JP6915481B2 - 車両制御システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両に所定の動作を行わせる車両制御システムに関する。
車両との間で無線通信により認証された電子キー等を所持したユーザーが、例えばドアハンドルへのタッチのような所定の操作を行うことで、ドアアンロック等の動作制御可能にするスマートシステムが提案されている(特許文献1参照)。
一方、ユーザーの耳に装着され、放音手段から耳道に参照音を放音し、反射音を収音手段で収音し、反射音の特徴に基づいてユーザーを認証する、耳穴認証機能を有するヒアラブルデバイスと呼ばれる端末装置が提案されている(特許文献2参照)。
特開2015−169008号公報 特開2010−86328号公報
ヒアラブルデバイスが普及すれば、これをスマートシステムの電子キーの代わりに用いて、ユーザーおよび車両の両方と認証処理を行わせることが考えられる。しかし、車両との通信が可能なエリアが従来より広い、車両から10m程度となる一般的な通信規格を用いると、認証成功後にユーザーより車両の近くにいる第三者によってもアンロック操作等が可能になるおそれがある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、第三者によって車両の動作が実行されるおそれを低減した車両制御システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一局面は、ユーザーの耳に装着される耳装着部を含む端末装置と、端末装置と無線通信を行う車両とを含む車両制御システムであって、端末装置は、耳内の音響反射音に基づいてユーザーの認証を行うユーザー認証部と、車両と無線通信可能な領域に入った場合、無線通信により車両との間で認証を行う第1の認証部と、ユーザーの認証および車両との間の認証が成功した後、ユーザーから、車両の所定の動作を実行する指示を受け付け、車両に指示に応じた信号を送信する動作指示部とを備え、車両は、第1の認証部と通信して端末装置との間で認証を行う第2の認証部と、動作指示部から信号を受信して、信号に応じた所定の動作を実行する動作制御部とを備える。
これにより、ユーザーは、ユーザーが装着している端末装置に対して発話することにより、車両に動作を実行させるため、車両の近くにいる第三者が、車両に動作を実行させるおそれを低減できる。
本発明の他の局面は、ユーザーの耳に装着される耳装着部を含む端末装置と、端末装置と無線通信を行う車両とを含む車両制御システムであって、端末装置は、耳内の音響反射音に基づいてユーザーの認証を行うユーザー認証部と、車両と無線通信可能な領域に入った場合、無線通信により車両との間で認証を行う第1の認証部と、ユーザーの認証および車両との間の認証が成功した後、車両から、所定の操作が車両に対して行われたことを検出したことを示す信号を受信したとき、受信から所定期間内に、ユーザーから、所定の操作に応じた車両の動作を禁止する指示を受け付けた場合、車両に指示に応じた信号を送信する動作指示部とを備え、車両は、第1の認証部と通信して端末装置との間で認証を行う第2の認証部と、端末装置との間の認証が成功した場合、所定の操作を検出し動作指示部に通知する操作検出部と、操作検出部による所定の操作の検出の後、所定期間内に動作指示部から指示に応じた信号を受信しなかった場合、所定の操作に対応する車両の動作を実行し、受信した場合、車両の動作を実行しない動作制御部とを備える。
これにより、ユーザーは、第三者によって所定の操作が行われても、これに応じた車両の動作をキャンセルすることができるため、車両の近くにいる第三者が、車両に動作を実行させるおそれを低減できる。
本発明の他の局面は、ユーザーの耳に装着される耳装着部を含む端末装置と、端末装置と通信を行う車両とを含む車両制御システムであって、端末装置は、耳内の音響反射音に基づいてユーザーの認証を行うユーザー認証部と、車両と無線通信可能な領域に入った場合、無線通信により車両との間で認証を行う第1の認証部と、耳装着部がユーザーの耳に装着されているときにユーザーに接触する電極を有し、ユーザーの認証および車両との間の認証が成功した後、ユーザーが車両に接触して所定の操作を行った場合、ユーザーの身体を介した通信により車両との間で認証を行う第1の人体通信部とを備え、車両は、第1の認証部と通信して端末装置との間で認証を行う第2の認証部と、ユーザーが所定の操作を行った場合に接触する電極を有し、所定の操作を検出し、第1の人体通信部とユーザーの身体を介した通信により端末装置との間で認証を行う第2の人体通信部と、第2の人体通信部による認証が成功した場合、所定の操作に対応する車両の動作を実行する動作制御部とを備える。
これにより、端末装置を装着したユーザーによる所定の操作によって、車両との人体通信による認証を行うため、車両の近くにいる第三者が、車両に動作を実行させるおそれを低減できる。
また、端末装置は、ユーザーの認証および車両との間の認証が成功した場合、ユーザーに通知を行う通知部をさらに備えてもよい。
これにより、ユーザーは車両から所定の距離内にいることを知ることができる。
また、端末装置は、所定の操作が車両に対して行われたことを検出したことを示す信号に応じて、ユーザーに通知を行う通知部をさらに備えてもよい。
これにより、第三者が所定の操作を行ったときユーザーがより確実にこれを知ることができる。
また、端末装置の通知部は、振動によって通知を行ってもよい。
これにより、音声等による通知よりもユーザーが煩わしさを感じるおそれを低減できる。
また、所定の動作は、ドアのロック/アンロック、エンジン始動、トランク開および給油口開の少なくとも1つの動作を含んでもよい。
これにより、多様な動作を制御でき利便性を向上することができる。
本発明によれば、ユーザーが装着している端末装置に対する動作指示あるいは動作禁止指示、あるいは、端末装置を装着したユーザーを介した人体通信を行って、車両動作を制御するため、第三者によって車両の動作が実行されるおそれを低減した車両制御システムを提供することができる。
本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置の機能ブロック図 本発明の第1の実施形態に係る車両制御装置の処理を示すシーケンス図 本発明の第1〜第3の実施形態に係る通信可能範囲の例を示す図 本発明の第2の実施形態に係る車両制御装置の機能ブロック図 本発明の第2の実施形態に係る車両制御装置の処理を示すシーケンス図 本発明の第3の実施形態に係る車両制御装置の機能ブロック図 本発明の第3の実施形態に係る車両制御装置の処理を示すシーケンス図
(概要)
本発明に係る車両制御システムは、ユーザーが装着している端末装置に対する動作指示あるいは動作禁止指示に基づいて車両動作の指示あるいはキャンセルを行う。あるいは、端末装置を装着したユーザーを介した人体通信を行って車両動作を制御する。そのため、第三者によって車両の動作が実行されるおそれを低減することができる。
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
<構成>
図1に、本実施形態に係る車両制御システム11の機能ブロック図を示す。車両制御システム11は、端末装置110と、車両210とを含む。
端末装置110は、ユーザーの耳に装着される耳装着部を含む小型の装置である。端末装置110は、ユーザー認証部111、出力部112、入力部113、動作指示部114、通知部115、第1の認証部116、第1の通信部117を含む。出力部112は、ユーザーの耳穴に放音可能なスピーカーを含む。入力部113は、ユーザーの耳穴内の反響音を収音する認証用マイクロホンと、ユーザーの発話音を収音する発話用マイクロホンとを含む。また、入力部113は、収音したユーザーの発話音から音声認識する機能を有する。車両210は、動作制御部211、第2の認証部212、第2の通信部213を含む。なお端末装置110および車両210は、上述の各部の動作を適宜制御する制御部をそれぞれ有してもよい。通知部115は、ユーザーに対する通知内容を音声等として生成して出力部112に出力させる。
<処理>
図2は、車両210、端末装置110の処理を説明するシーケンス図である。図2を参照して、本処理を説明する。
ステップS101:端末装置110は耳穴認証を行う。耳穴認証は、端末装置110が耳に装着されたときに行われてもよく、その後定期的に行われてもよく、端末装置110がなんらかの動作を行うごとにその前に行ってもよい。端末装置110のユーザー認証部111は、一例として、認証用の音を出力部112から耳道に放音し、その反響音を入力部113の認証用マイクロホンで取得し、反響音の特性を、予め登録された正規のユーザーの反響音の特性を比較することで、ユーザーを認証する。認証失敗の場合は以降の処理を行わず、本シーケンスを終了する。なお認証用の音は、可聴帯域の音でもよく、超音波のような非可聴帯域の音でもよい。可聴帯域の音の場合は、認証処理を行うことをその音でユーザーが知ることができる。また、非可聴帯域の音の場合、認証処理前に「認証を行います」のような音声でユーザーに通知してもよい。
ステップS102:端末装置110が、車両210との通信可能範囲に入った場合、例えば車両210が定期的に送信する電波信号を受信することを契機に、端末装置110の第1の通信部117は、車両210の第2の通信部213と無線通信を行う。図3に、車両210と端末装置110とが互いに無線通信可能な範囲500の例を示す。範囲500は例えば車両から10m程度以下の範囲である。無線通信は、端末装置110の第1の認証部116と、車両210の第2の認証部212とによって制御され、通信によって、端末装置110の識別子が車両210にあらかじめ登録された正規の識別子に一致するか照合することにより、認証を行う。あるいは、車両210の識別子が端末装置110にあらかじめ登録された正規の識別子に一致するか照合することにより認証してもよい。認証失敗の場合は以降の処理を行わず、本シーケンスを終了する。
ステップS103:端末装置110の通知部115は、ステップS102における認証が成功した場合、出力部112を駆動してユーザーに対して通知を行う。ユーザーはこれにより、端末装置110が、車両210との通信可能範囲に入ったことを知ることができる。通知の方法は限定されず、出力部112のスピーカーから出力する音声で行ってもよいし、出力部112がバイブレーターを備え振動で行ってもよい。音声のほうが分かりやすいが頻度が高いと煩わしいため、ユーザーが感じる程度の振動を用いてもよい。また、音声および振動のいずれかをユーザーによって選択できるようにしてもよい。
ステップS104:ユーザーは通知を受けると、車両210の所定の動作を実行する指示を出す。指示は例えば「ドアアンロック」あるいは「開けて」といった所定の言葉を発話することで行うことができる。音声は、端末装置110の入力部113の発話用マイクロホンに入力される。端末装置110の動作指示部114は、入力された所定の言葉を車両に対する動作指示として受け付ける。なお、ここでステップS101と同様の耳穴認証を行って、発話したユーザーの認証を行ってもよい。
ステップS105:端末装置110の動作指示部114は、受け付けた動作指示を表す信号を、車両210に第1の通信部117を介して送信する。
ステップS106:車両210の動作制御部211は、第2の通信部213を介して、端末装置110の動作指示部114からの、動作指示を表す信号を受信し、これに応じてドアアンロック等の動作を実行する。以上でシーケンスは終了となる。
<効果>
以上の処理によれば、ユーザーは、端末装置110が、車両210との通信可能範囲に入り、本実施形態に係る車両の動作実行が可能となったことを知ることができる。また、その後、ユーザーが装着している端末装置110に対して発話することにより、車両に動作を実行させることができる。これにより、通信可能エリアが従来より広い場合でも、車両の近くにいる第三者が、車両に動作を実行させるおそれを低減できる。
(第2の実施形態)
<構成>
図4に、本実施形態に係る車両制御システム12の機能ブロック図を示す。車両制御システム12は、端末装置120と、車両220とを含む。端末装置120は第1の実施形態における端末装置110と同様の機能ブロック構成を有する。また、車両220は第1の実施形態における車両210において、操作検出部224をさらに備えたものである。以下、第1の実施形態との差異を中心に説明し、同一または対応する特徴については、説明を省略または簡素化する。
<処理>
図5は、車両220、端末装置120の処理を説明するシーケンス図である。図5を参照して、本処理を説明する。
ステップS201:端末装置120は、第1の実施形態のステップS101と同様、耳穴認証によってユーザーを認証する。
ステップS202:端末装置120が、第1の実施形態のステップS102と同様、車両220との通信可能範囲に入った場合、端末装置120と車両220とは互いに無線通信を行って認証を行う。
ステップS203:端末装置120の通知部115は、第1の実施形態のステップS103と同様、ステップS202における認証が成功したことを、ユーザーに対して通知する。
ステップS204:本ステップからステップS208は、ユーザーが車両にドアアンロック等の動作を行わせることを意図して、車両に対してドアハンドルへのタッチ等、車両210に対して所定の操作を行う場合について説明する。本ステップでは、ユーザーが所定の操作を行うと、車両220の操作検出部224がこれを検出する。
ステップS205:車両220の操作検出部224は、第2の通信部213を介して、所定の操作が行われたことを示す信号を送信して端末装置120に通知する。端末装置120の動作指示部114は、第1の通信部117を介して信号を受信する。
ステップS206:端末装置120の動作指示部114は、ステップS205で受信した信号に応じて、通知部115からユーザーに対する通知を実行させる。例えば所定の操作がドアハンドルへのタッチ操作である場合、通知部115は、「ドアアンロックします」あるいはこれに加えて「中止したい場合、中止アクションしてください」という音声を出力部112のスピーカーから出力させる。なお、本ステップによって、ユーザーが意図しない操作が車両に対して行われたとき、確実にユーザーに通知することができるが、第三者が近くにいれば気づくことができ、ユーザーによっては通知が煩わしく感じるので、本ステップは省略してもよい。また、振動によって通知してもよい。また、通知を実行するか否か、ユーザーによってカスタマイズできるようにしてもよい。
ステップS207:端末装置120の動作指示部114は、ステップS206での通知から所定期間、ユーザーからの所定の禁止指示入力を待機する。禁止指示入力については後述する。車両220の動作制御部211も、動作指示部114と同じ期間待機する。動作指示部114は、ユーザー認証部111に、ステップS201と同様の耳穴認証を実行させて、ユーザーの認証を行ってもよい。所定期間は例えば0.5秒以上1秒以下とすることが好ましい。
ステップS208:本ステップでは、ユーザーからの禁止指示入力が所定期間なかったので、車両220は、ステップS204で検出した所定操作に応じた車両の動作を実行する。以上でシーケンスは終了となる。
ステップS214:本ステップからステップS218は、ユーザー以外の第三者が車両の近くにいて、正当な権限なくドアアンロック等の動作を車両に行わせることを意図して、車両に対してドアハンドルへのタッチ等、車両220に対して所定の操作を行った場合や、ユーザーや第三者が偶然あるいは誤ってこのような操作をした場合に、ユーザーがこのような操作に基づく車両の動作をキャンセルする場合について説明する。本ステップでは、このような所定の操作が行われると、ステップS204と同様に、車両220の操作検出部224がこれを検出する。
ステップS215:ステップS205と同様、車両220の操作検出部224は、所定の操作が行われたことを示す信号を送信して端末装置120に通知する。
ステップS216:ステップS206と同様、端末装置120の動作指示部114は、通知部115からユーザーに対する通知を実行させる。
ステップS217:端末装置120の動作指示部114は、ステップS216での通知から所定期間、ユーザーからの所定の禁止指示入力を待機する。端末装置120の動作指示部114は、ステップS207と同様、ユーザー認証部111に耳穴認証を実行させて、ユーザーの認証を行ってもよい。本ステップでは、ユーザーは車両の動作を意図していないので、禁止指示の入力を行う。禁止指示は例えば「ドアアンロックしないで」といった所定の言葉を発話することで行うことができる。音声は、端末装置120の入力部113の発話音マイクロホンに入力される。指示の入力方法はこれに限定されず、例えば、入力部113がモーションセンサを備えている場合、ユーザーが首を2回横に振る動作によって行うことができる。
ステップS218:端末装置120の動作指示部114は、受け付けた禁止指示を表す信号を、車両220に第1の通信部117を介して送信する。車両220の動作制御部211は、第2の通信部213を介して、端末装置110の動作指示部114からの、動作指示を表す信号を受信し、これに応じてステップS214で受け付けたドアハンドルのタッチ等の操作に基づくドアアンロック等の動作をキャンセルする。以上でシーケンスは終了となる。
<効果>
以上の処理によれば、ユーザーは、端末装置110が、車両210との通信可能範囲に入り、本実施形態に係る車両への操作による動作実行が可能となったことを知ることができる。また、ユーザーは、第三者によって所定の操作が行われても、これに応じた車両の動作をキャンセルすることができる。これにより、通信可能エリアが従来より広い場合でも、車両の近くにいる第三者が、車両に動作を実行させるおそれを低減できる。
(第3の実施形態)
<構成>
図6に、本実施形態に係る車両制御システム13の機能ブロック図を示す。車両制御システム13は、端末装置130と、車両230とを含む。端末装置130は第1の実施形態における端末装置110において動作指示部114を備えず、第1の人体通信部137をさらに備えたものである。また、車両230は第1の実施形態における車両210において、第2の人体通信部235をさらに備えたものである。以下、第1の実施形態との差異を中心に説明し、同一または対応する特徴については、説明を省略または簡素化する。
<処理>
図7は、車両230、端末装置130の処理を説明するシーケンス図である。図7を参照して、本処理を説明する。
ステップS301:端末装置130は、第1の実施形態のステップS101と同様、耳穴認証によってユーザーを認証する。
ステップS302:端末装置130が、第1の実施形態のステップS102と同様、車両220との通信可能範囲に入った場合、端末装置130と車両230とは互いに無線通信を行って認証を行う。
ステップS303:端末装置130の通知部115は、第1の実施形態のステップS103と同様、ステップS302における認証が成功したことを、ユーザーに対して通知する。
ステップS304:ユーザーが所定の操作を行うと、車両230の第2の人体通信部235がこれを検出する。第2の人体通信部235は、ドアハンドル、エンジン始動スイッチ、ブレーキペダル等、各種の操作によってユーザーが接触する位置に設けられた電極を有する。
ステップS305:端末装置130の第1の人体通信部137は、ユーザーが端末装置130を装着した状態においてユーザーの耳等に接触する電極を有する(または、接触していなくてもユーザの耳等に対して極めて近い位置に電極があってもよい)。そのため、ステップS302においてユーザーが所定の操作を行ったとき、第1の人体通信部137と第2の人体通信部235との間に、誘電体であるユーザーの身体を通信路とする人体通信の経路が形成される。本ステップでは、端末装置130と車両230とは、人体通信によって認証を行う。認証は、例えば、ステップS301、S302における認証結果の通知、あるいは、人体通信を用いた端末装置130と車両230との新たな認証処理を含む。また、本ステップにおいて耳穴認証を再度行ってもよい。このような認証に失敗した場合は以降の処理を実行せずシーケンスを終了する。
ステップS306:車両230の動作制御部211は、ステップS305において認証が成功すると、ステップS302で行われた所定の操作に基づいて、ドアアンロック等の動作を実行する。以上でシーケンスは終了となる。
<効果>
以上の処理によれば、ユーザーは、端末装置130が、車両230との通信可能範囲に入ったことにより、車両230が近くにあることを知ることができる。また、端末装置130を装着したユーザーによる所定の操作によって、車両との人体通信による認証が可能となるため、通信可能エリアが従来より広い場合でも、車両の近くにいる第三者が、車両に動作を実行させるおそれを低減できる。
なお、ステップS304の人体通信によって、端末装置130と車両230との間の認証が可能であるので、ステップS303での通知すなわち、車両が近くにあることの通知が必要なければ、ステップS302を省略してもよい。この場合、無線通信は不要となる。
以上の各実施形態において、制御対象となる車両の動作としてドアのアンロックを例に挙げたが、これに限定されず、他にドアのロック、エンジン始動、トランク開、給油口開等の多様な動作を制御対象とし、利便性をより向上してもよい。
なお、端末装置は、例えば、各部のすべてがユーザーの耳に装着される耳装着部に含まれる構成でもよいし、少なくとも出力部が耳装着部に含まれ、他の各部がスマートフォンのような携帯型端末装置に含まれ、耳装着部と携帯型端末装置とが、無線または有線で通信する構成でもよい。
本発明は、端末装置と車両とを含むシステムとして捉えるだけでなく、端末装置または車両の単体、プロセッサを備える1つ以上のコンピューターが実行する方法、そのプログラムとして捉えることができる。
本発明は、車両等の動作を制御する車両制御システムに有用である。
11、12、13 車両制御システム
110、120、130 端末装置
111 ユーザー認証部
112 出力部
113 入力部
114 動作指示部
115 通知部
116 第1の認証部
117 第1の通信部
137 第1の人体通信部
210、220、230 車両
211 動作制御部
212 第2の認証部
213 第2の通信部
224 操作検出部
235 第2の人体通信部

Claims (7)

  1. ユーザーの耳に装着される耳装着部を含む端末装置と、前記端末装置と無線通信を行う車両とを含む車両制御システムであって、
    前記端末装置は、
    前記耳内の音響反射音に基づいて前記ユーザーの認証を行うユーザー認証部と、
    前記車両と無線通信可能な領域に入った場合、無線通信により前記車両との間で認証を行う第1の認証部と、
    前記ユーザー認証部による前記ユーザーの認証、および、前記第1の認証部による前記車両との間の認証が成功した場合に、前記ユーザーに通知を行う通知部と、
    前記ユーザーの認証および前記車両との間の認証が成功した後、前記ユーザーから、車両の所定の動作を実行する指示を受け付け、前記車両に前記指示に応じた信号を送信する動作指示部とを備え、
    前記車両は、
    前記第1の認証部と通信して前記端末装置との間で認証を行う第2の認証部と、
    前記動作指示部から前記信号を受信して、前記信号に応じた前記所定の動作を実行する動作制御部とを備える、車両制御システム。
  2. ユーザーの耳に装着される耳装着部を含む端末装置と、前記端末装置と無線通信を行う車両とを含む車両制御システムであって、
    前記端末装置は、
    前記耳内の音響反射音に基づいて前記ユーザーの認証を行うユーザー認証部と、
    前記車両と無線通信可能な領域に入った場合、無線通信により前記車両との間で認証を行う第1の認証部と、
    前記ユーザーの認証および前記車両との間の認証が成功した後、
    前記車両から、所定の操作が前記車両に対して行われたことを検出したことを示す信号を受信したとき、
    受信から所定期間内に、前記ユーザーから、前記所定の操作に応じた車両の動作を禁止する指示を受け付けた場合、
    前記車両に前記指示に応じた信号を送信する動作指示部とを備え、
    前記車両は、
    前記第1の認証部と通信して前記端末装置との間で認証を行う第2の認証部と、
    前記端末装置との間の認証が成功した場合、前記所定の操作を検出し前記動作指示部に通知する操作検出部と、
    前記操作検出部による前記所定の操作の検出の後、所定期間内に前記動作指示部から前記指示に応じた信号を受信しなかった場合、前記所定の操作に対応する車両の動作を実行し、受信した場合、前記車両の動作を実行しない動作制御部とを備える、車両制御システム。
  3. ユーザーの耳に装着される耳装着部を含む端末装置と、前記端末装置と通信を行う車両とを含む車両制御システムであって、
    前記端末装置は、
    前記耳内の音響反射音に基づいて前記ユーザーの認証を行うユーザー認証部と、
    前記車両と無線通信可能な領域に入った場合、無線通信により前記車両との間で認証を行う第1の認証部と、
    前記耳装着部が前記ユーザーの耳に装着されている場合に前記ユーザーに接触する電極を有し、前記ユーザーの認証および前記車両との間の認証が成功した後、前記ユーザーが前記車両に接触して所定の操作を行った場合、前記ユーザーの身体を介した通信により前記車両との間で認証を行う第1の人体通信部とを備え、
    前記車両は、
    前記第1の認証部と通信して前記端末装置との間で認証を行う第2の認証部と、
    前記ユーザーが前記所定の操作を行った場合に接触する電極を有し、前記所定の操作を検出し、前記第1の人体通信部と前記ユーザーの身体を介した通信により前記端末装置との間で認証を行う第2の人体通信部と、
    前記第2の人体通信部による認証が成功した場合、前記所定の操作に対応する車両の動作を実行する動作制御部とを備える、車両制御システム。
  4. 前記端末装置は、前記ユーザーの認証および前記車両との間の認証が成功した場合、前記ユーザーに通知を行う通知部をさらに備える、請求項〜3のいずれかに記載の車両制御システム。
  5. 前記端末装置は、前記所定の操作が前記車両に対して行われたことを検出したことを示す信号に応じて、
    前記ユーザーに通知を行う通知部をさらに備える、請求項2に記載の車両制御システム。
  6. 前記端末装置の前記通知部は、振動によって前記通知を行う、請求項1、4または5に記載の車両制御システム。
  7. 前記所定の動作は、ドアのロック/アンロック、エンジン始動、トランク開および給油口開の少なくとも1つの動作を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の、車両制御システム。
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