(57)【要約】【課題】近距離無線の接続が切断され再接続完了までの処理において、より低消費電力な制御を提供すること【解決手段】親機と子機とが接続状態にある時に、各端末のバッテリー残量を検出し、バッテリー残量が多い端末を電流の消費量が多い送信状態（Ｐａｇｅモード）に、バッテリー残量が少ない端末を電流の消費量が少ない受信状態（ＰａｇｅＳｃａｎモード）に役割を割り当てる。そして、親機と子機との接続が切断された場合には、切断が発生するごとに、それぞれの端末のバッテリー残量に応じた最適な役割で再接続動作を行うことで、両端末のバッテリーが使用限界容量以下になる時間がほぼ同一になり、両端末同士が通信できる時間を延長することができる。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１通信端末と、
第２通信端末と、
前記第１通信端末のバッテリーと、
前記第２通信端末のバッテリーと、
前記第１通信端末のバッテリー残量を検出する前記第１通信端末の検出手段と、
前記第２通信端末のバッテリー残量を検出する前記第２通信端末の検出手段と、
前記第１通信端末の検出手段において検出した前記第１通信端末のバッテリー残量情報を、前記第２通信端末に送信する前記第１通信端末の送信手段と、
前記第１通信端末のバッテリー残量情報を受信する前記第２通信端末の受信手段と、
前記第１通信端末のバッテリー残量と前記第２通信端末のバッテリー残量を比較する前記第２通信端末の比較手段と、
前記第２通信端末の比較手段の比較結果に基づいて、前記第１通信端末が接続要求信号を送信するかもしくは受信するかを示す制御信号を、前記第１通信端末に送信する前記第２通信端末の送信手段と、
前記第２通信端末の送信手段が送信した前記制御信号を受信する前記第１通信端末の受信手段と、
を備えた通信システム。
【請求項２】
前記第１通信端末は、前記第２通信端末より受信した受信信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段を備え、前記第１通信端末の送信手段は、前記受信レベル検出手段で検出した前記受信信号の受信レベルに基づいて、前記第１通信端末のバッテリー残量を前記第２通信端末に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１通信端末は、外部電源接続検出手段を備え、前記外部電源接続検出手段に外部電源が接続されたことを検出した場合に、前記第２通信端末が前記接続要求信号を受信することを指示する制御信号を、前記第２通信端末に送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第２通信端末は、外部電源接続検出手段を備え、前記外部電源接続検出手段に外部電源が接続されたことを検出した場合に、前記第１通信端末が前記接続要求信号を受信することを指示する制御信号を、前記第１通信端末に送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
本体のバッテリー残量と他端末のバッテリー残量を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された他端末のバッテリー残量を本体で受信する受信ステップと、
前記本体のバッテリー残量と前記他端末のバッテリー残量を本体で比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較結果に基づいて、他端末が接続要求信号を送信するかもしくは受信するかを示す制御信号を、前記他端末に送信する送信ステップ、からなる通信制御方法。
【請求項６】
本体と、
前記本体の電池と、
前記電池の残量を検出する検出手段と、
他端末の電池残量情報を受信する受信手段と、
前記本体の電池残量と前記他端末の電池残量とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記本体と前記他端末との間の接続要求信号の送受信を制御する制御手段と、を備えた通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線データ通信を行う複数の通信端末で構成された無線データ通信システムに関するものであり、特に、バッテリー動作をしている通信端末間の通信が切断した際に再接続処理を行う無線データ通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーで動作し、携帯して使用することが可能な通信端末において、他の通信端末に対して接続要求信号を送信する際に消費する電力を低減するための方法が従来から提案されている。タイマーなどを用いて一定期間のみ接続要求信号の送信を行うものが一般的であるが、特許文献１のように、通信端末間で定期的に接続要求信号の送信と受信の役割を入れ替えることで、システムとしての低消費電力化を図る技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０５１６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている技術は、電力消費が大きい接続要求信号の送信を２台の通信端末間で定期的に入れ替えることにより、図６（ａ）に示すようにバッテリーを２台の通信端末ともに同様の速度で消費させている。
【０００５】
しかしながら、通常の使用形態では２台の通信端末のバッテリー残量には差があるため、特許文献１の構成では、両通信端末の間のバッテリー残量の差が大きい場合、一方の通信端末のバッテリーが他の通信端末のバッテリーよりも早く無くなってしまい、２台の通信端末間の通信が早期に継続できなくなってしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、２台の通信端末間のバッテリー残量を比較し、バッテリー残量の多い通信端末からバッテリー残量の少ない通信端末へ接続要求信号を送信する構成をとることで、図６（ｂ）に示すように一方の通信端末のバッテリーが早期に無くなってしまうことを防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無線データ通信システムは、第１通信端末と、第２通信端末と、前記第１通信端末のバッテリーと、前記第２通信端末のバッテリーと、前記第１通信端末のバッテリー残量を検出する前記第１通信端末の検出手段と、前記第２通信端末のバッテリー残量を検出する前記第２通信端末の検出手段と、前記第１通信端末の検出手段において検出した前記第１通信端末のバッテリー残量情報を、前記第２通信端末に送信する前記第１通信端末の送信手段と、前記第１通信端末のバッテリー残量情報を受信する前記第２通信端末の受信手段と、前記第１通信端末のバッテリー残量と前記第２通信端末のバッテリー残量を比較する前記第２通信端末の比較手段と、前記第２通信端末の比較手段の比較結果に基づいて、前記第１通信端末が接続要求信号を送信するかもしくは受信するかを示す制御信号を、前記第１通信端末に送信する前記第２通信端末の送信手段と、前記第２通信端末の送信手段が送信した前記制御信号を受信する前記第１通信端末の受信手段と、を備えた構成をとる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の無線データ通信システムによれば、一方の通信端末のバッテリーが早期に無くなってしまうことを防ぎ、２台の通信端末間の通信が継続できる期間を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における親機と子機のブロック構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態における親機子機間の処理フローを示す図
【図３】本発明の実施の形態における親機の役割決定時のフローチャートを示す図
【図４】本発明の実施の形態における子機の役割決定時のフローチャートを示す図
【図５】本発明の実施の形態における親機および子機の再接続時のフローチャートを示す図
【図６】親機と子機のバッテリー容量の時間変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る親機と子機の２台の通信端末の構成を示すブロック図である。親機と子機の間では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の通信方式によりデータ通信が行われる。
【００１２】
親機１０１は、無線制御部１０２、無線送信部１０３、無線受信部１０４、バッテリー電圧検出部１０５、バッテリー１０６、役割保存部１０７、バッテリー電圧比較部１０８とから構成される。
【００１３】
無線制御部１０２は、無線送信部１０３、無線受信部１０４を制御し、子機１０９と無線情報のやり取りを行い、取得情報によって、バッテリー電圧検出部１０５にバッテリー１０６の電圧検出依頼を発行する。また、バッテリー電圧検出部１０５からの回答を受け、バッテリー電圧比較部１０８へ親機１０１と子機１０９とのバッテリー電圧比較を依頼する。その後、バッテリー電圧比較部１０８からの回答を受け、役割保存部１０７に親機１０１の役割を保存し、無線送信部１０３を制御し、子機１０９に対して、子機の役割を通知する。また、再接続の際は、役割保存部１０７より役割を読み出し、その役割に応じた動作を行うために、無線送信部１０３、無線受信部１０４を制御する。
【００１４】
無線送信部１０３は、無線制御部１０２からの制御のもと、子機１０９に対して、情報を送信する。ここでの情報とは、命令情報およびデータ情報を指す。
【００１５】
無線受信部１０４は、子機１０９からの情報を受信する。また、受信した情報を無線制御部１０２へ通知する。ここでの情報とは、命令情報およびデータ情報を指す。
【００１６】
バッテリー電圧検出部１０５は、無線制御部１０２からの命令を受けて、バッテリー１０６の残量を検出し、その情報を無線制御部１０２に返す。ここでの返す値は、バッテリーの残量値を示す電圧のレベルを指す。
【００１７】
バッテリー１０６は、親機１０１に内蔵されている充電可能なバッテリーを指す。
【００１８】
役割保存部１０７は、バッテリー電圧比較部１０８の結果を受けて、無線制御部１０２より決定される再接続時の役割を保存する。ここでの役割とは、再接続時に送信動作となるＰａｇｅモードと再接続時に受信動作となるＰａｇｅＳｃａｎモードを指す。
【００１９】
バッテリー電圧比較部１０８は、子機１０９からのバッテリー電圧情報と親機１０１とのバッテリー電圧情報を比較して、結果を無線制御部１０２へ返す。無線制御部１０２から提示される情報は、単に親機１０１と子機１０９のバッテリー残量を示す電圧値でもかまわないし、電圧値と親機１０１と子機１０９の消費電流値を基に、無線制御部１０２で算出された残り稼動可能時間でもかまわない。
【００２０】
子機１０９は、無線制御部１１０、無線送信部１１１、無線受信部１１２、バッテリー電圧検出部１１３、バッテリー１１４、役割保存部１１５、電波強度判定部１１６、外部電源接続検出部１１８とから構成される。
【００２１】
無線制御部１１０は、無線送信部１１１、無線受信部１１２を制御し、親機１０１と無線情報のやり取りを行い、現在の無線強度をRSSIの形態で認識し、電波強度判定部１１６へ通知する。電波強度判定部１１６からの回答を受けて、RSSIが一定値より下回っている場合(RSSIの閾値は、設計者が任意に決定できる)は、バッテリー電圧検出部１１３にバッテリー１１４の電圧検出の依頼をする。また、バッテリー電圧検出部１１３からの回答を受け、無線送信部１１１を制御し、親機１０１へバッテリーの情報を通知する。また、親機１０１からの役割情報を無線受信部１１２で受信した際は、その情報を元に、役割保存部１１５へ役割を保存する。
【００２２】
無線送信部１１１は、無線制御部１１０からの制御のもと、親機１０１に対して、情報を送信する。ここでの情報とは、命令情報およびデータ情報を指す。
【００２３】
無線受信部１１２は、親機１０１からの情報を受信する。また、受信した情報を無線制御部１１０へ通知する。ここでの情報とは、命令情報およびデータ情報を指す。
【００２４】
バッテリー電圧検出部１１３は、無線制御部１１０からの命令を受けて、バッテリー１１４の残量を検出し、その情報を無線制御部１１０に返す。ここでの返す値は、バッテリーの残量値を示す電圧のレベルを指す。
【００２５】
バッテリー１１４は、子機１０９に内蔵されている充電可能なバッテリーを指す。
【００２６】
役割保存部１１５には、無線受信部１１２で受信した親機１０１から送信された役割の結果が、無線制御部１１０により保存される。
【００２７】
電波強度判定部１１６は、現在送受信している情報からRSSIを算出し、算出結果を無線制御部１１０に返す。
【００２８】
外部電源接続判定部１１７，１１８では、親機および子機における外部電源の接続の有無を判定し、接続されている場合には、無線送信部１０３，１１１を用いて相手側に通知する。
【００２９】
なお、親機または子機の一方の機器のみで外部電源の接続が確認できた場合、そちら側の機器を強制的に送信処理で固定し、両方の機器で確認できた場合は、親機を送信、子機を受信処理で固定し、本制御は行われないものとする。
【００３０】
図２に本発明の実施の形態における親機子機間の処理フローを示す。図２（ａ）は親機と子機との間で接続が確立されている状態における役割決定の処理フローである。
【００３１】
Ｓ２０１は、親機と子機との間で既に接続が確立し、双方向間でデータのやり取りが可能な状態である。親機子機間では、必要な時に双方向でデータ通信を行うことが可能である（Ｓ２０２）。その際、Ｓ２０３では、子機はデータと共に受信信号強度(ＲＳＳＩ)を受け取り、そのＲＳＳＩの値を閾値ρと比較する。規定の閾値より値が低い場合は、子機は自分のバッテリー残量を取得して、その情報を親機に対して通知する（Ｓ２０４）。通知を受けた親機は、自分のバッテリー残量を取得し、子機のバッテリー残量との比較を行う（Ｓ２０５）。Ｓ２０５における比較の結果、親機と子機のうちバッテリー残量の多い方の役割をＰａｇｅ(送信)とし、残量の少ない方をＰａｇｅＳｃａｎ（受信）としてメモリに役割を保存する（Ｓ２０６）。親機は子機に対して子機の役割を通知し（Ｓ２０７）、子機は受信した役割をメモリに保存する（Ｓ２０８）。
【００３２】
図２（ｂ）は、親機と子機との間で接続が切れている状態から接続が確立された状態に移る際の処理フローである。
【００３３】
Ｓ２０９は、親機と子機との間の接続が切れている状態である。親機と子機との間の接続が切断された際には、親機および子機はそれぞれ、Ｓ２０６およびＳ２０８で保存した各々の役割を読み出す（Ｓ２１０、Ｓ２１１）。例として、親機のバッテリー残量の方が子機のバッテリー残量よりも多い場合には、親機は消費電流の多いＰａｇｅモードで起動し（Ｓ２１２）、子機は消費電流の少ないＰａｇｅＳｃａｎモードで起動する（Ｓ２１３）。親機と子機が各モードで立ち上がり、親機と子機との間で接続に必要な処理シーケンスが実行されて接続が確立する(Ｓ２１４)。
【００３４】
以上のような処理により、親機と子機との接続が切断された場合に、バッテリー残量の少ないほうの端末を電流の消費量が少ない受信動作に、バッテリー残量の多いほうの端末を電流の消費量の多い送信動作に割り当てることができる。
【００３５】
図３に本発明の実施の形態における親機の役割決定時のフローチャートを示す。
【００３６】
Ｓ３０１は処理開始を示す。Ｓ３０２では、子機１０９からの情報を無線受信部１０４で受け、その情報を無線制御部１０２内で内容の解析を行う。
【００３７】
Ｓ３０３では、無線制御部１０２内で解析を行った情報のうち、子機１０９のバッテリー残量に関する情報(バッテリー残量２)が含まれているかを確認する。バッテリー残量２の情報が含まれている場合は、Ｓ３０４の処理に進み、含まれていない場合は、Ｓ３０２に処理が戻る。
【００３８】
Ｓ３０４では、Ｓ３０３で子機１０９のバッテリー残量に関する情報が含まれていた場合、無線制御部１０２は、バッテリ電圧検出部１０５へ指示を出し、親機１０１のバッテリー１０６の残量(バッテリー残量１)を取得する。
【００３９】
Ｓ３０５では、バッテリー残量１の値とバッテリー残量２の値をバッテリー電圧比較部１０８で比較し、結果を無線制御部１０２へ返す。バッテリー残量１がバッテリー残量２よりも多い場合は、Ｓ３０６へ処理が進み、少ない場合は、Ｓ３１０へ処理が進む。
【００４０】
Ｓ３０６では、無線制御部１０２において、バッテリー電圧比較部１０８からの結果を受けて、再接続時の親機１０１の役割を判断する。バッテリー残量１がバッテリー残量２よりも多いと判断された場合は、親機１０１の役割は送信(Ｐａｇｅ)に決定される。
【００４１】
Ｓ３０７では、決定された役割を役割保存部１０７へ保存する。Ｓ３０８では、決定された役割に基づき、子機１０９の役割を無線送信部１０３を用いて通知する。
【００４２】
Ｓ３０９では、通知を受けた役割を即座に反映するのではなく、Ｓ３０８もしくはＳ３１２の処理の際に、接続が処理途中で遮断された場合に値が正常に反映されていない事態を考慮にいれて行う処理である。親機１０１および子機１０９間で役割通知処理が行われた後、別のデータが送受信されていることをもってＳ３０８もしくはＳ３１２の役割送信が正常に行えたと判断している。
【００４３】
Ｓ３１０では、無線制御部１０２において、バッテリー電圧比較部１０８からの結果を受けて、再接続時の親機１０１の役割を判断する。バッテリー残量１がバッテリー残量２よりも少ないと判断された場合は、親機１０１の役割は受信(ＰａｇｅＳｃａｎ)に決定される。
【００４４】
Ｓ３１１では、決定された役割を役割保存部１０７へ保存する。Ｓ３１２では、決定された役割に基づき、子機１０９の役割を無線送信部１０３を用いて通知する。
【００４５】
Ｓ３１３では、Ｓ３０８およびＳ３１２で親機１０１が送信処理を行った後、Ｓ３０９で送信した処理のＡＣＫおよびそれに準じたメッセージを受信しているかについて判定を行っている。受信している場合には、Ｓ３１４へ処理が進み、受信していない場合は、Ｓ３１５へと処理が進む。
【００４６】
Ｓ３１４は、親機１０１内の役割保存部１０７に保存しているデータを反映(有効化)するよう無線制御部１０２が処理を行う。Ｓ３１５は処理終了を示す。
【００４７】
図４に本発明の実施の形態における子機の役割決定時のフローチャートを示す。
【００４８】
Ｓ４０１は処理開始を示す。Ｓ４０２では、親機１０１からの情報を無線受信部１１２で受け、その情報をもとに、無線制御部１１０内でＲＳＳＩとして認識する。
【００４９】
Ｓ４０３では、無線制御部１１０内で得たＲＳＳＩ情報を閾値ρと比較する。ＲＳＳＩが閾値ρよりも小さい場合は、Ｓ４０４へ処理が進み、大きい場合は、Ｓ４０２に処理が戻る。
【００５０】
Ｓ４０４では、電波強度判定部１１６からの情報を受けた無線制御部１１０から、バッテリー電圧検出部１１３へ命令を出し、バッテリー電圧検出部１１３はバッテリー１１４の電圧を取得し、その情報を無線制御部１１０へ返す。
【００５１】
Ｓ４０５では、バッテリー電圧検出部１１３からの情報を無線制御部１１０で受け、無線送信部１１１を通して、親機１０１へ子機１０９のバッテリー残量(バッテリー残量２)情報を送信する。
【００５２】
Ｓ４０６では、無線受信部１１２から受けた情報を無線制御部１１０に渡し、無線制御部１１０内で情報の内容を解析する。
【００５３】
Ｓ４０７では、無線制御部１１０内で解析した情報の中に、子機１０９の役割情報があるかどうかについて判断を行う。役割情報がある場合は、Ｓ４０８へ処理が進み、役割情報がない場合は、Ｓ４０６へ処理が戻る。
【００５４】
Ｓ４０８では、通知された役割を役割保存部１１５へ保存する。Ｓ４０９では、Ｓ４０６で親機１０１から役割情報がある受信データを受信した後、Ｓ３０９における送信した処理を受信したかについての判断を行っている。受信している場合には、Ｓ４１０へ処理が進み、受信していない場合はＳ４１２へと処理が進む。
【００５５】
Ｓ４１０では、親機１０１から送られてきた情報のＡＣＫを返す処理を行う。Ｓ４１１では、子機１０９内の役割保存部１１５に保存しているデータを反映(有効化)するよう無線制御部１１０において処理を行う。Ｓ４１２は処理終了を示す。
【００５６】
図５に本発明の実施の形態における親機および子機の再接続時のフローチャートを示す。
【００５７】
Ｓ５０１は処理開始を示す。Ｓ５０２では、親機１０１および子機１０９内の無線制御部１０２もしくは１１０がＬｉｎｋ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅｏｕｔ(スレーブ機器が通信連結に割り当てられた最大時間)になったことを判定する。Ｌｉｎｋ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅｏｕｔになった場合、Ｓ５０３へ処理が進み、Ｌｉｎｋ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅｏｕｔでは無い場合、Ｓ５０２の処理が継続する。
【００５８】
Ｓ５０３では、親機１０１および子機１０９内の役割保存部１０７もしくは１１５に保存されている役割情報を取得する。そして、Ｓ５０４では、親機１０１および子機１０９内の無線制御部１０２もしくは１１０で役割の内容を判定する。役割が送信（Ｐａｇｅモード）の場合は、Ｓ５０５へ処理が進み、役割が受信（ＰａｇｅＳｃａｎモード）の場合は、Ｓ５０８へ処理が進む。
【００５９】
Ｓ５０５では、親機１０１および子機１０９が、無線送信部１０３もしくは１１１を用いて、再接続処理(送信)を行う。Ｓ５０６では、接続が完了したかどうかを無線制御部１０２もしくは１１０が判断を行い、完了した場合には、Ｓ５０７へ進み処理が終了する。完了していない場合は、Ｓ５０５へ処理が戻る。
【００６０】
Ｓ５０８では、親機１０１および子機１０９が、無線受信部１０４もしくは１１２を用いて、再接続処理(受信)を行う。Ｓ５０９では、接続が完了したかどうかを無線制御部１０２もしくは１１０において判定し、完了した場合には、Ｓ５１０へ進み処理が終了する。完了していない場合は、Ｓ５０８へ処理が戻る。
【００６１】
図６は、親機と子機のバッテリー容量の時間変化を示す図である。図６を用いて本実施の形態による効果を説明する。図６（ａ）に示す従来技術では、送信及び受信動作が定期的に入れ替わるため、バッテリー消費の傾きは親機・子機で同一になっており、一方の端末におけるバッテリーが使用限界容量以下になった場合には、もう一方の端末のバッテリー残量が十分残っている場合においても通信することができなくなる。
【００６２】
しかし、図６（ｂ）に示すように、本実施の形態を適用した場合には、バッテリー残量の少ない端末を低消費電力処理である受信動作に割り当てることにより、一方の端末のバッテリー消費の傾きが緩やかに、もう一方の端末のバッテリー消費の傾きが急になり、両端末のバッテリーが使用限界容量以下になる時間をほぼ同一に制御することが可能となる。したがって、両端末同士が通信できる使用限界時間を従来技術に比べて伸ばすことができる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、子機のバッテリー残量を親機に通知して、親機において両端末のバッテリー残量を比較する構成としたが、逆に、親機のバッテリー残量を子機に通知して、子機においてバッテリー残量を比較する構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明にかかる無線データ通信システムは、２台の通信端末間のバッテリー残量を比較し、バッテリー残量の多い通信端末からバッテリー残量の少ない通信端末へ接続要求信号を送信することを特徴としており、通信端末間の通信が切断した際に再接続処理を行うＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線データ通信システムとして有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１    親機
１０２    無線制御部
１０３    無線送信部
１０４    無線受信部
１０５    バッテリー電圧検出部
１０６    バッテリー
１０７    役割保存部
１０８    バッテリー電圧比較部
１０９    子機
１１０    無線制御部
１１１    無線送信部
１１２    無線受信部
１１３    バッテリー電圧検出部
１１４    バッテリー
１１５    役割保存部
１１６    電波強度判定部
１１７    外部電源接続検出部
１１８    外部電源接続検出部
【図１】
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【図２】
2012004921.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012004921.tif 000006
【図５】
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【図６】
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