(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻毎における移動端末の位置情報を記憶し、複数の移動端末の同行状態を推定する同行判定装置であって、
所定方位に対する、前時刻における進行方位角θt-1と、現時刻における進行方位角θtとを算出し、進行方位角θt-1と進行方位角θtとの差分の大きさとなる変動角Δθtを算出する変動角算出手段と、
前記変動角Δθtが、増加から減少へ所定閾値以上変動したピーク時点を抽出するピーク時点抽出手段と、
前記ピーク時点同士の間で、最少時間τ以上の直線移動区間を抽出し、該直線移動区間が３つ以上連続した際に、カーブ区間と判定するカーブ区間判定手段と、
第１の移動端末のカーブ区間と、第２の移動端末のカーブ区間とを比較し、同一時刻における進行方位角θの差分を抽出する進行方位角差分抽出手段と、
第１の移動端末及び第２の移動端末について、前記進行方位角θの差分の分散が、閾値以下となる場合に、軌跡類似と判定する軌跡類似判定手段と
を有し、前記軌跡類似と判定された第１の移動端末及び第２の移動端末は、「同行」状態にあると推定することを特徴とする同行判定装置。
【請求項２】
前記カーブ区間判定手段は、更に最大時間Ｔ以内の直線移動区間のみを抽出することを特徴とする請求項１に記載の同行判定装置。
【請求項３】
前記軌跡類似と判定されなかった場合、第１の移動端末及び第２の移動端末の間の距離を判定し、当該距離が所定閾値以上離れている場合に、「非同行」にあると判定する追跡手段を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の同行判定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の同行判定装置を搭載した移動端末であって、
現在の位置情報を測位する測位部と、
相手側移動端末又はサーバから、相手側移動端末の位置情報を受信する通信インタフェース部と
を有すると共に、
前記測位部から出力された自側移動端末の位置情報と、前記通信インタフェース部から出力された相手側移動端末の位置情報とが共に、時間経過に応じて移動している場合にのみ、自側移動端末の位置情報と相手側移動端末の位置情報とを、前記変動角算出手段へ出力する位置推定手段を更に有する
ことを特徴とする移動端末。
【請求項５】
前記軌跡類似判定手段は、自側移動端末及び相手側移動端末が軌跡類似と判定された際に、前記進行方位角の差分を前記位置推定手段へ出力し、
前記位置推定手段は、自側移動端末の位置情報に対する相手側移動端末の位置情報に、前記進行方位角の差分をオフセットとして含める
ことを特徴とする請求項４に記載の移動端末。
【請求項６】
時刻毎における移動端末の位置情報を記憶し、複数の移動端末の同行状態を推定する装置に搭載されたコンピュータを機能させる同行判定プログラムであって、
所定方位に対する、前時刻における進行方位角θt-1と、現時刻における進行方位角θtとを算出し、進行方位角θt-1と進行方位角θtとの差分の大きさとなる変動角Δθtを算出する変動角算出手段と、
前記変動角Δθtが、増加から減少へ所定閾値以上変動したピーク時点を抽出するピーク時点抽出手段と、
前記ピーク時点同士の間で、最少時間τ以上の直線移動区間を抽出し、該直線移動区間が３つ以上連続した際に、カーブ区間と判定するカーブ区間判定手段と、
第１の移動端末のカーブ区間と、第２の移動端末のカーブ区間とを比較し、同一時刻における進行方位角θの差分を抽出する進行方位角差分抽出手段と、
第１の移動端末及び第２の移動端末について、前記進行方位角θの差分の分散が、閾値以下となる場合に、軌跡類似と判定する軌跡類似判定手段と
してコンピュータを機能させ、前記軌跡類似と判定された第１の移動端末及び第２の移動端末は、「同行」状態にあると推定することを特徴とする同行判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の移動端末の同行状態を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ(Global Positioning System)のような測位部を搭載した移動端末（例えば携帯電話機やスマートフォン）が普及している。移動端末を操作するユーザは、測位部によって、自己の位置を計測すると共に、時間経過に応じた移動履歴を記録することもできる。これら移動履歴を用いて、他の移動端末と同行して移動しているか否かを判定することもできる。その判定結果を用いて、ユーザに対して様々なサービスを提供することもできる。
【０００３】
従来、複数の移動端末の同行状態を推定するために、２つの移動端末について同一時刻における位置情報から距離を算出し、その距離が所定閾値以下となっているか否かによって判定する技術がある（例えば特許文献１参照。）。この技術によれば、ＧＰＳを用いているために、上空に対して見通しの悪い場所では計測誤差を含む場合が多い。これによって、移動端末の同行状態の推定精度も低下する。特に、移動履歴には、場所に応じて計測精度の良／悪が混在することとなり、移動端末間の距離を閾値で判定することは、同行状態の推定精度に更に悪影響を及ぼす。
【０００４】
これに対し、移動端末間の距離のほかに、測位部の計測精度に基づいて各位置で算出された誤差距離を用いる技術もある（例えば特許文献２参照）。この技術によれば、誤差距離の合計値を合成誤差距離とし、移動端末間の距離と合成誤差距離とに基づいて同行度を算出し、同行度及び合成誤差距離を所定閾値と比較することによって、同行状態を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１８２９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−９６６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された技術によれば、計測精度が不明である場合には、この技術を利用できない。また、「疑わしきは同行」と判定する特性もある。この特性は、相対距離に対して計測誤差の割合が大きい場合、「同行となりやすくなる」ことを意味する。言い換えると、計測誤差が増加するに従って、同行又は非同行の境界線（閾値）が、「同行」に有利なように動くことを意味する。この特性は、同行時に「同行である」と判定される精度には貢献するが、非同行時に「同行である」と判定されるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、移動端末の計測誤差が不明であっても、複数の移動端末における同行状態を精度良く推定することができる同行判定装置、移動端末及びプログラム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】
本発明によれば、時刻毎における移動端末の位置情報を記憶し、複数の移動端末の同行状態を推定する同行判定装置であって、
所定方位に対する、前時刻における進行方位角θt-1と、現時刻における進行方位角θtとを算出し、進行方位角θt-1と進行方位角θtとの差分の大きさとなる変動角Δθtを算出する変動角算出手段と、
変動角Δθtが、増加から減少へ所定閾値以上変動したピーク時点を抽出するピーク時点抽出手段と、
ピーク時点同士の間で、最少時間τ以上の直線移動区間を抽出し、該直線移動区間が３つ以上連続した際に、カーブ区間と判定するカーブ区間判定手段と、
第１の移動端末のカーブ区間と、第２の移動端末のカーブ区間とを比較し、同一時刻における進行方位角θの差分を抽出する進行方位角差分抽出手段と、
第１の移動端末及び第２の移動端末について、進行方位角θの差分の分散が、閾値以下となる場合に、軌跡類似と判定する軌跡類似判定手段と
を有し、軌跡類似と判定された第１の移動端末及び第２の移動端末は、「同行」状態にあると推定することを特徴とする。
【０００９】
本発明の同行判定装置における他の実施形態によれば、カーブ区間判定手段は、更に最大時間Ｔ以内の直線移動区間のみを抽出することも好ましい。
【００１０】
本発明の同行判定装置における他の実施形態によれば、軌跡類似と判定されなかった場合、第１の移動端末及び第２の移動端末の間の距離を判定し、当該距離が所定閾値以上離れている場合に、「非同行」にあると判定する追跡手段を更に有することも好ましい。
【００１１】
本発明によれば、前述の同行判定装置を搭載した移動端末であって、
現在の位置情報を測位する測位部と、
相手側移動端末又はサーバから、相手側移動端末の位置情報を受信する通信インタフェース部と
を有すると共に、
測位部から出力された自側移動端末の位置情報と、通信インタフェース部から出力された相手側移動端末の位置情報とが共に、時間経過に応じて移動している場合にのみ、自側移動端末の位置情報と相手側移動端末の位置情報とを、変動角算出手段へ出力する位置推定手段を更に有することも好ましい。
【００１２】
本発明の移動端末における他の実施形態によれば、
軌跡類似判定手段は、自側移動端末及び相手側移動端末が軌跡類似と判定された際に、進行方位角の差分を位置推定手段へ出力し、
位置推定手段は、自側移動端末の位置情報に対する相手側移動端末の位置情報に、進行方位角の差分をオフセットとして含めることも好ましい。
【００１３】
本発明によれば、時刻毎における移動端末の位置情報を記憶し、複数の移動端末の同行状態を推定する装置に搭載されたコンピュータを機能させる同行判定プログラムであって、
所定方位に対する、前時刻における進行方位角θt-1と、現時刻における進行方位角θtとを算出し、進行方位角θt-1と進行方位角θtとの差分の大きさとなる変動角Δθtを算出する変動角算出手段と、
変動角Δθtが、増加から減少へ所定閾値以上変動したピーク時点を抽出するピーク時点抽出手段と、
ピーク時点同士の間で、最少時間τ以上の直線移動区間を抽出し、該直線移動区間が３つ以上連続した際に、カーブ区間と判定するカーブ区間判定手段と、
第１の移動端末のカーブ区間と、第２の移動端末のカーブ区間とを比較し、同一時刻における進行方位角θの差分を抽出する進行方位角差分抽出手段と、
第１の移動端末及び第２の移動端末について、進行方位角θの差分の分散が、閾値以下となる場合に、軌跡類似と判定する軌跡類似判定手段と
してコンピュータを機能させ、軌跡類似と判定された第１の移動端末及び第２の移動端末は、「同行」状態にあると推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の同行判定装置、移動端末及びプログラムによれば、移動端末の計測誤差が不明であっても、複数の移動端末における同行状態を精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】複数の移動端末における同行状態を表す説明図である。
【図２】本発明における同行推定装置の機能構成図である。
【図３】移動端末における進行方位角の変動角を表す説明図である。
【図４】ピーク時点を表すグラフである。
【図５】連続するピーク時点を表すグラフである。
【図６】カーブ区間における進行方位角の差分φを表す説明図である。
【図７】２つの移動端末における進行方位角の差分φの分散を表すグラフである。
【図８】本発明における移動端末の機能構成図である。
【図９】位置推定部におけるオフセットの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、複数の移動端末における同行状態を表す説明図である。
【００１９】
移動端末１は、測位機能を備えており、ＧＰＳ衛星２からの測位電波を受信することによって現在位置を取得することができる。その位置情報は、ネットワークを介して、同行推定装置や、他の移動端末へ送信することができる。
【００２０】
図１によれば、移動端末Ａ〜Ｃを所持するユーザａ〜ｃにおける歩行状態を表している。ここで、ユーザａ及びユーザｂは同行状態にあるが、ユーザｃだけは、同行状態にない。「同行状態」とは、複数のユーザが一緒に移動している状態を意味する。そのために、同行状態にある複数のユーザは、移動軌跡が同じとなる。
【００２１】
複数のユーザの同行状態を判定することによって、様々なサービスに適用できる。例えば、互いに視界に入らない状態で移動していても、一方の移動端末を所持するユーザは、他方の移動端末を所持するユーザが一緒に同行しているか否かを知ることができる。このような移動は、歩行に限られず、車両の走行であってもよい。また、多数の移動端末の移動軌跡を蓄積した位置情報データベースを用いることによって、同行状態にある複数の移動端末を抽出することもできる。
【００２２】
図２は、本発明における同行推定装置の機能構成図である。
【００２３】
図２によれば、同行推定装置１は、複数の移動端末の同行状態を推定するものであって、ネットワークに接続された通信インタフェース１０１と、多数の移動端末における時刻毎の位置情報を蓄積した位置情報データベース１０２とを有する。位置情報データベース１０２は、移動端末識別子と、時刻と、位置情報とを対応付けて記憶する。
移動端末識別子  <->  時刻  <->  位置情報
【００２４】
また、図２によれば、同行推定装置１は、変動角算出部１１１と、ピーク時点抽出部１１２と、カーブ区間判定部１１３と、進行方位角差分抽出部１１４と、軌跡類似判定部１１５と、追跡部１１６と、アプリケーション処理部１２０とを有する。これら機能構成部は、同行推定装置１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。また、各機能構成部の信号の流れは、同行推定装置における処理方法として認識される。
【００２５】
変動角算出部１１１は、所定方位に対する、前時刻における進行方位角θt-1と、現時刻における進行方位角θtとを算出し、進行方位角θt-1と進行方位角θtとの差分の大きさとなる変動角Δθtを算出する。
【００２６】
図３は、移動端末における進行方位角の変動角を表す説明図である。
【００２７】
図３によれば、所定方位として「北」を基準としている。そして、時刻毎に、所定方位「北」に対する進行方位角θが算出されている。進行方位角θは、前時刻の位置情報と現時刻の位置情報とを比較することによって導出できる。
【００２８】
ここで、位置情報は、ＧＰＳを用いた絶対測位であってもよいし、相対測位（デッドレコニング）であってもよい。位置情報データベース１０２が、絶対測位又は相対測位の位置情報を蓄積する。いずれの方法であっても、所定方位「北」に対する進行方位角を導出することができる。
【００２９】
変動角算出部１１１は、以下の式によって変動角Δθtを算出する。
Δθt＝arccos（sinθt・sinθt-1＋cosθt・cosθt-1）  （０≦Δθt≦１８０）
θt  ：時刻tにおける進行方向方位角
θt-1：時刻t-1における進行方向方位角
進行方位角は、所定方位に対して時計回りに０°〜３５９°で表されるために、前述の式によって算出している。
【００３０】
ピーク時点抽出部１１２は、変動角Δθtが、増加から減少へ所定閾値以上変動したピーク時点を抽出する。「ピーク時点」は、移動軌跡の中で、その時点で曲がったことを意味する。
【００３１】
図４は、ピーク時点を表すグラフである。
【００３２】
図４のグラフによれば、時間経過に応じた変動角Δθtが表されている。ここで、変動角Δθtが、所定閾値以上変動したピーク時点が表されている。
【００３３】
カーブ区間判定部１１３は、ピーク時点同士の間で、最少時間τ以上の直線移動区間を抽出し、その直線移動区間が３つ以上連続した際に、カーブ区間と判定する。ここで、最少時間τ以上で且つ最大時間Ｔ以内の直線移動区間のみを抽出することも好ましい。最少時間τを規定することによって、頻繁なカーブ区間を候補として抽出しない。これによって、候補データの煩雑さを解消する。また、最大時間Ｔを規定することによって、ほぼ直線しか含まれていないカーブ区間を候補として抽出しない。これによって、単一のカーブ区間のみを用いて同行状態を検出することをしない。
【００３４】
図５は、連続するピーク時点を表すグラフである。
【００３５】
ピーク・ピーク間を「直線移動区間」と称す。i番目のピーク時点のタイミングをｔiとすると、i番目の直線移動区間の長さｄiは、以下のように表される。
ｄi＝ｔi−ｔi-1
このとき、カーブを表す真偽値is_curveは、以下のように表される。
is_curve＝true  ((τ＜ｄi-2＜Ｔ)∧(τ＜ｄi-1＜Ｔ)∧(τ＜ｄi＜Ｔ))
false (otherwise)
図５のように、移動端末毎に、４つのピーク時点によって結ばれる３つの直線移動区間を単位とした、カーブ区間を判定する。
【００３６】
進行方位角差分抽出部１１４は、第１の移動端末のカーブ区間と、第２の移動端末のカーブ区間とを比較し、同一時刻における進行方位角θの差分を抽出する。ここで、同一時刻における進行方位角の差分は、以下の式によって算出される。カーブ区間内の全ての時刻で、進行方位角の差分φを算出する。
第１の移動端末の進行方位角：θA
第１の移動端末の進行方位角：θB
進行方位角の差分φ
|θA−θB|≦１８０の場合、φ＝θA−θB                ・・・（ａ）
θA−θB＞１８０  の場合、φ＝（θA−θB）−３６０    ・・・（ｂ）
（−１８０≦φ≦１８０）
θA−θB＜−１８０の場合、φ＝（θA−θB）＋３６０    ・・・（ｃ）
【００３７】
図６は、カーブ区間における進行方位角の差分φを表す説明図である。
【００３８】
図６（ａ）は、上記（ａ式）を表す。ここでは、|θA−θB|≦１８０の関係にあって、差分φは、θA−θBによって表される。
図６（ｂ）は、上記（ｂ式）を表す。ここでは、θA−θB＞１８０の関係にあって、差分φは、（θA−θB）−３６０によって表される。
図６（ｃ）は、上記（ｃ式）を表す。ここでは、θA−θB＜−１８０の関係にあって、差分φは、（θA−θB）＋３６０によって表される。
【００３９】
各移動端末の移動軌跡に基づくカーブ区間における進行方位角を比較することによって、移動端末同士の同行状態を推定する。即ち、時間経過に応じて、類似するカーブ区間を有する移動端末同士は、同行状態である可能性が高いと判定できる。一方で、類似するカーブ区間が無い移動端末同士は、同行状態にない可能性があると判定できる。尚、本発明によれば、移動軌跡にカーブ区間が無い場合（直線区間のみの場合）には、追跡部１１６によって相対距離を算出し、その距離によって同行状態を判定することとなる。
【００４０】
軌跡類似判定部１１５は、第１の移動端末及び第２の移動端末について、進行方位角の差分φの分散が、所定閾値Ψ以下となる場合に、「軌跡類似」と判定する。「軌跡類似」とは、第１の移動端末及び第２の移動端末が「同行」状態にあることを意味する。
【００４１】
図７は、２つの移動端末における進行方位角の差分φの分散を表すグラフである。
【００４２】
図７のグラフによれば、例えば親子が同行している場合、親が所持する移動端末の進行方位角と、子が所持する移動端末の進行方位角との差分φの変化が表されている。この差分φの分散が所定閾値Ψ以下となるということは、軌跡類似と判定される。
【００４３】
尚、２つの移動端末について、進行方位角の時刻が必ずしも同一でなくてもよい。第１の時刻と第２の時刻との間の進行方位角を結んで補完することによって、同一時刻における差分φを算出することができる。
【００４４】
追跡部１１６は、以下の場合に実行される。
（１）位置推定部１１７によって、自側移動端末及び相手側移動端末のいずれか一方又は両方が停止している場合
（２）カーブ区間判定部１１３によってカーブ区間無しと判定された場合
（３）軌跡類似判定部によって非類似と判定された場合
ここでは、第１の移動端末及び第２の移動端末の間の距離を判定し、当該距離が所定閾値（例えば２０ｍ）以上離れている場合に、「非同行」にあると判定する。一方で、当該距離が所定閾値以上離れていない場合には、「非同行」とは判定されず、「同行」と判定される。
【００４５】
時刻tにおける移動端末Ａ及びＢの間の距離Ｄtは、以下のように算出される。
移動端末Ａの位置座標（ｘAt，ｙAt）
移動端末Ｂの位置座標（ｘBt，ｙBt）
Ｄt＝√（(ｘAt−ｘBt)2＋(ｙAt−ｙBt)2）
【００４６】
２つの移動端末の移動速度に応じて、追跡部１１６における判定のための距離の所定閾値は、変動させることも好ましい。歩行程度の移動速度であれば、所定閾値は比較的短く設定され、車速程度の移動速度であれば、所定閾値は比較的長く設定されることも好ましい。
【００４７】
アプリケーション処理部１２０は、軌跡類似と判定された第１の移動端末及び第２の移動端末は「同行」状態にあると推定し、所定のアプリケーションを実行する。また、追跡部１１６における判定結果に基づいて、「明確に非同行」又は「非同行の可能性あり」と推定する。
【００４８】
図８は、本発明における移動端末の機能構成図である。
【００４９】
図８の移動端末によれば、図２の同行推定装置の機能構成部を全て備えた上で、測位部１０３、気圧センサ１０４又はBluetooth通信部１０５をオプション的に更に有する。また、位置推定部１１７と、早期判定部１１８ともオプション的に更に有する。図２と同様に、位置推定部１１７及び早期判定部１１８も、移動端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
【００５０】
位置推定部１１７は、測位部１０３から出力された自側移動端末の位置情報と、通信インタフェース部１０１から出力された相手側移動端末の位置情報とが共に、時間経過に応じて移動している場合にのみ、自側移動端末の位置情報と相手側移動端末の位置情報とを、変動角算出部１１１へ出力する。両方の移動端末が移動していることが、同行状態を判定する前提となるからである。勿論、位置推定部１１７は、同行推定装置が移動端末である場合に限られず、図２の同行推定装置に組み込まれるものであってもよい。
【００５１】
また、図８によれば、軌跡類似判定部１１５は、自側移動端末及び相手側移動端末が軌跡類似と判定された際に、進行方位角の差分を位置推定部１１７へ出力する。
【００５２】
これに対し、位置推定部１１７は、自側移動端末の位置情報に対する相手側移動端末の位置情報に、進行方位角の差分をオフセットとして含める。勿論、このようなオフセットも、同行推定装置が移動端末である場合に限られず、図２の同行推定装置に組み込まれるものであってもよい。
【００５３】
図９は、位置推定部におけるオフセットの説明図である。
【００５４】
オフセットは、方位角の差（回転誤差）と、位置の差（平行移動誤差）とを含む。位置推定部は、絶対測位の場合は、相対距離が０となるよう平行移動オフセットを求める。また、相対測位の場合は、双方の座標を（０，０）に設定する。
【００５５】
移動端末Ａにおける移動端末Ｂに対する平行移動オフセット(ｏx，ｏy)は、移動端末Ａ及びＢのカーブ区間内最初の座標を(ｘA0，ｙA0)，(ｘB0,ｙB0)とすると、(ｘA0−ｘB0，ｙA0−ｙB0)である。また、移動端末Ａにおける移動端末Ｂに対する回転オフセットФは、カーブ区間内の方位角の差分φの平均によって算出することができる。
Ф＝arctan(Σsinφi／Σcosφi)
【００５６】
早期判定部１１８は、オプション的に備えられるものであって、「確実に同行」又は「確実に非同行」であることを判定する。既存技術を用いたものであって、例えばBluetooth通信部１０５における電界強度を用いて、非常に大雑把ではあるが、二者間の相対距離を推定することができる。少なくとも圏外であれば「確実非同行」とすることができる。また、早期判定部１１８は、気圧センサ１０４における気圧値（高度）を用いて、二者間の気圧値が著しく異なる場合、フロアが異なるとして「確実非同行」とすることができる。早期判定部１１８によって、「確実非同行」と判定されない場合、位置推定部１１７以降の処理によって、「同行」状態を判定する。
【００５７】
以上、詳細に説明したように本発明の同行判定装置、移動端末及びプログラムによれば、移動端末の計測誤差が不明であっても、複数の移動端末における同行状態を精度良く推定することができる。
【００５８】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００５９】
１  同行推定装置
１０１  通信インタフェース
１０２  位置情報データベース
１０３  測位部
１０４  気圧センサ
１０５  Bluetooth通信部
１１１  変動角算出部
１１２  ピーク時点抽出部
１１３  カーブ区間判定部
１１４  進行方向角差分抽出部
１１５  軌跡類似判定部
１１６  追跡部
１１７  位置推定部
１１８  早期判定部
１２０  アプリケーション処理部
２  ＧＰＳ衛星
【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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