(57)【要約】【課題】本発明は、監視対象の価格上昇を抑制するとともに、監視対象の状態を説明書に記載されている内容で直接的に表示できる設備監視携帯端末提供する。【解決手段】電子制御装置１０は時間的に変化する発光信号を発する。撮影装置２１は電子制御装置１０を撮影する。説明書記憶部２３は発光信号の発光パターンと説明文とを関連付けた説明書データを予め記憶する。動画像解析部２４は撮影装置２１で撮影された動画像から発光信号の時間的変化を解析し、解析された発光パターンに関連付いた説明文を説明書データから取得する。説明文表示部２５は、撮影中の電子制御装置１０の画像に前記説明文を重ね合わせて表示装置２２に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間的に変化する発光信号を発する監視対象を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で撮影中の前記監視対象を表示する表示装置と、
前記発光信号の発光パターンと説明文とを関連付けた説明書データを予め記憶する説明書記憶部と、
前記撮影装置で撮影された動画像から前記発光信号の時間的変化を解析し、前記説明書データから前記解析された発光パターンに関連付いた説明文を取得する動画像解析部と、
前記撮影中の前記監視対象の画像に前記説明文を重ね合わせて、前記表示装置に表示する説明文表示部と、
を備えることを特徴とする設備監視携帯端末。
【請求項２】
外部サーバから前記説明書データをダウンロードして前記説明書記憶部に記憶させる説明書更新部をさらに備えること、
を特徴とする請求項１に記載の設備監視携帯端末。
【請求項３】
前記動画像および前記説明文を関連付けた監視ログ情報を前記外部サーバにアップロードするロギング部をさらに備えること、
を特徴とする請求項２に記載の設備監視携帯端末。
【請求項４】
電子制御装置と、設備監視携帯端末とを備える設備監視システムであって、
前記電子制御装置は、
自身の状態を監視する状態監視部と、
前記状態に応じた発光パターンを出力する表示情報生成部と、
前記発光パターンに応じて時間的に変化する発光信号を発する発光装置と、を備え、
前記設備監視携帯端末は、
前記電子制御装置を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で撮影中の前記電子制御装置を表示する表示装置と、
前記発光信号の発光パターンと説明文とを関連付けた説明書データを予め記憶する説明書記憶部と、
前記撮影装置で撮影された動画像から前記発光信号の時間的変化を解析し、前記説明書データから前記解析された発光パターンに関連付いた説明文を取得する動画像解析部と、
前記撮影中の前記電子制御装置の画像に前記説明文を重ね合わせて、前記表示装置に表示する説明文表示部と、を備えること、
を特徴とする設備監視システム。
【請求項５】
前記設備監視携帯端末は、外部サーバから前記説明書データをダウンロードして前記説明書記憶部に記憶させる説明書更新部をさらに備えること、
を特徴とする請求項４に記載の設備監視システム。
【請求項６】
前記設備監視携帯端末は、前記動画像および前記説明文を関連付けた監視ログ情報を前記外部サーバにアップロードするロギング部をさらに備えること、
を特徴とする請求項５に記載の設備監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備監視携帯端末および設備監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントの製造ラインでは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）やインバータ駆動装置などの電子制御装置が多数使用される。監視対象である電子制御装置は、その状態を表示するためのインジケータを備える。従来からインジケータとして、発光信号を発する小型ＬＥＤが用いられている。従来から小型ＬＥＤは、色、数、配置、点灯状態、点滅状態（フリッカ）でいくつかの状態を表す。
【０００３】
ユーザは、電子制御装置の状態を理解するために、小型ＬＥＤの表示状態を目視し、説明書に記載されている小型ＬＥＤの表示状態の一覧と照合し、合致した項目に関する説明文を読む必要がある。
【０００４】
近年では、インジケータとして小型液晶パネルを具備する電子制御装置が登場している。小型液晶パネルを用いることで、電子制御装置の状態を、説明書に記載されている内容で直接的に表示できる、また、小型ＬＥＤよりも表示内容の詳細化、高度化、細分化が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２４２９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インジケータとして小型液晶パネルを備えれば、部品点数の増加により電子制御装置の価格が上昇してしまう。また、最近の電子制御装置の小型化により、小型液晶パネルを取り付けることが難しい。また、取り付けるために小型液晶パネルをさらに小型化すれば視認性が低下するという問題が生じる。
【０００７】
特許文献１には、電子制御装置の小型化の影響を脱するために、小型液晶パネルを電子制御装置から切り離して、視認性を確保する手法が提案されている。しかしながら、電子制御装置側にインジケータ用の小型液晶パネルと通信する手段が必要であり、電子制御装置の価格がさらに上昇してしまう。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、監視対象の価格上昇を抑制するとともに、監視対象の状態を説明書に記載されている内容で直接的に表示できる設備監視携帯端末および設備監視システム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】
【０００９】
本発明の実施の形態は、上記の目的を達成するため、設備監視携帯端末であって、
時間的に変化する発光信号を発する監視対象を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で撮影中の前記監視対象を表示する表示装置と、
前記発光信号の発光パターンと説明文とを関連付けた説明書データを予め記憶する説明書記憶部と、
前記撮影装置で撮影された動画像から前記発光信号の時間的変化を解析し、前記説明書データから前記解析された発光パターンに関連付いた説明文を取得する動画像解析部と、
前記撮影中の前記監視対象の画像に前記説明文を重ね合わせて、前記表示装置に表示する説明文表示部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の実施の形態は、上記の目的を達成するため、電子制御装置と設備監視携帯端末とを備える設備監視システムであって、
前記電子制御装置は、
自身の状態を監視する状態監視部と、
前記状態に応じた発光パターンを出力する表示情報生成部と、
前記発光パターンに応じて時間的に変化する発光信号を発する発光装置と、を備え、
前記設備監視携帯端末は、
前記電子制御装置を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で撮影中の前記電子制御装置を表示する表示装置と、
前記発光信号の発光パターンと説明文とを関連付けた説明書データを予め記憶する説明書記憶部と、
前記撮影装置で撮影された動画像から前記発光信号の時間的変化を解析し、前記説明書データから前記解析された発光パターンに関連付いた説明文を取得する動画像解析部と、
前記撮影中の前記電子制御装置の画像に前記説明文を重ね合わせて、前記表示装置に表示する説明文表示部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態によれば、監視対象のインジケータとして発光装置を採用し、従来のような小型液晶パネルを採用しないため、監視対象の価格上昇を抑制できる。また、１つの設備監視携帯端末に、複数の監視対象に関する説明書データを記憶させれば、１つの設備監視携帯端末で複数の監視対象を監視できる。そのため、設備監視システムとしての全体的なコスト上昇を抑制できる。さらに、設備監視携帯端末は、撮影装置で撮影された監視対象の動画像に基づいて、監視対象の状態を説明書に記載されている内容で直接的に表示できる。さらに、発光パターンを増やすことで、表示内容の詳細化、高度化、細分化が可能であり、監視対象の状態監視が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る設備監視システムの機能ブロック図である。
【図２】表示情報生成部１２において生成される発光パターンの一例を示す図である。
【図３】表示装置２２に表示される画面の一例を説明するための図である。
【図４】実施の形態１における設備監視携帯端末２０が実行する処理ルーチンのフローチャートである。
【図５】電子制御装置１０が有する処理回路のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図６】設備監視携帯端末２０が有する処理回路のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る設備監視システムの機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２における設備監視携帯端末２０が実行する処理ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１４】
実施の形態１．
＜システム構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る設備監視システムの機能ブロック図である。設備監視システム１は、電子制御装置１０および設備監視携帯端末２０を備える。図１には、１つの電子制御装置１０が描かれているが、設備監視システム１は、複数の電子制御装置１０を備えてもよい。すなわち、１つの設備監視携帯端末２０で複数の電子制御装置１０を監視可能である。
【００１５】
＜＜電子制御装置＞＞
電子制御装置１０は、監視対象であり、プラントの製造ラインに配置されたアクチュエータを制御する装置である。電子制御装置１０は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）やインバータ駆動装置である。
【００１６】
電子制御装置１０は、状態監視部１１、表示情報生成部１２および発光装置１３を備える。
【００１７】
状態監視部１１は、電子制御装置１０自身の状態を監視し、検出された状態に応じた状態信号を出力する。
【００１８】
表示情報生成部１２は、状態監視部１１が出力した状態信号に応じた発光パターンを出力する。発光パターンは、点灯状態と消灯状態との組み合わせた信号であり、点灯状態と消灯状態との時間的な変化により１つの意味を示す信号である。点灯状態と消灯状態を複数組み合わせ、各点灯状態の時間と各消灯状態の時間を設定することで（例えば、モールス信号のように）種々の発光パターンを定義できる。そのため、瞬間的な状態（色、数、配置、点灯状態）で定義される信号に比して、高度な情報を伝達することができる。
【００１９】
図２は、表示情報生成部１２において生成される発光パターンの一例を示す図である。図２の例では、最初に発光パターンの開始を知らせるスタートコード１２１が出力される。図２の例では、スタートコード１２１は、時刻ｔ０からｔ１までの期間に同間隔で３回点滅する信号である。スタートコード１２１の出力後、時刻ｔ１からｔ２までの期間に発光パターン１２２が出力される。時刻ｔ２以降、スタートコード１２１と発光パターン１２２が繰り返される。
【００２０】
発光装置１３は、表示情報生成部１２が出力した発光パターンに応じて、時間的に変化する発光信号を発する。発光装置１３は、ランプであり、例えば小型ＬＥＤである。
【００２１】
＜＜設備監視携帯端末＞＞
設備監視携帯端末２０は、１つ又は複数の電子制御装置１０の状態を監視するための携帯端末であり、例えば、タブレットやウェアラブルスマートグラスである。
【００２２】
設備監視携帯端末２０は、撮影装置２１、表示装置２２、説明書記憶部２３、動画像解析部２４、説明文表示部２５およびロギング部２８を備える。
【００２３】
撮影装置２１は、時間的に変化する発光信号を発する電子制御装置１０を撮影する。撮影装置２１は、動画を撮影可能なカメラである。
【００２４】
表示装置２２は、ディスプレイ（例えば、小型液晶パネル）を備え、撮影装置２１で撮影中の電子制御装置１０の画像をリアルタイムに表示する。また、表示装置２２は、説明文表示部２５から出力された説明文を、撮影中の電子制御装置１０の画像に重ね合わせて表示する。
【００２５】
説明書記憶部２３は、発光信号の発光パターンと説明文とを関連付けた説明書データを予め記憶する。説明書記憶部２３は、発光装置１３が発する発光信号の発光パターンとその説明文とが１対１で関連付いた説明書データを格納するデータベースである。
【００２６】
動画像解析部２４は、まず、撮影装置２１で撮影された動画像から発光信号の時間的変化を解析する。次に、動画像解析部２４は、解析された発光パターンと、説明書記憶部２３に記憶された発光パターンとを照合する。発光パターンが一致する場合には、動画像解析部２４は、解析された発光パターンに関連付いた説明文を説明書データから取得する。
【００２７】
説明文表示部２５は、撮影中の電子制御装置１０の画像に説明文を重ね合わせて、表示装置２２に表示する。説明文の表示位置は、表示装置２２の画面の所定位置でもよいし、画面に表示された発光装置１３の周辺であってもよい。
【００２８】
ロギング部２８は、動画像解析部２４から動画像およびその説明文を取得し、これらを関連付けて監視ログ情報とする。ロギング部２８は、監視ログ情報を後述する図６のストレージ２０８に記憶する。
【００２９】
図３は、表示装置２２に表示される画面の一例を説明するための図である。表示装置２２は、画面３０を有する。画面３０には、撮影装置２１で撮影中の電子制御装置１０（発光装置１３）の画像がリアルタイムに表示される。説明文表示部２５が出力した説明文は、画面３０上の説明欄３１に表示される。なお、説明文表示部２５が説明文に加えて表示位置の座標を出力する場合には、説明欄３１を画面３０上の任意の位置に表示可能である。このように、説明文を、撮影中の電子制御装置１０の画像に重ね合わせて表示すること（オーバーレイ表示）で、拡張現実の表現を用いた設備監視が可能となる。
【００３０】
＜フローチャート＞
図４は、上述の動作を実現するために、実施の形態１における設備監視携帯端末２０が実行する処理ルーチンのフローチャートである。ユーザは、設備監視携帯端末２０を用いて電子制御装置１０（発光装置１３）の撮影を開始する。
【００３１】
図４に示すルーチンでは、まずステップＳ１００において、動画像解析部２４は、スタートコードを検出したか否かを判定する。具体的には、動画像解析部２４は、撮影装置２１で撮影された動画像から発光装置１３が発する発光信号の時間的変化を解析する。動画像のデータは、撮影装置２１から一定周期毎またはリアルタイムに取得される。動画像にスタートコードが含まれている場合には、判定条件は成立し、ステップＳ１１０の処理に進む。一方、動画像にスタートコードが含まれていない場合には、判定条件は成立せず、新たな動画像を取得して再びステップＳ１００の判定処理を実行する。
【００３２】
ステップＳ１１０において、動画像解析部２４は、スタートコードから次のスタートコードまでの間の発光信号の時間的変化を解析する。この期間の発光信号の発光パターンが電子制御装置１０の状態を示す。動画像解析部２４は、解析された発光パターンと、説明書記憶部２３に記憶された発光パターンとを照合する。
【００３３】
次にステップＳ１２０において、動画像解析部２４は、解析された発光パターンに関連付いた説明文を説明書データから取得する。
【００３４】
次にステップＳ１３０において、表示装置２２は、撮影装置２１で撮影中の電子制御装置１０の画像に、説明文表示部２５から出力された説明文を重ね合わせて表示する（図３）。その後、本ルーチンは終了される。
【００３５】
＜効果＞
以上説明したように、実施の形態１におけるシステムによれば、電子制御装置１０のインジケータとして発光装置１３を採用し、従来のような小型液晶パネルを採用しないため、電子制御装置１０の価格上昇を抑制できる。また、１つの設備監視携帯端末２０に、複数の電子制御装置１０に関する説明書データを記憶させれば、１つの設備監視携帯端末２０で複数の電子制御装置１０を監視できる。そのため、設備監視システム１としての全体的なコスト上昇を抑制できる。さらに、設備監視携帯端末２０は、撮影装置２１で撮影された電子制御装置１０の動画像に基づいて、電子制御装置１０の状態を説明書に記載されている内容で直接的に表示できる。
【００３６】
さらに、発光パターンを増やすことで、表示内容の詳細化、高度化、細分化が可能であり、電子制御装置１０の状態監視が容易になる。なお、発光パターンを増やすには、表示情報生成部１２のデータを追加すればよく、物理的な装置の追加は必要無い。
【００３７】
さらに、撮影中の電子制御装置１０の画像に説明文を重ね合わせて表示できるため、拡張現実（ＡＲ）を用いた、ユーザが知覚し易い表現を実現できる。さらに、発光装置１３を撮影装置２１で撮影した動画像を用いることで、設備監視携帯端末２０は、電子制御装置１０とコンピュータネットワークで接続することなく電子制御装置１０を監視できる。
【００３８】
＜変形例＞
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、電子制御装置１０の状態を意味する発光パターンの前にスタートコードを出力することで、発光パターンの開始タイミングを特定しているが、スタートコードは無くてよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００３９】
＜ハードウェア構成例＞
電子制御装置１０および設備監視携帯端末２０のハードウェア構成について図５および図６を参照して説明する。なお、実施の形態２も同様である。
【００４０】
図５は、電子制御装置１０が有する処理回路のハードウェア構成例を示すブロック図である。電子制御装置１０内の各部は、当該装置が有する機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。例えば、処理回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉt）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、入出力インターフェース１０４、システムバス１０５、入力装置１０６、表示装置１０７、ストレージ１０８および通信装置１０９を備えたコンピュータである。
【００４１】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２やＲＡＭ１０３に格納されたプログラムやデータなどを用いて各種の演算処理を実行する処理装置である。ＲＯＭ１０２は、コンピュータに各機能を実現させるための基本プログラムや環境ファイルなどを記憶する読み取り専用の記憶装置である。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムおよび各プログラムの実行に必要なデータを記憶する主記憶装置であり、高速な読み出しと書き込みが可能である。入出力インターフェース１０４は、各種のハードウェアとシステムバス１０５との接続を仲介する装置である。システムバス１０５は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３および入出力インターフェース１０４で共有される情報伝達路である。
【００４２】
また、入出力インターフェース１０４には、入力装置１０６、表示装置１０７、ストレージ１０８および通信装置１０９などのハードウェアが接続されている。入力装置１０６は、ユーザからの入力を処理する装置であり、例えば操作パネルなどである。表示装置１０７は、電子制御装置１０の状態を表示する装置であり、上述した発光装置１３や液晶パネルなどである。ストレージ１０８は、プログラムやデータを蓄積する大容量の補助記憶装置であり、例えばハードディスク装置や不揮発性の半導体メモリなどである。通信装置１０９は、有線又は無線で外部のアクチュエータやセンサとデータ通信可能な装置である。
【００４３】
図６は、設備監視携帯端末２０が有する処理回路のハードウェア構成例を示すブロック図である。設備監視携帯端末２０内の各部は、当該端末が有する機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。例えば、処理回路は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、入出力インターフェース２０４、システムバス２０５、入力装置２０６、表示装置２０７、ストレージ２０８、通信装置２０９および撮影装置２１０を備えたコンピュータである。
【００４４】
図６に示す構成は、プログラム、データ、処理能力などは異なるものの、コンピュータとしての基本機能は図５に示す構成と同様である。そのため、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ストレージ２０８の説明は省略する。また、入出力インターフェース２０４には、入力装置２０６、表示装置２０７および撮影装置２１０などのハードウェアが接続されている。入力装置２０６は、例えばユーザに操作される操作ボタンやタッチパネルである。表示装置２０７は、上述した表示装置２２を含む。通信装置２０９は、有線又は無線で外部から説明書データを取得するための装置である。撮影装置２１０は、上述した撮影装置２１を含む。
【００４５】
実施の形態２．
＜システム構成＞
次に、図７、図８を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムでは、図７に示す構成において、図４のルーチンの実行前に図８のルーチンが実行される。
【００４６】
上述した実施の形態１では、設備監視携帯端末２０は、説明書記憶部２３に予め記憶された説明書データを用いている。ところで、電子制御装置１０の改修があった場合（発光パターンが追加された場合）や、監視対象となる電子制御装置１０が増えた場合には、説明書データを更新する必要がある。
【００４７】
そこで、実施の形態２に係る設備監視システム１では、説明書データの内容更新を容易に、かつ、複数の設備監視携帯端末２０に対して統一的に実行することとした。
【００４８】
図７は、本発明の実施の形態２に係る設備監視システムの機能ブロック図である。図７に示す設備監視システム１は、設備監視携帯端末２０が、さらに説明書更新部２６を備える点を除き図１に示す構成と同様である。以下、図７において、図１に示す構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００４９】
説明書更新部２６は、通信装置２０９（図６）を用いてコンピュータネットワークを介して外部サーバ２７に接続する。説明書更新部２６は、外部サーバ２７から最新の説明書データをダウンロードして説明書記憶部２３に記憶させる。外部サーバ２７は、ＬＡＮを介して接続された社内サーバであってもよいし、インターネットを介して接続されたクラウドサーバであってもよい。
【００５０】
また、実施の形態２に係るロギング部２８は、動画像解析部２４から動画像およびその説明文を取得し、これらを関連付けて監視ログ情報とする。ロギング部２８は、監視ログ情報を後述する外部サーバ２７にアップロードする。これにより、複数の設備監視携帯端末２０で得られた監視ログ情報は、外部サーバ２７に一元管理される。
【００５１】
＜フローチャート＞
図８は、実施の形態２における設備監視携帯端末２０が実行する処理ルーチンのフローチャートである。図８のルーチンは、図４のルーチンを実行する前、例えば設備監視携帯端末２０の起動時に実行される。
【００５２】
ステップＳ２００において、説明書更新部２６は、外部サーバ２７に最新の説明書データのバージョンを問い合わせる。
【００５３】
次にステップＳ２１０において、説明書更新部２６は、外部サーバ２７に問い合わせた説明書データのバージョンと、説明書記憶部２３に格納されている説明書データのバージョンとを比較して、ダウンロードが必要か否かを判定する。判定条件が成立する場合は、ステップＳ２２０の処理に進む。判定条件が成立しない場合は、本ルーチンの処理は終了される。
【００５４】
次にステップＳ２２０において、説明書更新部２６は、外部サーバ２７から最新の説明書データをダウンロードする。
【００５５】
次にステップＳ２３０において、説明書更新部２６は、ダウンロードした最新の説明書データを説明書記憶部２３に格納する。その後本ルーチンの処理は終了される。本ルーチンの後に、図４のルーチンが実行される。
【００５６】
＜効果＞
以上説明したように、実施の形態２におけるシステムによれば、説明書データの内容更新を容易に、かつ、複数の設備監視携帯端末２０に対して統一的に実行できる。そして、最新の説明書データを用いて図４のルーチンを実行できる。
【符号の説明】
【００５７】
１  設備監視システム
１０  電子制御装置
１１  状態監視部
１２  表示情報生成部
１３  発光装置
２０  設備監視携帯端末
２１  撮影装置
２２  表示装置
２３  説明書記憶部
２４  動画像解析部
２５  説明文表示部
２６  説明書更新部
２７  外部サーバ
２８  ロギング部
３０  画面
３１  説明欄
１０１、２０１  ＣＰＵ
１０２、２０２  ＲＯＭ
１０３、２０３  ＲＡＭ
１０４、２０４  入出力インターフェース
１０５、２０５  システムバス
１０６、２０６  入力装置
１０７、２０７  表示装置
１０８、２０８  ストレージ
１０９、２０９  通信装置
２１０  撮影装置
【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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