JP2013517553A - コンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置 - Google Patents

コンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、コンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置を提供する。その装置は、コンピュータ本体からモニタに提供される水平/垂直同期信号の有無を感知し、それによってスイッチング制御信号を出力する同期信号感知コントローラと、外部電源の提供を受けて前記コンピュータ周辺機器に電源を供給する電源供給経路に設置され、スイッチング制御信号に従って該当経路を導通又は遮断する構成を有する電源スイッチング部を含む。

Description

本発明は、コンピュータが電源オフ状態または節電モードでコンピュータ周辺機器(モニタ、プリンタ、スピーカーなど)で無駄に浪費される消費電力または待機電力を遮断するための待機電力遮断装置に関するものである。
一般的に、コンピュータには多様な周辺機器が連結されるが、このようなコンピュータ周辺機器の中にはコンピュータが節電モードとなる場合、節電のために自体的に電力を遮断する機能が具備される装置が提供されている。例えば、モニタは、節電モードで画面を消して消費電力が15W程度消費されるように低減し、コンピュータが電源オフ状態となる場合にはモニタの機能を停止し、待機状態となる。このとき、消費される待機電力は、通常、およそ4Wが浪費される。また、プリンタも常に4W程度の電力が消耗される。
このように、従来の技術では、コンピュータ周辺装置においてコンピュータが節電モードで不必要な電力の浪費を減少させるために最小の電力を消費させ、あるいはコンピュータ電源がオフされる場合に最小限の待機電力を消費し、それによってこのような待機電力が常に消費されているという問題点があった。
したがって、本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、コンピュータの節電モード又は電源オフ状態でコンピュータ周辺機器の電源を遮断して浪費される消費電力及び待機電力をプラグを抜くことなく、ゼロにして浪費される待機電力を遮断させる装置を提供することにある。
コンピュータ本体は、グラフィックコントローラで赤色R、緑色G、青色Bの映像信号と、水平/垂直同期信号(H/V SYNC)などをモニタにケーブルを介して伝送するが、節電モードでは水平/垂直信号(H/V SYNC)のうちいずれか一つの信号を伝送せずにコンピュータを電源オフとする場合にはこれら信号ともを伝送しない。
上記のような目的を達成するために、本発明によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置は、このような節電モードまたはコンピュータの電源オフ状態で、水平/垂直同期信号(H/V SYNC)が発生しないことを感知する同期信号感知コントローラをコンピュータの内部または外部に備え、同期信号を感知するか否かによってコンピュータ周辺機器に電源を供給/遮断する電源供給経路を導通又は遮断する電源スイッチング部を備え、周辺機器の電源を電源スイッチング部を通じて供給する構成からなることを特徴とする。
本発明は、コンピュータが節電モード又は電源オフ状態で水平/垂直同期信号が出力されないことを感知して周辺機器が接続された電源スイッチング部を制御して節電モードで電源オフ状態で周辺機器の電源を遮断することによって、周辺機器で浪費される電力を0Wに遮断して電力の浪費を低下する効果がある。
本発明の第1の実施形態によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置を含むコンピュータ本体及び周辺機器を示すブロック構成図である。 本発明の第2の実施形態によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置を含むコンピュータ本体及び周辺機器を示すブロック構成図である。 図1又は図2における同期信号感知コントローラと電源スイッチング部の一例を詳細に示す回路構成図である。 本発明の第3の実施形態によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置の要部を詳細に示す回路構成図である。
以下、本発明による望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
次の説明において、コンセント、トランジスタ、マイクロコンピュータ(以下、“マイコン”と称する)のような特定構成要素は、ただ本発明の実施形態の全般的な理解を助けるために提供されるだけである。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、以下に説明される本発明の様々な変形及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
図1は、本発明の第1の実施形態によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置を含むコンピュータ本体及び周辺機器を示すブロック構成図である。本発明の一実施形態による待機電力遮断装置は、コンピュータ本体10の内部で設けられる同期信号感知コントローラ12及び電源スイッチング部20で実現される。図1を参照すると、まずコンピュータ本体10は、中央処理処置(CPU)16と、赤色R、緑色G、青色Bの映像信号と、水平/垂直同期信号(H/V SYNC)及びモニタ設定信号(DDC-C1)をモニタ50に出力するグラフィックコントローラ11と、キーボードのような入力装置40に接続されて入力装置40からの入力信号を処理するI/Oコントローラ13と、システム運営体系又はこれに基づいた複数のアプリケーションプログラムを格納するハードディスクドライブ(HDD)19と、これらを相互に連結するシステムバス15と、コンピュータ本体10の内部の各機能部及び外部に接続される周辺装置に必要な電源を供給する電源部14とを含む。
このような構成において、本発明の特徴によって追加して備えられる同期信号感知コントローラ12は、節電モードと電源オフ状態を水平/垂直同期信号(H/V SYNC)の有無で感知し、それによって電源スイッチング部20のスイッチング制御のためのスイッチング制御信号を出力する。
電源スイッチング部20は、電源部14でコンピュータ周辺機器に電源を供給する電源供給経路に設置され、スイッチング制御信号に従って該当経路を導通又は遮断する構成を有し、それによって周辺機器の電源を電源スイッチング部を通じて供給する。電源スイッチング部20は、周辺機器(モニタ、プリンタ、スピーカーなど)の電源を供給/遮断するリレー18と、周辺機器電源供給コネクタに接続されるコンセント17で構成され、コンピュータ本体10の所定位置に設置される。
一方、モニタ50は、コンピュータ本体10に備えられるコネクタ100とモニタ50に備えられるコネクタ200に接続ケーブル80を介して接続されて信号を受信するように構成され、コンピュータ本体10に備えられるコネクタ400とプリンタ60に備えられるコネクタ500を接続ケーブル70を通じて連結してコンピュータ本体10とプリンタ60との間で信号を伝送するように構成される。
図2は、本発明の第2の実施形態によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置を含むコンピュータ本体及び周辺機器を示すブロック構成図である。本発明の他の実施形態による待機電力遮断装置300は、コンピュータ本体10の外部に加えて設置される装置で実現される。このような構成では、コンピュータ本体10は、従来の構成と同一であり、商用の製品をそのまま利用することが可能である。
図2を参照すると、待機電力遮断装置300は、コンピュータ本体10のグラフィックコントローラ11でモニタ50に送信される赤色R、緑色G、青色Bの映像信号と水平/垂直同期信号(H/V SYNC)、電源+5Vの信号及びモニタ設定信号(DDC-C1)の提供を受けるように構成される。このために、コネクタ200は、コンピュータ本体10のコネクタ100とケーブル80を介して接続される。また、コネクタ600は、コンピュータ本体10から供給される信号をモニタ50にそのまま伝送するために、モニタ50のコネクタ700とケーブル80を介して接続される。
このような待機電力遮断装置300は、その内部にコンピュータ本体10の節電モードと電源オフ状態を水平/垂直同期信号(H/V SYNC)の有無で感知し、それによって電源スイッチング部20のスイッチング制御のためのスイッチング制御信号を出力する同期信号感知コントローラ12を備える。
また、待機電力遮断装置300に備えられる電源スイッチング部20は、外部電源を受信してコンピュータ周辺機器に電源を供給するためのコンセント17と、外部電源とコンセント17との間の電源供給経路に提供され、スイッチング制御信号に従って該当経路を導通又は遮断する構成を有するリレー18とを含む。
図3は、図1又は図2における同期信号感知コントローラ12と電源スイッチング部20の一例を詳細に示す回路構成図である。図3を参照すると、同期信号感知コントローラ12は、水平/垂直同期信号(H/V SYNC)の有無を感知して制御するマイコン19(すなわち、制御部)と、マイコン19の制御に基づいて電源スイッチング部20のリレー18を駆動するスイッチングトランジスタQ1とから構成される。このような構成の例としては、図示のように、リレー18のコイルの一端は、5Vの電源を受けて他端はスイッチングトランジスタQ1のコレクタ端に接続される構成を有する。スイッチングトランジスタQ1のベース端は、マイコンの制御を受けるためにマイコンの出力と接続され、エミッタ端は接地端と接続される構造を有することができる。電源スイッチング部20のリレー18は、外部電源とコンセント17との間の一つの経路に設置され、設置された経路を導通又は遮断する構造を有する。
図1乃至図3を参照して、本発明による動作を詳細に説明すると、コンピュータ本体10のグラフィックコントローラ11から水平/垂直同期信号(H/V SYNC)のうちいずれか一つも出力されず、それによって同期信号感知コントローラ12のマイコン19は、予め定められた一定時間T(例えば、約5〜10秒に設定)の間に信号がないと、節電モード又は電源オフ状態と見なす。以後、スイッチングトランジスタQ1をターンオフして電源スイッチング部20のリレー18をオープンさせ、コンピュータ周辺機器に供給される電源コンセント17をオープンさせて周辺機器に接続される電源を全く遮断して節電モード又は待機モードで浪費される電力を防止する。
また、コンピュータ本体10のグラフィックコントローラ11から水平/垂直同期信号(H/V SYNC)が正常に出力されると、同期信号感知コントローラ12のマイコン19は、スイッチングトランジスタQ1をターンオンさせて電源スイッチング部20のリレー18をターンオン状態としてコンピュータ周辺機器に供給される電源コンセント17に電源を供給して周辺機器が正常動作するように制御する。このとき、コンピュータ本体10からモニタ50に送られる映像信号は、そのままモニタ50に転送されるので、モニタ50は、正常的な映像ディスプレイ動作を遂行する。
図4は、本発明の第3の実施形態によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置の要部を詳細に示す回路構成図である。図4を参照すると、本発明の第3の実施形態によるコンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置301は、第2の実施形態と同様にコンピュータ本体10の外部で別途に構成される構造を有し、同様にコンピュータ本体10からモニタ50に提供される映像信号、同期信号を中継する構成を有する。図4では、説明の便宜のためにこのような構成は省略する。
図4を参照すると、本発明の第3の実施形態による待機電力遮断装置301は、同期信号感知コントローラ122、電源スイッチング部17、電源遮断部402、電源部403、及びコンピュータ電源コンセント30を備える。
電源スイッチング部17は、図3に示す構成と多少類似した第1のリレー18及び第1のコンセント17が備えられ、その上、第2のリレー35及び第2のコンセント34の接続回路が並列にさらに追加される構成を有する。また、同期信号感知コントローラ122は、第1のリレー18を駆動するための第1のスイッチングトランジスタQ1とともに、第2のリレー35を駆動するための第2のスイッチングトランジスタQ2がさらに備えられる。このような第1及び第2のスイッチングトランジスタQ1、Q2は、各々マイコン19の第1の出力O1と第2の出力O2から出力される制御信号を各々受信するように構成される。このとき、第1のリレー18は、デエナジャイズ(de-energize)状態の場合に遮断状態を維持し、第2のリレー35は、デエナジャイズ状態の場合に導通状態を維持する構成を有するように実現される。
上記した構成は、第2のリレー35に接続されている第2のコンセント34に他のコンピュータと共有して使用できる周辺機器、すなわちプリンタを接続する場合に適用するために望ましい構成であって、マイコン19は、コンピュータ本体の節電モード及び/又は電源オフ状態でも第1のコンセントに接続された周辺機器とは別途に、第2のコンセントに接続されたプリンタの動作電源は遮断せずにそのまま置くことができる。このとき、本発明の特徴により、コンピュータ本体から提供される5Vの電源をマイコン19の第2の入力I2に提供又は遮断する(ユーザー操作が可能なように設置される)、いわば、共有モード選択スイッチ36を備える。このような共有モード選択スイッチ36の操作状態に従ってマイコン19で第2のコンセント34に連結されるプリンタの動作電源を遮断するか否かを選択するように構成できる。この構成を通じて、例えば、数台のコンピュータに一つのプリンタを共有して使用する場合、特定のコンピュータが待機モードにあっても他のコンピュータはプリンタ使用が可能である。
一方、本発明の第4の実施形態による待機電力遮断装置301は、コンピュータ本体の電源オフ状態でコンピュータ自体の待機電力を全く遮断し、コンピュータ本体の電源オン状態ではリモコンでコンピュータに電源を供給する構成をさらに具備できる。このような構成のために、まず、コンピュータ本体の電源がオフされることを感知するようにコンピュータ本体から提供される+5Vの電源をマイコン19の第1の入力I1に提供する構成を有する。コンピュータ本体から+5Vの電源が感知されないと、マイコン19は、コンピュータ本体が電源オフ状態にあると判断する。
また、待機電力遮断装置301は、外部電源(AC電源)を受けてコンピュータ本体が連結されるコンピュータ電源コンセント30及びマイコン19及び機能部に動作電源(VCC)を提供する電源部403を設置し、コンピュータ電源コンセント30及び電源部403に外部電源の供給経路に設置されて該当経路を導通又は遮断する電源遮断部402を備える。
電源遮断部402は、リモートで電源を投入するための手段であるリモートスイッチ32を備え、リモートスイッチ32は、電源をオン状態にするためのノブ33と、このノブ33を押さえると、プレート37が接点C2,C3を連結して電源が導通されるようにし、電源を遮断するためにはマイコン19の制御による第3のスイッチングトランジスタの駆動に従って内部電源(VCC)の供給を受けてプレートを接点と離隔させて電源遮断を遂行するソレノイドS1,S2で構成される。このとき、同期信号感知コントローラ122は、ソレノイドを駆動するための第3のスイッチングトランジスタQ3がさらに具備され、ソレノイドの一端S1は、第3のスイッチングトランジスタQ3のコレクタに接続され、他端は内部の動作電源(VCC)の提供を受けるように実現される。
以下、図4に示す構成を有する本発明の第3の実施形態による待機電力遮断装置の動作をより詳細に説明する。まず、プリンタを共有して使用する場合、共有モード選択スイッチ36がオン状態であるので、マイコン19の入力I2は‘ハイ’となり、この場合、コンピュータ本体が節電モードである場合にもマイコン19は、出力O2を‘ロー’に維持して第2のリレー35がデエナジャイズされて第2のコンセント34に電源がその通り供給されるため、プリンタの電源は遮断されない。
このとき、他の周辺機器に対してはマイコン19の出力O1が‘ロー’となり、第1のスイッチングトランジスタQ1がターンオフされ、第1のリレー18は、デエナジャイズされて第1のコンセント17への電源供給を遮断する。
このような状態で、コンピュータが正常モードとなると、マイコン19の第2の出力O2を‘ロー’状態に維持し、第2のリレー35がデエナジャイズされてプリンタコンセント34に電源がそのまま供給されてプリンタの電源を遮断しない状態を維持する。このとき、他の周辺機器に対して、マイコン19は、第1の出力O1が‘ハイ’となって第1のトランジスタQ1がターンオン状態となり、第1のリレー18がエナジャイズされて第1のコンセント17に電源を供給して、周辺装置に電源が供給されるようにする。
一方、プリンタを共有しない場合、共有モード選択スイッチ36が‘オフ’状態であり、マイコン19の入力I2は‘ロー'となり、この場合、コンピュータが節電モードになると、マイコン19は、第2の出力O2を'ハイ'にして第2のスイッチングトランジスタQ2をターンオンさせ、第2のリレー35をエナジャイズさせてコンセント34に供給される電源を遮断する。
このとき、他の周辺機器に対して、マイコン19は、第1の出力O1を‘ロー’状態にして、第1のスイッチングトランジスタQ1がターンオフされ、第1のリレー18がデエナジャイズされて第1のコンセント17への電源供給を遮断する。
以後、コンピュータ本体が正常モードになると、マイコン19は、第2の出力O2を‘ロー’状態にして第2のリレー35がデエナジャイズされるようにし、第2のコンセント34に電源をそのまま供給させることで、プリンタの電源が遮断されないようにする。
このとき、他の周辺機器は、マイコン19の出力O1が'ハイ'となり、トランジスタQ1がターンオンされてリレー18がエナジャイズされ、コンセント17に電源を供給して周辺装置へ電源が供給される。
一方、コンピュータの待機電力を全く遮断するためには、コンピュータの電源が‘オフ’状態になると+5Vが出力されず、マイコン19は、第1の入力I1が‘ロー’状態であることを感知し、コンピュータの電源が‘オフ’状態であると判断する。以後、マイコン19は、第3の出力O3を‘ハイ’にして第3のスイッチングトランジスタQ3をターンオンさせ、電源遮断部402のリモートスイッチ32のソレノイドS1,S2に電流が流れるようにする。また、マイコン19は、プレート37が接点C2,C3から分離されるようにすることによって、電源遮断部402で電源供給を遮断してコンピュータの待機電力までも全く遮断する。
その後、コンピュータの電源を入れる場合にはユーザーが操作しやすい所に位置するようにケーブルで連結される電源遮断部402のリモートスイッチ32のノブ33がユーザーにより押されると、プレート37は、接点C2,C3に接続されて電源を供給する。それによって、電源部403は、マイコン19に動作電源を提供し、コンピュータ電源コンセント30を通じてコンピュータ本体に電源が提供されて以後の正常動作を可能にする。
このとき、マイコン19は、予め定められた一定時間T1(例えば、5〜10秒)でコンピュータを入れない場合、すなわち、コンピュータ本体から提供される動作電源5Vが一定時間T1で提供されない場合、コンピュータを使用しようとしないと判断し、上記のようにコンピュータの電源が‘オフ’状態であると判断した動作を遂行することができる。
一方、上記でリモートスイッチ32は、例えば、本願出願人により先出願されて特許登録された韓国特許出願第2009-72016号の“待機電力遮断装置及びその制御方法”(出願日:2009年8月5日)に開示されているスイッチ構造を有することもできる。
また、上記では、図4に示す待機電力遮断装置301がコンピュータ本体10の外部に別途に構成されることについて説明したが、本発明の他の実施形態では、このような構成を変形してコンピュータ本体10の内部に構成することができる。このような場合、図4に示すコンピュータ電源コンセント30を設置する必要なく、電源部403は、マイコン19及び上記の機能部だけでなく基本的にコンピュータ本体10自体の動作電源を提供するようにさらに構成することができる。
また、上記のように、同期信号感知コントローラ12内では、マイコン19自体が制御部の役割を遂行することを説明したが、その他にもデジタル方式では、例えば水平/垂直同期信号(H/V SYNC)検出機能を遂行する別途のチップ、すなわち‘シリコンイメージ(Silicon Image)’社のグラフィックレシーバ(DVI Receiver)チップをマイコン12の前端に備え、これを通じて水平/垂直同期信号(H/V SYNC)の有無を検出するように制御部を実現することもできる。
上記したように、本発明の実施形態により、コンピュータの節電モード及びオフモードで自動で電源を遮断する待機電力遮断装置の構成で動作を遂行することができる。
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
10 コンピュータ本体
11 グラフィックコントローラ
12、122 同期信号感知コントローラ
13 I/Oコントローラ
14 電源部
15 システムバス
16 中央処理部
17 コンセント
18、35 リレー
19 ハードディスクドライブ、マイコン
20 電源スイッチング部
30 コンピュータ電源コンセント
32 リモートスイッチ
33 ノブ
36 共有モード選択スイッチ
37 プレート
40 入力装置
50 モニタ
300、301 待機電力遮断装置
200、400、500、600、700 コネクタ
402 電源遮断部
C1、C2、C3 接点
Q1、Q2、Q3 スイッチングトランジスタ
S1、S2 ソレノイド
T1 一定時間

Claims (10)

  1. コンピュータ周辺機器の待機電力遮断装置であって、
    コンピュータ本体からモニタに提供される水平/垂直同期信号の有無を感知し、それによってスイッチング制御信号を出力する同期信号感知コントローラと、
    外部電源の提供を受けて前記コンピュータ周辺機器に電源を供給する電源供給経路に設置され、前記スイッチング制御信号に従って該当経路を導通又は遮断する構成を有する電源スイッチング部を含むことを特徴とする待機電力遮断装置。
  2. 前記電源スイッチング部は、
    前記電源供給経路を導通又は遮断する第1のリレーと、
    前記第1のリレーと接続して前記コンピュータ周辺機器のコネクタに接続される第1のコンセントを含むことを特徴とする請求項1に記載の待機電力遮断装置。
  3. 前記同期信号感知制御部と前記電源スイッチング部は、前記コンピュータ本体の内部に設置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の待機電力遮断装置。
  4. 前記同期信号感知制御部は、
    前記水平/垂直同期信号の有無を感知して制御する制御部と、
    前記マイコン制御によって前記電源スイッチング部の第1のリレーを駆動する第1のスイッチングトランジスタと、
    を含むことを特徴とする請求項3に記載の待機電力遮断装置。
  5. 前記同期信号感知コントローラと前記電源スイッチング部は、前記コンピュータ本体の外部に追加的に設置され、
    前記コンピュータ本体から前記モニタに信号提供のためのコネクタにケーブルを介して接続されるコネクタと、モニタのコネクタにケーブルを介して接続されるコネクタとを備え、前記コンピュータ本体から供給される信号を前記モニタにそのまま転送する構成を有することを特徴とする請求項2に記載の待機電力遮断装置。
  6. 前記同期信号感知コントローラは、
    前記水平/垂直同期信号の有無を感知して制御する制御部と、
    前記マイコンの制御によって前記電源スイッチング部の第1のリレーを駆動する第1のスイッチングトランジスタと、
    を含むことを特徴とする請求項5に記載の待機電力遮断装置。
  7. 前記電源スイッチング部は、前記第1のリレー及び前記第2のリレーと並列に連結される第2のリレー及び第2のコンセントの接続回路をさらに含み、
    前記同期信号感知コントローラは、前記制御部の制御によって前記電源スイッチング部の第2のリレーを駆動する第2のスイッチングトランジスタをさらに含み、
    前記第1のリレーは、デエナジャイズ状態で遮断状態を維持し、前記第2のリレーはデエナジャイズ状態で導通状態を維持する構成を有することを特徴とする請求項6に記載の待機電力遮断装置。
  8. 前記同期信号感知コントローラは、前記コンピュータ本体から提供される電源を前記制御部の第2の入力として提供又は遮断する共有モード選択スイッチを備え、
    前記マイコンは、前記共有モード選択スイッチの操作状態を追加的に考慮して前記第2のスイッチングトランジスタを制御することを特徴とする請求項7に記載の待機電力遮断装置。
  9. 前記外部電源の提供を受けて前記コンピュータ本体が連結されるコンピュータ電源コンセントと、
    前記制御部及び内部機能部に動作電源を提供するための電源部と、
    前記コンピュータ電源コンセント及び前記電源部に、前記外部電源の供給経路に設置されて前記制御部の制御及び外部スイッチング操作に従って該当経路を導通又は遮断する電源遮断部と、をさらに含み、
    前記同期信号感知コントローラは、前記制御部の制御によって前記電源遮断部を駆動する第3のスイッチングトランジスタをさらに含み、
    前記マイコンは、前記コンピュータ本体から提供される電源を第1の入力として提供を受ける構成をさらに有し、その感知有無を通じて前記コンピュータ本体の電源オン/オフ状態を感知して前記第3のスイッチングトランジスタをさらに制御することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の待機電力遮断装置。
  10. 前記電源遮断部は、リモートで電源を供給するためのリモートスイッチを備え、
    前記リモートスイッチは、
    前記外部スイッチング操作を受けるためのノブと、
    前記ノブが押されることによって電源経路の接点が連結されて電源を導通させるプレートと、
    前記制御部の制御による前記第3のスイッチングトランジスタの駆動に従って内部電源の提供を受けて前記プレートが前記接点と離れるようにして電源を遮断させるソレノイドと、
    を含むことを特徴とする請求項9に記載の待機電力遮断装置。
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