(57)【要約】【課題】車両の運転者に精神状態についての情報を的確に提供することができる運転者精神状態情報提供システム及び方法を提供する。【解決手段】車両の運転者の生理データを検出する生理データ検出手段と、生理データに基づいて運転者の精神状態を精神状態判定値として算出する精神状態算出手段と、運転者の精神状態の判定閾値を設定する判定閾値設定手段と、運転者の精神状態を精神状態判定値を用いて判定閾値と共に提供する提供手段と、を備えた。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者の生理データを検出する生理データ検出手段と、
前記生理データに基づいて前記運転者の精神状態を精神状態判定値として算出する精神状態算出手段と、
前記運転者の精神状態の判定閾値を設定する判定閾値設定手段と、
前記運転者の精神状態を前記精神状態判定値を用いて前記判定閾値と共に提供する提供手段と、を備えたことを特徴とする運転者精神状態情報提供システム。
【請求項２】
前記精神状態算出手段によって算出された前記精神状態判定値を順次記憶する記憶手段を備え、
前記提供手段は、前記運転者の精神状態の変化を、前記記憶手段に記憶された前記精神状態判定値を用いて前記判定閾値と共に提供することを特徴とする請求項１記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項３】
前記車両の運転者を識別する運転者識別手段を含み、
前記判定閾値設定手段は、前記運転者識別手段によって識別された運転者毎に前記判定閾値を任意の値に設定可能にされ、
前記提供手段は、前記運転者の前記精神状態判定値を前記運転者識別手段によって識別された運転者に対応した前記判定閾値と共に提示することを特徴とする請求項１記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項４】
前記判定閾値設定手段は、操作に応じて前記判定閾値を可変可能にする調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項５】
前記精神状態判定値と前記判定閾値とを比較して前記運転者の精神状態を判定する精神状態判定手段を含み、
前記提供手段は、前記精神状態判定手段によって前記運転者の精神状態が所定の状態を示すことが検出されたとき前記運転者の精神状態を警報として表示することを特徴とする請求項１記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記運転者の生理データ、前記精神状態判定値及び前記判定閾値をデータベース化して記憶することを特徴とする請求項２記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項７】
前記車両の自車位置を検出する自車位置検出手段を有し、
前記提供手段は、前記精神状態判定手段によって前記運転者の精神状態が所定の状態を示すことが検出されたとき最寄りの休憩施設を提示することを特徴とする請求項５記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項８】
前記車両の自車位置を検出する自車位置検出手段と、
前記自車位置検出手段が検出した自車位置を含む地図を示す表示地図データを出力するナビゲーション装置とを有し、
前記提供手段は、前記表示地図データに応じて地図を表示し、その表示地図の前記ナビゲーション装置によって検出された自車位置に応じた走行経路上の各地点に前記運転者の前記精神状態判定値を表示することを特徴とする請求項１記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項９】
前記提供手段は、前記表示地図上に表示された前記精神状態判定値と共に前記判定閾値を表示することを特徴とする請求項８記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項１０】
前記提供手段は、前記各地点において前記運転者の前記精神状態判定値を形状の大きさ、若しくは色又は模様の変化として表示することを特徴とする請求項８記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項１１】
前記車両近くの他車の位置及び運転者の前記精神状態判定値を無線にて収集する車車間無線通信手段を有し、
前記提供手段は、前記車車間無線通信手段によって収集された他車の位置に対応した前記表示地図上の位置に前記他車の運転者の前記精神状態判定値を表示することを特徴とする請求項８記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項１２】
前記提供手段は、前記精神状態判定手段によって前記運転者の精神状態が所定の状態であると判定されたとき最寄りの休憩施設を提示すると共に、当該休憩施設までのナビゲーション動作を実行することを特徴とする請求項８記載の運転者精神状態情報提供システム。
【請求項１３】
車両の運転者の生理データを検出し、
前記生理データに基づいて前記運転者の精神状態を精神状態判定値として算出し、
前記運転者の精神状態の判定閾値を設定し、
前記運転者の精神状態を前記精神状態判定値を用いて前記判定閾値と共に表示することを特徴とする運転者精神状態表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、運転者の精神状態についての情報を提供する運転者精神状態情報提供システム等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の運転者の眠気、疲労等の精神状態についての情報を運転者に提供するシステムは既に知られている（例えば、特開平８−１４０９４９号公報）。このような運転者精神状態情報提供システムにおいては、運転者の生理データが検出され、その検出された生理データに基づいて運転者の精神状態を数値化してその精神状態の数値と閾値を比較して運転者の精神状態が眠気、疲労感等によって安全な運転を行う上で悪化したか否かが判定される。運転者の精神状態の悪化と判定した場合にはランプや警報音によって警報を運転者に対して発することが行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシステムにおいては、運転者の精神状態をを示す数値が閾値を越えると警報が発せられるような単なる２値情報の提供に過ぎなかったために、運転者に対して刻々変化する精神状態についての情報を的確に与えるものではないという問題点があった。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題には、上記の問題点が一例として挙げられ、車両の運転者に精神状態についての情報を的確に提供することができる運転者精神状態情報提供システム及び方法を提供することが本発明の目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明の運転者精神状態情報提供システムは、車両の運転者の生理データを検出する生理データ検出手段と、前記生理データに基づいて前記運転者の精神状態を精神状態判定値として算出する精神状態算出手段と、前記運転者の精神状態の判定閾値を設定する判定閾値設定手段と、前記運転者の精神状態を前記精神状態判定値を用いて前記判定閾値と共に提供する提供手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
本願の請求項１３に係る発明の運転者精神状態表示方法は、車両の運転者の生理データを検出し、前記生理データに基づいて前記運転者の精神状態を精神状態判定値として算出し、前記運転者の精神状態の判定閾値を設定し、前記運転者の精神状態を前記精神状態判定値を用いて前記判定閾値と共に表示することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明による運転者精神状態情報提供システムを示している。この運転者精神状態情報提供システムは、システムコントローラ１、ナビゲーション装置２、生理データ検出装置３、運転者検出装置４、車車間無線通信装置５、表示装置６、音声出力装置７、操作装置８及びメモリ９から構成される。システムコントローラ１、ナビゲーション装置２、生理データ検出装置３、運転者検出装置４、車車間無線通信装置５、表示装置６、音声出力装置７及び操作装置８は、システムバス１０によって互いに接続されている。
【０００８】
システムコントローラ１は例えば、マイクロコンピュータからなり、システム全体の制御を行う。ナビゲーション装置２は、基本的には本システム搭載の車両の現在の自車位置を検出し、現在位置付近の地図を表示装置６に表示させ、その表示において目的地までの経路案内を運転者及び搭乗者に対して行うものである。
【０００９】
ナビゲーション装置２は、図２に示すようにＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）装置１１、車速センサ１２、角速度センサ１３、加速度センサ１４、地図データ記憶装置１５、及びナビゲーションコントローラ１６から構成される。ＧＰＳ装置１１はＧＰＳ用のアンテナ１１ａに接続され、アンテナ１１ａにて人工衛星から送信された電波を受信し、その受信信号に基づいて車両の現在位置及び進行方位を含むＧＰＳ自車位置データを演算して検出する。車速センサ１２、角速度センサ１３及び加速度センサ１４は自車位置及び進行方位等の車両データを車両外部から情報を得ることなく検出するための自立センサである。車速センサ１２は車両の車速を検出する。角速度センサ１３は車両の角速度を検出する。加速度センサ１４は車両の加速度を検出する。地図データ記憶装置１５はＤＶＤ等の記録媒体のドライブ装置からなり、記録媒体に予め記録された地図データ等の情報データを読み出す。ナビゲーションコントローラ１６はＧＰＳ装置１１、車速センサ１２、角速度センサ１３、加速度センサ１４、地図データ記憶装置１５に接続され、ナビゲーション装置全体を制御する。また、ナビゲーション装置２は、現在時刻情報を生成する。
【００１０】
生理データ検出装置３は運転者の心拍数を検出し、その心拍数を示す生理データを出力する。生理データ検出装置３は運転者がハンドルを握ったときの電極間の導通状態や電位差等を検出することによって生理データを得る。
生理データ検出装置３においては、図３に示すように、ハンドル１０１に運転者が手を添える左右の部位に、それぞれ外側と内側とに分離した電極１０２ａ及び１０２ｂと、１０３ａ及び１０３ｂとが設けられる。電極１０２ａ及び１０３ａには端子Ｖから個別に同一の定電流が電源（図示せず）から供給され、電極１０２ｂ及び１０３ｂは図示していないが共にアースされている。この電極部分を握ることによって左手用電極１０２を構成する電極１０２ａ及び１０２ｂ間には左手の皮膚抵抗１０４が挿入され、右手用電極１０３を構成する電極１０３ａ及び１０３ｂ間には右手の皮膚抵抗１０５が挿入されることになる。電極１０２ａ及び１０３ａにおける電位は差動増幅器１０７に各々供給される。差動増幅器１０７は両電極間の電位差を増幅し、周波数帯域を制限することによって心電図信号を出力する。その心電図信号は心拍数算出部１０８に供給される。心拍数算出部１０８は心電図信号に応じて心拍数を生理データとして算出する。
【００１１】
なお、心電図の検出は、ハンドル部に設置した光学式センサによって、ハンドルに添えられた手の中の抹梢血流量を検出する、いわゆる脈波を用いたり、或いはシートベルト等に設置した高周波回路によって微弱なマイクロ波を心臓に照射し、照射信号とその戻り信号との位相差を分析することによって心拍を計測する構成でも良い。
【００１２】
緊張状態やイライラした状態では心拍数が上昇するものであり、この心電図からその状態の変化を判断することによって運転者の精神状態を評価することが可能となる。また、心拍間隔の変動成分のスペクトル変化を解析して評価する方法を用いても良い。更に、皮膚電気抵抗による、発汗や左右の手の間における（心電図とは異なる）皮膚電気反応を調べることによっても精神状態を判断することができる。一時的な緊張を示す皮膚電気反応を併用することによって一層正確な運転者の精神状態を把握することが可能となる。また、上述した以外の生理データを得ることができる技術を適宜用いても良いことは勿論である。
【００１３】
運転者検出装置４は、運転者を識別するために運転者についての情報を検出するセンサである。例えば、運転者の声紋、アイリス、指紋等の運転者を特定することができる運転者のパラメータを検出する。運転者についてのパラメータを示す運転者検出データはシステムバス１０を介してシステムコントローラ１に供給される。
【００１４】
車車間無線通信装置５は他の車両と通信を行うために備えられており、アンテナ５ａを介して無線信号を送受信する。送信無線信号によって送出される情報内容としては車両を特定する車両ＩＤ情報、運転者を示す運転者情報、車両の現在位置、走行速度、眠気情報等のデータである。送信されるべきデータはシステムコントローラ１からシステムバス１０を介して車車間無線通信装置５に供給され、また、車車間無線通信装置５で受信されたデータは車車間無線通信装置５からシステムバス１０を介してシステムコントローラ１に供給される。車車間無線通信装置５としては車載電話機や携帯電話機を利用することもできる。
【００１５】
表示装置６は、例えば、液晶表示装置からなり、システムコントローラ１又はナビゲーション装置２から指令された情報を表示する。表示される情報としては後述するが、地図、眠気レベル、レッドゾーン、警報表示がある。
音声出力装置７はシステムコントローラ１からの指令に応じて警報音を発する。操作装置８は運転者等のユーザの操作入力を受け入れる部分である。操作装置８には設定スイッチ８ａが設けられており、運転者によるそのスイッチ８ａの操作に応じて眠気設定要求信号を発生してこれをシステムバス１０に送出する。運転者は、自ら眠気を意識した場合にかかる設定スイッチ８ａを押圧操作する。
【００１６】
メモリ９にはシステムコントローラ１による制御動作によって各種のデータが記憶される。
次に、かかる構成の運転者精神状態情報提供システムの動作について説明する。
車両の運転が開始されると、システムコントローラ１は、図４に示すように、運転者を特定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では運転者検出装置４による運転者検出データに応じて判別される。すなわち、運転者を特定することができる運転者のパラメータが既に登録されている場合には、運転者検出データに応じて対応する運転者が特定される。未登録の運転者については、操作装置８からの運転者名の入力に応じて運転者は特定される。
【００１７】
システムコントローラ１は、ステップＳ１の実行後、ナビゲーション装置２からは地図データ及び航行データ、生理データ検出装置３からは生理データを収集して眠気判定動作を行う（ステップＳ２）。眠気判定動作では生理データに基づいて眠気判定値Ｐｎを算出し、その眠気判定値Ｐｎが眠気判定閾値ＳＮよりも大なるレットゾーンの値であるか否かを判別することが行われる。この眠気判定動作については、特開平８−１４０９４９号公報に一例が示されているので、ここでの詳細な説明を省略する。なお、眠気判定値Ｐｎの算出方法については特開平８−１４０９４９号公報に示されたものに限定されず、他の算出方法でも良いことは勿論である。
【００１８】
システムコントローラ１は、このような眠気判定動作後、ステップＳ２において、眠気判定値Ｐｎが、レッドゾーンの眠気判定閾値ＳＮよりも大なる値であると判定すると、眠気警告をすべき状態であるとして（ステップＳ３）、表示装置６によって警報表示を行う（ステップＳ４）。
図５は表示装置６に表示される精神状態表示画面の一例を示している。その表示画面においては、窓枠５３にて、運転者の眠気判定値が時間経過に従った変化のグラフ５４として示され、運転者のレッドゾーン５５も同時に示される。レッドゾーン５５の範囲、すなわち眠気判定閾値ＳＮについては、表示されたアップ／ダウン補正ボタン５６，５７の操作或いは操作装置８の操作によって調整するための表示も行われる。また、窓枠５３内には簡単な交通情報５８も表示される。この精神状態表示画面は、通常のナビゲーション画面と並んで表示されても良いし、操作装置８の操作によってナビゲーション画面と切り替えて表示されても良い。この表示画面によって運転者は自らの運転精神状態の変化を把握することが可能である。
【００１９】
ステップＳ４の警報表示では、かかる精神状態表示画面において、図５に示すように眠気判定値のグラフ５４がレッドゾーン５５の範囲内に含まれることが示されると共に、警報を示す所定の表示や音声の出力が行われる。また、交通情報５８には最寄りの休憩施設までの交通情報が表示される。また、表示装置６に精神状態表示画面が表示されていない状態であれば、精神状態表示画面が強制的に表示装置６に表示されるように制御しても良い。
【００２０】
システムコントローラ１は更に、詳細表示が必要か否かを判別する（ステップＳ５）。例えば、操作装置８の操作によって詳細表示が要求された場合には詳細表示が必要と判別される。詳細表示が必要な場合には眠気判定値Ｐｎの最大値、平均値及び最小値をメモリ９の所定の領域から読み出して詳細表示を行う（ステップＳ６）。詳細表示としては例えば、図６に示すように生理データ（心拍数）の変化がグラフ表示され、更に平均値が表示される。また、詳細表示では現在の心拍数が表示される。
【００２１】
次に、レッドゾーン５５の調整動作について説明する。システムコントローラ１は警報表示を行っている期間においてはレッドゾーン調整ルーチンを実行する。ここでは表示されたアップ／ダウン補正ボタン５６，５７によって調整する場合について説明する。運転者のアップ／ダウン補正ボタン５６，５７に対する操作はタッチスイッチ（図示せず）によって個別に検出され、その検出内容はシステムコントローラ１にシステムバス１０を介して供給される。
【００２２】
レッドゾーン調整ルーチンにおいては、図７に示すように、先ず、アップ補正ボタン５６が操作された否かを判別する（ステップＳ５１）。アップ補正ボタン５６が操作された場合には運転者の眠気判定閾値ＳＮを所定値（例えば、１）だけ増加させる（ステップＳ５２）。一方、アップ補正ボタン５６が操作されていない場合には、ダウン補正ボタン５７が操作された否かを判別する（ステップＳ５３）。ダウン補正ボタン５７が操作された場合には運転者の眠気判定閾値ＳＮを所定値だけ減少させる（ステップＳ５４）。ステップＳ５２又はステップＳ５４の実行後は眠気判定閾値ＳＮをメモリ９に更新書き込みする（ステップＳ５５）。なお、眠気判定閾値ＳＮはステップＳ１で識別された運転者の眠気判定閾値ＳＮであり、ステップＳ５５ではステップＳ１で識別された運転者の眠気判定閾値ＳＮが更新される。
【００２３】
このレッドゾーン調整ルーチンの処理によって運転者毎に眠気判定閾値ＳＮを任意に設定することができる。これによって眠気警告を運転者に対して適切なタイミングで発することができる。
なお、レッドゾーン調整ルーチンは操作装置８の操作によって任意の時点において行うことができるようにしても良い。
【００２４】
運転者毎の眠気判定閾値ＳＮを決定する方法としては、運転者が実際に眠気を感じたときに操作装置８の所定のボタン（例えば、後述する眠気ボタン）を操作し、その時点の眠気判定値Ｐｎを眠気判定閾値ＳＮとすることもできる。操作装置８に眠気ボタンが設けられているとすると、システムコントローラ１は図８に示すように眠気ボタンの操作がされたか否かを判別する（ステップＳ６１）。眠気ボタンの操作が検出された場合にはメモリ９に記憶されている眠気判定値Ｐｎを読み出し（ステップＳ６２）、その眠気判定値Ｐｎを眠気判定閾値ＳＮとしてメモリ９に書き込む（ステップＳ６３）。
【００２５】
ステップＳ３の警報表示としては図９に示すように行うこともできる。図９の警報表示例では、同一の車両において運転者Ａが運転した後、運転者Ｂが運転した場合であり、運転者Ａ，Ｂの眠気判定値Ｐｎの変化情報のグラフがレッドゾーン５５と共に示され、更に、「眠気が検出されました」というメッセージ５９が表示される。
【００２６】
また、ステップＳ３の警報表示とは別に運転者の眠気レベルを図１０に示すように行うこともできる。この図１０の表示においては、システムコントローラ１は図１１に示すように、現在の眠気判定値Ｐｎ及び自車位置、所定時間Ｘ（例えば、１０分）前の眠気判定値Ｐｎ及び自車位置並びに所定時間２Ｘ前の眠気判定値Ｐｎ及び自車位置を読み出し（ステップＳ７１）、眠気判定閾値ＳＮを読み出す（ステップＳ７２）。眠気判定閾値ＳＮに応じたレッドゾーン枠を作成し（ステップＳ７３）、現在の眠気判定値Ｐｎ、所定時間Ｘ前の眠気判定値Ｐｎ及び所定時間２Ｘ前の眠気判定値Ｐｎ各々についてレッドゾーン枠内の円形サイズを設定して表示データを作成する（ステップＳ７４）。円形サイズは図１２に示すように、レッドゾーン枠内で中心部分において眠気判定値Ｐｎが大きいほど大きくなる。システムコントローラ１は車車間無線通信装置５を介して他車の現在位置及び眠気判定値Ｐｎを獲得し（ステップＳ７５）、表示データを作成する（ステップＳ７６）。その後、システムコントローラ１はステップＳ７４で作成した自車の表示データとステップＳ７６で作成した他車の表示データとを各位置データと共に表示装置６に供給する（ステップ７７）。表示装置６はナビゲーション装置２からの地図データが示す地図上に供給された表示データに応じた表示を重畳して図１０に示すように表示する。この表示された地図上においては、走行してきた経路上に２Ｘ前の自車位置に２Ｘ前の眠気判定値Ｐｎが例えば、眠気レベル１の円形サイズを有するマーカ７１として表示され、Ｘ前の自車位置にＸ前の眠気判定値Ｐｎが例えば、眠気レベル２の円形サイズを有するマーカ７２として表示され、現在の自車位置に現在の眠気判定値Ｐｎが例えば、眠気レベル３の円形サイズを有するマーカ７３として表示される。また、他車の現在位置が他の形状のマーカ７４，７５によって示される。マーカ７４，７５の形状は図１０のように運転者毎に異なるものとしても良いし、眠気レベルの大きさにしても良い。
【００２７】
自車のマーカ及び他車のマーカは、上記の例に限らず、マーカの形状の大きさに限らず、マーカの色や模様の変化によって、現在の眠気等の精神情報判定値や判定閾値を示すようにしても良い。また、眠気や疲労、焦燥等の精神状態の種類によってマーカの形状等を変えても良い。
このように図１０に示す画面では、自車及び他車の運転者精神状態を位置情報と共に表示できるが、更に、運転者の眠気等を検出した場合には最寄りの休憩施設を表示すると共にナビゲーション動作を実行しても良い。
【００２８】
なお、上記した実施例においては、運転者の眠気を判定する場合について説明したが、これに限らず、疲労、緊張、焦燥等の他の精神状態を判定しても良い。また、生理データとしては運転者の心拍数に限らず、心拍ゆらぎ、呼吸数、血圧等の他の生理データを検出しても良い。
上記のメモリ９には、各種の車両データ及び生理データの検出及び各種の精神状態の判定によって例えば、図１３に示すようなデータベースが形成される。また、生理データ及び精神状態については図１４に示すように最大値、平均値及び最小値のデータベースも形成される。
【００２９】
また、上記した実施例においては、精神状態の変化情報を表示して運転者に提供するが、精神状態の変化情報を音の変化（例えば、発生音の周波数の変化）によって提供しても良い。
以上の如く、運転者の精神状態の判定閾値を設定する判定閾値設定手段と、運転者の精神状態を精神状態判定値を用いて判定閾値と共に提供する提供手段とを備えたので、車両の運転者に精神状態についての情報を的確に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１のシステム中のナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のシステム中の生理データ検出装置の構成を示すブロック図である。
【図４】システムコントローラのメイン動作を示すフローチャートである。
【図５】眠気警報表示例を示す図である。
【図６】詳細表示例を示す図である。
【図７】レッドゾーン調整ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】レッドゾーン設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】眠気警報表示例を示す図である。
【図１０】眠気警報表示例を示す図である。
【図１１】図１０の眠気警報表示を行う動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１０の眠気警報表示中のマーカを説明する図である。
【図１３】データベースの構造を示す図である。
【図１４】データベースの構造を示す図である。
【符号の説明】
１　システムコントローラ
２　ナビゲーション装置
３　生理データ検出装置
４　運転者検出装置
５　車車間無線通信装置
６　表示装置
７　音声出力装置
８　操作装置
９　メモリ
１０　システムバス
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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