(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、
偽貨が検知されたとき、所定時間硬貨の返却を禁止するようにしたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項２】
自動販売機制御装置における端末制御部の内の一つとして主制御部により統括制御され、硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、
前記主制御部からの指令により正貨判定範囲を変更可能にしたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項３】
自動販売機制御装置における端末制御部の内の一つとして主制御部により統括制御され、硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、
前記主制御部から他の端末制御部に対して送信される時計データに基づいて、夜間に正貨判定範囲を自動的に狭くするようにしたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項４】
自動販売機制御装置における端末制御部の内の一つとして主制御部により統括制御され、硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、
指定した金種の受入枚数が制限枚数を超えたとき、その後に投入された当該金種の受入れを禁止するようにし、かつ、前記金種の指定及び制限枚数を前記主制御部からの指令により設定変更可能にしたことを特徴とする硬貨識別装置。
【請求項５】
偽貨を取り込むための収納庫を具えており、偽貨が検知されたとき、偽貨と判定された硬貨を前記収納庫の中に取り込むようにしたことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の硬貨識別装置。
【請求項６】
偽貨が検知されたとき、検知された偽貨の枚数を記憶し、記憶した偽貨の枚数を必要に応じて表示できるようにしたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の硬貨識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機等において、投入された硬貨が正貨であるか偽貨であるかを識別するための硬貨識別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来の硬貨識別装置の内部概略図である。図８において、１１は硬貨投入口、１２は硬貨通路、１３，１４はセンサ、１５は振分けゲート、１６は受入通路、１７は返却通路である。
【０００３】
硬貨投入口１１から投入された硬貨Ｃは、硬貨通路１２を通過する際に、センサ１３及びセンサ１４により、その硬貨Ｃが正規なものであるか否かを判別するためのデータが採取される。硬貨Ｃの判別は次のようにして行う。すなわち、硬貨Ｃが硬貨投入口１１に投入され、それがセンサ１３に達して、センサ１３からの検知信号が所定の値になったら識別動作を開始する。センサ１３，センサ１４は、それぞれ、所定周波数の磁界を発生するコイルと、硬貨Ｃが通過した際に生じる磁界の変化を検出する磁気センサとからなる。
【０００４】
硬貨Ｃがない状態での上記磁気センサの出力は、例えば、図９（イ）に示すような波形となる。そのような状態のとき、センサ１３，センサ１４の前を硬貨Ｃが通過すると、それらのセンサ出力は、図９（ロ）に示すように振幅が変化する。それを波形処理回路により半波整流してピークホールドし〔図９（ハ）〕、さらに、それを平滑化して図９（ニ）に示すような出力を得る。
【０００５】
そして、センサ１３，センサ１４の前を硬貨Ｃが通過すると、その材質，直径，厚さ等に応じて、図９（ニ）に示す出力波形が所定の割合で変化するため、変化した値を予めメモリに登録した識別基準値と比較して正否を判定する。その判定は、次のようにして行われている。
【０００６】
図１０は、従来の硬貨識別装置における正貨判定方法を説明する図である。図１０において、曲線Ｓ13は、センサ１３の出力を示し、曲線Ｓ14は、センサ１４の出力を示している。そして、センサ１３の出力Ｓ13の最下点の電圧Ｖ13と、センサ１４の出力Ｓ14の最下点の電圧Ｖ14と、センサ１３の出力Ｓ13とセンサ１４の出力Ｓ14とが交叉している部分の電圧Ｖ0 とが、それぞれ所定の範囲Ａ1,Ａ2,Ａ0 内にあるか否かで正否を判定する。
【０００７】
そのようにして判定された結果、硬貨Ｃが正規のものであったら、振分けゲート１５を開いて硬貨Ｃを受入通路１６に導入する。また、正規のものではなかったら、振分けゲート１５は閉じたままにして硬貨Ｃを返却通路１７へ送る。従来の硬貨識別装置では、このようにして硬貨の識別を行っていた。
【０００８】
前記正貨判定範囲Ａ1,Ａ2,Ａ0 の設定は、製品出荷時にディップスイッチ等を操作して行い、その設定範囲は、正貨の受入れを優先にし、変造貨の排除性能は若干低い状態になっている。そして、変造貨投入等の悪戯が発生した場合は、前記ディップスイッチを操作して、正貨判定範囲を狭く設定し直して、変造貨を排除するようにしていた。
【０００９】
なお、このような硬貨識別装置に関連する従来の文献としては、例えば、特許第２６８０６８０号明細書（G07D 3/00)がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近、自動販売機を狙った、白銅系材料の外国硬貨にドリル等を使って細工して５００円硬貨に似せた変造貨を使った犯罪が急増している。それに対して、上記したような従来の硬貨識別装置を用いた自動販売機では、変造貨等が投入された場合、正貨判定範囲を狭く設定し直す作業を人が行わなければならないため、変造貨投入の発覚から正貨判定範囲を狭く設定し直す迄に時間がかかって、その間に正貨をだまし取られてしまい大きな損害を被ってしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明は、そのような問題点を解決し、変造貨が投入されることがあっても、損害を最小限にすることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の硬貨識別装置は、硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、偽貨が検知されたとき、所定時間硬貨の返却を禁止するようにしたことを特徴とする。このようにすると、変造貨が投入されたら、その後所定時間は、偽貨が投入されて返却レバーを操作されても硬貨の返却をしなくなり、損害を最小限にすることができる。
【００１３】
そして、請求項２に記載の硬貨識別装置は、自動販売機制御装置における端末制御部の内の一つとして主制御部により統括制御され、硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、前記主制御部からの指令により正貨判定範囲を変更可能にしたことを特徴とする。このようにすると、正貨判定範囲の設定変更が容易になって、自動販売機設置場所毎に設定を異ならせることも可能になる。
【００１４】
また、請求項３に記載の硬貨識別装置は、自動販売機制御装置における端末制御部の内の一つとして主制御部により統括制御され、硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、前記主制御部から他の端末制御部に対して送信される時計データに基づいて、夜間に正貨判定範囲を自動的に狭くするようにしたことを特徴とする。このようにすると、硬貨識別装置に時計機能を付加することなく時計データが取得でき、変造貨投入等の不正行為が行われる可能性が大きい夜間に偽貨を確実に排除できるようになる。
【００１５】
また、請求項４に記載の硬貨識別装置は、自動販売機制御装置における端末制御部の内の一つとして主制御部により統括制御され、硬貨搬送路の側面部に対向して配置したコイルセンサに高周波電流を流し、硬貨がコイルセンサの前を通過した時の振幅変化が正貨判定範囲内にあるか否かにより硬貨の識別を行う硬貨識別装置であって、指定した金種の受入枚数が制限枚数を超えたとき、その後に投入された当該金種の受入れを禁止するようにし、かつ、前記金種の指定及び制限枚数を前記主制御部からの指令により設定変更可能にしたことを特徴とする。このようにすると、特定の金種の受入れ枚数を制限することにより、変造貨による被害を一定額以内に抑えることができ、しかも、その制限枚数の設定変更が容易になって、自動販売機設置場所毎に設定を異ならせることも可能になる。
【００１６】
また、請求項５に記載の硬貨識別装置は、偽貨を取り込むための収納庫を具えており、偽貨が検知されたとき、偽貨と判定された硬貨を前記収納庫の中に取り込むようにしたことを特徴とする。このようにすると、投入された偽貨が手元に残り、実際にどの様な偽貨をどの程度排除したかが分かり、今後の対策に生かせるとともに、取り込んだ分、犯人の今後使用可能な偽貨少なくなって、犯罪防止につながる。
【００１７】
また、請求項６に記載の硬貨識別装置は、偽貨が検知されたとき、検知された偽貨の枚数を記憶し、記憶した偽貨の枚数を必要に応じて表示できるようにしたことを特徴とする。このようにすると、投入された偽貨の枚数が把握できて、当該硬貨識別装置の偽貨排除能力が分かり、今後の正貨判定範囲の設定調整の基礎データとして利用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の硬貨識別装置の制御ブロック図である。硬貨識別装置１０は、自動販売機各部をそれぞれ個別に制御する複数の端末制御部と、それらの端末制御部を統括して制御する主制御部（図示せず）とからなる自動販売機制御装置において、一つの端末制御部として動作し、主制御部とは、信号入出力部９を介して通信を行う。
【００１９】
また、図２は、センサ配置図である。第１のセンサ１及び第２のセンサ２は、図８に示したような従来の硬貨識別装置におけるセンサ１３，１４と同様なセンサで、硬貨通路１２の側壁に設けられ、硬貨投入口１１から投入された硬貨がその前を通過する際に、硬貨の材質や厚さ等に応じてその出力を変化させる。
【００２０】
硬貨の厚さと材質等を平均的に捕らえて判別を行っているため、そのような変造貨を完全には排除できない。そのような現状から、硬貨の表面及び裏面に形成された模様に基づいて正貨と変造貨とを正確に判別するというような、より精度の高い硬貨識別装置の開発が要望されている。そのためには、硬貨の表面及び裏面に形成された凹凸（絵柄，ドリル痕，切削痕等）を判別することが必要である。
【００２１】
凹凸センサ３は、硬貨の表，裏面に形成された特徴的な凹凸の径より小さい径とし、硬貨Ｃの表面の凹凸模様に対応して出力波形が変動するようにしている。第１のセンサ１，第２のセンサ２及び凹凸センサ３の出力は、それぞれ、波形処理回路４，５，６により、図９に示したような処理を行った後、すなわち、半波整流してピークホールドし、さらに、それを平滑化した後、マイコン７のＡ／Ｄ入力端子に入力する。
【００２２】
図３は、凹凸センサの出力例を示す図である。５００円硬貨と、５００円硬貨の代用として多く使われている変造貨である、表面に複数のドリル穴を開けた５００ウォン硬貨とを使って、出力波形を調べたところ、図３に示すような波形が得られた。図３（イ）は５００円硬貨のもので、図３（ロ）は変造５００ウォン硬貨のものである。
【００２３】
図３から明らかなように、５００円硬貨のものは、比較的ゆるやかな変化を示しているのに対して、変造５００ウォン硬貨のものは、ドリル穴に対応して変動する波形がはっきり現れており、両者を明確に判別できる。
【００２４】
この硬貨識別装置では、第１のセンサ１と第２のセンサ２の出力に基づいて、投入された硬貨の材質や厚さを判別し、凹凸センサ３の出力に基づいて硬貨表面の凹凸模様を判別して、投入された硬貨が正貨であるか否かを判定する。
【００２５】
図４は、本発明の硬貨識別装置における正貨判定方法を説明する図である。図４において、曲線Ｓ1 は、第１のセンサ１の出力を示し、曲線Ｓ2 は、第２のセンサ２の出力を示し、曲線Ｓ3 は、凹凸センサ３の出力を示している。そして、第１のセンサ１の出力Ｓ1 の最下点の電圧Ｖ1 と、第２のセンサ２の出力Ｓ2 の最下点の電圧Ｖ2 と、第１のセンサ１の出力Ｓ1 と凹凸センサ３の出力Ｓ3 とが交叉している部分の電圧Ｖ3 と、凹凸センサ３の出力Ｓ3 と第２のセンサ２の出力Ｓ2 とが交叉している部分の電圧Ｖ4 とが、それぞれ正貨判定範囲としての所定の範囲Ａ1,Ａ2,Ａ3,Ａ4 内にあるか否かで正否を判定する。
【００２６】
さらに、凹凸センサ３の出力波形に基づいても正否を判定する。すなわち、凹凸センサ３の出力の波形部分の凹凸幅や凹凸の傾き，凹凸の数，エッジ部分の電圧値等が正貨判定範囲としての所定の範囲内にあるか否かで判定する。それらの範囲及び前記範囲Ａ1,Ａ2,Ａ3,Ａ4 は、広さを複数段階に変化できるようにしている。
【００２７】
それらの通常時の正貨判定範囲は、主制御部からの設定指令により変更可能になっており、自動販売機の工場出荷時は、一律に標準的な範囲に設定しておいて、それぞれの設置場所に設置した際に、場所的な条件や自動販売機運営会社の要望に応じて、容易に設定変更ができるようにしている。そして、運用開始後に凹凸センサ３の出力が正貨にない波形を示したときは、その硬貨を排除するとともに、上記正貨判定範囲を初期の設定範囲より狭くして、その後投入される偽貨を見逃さないようにする。
【００２８】
マイコン７は、上記のようにして、第１のセンサ１と第２のセンサ２の出力に基づいて、投入された硬貨の材質や厚さを判別し、凹凸センサ３の出力に基づいて投入された硬貨表面の凹凸模様を判別する。その結果、正貨であると判別された場合は、硬貨振分け機構８を作動させて、硬貨を受入通路に導く。それと同時に、信号入出力部９に対して、投入硬貨の金種を示す適正信号を自動販売機の主制御部（図示せず）に出力するように指令する。
【００２９】
図５は、第１実施形態の硬貨識別処理を示すフローチャートである。
ステップ１…各センサの出力が現在設定されている正貨判定範囲内にあるか否かを判別する。
ステップ２…いずれか１つのセンサ出力でも正貨判定範囲から外れていれば、凹凸センサ３の出力に正貨にない特徴が現れているか否かを判別する。
ステップ３…正貨にない特徴が現れていれば、既に全ての正貨判定範囲を狭く設定済みであるか否かを判別する。
【００３０】
ステップ４…まだ、狭く設定していない正貨判定範囲があれば、凹凸センサ３の出力に基づいて偽貨の特徴を抽出する。
ステップ５…抽出した特徴から、投入された硬貨が確実に偽貨であるか否かを判別する。
ステップ６…確実に偽貨であれば、どの金種の偽貨であるかを確認する。
ステップ７…該当する金種の正貨判定範囲を狭く設定し直す。
ステップ８…投入された硬貨を返却する。
【００３１】
ステップ９…ステップ１で正貨判定範囲内にあれば、その正貨判定範囲が既に狭く設定し直されているか否かを判別する。
ステップ１０…狭く設定し直されていれば、投入された硬貨が確実に正貨であるか否かを判別する。
ステップ１１…確実に正貨であれば、その金種を確認する。
ステップ１２…正貨の連続投入数をカウントするカウンタのカウントＣが所定値（例えば、「５」）になったか否かを判別する。
【００３２】
ステップ１３…まだ所定値になっていなければ、カウントＣに１を加える。
ステップ１４…所定値になっていれば、該当金種の正貨判定範囲を広げて元の範囲に戻す。
【００３３】
ステップ１５…ステップ１０で確実に正貨であるとは判別できなかったら、前記カウンタのカウント値Ｃをクリアする。
ステップ１６…投入された硬貨を受け入れる。
【００３４】
図６は、第２実施形態の硬貨識別処理を示すフローチャートである。
ステップ１…いずれか１つのセンサ出力でも正貨判定範囲から外れていれば、凹凸センサ３の出力に正貨にない特徴が現れているか否かを判別する。
ステップ２…正貨にない特徴が現れていれば、凹凸センサ３の出力に基づいて偽貨の特徴を抽出する。
ステップ３…偽貨の特徴の数を数える。
【００３５】
ステップ４…偽貨の特徴の数が１個であるか否かを判別する。
ステップ５…１個であれば、正貨判定範囲を１段階狭める。
ステップ６…ステップ４で１個でなければ、偽貨の特徴の数が２個であるか否かを判別する。
ステップ７…２個であれば、正貨判定範囲を２段階狭める。
ステップ８…ステップ６で２個でなければ、偽貨の特徴の数が３個であるか否かを判別する。
ステップ９…３個であれば、正貨判定範囲を３段階狭める。
【００３６】
ステップ１０…各センサ出力が狭められた正貨判定範囲にあるか否かを判別する。
ステップ１１…正貨判定範囲になければ、投入された硬貨を返却する。
ステップ１２…ステップ１０で正貨判定範囲にあれば、狭められた正貨判定範囲を元の状態に戻す。
ステップ１３…投入された硬貨を受け入れる。
【００３７】
ところで、第１のセンサ１，第２のセンサ２及び凹凸センサ３は、磁気コアを有しており、磁気コアの透磁率は温度によって変化する。そのため、それらのセンサの感度は、気温によって変化する。そして、センサの感度が低下すると、偽貨の検知精度が低下してしまう。そこで、待機時のセンサ出力に基づいてセンサ感度を検知し、その結果に応じて、正貨判定範囲を補正するようにした。
【００３８】
図７は、第２実施形態の正貨判定範囲補正処理を示すフローチャートである。
ステップ１…待機時のセンサ出力を読み込む。
ステップ２…読み込んだセンサ出力のレベルに基づいて、センサ感度が大，中，小の３段階の内のいずれになっているかを判別する。
【００３９】
ステップ３…センサ感度が大であれば、正貨判定範囲はそのまま変えずにおく。
ステップ４…センサ感度が中であれば、正貨判定範囲を１段階狭くして、センサ感度が低下しても偽貨検出機能が適正に維持できるようにする。
ステップ５…センサ感度が小であれば、正貨判定範囲を２段階狭くして、センサ感度がさらに低下しても偽貨検出機能が適正に維持できるようにする。
【００４０】
ところで、一般的に、変造硬貨による不正行為は、夜間に行われることが多いため、夜間の所定の時間帯に正貨判定範囲を狭くして、変造硬貨を強力に排除するようにしてもよい。その場合、夜間の所定の時間帯になったことを検知する手段として、主制御部から他の端末制御部に対して送信される時計データを利用すれば、硬貨識別装置に時計機能を付加する必要がなくなってコストの上昇を抑えることができる。
【００４１】
また、そのような対策をとってもその正貨判定範囲に納まってしまう程精巧な変造貨対策として、変造貨による被害を一定額以内に抑えることができるように、特定の金種を指定してその受入枚数に制限を設定し、受入れ枚数が制限枚数を超えたとき、その後に投入された当該金種の受入れを禁止するようにしてもよい。その場合、特定の金種及び制限枚数は主制御部からの指令により設定及び変更ができるようにすれば、それらの設定変更が容易になって、自動販売機設置場所毎に設定を異ならせることも可能になる。
【００４２】
また、上記実施形態では、投入硬貨が偽貨と判定されたとき、その硬貨を返却するようにしたが、硬貨識別装置に偽貨を取り込むための収納庫を設けておいて、偽貨と判定された硬貨をその収納庫の中に取り込むようにしてもよい。そのようにすれば、投入された偽貨が手元に残り、実際にどの様な偽貨をどの程度排除したかが後で確認できて、今後の偽貨対策に活かせるとともに、取り込んだ分、犯人の今後使用可能な偽貨少なくなって、犯罪防止につながる。
【００４３】
さらに、スペース的に偽貨の収納庫を設ける余裕がない場合は、偽貨が検知されたとき、検知された偽貨の枚数をメモリに記憶し、記憶した偽貨の枚数を必要に応じて表示できるようにしてもよい。そのようにすれば、投入された偽貨の枚数が把握できて、当該硬貨識別装置の偽貨排除能力が分かり、今後の正貨判定範囲の設定調整の基礎でデータとして利用できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
すなわち、請求項１に記載の硬貨識別装置は、偽貨が検知されたとき、所定時間硬貨の返却を禁止するようにしたので、変造貨が投入されたら、その後所定時間は、偽貨が投入されて返却レバーを操作されても硬貨の返却をしなくなり、損害を最小限にすることができる。
【００４５】
また、請求項２に記載の硬貨識別装置は、主制御部からの指令により正貨判定範囲を変更可能にしたので、正貨判定範囲の設定変更が容易になって、自動販売機設置場所毎に設定を異ならせることも可能になる。
【００４６】
また、請求項３に記載の硬貨識別装置は、主制御部から他の端末制御部に対して送信される時計データに基づいて、夜間に正貨判定範囲を自動的に狭くするようにしたので、硬貨識別装置に時計機能を付加することなく時計データが取得でき、変造貨投入等の不正行為が行われる可能性が大きい夜間に偽貨を確実に排除できるようになる。
【００４７】
また、請求項４に記載の硬貨識別装置は、指定した金種の受入枚数が制限枚数を超えたとき、その後に投入された当該金種の受入れを禁止するようにし、かつ、前記金種の指定及び制限枚数を前記主制御部からの指令により設定変更可能にしたので、特定の金種の受入れ枚数を制限することにより、変造貨による被害を一定額以内に抑えることができ、しかも、その制限枚数の設定変更が容易になって、自動販売機設置場所毎に設定を異ならせることも可能になる。
【００４８】
また、請求項５に記載の硬貨識別装置は、偽貨を取り込むための収納庫を具えており、偽貨が検知されたとき、偽貨と判定された硬貨を前記収納庫の中に取り込むようにしたので、投入された偽貨が手元に残り、実際にどの様な偽貨をどの程度排除したかが分かり、今後の対策に生かせるとともに、取り込んだ分、犯人の今後使用可能な偽貨少なくなって、犯罪防止につながる。
【００４９】
そしてまた、請求項６に記載の硬貨識別装置は、偽貨が検知されたとき、検知された偽貨の枚数を記憶し、記憶した偽貨の枚数を必要に応じて表示できるようにしたので、投入された偽貨の枚数が把握できて、当該硬貨識別装置の偽貨排除能力が分かり、今後の正貨判定範囲の設定調整の基礎でデータとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の硬貨識別装置の制御ブロック図である。
【図２】  センサ配置図である。
【図３】  凹凸センサの出力例を示す図である。
【図４】  本発明の硬貨識別装置における正貨判定方法を説明する図である。
【図５】  第１実施形態の硬貨識別処理を示すフローチャートである。
【図６】  第２実施形態の硬貨識別処理を示すフローチャートである。
【図７】  第２実施形態の正貨判定範囲補正処理を示すフローチャートである。
【図８】  従来の硬貨識別装置の内部概略図である。
【図９】  センサの出力の波形処理を示す図である。
【図１０】  従来の硬貨識別装置における正貨判定方法を説明する図である。
【符号の説明】
１…第１のセンサ
２…第２のセンサ
３…凹凸センサ
１０…硬貨識別装置
１１…硬貨投入口
１２…硬貨通路
１３，１４…センサ
１５…振分けゲート
１６…受入通路
１７…返却通路
【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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