(57)【要約】【課題】車載器側での処理負荷を軽減させた無線通信システムを得る。【解決手段】車車間通信に用いられる第１の車載器と、路車間通信に用いられる第２の車載器と、第１および第２の車載器との間で通信を行う車載制御器と、路上に設置され第１の車載器との間で通信を行う第１の無線装置２ａ、２ｂと、路上に設置され路車間通信を行う第２の無線装置３ａ、３ｂと、第１および第２の無線装置との間で通信を行う路側制御器５とを備え、路側制御器５は、第１の無線装置２ａ、２ｂから転送された車両情報から有用な車両情報を抽出して第２の無線装置３ａ、３ｂに転送する第２の路側転送手段５２を有し、車載制御器は、第１および第２の車載器の両方から受信した車両情報を有効とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置され、前記車両と他車両との間の車車間通信に用いられる第１の車載器と、
前記車両に設置され、前記車両と路上との間の路車間通信に用いられる第２の車載器と、
前記車両に設置され、前記第１および第２の車載器との間で通信を行う車載制御器と、
前記路上に設置され、前記第１の車載器との間で通信を行う第１の無線装置と、
前記路上に設置され、前記車両と前記路上との間の路車間通信を行う第２の無線装置と、
前記路上に設置され、前記第１および第２の無線装置との間で通信を行う路側制御器と、を備えた無線通信システムであって、
前記第１の無線装置は、
前記第１の車載器から送信された車両情報を受信する第１の路側受信手段と、
前記第１の路側受信手段で受信した車両情報を前記路側制御器に転送する第１の路側転送手段と、を有し、
前記路側制御器は、
前記第１の無線装置から転送された車両情報を受信する第２の路側受信手段と、
前記第２の路側受信手段で受信した車両情報から有用な車両情報を抽出して、前記有用な車両情報を前記第２の無線装置に転送する第２の路側転送手段と、を有し、
前記第２の無線装置は、
前記第２の路側転送手段から転送された前記有用な車両情報を受信する第３の路側受信手段と、
前記第３の路側受信手段で受信した前記有用な車両情報を前記第２の車載器に送信する路側送信手段と、を有し、
前記第１の車載器は、
前記車両の車両情報を送信する車載送信手段と、
前記他車両が送信した車両情報を受信する第１の車載受信手段と、
前記第１の車載受信手段で受信した車両情報を前記車載制御器に転送する第１の車載転送手段と、を有し、
前記第２の車載器は、
前記第２の無線装置が送信した車両情報を受信する第２の車載受信手段と、
前記第２の車載受信手段で受信した車両情報を前記車載制御器に転送する第２の車載転送手段と、を有し、
前記車載制御器は、前記第１および第２の車載器の両方から受信した車両情報を有効とすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第２の路側転送手段は、前記第２の路側受信手段で受信した車両情報と、前記路側送信手段から送信する車両情報とから、前記車両と前記他車両との間の衝突確率を計算し、衝突の可能性のある車両からの車両情報のみを前記有用な車両情報として抽出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記車載制御器は、警告判定処理部を含み、
前記警告判定処理部は、前記車両と前記車両に後続する他車両との衝突の可能性があることを判定した場合に、前記後続する他車両に警報を発することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記警告判定処理部は、複数の種類の警報を有し、前記後続する他車両に発する警報の種類を、衝突の可能性の大きさに応じて選択することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両と他車両との間で通信を行う車車間通信を利用した無線通信システムに関し、特に、交差点などの路上における車両衝突回避システムに適用した場合に好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の無線通信システムとしては、車両と他車両との間で通信を行う車車間通信を利用した車両用警告装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された従来システムは、車両と他車両との衝突確率を演算し、衝突の可能性がある場合には回避指示を行うように構成されている。
【０００３】
具体的には、上記特許文献１に記載の従来システムでは、各車両において、現在から数秒後の存在位置確率を演算し、演算結果を他車両に送信し、送信された演算結果を受信した他車両は、自身の存在位置確率と受信した存在位置確率とから衝突確率を演算し、衝突の可能性がある場合には回避の指示が行われる。
【０００４】
一方、他の無線通信システムとして、路側と車両との間で通信を行う路車間通信を利用した車両衝突防止システムが知られている（たとえば、特許文献２参照）。
特許文献２に記載された従来システムは、交差点での出会い頭の衝突を防止するため、交差点に設置された通信機と車両に設置された通信機との間で通信を行い、非優先道路を走行中の車両に、優先道路を走行中の車両情報を提供して、非優先道路から優先道路への合流時における交差点での衝突を防止するように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７６６９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２６１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の無線通信システムでは、たとえば特許文献１のように、交差点において車車間通信を利用した衝突防止サービスを行う場合に、交差する各道路を走行する車両と通信するために、交差点に中継器を設置することが考えられるが、交差点に中継器を設置すると、車載器が多数の車両の車両情報を受信して衝突確率を演算する必要があることから、車載器側での処理負荷が増大し、実用的でないという課題があった。
また、特許文献２のように、交差点における路車間通信を利用した車両衝突防止用の無線通信システムにおいては、路上に通信機などのインフラ設備を設置する必要があるので、インフラ設備のない場所では衝突防止サービスを受けることができないという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の車両が走行する路上に、車車間通信における車両が送信した車両情報を受信する第１の無線装置（路側車車間無線装置）と、路車間通信における第２の無線装置（路側路車間無線装置）と、路側制御器とを設置し、第１の無線装置において、車両から送信された車両情報を受信し、受信した車両情報から路側制御器により衝突確率を計算し、衝突の可能性がある場合のみに、第２の無線装置を介して車両に車両情報を送信することにより、車載器側の処理負荷を軽減させた無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による無線通信システムは、車両に設置され、車両と他車両との間の車車間通信に用いられる第１の車載器と、車両に設置され、車両と路上との間の路車間通信に用いられる第２の車載器と、車両に設置され、第１および第２の車載器との間で通信を行う車載制御器と、路上に設置され、第１の車載器との間で通信を行う第１の無線装置と、路上に設置され、車両と路上との間の路車間通信を行う第２の無線装置と、路上に設置され、第１および第２の無線装置との間で通信を行う路側制御器と、を備えた無線通信システムであって、第１の無線装置は、第１の車載器から送信された車両情報を受信する第１の路側受信手段と、第１の路側受信手段で受信した車両情報を路側制御器に転送する第１の路側転送手段と、を有し、路側制御器は、第１の無線装置から転送された車両情報を受信する第２の路側受信手段と、第２の路側受信手段で受信した車両情報から有用な車両情報を抽出して、有用な車両情報を第２の無線装置に転送する第２の路側転送手段と、を有し、第２の無線装置は、第２の路側転送手段から転送された有用な車両情報を受信する第３の路側受信手段と、第３の路側受信手段で受信した有用な車両情報を第２の車載器に送信する路側送信手段と、を有し、第１の車載器は、車両の車両情報を送信する車載送信手段と、他車両が送信した車両情報を受信する第１の車載受信手段と、第１の車載受信手段で受信した車両情報を車載制御器に転送する第１の車載転送手段と、を有し、第２の車載器は、第２の無線装置が送信した車両情報を受信する第２の車載受信手段と、第２の車載受信手段で受信した車両情報を車載制御器に転送する第２の車載転送手段と、を有し、車載制御器は、第１および第２の車載器の両方から受信した車両情報を有効とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、インフラ設備のない場所では、一般的な車車間通信により車両情報を受信して衝突防止サービスを受けることができ、車両の多い交差点では、車両に設置された第１の車載器（車車間通信車載器）と第２の車載器（路車間通信車載器）との両方が他車両の車両情報を受信する場合のみに、第２の車載器で受信する有用な車両情報が、路側制御器にて衝突確率のある車両の車両情報なので、交差点に存在するすべての車両との衝突確率を計算する必要がなくなり、車載器側での処理負荷を軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る無線通信システムを示す平面図であり、無線通信システムが適用される交差点の状況を概略的に示している。
図１において、複数（ここでは、５台）の車両１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは、それぞれ矢印で示すように、交差点に向かって走行しているものとする。
【００１１】
路側車車間無線装置（以下、「第１の無線装置」という）２ａ、２ｂは、交差点の各道路上に設置されており、交差点に向かう各車両１ａ〜１ｅとの間で通信できるように、各車両間で通信を行う車車間通信において各車両１ａ〜１ｅが送信した車両情報を受信する。
第１の無線装置２ａ、２ｂは、後述するように、各車両１ａ〜１ｅから車車間通信用の車両情報を受信する。
【００１２】
路側路車間無線装置（以下、「第２の無線装置」という）３ａ、３ｂは、第１の無線装置２ａ、２ｂと同様に交差点の各道路上に設置されており、各車両１ａ〜１ｅと路上との間の路車間通信を用いて各車両１ａ〜１ｅとの間で通信を行う。
第２の無線装置３ａ、３ｂは、後述するように、各車両１ａ〜１ｅに対して、衝突可能性に関連した有用な車両情報のみを送信する。
【００１３】
第１および第２の無線装置２ａ、３ａは、車両１ａ〜１ｃとの間の通信に関連し、第１および第２の無線装置２ｂ、３ｂは、車両１ｄ、１ｅとの間の通信に関連する。
なお、図１においては、煩雑さを回避するために、代表的に、車両１ａと他の車両１ｂとの間、ならびに、車両１ａと第１および第２の無線装置２ａ、３ａとの間の通信ラインのみを示しているが、各車両１ａ〜１ｅの相互間および、各車両１ａ〜１ｅと各無線装置２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとの間でも通信が行われることは言うまでもない。
【００１４】
交差点に設置された路側制御器５は、第１の無線装置２ａ、２ｂと第２の無線装置３ａ、３ｂとに接続されており、第１および第２の無線装置２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとの間で通信を行い、第１の無線装置２ａ、２ｂが受信した車車両情報を処理し、処理した車車両情報を第２の無線装置３ａ、３ｂに転送する。
【００１５】
図２はこの発明の実施の形態１に係る無線通信システムの車両装置の機能構成を概略的に示すブロック図である。
ここでは、代表的に車両１ａの内部を示しているが、他の車両１ｂ〜１ｅも同様に構成されているものとする。
図２において、車両１ａに設置された車載制御器１０は、車両１ａ内の車車間通信車載器（以下、「第１の車載器」という）１１および路車間通信車載器（以下、「第２の車載器」という）１２に接続され、第１および第２の車載器１１、１２との間で通信を行う。
また、車載制御器１０は、衝突回避用の警告判定処理部１３を備えている。
【００１６】
第１の車載器１１は、他車両（車両１ｂなど）との間の車車間通信に用いられ、車両１ａ（自車）のＩＤコード、位置、速度および走行方向などを含む車両情報の通信を行う。
第２の車載器１２は、車両１ａと路上装置との間の路車間通信に用いられ、車両１ａと道路に設置された第２の無線装置３ａとの間で通信を行う。
【００１７】
車載制御器１０内の警告判定処理部１３は、路側制御器５と同様の衝突確率演算機能を有しており、第１の車載器１１または第２の車載器１２からの受信データから、他車両との衝突確率（衝突の可能性）を判定し、他車両との衝突確率が所定値（衝突可能性の判定基準値）よりも高い（衝突の可能性が高い）場合に、車両１ａの運転手に警告を通知する。
【００１８】
たとえば、警告判定処理部１３は、車両１ａと車両に後続する他の車両１ｂとの衝突の可能性がある（衝突確率が高い）ことを判定した場合に、後続する他の車両１ｂに警報を発する。
また、警告判定処理部１３は、複数の種類の警報を有し、後続する他の車両１ｂに発する警報の種類を、衝突の可能性の大きさに応じて選択するようになっている。
【００１９】
図３はこの発明の実施の形態１に係る無線通信システムの機能構成を具体的に示すブロック図である。
ここでは、代表的に路側制御器５との間で通信を行う第１および第２の無線装置２ａ、３ａの内部構成と、第１および第２の無線装置２ａ、３ａとの間で通信を行う車両１ａの第１および第２の車載器１１、１２を示しているが、他の無線装置および他の車両の車載器も同様に構成されているものとする。
【００２０】
図３において、第１の無線装置２ａは、車両１ａ内の第１の車載器１１から送信された車両情報を受信する第１の路側受信手段２１と、第１の路側受信手段２１で受信した車両情報を路側制御器５に転送する第１の路側転送手段２２とを備えている。
【００２１】
路側制御器５は、第１の無線装置２ａ内の第１の路側転送手段２２から転送された車両情報を受信する第２の路側受信手段５１と、第２の路側受信手段５１で受信した車両情報から有用な車両情報を抽出して、有用な車両情報を第２の無線装置に転送する第２の路側転送手段５２とを備えている。
【００２２】
第２の無線装置３ａは、第２の路側転送手段５２から転送された有用な車両情報を受信する第３の路側受信手段３１と、第３の路側受信手段３１で受信した有用な車両情報を第２の車載器１２に送信する路側送信手段３２とを備えている。
【００２３】
また、車両１ａ側において、第１の車載器１１は、車両１ａの車両情報を送信する車載送信手段１１１と、他車両（車両１ｂなど）が送信した車両情報を受信する第１の車載受信手段１１２と、第１の車載受信手段１１２で受信した車両情報を車載制御器１０に転送する第１の車載転送手段１１３とを備えている。
【００２４】
第２の車載器１２は、第２の無線装置３ａ内の路側送信手段３２が送信した車両情報を受信する第２の車載受信手段１２１と、第２の車載受信手段１２１で受信した車両情報を車載制御器１０に転送する第２の車載転送手段１２２とを備えている。
これにより、車載制御器１０は、第１および第２の車載器１１、１２の両方から受信した車両情報を有効とするようになっている。
【００２５】
なお、路側制御器５において、第２の路側転送手段５２は、第２の路側受信手段５１で受信した車両情報と、路側送信手段５２から送信する車両情報とから車両と他車両との間の衝突確率を計算し、衝突の可能性のある車両からの車両情報のみを有用な車両情報として抽出するようになっている。
【００２６】
次に、図４を参照しながら、図１〜図３に示したこの発明の実施の形態１における車両情報の流れについて説明する。
図４はこの発明の実施の形態１による通信手順の一例を示す説明図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号が付されている。
図４においては、図１内の車両１ｄに注目して、車両１ｄが交差点に進入する際に、車両１ｂと衝突の可能性があることから、車両１ｄと衝突する可能性のある車両が存在することを、車両１ｄに通知する場合の通信手順を示している。
【００２７】
図４において、まず、車両１ａ内の車載送信手段１１１から車両１ａの車両情報が送信されると（ステップＳ１１）、送信された車両１ａの車両情報は、車両１ａの周辺を走行中の車両１ｂ、１ｃと、第１の無線装置２ａ内の第１の路側受信手段２１とによって受信される。
【００２８】
続いて、第１の無線装置２ａ内の第１の路側転送手段２２は、受信した車両１ａの車両情報を路側制御器５内の第１の路側受信手段５１に転送する（ステップＳ１２）。
以下、同様に、ステップＳ１３〜Ｓ２０において、各車両１ｂ〜１ｅの車両情報は、周辺を走行中の他の各車両に送信されるとともに、第１および第２の無線装置２ａ、２ｂを介して路側制御器５に転送される。
【００２９】
次に、路側制御器５内の第２の路側転送手段５２は、各車両１ａ〜１ｅの車両情報から各車両間での衝突確率を演算し、車両１ｄに対して衝突確率が高い車両１ｂの車両情報のみを、第２の無線装置３ｂ内の第３の路側受信手段３１に転送する（ステップＳ２１）。
これにより、第２の無線装置３ｂは、衝突確率が高い車両１ｂの車両情報を車両１ｄに送信する（ステップＳ２２）。
【００３０】
すなわち、路側制御器５は、車両１ｂと車両１ｄとが衝突する可能性がある（衝突確率が高い）ことを判定すると、車両１ｄに対して衝突の可能性がある車両１ｂの車両情報を第２の無線装置３ｂに転送し、第２の無線装置３ｂは、転送された車両１ｂの車両情報を車両１ｄに送信する。
以上のように、交差点に進入してきた車両１ｄに対し、交差点への進入時に車両１ｄと衝突する可能性のある車両１ｂが存在することを通知することができる。
【００３１】
次に、図１〜図４とともに、図５のフローチャートを参照しながら、路側制御器５内の第２の路側転送手段５２による車両同士の衝突確率の演算処理について説明する。
図５において、まず、路側制御器５内の第２の路側受信手段５１は、第１の無線装置２ａ内の第１の路側転送手段２２から車両情報を受信したか否かを判定し（ステップＳ３１）、受信していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、車両情報の受信を待機し続ける。
【００３２】
一方、ステップＳ３１において、車両情報を受信した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、第２の路側転送手段５２は、受信した車両情報に基づいて車両同士の衝突確率を演算し（ステップＳ３２）、衝突確率が所定値（衝突可能性の判定基準値）よりも高い車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ３３）。
ステップＳ３３において、衝突確率が高い（衝突の可能性のある）車両がない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ３１に戻って上記処理を繰り返し実行する。
【００３３】
一方、ステップＳ３３において、衝突確率が高い（衝突の可能性のある）車両が存在する（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、該当する車両に対して衝突確率の高い（衝突可能性のある）車両情報を通知するために、第２の路側転送手段５２は、第２の無線装置３内の第３の路側受信手段３１に送信する（ステップＳ３４）。
以上で、路側制御器５内の第２の路側転送手段５２による衝突確率の演算処理（図５の処理ルーチン）を終了する。
【００３４】
次に、図１〜図３とともに、図６のフローチャートを参照しながら、車載制御器１０内の警告判定処理部１３による警告判定処理について説明する。
図６において、まず、警告判定処理部１３は、第１または第２の車載器１１、１２から送信される他車両の車両情報を受信したか否かを判定し（ステップＳ４１）、受信していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、車両情報の受信を待機し続ける。
【００３５】
一方、ステップＳ４１において、第１または第２の車載器１１、１２から車両情報を受信した（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、警告判定処理部１３は、受信した車両情報に基づいて自車両との衝突確率を演算し（ステップＳ４２）、他車両の衝突確率が所定値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ４３）。
ステップＳ４３において、衝突確率が所定値以下（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ステップＳ４１に戻って上記処理を繰り返し実行する。
【００３６】
一方、ステップＳ４３において、衝突確率が所定値よりも高く衝突の可能性がある（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、運転手に衝突の可能性があることを通知する（ステップＳ４４）。
以上で、車載制御器１０内の警告判定処理部１３による警告判定処理（図６の処理ルーチン）を終了する。
【００３７】
なお、他車両との衝突可能性があることが判定されて、ステップＳ４４において運転手に通知する際に、具体的には、車両のブレーキランプまたはハザードランプなどを点灯させてもよい。
また、衝突可能性の大きさに応じて、ブレーキランプまたはハザードランプを任意に組み合わせて点灯させてもよい。
【００３８】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、車両台数の多い交差点において、路上機のうち、第１の無線装置２ａ、２ｂを、各車両から送信された車車間通信用の車両情報の受信専用機器として機能させ、路車間通信用の第２の無線装置３ａ、３ｂを、各車両への車両情報の送信専用機器として機能させる。
【００３９】
また、第１の無線装置２ａ、２ｂおよび第２の無線装置３ａ、３ｂに接続された路側制御器５は、各路上機が受信した車両情報を用いて各車両の衝突確率を計算し、衝突確率が高い（衝突の可能性がある）場合には、第２の無線装置３ａ、３ｂを介して各車両に有用な車両情報のみを送信する。
【００４０】
したがって、各車両に設置された第２の車載器１２が、第２の無線装置３ａ、３ｂから他車両の車両情報を受信した場合には、第１の車載器１１が他車両の車両情報を受信したか否かにかかわらず、運転手に衝突の可能性があることを通知する。
これにより、交差点に存在する多数の車両との衝突確率を車載器側で演算する必要がないので、車載器側の処理負荷を軽減させることができる。
【００４１】
すなわち、路側制御器５において、第１および第２の無線装置２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの近傍を走行中の各車両１ａ〜１ｅの相互間の衝突確率を演算して、衝突の可能性のある車両情報のみを該当する車両に送信することにより、各車両１ａ〜１ｅが受信する車両情報を低減することができる。
【００４２】
したがって、多数の車両１ａ〜１ｅが通信しあう交差点などにおいて、車両１ａ〜１ｅの各々がすべての他車両との衝突確率を演算する必要がなくなるので、各車両１ａ〜１ｅ内の各車載器および車載制御器１０における処理負荷を軽減することができる。
【００４３】
また、たとえばインフラ設備がない路上であって、路車間通信用の路上機からの車両情報が得られない場合であっても、第１の車載器１１が受信した他車両の車両情報に基づいて、車載制御器１０内の警告判定処理部１３により他車両との衝突確率を演算することができる。
したがって、路上機の設備がない環境においても、他車両との衝突の可能性がある場合に、衝突の可能性があることを運転手に通知することができる。
【００４４】
また、衝突可能性のレベルに応じてブレーキランプまたはハザードランプを点灯させることにより、たとえば、警告発生された車両１ａに後続する車両１ｂに対して、車両１ａがブレーキをかけることを事前に通知することができる。
したがって、衝突の可能性を通知された車両１ａの運転手がブレーキをかける際に、後続する車両１ｂが追突する可能性を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムが適用される交差点の状況を概略的に示す平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムの車載装置の機能構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムの機能構成を具体的に示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１による通信手順を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による路上制御器の動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１による警告判定処理部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ〜１ｅ  車両、２ａ、２ｂ  路側車車間無線装置（第１の無線装置）、３ａ、３ｂ  路側路車間無線装置（第２の無線装置）、５  路側制御器、１１  車車間通信車載器（第１の車載器）、１２  路車間通信車載器（第２の車載器）、１０  車載制御器、１３  警告判定処理部、２１  第１の路側受信手段、２２  第１の路側転送手段、３１  第３の路側受信手段、３２  路側送信手段、５１  第２の路側受信手段、５２  第２の路側転送手段、１１１  車載送信手段、１１２  第１の車載受信手段、１１３  第１の車載転送手段、１２１  第２の車載受信手段、１２２  第２の車載転送手段。
【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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