(57)【要約】【課題】イグニッションスイッチの操作位置に応じて各負荷への電源供給を制御する電子制御ユニットに、前記操作位置情報を送信する通信線に異常が発生した場合に、該電子制御ユニットに操作位置情報を伝達できるようにする。【解決手段】バッテリに接続される電源回路に昇圧用の電圧調整回路を設けた電源分配器と、前記電源分配器の電圧調整回路と接続されると共にイグニッションスイッチの操作位置を検出する第１ＥＣＵと、前記電源分配器から電源が供給されると共に、第１ＥＣＵからイグニッションスイッチの操作位置情報を通信線を介して受信し、該操作位置情報に応じて接続した負荷に電源を供給する第２ＥＣＵとを備え、第１ＥＣＵと第２ＥＣＵ間の通信異常発生時に、第１ＥＣＵは電源分配器に電圧制御信号を送信して、電圧調整回路により電源電圧を昇圧させ、第２ＥＣＵは電源分配器から供給される昇圧された電圧でイグニッションの操作位置情報を取得して、該操作位置情報に応じて負荷に電源を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリと接続された電源回路に昇圧用の電圧調整回路を設けた電源分配器と、
前記電源分配器の電圧調整回路と接続されると共に、イグニッションスイッチの操作位置（オフ位置、アクセサリー位置、オン位置）を検出する第１電子制御ユニットと、
前記電源分配器から電源が供給されると共に、前記第１電子制御ユニットから前記イグニッションスイッチの操作位置情報を通信線を介して受信し、該操作位置情報に応じて接続した負荷に電源を供給する第２電子制御ユニットと、
を備え、
前記第１電子制御ユニットと第２電子制御ユニット間の通信異常発生時に、前記第１電子制御ユニットは前記電源分配器に電圧制御信号を送信して、前記電圧調整回路により電源電圧を昇圧させ、前記第２電子制御ユニットは電源分配器から供給される昇圧された電圧でイグニッションの操作位置情報を取得して、該操作位置情報に応じて前記負荷に電源を供給することを特徴とする車両用電源供給システム。
【請求項２】
前記電源分配器は、バッテリと前記第２電子制御ユニットとを接続する前記電源回路に、前記昇圧用の電圧調整回路をリレーを介して並列に設け、前記第１電子制御ユニットから電源分配器へ送信するリレー制御信号で前記リレーを切り替えて昇圧用の電圧調整回路を前記第２電子制御ユニットと接続し、
かつ、前記第１電子制御ユニットからの電圧制御信号により、イグニッションスイッチのアクセサリー位置とオン位置に応じて昇圧する電圧を異ならせている請求項１に記載の車両用電源供給システム。
【請求項３】
前記第２電子制御ユニットは、昇圧された電圧を降圧して一定の電圧とする降圧用の電圧調整回路と、Ａ／Ｄ変換回路を並列に備え、該Ａ／Ｄ変換回路で変換したデジタル信号によりイグニッションスイッチの操作位置情報を取得し、該操作位置情報に応じて前記降圧用の電圧調整回路により降圧した電源を負荷へ供給する請求項１または請求項２に記載の車両用電源供給システム。
【請求項４】
前記第１電子制御ユニットは、前記第２電子制御ユニットから定期的に送信される信号の途絶期間閾値を設けた異常検出部を備え、該異常検出部で通信異常を検出した時に、前記電圧制御信号を前記電源分配器に送信している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両用電源供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用電源供給システムに関し、詳しくは、イグニッションスイッチの操作位置（オフ位置、アクセサリー位置、オン位置）に応じて負荷に電源を供給する電源供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、車両用電源供給システムでは、イグニッションキーや押しボタン(以下、イグニッションスイッチと総称する)を乗員が操作し、オフ位置、アクセサリー（ＡＣＣ）位置、オン位置に応じて、電子制御ユニット（ＥＣＵ）、スイッチを含む所要の負荷へ電源を分配している。
この種の車両用電源供給システムにおいて、イグニッションスイッチの操作位置（オフ位置、アクセサリー位置、オン位置）でそれぞれ電源線を介して負荷に電源を供給する電源線を削減するため、前記イグニッションスイッチの操作位置に応じて各負荷への電源分配を制御する専用の電子制御ユニットを設け、該電子制御ユニットでイグニッションスイッチの操作位置に応じて電源を分配する負荷を制御するシステムが提供されている。
【０００３】
例えば、特開２００２−１４４９８５号公報（特許文献１）の車両用電源供給システムは、図５に示すように、バッテリ１に接続されたヒュージブルリンクボックス２と負荷に接続されたジャンクションボックス３とにそれぞれＣＰＵを収容し、該ＣＰＵ間を電源線４と制御信号多重ライン５で接続している。
通常時には制御信号多重ライン５を介して制御信号を送受信してイグニッションスイッチの操作位置に応じて負荷へ電源を供給し、ヒュージブルリンクボックス２のＣＰＵで制御信号多重ライン５の状態を監視し、該制御信号多重ライン５の異常が検出された場合には、電源線４に制御信号を重畳させ、ジャンクションボックス３側で重畳された電源から制御信号を抽出し、抽出された制御信号に基づいて接続した負荷へ電源を分配している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１で提供されている車両用電源供給システム１では、振幅を有する制御信号を電源線４に重畳させているため、電源電圧にとってノイズ源となり、該電源が供給される機器へ悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４４９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、イグニッションスイッチの操作位置情報の制御信号を送信する通信線に異常が発生した場合に、電源線にノイズ源となる制御信号を重畳させることなく、負荷への電源供給を制御する電子制御ユニットにイグニッションスイッチの操作位置情報を伝達できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、バッテリと接続した電源回路に昇圧用の電圧調整回路を設けた電源分配器と、
前記電源分配器の電圧調整回路と接続されると共に、イグニッションスイッチの操作位置（オフ位置、アクセサリー位置、オン位置）を検出する第１電子制御ユニットと、
前記電源分配器から電源が供給されると共に、前記第１電子制御ユニットから前記イグニッションスイッチの操作位置情報を通信線を介して受信し、該操作位置情報に応じて接続した負荷に電源を供給する第２電子制御ユニットと、
を備え、
前記第１電子制御ユニットと第２電子制御ユニット間の通信異常発生時に、前記第１電子制御ユニットは前記電源分配器に電圧制御信号を送信して、前記電圧調整回路により電源電圧を昇圧させ、前記第２電子制御ユニットは電源分配器から供給される昇圧された電圧でイグニッションの操作位置情報を取得して、該操作位置情報に応じて前記負荷に電源を供給することを特徴とする車両用電源供給システムを提供している。
【０００８】
前記構成からなる車両用電源供給システムでは、前記第１電子制御ユニットと第２電子制御ユニットとの間に通信異常が発生した場合に、電源分配器の昇圧用の電圧調整回路により電源電圧をイグニッションスイッチの操作位置に応じて昇圧している。負荷への電源供給を制御する第２電子制御ユニット側では、この昇圧された電圧からイグニッションの操作位置情報を取得して、該操作位置情報に応じて前記負荷に電源を供給している。
よって、第１電子制御ユニットと第２電子制御ユニットとの間に通信異常が発生しても、イグニッションスイッチの操作位置に応じて所要の負荷に電源を供給することができる。かつ、前記従来例のような振幅を発生する制御信号を電源線に重畳させていないため、電圧にノイズが発生せず、前記電源分配器に接続された機器へ供給する安定した一定の電圧を供給することができる。
【０００９】
前記電源分配器は、バッテリと前記第２電子制御ユニットとを接続する前記電源回路に、前記昇圧用の電圧調整回路をリレーを介して並列に設け、前記第１電子制御ユニットから電源分配器へ送信するリレー制御信号で前記リレーを切り替えて昇圧用の電圧調整回路を前記第２電子制御ユニットと接続し、
かつ、前記第１電子制御ユニットからの電圧制御信号により、イグニッションスイッチのアクセサリー位置とオン位置に応じて昇圧する電圧を異ならせていることが好ましい。
【００１０】
例えば、１２ボルトの電源をイグニッションスイッチがアクセサリー位置のときには１６ボルトに、オン位置のときには１８ボルトに昇圧させ、昇圧された電圧により第２電子制御ユニットでイグニッションスイッチの操作位置を検出できるようにしている。
【００１１】
第２電子制御装置は検出した電圧により、イグニッションスイッチの操作位置がアクセサリー位置であることを検出すると、シガーライター等の負荷へ電源を供給する。
同様に、イグニッションスイッチの操作位置がオン位置であることを検出すると、ワイパー、エアコン等の負荷へ電源を供給する。
【００１２】
前記第２電子制御ユニットは、昇圧された電圧を降圧して一定の電圧とする降圧用の電圧調整回路と、Ａ／Ｄ変換回路を並列に備え、該Ａ／Ｄ変換回路で変換したデジタル信号によりイグニッションスイッチの操作位置情報を取得し、該操作位置情報に応じて前記降圧用の電圧調整回路により降圧した電源を負荷へ供給する構成としていることが好ましい。
【００１３】
前記構成によれば、イグニッションスイッチの操作位置を第２電子制御ユニットに伝えるために電源電圧を昇圧しているが、第２電子制御ユニットの降圧用の電圧調整回路において、昇圧された電源電圧を昇圧前の所定の電圧に戻しているため、負荷への供給電圧を一定とすることができる。
【００１４】
前記第１電子制御ユニットは、前記第２電子制御ユニットから定期的に送信される信号の途絶期間閾値を設けた異常検出部を備え、該異常検出部で通信異常を検出した時に、前記電圧制御信号を前記電源分配器に送信していることが好ましい。
このように、前記第２電子制御ユニットから第１電子制御ユニットへ一定周期で通信線を介して送信されてくる信号（例えば、センサー情報や電子制御ユニットの起動状態に関する信号）の受信間隔をカウントし、受信が一定期間途絶した場合には異常であると検出する異常検出部を第１電子制御ユニットに設けていることにより、第１電子制御ユニットと第２電子制御ユニット間の通信異常を確実に検出することができる。かつ、通信線による信号の送信は電源線に重畳させて送信する場合よりも高速であるため、例えば、前記途絶期間閾値を１０秒とすると、通信異常発生時から１０秒後に異常を迅速に検出し、通信線を用いてイグニッションスイッチの操作位置情報を伝達する手段から電源電圧を変化させることによりイグニッションスイッチの操作位置情報を伝達する手段へ切り替えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
前述したように、本発明によれば、負荷への電源供給を制御する第２電子制御ユニットに通信線を介してイグニッションスイッチの操作位置情報を伝達できなくなった場合に、電源分配器の電圧調整回路により電源電圧をイグニッションスイッチの操作位置に応じて昇圧して、この昇圧された電圧から第２電子制御ユニットでイグニッションの操作位置情報を取得して、該操作位置情報に応じて前記負荷に電源を供給することができる。
よって、イグニッションスイッチの操作位置を検出する第１電子制御ユニットと第２電子制御ユニットとの間に通信異常が発生しても、イグニッションスイッチの操作位置に応じて所要の負荷に電源を供給することができ、かつ、イグニッションスイッチの操作位置情報に関する信号を電源線に重畳させていないため、電源にノイズが発生せず、安定した電源を負荷へ供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２に、本発明の第１実施形態を示す。
本実施形態の車両用電源供給システム１０は、バッテリ１１から供給される電源を複数の負荷に分配する電源分配器１２と、イグニッションスイッチ１３と接続され、イグニッションスイッチの操作位置を検出する第１電子制御ユニット１４（以下、第１ＥＣＵと称す）と、前記電源分配器１２から電源が供給されると共に、イグニッションスイッチの操作位置に応じて負荷１６に電源を供給する第２電子制御ユニット１５（以下、第２ＥＣＵと称す）を備えている。
【００１７】
前記電源分配器１２は、図１に示すように、電源線２１を介してバッテリ１１と接続すると共に、電源線２２を介して第２ＥＣＵ１５と接続しており、電源分配器１２の電源回路に昇圧用の電圧調整回路１２ａを設けている。
前記電圧調整回路１２は、後述する第１ＥＣＵ１４と第２ＥＣＵ１５との間の通信に異常が発生した場合に、イグニッションスイッチ１３の操作位置（オフ位置、アクセサリー位置、オン位置）に応じて１２ボルトのバッテリ電源を昇圧する回路である。
本実施形態では、イグニッションスイッチ１３がオフ位置のときには電源電圧を昇圧せず、アクセサリー位置のときに電源電圧を１６ボルトに昇圧し、オン位置のときに電源電圧を１８ボルトに昇圧する設定としている。
【００１８】
イグニッションスイッチ１３と接続された第１ＥＣＵ１４は、通信線２３、２４を介して第２ＥＣＵ１５と電源分配器１２の昇圧用の電圧調整回路１２ａとそれぞれ接続している。
第１ＥＣＵ１４は、イグニッションスイッチ１３の操作位置を検出する操作位置検出部１４ａと、通信線２３の異常を検出する異常検出部１４ｂを備えている。
前記操作位置検出部１４ａでイグニッションスイッチ１３の操作位置（オフ位置、アクセサリー位置、オン位置）を検出し、検出したイグニッションスイッチの操作位置情報を通信線２３を介して第２ＥＣＵ１５に送信し、第２ＥＣＵ１５で操作位置情報に応じて負荷への電源供給を制御している。
【００１９】
また、異常検出部１４ｂには、第２ＥＣＵ１５から通信線２３を介して定期的に送信される信号の途絶期間閾値を設け、第２ＥＣＵ１５から定期的に送信される信号が前記途絶期間閾値よりも長期にわたって送信されない場合には、通信線２３に異常が発生したものとして異常を検出する。異常検出部１４ｂで異常が検出されると、電源分配器１２の昇圧用の電圧調整回路１２ａに通信線２４を介して電圧制御信号が送信され、該電圧制御信号を受信した昇圧用の電圧調整回路１２ａにおいて、イグニッションスイッチの操作位置に応じて前記のように電源電圧が昇圧される。
本実施形態では、異常検出部１４ｂにおける途絶期間閾値を１０秒に設定しており、第２ＥＣＵ１５からの信号の途絶が１０秒を超えると異常としている。
【００２０】
前記第２ＥＣＵ１５には制御対象となる負荷１６が接続されている。
第２ＥＣＵ１５は、インテリジェントパワースイッチ１５ａ（以下、ＩＰＳと称す）を備え、該ＩＰＳ１５ａをイグニッションスイッチの操作位置情報に応じてオン／オフして、負荷１６への電源供給を制御している。本実施形態では、負荷１６がワイパーやエアコン等からなり、イグニッションスイッチの操作位置情報がオン位置の場合のみ第２ＥＣＵ１５から負荷１６へ電源を供給する。
また、第２ＥＣＵ１５は、電源分配器１２の昇圧用の電圧調整回路１２ａで昇圧された電圧を降圧して一定の１２ボルトの電圧とする降圧用の電圧調整回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１５ｂと、昇圧された電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１５ｃを並列に備えている。
【００２１】
前記第２ＥＣＵ１５に昇圧された電源が供給された場合には、降圧用の電圧調整回路１５ｂで電源を１２ボルトに降圧すると共に、Ａ／Ｄ変換回路１５ｃで昇圧された電圧をデジタル信号に変換してイグニッションスイッチの操作位置情報を取得し、該操作位置情報に応じてＩＰＳ１５ａがオン／オフされる。操作位置情報によりＩＰＳ１５ａがオンになると、降圧用の電圧調整回路１５ｂで降圧された１２ボルトの電源が負荷１６に供給され、操作位置情報によりＩＰＳ１５ａがオフになると、負荷１６には電源が供給されない。
なお、本実施形態の車両用電源供給システム１０は複数の第２ＥＣＵ１５および負荷１６を備えており、各第２ＥＣＵ１５を電源線２２を介して電源分配器１２と、通信線２３を介して第１ＥＣＵ１４とそれぞれ接続しているが図示を省略している。
【００２２】
次に、本実施形態の車両用電源供給システム１０の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
まず、第１ＥＣＵ１４の異常検出部１４ｂで異常が検出されない場合には、操作位置検出部１４ａで検出されたイグニッションスイッチの操作位置情報が第１ＥＣＵ１４から通信線２３を介して第２ＥＣＵ１５へ送信される（ステップＳ１）。
前記イグニッションスイッチの操作位置情報を受信した第２ＥＣＵ１５では、該操作位置情報に応じてＩＰＳ１５ａがオン／オフ操作され、操作位置情報によりＩＰＳ１５ａがオンされると負荷１６への電源が供給される（ステップＳ２）。
このように、通信線２３に異常が生じていない場合には、第１ＥＣＵ１４と第２ＥＣＵ１５間の通信線２３を介してイグニッションスイッチの操作位置情報が第１ＥＣＵ１４から第２ＥＣＵ１５へ送信され、電源分配器１２の昇圧用の電圧調整回路１２ａでは電源を昇圧していない。
【００２３】
一方、第１ＥＣＵ１４の異常検出部１４ｂで異常が検出された場合には、電源分配器１２の電圧調整回路１２ａで電源の昇圧を行うことを指令する電圧制御信号が第１ＥＣＵ１４から電源分配器１２に送信される（ステップＳ３）。
前記電源分配器１２が電圧制御信号を受信すると、昇圧用の電圧調整回路１２ａによりイグニッションスイッチの操作位置に応じて電源電圧が昇圧される（ステップＳ４）。即ち、イグニッションスイッチ１３がオフ位置のときには電源電圧が昇圧されず、アクセサリー位置のときには電源電圧が１６ボルトに昇圧され、オン位置のときには電源電圧が１８ボルトに昇圧される。
前記のようにして昇圧された電源を供給された第２ＥＣＵ１５において、昇圧された電圧を降圧用の電圧調整回路１５ｂにより１２ボルトに降圧すると共に、昇圧された電圧をＡ／Ｄ変換回路１５ｃにより電圧値に応じたデジタル信号に変換し、イグニッションスイッチの操作位置情報を取得する（ステップＳ５）。
取得した操作位置情報に応じてＩＰＳ１５ａがオン／オフ操作され、操作位置情報によりＩＰＳ１５ａがオンされると、降圧用の電圧調整回路１５ｂにより降圧された電源が負荷１６へ供給される（ステップＳ６）。
このように、通信線２３に異常が生じた場合には、電源電圧をイグニッションスイッチの操作位置に応じて昇圧し、第２ＥＣＵ１５において、昇圧された電源の電圧値からイグニッションスイッチの操作位置情報を取得できるようにしている。
【００２４】
前記構成によれば、負荷１６への電源供給を制御する第２ＥＣＵ１５に通信線２３を介してイグニッションスイッチの操作位置情報を伝達できなくなった場合に、電源分配器１２の昇圧用の電圧調整回路１２ａにより電源電圧をイグニッションスイッチの操作位置に応じて昇圧して、この昇圧された電圧から第２ＥＣＵにおいてイグニッションの操作位置情報を取得して、該操作位置情報に応じて前記負荷１６に電源を供給することができる。
よって、第１ＥＣＵ１４と第２ＥＣＵ１５との間に通信異常が発生しても、イグニッションスイッチの操作位置に応じて所要の負荷１６に電源を供給することができる。かつ、イグニッションスイッチの操作位置情報に関する制御信号を電源線２２に重畳させていないため、電源にノイズが発生せず、安定した電源を負荷１６へ供給することができる。
【００２５】
図３及び図４に、本発明の第２実施形態を示す。
本実施形態の車両用電源供給システム１０では、電源分配器１２の構成を第１実施形態と相違させている。
本実施形態の電源分配器１２では、バッテリ１１と第２ＥＣＵ１５を接続する電源回路中に直列で昇圧用の電圧調整回路を設けるのではなく、電源回路にリレー１２ｂを介して昇圧用の電圧調整回路１２ａを並列に設けている。よって、リレー１２ｂを切り替えることにより、電源電圧を昇圧する必要がない場合には、電圧調整回路１２ａを介さずに負荷１６へ電源を供給する一方、電源電圧を昇圧する必要がある場合のみ電圧調整回路１２ａで電源を昇圧している。
【００２６】
前記昇圧用の電圧調整回路１２ａとリレー１２ｂはそれぞれ通信線２５、２６を介して第１ＥＣＵ１４と接続されており、通信線２６を介して第１ＥＣＵ１４からリレー１２ｂにリレー制御信号が送信されると共に、通信線２５を介して第１ＥＣＵ１４から昇圧用の電圧調整回路１２ａに電圧制御信号が送信される。
【００２７】
第１ＥＣＵ１４と第２ＥＣＵ１５の通信が正常に行われ、第１ＥＣＵ１４から第２ＥＣＵ１５へイグニッションスイッチの操作位置情報が送信されている間は、図３に示すように、昇圧用の電圧調整回路１２ａが電源回路に接続されていない。よって、バッテリ１１から供給された電源は昇圧用の電圧調整回路１２ａで昇圧されることなく第２ＥＣＵ１５へ供給され、第２ＥＣＵ１５において、第１ＥＣＵ１４から受信したイグニッションスイッチの操作位置情報に応じて電源が負荷１６へ供給される。
【００２８】
一方、第１ＥＣＵ１４の異常検出部１４ｂで通信線２３の異常が検出されると、通信線２６を介して第１ＥＣＵ１４からリレー１２ｂにリレー制御信号が送信され、図４に示すように、リレー１２ｂが切り替えられて、昇圧用の電圧調整回路１２ａが電源回路に介設される。よって、バッテリ１１から供給される電源は昇圧用の電圧調整回路１２ａにおいて、第１ＥＣＵ１４から送信される電圧制御信号に応じて所要の電圧に昇圧され、この昇圧された電源が第２ＥＣＵ１５へ供給される。第２ＥＣＵ１５へ供給された電源は、第１実施形態と同様、降圧用の電圧調整回路１５ｂで所定の電圧に降圧されると共に、Ａ／Ｄ変換回路１５ｃでデジタル変換されてイグニッションスイッチの操作位置情報が取得され、該操作位置情報に応じて電源が負荷１６へ供給される。
【００２９】
前記構成によれば、負荷１６への電源供給を制御する第２ＥＣＵ１５に通信線２３を介してイグニッションスイッチの操作位置情報を伝達できなくなった場合に、電源分配器１２のリレー１２ｂを切り替えて、昇圧用の電圧調整回路１２ａにより電源電圧をイグニッションスイッチの操作位置に応じて昇圧することができる。そして、この昇圧された電圧から第２ＥＣＵにおいてイグニッションの操作位置情報を取得して、該操作位置情報に応じて前記負荷１６に電源を供給することができる。
よって、第１ＥＣＵ１４と第２ＥＣＵ１５との間に通信異常が発生しても、イグニッションスイッチの操作位置に応じて所要の負荷１６に電源を供給することができ、かつ、イグニッションスイッチの操作位置情報に関する制御信号を電源線２２に重畳させていないため、電源にノイズが発生せず、安定した電源を負荷１６へ供給することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の車両用電源供給システムのブロック図である。
【図２】車両用電源供給システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態の通常時の車両用電源供給システムのブロック図である。
【図４】異常発生時の車両用電源供給システムのブロック図である。
【図５】従来例を示す図面である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  車両用電源供給システム
１１  バッテリ
１２  電源分配器
１２ａ  昇圧用の電圧調整回路
１２ｂ  リレー
１３  イグニッションスイッチ
１４  第１電子制御ユニット（第１ＥＣＵ）
１４ａ  操作位置検出部
１４ｂ  異常検出部
１５  第２電子制御ユニット（第２ＥＣＵ）
１５ｂ  降圧用の電圧調整回路
１５ｃ  Ａ／Ｄ変換回路
１６  負荷
２３  通信線
【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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