| 【発明の名称】 |
電気自動車 |
| 【発明者】 |
【氏名】浦野 徹
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目３３番８号 三菱自動車工業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】本発明は、定常経路を定期的に走行する車両に用いて好適の小型の電気自動車に関し、バッテリ充電の要否を容易に判断できるようにすることを目的とする。
【解決手段】バッテリ残容量検出手段６によってモータに供給されるバッテリ残容量を検出するとともに、前回走行距離を走行距離算出手段８１によって算出する。そして、走行可否判定手段８２によってこの前回走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否か判定し、この判定結果を通知手段１０によってドライバに通知する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車両駆動用のモータに電力を供給するバッテリと、上記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、前回走行距離を算出する走行距離算出手段と、上記前回走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否かを判定する走行可否判定手段と、上記走行可否判定手段の判定結果を通知する通知手段とをそなえたことを特徴とする、電気自動車。
【請求項２】 上記モータの駆動を可能とする始動スイッチを更にそなえ、上記通知手段は、上記始動スイッチがＯＦＦになった後、上記判定結果を通知することを特徴とする、請求項１記載の電気自動車。
【請求項３】 車両駆動用のモータに電力を供給するバッテリと、上記バッテリの残容量を検出するバッテリ残容量検出手段と、目標走行距離を入力可能とする距離入力手段と、上記目標走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否かを判定する走行可否判定手段と、上記走行可否判定手段の判定結果を通知する通知手段とをそなえたことを特徴とする、電気自動車。
【請求項４】 上記モータの駆動を可能とする始動スイッチと、前回走行距離を算出する走行距離算出手段とを更にそなえ、上記走行可否判定手段は、上記始動スイッチがＯＮになった後、上記距離入力手段から上記目標走行距離の入力がない場合に、上記前回走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否かを判定することを特徴とする、請求項３記載の電気自動車。
【請求項５】 上記バッテリの電気消費量を前回走行時の実測値を用いて算出する電気消費量算出手段を更にそなえ、上記走行可否判定手段が、現バッテリ残容量と上記電気消費量とに基づいて走行可能距離を算出するとともに、現バッテリ残容量で上記走行可能距離を走行可能か否かを判定することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の電気自動車。
【請求項６】 上記走行距離算出手段は車両の利用形態に基づいて上記前回走行距離を学習し、上記走行可否判定手段は上記学習された前回走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否かを判定することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載の電気自動車。
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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、電気自動車に関し、詳しくは定常経路を定期的に走行する車両に用いて好適の小型の電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、家庭用の交流電源で充電可能な小型の電気自動車が開発され、通勤時等決まった経路（定常経路）を定期的に走行するのに用いられている。このような小型電気自動車のバッテリ残容量はインジケータに表示されるようになっており、ドライバはこの表示に基づいてバッテリの充電の要否を判断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ドライバがこのバッテリ残容量から実際に走行できる距離を正確に求めることは困難であり、目的地まで移動或いは往復する途中でバッテリ不足となる虞がある。一般に、このような小型電気自動車では、一回の充電によって走行できる距離はガソリン車に比べて短く、又、フルに充電するのに８時間以上を要するため、走行中にバッテリ不足となった場合には、以後の走行をあきらめざるを得なかった。
【０００４】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、バッテリ充電の要否を容易に判断できるようにした、電気自動車を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の電気自動車は、バッテリ残容量検出手段によってモータに供給されるバッテリ残容量を検出するとともに、前回走行距離を走行距離算出手段によって算出する。そして、走行可否判定手段によってこの前回走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否か判定し、この判定結果を通知手段によってドライバに通知する（請求項１）。
【０００６】なお、通知手段によってドライバに通知される内容は複数用意され、判定結果に応じてその通知内容を選択することが望ましい。このとき、始動スイッチがＯＮのときにモータ駆動を可能とし、この始動スイッチがＯＦＦとなった後に判定結果をドライバに通知するようにしてもよい（請求項２）。
【０００７】また、上記目的を達成するために、本発明の電気自動車は、バッテリ残容量検出手段によってモータに供給されるバッテリ残容量を検出するとともに、距離入力手段によってマニュアルで目標走行距離を入力する。そして、走行可否判定手段によってこの目標走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否か判定し、この判定結果を通知手段によってドライバに通知する（請求項３）。
【０００８】このとき、始動スイッチがＯＮのときにモータ駆動を可能とし、この始動スイッチがＯＮになった後、距離入力手段からの目標走行距離が入力されずに走行が開始された場合には、走行距離算出手段によって前回走行距離を算出する。そして、走行可否判定手段によってこの前回走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否かを判定し、通知手段によってこの判定結果を通知するようにしてもよい（請求項４）。
【０００９】なお、電気消費量算出手段によってバッテリの電気消費量を前回走行時の実測値に基づいて算出し、走行可否判定手段は、この電気消費量と現バッテリ残容量とに基づいて走行可能距離を算出し、現バッテリ残容量でこの走行可能距離を走行可能か否かを判定することが好ましい（請求項５）。また、走行距離算出手段は車両の利用形態に基づいて前回走行距離を学習し、走行可否判定手段はこの学習された前回走行距離を現バッテリ残容量で走行可能か否かを判定するようにしてもよい（請求項６）。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実施形態としての電気自動車について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図であり、図２はその機能に着目した模式的なブロック図であり、図３〜図５はその作用を説明するためのフローチャートである。
【００１１】本実施形態に係る電気自動車は、図１に示すように、主な構成として、バッテリ１，モータ５ａ，ＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３，ＴＣＵ（Ｔｏｒｑｕｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８をそなえており、バッテリ１に蓄えられた電力によりモータ５ａを駆動して走行するようになっている。ここで、モータ５ａは左右の後輪５，５のホイール部に直接組み込まれており、コンタクタ２及びＭＣＵ３等を介してバッテリ１から電力が供給されるようになっている。そして、メインキー（始動スイッチ）１１をＯＮにすることでモータ駆動が可能となり、ＭＣＵ３がＴＣＵ８によって決定されたトルク指令値に基づいてモータ駆動電流を制御することでモータ５ａの駆動が制御されるようになっている。
【００１２】ところで、ＴＣＵ８は上述のようなトルク制御機能のほかにバッテリ管理機能を有しており、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）６から前回走行時におけるバッテリ使用量や現在のバッテリ残容量（現バッテリ残容量）に関する情報が入力され、これらのバッテリ情報に基づいてバッテリ管理を行なえるようになっている。
【００１３】ここで、このバッテリ管理機能について説明すると、ＴＣＵ８には、図２に示すように、走行距離算出手段８１，走行可否判定手段８２及び表示制御手段８６が機能的に設けられており、走行終了時（メインキー１１ＯＦＦ時）或いは走行開始時（メインキー１１ＯＮ時）にバッテリ残容量の確認が行われる。そして、ＢＭＳ（バッテリ残容量検出手段）６によって検出された現バッテリ残容量によって前回の走行における走行距離と同じ距離を走行できるか否かを判定してインジケータ（通知手段）１０に表示し、ドライバにその走行の可否に関する情報を通知できるようになっている。
【００１４】なお、前回の走行とは直近の一回の走行においてメインキー１１がＯＮ状態からＯＦＦ状態になるまでの期間を意味し、メインキー１１をＯＦＦにして走行を終了する場合にはメインキー１１ＯＦＦ直前に行なった走行（現走行）が前回の走行に該当し、メインキー１１をＯＮにして新たな走行を開始する場合には、最近行なった走行（前走行）が前回の走行に該当する。
【００１５】走行距離算出手段８１は前回走行時に走行した距離を算出するためのものであり、回転センサ１２によって検出されたモータ５ａの磁極位置に関する情報からモータ回転数を求め、その積算値として前回走行時の走行距離（前回走行距離）を算出するようになっている。なお、走行距離算出手段８１には不揮発性のメモリ（図示略）がそなえられており、算出された前回走行距離はこのメモリに記憶され、次回走行（即ち、前回走行の次に行なう走行）の際に読み出されるようになっている。
【００１６】走行可否判定手段８２は現バッテリ残容量によって上述の前回走行距離を走行可能か否かを判定するためのものであり、ＢＭＳ６によって検出される現バッテリ残容量と電力消費量（単位電力当たりの走行可能距離）とに基づいて次回走行において走行可能な距離を算出する走行可能距離算出手段８３と、この走行可能距離と上述の前回走行距離とを比較し、現バッテリ残容量によって前回走行距離と同じ距離を次回走行で走行可能か否かを判定する比較手段８４とが機能的に設けられている。
【００１７】つまり、定常経路を定期走行する小型電気自動車の場合、一回の走行距離は略一定（即ち、前回走行における走行距離と次回走行における走行距離とは略同じ）であるため、次回の走行が可能か否かを判定するには、現バッテリ残容量によって前回走行距離を走行可能か否かを判定すればよい。そのため、比較手段８４では現バッテリ残容量によって直近の一回の走行距離を再度走行することができるか否かを判定しているのである。
【００１８】この比較手段８４による走行可否の判定は所定の判定基準に基づいて行なわれ、表示制御手段８６がこの判定結果に基づいてインジケータ１０の表示を制御し、判定結果をドライバに通知するようになっている。例えば、走行可能距離と前回走行距離との差が所定距離（例えば１０ｋｍ）以上あり十分走行可能と推定される場合には、表示制御手段８６によりインジケータ１０に青色で“十分可能”と表示され、走行可能距離が前回走行距離よりも大きいものの上記所定距離よりも小さい場合には、黄色で“可能”と表示される。さらに、走行可能距離が前回走行距離以下である場合には、走行途中にバッテリ不足となる虞があるため、赤色で“充電必要”と表示され、ドライバに充電を促すようになっている。
【００１９】なお、走行可能距離はバッテリ残容量と電気消費量（電費）との積として算出されるが、この電費は経時変化で低下したりドライバの運転スタイルによって変化したりするため、本実施形態の電気自動車には電気消費量算出手段８５が設けられ、電費を前回走行時の実測値から算出するようにしている。つまり、電気消費量算出手段８５には走行距離算出手段８１によって算出された前回走行距離とＢＭＳ６で検出された前回走行時のバッテリ使用量とが入力され、電費は前回走行距離をバッテリ使用量で除算することにより算出されるようになっている。
【００２０】また、本電気自動車には、定常経路を外れて他の目的地へ移動する場合を考慮して、目的地までの距離（目標走行距離）を入力するための距離入力手段７が設けられており、メインキー１１をＯＮにして新たな走行を開始する場合に、ドライバがこの目的地までの目標走行距離を入力できるようになっている。そして、走行に際して目標走行距離が入力されると、この目標走行距離は現バッテリ残容量に基づいて算出された走行可能距離と比較され、上述の判定基準に基づいて現バッテリ残容量で今回の走行が可能か否かが判定される。そして、この走行可否の情報が表示制御手段８６によってインジケータ１０に表示されるようになっている。
【００２１】なお、走行開始時に目標走行距離が入力されない場合は、今回の走行は前回走行時と同一経路を走行するものと判断され、比較手段８４によって前回走行距離と現バッテリ残容量に基づいて算出された走行可能距離とが比較され、走行の可否が判定されるようになっている。これにより、いちいち目標走行距離を入力しなくてもその走行の可否が自動的に判定されて判定結果が通知されるため、入力の手間を省くことができるとともに、ドライバが距離を入力し忘れても走行の可否を認識することができるのである。
【００２２】本発明の一実施形態としての電気自動車は、上述のように構成されているので、走行開始時には例えば図３に示すようなフローチャートに従って制御が行なわれる。まず、ステップＳ１０でドライバが走行に際してメインキー１１をＯＮにすると、ステップＳ１１でＢＭＳ６から電気消費量算出手段８５及び走行可否判定手段８３に対してそれぞれ前回走行時におけるバッテリ使用量及び現バッテリ残容量が入力され、更に、前走行における走行距離が走行距離算出手段８１に読み込まれる。そして、電気消費量算出手段８５によって前回走行時におけるバッテリ使用量と前回走行距離とに基づいて前回走行時の電費が算出され（ステップＳ１２）、この電費に基づいて、走行可能距離算出手段８３によって現バッテリ残容量で走行可能な距離が算出される（ステップＳ１３）。
【００２３】そして、走行に際して距離入力手段７から目標走行距離が入力されると（ステップＳ１４）、この目標走行距離が比較手段８４に入力され、ステップＳ１５でこの目標走行距離での走行可否判定が行なわれる。この走行可否判定は、図５に示されるような走行可否判定ルーチンによって行なわれ、ステップＳ３０，Ｓ３２でこの目標走行距離と走行可能距離との大小関係が比較される。
【００２４】このとき、目標走行距離が走行可能距離よりも所定距離（例えば１０ｋｍ）以上大きい場合には、バッテリ残容量が十分大きく走行途中でバッテリ不足となる虞が少ないと判断され、ステップＳ３１で表示制御手段８６によりインジケータ１０に青色で“十分可能”と表示される。また、目標走行距離が走行可能距離よりも大きく、その差が上記所定距離未満である場合には、バッテリ残容量が比較的余裕のある状態であると判断され、ステップＳ３３でインジケータ１０に黄色で“可能”と表示される。
【００２５】さらに、目標走行距離が走行可能距離以下である場合には、バッテリ残容量に余裕はなく走行途中でバッテリ不足となる虞があると判断し、ステップＳ３４でインジケータ１０に赤色で“充電必要”と表示され、ドライバに対してバッテリ１の充電が促される。また、ステップＳ１４で目標走行距離が入力されずに走行が開始された場合には、走行距離算出手段８１から比較手段８４に前走行における走行距離が入力され、ステップＳ１６で走行可否判定ルーチン（図５参照）によって走行可否が判定される。この場合、今回の走行が前回の走行と同様に定常経路を走行するものと推定されるため、ステップＳ３０，Ｓ３２では前回走行での走行距離と走行可能距離との大小関係が比較され、現バッテリ残容量で前回走行距離と同じ距離を走行可能か否かが判定される。そして、その比較結果に応じてインジケータ１０に走行可否の情報が表示される（ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３４）。
【００２６】一方、走行終了時には例えば図４に示すようなフローチャートに従って制御が行なわれ、現走行が終了した後、ステップＳ２０でメインキー１１をＯＦＦにすると、ステップＳ２１でＢＭＳ６から電気消費量算出手段８５及び走行可否判定手段８３に対してそれぞれ現走行におけるバッテリ使用量及び現バッテリ残容量が入力される。さらに、電気消費量算出手段８５には走行距離算出手段８１から現走行における走行距離が入力され、現走行における走行距離と現走行におけるバッテリ使用量とから現走行での電費が算出される（ステップＳ２２）。
【００２７】そして、ステップＳ２３で、この電費に基づいて、現バッテリ残容量で走行可能な距離が走行可能距離算出手段８３によって算出されて比較手段８４に入力され、ステップＳ２４で走行可否判定ルーチン（図５参照）によって走行可否が判定される。つまり、走行終了時には、次回の走行が現走行と同様の定常経路を走行するものと推定し、ステップＳ３０，Ｓ３２では現走行での走行距離と現バッテリ残容量での走行可能距離との大小関係が比較され、現バッテリ残容量で現走行距離と同じ距離を走行可能か否かが判定される。そして、その比較結果に応じてインジケータ１０に走行可否の情報が表示される（ステップＳ３１，Ｓ３３，Ｓ３４）。
【００２８】これにより、ドライバは現バッテリ残容量によって次回走行が可能か否かを走行終了後に知ることができ、バッテリ残容量が少ない場合には走行終了直後から充電作業を開始することで、次回走行までの間に充電時間を十分確保することができるのである。したがって、本実施形態の電気自動車によれば、走行に際してバッテリ残容量に応じて走行の可否が自動的に判定されて通知されるため、ドライバがバッテリ残容量を意識して確認することなく走行の可否を認識することができ、走行途中でバッテリ不足となる事態を確実に回避することができる。
【００２９】そして、この走行の可否が前回走行時の走行距離に基づいて行なわれるため、専ら定常経路を走行するような小型電気自動車において信頼性の高い判定を行なうことができ、毎回バッテリ残容量の確認に煩わされることがなく利便性を向上させることができるのである。また、走行可能距離をバッテリ残容量と電費とから算出する際に、電費を前回走行時の実測値に基づいて算出するようにしているため、走行可能距離をより正確に求めることができる。
【００３０】つまり、電費は経時変化によって低下し、或いはドライバの運転スタイルによりその値が増減するため、この電費を一定値とした場合の走行可能距離が実際の走行可能距離よりも大きく算出され、インジケータ１０の表示を信頼して走行を開始した場合に、走行途中でバッテリ不足となる虞がある。このため、電費の値を前回の走行における実測値によって求めることで、走行可能距離をより実際の走行可能距離に近づけることができ、走行中にバッテリ不足となる事態を確実に回避することができるのである。
【００３１】さらに、このような走行可否の判定が、メインキー１１をＯＮにし走行を開始する直前だけでなく、メインキー１１をＯＦＦとし運転を終了した後にも行なわれるため、この走行可否状態からドライバは次回走行に際して余裕をもってバッテリ状態を認識することができ、バッテリ残容量が少ない場合には、次回走行時までに充電時間を十分に確保することができる。
【００３２】なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、前回走行距離と走行可能距離とを比較する際の判定基準における基準値は好みや運転スタイル等に応じてドライバがマニュアルで設定できるようにしてもよい。これは、一回の走行距離が短く、前回走行距離と走行可能距離との差が１０ｋｍ未満でも次回の走行が十分に可能である場合もあり、インジケータ１０の表示が妥当性を欠く場合があることを考慮したものである。これにより、更に使い勝手を向上させることができる。
【００３３】また、走行可否に関する情報はインジケータ１０に表示させる代わりに、備え付けのオーディオシステムを用いて音声によりドライバに通知したり、インジケータランプを点滅させて認識させたりしてもよい。これにより、ドライバの注意を効果的に喚起することができ、ドライバがインジケータ１０を意識的に確認することなく確実にバッテリ状態を認識することができ、インジケータ１０を確認し忘れることで走行途中にバッテリ不足となる事態を回避できるのである。
【００３４】もちろん、表示，音声及びランプの点滅を組み合わせることも可能であり、これによりドライバの注意を更に効果的に喚起することができる。さらに、次回走行の可否が、前回走行時の走行距離に基づいて判定される代わりに、走行距離算出手段８１によって学習された自動車の利用形態（一回の走行距離の平均値や、日毎の走行距離の分布等）に基づいて自動的に判定されるようにしてもよい。つまり、走行距離算出手段８１は一定期間に行われた走行データをメモリに記憶するようにし、この走行データに基づいて比較手段８４が公知の統計手法によって一回の走行距離の平均値や分布、或いは、曜日毎等の走行距離を求め、自動車の利用形態を学習する。そして、比較手段８４はこの自動車の利用形態に基づいて次回行なわれる走行の走行距離を推定し、その走行可否を判定するようにする。
【００３５】このように自動車の利用形態に基づいて自動的に次回の走行における走行距離が推定され、この推定値によって走行可否が判定されるようにすることで、より妥当な判定結果を得ることができ、ドライバが意識することなくバッテリ充電の要否を認識することができる。その結果、ドライバが次回の走行に必要なバッテリ電力に対する認識を誤っていても、学習値に基づいて走行可否状態が的確に通知されるため、その誤りに気付くことができる。また、距離入力手段７によって目標走行距離を入力し、前回走行距離が定常経路における走行距離と異なった場合でも、次回の走行距離は定常経路における走行距離と略同じ距離に推定されるため、充電の要否についてより妥当な判断を行なうことができる。これにより、充電忘れが防止され、走行途中でバッテリ不足となる事態を確実に回避でき、極めて使い勝手のよいものとなるのである。
【００３６】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、現バッテリ残容量での走行可否が前回走行距離に基づいて判定されるため、専ら定常経路を走行するような電気自動車において信頼性の高い判定を行なうことができ、毎回バッテリ残容量の確認に煩わされることがなく利便性を向上させることができる。そして、このような判定結果が通知手段によってドライバに通知されるため、ドライバがバッテリ残容量を意識して確認することなく走行の可否を認識することができ、走行途中でバッテリ不足となる事態を確実に回避することができる。（請求項１）。
【００３７】なお、判定結果に応じて通知内容が選択されることで、ドライバは充電の緊急性を容易に判断することができる。このとき、始動スイッチがＯＦＦとなった後、走行可否状態を通知するようにすることで、この走行可否状態からドライバは次回走行に際して余裕をもってバッテリ状態を認識することができ、バッテリ残容量が少ない場合には、次回走行時までに充電時間を十分に確保することができ、バッテリ不足となる事態を回避することができる（請求項２）。
【００３８】また、距離入力手段によって目標走行距離を入力できるようにすることで、定常経路と異なる経路を走行する場合にも正確に走行の可否を判定することができる（請求項３）。このとき、始動スイッチがＯＮになった後、目標走行距離が入力されずに走行が開始された場合に前回走行距離を用いて走行の可否を判定することで、ドライバが目標走行距離を入力し忘れても走行の可否を認識することができる。
【００３９】特に、定常経路を毎回走行するような場合には、目標走行距離は常に一定であり、いちいち目標走行距離を入力しなくても前回走行距離に基づいて走行可否判定を行なうことで、入力の手間を省き、利便性を向上させることができるのである（請求項４）。なお、電気消費量を前回走行時の実測値に基づいて算出することで電気消費量が経時変化やドライバの運転スタイルによって変化した場合にも走行可能距離をより正確に求めることができ、走行中にバッテリ不足となる事態を確実に回避することができる（請求項５）。
【００４０】また、走行距離算出手段が車両の利用形態を学習することで、ドライバの運転スタイルや習慣等を考慮して前回走行距離を判定することができる。そして、この学習された前回走行距離に基づいて走行可否の判定を行なうことで、ドライバが意識することなくバッテリ充電の要否を認識することができる。これにより、ドライバが次回の走行に必要なバッテリ電力に対する認識を誤っていても、学習値に基づいて走行可否状態が的確に通知されるため、その誤りに気付くことができる。また、距離入力手段によって目標走行距離を入力し、前回走行距離が定常経路における走行距離と異なった場合でも、次回の走行距離は定常経路における走行距離と略同じ距離に推定されるため、充電の要否についてより妥当な判断を行なうことができる。このため、更に使い勝手を向上させることができるのである（請求項６）。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２８６
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
【住所又は居所】東京都港区港南二丁目１６番４号
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| 【出願日】 |
平成１４年１月２４日（２００２．１．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２９７８
【弁理士】
【氏名又は名称】真田 有
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２１９５０３（Ｐ２００３−２１９５０３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月３１日（２００３．７．３１） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１５２３３（Ｐ２００２−１５２３３） |
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