(57)【要約】【課題】リーダからの無駄な電磁波の発生を抑制することが可能なリーダ制御技術を提供する。【解決手段】リーダ制御装置６０は、圧電素子７０から交流電流が発生し、増幅器８０を介してこれを検知した電流検知センサ９０から検知信号が出力されると、検知信号が出力された圧電素子７０及びその出力の順番を認識し、当該認識結果に応じて、パターンデータベース６１を参照して、交流電流の発生した圧電素子７０の順番と同じもしくは類似する順番を示すパターンがあるか否かを判断するパターン分析処理を行う。そして、リーダ制御装置６０は、当該判断結果に応じて、蓄電池５２からリーダ５０に電力を供給させて、リーダ５０から電磁波を一定時間発生させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を発生して、通信可能な範囲にある非接触型記憶媒体と通信するリーダと、
前記リーダ周辺で移動体が移動し得る空間における底面に敷設され、加えられた圧力を電圧に変換して、電流を発生させる複数の圧電素子と、
前記圧電素子が発生させた電流を検知する検知センサと、
リーダ制御装置とを備え、
前記リーダ制御装置は、
複数の前記圧電素子のうち、前記リーダに向かう動線に沿った前記圧電素子の順番を示すパターンを予め記憶する記憶部と、
前記検知センサが電流を検知した場合、前記電流を発生させた前記圧電素子の順番と同じもしくは類似する順番を示す前記パターンが前記記憶部に記憶されているか否かを判断する判断部と、
前記判断部の判断結果に応じて、前記リーダに電磁波を発生させる制御部とを備える
ことを特徴とするリーダシステム。
【請求項２】
前記圧電素子が発生させた電力を蓄え、前記リーダに電力を供給する蓄電池を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載のリーダシステム。
【請求項３】
電磁波を発生して、通信可能な範囲にある非接触型記憶媒体と通信するリーダ周辺で移動体が移動し得る空間における底面に敷設され、加えられた圧力を電圧に変換して、電流を発生させる複数の圧電素子のうち、前記リーダに向かう動線に沿った前記圧電素子の順番を示すパターンを予め記憶する記憶部と、
前記圧電素子が発生させた電流を検知する検知センサが電流を検知した場合、前記電流を発生させた前記圧電素子の順番と同じもしくは類似する順番を示す前記パターンが前記記憶部に記憶されているか否かを判断する判断部と、
前記判断部の判断結果に応じて、前記リーダに電磁波を発生させる制御部とを備える
ことを特徴とするリーダ制御装置。
【請求項４】
前記判断部は、複数の前記圧電素子のうち、前記リーダの直近にある前記圧電素子が発生させた電流を前記検知センサが検知したとき、前記電流を発生させた前記圧電素子の順番と同じもしくは類似する順番を示す前記パターンが前記記憶部に記憶されているか否かを判断する
ことを特徴とする請求項３に記載のリーダ制御装置。
【請求項５】
リーダ制御装置で実行されるリーダ制御方法であって、
前記リーダ制御装置は、電磁波を発生して、通信可能な範囲にある非接触型記憶媒体と通信するリーダ周辺で移動体が移動し得る空間における底面に敷設され、加えられた圧力を電圧に変換して、電流を発生させる複数の圧電素子のうち、前記リーダに向かう動線に沿った前記圧電素子の順番を示すパターンを予め記憶する記憶部と、判断部と、制御部とを備え、
前記判断部が、前記圧電素子が発生させた電流を検知する検知センサが電流を検知した場合、前記電流を発生させた前記圧電素子の順番と同じもしくは類似する順番を示す前記パターンが前記記憶部に記憶されているか否かを判断するステップと、
前記制御部が、前記判断部の判断結果に応じて、前記リーダに電磁波を発生させるステップとを含む
ことを特徴とするリーダ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーダシステム、リーダ制御装置及びリーダ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートカードリーダ（以下、リーダ）は、電磁波を常に発生させて放出している。なぜならば、リーダと通信可能な範囲にある非接触型記憶媒体であるスマートカード（以下、カード）が、いつでも起電力を得られるようにするためである。つまり、いつカードをリーダにかざされても、カードに記憶された情報をリーダですぐに読み取れるようにするためである。しかし、近年では地球温暖化を防止する観点から、省電力な電気製品が開発されており、いわゆる「省エネルギー家電」が消費者に好まれるようになりつつある。このため、電磁波を常に発生させて放出するリーダは、今後は敬遠される傾向になるものと考えられる。省電力を目的とした家電製品としては、人体などの移動体を検知して、電源のON/OFFを制御する家電製品も開発されている（例えば特許文献１参照）。移動体の検知は、例えば、マイクロ波センサを用いて行われる。このような技術を鑑みると、例えば、焦電型赤外線センサをリーダに取り付けて、人がリーダにかざしたカードを検知したときに、リーダから電磁波を発生させてカードに起電力を与えることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０９０４６７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、焦電型赤外線センサは赤外線の変化に反応するため、小動物や太陽光などの人体以外のものにも反応する。また、リーダの前を通過する人体にも反応するため、リーダの利用者であるか否かを、焦電型赤外線センサによって検知することは困難である。このため、リーダの利用者の有無に拘らず、結局、リーダから電磁波を発生させることがある。従って、無駄な電磁波の発生を抑制することは不充分であった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リーダからの無駄な電磁波の発生を抑制することが可能なリーダシステム、リーダ制御装置及びリーダ制御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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、リーダシステムであって、電磁波を発生して、通信可能な範囲にある非接触型記憶媒体と通信するリーダと、前記リーダ周辺で移動体が移動し得る空間における底面に敷設され、加えられた圧力を電圧に変換して、電流を発生させる複数の圧電素子と、前記圧電素子が発生させた電流を検知する検知センサと、リーダ制御装置とを備え、前記リーダ制御装置は、複数の前記圧電素子のうち、前記リーダに向かう動線に沿った前記圧電素子の順番を示すパターンを予め記憶する記憶部と、前記検知センサが電流を検知した場合、前記電流を発生させた前記圧電素子の順番と同じもしくは類似する順番を示す前記パターンが前記記憶部に記憶されているか否かを判断する判断部と、前記判断部の判断結果に応じて、前記リーダに電磁波を発生させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、リーダ制御装置であって、電磁波を発生して、通信可能な範囲にある非接触型記憶媒体と通信するリーダ周辺で移動体が移動し得る空間における底面に敷設され、加えられた圧力を電圧に変換して、電流を発生させる複数の圧電素子のうち、前記リーダに向かう動線に沿った前記圧電素子の順番を示すパターンを予め記憶する記憶部と、前記圧電素子が発生させた電流を検知する検知センサが電流を検知した場合、前記電流を発生させた前記圧電素子の順番と同じもしくは類似する順番を示す前記パターンが前記記憶部に記憶されているか否かを判断する判断部と、前記判断部の判断結果に応じて、前記リーダに電磁波を発生させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、リーダ制御装置で実行されるリーダ制御方法であって、前記リーダ制御装置は、電磁波を発生して、通信可能な範囲にある非接触型記憶媒体と通信するリーダ周辺で移動体が移動し得る空間における底面に敷設され、加えられた圧力を電圧に変換して、電流を発生させる複数の圧電素子のうち、前記リーダに向かう動線に沿った前記圧電素子の順番を示すパターンを予め記憶する記憶部と、判断部と、制御部とを備え、前記判断部が、前記圧電素子が発生させた電流を検知する検知センサが電流を検知した場合、前記電流を発生させた前記圧電素子の順番と同じもしくは類似する順番を示す前記パターンが前記記憶部に記憶されているか否かを判断するステップと、前記制御部が、前記判断部の判断結果に応じて、前記リーダに電磁波を発生させるステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リーダからの無駄な電磁波の発生を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一実施の形態にかかるリーダシステムの適用例を示す図である。
【図２】図２は、リーダシステムの構成を例示する図である。
【図３】図３は、リーダ５０の配設された壁周辺の床面を各格子に仮想的に分割した状態を例示する図である。
【図４】図４は、パターンデータベース６１に記憶されるパターンを例示する図である。
【図５】図５は、リーダ制御処理の手順を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるリーダシステム、リーダ制御装置及びリーダ制御方法の一実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本実施の形態にかかるリーダシステムの構成について説明する。まず、本実施の形態にかかるリーダシステムを適用する例について図１を用いて説明する。同図に示されるように、ある部屋へ入退室するためのドアの近辺の壁にリーダ５０が配設されている。このドアは、電子鍵によって施錠又は解錠される。リーダ５０と電子錠とにはリーダ制御装置が接続される。リーダ制御装置は、予め定められたユーザＩＤが付与されたユーザのみに、電子鍵の解錠を許可する。ユーザＩＤは、スマートカード１００に記憶されている。このスマートカード１００を有するユーザが、スマートカード１００をリーダ５０にかざすと、リーダ５０は、スマートカード１００からユーザＩＤを読み取り、リーダ制御装置は、当該ユーザＩＤが予め定められたものであるか否かを判断し、当該判断結果が肯定的である場合に、電子錠を解錠する。尚、リーダ５０の配設された壁周辺でユーザが移動し得る空間における底面である床下には、複数の圧電素子が敷設されている。ユーザが、リーダ５０周辺の床の上を歩くと、その圧力が圧電体に加えられ、圧電素子がその力を電圧に変換することにより、微弱な電流を発生させる。この電流が増幅されて、リーダ５０に供給され、リーダ５０は、この電流を用いて、電磁波を発生させる。
【００１３】
図２は、リーダシステムの構成を例示する図である。リーダシステムは、圧電素子７０＿ｉ（０≦ｉ≦ｎ，ｎ：２以上の整数）と、増幅器８０＿ｉと、電流検知センサ９０＿ｊ（ｊ≦ｉ）と、リーダ制御装置６０と、コンバータ５１と、蓄電池５２と、リーダ５０とを備える。リーダ制御装置６０は、パターンデータベース６１を有する。尚、圧電素子７０＿０，７０＿ｎを各々区別する必要がない場合には、単に、圧電素子７０と記載する。同様に、増幅器８０＿０，８０＿ｎを各々区別する必要がない場合には、単に、増幅器８０と記載する。電流検知センサ９０＿ｊについても同様に、各ｊについて各々区別する必要がない場合には、単に、電流検知センサ９０と記載する。
【００１４】
圧電素子７０は、上述したように、床下に敷設される。具体的には、リーダ５０の配設された壁周辺の床面を格子状に仮想的に分割したとき、分割された各格子の下に各圧電素子７０＿ｉが敷設される。図３は、リーダ５０の配設された壁周辺の床面を各格子に仮想的に分割した状態を例示する図である。同図に示される各数字は、各格子に割り当てた格子番号である。「格子番号＝ｉ」（この場合、０≦ｉ≦３６である）とする圧電素子７０＿ｉが、当該格子番号が割り当てられた格子の下に敷設されるものとする。即ち、格子番号が「１」の格子（格子１とする）の下には、圧電素子７０＿１が敷設されるものとする。また、リーダ５０の直近にある格子５には、圧電素子７０＿５が敷設されるものとする。そして、ユーザが床の上を歩いているとき、例えば、格子１を踏むと、圧電素子７０＿１が、微弱な交流電流を発生させる。
【００１５】
増幅器８０は、各圧電素子７０に対応して接続され、対応する圧電素子７０が発生させた交流電流を増幅する。電流検知センサ９０は、リーダ５０と圧電素子７０との距離と、リーダ５０に向かって近づいてくる過程において経由する可能性に応じて、増幅器８０に接続される。尚、圧電素子７０＿ｉ及び増幅器８０＿ｉに対応して接続される電流検知センサを電流検知センサ９０＿ｉと記載するが、全てのｉについて、電流検知センサ９０＿ｉが接続される訳ではない。例えば、格子１に対応する圧電素子７０＿１は、リーダ５０との距離が非常に近いため、当該圧電素子７０に接続される増幅器８０には、電流検知センサ９０＿１が接続される。一方、格子３６に対応する圧電素子７０は、リーダ５０との距離が遠く、ユーザが当該格子３６を経由してリーダ５０に近づいてくる可能性は非常に低いため、当該圧電素子７０＿３６に接続される増幅器８０には、電流検知センサは接続されない。このように各増幅器８０の一部に各々接続される電流検知センサ９０は、当該増幅器８０が増幅した交流電流を検知して、これをコンバータ５１に出力すると共に、電流を検知したことを示す検知信号をリーダ制御装置６０に出力する。コンバータ５１は、電流検知センサ９０から出力された交流電流を直流電流に変換して、これを電力として蓄電池５２に蓄える。蓄電池５２に蓄えられた電力は、リーダ制御装置６０の制御の下、リーダ５０に供給される。リーダ５０は、リーダ制御装置６０の制御の下、電力が供給されると、電磁波を一定時間発生させて、通信可能な範囲にあるスマートカード１００に起電力を与えてこれと通信し、当該スマートカード１００に記憶されている情報（例えばユーザＩＤである）を読み取って、これをリーダ制御装置６０に渡す。
【００１６】
リーダ制御装置６０は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶する不揮発性メモリ等の補助記憶部と、これらを接続するバスとを備えたプロセッサである。パターンデータベース６１は、例えば、補助記憶部に記憶されるデータベースであり、リーダ５０に向かって近づいてくるユーザの動線を示すパターンを予め記憶する。
【００１７】
ここで、リーダ５０に近づいてくるユーザの動線について説明する。図３に例示されるように、リーダ５０周辺の床下には、各格子１〜３６に対応して圧電素子７０＿ｉが各々敷設されている。このため、ユーザが床の上を歩いた結果、踏まれた格子の下に敷設された圧電素子７０から得られる交流電流とその順番とに基づいて、ユーザの動線を判断することができる。このような構成において、ユーザは、リーダ５０に向かって歩こうとすると、いくつかの決まった格子の上を順番に歩くことになる。この決まった格子の順番のパターンが、リーダ５０に近づいてくるユーザの動線のパターンとなる。例えば、図３の例では、ユーザが、格子１，２，３，４，５の順に歩いた場合、リーダ５０に近づいてきている。一方、ユーザが、格子２５，２６，２７，２８，２９，３０の順に歩いた場合、リーダ５０には近づいてきていない。従って、この例では、前者のパターンが、リーダ５０に向かって近づいてくるユーザの動線のパターンとなる。このような動線に沿った圧電素子７０の順番を示すパターンをパターンデータベース６１は予め記憶しておくのである。図４は、パターンデータベース６１に記憶されるパターンを例示する図である。同図に示されるように、パターンデータベース６１には、格子に対応する圧電素子７０の順番を示すパターンが複数記憶されている。格子に対応する圧電素子７０としては、格子番号に相当する「ｉ」の値で表現している。即ち、例えば、図４の第２行目では、圧電素子７０＿１，７０＿２，７０＿３，７０＿４，７０＿５の順が、リーダ５０に向かって近づいてくるユーザの動線に沿った圧電素子７０の順番を示すパターンとして示されている。
【００１８】
リーダ制御装置６０は、圧電素子７０から交流電流が発生し、増幅器８０を介してこれを検知した電流検知センサ９０から検知信号が出力されると、検知信号が出力された圧電素子７０及びその出力の順番を認識し、当該認識結果に応じて、パターンデータベース６１を参照して、交流電流の発生した圧電素子７０の順番と同じ順番を示すパターンがあるか否かを判断するパターン分析処理を行う。そして、リーダ制御装置６０は、当該判断結果に応じて、蓄電池５２からリーダ５０に電力を供給させて、リーダ５０から電磁波を一定時間発生させる。そして、リーダ制御装置６０は、電磁波を発生させて放出させたリーダ５０がスマートカード１００と通信してスマートカード１００から読み取ったユーザＩＤを、リーダ５０から受け取る。そして、リーダ制御装置６０は、当該ユーザＩＤが予め定められたものか否かを判断して、当該判断結果に応じて、上述の電子錠を解錠するＩＤ処理を行う。予め定められたユーザＩＤは例えば補助記憶部に記憶される。
【００１９】
次に、リーダシステムにおいて行うリーダ制御処理の手順について図５を用いて説明する。ユーザが、圧電素子７０の敷設されている床の上を歩くと、図３に例示した格子１〜３６のうちユーザに踏まれた各格子に対応する圧電素子７０から微弱な交流電流が発生し、これが増幅器８０によって増幅され、電流検知センサ９０を介してコンバータ５１により直流電流に変換され、蓄電池５２に蓄えられる。また、圧電素子７０から発生した交流電流が電流検知センサ９０に検知されると、その旨を示す検知信号がリーダ制御装置６０に出力される。リーダ制御装置６０は、電流検知センサ９０から出力された検知信号により、交流電流が発生した圧電素子７０及びその出力の順番を認識し（ステップＳ１）、格子５に対応する圧電素子７０＿５から交流電流が発生したことを示す検知信号が出力されたときに、これをトリガーとして、パターンデータベース６１を参照して（ステップＳ２）、交流電流の発生した圧電素子７０の順番と同じ順番を示すパターンがあるか否かを判断するパターン分析処理を行う（ステップＳ３）。当該判断結果が肯定的である場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、リーダ制御装置６０は、ユーザがリーダ５０に近づいてきたと判断して、蓄電池５２からリーダ５０に電力を供給させて、リーダ５０から電磁波を一定時間発生させる（ステップＳ４）。例えば、電流検知センサ９０＿１，９０＿２，９０＿３，９０＿４，９０＿５の順番で検知信号が出力された場合、圧電素子７０＿１，７０＿２，７０＿３，７０＿４，７０＿５の順番で交流電流が発生したことが判断できる。即ち、格子１，２，３，４，５の順でユーザに踏まれたことが判断できる。そして、この順番を示すパターンは、図４に例示されるように、パターンデータベース６１に予め記憶されているから、この場合、リーダ制御装置６０は、リーダ５０から電磁波を一定時間発生させる。そして、電磁波を一定時間発生させて放出させたリーダ５０がスマートカード１００と通信してスマートカード１００から読み取ったユーザＩＤをリーダ制御装置６０は取得すると（ステップＳ５：ＮＯ）、ＩＤ処理を行い、その後、電流検知センサ９０から新たな検知信号が出力されるのを待機する。一方、リーダ制御装置６０は、リーダ５０からユーザＩＤを取得できない場合、ステップＳ４に戻る。また、ステップＳ３の判断結果が否定的である場合、リーダ制御装置６０は、ユーザがリーダ５０に近づいてきていないと判断し、電流検知センサ９０から新たな検知信号が出力されるのを待機する。
【００２０】
以上のように、圧力によって発電する圧電素子を用いて、リーダ５０にスマートカード１００をかざそうとしている可能性のある人を検出する。そして、スマートカード１００をかざそうとしている人がリーダ５０に近づいてきたと判断できる場合に、リーダ５０に電磁波を一定時間発生させて放出させる。また、この電磁波を発生させるための電力に、圧電素子による発電を利用する。このような構成によれば、無駄な電磁波の発生を抑制することができ、省電力を実現することができる。
【００２１】
[変形例]
なお、本発明は前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、前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。例えば、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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００２２】
上述した実施の形態において、リーダ制御装置６０で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。
【００２３】
上述した実施の形態において、蓄電池５２は、例えば、リーダ制御装置６０にも電力を供給しても良いし、リーダシステムに接続される他の機器に電力を供給しても良い。
【００２４】
上述した実施の形態においては、リーダ５０には、蓄電池５２以外の電源からも電力が供給されるようにしても良い。
【００２５】
上述した実施の形態においては、圧電素子７０に増幅器８０が接続されるようにしたが、圧電素子７０に増幅器８０が接続されず、圧電素子７０から発生した交流電流が電流検知センサ９０に直接適宜出力されるようにしても良い。
【００２６】
上述した実施の形態においては、電流検知センサ９０＿ｊは、圧電素子７０＿ｉの一部に対応して接続されるようにしたが、圧電素子７０＿ｉの全てに対応して各々接続されるようにしても良い。また、圧電素子７０＿ｉの各々に対応して電流検知センサ９０＿ｊが接続されるのではなく、１つの電流検知センサ９０が、圧電素子７０＿ｉの全部又は一部において各々発生した交流電流を検知するように構成しても良い。
【００２７】
上述した実施の形態においては、リーダ制御装置６０は、格子５に対応する圧電素子７０＿５から交流電流が発生したことを示す検知信号が出力されたときに、これをトリガーとして、パターンデータベース６１を参照して、パターン分析処理を行うようにしたが、これに限らず、例えば、所定の個数の圧電素子７０から交流電流が発生したことが検知信号によって検知された場合に、パターン分析処理を行うようにしても良い。
【００２８】
上述した実施の形態においては、リーダ制御装置６０は、格子５に対応する圧電素子７０＿５から交流電流が発生したことを示す検知信号が出力されたときに、これをトリガーとして、パターンデータベース６１を参照して、パターン分析処理を行い、分析結果に応じて、リーダ５０が電磁波を放出するようにしたが、これに限らず、例えば、常に電流を発生させた圧電素子７０の順番とパターンデータベース６１との類似度を計算し、類似度が予め定めた閾値を超えた場合に、リーダ５０が電磁波を発生させて放出するようにしても良い。
【００２９】
上述した実施の形態においては、リーダ制御装置６０は、電子錠に接続され、リーダ５０から得たユーザＩＤに応じて、当該電子錠を解錠するＩＤ処理を行うものとしたが、これに限らず、ユーザＩＤを用いて他の処理を行うようにしても良い。また、リーダ５０から得た情報を用いた処理をリーダ制御装置６０が行うのではなく、リーダ制御装置６０に接続される情報処理装置が行うようにしても良い。
【００３０】
また、上述した実施の形態におけるリーダシステムを上述の用途とは異なる用途に適用しても良い。例えば、電車の駅の改札口には、スイカカード（登録商標）やパスモカード（登録商標）と通信して、定期券の情報や駅内の入退場の情報などを読み取るリーダが設置されている。このようなリーダを含むリーダシステムに、上述の実施の形態の構成を適用するようにしても良い。この場合、改札口の周辺の床下に圧電素子を敷設し、改札口を通ろうとする人がいると判断した場合にのみ、リーダに電磁波を発生させるようにする。このような構成によれば、駅全体の省電力化を図ることが可能になる。
【符号の説明】
【００３１】
５０  リーダ
５１  コンバータ
５２  蓄電池
６０  リーダ制御装置
６１  パターンデータベース
７０  圧電素子
８０  増幅器
９０  電流検知センサ
【図１】
2011043918.tif 000003
【図２】
2011043918.tif 000004
【図３】
2011043918.tif 000005
【図４】
2011043918.tif 000006
【図５】
2011043918.tif 000007