JP6980702B2 - 電気光学窓制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、一般に、電気光学窓制御システム、より具体的には車両または建物の複数の電気光学窓を制御するための窓制御システム、に関する。
本発明の一態様によれば、各々が可変透過率レベルを有する複数の電気光学窓と、前記複数の電気光学窓の前記透過率レベルを制御するための複数の無線制御信号を生成するポータブル制御ユニットと、各々が前記複数の電気光学窓のそれぞれの1つに結合され、各々が前記ポータブル制御ユニットから前記複数の無線制御信号を受信するトランシーバを含み、そして各々が前記トランシーバによって前記ポータブル制御ユニットから受信された1つの無線制御信号に応答して前記複数の電気光学窓の前記それぞれの1つの前記透過率レベルを調整するように構成されている、複数の窓制御回路と、を備えたことを特徴とする窓制御システムが提供される。
本発明の別の実施形態によれば、非一時的な有形のコンピュータ可読媒体であって、ポータブル制御ユニットのプロセッサによって実行されるときに、当該ポータブル制御ユニットのタッチスクリーン上に複数の電気光学窓の物理的配置を示すディスプレイを生成して、当該複数の電気光学窓のうちのいずれを調整するかをユーザが選択できるようにする工程と、前記複数の電気光学窓のうちのいずれを調整するかのユーザの選択を受信する工程と、前記複数の電気光学窓の前記選択された電気光学窓の前記透過率レベルを制御するための無線制御信号を生成する工程と、を実行することで、前記プロセッサに複数の電気光学窓の透過率レベルを制御させることを特徴とする非一時的有形コンピュータ可読媒体が提供される。
本発明の別の実施形態によれば、航空機であって、各々が可変透過率レベルを有する複数の電気光学窓と、各々が前記複数の電気光学窓のそれぞれの1つに結合され、各々がポータブル制御ユニットから複数の無線制御信号を受信するトランシーバを含み、そして各々が前記トランシーバによって前記ポータブル制御ユニットから受信された1つの無線制御信号に応答して前記複数の電気光学窓の前記それぞれの1つの前記透過率レベルを調整するように構成されている、複数の窓制御回路と、を備えたことを特徴とする航空機が提供される。
本発明の別の実施形態によれば、各々が可変透過率レベルを有する複数の電気光学窓と、前記複数の電気光学窓の前記透過率レベルを制御するための複数の無線制御信号を生成するポータブル制御ユニットと、前記ポータブル制御ユニットから前記複数の無線制御信号を受信するトランシーバと、各々が前記複数の電気光学窓の少なくとも1つに結合され、前記トランシーバによって前記ポータブル制御ユニットから受信された1つの無線制御信号に応答して前記複数の電気光学窓の前記少なくとも1つの前記透過率レベルを調整するように構成されている、複数の窓制御回路と、を備えたことを特徴とする窓制御システムが提供される。
本発明のこれら及びその他の特徴、利点、及び目的は、以下の明細書、特許請求の範囲、及び添付図面を参照することにより、当業者によって更に理解及び認識される。
本発明は、詳細な説明および添付図面から、より完全に理解される。
図1は、一実施形態による窓制御システムのブロック形式の電気図である。
図2は、窓制御システムで使用され得る窓制御回路のブロック形式の電気図である。
図3は、窓制御システムで使用され得るポータブル制御ユニットのブロック形式の電気図である。
図4A及び図4Bは、窓制御システムで使用されるポータブル制御ユニット用の例示的ディスプレイである。 図4A及び図4Bは、窓制御システムで使用されるポータブル制御ユニット用の例示的ディスプレイである。
図5A乃至図5Cは、窓制御システムで使用されるポータブル制御ユニット用の例示的ディスプレイである。 図5A乃至図5Cは、窓制御システムで使用されるポータブル制御ユニット用の例示的ディスプレイである。 図5A乃至図5Cは、窓制御システムで使用されるポータブル制御ユニット用の例示的ディスプレイである。
図6は、別の実施形態による窓制御システムのブロック形式の電気図である。
図7は、本明細書に記載された窓制御システムを組み込んだ多数乗客向け車両の概略図である。
ここで、本発明の好適実施形態を詳細に参照し、その例を添付図面に図示する。可能な限り、同一または類似部品に言及するのに、図面全体を通して同一の参照番号を使用するであろう。図面では、描画された構造要素は原寸に比例しておらず、ある特定の構成要素は、強調および理解の目的で、その他の構成要素と比較して拡大されている。
図1は、各々がそれに印加される電気信号に応答して変化する可変透過率レベルを有する複数の電気光学窓20a〜20gを含む、一実施形態による窓制御システム10を示す。本システムは、各々が複数の電気光学窓20a〜20gのそれぞれ1つに結合され、各々がポータブル制御ユニット40から複数の無線制御信号を受信するトランシーバ34(図2)を含み、そして各々がトランシーバ34によってポータブル制御ユニット40から受信された1つの無線制御信号に応答して複数の電気光学窓20a〜20gのそれぞれ1つの透過率レベルを調整するように構成されている、複数の窓制御回路30a〜30gをさらに備える。
電気光学窓20a〜20gの各々は、それに関連付けられた固有のIDを有する。ポータブル制御ユニット40は、電気光学窓20a〜20gの各々の固有のIDを格納し得て、制御する窓が選択される時、当該ポータブル制御ユニット40は選択された電気光学窓の固有のIDを無線制御信号に組み込む。この特徴は、以下にさらに説明する様々な方法で実装され得る。窓制御回路30a〜30gの各々は、それが制御するそれぞれの電気光学窓20a〜20gに対する固有のIDを格納し得る。
図2は、図1の窓制御回路30a〜30gのいずれかまたは全部として実装され得る窓制御回路30の一例を示す。図示の通り、窓制御回路30は、プロセッサ32、トランシーバ34、および窓駆動回路36を含み得る。窓駆動回路36は、プロセッサ32からの、電気光学窓20に対する所望の透過率レベルを示すコマンドを、電気光学窓20に対する適切な電圧レベルに変換する。電気光学窓20〜20gは、任意の形態をとり得るが、エレクトロクロミック窓であることが好ましい。適切なエレクトロクロミック窓および窓駆動回路の例は、同一出願人による米国特許第6,407,847号、第6,567,708号、第7,990,603号、第8,736,946号、および第9,146,437号に開示されており、これらの開示全体は当該参照により本明細書に組み込まれる。こうしたエレクトロクロミック窓は、建物内、または航空機などの車両内に提供され得る。
プロセッサ32は、ポータブル制御ユニット40から所望の透過率レベルを無線信号で受信することを可能とするように、トランシーバ34に結合される。無線信号は、無線周波数(RF)信号としてもよく、赤外線(IR)信号としてもよく、可視光通信(VLC)または光無線通信(OWC)としてもよい。
図3は、ポータブル制御ユニット40の構造の一例を示す。図示の通り、ポータブル制御ユニット40は、プロセッサ42、トランシーバ44、およびタッチスクリーンユーザインタフェース46を含み得る。ポータブル制御ユニット40は、専用の遠隔制御装置であってもよく、または、窓制御アプリケーションの制御下で動作するスマートフォン、タブレットまたはラップトップとして実装されてもよい。したがって、図3はプロセッサ42、トランシーバ44、およびタッチスクリーンユーザインタフェース46のみを示すが、ポータブル制御ユニット40は、スマートフォン、タブレットまたはラップトップの他の様々な構成要素を含み得る。
窓制御回路30a〜30gの各々のトランシーバ34は、ブルートゥース(登録商標)トランシーバであり得て、ポータブル制御ユニット40のトランシーバ44も、ブルートゥース(登録商標)プロトコルを介して無線制御信号を通信するブルートゥース(登録商標)トランシーバであり得る。したがって、ポータブル制御ユニット40のトランシーバ44は、さらに以下で説明されるように、窓20a〜20gの透過率レベルを個別にまたは集団で制御するように、それぞれの窓制御回路30a〜30gの各トランシーバ34と直接に別々に通信し得る。ブルートゥース(登録商標)トランシーバ34および44を利用する場合、窓制御システム10は、それぞれの窓制御回路30a〜30gにおける各ブルートゥース(登録商標)トランシーバ34のブルートゥース(登録商標)アドレス(BD_ADDR)を、それぞれの電気光学窓20a〜20gに対する固有のIDとして使用し得る。窓制御回路30a〜30gのブルートゥース(登録商標)トランシーバ34がポータブル制御ユニット40のブルートゥース(登録商標)トランシーバ44と対にされ得る方法について、以下にさらに説明する。
前述の通り、ポータブル制御ユニット40は、窓制御アプリケーションの制御下で動作するスマートフォンなどを使用して実装され得る。当該アプリケーションを最初に開くと、動作モードに入る前にアプリケーションが実行し得るセットアップモードがある。セットアップモードは、動作モードの説明の後で説明される。アプリケーションは、ポータブル制御ユニット40のプロセッサ42によって実行されるときに、ポータブル制御ユニット40のタッチスクリーンユーザインタフェース46上に電気光学窓20a〜20gの物理的配置を示すディスプレイを生成して、電気光学窓20a〜20gのうちのいずれを調整するかをユーザが選択できるようにする工程と、電気光学窓20a〜20gのうちのいずれを調整するかのユーザの選択を受信する工程と、選択された電気光学窓の透過率レベルを制御するための無線制御信号を生成する工程と、によって、プロセッサ42に電気光学窓20a〜20gの透過率レベルを制御させる、非一時的有形コンピュータ可読媒体に格納されるソフトウェア命令として実装され得る。タッチスクリーンユーザインタフェース46上で示され得るディスプレイの例を、図4A、図4B、図5A、図5B及び図5Cに示す。
図4A、図4B、図5A、図5B及び図5Cに示すように、タッチスクリーンユーザインタフェース46上のディスプレイは、ユーザが当該環境内の窓を容易に識別し、電気光学窓20a〜20gのいずれの調整を望むかを選択することを可能とするように、それらの環境内で電気光学窓20a〜20gの物理的配置50を示し得る。図示される実施例において、当該環境は小型航空機である。ユーザは、タッチスクリーンユーザインタフェース46上で窓/座席領域を押すことで制御する電気光学窓を選択することができ、これは選択された窓/座席領域を強調表示することにより反応される。図4A及び図5Aにおいて、選択された電気光学窓は、窓20eである。図4B、図5B及び図5Cに示されるように、2つ以上の窓が選択されてもよい。例えば、図4B及び図5Bでは、電気光学窓20d、20e、20f、および20gが選択されて強調表示されており、図5Cでは、光学窓20a〜20gの全てが選択されて強調表示されている。一旦選択された後、当該窓に対応する窓/座席領域を再び押すことで、その窓を選択解除し得る。
また、タッチスクリーンユーザインタフェース46上のディスプレイは、ユーザが、選択された電気光学窓の透過率レベルを明るい設定54と暗い設定56との間の様々な状態に調整することを可能にするための、入力スライダバー52も示す。したがって、各窓20a〜20gが個別に選択および制御されてもよく、または、窓は全セットまたはサブセットとして選択的に制御されてもよい。タッチスクリーンユーザインタフェース46のディスプレイ中の電気光学窓20a〜20gの表示の外観(例えば形状、陰影または色)は、電気光学窓20a〜20gの現在の透過率レベルを示すよう変化し得る。さらに、スライダバー52および/または選択した窓のいずれかは、選択された透過率レベルに遷移する間に点滅し得る。スライダバー52は、透過率の増加および透過率の減少を表す別個のボタンなどの、別の形態のユーザ入力として提供されてもよい。
図5A乃至図5Cに示す実施例は、タッチスクリーンユーザインタフェース46がさらに、ユーザが選択された電気光学窓の透過率レベルの自動制御をオンオフすることを可能にし、これによって環境(例えば航空機の機室)内の感知された環境光レベルに応答して選択された電気光学窓の透過率レベルを自動的に制御することを可能にする、自動制御入力58を表示している限りにおいて、図4A及び図4Bの実施例とは異なる。これにより、窓は内部環境内で選択された光レベルを維持するように制御され得る。自動制御入力58をオンにすると、制御スライダバー52は、ユーザが「晴れ」「曇り」「夕方」および「夜」などのオプションから選択することを可能にするように、外観を変え得る。さらに、全座席が、環境光レベルに応答して制御されるように自動的に選択されてもよい。また、中心アイコン60が、スライダバー52がどこに位置するかに応じて外観を変化し得るように、現れ得る。自動制御入力58をオンにすることにより、ユーザが選択された座席/窓位置において自動モードをオーバーライドすることを、除外してもよいし、除外しなくてもよい。
セットアップモードでは、ポータブル制御ユニット40の窓制御アプリケーションは、ブルートゥース(登録商標)トランシーバ44を用いて他のブルートゥース(登録商標)装置を探す。各窓制御回路30a〜30gのブルートゥース(登録商標)トランシーバ34は、自己を特定のタイプのブルートゥース(登録商標)装置として識別する周期的信号を送信し得る。したがって、他のブルートゥース(登録商標)装置を探すとき、ブルートゥース(登録商標)トランシーバ44は、その近接にあるブルートゥース(登録商標)トランシーバ34の各々を見つけ得る。ブルートゥース(登録商標)トランシーバ34を見つけると、ブルートゥース(登録商標)トランシーバ44は、見つけたブルートゥース(登録商標)装置のタイプをプロセッサ44に伝送し得て、これが次にブルートゥース(登録商標)トランシーバ34の各々と対にする自動ペアリングプロセスを実施し得る。同様に、ブルートゥース(登録商標)トランシーバ34の各々は、ブルートゥース(登録商標)トランシーバ44からペアリング要求を受信すると、それによってブルートゥース(登録商標)トランシーバ44が自己を識別するブルートゥース(登録商標)装置のタイプに基づいて当該要求を承諾することを認識し得る。こうしたペアリングが完了した後、システムは、制御信号がポータブル制御ユニット40から窓制御回路30a〜30gに送信されることを可能にするように、セットアップされる。
セットアップモードの別のステップとして、プロセッサ42は、動作環境を識別するようユーザを促すように構成され得る。例えば、ユーザは、航空機の特定のモデルを選択し得る。プロセッサ42は、ポータブル制御ユニットの別の構成要素を用いて、選択された環境に対応する適切なディスプレイ50をダウンロードし得る。このタスクは、プロセッサ42がいくつの窓制御回路30a〜30gが存在し得るかを認識するように、ペアリングステップの前に達成され得る。アプリケーションはさらに、ユーザが環境の物理的レイアウトのディスプレイ50をカスタマイズする能力を提供し得る。
セットアップモードの別のステップは、特定の実際の窓20a〜20gをディスプレイ50上に示される窓の表示に関連付けることであり得る。1つのアプローチは、各窓制御回路30a〜30gを、対応する窓20a〜20gのその他の窓に対する相対位置を表すIDを有するように構成することである。別のアプローチは、ユーザがディスプレイ50上の窓を一つずつ選択し、調光している実際の窓を識別するよう当該窓を調光することを許容することであり得る。この時、窓制御アプリケーションは、ユーザが窓アイコンをその対応する実際の位置に移動することを可能にし得る。さらに別のアプローチは、窓が選択されるときに照射され得る実際の窓20a〜20gそれぞれの上に表示灯を提供することであり得る。この時、窓制御アプリケーションは、ユーザが窓アイコンをその対応する実際の位置に移動することを可能にし得る。
図6は、別の実施形態による窓制御システム10aを示しており、これは、ブルートゥース(登録商標)トランシーバなどの単一のトランシーバ34’が使用され、各窓制御回路30a’〜30g’に接続されるという点で、図1に示す実施形態とは異なる。この実施形態は、余分な物理的配線が大きな問題を課さない場合に有用であり得る。こうした問題は、電力を窓制御回路30a’〜30g’および窓20a〜20gに提供する既存の電力線を介してトランシーバ34’と窓制御回路30a’〜30g’との間で信号を送信することで、さらに改善され得る。
上の実施例において、電気光学窓20を含む環境は、航空機として記載されている。図7は、窓制御システム10が実装され得る、航空機2、バス4、および列車6の例を示す。他の車両も実装可能な場所であり、建物も同様である。
上の記載は、好ましい実施形態についての記載のみとみなす。当業者、および本発明の製作者または使用者は、発明に変形を施すであろう。従って、図面に示し上述した実施形態は、単に図示の目的のためであり、均等論を含む、特許法の原理に従い解釈されるものとして、特許請求の範囲によって定義される発明の範囲を制限する意図はないことが理解される。

Claims (18)

  1. 各々が可変透過率レベルを有する複数の電気光学窓と、
    前記複数の電気光学窓の前記透過率レベルを制御するための複数の無線制御信号を生成するポータブル制御ユニットと、
    各々が前記複数の電気光学窓のそれぞれの1つに結合され、各々が前記ポータブル制御ユニットから前記複数の無線制御信号を受信するトランシーバを含み、そして各々が前記トランシーバによって前記ポータブル制御ユニットから受信された1つの無線制御信号に応答して前記複数の電気光学窓の前記それぞれの1つの前記透過率レベルを調整するように構成されている、複数の窓制御回路と、
    を備え、
    前記ポータブル制御ユニットは、
    動作環境を識別するようにユーザを促すように構成され、且つ、前記識別された動作環境に対応するディスプレイをダウンロードするように更に構成されたプロセッサと、
    前記識別された動作環境のための前記複数の電気光学窓の物理的配置を示す前記ダウンロードされたディスプレイを表示して当該複数の電気光学窓のうちのいずれを調整するかを前記ユーザが選択できるようにする、タッチスクリーンユーザインタフェースと、
    を含み、
    前記動作環境によって前記ユーザは航空機の特定のモデルを選択し得る
    ことを特徴とする窓制御システム。
  2. 前記タッチスクリーンユーザインタフェースは、前記ユーザが前記選択された電気光学窓の透過率レベルを調整することを可能にする入力スライダをさらに表示する
    ことを特徴とする請求項1に記載の窓制御システム。
  3. 前記タッチスクリーンユーザインタフェースは、ユーザが前記選択された電気光学窓の前記透過率レベルの自動制御をオンオフすることを可能にし、これによって感知される環境光レベルに応答して前記選択された電気光学窓の前記透過率レベルが自動的に制御される、という自動制御入力をさらに表示する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の窓制御システム。
  4. 前記複数の電気光学窓の各々は固有のIDを有し、
    前記ポータブル制御ユニットは、前記複数の電気光学窓の各々の前記固有のIDを格納しており、制御する窓が選択される時、当該ポータブル制御ユニットが前記選択された電気光学窓の前記固有のIDを前記無線制御信号に組み込む
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の窓制御システム。
  5. 前記窓制御回路の各々は、前記複数の電気光学窓の前記それぞれの1つに対する前記固有のIDを格納する
    ことを特徴とする請求項4に記載の窓制御システム。
  6. 前記ポータブル制御ユニットは、スマートフォン、タブレットまたはラップトップからなる群から選択される
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の窓制御システム。
  7. 前記複数の窓制御回路の各々の前記トランシーバは、ブルートゥース(登録商標)トランシーバであり、
    前記ポータブル制御ユニットは、ブルートゥース(登録商標)プロトコルを介して前記複数の無線制御信号を通信するブルートゥース(登録商標)トランシーバを含む
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の窓制御システム。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の前記窓制御システムを備える
    ことを特徴とする航空機。
  9. ソフトウェア命令が格納された非一時的な有形のコンピュータ可読媒体であって、
    ポータブル制御ユニットのプロセッサによって実行されるときに、
    動作環境を識別するようにユーザを促す工程と、
    前記識別された動作環境に対応するディスプレイをダウンロードする工程と、
    当該ポータブル制御ユニットのタッチスクリーン上に前記識別された動作環境のための複数の電気光学窓の物理的配置を示す前記ダウンロードされたディスプレイを生成して、当該複数の電気光学窓のうちのいずれを調整するかを前記ユーザが選択できるようにする工程と、
    前記複数の電気光学窓のうちのいずれを調整するかのユーザの選択を受信する工程と、
    前記複数の電気光学窓の前記選択された電気光学窓の透過率レベルを制御するための無線制御信号を生成する工程と、
    を実行することで、前記プロセッサに複数の電気光学窓の透過率レベルを制御させ、
    前記動作環境によって前記ユーザは航空機の特定のモデルを選択し得る
    ことを特徴とする非一時的有形コンピュータ可読媒体。
  10. 前記ソフトウェア命令が、前記プロセッサにさらに、前記ポータブル制御ユニットの前記タッチスクリーン上に前記ユーザが前記選択された電気光学窓の透過率レベルを調整することを可能にする入力スライダを示す前記ダウンロードされたディスプレイをさらに生成する工程を実行させることを特徴とする請求項9に記載の非一時的有形コンピュータ可読媒体。
  11. 前記ソフトウェア命令は、前記プロセッサにさらに、前記ポータブル制御ユニットの前記タッチスクリーン上にユーザが前記選択された電気光学窓の前記透過率レベルの自動制御をオンオフすることを可能にし、これによって感知される環境光レベルに応答して前記選択された電気光学窓の前記透過率レベルが自動的に制御される、という自動制御入力を示す前記ダウンロードされたディスプレイをさらに生成する工程を実行させる、請求項9および10のいずれか1項に記載の非一時的有形コンピュータ可読媒体。
  12. 前記複数の電気光学窓の各々は、固有のIDを有し、
    前記ソフトウェア命令はさらに、前記プロセッサに、制御する窓が選択される時に当該プロセッサが当該選択された電気光学窓の前記固有のIDを前記無線制御信号に組み込むように、前記複数の電気光学窓の各々の前記固有のIDを格納する工程を実行させる
    ことを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の非一時的有形コンピュータ可読媒体。
  13. 各々が可変透過率レベルを有する複数の電気光学窓と、
    前記複数の電気光学窓の前記透過率レベルを制御するための複数の無線制御信号を生成するポータブル制御ユニットと、
    前記ポータブル制御ユニットから前記複数の無線制御信号を受信するトランシーバと、
    各々が前記複数の電気光学窓の少なくとも1つに結合され、前記トランシーバによって前記ポータブル制御ユニットから受信された1つの無線制御信号に応答して前記複数の電気光学窓の前記少なくとも1つの前記透過率レベルを調整するように構成されている、複数の窓制御回路と、
    を備え、
    前記ポータブル制御ユニットは、
    動作環境を識別するようにユーザを促すように構成され、且つ、前記識別された動作環境に対応するディスプレイをダウンロードするように更に構成されたプロセッサと、
    前記識別された動作環境のための前記複数の電気光学窓の物理的配置を示す前記ダウンロードされたディスプレイを表示して当該複数の電気光学窓のうちのいずれを調整するかを前記ユーザが選択できるようにする、タッチスクリーンユーザインタフェースと、
    を含み、
    前記動作環境によって前記ユーザは航空機の特定のモデルを選択し得る
    ことを特徴とする窓制御システム。
  14. 前記タッチスクリーンユーザインタフェースは、前記ユーザが前記選択された電気光学窓の透過率レベルを調整することを可能にする入力スライダをさらに表示する
    ことを特徴とする請求項13記載の窓制御システム。
  15. 前記タッチスクリーンユーザインタフェースは、ユーザが前記選択された電気光学窓の前記透過率レベルの自動制御をオンオフすることを可能にし、これによって感知される環境光レベルに応答して前記選択された電気光学窓の前記透過率レベルが自動的に制御される、という自動制御入力をさらに表示する
    ことを特徴とする請求項13または14に記載の窓制御システム。
  16. 前記複数の電気光学窓の各々は固有のIDを有し、
    前記ポータブル制御ユニットは、前記複数の電気光学窓の各々の前記固有のIDを格納しており、制御する窓が選択される時、当該ポータブル制御ユニットが前記選択された電気光学窓の前記固有のIDを前記無線制御信号に組み込む
    ことを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の窓制御システム。
  17. 前記窓制御回路の各々は、前記複数の電気光学窓の前記それぞれの1つに対する前記固有のIDを格納する
    ことを特徴とする請求項16に記載の窓制御システム。
  18. 前記トランシーバは、ブルートゥース(登録商標)トランシーバであり、
    前記ポータブル制御ユニットは、ブルートゥース(登録商標)プロトコルを介して前記複数の無線制御信号を通信するブルートゥース(登録商標)トランシーバを含む
    ことを特徴とする請求項13乃至17のいずれか1項に記載の窓制御システム。
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