(57)【要約】【課題】複数台設置される無線センサが同一時刻にデータを測定させることができるとともに、それぞれの無線センサから送信されるデータの衝突が生じることを防止することができる無線センサシステム、基地局、無線センサ及びプログラムを提供する。【解決手段】複数の無線センサごとに、ポーリング周期の間に基地局１から複数の無線センサ２に送信するポーリング信号を割り当てる基地局制御部と、基地局制御部が割り当てたポーリング信号と測定時刻のデータを、複数の無線センサ２に対して送信する基地局通信部と、基地局通信部から送信される測定時刻のデータに基づいて、複数の無線センサ２により同時刻にデータを測定するセンサ部と、センサ部が測定するデータを記録する無線センサ記憶部と、基地局制御部が割り当てたポーリング信号を受信した場合に、無線センサ記憶部に記録されているデータを基地局１に対して送信する無線センサ通信部を有する。【選択図】図１
2006313541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線センサで測定するデータを基地局に対して送信する無線センサシステムであって、
前記基地局は、基地局制御部、基地局通信部を具備し、
前記無線センサは、センサ部、無線センサ記憶部、無線センサ通信部を具備し、
前記基地局制御部は、前記複数の無線センサごとに、ポーリング周期の間に前記基地局から前記複数の無線センサに送信するポーリング信号を割り当て、
前記基地局通信部は、前記基地局制御部が割り当てたポーリング信号と、前記複数の無線センサでデータを測定する時刻である測定時刻のデータを、前記複数の無線センサに対して送信するとともに、前記無線センサ通信部から前記無線センサ記憶部に記録されるデータを受信し、
前記センサ部は、前記基地局通信部から送信される測定時刻のデータに基づいてデータを測定し、
前記無線センサ記憶部は、前記センサ部が測定するデータを記録し、
前記無線センサ通信部は、前記基地局制御部が割り当てたポーリング信号を受信した場合に、前記無線センサ記憶部に記録されているデータを前記基地局に対して送信することを特徴とする無線センサシステム。
【請求項２】
前記無線センサ通信部は、前記ポーリング周期のｎ（ｎは１以上の整数）倍の周期ごとに、前記無線センサ記憶部に記録されているデータを前記基地局に対して送信することを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステム。
【請求項３】
前記センサ部は、温度を測定するサーミスタであり、温度の情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線センサシステム。
【請求項４】
複数の無線センサで測定されるデータを受信する基地局であって、
前記複数の無線センサごとに、ポーリング周期の間に前記複数の無線センサに送信するポーリング信号を割り当てる基地局制御部と、
前記基地局制御部が割り当てたポーリング信号と、前記複数の無線センサでデータを測定する時刻である測定時刻のデータを、前記複数の無線センサに対して送信するとともに、前記無線センサから送信されるデータを受信する基地局通信部と、を有することを特徴とする基地局。
【請求項５】
測定するデータを基地局に対して送信する無線センサであって、
前記基地局から送信される、データを測定する時刻である測定時刻のデータに基づいてデータを測定するセンサ部と、
前記センサ部が測定するデータを記録する無線センサ記憶部と、
前記基地局により割り当てられるポーリング信号を受信した場合に、前記無線センサ記憶部に記録されているデータを前記基地局に対して送信する無線センサ通信部と、を有することを特徴とする無線センサ。
【請求項６】
複数の無線センサで測定されるデータを受信する基地局のコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記複数の無線センサごとに、ポーリング周期の間に前記複数の無線センサに送信するポーリング信号を割り当てさせる第１のステップと、
前記第１のステップで割り当てたポーリング信号と、前記複数の無線センサでデータを測定する時刻である測定時刻のデータを、前記複数の無線センサに対して送信させるとともに、前記無線センサから送信されるデータを受信させる第２のステップと、
を基地局のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
測定するデータを基地局に対して送信する無線センサのコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記基地局から送信される、データを測定する時刻である測定時刻のデータに基づいて測定するデータを記録させる第１のステップと、
前記基地局により割り当てられるポーリング信号を受信した場合に、前記第１のステップで記録したデータを前記基地局に対して送信させる第２のステップと、
を無線センサのコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度等についてのデータを無線センサにより測定し、そのデータを無線通信により基地局に送信する無線センサシステム、基地局、無線センサ及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線センサである子局が測定するデータを、基地局である親局により収集する情報収集システムが知られている（特許文献１）。
この情報収集システムでは、複数台設置される子局がデータの測定を行った時に、そのデータを基地局に対して送信することにより、子局が測定するデータを監視するようにしている。また、子局が測定するデータに急激な変化が生じた時についても、その子局が測定したデータを親局に送信するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２１８２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の情報収集システムでは、子局がデータを測定した時に、親局に対してそのデータを送信するようにしていたため、子局が複数台設置される場合には、それぞれの子局から送信されるデータが衝突しないように、送信のタイミングをずらす必要があり、それぞれの子局がデータを測定する時刻にばらつきを生じるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数台設置される無線センサが同一時刻にデータを測定させることができるとともに、それぞれの無線センサから送信されるデータの衝突が生じることを防止することができる無線センサシステム、基地局、無線センサ及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、複数の無線センサで測定するデータを基地局に対して送信する無線センサシステムであって、前記基地局は、基地局制御部、基地局通信部を具備し、前記無線センサは、センサ部、無線センサ記憶部、無線センサ通信部を具備し、前記基地局制御部は、前記複数の無線センサごとに、ポーリング周期の間に前記基地局から前記複数の無線センサに送信するポーリング信号を割り当て、前記基地局通信部は、前記基地局制御部が割り当てたポーリング信号と、前記複数の無線センサでデータを測定する時刻である測定時刻のデータを、前記複数の無線センサに対して送信するとともに、前記無線センサ通信部から前記無線センサ記憶部に記録されるデータを受信し、前記センサ部は、前記基地局通信部から送信される測定時刻のデータに基づいてデータを測定し、前記無線センサ記憶部は、前記センサ部が測定するデータを記録し、前記無線センサ通信部は、前記基地局制御部が割り当てたポーリング信号を受信した場合に、前記無線センサ記憶部に記録されているデータを前記基地局に対して送信することを特徴とする無線センサシステムである。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記無線センサ通信部は、前記ポーリング周期のｎ（ｎは１以上の整数）倍の周期ごとに、前記無線センサ記憶部に記録されているデータを前記基地局に対して送信することを特徴とする請求項１に記載の無線センサシステムである。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、前記センサ部は、温度を測定するサーミスタであり、温度の情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線センサシステムである。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、複数の無線センサで測定されるデータを受信する基地局であって、前記複数の無線センサごとに、ポーリング周期の間に前記複数の無線センサに送信するポーリング信号を割り当てる基地局制御部と、前記基地局制御部が割り当てたポーリング信号と、前記複数の無線センサでデータを測定する時刻である測定時刻のデータを、前記複数の無線センサに対して送信するとともに、前記無線センサから送信されるデータを受信する基地局通信部とを有することを特徴とする基地局である。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、測定するデータを基地局に対して送信する無線センサであって、前記基地局から送信される、データを測定する時刻である測定時刻のデータに基づいてデータを測定するセンサ部と、前記センサ部が測定するデータを記録する無線センサ記憶部と、前記基地局により割り当てられるポーリング信号を受信した場合に、前記無線センサ記憶部に記録されているデータを前記基地局に対して送信する無線センサ通信部とを有することを特徴とする無線センサである。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、複数の無線センサで測定されるデータを受信する基地局のコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記複数の無線センサごとに、ポーリング周期の間に前記複数の無線センサに送信するポーリング信号を割り当てさせる第１のステップと、前記第１のステップで割り当てたポーリング信号と、前記複数の無線センサでデータを測定する時刻である測定時刻のデータを、前記複数の無線センサに対して送信させるとともに、前記無線センサから送信されるデータを受信させる第２のステップとを基地局のコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、測定するデータを基地局に対して送信する無線センサのコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記基地局から送信される、データを測定する時刻である測定時刻のデータに基づいて測定するデータを記録させる第１のステップと、前記基地局により割り当てられるポーリング信号を受信した場合に、前記第１のステップで記録したデータを前記基地局に対して送信させる第２のステップとを無線センサのコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基地局から複数の無線センサにポーリング信号を割り当てることにより、それぞれの無線センサから基地局に対してデータを送信する時刻を指定するとともに、全ての無線センサがデータを測定する測定時刻を同時刻にするようにした。
このため、複数の無線センサが同時刻に測定した温度のデータを取得することができ、各無線センサから送信されるデータが同時刻に送信されることによるデータの損失を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による無線センサシステムについて説明する。
図２は、本発明の実施形態による無線センサシステムを冷凍トラックに適用した場合を示す概略図である。本実施形態の無線センサシステムは、基地局１、無線センサ２（２ａ〜２ｊ）を有する。
冷凍トラックの荷台５には、冷凍食品などの被測定物３（３ａ〜３ｊ）が搭載されている。無線センサ２ａ〜２ｊは温度を測定し、その測定した温度のデータを無線通信により基地局１に送信する。
無線センサ２ａ〜２ｊは、被測定物３ａ〜３ｊにそれぞれ取り付けられる。なお、本実施形態では、冷凍トラックの荷台５に無線センサ２を合計１０個設置する場合について説明しているがこれに限定されるものではなく、１個以上であればいくつ設置しても構わない。
【００１４】
基地局１は、無線通信により無線センサ２ａ〜２ｊから受信したデータを、インターネットなどのネットワーク等を介してデータ収集端末４に送信する。データ収集端末４としては、ＰＣ（Personal Computer）、サーバ、ハンディターミナルなどの機器が用いられる。
本実施形態による無線センサシステムの利用者は、データ収集端末４に蓄積される各無線センサ２ａ〜２ｊが測定した温度のデータに基づいて、被測定物３ａ〜３ｊの保管温度等のデータを取得することができる。
【００１５】
次に、本実施形態による基地局１と無線センサ２の構成について説明する。
図３は、本実施形態による無線センサシステムの基地局１の構成を示すブロック図である。基地局１は、基地局通信部１１、基地局記憶部１２、基地局制御部１３、インターフェース部１４、基地局電源部１５を有する。なお、基地局制御部１３は、無線センサ制御部１３ａ、データ処理部１３ｂ、通信制御部１３ｃを有する。
【００１６】
通信制御部１３ｃは、基地局通信部１１から無線通信により、それぞれの無線センサ２ａ〜２ｊごとに割り当てられるポーリング信号を順次送信する。ポーリング信号には、無線センサ２ａ〜２ｊが温度を測定する時刻についてのデータを含んでいる。ある無線センサ２に割り当てられたポーリング信号は、所定の時間間隔であるポーリング周期が経過するたびに基地局１から繰り返し送信される。
無線センサ制御部１３ａは、ポーリング周期の間に送信されるポーリング信号を、それぞれの無線センサ２ごとに割り当てる。ポーリング周期の間に送信されるポーリング信号は、それぞれの無線センサ２ａ〜２ｊ間で重複しないように割り当てられる。
【００１７】
データ処理部１３ｂは、基地局通信部１１が無線センサ２ａ〜２ｊから受信する無線信号に対してデータ処理を行い、無線センサ２ａ〜２ｊが測定した温度などのデータを生成する。データ処理部１３ｂが生成するデータには、無線センサ２が測定した温度のデータと、その温度を測定した温度測定時刻のデータと、その温度を測定した無線センサ２の識別データなどが含まれる。それらのデータは、データ処理部１３ｂにより、相互に関連付けられて基地局記憶部１２に記録される。
【００１８】
なお、通信制御部１３ｃは、基地局記憶部１２に記録される無線センサ２ａ〜２ｊが測定した温度のデータなどを、インターネットなどのネットワーク等を介してデータ収集端末４に対して送信する。
基地局電源部１５は、基地局１を構成する基地局通信部１１、基地局記憶部１２、基地局制御部１３、インターフェース部１４などに対して電力を供給する。
【００１９】
図４は、本実施形態による無線センサシステムの無線センサ２の構成を示すブロック図である。無線センサ２は、センサ部２１、無線センサ記憶部２２、無線センサ制御部２３、無線センサ通信部２４、タイマ２５、無線センサ電源部２６を有する。なお、無線センサ制御部２３は、センサ制御部２３ａ、データ処理部２３ｂ、通信制御部２３ｃを有する。
【００２０】
センサ制御部２３ａは、サーミスタなどから構成されるセンサ部２１により温度を測定する。また、タイマ２５は、現在時刻のデータを出力する。
センサ制御部２３ａは、基地局１から受信するポーリング信号によって指定される温度測定時刻と、タイマ２５から出力される現在時刻とを比較し、温度測定時刻と現在時刻とが一致した場合に、センサ部２１により温度を測定するように制御する。
【００２１】
全ての無線センサ２ａ〜２ｊが、基地局１から受信するポーリング信号に含まれる温度測定時刻に基づいて温度を測定するため、全ての無線センサ２ａ〜２ｊで同一の時刻に温度を測定することができる。よって、それぞれの無線センサ２ごとに温度を測定する時刻にばらつきが生じるのを防止することができる。
データ処理部２３ｂは、センサ部２１が測定した温度と、その温度を測定した温度測定時刻と、その温度を測定した無線センサ２の識別データなどを関連付けて無線センサ記憶部２２に記録する。無線センサ記憶部２２としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などが用いられる。
【００２２】
無線センサ通信部２４は、基地局１から送信されるポーリング信号を受信する。複数台設置される無線センサ２ａ〜２ｊには、それぞれの無線センサ２に固有のポーリング信号が基地局１によって割り当てられる。無線センサ２の通信制御部２３ｃは、自端末に割り当てられたポーリング信号を受信した場合にのみ、無線センサ記憶部２２に記録されているデータを読み出し、無線センサ通信部２４から基地局１に対してデータを送信する。
無線センサ電源部２６は、無線センサ２を構成するセンサ部２１、無線センサ記憶部２２、無線センサ制御部２３、無線センサ通信部２４、タイマ２５に対して電力を供給する。
【００２３】
次に、本実施形態による無線センサシステムの動作について説明する。
図１は、本実施形態による無線センサシステムの動作を示すシーケンス図である。
基地局１は、前回ポーリング信号を送信した時刻から所定時間ｔ１（後述する図５（ａ）参照）が経過しているか否かについて判断する（ステップＳ１１）。所定時間ｔ１が経過していない場合には、ステップＳ１１において「ＮＯ」と判断し、再度ステップＳ１１に進む。一方、所定時間ｔ１が経過している場合には、ステップＳ１１において「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ１２へ進む。
【００２４】
基地局通信部１１は、通信制御部１３ｃの制御に基づいて、ポーリング信号を無線センサ２ａ〜２ｊに対して送信する（ステップＳ１２）。基地局通信部１１から送信されるポーリング信号の一例を図５（ａ）に示す。ここでは、図５（ａ）に示すように、ポーリング周期がｔ２であり、ポーリング周期ｔ２の間に「０」〜「１５」の合計１６個のポーリング信号を無線センサ２に対して送信する場合について説明する。この場合、本実施形態による無線センサシステムを使用することにより、最大で１６台の無線センサ２を識別することができる。基地局１は、「０」から「１５」のポーリング信号を送信し終わると、再度、「０」から「１５」のポーリング信号の送信を繰り返す。
【００２５】
図１に戻り、無線センサ２のセンサ制御部２３ａは、タイマ２５から出力される現在時刻と、ポーリング信号で指定される温度測定時刻とを比較し、両者が一致するか否かについて判断する（ステップＳ２１）。両者が一致しない場合には、ステップＳ２１において「ＮＯ」と判断し、再度ステップＳ２１に進む。一方、両者が一致する場合には、ステップＳ２１において「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ２２へ進む。ポーリング信号で指定される温度測定時刻の一例を図５（ｂ）に示す。ここでは、温度測定時刻の間隔ｔ３がポーリング信号の「０」、「２」、「４」、・・・に同期している場合、つまり、温度測定時刻の間隔ｔ３が、所定時間ｔ１の２倍である場合について示している。
【００２６】
図１に戻り、無線センサ２のセンサ部２１は、センサ制御部２３ａの制御に基づき、温度測定時刻になった場合に温度を測定する（ステップＳ２２）。
データ処理部２３ｂは、センサ部２１が測定した温度のデータを、その温度を測定した温度測定時刻や、その温度を測定した無線センサの識別データとともに無線センサ記憶部２２に記録する（ステップＳ２３）。
【００２７】
無線センサ通信部２４は、基地局１から送信されるポーリング信号を受信する（ステップＳ２４）。そして、そのポーリング信号が自端末に割り当てられたポーリング信号であるか否かについて判断する。自端末に割り当てられたポーリング信号ではない場合には、基地局１から自端末に割り当てられたポーリング信号が送信されるまで無線センサ記憶部２２にデータを蓄積する。一方、基地局１から自端末に割り当てられたポーリング信号を受信した場合には、通信制御部２３ｃは、無線センサ記憶部２２に記録されているデータを読み出して、無線センサ通信部２４から無線通信により基地局１に対してデータを送信する（ステップＳ２５）。
【００２８】
図５（ｃ）、（ｄ）は、無線センサ２ａ、２ｂが無線センサ記憶部２２に記録されているデータを送信するタイミングについて示す図である。図５（ｃ）に示すように、無線センサ２ａには、ポーリング信号「２」（図５（ａ）参照）が割り当てられており、無線センサ２ａは、ポーリング信号「２」の受信後に無線センサ記憶部２２に記録されているデータを基地局１に対して送信する。
一方、図５（ｄ）に示すように、無線センサ２ｂには、ポーリング信号「５」（図５（ａ）参照）が割り当てられており、無線センサ２ｂは、ポーリング信号「５」の受信後に無線センサ記憶部２２に記録されているデータを基地局１に対して送信する。
【００２９】
図１に戻り、基地局通信部１１は、無線センサ２から無線通信により送信されるデータを受信する（ステップＳ１３）。
基地局１のデータ処理部１３ｂは、基地局通信部１１が受信したデータを、基地局記憶部１２に書き込むことにより、各無線センサ２ａ〜２ｊが測定した温度のデータなどを蓄積する（ステップＳ１４）。
その後、基地局記憶部２２に蓄積されているデータを、データ収集端末４（図２参照）などに送信してディスプレイなどに表示させることにより、本実施形態による無線センサシステムの利用者は、温度測定時刻ごとの各無線センサ２ａ〜２ｊが保存されている場所の温度を知ることができる。
【００３０】
上述した本実施形態による無線センサシステムによれば、基地局１から送信されるポーリング信号に含まれる温度測定時刻に基づいて、無線センサ２ａ〜２ｊで温度を測定するようにした。このため、全ての無線センサ２ａ〜２ｊが同一の時刻に測定した温度のデータを取得することができる。
また、それぞれの無線センサ２ａ〜２ｊに異なるポーリング信号を割り当て、その無線センサに割り当てられたポーリング信号を受信した場合にのみ基地局１に対してデータを送信するようにした。このため、各無線センサ２ａ〜２ｊから送信されるデータが相互に同時刻に送信されてデータが衝突し、測定したデータが失われることを防ぐことができる。
【００３１】
なお、上述した実施形態では、図５（ｂ）に示したように、温度測定時刻の間隔ｔ３が経過するごとに、各無線センサ２ａ〜２ｊが無線センサ記憶部２２に記録しているデータを基地局１に対して送信する場合について説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、ポーリング周期ｔ２のｎ（ｎは１以上の整数）周期分の送信間隔ｔ４が経過するごとに、各無線センサ２ａ〜２ｊが無線センサ記憶部２２に記録しているデータを基地局１に対して送信するようにしてもよい。なお、図６ではｎ＝３の場合について説明している。このようにすれば、無線センサ２ａ〜２ｊから基地局１に対してデータを送信する回数を減少させることが可能となり、無線センサ２ａ〜２ｊが消費する電力を減少させることができる。
【００３２】
また、上述した実施形態では、無線センサ２が測定する対象が温度である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、無線センサ２により湿度や照度などを測定することにより、無線センサ２が取り付けられる被測定物３の状態を管理するようにしても構わない。
【００３３】
なお、以上説明した実施形態において、図３の基地局制御部１３、無線センサ制御部１３ａ、データ処理部１３ｂ、通信制御部１３ｃ、図４の無線センサ制御部２３、センサ制御部２３ａ、データ処理部２３ｂ、通信制御部２３ｃなどの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより基地局１や無線センサ２の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００３４】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００３５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態による無線センサシステムの動作を示すシーケンス図である。
【図２】本実施形態による無線センサシステムを冷凍トラックに適用した場合を示す概略図である。
【図３】本実施形態による無線センサシステムの基地局１の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態による無線センサシステムの無線センサ２の構成を示すブロック図である。
【図５】無線センサ２から基地局１に対してデータを送信するタイミング等を示す図である。
【図６】無線センサ２から基地局１に対してデータを送信するタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・基地局、２（２ａ〜２ｊ）・・・無線センサ、３（３ａ〜３ｊ）・・・被測定物、４・・・データ収集端末、５・・・冷凍トラックの荷台、１１・・・基地局通信部、１２・・・基地局記憶部、１３・・・基地局制御部、１４・・・インターフェース部、１５・・・基地局電源部、２１・・・センサ部、２２・・・無線センサ記憶部、２３・・・無線センサ制御部、２４・・・無線センサ通信部、２５・・・タイマ、２６・・・無線センサ電源部
【図１】
2006313541.tif 000003
【図２】
2006313541.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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