(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも正像模擬視界データに基づいて正像模擬視界の動画像を使用者に対して表示するための表示手段と、使用者が操縦操作をするための入力装置と、少なくとも前記入力装置からの入力データに基づいて仮想車両の挙動を制御する手段とを有する模擬運転装置において、
鏡像変換指示に基づいて、前記正像模擬視界データの全体または予め定められた特定部分を鏡像変換して鏡像模擬視界データを生成する第１の手段と、
前記鏡像模擬視界データに基づく鏡像模擬視界内の仮想車両に対する前記使用者の左右方向を示す入力データを、左右逆方向を示す入力データに変換する第２の手段とを有し、
前記正像模擬視界の動画像内で文字を表示するためのデータであって、かつ、前記正像模擬視界データに含まれる正像文字データと、前記鏡像模擬視界の動画像内で文字を表示するための鏡像文字データとを関連付けた文字画像データベースを備えることを特徴とする模擬運転装置。
【請求項２】
請求項１記載の模擬運転装置において、
前記第１の手段は、前記正像文字データに対応する鏡像文字データを前記文字画像データベースから検索し、前記正像模擬視界データ内の正像文字データを鏡像文字データに置き換えて、中間模擬視界データを生成する手段と、
前記中間模擬視界データから、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有することを特徴とする模擬運転装置。
【請求項３】
請求項１記載の模擬運転装置において、
前記第１の手段は、前記正像模擬視界データに基づいて表示される前記正像模擬視界の鏡像を表示するための中間模擬視界データを生成する手段と、
前記中間模擬視界データ内に存在し、前記鏡像文字データに対応する正像文字データを前記文字画像データベースから検索し、前記中間模擬視界データ内の鏡像文字データを前記正像文字データに置き換えて、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有することを特徴とする模擬運転装置。
【請求項４】
少なくとも正像模擬視界データに基づいて正像模擬視界の動画像を使用者に対して表示するための表示手段と、使用者が操縦操作をするための入力装置と、少なくとも前記入力装置からの入力データに基づいて仮想車両の挙動を制御する手段とを有する模擬運転装置において、
鏡像変換指示に基づいて、前記正像模擬視界データの全体または予め定められた特定部分を鏡像変換して鏡像模擬視界データを生成する第１の手段と、
前記鏡像模擬視界データに基づく鏡像模擬視界内の仮想車両に対する前記使用者の左右方向を示す入力データを、左右逆方向を示す入力データに変換する第２の手段とを有し、
前記正像模擬視界の動画像内で交通標識を表示するためのデータであって、かつ、前記正像模擬視界データに含まれる正像交通標識データと、前記鏡像模擬視界の動画像内で交通標識を表示するための鏡像交通標識データとを関連付けた交通標識画像データベースを備えることを特徴とする模擬運転装置。
【請求項５】
請求項４記載の模擬運転装置において、
前記第１の手段は、前記正像交通標識データに対応する鏡像交通標識データを前記交通標識画像データベースから検索し、前記正像模擬視界データ内の正像交通標識データを鏡像交通標識データに置き換えて、中間模擬視界データを生成する手段と、
前記中間模擬視界データから、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有することを特徴とする模擬運転装置。
【請求項６】
請求項４記載の模擬運転装置において、
前記第１の手段は、前記正像模擬視界データに基づいて表示される正像模擬視界の鏡像を表示するための中間模擬視界データを生成する手段と、
前記中間模擬視界データ内に存在し、鏡像交通標識データに対応する正像交通標識データを交通標識画像データベースから検索し、前記中間模擬視界データ内の鏡像交通標識データを正像交通標識データに置き換えて、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有することを特徴とする模擬運転装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の模擬運転装置において、
前記鏡像変換指示に基づいて、前記使用者の左右方向から流れる音響を、左右を逆にして流すための音響反転手段を有することを特徴とする模擬運転装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の模擬運転装置において、
前記第２の手段は、ハンドルトルクを検出する手段と、
前記ハンドルトルクから検出された値の符号を反転させて左右逆方向のハンドルトルクを生成する手段と、
を有することを特徴とする模擬運転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行路を含む映像が表示された画面を見ながら、使用者（乗り手、運転者）が、模擬車両を操作して運転シミュレーションを行う模擬運転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、使用者が各種操作可能な模擬車両と、この模擬車両の走行状態に係る走行路を含む所望の映像を表示するＣＲＴ等を利用した表示器とを組み合わせた模擬運転装置が、遊技用や運転教育用等として使用に供されている。
【０００３】
ところで、従来の模擬運転装置は、自車両の走行車線が、左車線または右車線のどちらか一方を走行することを考慮されて作製されていた。
【０００４】
しかし、自車両の走行車線は、例えば日本では左車線であるが、米国では右車線であるように、それぞれの国において異なる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、従来の一方の片側車線の走行専用に作製された模擬運転装置を、他方の片側車線を走行車線にするように改造する場合、少なくとも交通標識の位置の移動や、自車両と他車両が走行する車線の変更、および、交差点での車両の制御、運転シミュレータ装置が発生させる危険な場面、例えば歩行者が飛び出す場面において、飛び出す方向を変更する等、多大な工数が必要となる。
【０００６】
また、これらの変更部分はプログラムで作製されており、上記のように多大な変更を行うと、プログラムの検証作業（デバッグ）にも多大な工数が必要である。
【０００７】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、従来の模擬運転装置に対して大幅な改造を施すことなく、簡単に左側交通と右側交通のいずれにもに対応させることができる模擬運転装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明に係る模擬運転装置は、少なくとも正像模擬視界データに基づいて正像模擬視界の動画像を使用者に対して表示するための表示手段と、使用者が操縦操作をするための入力装置と、少なくとも前記入力装置からの入力データに基づいて仮想車両の挙動を制御する手段とを有する模擬運転装置において、鏡像変換指示に基づいて、前記正像模擬視界データの全体または予め定められた特定部分を鏡像変換して鏡像模擬視界データを生成する第１の手段と、前記鏡像模擬視界データに基づく鏡像模擬視界内の仮想車両に対する前記使用者の左右方向の入力データを、左右逆方向の入力データに変換する第２の手段と有し、前記正像模擬視界の動画像内で文字を表示するためのデータであって、且つ、前記正像模擬視界データに含まれる正像文字データと、前記鏡像模擬視界の動画像内で文字を表示するための鏡像文字データとを関連付けた文字画像データベースを備えることを特徴とする。
【０００９】
例えば使用者に対して左側交通による模擬運転を体験させる場合は、表示手段を通じて、正像模擬視界データに基づいた正像模擬視界の動画像を前記使用者に対して表示させる。
【００１０】
そして、前記使用者に対して、右側交通による模擬運転を体験させる場合は、鏡像変換指示を行う。この鏡像変換指示によって、第１の手段を通じ、前記正像模擬視界データの全体または予め定められた特定部分が鏡像変換されて鏡像模擬視界データが生成され、表示手段を通じて、前記鏡像模擬視界データに基づく鏡像模擬視界の動画像が表示されることになる。
【００１１】
この鏡像模擬視界の動画像が表示されている場合において、前記使用者から入力装置を通じて入力された左右方向を示す入力データが第２の手段によって左右逆方向の入力データに変換されることになる。
【００１２】
これらの各種手段は、従来の模擬運転装置に簡単に移植することができるため、従来の模擬運転装置に対して大幅な改造を施すことなく、簡単に左側交通と右側交通のいずれにもに対応させることができる。
【００１３】
そして、前記構成において、前記使用者の左右方向から流れる音響を、左右を逆にして流すための音響反転手段を有するようにしてもよい。これにより、使用者は、左側交通と右側交通を、いずれも臨場感あふれる雰囲気で体験することができる。
【００１５】
このように、鏡像用文字を用意しておくことにより、模擬視界を鏡像にした場合において、文字が左右逆になることを防ぐことができる。
【００１６】
前記第１の手段は、前記正像文字データに対応する鏡像文字データを前記文字画像データベースから検索し、前記正像模擬視界データ内の正像文字データを鏡像文字データに置き換えて、中間模擬視界データを生成する手段と、前記中間模擬視界データから、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有するようにしてもよい。これにより、まず、模擬視界を鏡像変換する前に、予め文字を鏡像用に変えた中間模擬視界データが生成され、その後に、中間模擬視界データが鏡像変換されて鏡像模擬視界データが生成されることになる。
【００１７】
また、前記第１の手段は、前記正像模擬視界データに基づいて表示される前記正像模擬視界の鏡像を表示するための中間模擬視界データを生成する手段と、前記中間模擬視界データ内に存在し、前記鏡像文字データに対応する正像文字データを前記文字画像データベースから検索し、前記中間模擬視界データ内の鏡像文字データを前記正像文字データに置き換えて、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有するようにしてもよい。これにより、まず、模擬視界が鏡像変換されて中間模擬視界データが生成された後に、該中間模擬視界データに含まれる文字が正像用に置き換えられて鏡像模擬視界データが生成されることになる。
【００１８】
第２の本発明に係る模擬運転装置は、少なくとも正像模擬視界データに基づいて正像模擬視界の動画像を使用者に対して表示するための表示手段と、使用者が操縦操作をするための入力装置と、少なくとも前記入力装置からの入力データに基づいて仮想車両の挙動を制御する手段とを有する模擬運転装置において、鏡像変換指示に基づいて、前記正像模擬視界データの全体または予め定められた特定部分を鏡像変換して鏡像模擬視界データを生成する第１の手段と、前記鏡像模擬視界データに基づく鏡像模擬視界内の仮想車両に対する前記使用者の左右方向を示す入力データを、左右逆方向を示す入力データに変換する第２の手段とを有し、前記正像模擬視界の動画像内で交通標識を表示するためのデータであって、かつ、前記正像模擬視界データに含まれる正像交通標識データと、前記鏡像模擬視界の動画像内で交通標識を表示するための鏡像交通標識データとを関連付けた交通標識画像データベースを備えることを特徴とする。
【００１９】
このように、鏡像用交通標識データベースを用意しておくことにより、模擬視界を鏡像にした場合において、交通標識が左右逆になることを防ぐことができる。
【００２０】
この場合、前記第１の手段は、前記正像交通標識データに対応する鏡像交通標識データを前記交通標識画像データベースから検索し、前記正像模擬視界データ内の正像交通標識データを鏡像交通標識データに置き換えて、中間模擬視界データを生成する手段と、前記中間模擬視界データから、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有するようにしてもよい。これにより、まず、模擬視界を鏡像変換する前に、予め交通標識を鏡像用に変えた中間模擬視界データが生成され、その後に、中間模擬視界データが鏡像変換されて鏡像模擬視界データが生成されることになる。
【００２１】
また、前記第１の手段は、前記正像模擬視界データに基づいて表示される正像模擬視界の鏡像を表示するための中間模擬視界データを生成する手段と、前記中間模擬視界データ内に存在し、鏡像交通標識データに対応する正像交通標識データを交通標識画像データベースから検索し、前記中間模擬視界データ内の鏡像交通標識データを正像交通標識データに置き換えて、前記鏡像模擬視界データを生成する手段とを有するようにしてもよい。これにより、まず、模擬視界が鏡像変換されて中間模擬視界データが生成された後に、該中間模擬視界データに含まれる交通標識が正像用に置き換えられて鏡像模擬視界データが生成されることになる。
【００２２】
一方、前記第２の手段は、ハンドルトルクを検出する手段と、前記ハンドルトルクから検出された値の符号を反転させて左右逆方向のハンドルトルクを生成する手段とを有するようにしてもよい。
【００２３】
これにより、ハンドルトルクの符号を反転するだけで、左右逆方向の入力として検出されることになり、前記鏡像模擬視界データに基づく鏡像模擬視界内の仮想車両に対する前記使用者の左右方向を示す入力データを、簡単に左右逆方向を示す入力データに変換することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る模擬運転装置の一実施の形態例（以下、単に実施の形態に係る模擬運転装置と記す）について図１〜図１２を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、本実施の形態に係る模擬運転装置２は、図１に示すように、使用者２０が乗車され得る形状を有し、かつ、乗車した使用者２０の操作に基づく各種情報を出力する模擬車両４と、該模擬車両４からの入力情報に基づいて、使用者２０が乗車している模擬車両４に対応する仮想車両の模擬空間内での位置情報と、模擬的な背景情報をもとに、前記使用者２０に対して、模擬視界を表示するディスプレイボックス６と、模擬車両４及びディスプレイボックス６を管理・制御する制御回路２２（図２参照）とを有する。
【００２６】
前記ディスプレイボックス６には、使用者２０に模擬視界を表示するためのディスプレイ２４と、模擬車両４からの各種情報に基づいて模擬視界を構成する背景画像や仮想車両等のオブジェクトデータを保持し、制御回路２２からの情報に基づいて前記ディスプレイ２４に模擬視界を表示させるＣＧＩ発生装置（Computer Generated Image）２６と、操縦操作や他車両などにより発生する音を使用者２０に伝えるためのスピーカユニット２８が左右に備えられている。
【００２７】
模擬車両４には、図２に示すように、実車と同様に、ハンドルトルクセンサ３０、アクセル開度センサ３２、ブレーキ圧センサ（３４、３６）などの各種センサ群や、ライティングスイッチ３８、ウインカースイッチ４０、車線切り替えスイッチ４６などの各種スイッチ群や、ピッチモータ４２、ステアリングモータ４４などの各種モータ群が設置されている。図２に、上述した各種センサ群、スイッチ群及びモータ群等の代表例を図示し、その説明を省略する。
【００２８】
一方、前記制御回路２２は、各種演算、判断及び制御等を行う中央処理装置としてのＣＰＵと、システムプログラム等が記憶される記憶手段としてのＲＯＭと、ワーク用等に使用される記憶手段としてのＲＡＭ等を有する。もちろん、各種センサ群やスイッチ群からの情報から、ディスプレイ２４に対する表示制御も行うようになっている。
【００２９】
制御回路２２から伝達される情報とは、基本的には模擬車両４の操縦操作に係わる現在位置データ、現在速度データ、現在加速度データ等である。
【００３０】
ＣＧＩ発生装置２６は、制御回路２２からの前記各種データが例えばフレーム単位に入力されるに従って、予め記憶されている風景を含む走行路の映像情報を発生し、これによって、ディスプレイ２４には模擬視界が表示されることになる。
【００３１】
従来、この風景を含む走行路の映像は、左側交通あるいは右側交通のいずれかに基づいて作成されており、例えば左側交通に基づいて作成されている場合には、日本の道路を走行する模擬運転を体験することができるが、右側交通である米国の道路を走行する模擬運転を体験することはできない。
【００３２】
そこで、この実施の形態では、左側交通あるいは右側交通に適用した模擬運転装置２において、使用者２０の仮想車両に対する左右方向の入力を左右逆方向の入力に変換する処理、鏡像処理及び音響反転処理とを行うことにより、左側交通及び右側交通のいずれにも適用可能なようにしたものである。
【００３３】
まず、使用者２０の車両に対する左右方向の入力を左右逆方向の入力に変換する処理とは、自動車で例えると、使用者２０がハンドルを左に切った場合は、同じ舵角で右に切ったと判断し、使用者２０が右に切った場合は、同じ舵角で左に切ったと判断することをいう。また、オートバイであれば、ハンドル操作は自動車と同様であるが、オートバイの場合、オートバイを左右に傾けることにより、模擬空間内の模擬オートバイを使用者２０が傾けた方向に曲がるようにした模擬運転装置も存在する。この場合もハンドル操作と同様に、左に傾けた場合は右に傾けたと判断し、右に傾けた場合は、左に傾けたと判断する。
【００３４】
次に、ハンドルトルクセンサ３０からの情報を変換する処理について説明する。図３は、ハンドルトルクセンサ３０からの情報を左右逆方向に変換するフローチャートである。
【００３５】
この処理は、まず、図３に示すステップＳ１０１において、ハンドルトルクを検出中と判断すれば、ステップＳ１０２において、ハンドルトルクセンサ３０が検出したトルク値を読み取る処理を行い、ステップＳ１０３において、ハンドルトルクセンサ３０から検出したトルク値の符号を反転し、ステップＳ１０４において、従来のプログラムがトルク値を保持しておいた変数に代入する。
【００３６】
また、前記ステップＳ１０１でハンドルトルクを非検出であると判断した場合は、何もせずに終了する。このフローチャートにより、使用者２０の左右方向の入力を左右逆方向の入力に変換することが可能である。
【００３７】
図４は、使用者２０が車線切り替えスイッチ４６により、従来の模擬運転装置が処理を行っていた車線とは反対車線を走行車両モードとすることを選択し、鏡像用の文字や交通標識に置き換える処理を表すフローチャートである。
【００３８】
この使用者２０による車線の選択は、模擬運転の開始前に予め設定しておき、使用者２０の模擬運転開始指示により、模擬運転装置２に予め記憶されている背景データに対し、文字データと交通標識データを、鏡像用文字データと鏡像用交通標識データに置き換える。この処理は、図６と図７に示されるデータベースを使用する。図６に示すデータベースは、背景内に現れる文字の正像用と鏡像用のテクスチャデータを対応させたデータベースであり、図７に示すデータベースは、交通標識の正像用と鏡像用のテクスチャデータを対応させたデータベースである。これらのデータベースにおいて、予め文字や交通標識にはＩＤが振られ、このＩＤをキーにデータベース内の検索などが行えるようになっている。
【００３９】
次に、図４に示される処理内容について説明する。まず、模擬運転開始指示を検出すると、ステップＳ２０１において、車線切り替えスイッチ４６のモードを読み取り、ステップＳ２０２において、反対車線走行モードかどうかの判定が行われる。反対車線走行モードではないと判断した場合は、その時点で処理が終了となる。
【００４０】
ステップＳ２０２で反対車線走行モードと判定された場合、ステップＳ２０３からステップＳ２０５のループ処理を実行し、文字データと交通標識データを、鏡像用データに変換するまで処理を繰り返す。
【００４１】
ステップＳ２０３は、模擬運転装置２に予め記憶されている背景データに対して、背景データ内の文字データと交通標識データを文字画像データベース（図６参照）や交通標識画像データベース（図７参照）から検索し、ステップＳ２０４で、文字データと交通標識データに対応する鏡像用文字データと鏡像用交通標識データに文字データと交通標識データを置き換える。このように一部を鏡像データにしたデータを中間模擬画像データとする。
【００４２】
前記中間模擬画像データによる画像表示例を図９に示す。この図９における画像表示例は、図８に示す正像文字と正像交通標識の部分を鏡像用の鏡像文字と鏡像交通標識に置き換えた中間模擬画像を示すものである。
【００４３】
そして、ステップＳ２０５において、背景情報内の全ての文字データと全ての交通標識データを鏡像データに置き換えると、終了条件が満たされ、処理を終了する。
【００４４】
図５は、鏡像処理のフローチャートである。この処理は使用者２０に対し、鏡像を表示するために実行される処理で、この鏡像処理により、反対車線を走行車線とすることが可能となる。
【００４５】
この鏡像処理は左右の画素（ピクセル）を交換することにより実現できる。ここで画素とは、表示画像を構成する最小要素を示す。一般的に、コンピュータにより表示される画像は、画素から構成され、例えば、あるコンピュータでの画素の表示数が、６００×８００である場合、表示画面の縦に６００個、横に８００個の合計４８万個の画素を表示することが可能であることを示している。
【００４６】
次に、図５に示すフローチャートについて説明する。このフローチャートは、縦方向に横一列ずつ、横方向の左右の画素を交換する処理である。ここで縦方向と横方向の定義は、縦方向は表示画像の上から下の方向であり、横方向は、表示画像の左から右への方向であると定義する。また縦ｎ番目は上からｎ番目の画素であり、横ｍ番目は左からｍ番目の画素であり、縦ｎ列目とは横ｎ番目に位置する画素１列であり、横ｍ列目とは縦ｍ番目に位置する画素1列であることをいう。
【００４７】
この場合の鏡像処理は、図５に示すように、２重ループのプログラムで実現され、最初のステップＳ３０２からステップＳ３０７のループは画素の縦方向に関する変数を制御し、その中にあるステップＳ３０３からステップＳ３０５のループは、画素の横方向に関する変数を制御する。
【００４８】
ステップＳ３０３は、表示画面の縦ｉ列目に位置するＭ個の画素を左右交換する処理である。ステップＳ３０４でｊを増分し、ステップＳ３０５でｊがＭより大きいかどうか判断する。ｊがＭより大きい場合、縦ｉ列目の画素の左右交換が終了したことを意味し、ステップＳ３０６へ進み、ｊがＭ以下の場合、縦ｉ列目の画素の左右交換がまだ終了していないことを意味するので、ステップＳ３０３へ戻る。ステップＳ３０６において、ｉを増分し、ステップＳ３０７において、ｉがＮより大きいかどうか判断する。ｉがＮより大きい場合、全ての画素の左右交換が終了したので鏡像処理を終了し、ｉがＮ以下の場合は画素の左右交換がまだ終了していないため、前記ステップＳ３０２に戻る。
【００４９】
次に、左右の音響を反転する処理について図１１及び図１２を参照しながら説明する。
【００５０】
最初の処理は、模擬運転開始指示を検出したときに、図１１のステップＳ４０１おいて、車線切り替えスイッチ４６の値を読み取り、ステップＳ４０２おいて、反対車線モードかどうかの判断を行い、反対車線モードでなければステップＳ４０４おいて、音響反転フラグをＯＦＦにする。反対車線モードであればステップＳ４０３で音響反転フラグをＯＮにする。次に、走行中の音響の反転であるが、図１２のフローチャートに示されるように、ステップＳ５０１おいて、音響反転フラグを参照し、音響フラグがＯＦＦであれば何もせず、音響反転フラグがＯＮであれば、左右の音響データを入れ替え、ステップＳ５０３おいて、その音響データを出力する処理となる。
【００５１】
以上のように、逆ハンドル処理、文字と交通標識の置換処理、鏡像処理、音響反転処理により、反対車線を走行車線とした模擬運転装置２が実現される。
【００５２】
なお、本発明に係る模擬運転装置は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００５３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る模擬運転装置によれば、従来の模擬運転装置に対して大幅な改造を施すことなく、簡単に左側交通と右側交通のいずれにも対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る模擬運転装置の側面図である。
【図２】図１に示す模擬運転装置の回路構成ブロック図である。
【図３】ハンドルトルクセンサからの入力データの符号を反転する処理を示すフローチャートである。
【図４】鏡像用の文字や交通標識に置き換える処理を示すフローチャートである。
【図５】文字データと交通標識データを予め鏡像用データに変換する処理を示すフローチャートである。
【図６】文字データベースを示す図である。
【図７】交通標識データベースを示す図である。
【図８】表示装置により正像で表示されているシミュレータ中の画像を示す図である。
【図９】文字データと交通標識データを予め鏡像用データに変換した中間模擬視界データの表示イメージを示す図である。
【図１０】文字データと交通標識データを予め鏡像用データに変換し、画面全体に鏡像変換を行なった模擬視界データの表示イメージを示す図である。
【図１１】音響フラグを反転する処理を示すフローチャートである。
【図１２】音響反転処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…模擬運転装置                  ４…模擬車両
２８…スピーカユニット            ３０…ハンドルトルクセンサ
４６…車線切り替えスイッチ
【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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【図１２】
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