JP2769109B2 - 画像情報表示装置 - Google Patents

画像情報表示装置

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JP2769109B2
JP2769109B2 JP6142959A JP14295994A JP2769109B2 JP 2769109 B2 JP2769109 B2 JP 2769109B2 JP 6142959 A JP6142959 A JP 6142959A JP 14295994 A JP14295994 A JP 14295994A JP 2769109 B2 JP2769109 B2 JP 2769109B2
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▲隆▼靖 鈴木
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鈴木魚探株式会社
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、時間の経過とともに変
化する画像を表示し、テレビカメラ、ソナー、レーダー
等の観測手段の観測範囲内に物体が出現したか否か等を
容易に知ることができる画像情報表示装置に関し、特に
本発明は、サイドスキャニング・ソナーによる魚群の探
知等に適用するに好適な画像情報表示装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】物体の存在等を検知するため、テレビカ
メラ、ソナー、レーダー等により所定の範囲内を撮影/
観測し、CRT等の画像表示装置に表示する技術が従来
から用いられている。上記したテレビカメラ、ソナー、
レーダー等で観測する画像は時間の経過とともに変化す
る。このため、上記観測手段で観測できる範囲内の現象
の変化を知るためには、観測者が常時、上記観測手段に
より観測された画像を注視していなければならない。
【0003】また、上記のように観測された画像を注視
していても、現象が時間の経過とともに変化する場合に
は、現象変化を直観的に捉えることは困難である。例え
ば、監視カメラ、後述するサイドスキャニング・ソナー
等により、生物、魚群等の対象を監視もしくは探知する
際、それらの対象は観測画像上に一時的に出現したのち
消えてしまう。したがって、観測者は常時その画面を注
視し、対象物が出現してから消えるまで観測していなけ
れば、その対象が出現した時間、場所等を特定すること
ができない。
【0004】特に、サイドスキャニング・ソナーにより
魚群等を探知する場合、観測画像に表示されるものは、
船舶の現在位置における探知結果であり、船舶が移動す
るにともないその画像は変化していく。このため、観測
者は画面を絶えず注視していなければ対象物の大きさ、
形、現れた場所等を特定することができず、対象物を同
定することができない。
【0005】そこで、従来においては、上記のように時
間的に変化する現象を記録紙に記録したり、記憶装置に
記憶させ、記録紙の記録結果、あるいは、記憶装置に記
憶された情報を読み出して表示し、それらに基づき現象
の変化を把握していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、観測さ
れた情報が画像情報の場合にはデータ量が多く、記録紙
を用いても全ての情報を記録することは困難である。ま
た、記憶装置を用いる場合には、画像情報を記録するた
めに大量の記憶装置を必要とし、装置が大がかりとなり
高価なものとなるといった問題点があった。
【0007】さらに、観測結果を全て蓄積したとして
も、蓄積された情報量が膨大となり、それを解析/分析
するために多くの人手もしくは時間を必要とし、迅速な
対応をすることができないといった問題点が生ずる。本
発明は上記した従来技術の問題点を考慮してなされたも
のであって、本発明の目的は、少容量の記憶装置で観測
された現象を蓄積することができ、また、蓄積されたデ
ータを画像表示装置に圧縮表示して、過去に観測された
現象を直観的に捉えることができるようにすることであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。同図において、1は例えば、サイドスキャニング
・ソナー等の観測/探知手段、2は上記観測/探知手段
により観測/探知された画像データをその画像面に平行
な第1の方向、および、画像面に平行で上記第1の方向
とは異なった方向に圧縮する画像圧縮手段、3は表示手
段であり、3aは観測/探知手段1により観測/探知さ
れた通常の画像を表示する表示手段、3bは通常の画像
を第1の方向に圧縮し、圧縮したデータをその発生順に
並べて表示する表示手段、3cは通常の画像を第2の方
向に圧縮し、圧縮したデータをその発生順に並べて表示
する表示手段である。
【0009】上記課題を解決するため、図1に示すよう
に、本発明の請求項1の発明は、船舶の側方および底面
方向の水中に超音波ビームを発信して、船舶の進行方向
に略直交する平面上を走査して水中における対象物の存
在を探知し、探知された画像を表示装置に表示する画像
情報表示装置において、上記走査範囲内における対象物
の位置を示す画像を生成する手段と、上記対象物の位置
を示す画像を表示する第1の表示手段3aと、上記対象
物の位置を示す画像を、画像面に平行した第1の方向、
および、画像面に平行し上記第1の方向と直交する第2
の方向に圧縮する画像圧縮手段2と、画像圧縮手段によ
り第1の方向に圧縮されたデータをその発生順に並べて
表示する第の表示手段3bと、画像圧縮手段により第
2の方向に圧縮されたデータをその発生順に並べて表示
する第の表示手段3cとを設けたものである。
【0010】本発明の請求項2の発明は、請求項1の発
明において、画像圧縮手段2に圧縮用データを格納する
第1および第2の記憶手段2a,2bを設け、一方の記
憶手段に圧縮用データを書き込んでいるとき、他方の記
憶手段に書き込まれたデータを圧縮処理するように構成
したものである。
【0011】
【作用】 本発明の請求項1の発明においては、船舶の側
方および底面方向の水中に超音波ビームを発信して、船
舶の進行方向に略直交する平面上を走査して水中におけ
る対象物の存在を探知し、探知された画像を表示装置に
表示する画像情報表示装置において、上記走査範囲内に
おける対象物の位置を示す画像を生成する手段と、上記
対象物の位置を示す画像を表示する第1の表示手段3a
と、上記対象物の位置を示す画像を、画像面に平行した
第1の方向、および、画像面に平行し上記第1の方向と
直交する第2の方向に圧縮する画像圧縮手段2と、画像
圧縮手段により第1の方向に圧縮されたデータをその発
生順に並べて表示する第2の表示手段3bと、画像圧縮
手段により第2の方向に圧縮されたデータをその発生順
に並べて表示する第3の表示手段3cとを設けたので、
今までに探知された魚群等の対象物の大きさ、形、およ
び、対象物が探知された時間を容易に把握することがで
きる。
【0012】また、探知された対象物を容易に同定する
ことができるとともに、通常画像表示画面を注視してい
なくても、探知された対象物を見落とすことがない。
【0013】さらに、表示されるデータは圧縮データで
あるので、少ない容量の記憶装置で観測された現象を蓄
積することができ、装置を安価にすることができ、蓄積
されたデータを分析する作業量も大幅に低減化すること
ができる。
【0014】本発明の請求項2の発明においては、請求
項1の発明において、画像圧縮手段2が圧縮用データを
格納する第1および第2の記憶手段2a,2bを備え、
一方の記憶手段に圧縮用データを書き込んでいるとき、
他方の記憶手段に書き込まれたデータを圧縮処理するよ
うに構成したので、表示画像の書き替えの影響を受ける
ことなく、圧縮画像データを生成することができる。
【0015】
【実施例】次に本発明を魚群等を探知するサイドスキャ
ニング・ソナーに適用した場合の実施例を説明する。図
2は船舶から超音波を水中に発信しその反射波を検出し
て魚群等を探知するサイドスキャニング・ソナーにおけ
る超音波ビームの走査範囲を示す図であり、同図におい
て、Sは船舶、Bは超音波ビームを示し、図2(a)は
船舶を正面から見たときの超音波ビームの走査範囲を示
す図、(b)は船舶の側方に超音波ビームを出力してい
るときの状態を示す図、(c)は船舶の下方に超音波ビ
ームを出力しているときの状態を示す図である。
【0016】サイドスキャニング・ソナーにおいては、
図2(a)(b)(c)に示すように、超音波ビームを
船舶Sの一方の側方から底面、他方の側方に扇型に発信
し、その範囲内に魚群等に対象物が存在するときの反射
波を検出し、発信した超音波と反射波の時間差により位
置を求める。そして、船舶が高速航行しているときには
図3(a)に示すようにジクザクに、また、船舶が低速
航行しているときには図3(b)に示すようにほぼ全域
が超音波ビームにより走査され、水中における魚群等の
対象物の存在が探知される。
【0017】図4は上記サイドスキャニング・ソナーの
ブロックである。同図において、11は超音波を発振す
る送振器、12は船舶の底部等に取り付けられた送受信
器であり、送振器11が発振した超音波を水中に発信す
るとともに、反射波を受信する。13は送受信器12で
受信した反射波を増幅する増幅器、14は増幅器13の
アナログ出力をデジタル信号に変換するA/D変換器で
ある。
【0018】15は上記送受信器12を旋回させ超音波
の送信方向を走査する旋回モータ、16は旋回モータ1
5を制御するモータ制御部、17は上記送振器12、モ
ータ制御部16等を制御する制御部、18は操作パネル
であり、操作パネル18によりサイドスキャニング・ソ
ナーの起動、停止等が制御される。19は信号処理部で
あり、信号処理部19は例えばプロセッサ等から構成さ
れ、A/D変換器14の出力を処理して、反射波が検出
されたとき、発信した超音波とその反射波の時間差に基
づき船舶から対象物までの距離を求め、求めた距離と超
音波ビームの発信方向により対象物の存在位置を求め
る。
【0019】20は画像処理部であり、画像処理部20
は信号処理部19において求めた対象物の位置情報に基
づき、走査範囲内における対象物の位置を示す画像を生
成するとともに、後述するように、得られた画像をX
軸、Y軸方向に圧縮し、圧縮したデータから画像を生成
する。21はCRTモニタから構成される表示器であ
り、画像処理部20において生成された画像を表示す
る。
【0020】同図において、操作パネル18により操作
者がサイドスキャニング・ソナーを起動すると、制御部
19は送振器11を起動して超音波を発振させるととも
に、旋回モータ15により送受波器12を駆動して、図
2(a)に示したように扇型に超音波ビームを発信させ
る。送受波器12で反射波が受信されると、反射波は増
幅器13により増幅され、A/D変換器4でデジタル信
号に変換され信号処理部19に送られる。信号処理部1
9は前記したように対象物の位置を求める。画像処理部
20は信号処理部19において求めたデータから画像を
生成し、生成した画像は表示器21に表示される。
【0021】次に、本発明に係わる画像情報の処理につ
いて説明する。図4に示した画像処理部20は前記した
ように、走査範囲内における対象物の位置を示す画像を
生成するとともに、得られた画像をX軸、Y軸方向に圧
縮し、圧縮したデータから画像を生成する。図5は本実
施例において、画像処理部20により処理されCRTモ
ニタ21に表示される画像の一例を示す図であり、同図
に示すように本実施例においては、CRT画面が3つに
分割され、上半分にはサイドスキャニング・ソナーによ
り探知された通常画像表示画面Dが表示され、下半分に
は、その左側に後述するX軸圧縮画面Xc、右側にY軸
圧縮画面Ycが表示される。
【0022】同図において、通常画像表示画面Dには、
サイドスキャニング・ソナーにより探知された現在時点
における水中の魚群等の対象物M1,M2が表示され、
通常画像表示画面Dの画像はサイドスキャニング・ソナ
ーが水中を走査する毎に、新たな画像に書き替えられ
る。また、X軸圧縮画面Xcには、通常画像表示画面D
に今までに表示された画像をX軸方向に圧縮したデータ
を発生順に並べた画像が表示され、Y軸圧縮画像Ycに
は、X軸圧縮画像Xcと同様、通常画像表示画面Dに今
までに表示された画像をY軸方向に圧縮したデータを発
生順に並べた画像が表示される。
【0023】すなわち、X軸圧縮画面Xc、Y軸圧縮画
面Ycに表示される画像は、通常画像表示画面Dに今ま
でに表示された画像を圧縮した画像であり、X軸圧縮画
面Xc、Y軸圧縮画面Ycを見ることにより、今までに
サイドスキャニング・ソナーにより探知された対象物の
大きさ、形、発生時間(位置)を直観的に捉えることが
できる。
【0024】図6は上記した通常画像表示画面DとX軸
圧縮画面Xc、Y軸圧縮画面Ycに表示される画像の関
係を説明する図であり、同図は説明を容易にするため、
サイドスキャニング・ソナーにより探知される領域を直
方体ABCDEFGHで表している。同図において、直
方体ABCDEFGHで示される領域Sはサイドスキャ
ニング・ソナーにより走査される画像表示対象領域であ
り、この領域S内に同図に示すように、対象物M1と対
象物M2が存在するとする。
【0025】サイドスキャニング・ソナーは船舶の進行
とともに上記画像表示対象領域Sを同図の左側から右側
に走査していき(同図では時間の進行を矢印tで示して
いる)、サイドスキャニング・ソナーが同図のA’B’
C’D’を走査しているとき、通常画像表示画面Dには
同図(a)に示すように、対象物M1を探知した画像V
1が表示される。
【0026】そして、船舶が進行し、サイドスキャニン
グ・ソナーが同図のA”B”C”D”を走査していると
きには、その部分に対象物が存在しないため、通常画像
表示画面Dには同図(b)に示すように、何も探知され
ていない画像V2が表示される。すなわち、通常画像表
示画面Dに表示される画像は船舶の進行により順次書き
替えられ、対象物M1と対象物M2が存在している箇所
をサイドスキャニング・ソナーが走査しているときの
み、通常画像表示画面Dに対象物M1とM2の存在が表
示される。
【0027】このため、通常画像表示画面Dにより観測
する場合には、通常画像表示画面Dを絶えず注視してい
なければ、画像表示対象領域S内に魚群等の対象物M
1、M2が存在することを知ることはできない。XDは
通常画像表示画面Dに表示される画像をX軸方向に圧縮
し、それを発生順に並べた画像、YDは通常画像表示画
面Dに表示される画像をY軸方向に圧縮し、それを発生
順に並べた画像であり、同図に示すように、X軸圧縮画
像XDには、対象物M1とM2をX軸方向に投影したM
1x、M2xが表示され、Y軸圧縮画像YDには、対象
物M1とM2をY軸方向に投影したM1y、M2yが表
示される。
【0028】したがって、X軸圧縮画像XDとY軸圧縮
画像YDを見れば、今までに探知された対象物の大き
さ、形、および、対象物が探知された時間を大体把握す
ることができ、通常画像表示画面Dを注視していなくて
も、サイドスキャニング・ソナーにより対象物が探知さ
れたことを見落とすことがない。図7は図4のブロック
図における信号処理部19と画像処理部20の構成を示
すブロック図である。同図において、14は入力アナロ
グ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器、20
1、204は第1および第2のプロセッサ、203は第
1のプロセッサ201から第2のプロセッサ204に割
り込みをかける割込回路、202は第1のプロセッサ2
01により生成された通常表示画像を記憶する通常画像
表示メモリである。
【0029】また、205は第1および第2のプロセッ
サ201と204の出力を切り換える切換回路、206
は第1の圧縮用メモリ、207は第2の圧縮用メモリ、
208は圧縮画像表示メモリ、209は圧縮画像の表示
アドレスをカウントするスクロール・レジスタ、21は
CRT等の表示器である。図8は図7に示したプロセッ
サ201と204の処理を示すフローチャートである。
【0030】次に、図7、図8を参照して本実施例の動
作を説明する。図8のステップS1において、プロセッ
サ201は第1の圧縮用メモリ206または第2の圧縮
用メモリ207を選択する。これにより、切換回路20
5はプロセッサ201の出力を選択された圧縮用メモリ
側に切り換える。ここでは、最初に圧縮用メモリ206
が選択されたとする。
【0031】ステップS2において、プロセッサ201
はA/D変換器14により変換されたデジタル信号を読
み込み、前記したように表示器の通常画像表示画面に表
示する画像データを生成して、ステップS3において通
常画像表示用メモリ202に書き込む。ステップS4に
おいて、プロセッサ201は通常画像表示画面に表示す
る画像をステップS1において選択された圧縮用メモリ
(この場合には圧縮用メモリ206)に書き込む。
【0032】そして、上記処理を1画面分が終了するま
で繰り返し、1画面分の処理が終了すると、ステップS
5からステップS6に行き、プロセッサ204に終了信
号を送出する。ついで、ステップS1に戻りプロセッサ
201は圧縮用メモリを選択する処理を行う。前回は圧
縮用メモリ206を選択したので、今回は圧縮用メモリ
207を選択し、圧縮用メモリ207に対して上記した
ステップS2〜S5の処理を行う。
【0033】一方、プロセッサ201からの終了信号は
割込回路203を介してプロセッサ204側に通知さ
れ、プロセッサ204はステップT1において終了信号
が受信されると、ステップT2において、プロセッサ2
01が書き込んだ圧縮用メモリ206のデータをX軸方
向およびY軸方向に圧縮する。ついで、ステップT3に
おいて、X軸、Y軸方向に圧縮したデータを、圧縮デー
タの表示アドレスを定めるスクロールレジスタ209の
カウント値とともに圧縮画像表示メモリ208に書き込
む。ついで、スクロールレジスタを+1して、ステップ
T1に戻り、次の通知を待つ。
【0034】そして、プロセッサ201が圧縮用メモリ
207への書き込み処理を終了し、プロセッサ201か
ら書き込み終了通知がくると上記と同様にして、圧縮用
メモリ207のデータの圧縮処理を行い、圧縮画像表示
メモリ208に書き込む。上記のように、一方の圧縮用
メモリへの書き込みと、他方の圧縮用メモリの圧縮処理
を同時並行しながら処理を繰り返し、通常画像表示メモ
リ202と圧縮画像表示メモリ208に表示データが格
納されると、これらのデータは、例えば前記した図5に
示す形態で表示器21に表示される。
【0035】以上のように、図7、図8においては、圧
縮用メモリを2個設け、第1のプロセッサにより一方の
圧縮用メモリに書き込んでいるとき、第2のプロセッサ
により既に書き込み済の他方の圧縮用メモリのデータを
圧縮するようにしているので、表示画像の書き替えの影
響を受けることなく、画像圧縮処理を行うことができ
る。
【0036】なお、以上示した実施例においては、1画
面を3分割し、通常画像表示画面、X軸圧縮画面、Y軸
圧縮画面を表示しているが、表示装置を3台設け、通常
画像表示画面、X軸圧縮画面、Y軸圧縮画面をそれぞれ
の表示装置に表示したり、2台の表示装置を設け、1台
の表示装置に通常画像表示画面を表示し、他の表示装置
の画面を2分割してX軸圧縮画面、Y軸圧縮画面を表示
するなど、種々の表示形態とすることができる。
【0037】また、上記実施例においては、表示手段と
してCRTモニタを使用する例を示したが、表示手段は
上記CRTモニタに限定されるものではなく、その他周
知な表示手段を用いることができ、また、圧縮された表
示データをプリンタ等により紙出力してもよい。さら
に、上記実施例においては、本発明をサイドスキャニン
グ・ソナーに適用した実施例を示したが本発明の適用対
象は上記実施例に限定されるものではなく、その他、テ
レビカメラ等を用いた監視等の種々の分野に適用するこ
とができる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、観測/探知された画像を、画像面に平行した第1の
方向、および、画像面に平行し上記第1の方向とは異な
った第2の方向に圧縮し、圧縮したデータを発生順に並
べて表示するようにしたので、次の効果を得ることがで
きる。 今までに観測/探知された対象物の大きさ、形、お
よび、対象物が探知された時間を容易に把握することが
でき、通常画像表示画面を注視していなくても、観測/
探知された対象物を見落とすことがない。
【0039】特に、サイドスキャニング・ソナー等に適
用することにより、今までに探知された魚群等の対象物
の大きさ、形、および、対象物が探知された時間を容易
に把握することができ、探知された対象物を容易に同定
することができる。 表示されるデータは圧縮データであるので、少ない
容量の記憶装置で観測された現象を蓄積することがで
き、装置を安価にすることができる。 蓄積されたデータを分析する作業量を大幅に低減化
することができる。 圧縮用データを格納する第1および第2の記憶手段
を設け、一方の記憶手段に圧縮用データを書き込んでい
るとき、他方の記憶手段に書き込まれたデータを圧縮処
理するように構成することにより、表示画像の書き替え
の影響を受けることなく、圧縮画像データを生成するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】サイドスキャニング・ソナーにおける走査範囲
を示す図である。
【図3】サイドスキャニング・ソナーにおける走査範囲
を示す図(続き)である。
【図4】サイドスキャニング・ソナーのブロックであ
る。
【図5】本実施例においてCRTモニタに表示される画
像の一例を示す図である。
【図6】通常画像表示画面と圧縮画面に表示される画像
の関係を説明する図である。
【図7】本実施例における処理部の構成を示すブロック
図である。
【図8】図7に示したプロセッサの処理を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 観測/探知手段 2 画像圧縮手段 3 表示手段 3a 通常の画像を表示す
る表示手段 3b,3c 圧縮画像を表示する
表示手段 11 送振器 12 送受波器 13 増幅器 14 A/D変換器 15 旋回モータ 16 モータ制御部 17 制御部 18 操作パネル 19 信号処理部 20 画像処理部 21 CRTモニタ 201,204 プロセッサ 203 割込回路 202 通常画像表示メモリ 205 切換回路 206,207 圧縮用メモリ 208 圧縮画像表示メモリ 209 スクロール・レジス
タ S 船舶 B 超音波ビーム D 通常画像表示画面 Xc X軸圧縮画面 Yc Y軸圧縮画面 V,V1,V2 通常表示画像 XD X軸方向に圧縮した
画像 YD Y軸方向に圧縮した
画像 M1,M2 対象物 M1x,M2x 対象物をX軸方向に
投影した画像 M1y,M2y 対象物をY軸方向に
投影した画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船舶の側方および底面方向の水中に超音
    波ビームを発信して、船舶の進行方向に略直交する平面
    上を走査して水中における対象物の存在を探知し、探知
    された画像を表示装置に表示する画像情報表示装置であ
    って、 上記走査範囲内における対象物の位置を示す画像を生成
    する手段と、 上記対象物の位置を示す画像を表示する第1の表示手段
    (3a)と、 上記対象物の位置を示す 画像を、画像面に平行した第1
    の方向、および、画像面に平行し上記第1の方向と直交
    する第2の方向に圧縮する画像圧縮手段(2) と、 画像圧縮手段により第1の方向に圧縮されたデータをそ
    の発生順に並べて表示する第の表示手段(3b)と、 画像圧縮手段により第2の方向に圧縮されたデータをそ
    の発生順に並べて表示する第の表示手段(3c)とを備え
    たことを特徴とする画像情報表示装置。
  2. 【請求項2】 船舶の側方および底面方向の水中に超音
    波ビームを発信して、船舶の進行方向に略直交する平面
    上を走査して水中における対象物の存在を探知し、探知
    された画像を表示装置に表示する画像情報表示装置であ
    って、 上記走査範囲内における対象物の位置を示す画像を生成
    する手段と、 上記対象物の位置を示す画像を表示する第1の表示手段
    (3a)と、 圧縮用データを格納する第1および第2の記憶手段(2a,
    2b) を具備し、一方の記憶手段に圧縮用データを書き込
    んでいるとき、他方の記憶手段に書き込まれたデータを
    圧縮処理し、上記対象物の位置を示す画像を、画像面に
    平行した第1の方向、および、画像面に平行し上記第1
    の方向と直交する第2の方向に圧縮する画像圧縮手段
    (2) と、 画像圧縮手段により第1の方向に圧縮されたデータをそ
    の発生順に並べて表示する第2の表示手段(3b)と、 画像圧縮手段により第2の方向に圧縮されたデータをそ
    の発生順に並べて表示する第3の表示手段(3c)とを備え
    ことを特徴とする画像情報表示装置。
JP6142959A 1994-06-24 1994-06-24 画像情報表示装置 Expired - Fee Related JP2769109B2 (ja)

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