DE102005043184A1 - System for controlling lighting device, has control unit which consists of allocation unit, which allocates input channel to several control channels and lighting unit has three multi color sources of light - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Steuerung einer Leuchtvorrichtung mit:
- – einer Anzahl von regelmäßig angeordneten Leuchteinheiten, welche jeweils mindestens eine Lichtquelle aufweisen,
- – einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Helligkeit jeder der Lichtquellen mittels eines separaten digitalen Steuerkanals,
- – wobei die Steuervorrichtung über mindestens eine Schnittstelle mit Eingangskanälen für digitale Steuersignale verbunden ist.
- A number of regularly arranged lighting units each having at least one light source,
- A control device for controlling the brightness of each of the light sources by means of a separate digital control channel,
- - Wherein the control device is connected via at least one interface with input channels for digital control signals.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein System und ein Verfahren zur Steuerung von Lichtmodulen mit drei Leuchtdioden, welche in unterschiedlichen Farben strahlen. Derartige Lichtmodule können nach dem Prinzip der additiven Farbmischung beliebige Farben in einem Farbspektrum darstellen, je nach Intensität der Strahlung der drei Leuchtdioden.The The invention relates in particular to a system and a method for Control of light modules with three LEDs, which in different Radiate colors. Such light modules can according to the principle of additive Color mixing represent any color in a color spectrum, depending on the intensity the radiation of the three LEDs.
Derartige Lichtmodule werden beispielsweise zur Darstellung der einzelnen Bildpunkte oder Pixel von LED-Videoleinwänden verwendet. Derartige Leuchtvorrichtungen oder Anzeigevorrichtungen bestehen aus einer Matrix von Bildpunkten oder Pixel. Jedes Pixel besteht aus drei Leuchtdioden (LEDs). Die Matrix hat üblicherweise 400 bis 40.000 Pixel oder mehr.such Light modules, for example, to represent the individual Pixels or pixels used by LED video screens. Such lighting devices or display devices consist of a matrix of pixels or pixels. Each pixel consists of three light emitting diodes (LEDs). The Matrix usually has 400 to 40,000 pixels or more.
Über eine Ethernet-Schnittstelle oder beliebige andere geeignete Datenschnittstellen wird einer derartigen Videoleinwand ein Videodatensatz mit Farbintensitätswerten für jeden Lichtpunkt der Leinwand übermittelt. Durch eine derartige Steuerung lassen sich farbige Bilder auf einer sehr großflächigen Anzeigenfläche (z.B. größer als 3 m × 3 m) wiedergeben.Over a Ethernet interface or any other suitable data interface For example, such a video screen becomes a video data set with color intensity values for each Transmitted light point of the screen. Such a control can be colored images on one very large display area (e.g. greater than 3 m × 3 m) play.
Allerdings ist die Darstellung bestimmter Figuren, Schriftzüge, Logos und geometrisch strukturierter Wechselfolgen recht aufwendig. Die Helligkeitswerte bzw. Farbintensitätswerte für jeden Farbkanal jedes einzelnen Bildpunkts müssen für derartige Anzeigen berechnet werden. In der Praxis kann eine derartige Arbeit nur durch einen Hochleistungscomputer bewältigt werden, der eine Grafikkarte zur Ausgabe eines Anzeigensignals für eine Videoanzeige besitzt.Indeed is the representation of certain figures, logos, and geometrically structured Change sequences quite expensive. The brightness values or color intensity values for each Color channel of each pixel must be calculated for such displays become. In practice, such work can only by a High-performance computer copes which is a video card for outputting a display signal for a video display has.
Offenbarung der Erfindungepiphany the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches die Erzeugung bestimmter geometrischer Figuren auf einer punktweise ansteuerbaren Anzeigenfläche vereinfacht.task The invention is a system and a method of the described manner, which the production of certain simplified geometric figures on a point-by-point controllable display area.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuervorrichtung eine Zuordnungseinheit umfaßt, welche einen Eingangskanal einer Mehrzahl von Steuerkanälen zuordnet.These Task is inventively characterized solved, that the Control device comprises an allocation unit which an input channel of a Plurality of control channels assigns.
Mit anderen Worten werden bestimmte geometrische Figuren auf der Anzeigenfläche durch eine bestimmte Zuordnung der den einzelnen Bildpunkten entsprechenden Steuerkanäle zu den Eingangskanälen der Steuervorrichtung definiert. Stellt man sich beispielsweise die Anzeigenfläche als Matrix vor, in der jedem Bildpunkt ein Feld zugeordnet ist, so können die Steuerkanäle der Bildpunkte, die die erste Zeile der Matrix bilden, einem ersten Eingangskanal zugeordnet werden, die Steuerkanäle der Bildpunkte, die die zweite Zeile der Matrix bilden, können einem zweiten Eingangskanal zugeordnet werden usw. Selbstverständlich können auch mehrere untereinander liegende Zeilen von Bildpunkten einem ersten Eingangskanal zugeordnet werden und eine darauf folgende Gruppe von Zeilen dem zweiten Eingangskanal zugeordnet werden usw.With in other words, certain geometric figures will pass through the ad slot a specific assignment of the individual pixels corresponding control channels to the input channels the control device defines. If you stand for example the ad slot as a matrix in which each pixel is assigned a field, so can the control channels of the pixels forming the first row of the matrix, a first one Input channel to be assigned, the control channels of the pixels that the form second row of the matrix, a second input channel Of course, you can also have several with each other lying rows of pixels associated with a first input channel and a subsequent group of lines to the second input channel be assigned etc.
Da die Eingangskanäle bei einer farbigen Leuchtvorrichtung jeweils eine Farbe eines Bildpunkts (Pixel) steuern, wiederholt sich die Zuordnung in der Matrix vorzugsweise für die zwei anderen Farben.There the input channels in the case of a colored lighting device, one color each of a pixel (Pixels), the assignment in the matrix is preferably repeated for the two other colors.
Auf diese Weise kann mittels der Zuordnungseinheit, die der Steuervorrichtung zugeordnet ist, die große Fläche des Bildschirms in unterschiedliche geometrische Strukturen aufgeteilt werden, die jeweils einem Eingangskanal (oder bei farbiger Anzeige drei Eingangskanälen für die drei Grundfarben) zugeordnet sind. Die Eingangssignale für die von der Anzeigenfläche gebildete Leuchtvorrichtung können dann eine sehr einfache Struktur haben. Sie können in der Beleuchtungstechnik übliche Signale zur Erzeugung eines Lauflichtes, ineinander verschachtelter und ggf. sich wandelnder Farbfolgen etc. aufweisen. Mit einer geringen Anzahl von Eingangskanälen lassen sich durch Auswahl einer spezifischen Zuordnung in der Zuordnungseinheit eine Vielzahl ansprechender geometrischer Muster, Symbole wie Zahlen, Buchstaben oder Logos abbilden.On this way, by means of the allocation unit, the control device is assigned, the big one area of the screen divided into different geometric structures each one input channel (or color display three input channels for the three primary colors) are assigned. The input signals for the from the ad slot then formed lighting device can have a very simple structure. They can be common signals in lighting technology for generating a running light, nested and possibly have changing color sequences etc. With a small one Allow number of input channels by selecting a specific assignment in the allocation unit a variety of attractive geometric patterns, symbols such as numbers, letters or logos.
Wie erwähnt, sind bei farbiger Anzeige vorzugsweise drei Eingangskanäle den drei verschiedenen Farben eines Bildpunkts zugeordnet. Dementsprechend sind diese drei Eingangskanäle einer Mehrzahl von Steuerkanalgruppen zugeordnet, wobei jede Steuerkanalgruppe die drei verschiedenfarbigen Lichtquellen einer Leuchteinheit (d.h. eines Pixels der Anzeigenfläche) ansteuert.As mentioned, For color display, preferably three input channels are the three assigned to different colors of a pixel. Accordingly are these three input channels associated with a plurality of control channel groups, each control channel group the three different colored light sources of a lighting unit (i.e. one pixel of the ad slot) controls.
Wie erwähnt, ist jede Einzellichtquelle vorzugsweise eine Leuchtdiode.As mentioned, each individual light source is preferably a light emitting diode.
In der Praxis ist die Zuordnungseinheit vorzugsweise in die Steuervorrichtung integriert.In In practice, the allocation unit is preferably in the control device integrated.
Die Signale der Eingangskanäle entsprechen üblichen in der Leuchttechnik verwendeten Signalen zur Erzeugung von Lauflichtern, Farbfolgen etc. Folglich wird hierfür bevorzugt eine in der Beleuchtungstechnik übliche Signalübertragungs-Schnittstelle, eine sogenannte DMX-Schnittstelle an der Steuervorrichtung vorgesehen. Eine DMX-Schnittstelle hat eine begrenzte Anzahl von Steuerkanälen, insgesamt 512, die kleiner ist als die Anzahl der Lichtquellen üblicher Anzeigeflächen.The Signals of the input channels correspond to usual used in the lighting technology signals to produce running lights, Consequently, a signal transmission interface which is customary in lighting technology is preferred for this purpose. a so-called DMX interface provided on the control device. A DMX interface has a limited number of control channels, in total 512, which is smaller than the number of light sources usual Display areas.
Vorzugsweise ist zusätzlich eine Ethernet-Schnittstelle an der Steuervorrichtung vorgesehen. Eine Ethernet-Schnittstelle dient der Übertragung von digitalen Steuerwerten auf einer nahezu beliebigen Anzahl von Kanälen und kann folglich Signale entgegennehmen, welche unmittelbar jeden einzelnen Steuerkanal der Leuchtvorrichtung bzw. der Anzeigenfläche und damit jede einzelne Lichtquelle ansteuern. Über die Ethernet-Schnittstelle können komplexe Signale, z.B. Video-Signale zugeführt werden. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist daher zum Empfang von einfachen DMX-Signalen und durch die integrierte Anordnung der Zuordnungseinheit zur Erzeugung vielfältiger geometrischer Muster auf der Grund der DMX-Signale geeignet. Gleichzeitig ist sie zum Empfang von Video-Signalen zur Ansteuerung jedes einzelnen Pixels bei der Darstellung eines Bildes oder Films geeignet.Preferably is additional an Ethernet interface provided on the control device. An Ethernet interface is used to transfer digital control values on an almost arbitrary number of channels and can therefore receive signals take which directly each individual control channel of the Lighting device or the display area and thus each one Activate light source. about the ethernet interface can complex signals, e.g. Video signals are fed. The control device according to the invention is therefore for receiving simple DMX signals and through the integrated Arrangement of the allocation unit for generating a variety of geometric Pattern based on the DMX signals suitable. At the same time it is for receiving video signals to Control of each pixel when displaying an image or film suitable.
Die Zuordnung der Mehrzahl der Steuerkanäle zu den einzelnen Eingangskanälen kann über eine feste Zuordnungsstruktur erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Zuordnung jedoch über eine programmierbare Datenstruktur, welche eine Variation der Zuordnung zuläßt. Da in der modernen Steuertechnik die Ansteuersignale üblicherweise digital übertragen werden, bietet sich eine Zuordnung der einzelnen Eingangskanäle auf verschiedene Steuerkanäle über digitale Datenstrukturen an.The Assignment of the majority of the control channels to the individual input channels can via a fixed assignment structure. Preferably, the assignment takes place however over a programmable data structure, which is a variation of the assignment allows. Because in the modern control technology, the control signals are usually transmitted digitally, offers an assignment of the individual input channels to different Control channels via digital Data structures.
Die Programmierbarkeit der Datenstrukturen stellt sicher, daß verschiedene Zuordnungen und damit die optische Darstellung verschiedener grafischer Strukturen innerhalb einer Leuchtvorrichtung möglich sind. Vorzugsweise weist die Steuervorrichtung der Leuchtvorrichtung einen digitalen Datenspeicher auf, in dem verschiedene Datenstrukturen abgespeichert sind. Jeweils eine Datenstruktur kann beispielsweise als Antwort auf einen externen Auswahlbefehl aufgerufen werden. Dieser Auswahlbefehl wird vorzugsweise auch über die DMX-Schnittstelle übertragen. So kann über eine externe Steuerung, welche die Signale an die Eingangskanäle der Steuervorrichtung überträgt, ferngesteuert eine von verschieden Datenstrukturen und damit eine von verschiedenen Zuordnungen der jeweiligen Kanäle ausgewählt werden. Die ausgewählte Datenstruktur und damit das ausgewählte Zuordnungsschema kann ferner im Betrieb verzögerungsfrei gewechselt werden.The Programmability of the data structures ensures that different Assignments and thus the visual representation of various graphical structures are possible within a lighting device. Preferably the control device of the lighting device a digital data storage on, in which various data structures are stored. Each For example, a data structure may be in response to an external Selection command will be called. This selection command is preferred also over transmit the DMX interface. So can over an external controller, which transmits the signals to the input channels of the control device, remotely controlled one of different data structures and thus one of several Assignments of the respective channels selected become. The selected Data structure and thus the selected allocation scheme furthermore delay-free during operation change.
Beispielsweise kann die Datenstruktur mindestens eine Matrix aufweisen, in der jedes Feld einem Steuerkanal der Leuchtvorrichtung und somit einem Pixel der Anzeigenfläche entspricht. Bei einer farbigen Anzeige sind drei derartige Matrizen vorhanden, von denen jede Matrix einer der Grundfarben der Anzeigenvorrichtung entspricht. In jedes Feld der Matrix ist eine Adresse oder Identifikation eines Eingangskanals geschrieben, so daß unter Verwendung der Matrix der digitale Steuerwert des Eingangskanals denjenigen Steuerkanälen und damit hierüber angesteuerten Bildpunkten zugeführt werden, welche mit der Adresse des genannten Eingangskanals markiert sind.For example the data structure can have at least one matrix in which each field a control channel of the lighting device and thus a Pixel of the ad slot equivalent. For a colored display, there are three such matrices present, each of which matrix is one of the primary colors of the display device equivalent. In each field of the matrix is an address or identification an input channel written so that using the matrix the digital control value of the input channel to those control channels and with it over it Supplied pixels which are marked with the address of said input channel are.
Eine derartige Datenstruktur ist besonders einfach zu programmieren, da der Programmierer anhand der identischen Zahlen oder Adreßwerten in den dem identischen Eingangskanal zugeordneten Matrixfeldern die geometrische Aufteilung der Anzeigenfläche gut optisch erfassen kann.A such data structure is particularly easy to program, because the programmer based on the identical numbers or address values in the matrix fields associated with the identical input channel The optical layout of the advertising area can be optically captured.
Alternativ kann eine Zuordnungstabelle vorgesehen sein, in der in Verbindung mit jeder Adresse eines Eingangskanals eine Mehrzahl von Steuerkanal-Adressen abgespeichert sind, an die der Steuerwert des Eingangskanals übermittelt wird. Hier ist die geometrische Zuordnung identisch angesteuerter Kanäle durch Betrachtung der Tabelle nicht ohne weiteres möglich. Es ist auch möglich, die Datenstrukturen miteinander zu kombinieren. So kann für die Eingabe der Datenstruktur eine Matrix vorgesehen sein, welche auf einer Anzeige wiedergegeben wird und in deren Felder die jeweilige Adresse der Eingangskanäle eingetragen werden. Abgespeichert werden kann die Datenstruktur als Zuordnungstabelle, indem die Felder in der Datenstruktur mit der gleichen Eingangskanal-Adresse identifiziert werden und die den einzelnen Feldern zugeordneten Steuerkanal-Adressen der genannten Eingangskanal-Adresse zugeordnet abgespeichert werden. Die Datenstruktur in Matrixform läßt sich also leicht programmieren, und die abgespeicherte Datenstruktur in Tabellenform erlaubt eine einfache und schnelle Zuordnung der Eingangskanalwerte zu den Steuerkanälen der Leuchtvorrichtung. Schließlich kann die Zuordnung auch über einen Algorithmus im Rahmen eines Zuordnungsprogramms erfolgen.alternative An association table may be provided in which with each address of an input channel, a plurality of control channel addresses are stored, to which the control value of the input channel transmitted becomes. Here is the geometric assignment of identically controlled channels Viewing the table is not readily possible. It is also possible that Combining data structures with each other. So can for input the data structure to be provided a matrix, which on a Display is displayed and in their fields the respective address the input channels be registered. The data structure can be saved as an allocation table by using the fields in the data structure with the same input channel address can be identified and the the individual fields associated control channel addresses of the mentioned Input channel address assigned to be stored. The data structure in matrix form can be so easily program, and the stored data structure in tabular form allows easy and quick assignment of the Input channel values to the control channels of the lighting device. After all can the assignment also over an algorithm as part of a mapping program done.
Vorzugsweise weist die Steuervorrichtung eine Stromversorgungseinheit auf, die bei einer besonderen Ausführungsform auch die Lichtquellen mit Strom versorgen kann.Preferably the control device has a power supply unit which in a particular embodiment can also supply the light sources with electricity.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:embodiments The invention will be described below with reference to the accompanying drawings described. The drawings show in:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Jede
der dargestellten Leuchtdioden
In
der
Zur
Einstellung einer gewünschten
prozentualen Einschaltdauer wird von dem auf dem Prozessor
Der
Mikrocontroller
Ein
derartiges Lichtmodul
Die
Es ist zu beachten, daß die vorliegende Matrix nur einen kleinen Ausschnitt aus einer gesamten Matrix für eine Anzeigevorrichtung darstellt. Die gezeigte Matrix weist 20 Zeilen und 20 Spalten auf. Eine vollständige Anzeigefläche hat in der Praxis z.B. 200 Zeilen und Spalten und folglich 40.000 Bildpunkte oder Pixel.It should be noted that the present matrix represents only a small portion of an entire matrix for a display device. The GE showed matrix has 20 rows and 20 columns. For example, a complete display area has 200 rows and columns, and thus 40,000 pixels or pixels.
Ferner
ist zu beachten, daß die
Matrix nur die Steuerkanäle
für eine
Farbe der Pixel aufweist. Die Matrix in
Wie
eingangs beschrieben, dient die in
Diese
Eingangskanäle
werden über
die in
Wie
oben erwähnt,
gilt das auch für
die anderen Farbkomponenten, welche für die grüne Farbe z.B. durch die Eingangskanäle 2, 5,
8, 11, 14 etc. wiedergegeben sind. Der Eingangskanal mit der Nummer "2" ist den Steuerkanälen für die grünen LEDs in der obersten Reihe
zugeordnet. Der Eingangskanal mit der Nummer "3" ist
den Steuerkanälen
für die
grünen
LEDs in der zweiten Reihe von oben zugeordnet. Die blaue Farbe wird
durch die Eingangskanäle
3, 6, 9, 12, 15 etc. vorgegeben, d.h. "3" =
oberste blaue LED-Reihe, "6" = zweite blaue LED-Reihe
von oben, etc. Die entsprechenden Matrizen sind nicht dargestellt,
da sie einfach durch Addition der Werte "1" bzw. "2" zu den Werten der Matrix in
Es
ist verständlich,
daß durch
die erfindungsgemäße Zuordnung
ein einfaches Signal mit wenigen Kanälen, welches beispielsweise
ein Lauflicht erzeugt, in ein großflächiges Signal umgewandelt wird, bei
dem die untereinanderliegenden Reihen der LED-Anzeige zu "laufen" scheinen. Alle gleichfarbigen
Pixel in jeder Zeile werden mit dem identischen Steuerwert angesteuert.
So erhalten die Pixel in jeder Zeile die gleiche Farbe. Selbstverständlich kann
in Abweichung von der in
Weitere
Zuordnungsmöglichkeiten
sind in der
Die
Es
ist zu erkennen, daß über das
erfindungsgemäße Verfahren
ein DMX-Steuersignal,
welches beispielsweise ein Lauflicht oder farbliche Changierungen
in einer Dimension definiert, auf flächige Darstellungen übertragen
wird. Bei einer Kanalzuordnung gemäß der
Es
ist einfach zu erkennen, daß durch
beliebige Zuordnung der Felder der Matrizen aus den
Die
Eine derartige Darstellungsstruktur gibt die Funktion innerhalb der Steuervorrichtung wieder, nämlich die über einzelne Eingangskanäle 1, 2, 3, 4, 5 etc. empfangenen Steuerwerte jeweils an eine Mehrzahl von Steuerkanälen zu übertragen.A such representation structure gives the function within the control device again, namely the above individual input channels 1, 2, 3, 4, 5, etc. received in each case to a plurality of control channels transferred to.
Die Zuordnung muß aber nicht nach Form einer Tabelle oder einer Matrix erfolgen. Sie kann z.B. auch durch Berechnungsalgorithmen und Zuordnungssequenzen innerhalb von Softwareprogrammen erfolgen. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit moderner Digitalrechner ist selbst bei einem bestimmten Rechenaufwand eine nahezu verzugsfreie Steuerkanalzuordnung zu den verschiedenen Eingangskanälen möglich.The But assignment must be not in the form of a table or a matrix. she can e.g. also by calculation algorithms and assignment sequences within of software programs. Due to the high speed of modern Digital calculator is one even with a certain amount of computation Virtually distortion-free control channel assignment to the various input channels possible.
Die
In
der in
Die
entsprechend der Zuordnungstabelle den einzelnen Steuerkanälen zugeordneten
Steuerwerte werden an ein Bildsignal-Modul
Die
Werte der Eingangskanäle
werden der in
Die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung, wie
sie in
- 11
- Platinecircuit board
- 22
- Lichtmodul, LeuchteinheitLight module, light unit
- 3, 3', 3''3, 3 ', 3' '
- Lichtquelle, LeuchtdiodeLight source led
- 44
- Schalterswitch
- 55
- Digitales Bauelement, Mikrocontrollerdigital Component, microcontroller
- 66
- Speicherbausteinmemory chip
- 77
- Prozessorprocessor
- 88th
- Zuordnungs-TabellenspeicherAllocation table memory
- 99
- Zuordnungseinheit, ZuordnungsblockAllocation unit block allocation
- 1010
- Bildsignal-ModulImage signal module
- 1111
- DMX-SchnittstelleDMX interface
- 1212
- Ethernet-SchnittstelleEthernet interface
- 1313
- Signalausgang zur LED-Anzeigesignal output to the LED display
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005043184A DE102005043184A1 (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | System for controlling lighting device, has control unit which consists of allocation unit, which allocates input channel to several control channels and lighting unit has three multi color sources of light |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005043184A1 true DE102005043184A1 (en) | 2007-03-15 |
Family
ID=37763036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005043184A Withdrawn DE102005043184A1 (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | System for controlling lighting device, has control unit which consists of allocation unit, which allocates input channel to several control channels and lighting unit has three multi color sources of light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005043184A1 (en) |
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-
2005
- 2005-09-09 DE DE102005043184A patent/DE102005043184A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G05D 25/02 AFI20051017BHDE |
|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G09F0009330000 Ipc: G05D0025020000 Effective date: 20110328 |
|
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20130124 |