(57)【要約】【課題】メモリ内部の記憶領域に障害が発生した場合でも機能を喪失することなく継続して運転を行うことのできる記憶装置およびディジタル制御装置を提供する。【解決手段】データを記憶するメモリ２と、メモリ２内の指定された使用領域２ａのデータを、同じメモリ内の未使用領域２ｂへコピーする指定領域コピー手段７と、前記コピーの未使用領域２ｂへのアドレス割当を行う未使用領域割当手段８と、前記指定された使用領域２ａにおいて障害が発生した場合に障害を検知する障害発生認識手段６とを備えている構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記憶するメモリと、前記メモリ内の指定された使用領域のデータを、同じメモリ内の未使用領域へコピーする指定領域コピー手段と、前記コピーの前記未使用領域へのアドレス割当を行う未使用領域割当手段と、前記指定された使用領域において障害が発生した場合に障害を検知する障害発生認識手段とを備えていることを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
常用記憶領域と待機記憶領域とを備えてデータを記憶するメモリと、前記常用記憶領域内で障害が発生した場合に障害を検知する障害発生認識手段と、前記常用記憶領域のデータを前記待機記憶領域へコピーする常用記憶領域コピー手段と、外部の回路と前記常用記憶領域および前記待機記憶領域とのアクセス切替を行う常用／待機切替手段とを備えていることを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
前記常用記憶領域内で発生した障害が復旧した場合に前記待機記憶領域のデータを前記常用記憶領域へコピーする待機記憶領域コピー手段と、前記常用記憶領域と前記待機記憶領域のデータが同一であることを確認する不一致検出手段とを備えていることを特徴とする請求項２記載の記憶装置。
【請求項４】
常用記憶領域を有する第１のメモリと、前記第１のメモリと物理的に異なる構造を有し待機記憶領域を有する第２のメモリと、前記第１のメモリ内部の障害発生を検知する障害発生認識手段と、外部の回路と前記常用記憶領域および前記待機記憶領域との読込みアクセス切替を行う常用／待機切替手段とを備えていることを特徴とする記憶装置。
【請求項５】
前記第１のメモリに障害が発生した場合に前記第１のメモリの回復処理を行う回復処理手段と、前記障害が復旧した後に前記待機記憶領域のデータを前記常用記憶領域へコピーする待機記憶領域コピー手段と、前記常用記憶領域のデータと前記待機記憶領域のデータが同一であることを確認する不一致検出手段とを備えていることを特徴とする請求項４記載の記憶装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載された記憶装置と、前記メモリを管理するメモリ管理手段と前記メモリにアクセスするためのメモリアクセス手段を介して前記記憶装置とデータの授受を行う演算処理装置とを備えていることを特徴とするディジタル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書込みと消去が可能なメモリを備えた記憶装置およびディジタル制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル制御装置のコントローラに実装されてプログラムや演算結果を格納する記憶装置は、取り扱うデータ量の増加や、メモリ自体の高密度化により記憶容量が拡大している。しかしながらメモリの高密度化により、メモリ製造時の不良が内在していたり、一過的なアクセスエラー等の障害発生が増加してきている。
【０００３】
このメモリの不良が発生すると、ディジタル制御装置を停止させ故障箇所の交換を行わなければならず、ディジタル制御装置の稼働率低下を招く。そこで、メモリの故障が発生しても、ディジタル制御装置を継続使用することが可能で、またディジタル制御装置の使用中でも補修が可能な記憶装置の適用が望まれている（特許文献１）。
【０００４】
従来のディジタル制御装置は一般的に図８に示すような構成になっている。すなわち、記憶装置１にはメモリ２が使用されており、各種記憶内容にアドレスを付けて格納している。メモリ管理手段３では、メモリ２内の記憶領域の書込み・読込み位置を管理しており、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５への書込み・読出しアクセスを、メモリアクセス手段４のアクセス要求を通じて行っている。今、メモリ２内のある記憶領域で障害が発生した場合、その記憶領域とＣＰＵ５とのアクセスは不能となり、ディジタル制御装置としての機能を喪失してしまう恐れがある。
【特許文献１】特開平３−１５２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、メモリ内部の記憶領域に障害が発生した場合でも機能を喪失することなく継続して運転を行うことのできる記憶装置およびディジタル制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明の記憶装置は、データを記憶するメモリと、前記メモリ内の指定された使用領域のデータを、同じメモリ内の未使用領域へコピーする指定領域コピー手段と、前記コピーの前記未使用領域へのアドレス割当を行う未使用領域割当手段と、前記指定された使用領域において障害が発生した場合に障害を検知する障害発生認識手段とを備えている構成とする。
【０００７】
請求項２の発明の記憶装置は、常用記憶領域と待機記憶領域とを備えてデータを記憶するメモリと、前記常用記憶領域内で障害が発生した場合に障害を検知する障害発生認識手段と、前記常用記憶領域のデータを前記待機記憶領域へコピーする常用記憶領域コピー手段と、外部の回路と前記常用記憶領域および前記待機記憶領域とのアクセス切替を行う常用／待機切替手段とを備えている構成とする。
【０００８】
請求項４の発明の記憶装置は、常用記憶領域を有する第１のメモリと、前記第１のメモリと物理的に異なる構造を有し待機記憶領域を有する第２のメモリと、前記第１のメモリ内部の障害発生を検知する障害発生認識手段と、外部の回路と前記常用記憶領域および前記待機記憶領域との読込みアクセス切替を行う常用／待機切替手段とを備えている構成とする。
【０００９】
請求項６の発明のディジタル制御装置は、請求項１から５のいずれかに記載された記憶装置と、前記メモリを管理するメモリ管理手段と前記メモリにアクセスするためのメモリアクセス手段を介して前記記憶装置とデータの授受を行う演算処理装置とを備えている構成とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、メモリ内部の記憶領域に障害が発生した場合でも機能を喪失することなく継続して運転を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施の形態）
本実施の形態のディジタル制御装置は図１に示すように、記憶装置１ａには、各種データを記憶するメモリ２が備えられ、メモリ２の内部は、各種データが格納されている使用領域２ａと何もデータが格納されていない未使用領域２ｂの２つのエリアに分かれている。記憶装置１ａにはさらに、メモリ２内部の障害発生を検知する障害発生認識手段６と、メモリ２内部の使用領域２ａの指定重要領域データを未使用領域２ｂにコピーする指定重要領域コピー手段７と、使用領域２ａ内の指定重要領域データを未使用領域２ｂへ割付ける未使用領域割当手段８が備えられている。
【００１２】
メモリ管理手段３は、メモリ２内の記憶領域の書込み・読込み位置を管理し、ＣＰＵ５への書込み・読出しアクセスを、メモリアクセス手段４のアクセス要求を通じて行う。
【００１３】
メモリ２の使用領域２ａ内の指定重要領域のデータは、指定重要領域コピー手段７により抽出され、未使用領域割当手段８により未使用領域２ｂ内の適切な記憶領域へ自動的に割付けられる。
【００１４】
ここで使用領域２ａ内の指定重要領域にて障害が発生した場合、まず障害発生認識手段６にて障害の発生した記憶領域アドレスを認識する。障害発生認識手段６にて認識した障害の発生した記憶領域アドレス情報は指定重要領域コピー手段７に渡され、指定重要領域コピー手段７は障害の発生した記憶領域アドレス情報を未使用領域割当手段８へ送信する。未使用領域割当手段８は、指定重要領域コピー手段７にてコピーするデータが未使用領域２ｂのどこのアドレス領域へコピーされるべきかを決定する。そして、決定したアドレスについてメモリ管理手段３へ情報の提供を行う。
【００１５】
メモリ管理手段３は、障害の発生した使用領域２ａ内の記憶領域のアドレスと未使用領域２ｂに割付けられた記憶領域のアドレスの置換を行い、メモリ２への書込み・読込み位置の管理を継続して行う。
【００１６】
本実施の形態によれば、高密度化されたメモリ２内の未使用領域２ｂに対してアドレスを割付けて、障害の発生した記憶領域と同じ内容のデータをコピーすることで、ある重要な記憶領域に障害が発生したとしても、未使用領域２ｂにコピーした同一データを使用することによりアクセスが可能となり、継続して記憶装置１ａおよびディジタル制御装置の運転を行うことができる。
【００１７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態のディジタル制御装置を図２を参照して説明する。なお第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
本実施の形態においては、記憶装置１ｂには、常用記憶領域２ｃと待機記憶領域２ｄからなるメモリ２と、メモリ２内部の障害発生を検知する障害発生認識手段６と、常用記憶領域２ｃのデータを待機記憶領域２ｄへコピーする常用記憶領域コピー手段９と、メモリ管理手段３と常用記憶領域２ｃ、待機記憶領域２ｄとのアクセス切替を行う常用／待機切替手段１１が備えられている。
【００１９】
このような構成において、通常状態時には、常用／待機切替手段１１は常用優先となっており、メモリ管理手段３は常用記憶領域２ｃのデータとアクセスしている。また、待機記憶領域２ｄ内のデータは、常用記憶領域コピー手段９により、常に常用記憶領域２ｃのデータがコピーされている。
【００２０】
ここで常用記憶領域２ｃのある記憶領域にて障害が発生した場合、まず障害発生認識手段６にて障害の発生した記憶領域アドレスを認識する。常用／待機切替手段１１は、障害発生認識手段６にて認識した障害発生情報を受け、常用記憶領域２ｃ優先から待機記憶領域２ｄ優先へとメモリ管理手段３とのアクセス切替を行う。
【００２１】
本実施の形態によれば、常用記憶領域２ｃ内のある領域で障害が発生した場合、速やかに待機記憶領域２ｄとのアクセスに切替えることにより、継続して記憶装置１ｂおよびディジタル制御装置の運転を行うことができる。
【００２２】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態のディジタル制御装置を図３を参照して説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
本実施の形態における記憶装置１ｃは、第２の実施の形態における記憶装置１ｂの構成に加えて、メモリ２内で発生した障害が復旧した後、待機記憶領域２ｄのデータを常用記憶領域２ｃへコピーする待機記憶領域コピー手段１２と、常用記憶領域２ｃと待機記憶領域２ｄのデータが同一であることを確認する不一致検出手段１３を備えている。
【００２４】
このような構成において、通常状態時には、常用／待機切替手段１１は常用優先となっており、メモリ管理手段３は常用記憶領域２ｃのデータとアクセスしている。また、待機記憶領域２ｄ内のデータは、常用記憶領域コピー手段９により、常に常用記憶領域２ｃのデータがコピーされている。
【００２５】
ここで常用記憶領域２ｃのある記憶領域にて障害が発生した場合、まず障害発生認識手段６にて障害の発生した記憶領域アドレスを認識する。常用／待機切替手段１１は、障害発生認識手段６にて認識した障害発生情報を受け、常用記憶領域２ｃ優先から待機記憶領域２ｄ優先へとメモリ管理手段３とのアクセス切替を行う。
【００２６】
常用記憶領域２ｃ内で発生した障害が一過性のものであり、速やかに復旧した場合、障害発生認識手段６は、常用記憶領域２ｃ内の障害発生が解消したことを認識し、その正常である旨の信号を、待機記憶領域コピー手段１２へ送信する。待機記憶領域コピー手段１２は、障害発生認識手段６からの正常信号を受け、待機記憶領域２ｄのデータを常用記憶領域２ｃへコピーする。コピー後、不一致検出手段１３は常用記憶領域２ｃと待機記憶領域２ｄのデータ内容が同一であることをチェックし、同一と判定されればその情報を常用／待機切替手段１１に送信し、常用／待機切替手段１１はメモリ管理手段３とのアクセスを常用記憶領域２ｃでのアクセス状態に切替える。
【００２７】
本実施の形態によれば、常用記憶領域２ｃ内のある領域で障害が発生した場合、速やかに待機記憶領域２ｄとのアクセスに切替えることにより、継続して記憶装置１ｃおよびディジタル制御装置の運転を行うことができる。そして、常用記憶領域２ｃ内で発生した障害が一過性のものであり速やかに復旧した場合は、待機記憶領域２ｄのデータを常用待機領域２ｃへコピーし、再度バンプレスに常用記憶領域２ｃでのアクセス状態に復旧することができる。
【００２８】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態のディジタル制御装置を図４を参照して説明する。なお第１、第２、第３の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２９】
本実施の形態においては、記憶装置１ｄに、物理的に構造の異なるメモリ２１，２２と、メモリ２１内部の障害発生を検知する障害発生認識手段６と、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃのデータをメモリ２２内の待機記憶領域２ｄへコピーする常用記憶領域コピー手段９と、メモリ管理手段３とメモリ２１，２２とのアクセス切替を行うための常用／待機切替手段１１が備えられている。ここで、物理的に構造の異なるメモリとは、製造方法や構成は異なるが、同一の機能を持っているメモリを指す。
【００３０】
このような構成において、通常状態時は、常用／待機切替手段１１は常用優先となっており、メモリ管理手段３はメモリ２１の常用記憶領域２ｃとアクセスしている。また、メモリ２２の待機記憶領域２ｄのデータは、常用記憶領域コピー手段９により、常にメモリ２１の常用記憶領域２ｃのデータがコピーされている。
【００３１】
ここでメモリ２１内の常用記憶領域２ｃのある記憶領域にて障害が発生した場合、まず障害発生認識手段６にて障害の発生した記憶領域アドレスを認識する。障害発生認識手段６にて認識した障害発生情報を受け、常用／待機切替手段１１は、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃからメモリ２２内の待機記憶領域２ｄへとメモリ管理手段３とのアクセス切替を行う。
【００３２】
本実施の形態によれば、メモリ２１に設けられた常用記憶領域２ｃのある領域で障害が発生した場合、メモリ管理手段３とのアクセスをメモリ２２の待機記憶領域２ｄに速やかに切替えることにより、継続して記憶装置１ｄおよびディジタル制御装置の運転を行うことができる。
【００３３】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態のディジタル制御装置を図５を参照して説明する。なお第１、第２、第３、第４の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３４】
本実施の形態における記憶装置１ｅは、第４の実施の形態における記憶装置１ｄの構成に加えて、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃのある領域にて障害が発生した場合、メモリ２１の回復処理を行う回復処理手段１０と、障害復旧後、メモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータをメモリ２１内の常用記憶領域２ｃへコピーする待機記憶領域コピー手段１２と、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃとメモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータが同一であることを確認する不一致検出手段１３を備えている。
【００３５】
このような構成において、通常状態時は、常用／待機切替手段１１は常用優先となっており、メモリ管理手段３はメモリ２１の常用記憶領域２ｃとアクセスしている。また、メモリ２２の待機記憶領域２ｄのデータは、常用記憶領域コピー手段９により、常にメモリ２１の常用記憶領域２ｃのデータがコピーされている。
【００３６】
ここでメモリ２１内の常用記憶領域２ｃのある記憶領域にて障害が発生した場合、まず障害発生認識手段６にて障害の発生した記憶領域アドレスを認識する。障害発生認識手段６にて認識した障害発生情報を受け、常用／待機切替手段１１は、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃからメモリ２２内の待機記憶領域２ｄへとメモリ管理手段３とのアクセス切替を行う。また障害発生認識手段６は、認識した障害発生情報を回復処理手段１０に送信し、回復処理手段１０は、メモリ２１に対してイニシャライズ等の回復処理を施す。
【００３７】
次に、回復処理手段１０の処理にてメモリ２１内の常用記憶領域２ｃで発生した障害が復旧した場合、障害発生認識手段６は、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃの障害発生が解消したことを認識し、その正常である旨の信号を、待機記憶領域コピー手段１２へ送信する。待機記憶領域コピー手段１２は、障害発生認識手段６の正常信号を受け、メモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータをメモリ２１内の常用記憶領域２ｃへコピーする。コピー後、不一致検出手段１３はメモリ２１内の常用記憶領域２ｃとメモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータ内容が同一であることをチェックし、同一と判定されればその情報を常用／待機切替手段１１に送信し、常用／待機切替手段１１はメモリ管理手段３とのアクセスをメモリ２１内の常用記憶領域２ｃでのアクセス状態に切替える。
【００３８】
本実施の形態によれば、メモリ２１，２２は物理的に構造の異なるものを冗長化して設けているため、記憶装置１ｅおよびディジタル制御装置を止めることなく障害の発生した常用記憶領域２ｃを有するメモリ２１だけを独立に交換・復旧することができる。
【００３９】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態のディジタル制御装置を図６を参照して説明する。なお第１、第２、第３、第４、第５の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４０】
本実施の形態においては、記憶装置１ｆは、それぞれ常用記憶領域２ｃと待機記憶領域２ｄを有し物理的に構造の異なるメモリ２１およびメモリ２２と、メモリ２１内部の障害発生を検知する障害発生認識手段６と、メモリ管理手段３とメモリ２１，２２とのデータ読込みアクセス切替を行う常用／待機切替手段１１が備えられている。
【００４１】
このような構成において、通常状態時には、常用／待機切替手段１１は常用優先となっており、メモリ管理手段３はメモリ２１の常用記憶領域２ｃと読込みアクセスをしている。また、メモリ管理手段３からの最新データについては、メモリ管理手段３からメモリ２１とメモリ２２に対して個々に書き込まれており、メモリ２１とメモリ２２の記憶領域のデータ内容は、常に同一の状態となっている。
【００４２】
ここでメモリ２１内の常用記憶領域２ｃのある記憶領域にて障害が発生した場合、まず障害発生認識手段６にて障害の発生した記憶領域アドレスを認識する。障害発生認識手段６にて認識した障害発生情報を受け、常用／待機切替手段１１は、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃからメモリ２２内の待機記憶領域２ｄへとメモリ管理手段３との読込みアクセス切替を行う。
【００４３】
本実施の形態によれば、メモリ２１に設けられた常用記憶領域２ｃ内のある領域で障害が発生した場合、メモリ管理手段３との読込みアクセスをメモリ２２の待機記憶領域２ｄとの読込みアクセスに速やかに切替えることにより、継続して記憶装置１ｆおよびディジタル制御装置の運転を行うことができる。
【００４４】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態のディジタル制御装置を図７を参照して説明する。なお第１、第２、第３、第４、第５、第６の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４５】
本実施の形態においては、記憶装置１ｇは、それぞれ常用記憶領域２ｃと待機記憶領域２ｄを有し物理的に構造の異なるメモリ２１およびメモリ２２と、メモリ２１内部の障害発生を検知する障害発生認識手段６と、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃのある領域にて障害が発生した場合、メモリ２１の回復処理を行う回復処理手段１０と、障害復旧後、メモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータをメモリ２１内の常用記憶領域２ｃへコピーする待機記憶領域コピー手段１２と、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃとメモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータが同一であることを確認する不一致検出手段１３と、メモリ管理手段３とメモリ２１，２２とのデータ読込みアクセス切替を行う常用／待機切替手段１１を備えている。
【００４６】
このような構成において、通常状態時には、常用／待機切替手段１１は常用優先となっており、メモリ管理手段３はメモリ２１の常用記憶領域２ｃと読込みアクセスをしている。また、メモリ管理手段３からの最新データについては、メモリ管理手段３からメモリ２１とメモリ２２に対して個々に書き込まれており、メモリ２１とメモリ２２の記憶領域のデータ内容は、常に同一の状態となっている。
【００４７】
メモリ２１内の常用記憶領域２ｃのある領域にて障害が発生した場合、まず障害発生認識手段６にて障害の発生した記憶領域アドレスを認識する。そして、障害発生認識し油断６は障害発生情報を回復処理手段１０に送信し、回復処理手段１０は、メモリ２１に対してイニシャライズ等の回復処理を施す。また、常用／待機切替手段１１は、障害発生情報を受けてメモリ２１内の常用記憶領域２ｃからメモリ２２内の待機記憶領域２ｄへとメモリ管理手段３との読込みアクセス切替を行う。
【００４８】
次に、回復処理手段１０の処理にてメモリ２１内の常用記憶領域２ｃで発生した障害が復旧した場合、障害発生認識手段６は、メモリ２１内の常用記憶領域２ｃの障害発生が解消したことを認識し、その正常である旨の信号を、待機記憶領域コピー手段１２へ送信する。待機記憶領域コピー手段１２は、障害発生認識手段６の正常信号を受け、メモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータをメモリ２１内の常用記憶領域２ｃへコピーする。コピー後、不一致検出手段１３はメモリ２１内の常用記憶領域２ｃとメモリ２２内の待機記憶領域２ｄのデータ内容が同一であることをチェックし、同一と判定されればその情報を常用／待機切替手段１３に送信し、再度メモリ２１内の常用記憶領域２ｃでの読込みアクセス状態に切替える。
【００４９】
本実施の形態によれば、メモリ２１，２２は物理的に構造の異なるものを冗長化して設けているため、記憶装置１ｇおよびディジタル制御装置を止めることなく障害の発生した常用記憶領域２ｃを有するメモリ２１だけを独立に交換・復旧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【図８】従来の記憶装置およびディジタル制御装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５１】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ…記憶装置、２…メモリ、２ａ…使用領域、２ｂ…未使用領域、２ｃ…常用記憶領域、２ｄ…待機記憶領域、３…メモリ管理手段、４…メモリアクセス手段、５…ＣＰＵ、６…障害発生認識手段、７…指定重要領域コピー手段、８…未使用領域割当手段、９…常用記憶領域コピー手段、１０…回復処理手段、１１…常用／待機切替手段、１２…待機記憶領域コピー手段、１３…不一致検出手段、２１，２２…メモリ。
【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】
2007233568.tif 000007
【図６】
2007233568.tif 000008
【図７】
2007233568.tif 000009
【図８】
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