(57)【要約】【課題】電力効率を向上させ、不必要な電力消費を回避するために、衛星信号受信機を柔軟な数のチャネルで発見すること。【解決手段】衛星信号受信機を発見するためのシステムおよび方法を開示する。当該システムは、チャネル開放モジュール、信号処理モジュール、および位置決めモジュールを備える。チャネル開放モジュールは、優先スケジュールに基づいて所定数のチャネルを開くように構成される。信号処理モジュールは、開いたチャネルを介して衛星信号を捕捉および追跡し、追跡した衛星信号を復調して対応する衛星データを取得するように構成される。位置決めモジュールは、衛星信号受信機の位置を衛星データに基づいて決定するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星信号受信機を発見するためのシステムであって、
優先スケジュールに基づいて所定数のチャネルを開くように構成されたチャネル開放モジュールと、
前記チャネル開放モジュールに接続され、
開いた前記チャネルを介して衛星信号を捕捉し追跡し、
追跡した前記衛星信号を復調して対応する衛星データを取得する
ように構成された信号処理モジュールと、
前記信号処理モジュールに接続され、前記衛星信号受信機の位置を前記衛星データに基づいて決定するように構成された位置決めモジュールと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記所定数を前記衛星信号受信機の位置決め精度の要件に基づいて設定するように構成されたチャネル数設定モジュールをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記衛星信号受信機に格納された暦および衛星の種類のうち少なくとも１つに基づいて前記優先スケジュールを設定するように構成された衛星優先度設定モジュールであって、第１の衛星からの信号が第２の衛星からの信号よりも簡単に捕捉されると前記衛星優先度設定モジュールが判断した場合には前記第１の衛星が前記第２の衛星よりも高い優先度を有する、衛星優先度設定モジュールをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記暦が妥当であるかどうかを判定するように構成された暦妥当性判定モジュールであって、
前記暦が妥当であると前記暦妥当性判定モジュールが判断した場合には、前記衛星優先度設定モジュールは前記優先スケジュールを前記暦に基づいて設定し、前記チャネル開放モジュールは前記優先スケジュールに基づいて前記所定数のチャネルを開き、
前記暦が無効であると前記暦妥当性判定モジュールが判断した場合には、前記チャネル開放モジュールは総数が前記所定数以上であるチャネルを開く、暦妥当性判定モジュールをさらに備える、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記信号処理モジュールは、
開いた前記チャネルを介して前記衛星信号を捕捉するように構成された捕捉ユニットと、
前記捕捉ユニットに接続され、捕捉した前記衛星信号を追跡するように構成された追跡ユニットと、
前記追跡ユニットに接続され、追跡した前記衛星信号を復調して前記対応する衛星データを取得するように構成された復調ユニットと、
を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記衛星信号を追跡するために占有されたチャネルの数が前記所定数に達したかどうかを判定するように構成されたチャネル数決定モジュールをさらに備え、
占有されたチャネルの前記数が前記所定数に達したと前記チャネル数決定モジュールが判断した場合には、前記捕捉ユニットは衛星信号の捕捉を止める、
請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記捕捉ユニットが衛星信号の捕捉を止めたとき、占有されたチャネルの前記数が前記所定数より小さい場合には、前記捕捉ユニットは衛星信号の捕捉を再開する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
衛星信号受信機を発見するための方法であって、
予め設定した優先スケジュールに基づいて所定数のチャネルを開くステップと、
開いた前記チャネルを介して衛星信号を捕捉し追跡するステップと、
追跡した前記衛星信号を復調して対応する衛星データを取得するステップと、
前記衛星信号受信機の位置を前記衛星データに基づいて決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項９】
前記所定数を前記衛星信号受信機の位置決め精度の要件に基づいて設定するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記衛星信号受信機に格納された暦および衛星の種類のうち少なくとも１つに基づいて前記優先スケジュールを設定するステップをさらに含み、
第１の衛星からの信号が第２の衛星からの信号よりも簡単に捕捉される場合には前記第１の衛星が前記第２の衛星よりも高い優先度を有する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記暦が妥当であるかどうかを判定するステップと、
前記暦が妥当である場合には、
前記優先スケジュールを前記暦に基づいて設定し、
前記所定数のチャネルを前記優先スケジュールに基づいて開く、
ステップと、
前記暦が無効である場合には、
総数が前記所定数以上であるチャネルを開くステップと、
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記対応する衛星データをダウンロードするステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記衛星信号を追跡するために占有されたチャネルの数が前記所定数に達したかどうかを判定するステップと、
占有されたチャネルの前記数が前記所定数に達した場合には、衛星信号の捕捉を止めるステップと、
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
占有されたチャネルの前記数が前記所定数より小さい場合には、衛星信号の捕捉を再開するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１２年９月５日に中華人民共和国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１２１０３２５７５９．８号に対する優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
従来の衛星測位システム、例えば、全地球測位システムまたは北斗衛星測位システム（以降、「北斗」）は、通常、システムが同時に監視できる衛星の数に対応する全てのチャネルを開き、対応する衛星信号受信機の電源を入れた後に、衛星信号／データを捕捉し、追跡し、復調して、対応する衛星信号受信機の正確な位置／場所を取得する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、高い位置決め精度は多くのアプリケーションでは必要とされていない。そのため、これらのアプリケーションでは全てのチャネルを開く必要はない。例えば、衛星信号受信機がカメラにおいて利用されるとき、ビデオまたは写真に現れる場所にはメートルのレベルの精度は必要ではない。ビデオまたは写真の中で表示された大まかな場所によりユーザの要求を満足することができる。この状況では、位置決めのために全てのチャネルを開くと、電力が不必要に消費されることとなる。したがって、電力効率を向上させ、不必要な電力消費を回避するために、衛星信号受信機を柔軟な数のチャネルで発見する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１態様では、衛星信号受信機を発見するためのシステムを開示する。当該システムは、チャネル開放モジュール、信号処理モジュール、および位置決めモジュールを備える。チャネル開放モジュールは、優先スケジュールに基づいて所定数のチャネルを開くように構成される。信号処理モジュールは、開いたチャネルを介して衛星信号を捕捉および追跡し、追跡した衛星信号を復調して対応する衛星データを取得するように構成される。位置決めモジュールは、衛星データに基づいて衛星受信信号の位置を決定するように構成される。
【０００５】
別の態様では、衛星信号受信機を発見するための方法を開示する。所定数のチャネルを優先スケジュールに基づいて開く。衛星信号を、開いたチャネルを介して捕捉し追跡する。追跡された衛星信号を復調して、対応する衛星データを取得する。衛星信号受信機の位置を衛星データに基づいて決定する。
【０００６】
さらなる利点および新規な特徴は下記の説明から部分的に明示され、下記の説明および添付図面を検討することで当業者に明らかになり、または、開示した諸態様を生成または実施することにより理解することができる。本諸態様の利点は、上記方法の様々な態様、下記の詳細な説明で説明する手段および組合せを実施または使用することにより実現し取得することができる。
【０００７】
クレームした発明特定事項の諸態様の特徴および利点は、下記の詳細な説明が進むにつれ、および、添付図面を参照することにより明らかになろう。添付図面では同じ番号は同じ部分を示す。これらの例示的な諸態様を、図面を参照して詳細に説明する。これらの諸態様は非限定的で例示的な諸態様であり、同じ参照番号は図面の幾つかの図にわたって同様な構造を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１実施形態に従う衛星信号受信機の１例のブロック図である。
【図２】本発明の別の実施形態に従う衛星信号受信機の１例のブロック図である。
【図３】本発明の別の実施形態に従う衛星信号受信機の１例のブロック図である。
【図４】本発明の別の実施形態に従う衛星信号受信機の１例のブロック図である。
【図５】本発明の別の実施形態に従う衛星信号受信機の１例のブロック図である。
【図６】本発明の１実施形態に従う、衛星信号受信機を発見するための例示的な方法の流れ図である。
【図７】本発明の別の１実施形態に従う、衛星信号受信機を発見するための例示的な方法の流れ図である。
【図８】本発明の別の１実施形態に従う、衛星信号受信機を発見するための例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の諸実施形態について詳細に言及する。本発明をこれらの諸実施形態に関連して説明するが、これは本発明をこれらの諸実施形態に限定しようとするものではないことは理解される。むしろ、本発明は、代替物、修正物、および均等物を包含しようとするものであり、これらの代替物、修正物、および均等物は添付の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨および範囲の中に含まれる。
【００１０】
さらに、本発明の以下の詳細な説明では、多数の具体的な詳細を説明して本発明の徹底的な理解を与える。しかし、本発明をこれらの具体的な詳細なしに実施できることは当業者には理解される。他の事例では、公知な方法、手続き、構成要素、および回路は、本発明の諸態様を不必要に不明瞭にしないために詳細には説明しない。
【００１１】
図１は、本発明の１実施形態に従う衛星信号受信機１の１例のブロック図を示す。図１に示すように、衛星信号受信機の１実施形態は、チャネル開放モジュール１１、信号処理モジュール１２、および位置決めモジュール１３を備える。
【００１２】
本実施形態のチャネル開放モジュール１１は、衛星の優先度を示す予め設定した優先スケジュールに基づいて所定数のチャネルを開くように構成される。１実施形態では、当該所定数は、衛星信号受信機１で利用可能なチャネルの総数より小さい。例えば、当該総数が１２で、当該所定数が１、４、または６、等であってもよい。本実施形態における信号処理モジュール１２は、開いたチャネルを介して衛星信号を捕捉および追跡し、追跡した衛星信号を復調して当該追跡された衛星信号が伝搬する対応する衛星データを取得し、対応する衛星データをダウンロードするように構成される。本実施形態の位置決めモジュール１３は、ダウンロードした衛星データに基づいて衛星信号受信機１の現在の位置／場所を決定するように構成される。
【００１３】
従来の測位アプリケーションでは、受信機の電源を入れた後、当該受信機内の測位アプリケーションが全てのチャネルを開いて衛星信号を捕捉および追跡し、暦を復調して、可能な限り受信機を発見する。測位システムは、チャネルを追跡することにより位置決め精度を得ることができる。しかし、位置決めのために全てのチャネルを開くと、電力消費が相対的に大きくなる原因となりうる。したがって、受信機の電源を入れた後、測位システムはできるだけ少ないチャネルを開いて衛星信号を捕捉および追跡することにより、電力消費を効果的に削減することができる。
【００１４】
１つの構成では、受信機は位置決めのために少なくとも４つの衛星が必要であり、かかる１実施形態における受信機は位置決めを行うために４つ以上のチャネルを開く必要がある。より高い位置決め精度が必要な場合には、開いたチャネルの数を例えば６個に増加させることができる。したがって、受信機１はチャネル開放モジュール１１を利用して、受信機の位置決め精度に関する要件に基づいて対応する数のチャネルを開き、衛星信号を捕捉し追跡してもよい。受信機１は、位置決めのための電力消費を効果的に削減することができる。
【００１５】
図２は、本発明の別の１実施形態に従う衛星信号受信機１の１例のブロック図を示す。図２の例における衛星信号受信機１はさらに、チャネル数設定モジュール１４および衛星優先度設定モジュール１５を備える。
【００１６】
チャネル数設定モジュール１４は、衛星信号受信機１の位置決め精度の要件に基づいて、衛星信号を捕捉し追跡するために使用されるチャネルの所定数を設定するように構成される。位置決め精度の要件が高ければ高いほど、より多くのチャネルを開くことができる。換言すれば、位置決め精度の要件が増えた場合は、チャネル数設定モジュール１４はそれに応じて上記所定数を増加させる。さらに、衛星優先度設定モジュール１５は、受信機１に格納された暦に基づいて、および／または、衛星の種類に基づいて、優先スケジュールを設定する。例えば、より簡単にその信号が捕捉される衛星（以降、「捕捉容易衛星」）がより高い優先度を有してもよい。１実施形態では、第１の衛星からの信号を第２の衛星からの信号よりも簡単に捕捉できると優先度設定モジュール１５が判断した場合には、第１の衛星は第２の衛星よりも高い優先度を有する。したがって、チャネル開放モジュール１１は捕捉容易衛星に対応するチャネルを開くことができる。
【００１７】
より具体的には、衛星優先度設定モジュール１５は、どの衛星が現在利用可能かに関する情報を受信機１内の暦に基づいて取得し、当該利用可能な衛星からの信号を捕捉する難易度に従って当該利用可能な衛星を星検索待ち行列（ｓｔａｒ  ｓｅａｒｃｈ  ｑｕｅｕｅ）の中で編成することができる。１実施形態では、衛星優先度設定モジュール１５はまた、例えば星検索待ち行列内の衛星の優先度のスケジュールを調節することによって、星検索待ち行列内の衛星の順序を当該衛星の種類に応じて調節することができる。１例では、北斗（北斗衛星測位システム）受信機に関して、ＧＥＯ（Ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  Ｅａｒｔｈ  Ｏｒｂｉｔ）衛星がより高い優先度で設定されているとき、当該ＧＥＯ衛星を第１の衛星の中から選択することができる。これは、ＧＥＯ衛星が地球同期衛星であるからであり、受信機１内の暦が妥当であるときに受信機１内のＴＣＣＯ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）のオフセットまたは周波数誤差が大きくない場合には、ＧＥＯ衛星からの信号の捕捉に成功する可能性が高い。かかる１実施形態では、ＧＥＯ衛星の後にＭＥＯ（Ｍｉｄｄｌｅ  Ｅａｒｔｈ  Ｏｒｂｉｔ）衛星を選択してもよい。
【００１８】
図３は、本発明のさらに別の実施形態に従う衛星信号受信機１の１例のブロック図を示す。図３の例における受信機１はさらに、暦妥当性判定モジュール１６を備える。
【００１９】
暦妥当性判定モジュール１６は、受信機１内の暦が妥当であるかどうかを判定するように構成される。当該暦が妥当であると暦妥当性判定モジュール１６が判断した場合には、衛星優先度設定モジュール１５がこの妥当な暦に基づいて計算を行って現在可視の衛星を決定／発見することができ、チャネル開放モジュール１１は、衛星優先度設定モジュール１５が設定した衛星の優先スケジュールに基づいて、より高い優先度を有する衛星に対応する所定数のチャネルを開くことができる。
【００２０】
他方、暦が無効であると暦妥当性判定モジュール１６が判断した場合は、衛星優先度設定モジュール１５は当該暦および対応する優先スケジュールを無視して、全ての可能な衛星からの信号を、例えば第１の衛星から始めて１つずつ上手く受信することによって利用可能な／可視の衛星を探索することができる。利用可能な／可視の衛星からの信号を捕捉し追跡するために、チャネル開放モジュール１１は、総数が上述の所定数以上である１組のチャネルを開く。換言すれば、開いたチャネルの数は当該所定数以上である。１実施形態では、チャネル開放モジュール１１が衛星信号を捕捉し追跡するために所定数のチャネルを開いた場合、位置決めのための電力消費を制御して、当該電力消費のレベルが、暦が妥当であったときの状況とほぼ同じであるようにすることができる。しかし、一部の衛星からの信号を捕捉するのが困難であるため、位置決めの時間はより長くなる可能性がある。したがって、チャネル開放モジュール１１は、開くべきチャネルの数を増加させて位置決めの時間を削減して、位置決め速度、位置決め精度、および電力消費の間のバランスをとることができる。
【００２１】
図４は、本発明のさらに別の実施形態に従う衛星信号受信機１の１例のブロック図を示す。受信機１の信号処理モジュール１２は、図４の例では、捕捉ユニット１２１、追跡ユニット１２２、および復調ユニット１２３を備える。
【００２２】
本実施形態の捕捉ユニット１２１は、チャネル開放モジュール１１により開いたチャネルを介して衛星信号を捕捉するように構成される。本実施形態の追跡ユニット２２は、捕捉ユニット１２１が受信した衛星信号を追跡するように構成される。本実施形態の復調ユニット１２３は、追跡ユニット１２３が追跡した衛星信号を復調し、対応する衛星データをダウンロードして、ダウンロードした衛星データに基づいて位置決めモジュール１３が受信機１の現在位置を計算できるようにするように構成される。
【００２３】
図５は、本発明のさらに別の実施形態に従う衛星信号受信機１の１例のブロック図を示す。図５の例における受信機１はさらに、チャネル数決定モジュール１７を備える。
【００２４】
１実施形態では、受信機１は開いたチャネルを介して捕捉された衛星信号を追跡することができる。換言すれば、開いたチャネルは、衛星信号を追跡するために占有されたチャネルとなる。追跡された衛星信号が弱いかまたは失われた場合は、当該占有されたチャネルを空けて次の衛星信号を待機することができる。１実施形態では、追跡プロセス中に、衛星信号を追跡するために占有されたチャネルの数が上述の所定数に達したかどうかをチャネル数決定モジュール１７が判定する。占有されたチャネルの数が当該所定数に達したとチャネル数決定モジュール１７が判断した場合には、捕捉ユニット１２１は開いたチャネルを介して衛星信号を捕捉するのを止める。前述したように、追跡された衛星信号が弱いかまたは失われた場合には、対応する占有されたチャネルを空けて、占有されたチャネルの数を減少させてもよい。占有されたチャネルの数が当該所定数より小さい場合、換言すれば、衛星信号を追跡するための予備のチャネルが１つまたは複数ある場合には、捕捉ユニット１２１は衛星信号の捕捉を再開する。
【００２５】
図６は、本発明の１実施形態に従う、衛星信号受信機を発見するための例示的な方法の流れ図を示す。当該例示的な方法を、少なくとも１つのプロセッサ、記憶部、および通信プラットフォームを有するマシンで実装してもよい。本発明は、図６の方法の様々な変形を実施するのに良く適している。
【００２６】
Ｓ１０で、衛星信号受信機を開始した後、予め設定した衛星の優先スケジュールに基づいて所定数のチャネルを開く。Ｓ２０で、開いたチャネルを介して衛星信号を捕捉し追跡し、追跡した衛星信号を復調し、対応する衛星データをダウンロードする。Ｓ３０で、衛星信号受信機の現在位置を対応する衛星データに基づいて決定する。当該位置決めプロセスはＳＥで終了する。
【００２７】
１実施形態では、図６で説明したＳ１０の前に、衛星信号受信機は受信機の位置決め精度の要件に基づいてチャネルの所定数を設定し、当該要件が増えた場合に当該所定数を増やすことができる。例えば、位置決め精度の要件が高まれば高まるほど、より多くのチャネルを開くことができる。
【００２８】
図７は、本発明の別の実施形態に従う、衛星信号受信機を発見するための例示的な方法の流れ図を示す。当該例示的な方法を、少なくとも１つのプロセッサ、記憶部、および通信プラットフォームを有するマシンで実装してもよい。本発明は、図７の方法の様々な変形を実施するのに良く適している。
【００２９】
１実施形態では、受信機はまた、当該受信機に格納された暦が妥当かどうかを判定する動作、および、衛星の優先スケジュールを暦および／または衛星の種類に基づいて設定する動作を実施して、上述の捕捉容易衛星に対応するチャネルを開く。
【００３０】
より具体的には、図７に示すように、受信機がＳＳで開始した後にプロセスはＳ１１に移る。Ｓ１１で、受信機は当該受信機内の暦が妥当であるかどうかを判定する。他方、暦が妥当である場合には、受信機は、Ｓ１２で例えば暦および／または衛星の種類に基づいて衛星の優先スケジュールを設定するために、衛星が現在利用可能／可視であるかどうかを受信機内の暦に基づいて判定することができる。優先スケジュールにおいて、より簡単にその信号を捕捉できる衛星はより高い優先度を有する。Ｓ１０で、受信機は、優先スケジュールにおいて高い優先度を有する衛星に対応する所定数のチャネルを開く。他方、Ｓ１１で暦が無効である場合には、プロセスはＳ１３に移る。Ｓ１３で、受信機は暦および対応する優先スケジュールを無視し、全ての可能な衛星から一つずつ信号を受信することによって利用可能な／可視の衛星を探索する。Ｓ１４で、受信機は１組のチャネルを開いて衛星信号を捕捉および追跡し、開いたチャネルの数は上述の所定数以上である。
【００３１】
図８は、本発明のさらに別の実施形態に従う、衛星信号受信機を発見するための例示的な方法の流れ図を示す。当該例示的な方法を、少なくとも１つのプロセッサ、記憶部、および通信プラットフォームを有するマシンで実装してもよい。本発明は、図８の方法の様々な変形を実施するのに良く適している。図８の例において、前に図６で説明したＳ２０はさらに、Ｓ１０で開いたチャネルを介して衛星信号を捕捉する捕捉動作Ｓ２１と、捕捉した衛星信号を追跡するための追跡動作Ｓ２２と、追跡した衛星信号を復調して対応する衛星データをダウンロードするための復調動作Ｓ２３とを含む。
【００３２】
図８の例において、図６で説明したＳ２０はさらに、衛星信号を追跡するために占有されたチャネルの数が追跡プロセス中に所定数に達したかどうか、例えば、開いたチャネルが満杯かどうかを判定する動作Ｓ２４を含む。開いたチャネルが満杯である場合は、プロセスはＳ２５に移り、占有されたチャネルの数が当該所定数より少なくなるまで、例えば、予備の開いたチャネルが存在するまで、受信機は衛星信号の捕捉を一時停止する。予備の開いたチャネルが存在する場合、プロセスはＳ２１に移り、再び衛星信号を捕捉し追跡する。
【００３３】
本発明は、デュアル・モードの受信機だけでなくシングル・モードの受信機にも適用することができる。本発明に従う諸実施形態を、ＧＰＳ受信機、北斗受信機、グロナス受信機、およびガリレオ受信機のような受信機に適用することができる。
【００３４】
以上の説明および図面は本発明の諸実施形態を示すが、添付の特許請求の範囲で定義した本発明の原理の趣旨および範囲から逸脱しない様々な追加、修正、および置換を当該諸実施形態において行ってもよいことは理解される。本発明を、形態、構造、配置、割合、材料、要素、および構成要素の多数の修正とともに使用してもよく、あるいは、本発明の実施において使用してもよいことは当業者に理解される。これらの修正は、本発明の原理から逸脱せずに具体的な環境および動作環境に特に適合されたものである。したがって、本明細書で開示した諸実施形態は全ての点において例示的であり限定的ではないことが予定されており、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲とその法的な均等物によって示され、以上の説明には限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
１１  チャネル開放モジュール
１２  信号処理モジュール
１３  位置決めモジュール
１４  チャネル数設定モジュール
１５  衛星優先度設定モジュール
１６  暦妥当性判定モジュール
１７  チャネル数決定モジュール
【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】
2014052370.tif 000008
【図７】
2014052370.tif 000009
【図８】
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