(57)【要約】【課題】人や通信機器に影響を与える範囲を警告することで、当該範囲への人や通信機器の進入を防ぐ、無接点充電装置を提供する。【解決手段】電気自動車１に配された受電部３、及び、電気自動車１の外に配され受電部３に対し無接点充電を行う充電パッド２を備える無接点充電装置であって、この無接点充電中において、充電パッド２を中心とする第１所定範囲（無接点充電が物体に影響を及ぼす範囲）に対し光を照射する光出力部２２を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配された受電部、及び、該車両外に配され該受電部に対し無接点充電を行う充電パッドを備える無接点充電装置であって、
前記無接点充電中において、前記充電パッドを中心とする第１所定範囲に対し光を照射する光出力部を備える
ことを特徴とする無接点充電装置。
【請求項２】
前記第１所定範囲は、前記無接点充電により発生する電磁場が、人体に影響を与える可能性のある範囲である
ことを特徴とする請求項１に記載の無接点充電装置。
【請求項３】
前記第１所定範囲は、前記無接点充電により発生する電磁場が、無線通信機器に影響を与える可能性のある範囲を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の無接点充電装置。
【請求項４】
前記光出力部は、前記人体に影響を与える可能性のある範囲と前記無線通信機器に影響を与える可能性のある範囲とで、光の照射状態を変更する
ことを特徴とする請求項３に記載の無接点充電装置。
【請求項５】
前記第１所定範囲は、前記充電パッドから前記受電部への出力に応じてその範囲が変更される
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無接点充電装置。
【請求項６】
前記充電パッドの周囲を検出するセンサと、
前記センサの検出データに基づき、前記充電パッドを中心とする前記第１所定範囲よりも広域の第２所定範囲内に物体があるか否かを判定する物体位置判定部とをさらに備え、
前記光出力部は、前記無接点受電中において前記物体位置判定部が前記第２所定範囲内に前記物体があると判定すると、前記第１所定範囲に対し光を照射する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無接点充電装置。
【請求項７】
前記充電パッドの周囲を検出するセンサと、
前記センサの検出データに基づき、前記充電パッドを中心とする前記第１所定範囲よりも広域の第２所定範囲内に物体があるか否かを判定する物体位置判定部とをさらに備え、
前記光出力部は、前記無接点受電中において、前記物体位置判定部が前記第２所定範囲内に前記物体があると判定すると、前記第１所定範囲に対し照射する光の照射状態を変更する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無接点充電装置。
【請求項８】
前記充電パッドの周囲を検出するセンサと、
前記センサの検出データに基づき、前記第１所定範囲に物体があるか否かを判定する物体位置判定部と、
前記無接点受電中において、前記物体位置判定部が前記第１所定範囲内に前記物体があると判定すると、前記無接点充電の停止又は出力低減を行う充電駆動部とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の無接点充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車用の無接点充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場に流通している電気自動車は、車外に設置された電源と車載された受電部とを、充電ケーブルなどによって連結させることで、充電を行っている（例えば下記引用文献１参照）。すなわち、電気自動車に対して充電を行うには、送電側と受電側との物理的な接触が必要となる。しかしながら、このような充電方式はユーザーにとって煩雑な作業を伴う。
【０００３】
そのため、各自動車メーカーにおいて、電気自動車に対し上述のように物理的な接触を行わず充電する無接点充電についての研究開発が盛んに進められている。無接点充電には、地面に設けられた充電パッド、及び、車載された無接点充電用の受電部が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２‐６０８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無接点充電は、充電ケーブルが無いため、充電しているかを周囲の人が認識することができない。
また、無接点充電を行う際には、充電パッドと受電部との相対位置が大きくずれたり、充電パッドと受電部との間に障害物がある場合などは、充電効率が低下する。
【０００６】
さらに、無接点充電中は電磁場などを使用して電力を伝送するため、周囲の人体や無線通信機器へ影響を与える可能性がある。すなわち、電波防護指針にあるように、電磁場が順体に影響を与える可能性があり、また、無線通信機器は電波の送受信で通信を行うため、無接点充電中に発生する電磁場が通信機器の電波を妨害する可能性があるため、充電中の無接点充電装置に人や無線通信機器が近づきすぎることは好ましくない。
【０００７】
本発明は、上記技術的課題に鑑み、無接点充電を行っているか否か、さらに、無接点充電が人や無線通信機器に影響を与える範囲を、周囲の人に認識させることで、当該範囲への人や無線通信機器の進入を防ぐ、無接点充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係る無接点充電装置は、
車両に配された受電部、及び、該車両外に配され該受電部に対し無接点充電を行う充電パッドを備える無接点充電装置であって、
前記無接点充電中において、前記充電パッドを中心とする第１所定範囲に対し光を照射する光出力部を備える
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る無接点充電装置は、
上記第１の発明に係る無接点充電装置において、
前記第１所定範囲は、前記無接点充電により発生する電磁場が、人体に影響を与える可能性のある範囲である
ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係る無接点充電装置は、
上記第２の発明に係る無接点充電装置において、
前記第１所定範囲は、前記無接点充電により発生する電磁場が、無線通信機器に影響を与える可能性のある範囲を含む
ことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第４の発明に係る無接点充電装置は、
上記第３の発明に係る無接点充電装置において、
前記光出力部は、前記人体に影響を与える可能性のある範囲と前記無線通信機器に影響を与える可能性のある範囲とで、光の照射状態を変更する
ことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第５の発明に係る無接点充電装置は、
上記第１から４のいずれか１つの発明に係る無接点充電装置において、
前記第１所定範囲は、前記充電パッドから前記受電部への出力に応じてその範囲が変更される
ことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第６の発明に係る無接点充電装置は、
上記第１から５のいずれか１つの発明に係る無接点充電装置において、
前記充電パッドの周囲を検出するセンサと、
前記センサの検出データに基づき、前記充電パッドを中心とする前記第１所定範囲よりも広域の第２所定範囲内に物体があるか否かを判定する物体位置判定部とをさらに備え、
前記光出力部は、前記無接点受電中において前記物体位置判定部が前記第２所定範囲内に前記物体があると判定すると、前記第１所定範囲に対し光を照射する、
ことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第７の発明に係る無接点充電装置は、
上記第１から５のいずれか１つの発明に係る無接点充電装置において、
前記充電パッドの周囲を検出するセンサと、
前記センサの検出データに基づき、前記充電パッドを中心とする前記第１所定範囲よりも広域の第２所定範囲内に物体があるか否かを判定する物体位置判定部とをさらに備え、
前記光出力部は、前記無接点受電中において、前記物体位置判定部が前記第２所定範囲内に前記物体があると判定すると、前記第１所定範囲に対し照射する光の照射状態を変更する
ことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第８の発明に係る無接点充電装置は、
上記第１から７のいずれか１つの発明に係る無接点充電装置において、
前記充電パッドの周囲を検出するセンサと、
前記センサの検出データに基づき、前記第１所定範囲に物体があるか否かを判定する物体位置判定部と、
前記無接点受電中において、前記物体位置判定部が前記第１所定範囲内に前記物体があると判定すると、前記無接点充電の停止又は出力低減を行う充電駆動部とをさらに備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る無接点充電装置は、人や通信機器に影響を与える範囲を警告することで、当該範囲への人や通信機器の進入を防ぐことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電気自動車の無接点充電時における、本発明の実施例１における充電パッドと受電部との位置関係を説明する概略図である。
【図２】本発明の実施例１に係る無接点充電装置の構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施例１におけるカメラ、超音波センサ、及び、光出力部の、充電パッド上における配置を示す概略的斜視図である。
【図４】本発明の実施例１におけるカメラ、超音波センサ、及び、光出力部の、充電パッド上における配置を示す概略的側面図である。
【図５】本発明の実施例１における光出力部による照射のイメージを表す模式図である。
【図６】本発明の実施例１において、光出力部を充電パッドに配置した場合の実際の照射状態を表す概略的な図であり、（ａ）は電気自動車の上面図、（ｂ）は電気自動車の斜視図を表している。
【図７】本発明の実施例２において、充電コイルから受電コイルへの出力に応じて光出力部による表示範囲を変更する様子を示した模式図であり、（ａ）は出力が５ｋＷの場合、（ｂ）は出力が１０ｋＷの場合を示している。
【図８】本発明の実施例３において、光出力部が、充電中の電気自動車に人が接近してきたときに照射を行う様子を説明する模式図であり、（ａ）は人が第２所定範囲外にいる状態、（ｂ）は人が第２所定範囲内に進入した状態を示している。
【図９】本発明の実施例４において、人が一点鎖線で示す人体に影響を及ぼす範囲を越えて進入した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る無接点充電装置について、実施例にて図面を用いて説明する。
【００１９】
［実施例１］
図１は、電気自動車１の無接点充電時における、充電パッド２と受電部３との位置関係を説明する概略図である。図１に示すように、無接点充電時においては、地面に配置される充電パッド２と、電気自動車１の下面に配置された受電部３とが相対向するようにして配される。充電パッド２は受電部３に対し無接点充電を行うものである。
【００２０】
図２は、本実施例に係る無接点充電装置の構成を説明するブロック図である。また、図３はカメラ１１、超音波センサ１２、及び、光出力部２２の、充電パッド２上における配置を示す概略的斜視図である。さらに、図４は同配置を示す概略的側面図である。
【００２１】
図２〜４に示すように、本実施例に係る無接点充電装置は、主な構成として、充電パッド２、受電部３、カメラ１１、超音波センサ１２、制御部１３、充電コイル１９、表示部２０、及び、光出力部２２を備えている。
【００２２】
カメラ１１は、図３，４に示すように、充電パッド２の上面において鉛直方向上方を向くようにして配置され、電気自動車１の下面を撮像するものである。なお、電気自動車１の下面に配置された受電部３の縁部には、カメラ１１で撮像可能な専用マークを付しておいてもよい。
【００２３】
超音波センサ１２は、図３，４に示すように、充電パッド２の各角部付近に配置され、充電パッド２の周囲（すなわち充電時の電気自動車１の周囲）を、超音波にて検出するものである。
【００２４】
図２に示す制御部１３は、カメラ１１及び超音波センサ１２から入力した各データに基づき、充電コイル１９による受電部３の受電コイル３１への充電状態と非充電状態とを切り替えるとともに、状況に応じて各種警告の指令信号を出力するものである。制御部１３は、通信部１４、受電部位置判定部１５、物体位置判定部１６、充電駆動部１７を備えている。このうち通信部１４は、各種通信を行うものである。
【００２５】
受電部位置判定部１５は、カメラ１１から入力した撮像データに基づき、受電部３（すなわち受電コイル３１）と充電パッド２（すなわち後述の充電コイル１９）との相対位置が、充電可能範囲内か否かを判定する。なお、上述のように専用マークを付している場合は、その専用マークの位置に基づき判定を行う。
【００２６】
物体位置判定部１６は、超音波センサ１２から入力した検出データに基づき、電気自動車１の下方に配置される充電パッド２と電気自動車１に設けられた受電コイル３１との間に物体があるか否かを判定する。
【００２７】
充電駆動部１７は、充電コイル１９に駆動指令信号を送信するものであり、また、受電部位置判定部１５及び物体位置判定部１６の判定に基づき、充電コイル１９に対する停止指令信号を送信する。
【００２８】
すなわち充電駆動部１７は、充電コイル１９を駆動させ受電コイル３１への充電を行い、充電中においては、受電部位置判定部１５により「受電部３と充電パッド２との相対位置が充電可能範囲内ではない」と判定した場合、又は、物体位置判定部１６により「充電パッド２と受電コイル３１の間に物体がある」と判定した場合には、充電コイル１９に対し停止指令信号を送信する。
【００２９】
充電コイル１９は、図３，４に示すように、充電パッド２の上面に配置され、充電駆動部１７から上記駆動指令信号を受信すると受電コイル３１へ充電を行い、上記停止指令信号を受信すると受信コイル３１への充電を停止する。
【００３０】
なお、受電部位置判定部１５、物体位置判定部１６は、充電パッド２に配置されるものとしてもよく、充電パッド２とは別に配置してもよい。
【００３１】
充電駆動部１７が停止指令信号を送信した際、制御部１３は表示部２０に対して、充電の停止を行う旨を表示させる。表示部２０は、メッセージをディスプレイ上に表示することで、ユーザーに対して充電の停止を行う旨を通知する。表示部２０は、電気自動車１内に設けられてもよく、電気自動車１とは離隔した場所に配置してもよい。なお、表示部２０に加え、また表示部２０に変わり、音出力部２１を設けても良い。音出力部２１は、電気自動車１に設けられており、充電駆動部１７が停止指令信号を送信した際、警告音やメッセージを発することで、ユーザーに対して充電の停止を行う旨を通知する。
【００３２】
以下では、光出力部２２について詳述する。光出力部２２は、例えば図３に示すように、充電パッド２に配置され、電気自動車１の充電開始とともに、制御部１３からの照射指令信号を受信することにより、電気自動車１の周囲の地面（後述する第１所定範囲）に対し光を照射することによって、充電中であることや、無接点充電による外部への影響を、周囲の人に認識させるものである。
【００３３】
第１所定範囲は、無接点充電が物体（人体及び無線通信機器を含む）に影響を及ぼす可能性のある範囲であり、実験や計算などで予め設定しておく。
【００３４】
図５は、光出力部２２による照射のイメージを表す模式図である。一点鎖線は光出力部２２による照射範囲Ａを表し、二点鎖線は光出力部２２による照射範囲Ｂを表している。範囲Ａは無接点充電が人体に影響を及ぼす可能性のある範囲であり、範囲Ｂは無接点充電が無線通信機器に影響を及ぼす可能性のある範囲である。
【００３５】
無接点充電の影響を受ける範囲は、人体と無線通信機器とで異なる。したがって光出力部２２は、電気自動車１の周囲の地面に対し光を照射するにあたり、範囲Ａと範囲Ｂとを区別して表示するように照射する。通常、範囲Ｂは範囲Ａよりも広域である。なお、範囲Ａ，Ｂは、上述の第１所定範囲に相当するものである。換言すれば、第１所定範囲は範囲Ａ，Ｂの２段階に設定されるということになる。
【００３６】
光出力部２２は照明装置であってもレーザ装置であってもよい。照明装置であれば範囲全体が照らされ、レーザ装置であれば範囲の外枠（縁）が表示されることになる。また、範囲Ａ，Ｂを互いに異なる照射状態、例えば、異なる色によって照射することで、視覚的に区別して認識しやすくしてもよい。
【００３７】
そのため、範囲Ａに対し光を照射する光出力部２２と、範囲Ｂに対し光を照射する光出力部２２とを別々に設けてもよい。あるいは、点滅によって異なる色を交互に表示させることができる光出力部２２を用いるようにしてもよい。
【００３８】
光出力部２２による実際の照射形状について説明する。図６は、光出力部２２を充電パッド２に配置した場合の実際の照射状態を表す概略的な図であり、（ａ）は電気自動車１の上面図、（ｂ）は電気自動車１の斜視図を表している。
【００３９】
図３に示すように、光出力部２２は充電パッド２の前端部、後端部、左端部、右端部にそれぞれ間隔を置いて２つずつ、計８つ設けられている。このようにすることで、前後左右各方向への照射範囲を拡大している。光出力部２２は、少なくとも第１所定範囲を周囲に認識させることができればよく、光出力部２２の取り付け位置は特に限定しない。
【００４０】
本発明に係る無接点充電装置は、このように範囲Ａ，Ｂを照射することで、人体や無線通信機器に影響を与える可能性のある範囲を周囲の人に認識させることができ、当該範囲への人や通信機器の不用意な進入を防ぐことを可能とする。
【００４１】
また、光出力部２２は充電パッド２に設けるのではなく、電気自動車１の少なくとも上方側に離隔して配置し、電気自動車１に対し外側から光を照射するなど、充電パッド２以外の箇所に設けてもよい。
【００４２】
なお、本実施例では、第１所定範囲を範囲Ａ，Ｂの２段階に設定するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１所定範囲は、互いに広さの異なる複数の段階に設定されるものとすればよい。このようにすることで、互いに無接点充電の影響を受ける範囲が異なる様々な物体に対応させることや、１つの対象物に対しての影響の大きさを周囲に認識させることができる。
【００４３】
［実施例２］
本実施例に係る無接点充電装置は、実施例１に係る無接点充電装置において、範囲Ａ，Ｂを変更するものである。
【００４４】
すなわち、無接点充電が人体や通信機器に影響を与える可能性のある範囲（影響の大きさ）は、充電コイル１９から受電コイル３１への出力（誘起電圧）によっても変化するため、本実施例に係る無接点充電装置では、この出力に応じて光出力部２２による範囲Ａ，Ｂを変更可能であるものとする。
【００４５】
例えば、上記出力が５ｋＷの場合、図７（ａ）に示すように範囲Ａは電気自動車１から半径１．６ｍ程度とし、上記出力が１０ｋＷの場合、図７（ｂ）に示すように範囲Ａは電気自動車１から半径２．０ｍ程度とする。同様に、範囲Ｂも充電コイル１９の出力の増加に応じて拡大する。
【００４６】
このようにして本実施例に係る無接点充電装置では、範囲Ａ，Ｂに対し常に適切な範囲設定を行うことができる。
【００４７】
［実施例３］
実施例１に係る無接点充電装置においては、無接点充電中、光出力部２２が終始照射し続ける前提としている。本実施例に係る無接点充電装置は、実施例１における第１所定範囲よりも大きい第２所定範囲に人（又は通信機器）が進入したときのみ、光出力部２２が照射を行うようにする。
【００４８】
第２所定範囲は、第１所定範囲よりも大きい範囲、すなわち、範囲Ａ及び範囲Ｂよりも大きい範囲に設定されており、少なくとも充電コイル１９の最大出力時の範囲Ｂよりも大きな範囲である。超音波センサ１２は、第２所定範囲に物体（人、無線通信機器）が侵入したかを検出可能に設定される。
【００４９】
図８は、充電中の電気自動車１に人４０が接近してきたときに照射を行う様子を説明する模式図であり、（ａ）は人４０が第２所定範囲外にいる状態、（ｂ）は人４０が第２所定範囲内に進入した状態を示している。なお、図８（ａ），（ｂ）では、第２所定範囲を破線で示しており、実施例１における範囲Ａを一点鎖線で示している。
【００５０】
超音波センサ１２による検出データに基づき、無接点充電中に、物体位置判定部１６において、図８（ａ）に示すように第２所定範囲内に人４０はいないと判定すると、警告指令部１８はこの判定に基づき、光出力部２２に対し消灯指令信号を送信する。
【００５１】
一方、超音波センサ１２による検出データに基づき、無接点充電中に、物体位置判定部１６において、図８（ｂ）に示すように第２所定範囲内に人４０が進入したと判定すると、警告指令部１８はこの判定に基づき、光出力部２２に対し照射指令信号を送信する。
【００５２】
光出力部２２は上記消灯指令信号を受信している間は消灯状態となり、上記照射指令信号を受信すると範囲Ａに対し光を照射する。また、範囲Ｂに対しても同様の制御を行なってもよい。
【００５３】
なお、超音波センサ１２は、電気自動車１と離隔した位置（例えば電気自動車１の上方など）に設けてもよい。
【００５４】
本実施例に係る無接点充電装置は、上述のような構成とすることで、光出力部２２による電力消費を抑制することができる。
【００５５】
あるいは、本実施例に係る無接点充電装置は、光出力部２２が、充電開始とともに照射を行い、さらに上記第２所定範囲に人又は通信機器の進入があった場合に、より強い警告を行うものとしてもよい。
【００５６】
すなわち、超音波センサ１２の検出データに基づき、物体位置判定部１６によって人が第２所定範囲内に進入したと判定すると、この判定に基づき、警告指令部１８は、光出力部２２に対し照射状態変更指令信号を送信する。
【００５７】
既に説明したように、光出力部２２が点滅によって異なる色を交互に表示するものであるとした場合、光出力部２２は、上記照射状態変更指令信号を受信すると、照射の点滅間隔を短くなる、あるいは、点滅のリズムが変更される。
【００５８】
また、範囲Ａに対し光を照射する光出力部２２と、範囲Ｂに対し光を照射する光出力部２２とを別々に設ける場合は、それぞれの光出力部２２がそれまでの一定の照射から点滅状態に変更される。
【００５９】
つまり光出力部２２は、上記照射状態変更指令信号を受信することで、照射状態が変更されるものとする。
【００６０】
これにより、本実施例に係る無接点充電装置では、第２所定範囲に人又は通信機器の進入があった場合、すなわち人が充電中の充電パッド２に接近した場合に、人体や無線通信機器に影響を与える可能性のある範囲をより確実に認識させることができる。
【００６１】
［実施例４］
本実施例に係る無接点充電装置では、超音波センサ１２の検出データに基づき、無接点受電中において、物体位置判定部１６が、図９に示すように範囲Ａ内に人４０がいる（第１所定範囲内に物体がある）と判定すると、充電駆動部１７は、充電コイル１９に対し無接点充電の停止又は出力低減を行う。
【００６２】
また、超音波センサ１２は、少なくとも第１所定範囲で物体と充電パッド２との距離を検出可能に設定される。
【００６３】
物体位置判定部１６により「充電パッド２から（を中心とする）第１所定範囲内に物体がある」と判定した場合には、充電コイル１９に対し停止指令信号、又は出力低減信号を送信する。
【００６４】
このとき、充電駆動部１７は、充電パッド２と物体との距離に応じて、停止指令信号を送信するか出力低減信号を送信するかを決定する。すなわち、充電パッド２と物体との距離が近いとき（例えば５０ｃｍ以内）には停止指令信号を送信し、充電パッド２と物体との距離がある程度離れているとき（例えば５０ｃｍ以上）には出力低減指令信号を送信する。
【００６５】
このようにして、本実施例に係る無接点充電装置では、人や通信機器が無接点充電から影響を受ける範囲に進入した場合、充電コイル１９による充電が停止あるいはその出力を減少させることで、人体や無線通信機器に与える影響を確実に防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、電気自動車用の無接点充電装置として好適である。
【符号の説明】
【００６７】
１  電気自動車
２  充電パッド
３  受電部
１１  カメラ
１２  超音波センサ
１３  制御部
１４  通信部
１５  受電部位置判定部
１６  物体位置判定部
１７  警告指令部
１８  充電駆動部
１９  表示部
２０  音出力部
２１  光出力部
２２  充電コイル
３１  受電コイル
【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】
2019149851.tif 000009
【図８】
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【図９】
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