JP2002247773A - 二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装置 - Google Patents
二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装置Info
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- JP2002247773A JP2002247773A JP2001044011A JP2001044011A JP2002247773A JP 2002247773 A JP2002247773 A JP 2002247773A JP 2001044011 A JP2001044011 A JP 2001044011A JP 2001044011 A JP2001044011 A JP 2001044011A JP 2002247773 A JP2002247773 A JP 2002247773A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池の劣化状態を診断する劣化状態診断
方法及びこれを用いた残量演算の修正制御装置を提供す
る。 【解決手段】 残量演算修正制御装置８は、ＡＣスイッ
チ９をＯＮに制御して電池パック２が備える二次電池を
満充電にした後、ＡＣスイッチ９をＯＦＦにして放電に
切り換える。電池パック２が備える残量演算機能により
満充電から所定の放電停止状態までの放電電気量を検出
した値を学習容量として、既知の設計容量との対比から
二次電池の劣化状態が診断できる。電池パック２の残量
演算機能は得られた学習容量を残量演算に適用すること
により、二次電池の劣化状態に対応する残量演算を実施
することができる。
方法及びこれを用いた残量演算の修正制御装置を提供す
る。 【解決手段】 残量演算修正制御装置８は、ＡＣスイッ
チ９をＯＮに制御して電池パック２が備える二次電池を
満充電にした後、ＡＣスイッチ９をＯＦＦにして放電に
切り換える。電池パック２が備える残量演算機能により
満充電から所定の放電停止状態までの放電電気量を検出
した値を学習容量として、既知の設計容量との対比から
二次電池の劣化状態が診断できる。電池パック２の残量
演算機能は得られた学習容量を残量演算に適用すること
により、二次電池の劣化状態に対応する残量演算を実施
することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の劣化状
態を診断する二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用
いて二次電池の残存容量を演算する残量演算手段の学習
容量を書き換える残量演算修正制御装置に関するもので
ある。
態を診断する二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用
いて二次電池の残存容量を演算する残量演算手段の学習
容量を書き換える残量演算修正制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は充放電の繰り返しにより徐々
に容量が低下するサイクル劣化特性を有している。この
サイクル劣化特性は充電条件や放電条件に依存するた
め、二次電池の劣化状態を診断するには、二次電池を電
源として使用する機器で評価を行う必要がある。
に容量が低下するサイクル劣化特性を有している。この
サイクル劣化特性は充電条件や放電条件に依存するた
め、二次電池の劣化状態を診断するには、二次電池を電
源として使用する機器で評価を行う必要がある。
【０００３】二次電池の劣化状態の評価は、二次電池を
満充電状態にした後、所定の放電状態（放電停止電圧の
状態など）まで放電させて現在の学習容量を測定し、既
知の設計容量との対比から下式のように劣化率を算出す
る方法が一般に採用されている。
満充電状態にした後、所定の放電状態（放電停止電圧の
状態など）まで放電させて現在の学習容量を測定し、既
知の設計容量との対比から下式のように劣化率を算出す
る方法が一般に採用されている。
【０００４】 劣化率（％）＝（学習容量／設計容量）×１００
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、劣化状
態を診断するための学習容量を得るために満充電及び完
全放電を１回行う必要があり、この間は機器の使用はで
きないばかりでなく、充放電を実行するために人手によ
る操作が必要になる。
態を診断するための学習容量を得るために満充電及び完
全放電を１回行う必要があり、この間は機器の使用はで
きないばかりでなく、充放電を実行するために人手によ
る操作が必要になる。
【０００６】また、二次電池を電源とする携帯型コンピ
ュータでは、電池容量の低下はデータ破壊につながるた
め、二次電池の残存容量の表示ができるように構成され
ている。しかし、二次電池の劣化による容量低下がある
と、残量表示では残存容量に余裕があるにもかかわらず
二次電池出力が停止する事態が発生する。即ち、二次電
池の劣化状態に合わせて残量演算するための学習容量を
修正する必要がある。この学習容量の修正のためには、
二次電池を満充電にした後、所定の放電停止状態にまで
放電させ、放電電気量の測定値により学習を修正するこ
とになるが、実際の携帯型パソコンでは放電停止状態に
まで放電させることはデータ破壊等の恐れがあるため、
それ以前に充電状態に切り換えられ、二次電池の劣化状
態を反映した学習容量の修正が得られない問題があっ
た。
ュータでは、電池容量の低下はデータ破壊につながるた
め、二次電池の残存容量の表示ができるように構成され
ている。しかし、二次電池の劣化による容量低下がある
と、残量表示では残存容量に余裕があるにもかかわらず
二次電池出力が停止する事態が発生する。即ち、二次電
池の劣化状態に合わせて残量演算するための学習容量を
修正する必要がある。この学習容量の修正のためには、
二次電池を満充電にした後、所定の放電停止状態にまで
放電させ、放電電気量の測定値により学習を修正するこ
とになるが、実際の携帯型パソコンでは放電停止状態に
まで放電させることはデータ破壊等の恐れがあるため、
それ以前に充電状態に切り換えられ、二次電池の劣化状
態を反映した学習容量の修正が得られない問題があっ
た。
【０００７】本発明が目的とするところは、二次電池の
劣化状態を診断するために必要な現在の学習容量を得る
ための充放電を自動的に行い得るようにした二次電池の
劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装
置を提供することにある。
劣化状態を診断するために必要な現在の学習容量を得る
ための充放電を自動的に行い得るようにした二次電池の
劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装
置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願の第１発明に係る二次電池の劣化状態診断方法
は、二次電池を充電して満充電状態にする第１ステップ
と、満充電状態になった二次電池から所定の放電停止状
態にまで放電させて、その間の放電電気量を測定し、測
定値を学習容量として記憶する第２ステップと、既知の
設計容量と前記学習容量との対比から二次電池の劣化率
を算出する第３ステップと、二次電池を充電状態にする
第４ステップと、を有する劣化状態診断プログラムを任
意の実行タイミングで実行して二次電池の劣化状態を診
断することを特徴とする。
に本願の第１発明に係る二次電池の劣化状態診断方法
は、二次電池を充電して満充電状態にする第１ステップ
と、満充電状態になった二次電池から所定の放電停止状
態にまで放電させて、その間の放電電気量を測定し、測
定値を学習容量として記憶する第２ステップと、既知の
設計容量と前記学習容量との対比から二次電池の劣化率
を算出する第３ステップと、二次電池を充電状態にする
第４ステップと、を有する劣化状態診断プログラムを任
意の実行タイミングで実行して二次電池の劣化状態を診
断することを特徴とする。
【０００９】この劣化状態診断方法によれば、二次電池
を満充電にした後、所定の放電停止状態まで放電させる
ことにより、二次電池の劣化状態に応じた放電電気量が
測定できるので、これを学習容量として劣化率が算出で
きる。この劣化率を得るための劣化状態診断プログラム
は二次電池を電源とする機器を使用しない時間帯に実行
させることにより、機器は二次電池の劣化状態に対応す
る動作設定により、電源断によるトラブルの発生が防止
できる。
を満充電にした後、所定の放電停止状態まで放電させる
ことにより、二次電池の劣化状態に応じた放電電気量が
測定できるので、これを学習容量として劣化率が算出で
きる。この劣化率を得るための劣化状態診断プログラム
は二次電池を電源とする機器を使用しない時間帯に実行
させることにより、機器は二次電池の劣化状態に対応す
る動作設定により、電源断によるトラブルの発生が防止
できる。
【００１０】上記実行タイミングは、必要に応じて実行
指令入力することによって実行することも、時間設定さ
れた定期的なタイミングで実行することもできる。
指令入力することによって実行することも、時間設定さ
れた定期的なタイミングで実行することもできる。
【００１１】また、第４ステップは、二次電池を満充電
状態にまで充電するように設定することにより、劣化状
態診断の後に機器の使用が可能な状態に戻すことができ
る。
状態にまで充電するように設定することにより、劣化状
態診断の後に機器の使用が可能な状態に戻すことができ
る。
【００１２】また、本願の第２発明は、商用電力に接続
されたＡＣ−ＤＣ変換装置と、二次電池と、この二次電
池を前記ＡＣ−ＤＣ変換装置から供給されるＤＣ電力に
より充電する充電装置と、二次電池の放電電気量を測定
した学習容量を用いて残存容量を演算する残量演算手段
とを備えた機器における残量演算修正制御装置であっ
て、前記ＡＣ−ＤＣ変換装置からのＤＣ電力を前記充電
装置に接続して二次電池を満充電状態として充電を停止
した後、二次電池を放電状態として所定の放電停止状態
まで放電させると共に、前記残量演算手段が満充電状態
から放電停止状態に至る間の放電電気量を測定して学習
容量の書き換えを行うことを特徴とする。
されたＡＣ−ＤＣ変換装置と、二次電池と、この二次電
池を前記ＡＣ−ＤＣ変換装置から供給されるＤＣ電力に
より充電する充電装置と、二次電池の放電電気量を測定
した学習容量を用いて残存容量を演算する残量演算手段
とを備えた機器における残量演算修正制御装置であっ
て、前記ＡＣ−ＤＣ変換装置からのＤＣ電力を前記充電
装置に接続して二次電池を満充電状態として充電を停止
した後、二次電池を放電状態として所定の放電停止状態
まで放電させると共に、前記残量演算手段が満充電状態
から放電停止状態に至る間の放電電気量を測定して学習
容量の書き換えを行うことを特徴とする。
【００１３】上記構成は二次電池を電源とする機器、特
に携帯型パーソナルコンピュータに設けることにより、
残量演算の基になる学習容量を二次電池の劣化状態に応
じて修正することができ、二次電池の残存容量の表示が
正確になされることから、不意の電源断によるデータ破
壊等を防止することができる。
に携帯型パーソナルコンピュータに設けることにより、
残量演算の基になる学習容量を二次電池の劣化状態に応
じて修正することができ、二次電池の残存容量の表示が
正確になされることから、不意の電源断によるデータ破
壊等を防止することができる。
【００１４】上記残量演算修正制御装置は定期的に起動
させる時間設定手段を設けて構成することにより、機器
を使用しない時間帯を選んで自動的に学習容量の修正を
実行させることができる。
させる時間設定手段を設けて構成することにより、機器
を使用しない時間帯を選んで自動的に学習容量の修正を
実行させることができる。
【００１５】また、学習容量の書き換え後に、二次電池
が満充電となるように制御することにより、機器の使用
に支障を来すことなく学習容量の書き換えを実行させる
ことができる。
が満充電となるように制御することにより、機器の使用
に支障を来すことなく学習容量の書き換えを実行させる
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１７】本実施形態は携帯型パーソナルコンピュー
タ（以下、携帯型パソコン）が装備する二次電池の劣化
状態を自動的に診断するもので、例えば夜間などの携帯
型パソコンを使用しない時間帯を利用して劣化状態に対
応する学習容量を測定して、携帯型パソコンが備える二
次電池の残量表示を劣化状態に応じて修正する。
タ（以下、携帯型パソコン）が装備する二次電池の劣化
状態を自動的に診断するもので、例えば夜間などの携帯
型パソコンを使用しない時間帯を利用して劣化状態に対
応する学習容量を測定して、携帯型パソコンが備える二
次電池の残量表示を劣化状態に応じて修正する。
【００１８】劣化状態の診断は、二次電池を充電して満
充電状態にする第１ステップと、満充電状態になった二
次電池から所定の放電停止状態にまで放電させて、その
間の放電電気量を測定し、測定値を学習容量として記憶
する第２ステップと、二次電池を充電状態にする第４ス
テップとを有する劣化状態診断プログラムを任意の実行
タイミングで実行するもので、実行タイミングは必要に
応じて実行指令入力により劣化状態診断プログラムを起
動させることも、タイマー設定により定期的なタイミン
グで劣化状態診断プログラムを起動させることもでき
る。
充電状態にする第１ステップと、満充電状態になった二
次電池から所定の放電停止状態にまで放電させて、その
間の放電電気量を測定し、測定値を学習容量として記憶
する第２ステップと、二次電池を充電状態にする第４ス
テップとを有する劣化状態診断プログラムを任意の実行
タイミングで実行するもので、実行タイミングは必要に
応じて実行指令入力により劣化状態診断プログラムを起
動させることも、タイマー設定により定期的なタイミン
グで劣化状態診断プログラムを起動させることもでき
る。
【００１９】図１は、上記劣化状態診断方法を携帯型パ
ソコンに適用した実施例を示すもので、携帯型パソコン
１は電池パック２及び充電器３を備え、商用電力に接続
されたＡＣアダプタ（ＡＣ−ＤＣ変換装置）４によりＡ
Ｃ駆動できる状態におかれている。前記電池パック２
は、図２に示すように、過充電や過放電等から二次電池
５を保護する保護回路６と、残存容量の演算やパソコン
本体との通信を行うマイコン（学習容量測定手段）７と
を備えて構成されている。これら携帯型パソコン１が備
える既存の構成に加えて残量演算修正制御装置８が設け
られ、充放電を制御すると共に劣化状態診断プログラム
を実行する。
ソコンに適用した実施例を示すもので、携帯型パソコン
１は電池パック２及び充電器３を備え、商用電力に接続
されたＡＣアダプタ（ＡＣ−ＤＣ変換装置）４によりＡ
Ｃ駆動できる状態におかれている。前記電池パック２
は、図２に示すように、過充電や過放電等から二次電池
５を保護する保護回路６と、残存容量の演算やパソコン
本体との通信を行うマイコン（学習容量測定手段）７と
を備えて構成されている。これら携帯型パソコン１が備
える既存の構成に加えて残量演算修正制御装置８が設け
られ、充放電を制御すると共に劣化状態診断プログラム
を実行する。
【００２０】上記構成において、劣化状態を診断して前
記マイコン７による残存容量演算の基になる学習容量の
修正を行うときには、携帯型パソコン１から劣化状態診
断の起動指令入力を行うと、残量演算修正制御装置８に
よる劣化状態診断プログラムが実行される。
記マイコン７による残存容量演算の基になる学習容量の
修正を行うときには、携帯型パソコン１から劣化状態診
断の起動指令入力を行うと、残量演算修正制御装置８に
よる劣化状態診断プログラムが実行される。
【００２１】まず、ＡＣスイッチ９がＯＮに制御され、
ＡＣアダプタ４から出力されるＤＣ電力により充電器３
は二次電池５を充電する。電池パック２は二次電池５の
充電状態を監視して満充電になったとき、この満充電の
状態は残量演算修正制御装置８に検出されるので、残量
演算修正制御装置８はＡＣスイッチ９をＯＦＦに制御し
て充電を停止する。次に、残量演算修正制御装置８は二
次電池５から放電させ、二次電池５が過放電とならない
所定の放電停止状態まで放電を維持する。また、残量演
算修正制御装置８はマイコン７に学習容量の書き換え指
令を入力するので、マイコン７は放電電流を積算し、前
記放電停止状態に至るまでの放電電気量を演算し、学習
容量を前記放電電気量に書き替えて残量演算の基となる
学習容量を修正する。
ＡＣアダプタ４から出力されるＤＣ電力により充電器３
は二次電池５を充電する。電池パック２は二次電池５の
充電状態を監視して満充電になったとき、この満充電の
状態は残量演算修正制御装置８に検出されるので、残量
演算修正制御装置８はＡＣスイッチ９をＯＦＦに制御し
て充電を停止する。次に、残量演算修正制御装置８は二
次電池５から放電させ、二次電池５が過放電とならない
所定の放電停止状態まで放電を維持する。また、残量演
算修正制御装置８はマイコン７に学習容量の書き換え指
令を入力するので、マイコン７は放電電流を積算し、前
記放電停止状態に至るまでの放電電気量を演算し、学習
容量を前記放電電気量に書き替えて残量演算の基となる
学習容量を修正する。
【００２２】この学習容量の修正により、二次電池５の
サイクル使用による劣化状態に応じた残量演算がなされ
るので、携帯型パソコン１を電池駆動したときの残存容
量の表示が正確になされ、学習容量を修正しなかったと
きに生じる予想外の電源ＯＦＦによるデータ破壊などの
不具合を解消することができる。
サイクル使用による劣化状態に応じた残量演算がなされ
るので、携帯型パソコン１を電池駆動したときの残存容
量の表示が正確になされ、学習容量を修正しなかったと
きに生じる予想外の電源ＯＦＦによるデータ破壊などの
不具合を解消することができる。
【００２３】劣化状態診断プログラムは、放電による学
習容量の取得の後、残量演算修正制御装置８の制御によ
り再びＡＣスイッチ９をＯＮにして二次電池５を満充電
にするステップを設けて終了すると、携帯型パソコン１
を電池駆動により使用できる状態にしておくことができ
る。
習容量の取得の後、残量演算修正制御装置８の制御によ
り再びＡＣスイッチ９をＯＮにして二次電池５を満充電
にするステップを設けて終了すると、携帯型パソコン１
を電池駆動により使用できる状態にしておくことができ
る。
【００２４】また、残量演算修正制御装置による劣化状
態診断プログラムをタイマーにより定期的に起動させる
ようにすると、夜間などの携帯型パソコン１を使用しな
い時間帯に定期的に二次電池５の劣化状態に応じた学習
容量の修正を行うことができる。
態診断プログラムをタイマーにより定期的に起動させる
ようにすると、夜間などの携帯型パソコン１を使用しな
い時間帯に定期的に二次電池５の劣化状態に応じた学習
容量の修正を行うことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、サイ
クル劣化特性を有する二次電池の劣化状態を自動的に診
断することができるので、二次電池を使用する機器の休
止時間帯に劣化状態の診断を行うことができる。この劣
化状態診断方法を携帯型パソコン等の二次電池を電源と
する機器に適用することにより、機器が備える残量演算
の学習容量を二次電池の劣化状態に応じて修正すること
ができる。
クル劣化特性を有する二次電池の劣化状態を自動的に診
断することができるので、二次電池を使用する機器の休
止時間帯に劣化状態の診断を行うことができる。この劣
化状態診断方法を携帯型パソコン等の二次電池を電源と
する機器に適用することにより、機器が備える残量演算
の学習容量を二次電池の劣化状態に応じて修正すること
ができる。
【図１】残量演算修正制御装置を適用した携帯型パソコ
ンの電源回路構成を示すブロック図である。
ンの電源回路構成を示すブロック図である。
【図２】同上構成における電池パックの構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１ 携帯型パソコン（機器） ２ 電池パック ３ 充電器 ４ ＡＣアダプタ（ＡＣ−ＤＣ変換装置） ５ 二次電池 ７ マイコン（残量演算手段） ８ 残量演算修正制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CB12 CB22 CC03 CC04 CC06 CC07 CC10 CC12 CC23 CC27 CD09 5G003 AA01 BA01 EA05 EA08 FA04 GC05 5H030 AA01 AS11 BB01 BB09 BB21 BB26 DD20 FF41
Claims (7)
- 【請求項１】 二次電池を充電して満充電状態にする第
１ステップと、 満充電状態になった二次電池から所定の放電停止状態に
まで放電させて、その間の放電電気量を測定し、測定値
を学習容量として記憶する第２ステップと、 既知の設計容量と前記学習容量との対比から二次電池の
劣化率を算出する第３ステップと、 二次電池を充電状態にする第４ステップと、 を有する劣化状態診断プログラムを任意の実行タイミン
グで実行して二次電池の劣化状態を診断することを特徴
とする二次電池の劣化状態診断方法。 - 【請求項２】 実行タイミングは、実行指令入力による
請求項１に記載の二次電池の劣化状態診断方法。 - 【請求項３】 実行タイミングは、時間設定された定期
的なタイミングである請求項１に記載の二次電池の劣化
状態診断方法。 - 【請求項４】 第４ステップは、二次電池を満充電状態
にまで充電する請求項１〜３いずれか一項に記載の二次
電池の劣化状態診断方法。 - 【請求項５】 商用電力に接続されたＡＣ−ＤＣ変換装
置と、二次電池と、この二次電池を前記ＡＣ−ＤＣ変換
装置から供給されるＤＣ電力により充電する充電装置
と、二次電池の放電電気量を測定した学習容量を用いて
残存容量を演算する残量演算手段とを備えた機器におけ
る残量演算修正制御装置であって、 前記ＡＣ−ＤＣ変換装置からのＤＣ電力を前記充電装置
に接続して二次電池を満充電状態として充電を停止した
後、二次電池を放電状態として所定の放電停止状態まで
放電させると共に、前記残量演算手段が満充電状態から
放電停止状態に至る間の放電電気量を測定して学習容量
の書き換えを行うことを特徴とする残量演算修正制御装
置。 - 【請求項６】 定期的に起動させる時間設定手段が設け
られてなる請求項５に記載の残量演算修正制御装置。 - 【請求項７】 学習容量の書き換え後に、二次電池が満
充電となるように制御する請求項５又は６に記載の残量
演算修正制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044011A JP2002247773A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044011A JP2002247773A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002247773A true JP2002247773A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18906078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001044011A Pending JP2002247773A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 二次電池の劣化状態診断方法及びそれを用いた残量演算修正制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002247773A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5623629B2 (ja) * | 2011-04-01 | 2014-11-12 | トヨタ自動車株式会社 | 余寿命判定方法 |
| WO2015072528A1 (ja) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | 日本電気株式会社 | 蓄電池の状態把握方法、状態把握システムおよびコンピュータプログラム |
| US9751425B2 (en) | 2011-03-29 | 2017-09-05 | Clarion Co., Ltd. | Navigation device and cruising range display system |
| CN112240981A (zh) * | 2019-07-17 | 2021-01-19 | 深圳市瑞能实业股份有限公司 | 用于电池pack的续航性能的测试方法及测试系统 |
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| CN116593905A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-15 | 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 | 电池功率状态sop计算方法、装置、电子设备和存储介质 |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001044011A patent/JP2002247773A/ja active Pending
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