(57)【要約】【課題】端末側バッテリを高速充電する際に、充電器側バッテリに電流が逆流して端末側バッテリの充電に支障を来たすことを未然に回避する。【解決手段】充電器１は、充電器側バッテリ９のバッテリ残量が第１の所定値未満になると、充電器側バッテリ９からの出力電流の端末側バッテリ２４への供給を停止して端末側バッテリ２４の充電を停止する。充電器側バッテリ９の残量が空の状態で充電器側バッテリ９からの出力電流を端末側バッテリ２４に供給することがなく、充電器側バッテリ９に電流が逆流して端末側バッテリ２４の充電に支障を来たすことを未然に回避できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部装置からＵＳＢ出力電流を入力して携帯端末に内蔵されている端末側バッテリに供給して前記端末側バッテリを充電する携帯端末用充電器であって、
充電器側バッテリと、
前記ＵＳＢ出力電流を前記充電器側バッテリに充電器充電電流として供給して前記充電器側バッテリを充電する充電器側バッテリ充放電手段と、
前記充電器側バッテリのバッテリ残量を検出する充電器側バッテリ残量検出手段と、
少なくとも前記充電器側バッテリからの出力電流を前記端末側バッテリに端末充電電流として供給して前記端末側バッテリを充電する端末側バッテリ充電手段と、
前記充電器側バッテリ残量検出手段の検出結果に基づいて前記充電器側バッテリの充電制御を行う充電制御手段とを備え、
前記充電制御手段は、前記充電器側バッテリ残量検出手段が検出した前記充電器側バッテリのバッテリ残量が第１の所定値未満である場合には、前記充電器側バッテリからの出力電流の前記端末側バッテリへの供給を停止させて前記端末側バッテリの充電を停止することを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項２】
請求項１に記載した携帯端末用充電器において、
前記充電制御手段は、充電器側バッテリ残量検出手段が検出した前記充電器側バッテリのバッテリ残量が第２の所定値以上である場合には、ＵＳＢ出力電流の前記充電器側バッテリへの供給を停止させて前記充電器側バッテリの充電を停止することを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項３】
請求項１または２に記載した携帯端末用充電器において、
前記端末側バッテリのバッテリ残量を検出する端末側バッテリ残量検出手段を備え、
前記充電制御手段は、前記端末側バッテリ残量検出手段の検出結果にも基づいて前記充電器側バッテリの充電制御を行うことを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項４】
請求項３に記載した携帯端末用充電器において、
前記充電制御手段は、前記端末側バッテリ残量検出手段が検出した前記端末側バッテリのバッテリ残量が第３の所定値未満であり且つ前記充電器側バッテリ残量検出手段が検出した前記充電器側バッテリのバッテリ残量が第１の所定値以上である場合には、前記充電器側バッテリからの出力電流を前記端末側バッテリに端末充電電流として供給させて前記端末側バッテリを充電することを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項５】
請求項３または４に記載した携帯端末用充電器において、
前記充電制御手段は、前記端末側バッテリ残量検出手段が検出した前記端末側バッテリのバッテリ残量が第４の所定値以上である場合には、前記充電器側バッテリからの出力電流の前記端末側バッテリへの供給量を減少させることを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項６】
請求項３または４に記載した携帯端末用充電器において、
前記充電制御手段は、前記端末側バッテリ残量検出手段が検出した前記端末側バッテリのバッテリ残量が第４の所定値以上である場合には、前記充電器側バッテリからの出力電流の前記端末側バッテリへの供給を停止させてＵＳＢ出力電流のみで前記端末側バッテリを充電することを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載した携帯端末用充電器において、
前記充電制御手段は、前記端末側バッテリ残量検出手段が検出した前記端末側バッテリのバッテリ残量が第４の所定値以上であり且つ前記充電器側バッテリ残量検出手段が検出した前記充電器側バッテリのバッテリ残量が第２の所定値未満である場合には、前記ＵＳＢ出力電流を前記充電器側バッテリに充電器充電電流として供給させて前記充電器側バッテリを充電することを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項８】
請求項３ないし７のいずれかに記載した携帯端末用充電器において、
前記端末側バッテリ残量検出手段が検出した前記端末側バッテリのバッテリ残量及び前記充電器側バッテリ残量検出手段が検出した前記充電器側バッテリのバッテリ残量に基づいて当該端末側バッテリの充電を完了するまでの時間を充電完了時間として予測する充電完了時間予測手段と、
前記充電完了時間予測手段が予測した充電完了時間を表示する充電完了時間表示手段とを備えたことを特徴とする携帯端末用充電器。
【請求項９】
請求項３ないし７のいずれかに記載した携帯端末用充電器において、
前記端末側バッテリ残量検出手段が検出した前記端末側バッテリのバッテリ残量及び前記充電器側バッテリ残量検出手段が検出した前記充電器側バッテリのバッテリ残量に基づいて携帯端末が駆動可能な時間を駆動可能時間して予測する駆動可能時間予測手段と、
前記駆動可能時間予測手段が予測した駆動可能時間を表示する駆動可能時間表示手段とを備えたことを特徴とする携帯端末用充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部装置からＵＳＢ出力電流を入力して携帯端末に内蔵されている端末側バッテリに供給して前記端末側バッテリを充電する携帯端末用充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末に設けられている端末側バッテリを充電する携帯端末用充電器として、ＵＳＢバスパワーを動作電源とし、ＵＳＢ出力電流を端末側バッテリに供給してＵＳＢバスパワー電流値で当該端末側バッテリを充電するものが供されている。ところで、従来のＵＳＢバスパワーを動作電源とする携帯端末用充電器では、ＵＳＢバスパワー消費電流の規格（１００［ｍＡ］または５００［ｍＡ］）を越えたバスパワー出力電流を端末側バッテリに供給することができず、バスパワー出力電流で端末側バッテリを充電するときよりも速い充電速度では端末側バッテリを充電することができない。
【０００３】
そこで、携帯端末用充電器に充電器側バッテリを設け、ＵＳＢ出力電流を充電器側バッテリに供給して充電器側バッテリを充電しておき、端末側バッテリを充電するときにはＵＳＢ出力電流と充電器側バッテリからの出力電流との和を端末側バッテリに供給して端末側バッテリを高速充電する構成が考えられている。一方、下記の特許文献１には、内蔵する電池を充電対象機種に応じて交換することにより、多種の携帯端末に対応する多種の端末側バッテリを充電することが可能な携帯端末用充電器が開示されている。
【特許文献１】実用新案登録第３０８１９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＵＳＢ出力電流と充電器側バッテリからの出力電流との和を端末側バッテリに供給して端末側バッテリを高速充電する際に、充電器側バッテリの残量が空の状態で充電器側バッテリからの出力電流を端末側バッテリに供給しようとすると、充電器側バッテリに電流が逆流して端末側バッテリの充電に支障を来たすという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、端末側バッテリを高速充電する際に、充電器側バッテリに電流が逆流して端末側バッテリの充電に支障を来たすことを未然に回避することができる携帯端末用充電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、充電器側バッテリ充放電手段は、ＵＳＢ出力電流を充電器側バッテリに充電器充電電流として供給して充電器側バッテリを充電し、端末側バッテリ充電手段は、少なくとも充電器側バッテリからの出力電流を端末側バッテリに端末充電電流として供給して端末側バッテリを充電するので、ＵＳＢ出力電流と充電器側バッテリからの出力電流との和を端末側バッテリに供給して端末側バッテリを高速充電することができる。また、端末側バッテリを高速充電する際に、充電制御手段は、充電器側バッテリ残量検出手段が検出した充電器側バッテリのバッテリ残量が第１の所定値未満であると、充電器側バッテリからの出力電流の端末側バッテリへの供給を停止させて端末側バッテリの充電を停止するので、充電器側バッテリの残量が空の状態で充電器側バッテリからの出力電流を端末側バッテリに供給することがなく、充電器側バッテリに電流が逆流して端末側バッテリの充電に支障を来たすことを未然に回避することができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明によれば、充電制御手段は、充電器側バッテリ残量検出手段が検出した充電器側バッテリのバッテリ残量が第２の所定値以上であると、ＵＳＢ出力電流の充電器側バッテリへの供給を停止させて充電器側バッテリの充電を停止するので、充電器側バッテリへの充電器充電電流の過剰な供給を未然に回避することができ、充電器側バッテリの品質を損なうことを未然に回避することができる。
【０００８】
請求項３に記載した発明によれば、端末側バッテリ残量検出手段は、端末側バッテリのバッテリ残量を検出し、充電制御手段は、端末側バッテリ残量検出手段の検出結果にも基づいて充電器側バッテリの充電制御を行うので、端末側バッテリのバッテリ残量をも加味して充電器側バッテリの充電制御を行うことができる。
【０００９】
請求項４に記載した発明によれば、充電制御手段は、端末側バッテリ残量検出手段が検出した端末側バッテリのバッテリ残量が第３の所定値未満であり且つ充電器側バッテリ残量検出手段が検出した充電器側バッテリのバッテリ残量が第１の所定値以上であると、充電器側バッテリからの出力電流を端末側バッテリに端末充電電流として供給させて端末側バッテリを充電するので、端末側バッテリを高速充電することができる。
【００１０】
請求項５に記載した発明によれば、充電制御手段は、端末側バッテリ残量検出手段が検出した端末側バッテリのバッテリ残量が第４の所定値以上であると、充電器側バッテリからの出力電流の端末側バッテリへの供給量を減少させるので、端末側バッテリへの端末充電電流の過剰な供給を未然に回避することができ、端末側バッテリの品質を損なうことを未然に回避することができる。
【００１１】
請求項６に記載した発明によれば、充電制御手段は、端末側バッテリ残量検出手段が検出した端末側バッテリのバッテリ残量が第４の所定値以上であると、充電器側バッテリから端末側バッテリ充電手段への出力電流の供給を停止してＵＳＢ出力電流のみで端末側バッテリを充電するので、この場合も、端末側バッテリへの端末充電電流の過剰な供給を未然に回避することができ、端末側バッテリの品質を損なうことを未然に回避することができる。
【００１２】
請求項７に記載した発明によれば、充電制御手段は、端末側バッテリ残量検出手段が検出した端末側バッテリのバッテリ残量が第４の所定値以上であり且つ充電器側バッテリ残量検出手段が検出した充電器側バッテリのバッテリ残量が第２の所定値未満であると、ＵＳＢ出力電流を充電器側バッテリ充放電手段に充電器充電電流として供給させて充電器側バッテリを充電するので、充電器側バッテリを充電しておくことができ、次に端末側バッテリを充電する際にＵＳＢ出力電流と充電器側バッテリからの出力電流との和を端末側バッテリに速やかに供給して端末側バッテリを速やかに高速充電することができる。
【００１３】
請求項８に記載した発明によれば、充電完了時間予測手段は、端末側バッテリ残量検出手段が検出した端末側バッテリのバッテリ残量及び充電器側バッテリ残量検出手段が検出した充電器側バッテリのバッテリ残量に基づいて当該端末側バッテリの充電を完了するまでの時間を充電完了時間として予測し、充電完了時間表示手段は、充電完了時間予測手段が予測した充電完了時間を表示するので、端末側バッテリの充電を完了するまでの時間をユーザに知らせることができる。
【００１４】
請求項９に記載した発明によれば、駆動可能時間予測手段は、端末側バッテリ残量検出手段が検出した端末側バッテリのバッテリ残量及び充電器側バッテリ残量検出手段が検出した充電器側バッテリのバッテリ残量に基づいて携帯端末が駆動可能な時間を駆動可能時間して予測し、駆動可能時間表示手段は、駆動可能時間予測手段が予測した駆動可能時間を表示するので、携帯端末が駆動可能な時間をユーザに知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態として、例えばバーコードハンディターミナルからなる携帯型情報端末を充電する携帯型情報端末用充電器（以下、充電器と称する）に適用した場合について、図面を参照して説明する。図１は、充電器の構成を機能ブロック図で示している。
【００１６】
充電器１は、携帯型情報端末２１（本発明でいう携帯端末）が着脱可能に構成され、携帯型情報端末２１が正常に装着された状態では電流出力端子２と携帯型情報端末２１の電流入力端子２２とが導通されると共にグランド端子３と携帯型情報端末２１のグランド端子２３とが導通されるように構成されている。また、充電器１は、ＵＳＢインタフェースを有し、ＵＳＢ出力電流を入力するＵＳＢ出力電流入力端子４とＵＳＢグランド端子５とを備えており、ＵＳＢケーブル（図示せず）を介して外部装置（図示せず）と接続されている状態では外部装置から出力されたＵＳＢ出力電流をＵＳＢ出力電流入力端子４に入力するように構成されている。
【００１７】
充電器１は、機能ブロックとして、ＣＰＵ６（本発明でいう充電制御手段、充電器側バッテリ残量検出手段、端末側バッテリ残量検出手段、充電完了時間予測手段、駆動可能時間予測手段）、端末側バッテリ充電回路７（本発明でいう端末側バッテリ充電手段）、充電器側バッテリ充放電回路８（本発明でいう充電器側バッテリ充放電手段）、充電器側バッテリ９、充放電スイッチ１０及び表示器１１（本発明でいう充電完了時間表示手段、駆動可能時間表示手段）を備えている。ＣＰＵ６は、制御プログラムを格納するＲＯＭ、作業エリアとして機能するＲＡＭなどを備え、制御プログラムを実行して端末側バッテリ充電回路７、充電器側バッテリ充放電回路８、充放電スイッチ１０及び表示器１１を制御する。
【００１８】
携帯型情報端末２１が充電器１に正常に装着されている状態では、端末側バッテリ充電回路７は、充放電スイッチ１０がオフの場合には、ＵＳＢ出力電流を携帯型情報端末２１の端末側バッテリ２４に端末充電電流として供給する。また、端末側バッテリ充電回路７は、充放電スイッチ１０がオンで且つ充電器側バッテリ９の残量が有る場合には、ＵＳＢ出力電流と充電器側バッテリ９が放電して出力する充電器側バッテリ９からの出力電流との和を携帯型情報端末２１の端末側バッテリ２４に端末充電電流として供給し、一方、充放電スイッチ１０がオンであるが充電器側バッテリ９の残量が無い場合には、ＵＳＢ出力電流のみを携帯型情報端末２１の端末側バッテリ２４に端末充電電流として供給する。
【００１９】
充電器側バッテリ充放電回路８は、充放電スイッチ１０がオンで且つ充電器側バッテリ９の残量が無い場合には、携帯型情報端末２１の端末側バッテリ２４の充電状態に応じてＵＳＢ出力電流を充電器側バッテリ９に充電器充電電流として供給する。
【００２０】
ＣＰＵ６は、例えば端末側バッテリ２４の両端電圧を測定して端末側バッテリ２４の残量を測定すると共に、例えば充電器側バッテリ９の両端電圧を測定して充電器側バッテリ９の残量を測定する。
【００２１】
上記した構成では、ＣＰＵ６は、ＵＳＢ出力電流をＵＳＢ出力電流入力端子４に入力しており且つ携帯型情報端末２１が充電器１に正常に装着されている状態では、充電器側バッテリ９のバッテリ残量が予め設定されている第１の所定値未満であると、充電器側バッテリ９からの出力電流の端末側バッテリ２４への供給を停止させて端末側バッテリ２４の充電を停止する。ここでいう第１の所定値は、これ以降に充電器側バッテリ９のバッテリ残量が空の状態で充電器側バッテリ９に電流が逆流して端末側バッテリ２４の充電に支障を来たす虞がある値である。
【００２２】
また、ＣＰＵ６は、ＵＳＢ出力電流をＵＳＢ出力電流入力端子４に入力している状態では、携帯型情報端末２１が充電器１に正常に装着されているか否かに関係なく、充電器側バッテリ９のバッテリ残量が予め設定されている第２の所定値以上であると、ＵＳＢ出力電流の充電器側バッテリ９への供給を停止させて充電器側バッテリ９の充電を停止する。ここでいう第２の所定値は、これ以降にＵＳＢ出力電流を充電器側バッテリ９に供給させてしまうと充電器充電電流が過剰となって充電器側バッテリ９の品質を損なう虞がある値である。
【００２３】
また、ＣＰＵ６は、ＵＳＢ出力電流をＵＳＢ出力電流入力端子４に入力しており且つ携帯型情報端末２１が充電器１に正常に装着されている状態では、図２に示すように、充電器側バッテリ９の残量及び端末側バッテリ２４の残量に応じて充放電スイッチ１０のオンオフを制御して以下の動作を行う。ＣＰＵ６は、端末側バッテリ２４の残量が予め設定されている第３の所定値未満（空状態）であり且つ充電器側バッテリ９の残量が予め設定されている第１の所定値以上（残量が有る状態）であると、充放電スイッチ１０をオンして充電器側バッテリ９を放電し、ＵＳＢ出力電流と充電器側バッテリ９からの出力電流との和を端末側バッテリ２４に供給させてＵＳＢバスパワー電流値よりも高い電流値で端末側バッテリ２４を充電する（「状態Ａ」参照）。
【００２４】
また、ＣＰＵ６は、端末側バッテリ２４の残量が第３の所定値未満であり且つ充電器側バッテリ９の残量が第１の所定値未満（残量が無い状態）であると、充放電スイッチ１０をオフし、ＵＳＢ出力電流を端末側バッテリ２４に供給させてＵＳＢバスパワー電流値で端末側バッテリ２４を充電する（「状態Ｂ」参照）。
【００２５】
次いで、ＣＰＵ６は、このようにして端末側バッテリ２４を充電したことにより端末側バッテリ２４の残量が予め設定されている第４の所定値以上（ほぼ満充電状態）になると、その時点で充電器側バッテリ９の残量が第２の所定値以上であると、充放電スイッチ１０をオフし、端末側バッテリ２４の残量に応じたＵＳＢ出力電流を端末側バッテリ２４に供給させてＵＳＢバスパワー電流値よりも低い電流値で端末側バッテリ２４を継続して充電する（「状態Ｃ」参照）。
【００２６】
また、ＣＰＵ６は、その時点で充電器側バッテリ９の残量が第２の所定値未満であると、充放電スイッチ１０をオンし、端末側バッテリ２４の残量に応じたＵＳＢ出力電流を端末側バッテリ２４に供給させてＵＳＢバスパワー電流値よりも低い電流値で端末側バッテリ２４を継続して充電すると共に、ＵＳＢ出力電流の一部を充電器側バッテリ９に供給させて充電器側バッテリ９をも充電する（「状態Ｄ」参照）。
【００２７】
そして、ＣＰＵ６は、このようにして満充電に近くなった以後も端末側バッテリ２４を継続して充電したことにより端末側バッテリ２４の残量が満充電状態になると、ＵＳＢ出力電流の端末側バッテリ２４への供給を停止させて端末側バッテリ２４の充電を停止し、その時点で充電器側バッテリ９の残量が第２の所定値以上であると、充電器側バッテリを充電することはない（「状態Ｅ」参照）。
【００２８】
また、ＣＰＵ６は、その時点で充電器側バッテリ９の残量が第２の所定値未満であると、充放電スイッチ１０をオンし、ＵＳＢ出力電流を充電器側バッテリ９に供給させて充電器側バッテリ９を充電する（「状態Ｆ」参照）。
【００２９】
図３は、端末側バッテリ２４の残量に対する第３の所定値及び第４の所定値を示していると共に、充電器側バッテリ９の残量に対する第１の所定値及び第２の所定値を示している。
【００３０】
図４は、上記した「状態Ａ」〜「状態Ｆ」の状態遷移を示している。すなわち、携帯型情報端末２１の端末側バッテリ２４の充電を「状態Ａ」から開始した場合には、端末側バッテリ２４の残量が空から満充電に近くなる過程で充電器側バッテリ９の放電量が少なければ、「状態Ａ」から「状態Ｃ」に遷移し、続いて端末側バッテリ２４の残量が満充電になる過程で充電器側バッテリ９の放電量が少なければ、「状態Ｃ」から「状態Ｅ」に遷移することになる。
【００３１】
一方、端末側バッテリ２４の残量が空から満充電に近くなる過程で充電器側バッテリ９の放電量が多ければ、「状態Ａ」から「状態Ｄ」に遷移し、続いて端末側バッテリの残量２４が満充電になる過程で充電器側バッテリ９の充電量が多ければ、「状態Ｄ」から「状態Ｅ」に遷移し、一方、端末側バッテリ２４の残量が満充電になる過程で充電器側バッテリ９の充電量が少なければ、「状態Ｄ」から「状態Ｆ」に遷移することになる。尚、充電器側バッテリ９が充電されれば、「状態Ｄ」から「状態Ｃ」に遷移することになる。
【００３２】
また、携帯型情報端末２１の端末側バッテリ２４の充電を「状態Ｂ」から開始した場合には、「状態Ｂ」から「状態Ｄ」に遷移し、端末側バッテリ２４の残量が満充電になる過程で充電器側バッテリ９の充電量が多ければ、「状態Ｄ」から「状態Ｅ」に遷移し、一方、端末側バッテリ２４の残量が満充電になる過程で充電器側バッテリ９の充電量が少なければ、「状態Ｄ」から「状態Ｆ」に遷移することになる。
【００３３】
尚、上記した構成において、ＣＰＵ６は、操作スイッチ（図示せず）が操作されると、充電器側バッテリ９の残量及び端末側バッテリ２４の残量に基づいて端末側バッテリ２４の残量が満充電になるまでの時間を充電完了時間として予測して表示器１１に表示させたり、充電器１が携帯型情報端末２１に装着された状態での携帯型情報端末２１が駆動可能な時間を駆動可能時間として予測して表示器１１に表示させたりする。
【００３４】
以上に説明したように本実施形態によれば、充電器１において、充電器側バッテリ９のバッテリ残量が第１の所定値未満になると、充電器側バッテリ９からの出力電流の端末側バッテリ２４への供給を停止して端末側バッテリ２４の充電を停止するように構成したので、充電器側バッテリ９の残量が空の状態で充電器側バッテリ９からの出力電流を端末側バッテリ２４に供給することがなく、充電器側バッテリ９に電流が逆流して端末側バッテリ２４の充電に支障を来たすことを未然に回避することができる。
【００３５】
また、充電器側バッテリ９のバッテリ残量が第２の所定値以上であると、ＵＳＢ出力電流の充電器側バッテリ９への供給を停止して充電器側バッテリ９の充電を停止するように構成したので、充電器側バッテリ９への過剰な充電器充電電流の供給を未然に回避することができる。
【００３６】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
充電器側バッテリが並列に複数設けられている構成であっても良い。
携帯端末は、例えば携帯電話機などの電話機能を有する端末であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図
【図２】各々の状態での態様を示す図
【図３】端末側バッテリ２４の残量に対する第３の所定値及び第４の所定値ならびに充電器側バッテリ９の残量に対する第１の所定値及び第２の所定値を示す図
【図４】状態遷移図
【符号の説明】
【００３８】
図面中、１は携帯型情報端末用充電器（携帯端末用充電器）、６はＣＰＵ（充電制御手段、充電器側バッテリ残量検出手段、端末側バッテリ残量検出手段、充電完了時間予測手段、駆動可能時間予測手段）、７は端末側バッテリ充電回路（端末側バッテリ充電手段）、８は充電器側バッテリ充放電回路（充電器側バッテリ充放電手段）、９は充電器側バッテリ、１１は表示器（充電完了時間表示手段、駆動可能時間表示手段）、２１は携帯型情報端末（携帯端末）、２４は端末側バッテリである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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