| 【発明の名称】 |
生体活動検知センサと、このセンサを用いた就寝具、および生体活動異常発生検知装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】秋本 ▲あきら▼
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| 【要約】 |
【課題】心音等の生体反応が正確に検出できる生体活動検知センサ、またひとり暮らしの老人、病人等がベッドまたは布団に入った後、事故、病気等により異常事態に陥った際、これを簡易に検知できる就寝具、および生体活動異常発生検知装置を提供する。
【解決手段】水や空気等の流体を封入した流体封入体の外表面または内部に生体活動検出用センサを設けた手段を有する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水や空気等の流体を封入した流体封入体の外表面または内部に生体活動検出用センサを設けてなることを特徴とする生体活動検知センサ。
【請求項２】 前記生体活動検出用センサが、加速度型心音センサ又は空気伝導型心音センサである請求項１に記載の生体活動検知センサ。
【請求項３】 前記生体活動検出用センサを、前記流体封入体に着脱自在に取り付けてなる請求項１または２に記載の生体活動検知センサ。
【請求項４】 前記請求項１〜３の生体活動検知センサをベッドや布団等の就寝具に配してなることを特徴とする生体活動検知機能を備えた就寝具。
【請求項５】 前記生体活動検知センサの流体封入体が長尺体またはシート体で、該長尺体またはシート体を前記就寝具に折り返し配置、あるいは複数個配置してなる請求項４に記載の生体活動検知機能を備えた就寝具。
【請求項６】 前記請求項４または５の生体活動検知機能を備えた就寝具を用いた就床者の生体活動を検出する活動検出装置と、該活動検出装置で検出した活動信号から就床者に異常があるか否かを判定する判定装置と、異常があるという判定のときに作動し、これを報知する警報装置とを備えていることを特徴とする生体活動異常発生検知装置。
【請求項７】 前記活動検出装置で検出した活動信号を発信する発信装置と該発信装置で発信した信号を受信する受信装置とを設け、受信装置から判定装置に情報を入力する請求項６に記載の生体活動異常発生検知装置。
【請求項８】 前記活動検出装置の検出で、検出値の低下、不検出および／または就床検出装置の長時間の不作動で異常を判定し、警報を発生するようにした請求項６または７に記載の生体活動異常発生検知装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体活動検知センサと、このセンサを用いた就寝具、および生体活動異常発生検知装置に係り、より詳細には、例えば、ひとり暮らしの老人、病人等がベッドまたは布団に入った後、事故、病気等により異常事態に陥ったとき、これを簡易に検知できる生体活動検知センサと、このセンサを用いた就寝具と生体活動異常発生検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、在宅医療システムとよばれる、中央医療サービス機関等と電話回線等を利用して、患者が自宅で生活しながらその健康状態を監視できるシステムが知られている。このシステムは、体温、脈拍、血圧、心電図などの医療データを定期的に測定し、電話回線等の通信回線で患者の自宅に設けた医療データ採取・管理装置と中央医療サービス機関の集中監視装置とを接続している。かかる在宅医療システムは、健康状態を監視するということから、測定データが多くなるとともに、それらのデータの採取は患者が行うかまたは介助する者が行わねばならない。また、病院、老人ホーム等の施設において、病人や老人等が事故、病状悪化等の原因によって異常状態に陥り、しかも緊急事態の発生を報知するボタンを本人が操作することができない状態のときに、病人等が異常状態にあることを検出し、これを自動的に医師等に報知する病人等の異常発生検知装置も提案されている。
【０００３】かかる病人等の異常発生検知装置は、異常検知装置、例えば、転倒検出装置を病人等が携帯し、転倒などの異常事態が発生すると、検出装置の発信装置が作動して、異常事態の発生を電波で報知する。そして、この検出装置の発信装置で発信した電波を受信装置で受信し、集中監視装置において、この受信した電波に応じて警報装置を作動させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の在宅医療システムは、患者が自分で操作したり、介助者の助けを借りて操作する必要があると共に、装置が大がかりで高価である。さらに、病人等の異常発生検知装置は、病院とか老人ホーム等の施設で使用できるものであり、被観察者が携帯するものであり、携帯を忘れたら役に立たないというものである。
【０００５】そこで、本発明者はこのような問題に鑑み、ひとり暮らしの老人や病人等がベッドまたは布団で異常が発生した場合の検出装置について研究し、先に、『ウォーターベッド、あるいはエアーベッドと呼ばれている就寝具に生体活動検出用センサを設けた構成』（特願平８−２７７２１６号、同９−２７５３１９号明細書参照）を提案した。この就寝具によれば、簡易に生体活動状態を検出することができると共に、該就寝具と、検出信号伝達装置、および生体活動異常判定装置を組み合わせることで、ひとり暮らしの老人や病人等の異常発生を容易に監視することができるという利点を有する。
【０００６】本発明は、心音等の生体反応が正確に検出できる生体活動検知センサ、またひとり暮らしの老人、病人等がベッドまたは布団に入った後、事故、病気等により異常事態に陥った際、これを簡易に検知できる就寝具、および生体活動異常発生検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成するための手段としての本発明の生体活動検知センサは、水や空気等の流体を封入した流体封入体の外表面または内部に生体活動検出用センサを設けてなることを特徴とする。また本発明の生体活動検知センサは、前記生体活動検知センサにおいて、前記生体活動検出用センサが、加速度型心音センサ又は空気伝導型心音センサであること、また該生体活動検出用センサが、前記流体封入体に着脱自在に取り付けてあること、も特徴とする。
【０００８】また本発明の就寝具は、前記発明の生体活動検知センサをベッドや布団等の就寝具に配してなることを特徴とする。また本発明の就寝具は、前記発明の就寝具において、■前記流体封入体が長尺体あるいはシート体で、該長尺体またはシート体を前記就寝具に折り返し配置あるいは複数個配置してなる構成、■前記生体活動検出用センサが、加速度型心音センサまたは空気伝導型心音センサである構成、も特徴とする。
【０００９】本発明の生体活動異常発生検知装置は、水や空気等の流体を封入した流体封入体をベッドや布団等の就寝具に配し、該流体封入体の外表面または内部に生体活動検出用センサを設けてなる就寝具を用いた就床者の生体活動を検出する活動検出装置と、該活動検出装置で検出した活動信号から就床者に異常があるか否かを判定する判定装置と、異常があるという判定のときに作動し、これを報知する警報装置とを備えていることを特徴とする。また本発明の生体活動異常発生検知装置は、前記発明の生体活動異常発生検知装置において、■前記活動検出装置で検出した活動信号を発信する発信装置と該発信装置で発信した信号を受信する受信装置とを設け、受信装置から判定装置に情報を入力する構成、■前記活動検出装置の検出で、検出値の低下、不検出および／または就床検出装置の長時間の不作動で異常を判定し、警報を発生するようにした構成、も特徴とする。
【００１０】本発明の生体活動検知センサは、生体反応を検出しようとする部位に、取り付けることによって、身体を動かしても、その位置が若干ずれても、流体封入体を介して生体反応が検出できる。また前記流体封入体上に寝る（あるいは横たわる）ことによって、該流体封入体に接触する部位の生体反応が全体として検出することもできる。これによって、部分的な生体反応だけでなく、トータル的に生体反応の検出ができ、病気等の検査がスムーズに行えることになる。また就寝具は、就寝者が就寝具に就寝すると、水や空気等の流体を封入した流体封入体を通じて、該流体封入体の外表面または内部に設けてある生体活動検出用センサによって生体反応が検出できる。この生体反応には、心音、呼吸音、脈拍その他の反応があり、該生体活動検出用センサは、これらの生体反応を検出できるセンサからなる。そして、この生体活動検出用センサとしては、加速度型心音センサ、空気伝導型心音センサ等の心音センサ、体温を検出する温度検出センサ、その他の各種のセンサを用いることができる。またこれらのセンサを組み合わせて設けてもよい。例えば、心音を検出する各種の心音センサと、被観察者の声や、呼吸音を集音する集音マイクの複数種類のセンサを設けることができる。ここで、前記センサとしての加速度型心音センサとしては、例えば、日本光電株式会社製の加速度型心音センサ（ＴＡ−６０１Ｔ）を用いることができる。加速度型心音センサは、水等の液体が封入された流体封入体を用いる場合に適している。また空気伝導型心音センサとしては、例えば、日本光電株式会社製の空気伝導型心音センサトランスデューサ（ＴＣ−６０１Ｔ）を用いることができる。空気伝導型心音センサは、空気等の気体が封入された流体封入体を用いる場合に適している。また体温検出には、サーミスタ温度計を用いることができる。また前記流体封入体は、水や空気を封入した長尺体、シート体を用いることができる。また、水を用いる場合は、該水中に音波の伝播性を良好にする媒体を入れることが好ましい。そして、長尺体を用いる場合は、就寝具の表面に、平面状に折り返し配置することで、生体反応を検出し易くしている。またシート体を用いる場合は、複数個に分割されているシート体を用いることが好ましい。これにより、特定部位における生体反応を正確に検出できる。そして、本発明の生体活動異常発生検知装置では、就寝者が就寝具に入ることによって生体活動検出装置のスイッチがオン状態となり、この状態で該就寝者の心音や、呼吸音、あるいは脈拍等の生活反応を検出し、これを電話回線等を通じて、予め定めていた電話、装置に送信し、該生活活動反応に異常があるか否を判定する。または、該生活反応信号を判定装置によって異常の有無を検定し、異常を認めた場合は、これを電話回線等を通じて、予め定めていた電話、装置に送信する。
【００１１】
【発明の効果】本発明の生体活動検知センサは、生体反応を検出しようとする部位に、取り付けることによって、身体を動かしても、その位置が若干ずれても、流体封入体を介して生体反応が検出でき、生体活動検出用センサが流体封入体に取り付けてあるので、該生体活動検出用センサを患者等の所定の部位に装着脱する際、該生体活動検出用センサが壊れるおそれを軽減できるという効果を有する。従って、携帯用心電計のセンサとして利用することができる。また前記生体活動検出用センサが、加速度型心音センサ又は空気伝導型心音センサである場合は、Ｓ／Ｎ比の向上した生体反応を検出し易くなる。更に前記流体封入体がウォーターベットである場合は、該ベッドに横たわる（寝た状態等）ことによって、該ベットに接触した部位からの全ての生体反応をトータル的に検出することができる。これ対して、従来の生体活動検知センサにあっては、部分的な生体反応の検出ができるのみであり、総合的な生体反応を見過ごすことがあるが、本発明の場合、身体が接触している部分からの生体反応を少ないセンサ（１個のセンサでもよい）で検出できる。本発明の就寝具によれば、水や空気等の流体を封入した流体封入体をベッドや布団等の就寝具に配し、該流体封入体の外表面または内部に生体活動検出用センサを設けてなるので、その取り扱いが簡便になると共に、心音等の生体反応が、流動体を介して伝達されることから、生体活動を正確に検出でき、更に既存のベッドや布団を、簡単に生体活動検知機能を備えた就寝具とすることができるという効果を有する。また前記流体封入体が長尺体やシート体で、該長尺体やシート体を前記就寝具に折り返し配置してなる場合は、生体活動検出用センサの取り付けが正確に行え、安定した生体反応を検出することができる。また本発明の生体活動異常発生検知装置によれば、ひとり暮らしの老人、病人等がベッドまたは布団に入った後、事故、病気等により異常事態に陥ったとき、これを簡易に検知できるという効果を有する。また前記活動検出装置で検出した活動信号を発信する発信装置と該発信装置で発信した信号を受信する受信装置とを設け、受信装置から判定装置に情報を入力する場合は、遠隔地で観察することができるという効果を有する。また前記活動検出装置の検出で、検出値の低下、不検出および就床検出装置の長時間の不作動で異常を判定し、警報を発生するようにした場合は、あらゆる異常事態に速やかに対応することができるという効果を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発明を具体化した好ましい実施の形態について説明する。ここに、図１〜図５は本発明の一実施形態を示し、図１は本発明に係る生体活動検知センサの概略図、図２は就寝具での異常発生検知装置の概略構成を示すブロック図、図３は本発明の判定装置の構成例を示すブロック図、図４は警報を発する場合のフローチャート、図５は就寝具の平面図と断面図である。
【００１３】本実施形態の生体活動検知センサは、概略すると、図１に示すように、携帯用心電計のセンサとして使用することができ、水や空気等の流体を封入した流体封入体ａと、流体封入体ａに設ける生体活動検出用センサｂを備えている。この流体封入体ａは、患者等の身体に巻き付け装着できる形態からなり、その一部に生体活動検出用センサｂが設けてあり、その厚みが、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の袋状のシート状流体封入体からなる。この流体封入体ａは、パッド状、あるいは複数個のブロックに分離されたシート状流体封入体からなる。そして、この流体封入体ａに封入されている流体としては、音伝播性が良好な水が好ましい。例えば、ウォーターベット状のものを用いることができる。ここで、生体活動検出用センサｂとしては、前述した加速度型心音センサ、空気伝導型心音センサ等の心音センサ、体温を検出する温度検出センサ、その他の各種のセンサを用いることができる。そして、本実施形態の生体活動検知センサは、通常の形態用心電計等におけるセンサと同じく、生体反応（心音）を検出する部位に、流体封入体ａを介して生体活動検出用センサｂを取り付けることができる。従って、従来と異なり、身体に接着テープで生体活動検出用センサｂを取り付けることがなくなるので、その装着や取り外しが簡単に行え、また装着位置のずれによる間違った生体反応を検出することが解消できる。また、その際に、高価な生体活動検出用センサｂや配線等を壊すおそれを軽減できる。
【００１４】図５は、この生体活動検知センサを就寝具に適用した実施形態からなる。この就寝具は、ベッドや布団等の就寝具本体ｃと、就寝具本体ｃに配置する水や空気等の流体を封入した流体封入体ａ、および流体封入体ａに設ける生体活動検出用センサｂを備えている（図５ａ，ｂ参照）。就寝具本体ｃは、ベッドや布団等の就寝具であって、この就寝具本体ｃには流体封入体ａを嵌め込むための凹部ｄが設けてある。この凹部ｄは折り返し（屈曲・蛇行）溝として形成してあり、この溝の内部に流体封入体ａが嵌め込まれている。ここでは、この流体封入体ａは、凹部ｄに適合するように長尺状の袋体からなる。これによって、凹部ｄに確実に装着でき、かつ幅広く生体反応を検出できる。また、図５の形態は、流体封入体ａが長尺体からなる形態であるが、これに代えてシート体を用いることもできる。シート体を用いる場合は、ベッドや布団等の就寝具本体ｃの上に敷設することで使用できる（図５ｃ参照）。このシート体に生体活動検出用センサｂが着脱自在あるいは固定的に取り付けてある。そして、このシート体に接触している部位からの生体反応を全体として検出することができる。
【００１５】図２〜図４は、前記した図５に示す形態の就寝具を用いた異常発生検知装置であって、この異常発生検知装置は、就床検出装置１と、この就床検出装置１が働いた後に就床者の生体活動を検出する活動検出装置２と、この活動検出装置２で検出した活動信号から就床者に異常がある否かを判定する判定装置３と、異常であるいう判定のときに作動し、これを報知する警報装置４とを有している。また、ベッド等に入ったことを検出した信号および活動検出装置２で検出した活動信号を送信する送信装置５と、この送信装置５で送信した信号を受信する受信装置６とを備えている。そして、就床検出装置１は、対象者が使用するベッド、布団等の寝具に形成している流体封入体に取り付ける。そして、この流体封入体に、該検査対象者の身体の接触した部位からの生体反応を検出できる。従って、部分的な生体反応だけでなく、身体全体としての生体反応を検出できる。
【００１６】就床検出装置１は、圧電センサ、ロードセル等の荷重がかかったときにオンして、荷重がなくなったときにオフする作動を開始するスイッチからなり、ベッドや布団Ｂの下に設け、人間が就床するためにベッドや布団に入ると、就床検出装置１がオンし、異常発生検知装置が作動を開始し、起床や所要でベッドを離れると、オフし、異常発生検知装置が作動を停止する。この就床検出装置１は、猫、犬などのペットがベッドに入っても、誤作動しないように、充分に大きな荷重で作動するように構成している。そして、就床検出装置１がオンすると、異常発生検知装置が作動を開始すると共に、活動検出装置２が検出の作動をしていることを表示する。
【００１７】活動検出装置２は、就床者の肉体から発する検知しやすいと同時に、異常時に変化を容易に把握することができる、心音、脈拍、血圧、呼吸等の生体活動から発生する物理量を検出する装置で、例えば、加速度型心音センサ、空気伝導型心音センサ等のような心音測定装置、脈拍測定装置、血圧測定装置、あるいは心音または脈拍の音を集める集音マイク等のセンサを用いることができる。活動検出装置２で検出した活動検出情報に、他の雑音の混じるのを少なくするように、就床検出装置１と組み合わせてベッドや布団Ｂに設ける。
【００１８】判定装置３は、図３に示すように、異常発生検知装置の各部を制御する制御部３１と、メモリ部３２と、このメモリ部３２から読み出したデータと検出したデータとを処理、比較し、また表示部７に表示させるデータ等を処理するデータ処理部３３と、表示の仕方の指示や被観察者のデータを入力する入力部３４、日時のデータや時間のデータを出力する時計部３５等を有している。そして、制御部３１は、メモリ部３２から、活動検出装置２で検出した活動情報から就床者に異常があるかどうかの判定を行う制御のためのプログラムやデータ等を呼出し、プログラムに基づいて被観察者の心音、脈拍、血圧または呼吸等の通常のデータや、前回の活動情報等の記録データを処理、比較し、就床者に異常があるかどうかの判定を行い、異常ありと判断した場合は、警報装置に異常信号を報知するように指令を出し、報知させると共に、データ処理部３３に指令をして表示部７に表示させる。また、異常なしと判断した場合は、データ処理部３３に指令を出して表示部７に、通常活動の表示をさせる。ここで、異常があると判定する場合としては、被観察者の心音、脈拍、血圧または呼吸等の通常のデータや、前回の活動情報等の記録データを処理、比較し、就床者に異常がある場合の他に、被観察者（就床者）が、一日のうち、ベッドあるいは布団から出た回数が、極端に少ない場合（一回も起き上がっていない場合）、また所定時間あるいは所定日数のうちに一回も就床、起床の反応がない場合がある。また、夜間等において、就寝途中で起床し、再度就寝する場合、該起床と再度就寝する間の時間が、所定時間（例えば、１５分程度）経過しても、活動検出装置２が生体反応を検出しない場合がある。そして、このような場合は、異常状態として、警報を発する。
【００１９】メモリ部３２は、異常発生検知装置に必要なデータを制御部３１との信号の入出力で記憶し、書換え、読み出し、読み取りを行われる。例えば、監視プログラムで、標準の就床時刻、離床時刻、一日の起床・就床回数、起床の有無、就床の有無、寝返り回数、これらからのずれの許容範囲、注意範囲、警報報知時点等の基準や、また活動検出装置２で心音を検出するとした場合、被観察者の通常の脈拍数（心音数）、強さ、心音の変化等の個人情報等を記憶する。そして、記憶するのに必要なデータの処理は、制御部３１の指令による信号の入出力でデータ処理部３３で行われる。データ処理部３３は、記憶データの処理や活動情報の信号の処理や表示データを制御部３１の制御により処理して、これらのデータを記憶、表示、制御等に処する。
【００２０】送信装置５は、活動検出装置２で検出した活動情報を集中監視センタまたは親戚等の保護する者が監視している判定装置３への、活動情報の信号を発信する装置で、電話回線でデータをやり取りする場合はアダプタで構成され、受信装置６の間で信号の授受が行われるように、通信用インターフェースとモデムとを備え、無線装置では発信器と受信機等を備えて、受信も可能にして保護者から被観察者へのメッセージが受けれるように構成するのが好ましい。この送信装置５で、判定部側と前部のデータのやり取りをしなくても良いように検知側制御部８を設け、就床検出装置１が作動したら、活動検出装置２を作動させるようにしていると共に、活動検出装置２で検出したデータを信号に変換して発信装置３に送るように構成している。そして、異常発生監視装置の就床検出装置１、活動検出装置２がベッドに設けられた場合（本実施形態では、予め、一体的に取り付けられている）、ベッドが使用されると、就床検出装置１がオンし、異常検知装置２がオンし、このオンした信号が送信装置５に入り、ここから送信されて受信装置６で受信され、制御部３１に送られ、この制御部３１による指令に基づき、活動情報の処理、監視が開始するようになっている。この送受信装置５，６は、通常、電話（有線回線でも無線回線でもよい）回線を用いている。
【００２１】このように、本実施形態のベッドまたは布団は、該ベッドまたは布団に、流体封入体を設けてあり、この流体封入体にはには、活動検出装置２として呼吸音や心音を検知する集音マイクその他のセンサ２ａが設けてある。またベッドの中央部の下面側には、ベッドに被観察者が入床したか否を検出するための圧電センサ１が設けてある。そして、本実施形態の異常発生検出装置を使用するには、事前に、これらのセンサ２ａ、圧電センサ１を検知側制御部８に接続しておくことが必要である。そして、図４に示すように、異常発生検知装置をオンし（ステップＳ１）、時刻の設定、注意時間の設定、警報時間の設定、被観察者のデータの設定等各種の設定を行う（ステップＳ２）。圧電センサ１がオンしていないと、集音マイクや心音センサ等のセンサ２ａ、判定装置３、警報装置４、送信装置５、受信装置６は待機状態で作動しない。被観察者がベッドに入り、圧電センサ１がオンし（ステップＳ３）、センサ２ａがオンし（ステップＳ４）、判定装置３、警報装置４、送信装置５、受信装置６がオンし、集音、観察を開始する。この場合、集音開始を圧電センサ１がオンした後、５分とか１０分の一定時間後にして、就床当初の雑音をカットするようにしてもよい。センサ２ａにより検出される音の情報は送信装置５から送られ、受信装置６で受信されて判定部３の制御部３１に取り込まれ、メモリー部３２よりのプログラムに基づき、異常か否か判断され（ステップＳ５）、異常なければ表示装置７にそれが表示され（ステップＳ６）、ステップＳ５にもどり、次の情報について異常か否か判断される。異常ありと判断されると、警報が発せられ（ステップＳ７）、表示装置７にそれが表示される（ステップＳ８）。この判定に基づき、監視者は救急車を手配するか、駆けつけるかして就床者をベッドから連れ出し、圧電センサ１がオフする（ステップＳ９）か、異常発生検知装置をオフするまで繰り返す。
【００２２】なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で変形実施できるものを含む。因みに、上述においては、監視する者が異常の判断に対して、処置をする例で説明したが、メモリーに記憶されているデータと測定された情報とを比較し、特定保護者に連絡し、同時に消防署に救急車の依頼を発するような構成としてもよい。また火災報知センサ、施錠センサ等を加えて安全管理システムとした構成としてもよい。
【００２３】また前述した実施形態においては、図２に示すように、生体反応を検出した後、この検出データを送受信装置５，６に送受信して、該受信した側で、被観察者に異常があるか否を判定する構成で説明したが、検知側制御部８から該データを送信する前に、被観察者に異常があるか否を判定する判定装置３を設けた構成としてもよい。そして、異常がある場合にのみ、観察者側に電話回線等によって検出する構成としてもよい。また前述した実施形態では、流体封入体としては、水等の液体を封入した袋体の場合で説明したが、空気等の気体を用いたエアーマット状の袋体を用いた構成としてもよい。また前述した実施形態においては、流体封入体をベッドや布団の一部に形成した構成で説明したが、該流体封入体自体でもってベッドや布団を形成した構成としてもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９２００５６３２
【氏名又は名称】秋本 ▲あきら▼
【識別番号】５９３１８３４７０
【氏名又は名称】田中 正吾
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月２４日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２６７１０６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月５日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−９６７０５ |
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