JP2006215838A - セキュリティシステム - Google Patents

Abstract

【課題】
外出中の子供・老人等のセキュリティチェックおよびシステムの動作状態チェックが常時可能でかつ、被管理者の負担が最小である簡易なセキュリティシステムの構築。
【解決手段】
データ通信機能を有する携帯電話機で親機を、データ通信機能および位置特定機能を有する携帯電話機で子機を構成し、親機の指示により子機側で定期的に現在位置を特定してその結果を親機に送信し、送信された情報に基づき親機側において子機現在位置、子機移動速度等を演算しその演算結果より子機位置が許容範囲内か、子機移動速度が許容範囲内か、等を判定して子機側の異常を検知する。合わせて子機に緊急通報ボタンを設け、その押下により親機側では直接的に子機側の緊急事態を知る。
【選択図】図１

Description

本発明は、子供、老人等被管理者の外出時の安全を自宅等にいる管理者が管理し、万一異常が発生した場合はそれを正確且つ速やかに検知できるセキュリティシステムに関する。

従来ＧＰＳ受信機等の位置検知機能を有するセキュリティシステムとしては、単に被管理者側において異常事態発生および異常事態発生時の現在位置情報を管理者側に通報する、あるいは被管理者側において周期的に特定する位置情報があらかじめ設定されている許容位置範囲を超えたときその旨を管理者側に通報する程度であり、被管理者側の手を煩わせることなく被管理車側の異常事態発生を管理者側で正確に且つ速やかに検知するにはその能力はまだまだ不十分であった。

特開平８−１８０２８６公報 特開２００１−００８２６５公報 特開２００４−３５５２４３公報

本発明は、子供・老人等被管理者の外出時における異常事態、例えば誘拐、徘徊、突然の身体異常等、の発生を管理者側で早期に正確に検知することが可能であり、さらに異常事態に至らない状態でも被管理者の現状・現在地・行動、あるいは被管理者が所持する端末の動作状態等の確認も可能な、簡易で且つ有効な個人用セキュリティシステムを提供しようとするものである。

システムは、データ通信機能、音声通話機能、データ演算・処理・記憶機能、時計・タイマー機能、警報機能、表示機能を有する管理者側装置（以後親機という）と、データ通信機能、音声通話機能、位置特定機能、時計・タイマー機能、電池残量検知機能、および緊急通報機能、を有し被管理者に所持させる端末（以後子機という）から構成する。

子機は、親機からのセキュリティ動作開始指示によってセキュリティ動作状態に設定される。子機は、少なくともセキュリティ動作に設定されている間は、電源ＯＦＦも禁止される。セキュリティ動作としては、一定時間Ｔごとの現在位置の特定および特定結果データの特定時刻データとあわせての親機への送信、緊急時被管理者が子機に設けられている緊急通報ボタンの押下を行った場合直ちにそれを親機へ通報するとともに親機との音声通話を可能にする事、および子機の電池残量を周期的にチェックしてそれが一定値以下に減少した場合はその旨を親機へ通報するとともに位置特定動作およびその特定結果データの親機への送信動作の停止を行い緊急通報ボタン押下以降の動作に限定して有効にする等、である。

また、緊急通報ボタンの押下が被管理者以外の人によって行われることを防止するため、緊急通報ボタン押下時指紋照合等の本人確認を行うことも有効である。

ここで位置特定周期Ｔは、位置特定条件、例えば位置特定をＧＰＳ（Global Positioning System）で行う場合ＧＰＳ衛星が子機に搭載されたＧＰＳ受信機で位置特定が行える条件下にあること等、が満足されている場合に最低１回の位置特定が行える時間で且つ親機側が子機位置情報の送信を受けるに適当な周期、に設定する。

また現在位置特定に際して前記所定の時間Ｔ以内に位置特定が出来なかった場合はその旨を位置特定データに代えて親機に送信する。
また親機からセキュリティ動作終了指示が出された場合は子機セキュリティ動作状態を解除し子機における全てのセキュリティ動作を終了する。即ち子機のセキュリティ動作は親機からの終了指示があったとき初めて停止するものであり、子機側での勝手なセキュリティ動作の終了を禁止・排除することでそのセキュリティ性能を確保する。

一方親機に要求される動作は、管理者の操作指示による親機自身のセキュリティ状態開始・終了の設定、子機へのセキュリティ動作開始・終了指示、子機から送られてくる位置データ・位置特定時刻データの受信と記憶、前記送られてきた位置データがあらかじめ親機に設定されている子機位置許容範囲内か否かの判定および許容範囲外の場合はその旨の管理者への警報出力、送られてきた最新の位置データ・位置特定時刻データと過去の位置データ・位置特定時刻データから子機の移動方向・移動速度の算出とそれらがあらかじめ親機に設定されている移動方向許容範囲、移動速度許容範囲 Ｖmin〜Ｖmax 内か否かの判定および許容範囲外のときの管理者への警報出力、および子機からの送信が正規の時間間隔Ｔで行われているか否かのチェックおよび行われていない場合の警報出力、である。

ここで算出された移動速度が Ｖmax 以上の時には被管理者が自動車に乗せられた恐れありと、また Ｖmin 以下のときには被管理者に身体的異常が発生して動けないでいる恐れがあると想定する。

さらに、子機から送られてくる現在位置データをあらかじめ設定されている子機位置許容範囲、子機移動経路とあわせて地図上に表示することによって管理者は被管理者の移動の経過および現状を視覚的に把握することができる。

管理者が親機で緊急通報を受信した場合は被管理車側に緊急事態が発生したとして、緊急通報ボタンの押下の結果自動的に可能となる子機との音声通話を行って状況を確認し、事実緊急状態である場合は早急に警察あるいは消防署への通報等の対応処置をとる。

また、電池残量が不十分となって、被管理者が帰宅等による安全な状態になるまでの間に子機による正規な周期での現在位置特定および特定結果データの送信等が不可能になる恐れのある場合は、子機は親機にその旨の通報を行うとともに位置特定および位置特定データ等の親機への送信動作を停止し、親機への通信は緊急通報ボタン押下時の旨を親機に通報することのみ可能とする。

また上記においては、位置特定周期とデータ送信周期は同一としたが、位置特定の周期をデータ送信の周期の１／ｎにして位置特定を頻繁に行うことによって、緊急事態発生の検知を高精度に且つ迅速に行う方法もある。即ち被管理者の移動速度変化、例えば今まで歩いていたのに車に乗せられて高速に移動しだした場合、あるいは今まで歩いていたのに急に止まってしまった場合、等をすばやく検知することによってセキュリティシステムとしての効果をあげようとするものである。

但しこの場合においては被管理者の移動速度等は子機側で演算する必要がある。そのため子機の負荷が重くなるという新たな問題が発生する。

以上説明してきた本セキュリティシステムを構成する親機は既存の固定電話機あるいは携帯電話機で、子機はＧＰＳ受信機内蔵の携帯電話機で、各々内蔵するソフトウエアの一部の追加・変更によって構成することがもっとも容易な構成方法である。但しこの場合親機・子機ともセキュリティ動作中は他の電話機とのデータ通信および音声通話は停止しておく必要がある。即ち通常の固定電話或いは携帯電話の動作と、セキュリティ動作を分離する必要がある。

上記本発明によって、警備保障会社あるいはセキュリティビジネスを行うインターネットサイト等の第三者の仲介の必要の無い、簡易で安価で且つ有効な個人用セキュリティシステムを構成することができる。

子機としては、位置特定手段としてＧＰＳ(Global Positioning System)を応用したＧＰＳ機能付き携帯電話機を、また親機としては通常のデータ通信可能な固定電話機あるいは携帯電話機を用い、各々セキュリティシステム用とするためのソフトウエア変更を行う。さらにセキュリティ動作中は他の電話機からのデータ通信あるいは音声通信を排除しておく必要がある。また子機には緊急時その旨を通報するための専用の緊急通報ボタンを設ける。

本発明のシステム構成概略図を図１に、図１に示すシステム構成概略図中の親機機能ブロック図を図２に、子機機能ブロック図を図３に、また親機の演算処理フローチャートを図４に、子機演算処理フローチャートを図５に各々示す。

図１おいて、
１００は、管理者の操作による自らのセキュリティ動作開始・終了設定を行うとともに子機２００に対してセキュリティ動作開始・終了指示を行い、セキュリティ動作中子機２００から送られてくる位置データ、位置特定時刻データの受信、解析、記憶、表示、あるいは子機から緊急通報を受信した場合あるいは位置データの解析結果異常を検知した場合に警報を出力する親機、

２００は、親機１００からのセキュリティ動作開始指示のもと現在位置の特定、特定結果の送信、緊急通報ボタン２０５押下の有無の検知、緊急通報ボタン２０５押下を検知した場合の親機への緊急通報、電池残量の検知およびその結果への対応を行う子機、

２０５は、緊急時被管理者が押下して親機側の管理者に緊急事態を通報するための緊急通報ボタン、
２３０は、子機２００のＧＰＳ受信機において現在位置特定を可能にするＧＰＳ衛星群、
である。

図２において、
１０１は、親機１００全体の各種演算・制御を行う演算制御部、
１０２は、セキュリティ動作開始・終了等親機１００全体の各種操作のための入力を行う操作部、
１０３は、データ通信部であり、セキュリティ動作時は子機２００に限定してのデータ通信を行う。
１０４は、音声通話部であり、セキュリティ動作時には子機２００に限定しての音声通話を行う。

１０５は、データ記憶部であり、予め設定された子機位置許容範囲周辺地図データ、子機位置許容範囲データ、子機移動速度許容範囲データに加えて、子機２００から送られてくる位置データ、位置特定時刻データを記憶し、後刻必要に応じて出力するデータ記憶部、
１０６は、データ記憶部１０５に記憶されている子機位置許容範囲周辺地図、子機位置許容範囲データ、或いは子機から送られてきた現在位置データ、現在位置特定時刻データを地図上に表示する表示部、
１０７は、セキュリティ動作中子機２００からのデータ送信周期を監視しその周期が一定値 Ｔe（但しＴe ＞Ｔ） 以上になった場合子機２００になんらかの異常があったとする時計・タイマー部

１０８は、子機２００から緊急通報がなされた場合、子機２００から送られてくる位置データ、位置特定時刻データを用いての演算制御部１０１での演算結果、子機位置、子機移動速度に異常を検知した場合、或いは時計タイマー部１０７で異常を検知した場合、警報を出力する警報出力部、
１０９は、演算制御部１０１と、操作部１０２、データ通信部１０３、音声通話部１０４、データ記憶部１０５、表示部１０６、時計・タイマー部１０７、警報・出力部１０８の各々に接続し、演算・制御部１０１からの制御信号を各部に伝達するとともに各部間の各種データの伝送を行うバスライン、
である。

図３において、
２０１は、子機２００全体の各種演算・制御を行う演算制御部、
２０２は、子機２００全体の各種操作のための入力を行う操作部であるが、セキュリティ動作時には本操作部での子機２００操作は行われず、操作は親機１００からの指示および後述の緊急通報ボタン２０５によってのみ行われる。

２０３は、データ通信部であり、セキュリティ動作時は親機１００に限定してのデータ通信を行う。
２０４は、音声通話部であり、セキュリティ動作時は親機１００からの音声受信、および緊急通報後親機１００との音声通話のみが可能となる。

２０５は、緊急通報ボタンであり、緊急時被管理者の本ボタン押下はデータ通信部２０３経由で直ちに親機１００に通報されると同時に音声通話部２０４による親機１００との音声通話が可能となる。また本緊急通報ボタンは指紋認証による本人確認機能も有しており、そこで本人と確認された場合のみ正しい緊急通報ボタンの押下がなされたとして前記緊急対応動作がなされる。

２０６は、ＧＰＳ受信機を主体とした現在位置特定部でありセキュリティ動作時は一定周期Ｔで現在位置特定を行いその結果得られた位置データは時計・タイマー部２０７より得られる位置特定時刻データと合わせてデータ通信部２０３経由で親機１００に送信される。

２０７は、位置特定周期Ｔ計数および、位置特定部２０６での位置特定時刻を知るための時計タイマー部
、
２０８は、電池残量検知部であり、位置特定周期と同一周期Ｔで電池残量を検知し、その結果電池残量が一定値以下となった場合それを親機１００に通報するとともに、現在位置特定部２０６による位置特定動作およびデータ通信部２０３による位置特定結果の親機１００への通信を停止する。したがってこの後の子機のセキュリティ動作は緊急通報ボタン２０５押下の検知およびその親機１００への通報、子機の音声通話の可能化のみとなる。

２０９は、演算制御部２０１と、操作部２０２、データ通信部２０３、音声通話部２０４、緊急通報ボタン２０５、現在位置特定部２０６、時計・タイマー部２０７、電池残量検知部２０８の各々に接続し、演算・制御部２０１からの制御信号を各部に伝達して制御するとともに各部間の各種データ伝送を行うバスライン、
である。

図４、図２、図３において、
３０１は、本セキュリティシステムにおける親機１００のセキュリティ動作処理の開始点である。
３０２において、管理者が操作部１０２でセキュリティ動作を開始する操作をするか否かを常時監視し、開始する場合は、
３０３において、親機１００にセキュリティ動作開始を設定すると同時に、子機２００にセキュリティ開始指示信号を送信し、
３０４において、子機２００からのデータ送信周期を監視する時計・タイマー部１０７のタイマーをリセットする。

その後３０５において、子機２００からの送信があるか否かを監視し、送信がない場合、
３０６で時計・タイマー部１０７のタイマー内容をチェックし、タイマーが時間 Ｔe 以上に達していなければ３０５に戻って子機２００からの送信を待つ。タイマーが時間 Ｔe 以上に達していた場合は子機２００からの送信間隔が長すぎるとして３１４で警報を出力する。

３０５で子機２００からの送信有りを検知した場合は、
３０７でそれが緊急通報か否かをチェックし緊急通報の場合は、
３１４で警報を出力する。
３０７において緊急通報でないと判定した場合は、子機２００から送信されてきた情報は電池残量少の通報か或いは位置データ（但し位置データが得られなかった場合はその旨の通報を含む）および位置特定時刻データであるとして、
３０８で子機２００からの通報が電池残量少の通報か否かをチェックし、電池残量少である場合は位置データ等の送信はなされていないことから、
３１５でセキュリティ動作終了の有無をチェックする。

３０８でのチェック結果電池残量少の通報でない場合は、
３０９で送られてきた位置データ、位置特定時刻データ、の記憶・表示を行うとともに、
３１０で時計・タイマー部１０７のタイマーをリセットして次に位置データ等が送られてくるまでの時間の計数を開始すると同時に
、
３１１で位置データが許容範囲内か否かのチェックを行う。

３１１において、位置データはあらかじめ親機１００に設定されている子機２００の位置許容範囲内か否かをチェックし、位置許容範囲を超えている場合は、
３１４において警報を出力する。許容範囲内である場合は、
３１２において子機移動速度の演算を行い、
３１３で移動速度が許容範囲内すなわち Ｖmin 〜 Ｖmax の範囲内か否かをチェックし、範囲外である場合は
、
３１４で警報を出力する。許容速度範囲内である場合は、
３１５でセキュリティ動作終了の指示が管理者から出ているか否かをチェックし、出ていない場合は３０５に戻る。

３１５でセキュリティ動作終了の指示が出ている場合は、
３１６で親機１００にセキュリティ動作終了設定を行うと同時に、子機２００にセキュリティ動作終了指示を送信し、
３１７で親機１００のセキュリティ動作処理を終了する。

ここで移動速度は、最新の位置データＤｎと、時間Ｔ前に特定した位置データＤｎ-１からその間の距離Ｌｎを算出し、それを前記位置データＤｎ、Ｄｎ-1 の特定時刻データｔｎ、ｔn-1 の差時間Δｔ＝｜tn - tn-1｜で除して得る。Ｄｎ-1が特定できていない場合はさらにもう１周期前の現在位置データＤｎ-2、位置特定時刻データｔn-2 を用いて移動速度を求める。

また警報出力３１４の内容は、その緊急度、重要度によって、例えば、緊急通報時は緊急度１、移動速度が許容範囲外の場合は緊急度２、現在位置データが許容範囲外の場合は緊急度３、という具合に警報内容を変えることも効果的である。

図５、図３、図２において、
４０１は、本セキュリティシステムにおける子機２００のセキュリティ動作開始点である。
４０２において、親機１００からのセキュリティ動作開始指示を待つ。セキュリティ動作開始指示がなされると、
４０３で時計タイマー部２０７のタイマーのカウント値を０にリセットし、
４０４で電池残量検知を行い、
４０５で電池残量が正常か否かをチェックし、残量値が一定値以下の場合は、
４０６で電池残量少である旨を親機１００に通報する。

その後、
４０７で緊急通報ボタン２０５が正しく、即ち被管理者本人によって、押下されたか否かをチェックし、緊急通報ボタン２０５が正しく押下された場合は、
４１１で親機１００に緊急通報し、
４１２で子機２００の親機１００への音声通話を可能にし、
４１３において、親機１００からのセキュリティ動作終了の指示を待つ。

一方、４０５で電池残量が正常と判定した場合は
、
４０８で現在位置特定部２０６による位置特定を開始し、
４０９で時計・タイマー部２０７のタイマーの内容をチェックして、Ｔ未満のときは、
４１０で緊急通報ボタン２０５が正しく押下されたか否かをチェックし、押下されていない場合は、
４０９に戻って時計・タイマー部２０７のタイマー値がＴに達するのを待つ。
４１０で緊急通報ボタン２０５が正しく押下されたことを検知した場合は、
４１１の緊急通報動作に移行する。

４０９で時計・タイマー部２０７のタイマー内容がＴ以上に達したときは、
４１４で位置特定が終了しているか否かをチェックし、終了している場合は、
４１５で、特定結果の位置データ、および位置特定時の時刻データを親機１００に送信し、
４１７のセキュリティ動作確認処理に移る。

４１４で位置特定がまだ終了していないことを検知したときは、
４１６で位置データに代えて位置特定が不可だった旨を親機１００に送信し、
４１７の動作に移る。
４１７においては、親機１００からのセキュリティ動作終了の指示の有無をチェックし、セキュリティ動作終了指示が無い場合は、
４０３にもどる。またセキュリティ動作終了指示がある場合は、
４１８で子機２００のセキュリティ動作は終了する。

上記本発明によるセキュリティシステムによって、親機１００を所持する管理者側においては子機２００を所持する被管理者が緊急状態にあるか否かを緊急通報によって直接的に知ることができることに加えて、被管理者の現在位置、移動速度、子機において位置特定が正常に行われているか否か、電池残量に問題ないか等から、それら各情報を総合しての被管理者の異常をも迅速且つ的確に推測することが可能となる。

本発明によるセキュリティシステムの概略構成例、 図１に示すセキュリティシステムの概略構成例中の親機１００構成の機能ブロック図、 図１に示すセキュリティシステムの概略構成例中の子機２００構成の機能ブロック図、 図１に示すセキュリティシステムの概略構成例中の、親機１００における演算・処理例を示すフローチャート、 図１に示すセキュリティシステムの概略構成例中の、子機２００における演算・処理例を示すフローチャート、 である。

符号の説明

図１、図２、図３において、
１００：親機
２００：子機
２０５：子機に付加した緊急通報ボタン
２３０：子機におけるＧＰＳ受信機にたいして位置特定のための情報を提供するＧＰＳ衛星群

図２において、
１０１：演算・制御部
１０２：操作部
１０３：データ通信部
１０４：音声通話部
１０５：データ記憶部
１０６：表示部
１０７：時計・タイマー部
１０８：警報出力部
１０９：バスライン

図３において、
２０１：演算・制御部
２０２：操作部
２０３：データ通信部
２０４：音声通話部
２０６：現在位置特定部
２０７：時計・タイマー部
２０８：電池残量検知部
２０９：バスライン

図４において、
３０１：親機セキュリティ演算・処理開始点
３０２：セキュリティ動作開始確認処理
３０３：セキュリティ動作開始指示送信処理
３０４：タイマーリセット処理
３０５：子機からの送信有無確認処理
３０６：タイマー値 Ｔe 到達確認処理
３０７：緊急通報有無確認処理
３０８：電池残量少確認処理
３０９：位置データおよび位置特定時刻データの記憶・表示処理

３１０：タイマーリセット処理
３１１：位置データ許容範囲内確認処理
３１２：子機移動速度演算処理
３１３：子機移動速度許容範囲内確認処理
３１４：警報出力処理
３１５：セキュリティ動作終了確認処理
３１６：セキュリティ動作終了指示送信処理
３１７：親機セキュリティ演算・処理終了点

図５において、
４０１：子機セキュリティ演算・処理開始点
４０２：セキュリティ動作開始指示確認処理
４０３：タイマーリセット処理
４０４：電池残量計測処理
４０５：電池残量少確認処理
４０６：電池残量少の親機への通報処理
４０７：緊急通報ボタン押下確認処理
４０８：位置特定開始処理
４０９：タイマー値Ｔ到達確認処理

４１０：緊急通報ボタン押下確認処理
４１１：緊急通報送信処理
４１２：音声通話可能化処理
４１３：セキュリティ動作終了確認処理
４１４：位置特定終了確認処理
４１５：位置データ、位置特定時刻データ送信処理
４１６：位置特定不可送信処理
４１７：セキュリティ動作終了確認処理
４１８：子機セキュリティ演算・処理終了点
である。

Claims (14)

1. データ通信機能、データの演算・処理機能、データ記憶機能、表示機能、および警報機能を有する親機と、データ通信機能、位置特定機能、時計・タイマー機能を有する子機から構成され、子機において現在位置特定、および特定結果である位置データの前記位置特定を行った時刻データと合わせての親機への送信を周期的に行い、親機においては子機から送られてくる前記位置データ、位置特定時刻データを順次記憶するとともに前記位置データ、位置特定時刻データから子機位置、子機移動速度、子機移動方向等の算出および算出結果の妥当性の判定を行い、異常を検知した場合は警報を出力することを特徴とするセキュリティシステム。
2. 親機においてはあらかじめ子機位置許容範囲が設定されており、子機から送られてくる位置データが前記位置許容範囲を超えたとき警報を出力することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
3. 親機においてはあらかじめ子機移動経路および前記経路からの移動方向許容範囲が設定されており、子機から送られてくる位置データの移動方向が前記経路からの移動方向許容範囲を超えたとき警報を出力することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
4. 親機においてはあらかじめ子機移動速度許容範囲が設定されており、子機から送られてくる最新の位置データ・位置特定時刻データおよび記憶機能に記憶されている位置データ・位置特定時刻データから子機移動速度を算出しそれが許容範囲を超えたとき警報を出力することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
5. 親機表示機能において、子機から送られてくる位置データおよび位置特定時刻データの履歴を、位置許容範囲あるいは予定移動経路と合わせて地図上に表示することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
6. 親機にタイマー機能を付加し、子機からの送信が一定時間以上途絶えたとき警報を発することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
7. 子機において一定時間Ｔ内での位置特定が不可能なとき、その旨を位置データに代えて親機に通報することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
8. 子機に緊急通報ボタンを付加し、前記緊急通報ボタンが押下された場合はその押下が被管理者による押下か否かを指紋照合等によって確認し、本人確認が出来た場合正常に緊急通報ボタン押下がなされたとして親機に緊急通報することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
9. 子機、親機に音声通話機能を付加し、通常は子機から親機への音声通話機能は停止させ、正常に緊急通報ボタン押下がなされた場合に限ってその後の子機の親機への音声通話を可能にすることを特徴とする請求項８記載のセキュリティシステム。
10. 子機に電池残量検知機能を付加し、前記電池残量が一定値以下となった場合はその旨を親機に送信するとともに、以後は子機における位置特定動作および位置特定結果の親機への送信を停止し、緊急通報ボタン押下時の親機への緊急通報に限定して行うことを特徴とする請求項８記載のセキュリティシステム。
11. 親機を携帯電話機で、子機をＧＰＳ受信機付き等の位置特定機能付き携帯電話機で構成することを特徴とする請求項１記載のセキュリティシステム。
12. 親機を所持する管理者の操作によって、親機および子機に対して各々のセキュリティ動作開始・終了が設定されることを特徴とする請求項１１記載のセキュリティシステム。
13. セキュリティ動作中のデータ通信は、親機は子機と、子機は親機と、に限定されることを特徴とする請求項１２記載のセキュリティシステム。
14. セキュリティ動作中の音声通話は、親機・子機間に限定され且つ子機から親機へは緊急ボタン押下後に限定されることを特徴とする請求項１２記載のセキュリティシステム。
    

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