(57)【要約】【課題】充電器の稼働率を高め、少数の充電器で多くの電気自動車を充電できる充電スタンドを提供する。【解決手段】充電器１と、電気自動車に接続される複数の出力端子３Ａ〜３Ｃと、一端が充電器に接続され、他端が複数の出力端子にそれぞれ接続された複数のスイッチ２Ａ〜２Ｃと、複数のスイッチの開閉を制御することにより複数の出力端子のいずれかに接続された電気自動車を充電するスイッチ制御部５を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電器と、
電気自動車に接続される複数の出力端子と、
一端が前記充電器に接続され、他端が前記複数の出力端子にそれぞれ接続された複数のスイッチと、
前記複数のスイッチの開閉を制御することにより前記複数の出力端子のいずれかに接続された電気自動車を充電するスイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする充電スタンド。
【請求項２】
充電待ちおよび充電中の電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量に基づき充電待ち時間を算出する待ち時間演算部と、
前記待ち時間演算部で算出された待ち時間を表示する待ち時間表示器と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の充電スタンド。
【請求項３】
取得した充電完了希望時刻に基づき充電の優先順位を決定する順位判定部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記順位判定部で決定された優先順位に従って前記複数のスイッチの開閉を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の充電スタンド。
【請求項４】
複数の充電スタンドと、
前記複数の充電スタンドの待ち時間演算部から送られてくる充電待ち時間を相互に比較して待ち時間が最も少ない充電スタンドを求める待ち時間比較部と、
前記待ち時間比較部で求められた待ち時間が最も少ない充電スタンドを表示するスタンド案内表示器とを備え、
前記複数の充電スタンドの各々は、
充電器と、
電気自動車に接続される複数の出力端子と、
一端が前記充電器に接続され、他端が前記複数の出力端子にそれぞれ接続された複数のスイッチと、
前記複数のスイッチの開閉を制御することにより前記複数の出力端子のいずれかに接続された電気自動車を充電するスイッチ制御部と、
充電待ちおよび充電中の電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量に基づき充電待ち時間を算出する待ち時間演算部と、
前記待ち時間演算部で算出された待ち時間を表示する待ち時間表示器と、
を備えることを特徴とする充電スタンドシステム。
【請求項５】
複数の充電スタンドと、
複数の充電スタンドの順位判定部から送られてくるバッテリの種類、充電残量、充電希望量および充電完了希望時刻と、前記複数の充電スタンドでの充電負荷の状況とに基づき充電負荷が最適となる充電スタンドを選定する待ち時間最適化演算部と、
前記待ち時間最適化演算部で選定された充電スタンドを表示するスタンド案内表示器とを備え、
前記複数の充電スタンドの各々は、
充電器と、
電気自動車に接続される複数の出力端子と、
一端が前記充電器に接続され、他端が前記複数の出力端子にそれぞれ接続された複数のスイッチと、
前記複数のスイッチの開閉を制御することにより前記複数の出力端子のいずれかに接続された電気自動車を充電するスイッチ制御部と、
取得した充電完了希望時刻に基づき充電の優先順位を決定する順位判定部とを備え、
前記スイッチ制御部は、前記順位判定部で決定された優先順位に従って前記複数のスイッチの開閉を制御することを特徴とする充電スタンドシステム。
【請求項６】
複数の充電器と、
電気自動車に接続される複数の出力端子と、
前記複数の充電器と前記複数の出力端子との間に設けられた複数のスイッチと、
前記複数のスイッチの開閉を制御することにより前記複数の充電器の１つと前記複数の出力端子の１つとを接続して電気自動車に充電するスイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする充電スタンド。
【請求項７】
充電待ちおよび充電中の電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量に基づき充電待ち時間を算出する待ち時間演算部と、
前記待ち時間演算部で算出された待ち時間を表示する待ち時間表示器と、
を備えることを特徴とする請求項６記載の充電スタンド。
【請求項８】
取得した充電完了希望時刻に基づき充電の優先順位を決定する順位判定部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記順位判定部で決定された優先順位に従って前記複数のスイッチの開閉を制御することを特徴とする請求項７記載の充電スタンド。
【請求項９】
充電器と、
前記充電器に複数の主スイッチを介してそれぞれ接続される複数の充電器用電池と、
前記複数の充電器用電池によってそれぞれ駆動される複数の電池駆動充電器と、
電気自動車に接続される複数の出力端子と、
前記充電器および前記複数の電池駆動充電器と前記複数の出力端子との間に設けられた複数のスイッチと、
前記複数の主スイッチおよび前記複数のスイッチの開閉を制御することにより前記充電器または前記複数の電池駆動充電器の１つと、前記複数の出力端子の１つとを接続して電気自動車に充電するスイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする充電スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車のバッテリに充電を行う充電スタンドおよびこれを用いた充電スタンドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車の普及に伴い、電気自動車のバッテリに充電を行う充電スタンドの整備が必要になってくる。しかしながら、電気自動車のバッテリへの充電は、ガソリンの給油に比べて時間がかかるという欠点がある。そこで、大型商業施設やレストランなどといった駐車時間を比較的長く取れる駐車場に充電スタンドが設けられている。
【０００３】
なお、関連する技術として、特許文献１は、充電スタンドの複数の蓄電器のうち、外部電源からの充電を行う蓄電器と、電気自動車への放電を行う蓄電器とを適切に判定して、新たな電気自動車に充電を行わせることができる充電スタンドを開示している。この充電スタンドは、外部電源によって充電される複数の蓄電器と、蓄電器に充電されている充電容量を検出する容量検出器と、蓄電器に充電させる蓄電器用充電器および外部電源側接続器と、蓄電器を放電させる車両側接続器および車両用充電器とを備えている。この充電スタンドにおいて、電気自動車に搭載された車両バッテリに電力を充電させる前に、充電制御ユニットにより、充電中の蓄電器および放電中の蓄電器を除いた蓄電器であって、充電容量が最も少ない蓄電器を選択し、当該蓄電器を放電させて車両バッテリを充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、大型商業施設やレストランなどで買物や食事などに時間を要した場合、電気自動車への充電が完了しても自動車が移動せず充電器を占有しつづけるため、充電器の稼働率が低くなってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、充電器の稼働率を高め、少数の充電器で多くの電気自動車を充電できる充電スタンドおよびこれを用いた充電スタンドシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１の充電スタンドは、充電器と、電気自動車に接続される複数の出力端子と、一端が充電器に接続され、他端が複数の出力端子にそれぞれ接続された複数のスイッチと、複数のスイッチの開閉を制御することにより複数の出力端子のいずれかに接続された電気自動車を充電するスイッチ制御部を備える。
【０００８】
請求項４の充電スタンドシステムは、複数の充電スタンドと、複数の充電スタンドの待ち時間演算部から送られてくる充電待ち時間を相互に比較して待ち時間が最も少ない充電スタンドを求める待ち時間比較部と、待ち時間比較部で求められた待ち時間が最も少ない充電スタンドを表示するスタンド案内表示器とを備え、複数の充電スタンドの各々は、充電器と、電気自動車に接続される複数の出力端子と、一端が充電器に接続され、他端が複数の出力端子にそれぞれ接続された複数のスイッチと、複数のスイッチの開閉を制御することにより複数の出力端子のいずれかに接続された電気自動車を充電するスイッチ制御部と、充電待ちおよび充電中の電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量に基づき充電待ち時間を算出する待ち時間演算部と、待ち時間演算部で算出された待ち時間を表示する待ち時間表示器とを備える。
【０００９】
請求項５の充電スタンドシステムは、複数の充電スタンドと、複数の充電スタンドの順位判定部から送られてくるバッテリの種類、充電残量、充電希望量および充電完了希望時刻と、複数の充電スタンドでの充電負荷の状況とに基づき充電負荷が最適となる充電スタンドを選定する待ち時間最適化演算部と、待ち時間最適化演算部で選定された充電スタンドを表示するスタンド案内表示器とを備え、複数の充電スタンドの各々は、充電器と、電気自動車に接続される複数の出力端子と、一端が充電器に接続され、他端が複数の出力端子にそれぞれ接続された複数のスイッチと、複数のスイッチの開閉を制御することにより複数の出力端子のいずれかに接続された電気自動車を充電するスイッチ制御部と、取得した充電完了希望時刻に基づき充電の優先順位を決定する順位判定部とを備え、スイッチ制御部は、順位判定部で決定された優先順位に従って複数のスイッチの開閉を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項６の充電スタンドは、複数の充電器と、電気自動車に接続される複数の出力端子と、複数の充電器と複数の出力端子との間に設けられた複数のスイッチと、複数のスイッチの開閉を制御することにより複数の充電器の１つと複数の出力端子の１つとを接続して電気自動車に充電するスイッチ制御部を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項９の充電スタンドは、充電器と、充電器に複数の主スイッチを介してそれぞれ接続される複数の充電器用電池と、複数の充電器用電池によってそれぞれ駆動される複数の電池駆動充電器と、電気自動車に接続される複数の出力端子と、充電器および複数の電池駆動充電器と複数の出力端子との間に設けられた複数のスイッチと、複数の主スイッチおよび複数のスイッチの開閉を制御することにより充電器または複数の電池駆動充電器の１つと、複数の出力端子の１つとを接続して電気自動車に充電するスイッチ制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、充電器の稼働率を高め、少数の充電器で多くの電気自動車を充電できる。また、充電器の価格に比べてスイッチおよび出力端子は安価であるため、これらの数を増やしても、充電器の稼働率を上げることができるので、経済的メリットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例２に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例３に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例４に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例４に係る充電スタンドでスタンド案内表示器に表示される表示例を示す図である。
【図６】本発明の実施例５に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例５に係る充電スタンドでスタンド案内表示器に表示される表示例を示す図である。
【図８】本発明の実施例６に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例７に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例８に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施例９に係る充電スタンドの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、充電器１、複数のスイッチ２Ａ〜２Ｃ、複数の出力端子３Ａ〜３Ｃおよびスイッチ制御部５を備えている。
【００１６】
充電器１は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、電気自動車４Ａ〜４Ｃを充電するための充電電力として出力する。スイッチ２Ａ〜２Ｃは、スイッチ制御部５からの制御信号に応じて開閉し、充電器１と出力端子３Ａ〜３Ｃとの間の接続を切り替える。
【００１７】
出力端子３Ａ〜３Ｃは、充電時に電気自動車４Ａ〜４Ｃに接続される。図１は、充電スタンドに停車した電気自動車４Ａおよび４Ｃが出力端子３Ａおよび３Ｃにそれぞれ接続された例を示している。スイッチ制御部５は、スイッチ２Ａ〜２Ｃに制御信号を供給することにより、出力端子３Ａ〜３Ｃに電気自動車が接続された順に、スイッチ２Ａ〜２Ｃを閉成して順次に電気自動車を充電する。
【００１８】
以上説明したように、本発明の実施例１に係る充電スタンドによれば、空いている出力端子３Ａ〜３Ｃを電気自動車に接続しておくことにより電気自動車は順次に充電されるため、ドライバーは電気自動車を離れて用事を済ませることができる。また、複数の出力端子を備えているので、充電が完了しているにもかかわらずドライバーが戻らないために充電器が占有されてしまい稼働率が低下するという事態の発生を防止できる。
【実施例２】
【００１９】
図２は、本発明の実施例２に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、図１に示した実施例１に係る充電スタンドの構成に、待ち時間演算部６および待ち時間表示器７が追加されて構成されている。
【００２０】
待ち時間演算部６は、電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量に基づいて充電に必要な充電時間を算出し、算出した充電時間に基づいて充電待ち時間を算出して待ち時間表示器７に送る。
【００２１】
ここで、充電待ち時間は、充電スタンドで既に充電待ちしている他の電気自動車の充電時間と充電中の他の電気自動車の充電残り時間とを加算して求められる。なお、バッテリの種類、充電残量および充電希望量は、待ち時間演算部６が電気自動車から通信により取得したり、ユーザが手動で待ち時間演算部６に入力したりするように構成できる。以下の各実施例においても同じである。
【００２２】
待ち時間表示器７は、待ち時間演算部６から送られてくる充電待ち時間を表示してドライバーに提示する。
【００２３】
以上説明したように、本発明の実施例２に係る充電スタンドによれば、ドライバーは待ち時間表示器７に表示された充電待ち時間によって、電気自動車の充電がいつ完了するかを知ることができるので、充電の完了後は、速やかに電気自動車を充電スタンドから出すことができる。
【実施例３】
【００２４】
図３は、本発明の実施例３に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、図１に示した実施例１に係る充電スタンドの構成に、順位判定部８が追加されて構成されている。
【００２５】
順位判定部８は、電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量に加え、充電完了希望時刻を取得し、これらに基づき、充電完了希望時刻までに充電が完了するように電気自動車の充電の優先順位を決定する。順位判定部８で決定された優先順位は、スイッチ制御部５に送られる。スイッチ制御部５は、順位判定部８から送られてくる優先順位に応じて、スイッチ２Ａ〜２Ｃの開閉を制御する。
【００２６】
以上説明したように、本発明の実施例３に係る充電スタンドによれば、急ぎのドライバーの電気自動車を優先して充電することができる。
【実施例４】
【００２７】
図４は、本発明の実施例４に係る充電スタンドシステムの構成を示す図である。この充電スタンドシステムは、図２に示した実施例２に係る充電スタンドを複数備えるとともに、待ち時間比較部９およびスタンド案内表示器１０を備えて構成されている。
【００２８】
待ち時間比較部９は、複数の充電スタンドの待ち時間演算部６から送られてくる充電待ち時間を相互に比較し、待ち時間が最も少ない充電スタンドを求める。この待ち時間比較部９で求められた待ち時間が最も少ない充電スタンドは、スタンド案内表示器１０に送られる。
【００２９】
スタンド案内表示器１０は、待ち時間比較部９から送られてくる待ち時間が最も少ない充電スタンドを表示してドライバーに提示する。例えば、ＡおよびＢといった２個の充電器が存在する場合は、図５（ａ）に示すように、待ち時間が最も少ない充電器が設置されている方向を示す矢印をスタンド案内表示器１０に表示する。または、例えば、Ａ〜Ｃといった３個の充電器が存在する場合は、図５（ｂ）に示すように、待ち時間が最も少ない充電器が設置されている充電器を示すマークを点灯してスタンド案内表示器１０に表示する。
【００３０】
以上説明したように、本発明の実施例４に係る充電スタンドによれば、ドライバーは待ち時間が最も少ない充電スタンドで電気自動車の充電を行うことができる。
【実施例５】
【００３１】
図６は、本発明の実施例５に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、図３に示した実施例３に係る充電スタンドを複数備えるとともに、待ち時間最適化演算部１１およびスタンド案内表示器１０を備えて構成されている。
【００３２】
待ち時間最適化演算部１１は、複数の充電スタンドから送られてくる、電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量、充電希望量および充電完了希望時刻と、各充電スタンドでの充電負荷の状況（混雑の状況）とに基づき充電負荷が最適となる充電スタンドを選定する。待ち時間最適化演算部１１で選定された充電スタンドは、スタンド案内表示器１０に送られる。
【００３３】
スタンド案内表示器１０は、待ち時間最適化演算部１１から送られてくる充電負荷が最適となる充電スタンドを表示してドライバーに提示する。例えば図７に示すように、Ａ〜Ｃといった３個の充電器が存在する場合に、充電完了希望時刻が１４：００であれば、その時刻に充電負荷が最適となる充電スタンドＢのマークを点灯してスタンド案内表示器１０に表示する。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施例５に係る充電スタンドによれば、ドライバーを充電負荷が最適となる充電スタンドに誘導して負荷を調整することにより、充電スタンドの充電器１を効率よく運用することができる。
【実施例６】
【００３５】
図８は、本発明の実施例６に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、複数の充電器１、複数のスイッチ２、複数の出力端子３およびスイッチ制御部５を備えている。
【００３６】
複数の充電器１の各々は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、電気自動車を充電するための充電電力として出力する。スイッチ２は、複数の充電器１の各出力ラインと、出力端子３の各ラインの間（交点）にマトリックス状に設けられており、スイッチ制御部５からの制御信号に応じて開閉し、複数の充電器１と複数の出力端子３との間の接続を切り替える。
【００３７】
複数の出力端子３は、充電時に電気自動車に接続される。図８は、充電スタンドに停車した電気自動車４Ａおよび４Ｃが複数の出力端子３の中の２つに接続された例を示している。スイッチ制御部５は、電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量と、複数の充電器１の各々のその時点での充電能力とによって、電気自動車の充電に使用するべき最適な充電器を選択して複数のスイッチ２の開閉を制御する。
【００３８】
複数のスイッチ２の開閉制御においては、既に充電中である他の電気自動車の状況を加味して、使用する充電器の組み換えを行い、全体として充電器の最適な使用状態になるよう複数のスイッチ２の開閉を行うように構成できる。
【００３９】
以上説明したように、本発明の実施例６に係る充電スタンドによれば、複数のスイッチ２の開閉によって複数の充電器と複数の電気自動車との間を最適に接続できるので、充電器の稼働率を高くすることが可能となる。
【実施例７】
【００４０】
図９は、本発明の実施例７に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、１台の充電器１、複数のスイッチ２、複数の主スイッチ２ａ、複数の出力端子３、スイッチ制御部５、複数の充電器用電池１２および複数の電池駆動充電器１３を備えている。
【００４１】
充電器１は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、複数の出力端子３に出力するとともに、複数の主スイッチ２ａをそれぞれ介して複数の充電器用電池１２に送る。複数の充電器用電池１２は、充電器１から複数の主スイッチ２ａをそれぞれ介して送られてきた直流電力によって充電される。これら複数の充電器用電池１２の出力は、複数の電池駆動充電器１３にそれぞれ供給される。複数の電池駆動充電器１３は、複数の充電器用電池１２からそれぞれ送られてくる直流電力を、電気自動車を充電するための充電電力として出力する。
【００４２】
複数の主スイッチ２ａは、充電器１と複数の充電器用電池１２との間に設けられており、スイッチ制御部５からの制御信号に応じて開閉し、複数の充電器用電池１２の各々を充電するかどうかを制御する。
【００４３】
複数のスイッチ２は、充電器１および複数の電池駆動充電器１３の各出力ラインと、出力端子３の各ラインの間（交点）にマトリックス状に設けられており、スイッチ制御部５からの制御信号に応じて開閉し、充電器１および複数の電池駆動充電器１３と複数の出力端子３との間の接続を切り替える。
【００４４】
以上説明したように、本発明の実施例７に係る充電スタンドによれば、充電スタンド全体としての負荷が軽い時に主スイッチ２ａを閉じて充電器１を用いて充電器用電池１２を充電しておくことにより、充電希望の電気自動車が殺到した場合であっても充電器用電池１２を電源として充電できる。
【００４５】
このため、電力系統への負荷の短時間の増大を軽減し、時間的に平準化することが可能となる。その結果、契約電力量の最大値を低くすることができるので、充電に要する電力コストを低減できる。また、複数のスイッチ２の一部を介して充電器１と複数の出力端子３とを接続可能としたので、複数の電池駆動充電器１３の全てが電気自動車を充電するのに使用されているときであっても、充電器１から直接電気自動車を充電することができる。
【００４６】
なお、図９に示した例では、充電器１を１台としたが複数台とすることもでき、この場合も上述した効果と同様の効果が得られる。
【実施例８】
【００４７】
図１０は、本発明の実施例８に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、図８に示した実施例６に係る充電スタンドの構成に、待ち時間演算部６および待ち時間表示器７が追加されて構成されている。
【００４８】
待ち時間演算部６は、電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量と、複数の充電器１の個々のその時点での充電能力とによって充電に使用するべき最適な充電器を選択してスイッチ２の開閉を制御することにより充電が完了するまでの充電待ち時間を算出して待ち時間表示器７に送る。
【００４９】
待ち時間表示器７は、待ち時間演算部６から送られてくる充電待ち時間を表示してドライバーに提示する。
【００５０】
以上説明したように、本発明の実施例８に係る充電スタンドによれば、ドライバーは待ち時間表示器７に表示された充電待ち時間によって、電気自動車の充電がいつ完了するかを知ることができるので、充電の完了後は、速やかに電気自動車を充電スタンドから出すことができる。
【実施例９】
【００５１】
図１１は、本発明の実施例９に係る充電スタンドの構成を示す図である。この充電スタンドは、図８に示した実施例６に係る充電スタンドの構成に、順位判定部８が追加されて構成されている。
【００５２】
順位判定部８は、電気自動車に搭載されているバッテリの種類、充電残量および充電希望量に加え、充電完了希望時刻を取得し、これらに基づき、充電完了希望時刻までに充電が完了するように、複数の出力端子３に接続された複数の電気自動車４の充電の優先順位を決定する。この順位判定部８で決定された優先順位は、スイッチ制御部５に送られる。スイッチ制御部５は、順位判定部８から送られてくる優先順位に応じて、複数のスイッチ２の開閉を制御する。
【００５３】
以上説明したように、本発明の実施例９に係る充電スタンドによれば、急ぎのドライバーの電気自動車を優先して充電することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、充電器を効率よく運用することが要求される充電スタンドに利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  充電器
２、２Ａ〜２Ｃ  スイッチ
３、３Ａ〜３Ｃ  出力端子
４、４Ａ〜４Ｃ  電気自動車
５  スイッチ制御部
６  待ち時間演算部
７  待ち時間表示器
８  順位判定部
９  待ち時間比較部
１０  スタンド案内表示器
１１  待ち時間最適化演算部
１２  充電器用電池
１３  電池鼓動充電器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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