CN202939795U - 信号编码转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号编码转换装置，该装置包括：接收器，用于接收外界输入的以第一编码格式进行编码的脉冲调制信号；解码器，用于根据第一编码格式对脉冲调制信号进行解码；转换器，用于对解码后的信号进行数字化转换，得到数字信号；发送器，用于根据预定的第二编码格式对数字信号进行编码，并发送编码后的数字信号。本实用新型使得用户能够使用不同厂商的遥控设备对同一类航模进行遥控，即使没有购买该类航模对应的遥控设备，也能够对该类航模实现遥控，有效减少了用户的开销，保证用户能够使用熟悉的遥控设备对该类航模进行遥控，提高了用户体验。

Description

信号编码转换装置

技术领域

本实用新型涉及模型遥控领域，并且特别地，涉及一种信号编码转换装置。

背景技术

目前，遥控模型的遥控设备采用高频无线电发射机和接收机来完成控制信号的无线传输。

由于采用高频无线电进行控制信号传输的遥控设备的抗干扰性能差，因此，近几年来的遥控模型基本上都采用2.4G数据传输***进行操纵信号的无线传输。但是，因为各个品牌的无线数据传输配***采用的通讯协议不同，操纵信号数据的编码规则不同，所以目前无线电遥控设备各品牌之间互不兼容，也就是说，某一品牌的发射机只能够控制本品牌的接收设备。不同品牌的遥控模型必须采用不同品牌的遥控设备，所以用户在购买不同品牌的遥控模型时必须购买相应品牌的遥控设备。

因此，虽然目前的模型遥控讯设备采用了各种抗干扰技术(例如，采用2.4G数据传输***进行遥控信号的传输)，但是，这些已有的遥控设备仍旧存在如下缺点：

(1)现有的2.4G遥控设备没有兼容性，例如，A品牌的发射机只能控制A品牌的接收机，B品牌的发射机只能控制B品牌的接收机。而A品牌的发射机不能兼容B品牌的接收机，B品牌的发射机也不能兼容A品牌的接收机。这样，如果用户已拥有A品牌的遥控模型而再想购买有B品牌的遥控模型时，需要同时购买B品牌的发射机(遥控设备)，所以，用户不仅要多花钱，还要多费精力安置这些遥控设备，并且很可能在使用时造成混淆，不便于用户使用。

(2)由于不同遥控设备的使用方式、操作手感均存在一定差异，所以如果一个用户使用多种品牌的遥控设备，将很难适应不同品牌的遥控设备，对用户操作航模造成不良影响，降低用户体验。因此，很多用户都希望用自己最熟悉的一种遥控设备来操纵他所有的遥控模型，而目前的遥控设备并不能够满足用户的需求。

针对相关技术中一种遥控设备无法兼容不同厂商的航模产品而导致用户开销增加、用户体验降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中一种遥控设备无法兼容不同厂商的航模产品而导致用户开销增加、用户体验降低的问题，本实用新型提出一种信号编码转换装置，能够使遥控设备对不同品牌的产品进行遥控，有效降低用户的开销，提高用户体验。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型，提供了一种信号编码转换装置。

根据本实用新型的信号编码转换装置包括：接收器，用于接收外界输入的以第一编码格式进行编码的脉冲调制信号；解码器，用于根据第一编码格式对脉冲调制信号进行解码；转换器，用于对解码后的信号进行数字化转换，得到数字信号；发送器，用于根据预定的第二编码格式对数字信号进行编码，并发送编码后的数字信号。

该装置进一步包括：固定部，用于将信号编码转换装置固定至遥控设备；并且，接收器具有输入口，该输入口用于连接遥控设备的操纵信号输出口，并传输由遥控设备经操纵信号输出口输出的以第一编码格式进行编码的脉冲调制信号。

其中，固定部为弧状卡扣。

该装置可以进一步包括：

电源管理器，用于在以下情况中至少之一满足的情况下，控制信号编码转换装置进入休眠状态：一时间段内未接收到脉冲调制信号；与信号编码转换装置连接的遥控设备在一时间段内未接收到用户输入的遥控指令。

此外，上述发送器可以进一步包括：

调制器，用于利用编码后的数字信号对高频进行调制；

放大器，用于对调制后的信号进行放大；

发射子装置，用于发送经过放大的信号。

该装置可以进一步包括电源管理器和提示单元：

其中，电源管理器用于对信号编码转换装置内部进行供电，并且用于检测信号编码转换装置自身的电源输出的电压、和/或检测与信号编码转换装置连接的遥控设备的电源输出的电压，并且电源管理器用于在检测到的电压值低于预定值的情况下通知提示单元进行告警提示。

此外，该装置可以进一步包括：

编码学习模块，用于在信号编码转换装置无法根据第一编码格式对输入的脉冲调制信号进行解码的情况下，提示用户依次输入用于进行多个操作的遥控指令；编码学习模块通过将用户输入遥控指令时由遥控设备产生的脉冲调制信号与相应的操作进行对应保存，来学习第一编码格式。

此外，解码器对外界输入的脉冲调制信号进行解码时采用的第一编码格式由用户预先指定；或者预先对解码器设置采用第一编码格式对外界输入的脉冲调制信号进行解码。

该装置可以进一步包括：

选择开关，用于根据用户的选择从多种编码格式中选择一种编码格式；

并且，解码器进一步包括存储子模块，存储子模块用于存储多个解码格式，每个解码格式对应多种编码格式中的一种编码格式，并且解码器用于根据存储子模块中存储的与选择开关所选择的编码格式所对应的解码格式，对输入的脉冲调制信号进行解码。

本实用新型通过对来自遥控设备的脉冲调制信号进行解码，之后再按照预定的编码格式进行编码和发送，使得用户能够使用不同厂商的遥控设备对同一类航模进行遥控，即使没有购买该类航模对应的遥控设备，也能够对该类航模实现遥控，有效减少了用户的开销，保证用户能够使用熟悉的遥控设备对该类航模进行遥控，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的框图；

图2是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置设置有卡扣状固定部的结构图；

图3是图2所示的信号编码转换装置通过卡扣状固定部与遥控设备固定的结构图；

图4是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的功能组成实例的框图；

图5是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的硬件构成示意图；

图6是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的处理流程图；

图7是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的具体处理过程的流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种信号编码转换装置。

如图1所示，根据本实用新型实施例的信号编码转换装置包括：

接收器11，用于接收外界输入的以第一编码格式进行编码的脉冲调制信号(例如，可以是脉冲宽度调制(简称为PPM)信号)；

解码器12，用于根据第一编码格式对脉冲调制信号进行解码；

转换器13，用于对解码后的信号进行数字化转换，得到数字信号；

发送器14，用于根据预定的第二编码格式(例如，可以是2.4G通信协议的编码格式)对数字信号进行编码，并发送编码后的数字信号。

其中，对第一编码格式的脉冲调制信号进行解码的操作，实际上就是识别脉冲信号，包括识别脉冲调制信号的宽度、电平值，从而确定脉冲调制信号所表达的实际含义。

根据本实用新型实施例的信号编码转换装置可以作为即插即用万能高频适配器，并且该适配器可以进一步包括固定部，用于将信号编码转换装置固定至遥控设备，在固定至遥控设备之后，信号编码转换装置的发送器将通过天线发送遥控信号，遥控设备的天线则可以停止工作。

如图2所示，在一个实施例中，固定部可以为弧状卡扣，优选地，为略大于半圆的弧状卡扣。

如图3所示，根据本实用新型实施例的信号编码转换装置可通过略大于半圆的弧状卡扣固定在遥控设备的把手31处。

图3所示的仅仅是一个实例，卡扣的形状可以是方形等多种形状，并且，除了卡扣连接固定之外，还可以通过滑轨、粘接、螺钉/螺母等多种方式将信号编码转换装置固定于遥控设备，本文不再一一列举。

此外，接收器11具有输入口(未示出)，该输入口用于连接遥控设备的操纵信号输出口，并传输由遥控设备经操纵信号输出口输出的脉冲调制信号。这样，接收器就能够接收到由遥控设备输出的脉冲调制信号，以便继续后续的转换和发送，从而遥控模型。该输入口可以是接口，也可以通过插件或导线与遥控设备的输出口连接，其中，导线可以直接由接收器和/或遥控设备的电路板上引出。

此外，根据本实用新型实施例的信号编码转换装置可以进一步包括：

电源管理器(未示出)，用于在以下情况中至少之一满足的情况下，控制信号编码转换装置进入休眠状态：一时间段内未接收到脉冲调制信号；与信号编码转换装置连接的遥控设备在一时间段内未接收到用户输入的遥控指令。

在一个实施例中，休眠状态的信号编码转换装置中仅接收器工作，其他部件可以不进行工作，以便节省功耗。

具体地，上述发送器15可以进一步包括：

调制器(未示出)，用于利用编码后的数字信号对高频进行调制；

放大器(未示出)，用于对调制后的信号进行放大；

发射子装置(未示出，例如，该子装置可以是发射天线)，用于发送经过放大的信号。

此外，该装置可以进一步包括提示单元(未示出)，并且上述电源管理器可以进一步用于对信号编码转换装置内部进行供电，并且用于检测信号编码转换装置自身的电源输出的电压、和/或检测与信号编码转换装置连接的遥控设备的电源输出的电压，并且电源管理器用于在检测到的电压值低于预定值的情况下通知提示单元进行告警提示。在告警提示时，可以发出声、光报警，提醒用户尽快结束飞行，以确保飞行安全，并且还能够避免因为电压不足而导致遥控性能降低的问题。当飞行活动中间休息的时候用户会暂时关闭遥控器，遥控器没有PPM信号输出，本装置没有收到PPM操纵信号，这时电源管理器将本装置进入休眠状态，只保留PPM信号检测功能以及向必不可少的设备供电，尽可能减少其他无关设备的用电，以减少电能消耗，延长电池供电时间。

此外，该装置可以进一步包括：

编码学习模块(未示出)，用于在信号编码转换装置无法根据第一编码格式对输入的脉冲调制信号进行解码的情况下，提示用户依次输入用于进行多个操作的遥控指令；编码学习模块通过将用户输入遥控指令时由遥控设备产生的脉冲调制信号与相应的操作进行对应保存，来学习第一编码格式。

例如，对于航空模型的遥控设备，如果信号编码转换装置无法对当前遥控设备的脉冲调制信号进行解码，则编码学习模块可以依次提示用户输入“向左”、“向右”、“升高”、“降低”等指令，当用户针对“向左”这一提示操作遥控设备时，编码学习模块就会接收到此时遥控设备输出的脉冲调制信号，之后一旦信号编码转换装置接收到该相同的脉冲调制信号，就能够识别该信号对应的操作为“向左”。对于其他的操作指令(例如，“向右”、“升高”、“降低”等指令)，编码学习模块同样能够相应保存相应的脉冲调制信号，这样，信号编码转换装置就能够学习到这种未知编码格式的遥控设备的编码格式。

通过这种编码学习的方案，根据本实用新型实施例的信号编码转换装置能够适用于已知所有类型的遥控设备，无论用户如何选择遥控设备，都能够对指定类型的模型进行遥控。

此外，解码器对外界输入的脉冲调制信号进行解码时采用的第一编码格式由用户预先指定；或者

预先对解码器设置采用第一编码格式对外界输入的脉冲调制信号进行解码。

此外，根据本实用新型的编码转换装置可以进一步包括：选择开关，用于根据用户的输入从多种编码格式中选择一种编码格式；并且，解码器进一步包括存储子模块(未示出)，存储子模块用于存储多个解码格式，每个解码格式对应多种编码格式中的一种编码格式，并且解码器用于根据存储子模块中存储的与选择开关所选择的编码格式所对应的解码格式，对输入的脉冲调制信号进行解码。

例如，选择开关对应的选项包括2个厂商所采用的编码格式，假设包括编码格式A和编码格式B，而解码器的存储子模块中存储了两个解码格式A和B，解码格式A能够对编码格式A的脉冲调制信号进行解码，解码格式B能够对编码格式B的脉冲调制信号进行解码。

如果用户将本实用新型的编码转换装置与采用编码格式A的厂商生产的遥控器连接，那么用户就可以将选择开关置为对应于编码格式A的选项，这样，解码器就会采用与编码格式A对应的解码格式A，对来自A的厂商生产的遥控器的脉冲调制信号进行解码，从而识别来自该遥控器的脉冲调制信号。

由于目前生产的遥控器都有一个专供连接计算机模拟器使用的操纵信号输出口，以便在计算机上进行模拟飞行。从模拟器输出口输出的是以PPM(脉冲宽度调制)编码格式的操作信号，不同品牌遥控器的PPM操纵信号虽然都属于脉冲宽度调制信号，但是各品牌的编码规则不尽相同。上述装置就能够连接不通品牌的遥控器，并从所连接的遥控器的模拟器输出口获取这些PPM脉冲信号以后进行编码变换，将各种不同编码规则PPM脉冲信号按预定的编码格式(例如，某个预定品牌的编码规则)进行转换，也就是说，能够将各种遥控器的PPM操纵信号进行数字化转换成某一个品牌遥控***的数据格式，然后以该品牌规定的通讯协议发射出去，通过在遥控模型上安装的该品牌的接收设备实现无线电遥控。

本装置有一个PPM信号输入口，一条连接线将本装置PPM输入口和遥控器模拟器信号输出口连接起来，从而获得遥控器的操纵信号。

上述装置能够预先选择被转换PPM信号的类型，可以直接选择目前市场上常用的几种PPM信号类型。如果遇到本实用新型装置可以直接选择的几种PPM操纵性号以外的某种特殊的PPM操纵信号。该装置还可以实现“自定义”选项，采用“你教我学”的方法来确定这个不常用形式的编码规则。这样就可以是真正意义上的万能高频适配器。编码规则选择模块由一个选择按钮、一组指示灯、编码规则库和编码规则学习模块组成。

解码器可以根据确定的被转换PPM操纵信号的编码规则来进行解码，以便在后续对操纵信号的脉冲宽度进行成数字化转换，然后对数字化的操纵信号按照本实用新型确定的编码规则进行新的编码。

本实用新型的上述装置可以将根据新规则(预定的编码格式)编码的操作信号用规定的通讯协议发射出去，实现无线电遥控的目的。即，上述的发送器应当包括无线数据传输装置，其中可以由相应的IC电路和附属的电子元件以及天线组成。

本实用新型的上述信号编码转换装置本身可以具有电源，电源管理器可以控制电源对装置内部的各个部件进行供电，也可以利用遥控设备的电源对该装置内的各个部件进行供电。

如图4所示，根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的功能组成包含PPM信号采集、信号转换、编码规则选择、编码规则库、学习模块、协议编码器、2.4G高频调制、RF功率放大器、电源管理、指示与预警模块，具体实现如下：

PPM信号采集：PPM信号采集模块(对应于上述接收器)负责PPM信号的采集、通道数识别、信号动作检测并在无PPM信号和长时间无动作时控制指示与预警模块的指示灯与蜂鸣器做出适当提示。

信号转换：信号转换器负责将PPM信号按预选的编码规则转换成摇控器的正常控制信号，配合学习模块完成对摇控器通道位置的安排与学习功能。

编码规则选择：通过按键操作支持多种预定义的编码规则，和一种自定义规则的选择。

编码规则库：向用户提供市面上常用的几种摇控器对应的编码规则。

学习模块：通过采集用户有序的动作指示，标定各个通道的位置及方向，从而生成新的编码规则。以适应各种摇控器的通道要求。

协议编码器：将信号转换器输出的信号跟据需要的2.4G协议进行编码并传输给2.4G高频调制模块(即，上述调制器)。

2.4G高频调制：将编码好的数据按所需的高频调制方式进行调制，初步产生可发射的2.4G信号。

RF功率放大：对2.4G信号进行功率放大，以增加通信距离。(上述发送器的功能对应于协议编码器、2.4G高频调制和RF功率放大3个功能的组合。)

电源管理(对应于上述电源管理器的功能)：当电池电压过低时负责提供报警信号与LED指示。

指示与预警模块：通过LED灯指示当前适用的摇控器类型，并为对频、低电压、等其它功能提供声音警示。

图5是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的硬件构成示意图。如图5所示，处理器(MCU)(其功能对应于上述接收器、解码器、编码器)负责PPM信号的采集、通道数识别、信号动作检测、对频信号检测、电池电压测量、模式选择信号检测、RF数据转换、蜂鸣器及模式指示灯控制、处部PA控制、2.4G数据发送等事务处理。

2.4G高频收发器(其功能对应于上述发送器)完成扩频信号的载波生成、数据调置与发送。功率放大器为其提供信号放大处理，以满足通信距离的要求。

蜂鸣器与模式指示灯可以用户提供直观的模式指示与报警信号。在无PPM信号或长时间无操作时通知用户进行适当的处理，适当降低功率以便节能。

在各种品牌的发射机(遥控设备)上安装本实用新型的装置后，就能够实现将这些品牌遥控器里的操作信号按某一个品牌的编码规则和通讯协议进行转换，从而实现遥控设备的兼容性，也就是说该品牌的遥控模型产品可以采用任意品牌的遥控器来操纵，有助于降低用户的开销，提高用户体验。

如图6所示，根据本实用新型实施例的信号编码装置按照以下流程进行工作：

步骤S601，信号编码转换装置接收外界输入的以第一编码格式进行编码的脉冲调制信号；

步骤S603，信号编码转换装置根据第一编码格式对脉冲调制信号进行解码；

步骤S605，信号编码转换装置对解码后的信号进行数字化转换，得到数字信号；

步骤S607，信号编码转换装置根据预定的第二编码格式对数字信号进行编码，并发送编码后的数字信号。

其中，输入的脉冲调制信号为经由遥控设备的操纵信号输出口输入的脉冲调制信号。

该流程可进一步包括：

在以下情况中至少之一满足的情况下，信号编码转换装置进入休眠状态：一时间段内未接收到脉冲调制信号；与信号编码转换装置连接的遥控设备在一时间段内未接收到用户输入的遥控指令。

此外，发送编码后的数字化信号时，可以用编码后的数字信号对高频进行调制，并对调制后的信号进行放大，然后发送经过放大的信号。

此外，信号编码转换装置检测自身电源输出的电压、和/或检测与信号编码转换装置连接的遥控设备的电源输出的电压，并在检测到的电压值低于预定值的情况下进行告警提示。

另外，在信号编码转换装置未保存与输入的脉冲调制信号的类型对应的编码格式的情况下，信号编码转换装置提示用户依次输入用于进行多个操作的遥控指令；信号编码转换装置通过将用户输入遥控指令时由遥控设备产生的脉冲调制信号与相应的操作进行对应保存，来进行编码格式的学习。

可选地，上述预定的编码格式包括基于2.4GHz无线通信协议的编码格式。

图7是根据本实用新型实施例的信号编码转换装置的具体处理过程实例的流程图。

参照图5所示的硬件组成，如图7所示，本实用新型的方案实现具体可以包括以下步骤：

在遥控设备和信息编码转换装置上电之后，首先读取当前模式数据；

判断是否有对频信号，如果有，则启动RF开始对频；

如果没有对频信号或者对频成功了，则检测是否有PPM信号输入；

如果没有PPM信号输入，则蜂鸣器进行报警提示，并继续判断是否有PPM信号输入；

如果有PPM信号输入，则检测电池电压是否过低；

如果电池电压过低，则蜂鸣器报警提示；

如果电池电压没有过低，则根据当前模式处理PPM输入信号、给出模式指示，根据指定的2.4G协议封装数据并发送；

检测模式更换信号，如果存在该信号，则更换模式并待机(等待重开电源)；

如果没有该信号，则判断PPM信号是否长时间无动作(长时间未接收到PPM信号)；

如果PPM信号长时间无动作，则关闭外部PA、蜂鸣器报警提示；

如果PPM信号并非长时间无动作，则继续检测PPM信号。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过对来自遥控设备的脉冲调制信号进行解码，之后再按照预定的编码格式进行编码和发送，使得用户能够使用不同厂商的遥控设备对同一类航模进行遥控，即使没有购买该类航模对应的遥控设备，也能够对该类航模实现遥控，有效减少了用户的开销，保证用户能够使用熟悉的遥控设备对该类航模进行遥控，提高了用户体验。

此外，由于本实用新型的装置可以是一个独立的结构，通过卡扣可以很方便很牢靠地固定在遥控器的手柄上，之后仅需要用一条连接线***遥控器的模拟器信号输出口就完成了全部连接工作，之后就可以实现遥控操作，所以操作和安装都非常简便；此外，通过对编码格式的学习，能够真正意义上适用于各种遥控设备，有效扩大了使用的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种信号编码转换装置，其特征在于，包括： 

接收器，用于接收外界输入的以第一编码格式进行编码的脉冲调制信号； 

解码器，连接至所述接收器，用于根据所述第一编码格式对所述脉冲调制信号进行解码； 

转换器，连接至所述解码器，用于对解码后的信号进行数字化转换，得到数字信号； 

发送器，连接至所述转换器，用于根据预定的第二编码格式对所述数字信号进行编码，并发送编码后的数字信号。 

2.根据权利要求1所述的信号编码转换装置，其特征在于，进一步包括： 

固定部，用于将所述信号编码转换装置固定至遥控设备； 

并且，所述接收器具有输入口，该输入口用于连接所述遥控设备的操纵信号输出口，并传输由所述遥控设备经所述操纵信号输出口输出的以第一编码格式进行编码的脉冲调制信号。 

3.根据权利要求2所述的信号编码转换装置，其特征在于，所述固定部为弧状卡扣。 

4.根据权利要求1所述的信号编码转换装置，其特征在于，进一步包括： 

电源管理器，用于在以下情况中至少之一满足的情况下，控制所述信号编码转换装置进入休眠状态：一时间段内未接收到脉冲调制信号；与所述信号编码转换装置连接的遥控设备在一时间段内未接收到用户输入的遥控指令。 

5.根据权利要求1所述的信号编码转换装置，其特征在于，所述发送器包括： 

调制器，用于利用编码后的数字信号对高频进行调制； 

放大器，用于对调制后的信号进行放大； 

发射子装置，用于发送经过放大的信号。 

6.根据权利要求1所述的信号编码转换装置，其特征在于，进一步包括电源管理器和提示单元： 

所述电源管理器用于对所述信号编码转换装置内部进行供电，并且用于检测所述信号编码转换装置自身的电源输出的电压、和/或检测与所述信号编码转换装置连接的遥控设备的电源输出的电压，并且所述电源管理器用于在检测到的所述电压低于预定值的情况下通知所述提示单元进行告警提示。 

7.根据权利要求1所述的信号编码转换装置，其特征在于， 

所述解码器对外界输入的所述脉冲调制信号进行解码时采用的第一编码格式由用户预先指定；或者预先对所述解码器设置采用所述第一编码格式对外界输入的所述脉冲调制信号进行解码。 

8.根据权利要求1所述的信号编码转换装置，其特征在于，进一步包括： 

选择开关，用于根据用户的选择从多种编码格式中选择一种编码格式； 

并且，所述解码器进一步包括存储子模块，所述存储子模块用于存储多个解码格式，每个解码格式对应所述多种编码格式中的一种编码格式，并且所述解码器用于根据所述存储子模块中存储的与选择开关所选择的编码格式所对应的解码格式，对输入的脉冲调制信号进行解码。 

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