KR100840259B1 - 무선 핑거 마우스 - Google Patents

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Abstract

크기도 작고 에너지 소모도 줄일 수 있는 무선 핑거 마우스가 개시된다. 무선 핑거 마우스는 거리 측정부, 방향 측정부, 무선 통신부를 포함한다. 거리 측정부는 표면과의 마찰을 진동으로 바꾸어 움직인 거리를 측정하고 방향 측정부는 표면과의 마찰에 의하여 움직인 방향을 측정한다. 무선 통신부는 측정된 거리와 방향을 무선으로 컴퓨터에 전달한다.

Description

무선 핑거 마우스{Wireless Finger Mouse}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스가 손에 장착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스의 틀 부분의 내부 모습을 보여 주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스의 평면 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 측정부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 다른 방향 측정부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스 시스템의 수신부를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
120: 거리 측정부 130: 방향 측정부
140: 전원 공급부 150: 무선 통신부
본 발명은 컴퓨터 입력 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선 핑거 마우스에 관한 것이다.
현존하는 휴먼 컴퓨터 인터페이스 중 마우스 등의 입력기기는 상대적인 위치의 변화를 추적하여 그 변화량과 방향을 컴퓨터에 전달하는 기능을 가지고 있다. 이중 볼 마우스(ball mouse)의 경우는 볼의 회전량을 2 개의 회전축을 이용하여 기록하고 광 마우스(optical mouse)는 레이저를 이용하여 연속사진을 찍듯이 연속적으로 이미지를 기록한다. 그리고 기록된 연속 이미지를 비교하여 상대적인 위치 변화를 추적한다.
하지만 볼 마우스의 경우에는 볼과 회전축간 접촉면에 먼지 등의 이물질이 축적되는 단점과 볼의 크기를 줄이기 힘들다는 단점 및 절대위치를 추적하기 어렵다는 단점 등이 있다.
또한 광 마우스의 경우에는 빛의 반사가 중요하기 때문에 사용할 수 있은 표면에 제약, 예를 들어 유리등에서는 사용 불가하고 액티브 센서를 사용해야 하기 때문에 에너지의 소모가 증가하고 절대위치의 추적이 불가능하다는 단점 및 이미지 크기의 확보로 인한 크기 축소의 어려움 등의 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 크기도 작도 에너지 소모도 줄일 수 있는 무선 핑거 마우스를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은 크기도 작고 에너지 소모도 줄일 수 있는 무선 핑거 마우스 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3 목적은 상기 크기도 작고 에너지 소모도 줄일 수 있는 무선 핑거 마우스의 동작 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 핑거 마우스는 사용자가 손가락에 끼울 수 있는 고리가 형성된 틀, 상기 틀 안에 위치하며 표면과의 마찰에 의한 진동을 감지하여 움직인 거리를 측정하는 거리 측정부, 상기 틀 안에 위치하며 표면과의 마찰에 기초하여 움직인 방향을 측정하는 방향 측정부 및 상기 틀 안에 위치하며 상기 거리 측정부의 측정 결과와 상기 방향 측정부의 측정 결과를 수신부에 무선 교신하는 무선 통신부를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 무선 핑거 마우스는 상기 틀 밖에 위치하며 상기 무선 핑거 마우스를 활성화시키는 스위치를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 거리 측정부는 표면과의 마찰을 진동으로 바꾸는 트랜스듀서, 상기 트랜스듀서에서 발생한 진동을 디지털 데이터화하는 아날로그 디지털 컨버터 및 상기 아날로그 디지털 컨버터의 출력을 기초로 진동수를 카운팅하여 거리 정보를 상기 무선 통신부에 전달하는 제1 로직 프로세서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 방향 측정부는 표면과의 마찰을 진동으로 바꾸는 멀티-엘리먼트(multi-element) 트랜스듀서, 상기 멀티-엘리먼트 트랜스듀서에서 발생한 진동을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터, 상기 아날로그 디지털 컨버터의 출력을 상, 하, 좌, 우로 비교하는 비교기 및 상기 비교기의 출력을 기초로 방향 정보를 결정하여 상기 무선 통신부에 전달하는 제2 로직 프로세서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라 상기 방향 측정부는 표면과의 마찰 방향에 따라서 온/오프 되어 디지털 정보를 출력하는 방향 스위치 및 상기 방향 스위치의 디지털 출력을 기초로 방향을 결정하여 상기 무선 통신부에 전달하는 제3 로직 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 핑거 시스템은 표면과의 마찰에 의한 진동을 기초로 움직인 거리와 방향을 측정하는 무선 핑거 마우스 및 상기 무선 핑거 마우스에서 측정된 거리와 방향을 수신하여 컴퓨터에 전달하는 무선 수신부를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 무선 수신부는 상기 핑거 마우스에서 전달하는 정보를 수신하는 안테나 및 상기 수신된 정보를 상기 컴퓨터에 전달하는 USB 통신부를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 핑거 마 우스의 동작 방법은 표면과의 마찰에 의한 진동을 감지하여 움직인 거리를 측정하는 단계, 표면과의 마찰에 의한 진동에 기초하여 움직인 방향을 측정하는 단계 및 상기 측정된 거리와 상기 측정된 방향에 관한 정보를 컴퓨터에 무선 교신하는 단계를 포함한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스가 손가락에 장착된 모습을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스는 사용자가 손가락에 끼울 수 있는 고리(110)가 형성된 틀(170)을 포함한다. 상기 틀에는 무선 핑거 마우스를 활성화 시키는 스위치(160)가 있고, 도 3의 트랜스듀서(210)를 보호하는 보호막(180)이 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스의 틀(170)의 횡단면도이 다.
도 2는 후술되는 도 3의 방향 측정부(130)가 도 6의 방향 스위치(410)로 구성되는 경우이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스의 틀(170)의 개략적인 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 무선 핑거 마우스는 거리 측정부(120), 방향 측정부(130), 무선 통신부(150)를 포함한다. 실시예에 따라 상기 무선 핑거 마우스(100)는 전원 공급부(140)와 스위치(160)를 더 포함할 수도 있다. 스위치(160)는 무선 핑거 마우스를 활성화시킨다. 스위치(160)는 도 3 과 달리 무선 핑거 마우스의 한쪽에 구성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정부(120)의 구성을 보여주는 블록 다이어그램이다.
상기 거리 측정부(120)는 표면과의 마찰에 의한 진동을 감지하여 움직인 거리를 측정한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정부(120)는 트랜스듀서(210), 아날로그 디지털 컨버터(220) 및 제1 로직 프로세서(230)를 포함한다. 트랜스듀서(210)는 무선 핑거 마우스의 표면에 위치하여 표면과의 마찰을 진동으로 바꾸어 아날로그 디지털 컨버터(220)에 전달한다. 트랜스듀서(210)는 PVDF(Poly Vinylidence Fluoride) 또는 피에조 세라믹(Piezo-ceramic)을 이용하여 구성되며 패시브(passive) 트랜스듀서일 수 있다. 아날로그 디지털 컨버터(220)는 입력된 진동을 디지털 데이터로 변환하여 제1 로직 프로세서(230)에 전달한다. 제1 로직 프로세서(230)는 상기 디지털로 변환된 진동수를 제로 크로싱 카운트(zero-crossing count)하여 거리를 측정한다. 그리고 그 측정된 결과를 무선 통신부(150)에 전달한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향 측정부(130)의 구성을 보여 주는 블록 다이어그램이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방향 측정부(130)는 멀티-엘리먼트 트랜스듀서(310), 아날로그 디지털 컨버터(320), 비교기(330) 및 제2 로직 프로세서(340)를 포함한다.
멀티-엘리먼트 트랜스듀서(310)는 무선 핑거 마우스의 표면에 위치하여 표면과의 마찰을 진동으로 변환하여 아날로그 디지털 컨버터(320)에 전달한다. 멀티-엘리먼트 트랜스듀서(310)는 4 개의 패시브 트랜스듀서로 구성될 수 있다. 방향 측정부(130)가 도 5와 같이 멀티 엘리먼트 트랜스듀서(310)를 포함하여 구성될 때는 도 2의 방향 스위치(410)는 트랜스듀서(210)를 지지하는 지지부로 대체되고 트랜스듀서(210)를 보호하는 보호막(180)은 4등분된다. 표면과 보호막(180)사이에서 마찰이 발생하면 4등분된 보호막(180)과 연결된 멀티 엘리먼트 트랜스듀서(310), 즉 4개의 패시브 트랜스듀서에는 진동이 전달된다. 마찰이 발생하는 방향에 따라서 4등분된 패시브 트랜스듀서에서 서로 다른 크기의 진동이 전달된다. 4 개의 패스브 트랜스듀서 중 움직이는 방향쪽에 위치한 패스브 트랜스듀서에는 더 많은 진동이 발생할 것이다. 아날로그 디지털 컨버터(320)는 멀티-엘리먼트 트랜스듀서(310)에서 전달받은 진동을 디지털 데이터로 변환하여 비교기(330)에 전달한다. 이 디지털 데이터는 4등분된 패스브 트랜스듀서에서 전달되는 디지털 데이터이기 때문에 4 방향, 즉 상, 하, 좌, 우로 서로 다른 크기의 디지털 데이터일 수 있다. 비교기(330)는 디지털 데이터를 상, 하, 좌, 우로 비교하여 그 결과를 제2 로직 프로세서(340)에 전달한다. 제2 로직 프로세서(340)는 비교기(330)의 출력을 기초로 방향 정보를 결정하여 무선 통신부(150)에 전달한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향 측정부(130)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 측정부는 방향 스위치(410)와 제3 로직 프로세서(420)를 포함한다.
방향 스위치(410)는 무선 핑거 마우스의 표면에 위치하여 표면과의 마찰이 일어날 때 움직인 방향으로 스위치가 온/오프 되고, 스위치의 온/오프가 디지털 데이터로 제3 로직 프로세서(320)에 전달된다. 제3 로직 프로세서(320)는 전달받은 디지털 데이터를 기초로 방향 정보를 결정하여 무선 통신부(150)에 전달한다.
다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스는 무선 통신부(150)와 전원 공급부(140)와 스위치(160)를 포함한다.
무선 통신부(150)는 방향 측정부(120)와 거리 측정부(130)에서 측정된 방향 정보와 거리 정보를 전달 받아 컴퓨터에 무선으로 전달한다.
전원 공급부(140)는 거리 측정부(120)와 방향 측정부(130)와 무선 통신부(150)에 전원을 공급한다. 전원 공급부(140)는 생체열 효과(biothermal effect)를 이용하는 보조 전원을 포함할 수 있다. 보조 전원은 체열과 공기의 온도구배(thermal gradient)를 이용하는 열전 물질(thermal-electric material)로 구성될 수 있다. 열전 물질은 패치 형태로 만들어 질 수 있기 때문에 다양하게 구성될 수 있다. 열전 물질을 패치 형태로 만들어 신체에 부착하여 체열과 공기 중 온도 간의 온도 구배(10~15도)를 이용하면 수십 mW의 전력을 생산할 수 있다. 전원 공급부에서 공급되는 전력의 대부분은 무선 통신부에서 소모한다. 하지만 생체열 효과 를 이용하는 보조 전원을 포함하면 사용가능시간을 극대화 시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스 시스템은 무선 핑거 마우스(100)와 수신부(510)를 포함한다. 도 7의 무선 핑거 마우스는 도 1 의 무선 핑거 마우스이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스 시스템에서 수신부(510)를 나타내는 개략도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스의 수신부(510)는 안테나(512)와 무선 수신부(512)와 USB 통신부(514)를 포함한다.
안테나(512)는 무선 핑거 마우스의 무선 통신부(150)에서 전달하는 정보를 수신한다. 안테나는 무선 수신부와 직접 연결될 수도 있고 선으로 연결되어 무선 수신부와 일정한 거리만큼 분리되어 구성될 수도 있다. 무선 수신부(512)는 안테나에서 수신된 정보를 USB 통신부(514)에 전달한다. USB 통신부(516)는 컴퓨터의 USB 포트에 연결되어 무선 수신부에서 전달된 정보를 컴퓨터에 전달한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 핑거 마우스 및 시스템은 크기가 작고 전력 소모를 줄일 수 있고 마우스 사용시에 손가락도 동시에 사용할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 사용자가 손가락에 끼울 수 있는 고리가 형성된 틀(housing);
    상기 틀 안에 위치하며 표면과의 마찰에 의한 진동을 감지하여 움직인 거리를 측정하는 거리 측정부;
    상기 틀 안에 위치하며 표면과의 마찰에 기초하여 움직인 방향을 측정하는 방향 측정부; 및
    상기 틀 안에 위치하며 상기 거리 측정부의 측정 결과와 상기 방향 측정부의 측정 결과를 수신부에 무선 교신하는 무선 통신부를 포함하고,
    상기 거리 측정부는
    표면과의 마찰을 진동으로 바꾸는 트랜스듀서;
    상기 트랜스듀서에서 발생한 진동을 디지털 데이터화하는 아날로그 디지털 컨버터; 및
    상기 아날로그 디지털 컨버터의 출력을 기초로 진동수를 카운팅하여 거리 정보를 상기 무선 통신부에 전달하는 제1 로직 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 틀 밖에 위치하며 상기 무선 핑거 마우스를 활성화시키는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 트랜스듀서는 PVDF(Poly Vinylidence Fluoride)또는 피에조 세라믹(Piezo-Ceramic)으로 구성되는 패시브(passive) 트랜스듀서인 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 로직 프로세서는 상기 진동수를 카운팅하여 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 방향 측정부는,
    표면과의 마찰을 진동으로 바꾸는 멀티-엘리먼트(multi-element) 트랜스듀서;
    상기 멀티-엘리먼트 트랜스듀서에서 발생한 진동을 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터;
    상기 아날로그 디지털 컨버터의 출력을 상, 하, 좌, 우로 비교하는 비교기; 및
    상기 비교기의 출력을 기초로 방향 정보를 결정하여 상기 무선 통신부에 전달하는 제2 로직 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 방향 측정부는,
    표면과의 마찰 방향에 따라서 온/오프 되어 디지털 정보를 출력하는 방향 스위치; 및
    상기 방향 스위치의 디지털 출력을 기초로 방향을 결정하여 상기 무선 통신부에 전달하는 제3 로직 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스.
  8. 제 1 항에 있어서, 생체열 효과(biothermal effect)를 이용하는 전원 공급부를 더 포함하며, 상기 전원 공급부는 체열과 공기의 온도사이의 온도 구배(thermal gradient)를 이용하는 패치 형태의 열전 물질(thermal-electric material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스.
  9. 표면과의 마찰에 의한 진동을 기초로 움직인 거리와 방향을 측정하는 무선 핑거 마우스; 및
    상기 무선 핑거 마우스에서 측정된 거리와 방향을 수신하여 컴퓨터에 전달하는 무선 수신부를 포함하며,
    상기 무선 핑거 마우스는,
    사용자가 손가락에 끼울 수 있는 고리가 형성된 틀(housing);
    상기 틀 안에 위치하며 표면과의 마찰에 의한 진동을 감지하여 움직인 거리를 측정하는 거리 측정부;
    상기 틀 안에 위치하며 표면과의 마찰에 기초하여 움직인 방향을 측정하는 방향 측정부; 및
    상기 틀 안에 위치하며 상기 거리 측정부의 측정 결과와 상기 방향 측정부의 측정 결과를 수신부에 무선 교신하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스 시스템.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 무선 수신부는,
    상기 무선통신부에서 전달하는 정보를 수신하는 안테나; 및
    상기 수신된 정보를 상기 컴퓨터에 전달하는 USB 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스 시스템.
  12. 무선 핑거 마우스의 동작 방법에 있어서,
    상기 무선 핑거마우스를 활성화시키는 단계;
    표면과의 마찰에 의한 진동을 감지하여 움직인 거리를 측정하는 단계;
    표면과의 마찰에 의한 진동에 기초하여 움직인 방향을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 거리와 상기 측정된 방향에 관한 정보를 컴퓨터에 무선 교신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스의 동작 방법.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 움직인 거리를 측정하는 단계는,
    표면과의 마찰을 진동으로 바꾸는 단계;
    상기 진동을 디지털 데이터로 바꾸는 단계;
    상기 디지털 데이터를 기초로 진동수를 카운팅하여 거리 정보를 무선 교신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스의 동작 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 움직인 방향을 측정하는 단계는,
    표면과의 마찰을 멀티-엘리먼트 트랜스듀서에 의하여 진동으로 바꾸는 단계;
    상기 진동을 디지털 데이터로 변환하는 단계;
    상기 디지털 데이터를 상, 하, 좌, 우로 비교하는 단계; 및
    상기 비교된 디지털 데이터를 기초로 방향 정보를 결정하여 무선 교신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스의 동작 방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 움직인 방향을 측정하는 단계는,
    표면과의 마찰 방향에 따라서 온/오프 되어 디지털 데이터를 출력하는 단계;
    상기 디지털 데이터를 기초로 방향을 결정하여 무선 교신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 핑거 마우스의 동작 방법.
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