(57)【要約】【課題】機器間のデータ伝送に１又は複数の伝送路を使用することができる通信システムを提供する。【解決手段】機器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ間を複数の伝送路１２，１４で接続する。複数の伝送路１２，１４に接続された機器１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、１もしくは複数の伝送路を使用してデータを送信する送信処理部、および、１もしくは複数の伝送路からデータを受信する受信処理部の一方又は両方を備える。送信処理部は、単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達していない場合は１つの伝送路を使用し、基準量に達している場合は複数の伝送路を使用してデータを送信する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器間を伝送路で接続した通信システムにおいて、
前記機器間は複数の伝送路で接続されており、
複数の伝送路に接続された機器は、１もしくは複数の伝送路を使用してデータを送信する送信処理部、および、１もしくは複数の伝送路を使用して送信されたデータを受信する受信処理部の一方又は両方を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記送信処理部の単位時間あたりのデータ送信量を検出する送信量検出手段と、
検出された単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達しているか否かを判定する判定手段と
を備え、前記送信処理部は、検出された単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達していない場合は１つの伝送路を使用し、基準量に達している場合は複数の伝送路を使用してデータを送信すべくなしてあることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信処理部に接続された伝送路に関する異常を検出する異常検出手段を備え、
前記送信処理部は、異常が検出されていない伝送路を使用してデータを送信すべくなしてあることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器間を伝送路で接続した通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器等の複数の機器を備える装置、機械、乗物又は設備等において、機器間を伝送路で接続して通信ネットワークを形成する場合が増えつつある。例えば、自動車においては、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）１３９４又はＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ　Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）等に準拠した通信ネットワークを形成する場合が増えつつある。
【０００３】
ＩＥＥＥ１３９４の場合は、例えば図９（ａ）に示すように、機器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ間を伝送路１２で鎖状に接続し、ＭＯＳＴの場合は、例えば図９（ｂ）に示すように、機器１０ａ，１０ｂ，１０ｃを伝送路１２でリング状に接続する。ＩＥＥＥ１３９４は１００Ｍ、２００Ｍ又は４００Ｍｂｐｓのデータ伝送が可能であり、ＭＯＳＴは約２０Ｍｂｐｓのデータ伝送が可能である。
【０００４】
機器１０ａ〜１０ｃとして、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ（Ｖｉｄｅｏ）　Ｄｉｓｋ）プレーヤ、ナビゲーションシステム、ディスプレイ又はスピーカ等が伝送路１２に接続される。伝送路１２を使用して、例えばナビゲーションシステムからディスプレイに、ナビゲーションの表示画面データ（以下、画像フレーム）が伝送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば画像フレームを伝送する場合、データ伝送量が伝送路１２の帯域を超えてしまい、画像フレームの欠落又は画像フレームの表示遅れが生じることがある。例えば８００×４８０画素のフルカラー（２４ビット）の画像フレームを１秒間に３０フレーム表示する場合のデータ伝送量は、約２７０Ｍｂｐｓとなり、ＩＥＥＥ１３９４（１００Ｍｂｐｓ，２００Ｍｂｐｓ）及びＭＯＳＴ（２０Ｍｂｐｓ）の帯域を超えてしまう。
【０００６】
また、断線等の伝送路１２に関する異常が発生した場合、異常が通信ネットワークの一部にとどまらず、通信ネットワーク全体に及ぶことがある。例えば図９（ａ）に示した鎖状の接続においては、断線等の異常が発生した伝送路１２を経由するデータ伝送が不能になり、図９（ｂ）に示したリング状の接続においては、ネットワーク全体のデータ伝送が不能になる。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、機器間を複数の伝送路で接続し、前記機器に送信処理部及び受信処理部を設けることにより、前記機器間のデータ伝送に１又は複数の伝送路を使用することができる通信システムを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、送信量検出手段で検出される単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達している場合に、複数の伝送路を使用して送信処理部からデータを送信することにより、帯域不足によるデータの欠落及び時間遅れ等を防止することができる通信システムを提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明は、異常検出手段によって伝送路の異常を検出し、異常が検出されていない伝送路を使用して送信処理部からデータを送信することにより、伝送路の異常による通信ネットワークの一部機能及び全機能の停止を防止することができる通信システムを提供することを他の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る通信システムは、機器間を伝送路で接続した通信システムにおいて、前記機器間は複数の伝送路で接続されており、複数の伝送路に接続された機器は、１もしくは複数の伝送路を使用してデータを送信する送信処理部、および、１もしくは複数の伝送路を使用して送信されたデータを受信する受信処理部の一方又は両方を備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る通信システムは、第１発明において、前記送信処理部の単位時間あたりのデータ送信量を検出する送信量検出手段と、検出された単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達しているか否かを判定する判定手段とを備え、前記送信処理部は、検出された単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達していない場合は１つの伝送路を使用し、基準量に達している場合は複数の伝送路を使用してデータを送信すべくなしてあることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る通信システムは、第１発明において、前記送信処理部に接続された伝送路に関する異常を検出する異常検出手段を備え、前記送信処理部は、異常が検出されていない伝送路を使用してデータを送信すべくなしてあることを特徴とする。
【００１３】
第１発明においては、機器間は複数の伝送路で接続されており、複数の伝送路で接続された２つの機器の一方は、送信処理部を備え、１又は複数の伝送路を使用して送信処理部からデータを送信する。また、前記２つの機器の他方は、受信処理部を備え、１又は複数の伝送路を使用して送信されたデータを受信処理部で受信する。前記２つの機器の一方から他方にデータを送信する場合、複数の伝送路を使用することが可能である。また、前記２つの機器の一方に送信処理部及び受信処理部を備えたり、前記２つの機器の他方に送信処理部及び受信処理部を備えることも可能である。前記２つの機器の両方に送信処理部及び受信処理部を備えた場合は、前記２つの機器の双方向のデータ送信に、複数の伝送路を使用することが可能になる。
【００１４】
第２発明においては、送信量検出手段により、送信処理部から送信される単位時間あたりのデータ量（データ送信量）を検出し、判定手段により、検出されたデータ送信量が基準量に達しているか否かを判定する。基準量は、例えば１つの伝送路で単位時間あたりに送信可能な最大送信量である。送信処理部は、検出された単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達していない場合は１つの伝送路を使用し、基準量に達している場合は複数の伝送路を使用してデータを送信する。例えば、小容量のデータを大量に送信する場合は、各データを各伝送路に振り分けて送信する。また、例えば大容量のデータを送信する場合、データを分割し、分割した各データを各伝送路に振り分けて送信し、受信処理部で各データを合成して分割前のデータに戻す。データの分割、送受信及び合成は、送信処理部及び受信処理部間で予め決められた所定の方式で行う。
【００１５】
第３発明においては、異常検出手段により、送信処理部に接続された各伝送路に関する異常を検出する。例えば、送信処理部で発生したデータ送信に関するエラー等に基づいて伝送路の異常を検出する。伝送路に関する異常が検出された場合、送信処理部は、異常が検出された伝送路の使用を中止し、異常が検出されていない伝送路を使用してデータを送信する。伝送路の異常は、断線等の伝送路自身の異常に限定はされず、例えば伝送路が接続される送信処理部の接続ポート等の異常も含む。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本説明では、自動車に搭載された車載機器を伝送路に接続した車載通信システムを例にして説明する。
（第１の実施の形態）
本発明に係る通信システムの例を図１（ａ）に示す。図１（ａ）の例では、機器１０ａ−１０ｂ間及び機器１０ａ−１０ｃ間が、第１伝送路１２及び第２伝送路１４によって接続されている。例えば、機器１０ａはナビゲーションシステムであり、機器１０ｂはディスプレイであり、機器１０ｃはＤＶＤプレーヤである。また、第１伝送路１２及び第２伝送路１４は、例えばＩＥＥＥ１３９４に準拠した伝送路である。各機器１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、１もしくは複数の伝送路を使用してデータを送信する送信処理部２０、及び／又は、１もしくは複数の伝送路を使用して送信されたデータを受信する受信処理部４０を備える。
【００１７】
送信処理部２０の例を図２に示す。送信処理部２０は、機器本体部に接続され、機器本体部から送信データを受取るデータ分割部２２と、データ分割部２２及び第１伝送路１２間に接続された第１送信部３０と、データ分割部２２及び第２伝送路１４間に接続された第２送信部３２と、データ分割部２２に接続された分割判定部２６とを備える。
【００１８】
第１送信部３０及び第２送信部３２は、データ分割部２２から送信データを受取り、受取ったデータを夫々第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用して送信する。データ分割部２２は、機器本体部から受取った送信データを第１送信部３０に送ったり、受取った送信データを分割等して夫々第１送信部３０及び第２送信部３２に送る。データ分割部２２が受取ったデータ及び分割したデータは、データ分割部２２が備える分割用バッファ２４に一時的に記憶される。
【００１９】
分割判定部２６は、データ分割部２２から送信される単位時間あたりのデータ量（データ送信量）を検出する手段（送信量検出手段）、検出したデータ送信量（以下、データ伝送量）が基準量（以下、規定伝送量）に達しているか否かを判定する手段（判定手段）として動作し、検出したデータ送信量が規定伝送量に達している場合は、データ分割部２２へ、第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用したデータ伝送を指示する。規定伝送量は、分割判定部２６内の図示しない不揮発性メモリに記憶されている。
【００２０】
規定伝送量は、第１伝送路１２を使用して伝送することが可能な最大データ伝送量に設定される。または、最大データ伝送量の例えば８０％に設定すること等も可能である。また、分割判定部２６は、例えば分割用バッファ２４内の送信待ちデータの記憶容量を検出し、検出した記憶容量が所定値に達した場合に、第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用したデータ伝送を指示することも可能である。
【００２１】
受信処理部４０の例を図３に示す。受信処理部４０は、第１伝送路１２及び第２伝送路１４に夫々接続された第１受信部５０及び第２受信部５２と、第１受信部５０及び第２受信部５２に接続されたデータ合成部４２とを備える。データ合成部４２は、機器本体部に接続され、機器本体部に受信データを送る。
【００２２】
第１受信部５０及び第２受信部５２は、夫々第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用して送信されてくるデータを受信し、受信したデータをデータ合成部４２に送る。データ合成部４２は、第１受信部５０から受取ったデータを受信データとして出力したり、第１受信部５０及び第２受信部５２から受取ったデータを合成等し、合成等したデータを受信データとして出力する。データ合成部４２が受取ったデータ及び合成したデータは、データ合成部４２が備える合成用バッファ４４に一時的に記憶される。
【００２３】
上述したデータの分割及び合成は、小容量の各データをデータ分割部２２で第１送信部３０及び第２送信部３２に振り分けて送信したり、大容量のデータをデータ分割部２２で分割し、分割した各データを第１送信部３０及び第２送信部３２に振り分けて送信し、分割したデータをデータ合成部４２で合成して元のデータに戻すことが可能である。
【００２４】
データの分割、送受信及び合成は、送信処理部２０及び受信処理部４０間で予め決められた所定の方式で行う。例えば、１秒間のフレーム数が３０の画像フレーム群を分割する場合は、図４（ａ）に示すように１フレーム単位で分割する。または、図４（ｂ）に示すように５フレーム単位で分割することも可能である。ここで、図中のｎ／３０（ｎ＝１〜３０）は、３０フレームのうちのｎ番目のフレームを表している。
【００２５】
図４（ａ）、（ｂ）の例では、データ分割部２２からデータ合成部４２に、第２伝送路１４の使用開始をデータ“ＳＴＡＲＴ”で通知し、使用中止をデータ“ＥＮＤ”で通知している。データ合成部４２は、データ“ＳＴＡＲＴ”を受信した後は、第１受信部５０及び第２受信部５２で受信したデータを合成して出力し、データ“ＥＮＤ”を受信した後は、第１受信部で受信したデータを出力する。また、例えば第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用する場合は、第２送信部３２から先にデータを送信することにより、第２受信部５２の受信データの有無に基づいて、第１伝送路１２のみを使用する伝送と第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用する伝送とを識別することが可能である。また、例えば分割した各データに、データ分割部２２で連続番号を付加し、データ合成部４２で連続番号に従って合成することも可能である。
【００２６】
図５（ａ）に示すように、機器１０ｃが送信処理部２０を備え、機器１０ｂが受信処理部４０を備える場合は、機器１０ｃから機器１０ｂに、第１伝送路１２を使用したデータ伝送と、第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用したデータ伝送とを行うことが可能である。ここで、機器１０ｃが備える受信部５１及び機器１０ｂが備える送信部３１は、第１伝送路１２のみを使用したデータ伝送が可能であり、機器１０ｂから機器１０ｃへのデータ伝送は、第１伝送路１２のみ使用可能である。例えば例えばＤＶＤプレーヤ等のデータの送信が主である機器は、受信処理部４０を省いて、送信処理部２０及び受信部５１を備えることが可能である。また、ディスプレイ又はスピーカ等のデータの受信が主である機器は、送信処理部２０を省いて、受信処理部４０及び送信部３１を備えることが可能である。
【００２７】
図５（ｂ）に示すように、機器１０ａが送信処理部２０及び受信処理部４０の両方を備える場合は、機器１０ａから機器１０ｂへの及び機器１０ｃから機器１０ａへの第１伝送路１２を使用したデータ伝送と、第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用したデータ伝送とが可能である。例えばナビゲーションシステム等のデータの送信及び受信の両方を行う機器は、送信処理部２０及び受信処理部４０を備える。送信処理部２０、送信部３１、受信処理部４０及び受信部５１は、例えばＩＥＥＥ１３９４に準拠したデータの送受信を行う。
【００２８】
次に、本発明に係る通信システムを用いたデータ伝送について説明する。
データ伝送に使用する伝送路数の切換手順の例を図６に示す。ただし、初期状態として、第１伝送路１２のみを使用してデータ伝送を行っているものとする。
【００２９】
送信側機器の送信処理部２０の分割判定部２６は、単位時間あたりのデータ伝送量を検出する（Ｓ１０）。データ伝送量がゼロに近く、データ伝送が終了していると見なせる場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）は、処理を終了する。なお、データ伝送が再開された場合は、分割判定部２６によりデータ伝送が検出される。データ伝送が行われている場合（Ｓ１２：ＮＯ）、分割判定部２６により、規定伝送量と単位時間あたりのデータ伝送量とが比較される（Ｓ１４）。規定伝送量の方が大きい場合（Ｓ１４：ＮＯ）は、分割判定部２６による単位時間あたりのデータ伝送量の検出を続ける（Ｓ１０）。データ伝送量の方が大きい場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）は、分割判定部２６からデータ分割部２２に、２本の伝送路（第１伝送路１２及び第２伝送路１４）の使用を指示する（Ｓ１６）。
【００３０】
２本の伝送路の使用指示を受取ったデータ分割部２２は、送信データを２つのグループに分割し、分割した各グループのデータを夫々第１送信部３０及び第２送信部３２に送り、第１伝送路１２及び第２伝送路１４を使用した送信を行わせる。前記各グループには、データ又は１つのデータを分割したデータが含まれる。
【００３１】
２本の伝送路を使用した場合においても、分割判定部２６により、単位時間あたりのデータ伝送量を検出する（Ｓ１８）。データ伝送が終了した場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）は、処理を終了する。データ伝送が行われている場合（Ｓ２０：ＮＯ）、分割判定部２６により、規定伝送量と単位時間あたりのデータ伝送量とが比較される（Ｓ２２）。データ伝送量の方が大きい場合（Ｓ２２：ＮＯ）は、分割判定部２６による単位時間あたりのデータ伝送量の検出を続ける（Ｓ１８）。規定伝送量の方が大きい場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）は、分割判定部２６からデータ分割部２２に、１本の伝送路（第１伝送路１２）の使用を指示する（Ｓ２４）。
【００３２】
１本の伝送路の使用指示を受取ったデータ分割部２２は、送信データの分割を中止し、送信データを第１送信部３０に送り、第１伝送路１２を使用した送信を行わせる。１本の伝送路を使用した場合においても、分割判定部２６により、単位時間あたりのデータ伝送量を検出する（Ｓ１０）。
【００３３】
（第２の実施の形態）
上述した実施の形態においては、データ伝送量が規定伝送量に達した場合に、第１伝送路１２に加えて第２伝送路１４をデータ伝送に使用したが、第１伝送路１２に異常が生じた場合、代わりに第２伝送路１４を使用すること、またはその逆も可能である。第１伝送路１２に異常が生じた場合に、第２伝送路１４を代わりに使用する送信処理部２０の例を図７に示す。
【００３４】
図７に示す送信処理部２０は、第１の実施の形態と同様のデータ分割部２２、第１送信部３０及び第２送信部３２を備える。また、送信処理部２０は、データ分割部２２、第１送信部３０及び第２送信部３２と接続された異常検出部２８を備える。
【００３５】
異常検出部２８は、第１伝送路１２及び第２伝送路１４に関する異常を検出する手段（異常検出手段）として動作する。例えば、第１送信部３０から第１伝送路１２に送ったコマンドに対する応答の有無又はデータの送信に関するエラーの発生等に基づいて、第１伝送路１２に関する異常を検出する。異常を検出した場合、異常検出部２８は、異常を検出した伝送路の使用中止指示を、データ分割部２２に送る。
【００３６】
異常検出部２８から使用中止指示を受取ったデータ分割部２２は、異常が検出された伝送路を使用したデータ伝送を中止し、異常が検出されていない伝送路を使用してデータ伝送を行う。例えば、使用中の第１送信路１２に異常が検出され、第１送信路１２の使用中止指示を異常検出部２８から受取った場合、データ分割部２２は、第１伝送路１２を使用したデータ伝送を中止し、第２伝送路１４を使用したデータ伝送を行う。
【００３７】
上述した実施の形態においては、図１（ａ）に示したように、機器がデージーチェーン（鎖状）接続された通信システムを例にして説明したが、図１（ｂ）に示すように、リング状の通信システムなど、任意の接続形態の通信システムに本発明を適用することが可能である。また、データを送信する通信規格も、ＩＥＥＥ１３９４又はＭＯＳＴに限定はされず、任意の通信規格を用いることが可能である。さらに、図１（ｃ）に示すように、機器間を接続する伝送路の一部だけを、複数の伝送路にすることが可能である。伝送路は、有線の伝送路はもちろん、無線の伝送路も含む。
【００３８】
また、異常検出部２８は、第１送信部３０又は第２送信部３２で発生したデータ送信に関するエラー等の検出に限定はされず、例えば異常検出装置を伝送路に接続して、異常検出装置で伝送路の正常／異常を監視することも可能である。また、リング型の通信ネットワークの場合、異常検出部２８は、通信ネットワーク内を巡回するトークンが所定時間以上検出されないことにより、伝送路の異常を検出することが可能である。
【００３９】
データ分割部２２及びデータ合成部４０によるデータの分割、送受信及び合成は、例えばサイズが等しくなるようにデータを分割したり、分割したデータに識別番号を付加するなど、任意の方法でデータを分割、送受信及び合成することが可能である。
【００４０】
また、データ伝送量は、データ送信量だけでなく、データ受信量を含んでもよい。例えば機器間で全２重通信が可能な場合、同一機器内において、データ分割部２２の単位時間あたりのデータ送信量と、データ合成部４２又は受信部５１の単位時間あたりのデータ受信量とを合計したものを、単位時間あたりのデータ伝送量とする。この場合、分割判定部２６は、同一機器内において、データ合成部４２又は受信部５１から単位時間あたりのデータ受信量を取得し、データ分割部２２から取得した単位時間あたりのデータ送信量に加算して、データ伝送量を求める。
【００４１】
送信処理部２０及び受信処理部４０は、一体的に構成することも可能である。例えば図８に示す送受信処理部６０のように、データ分割部２２及びデータ合成部４２をデータ分割・合成部６２に一体化し、第１送信部３０及び第１受信部５０を第１送受信部７０に一体化し、第２送信部３２及び第２受信部５２を第２送受信部７２に一体化することも可能である。また、図８に示す送受信処理部６０と同様に、分割判定部２６及び異常検出部２８の両方を送信処理部２０に備えることも可能である。
【００４２】
また、上述した実施の形態においては、通信システムとして自動車に搭載された機器を接続した車載通信ネットワークを例にして説明したが、電車等の車両、船又は飛行機等の乗物に搭載された通信ネットワークはもちろん、電子機器等の複数の機器を備える装置，機械又は設備等に搭載された通信ネットワーク等の任意の通信ネットワークに本発明を適用することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】
第１発明によれば、機器間を複数の伝送路で接続し、前記機器に送信処理部及び受信処理部を設けることにより、前記機器間のデータ伝送に１又は複数の伝送路を使用することが可能になる。
【００４４】
第２発明によれば、送信量検出手段で検出される単位時間あたりのデータ送信量が基準量に達した場合に、複数の伝送路を使用して送信処理部からデータを送信することができる。１つの伝送路の帯域を超える大容量のデータを送信する場合に、複数の伝送路を使用してデータを送信することにより、帯域不足によるデータの欠落及び時間遅れ等を防止することができる。
【００４５】
第３発明によれば、異常検出手段によって伝送路の異常を検出し、異常が検出されていない伝送路を使用して送信処理部からデータを送信することができる。使用中の伝送路に異常が検出された場合は、異常が検出されていない他の伝送路を使用して、データ送信を続行することが可能になる。伝送路の異常による通信ネットワークの一部機能及び全機能の停止を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信システムの例を示すブロック図である。
【図２】送信処理部の例を示すブロック図である。
【図３】受信処理部の例を示すブロック図である。
【図４】データの分割及び合成の例を示す図である。
【図５】機器間の接続の例を示すブロック図である。
【図６】使用する伝送路数の切換手順の例を示すフローチャートである。
【図７】送信処理部の他の例を示すブロック図である。
【図８】送信処理部及び受信処理部の他の例を示すブロック図である。
【図９】従来の通信システムの例を示す図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ　機器
１２　第１伝送路
１４　第２伝送路
２０　送信処理部
２２　データ分割部
２６　分割判定部（送信量検出手段、判定手段）
２８　異常検出部（異常検出手段）
４０　受信処理部
４２　データ合成部
【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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【図９】
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