(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動操作により作動して手動モードへの切換えを指令するモード切換信号を出力するモード切換スイッチと、手動操作により作動していずれかの変速段に切換えるための変速信号を出力する複数の手動操作指示スイッチと、前記モード切換信号が入力されたことを条件として前記変速信号に応じて手動操作による変速制御を行う変速制御手段とを有する自動変速機の手動変速制御装置において、
前記手動操作指示スイッチを、作動時に接点が０ＦＦ状態になるノーマルクローズタイプのスイッチにより構成し、
前記モード切換スイッチを、作動時に接点が０Ｎ状態になるノーマルオープンタイプのスイッチにより構成するとともに、
前記モード切換スイッチを前記手動操作指示スイッチそれぞれに対して直列に接続することにより、前記モード切換信号と前記変速信号とを、前記手動操作指示スイッチにそれぞれ対応する数の入力ラインのみにより前記変速制御手段に対して入力可能としたことを特徴とする自動変速機の手動変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動変速と手動変速とが選択的に実行できる自動変速機の手動変速制御装置に係り、特に各スイッチの断線故障検出や回路構成の簡素化が可能となる手動変速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速制御を電気的に行う自動変速機では、変速段の指示が電気的に行われればよいので、従来、手動操作されることにより手動モードへの切換えを指令するモード切換信号を出力するモード切換設定手段と、やはり手動操作によって所望の変速段に切換えるための変速信号を出力する手動変速指示手段とを付加することにより、自動変速と手動変速との両方を選択的に行うことのできる自動変速機が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平６−２８０９８４号公報により開示されたものは、シフトレバーの頂部にモード選択スイッチ（モード切換設定手段）を設けるとともに、手動モードにおいて四つの前進段のいずれかを選択するためにシフトレバーを案内するＨ形のシフト路を形成して、このシフト路の四つの頂点部分に、シフトレバーにより作動する変速段スイッチ（手動変速指示手段）を設けている。そして、モード選択スイッチがＯＮされた状態で、いずれかの変速段スイッチがＯＮとなると、自動変速機本体の変速制御を行う電子制御装置では、その変速段スイッチに対応した所定の変速段に自動変速機本体のギア比を切換える制御処理を行う構成となっている。
【０００４】
また、特開平２−１２５１７４号公報により開示されたものは、通常の自動変速におけるレンジ切換操作のためにシフトレバーを案内する第１のシフト路の他に、手動モードにおいてシフトアップかシフトダウンのいずれかを選択するためにシフトレバーを案内する第２のシフト路を形成して、この第２のシフト路の二つの頂点部分に、シフトレバーにより作動するマイナスセンサとプラスセンサ（手動変速指示手段）を設けるとともに、シフトレバーが第１のシフト路から第２のシフト路に移動したことを検出するセンサ（モード切換設定手段）を設けている。そして、シフトレバーが第１のシフト路から第２のシフト路に移動したことが前記センサにより検出されその出力がＯＮとなった状態で、マイナスセンサ或いはプラスセンサのいずれかの検出出力がＯＮとなると、自動変速機本体の変速制御を行う制御装置は、それに応じて自動変速機本体のギア比をシフトアップ或いはシフトダウンする制御処理を行う構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように選択的に手動変速が可能となる自動変速機では、従来以下のような改善すべき問題点があった。
（１）まず従来では、手動変速指示手段が、作動時にＯＮするノーマルオープンタイプの接点より構成されているため、この手動変速指示手段により出力される変速信号の信号系統における断線故障（電線自体の断線の他に、接点やコネクタ部分の接続不良も含む）が、この変速信号が入力される制御装置において判定不可能であった。
【０００６】
すなわち、例えば上述の特開平６−２８０９８４号公報に開示された装置の場合、シフトレバーをＨ形のシフト路の頂点部分に移動させている場合にのみ、その変速段スイッチの変速信号がＯＮとなり、その他の位置にシフトレバーがある状態では、断線故障がなくても変速信号は常にＯＦＦとなる。このため、変速信号が入力される制御装置においては、シフトレバーの非操作により信号がＯＦＦなのか、断線により信号がＯＦＦなのか、判別できない。そして、断線故障が生じた場合には、シフトレバーをＨ形のシフト路の頂点部分に移動させても、その変速段スイッチの変速信号はＯＮにならない。
【０００７】
また、例えば上述の特開平２−１２５１７４号公報に開示された装置の場合でも同様で、シフトレバーが第２のシフト路の頂点部分に動かされている場合にのみ、マイナスセンサ又はプラスセンサの変速信号がＯＮとなり、シフトレバーがバネ力によりＤレンジの位置に復帰している非操作状態では、断線故障がなくても変速信号は常にＯＦＦとなる。このため、変速信号が入力される制御装置においては、シフトレバーの非操作により信号がＯＦＦなのか、断線により信号がＯＦＦなのか、判別できない。そして、断線故障が生じた場合には、シフトレバーを第２のシフト路の頂点部分に移動させても、マイナスセンサ又はプラスセンサの変速信号はＯＮにならない。
【０００８】
（２）次に従来では、モード切換設定手段と手動変速指示手段とは、制御装置に対して別個に接続され、モード切換信号と変速信号とはそれぞれ別個の入力ラインにより制御装置に入力されていた。このため、制御装置に対する入力ラインが多数あり、その削減化が要望されていた。
【０００９】
そこで本発明は、まず第１に手動変速指示手段により出力される変速信号の信号系統における断線故障の判定が可能となり、また第２に制御手段に対する入力ライン数の削減が可能となる自動変速機の手動変速制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の自動変速機の手動変速制御装置は、手動操作により作動して手動モードへの切換えを指令するモード切換信号を出力するモード切換スイッチと、手動操作により作動していずれかの変速段に切換えるための変速信号を出力する複数の手動操作指示スイッチと、前記モード切換信号が入力されたことを条件として前記変速信号に応じて手動操作による変速制御を行う変速制御手段とを有する自動変速機の手動変速制御装置において、
前記手動操作指示スイッチを、作動時に接点が０ＦＦ状態になるノーマルクローズタイプのスイッチにより構成し、
前記モード切換スイッチを、作動時に接点が０Ｎ状態になるノーマルオープンタイプのスイッチにより構成するとともに、
前記モード切換スイッチを前記手動操作指示スイッチそれぞれに対して直列に接続することにより、前記モード切換信号と前記変速信号とを、前記手動操作指示スイッチにそれぞれ対応する数の入力ラインのみにより前記変速制御手段に対して入力可能としたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。
本例の自動変速機の制御装置は、図１の回路図に示すように、マイクロコンピュータを含むコントロールユニット１（変速制御手段）と、これに接続された手動スイッチ類を含む各種制御機器とよりなる。なお、図１においては、通常の自動変速制御に必要な制御機器、例えば最適な変速段を判定するために車速やスロットル開度あるいはエンジン回転数等を検出するセンサ類や、変速機本体の動作を油圧制御するための電磁弁のソレノイド等の出力側の制御機器は、周知の構成であるので、図示及びその説明を省略する。
【００１３】
手動スイッチ類としては、いわゆるインヒビタースイッチ２と、手動モードのためのモード切換スイッチ３，プラススイッチ４及びマイナススイッチ５（手動操作指示スイッチ）が備えられている。また、図１において符号６で示すものは、手動モードを車両の運転者に報知するためのマニュアル表示ランプである。
【００１４】
インヒビタースイッチ２は、図３に示すように、Ｐスイッチ２ａ，Ｒスイッチ２ｂ，Ｎスイッチ２ｃ，Ｄスイッチ２ｄ及びＳスイッチ２ｅを有し、図２に示す如く第１のシフト路１１に案内されて移動操作されるシフトレバー１２の移動位置に応じて各スイッチがそれぞれ作動してＯＮするようになっている。
【００１５】
なお、このインヒビタースイッチ２の各スイッチの一方の端子は、図１に示すようにそれぞれが別個の入力ラインによりコントロールユニット１に接続され、また他方の端子は、共通端子である電源端子Ｖ１にいずれもが接続されている。このため、各スイッチの作動により、図４に示すように共通端子（電源端子Ｖ１）と各スイッチに対応した入力ラインが接続されることになり、所定の入力ラインの電圧レベルがＨ（高圧）となって、これが自動変速時の操作レンジ（Ｐ〜Ｓレンジのいずれか）をコントロールユニット１に対して指令する信号となる。
【００１６】
モード切換スイッチ３は、この場合シフトレバー１２の上部側面に少なくともその押圧操作部が配設され、例えばシフトレバーを握った運転者の指により容易に操作可能となっている。このモード切換スイッチ３は、この場合図４に示すように、押圧操作部が押圧されて作動すると接点がＯＮするノーマルオープンタイプのものである。
【００１７】
プラススイッチ４及びマイナススイッチ５は、図２に示すように、シフトレバー１２を案内する第２のシフト路１３の頂点部分に、それぞれ少なくともその押圧操作部が配設されたもので、シフトレバー１２が第２のシフト路１３に移動操作され、さらに第２のシフト路１３においていずれか一方の頂部部分に移動操作されたときに作動するものである。そしてこの場合、これらプラススイッチ４及びマイナススイッチ５は、図４に示すように、押圧操作部が押圧されて作動すると接点がＯＦＦするノーマルクローズタイプのものである。
【００１８】
なお第２のシフト路１３は、この場合、通常の自動変速におけるレンジ切換操作のためにシフトレバー１２を案内する第１のシフト路１１に対して平行に設けられたもので、手動切換レンジであるＤレンジの状態においては、切換路１４を経由してこの第２のシフト路１３にシフトレバー１２を移動させることができる。なおこの場合、二つのシフト路１１，１３と切換路１４により、全体としてＨ字状のシフト路が形成されている。
【００１９】
また、第２のシフト路１３に移動させ前後に操作したシフトレバー１２は、そのまま操作している手を離せば、図示省略したバネの復元力で第１のシフト路１１におけるＤレンジ位置に自動復帰する構成となっている。またなお、シフトレバー１２は、モード切換スイッチ３を押圧操作しなければ、第２のシフト路１３に移動させてプラススイッチ４及びマイナススイッチ５の操作ができないように、機械的なロック機構を設けることが好ましい。
【００２０】
そしてこの場合、プラススイッチ４及びマイナススイッチ５の一方の端子は、図１に示すようにそれぞれが別個の入力ラインによりコントロールユニット１に接続され、また他方の端子は、モード切換スイッチ３を介してアース端子（又は、電源のマイナス端子）にいずれもが接続されている。すなわち、この場合モード切換スイッチ３は、プラススイッチ４及びマイナススイッチ５のそれぞれに対して直列に接続され、後述するように、モード切換信号と変速信号とが、二つの入力ラインのみによりコントロールユニット１に対して入力される構成となっている。
【００２１】
なお、マニュアル表示ランプ６は、一方側の端子が電源端子Ｖ２に接続され、他方側の端子がコントロールユニット１の出力ラインに接続されており、コントロールユニット１の後述する制御により点灯するものである。
また、コントロールユニット１は、本発明の変速制御手段に相当するものであるが、後述するように、プラススイッチ４及びマイナススイッチ５が接続された入力ラインの信号（ＯＮかＯＦＦか）に基づいてそのスイッチの系統の断線故障を判定する機能を有している。
【００２２】
次に、以上のように構成された自動変速機の制御装置の動作（コントロールユニット１の制御処理内容）について、図５のフローチャートに基づき説明する。
装置の始動により、コントロールユニット１は、以下の処理（ステップＳ２〜Ｓ２６）を一定のサイクルタイムで繰返す。
【００２３】
まず、ステップＳ２では、シフトレバー１２が手動切換レンジであるＤレンジにあるか否かを、インヒビタースイッチ２のＤスイッチ２ｄの作動状態により判定する。即ち、Ｄスイッチ２ｄに接続された入力ラインがＯＮ状態（電圧がＨの状態）であれば、Ｄレンジにあると判定する。そしてＤレンジにあれば、手動モードへの切換えが有り得るので、ステップＳ４以降の処理に進み、Ｄレンジになければ、手動モードへの切換えは許されないので、ステップＳ１２以降の処理（非手動モード）に進む。
【００２４】
次にステップＳ４では、プラススイッチ４又はプラススイッチ５に接続された入力ラインがいずれもＯＦＦ状態（アース側に非接続の状態）か否かを判定する。いずれもＯＦＦであれば、モード切換スイッチ３がＯＦＦ状態（非作動状態）にあると判定されるので、ステップＳ１８以降の処理（非手動モード）に進み、それ以外（いずれかがＯＮ、或いは両者がＯＮ）であれば、モード切換スイッチ３が作動しており手動モードへの切換えが指令されていると判定されるので、ステップＳ６以降の処理（手動モード）に進む。
ステップＳ６では、コントロールユニット１に内蔵されたＲＡＭ等における手動モードを表す二値変数であって、「ＭＡＮＵＦＬＡＧ」というフラグの値を「１」とする処理を行い、その後ステップＳ８に進む。
【００２５】
次にステップＳ８では、プラススイッチ４又はプラススイッチ５に接続された入力ラインが、前回のサイクルタイムにおいていずれもＯＦＦで、今回いずれか一方がＯＮとなったか否かを判定する。このようになっていれば、後述する如く一方の入力ラインの信号系統で断線故障が発生していると判定されるので、ステップＳ１０に進み、そうでなければステップＳ２０に進む。
ステップＳ１０では、コントロールユニット１に内蔵されたＲＡＭ等における断線故障を表す二値変数であって、「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」の値を「１」とする処理を行い、その後ステップＳ２４に進む。
【００２６】
一方、ステップＳ１２では、非手動モードとするため、前述の「ＭＡＮＵＦＬＡＧ」の値を「０」とする処理を行い、その後ステップＳ１４に進む。
次に、ステップＳ１４では、プラススイッチ４又はプラススイッチ５に接続された入力ラインのいずれか一方のみがＯＦＦか否かを判定する。いずれか一方のみがＯＦＦであれば、後述する如く一方の入力ラインの信号系統で断線故障が発生していると判定されるので、ステップＳ１６に進み、そうでなければステップＳ２２を経てステップＳ２４に進む。
ステップＳ１６では、前述の「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」の値を「１」とする処理を行い、その後ステップＳ２４に進む。
【００２７】
また、ステップＳ１８では、非手動モードとするため、前述の「ＭＡＮＵＦＬＡＧ」の値を「０」とする処理を行い、その後ステップＳ２４に進む。
さらに、ステップＳ２０，Ｓ２２では、断線故障の検出状態を解除或いは非検出状態として設定するために、前述の「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」の値を「０」とする処理を行い、その後ステップＳ２４に進む。
【００２８】
次に、ステップＳ２４及びＳ２６のサブルーチンでは、図６及び図７に示すような予め登録された取決めに従って、変速パターンを判定し、その判定に基づいて所定の変速制御やマニュアルランプ６を点灯させる処理を行う。
すなわち図７に示すように、「ＭＡＮＵＦＬＡＧ」が「０」で手動モードが選択されていないと判定される場合には、図６のレンジ判定の取決めに従って判定されたレンジでの走行パターンを選択して、通常の自動変速制御を行うとともに、マニュアル表示ランプ６は点灯させない。
【００２９】
また図７に示すように、「ＭＡＮＵＦＬＡＧ」が「１」で手動モードが選択されていると判定されている場合でも、「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」が「１」で断線故障と判定される場合には、手動変速やマニュアル表示ランプ６の点灯を行わず、Ｄレンジの走行パターンを選択して通常の自動変速による前進走行制御を行う。
【００３０】
そして、「ＭＡＮＵＦＬＡＧ」が「１」で手動モードが選択されていると判定されるとともに、「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」が「０」で断線故障と判定されていない場合には、マニュアル表示ランプ６を点灯させるとともに、プラススイッチ４及びマイナススイッチ５の作動状態により図７に示すような手動変速の制御を行う。
すなわち、マイナススイッチ５に接続された入力ラインがＯＮからＯＦＦに変化した場合には、ギアポジションを１段落とし、プラススイッチ４に接続された入力ラインがＯＮからＯＦＦに変化した場合には、ギアポジションを１段上げる制御を行い、それ以外の場合には、その時点でのギアポジションを保持する制御を行う。
【００３１】
なお、ステップＳ２６のサブルーチンでは、「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」が「１」のときに、図示省略した警報ランプやブザーを作動させて、プラススイッチ４或いはマイナススイッチ５の信号系統で断線故障が生じていることを運転者に報知する処理を行ってもよい。
【００３２】
以上のステップＳ２〜Ｓ２６の処理によれば、プラススイッチ４及びマイナススイッチ５の信号系統における断線故障が検出され、断線故障したままでの手動変速操作が回避されるとともに、断線故障であることを容易に運転者に報知することもできる。
【００３３】
すなわち、プラススイッチ４又はプラススイッチ５の信号ラインのいずれかに断線故障が発生した場合には、Ｄレンジの状態でモード切換スイッチ３が操作されてＯＮしてもその信号ラインはＯＦＦのままである。
このため、このような断線故障が発生した場合には、Ｄレンジの状態でモード切換スイッチ３が操作された直後にいずれか一方の信号ラインが必ずＯＦＦとなり、これがステップＳ８で判定されて処理がステップＳ１０に進むので、「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」が「１」となって確実に上述したような断線故障に対応した制御が行われる。
なお上記ステップＳ８の処理では、モード切換スイッチ３を操作すると同時にプラススイッチ４又はプラススイッチ５のいずれかを操作すれば、理論的には実際に断線故障が発生していなくてもステップＳ８で断線故障と判定されてしまうが、このような操作は有り得ないし実際不可能であるので問題ない。
【００３４】
また、シフトレバー１２がＤレンジにない状態においては、処理がスッテプＳ１２に進むので、ステップＳ８の判定は行われないが、この状態でモード切換スイッチ３が操作されることによって、ステップＳ１４の処理で断線故障が検出される。
すなわち、プラススイッチ４又はプラススイッチ５の信号ラインのいずれかに断線故障が発生している場合には、Ｄレンジにない状態にあっても、モード切換スイッチ３が操作されたときには必ずいずれか一方の信号ラインがＯＦＦになり、Ｄレンジにない状態ではプラススイッチ４及びマイナススイッチ５の操作は不可能であるからこのような状況は正常状態では有り得ないので、確実に断線故障であると判定できる。そして、この場合ステップＳ１６に進み、やはり「ＭＡＮＵＦＡＩＬ」が「１」とされて確実に上述したような断線故障に対応した制御が行われる。
【００３５】
またステップＳ２〜Ｓ２６の処理によれば、図１に示すように、手動モードのための信号入力ラインとして、プラススイッチ４及びマイナススイッチ５に対応する二つのラインしか設けられていない回路構成、即ち、モード切換スイッチ３のための独自の信号入力ラインが削除された回路構成でありながら、モード切換スイッチ３の操作により手動モードが指令されたことが確実に判定され、手動モードのためのいわゆるモード切換信号と変速信号とが、実質的に二つの入力ラインのみによりコントロールユニット１に対して入力可能となっている。
【００３６】
すなわち、モード切換スイッチ３は、この場合ノーマルクローズタイプであるプラススイッチ４及びマイナススイッチ５に対して直列に接続されているため、モード切換スイッチ３が非作動の状態では、プラススイッチ４及びマイナススイッチ５の状態にかかわらず、いずれのラインも必ずＯＦＦ（アース側に非接続）となる。また、モード切換スイッチ３が操作されＯＮすると、たとえいずれか一方に断線故障が発生していても、少なくとも一つのラインは必ずＯＮ（アース側に接続）となる。
このため、これがステップＳ４の判定で検出されて、Ｄレンジ状態でモード切換スイッチ３が操作された場合には、必ずステップＳ６に進み手動モードとなる。そして、ステップＳ８の処理で断線故障の判定がされなければ、プラススイッチ４又はマイナススイッチ５の操作に基づく各入力ラインの信号の変化（即ち、変速信号）に応じて、シフトアップ或いはシフトダウンがなされ、いわゆる手動変速が実現される。
【００３７】
このため、本例の装置によれば、従来実現されていなかった、手動モードにおける変速信号ラインの断線故障判定が可能となり、この故障に対処した適応の処理を遂行することができる。
また、手動モードのための信号入力ラインの数が削減され、装置の簡素化やコスト低減に貢献できる効果がある。
【００３８】
なお、本発明は上記形態例に限られず、各種の態様が有り得る。例えば、上記形態例は、プラススイッチ４とマイナススイッチ５という二つの手動操作指示スイッチを備えるタイプ（特開平２−１２５１７４号公報により開示された装置と同種のタイプ）であるが、手動操作指示スイッチを各変速段に対応して複数備えるタイプ（特開平６−２８０９８４号公報により開示された装置と同種のタイプ）にも本発明を適用して、同様の効果を奏することができる。
例えば、１速〜４速の変速段に対応してそれぞれ四つの手動操作指示スイッチを設ける場合でも、これらスイッチをノーマルクローズタイプとすることにより、断線故障判定が可能となるし、また各スイッチに対して直列にモード切換スイッチを接続すれば、入力信号ラインを一つ削減できる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、手動操作指示スイッチが、作動時に接点が０ＦＦ状態になるノーマルクローズタイプのスイッチにより構成されているため、手動操作指示スイッチの非操作時には、その接点は当然オンとなる。
このため、例えば、シフトレバーが手動モードへの切換えが可能な手動切換レンジにない場合、あるいはモード切換スイッチ等による手動モードへの切換えが指令された直後の状態などのように、手動操作指示スイッチが事実上操作不可能な状態にあるにもかかわらず、いずれかの手動操作指示スイッチの接点出力がＯＦＦであることが検出される場合には、確実にそのスイッチの信号系統において断線故障が発生していると判定できる。
【００４１】
また、同時に複数の手動操作指示スイッチを操作することは通常不可能な構成とされるため、このような場合には、複数の手動操作指示スイッチの接点出力がＯＦＦであることが同時に検出されるときに、それらスイッチのうちのいずれかの信号系統において断線故障が発生していると判定できる。
したがって、いずれにしろ本発明によれば、例えば手動操作指示スイッチからの変速信号が入力される変速制御手段における処理により、これら変速信号の信号系統における断線故障を容易に判定することができ、このような断線故障が発生した場合には、例えば手動変速を行わない、或いは運転者に断線故障を報知するといった適応の動作が容易に行える。
【００４２】
また、本発明によれば、ノーマルオープンタイプのモード切換スイッチをノーマルクローズタイプの手動操作指示スイッチそれぞれに対して直列に接続することにより、モード切換信号と変速信号とを、手動操作指示スイッチにそれぞれ対応する数の入力ラインのみにより変速制御手段に対して入力可能とした。このため、前述した断線故障判定の効果に加え、手動モードのための信号入力ラインの数が削減され、装置の簡素化やコスト低減に貢献できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である自動変速機の制御装置の構成を示す図である。
【図２】同制御装置のシフトレバー及びそのシフト路を示す図である。
【図３】同制御装置のシフトレバー及びインヒビタースイッチを示す図である。
【図４】同制御装置の各種操作スイッチの作動内容を示す図である。
【図５】同制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】同制御装置の処理におけるレンジ判定の取決めを示す図である。
【図７】同制御装置の処理における変速パターン判定の取決めを示す図である。
【符号の説明】
１  コントロールユニット（変速制御手段）
３  モード切換スイッチ
４  プラススイッチ（手動操作指示スイッチ）
５  マイナススイッチ（手動操作指示スイッチ）
【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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