JP5210471B2 - 文字入力システム - Google Patents

Description

本発明は文字入力システムと、そのシステムを備えた携帯端末装置、特に携帯電話機に関する。

近年、電子機器は小型化、高機能化が進んでおり、特に携帯電話機については、電話としての音声通話のみならず、携帯電話機の電話呼び出し用の数字キーを文字入力に利用したメールやインターネット通信が広く利用されている。

入力キーは、電話呼び出し用の数字キーが０〜９の１０個（テンキー）のみであることから、通常はこのテンキーに仮名、記号を含むアルファベットが割り当てられ、数字、仮
名、アルファベットの選択はモードの切り替えによって行われる。その他、「＃」キーには記号が、「＊」キーには小文字切り替え機能が割り当てられる。文字入力に際しては、
テンキーの押圧位置から一の文字の属性情報を特定し、押圧回数で一の文字の詳細情報を特定する。以下、具体例を示して説明する。

図１４は従来例の携帯電話機の一例を示す平面図である。携帯電話機５０は、筐体１、テンキー２、四方向キー３、制御キー４、表示部５、スピーカー１１及びマイク１２を有
する。

テンキー２は１０個の数字キー及び「＊」キー並びに「＃」キーから成り、１つのキーに複数の仮名文字及びアルファベットが重複して割り当てられ、割り当てられた文字が各
数字キーに印字されている。従って１つのキーから複数の種類の文字が区別して入力される必要があり、同一キーの連続打鍵回数によって、そのキーに割り当てられている異なった文字が特定される。

例えば、「とっきょ」と仮名文字入力をするには、まず「と」を入力するために仮名５０音表の「た」行が割り当てられた［５］キーを５回連続打鍵する。次の「っ」は「と」
同一の「た」行であるから、同一キーの連続打鍵が一旦終止したことを示すために［→］キーを打鍵し、「っ」を入力するために「た」行の割り当てられた［４］キーを３回打鍵
し、小文字に変換するため「＊」キーを押す。続いて「き」を入力するために［２］キーを２回打鍵し、「ょ」を入力するために［８］キーを３回打鍵してから「＊」キーを押す
。以上の打鍵操作によって文字列「とっきょ」の入力が完了し、その後四方向キーにより漢字変換を行う。

英語アルファベットは、アルファベット２６文字が３文字または４文字ごとにグループ分けされ、テンキーの各キーに一のグループが割り当てられる。例えば、［２］キーには
「ＡＢＣ」のグループが割り当てられる。各文字は、同一キーの連続打鍵回数によって区別される。ひらがなとアルファベットとの切り替えは制御キーによって行い、各種の記号は記号キー［＃］の連続打鍵回数に応じて入力される（特許文献１、特許文献２参照）。
特開平６−１５２７１１号公報 特開平８−７９３６０号公報

以上のように、従来の携帯端末装置における電話呼び出し用のテンキーを文字入力に兼用する方法では、１つの数字キーに複数の文字が割り当てられ、押下した回数で選択する方式が一般的に用いられているので、例えば仮名文字の場合「と」のような５段目に配置された文字を選択する場合には５回の押下が必要となるように押下動作の回数が多くなる。また、使用者は押下した回数を記憶して文字を認識する必要がある。さらに、仮名５０音表の同じ行に属する文字を連続して入力する際にはその都度［→］キーを打鍵しなければならない。その結果、例えば「とっきょ」の４文字を入力するために１６回の打鍵が必要であり、通常は主に親指のみで打鍵を行うため、文字入力に多大な時間を要するものであった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、指一本であってもより少ない動作で短時間に文字入力を可能とする、文字入力システムとそのシステムを備えた携帯端末装置、特に携帯電話機を提供することを目的とする。

本発明の文字入力システムは、押圧されている位置を検出し、位置情報として送信するタッチパネルと、位置情報を受信し、演算することで一の文字を特定し、この文字を文字情報として送信する処理手段と、文字情報を受信し、特定された文字を表示する表示部と、を備え、処理手段は、一の押圧動作が開始してから終了するまでに得られる位置情報により一の文字を特定することを特徴とする。

ここで、表示部とは、液晶画面などの表示パネルであり、処理手段から出力された文字などの情報を表示する機能を有する。自律的に発光しない表示部の場合はバックライト等の発光部も含まれる。

タッチパネルとは、例えば押圧動作を検出する圧力検出パネルであり、静電容量方式、抵抗膜式等の方式を利用することができる。押圧とはタッチパネルに触れることをいい、タップともいう。タッチパネルは、指などで押圧されると、押圧されている場所をＸ軸及びＹ軸の座標情報に変換し、位置情報として処理手段へ送信する。従来の携帯電話機と同様、表面には数字キー等のキーに該当する場所に数字や電話マークなどが印刷されていることが操作性の観点からは望ましい。また、触覚的に操作性を向上するために各キーや中心のキーに凹凸が設けられていてもよい。

タッチパネルは、表示機能を兼ね、状況に応じて数字等が表示されるものでもよい。この場合、表示部とタッチパネルが全部もしくは一部重なるように配置され、すなわち外見上表示部とタッチパネルが兼ねられているものでもよい。このようなものを使用すると、携帯機器をよりコンパクトに設計することができ、画面およびキーを広くとることができる。さらに、キーの配置を好みに応じてカスタマイズしたりすることもできる。

「一の押圧動作が開始してから終了するまでに得られる位置情報」とは、押圧動作が開始した位置の位置情報、終了した位置の位置情報、押圧位置が変化した場合に押圧位置が描く軌跡上の位置情報を含み、位置情報に加え押圧の時間的情報を文字特定のための要素とすることを排除しない。

処理手段は、一の押圧動作が開始した位置の位置情報および終了した位置の位置情報のみにより一の文字を特定することができることが望ましい。

より詳細には、一の押圧動作が開始した位置の位置情報から一の文字の属性情報を、押圧動作が開始した位置の位置情報と終了した位置の位置情報との差から文字の詳細情報を、それぞれ特定することができる。

ここで、属性情報とは、文字をいくつかの群に分類するための情報であって、例えば仮名文字の母音、仮名５０音表における行、アルファベットであればアルファベット２６文
字をいくつかのグループに分けた際のグループである。また、詳細情報とは、同一群中の文字を区別する情報であって、例えば仮名文字の子音、文字の仮名５０音表における列、アルファベットであればグループ内における一の文字である。

上記文字入力システムは、携帯端末装置に備えることができる。

ここで、携帯端末装置とは、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡなど、表示画面を有し、小型化の要求が強く、文字入力用のキーを多く設けることが困難な電子機器をいう。

タッチパネルは、従来のキーの打鍵に比べ、押圧が開始してから終了するまでに得られる情報が多い。本発明によれば、タッチパネルにより入力し、一の押圧動作が開始してから終了するまでに得られる位置情報を処理手段で演算することで一の文字を特定し、表示部に表示させるようにしたことにより、一の動作で一の文字を特定し得ると共に、離した瞬間にその文字であることを確定することができる。そのため、ユーザーは打鍵回数を数える必要がなく、例えば５０音表の同じ列に属する文字を連続して入力する場合であっても［→］キーを押す必要がなく、一動作で一文字を入力する高速な文字入力が可能となる。

また、一の押圧動作が開始及び終了した位置の位置情報のみにより一の文字を特定すれば、処理が単純であるから、プログラム及び機器を簡素化できる。ユーザーも、押圧開始位置及び終了位置のみを意識すればよいから、入力が簡単で、慣れやすい。

さらに、処理手段が、一の押圧動作が開始した位置の位置情報から一の文字の属性情報を特定し、押圧動作が開始した位置の位置情報と終了した位置の位置情報との差から、一の文字の詳細情報を特定することで、ユーザーは従来の入力方法からの移行が容易である。なぜなら、従来の入力方法は押圧位置から一の文字の属性情報を特定するところ、従来の数字キーに相当する位置に従来同様の属性情報を割り当てることができるからである。

上記文字入力システムを携帯端末装置に備えれば、小型化の要求を満たしつつ、指一本であっても、より少ない動作で短時間に文字入力可能な携帯端末装置を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、従来の携帯端末装置と同様の部分については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は本発明の実施形態に係る携帯電話機１０，２０及び３０の構成を示す。携帯電話機１０，２０及び３０は、従来の携帯電話機と異なり、入力手段としてタッチパネル６，７及び８を備える。

携帯電話機１０は従来のテンキーに相当する部分のみがタッチパネル６であり、タッチパネル６には従来のテンキーの数字キーに相当する位置に、従来のテンキーの数字キーに印字されていた文字が印字されている。四方向キー３、制御キー４、表示部５については従来の携帯電話機５０と同様である。

携帯電話機２０は入力部全体がタッチパネル７であり、タッチパネル７には従来のテンキーの数字キー、四方向キー、制御キーに相当する位置に、相当するキーに印字されていた文字等が印字されている。表示部５については従来の携帯電話機５０と同様である。

携帯電話機３０は表示部を兼ねたタッチパネル８をその表面全体に備える。従来のテンキー、四方向キー、制御キー、表示部に相当する位置には、適宜それらに相当する文字等が表示される。

図２は携帯電話機１０の機能構成を示すブロック図である。携帯電話機１０は、少なくともタッチパネル６と、処理手段としてのＣＰＵ９と、表示部５とを有する。携帯電話機
２０も同様の構成を有するため図示を省略する。携帯電話３０は、表示部５がタッチパネル６を兼ねているが、機能的構成は携帯電話機１０と同様であるから図示を省略する。

このような携帯電話機１０を使用して一の文字を入力する際の入力動作について、平仮名「つ」を入力する場合を例として、図を参照して説明する。携帯電話２０及び３０については、入力方法は携帯電話機１０と同様であるから説明を省略する。

携帯電話機１０の表示部には、ＣＰＵ９により、属性情報、この図の場合は平仮名の行を示す文字が複数表示されている。具体的には「あ」「か」「さ」「た」「な」「は」「
ま」「や」「ら」「わ」及び記号などを示す文字が表示されている。ユーザーはまず、入力したい文字「つ」の属性情報である、仮名５０音表における行を指定する。具体的には
指などでタッチパネル６上「た」を押圧する。すると、押圧動作が開始した位置の位置情報が座標情報（ｘ１，ｙ１）としてタッチパネル６からＣＰＵ９に送信され、ＣＰＵ９は
これを受信する（図３、ステップＳ１）。

ＣＰＵ９は、座標情報（ｘ１，ｙ１）から、図４に示す判断基準表２１に基づき、一の文字の仮名５０音表における行を特定する（ステップＳ４〜Ｓ１４）。判断基準表２１は、タッチパネル６に描かれたテンキーの座標に対応している。

詳説すると、ＣＰＵ９が座標情報（ｘ１，ｙ１）を受信した場合（ステップＳ１）、まず座標情報（ｘ１，ｙ１）が一定範囲（（ｘａ<ｘ１<ｘｄ）かつ（ｙａ<ｙ１<ｙｅ））外
である場合は文字入力と判断しない（ステップＳ２〜Ｓ３）。

（ｘ１＜ｘｂ）の場合（ステップＳ４）、（ｙ１＜ｙｂ）の場合は「あ行」、（ｙ１＜ｙｃ）の場合は「た行」、（ｙ１＜ｙｄ）の場合は「ま行」を特定し、それ以外の場合は
文字入力と判断しない（ステップＳ５〜７）。

上記に該当せず、（ｘ１＜ｘｃ）の場合（ステップＳ８）、（ｙ１＜ｙｂ）の場合は「か行」、（ｙ１＜ｙｃ）の場合は「な行」、（ｙ１＜ｙｄ）の場合は「や行」、それ以外
の場合は「わ行」を特定する（ステップＳ９〜１１）。

上記に該当せず、（ｙ１＜ｙｂ）の場合は「さ行」、（ｙ１＜ｙｃ）の場合は「は行」、（ｙ１＜ｙｄ）の場合は「ら行」を特定し、それ以外の場合は文字入力と判断しない（ステップＳ１２〜１４）。

今回の例では、タッチパネル６上「た」を押圧しており、押圧位置の座標は判断基準表２１に照らして（ｘａ＜ｘ１＜ｘｂ）であり、（ｙｂ＜ｙ１＜ｙｃ）であるから、ステッ
プＳ１〜Ｓ６に従い、一の文字は「た行」であることが特定される。

次に、ユーザーは入力する文字の仮名５０音表における列（母音）を決定するため、図５に示す判断基準表２２に従い、押圧したまま指をずらす。すなわち、母音が「ｉ」（い
列）であれば上、「ｕ」（う列）であれば右、「ｅ」（え列）であれば下、「ｏ」（お列）であれば左に指をずらし、「ａ」（あ列）であれば指をずらさない。また、「っ」等の小文字について、右に一定距離（ｘｒ）以上ずらした場合は「っ」と特定することもできる。今回の例では子音は「ｕ」であるから、指を右方向へ一定距離（ｘｑ超ｘｒ未満）ず
らす。この際、操作性の観点から、表示部６におけるしかるべき場所、例えば入力しようとしている文字が表示されるべき部分や、表示部を兼ねたタッチパネル８であれば押圧している部分に、図６に示すようなガイド表示２３が出るようにしてもよい。特に、押圧している部分、詳細情報が表示されている部分にガイド表示を表示すれば、これをなぞるように指をずらすことでその後の操作を行うことができ、直感的に使用できる。ガイド表示とは、指定された属性情報に基づき、この属性に属する詳細情報を表す表示であり、ガイド表示に従って操作を行った際に特定される文字が表示されている。すなわち、判断基準表２２をタッチパネル８上に表現したものである。当然ながら、この際、ガイド表示２３が重なることによって属性情報の一部が隠れることもある。

指定された属性情報に基づく詳細情報を指定された属性情報を示す表示の上下左右に表示した、全体として十字形のガイド表示２３は、実際の判断基準表２２より詳細情報を示す範囲が狭いが、ガイド表示の範囲が判断基準表より狭いことは使用上の障害とならない。例えば、例えば、図７に示すように、ガイド表示２３における「い」の領域が、実際には画面上に表示されない判断基準表２５における「い」の範囲２５ｉより狭いことになる。一方、あ列に関してはほとんど指をずらさない場合にのみ判定すればよいが、ガイド表示はある程度見やすい大きさである必要があるから、図７に示すように、ガイド表示２３における「あ」の領域が、実際には画面上に表示されない判断基準表２５における「あ」の範囲２５ａより広いことになる。この場合、判断基準表２５における「あ」の範囲は円であり、これにより押圧開始地点からの「あ」の範囲の臨界距離を一定にすることができる。このように判断基準表とガイド表示とが一致しないようにすることが可能である。また、図８に示すガイド表示２６のように、現在選択されている詳細情報２６ｉの色を変えたり、拡大したりして強調表示してもよい。この際、近くの詳細情報ほど拡大して表示したり、詳細情報同士を一部重ねることも可能である。さらに、押圧位置がずれる際の指の動きと逆にガイド表示が移動すれば、指の動きが少なくても画面上では相対的に大きな動きとなり、表示が見やすいと共に小さな動きで文字を確定できる。

ユーザーが任意の場所でタッチパネル６の押圧を解除する（指などを離す）と、押圧動作が終了した位置の位置情報が座標情報（ｘ２，ｙ２）としてタッチパネル６からＣＰＵ
９に送信され、ＣＰＵ９はこれを受信する。ＣＰＵ９は、押圧開始点の座標情報（ｘ１，ｙ１）と押圧解除点の座標情報（ｘ２，ｙ２）との差（ｘ３（ｘ２−ｘ１），ｙ３（ｙ２−ｙ１））から、図５に示す判断基準表２１に基づき、一の文字の仮名５０音表における列を特定する。

図３を参照して詳説すると、座標情報（ｘ２，ｙ２）を受信した場合（ステップＳ２０）、ＣＰＵ９はまず差分座標（ｘ３，ｙ３）を算出する（ステップＳ２１）。

縦方向の移動量が横方向より大きい（｜ｘ３｜＜｜ｙ３｜）場合（ステップＳ２２）、縦方向の差分座標が一定超（ｙ３＞ｙｑ）であれば「い列」が、一定未満（ｙ３＜−ｙｑ）であれば「え列」が、特定され（ステップＳ２３，Ｓ２４）、これらに該当しなければ「あ列」が特定される（ステップＳ２５）。

上記に該当せず、横方向の差分座標が一定超（ｘ３＞ｘｑ）であれば「う列」が、一定未満（ｘ３＜−ｘｑ）であれば「お列」が、特定される（ステップＳ２６，Ｓ２７）。なお、「た行」の場合、さらに一定以上右に進んだ場合（ｘ３＞ｘｒ）は「っ」等の小文字と特定する（ステップＳ２８）。

押圧を開始した場所からほぼ動かずに指を離した場合（（｜ｘ３｜＜ｘｐ）かつ（｜ｙ３｜＜ｙｐ））は、上記に該当しないため、「あ列」が特定される（ステップＳ２５，Ｓ
２９）。
以上のルーチンにより一の文字が特定されたら、ＣＰＵ９は特定された文字を文字情報として表示部５に送信する。表示部５は文字情報を受信し、特定された文字を表示する。

かな文字入力後は次の文字入力の待機状態となる。また、「↓」キーなどを打鍵することにより漢字変換ルーチンに入ったり、「文字種変更」キーによりカタカナやアルファベ
ット入力モードに入ったりすることもできるが、これらについては従来の携帯電話機と同様である。

他の実施形態として、図１０に示すように、指定された属性情報に基づく詳細情報を指定された属性情報を示す表示２６ａ（図の例では「あ」）の上方を中心として展開した扇
形の判断基準表に従った当たり判定により詳細情報を決定してもよい。この場合、判断基準表にほぼ沿った扇形のガイド表示２６ｂを表示すれば、十字形の場合と同様、方向のみで詳細情報を特定できると共に、指で操作する際に自分の指でガイド表示の一部が隠れてしまうことがなく、快適に利用することができる。

以上のように、本発明の実施形態では押圧を開始した座標と解除した座標とからひらがな一文字を特定し、指でタッチパネルを押圧し、ずらし、離すという一連の動作のみで一の文字を特定することができる。また、上述した「っ」の例のように移動方向のみならず距離を判断基準に入れることで、操作回数を少なくして多くの文字を入力することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、閾値であるｘｑ，ｙｑ等の値や判定基準は適宜のものが選択されるべきである。判断基準に使用する情報も、押圧位置、移動方向の他、移動距離、押圧時間、押圧しながら指を移動させた場合に押圧位置が描く軌跡の図形等を利用した適宜な情報を利用することができる。

例えば、図１３に示す判断基準２４のように、指を動かす方向は問わず、動かす距離によって文字を特定することができる。このような判断基準を使用する場合にも、判断基準表に対応したガイド表示をすることが望ましい。また、指定された属性情報に基づく詳細情報を直線状に並べた線形の判断基準表に基づく判断基準であってもよい。この場合、どの詳細情報を選択する場合にもほぼ同じ方向に指をスライドすることになる。

さらに、判定基準を適宜変更することにより、「文字種変更」キーを打鍵することなく一連の動作のみでひらがな以外の文字、例えばカタカナ、アルファベット、数字等を特定
することも可能である。例えば、押圧を開始した座標と解除した座標との距離によりひらがな、カタカナ、アルファベット等の文字種を特定することもできるし、一定時間押圧したままの場合は小文字と判断する、一地点での押圧動作を一定時間継続した場合には文字種を変更する、などのように押圧を開始してから解除するまでの間の位置情報や押圧している時間、ある座標に留まっている時間等を判断基準に取り入れることにより、押圧を開始してから解除するまでの１ステップ内により多くの情報を盛り込むことができる。

他にも、押圧したまま指をずらし、途中でその進行方向が９０度変化した場合には文字種を変更するとか、押圧したまま円軌道を描いた場合にはその数字キーに割り当てられている文字（例えば「た，ち，つ，て，と，Ｇ，Ｈ，Ｉ，４」）を順に表示するなどの応用が考えられる。これらの方法によれば、少ない手順で多種の文字を入力することができ、入力速度を上げることができる。その他、二本指で同時に二箇所を押圧し、一方を属性情報、他方を詳細情報とするなど、様々なバリエーションが可能である。なお、最初の押圧で属性情報を取得してガイド表示を行い、二度目の押圧で詳細情報を決定することもでき
る。

さらに、漢字変換、とくに予測変換に応用すると、図１１に示すように、ガイド表示２３における選択された詳細情報の下などに、予測される候補となる単語や文字列群のガイド表示２３ｂを表示し、矢印Ａ１に示すように押圧したまま下方向にスライドすることで、一回の押圧から離すまでの動作で入力する文字列を決定することができる。この際、例えば、あ列の候補文字については、あ列を押圧して一定時間が経過した際に予測される文字列群を表示するということも可能である。さらに、指を離さないままある文字列（図では「いつ」）上から矢印Ａ２に示すように押圧したまま横方向にスライドした場合にはさらにこれに続く予測される候補となる単語や文字列群２３ｃを表示し、矢印Ａ３に示すように押圧したまま下方向にスライドすることで、一回の押圧から離すまでの動作で入力する文字列を決定することができる。このように、文字列候補群のガイド表示を押圧したまま、文字列候補の並び方向、すなわち図の例では下（または上）にスライドし、文字列候補の並び方向と直交する横方向にスライド方向を変更することで、処理手段が文字列を確定するとともに、当該押圧箇所の隣に次の文字列候補群のガイド表示を表示する、という操作を繰り返すことで、指を画面から離さずに文章を組み立てていくことができる。文字列候補は、スライド方向を変更することなくある文字列を押圧した時点で表示してもよいし、指を離した時点で表示してもよい。最後に指を画面から離すことで文章が確定する。
指を離さない間は、指をもとに戻るようにスライドしたり、ガイド表示以外の場所へスライドしたりすることで入力をキャンセルすることができる。

また、この予測変換を直線状の判断基準に応用することもできる。属性情報を押圧したときに詳細情報をガイド表示し、ガイド表示を押圧したまま指を上下にスライドしたときには詳細情報または文字列を確定せず、指を離したときに詳細情報または文字列を確定し、一方押圧したまま指を横にずらしたときには詳細情報または文字列を確定するとともに確定した詳細情報または文字列から予測される候補となる次の文字列群を表示するという処理を繰り返すことで文章を組み立てていくことができる。画面の端などでガイド表示を表示できない場合は、左右または上下を逆にして、画面の中央方向にガイド表示を表示す
るようにしてもよい。

以上説明した文字入力システムの利用される携帯端末装置としては、小型化の要求の強い携帯電話機が主とした対象となるが、これに限定されるものではなく、ＰＨＳやＰＤＡなど、表示画面を有し、文字入力用のキーを多く設けることが困難な電子機器に広く適用することができる。また、上下、左右などの方向は上記の例に限られるものではない。

本発明の文字入力システムを備えた携帯電話機の実施形態を示す正面図である。 図１（Ａ）の携帯電話機を示すブロック図である。 文字の仮名５０音表における行を特定する流れを示すフローチャートである。 文字の仮名５０音表における行を特定する判断基準を示す図である。 文字の仮名５０音表における列を特定する判断基準を示す図である。 ガイド表示を示す図である。 ガイド表示と判断基準表との関係例を示す図である。 別のガイド表示を示す図である。 扇形の判断基準表を示す図である。 文字の仮名５０音表における列を特定する流れを示すフローチャートである。 別のガイド表示を示す図である。 別のガイド表示を示す図である。 従来の携帯電話機を示す正面図である。

１ 筐体
２ テンキー
３ 四方向キー
４ 制御キー
５ 表示部
６，７，８ タッチパネル
９ ＣＰＵ
１１ スピーカー
１２ マイク
２１，２２，２４ 判断基準表
２３ ガイド表示
１０，２０，３０，５０ 携帯電話機

Claims (2)

1. 表示部を兼ねるタッチパネルと、処理手段とを備え、
   前記処理手段は、前記タッチパネルに文字の属性情報を複数表示し、
   複数の前記属性情報のうち一つが指定された際には、指定された属性情報の表示位置に、
   指定された属性情報に基づく詳細情報を含むガイド表示を表示し、
   詳細情報が選択された際には、選択された詳細情報に隣接する位置に、予測される候補のガイド表示を表示することを特徴とする、文字入力システム。
2. 前記処理手段は、押圧箇所が前記ガイド表示上において文字候補の並び方向と直交する方向にスライドした場合には、当該押圧箇所に表示された文字が選択されたものと判断するとともに、当該押圧箇所の隣に次の文字候補群のガイド表示を表示することを特徴とする、請求項１に記載の文字入力システム。

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