(57)【要約】【課題】ユーザーの所在位置を高精度で特定する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る人体通信による位置特定システムは、信号生成機、複数の信号検出機、複数の検出板および位置特定サーバーからなるコンピュータシステムである。信号生成機は、ユーザーに携帯される機器であって、この機器の記憶領域内に予め記憶されている信号生成機ＩＤを表す信号を生成すると共に、この信号をユーザーの身体を通信媒体として出力する。検出板は、監視エリア内の異なる位置に配置され、導電性を有する。信号検出機は、各検出板に接続され、信号生成機から伝送された信号が表す信号生成機ＩＤに対して自機の記憶領域内に予め記憶されている検出板ＩＤを付加した検出データを出力する。位置特定サーバーは、各信号検出機に有線または無線のネットワークを介して接続され、出力された検出データに基づいて検出板の位置を特定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーに携帯される機器であって、この機器の記憶領域内に予め記憶されている信号生成機ＩＤを表す信号を生成すると共に、この信号を前記ユーザーの身体を通信媒体として出力する信号生成機と、
監視エリア内の異なる位置に配置された導電性を有する複数の検出板と、
これらの検出板に接続され、前記信号生成機から伝送された信号が表す信号生成機ＩＤに対して自機の記憶領域内に予め記憶されている検出板ＩＤを付加した検出データを出力する複数の信号検出機と、
これらの信号検出機に有線または無線のネットワークを介して接続され、前記出力された検出データに基づいて前記検出板の位置を特定する位置特定サーバーと、
からなり、
前記位置特定サーバーは、
前記信号検出機から出力された前記検出データを受信するサーバー側通信部と、
少なくとも前記検出板ＩＤと前記検出板の位置の関係を記憶する検出板情報データベースと、
前記サーバー側通信部で受信された前記検出データを解析して前記信号生成機ＩＤおよび前記検出板ＩＤを抽出し、この検出板ＩＤをキーとして前記検出板情報データベースを参照して前記検出板の位置を特定する検出板特定部と、
を備えることを特徴とする人体通信による位置特定システム。
【請求項２】
前記位置特定サーバーは、少なくともユーザーＩＤと前記信号生成機ＩＤの関係を記憶するユーザー情報データベースを更に備え、
前記検出板特定部は、前記検出板の位置の特定と共に、前記信号生成機ＩＤをキーとして前記ユーザーＩＤを特定することを特徴とする請求項１記載の人体通信による位置特定システム。
【請求項３】
前記位置特定サーバーは、少なくとも前記ユーザーＩＤ、前記検出板の位置および時間の関係を記憶するユーザー移動履歴データベースを更に備え、
前記検出板特定部は、前記特定された前記ユーザーＩＤ、前記検出板の位置および現在時刻を含むユーザー移動履歴情報で前記ユーザー移動履歴情報データベースを更新することを特徴とする請求項２記載の人体通信による位置特定システム。
【請求項４】
前記検出板は、少なくとも床面に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれか一項記載の人体通信による位置特定システム。
【請求項５】
ユーザーに携帯される信号生成機が、自機の記憶領域内に予め記憶されている信号生成機ＩＤを表す信号を生成する信号生成ステップと、
前記信号生成機が、前記生成された信号を前記ユーザーの身体を通信媒体として出力する信号出力ステップと、
監視エリア内の異なる位置に配置された検出板にそれぞれ接続された信号検出機が、前記信号出力ステップにおいて出力された信号を検出した場合に、この信号から前記信号生成機ＩＤを抽出する抽出ステップと、
前記信号検出機が、前記抽出ステップで抽出された前記信号生成機ＩＤと自機の記憶領域内に予め記憶されている検出板ＩＤとを含む検出データを出力する検出データ出力ステップと、
前記信号検出機に有線または無線のネットワークを介して接続され、かつ、少なくとも前記検出板ＩＤと前記検出板の位置の関係を記憶する検出板情報データベースを備える位置特定サーバーが、前記信号検出機から出力された前記検出データを受信する検出データ受信ステップと、
前記位置特定サーバーが、前記検出データ受信ステップで受信された前記検出データを解析して前記信号生成機ＩＤおよび前記検出板ＩＤを抽出し、この検出板ＩＤをキーとして前記検出板情報データベースを参照して前記検出板の位置を特定する検出板特定ステップと、
を有することを特徴とする人体通信による位置特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、人体通信を利用してユーザーの位置の特定を行う人体通信による位置特定システムおよび位置特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信技術の発達により、移動する人や物の位置を遠隔地において特定することを目的とした様々な技術が開発されており、たとえば、無線技術を利用した位置特定方法や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した位置特定方法などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９-９２４２３号公報
【特許文献２】特開２００７-５８４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術においては、以下のような問題があった。
【０００５】
（１）無線技術を利用した位置特定方法の場合
無線特有の電波強度を利用するため、アンテナの精度等で位置精度が異なる。また、電波を利用する事により通信が出来ない死角部分も存在し、位置を特定できない場合もあった。  
例えば、駅のプラットフォームでは、乗客と駅員のトラブルが発生しており、安全面から駅員の位置を把握したい要求がある。しかし、平常時においては駅員に対して携帯電話やトランシーバ等で連絡をとる事は可能であるものの、緊急時においては駅員が端末を使用するのは現実的に難しいと考えられる。また、駅のプラットフォームは死角が多く、これまでの無線技術では、アンテナの配置を考慮する必要があった。  
病院における看護士の位置特定も同様である。例えば、勤務中の看護士の位置を正確に特定できず、入院患者が急変した場合などに、急変患者の病室に一番近くにいる看護士に対して指示（緊急通報）を出す事ができなかった。  
（２）ＧＰＳを利用した位置特定方法の場合
数百ｍ〜数ｋｍ四方のイベント会場などの予め限定された所定範囲の監視エリアにおける人や物の凡その位置（誤差１０〜４０ｍ）を特定することは可能であるが、人や物の位置を正確に特定することは難しい。また、衛星からの信号を利用するため、屋内においては使用できない。  
そこで、本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、ユーザーの位置を高精度で特定できる人体通信による位置特定システムおよび位置特定方法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】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る人体通信による位置特定システムは、信号生成機、複数の信号検出機、複数の検出板および位置特定サーバーからなるコンピュータシステムである。信号生成機は、ユーザーに携帯される機器であって、この機器の記憶領域内に予め記憶されている信号生成機ＩＤを表す信号を生成すると共に、この信号をユーザーの身体を通信媒体として出力する。検出板は、監視エリア内の異なる位置に配置され、導電性を有する。信号検出機は、各検出板に接続され、信号生成機から伝送された信号が表す信号生成機ＩＤに対して自機の記憶領域内に予め記憶されている検出板ＩＤを付加した検出データを出力する。位置特定サーバーは、各信号検出機に有線または無線のネットワークを介して接続され、出力された検出データに基づいて検出板の位置を特定する。また、この位置特定サーバーは、信号検出機から出力された検出データを受信するサーバー側通信部と、少なくとも検出板ＩＤと検出板の位置の関係を記憶する検出板情報データベースと、サーバー側通信部で受信された検出データを解析して信号生成機ＩＤおよび検出板ＩＤを抽出し、この検出板ＩＤをキーとして検出板情報データベースを参照して検出板の位置を特定する検出板特定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る人体通信による位置特定システムの構成例を示す図。
【図２】図１に示す人体通信による位置特定システムの通信方法を説明する図。
【図３】図１に示す人体通信による位置特定システムの全体構成例を示すブロック図。
【図４】図３に示す信号生成機側通信部、信号検出機側通信部およびサーバー側通信部の構成例を示すブロック図。
【図５】図１に示す位置特定サーバー５に適用されるコンピュータのハードウェア構成例を示す図。
【図６】図１に示す信号生成機における処理の具体例を示すフローチャート。
【図７】図１に示す信号検出機における処理の具体例を示すフローチャート。
【図８】図１に示す人体通信による位置特定システムで利用されるデータの具体例を示す図。
【図９】図１に示す位置特定サーバーにおける処理の具体例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る人体通信による位置特定システムの構成例を示す図である。同図に示されるように、本実施形態に係る人体通信による位置特定システムは、駅員（ユーザー）に携帯される信号生成機１、駅構内の床面や壁面などにおいて異なる位置に分散配置された複数の検出板２、接続先の検出板２毎に設けられた複数の信号検出機３、これらの信号検出機３にＴＣＰ／ＩＰなどのネットワーク４を介して接続された位置特定サーバー５からなるコンピュータシステムであり、信号生成機１から送信される信号を、検出板２から信号検出機３が検出し、有線または無線通信によって位置特定サーバー５への通知を行うことで、位置特定サーバー５側で駅員（ユーザー）の位置を把握できる。
【０００９】
図２は、図１に示す人体通信による位置特定システムの通信方法を説明する図である。人体の大部分は水分で構成されているので、誘電体としての性質を持っている。このため、信号生成機１の信号電極から電流（例えば、一般的な体脂肪計と同等の５００μＡ）を流すことにより、人体との接触面から遠い方の基準電極と信号検出機３の底面（あるいは側面）の基準電極との間で静電結合が起こる。これにより、同図に示されるような閉ループが完成する。また、信号生成機１の電極で発生させた電位は、電極間に形成される電界により、信号検出機３の電極に伝送される。また、信号検出機３は、信号電極の電位を検出し、基準電位との電位差に基づいて解析を行う。そして、その解析結果をネットワーク４で接続された位置特定サーバー５へ検出データとして送信する。
【００１０】
図３は、図１に示す人体通信による位置特定システムの全体構成例を示すブロック図である。
【００１１】
信号生成機１は、ユーザーに携帯される機器であって、この機器の記憶装置（信号生成機ＩＤ記憶部１１）内に予め記憶されている信号生成機ＩＤを通信装置（信号生成機側通信部１２）内で変調して信号を生成すると共に、この信号をユーザーの身体を通信媒体として出力するコンピュータである。尚、信号生成機１は、ユーザーが携帯することを考慮すると、小型であることが好ましい。
【００１２】
検出板２は、監視エリア内の異なる位置に配置された部材である。検出板２の素材は、鉄などの導電性を有する物質が好ましいが、上記図２に示されるように電界が形成されているので、絶縁体の場合であっても信号検出機３において信号を検出可能である。同様に、ユーザーが靴を履いたままでも信号を検出可能である。
【００１３】
信号検出機３は、検出板２の各々に対応して設けられ、かつ、検出板２に一対一で接続され、ユーザーの身体および検出板２を経て信号生成機１から伝送された信号を通信装置（信号検出機側通信部３２）において検出し、この信号を復調して信号生成機ＩＤを抽出すると共に、抽出された信号生成機ＩＤに対して自機の記憶装置（検出板ＩＤ記憶部３１）内に予め記憶されている検出板ＩＤを付加した検出データを出力するコンピュータである。
【００１４】
位置特定サーバー５は、複数の信号検出機３にそれぞれ接続され、信号検出機３から出力された検出データに基づいて検出板２の位置を特定するコンピュータであり、サーバー側通信部５１、検出板情報データベース５２、ユーザー情報データベース５３、ユーザー移動履歴情報データベース５４および検出板特定部５５を備えている。
【００１５】
サーバー側通信部５１は、自機が対応する検出板２内において信号を検出した信号検出機３から出力された検出データを受信する通信装置である。
【００１６】
検出板情報データベース５２は、少なくとも検出板ＩＤと検出板２の位置の関係を記憶するデータベースである。  
ユーザー情報データベース５３は、少なくともユーザー毎に固有であるユーザーＩＤと検出板２毎に固有な信号生成機ＩＤとの関係を記憶するデータベースである。  
ユーザー移動履歴情報データベース５４は、少なくともユーザーＩＤ、検出板２の位置および時間（システム時間）の関係を記憶するデータベースである。
【００１７】
検出板特定部５５は、サーバー側通信部５１で受信された検出データを解析して信号生成機ＩＤおよび検出板ＩＤを抽出し、この検出板ＩＤをキーとして検出板情報データベース５２を参照してユーザーが存在する検出板２の位置を特定するプログラムである。
【００１８】
また、検出板特定部５５は、検出板２の位置の特定と共に、信号生成機ＩＤをキーとしてユーザーＩＤの特定も行う。更に、検出板特定部５５は、特定されたユーザーＩＤ、検出板２の位置および現在時刻を含むユーザー移動履歴情報でユーザー移動履歴情報データベース５４の更新を行う。
【００１９】
図４は、図３に示す信号生成機側通信部１２、信号検出機側通信部３２およびサーバー側通信部５１の構成例を示すブロック図である。同図に示されるように、信号生成機側通信部１２は、変調部１２１、フィルタ部１２２および電極１２３を備えている。
【００２０】
変調部１２１は、信号生成機ＩＤ記憶部１１から取得した信号発生機ＩＤに基づく信号で基準信号を変調（周波数変調や振幅変調等）し、変調信号を生成し、フィルタ部１２２へ出力する。
【００２１】
フィルタ部１２２は、変調部１２１から入力される変調信号に含まれる所定範囲の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタである。
【００２２】
電極１２３は、電極電位の測定時に電位の基準点（基準電位）を与える基準電極１２３ａと所望の変調信号の送信に用いる信号電極１２３ｂからなり、フィルタ部１２２から受取った変調信号を電気信号として送信する。
【００２３】
また、信号検出機側通信部３２は、電極３２１、フィルタ部３２２、復調部３２３、検出データ作成部３２４および検出データ送信部３２５を備えている。
【００２４】
電極３２１は、信号生成機１の基準電極１２３ａおよび信号電極１２３ｂと対をなす基準電極３２１ａおよび信号電極３２１ｂからなる電極であり、信号生成機１より送信された電気信号を受信する。
【００２５】
フィルタ部３２２は、電極３２１から入力される受信信号に含まれる所定範囲の周波数成分を減衰させ、フィルタ部３２２へ出力するバンドパスフィルタである。
【００２６】
復調部３２３は、フィルタ部３２２から出力された信号を入力し、基準信号に基づいて復調し、受信信号に含まれる信号生成機ＩＤを抽出し、検出データ作成部３２４へ出力する。
【００２７】
検出データ作成部３２４は、復調部３２３から出力された信号生成機ＩＤと検出板ＩＤ記憶部３１に記憶されている検出板ＩＤを含む検出データを作成するプログラムである。
【００２８】
検出データ送信部３２５は、検出データ作成部３２４において作成された検出データを位置特定サーバー５へ送信する通信用プログラムである。
【００２９】
そして、サーバー側通信部５１は、検出データ受信部５１１および検出データ解析部５１２を備えている。
【００３０】
検出データ受信部５１１は、信号検出機３の検出データ送信部３２５から送信された検出データを受信し、検出データ解析部５１２へ出力する通信用プログラムである。
【００３１】
検出データ解析部５１２は、検出データ受信部５１１から出力された受信データ（検出データ）を所定の規則に基づいて解析し、検出データに含まれる信号生成機ＩＤおよび検出板ＩＤを抽出するプログラムである。
【００３２】
図５は、図１に示す位置特定サーバー５に適用されるコンピュータのハードウェア構成例を示す図である。同図に示されるように、位置特定サーバー５に適用されるコンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６３、入出力インターフェース６４、システムバス６５、入力装置６６、表示装置６７、補助記憶装置６８および通信装置６９から構成される。
【００３３】
ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２やＲＡＭ６３に格納されたプログラムやデータなどを用いて各種の演算処理を実行する処理装置である。ＲＯＭ６２は、コンピュータを機能させるための基本プログラムや環境ファイルなどを記憶する読み取り専用の記憶装置である。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１が実行するプログラムおよび各プログラムの実行に必要なデータを記憶する記憶装置であり、高速な読み出しと書き込みが可能である。入出力インターフェース６４は、各種のハードウェアとシステムバス６５との接続を仲介する装置およびプログラムである。システムバス６５は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３および入出力インターフェース６４で共有される情報伝送路である。
【００３４】
また、入出力インターフェース６４には、入力装置６６、表示装置６７、補助記憶装置６８、および通信装置６９などのハードウェアが接続されている。入力装置６６は、ユーザーからの入力を処理する装置であり、例えばキーボードやマウスなどである。表示装置６７は、ユーザーに対して演算結果や作成画面などを表示する装置であり、例えばＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどである。補助記憶装置６８は、プログラムやデータを蓄積する大容量の記憶装置であり、例えばハードディスク装置などである。尚、位置特定サーバー５と同様、信号生成機１および信号検出機３もコンピュータであるが、これらの機器については入力装置６６や表示装置６７は不要である。
【００３５】
以下、上記のように構成された人体通信による位置特定システムの動作を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図６は、図１に示す信号生成機１における処理の具体例を示すフローチャートである。
【００３７】
Ｓ６０１においては、信号送信時刻か否かを判定する。ここで、信号送信時刻と判定された場合には、Ｓ６０２へ進む。これに対し、信号送信時刻ではないと判定された場合には、信号送信時刻まで待機状態となる。
【００３８】
Ｓ６０２においては、信号生成機ＩＤ記憶部１１から取得される信号生成機ＩＤを変調して信号を生成する。
【００３９】
Ｓ６０３においては、変調によって生成された信号を電極１２３から出力し、ユーザーが足裏などで接触している検出板２に対応する信号検出機３へ人体を通信媒体として送信し、処理を終了する。
【００４０】
図７は、図１に示す信号検出機３における処理の具体例を示すフローチャートである。
【００４１】
Ｓ７０１においては、信号生成機１からの信号が受信されたか否かを判定する。ここで、信号の受信有りと判定された場合には、Ｓ７０２へ進む。これに対し、信号の受信無しと判定された場合には、信号が受信されるまで待機状態となる。
【００４２】
Ｓ７０２においては、電極３２１において信号生成機１より受信した信号を復調し、信号生成機ＩＤを抽出する。
【００４３】
Ｓ７０３においては、抽出された信号生成機ＩＤと検出板ＩＤ記憶部３１に記憶されている検出板ＩＤとを含む検出データを作成する。図８は、図１に示す人体通信による位置特定システムで利用されるデータの具体例を示す図である。図８（ａ）および図８（ｂ）は、図１において駅員が携帯する信号生成機１の信号生成機ＩＤが“ＳＩＧ−３４”、検出した信号検出機３が対応する検出板（１）の検出板ＩＤが“ＰＬ―１”の場合のデータ例であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）および図８（ｂ）のデータに基づいて信号検出機側通信部３２から位置特定サーバー５へ送信される検出データの例である。
【００４４】
Ｓ７０４においては、作成された検出データを位置特定サーバー５へ送信し、処理を終了する。
【００４５】
図９は、図１に示す位置特定サーバー５における処理の具体例を示すフローチャートである。
【００４６】
Ｓ９０１においては、信号検出機３から送信された検出データの受信の有無を判定する。ここで、検出データの受信有りと判定された場合は、Ｓ９０２へ進む。これに対し、検出データの受信無しと判定された場合は、検出データが受信されるまで待機状態となる。
【００４７】
Ｓ９０２においては、受信された検出データを解析し、検出板ＩＤおよび信号生成機ＩＤを抽出する。
【００４８】
Ｓ９０３においては、抽出された検出板ＩＤをキーとして検出板情報データベース５２を参照し、ユーザーが存在する検出板２の位置を特定する。
【００４９】
Ｓ９０４においては、Ｓ９０２において抽出された信号生成機ＩＤをキーとしてユーザー情報データベース５３を参照し、ユーザーＩＤを特定する。例えば、ユーザー情報データベース５３に記憶された情報が図８（ｅ）の場合、信号生成機ＩＤ“ＳＩＧ−３４”をキーとしてユーザーＩＤ“ｕｓｅｒ−１４２”が特定される。
【００５０】
Ｓ９０５においては、Ｓ９０３およびＳ９０４においてそれぞれ特定された検出板２の位置、ユーザーＩＤおよびシステム時間に基づいて該当ユーザーの移動履歴情報を作成し、この情報でユーザー移動履歴情報データベース５４を更新し、処理を終了する。図８（ｆ）は、図８（ｃ）〜（ｄ）のデータに基づいてユーザー移動履歴情報データベース５４に記憶されたデータの例であり、このデータを参照することでユーザーＩＤ“ｕｓｅｒ−１４２”の駅員は、“検出板（１）”から“検出板（２）”へ移動したことが分かる。
【００５１】
このように、本実施形態に係る人体通信による位置特定システムによれば、信号生成機１を携帯しているユーザーの位置を検出板２の位置から高精度に特定することが可能となる。
【００５２】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。また、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００５３】
例えば、上記実施形態においては、検出板２と信号検出機３を別体なものとして説明していたが、電極を面状に形成することによって一体型としても良い。
【００５４】
また、検出板２を床面あるいは壁面に配置していたが、椅子やベッドなどの人間が接触する機会のある構造物についても適用可能である。この場合、“着席中”あるいは“休憩中”などユーザーの様々な行動を把握することができるため、病院や介護施設などにおける管理システムにも適用可能である。また、監視エリアは屋内だけに限られず、屋外に点在する複数の展示ブースの床面などにも設けることができる。同様に、遊園地などの遊具、ベンチの座席シートおよびフロアなどに検出板２を分散して設けておけば、腕輪などの信号生成機１を入口で各入園者に持たせるだけで、迷子などの捜索を迅速かつ確実に行える。更に、人間だけでなく動物の管理にも応用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１…信号生成機
２…検出板
３…信号検出機
４…ネットワーク
５…位置特定サーバー
１１…信号生成機ＩＤ記憶部
１２…信号生成機側通信部
３１…検出板ＩＤ記憶部
３２…信号検出機側通信部
５１…サーバー側通信部
５２…検出板情報データベース
５３…ユーザー情報データベース
５４…ユーザー移動履歴情報データベース
５５…検出板特定部
６１…ＣＰＵ
６２…ＲＯＭ
６３…ＲＡＭ
６４…入出力インターフェース
６５…システムバス
６６…入力装置
６７…表示装置
６８…補助記憶装置
６９…通信装置
１２１…変調部
１２２…フィルタ部
１２３…電極
１２３ａ…基準電極
１２３ｂ…信号電極
３２１…電極
３２１ａ…基準電極
３２１ｂ…信号電極
３２２…フィルタ部
３２３…復調部
３２４…検出データ作成部
３２５…検出データ送信部
５１１…検出データ受信部
５１２…検出データ解析部
【図２】
2011223239.tif 000003
【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】
2011223239.tif 000009
【図９】
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【図１】
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