(57)【要約】【課題】視覚障害者でも容易に電子機器の操作部の配置を把握できるような操作部情報提示装置、プログラムおよびそれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】音声出力制御部２は、位置検出部１から受け取った操作者の手指の位置データから、それぞれの操作部位までの距離を操作部情報記憶部３の情報を参照して計算する。そして、操作者の手指の近傍にあると判断された各操作部位に対して、距離に応じてそれぞれの出力音声の音量を計算して、音声データ記憶部４から該当する音声データを読み出し、音声データをそれぞれ出力すべき音量に変換して音声出力部５に渡す。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の手指の位置を検出する位置検出手段と、各操作部位の位置の情報を保持する操作部情報記憶手段と、前記各操作部位と対応して操作部位を提示するための音声データを保持する音声データ記憶手段と、音声データを音声として出力する音声出力手段と、前記位置検出手段によって検出した操作者の手指の位置に基づいて、前記操作部情報記憶手段を参照して操作者の手指の近傍にある操作部位を前記音声データ記憶手段から読み出して前記音声出力手段に音声で出力するように制御する音声出力制御手段と、を備えたことを特徴とする操作部情報提示装置。
【請求項２】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、操作部位の名称を音声で出力するように制御することを特徴とする請求項１記載の操作部情報提示装置。
【請求項３】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に出力する音声の音量を大きくするように制御することを特徴とする請求項１または２記載の操作部情報提示装置。
【請求項４】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、各操作部位を同時に音声出力するように制御することを特徴とする請求項３記載の操作部情報提示装置。
【請求項５】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に出力するように制御することを特徴とする請求項１、２または３記載の操作部情報提示装置。
【請求項６】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、一定の時間間隔で繰り返し音声出力するように制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の操作部情報提示装置。
【請求項７】
前記音声出力手段は、無線信号によって音声を出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の操作部情報提示装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操作部情報提示装置として機能させるためのプログラム。
【請求項９】
操作者の手指の位置を検出する位置検出手段と、各操作部位の位置の情報を保持する操作部情報記憶手段と、前記操作部位と対応して操作部位を提示するための音声データを保持する音声データ記憶手段と、音声データを音声として出力する音声出力手段と、前記位置検出手段によって検出した操作者の手指の位置に基づいて、操作部情報記憶手段を参照して操作者の手指の近傍にある操作部位を前記音声データ記憶手段から読み出して前記音声出力手段に音声で出力するように制御する音声出力制御手段と、を備えた操作部情報提示装置を設けたことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、操作部位の名称を音声で出力するように制御することを特徴とする請求項９記載の電子機器。
【請求項１１】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に出力するように制御することを特徴とする請求項９または１０記載の電子機器。
【請求項１２】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に出力する音声の音量を大きくするように制御することを特徴とする請求項９、１０または１１記載の電子機器。
【請求項１３】
前記音声出力制御手段は、操作部位を音声出力する際、一定の時間間隔で繰り返し音声出力するように制御することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１４】
前記音声出力手段は、無線信号によって音声を出力することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やファクシミリ、自動券売機のような電子機器に関し、詳しくは視覚障害者でも容易に操作部の配置を把握できるようにする操作部情報提示装置、プログラムおよびそれを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ユニバーサルデザインや操作のアクセシビリティが注目され、複雑で多くの機能を持った電子機器であっても、誰でも簡単に使えることが重要な課題となっている。たとえば、視覚障害者がファクシミリを使う場合、各操作ボタンや原稿トレイ、ハンドセットなどの操作部はどこにあるか、また全体のレイアウトはどうなっているかを把握することはとても難しい。従来より、視覚障害者に電子機器のレイアウトを提示する方法はいくつか提案され、一般的には電子機器の各操作部の近傍に点字で表示する方法がよく用いられている。
また、特開平１０−２１４３６３号公報に開示されている内容は、現金自動取引機に関するものであって、現金自動取引機の媒体挿入返却口に操作者の手の位置を検知するセンサーを複数取り付け、検知した結果に基づいてハンドセットで媒体挿入返却口の位置を音声誘導するという方法である。
そのほか、特許第２７２８４９３号公報に開示されている内容は、自動取引装置に操作者の手を検知するセンサーを取り付け、検知した結果に基づいて操作者に次の手指の移動すべき位置を案内するという方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子機器の各操作部の近傍に点字で表示する方法は、一般的によく使われる方法であるが、操作者は手で触りながら、各操作部に付された点字を読んで、自分の操作したいボタンを探すことになり、多くのボタンを手指で一つづつ確認するという作業が必要となる。このように、電子機器の操作部の配置はどうなっているのかを把握することはとても困難を伴う。
また、前記特開平１０−２１４３６３号公報および特許第２７２８４９３号公報に記載された方法は、ともに自動取引装置に関するものであって、いつも決まった操作をする場合には有効であっても、例えば複写機やファクシミリを操作する場合では、コピーボタンを押す、送信ボタンを押すと言った基本操作のほかに、用紙の大きさや向きの指定、送信先の指定など、付随的操作が必要となり、操作者に特定の操作部の位置しか教えない、あるいは、次の手指の移動位置を操作者に案内するという方法はあまり有効ではない。
本発明は、上述した実情を鑑みてなされたもので、視覚障害者でも容易に電子機器の操作部の配置を把握できるような操作部情報提示装置、プログラムおよびそれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１の操作部情報提示装置は、操作者の手指の位置を検出する位置検出手段と、各操作部位の位置の情報を保持する操作部情報記憶手段と、前記各操作部位と対応して操作部位を提示するための音声データを保持する音声データ記憶手段と、音声データを音声として出力する音声出力手段と、前記位置検出手段によって検出した操作者の手指の位置を基に、操作部情報記憶手段を参照して、操作者の手指の近傍にある操作部位を前記音声データ記憶手段から読み出して前記音声出力手段に音声で出力するように制御する音声出力制御手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２は、請求項１記載の操作部情報提示装置において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、操作部位の名称を音声で出力するように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項３は、請求項１または２記載の操作部情報提示装置において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に出力する音声の音量を大きくするように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項４は、請求項３記載の操作部情報提示装置において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、各操作部位を同時に音声出力するように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項５は、請求項１、２または３記載の操作部情報提示装置において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に出力するように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項６は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の操作部情報提示装置において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、一定の時間間隔で繰り返し音声出力するように制御することを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の請求項７は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の操作部情報提示装置において、前記音声出力手段は無線信号によって音声を出力することを特徴とする。
また、本発明の請求項８は、コンピュータを、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操作部情報提示装置として機能させるためのプログラム。
また、本発明の請求項９の電子機器は、操作者の手指の位置を検出する位置検出手段と、各操作部位の位置の情報を保持する操作部情報記憶手段と、前記操作部位と対応して操作部位を提示するための音声データを保持する音声データ記憶手段と、音声データを音声として出力する音声出力手段と、前記位置検出手段によって検出した操作者の手指の位置を基に、操作部情報記憶手段を参照して、操作者の手指の近傍にある操作部位を前記音声データ記憶手段から読み出して前記音声出力手段に音声で出力するように制御する音声出力制御手段とからなる操作部情報提示装置を設けたことを特徴とする。
また、本発明の請求項１０は、請求項９記載の電子機器において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、操作部位の名称を音声で出力するように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項１１は、請求項９または１０記載の電子機器において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に出力するように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項１２は、請求項９、１０または１１記載の電子機器において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、操作者の手指から該当部位までの距離に応じて、距離が近い順に、出力する音声の音量を大きくするように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項１３は、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の電子機器において、前記音声出力制御手段は操作部位を音声出力する際、一定の時間間隔で繰り返し音声出力するように制御することを特徴とする。
また、本発明の請求項１４は、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の電子機器において、前記音声出力手段は無線信号によって音声を出力することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の電子機器における操作部情報提示装置の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の操作部情報提示装置の構成図である。同図において、位置検出部１は、手指の位置を検出する部分であり、各種センサーを用いて構成することができる。例えば、複数個のセンサーを用いて人体からの赤外線を感知するものであっても、容量性あるいは抵抗性の透明タッチセンサーを用いても、また各操作ボタンの表面に金属薄膜を貼りつけて静電容量の変化を感知するようにしても良い。このようにして、位置検出部１は、操作者の手指の位置を赤外線の強度、抵抗値、静電容量等から検出して座標に変換し、その結果を音声出力制御部２に渡す。
音声出力制御部２は、本発明で提案する操作部情報提示装置を実現するためのプログラムとプログラムを実行して動作するコンピュータとで構成され、位置検出部１から受け取った操作者の手指の位置（座標）データから、それぞれの操作部位（押しボタンスイッチやタッチパネル上に設けられたタッチ領域）までの距離を操作部情報記憶部３の情報を参照して計算する。なお、コンピュータは一般的なもので良く、プログラムを格納する記憶装置、プログラムを実行するためのＣＰＵやメモリ、また、外部機器からのデータを授受する入出力インターフェース等を備え、更に音声データを処理するサウンドボードも備えている。
【０００７】
図２は操作部情報記憶部３に格納されている操作部情報の例である。各ボタンの名称と座標および対応する音声ファイルのファイル名が表の形式で格納されており、操作者の手指の座標が判れば各ボタンまでの距離は容易に計算できる。なお、この例では同一平面と見なせる面に操作部が配置されているが、曲面に設けられたボタン等では必要に応じてＺ座標を追加して３次元座標で処理すれば良い。
音声ファイルのファイル名は音声データ記憶部４に格納されているファイル名であり、この例ではＷＡＶＥ形式の音声データになっているが、音声合成処理を想定するなら読みのデータあるいはＭＩＤＩ形式等でも良い。例えば、「ダイヤル１」という音声メッセージを生成する場合は、読みデータは「ダイヤル｜イチ」　（”｜”は韻律記号で、フレーズの区切りを表す）として記述し、単音節の音声素片データが記憶されている場合は、「ダ、イ、ヤ、ル、イ、チ」の音声素片データをつないで、「ダイヤル１」を合成する。
そして、音声出力制御部２は、操作者の手指の近傍にあると判断された各操作部位に対して、距離に応じてそれぞれの出力音声の音量を計算して、音声データ記憶部４から該当する音声データを読み出し、音声データをそれぞれ出力すべき音量に変換して音声出力部５に渡す。
音声データ記憶部４は、電子機器の各操作部位の名称を読み上げる音声データが格納されており、ハードディスクやＲＯＭで実現できる。出力音声の音量は、音声データの振幅を表すデータに係数を乗ずることで任意に変更することができる。
音声出力部５は図示しないＤＡ変換器、増幅器、スピーカ等を備え、音声出力制御部２から受け取った音声データをスピーカから音声で出力する。
【０００８】
図３は、本発明の操作部情報提示装置の他の実施例を示す構成図である。同図においては、図１と同じ個所には同一の番号を付してある。ここでは、相違する部分を説明する。
図１では音声出力制御部２が生成した音声データを音声出力部５に渡し、音声出力部５が備えるスピーカで音声を出力していたが、本実施例では、音声出力制御部２が生成した音声データを無線出力部６に渡す。無線出力部６は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　アダプタで構成し、音声出力制御部２からの音声データを無線信号に変換して発信する。また、操作者側の無線受信部７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈヘッドホンであって、操作者は、前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈヘッドホンを装着して、操作部情報提示装置あるいは、これを装備した電子機器の無線出力部６からの無線信号を受信し音声メッセージを聞くことになる。なお、無線通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈの規格に限定されるものでなく、周知のＡＭ変調やＦＭ変調を用いたワイヤレスマイクでも良く、この場合は一般のポータブル受信機（ラジオ）で受信が可能となる。
【０００９】
次に、本発明の操作部情報提示装置を用いた電子機器の実施例を説明する。
図４は、ファクシミリ兼用電話機と操作者の手指の位置を示す図である。また、図５は操作部位までの距離と出力音量の関係を説明する図である。各操作部位の名称および位置（座標）は、前述のように操作部情報記憶部３に格納されている。また、各操作部位にはセンサーが取り付けられているものとする。さらに、本実施例では、操作者の手指が操作部位の近傍にあると判断する条件は、操作者の手指と操作部位との距離が０ｃｍから６ｃｍの範囲としている。
以下、図を参照して詳細に説明する。
操作者の手指は、図４の白い矢印に示した位置にあるとすると、検知した操作者の手指から、それぞれの操作部位までの距離は、図５に示してある通りである。前記判定条件から、キーの「４」、「５」、「７」、「８」、「０」、「＊」とハンドセットは、操作者の手の近傍にあると判断された。さらにこれらの各操作部位の名称を音声で出力する際、次の計算式でそれぞれの出力音量対基準音量の倍率を計算する。すなわち、Ｒａｔｅ＝（６．００−Ｄ）／６．００
ここで、Ｄは操作者の手から該当操作部位までの距離を表している。また、基準音量は、音声データ記憶部４に格納されている音声データの音量である。図５は上記式による計算結果を示している。各音声出力すべき操作部位の名称の音量は、基準音量にＲａｔｅを乗じて計算される。この結果から分かるように、操作者の手指は、キー「７」までの距離が０．５０ｃｍと一番近く、また出力音声の音量も基準音量の０．９２倍と一番大きい。また、キーの「４」、「５」、「８」、「０」、「＊」とハンドセットは、操作者の手までの距離がともに６．００ｃｍ以下なので、音声出力対象になっているが、操作者の手までの距離はキー「７」と比べて離れているので、出力音量はかなり小さくなる。たとえば、キー「５」の場合は基準音量の０．０８倍となる。
本ファクシミリ兼用電話機の内部にある音声出力制御部２は、音声データ記憶部４からキーの「４」、「５」、「７」、「８」、「０」、「＊」とハンドセットの音声データを読み出して、計算した音量変換率で、それぞれの音声データの音量を変換し、音声出力部５から同時に音声出力する。音声を同時に出力するには、音量を変換したそれぞれの振幅データの先頭または末尾を合わせて足し合わせれば良く、発声時間が短いデータについては、時間が足りない部分の振幅を０（ゼロ）として扱えば良い。このように、本実施例のファクシミリ兼用電話機は、操作者の手指が同じ位置で留まると、該当する各操作部位名を一定の時間間隔（例えば１秒）で繰り返し音声出力する。そして、操作者の手指が移動すると、前記の方法と同様に、新たに操作者の手指の近傍にある操作部位を割り出し、各操作部位から操作者の手指までの距離に応じて音量を変えて音声で操作者に知らせる。
本実施では、ファクシミリ兼用電話機にスピーカを設けて、スピーカから音声を出力するようにしたが、本ファクシミリ兼用電話機にＢｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタを設け、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアダプタによって、音声メッセージを無線信号に変換して発信するれば、操作者は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈヘッドホンで音声メッセージの無線信号を受信することができる。
【００１０】
次に、操作部がタッチパネルで構成された場合の実施例を説明する。
図６は複写機の操作パネルの例を示す図である。この操作パネルは、液晶ディスプレイの表面に透明タッチセンサーを装着したもので、タッチセンサーの上を手指やペン等で軽く触れると、その位置（座標）を逐次出力していくもので、市販されているものである。図中四角で囲ってある部分は押しボタンに相当するタッチ領域である。また、薄く網がけされたタッチ領域は、既に選択されていることを示している。この操作パネルのほかにも、図示しない、コピー部数をセットするテンキーや、設定を標準に戻すクリアキー、コピー動作を開始するスタートキー等が存在するが、理解を容易にするため説明は省略する。
視覚に問題のない正常な操作者は、操作パネル上の領域を目で確認してタッチ領域の項目を選択することで、各種の複写動作に必要な項目を選択していくことができる。しかし、目視が困難な視覚障害者が操作する場合は、タッチパネルには押しボタンスイッチと異なり凹凸がないため、その位置とタッチ領域の意味（機能）を理解するのは困難である。
【００１１】
図７は本実施例の複写機に装備された操作部情報提示装置の動作を示すフローチャートである。以下同図を参照して処理の詳細を説明する。
現在時刻（ｔｉｍｅ）をｔにセットし（ステップ７０）、タッチセンサーからの有効な座標の入力を待つ（ステップ７１、７２）。タッチセンサーは通常、どこもタッチされていない時は、計測領域外を示す特別な数値や場合によってはゼロの値を出力するので、意味のない座標を無視する必要がある。有効な座標が入力されたら、パネルのどこかがタッチされたとみなし、以前タッチされた座標と比較し、所定の距離以上変化があったら、現在はまだ移動中と解釈する（ステップ７３）。そして、ステップ７０に戻り、新たに今タッチされた位置での時間経過の計測を開始する。ステップ７３でタッチ位置に大きく変化がなければ、手指の動きは停止状態に近いと判断し、時間経過を判定する（ステップ７４）。すなわち、ステップ７０からステップ７４は、操作者が手指を操作パネル上を這わせて、ある位置に所定の時間、手指が留まったかを判定している部分である。移動距離としては５ミリメートル程度、また経過時間としては１秒程度を見ておけば良い。
以上のように、操作者の手指が、ある位置に２秒程度置かれていることが検知されたら、手指の位置から、それぞれのタッチ領域までの距離を計算する（ステップ７５）。この時、操作部情報記憶部３に格納されている情報を参照することは前述の実施例の説明と同様である。このようにして、ステップ７５で計算した距離に基づいて、手指の近傍にあるタッチ領域を判定する。例えば手指から２ｃｍ以内のタッチ領域を選択する。そして、選択されたタッチ領域それぞれについて、基本音量に乗じる係数を計算し（ステップ７６）、対応するタッチ領域の音声データにこの係数を乗じて距離に応じた音量に調整する（振幅変換）（ステップ７７）。係数の求め方は前述の通りであるが、本実施例では操作パネルの広さに比較してタッチ領域の数が多いので、近傍判定の条件を２ｃｍにしている。そのため、係数Ｒａｔｅは次式、
Ｒａｔｅ＝（２．００−Ｄ）／２．００
を用いて求める。
【００１２】
次のステップ７８からステップ８１までは、音声で操作者の手指の近傍にあるタッチ領域を読み上げていく部分である。まず、現在の時刻（ｔｉｍｅ）をｔにセットし（ステップ７８）、ステップ７７で振幅変換した音声データを、音声発生回路に送り出し実際に音として出力する（ステップ７９）。音声発生回路は公知の技術であり、ＦＩＦＯメモリに振幅データを書き込み、書き込みが終了したら、ＤＡ変換してアナログ信号にしたものを増幅器で増幅してスピーカを鳴らすものである。例えば操作者の手指が図６で自動濃度のほぼ中央にあったとすると、「じどうのうど」が一番大きい音で読み上げられ、「くろ」、「じどう　もじ」が次に大きな音で、そして、やや小さな音で「うすく」が読み上げられるという具合である。この読み上げは、前述の実施例のように同時に読み上げても、また、距離の近い順に読み上げても良い。
ステップ８０のＤｅｌａｙは繰り返して読み上げるための区切りとなる無音状態を作り出すための操作であって、例えば５００ｍｓ（ミリ秒）程度ＣＰＵでアイドルループを実行すればよい。そして現在の時刻とステップ７８で設定されたｔから経過時間を求め（ステップ８１）所定時間（例えば５秒）経過していなければ、ステップ７９に戻り、繰り返し音声出力を行い、所定時間以上経過していればステップ７０に戻り、再び操作者の手指の位置の検出を始める。
以上の説明は理解し易くするために単純化してあるが、手指の位置検出と音声による読み上げ処理は、割り込み処理等を用いて非同期に動作させ、例えば音声読み上げ処理中に手指が別の位置に移動した場合は読み上げ動作を中断して、新たな位置での音声出力を開始するようにもできる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、操作者が電子機器を操作する際、操作者の手指の近傍にある操作部位名を音声で知らせて、さらに、操作者が手指を移動すると、即座に操作者の手指の近傍にある操作部位名を音声で知らされるので、容易に操作部全体のレイアウト（ボタン等の配置）を把握できる。
さらに、操作者の手指の近傍にあると判断された各操作部位に対して、操作者の手指までの距離に応じて、距離が近くなる順に出力音声の音量を大きくすることで、操作者にとって、今自分の手指はどの操作部位に一番近いか、さらにその周りにどんな操作部位があるかを同時に把握でき、音量変化を手掛りに、自分の探したい操作部位に早く近づくことができるようになる。
また、音声メッセージを無線信号に変換して送受信することで、操作者のみ電子機器からの音声メッセージを聞けるようになる。そうすることで、例えば、オフィスのような静かな所では、他人に迷惑を掛けることなく使用することができ、反対に駅のような非常に雑音の多いところでも、確実に音声メッセージを聞くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操作部情報提示装置の実施例を示す構成図である。
【図２】操作部情報の例を示す図である。
【図３】本発明の操作部情報提示装置の他の実施例を示す構成図である。
【図４】ファクシミリ兼用電話機と操作者の手指の位置を示す図である。
【図５】操作部位までの距離と出力音量の関係を説明する図である。
【図６】複写機の操作パネルの例を示す図である。
【図７】操作部情報提示装置のフローチャートである。
【符号の説明】
１　位置検出部
２　音声出力制御部
３　操作部情報記憶部
４　音声データ記憶部
５　音声出力部
６　無線出力部
７　無線受信部
【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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