JPH11178248A - 非接触給電装置用電源回路 - Google Patents
非接触給電装置用電源回路Info
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- JPH11178248A JPH11178248A JP9336122A JP33612297A JPH11178248A JP H11178248 A JPH11178248 A JP H11178248A JP 9336122 A JP9336122 A JP 9336122A JP 33612297 A JP33612297 A JP 33612297A JP H11178248 A JPH11178248 A JP H11178248A
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- supply circuit
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力線搬送通信に用いる非接触給電装置にお
いて、小さな通信電力で信号を伝送できる電源回路を提
供すること。 【解決手段】 商用交流電源を入力とする高周波インバ
ータ１００の出力を、整合トランス１０１へ導き、この
後に、コンデンサ１０２とコイル１０３とからなる第１
の共振回路を並列に接続し、次にコンデンサ１０４とコ
イル１０５とからなる第２の共振回路を直列に接続して
構成される。
いて、小さな通信電力で信号を伝送できる電源回路を提
供すること。 【解決手段】 商用交流電源を入力とする高周波インバ
ータ１００の出力を、整合トランス１０１へ導き、この
後に、コンデンサ１０２とコイル１０３とからなる第１
の共振回路を並列に接続し、次にコンデンサ１０４とコ
イル１０５とからなる第２の共振回路を直列に接続して
構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力の伝送に使用
する非接触給電装置用の電源回路に関するものである。
する非接触給電装置用の電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電力会社などが使用している電力線搬送
通信の技術を応用して、電源の供給と通信用信号の送受
信とを一つのラインで行うようにした電力供給方式が知
られている。図２は、移動体への電力供給と通信用信号
のやりとりを行う非接触給電装置の従来例を示すもので
ある。符号２０は高周波インバータであって、この高周
波インバータ２０は整合トランス２１を介して電源回路
Ｃに結合されている。また電源回路Ｃには、前記整合ト
ランス２１の二次巻き線に対して並列にコンデンサ２２
が接続されている。また、符号２３は通信用信号を授受
する通信装置であって、この通信装置２３は、トランス
２６を介して前記電源回路Ｃに結合されている。すなわ
ち、トランス２６を介して電源回路Ｃへ通信用信号を重
畳させ、あるいは、電源回路Ｃから所定の信号を受け取
るようになっている。前記電源回路Ｃには、非接触給電
装置２４が接続されており、この非接触給電装置２４を
介して搬送車等の移動体２５へ高周波駆動電流の供給お
よび通信用信号の授受が行われる様になっている。
通信の技術を応用して、電源の供給と通信用信号の送受
信とを一つのラインで行うようにした電力供給方式が知
られている。図２は、移動体への電力供給と通信用信号
のやりとりを行う非接触給電装置の従来例を示すもので
ある。符号２０は高周波インバータであって、この高周
波インバータ２０は整合トランス２１を介して電源回路
Ｃに結合されている。また電源回路Ｃには、前記整合ト
ランス２１の二次巻き線に対して並列にコンデンサ２２
が接続されている。また、符号２３は通信用信号を授受
する通信装置であって、この通信装置２３は、トランス
２６を介して前記電源回路Ｃに結合されている。すなわ
ち、トランス２６を介して電源回路Ｃへ通信用信号を重
畳させ、あるいは、電源回路Ｃから所定の信号を受け取
るようになっている。前記電源回路Ｃには、非接触給電
装置２４が接続されており、この非接触給電装置２４を
介して搬送車等の移動体２５へ高周波駆動電流の供給お
よび通信用信号の授受が行われる様になっている。
【０００３】すなわち、前記非接触給電装置２４の一次
側コイル２４ａが電源回路Ｃに接続されていて、車両２
５側の二次側コイル２４ｂに電磁誘導作用によって非接
触で前記高周波駆動電流を供給するようになっている。
また車両２５側には、受信用コイル２４ｃおよび送信用
コイル２４ｄが設けられており、前記電源回路Ｃの駆動
用高周波に重畳された通信用信号が前記受信用コイル２
４ｃを介して車両２５へ供給され、また、車両２５から
前記通信装置２３へ供給すべき信号は、送信用コイル２
４ｄを介して一次側コイル２４ａへ供給され、高周波駆
動用電流へ重畳されるようになっている。
側コイル２４ａが電源回路Ｃに接続されていて、車両２
５側の二次側コイル２４ｂに電磁誘導作用によって非接
触で前記高周波駆動電流を供給するようになっている。
また車両２５側には、受信用コイル２４ｃおよび送信用
コイル２４ｄが設けられており、前記電源回路Ｃの駆動
用高周波に重畳された通信用信号が前記受信用コイル２
４ｃを介して車両２５へ供給され、また、車両２５から
前記通信装置２３へ供給すべき信号は、送信用コイル２
４ｄを介して一次側コイル２４ａへ供給され、高周波駆
動用電流へ重畳されるようになっている。
【０００４】上記給電装置は以下のように動作する。高
周波インバータ２０の出力である高周波駆動電流は、非
接触給電装置２４の一次側コイル２４ａ、二次側コイル
２４ｂを介して車両２５へ供給され、この車両２５の駆
動装置（例えばリニアインダクションモータ）を駆動す
る。また、前記通信装置２３から出力された通信用信号
は、トランス２６を介して前記電源回路Ｃへ供給され、
前記高周波駆動電流に重畳される。この通信用信号はさ
らに、前記非接触給電装置２４の一次側コイル２４ａ、
受信用コイル２４ｃを介して車両２５へ供給され、車両
２５に搭載された制御装置（図示略）へ通信用信号を供
給する。また、この制御装置から出力される応答信号、
あるいは、車両２５に搭載された各種センサの検出信号
等は、送信用コイル２４ｄから一次側コイル２４ａの高
周波駆動電流に重畳される。
周波インバータ２０の出力である高周波駆動電流は、非
接触給電装置２４の一次側コイル２４ａ、二次側コイル
２４ｂを介して車両２５へ供給され、この車両２５の駆
動装置（例えばリニアインダクションモータ）を駆動す
る。また、前記通信装置２３から出力された通信用信号
は、トランス２６を介して前記電源回路Ｃへ供給され、
前記高周波駆動電流に重畳される。この通信用信号はさ
らに、前記非接触給電装置２４の一次側コイル２４ａ、
受信用コイル２４ｃを介して車両２５へ供給され、車両
２５に搭載された制御装置（図示略）へ通信用信号を供
給する。また、この制御装置から出力される応答信号、
あるいは、車両２５に搭載された各種センサの検出信号
等は、送信用コイル２４ｄから一次側コイル２４ａの高
周波駆動電流に重畳される。
【０００５】これら応答信号、あるいは検出信号等は、
前記トランスの二次側コイルを介して通信装置２３へ供
給され、これらの信号に基づいて、さらに、通信装置２
３から通信用信号が出力される。
前記トランスの二次側コイルを介して通信装置２３へ供
給され、これらの信号に基づいて、さらに、通信装置２
３から通信用信号が出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置の例に
おいて、高周波インバータから出力される交流電流には
歪みが伴っており、これは共振回路によって低減されて
いるとはいえ、通信に悪影響を及ぼす危険がある。非接
触による給電では、給電線上の電力が持つ周波数が高い
ため、通信用の信号の持つ周波数との差が小さく、給電
線上の歪により、通信周波帯の高調波成分の通信の信号
への影響が大きい。通信の信号の電力を上げれば、その
高調波成分による悪影響を軽減し、通信の精度を上げる
ことも可能であるが、これはエネルギーの消費増加につ
ながり、さらにＥＭＩ（Electro Magnetic Interferenc
e）も考慮する時、この方法はあまり得策ではない。
おいて、高周波インバータから出力される交流電流には
歪みが伴っており、これは共振回路によって低減されて
いるとはいえ、通信に悪影響を及ぼす危険がある。非接
触による給電では、給電線上の電力が持つ周波数が高い
ため、通信用の信号の持つ周波数との差が小さく、給電
線上の歪により、通信周波帯の高調波成分の通信の信号
への影響が大きい。通信の信号の電力を上げれば、その
高調波成分による悪影響を軽減し、通信の精度を上げる
ことも可能であるが、これはエネルギーの消費増加につ
ながり、さらにＥＭＩ（Electro Magnetic Interferenc
e）も考慮する時、この方法はあまり得策ではない。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、駆動電流に重畳する通信用信号の持つ高調波歪
が低減され、よって小さな電力の通信用信号によって電
力線搬送通信が可能となる、非接触給電装置用電源回路
を提供することを目的とする。
もので、駆動電流に重畳する通信用信号の持つ高調波歪
が低減され、よって小さな電力の通信用信号によって電
力線搬送通信が可能となる、非接触給電装置用電源回路
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
制御信号が重畳された高周波駆動電流を移動体へ供給す
る非接触給電装置用電源回路において、上記非接触給電
装置用電源回路は、商用交流電源を入力とする高周波イ
ンバータと、上記高周波インバータの出力に対し並列に
接続され、所定の周波数のみを通過させる第１の帯域通
過回路と、上記第１の回路の出力に対し直列に接続さ
れ、上記の所定の周波数のみを通過させる第２の帯域通
過回路と、上記第２の帯域通過回路の出力に並列に接続
されるコンデンサと、を具備してなる非接触給電装置用
電源回路である。
制御信号が重畳された高周波駆動電流を移動体へ供給す
る非接触給電装置用電源回路において、上記非接触給電
装置用電源回路は、商用交流電源を入力とする高周波イ
ンバータと、上記高周波インバータの出力に対し並列に
接続され、所定の周波数のみを通過させる第１の帯域通
過回路と、上記第１の回路の出力に対し直列に接続さ
れ、上記の所定の周波数のみを通過させる第２の帯域通
過回路と、上記第２の帯域通過回路の出力に並列に接続
されるコンデンサと、を具備してなる非接触給電装置用
電源回路である。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の非
接触給電装置用電源回路において、上記第１の帯域通過
回路は、互いに並列に接続される第１のコンデンサと第
１のコイルとを備え、上記第２の帯域通過回路は、互い
に直列に接続される第２のコンデンサと第２のコイルと
を備えることを特徴としている。
接触給電装置用電源回路において、上記第１の帯域通過
回路は、互いに並列に接続される第１のコンデンサと第
１のコイルとを備え、上記第２の帯域通過回路は、互い
に直列に接続される第２のコンデンサと第２のコイルと
を備えることを特徴としている。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の非
接触給電装置用電源回路において、上記高周波インバー
タと上記第１の回路との間に挿入され、上記高周波イン
バータの出力を変圧し、その出力を上記第１の回路に入
力する変圧器を備えることを特徴とする。
接触給電装置用電源回路において、上記高周波インバー
タと上記第１の回路との間に挿入され、上記高周波イン
バータの出力を変圧し、その出力を上記第１の回路に入
力する変圧器を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
非接触給電装置用電源回路を図面を参照しつつ説明す
る。図１は、同実施形態による非接触給電装置の電源回
路を含む全体図である。まず、この実施形態の構成を示
す。符号１００は高周波インバータであって、この高周
波インバータ１００は整合トランス１０１を介して電源
回路Ｄに結合されている。また電源回路Ｄには、前記整
合トランス１０１の二次巻き線に対して並列にコイル１
０３とコンデンサ１０２とからなる第１の共振回路が接
続され、この第１の共振回路に直列にコイル１０５とコ
ンデンサ１０４とからなる第２の共振回路が接続され、
さらにこの第２の共振回路に並列にコンデンサ２２が接
続されている。
非接触給電装置用電源回路を図面を参照しつつ説明す
る。図１は、同実施形態による非接触給電装置の電源回
路を含む全体図である。まず、この実施形態の構成を示
す。符号１００は高周波インバータであって、この高周
波インバータ１００は整合トランス１０１を介して電源
回路Ｄに結合されている。また電源回路Ｄには、前記整
合トランス１０１の二次巻き線に対して並列にコイル１
０３とコンデンサ１０２とからなる第１の共振回路が接
続され、この第１の共振回路に直列にコイル１０５とコ
ンデンサ１０４とからなる第２の共振回路が接続され、
さらにこの第２の共振回路に並列にコンデンサ２２が接
続されている。
【００１２】また、符号１０７は通信用信号を授受する
通信装置であって、この通信装置１０７は、トランス１
０８を介して前記電源回路Ｄに結合されている。すなわ
ち、トランス１０８を介して電源回路Ｄへ通信用信号を
重畳させ、あるいは、電源回路Ｄから所定の信号を受け
取るようになっている。前記電源回路Ｄには、非接触給
電装置１０９が接続されており、この非接触給電装置１
０９を介して搬送車等の移動体１１０へ高周波駆動電流
の供給および通信用信号の授受が行われる様になってい
る。
通信装置であって、この通信装置１０７は、トランス１
０８を介して前記電源回路Ｄに結合されている。すなわ
ち、トランス１０８を介して電源回路Ｄへ通信用信号を
重畳させ、あるいは、電源回路Ｄから所定の信号を受け
取るようになっている。前記電源回路Ｄには、非接触給
電装置１０９が接続されており、この非接触給電装置１
０９を介して搬送車等の移動体１１０へ高周波駆動電流
の供給および通信用信号の授受が行われる様になってい
る。
【００１３】すなわち、前記非接触給電装置１０９の一
次側コイル１０９ａが電源回路Ｄに接続されていて、車
両１１０側の二次側コイル１０９ｂに電磁誘導作用によ
って非接触で前記高周波駆動電流を供給するようになっ
ている。また車両１１０側には、受信用コイル１０９ｃ
および送信用コイル１０９ｄが設けられており、前記電
源回路Ｄの駆動用高周波に重畳された通信用信号が前記
受信用コイル１０９ｃを介して車両１１０へ供給され、
また、車両１１０から前記通信装置１０７へ供給すべき
信号は、送信用コイル１０９ｄを介して一次側コイル１
０９ａへ供給され、高周波駆動用電流へ重畳されるよう
になっている。
次側コイル１０９ａが電源回路Ｄに接続されていて、車
両１１０側の二次側コイル１０９ｂに電磁誘導作用によ
って非接触で前記高周波駆動電流を供給するようになっ
ている。また車両１１０側には、受信用コイル１０９ｃ
および送信用コイル１０９ｄが設けられており、前記電
源回路Ｄの駆動用高周波に重畳された通信用信号が前記
受信用コイル１０９ｃを介して車両１１０へ供給され、
また、車両１１０から前記通信装置１０７へ供給すべき
信号は、送信用コイル１０９ｄを介して一次側コイル１
０９ａへ供給され、高周波駆動用電流へ重畳されるよう
になっている。
【００１４】次に本実施形態の動作を説明する。まず、
商用の交流電源から供給を受けた５０／６０Ｈｚ等の周
波数を持つ電力が高周波インバータ１００によって、所
定の周波数を持った駆動電流に変換され出力される。本
実施形態の例では、１０ｋＨｚの周波数を想定してい
る。この高周波インバータ１００の出力は、電圧も商用
交流電源のものと同じである。よって、この高周波イン
バータ１００の出力は、次段の整合トランス１０１によ
って、所定の希望する電圧へと変換される。また、この
整合トランス１０１は、その前後で電気的絶縁の効果も
併せ持つ。電圧を変更する必要が無い場合には、この整
合トランス１０１を省略してもよい。
商用の交流電源から供給を受けた５０／６０Ｈｚ等の周
波数を持つ電力が高周波インバータ１００によって、所
定の周波数を持った駆動電流に変換され出力される。本
実施形態の例では、１０ｋＨｚの周波数を想定してい
る。この高周波インバータ１００の出力は、電圧も商用
交流電源のものと同じである。よって、この高周波イン
バータ１００の出力は、次段の整合トランス１０１によ
って、所定の希望する電圧へと変換される。また、この
整合トランス１０１は、その前後で電気的絶縁の効果も
併せ持つ。電圧を変更する必要が無い場合には、この整
合トランス１０１を省略してもよい。
【００１５】図３によって、この第１の共振回路及び第
２の共振回路の動作の説明を行う。まず、整合トランス
１０１の出力に対し並列に設けられた第１の共振回路
は、図３（ａ）に示す様なインピーダンス特性を持たせ
ることにより、本例の場合の希望周波数である１０ｋＨ
ｚにインピーダンスのピークを持つものとなっている。
よって、１０ｋＨｚ近辺の周波数のみが次段の第２の共
振回路へと送られる。
２の共振回路の動作の説明を行う。まず、整合トランス
１０１の出力に対し並列に設けられた第１の共振回路
は、図３（ａ）に示す様なインピーダンス特性を持たせ
ることにより、本例の場合の希望周波数である１０ｋＨ
ｚにインピーダンスのピークを持つものとなっている。
よって、１０ｋＨｚ近辺の周波数のみが次段の第２の共
振回路へと送られる。
【００１６】次に、この第１の共振回路の出力に対して
直列に接続された第２の共振回路は、図３（ｂ）に示す
様なインピーダンス特性を持たせることにより、本例の
場合の希望周波数である１０ｋＨｚにインピーダンスの
ディップを持つものとなっている。よって１０ｋＨｚ近
辺以外の周波数には、非常に高いインピーダンスとなる
ので、この第２の共振回路によってカットされる。上記
の第１の共振回路と第２の共振回路によって、１０ｋＨ
ｚ近辺以外の周波数成分は遮断されて、最終的にコンデ
ンサ１０６と給電線の持つインダクタンス分とで作られ
る共振回路における電力は高調波歪を低減されたものと
なる。
直列に接続された第２の共振回路は、図３（ｂ）に示す
様なインピーダンス特性を持たせることにより、本例の
場合の希望周波数である１０ｋＨｚにインピーダンスの
ディップを持つものとなっている。よって１０ｋＨｚ近
辺以外の周波数には、非常に高いインピーダンスとなる
ので、この第２の共振回路によってカットされる。上記
の第１の共振回路と第２の共振回路によって、１０ｋＨ
ｚ近辺以外の周波数成分は遮断されて、最終的にコンデ
ンサ１０６と給電線の持つインダクタンス分とで作られ
る共振回路における電力は高調波歪を低減されたものと
なる。
【００１７】次に、上記の電力が送られる給電線に載せ
て、通信用の信号を伝送する動作の説明を行う。通信装
置１０７から、車両１１０に向けて通信を行う場合を取
ると、まず、通信装置１０７から送信用の信号線を使用
して信号を発する。この信号は、トランス１０８を介し
て、給電線に乗る。車両１１０では、トランス１０９を
介して非接触で、この信号を受信する。この際に、車両
１１０は、独立した受信用の信号線及びピックアップを
備えているものと想定している。車両は、移動可能なも
のであり、トランスが備えられている場所であるならど
こでも非接触によって電力及び通信用信号を受け取るこ
とができる。同様に、車両１１０から通信装置１０７に
向けて通信を行う場合にも、上述した信号の流れと逆の
方向に、同様にして行われる。
て、通信用の信号を伝送する動作の説明を行う。通信装
置１０７から、車両１１０に向けて通信を行う場合を取
ると、まず、通信装置１０７から送信用の信号線を使用
して信号を発する。この信号は、トランス１０８を介し
て、給電線に乗る。車両１１０では、トランス１０９を
介して非接触で、この信号を受信する。この際に、車両
１１０は、独立した受信用の信号線及びピックアップを
備えているものと想定している。車両は、移動可能なも
のであり、トランスが備えられている場所であるならど
こでも非接触によって電力及び通信用信号を受け取るこ
とができる。同様に、車両１１０から通信装置１０７に
向けて通信を行う場合にも、上述した信号の流れと逆の
方向に、同様にして行われる。
【００１８】本実施形態では、コイルとコンデンサから
なる第１の及び第２の共振回路を取り上げているが、こ
れは特定周波数の帯域通過を行うフィルタ効果を持つ回
路であれば、特に実施形態の例に固執するものではな
い。
なる第１の及び第２の共振回路を取り上げているが、こ
れは特定周波数の帯域通過を行うフィルタ効果を持つ回
路であれば、特に実施形態の例に固執するものではな
い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による非
接触給電装置用電源回路によれば、下記の効果を得るこ
とができる。 １．電力線搬送通信において、通信用信号の持つ高調波
歪が大幅に低減され、よって信頼性の高い通信が可能と
なる。 ２．上記の第１の効果によって、小さな通信電力を持つ
通信用信号を電力線に載せた搬送通信が可能となる。
接触給電装置用電源回路によれば、下記の効果を得るこ
とができる。 １．電力線搬送通信において、通信用信号の持つ高調波
歪が大幅に低減され、よって信頼性の高い通信が可能と
なる。 ２．上記の第１の効果によって、小さな通信電力を持つ
通信用信号を電力線に載せた搬送通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による一実施形態による非接触給電装
置用電源回路のブロック図である。
置用電源回路のブロック図である。
【図２】 従来技術による非接触給電装置用電源回路の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 本発明による一実施形態におけるインピーダ
ンス特性を示すグラフである。
ンス特性を示すグラフである。
１００、２０…高周波インバータ １０１、２１…整合トランス １０２、１０４、１０６、２２…コンデンサ １０３、１０５…コイル １０７、２３…通信装置 １０８、２６…トランス １０９、２４…非接触給電装置（トランス） １１０、２５…車両
Claims (3)
- 【請求項１】 制御信号が重畳された高周波駆動電流を
移動体へ供給する非接触給電装置用電源回路において、 上記非接触給電装置用電源回路は、 商用交流電源を入力とする高周波インバータと、 上記高周波インバータの出力に対し並列に接続され、所
定の周波数のみを通過させる第１の帯域通過回路と、 上記第１の回路の出力に対し直列に接続され、上記の所
定の周波数のみを通過させる第２の帯域通過回路と、 上記第２の帯域通過回路の出力に並列に接続されるコン
デンサと、 を具備してなる非接触給電装置用電源回路。 - 【請求項２】 上記第１の帯域通過回路は、互いに並列
に接続される第１のコンデンサと第１のコイルとを備
え、 上記第２の帯域通過回路は、互いに直列に接続される第
２のコンデンサと第２のコイルとを備えることを特徴と
する請求項１記載の非接触給電装置用電源回路。 - 【請求項３】 上記非接触給電装置用電源回路におい
て、 上記高周波インバータと上記第１の回路との間に挿入さ
れ、上記高周波インバータの出力を変圧し、その出力を
上記第１の回路に入力する変圧器を備えることを特徴と
する請求項１記載の非接触給電装置用電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9336122A JPH11178248A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 非接触給電装置用電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9336122A JPH11178248A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 非接触給電装置用電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11178248A true JPH11178248A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18295929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9336122A Pending JPH11178248A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 非接触給電装置用電源回路 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPH11178248A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-12-05 JP JP9336122A patent/JPH11178248A/ja active Pending
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