JPH0447787B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0447787B2 JPH0447787B2 JP58092968A JP9296883A JPH0447787B2 JP H0447787 B2 JPH0447787 B2 JP H0447787B2 JP 58092968 A JP58092968 A JP 58092968A JP 9296883 A JP9296883 A JP 9296883A JP H0447787 B2 JPH0447787 B2 JP H0447787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- storage battery
- capacitor
- led lighting
- led
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は蓄電池の残存容量をLED（発光ダイオ
ード）等のデジタルで表示する蓄電池監視装置
で、特に放電時、休止時のいずれの場合でも蓄電
池の残存容量を表示する機能を備えた蓄電池監視
装置に関するものである。
ード）等のデジタルで表示する蓄電池監視装置
で、特に放電時、休止時のいずれの場合でも蓄電
池の残存容量を表示する機能を備えた蓄電池監視
装置に関するものである。
蓄電池の容量を監視する場合、最も一般的なも
のは電解液比重を測定し、そして測定した電解液
比重より蓄電池容量を推定する方法で、現在でも
この方法が一番正確な方法とされている。
のは電解液比重を測定し、そして測定した電解液
比重より蓄電池容量を推定する方法で、現在でも
この方法が一番正確な方法とされている。
従来、このため電解液比重を電気的に計測し、
電解液比重値をそのまま、あるいは電解液比重値
を容量に換算して表示する方法として、フロート
等よりなるセンサーを直接電解液に挿入し、フロ
ートの変位を電気信号に変換、増幅して電解液比
重値あるいは容量として表示する方法が考えられ
ている。しかし、この方法はフロートの変位を電
気信号に変換するのが複雑で、また気温が上昇す
ると溶存酸素が泡となつてフロートの表面に付着
し、誤差の原因となつたり、また温度換算などが
必要で、さらに振動を受ける移動用蓄電池には不
適当であるといつた問題がある。また電解液の屈
折率を応用した方法も考えられているが、この方
法でもプリズムが汚れ、光源の光量変化による誤
差が大きく、また増幅装置等が必要で、装置自体
かなり複雑となるといつた問題がある。このよう
に従来考案されているいずれの方法をとつても多
くの問題が残されている。このような理由で、上
記原理に基づく蓄電池監視装置は、現時点では極
く限られた一部にしか応用されていない。
電解液比重値をそのまま、あるいは電解液比重値
を容量に換算して表示する方法として、フロート
等よりなるセンサーを直接電解液に挿入し、フロ
ートの変位を電気信号に変換、増幅して電解液比
重値あるいは容量として表示する方法が考えられ
ている。しかし、この方法はフロートの変位を電
気信号に変換するのが複雑で、また気温が上昇す
ると溶存酸素が泡となつてフロートの表面に付着
し、誤差の原因となつたり、また温度換算などが
必要で、さらに振動を受ける移動用蓄電池には不
適当であるといつた問題がある。また電解液の屈
折率を応用した方法も考えられているが、この方
法でもプリズムが汚れ、光源の光量変化による誤
差が大きく、また増幅装置等が必要で、装置自体
かなり複雑となるといつた問題がある。このよう
に従来考案されているいずれの方法をとつても多
くの問題が残されている。このような理由で、上
記原理に基づく蓄電池監視装置は、現時点では極
く限られた一部にしか応用されていない。
また上記したような欠点を補つた簡易形の放電
計は、蓄電池の放電電圧を検出し、その電圧を平
滑し、メモリーした値を蓄電池容量に換算した監
視装置が米国で広く応用されている。しかしこの
放電計は放電末期表示が急激に低下し、電気量
（Ah）に比例しない問題が残されている。
計は、蓄電池の放電電圧を検出し、その電圧を平
滑し、メモリーした値を蓄電池容量に換算した監
視装置が米国で広く応用されている。しかしこの
放電計は放電末期表示が急激に低下し、電気量
（Ah）に比例しない問題が残されている。
本発明は上記した如き問題点を解消した蓄電池
監視装置、即ち、蓄電池の開路電圧から一定電圧
を差引いた電圧を得るための、蓄電池の両端に接
続された電圧検出手段と、 電圧検出手段で得た電圧を記憶させるための、
電圧検出手段に逆流防止素子を介して並列に接続
されたコンデンサーと、 所定の内部インピーダンスを持ち、コンデンサ
ーの電荷を減衰させて、それにもとづく電圧をイ
ンピーダンス変換及び増幅し仮想放電カーブとし
て設定するための、コンデンサーに接続された
LED点灯用レベルICと、 仮想放電カーブに応答して点灯を順次移動させ
ることにより蓄電池の放電状態を表示するため
の、LED点灯用レベルICの出力に接続された複
数個のLEDよりなる表示器と、を備える蓄電池
監視装置を提供するものである。
監視装置、即ち、蓄電池の開路電圧から一定電圧
を差引いた電圧を得るための、蓄電池の両端に接
続された電圧検出手段と、 電圧検出手段で得た電圧を記憶させるための、
電圧検出手段に逆流防止素子を介して並列に接続
されたコンデンサーと、 所定の内部インピーダンスを持ち、コンデンサ
ーの電荷を減衰させて、それにもとづく電圧をイ
ンピーダンス変換及び増幅し仮想放電カーブとし
て設定するための、コンデンサーに接続された
LED点灯用レベルICと、 仮想放電カーブに応答して点灯を順次移動させ
ることにより蓄電池の放電状態を表示するため
の、LED点灯用レベルICの出力に接続された複
数個のLEDよりなる表示器と、を備える蓄電池
監視装置を提供するものである。
即ち、本発明は、電気車用、電気自動車用等の
蓄電池のように間歇放電される蓄電池において
は、放電休止時の開路電圧（無負荷電圧）の安定
したピーク部の電圧は蓄電池の容量あるいは電解
液比重値と理論的に比例の関係を持ち、容量の低
下あるいは電解液比重値の低下に従い前記ピーク
部の電圧値も低下するといつたことに着目し、こ
の放電休止時の開路電圧の安定したピーク部の電
圧をコンデンサに記憶させ、このコンデンサの電
圧をLED点灯用レベルICの内部インピーダンス
を通して放電させることによりインピーダンス変
換して仮想の放電カーブを作り、この仮想の放電
カーブを複数個のLEDの点灯移動により表示す
る表示器で表示するようにしたものである。また
蓄電池の放電時の電圧は、放電電流の大小によつ
て大幅に変化するので、この放電時の電圧によつ
て容量を監視することができないが、前記した仮
想の放電カーブにより放電時においても蓄電池の
容量を監視できるようにしたものである。さらに
再度放電休止状態になつたときには、その休止時
の開路電圧の安定したピーク部の電圧で前記コン
デンサが再び充電されて、仮想の放電カーブは補
正されるようにし、正確に監視できるようにした
ものである。
蓄電池のように間歇放電される蓄電池において
は、放電休止時の開路電圧（無負荷電圧）の安定
したピーク部の電圧は蓄電池の容量あるいは電解
液比重値と理論的に比例の関係を持ち、容量の低
下あるいは電解液比重値の低下に従い前記ピーク
部の電圧値も低下するといつたことに着目し、こ
の放電休止時の開路電圧の安定したピーク部の電
圧をコンデンサに記憶させ、このコンデンサの電
圧をLED点灯用レベルICの内部インピーダンス
を通して放電させることによりインピーダンス変
換して仮想の放電カーブを作り、この仮想の放電
カーブを複数個のLEDの点灯移動により表示す
る表示器で表示するようにしたものである。また
蓄電池の放電時の電圧は、放電電流の大小によつ
て大幅に変化するので、この放電時の電圧によつ
て容量を監視することができないが、前記した仮
想の放電カーブにより放電時においても蓄電池の
容量を監視できるようにしたものである。さらに
再度放電休止状態になつたときには、その休止時
の開路電圧の安定したピーク部の電圧で前記コン
デンサが再び充電されて、仮想の放電カーブは補
正されるようにし、正確に監視できるようにした
ものである。
以下、本発明蓄電池監視装置を図面に示す一実
施例を用いて具体的に説明する。
施例を用いて具体的に説明する。
図において、１は被監視蓄電池（以下、単に蓄
電池という）、２は負荷、３は負荷投入スイツチ
である。４は蓄電池１の開路電圧、即ち、蓄電池
１に負荷２が接続されていないときの蓄電池電圧
から一定電圧を差引いた電圧をえるための電圧検
出回路（以下、回路と略す）で、蓄電池１の両端
に接続される。該回路４としては種々の回路構成
のものが考えられるが、例えば定電圧ダイオード
と抵抗の直列回路により構成し、定電圧ダイオー
ドで一定電圧を差引き、残りの電圧を両端から設
得るように構成してもよい。また回路４を設ける
のは、例えば蓄電池１として24セルのものを用い
た場合、この蓄電池の開路電圧の実使用での変化
は約51V〜47Vと小さく、この電圧変化幅近辺を
後述するLED点灯当レベルICの入力範囲として
複数個のLEDよりなる表示器をフルスケールで
動かすためである。５は回路４で得られた電圧で
充電されるコンデンサで、該コンデンサは例えば
シリコンダイオード等の逆流防止素子６を介して
回路４に並列に接続されている。従つて、コンデ
ンサ５は回路４で得られる蓄電池１の開路電圧か
ら一定電圧を差引いた残りの安定したピーク部の
電圧で充電され、蓄電池１の負荷２の接続による
端子電圧の低下により回路４で得られる電圧が前
記コンデンサ充電時の電圧より低下しても、コン
デンサ５に充電された電荷は回路４側に放電しな
い。７は蓄電池１の端子に負荷２における回生制
動あるいはチヨツパ制御等で、無負荷電圧より高
いパルス電圧が発生した場合そのパルス電圧を吸
収するコンデンサである。８はコンデンサ５の電
圧をインピーダンス変換および増幅するLED点
灯レベルICで、このICの入力ピンはコンデンサ
５に並列に接続されている。９はLED点灯用IC
８の出力に接続された複数個のLEDよりなる表
示部で、LED点灯用レベルIC８の入力電圧の低
下、即ち、コンデンサ５の電圧低下に応答して
LEDの点灯が順次に移動するように構成されて
いる。10は表示器９を構成する複数個のLEDの
点灯を順次に移動させる移動回路で、各LEDの
プラス間に接続されたダイオード１３、定電圧ダ
イオード１４より構成されている。前記LED点
灯用レベルIC８の入力インビーダンスは非常に
高く、前記コンデンサ５に充電された電荷をほと
んど放電さすことなく、その電圧に比例した電圧
で順次出力ピンを導通させる。そして出力ピンの
導通により表示器９の複数個のLEDを順次点灯
させる。この場合、LEDに流れる電流をＩ，
LEDの個数をｎ個とし、蓄電池電圧を50Vとする
と装置内で使用される消費電力はｎ×Ｉ×50（Ｗ）
となり、装置内で発生する熱のため本回路を密封
することができない。また容量の小さい電池では
大きな自己放電の原因となるため、常時本装置を
動作さすことも危険となる。このため消費電力の
少ない回路が必要となつた。そこで本実施例は
LEDの点灯を移動させる移動回路１０を設けて
消費電力が少なくてすむようにしている。即ち、
LED点灯用レベルIC８の各出力ピンに接続した
LEDのプラス間にダイオード１３あるいは定電
圧ダイオード１４を挿入し、LED点灯用レベル
IC８の出力ピンをLED点灯用レベルIC８の入力
電圧の上昇に従つてピン1〜ピン5を導通させる
と、出力ピン1〜ピン5がOFF状態の時LED1のみ
がONし、出力ピン1がONした時LED2のみがON
し、同様に出力ピン1〜ピン5がONした時LED6の
みがON状態となる。このようにLED点灯用レベ
ルIC入力（＝コンデンサ電圧＝蓄電池開路電圧
＝蓄電池容量）が低下すると、LEDの点灯は順
次LED6よりLED1の方向に移動し、そのLEDの
点灯位置で蓄電池の容量を判定できる。この場合
LEDに流れ込む電流値は、LED全数点灯させる
場合の１／ｎとなり、装置内での発熱量も小さく
なり、コンパクトに本装置を密封でき、小容量蓄
電池の監視装置にも応用できる。
電池という）、２は負荷、３は負荷投入スイツチ
である。４は蓄電池１の開路電圧、即ち、蓄電池
１に負荷２が接続されていないときの蓄電池電圧
から一定電圧を差引いた電圧をえるための電圧検
出回路（以下、回路と略す）で、蓄電池１の両端
に接続される。該回路４としては種々の回路構成
のものが考えられるが、例えば定電圧ダイオード
と抵抗の直列回路により構成し、定電圧ダイオー
ドで一定電圧を差引き、残りの電圧を両端から設
得るように構成してもよい。また回路４を設ける
のは、例えば蓄電池１として24セルのものを用い
た場合、この蓄電池の開路電圧の実使用での変化
は約51V〜47Vと小さく、この電圧変化幅近辺を
後述するLED点灯当レベルICの入力範囲として
複数個のLEDよりなる表示器をフルスケールで
動かすためである。５は回路４で得られた電圧で
充電されるコンデンサで、該コンデンサは例えば
シリコンダイオード等の逆流防止素子６を介して
回路４に並列に接続されている。従つて、コンデ
ンサ５は回路４で得られる蓄電池１の開路電圧か
ら一定電圧を差引いた残りの安定したピーク部の
電圧で充電され、蓄電池１の負荷２の接続による
端子電圧の低下により回路４で得られる電圧が前
記コンデンサ充電時の電圧より低下しても、コン
デンサ５に充電された電荷は回路４側に放電しな
い。７は蓄電池１の端子に負荷２における回生制
動あるいはチヨツパ制御等で、無負荷電圧より高
いパルス電圧が発生した場合そのパルス電圧を吸
収するコンデンサである。８はコンデンサ５の電
圧をインピーダンス変換および増幅するLED点
灯レベルICで、このICの入力ピンはコンデンサ
５に並列に接続されている。９はLED点灯用IC
８の出力に接続された複数個のLEDよりなる表
示部で、LED点灯用レベルIC８の入力電圧の低
下、即ち、コンデンサ５の電圧低下に応答して
LEDの点灯が順次に移動するように構成されて
いる。10は表示器９を構成する複数個のLEDの
点灯を順次に移動させる移動回路で、各LEDの
プラス間に接続されたダイオード１３、定電圧ダ
イオード１４より構成されている。前記LED点
灯用レベルIC８の入力インビーダンスは非常に
高く、前記コンデンサ５に充電された電荷をほと
んど放電さすことなく、その電圧に比例した電圧
で順次出力ピンを導通させる。そして出力ピンの
導通により表示器９の複数個のLEDを順次点灯
させる。この場合、LEDに流れる電流をＩ，
LEDの個数をｎ個とし、蓄電池電圧を50Vとする
と装置内で使用される消費電力はｎ×Ｉ×50（Ｗ）
となり、装置内で発生する熱のため本回路を密封
することができない。また容量の小さい電池では
大きな自己放電の原因となるため、常時本装置を
動作さすことも危険となる。このため消費電力の
少ない回路が必要となつた。そこで本実施例は
LEDの点灯を移動させる移動回路１０を設けて
消費電力が少なくてすむようにしている。即ち、
LED点灯用レベルIC８の各出力ピンに接続した
LEDのプラス間にダイオード１３あるいは定電
圧ダイオード１４を挿入し、LED点灯用レベル
IC８の出力ピンをLED点灯用レベルIC８の入力
電圧の上昇に従つてピン1〜ピン5を導通させる
と、出力ピン1〜ピン5がOFF状態の時LED1のみ
がONし、出力ピン1がONした時LED2のみがON
し、同様に出力ピン1〜ピン5がONした時LED6の
みがON状態となる。このようにLED点灯用レベ
ルIC入力（＝コンデンサ電圧＝蓄電池開路電圧
＝蓄電池容量）が低下すると、LEDの点灯は順
次LED6よりLED1の方向に移動し、そのLEDの
点灯位置で蓄電池の容量を判定できる。この場合
LEDに流れ込む電流値は、LED全数点灯させる
場合の１／ｎとなり、装置内での発熱量も小さく
なり、コンパクトに本装置を密封でき、小容量蓄
電池の監視装置にも応用できる。
また前記コンデンサ５の電圧は漏電圧がない限
り、蓄電池１の放電前の無負荷電圧を示すが、コ
ンデンサ内に漏電流があるため、非常にわずかで
はあるが、コンデンサ５は徐々に放電し、その結
果、コンデンサ５の電圧は徐々に低下する。この
コンデンサ５の電圧低下が仮想放電カーブとな
る。またコンデンサ５の電圧低下の度合はコンデ
ンサ５の容量等を変えることにより任意に調整で
きるため、仮想放電カーブも任意に選定できる。
さらにコンデンサ５の電圧低下はLED点灯用レ
ベルIC８を通して表示器９の複数個のLEDの点
灯をコンデンサ５の電圧低下に応答して順次移動
させることにより表示される。したがつて、表示
部９のLEDの点灯位置を見ることにより、コン
デンサ５の電圧、しいては蓄電池１の開路電圧を
知ることができる。さらにコンデンサ５に発生し
た損失電圧は次回蓄電池１の放電が休止した時、
この時の開路電圧により再度充電され補正され
る。よつて、コンデンサ５の電圧は常に蓄電池１
の開路電圧に近い電圧となつている。なお、蓄電
池１の開路電圧は、Ｅ＝0.84＋SG（電解液比重
値）の近似式で現わされるように、電解液比重値
および容量と比例関係があり、コンデンサ５の電
圧を検出することは蓄電池１の容量あるいは電解
液比重値を検出することになる。また１１は
LED点灯用レベルIC８の入力電圧を拡大するた
めに設けた定電圧ダイオード、１２はLED点灯
用レベルIC８の電源電圧が所定の範囲に入るよ
うにするための定電圧ダイオードである。
り、蓄電池１の放電前の無負荷電圧を示すが、コ
ンデンサ内に漏電流があるため、非常にわずかで
はあるが、コンデンサ５は徐々に放電し、その結
果、コンデンサ５の電圧は徐々に低下する。この
コンデンサ５の電圧低下が仮想放電カーブとな
る。またコンデンサ５の電圧低下の度合はコンデ
ンサ５の容量等を変えることにより任意に調整で
きるため、仮想放電カーブも任意に選定できる。
さらにコンデンサ５の電圧低下はLED点灯用レ
ベルIC８を通して表示器９の複数個のLEDの点
灯をコンデンサ５の電圧低下に応答して順次移動
させることにより表示される。したがつて、表示
部９のLEDの点灯位置を見ることにより、コン
デンサ５の電圧、しいては蓄電池１の開路電圧を
知ることができる。さらにコンデンサ５に発生し
た損失電圧は次回蓄電池１の放電が休止した時、
この時の開路電圧により再度充電され補正され
る。よつて、コンデンサ５の電圧は常に蓄電池１
の開路電圧に近い電圧となつている。なお、蓄電
池１の開路電圧は、Ｅ＝0.84＋SG（電解液比重
値）の近似式で現わされるように、電解液比重値
および容量と比例関係があり、コンデンサ５の電
圧を検出することは蓄電池１の容量あるいは電解
液比重値を検出することになる。また１１は
LED点灯用レベルIC８の入力電圧を拡大するた
めに設けた定電圧ダイオード、１２はLED点灯
用レベルIC８の電源電圧が所定の範囲に入るよ
うにするための定電圧ダイオードである。
上記したように本実施例においては、蓄電池１
の開路電圧をコンデンサ５に記憶させ、このコン
デンサ５の電圧をLED点灯用レベルIC８の内部
インピーダンスを通して放電させることによりイ
ンピーダンス変換して仮想放電カーブを作り、こ
の仮想放電カーブの各時点を表示器９の複数個の
LEDの点灯位置で表示するようにしたものであ
る。したがつて本装置を蓄電池１に接続するだけ
で、蓄電池１の放電状態を表示器９のLEDの点
灯位置で知ることができる。
の開路電圧をコンデンサ５に記憶させ、このコン
デンサ５の電圧をLED点灯用レベルIC８の内部
インピーダンスを通して放電させることによりイ
ンピーダンス変換して仮想放電カーブを作り、こ
の仮想放電カーブの各時点を表示器９の複数個の
LEDの点灯位置で表示するようにしたものであ
る。したがつて本装置を蓄電池１に接続するだけ
で、蓄電池１の放電状態を表示器９のLEDの点
灯位置で知ることができる。
以上述べた如く本発明蓄電池監視装置は、従来
のように蓄電池内に比重を測定するセンサーを挿
入することもなく、また従来のAh計のように主
回路にシヤントを挿入することもなく、ただ蓄電
池端子に接続するだけで蓄電池の容量しいていは
電解液比重値を蓄電池の放置中、放電中でも正確
に監視することができ、またその表示も複数個の
LEDの点灯位置で表示するようにしているため
容易に見分けることができ、さらに消費電力が少
ないので装置をコンパクトにすることができる等
のすぐれた利点を有するものである。
のように蓄電池内に比重を測定するセンサーを挿
入することもなく、また従来のAh計のように主
回路にシヤントを挿入することもなく、ただ蓄電
池端子に接続するだけで蓄電池の容量しいていは
電解液比重値を蓄電池の放置中、放電中でも正確
に監視することができ、またその表示も複数個の
LEDの点灯位置で表示するようにしているため
容易に見分けることができ、さらに消費電力が少
ないので装置をコンパクトにすることができる等
のすぐれた利点を有するものである。
図は本発明蓄電池監視装置の一実施例を示す回
路図である。 １…被監視蓄電池、２…負荷、４…蓄電池の開
路電圧から一定電圧を差引いた電圧をえるための
電圧検出回路、５…コンデンサ、６…逆流防止素
子、８…LED点灯用レベルIC、９…表示器。
路図である。 １…被監視蓄電池、２…負荷、４…蓄電池の開
路電圧から一定電圧を差引いた電圧をえるための
電圧検出回路、５…コンデンサ、６…逆流防止素
子、８…LED点灯用レベルIC、９…表示器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蓄電池１の開路電圧から一定電圧を差引いた
電圧を得るための、蓄電池１の両端に接続された
電圧検出手段４と、 電圧検出手段４で得た電圧を記憶させるため
の、電圧検出手段４に逆流防止素子６を介して並
列に接続されたコンデンサー５と、 所定の内部インピーダンスを持ち、コンデンサ
ー５の電荷を減衰させて、それにもとづく電圧を
インピーダンス変換及び増幅し仮想放電カーブと
して設定するための、コンデンサー５に接続され
たLED点灯当レベルIC８と、 仮想放電カーブに応答して点灯を順次移動させ
ることにより蓄電池の放電状態を表示するため
の、LED点灯用レベルIC８の出力に接続された
複数個のLEDよりなる表示器９と、 を備える蓄電池監視装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092968A JPS59220024A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 蓄電池監視装置 |
| US06/614,092 US4626765A (en) | 1983-05-25 | 1984-05-25 | Apparatus for indicating remaining battery capacity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58092968A JPS59220024A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 蓄電池監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220024A JPS59220024A (ja) | 1984-12-11 |
| JPH0447787B2 true JPH0447787B2 (ja) | 1992-08-04 |
Family
ID=14069212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58092968A Granted JPS59220024A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | 蓄電池監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220024A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2512711B2 (ja) * | 1986-05-21 | 1996-07-03 | ソニー株式会社 | 電子機器 |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP58092968A patent/JPS59220024A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59220024A (ja) | 1984-12-11 |
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