FR3121599A1 - WHITE CANE DEVICE FOR VISUALLY IMPAIRED REDUCING SWEEPING EFFORT - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE CANNE BLANCHE POUR DEFICIENT VISUEL REDUISANT L’EFFORT DE BALAYAGE L’invention concerne une canne blanche dispositif de locomotion pour personne déficiente visuelle, comportant un embout constitué d’au moins deux roues de même diamètre de quelques centimètres possédant un axe commun de rotation dénommé axe des roues et espacées de quelques centimètres ;un second axe de rotation, de direction quasi verticale, lorsque la canne est tenue par l’utilisateur, dénommé axe de pivotement, situé quelques centimètres en avant (dans le sens de déplacement de la personne) de l’axe des roues, et étant à mi-distance des plans des deux roues, l’axe de pivotement permettant à l’extrémité de la canne de tourner par rapport au bloc constitué de l’embout contenant les roues ; un moyen de blocage des différents segments constituant la canne pour qu’ils ne puissent pas tourner l’un par rapport à l’autre suivant l’axe de rotation constitué de l’axe de la canne. Figure à publier avec l’abrégé : [Fig 1]WHITE CANE DEVICE FOR VISUALLY IMPAIRED PERSONS REDUCING SWEEPING EFFORT called the axis of the wheels and spaced a few centimeters apart; a second axis of rotation, of almost vertical direction, when the cane is held by the user, called the pivot axis, located a few centimeters forward (in the direction of movement of the person ) from the axis of the wheels, and being midway between the planes of the two wheels, the pivot axis allowing the end of the cane to rotate relative to the block consisting of the end piece containing the wheels; a means of blocking the various segments constituting the rod so that they cannot rotate relative to each other along the axis of rotation consisting of the axis of the rod. Figure to be published with abstract: [Fig 1]
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Le domaine technique de l’invention est celui des aides à la locomotion des personnes déficientes visuelles et en particulier des cannes blanches longues destinées à sécuriser l’état du sol lors des déplacements.The technical field of the invention is that of locomotion aids for visually impaired people and in particular long white canes intended to secure the state of the ground during travel.
La présente invention concerne une structure de canne blanche permettant de réduire les efforts des personnes déficientes visuelles au niveau du poignet, du bras et de la main lors du mouvement de balayage de la canne pour explorer le sol, et ceci particulièrement dans le cas des sols rugueux.The present invention relates to a white cane structure making it possible to reduce the efforts of visually impaired people at the level of the wrist, the arm and the hand during the sweeping movement of the cane to explore the ground, and this particularly in the case of soils rough.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Afin de permettre à la personne déficiente visuelle de s’assurer que l’état du sol devant ses pieds ne lui fera pas perdre l’équilibre, il est fait usage d’une canne blanche longue. La couleur blanche est un code signalétique. La longueur de la canne dépend de la taille de la personne, typiquement elle correspond à la hauteur du sternum, soit à titre d’exemple environ 1,3 m pour une personne mesurant de 1,7 à 1,75m. La personne déficiente visuelle tient sa canne à la main, positionnée au niveau du nombril. Il doit maintenir le bout de sa canne en contact avec le sol, tout en effectuant un balayage latéral droite-gauche, par flexion-extension du poignet. Ce balayage doit permettre au bout de la canne en contact avec le sol de décrire une courbe en arcs dont la largeur, dans le sens perpendiculaire à la marche, correspond approximativement à la largeur des épaules. Cette courbe en arcs doit être centrée par rapport à l’axe de la marche de façon à optimiser la protection du sol.In order to allow the visually impaired person to ensure that the state of the ground in front of his feet will not cause him to lose his balance, a long white cane is used. The white color is a signaling code. The length of the cane depends on the height of the person, typically it corresponds to the height of the sternum, i.e. approximately 1.3 m for a person measuring 1.7 to 1.75 m. The visually impaired person holds his cane in his hand, positioned at the level of the navel. He must keep the end of his cane in contact with the ground, while performing a right-left lateral sweep, by flexion-extension of the wrist. This sweep must allow the end of the cane in contact with the ground to describe an arc whose width, in the direction perpendicular to the walk, corresponds approximately to the width of the shoulders. This arched curve must be centered with respect to the axis of the step in order to optimize the protection of the floor.
L’embout de la canne blanche est la partie en contact avec le sol. Dans le cas de surfaces rugueuses, l’embout s’accroche facilement et rend pénible le balayage de la canne. Cela incite les utilisateurs à soulever la canne et à ne toucher le sol qu’aux extrémités du balayage (appelée technique du deux temps). Les creux situés entre les deux extrémités du balayage ne sont pas détectés, et la sécurité n’est pas assurée.The tip of the white cane is the part in contact with the ground. In the case of rough surfaces, the tip catches easily and makes it difficult to sweep the rod. This encourages users to lift the rod and only touch the ground at the ends of the sweep (known as the two-stroke technique). Pits between the two ends of the scan are not detected, and safety is not ensured.
Pour que l’embout de la canne puisse rester en contact permanent avec le sol, en réduisant les accrocs, des embouts roulants ont été développés. Il s’agit d’une boule ou d’un cylindre, de diamètre de quelques centimètres, tournant autour d’un axe de rotation qui correspond à celui de la canne. Tous les modèles actuels dits « haut de gamme » des cannes comportent des embouts roulants.So that the tip of the cane can remain in permanent contact with the ground, reducing snags, rolling tips have been developed. It is a ball or a cylinder, with a diameter of a few centimeters, rotating around an axis of rotation which corresponds to that of the cane. All the current so-called "top-of-the-range" models of rods have rolling tips.
Plus récemment, il a été ajouté un ressort entre l’extrémité de la canne et l’embout roulant afin de réduire davantage les accrocs au sol de l’embout qui rebondit alors sur certaines aspérités au lieu de s’y bloquer.More recently, a spring has been added between the end of the rod and the rolling tip in order to further reduce snags on the ground of the tip which then bounces on certain roughnesses instead of getting stuck there.
Les embouts roulants ont permis d’améliorer le maintien du bout de la canne en contact avec le sol, ce qui a amélioré la sécurité. Cependant les tendinites au poignet restent très fréquentes chez les utilisateurs de canne blanche. Dans les cas de sols très rugueux, les utilisateurs tendent tout de même à soulever la canne pour soulager les efforts au niveau du poignet. Afin de réduire les efforts, la main est souvent décentrée et placée sur le côté au lieu d’être centrée par rapport au corps (se retrouvant au niveau de la hanche plutôt qu’au niveau du nombril en utilisation normale), le mouvement de poignet est alors remplacé par un mouvement du bras. Ces pratiques courantes font perdre la symétrie et le centrage du balayage de la canne au sol et réduisent la protection de la personne sur l’un de ses côtés (dépendant du sens de la dissymétrie).Rolling tips have improved the ability to keep the tip of the rod in contact with the ground, which has improved safety. However, wrist tendonitis remains very common among white cane users. In the case of very rough ground, users still tend to lift the cane to relieve strain on the wrist. In order to reduce effort, the hand is often off center and placed to the side instead of being centered in relation to the body (ending up at the level of the hip rather than at the level of the navel in normal use), the movement of the wrist is then replaced by a movement of the arm. These common practices lose the symmetry and centering of the sweep of the cane on the ground and reduce the protection of the person on one of its sides (depending on the direction of the asymmetry).
Le mouvement de l’embout de la canne au sol est composé d’un mouvement latéral de balayage combiné à un mouvement d’avancée de l’embout dans le sens de déplacement de la personne (ou longitudinal). L’embout dont l’axe de rotation est celui de la canne permet uniquement une rotation latérale et accroche au sol pour la composante longitudinale allant dans le sens de déplacement de la personne. D’autres types d’embouts ont été proposés mais ne sont pas couramment utilisés. Il est proposé par exemple une roue dont l’axe de rotation est perpendiculaire à celui de la canne. Cet embout permet d’avancer avec aisance sur sol rugueux à condition de ne pas balayer la canne car seul le mouvement dans le sens de déplacement de la personne est autorisé. Pour introduire une composante latérale au balayage, il faut faire un mouvement de pronation – supination du poignet, inclinant la roue par rapport au sol. Ce mouvement est difficile à contrôler physiologiquement ce qui rend le balayage instable, la roue se couchant facilement sur le sol et bloquant alors l’avancée de la personne. Des embouts contenant des systèmes de rotation plus complexes dans les deux axes ont été proposés. Ils posent deux problèmes, un frottement plus important, une possibilité de s’encrasser avec la boue et la poussière au sol plus importante, ainsi qu’un faible rayon de courbure pour l’une des directions de rotation, ce qui la fait accrocher au sol.The movement of the tip of the cane on the ground is composed of a lateral sweeping movement combined with a forward movement of the tip in the direction of movement of the person (or longitudinal). The tip whose axis of rotation is that of the cane only allows lateral rotation and grips the ground for the longitudinal component going in the direction of movement of the person. Other types of tips have been proposed but are not commonly used. For example, a wheel is proposed whose axis of rotation is perpendicular to that of the rod. This tip allows you to move forward with ease on rough ground provided you do not sweep the cane because only movement in the direction of movement of the person is authorized. To introduce a lateral component to the sweep, you must make a movement of pronation – supination of the wrist, tilting the wheel in relation to the ground. This movement is difficult to control physiologically, which makes sweeping unstable, the wheel easily lying on the ground and then blocking the person's progress. End pieces containing more complex rotation systems in both axes have been proposed. They cause two problems, greater friction, greater possibility of clogging with mud and dust on the ground, and a small radius of curvature for one of the directions of rotation, which causes it to hang on the ground.
Il existe un besoin de réduction supplémentaire de l’accrochage des embouts de canne au sol afin de réduire la pénibilité de l’usage de la canne blanche en tant qu’outil de déplacement. De plus les embouts actuels ne favorisent pas le centrage de la tenue de la canne, et n’aident pas à rendre le balayage symétrique. Une canne décentrée ou balayant de manière asymétrique demande très souvent moins d’efforts physiques à l’utilisateur aux dépends de sa sécurité. Il est utile que la structure de la canne favorise la symétrie du balayage.There is a need to further reduce the attachment of cane tips to the ground in order to reduce the difficulty of using the white cane as a moving tool. In addition, the current tips do not favor the centering of the holding of the rod, and do not help to make the sweep symmetrical. An off-center or asymmetrically sweeping rod very often requires less physical effort from the user at the expense of his safety. It is useful that the structure of the rod favors the symmetry of the sweep.
L’invention offre une solution aux deux problèmes évoqués précédemment, à savoir d’une part réduire considérablement l’effort nécessaire pour balayer la canne sur sol rugueux par rapport aux embouts rotatifs actuellement en service, et d’autre part rendre l’effort de balayage minimal lorsque ce dernier est symétrique par rapport à l’axe de la marche afin de favoriser le mode d’utilisation le plus sécurisé de la canne.The invention offers a solution to the two problems mentioned above, namely on the one hand considerably reducing the effort required to sweep the cane over rough ground compared to the rotating tips currently in service, and on the other hand making the effort of minimal sweep when the latter is symmetrical with respect to the axis of the step in order to promote the most secure mode of use of the cane.
Dans toute la suite du texte, l’axe longitudinal est celui du déplacement de la personne et l’axe latéral est l’axe perpendiculaire à l’axe longitudinal. La canne blanche est usuellement composée de segments qui s’emboitent les uns dans les autres et le segment au niveau de la main est équipé d’un manchon de diamètre plus important facilitant la prise en main. L’embout de la canne est relié à l’extrémité du segment le plus proche du sol. Pour une canne pliable, les segments sont maintenus entre eux par un élastique passant à l’intérieur de ceux-ci. Pour une canne télescopique, les segments de diamètres décroissants en partant du manchon coulissent les uns dans les autres.Throughout the rest of the text, the longitudinal axis is that of the movement of the person and the lateral axis is the axis perpendicular to the longitudinal axis. The white cane is usually made up of segments that fit into each other and the segment at the level of the hand is equipped with a sleeve of larger diameter to facilitate the grip. The end of the rod is connected to the end of the segment closest to the ground. For a foldable cane, the segments are held together by an elastic passing inside them. For a telescopic rod, the segments of decreasing diameters starting from the sleeve slide into each other.
L’invention concerne une canne blanche, dispositif de locomotion pour personnes déficientes visuelles, comportant
- un embout constitué d’au moins deux roues de même diamètre de quelques centimètres possédant un axe commun de rotation dénommé axe des roues et espacées de quelques centimètres ;
- un second axe de rotation, de direction quasi verticale, lorsque la canne est tenue par l’utilisateur, dénommé axe de pivotement, situé quelques centimètres en avant (dans le sens de déplacement de la personne) de l’axe des roues, et étant à mi-distance des plans des deux roues, l’axe de pivotement permettant à l’extrémité de la canne de tourner par rapport au bloc constitué de l’embout contenant les roues ;
- un moyen de blocage des différents segments constituant la canne pour qu’ils ne puissent pas tourner l’un par rapport à l’autre suivant l’axe de rotation constitué de l’axe de la canne.
- an endpiece consisting of at least two wheels of the same diameter of a few centimeters having a common axis of rotation called the axis of the wheels and spaced apart by a few centimeters;
- a second axis of rotation, of quasi-vertical direction, when the cane is held by the user, called pivot axis, located a few centimeters forward (in the direction of movement of the person) of the axis of the wheels, and being halfway between the planes of the two wheels, the pivot axis allowing the end of the rod to rotate relative to the block consisting of the endpiece containing the wheels;
- a means of blocking the various segments constituting the rod so that they cannot rotate relative to each other along the axis of rotation consisting of the axis of the rod.
Le mouvement de flexion-extension du poignet déplace l’axe de pivotement quasi vertical situé en avant de l’axe des roues. Ce décalage entre l’axe de pivotement et l’axe des roues est appelé déport de chasse. Cet effet permet aux roues de suivre en permanence la trajectoire de déplacement de l’axe de pivotement, ce qui minimise la résistance à l’avancement, particulièrement sur sol rugueux. En effet un embout de canne classique roulant uniquement latéralement produit une résistance supplémentaire aux rugosités dans la direction longitudinale car il n’y a pas de rotation dans cette direction.The flexion-extension movement of the wrist moves the quasi-vertical pivot axis located in front of the axis of the wheels. This offset between the pivot axis and the axis of the wheels is called caster offset. This effect allows the wheels to constantly follow the path of movement of the pivot axis, which minimizes the resistance to progress, particularly on rough ground. Indeed, a classic cane tip rolling only laterally produces additional resistance to roughness in the longitudinal direction because there is no rotation in this direction.
Le fait d’avoir deux roues parallèles sur le même axe avec une distance entre les deux roues permet une stabilité de l’embout sur le sol qui ne se couchera pas spontanément sur le côté par rotation autour de l’axe de la canne comme le ferait une roue unique. L’embout étant stable au sol, le blocage des segments permet d’interdire les mouvements de pronation-supination du poignet lors du processus de balayage. Le balayage par un mouvement exclusif de flexion-extension permet une meilleure perception de la direction de la canne.Having two parallel wheels on the same axis with a distance between the two wheels allows stability of the tip on the ground that will not spontaneously lie on its side by rotation around the axis of the cane like the would make a unique wheel. Since the tip is stable on the ground, the blocking of the segments makes it possible to prohibit pronation-supination movements of the wrist during the sweeping process. Sweeping by an exclusive flexion-extension movement allows a better perception of the direction of the rod.
Les roues tournent librement les unes par rapport aux autres par rapport à leur axe de rotation commun. Cela fluidifie les changements de direction de la canne, l’une des roues ayant alors un mouvement de rotation différent de l’autre.The wheels rotate freely with respect to each other with respect to their common axis of rotation. This smoothes the changes in direction of the rod, one of the wheels then having a different rotational movement from the other.
La rotation des segments de la canne autour de l’axe de la canne est empêchée par des pièces de blocage de type mâle femelle fixée aux extrémités des segments afin de s’emboiter en éliminant le degré de liberté de rotation. Cette liaison bloquant le degré de liberté de rotation se fait par exemple sur le principe du tenon-mortaise.The rotation of the segments of the rod around the axis of the rod is prevented by locking pieces of the male-female type fixed to the ends of the segments in order to fit together eliminating the degree of freedom of rotation. This connection blocking the degree of freedom of rotation is done for example on the principle of the mortise and tenon.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.In addition to the characteristics that have just been mentioned in the previous paragraph, the device according to the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or in all technically possible combinations.
Les deux roues sont identiques et recouvertes d’une gomme résistante à l’abrasion de type gomme polyuréthane.The two wheels are identical and covered with an abrasion-resistant polyurethane type rubber.
Les rotations autour des axes pour les roues sont assurées par des roulements à billes étanches.The rotations around the axles for the wheels are ensured by sealed ball bearings.
La rotation autour de l’axe de pivotement est assurée par un roulement à bille étanche.Rotation around the pivot axis is ensured by a sealed ball bearing.
L’axe de pivotement quasi vertical est relié au bout de la canne par un coude à environ 45° (compris dans un intervalle entre 30° et 60°), pour une longueur standard de canne, cette dernière est généralement inclinée d’un angle proche de 45° par rapport au sol. Si ce n’est pas exactement le cas en fonction du rapport taille de la personne, longueur de canne, l’axe de pivotement ne sera pas exactement vertical, mais dévié d’autant. Le bon fonctionnement du dispositif n’impose pas un axe rigoureusement vertical. Selon une variante de réalisation il est également possible de décider d’avoir un angle quelque peu différent de 45° entre l’axe de pivotement et l’axe de la canne, sans affecter le bon fonctionnement.The quasi-vertical pivot axis is connected to the end of the rod by an elbow at approximately 45° (included in an interval between 30° and 60°), for a standard length of rod, the latter is generally inclined at an angle close to 45° relative to the ground. If this is not exactly the case depending on the ratio of the size of the person, the length of the rod, the pivot axis will not be exactly vertical, but deviated by the same amount. The proper functioning of the device does not require a strictly vertical axis. According to a variant embodiment, it is also possible to decide to have an angle somewhat different from 45° between the pivot axis and the axis of the rod, without affecting the proper functioning.
Le bout de la canne et la base de l’embout comportent des butées qui vont limiter l’amplitude de la rotation autour de l’axe de pivotement de plus ou moins 50° à titre d’exemple (la limite choisie pouvant se trouver entre 30° et 90°), 0° correspondant à la position où l’axe de la canne est parallèle au plan des roues. L’avantage est, d’une part d’avoir systématiquement l’axe de pivotement devant celui des roues au démarrage, d’autre part d’avoir un blocage de la rotation des roues si le balayage est dissymétrique et se fait d’un côté avec une amplitude excessive.The end of the cane and the base of the mouthpiece have stops which will limit the amplitude of the rotation around the pivot axis by plus or minus 50° as an example (the limit chosen may be between 30° and 90°), 0° corresponding to the position where the axis of the rod is parallel to the plane of the wheels. The advantage is, on the one hand to have the pivot axis systematically in front of that of the wheels when starting, on the other hand to have a blocking of the rotation of the wheels if the sweeping is asymmetrical and is done from one side with excessive amplitude.
Il est ajouté en extrémité de canne avant l’embout un joint flexible en caoutchouc de type « silent bloc » d’un diamètre voisin de celui de la canne, de quelques millimètres de long afin d’amortir les chocs lorsque l’embout bute contre une bordure montante de trottoir par exemple.A "silent bloc" type flexible rubber joint with a diameter close to that of the rod, a few millimeters long, is added to the end of the rod before the mouthpiece in order to absorb shocks when the mouthpiece abuts against a rising curb for example.
Le pommeau ou manchon de canne contient un méplat ou tout autre moyen de repérage afin que les personnes déficientes visuelles puissent d’emblée en tenant le manchon savoir comment les roues sont positionnées dans l’espace. Cela permet à l’utilisateur au démarrage d’avoir directement les deux roues bien positionnées dans le plan horizontal, sans avoir à tourner la canne jusqu’à trouver la position où les deux roues sont à plat dans le bon sens.The pommel or cane sleeve contains a flat or any other means of identification so that visually impaired people can immediately, by holding the sleeve, know how the wheels are positioned in space. This allows the user when starting to directly have the two wheels well positioned in the horizontal plane, without having to turn the rod until finding the position where the two wheels are flat in the right direction.
Les longueurs des différents segments de la canne sont identiques, de façon à ce que l’ensemble des segments pliés soient dans la continuité de l’embout afin de respecter l’encombrement standard de la canne pliée.The lengths of the different segments of the rod are identical, so that all the folded segments are in continuity with the tip in order to respect the standard size of the folded rod.
Selon une variante de réalisation on peut multiplier le nombre de roues sur l’axe des roues ou avoir des roues très larges pour avoir un embout qui puisse avancer dans des sols meubles.According to a variant embodiment, the number of wheels can be multiplied on the axis of the wheels or have very wide wheels to have a tip which can move forward in soft ground.
Selon une variante de réalisation on peut introduire un angle de carrossage négatif de quelques degrés (moins de 20 degrés) entre les deux roues afin de favoriser la rotation lorsque le balayage change de sens.According to a variant embodiment, a negative camber angle of a few degrees (less than 20 degrees) can be introduced between the two wheels in order to promote rotation when the scanning changes direction.
L’extrémité avant de la canne comporte un plan incliné de haut en bas, le bas étant en retrait par rapport au haut, afin de faciliter le franchissement des butées.The front end of the rod has an inclined plane from top to bottom, the bottom being set back from the top, in order to facilitate the crossing of the stops.
Ce type de dispositif peut être adapté aux cannes télescopiques, la seule différence est que les segments entreront les uns dans les autres au lieu d’être repliés en étant tenus par une élastique.This type of device can be adapted to telescopic rods, the only difference is that the segments will enter into each other instead of being folded back while being held by a rubber band.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
- La
- La
- La
- La
- Les figures 5a et 5b montrent un exemple de blocage de la rotation des segments de canne selon l’axe de la canne.
- The
- The
- The
- The
- Figures 5a and 5b show an example of blocking the rotation of the rod segments along the axis of the rod.
Claims (9)
- un embout constitué d’au moins deux roues de même diamètre de quelques centimètres possédant un axe commun de rotation dénommé axe des roues et espacées de quelques centimètres ;
- un second axe de rotation, de direction quasi verticale, lorsque la canne est tenue par l’utilisateur, dénommé axe de pivotement, situé quelques centimètres en avant (dans le sens de déplacement de la personne) de l’axe des roues, et étant à mi-distance des plans des deux roues, l’axe de pivotement permettant à l’extrémité de la canne de tourner par rapport au bloc constitué de l’embout contenant les roues ;
- un moyen de blocage des différents segments constituant la canne pour qu’ils ne puissent pas tourner l’un par rapport à l’autre suivant l’axe de rotation constitué de l’axe de la canne.
- an endpiece consisting of at least two wheels of the same diameter of a few centimeters having a common axis of rotation referred to as the axis of the wheels and spaced apart by a few centimeters;
- a second axis of rotation, of quasi-vertical direction, when the cane is held by the user, called pivot axis, located a few centimeters forward (in the direction of movement of the person) of the axis of the wheels, and being halfway between the planes of the two wheels, the pivot axis allowing the end of the rod to rotate relative to the block consisting of the endpiece containing the wheels;
- a means of blocking the various segments constituting the rod so that they cannot rotate relative to each other along the axis of rotation consisting of the axis of the rod.
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JP2006305257A (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Toshihiko Furuta | Wheels making sound |
DE102007035754A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Paul Muhr | Collapsible walking stick, as a walking aid or for the blind, is composed of segments held together by a cord and fitting together by plugs and sockets in a positive fit |
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-
2021
- 2021-04-12 FR FR2103768A patent/FR3121599A1/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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