(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いた建物生産設計装置であって、入力装置，表示装置，および論理演算を実行する処理手段を備え、
前記処理手段は設計項目毎に設けられる複数の互いに独立して実行可能な単位プログラムを有し、
前記各単位プログラムは、思考エリア，知識エリア、および知識関連エリアからなり、
前記思考エリアは所定の処理を実行するエリアであり、
前記知識エリアは、単位プログラムに所有させる一般のデータを記憶するエリアであり、
前記知識関連エリアは関連する単位プログラムを認識する認識データを記憶するエリアであり、
前記各単位プログラムは、前記知識関連エリアの認識データで関連づけられた階層構造をなし、かつ最上位の単位プログラムは一つであり、
この最上位の単位プログラムの思考エリアは、入力装置から入力された指示内容を知識関連エリアの認識データで関連づけられた各単位プログラムへ送る処理を行うものであり、
他の各単位プログラムの思考エリアは、所定の処理を実行する論理演算機能部と、他の単位プログラムから送られた前記指示内容，データが前記論理演算機能部の処理内容に関連するか否かを判断し，関連する場合にのみ前記論理演算機能部に処理を行わせる処理拒否機能部とを有し、
前記論理演算機能部の処理内容には、
受け取った指示内容，データを知識関連エリアの認識データで関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理、
論理演算のために入力要求を行う処理、
入力されたデータを知識エリアに取り込む処理、
知識エリアのデータにより所定の論理演算を行う処理、
演算結果を知識エリアに格納する処理、
演算結果を表示装置に表示させる処理、
前記演算結果，指示内容，データを前記の関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理、
および下位の単位プログラムの処理が終了したときの対応処理、
のうちの少なくとも一つの処理を含み、かつこれらの処理内容は、全てがいずれかの単位プログラムの論理演算部の処理内容として含まれるものとし、
前記単位プログラムにおけるいずれか複数の単位プログラムは、建物構造部品の所定の部位毎の設計項目に対応して設けたものであって、その論理演算機能部の機能として、前記思考エリア，知識エリア、および関連認識エリアからなる新たな単位プログラムを、演算結果または入力データ等から得られる部品個数に応じた数だけ当該単位プログラムの複写によって当該単位プログラムの下位に創成する機能を有するものとした
建物生産設計装置。
【請求項２】
前記建物構造部品の所定の部位毎の設計項目は、「柱」、「梁」、「外壁パネル」、「間仕切パネル」「床パネル」、「屋根トラス」、「屋根パネル」、および「天井パネル」等の別に分けられる建物構造部品の種類よりもさらに下位の建物構造部品の種類に関する設計項目とする請求項１記載の建物生産設計装置。
【請求項３】
いずれかの単位プログラムにおける思考エリアの論理演算機能部の処理内容として、建物の企画設計データの記憶手段からその企画設計データを取り込む処理を含む請求項１または請求項２記載の建物生産設計装置。
【請求項４】
前記処理手段が、前記各単位プログラムを格納したデータベース部と表示装置および入力装置との間の入出力を中継する機能を持つＣＡＤシステム部とで構成され、前記ＣＡＤシステム部は、最上位単位プログラムへ送る指示内容となる設計項目の選択メニューを表示装置に表示させる手段を有するものとした請求項１または請求項２または請求項３記載の建物生産設計装置。
【請求項５】
コンピュータを用いて１棟の建物の生産設計を行う建物生産設計方法であって、入力装置，表示装置，および論理演算を実行する処理手段を備えた建物生産設計装置を使用し、
前記処理手段は設計項目毎に設けられる複数の互いに独立して実行可能な単位プログラムを有し、
前記各単位プログラムは、思考エリア，知識エリア、および知識関連エリアからなり、
前記思考エリアは所定の処理を実行するエリアであり、
前記知識エリアは、単位プログラムに所有させる一般のデータを記憶するエリアであり、
前記知識関連エリアは関連する単位プログラムを認識する認識データを記憶するエリアであり、
前記各単位プログラムは、前記知識関連エリアの認識データで関連づけられた階層構造をなし、かつ最上位の単位プログラムは一つであり、
この最上位の単位プログラムの思考エリアは、入力装置から入力された指示内容を知識関連エリアの認識データで関連づけられた各単位プログラムへ送る処理を行うものであり、
他の各単位プログラムの思考エリアは、所定の処理を実行する論理演算機能部と、他の単位プログラムから送られた前記指示内容，データが前記論理演算機能部の処理内容に関連するか否かを判断し，関連する場合にのみ前記論理演算機能部に処理を行わせる処理拒否機能部とを有し、
前記論理演算機能部の処理内容には、
受け取った指示内容，データを知識関連エリアの認識データで関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理、
論理演算のために入力要求を行う処理、
入力されたデータを知識エリアに取り込む処理、
知識エリアのデータにより所定の論理演算を行う処理、
演算結果を知識エリアに格納する処理、
演算結果を表示装置に表示させる処理、
前記演算結果，指示内容，データを前記の関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理、
および下位の単位プログラムの処理が終了したときの対応処理、
のうちの少なくとも一つの処理を含み、かつこれらの処理内容は、全てがいずれかの単位プログラムの論理演算部の処理内容として含まれるものとし、
前記単位プログラムにおけるいずれか複数の単位プログラムは、建物構造部品の所定の部位毎の設計項目に対応して設けたものであって、その論理演算機能部の機能として、前記思考エリア，知識エリア、および関連認識エリアからなる新たな単位プログラムを、演算結果または入力データ等から得られる部品個数に応じた数だけ当該単位プログラムの複写によって当該単位プログラムの下位に創成する機能を有するものとした
建物生産設計方法。
【請求項６】
請求項１記載の建物生産設計装置の保守方法であって、単位プログラムの追加または削除を行う場合に、その追加または削除を行う単位プログラムの一つ上位の単位プログラムにおける知識関連エリアに、対応する認識データを追加または削除する建物生産設計装置の保守方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピュータを用いて工業化住宅等の建物の１棟毎の設計や、新商品開発を支援する建物生産設計装置および設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
工業化住宅の設計は、企画設計と生産設計とに大別できる。ここで言う企画設計とは、各階の間取り（各室の位置）設定や階高、屋根形状，勾配、各部の材料等の仕様、ユニットバス，キッチン等の設備配置等を定める過程であり、生産設計とは、企画設計内容を基に、柱、梁、外壁パネル、床パネル、屋根トラス、屋根パネル等の建物構造部品の配置と種類を決定し、工場生産が可能なデータを得る過程である。
工業化住宅では、各建物構造部品は規格化されており、定められた種類の部品から最適の部品を選択することになる。しかし、部品の種類数は非常に多く、その種類の選択や配置を定めるのは容易でない。例えば、建物構造部品として「柱」を考えても、出隅柱、入隅柱、直線柱として大別される分類に加え、階高、下屋形状、バルコニーの有無、吹き抜けの配置、物干金物の有無、フラワーボックスの有無等、多数の要素を組み合わせて考慮する必要があり、１本の柱の種類決定だけでも多くの手間がかかる。また、柱の他に、外壁，間仕切壁，床，屋根，天井の各パネルや屋根トラス、あるいはそれらの仕上材や下地材の材質，配置等、定めるべき設計項目は多岐にわたる。
しかも、住宅設計では、通常の量産品の設計と異なり、１棟の住宅毎に、敷地条件や施主の要望等に応じた別の設計が必要となる。そのため、住宅のコスト低減のためには設計の効率化を図ることが強く要望される。
【０００３】
そこで、このような住宅設計を容易にする手段として、ＣＡＤシステムにおいて、建物形状や間取り等から建物構造部品の配置と最適な建物構造部品の選択等を自動的に定める機能を付加したインテリジェントＣＡＤ等と呼ばれる設計システムの研究が進められている。
しかし、従来のこの種のコンピュータによる設計システムは、プログラムの全体を、例えば「ＩＦ…，ＴＨＥＮ〜」「ＥＬＳＥ  ＩＦ…，ＴＨＥＮ〜」形式等によって、複雑な条件を相互にからめて各種条件に適合する建物構造部品を選択するプログラム構造とされている。プログラムを部品化，モジュール化することは行われていても、単に所定の処理を部品化するものであり、建物の構造部品構成の変更に対応したプログラムの部品化とはなされていない。
そのため、選択可能な建物構造部品の変更や種類の追加、あるいはその部品を用いる条件等を変更した場合に、プログラムの全体の関連を考慮してプログラム変更する必要があり、プログラムの保守が容易でない。すなわち、単に部品テーブルの記号修正だけでは済まず、複雑に絡み合う無数の条件に齟齬がないように、プログラムの全体を検証することが必要となる。
しかも、建物自体の研究，開発が進められる中で、建物構造部品の変更や追加、あるいはその建物構造部品の用い方等の変更は頻繁に生じる。したがって、このような建物構造部品の設計変更，追加等が生じる都度、前記のようなプログラム全体の変更，検証が必要となり、プログラムの保守に多くの人員と手間を要している。
【０００４】
このような課題の解消に役立つと思われる設計システムとして、本出願人は、思考エリア、知識エリア、および知識関連エリアで構成される単位プログラムを設計項目毎に作成し、単位プログラム間にリンクを持たせる思考シュミレーション設計システムを提案した（例えば特開平４−１６０６７９号公報等）。これによれば、全体システムが設計項目毎の単位プログラムの集合として作成されるため、建物構造部品の設計変更等に際しても、単位プログラムの変更や追加で済む。
【０００５】
しかし、前記思考シュミレーション設計システムは、設計者の創造行為を広く支援するシステムとして開発したものであって、具体性に欠け、実用化には多くの課題があった。また、企画設計と生産設計の実際に適合するものでなく、設計者の入力が煩雑であるなどの課題があった。例えば、設計項目毎に壁位置の入力等のデータ入力要求を設計者に行うものであったため、設計者の入力の手間が多く、企画設計と生産設計とで二重の入力操作が必要になる等の課題がある。すなわち、各棟毎の住宅設計を考えた場合、一般に前記企画設計は施主との打合せ段階で概略が定まっており、その後に生産設計を始めることになる。そのため、生産設計の段階で、新たに壁位置の入力等を行うのでは、二重に手間がかかることになり、頻繁な入力の必要により設計の効率化が十分に望めない。
【０００６】
この発明は、上記の各課題を解消するものであり、建物構造部品の位置および種類決定等の生産設計が容易に行え、かつ建物構造部品の変更や追加等があっても簡単にプログラムの保守が行える建物生産設計装置，設計方法，およびプログラム保守方法を提供することを目的とする。
この発明の他の目的は、建物の企画設計と生産設計との実際に応じた最小の入力で生産設計が能率良く行える建物生産設計装置および設計方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の建物生産設計装置を実施形態に対応する図１を参照して説明する。この発明の装置は、コンピュータ（１）を用いた建物生産設計装置であって、入力装置（２），表示装置（３），および論理演算を実行する処理手段（４）を備える。
処理手段（４）は、設計項目毎に設けられる複数の互いに独立して実行可能な単位プログラム（ＵＰ）を有する。前記設計項目は、建物の生産設計として階層的に考えられる「床」，「外壁」等のような上位概念的な設計項目であっても、部材単位の下位概念の設計項目であっても良い。また、前記設計項目は、柱と梁の取合い構造等のように複数の建物構造部品を含む設計項目であっても良い。
前記各単位プログラム（ＵＰ）は、思考エリア（５），知識エリア（６）、および知識関連エリア（７）からなる。思考エリア（５）は、所定の処理を実行するエリアである。知識エリア（６）は、単位プログラム（ＵＰ）に所有させる一般のデータを記憶するエリアである。ここで言う一般のデータとは、当該単位プログラムの所有機能に関係するデータである。知識関連エリア（７）は、関連する単位プログラム（ＵＰ）を認識する認識データを記憶するエリアである。
各単位プログラム（ＵＰ）は、知識関連エリア（７）の認識データで関連づけられた階層構造をなし、かつ最上位の単位プログラム（ＵＰ）は一つとされる。
この最上位の単位プログラム（ＵＰ0 ）の思考エリア（５）は、入力装置（２）から入力された指示内容を知識関連エリア（７）の認識データで関連づけられた各単位プログラム（ＵＰ）へ送る処理を行うものである。
他の各単位プログラム（ＵＰ）の思考エリア（５）は、所定の処理を実行する論理演算機能部（５ａ）と、他の単位プログラム（ＵＰ）から送られた指示内容やデータが論理演算機能部（５ａ）の処理内容に関連するか否かを判断し，関連する場合にのみ論理演算機能部（５ａ）に処理を行わせる処理拒否機能部（５ｂ）とを有する。
論理演算機能部（５ａ）の処理内容は、次のａ〜ｈのうちの少なくとも一つの処理を含み、かつこれらａ〜ｈの処理は、全てがいずれかの単位プログラム（ＵＰ）の論理演算部（５ａ）の処理内容として含まれるものとする。
処理内容ａ〜ｈは、次の処理である。
ａ．受け取った指示内容，データを知識関連エリアの認識データで関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理。
ｂ．論理演算のために入力要求を行う処理。
ｃ．入力されたデータを知識エリア（６）に取り込む処理。
ｄ．知識エリア（６）のデータにより所定の論理演算を行う処理。
ｅ．演算結果を知識エリア（６）に格納する処理。
ｆ．演算結果を表示装置（３）に表示させる処理。
ｇ．前記演算結果，指示内容，データを前記の関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理。
ｈ．下位の単位プログラムの処理が終了したときの対応処理。
また、前記単位プログラム（ＵＰ）におけるいずれか複数の単位プログラム（ＵＰ）は、建物構造部品の所定の種別毎の設計項目に対応して設けたものであって、その論理演算機能部（５ａ）の機能として、前記思考エリア（５），知識エリア（６），および関連認識エリア（７）からなる新たな単位プログラム（ＵＰ）を、演算結果または入力データより得られる部品個数に応じた数だけ単位プログラムの複写によって当該単位プログラムの下位に創成する機能を有するものとする。
【０００８】
この構成の建物生産設計装置によると、最上位の単位プログラム（ＵＰ0 ）に、例えば「柱作成」等の指示内容を入力すると、この指示内容は、最上位単位プログラム（ＵＰ0 ）から、その知識関連エリア（７）で関連づけられた各単位プログラム（ＵＰ）に指示内容が順次送られる。この場合に、送り先側の単位プログラム（ＵＰ）のうち、指示内容が自己の処理内容に関連しない単位プログラム（ＵＰ）は、思考エリア（５）における処理拒否機能部（５ｂ）の判断により、処理を行わずに最上位単位プログラム（ＵＰ0 ）に実行状態を戻す。この後、最上位単位プログラム（ＵＰ0 ）は、次の単位プログラム（ＵＰ）に指示内容を送る。自己の処理内容に関連する単位プログラム（ＵＰ）に指示内容が送られたときは、その単位プログラム（ＵＰ）が以後の処理をその指示内容に従って行う。この処理として、前記ａ〜ｈに示す処理を行う。
このようにして、いずれかの単位プログラム（ＵＰ）が入力データを取り込み、論理演算を行ってその演算結果や入力データを単位プログラム（ＵＰ）が持つことになる。これらのデータは、予め設けられた単位プログラム（ＵＰ）が持つ場合もあり、また創成された単位プログラム（ＵＰ）が持つ場合もある。
一つの設計項目につき、処理が終わると、他の設計項目につき、前記と同様な処理を行わせる。このようにして、建物の各設計項目につき処理が行われ、データ未付与であった単位プログラム（ＵＰ）に、設計者の必要とする部品データ等の生産設計データが付与され、単位プログラム群として目的の建物１棟分等の生産設計データ等を所有することになる。
【０００９】
前記所定の建物構造部品の部位毎の設計項目は、「柱」、「梁」、「外壁パネル」、「間仕切パネル」「床パネル」、「屋根トラス」、「屋根パネル」、および「天井パネル」等の別に分けられる建物構造部品の種類よりもさらに下位の建物構造部品の種類に関する設計項目としても良い。例えば「出隅柱」等の設計項目とする。
【００１０】
前記構成の建物生産設計装置において、いずれかの単位プログラム（ＵＰ）における思考エリア（５）の論理演算機能部（５ａ）の処理内容として、建物の企画設計データの記憶手段（８）からその企画設計データを取り込む処理を含むようにしても良い。ここで言う企画設計データとは、建物の各階の間取りや階高、屋根形状、勾配、各部材料等の仕様、ユニットバス，キッチン等の設備位置，種類などである。
このような処理機能を加えた場合、企画設計データがある程度出来ている場合に、生産設計過程で設計者に要求される入力要求が少なくなり、企画設計時と生産設計時とで同じデータを重複して入力する手間が省け、設計の一層の効率化が図れる。
【００１１】
また、前記建物生産設計装置において、前記処理手段（４）が、各単位プログラム（ＵＰ）を設けたデータベース部（９）と、ＣＡＤシステム部（１０）とで構成されるものとしても良い。データベース部（９）は単位プログラム群で構成され、ＣＡＤシステム部（１０）は、ＭＭＩ（マンマシンインタフェース）機能やグラフィック機能に関するプログラムで構成される。この場合に、ＣＡＤシステム部（１０）は、単位プログラム（ＵＰ）と表示装置（３）および入力装置（２）との間の入出力を中継する機能を持つものとする。また、ＣＡＤシステム部（１０）は、最上位単位プログラム（ＵＰ0 ）へ送る指示内容となる設計項目の選択メニュー（１１）を表示装置（３）に表示させる手段（１２）を有するものとすることが好ましい。
【００１２】
この発明の建物生産設計方法は、コンピュータを用いて１棟の建物の生産設計を行う建物生産設計方法であって、請求項１記載の建物生産設計装置を用いる方法である。
【００１３】
この発明の保守方法は、請求項１記載の建物生産設計装置の保守方法であって、単位プログラム（ＵＰ）の追加または削除を行う場合に、その追加または削除を行う単位プログラム（ＵＰ）の一つ上位の単位プログラム（ＵＰ）における知識関連エリア（７）に、対応する認識データを追加または削除する方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。まず、図１〜図３に従って一般的構成を説明する。この発明装置は、図１（Ａ）に示すように、コンピュータ１を用いた建物生産設計装置であって、入力装置２、表示装置３、および処理手段４を備える。入力装置２はマウス等のポインティングデバイスおよびキーボート等からなり、表示装置３はＣＲＴまたは液晶式のディスプレイ等からなる。
処理手段４は論理演算を実行する手段であって、ＣＰＵや、メモリ、磁気ディスク，その他の大容量記憶手段等の電子回路構成部品と、その電子回路に実行させるプログラムからなり、データベース部９およびＣＡＤシステム部１０を備える。データベース部９は単位プログラム群で構成され、ＣＡＤシステム部１０は、入力装置２からの入力に従って表示装置３の画面上に作図をするＣＡＤ（コンピュータ支援設計）プログラムで主に構成される。
【００１５】
データベース部９に、この発明の特徴的なプログラム構成となる単位プログラム群が設けられる。この単位プログラム群は、設計項目毎に設けられる複数の互いに独立して実行可能な単位プログラムＵＰからなる。前記設計項目には、建物の生産設計として階層的に考えられる「床」，「外壁」等のような上位概念的な設計項目と、部材単位の下位概念の設計項目と、その中間的な設計項目とが設定される。設計項目の具体例は、後に図４と共に説明する。
この建物生産設計装置には、この他に企画設計データの記憶手段８が必要に応じて設けられる。記憶手段８は、データベース部９に設けたものであっても、これと別に設けたものであっても良い。記憶手段８に記憶される企画設計データは、各階の間取りや階高、屋根形状や勾配、設備種類，位置、外壁や間仕切壁等の材料等のデータである。
【００１６】
前記各単位プログラムＵＰは、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、思考エリア５，知識エリア６、および知識関連エリア７からなる。思考エリア５は所定の処理を実行するエリアであり、知識エリア６は単位プログラムＵＰに所有させる一般のデータを記憶するエリアである。ここで言う一般のデータとは、当該単位プログラムＵＰの所有する機能に関係するデータである。知識関連エリア７は、関連する単位プログラムＵＰを認識する認識データを記憶するエリアであり、前記認識データは単位プログラムＵＰの名称またはその識別符号等からなる。
【００１７】
前記単位プログラム群の各単位プログラムＵＰは、知識関連エリア６の認識データで関連づけられた階層構造をなし、最上位の単位プログラムＵＰ0 は一つとされる。各単位プログラムＵＰの知識関連エリア７に関連単位プログラムとして記憶されるものは、一つの上位の単位プログラムＵＰと、一つまたは複数の下位の単位プログラムＵＰである。
【００１８】
最上位単位プログラムＵＰ0 の思考エリア５は、入力装置２から入力された指示内容を、知識関連エリア６の認識データで関連づけられた各単位プログラムＵＰへ順次送る処理を行うものである。
【００１９】
他の各単位プログラムＵＰの思考エリア５は、所定の処理を実行する論理演算機能部５ａと、処理拒否機能部５ｂとでなる。処理拒否機能部５ｂは、他の単位プログラムＵＰから送られた指示内容やデータが論理演算機能部５ａの処理内容に関連するか否かを判断し，関連する場合にのみ論理演算機能部５ａに処理を行わせる手段である。
なお、この建物生産設計装置は、図１（Ａ）のように各単位プログラムＵＰがデータ未付与の状態で準備され（一部の予め定まったデータは付与しておいても良い）、設計者による設計過程で入力や演算により得られたデータＤが、図１（Ｃ）のようにいずれかの単位プログラムＵＰの知識エリア６で格納されることになる。同図の単位プログラムＵＰには、後に説明するように設計過程で創成された単位プログラムＵＰが含まれる。この建物生産設計装置から設計済みデータＤを読み出すときは、前記のように単位プログラムＵＰに格納されたデータＤを読み出すことになる。また、設計過程においても、単位プログラムＵＰの格納のデータＤが表示装置３に表示される。
【００２０】
図３は単位プログラムＵＰの思考エリア５の一般的なプログラム構造を示す。同図に示すように、思考エリア５は、まず指示内容やデータを一旦は受取り（ステップＳ１）、その指示内容，データが自身の論理処理に関係するか否かを判断する（Ｓ２）。関係しない場合は直ぐにその単位プログラムＵＰの処理を終了する。ステップＳ１で受け取った指示内容やデータはその単位プログラムＵＰ内には保存しない。前記処理の終了により、指示内容，データの送り元の単位プログラムＵＰに実行状態が戻る。前記判断ステップＳ２により、図１（Ｂ）の処理拒否機能部５ｂが構成される。なお、前記のステップＳ１では、指示内容だけを受け取り、後のステップＳ２の判断後に、関係する場合のみにデータを受け取るようにしても良い。
【００２１】
自身の論理処理に関係する場合は、以下のステップＳ３〜Ｓ８からなる論理演算機能部５ａの処理に進む。この場合に、まず、自身の内部処理に関係するのか、単に関連単位プログラムＵＰの処理に関係するのかを判断し（Ｓ３）、内部処理に関係しない場合は、ステップＳ１で受け取った指示内容，データを関連する単位プログラムＵＰに渡し（Ｓ７，Ｓ８）、処理を終了する。この処理の終了で、指示内容，データの渡された単位プログラムＵＰに実行が移る。
前記の関連する単位プログラムＵＰに指示内容，データを渡す過程（Ｓ７，Ｓ８）では、知識関連エリア７に記憶された認識データから関連する単位プログラムを検索し（Ｓ７）、その検索された単位プログラムＵＰに指示内容，データを送る（Ｓ８）。前記検索過程（Ｓ７）では、まず知識関連エリア７に認識データが記憶された単位プログラムＵＰのうちの下位階層における最初の単位プログラムＵＰに指示内容，データを送り、その送り先側の単位プログラムＵＰで受け取りが拒否された場合は、次の単位プログラムＵＰに指示内容，データを送るという処理を行う。このような処理を受け取りが行われるまで繰り返すことで検索する。
【００２２】
前記の自身の内部処理か否かの判断ステップ（Ｓ３）で、内部処理であると判断された場合は、ステップＳ４の処理を行う。ステップＳ４の処理には、次のような各種の形態がある。例えば、論理処理を行うための設計者への入力要求メッセージを表示装置３に表示することにより行い、この入力要求に応答する設計者の入力装置２からの入力データを知識エリア６へ取り込み、この取り込んだデータによって所定の論理演算（座標位置の演算や部品種類の検索等）を行う。前記の入力要求を行わずに、企画設計データの記憶手段８から必要データを取り込むようにしても良い。前記の所定の論理処理は、新たな単位プログラムＵＰを創成する処理であっても良い。この「創成」については後に説明する。
【００２３】
このように論理処理を行った後、演算結果を知識エリア６に格納し（Ｓ５）、演算結果を表示装置３に図形や文字，記号等で表示する。この後、前記と同様にして（自身の内部処理でない場合と同様にして）、関連する単位プログラムＵＰを検索し（Ｓ７）、その検索された単位プログラムＵＰに指示内容，データを渡して処理を終了する。
【００２４】
図３に示すステップＳ３〜Ｓ８の処理は、単位プログラムＵＰの種類によっては全てを含むものもあり、いずれかのステップＳ３〜Ｓ８が省かれた単位プログラムＵＰとされるものもある。
このように、思考エリア５における論理演算機能部５ａの処理内容は、次のａ〜ｈのうちの少なくとも一つの処理を含み、かつこれらａ〜ｈの処理内容は、全てがいずれかの単位プログラムＵＰの論理演算部５ａの処理内容に含まれる。
ａ．受け取った指示内容，データを知識関連エリアの認識データで関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理（Ｓ３，Ｓ７，Ｓ８）。
ｂ．論理演算のために入力要求を行う処理（Ｓ４）。
ｃ．入力されたデータを知識エリア６に取り込む処理（Ｓ４）。
ｄ．知識エリア６のデータを元に所定の論理演算を行う処理（Ｓ４）。
ｅ．演算結果を知識エリア６に格納する処理（Ｓ５）。
ｆ．演算結果を表示装置３に表示させる処理（Ｓ６）。
ｇ．演算結果，指示内容，データを前記の関連づけられた下位の各単位プログラムに渡す処理（Ｓ７，Ｓ８）。
ｈ．下位の単位プログラムの処理が終了したときの対応処理。
なお、ステップＳ３の処理（自身の内部処理に関連するか否かを判断する処理）は、いずれの単位プログラムＵＰにも設けないようにしても良い。すなわち、各単位プログラムＵＰの構成として、単に指示内容，データを渡す機能だけの種類と、必ず自身の内部処理を行う種類とのいずれかの構成とする場合は、ステップＳ３の判断処理は不要である。
【００２５】
単位プログラムＵＰの創成は、次の場合に行われる。単位プログラム群における最下位の単位プログラムＵＰのうちのいずれかは、建物構造部品の種別（例えば、出隅柱、２Ｐ幅無開口外壁パネル、１Ｐ幅床パネル……）毎の設計項目に対応して設けたものとする。これらの設計項目の単位プログラムＵＰにつき、論理演算機能部５ａの機能として、新たな単位プログラムＵＰを、必要部品個数に応じた数だけ創成する機能を持たせる。したがって、建物構造部品毎に創成単位プログラムＵＰが存在することになる。
この「創成」は、図５（Ａ）に一例を示すように、元の単位プログラムＵＰの思考エリア５、知識エリア６、および関連認識エリア７につき、各々複写した単位プログラムＵＰを新たにデータベース部９内に作成すること等で行う。この場合に、創成された各単位プログラムＵＰには、知識関連エリア７に元の単位プログラムＵＰの認識データが記述され、元の単位プログラムＵＰには創成した全ての単位プログラムＵＰの認識データが記述される。
【００２６】
なお、図１（Ａ）のＣＡＤシステム部１０は、単位プログラムＵＰと表示装置３および入力装置２との間の入出力の中継（例えば対話処理）を行う機能を持つものとする。また、ＣＡＤシステム部１０は、最上位単位プログラムＵＰ0 へ送る指示内容となる設計項目の選択メニュー１１を表示装置３に表示させる手段１２を有するものとする。
【００２７】
上記構成の建物生産設計装置を用いた設計方法の概略を説明する。まず、図１のＣＡＤ装置を起動させ、表示装置３の画面に設計項目の選択メニュー１１を表示させておく。このメニュー１１から希望の設計項目を選ぶと、その選択項目の指示内容が、図２（Ａ）に示すように最上位単位プログラムＵＰ0 に関連した全ての単位プログラムＵＰに送られる。同図において、実線の矢印は指示内容の流れを示し、破線は単位プログラムＵＰ間に何らかの関連があることを示す。
同図の例では、単位プログラムＵＰ1 〜ＵＰ3 に指示内容が送られる。このうち、指示内容に関係しない単位プログラムＵＰ1 ，ＵＰ 2  は処理を拒否し、指示内容に関係する単位プログラムＵＰ3 が処理を行うことになる。
このようにして指示内容に関係する単位プログラムＵＰ3 に指示内容が渡されると、単位プログラムＵＰ3 はその思考エリア５で所定の処理を行い、指示内容や演算結果等のデータを、関連する下位の各単位プログラムＵＰ6 ，ＵＰ7 に送る。ここでは、単位プログラムＵＰ6 が関係する単位プログラムであって、処理を行い、関係しない単位プログラムＵＰ7 は指示内容の受取を拒否する。以下、同様にして、単位プログラムＵＰ6 から単位プログラムＵＰ8 〜ＵＰ10に指示内容, データが送られ、単位プログラムＵＰ9 で指示内容を受け取って処理が行われることになる。
【００２８】
つぎに、図４〜図１４に従って、建物生産設計装置をさらに具体化させた例を建物構造部品である「柱」の設計例と共に説明する。同図の装置は、図１〜図３に示した建物生産設計装置を前提とする。図４において、実線の楕円形で示す各単位プログラムＵＰは図１のデータベース部９に予め作成した単位プログラムであり、破線の楕円形で示す各単位プログラムＵＰは創成された単位プログラムである。単位プログラムＵＰ間を繋ぐ直線は、単位プログラムＵＰ間に関係があることを示す。楕円内に記述した語は単位プログラムＵＰの名称を示す。この例では、最上位単位プログラムＵＰ0 の名称を「建物」としてあり、その一つ下位に、「天井」，「屋根」，「床」，「外壁」，「柱」の名称で示される単位プログラムＵＰが設けられている。単位プログラム「柱」の下位には、「外壁線柱」と「内部柱」の単位プログラムＵＰがあり、「外壁線柱」の下位には「出隅柱」，「入隅柱」，「直線柱」の単位プログラムＵＰがある。「出隅柱」および「直線柱」の下位には、それぞれ「物干付出隅柱」および「物干付直線柱」の単位プログラムＵＰがある。
【００２９】
図９（Ａ）は表示装置３の入力初期画面であり、図形作成のための補助線と設計項目選択のためのメニュー１１とが表示されている。メニュー１１には、同図（Ｂ）に示すように、設計項目の他に、各種操作を選択する項目が文字で表示されている。
ここで、メニュー１１から「柱作成」の項目１１ａを選択すると、その「柱作成」の指示内容は、図６に示すように最上位単位プログラム「建物」に渡される。最上位単位プログラム「建物」は、思考エリア５の機能によって指示内容「柱作成」を受取り、知識関連エリア７に認識データが記憶された各単位プログラムＵＰに指示内容を送る。知識関連エリア７には、関係する単位プログラムＵＰを、そのプログラム名称を認識データとして記憶させてある。なお、他の各単位プログラムＵＰも、これと同様に関係する単位プログラムＵＰをプログラム名称で記憶させてある。この例では単位プログラム「建物」の知識関連エリア７には、「外壁」，「床」，「屋根」，「天井」，「柱」の単位プログラムＵＰの名称が記憶させてある。
【００３０】
したがって、思考エリア５は、これら「外壁」，「床」，「屋根」，「天井」，「柱」の各単位プログラムＵＰに順次指示内容を送る。このとき、「外壁」，「床」，「屋根」，「天井」の単位プログラムＵＰは、指示内容が自身の論理処理と関係しないので指示内容の受取を拒否し、単位プログラム「柱」が指示内容を受け取ることになる。各単位プログラム「外壁」，「床」，「屋根」，「天井」，「柱」へ指示内容を送る順は、例えば関係関連エリア７に記述された順である。なお、単位プログラム「建物」の知識エリア６は、この例では設計過程の最後まで空の状態として使用されないが、例えば建築面積や延べ床面積等の建物の概要を示すデータを知識エリア６に記憶させておいても良い。
【００３１】
単位プログラム「柱」が指示内容「柱作成」を受け取ると、知識関連エリア７で関連づけられた各単位プログラム「外壁線柱」および「内部柱」に指示内容を送る。知識関連エリア７には、上位の単位プログラムである「建物」と、下位の単位プログラムである「外壁線柱」および「内部柱」のプログラム名称が記憶させてある。知識エリア６は、設計過程の最後まで空の状態とされる。単位プログラム「柱」から指示内容を送られた単位プログラム「外壁線柱」および「内部柱」のうち、単位プログラム「内部柱」は指示内容が自身の内部処理に関係しないので指示内容の受取を拒否し、単位プログラム「外壁線柱」が指示内容を受け取る。なお、この例では、単位プログラム「内部柱」は、「内部柱作成」の設計項目の指示内容である場合に処理を行うものとしてある。
【００３２】
指示内容「柱作成」を受け取った単位プログラム「外壁線柱」（図７）は、指示内容の実行に必要な条件の入力要求メッセージとして、建物外郭線の入力要求メッセージを、ＣＡＤシステム部１０を介して表示装置３に表示させる。ＣＡＤシステム部１０は、表示装置３の画面を外郭線定義画面とする。設計者は、前記メッセージに応じて、入力装置２に建物外郭線の入力を行う。この場合、図１０（Ａ）に×印で示すように、建物外郭線（通り芯）の交点Ｐのポイント入力を行うことで、ＣＡＤ装置の機能により、建物外郭線の各線分のデータが生成され、同図（Ｂ）に示すように建物外郭線Ｌが連続した線分で示される。
【００３３】
この入力されたデータ、詳しくはその入力データから生成された線分データからなる建物外郭線データは、知識エリア６に取り込まれ、この取り込まれた建物外郭線データから、思考エリア５の論理処理として柱を建てるべき各位置の平面座標位置（Ｘ，Ｙ座標）が計算される。計算結果は知識エリア６に格納し、その後、関連する単位プログラム検索し、その検索された単位プログラムへ指示内容「柱作成」と計算結果である座標位置が送られる。知識関連エリア７には、図４に示された階層構造では、「柱」，「出隅柱」，「入隅柱」，「直線柱」の単位プログラム名称が記憶されていることになる。また、この例では、図１１に示すように、建物外郭線上の各隅部と、その隅部から２Ｐ間隔（「Ｐ」は建物のモジュール寸法を示す）の位置とに柱を建てるものとしてあり、図示の建物外郭線では、７箇所の出隅と、３箇所の入隅と、１０箇所の直線上位置との合計２０箇所に柱を建てることになる。
【００３４】
前記の演算結果である各柱を配置すべき位置の座標位置データと指示内容「柱作成」とは、関連する単位プログラム「出隅柱」，「入隅柱」，「直線柱」に送られる。この場合、送り先の全ての単位プログラム「出隅柱」，「入隅柱」，「直線柱」が自身の論理処理に関係するため、指示内容，データを受け取ることになる。したがって、最初に指示内容，データが送られた単位プログラムが処理を開始することになる。この例では、単位プログラム「出隅柱」が最初に指示内容，データを受け取ったとする。
【００３５】
図８に示すように、指示内容および演算結果のデータを受け取った単位プログラム「出隅柱」は、指示内容に応じて自身の内部処理を行う。この場合の内部処理は、各柱作成位置のデータのうち、出隅に該当するデータのみを知識エリア６に格納し、次に、新たな単位プログラム「出隅柱１」〜「出隅柱ｎ」を創成する処理である。このとき、まず、出隅に該当する各柱作成位置のうち、第１の柱作成位置に対して単位プログラム「出隅柱１」を創成する。なお、出隅に該当するか否かは、例えば隣合う３か所の柱作成位置の位置関係から判断される。
創成された単位プログラム「出隅柱１」は、次に示すように、思考エリア５、知識エリア６、および知識関連エリア７を有するものであって、知識エリア６に上位の単位プログラム「出隅柱」の持つデータが、思考エリア５に所定の処理を行う機能が複写されるものとする。また、この創成時に、単位プログラム「出隅柱」の知識関連エリア７に、創成した単位プログラム「出隅柱１」の認識データである単位プログラム名称「出隅柱１」を記述し、かつ創成された単位プログラム「出隅柱１」には上位の単位プログラム名称「出隅柱」を記述する。これにより、創成元と創成先の単位プログラムＵＰが親子の階層関係として関連づけられる。
このように創成を行った後、その創成された単位プログラム「出隅柱１」に、柱を配置すべき位置データを渡す。
【００３６】
これにより、単位プログラム「出隅柱１」が実行される。単位プログラム「出隅柱１」の思考エリア５は、指示内容を受け取った後、その指示内容「柱作成」に応じて自身の内部処理を行う。この内部処理は、その柱芯の正確な座標値を演算する処理である。すなわち、前記の単位プログラム「外壁線柱」で計算された柱位置の座標値は、建物のモジュール芯上の交点等を示す概略位置であるが、柱芯の位置は、柱形状や柱の配置箇所等に応じてモジュール芯に対してずれることが多い。このような正確な柱芯の位置をここで演算する。これらの処理結果は、知識エリア６に格納し、かつＣＡＤシステム部１０を介して表示装置３に図形表示する。柱の種類のデータは、創成元の単位プログラム「出隅柱」に一種類に定められており、創成された単位プログラム「出隅柱１」もその柱種類に決定されることになる。つまり、最下層の単位プログラム等のように、個々の建物構造部品毎の単位プログラムを創成する機能を有する単位プログラム（例えば単位プログラム「出隅柱」，「物干金物付出隅柱」，「入隅柱」，「直線柱」，「物干金物付直線柱」等）は、各々１種類の建物構造部品に対応しており、その建物構造部品の種類を識別するデータを知識エリア６等に有している。したがって、建物構造部品毎の単位プログラムを創成した場合は、同時にその建物構造部品の種類も決定されたことになる。
処理結果の出力は、例えば図１１に全ての柱配置結果の表示装置画面を示すように、建物外郭線上に丸や四角等の図形または記号で示す柱形状図形（簡易）表示２０と、その表示２０の近傍に付記した「ＧＣＮ１−Ｋ」等の文字で示す柱記号表示２１とで行う。この例では、柱形状図形表示２０を、出隅柱を意味する四角印と、直線柱を示す丸印と、入隅を示す二重丸印とに分け、柱種類の大まかな分類の表示を兼用させている。なお、同図は、前述のように全ての柱が配置された結果であり、一つの単位プログラム「出隅柱１」〜「出隅柱ｎ」等が創成され、実行される毎に、順次１本の柱について、その表示２０，２１が表示装置画面に追加して表示される。
知識エリア６に格納された詳しいデータは、図１２に示すように、画面上に開いたウィンドウ２３に表示される。この表示内容が知識エリア６に格納されたデータである。ウィンドウ２３は、図９に示されたメニュー１１を画面に所定の入力操作で表示させ、その柱情報表示の項目１１ｂを選択することで、図１２に示すように表示装置画面上に開かれる。
【００３７】
このようにして、図８に示す単位プログラム「出隅柱１」の思考エリア５の処理が終了すると、親の単位プログラム「出隅柱」へ実行状態が戻り、その思考エリア５における内部処理の続きとして、出隅に該当する２番目の柱作成位置のデータに対して単位プログラム「出隅柱２」を創成し（図５（Ａ）参照）、その創成した単位プログラム「出隅柱２」に処理を移す。出隅に該当する最後の単位プログラム「出隅柱ｎ」の創成およびその実行が終わり、上位単位プログラム「出隅柱」に実行が戻ると、単位プログラム「出隅柱」は全ての処理を終了することになり、その上位の単位プログラム「外壁線柱」に実行を戻す。
単位プログラム「外壁線柱」は、関係する次の単位プログラム、例えば単位プログラム「入隅柱」に、前記の演算結果である各柱作成位置データと、指示内容「柱作成」とを送り、単位プログラム「入隅」がそのデータおよび指示内容を受け取って思考エリア５による処理を実行することになる。単位プログラム「入隅柱」は、図８と共に前述した単位プログラム「出隅柱」と同様に、単位プログラム「入隅柱１」〜単位プログラム「入隅柱ｎ」を創成し、実行させる。
このような処理が単位プログラム「直線柱」まで行われ、最後の柱作成位置に対応する創成単位プログラム「直線柱ｎ」の実行までが終了すると、表示装置３の画面が図１１に示された状態となる。単位プログラム「直線柱ｎ」の実行の終了の後、実行状態はその親の単位プログラム「直線柱」に戻り、さらに上位の単位プログラム「外壁線柱」まで戻る。このとき、単位プログラム「外壁線柱」は、その思考エリア５で行うべき全ての処理が完了したと判断し、最上位単位プログラム「建物」まで実行状態を戻す。これにより、設計項目「柱作成」の設計が一応完了する。
【００３８】
図１３は、物干金物付柱を作成する場合の画面例を示す。同図（Ａ）は物干し位置定義画面であり、×印を示した位置（Ｙ９通りのＸ４とＸ６の位置）が物干金物の入力後の位置を示す。
同図（Ｂ）は、このように物干金物付きとした場合の柱配置結果の表示画面であって、物干金物付きの柱２５をポインィングデバイスで指定してウィンドウを開いた状態を示す。この例では、同じ位置の出隅柱であっても柱種類が異なり、柱記号が図１１の例と異なっている。物干金物付柱は、図４の単位プログラム「物干金物付出隅柱」および単位プログラム「物干金物付直線柱」によって柱作成の設計が行われる。これら単位プログラム「物干金物付出隅柱」や「物干金物付直線柱」に処理が移るか否かは、単位プログラム「外壁線柱」から送られて来るデータに「物干金物付き」を意味する与条件データが有るか否かで判断される。
【００３９】
図１４は建物外郭線を変更する場合の画面例を示す。外郭線変更は、図９に示すメニュー１１から外郭線変更の項目１１ｃを選択することで可能となる。図１４（Ａ）は外郭線変更結果表示画面であり、同図（Ｂ）はその柱配置結果表示画面である。外郭線変更を行った場合は、柱作成の処理を再度最初から行う。
【００４０】
このようにして、柱作成の設計項目の設計が完了すると、次の設計項目、例えば「内部柱作成」や「外壁パネル作成」等を行い、全ての設計項目の設計が完了すると、１棟分の全ての生産設計が完了する。なお、必要な設計項目のみの設計を行う場合や、設計結果のシュミレーションを行う場合にも、この建物生産設計装置を使用することができる。
【００４１】
図５（Ｂ）は、この建物生産設計装置におけるプログラムの保守の例を示す。設計対象となる建物の構造部品構成が変更され、１，２階の通し柱を用いるようになった場合、図４の単位プログラム群の保守を行うことが必要となる。この場合、図４の単位プログラム「柱」の下位に、図５（Ｂ）のように新たな単位プログラム「通し柱」を追加する。追加の単位プログラム「通し柱」も、思考エリア５、知識エリア６、および知識関連エリア７を持つものとする。また、この追加した単位プログラム「通し柱」の知識関連エリア７にはその上位の単位プログラムの名称である「柱」を認識データとして記憶させ、上位の単位プログラム「柱」には追加した単位プログラムの名称「通し柱」を認識データとして記憶させる。
これにより、「柱作成」の指示内容を入力した場合に、単位プログラム「通し柱」に指示内容，データが送られることになる。
なお、図５（Ｂ）の例とは逆に、建物構造部品の構成を、例えば出隅柱と入隅柱とに同じ部品を使用するように変更した場合は、図４の単位プログラム「入隅柱」を削除して単位プログラム「出隅柱」のプログラム内容を変更することで対処できる。
【００４２】
このように、この建物生産設計装置は、ある単位プログラムＵＰから関連する単位プログラムＵＰの全てに指示内容とデータを渡しても、各単位プログラムＵＰの思考エリア５に所有する機能に関連するものだけが処理を行い、関連しないものは処理を行わないようにしたため、各「単位プログラム」は種々の指示内容とデータ（処理結果）の内容毎に、どの「単位プログラム」に指示内容とデータを渡すかを判断しなくても済む。処理を行うか否かは受取側の単位プログラムＵＰの所有する機能に依存している。
そのため、図５（Ｂ）等で説明したように、建物の構造部品構成の変更に伴うプログラムの保守に際して、必要な単位プログラムの追加や削除を行うことで簡単に対処できる。また、プログラムの検証も、構造部品変更に直接に関連する設計項目の単位プログラムＵＰ内だけで済む。
【００４３】
【発明の効果】
この発明の建物生産設計装置および設計方法は、思考エリア，知識エリア、および知識関連エリアからなる単位プログラムを、前記知識関連エリアで関連づけた階層構造の単位プログラム群で構成し、上位の単位プログラムから関連する複数の単位プログラムに指示内容やデータを送り、送り先の単位プログラムの思考エリアに処理拒否機能部を持たせて指示内容に応じた単位プログラムで処理を行うようにしたものであり、またいずれか複数の単位プログラムは、建物構造部品の種別毎の設計項目に対応して設けたものであって、その論理演算機能部の機能として、新たな単位プログラムを部品個数に応じた数だけ創成する機能を有するものとしたため、部品選択の設計等の生産設計やシュミレーションが容易に行える。しかも、建物構造部品の変更や追加等があっても、単位プログラムの追加，削除や、単位プログラム内だけの処理内容の変更等で対処でき、簡単にプログラムの保守を行うことができる。そのため新しい商品毎にシステムを作成する必要がない。すなわち、この建物生産設計装置は、特に単位プログラムとして設計項目毎に設計して行くものであり、予め設定されたフローに従う訳ではないため、設計変更が極めて容易である。さらに、このように単位プログラムとして設計項目毎に設計するものであるため、新商品の設計のシミュレーションが極めて容易に、しかも迅速に行うことが出来る。
また、単位プログラムにおける思考エリアの論理演算機能部の処理内容として、建物の企画設計データの記憶手段からその企画設計データを取り込む処理を含むものとした場合は、建物の企画設計と生産設計との実際に応じた最小の入力で生産設計を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる建物生産設計装置の概念構成のブロック図、（Ｂ）はその単位プログラムの構成説明図、（Ｃ）は単位プログラム群の階層構造の概念図である。
【図２】（Ａ）は単位プログラムの階層関係と指示内容等の流れとを示す説明図、（Ｂ）は単位プログラムの概略構成と相互関係の説明図である。
【図３】単位プログラムにおける思考エリアの一般的な処理機能の流れ図である。
【図４】単位プログラム群の具体例についての階層関係の説明図である。
【図５】（Ａ）は単位プログラムの創成の説明図、（Ｂ）は単位プログラムを追加する保守例の説明図である。
【図６】図４の単位プログラム群の処理の一部を示す流れ図である。
【図７】図６の流れ図に続く処理過程の流れ図である。
【図８】図７に続く処理過程の流れ図である。
【図９】（Ａ）は入力初期画面の説明図、（Ｂ）はそのメニュー例の説明図である。
【図１０】（Ａ）は外郭線定義画面の説明図、（Ｂ）はその外郭線表示画面の説明図である。
【図１１】柱配置結果表示画面の説明図である。
【図１２】柱配置結果表示画面にウィンドウを開いて単位プログラムのデータ内容を示した画面例の説明図である。
【図１３】（Ａ）は物干金物位置定義画面の説明図、（Ｂ）はその柱配置結果表示画面の説明図である。
【図１４】（Ａ）は外郭線変更結果表示画面の説明図、（Ｂ）はその柱配置結果の表示画面の説明図である。
【符号の説明】
１…コンピュータ、２…入力装置、３…表示装置、４…処理手段、５…思考エリア、５ａ…論理演算機能部、５ｂ…処理拒否機能部、６…知識エリア、７…知識関連エリア、ＵＰ…単位プログラム
【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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