(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気装置に内蔵されている電子識別システムの識別タグにおいて、
識別コードを記憶しているメモリ装置と、
前記電気装置の外部の装置によって前記メモリ装置に記憶されている識別コードの読取りを可能にするために、前記メモリ装置に接続され、前記外部の装置と識別タグとの間の電磁誘導結合を行うように構成されている第１の回路と、
前記メモリ装置に記憶されている識別コードにアクセスし、読取ることを可能にするために、前記電気装置中において識別タグの外部に配置されている読取り装置に前記識別タグの前記メモリ装置を永久的な電気接続によって接続している第２の回路とを具備している識別タグ。
【請求項２】
前記第１および第２の回路の両者を経て識別コードの読取りが開始されるとき前記メモリ装置に記憶されている識別コードの読取りを制御する読取り制御装置を含んでいる請求項１記載の識別タグ。
【請求項３】
前記第１の回路を経て識別コードの読取りが開始されたとき、前記読取り制御装置は前記電磁誘導結合により前記識別コードを送信させ、前記第２の回路を経て識別コードの読取りが開始されたときこのような送信を抑制するように構成されている請求項２記載の識別タグ。
【請求項４】
さらに、プログラマを具備し、このプログラマは、電気的に消去可能でプログラム可能な読取り専用メモリ中に記憶され、変更可能な識別コードの少なくとも１部を形成しているデータの選択を前記第１の回路および第２の回路の少なくとも１つを介して制御するように構成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載の識別タグ。
【請求項５】
識別タグが読取られまたは付勢される都度、予め設定されたインクリメントの大きさで記憶されている識別コードを変化させる手段をさらに具備している請求項１記載の識別タグ。
【請求項６】
電気装置に内蔵されている電子識別システムにおいて、
識別コードを記憶しているメモリ装置を含む識別タグと、
前記電気装置の外部の装置によって前記メモリ装置に記憶されている識別コードの読取りを可能にするために、前記メモリ装置に接続され、前記外部の装置との間の電磁誘導結合を行うように構成されている第１の回路と、
前記メモリ装置に永久的に電気接続され、前記メモリ装置に記憶されている識別コードにアクセスしてその識別コードを読取ることができるように構成されている第２の回路と、
前記識別コードを読取るために前記第２の回路を介して前記識別タグの前記メモリ装置に永久的な電気接続により接続されている、前記電気装置内の前記識別タグの外部に設けられている読取り装置とを具備している電子識別システム。
【請求項７】
前記識別システムの前記メモリ装置へ接続された第１の回路に電磁誘導結合されることにより電気装置の外部読取り装置によって前記識別コードを読取ることが可能にされている請求項６記載の電子識別システム。
【請求項８】
識別タグと、この識別タグに電気的に接続されている読取り装置とを具備している電子識別装置において、
前記識別タグは、識別コードを記憶するメモリ装置と、このメモリ装置に接続されて電磁誘導結合により前記メモリ装置に記憶された前記識別コードを電子識別装置の外部において読取ることを可能する回路とを備えており、
前記読取り装置は前記メモリ装置に記憶された前記識別コードにアクセスして読取ることができるように前記識別タグの前記メモリ装置へ永久的な電気接続により接続されている電子識別装置。
【請求項９】
前記電子識別装置はパーソナルコンピュータ、携帯電話機、およびページャの少なくとも１つの機能を主として行う電気回路を備え、前記電子識別装置はさらに前記読取り装置の少なくとも１部を含んでいる請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記識別コードに関する第２の識別コードを記憶するための第２のメモリ装置を含み、前記読取り装置は権限承認または確認プロセスにおける比較のため両方の識別コードを読取るように動作する請求項８記載の装置。
【請求項１１】
電気装置に内蔵されている電子識別システム用の識別タグにおいて、識別コードを記憶しているメモリ装置と、
前記電気装置の外部の装置によって前記メモリ装置に記憶されている識別コードの読取りを可能にするために、前記メモリ装置に接続され、前記外部の装置と識別タグとの間の電磁誘導結合を行うように構成されている回路と、
前記電気装置中において識別タグの外部に配置されている読取り装置に前記識別タグの前記メモリ装置を永久的な電気接続によって接続して前記メモリ装置に記憶されている識別コードにアクセスすることを可能にする手段とを具備している識別タグ。
【請求項１２】
電気装置に内蔵され、識別コードを記憶している識別タグと、
前記電気装置内の前記識別タグの外部に配置され、前記識別タグに永久的な電気接続によって接続され、前記識別コードを読取ることができる第１の読取り装置と、
前記電気装置の外部に配置され、前記識別タグとの電磁誘導結合によって前記識別タグ中に記憶されている前記識別コードを読取ることができるように構成されている第２の読取り装置とを具備している電子識別システム。
【請求項１３】
電子識別タグと、読取り装置とを具備している電子装置において、
前記電子識別タグは、識別コードを記憶するメモリと、電磁誘導結合を介して前記識別コードを電子装置の外部に送信する回路とを備えており、
前記読取り装置は前記電気装置内の前記識別タグの外部に配置され、前記識別コードを読取ることができるように前記識別タグに永久的な電気接続によって接続されている電子装置。
【請求項１４】
識別すべき装置内に、電磁誘導結合回路を介して前記装置の外部からアクセス可能な識別コードを記憶している電子識別タグを内蔵させ、
前記識別コードを読取るために前記識別タグに永久的な電気接続によって接続されている第１の読取り装置を前記識別すべき装置内の前記識別タグの外部に設け、
前記識別タグの前記電磁誘導結合回路を介して前記識別コードに前記装置の外部からアクセスするために前記識別すべき装置の外部に第２の読取り装置を設けることを特徴とする装置の識別方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は電子識別システムおよびこのようなシステムを使用する装置の識別方法に関する。
装置の一部を形成するプロセッサまたは読取り装置により読取り可能な特有の識別コード、連続番号または安全コードなどを記憶するプログラム可能な読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）のような永久メモリ手段を内蔵することにより電子装置を識別することが知られている。これは携帯電話、ペイジャー、パーソナルコンピュータなどの装置で行われ、装置の起源または所有権の確認、装置の使用または装置へのアクセスの承認を行い、または装置の使用者の料金請求の制御を可能にする。しかしながら、このような装置では識別ＰＲＯＭを除去するかまたは記憶された識別コードを消去することが可能であり、それによって別のＰＲＯＭが所有権を偽造し、または権限のない使用を容易にするために新しい識別コードを代りに設定することができる。
動物または物体内に電子識別タグを埋設することも知られており、タグは識別コードを記憶するための永久メモリ手段と、前記識別コードを外部識別コード読取り装置に伝達するための誘導結合手段とを具備している。誘導結合はまた、パワーを読取り装置からタグへ送信する手段であり、それによってタグが付勢されてメモリ手段から識別コードを読取り、誘電結合を通じて伝送されるパワーを変調する。読取り装置の復調器は伝送されたパワーの変化に応答し、タグの識別コードを決定する。これらのタグは非常に小さいので、容易に埋設されることができるが、これらは誘電結合でしか外部読取り装置により読取られることができない。このようなタグの１例は米国特許第5,214,409号明細書に開示されている。
本発明の目的は、改良された電子識別システムを与えることである。本発明は識別タグの誘導結合されたタイプが装置内のプロセッサまたは読取り装置と組合わされて電気装置で有益に使用されることができるという事実の認識に基づいており、この装置はこの目的でタグへの電気接続を経てパワーをタグに供給し、タグ中の識別コードを読取るように構成されている。タグは内部読取り装置または誘導結合を介して外部読取り装置により読取られることができる。タグは装置内に埋設されるように構成されるので、少なくとも装置に肉眼で見える程度の損傷を与えずには除去または偽造することがより困難であり、識別コードは装置がパワーアップされずに外部読取り装置により読取られることを可能にする。付加的に、タグは装置の部品または補助組立て構造に容易に内蔵されることができ、パワー手段または内部読取り装置が付加される前でさえも組立て期間中に装置を識別するために使用され、それによって改良された生産ラインと品質制御を可能にし、製造された装置の監視およびそれに続く識別を可能にする。
第１の観点にしたがって、本発明は識別コードを記憶する電子識別タグと、前記タグへの電気接続を介して前記識別コードを読取るように前記タグと永久に物理的に関連する第１の読取り手段と、前記タグから物理的に分離し、タグ近辺に位置するときタグへの電磁誘導結合を介して前記識別コードを読取るように動作する第２の読取り手段とを具備している電子識別システムから構成されている。
第２の観点にしたがって、本発明は電子識別タグと、前記タグを読取るための第１の読取り手段とを内蔵する装置から構成され、前記タグは識別コードを記憶するメモリ手段と、装置の外部に位置する第２の読取り手段へ電磁誘導結合を介して前記識別コードと通信する誘導手段とを具備し、前記第１の読取り手段は電気接続を介して前記メモリ手段に接続されて、前記識別コードを読取る。
第３の観点によると、本発明は装置の識別方法からなり、これは、識別コードを記憶し、誘導手段と、前記識別コードを読取るために電気接続を介して前記タグに接続されている第１の読取り装置とを含んでいる電子識別タグを装置内に含み、タグの前記誘導手段への電磁誘導接続を介して前記識別コードを読取るため前記装置の外部の第２の読取り手段が設けられる。
第４の観点によると、本発明は製造プロセスを受ける装置の識別方法からなり、これは前記プロセス期間中に、識別コードを記憶し誘導手段を含んでいる電気識別タグを装置に内蔵させ、前記プロセス期間中に前記誘導手段へ電磁誘導接続を介して前記識別コードを読取るために前記装置の外部に外部読取り手段を設け、前記装置内に内部読取り手段を内蔵させ、それに続いて前記識別タグを読取るために前記タグへ電気接続を介してそれを接続することからなる。
識別される装置が主目的のための電気回路を含む電気装置である場合、この同じ回路は全てまたは一部の第１または内部読取り手段を形成するために有効に使用されてもよい。
さらに、タグに記憶されている識別コードに関連する識別コードを記憶した第２のメモリ手段が装置内に設けられてもよく、第１または内部読取り手段は装置の動作またはチェック期間に権限の承認または確認プロセスとして比較のため両者の識別コードを読取る。
本発明はまた電子識別タグを考察し、それにおいてコードは読取られるように記憶され、読取られるか付勢される度にコードはプリセットユニットにより変化される。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の１実施形態にしたがった電子識別システムの概略図である。
図２は図１のシステムで使用される電子識別タグの概略図である。
図３は図１のシステムをより詳細に示した概略図である。
図４は図３のシステムの変形を示した概略図である。
図５は本発明のシステムの別の代りの設計を示した概略図である。
［本発明の詳細な説明］
図１乃至３で示されている識別システムは電気装置３に内蔵された電子識別タグ１とタグ読取り装置２とを具備しており、これはパーソナルコンピュータ、携帯電話、ペイジャー等の形態である。電気装置３内の電源41はパワーを読取り装置２へ供給する。タグ１は２つの装置の間の電磁誘導結合５によって短い距離をおいて読取り装置４により読取られることができる識別コードを永久的に記憶するタイプである。この読取り装置４は必要なときにタグ１の読取りに使用されることができる別の装置として電気装置３の外部に設けられている。読取り装置４はタグ１を読取るとき誘導結合を経てタグ１へパワーを送信する。このタイプのタグおよび誘導結合された読取り装置はよく知られており、米国特許第5,214,409号明細書に例が示されている。
図３で示されているように、誘導結合５はタグ１の巻回されたワイヤコイル６と、読取り装置４の類似のコイル７により構成されている。コイル７はキャパシタ対８と直列に接続され、トリガー11が動作されるときクロック発生器10により決定される周波数の交流電流により二重端子の平衡したコイル駆動装置９により付勢される。コイル７が付勢されるとき、交流電圧はタグのコイル６で発生され、これは読取り装置４の付勢信号周波数で共振回路を形成するようにキャパシタ12と並列に接続される。コイル６の交流電圧はＡＣ−ＤＣコンバータと電圧調節装置13により直流電流に変換され、14においてこのＤＣ電源は以下のようにタグ回路を付勢するために使用される。
制御装置15は制御バス16とデータバス17を経てタグ回路の動作を制御し、基準としてコイル６の交流流電流周波数を使用するクロック発生器18によりクロック信号が供給される。しきい値検出器19は14におけるＤＣ電源の電圧がタグ１の動作に必要な最低レベルに到達したとき制御装置15の動作をトリガーする。
識別コードはレーザプログラム可能な読取り専用メモリ20に記憶された変化不可能な部分と、電気的に消去可能なプログラム可能な読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）21に記憶された変化可能な部分とを含んでいる。タグ回路が読取り装置４により付勢されるとき、制御装置15はメモリ20,21に記憶された識別コードを読取り、これを２進メッセージとして接続22によって可変負荷23へ送信し、この負荷23はコイル６とキャパシタ12の共振回路と並列に接続される。可変負荷23はコイル６とキャパシタ12の共振回路に対する負荷を供給し、これは“１”ビットの１つの変調パターンと“０”ビットの別の変調パターンを使用する周波数シフトキー技術等の変調方式にしたがって変化する。
２つの異なった負荷パターンはそれぞれ読取り装置４でコイル７を横切る電圧に対応する変化を発生し、これは読取り装置でそれぞれ“１”または“０”ビットとしてそれぞれ復調器24により識別され、データバス26を経てマイクロプロセッサ25に送られる。それ故メモリ20,21に記憶されている識別コードは読取られ、コイル６を通り誘導結合５を経てコイル７と読取り装置４へ１ビットづつ送信され、そこで読取られてマイクロプロセッサ25中に記憶され、ディスプレイ27で文字数字等のデータとして表示される。
図３で示されているタグ１はまたＥＥＰＲＯＭ21中の識別コードの一部がコイル６を通り誘導結合によって受信される新しいコードで変化されることを可能にする能力を有する。コイル６に結合された送信コイルを有するプログラミング装置（図示せず）は変調方式にしたがって変調される交流信号を送信し、これは識別コードを読取るときタグの可変負荷23で使用されるものと同一である。この変調の存在はタグ回路の復調器28により検出され、これはコードの読取りを続行し、これを制御装置15へ送る。制御装置15は新しく受信されたコードによりＥＥＰＲＯＭ21をプログラムするＥＥＰＲＯＭプログラマ29を動作する。
図２で示されているように識別タグ１はガラスで作られることのできる小さいカプセル30に収納されている。コイル６はキャパシタ12を取付けた基体31に巻回され、ポット材料32は２つの間の空間を充填する。残りのタグ回路は基体31上に支持されている集積チップ33に内蔵されている。不活性流体34は他の部品周辺にクッションとなるようにカプセル30内に充填される。
これまで説明したように、識別タグ１と、誘導結合された読取り装置４はタグが小型であり、識別される物体に容易に埋設され、それから分離した読取り装置４により単にタグ１の近辺にもたらされるだけで読取られることができるという利点を提供する。識別コードの変化不可能な部分を記憶するためにＰＲＯＭ20を使用し、これをカプセル30に収納して使用中埋設されることによってこの部分のコードの秘密を偽造に対して安全にすることができる。コードの変化不可能な部分は製造期間中に設定され、以後変化されない。
ＥＥＰＲＯＭ21に記憶されるときの識別コードの変化可能な部分が供給され、ここで使用者はＰＲＯＭ20中の変化不可能なコードをさらに適格にするために固有のコードを入力する能力を必要とする。これが必要とされないならば、ＥＥＰＲＯＭ21、ＥＥＰＲＯＭプログラマー29および復調器28は省略されることができる。その代りに、他の装置では、ＰＲＯＭ20は省略されてもよく、ＥＥＰＲＯＭ21のみが単独またはＥＥＰＲＯＭプログラマー29および復調器28と組合わせて使用される。
図１で示されているように、電気装置３はまたタグ読取り装置２を内蔵し、これは図１および２では35で表されている電気接続を経てタグ１の回路へ接続され、従ってＰＲＯＭ20とＥＥＰＲＯＭ21に記憶される識別コードを読取る。電気接続35は図３でより詳細に示され、ＤＣ入力接続36を具備し、それによって、ＡＣ−ＤＣコンバータ13からのパワーの代りとして、読取り装置２の電源41からのパワー14においてタグ回路に供給される。それ故内部タグ読取り装置２により付勢されるとき、タグ回路は外部の誘導結合された読取り装置４との接続で既に説明した方法と同一方法で動作し、制御装置15はデータバス17を経てＰＲＯＭ20とＥＥＰＲＯＭ21から識別コードを読取る。この構成では、クロック発生器10はＤＣのみにより付勢されたとき自由走行発振器であることが好ましいが、クロック発生器10はコイル６の端子を横切って供給されるＡＣ信号の周波数と同期する。
内部読取り装置２はデータバス17からの入力接続37を有し、それによって制御装置15と同一方法でＰＲＯＭ20とＥＥＰＲＯＭ21から識別コードを読取ることができる。制御装置15は可変負荷23を制御し、コイル６を経て識別コードを送信するため同時に識別コードを使用するが、別の実施例では、これは制御装置15が接続36で入力パワーを検出し、パワーが検出されるときに識別コードを可変負荷23へ送信しないことによって応答するように配置して抑圧される。適切に変更されたタグ回路が図４で示され、パワー弁別装置38はパワー入力接続36とＡＣ−ＤＣコンバータ13からのパワーとの両者を受信し、出力供給の出力14と、しきい値検出器19への出力と、制御装置15への制御出力とを有する。
図４はまた別の代りの特徴を示し、それによって内部読取り装置２はＥＥＰＲＯＭ中の識別コードの変化可能な部分を変化できるようにさらに構成される。これは変調された信号が復調器入力へ直接の電気接続を経て供給される点を除いて、誘導結合されたプログラム装置が識別タグ１へ変調信号を送信する方法と同一方法で適切に変調された信号を復調器に送信する読取り装置２によって達成される。しかしながら、図４で示されているように、読取り装置２は接続39を経てタグ回路の制御バス16へ接続され、直接ＥＥＰＲＯＭプログラマ29へコード信号を送信することができる。ＥＥＰＲＯＭ21へのプログラムされた新しいコードは電気装置３（図１）のキーボードまたはキーパッドまたは電気装置３へ接続された外部装置から入力されてもよい。
電気装置３が使用されているとき、内部タグ読取り装置２は権限承認または確認プロセスの一部としてタグ１から識別コードまたは少なくともコードの変化不可能な部分を読取ってもよい。例えば、携帯電話の場合、このコードは電話機の識別と、これが権限を与えられた電話であることの確認と、使用のために電話の登録された所有者に対する料金請求に使用されてもよい。パーソナルコンピュータの場合、識別コードは所有者または使用者の身分をチェックするために使用されてもよい。
さらに別の実施例では、電気装置３はタグ１中の識別コードと同一またはそれに関係する識別コードを記憶するための第２のメモリを内蔵し、内部読取り装置２は両者のコードを読取り、権限承認または確認プロセスの一部としてこれらを比較する動作を行う。例えば図１の破線で示されているように、タグ１のＰＲＯＭ20と同一の識別コードを記憶する第２のＰＲＯＭ40が設けられてもよい。
内部読取り装置２はタグ１を読取る特定の機能に専用であってもよく、または電気装置３の動作に関連する他の機能を有してもよいことが認識できるであろう。
前述の全ての実施例では、電気装置３の識別コードをチェックするようにタグ１が外部誘導結合読取り装置４によって読取られる選択が常に有効であり、これはタグ１への電源が存在するか否かにかかわりなく行われることができる。この特徴は装置がストック制御またはセール、サービスまたは修理監視または保証チェックのために識別される必要がある場合に特に便利である。
１特定例では、タグ１は電気装置３の製造中の初期段階で電気装置３に設けられ、１以上の外部読取り装置４を使用して生産ライン上で電気装置３を識別するために使用され、この情報は生産ラインと品質制御の強化のために使用される。
さらに別の装置では、内部読取り装置２により読取られる度に、制御装置15がＥＥＰＲＯＭ21の変化可能なコードを１だけ変化するように構成されるように図４で示されている装置が構成されることができる。パワー弁別装置38は内部読取り装置２の読取り動作と、外部読取り装置４の読取り動作とを区別し、内部読取り装置２により読取られるときだけＥＥＰＲＯＭのカウントを変化するように制御装置15を設定する。この構成は使用者による装置へのアクセスを監視することに使用され、内部読取装置２は使用される度にメモリ20,21の識別コードを読取るように動作することが想定される。ＥＥＰＲＯＭ21はカウンタとして実効的に動作する。
さらに、内部読取り装置２により読取られるＥＥＰＲＯＭ21のコードがしきい値と比較され、しきい値が到達されるとき装置をディスエーブルするために使用されるならば、装置３へのアクセスは調節されてもよい。
別の装置では、パワー弁別装置38はＥＥＰＲＯＭ21が外部読取り装置４により読取られるとき、１だけＥＥＰＲＯＭ21のカウントを変化するように制御装置15を設定するように設定されることができる。
別の装置では、図１乃至３で示されているような誘導型の識別タグは、外部電磁界により付勢されることができるように構成され、付勢される度に１だけタグに記憶されたコードを変化することにより応答し、したがってコードはタグの付勢された回数を記録する。
このようなタグは例えばタグを携帯する動物または物体が電磁界がタグと誘導結合するように設定されているある点を通過する回数をカウントするための単なるカウンタとして使用されることができる。タグにより記録されたカウントは図３の読取り装置４のような誘導読取り装置により読取られる。タグはまた読取り装置４によっても読取られる識別コードとしての役目を行うＰＲＯＭ20中の変化不可能なコードを有していてもよい。代りに、このようなタグは限定された数の機会についての権限承認を可能にし、タグは読取り装置４のような誘導読取り装置により読取られ、これは権限の承認を与えるために読取られる度に記憶コードを１だけ変化させ、権限の承認は予め定められたコード値で差控えられる。
図５は本発明にしたがったシステムの別の設計を示した概略図である。この実施例では、装置３は端子105,106でタグ回路103とキャパシタ104とに接続されたコイル102を含んでいる。装置３はまたコイル102の端子105,106に接続された内部読取り回路110も含んでいる。
内部読取り回路110はアナログスイッチ111,112を含んでいる。スイッチ112は抵抗108を通って低インピーダンス電圧および／または電流センサ113およびシステム接地点114に接続されている。スイッチ111は振幅制御装置115を経て方形波発生器120に接続されており、外部読取り装置122に対して特定されたクロック周波数でタグ回路103のＡＣ／ＤＣコンバータにパワーを与えるのに十分な大きさの信号を出力することができる。
内部タグ101は内部読取り装置回路110により付勢されることができ、コイル102の端子105,106を可変に負荷することによってその識別コード信号を出力する。コイル102の負荷は電流センサ113により感知され、内部読取り回路110はそれによって識別信号を同期してデコードすることができる。
内部読取り回路110が内部タグ101を読取っていないとき、アナログスイッチ111,112が開かれ、内部タグ101は外部読取り装置122により読取られることができ、これはコイル123および関連する回路124を含んでいる。外部読取り装置122が内部タグ101を読取っていることを内部読取り装置回路110に“通知され”、同時に内部読取り装置回路110が内部タグ101を読取ることができることが所望されるならば、高インピーダンス差動電圧センサ130がコイル102の端子105,106を横切って接続されることができる。電圧センサ130は内部タグ101の外部付勢または内部付勢のいずれとも干渉しないが、信号をタグ変調信号と一致する内部読取り装置回路110へ与える。内部読取り装置回路110はそれ故、外部読取り装置122と同時に識別タグ101の識別コード信号をデコードすることができる。
電流センサおよび高インピーダンス電圧センサ130は復調器116に出力し、これはその信号をコンピュータおよび制御装置回路117へ出力する。コンピュータおよび制御装置回路117は方形波発生器120と振幅制御装置115とスイッチ111,112を制御する。
図５の装置およびその使用方法は変更を最小にして現存の無線周波数識別装置の集積回路による動作を可能にする利点を有する。識別タグ101のメモリにデータを書込むことは米国特許第5,214,409号明細書に記載されている方形波電圧または他のパラメータの変調によって、この方法を使用して達成されることもできる。
前述の説明は好ましい実施例の例示であるが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲により解釈されるべきである。
【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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