(57)【要約】【課題】電気機器にはユーザーが優先順位を付けられるようにして電気機器への電力供給を制御することで、ユーザーの利用意図に近い電力制御を行うことが可能となる電力制御装置を提供する。【解決手段】電力制御装置は、電力検出部１３により、接続されている電気機器の消費電力量を検出し、それによって主制御部１１が電気機器への供給電力量を決定する。そして、電力可変部１５が電気機器への供給電力を可変する。主制御部１１は、前記通信部１２により取得した他の電力制御装置との間で他の電気機器の消費電力情報と、属性設定部１４に保持されている優先順位に基づいて、総電力量が所定の電力量以下となるように電気機器への電力供給を制御する。【選択図】図１
2008306835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された電気機器への供給電力を制御する電力制御装置において、
他の電力制御装置と通信を行なうための通信手段と、
接続されている電気機器の消費電力量を検出する電力検出手段と、
電気機器への供給電力を可変する電力可変手段と、
前記通信手段により、他の電力制御装置との間で他の電気機器の消費電力情報を取得し、総電力量が所定の電力量以下となるように電気機器への電力供給を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする電力制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、本装置に接続されている電気機器及び他の装置に接続されている電気機器に応じて優先順位が設定でき、該優先順位に応じて、本装置に接続されている電気機器、あるいは前記通信手段を通じて他の装置に接続されている電気機器の電力供給制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
電力制御装置の電力量と接続する電気機器の電力量の総和が、制限電力量を超えていない場合は、そのまま電気機器に電力を供給し、
前記電力量総和が制限電力量を超える場合は、優先順位が低い電気機器があれば、該電気機器の電力を制限し、優先順位が低い電気機器がなければ、同等の優先順位の電気機器が存在するとき、該電気機器の電力を制御し、同等の優先順位の電気機器が存在しないとき、本装置に接続する電気機器の電力制限が可能かを判定して制御することを特徴とする請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、本装置及び他装置に接続する電力制限が可能な電気機器のうち電力制限が可能な電気機器の個数に応じて、最大制限電力量を超えないように各電気機器の電力供給量を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、本装置の利用可能な電力量について、他の装置との通信にて認識し、本装置に接続された複数の電気機器への電力供給は、前記利用可能な電力量以下となるように電力供給制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の消費電力を、電気機器に接続する装置にて、管理して制御する電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、家庭内等の配電盤にて、契約している電力量を超える電力を、複数の電気機器にて消費してしまう場合には、ブレーカーにより強制的に電力供給を停止する。こうして過剰な電力消費を回避しているが、電力供給を完全に停止してしまうため、すべての電気機器が突然停止してしまうことになる。そのため、例えば、パソコンでは編集中データが消滅等したり、最悪な場合は、ＨＤ自体が破損して蓄積したデータを失ったり、パソコンが起動しなくなってしまうこともある。こうした事態を回避する為に、特許文献１には、電源供給の可否を管理する装置に、必要とする電力を消費可能かどうかの問い合わせを行い、電力消費の可否を通知するという技術が記載されている。また、ユーザーに、より低電力での利用を促すなどして、所定の電力量を超えないようにもする。
【特許文献１】特許第３４０２９５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記技術では、電気機器の利用を待たされたり、制限されたりして、所望の利用が出来るとは限らない。つまり、優先して実施したい作業、例えばパソコンを利用してメールを送信したい場合に、パソコンを起動する時点で、所定の電力量を超えてしまう場合は、その他電気機器の電源を強制的にオフするなどして、所望のメール送信を実施する等の対応が必要になる。
【０００４】
本発明の目的は、斯かる実情に鑑み、電気機器にはユーザーが優先順位を付けられるようにして電気機器への電力供給を制御することで、ユーザーの利用意図に近い電力制御を行うことが可能となる電力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、接続された電気機器への供給電力を制御する電力制御装置において、他の電力制御装置と通信を行なうための通信手段と、接続されている電気機器の消費電力量を検出する電力検出手段と、電気機器への供給電力を可変する電力可変手段と、前記通信手段により、他の電力制御装置との間で他の電気機器の消費電力情報を取得し、総電力量が所定の電力量以下となるように電気機器への電力供給を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、前記制御手段は、本装置に接続されている電気機器及び他の装置に接続されている電気機器に応じて優先順位が設定でき、該優先順位に応じて、本装置に接続されている電気機器、あるいは前記通信手段を通じて他の装置に接続されている電気機器の電力供給制御を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、前記制御手段は、
電力制御装置の電力量と接続する電気機器の電力量の総和が、制限電力量を超えていない場合は、そのまま電気機器に電力を供給し、
前記電力量総和が制限電力量を超える場合は、優先順位が低い電気機器があれば、該電気機器の電力を制限し、優先順位が低い電気機器がなければ、同等の優先順位の電気機器が存在するとき、該電気機器の電力を制御し、同等の優先順位の電気機器が存在しないとき、本装置に接続する電気機器の電力制限が可能かを判定して制御することを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御手段は、本装置及び他装置に接続する電力制限が可能な電気機器のうち電力制限が可能な電気機器の個数に応じて、最大制限電力量を超えないように各電気機器の電力供給量を決定することを特徴とする。
【０００９】
また、前記制御手段は、本装置の利用可能な電力量について、他の装置との通信にて認識し、本装置に接続された複数の電気機器への電力供給は、前記利用可能な電力量以下となるように電力供給制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における電力制御装置によれば、電気機器にはユーザーが優先順位を付けられるようにして、その優先順位を認識し、電気機器への電力供給を制御するようにすることで、ユーザーの利用意図に近い電力制御を行うことが可能となり、利便性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の電力制御装置の構成図の例を示すブロック図である。
この電力制御装置は、主制御部１１、通信部１２、電力検出部１３、属性設定部１４、電力可変部１５、コンセント部１６、ソケット部１７、アンテナ部１８を備える構成である。
【００１３】
主制御部１１は、各部の全制御を判断、実行する。通信部１２は、他の同構成をもつ電力制御装置との電力制御の連携を行うための通信を実施する。電力検出部１３は、コンセント部１６に接続された電気機器で使用されている電力量（消費電力量）を検出する。
【００１４】
属性設定部１４は、ユーザーにより設定可能な部分で、コンセント部１６に接続される電気機器の属性、例えば、使用電力量、優先順位、および、連携する電力制御装置内で管理される制限電力量などを設定しておく部分である。電力可変部１５は、トランス、或いは、スイッチ等で構成されるもので、コンセント部１６に接続された電気機器へ供給される電力量を制限する。
【００１５】
コンセント部１６は、トースター、電気ポット等の電気機器を接続するためのものである。ソケット部１７は、家庭内に設置されたコンセントに接続する部分である。アンテナ部１８は、本実施例では、通信部１２を無線ＬＡＮなどの無線通信部分として説明するために必要となる電波伝送用のアンテナとなる。
【００１６】
ここで、本発明の電力制御装置間における通信は、無線通信として例を挙げるが、有線通信であっても構わない。有線通信の場合は、アンテナ部１８は無い構成となる。
【００１７】
図２に本電力制御装置の使用例を示す。配電盤２０は、一般に家庭内に構成されている配電盤で、各家庭が電力業者と契約している電力使用量を超えないように使用電力に制限を掛ける装置である。コンセント２１，２２は、屋内壁等に設置されており、本発明の電力制御装置２３〜２５のソケット部１７が接続される。本実施例においては、それぞれの電力制御装置２３〜２５に、トースター２６、電気ポット２７、電気炊飯器２８が接続され、前記、契約している電力使用量以下に設定される前記制限電力量を超えないように、各電力制御装置が通信をすることで連携し、トースター２６等に供給する電力量の制御を行なう。
【００１８】
図３に、本発明の電力制御装置において、接続された電気機器の電力量を制限する動作の状態遷移図を示す。まず、電気機器の停止状態ｂ１より開始される。接続された電気機器の電源ＯＮ等による電力変化ｔ１を、電力検出部１３が検出する。本電力制御装置は、状態ｂ２に移行して、その他の電力制御装置にて消費している電力量を調査するための通信を行う。その他装置からの応答は、タイマーなどで設定した一定期間を受信することで完了する。これは、その他装置が停止状態にある場合など、応答が返らない場合に、いつもでも受信することを防ぐためである。
【００１９】
前記受信が完了することで、その他の電力制御装置での電力消費状態、およびそれぞれに接続された電気機器の優先順位等を把握して、これから本電力制御装置に接続された電気機器が使用予定としている電力量との総和を算出し、制限電力量を超えないかどうかを判定する。判定結果に応じて、各電気機器で利用される電力量が決定される。決定された電力量は、その他電力制御装置へ送信される。
【００２０】
本電力制御装置では、自身の消費電力量に応じて、電気機器への供給ｔ３を行い、電力供給状態ｂ４となる。ここまでは、自装置が起因となって、その他機器の電力量を決定するマスター動作になる。
【００２１】
また、電力供給状態ｂ４において、接続されている電気機器の電力変化ｔ４（例えば電気ポットが沸騰動作から保温動作に移った場合の電力変化）を電力検出部１３が検出する。その場合は、状態ｂ２に移行して、他の電力制御装置と通信して、他の電気機器の消費電力を調査して新たな電力制御を決定し、電力供給ｔ３を行い電力供給状態ｂ４に移行する。また、接続されている電気機器が停止状態になっているのであれば、電力供給停止ｔ２として停止状態ｂ１に移行する。
【００２２】
本電力制御装置が電力供給状態ｂ４（起動中）の場合、他の電気機器が起動開始等となり、電力量の変更通知を受信する場合が考えられる。このときは、他装置からの通知ｔ６が起因で、通知された通りの電力制御へ変更する状態ｂ３へと移行し、電力変更の処理により新たな電力供給ｔ５により再び電力供給状態ｂ４に状態遷移が行われる。
【００２３】
図４において、電気機器起動に係わる処理に関して、詳細なシーケンスを説明する。これは、図３の状態遷移図において、ｂ１→ｔ１→ｂ２→ｔ３→ｂ４の遷移となる。
【００２４】
まず、電気機器の電源オンによる電力の変化が電力検出部１３にて検査されている（ステップＳ１）。電力検出部１３の検出結果により主制御部１１は、電力変化が起こって起動状態となったか否かを判定しており（ステップＳ２）、変化が起きない場合は（ステップＳ２；Ｎｏ）、ステップＳ１に戻って、いわゆる待機状態で、検査を継続する。
【００２５】
主制御部１１は、変化が起こると起動されたと判定した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、通信部１２及びアンテナ部１８を通じて他の電力制御装置と交信し、その他の電気機器の利用状態を調査する（ステップＳ３）。例えば、図２において、電力制御装置２３がトースター２６の起動を確認した場合は、電力制御装置２３は、他の電力制御装置２４，２５と交信して、電気ポット２７や電気炊飯器２８の利用状況を調査する。
【００２６】
ここで、応答が必ずあるとは限らないので、主制御部１１は、タイマー等を設定して、応答待ちをして、通信部１２にある一定期間の受信を行わせる（ステップＳ４）。主制御部１１は、一定時間経過後、調査は終了したものと判断し（ステップＳ５）、ステップＳ６に進む。
【００２７】
調査が完了すると、ステップＳ６において、主制御部１１が、属性設定部１４に設定されている電気機器の優先順位に応じて、電力制御の方法を決定する。決定した内容は、その他の電力制御装置へ通知される（ステップＳ７）。通知後、変更完了の応答を待つ（ステップＳ８，Ｓ９）。ここでは、前段の通信で、通信相手の数が分かっているので、その分の受信を待てばよい。
【００２８】
主制御部１１は、全ての応答を受け取ったことで、変更通知による応答が完了したことを認識し（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、電力可変部１５とコンセント部１６を通じて自機器の電力供給を開始して（ステップＳ１０）、本電力制御装置に接続された電気機器は、利用状態となる。
【００２９】
こうして、電力制御装置は、電気機器の起動に伴う電力変化を検出して、その電力増加に伴い、システム全体の電力制御を行なうので、配電盤による突然の電力供給停止を防ぐことができ、必要な電気機器への電力供給も可能となる。
【００３０】
図５において、電気機器の動作変更の処理に関して、詳細なシーケンスを説明する。これは、図３の状態遷移図において、ｂ４→ｔ４→ｂ２→ｔ３→ｂ４の遷移となる。
【００３１】
まず、電気機器の動作変更による電力の変化が電力検出部１３にて検査されている（ステップＳ１１）。これは、例えば、図２の電気ポット２７が沸騰動作状態から保温動作状態に変化する場合などが考えられる。主制御部１１は、電力変化があるかを判断し（ステップＳ１２）、変化が起こると（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、動作状態が変更したと判断して、通信部１２及びアンテナ部１８を通じて、他の電力制御装置と交信し、他の電気機器の利用状態を調査する（ステップＳ１３）。
【００３２】
ここで、応答が必ずあるとは限らないので、主制御部１１は、タイマー等を設定して、応答待ちをして、通信部１２にある一定期間の受信を行わせる（ステップＳ１４）。主制御部１１は、一定時間経過後、調査は終了したものと判断し（ステップＳ１５）、ステップＳ１６に進む。
【００３３】
調査が完了すると、ステップＳ１６において、主制御部１１が、属性設定部１４に設定されている電気機器の優先順位に応じて、電力制御の方法を決定する。決定した内容は、その他の電力制御装置へ通知される（ステップＳ１７）。通知後、変更完了の応答を待つ（ステップＳ１８，１９）。ここでは、前段の通信で、通信相手の数が分かっているので、その分の受信を待てばよい。
【００３４】
主制御部１１は、全ての応答を受け取ったことで、変更通知による応答が完了したことを認識し（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、電力可変部１５とコンセント部１６を通じて自機器の電力供給の前記変化状態を維持する。
【００３５】
こうして、電力制御装置は、電気機器の動作変更に伴う電力変化を検出して、その電力増減に合わせて、システム全体の電力制御を行なうので、配電盤による突然の電力供給停止を防ぐことができ、必要な電気機器への電力供給も可能となる。
【００３６】
図６において、電気機器の終了動作の処理に関して、詳細なシーケンスを説明する。これは、図３の状態遷移図において、前記状態遷移図のｂ４→ｔ６→ｂ２→ｔ２→ｂ１の遷移となる。
【００３７】
まず、電気機器の動作終了による電力の変化が電力検出部１３にて検査されている（ステップＳ２１）。これは、例えば、図２のトースター２６のタイマーが切れて動作を終了する場合などが考えられる。主制御部１１は、電力変化が起きて電気機器の動作終了を確認した場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、通信部１２及びアンテナ部１８を通じて他の電力制御装置と交信し、他の電気機器の利用状態を調査する（ステップＳ２３）。
【００３８】
ここで、応答が必ずあるとは限らないので、主制御部１１は、タイマー等を設定して、応答待ちをして、通信部１２にある一定期間の受信を行わせる（ステップＳ２４）。主制御部１１は、一定時間経過後、調査は終了したものと判断し（ステップＳ２５）、ステップＳ２６に進む。
【００３９】
調査が完了すると、ステップＳ２６において、主制御部１１が、属性設定部１４に設定されている電気機器の優先順位に応じて、電力制御の方法を決定する。決定した内容は、その他の電力制御装置へ通知される（ステップＳ２７）。通知後、変更完了の応答を待つ（ステップＳ２８，２９）。ここでは、前段の通信で、通信相手の数が分かっているので、その分の受信を待てばよい。
【００４０】
主制御部１１は、全ての応答を受け取ったことで、変更通知による応答が完了したことを認識し（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、更に自機器の消費電力が無いので、停止されたと認識する（ステップＳ３０）。
【００４１】
こうして、電力制御装置は、電気機器の終了に伴う電力変化を検出して、その電力減少に伴い、システム全体の電力制御を行なうので、配電盤による突然の電力供給停止を防ぐことができ、必要な電気機器への電力供給も可能となる。
【００４２】
図７で前記シーケンスの処理の一部である各装置の優先順位に応じて、電力制御方法の決定を行うシーケンスについて詳細を説明する。ここで、前段において他装置との通信が完了しているので、電力制御に必要な情報は集められている状態とする。
【００４３】
まず、主制御部１１は、電力制御装置の電力量Ｅと自機器の電力量Ｕの総和Ｐを求める（ステップＳ３１）。主制御部１１は、この総和Ｐが、前記制限電力量ＭＰを超えていないかを判断する（ステップＳ３２）。超えない場合は（ステップＳ３２；Ｎｏ）、通常の使用が可能なので、自機器への供給電力には制限がされず、通常の動作となる（ステップＳ４０）。超えていた場合は（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、主制御部１１が自機器より優先順位の低い機器がいくつ存在するかを調査する（ステップＳ３３）。
【００４４】
自機器よりも優先順位が低い機器が存在する場合は（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、その他機器の電力を制限するための制御が実施される（ステップＳ４１）。自機器よりも優先順位が低い機器が存在しない場合は（ステップＳ３４；Ｎｏ）、主制御部１１が自機器と同じ優先順位の機器を調査する（ステップＳ３５）。自機器と同じ優先順位の機器が存在する場合は（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、他機器と自機器の電力を制御する処理が実施される（ステップＳ４２）。
【００４５】
自機器と同じ優先順位の機器が存在しない場合は（ステップＳ３６；Ｎｏ）、主制御部１１が自機器の電力制限が可能かどうかを判定する（ステップＳ３７）。この情報は、前記属性設定部１４にユーザーにより予め設定されている。ここで、電力制御が可能かどうかについては、例えば、トースターのような電熱線が主たる構成となる単純な電気機器は、供給電圧を８０％にしたとしても、なんら問題なく動作する。もちろん、パンなどを焼く能力は減少するが、電圧が８０％に減らされたからといって、トースター自体が故障するなどの致命的な不具合を起こす機器ではない。したがって、このような電気機器は、電力制限が可能であると考えられる。逆に、パソコンなどは、電力供給が保障されないと、その動作自体に致命的な不具合が生じるため、自機器の電力制御は不可であるとする。
【００４６】
自機器の電力制限が可能である場合（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、自機器の電力を制限するための処理が実施される（ステップＳ４３）。自機器の電力制限が可能でない場合は（ステップＳ３８；Ｎｏ）、現在は、自機器よりも優先度の高い電気機器が、制限電力のほとんどを使用していると判定できるため、本電力制限装置は、本接続機器への電力供給を停止して、現在利用できないことを知らしめる警告音をならすなどしてユーザーへ通知を行う（ステップＳ３９）。
【００４７】
こうして、電力制御装置は、予め設定した優先順位に応じて電気機器の電力制御を行なうので、ユーザーの利用意図に近い電力制御を行うことが可能となる。
【００４８】
図８に前記、他機器の電力を制限する処理の詳細なシーケンスを説明する。
【００４９】
まず、主制御部１１によって、電力の制限が可能な電気機器の個数Ｎが算出される（ステップＳ５１）。次に、制限電力量を超えない範囲で、つまり、利用できる最大の電力量が（Ｐ-ＭＰ）で計算され、これを前記Ｎにて分割する（ステップＳ５２）。これにより、各制限を受ける電気機器への電力供給量が算出されることになる。ここでは、Ｎにより分割したが、別に本方式による算出方法でなければならないわけではない。現在、各機器が使用している電力量に応じて、同率ずつ電力量を削減することで、制限電力量を超えないようにすることも考えられる。制限される電力量は、各機器へと送信される（ステップＳ５３）。
【００５０】
図９に、他機器と自機器の電力を制限する処理の詳細なシーケンスを説明する。
【００５１】
まず、主制御部１１によって、電力の制限が可能な機器の個数Ｎが算出される（ステップＳ６１）。次に、制限電力量を超えない範囲で、つまり、利用できる最大の電力量が（Ｐ-ＭＰ）で計算され、これを（Ｎ＋１）にて分割する。これにより、各制限を受ける電気機器への電力供給量が算出されることになる（ステップＳ６２）。ここでは、（Ｎ＋１）により分割したが、別に本方式による算出方法でなければならないわけではない。現在、各機器が使用している電力量に応じて、同率ずつ電力量を削減することで、制限電力量を超えないようにすることも考えられる。主制御部１１によって、制限される電力量は、各機器へと送信さると同時に、自機器への供給電力量も認識される（ステップＳ６３）。
【００５２】
このように、自機器や他機器の電力供給を制限電力量の範囲内になるように制御するので、配電盤による突然の電力供給停止状態を防ぐことができる。
【００５３】
図１０に、自機器の電力を制限する処理の詳細なシーケンスを説明する。
【００５４】
ここでは、自機器が利用可能な電力量が（自機器が使用したい電力量Ｕ）-（制限電力量ＭＰ）-（他装置で消費されている電力量Ｅ）にて算出できる。これにより、自機器への供給電力量を認識する（ステップＳ７１）。
【００５５】
図１１に、他装置からの電力変更通知に対する詳細なシーケンスを説明する。これは、図３の状態遷移図において、ｂ４→ｔ４→ｂ３→ｔ５→ｂ４の遷移となる。
【００５６】
通信部１２は、他の電力制御装置からの通知を受信する（ステップＳ８１）。次に、主制御部１１は、通知された変更後の電力量に応じて、電力可変部１５とコンセント部１６を通じて自機器への電力供給を行う（ステップＳ８２）。電力検出部１３にて、自機器の消費電力を確認して（ステップＳ８３）、通信部１２にて前記通知元へ変更完了を通知する（ステップＳ８４）。
【００５７】
このように電力制御装置は、複数の自機器の電力量が制限電力量を超えないように制御するので、配電盤による突然の電力供給の停止を防ぐことができ、ユーザーの利用意図に近い電力制御を行うことが可能となる。
【００５８】
尚、本発明の電力制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の電力制御装置の構成図の例を示すブロック図である。
【図２】本電力制御装置の使用例を示す図である。
【図３】本電力制御装置における接続された電気機器の電力量を制限する動作の状態遷移図である。
【図４】電気機器起動に係わる電力制御処理を示すフローチャートである。
【図５】電気機器の動作変更時の電力制御処理を示すフローチャートである。
【図６】電気機器の終了動作に係わる電力制御処理を示すフローチャートである。
【図７】各装置の優先順位に応じて電力制御方法の決定を行う処理を示すフローチャートである。
【図８】他機器の電力を制限する処理を示すフローチャートである。
【図９】他機器と自機器の電力を制限する処理を示すフローチャートである。
【図１０】自機器の電力を制限する処理を示すフローチャートである。
【図１１】他装置からの電力変更通知に対する電力制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１１  主制御部
１２  通信部
１３  電力検出部
１４  属性設定部
１５  電力可変部
１６  コンセント部
１７  ソケット部
１８  アンテナ部
２０  配電盤
２１，２２  コンセント
２３，２４，２５  電力制御装置
２６  トースター
２７  電気ポット
２８  電気炊飯器
【図１】
2008306835.tif 000003
【図２】
2008306835.tif 000004
【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】
2008306835.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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