CN106494342B - 一种儿童留车安全保护系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种儿童留车安全保护系统及其方法，属于汽车技术领域。它解决了现有的技术检测不够准确的问题。本儿童留车安全保护系统包括控制单元以及与控制单元连接的声音传感器、运动探测器、空调控制器、发动机ECU和车门锁传感器，控制单元还连接有车窗升降机构；本儿童留车安全保护方法包括在车辆停放状态下检测车内动静并判断车内是否有儿童，在判断有儿童时，通过发动机ECU控制发动机点火启动并控制变速器挡位锁止在P挡或空挡，通过空调控制器控制空调进行制冷或制热，同时在预设时间值内未接收到车门解锁信号时通过车窗升降机构控制车窗下降预设高度。本保护系统及其方法能够在车内遗忘有儿童时保护儿童的生命安全。

Description

一种儿童留车安全保护系统及其方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种儿童留车安全保护系统及其方法。
背景技术
随着国家经济的发展和人民收入的增加，越来越多的家庭拥有了私家车，然而，在我国汽车行业快速发展的同时，汽车所带来的安全隐患也不容忽视。各大新闻都曾报到过关于家长在夏天将小孩遗忘在车内，被车内不断攀升的气温活活热死事件，而且由于汽车的密封性较高，即便儿童在车内哭闹，路过的行人也不易觉察到车内情况，最终造成悲剧的发生。如果能有一种设备能够保护被遗忘在车内的小孩，那就会让此类令人痛楚的事件彻底杜绝掉。
针对上述存在的问题，现有的中国专利文献公开了一种儿童滞留车内智能救护系统【申请号：CN201511026201.X】，包括信息采集系统、监测识别系统、控制系统、生命探测设备及执行系统，信息采集系统用于采集发动机及车门信息并将其传递给控制系统，控制系统根据信息采集系统采集的信息判断汽车已经熄火且车门已经关闭后启动监测识别系统，监测识别系统用于监控车内动静并将采集到的信息传递给控制系统，当控制系统根据监测识别系统传来的信号判断车内可能滞留有儿童后，激活生命探测设备运转，当控制系统根据生命探测设备采集的信息确认车内有生命体存在后，启动执行系统，由执行系统向外发出求救信息。该智能救护系统虽然可以在车内有儿童滞留时及时作出判断，向外发出求救信息，保障救援及时进行，但是该智能救护系统仍存在以下不足：
1、安全保护可靠性不强，为了引起车外人员的注意并达到及时施救，通过报警系统很难达到想要的效果，因为车外人员很难判断车辆的报警情况，在不了解的情况下，很难进行及时施救。
2、空调系统虽然能起到降温或升温的效果，但是在密闭的环境下，很容易导致缺氧或一氧化碳中毒的情况发生，安全性不高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种儿童留车安全保护系统及其方法，该保护系统及其方法所要解决的问题是：如何在车内遗忘有儿童时保护儿童的生命安全。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种儿童留车安全保护系统，包括声音传感器、运动探测器和空调控制器，其特征在于，所述保护系统还包括控制单元、用于控制发动机启动并锁止变速器挡位的发动机ECU以及用于检测车门锁止信号或解锁信号的车门锁传感器，所述声音传感器、运动探测器和车门锁传感器均与控制单元的输入端连接，所述空调控制器和发动机ECU均与控制单元的输出端连接，所述控制单元的输出端还连接有用于控制车窗升降高度的车窗升降机构。
本儿童留车安全保护系统的工作原理为：在车门锁传感器检测到车门锁止信号，即车辆处于停放状态下时，车内安装的声音传感器和运动探测器对车内环境进行持续检测，如果遇到车内有儿童的情况，声音传感器和运动探测器同时触发并向控制单元发送车内有儿童的信号，控制单元接收到车内有儿童的信号后发出控制信号给发动机ECU和空调控制器，通过发动机ECU控制发动机点火启动并控制变速器挡位锁止在P挡或者空挡，避免儿童推动挡位造成不必要的安全事故，在发动机启动后，空调控制器控制空调进行制冷或制热，以控制车内温度维持在舒适温度，保证儿童的生命安全；在预设时间值内若车门锁传感器仍未检测到车门解锁的信号，即控制单元未接收到车门开启信号时，控制单元控制车窗升降机构工作，以使车窗降低到预设高度，在保证儿童安全的同时也能保证车内的空气流通，避免在空调作用下造成缺氧或一氧化碳中毒现象，同时也能使路过的行人易觉察到车内情况，并及时对儿童进行救助，提高了滞留车内儿童的安全性。
在上述的一种儿童留车安全保护系统中，所述保护系统还包括用于采集车内氧气浓度的氧气浓度传感器，所述氧气浓度传感器与控制单元的输入端连接。氧气浓度传感器的设置能够在儿童处于睡眠状态时，及时检测到车内有滞留儿童的情况，有效保证了儿童的安全性。
在上述的一种儿童留车安全保护系统中，所述空调控制器还连接有用于检测车内温度信号的温度传感器，所述空调控制器用于根据温度传感器输送的车内温度信号控制空调进行制冷或制热以确保车内温度维持在预设温度值内。温度传感器的设置能够保证车内温度维持在舒适范围内，保证儿童的生命安全。
在上述的一种儿童留车安全保护系统中，所述保护系统还包括报警器和用于在车内有儿童时向数据终端发送求救信息的GPS系统，所述报警器和GPS系统均与控制单元的输出端连接。在车窗开启的情况下，再经过报警器的报警能更快引起车外人员的注意并及时获得施救，通过GPS系统向外发送救助信息，能够通知相关人员及时施救，保障车内儿童的安全。
在上述的一种儿童留车安全保护系统中，所述保护系统还包括用于检测车门把手拉动信号的触动开关，所述触动开关与控制单元的输入端连接。在触动开关检测到车把手被拉动的信号后，控制单元控制车门解锁，确保儿童在有大人救助下才进行车门解锁，避免儿童乱走造成不必要的危险，提高了儿童的生命安全。
一种儿童留车安全保护方法，其特征在于，所述保护方法包括：在车辆停放状态下，检测车内动静并判断车内是否有儿童，在判断有儿童时，通过控制单元发出相应控制信号给发动机ECU和空调控制器，通过发动机ECU控制发动机点火启动并控制变速器挡位锁止在P挡或者空挡，通过空调控制器控制空调进行制冷或制热以维持车内温度在预设温度值内，同时控制单元在预设时间值内判断车门是否解锁打开，在预设时间值内未接收到车门解锁信号时通过车窗升降机构控制车窗下降预设高度。
本儿童留车安全保护方法的工作原理为：在车辆处于停放状态时实时检测车内动静，进而及时判断车内是否有儿童，在有儿童时，控制发动机启动并锁止变速器挡位，避免儿童不小心触碰到挡位杆而造成不必要的安全隐患，在发动机启动后空调开启使车内温度能够维持在舒适温度值内，以保证儿童的生命安全，随后在预设时间值内判断车门锁是否解锁，若解锁，则不进行操作，若未解锁，则控制车窗打开预设高度，在保证车内空气流通的同时，也可以保证儿童的生命安全，使车外人员能够发现车内情况并进行及时施救。
在上述的一种儿童留车安全保护方法中，所述保护方法还包括通过声音传感器和运动探测器对车内环境进行持续检测，在检测到儿童哭声和运动情况时判断车内有儿童，进而通过控制单元发出相应控制信号进行儿童保护。通过声音传感器和运动探测器进行共同检测，能够提高检测的准确性，提高保护儿童生命安全的概率。
在上述的一种儿童留车安全保护方法中，所述保护方法还包括在通过声音传感器和运动探测器检测的信号判断车内无儿童时，通过氧气浓度传感器对车内的氧气浓度进行持续检测，在检测到氧气浓度变化时判断车内有儿童，进而通过控制单元发出相应控制信号进行儿童保护。增加氧气浓度传感器对车内情况进行检测，可避免儿童在睡着的情况下无法及时检测到车内有儿童的情况，能够更有效地保护儿童的生命安全。
在上述的一种儿童留车安全保护方法中，所述保护方法还包括通过温度传感器检测的车内温度，所述空调控制器根据温度传感器检测的温度信号来控制空调进行制冷或者制热以确保车内温度维持在预设温度值内。温度传感器的使用，能够更精确的调整车内温度，保证车内儿童的生命安全。
在上述的一种儿童留车安全保护方法中，所述保护方法还包括在发动机启动后通过GPS系统向车主拨打电话或发送紧急信息，在预设时间值内未接收到车门解锁打开信号时通过GPS系统向报警中心拨打报警电话。在判断车内有儿童时，及时向车主提供相关信息，能够更有效保证车内儿童的安全，在预设时间值后向报警中心报警，能够使儿童的安全得到进一步的保障。
在上述的一种儿童留车安全保护方法中，所述保护方法还包括在预设时间值内未接收到车门解锁打开信号时通过报警器进行警报提示，在通过触动开关检测到有人拉动门把手时控制单元控制车门解锁，同时控制发动机熄火、控制空调关闭以及解锁变速器挡位。报警器报警能够使车内儿童及时获得救助，在检测到有人拉动车门把时再进行车门解锁，能更有效保证儿童安全，避免儿童乱走而发生不必要危险。
在上述的一种儿童留车安全保护方法中，所述保护方法还包括在第二预设时间值内，若触动开关未接收到触动信号，控制单元对氧气浓度传感器实时检测的车内氧气浓度进行判断，在检测的氧气浓度小于氧气浓度临界值时判断车内存在缺氧现象，控制单元发出控制信号控制车窗全部下降并解锁车门、关闭发动机、关闭空调以及解锁变速器挡位，同时通过GPS系统向车主以及报警中心再次拨打报警电话。在第二预设时间值内，未有人营救时，对车内环境进行进一步检测，以确保车内有足够的生存条件，在不满足时进行进一步的安全保护操作，能够为儿童提供最佳的安全保障，安全可靠性更好。
与现有技术相比，本儿童留车安全保护系统及其方法具有以下优点：
1、本发明在检测到车内有儿童时，通过空调进行初步施救，在发送紧急信息给车主后未得到车门解锁信号时，控制车窗玻璃下降预设高度，在保证车内空气流通的同时，也保证儿童的生命安全。
2、本发明能够在保证儿童生命安全的同时，能够更有效、更安全的寻求救助，避免儿童发生不必要的生命危险。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图。
图2是本发明的控制流程图。
图中，1、控制单元；2、空调控制器；3、发动机ECU；4、声音传感器；5、运动探测器；6、车门锁传感器；7、车窗升降机构；8、氧气浓度传感器；9、温度传感器；10、报警器；11、GPS系统；12、触动开关。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本儿童留车安全保护系统包括声音传感器4、运动探测器5、空调控制器2、控制单元1、用于控制发动机启动并锁止变速器挡位的发动机ECU3以及用于检测车门锁止信号或解锁信号的车门锁传感器6，其中，声音传感器4、运动探测器5和车门锁传感器6均与控制单元1的输入端连接，空调控制器2和发动机ECU3均与控制单元1的输出端连接，控制单元1的输出端还连接有用于控制车窗升降高度的车窗升降机构7。
其中，作为优选，保护系统还包括用于采集车内氧气浓度的氧气浓度传感器8，氧气浓度传感器8与控制单元1的输入端连接。氧气浓度传感器8的设置能够在儿童处于睡眠状态时，及时检测到车内有滞留儿童的情况，有效保证了儿童的安全性。
作为优选，空调控制器2还连接有用于检测车内温度信号的温度传感器9，空调控制器2用于根据温度传感器9输送的车内温度信号控制空调进行制冷或制热以确保车内温度维持在预设温度值内。温度传感器9的设置能够保证车内温度维持在舒适范围内，保证儿童的生命安全。
作为优选，保护系统还包括报警器10和用于在车内有儿童时向数据终端发送求救信息的GPS系统11，报警器10和GPS系统11均与控制单元1的输出端连接。其中报警器10包括喇叭鸣笛、双闪灯启动。在车窗开启的情况下，再经过报警器10的报警能更快引起车外人员的注意并及时获得施救，通过GPS系统11向外发送救助信息，能够通知相关人员及时施救，保障车内儿童的安全。
作为优选，保护系统还包括用于检测车门把手拉动信号的触动开关12，触动开关12与控制单元1的输入端连接。在触动开关12检测到车把手被拉动的信号后，控制单元1控制车门解锁，确保儿童在有大人救助下才进行车门解锁，避免儿童乱走造成不必要的危险，提高了儿童的生命安全。
本儿童留车安全保护系统的工作原理为：在车门锁传感器6检测到车门锁止信号，即车辆处于停放状态下时，车内安装的声音传感器4和运动探测器5对车内环境进行持续检测，在车内有哭声和挣扎时，声音传感器4和运动探测器5能够及时检测到相关信号，在车内有儿童的情况下，声音传感器4和运动探测器5同时触发并向控制单元1发送车内有儿童的信号，在判断车内无儿童哭声和挣扎情况时通过氧气浓度传感器8对车内的氧气浓度进行持续检测，在检测到氧气浓度变化时向控制单元1发送车内有儿童的信号；控制单元1接收到车内有儿童的信号后发出控制信号给发动机ECU3和空调控制器2，通过发动机ECU3控制发动机点火启动并控制变速器挡位锁止在P挡或者空挡，避免儿童推动挡位造成不必要的安全事故，在发动机启动后，空调控制器2根据温度传感器9检测的温度信号控制空调进行制冷或制热，以控制车内温度维持在预设温度值内，保证车内有个舒适的环境，给儿童提供初步的救助；与此同时，控制单元1发送控制信号给GPS系统11，通过GPS系统11向车主拨打电话或发送紧急信息，在预设时间值内，预设时间值设定为25-40分钟，最优为30分钟，若车门锁传感器6仍未检测到车门解锁的信号，即控制单元1未接收到车门开启信号时，控制单元1控制车窗升降机构7工作，以使车窗降低到预设高度，其预设高度可设定为车窗实际高度的三分之二，避免儿童将头伸出窗外，造成危险，同时，在保证儿童安全的同时也能保证车内的空气流通，避免在空调作用下造成缺氧或一氧化碳中毒现象，在车窗下降的同时，提醒器进行警报提醒并通过GPS系向报警中心拨打报警电话，保证路过的行人易觉察到车内情况，并及时对儿童进行救助，提高了滞留车内儿童的安全性；在路人或警察发现情况拉动车把手时，触动开关12将检测到的信号发送给控制单元1，控制单元1控制车门解锁，解锁后控制发动机关闭、空调关闭以及变速器解锁，进一步保障了儿童的生命安全，避免儿童自己走出车外，造成的不必要危险。除此之外，本保护系统还包括用于关停所有安全保护和信号操作的开关按键，在预设时间值内，开关按键按下后，发动机关闭，空调关闭，变速器解锁，恢复传感器扫描状态，继续感知车内状态。
如图2所示，本儿童留车安全保护方法包括：在车辆停放状态下，检测车内动静并判断车内是否有儿童，其中，通过声音传感器4和运动探测器5对车内环境进行持续检测，在检测到儿童哭声和挣扎情况时判断车内有儿童；在判断车内无儿童哭声和挣扎情况时通过氧气浓度传感器8对车内的氧气浓度进行持续检测，在检测到氧气浓度变化时判断车内有儿童；在判断有儿童时，通过控制单元1发出相应控制信号给发动机ECU3和空调控制器2，通过发动机ECU3控制发动机点火启动并控制变速器挡位锁止在P挡或者空挡，通过空调控制器2控制空调进行制冷或制热以维持车内温度在预设温度值内，同时控制单元1在预设时间值内判断车门是否解锁打开，在预设时间值内未接收到车门解锁信号时通过车窗升降机构7控制车窗下降预设高度。
作为优选，保护方法还包括通过温度传感器9检测的车内温度，空调控制器2根据温度传感器9检测的温度信号来控制空调进行制冷或者制热以确保车内温度维持在预设温度值内。温度传感器9的使用，能够更精确的调整车内温度，保证车内儿童的生命安全。
作为优选，保护方法还包括在发动机启动后通过GPS系统11向车主拨打电话或发送紧急信息，在预设时间值内未接收到车门解锁打开信号时通过GPS系统11向报警中心拨打报警电话。在判断车内有儿童时，及时向车主提供相关信息，能够更有效保证车内儿童的安全，在预设时间值后向报警中心报警，能够使儿童的安全得到进一步的保障。
作为优选，保护方法还包括在预设时间值内未接收到车门解锁打开信号时通过报警器10进行警报提示，在通过触动开关12检索到有人拉动门把手时控制单元1控制车门解锁，同时控制发动机熄火、控制空调关闭以及解锁变速器挡位。报警器10报警能够使车内儿童及时获得救助，在检测到有人拉动车门把时再进行车门解锁，能更有效保证儿童安全，避免儿童乱走而发生不必要危险。
作为优选，保护方法还包括在第二预设时间值内，若触动开关12未接收到触动信号，控制单元1对氧气浓度传感器8实时检测的车内氧气浓度进行判断，在检测的氧气浓度小于氧气浓度临界值时判断车内存在缺氧现象，控制单元1发出控制信号控制车窗全部下降并解锁车门、关闭发动机、关闭空调以及解锁变速器挡位，同时通过GPS系统11向车主以及报警中心再次拨打报警电话。
本儿童留车安全保护方法的工作原理为：在车辆处于停放状态时，通过车门锁传感器6将车门锁止信号发送给控制单元1，控制单元1接收到该信号后实时检测车内动静，其中，通过声音传感器4和运动探测器5对车内环境进行持续检测，在检测到儿童哭声和挣扎情况时，即在两者都检测信号时判断车内有儿童；在判断车内无儿童哭声和挣扎情况时通过氧气浓度传感器8对车内的氧气浓度进行持续检测，在检测到氧气浓度变化时判断车内有儿童；在有儿童时，发动机ECU3控制发动机启动并锁止变速器挡位，避免儿童不小心触碰到挡位杆而造成不必要的安全隐患，在发动机启动后空调控制器2控制空调开启，并根据温度传感器9检测到的温度信号控制空调进行制冷或制热以及空调风力大小，以使车内温度能够维持在预设温度值内，对儿童进行初步施救，保证儿童的生命安全，同时通过GPS系统11拨打车主电话或者发送紧急短信，随后在预设时间值内判断车门锁是否解锁，控制单元1通过车门锁传感器6检测到的信号判断车门是否解锁，若解锁，则不进行操作，通过设置在车内的开关按键关闭发动机、关闭空调以及解锁变速器，若未解锁，则控制车窗打开预设高度并控制报警器10进行警报，在保证车内空气流通的同时，也可以保证儿童的生命安全，使车外人员能够发现车内情况并进行及时施救，以及通过GPS系统11拨打报警电话，为儿童的安全提供进一步的保障；在有人员进行搭救时，一般都会拉动车把手，此时触动开关12将检测该信号并发送给控制单元1，控制单元1在接收到该信号后控制车门解锁，进而发出控制信号控制发动机关闭、空调关闭以及变速器挡位解锁；在第二预设时间值内未有人员上前搭救，即触动开关12未接收到相关信号时，氧气浓度传感器8实时检测车内氧气浓度并输送给控制单元1，控制单元1根据氧气浓度传感器8输送的信号判断车内是否存在缺氧，此外，可以增加一氧化碳浓度传感器检测车内是否存在一氧化碳浓度过高，在车内存在缺氧现象或者一氧化碳浓度过高时控制车窗全部下降并解锁车门、关闭发动机、关闭空调以及解锁变速器挡位，同时通过GPS系统11再次拨打报警电话，进一步提高滞留车内儿童的生命安全。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种儿童留车安全保护系统，包括控制单元(1)、声音传感器(4)、运动探测器(5)、空调控制器(2)以及用于检测车门锁止信号或解锁信号的车门锁传感器(6)，所述声音传感器(4)、运动探测器(5)和车门锁传感器(6)均与控制单元(1)的输入端连接，所述控制单元(1)的输出端还连接有用于控制车窗升降高度的车窗升降机构(7)，其特征在于，所述保护系统还包括用于控制发动机启动并锁止变速器挡位的发动机ECU(3)，所述空调控制器(2)和发动机ECU(3)均与控制单元(1)的输出端连接；所述保护系统还包括用于检测车门把手拉动信号的触动开关(12)，所述触动开关(12)与控制单元(1)的输入端连接；所述控制单元(1)接收到车内有儿童的信号后，在预设时间值内若车门锁传感器(6)仍未检测到车门解锁的信号，在路人发现情况拉动车把手时，触动开关(12)将检测到的信号发送给控制单元(1)，控制单元(1)控制车门解锁，确保儿童在有大人救助下才进行车门解锁。
2.根据权利要求1所述的一种儿童留车安全保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括用于采集车内氧气浓度的氧气浓度传感器(8)，所述氧气浓度传感器(8)与控制单元(1)的输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种儿童留车安全保护系统，其特征在于，所述空调控制器(2)还连接有用于检测车内温度信号的温度传感器(9)，所述空调控制器(2)用于根据温度传感器(9)输送的车内温度信号控制空调进行制冷或制热以确保车内温度维持在预设温度值内。
4.根据权利要求1或2所述的一种儿童留车安全保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括报警器(10)和用于在车内有儿童时向数据终端发送求救信息的GPS系统(11)，所述报警器(10)和GPS系统(11)均与控制单元(1)的输出端连接。
5.一种儿童留车安全保护方法，其特征在于，所述保护方法包括：在车辆停放状态下，检测车内动静并判断车内是否有儿童，在判断有儿童时，通过控制单元(1)发出相应控制信号给发动机ECU(3)和空调控制器(2)，通过发动机ECU(3)控制发动机点火启动并控制变速器挡位锁止在P挡或者空挡，通过空调控制器(2)控制空调进行制冷或制热以维持车内温度在预设温度值内，同时控制单元(1)在预设时间值内判断车门是否解锁打开，在预设时间值内未接收到车门解锁信号时通过车窗升降机构(7)控制车窗下降预设高度，并在路人发现情况拉动车把手时，触动开关(12)将检测到的信号发送给控制单元(1)，控制单元(1)控制车门解锁，确保儿童在有大人救助下才进行车门解锁。
6.根据权利要求5所述的一种儿童留车安全保护方法，其特征在于，所述保护方法还包括通过声音传感器(4)和运动探测器(5)对车内环境进行持续检测，在检测到儿童哭声和运动情况时判断车内有儿童，进而通过控制单元(1)发出相应控制信号进行儿童保护；在通过声音传感器(4)和运动探测器(5)检测的信号判断车内无儿童时，通过氧气浓度传感器(8)对车内的氧气浓度进行持续检测，在检测到氧气浓度变化时判断车内有儿童，进而通过控制单元(1)发出相应控制信号进行儿童保护。
7.根据权利要求5或6所述的一种儿童留车安全保护方法，其特征在于，所述保护方法还包括在发动机启动后通过GPS系统(11)向车主拨打电话或发送紧急信息，在预设时间值内未接收到车门解锁打开信号时通过GPS系统(11)向报警中心拨打报警电话。
8.根据权利要求5或6所述的一种儿童留车安全保护方法，其特征在于，所述保护方法还包括在预设时间值内未接收到车门解锁打开信号时通过报警器(10)进行警报，在通过触动开关(12)检测到有人拉动车门把手时控制单元(1)控制车门解锁外，同时还控制发动机熄火、控制空调关闭以及解锁变速器挡位。
9.根据权利要求8所述的一种儿童留车安全保护方法，其特征在于，所述保护方法还包括在第二预设时间值内，若触动开关(12)未接收到触动信号，控制单元(1)对氧气浓度传感器(8)实时检测的车内氧气浓度进行判断，在检测的氧气浓度小于预设的氧气浓度临界值时判断车内存在缺氧现象，控制单元(1)发出控制信号控制车窗全部下降并解锁车门、关闭发动机、关闭空调以及解锁变速器挡位，同时通过GPS系统(11)向车主以及报警中心再次拨打报警电话。
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