| 【発明の名称】 |
コンバインの管理システム |
| 【発明者】 |
【氏名】宮本 宗徳 【住所又は居所】大阪市北区茶屋町1番32号 ヤンマー農機株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】穀物タンク15内の穀物状態を運転席20での運転作業中にも容易に確認して、作業の適正維持を図る。
【解決手段】穀物タンク15内の穀物を検出する画像検出部材83を設けると共に、画像検出部材83の出力を処理して穀物状態を判定する画像処理装置98を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 穀物タンク内の穀物を検出する画像検出部材を設けると共に、画像検出部材の出力を処理して穀物状態を判定する画像処理装置を設けたことを特徴とするコンバインの管理システム。 【請求項2】 画像検出部材にデジタルカメラを用いて穀物タンク内にデジタルカメラを設置したことを特徴とする請求項1記載のコンバインの管理システム。 【請求項3】 画像検出部材で穀物表面状態を色別して、色データと等級の関数に基づいて品質の判定を行うように設けたことを特徴とする請求項1及び2記載のコンバインの管理システム。 【請求項4】 画像検出部材で穀物の選別状態を検出して画像モニタに選別状態や選別装置の調整方法を表示させるように設けたことを特徴とする請求項1及び2記載のコンバインの管理システム。 【請求項5】 画像処理装置の処理データを表示する画像モニタに、各種駆動部の稼動量の積算値を表示させて点検及び交換など行うように設けたことを特徴とする請求項1記載のコンバインの管理システム。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は刈取部で刈取った穀稈を脱穀部で脱穀し選別処理後の穀粒を穀物タンクに貯留するコンバインに関する。 【0002】 【発明が解決しようとする課題】従来、脱穀部の揺動選別盤で選別された穀物の品質や選別状態などを確認する場合、穀物タンク内よりその都度穀物の一部を取出してこの取出した穀物によって確認を行っているため極めて作業能率の悪いものであった。また各種駆動部の点検や交換などにあっても定期的或いは故障時に行われるのみで稼動時間など稼動量に基づいた適正な点検や交換などは期待できないものであった。 【0003】 【課題を解決するための手段】したがって本発明は、穀物タンク内の穀物を検出する画像検出部材を設けると共に、画像検出部材の出力を処理して穀物状態を判定する画像処理装置を設けて、穀物タンク内の穀物状態を運転席での運転作業中にも容易に確認して、作業の適正維持を図るものである。 【0004】また、画像検出部材にデジタルカメラを用いて穀物タンク内にデジタルカメラを設置して、デジタルカメラで検出した画像を任意且つ高精度にデジタル処理して品質や選別状況など穀物状態を正確に把握可能とさせるものである。 【0005】さらに、画像検出部材で穀物表面状態を色別して、色データと等級の関数に基づいて品質の判定を行って、収穫した穀物の品質を運転作業中に自動的に把握して穀物処理の向上化を図ると共に、品質の判定も作業者によるバラツキをなくし容易且つ正確なものとさせて信頼性を向上させるものである。 【0006】また、画像検出部材で穀物の選別状態を検出して画像モニタに選別状態や選別装置の調整方法を表示させて、運転作業中に選別装置を常に最適状態に保って、穀物タンクに良好な穀物の取出しを行って穀物の収穫作業能率を向上させるものである。 【0007】さらに、画像処理装置の処理データを表示する画像モニタに、各種駆動部の稼動量の積算値を表示させて点検及び交換など行うように設けて、各種駆動部の疲労状況を作業中に容易に把握して、故障が発生するまでに部品交換など行い駆動の適正維持を図って作業の信頼性を向上させると共に、点検及び交換などの有償或いは無償も画面表示することによって点検及び交換など作業における有償或いは無償の区別化を明確にしてユーザのトラブルのない安心した使用を可能とさせるものである。 【0008】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。図1はコンバインの全体側面図、図2は同平面図であり、図中1は走行クローラ2を装設するトラックフレーム、3は前記トラックフレーム1に架設する機台、4はフィードチェン5を左側に張架し扱胴6及び処理胴7を内蔵している脱穀部、8は刈刃9及び穀稈搬送機構10などを備える刈取部、11は刈取フレーム12を介して刈取部8を昇降させる油圧シリンダ、13は排藁チェン14終端を臨ませる排藁処理部、15は脱穀部4からの穀粒を揚穀筒16を介して搬入する穀物タンク、17は前記タンク15の穀粒を機外に搬出する上部排出オーガ、18は運転操作部19及び運転席20を備える運転キャビン、21は運転キャビン18下方に設けるエンジンであり、連続的に穀稈を刈取って脱穀するように構成している。 【0009】また、図3に示す如く、図中22は機体の前後方向に軸架する軸流型の扱胴6を内設させる扱室、23は前記扱室22に穀稈を挿入する扱口、24は前記扱室22下方に張架させるクリンプ網、25は前記クリンプ網24下方に前端を臨ませて前後方向に揺動自在に支持する揺動選別盤、26・27は前記クリンプ網24の下方に上下2段に配設する選別盤25の前後フィードパン、28は前フィードパン26の後端側に上下揺動自在に設ける選別篩い線、29は後フィードパン27後端後方に連設するチャフシーブ、30はチャフシーブ29下方に配設するグレンシーブ、31は前後フィードパン26・27の上下間に選別風を送給するプレヒートファン、32はチャフシーブ29とグレンシーブ30間及びグレンシーブ30下方に選別風を送給するメインの送風装置である唐箕、33は揚穀筒16に連通させて穀物タンク15に穀粒を取出す1番コンベア、34は2番物を2番還元コンベア35を介し前記選別盤25の篩い線28上方に還元する2番コンベア、36は前記選別盤25を前後及び上下に揺動させる駆動軸、37は前記選別盤25の後端上方に配設する吸排塵ファンであり、前記扱胴6及び処理胴7により脱穀された穀粒を揺動選別盤25で選別し整粒のみを前記穀物タンク15に取出すと共に、排藁を排藁チェン14を介し排藁処理部13に送り込んで排藁カッタ13aによる切断後機外に排出させるように構成している。なお38は排藁チェン14の下方に配設する4番樋である。 【0010】さらに、前記穀物タンク15の後部外側に揚穀筒16を立設させ、左側に隣接配置する脱穀部4上方にタンク15の左側上部を張り出させるもので、タンク15の左側上部に膨出部39を設け、該膨出部39を脱穀部4上方に被せる状態に配設させ、タンク15の貯留容量を増大させ、該タンク15内に穀粒が貯留されたときにも左右バランスを保って、湿田での走行性能の向上が図れるように構成している。 【0011】前記揚穀筒16の揚穀コンベア40下端を中継コンベア41を介し1番コンベア33に連動連結させるもので、1番コンベア33の右端を脱穀部4より右外側に突出させ、脱穀部4で脱穀された穀粒を穀物タンク15後部の揚穀筒16上部の投入口16aよりタンク15内に投入して貯留すると共に、穀物タンク15底部の前後横送オーガ42と上部の排出オーガ17間に縦送オーガ43を介設させて、穀物タンク15内の穀粒を縦送オーガ43及び排出オーガ17を介し外部に取出すように構成している。 【0012】また、前記穀物タンク15内の上部・中部・下部位置には上位・中位・下位スイッチ44・45・46からなる籾量センサ47を設けていて、各スイッチ44・45・46のオンによってタンク15の満杯を検出するように構成している。 【0013】さらに図4、図5に示す如く、前記穀物タンク15に加振機構48を装備させるもので、穀物タンク15の左傾斜底板49上にスライドガイド49を介して左右方向に摺動自在に振動板50を支持させ、横送オーガ42の前後一端側のオーガ軸42aに固設する円形カム51を揺動板52先端のカム孔53に嵌合させ、揺動板52基端の揺動軸54に揺動アーム55を介して振動板50の内端側を連結させて、横送オーガ42の回転駆動時にはカム51とカム孔53のカム作用で揺動軸54を中心として揺動アーム55を左右方向に往復揺動させ、振動板50を左右方向(図5の実線矢印方向)に微小往復動させて振動板50に振動を発生させて、穀物が湿って滑りが悪い状態でも穀物の流下を促進させ排出を良好とさせるように構成している。 【0014】また、前記振動板50の外端側の浮上りを規制する押え板56を穀物タンク15の左外側壁15aに固設して、該側壁15aと揺動板50間の隙間よりの穀粒流下を防止すると共に、振動板50上面に左右方向の仕切板57を前後方向に所定間隔で固定させて、振動板50上の穀粒を均一にオーガ42に流下させるように構成している。なお、振動板50を図5の仮想線矢印に示す如き、上下方向に振動させる構成でも良く振動方向は何れの方向でも良い。 【0015】図6に示す如く、前記運転操作部19のフロントコラム57略中央に操向ハンドル58を、またハンドル58を中心とした左右両側にスイッチパネル59をそれぞれ有すると共に、左サイドコラム60に主変速レバー61と副変速レバー62と脱穀及び刈取クラッチの入切を行う脱穀及び刈取用の作業レバー63を有し、前記操向ハンドル58の中央に収穫作業表示用のタッチパネル付液晶式モニタ64を配置させている。 【0016】図7に示す如く、前記走行クローラ2の駆動スプロケット2aを駆動するミッションケース65に伝達軸66を介しエンジン21を連結させ、ミッションケース65の走行出力軸67をカウンタケース68の車速同調入力軸69にベルト伝動系70を介し連結させると共に、エンジン21の出力軸71にカウンタケース68の扱胴入力軸72をベルト伝動系73及びテンションローラ式脱穀クラッチ74を介し連結させ、扱胴入力軸72と扱胴6など脱穀駆動部とをベルトなど伝動系75を介し連結させて脱穀部4の駆動を行うように構成している。 【0017】また、前記刈取部8を駆動する刈取駆動軸76にベルト伝動系77及びテンションローラ式刈取クラッチ78を介しカウンタケース68の刈取出力軸79を連結させる一方、前記穀物タンク15の横送オーガ42のオーガ軸42aにベルトなど伝動系80及びテンションローラ式排出クラッチ81を介しエンジン出力軸71を連結させて、各オーガ17・42・43の駆動を行い穀物タンク15内の穀物取出しを行うように構成している。 【0018】さらに図4、図8に示す如く、前記穀物タンク15内の上部に穀物の選別状況などを検出するデジタルカメラ82などデジタル式イメージセンサ83を配設させるもので、デジタルカメラ82はオートフォーカスでズーム自動調節自在に設けると共に、カメラ82の撮影方向を左右及び前後に調節する左右及び前後調節モータ84・85を設けて、タンク15内任意位置の穀物表面をカメラ82で撮影し、穀粒中に混入する枝梗・青葉・稈切れなど検出してこれらの混入割合や撮影した画像などを前記モニタ64に画面表示させるように構成している。 【0019】そして図9に示す如く、前記作業レバー63の脱穀クラッチ74入操作によってオンになる脱穀スイッチ86と、レバー63の刈取クラッチ78入操作によってオンになる刈取スイッチ87と、前記主変速レバー61の前後進操作によってオンにする前進及び後進スイッチ88・89と、前記排出クラッチ81をオン操作する排出スイッチ90と、刈取部8の引起装置などに設けて刈取穀稈を検出する穀稈スイッチである穀稈センサ91と、刈取部8の設定高さ以下を検出する刈取位置センサ92と、刈取部8の刈取条数などに応じて作業時の刈幅を入力する刈幅設定器93と、左右走行クローラ2の駆動スプロケット2aのスプロケット軸94の回転数をそれぞれ検出する左右車軸回転センサ95a・95bと、車速センサ96とを備え、前記デジタルカメラ82と、各スイッチ86・87・88・89・90と、各センサ47・91・92・95a・95b・96と、刈幅設定器93とを作業コントローラ97に入力接続させると共に、前記モニタ64と、入力される各種データより刈取面積や穀物収量や穀物選別状況など収穫穀物情報を作成する収穫穀物情報作成コントローラ98と、電子ガバナコントローラ99と、排出クラッチ81の入切を行う排出クラッチソレノイド100とをコントローラ97に接続させ、また互換自在な磁気ディスク101を情報作成コントローラ98に接続させて、これら各種情報をモニタ64の画面上で表示すると共に、磁気ディスク101に記録するように構成している。 【0020】本実施例は上記の如く構成するものにして、図10乃至図12に示す如く、刈取作業中などにあって穀物タンク15内に穀粒が貯留されている状態にある下位スイッチ46がオンのとき、デジタルカメラ82で撮影した穀物の画像データをコントローラ97・98を入力させ、図10に示す如くモニタ64に穀物画面64aを表示させると共に、画像データに基づき籾中より脱ぷ米(玄米)・枝梗・青葉・稈切れ(藁屑)など判別し、籾中に混入するこれらの混入割合を算出し、これら混入割合の算出後は混入割合に基づいて選別状況を優・良・可・不可の4段階のうちの1つより選んで図12に示す如き選別画面64bとして表示させる。 【0021】また、図13、図14に示す如く、タッチパネルで選別画面64bより保守点検画面64cに画面を切換えた場合には各駆動部のそれぞれの総稼動時間を表示すると共に、総稼動時間が交換などに必要な所定時間を越えるときにはその必要とする交換部品を表した交換部品画面64dを表示するもので、(1)エンジン関係としては、アワーメータでエンジン稼動時間をカウントし積算時間データを入力してエンジン21の運転時間と標準回転数との積を、(2)走行系としては、走行距離をカウントし積算距離データを入力して走行クローラ2による総走行距離を、(3)脱穀関係としては、脱穀稼動時間をカウンタし積算時間データを入力して脱穀部4の総脱穀作業時間を、(4)刈取関係としては、刈取稼動時間をカウントし積算時間データを入力して刈取部8の総刈取作業時間を、(5)排出関係としては、排出オーガ17の稼動時間をカウントし積算時間データを入力して、オーガ17の総排出作業時間をそれぞれ保守点検画面64cに表示させ、各カウントに基づくデータ値が設定以上となるとき、各部において交換や点検を必要とする代表時間を経過したものとして判断して必要とする交換部品を交換部品画面64dに表示させる。 【0022】なお、上述実施例では交換部品を表示させる構成を示したが、図22に示す如く交換などを必要とする部品の予め設定された記号或いは符号などをエラーコードとしてエラーコード画面64gに表示させる構成でも良い。 【0023】さらに図15に示す如く、大豆などの刈取作業にあって作業開始時には、前記デジタルカメラ82によりタンク15内大豆表層の汚れ具合を検出して、汚れ具合に基づいて施設管理者などが等級を選定してその等級表示を行うが、その選定回数が一定以上となるとき、汚れ具合と等級の関係を例えばy=ax(y:汚れ具合x:等級a:定数)に関数化して、以後デジタルカメラ82がタンク15の大豆の汚れ具合を検出するときにはy=axの関数式に基づいて自動的に等級を選定し表示させ、何れの作業者の刈取作業にあっても均一良好な等級選定を行ってこの選定作業の信頼性を向上させることができる。 【0024】上記からも明らかなように、穀物タンク15内の穀物を検出する画像検出部材であるイメージセンサ83を設けると共に、画像検出部材83の出力を処理して穀物状態を判定する画像処理装置であるコントローラ98を設けたことによって、穀物タンク15内の穀物状態を運転席20での運転作業中にも容易に確認して、作業の適正維持を図るもので、画像検出部材83にデジタルカメラ82を用いて穀物タンク15内にデジタルカメラ82を接地したことによって、デジタルカメラ82で検出した画像を任意且つ高精度にデジタル処理して品質や選別状況など穀物状態を正確に把握可能とさせることができる。 【0025】また、イメージセンサ83で穀物表面状態を選別して、色データと等級の関数に基づいて品質の判定を行うことによって、収穫した穀物の品質を運転作業中に自動的に把握して穀物処理の向上化を図ると共に、品質の判定も作業者によるバラツキをなくし容易且つ正確なものとさせて信頼性を向上させることができる。 【0026】さらに、画像検出部材83で穀物の選別状態を検出して画像モニタ64に選別状態や選別装置である選別盤25の調整方法を表示させたことによって、運転作業中に選別盤25を常に最適状態に保って、穀物タンク15に良好な穀物の取出しを行って穀物の収穫作業能率を向上させることができる。 【0027】また、画像処理装置98の処理データを表示する画像モニタ64に、各種駆動部であるエンジン21・走行クローラ2・脱穀部4・刈取部8・排出オーガ17などの稼動時間など稼動量の積算値を表示させて点検及び交換など行うことによって、エンジン21・走行クローラ2・脱穀部4・刈取部8・排出オーガ17などの疲労状況を作業中に容易に把握して、穀稈が発生するまでに部品交換など行い駆動の適正維持を図って作業の信頼性を向上させると共に、例えば点検及び交換などの有償或いは無償も画面表示することによって、点検及び交換など作業における有償或いは無償の区別化を明確にしてユーザのトラブルのない安心した使用を可能とさせることができる。 【0028】図16乃至図19に示す如く、前記モニタ64の穀物収量画面64eには1つの圃場で収穫した籾など穀物の推定収量を表示させるもので、米刈取作業の場合図16に示す如く圃場穀稈の刈取面積と刈取った穀稈の脱穀籾の総体積とを検出し、総体積より総重量を算出(総体積×かさ比重=総重量)し、総重量より面積10a当りの籾推定収量(Mkg)と、脱ぷ率75%とするときの面積10a当りの玄米推定収量(Gkg)(G=M×0.75)を算出させて、図19に示す如く米の品種や含有水分(水分率)などとともに画面表示させて、オペレータに圃場状況を即時に把握させる。 【0029】図17に示す如く、刈取面積は穀稈センサ91・脱穀スイッチ86・刈取スイッチ87・前進スイッチ88の何れもがオンで、刈取部8の刈高さが設定以下の刈取作業状態中の車速と走行時間より走行距離(刈取作業距離)を算出し、例えば2条或いは3条など条数に応じ設定入力される刈幅と走行距離に基づいて刈取面積を演算するもので、この演算された刈取面積も図19に示す如き穀物収量画面上に表示させる。 【0030】また図18に示す如く、穀物体積の検出は前記穀物タンク15の籾が満量となるときの排出回数と満量でないときの籾排出時間より行うもので、籾量センサ45の上位スイッチ44がオンの籾満量状態のとき、排出クラッチ81をオンとさせて各オーガ17・42・43によるタンク15外側への籾排出を行い、刈取作業が終了するまでの満量毎の籾排出を行ってその排出作業回数をカウントし、刈取作業終了時でタンク15内に満量以下で籾が残留するとき、排出クラッチ81がオンとなってから、下位スイッチがオフ(正確には排出オーガ17の排出が完了するオフから数秒後)となるまでの排出時間を検出して、タンク容量と排出回数の積及びオーガ17・42・43の時間当りの排出容量と排出時間の積との加算により圃場で収穫される籾の全体積を検出して記録する。 【0031】図19に示す如く、前記モニタ64の穀物収量画面64eは、刈取作業を行った圃場名、刈取面積、穀物タンク15満量毎排出の排出回数、タンク満量以下での総排出時間、品質、水分(水分率)、推定総収量、推定収量を表示させたもので、例えばタンク満量時の籾貯留体積を2000リットル(2立方メートル)とし排出回数を5回、総排出時間を15分とするとき、かさ比重を0.5〜0.6として推定総収量を5650kg(全刈取面積75a)を算出させ、10a面積当りの籾の推定収量を753kg、脱ぷ率を略75%とするときの玄米の推定収量を略9.0俵(≒540kg)を算出させ表示させたものである。 【0032】また図20乃至図21に示すものは、刈取作業中に機体が走行する刈取経路Lをモニタ64の刈取経路画面64fに表示させると共に、該刈取経路Lに基づいて刈取面積を検出する構成を示したもので、前実施例同様穀稈センサ91・脱穀スイッチ86・刈取スイッチ87・前進スイッチ88の何れもがオンで、刈取部8の刈高さが設定以下のとき刈取作業状態とさせて、記憶する圃場データより走行する原点位置を定めて走行を開始させ左右車軸回転センサ95・96による左右走行クローラり回転差などから経路Lの方向を検出すると共に、図21の空走中を除いた刈取中の走行経路の距離を積算して圃場の全走行距離を算出させ、乾・湿田などの圃場条件による補正を走行距離に行った後該走行距離と刈幅とで刈取面積を演算させて刈取面積の画面表示と記憶を行う。この場合刈取経路Lを形成走行中の機体をモニタ64画面上で作業者はリアルタイムに認識して正確な刈取作業を可能とさせることができる。 【0033】上記からも明らかなように、刈取部8で穀稈を刈取る圃場の穀稈総刈取面積と、穀物タンク15内に貯留する穀物の総収穫量とに基づいて圃場の収量データを取得することによって、刈取作業中の実刈取面積と、刈取作業中の穀物タンク15内穀物の総貯留量から一定面積当りの収穫量を正確に検出して、各圃場での収穫状況を適格に把握するもので、穀物タンク15満量時の穀物の排出回数を積算して、この積算値に基づいて穀稈の総収穫量を検出して、穀物タンク15満量時の一定穀物量の排出回数より穀物総収穫量を容易且つ正確に検出して、圃場の収量を高精度に検出することができる。 【0034】また、穀物タンク15より排出する穀物の排出時間を積算して、この積算値に基づいて穀物の総収穫量を検出することによって、排出オーガ17などより一定時間当りの定量排出される穀物の全量を排出時間の積算値より容易に検出して、1つの圃場の穀物収量を容易に把握することができると共に、振動を起生させる加振装置である振動板50を穀物タンク15に装備させることによって、穀物の乾・湿に関係なく排出オーガ17などの一定時間当りの定量排出を保って穀物収量の検出精度を向上させることができる。 【0035】さらに、刈取作業中における走行部である走行クローラ2の走行経路の積算に基づき総刈取面積を検出して、刈取作業中の実走行経路より総刈取面積を正確に検出して、穀物収量の検出精度を向上させることができる。 【0036】 【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明は、穀物タンク15内の穀物を検出する画像検出部材83を設けると共に、画像検出部材83の出力を処理して穀物状態を判定する画像処理装置98を設けたものであるから、穀物タンク15内の穀物状態を運転席20での運転作業中にも容易に確認して、作業の適正維持を図ることができるものである。 【0037】また、画像検出部材83にデジタルカメラ82を用いて穀物タンク15内にデジタルカメラ82を設置したものであるから、デジタルカメラ82で検出した画像を任意且つ高精度にデジタル処理して品質や選別状況など穀物状態を正確に把握可能とさせることができるものである。 【0038】さらに、画像検出部材83で穀物表面状態を色別して、色データと等級の関数に基づいて品質の判定を行うものであるから、収穫した穀物の品質を運転作業中に自動的に把握して穀物処理の向上化を図ると共に、品質の判定も作業者によるバラツキをなくし容易且つ正確なものとさせて信頼性を向上させることができるものである。 【0039】また、画像検出部材83で穀物の選別状態を検出して画像モニタ64に選別状態や選別装置25の調整方法を表示させるものであるから、運転作業中に選別装置25を常に最適状態に保って、穀物タンク15に良好な穀物の取出しを行って穀物の収穫作業能率を向上させることができるものである。 【0040】さらに、画像処理装置98の処理データを表示する画像モニタ64に、各種駆動部2・4・8・17・21の稼動量の積算値を表示させて点検及び交換など行うものであるから、各種駆動部2・4・8・17・21の疲労状況を作業中に容易に把握して、故障が発生するまでに部品交換など行い駆動の適正維持を図って作業の信頼性を向上させると共に、点検及び交換などの有償或いは無償も画面表示することによって点検及び交換など作業における有償或いは無償の区別化を明確にしてユーザのトラブルのない安心した使用を可能とさせることができるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000006851 【氏名又は名称】ヤンマー農機株式会社 【住所又は居所】大阪府大阪市北区茶屋町1番32号
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| 【出願日】 |
平成14年4月5日(2002.4.5) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100062270 【弁理士】 【氏名又は名称】藤原 忠治
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| 【公開番号】 |
特開2003−289712(P2003−289712A) |
| 【公開日】 |
平成15年10月14日(2003.10.14) |
| 【出願番号】 |
特願2002−103190(P2002−103190) |
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