JP7373155B2 - 環境制御内容決定装置、及び環境制御内容決定方法 - Google Patents
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Description
図1は、環境制御内容決定装置1、及び空気調和機2の概略構成図である。図1に示すように、環境制御内容決定装置1は、対象者90が仮眠する対象空間SPに対する環境制御の内容を決定する。本実施形態では、対象空間SPは、仮眠を行うための個室を想定している。環境制御内容決定装置1は、決定した環境制御の内容を、対象空間SPに設置された空気調和機2に送信し、空気調和機2に対象空間SPの空気調和(環境制御)を行わせる。
(2-1)環境制御内容決定装置
本実施形態では、環境制御内容決定装置1は、一般的なコンピュータである。図2は、環境制御内容決定装置1の機能ブロック図である。図2に示すように、環境制御内容決定装置1は、主として、記憶部11と、入力部12と、表示部13と、通信部14と、制御部19と、を有する。
記憶部11は、RAM、ROM、及びHDD等の記憶装置である。記憶部11は、制御部19が実行するプログラムや、プログラムの実行に必要なデータ等を記憶する。
入力部12は、キーボード、及びマウスである。環境制御内容決定装置1に対する各種命令や、各種情報は、入力部12を介して入力することができる。
表示部13は、モニターである。表示部13には、環境制御内容決定装置1に各種情報を入力するための入力画面や、記憶部11に記憶された各種情報等を表示することができる。
通信部14は、ネットワークNWを介して、空気調和機2等と通信を行うためのネットワークインターフェイス機器である。
制御部19は、CPUやGPU等のプロセッサである。制御部19は、記憶部11に記憶されているプログラムを読み込んで実行し、環境制御内容決定装置1の様々な機能を実現する。また、制御部19は、プログラムに従って、演算結果を記憶部11に書き込んだり、記憶部11に記憶されている情報を読み出したりすることができる。
(2-1-5-1-1)仮眠前情報、及び仮眠予定時間帯
取得部191は、対象者90に関する、仮眠前情報D11と、仮眠開始予定時刻及び仮眠終了予定時刻を含む仮眠予定時間帯D12と、を取得する。
取得部191は、対象者90の仮眠中に、対象者90に関する仮眠中情報D2を取得する。仮眠中情報D2は、対象者90の睡眠深度、心拍、体動、脈拍、呼吸数、LF/HF、血圧、体温、入眠潜時、脳波、対象空間SPの室内温度、室内湿度、気流、照度、音、香り、寝具の温度、寝具の傾度、対象空間SPの外の室外温度、及び室外湿度、の内の少なくとも1つを含む。対象者90の心拍、脈拍、呼吸数、LF/HF、血圧、体温、及び脳波は、例えば、対象空間SPに設置された接触型または非接触型のバイタルセンサから取得する。対象者90の睡眠深度、体動、及び入眠潜時は、例えば、寝具に取り付けられた睡眠計から取得する。ここで、睡眠深度は、レム睡眠と、4段階のノンレム睡眠と、覚醒と、からなる6つの睡眠段階ごとの時間である。対象空間SPの室内温度、室内湿度、気流、照度、音、及び香りはそれぞれ、例えば、対象空間SPに設置された温度センサ、湿度センサ、気流センサ、照度センサ、騒音センサ、及び臭気センサから取得する。寝具の温度、及び寝具の傾度はそれぞれ、例えば、寝具に取り付けられた、温度センサ、及び角度センサから取得する。対象空間SPの外の室外温度、及び室外湿度はそれぞれ、例えば、対象空間SPの外に設置された温度センサ、及び湿度センサから取得する。
取得部191は、対象者90の仮眠終了後に、対象者90に関する仮眠後情報D3を取得する。仮眠後情報D3は、対象者90の、仮眠の満足度に対する主観的評価、仮眠中の温冷感に対する主観的評価、及び仮眠後の眠気に対する主観的評価、の内の少なくとも1つを含む。
予測部192は、仮眠前情報D11から、対象者90の眠気の周期を予測する。眠気の周期は、対象者90が、眠気を感じる時間帯と、眠気を感じにくい時間帯と、についての情報である。眠気の周期は、例えば、対象者90のサーカディアンリズムに関係する。サーカディアンリズムは、例えば、人は、一般的に、午後4時前後に深部体温が最も高く、午前4時前後に深部体温が最も低い、という情報である。人は、深部体温が低い時間帯に、強く眠気を感じる傾向がある。また、昼間においては、サーカセミディアンリズムの影響により、人は、一般的に、午後2時から午後4時の間に眠気を感じる傾向にある。対象者90のサーカディアンリズムは、例えば、対象者90の、平均的な起床時刻、及び平均的な就寝時刻についての情報である。また、対象者90のサーカディアンリズムは、例えば、対象者90が朝型であるか、夜型であるかという情報である。例えば、昼間において、朝型の対象者90は、一般的な人よりも、眠気を感じる時間帯が早くなると考えてもよい。対象者90の、平均的な起床時刻、及び平均的な就寝時刻に対して、仮眠当日の起床時刻、及び仮眠当日の起床時刻に対応する就寝時刻がずれると、対象者90が眠気を感じる時間帯もずれる可能性がある。また、対象者90の仮眠当日の起床時刻が、平均的な起床時刻より早い場合や、対象者90の仮眠当日の起床時刻に対応する就寝時刻が、平均的な就寝時刻より遅い場合や、対象者90の仮眠当日の起床時刻に対応する睡眠時間が、平均的な睡眠時間より短い場合には、対象者90が眠気を感じる時間帯は、早まる可能性がある。本実施形態では、予測部192は、仮眠前情報D11として、対象者90の、仮眠当日の起床時刻、仮眠当日の起床時刻に対応する就寝時刻、仮眠当日の起床時刻に対応する睡眠時間、平均的な起床時刻、平均的な就寝時刻、平均的な睡眠時間、日常の睡眠状態の評価値、仮眠前の眠気に対する主観的評価、性別、年齢から、対象者90の眠気の周期を予測する。
決定部193は、仮眠予定時間帯D12と、眠気の周期との時間的関係に基づいて、仮眠予定時間帯D12における対象者90の覚醒度合いを判断し、対象者90が仮眠する対象空間SPに対する環境制御の内容を決定する。
更新部194は、対象者90の仮眠終了後、仮眠前情報D11、仮眠中情報D2、又は仮眠後情報D3に基づいて、対象者90が十分な仮眠をとれなかった、又は対象者90が仮眠中に不快な温冷感を感じた、と判定した場合、選択した制御パターンにおける制御パラメータの値が推移する形を更新する。例えば、制御パラメータが対象空間SPの室内温度である場合、更新部194は、選択した制御パターンにおける室内温度の推移幅(室内温度をどの程度上げるか、又は下げるか)を更新する。
送信部195は、決定部193により決定された第1制御パターン、又は第2制御パターンを、空気調和機2に送信する。
空気調和機2は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成し、対象空間SPの空気調和を行う。空気調和機2は、主として、室内機20と、室外機と、コントローラと、を有する。室内機20と、室外機とは、冷媒回路を構成している。また、室内機20と、室外機とは、通信線によって通信可能に接続されている。
環境制御内容決定装置1の処理の一例を、図5のフローチャートを用いて説明する。
(4-1)
従来、対象者に快適な仮眠を提供するため、対象者が仮眠する対象空間の環境制御を行う技術がある。しかし、従来の技術では、対象者に快適な仮眠を提供するには不十分である、という課題がある。
本実施形態の環境制御内容決定装置1は、予測部192をさらに備える。予測部192は、仮眠前情報D11から、対象者90の眠気の周期を予測する。決定部193は、仮眠予定時間帯D12と、眠気の周期との時間的関係に基づいて、環境制御の内容を決定する。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、仮眠前情報D11は、少なくとも、対象者90の睡眠に関する情報を含む第1情報、を有する。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、睡眠に関する情報は、仮眠当日の起床時刻、仮眠当日の起床時刻に対応する就寝時刻、仮眠当日の起床時刻に対応する睡眠時間、平均的な起床時刻、平均的な就寝時刻、平均的な睡眠時間、及び日常の睡眠状態の評価値、の内の少なくとも1つを含む。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、第1情報は、さらに、食事に関する情報、仮眠前の眠気に対する主観的評価、仮眠前の主観的疲労評価、仮眠前の主観的ストレス評価、仮眠後の行動予定、及び仮眠当日の行動履歴、の内の少なくとも1つを含む。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、食事に関する情報は、対象者90が朝食、昼食、間食、及び夕食をとった時刻と、対象者90の朝食、昼食、間食、及び夕食の食事内容と、の内の少なくとも1つを含む。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、仮眠前情報D11は、さらに、対象者90の性別、年齢、年代、着衣量、及び温冷感、の内の少なくとも1つを含む第2情報、を有する。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、決定部193は、複数の制御パターンの中から選択することにより、環境制御の内容を決定する。環境制御内容決定装置1は、環境制御の内容を、複数の制御パターンの中から選択することにより、環境制御を簡略化することができる。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、制御パターンは、対象空間SPの環境に関する制御パラメータの値が推移する形によって表現される。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、制御パラメータは、対象空間SPに設置された空気調和機2の風量、風向、風速、運転モード、対象空間SPの室内温度、室内湿度、照度、音、香り、及び寝具の傾き、の内の少なくとも1つを含む。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、制御パラメータは、対象空間SPの室内温度である。制御パターンは、対象者90の、入眠前に室内温度を上げ、入眠検知後に室内温度を下げて維持し、仮眠終了予定時刻の所定時間前に室内温度を上げる制御と、対象者90の、入眠前に室内温度を上げ、入眠検知後に室内温度を下げて維持する制御と、を有する。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、決定部193は、眠気の周期から、眠気を感じて短時間睡眠をとりやすい第1時間帯と、眠気を感じにくく短時間睡眠をとりにくい第2時間帯と、を特定する。決定部193は、仮眠予定時間帯D12が、第1時間帯及び第2時間帯のいずれに該当するかによって、制御パターンを選択する。その結果、環境制御内容決定装置1は、対象者90の眠気の周期に合わせて、制御パターンを選択することができる。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、取得部191は、対象者90の仮眠中に、対象者90に関する仮眠中情報D2をさらに取得する。取得部191は、対象者90の仮眠終了後に、対象者90に関する仮眠後情報D3をさらに取得する。環境制御内容決定装置1は、更新部194をさらに備える。更新部194は、制御パラメータの値が推移する形を更新する。更新部194は、対象者90の仮眠終了後、仮眠前情報D11、仮眠中情報D2、又は仮眠後情報D3に基づいて、制御パラメータの値が推移する形を更新する。環境制御内容決定装置1は、制御パラメータの値が推移する形を更新することにより、次回の仮眠時に、より快適な仮眠を提供することができる。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、仮眠中情報D2は、対象者90の睡眠深度、心拍、体動、脈拍、呼吸数、LF/HF、血圧、体温、入眠潜時、脳波、対象空間SPの室内温度、室内湿度、気流、照度、音、香り、寝具の温度、寝具の傾度、対象空間SPの外の室外温度、及び室外湿度、の内の少なくとも1つを含む。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、仮眠後情報D3は、対象者90の、仮眠の満足度に対する主観的評価、仮眠中の温冷感に対する主観的評価、及び仮眠後の眠気に対する主観的評価、の内の少なくとも1つを含む。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、対象者90に関する、制御パラメータの値が推移する形は、対象者90と仮眠前情報D11が類似する、対象者90とは異なる人の制御パラメータの値が推移する形、又は、更新部194が十分な仮眠をとれたと判定した、過去の人の制御パラメータの値が推移する形、に決定される。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、仮眠前情報D11は、仮眠前の眠気に対する主観的評価を含む。仮眠中情報D2は、脳波、心拍、脈拍、LF/HF、睡眠深度、呼吸数、体温の内の少なくとも1つを含む。仮眠後情報D3は、対象者90の、仮眠の満足度に対する主観的評価、仮眠中の温冷感に対する主観的評価、及び仮眠後の眠気に対する主観的評価、の内の少なくとも1つを含む。更新部194は、対象者90が十分な仮眠をとれなかった、又は対象者90が仮眠中に不快な温冷感を感じた、と判定した場合、制御パラメータの値が推移する形を更新する。
本実施形態の環境制御内容決定装置1では、更新部194は、仮眠時間が閾値より少ない場合、所定の睡眠段階の時間が閾値より少ない場合、睡眠中の心拍、呼吸数、脈拍、又はLF/HFの標準偏差が閾値より大きい場合、又は仮眠後の眠気に対する主観的評価が、仮眠前の眠気に対する主観的評価よりも良くなっていない場合、に十分な仮眠をとれなかったと判定する。
本実施形態の環境制御内容決定方法は、取得ステップS1と、決定ステップS3と、を備える。取得ステップS1は、対象者90に関する、仮眠前情報D11と、仮眠開始予定時刻及び仮眠終了予定時刻を含む仮眠予定時間帯D12と、を取得する。決定ステップS3は、仮眠前情報D11に基づいて、対象者90が仮眠する対象空間SPに対する環境制御の内容を決定する。
本実施形態の環境制御内容決定方法は、予測ステップS2をさらに備える。予測ステップS2は、仮眠前情報D11から、対象者90の眠気の周期を予測する。決定ステップS3は、仮眠予定時間帯D12と、眠気の周期との時間的関係に基づいて、環境制御の内容を決定する。
(5-1)変形例1A
本実施形態では、仮眠前情報D11は、第1情報と、第2情報と、を有していた。しかし、仮眠前情報D11は、さらに、対象者90の瞼の開閉状態、瞼の動き、呼吸数、脈拍、血圧、LF/HF、脳波、体温、及び体内血糖値、の内の少なくとも1つを有してもよい。
本実施形態では、決定部193は、仮眠予定時間帯D12が、第1時間帯及び第2時間帯のいずれに該当するかによって、制御パターンを選択した。しかし、決定部193は、さらに、対象者90の平均的な睡眠時間に対して、仮眠当日の起床時刻に対応する睡眠時間が、所定時間より短いか否か、又は、対象者90の日常の睡眠状態の評価値が、閾値を超えているか否か、に基づいて、制御パターンを選択してもよい。
本実施形態では、対象者90は、入力部12を介して、環境制御内容決定装置1に、直接、仮眠前情報D11等の各種情報を入力した。しかし、環境制御内容決定装置1は、クラウド上に設置されてもよい。この場合、対象者90は、タブレット等のユーザ端末から、インターネット等のネットワークNWを介して、環境制御内容決定装置1に各種情報を入力する。
本実施形態では、制御パラメータは、対象空間SPの室内温度であった。しかし、制御パラメータは、対象空間SPの照度、音、香り、及び寝具の傾きであってもよい。
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
191 取得部
192 予測部
193 決定部
194 更新部
2 空気調和機
90 対象者
D11 仮眠前情報
D12 仮眠予定時間帯
D2 仮眠中情報
D3 仮眠終情報
S1 取得ステップ
S2 予測ステップ
S3 決定ステップ
SP 対象空間
Claims (22)
- 対象者(90)に関する、仮眠前情報(D11)と、仮眠開始予定時刻及び仮眠終了予定時刻を含む仮眠予定時間帯(D12)と、を取得する、取得部(191)と、
前記仮眠前情報に基づいて、前記仮眠予定時間帯における、前記対象者のサーカディアンリズムに基づく覚醒度合いを前記仮眠予定時間帯の前に判断し、前記対象者が仮眠する対象空間(SP)に対する環境制御の内容を決定する、決定部(193)と、
を備える、
環境制御内容決定装置(1)。 - 対象者(90)に関する、仮眠前情報(D11)と、仮眠開始予定時刻及び仮眠終了予定時刻を含む仮眠予定時間帯(D12)と、を取得する、取得部(191)と、
前記仮眠前情報から、前記対象者のサーカディアンリズムに基づく眠気の周期を予測する、予測部(192)と、
前記仮眠予定時間帯と、前記眠気の周期との時間的関係に基づいて、前記仮眠予定時間帯における、前記対象者のサーカディアンリズムに基づく覚醒度合いを前記仮眠予定時間帯の前に判断し、前記対象者が仮眠する対象空間(SP)に対する環境制御の内容を決定する、決定部(193)と、
を備える、
環境制御内容決定装置(1)。 - 前記仮眠前情報は、少なくとも、前記対象者の睡眠に関する情報を含む第1情報、を有する、
請求項1又は2に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記睡眠に関する情報は、仮眠当日の起床時刻、仮眠当日の起床時刻に対応する就寝時刻、仮眠当日の起床時刻に対応する睡眠時間、平均的な起床時刻、平均的な就寝時刻、平均的な睡眠時間、及び日常の睡眠状態の評価値、の内の少なくとも1つを含む、
請求項3に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記第1情報は、さらに、食事に関する情報、仮眠前の眠気に対する主観的評価、仮眠前の主観的疲労評価、仮眠前の主観的ストレス評価、仮眠後の行動予定、及び仮眠当日の行動履歴、の内の少なくとも1つを含む、
請求項3に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記食事に関する情報は、
前記対象者が朝食、昼食、間食、及び夕食をとった時刻と、
前記対象者の朝食、昼食、間食、及び夕食の食事内容と、
の内の少なくとも1つを含む、
請求項5に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記仮眠前情報は、さらに、前記対象者の性別、年齢、年代、着衣量、及び温冷感、の内の少なくとも1つを含む第2情報、を有する、
請求項3に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記仮眠前情報は、さらに、前記対象者の瞼の開閉状態、瞼の動き、呼吸数、脈拍、血圧、LF/HF、脳波、体温、及び体内血糖値、の内の少なくとも1つを有する、
請求項3に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記決定部は、複数の制御パターンの中から選択することにより、前記環境制御の内容を決定する、
請求項1又は2に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記制御パターンは、前記対象空間の環境に関する制御パラメータの値が推移する形によって表現される、
請求項9に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記制御パラメータは、前記対象空間に設置された空気調和機(2)の風量、風向、風速、運転モード、前記対象空間の室内温度、室内湿度、照度、音、香り、及び寝具の傾き、の内の少なくとも1つを含む、
請求項10に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記制御パラメータは、前記対象空間の室内温度であり、
前記制御パターンは、
前記対象者の、入眠前に前記室内温度を上げ、入眠検知後に前記室内温度を下げて維持し、前記仮眠終了予定時刻の所定時間前に前記室内温度を上げる制御と、
前記対象者の、入眠前に前記室内温度を上げ、入眠検知後に前記室内温度を下げて維持する制御と、
を有する、
請求項10に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記仮眠前情報から、前記対象者のサーカディアンリズムに基づく眠気の周期を予測する、予測部(192)、
をさらに備え、
前記決定部は、
前記眠気の周期から、眠気を感じて短時間睡眠をとりやすい第1時間帯と、眠気を感じにくく短時間睡眠をとりにくい第2時間帯と、を特定し、
前記仮眠予定時間帯が、前記第1時間帯及び前記第2時間帯のいずれに該当するかによって、前記制御パターンを選択する、
請求項9に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記決定部は、さらに、
前記対象者の平均的な睡眠時間に対して、仮眠当日の起床時刻に対応する睡眠時間が、所定時間より短いか否か、又は、
前記対象者の日常の睡眠状態の評価値が、閾値を超えているか否か、
に基づいて、前記制御パターンを選択する、
請求項13に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記取得部は、
前記対象者の仮眠中に、前記対象者に関する仮眠中情報(D2)を、
前記対象者の仮眠終了後に、前記対象者に関する仮眠後情報(D3)を、
さらに取得し、
前記制御パラメータの値が推移する形を更新する、更新部(194)、
をさらに備え、
前記更新部は、前記対象者の仮眠終了後、前記仮眠前情報、前記仮眠中情報、又は前記仮眠後情報に基づいて、前記制御パラメータの値が推移する形を更新する、
請求項10に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記仮眠中情報は、前記対象者の睡眠深度、心拍、体動、脈拍、呼吸数、LF/HF、血圧、体温、入眠潜時、脳波、前記対象空間の室内温度、室内湿度、気流、照度、音、香り、寝具の温度、寝具の傾度、前記対象空間の外の室外温度、及び室外湿度、の内の少なくとも1つを含む、
請求項15に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記仮眠後情報は、前記対象者の、仮眠の満足度に対する主観的評価、仮眠中の温冷感に対する主観的評価、及び仮眠後の眠気に対する主観的評価、の内の少なくとも1つを含む、
請求項15に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記対象者に関する、前記制御パラメータの値が推移する形は、
前記対象者と前記仮眠前情報が類似する、前記対象者とは異なる人の前記制御パラメータの値が推移する形、又は、
前記更新部が十分な仮眠をとれたと判定した、過去の人の前記制御パラメータの値が推移する形、
に決定される、
請求項15に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記仮眠前情報は、仮眠前の眠気に対する主観的評価を含み、
前記仮眠中情報は、脳波、心拍、脈拍、LF/HF、睡眠深度、呼吸数、体温の内の少なくとも1つを含み、
前記仮眠後情報は、前記対象者の、仮眠の満足度に対する主観的評価、仮眠中の温冷感に対する主観的評価、及び仮眠後の眠気に対する主観的評価、の内の少なくとも1つを含み、
前記更新部は、前記対象者が十分な仮眠をとれなかった、又は前記対象者が仮眠中に不快な温冷感を感じた、と判定した場合、前記制御パラメータの値が推移する形を更新する、
請求項15に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 前記更新部は、仮眠時間が閾値より少ない場合、所定の睡眠段階の時間が閾値より少ない場合、睡眠中の心拍、呼吸数、脈拍、又はLF/HFの標準偏差が閾値より大きい場合、又は仮眠後の眠気に対する主観的評価が、仮眠前の眠気に対する主観的評価よりも良くなっていない場合、に前記十分な仮眠をとれなかったと判定する、
請求項18に記載の環境制御内容決定装置(1)。 - 対象者(90)に関する、仮眠前情報(D11)と、仮眠開始予定時刻及び仮眠終了予定時刻を含む仮眠予定時間帯(D12)と、を取得する、取得ステップ(S1)と、
前記仮眠前情報に基づいて、前記仮眠予定時間帯における、前記対象者のサーカディアンリズムに基づく覚醒度合いを前記仮眠予定時間帯の前に判断し、前記対象者が仮眠する対象空間(SP)に対する環境制御の内容を決定する、決定ステップ(S3)と、
を備える、
環境制御内容決定方法。 - 対象者(90)に関する、仮眠前情報(D11)と、仮眠開始予定時刻及び仮眠終了予定時刻を含む仮眠予定時間帯(D12)と、を取得する、取得ステップ(S1)と、
前記仮眠前情報から、前記対象者のサーカディアンリズムに基づく眠気の周期を予測する、予測ステップ(S2)と、
前記仮眠予定時間帯と、前記眠気の周期との時間的関係に基づいて、前記仮眠予定時間帯における、前記対象者のサーカディアンリズムに基づく覚醒度合いを前記仮眠予定時間帯の前に判断し、前記対象者が仮眠する対象空間(SP)に対する環境制御の内容を決定する、決定ステップ(S3)と、
を備える、
環境制御内容決定方法。
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