(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードＩＤ、使用区間および使用状況が記録されたカード定期券のＩＤ管理方法であって、
駅務機器が、前記カード定期券に記録された使用状況を読み出す使用状況読出ステップと、
前記駅務機器とネットワークを介して接続された管理センタが、前記駅務機器により読み出されたカード定期券の使用状況を収集する使用状況収集ステップと、
前記管理センタが、前記収集された使用状況から、前記カード定期券の不正使用の有無を予め決められたロジックに基づいて前記カードＩＤごとに検出する不正使用検出ステップと、
前記管理センタが、前記収集された使用状況の変動量から、前記カード定期券の不正使用の可能性の有無を前記カードＩＤごとに検出する不正使用可能性検出ステップと、
前記管理センタが、前記不正使用可能性検出ステップで検出されたカードＩＤをオペレータに通知するステップと、
前記管理センタが、前記不正使用検出ステップにより検出されたカード定期券のカードＩＤおよび前記オペレータにより指定されたカードＩＤをリストに登録する登録ステップと、
前記管理センタが、前記リストを前記駅務機器に配信するステップと、を備え、
前記管理センタは、前記リストを前記駅務機器に配信する場合において、前記リストに登録されたカードＩＤが示すカード定期券の使用区間に基づいて、前記リストを配信する配信エリアを限定し、
前記配信エリアの駅務機器は、前記リストの配信を受けた場合には、前記リストに登録されたカードＩＤのカード定期券を無効として扱うことを特徴とするカード定期券のＩＤ管理方法。
【請求項２】
請求項１記載のカード定期券のＩＤ管理方法であって、
前記管理センタは、前記カード定期券の使用区間の駅務機器にのみ前記リストを配信することを特徴とするカード定期券のＩＤ管理方法。
【請求項３】
請求項１記載のカード定期券のＩＤ管理方法であって、
前記駅務機器は、改札機、精算機、定期発行機および積増機を含み、
前記管理センタは、前記精算機、定期発行機および積増機に対しては、前記カード定期券の使用区間に関わらず前記リストを配信し、前記改札機に対しては、前記カード定期券の使用区間の改札機に限定して前記リストを配信することを特徴とするカード定期券のＩＤ管理方法。
【請求項４】
請求項１記載のカード定期券のＩＤ管理方法であって、
前記管理センタは、前記検出された不正使用が不正積増である場合には、前記カード定期券の使用区間に関わらず前記リストを前記駅務機器に配信し、前記検出された不正使用がカード偽造である場合には、前記カード定期券の使用区間の駅務機器に限定して前記リストを配信することを特徴とするカード定期券のＩＤ管理方法。
【請求項５】
請求項１記載のカード定期券のＩＤ管理方法であって、
前記管理センタは、前記検出された不正使用が不正積増である場合には、前記カード定期券の使用区間に関わらず前記リストを前記駅務機器に配信し、前記検出された不正使用が紛失または盗難である場合には、前記カード定期券の使用区間の駅務機器に限定して前記リストを配信することを特徴とするカード定期券のＩＤ管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣカード等の記憶媒体とを利用した各種カードのＩＤチェック方法に関わり、特に、会員カードや、クレジットカード、あるいは交通の定期乗車券等のように広域なエリアに配置された各カード利用機器を利用者が利用する際の、カードの有効性の確認、無効カードの排除、カードの不正利用の検知を行なうＩＤ管理方式とそれを実現するＩＤ管理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＩＤ管理システムは、カードの盗難や紛失の届け出があった場合に、該当ＩＤのカードを無効化してカードの不正利用を防止するのが主であり、その他には、あらかじめ想定されたカードの不正利用方法に対して、ＩＤ管理システムがこれを検知して、次回以降の不正使用を防止するために該当カードを無効化することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、不正というものはＩＤ管理システムによる不正チェックの抜け穴を突いて発生し広まるものであり、ＩＤ管理システムの想定外の不正方法が何者かに発見された場合には、ＩＤ管理システム側では対応できず不正を容認してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、ＩＤ管理システムが、日々のカードの利用データを収集・整理・分析して、あらかじめ想定している不正を検知するのはもちろんのこと、想定外の不正に対しても、各カードＩＤ毎に、一定期間の利用履歴を分析して各ＩＤ毎の利用状況の変動量を評価することで、不正の可能性のあるＩＤを自動的に検知することにある。また、これ対しては、不正の可能性のあるＩＤの利用状況の詳細をオペレータが判断することで、これまで想定していなかった不正方法の早期発見と、あらたな不正の波及を防ぐための対応をシステム側に施すことにより、システムの盲点をついて発生する新たな脅威に対して柔軟にシステムのセキュリティレベルを対応可能とすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ＩＤ管理システム全体を統括するＩＤ管理センタが、日々の全カードの利用データを収集し、収集された全ての利用データを解析して、あらかじめ想定される不正なカードの利用を発見する。
【０００６】
また、想定外の手段によってカードが不正利用された際にも、各カードの利用履歴を分析することにより、不正の可能性があるＩＤを検知する。
【０００７】
さらに、不正の可能性があるカードの利用状況をオペレータに提示してオペレータの判断により想定外の不正方法を発見し、システムの不正検知ロジックを変更して新たな不正方法を自動的に検知可能とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１５を用いて、本発明の一実施例である、乗車料金前払い（ストアドフェア：以下ＳＦ=Ｓｔｏｒｅｄ  Ｆａｒｅ）機能付きのＩＣカード定期券のＩＤ管理システムを例に発明の内容を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、ＩＤ管理システム全体構成図である。ＩＤ管理システムは、各駅に設置される定期発行機、積増機、自動改札機、自動精算機などの駅務機器１０１０、通信網１０２０、ＩＤ管理センタ１０３０から構成され、各駅（１〜n）の駅務機器におけるＩＣカード定期券の利用状況を監視して定期券の不正利用の防止をはじめ、各機器の保守、収益管理などの様々な機能を実現するものである。
【００１０】
ＩＤ管理センタは、ＩＤ管理センタサーバ１０３１とサーバの動作を監視・制御する監視・制御端末１０３４から構成される。
【００１１】
ＩＤ管理センタサーバ１０３１への入力は、日々の出改札データやＳＦの積増データ等といった全カードの利用履歴１０３２であり、出力は、定期券の紛失・盗難や不正使用等により該当カードの使用を無効とする無効カードのＩＤリスト（以下、ネガリスト）１０３３である。
【００１２】
ＩＤ管理センタサーバは、日々、リアルタイムもしくはバッチ処理により入力される全カードの利用履歴を収集し、データ解析を行なうことにより、あらかじめ想定された不正パターンを発見する。この場合、ＩＤ管理センタサーバはネガリストの登録・管理・各駅務機器へのネガリストの更新情報を配信する。一方、想定外の不正に対しては、推論によって不正の可能性の検知を行い、それを監視・制御モニタに表示して不正の有無をオペレータが判断する。これにより、新たな不正手段が発見された場合には、想定される不正検知のロジックの調整を行なうことにより新たな不正に対する迅速な対応が可能となる。
【００１３】
図２は、駅務機器の構成図である。駅務機器２０１０は、ＩＤ管理センタ２０２０と通信網２０３０を介して接続されている。また、駅務機器は、各駅毎に設置されており、各駅の駅務機器は、定期発行機２０１２、積増機２０１３、自動改札機２０１４、自動精算機２０１５とそれらを管理するＩＤ管理駅サーバ２０１１から構成される。ＩＤ管理駅サーバは、各駅務機器に登録されるネガリストを管理するとともに、各駅務機器にアクセスしたＩＣカード定期券の利用情報を収集してＩＤ管理センタに送信する。
【００１４】
図３は、発券機・積増機・精算機の概略図である。ディスプレイ３０１０は、利用者に対する様々な操作ガイダンスを行い、カード入力部３０３０はＩＣカード定期券やクレジット機能付き会員カードを入力する。また、現金挿入口３０４０からは現金を挿入する。操作ボタン３０２０は、利用者が利用するサービスに応じて操作する。ＩＣカード定期券、排出口３０６０では、新しく定期券を発行した際には新しい定期券が排出され、釣り銭が生じた場合には釣り銭が排出される。機器内の装置３０５０は、入力されたカードの有効性の認証を行なう小型計算機であり、利用者がＩＣカード定期券や会員カードをカード入力部に入力した際に、該当カードが有効であるかどうかを駅務機器あるいは駅サーバに記憶されたネガリストとカードＩＤを照合して検査する。その際、利用中のカードＩＤと同じＩＤがネガリストに登録されている場合には、このカードは無効カードと判断され、全ての機能は利用停止となる。
【００１５】
図４は、ＳＦ機能付きＩＣカード定期券のカード格納情報である。ＩＣカード定期券のカード格納情報４０００は、個人情報、定期券情報、ＳＦ券情報、カード発行情報から構成される。
【００１６】
個人情報としては、利用者ＩＤ４０１０、利用者氏名４０２０、住所４０３０、電話番号４０４０、生年月日４０５０等のデータを格納する。
【００１７】
定期券情報としては、定期の利用区間４０６０、定期の使用開始日４０７０、定期の有効期限４０８０、学割、大人、子供等の定期券の種別４０９０、最も新しい乗車区間を記録する改集札駅４１００、その時通過した改札機を識別する改集札口４１１０、改札機を通過した時刻を記録する改集札時間４１２０等のデータを格納する。
【００１８】
ＳＦ券情報としては、ＳＦバリューの残高４１３０、ＳＦバリューを積増した履歴を記録するＳＦ積増履歴４１４０、最新のＳＦバリュー利用額を記録するＳＦ利用額４１５０、最新のＳＦバリュー利用区間を記録するＳＦ利用区間４１６０から構成される。
【００１９】
カード発行情報としては、定期を発行した際に更新される定期発行ＩＤ４１７０定期を発行した日付を記録するカード発行日４１８０、カード自体の有効期限を記録するカード有効期限４１９０、定期券を発行した際の金額を記録する定期券発行金額４２００等のデータを格納する。
【００２０】
図５は、ＳＦ機能付きＩＣカード定期券に対応する自動改札機５０００の概略図である。
【００２１】
利用者は、改札機を通過する際に、自分のＩＣカード定期券をＩＣカード読み取り部５０１０にかざして改札機を通過する。この際、定期券の利用区間や有効期限等のチェックが行われるとともに、ＩＣカード定期券のカードＩＤに対して、先に述べた発券機・積増機・精算機と同様に、小型計算機５０２０によりカードの有効性がチェックされる。このチェックによって定期券が無効であると判断された場合には、ゲート５０３０を閉じて利用者の通過を阻害するとともに、表示窓５０４０にゲートが閉じた理由と利用者への案内を表示する。
【００２２】
一方、カードが有効であり、利用者が改札機を無事に通過する際には、ＩＣカード定期券の情報と、利用者が通過した改札機の情報を元に、一件明細情報（駅務機器におけるカードの利用情報）を作成して駅サーバに対してリアルタイムまたはバッチにて送信する。駅サーバではこれらの一件明細を一日分蓄積した上で、一日の運行が終了した時点で、中央のＩＤ管理センタに対して当該駅の全てのカード利用データを送信する。
【００２３】
図６は、ＩＣカードの利用毎に各駅務機器から駅サーバに送られる一件明細情報である。一件明細情報６０００は、カードの利用日６０１０、利用者ＩＤ６０２０、カード発行ＩＤ６０３０、利用駅６０４０、機器ＩＤ６０５０、機器の利用開始時間６０６０、利用終了時間ＩＤ６０７０、ＳＦ残高６０８０、利用区分６０９０、利用時のステータス６１００から構成される。これらのうち、利用者ＩＤ、カード発行ＩＤ、ＳＦ残高はＩＣカード定期券から読込まれ、利用日、利用駅、利用機器ＩＤ、利用開始時間、利用終了時間、利用内容は、その時々のカード利用状況により自動設定される。
【００２４】
このようにして生成される一件明細情報は、一日の運行が終了すると各駅のサーバから一括してＩＤ管理センタに送信される。ＩＤ管理センタでは、一日分の全ての一件明細情報を集計・解析して、カードの不正使用が行われていないかチェックを行う。その際、あらかじめ想定される不正を検知した場合には、該当するＩＤの定期券を無効カードとしてネガリストに登録し、各駅の駅サーバに配信する。一方、想定外の不正に対しては、過去の一定期間（数週間〜数ヶ月）の利用データの履歴をＩＤ毎に解析することによって、不正利用の可能性があるＩＤを検知するとともに、監視モニタに該当ＩＤの利用情報を表示してオペレータによる判断を要求する。
【００２５】
以下、図７に従いＩＤ管理センタにおける不正チェックの処理概要を説明する。
【００２６】
一日の運行が終了し、全ての駅務機器が利用客へのサービスを停止すると、各駅の駅サーバは、一日分の駅務機器の利用データをＩＤ管理センタサーバに送信する。ＩＤ管理センタサーバでは、各駅の駅サーバから送信される一日分の利用データの受信を行い、ステップ７０１０において当日分の利用データの集計を行なう。
【００２７】
次に、ステップ７０２０において、当日の利用データを各カードＩＤ毎に整理して、これを、各ＩＤ毎に蓄積された過去の一定期間の利用履歴に追加する。
【００２８】
次に、ステップ７０３０において、全ての利用データおよび利用履歴に対して、現時点で判明している全ての不正手段に対して、既知不正検知ルールにより不正の有無をチェックする。
【００２９】
次に、ステップ７０４０において、不正発生の有無を判定し、不正発覚しなかった場合にはステップ７０６０進み、不正が発覚した場合には、ステップ７０５０において、該当するカードＩＤをネガリストに登録してステップ７０６０に進む。ステップ７０６０では、現時点では想定していない新たな不正手段の検出を行なうために、過去の一定期間のカード利用履歴に対してＩＤ毎に利用特性の解析を行なう。
【００３０】
次に、ステップ７０７０において、各々のＩＤの利用特性に異常が発生していないか判断する。この際、異常データが発見されない場合には、ステップ７１２０に進み、異常データが発見された場合には、異常と判断されたＩＤの過去の利用履歴と異常箇所がＩＤ管理センタの監視・制御端末に表示される。ここで、オペレータは、表示された異常データが新たな不正手段によるものか、偶然の乱れによるものか等といった判断を行なう。
【００３１】
次に、ステップ７０９０において、新たな不正手段でないと判断した場合にはステップ７１２０に進み、新たな不正手段であると判断した場合には、ステップ７１００において今回の不正手段に対応するように既知の不正検知ルールを修正する。続いて、ステップ７１１０において新たな不正手段によるものと判断されたＩＤをネガリスト登録してステップ７１２０に進む。ステップ７１２０においては、ステップ７０５０またはステップ７１１０において更新されたネガリストを各駅の駅サーバに配信する。
【００３２】
続いて、ステップ７０３０における既知の不正チェック、およびステップ７０６０における利用特性解析処理について詳細に説明する。
【００３３】
図８は、利用データを解析して不正を検知するシステムアーキテクチャである。入力データは、当日の利用データを駅毎に整理した当日利用テーブル８０１０、および過去一定期間の各ＩＤ毎の利用実績を格納した利用履歴テーブル８０２０である。これらの入力データを既知不正検知ルール８０５０を用いて既知不正チェック８０４０を行い、想定範囲の不正のチェックを行なう。この際、不正が発見された場合には該当ＩＤをネガリスト８０８０に登録する。
【００３４】
一方、想定外の不正については、利用履歴テーブル８０２０と変動量定義テーブル８０３０を入力として利用特性の定量化８０７０を行なうことにより利用特性監視テーブル８１００を作成する。このテーブルに対して異常データ検知ルール８０６０を用いて異常データチェック８１００を実施することにより、全ＩＤに対して利用特性の異常の有無をチェックする。次に、異常データと判断されたＩＤの利用状況を監視・制御モニタ８０９０に表示し、オペレータがこれを新たな不正手段であると判断した場合には、既知の不正検知ルールを修正することにより、新たに発覚した不正手段に対応するとともにネガリストに該当ＩＤを登録する。
【００３５】
続いて、図８の既知不正チェック８０４０および異常データチェック８１００の処理について説明する。既知不正チェックは、当日利用テーブルおよび利用履歴のテーブルを既知不正検知ルール８０５０によって解析することにより、不正の検知を行なう。
【００３６】
図９は、当日利用テーブルのデータ構造である。当日利用テーブル９０００は、１日分の全駅務機器の利用データを、各利用駅毎に時間順にソートしたものである。データ項目は、利用開始時刻９０１０、利用終了時刻９０２０、利用者ＩＤ９０３０、ＳＦ残高９０４０、機器ＩＤ９０５０、利用区分９０６０、利用時のステータス９０７０から構成される。
【００３７】
図１０は、利用履歴テーブルのデータ構造である。利用履歴テーブル１００００は、全カード利用者の駅務機器の利用実績（出改札情報、定期更新情報、ＳＦ残高など）を過去一定期間にわたり利用者毎に整理したテーブルである。各利用者の一日のデータ項目は、利用開始時刻１００１０、利用終了時刻１００２０、利用駅１００３０、ＳＦ残高１００４０、機器ＩＤ１００５０、利用区分１００６０、利用時のステータス１００７０から構成される。
【００３８】
図１１は既知不正チェックルールの例である。ここでは、「偽造カードの使用」という既知の不正について、その不正を既知不正検知ルールによって発見する例を示す。あるカードを不正にコピーしても、利用者ＩＤに適当な値を設定した偽造カードを使ったとしても、図１１の既知不正検知ルールを用いることで偽造カードを検知することが可能である。
【００３９】
（１）カード複製の場合：
同一時間帯に同一ＩＤのカードが隔地（移動不可能な距離）で利用されている（２）ＩＤ捏造の場合：
発行していない、あるいは現在使用されていないＩＤが発見される
一方、想定外の不正に対しては、利用履歴テーブルと変動量定義テーブル８０３０によって各利用者の利用特性の定量化を行い、利用特性監視テーブルを作成して、これに対して異常値の有無を調べる。ここでは、利用状況の変動量がある時から急変して、異常データとして検知される場合について説明する。
【００４０】
図１２は、利用特性を定量化するための変動量変換定義テーブルの例である。利用特性を定量化するために、一日前の利用状況の変化と、一週間前の同じ曜日との利用状況の変化を定量化するテーブルを定義する。例えば、前日の乗車駅と降車駅が異なる場合は、利用特性の変動値として５ポイントであると定義してある。このようにして、利用状況の変動量を定量化して各利用者ＩＤ毎に利用特性監視テーブルを作成する。
【００４１】
図１３は、利用特性監視テーブルである。利用特性監視テーブル１３０００は、全ての利用者ＩＤ毎に、それぞれの監視期間（過去一週間、過去二週間、過去一ヶ月）１３０１０において利用状況の変動量を各監視期間毎に計算したテーブルである。各監視期間の変動量の集計値１３０２０は、図１２における全ての変動量を各監視期間において合計したものであり、このテーブルを異常検知ルール８０６０にてチェックすることにより異常データの有無を調べる。
【００４２】
例えば、異常検知ルールが「変動量の集計値１３０２０が許容変動量１３０３０を越えた場合は異常と判断する」とすると、この条件を満足する利用者の利用状況に注目すべき変化が生じていると判断する。ここで、変動量には当然個人差が存在するし、また季節等の外界の影響も受けやすい。そのため、許容変動量は、各個人毎に設定するべきであり、例えば、前回の実績変動量に一定の値を積算したものを今回の許容変動量とする。例えば、利用者ＩＤが０６０７０２８１、監視期間が過去二週間の場合では、今回の変動量の集計値が１６２であり、次回許容変動量＝今回実績変動量×α（α＝１.５）とすれば、次週の許容変動量は２４３となる。
【００４３】
このように許容変動量は、各個人の利用特性により毎回ダイナミックに更新される。このような利用特性監視テーブルにおいて、各利用者毎に変動量の評価が行われ、例えば利用者ＩＤが６０７０２８１のユーザは、過去一週間の監視期間において、変動量が１１０であり、許容値が９０であるため異常データであると判定される。その際、該当者の過去の利用履歴が監視端末に提示され、オペレータによる利用状況の判断を受け、不正であると判断された場合には該当ＩＤをネガリストに登録するとともに、オペレータは今回の異常データを自動的に検知するような不正検知ルールを定義して既知不正検知ルールに登録する。
【００４４】
図１４は、ＩＤ管理センタが管理するネガリストのデータ構造である。一件のネガリストは、カードＩＤ１４０１０、ネガリストとして登録された登録日１４０２０、不正発覚回数である不正回数１４０３０、不正パターン１４０４０、現時点の対応を示すステータス１４０５０から構成される。各ステータスの意味は、「保留」はネガリストとしては保管しているが、悪用された形跡がないため末端機器への配信は行なう必要がないということであり、「監視」は、不正は発覚したが不正内容が確定できないような場合により詳細に監視を続けることである。また「スタンバイ」は、これ以上、不正使用をされないように、各末端機器のネガリストに登録している状態を示す。
【００４５】
図１５は、ネガリストの配信規則定義テーブルである。ネガリスト数が増大すると、全てのネガリストを全駅の全機器に配信していたのでは、管理するＩＤが爆発的に増大してしまいネガチェック時間等の問題の解決が困難になる。そこで、不正の内容や定期の利用区間によって、ネガリストの配信エリアを限定することが必要である。この、配信エリア定義テーブルに従って、ネガリストを配信することにより、より効率的にネガチェックを行なう。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によると、ＩＤ管理システムを構築する際に、当初は想定していなかった不正方法が発見されて不正が波及するという問題に対して、ＩＤ管理システムが日々の全ての利用データを収集・整理・分析して、各ＩＤ毎に利用状況の異常の有無を監視しているため、不正が波及する前に、システムの不正検知ロジックを調整して、新たな不正方法に対して迅速にシステムのセキュリティレベルを対応させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＩＤ管理システム全体構成図である。
【図２】駅務機器の構成図である。
【図３】ＳＦ機能付きＩＣカード定期券用の発券・積増・精算機の概略斜視図である。
【図４】ＳＦ機能付きＩＣカード定期券のカード格納情報を示す図である。
【図５】ＳＦ機能付きＩＣカード定期券対応の自動改札・集札機の概略斜視図である。
【図６】ＩＣカードが駅務機器を利用する際の一件明細情報を示す図である。
【図７】ＩＤ管理センタのメイン処理フローチャートである。
【図８】不正検知を行なうシステムアーキテクチャを示す図である。
【図９】一日分の全利用データを示す図である。
【図１０】各カードＩＤ毎の利用履歴テーブルを示す図である。
【図１１】既知の不正を検知する既知不正検知ルールの例を示す図である。
【図１２】利用特性を定量化する変動量定義テーブルを示す図である。
【図１３】利用特性の変化を定量化した利用特性監視テーブルを示す図である。
【図１４】ＩＤ管理センタが管理するネガリストのデータ構造を示す図である。
【図１５】ネガリストの配信規則定義テーブルを示す図である。
【符号の説明】
１０１０…駅務機器、１０２０…通信網、１０３０…ＩＤ管理センタ。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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