(57)【要約】【課題】監視対象設備の動作状態信号を基にした監視と監視カメラによる画像／映像監視との併用に、少しの伝送設備および伝送機器の増設でシステム構築ができる。【解決手段】ワイヤレステレメトリング装置２１は、監視カメラ７１の撮影画像を取得する画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５と、この監視画像を通信回線を利用して監視用コンピュータ３２に配信する通信インタフェース６０とを設け、さらに画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）６５からモニタ装置７２に監視画像が出力されて画像／映像で表示する。監視カメラを制御できる監視カメラ制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）６６を設け、監視用コンピュータからの制御信号に従って監視カメラを制御する。ＬＡＮまたはＣＤＭＡ通信網で監視用コンピュータに接続し、監視画像を動画で配信する。画像インタフェースは画像ＮＴＳＣ信号をキャプチャーしてＪＰＥＧに変換する。【選択図】図１
2009004931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔地の監視対象から監視情報を取得するワイヤレステレメトリング装置と、この監視情報を通信回線を介して取得する監視用コンピュータとを備えた遠方監視システムにおいて、
前記ワイヤレステレメトリング装置は、
監視カメラの撮影画像を不定期または定周期で取得する画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）と、
前記画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）で取得した監視画像を通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）から前記通信回線を利用して前記監視用コンピュータに配信する通信インタフェースと、
を備えたことを特徴とする遠方監視システム。
【請求項２】
前記ワイヤレステレメトリング装置は、前記監視カメラに制御指令（カメラの向き、ズーム、明るさの調整など）を発信できる監視カメラ制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、前記監視用コンピュータからの制御指令に従って前記監視カメラを制御することを特徴とする請求項１に記載の遠方監視システム。
【請求項３】
前記ワイヤレステレメトリング装置は、ＬＡＮまたはＣＤＭＡ通信網で監視用コンピュータに接続し、前記監視カメラで撮影した動画を前記画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）から前記通信インタフェースを通して監視用コンピュータに配信することを特徴とする請求項１に記載の遠方監視システム。
【請求項４】
前記ワイヤレステレメトリング装置は、前記画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）で取得した監視画像が出力されて画像／映像で表示するモニタ装置を設け、前記画像インタフェースで画像ＮＴＳＣ入力をキャプチャーしてＪＰＥＧに変換することで画像データをメモリに展開し、必要に応じてキャプチャーした画像情報を前記画像インタフェースからＮＴＳＣ出力し、前記モニタ装置で再生することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠方監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔地の監視対象をローカル監視装置で監視し、この監視情報から中央監視装置側で異常の有無等を監視する遠方監視システムに係り、特に撮影画像による遠方監視に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の遠方監視システムは、基本的には遠隔地に位置する監視対象設備の動作状態信号や撮影画像などをローカル監視装置で収集し、これを監視情報として中央監視装置に送信し、中央監視装置のモニタ画面に画像／映像で表示し、コンピュータによる監視処理および監視員による監視を行い、さらには録画装置に監視記録として保存する。
【０００３】
ここで、監視情報の送受信方式としては、通信回線の無駄な占有を避けるため、周期的、または監視対象での異常を検知したときのみ、その前後の監視情報を送受信するものが多い（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、一定時間毎に被監視場所を撮影して定時画像を得るとともに異常検出時に該被監視場所を撮影して異常検出画像を得、中央監視装置では異常検出信号の受信に応じて異常検出画像とともに最新の定時画像を表示する。
【０００４】
また、監視情報の通信には有線方式と無線方式がある。有線方式では、図６に例を示すように、ローカル監視装置１１のプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）１２や専用監視端末に得る監視情報を通信端点１３から有線でシリアルデータとして発信し、これらは公衆電話回線や専用回線を使用するモデムやＡＤＳＬ回線のＡＤＳＬルータを介して中央の監視用コンピュータ１４に伝送する。
【０００５】
無線方式は、省電力無線や、ＰＨＳ、携帯電話の通信インフラを使用したＤｏｐａ回線、ＣＤＭＡ回線などを使用して監視情報のワイヤレス伝送ができ、有線方式による遠隔地までの通信ケーブル（公衆回線やｌＳＤＮ回線、ＡＤＳＬ回線）の配線を不要にしたワイヤレステレメトリング装置を本願出願人は既に提案している（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
このシステムの基本構成を図７に示す。ワイヤレステレメトリング装置２１は、監視対象インタフェース２２によって監視対象から必要な監視データを収集し、通信インタフェース２３によって携帯無線回線を介して上位のネットワークの通信端点３１に接続されて監視データの送受信とシステム上の制御データのＩＰソケット通信を可能にする。これらインタフェース２２、２３はマイクロプロセッサ２４にバス接続され、マイクロプロセッサ２４によるソフトウェア処理の基にデータ収集およびデータ通信を行う。また、ワイヤレステレメトリング装置２１は、装置の無停電化手段として、停電検出・電源切替回路２５を備え、ＣＰＵ処理部と停電検出信号、電源切替信号により接続される。
【０００７】
通信端点３１にネットワーク接続される上位の監視用コンピュータ（監視サーバ）３２は、ワイヤレステレメトリング装置２１との通信で定周期監視データおよび状態変化時の監視データを収集し、ワイヤレステレメトリング装置を管理し、端子対象４１〜４４を監視することが可能であり、また、ワイヤレステレメトリング装置の監視処理をリモートで設定し、さらには管理者にメール通報を行う手段等を備える。
【０００８】
この上位のネットワークは、通信インフラの中から、セキュリティを持った顧客のネットワークに接続され、ワイヤレステレメトリング装置２１と監視用コンピュータ３２は必要なデータ通信を可能としている。通信インフラ内のネットワークのセキュリティは、その通信設備会社が用意するセキュリティにより、監視用コンピュータ３２まで、情報が透過される。
【特許文献１】特許２６１１０９２号公報
【特許文献２】特開２００６−０３３４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のように、撮影画像とセンサーによる異常検知を組み合わせることで、不定期な監視または定周期監視、画像データによる履歴管理ができ、監視情報の伝送量を減らすと共に監視業務を軽減できる。
【００１０】
特許文献２のように、無線方式で監視情報を伝送する場合、通信ケーブルを配線することなく被監視装置の状態を遠方監視することができる。また、携帯電話通信インフラのデバイスを使用することで、１４４Ｋｂｐｓや、２．４Ｍｂｐｓの高速回線を使用することができ、飛躍的に情報量を増大させ、被監視対象の拡大を図ることができる。
【００１１】
しかし、特許文献２で提案する方式においては、監視対象設備の動作状態信号（センサーによる接点信号や計測器による計測信号など）を基にした遠方監視機能でしかなく、画像による監視機能をもたない。画像による監視は、警備対象室内の状態や水門での河川の状態などを視覚的に確認することができ、計測器やセンサーによる監視との連携が確実、容易な監視の上で要望される。
【００１２】
画像による監視方式にはビデオカメラを利用したＩＴＶ監視装置が知られているが、この装置では、同軸ケーブル工事、アンプ等映像機器の設備が必要であり、広域監視地域間では長距離の同軸ケーブルによる映像配信工事が必要となる。また、最近のイーサネット（登録商標）ＬＡＮなどの工事が必要となる。また、携帯電話通信インフラのデバイスを使用することで、無線配信可能なモニタリング装置も要求される。
【００１３】
本発明の目的は、監視対象設備の動作状態信号を基にした監視と監視カメラによる画像／映像監視との併用に、少しの伝送設備および伝送機器の増設でシステム構築ができる遠方監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記の課題を解決するため、ワイヤレステレメトリング装置には監視カメラの撮影画像を不定期または定周期で取得できる画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、この監視画像を自装置がもつ携帯無線回線などの通信回線を利用して監視用コンピュータ等の上位装置に配信し、さらに、画像インタフェースからモニタ装置に画像を出力し、また、ワイヤレステレメトリング装置には、監視カメラに制御指令（カメラの向き、ズーム、明るさの調整など）を発信できる監視カメラ制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、監視センター等の監視用コンピュータからの遠隔制御を可能にするもので、以下のシステム構成を特徴とする。
【００１５】
（１）遠隔地の監視対象から監視情報を取得するワイヤレステレメトリング装置と、この監視情報を通信回線を介して取得する監視用コンピュータとを備えた遠方監視システムにおいて、
前記ワイヤレステレメトリング装置は、
監視カメラの撮影画像を不定期または定周期で取得する画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）と、
前記画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）で取得した監視画像を通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）から前記通信回線を利用して前記監視用コンピュータに配信する通信インタフェースと、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
（２）前記ワイヤレステレメトリング装置は、前記監視カメラに制御指令（カメラの向き、ズーム、明るさの調整など）を発信できる監視カメラ制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、前記監視用コンピュータからの制御指令に従って前記監視カメラを制御することを特徴とする。
【００１７】
（３）前記ワイヤレステレメトリング装置は、ＬＡＮまたはＣＤＭＡ通信網で監視用コンピュータに接続し、前記監視カメラで撮影した動画を前記画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）から前記通信インタフェースを通して監視用コンピュータに配信することを特徴とする。
【００１８】
（４）前記ワイヤレステレメトリング装置は、前記画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）で取得した監視画像が出力されて画像／映像で表示するモニタ装置を設け、前記画像インタフェースで画像ＮＴＳＣ入力をキャプチャーしてＪＰＥＧに変換することで画像データをメモリに展開し、必要に応じてキャプチャーした画像情報を前記画像インタフェースからＮＴＳＣ出力し、前記モニタ装置で再生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上のとおり、本発明によれば、ワイヤレステレメトリング装置には監視カメラの撮影画像を不定期または定周期で取得できる画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、この監視画像を自装置がもつ携帯無線回線などの通信回線を利用して監視用コンピュータ等の上位装置に配信し、さらに、画像インタフェースからモニタ装置に画像を送信し、また、ワイヤレステレメトリング装置には、監視カメラに制御指令（カメラの向き、ズーム、明るさの調整など）を発信できる監視カメラ制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、監視センター等の監視用コンピュータからの遠隔制御を可能にするため、監視対象設備の動作状態信号を基にした監視と監視カメラによる画像／映像監視との併用に、少しの伝送設備および伝送機器の増設でシステム構築ができる。
【００２０】
また、監視画像を取り込む事により、監視対象が置かれている環境がどのように変化しているかが、遠方にいながら、確認できるようになる。これにより、危険な場所に設置されても、人の出入りを行う事無く、状況を確認することが可能となる。
【００２１】
また、現場の画像を比較・分析する事で現場の状況の変化を随時、確認することができる事で、状況把握が容易になる。
【００２２】
また、ワイヤレステレメトリング装置からイーサネットケーブルを監視サーバに接続する事で、課金される事無くデータを送信できる様になるため簡単な動画の配信も可能となる。
【００２３】
また、本来は広域な画像監視装置の設備には、いろいろな設備を要したが、簡略的なシステムを構築できることにより、工事期間の短縮、配線・設備管理が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の実施形態を示すワイヤレステレメトリング装置のブロック構成図であり、前記特許文献２（特開２００６−０３３４４１号公報）に記載のワイヤレステレメトリング装置とは以下の点で同等である。
【００２５】
ワイヤレステレメトリング装置２１による監視は、いくつかの工業計測電気量（アナログ量、ディジタル量）の監視と警報などの接点状態の監視と、電源の低下検出による停電検出の機能を有する。
【００２６】
アナログ入力回路５３では、外部にトランスデューサ５１やクランプＣＴ５２などの入力変換器でアナログ入力を絶縁して取り込み、高調波除去やノイズの除去など不要な信号成分の除去を行う。これら信号はＣＰＵ回路５４のＡ／Ｄ変換器５５を通してディジタルデータとして取り込み、ディジタル演算処理により電圧量や電流量、さらにはこれらから電力量などを監視するものであり、それらに対して、警報のための上限値、下限値などを設定し常時判定できるようにしておく。
【００２７】
接点状態監視は、外部接点５６の状態が、ＡＣ電源により入力され、または、ＤＣ電圧を出力し、これら外部接点の状態を接点入力回路５７で論理レベルにしてＣＰＵ回路５４に取り込み、ＣＰＵ回路５４によるディジタル処理によりＯＮ、ＯＦＦ検出するシーケンスで監視する。
【００２８】
ＣＰＵ回路５４には、必要に応じて汎用パソコン装置にされる設定・表示用端末装置５８をインタフェース５９を介して接続可能にし、設定・表示用端末装置５８によって現在の監視状態、設定状態等などの確認およびそれらに必要な設定をローカルで単独に行うことができる。
【００２９】
また、ＣＰＵ回路５４には、通信インタフェース６０によって、携帯無線回線などの通信回線を介して監視センターにＩＰソケットによる通報、または保守員にメール通報する機能を設けて、監視データの送受信を可能とし、監視・表示を行うことができ、また、監視装置コンピュータ３２からのリモート設定を可能とする。設定・表示用端末装置５８も監視装置コンピュータ３２と同様にローカルで設定・表示を可能とする。
【００３０】
さらに、ワイヤレステレメトリング装置２１には、ＣＰＵ回路５４にＩＯ拡張回路６０Ｂを設け、図示省略する監視サーバなどの他のコンピュータや端末による入出力を可能としている。このＩＯ拡張回路は、各種の拡張方法が用意することができるが、マルチドロップ接続形式で，端子台となったＩＯ端末を拡張可能とする。ＩＯ端末はそれだけでディジタル入力、ディジタル出力、アナログ入力、アナログ出力のものが用意される。
【００３１】
停電検出・電源切替回路６１は、ＡＣ１００Ｖ電源からＡＣ／ＤＣ変換器６２により必要な制御電源を得、このバックアップ電源として一次電池６３を設け、停電等に際して電源切替制御部６４による切替制御機能を設けている。
【００３２】
以上までの機能ブロックをもつワイヤレステレメトリング装置２１は、下記（１）〜（６）に関しては特許文献２と同等である。
【００３３】
（１）ワイヤレステレメトリング装置の持つ監視対象は、いくつかの工業計測電気量の監視と警報などの接点状態の監視と、電源の低下検出による停電検出の機能を有する。
【００３４】
（２）工業計測電気量は、外部にトランスデューサなどの入力変換器で絶縁して取り込み、ＣＰＵ処理により、監視するものであり、それらに対して、ワイヤレステレメトリング装置は警報のための上限値、下限値などを設定し常時判定できるようなディジタル処理機能を搭載する。
【００３５】
（３）外部にクランプＣＴやＰＴなどの入力変換器で絶縁して取り組む電気量については、ＣＰＵ処理のディジタル演算により、高調波除去、ノイズの除去など不要な信号成分の除去を行い、目的とする所望のアルゴリズムより、監視するものであり、それらに対して、警報のための上限値、下限値などを設定し常時判定できるようなディジタル処理機能を搭載する。
【００３６】
（４）接点状態監視は、外部接点状態が、ＡＣ電源により入力され、または、ＤＣ電圧を出力して、外部接点の状態を、ディジタル処理によるＯＮ，ＯＦＦ検出するシーケンスによる監視処理機能を搭載する。
【００３７】
（５）ワイヤレステレメトリング装置は、必要に応じて汎用パソコン装置の端末のディスプレイ（設定・表示用端末装置２１）を用いて、現在の状態、設定状態等などの確認および、それらに必要な設定ができる機能を有する。設定においては、リモート設定機能により、監視用コンピュータからも設定を可能としたものである。
【００３８】
（６）ワイヤレステレメトリング装置には、携帯無線回線などの通信回線を用いて監視センターの監視用コンピュータ、または、保守員にＩＰソケット連絡する等のＩＰソケット発信の機能を有する。
【００３９】
本実施形態のワイヤレステレメトリング装置は、上記（１）〜（６）の機能構成に加えて、以下の機能をもつ装置とする。
【００４０】
（７）ワイヤレステレメトリング装置には監視カメラの撮影画像を不定期または定周期で取得できる画像インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、この監視画像を自装置がもつ携帯無線回線などの通信回線を利用して監視用コンピュータ等の上位装置に配信する。さらに、画像インタフェースから監視画像をモニタ装置に画像出力を行う。また、ワイヤレステレメトリング装置には、監視カメラに制御指令（カメラの向き、ズーム、明るさの調整など）を発信できる監視カメラ制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）を設け、監視センター等からの遠隔制御を可能にする。これら機能について、以下、詳細に説明する。
【００４１】
（Ａ）画像取得
ワイヤレステレメトリング装置２１は、監視カメラ７１の出力信号（ＮＴＳＣ）を入力する端子を設け、また、入力された映像をＮＴＳＣで出力する端子を設ける。これら端子に接続される画像Ｉ／Ｆ６５は、画像ＮＴＳＣ入力をキャプチャーしてＪＰＥＧに変換する機能により画像データをメモリに展開する。さらに、画像Ｉ／Ｆ６５は、必要に応じてキャプチャーした画像情報を出力端子へ出力し、外部に接続したモニタ７２で再生確認可能とする。
【００４２】
なお、画像Ｉ／Ｆ６５による画像のキャプチャー精度によっては、リアルタイムに画面を連続的にキャプチャーしてバッファリングすることで、モーションＪＰＥＧによる簡易動画も実現できる構成としてある。
【００４３】
監視カメラ７１は、一般的なＲＳ２３２Ｃ信号の入出力機能を備えたカメラであり、その信号でカメラ制御を行える構成とする。ＣＰＵ回路５４には、ＮＴＳＣ信号をＪＰＥＧ圧縮する機能を備え、監視カメラ制御インタフェース６６を介して監視カメラ７１にＲＳ２３２Ｃ信号を入力することにより、遠方から監視カメラ７１を制御（カメラのズーム、撮影方向など）する。
【００４４】
この監視カメラの制御により、侵入者や移動体の監視位置を遠隔制御可能にする。例えば、監視用コンピュータ（監視サーバ）で顧客管理を行い、サービスを必要とする顧客にサーバ経由で顧客が設置した監視カメラを顧客の要望に応じて監視カメラを遠隔制御可能とする。
【００４５】
（Ｂ）画像通信
前記の（Ａ）画像取得で取得した画像データや、監視対象のイベントに応じて取り込んだ画像を監視用コンピューター３２に配信する。また、定時処理によって取り込んだ画像を監視用コンピューターに配信する。
【００４６】
監視用コンピュータ３２では、監視対象のイベントで撮った画像と、定時処理によって撮った画像を展開し、比較する事で、どのように現場が変化したかを確認することができる。比較のアルゴリズムは、動き物体の抽出方法など、公知の画像処理技術を利用することができる。
【００４７】
ＣＰＵ回路５４と監視用コンピュータ３２による具体的な画像処理フローを図２に示す。ＣＰＵ回路５４は、監視用コンピュータ３２経由またはＣＰＵ内部で画像処理を行うことを予め設定しておき（Ｓ１）、イベントは電気的検出回路、例えば、流量センサスイッチ、侵入検出赤外線センサスイッチ、ドア開閉スイッチなどの情報をもとに、イベントがＯＮならば（Ｓ２）、ＣＰＵ５４は、自動的に画像をキャプチャーし（Ｓ３）、このイベント毎の画像をサーバに送信する（Ｓ３’）。
【００４８】
監視用コンピュータ３２は、内部でどのような画像処理を行うかを予め設定しておき（Ｓ４）、ＣＰＵ５４で取得した画像／映像を通信インタフェース６０経由で受信した場合（Ｓ５）、これをデータベース化しておく（Ｓ６）。このデータベース化により、監視用コンピュータ側では、人間系がイベント履歴から、または、そのイベントによって促されて、画像をモニタリングすることで、視覚的に流量状態、侵入者の有無等を確認できる。必要に応じて、（Ｓ１）で設定した連続画像を確認できる。
【００４９】
また、（Ｓ４）でイベント発生時に人間系に通報しないような設定、無人による監視では、一旦サーバのディスクに画像データを格納管理し、（Ｓ４）で設定した人間系が保守可能な時間帯に再度、それまでに格納した画像データを自動的に呼び出し、コンピュータ自身で画像解析することで画像内の変化分から適切なアラームを通知する（Ｓ７，Ｓ８）。
【００５０】
（Ｃ）画像解析
図３に示すように、前述の（Ｂ）の画像通信で、イベント発生時の画像と定時取得の画像を監視用コンピュータ側に送信し、この画像データを監視用コンピュータ３２側でデータベース化し、その画像データを予め設定した定周期スケジュール処理に従い、解析する。
【００５１】
この定周期スケジュール処理は図４に示す。定周期チェック時刻になったとき（Ｓ１１）、過去および現在の受信画像をデータベースから検索し（Ｓ１２）、設定（図２（ｂ）のＳ４）に応じて以下の解析処理と警報出力処理を行う。
【００５２】
・１つ前に受信した画像データと比較を行い、異なる部分の判断を行い、その結果予め設定した警報条件により、管理者に通報する（Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６）。
【００５３】
・定時画像データ毎の画像データと比較を行い、異なる部分の判断を行い、その結果予め設定した警報条件により、管理者に通報する（Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ１５，Ｓ１６）。
【００５４】
・マスタ画像データを基に、画像監視装置から送信された画像に対して、異なる部分の判断を行い、その結果予め設定した警報条件により、管理者に通報する（Ｓ１９，Ｓ１５，Ｓ１６）。
【００５５】
以上のように、監視用コンピュータで２つの画像を確認することで、現場での状況が手に取るように分かる。
【００５６】
（Ｄ）画像のイーサネット配信
図５に示すように、ワイヤテレメトリング装置の通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）をＬＡＮインタフェース（Ｉ／Ｆ）で設計した場合には、イーサネットＬＡＮで監視サーバ７３に接続する。このとき、ワイヤレステレメトリング装置と同様に、監視カメラで撮影した監視画像を簡単な動画で送信を行う。携帯無線回線などの通信回線より伝送効率のよいＬＡＮ接続では、画像のキャプチャー精度によっては、リアルタイムに画面を連続的にキャプチャーしてバッファリングすることで、モーションＪＰＥＧによる簡易動画も実現できる構成とする。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態を示すワイヤレステレメトリング装置のブロック構成図。
【図２】ＣＰＵ回路と監視用コンピュータによる画像処理フロー。
【図３】監視用コンピュータによる分析・比較の説明図。
【図４】監視用コンピュータの定周期スケジュール処理フロー。
【図５】画像のイーサネット配信の説明図。
【図６】遠方監視システムの例（従来）。
【図７】他の遠方監視システムの全体構成図（従来）。
【符号の説明】
【００５８】
２１  ワイヤレステレメトリング装置
３２  監視用コンピュータ（監視サーバ）
５４  ＣＰＵ回路
６０  通信インタフェース
６５  画像インタフェース
６６  監視カメラ制御インタフェース
７１  監視カメラ
７２  モニタ装置
７３  監視サーバ
【図１】
2009004931.tif 000003
【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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