(57)【要約】【課題】  顧客にカードの管理に係る負担をかけることなく、店舗の釣銭のハンドリングに係る費用を抑制すること。また、不特定多数の人が出入りする店舗において安全な本人認証情報の管理方法を提供すること。【解決手段】  店舗システムに、顧客の生体情報を入力する手段と、入力された生体情報を特徴量に変換する手段と、顧客の識別情報を記憶しておき、入力された特徴量が属する識別情報を選択して識別情報と紐付いた顧客を特定する手段と、顧客の口座を管理する手段を設けた。また、認証情報管理センターシステムに、店舗システムで収集した顧客の特徴量を店舗ごとに分別し、店舗毎にボロノイ図を生成する手段と、ボロノイ図の一部を切り出したボロノイ多角形を識別情報とし、顧客の識別子と一組で管理する手段を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の利用拠点において受領可能なサービスに関するサービス情報を管理するためのサービス管理システムを用いたサービス管理方法において、
前記サービスの利用者の認証に用いる認証情報を受付け、
前記認証情報を、前記サービス情報に対応する所定の識別情報に変換し、
変換された前記識別情報を、前記複数の利用拠点それぞれ毎に記憶装置に記憶し、
前記複数の利用拠点のいずれかで提供もしくは受領したサービスの変更に応じて、当該利用拠点に対応して記憶された識別情報を変更の内容に応じて変更し、
変更された前記識別情報を前記記憶装置に記憶することを特徴とするサービス管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載のサービス管理方法において、
前記識別情報として、平面上に、いくつかの点が配置されている平面であって、当該平面内の点を、どの点に最も近いかによって分割してできる図であるボロノイ図上での位置を示すボロノイ図情報を用いることを特徴とするサービス管理方法。
【請求項３】
複数の店舗での購入についての釣銭を管理する釣銭管理システムにおいて、
前記複数の店舗のいずれかにおいて現金で商品の購入をする際に、購入者の生体情報を入力する手段と、
前記生体情報から特徴量を抽出する手段と、
前記購入者の当該釣銭管理システムの初回利用時に当該特徴量をユニークなコードであって前記釣銭に対応したコードとを関連付けて登録する手段と、
支払い金額と商品の購入金額との差額である釣銭の金額データを前記コードと対応付けてコンピュータの所定の記録手段に格納する手段と、
2回目以降の利用時の場合に、登録済みの特徴量１と前記生体情報を入力する手段から得た特徴量２を比較し、前記比較の結果、前記特徴量１と前記特徴量２の差が閾値の範囲内の場合は同一人と判断する手段と、
前記特徴量１と対応付けられた記録手段の所定の領域に格納されている金額データに、新たな購買で発生した釣銭の金額データを加算する手段とを有することを特徴とする釣銭管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の釣銭管理システムにおいて、
さらに、前記2回目以降の利用時に購入者が記録手段に格納されている金額データを使って購入金額の精算の要求を受付けた場合、当該金額データと商品の購入金額を比較し、（１）金額データが購入金額より多い場合は、当該金額データから購入金額を差し引き、（２）金額データが購入金額よりも少ない場合は、残高不足を通知する手段を有することを特徴とする釣銭管理システム。
【請求項５】
請求項３または４のいずれかに記載の釣銭管理システムにおいて、
当該釣銭管理システムは、互いにネットワークを介して接続される情報処理センター装置と前記各店舗で利用される店舗システムから構成され、
前記情報処理センター装置が、前記特徴量１を算出する手段と、前記指定店舗の顧客の生体情報から抽出した特徴量を2次元平面上の点としてプロットする手段と、店舗における顧客の特徴量をプロットした複数の点を用いてボロノイ図を示し、ボロノイ図を構成するボロノイ多角形の頂点座標の組を特徴量１とするボロノイ図情報１を作成する手段と、前記ボロノイ図情報１を、予め指定された指定店舗の店舗システムに送信する手段と、
前記ボロノイ図情報１が送信される前記店舗システムは、顧客を識別する為の特徴量として前記特徴量1を記録しておく手段と、生体情報を入力する手段から得られた特徴量2を2次元平面上の点としてプロットし、当該点を内包するボロノイ多角形を特定することによって、特徴量1と対応付けられた金額データを特定することで本人認証を実行する手段を有することを特徴とする釣銭管理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の釣銭管理システムにおいて、
前記金額データを格納した口座は、複数のボロノイ多角形と対応付けることが可能であり、金額データを蓄積した顧客1の家族である顧客2の特徴量が入力された場合、顧客2を特定する手段と、顧客2に対応付けられた顧客1と同一の口座を特定し、顧客1の金額データを記録した記録手段へのアクセスを許可する手段を有することを特徴とする釣銭管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者もしくは利用者に関するサービス情報を認証するための技術に関する。その中でも特に、サービス情報として、店舗における釣銭に関する情報を管理するために認証を行う技術に関する。なお、認証として、生体情報を用いることが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
通常、店舗において買い物をする際に、商品価格以上の金額を支払うと、支払い金額から商品価格を差し引いた釣銭を顧客が貰うことで清算を行なっている。ところが、小額の釣銭の受け渡しは、顧客にとっても、店舗にとっても不便なものである。顧客は、容量的にもかさばる小額の硬貨を持ち歩かなければならない。
【０００３】
店舗は、常に釣銭用の多種類の硬貨を準備しなければならない。開店時に準備される釣銭用の硬貨は、平均的に売上金額の30%〜40％とも言われている。また、釣銭の配達サービスを利用する店舗も多く、釣銭のハンドリングコストが掛かるという問題がある。
一方、顧客用のカードを利用して、釣銭の支払い額をポイント数に変換して、従来の割引ポイントに加算し、累計ポイントとしてカードに記録するシステムがある。このシステムの特徴は、（１）釣銭の支払い額をポイントに換算して、売上総計のポイント数に加算してカードに記録すること、（２）残存ポイント数を磁気記録するとともに、感熱加工またはドットプリント等の印字手段により、合計ポイント数を印字することである。この例として、例えば、特許文献１がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１４３８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した背景技術では、ポイントカードを利用することを前提としている為、物理的なカードを発行する必要がある。
【０００６】
一方、クレジットカードに顕著に見られる傾向として、顧客に自社のカードを常時携帯してもらうために、カードの利用に対してポイントを付与するサービスが普及している。他の種類のカードについても、顧客に常時携帯をしてもらうためには、同様の特典を付ける必要であると考えられる。
【０００７】
すなわち、カードによる釣銭管理方法は、ポイントカードとの組み合わせであれば、追加の費用負担も少なく、現実的であると考えられるが、単独のカードとしては導入が難しいといえる。
【０００８】
また、カードを用いた釣銭管理方法は、顧客がカードを所持していることを前提としているため、カードを自宅に置いてきた顧客は利用することができない。また、自分のカードを安全に管理できることを顧客に求めており、例えば子供の利用は想定していない。
【０００９】
また、これらの課題に関しては、釣銭以外のサービスにも存在するものである。つまり、利用者(顧客)が利用可能なサービスに関するサービス情報を点在する拠点において、サービスを受領するためにこのサービス情報（および／または利用者）を確認することに手間が掛かるとの課題が存在する。
【００１０】
本発明の目的は、これら課題を解決し、より容易にサービス情報等に対する認証を行い、サービスを適切に提供可能にする技術を提供することである。
【００１１】
なお、この本発明の目的には、顧客にカードの管理に係る負担をかけることなく、店舗の釣銭のハンドリングに係る費用を抑制するとの観点も含まれる。さらに、不特定多数の人が出入りする店舗において生体情報を用いた本人認証方法を利用するにあたり、安全な本人認証情報の管理方法を提供することも上記の目的に含まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明では、利用者の認証に用いる認証情報を、サービス情報に対応する所定の識別情報に変換して、各利用拠点毎に保持し、各拠点で提供もしくは受領したサービスの変更に応じて、その拠点に対応して保持された識別情報を変更の内容に応じて変更するものである。ここで、この識別情報としては、平面上に、いくつかの点が配置されている。このとき、その平面内の点を、どの点に最も近いかによって分割してできる図であるボロノイ図上での位置を示すボロノイ図情報を用いることが含まれる。
【００１３】
さらに、サービスの適用例として、複数の店舗における釣銭の管理を行うことが含まれる。この適用例の具体的な内容として、以下の態様も本発明に含まれる。
店舗システムに、顧客の生体情報を入力する手段と、入力された生体情報を特徴量（N個の特徴的成分の平均値）に変換する手段と、顧客の識別情報（ボロノイ多角形の頂点座標）を記憶しておき、入力された特徴量が属する識別情報を選択して識別情報と紐付いた顧客を特定する手段と、顧客の口座（貯金箱）を管理する手段を設けた。なお、顧客の口座を管理する手段は、釣銭を預け入れる場合には、該当する口座の残高に釣銭を加算し、商品代金を口座から支払う場合は、商品代金と該当する口座の残高を比較し、商品代金よりも残高が多ければ残高から商品代金を差し引き、商品代金よりも残高が少なければ、残高が不足していることを店舗の従業員もしくは顧客に通知する。
【００１４】
また、認証情報管理センターシステム（以下、センターと略す）に、店舗システムの取引情報のアップロードを受け付ける手段と、取引情報をバックアップする手段と、店舗システムで収集した顧客の特徴量を店舗ごとに分別し、店舗毎にボロノイ図を生成する手段と、ボロノイ図の一部を切り出したボロノイ多角形を識別情報とし、顧客の識別子（店舗顧客ID）と一組で管理する手段を設けた。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数拠点でのサービスについて、より容易にそのサービスを受領（提供）可能になる技術を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、 図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるシステムの一実施形態を示す全体構成図である。
【００１７】
店舗システム１１０には、顧客の生体情報を入力する読取部１１１と、顧客情報を入力するための入力部１１２と、入力された生体情報から特徴量を算出し、特定した顧客の口座管理をするための演算部１１３と、店舗での取引に伴う口座残高等を表示する表示部１１４と、顧客の識別情報や口座残高を記憶しておく記憶部１１５と、店舗システムでの取引情報や顧客の識別情報をセンターと交換するための通信部１１６とを設けた。
【００１８】
また、認証情報管理センターシステム１００には、店舗システムの取引情報等を交換するための通信部１０３と、店舗システムで収集した顧客の特徴量を店舗ごとに分別し、店舗毎にボロノイ図を生成する処理を行なう演算部１０２と、顧客の識別情報等を管理する記憶部１０１とを設けた。
以上の装置がインターネット、公衆網、専用網等のネットワーク１２０を介して接続されている。
【００１９】
図2は、センターシステム１００の記憶部１０１が管理するデータベースのテーブル構造を示す説明図である。
【００２０】
記憶部１０１には、各店舗の顧客及び顧客の口座番号（口座ID）を管理する為の会員管理テーブル２００と、口座IDに紐付けられた口座の残高を管理する為の残高管理テーブル２１０と、顧客を識別する際に必要となる特徴量を管理する生体情報管理テーブル２２０と、店舗における顧客の取引履歴を管理する為の取引履歴管理テーブル２３０が記憶されている。
【００２１】
図3は、店舗システム１１０の記憶部１１５が管理するデータベースのテーブル構造を示す説明図である。
記憶部１１５には、指定された店舗を利用する顧客の識別子である店舗顧客ID３０２と、顧客の口座番号に相当する貯金箱ID３０１を管理する為の会員管理テーブル（店舗用）３００と、貯金箱IDに紐付けられた口座の残高を管理する為の残高管理テーブル（店舗用）３１０と、店舗の顧客の識別情報を管理する為の生体情報管理テーブル（店舗用）３２０と、特定の店舗における顧客の取引を管理する為の取引履歴管理テーブル（店舗用）３３０を記憶している。
【００２２】
店舗顧客ID３０２は、一人の顧客に対して店舗毎に割り振られたユニークな識別番号である。なお、店舗顧客ＩＤ３０２は、各顧客を識別できる情報であればよく、番号でなくとも構わない。これに対して貯金箱IDは、釣銭を管理するための口座番号に相当するものであり、例えば家族で１つの貯金箱IDを共有する場合は複数の店舗顧客IDが同一の貯金箱IDと対応付けられる。
【００２３】
生体情報管理テーブル（店舗用）３２０の識別情報３２２は、店舗の顧客を識別するための情報であり、詳しくは図7に後述するが、顧客に対応したボロノイ多角形を構成する頂点座標列を記録する。
【００２４】
また、図2の会員管理テーブル２００は、複数の店舗における会員管理テーブル（店舗用）３００を統合したデータテーブルであり、店舗ID２０２と店舗顧客ID２０３の組に対してユニークな会員番号２０１が割り振られている。口座ID２０４は、店舗ID２０２と貯金箱ID３０１の組に対してユニークな識別番号が割り振られている。
【００２５】
なお、会員管理テーブル２００、残高管理テーブル２１０、取引履歴管理テーブル２３０は、店舗システム１１０の会員管理テーブル（店舗用）３００、残高管理テーブル（店舗用）３１０、取引履歴管理テーブル（店舗用）３３０のデータをバックアップする目的で、ネットワーク１２０を介してアップロードした情報を整理したものである。
【００２６】
図4は、店舗システム１１０において、釣銭の預け入れ処理の流れを示すフローチャートである。
【００２７】
店舗システム１１０の読取部１１１は、例えば指静脈認証装置であり、演算部１１３は、近赤外線を指に透過させて得られる指の静脈パターンの画像を、ステップ４０１において入力データとして受け付ける。
【００２８】
次に、ステップ４０２において、入力された画像データから特徴量を抽出する。なお、特徴量の抽出処理の詳細は図6において詳細に説明するため、ここでは省略する。なお、特徴量の代わりに画像データをそのまま利用してもよいし、画像データを特定の規則に従って変換する処理を施したものを利用してもよい。
【００２９】
2回目以降の利用時には登録済みの特徴量（以下、特徴量１とする）と前記生体情報を入力する手段から得た特徴量（以下、特徴量２とする）を比較するために、登録済みの特徴量１を生体情報管理テーブル（店舗用）３２０から読み込む。
【００３０】
次に、ステップ４０４において、特徴量１と特徴量２の差が閾値内の場合は同一人のものと判断し、特徴量１と対応付けられた店舗顧客ID３２１を特定する。なお、ここでは理解を簡単にするため、識別情報の一致判断の基準として、特徴量１と特徴量２の差が閾値内に入ることとしたが、これに限定されるものではない。
【００３１】
例えば、指定店舗の顧客の生体情報から抽出した特徴量を2次元平面上の点としてプロットする手段と、プロットされた複数の点を用いてボロノイ図を作成する手段とを設け、ボロノイ図を構成するボロノイ多角形を特徴量１として登録する。本人認証をする際には、生体情報を入力する手段から得られた特徴量２を2次元平面上の点としてプロットし、この点を内包するボロノイ多角形を特定することによって、特徴量２と同一と判断できる特徴量１、及び、特徴量１と対応付けられた店舗顧客ID３２１を特定することができる。
【００３２】
ステップ４０４において、識別情報が一致したと判断した場合、ステップ４０５に処理を移し、会員管理テーブル（店舗用）３００を用いて、店舗顧客IDに対応付けられた貯金箱ID３０１を特定する。
【００３３】
そして、ステップ４０６において、残高管理テーブル（店舗用）３１０を用いて、貯金箱ID３１１に対応付けられた残高３１２に、新たな購買で発生した釣銭の金額データを加算する。また、貯金箱IDへの預け入れに係る取引履歴を取引履歴管理テーブル（店舗用）３３０に記録する。
【００３４】
なお、初回の利用時には、店舗顧客ID３０２が存在しないため、新たな店舗顧客ID、及び、これと関連付けられた貯金箱ID３１１を設定し、この貯金箱ID３１１に関連付けられた残高３１２の記憶領域に、購買で発生した釣銭の金額データを記録する。
【００３５】
一方、図5は、店舗システム１１０において、釣銭の払い出し処理の流れを示すフローチャートである。
【００３６】
図5のステップ５０１、５０２、５０３、５０４、５０５は、図4のステップ４０１、４０２、４０３、４０４、４０５と同一の処理になるため詳細は省略する。
【００３７】
2回目以降の利用時に、購入者に対応付けられた貯金箱IDの残高３１２を使って購入金額の精算を希望する場合、ステップ５０６において、当該残高データと商品の購入金額を比較し、金額データが購入金額より多い場合はステップ５０７に進み、当該残高データから購入金額を差し引き、その取引に係る取引履歴をステップ５０８において取引履歴管理テーブル（店舗用）３３０に記録する。残高データが購入金額よりも少ない場合は、ステップ５０９において、残高不足を通知するメッセージを表示部１１４に通知する。
【００３８】
図6は、店舗システム１１０において、生体情報から特徴量を作成する処理の流れを示すフローチェートである。
【００３９】
店舗システム１１０の読取部１１１は、例えば指静脈認証装置であり、近赤外線を指に透過させて得られる指の静脈パターンの画像を、ステップ６０１において入力データとして受け付ける（図４のステップ４０１と同一）。
【００４０】
前記入力データは画像データであるから、ステップ６０２においてエッジ抽出の画像処理を行う。エッジ抽出は、一般的な画像処理であるため詳細は省略するが、画像内の明るさが急激に変化する場所がオブジェクトの輪郭である可能性が高いため、画像の明るさの変化によりオブジェクトのエッジを算出する。
【００４１】
明るさの変化は、微分演算を利用することで算出できる。代表的なエッジ検出処理として、ラプラシアン（2 次微分）がある。
【００４２】
次に、エッジ抽出した画像に対して、ステップ６０３においてHough変換による線分検出を行なう。
【００４３】
通常のHough変換による直線成分の検出アルゴリズムは、以下のとおりである。
【００４４】
Step１：与えられた画像中のエッジ点Pi=( xi , yi )に対して、数１でρの値を計算する。
ρ=(xi)cosθ＋(yi)sinθ ・・・・・・・・・（数1）
θを掃引のパラメータとして計算を行い、θ-ρを2軸とする2次元配列に投票を行ない、この処理をエッジ点の数だけ繰り返す。
【００４５】
Step2：前記θ-ρを2軸とする2次元配列の中から、投票度数の多い配列を数の多いものからN個だけ選択する。
Step3：N個の組(θj ,ρj )(j=1,2,3,・・・.,N)から、数2を計算すると、線分らしさを評価基準として上位のN本の直線の方程式が導出される。文献１（「局所領域内のHough変換を用いた高速な直線検出法」電子情報通信学会論文誌  D-II Vol.J83-D-II No.3 pp.918-926 2000年3月）参照。
ρj =(x)cosθj＋(y)sinθj ・・・・・・・・・（数2）
次に、ステップ６０４において、前記Step2で選択したN個の点の組(θj,ρj)  (j=1,2,3,・・・.,N)の重心点の座標を数3により計算する。
（ρ,θ）=  (Σρj／N, Σθj／N) ・・・・・・・・・（式3）
なお、生体情報の特徴量として、N個の線分（θ-ρ平面内ではN個の点）を抽出し、ここではθ-ρ平面内のN個の点の重心を代表点として利用することにしたが、代表点の計算方法はこれに限定されるものではない。
【００４６】
なお、ステップ６０５において、顧客がその店舗を初めて利用する場合、店舗内でユニークな番号である店舗顧客IDとステップ６０４で算出された代表点を組として管理し、最終的にはセンターの生体情報管理テーブルに記録する。
【００４７】
図7は、センターシステム１００において、識別情報となるボロノイ多角形を作成する処理を説明する為の説明図（７００）と管理テーブル（３２０）の説明図である。
説明図７００は、図6の説明におけるθ-ρ平面に対応する。
例えばAさんの生体情報に対応する代表点がP1(x1,y1)、BさんのそれがP2(x2,y2)、CさんのそれがP3(x3,y3)として表現されるとき、説明図７００に示すボロノイ図が作成できる。ボロノイ図の作成方法に関しては、例えば、公開文献3に記載されているが、点P1と点P2の領域を分ける線分は、点P1と点P2を結ぶ線分の垂直2等分線で表現され、点P1とそれ以外の点で同様の処理を行なうと、領域1（７０１）を作成することができる。
領域1は、P0,P5,P4,P6を頂点とするボロノイ多角形となる。
【００４８】
このことは、文献２（「シリーズ  現代人の数理３  最適配置の数理」株式会社朝倉書店発行 岡部篤行・鈴木敦夫著（ISBN4-254-12606-9）））にその詳細が開示されている。
【００４９】
このように、ボロノイ図を作成することで、１つの代表点を含む閉領域を定義することができる。ボロノイ多角形は１つの点のみを含んでいるため、この閉領域を顧客の識別情報として使用することが可能である。
【００５０】
図7の生体情報管理テーブル（店舗用）３２０は、店舗内でユニークな店舗顧客IDと前記識別情報（ボロノイ多角形を構成する頂点）を組にして管理するテーブルを示している。顧客の生体情報から算出された特徴量としてθ-ρ平面内の点が与えられたとき、テーブル３２０に記録されている領域1(P0,P5,P4,P6)、領域2(P5,Pb,Pa,P7,P4)、領域3(P6,P4,P7,Pc)のいずれに属するかを調べることによって、顧客がAさんなのか、Bさんなのか、それともCさんなのかを識別することができる。
【００５１】
なお、ボロノイ図を構成するボロノイ多角形は、母点と呼ばれる１つの点のみを含んでおり、ボロノイ多角形は母点の勢力圏に相当する。そして、新たな母点が追加された場合、その影響を受けるのは、新たな母点の周囲のみという性質を持っている。すなわち、各母点に対応するボロノイ多角形が変化するのは、ボロノイ図の一部のみとなる。この性質は、店舗に新しい顧客が増えた場合に、一部の識別情報を変更すれば良いことを意味しており、顧客の変動に対して柔軟な対応が可能と考えられる。
【００５２】
以上の実施の形態によれば、店舗の顧客は、生体情報を用いた本人認証手段を用いて、口座への釣銭の入金や、商品代金の口座からの引き落としができるので、ポイントカードなどの媒体を所持する必要が無くなる。すなわち、物理的なカードの管理が義務付けられないので、子供にも利用させることが可能になる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、店舗は、購買者に戻す釣銭用として、多数の硬貨を用意する必要がなくなる。また、釣銭の不足に対応する為の釣銭配送サービスを利用するコストを削減することができる。
【００５４】
さらに、生体情報から識別情報（ボロノイ多角形）を作成する処理は不可逆変換であり、識別情報から生体情報を復元することはできない。また、特定の店舗でしか有効でない情報であることから、不特定多数の人の出入りが発生する店舗における個人情報漏洩等の脅威を抑止する（漏洩しても他者にとっての利用価値が低い）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】センターシステム１００の記憶部１０１が管理するデータベースのテーブル構造を示す説明図である。
【図３】店舗システム１１０の記憶部１１５が管理するデータベースのテーブル構造を示す説明図である。
【図４】店舗システム１１０において、釣銭の預け入れ処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】店舗システム１１０において、釣銭の払い出し処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】店舗システム１１０において、生体情報から特徴量を作成する処理の流れを示すフローチェートである。
【図７】センターシステム１００において、識別情報となるボロノイ多角形を作成する処理を説明する為の解説図と管理テーブル説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００・・・認証情報管理センターシステム
１１０・・・店舗システム
１２０・・・ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009163526.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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