(57)【要約】【課題】周波数帯域を共用する複数の通信方式による無線通信を行なう通信装置において、効率的に干渉を回避する。【解決手段】通信装置１０において、第１の無線通信部１は、所定の周波数帯域において第１の通信方式を用いて外部との間で無線通信を行なう。第１の無線通信部１は、外部に送信する音声信号を有音期間と無音期間とに区分し、音声信号の有音期間に活性状態となる第１のステータス信号ＳＴＳ１を生成する。第２の無線通信部２は、上記の所定の周波数帯域において第１の通信方式と異なる第２の通信方式を用いて外部との間で無線通信を行なう。第２の無線通信部２は、第１のステータス信号ＳＴＳ１が活性状態の間、信号の送受信を行なわない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域において第１の通信方式を用いて外部との間で無線通信を行なう第１の無線通信部を備え、
前記第１の無線通信部は、外部に送信する音声信号を有音期間と無音期間とに区分し、前記音声信号の有音期間に活性状態となる第１のステータス信号を生成し、
前記所定の周波数帯域において前記第１の通信方式と異なる第２の通信方式を用いて外部との間で無線通信を行なう第２の無線通信部をさらに備え、
前記第２の無線通信部は、前記第１のステータス信号が活性状態の間、信号の送受信を行なわない、通信装置。
【請求項２】
前記第２の無線通信部は、外部との間で信号の送受信を行なう場合には、第２のステータス信号を活性状態にし、その後、前記第１のステータス信号が非活性状態のとき信号の送受信を行ない、
前記第１の無線通信部は、前記音声信号が無音期間でありかつ前記第２のステータス信号が非活性状態のときに前記第１のステータス信号を活性状態にするとともに、無音期間と判定した前記音声信号の送信を行ない、前記音声信号が無音期間でありかつ前記第２のステータス信号が活性状態のときに前記第１のステータス信号を非活性状態にし、無音期間と判定した前記音声信号の送信を行なわない、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１の無線通信部は、前記音声信号が無音期間のときに前記第１のステータス信号を非活性状態にするととともに、無音期間と判定した前記音声信号の送信を行なわない、請求項１に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の通信方式によって無線通信を行なう通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの携帯型の通信機器には、互いに異なる複数の通信方式によって無線通信を行なうものがある。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ方式による無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：Wireless  Local  Area  Network）と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）との両方を利用可能なものがある。
【０００３】
ところが、このＷＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）とは、いずれも２．４ＧＨｚ帯（ＩＳＭ（Industry-Science-Medical）バンド）を利用するものであるので、同時に使用すると干渉が生じる。通常、この干渉を避けるため、通信の優先度に応じて優先度の低いほうの通信方式での送受信を行なわないように通信が制御される。
【０００４】
特開２００９−５１９５号公報（特許文献１）は、このような干渉回避方法の一例を開示する。具体的に、この文献に記載された通信端末装置は、ＷＬＡＮを用いて無線通信を行なう第１無線通信手段と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いて無線通信を行なう第２無線通信手段と、制御手段とを備える。制御手段は、第１無線通信手段の無線通信時に、第２無線通信手段の動作を停止させる制御信号を送出するとともに、第１無線通信手段がアクセスポイントと接続するためのスキャンを実行しているときには、制御信号の送出を止める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）には、ＳＣＯリンク（Synchronous  Connection  Oriented  Link）とＡＣＬリンク（Asynchronous  Connection-Less  Link）の２種類の回線接続タイプがある。ＳＣＯリンクは、主に音声などリアルタイム性が要求される場合に使用される回線交換型の接続であり、ＡＣＬリンクは、データ伝送などリアルタイム性を余り要求されないパケット交換型の接続である。
【０００７】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）とＷＬＡＮの両方での通信が可能な通信装置において、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のＳＣＯリンクを用いた音声通信を行なう場合、音声通信はリアルタイム性が要求されるため優先度が高い。このため、音声信号の通信中には、優先度の低いＷＬＡＮによる通信は、その接続が確立していたとしても、信号の送受信は行なわれない。ところが、音声通話は開始から終了まで連続して通信が継続するため、単純に音声通信を優先してしまうと、ＷＬＡＮによる通信が長時間に渡り途絶える。この結果、所定のタイムアウト時間が経過すると、それまで確立していたＷＬＡＮによる通信リンク（通信接続）が切断するという問題が発生する。
【０００８】
この発明は、上記の問題を考慮してなされたものである。この発明の目的は、周波数帯域を共用する複数の通信方式による無線通信を行なう通信装置において、１つの通信方式を用いて音声通信を優先的に行なっている場合でも、優先度の低い他の通信方式による通信が長時間途絶えることがないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の実施の一形態による通信装置は、第１および第２の無線通信部を備える。第１の無線通信部は、所定の周波数帯域において第１の通信方式を用いて外部との間で無線通信を行なう。第１の無線通信部は、外部に送信する音声信号を有音期間と無音期間とに区分し、音声信号の有音期間に活性状態となる第１のステータス信号を生成する。第２の無線通信部は、上記の所定の周波数帯域において第１の通信方式と異なる第２の通信方式を用いて外部との間で無線通信を行なう。第２の無線通信部は、第１のステータス信号が活性状態の間、信号の送受信を行なわない。
【発明の効果】
【００１０】
上記の実施の形態によれば、第１の通信方式によって優先的に音声通信を行なっている場合であっても、音声信号の無音期間には、優先度の低い第２の通信方式による信号の送受信を行なうことができるので、第２の通信方式による通信が長時間途絶えることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１による無線通信装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の無線通信部１，２によって干渉回避が行なわれる様子を説明するためのタイミング図である。
【図３】この実施の形態の比較例として、優先度による干渉回避の問題点について説明するためのタイミング図である。
【図４】図１の無線通信部１の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１による無線通信装置１０において、音声信号および各ステータス信号の一例を示すタイミング図である。
【図６】図１の無線通信部１を変形した無線通信部１Ａの構成を示す図である。
【図７】実施の形態２による無線通信装置において、音声信号および各ステータス信号の一例を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。
【００１３】
＜実施の形態１＞
［無線通信装置１０の全体構成］
図１は、この発明の実施の形態１による無線通信装置１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、無線通信装置１０は、第１、第２の無線通信部１，２と、無線通信装置１０全体を制御する制御部３と、アンテナ４，５とを含む。
【００１４】
無線通信部１，２は、アンテナ４，５をそれぞれ介して外部機器と無線接続される。無線通信部１，２と外部機器との間の無線接続には、同一の無線周波数帯を使用した互いに異なる通信方式が用いられる。この実施の形態では、無線通信部１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた無線通信を行ない、無線通信部２は、ＷＬＡＮを用いた無線通信を行なうものとする。この場合、無線通信部１，２は、いずれも、２．４ＧＨｚ帯（ＩＳＭバンド）を利用して通信を行なう。
【００１５】
無線通信部１は、さらに、音声通信機能をサポートしているものとする。具体的に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の場合には、ＳＣＯリンクによる音声通信がサポートされている。
【００１６】
同一の無線周波数帯域を使用する複数の無線通信デバイスを同時に使用する場合には、干渉を回避する対策（共存技術）が必要となってくる。このため、この実施の形態の無線通信部１，２は、現在の通信状況をステータスとして互いに通知し、通知されたステータスから通信状況を把握して干渉を回避する。同時に送信要求がある場合などは干渉を引き起こす状況にあるため、予め決められた優先順位に従って、優先度の高い方のみの信号の送受信を行なうように制御することによって干渉が回避される。
【００１７】
具体的に図１では、無線通信部１，２の間が２本の制御信号線で結ばれた例が示されている。無線通信部１は、対応の制御信号線を用いてステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）を無線通信部２へ通知する。無線通信部２は、対応の制御信号線を用いてステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）を無線通信部１へ通知する。ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）は、ハイレベル（Ｈレベル）のときアクティブ（活性状態）であるとし、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）は、ローレベル（Ｌレベル）のときアクティブであるとする。無線通信部１は、音声通信の要求があるときには、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）をアクティブにし、その後、外部機器との間で信号の送受信を行なう。無線通信部２は、通信要求があるときには、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）をアクティブにし、その後、外部機器との間で信号の送受信を行なう。
【００１８】
ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ），ＳＴＳ２（Ｌ）にはプライオリティが予め決められているので、同時に２つの無線通信部１，２で通信要求が発生した場合でも、優先度の低い方の無線通信部による信号の送受信を一次的に停止することで、干渉を回避し、優先度の高い方の通信を継続することができる。この実施の形態では、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がアクティブになっているほうが、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）がアクティブになっている場合よりもプライオリティが高いものとする。したがって、無線通信部２は、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）をアクティブにし、その後、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がインアクティブ（非活性状態）のとき外部機器との間で信号の送受信を行なうことができる。無線通信部２は、外部との間で通信接続を確立した後に、無線通信部１から受信しているステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がアクティブになったときには、所定のタイムアウト時間が経過する前でありかつステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がアクティブである期間中は、外部との間の通信接続を維持した上で信号の送受信を行なわない。なお、無線通信部２と外部機器との間のＷＬＡＮによる通信接続は、通信が途絶えた状態が所定のタイムアウト時間継続すると切断される。
【００１９】
図１の場合と異なり、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ），ＳＴＳ２（Ｌ）がそれぞれ無線通信部１，２から制御部３に出力されるような構成であってもよい。この場合、制御部３は、入力されたステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ），ＳＴＳ２（Ｌ）がともにアクティブの場合には、優先度の低いほうである無線通信部２による信号の送受信が行なわれないように調停する。
【００２０】
［ステータス信号による干渉回避］
図２は、図１の無線通信部１，２によって干渉回避が行なわれる様子を説明するためのタイミング図である。図２のグラフは、上から順に、無線通信部１から出力されるステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）、無線通信部２から出力されるステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）、および無線通信部１，２の動作状態を示している。無線通信部１，２の動作状態を示すグラフでは、無線通信部１が通信中の場合がＨレベルで表わされ、無線通信部２が通信中の場合がＬレベルで表わされ、いずれの無線通信部１，２も通信中でない場合はＨレベルとＬレベルとの間の中間レベルで表わされる（図３、図５、図７においても同様である）。
【００２１】
図１、図２を参照して、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がインアクティブ（Ｌレベル）であり、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）がインアクティブ（Ｈレベル）の場合には、いずれの無線通信部１，２も通信中でない状態（待機状態）である。具体的に図２の場合には、時刻ｔ１以前、時刻ｔ２〜ｔ３、時刻ｔ４〜ｔ５、時刻ｔ８以降で待機状態になっている。
【００２２】
ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ），ＳＴＳ２（Ｌ）のいずれか一方のみがアクティブの場合には、他方の無線通信部は通信中でないので干渉の問題は発生しない。具体的に図２の場合には、時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ５〜ｔ６ではステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）のみがアクティブ（Ｈレベル）であるので無線通信部１によって通信が行なわれる。時刻ｔ３〜ｔ４、時刻ｔ７〜ｔ８ではステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）のみがアクティブ（Ｌレベル）であるので無線通信部２によって通信が行なわれる。
【００２３】
ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がアクティブ（Ｈレベル）であり、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）がアクティブ（Ｌレベル）の場合には、各無線通信部１，２がそのまま通信を行なうと干渉が発生する。このため、プライオリティの高い方が優先して通信を行ない、プライオリティの低い方は通信を一時的に停止するという調停を行なう。具体的に図２の時刻ｔ６〜ｔ７では、プライオリティの高い無線通信部１が通信を継続し、プライオリティの低い無線通信部２は通信を一時的に停止する。
【００２４】
［優先度による干渉回避の問題点（比較例）］
図３は、この実施の形態の比較例として、優先度による干渉回避の問題点について説明するためのタイミング図である。図３のグラフは、上から順に、無線通信部１から出力されるステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）、無線通信部２から出力されるステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）、および無線通信部１，２の動作状態を示している。
【００２５】
図３のように、優先度の高い無線通信部１による通信が長時間継続した場合（ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）のアクティブ状態が長時間にわたり維持される場合）、低い方の無線通信部２の通信が途絶えるために、所定のタイムアウト時間が経過すると、リンクが切断する問題点がある。優先度が高く長時間継続する通信の典型例として、音声通信が挙げられる。音声通信はリアルタイム性が要求されるため優先度が高く、かつ音声通信が終了するまで長時間継続するからである。
【００２６】
以下に説明するように、この実施の形態１による無線通信装置１０では、優先度の高い音声通信が継続している場合でも、通信の途絶えた状態が所定のタイムアウト時間継続するために優先度の低い通信のリンクが切断してしまうことを回避できる。
【００２７】
［無線通信部１の構成と動作］
図４は、図１の無線通信部１の構成を示すブロック図である。図４を参照して、無線通信部１は、音声検出器１１と、リンクコントローラ１２と、ＡＮＤゲート１３とを含む。
【００２８】
音声検出器１１は、図示を省略したマイクロフォンなどから入力される、外部に送信する音声信号を、そのパワーレベルなどに基づいて有音期間と無音期間とに区分し、有音期間のときにアクティブ（Ｈレベル）となるステータス信号ＶＤ（Ｈ）を生成して出力する。
【００２９】
リンクコントローラ１２は、無線通信による接続（リンク）の確立および切断を制御する。リンクコントローラ１２によって通信接続が確立されてその接続が維持されている状態で、無線信号の送受信が行なわれる。図４の場合、リンクコントローラ１２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のＳＣＯリンクを確立し、そのＳＣＯリンクを維持しているときにＨレベルとなるステータス信号ＳＣＯ−ｌｉｎｋ（Ｈ）を出力する。音声信号の通信中（有音期間および無音期間の両方を含む）には、ステータス信号ＳＣＯ−ｌｉｎｋ（Ｈ）はアクティブ（Ｈレベル）になっている。
【００３０】
ＡＮＤゲート１３は、音声検出器１１から出力されたステータス信号ＶＤ（Ｈ）と、リンクコントローラ１２から出力されたステータス信号ＳＣＯ−ｌｉｎｋ（Ｈ）との論理積を演算して出力する。ＡＮＤゲート１３から出力される信号は、無線通信部２との競合の調停に用いられるステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）に相当する。音声信号の通信中（有音期間および無音期間を含む）には、ステータス信号ＳＣＯ−ｌｉｎｋ（Ｈ）はアクティブ（Ｈレベル）となっているので、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）の論理レベルは、音声検出器１１から出力されたステータス信号ＶＤ（Ｈ）の論理レベルと同一になる。
【００３１】
上記の構成によれば、音声通話中においても、無線通信部１による音声通信のプライオリティを高くするのは有音期間のみである。無音期間では、無線通信部１と外部との間のＳＣＯリンクによる接続は維持した上で、無線通信部１から音声信号の送信を行なわないようにし、その期間で無線通信部２による通信が行なわれる。このように音声検出器１１の検出結果を用いることによって、音声通信のプライオリティを高くしたとしても、音声通信の開始から終了まで連続して音声通信が継続されることがなくなる。この結果、無線通信部２による通信が長時間に渡り途絶えて、リンクが切断されることを回避することができる。
【００３２】
図５は、実施の形態１による無線通信装置１０において、音声信号および各ステータス信号の一例を示すタイミング図である。図５のグラフは、上から順に、音声信号の波形、音声検出器１１から出力されるステータス信号ＶＤ（Ｈ）、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）、および無線通信部１，２の動作状態を示している。
【００３３】
図５を参照して、音声信号の有音期間（時刻ｔ１〜ｔ３、時刻ｔ４〜ｔ６、時刻ｔ８〜ｔ９では、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）はアクティブ（Ｈレベル）となる。したがって、この有音期間では、無線通信部１から音声信号の送信が行なわれる。
【００３４】
音声信号の無音期間（時刻ｔ３〜ｔ４、時刻ｔ７〜ｔ８、時刻ｔ９以降）では、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）はインアクティブ（Ｌレベル）となる。したがって、この無音期間において、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）がアクティブ（Ｌレベル）となっている時間帯（時刻ｔ３〜ｔ４、時刻ｔ７〜ｔ８）では、無線通信部２による通信が行なわれる。
【００３５】
このように音声検出器１１による有音期間・無音期間の検出結果を用いることによって、無線通信部１による音声通信のリンクが確立中であっても、音声通話の無音期間中に無線通信部２からの通信要求が有る場合には、この無音期間を無線通信部２による通信に充てることができる。この結果、無線通信部２による通信が長時間に渡り途絶えてリンクが切断されることを回避できる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
実施の形態１の場合、図５の時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間のように、音声信号の無音期間でありかつ無線通信部２が通信停止中の場合には、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ），ＳＴＳ２（Ｌ）は両方ともインアクティブとなり、無線通信部１，２は両方とも通信を行なわない。
【００３７】
実施の形態２による無線通信装置では、音声信号の無音期間でありかつ無線通信部２が通信停止中（ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）がインアクティブ）の場合には、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がアクティブ（Ｈレベル）となるように制御される。これによって、無線通信部１によって音声信号を送信できるようになるため、無音期間の一部まで音声通信期間が拡大される。この結果、実施の形態１の場合と比較して、無線通信部１とリンク状態にある外部機器側での受信音声品質が向上するという効果が得られる。以下、具体的に説明する。
【００３８】
図６は、図１の無線通信部１を変形した無線通信部１Ａの構成を示す図である。実施の形態２による無線通信装置では、図１、図４の無線通信部１に代えて図６の無線通信部１Ａが用いられる。
【００３９】
図６を参照して、無線通信部１Ａは、ＯＲゲート１４をさらに含む点で図４の無線通信部１と異なる。ＯＲゲート１４は、ＡＮＤゲート１３の出力信号と、無線通信部２から出力されたステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）とを受け、これらの信号の論理和を演算して、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）として、無線通信部２に出力する。
【００４０】
図６の構成の無線通信部１Ａでは、音声信号が無音期間の場合には、音声検出器１１から出力されるステータス信号ＶＤ（Ｈ）がインアクティブ（Ｌレベル）になり、これによってＡＮＤゲート１３の出力がＬレベルになる。このとき、無線通信部２から出力されるステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）がインアクティブ（Ｈレベル）であれば、ＯＲゲート１４の出力信号、すなわち、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）はアクティブ（Ｈレベル）になる。この状態で、無線通信部１Ａは、無音期間と判定した音声信号の送信を行なう。
【００４１】
図６のその他の点は図４の場合と同一であるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰返さない。
【００４２】
図７は、実施の形態２による無線通信装置において、音声信号および各ステータス信号の一例を示すタイミング図である。図７のグラフは、上から順に、音声信号の波形、音声検出器１１から出力されるステータス信号ＶＤ（Ｈ）、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）、ステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）、および無線通信部１，２の動作状態を示している。
【００４３】
図７に示す波形のうち、音声信号の波形、ステータス信号ＶＤ（Ｈ）の波形、およびステータス信号ＳＴＳ２（Ｌ）の波形は、図５の場合と同一である。ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）の波形および無線通信部の動作状態は、音声信号の無音期間において図５の場合と異なる部分がある。
【００４４】
具体的に説明すると、図５の場合、音声信号の無音期間には、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ），ＳＴＳ２（Ｌ）のいずれもインアクティブとなる期間（すなわち、時刻ｔ６〜ｔ７および時刻ｔ９以降）が含まれている。これらの期間では、無線通信部１，２は、いずれも通信を行なわない。これに対して、図７の場合には、これらの期間で、ステータス信号ＳＴＳ１（Ｈ）がアクティブ（Ｈレベル）となり、無線通信部１は、無音期間と判定した音声信号の送信を行なう。これによって、無音期間の一部まで無線通信部１による音声信号の送信期間が拡大されるようになるので、無線通信部１とリンク状態にある外部機器側での受信音声品質が向上するという効果が得られる。
【００４５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４６】
１，１Ａ，２  無線通信部、１０  無線通信装置、１１  音声検出器、１２  リンクコントローラ、１３  ＡＮＤゲート、１４  ＯＲゲート、ＳＣＯ−ｌｉｎｋ，ＳＴＳ１，ＳＴＳ２，ＶＤ  ステータス信号。
【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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