(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動芝生トリマー（１００）であって、ケース（１０１）と、バッテリーパック（１０２）と、制御装置（１０３）と、駆動装置（１３０）と、踏みつけ装置（１４０）とを含み、
前記バッテリーパック（１０２）は、前記ケース（１０１）に配置され、前記駆動装置（１３０）に電力を供給するように構成されており、
前記制御装置（１０３）は、前記駆動装置（１３０）に接続されて前記駆動装置（１３０）を制御し、
前記駆動装置（１３０）は、自動芝生トリマー（１００）を駆動して芝生上で自動的に移動させるように構成されており、
自動芝生トリマー（１００）が芝生上で移動するとき、芝生の草が前記踏みつけ装置（１４０）によって踏みつけられるようになっており、
前記駆動装置（１３０）は、少なくとも２つの歩行脚（１３５）を備え、前記駆動装置（１３０）は、前記少なくとも２つの歩行脚（１３５）が芝生上を交互に動くように歩行脚を駆動するように構成されており、前記踏みつけ装置（１４０）は、前記少なくとも２本の歩行脚（１３５）に取り付けられた押圧板（１４６）である、
ことを特徴とする自動芝生トリマー（１００）。
【請求項２】
自動芝生トリマー（１００）は、芝生の草の高さを検出するための高さセンサ（１０９）をさらに含み、前記高さセンサ（１０９）は、前記制御装置（１０３）に接続されており、高さ閾値が予め前記制御装置（１０３）に設定されており、前記高さセンサ（１０９）によって検出された芝生の草の高さが前記高さ閾値よりも大きい場合、前記制御装置（１０３）は、自動芝生トリマー（１００）の自動トリミング機能を作動させることを特徴とする請求項１に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項３】
自動芝生トリマー（１００）は、カメラ（１１１）をさらに含み、前記カメラ（１１１）は、芝生の周辺環境をスキャンして自動的な測位を行うために２Ｄマップを構築するように構成されており、自動芝生トリマー（１００）は、前記２Ｄマップに基づいて芝生全体の草を踏みつけることを特徴とする請求項１に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項４】
前記カメラ（１１１）は、３６０°パノラマカメラであり、このパノラマカメラ（１１１）により３６０°のカメラシステムが構築されていることを特徴とする請求項３に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項５】
自動芝生トリマー（１００）は、測距センサ（１１２）をさらに含み、前記測距センサ（１１２）は、前記制御装置（１０３）に接続され、前記測距センサ（１１２）は、前記ケース（１０１）の周辺環境にある障害物の情報を検出するように構成されており、前記制御装置（１０３）は、前記測距センサ（１１２）の検出結果に基づいて、自動芝生トリマー（１００）を障害物から遠ざけて芝生上を移動させるように、自動芝生トリマー（１００）を制御することを特徴とする請求項１に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項６】
前記測距センサ（１１２）は複数であり、複数の前記測距センサ（１１２）は、前記ケース（１０１）の外面全体に分布していることを特徴とする請求項５に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項７】
自動芝生トリマー（１００）は、測位装置（１１３）および無線通信モジュール（１１４）をさらに含み、前記測位装置（１１３）は、自動芝生トリマー（１００）の位置情報を取得するように構成されており、前記無線通信モジュール（１１４）は、自動芝生トリマー（１００）の位置情報とカメラ（１１１）によって捕捉された画像情報とを電子機器（２００）に送信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項８】
芝生上のごみを掃除するために、前記ケース（１０１）の下に真空掃除装置（１１６）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項９】
自動芝生トリマー（１００）は、前記ケース（１０１）の外面に設けられたソーラーパネル（１１７）をさらに含み、前記ソーラーパネル（１１７）は、前記バッテリーパック（１０２）と電気的に接続され、前記バッテリーパック（１０２）を充電するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項１０】
自動芝生トリマー（１００）は、インダクタンス検出センサ（１２１）をさらに含み、前記インダクタンス検出センサ（１２１）は、前記制御装置（１０３）に接続され、芝生に設置された電子フェンス（３０１）を検出するように構成され、前記制御装置（１０３）は、前記インダクタンス検出センサ（１２１）の検出結果に基づいて、前記電子フェンス（３０１）で画定された領域の中で踏みつけ動作を実行するように、自動芝生トリマー（１００）を制御することを特徴とする請求項１に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項１１】
前記インダクタンス検出センサ（１２１）は、前記ケース（１０１）の両側に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の自動芝生トリマー。
【請求項１２】
前記ケース（１０１）には、前記バッテリーパック（１０２）と電気的に接続された充電ポート（１２２）が設けられ、充電ステーション（３０２）が、自動芝生トリマー（１００）を充電するために、前記電子フェンス（３０１）に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の自動芝生トリマー（１００）。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の自動芝生トリマー（１００）を用いる自動芝生トリミング方法であって、
自動芝生トリマー（１００）に装備された高さセンサ（１０９）を使用して、芝生の草の高さを検出することと、
を含み、
前記高さセンサ（１０９）によって検出された芝生の草の高さが予め設定された高さより高い場合、前記高さセンサ（１０９）は制御装置（１０３）に信号を送信し、制御装置（１０３）は、送信されてきた信号に基づいて、自動芝生トリマー（１００）を制御して、自動トリミング機能を作動させ、駆動装置（１３０）は、自動芝生トリマー（１００）を駆動して芝生上で自動的に移動させ、この移動によって芝生の草を踏みつけ装置（１４０）で踏みつけることを特徴とする自動芝生トリミング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年９月２８日に出願された中国特許出願第２０１７１０９０１４９７．８号に基づいており、その優先権を主張する。上記で特定された出願の全開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本特許出願は、芝生をトリミングするためのツールに関し、特に、自動芝生トリマーおよび自動芝生トリミング方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
芝生のトリミングでは、人々はよく芝生トリマーを使用する。芝生の美しさと装飾品質を向上させるために、必要な長さに応じて草を刈り取る必要がある。しかし、従来の芝生トリマーには、芝刈り作業時の大きな騒音、刈り取られた草の除去作業の大変さなど、いくつかの固有問題がある。
【０００４】
この問題に対して、発明者は偶然に、長期間にわたって芝生が車のタイヤに踏みつけられた後、草が死なないだけでなく、適切な装飾的な長さの範囲にとどまることを発見した。この発見によって、本発明における技術的解決策が得られている。
【発明の概要】
【０００５】
上記に鑑みて、大きな騒音、刈り取られた草の除去などの大変さを解消できる自動芝生トリマーおよび自動芝生トリミング方法を提供する必要がある。
【０００６】
本発明の一実施形態は、ケースと、バッテリーパックと、制御装置と、駆動装置と、踏みつけ装置とを含む自動芝生トリマーを提供している。バッテリーパックは、ケースに収納され、駆動装置に電力を供給するように構成されている。制御装置は、駆動装置を制御するために駆動装置に接続されており、この駆動装置は、自動芝生トリマーを駆動して芝生上で自動的に移動させるように構成されている。自動芝生トリマーが芝生上を移動すると、芝生の草が踏みつけ装置によって踏みつけられる。
【０００７】
本発明の一実施形態は、さらに自動芝生トリミング方法を提供しており、この方法は、
自動芝生トリマーを提供することと、
自動芝生トリマーに装備された高さセンサを使用して、芝生の草の高さを検出することと、
を含み、
高さセンサによって検出された芝生の草の高さが所定の高さより高い場合、高さセンサは制御装置に信号を送信し、制御装置は、送信されてきた信号に応じ、自動芝生トリマーを制御して、自動トリミング機能を作動させる。駆動装置は、自動芝生トリマーを駆動し、芝生上で自動的に移動させる。自動芝生トリマーが芝生上を移動するとき、芝生の草が踏みつけ装置によって踏みつけられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態により提供された自動芝生トリマーおよび自動芝生トリミング方法によれば、芝生の草は一定の高さに保たれ、規則的な踏みつけによって芝生の美しさおよび装飾性が得られ、従来の芝生トリマーによる大きな騒音、刈り取られた草の除去作業の大変さを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による自動芝生トリマーの正面概略図である。
【図２】図１に示す自動芝生トリマーの側面概略図である。
【図３】サイドプレートの一部を取り外した図２の自動芝生トリマーを示す図である。
【図４】図２に示す自動芝生トリマーの上面概略図である。
【図５】本発明の実施形態による自動芝生トリマーを示す制御系ブロック図である。
【図６】自動芝生トリマーが芝生上で踏みつけ作業を実行していることを示す概略図である。
【図７】本発明における別の実施形態による自動芝生トリマーの等角図である。
【図８】本発明における更なる実施形態による自動芝生トリマーの等角図である。
【図９】本発明における更なる実施形態による自動芝生トリマーの等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の目的、特徴、および利点をより明らかにするために、添付の図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図５を参照すると、本発明の一実施形態では、自動芝生トリマー１００が提供されている。自動芝生トリマー１００は、ケース１０１と、バッテリーパック１０２と、制御装置１０３と、駆動装置１３０と、踏みつけ装置１４０とを含む。
【００１２】
バッテリーパック１０２は、ケース１０１内に配置されており、バッテリーパック１０２の数は、１つでも複数でもよい。バッテリーパック１０２は、駆動装置１３０に接続され、駆動装置１３０に電力を供給する。制御装置１０３は、駆動装置１３０を制御するために駆動装置１３０に接続されている。駆動装置１３０は、自動芝生トリマー１００の芝生上での自動移動が可能なように自動芝生トリマー１００を駆動するために構成されている。自動芝生トリマー１００が芝生上を移動するときに芝生の草は、踏みつけ装置１４０によって踏みつけられる。
【００１３】
本実施形態において、駆動装置１３０は、駆動モーター１３１と、駆動輪１３２とを含む。制御装置１０３は、駆動モーター１３１に接続されている。駆動モーター１３１は、駆動輪１３２に接続されており、駆動輪１３２を回転駆動させるように構成されている。踏みつけ装置１４０は、従動踏み輪１４１で構成されている。従動踏み輪１４１は、駆動輪１３２の駆動下で芝生上を転がる。芝生上を移動するように駆動輪１３２が自動芝生トリマー１００を駆動するとき、従動踏み輪１４１は、駆動輪１３２の駆動下で転がり、芝生の草を踏みつける。
【００１４】
本実施形態では、駆動輪１３２が後輪として設けられ、従動踏み輪１４１が前輪として設けられている。駆動輪１３２の数は２つであり、各駆動輪１３２は、駆動モーター１３１によって対応して駆動される。駆動輪１３２は、ステアリングホイールとしても機能する。駆動輪１３２は、膨張式ホイール、中実ホイール、またはクローラーホイールであってもよい。
【００１５】
自動芝生トリマー１００が芝生上を移動すると、両側の駆動モーター１３１は同じ方向に同じ速度で回転することができる。自動芝生トリマー１００は方向を変換する必要があった場合、そのままの場所にて向きを変えるか、まがって回転することもできる。そのままの場所にて向きを変えるとき、一方側の駆動モーター１３１と他方側の駆動モーター１３１は同じ速度で異なる方向に回転する。まがって回転するとき、一方側の駆動モーター１３１は回転を停止し、または低速で回転するが、他方の駆動モーター１３１は高速で回転する。
【００１６】
本実施形態において、従動踏み輪１４１は取り外し可能である。すなわち、従動踏み輪１４１は、ケース１０１に取り外し可能に取り付けられており、ユーザは、芝生の草の種類に応じて異なる重量または異なる種類の踏み輪を選択できるようになっている。
【００１７】
本実施形態では、従動踏み輪１４１は、シャフト１４２に取り付けられている。ケース１０１の前面は、２つのブラケット１４３で固定されている。シャフト１４２の両端は、それぞれ２つのブラケット１４３に回転可能に取り付けられており、これにより、シャフト１４２と従動踏み輪１４１が共に２つのブラケット１４３に対して回転できるようになっている。
【００１８】
本実施形態によると、自動芝生トリマー１００は、芝生の草の高さを検出するための高さセンサ１０９をさらに含む。例えば、高さセンサ１０９は、ケース１０１の前面に設置されている。この高さセンサ１０９は、制御装置１０３に接続されており、芝生の草の高さ閾値は、例えば１０ｃｍに設定することができる。この高さ閾値は、制御装置１０３に予め設定されており、高さセンサ１０９は、その検出結果を制御装置１０３に送信する。高さセンサ１０９によって検出された芝生の草の高さが高さ閾値よりも大きい場合、制御装置１０３は自動芝生トリマー１００を制御してその自動トリミング機能を作動させる。したがって、自動芝生トリマー１００は、芝生の草の検出された高さに応じて、そのトリミング機能を自動的に作動させることができる。芝生を定期的に踏みつけることで、芝生の草は一定の高さに保たれ、芝生の美しさと装飾性を実現すると共に、芝刈り時の大きな騒音、刈り取った草を掃除する作業の大変さなどの従来芝生トリマーの欠点を克服することができる。すなわち、従来の芝生トリマーを使用して草を刈る作業は、草を踏みつける本発明での作業によって、代えられるようになる。
【００１９】
春と夏のトリミングの頻度は高く、秋と冬のトリミングの頻度は低い。例えば、春と夏のトリミングの頻度は月に４回、秋と冬のトリミングの頻度は月に２回である。踏みつけ作業は一定の期間続くため、１回のトリミングはそれぞれ２〜３日間続き、草は毎日２回踏みつけられる。
【００２０】
本実施形態において、自動芝生トリマー１００は、カメラ１１１をさらに含む。例えば、カメラ１１１は、ケース１０１の正面に設けられる。カメラ１１１は、３６０°パノラマカメラであってもよい。したがって、パノラマカメラ１１１を使用して３６０°のカメラシステムを構築することができる。芝生の周辺環境をスキャンすることにより、自動測位を行うための２Ｄマップを構築することもできる。つまり、ＶＳＬＡＭテクノロジー（ｖｉｓｕａｌ  ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ）を使用して、視覚システムを用いた自動測位と地図構築を実現することができる。２Ｄマップは、制御装置１０３に格納され、芝生全体の草は、２Ｄマップに基づいて踏みつけられる。なお、草を踏みつけている間の経路は、直線往復運動であり得る。
【００２１】
本実施形態において、自動芝生トリマー１００は、測距センサ１１２をさらに含む。測距センサ１１２は、制御装置１０３に接続されている。この測距センサ１１２は、自動芝生トリマー１００が芝生の上を移動するとき、ケース１０１の周囲環境における障害物の情報を検出するように構成されている。制御装置１０３は、測距センサ１１２の検出結果に応じて、自動芝生トリマー１００を制御し、障害物を避けて芝生上を移動させる。ここで測距センサ１１２は複数であってもよく、複数の測距センサ１１２はケース１０１の外面全体に分布されている。詳しくは、測距センサ１１２は、赤外線測距センサ、超音波測距センサ、レーザ測距センサ、およびレーダ測距から選択することができる。
【００２２】
本実施形態では、自動芝生トリマー１００は、測位装置１１３、無線通信モジュール１１４、および警報装置１１５をさらに含む。測位装置１１３は、自動芝生トリマー１００の位置情報を取得するように構成されている。測位装置１１３は、全地球測位システム（ＧＰＳ）または北斗衛星測位システムであり得る。ケース１０１は、測位装置１１３を介してリアルタイムで位置決めすることができる。測位装置１１３により得られた自動芝生トリマー１００の現在位置が予め設定された範囲を超えると、制御装置１０３は警告のために警報装置１１５を作動させ、無線通信モジュール１１４は、自動芝生トリマー１００の現在位置情報と、カメラ１１１によって捕捉された画像情報とを電子機器２００に送信する。これにより、ユーザは自動芝生トリマー１００の現在位置を理解することができ、自動芝生トリマー１００が盗まれた場合でもこれを追跡することが容易になる。ここで、電子機器２００は、スマートフォン、スマートウォッチ、またはタブレットコンピュータでもよく、監視プラットフォーム上にセットアップされたサーバーでもよい。
【００２３】
自動芝生トリマー１００が屋外の人によって故意に破壊されると、制御装置１０３は警報のために警報装置１１５を作動させ、無線通信モジュール１１４は、カメラ１１１によって捕捉された画像情報をユーザの電子装置に送信する。これによって、破壊者を簡単に見つけることができる。
【００２４】
さらに、カメラ１１１によって捕捉された画像情報は、無線通信モジュール１１４を介してユーザの電子機器２００に送信されることで、ユーザは自動芝生トリマー１００の踏み付け作業の進捗状況を把握することも可能となる。
【００２５】
本実施形態では、自動芝生トリマー１００のケース１０１の下に、小さな石や小さなごみなどの芝生上のごみを掃除するための真空掃除機１１６が設けられている。
【００２６】
本実施形態において、自動芝生トリマー１００は、ソーラーパネル１１７をさらに含む。ソーラーパネル１１７は、ケース１０１の外面（例えば、側面および上面）に設けられる。このソーラーパネル１１７は、バッテリーパック１０２に電気的に接続されているので、このバッテリーパック１０２は、ソーラーパネル１１７によって充電可能になっている。なお、自動芝生トリマー１００の使用頻度は高くないため、自動芝生トリマー１００を駆動するために太陽エネルギーを収集して保存することもできる。
【００２７】
図５、図６に示すように、ユーザは、踏みつけられる必要のある芝生に電子フェンス３０１を設置することができる。自動芝生トリマー１００は、インダクタンス検出センサ１２１をさらに備える。インダクタンス検出センサ１２１は、制御装置１０３に接続されており、このようなインダクタンス検出センサ１２１は、ケース１０１の両側に設けることもできる（図２参照）。
インダクタンス検出センサ１２１は、電子フェンス３０１を検出し、踏みつけ動作中に自動芝生トリマー１００の境界として認識することができる。制御装置１０３は、インダクタンス検出センサ１２１の検出結果に応じて、自動芝生トリマー１００を制御し、電子フェンス３０１で画定される領域で踏みつけ動作を行わせる。
【００２８】
本実施形態では、ケース１０１には、バッテリーパック１０２と電気的に接続された充電ポート１２２が設けられている。自動芝生トリマー１００を充電するために、充電ステーション３０２が電子フェンス３０１に設けられている。自動芝生トリマー１００が電力不足に遭遇し、若しくは踏みつけ作業を完了すると、自動芝生トリマー１００の制御装置１０３は、インダクタンス検出センサ１２１を使用して電子フェンス３０１を検出および追跡する。これにより、自動芝生トリマー１００は、充電のために充電ステーション３０２へ自動的に戻る。
【００２９】
図７を参照すると、本発明の他の実施形態によって提供される自動芝生トリマー１００において、駆動装置１３０は、駆動モーター１３１とクローラーホイール１３３とを含む。制御装置１０３は、駆動モーター１３１に接続されている。この駆動モーター１３１は、クローラーホイール１３３を回転駆動するように構成されている。踏みつけ装置１４０は、クローラーホイール１３３に取り付けられたクローラー１４５である。この実施形態では、自動芝生トリマー１００はクローラーを使用して移動する。クローラー１４５の広い接地面積は、草を踏みつける面積を確保することができ、あらゆる種類の複雑な道路、障害物を避けてスムーズに通過することができる。この実施形態における他の構造および動作原理については、上述した第１実施例を参照すればよく、説明を簡潔化するために、ここでの重複な説明を省略する。
【００３０】
図８〜９を参照すると、本出願のさらなる実施形態によって提供される自動芝生トリマー１００では、駆動装置１３０は少なくとも２つの歩行脚１３５を含む。駆動装置１３０は、少なくとも２つの歩行脚１３５を交互に移動させるように駆動する構成を有する。踏みつけ装置１４０は、少なくとも２つの歩行脚１３５に取り付けられた押圧板１４６である。図８は２本の歩行脚１３５を示し、図９は、４本の歩行脚１３５を示しているが、本発明は、これらに限定されるわけではない。歩行脚１３５の数は、２、３、４、またはそれ以上であってもよい。複数の歩行脚１３５の交互の動きを実現するために、異なる駆動装置を使用することができる。例えば、駆動装置１３０は、ステッピング駆動モーターとコネクティングロッド機構をさらに含むことができる。ステッピングモーターとコネクティングロッド機構を使用して歩行脚１３５を制御することにより、歩行脚１３５は上下に移動でき、交互に前方に移動できる。本実施形態において、自動芝生トリマー１００は、人型ロボットの外観を有するが、これに限定されるわけではない。駆動装置１３０が自動芝生トリマー１００の歩行脚１３５を駆動して芝生上を交互に移動させると、歩行脚１３５の底部にある押圧板１４６が芝生の草を踏みつける。押圧板１４６の大きな接地面積は、草を踏みつける面積を確保し、あらゆる種類の複雑な道路、障害物を避けて通過させることができる。この実施形態における他の構造および動作原理については、上述した第１実施例を参照すればよく、説明を簡潔化するために、ここでの重複な説明を省略する。
【００３１】
さらに、本発明の実施形態は、自動芝生トリミング方法を提供している。この方法は、
上記の自動芝生トリマー１００を提供することと、
自動芝生トリマー１００に設けられた高さセンサ１０９を使用して、芝生の草の高さを検出すること、
を含む。
高さセンサ１０９によって検出された芝生の草の高さが予め設定された高さより高い場合、高さセンサ１０９は、制御装置１０３に信号を送り、制御装置１０３は、上記の信号に応じて、自動芝生トリマー１００を制御し、その自動トリミング機能を作動させ、駆動装置１３０は、自動芝生トリマー１００を芝生上で自動的に移動させるように自動芝生トリマー１００を駆動し、自動芝生トリマー１００が芝生上を移動する際に芝生の草は、踏みつけ装置１４０によって踏みつけられる。したがって、定期的な踏みつけ作業の後、芝生の草を一定の高さに保ち、芝生の美しさと装飾性を実現し、従来の芝生トリマーに伴う大きなノイズ、刈り取られた草の掃除の大変さなどの欠点を克服することができる。
【００３２】
上記は、本出願の実施形態に過ぎず、本発明に対する制限と見なされるべきではない。本発明は上記の実施形態で開示されたが、本発明を限定することを意図するものではない。また、本発明に対する変形および改良が当業者にとって可能であることに留意されたい。したがって、本出願の権利範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の実施形態による自動芝生トリマーおよび自動芝生トリミング方法を用いれば、芝生の草は一定の高さに保たれ、規則的な踏みつけによって芝生の美しさと装飾性を実現することができる。また、従来の芝生トリマーに伴う大きなノイズ、刈り取られた草の掃除の大変さなどの欠点を克服することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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