(57)【要約】【課題】  統制台の機能が失われた場合でも一斉通信、同報通信、統制通信などの指令通信が可能なデジタル地域防災無線システムを提供すること。【解決手段】  統制台１０が接続された統制局１と、統制局１に結合された基地局２〜４と、基地局２〜４の各々にデジタル無線回線により結合した複数の端末局５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n を備え、統制台１０による制御が関与しない通信と、統制台１０の制御のもとで行われる通信の少なくとも２種の通信態様で動作する方式の地域防災無線システムにおいて、統制台１０の動作を統制局１において監視する統制台監視制御部１３と、デジタル無線回線を介して基地局１と通信できるようにした無線統制台１４を設け、統制台１０の制御に異常が検知されたとき、無線統制台１４が基地局２を介して統制局１に結合され、無線統制台１４が統制台１０に代替して動作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】
統制台が接続された統制局と、当該統制局に結合された複数の基地局と、当該複数の基地局の各々にデジタル無線回線により結合した複数の端末局を備え、前記統制台による制御が関与しない通信と、前記統制台の制御のもとで行われる通信の少なくとも２種の通信態様で動作する方式の地域防災無線システムにおいて、
前記統制台の動作を前記統制局において監視する統制台監視制御部と、
前記デジタル無線回線を介して前記複数の基地局の少なくとも１台の基地局と通信できるようにした無線統制台を設け、
前記統制台の制御に異常が検知されたとき、前記無線統制台が前記少なくとも１台の基地局を介して前記統制局に結合され、前記無線統制台が前記統制台に代替して動作することを特徴とする地域防災無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル方式の地域防災無線システムに係り、特に統制局の制御下にある複数の基地局と、これら基地局の各々に複数の端末局を備え、基地局と端末局の間の伝送にデジタル無線伝送が適用されている地域防災無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地域防災に対する関心が高まり、地域単位での情報伝達の重要性が強く叫ばれるようになり、これに応じて、例えば(社)電波産業会では、標準規格ＡＲＩＢ  ＳＴＢ−Ｔ７９として、「市町村デジタル移動通信システム」と題する規格について策定している。そして、この策定に係るシステムでは、統制台と、複数の基地局を備えた親局と、複数の子局を備えたデジタル無線システムについて規格が作られている。
【０００３】
そこで、ここに規格化されているシステムの一例について、図７の従来技術により説明する。
【０００４】
図７において、１は統制局、２〜４は基地局、５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n は端末局、８ａ、８ｂは多重無線装置、９ａ、９ｂは端局装置、１０は統制台、１１は運用管理装置、そして１２は通信記録装置である。そして、まず統制局１は、システムを統括し、システム内の回線交換制御に必要な設備を備えたもので、次に、基地局２〜４は、各エリアに配置されている端末局(後述)とデジタル無線通信を行なうのに必要な設備を備えたものであり、そして端末局５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n は、各エリアに配置され、当該エリアにおける通信を維持するのに必要な設備を備えたものである。このとき多重無線装置８ａ、８ｂは、統制局１と基地局３の間の通信を多重無線回線により中継し接続する働きをし、端局装置９ａ、９ｂは、統制局１と基地局４の間を専用線等の有線回線で中継する働きをする。
【０００５】
一方、統制台１０は、統制局１と有線で接続され、災害対策本部などシステムの中心部門に配置されていて、後述する通常通信の他、一斉通信、統制通信等の指令通信を行うのに使用されるもので、それに必要な設備を備えている。このとき運用管理装置１１は、システムの運用状態を管理する働きをし、通信記録装置１２は、各種の通信状態を自動的に記録する働きをする。
【０００６】
このデジタル地域防災無線システムの場合、防災対象地域が通信サービス単位となる複数のエリアに区分してある。そして、各エリアに夫々端末局５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n が夫々配備されるので、端末局の台数はエリアと同数になる。このとき、これらの端末局は、例えば移動局として構成されるようにしてもよい。
【０００７】
次に、これら複数のエリアを所定の地域毎にまとめて複数のエリア群に構成し、各エリア群毎に夫々基地局２〜４が設置されている。従って、この図７の例では、エリア群の数は３になっている。そして、これら複数基の基地局２〜４に対応してシステムの中心となる統制局１が設置されている。
【０００８】
各端末局５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n と基地局２〜４の間は、夫々デジタル無線回線により結ばれており、デジタルと呼称される所以となっている。同様に、各基地局２〜４は何れも統制局１と結ばれているが、このとき、まず、基地局２は、通信線により統制局１に接続され、次に、基地局３は、マイクロ波(例えば周波数２ＧＨｚのマイクロ波)多重無線装置８ａ、８ｂによる多重無線回線を介して統制局１に接続される。そして、基地局４は、端局装置９ａ、９ｂによる有線回線(専用線など)を介して統制局１に接続されている。但し、統制局１と多重無線装置８ａの間、多重無線装置８ｂと基地局３の間、統制局１と端末装置９ａの間、それに端末装置９ｂと基地局４の間は、何れも通信線により接続されている。
【０００９】
次に、この従来技術の動作について説明すると、この場合、通信動作は、以下に説明するように、統制台１０が関与しない通信(普通通信という)と、統制台１０の制御のもとで行われる通信(指令通信という)に大別される。
【００１０】
そして、まず、普通通信には、同一基地局に属する端末局同士間、例えば端末局５1と端末局５n の間で通信を行う場合(ケース１)と、異なる基地局に属する端末局間、例えば端末局５1 と端末局６n の間で通信を行う場合(ケース２)、異なる基地局に属する端末局間、例えば端末局５1 と端末局７n の間で通信を行う場合(ケース３)、それに異なる基地局に属する端末局間、例えば端末局６1 と端末局７n の間で通信を行う場合(ケース４)とがある。
【００１１】
ここで、まずケース１のときは、一方の端末局から基地局２→統制局１→基地局２→他方の端末局というルートで回線接続し、次にケース２のときは、端末局５1 から基地局２→統制局１→基地局３→端末局６n というルートで回線接続する。また、ケース３では、端末局５1 から基地局２→統制局１→基地局４→端末局７n というルートで回線接続し、ケース４では、端末局６1 から基地局３→統制局１→基地局４→端末局７n というルートで回線接続する。なお、その他の組み合わせの場合も同様である。
【００１２】
一方、統制台１０が何れかの端末局と通信を行う場合は、当該端末局が属する基地局を介して当該端末局に回線接続する。例えば端末局５1 と通信を行う場合、統制台１０は基地局２を介して端末局５1 に回線接続する。従って、この場合、統制台１０が関与するので、普通通信の範疇からは外れるが、便宜上、普通通信とする。
【００１３】
次に、指令通信、すなわち、統制台１０の制御のもとで行われる通信には、一斉通信、同報通信、統制通信などがある。ここで、何らかの障害により、統制局１と基地局２の間の接続が切断されたとすると、基地局２が受け持つエリア群内に配置された端末局５1〜５n の間での通信だけが可能になる折り返し通信状態、いわゆる基地局折返通信に自動的に移行するようになっており、このことは統制局１と基地局３の間や、統制局１と基地局４の間の接続が切断されてしまった場合も同じで、基地局３が切断された場合、端末局６1〜６n の間での通信だけが可能になる折り返し通信状態に自動的に移行し、基地局４の場合は、端末局６1〜６n の間での通信だけが可能になる折り返し通信状態に自動的に移行することになる。
【００１４】
なお、このような地域防災無線システムに関連する従来技術としては、例えば特許文献１の開示を挙げることができる。
【特許文献１】特開２００６−２６１８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記従来技術は、統制台の機能保全に配慮がされておらず、緊急時における防災システムとしての機能維持に問題があった。従来技術では、統制台と統制局とが有線で接続されているので、災害時には接続が切断されてしまう虞があり、この場合、統制台の機能が失われてしまう。一方、一斉通信、同報通信、統制通信などの指令通信は、災害発生時において特に威力を発揮するものであり、従って、従来技術では、緊急時における防災システムとしての機能維持に問題が生じてしまうのである。
【００１６】
本発明の目的は、統制台の機能が失われた場合でも一斉通信、同報通信、統制通信などの指令通信が可能なデジタル地域防災無線システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的は、統制台が接続された統制局と、当該統制局に結合された複数の基地局と、当該複数の基地局の各々にデジタル無線回線により結合した複数の端末局を備え、前記統制台による制御が関与しない通信と、前記統制台の制御のもとで行われる通信の少なくとも２種の通信態様で動作する方式の地域防災無線システムにおいて、前記統制台の動作を前記統制局において監視する統制台監視制御部と、前記デジタル無線回線を介して前記複数の基地局の少なくとも１台の基地局と通信できるようにした無線統制台を設け、前記統制台の制御に異常が検知されたとき、前記無線統制台が前記少なくとも１台の基地局を介して前記統制局に結合され、前記無線統制台が前記統制台に代替して動作するようにして達成される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、無線統制台から端末局に通信することができるので、本来の統制台による制御機能が失われた場合でも、無線統制台が代替して一斉通信、同報通信、統制通信などの指令通信が行えるようになり、防災システムとしての機能の維持に更に万全を期すこととができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
ここで、図１は、本発明に係るデジタル地域防災無線システムの一実施の形態を示すブロック構成図で、以下、ここに図示した実施の形態により、本発明について詳細に説明すると、この場合、まず、１３は統制台監視部で、次に、１４は無線統制台であり、これら以外の構成は、図７で説明した従来技術によるシステムと同じである。そして、まず、統制台監視部１３は、統制局１に設けられ、統制台１０の動作状況を統制局１側で監視し、統制台１０の動作に異常が発生したとき、それを検知する働きをする。次に、無線統制台１４は、統制台としての機能を備えると共に、デジタル無線回線による通信のための送受信機能を備え、複数の基地局２〜４の中の１台、例えば基地局２と情報の伝達が行えるように構成されている。
【００２０】
ここで、統制局１と基地局２、３、４の詳細について、図２のブロック図により説明すると、まず、統制局１は、その設備として、図示のように、統制台１０を含み、これに、更に制御部１０１と記憶部１０２が備えられている。このとき、制御部１０１は所定のプログラムが搭載されたＣＰＵを備え、記憶部１０２と共に、この統制局１で必要とする動作の全てを司る。このとき、運用管理装置１１と通信記憶装置１２とは図示してないインターフェースを介して接続されるようにしてもよく、これらの機能も制御部１０１で受け持つようにしてもよい。
【００２１】
次に、各基地局２、３、４は、主要な設備として、図示のように、各々送信用無線機１１０と受信用無線機１１１を備え、このとき、まず、基地局２は、通信線により統制局１に接続され、次に、基地局３は、マイクロ波(例えば周波数２ＧＨｚのマイクロ波)多重無線装置８ａ、８ｂによる多重無線回線を介して統制局１に接続され、そして、基地局４は、端局装置９ａ、９ｂによる有線回線(専用線など)を介して統制局１に接続されている。ここで統制局１と多重無線装置８ａの間、多重無線装置８ｂと基地局３の間、統制局１と端末装置９ａの間、それに端末装置９ｂと基地局４の間は、何れも通信線により接続されていることは、既に説明した通りである。
【００２２】
また、ここで、各端末局５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n の詳細について、図３のブロック図により説明すると、これらは、何れも図示のように、アンテナ２０１と切換スイッチ２０２を備え、受信系の装置として、基地局２〜４の何れかからアンテナ２０１に入感される周波数ｆ１の電波信号が入力される受信部２０３と、この受信部２０３から受信信号の供給を受けて音声信号に処理する受信信号処理部２０４、それにスピーカ２０５をそなえ、送信系としては、マイク(マイクロホン)２１０から供給される音声信号を入力して送信信号に処理する送信信号処理部２１１、それに、この送信信号処理部２１１から入力される送信信号を変調信号として送信周波数Ｆ１で動作する送信部２１２を備え、その上で、これらを制御する制御部２０６と表示部２０８、操作部２０９を備え、このとき制御部２０６には記憶部２０７が設けてある。
【００２３】
このとき操作部２０９にはプレスボタン２１３が設けてあり、このプレスボタン２１３の押下操作により切換スイッチ２０２が切換動作し、これにより上記した受信系と送信系が切換わることによる、いわゆるプレス・ツウ・トーク方式ににより通信動作が得られるようになっている。このときの受信系における受信信号の周波数はＦ１で、送信系による送信信号の周波数はｆ１である。
【００２４】
次に、この図１の実施形態による動作について説明すると、まず、この実施形態の場合も、通常の通信動作については、図２の従来技術の場合と同じで、普通通信と指令通信の夫々の通信態様で動作する。すなわち、普通通信として、各端末局５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n 相互間での通信と、統制台１０と各端末局５1〜５n、６1〜６n、７1〜７n の間での通信に対応し、一斉通信、同報通信、統制通信などの指令通信にも対応して動作している。
【００２５】
しかして、この実施形態では、統制局１に統制台監視部１３が設けられ、上記した通信動作が行われているとき、統制台１０の動作状況が監視されていて、統制台１０の動作に異常が検知されるようになっている点で、従来技術の場合とは異なり、更に、異常が検知されたとき、無線統制台１４の動作を立ち上げ、統制台１０によるシステムの制御に代えて無線統制台１４による制御が代替されるようになっている点でも、従来技術の場合とは異なっている。
【００２６】
そこで、まず、統制台監視部１３による統制台１０の動作状況の監視について、更に詳しく説明すると、この実施形態では、統制台監視部１３が、所定の周期、例えば３秒間隔の周期で所定の信号(問い掛け信号)を信号線Ｓ(統制局１と統制台１０を接続している信号線)に送出するように構成してある。一方、統制台１０は、信号線Ｓを介して問い掛け信号が受信されたら、折り返し所定の信号(回答信号)を信号線Ｓに送出するように構成してある。そして、更に統制台監視部１３は、問い掛け信号を信号線Ｓに送出した後、その都度、続いて信号線Ｓを介して回答信号が受信されるのを待ち、次の問い掛け信号を送出するまでに回答信号が受信されなかったら、統制台１０の動作に異常が検知され、それによる制御が喪失してしまったものと判断するように構成されている。
【００２７】
ここで、統制台監視部１３が問い掛け信号を送出したにもかかわらず、回答信号が受信されなかったということは、信号線Ｓが切断されるなどして信号伝送ができなくなった場合と、統制台１０に何らかの機能障害が発生した場合の少なくとも何れかの場合であり、従って、この場合は統制台１０の制御に異常が検知され、これによる制御が機能しなくなったものとするのである。このとき統制台監視部１３は、念のため、更に複数回、問い掛けを繰り返して回答信号が得られなかった回数をカウントし、複数回、例えば１０回、連続して回答信号が得られなかったとき、始めて異常が発生したものとするようにしてもよい。
【００２８】
次に、統制台監視部１３の異常検知による無線統制台１４の動作立ち上げ動作について説明する。この実施形態の場合、まず、統制局１は、統制台監視部１３の異常検知を受けたら所定の制御信号を基地局２に送出するように構成してあり、次に、基地局２は、当該制御信号が入力されたら、これに応じて動作の立ち上げを指令する信号(動作開始信号)を無線統制台１４向けのデジタル無線回線に乗せて送信するように構成してある。また、無線統制台１４は、動作開始信号が受信されたら動作を立ち上げ、受領信号を基地局２に送出するように構成してある。
【００２９】
なお、説明してなかったが、このため無線統制台１４は、常時、待機状態を保ち、このときはデジタル無線回線による信号の受信だけが可能な状態を保持するように構成してある。
【００３０】
そして、基地局２は、無線統制台１４から受領信号が受信されたとき、当該基地局２を中継して無線統制台１４と統制局１を結合させ、相互に情報の伝達ができるようにするための構成を、更に備えている。従って、無線統制台１４は、統制台１０の異常が統制台監視部１３により検知されると、それだけで自動的に基地局２を介して統制局１に結合されてしまい、この結果、統制台１０に代替した動作が自動的に遂行可能になる。そこで、このとき、つまり統制台１０の操作によるシステムの制御ができなくなったときは、統制台１０に代えて無線統制台１４を使用することにより、必要に応じて指令通信を行うことができるようになる。
【００３１】
従って、この実施形態によれば、信号線Ｓが切断され、統制局１と統制台１０の間の接続が失われるなどのことにより、統制台１０の操作によるシステムの制御ができなくなったときでも、無線統制台１４が統制台１０に代替されるので、元のままの通信状態を保つことができ、よって、この実施形態によれば、緊急時における防災システムとしての機能維持が容易で、信頼性の高い防災システムの構築に寄与することができる。
【００３２】
なお、無線統制台１４が統制台１０に代替されてしまったときには、そのことを知らせる報知がなされるようにしてもよい。例えば、無線統制台１４に表示ランプや音声再生装置などの表示装置を設け、動作が立ち上げられたとき働かせるようにすればよい。
【００３３】
次に、本発明の別の実施形態について、図４により説明する。ここで、この図４の実施形態は、図１で説明した実施形態における無線統制台１４に代えて、図示のように、可搬型統制局１５を設け、システムの制御が統制局１から離れた任意の場所で得られるようにした場合の一実施形態で、これに応じて、統制局１には、更に無線通信部１６を設けたものであり、その他の構成は、統制台監視部１３(図示してないが)も含めて図１の実施形態と同じである。なお、この無線通信部１６は、統制局１の制御部１０１(図２)により制御される。
【００３４】
そして、まず、可搬型統制局１５は、その名称通り、搬送が可能に作られた統制局のことで、規模は小さいが、一応、統制局１と同等な機能を備えているものであり、このとき更に、別途、可搬側無線通信部が設けられ、この可搬側無線通信部と無線通信部１６の間で相互に制御信号の授受が得られるように作られている。このとき無線通信部１６からは所定の一定時間、例えば１秒毎に、ここでは空線信号と呼ぶ信号が所定の周波数、例えば周波数ｆ１の電波に乗せて送信する働きをし、他方、可搬型統制局１５の可搬側無線通信部からは、ここでは送信停止要求信号と呼ぶ信号が所定の周波数、例えば周波数ｆ２の電波に乗せて送信する働きをする。
【００３５】
次に、この図４の実施形態による動作について、以下、図５と図６の状態遷移図により説明する。なお、図５は、統制局１が管理している通常の状態から、何らかの異常発生により可搬型統制局１５による管理に移行する際の状態遷移を示したもので、図６は、統制局１による通常の状態にあるとき、可搬型統制局１５の要求により、当該可搬型統制局１５による管理に移行する際の状態遷移を示したものである。
【００３６】
まず、図５の場合の動作について説明すると、この場合、システム立ち上げ後、或る時刻ｔ１になるまでは、統制局１から間歇的に空線信号が送信され、これが可搬型統制局１５に受信されていて、可搬型統制局１５では、この空線信号が所定の期間毎に受信されているか否かが監視されている状況にある。ここで、いま、何らかの理由により、例えば異常の発生により、或る空線信号Ｘが受信されてから、上記した１秒の一定時間が経過した後の或る時刻ｔ１まで、統制局１による空線信号の送信が止まってしまったとする。
【００３７】
そうすると、このとき可搬型統制局１５では、この時刻ｔ１の後、更に判定用として、例えば０．５秒の余裕時間が経過した時点で“受信なし”と判定し、ここで統制局１による管理に替わって、可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行する。この可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行した状態を、この図５の状態遷移図では、「通報開始指示」と、この後の「拡声音声」により表現している。
【００３８】
従って、この可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行した状態のときは、当該可搬型統制局１５を使用することにより、必要に応じて指令通信などを、統制局１から離れた任意の場所から容易に行うことができる。そして、この後、図示されていないが、可搬型統制局１５による空線信号の監視は、そのまま継続させておかれる。
【００３９】
ところで、このようにして可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行した後、これも何らかの理由により、再び統制局１の機能が回復し、或る時刻ｔ２になったとき、空線信号の送信が開始したとする。そうすると、この空線信号が可搬型統制局１５により受信され、これにより可搬型統制局１５は機能を停止し、空線信号の監視だけの状態に戻る。そこで、この結果、可搬型統制局１５はシステムの管理から撤退し、以後、統制局１による通常の状態に復帰されることになる。
【００４０】
従って、この実施形態によれば、統制局１の機能に異常が発生した場合には、統制局１による管理に替わって、自動的に可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行し、統制局１の機能が回復されたときには、可搬型統制局１５によるシステムの管理に替わって自動的に統制局１による管理に戻ることになり、この結果、緊急時における防災システムとしての機能維持が容易で、信頼性の高い防災システムの構築に寄与することができる。
【００４１】
次に、図６の場合の動作について説明する。この場合、統制局１から間歇的に空線信号が送信され、これが可搬型統制局１５に受信されている状況にある状態において、いま、或る時刻ｔ３において、可搬型統制局１５から統制局１に機能停止要求が送信されたとする。そうすると、ここで、統制局１は機能を停止し、この後、空線信号の送信が止まる。そこで、可搬型統制局１５は、空線信号の受信停止を確認した上で、ここで統制局１による管理に替わって、可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行する。この可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行した状態を、この図６の状態遷移図でも、図５の場合と同じく、「通報開始指示」と、この後の「拡声音声」により表現している。
【００４２】
このようにして可搬型統制局１５によるシステムの管理に移行した後、次に、或る時刻ｔ４において、可搬型統制局１５から統制局１に、今度は機能復帰要求が送信されたとする。そうすると、ここで、統制局１は機能を回復させ、統制局１によるシステムの管理に移行し、この結果、再び空線信号が可搬型統制局１５により受信されるようになる。そこで、可搬型統制局１５は、当該空線信号が受信されたことにより、機能を停止することになる。
【００４３】
従って、この実施形態によれば、可搬型統制局１５から、必要に応じて機能停止要求を送信させることにより、統制局１による管理から可搬型統制局１５によるシステムの管理に任意に移行させることができ、必要に応じて機能復帰要求を送信してやれば、統制局１によるシステムの管理に任意に復帰させることができ、緊急時における機能維持に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る地域防災無線システムの一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明に係る地域防災無線システムの一実施形態における統制局と基地局の詳細ブロック図である。
【図３】本発明に係る地域防災無線システムの一実施形態における端末局の詳細ブロック図である。
【図４】本発明に係る地域防災無線システムの他の一実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明に係る地域防災無線システムの他の一実施形態の動作を説明するための状態遷移図である。
【図６】本発明に係る地域防災無線システムの他の一実施形態の動作を説明するための状態遷移図である。
【図７】従来技術による地域防災無線システムの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１：統制局
２：基地局(デジタル無線回線用の基地局)
３：基地局(多重無線回線用の基地局)
４：基地局(有線回線用の基地局)
５1〜５n：端末局(基地局２に配属されている端末局)
６1〜６n：端末局(基地局３に配属されている端末局)
７1〜７n：端末局(基地局４に配属されている端末局)
８ａ、８ｂ：多重無線装置(多重無線回線用)
１０：統制台(有線回線用)
１１：運用管理装置
１２：通信記録装置
１３：統制台監視部
１４：無線統制台
１５：可搬型統制局
１６：無線通信部
Ｓ：信号線
【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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