電動型車椅子管理システム
【課題】電池の残量を精度良く監視し、ユーザに知らせるとともに、電池の交換時期や、電池切れに対する救助などの一元管理や電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトなどの衝突防止をする。
【解決手段】充放電を繰り返し使用可能な様々な二次電池が電源として採用されている。ユーザ側２００の構成は、それらの充放電の状況をリアルタイムでユーザに知らせることができ、移動先で電池が放電しきった状態においてもＧＰＳ１６でサービス提供者１００が追跡しているので、現地に急行し充電済みの電池との交換や補充電をすることができる。また、ＧＰＳ１６の位置情報監視により電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトの衝突を防止する。
【解決手段】充放電を繰り返し使用可能な様々な二次電池が電源として採用されている。ユーザ側２００の構成は、それらの充放電の状況をリアルタイムでユーザに知らせることができ、移動先で電池が放電しきった状態においてもＧＰＳ１６でサービス提供者１００が追跡しているので、現地に急行し充電済みの電池との交換や補充電をすることができる。また、ＧＰＳ１６の位置情報監視により電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトの衝突を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源を備えた電動型車椅子管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動型車椅子が広く用いられているが、これらの車椅子の動力源はその大部分が電池であり、その電池は充放電の回数により序々に蓄電能力が低下してしまい、最終的には放電ができなくなる。そこで、この蓄電能力を知るために、電動型車椅子のユーザに電源の状態を教えるためのモニタリング装置が取り付けられている。具体的には電圧計、ＬＥＤの点灯数による蓄電量の表示などである。しかしながら、これら従来のモニタリング装置は端子電圧を知らせるが残存容量を把握するには精度が悪く、まだ残存容量があると表示されているのに、実際は走行などによる負荷がかかると早期に自走不能になったりしていた。
またゴルフ場で使用される電動型ゴルフカートや、工場や倉庫で荷捌きをする電動型フォークリフトなども同様の電池をエネルギー源として動き、広く様々な分野で用いられている。これらは全て電池の蓄電量により動作が左右される欠点を有している。そのため、電池の電圧の低下を精密に表示する工夫として、低電圧になってきた場合に端子電圧表示の精度と表示方法を変える工夫も知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０００−３３４３４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の充電時及び放電時の電流、電圧、温度を常時モニタリングすることで電池の残存容量を精度良く監視し、ユーザに知らせるとともに、電池の交換時期や、電池切れに対する救助などを一元管理し、電動型車椅子の電池の管理制御を（他、電動車両も含む）する。また、一元管理により得られる位置情報をもとに屋外において電動型車椅子と他の移動車両との相互の衝突を未然に防ぐ。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本願の請求項１においては、電池を電源として駆動するモータにより走行する電動型車椅子を監視し、電池切れに対するサポートを行うためのサポートシステムにおいて、前記電池の容量の変動を監視するためのデータロガーと、前記電動型車椅子の位置を監視するためのＧＰＳと、前記データロガーと前記ＧＰＳのデータを通信手段で送信される前記電池の容量と位置に関する情報を収集するためのデータサーバと、前記データサーバからの情報に応じて前記電動型車椅子のサポートの指示を前記電池の容量情報と位置指定を共にサービスセンタから発するサポート指示手段と、を備え、前記サービスセンタは前記電動型車椅子を管理サポートする関係各所へ情報を発信し、動かなくなる前に救援サポートを行うことを特徴とする電動型車椅子管理システム。
【０００６】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において前記ＧＰＳのデータを用いて、前記電動型車椅子が屋外において他の移動車両との相互の衝突を防止するための衝突防止手段を備えている。
【０００７】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２において、前記データロガーには前記サービスセンタと通話が可能な通話手段を備えている。
【０００８】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記電動型車椅子を使用するユーザにモバイル端末を介して前記サービスセンタから前記電池残量の情報や、残りの走行可能距離、ユーザの現在位置を知らせる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電池の残量を精度良く監視し、ユーザに知らせるとともに、電池の交換時期や、電池切れに対する救助などの一元管理や屋外において電動型車椅子と移動車両との相互の衝突を未然に防止もできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電動型車椅子のシステム構成図を示す。
【図２】蓄電池の充放電特性を説明するための説明図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
【実施例１】
【００１２】
図１に示すのは、本発明の第１の実施の形態を説明するための図である。
この図１において、インターネット１、携帯端末（モバイル端末）２、モバイル局３、通信器４，１３、通信サーバ５，１４、データサーバ６、電池容量監視サーバ７、現在位置監視サーバ８、警報器１０、ＣＰＵ９，指令サーバ１１、サービスセンタ１２、データロガー１５、ＧＰＳ１６、電池１７による構成が示されている。
この図１ではサービス提供者１００とユーザ側２００との間で無線通信を行い、インターネット１を介したネットワーク（インターネット）１通信が行われている。
また、ユーザ側は電池式の電動車椅子や電動カート、電動フォークリフトを想定しており携帯端末を所有している。一方サービス提供者も携帯端末２との送受信のためにモバイル局３に接続されている。さらに専用回線としてデータなどを送受信するために通信器４と通信器１３が相互通信可能に備わる。そして、インターネット１に接続可能な場合は、その環境を利用するための通信サーバ５、１４が備わる。
このような構成において、サービス提供者１００はユーザ側２００を監視している。監視の具体的内容は、ユーザ側２００が備える電池１７の容量とＧＰＳ１６による現在位置情報の２つである。ユーザ側２００は一般的な電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトを想定している。
電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトは、その動力源に鉛蓄電池やニッケル水素電池やリチウムイオン電池を含む様々な充放電を繰り返し使用が可能な二次電池が電源として採用されている。ユーザ側（電動型車椅子、電動カート、電動フォークリフト）２００の構成は、それらの充放電の時期をユーザに知らせることができ、移動先で電池が放電しきった状態においてもＧＰＳ１６でサービス提供者１００が追跡しているので、救援の作業者を現場に急行するよう指令を発し、充電済みの電池との交換や補充電することができる。
ユーザ側２００について、一般的には電池の残存容量を示す電圧計などが備わる電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトが多い。しかしながらこれらの電圧計は概ねの残量を示すものが多勢で正確な電池１７の残量を知ることは難しい。更に電池１７の特性として、充放電の回数が多くなるほど充電容量が減少するため、満充電を行っても新品時に較べ少ない充電容量しか得られず、短時間で稼働に必要な限界容量まで放電してしまう。これでは安心して使用することができず、たとえば、移動先で電動型車椅子のバッテリー切れを起こした場合においては介護者などに助けてもらうほか移動ができない。
そこで、データロガー１５を電池１７につなぎ、正確な容量の変化（残電力）を監視する。こうして測定されている容量のデータは常時あるいは間欠的に通信サーバ１４もしくは通信器１３によってサービス提供者１００へ送信される。この送信はＣＰＵ２１に予めプログラムされたソフトウェアにより実行される。このソフトウェアによりＧＰＳ１６の情報と、データロガー１５の情報をひとつの情報にまとめて、データとして作成し送信する。
サービス提供者１００はユーザ側２００からのデータを受信する。受信したデータはデータサーバ６により一時記憶される。ＣＰＵ９にてＧＰＳ情報と電池容量に分けられたデータのうち、電池容量のデータは電池容量監視サーバ７に記憶され、ＧＰＳ情報は現在地監視サーバ８に記憶される。これらの記憶はＣＰＵ９に予めインストールしたプログラムによって監視されている。
ＣＰＵ９は図２に示すように電池容量監視サーバ７からの情報を得て電池１７の監視をしており、この図２に示すのは監視の一例を示しており、新品時に近い劣化のない満充電時を１００％として、充放電のサイクル数と容量比率を示したものである。この電池１７の場合、充放電が進むにつれて容量比率が低下していくことがわかる。このため使用を継続し充放電サイクルと繰り返すと電池１７は満充電しても減少している蓄電量を放電することになり、予想より早くモータが駆動できなくなってしまう。これを防ぐため電池１７の容量比率が、例えば７０％のところで電池容量監視サーバ７からＣＰＵ９へ電池１７の残存容量に限界が近いことを知らせる。ＣＰＵ９はこれを受けて警報器１０へ信号を送る。
警報器１０はこの信号を受けると、データサーバ６と指令サーバ１１へ信号を送る。指令サーバ１１はサービスセンタ１２へ警報を送る。また警報以外にユーザ側２００の電池１７の状態やＧＰＳ１６により取得したユーザ側２００の情報もサービスセンタ１２へ送る。サービスセンタ１２はユーザ側２００を管理サポートする予め接続可能な状態にある関係各所へ情報を発信し、ユーザ側２００の電池１７の残存容量が限界に近づき、モータ１８が動かなくなる前に救援をおこなう。
また、警報器１０からの信号はデータサーバ６に入り通信サーバ５もしくはモバイル局３あるいは通信器４に警報を送り、その警報はユーザ側２００へ届く。ユーザ側２００では通信サーバ１４にて警報を受信し、ＣＰＵ２１へ伝えて警報器１９を動作させる。警報器１９はユーザが認識できる警報音やランプの点滅などである。携帯端末２に送られた警報は音声でユーザへ電池１７の電池容量が残り少ないこと、あとどれだけの距離を走れるか、サービスセンタ１２から救助指示が発信されたことを知らせる。通信機４、１３も同様である。
【実施例２】
【００１３】
ユーザ側２００の位置は屋外においてはＧＰＳ１６にて位置情報が把握できるので、位置情報が把握されている他の移動車両と接近しすぎる前に警告を発してモータ１８を止めるなどの制御、あるいは警報器１９からユーザ側２００が認識できる警報音やランプの点滅などで知らせることができる。これをもって衝突回避が実現できる。また、道案内をすることができる。さらにユーザ側２００からサービスセンタ１２へ連絡を取り、必要な情報や要求を音声で伝えることもできる。
【符号の説明】
【００１４】
１・・・インターネット
２・・・携帯端末
３・・・モバイル局
４、１３・・・通信器
５、１４・・・通信サーバ
６・・・データサーバ
７・・・電池容量監視サーバ
８・・・現在位置監視サーバ
９、２１・・・ＣＰＵ
１０、１９・・・警報器
１１・・・指令サーバ
１２・・・サービスセンタ
１５・・・データロガー
１６・・・ＧＰＳシステム
１７・・・電池
１８・・・モータ
１００・・・サービス提供者
２００・・・ユーザ側
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源を備えた電動型車椅子管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動型車椅子が広く用いられているが、これらの車椅子の動力源はその大部分が電池であり、その電池は充放電の回数により序々に蓄電能力が低下してしまい、最終的には放電ができなくなる。そこで、この蓄電能力を知るために、電動型車椅子のユーザに電源の状態を教えるためのモニタリング装置が取り付けられている。具体的には電圧計、ＬＥＤの点灯数による蓄電量の表示などである。しかしながら、これら従来のモニタリング装置は端子電圧を知らせるが残存容量を把握するには精度が悪く、まだ残存容量があると表示されているのに、実際は走行などによる負荷がかかると早期に自走不能になったりしていた。
またゴルフ場で使用される電動型ゴルフカートや、工場や倉庫で荷捌きをする電動型フォークリフトなども同様の電池をエネルギー源として動き、広く様々な分野で用いられている。これらは全て電池の蓄電量により動作が左右される欠点を有している。そのため、電池の電圧の低下を精密に表示する工夫として、低電圧になってきた場合に端子電圧表示の精度と表示方法を変える工夫も知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０００−３３４３４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の充電時及び放電時の電流、電圧、温度を常時モニタリングすることで電池の残存容量を精度良く監視し、ユーザに知らせるとともに、電池の交換時期や、電池切れに対する救助などを一元管理し、電動型車椅子の電池の管理制御を（他、電動車両も含む）する。また、一元管理により得られる位置情報をもとに屋外において電動型車椅子と他の移動車両との相互の衝突を未然に防ぐ。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本願の請求項１においては、電池を電源として駆動するモータにより走行する電動型車椅子を監視し、電池切れに対するサポートを行うためのサポートシステムにおいて、前記電池の容量の変動を監視するためのデータロガーと、前記電動型車椅子の位置を監視するためのＧＰＳと、前記データロガーと前記ＧＰＳのデータを通信手段で送信される前記電池の容量と位置に関する情報を収集するためのデータサーバと、前記データサーバからの情報に応じて前記電動型車椅子のサポートの指示を前記電池の容量情報と位置指定を共にサービスセンタから発するサポート指示手段と、を備え、前記サービスセンタは前記電動型車椅子を管理サポートする関係各所へ情報を発信し、動かなくなる前に救援サポートを行うことを特徴とする電動型車椅子管理システム。
【０００６】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において前記ＧＰＳのデータを用いて、前記電動型車椅子が屋外において他の移動車両との相互の衝突を防止するための衝突防止手段を備えている。
【０００７】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２において、前記データロガーには前記サービスセンタと通話が可能な通話手段を備えている。
【０００８】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記電動型車椅子を使用するユーザにモバイル端末を介して前記サービスセンタから前記電池残量の情報や、残りの走行可能距離、ユーザの現在位置を知らせる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電池の残量を精度良く監視し、ユーザに知らせるとともに、電池の交換時期や、電池切れに対する救助などの一元管理や屋外において電動型車椅子と移動車両との相互の衝突を未然に防止もできる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電動型車椅子のシステム構成図を示す。
【図２】蓄電池の充放電特性を説明するための説明図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
【実施例１】
【００１２】
図１に示すのは、本発明の第１の実施の形態を説明するための図である。
この図１において、インターネット１、携帯端末（モバイル端末）２、モバイル局３、通信器４，１３、通信サーバ５，１４、データサーバ６、電池容量監視サーバ７、現在位置監視サーバ８、警報器１０、ＣＰＵ９，指令サーバ１１、サービスセンタ１２、データロガー１５、ＧＰＳ１６、電池１７による構成が示されている。
この図１ではサービス提供者１００とユーザ側２００との間で無線通信を行い、インターネット１を介したネットワーク（インターネット）１通信が行われている。
また、ユーザ側は電池式の電動車椅子や電動カート、電動フォークリフトを想定しており携帯端末を所有している。一方サービス提供者も携帯端末２との送受信のためにモバイル局３に接続されている。さらに専用回線としてデータなどを送受信するために通信器４と通信器１３が相互通信可能に備わる。そして、インターネット１に接続可能な場合は、その環境を利用するための通信サーバ５、１４が備わる。
このような構成において、サービス提供者１００はユーザ側２００を監視している。監視の具体的内容は、ユーザ側２００が備える電池１７の容量とＧＰＳ１６による現在位置情報の２つである。ユーザ側２００は一般的な電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトを想定している。
電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトは、その動力源に鉛蓄電池やニッケル水素電池やリチウムイオン電池を含む様々な充放電を繰り返し使用が可能な二次電池が電源として採用されている。ユーザ側（電動型車椅子、電動カート、電動フォークリフト）２００の構成は、それらの充放電の時期をユーザに知らせることができ、移動先で電池が放電しきった状態においてもＧＰＳ１６でサービス提供者１００が追跡しているので、救援の作業者を現場に急行するよう指令を発し、充電済みの電池との交換や補充電することができる。
ユーザ側２００について、一般的には電池の残存容量を示す電圧計などが備わる電動型車椅子や電動カート、電動フォークリフトが多い。しかしながらこれらの電圧計は概ねの残量を示すものが多勢で正確な電池１７の残量を知ることは難しい。更に電池１７の特性として、充放電の回数が多くなるほど充電容量が減少するため、満充電を行っても新品時に較べ少ない充電容量しか得られず、短時間で稼働に必要な限界容量まで放電してしまう。これでは安心して使用することができず、たとえば、移動先で電動型車椅子のバッテリー切れを起こした場合においては介護者などに助けてもらうほか移動ができない。
そこで、データロガー１５を電池１７につなぎ、正確な容量の変化（残電力）を監視する。こうして測定されている容量のデータは常時あるいは間欠的に通信サーバ１４もしくは通信器１３によってサービス提供者１００へ送信される。この送信はＣＰＵ２１に予めプログラムされたソフトウェアにより実行される。このソフトウェアによりＧＰＳ１６の情報と、データロガー１５の情報をひとつの情報にまとめて、データとして作成し送信する。
サービス提供者１００はユーザ側２００からのデータを受信する。受信したデータはデータサーバ６により一時記憶される。ＣＰＵ９にてＧＰＳ情報と電池容量に分けられたデータのうち、電池容量のデータは電池容量監視サーバ７に記憶され、ＧＰＳ情報は現在地監視サーバ８に記憶される。これらの記憶はＣＰＵ９に予めインストールしたプログラムによって監視されている。
ＣＰＵ９は図２に示すように電池容量監視サーバ７からの情報を得て電池１７の監視をしており、この図２に示すのは監視の一例を示しており、新品時に近い劣化のない満充電時を１００％として、充放電のサイクル数と容量比率を示したものである。この電池１７の場合、充放電が進むにつれて容量比率が低下していくことがわかる。このため使用を継続し充放電サイクルと繰り返すと電池１７は満充電しても減少している蓄電量を放電することになり、予想より早くモータが駆動できなくなってしまう。これを防ぐため電池１７の容量比率が、例えば７０％のところで電池容量監視サーバ７からＣＰＵ９へ電池１７の残存容量に限界が近いことを知らせる。ＣＰＵ９はこれを受けて警報器１０へ信号を送る。
警報器１０はこの信号を受けると、データサーバ６と指令サーバ１１へ信号を送る。指令サーバ１１はサービスセンタ１２へ警報を送る。また警報以外にユーザ側２００の電池１７の状態やＧＰＳ１６により取得したユーザ側２００の情報もサービスセンタ１２へ送る。サービスセンタ１２はユーザ側２００を管理サポートする予め接続可能な状態にある関係各所へ情報を発信し、ユーザ側２００の電池１７の残存容量が限界に近づき、モータ１８が動かなくなる前に救援をおこなう。
また、警報器１０からの信号はデータサーバ６に入り通信サーバ５もしくはモバイル局３あるいは通信器４に警報を送り、その警報はユーザ側２００へ届く。ユーザ側２００では通信サーバ１４にて警報を受信し、ＣＰＵ２１へ伝えて警報器１９を動作させる。警報器１９はユーザが認識できる警報音やランプの点滅などである。携帯端末２に送られた警報は音声でユーザへ電池１７の電池容量が残り少ないこと、あとどれだけの距離を走れるか、サービスセンタ１２から救助指示が発信されたことを知らせる。通信機４、１３も同様である。
【実施例２】
【００１３】
ユーザ側２００の位置は屋外においてはＧＰＳ１６にて位置情報が把握できるので、位置情報が把握されている他の移動車両と接近しすぎる前に警告を発してモータ１８を止めるなどの制御、あるいは警報器１９からユーザ側２００が認識できる警報音やランプの点滅などで知らせることができる。これをもって衝突回避が実現できる。また、道案内をすることができる。さらにユーザ側２００からサービスセンタ１２へ連絡を取り、必要な情報や要求を音声で伝えることもできる。
【符号の説明】
【００１４】
１・・・インターネット
２・・・携帯端末
３・・・モバイル局
４、１３・・・通信器
５、１４・・・通信サーバ
６・・・データサーバ
７・・・電池容量監視サーバ
８・・・現在位置監視サーバ
９、２１・・・ＣＰＵ
１０、１９・・・警報器
１１・・・指令サーバ
１２・・・サービスセンタ
１５・・・データロガー
１６・・・ＧＰＳシステム
１７・・・電池
１８・・・モータ
１００・・・サービス提供者
２００・・・ユーザ側
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を電源として駆動するモータにより走行する電動型車椅子を監視し、電池切れに対するサポートを行うためのサポートシステムにおいて、
前記電池の容量の変動を監視するためのデータロガーと、
前記電動型車椅子の位置を監視するためのＧＰＳと、
前記データロガーと前記ＧＰＳのデータを通信手段で送信される前記電池の容量と位置に関する情報を収集するためのデータサーバと、
前記データサーバからの情報に応じて前記電動型車椅子のサポートの指示を前記電池の容量情報と位置指定を共にサービスセンタから発するサポート指示手段と、を備え、
前記サービスセンタは前記電動型車椅子を管理サポートする関係各所へ情報を発信し、動かなくなる前に救援サポートを行うことを特徴とする電動型車椅子管理システム。
【請求項２】
前記ＧＰＳのデータを用いて、前記電動型車椅子が位置情報が把握されている他の移動車両と衝突するのを防止するための衝突防止手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動型車椅子管理システム。
【請求項３】
前記データロガーには前記サービスセンタと通話が可能な通話手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動型車椅子管理システム。
【請求項４】
前記電動型車椅子を使用するユーザにモバイル端末を介して前記サービスセンタから前記電池残量の情報や、残りの走行可能距離、ユーザの現在位置を知らせることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動型車椅子管理システム。
【請求項１】
電池を電源として駆動するモータにより走行する電動型車椅子を監視し、電池切れに対するサポートを行うためのサポートシステムにおいて、
前記電池の容量の変動を監視するためのデータロガーと、
前記電動型車椅子の位置を監視するためのＧＰＳと、
前記データロガーと前記ＧＰＳのデータを通信手段で送信される前記電池の容量と位置に関する情報を収集するためのデータサーバと、
前記データサーバからの情報に応じて前記電動型車椅子のサポートの指示を前記電池の容量情報と位置指定を共にサービスセンタから発するサポート指示手段と、を備え、
前記サービスセンタは前記電動型車椅子を管理サポートする関係各所へ情報を発信し、動かなくなる前に救援サポートを行うことを特徴とする電動型車椅子管理システム。
【請求項２】
前記ＧＰＳのデータを用いて、前記電動型車椅子が位置情報が把握されている他の移動車両と衝突するのを防止するための衝突防止手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動型車椅子管理システム。
【請求項３】
前記データロガーには前記サービスセンタと通話が可能な通話手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の電動型車椅子管理システム。
【請求項４】
前記電動型車椅子を使用するユーザにモバイル端末を介して前記サービスセンタから前記電池残量の情報や、残りの走行可能距離、ユーザの現在位置を知らせることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動型車椅子管理システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１０９７７１（Ｐ２０１１−１０９７７１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０９５３（Ｐ２００９−２６０９５３）
【出願日】平成２１年１１月１６日（２００９．１１．１６）
【出願人】（７０９００６７１４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１６日（２００９．１１．１６）
【出願人】（７０９００６７１４）
【Ｆターム（参考）】
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