CN111435584A - 信息显示灯具及其显示控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种信息显示灯具及其显示控制装置和方法，在检测到符合预设的应急条件时，根据预设的行扫描周期输出扫描信号至显示灯阵列，对显示灯阵列进行扫描；在检测到符合预设的节电点亮条件时，调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列的亮度。通过控制扫描周期内扫描信号的占空比，使显示灯阵列在符合应急条件下和符合节电点亮条件时具有不同的显示亮度，实现对显示灯阵列的亮度调节，使得信息显示灯具在不同情况下有显示亮度变化，指示效果更明显，提高了使用可靠性。

Description

信息显示灯具及其显示控制装置和方法

技术领域

本申请涉及显示控制技术领域，特别是涉及一种信息显示灯具及其显示控制装置和方法。

背景技术

随着社会的发展和科技的不断进步，人们对于公共安全也越来越重视。应急灯作为一种信息显示灯，广泛应用于学校、单位以及小区等场所，通过显示相关信息从而为用户提供指引，如在发生火灾时指引逃生方向等，以备消防应急疏散指示之用。

传统的信息显示灯具在工作时，通过控制器根据预先设置的亮度控制显示灯点亮。由于信息显示灯是持续以相同亮度显示，指示效果差，无法有效指导人们进行疏散。传统的信息显示灯具存在使用可靠性差的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种使用可靠性高的信息显示灯具及其显示控制装置和方法。

一种信息显示灯具的显示控制装置，包括：行扫描控制器和行扫描驱动电路，所述行扫描控制器连接所述行扫描驱动电路，所述行扫描驱动电路用于连接信息显示灯具的显示灯阵列；

所述行扫描控制器用于在检测到符合预设的应急条件时，控制所述行扫描驱动电路根据预设的行扫描周期输出扫描信号至所述显示灯阵列，对所述显示灯阵列进行扫描；还用于在检测到符合预设的节电点亮条件时，控制所述行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低所述显示灯阵列的亮度。

一种信息显示灯具的显示控制方法，包括：

在检测到符合预设的应急条件时，根据预设的行扫描周期输出扫描信号至信息显示灯具的显示灯阵列，对所述显示灯阵列进行扫描；

在检测到符合预设的节电点亮条件时，调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低所述显示灯阵列的亮度。

一种信息显示灯具，包括显示灯阵列和上述显示控制装置。

上述信息显示灯具及其显示控制装置和方法，在检测到符合预设的应急条件时，根据预设的行扫描周期输出扫描信号至显示灯阵列，对显示灯阵列进行扫描；在检测到符合预设的节电点亮条件时，调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列的亮度。通过控制扫描周期内扫描信号的占空比，使显示灯阵列在符合应急条件下和符合节电点亮条件时具有不同的显示亮度，实现对显示灯阵列的亮度调节，使得信息显示灯具在不同情况下有显示亮度变化，指示效果更明显，提高了使用可靠性。

附图说明

图1为一实施例中信息显示灯具的显示控制装置的结构框图；

图2为另一实施例中信息显示灯具的显示控制装置的结构框图；

图3为一实施例中信息显示灯具的显示控制装置的结构原理图；

图4为一实施例中行扫描控制器和行扫描驱动电路的结构原理图；

图5为一实施例中列控制电路的结构原理图；

图6为一实施例中显示灯阵列的结构原理图；

图7和图8为一实施例中亮度调节的原理图；

图9为一实施例中扫描定时中断的原理图；

图10为一实施例中信息显示灯具的显示控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，提供了一种信息显示灯具的显示控制装置，信息显示灯具体可以是应急灯等。如图1所示，显示控制装置包括行扫描控制器110和行扫描驱动电路120，行扫描控制器110连接行扫描驱动电路120，行扫描驱动电路120用于连接信息显示灯具的显示灯阵列210。行扫描控制器110用于在检测到符合预设的应急条件时，控制行扫描驱动电路120根据预设的行扫描周期输出扫描信号至显示灯阵列210，对显示灯阵列210进行扫描。行扫描控制器110还用于在检测到符合预设的节电点亮条件时，控制行扫描驱动电路120调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列210的亮度。

具体地，当需要控制信息显示灯具的显示灯阵列210点亮时，通过行扫描控制器110输出控制指令至行扫描驱动电路120，以控制行扫描驱动电路120按预设的行扫描周期输出扫描信号对显示灯阵列210进行扫描，并结合检测到的所符合的条件调整扫描周期内扫描信号的占空比，以改变显示灯阵列210的亮度。行扫描周期指对显示灯阵列210中各行显示灯的扫描周期，具体取值并不唯一，可根据实际情况调整。在行扫描周期内对显示灯阵列210发送扫描信号，并结合占空比调节来控制显示灯阵列210的点亮时间，从而实现亮度调节。

其中，调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列210的亮度，是指通过对输出的扫描信号进行电平控制，减少扫描周期中控制对应行显示灯点亮的电平占整个扫描周期的比例，从而使得各行显示灯在扫描周期内的点亮时长减少，降低显示灯阵列210的亮度。行扫描驱动电路120输出的扫描信号具体可以是在高电平时控制显示灯点亮，在低电平时控制显示灯熄灭；也可以是在低电平时控制显示灯点亮，在高电平时控制显示灯熄灭。在一个实施例中，行扫描控制器110在检测到符合预设的应急条件时，控制行扫描驱动电路120在行扫描周期内输出低电平使显示灯点亮，即在应急模式下控制显示灯在整个扫描周期点亮，使显示灯阵列210高亮显示。行扫描控制器110在检测到符合预设的节电点亮条件时，控制行扫描驱动电路120降低扫描周期内低电平所占比例，从而在节电点亮模式下降低显示灯阵列210的亮度，节省能源。

应急条件和节电点亮条件的具体内容并不唯一，可根据实际需求进行设置。在一个实施例中，应急条件包括接收到应急控制指令，节电点亮条件包括接收到节电控制指令。具体地，操作人员可通过发送控制指令至行扫描控制器110来进行信息显示灯具的模式切换。当需要控制信息显示灯具进入应急模式时，操作人员可通过控制终端发送应急控制指令至行扫描控制器110，以控制信息显示灯具进入应急模式，显示灯阵列210高亮显示。当需要控制信息显示灯具进入节电点亮模式时，操作人员可通过控制终端发送节电控制指令至行扫描控制器110，以控制信息显示灯具进入节电点亮模式，降低显示灯阵列210的亮度。操作人员可根据实际需求发送对应的控制指令调节控制信息显示灯具的模式，操作简便快捷。

进一步地，控制终端与行扫描控制器110可以是通过有线或无线的方式进行通信。在一个实施例中，显示控制装置还包括连接行扫描控制器110的无线通信装置，行扫描控制器110通过无线通信装置接收控制终端发送的控制指令。通过无线方式控制控制信息显示灯具的模式，进一步提高了操作便利性。

在另一个实施例中，应急条件包括检测到供电网络断电，节电点亮条件包括检测到供电网络断电未断电。具体地，可将行扫描控制器110连接到供电网络，当出现火灾、地震等突发状况时会导致供电网络断电。当检测到供电网络断电后控制信息显示灯具进入应急模式，显示灯阵列210高亮显示，从而为人们提供逃生指引。在供电网络正常时则可控制信息显示灯具处于节电点亮模式，减少能源消耗，还可通过不同模式下的亮度变化提高信息显示灯具的指示效果。

本实施例中，直接根据供电网络的供电状态进行信息显示灯具的模式切换，使信息显示灯具具有在不同情况下进行显示亮度变化的功能，并在应急情况下及时切换成高亮显示为人们提供指引，操作更加可靠。

在另一实施例中，应急条件包括检测到的环境温度小于预设温度阈值，节电点亮条件包括检测到的环境温度大于或等于预设温度阈值。预设温度阈值的具体取值也不是唯一的，具体地，显示控制装置可包括连接行扫描控制器110的温度传感器，通过温度传感器检测信息显示灯具所处环境温度，并生成感应信号发送至行扫描控制器110，行扫描控制器110根据感应信号得到坏境温度。当环境温度小于预设温度阈值时，则可认为处于夜晚，行扫描控制器110控制信息显示灯具进入应急模式，显示灯阵列210高亮显示，以便人们看清信息显示灯具所显示的信息。当环境温度小于大于或等于预设温度阈值时，则可认为处于白天，行扫描控制器110控制信息显示灯具处于节电点亮模式，减少能源消耗。

本实施例中，通过感应信息显示灯具的环境信息进行模式切换，实现根据环境自动切换显示模式，同样可提高信息显示灯具的操作可靠性。

在信息显示灯具处于不同模式时，行扫描控制器110均通过控制行扫描驱动电路120输出扫描信号对显示灯阵列210进行扫描。对显示灯阵列210扫描的具体方式并不为一，可以是逐行扫描，也可以是隔行扫描。在一个实施例中，行扫描控制器110控制行扫描驱动电路120对显示灯阵列210进行隔行扫描，保证显示灯阵列210有更好的显示效果。

当需要控制信息显示灯具进入节电点亮模式时，行扫描控制器110控制行扫描驱动电路120调整行扫描周期内扫描信号的占空比的具体方式也不是唯一的。在一个实施例中，行扫描控制器110在检测到符合预设的节电点亮条件时，根据预设的节电亮度阈值控制行扫描驱动电路120调整行扫描周期内扫描信号的占空比。节电亮度阈值的具体取值也不是唯一的，在一个实施例中，节电亮度阈值可设置为信息显示灯具在应急模式下高亮显示时的亮度的五分之一。具体地，行扫描控制器110可控制行扫描驱动电路120输出的扫描信号中，低电平占整个扫描周期的五分之一，从而使显示灯阵列210的各行显示灯只在扫描周期的五分之一时间内点亮，以此达到降低显示灯阵列210亮度的目的。进一步地，本实施例中，行扫描驱动电路120输出的扫描信号，从扫描周期的起始时间开始的五分之一个扫描周期的时间内为低电平。通过控制各行显示灯在显示周期的起始时间段内点亮，使得显示控制简便可靠。

进一步地，在一个实施例中，行扫描控制器110还用于接收亮度阈值调节指令，根据亮度阈值调节指令对节电亮度阈值进行调整。同样地，操作人员也可以是通过控制终端发送亮度阈值调节指令至行扫描控制器110，对保存的节电亮度阈值进行调整，方便操作人员根据实际需求改变信息显示灯具在节电点亮模式时的显示亮度，提高了信息显示灯具的使用便利性。

在另一实施例中，行扫描控制器110在检测到符合预设的节电点亮条件时，根据预设的亮度调节幅度控制行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比。同样地，亮度调节幅度的具体取值也并不唯一。在需要控制信息显示灯具进入节电点亮模式时，按照预先设置的亮度调节幅度改变扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列210的亮度。例如，可以是通过减少扫描信号的低电平在扫描周期时间内所占的比例，按信息显示灯具在应急模式时亮度的1/2或4/5等作为亮度调节幅度使得显示灯阵列210的亮度减少。此外，操作人员同样也可发送指令至行扫描控制器110，对亮度调节幅度进行调整。

在一个实施例中，如图2所示，显示控制装置还包括连接显示灯阵列210的列控制电路130。列控制电路130用于在行扫描驱动电路120输出扫描信号对显示灯阵列210进行扫描时，发送数据至显示灯阵列210。具体地，列控制电路130通过发送数据至对应列的显示灯，与行扫描驱动电路120输出的扫描信号相结合对显示灯阵列210中显示灯的亮灭进行控制。当行扫描驱动电路120输出的扫描信号对某一行的显示灯进行扫描时，列控制电路130发送数据至所有列的显示灯，使得正在扫描的该行显示灯全部或部分点亮。当完成整个显示灯阵列210的扫描之后则可在显示灯阵列210上显示相应的文字或图案等信息，为人们逃生进行指引。进一步地，如图3所示，行扫描控制器110、行扫描驱动电路120和列控制电路130的数量也不是唯一的，可以是一个，也可以是两个或两个以上，具体根据显示灯阵列210中显示灯的数量进行调整。

可以理解，行扫描控制器110、行扫描驱动电路120和列控制电路130的具体类型与结构并不唯一，如图4所示，行扫描控制器110采用控制芯片IC8。具体地，控制芯片IC8可以是型号为74HC595的串入并出芯片。在一个实施例中，行扫描驱动电路120包括两个或两个以上的行驱动单元，各行驱动单元连接行扫描控制器110，并分别连接显示灯阵列210中对应行的显示灯。显示灯阵列210的具体类型也并不唯一，在一个实施例中，显示灯阵列210为LED(Light Emitting Diode，发光二极管)矩阵。

行驱动单元的类型和数量并不唯一，如图4所示，行驱动单元具体可包括驱动芯片IC7，驱动芯片IC9、驱动芯片IC10和驱动芯片IC11。各驱动芯片均连接控制芯片IC8，且每一个驱动芯片分别连接LED矩阵中的两行LED灯。本实施例中，驱动芯片可采用型号为4953的芯片，端口LED_ROW1-端口LED_ROW8分别连接对应一行LED灯。如图5所示，列控制电路130包括芯片IC1和***电路，芯片IC1连接LED矩阵，并通过***电路接收外部信号。本实施例中，芯片IC1具体可采用型号为MB15043的芯片，端口LED_G1-端口LED_G16分别连接LED矩阵中对应的一列LED灯。此时，LED矩阵设计为8行16列的矩阵，各行各列分别连接对应端口，通过行扫描控制器110、行扫描驱动电路120和列控制电路130的配合来控制LED矩阵的亮度和显示的信息。

可以理解，LED矩阵并不局限于设计成8行16列的矩阵，如图6所示，LED矩阵为4X4的小矩阵，由LED灯D28-LED灯D31、LED灯D63-LED灯D66、LED灯D98-LED灯D101、LED灯D133-LED灯D136组成。LED矩阵的行通过端口LED_ROW1-端口LED_ROW4连接行扫描驱动电路120，LED矩阵的列通过端口LED_G1-端口LED_G4连接列控制电路130。4X4的小矩阵控制步骤如下：

LED_ROW1电压上电5V,同时LED_ROW2，LED_ROW3，LED_ROW4为0；将第一行需要的数据发送到LED_G1，LED_G2，LED_G3，LED_G4上。

LED_ROW2电压上电5V,同时LED_ROW1，LED_ROW3，LED_ROW4为0；将第二行需要的数据发送到LED_G1，LED_G2，LED_G3，LED_G4上。

LED_ROW3电压上电5V,同时LED_ROW1，LED_ROW2，LED_ROW4为0；将第三行需要的数据发送到LED_G1，LED_G2，LED_G3，LED_G4上。

LED_ROW4电压上电5V,同时LED_ROW1，LED_ROW2，LED_ROW3为0；将第四行需要的数据发送到LED_G1，LED_G2，LED_G3，LED_G4上。

对于整个LED矩阵，分别通过串入并出的74HC595芯片控制每一行的通断，来对整个屏幕进行扫描。为实现好的效果，对各扫描行进行隔行扫描。例如先对行1,3,5,7,9。。。。扫描，再对行2,4,6,8,10。。。。进行扫描。

亮度调节原理如图7和图8所示，74HC595芯片通过调节扫描信号的占空比，改变扫描周期内的亮度信号，从而进行亮度调整。LED矩阵的每行有固定的显示周期，32行全部扫描完毕为一个屏扫周期。例如，一行LED灯的扫描周期为0.5ms,那么32行全部扫描完毕时间为16ms；帧频率为1000/16＝62.5HZ。

亮度信号就是在每个周期每行的时间里控制导通的时间，如果扫描周期为0.5ms，全部点，那么整个屏幕将最亮，如果在扫描周期0.5ms里面只有0.1ms时间被点亮，那么亮度将只有原来的1/5。如图8所示，扫描周期T1的时间为0.5ms，显示时间t1的时间为0.05ms，那么亮度将变暗。74HC595芯片进行行扫描时采用扫描定时中断的方式，中断时间为100us，图9所示为扫描定时中断的原理图。

上述信息显示灯具的显示控制装置，通过控制扫描周期内扫描信号的占空比，使显示灯阵列210在符合应急条件下和符合节电点亮条件时具有不同的显示亮度，实现对显示灯阵列210的亮度调节，使得信息显示灯具在不同情况下有显示亮度变化，指示效果更明显，提高了使用可靠性。

在一个实施例中，提供了一种信息显示灯具的显示控制方法，信息显示灯具体可以是应急灯等。如图10所示，该方法包括：

步骤S110：在检测到符合预设的应急条件时，根据预设的行扫描周期输出扫描信号至信息显示灯具的显示灯阵列，对显示灯阵列进行扫描。

当需要控制信息显示灯具的显示灯阵列点亮时，可通过行扫描控制器输出控制指令至行扫描驱动电路，以控制行扫描驱动电路按预设的行扫描周期输出扫描信号对显示灯阵列进行扫描。行扫描周期指对显示灯阵列中各行显示灯的扫描周期，具体取值并不唯一，可根据实际情况调整。在一个实施例中，在检测到符合预设的应急条件时，在行扫描周期内输出低电平使显示灯点亮，即在应急模式下控制显示灯在整个扫描周期点亮，使显示灯阵列高亮显示。

步骤S120：在检测到符合预设的节电点亮条件时，调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列的亮度。

其中，调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列的亮度，是指通过对输出的扫描信号进行电平控制，减少扫描周期中控制对应行显示灯点亮的电平占整个扫描周期的比例，从而使得各行显示灯在扫描周期内的点亮时长减少，降低显示灯阵列的亮度。在检测到符合预设的节电点亮条件时，降低扫描周期内低电平所占比例，从而在节电点亮模式下降低显示灯阵列的亮度，节省能源。

应急条件和节电点亮条件的具体内容并不唯一，可根据实际需求进行设置。在一个实施例中，应急条件包括接收到应急控制指令，节电点亮条件包括接收到节电控制指令。在另一个实施例中，应急条件包括检测到供电网络断电，节电点亮条件包括检测到供电网络断电未断电。在另一实施例中，应急条件包括检测到的环境温度小于预设温度阈值，节电点亮条件包括检测到的环境温度大于或等于预设温度阈值。

在信息显示灯具处于不同模式时，均输出扫描信号对显示灯阵列进行扫描。对显示灯阵列扫描的具体方式并不为一，可以是逐行扫描，也可以是隔行扫描。在一个实施例中，行扫描控制器控制行扫描驱动电路对显示灯阵列进行隔行扫描，保证显示灯阵列有更好的显示效果。

当需要控制信息显示灯具进入节电点亮模式时，行扫描控制器控制行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比的具体方式也不是唯一的。在一个实施例中，步骤S120包括：在检测到符合预设的节电点亮条件时，根据预设的节电亮度阈值控制行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比。节电亮度阈值的具体取值也不是唯一的，在一个实施例中，节电亮度阈值可设置为信息显示灯具在应急模式下高亮显示时的亮度的五分之一。进一步地，在一个实施例中，步骤S120之后，该方法还可包括接收亮度阈值调节指令，根据亮度阈值调节指令对节电亮度阈值进行调整的步骤。

在另一实施例中，步骤S120包括：在检测到符合预设的节电点亮条件时，在检测到符合预设的节电点亮条件时，根据预设的亮度调节幅度控制行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比。同样地，亮度调节幅度的具体取值也并不唯一。在需要控制信息显示灯具进入节电点亮模式时，按照预先设置的亮度调节幅度改变扫描信号的占空比，以降低显示灯阵列210的亮度。

关于信息显示灯具的显示控制方法的具体限定可以参见上文中对于信息显示灯具的显示控制装置的限定，在此不再赘述。

上述信息显示灯具的显示控制方法，通过控制扫描周期内扫描信号的占空比，使显示灯阵列在符合应急条件下和符合节电点亮条件时具有不同的显示亮度，实现对显示灯阵列的亮度调节，使得信息显示灯具在不同情况下有显示亮度变化，指示效果更明显，提高了使用可靠性。

在一个实施例中，提供了一种信息显示灯具，具体可以是应急灯等。信息显示灯具包括显示灯阵列和上述显示控制装置。其中，显示灯阵列可采用LED矩阵。

上述信息显示灯具，通过控制扫描周期内扫描信号的占空比，使显示灯阵列在符合应急条件下和符合节电点亮条件时具有不同的显示亮度，实现对显示灯阵列的亮度调节，使得信息显示灯具在不同情况下有显示亮度变化，指示效果更明显，提高了使用可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种信息显示灯具的显示控制装置，其特征在于，包括：行扫描控制器和行扫描驱动电路，所述行扫描控制器连接所述行扫描驱动电路，所述行扫描驱动电路用于连接信息显示灯具的显示灯阵列；

所述行扫描控制器用于在检测到符合预设的应急条件时，控制所述行扫描驱动电路根据预设的行扫描周期输出扫描信号至所述显示灯阵列，对所述显示灯阵列进行扫描；还用于在检测到符合预设的节电点亮条件时，控制所述行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低所述显示灯阵列的亮度。

2.根据权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，所述应急条件包括接收到应急控制指令，所述节电点亮条件包括接收到节电控制指令；或

所述应急条件包括检测到供电网络断电，所述节电点亮条件包括检测到供电网络断电未断电；或

所述应急条件包括检测到的环境温度小于预设温度阈值，所述节电点亮条件包括检测到的环境温度大于或等于预设温度阈值。

3.根据权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，所述行扫描控制器控制所述行扫描驱动电路对所述显示灯阵列进行隔行扫描或者逐行扫描。

4.根据权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，所述行扫描控制器在检测到符合预设的节电点亮条件时，根据预设的节电亮度阈值控制所述行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比。

5.根据权利要求4所述的显示控制装置，其特征在于，所述行扫描控制器还用于接收亮度阈值调节指令，根据所述亮度阈值调节指令对所述节电亮度阈值进行调整。

6.根据权利要求1所述的显示控制装置，其特征在于，所述行扫描控制器在检测到符合预设的节电点亮条件时，根据预设的亮度调节幅度控制所述行扫描驱动电路调整行扫描周期内扫描信号的占空比。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的显示控制装置，其特征在于，所述行扫描驱动电路包括两个或两个以上的行驱动单元，各所述行驱动单元连接所述行扫描控制器，并分别连接所述显示灯阵列中对应行的显示灯。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的显示控制装置，其特征在于，还包括连接所述显示灯阵列的列控制电路。

9.一种信息显示灯具的显示控制方法，其特征在于，包括：

在检测到符合预设的应急条件时，根据预设的行扫描周期输出扫描信号至信息显示灯具的显示灯阵列，对所述显示灯阵列进行扫描；

在检测到符合预设的节电点亮条件时，调整行扫描周期内扫描信号的占空比，以降低所述显示灯阵列的亮度。

10.一种信息显示灯具，其特征在于，包括显示灯阵列和如权利要求1-8任意一项所述的显示控制装置。

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