(57)【要約】【課題】音声の認識性能とユーザビリティを向上させた音声認識装置を提供する。【解決手段】利用者から発せられる音声に基づいて制御対象の動作を制御する音声認識装置Ａにおいて、利用者の音声が入力される音声入力部１１と、制御対象の各動作に対応付けられた認識対象語彙を複数の発話スタイルで各々格納した記憶部１２と、複数の発話スタイルからいずれかの発話スタイルを選択する選択部１３と、音声入力部１１に入力された音声を、記憶部１２に格納されている認識対象語彙のうち選択部１３が選択した発話スタイルの認識対象語彙と照合し、当該照合結果に基づいて認識対象語彙を特定する照合部１４と、照合部１４が特定した認識対象語彙に基づいて制御対象を動作させる制御部１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者から発せられる音声に基づいて制御対象の動作を制御する音声認識装置において、
利用者の音声が入力される音声入力部と、
制御対象の各動作に対応付けられた語彙を複数の発話スタイルで各々格納した記憶部と、
複数の発話スタイルからいずれかの発話スタイルを選択する選択部と、
音声入力部に入力された音声を、記憶部に格納されている語彙のうち選択部が選択した発話スタイルの語彙と照合し、当該照合結果に基づいて語彙を特定する照合部と、
照合部が特定した語彙に基づいて制御対象を動作させる制御部と
を備えることを特徴とする音声認識装置。
【請求項２】
前記記憶部に格納されている語彙の複数の発話スタイルを提示する提示手段を備え、前記選択部は、利用者からの入力に基づいて複数の発話スタイルからいずれかの発話スタイルを選択することを特徴とする請求項１記載の音声認識装置。
【請求項３】
前記音声入力部に入力された音声の発話スタイルを前記複数の発話スタイルのうちいずれかに分類する発話スタイル分類手段と、分類された発話スタイルの各出現頻度を算出する頻度算出手段とを備え、前記選択部は、複数の発話スタイルから少なくとも出現頻度の最も高い発話スタイルを選択することを特徴とする請求項１記載の音声認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声認識装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力された音声に基づいて制御対象の動作を制御する音声認識装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５５８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
音声認識装置において、各制御内容に対応する認識対象語彙が１つのみ登録されている場合、ある利用者の語彙の発話が音声認識装置にとって認識し難いと、その利用者はその語彙に対応した制御を行うことができない。また、登録されている認識対象語彙が利用者にとって発話し難い場合、その利用者にとって音声認識装置のユーザビリティは低いことになる。
【０００４】
例えば、ある機器「暖房機器」を動作させるための認識対象語彙としては操作したい機器の名称「暖房」、機器の動作を命ずる依頼調の言葉「暖房をつけて」、命令調の言葉「暖房をつけろ」等、様々な発話スタイルの語彙が考えられるが、利用者毎に使い易い語彙は異なると考えられるため、予め認識対象語彙の発話スタイルをいずれか１つに絞り込むことは、ユーザビリティの観点からみても好ましくない。
【０００５】
しかし、各制御内容に対応する認識対象語彙を単純に複数の発話スタイルで登録しておくと、認識対象語彙が多くなるほど音声認識性能が低下するため、装置自体が使いづらいものになってしまう。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、音声の認識性能とユーザビリティを向上させた音声認識装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、利用者から発せられる音声に基づいて制御対象の動作を制御する音声認識装置において、利用者の音声が入力される音声入力部と、制御対象の各動作に対応付けられた語彙を複数の発話スタイルで各々格納した記憶部と、複数の発話スタイルからいずれかの発話スタイルを選択する選択部と、音声入力部に入力された音声を、記憶部に格納されている語彙のうち選択部が選択した発話スタイルの語彙と照合し、当該照合結果に基づいて語彙を特定する照合部と、照合部が特定した語彙に基づいて制御対象を動作させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、制御対象の各動作に、複数の発話スタイルに各々対応した語彙を設定しているので、ある発話スタイルの認識対象語彙では音声認識が困難である場合でも、別の発話スタイルを選択することによって、音声認識性能が向上し、利用者にとって音声認識装置のユーザビリティが高くなる。すなわち、音声の認識性能とユーザビリティを向上させることができるのである。また、発話スタイルを多くした場合でも、実際に照合処理に用いる認識対象語彙の増加は抑えられ、音声認識性能の低下を防止できる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記記憶部に格納されている語彙の複数の発話スタイルを提示する提示手段を備え、前記選択部は、利用者からの入力に基づいて複数の発話スタイルからいずれかの発話スタイルを選択することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ある発話スタイルの認識対象語彙では音声認識が困難である場合でも、利用者が別の発話スタイルを選択して認識対象語彙を発話することで音声認識が容易となり、音声認識性能が向上する。また、利用者が、自己に適した発話スタイルを選択できるので、利用者にとって発話しやすく、その利用者にとって音声認識装置のユーザビリティが高くなる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１において、前記音声入力部に入力された音声の発話スタイルを前記複数の発話スタイルのうちいずれかに分類する発話スタイル分類手段と、分類された発話スタイルの各出現頻度を算出する頻度算出手段とを備え、前記選択部は、複数の発話スタイルから少なくとも出現頻度の最も高い発話スタイルを選択することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、利用者がよく使う発話スタイルを選択して認識対象語彙を特定することで、音声認識性能が向上する。また、利用者がよく使う発話スタイルを利用者に意識させることなく選択できるので、利用者にとって音声認識装置のユーザビリティが高くなる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明では、音声の認識性能とユーザビリティを向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（実施形態１）
本実施形態の音声認識装置Ａは図１に示すブロック構成を備え、図２に示すように浴室に設置されており、制御対象としては、暖房機器等の空調機器Ｂ１、主照明機器Ｂ２、間接照明機器Ｂ３、浴槽Ｙ内に配置されたジェットバス等の浴槽機器Ｂ４、バステレビＢ５、給湯装置（図示なし）等の浴室内に設置された機器がある。さらに、浴室内の機器だけでなく、浴室外の機器を制御対象として追加してもよい。
【００１６】
音声認識装置Ａは、音声入力部１１と、記憶部１２と、選択部１３と、照合部１４と、表示パネル１５と、制御部１６とを備えており、音声入力部１１はマイクロホンで構成され、例えば液晶画面からなる表示パネル１５とともに、浴室の壁面に設置される。
【００１７】
制御部１６は、制御信号を上記制御対象の機器に出力することによって、制御対象の動作を制御する。さらには制御部１６が表示パネル１５の表示制御も行っており、制御対象の機器を制御する際に補助となる操作画面を表示パネル１５に表示させる。その表示画面は図３に示す階層構造になっており、トップ画面ＧＴの下層には、空調機器操作画面Ｇ１、照明機器操作画面Ｇ２、浴槽機器操作画面Ｇ３、給湯機器操作画面Ｇ４、バステレビ操作画面Ｇ５が用意され、さらに空調機器操作画面Ｇ１の下層には空調機器操作画面Ｇ１１，Ｇ１２，．．．、照明機器操作画面Ｇ２の下層には照明機器操作画面Ｇ２１，Ｇ２２，．．．、浴槽操作画面Ｇ３の下層には浴槽機器操作画面Ｇ３１，Ｇ３２，．．．、給湯機器操作画面Ｇ４の下層には給湯機器操作画面Ｇ４１，Ｇ４２，．．．、バステレビ操作画面Ｇ５の下層にはバステレビ操作画面Ｇ５１，Ｇ５２，．．．が各々用意されている。
【００１８】
音声認識装置Ａが起動すると、トップ画面ＧＴが表示パネル１５に表示される。その後、音声入力部１１からの音声入力に応じて画面を遷移していく。このとき、制御部１６は、表示パネル１５に表示させている画面状態（表示画面のＩＤデータ、表示画面状態データ等）を照合部１４へ出力する。表示画面ＩＤデータは、例えば、トップ画面ＧＴにはＩＤ０、空調機器操作画面Ｇ１にはＩＤ１、照明機器操作画面Ｇ２にはＩＤ２、浴槽機器操作画面Ｇ３にはＩＤ３、給湯機器操作画面Ｇ４にはＩＤ４、バステレビ操作画面Ｇ５にはＩＤ５が予め設定され、空調機器操作画面Ｇ１１，Ｇ１２，．．．にはＩＤ１１，ＩＤ１２，．．．、照明機器操作画面Ｇ２１，Ｇ２２，．．．にはＩＤ２１，ＩＤ２２，．．．、浴槽機器操作画面Ｇ３１，Ｇ３２，．．．、にはＩＤ３１，ＩＤ３２，．．．、給湯機器操作画面Ｇ４１，Ｇ４２，．．．、にはＩＤ４１，ＩＤ４２，．．．、バステレビ操作画面Ｇ５１，Ｇ５２，．．．にはＩＤ５１，ＩＤ５２，．．．が予め設定されている。
【００１９】
まず、音声入力部１１は、利用者から発せられた音声を集音し、音声データとして照合部１４へ出力する。照合部１４は、音声データに対して、記憶部１２に格納された音声データベース内の音声の特徴量と音素あるいは語彙などとの対応統計データや、認識対象語彙データ等のデータを用いて音声認識処理を行い、音声データと記憶部１２に格納されている認識対象語彙との照合を行って、音声データに対して類似度の最も高い認識対象語彙を特定する。
【００２０】
認識対象語彙は、表示パネル１５に表示されている画面に予め対応付けて記憶部１２に格納されており、照合部１４は、現在取得している表示画面ＩＤデータおよび表示画面状態データに対応付けられている認識対象語彙を照合処理に用いる。
【００２１】
例えば、図４に示すように、空調機器操作画面Ｇ１の表示画面ＩＤデータ「１」および表示画面状態データ（図４内の画面説明に相当する）に対応して「暖房機器を起動」、「換気扇を起動」、「表示画面をトップ画面へ遷移」等の各操作内容が用意されており、各操作内容に対応して認識対象語彙が設定されている。また、照明機器操作画面Ｇ２の表示画面ＩＤデータ「２」および表示画面状態データに対応して「主照明をつける」、「間接照明をつける」、「表示画面をトップ画面へ遷移」の各操作内容が用意されており、各操作内容に対応して認識対象語彙が設定されている。
【００２２】
さらに、操作内容毎の認識対象語彙は複数の発話スタイルに対応して設定されており、本実施形態では発話スタイルとして、名称単独スタイル、依頼調スタイル、命令調スタイル等を用いる。
【００２３】
例えば、図４に示すように、空調機器操作時の操作内容「暖房機器を起動」の認識対象語彙は、発話スタイルが名称単独スタイルの場合は「暖房」、発話スタイルが依頼調スタイルの場合は「暖房をつけて」、発話スタイルが命令調スタイルの場合は「暖房をつけろ」と設定される。また、操作内容「換気扇を起動」の認識対象語彙は、発話スタイルが名称単独スタイルの場合は「換気扇」、発話スタイルが依頼調スタイルの場合は「換気扇をつけて」、発話スタイルが命令調スタイルの場合は「換気扇をつけろ」と設定される。他の操作内容の場合も同様に各発話スタイル毎に認識対象語彙が設定される。また、操作内容「表示画面をトップ画面へ遷移」の認識対象語彙は、発話スタイルが名称単独スタイルの場合は「トップ画面」、発話スタイルが依頼調スタイルの場合は「トップ画面へ遷移して」、発話スタイルが命令調スタイルの場合は「トップ画面へ遷移しろ」と設定される。他の操作でも同様に複数の発話スタイルに対応して認識対象語彙が設定されている。
【００２４】
このように、記憶部１２では、１つの操作内容に発話スタイル毎の認識対象語彙が設定されているが、照合部１４は、複数の発話スタイルのうち後述の選択部１３によって選択されたいずれかの発話スタイルに対応する認識対象語彙のみを照合処理に用いる。
【００２５】
次に、発話スタイルの選択処理について説明する。本実施形態では、表示パネル１５に表示する画面として発話スタイル選択画面が予め用意されており、利用者が、操作内容「表示画面を発話スタイル選択画面へ遷移」に対応する認識対象語彙を現在選択されている発話スタイル（この場合、依頼調スタイル）で音声入力部１１に向かって発すると、照合部１４では、選択されている発話スタイルに対応する認識対象語彙のみを照合処理に用い、この照合処理の結果、音声データに対して類似度の最も高い認識対象語彙（この場合、「発話スタイル選択画面へ遷移して」）が特定されると、表示パネル１５の表示が発話スタイル選択画面に遷移する。発話スタイル選択画面には、選択可能な発話スタイルとして、名称単独スタイル、依頼調スタイル、命令調スタイル等が表示されている。
【００２６】
そして、利用者は、発話スタイル選択画面を見ながら、名称単独スタイル、依頼調スタイル、命令調スタイル等の複数の発話スタイルの中から、所望の発話スタイルを選択することが可能であり、利用者が、操作内容「発話スタイルとして名称単独スタイルの選択」に対応する認識対象語彙を現在選択されている発話スタイル（この場合、依頼調スタイル）で音声入力部１１に向かって発すると、照合部１４では、照合処理の結果、音声データに対して類似度の最も高い認識対象語彙（この場合、「名称単独スタイルを選択して」）が特定されると、照合部１４は、図５に示すように、選択された発話スタイルに対応する発話スタイルＩＤ（この場合、名称単独スタイルに対応する発話スタイルＩＤ「１」）を選択部１３へ出力する。
【００２７】
選択部１３は、照合処理に用いる認識対象語彙として、記憶部１２に格納している認識対象語彙のうち、受信した発話スタイルＩＤに対応する発話スタイル（この場合、名称単独スタイル）に対応する認識対象語彙を選択する。
【００２８】
以後、照合部１４では、選択部１３によって選択されたいずれかの発話スタイル（この場合、名称単独スタイル）に対応する認識対象語彙のみを照合処理に用いる。選択された発話スタイルが名称単独スタイルの場合、例えば、操作内容「暖房機器を起動」、「表示画面をトップ画面へ遷移」に各々対応する認識対象語彙は、「暖房」、「トップ画面」となり、「暖房をつけて」、「暖房をつけろ」、「トップ画面へ遷移して」、「トップ画面へ遷移しろ」等の別の発話スタイルの認識対象語彙は照合処理には用いられない。
【００２９】
このように、照合部１４は、記憶部１２に格納している全ての発話スタイルに対応する認識対象語彙の中から絞り込まれた所定の発話スタイルの認識対象語彙のみを用いて、音声データに対して類似度の最も高い認識対象語彙を特定する音声認識処理を行う。そして、照合部１４は、音声データに対して類似度の最も高い認識対象語彙を特定すると、図６に示すように、特定した認識対象語彙に対応する制御命令信号を制御部１６へ出力する。例えば、特定した認識対象語彙が「暖房」であれば、空調機器Ｂ１の起動命令信号を出力し、特定した認識対象語彙が「主照明」であれば、主照明機器Ｂ２の起動命令信号を出力する。
【００３０】
制御部１６は、照合部１４から受け取った制御命令信号に基づいて、空調機器Ｂ１、主照明機器Ｂ２、間接照明機器Ｂ３、浴槽機器Ｂ４、バステレビＢ５等へ制御信号を送信して各動作を制御するとともに、表示パネル１５の画面を各制御内容に関連した画面に遷移させる。例えば、空調機器Ｂ１を起動させるときは、表示パネル１５に空調機器操作画面Ｇ１１を表示させ、主照明機器Ｂ２をつけるときは、表示パネル１５に照明機器操作画面Ｇ２１を表示させる。このときも、制御部１６は、表示パネル１５に表示させている画面状態（表示画面の画面ＩＤデータ、表示画面状態データ等）を照合部１４へ出力している。
【００３１】
したがって、制御対象の各操作内容に、複数の発話スタイルに各々対応した認識対象語彙を設定しているので、照合部１４は、ある発話スタイルの認識対象語彙では音声認識が困難である場合でも、利用者が別の発話スタイルを選択して認識対象語彙を発話することで音声認識が容易となり、音声認識性能が向上する。また、利用者が、自己に適した発話スタイルを選択できるので、利用者にとって発話しやすく、その利用者にとって音声認識装置のユーザビリティが高くなる。すなわち、音声の認識性能とユーザビリティを向上させることができるのである。
【００３２】
また、発話スタイルを多くした場合でも、実際に照合処理に用いる認識対象語彙の増加は抑えられ、音声認識性能の低下を防止できる。
【００３３】
なお、上記音声認識装置Ａを浴室以外の他の住空間に設置してもよい。例えば、音声認識装置Ａをキッチンに設置し、利用者が音声入力することで、キッチン内の機器制御や、表示パネル１５の画面が遷移して料理レシピ表示を行うことができる。
【００３４】
また、発話スタイルとしては、図７に示すように、名称単独スタイル、依頼調スタイル、命令調スタイル以外に、不満調スタイル、連想スタイルが考えられる。不満調スタイルとは、利用者の不満内容に対応する語彙を認識対象語彙として登録し、当該認識対象語彙にその不満を解消させるような機器制御を対応付ける。例えば、操作内容「暖房機器を起動」に対して認識対象語彙「寒い」を対応つけてもよい（寒いという不満を解消するために暖房機器を起動する）。
【００３５】
連想スタイルは、使用者の思わず出てしまう一言を認識対象語彙として登録し、当該認識対象語彙にその発話内容から連想される機器制御を対応付ける。例えば、「暖房機器を起動」に対して認識対象語彙「寒い」を対応つけてもよい（寒いなあと感じているということは暖かくする必要があるので、暖房機器を起動する）。また例えば、操作内容「照明の照度を上げる」に対して認識対象語彙「眠いなあ」を対応つけてもよい（眠いなあと感じているということは覚醒させる必要があるので、照明の照度を上げる）。
【００３６】
（実施形態２）
本実施形態の音声認識装置Ａは図８に示すブロック構成を備え、実施形態１の構成に頻度算出部１７を設けたものであり、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３７】
本実施形態では、音声入力部１１からの音声データに対して、所定期間内に各発話スタイルが使用された頻度を算出し、この算出された頻度に基づいて発話スタイルを切り換えるもので、その動作フローチャートを図９に示す。
【００３８】
まず、利用者が音声入力部１１に入力した音声データを照合部１４が受け取ると、照合部１４は、発話スタイル分類手段として機能し、音声データの発話スタイルを、予め設定されている複数の発話スタイルのうちいずれかに分類して、当該分類した発話スタイルに対応する発話スタイルＩＤ（図５参照）を頻度算出部１７へ出力し、頻度算出部１７は発話スタイルＩＤを取得する（Ｓ１）。なお、この照合部１４による発話スタイルの分類は、周知の音声認識方法を用いて発話スタイル毎の特徴（語尾、イントネーション等）を認識することで行われる。
【００３９】
そして、頻度算出部１７は、分類された発話スタイルの各出現頻度を算出する頻度算出手段として機能し、内蔵したタイミングカウンタ（図示なし）の発話スタイル選択カウント値（初期値３０）をデクリメントして（Ｓ２）、さらに発話スタイル毎のＩＤ取得回数を、内蔵した頻度カウンタ（図示なし）でカウントする（Ｓ３）。発話スタイル選択カウント値は、発話スタイル選択のタイミングを示しており、カウント値がゼロになったら発話スタイルの選択が行われ（Ｓ４）、カウント値がゼロでなければ本処理は終了し、再度Ｓ１から処理を開始する。
【００４０】
カウント値がゼロになると、頻度算出部１７は、発話スタイル選択カウント値を初期値３０にリセットした後（Ｓ５）、各発話スタイルのＩＤ取得回数の割合を算出し、ＩＤ取得回数が全３０回のうち過半数を占める発話スタイルがあるか否かを判断する（Ｓ６）。過半数を占める発話スタイルがあれば、当該発話スタイルの出現頻度が最も高い上に、利用者が当該発話スタイルを好んで使用しているとみなし、当該発話スタイルの発話スタイルＩＤを選択部１３へ出力するとともに、発話スタイルの切り替えが発生したことを報知する画面の生成命令を照合部１４を介して制御部１６へ出力し（Ｓ７）、制御部１６は、表示パネル１５に現在表示されている例えば空調機器操作画面Ｇ１１（図１０（ａ））に、発話スタイル切替報知画面Ｈ１を貼り付けて表示させる（図１０（ｂ））。
【００４１】
選択部１３は、照合処理に用いる認識対象語彙として、記憶部１２に格納している認識対象語彙のうち、受信した発話スタイルＩＤによって設定される発話スタイルに対応する認識対象語彙を選択する。
【００４２】
以後、照合部１４では、選択部１３によって選択されたいずれかの発話スタイルに対応する認識対象語彙のみを照合処理に用いる。
【００４３】
また、Ｓ６において、過半数を占める発話スタイルがなければ、利用者にとって好みの発話スタイルが確定していないとみなし、発話スタイルの切り替えは行わず、本処理は終了し、再度Ｓ１から処理を開始する。
【００４４】
なお、頻度算出部１７は、ＩＤ取得回数が最も多い発話スタイルの発話スタイルＩＤを選択部１３へ出力してもよい。また、頻度算出部１７が用いる発話スタイル選択カウント値の初期値は３０以外でもよい。
【００４５】
したがって、制御対象の各操作内容に、複数の発話スタイルに各々対応した認識対象語彙を設定しているので、照合部１４は、利用者がよく使う発話スタイルを選択して認識対象語彙を特定することで、音声認識性能が向上する。また、利用者がよく使う発話スタイルを利用者に意識させることなく選択できるので、利用者にとって音声認識装置のユーザビリティが高くなる。すなわち、音声の認識性能とユーザビリティを向上させることができるのである。
【００４６】
また、発話スタイルを多くした場合でも、実際に照合処理に用いる認識対象語彙の増加は抑えられ、音声認識性能の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態１の音声認識装置のブロック構成を示す図である、
【図２】浴室に設置された音声認識装置を示す図である。
【図３】表示画面の階層構造を示す図である。
【図４】表示画面と認識対象語彙との対応を示す図である。
【図５】発話スタイルと発話スタイルＩＤとの対応を示す図である。
【図６】認識対象語彙と制御命令との対応を示す図である。
【図７】発話スタイルの例を示す図である。
【図８】実施形態２の音声認識装置のブロック構成を示す図である、
【図９】発話スタイル設定時の動作フローチャートを示す図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）発話スタイル切替報知画面の貼り付けを示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ  音声認識装置
１１  音声入力部
１２  記憶部
１３  選択部
１４  照合部
１５  表示パネル
１６  制御部
Ｂ１  空調機器
Ｂ２  主照明機器
Ｂ３  間接照明機器
Ｂ４  浴槽機器
Ｂ５  バステレビ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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