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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-07-07
(45)【発行日】2025-07-15
(54)【発明の名称】制御装置および情報処理システム
(51)【国際特許分類】
   G08G 1/16 20060101AFI20250708BHJP
   G16Y 20/40 20200101ALI20250708BHJP
   G16Y 10/40 20200101ALI20250708BHJP
   G16Y 40/10 20200101ALI20250708BHJP
【FI】
G08G1/16 C
G16Y20/40
G16Y10/40
G16Y40/10
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2022174894
(22)【出願日】2022-10-31
(65)【公開番号】P2024065834
(43)【公開日】2024-05-15
【審査請求日】2024-05-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大八木 大史
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 弘和
(72)【発明者】
【氏名】白鳥 慎也
(72)【発明者】
【氏名】浅原 則己
【審査官】増子 真
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-101869(JP,A)
【文献】特開2019-123327(JP,A)
【文献】特開2020-095336(JP,A)
【文献】国際公開第2021/181458(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2019/0383629(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G08G 1/00 - 99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両を制御する制御部を備えた制御装置であって、
前記制御部は、
複数車線が存在する区間を前記車両が走行する際、当該車両と同一車線上の先行車において車線変更に伴う負の感情を検知したか否かを判定し、
前記負の感情を検知したと判定した場合には車線変更を指示する指示情報を前記車両の報知装置から報知させ
前記先行車の周辺で渋滞が発生している場合には、前記制御部は前記渋滞の最後尾につくように指示する指示情報を前記報知装置から報知させる
ことを特徴とする制御装置。
【請求項2】
車両を制御する制御部を備えた制御装置であって、
前記制御部は、
複数車線が存在する区間を前記車両が走行する際、当該車両と同一車線上の先行車において車線変更に伴う負の感情を検知したか否かを判定し、
前記負の感情を検知したと判定した場合には車線変更を指示する指示情報を前記車両の報知装置から報知させ、
前記報知装置から前記車線変更を指示する指示情報を報知させる際、前記制御部は前記先行車が車線変更を要求した方向と同一方向に車線変更を指示する指示情報を報知させる
ことを特徴とする制御装置。
【請求項3】
車両に搭載された制御装置と、
複数の前記車両と通信可能に構成されたサーバと、
を備えた情報処理システムであって、
前記サーバは、
複数車線が存在する区間内を走行中の前記車両から受信した情報に基づいて、当該区間内における所定車両から車線変更に伴う負の感情を検知したか否かを判定し、
前記負の感情を検知したと判定した場合に前記所定車両と同一車線上の後続車に対して車線変更を指示する指示情報を送信し、
前記所定車両と同一車線上の後続車に対して、前記所定車両が車線変更を要求した方向と同一方向に車線変更を指示する指示情報を送信し、
前記制御装置は、
前記指示情報を受信した場合に前記車両の報知装置から前記指示情報を報知させる
ことを特徴とする情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置および情報処理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、車両の運転支援を行う制御装置が開示されている。この制御装置は、自車両が現在の車線に留まり続けることができない場合を考慮して、自車両に対する車線変更を支援するための情報を運転者に提示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2005-038325号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載の構成について、例えば機械学習によって作成された学習済みモデルを用いて、自車両に対して車線変更を支援することが考えられる。しかしながら、特許文献1に記載の構成では、道路状況に応じた車線変更の指示ができず、運転者は直前での車線変更を余儀なくされる可能性がある。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、複数車線が存在する区間を車両が走行する際、車線上の状況に応じて予め適切な車線を車両が走行できる制御装置および情報処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る制御装置は、車両を制御する制御部を備えた制御装置であって、前記制御部は、複数車線が存在する区間を前記車両が走行する際、当該車両と同一車線上の先行車において車線変更に伴う負の感情を検知したか否かを判定し、前記負の感情を検知したと判定した場合には車線変更を指示する指示情報を前記車両の報知装置から報知させることを特徴とする。
【0007】
本発明に係る情報処理システムは、車両に搭載された制御装置と、複数の前記車両と通信可能に構成されたサーバと、を備えた情報処理システムであって、前記サーバは、複数車線が存在する区間内を走行中の前記車両から受信した情報に基づいて、当該区間内における所定車両から車線変更に伴う負の感情を検知したか否かを判定し、前記負の感情を検知したと判定した場合に前記所定車両と同一車線上の後続車に対して車線変更を指示する指示情報を送信し、前記制御装置は、前記指示情報を受信した場合に前記車両の報知装置から前記指示情報を報知させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明では、複数車線が存在する区間を車両が走行する際、車線上の状況に応じて予め適切な車線を車両が走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】実施形態における情報処理システムを示す模式図である。
図2】片側二車線の道路上を複数の車両が走行している状態を示す図である。
図3】運転者の負の感情を推定するフローを説明するための図である。
図4】情報処理システムを説明するためのブロック図である。
図5】車両制御フローを示すフローチャート図である。
図6】自車両と同一車線上の先行車から車線変更による負の感情が検知された場合の一例を説明するための模式図である。
図7】自車両と同一車線上の先行車から割り込まれたことによる負の感情が検知される場合の一例を説明するための模式図である。
図8】交差点の手前に路上障害物が存在する場合の一例を説明するための模式図である。
図9】交差点の手前に路上障害物が存在する場合の他の例を説明するための模式図である。
図10】渋滞が発生している場合の一例を説明するための模式図である。
図11】渋滞が発生している場合の他の例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態における制御装置および情報処理システムについて具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【0011】
図1は、実施形態における情報処理システムを模式的に示す図である。情報処理システム1は、複数の車両2とサーバ3とがネットワーク4を介して通信可能に接続されたシステムである。車両2は運転状況に関する情報をサーバ3に送信する。サーバ3は車両2から受信した情報を用いて車両2の運転を支援する情報を車両2に送信する。
【0012】
情報処理システム1では、図2に示すように、複数車線が存在する道路10上を複数の車両2が走行している状況下において、サーバ3は車両2に情報を提供する。道路10は、第1車線11と第2車線12とからなる片側二車線の車道を有する。第1車線11は進行方向左側の車線である。第2車線12は進行方向右側の車線である。道路10上を複数の車両2が走行している場合、自車両2Aの前方には複数の前方車両2Bが存在する。なお、自車両2Aと前方車両2Bとを特に区別する必要がない場合は単に車両2と記載する。車両2は自車両2Aと前方車両2Bとを含む。
【0013】
図2および図3に示すように、複数車線が存在する区間で自車両2Aの前方に位置する前方車両2Bを対象にして、情報処理システム1は負の感情を推定する。負の感情は車両2の運転者の感情である。負の感情は、例えば興奮、怯え、怒り、驚きなどである。前方車両2Bの運転者5は感情が監視される対象であり、負の感情が推定される対象である。サーバ3は前方車両2Bから送信された情報に基づいて運転者5の感情を推定する。情報処理システム1は、機械学習により生成された推定モデルを用いて運転者5の負の感情を推定する。
【0014】
そして、前方車両2Bに対する感情の推定結果に応じて、サーバ3は運転支援情報を自車両2Aに送信する。自車両2Aの前方を走行する前方車両2Bから車線変更に伴う負の感情が推定された場合、負の感情が推定された地点よりも後方に位置する自車両2Aに対して適切な車線を指示する情報が出力される。自車両2Aが適切な車線を走行中である場合、車線を維持する指示情報がサーバ3から自車両2Aに出力される。自車両2Aが適切な車線を走行していない場合には車線変更を指示する指示情報がサーバ3から自車両2Aに出力される。自車両2Aは、自車両2Aの運転者6に指示情報を報知する。なお、図2には、説明の便宜上、第1車線11上を走行中の自車両2Aと第2車線12上を走行中の自車両2Aとが併記されている。
【0015】
図4は、情報処理システムを模式的に示すブロック図である。情報処理システム1は車両2とサーバ3とを備える。
【0016】
車両2は、通信装置21と、制御装置22と、報知装置23と、センサ24と、を備える。
【0017】
通信装置21は、外部装置との無線通信を行う。通信装置21はネットワーク4を介してサーバ3と情報を送受信する。
【0018】
制御装置22は、車両2を制御する電子制御装置である。電子制御装置は、プロセッサと、メモリ(主記憶部)と、を備える。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などにより構成される。メモリは、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などにより構成される。制御装置22は車両2に搭載された車載装置である。
【0019】
車両2に搭載された各種センサからの信号が制御装置22に入力される。制御装置22には、センサ24からの信号が入力される。センサ24は、車両2の現在位置を検出するセンサや、車両2が走行中の車線を検出するセンサや、車両2の車速を検出するセンサや、車両2の方向指示器が操作されたことを検出するセンサや、車両2の運転者の心拍数を検出するセンサなどを含む。すなわち、センサ24は、GPS信号の受信機や、走行中に車線変更の要求を検出するセンサを含む。また、運転者の心拍数を検出するセンサは、例えば車両2の車室内を撮像する車内カメラを含む。この車内カメラは車両2の運転者を撮像することにより、運転者の心拍数を測定することができる。センサ24は運転者の心拍数に関する情報を制御装置22に出力する。そして、制御装置22は各種センサから入力された信号に基づいて車両制御を実行する。この車両制御は、車両2の運転状況を示す運転情報をサーバ3に送信する通信制御と、サーバ3から提供される運転支援情報を運転者に報知する報知制御とを含む。運転情報は、車両2が車線変更を要求していることを示す情報と、その車線変更の方向を示す情報と、運転者の心拍数を示す情報と、車両2の車速を示す情報と、を含む。
【0020】
報知装置23は、車両2の運転者に運転支援情報を報知する。運転支援情報は、適切な車線を指示する指示情報を含む。報知装置23はスピーカや表示装置などのHMI(Human Machine Interface)である。制御装置22が報知制御を実行すると、報知装置23は指示情報を音声で出力し、または指示情報の文字で画像表示する。自車両2Aの運転者6は、報知された指示情報に基づいて安全なタイミングで車線変更を行うことができる。
【0021】
サーバ3は、通信装置31と、制御装置32と、を備える。
【0022】
通信装置31は、車両2との間で無線通信を行う。通信装置31はネットワーク4を介して車両2と情報を送受信する。
【0023】
制御装置32は、情報処理を実行する電子制御装置である。制御装置32は、車両2を制御する車両制御を実行する。車両制御は、前方車両2Bの運転者5における負の感情を推定する推定制御と、前方車両2Bの後方を走行する自車両2Aに車線を指示する報知制御とを含む。
【0024】
制御装置32は、制御部33と、記憶部34と、を備える。
【0025】
制御部33は、車両2から受信した情報を用いて運転者の感情を推定するとともに、車両2の運転を支援する情報を車両2に提供する。制御部33は、推定モデルを用いて運転者5が負の感情にあるか否かを推定する。推定モデルは、機械学習により生成された学習済みモデルである。制御部33が推定モデルを用いて運転者5の負の感情を推定する際、車両2の運転情報として、運転者5の生体情報を用いる。生体情報は心拍数を示す情報を含む。
【0026】
制御部33は、モデル生成部35と、感情推定部36と、車両制御部37と、を備える。
【0027】
モデル生成部35は、機械学習によって推定モデルを生成する。推定モデルは、運転者5の負の感情を推定するモデルであり、機械学習により学習された学習済みモデルである。
【0028】
例えば、モデル生成部35は、教師あり機械学習により推定モデルを生成する。教師あり機械学習では、過去に取得された車両2の運転情報と、運転者5が負の感情になっていることを示す情報との組を教師データとする。教師データのうちの入力データは、車両2の運転情報である。教師データのうちの出力データは、運転者5が負の感情になっていることを示す情報である。運転者5が負の感情になっていることを示す情報は、予め設定された負の感情を示す情報である。
【0029】
一例として、入力データは、車線変更を要求したことを示す情報と、心拍数が所定値よりも高いことを示す情報とを含む情報とを含み、出力データは運転者5が負の感情になっていることを示す情報となる。モデル生成部35は、運転者5の感情が負の感情であると判定される条件を予め決めて、その条件を満たす教師データを入力データとして機械学習を行う。言い換えれば、モデル生成部35は、運転者5の感情が正常状態であると判定される条件を予め決めて、その条件を満たす教師データを入力データとして機械学習を行う。そして、モデル生成部35は、生成した推定モデルを記憶部34に格納する。
【0030】
感情推定部36は、走行中の前方車両2Bから取得した運転情報と、予め生成された推定モデルとを用いて、前方車両2Bにおける運転者5の負の感情を推定する。感情推定部36は記憶部34を参照して推定モデルを取得する。感情推定部36が運転者5の心拍数が所定値よりも高いか否かを判定する。心拍数が所定値よりも高い場合は負の感情であると判定する。心拍数が所定値未満である場合は正の感情であると判定する。
【0031】
図3に示すように、感情推定部36は推定結果を車両制御部37に出力する。感情推定部36による推定結果には、運転者5の感情が正の感情であることを示す結果と、運転者5の感情が負の感情であることを示す結果とが含まれる。
【0032】
車両制御部37は、感情の推定結果に応じて、前方車両2Bの後方を走行する自車両2Aに対する運転支援情報を生成する。車両制御部37は運転支援情報として、車線を指示する指示情報報を生成する。この指示情報は、自車両2Aに車線変更を指示する指示情報と、自車両2Aに車線維持を指示する指示情報とを含む。そして、車両制御部37は自車両2Aに対して適切な車線を指示する指示情報を送信する。自車両2Aに送信される指示情報には、自車両2Aに車線変更を指示する指示情報と、自車両2Aに車線維持を指示する指示情報とのうちのいずれ一方が含まれる。
【0033】
記憶部34は、EPROM(Erasable Programmable ROM)や、ハードディスクドライブ(Hard Disk Drive:HDD)や、リムーバブルメディアなどの記録媒体によって構成されている。リムーバブルメディアとしては、USB(Universal Serial Bus)メモリ、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)のようなディスク記録媒体が挙げられる。記憶部34には、オペレーティングシステム(Operating System:OS)、各種プログラム、各種テーブル、各種データベースなどが格納可能である。
【0034】
また、記憶部34には、感情推定部36における推定結果が格納されてもよく、車両2から受信した運転情報などが格納されてもよい。
【0035】
図5は、制御フローを示すフローチャート図である。図5に示す制御はサーバ3により繰り返し実行される。
【0036】
サーバ3は、前方車両2Bの運転情報を取得する(ステップS1)。ステップS1の処理では、車両2の現在の状態を示す運転情報が取得される。
【0037】
サーバ3は、前方車両2Bにおける車線変更に伴う負の感情は検知されたか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2では、ステップS1で取得した運転情報と、予め生成された推定モデルとに基づいて運転者5の負の感情が推定される。
【0038】
前方車両2Bにおける車線変更に伴う負の感情は検知されないと判定された場合(ステップS2:No)、この制御ルーチンは終了する。
【0039】
前方車両2Bにおける車線変更に伴う負の感情は検知されたと判定された場合(ステップS2:Yes)、サーバ3は、前方車両2Bの後方を走行中の車両に対して車線変更を指示する指示情報を送信する(ステップS3)。ステップS3では、車両2がサーバ3から送信された指示情報を受信する。車両2の制御装置22は、報知装置23から車線変更を指示する指示情報を報知させる。ステップS3の処理が実施されると、この制御ルーチンは終了する。
【0040】
図6に示すように、自車両2Aと同一車線上の先行車2Cから車線変更による負の感情が検知されたと推定される場合には、同一車線を走行中の自車両2Aに対して車線変更の指示が報知される。
【0041】
以上説明した通り、実施形態によれば、自車両2Aの前方を走行する前方車両2Bの運転者5が負の感情を抱いたと推定される場合、自車両2Aの運転者6に対して適切な車線の情報が報知される。これにより、自車両2Aの運転者6は予め適切な車線を選択することができる。そのため、急な車線変更や割り込みを減らすことができる。
【0042】
なお、運転者の心拍数を検出するセンサは、車内カメラに限定されず、車両2に搭載されたセンサにも限定されない。例えば、車両2の運転者が装着したウェアラブル端末により心拍数を計測してもよい。通信装置21はウェアラブル端末と無線通信が可能である。制御装置22は運転者に装着されたウェアラブル端末から運転者の心拍数を示す情報を取得できる。
【0043】
また、感情推定部36は、運転者の心拍数を示す情報を用いずに負の感情を推定してもよい。例えば、高車速で走行中に急な車線変更を行った場合には、負の感情として興奮状態にあると推定することができる。そのため、感情推定部36は、前方車両2Bの車速と、前方車両2Bと周囲車両との車間距離と、車線変更の要求とに基づいて、運転者の負の感情を推定する。つまり、モデル生成部35は、車速と車間距離と車線変更の要求があることを示す情報とを教師データのうちの入力データとして、機械学習を行う。この場合、車間距離に限らず、前方車両2Bの操舵角を用いてもよい。つまり、センサ24は、前方車両2Bと周囲車両との車間距離を検出するセンサと、車両2の操舵角を検出するセンサとを含む。さらに、運転情報は、車間距離を示す情報と、操舵角を示す情報とを含んでもよい。
【0044】
また、車両制御部37は、車線変更に伴う負の感情が一定数以上検知された場合に車線変更を指示する指示情報を後続車に送信してもよい。
【0045】
また、制御装置22は、報知装置23から車線変更を指示する指示情報を報知させる際、先行車が車線変更を要求した方向と同一方向に車線変更を指示する指示情報を報知させてもよい。つまり、車両制御部37は先行車2Cと同一方向に車線変更を指示する指示情報を生成してもよい。サーバ3は、先行車2Cと同一車線上の後続車に対して、先行車2Cが車線変更を要求した方向と同一方向に車線変更を指示する指示情報を送信してもよい。
【0046】
また、情報処理システム1の変形例として、感情推定部36は、割り込まれる側の車両2における運転者の負の感情を推定してもよい。図7に示すように、第1車線11上に路上障害物13が存在する際に、自車両2Aが走行中の第2車線12上の先行車2Cにおいて割り込まれたことによる負の感情が検知される。この負の感情は怒りや驚きである。この場合、自車両2Aは既に適切な車線である第2車線12上に存在するため、サーバ3は自車両2Aに車線維持の指示情報を送信する。自車両2Aの報知装置23は、運転者6に対して車線を維持させる指示情報を報知する。
【0047】
また、車両2はサーバ3との通信に限らず、車両同士の通信が可能である。自車両2Aは前方車両2Bとの間での通信(車車間通信)が可能である。自車両2Aは車車間通信により前方車両2Bにおける運転者の負の感情を検知することができる。この場合、前方車両2Bの制御装置22は、感情推定部と、車両制御部とを備える。詳細には、制御装置22はサーバ3へ運転情報を送信しない。制御装置22は、サーバ3との通信より、サーバ3から推定モデルを取得する。制御装置22の感情推定部は、サーバ3から取得した推定モデルと、センサ24により取得した運転情報とを用いて、運転者5の負の感情を推定する。制御装置22の車両制御部は、運転者の負の感情を検知した場合に、後続車に対して車線を指示する指示情報を送信する。自車両2Aは前方車両2Bから受信した指示情報を報知装置23から報知させる。
【0048】
また、路上障害物13は、路上駐車車両や、落下物や、工事や、故障車両などを含む。なお、路上駐車車両は第1車線11に限定される。
【0049】
また、目的地へのルート設定がされている場合には、自車両2Aが進みたい方向を考慮して指示情報が生成されてもよい。例えば図8に示すように、第1車線11上に存在する路上障害物13の先で自車両2Aが交差点14を左折したい場合、第1車線11上の自車両2Aに車線変更の指示情報が送信されることにより、自車両2Aの運転者6は事前に第2車線12へ車線変更できる。そして、自車両2Aの運転者6は路上障害物13の先で第1車線11へ車線変更することができる。一方、図9に示すように、自車両2Aが第2車線12上を走行中の場合には、路上障害物13の先まで第1車線11への車線変更を遅らせるように指示情報を報知される。その結果、交差点14で左折するために第2車線12から第1車線11に車線変更した後に、第1車線11上の路上障害物13を避けるために再び第2車線12へ戻るということを防止できる。これにより、車線変更の回数を減らすことができる。なお、この制御はルート案内に限らず、自動運転で実施されてもよい。
【0050】
また、負の感情が検知された先行車2Cの周辺で渋滞が発生している場合には、制御装置22および制御装置32は渋滞の最後尾につくように指示する指示情報を自車両2Aの報知装置23から報知させてもよい。指示情報には、複数の車両2Dからなる渋滞の最後尾につくことを指示する情報が含まれてもよい。例えば図10に示すように、交差点14の手前で第1車線11に渋滞が発生した状況において、第2車線12が右折専用レーンであり、自車両2Aが交差点14を直進したい場合が想定される。この場合、自車両2Aが第1車線11を走行中であれば、車線を維持する指示情報を報知装置23から報知させる。一方、自車両2Aが第2車線12を走行中であれば、事前に車線変更を指示する指示情報を報知装置23から報知させる。
【0051】
さらに、渋滞が発生する地点は交差点14の手前に限定されない。渋滞が発生する地点としては、高速道路のインターチェンジ出口の手前で発生する渋滞や、高速道路のサービスエリアへの入口手前で発生する渋滞などが挙げられる。例えば図11に示すように、高速道路のサービスエリアの入口で渋滞が発生した状況において、第1車線11から分岐した入口車線15へ自車両2Aが進みたい場合、渋滞の最後尾の車両2Dにつけるように自車両2Aの運転者へ指示情報を報知する。自車両2Aが第1車線11を走行中の場合には、最後尾につくことを指示する。一方、自車両2Aが第2車線12を走行中の場合には、第1車線11への車線変更とともに、渋滞の最後尾の車両2Dにつくことを指示する。なお、高速道路は平日と休日とで車両2の混雑状況が異なるため、指示情報を自車両2Aへ報知するタイミングを平日と休日とで変更してもよい。休日の報知タイミングは、平日の報知タイミングよりも早く設定されてもよい。
【符号の説明】
【0052】
1 情報処理システム
2 車両
2A 自車両
2B 前方車両
2C 先行車
3 サーバ
4 ネットワーク
5,6 運転者
10 道路
11 第1車線
12 第2車線
13 路上障害物
21 通信装置
22 制御装置
23 報知装置
31 通信装置
32 制御装置
33 制御部
34 記憶部
35 モデル生成部
36 感情推定部
37 車両制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11