(57)【要約】【課題】運動している人の身体の状態（疲労の度合いなど）が容易に判り、特に、運動している者自身が運動中に身体の状態を把握したり、周囲の者が遠くからでも運動している人の身体の状態を確認したりすることができるようにする。【解決手段】計測機能付き靴１に、外部環境に対して光を発する発光手段２と、足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知するための計測用シャフト３とを設け、計測用シャフトを用いた検知結果に基づいて、装着者の疲労の度合いを判断し、その判断結果に基づいて、発光手段における発光の態様を制御し、装着者の疲労の度合いを発光の態様で表す。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者の身体の状態を検知するための計測機能付き靴であって、
外部環境に対して光を発する発光手段と、
足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて、前記装着者の疲労の度合いを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断結果に基づいて、前記発光手段における発光の態様を制御する発光制御手段とを、
有する計測機能付き靴。
【請求項２】
前記装着者の前記疲労の度合いを判断するための基準データを格納する情報格納手段を有し、
前記判断手段が、前記検知手段による検知結果と前記基準データとの比較を行って、前記装着者の前記疲労の度合いを判断する請求項１に記載の計測機能付き靴。
【請求項３】
装着者の身体の状態を検知するための計測機能付き靴であって、
外部環境に対して光を発する発光手段と、
足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果を所定のサーバに送信することが可能な無線送信手段と、
前記検知結果に基づいて前記所定のサーバで判断された前記装着者の疲労の度合いに係る情報を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段で受信した前記装着者の前記疲労の度合いに係る情報に基づいて、前記発光手段における発光の態様を制御する発光制御手段とを、
有する計測機能付き靴。
【請求項４】
前記発光制御手段が、前記発光手段の光量、色調、発光パターンのいずれか１つ又はそれらの組み合わせの制御を行う請求項１から３のいずれか１つに記載の計測機能付き靴。
【請求項５】
情報を表示するための表示手段を有する請求項１から４のいずれか１つに記載の計測機能付き靴。
【請求項６】
装着者の身体の状態を検知するために、足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知する検知手段と、無線通信を行うための無線通信手段とを有する計測機能付き靴と、
前記計測機能付き靴との通信が可能な通信手段と、前記装着者の健康状態を管理するための健康管理データベースとを有する健康管理サーバとにより構成される健康管理通信システムであって、
前記計測機能付き靴から前記健康管理サーバに対して、前記検知手段による検知結果が送信され、前記検知結果が前記健康管理サーバの前記健康管理データベースに格納されるよう構成されている健康管理通信システム。
【請求項７】
前記健康管理サーバがインターネットに接続しており、前記装着者が、任意の通信端末から前記インターネットを介して、前記健康管理データベースに格納された前記装着者に係る情報が閲覧できるよう構成されている請求項６に記載の健康管理通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、健康管理のために装着者の身体の状態を測定することが可能な計測機能付き靴及び健康管理通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、運動時の身体の状態（健康状態や疲労状態など）を計測するための様々な技術が存在している。こうした技術では、様々な計測機器を用いて、例えば、呼気、脈拍、身体の動きなどの人体に係る現象をチェックすることによって、運動している者の身体の状態を把握し、過度な運動の抑制を通知したり、さらなる運動を勧める通知を行ったりすることが可能となっている。また、人間の身体の状態は、足にかかる圧力や足の動きなどに現れることが知られており、特に、疲労状態が、歩行、走行、跳躍の際に足の裏にかかる圧力、足の動き、足の歪みなどに顕著に現れることが知られている。
【０００３】
また、下記の特許文献１には、流動体が充填されている流体チューブを靴底に設け、この流体チューブ内の流動体の圧力を圧力センサによって感知し、マイクロプロセッサで圧力の感知結果を処理し、処理結果（体重、最大荷重、歩数、消費カロリー量などの各値）を靴に設けられた液晶ディスプレイに表示することが可能な電子計測靴が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３１３９０２号公報（段落００１０〜００１３、図１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されている電子計測靴は、液晶ディスプレイ上に歩数や消費カロリー量などの数値を表示することはできるが、靴に搭載可能な液晶ディスプレイのサイズは小さく、液晶ディスプレイの表示内容を視認するためには、運動を中断して足や身体の動きを止めた状態で、液晶ディスプレイを覗き込まなければならない。また、知識や経験がなければ、表示されている歩数や消費カロリー量などの値から、例えば、これまでの運動で身体がどのくらい疲労しているか、適度な運動が行えているか否かなどを知ることは困難である。
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、運動している人の身体の状態（疲労の度合いなど）が容易に判り、特に、運動している者自身が運動中に身体の状態を把握したり、周囲の者が遠くからでも運動している人の身体の状態を確認したりすることができる計測機能付き靴、及び、当該計測機能付き靴を装着する装着者の健康を管理するための健康管理通信システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、装着者の身体の状態を検知するための計測機能付き靴に、外部環境に対して光を発する発光手段と、足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知する検知手段と、検知手段による検知結果に基づいて、装着者の疲労の度合いを判断する判断手段と、判断手段による判断結果に基づいて、発光手段における発光の態様を制御する発光制御手段とを設けた。
この構成により、足の裏にかかる圧力又は足の動きから、本発明の計測機能付き靴の装着者の疲労の度合いを検知し、発光手段による発光によって、装着者自身又は周囲の人に疲労の度合いを通知することが可能となる。
【０００８】
さらに、本発明では、上記本発明において、装着者の疲労の度合いを判断するための基準データを格納する情報格納手段を設けて、判断手段が、検知手段による検知結果と基準データとの比較を行って、装着者の疲労の度合いを判断するよう構成した。
この構成により、装着者の能力や体力、年齢、性別、特徴などの個人差を考慮した基準データと足の裏にかかる圧力又は足の動きとを比較することによって、装着者の疲労の度合いを判断することが可能となる。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、本発明では、装着者の身体の状態を検知するための計測機能付き靴に、外部環境に対して光を発する発光手段と、足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知する検知手段と、検知手段による検知結果を所定のサーバに送信することが可能な無線送信手段と、検知結果に基づいて所定のサーバで判断された装着者の疲労の度合いに係る情報を受信する無線受信手段と、無線受信手段で受信した装着者の疲労の度合いに係る情報に基づいて、発光手段における発光の態様を制御する発光制御手段とを設けた。
この構成により、足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知して、この検知結果を所定のサーバに送信し、所定のサーバに装着者の疲労の度合いを判断させることによって、発光手段による発光によって、装着者自身又は周囲の人に疲労の度合いを通知することが可能となる。
【００１０】
さらに、本発明では、上記本発明において、発光制御手段が、発光手段の光量、色調、発光パターンのいずれか１つ又はそれらの組み合わせの制御を行うよう構成した。
この構成により、発光の有無、光量、色調、発光パターン（点滅、部分発光、発光の時間変動など）の変化によって、装着者の疲労の度合いを発光手段で表すことが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明では、上記本発明において、情報を表示するための表示手段を設けた。
この構成により、表示手段を用いて、装着者の疲労の度合いを画像情報や文字情報などの様々な情報で表すことが可能となり、また、その他の付加情報（例えば、情報格納手段に格納されている情報や通信手段を介して取得した情報）を表示することも可能となる。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、本発明では、装着者の身体の状態を検知するために、足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知する検知手段と、無線通信を行うための無線通信手段とを有する計測機能付き靴と、計測機能付き靴との通信が可能な通信手段と、装着者の健康状態を管理するための健康管理データベースとを有する健康管理サーバとにより構成される健康管理通信システムであって、計測機能付き靴から健康管理サーバに対して、検知手段による検知結果が送信され、検知結果が健康管理サーバの健康管理データベースに格納されるよう構成した。
この構成により、足の裏にかかる圧力又は足の動きから、本発明の計測機能付き靴の装着者の足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知し、通信手段を介して、その検知結果を所定のサーバに送信することによって、所定のサーバで、装着者の足の裏にかかる圧力又は足の動きや疲労の度合いなどを始めとする装着者の身体の状態に係る情報などを統括的に管理することが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明では、上記本発明において、健康管理サーバがインターネットに接続しており、装着者が、任意の通信端末からインターネットを介して、健康管理データベースに格納された装着者に係る情報が閲覧できるよう構成した。
この構成により、装着者がＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：パーソナルコンピュータ）などの通信端末を用いて、自己の身体の状態に係る情報及びその他の付加情報を取得・閲覧することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の計測機能付き靴及び健康管理通信システムの好ましい実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態における計測機能付き靴の斜視図、図２は、本発明の実施の形態における計測機能付き靴の正面図、図３は、本発明の実施の形態における計測機能付き靴の上面図、図４は、本発明の実施の形態における計測機能付き靴の底面図である。
【００１５】
図１から図４に示す計測機能付き靴１は、人体の足に装着可能な一般的な靴、サンダル、下駄、草履などの履物の形状をして、種類や素材は特に限定されるものではなく、装着者が履き心地の良いと感じられるものを選択するのが好ましい。なお、図１から図４では、右足用の計測機能付き靴１のみが図示されているが、左右のいずれか一方又は両方を本発明の計測機能付き靴１とすることが可能である。
【００１６】
計測機能付き靴１は、発光手段２、計測用シャフト３、表示手段４、中央処理部５を有している。発光手段２は光を発するための手段であり、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）、電球、蛍光管を始めとする様々な発光体によって実現可能である。また、発光強度（光量）や色調などが変えられるものであることが好ましい。また、計測用シャフト３は、靴底に、つま先と踵とを結ぶ線に略平行に配置された細長い部材であり、例えば、金属、チタン合金、カーボンなどの頑丈かつ軽量な素材を用いることが可能である。なお、図４では、２本の計測用シャフト３が、つま先と踵とを結ぶ線に略平行に並んで配置されているが、形状、配置箇所、数などはこれに限定されるものではなく、運動時に足の裏にかかる圧力や動きを効率良く検知できるようにすればよい。また、図４に図示されているように、外部に露出される必要はなく、靴底内部に収納されて外部から見えない内容にすることも可能である。図６を用いて後で説明するように、この計測用シャフト３の動作によって、運動時の足の裏にかかる圧力や動きが検知可能となる。
【００１７】
また、表示手段４は、例えば、当該計測機能付き靴１を装着した装着者自身が視認可能な靴の甲の部分などに設けられており、画像情報や文字情報などの様々な情報（例えば、装着者の身体の状態に係る情報や、読出し又は受信によって取得した付加情報など）を表示する手段である。この表示手段４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）や、さらに好ましくは、プラスチックフィルム基板を用いたフレキシブルな液晶ディスプレイによって実現可能である。また、中央処理部５は、当該計測機能付き靴１に係る主な処理や動作制御などを行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理手段）又はＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、足の裏にかかる圧力や動きを検知、計測する計測手段、通信手段、情報格納手段など、様々な手段を内装するものである。また、図１から図４では不図示だが、当該計測機能付き靴１の設定や操作などを可能とする操作手段も設けられており、例えば、表示手段４の周辺など、当該計測機能付き靴１を装着した状態で、装着者が操作しやすい箇所に配置されることが好ましい。また、例えば、無線周波数技術を用いて、リモートコントロール装置による操作を行えるようにしてもよい。
【００１８】
次に、本発明の計測機能付き靴の内部構成について説明する。図５は、本発明の実施の形態における計測機能付き靴の内部構成を示すブロック図である。なお、図５は、図１から図４に図示されている計測機能付き靴１の内部構成の一例を示すものであり、図１から図４に示されているものと同一の構成要素に関しては、同一の符号が付されている。
【００１９】
図５に示す計測機能付き靴１は、発光手段２、計測用シャフト３、表示手段４、中央処理部５を有している。なお、図５に示す計測機能付き靴１の発光手段２、計測用シャフト３、表示手段４の機能に関しては上述の通りであり、詳細な説明を省略する。
【００２０】
また、中央処理部５は、処理手段５１、計測手段５２、通信手段５３、情報格納手段５４、発光制御手段５５を有している。処理手段５１は、当該計測機能付き靴１に係る主な処理や動作制御などを行うＣＰＵやＭＰＵなどであり、様々な数値の演算処理やデータの比較・判断などを行うことも可能である。また、計測手段５２は、例えば、計測用シャフト３によって検知された圧力や動きなどの数値化処理を行う手段である。なお、計測用シャフト３と計測手段５２とをまとめて、検知手段と呼ぶことにする。すなわち、検知手段は、計測用シャフト３などの部材や計測手段５２などを含む、足の裏にかかる圧力や足の動きなどを検知する機能を有する全体の構成を指すものである。
【００２１】
また、通信手段５３は、インターネット６０などの外部ネットワークに接続可能とする手段であり、特に、無線通信技術を用いて通信を行うものが好ましい。また、情報格納手段５４は、装着者の疲労の度合いを判断するための基準データを格納するものである。なお、個々の装着者の能力や体力、年齢、性別や、特徴（歩き方の癖など）などの個人差を考慮して、各装着者に応じて異なる基準データを設定、利用することが好ましい。また、発光制御手段５５は、発光手段２における光量や色調、発光パターン（点滅、部分発光、発光の時間変動）などの制御を行うことが可能な手段である。
【００２２】
次に、図５を参照しながら、本発明に係る動作について説明する。当該計測機能付き靴１を履いた装着者が、歩行、走行、跳躍などの運動を行った場合、その運動に応じて計測用シャフト３に負荷が加わり、この負荷の値や負荷の方向などを計測手段５２によって計測する。なお、計測用シャフト３を用いた負荷の計測に関しては図６を用いて後述する。計測手段５２は、足の裏にかかる力や足の動きを計測し、その計測結果を数値として出力する。なお、計測手段５２は、所定の周期で足の裏にかかる力や足の動きを計測することが好ましい。計測手段５２は、このようにして得られた計測結果を処理手段５１に供給することも可能であり、情報格納手段５４に格納することも可能である。また、さらに、通信手段５３及びインターネット６０を介して所定の健康管理サーバ６１に供給することも可能である。
【００２３】
処理手段５１は、計測手段５２による計測結果が供給された場合、この計測結果を参照して、装着者（運動を行っている者）の疲労の度合いを判断する。この判断方法としては様々な方法が存在するが、例えば、あらかじめ情報格納手段５４に格納されている基準データと計測結果とを比較し、所定の閾値（基準データ）よりも足の裏にかかる力が低下した場合や、足の動きが少なくなってきた場合（すなわち、地面を蹴る力が低下してきた場合や、足の運動の柔軟性、敏捷性が失われてきた場合）には、疲労の度合いが増加してきたと判断することが可能である。なお、通信手段５３を介して健康管理サーバ６１から基準データを取得することも可能である。
【００２４】
また、例えば、装着者の運動が始まった段階から、計測手段５２による計測結果を情報格納手段５４に蓄積して、時間の経過と共に計測結果がどのように変動したかを示す計測履歴を参照できるようにすることによって、時間の経過に応じた装着者の疲労の度合いの増加を把握することが可能となる。
【００２５】
このようにして、処理手段５１は、装着者の疲労の度合を判断し、その判断結果を発光制御手段５５に対して出力する。すなわち、例えば、疲労の度合いを複数の段階に分け、現在の疲労の度合いをいずれかの段階に当てはめて、その判断結果を発光制御手段５５に対して出力する。発光制御手段５５は、処理手段５１から受けた判断結果に基づいて、発光手段２の発光の態様（例えば、発光手段２からの光量、色調、発光パターンなど）の制御を行う。これによって、例えば、現在の疲労の度合いを示す光量、色調、発光パターンで発光手段２からの発光が行われ、その発光の態様から、装着者自身及び周囲の人が装着者の疲労の度合いを把握することが可能となる。
【００２６】
一方、通信手段５３及びインターネット６０を介して、計測機能付き靴１から所定の健康管理サーバ６１に計測結果が送信された場合、健康管理サーバ６１は、健康管理データベース６２に計測結果を格納する。なお、計測結果と共に、計測機能付き靴１又はその装着者の識別情報が送信され、どの計測機能付き靴１又は装着者の計測結果であるかが明確となるよう健康管理データベース６２に格納されることが好ましい。
【００２７】
健康管理サーバ６１は、健康管理データベース６２に格納された計測結果に応じて、運動の促進や抑制、運動の改善など、装着者の健康管理に関するアドバイスなどを含む詳細なサービス情報を作成することが可能である。健康管理サーバ６１は、このサービス情報を、対応する計測機能付き靴１に対して送信することも可能であり、また、インターネット６０にアクセス可能なＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：パーソナルコンピュータ）などの通信端末（不図示）から閲覧できるようにし、装着者がＰＣを用いて、自己の健康管理に関するサービス情報を取得できるようにすることも可能である。
【００２８】
次に、計測用シャフト３を用いた負荷の計測について説明する。図６は、本発明の実施の形態における計測用シャフトを用いた負荷の計測を説明するための模式図であり、図６（ａ）は、本発明の実施の形態における計測用シャフトの動きを計測手段に設けられた部材の回動量で検知する場合の模式図である。なお、図６では、２本の計測用シャフト３が識別可能となるよう、親指側（図面の右側）に配置された計測用シャフト３を計測用シャフト３ａ、小指側（図面の左側）に配置された計測用シャフト３を計測用シャフト３ｂとする。計測用シャフト３ａ、３ｂは、弾性のある部材又は構造（例えばバネ構造）であり、計測用シャフト３ａ、３ｂの長軸方向（つま先と踵とを結ぶ線に略平行な方向）に応力がかかった場合、回動部材７０ａ、７０ｂがそれぞれ回動するよう構成されている。計測手段５２は、この回動部材７０ａ、７０ｂの回動量の変化を計測することによって、足の裏にかかる圧力や足の動きを検知することが可能となる。
【００２９】
また、図６（ｂ）は、本発明の実施の形態における計測用シャフトの伸縮を計測手段で検知する場合の模式図である。この場合も、計測用シャフト３ａ、３ｂは、弾性のある部材又は構造（例えばバネ構造）であり、計測用シャフト３ａ、３ｂの長軸方向（つま先と踵とを結ぶ線に略平行な方向）に応力がかかった場合には、計測用シャフト３ａ、３ｂが長軸方向に伸縮するよう構成されている。計測手段５２は、この伸縮の変動量を計測することによって、足の裏にかかる圧力や足の動きを検知することが可能となる。また、計測手段５２は、長軸方向を軸とする回動を計測することによって、足のねじれ（足の歪み）を検知することも可能である。
【００３０】
また、図６（ｃ）は、本発明の実施の形態における計測用シャフトにかかる応力を計測手段で検知する場合の模式図である。この場合は、計測用シャフト３は、剛性のある部材又は構造であり、計測用シャフト３ａ、３ｂの長軸方向（つま先と踵とを結ぶ線に略平行な方向）に応力がかかった場合、計測手段５２は、この応力を計測することによって、足の裏にかかる圧力や足の動きを検知することが可能となる。また、計測手段５２は、長軸方向を軸とする回動を計測することによって、足のねじれ（足の歪み）を検知することも可能である。
【００３１】
なお、上記では、計測用シャフト３によって、足の裏にかかる圧力や足の動きを検知する態様を説明したが、本発明は、計測用シャフト３の使用に限定されず、他の方法で足の裏にかかる圧力や足の動きを検知してもよい。図７は、本発明の実施の形態における複数の圧力センサを用いた負荷の計測を説明するための模式図である。図７に示すように、計測機能付き靴１の靴底には、所定の箇所（例えば、各指が配置される箇所）又は任意の箇所に圧力センサ７１を設け、この圧力センサ７１による計測結果が中央処理部５に供給されるよう構成することによって、圧力センサ７１によって計測される圧力を用いて、装着者の疲労の度合いを判断することも可能である。なお、靴底ではなく中敷きに圧力センサ７１を設けることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、装着者の身体の状態を検知するための計測機能付き靴に、外部環境に対して光を発する発光手段と、足の裏にかかる圧力又は足の動きを検知する検知手段と、検知手段による検知結果に基づいて、装着者の疲労の度合いを判断する判断手段と、判断手段による判断結果に基づいて、発光手段における発光の態様を制御する発光制御手段とを設けたので、足の裏にかかる圧力又は足の動きから、本発明の計測機能付き靴の装着者の疲労の度合いを検知し、発光手段による発光によって、装着者自身又は周囲の人に疲労の度合いを通知することが可能となる。特に、本発明の計測機能付き靴はアップシューズとして有用であり、離れた場所に居るトレーナやコーチに対して、装着者の身体の状態を通知することが可能である。また、無線通信手段を設け、この無線通信手段を介して、足の裏にかかる圧力又は足の動きの検知結果を所定のサーバに送信し、処理、管理させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における計測機能付き靴の斜視図
【図２】本発明の実施の形態における計測機能付き靴の正面図
【図３】本発明の実施の形態における計測機能付き靴の上面図
【図４】本発明の実施の形態における計測機能付き靴の底面図
【図５】本発明の実施の形態における計測機能付き靴の内部構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態における計測用シャフトを用いた負荷の計測を説明するための模式図
（ａ）本発明の実施の形態における計測用シャフトの動きを計測手段に設けられた部材の回動量で検知する場合の模式図
（ｂ）本発明の実施の形態における計測用シャフトの伸縮を計測手段で検知する場合の模式図
（ｃ）本発明の実施の形態における計測用シャフトにかかる応力を計測手段で検知する場合の模式図
【図７】本発明の実施の形態における複数の圧力センサを用いた負荷の計測を説明するための模式図
【符号の説明】
１  計測機能付き靴
２  発光手段
３、３ａ、３ｂ  計測用シャフト
４  表示手段
５  中央処理部
５１  処理手段
５２  計測手段
５３  通信手段
５４  情報格納手段
５５  発光制御手段
６０  インターネット
６１  健康管理サーバ
６２  健康管理データベース
７０ａ、７０ｂ  回動部材
７１  圧力センサ
【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】
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