CN218413257U - 一种组合仪表的声音报警模块、组合仪表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合仪表的声音报警模块、组合仪表。其中，声音报警模块包括：变频控制电路和功放单元；所述变频控制电路包括输入端、开关控制端和输出端；所述变频控制电路的输出端与所述功放单元连接，所述变频控制电路用于根据所述开关控制端的信号控制所述功放单元声音输出或关闭声音输出；并根据输入端输入的PWM信号控制所述功放单元输出声音的音量和音色，其中所述PWM信号的占空比用于控制所述功放单元输出声音的音量，所述PWM信号的频率用于控制所述功放单元输出声音的音色。在声音报警模块中的变频控制电路的输入端输入PWM信号，通过改变PWM信号的占空比以及频率，实现了对报警声音大小和音色的控制。

Description

一种组合仪表的声音报警模块、组合仪表

技术领域

本发明涉及报警控制技术领域，尤其涉及一种组合仪表的声音报警模块、组合仪表。

背景技术

车辆中的声音报警模块对车辆的安全问题具有提示等重要作用，声音报警模块可以集成到车辆的组合仪表。

目前，大多数组合仪表的声音报警模块只有一种报警音色，比较单调，体验较差，且不够灵活。当需要实现多种报警音色时，需要使用专用的多音色蜂鸣器或者增加音频芯片，实现的成本比较高。

发明内容

本发明提供了一种组合仪表的声音报警模块、组合仪表，以解决组合仪表的声音报警模块报警音色单调、体验较差，以及通过使用专用的多音色蜂鸣器等实现多音色报警而产生较高成本的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种组合仪表的声音报警模块，包括：

变频控制电路和功放单元；所述变频控制电路包括输入端、开关控制端和输出端；

所述变频控制电路的输出端与所述功放单元，所述变频控制电路用于根据所述开关控制端的信号控制所述功放单元声音输出或关闭声音输出；并根据输入端输入的PWM信号控制所述功放单元输出声音的音量和音色，其中所述PWM信号的占空比用于控制所述功放单元输出声音的音量，所述PWM信号的频率用于控制所述功放单元输出声音的音色。

可选的，所述变频控制电路包括输出控制单元和驱动单元；所述驱动单元的控制端作为所述变频控制电路的输入端，所述驱动单元第一端接地，所述驱动单元的第二端作为所述变频控制电路的输出端；所述驱动单元用于根据控制端输入的PWM信号控制所述功放单元的输出声音的音量和音色；所述输出控制单元的输入端作为所述开关控制端，所述输出控制单元的输出端连接所述驱动单元的输出端，所述输出控制单元用于控制所述驱动单元的输出端输出或停止输出，以控制所述功放单元声音输出或关闭声音输出。

可选的，所述驱动单元包括：第一电阻、第二电阻和第一三极管；所述三极管的控制极连接所述驱动单元的控制端，所述三极管的第一极接地，所述三极管的第二极连接所述驱动单元的输出端；所述第一电阻连接于所述三极管的控制极和第一极之间；所述第二电阻连接于所述三极管的第一极和第二极之间。

可选的，所述驱动单元还包括第三电阻；所述第三电阻连接于所述三极管的控制极和所述驱动单元的控制端之间。

可选的，所述输出控制单元包括第四电阻和第五电阻；所述第四电阻和第五电阻串联连接于所述输出控制单元的输入端和输出端之间。

可选的，所述输出控制单元还包括二极管；所述二极管连接于所述第四电阻的第一端和所述输出控制单元的输入端之间；所述二极管的阴极连接所述第四电阻的第一端。

可选的，所述输出控制单元还包括电容；所述电容的第一极连接所述第四电阻和第五电阻的公共连接端；所述电容的第二极接地。

根据本发明的另一方面，提供了一种组合仪表，包括所述的组合仪表的声音报警模块，所述组合仪表还包括控制模块、显示模块和数据收发模块；所述控制模块与所述显示模块、数据收发模块、以及所述声音报警模块连接。

可选的，所述控制模块用于向所述变频控制电路的开关控制端输出高电平信号或低电平信号，导通或关断所述功放模块的输出。

可选的，所述控制模块还用于所述变频控制电路的输入端输出PWM信号或者停止输出PWM信号。

本发明实施例的技术方案，提供的一种组合仪表的声音报警模块包括变频控制电路和功放单元，变频控制电路包括输入端、开关控制端和输出端；变频控制电路的输出端与所述功放单元连接，变频控制电路用于根据开关控制端的信号控制功放单元声音输出或关闭声音输出；并根据输入端输入的PWM信号控制功放单元输出声音的音量和音色，其中PWM信号的占空比用于控制所述功放单元输出声音的音量，PWM信号的频率用于控制所述功放单元输出声音的音色。在声音报警模块中的变频控制电路的输入端输入PWM信号，通过改变PWM信号的占空比以及频率，实现对报警声音大小和音色的控制，解决了现有技术中组合仪表的声音报警模块报警音色单调、体验较差，以及通过使用专用的多音色蜂鸣器等实现多音色报警而产生较高成本的问题。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种组合仪表的声音报警模块结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种组合仪表的声音报警模块结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种变频控制电路原理图；

图4为本发明实施例三提供的一种组合仪表的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种组合仪表的声音报警模块结构示意图，如图1所示，组合仪表的声音报警模块110包括变频控制电路120、功放单元130。

本实施例中，变频控制电路120包括输入端121、开关控制端122和输出端123。变频控制电路120的输出端与功放单元130连接，变频控制电路120用于根据所述开关控制端的信号控制功放单元130声音输出或关闭声音输出；并根据输入端输入的PWM信号控制功放单元130输出声音的音量和音色，其中PWM信号的占空比用于控制功放单元130输出声音的音量，所述PWM信号的频率用于控制功放单元130输出声音的音色。

本实施例中，当车辆处于异常情况时，组合仪表的声音报警模块110可以根据异常情况发出不同的提示声音，提示声音不同可以是提示声音的音量不同、音色不同等。其中，变频控制电路120与功放单元130连接，变频控制电路120可以将调制后的电信号发送到功放单元130，功放单元130可以将接收到的电信号转换为声音信号，其中，功放单元130可以包括报警器、蜂鸣器等。声音报警模块的变频控制电路120可以控制功放单元130输出不同的声音信号。

变频控制电路120的开关控制端输入的信号可以控制变频控制电路120的通断，当变频控制电路120导通时，变频控制电路120的输出端有信号输出，当变频控制电路120关断时，变频控制电路120的输出端没有信号输出。例如，导通、关断信号可以通过开关信号发生装置产生，变频控制电路120的开关控制端控制可以与开关信号发生装置连接。变频控制电路120的输出端用于输出变频信号，变频控制电路120的输出端与功放单元130连接，当变频控制电路120的开关控制端的信号为导通信号时，变频控制电路120的输出端的信号可以输出到功放单元130，功放单元130根据变频控制电路120输出端的电信号转换成声音信号，此时功放单元130有声音输出；当变频控制电路120的开关控制端的信号为关断信号时，变频控制电路120的输出端信号不能正常输出到功放单元130，此时功放单元130没有声音输出。

变频控制电路120的输入端可以输入PWM信号，PWM信号一般是脉冲宽度可调制的信号，可以表示为连续的高低电平方波信号，PWM信号可以通过PWM信号发生装置产生。当改变PWM信号的占空比时，变频控制电路120的输出信号强度改变，功放单元130输出的声音音量改变。例如，减少PWM信号的占空比，变频控制电路120的输出信号强度增加，功放单元130输出的声音音量增大。当改变PWM信号的频率时，变频控制电路120的输出信号频率改变，由于功放单元130输出声音的频率与变频控制电路120的输出信号频率一致，此时，功放单元130输出的声音频率改变，声音音色改变。例如，增大PWM信号的频率时，变频控制电路120的输出信号频率增大，功放单元130输出的声音频率增大，声音会变得更尖锐。

本发明实施例的技术方案，提供的一种组合仪表的声音报警模块包括变频控制电路和功放单元，变频控制电路的输出端与功放单元连接，变频控制电路用于根据开关控制端的信号控制功放单元声音输出或关闭声音输出；并根据输入端输入的PWM信号控制功放单元输出声音的音量和音色，其中PWM信号的占空比用于控制所述功放单元输出声音的音量，PWM信号的频率用于控制所述功放单元输出声音的音色。在声音报警模块中的变频控制电路的输入端输入PWM信号，通过改变PWM信号的占空比以及频率，实现了对报警声音大小和音色的控制，解决了现有技术中组合仪表的声音报警模块报警音色单调、体验较差，以及通过使用专用的多音色蜂鸣器等实现多音色报警而产生较高成本的问题。

实施例二

本实施例是在上述实施例的基础上进行细化，图2是本发明实施例二提供的一种组合仪表的声音报警模块结构示意图。可选的，变频控制电路120包括输出控制单元210和驱动单元220。

本实施例中，变频控制电路120可以包括输出控制单元210和驱动单元220。输出控制单元210可以用于根据变频控制电路120开关控制端的输入信号控制变频控制电路120的导通关断。驱动单元220可以根据变频控制电路120输入端的PWM信号改变变频控制电路120输出端信号强度及频率。

示例性的，图3是本发明实施例二提供的一种变频控制电路原理图，如图3所示，变频控制电路包括：驱动单元的控制端310、驱动单元第一端320、驱动单元第二端330、输出控制单元的输入端340、输出控制单元210的输出端350、驱动单元第一电阻360、驱动单元第二电阻370、驱动单元第一三极管380、驱动单元第三电阻390、输出控制单元第四电阻301、输出控制单元第五电阻302、输出控制单元二极管303、输出控制单元电容304。

在变频控制电路120的驱动单元220中，驱动单元220的控制端310可以作为变频控制电路120的输入端，驱动单元220第一端320接地，驱动单元220的第二端330作为变频控制电路120的输出端；驱动单元220用于根据控制端310输入的PWM信号控制功放单元130的输出声音的音量和音色。

本实施例中，驱动单元220的控制端310可以连接PWM信号发生装置，将PWM信号发生装置产生的PWM信号传输到变频控制电路120，驱动单元220的控制端310可以作为变频控制电路120的输入端。驱动单元220第一端320接地，驱动单元220的第二端330作为变频控制电路120的输出端，可以将变频控制电路120的输出信号发送到功放模块130，其中，变频控制电路120的输出信号的频率与控制端310输入的PWM信号的频率一致。当控制端310输入PWM信号时，PWM信号经过驱动单元220中的三极管在输出端330输出电压信号，此时驱动单元220电路导通。输出端330输出的电压信号与PWM信号频率及占空比相关，可以表示为PWM信号高低电平的加权平均值。当调节控制端310输入的PWM信号时，变频控制电路120的输出信号发生相应改变，例如，当减少控制端310的PWM信号的占空比时，输入变频控制电路120的低电平信号的比例增加，可以增大变频控制电路120的平均信号强度，变频控制电路120的输出信号强度增大，通过驱动单元220输入到功放单元130的信号强度增大，功放单元130输出的声音增大；当增大控制端310的PWM信号的频率时，输入变频控制电路120的PWM信号频率增加，由于变频控制电路120的输出信号的频率与控制端310输入的PWM信号的频率一致，此时，变频控制电路120的输出信号频率增大，通过驱动单元220输入到功放单元130的信号频率增大，功放单元130输出的声音信号频率增大。因此，驱动单元220可以用于根据控制端310输入的PWM信号控制功放单元130的输出声音的音量和音色。

可选的，驱动单元包括：第一电阻360、第二电阻370和第一三极管380，三极管380的控制极连接驱动单元220的控制端310，三极管380的第一极接地，三极管380的第二极连接驱动单元220的输出端330；第一电阻360连接于三极管380的控制极和第一极之间；第二电阻370连接于三极管380的第一极和第二极之间。驱动单元220还包括第三电阻390，第三电阻390连接于三极管380的控制极和驱动单元220的控制端310之间。

本实施例中，驱动单元220的第一电阻360连接于三极管380的控制极和第一极之间，驱动单元220的第三电阻390连接于三极管380的控制极和驱动单元220的控制端310之间，当控制端310输入PWM信号，且输入高电平时，控制端310与第一电阻360、第三电阻390依次串联接地形成回路，第一电阻360、第三电阻390之间的电压可以根据第一电阻360、第三电阻390的阻值分压计算得到，计算得到的电压可以作为三极管380的控制极电压。三极管380的控制极连接控制端310，接收PWM电压经第一电阻360、第三电阻390分压后的电压，三极管380的第一极接地，确保在输入高电平时三极管导通，三极管380的第二极连接输出端330，当三极管导通时，三极管内部电阻较小，变频控制电路120中的电流经过输出控制单元210、以及驱动单元220的三极管直接接地，与三极管380的第二极连接的输出端330相当于接地，此时输出端330没有信号输出。驱动单元220的第二电阻370连接于三极管380的第一极和第二极之间，当三极管380处于截止状态时，第二电阻370与输出控制单元第四电阻301、输出控制单元第五电阻302串联，用于对输出端330的分压。

在变频控制电路120的输出控制单元210中，输出控制单元210的输入端340作为变频控制电路120的开关控制端，输出控制单元210的输出端350连接驱动单元220的输出端330，输出控制单元210可以用于控制驱动单元220的输出端330输出或停止输出，以控制功放单元130声音输出或关闭声音输出。

本实施例中，输出控制单元210的输入端340可以与开关信号产生装置相连，开关信号产生装置可以产生开关信号，例如可以用开关信号的高、低电平分别表示导通信号、关闭信号。输入端340可以将开关信号产生装置产生的开关信号输入到变频控制电路120，因此输入端340可以作为变频控制电路120的开关控制端。输出端350与驱动单元220输出端330连接，当输入端340输入的开关信号为高电平时，可以控制驱动单元220的输出端330输出，此时，输出端330输出的信号可以发送到功放单元130，功放单元130有声音输出；当输入端340输入的开关信号为低电平时，可以控制驱动单元220的输出端330停止输出，此时，输出端330输出的信号不能发送到功放单元130，功放单元130没有声音输出。

可选的，输出控制单元210包括第四电阻301和第五电阻302；第四电阻301和第五电阻302串联连接于输出控制单元210的输入端340和输出端350之间。输出控制单元210还包括二极管303；二极管303连接于第四电阻301的第一端和输出控制单元210的输入端340之间；二极管303的阴极连接第四电阻301的第一端。输出控制单元210还包括电容304；电容304的第一极连接第四电阻301和第五电阻302的公共连接端；电容304的第二极接地。

本实施例中，输出控制单元210的第四电阻301和第五电阻302串联连接于输出控制单元210的输入端340和输出端350之间，当输入端340输入高电平信号时，第四电阻301、第五电阻302具有限流的作用。输出控制单元210的二极管303连接于第四电阻301的第一端和输入端340之间，根据二极管303的特性，避免电容304放电时电路反向导通。电容304的第一极连接第四电阻301和第五电阻302的公共连接端，电容304的第二极接地，电容304可以存储电荷，当输入端340输入低电平时，电容304可以放电，放电电流经过第五电阻302输入到输出端350，此时，当PWM输出端330有输出信号时，可以控制输出端330输出的PWM信号继续输出到功放单元130，功放单元130可以继续输出声音，随着电容304的放电功放单元130输出的声音减小，当电容304放电结束时，功放单元130的输出声音关闭，使得声音报警模块具有延音效果。

在变频控制电路120中，输出控制单元210的输入端340输入信号为高电平，且驱动单元220的控制端310输入信号为高电平时，驱动单元220的三极管380导通，驱动单元220的第二端330输出的电压信号为0；当驱动单元220的控制端310输入信号为低电平，且输出控制单元210的输入端340输入信号为高电平时，驱动单元220的三极管380截止，驱动单元220的第二端330有输出电压信号输出，输出电压为经过第四电阻301、第五电阻302、第二电阻370分压后的电压信号；当输出控制单元210的输入端340输入信号为低电平时，驱动单元220的第二端330输出电压为0。

当需要打开声音报警时，输出控制单元210的输入端340输入信号为高电平且和驱动单元220的控制端310有PWM信号输入，则驱动单元220的第二端330会有信号输出，功放模块会发出声音。

当需要关闭声音输出时，有两种控制方式：第一种，直接关闭输出控制单元210的输入端340输入信号，同时关闭驱动单元220的控制端310的PWM信号输入或者保持控制端310的PWM信号为高电平，则驱动单元220的第二端330立即停止输出，功放模块130立即停止声音输出；第二种，只关闭输出控制单元210的输入端340输入信号引脚的输出，维持驱动单元220的控制端310的PWM信号的输入，在输入端340停止输出后，因为电容304放电的效果，驱动单元220的第二端330不会立刻停止输出，而是变成一个输出衰减的过程，从而实现功放模块输出关闭时延音效果，提高用户体验舒适度。

本实施例中，变频控制电路包括输出控制单元和驱动控制单元。驱动控制单元为变频控制电路提供PWM信号，通过控制PWM信号的频率可以改变变频控制电路输出信号的频率，通过控制PWM信号的占空比可以改变变频控制电路输出信号的强度；输出控制单元为变频控制电路提供开关控制信号，通过控制输出控制单元输入的开关控制信号实现变频控制电路输出或关断。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种组合仪表的结构示意图。如图4所示，包括：声音报警模块110、控制模块410、显示模块420、数据收发模块430。

在上述实施例的基础上，一种组合仪表包括的组合仪表的声音报警模块110，一种组合仪表还包括控制模块410、显示模块420和数据收发模块430；控制模块410与显示模块420、数据收发模块430、以及声音报警模块110连接。

本实施例中，组合仪表中的控制模块410可以理解为中央处理器，控制模块410与声音报警模块110中的变频控制电路120连接，控制模块410可以产生信号，为变频控制电路120分别提供PWM信号以及开关信号。可选的，控制模块410用于向变频控制电路120的开关控制端输出高电平信号或低电平信号，导通或关断功放模块130的输出。当控制模块410向变频控制电路120的开关控制端输出高电平信号时，变频控制电路120的输出端导通，变频控制电路120的输出端与功放模块130连接，功放模块130可以输出声音信号；当控制模块410向变频控制电路120的开关控制端输出低电平信号时，变频控制电路120的输出端关断，变频控制电路120的输出端与功放模块130连接，功放模块130的输出关断。

可选的，控制模块410还用于变频控制电路120的输入端输出PWM信号或者停止输出PWM信号。当控制模块410向变频控制电路120的输入端输出PWM信号时，变频控制电路120的输出端有输出信号；当控制模块410向变频控制电路120的输入端停止输出PWM信号，变频控制电路120的输出端没有输出信号。

本实施例中，组合仪表的显示块模420具有显示作用，可以显示数字、字符、图形等，显示模块420可以是液晶显示屏等，对此不作限定。显示模块420与控制模块410连接，显示模块420接收控制模块410传输的信号并进行显示。信息数据收发模块430可以与车内其他系统以及控制模块410连接，信息数据收发模块430接收车内各系统的故障数据，并将接收到的故障数据传输到控制模块410，其中，信息数据收发模块430的类型可以根据数据传输方式决定，例如，数据传输方式采用CAN通讯协议时，信息数据收发模块430可以选用CAN收发模块。声音报警模块110与控制模块410连接，声音报警模块110接收控制模块410发出的信号并实现报警功能。

本实施例中，组合仪表的控制模块可以为声音报警模块的变频控制电路提供开关控制的高、低电平信号以及PWM信号，可以控制变频控制电路输出信号的频率、大小，实现了对声音报警模块输出的声音音色、大小的控制。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组合仪表的声音报警模块，其特征在于，包括：

变频控制电路和功放单元；所述变频控制电路包括输入端、开关控制端和输出端；

所述变频控制电路的输出端与所述功放单元连接，所述变频控制电路用于根据所述开关控制端的信号控制所述功放单元声音输出或关闭声音输出；并根据输入端输入的PWM信号控制所述功放单元输出声音的音量和音色，其中所述PWM信号的占空比用于控制所述功放单元输出声音的音量，所述PWM信号的频率用于控制所述功放单元输出声音的音色。

2.根据权利要求1所述的声音报警模块，其特征在于，所述变频控制电路包括输出控制单元和驱动单元；

所述驱动单元的控制端作为所述变频控制电路的输入端，所述驱动单元第一端接地，所述驱动单元的第二端作为所述变频控制电路的输出端；所述驱动单元用于根据控制端输入的PWM信号控制所述功放单元的输出声音的音量和音色；

所述输出控制单元的输入端作为所述开关控制端，所述输出控制单元的输出端连接所述驱动单元的输出端，所述输出控制单元用于控制所述驱动单元的输出端输出或停止输出，以控制所述功放单元声音输出或关闭声音输出。

3.根据权利要求2所述的声音报警模块，其特征在于，所述驱动单元包括：第一电阻、第二电阻和第一三极管；

所述三极管的控制极连接所述驱动单元的控制端，所述三极管的第一极接地，所述三极管的第二极连接所述驱动单元的输出端；

所述第一电阻连接于所述三极管的控制极和第一极之间；

所述第二电阻连接于所述三极管的第一极和第二极之间。

4.根据权利要求3所述的声音报警模块，其特征在于，所述驱动单元还包括第三电阻；所述第三电阻连接于所述三极管的控制极和所述驱动单元的控制端之间。

5.根据权利要求2所述的声音报警模块，其特征在于，所述输出控制单元包括第四电阻和第五电阻；所述第四电阻和第五电阻串联连接于所述输出控制单元的输入端和输出端之间。

6.根据权利要求5所述的声音报警模块，其特征在于，还包括二极管；

所述二极管连接于所述第四电阻的第一端和所述输出控制单元的输入端之间；

所述二极管的阴极连接所述第四电阻的第一端。

7.根据权利要求6所述的声音报警模块，其特征在于，还包括电容；

所述电容的第一极连接所述第四电阻和第五电阻的公共连接端；

所述电容的第二极接地。

8.一种组合仪表，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的组合仪表的声音报警模块，所述组合仪表还包括控制模块、显示模块和数据收发模块；

所述控制模块与所述显示模块、数据收发模块、以及所述声音报警模块连接。

9.根据权利要求8所述的组合仪表，其特征在于，所述控制模块用于向所述变频控制电路的开关控制端输出高电平信号或低电平信号，导通或关断所述功放单元的输出。

10.根据权利要求8所述的组合仪表，其特征在于，所述控制模块还用于所述变频控制电路的输入端输出PWM信号或者停止输出PWM信号。

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