(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状を有する表示画面を有し、車両に関する各種情報を前記表示画面に表示する車両用表示装置において、
乗員が前記表示画面を注視しているかどうかを検知する注視検出手段と、
自車両と前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車両の周囲の明るさを検出する明るさ検出手段と、
自車両の車速を検出する手段と、
前記乗員の目の位置と、前記表示画面との距離を検出する視距離検出手段と、
前記注視検出手段にて、乗員による前記表示画面の注視が検出された際に、前記車間距離検出手段及び明るさ検出手段で検出された情報、自車両の走行速度情報、及び前記視距離検出手段で検出された前記乗員の目の位置と前記表示画面との距離に基づいて、前記表示画面の上辺と下辺の縁取り部、左辺と右辺の縁取り部、または４辺の縁取り部のうちのいずれかを選択し、選択した縁取り部の表示位置、表示タイミング、表示周期のうちの少なくとも１つを変化させる画像表示判断手段と、を有し、
前記画像表示判断手段は、前記視距離検出手段で検出された前記乗員の目の位置と前記表示画面との距離に基づいて、前記縁取り部の表示エリアの大きさを変更すると共に、下記（Ａ）〜（Ｃ）のうちの少なくとも１つの条件を満足するように、縁取り部の表示状態を変化させる制御を行うことを特徴とする車両用表示装置。
（Ａ）前記車間距離検出手段にて検出される車間距離が短いほど、前記縁取り部の表示周期を短くする。
（Ｂ）前記車速を検出する手段で検出される自車両の走行速度が基準となる速度よりも遅いときには、前記縁取り部を、左辺、右辺の表示とし、走行速度が前記基準となる速度よりも速いときには、上辺、下辺の表示または４辺の表示とする。
（Ｃ）前記明るさ検出手段で検出される自車両周囲の明るさが暗いときの方が明るいときよりも、縁取り部の表示を暗くする。
【請求項２】
前記表示画面は、スイッチ操作メニューを表示する機能を有し、該スイッチ操作メニューが操作されたことを検出するスイッチ操作検出手段を備え、
前記注視検出手段は、前記スイッチ操作検出手段にてスイッチ操作メニューの操作が検出された際に、乗員が前記表示画面を注視しているものと判断することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記縁取り部の表示状態変化は、表示画面の上辺と下辺の縁取り部、左辺と右辺の縁取り部、または４辺の縁取り部のうちのいずれかの部分を同時に点滅させることにより行われることを特徴とする請求項１〜請求項２のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記縁取り部の表示状態変化は、下記（イ）〜（ニ）のいずれかにより行われることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
（イ）表示画面の４辺の縁取り部を、下方から上方に向けて徐々に点滅させる。
（ロ）表示画面の左右２辺の縁取り部を、下方から上方に向けて徐々に点滅させる。
（ハ）表示画面の上下２辺の縁取り部を、下方から上方に向けて徐々に点滅させる。
（ニ）表示画面の左右２辺の縁取り部を、左右交互に点滅させる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内に搭載して当該車両に関する各種の情報を表示する車両用表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用表示装置としては、例えば、特開平７−３２９６５７号公報に記載された表示装置によって、車両の状態、車両の警報状態を乗員の視線位置によって表示位置を変える方法や、特開平８−２４０４４４号公報に記載された表示装置によって、運転者の状態、環境状態、車両状態を検知して表示内容が切り替わる時間間隔を変化させる方法や、特開平１０−２８７１９２号公報に記載された表示装置によって、自車の車速、先行車との距離を検知して、警報表示及び警報ブザーを鳴らす方法などが発明されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法では、視線移動を促す位置に表示位置を変更したり、前車の状況を警告で知らせることや、車載機器を見た場合の煩わしさを解消することが目的となっているため、表示装置に見入ってしまった際には、注視状態からの視野を広げた後に、視線移動させる必要があるなどの問題点があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、状況変化に応じて運転者の視線移動をスムーズに行うことのできる車両用表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、矩形状を有する表示画面を有し、車両に関する各種情報を前記表示画面に表示する車両用表示装置において、乗員が前記表示画面を注視しているかどうかを検知する注視検出手段と、自車両と前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の周囲の明るさを検出する明るさ検出手段と、自車両の車速を検出する手段と、前記乗員の目の位置と、前記表示画面との距離を検出する視距離検出手段と、前記注視検出手段にて、乗員による前記表示画面の注視が検出された際に、前記車間距離検出手段及び明るさ検出手段で検出された情報、自車両の走行速度情報、及び前記視距離検出手段で検出された前記乗員の目の位置と前記表示画面との距離に基づいて、前記表示画面の上辺と下辺の縁取り部、左辺と右辺の縁取り部、または４辺の縁取り部のうちのいずれかを選択し、選択した縁取り部の表示位置、表示タイミング、表示周期のうちの少なくとも１つを変化させる画像表示判断手段と、を有し、前記画像表示判断手段は、前記視距離検出手段で検出された前記乗員の目の位置と前記表示画面との距離に基づいて、前記縁取り部の表示エリアの大きさを変更すると共に、（Ａ）前記車間距離検出手段にて検出される車間距離が短いほど、前記縁取り部の表示周期を短くする、（Ｂ）前記車速を検出する手段で検出される自車両の走行速度が基準となる速度よりも遅いときには、前記縁取り部を、左辺、右辺の表示とし、走行速度が前記基準となる速度よりも速いときには、上辺、下辺の表示または４辺の表示とする、（Ｃ）前記明るさ検出手段で検出される自車両周囲の明るさが暗いときの方が明るいときよりも、縁取り部の表示を暗くするように制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記表示画面は、スイッチ操作メニューを表示する機能を有し、該スイッチ操作メニューが操作されたことを検出するスイッチ操作検出手段を備え、
前記注視検出手段は、前記スイッチ操作検出手段にてスイッチ操作メニューの操作が検出された際に、乗員が前記表示画面を注視しているものと判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記縁取り部の表示状態変化は、表示画面の上辺と下辺の縁取り部、左辺と右辺の縁取り部、または４辺の縁取り部のうちのいずれかの部分を同時に点滅させることにより行われることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記表示画面は矩形状をなし、前記縁取り部の表示状態変化は、下記（イ）〜（ニ）のいずれかにより行われることを特徴とする。
【００１２】
（イ）表示画面の４辺の縁取り部を、下方から上方に向けて徐々に点滅させる。
【００１３】
（ロ）表示画面の左右２辺の縁取り部を、下方から上方に向けて徐々に点滅させる。
【００１４】
（ハ）表示画面の上下２辺の縁取り部を、下方から上方に向けて徐々に点滅させる。
【００１５】
（ニ）表示画面の左右２辺の縁取り部を、左右交互に点滅させる。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１、２の発明によれば、乗員が表示画面を注視した際に、表示画面の縁取り部の表示状態が変化するように動作するので、乗員に格別の煩わしさを付与することなく、乗員が表示画面を長時間見入る前に、車両前方への注意を喚起することができる。
【００１７】
また、視線位置検出手段により乗員の視線が表示画面側に向いたときに、車両速度、車間距離、自車両の周囲の明るさ、の各情報に基づいて、表示画面の縁取り部の表示位置、表示タイミング、或いは表示周期が変化するので、周囲の状況に応じて、前方を見るように促す状態を変化させることができ、違和感無く且つ効果的に乗員に対して警告を発することが可能となる。更に、乗員の目の位置と表示画面との間の距離に応じて、画面縁取り部のエリアが変化するので、乗員の有効視野を効果的に広げることが可能となる。また、有効視野が広がることにより、視線移動をした後でも周囲の状況を的確に把握することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、スイッチ操作メニューが操作された際に、乗員の視線が表示画面側に向いたと判断し、このとき、車両速度、車間距離、自車両の周囲の明るさ、の各情報に基づいて、表示画面の縁取り部の表示位置、表示タイミング、或いは表示周期が変化するので、周囲の状況に応じて、前方を見るように促す状態を変化させることができ、違和感無く且つ効果的に乗員に対して警告を発することが可能となる。また、視線位置検出装置等の特殊な装置を用いることなく、簡易的に請求項２と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、乗員の有効視野を簡易的に広げることが可能となり、有効視野が広がるために、視線移動をした後においても周囲の状況を的確に把握することができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、乗員の有効視野を簡易的に広げることが可能となり、前方を見るように視線移動を促す効果を加えることができ、視野が広がることにより、視線移動をした後でも周囲の状況を的確に把握することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。図示のように、該車両用表示装置１は、矩形状の表示画面を有する画面表示装置１０と、自車両の運転者（乗員）の眼球動作を撮影し、該運転者の視線位置を検出するカメラシステム２と、該カメラシステム２で検出された運転者の視線位置移動の頻度を検出する視線移動頻度検出部３と、自車両の周囲の明るさを検出する明るさ検出部４と、自車両と前方を走行する車両との間の車間距離を検出する車間距離検出部５と、自車両の走行速度を検出する車速検出部６と、を具備している。
【００２３】
また、カメラシステム２で検出された運転者の視線位置の情報から、運転者が画面表示装置１０を注視しているかどうかを検出する注視点位置演算部（注視検出手段）７と、画面表示装置１０の縁取り部の表示を変化させるかどうかを判断する画面表示判断部（画像表示判断手段）８と、例えば、シートのスライド量等、運転者の目の位置と画面表示装置１０との間の距離を検出する視距離検出部（視距離検出手段）９と、を具備している。
【００２４】
なお、本実施形態では、車速検出部６を具備する例について説明するが、車速検出部６を設けずに、自車両が有する車速検出器から得られる車速データを用いることも可能である。
【００２５】
図２は、第１の実施形態に係る車両用表示装置１の動作を示すフローチャートであり、以下、該フローチャートを参照しながら本実施形態の動作について説明する。
【００２６】
カメラシステム２と、注視点位置演算部７、視線移動頻度検出部３、車速検出部６、車間距離検出部５、明るさ検出部４から得られる情報は、画面表示判断部８に送られ、当該画面表示判断部８おいての判断が行われた後、画面表示装置１０への画面表示が行われる。
【００２７】
注視点位置演算部７における、運転者の視線位置検出としては、例えば、特開平９−２１２０８２号公報に記載されている如くの方法を用いることができる（ステップＳＴ１）。そして、運転者が前方を見て運転操作を行っている状態で、運転者の視線移動の頻度が多い場合には（ステップＳＴ２で「多い」）、市街地モードと判断し（ステップＳＴ３）、少ない場合には（ステップＳＴ２で「少ない」）、高速道路モードと判断する（ステップＳＴ４）。
【００２８】
同様に、車速検出部６で検出される自車両の走行速度が「低速」であるか「中速」或いは「高速」であるかの情報（ステップＳＴ５）、車間距離検出部５で検出される車間距離が「近い」か「遠い」かの情報（ステップＳＴ６）、及び明るさ検出部４で検出される周囲の明るさが「明るい」か「暗い」かの情報（ステップＳＴ７）が、画面表示判断部８に送られ、当該画面表示判断部８にて記憶保存される。
【００２９】
そして、注視点位置演算部７では、カメラシステム２より得られる情報に基づいて、運転者の注視点位置をモニタリングし（ステップＳＴ８）、運転者の視線が画面表示装置１０内に移動した場合には（ステップＳＴ９でＹＥＳ）、その後、一定時間以上停留した場合に（ステップＳＴ１０でＹＥＳ）、以下に示すように、画面表示装置１０の、縁取り部の表示パターン、表示タイミング、表示周期、表示明るさを適宜変更する処理を行う（ステップＳＴ１１）。
【００３０】
図３は、各種の条件により設定されるパターンと、そのときの画面表示装置１０への表示方法を示す説明図、図４は、表示のタイミングを示すタイミングチャート、図５は、各種の表示方法を示す説明図である。
【００３１】
表示タイミングについては、図４に示す通り、運転者の視線が表示装置の外にある状態で、視線移動が多いか少ないかの判断を行い、表示装置の中に視線が移動した場合に時間カウントを開始する。規程時間ｔ１、もしくはｔ２に達した後に、表示パターンを選択した後に表示を行い、視線が表示装置の外に達した場合には、表示動作を停止する。
【００３２】
また、図３に示すパターン「１」では、運転者の視線移動が多い市街地モード、走行車速がＶ１以下の低速、前車との車間距離が近く、周辺明るさが昼間の条件とされている。この条件では、市街地において、なるべく左右方向に視野を広げる必要があり、且つ前車との車間距離が近づいているために、図５の「Ｃ２」に示すように、画面表示装置１０の左右２辺の画面縁取り部の点滅を、下から上に表示することにより、左右方向に視野を広げながら車両前方への視線移動を促す。
【００３３】
パターン「２」では、パターン「１」に比べて周辺明るさが夜間の条件のため、点滅の明るさをパターン「１」に比べて暗くすることで、幻惑を解消しながら、車両前方へ視線移動を促すことができる。
【００３４】
パターン「３」では、視線移動が多い市街地モード、走行車速がＶ１以下の低速、前車との車間距離が遠く、周辺明るさが昼間の条件とされている。この条件では、左右方向の視野を広げることが重要となるため、図５の「Ｃ３」に示すように、画面表示装置１０の左右２辺の画面縁取り部の点滅を左右交互に表示することで、左右方向に視野を広げながら周囲の状況に気付きやすくすることができる。
【００３５】
パターン「４」では、パターン「３」に比べて周辺明るさが夜間の条件のため、点滅の明るさをパターン「１」に比べて暗くし、更に図５の「Ｃ１」に示すように、画面表示装置１０の左右方向の画面縁取り部を同時に点滅させることで、運転者の幻惑を解消して、周囲の状況に気付きやすくすることができる。
【００３６】
パターン「５」では、視線移動が多い市街地モード、走行車速がＶ１〜Ｖ２の中速、前車との車間距離が近く、周辺明るさが昼間の条件とされている。この条件では、全方向の視野を広げることが重要となるため、図５「Ａ」に示すように、画面表示装置１０の４辺の画面縁取り部の点滅を下から上に表示することで、全方向に視野を広げながら、車両前方への視線移動を促すことができる。
【００３７】
パターン「６」、パターン「９」、パターン「１０」についても同様の表示であるので、同様の効果を得ることができる。
【００３８】
パターン「７」では、視線移動が多い市街地モード、走行車速がＶ１〜Ｖ２の中速、前車との車間距離が遠く、周辺明るさが昼間の条件とされている。この条件では、速度が中速に達しているため、前方の重要度が増加し、さらに左右方向の視野を広げることが重要となるため、図５「Ｂ３」に示すように、画面表示装置１０の上下２辺の画面縁取り部の点滅を左右方向に表示することで、車両前方に視線移動を誘導しながら左右方向の視野を広げることができる。
【００３９】
パターン「８」では、幻惑を解消するために、図５「Ｂ１」に示すように、画面縁取り部の上下のみの点灯表示とすることで、運転者の幻惑を解消して周囲の状況に気付きやすくすることができる。
【００４０】
パターン「１１」では、視線移動が少なく（前方を注視している頻度が高い）高速道路モード、走行車速がＶ２以上の高速、前車との車間距離が遠く、周辺明るさが昼間の条件とされている。この条件では、前方に視線移動させることが重要であり、上下方向の視野を広げる必要があるため、図５「Ｂ２」に示すように、画面縁取り部の上下２辺の点滅を下から上に表示することで、車両前方に視線移動を誘導しながら周囲の状況に気付きやすくすることができる。
【００４１】
パターン「１２」では、幻惑を解消するために、パターン「１１」に比べて表示を暗くすることで、幻惑を解消し周囲の状況に気付きやすくすることができる。
【００４２】
このようにして、本実施形態に係る車両用表示装置１では、運転者の視線移動頻度の情報、走行速度、車間距離、及び周囲の明るさに応じて、画面表示装置１０の画面縁取り部の表示方法を適宜変更するので、運転者は画面表示装置１０を長時間見入ることがなく、車両前方への視線移動を促すことができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この車両用表示装置１１は、画面表示装置１０と、当該画面表示装置１０に表示されるスイッチ操作メニューが操作されたかどうかを検出するスイッチ操作検出部（スイッチ操作検出手段）１２と、スイッチ操作メニューが操作された後、所定時間が経過したかどうかを検出するスイッチ操作時間検出部１３と、例えば、ナビゲーション等の走行道路環境を検出する走行道路環境検出部１４と、明るさ検出部４と、車速検出部６と、車間距離検出部５と、画面表示判断部８と、視距離検出部９と、を具備している。
【００４４】
本実施形態では、視線位置を検出するための、カメラシステム、視線移動検知部、視線移動頻度検出部を具備していない点で、第１の実施形態と相違する。
【００４５】
図７は、第２の実施形態に係る車両用表示装置１１の、動作を示すフローチャートであり、以下該フローチャートを参照しながら、本実施形態の動作について説明する。
【００４６】
まず、走行道路環境検出部１４より得られる情報により（ステップＳＴ２１）、自車両の走行位置が市街地であるか（ステップＳＴ２２）、高速道路であるか（ステップＳＴ２３）が求められる。
【００４７】
更に、車速検出部６で検出される自車両の走行速度が「低速」であるか「中速」、或いは「高速」であるかの情報（ステップＳＴ２４）、車間距離検出部５で検出される車間距離が「近い」か「遠い」かの情報（ステップＳＴ２５）、及び明るさ検出部４で検出される周囲の明るさが「明るい」か「暗い」かの情報（ステップＳＴ２６）が、画面表示判断部８に送られ、当該画面表示判断部８にて記憶保存される。
【００４８】
そして、スイッチ操作検出部１２では、スイッチ操作メニューが操作されているかどうかを検出し（ステップＳＴ２７）、スイッチ操作を実行している場合には（ステップＳＴ２８でＹＥＳ）、更に、スイッチ操作を予め設定した規定時間以上実行しているかどうかが判断される（ステップＳＴ２９）。
【００４９】
規定時間以上実行していると判断された場合には（ステップＳＴ２９でＹＥＳ）、運転者が画面表示装置１０に視線を移動させ、且つ視線が停留したものと判断して、画面表示装置１０の、縁取り部の表示パターン、表示タイミング、表示周期、表示明るさを適宜変更する処理を行う（ステップＳＴ３０）。なお、この処理については、前述した第１の実施形態と同様であるので（図３参照）、その説明を省略する。また、スイッチ操作で、目的の選択肢が決定された後には、表示動作を停止する。
【００５０】
表示タイミングについては、図８に示す通り、スイッチ操作が行われたことが検出され、且つ規定時間ｔ１またはｔ２が経過した後に、運転者の視線が画面表示装置１０側に向いたものと判断して、画面縁取り部の表示パターンを変化させる処理を行う。そして、スイッチ操作が終了した場合には、表示動作を停止する。
【００５１】
このようにして、第２の実施形態に係る車両用表示装置１１では、車両の走行速度、車間距離、及び周囲の明るさに応じて、画面表示装置１０の画面縁取り部の表示方法を適宜変更するので、運転者は画面表示装置１０を長時間見入ることがなく、車両前方への視線移動を促すことができる。また、運転者の視線位置を検出するための、カメラシステムや、視線移動頻度検出部を搭載する必要がないので、構成を簡素化することができる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る車両用表示装置は、図１に示したブロック図と同一の構成を有している。第１の実施形態と相違する点は、同図に示す視距離検出部９より得られる情報を用いて、画面縁取り部のエリアを変更する処理を行う点である。
【００５３】
以下、図９に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態の動作について説明する。なお、同図において、ステップＳＴ１〜ＳＴ１１の処理は、図２に示したフローチャートと同一であるので、追加した部分、即ち、ステップＳＴ４１〜ＳＴ４３の動作について説明する。
【００５４】
図１に示す視距離検出部９（ここでは、運転席のシートスライド位置の検出とする）にて、シートスライド位置が検出されると（ステップＳＴ４１）、このシートスライド位置に基づいて、図１０に示すように、運転者のアイポイントと画面表示装置１０との間の距離Ｌが推定される（ステップＳＴ４２）。
【００５５】
その後、推定された距離Ｌに基づいて、垂直方向の規定画角θｖ、及び水平方向の規定画角θｈが求められ、図１１の「Ａ」に示すように、画面表示装置１０の表示エリアを算出する。
【００５６】
そして、図５に示した「Ａ」、「Ｂ１〜Ｂ３」、「Ｃ１〜Ｃ３」に換えて、図１１に示す「Ａ」、「Ｂ１〜Ｂ３」、「Ｃ１〜Ｃ３」を用いて、画面縁取り部の表示方法を設定する。
【００５７】
このようにして、第３の実施形態に係る車両用表示装置では、運転者の視線移動頻度の情報、走行速度、車間距離、及び周囲の明るさに応じて、画面表示装置１０の画面縁取り部の表示方法を適宜変更するので、運転者は画面表示装置１０を長時間見入ることがなく、車両前方への視線移動を促すことができる。
【００５８】
また、視距離検出部９により検出される、運転者のアイポイントと画面表示装置１０との距離Ｌに応じて、画面縁取り部の表示エリアを変更する処理を行うので、運転状況に応じて運転者の有効視野を効果的に広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両用表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】車両に関する各種条件と、画面縁取り部の表示方法との関係を示す説明図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両用表示装置の表示タイミングを示す説明図である。
【図５】第１、第２の実施形態に係る各種の表示方法による表示パターンを示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る車両用表示装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係る車両用表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る車両用表示装置の表示タイミングを示す説明図である。
【図９】第３の実施形態に係る車両用表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】運転者のアイポイントと画面表示装置との間の距離を示す説明図である。
【図１１】第３の実施形態に係る各種の表示方法による表示パターンを示す説明図である。
【符号の説明】
１，１１  車両用表示装置
２  カメラシステム
３  視線移動頻度検出部
４  明るさ検出部
５  車間距離検出部
６  車速検出部
７  注視点位置演算部
８  画面表示判断部
９  視距離検出部
１０  画面表示装置
１２  スイッチ操作検出部
１３  スイッチ操作時間検出部
１４  走行道路環境検出部
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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