CN110908540A - 一种应用于工控机的液晶触摸显示模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,涉及液晶显示的技术领域,其包括安装座;显示组件,设置于安装座上;背光源,设置于显示组件一侧;MCU,与显示组件电连接;显示组件包括主屏、副屏以及显示驱动器,显示驱动器与MCU电连接以接收数字信号并生成图像信号,主屏、副屏分别与显示驱动器电连接以接收图像信号并显示图像信息;主屏、副屏上均设置有触摸组件,触摸组件与显示驱动器、MCU电连接以发送触摸信号并通过显示驱动器向MCU输入控制信号,MCU接收并响应控制信号向工控机的控制器输出控制指令。本发明具有能在某一液晶屏故障时保持对工控机的输入控制以减少液晶屏故障对作业效率的影响从而提高作业效率的效果。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示的技术领域,尤其是涉及一种应用于工控机的液晶触摸显示模块。
背景技术
目前,工控机、仪器仪表等的显示部件就是液晶模块,液晶模块主要分为液晶屏和背光灯组件。两部分被组装在一起,但工作的时候是相互独立的(即电路不相关)。液晶显示的原理是背光灯组件发出均匀的光,光通过液晶屏传到我们的眼睛里,而液晶屏的作用就是按像素对这些光进行处理,以显示图像。
公告号为CN201662744U的中国实用新型公开了一种触摸显示屏工控机,包括壳体、触摸显示屏、总开关模块和主板,触摸显示屏、总开关模块和主板固定在壳体上,主板上集成了电源模块,主板分别与触摸显示屏、总开关模块电连接。该发明通过触摸显示屏方便操作人员控制工控机,从而方便控制工控机执行各项作业。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:由于当触摸显示屏发生损坏时,操作人员无法再通过触摸显示屏控制工控机进行正常作业,使得工控机需要停机等待维修,从而降低了作业效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,能在某一液晶屏故障时保持对工控机的输入控制,减少液晶屏故障对作业效率的影响,提高作业效率。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,包括用于安装于工控机上的安装座;
显示组件,设置于安装座上,用于显示图像信息;
背光源,设置于显示组件一侧,用于提供背光;
MCU,与显示组件电连接,用于处理数字信号;
所述显示组件包括主屏、副屏以及显示驱动器,显示驱动器与MCU电连接以接收数字信号并生成图像信号,主屏、副屏分别与显示驱动器电连接以接收图像信号并显示图像信息;所述主屏、副屏上均设置有触摸组件,触摸组件与显示驱动器、MCU电连接以发送触摸信号并通过显示驱动器向MCU输入控制信号,MCU接收并响应控制信号向工控机的控制器输出控制指令。
通过采用上述技术方案,工控机将各项参数通过控制器反馈至MCU,MCU处理数据后再向显示驱动器输入数字信号,显示驱动器将数字信号转化为图像信号,以此控制主屏与副屏显示对应工控机各项参数的图像信息;操作人员通过触摸组件向显示驱动器输入触摸信号,之后显示驱动器再将触摸信号转化为数字信号,即控制信号后传输至MCU,MCU向工控机的控制器输出控制指令,以此控制工控机进行作业;当主屏或副屏其中一个屏幕发生故障时,另一屏幕依然能响应操作人员的触摸信号对工控机进行控制,从而减少液晶屏故障对作业效率的影响,提高作业效率。
本发明进一步设置为:所述显示驱动器有两个且分别对应主屏与副屏,所述MCU分别向两个显示驱动器各输出一半数字信号以使主屏与副屏分别显示一半的图像信息,当主屏与副屏拼接时形成完整的人机交互界面,所述MCU上设置有控制件,控制件用于响应操作人员的指令控制显示驱动器以使主屏与副屏上整体的图像信息沿主屏与副屏排列的方向缩减一倍像素后显示至功能正常的主屏或副屏上。
通过采用上述技术方案,将同一图像信息组成的画面显示至主屏与副屏上,以此增大显示区域的面积,方便操作人员观察工控机的各项参数并及时做出反馈;当主屏或副屏上的显示或触摸功能故障时,操作人员触发控制件,控制件改变MCU输出的数字信号,使得显示驱动器输出至主屏或副屏的图像信息沿主屏与副屏排列的方向缩减一倍像素,再将缩减后的画面显示至功能正常的主屏或副屏上,使功能正常的主屏或副屏上显示同比缩小的画面,以此方便操作人员在某一屏幕故障期间持续对工控机进行操作,从而减少液晶屏故障对作业效率的影响,提高作业效率。
本发明进一步设置为:所述触摸组件与显示驱动器之间设置有中断或导通触摸信号传输的开关件。
通过采用上述技术方案,通过开关件切断触摸组件与显示驱动器的信号传输通道,以此使触摸功能失效,减少触摸屏幕的损耗,节省能耗,同时避免其他人员越权进行操控而影响工控机的正常运行。
本发明进一步设置为:所述开关件包括设置于安装座一侧的指纹识别器,当指纹识别器输入已录入的正确指纹后输出开关信号以导通触摸信号的传输通道。
通过采用上述技术方案,操作人员通过在指纹识别器输入正确的指纹以开启主屏和或副屏的触摸功能,以此避免其他人员越权进行操控而影响工控机的正常运行,提高工控机运行的安全性。
本发明进一步设置为:所述显示驱动器包括图像存储单元,图像存储单元内存储有常用的图像数据,图像存储单元与触摸组件电连接以接收并响应触摸信号并将存储的图像数据转化为图像信号。
通过采用上述技术方案,图像存储单元对常用的显示窗口、图标等图像信息进行存储,当触摸组件接收到触摸信号并反馈至显示驱动器时,显示驱动器调用图像存储单元内的常用图像数据直接转化为图像信号并显示至主屏或副屏上,以此减少中转至MCU的处理流程,降低图像显示的延迟,从而提高灵敏度。
本发明进一步设置为:所述背光源有两个且与主屏、副屏一一对应,所述安装座上设置有供电组件,所述供电组件与背光源电连接以供电,且所述供电组件与背光源之间设置有切断或导通对背光源的供电回路的供电开关。
通过采用上述技术方案,通过供电组件对背光源进行供电,以此使背光源发出背光并提高主屏或副屏的显示亮度,且供电开关可以控制背光源通断电,当某一屏幕发生故障时可以关闭故障屏幕的背光源以减少电能的消耗,提升节能性。
本发明进一步设置为:所述供电开关包括中部与安装座转动连接的触片、第一导电片、第二导电片以及设置于触片与安装座之间的用于锁定触片角度的锁定件,第一导电片、第二导电片均具有弹性且均设置于安装座上,所述触片转动至一侧时与第一导电片单独抵接且对应主屏的背光源亮起,所述触片转动至另一侧时与第二导电片单独抵接且对应副屏的背光源亮起,所述触片转动至中间角度时其两端分别与第一导电片、第二导电片同时抵接。
通过采用上述技术方案,当触片转动至一侧时与第一导电片单独抵接且对应主屏的背光源亮起,触片转动至另一侧时与第二导电片单独抵接且对应副屏的背光源亮起,触片转动至中间角度时其两端分别与第一导电片、第二导电片同时抵接,以此单独或同时控制背光源的亮灭,当主屏或副屏故障时,将触片转动至某一侧,以关闭故障屏幕并保持正常屏幕常亮。
本发明进一步设置为:所述锁定件包括设置于安装座上的弧形块以及设置于触片上的锁定钩,所述弧形块的弧形轮廓的弧心与触片的转动轴线重合,且其弧形面上开设有至少三个V形槽,当锁定钩沿弧形面滑移时与V形槽插接配合。
通过采用上述技术方案,当触片转动时带动其上的锁定钩沿弧形块的弧形面移动,锁定钩在经过V形槽时与V形槽插接配合,以此锁定锁定钩并锁定触片的转动角度,避免触片在导电片的弹力作用下松动,以此方便调节触片的角度以切换背光源的供电状态。
本发明进一步设置为:所述安装座上开设有用于放置主屏与副屏的安装槽,所述安装槽内定向滑移连接有两个安装框,所述安装框的内壁上开设有与主屏或副屏插接配合的凹槽,当两个安装框相向移动时拼成完整的方框轮廓且此时主屏边沿与副屏边沿相互抵接。
通过采用上述技术方案,两个安装框分别与主屏、副屏插接配合,当两个安装框相向移动时推动主屏与副屏相互拼接,此时当主屏、副屏点亮时形成完整的画面,安装框限定主屏与副屏的位置,以此避免主屏与副屏发生松动,同时滑动锁定的方式方便主屏或副屏的维修与更换,从而提升维护效率。
本发明进一步设置为:所述安装座远离安装槽的一侧螺纹穿设有螺栓,所述安装槽的两端滑移设置有滑块,所述滑块的滑移方向与安装框的滑移方向相垂直,当螺栓转动时与滑块抵接以带动滑块进入安装槽两端因安装框拼接而产生的空隙内。
通过采用上述技术方案,安装框相向运动以使主屏、副屏相互拼接时安装槽的两端产生空隙,当滑块滑动时进入空隙内,以此阻断安装框复位的路径,避免安装框松动进而避免主屏、副屏产生松动,以此达到锁定主屏、副屏的效果,且当螺栓转动时抵紧滑块,以此提高主屏、副屏的稳定性。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.操作人员通过触摸组件向显示驱动器输入触摸信号,之后显示驱动器再将触摸信号转化为数字信号,即控制信号后传输至MCU,MCU向工控机的控制器输出控制指令,以此控制工控机进行作业;当主屏或副屏其中一个屏幕发生故障时,另一屏幕依然能响应操作人员的触摸信号对工控机进行控制,从而减少液晶屏故障对作业效率的影响,提高作业效率;
2.双屏显示以增大显示区域的面积,方便操作人员观察工控机的各项参数并及时做出反馈;当主屏或副屏上的显示或触摸功能故障时,操作人员触发控制件,控制件改变MCU输出的数字信号,使得显示驱动器输出至主屏或副屏的图像信息沿主屏与副屏排列的方向缩减一倍像素,再将缩减后的画面显示至功能正常的主屏或副屏上,以此方便操作人员在某一屏幕故障期间持续对工控机进行操作,提高作业效率;
3.通过在指纹识别器输入正确的指纹以开启主屏和或副屏的触摸功能,以此避免其他人员越权进行操控而影响工控机的正常运行,提高工控机运行的安全性。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图;
图2是图1中A部分的局部放大示意图;
图3是本实施例的原理框图;
图4是本实施例的部分爆炸结构示意图,主要展示安装框;
图5是图4中B部分的局部放大示意图。
附图标记:1、安装座;11、安装槽;12、安装框;13、凹槽;14、主屏;15、副屏;2、供电开关;21、弧形块;211、V形槽;22、触片;221、锁定钩;23、第一导电片;24、第二导电片;31、螺栓;32、滑块;4、指纹识别器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2,为本发明公开的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,包括用于安装于工控机上的安装座1、显示组件、背光源、MCU以及触摸组件,安装座1与工控机通过螺钉固定。
参照图2、图3,显示组件,设置于安装座1上,用于显示图像信息。显示组件包括主屏14、副屏15以及显示驱动器,主屏14与副屏15均采用TFT面板且规格尺寸一致,显示驱动器有两个且分别与主屏14、副屏15一一对应,以此分别单独向主屏14与副屏15输出图像信号。显示驱动器采用LT768 x型号,LT768 x是一款TFT-LCD图形加速显示控制器,具有2D图形加速的功能,以此降低主屏14与副屏15的画面延迟。
显示驱动器包括图像存储单元,图像存储单元采用LT768 x内集成的Display RAM显示内存。LT768x依据所选择的显示窗口将指定的显示内存数据传送至TFT面板,即主屏14和或副屏15上,以此减少中转至MCU的处理流程,以此降低MCU处理图形显示的负担,降低图像显示的延迟,从而提高灵敏度。显示内存数据包括常用的显示窗口、图标等图像信息。
图像存储单元与触摸组件电连接以接收并响应触摸信号并将存储的图像数据转化为图像信号,图像信号显示至主屏14和或副屏15上形成常用的图像或图标。图像存储单元上电连接有SPI Flash,用于存储字库和常用图片,SPI Flash将字库和常用图片传输至图像存储单元进行缓存,以此方便直接调用,从而降低画面显示的延迟。
MCU优选为8080MCU,与工控机的控制器电连接以读取工控机的各项参数,同时MCU接收并响应触摸组件发出的控制信号通过控制器对工控机发出控制指令,以此操控工控机进行作业。显示驱动器与MCU电连接以接收数字信号并生成图像信号,主屏14、副屏15分别与显示驱动器电连接以接收图像信号并显示图像信息。
当主屏14与副屏15的触摸与显示功能均正常时,MCU分别向两个显示驱动器各输出一半数字信号以使主屏14与副屏15分别显示一半的图像信息,而当主屏14与副屏15拼接时两个画面形成完整的人机交互界面,以此方便操作人员进行操控。且双屏显示增大了显示区域的面积,方便操作人员观察工控机的各项参数并及时做出反馈。
且MCU上设置有控制件,控制件采用设定好的常规程序,用于响应操作人员的指令,即按钮开关上的开关指令等,以控制显示驱动器以使主屏14与副屏15上整体的图像信息沿主屏14与副屏15排列的方向缩减一倍像素后显示至功能正常的主屏14或副屏15上。当主屏14或副屏15上的显示和或触摸功能故障时,MCU输出的数字信号改变,此时显示驱动器输出至主屏14或副屏15的图像信息的像素缩减一倍,缩减后的画面显示至功能正常的主屏14或副屏15上。功能正常的主屏14或副屏15上显示同比缩小的画面,以此方便操作人员在某一屏幕故障期间持续对工控机进行操作,从而减少液晶屏故障对作业效率的影响,提高作业效率。
触摸组件有两组且分别对应主屏14与副屏15。触摸组件包括LT2305触控芯片以及与LT2305触控芯片电连接的触控屏,触控屏安装于主屏14与副屏15的显示侧,用于感应操作人员的手指动作并输出电信号至LT2305触控芯片,LT2305触控芯片发出触摸信号至显示驱动器。显示驱动器依据LT2305触控芯片的触摸信号向MCU传输数字信号,MCU将对应触摸信号的数字信号输出至工控机的控制器对工控机进行操控作业。而LT2305触控芯片发出对应显示窗口等常用图像信息的触摸信号时,图像存储单元将对应的图像信息传输至主屏14或副屏15进行显示。
触摸组件与显示驱动器之间设置有中断或导通触摸信号传输的开关件。开关件包括通过螺钉固定于安装座1一侧的指纹识别器4,当指纹识别器4输入已录入的正确指纹时LT2305触控芯片的供电回路导通,此时LT2305触控芯片响应手指的动作信号并输出对应的电信号。而当输入的指纹信息与已录入的正确指纹信息不对应时LT2305触控芯片保持失电状态,以此使触摸功能失效,以此避免其他人员越权进行操控而影响工控机的正常运行,从而提高工控机运行的安全性。当工控机长时间不使用时通过开关件切断触摸组件与显示驱动器的信号传输通道,以此使触摸功能失效,减少触摸屏幕的损耗,从而节省能耗。
参照图4、图5,背光源呈片状,设置于显示组件一侧,通过螺钉与主屏14或副屏15固定,用于提供背光,方便操作人员观察主屏14或副屏15上显示的图像信息。背光源有两个且与主屏14、副屏15一一对应,安装座1上设置有供电组件,供电组件包括安装于安装座1上的可充电电源,可充电电源与背光源电连接以供电。且可充电电源与背光源之间设置有切断或导通对背光源的供电回路的供电开关2,当主屏14或副屏15发生故障时可以关闭对应故障屏幕的背光源以减少电能的消耗,提升节能性。
供电开关2包括中部与安装座1转动连接的触片22、第一导电片23、第二导电片24以及设置于触片22与安装座1之间的用于锁定触片22角度的锁定件3。触片22采用铜片且与可充电电源电连接,第一导电片23、第二导电片24均采用具有弹性的铜片,铜片呈V形,分别与主屏14与副屏15的背光源电连接。触片22转动至一侧时与第一导电片23单独抵接且对应主屏14的背光源亮起,触片22转动至另一侧时与第二导电片24单独抵接且对应副屏15的背光源亮起,触片22转动至中间角度时其两端分别与第一导电片23、第二导电片24同时抵接。
锁定件包括设置于安装座1上的弧形块21以及设置于触片22上的锁定钩221,弧形块21呈半圆柱状,与安装座1粘接固定。弧形块21的弧形轮廓的弧心与触片22的转动轴线重合,且其弧形面上开设有至少三个V形槽211,三个V形槽211沿触片22的转动轴线周向均匀间隔分布。当锁定钩221沿弧形面滑移时分别与各个V形槽211插接配合,以此锁定锁定钩221并锁定触片22的转动角度,避免触片22在第一导电片23或第二导电片24的弹力作用下松动,以此方便调节触片22的角度以切换背光源的供电状态。
当锁定钩221与居中的V形槽211插接时触片22同时与第一导电片23、第二导电片24抵接,当锁定钩221分别与两侧的V形槽211插接时触片22分别与第一导电片23或第二导电片24抵接。当主屏14或副屏15故障时,操作人员只需转动触片22以关闭故障屏幕并保持正常屏幕常亮,从而节省能耗,提升节能性。
安装座1上开设有方形的安装槽11,安装槽11内定向滑移连接有两个安装框12,安装框12的内壁上开设有条形的凹槽13,背光源与主屏14或副屏15连接后再与凹槽13插接配合。安装框12呈C形,当两个安装框12相向移动时拼成完整的方框轮廓且此时主屏14边沿与副屏15边沿相互抵接,以此使主屏14上显示的画面与副屏15上显示的画面组成具有完整图案信息的画面,以此限定主屏14与副屏15的位置,避免主屏14与副屏15发生松动。同时滑动锁定的方式方便主屏14或副屏15的维修与更换,从而提升维护效率。
安装槽11的两端滑移设置有滑块32,滑块32的滑移方向与安装框12的滑移方向相垂直。安装座1远离安装槽11的一侧螺纹穿设有螺栓31,螺栓31的轴向与安装框12的滑动方向相垂直,螺栓31的一端与滑块32抵接。两个安装框12相向运动以使主屏14、副屏15相互拼接时安装槽11的两端产生空隙,当螺栓31转动时与滑块32抵接以带动滑块32进入空隙内,以此阻断安装框12复位的路径,避免安装框12松动进而避免主屏14、副屏15产生松动,以此达到锁定主屏14、副屏15的效果,且当螺栓31转动时抵紧滑块32,以此提高主屏14、副屏15的稳定性。
本实施例的实施原理为:工控机将各项参数通过控制器反馈至MCU,MCU处理数据后再向显示驱动器输入数字信号,显示驱动器将数字信号转化为图像信号,以此控制主屏14与副屏15显示对应工控机各项参数的图像信息。
操作人员通过触摸组件向显示驱动器输入触摸信号,之后显示驱动器再将触摸信号转化为数字信号后传输至MCU,MCU向工控机的控制器输出控制指令,以此控制工控机进行作业。
当主屏14或副屏15其中一个屏幕发生故障时,MCU改变输出至显示驱动器的数字信号,使得另一屏幕上显示同比缩小的适应屏幕大小的画面,以此使功能正常的屏幕依然能响应操作人员的触摸信号对工控机进行控制,从而减少液晶屏故障对作业效率的影响,提高作业效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:包括用于安装于工控机上的安装座(1);
显示组件,设置于安装座(1)上,用于显示图像信息;
背光源,设置于显示组件一侧,用于提供背光;
MCU,与显示组件电连接,用于处理数字信号;
所述显示组件包括主屏(14)、副屏(15)以及显示驱动器,显示驱动器与MCU电连接以接收数字信号并生成图像信号,主屏(14)、副屏(15)分别与显示驱动器电连接以接收图像信号并显示图像信息;所述主屏(14)、副屏(15)上均设置有触摸组件,触摸组件与显示驱动器、MCU电连接以发送触摸信号并通过显示驱动器向MCU输入控制信号,MCU接收并响应控制信号向工控机的控制器输出控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述显示驱动器有两个且分别对应主屏(14)与副屏(15),所述MCU分别向两个显示驱动器各输出一半数字信号以使主屏(14)与副屏(15)分别显示一半的图像信息,当主屏(14)与副屏(15)拼接时形成完整的人机交互界面,所述MCU上设置有控制件,控制件用于响应操作人员的指令控制显示驱动器以使主屏(14)与副屏(15)上整体的图像信息沿主屏(14)与副屏(15)排列的方向缩减一倍像素后显示至功能正常的主屏(14)或副屏(15)上。
3.根据权利要求1所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述触摸组件与显示驱动器之间设置有中断或导通触摸信号传输的开关件。
4.根据权利要求3所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述开关件包括设置于安装座(1)一侧的指纹识别器(4),当指纹识别器(4)输入已录入的正确指纹后输出开关信号以导通触摸信号的传输通道。
5.根据权利要求1所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述显示驱动器包括图像存储单元,图像存储单元内存储有常用的图像数据,图像存储单元与触摸组件电连接以接收并响应触摸信号并将存储的图像数据转化为图像信号。
6.根据权利要求1所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述背光源有两个且与主屏(14)、副屏(15)一一对应,所述安装座(1)上设置有供电组件,所述供电组件与背光源电连接以供电,且所述供电组件与背光源之间设置有切断或导通对背光源的供电回路的供电开关(2)。
7.根据权利要求6所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述供电开关(2)包括中部与安装座(1)转动连接的触片(22)、第一导电片(23)、第二导电片(24)以及设置于触片(22)与安装座(1)之间的用于锁定触片(22)角度的锁定件,第一导电片(23)、第二导电片(24)均具有弹性且均设置于安装座(1)上,所述触片(22)转动至一侧时与第一导电片(23)单独抵接且对应主屏(14)的背光源亮起,所述触片(22)转动至另一侧时与第二导电片(24)单独抵接且对应副屏(15)的背光源亮起,所述触片(22)转动至中间角度时其两端分别与第一导电片(23)、第二导电片(24)同时抵接。
8.根据权利要求7所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述锁定件包括设置于安装座(1)上的弧形块(21)以及设置于触片(22)上的锁定钩(221),所述弧形块(21)的弧形轮廓的弧心与触片(22)的转动轴线重合,且其弧形面上开设有至少三个V形槽(211),当锁定钩(221)沿弧形面滑移时与V形槽(211)插接配合。
9.根据权利要求1所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述安装座(1)上开设有用于放置主屏(14)与副屏(15)的安装槽(11),所述安装槽(11)内定向滑移连接有两个安装框(12),所述安装框(12)的内壁上开设有与主屏(14)或副屏(15)插接配合的凹槽(13),当两个安装框(12)相向移动时拼成完整的方框轮廓且此时主屏(14)边沿与副屏(15)边沿相互抵接。
10.根据权利要求9所述的一种应用于工控机的液晶触摸显示模块,其特征在于:所述安装座(1)远离安装槽(11)的一侧螺纹穿设有螺栓(31),所述安装槽(11)的两端滑移设置有滑块(32),所述滑块(32)的滑移方向与安装框(12)的滑移方向相垂直,当螺栓(31)转动时与滑块(32)抵接以带动滑块(32)进入安装槽(11)两端上因安装框(12)拼接而产生的空隙内。
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