(57)【要約】【課題】  主装置のシリアル制御回路を２重化することなく、シリアル変換回路およびコネクタを含む物理的な通信線のみを２重化し、従属端末故障や１箇所の伝送路障害からシステム全体の停止障害を防止すること。【解決手段】  主装置のシリアル制御回路１０を２重化することなく、二重化された送信側のシリアル変換回路５０，９０と，受信側のシリアル変換回路８０，１２０を有し、コネクタを含む物理的な通信線のみを２重化することにより、従属端末の１台の装置故障や１箇所の伝送路障害からシステム全体の停止障害を防止する。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ラインを介して送信データを送出し、受信ラインを介して受信データを受信するシリアル制御部と、複数の端末からなる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の端末群及び送信ラインの間に位置し、ＴＴＬ及び所定のシリアル通信規格のレベル変換を行う送信用レベル変換部と、前記第１〜第Ｎの端末群及び受信ラインの間に位置し、ＴＴＬ及び所定のシリアル通信規格のレベル変換を行う受信用レベル変換部からなる主制御部を有し、前記第１〜第Ｎの端末群とデータ伝送を行うデータ伝送回路において、
前記送信ライン及び前記受信ラインはＮ個（Ｎは２以上の整数）に分割され、
前記送信用レベル変換部及び前記受信用レベル変換部はそれぞれ前記Ｎ個の送信ライン及び前記Ｎ個の受信ラインに対応して設けられ、それぞれ対応するライン送信伝送路及びライン受信伝送路を介して前記端末群に接続され、
前記一の受信用レベル変換部からの信号送信が中断した場合は他の受信用レベル変換部からの信号送信を行うよう論理排他制御を行う論理排他制御部を有することを特徴とするデータ伝送回路。
【請求項２】
前記送信ライン及び前記受信ラインがそれぞれ２分割され、第１及び第２の送信ライン及び第１及び第２の受信ラインとした場合、
前記論理排他制御部は、
前記第１の端末群から第１の受信データを受信した場合、当該第１の受信データをＴＴＬレベルに変換し、ＴＴＬデータを送出する第１のＲＳ４８５レシーバ、及び前記第２の端末群から第２の受信データを受信した場合、当該第の受信データをＴＴＬレベルに変換し、ＴＴＬデータを送出する第２のＲＳ４８５レシーバと、
それぞれ前記第１及び前記第２の受信データの立下りエッジでトリガされ、所定のデータ長時間ハイレベルを出力する第１及び第２のワンショットパルスゲートと、
それぞれ前記第１および前記第２のワンショットパルスゲートからのハイレベル信号を出力するバッファと、
前記第１の受信データと前記第１のバッファの出力信号の論理積をとる第１のＡＮＤゲート、及び前記第２の受信データと前記第２のバッファの出力信号の論理積をとる第２のＡＮＤゲートと、
第１のＡＮＤゲートの出力及び第２のＡＮＤゲートの出力の論理和をとるＯＲゲートを有し、
前記ＯＲゲートの出力は前記シリアル制御部に送出される
ことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送回路。
【請求項３】
前記受信データが前記第１及び第２の端末群のいずれか一方のみから受信される場合、受信された側のＡＮＤゲートから当該受信データが出力され、受信されない側のＡＮＤゲートはローレベル固定で出力され、前記ＯＲゲートは当該受信データを送信した端末からのデータのみ前記シリアル制御部に送出することを特徴とする請求項２記載のデータ伝送回路。
【請求項４】
前記シリアル通信規格はＲＳ４８５又はＲＳ２３２Ｃであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデータ伝送回路。
【請求項５】
Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の送信ラインを介して送信データを送出し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の受信ラインを介して受信データを受信するステップと、ＴＴＬ及び所定のシリアル通信規格のレベル変換を行うステップを有し、複数の端末からなる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の端末群とのデータ伝送におけるデータ伝送制御方法において、
前記送信用レベル変換及び前記受信用レベル変換をそれぞれ前記Ｎ個の送信ライン及び前記Ｎ個の受信ラインに対応して行うステップ、
前記Ｎ個の受信ラインの内の一つの受信ラインを介しての前記端末群から信号送信が中断したり、故障によりあるレベルに固定されてしまった場合は他の受信ラインを介して、そのラインに接続されている前記端末郡から受信を行うよう論理排他制御を行うステップを有することを特徴とするデータ伝送制御方法。
【請求項６】
前記送信ライン及び前記受信ラインがそれぞれ２分割され、第１及び第２の送信ライン及び第１及び第２の受信ラインとした場合、
前記論理排他制御ステップは、
前記第１の端末群から第１の受信データを受信した場合、当該第１の受信データをＴＴＬレベルに変換してＴＴＬデータを送出し、前記第２の端末群から第２の受信データを受信した場合、当該第２の受信データをＴＴＬレベルに変換してＴＴＬデータを送出するステップと、
それぞれ前記第１及び前記第２の受信データの立下りエッジでトリガされ、所定のデータ長時間ハイレベルを出力するステップと、
前記第１の受信データと前記第１のバッファの出力信号の論理積をとる第１のＡＮＤゲート、及び前記第２の受信データと前記第２のバッファの出力信号の論理積をとるステップと、
第１のＡＮＤゲートの出力及び第２のＡＮＤゲートの出力の論理和をとるステップと、
前記ＯＲゲートの出力信号を前記シリアル制御部に送出するステップ
を有することを特徴とする請求項５記載のデータ伝送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主装置のシリアル制御回路を２重化することなく、シリアル変換回路およびコネクタを含む物理的な通信線のみを２重化することにより、従属端末Ｎの１台の装置故障や１箇所の伝送路障害からシステム全体の停止障害を防止するデータ伝送回路及びデータ伝送制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、半二重シリアル伝送用インターフェース回路は図１、また、主装置と端末との接続例を図２、図３を参照し説明する。
【０００３】
図１において、シリアル制御部１０は送信ライン４０から送信データを送出する。ゲートコントロール信号２０はゲート制御ライン３０を通して、ＲＳ４８５ドライバ５０のゲート端子に接続され、送信データの出力を制御する。シリアル制御部１０から送出された送信データは、ＲＳ４８５ドライバ５０を通してＲＳ４８５にレベル変換され、Ａライン送信伝送路６０を通して、端末Ａ１０５に送られる。端末Ａ１０５に送られた送信データは、端末Ａ１０５とのデージーチェーンで接続される端末側受信ライン１２１を通して端末Ｂ１１０に送信される。
【０００４】
逆に、端末Ｂ１１５からの送信データは、端末Ａ１０５とのデージーチェーンで接続される端末側送信ライン１３１を通して送信される。送信されたデータは、そのまま主装置のＡライン受信伝送路７０を通して、ＲＳ４８５レシーバ８０でＴＴＬレベルに変換され、受信ライン８５を通してシリアル制御部１０に送られる。
【０００５】
図２は、従来の主装置と端末Ｎ台とのデージーチェーン接続例である。正常時、主装置からの送信データは各端末の受信インターフェースに送信され、各端末からの送信データは、主装置の受信インターフェースに送信される。図３は、従来技術にて、端末の故障によるシステム全体の停止を防止するため、主装置を２台設置し、各端末への制御を分割した接続例である。端末Ｎ＋Ｎ’台を主装置（図中丸数字の１）にＮ台、主装置（図中丸数字の２）にＮ’台接続し２重化していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、半二重シリアル伝送用インターフェース回路での回路構成および接続は、多くがこの図１、図２、図３の方法をとってきた。しかし、この方法では、次のような問題点があった。
【０００７】
図２で異常時の場合、端末２の受信インターフェースがショートモードで故障すると、全ての受信データがローレベルに固定され、システム全体がストップしてしまい、店舗での運用に多大な支障を来たしていた。また、システム全体がストップすることを回避する方法として、図３のように主装置を２台設置し、各端末を２つに分割して接続していたが、これではシステム単価が高くなり、店舗側において費用負担が増大していた。
【０００８】
そこで本発明は、主装置のシリアル制御回路を２重化することなく、シリアル変換回路およびコネクタを含む物理的な通信線のみを２重化することにより、従属端末Ｎの１台の装置故障や１箇所の伝送路障害からシステム全体の停止障害を防止することができるデータ伝送回路及びデータ伝送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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１０】
本発明の第１の態様によるデータ伝送回路は、送信ラインを介して送信データを送出し、受信ラインを介して受信データを受信するシリアル制御部と、複数の端末からなる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の端末群及び送信ラインの間に位置し、ＴＴＬ及び所定のシリアル通信規格のレベル変換を行う送信用レベル変換部と、前記第１〜第Ｎの端末群及び受信ラインの間に位置し、ＴＴＬ及び所定のシリアル通信規格のレベル変換を行う受信用レベル変換部からなる主制御部を有し、前記第１〜第Ｎの端末群とデータ伝送を行うデータ伝送回路において、
前記送信ライン及び前記受信ラインはＮ個（Ｎは２以上の整数）に分割され、
前記送信用レベル変換部及び前記受信用レベル変換部はそれぞれ前記Ｎ個の送信ライン及び前記Ｎ個の受信ラインに対応して設けられ、それぞれ対応するライン送信伝送路及びライン受信伝送路を介して前記端末群に接続され、
前記Ｎ個の受信ラインの内の一つの受信ラインを介しての前記端末群から信号送信が中断したり、故障によりあるレベルに固定されてしまった場合は他の受信ラインを介して、そのラインに接続されている前記端末郡から受信信号送信を行うよう論理排他制御を行うステップを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様によるデータ伝送回路は、前記送信ライン及び前記受信ラインがそれぞれ２分割され、第１及び第２の送信ライン及び第１及び第２の受信ラインとした場合、
前記論理排他制御部は、
前記第１の端末群から第１の受信データを受信した場合、当該第１の受信データをＴＴＬレベルに変換し、ＴＴＬデータを送出する第１のＲＳ４８５レシーバ、及び前記第２の端末群から第２の受信データを受信した場合、当該第の受信データをＴＴＬレベルに変換し、ＴＴＬデータを送出する第２のＲＳ４８５レシーバと、
それぞれ前記第１及び前記第の受信データの立下りエッジでトリガされ、所定のデータ長時間ハイレベルを出力する第１及び第２のワンショットパルスゲートと、
それぞれ前記第１および前記第２のワンショットパルスゲートからのハイレベル信号を出力するバッファと、
前記第１の受信データと前記第１のバッファの出力信号の論理積をとる第１のＡＮＤゲート、及び前記第２の受信データと前記第２のバッファの出力信号の論理積をとる第２のＡＮＤゲートと、
第１のＡＮＤゲートの出力及び第２のＡＮＤゲートの出力の論理和をとるＯＲゲートを有し、
前記ＯＲゲートの出力は前記シリアル制御部に送出されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の態様によるデータ伝送回路は、前記受信データが前記第１及び第２の端末群のいずれか一方のみから受信される場合、受信された側のＡＮＤゲートから当該受信データが出力され、受信されない側のＡＮＤゲートはローレベル固定で出力され、前記ＯＲゲートは当該受信データを送信した端末からのデータのみ前記シリアル制御部に送出することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の態様によるデータ伝送回路は、前記シリアル通信規格はＲＳ４８５又はＲＳ２３２Ｃであることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の態様によるデータ伝送制御方法は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の送信ラインを介して送信データを送出し、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の受信ラインを介して受信データを受信するステップと、ＴＴＬ及び所定のシリアル通信規格のレベル変換を行うステップと、所定のシリアル通信規格のレベル変換を行うステップを有し、複数の端末からなる第１〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の端末群とのデータ伝送におけるデータ伝送制御方法において、
前記送信用レベル変換及び前記受信用レベル変換をそれぞれ前記Ｎ個の送信ライン及び前記Ｎ個の受信ラインに対応して行うステップ、
前記Ｎ個の受信ラインの内の一の受信ラインを介しての前記端末群から信号送信が中断した場合は他の受信ラインを介して信号送信を行うよう論理排他制御を行うステップを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の態様によるデータ伝送制御方法は、前記送信ライン及び前記受信ラインがそれぞれ２分割され、第１及び第２の送信ライン及び第１及び第２の受信ラインとした場合、
前記論理排他制御ステップは、
前記第１の端末群から第１の受信データを受信した場合、当該第１の受信データをＴＴＬレベルに変換し、ＴＴＬデータを送出し、前記第２の端末群から第２の受信データを受信した場合、当該第２の受信データをＴＴＬレベルに変換し、ＴＴＬデータを送出するステップと、
それぞれ前記第１及び前記第２の受信データの立下りエッジでトリガされ、所定のデータ長時間ハイレベルを出力するステップと、
前記第１の受信データと前記第１のバッファの出力信号の論理積をとる第１のＡＮＤゲート、及び前記第２の受信データと前記第２のバッファの出力信号の論理積をとるステップと、
第１のＡＮＤゲートの出力及び第２のＡＮＤゲートの出力の論理和をとるステップと、
前記ＯＲゲートの出力信号を前記シリアル制御部に送出するステップ 
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による第１の効果は、伝送ラインを分割することで、片側の伝送ラインに接続されている一つの機器が故障しても、もう片側の伝送ラインに接続されている機器に対しては伝送が行えるため、システム全体を止めることなく運用できることである。その理由は、本発明では、１対Ｎの伝送ラインをＮ／２とＮ／２に分割することにより、伝送ラインのレベルを固定してしまうような故障モードでＮ台のうち１台が故障しても、Ｎ／２台とは通信することが出来るので、お店の運用を止めることが無いからである。
【００１７】
本発明による第２の効果は、システム全体を止めることなく保守が可能なことである。その理由は、本発明では、１対Ｎの伝送ラインをＮ／２とＮ／２に分割することができるので、片側のＮ／２ラインが故障しても、もう片側のＮ／２ラインは動作可能である。つまり、半分が運用している間に、もう半分の保守をすることが可能であり、システム全体を止めずに、運用しながら保守ができるからである。
【００１８】
本発明による第３の効果は、主装置のシリアル制御回路を２重化することなく、シリアル変換回路およびコネクタを含む物理的な通信線のみを２重化するので、２重化のための装置単価が安くなることである。その理由は、従属端末Ｎの１台の装置故障や１箇所の伝送路障害からシステム全体の停止障害を防止するためには、主装置を２台用意しなければならなかったが、本発明では、シリアル変換回路やコネクタなど比較的安価な部品を２重化することで、システム全体の停止障害を防止することを実現したものなので、システム単価を安くできるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図４を参照すると、本発明のデータ伝送回路は、シリアル通信をコントロールするシリアル制御部１０と、送信データの出力制御を行うゲートコントロール信号２０と、シリアル制御部１０から送信ライン４０を通して送出される送信データを、ゲートコントロール信号２０からゲート制御ライン３０を通して出力されるゲート制御信号によりＴＴＬレベルをＲＳ４８５レベルに変換し出力する、ゲート端子を持ったＲＳ４８５ドライバ５０，９０と、端末Ａ１５０および端末Ｂ１６０からのデータを受信し、ＲＳ４８５レベルをＴＴＬレベルに変換するＲＳ４８５レシーバ８０、１２０と、受信ラインＡ１３０を通して来る受信データにより、一定の長さのパルスを出力するワンショットパルスゲートＡ１７０と、そのパルスを出力するゲート付バッファ１９０および受信ラインＢ１４０を通して来る受信データにより、一定の長さのパルスを出力するワンショットパルスゲートＢ１８０と、そのパルスを出力するゲート付バッファ２００と、それらのバッファから出力されるパルス信号と、受信データの論理積をとるＡＮＤゲート２１０、２２０と、その出力の論理和をとるＯＲゲート２３０と、ＯＲゲート２３０からの出力をシリアル制御部１０に伝える受信ライン２４０で構成されている。
【００２０】
シリアル制御部１０は、シリアル伝送を制御するコントローラであり、送信ライン４０を通じてシリアルデータを送出し、受信ライン２４０を通じて受信データを受信する。
【００２１】
ゲートコントロール信号２０は、ゲート制御ライン３０を通じて、ＲＳ４８５ドライバ５０、９０のゲートのイネーブル、ディセーブルを制御するための信号で、既知の技術であるポート制御で実現できる。
【００２２】
ＲＳ４８５ドライバ５０、９０は、ＴＴＬレベルをＲＳ４８５レベルに変換し、ゲート端子で出力を制御可能なドライバであり、Ａライン送信伝送路６０およびＢライン送信伝送路１００を通して、それぞれ端末Ａ１５０および端末Ｂ１６０にデータを送出する。
【００２３】
ＲＳ４８５レシーバ８０、１２０は、ＲＳ４８５レベルをＴＴＬレベルに変換するレシーバであり、端末Ａ１５０および端末Ｂ１６０からのデータをＡライン受信伝送路７０およびＢライン受信伝送路１１０を通して受信する。
【００２４】
ワンショットパルスゲートＡ１７０およびワンショットパルスゲートＢ１８０は、受信ラインＡ１３０および受信ラインＢ１４０を通して受信した受信データの立下りエッジで、1バイト分のデータ長時間パルスを出力するパルスゲートである。また、立下りエッジによりリトリガされ、パルス幅が可変する機能も持つ。
【００２５】
バッファ１９０および２００は、ゲート端子付のバッファである。
【００２６】
ＡＮＤゲート２１０は、受信ラインＢのデータと、バッファ２００の出力の論理積をとるロジックＩＣである。
【００２７】
ＡＮＤゲート２２０は、受信ラインＡのデータと、バッファ１９０の出力の論理積をとるロジックＩＣである。
【００２８】
ＯＲゲート２３０は、ＡＮＤゲート２１０とＡＮＤゲート２２０の論理和をとるロジックＩＣであり、その出力は受信ライン２４０を通してシリアル制御部１０に伝える。
【００２９】
図５で主装置と端末とがＲＳ４８５のデージーチェーンで接続されている例を示す。Ａラインには端末１，２・・・Ｎが接続されており、Ｂラインには端末１’、２’・・・Ｎ’が接続されている。ここで、Ａラインに接続されている端末２の受信インターフェースがショートモードで故障したとすると、デージーチェーンで接続されている端末１，２・・・Ｎ全ての受信ラインがローレベルになり、全端末が使用不可となる。しかしながら、Ｂラインに接続されている端末は正常動作しているので、システム全体を止めることは無い。このような構成で接続することにより、従属端末Ｎの１台の装置故障や１箇所の伝送路障害からシステム全体の停止障害を防止することができる。
【００３０】
以下、図６、図７、図８を参照して本実施の形態における動作について説明する。
【００３１】
図６は主装置から端末への送信例であり、送信部分の回路図抜き出し、タイミングチャートおよび送信手順のフローを図にしたものである。信号のレベルは「ハイ」、「ロー」で表現している。また、データは「５５」を例にしている。図６において、まずゲートコントロール信号をハイで出力する（ステップＡ１）。波形はＢ１のようになる。これによりＲＳ４８５ドライバのゲートがイネーブルになる（ステップＡ２）。
【００３２】
次に、シリアル制御部から送信データ５５を送出する（ステップＡ３）。波形はＢ２のようになる。ＲＳ４８５ドライバはＴＴＬレベルをＲＳ４８５レベルに変換し、端末Ａおよび端末Ｂにデータ５５を出力する（ステップＡ４）。波形はＢ３、Ｂ４のようになる。送信データ５５の送出が終了する（ステップＡ５）。ゲートコントロール信号をローで出力し終了する（ステップＡ６）。
【００３３】
図７、図８は端末からの受信例であり、図７は受信部分の回路図を抜き出した図で、図８は受信時のタイミングチャートおよび受信手順のフローを図にしたものである。信号のレベルは「ハイ」、「ロー」で表現している。また、データは「５５」を例にしている。図７、図８において、端末Ｂからの受信が無く、端末Ａからの受信が有る場合を例として説明する。端末Ｂからの受信は無いとすると（ステップＥ１）、波形はＤ６のようにハイとなる。受信データが無い場合はＲＳ４８５レシーバの出力は固定なり（ステップＥ２）、波形はＤ７のようにハイ、またはローとなる。ワンショットパルスゲートＢへのトリガが無いため出力はローとなる（ステップＥ３）。波形はＤ８のようになる。Ｄ８がローのためバッファのゲート端子がイネーブルでもディセーブルでもＤ９はローとなる（ステップＥ４）。波形はＤ９のようになる。Ｄ７とＤ９の論理積によりＡＮＤゲートを通したＤ１０はローとなる（ステップＥ５）波形はＤ１０のようになる。
【００３４】
ここで、端末Ａからデータ５５を受信する（ステップＣ１）。波形はＤ１のようになる。データはＲＳ４８５レシーバに送られ、ＲＳ４８５レベルをＴＴＬレベルに変換し、データ５５を送出する（ステップＣ２）。波形はＤ２のようになる。ワンショットパルスゲートＡは、Ｄ２波形の立下りエッジにより１バイト長のパルスを出力するが、リトリガ機能を具備しているので、データの最後の立下りエッジから１バイト長のパルスになる（ステップＣ３）。波形はＤ３のようになる。ステップＥ４でＤ９がローになっているため、バッファのゲートはイネーブルとなる（ステップＣ４）。
【００３５】
そのため、パルス信号はバッファから出力される（ステップＣ５）。波形はＤ４のようになる。Ｄ２とＤ４の論理積によりＡＮＤゲートを通したＤ５から受信データ５５が出力される（ステップＣ６）。波形はＤ５のようになる。最後に、Ｄ５とＤ１０の論理和によりＯＲゲートを通したＤ１１から受信データ５５が出力され終了する（ステップＣ７）。波形はＤ１１のようになる。
【００３６】
尚、上記した各実施の形態は、本発明を好適に実施した形態の一例に過ぎず、本発明は、その主旨を逸脱しない限り、種々変形して実施することが可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来の半二重シリアル伝送用インターフェース回路の構成を示した図である。
【図２】従来の主装置と端末Ｎ台とのデージーチェーン接続例を示した図である。
【図３】従来の、主装置を２台設置し各端末への制御を分割した接続例を示した図である。
【図４】本発明のデータ伝送回路の構成を示した図である。
【図５】本発明における主装置と端末とがＲＳ４８５のデージーチェーンで接続されている例を示した図である。
【図６】本発明による主装置から端末へ送信された場合における回路図、タイミングチャートおよびデータ送信手順のフロー図である。
【図７】本発明による端末からの受信例を示した図である。
【図８】本発明による一端末から受信があった場合の伝送制御を説明するためのタイミングチャートおよび受信データ出力手順のフロー図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０    シリアル制御部
２０    ゲートコントロール信号
３０    ゲート制御ライン
４０    送信ライン
８５    受信ライン
５０，９０    ＲＳ４８５ドライバ
６０    Ａライン送信伝送路
７０    Ａライン受信伝送路
８０，１２０    ＲＳ４８５レシーバ
１００    Ｂライン送信伝送路
１０５    端末Ａ
１１０    Ｂライン受信伝送路
１１５    端末Ｂ
１２１    端末側受信ライン
１３０    受信ラインＡ
１３１    端末側送信ライン
１４０    受信ラインＢ
１５０    端末Ａ
１６０    端末Ｂ
１７０    ワンショットパルスゲートＡ
１８０    ワンショットパルスゲートＢ
１９０，２００    ゲート付バッファ
２１０，２２０    ＡＮＤゲート
２３０    ＯＲゲート
２４０    受信ライン
【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】
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【図７】
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【図８】
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