KR100949030B1 - Display system abailable drawing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 LED로 구성되어 사용자의 터치에 따라 여러 색이 표현된 그림을 그릴 수 있도록 하는 그림판을 제공하는 드로잉 기능을 갖는 디스플레이 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a display system having a drawing function, which is composed of a plurality of LEDs and provides a drawing board for drawing a picture represented by various colors according to a user's touch.
이를 위해, 본 발명은 사용자 터치를 입력받는 터치 부재, 상기 터치 부재상의 터치 횟수에 따라 변화되는 색을 발광하여 사용자의 터치에 대응하는 그래픽을 출력하는 복수의 발광 셀을 구비하고, 상기 발광셀은 상기 터치 부재상의 터치를 감지하기 위한 터치감지부, 상기 터치감지부의 감지결과를 근거로 상기 사용자의 터치 횟수를 카운팅하여 상기 카운팅된 터치 횟수를 근거로 발광제어신호를 출력하는 제어부, 및 다색의 발광소자로 구성되고 각 발광소자가 상기 발광제어신호에 의해 구동제어되어 상기 사용자의 터치에 대응하는 색상의 빛을 출력하는 발광부를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention includes a touch member for receiving a user touch, a plurality of light emitting cells for emitting a color that changes according to the number of touches on the touch member to output a graphic corresponding to the user's touch, the light emitting cell A touch sensing unit for sensing a touch on the touch member, a controller which counts the number of touches of the user based on a sensing result of the touch sensing unit, and outputs a light emission control signal based on the counted number of touches; And a light emitting unit for driving each of the light emitting devices by the light emission control signal and outputting light having a color corresponding to the user's touch.
Description
본 발명은 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 LED로 구성되어 사용자의 터치에 따라 여러 색이 표현된 그림을 그릴 수 있도록 하는 그림판을 제공하는 드로잉 기능을 갖는 디스플레이 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a display system. More particularly, the present invention relates to a display system having a drawing function, which includes a plurality of LEDs and provides a drawing board for drawing a picture represented by various colors according to a user's touch.
발광다이오드인 LED(Light Emitting Diode)는 전기에너지를 빛에너지로 직접 변환되기 때문에, 전력이 적게 들고 효율이 좋다는 장점이 있다.The light emitting diode (LED), which is a light emitting diode, directly converts electrical energy into light energy, and thus has low power and high efficiency.
상기 장점에 기인하여 LED의 상업상 활용 범위가 넓어지면서, 옥외광고판을 포함하는 광고판, 신호등 또는 차량의 전조등이나 후미등 등에 LED가 사용되고 있다.Due to the above advantages, as the commercial application range of LEDs is widened, LEDs are used for advertisement boards including outdoor billboards, traffic lights or headlights and taillights of vehicles.
본 발명은 다색의 LED를 이용하여 사람의 터치에 의해 색상이 변함으로써 사용자가 터치를 통해 여러 색상으로 이루어진 그림을 그릴 수 있도록 하는 그림판을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a paint board that allows a user to draw a picture consisting of a plurality of colors through the touch by changing the color by a human touch using a multi-color LED.
본 발명의 실시예에 따른 그림 그리기 기능을 갖는 디스플레이 시스템은 사용자 터치를 입력받는 터치 부재, 상기 터치 부재상의 터치 횟수에 따라 변화되는 색을 발광하여 사용자의 터치에 대응하는 그래픽을 출력하는 복수의 발광 셀을 구비하고, 상기 발광셀은 상기 터치 부재상의 터치를 감지하기 위한 터치감지부, 상기 터치감지부의 감지결과를 근거로 상기 사용자의 터치 횟수를 카운팅하여 상기 카운팅된 터치 횟수를 근거로 발광제어신호를 출력하는 제어부, 및 다색의 발광소자로 구성되고 각 발광소자가 상기 발광제어신호에 의해 구동제어되어 상기 사용자의 터치에 대응하는 색상의 빛을 출력하는 발광부를 구비하여 구성된다.A display system having a drawing function according to an embodiment of the present invention is a touch member that receives a user's touch, a plurality of light emitting to output a graphic corresponding to the user's touch by emitting a color that changes according to the number of touches on the touch member The light emitting cell includes a touch sensing unit for sensing a touch on the touch member and a light emitting control signal based on the counted touch count by counting the number of touches of the user based on a sensing result of the touch sensing unit. And a light emitting unit configured to output a light having a color corresponding to the user's touch by driving control by the light emission control signal.
바람직하게, 본 발명에서 상기 터치감지부는 상기 터치 부재와 접촉되어 상기 터치 부재상의 사용자 터치에 의한 정전용량 변화를 감지하는 전극 부재, 상기 전극 부재에 결합되어 상기 전극 부재에서 감지된 정전용량을 상기 제어부로 전송하는 전극 부재 고정 수단, 상기 발광부로부터 출력되는 빛이 소정 영역으로 출력될 수 있도록 가이드하는 리플렉터를 구비할 수 있다.Preferably, in the present invention, the touch sensing unit is in contact with the touch member to detect a change in capacitance caused by a user's touch on the touch member, coupled to the electrode member the capacitance detected by the electrode member the control unit Electrode member fixing means for transmitting to the light guide, and a reflector for guiding the light output from the light emitting portion to be output to a predetermined area.
바람직하게, 본 발명에서 상기 전극 부재 고정 수단은 도체로 구성되거나 도체로 도금되어진 스프링일 수 있다.Preferably, the electrode member fixing means in the present invention may be a spring consisting of a conductor or plated with a conductor.
바람직하게, 본 발명에서 상기 리플렉터는 상기 전극 부재 고정 수단의 내측에 설치되고, 상기 발광부를 에워싼 형상으로 설치되되, 상기 발광부 측이 좁고 상기 전극 부재 측이 넓은 깔대기형으로 구성될 수 있다.Preferably, in the present invention, the reflector is installed inside the electrode member fixing means, and is installed in a shape surrounding the light emitting part, the light emitting part side may be configured as a funnel type wider and the electrode member side is wider.
바람직하게, 본 발명에서 상기 발광부는 서로 다른 색을 출력하는 복수의 LED, 상기 제어부로부터 전송되는 발광제어신호를 근거로 상기 LED로의 전원공급을 스위칭하여 상기 LED들의 동작을 제어하는 LED 구동부를 구비할 수 있다.Preferably, the light emitting unit includes a plurality of LEDs for outputting different colors, the LED driving unit for controlling the operation of the LEDs by switching the power supply to the LED based on the light emission control signal transmitted from the control unit. Can be.
바람직하게, 본 발명에서 상기 제어부는 상기 터치감지부의 터치 감지에 따른 정전용량 변화량을 근거로 상기 터치 부재상의 터치를 감지하는 센서부, 및 상기 센서부로부터 전송되는 터치감지신호를 카운팅하고, 상기 카운팅 결과값에 대응하는 색상을 출력하기 위한 발광제어신호를 출력하는 카운팅부를 구비할 수 있다.Preferably, in the present invention, the control unit counts a sensor unit for detecting a touch on the touch member and a touch detection signal transmitted from the sensor unit based on the capacitance change amount according to the touch sensing of the touch sensing unit, and counting the counting unit. A counting unit may output a light emission control signal for outputting a color corresponding to the result value.
바람직하게, 본 발명에서 상기 발광셀은 복수개가 일체형으로 형성된 발광 블럭 형태로 구성되고, 각 발광 블럭은 서로 결합가능하다.Preferably, in the present invention, the light emitting cells are configured in the form of a plurality of light emitting blocks integrally formed, and each of the light emitting blocks can be combined with each other.
바람직하게, 본 발명에서 상기 발광 블럭은 전원 연결 커넥터를 통해 서로 결합될 수 있다.Preferably, in the present invention, the light emitting blocks may be coupled to each other through a power connection connector.
바람직하게, 본 발명에서 상기 터치 부재는 확산 PC(Poly Carbonate) 일 수 있다.Preferably, the touch member in the present invention may be a diffusion PC (Poly Carbonate).
본원발명은 복수의 LED 셀로 이루어진 디스플레이 시스템에 의해 사람의 터치에 의해 여러 색상으로 이루어진 그림을 그릴 수 있도록 함으로써, 사용자들의 흥미를 유발하여 오락 시설이나 교육 시설 등으로 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다. According to the present invention, a display system composed of a plurality of LED cells enables a user to draw a picture of various colors by a touch of a person, thereby inducing interest of the user and using it as an entertainment facility or an educational facility.
첨부되어진 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 그림 그리기 기능을 갖는 디스플레이 시스템에 적용되는 단일 발광 셀의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a single light emitting cell applied to a display system having a drawing function according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 발광 셀은 터치 부재인 스크린(4)의 후면에 밀착되어 스크린(4)상의 사용자 터치를 입력받는 터치 감지부(10), 발광부인 R/G/B LED(21R, 21G, 21B), LED 구동부(22) 및 제어부(24)를 구비한다. 본 발명의 실시예에서 LED 구동부(22)와 제어부(24)는 PCB(Printed Circuirt Board)상에 설계되고, 상기 PCB에 터치 감지부(10)가 고정되어 설치되는 것이 바람직하다. 또, 터치 부재인 스크린(4)은 빛의 확산과 외부의 충격으로부터 발광 셀의 보호를 위해 확산 PC(Poly Carbonate)를 사용하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 1, the light emitting cell is in close contact with a rear surface of the
터치 감지부(10)는 스크린(4)의 후면에 밀착되어 스크린(4)을 사용자가 터치하는 경우 발생하는 정전용량을 감지하는 전극 부재(3), 전극 부재(3)에 일측이 고정되고 타측은 상기 PCB에 고정되어 전극 부재(3)를 스크린(4)에 밀착시키는 전극 부재 고정 수단인 스프링(2), 스프링(2)의 내측에 설치되고 발광부(21R, 21G, 21B)를 에워싼 형상으로 설치되어 LED(21R, 21G, 21B)로부터 출력되는 빛이 다른 발광 셀의 LED로부터 출력되는 빛에 혼합되지 않으면서 전극 부재(3)를 통과하여 스크린(4)에 투영될 수 있도록 하는 빛의 경로를 제공하는 리플렉터(1)를 구비한 다. 리플렉터(1)는 PCB에 고정되어 설치되고, 전극 부재(3)측으로 갈수록 직경이 넓어지는 깔대기형으로 형성되는 것이 바람직하다.The
본 발명의 실시예에서 전극 부재(3)는 빛이 투과할 수 있는 재질(예컨대, 플라스틱 등)로 내부가 구성되고 그 외부는 빛의 투과를 방해하지 않으면서 정전용양을 감지할 수 있는 성분으로 도금하여 구성된다. In the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시예에서 스프링(2)은 탄성을 갖는 재질(예컨대, 피아노줄 등)로 내부가 구성되거나 외부가 도체로 도금되어진 탄성을 갖는 부도체로 구성되어, 전극 부재(3)에서 감지된 정전용량을 제어부(24)로 전달하는 기능을 수행한다.In the embodiment of the present invention, the
또, 본 발명의 다른 실시예에서는 스크린(4)에 전극 부재(3)를 밀착시키기 위한 전극 부재 고정 수단으로서 스프링(2)을 사용하지 않고 일측은 전극부재에 연결되고 타측은 PCB에 고정되는 바(Bar) 형상의 부재를 사용할 수도 있다.In another embodiment of the present invention, one side is connected to the electrode member and the other side is fixed to the PCB without using the
한편, 제어부(24)는 발진 회로가 구비되어 기준 정전용량을 이용하여 기준 주파수로 발진하다가 사용자의 터치에 의해 상기 정전용량이 변화되면 그로 인해 달라지는 발진 주파수를 감지하여 스크린(4)의 사용자 터치를 감지하여 터치감지신호를 출력하는 센서부(도시 생략)와 수신되는 터치감지신호를 근거로 터치 횟수를 카운팅하여 그 카운팅 결과값에 대응하는 색상을 출력하기 위한 발광제어신호를 출력하는 카운팅부(도시 생략)를 구비한다.On the other hand, the
본 발명의 실시예에서 카운팅부는 [표 1]을 참조하여 횟수별 발광제어신호를 출력하는데, [표 1]은 LED를 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 구비하여 조합가능한 색을 8가지로 예시한 것이지만, LED의 색상 수가 보다 다양해 지거나, 각 LED로 부터 출력되는 색상에 대한 제어가 좀 더 세밀하게 이루어진다면 조합가능한 색이 [표 1]에 제시된 것보다 다양해 질 수 있다.In the embodiment of the present invention, the counting unit outputs a light emission control signal for each number of times with reference to [Table 1], and [Table 1] includes a red (R), green (G), and blue (B) LEDs. Although 8 colors are illustrated, if the number of colors of LEDs is more diversified, or if the control of the color output from each LED is more detailed, the colors that can be combined may be different than those shown in [Table 1]. .
제어부(24)로부터 출력되는 발광제어신호를 근거로 LED(21R, 21G, 21B)의 구동을 제어하는 LED 구동부(22)는 도 2와 같이 구성될 수 있다.The
도 2에 도시된 바와 같이, LED 구동부(22)는 제어부(24)로부터 전송되는 발광제어신호에 의해 스위칭 상태가 결정되는 스위칭수단인 트랜지스터(TR1, TR2, TR3)를 LED 별로 구비한다.As shown in FIG. 2, the
각 트랜지스터(TR1, TR2, TR3)의 베이스는 제어부(24)와 연결되고, 컬렉터(C)는 전원 공급부와 연결되고, 이미터(E)는 저항(R1, R2, R3)을 통해 LED(21R, 21G, 21C)와 연결된다. 상기 구조에 의하면, 각 트랜지스터(TR1, TR2, TR3)의 베이스로 하이레벨 신호 "1"이 전송되면 해당 트랜지스터가 온(on) 되어 전원 공급부로부터 공급되는 동작전원이 LED로 인가되어 해당 LED가 점등된다. 이와 반대로, 각 트랜지스터(TR1, TR2, TR3)의 베이스로 로우레벨 신호 "0"이 전송되면 해당 트랜지스터가 오프(off) 되어 LED로의 전원 공급이 차단되어 해당 LED가 소등된다.The base of each transistor TR1, TR2, TR3 is connected to the
도 1에 도시된 발광 셀은 단일 PCB 보드에 복수의 발광 셀이 구성되는 발광 블럭으로 구성될 수 있다.The light emitting cell shown in FIG. 1 may be configured as a light emitting block including a plurality of light emitting cells on a single PCB board.
도 3은 발광 블럭의 구성예를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a light emitting block.
도 3에 의하면, 4 × 4 발광 셀로 각 발광 블럭(B1 - B16)이 구성되고, 발광 블럭(B1 - B16)의 조립을 통해 본 발명의 실시예와 같은 그림 그리기가 가능한 그림판이 제공될 수 있다. 발광 셀을 발광 블럭 단위로 생산하여 그림판을 설치할 수 있게 됨으로써 A/S 및 생산면에서 편의성을 높힐 수 있고, 그림판의 사이즈를 용이하게 조절할 수 있다는 이점이 있게 된다.According to FIG. 3, each of the light emitting blocks B1 to B16 may be formed of 4 × 4 light emitting cells, and a drawing board capable of drawing like the embodiment of the present invention may be provided by assembling the light emitting blocks B1 to B16. . Since the light emitting cells can be installed in units of light emitting blocks to install a paint board, convenience in terms of A / S and production can be increased, and the size of the paint board can be easily adjusted.
한편, 도 3과 같이 구성된 그림판은 도 4와 같이 설치될 수 있다.On the other hand, the paint plate configured as shown in Figure 3 may be installed as shown in FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그림판 구조물의 측면도이다.4 is a side view of a paint structure according to an embodiment of the present invention.
복수의 발광 블럭(B1, B5, B9, B13)은 전원 커넥터(31)에 의해 각각 결합되고, 발광 블럭(B1, B5, B9, B13)은 터치 감지부(10)측이 스크린(4)에 밀착된다. 또, 발광 블럭(B1, B5, B9, B13)의 후면에는 발광 블럭(B1, B5, B9, B13)과 일정 공간을 형성한 상태로 후면 프레임(32)이 설치되고, 후면 프레임(32)에 발광 블럭(B1, B5, B9, B13)을 고정시키기 위한 지지부재(33)가 발광 블럭(B1, B5, B9, B13)과 후면 프레임(32)의 사이에 설치된다. 지지부재(33)는 각 발광 블럭에 대해 적어도 1개 이상 설치되어 발광 블럭(B1, B5, B9, B13)을 후면 프레임(32)에 안정적으로 고정시킨다. 이외에도, 상기 그림판 구조물은 외관 케이스에 해당하는 저면 프레임(35), 상면 프레임(34), 및 측면 프레임(도시 생략)을 구비한다. The light emitting blocks B1, B5, B9, and B13 are coupled to each other by the
도 4에 도시된 바와 같이, 각 발광 블럭(B1)은 일정 개수의 발광 셀(4×4)로 구성되고, 각 발광 셀(C1)은 LED 구동부(22)와 제어부(24)가 탑재되고 터치 감지부(10)가 고정된 PCB(30)로 구성된다. As shown in FIG. 4, each light emitting block B1 is composed of a predetermined number of
한편, 본 발명의 실시예에서는 각 발광 블럭(B1)에 구성된 각 발광 셀(C1)의 LED 구동부(22)가 해당 발광 셀(C1)에 구성된 제어부(24)에 의해 개별적으로 동작제어되는 구조를 개시하였지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 각 발광 블럭(B1)별로 제어부를 구비하고, 상기 제어부가 해당 발광 블럭(B1)내에 구성된 모든 LED 구동부(22)의 동작을 제어하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 제어부가 8채널을 지원가능하다면 2 × 4 발광 셀로 구성된 발광 블럭에서 8개의 발광 셀에 구성된 LED 구동부를 제어할 수 있다. 다른 경우로서, 상기 제어부가 16채널을 지원가능하다면 4 × 4 발광 셀로 구성된 발광 블럭에서 16개의 발광 셀에 구성된 LED 구동부를 제어할 수 있다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, a structure in which the
상술되어진 바와 같이 구성된 그림판 구조물의 스크린상에서 사용자가 스크린을 도 5에 도시된 M1과 같이 터치하면, 스크린의 후면에 설치된 발광 셀 중에서 M1 터치를 감지한 발광 셀들(① 영역)의 제어부(24)는 사용자 터치에 따른 정전용량의 변화를 근거로 터치횟수를 카운팅하여 "100"에 해당하는 발광제어신호를 LED 구동부(22)로 전송한다. When the user touches the screen as M1 shown in FIG. 5 on the screen of the paint structure configured as described above, the
상기 발광제어신호에 해당하는 "1", "0", "0" 이 LED 구동부(22)의 트랜지스터(TR1, TR2, TR3)의 베이스로 각각 전송되면, 트랜지스터(TR1)는 온 되고 트랜지스터(TR2)와 트랜지스터(TR3)는 오프된다.When "1", "0", and "0" corresponding to the light emission control signal are transmitted to the bases of the transistors TR1, TR2, and TR3 of the
트랜지스터(TR1)가 온 됨에 따라 LED(21R)로 동작전원이 공급되어 적색 LED(21R)를 통해 적색 빛이 출력된다. 이와 같이, ① 로 표기된 영역에 속하는 발광 셀을 통해 적색 빛이 출력됨에 따라 사용자는 터치를 통해 적색 라인의 그림을 그릴 수 있게 된다.As the transistor TR1 is turned on, operating power is supplied to the
이 후, 상기 그림판 구조물의 스크린상에서 사용자가 스크린을 도 6에 도시된 M2와 같이 터치하면, M2 터치를 감지한 각 발광 셀들은 감지한 터치 횟수에 해당하는 색을 출력한다.Thereafter, when the user touches the screen as shown in FIG. 6 as M2 on the screen of the paint plate structure, each of the light emitting cells detecting the M2 touch outputs a color corresponding to the number of detected touches.
즉, M1 터치에 의해 1회 터치되어진 발광 셀 중에서 M2 터치에 의해 2회 터치된 발광 셀(②로 표기)들은 제어부(24)가 2회 터치에 해당하는 발광제어신호 "010"에 해당하는 발광제어신호를 LED 구동부(22)로 전송한다. That is, among the light emitting cells touched once by the M1 touch, the light emitting cells touched twice by the M2 touch (marked with ②) emit light corresponding to the light emission control signal “010” corresponding to the two touches by the
상기 발광제어신호에 해당하는 "0", "1", "0" 이 LED 구동부(22)의 트랜지스터(TR1, TR2, TR3)의 베이스로 각각 전송되면, 트랜지스터(TR2)는 온 되고 트랜지스터(TR1)와 트랜지스터(TR3)는 오프된다. 트랜지스터(TR2)가 온 됨에 따라 LED(21G)로 동작전원이 공급되어 녹색 LED(21G)를 통해 녹색 빛이 출력된다. When "0", "1", and "0" corresponding to the light emission control signal are transmitted to the bases of the transistors TR1, TR2, and TR3 of the
반면, M2 터치에 의해 1회 터치되어진 발광 셀(① 영역)들은 제어부로부터 출력되는 발광제어신호 "1", "0", "0" 에 의해 빨강 빛이 출력된다.On the other hand, the light emitting cells (1 area) touched once by the M2 touch output red light by the light emission control signals " 1 ", " 0 " and " 0 "
이로써, 그림판을 통해서는 1회 터치되어진 부분은 적색이 그려지고, 2회 터치되어진 부분은 녹색이 그려지게 된다.Thus, the part touched once through the paint is drawn in red, and the part touched twice is drawn in green.
상술드린 동작에 의해, 사용자가 상기 그림판의 스크린을 터치할 때마다 그 터치 횟수에 따라 각 발광 셀을 통해 출력되는 빛의 색이 다르기 때문에, 사용자는 터치 횟수를 이용하여 그림판에 자신이 원하는 그림을 그릴 수 있게 된다.By the above-described operation, since the color of light output through each light emitting cell is different according to the number of touches each time the user touches the screen of the paint board, the user uses the number of touches to display the desired picture on the paint board. You can draw.
본 발명의 실시예에서는 [표 1]에 제시된 발광제어신호에 의해 사용자가 1회 터치한 영역은 빨간색이 그려지고, 2회 터치한 영역은 녹색이 그려지고, 3회 터치한 영역은 파란색이 그려지고, 4회 내지 7회 터치한 영역에서는 각 LED의 발광색이 조합된 색이 그려지게 된다. In the embodiment of the present invention, the area touched by the user once is drawn in red, the area touched twice is drawn in green, and the area touched twice is drawn in blue by the light emission control signals shown in [Table 1]. In the region touched 4 to 7 times, colors in which the emission colors of the respective LEDs are combined are drawn.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개별 발광 셀 구성도.1 is a block diagram of an individual light emitting cell according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 LED 구동부의 세부 구성도.FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the LED driver shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 발광 셀로 구성되는 발광 블럭의 예시도.3 is an exemplary view of a light emitting block composed of light emitting cells according to an embodiment of the invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그림 그리기 기능을 갖는 디스플레이 시스템의 측면도.4 is a side view of a display system having a drawing function according to an embodiment of the present invention.
도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 터치에 따른 그림 그리기 기능을 갖는 디스플레이 시스템의 출력예를 설명하기 위한 도면.5 and 6 are views for explaining an output example of a display system having a drawing function according to a user touch according to an embodiment of the present invention.
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