CN113359323A - 预防近视眼镜及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预防近视眼镜及移动终端，该预防近视眼镜包括：眼镜脚及镜框，眼镜脚与镜框相互铰接；液晶镜片，液晶镜片具有在通电时处于透明状态和在断电时处于非透明状态；供电控制模块，与液晶镜片电连接，供电控制模块用于在检测到用户佩戴上眼镜时，像液晶镜片供电，以使液晶镜片处于透明状态；传感器模组，用于检测用户与被阅读物之间的距离和用户的坐姿，并输出相应的检测信号；供电控制模块还用于根据检测信号，控制液晶镜片的供电通/断。本发明可以防止用户因为用眼距离过近或者坐姿不端等原因，出现近视。

Description

预防近视眼镜及移动终端

技术领域

本发明涉及水位检测技术领域，尤其涉及一种预防近视眼镜及移动终端。

背景技术

随着科技进步和社会的发展，现代人因为过多的接触电子产品，例如手机、平板电脑等，并形成了一些不健康的用眼习惯，使得越来越多的人的出现近视。此外，现代人也因为用眼距离过近或者坐姿不端等用眼不当原因，使得越来越多的人出现近视。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种预防近视眼镜及移动终端，旨在防止用户因为用眼距离过近或者坐姿不端等原因，出现近视。

为实现上述目的，本发明提出一种预防近视眼镜，所述预防近视眼镜包括：

眼镜脚及镜框，所述眼镜脚与镜框相互铰接；

液晶镜片，所述液晶镜片具有在通电时处于透明状态和在断电时处于非透明状态；

供电控制模块，与所述液晶镜片电连接，所述供电控制模块用于在检测到用户佩戴上眼镜时，向所述液晶镜片供电，以使所述液晶镜片处于透明状态；

传感器模组，用于检测用户与被阅读物之间的距离和用户的坐姿，并输出相应的检测信号；

所述供电控制模块还用于根据所述检测信号，控制所述液晶镜片的供电通/断。

可选地，所述眼镜脚具有容置腔；

所述供电控制模块包括电控板，以及设置于所述电控板上的供电电源及主控制器，所述传感器模组的输出端与所述主控制器的信号反馈端连接，所述主控制器的控制端与所述供电电源的受控端连接，所述供电电源的输出端与所述液晶镜片电连接。

可选地，所述预防近视眼镜还包括：

眼镜鼻托，所述眼镜鼻托固定与所述镜框上；

供电触点，设置于所述眼镜鼻托上，所述供电触点用于感应在用户佩戴眼镜时，连通所述液晶镜片与供电电源。

可选地，所述预防近视眼镜还包括马达，所述马达安装于所述眼镜脚和/ 或镜框上，所述马达与所述主控制器连接；

所述主控制器具体用于在所述传感器模组检测到用户与被阅读物之间的距离小于预设距离，和/或用户的坐姿不端时，控制所述马达工作。

可选地，所述主控制器还用于在控制所述马达工作预设时间后，在所述传感器模组检测到用户与被阅读物之间的距离小于预设距离，和/或用户的坐姿不端时，控制所述供电电源断开与所述液晶镜片的电连接。

可选地，所述传感器模组包括：

三轴陀螺仪及红外距离传感器，所述三轴陀螺仪及红外距离传感器设置于所述镜框上。

可选地，所述液晶镜片包括：

两相对设置的第一基片及第二基片、分设于所述第一基片及第二基片内侧的第一ITO导电膜层及第二ITO导电膜层，以及夹设于所述第一ITO导电膜层第二ITO导电膜层之间的聚合物液晶层；

所述第一基片及第二基片采用边框胶相互接合，所述第一ITO导电膜层、第二ITO导电膜层及边框胶贴合密封形成密闭内腔。

可选地，所述预防近视眼镜还包括：

无线通讯模块，所述无线通讯模块用于实现所述供电控制模块与外部终端的无线连接。

可选地，所述预防近视眼镜还包括：

接口模块，所述接口模块与所述供电控制模块连接。

本发明还提出一种移动终端，所述移动终端与如上所述预防近视眼镜通讯连接。

本发明通过在眼镜上设置传感器模组，以检测用户与被阅读物之间的距离和用户的坐姿，并输出相应的检测信号至供电控制模块，以使供电控制模块能够根据传感器模组输出的检测信号控制液晶面板的供电，以提醒用户的调整用户与被阅读物之间的距离，以端正用户的坐姿，从而防止用户因为用眼距离过近或者坐姿不端等原因，出现近视。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明预防近视眼镜一实施例的电路结构示意图；

图2为本发明预防近视眼镜一实施例的结构示意图；

图3为本发明预防近视眼镜另一实施例的结构示意图；

图4为本发明预防近视眼镜一实施例的侧面示意图；

图5为本发明预防近视眼镜另一实施例的电路结构示意图；

图6为本发明预防近视眼镜中液晶镜片一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种预防近视眼镜。

目前，越来越多因为眼睛近视佩戴近视眼镜，这个生活、学习、工作以及人的健康带来极大的不方便，其中，用眼时间过长、用眼距离过近、照明光线过强或过弱是诱发近视眼疾病的主要原因。而随着科技进步和社会的发展，现代人因为过多的接触电子产品，例如手机、平板电脑等，并形成了一些不健康的用眼习惯，使得越来越多的人的出现近视。此外，现代人也因为用眼距离过近或者坐姿不端等用眼不当原因，使得越来越多的人出现近视。治疗近视的措施包括配戴眼镜和激光治疗，激光治疗具有一定的风险性，配戴近视眼镜是人们通常最常用的矫正近视的方法，但是配戴近视眼镜只能让近视的眼睛看东西变得清晰，并不能预防近视，也不能使眼睛恢复原来的视力，而且长时间配戴近视眼镜还会加重眼睛近视程度。眼睛近视一旦形成很难治愈，所以应该注重在用眼过程中预防近视。

为了解决上述问题，在一实施例中，参照图1至图6，该预防近视眼镜包括：

眼镜脚10及镜框20，所述眼镜脚10与镜框20相互铰接；

液晶镜片30，所述液晶镜片30具有在通电时处于透明状态和在断电时处于非透明状态；

供电控制模块50，与所述液晶镜片30电连接，所述供电控制模块50用于在检测到用户佩戴上眼镜时，向所述液晶镜片30供电，以使所述液晶镜片 30处于透明状态；

传感器模组40，用于检测用户与被阅读物之间的距离和用户的坐姿，并输出相应的检测信号；

所述供电控制模块50还用于根据所述检测信号，控制所述液晶镜片30 的供电通/断。

本实施例中，眼镜在用户佩戴后上电工作，供电控制模块50中设置有供电电源51，供电电源51在给液晶镜片30供电，同时还给传感器模组40供电。液晶镜片30基于供电控制模块50的控制，在通电状态下处于透明状态，而在断电状态则可以处于灰色等非透明状态。传感器模组40在工作时，实时检测用户与被阅读物之间的距离，以及用户的坐姿，并将检测到的距离信号等转换成电压信号输出至供电控制模块50。供电控制模块50则可以将接收60到的距离信号和坐姿信号与预设的距离信号和坐姿信号进行比较，当检测到用户与被阅读物之间距离过近或者坐姿不端时，则可以控制液晶镜片30的供电，从而起到提醒用户的作用。液晶镜片30在掉电之后则由透明状态转换为非透明状态，直至用户调整与被阅读物之间的距离，或者用户恢复自己的坐姿，再次由非透明状态转换为透明状态。

本发明通过在眼镜上设置传感器模组40，以检测用户与被阅读物之间的距离和用户的坐姿，并输出相应的检测信号至供电控制模块50，以使供电控制模块50能够根据传感器模组40输出的检测信号控制液晶面板的供电，以提醒用户的调整用户与被阅读物之间的距离，以端正用户的坐姿，从而防止用户因为用眼距离过近或者坐姿不端等原因，出现近视。

参照图1至图6，在一实施例中，所述眼镜脚10具有容置腔11；

所述供电控制模块50包括电控板(图未示出)，以及设置于所述电控板上的供电电源51及主控制器52，所述传感器模组40的输出端与所述主控制器52的信号反馈端连接，所述主控制器52的控制端与所述供电电源51的受控端连接，所述供电电源51的输出端与所述液晶镜片30电连接。

本实施例中，电控板可选为柔性电路板，可以方便安装于眼镜脚10对的容置腔11内。供电电源51包括用于存储电能的电池。该电池可以是一次性电池，也可以是可充电电池，本实施例可选为可充电电池，供电电源51还包括将外部输入的电能转换为上述电池存储电能的电源转换芯片。所述电源转换芯片的输入端与电连接器连接，所述电源转换芯片的输出端与所述电池连接。电池的存储电能的范围可以设置为3.5～4.3V，具体可以采用干电池、储锂离子电池或镍氢电池等可充电电池实现。电源转换芯片基于主控制器52的控制，一般具有休眠状态，也即待机状态、正常工作状态和关闭状态。

电连接器可选采用pogo pin连接器来实现，电连接器与充电器的电源端连接，以接入电源端输出的电能进行充电。该连接器可以设置于眼镜脚10或者镜框20上，在一些实施例中，电连接器还可以采用弹片来实现。

主控制器52可以采用的专用液晶控制芯片来实现，也可以采用独立的微处理器来实现，此处不做限制。主控制器52可以是单片机、DSP及FPGA等微处理器，本领域的技术人员能够通过在主控制器52中集成一些硬件电路，例如比较器、放大器、滤波器和A/D转换等，以及软件程序或算法，利用各种接口和线路连接整个无线耳机的各个部分，通过运行或执行主控制器52内的软件程序和/或模块，以及调用主控制器52内的数据，执行眼镜的各种功能和处理数据，从而对无线耳机进行整体监控。

参照图1至图6，在一实施例中，所述预防近视眼镜还包括：

眼镜鼻托60，所述眼镜鼻托60固定与所述镜框20上；

供电触点(图未示出)，设置于所述眼镜鼻托60上，所述供电触点用于感应在用户佩戴眼镜时，连通所述液晶镜片30与供电电源51。

本实施例中，为了节约眼镜自身的功耗，本申请还包括自动通/断的供电触点，供电触点可以通过人体的皮肤感应用户是否佩戴眼镜，当感应到用户佩戴好眼镜时，则可以触发供电电源51工作，从而给眼镜中的各个功能模块供电。或者，供电触点可以设置于液晶镜片30的供电回路中，供电触点直接控制液晶镜片30的供电。如此设置，即可在用户佩戴眼镜后，开始供电，而在用户停止佩戴时，停止供电，可以提高电能的利用率，同时还可以减少用户的操作。本实施例中，供电触点可以设置于整个眼镜鼻托60与用户皮肤接触的地方，也可以是感应电容，在感应的用户靠近时，触发供电电源51工作。

参照图1至图6，在一实施例中，所述预防近视眼镜还包括马达70，所述马达70安装于所述眼镜脚10和/或镜框20上，所述马达70与所述主控制器52连接；

所述主控制器52具体用于在所述传感器模组40检测到用户与被阅读物之间的距离小于预设距离，和/或用户的坐姿不端时，控制所述马达70工作。

本实施例中，预设距离可以设置为30～40mm，优选为35mm。马达70可以设置于眼镜脚10与皮肤接触的部分，或者设置于鼻梁托上。主控制器52 可以根据传感器模组40输出的检测信号将检测到的距离数据及坐姿数据与预设的数据进行比较。在主控制器52根据传感器模组40输出的检测信号确定用户与被阅读物之间的距离过近，或者用户的坐姿不端时，控制马达70工作，并发出振动，从而起到提醒用户的作用，进而防止用户因为用眼距离过近或者坐姿不端等原因，出现近视。

参照图1至图6，在一实施例中，所述主控制器52还用于在控制所述马达70工作预设时间后，在所述传感器模组40检测到用户与被阅读物之间的距离小于预设距离，和/或用户的坐姿不端时，控制所述供电电源51断开与所述液晶镜片30的电连接。

本实施例中，为了避免频繁的通/断供电电源51，影响供电电源51的使用寿命，以及影响用户的正常使用。本申请可以在检测到被阅读物之间的距离过近，或者用户的坐姿不端时，先控制马达70工作，并发出振动，在振动提现预设时间，例如5S后，若再次检测到用户未调整距离或者坐姿。也即被阅读物之间的距离依然过近，或者用户的坐姿依然不端时，则可以在振动提醒过后，关断液晶镜片30的供电电源51。其中，马达70在一个检测周期内的振动次数可调，例如振动3～5次之后停止振动。并且，在关断供电电源51 之前可以进行1～3个检测周期的马达70振动提醒，若多个周期仍提醒无效之后，再关断电源。这样，戴上眼镜，当用户与被阅读物之间的距离书本距离低于35mm的时候，眼镜会轻微振动，提醒用户距离过近需要调整观看距离，如还不调整到合适的观看距离，眼镜镜片会自动变暗，强迫用户调整到合适的观看距离，当姿势不端正的时候，眼镜会轻微振动，提醒用户保持正确的坐姿，如还不调整坐姿，镜片也会自动变暗，强迫用户保持正常坐姿。

主控制器52还可以对眼镜的单次时间，或者一个使用周期内，例如一个星期的使用总时长等进行统计，从而在用户佩戴眼镜时长过长时进行相应的提醒。或者在一个使用周期使用时间过长时，有可以做相应的提醒。该提醒可以通过控制液晶镜片30供电的主控制器52通断来实现，例如双闪一次，或者通过振动来提醒，例如连续振动10次等进行提醒。从而防止用户用眼过多或者用眼时间过长而出现近视。

参照图1至图6，在一实施例中，所述传感器模组40包括：

三轴陀螺仪及红外距离传感器，所述三轴陀螺仪及红外距离传感器设置于所述镜框20上。

本实施例中，红外距离传感器设置在镜框20上，红外距离传感器设置有发送器和接收器，根据发送器和接收器之间的信号发送和信号接收，可以检测用户与被阅读物之间的距离。三轴陀螺仪可以检测用户的坐姿，并将检测到的信号发送给主控制器52。

参照图1至图6，在一实施例中，所述液晶镜片30包括：

两相对设置的第一基片31及第二基片32、分设于所述第一基片31及第二基片32内侧的第一ITO导电膜层34及第二ITO导电膜层34，以及夹设于所述第一ITO导电膜层34第二ITO导电膜层34之间的聚合物液晶层35；

所述第一基片31及第二基片32采用边框胶相互接合，所述第一ITO导电膜层34、第二ITO导电膜层34及边框胶贴合密封形成密闭内腔。

本实施例中，第一基片31及第二基片32由透明材料制成。例如，可以为透明玻璃、或透明树脂、或透明亚克力材料。优选采用亚克力材料封装聚合物液晶和ITO导电膜制成，可以减轻镜片重量，此外亚克力材料具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、外观优美等优点。第一基片31及第二基片32可以为板型、带有弧度的板材、凹镜型、凸镜型，或其他形状，只要该镜片形状可以卡接安装在镜框20内，或者该镜片形状的边缘可以卡接安装在镜框20内即可。镜片还设置有电极。例如具有弹性的金属导电介质、非金属导电介质或其组合制成。本实施例的电极对可以作为导电介质，连接ITO导电膜。例如在具有弹性的塑料基板上镶嵌铜合金板材制成电极对，塑料基板固定于镜框20上，而铜合金板材则与ITO导电膜上引出的传输电极相互抵接。在自然状态下，它内部液晶分子无规则排列，液晶折射率比外面的聚合物折射率低，入射光在聚合物层发生散射，呈乳白色，即不透明。通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为定向有规则排列，使液晶的折射率与聚合物的折射率相等，入射光完全可以通过，形成透明状态。

参照图1至图6，在一实施例中，所述预防近视眼镜还包括：

无线通讯模块80，所述无线通讯模块80用于实现所述供电控制模块50 与外部终端的无线连接。

本实施例中，无线通讯模块80可以是红外接收/发送模块、WIFI模块以及蓝牙模块等，通过设置无线通讯模块80，可以实现与移动终端，例如手机、遥控器等无线通信连接，以接收移动终端输出的控制指令，例如定位调节液晶镜片30的亮度、充电等。通过无线通讯模块80，还可以获知用户佩戴眼镜的时长，时间段，通过与移动终端进行通讯还可以建立眼镜与移动终端的蓝牙配对等等，从而将用户的佩戴数据进行传输，并形成用户的佩戴专属的数据库，并且针对不同的客户建立相应的使用数据库，例如习惯姿势，坐姿不端的次数记录，距离过近的次数等。通过设置无线通讯模块80，用户还可以通过移动终端来控制调节眼镜，例如调节眼镜镜片的透明度、亮度等，从而适应不同用户的使用习惯。

上述实施例中，在眼镜中还可以设置有光线传感器，光线传感器的输出端可以与主控制器52连接，通过检测到用户所在的环境光的亮度，主控制器 52还可以调节液晶镜片30的透明度，从而避免过暗或者过量而对眼睛产生刺激，有利于防止用户近视。当然在其他实施例中，例如在检测到当前环境过暗时，主控制器52也可以强制关断液晶镜片30的供电，从而促使用户在光线较暗的环境下停止阅读等，或者选择开灯等调整当前环境光亮度。

参照图1至图6，在一实施例中，所述预防近视眼镜还包括：

接口模块91，所述接口模块91与所述供电控制模块50连接。

本实施例中，接口模块91可以包括但不限于USB接口，耳机接口，充电接口等，通过USB接口可以实现对眼镜中的主控制器52进行功能升级、软件更新等。耳机接口则可以间接的实现移动终端与耳机的无线连接，从而可以解决因为手机型号与耳机不匹配时(例如Type-C接口的移动终端无法与 3.5接头的耳机适配)，无法播放音乐的问题。充电接口可以是实现无线充电的接口，也可以有线充电的接口。

参照图1至图6，在一实施例中，所述预防近视眼镜还包括：

扬声器92，设置于所述眼镜脚10上，所述扬声器92与所述供电控制模块50电连接。本实施例中，扬声器92可以与供电控制模块50中的主控制器 52连接，并基于主控制器52的控制，在主控制器52根据传感器模组40输出的检测信号确定用户与被阅读物之间的距离过近，或者用户的坐姿不端时，控制扬声器92工作，并发出语音播报，从而起到提醒用户的作用，进而防止用户因为用眼距离过近或者坐姿不端等原因，出现近视。同时在眼镜电量过低或者其他故障时，起到语音提醒的作用。

本发明还提出一种移动终端，所述移动终端与所述预防近视眼镜通讯连接。

本实施例中，该移动终端可以是手机、笔记本电脑、平板电脑等，并且可以在终端中预装控制眼镜工作的APP(应用软件)，当眼镜在工作时，用户可以通过WIFI模块、红外收发模块或者无线通讯模块等无线通讯模块与扫地机器人实现人机交互，用户可以通过终端获知眼镜的工作状态。当眼镜需要充电或者出现故障时，眼镜可以将充电或者出现故障的指示信号通过无线通讯模块发送至终端，从而提醒用户充电或者检修眼镜。当然，用户还可以通过终端的无线通讯模块主动获取眼镜的工作状态，以及通过终端设置眼镜的工作时间，工作时间段等。例如，家长可以通过设置使用眼镜的时间和时间段来防止学生用眼时间过长或者用眼过度。或者，工作的人，例如长期需要面对电脑的设计师、软件工程师等，可以通过设置眼镜的时间和时间段来提醒自身在佩戴眼镜工作一段时间后，停止休息一段时间，从而防止长时间用眼而出现眼睛疲劳，加速近视等问题。当然，在一些实施例中，也可以在眼镜上设置按键，用户通过按键来实现上述功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种预防近视眼镜，其特征在于，所述预防近视眼镜包括：

眼镜脚及镜框，所述眼镜脚与镜框相互铰接；

液晶镜片，所述液晶镜片具有在通电时处于透明状态和在断电时处于非透明状态；

供电控制模块，与所述液晶镜片电连接，所述供电控制模块用于在检测到用户佩戴上眼镜时，向所述液晶镜片供电，以使所述液晶镜片处于透明状态；

传感器模组，用于检测用户与被阅读物之间的距离和用户的坐姿，并输出相应的检测信号；

所述供电控制模块还用于根据所述检测信号，控制所述液晶镜片的供电通/断。

2.如权利要求1所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述眼镜脚具有容置腔；

所述供电控制模块包括电控板，以及设置于所述电控板上的供电电源及主控制器，所述传感器模组的输出端与所述主控制器的信号反馈端连接，所述主控制器的控制端与所述供电电源的受控端连接，所述供电电源的输出端与所述液晶镜片电连接。

3.如权利要求2所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述预防近视眼镜还包括：

眼镜鼻托，所述眼镜鼻托固定与所述镜框上；

供电触点，设置于所述眼镜鼻托上，所述供电触点用于感应在用户佩戴眼镜时，连通所述液晶镜片与供电电源。

4.如权利要求2所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述预防近视眼镜还包括马达，所述马达安装于所述眼镜脚和/或镜框上，所述马达与所述主控制器连接；

所述主控制器具体用于在所述传感器模组检测到用户与被阅读物之间的距离小于预设距离，和/或用户的坐姿不端时，控制所述马达工作。

5.如权利要求4所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述主控制器还用于在控制所述马达工作预设时间后，在所述传感器模组检测到用户与被阅读物之间的距离小于预设距离，和/或用户的坐姿不端时，控制所述供电电源断开与所述液晶镜片的电连接。

6.如权利要求1所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述传感器模组包括：

三轴陀螺仪及红外距离传感器，所述三轴陀螺仪及红外距离传感器设置于所述镜框上。

7.如权利要求1所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述液晶镜片包括：

两相对设置的第一基片及第二基片、分设于所述第一基片及第二基片内侧的第一ITO导电膜层及第二ITO导电膜层，以及夹设于所述第一ITO导电膜层第二ITO导电膜层之间的聚合物液晶层；

所述第一基片及第二基片采用边框胶相互接合，所述第一ITO导电膜层、第二ITO导电膜层及边框胶贴合密封形成密闭内腔。

8.如权利要求1所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述预防近视眼镜还包括：

无线通讯模块，所述无线通讯模块用于实现所述供电控制模块与外部终端的无线连接。

9.如权利要求1所述的预防近视眼镜，其特征在于，所述预防近视眼镜还包括：

接口模块，所述接口模块与所述供电控制模块连接。

10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端与如权利要求1至9任意一项所述预防近视眼镜通讯连接。

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