KR100896344B1 - Direction Sensing Apparatus for the Moving body - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동체의 방향 감지장치에 관한 것이며, 다수의 열선감지기를 설치한 상태에서 외부의 이동체인 침입자가 이동하였을 경우 한쌍의 듀얼타입열선소자와 침입자와의 위치관계에 의하여 침입자의 이동방향 판단을 손쉽게 확인함으로써 침입자의 이동방향을 검출할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for detecting a direction of a moving object. When an intruder moves by an external moving body while a plurality of heat ray detectors are installed, the moving direction of the intruder is determined by the positional relationship between the pair of dual type heating element and the intruder. By easily confirming, the direction of movement of the intruder can be detected.
본 발명은 외부 침입자를 감지하기 위한 이동체의 방향 감지장치에 있어서, 각각이 한쌍의 감지부를 지니고, 일체의 모듈로 구성되어 소정의 간격을 두고 일렬로 나란히 배치되어 침입자가 들어오거나 나가면서 발생하는 열선을 센싱하는 것에 따라 발생하는 침입자의 열선검출신호를 검출하여 침입자의 출입을 검출하는 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자; 상기 제1 듀얼타입열선소자에서 발생하는 침입자의 열선검출신호를 증폭하는 제1 증폭부; 상기 제2 듀얼타입열선소자에서 발생하는 침입자의 열선검출신호를 증폭하는 제2 증폭부; 상기 제1 증폭부에서 증폭된 열선검출신호에 혼합되어 있는 신호파형 중 0.4 볼트 이내의 열선검출신호를 무시하는 것에 따라 열선검출신호의 노이즈를 제거하는 제1 노이즈제거부; 상기 제2 증폭부에서 증폭된 열선검출신호에 혼합되어 있는 신호파형 중 0.4 볼트 이내의 열선검출신호를 무시하는 것에 따라 열선검출신호의 노이즈를 제거하는 제2 노이즈제거부; 상기 제1 노이즈제거부를 거쳐 전송되는 열선검출신호를 제1열선신호(z1)로 정형화하여 판정회로로 출력하는 제1 파형정형회로; 상기 제2 노이즈제거부를 거쳐 전송되는 열선검출신호를 제2열선신호(z2)로 정형화하여 상기 판정회로로 출력하는 제2 파형정형회로; 상기 제1 파형정형회로와 제2 파형정형회로로부터 각각 출력되는 상기 제1열선신호(z1)와 제2열선신호(z2)를 입력받아 결합하고 상기 제1열선신호(z1)와 제2열선신호(z2)의 입력시간에 대한 시간차 신호(dt)를 계산하는 것에 따라 베란다가 없는 아파트 거실에서 침입자가 들어오는지 나가는지의 진입방향을 판정하는 판정회로; 상기 판정회로에 연결되어 칩입자가 출입하였음을 통보하는 엘이디(LED) 표시 장치; 를 포함하여 구성된다.The present invention is a direction detection device of the moving object for detecting an external intruder, each of which has a pair of sensing unit, consisting of a single module arranged in a line at a predetermined interval side by side in the intruder entering or exiting the heating wire First and second dual-type heating wire elements detecting a heat ray detection signal of an intruder generated by sensing the intruder; A first amplifying unit for amplifying a heat ray detection signal of an intruder generated by the first dual type heating element; A second amplifier for amplifying a heat ray detection signal of an intruder generated by the second dual type heating element; A first noise removing unit for removing noise of the hot wire detection signal by ignoring the hot wire detection signal within 0.4 volt among the signal waveforms mixed with the hot wire detection signal amplified by the first amplifier; A second noise removing unit removing noise of the hot wire detection signal by ignoring the hot wire detection signal within 0.4 volt among the signal waveforms mixed with the hot wire detection signal amplified by the second amplifier; A first waveform shaping circuit for shaping the hot wire detection signal transmitted through the first noise removing unit into a first hot line signal (z1) and outputting the same to the determination circuit; A second waveform shaping circuit for shaping the heat ray detection signal transmitted through the second noise removing unit into a second heat ray signal z2 and outputting the same to the determination circuit; The first hot wire signal z1 and the second hot wire signal z2 outputted from the first waveform shaping circuit and the second waveform shaping circuit are respectively received and combined, and the first hot wire signal z1 and the second hot wire signal are combined. a determination circuit for determining the entry direction of the intruder entering or exiting from the apartment living room without the veranda according to calculating the time difference signal dt for the input time of z2; An LED display device connected to the determination circuit for notifying that the chip particles have entered and exited; It is configured to include.
듀얼타입열선소자, 노이즈제거부, 판정회로 Dual type heating element, noise canceling unit, judgment circuit
Description
본 발명은 이동체의 방향 감지장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다수의열선감지기를 설치한 상태에서 외부의 이동체인 침입자가 이동하였을 경우 한쌍의 듀얼타입열선소자와 침입자와의 위치관계에 의하여 침입자의 이동방향을 판단할 수 있는 이동체의 방향 감지장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for detecting the direction of a moving object, and more particularly, when an intruder moves by an external moving chain while a plurality of heating wire detectors are installed, the intruder is moved by the positional relationship between the pair of dual type heating element and the intruder. The present invention relates to an apparatus for detecting a direction of a moving body capable of determining a moving direction.
양방향 판단 센서를 가진 센싱수단과 관련된 것으로서, 종래에는 이러한 센싱수단에 사용되는 센서유니트는 1개의 센서소자를 갖는 듀얼형 센서유니트 1개와 이들 각기의 신호를 검출 증폭하는 독립된 계통의 회로수단과 함께 이뤄져 있는 것이 보통이다. As related to sensing means having a bidirectional judgment sensor, conventionally, the sensor unit used for such sensing means is composed of one dual sensor unit having one sensor element and an independent system circuit means for detecting and amplifying each of these signals. It is common to have.
이와 같이 센서유니트 1개로서 양방향을 판단하는 센서는 PIR(Passive Infrared)센서에 대한 가로방향의 시간 축과 세로방향의 파형그래프에서 상측( +) 파형과 하측(- ) 파형의 시작점을 근본으로 방향을 인지하도록 되어 있어, 외부 열변화에 적절히 대응하지 못하여 사람이동이 없어도 사람의 인체 또는 침입자가 이 동한 것으로 판단하는 단점이 있다In this way, the sensor that determines the bidirectional direction as one sensor unit is based on the starting point of the upper (+) waveform and the lower (-) waveform on the horizontal time axis and the vertical waveform graph for the PIR (Passive Infrared) sensor. Because it does not respond appropriately to external heat changes, there is a disadvantage in that it is judged that the human body or intruder has moved even if there is no human movement.
또한 미러(Mirror lens)를 사용하지 않고 프라넬렌즈(Fresnel lens)를 이용하고 있어 인체의 파장(7~10um) 을 굴절시키는 과정에서 렌즈의 수차(數次)가 커 불필요한 음영 영역(shadow region) 이 발생한다. 즉 렌즈의 수차로 인하여 음영영역이 존재하고 침입자의 이동을 유효하게 감지될 수 없어 침입하는 외부 침입자의 이동 또는 이동방향을 감지하지 못하는 단점이 있다. In addition, since a fresnel lens is used instead of a mirror lens, an aberration of the lens is large in the process of refracting the wavelength of the human body (7-10um), thereby causing unnecessary shadow regions. This happens. That is, due to the lens aberration, there is a shadow area and the intruder's movement cannot be effectively detected, and thus there is a disadvantage in that it cannot detect the movement or direction of intrusion of the intruder.
상기와 같은 목적을 달성하고자 하는 본 발명은 다수의 열선감지기를 설치한 상태에서 외부의 이동체인 침입자가 이동하였을 경우 한쌍의 듀얼타입열선소자와 침입자와의 위치관계에 의하여 침입자의 이동방향 판단을 손쉽게 확인함으로써 침입자의 이동방향을 검출할 수 있는 이동체의 방향 감지장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention to achieve the above object is easy to determine the moving direction of the intruder by the positional relationship between the pair of dual type heating element and the intruder when the intruder of the external mobile chain moves in a state where a plurality of heat ray detectors are installed. It is an object of the present invention to provide an apparatus for detecting a direction of a moving object capable of detecting a moving direction of an intruder.
본 발명은 외부 침입자를 감지하기 위한 이동체의 방향 감지장치에 있어서, 각각이 한쌍의 감지부를 지니고, 일체의 모듈로 구성되어 소정의 간격을 두고 일렬로 나란히 배치되어 침입자가 들어오거나 나가면서 발생하는 열선을 센싱하는 것에 따라 발생하는 침입자의 열선검출신호를 검출하여 침입자의 출입을 검출하는 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자; 상기 제1 듀얼타입열선소자에서 발생하는 침입자의 열선검출신호를 증폭하는 제1 증폭부; 상기 제2 듀얼타입열선소자에서 발생하는 침입자의 열선검출신호를 증폭하는 제2 증폭부; 상기 제1 증폭부에서 증폭된 열선검출신호에 혼합되어 있는 신호파형 중 0.4 볼트 이내의 열선검출신호를 무시하는 것에 따라 열선검출신호의 노이즈를 제거하는 제1 노이즈제거부; 상기 제2 증폭부에서 증폭된 열선검출신호에 혼합되어 있는 신호파형 중 0.4 볼트 이내의 열선검출신호를 무시하는 것에 따라 열선검출신호의 노이즈를 제거하는 제2 노이즈제거부; 상기 제1 노이즈제거부를 거쳐 전송되는 열선검출신호를 제1열선신호(z1)로 정형화하여 판정회로로 출력하는 제1 파형정형회로; 상기 제2 노이즈제거부를 거쳐 전송되는 열선검출신호를 제2열선신호(z2)로 정형화하여 상기 판정회로로 출력하는 제2 파형정형회로; 상기 제1 파형정형회로와 제2 파형정형회로로부터 각각 출력되는 상기 제1열선신호(z1)와 제2열선신호(z2)를 입력받아 결합하고 상기 제1열선신호(z1)와 제2열선신호(z2)의 입력시간에 대한 시간차 신호(dt)를 계산하는 것에 따라 베란다가 없는 아파트 거실에서 침입자가 들어오는지 나가는지의 진입방향을 판정하는 판정회로; 상기 판정회로에 연결되어 칩입자가 출입하였음을 통보하는 엘이디(LED) 표시 장치; 를 포함하여 구성된다.The present invention is a direction detection device of the moving object for detecting an external intruder, each of which has a pair of sensing unit, consisting of a single module arranged in a line at a predetermined interval side by side in the intruder entering or exiting the heating wire First and second dual-type heating wire elements detecting a heat ray detection signal of an intruder generated by sensing the intruder; A first amplifying unit for amplifying a heat ray detection signal of an intruder generated by the first dual type heating element; A second amplifier for amplifying a heat ray detection signal of an intruder generated by the second dual type heating element; A first noise removing unit for removing noise of the hot wire detection signal by ignoring the hot wire detection signal within 0.4 volt among the signal waveforms mixed with the hot wire detection signal amplified by the first amplifier; A second noise removing unit removing noise of the hot wire detection signal by ignoring the hot wire detection signal within 0.4 volt among the signal waveforms mixed with the hot wire detection signal amplified by the second amplifier; A first waveform shaping circuit for shaping the hot wire detection signal transmitted through the first noise removing unit into a first hot line signal (z1) and outputting the same to the determination circuit; A second waveform shaping circuit for shaping the heat ray detection signal transmitted through the second noise removing unit into a second heat ray signal z2 and outputting the same to the determination circuit; The first hot wire signal z1 and the second hot wire signal z2 outputted from the first waveform shaping circuit and the second waveform shaping circuit are respectively received and combined, and the first hot wire signal z1 and the second hot wire signal are combined. a determination circuit for determining the entry direction of the intruder entering or exiting from the apartment living room without the veranda according to calculating the time difference signal dt for the input time of z2; An LED display device connected to the determination circuit for notifying that the chip particles have entered and exited; It is configured to include.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 이동체의 방향 감지장치는,다수의 열선감지기를 설치한 상태에서 외부의 이동체인 침입자가 이동하였을 경우 상기 듀얼타입열선소자와 침입자와의 위치관계에 의하여 손쉽게 외부 침입자의 이동방향을 판단할 수 있도록 함으로써 침입자의 이동방향을 검출할 수 있다. As described above, the apparatus for detecting the direction of the moving body according to the present invention is easily externalized due to the positional relationship between the dual type heating element and the intruder when the intruder of the external moving body moves with a plurality of heat ray detectors installed. By making it possible to determine the moving direction of the intruder, the moving direction of the intruder can be detected.
이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 실시예에서 도 1은 본 발명의 이동체의 방향 감지장치에 의 한 실시예에 따른 블록도, 도 2는 도 1에 예시한 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자에 의한 양 검출신호의 시간차를 그래프로 나타낸 도면이다. 도면 도 1 및 도 2에서 부호 10,20는 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자, 12,14는 제1 및 제2의 증폭회로, 16,26는 제1 및 제2 의 펄스파형정형회로, 30 은 판정회로, 32는 LED 표시장치이고, 34는 릴레이이다. In the embodiment according to the present invention Figure 1 is a block diagram according to an embodiment of the direction detecting apparatus of the moving object of the present invention, Figure 2 is the amount detection by the first and second dual-type heating element illustrated in Figure 1 It is a graph which shows the time difference of a signal. 1 and 2,
본 발명의 이동체의 방향 감지장치에 의한 실시예에서, 각각이 한쌍의 감지부를 지닌 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자(10,20)는 소정의 간격을 두고 침입자에 대해 평행하게 배치하되 일렬로 나란히 배치된다. 상기 듀얼타입열선소자(10,20)는 각각 서로 이웃이 되는 열선검출신호를 가지고, 소정의 진입방향, 즉 침입자가 들어오는지 나가는지의 진입방향에 관하여 계산하여 판정하는 판정회로(30)에 의하여 침입자의 이동을 계산함으로써, 손쉽게 외부 침입자의 침입 경로침입자의 이동방향을 판단할 수 있도록 하기 위해 일체로 모듈화하여 구성한다.In the embodiment by the direction detecting apparatus of the moving object of the present invention, the first and second dual-type heating element (10, 20) each having a pair of sensing units are arranged parallel to the intruder at a predetermined interval, but in a line Are placed side by side. The dual
상기 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자(10,20)는 모두 동일한 기능을 수행하므로 상기 듀얼타입열선소자(10,20) 가운데 하나의 듀얼타입열선소자(10)을 중심으로 설명하기로 한다.Since the first and second dual
상기 제1의 듀얼타입열선소자(10)는 인체 등의 침입자가 발하는 열선을 검출하여 침입자가 들어오거나 나가면서 이동하는 제1 및 제2의 진입방향(M1 또는 M2방향)을 판별하여서 소정의 한쪽 방향의 진입에 관하여만 열선신호를 유지한다. 이때 침입자 이동 방향에 대한 검출신호를 절반 주기에서 1주기로 판단하는 것을 기초로 하여 입력된 값을 분석하는 알고리즘을 소프트웨어적으로 적용하여 이동방 향의 검출이 가능하도록 한다.The first dual type heating element 10 detects a heating wire emitted by an intruder such as a human body and determines a first and second entry direction (M1 or M2 direction) in which the intruder moves in or out, and then determines a predetermined one. Maintain a hot wire signal only with respect to the entry of the direction. At this time, based on the determination of the detection signal for the intruder movement direction from half cycle to one cycle, it is possible to detect the movement direction by applying an algorithm for analyzing the input value in software.
또한 상기 제1의 듀얼타입열선소자(10)가 발생하는 제1 신호를 증폭하는 제1의 증폭부(12), 상기 제1증폭부(12)에 의하여 증폭된 검출신호에 혼합된 외부의 노이즈를 제거하는 노이즈제거회로(14), 상기 노이즈제거회로(14)를 통과한 검출펄스파형을 정형화하는 제1파형정형회로(16), 상기 제1파형정형회로(16)에서 정형화된 신호에 대응한 제1의 펄스신호(z1)를 입력하는 한편, 상기 제2의 듀얼타입열선소자(20)에서 입력된 제2신호가 상기 제2증폭기(22), 제2노이즈증폭기(24) 및 제2파형정형회로(26)를 거쳐 입력하는 제2의 펄스신호(z2)와 함께 계산하여 판정하는 판정회로(30), 상기 판정회로(30)에 연결되어 침입자가 출입하였음을 통보하는 LED표시 장치(32), 및, 릴레이(34)를 포함한다. In addition, external noise mixed with a first amplifying
즉 상기 판정회로(30)에서 침입자가 들어오는 통과방향(화살표 M1 방향) 또는 침입자가 나가는 통과방향(화살표 M2 방향)인지의 여부를 판정한 결과에 따라 침입자의 통과방향이 화살표 M1 방향인지 M2 방향인지의 여부를 표시하여 그 통과방향이 어느 특정한 방향인지를 확인할 수 있다. That is, according to a result of determining whether the intruder enters the passage direction (arrow M1 direction) or the intruder exits the direction (arrow M2 direction), whether the intruder passes in the direction of arrow M1 or M2. By indicating whether or not the passing direction of which particular direction can be confirmed.
이와 유사하게 상기 제2의 듀얼타입열선감지기(20)는 인체등의 침입자가 발하는 열선을 센싱하고, 상기 제2증폭부(24)에서 제2 신호를 증폭하고, 상기 제2의 증폭부(24)에 의하여 증폭된 검출신호를 펄스화하고, 상기 제2파형정형회로(66)에서 파형을 정형하여 상기 제1파형정형회로(16)에서 출력하는 제2의 펄스신호(z2)와 함께 계산하여 판정회로(30)에서 침입자의 통과방향을 판정하여 확인할 수 있다.Similarly, the second dual-type
결국 상기 듀얼타입열선소자(10,20)는 이들의 제1펄스신호(z1) 및 제2펄스신 호(z2) 사이에 발생하는 소정시간(예로 10ms) 지연하여 시간차신호(dt)를 형성하고 이에 의하여 침입자의 이동방향을 판정한다. 다시 말해 상기 제2의 듀얼타입열선소자(20)는 상기 제1의 듀얼타입열선소자(10)와 상호간에 시간차(dt)에 대응하는 간격을 충분하게 크게 할 수 있도록 일체로 판정회로(30)에 결합하여 동시에 2개의 감지 신호와 시간차신호(dt)를 계산하여 소정시간만큼 지연하는 시간차(dt)신호에 의하여 발생한 검출신호의 출력순위를 판정하도록 계산한다.As a result, the dual
따라서, 본 발명의 이동체의 방향 감지장치는 침입자가 들어오는 방향, 즉 화살표 M1 방향에서 M2 방향으로 통과한 때에 상기 듀얼타입열선소자(10,20)를 상호 접속하는 접속점으로부터의 출력에 의한 상기 제1펄스신호(z1) 및 제2펄스신호(z2)와 상기 제1펄스신호(z1) 및 제2펄스신호(z2) 사이에 발생하는 시간차(dt)신호, 즉 소정시간만큼 지연하여서 유지하는 시간차를 계산하고 이 시간차(dt)신호에 의하여 발생한 검출신호의 출력순위를 판정하도록 계산함으로써 침입자의 통과방향을 확인할 수 있다.Therefore, the direction detecting device of the moving object of the present invention is the first by the output from the connection point interconnecting the dual-
도 2는 도 1에 예시한 제1및 제2의 듀얼타입열선소자(10,20)에 의한 양방향 검출신호의 시간차를 그래프로 설명하기 위한 도면으로서, 도 2의(a) 는 인체가 M1에서 M2 방향으로 이동할 때의 시간차 파형을 나타내고, 도 2의(b) 는 M2에서 M1 방향으로 이동할 때의 시간차 파형을 나타낸다. FIG. 2 is a diagram for explaining a time difference of a bidirectional detection signal by the first and second dual
도 2의(a) 및 도 2의 (b)를 참조하면, 이동체인 침입자의 인체가 M1에서 M2로 혹은 그 반대방향으로 이동할 때 제1펄스신호(z1) 및 제2펄스신호(z2)는, 기준 중심선으로부터 일방향으로 약간 편이(shift)되어 검출되어 지고 있다. Referring to FIGS. 2A and 2B, when the human body of an intruder moving body moves from M1 to M2 or vice versa, the first pulse signal z1 and the second pulse signal z2 are As a result, it is slightly shifted in one direction from the reference center line and detected.
구체적으로 말하자면 본 발명의 이동체의 방향 감지장치는 상기 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자(10,20)를 일체로 모듈화한 구조이므로, 각각에서 검출되는 펄스신호(z1, z2)의 입력순서를 판정회로(30)에 의하여 시간차(dt)를 두고 판정하되, 상기 제1펄스신호(z1) 및 제2펄스신호(z2)는 도 2의 (a)에서와 같이 인체가 M1에서 M2 방향으로 이동시, 먼저 영역(z1)에 들어가며 제1의 듀얼타입소자(10)에 의하여 검출되고, 다음에 인체가 진행하여서 영역(z2)에 진입하면, 제2의 소자(2')에 의하여 검출되어서 인체의 방향을 확실하게 검출한다. Specifically, since the apparatus for detecting the direction of the moving object of the present invention is a structure in which the first and second dual
반대로 도 2의 (b)에서와 같이 인체가 M2에서 M1 방향으로 이동시, 먼저 영역(z2)에 들어가며 제2의 듀얼타입소자(20)에 의하여 검출되고, 계속되는 인체의 이동에 의하여 영역(z1)에 진입하여, 제1의 소자(10)에 의하여 감지되는 경우는 인체의 경우로 판단하지 않는다. On the contrary, as shown in FIG. 2B, when the human body moves from the M2 to the M1 direction, the human body first enters the region z2 and is detected by the second
따라서 인체의 통과방향이 제1,2 방향(M1에서 M2방향, 또는 M2에서 M1방향) 의 어느 방향이라도 상기 듀얼타입열선소자(10,20)가 발하는 시간차(dt)는 크게 되어, 예를 들어 베란다가 없는 아파트 거실 등과 같은 장소에서 인체의 진입을 검출할 수 있다.Therefore, even if the passage direction of the human body is in any direction of the first and second directions (M1 to M2 directions, or M2 to M1 directions), the time difference dt exerted by the dual-
본 발명의 이동체의 방향 감지장치에 의한 실시예에서 상기 제1 및 2의 듀얼타입열선소자(10,20)는, 침입자인 인체가 발하는 열선을 검출하여 제1 및 제2의 진입방향을 판별하여서 한쪽 방향의 진입에 관하여만 유지한다. 상기 제1 및 제2의 진입방향은 화살표 M1,M2의 반대방향이 될수 도 있다.In the embodiment by the direction detecting device of the moving object of the present invention, the first and second dual-type heating element (10, 20), by detecting the heating wire emitted by the human body as an intruder to determine the first and second entry direction Maintain only on entry in one direction. The first and second entrance directions may be opposite directions of arrows M1 and M2.
도 1은 본 발명의 이동체의 방향 감지장치에 의한 실시예에 따른 블록도, 1 is a block diagram according to an embodiment of a direction detecting apparatus for a moving object of the present invention;
도 2는 도 1에 예시한 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자에 의한 양 검출신호의 시간차를 그래프로 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a graph illustrating a time difference between the two detection signals of the first and second dual type heating elements illustrated in FIG. 1.
<부호의 설명><Description of the code>
10,20: 제1 및 제2의 듀얼타입열선소자10,20: first and second dual type heating element
12,22: 제1 및 제2의 증폭부12,22: first and second amplifiers
14,24: 제1 및 제2의 노이즈제거부14, 24: first and second noise canceling section
16,26: 제1 및 제2 의 펄스파형정형회로16, 26: first and second pulse waveform shaping circuit
30: 판정회로 30: judgment circuit
32: LED 표시장치 32: LED display
34: 릴레이 34: relay
Claims (1)
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JPH04276589A (en) * | 1991-03-05 | 1992-10-01 | Hamamatsu Photonics Kk | Pyroelectric object detector |
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