(57)【要約】【課題】  ５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信を用いた情報提供サービスに対応し、アンテナユニットが無線通信ユニット本体より分離した構成の車載通信装置において、アンテナユニットと無線通信ユニット間の配線を増やすことなく、アンテナユニット側で受信信号の増幅制御を行う。【解決手段】  少なくとも５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信用アンテナと、５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器が一体となったアンテナユニットと、通信制御機能や信号処理機能を有する無線通信ユニット間を接続している同軸ケーブルを介して交換されている送受信信号に、アンテナユニット内の増幅器を制御する制御信号を重畳し、アンテナユニットに設けた制御信号の検出部によって増幅器を制御してアンテナからの受信信号を増幅する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信を行う通信手段を有する車載通信装置であって、
５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送受信するアンテナと、受信した５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器と、信号の増幅を制御するスイッチとが一つの筐体内に設けられたアンテナユニットと、
前記アンテナユニットと同軸ケーブルで接続された無線通信ユニットからなり、
前記同軸ケーブルは、前記アンテナユニットで受信した信号を前記無線通信ユニットの無線通信送受信部に伝達し、且つ前記無線通信ユニットの当該無線通信送受信部からの送信信号をアンテナユニットに伝達し、
前記アンテナユニットは、前記同軸ケーブルを介し前記無線通信ユニットからの送受信信号に重畳された制御信号により、受信時のみ信号の増幅を行うよう前記増幅器の制御を行う
ことを特徴とする車載通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載通信装置において、自動料金支払システムのサービスで使用するセキュリティ部と、ＩＣカード読み取り装置と通信するためのＩＣカード装置通信制御部と前記ＩＣカード読み取り装置とのインタフェースをとるＩＣカードインタフェース部を持つことを特徴とする車載通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車載通信装置において、
前記アンテナユニットは、光通信のための送受光素子を備え、
前記無線通信ユニットは、前記送受光素子により受信した受信信号を増幅する光受信部と、当該受信した情報を処理する光受信信号処理部と、光通信で送信する情報を処理する光送信信号処理部と、情報処理した光通信の送信情報を増幅し前記送受光素子に送出する光送信部とを備えた光通信手段を有する
ことを特徴とする車載通信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車載通信装置において、
前記無線通信送受信部は、伝達された５.８ＧＨｚ 方式無線通信の受信信号から通信する信号を選択し増幅・受信する受信部と、５.８ＧＨｚ 方式無線通信で受信した情報を処理する受信信号処理部と、５.８ＧＨｚ 方式無線通信で送信する情報を処理する送信信号処理部と、情報処理した５.８ＧＨｚ 方式無線通信の送信情報を無線電波で送出する送信部と、５.８ＧＨｚ 方式無線通信の受信及び送信する特定の周波数と中間周波数分だけ異なった周波数を供給する局部発振部と、
を備えることを特徴とする車載通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信機能を有する車載通信装置であって、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信用アンテナと無線通信ユニットとを送受信信号伝達用の同軸ケーブルを用いて接続する車載通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ナビゲーション装置や通信装置を搭載している車両が増えている。このナビゲーション装置や通信装置を使ったサービスには、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣを利用した自動料金支払サービスや２.５ＧＨｚ 帯無線通信や光通信（電波ビーコン，光ビーコン）を利用した交通情報提供サービスが有る。
【０００３】
従来は、これらのサービスを利用するためには、それぞれのサービスに対応した車載器を必要としたが、近年は特開平１１−３３７３４８号公報に記載のような複合型の車載器により、１つの車載器で複数のサービスを受けることが可能となっている。
【０００４】
更には、ＤＳＲＣを用いた通信では、路車間通信ばかりではなく車々間通信への適用も検討されており、通信エリアの確保のため、従来以上に受信感度向上が求められている。
【０００５】
しかし、これらの要求に対応する複合型車載通信装置であっても、特開２００６−１８６８８１号公報や特開２００６−１４６８４５号公報に記載の技術のように、アンテナや送受光装置を車載機本体と分離して設けた場合、各配線数等が増加することは車両への搭載時の作業性等により敬遠される傾向がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８６８８１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６８４５号公報
【特許文献３】特開平１１−３３７３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信を用いた情報提供サービスに対応する車載通信装置において、５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式車々間無線通信の受信感度向上を図るために５.８ＧＨｚ帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送受信するアンテナ近傍に５.８ＧＨｚ帯の受信信号のみを増幅する増幅器を設ける場合に、５.８ＧＨｚ 帯の受信信号のみを増幅するよう無線通信ユニットからの制御を必要とすることから無線通信ユニットからの制御のための信号線が増えてしまう点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信を用いた情報提供サービスを受けるために必要な、５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信機能を有した車載通信装置であって、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送受信するアンテナと、アンテナ近傍に設けられ５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器とが一つの筐体内に収められたアンテナユニットと、受信信号を無線通信ユニットに伝達し、且つ無線通信ユニットの送信部からの送信信号をアンテナに伝達する同軸ケーブル上で、伝達される送受信信号に５.８ＧＨｚ帯の信号を増幅する増幅器を無線通信ユニットからの制御するための制御信号を重畳し、アンテナユニット内に設けた検出部によりこの制御信号に基づいて増幅器を制御し、アンテナからの受信信号のみを増幅する。
【発明の効果】
【０００９】
５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信を用いた情報提供サービスに対応した車載通信装置において、既存の同軸ケーブルのみで５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信の受信感度向上のために受信信号のみを増幅するように増幅器の制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面により本発明を用いた車載通信装置の実施例を説明する。この車載通信装置は、５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信を用いた車々間及び路車間の情報提供サービスと、光通信を用いた情報提供サービスに対応した車載通信装置である。車載通信装置は、光通信のための送受光素子と、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信のためのアンテナを一つの筐体内に収めたアンテナユニットと、このアンテナユニットを用いて通信を行う無線通信ユニットからなる。アンテナユニットと無線通信ユニットの間は、情報のやり取りを行うために同軸ケーブルで接続されている。
【００１１】
本発明では、アンテナユニット内の５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信のためのアンテナの近傍に、５.８ＧＨｚ の信号を増幅する増幅器を収めている。そして無線通信ユニットからこの増幅器に対する制御信号を、アンテナユニットと無線通信ユニット間を接続する同軸ケーブルを介して伝達される送受信信号に重畳し、５.８ＧＨｚ 帯の受信信号のみを増幅するように制御することにより、アンテナユニットと無線通信ユニット間の制御線数の増加を招くことなく５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信による受信感度向上を図っている。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明を用いた、５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信機能と光ビーコンとの光通信機能とが一体化した車載通信装置の一実施例である。アンテナユニット９には、光通信用の発光素子１と受光素子２を含む送受光回路３と、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送受信する送受信兼用のアンテナ４と、入力側と出力側にそれぞれ切替スイッチ５，６を備えた５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器７が一つの筐体内に設けられている。増幅した受信信号を無線通信ユニット３２に伝達し、且つ無線通信ユニット３２の送信部からの送信信号をアンテナに伝達するために、アンテナユニット９と無線通信ユニット３２は同軸ケーブル１０で接続されている。アンテナユニット９は更に、同軸ケーブル１０を介して伝達される電圧を検出するための電圧検出回路８を備えている。
【００１３】
無線通信ユニット３２は、同軸ケーブル１０を介して伝達される信号の送受信を、無線通信制御部１９からの制御信号により切替える送受信切替スイッチ１１と、同軸ケーブル１０を介して伝達される信号に重畳する電圧を無線通信制御部１９からの制御信号で切替える重畳電圧切替スイッチ１２と、光送受信回路２４と、５.８ＧＨｚ ＤＳＲＣ送受信回路１８，制御部２６、図示されていないナビゲーション装置との通信を行うナビ通信Ｉ／Ｆ部２８とを備えている。
【００１４】
５.８ＧＨｚ ＤＳＲＣ送受信回路１８は、同軸ケーブル１０を介して伝達された受信信号から通信する信号を選択し増幅・受信する５.８ＧＨｚ 帯受信部１３と、受信した情報を処理する受信信号処理部１４と、送信する情報を処理する送信信号処理部１６と、情報処理した送信情報を同軸ケーブル１０を介して無線電波で送出するための５.８ＧＨｚ 帯送信部１５と、受信及び送信する特定の周波数と中間周波数分だけ異なった周波数を供給する局部発振部１７とを備えている。
【００１５】
また光送受信回路２４は、光通信の受信信号を増幅する光受信部２０と、光通信で受信した情報を処理する光受信信号処理部２１と、光通信で送信する情報を処理する光送信信号処理部２３と、情報処理した光通信の送信情報を増幅し送出する光送信部２２とで構成される。
【００１６】
制御部２６は、光通信，５.８ＧＨｚ ＤＳＲＣ無線通信，ナビ通信Ｉ／Ｆ部２８を介してナビゲーション装置との通信を行う機能を有しており、それぞれ光通信制御部２５，無線通信制御部１９，ナビ通信制御部２７として実現されているものとする。
【００１７】
５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を受信する時には、無線通信制御部１９からの制御信号により、無線通信ユニット３２の送受信信号を切替える送受信切替スイッチ１１が受信側（ａ）に接続され、また重畳電圧切替スイッチ１２が９Ｖ側（ａ）に接続されることにより、同軸ケーブル１０には９Ｖの電圧が重畳される。アンテナユニット９の電圧検出回路８は、同軸ケーブル１０を介してアンテナユニット９に伝達された９Ｖの電圧を検出すると、増幅器７の入力側のスイッチ５と出力側のスイッチ６を受信側（ａ）に切替える制御を行う。これにより、増幅された５.８ＧＨｚ 帯の受信信号が、同軸ケーブル１０を介して無線通信ユニット３２に送られる。他方、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送信する時には、無線通信制御部１９からの制御信号により、無線通信ユニット３２の送受信信号を切替える送受信切替スイッチ１１は送信側（ｂ）に接続され、また重畳電圧切替スイッチ１２が１２Ｖ側（ｂ）に接続されることにより、同軸ケーブル１０には１２Ｖの電圧が重畳される。アンテナユニット９の電圧検出回路８は、同軸ケーブル１０を介して伝達された１２Ｖの電圧を検出すると、増幅器７の入力側のスイッチ５と出力側のスイッチ６を送信側（ｂ）に切替える制御を行う。これにより、５.８ＧＨｚ帯ＤＳＲＣ方式無線通信では受信信号のみを増幅することより受信感度の向上を図ることができる。
【００１８】
図５には、本発明を用いた車載通信装置の一実施例における信号波形を示す。光通信のための送受光回路３からの光通信の受光信号波形３９と、光通信の発光信号波形３８と、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の送信信号波形３５と、アンテナユニット９内の増幅器７で増幅された受信信号波形３４と、アンテナユニット９に内蔵された増幅器７を受信時のみ動作するよう制御する信号電圧を切替える重畳電圧切替スイッチ１２の出力波形３６とが１つに重畳され、同軸ケーブル１０上の信号４０として伝達され、アンテナユニット９と無線通信ユニット３２で、それぞれ送受信信号に分離される。
【００１９】
アンテナユニット９の電圧検出回路８は、閾値４１に基づいて電圧判定を行い、アンテナユニット９内に設けられている５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器７の入力側のスイッチ５と出力側のスイッチ６を制御するための信号３７−１を生成して送出する。
【００２０】
同軸ケーブルにて伝達される信号波形４０では、最初は５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信が受信状態であるため、アンテナで受信された５.８ＧＨｚ 帯の受信信号波形３３は、増幅器７で増幅され、５.８ＧＨｚ 帯の増幅された増幅器出力側の受信信号波形３４ａのようになる。この時、光通信も受信状態であるため、アンテナユニット側の光通信の受光信号波形３９ａに受信信号波形３４ａが重畳される。この信号が無線通信ユニット３２でそれぞれ分離されて、無線通信ユニット側の受信信号波形３４ｂと無線通信ユニット側の受光信号波形３９ｂとなる。
【００２１】
ここで５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信が送信状態となり、重畳電圧切替スイッチ１２の出力波形３６が９Ｖから１２Ｖに変化すると、無線通信ユニット側の５.８ＧＨｚ 帯の送信信号波形３５ｂが送受信切替スイッチ１１により選択され、増幅器７の制御信号として使われる出力波形３６に重畳される。そしてアンテナユニット９内では、電圧検出回路８が閾値４１に基づいてスイッチ５，６を切替え、アンテナユニット側の５.８ＧＨｚ帯の送信信号波形３５ａがスイッチ５，６を通過してアンテナ４に送られる。なお、アンテナユニット９の送受光回路３における電源波形３７−２は９Ｖのままとなる。
【００２２】
この間、光通信が受信から送信に状態が変化すると、同軸ケーブルにて伝達される信号波形４０には、無線通信ユニット側の光通信の発光信号波形３８ｂが重畳され、アンテナユニット９内では、アンテナユニット側の光通信の発光信号波形３８ａが発光素子に送られる。
【００２３】
図６は、本発明を用いた５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信機能と光ビーコンとの光通信機能を一体化した車載通信装置の一実施例の外観を示す図である。アンテナユニット９は、光ビーコンとの光通信機能を有するためダッシュボード上などの視覚範囲内或いは車両前方方向の見通しが良い場所に取付けられる。無線通信ユニット３２は、同軸ケーブル１０によってアンテナユニット９と接続され、無線通信ユニット３２は任意の個所に取り付け可能となる。ＤＳＲＣ方式無線通信の送受信信号と光通信の送受信信号には、アンテナユニット９への電源供給と５.８ＧＨｚ 帯の増幅器を受信時のみ動作するよう制御するための制御信号が重畳されて、同軸ケーブル１０によりアンテナユニット９と無線通信ユニット３２の間で交換される。
【００２４】
図３に、上記実施例１の変形を示す。この実施例１の変形では、無線通信ユニット３２に自動料金支払システムのサービスで使用するセキュリティ部３０と、セキュリティ部３０とのインタフェースを制御するＳＡＭインタフェース（以下、ＳＡＭ  Ｉ／Ｆ）２９と、自動料金支払システムのサービスを受けるために必要なＩＣカードとのインタフェースをとるＩＣカードインタフェース（以下、ＩＣカードＩ／Ｆ）３１を備える例である。
【００２５】
図７は、この実施例１の変形の外観を示す図である。図６に示した車載通信装置の外観との相違は、無線通信ユニット３２に自動料金支払サービスで使用するＩＣカードとの通信を行うＩＣカードＩ／Ｆ３１のためのＩＣカード装着部を有することである。
【実施例２】
【００２６】
図２は、本発明を用いた、５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信機能と光ビーコンとの光通信機能とが一体化した車載通信装置の実施例２である。実施例１との違いは、アンテナユニット９において、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を受信する受信アンテナ４ａと、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送信する送信アンテナ４ｂとを備え、増幅器７は受信アンテナ４ａに接続されており、この増幅器７の出力側に切替スイッチ６を有する点である。
【００２７】
５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を受信する時には、無線通信制御部１９からの制御信号により、無線通信ユニット３２の送受信信号を切替える送受信切替スイッチ１１が受信側（ａ）に接続され、また重畳電圧切替スイッチ１２が９Ｖ側（ａ）に接続されることにより同軸ケーブル１０には９Ｖの電圧が重畳される。同軸ケーブル１０を介して伝達された９Ｖの電圧は、アンテナユニット９の電圧検出回路８にて検出され、電圧検出回路８は５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器７の出力側のスイッチ６を受信側（ａ）に切替える制御を行うことで、受信アンテナ４ａで受信し増幅器７で増幅された５.８ＧＨｚ 帯の受信信号を同軸ケーブル１０を介して無線通信ユニット３２に送る。
【００２８】
他方、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送信する時には、無線通信制御部１９からの制御信号により、無線通信ユニット３２の送受信信号を切替える送受信切替スイッチ１１が送信側（ｂ）に接続され、また重畳電圧切替スイッチ１２が１２Ｖ側（ｂ）に接続されることにより同軸ケーブル１０には１２Ｖの電圧が重畳される。同軸ケーブル１０を介して伝達された１２Ｖの電圧は、アンテナユニット９の電圧検出回路８にて検出され、電圧検出回路８はスイッチ６を送信側（ｂ）に切替える制御を行い、送信アンテナ４ｂによって無線電波を送信する。これにより５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の受信信号のみを増幅し伝達することができる。
【実施例３】
【００２９】
図４は、本発明を用いた、５.８ＧＨｚ 帯のＤＳＲＣ方式無線通信機能の車載通信装置の実施例である。実施例１で説明した車載通信装置と異なり、光ビーコンによる光通信機能を備えていないため、図３に示した実施例１の変形と比べた場合、アンテナユニット９に送受光回路３が無く、無線通信ユニット３２には光送受信回路２４及び制御部２６の光通信制御部２５が無い。また光通信機能を備えていないため、アンテナユニット９の送信時の駆動電圧を１２Ｖから５Ｖに、また受信時の電圧を９Ｖから３.３Ｖ に下げている。これに伴い、電圧検出回路で用いる閾値４１の値も３.３Ｖ から５Ｖの間に設定され、実施例１の場合より小さな値となっている。
【００３０】
この実施例３では、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を受信する時には、無線通信制御部１９からの制御信号により無線通信ユニット３２の送受信信号を切替える送受信切替スイッチ１１は受信側（ａ）に接続され、重畳電圧切替スイッチ１２が３.３Ｖ側（ａ）に接続されることにより、同軸ケーブル１０には３.３Ｖ の電圧が重畳される。同軸ケーブル１０を介して伝達された３.３Ｖ の電圧は、アンテナユニット９の電圧検出回路８にて検出され、アンテナユニット９内に設けられている５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器７の入力側のスイッチ５と出力側のスイッチ６を受信側（ａ）に切替える制御を電圧検出回路８が行うことにより、５.８ＧＨｚ 帯の受信信号の増幅が行われる。他方、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の無線電波を送信する時には、無線通信制御部１９からの制御信号により無線通信ユニット３２の送受信信号を切替える送受信切替スイッチ１１は送信側（ｂ）に接続され、また無線通信制御部１９からの制御信号により重畳電圧切替スイッチ１２が５Ｖ側（ｂ）に接続されることにより同軸ケーブル１０には５Ｖの電圧が重畳される。同軸ケーブル１０を介して伝達された５Ｖの電圧は、アンテナユニット９の電圧検出回路８にて検出され、電圧検出回路８はアンテナユニット９内に設けられている５.８ＧＨｚ 帯の信号を増幅する増幅器７の入力側のスイッチ５と出力側のスイッチ６を送信側（ｂ）に切替える制御を行う。これにより５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信において受信信号のみを増幅することが可能となり、送信時の電圧を変えることなく受信感度の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信機能を備えた、車両に搭載される無線通信装置に適用可能であり、車両への取り付けに柔軟性のあるアンテナユニットを通信の制御部本体から分離した構成において、制御線，通信線を増やすことなく５.８ＧＨｚ 帯ＤＳＲＣ方式無線通信の受信感度向上のための受信信号増幅をアンテナユニット側で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を用いた車載通信装置の第１の実施例の構成図である。
【図２】本発明を用いた車載通信装置の第２の実施例の構成図である。
【図３】本発明を用いた車載通信装置の第１の実施例の変形例を示す構成図である。
【図４】本発明を用いた車載通信装置の第３の実施例の構成図である。
【図５】本発明を用いた車載通信装置の第１の実施例における信号の説明図である。
【図６】本発明を用いた車載通信装置の外観を示す図である。
【図７】本発明を用いた車載通信装置の他の外観を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  発光素子
２  受光素子
３  送受光回路
４  アンテナ
４ａ  受信アンテナ
４ｂ  送信アンテナ
５，６  切替スイッチ
７  増幅器
８  電圧検出回路
９  アンテナユニット
１０  同軸ケーブル
１１  送受信切替スイッチ
１２  重畳電圧切替スイッチ
１３  ５.８ＧＨｚ 帯受信部
１４  受信信号処理部
１５  ５.８ＧＨｚ 帯送信部
１６  送信信号処理部
１７  局部発振部
１８  ５.８ＧＨｚ ＤＳＲＣ送受信回路
１９  無線通信制御部
２０  光受信部
２１  光受信信号処理部
２２  光送信部
２３  光送信信号処理部
２４  光送受信回路
２５  光通信制御部
２６  制御部
２７  ナビ通信制御部
２８  ナビ通信Ｉ／Ｆ部
２９  ＳＡＭ  Ｉ／Ｆ
３０  セキュリティ部
３１  ＩＣカードＩ／Ｆ
３２  無線通信ユニット
【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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