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KR100378112B1 - 무선통신을이용한자동잠금/풀림장치및방법 - Google Patents

무선통신을이용한자동잠금/풀림장치및방법 Download PDF

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KR100378112B1
KR100378112B1 KR1019950022062A KR19950022062A KR100378112B1 KR 100378112 B1 KR100378112 B1 KR 100378112B1 KR 1019950022062 A KR1019950022062 A KR 1019950022062A KR 19950022062 A KR19950022062 A KR 19950022062A KR 100378112 B1 KR100378112 B1 KR 100378112B1
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KR
South Korea
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lock
wireless
key
control code
state
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진서용
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
무선통신장치
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
무선통신기술을 이용하여 자동으로 자물쇠를 열거나 잠금
3. 발명의 해결 방법의 요지
무선자물쇠 및 무선열쇠로 구성되는 자동 잠금/풀림 장치의 제어방법이, 무선자물쇠가 휴지 상태에서 파이롯트톤을 송출하며 무선신호의 수신을 대기하는 과정과, 무선열쇠가 파이롯트톤 수신시 저장중인 록제어코드를 송출하는 과정과, 무선자물쇠가 파이롯트톤 송출과정에서 무선열쇠의 록제어코드 수신시 저장중인 록제어코드와 비교하며, 동일한 코드일 시 자물쇠의 잠금상태를 해제하고 그렇지 않으면 파이롯트톤 송출 과정으로 되돌아가는 과정과, 자물쇠의 잠금 해제시 무선자물쇠가 해당 무선열쇠와 통신 상태를 유지하며, 설정시간 동안 자물쇠의 잠금 해제상태를 유지하는 과정과, 설정시간 경과 후 자물쇠를 잠금 상태로 복귀시키고 무선열쇠로 복귀 메세지를 송출한 후 파이롯트 송출과정으로 되돌아가는 과정으로 이루어진다.
4. 발명의 중요한 용도
무선자물쇠를 원하는 위치에 설치하고 무선열쇠를 휴대한 상태에서, 무선자물쇠의 송출 범위 이내로 근접하면 자동으로 무선자물쇠의 잠김상태를 해제하고 일정 시간이 경과하면 자동으로 잠김 상태로 복귀시킬 수 있음

Description

무선통신을 이용한 자동 잠금/풀림 제어 방법
본 발명은 자동 잠금/풀림 제어 방법에 관한 것으로, 특히 풀림/잠금 제어기능을 갖는 무선자물쇠장치와 상기 무선자물쇠장치와 무선통신을 수행하는 무선열쇠장치를 구비하여 자동으로 잠금 및 풀림 기능을 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다.
현대 사회를 살아가는데 있어서 많은 기능을 이용하기 위하여 열쇠 및 자물쇠 들을 사용하게 된다. 즉, 현대인 들은 아파트 열쇠, 사무실 열쇠, 자동차 열쇠등 수없이 많은 열쇠들을 가지고 다녀야 한다. 따라서 이들 열쇠들을 지니고 다녀야 하므로 휴대가 불편하였으며, 자물쇠를 잠그거나 해제할 시 해당 열쇠를 ??기 어려운 문제점이 있었다. 위와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 전자석 또는 카드식 열쇠가 개발되고 있다. 그러나 상기 전자식 열쇠나 카드식 열쇠를 사용하는 경우에도 열쇠를 자물쇠에 접촉하여 사용하게 되므로, 자물쇠를 해제 또는 잠그기 위하며 어느 정도의 조작을 수행하여 한다.
따라서 본 발명의 목적은 무선자물쇠 및 무선열쇠을 이용하여 자동으로 자물쇠를 잠그거나 해제할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선자물쇠 및 무선열쇠로 이루어지는 잠금/풀림장치를 구비하고, 상기 무선자물쇠가 무선열쇠의 근접 유무를 확인한 후 무선 데이타 통신을 수행하여 적법한 데이타일 시 자동으로 자물쇠를 제어할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 무선자물쇠 및 무선열쇠로 구성되는 자동 잠금/풀림 장치의 제어방법이, 상기 무선자물쇠가 휴지 상태에서 파이롯트톤을 송출하며 무선신호의 수신을 대기하는 과정과, 상기 무선열쇠가 상기 파이롯트톤 수신시 저장중인 록제어코드를 송출하는 과정과, 상기 무신자물쇠가 파이롯트톤 송출과정에서 상기 무선열쇠의 록제어코드 수신시 저장중인 록제어코드와 비교하며, 동일한 코드일 시 자물쇠의 잠금상태를 해제하고 그렇지 않으면 상기 파이롯트톤 송출 과정으로 되돌아가는 과정과, 상기 자물쇠의 잠금 해제시 상기 무선자물쇠가 해당 무선열쇠와 통신 상태를 유지하며, 설정시간 동안 자물쇠의 잠금 해제상태를 유지하는 과정과, 상기 설정시간 경과 후 상기 자물쇠를 잠금 상태로 복귀시키고 상기 무선열쇠로 복귀 메세지를 송출한 후 상기 파이롯트 송출과정으로 되돌아가는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명될 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 무선자물쇠장치의 구성도로서, 자물쇠제어부11은 무선자물쇠장치의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 자물쇠제어부11은 원칩 마이크로 프로세서로서 내부에 무선자물쇠장치의 동작 제어프로그램을 저장하는 롬과 프로그램 수행 중에 발생되는 데이타를 일시 저장하는 램을 구비한다. 메모리12는 무선자믈쇠장치의 잠금을 해제하기 위한 록제어코드(secret code)를 구비한다. 여기서 상기 록제어코드는 무선열쇠의 갯수에 대응되도록 구비할 수 있으며, 또한 각 무선열쇠의 갯수에 상관없이 단일의 록제어코드로 구현할 수도 있다. 상기 메모리12는 EEPROM을 사용할 수 있다. 주파수합성부13은 상기 자물쇠제어부11의 제어하에 무선자물쇠장치의 송신 및 수신 주파수를 발생한다. 무선송신부14는 상기 자물쇠제어부11에 출력되는 제어데이타를 상기 주파수합성부14에서 출력되는 송신주파수로 변조하여 무선신호로 출력한다. 무선수신부15는 상기 주파수합성부13에서 출력하는 수신주파수에 따라 수신되는 무선신호를 복조하여 상기 자물쇠제어부11로 출력한다. 송수분리부16은 상기 무선송신부14에 출력되는 무선송신신호를 안테나를 통해 송출하고 수신되는 무선신호를 상기 무선수신부15로 출력한다. 자물쇠부17은 상기 자물쇠제어부11의 제어하에 잠금 또는 풀림 동작을 수행한다. 상기 자물쇠부17은 자물쇠 기능을 수행하는 기구부를 포함한다. 입력부18은 록제어코드등을 등록, 변경 및 해제하기 위한 입력신호를 발생하여 상기 자물쇠제어부11에 출력한다. 상기 입력부18은 키입력 수단들로 구성할 수 있다.
제2도는 본 발명에 따른 무선열쇠장치의 구성도로서, 열쇠제어부21은 무선자물쇠장치의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 열쇠제어부21은 원칩 마이크로 프로세서로서 내부에 무선자물쇠장치의 동작 제어프로그램을 저장하는 롬과 프로그램 수행 중에 발생되는 데이타를 일시 저장하는 램을 구비한다. 메모리22는 무선자물쇠장치의 잠금을 해제하기 위한 록제어코드(secret code)를 구비한다. 여기서 상기 록제어코드는 무선열쇠의 갯수에 대응되도록 구비할 수 있으며, 또한 각 무선열쇠의 갯수에 상관없이 단일의 록제어코드로 구현할 수도 있다. 상기 메모리22는 EEPROM을 사용할 수 있다. 주파수합성부23은 상기 열쇠제어부21의 제어하에 무선자물쇠장치의 송신 및 수신 주파수를 발생한다. 무선송신부24는 상기 열쇠제어부21에 출력되는 제어데이타를 상기 주파수합성부24에서 출력되는 송신주파수로 변조하여 무선신호로 출력한다. 무선수신부25는 상기 주파수합성부23에서 출력하는 수신주파수에 따라 수신되는 무선신호를 복조하여 상기 열쇠제어부21로 출력한다. 송수분리부26은 상기 무선송신부24에 출력되는 무선송신신호를 안테나를 통해 송출하고 수신되는 무선신호를 상기 무선수신부25로 출력한다. 입력부27은 록제어코드 등을 등록, 변경 및 해제하기 위한 입력신호를 발생하여 상기 열쇠제어부21에 출력한다. 상기 입력부27은 키입력 수단들로 구성할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 무선자물쇠장치 및 무선열쇠장치에시, 상기 무선자물쇠장치의 무선송신부14는 상당히 미약한 전력으로 무선송신신호를 송출하여 근접거리(약 1미터 정도)의 통달거리를 갖도록 한다. 그리고 상기 자물쇠제어부11은 자신의 존재를 알릴 수 있도록 휴지상태(idle status)에서는 항상 파이롯트신호(pilot signal)를 송출하기 위한 제어데이타를 출력한다. 그러면 상기 무선송신부14는 상기 자물쇠제어부11에서 출력되는 데이타를 변조하여 미약한 전력 레벨로 송출한다. 이때 사용되는 파이롯트신호와 변조 방법은 무선자물쇠장치 및 무선열쇠장치가 공유할 수 있어야 한다. 상기 변조방법으로는 무선자물쇠장치 및 무선열쇠장치 사이에 서로 약속된 형태의 아날로그 변조방법(FM, PM, ---) 또는 디지탈 변조방법(FSK, PSK, ---) 중 어느 것 변조 방법을 사용할 수 있다.
상기 무선자물쇠장치의 무선송신신호 송출 범위 내에 근접하게 되면 상기 무선열쇠장치는 상기 파이롯트신호를 수신하게 된다. 즉, 상기 무선수신부25는 상기 파이롯트신호를 수신하여 복조한 후 열쇠제어부21에 출력하며, 열쇠제어부21은 상기 인식가능한 파이롯트신호 패턴일 시 메모리22에 저장중인 록제이코드를 리드하여 무선송신부24로 출력한다. 그러면 상기 무선송신부24는 상기 록제어코드를 변조하여 송출한다.
이때 상기 자물쇠제어부11은 무선수신부15에서 출력되는 코드를 입력하게 되면 메모리12에 저장중인 록제어코드를 리드하여 입력된 코드들과 비교한다. 이때 비교과정에서 일치하는 록제어코드를 확인하면 자물쇠제어부11은 자물쇠부27을 제어하여 잠금 상태를 해제하며, 일치하는 록제어코드가 확인되지 않으면 무선열쇠장치와의 통신 상태를 단절하고 다시 휴지상태로 천이되어 파이롯트신호를 송출한다. 상기와 같이 일단 자물쇠부27을 제어하여 잠금 기능을 해제하게 되면 일정 시간 동안 무선열쇠장치와 통신 상태를 유지하게 되며, 설정시간 동안 잠금 기능을 해제한후 다시 잠금 기능을 세트시킨다. 여기서 상기 설정시간은 잠금 기능을 해제한 후 다시 세트하기 위한 시간으로서, 무선열쇠장치와 통신하는 상태에서 일정시간 동안 잠금 기능을 해제하기 위한 제1설정시간T1과, 무선열쇠장치와 통신이 단절된 상태에서 잠금 기능을 해제하기 위한 제2설정시간T2가 될 수 있다.
제3도는 상기 제1도와 같은 구성을 갖는 무선자물쇠장치의 동작 흐름도로서, 전원이 온된 휴지상태(idle status)에서 자물쇠제어부11은 파이롯트신호를 출력한다. 따라서 상기 자물쇠제어부11은 31단계에서 파이롯트신호를 출력하기 위한 제어데이타를 출력하며, 무선송신부14는 상기 데이타를 변조하여 파이롯트신호로 출력한다. 이때 상기 무선송신부14에서 출력되는 무선송신신호의 전력은 매우 미약한 세기로서, 따라서 상기 파이롯트신호가 전파되는 범위는 1m 전후로 한다. 이는 무선열쇠가 무선자물쇠에 아주 근접한 상태에서 무선자물쇠가 동작할 수 있도록 하기 위함이다.
상기와 같이 휴지상태에서 무선자물쇠장치는 연속하여 파이롯트신호를 송출하며, 자물쇠제어부11은 32단계에서 무선수신부15에서 수신되는 데이타가 있는가 검사한다. 이때 수신되는 데이타가 없으면 상기 31단계를 반복 수행하면서 계속 파이롯트신호를 송출한다. 그러나 상기 32단계에서 수신되는 데이타를 감지하면, 33단계에서 메모리12에서 록제어코드를 리드하여 수신된 데이타가 상기 록제어코드와 동일한가를 검사한다. 이때 수신된 데이타가 저장중인 록제어코드와 다른 경우, 역시 상기 31단계로 되돌아가 파이롯트신호를 송출 동작을 반복 수행한다.
그러나 상기 34단계에서 수신된 데이타와 저장중인 록제어코드가 동일한 값인 경우, 자물쇠제어부11은 35단계에서 자물쇠부27을 제어하여 자물쇠의 잠금 기능을 해제한다. 즉, 상기 무선자물쇠장치는 대응되는 무선열쇠장치가 일정 거리 이내로 접근한 것을 감지하면 자동으로 자물쇠의 잠금 기능을 해제한다. 이때 상기 자물쇠제어부11가 자물쇠의 잠금 기능을 해제한 후, 열쇠제어부21과 통신상태를 계속 유지한다. 상기와 같이 무선자물쇠장치와 무선열쇠장치 간에 통신 상태를 유지하고 있는 상태에서 상기 자물쇠제어부11은 37단계에서 제1설정시간T1 또는 제2설정시간T2가 경과되었는가 검사한다.
여기서 상기 제1설정시간T1은 자물쇠의 잠금 기능의 해제시간을 설정하는 시간으로, 자물쇠가 풀린 후 상기 제1설정시간T1이 경과되면 자동으로 다시 잠금 상태로 세트된다. 이때 상기 제1설정시간T1 동안 무선자??쇠장치와 무선열쇠장치는 통신 상태를 유지하고 있는 상태이다. 상기 제1설정시간T1은 필요에 따라 설정할 수 있다. 또한 상기 제2설정시간T2는 잠금 기능이 해제된 상태에서 상기 무선자물쇠장치와 무선열쇠장치의 통신 상태가 해제될 시 자물쇠의 잠금 상태를 해제하는 시간이 된다. 즉, 상기 무선자물쇠장치의 전파 범위는 매우 한정된 상태이므로, 무선열쇠장치가 무선자물쇠장치에서 상기 전파범위를 벗어나는 경우 통신이 단절된다. 이런 경우 무선자물쇠장치는 제2설정시간T2동안 대기한 후 자물쇠의 자물쇠를 다시 잠금상태로 세트한다.
따라서 상기 무선자물쇠장치는 자물쇠의 잠금 기능이 해제된 상태에서 일정시간이 경과되면 자물쇠제어부11은 37단계에서 이를 감지하고, 38단계에서 자동으로 잠금 상태로 복귀하며 무선송신부14에 복귀 메세지를 출력한 후 상기 31단계로 되돌아간다.
상기한 바와 같이 무선자물쇠장치는 휴지 상태에서 파이롯트신호를 연속하면서 무선열쇠장치의 접근에 대기하며, 인식가능한 무선열쇠장치가 일정거리 이내로 접근되면 자동으로 자물쇠의 잠금기능을 해제하고, 설정시간이 경과하면 다시 자동으로 잠금상태로 복귀하게 됨을 알 수 있다.
제4도는 본 발명에 따른 무선열쇠장치의 동작흐름도로서, 무선열쇠장치의 제어부21은 41단계에서 무선자물쇠장치와 무선신호를 통신할 수 있는 상태인가 검사하며, 통신이 가능한 상태이면 42단계로 진행하고 그렇지않으면 통신이 가능해지는 상태까지 대기한다. 이는 무선자물쇠장치에 아주 근접하여 무선열쇠장치가 아주 오래 위치되는 경우에 오동작을 방지하기 위함이다. 예를들어 책상 위에 무선자물쇠장치가 설치되고 무선열쇠장치가 책상 위에 위치되는 경우, 무선자물쇠장치와 무선열쇠장치 간에는 계속하여 통신상태를 유지하게 되어 무선자물쇠장치는 항상 자물쇠가 열려이는 상태를 유지하게 된다. 따라서 일정 횟수 이상 연속적으로 통신 상태를 유지하게 되는 경우, 상기 무선열쇠장치의 제어부21은 통신기능을 해제시킨다.
이때 상기 41단계에서 통신가능상태로 판단되면 상기 열쇠제어부21은 42단계에서 휴지상태로 천이하며, 휴지상태에서 무선열쇠장치는 무선자물쇠장치에서 송출되는 파이롯트신호가 수신되는가 검사한다. 이는 무선열쇠장치가 무선자물쇠장치의 전파범위 내로 이동되었는가 검사함을 의미한다. 상기 43단계에서 데이타가 수신되지 않으면 상기 41단계로 되돌아가 다음 상태에 대비한다. 그러나 상기 43단계에서 데이타가 수신됨을 감지하면, 상기 열쇠제어부21은 44단계에서 수신되는 무선신호가 인식가능한 베이스로 부터 송출되는 파이롯트신호인가 검사한다. 이때 인식 불가능한 신호이며, 상기 41단계로 되돌아간다.
이때 상기 44단계에서 인식가능한 패턴의 파이롯트신호이면, 열쇠제어부21은 메모리22에 저장 중인 록제어코드를 억세스하여 무선송신부24에 출력한다. 그러면 상기 무선송신부24는 상기 록제어코드를 송신형태로 변조하여 송출한다. 그리고 상기 열쇠제어부21은 상기한 바와 같이 자물쇠제어부11과 통신 상태를 유지한다. 그러면 상기한 바와 같이 무선자물쇠장치는 상기 록제어코드가 등록된 코드일 시 자동으로 자물쇠를 푼다. 이후 상기 열쇠제어부21은 통신상태를 유지하는 상태에서 상기 복귀 메세지를 수신하거나 또는 통신상태에서 통신이 단절되면 47단계에서 이를 감지하고 상기 41단계로 되돌아간다.
따라서 상기한 바와 같이 무선자물쇠장치는 휴지 상태에서 연속하여 파이롯트신호를 송출하며, 무선열쇠장치는 상기 파이롯트신호가 인식가능한 패턴 형태일 시 저장 중인 록제어코드를 송출한다. 그리고 무선자물쇠장치는 파이롯트신호를 송출하는 상태에서 록제어코드를 수신하면, 내부 저장중인 록제어코드들과 비교하며 등록된 록제어코드일 시 자동으로 자물쇠를 제어하여 잠금 상태를 해제시킨다. 즉, 무선자물쇠장치에 무선열쇠장치가 일정 거리 이내로 접근되면 무선열쇠장치는 자동으로 록제어코드를 송출하며, 이때 무선자물쇠장치는 상기 록제어코드가 등록된 코드이면 자동으로 록 기능을 해제하게 되는 것이다. 그리고 상기 무선자물쇠장치는설정시간이 경과되면 자동으로 상기 자물쇠를 다시 잠금 상태로 세트하게 된다. 따라서 사용자는 무선열쇠장치를 휴대만 하면 어떤 조작도 하지 않은 상태에서 자물쇠의 잠김 및 풀림을 제어할 수 있게된다.
제1도는 본 발명에 따른 무선자물쇠 장치의 구성을 도시하는 도면
제2도는 본 발명에 따른 무선열쇠 장치의 구성을 도시하는 도면
제3도는 본 발명에 따라 무선자물쇠장치에서 무선열쇠장치와 무선통신하여 자동으로 풀림 또는 잠금을 제어하는 과정을 도시하는 흐름도
제4도는 본 발명에 따라 무선열쇠장치에서 무선자물쇠장치와 무선통신하여 자동으로 풀림 또는 잠금을 제어하는 과정으로 도시하는 흐름도

Claims (4)

  1. 무선열쇠를 구비하는 무선자물쇠장치의 잠금/풀림 제어방법에 있어서,
    휴지 상태에서 파이롯트톤을 송출하며 무선신호의 수신을 대기하는 과정과,
    상기 대기과정에서 상기 무선열쇠에서 출력되는 록제어코드와 저장된 록제어코드와 비교하는 과정과,
    상기 비교과정에서 동밀한 코드일 시 상기 자물쇠의 잠금을 해제하고 그렇지않으면 상기 대기 과정으로 되돌아가는 과정과,
    상기 자물쇠의 잠금 해제시 해당 무선열쇠와 통신 상태를 유지하며, 설정시간 동안 자물쇠의 잠금 해제 상태를 유지하는 과정과,
    상기 설정시간 경과 후 상기 자물쇠를 잠금 상태로 복귀시키고 상기 무선열쇠로 복귀 메세지를 송출한 후 상기 파이롯트 송출과정으로 되돌아가는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 잠금/풀림 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설정시간이 상기 자물쇠가 잠금 상태가 해제된 후 사용자가 충분하게 행동할 수 있는 시간으로 설정되는 것을 특징으_로 하는 잠금/풀림 방법.
  3. 휴지상태에서 파이롯트톤을 송출하며 수신된 록제어코드가 저장중인 록제어코드와 동일할 시 자물쇠의 잠금 상태를 자동 해제하는 무선자물쇠와 무선 통신을수행하여 자동으로 자물쇠의 잠금/풀림 동작을 수행하는 무선열쇠의 제어방법에 있어서,
    휴지 상태에서 상기 파이롯트톤 수신시 인식 가능한 무선자물쇠인가 검사하는 과정과,
    상기 검사과정에서 인식가능한 무선자물쇠일 시 저장중인 록제어코드를 송출하며 그렇지 않으면 상기 휴지상태로 되돌아가는 과정과,
    상기 록제어코드 송출 후 해당 무선자물쇠와 통신 상태를 유지하며, 상기 무선자물쇠로 부터 잠금 복귀 메세지 수신시 상기 휴지 상태로 되돌아가는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 잠금/풀림 제어방법.
  4. 무선자물쇠 및 무선열쇠로 구성되는 자동 잠금/풀림 장치의 제어방법에 있어서,
    상기 무선자물쇠가 휴지 상태에서 파이롯트톤을 송출하며 무선신호의 수신을 대기하는 과정과,
    상기 무선열쇠가 상기 파이롯트톤 수신시 저장중인 록제어코드를 송출하는 과정과,
    상기 무선자물쇠가 상기 무선열쇠의 록제어코드 수신시 저장중인 록제어코드와 비교하며, 상기 비교결과 동일한 코드일 시 자물쇠의 잠금상태를 해제하고 그렇지 않으면 상기 파이롯트톤 송출 과정으로 되돌아가는 과정과,
    상기 자물쇠의 잠금 해제시 상기 무선자물쇠가 해당 무선열쇠와 통신 상태를유지하며, 설정시간 동안 자물쇠의 잠금 해제 상태를 유지하는 과정과,
    상기 설정시간 경과 후 상기 자물쇠를 잠금 상태로 복귀시키고 상기 무선열쇠로 복귀 메세지를 송출한 후 상기 파이롯트 송출과정으로 되돌아가는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 잠금/풀림 제어방법.
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