DE3719384A1 - Luminaire system for light sources which can be freely adjusted and controlled - Google Patents
Luminaire system for light sources which can be freely adjusted and controlledInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Leuchtensystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Anordnung zur Steuerung des Leuchtensystems.The invention relates to a lighting system according to the preamble of Claim 1 and an arrangement for controlling the lighting system.
Es sind Leuchtensysteme bekannt, in denen mehrere Lichtquellen zur Bildung von sogenannten Lichtbändern in den zu beleuchtenden Räumen beispielsweise an der Decke in entsprechenden Schienen eingebaut sind, und jeder Strahler zur Beleuchtung von verschiedenen Raum punkten von Hand ein- bzw. verstellbar ist. Bei zeitlich gewünschten Änderungen der Ausrichtung der Strahler auf ein anderes Raumobjekt muß der entsprechende einzelne Strahler oder die gesamte Strahler gruppe von Hand neu eingestellt werden. Dies ist umständlich und zeitaufwendig.Luminaire systems are known in which several light sources are used Formation of so-called light strips in the rooms to be illuminated for example, installed in appropriate rails on the ceiling are, and each spotlight for lighting different space points can be adjusted or adjusted by hand. When requested in time Changes in the alignment of the spotlights to another room object must be the corresponding single radiator or the entire radiator group can be reset manually. This is cumbersome and time consuming.
Aus der Patentliteratur (DE-OS 27 59 200) ist zwar eine kabelfern gesteuerte Dreh- und Schwenkvorrichtung für Fotoleuchten und Mikro fone bekannt, bei der die in jeder beliebigen Stellung arretier baren Bewegungen über Endschalter begrenzbar sind, die durch ein relaisgesteuertes Steuerteil von einem Steuerpult aus geschaltet werden. Für den Fall, daß mehrere Leuchten gebraucht werden, muß jedoch für jede weitere Leuchte auch ein weiteres Steuerpult an das bereits vorhandene angeschlossen werden, wodurch eine Vielzahl von Steuerpulten erforderlich ist, die auch jeweils einzeln von Hand bedient werden müssen. Dies ist offensichtlich ein Nachteil. Darüberhinaus ist eine derartige Steuerung von einzelnen Leuchten anzahlmäßig begrenzt und in ihren Raumpunkt-Einstellungen ungenau.From the patent literature (DE-OS 27 59 200) is a remote cable Controlled rotating and swiveling device for photo lights and micro fone known, in which the arretier in any position movements can be limited by limit switches, which can be limited by a relay-controlled control section switched from a control panel will. In the event that several lights are needed however, for each additional lamp, an additional control panel the existing one can be connected, creating a multitude of control desks is required, which are also individually by Must be operated by hand. This is obviously a disadvantage. In addition, such a control of individual lights limited in number and imprecise in their spatial point settings.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Leuchtensystem aus beweglichen Strahlern, die zu Strahlergruppen zusammengefaßt sind, zu schaffen. Das Leuchtensystem soll von einer gemeinsamen Steuer stelle aus jeden Strahler einzeln oder eine Strahlergruppe auf vorausbestimmbare, unterschiedlich anzustrahlende Raumpunkte aus richten können. Auch zeitliche Änderungen, wie beispielsweise der Strahlerrichtung oder der Dimmung, sollen abrufbar sein. The invention has for its object a lighting system movable spotlights, which are combined into spotlight groups, to accomplish. The lighting system is said to be based on a common tax set up each radiator individually or a radiator group predeterminable spatial points to be illuminated differently can judge. Also changes over time, such as the Spotlight direction or dimming should be available.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Leuchtensystem der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention in a lighting system of the type mentioned above by the characteristic features of claim 1 solved. Further advantageous training the invention emerge from the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing represents and is described in more detail below. It shows
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leuchtensystems aus zwei zu einer Gruppe zusammengefaßten Strahlern mit Datenspeicher- und Steuereinrichtung und Infrarot-Fernsteuerung zur Ansteuerung der Strahler, Fig. 1 is a perspective view of a lighting system according to the invention from two to a group of combined reflectors with data storage and control means and infra-red remote control for controlling the heater,
Fig. 2 eine Darstellung von zwei zu einer Gruppe zusammengefaßten Strahlern, wobei das Netzgerät für die Strahler und die Infrarot-Fernsteuerung voneinander getrennt angeordnet sind und wobei der Strahler unterhalb der Decke angeordnet ist und sein Geräteteil bündig mit der Decke abschließt, Fig. 2 is an illustration of two to a group summarized radiators, wherein the power supply for the heaters and the infrared remote controller are separated from each other and wherein the radiator is disposed below the ceiling and its apparatus part is flush with the ceiling,
Fig. 3 eine Darstellung der Strahlergruppe nach Fig. 2, wobei anstelle der Infrarot-Fernsteuerung eine Kabel-Fern steuerung verwendet wird, Fig. 3 shows the antenna array according to Fig. 2, wherein a wired remote controller is used instead of the infrared remote control,
Fig. 4 eine skizzenhafte Darstellung von zwei Strahlern nach Fig. 1, wobei das Netzgerät und der Empfangs-Decoder mit Infrarot-Empfänger ein Bauteil bilden, FIG. 4 shows a sketch of two radiators according to FIG. 1, the power supply unit and the reception decoder with infrared receiver forming one component, FIG.
Fig. 5 eine skizzenhafte Darstellung eines Strahlers mit Kabel fernsteuerung, Figure 5 is a schematic representation of remote control. A radiator with cable,
Fig. 6 eine skizzenhafte Darstellung eines Strahlers mit Hand verstellung, Figure 6 is a schematic representation of adjustment. Radiator with a hand,
Fig. 7 eine teilweise aufgebrochene Ansicht eines Strahlers mit Steuerung für drei über Elektromotoren bewegbare Achsen, wobei der Strahler in einer senkrecht nach unten gerichteten Ausgangslage eingestellt ist, Fig. 7 is a partially cutaway view of a radiator with control for three movable by electric motors axes, wherein the radiator is set in a vertically downward initial position,
Fig. 8 eine Seitenansicht des Strahlers nach Fig. 7, teilweise aufgebrochen, und Fig. 8 is a side view of the radiator of FIG. 7, partially broken away, and
Fig. 9 ein Blockschaltbild für die Steuerung eines Strahlers. Fig. 9 is a block diagram for the control of a radiator.
Das Leuchtensystem nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus motorisch beweglichen Strahlern 1, die jeweils mit einer eigenen elektronischen Datenspeicher- und Steuereinrichtung 2 ausgerüstet sind, um den Strahler derart einstellen zu können, daß ein frei wählbarer Raumpunkt beleuchtet werden kann (Fig. 1).The lighting system according to the invention consists essentially of motorized spotlights 1 , each of which is equipped with its own electronic data storage and control device 2 in order to be able to adjust the spotlight in such a way that a freely selectable spatial point can be illuminated ( FIG. 1).
Zur Ansteuerung und Auslösung jedes einzelnen Strahlers 1 dient ein Handbediengerät 4 einer Infrarot-Fernsteuerung, die sich aus einem Infrarot-Sender mit Tastatur, Display-Anzeige und PCM-Encoder auf der einen Seite und aus einem PCM-Decoder mit Infrarot-Empfänger 5 auf der anderen Seite zusammensetzt. So können mehrere Strahler 1 zu einer Strahlergruppe zusammengefaßt und zu sogenannten Bildern steuerbar eingestellt werden, wobei unter dem Begriff "Bild" der optische Gesamteindruck mehrerer Strahler in einem Raum zu verstehen ist.A manual control device 4 of an infrared remote control, which consists of an infrared transmitter with keyboard, display and PCM encoder on one side and a PCM decoder with infrared receiver 5, is used to control and trigger each individual radiator 1 the other side. Thus, several emitters 1 can be combined to form a group of emitters and can be controlled to form so-called images, the term “image” being used to mean the overall optical impression of several emitters in a room.
Die jedem Strahler 1 zugeordnete Datenspeicher- und Steuereinheit 2 kann die eingestellten Parameter des Strahlers 1, wie die Horizontal- und Vertikalstellung sowie die Fokussierung und den Schalt- und Dimm zustand, unter einer vorher gewählten Bild-Nummer speichern. Die unterschiedlichen Bilder können dann später unter einer entsprechen den Bild-Nummer mittels des Handbediengerätes 4 zeitabhängig abge rufen werden.The data storage and control unit 2 assigned to each radiator 1 can save the set parameters of the radiator 1 , such as the horizontal and vertical position as well as the focusing and the switching and dimming state, under a previously selected image number. The different images can then be called up later depending on the corresponding picture number by means of the handheld device 4 .
Wie Fig. 4 entnommen werden kann, ist jeder Strahler 1 über eine Steuerleitung 8 mit beispielsweise Stecker und Kupplung an das Netzgerät 3 und an den Infrarot-Empfänger 5 angeschlossen. Jedem Strahler ist ein Vorschaltgerät 7 zugeordnet. As can be seen in FIG. 4, each radiator 1 is connected to the power supply unit 3 and to the infrared receiver 5 via a control line 8 with, for example, a plug and coupling. A ballast 7 is assigned to each radiator.
In Fig. 2 sind das Netzgerät 3 und der Infrarot-Empfänger 5 von einander getrennt angeordnet, wobei die einzelnen Teile mit der Steuerleitung 8 verbunden sind, die an allen Datenspeicher- und Steuereinrichtungen 2 der Strahler 1 parallel angeschlossen ist. Der Strahler 1 ist hier unterhalb einer Decke 25 angeordnet und sein Geräteteil schließt bündig mit der Decke ab. Hierbei handelt es sich um die sogenannte Einbau-Version der Strahler.In FIG. 2, the AC adapter 3 and the infrared receiver are arranged separately from one another 5, wherein the individual parts are connected with the control line 8 which is connected in parallel to all the data storage and control means 2 of the radiator 1. The radiator 1 is arranged here below a ceiling 25 and its device part is flush with the ceiling. This is the so-called built-in version of the spotlights.
In Fig. 3 ist für die Fernsteuerung der Strahler 1 eine Kabel steuerung dargestellt, die aus einem Handbediengerät 9 mit Tas tatur und Encoder sowie aus einem direkten Kabelanschluß mit fest installierter Verbindungsleitung 10 an einen PCM-Empfangs-Decoder 11 besteht, der mit der Steuerleitung 8 verbunden ist.In Fig. 3 for the remote control of the radiator 1, a cable control is shown, the keyboard from a handheld device 9 with keyboard and encoder and a direct cable connection with a fixed connection line 10 to a PCM reception decoder 11 , which consists of the control line 8 is connected.
Die Fig. 5 zeigt einen Strahler 1 einer Strahlergruppe mit Kabel steuerung, bestehend aus einem Handbediengerät 12 mit Tastatur und Encoder sowie einer losen steckbaren Verbindungsleitung 13 mit einem Stecker 14. FIG. 5 shows a radiator 1 of a control cable radiator group consisting of a manual control unit 12 with a keyboard and encoder, as well as a loose plug connecting line 13 with a plug connector 14.
Falls es einmal erforderlich sein sollte, kann der Strahler 1 auch per Hand verstellt werden, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.If it should ever be necessary, the emitter 1 can also be adjusted by hand, as shown in FIG. 6.
In Fig. 7 ist der Aufbau eines beweglichen Strahlers 1 für eine Bewegung in vertikaler Richtung und in horizontaler Richtung um einen festen Drehpunkt um jeweils 180° dargestellt, während eine weitere Bewegung für die Einstellung einer in der Zeichnung nicht dargestellten Linse zur Fokussierung ausführbar ist. Auf diese Weise kann der Strahler 1 so positioniert werden, daß er einen frei wählbaren Raumpunkt zu beleuchten vermag. Diese Bewegungen erfolgen durch eine jeweilige Ansteuerung von drei mechanischen Achsen 15, 16 und 17, die über einen jeder Achse zugeordneten Elektromotor 18 gemäß voranstehender Beschreibung bewegt werden. Jeder Strahler 1 erhält zur Ansteuerung der Achsen eine eigene Datenspeicher- und Steuereinrichtung 2, deren Kern ein Singlechip prozessor in der EPROM- oder in der ROM-Version bildet. Das für jeden Strahler 1 erforderliche Vorschaltgerät 7 ist jeweils mittels eines steckbaren Verbindungskabels 20 extern mit dem Strahler 1 ver bunden. Die Vorschalttechnik kann jedoch auch Bestandteil des Strahlers selbst sein. Die Einstellung der Linse zur Fokussierung in senkrechter Richtung erfolgt über ein vom Getriebe 19 ange triebenes Hebelgestänge 21.In Fig. 7, the construction of a movable radiator 1 for movement in the vertical direction and in horizontal direction about a fixed pivot point is represented by 180 °, while a further movement for the adjustment of a lens is not shown in the drawing for focusing is executable. In this way, the radiator 1 can be positioned so that it can illuminate a freely selectable spatial point. These movements take place through a respective control of three mechanical axes 15 , 16 and 17 , which are moved via an electric motor 18 assigned to each axis, as described above. Each emitter 1 receives its own data storage and control device 2 for controlling the axes, the core of which forms a single chip processor in the EPROM or in the ROM version. The required for each radiator 1 is in each case ballast 7 ver externally to the radiator 1 by means of a plug-in connection cable 20 connected. However, the ballast can also be part of the radiator itself. The adjustment of the lens for focusing in the vertical direction takes place via a lever linkage 21 driven by the gear 19 .
In Fig. 8 ist der Aufbau des Strahlers in einer verschwenkten Ein stellung dargestellt, wobei die Bewegungen über jeweils ein an den Elektromotor 18 angeschlossenes Getriebe 19 ausgeführt werden.In Fig. 8, the structure of the radiator is shown in a pivoted position, the movements being carried out via a gear 19 connected to the electric motor 18 .
Die Fig. 9 zeigt die elektronische Steuer-Schaltungsordnung für einen Strahler über eine Infrarot-Fernsteuerung als Blockschaltbild, bestehend aus einer Spannungsstabilisierung 22, dem PCM-Decoder 5, einer Verstärkereinheit mit Datenabtaster 24, einer Datenspeicher- und Steuereinheit (Singlechipprozessor) 2, einem PWM-Filter (Puls winkelmodulationsfilter) 26 und einer Servosteuerung 27 und 28 für die Elektromotoren 18. Fig. 9 shows the electronic control circuitry for a radiator via an infrared remote control as a block diagram, consisting of a voltage stabilization 22 , the PCM decoder 5 , an amplifier unit with data scanner 24 , a data storage and control unit (single chip processor) 2 , one PWM filter (pulse angle modulation filter) 26 and a servo control 27 and 28 for the electric motors 18th
Die Spannungsstabilisierung 22 ist einer zentralen Spannungsver sorgung 29 nachgeschaltet und erzeugt aus den nur grob gesiebten 16,8 Volt der zentralen Spannungsversorgung die für die Daten speicher- und Steuereinrichtung 2 benötigte Spannung von 12,8 und 5 Volt.The voltage stabilizer 22 is a central supply Spannungsver 29 downstream of and generated from the only coarsely sieved 16.8 volts, the central power supply, the storage for the data and control device 2 required voltage of 12.8 volts and 5.
Die Kommandos zur Einstellung der Achsen 15, 16 und 17 in Form von PCM-kodierten Daten werden vom PCM-Decoder 5 in eine serielle Form mit TTL-Pegel umgesetzt, damit diese von der Datenspeicher- und Steuereinheit 2 verarbeitet werden können. Die Erzeugung der Kommandos erfolgt in der Handbedienung mit Tastatur des PCM-En coders 4, und sie werden als Daten über eine Infrarotübertragungs strecke 23 mit dem PCM-Decoder 5 zu der Verstärkereinheit mit Datenabtaster 24 übertragen. Von dort werden die Kommandos in die an allen Datenspeicher- und Steuereinrichtungen 2 der Strahler parallel angeschlossene Steuerleitung 8 eingespeist.The commands for setting the axes 15 , 16 and 17 in the form of PCM-coded data are converted by the PCM decoder 5 into a serial form with TTL level so that they can be processed by the data storage and control unit 2 . The commands are generated in manual control using the keyboard of the PCM-En encoder 4 , and they are transmitted as data via an infrared transmission path 23 with the PCM decoder 5 to the amplifier unit with data scanner 24 . From there, the commands are fed into the control line 8 which is connected in parallel to all data storage and control devices 2 of the radiators.
Jede Information enthält eine Strahler-Gruppennummer. Es können beispielsweise jeweils 16 Strahler 1 zu einer Gruppe gehören, wobei die Gruppennummer an einem Codier-Schalter 30 eingestellt ist. Die Speicher- und Steuereinheit 2 wertet die Kommandos aus, falls die Gruppennummer mit der an dem Codier-Schalter 30 eingestellten übereinstimmt. Selbstverständlich kann auf dem beschriebenen Wege auch eine gegebenenfalls zeitlich gesteuerte Farbänderung des Lichtes durchgeführt werden.Each piece of information contains an emitter group number. For example, 16 radiators 1 can each belong to a group, the group number being set at a coding switch 30 . The storage and control unit 2 evaluates the commands if the group number matches the one set on the coding switch 30 . Of course, a time-controlled change in the color of the light can also be carried out in the manner described.
Für die Auswahl der Bilder bzw. der Bewegung der Achse 15, 16 oder 17 werden Werte aus dem Datenspeicher 2 in Form von PWM-Signalen, die mit den Filtern 26 in Steuerspannungen umgesetzt werden, an die Servoeinheiten 28 weitergegeben. Die Servoeinheiten 28 bilden aus der Differenz zwischen der Steuerspannung aus der Steuereinheit 2 und der Istspannung, die an einem starr an die Strahlerachse 15, 16 oder 17 gekoppelten Potentiometer 31 abgegriffen wird, eine An steuerspannung für die Elektromotoren 18. Bei einer Spannungs differenz ungleich Null wird der Elektromotor 18 solange verstellt, bis keine Abweichung zwischen Soll- und Istspannung mehr auftritt. Da die Spannung an dem Potentiometer 31 proportional dem Drehwinkel des Strahlers 1 ist, wird somit der Drehwinkel genau der Strom spannung entsprechend eingestellt. Nach Ablauf von ca. einer Minute nach der letzten Strahlereinstellung werden die Servoregler 27 von der Steuereinheit abgeschaltet, so daß die Motoren 18 stromlos wer den. Die Strahler 1 können dann von Hand verstellt werden (vgl. Fig. 6). Bei ungewollter Verstellung des Strahlers stellt dieser sich, falls die Verstellung nicht länger als eine Minute anhält, wieder auto matisch auf die einprogrammierte Positionierung zurück.For the selection of the images or the movement of the axis 15 , 16 or 17 , values from the data memory 2 in the form of PWM signals, which are converted into control voltages with the filters 26 , are passed on to the servo units 28 . The servo units 28 form a control voltage for the electric motors 18 from the difference between the control voltage from the control unit 2 and the actual voltage, which is tapped at a potentiometer 31 coupled rigidly to the radiator axis 15 , 16 or 17 . If the voltage difference is not equal to zero, the electric motor 18 is adjusted until there is no longer a difference between the target and actual voltage. Since the voltage on the potentiometer 31 is proportional to the angle of rotation of the radiator 1 , the angle of rotation is thus adjusted to the current voltage accordingly. After approximately one minute after the last radiator setting, the servo controllers 27 are switched off by the control unit, so that the motors 18 are deenergized. The emitters 1 can then be adjusted by hand (see FIG. 6). If the spotlight is inadvertently adjusted, if the adjustment does not last longer than one minute, it automatically resets to the programmed position.
Die Datenspeicher- und Steuereinrichtung 2 stellt auch das Signal zum Ein- und Ausschalten des Strahlers 1 zur Verfügung, das einen aktiven Schaltkontakt einer Schalteinheit 32 (Triac) für 220 Volt und max. 400 Watt bestätigt.The data storage and control device 2 also provides the signal for switching the radiator 1 on and off, which is an active switching contact of a switching unit 32 (triac) for 220 volts and max. 400 watts confirmed.
Damit bei einem Ausfall der Hauptstromversorgung die gespeicherten Bilder bzw. die Bewegungen der Achsen 15, 16 und 17 in der Daten speicher- und Steuereinrichtung 2 erhalten bleiben, wird der Daten speicher der Steuereinrichtung vorteilhaft über eine im Blockschalt bild nicht näher dargestellte zusätzliche Batterieleitung versorgt. So that the stored images or the movements of the axes 15 , 16 and 17 are retained in the data storage and control device 2 in the event of a failure of the main power supply, the data storage of the control device is advantageously supplied via an additional battery line, not shown in the block diagram.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können zusätzlich zu der oben beschriebenen Steuerung durch erweiterte Ausnutzung der Tastaturmatrixpunkte des Handbedienungsgerätes 4 die Steuerfunktionen über potentialfreie Kontakte von einem angeschlos senen Prozeßrechner ausgelöst werden. Auf diese Weise können alle Funktionen rechnergesteuert zur Verfügung stehen, so daß damit wahlweise auch eine Bedienung der Strahler bei großen Anlagen des Leuchtensystems mit einer Vielzahl von Strahlern 1 rechner unterstützt erfolgen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, in addition to the control described above, the control functions can be triggered by potential-free contacts from a connected process computer by using the keyboard matrix points of the hand-held device 4 in an extended manner. In this way, all functions can be computer-controlled, so that it is optionally possible to operate the spotlights in large systems of the lighting system with a large number of spotlights 1 computer.
Durch die in der Datenspeicher- und Steuereinrichtung 2 der Strah ler 1 wahlweise einzuspeichernden Positionierungen und Schaltzu stände sowie entsprechender Dimmwerte für die Strahler, wird durch das somit ermöglichte Ab- und Einschalten nach den vorstehend be schriebenen "Bildern" sowie durch das Hervorheben oder Abschwächen von Strahlern gegenseitig durch Dimmen, vorteilhalt eine individuell einstellbare Lichtatmosphäre bzw. optisch unterschiedlicher Gesamt eindruck geschaffen, so daß bei dem Gesamtkonzept von einer "in telligenten Beleuchtung" gesprochen werden kann.By the positions and switching states to be stored in the data storage and control device 2 of the radiators 1, as well as corresponding dimming values for the radiators, the switching off and switching on according to the above-described "images", as well as by highlighting or weakening, are made possible Spotlights mutually by dimming, advantageously an individually adjustable lighting atmosphere or optically different overall impression created, so that one can speak of "in intelligent lighting" in the overall concept.
Claims (14)
- a) die Lichtquellen (1) aus Leuchten bzw. Strahlern bestehen, die zu einer Gruppe oder mehreren Gruppen zusammengefaßt sind, wobei jeder Strahler zum Einstellen eines frei wählbaren Raum punktes mit Getriebemotoren (18, 19) und mit einer eigenen elektronischen Datenspeicher- und Steuereinrichtung (2) aus gerüstet ist, die über eine Steuerelektronik (24, 30) durch eine Fernsteuerung (4, 5) programmierbar angesteuert wird, und
- b) die Kommandos zum Einstellen der Strahlerbewegungen der Strahlergruppen von der Fernsteuerung (4, 5) über eine an alle Daten- und Speichereinrichtungen (2) angeschlossene Steuer leitung (8) erfolgen.
- a) the light sources ( 1 ) consist of lights or spotlights, which are combined to form a group or several groups, each spotlight for setting a freely selectable space with geared motors ( 18 , 19 ) and with its own electronic data storage and control device ( 2 ) is equipped, which is controlled via a control electronics ( 24 , 30 ) by a remote control ( 4 , 5 ) programmable, and
- b) the commands for setting the lamp movements of the lamp groups from the remote control ( 4 , 5 ) via a control line ( 8 ) connected to all data and memory devices ( 2 ).
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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