(57)【要約】【課題】同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信することによって、送信する夫々の信号の大きさを最小化しながらも復元される音響の大きさを最大化することができ、さらに、人体を通じて伝送される信号が外部信号によって歪曲されることを最小化することができる人体音響送信システム及び方法を提供する。【解決手段】本発明は人体音響送信システム及び方法に関するもので、本発明の一側面による人体音響送信システムは、人体と直接または間接的に接触し、音響高周波信号と前記音響高周波信号から音響信号を復元するための高周波信号を結合した信号を人体に印加して、人体を伝送媒質として音響信号を伝送するシステムにおいて、同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信して、人体の耳付近で復元される音響信号の大きさが人体を通じて送信される信号の個数に比例して大きくなるようにすることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体と直接または間接的に接触し、音響高周波信号と前記音響高周波信号から音響信号を復元するための高周波信号を結合した信号を人体に印加して、人体を伝送媒質として音響信号を伝送するシステムにおいて、
同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信して、人体の耳付近で復元される音響信号の大きさが人体を通じて送信される信号の個数に比例して大きくなるようにすることを特徴とする人体音響送信システム。
【請求項２】
前記人体を通じて送信される複数の信号は相異なる信号合成方式によって生成されることを特徴とする請求項１に記載の人体音響送信システム。
【請求項３】
前記人体を通じて送信される複数の信号は相異なる高周波信号と合成されて生成されることを特徴とする請求項１に記載の人体音響送信システム。
【請求項４】
前記音響信号と前記高周波信号を合成して、前記音響高周波信号を生成する信号合成部；
前記音響高周波信号と前記高周波信号を結合する信号結合部；
前記信号結合部によって結合された信号の入力を受けて、入力信号と同一の大きさ、位相及び周波数を有する複数の信号を生成して出力する分配部；及び
前記分配部で出力される夫々の信号の伝達を受けて、人体に印加する複数の伝送部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の人体音響送信システム。
【請求項５】
伝送しようとするデータが含まれた可聴周波数帯域の音響信号を生成して、前記信号合成部に出力する音響生成部；
前記高周波信号を生成して、前記信号合成部及び前記信号結合部に出力する高周波信号生成部；及び
前記信号結合部によって結合された信号を増幅して、前記分配部に出力する増幅部をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の人体音響送信システム。
【請求項６】
前記音響信号の入力を受けて、入力信号と同一の複数の信号を生成して出力する第１分配部；
前記高周波信号の入力を受けて、入力信号と同一の複数の高周波信号を生成して出力する第２分配部；
前記第１分配部から伝達された音響信号と前記第２分配部から伝達された高周波信号を相異なる信号合成方式によって合成して、音響高周波信号を生成する複数の信号合成部；
前記複数の信号合成部で生成された夫々の音響高周波信号と前記第２分配部から伝達された夫々の高周波信号を結合する複数の信号結合部；及び
前記複数の信号結合部で出力される夫々の信号の伝達を受けて、人体に印加する複数の伝送部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の人体音響送信システム。
【請求項７】
伝送しようとするデータが含まれた可聴周波数帯域の音響信号を生成して、前記第１分配部に出力する音響生成部；
前記高周波信号を生成して、前記第２分配部に出力する高周波信号生成部；及び
前記複数の信号結合部によって結合された信号を増幅して、前記複数の伝送部に夫々出力する複数の増幅部をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の人体音響送信システム。
【請求項８】
前記音響信号の入力を受けて、入力信号と同一の複数の信号を生成して出力する分配部；
前記分配部から伝達された音響信号と前記相異なる高周波信号のうち何れか一つを合成して、音響高周波信号を生成する複数の信号合成部；
前記複数の信号合成部で生成された夫々の音響高周波信号と前記相異なる高周波信号のうち何れか一つを結合する複数の信号結合部；及び
前記複数の信号結合部で出力される夫々の信号の伝達を受けて、人体に印加する複数の伝送部をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の人体音響送信システム。
【請求項９】
伝送しようとするデータが含まれた可聴周波数帯域の音響信号を生成して、前記分配部に出力する音響生成部；
前記相異なる高周波信号を生成して、前記複数の信号合成部及び前記複数の信号結合部に出力する複数の高周波信号生成部；及び
前記複数の信号結合部によって結合された信号を増幅して、前記複数の伝送部に夫々出力する複数の増幅部をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の人体音響送信システム。
【請求項１０】
二つ以上の音響信号に対して夫々生成した複数の信号を人体を通じて送信して、ステレオ音響を具現することを特徴とする請求項１に記載の人体音響送信システム。
【請求項１１】
音響信号及び高周波信号を生成する段階；
前記音響信号と前記高周波信号を合成して、音響高周波信号を生成する段階；
前記音響高周波信号と前記高周波信号を結合する段階；
結合された信号を増幅する段階；
増幅された信号と同一の大きさ、位相及び周波数を有する複数の信号を生成する段階；及び
前記複数の信号を人体に印加する段階を含むことを特徴とする人体音響送信方法。
【請求項１２】
音響信号及び高周波信号を生成する段階；
前記音響信号及び前記高周波信号と同一の複数の音響信号及び複数の高周波信号を生成する段階；
前記複数の音響信号と前記複数の高周波信号を夫々相異なる信号合成方式によって合成して、複数の音響高周波信号を生成する段階；
前記複数の音響高周波信号と前記複数の高周波信号を夫々結合する段階；
結合された複数の信号を増幅する段階；及び
増幅された複数の信号を夫々人体に印加する段階を含むことを特徴とする人体音響送信方法。
【請求項１３】
音響信号及び相異なる複数の高周波信号を生成する段階；
前記音響信号と同一の複数の音響信号を生成する段階；
前記複数の音響信号と前記複数の高周波信号を夫々合成して、複数の音響高周波信号を生成する段階；
前記複数の音響高周波信号と前記複数の高周波信号を夫々結合する段階；
結合された複数の信号を増幅する段階；及び
増幅された複数の信号を夫々人体に印加する段階を含むことを特徴とする人体音響送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人体音響送信システム及び方法に関し、より詳細には、同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信することによって、送信する夫々の信号の大きさを最小化しながらも復元される音響の大きさを最大化するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体音響送信技術とは、人体を伝送媒質として音響信号を伝送する技術を言い、高周波帯域の信号に変調された音響信号と音響信号の復調のための高周波信号が人体に印加されると、人体を通じて伝送されながら人体の非線形作用によって二つの信号が周波数混合されて音響信号が生成される。これによって、ケーブルと別途の受信装置がなくても音響信号の送信と復元が可能になる。
【０００３】
しかし、使用者の耳付近で生成される音響信号の大きさを大きくするためには、送信する信号の大きさが十分に大きくなければならないが、これは音響送信装置自体の性能に左右されることであるため、用いられる音響送信装置の性能が落ちて十分な大きさの信号を送信することができない場合には、人体音響送信技術を適用することが困難であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許公開公報許２００６−００６４５１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は上記のような従来技術の問題点を解決するためのものであり、同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信することによって、送信する夫々の信号の大きさを最小化しながらも復元される音響の大きさを最大化することができ、さらに、人体を通じて伝送される信号が外部信号によって歪曲されることを最小化することができる人体音響送信システム及び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】
上述の目的を果たすための本発明の一側面による人体音響送信システムは、人体と直接または間接的に接触し、音響高周波信号と前記音響高周波信号から音響信号を復元するための高周波信号を結合した信号を人体に印加して、人体を伝送媒質として音響信号を伝送するシステムにおいて、同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信して、人体の耳付近で復元される音響信号の大きさが人体を通じて送信される信号の個数に比例して大きくなるようにすることを特徴とする。
【０００７】
一方、上述の目的を果たすための本発明の他の側面による人体音響送信方法は、音響信号及び高周波信号を生成する段階；前記音響信号と前記高周波信号を合成して音響高周波信号を生成する段階；前記音響高周波信号と前記高周波信号を結合する段階；結合された信号を増幅する段階；増幅された信号と同一の大きさ、位相及び周波数を有する複数の信号を生成する段階；及び前記複数の信号を人体に印加する段階を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信することにより、送信する夫々の信号の大きさを減らしながらも復元される音響信号の大きさは大きく維持することができるようになる。従って、比較的性能が落ちる音響送信装置の場合にも人体音響送信技術による音響送信が可能である。
【０００９】
また、人体を通じて送信する複数の信号を生成する場合、相異なる信号合成方式によって音響信号と高周波信号を合成したり、相異なる高周波信号を利用することによって、人体外部で発生される第３の信号による歪曲を最小化し、送信される信号の間の干渉も最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例による人体音響送信システムの構成図である。
【図２】本発明の他の実施例による人体音響送信システムの構成図である。
【図３】本発明のまた他の実施例による人体音響送信システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付された図面を参照して、本発明が属する技術分野にて通常の知識を有する者が本発明を容易に実施することができるように、好ましい実施例を詳細に説明する。但し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するにおいて、係わる公知技術または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にぼかす可能性があると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。また、類似の機能及び作用をする部分に対しては図面全体にかけて同一の符号を用いる。
【００１２】
なお、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているとする場合、これは「直接的に連結」されている場合だけではなく、その間に他の構成を介して「間接的に連結」されている場合も含む。また、ある構成要素を「含む」とすることは、特別に反対される記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
【００１３】
本発明による人体音響送信システムは、人体を送信媒質として音響信号を伝送するシステムであり、同一の音響信号を含む複数の信号を人体を通じて送信するように構成される。これによって、人体を通じて送信される夫々の信号の大きさは送信される信号の個数（Ｎ個）に反比例して小さくなる一方、人体を通じて送信されて最終的に復元される信号の大きさは大きく維持されることができる。
【００１４】
言い換えれば、人体を通じて伝送されて復元された複数の音響信号は互いに補強干渉を起こし、これによって復元された音響信号の大きさは送信される信号の個数（Ｎ個）に比例して大きくなる。
【００１５】
一方、人体を通じて送信される複数の信号は人体という一つのチャンネルを通じて人の耳領域に伝送される。従って、人体を通じて送信される複数の信号が人の耳領域に到逹する前に相互干渉を起こすことを最小化するために、送信される夫々の信号の生成時の信号合成方式を相異なるようにしたり、音響信号と合成される高周波信号に差異を置くこともできる。
【００１６】
また、人体音響送信システムは人体と接触し、音響信号と高周波信号が合成された音響高周波信号、そして人体を通じて伝送された音響高周波信号から音響信号を復元するための高周波信号を結合して、人体に印加するように構成される。人体に印加された音響高周波信号と高周波信号は人体の非線形作用により周波数混合（ｍｉｘｉｎｇ）されて音響信号が生成される。
【００１７】
また、本発明は同一の音響信号を含む複数の信号を伝送する場合だけではなく、二つ以上の音響信号を伝送しようとする場合にも同様に適用されることができ、この場合ステレオ音響具現が可能になる。
【００１８】
以下、図１から図３を参照して本発明の多様な実施例による人体音響送信システムの構成を詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施例による人体音響送信システムの構成図である。
【００２０】
本発明の一実施例による人体音響送信システム１００は、音響生成部１１０、高周波信号生成部１２０、信号合成部１３０、信号結合部１４０、増幅部１５０、分配部１６０及び複数の伝送部１７１、１７２、１７Ｎを含んで構成され、ハンドヘルド（ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ）形態で具現されることができる。
【００２１】
音響生成部１１０は伝送しようとするデータが含まれた可聴周波数帯域の音響信号を生成する。
【００２２】
高周波信号生成部１２０は音響生成部１１０で生成された音響信号と結合される高周波信号を生成する。高周波信号生成部１２０は人間の可聴周波数帯域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）より高い周波数帯域を有する超音波信号を生成することが好ましい。
【００２３】
信号合成部１３０は、音響生成部１１０で生成された音響信号と高周波信号生成部１２０で生成された高周波信号を合成して音響高周波信号を生成し、必要によって合成された音響高周波信号の位相を調節することもできる。例えば、信号合成部１３０は振幅変調（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＡＭ）方式などを用いて、音響高周波信号を生成することができる。
【００２４】
信号結合部１４０は信号合成部１３０で生成された音響高周波信号と高周波信号生成部１２０で生成された高周波信号を結合する。
【００２５】
増幅部１５０は必要によって選択的に備えられるものであり、信号結合部１４０で結合された信号を増幅して、その出力レベルを高める。これは、信号が人体を通じて伝送される過程で雑音（ｎｏｉｓｅ）による信号の減殺現象が発生することを防止するためである。
【００２６】
分配部１６０は増幅部１５０で増幅された信号の入力を受けて、これと同一の大きさ、位相及び周波数を有する複数の信号を生成し、これらを夫々複数の伝送部１７１、１７２、１７Ｎに伝達する。
【００２７】
複数の伝送部１７１、１７２、１７Ｎは分配部１６０から伝達された信号を人体に印加するものであり、これら夫々は人体と直接または間接的に接触し、分配部１６０から伝達された信号を人体に印加して、人体を通じて信号を伝送する。このために、夫々の伝送部１７１、１７２、１７Ｎは人体音響送信システム１００が人体と音響学的に結合（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）されるようにして、一種の変換器（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）として伝送しようとする信号を振動信号形態で人体に伝達する。
【００２８】
また、図１には図示されてないが、人体音響送信システム１００はセンシング機能を有するセンシング部（不図示）を追加的に備えることによって、人体と接触する部分と左・右側の耳との距離及び人体のインピーダンスを測定し、これを信号送信に適するように制御する構成を追加的に含むこともできる。
【００２９】
また、図１には人体音響送信システム１００に音響生成部１１０と高周波信号生成部１２０が全て含まれると図示されているが、人体音響送信システム１００で直接的に音響信号と高周波信号を生成せず、外部から伝達された音響信号と高周波信号を用いて、信号合成、信号結合及び信号分配などの過程を経て、複数の信号を送信するように具現されることもできる。
【００３０】
また、二つ以上の音響信号を伝送してステレオ音響を具現しようとする場合、人体音響送信システム１００は二つ以上の音響生成部１１０を含み、夫々の音響生成部１１０で生成された音響信号に対して夫々信号合成、信号結合及び信号分配などの過程を経て、各音響信号に対する複数の信号を送信するように具現されることができる。
【００３１】
図２は本発明の他の実施例による人体音響送信システムの構成図であり、具体的には、人体を通じて送信される複数の信号の間の干渉を最小化するために、相異なる合成方式（即ち、変調方式）によって複数の信号に含まれる音響高周波信号を生成するように構成される人体音響送信システムを図示する。
【００３２】
本発明の他の実施例による人体音響送信システム２００は、音響生成部２１０、高周波信号生成部２２０、複数の信号合成部２３１、２３２、２３Ｎ、複数の信号結合部２４１、２４２、２４Ｎ、複数の増幅部２５１、２５２、２５Ｎ、第１及び第２分配部２６１、２６２、そして複数の伝送部２７１、２７２、２７Ｎを含んで構成され、ハンドヘルド（ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ）形態で具現されることができる。
【００３３】
音響生成部２１０は伝送しようとするデータが含まれた可聴周波数帯域の音響信号を生成する。
【００３４】
高周波信号生成部２２０は音響生成部２１０で生成された音響信号と結合される高周波信号を生成する。高周波信号生成部２２０は、人間の可聴周波数帯域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）より高い周波数帯域を有する超音波信号を生成することが好ましい。
【００３５】
第１分配部２６１は音響生成部２１０によって生成された音響信号の入力を受けて、これと同一の信号を複数個生成し、これらを夫々複数の信号合成部２３１、２３２、２３Ｎに伝達する。また、第２分配部２６２は高周波信号生成部２２０によって生成された高周波信号の入力を受けて、これと同一の高周波信号を複数個生成し、これらを夫々複数の信号合成部２３１、２３２、２３Ｎ及び複数の信号結合部２４１、２４２、２４Ｎに伝達する。
【００３６】
複数の信号合成部２３１、２３２、２３Ｎは、夫々第１分配部２６１から伝達された音響信号と第２分配部２６２から伝達された高周波信号を合成して、音響高周波信号を生成し、必要によって合成された音響高周波信号の位相を調節することもできる。この際、複数の信号合成部２３１、２３２、２３Ｎは相異なる合成方式（即ち、変調方式）によって音響高周波信号を生成するように構成される。例えば、第１信号合成部２３１が振幅変調（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＡＭ）方式を用いて音響高周波信号を生成するとしたら、第２信号合成部２３２は振幅変調方式ではなく他の変調方式を用いて音響高周波信号を生成し、第Ｎ信号合成部２３Ｎはまた他の変調方式を用いて音響高周波信号を生成するように構成される。
【００３７】
複数の信号結合部２４１、２４２、２４Ｎは、夫々複数の信号合成部２３１、２３２、２３Ｎで生成された夫々の音響高周波信号と第２分配部２６２から伝達された夫々の高周波信号を結合する。
【００３８】
複数の増幅部２５１、２５２、２５Ｎは必要によって選択的に備えられるものであり、夫々複数の信号結合部２４１、２４２、２４Ｎで結合された信号を増幅し、その出力レベルを高める。
【００３９】
複数の伝送部２７１、２７２、２７Ｎは夫々複数の増幅部２５１、２５２、２５Ｎから伝達された信号を人体に印加するものである。これら夫々は人体と直接または間接的に接触し、複数の増幅部２５１、２５２、２５Ｎから伝達された信号を人体に印加して、人体を通じて信号を伝送する。このために、夫々の伝送部２７１、２７２、２７Ｎは人体音響送信システム２００が人体と音響学的に結合（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）されるようにして、一種の変換器（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）として伝送しようとする信号を振動信号形態で人体に伝達する。
【００４０】
また、本実施例の場合にも、図１を参照して上述したように、人体音響送信システム２００で直接的に音響信号と高周波信号を生成せず、外部から伝達された音響信号と高周波信号を用いることができて、二つ以上の音響信号を伝送するように、二つ以上の音響生成部２１０を含んでステレオ音響を具現することもできるであろう。
【００４１】
図３は本発明のまた他の実施例による人体音響送信システムの構成図であり、具体的には、人体を通じて送信される複数の信号の間の干渉を最小化するために、相異なる位相及び大きさを有したり、相異なる周波数帯域の高周波信号を用いて複数の信号を生成するように構成される人体音響送信システムを図示する。
【００４２】
本発明のまた他の実施例による人体音響送信システム３００は、音響生成部３１０、複数の高周波信号生成部３２１、３２２、３２Ｎ、複数の信号合成部３３１、３３２、３３Ｎ、複数の信号結合部３４１、３４２、３４Ｎ、複数の増幅部３５１、３５２、３５Ｎ、分配部３６０及び複数の伝送部３７１、３７２、３７Ｎを含んで構成され、ハンドヘルド（ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ）形態で具現されることができる。
【００４３】
音響生成部３１０は伝送しようとするデータが含まれた可聴周波数帯域の音響信号を生成する。
【００４４】
複数の高周波信号生成部３２１、３２２、３２Ｎは、夫々音響生成部３１０で生成された音響信号と結合される高周波信号を生成する。この際、複数の高周波信号生成部３２１、３２２、３２Ｎは、相異なる位相及び大きさを有する高周波信号を生成したり、相異なる周波数帯域の高周波信号を生成するように構成される。
【００４５】
分配部３６０は音響生成部３１０によって生成された音響信号の入力を受けて、これと同一の信号を複数個生成し、これらを夫々複数の信号合成部３３１、３３２、３３Ｎに伝達する。
【００４６】
複数の信号合成部３３１、３３２、３３Ｎは、夫々分配部３６０から伝達された音響信号と複数の高周波信号生成部３２１、３２２、３２Ｎのうち何れか一つから伝達された高周波信号を合成して音響高周波信号を生成し、必要によって合成された音響高周波信号の位相を調節することもできる。この際、複数の信号合成部３３１、３３２、３３Ｎは、互いに同一または相異なる合成方式（即ち、変調方式）によって音響高周波信号を生成するように構成されることができる。
【００４７】
複数の信号結合部３４１、３４２、３４Ｎは、夫々複数の信号合成部３３１、３３２、３３Ｎで生成された夫々の音響高周波信号と複数の高周波信号生成部３２１、３２２、３２Ｎのうち何れか一つから伝達された夫々の高周波信号を結合する。
【００４８】
複数の増幅部３５１、３５２、３５Ｎは、必要によって選択的に備えられるものであり、夫々複数の信号結合部３４１、３４２、３４Ｎで結合された信号を増幅し、その出力レベルを高める。
【００４９】
複数の伝送部３７１、３７２、３７Ｎは、夫々複数の増幅部３５１、３５２、３５Ｎから伝達された信号を人体に印加するものである。これら夫々は人体と直接または間接的に接触し、複数の増幅部３５１、３５２、３５Ｎから伝達された信号を人体に印加して、人体を通じて信号を伝送する。このために、夫々の伝送部３７１、３７２、３７Ｎは人体音響送信システム３００が人体と音響学的に結合（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）されるようにして、一種の変換器（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）として伝送しようとする信号を振動信号形態で人体に伝達する。
【００５０】
また、本実施例の場合にも、図１を参照して上述したように、人体音響送信システム３００で直接的に音響信号と高周波信号を生成せず、外部から伝達された音響信号と高周波信号を用いることができて、二つ以上の音響信号を伝送するように、二つ以上の音響生成部３１０を含んでステレオ音響を具現することもできるであろう。
【００５１】
本発明は、上述の実施例及び添付の図面により限定されない。本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者において、本発明の技術的思想を外れない範囲内で本発明による構成要素を置換、変形及び変更が出来るということは明白であろう。
【符号の説明】
【００５２】
１００、２００、３００  人体音響送信システム
１１０、２１０、３１０  音響生成部
１２０、２２０、３２１、３２２、３２Ｎ  高周波信号生成部
１３０、２３１、２３２、２３Ｎ、３３１、３３２、３３Ｎ  信号合成部
１４０、２４１、２４２、２４Ｎ、３４１、３４２、３４Ｎ  信号結合部
１５０、２５１、２５２、２５Ｎ、３５１、３５２、３５Ｎ  増幅部
１６０、２６１、２６２、３６０  分配部
１７１、１７２、１７Ｎ、２７１、２７２、２７Ｎ、３７１、３７２、３７Ｎ  伝送部
【図１】
2011035905.tif 000003
【図２】
2011035905.tif 000004
【図３】
2011035905.tif 000005