(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されＩＣカードを収納する車載装置と料金所ゲートに設置されたゲート装置とにより無線通信により自動料金収受を行う料金収受システムにおいて、
前記ゲート装置が、前記車載装置と自動料金収受のための無線通信を行う少なくとも１つの無線通信手段と、前記無線通信手段を介して、前記車載装置が前記自動料金収受に関する処理情報の前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報を、前記処理情報とともに送信信号として前記車載装置に送信する通知手段とを備え、
前記車載装置が、前記ゲート装置からの前記送信信号の通知情報に基づいて、前記ＩＣカードへ前記処理情報の書込み処理を行うよう制御する制御手段を備えたこと
を特徴とする料金収受システム。
【請求項２】
前記車載装置の制御手段が、
前記ゲート装置からの前記送信信号の通知情報から前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間の情報を判定する手段と、
この判定に基づいて前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間を設定するタイマー設定手段と、
このタイマー設定手段に設定された待ち時間を経過しても次の通知情報が得られなかったとき、前記処理情報を前記ＩＣカードに書込む手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の料金収受システム。
【請求項３】
前記通知手段は、前記車載装置が前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報として、前記待ち時間をゼロとして前記送信信号を受信後に書込みを開始するときの通知の内容と、前記送信信号を受信後直ちには書込みを開始せず所定時間経過後に書込み処理を開始するときの通知の内容とを識別して通知することを特徴とする請求項１または２記載の料金収受システム。
【請求項４】
前記タイマー設定手段に設定される待ち時間の情報は、前記ゲート装置から送信されることを特徴とする請求項２記載の料金収受システム。
【請求項５】
車両に搭載されＩＣカードを収納するとともに、料金所ゲートと当該ゲートに設置された無線通信手段を介して自動料金収受のための無線通信を行う車載装置であって、
前記料金所ゲートより前記無線通信手段を介して送信される、前記自動料金収受に関する処理情報の前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報に基づいて、前記ＩＣカードへ前記処理情報の書込み処理を行うよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする車載装置。
【請求項６】
前記制御手段が、
前記料金所ゲートからの前記送信信号の通知情報から前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間の情報を判定する手段と、
この判定に基づいて前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間を設定するタイマー設定手段と、
このタイマー設定手段に設定された待ち時間を経過しても次の通知情報が得られなかったとき、前記処理情報を前記ＩＣカードに書込む手段と
を備えたことを特徴とする請求項５記載の車載装置。
【請求項７】
前記通知情報は、前記待ち時間をゼロとして前記送信信号を受信後に書込みを開始するときの通知の内容と、前記送信信号を受信後直ちには書込みを開始せず所定時間経過後に書込み処理を開始するときの通知の内容とが異なることを特徴とする請求項５または６記載の車載装置。
【請求項８】
車両に搭載されＩＣカードを収納する車載装置と料金所ゲートに設置されたゲート装置との間で無線通信により自動料金収受を行う方法において、
前記ゲート装置が、無線通信手段を介して、前記車載装置が前記自動料金収受に関する処理情報の前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報を、前記処理情報とともに送信信号として前記車載装置へ送信し、
前記車載装置が、前記ゲート装置からの前記送信信号の通知情報に基づいて、前記ＩＣカードへ前記処理情報の書込み処理を行うようにすること
を特徴とする料金収受方法。
【請求項９】
前記車載装置が、
前記ゲート装置からの前記送信信号の通知情報から前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間の情報を判定し、
この判定に基づいて前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間を設定し、
該設定された待ち時間が経過しても次の通知情報が得られなかったとき、前記処理情報を前記ＩＣカードに書込むこと
を特徴とする請求項８記載の料金収受方法。
【請求項１０】
前記車載装置への送信において、前記車載装置が前記ＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報として、前記待ち時間をゼロとして前記送信信号を受信後に書込みを開始するときの通知の内容と、前記送信信号を受信後直ちには書込みを開始せず所定時間経過後に書込み処理を開始するときの通知の内容とを識別して通知することを特徴とする請求項８または９記載の料金収受方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速道路等の出入口のインタにおいて、無線通信により車両から通行料金を収受する料金収受システムいわゆるＥＴＣシステムの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、有料道路における通行料金の精算を行うための料金収受システムとしては、通行券と、プリペイドカード、キャッシュカードまたは貨幣等を媒体とした磁気カード式料金収受システムがある。
【０００３】
この磁気カード式料金収受システムは、通常、車両が進入する入口ゲートにおいて、この入口ゲートを特定するための入口ゲート情報が記録された磁気カードを通行券として発行し、出口ゲートにおいて、車両のドライバが所持していた通行券から入口情報を読み出して通行料を算出し、その金額をドライバに提示して、現金、ハイウェイカード等による通行料の徴収を行うようにしている。
【０００４】
ところで、この磁気カード式の料金収受システムの場合、料金所の入口ゲートでは、自動通行券発行装置から通行券を受け取るだけの手続きであるため、それほど入口ゲートの付近は混雑しないものの、料金所の出口ゲートでは、通行券および領収書の受け渡しや通行料金の収受といった人為的な作業が極めて多いことから、高速道路を利用する車両台数が多くなると、出口ゲート付近が混雑してしまうという課題を抱えていた。
【０００５】
そこで、近年では、この混雑緩和に向けて、ＥＴＣシステム（無線カード式料金収受システム）が導入されつつある。このＥＴＣシステムは、車両に搭載され車載機と、料金所ゲートに設置されたアンテナ装置を含む路側機との間で無線通信を行い、車載機にセットされたＩＣカードにより通行料金の精算を行うものである。
【０００６】
すなわち、入口ゲートにおいて、車載機を搭載した車両（以下、ＥＴＣ車という。）に対して、入口ゲートに設置された路側機による無線通信にて、車載機にセットされたＩＣカードに入口ゲート情報を記憶させるように制御する。一方、出口ゲートにおいて、ＥＴＣ車に対して、出口ゲートに設置された路側機による無線通信でＥＴＣ車の車載機およびＩＣカードから入口情報を読み出し、この読み出した入口情報に基づいて通行料金の自動精算を行うようにする。通行料を自動精算する方法としては、ＩＣカードにあらかじめ前納した金額を記録しておき、ＩＣカードをプリペイドカード的な方式で利用する方法と、ユーザの預託金の口座等を特定するための契約情報をあらかじめ記録しておき、ＩＣカードをクレジットカード的な方式で利用する方法等がある。
【０００７】
ところで、このようなＥＴＣシステムにおいては、無線通信速度に比べてＩＣカードへの書込み速度が遅いため、車載機は路側機との無線通信処理が完了してからＩＣカードへの書込みを開始する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、料金所によっては車両の進入方向に沿って、第１アンテナ、第２アンテナといった複数基のアンテナを設置する場合もある。この場合、車載機は、第１アンテナとの通信処理後にＩＣカードへの書込み処理を実施するとともに、第２アンテナとの通信処理も実施する必要がある。
【０００９】
車載機に高性能なプロセッサ（ＣＰＵ）を搭載すれば、ＩＣカードへの書込み処理と第２アンテナとの通信処理の並行処理が可能となるが、その場合には車載機の価格が高くなってしまう。
【００１０】
また、料金所ゲートに何基のアンテナが設置されるかは運用により定められるが、将来変更になる可能性もある。車載機の実質的な管理者はエンドユーザ自身となるため、車載機のソフトウェアの変更は容易ではなく、設置されるアンテナが何基であろうとも、柔軟に対応できるような仕組みが必要とされる。
【００１１】
本発明は、かかる点に対処してなされたもので、ＥＴＣシステムにおいて、料金所ゲートに設置されるアンテナが何基であろうとも、車載機の機能を変更することなく柔軟に対応することができる技術を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１の発明は、車両に搭載されＩＣカードを収納する車載装置と料金所ゲートに設置されたゲート装置とにより無線通信により自動料金収受を行う料金収受システムにおいて、ゲート装置が、車載装置と自動料金収受のための無線通信を行う少なくとも１つの無線通信手段と、無線通信手段を介して、車載装置が自動料金収受に関する処理情報のＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報を処理情報とともに送信信号として車載装置に送信する通知手段とを備え、車載装置が、ゲート装置からの送信信号の通知情報に基づいて、ＩＣカードへ処理情報の書込み処理を行うよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の料金収受システムにおいて、車載装置の制御手段が、ゲート装置からの送信信号の通知情報からＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間の情報を判定する手段と、この判定に基づいてＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間を設定するタイマー設定手段と、このタイマー設定手段に設定された待ち時間を経過しても次の通知情報が得られなかったとき、処理情報をＩＣカードに書込む手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の料金収受システムにおいて、通知手段は、車載装置がＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報として、待ち時間をゼロとして送信信号を受信後に書込みを開始するときの通知の内容と、送信信号を受信後直ちには書込みを開始せず所定時間経過後に書込み処理を開始するときの通知の内容とを識別して通知することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項２の料金収受システムにおいて、前記タイマー設定手段に設定される待ち時間の情報が前記ゲート装置から送信されることを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、車両に搭載されＩＣカードを収納するとともに、料金所ゲートと当該ゲートに設置された無線通信手段を介して自動料金収受のための無線通信を行う車載装置であって、料金所ゲートより無線通信手段を介して送信される、自動料金収受に関する処理情報のＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報に基づいて、ＩＣカードへ処理情報の書込み処理を行うよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５の車載装置において、制御手段が、料金所ゲートからの送信信号の通知情報からＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間の情報を判定する手段と、この判定に基づいてＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間を設定するタイマー設定手段と、このタイマー設定手段に設定された待ち時間を経過しても次の通知情報が得られなかったとき、処理情報を前記ＩＣカードに書込む手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６の車載装置において、通知情報は、待ち時間をゼロとして送信信号を受信後に書込みを開始するときの通知の内容と、送信信号を受信後直ちには書込みを開始せず所定時間経過後に書込み処理を開始するときの通知の内容とが異なることを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明は、車両に搭載されＩＣカードを収納する車載装置と料金所ゲートに設置されたゲート装置との間で無線通信により自動料金収受を行う方法において、ゲート装置が、無線通信手段を介して、車載装置が自動料金収受に関する処理情報のＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報を、処理情報とともに送信信号として車載装置へ送信し、車載装置が、ゲート装置からの送信信号の通知情報に基づいて、ＩＣカードへ処理情報の書込み処理を行うようにすることを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項８の料金収受方法において、車載装置が、ゲート装置からの送信信号の通知情報からＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間の情報を判定し、この判定に基づいてＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間を設定し、該設定された待ち時間が経過しても次の通知情報が得られなかったとき、処理情報を前記ＩＣカードに書込むことを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項８または請求項９の料金収受方法において、車載装置への送信において、車載装置がＩＣカードへの書込み処理を開始するまでの待ち時間に係る通知情報として、待ち時間をゼロとして送信信号を受信後に書込みを開始するときの通知の内容と、送信信号を受信後直ちには書込みを開始せず所定時間経過後に書込み処理を開始するときの通知の内容とを識別して通知することを特徴とする。
【００２２】
請求項１、５、８の発明においては、料金所ゲートに何基かの無線通信手段、例えばアンテナが設置されて車載装置との間で無線通信処理が複数回に分けて行われるような場合でも、比較的処理速度の遅いＩＣカードへの書込み処理を最後に行うようにすることにより、アンテナの設置数の異なるいずれの料金所ゲートにおいても、車載装置の機能やソフトを変更することなく効率よく料金収受処理を行うことができる。
【００２３】
請求項２、３、４、６、７、９、１０の発明においては、次の無線通信処理との間の時間が、所定の待ち時間より長くなった場合には、ＩＣカードへの書込み処理を先に行うようにすることにより、料金所ゲートでの渋滞や無線通信処理の不良等の不測の事態にも良好に対処することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の料金収受システムにおける車載機の処理例を示すフロー図である。また、図２はＥＴＣシステムを概略的に説明するブロック図、図３は本実施の形態にかかる路側機のブロック構成を示す図、図４は本実施の形態にかかる入口ゲートの路側機の構成を概略的に示す図、図５は本実施の形態にかかる車載機のブロック構成を示す図である。
【００２５】
図２において、一般にＥＴＣシステムは、料金所ゲートに設置される路側機１と、車両に搭載され路側機１と無線通信を行う車載機３と、車載機３に着脱可能にセットされ車載機３により情報の読取り書込みが行われるＩＣカード５とで構成される。路側機１と車載機３との無線通信は、それぞれ内部のバッファメモリに記憶されている情報を送受信するため比較的高速であるのに対し、ＩＣカード５は、内部にフラッシュメモリが実装されており、このフラッシュメモリに車載機３からの情報を書込み／読み出しするために、とくにＩＣカード５への情報の書込み速度は、路側機１と車載機３と間の通信速度に比べて低速である。
【００２６】
図３において、路側機１は、アンテナ、ここでは車両の進行方向に沿って設置される第１アンテナ７、第２アンテナ７’と、これらのアンテナと車載機３との通信を制御する無線通信制御装置９と、無線通信制御装置９を介して無線通信処理結果を入力しゲート処理を実施する車線制御装置１１とで構成されている。
【００２７】
図４は、特に入口ゲートに設置される路側機１のより具体的な構成を示すもので、入口ゲートの路側機１は、入口ゲート前方の所定エリア内に進入した車両Ｙに対して無線通信を行う第１アンテナ７と、さらに進入してきた車両Ｙの車長と車高を車長検知機１３および車高検知機１５により検知し大型車、普通車、小型車等といった車種を判別する車種判別装置１７と、車長検知機１３および車高検知機１５を通過した車両Ｙに対して無線通信を行う第２アンテナ７’と、第１アンテナ７によってＥＴＣ車か否かを判定し、ＥＴＣ車に対しては第１アンテナ７より入口ゲート番号やゲート進入時刻等の書込み情報を送信し、第２のアンテンナ７’より車種判別装置１７によって判別された車両Ｙの車種情報等の書込み情報を送信する入口ブース内機器１９とで構成されている。入口ブース内機器１９報を送信し、非ＥＴＣ車に対しては通行券を発券する入口ブース内機器１９とで構成されている。入口ブース内機器１９は、車種判別装置１７からの車種判別情報を入力し、第１アンテナ７および第２アンテナ７’の無線通信を制御する無線通信制御装置９と、無線通信制御装置９によって制御される通行券発行機とで構成される。
【００２８】
車両にＹに搭載される車載機３は、図５に示すように、アンテナ２１と、アンテナ２１を介して路側機１と無線通信を行う無線通信制御部２３と、ＩＣカード５とのインタフェース部２５と、インタフェース部２５を通じてＩＣカード５より記録情報の読み取り処理を行うとともに、無線通信制御部２３による受信データをインターフェース部２５を通じてＩＣカード５への書込み処理を行うデータ処理制御部２７と、利用者に操作される複数のボタンを備え操作内容の案内等を表示する操作表示部２９とで構成される。
【００２９】
そして、本実施の形態のＥＴＣシステムにおいて、車載機３は図１に示すように処理を行う。すなわち、路側機１のアンテナとの通信リンクの確立を判定し（ステップ１００）、確立を判定すると無線通信処理を実行する（ステップ１０１）。ついで、路側機１との無線通信において送信されたＩＣカード書込開始タイマー値について０か否かの判定を行い（ステップ１０２）、ＩＣカード書込開始タイマー値が０でなければその値をタイマーにセットし（ステップ１０３）、次のアンテナとの通信リンクの確立を待つ（ステップ１０４）。ＩＣカード書込開始タイマーにセットされた時間と次の通信リンクの確立するまでの時間とを比較し（ステップ１０５）、タイマーにセットされた時間内に通信リンクが確立しなかった場合には、ＩＣカード５へのデータの書込みを開始する（ステップ１０６）。
【００３０】
一方、タイマーにセットされた時間内に通信リンクが確立した場合には、ステップ１０１に戻って無線通信処理を実行する。そして、再びステップ１０２で、今回の無線通信処理で送信されたＩＣカード書込開始タイマー値について０か否かの判定を行い、ＩＣカード書込開始タイマー値が０ならば、次の無線通信処理はないと判断してステップ１０６に移り、ＩＣカード５へのデータの書込みを開始する。
【００３１】
このように、車載機３は、路側機１のアンテナとの通信処理ごとに、「ＩＣカード書込開始タイマー値」のような次のアンテナとの通信処理の有無を示す情報をもらうことにより、路側機１側のアンテナの設置数にかかわらず、すべてのアンテナとの通信処理後にＩＣカード５へのデータ書込みを行うようにＩＣカードへの書込み処理の開始タイミングを指定することができる。
【００３２】
次に、図４に示す入口ゲートでの処理を例に挙げて、本実施の形態の料金収受システムの作用を説明する。
【００３３】
入口ブース内機器１９の無線通信制御装置９は、一定周期等の所定タイミングで第１アンテナ７を介して交信の問い合わせを行う。通信可能領域に進入した車両Ｙに車載機３が搭載されている場合、車載機３が第１アンテナ７からの問い合わせに対して、ＩＣカード５から契約情報または課金情報等のデータを読み出し、車載機３が保有する車載機情報と併せて応答信号として第１アンテナ７に送信する。
【００３４】
無線通信制御装置９は、車載機３からの応答信号を受信すると、車載機情報およびＩＣカード５の契約情報または課金情報の有効期限や残額が０でないこと等を確認する。確認の結果、所定の条件を満たしていれば、入口ゲートの道路番号・料金所番号・通過年月日時分・車線番号などの入口情報とともに「書込開始タイマー値」等の次のアンテナの有無を示す情報を第１アンテナ７から車載機３へ送信する。
【００３５】
車載機３は、入口情報とともに例えば「書込開始タイマー値」を受信すると、その時間値が０でなければ書込開始タイマーにセットし、第１アンテナに受信完了通知を送信する。
【００３６】
無線通信制御装置９は、第１アンテナ７を介して受信完了通知を受信すると、通行券発行機から通行券を発券しないよう制御する。なお、車載機３から受信完了通知を受信しなかった場合には通信不良と判断して、車両Ｙに対しては、車種判別装置１７からの車種判別情報を待って通行券発行機から通行券を発券するよう制御する。なお、第１アンテナ７からの交信の問い合わせに対して応答がなく車長検知機１３によって車両が検知された場合には、非ＥＴＣ車の通過と判断して通行券発行機により通行券を発券するよう制御する。
【００３７】
車種判別装置１７は、１番目の車長検知機１３により車両Ｙの進入を検知し無線通信制御装置９に通知するとともに、さらに他の車長検知機１３とで車長を、車高検知機１５により車高を検知して車両Ｙの車種を判別し車種判別情報を通知する。
【００３８】
無線通信制御装置９は、１番目の車長検知機１３からの車両検知信号により車両Ｙに対して第２アンテナ７’から交信の問い合わせを開始し、第１のアンテナ７の場合と同様に車載機３からの応答信号を受信した後、車種判別装置１７からの車種判別情報とＩＣカード書込開始タイマー値「０」を車載機３に送信する。
【００３９】
車載機３は、第２アンテナ７’より車種判別情報とＩＣカード書込開始タイマー値を受信すると、第２アンテナに受信完了通知を送信するとともに、ＩＣカード書込開始タイマー値が「０」により、第１アンテナ７より受信した入口情報と第２アンテナより受信した車種判別情報をＩＣカード５に書込む。
【００４０】
なお、車載機３は、第２アンテナ７’から交信の問い合わせを受信する前に、第１アンテナ７との交信により設定されたＩＣカード書込開始タイマーが時間切れとなった場合には、第１アンテナ７より受信した入口情報のＩＣカード５への書込みを開始する。その際、入口情報のＩＣカード５への書込みが終了する前に第２アンテナ７’の通信可能領域に進入した場合には、第２アンテナ７’との無線通信処理は行わずに入口ゲートを通過する。一方、第２アンテナ７’の通信可能領域に進入する前にＩＣカード５への書込みが終了した場合には、第２アンテナ７’との無線通信処理を実施して、車種判別情報のＩＣカード５への書込みを行う。
【００４１】
なお、第１アンテナ７および第２アンテナ７’からのＩＣカード書込みタイマー値は、交信の問い合わせ行う際に送信するようにしてよい。
【００４２】
以上の説明からも明らかなように、本実施の形態によれば、路側機１より車載機３に対し、ＩＣカード書込みタイマー値等によりＩＣカードへの書込み処理の開始タイミングを指定することにより、アンテナが複数基設置された料金所ゲートにおいても、車載機３では第２アンテナ以降の通信処理と、ＩＣカードへの書込み処理を競合させる必要がなくなる。したがって、車載機３は高性能なＣＰＵを搭載しないでも、料金所ゲートのアンテナの設置数に左右されることなくスムーズにゲート処理に対応することができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態では、各アンテナより「ＩＣカード書込みタイマー値」を送信したが、これに限定することなく、各アンテナより「次のアンテナとの通信処理の有無を示すフラグ」を送信したり、最初のアンテナより「ＩＣカードへの書込みを開始する前に通信処理を行うべきアンテナの数」を送信することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、料金所ゲート側にアンテナが何基設置されていても、車載機側でアンテナとの通信処理後のＩＣカードへの書込み処理をタイミング良く開始することができ、車載機に高性能なＣＰＵを搭載しないでも、料金所ゲートのアンテナの設置数に左右されることなくスムーズにゲート処理に対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の車載機の処理フローを示す図である。
【図２】ＥＴＣシステムを説明する概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態の料金収受システムを示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態の料金収受システムの入口ゲートの構成例を示すブロック図である。
【図５】車載機の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１………路側機
３………車載機
５………ＩＣカード
７………第１アンテナ
７’……第２アンテナ
９………無線通信制御装置
１３………車長検知機
１５………車高検知機
１７………車種判別装置
１９………入口ブース内機器
【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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