JP2008243556A - 照明システム - Google Patents

Abstract

【課題】明るさセンサが窓からの外光を検出する場合であっても、所望の光量で被照射体を照射することができる照明システムを提供する。
【解決手段】照明システム１は、被照射体３に光を照射する照明器具４ａ乃至照明器具４ｃと、室内２や被照射体３によって反射させられた反射光５を受光することに応じて検出信号を出力する明るさセンサ６ａ乃至明るさセンサ６ｃと、検出信号に基づいて照明器具４ａ乃至照明器具４ｃの光量を調光する調光信号を出力する制御部９を備える。制御部９は、室内２外からの外光１１の影響を最も受けていない明るさセンサ６ｃを特定し、明るさセンサ６ｃの出力した検出信号に基づいて全ての照明器具４ａ乃至照明器具４ｃの光量を調光する。これにより、照明システム１は、明るさセンサ６ａ乃至明るさセンサ６ｃが外光１１を受光しているときであっても、最適な光量で被照射体３を照射することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、明るさセンサ及び調光可能な照明器具を備えた照明システムに関する。

従来の照明システムは、周囲の明るさを検出する明るさセンサと、光量を調節することによって調光可能な照明器具を備え、明るさセンサが検出した明るさに応じた光量で照明器具を点灯させる。これにより、照明器具が必要以上の光量で点灯することがなくなるため、無駄な電力を抑えることが可能となる。また、事務所や工場などにおいて、消費電力を抑えつつ、広範囲を明るくすることができる照明システムが用いられている。

そこで、例えば、特許文献１に示されるように、照明システムが、１つの明るさセンサと複数の照明器具を備える構成が知られている。また、特許文献２に示されるように、複数の照明器具を備える照明システムが、照明器具ごとに光量を変化させて点灯させる構成が知られている。また、特許文献３には、複数の照明器具を備える照明システムが、照明器具ごとに光量を変化させる分散制御と、全ての照明器具の光量を一括して変化させる集中制御とを行うことができる技術が開示されている。さらに、特許文献４に示されるように、照明システムが、複数の明るさセンサと、複数の照明器具と、システム全体を制御する制御部とを備え、各照明器具の光量を調光レベルに換算し、最も高い調光レベルと最も低い調光レベルの差が所定の値より小さくなるように各照明器具を制御する照明器具用制御部をさらに備えた構成が示されている。

しかしながら、特許文献１に示される技術においては、明るさセンサが、窓からの外光を検出することによって、全ての照明器具の光量が減少するという問題が生じていた。また、特許文献２に示される技術においては、照明システムは、外光が照明器具によって照射されるべき被照射体を照射していない場合であっても、明るさセンサが窓からの外光を検出することに応じて、一部の照明器具の光量を減少させる制御を行うため、被照射体が所望の光量で照明器具に照射されないという問題が生じていた。また、特許文献３に示される技術においては、照明システムが、分散制御又は集中制御のいずれの制御方法で照明器具を制御した場合であっても、外光の影響を受けることによって、被照射体が所望の光量で照明器具に照射されないという問題が生じていた。さらに、特許文献４に示される技術においては、照明システムは、明るさセンサが外光を検出した場合、各照明器具が照射する光量のばらつきを抑えることはできるが、被照射体が所望の光量で照明器具に照射されないという問題が生じていた。また、特許文献４に示される照明システムは、複数の制御部を備えることから、構造が複雑になるという問題が生じていた。
特開２００１−１１８６８６号公報 特開２００２−３３４７９４号公報 特開２００３−０４５６７８号公報 特開２００６−０８５９３４号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、明るさセンサが窓からの外光を検出している場合であっても、照明器具が最適な光量で被照射体を照射することができる照明システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、被照射体からの反射光を検出し、検出した反射光の強さに応じた検出信号を出力する明るさセンサと、被照射体に照射する光量を調整することによって調光可能な照明器具と、明るさセンサに接続された検出信号線を介して検出信号が入力され、検出信号に基づいて照明器具を調光する調光信号を生成し、照明器具に接続された調光信号線を介して照明器具に調光信号を出力することによって照明器具の光量を制御する制御部と、を備え、明るさセンサと照明器具は複数組あって、それぞれの組が照明系統を構成して成る照明システムにおいて、制御部は、予め設定された時間帯であるか否かを判定する時間帯判定手段を備え、照明系統毎に、所定時間内に照明器具が照射する光量の最小値と最大値との差を光量変化幅として算出し、時間帯判定手段により、予め定められた時間帯であると判定されたとき、光量変化幅が最も小さい照明器具が属する照明系統の明るさセンサが検出した検出信号に基づいて、光量変化幅が最も大きい照明器具を制御するようにしたものである。

請求項２の発明は、被照射体からの反射光を検出し、検出した反射光の強さに応じてアナログの検出信号を出力する明るさセンサと、被照射体に照射する光量を調整することによって調光可能な照明器具と、明るさセンサ及び照明器具を制御する制御部と、明るさセンサと照明器具は複数組あって、それぞれの組が照明系統を構成して成る照明システムにおいて、検出信号線を介して明るさセンサに接続され、デジタル信号線を介して制御部に接続され、明るさセンサ固有の明るさセンサアドレスを保持し、検出信号をデジタルの検出データに変換し、検出信号と明るさセンサアドレスとを制御部に出力する検出信号変換アダプタと、調光信号線を介して照明器具に接続され、デジタル信号線を介して制御部に接続され、照明器具固有の照明器具アドレスを保持し、制御部が検出データに基づいて生成するデジタルの調光データを照明器具の調光に用いられるアナログの調光信号に変換し、調光信号を照明器具に出力する調光信号変換アダプタと、を備え、制御部は、予め設定された時間帯であるか否かを判定する時間帯判定手段をさらに備え、照明系統毎の明るさセンサアドレスと照明器具アドレスとを対応付けて記憶し、照明系統毎に所定時間内に照明器具が照射する光量の最小値と最大値との差を光量変化幅として算出し、時間帯判定手段により、予め定められた時間帯でないと判定されたとき、検出信号変換アダプタから検出データに基づいて生成した調光データを、明るさセンサアドレスに対応付けられた照明器具アドレスを保持する調光信号変換アダプタに出力し、時間帯判定手段により、予め定められた時間帯であると判定されたとき、光量変化幅が最も小さい照明器具が属する照明系統の明るさセンサが検出した検出信号に基づいて、光量変化幅が最も大きい照明器具を制御するようにしたものである。

請求項１の発明によれば、制御部は、照明系統毎に、所定時間内に照明器具の光量の最小値と最大値との差を光量変化幅として算出し、時間帯判定手段が、予め定められた時間帯であると判定したとき、光量変化幅が最も小さい照明器具が属する照明系統の明るさセンサが検出した検出信号に基づいて、光量変化幅が最も大きい照明器具を制御する。これにより、照明システムは、窓側の明るさセンサが外光を検出したときであっても、外光を検出していない明るさセンサが出力する検出信号に基づいて照明器具の光量を制御することができるため、窓側の照明器具の照度低下を回避することが可能となる。

請求項２の発明によれば、照明システムは、制御部とデジタル信号線を介して接続された明るさセンサアドレスを保持し、検出信号をデジタル信号に変換する検出信号変換アダプタと、照明器具アドレスを保持し、デジタル信号を調光信号に変換する調光信号変換アダプタとを備える。これにより、照明システムは、デジタル信号線を使用することによりアナログ信号線を使用する場合に比べて配線数を少なくすることができるため、配線施工作業を容易に行うことが可能になる。また、制御部は、所定時間内における照明器具の光量変化幅を算出し、時間帯判定手段が、予め定められた時間帯であると判定したとき、光量変化幅が最も小さい照明器具が属する照明系統の明るさセンサが検出した検出信号に基づいて、光量変化幅が最も大きい照明器具を制御する。これにより、照明システムは、外光の影響を受ける窓側の照明器具の照度低下を回避することができる。

以下、本発明の第１乃至第２の実施形態に係る照明システムについて、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る照明システムの概略構成を示す。照明システム１は、室内２の天井部分に取り付けられ室内２に設置された被照射体３に光を照射する照明器具４ａ乃至照明器具４ｃと、室内２や被照射体３によって反射させられた反射光５を受光することに応じてアナログ信号である検出信号を出力する明るさセンサ６ａ乃至明るさセンサ６ｃと、明るさセンサ６ａ乃至明るさセンサ６ｃと検出信号線７ａ乃至検出信号線７ｃを介して接続され、照明器具４ａ乃至照明器具４ｃと調光信号線８ａ乃至調光信号線８ｃを介して接続され、照明システム１全体を制御する制御部９とを備える。ここで、反射光５とは、室内２の壁面や床、または被照射体３によって反射させられた室内２に取り付けられた窓１０から入射する外光１１や照明器具４ａ乃至照明器具４ｃが照射する光である。また、被照射体３とは、机や棚などである。

照明器具４ａ、明るさセンサ６ａ、検出信号線７ａ及び調光信号線８ａは照明系統Ｓ１を構成し、照明器具４ｂ、明るさセンサ６ｂ、検出信号線７ｂ及び調光信号線８ｂは照明系統Ｓ２を構成し、照明器具４ｃ、明るさセンサ６ｃ、検出信号線７ｃ及び調光信号線８ｃは照明系統Ｓ３を構成する。制御部９は、予め設定された時間帯であるか否かを判定する時間帯判定手段１２を備える。予め設定された時間帯とは、ユーザによって、または気象情報に基づいて設定された時間帯であって、例えば、窓１０から外光１１が室内２に入り込む時間帯である。ここで、明るさセンサ６ａ及び明るさセンサ６ｂは、外光１１の反射光５を受光しており、明るさセンサ６ａは、明るさセンサ６ｂより多く反射光５を受光しているものとする。また、明るさセンサ６ｃは、外光１１の反射光５を受光していないものとする。

次に、照明システム１の動作について説明する。照明システム１は、時間帯判定手段１２の判断内容に応じて動作を変化させる。先ず、時間帯判定手段１２が予め設定された時間帯でないと判断しているときについて説明する。制御部９は、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３毎に独立した制御を行う。照明系統Ｓ１において、明るさセンサ６ａは、反射光５の受光量に応じた検出信号を、検出信号線７ａを介して制御部９に出力する。制御部９は、入力された検出信号に基づいて、照明器具４ａが照射する光量を決定する調光信号を、調光信号線８ａを介して照明器具４ａに出力する。照明器具４ａは、入力された調光信号に応じた光量で被照射体３を照射する。

ここで、明るさセンサ６ａが多くの反射光５を受光しているとき、制御部９は、照明器具４ａが必要以上の光量で被照射体３を照射していると判断して、照明器具４ａの光量を下げさせる調光信号を出力する。一方、明るさセンサ６ａがほとんど反射光５を受光していない、または、全く反射光５を受光していないとき、制御部９は、照明器具３が十分な光量で被照射体３を照射していないと判断して、照明器具４ａの光量を上げさせる調光信号を出力する。制御部９は、照明系統Ｓ２及び照明系統Ｓ３においても、照明系統Ｓ１と同様の制御を行うことによって、照明器具４ａ乃至照明器具４ｃが照射する光量を変化させる。また、制御部９は、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３を制御しつつ、それぞれの照明器具４ａ乃至照明器具４ｃが所定時間内に照射した光量の最小値と最大値との差を光量変化幅として算出している。これにより、照明システム１は、常に最適な光量で被照射体３を照射することができるため、照明電力を節約することが可能となる。

次に、時間帯判定手段１２が予め設定された時間帯であると判断しているときについて説明する。制御部９は、照明器具４ａ乃至照明器具４ｃ毎に算出した光量変化幅を比較することによって、最も光量変化幅が大きい照明器具と最も光量変化幅が小さい照明器具を特定する。図１において、照明器具４ａの光量変化幅が最も大きく、照明器具４ｃの光量変化幅が最も小さいものとする。制御部９は、明るさセンサ６ａが外光１１による反射光５を受光している、または外光１１を直接受光しているために、照明器具４ａの光量変化幅が最も大きくなったと判断する。一方、制御部９は、明るさセンサ６ａが外光１１による影響をほとんど受けていない、または全く外光１１による影響を受けていないため、照明器具４ｃの光量変化幅が最も小さくなったと判断する。

ここで、照明器具４ａは、明るさセンサ６ａが外光１１の影響を受けているため、最適な光量より少ない光量で被照射体３を照射している。一方、照明器具４ｃは、明るさセンサ６ｃが外光１１の影響を受けていないため、最適な光量で被照射体３を照射している。そこで、制御部９は、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３毎に独立した制御を行わずに、最適な光量で被照射体３を照射している照明系統Ｓ３に属する明るさセンサ６ｃが出力する検出信号に基づいて全ての照明器具４ａ乃至照明器具４ｃを制御する。よって、照明器具４ａ及び照明器具４ｂは、照明器具４ｃと同じ光量で被照射体３を照射することになる。これにより、照明システム１は、明るさセンサ６ａ乃至明るさセンサ６ｃの全部または一部が外光１１の影響を受けた場合であっても、最適な光量が最適な光量と同等の光量で被照射体３を照射することができる。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る照明システム１の概略構成を示す。ここで、本実施形態に係る照明システム１と第１の実施形態に係る照明システム１との異なる構成について説明する。照明システム１は、明るさセンサ６ａ乃至明るさセンサ６ｃと検出信号線７ａ乃至検出信号線７ｃを介して接続され、制御部９とデジタル信号線１３を介して接続される検出信号変換アダプタ１４ａ乃至検出信号変換アダプタ１４ｃと、照明器具４ａ乃至照明器具４ｃと調光信号線８ａ乃至調光信号線８ｃを介して接続され、制御部９とデジタル信号線１３を介して接続される調光信号変換アダプタ１５ａ乃至調光信号変換アダプタ１５ｃを備える。照明器具４ａ、明るさセンサ６ａ、検出信号線７ａ、調光信号線８ａ、検出信号変換アダプタ１４ａ、及び調光信号変換アダプタ１５ａは照明系統Ｓ１を構成し、照明器具４ｂ、明るさセンサ６ｂ、検出信号線７ｂ、調光信号線８ｂ、検出信号変換アダプタ１４ｂ、及び調光信号変換アダプタ１５ｂは照明系統Ｓ２を構成し、照明器具４ｃ、明るさセンサ６ｃ、検出信号線７ｃ、調光信号線８ｃ、検出信号変換アダプタ１４ｃ、及び調光信号変換アダプタ１５ｃは照明系統Ｓ３を構成する。

図３は、本実施形態に係る検出信号変換アダプタ１４ａ及び調光信号変換アダプタ１５ａの概略構成を示す。検出信号変換アダプタ１４ａは、リモコンによって検出信号変換アダプタ１４ａ固有のアドレスが入力されるリモコン部１４１と、入力されたアドレスを記憶する記憶部１４２と、明るさセンサ６ａからアナログ信号である検出信号が入力される検出信号入力部１４３と、検出信号をデジタル信号である検出データに変換する変換制御部１４４と、検出データと記憶部１４２が記憶するアドレスとをデジタル信号線１３を介して制御部９に送信する通信制御部１４５を備える。制御部９は、検出信号変換アダプタ１４ａから受信した検出データに基づいて、照明器具４ａの光量を決定するのに用いられるデジタル信号である調光データを生成して、調光信号変換アダプタ１５ａに送信する。

調光信号変換アダプタ１５ａは、リモコンによって調光信号変換アダプタ１５ａ固有のアドレスが入力されるリモコン部１５１と、入力されたアドレスを記憶する記憶部１５２と、制御部９から調光データを受信する通信制御部１５５と、受信した調光データをアナログ信号である調光信号に変換する変換制御部１５４と、調光信号を照明器具４ａに出力する調光信号出力部１５３を備える。ここで、検出信号変換アダプタ１４ａ固有のアドレスと調光信号変換アダプタ１５ａ固有のアドレスは、一対一に対応付けられており、これらのアドレスは、例えば、ＩＰアドレスである。また、検出信号変換アダプタ１４ａと調光信号変換アダプタ１５ａは、アドレスや各種設定が異なるが同一の機器が用いられている。

次に、時間帯判定手段１２が予め設定された時間帯でないと判断している場合における照明系統Ｓ１の動作について説明する。変換制御部１４４は、検出信号入力部１４３に明るさセンサ６ａから検出信号が入力されると、アナログ信号である検出信号をデジタル信号である検出データに変換する。通信制御部１４５は、検出データと記憶部１４２が記憶するアドレスとを制御部９に送信する。制御部９は、受信した検出データに基づいて、調光データを生成する。次に、制御部９は、検出データとともに受信した検出信号変換アダプタ１４ａ固有のアドレスから、調光信号変換アダプタ１５ａ固有のアドレスを特定する。次に、制御部９は、特定した調光信号変換アダプタ１５ａ固有のアドレスを記憶している調光信号変換アダプタ１５ａに生成した調光データを送信する。

変換制御部１５４は、通信制御部１５５が調光データを受信すると、デジタル信号である調光データをアナログ信号である調光信号に変換する。調光信号出力部１５３は、調光信号を照明器具４ａに出力する。照明器具４ａは、調光信号変換アダプタ１５ａから入力された調光信号に応じた光量で被照射体３を照射する。ここで、照明系統Ｓ２及び照明系統Ｓ３は、照明系統Ｓ１と同一の構成である。

次に、図２に戻って、時間帯判定手段１２が予め設定された時間帯であると判断している場合における照明システム１の動作について説明する。制御部９は、第１の実施形態と同様に、照明器具４ａ乃至照明器具４ｃ毎に算出した光量変化幅を比較することによって、最も光量変化幅が大きい照明器具と最も光量変化幅が小さい照明器具を特定する。図２において、照明器具４ａの光量変化幅が最も大きく、照明器具４ｃの光量変化幅が最も小さいものとする。照明器具４ａは、明るさセンサ６ａが外光１１の影響を受けているため、最適な光量より少ない光量で被照射体３を照射しており、照明器具４ｃは、明るさセンサ６ｃが外光１１の影響を受けていないため、最適な光量で被照射体３を照射しているものとする。

制御部９は、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３毎に独立した制御を行わずに、最適な光量で被照射体３を照射している照明系統Ｓ３に属する明るさセンサ６ｃが出力する検出信号に基づいて全ての照明器具４ａ乃至照明器具４ｃを制御する。よって、照明器具４ａ及び照明器具４ｂは、照明器具４ｃと同じ光量で被照射体３を照射することになる。これにより、照明システム１は、明るさセンサ６ａ乃至明るさセンサ６ｃの全部または一部が外光１１の影響を受けた場合であっても、最適な光量が最適な光量と同等の光量で被照射体３を照射することができる。また、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３と制御部９とがデジタル信号線１３で接続されることにより、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３と制御部９とがアナログの信号線で接続される場合に比べて簡単な配線構造とすることができる。さらに、検出信号変換アダプタ１４ａ乃至検出信号変換アダプタ１４ｃと調光信号変換アダプタ１５ａ乃至調光信号変換アダプタ１５ｃを汎用されている同一の機器で構成することにより、照明システム１固有の機器を用意する必要がなくなるため、照明システム１の製造コストを軽減することが可能となる。

このように、第１乃至第２の実施形態においては、照明システム１は、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３のうち、最も外光１１の影響を受けていない照明系統に属する明るさセンサが出力する検出信号に基づいて、全ての照明器具４ａ乃至照明器具４ｃの光量を制御することによって、最適な光量で被照射体３を照射することができる。また、第２の実施形態においては、照明システム１は、汎用されている同一機器で構成される検出信号変換アダプタ１４ａ乃至検出信号変換アダプタ１４ｃと調光信号変換アダプタ１５ａ乃至調光信号変換アダプタ１５ｃを備えることによって、簡単な配線構造とすることができるため、製造コスト及び設置コストを軽減することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能であり、第１乃至第２の実施形態において、照明系統Ｓ１乃至照明系統Ｓ３は、室内２の天井部分に取り付けられる構成ではなく。室内２の壁面や床面に設置させる構成であっても構わない。また、第２の実施形態において、照明システム１は、例えば、検出信号変換アダプタ１４ａと調光信号変換アダプタ１５ａとを個別に備える構成ではなく、検出信号変換アダプタ１４ａと調光信号変換アダプタ１５ａの機能を備えた変換アダプタを備える構成であっても構わない。

本発明の第１の実施形態に係る照明システムの概略を示す構成図。 本発明の第２の実施形態に係る照明システムの概略を示す構成図。 本実施形態に係る検出信号変換アダプタ及び調光信号変換アダプタの概略を示す構成図。

符号の説明

１ 照明システム
４ａ 照明器具
４ｂ 照明器具
４ｃ 照明器具
５ 反射光
６ａ 明るさセンサ
６ｂ 明るさセンサ
６ｃ 明るさセンサ
９ 制御部
１２ 時間判定手段
１３ デジタル信号線
１４ａ 検出信号変換アダプタ
１４ｂ 検出信号変換アダプタ
１４ｃ 検出信号変換アダプタ
１５ａ 調光信号変換アダプタ
１５ｂ 調光信号変換アダプタ
１５ｃ 調光信号変換アダプタ
Ｓ１ 照明系統
Ｓ２ 照明系統
Ｓ３ 照明系統

Claims (2)

1. 被照射体からの反射光を検出し、検出した反射光の強さに応じた検出信号を出力する明るさセンサと、
   前記被照射体に照射する光量を調整することによって調光可能な照明器具と、
   前記明るさセンサに接続された検出信号線を介して前記検出信号が入力され、該検出信号に基づいて前記照明器具を調光する調光信号を生成し、該照明器具に接続された調光信号線を介して該照明器具に該調光信号を出力することによって該照明器具の光量を制御する制御部と、を備え、
   前記明るさセンサと照明器具は複数組あって、それぞれの組が照明系統を構成して成る照明システムにおいて、
   前記制御部は、予め設定された時間帯であるか否かを判定する時間帯判定手段を備え、前記照明系統毎に、所定時間内に前記照明器具が照射する光量の最小値と最大値との差を光量変化幅として算出し、前記時間帯判定手段により、予め定められた時間帯であると判定されたとき、該光量変化幅が最も小さい該照明器具が属する該照明系統の前記明るさセンサが検出した前記検出信号に基づいて、該光量変化幅が最も大きい該照明器具を制御することを特徴とする照明システム。
2. 被照射体からの反射光を検出し、検出した反射光の強さに応じてアナログの検出信号を出力する明るさセンサと、
   前記被照射体に照射する光量を調整することによって調光可能な照明器具と、
   前記明るさセンサ及び前記照明器具を制御する制御部と、
   前記明るさセンサと照明器具は複数組あって、それぞれの組が照明系統を構成して成る照明システムにおいて、
   検出信号線を介して前記明るさセンサに接続され、デジタル信号線を介して前記制御部に接続され、該明るさセンサ固有の明るさセンサアドレスを保持し、前記検出信号をデジタルの検出データに変換し、該検出信号と前記明るさセンサアドレスとを前記制御部に出力する検出信号変換アダプタと、
   調光信号線を介して前記照明器具に接続され、前記デジタル信号線を介して前記制御部に接続され、該照明器具固有の照明器具アドレスを保持し、前記制御部が前記検出データに基づいて生成するデジタルの調光データを該照明器具の調光に用いられるアナログの調光信号に変換し、該調光信号を前記照明器具に出力する調光信号変換アダプタと、を備え、
   前記制御部は、予め設定された時間帯であるか否かを判定する時間帯判定手段をさらに備え、前記照明系統毎の前記明るさセンサアドレスと前記照明器具アドレスとを対応付けて記憶し、該照明系統毎に所定時間内に前記照明器具が照射する光量の最小値と最大値との差を光量変化幅として算出し、
   前記時間帯判定手段により、予め定められた時間帯でないと判定されたとき、
   前記検出信号変換アダプタから前記検出データに基づいて生成した前記調光データを、前記明るさセンサアドレスに対応付けられた照明器具アドレスを保持する前記調光信号変換アダプタに出力し、
   前記時間帯判定手段により、予め定められた時間帯であると判定されたとき、
   該光量変化幅が最も小さい該照明器具が属する該照明系統の前記明るさセンサが検出した前記検出信号に基づいて、該光量変化幅が最も大きい該照明器具を制御することを特徴とする照明システム。

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