(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する受信手段と、
前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する分離手段と、
前記分離手段により分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に前記受信手段により２つの異なる前記車両固有の情報が受信された場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する手段と
を具備したことを特徴とする料金収受システム。
【請求項２】
有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する受信手段と、
前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する分離手段と、
前記出入口に連続して進入する車両の車軸数を検知する車軸検知手段と、
前記分離手段により分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に前記受信手段により２つの異なる前記車両固有の情報が受信され、かつ前記車軸検知手段により検知された車軸数が３の場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する手段と
を具備したことを特徴とする料金収受システム。
【請求項３】
有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する工程と、
前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する工程と、
前記分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に２つの異なる前記車両固有の情報が受信された場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する工程と
を有することを特徴とする料金収受方法。
【請求項４】
有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する工程と、
前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する工程と、
前記出入口に連続して進入する車両の車軸数を検知する工程と、
前記分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に２つの異なる前記車両固有の情報が受信され、かつ前記検知された車軸数が３の場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する工程と
を有することを特徴とする料金収受方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高速道路などの有料道路に導入される料金収受システムおよび料金収受方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、高速道路には料金収受システムが導入されており、その入口等には、料金収受システムの一構成として、自動発券機や車種判別システム等が設けられている。
【０００３】
従来の料金収受システムにおいて、有料道路の料金算定には車種区分（道路公団管轄の一般的な高速道路では特大から軽自動車までの５区分）の特定が必要であり、この車種区分を実際の車両から識別するのが車種判別システムである。
【０００４】
従来の車種判別システムは、車両の形状を判別するための各種のセンサと、ナンバープレート撮影用のカメラ装置と、ナンバープレート情報の認識を行うための画像処理装置とから構成されている。
【０００５】
この車種判別システムでは、各種のセンサが検出した実車の車高、車長、トレッド幅、車軸の数等の情報と、カメラ装置によって撮影されたナンバープレートの画像情報とを基に通行車両の車種判別を行ない、料金体系上の車種を区分している。
【０００６】
従来の車種判別システムにおける車種区分の判定は、各種のセンサから得られた車両形状に関する情報と、カメラ装置の画像から読み取ったナンバープレート部分の車両区分に関する情報とを総合して判断される。
【０００７】
ところで、最近は、規格が異なる国からの車両の輸入や個性の強い車両が市販される例も多く、車両の外形からだけでは車種区分を判別できないこともある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
例えば外形形状が軽自動車とほぼ同等の小型普通乗用車に関する車種判別を行う際などは、車両の形状を検知しただけではシステムとしての車両の区分能力（識別能力）に限界があり、車種を誤判別した場合、通行車両に対して違う車種区分で料金収受を行ってしまう確率が高くなるという問題点がある。
【０００９】
例えば路線バスとその他のバス（観光バスなど）とではタイヤの数、つまり軸数が異なり、軸数も考慮に入れて料金を設定しているような有料道路の車種区分では同じ外形のバスでも料金が異なる。
【００１０】
したがって、このような車両に対して車種区分の誤判別を避けるためには、識別が不確実な場合、その車両の車種を不明と判定し、人手の処理に回すことにせざるを得ない。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、ナンバープレートを撮影するのではなく、車種区分を正しく判定することができる料金収受システムおよび料金収受方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１記載の発明の料金収受システムは、有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する受信手段と、前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する分離手段と、前記分離手段により分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に前記受信手段により２つの異なる前記車両固有の情報が受信された場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する手段とを具備したことを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明の料金収受システムは、有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する受信手段と、前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する分離手段と、前記出入口に連続して進入する車両の車軸数を検知する車軸検知手段と、前記分離手段により分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に前記受信手段により２つの異なる前記車両固有の情報が受信され、かつ前記車軸検知手段により検知された車軸数が３の場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する手段とを具備したことを特徴としている。
【００１６】
請求項３記載の発明の料金収受方法は、有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する工程と、前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する工程と、前記分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に２つの異なる前記車両固有の情報が受信された場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する工程とを有することを特徴としている。
【００１７】
請求項４記載の発明の料金収受方法は、有料道路の出入口に進入する車両に取り付けられ、車両固有の情報を発信するＩＣナンバープレートから、前記車両固有の情報を受信する工程と、前記出入口に連続して進入する車両を個体として分離判定する工程と、前記出入口に連続して進入する車両の車軸数を検知する工程と、前記分離された固体の数が１であり、この固体の検知期間中に２つの異なる前記車両固有の情報が受信され、かつ前記検知された車軸数が３の場合、前記車両の車種を牽引車両と判定し、予め車種毎に設定された料金の区分の中から、前記牽引車両の料金区分を決定する工程とを有することを特徴としている。
【００１９】
請求項１，３記載の発明では、ＩＣナンバープレートから発信から発信される車両固有の情報を受信し、分離手段によって分離された車両毎に車種区分を決定するので、複数の車両が連続して進入した場合や牽引車に牽引された非牽引車両が進入した場合とをそれぞれ識別でき、車両の車種区分精度を向上することができる。
【００２０】
請求項２，４記載の発明では、ＩＣナンバープレートから発信から発信される車両固有の情報、および車両から検知された車軸数を受け取り、分離手段によって分離された車両毎に車種区分を決定するので、複数の車両が連続して進入した場合や牽引車に牽引された非牽引車両が進入した場合とをそれぞれ確実に識別でき、車両の車種区分精度を向上することができる。
【００２１】
すなわち、本発明では、ナンバープレートの画像から読み取った情報ではなく、ＩＣナンバープレートに予め記憶されている車両固有の情報を取得して車種区分の判別を行うので、誤読等がなく車両区分の判別を確実に行うことができる。
【００２２】
また、ＩＣナンバープレートに記憶されている車両固有の情報を利用することにより、ナンバープレートを撮影するカメラ装置やその画像処理装置、車両の重量を計測する踏み板等の設備が不要になり、これら設備の導入コストを削減することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態の料金収受システムの構成を示す図である。
【００２４】
この第１実施形態の料金収受システムは、有料道路の入口に設置された入口システムと有料道路の出口に設置された出口システムとから構成されている。
【００２５】
入口システムには、自動発券機と車種判別システムが含まれている。
【００２６】
車種判別システムは、図１および図２に示すように、入口車線１に埋設され、この入口車線１に進入した車両２のフロントバンパー部に取り付けられたＩＣナンバープレート３と無線通信する無線通信装置４と、この無線通信装置４がＩＣナンバープレート３との無線通信で受信した車両固有の情報に基づいて車種区分の判別処理を行う処理装置５とから構成されている。ＩＣナンバープレート３にはメモリチップと発信機が埋め込まれている。メモリチップには、車両固有の車両情報、例えば車検証に記載されているのとほぼ同様の情報（所有者名、形式、車幅、車高、重量等）が記憶されている。発信機はメモリチップに記憶されている車両固有の車両情報を載せた電波を所定範囲内に発信する。
【００２７】
図２に示すように、無線通信装置４と処理装置５とは信号ケーブル等で接続されている。処理装置５には、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、通信部Ｉ／Ｆ１４、伝送用Ｉ／Ｆ１５等が内蔵されている。ＣＰＵ１１はこの装置全体を制御する。ＲＯＭ１２にはＣＰＵ１１によって実行される制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１が制御（処理）を行う上での作業領域である。通信部Ｉ／Ｆ１４は無線通信装置４と情報の送受信を行うインターフェースである。また、この処理装置５には、伝送用Ｉ／Ｆ１５を介して上位のデータ処理装置である上位処理装置１６が接続されている。伝送用Ｉ／Ｆ１５は上位処理装置１６との通信を行うインターフェースである。
【００２８】
この上位処理装置１６には、図３に示すように、型式および用途と車種区分との関係を示すデータテーブル２０ａと、牽引車区分、非牽引車区分、軸数、車種区分との関係を示すデータテーブル２０ｂとが設定されており、これらのデータテーブル２０ａ，２０ｂを必要に応じて処理装置５に配信する。
【００２９】
処理装置５ではＩＣナンバープレート３から車両情報を取得すると、データテーブル２０ａ，２０ｂの少なくとも一方を参照し、受信された車両情報の中の所定の情報、例えば型式と用途の情報を基に車種区分の判定を行う。
【００３０】
無線通信装置４にはアンテナ４１と通信処理部４２が設けられている。アンテナ４１はＩＣナンバープレート３の発信機から車両固有の車両情報を受信する。通信処理部４２はアンテナ４１の通信を制御しアンテナ４１で受信された車両固有の情報を処理装置５に渡すものである。
【００３１】
続いて、図４のフローチャートを参照してこの第１実施形態の料金収受システムの動作を説明する。
この料金収受システムでは、入口システムにおいて、車種判別システムが起動されると、処理装置５が上位処理装置１６と通信を試み、上位処理装置１６からデータテーブル２０ａ，２０ｂの少なくとも一方、例えばデータテーブル２０ａが処理装置５に配信される。
【００３２】
処理装置５では、上位処理装置１６から配信されてきたデータテーブル２０ａをＲＡＭ１３上に展開する。
【００３３】
また、無線通信装置４が起動すると、図４に示すように、無線通信装置４は、ＩＣナンバープレート３の発信機から送信される情報の受信を常に待ち続ける待機状態となる（Ｓ１０１）。
【００３４】
そして、入口車線１に車両が進入し、ＩＣナンバープレート３から発信された車両情報が無線通信装置４で受信されると（Ｓ１０１のＹｅｓ）、無線通信装置４はその車両情報を進入車両のものとして処理装置５に送る。
【００３５】
処理装置５では、送られた車両情報が通信部Ｉ／Ｆ１４に受信されると、ＣＰＵ１１は、受信された車両情報のうち、型式と用途をキーとして、ＲＡＭ１３上に展開されているデータテーブル２０ａを検索し（Ｓ１０２）、型式と用途に応じた車種区分を求め（Ｓ１０３）、それを通行車両の車種区分として判定し、その車種区分の情報を自動発券機に渡す。
【００３６】
自動発券機では、渡された車種区分の情報を含む入口情報を通行券に記録して通行券を発行する。
【００３７】
入口車線１に進入した車両が自動発券機の位置まで進んできたときに、発行された通行券をドライバーが自動発券機から受け取り、車両を発進させて有料道路に入る。
【００３８】
そして、有料道路の出口では、出口システムにおいて、退出する車両のドライバーから出口料金所の係員が通行券を受け取り、通行券処理装置に通すことで通行券処理装置は、通行券に記録されている車種区分を含む入口情報に基づいて精算金額を算出し、算出結果を表示装置に表示し、係員は表示額にてドライバーから料金収受を行う。
【００３９】
このようにこの第１実施形態の料金収受システムによれば、型式および用途と車種区分を対応させたデータテーブル２０ａを処理装置５に設定し、通行車両に取り付けられたＩＣナンバープレート３から無線送信される車両情報を受信してデータテーブル２０ａを検索し、通行車両の車種区分を判定するので、通行車両の車種区分を誤認することなく判定することができる。
【００４０】
また、従来のように車両外形を各種センサで検知したり、カメラ装置でナンバープレートの画像を得て画像処理して車種を読み取るのに比べ、各種センサもカメラ装置もさらに画像処理装置なども不要になり、車種判別システムの大幅な簡略化を図ることができる。これにより、車線毎に設置する設備機器が少なくて済み、システムの導入コストを削減することができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態の料金収受システムについて説明する。
この第２実施形態の料金収受システムは上記第１実施形態に示した車種判別システムの車種区分の判別性能を向上させるものであり、同じ構成には同一の符号を付しその説明は省略する。
【００４２】
すなわち、この車種判別システムには、図５に示すように、上記第１実施形態の車種判別システムに、さらに車両と車両の間の切れ目を検知する車両分離装置５０と、車両の車軸の数を検出する車軸センサ６０とが加えられている。
【００４３】
処理装置７０には、図６に示すように、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、通信部Ｉ／Ｆ１４、伝送用Ｉ／Ｆ１５の他に、分離部Ｉ／Ｆ１７、車軸部Ｉ／Ｆ１８が備えられている。分離部Ｉ／Ｆ１７は車両分離装置５０からの検知信号を受信するインターフェースである。車軸部Ｉ／Ｆ１８は車軸センサ６０からの検知信号を受信するインターフェースである。処理装置７０はこれらのインターフェースを持つことで、ＩＣナンバープレート３から通信部Ｉ／Ｆ１４を通じて受信された車両の情報だけでなく車両分離装置５０および車軸センサ６０からの検知信号（情報）を考慮して車種区分を決定する。
【００４４】
車両分離装置５０は車両の進入と切れ目を検出する分離センサ５１と、分離センサ５１の検出をＨＩおよびＬＯとなる矩形波の検知信号として出力する分離処理部５２とを有している。車軸センサ６０は通行車両の車軸により明／暗を生じる赤外線センサ６１（以下センサ６１と称す）と、このセンサ６１の明／暗の変化を車軸数として出力する検知処理部６２を有している。
【００４５】
続いて、図７，図８を参照してこの第２実施形態の料金収受システムの動作を説明する。
【００４６】
この第２実施形態では、車両単体の車種区分については、上記第１実施形態と同様に判定するが、特に走行時に車両の形態が異なり、車種区分を変える必要がある車両については特殊な判定処理が必要になる。
【００４７】
例えばトレーラヘッド単体での走行と、トレーラヘッドの後方にコンテナ部分を牽引しての走行とができるトレーラの場合、トレーラヘッドとコンテナ部分とにそれぞれＩＣナンバープレート３が取り付けられる。つまり、コンテナ部分を牽引した状態では、２つのＩＣナンバープレート３から異なる車両情報が得られる。このように２つのＩＣナンバープレート３から異なる車両情報が得られた場合は、牽引車か別個の車両が連続しているのかが特定できない。
【００４８】
そこで、この第２実施形態では、入口システムにおいて、車種判別システムが起動されると、処理装置５が上位処理装置１６と通信を試み、上位処理装置１６からデータテーブル２０ａ，２０ｂの少なくとも一方、例えばデータテーブル２０ａ，２０ｂの両方が処理装置７０に配信される。
【００４９】
処理装置７０では、上位処理装置１６から配信されてきたデータテーブル２０ａ，２０ｂをＲＡＭ１３上に展開する。
【００５０】
また、無線通信装置４は、ＩＣナンバープレート３の発信機から送信される情報の受信を常に待っている。
【００５１】
そして、入口車線１に車両が進入すると、まず、車軸センサ６０によって車両が検知され、続いて、車両のＩＣナンバープレート３から発信された車両情報が無線通信装置４によって受信されて（図７のＳ２０１）、処理装置７０に送られ、さらに車両分離装置５０によって検知された車両の情報が分離部Ｉ／Ｆ１７を通じて処理装置７０に入力される。
【００５２】
無線通信装置４は、所定時間間隔で車両のＩＣナンバープレート３から２回情報を受信する（Ｓ２０２，Ｓ２０３）。
【００５３】
ここで、処理装置７０のＣＰＵ１１は、ＩＣナンバープレート３から車両情報が得られると、比較対象の情報があるか否かを判定する（Ｓ２０４）。
【００５４】
比較情報がなければ（Ｓ２０４のＮｏ）、ＣＰＵ１１は、再度、Ｓ２０３の処理に移り、車両のＩＣナンバープレート３から情報を受信する。
【００５５】
比較情報があれば（Ｓ２０４のＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、車両についての車両分離装置により分離されたブロックの数をチェックし（Ｓ２０５）、ブロックが１つであれば（Ｓ２０５のＹｅｓ）、入口車線１に進入した車両を牽引車と判定し、データテーブル２０ｂを検索（車種区分検索）し、車種区分の決定等の処理を行う（Ｓ２０６）。
【００５６】
一方、ブロックの数をチェックした結果、１つでなければ（Ｓ２０５のＮｏ）、ＣＰＵ１１は、車両が存在したブロック毎に車軸数算出処理を行う（Ｓ２０７）。そして、算出された車軸数と上記ＩＣナンバープレート３から得られた個々の車両の情報（車両の型式、用途等）をキーとして、ＲＡＭ１３上に展開されているデータテーブル２０ａを検索し、車種決定処理を行う（Ｓ２０８）。
【００５７】
車種決定後、車種区分の情報を自動発券機に渡す。
自動発券機では、渡された車種区分の情報を含む入口情報を通行券に記録して通行券を発行する。
【００５８】
入口車線１に進入した車両が自動発券機の位置まで進んできたときに、発行された通行券をドライバーが自動発券機から受け取り、車両を発進させて有料道路に入る。
【００５９】
そして、有料道路の出口では、出口システムにおいて、退出する車両のドライバーから出口料金所の係員が通行券を受け取り、通行券処理装置に通すことで、通行券処理装置は、通行券に記録されている車種区分を含む入口情報に基づいて精算金額を算出し、算出結果を表示装置に表示し、係員は表示額にてドライバーから料金収受を行う。
【００６０】
ここで、具体的に、入口車線１に進入してくる車両の例について説明する。  例えば入口車線１に、第１車両および第２の車両の２台の車両がほぼ連続して進入した第１のケースと、牽引車とこれに連結された非牽引車とが進入した第２のケースとを識別する例について説明する。
【００６１】
第１のケースでは、第１の車両として２軸の車両、例えば軽自動車、普通車あるいは中型車等が進入し、この第１の車両の後にほぼ連続し、第２の車両として３軸の車両、例えば中型車、大型車あるいは特大車等が進入したものとする。
【００６２】
この第１のケースのように２台の車両が連続して進入した場合（通常の場合）、図８（ａ）に示すように、１台目の２軸の車両については、車両分離装置５０にて車両の進入が検出されて（検知信号ＨＩ）、この車両の切れ目が検出（検知信号ＬＯ）されるまでの期間を一つブロックとして認識し、このブロックの通過中に通信部出力としてこの車両の車両情報Ａが得られる。
【００６３】
また、２台目の３軸の車両についても、車両分離装置５０にて車両の進入が検出されて（検知信号ＨＩ）、この車両の切れ目が検出（検知信号ＬＯ）されるまでの期間を一つブロックとして認識し、このブロックの通過中に通信部出力としてこの車両の車両情報Ｂが得られる。この場合、互の車両情報Ａ，Ｂを比較すると、互は異なり、検出されたブロックも異なることから、連続する２台の車両として識別することができる。
【００６４】
一方、第２のケースの場合、図８（ｂ）に示すように、車両分離装置５０は、牽引車が検出されてから非牽引車の切れ目が検出されるまでの期間を一つのブロックとして認識する。この期間（ブロック）内に、牽引車と非牽引車とのそれぞれのＩＣナンバープレートから２つの異なる車両情報Ａ，Ｂが得られる。この場合、互の車両情報Ａ，Ｂを比較すると、互は異なり、検出されたブロックは同じであることから、牽引車両として識別することができる。
【００６５】
このようにＩＣナンバープレート３から得られる車両情報に、車両の分離情報と車軸数等の検出結果を判定材料に加えることで、牽引車と非牽引車とのケースと、連続して走行する２台の車両のケースとを別のケースとして識別し、車種区分を正しく判定できる。
【００６６】
このようにこの第２実施形態の料金収受システムによれば、車種判別システムを車両分離器・車軸センサ付きのシステムとしたことで、予め車両に取り付けられたＩＣナンバープレート３の情報からだけでは車種が特定できないような特殊なケースについても車種区分を正しく判定することができる。
【００６７】
また、従来のように、判別が困難な形状の車両に対する誤判別や形状からは判別が不可能な車両に対して不明と判定することがなくなり、車種判別の確度を向上することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ナンバープレートの画像から読み取った情報ではなく、ＩＣナンバープレートから発信された車両固有の情報を受信して車種区分の判別を行うので、誤読等がなく車両区分の判別を確実に行うことができる。
【００６９】
また、ＩＣナンバープレートから発信される車両固有の情報を車両区分の判定に利用することにより、ナンバープレートを撮影するカメラ装置やその画像処理装置、車両の重量を計測する踏み板等の設備が不要になり、これら設備の導入コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の料金収受システムにおける第１実施形態の車種判別システムの構成を示す図。
【図２】図１の車種判別システムの内部構成を示す図。
【図３】上位処理装置に格納されているデータテーブルを示す図。
【図４】この第１実施形態の車種判別システムの動作を示すフローチャート。
【図５】本発明の料金収受システムにおける第２実施形態の車種判別システムの構成を示す図。
【図６】図５の車種判別システムの内部構成を示す図。
【図７】この第２実施形態の車種判別システムの動作を示すフローチャート。
【図８】（ａ）は通常時（２台の車両が進入したとき）に得られる情報を示す図。
（ｂ）は牽引時（牽引車に牽引された非牽引車が進入したとき）に得られる情報を示す図。
【符号の説明】
１…入口車線、２…車両、３…ＩＣナンバープレート、４…無線通信装置、５，７０…処理装置、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…通信部Ｉ／Ｆ、１５…伝送用Ｉ／Ｆ、１６…上位処理装置、４１…アンテナ、４２…通信処理部、５０…分離装置、５１…分離センサ、５２…分離処理部、６０…車軸センサ、６１…センサ、６２…検知処理部。
【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】
0004434373.tif 000009