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技術 電気設備制御システム

出願人 三菱電機株式会社
発明者 田内信二
出願日 2013年7月18日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2013-149485
公開日 2015年2月2日 (5年6ヶ月経過) 公開番号 2015-021271
状態 未査定
技術分野 錠;そのための付属具
主要キーワード 周期可変 標準感度 検出エリア毎 存在数 感度制御 セキュリティゲート 運用モード 省エネルギ化
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年2月2日)のものです。
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図面 (6)

課題

発信装置との通信が必要以上に行われるのを制限し、その省エネルギ化を促進することにより、システムの利便性を向上させる。

解決手段

電気設備制御システム1は、読取装置2、認証装置3、制御装置4及び検出感度可変回路5を備える。読取装置2は、RFIDタグ10から発信された無線信号アンテナ2Aにより検出し、RFIDタグ10の個別情報を読み取ると共に、この個別情報を認証装置3に送信する。認証装置3は、受信した個別情報に基いてRFIDタグ10を認証し、制御装置4は、認証装置3によるRFIDタグ10の認証結果に基いて、電気設備6の作動状態を制御する。検出感度可変回路5は、認証装置3によりRFIDタグ10を認証しようとする認証動作頻度を算出し、読取装置2の検出感度を認証動作の頻度に基いて変更する。

概要

背景

従来技術として、例えば特許文献1(特開2012−168785号公報)に記載されているように、RFID(Radio Frequency Identification)タグ等のタグを用いて監視エリアにおけるシステム運用モード切換える機能を備えた入退室管理システムが知られている。従来技術のシステムは、利用者所持するタグから発信された電波識別情報)に基いて、利用者の入場を制限し、監視エリア内利用者数を制御する機能を備えている。また、従来技術では、例えばタグから得られた識別情報と室内の照明とを連動させることにより、認証した利用者の有無に応じて照明のON/OFFを自動的に行う機能が提案されている。

概要

発信装置との通信が必要以上に行われるのを制限し、その省エネルギ化を促進することにより、システムの利便性を向上させる。電気設備制御システム1は、読取装置2、認証装置3、制御装置4及び検出感度可変回路5を備える。読取装置2は、RFIDタグ10から発信された無線信号アンテナ2Aにより検出し、RFIDタグ10の個別情報を読み取ると共に、この個別情報を認証装置3に送信する。認証装置3は、受信した個別情報に基いてRFIDタグ10を認証し、制御装置4は、認証装置3によるRFIDタグ10の認証結果に基いて、電気設備6の作動状態を制御する。検出感度可変回路5は、認証装置3によりRFIDタグ10を認証しようとする認証動作頻度を算出し、読取装置2の検出感度を認証動作の頻度に基いて変更する。

目的

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、タグ等の発信装置の通信を必要に応じて制限することにより、発信装置の寿命を延ばして省エネルギ化を促進し、システムの利便性を向上させることが可能な電気設備制御システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数人出入りする管理領域に設けられ、前記管理領域内個人携帯する発信装置から発信された無線信号周期的に検出し、前記発信装置に予め記憶された個別情報を当該無線信号に基いて読み取ることが可能な読取装置と、前記読取装置により読み取られた個別情報に基いて、当該個別情報が記憶された発信装置を認証することが可能な認証装置と、前記認証装置による前記発信装置の認証結果に基いて前記管理領域で使用される電気設備作動状態を制御する制御装置と、前記認証装置により前記発信装置を認証しようとする認証動作頻度を算出し、前記読取装置により前記無線信号を検出するときの検出感度を前記認証動作の頻度に基いて変更する検出感度可変手段と、を備えた電気設備制御システム

請求項2

前記認証動作の頻度は、前記認証装置により単位時間当たりに行われる認証動作の回数であり、前記検出感度可変手段は、前記認証動作の頻度が高いほど、前記読取装置の検出感度を低下させる構成としてなる請求項1に記載の電気設備制御システム。

請求項3

前記認証動作の頻度は、前記認証装置により単位時間当たりに行われる認証動作の回数であり、前記検出感度可変手段は、前記認証動作の頻度が予め設定された判定値未満である場合に、前記読取装置の検出感度を標準感度に保持し、前記認証動作の頻度が前記判定値以上である場合に、前記検出感度を前記標準感度から低下させる構成としてなる請求項1に記載の電気設備制御システム。

請求項4

前記読取装置は、前記無線信号の検出及び前記個別情報の読取を前記管理領域内のエリア毎に分けて実行するための複数の検出エリアを有し、前記検出感度可変手段は、前記認証動作の頻度を前記各検出エリア毎に分けて算出し、個々の検出エリアにおける前記認証動作の頻度に基いて当該検出エリアの検出感度を個別に変更する構成としてなる請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の電気設備制御システム。

請求項5

前記検出感度可変手段は、前記認証装置による認証が成立する場合と当該認証が不成立となる場合の両方を前記認証動作として計数し、単位時間当たりの前記認証動作の回数を前記頻度として算出する構成としてなる請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の電気設備制御システム。

請求項6

前記電気設備の使用頻度が低下する時間帯には、他の時間帯と比較して前記読取装置による前記個別情報の読取周期を長くする周期可変手段を備えてなる請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の電気設備制御システム。

技術分野

0001

この発明は、例えばRFIDタグ等のタグを用いて、管理領域内電気設備を制御する機能を備えた電気設備制御システムに関する。

背景技術

0002

従来技術として、例えば特許文献1(特開2012−168785号公報)に記載されているように、RFID(Radio Frequency Identification)タグ等のタグを用いて監視エリアにおけるシステムの運用モード切換える機能を備えた入退室管理システムが知られている。従来技術のシステムは、利用者所持するタグから発信された電波識別情報)に基いて、利用者の入場を制限し、監視エリア内利用者数を制御する機能を備えている。また、従来技術では、例えばタグから得られた識別情報と室内の照明とを連動させることにより、認証した利用者の有無に応じて照明のON/OFFを自動的に行う機能が提案されている。

先行技術

0003

特開2012−168785号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、利用者の識別情報と照明の管理とを連動させる場合には、利用者が所持するRFIDタグとの通信を常に実行し、RFIDタグを所有する利用者が監視エリア(照明の管理領域)に留まっていることを確認する必要がある。このため、従来技術では、RFIDタグに内蔵されているボタン電池等の電源が早期に消耗し、電池交換充電等の頻度が高くなる可能性があり、システムの利便性が低下するという問題がある。

0005

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、タグ等の発信装置の通信を必要に応じて制限することにより、発信装置の寿命を延ばして省エネルギ化を促進し、システムの利便性を向上させることが可能な電気設備制御システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明に係る電気設備制御システムは、複数人出入りする管理領域に設けられ、管理領域内で個人携帯する発信装置から発信された無線信号周期的に検出し、発信装置に予め記憶された個別情報を当該無線信号に基いて読み取ることが可能な読取装置と、読取装置により読み取られた個別情報に基いて、当該個別情報が記憶された発信装置を認証することが可能な認証装置と、認証装置による発信装置の認証結果に基いて管理領域で使用される電気設備の作動状態を制御する制御装置と、認証装置により発信装置を認証しようとする認証動作の頻度を算出し、読取装置により無線信号を検出するときの検出感度を認証動作の頻度に基いて変更する検出感度可変手段と、を備えている。

発明の効果

0007

本発明によれば、発信装置との通信が必要以上に行われるのを制限し、発信装置の発信動作を適度に抑制することができる。これにより、発信装置の寿命を延ばし、その省エネルギ化を促進することができるので、発信装置の電池交換、充電等の手間を軽減することができる。また、これに伴って読取装置及び認証装置を効率よく作動させることができ、システムの利便性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明の実施の形態1による電気設備制御システムを示す構成図である。
本発明の実施の形態1において、読取装置が標準感度に設定された状態での検出エリアの範囲を模式的に示す説明図である。
本発明の実施の形態1において、読取装置の検出感度を抑制した状態での検出エリアの範囲を模式的に示す説明図である。
本発明の実施の形態1において、エリア別感度制御実行状態を模式的に示す説明図である。
本発明の実施の形態1による電気設備制御システムの制御を示すフローチャートである。

実施例

0009

実施の形態1.
以下、図1乃至図5を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。図1は、本発明の実施の形態1による電気設備制御システムを示す構成図である。

0010

図1に示すように、電気設備制御システム1は、予め設定された管理領域A内において、人の動態に応じて後述の電気設備6を管理するものである。ここで、管理領域Aとは、例えば複数人が出入り可能であって、入退室の管理が必要な施設、部屋等に相当している。電気設備制御システム1は、読取装置2、認証装置3、制御装置4及び検出感度可変回路5を備えている。読取装置2は管理領域Aに設けられ、管理領域A内で個人が携帯する後述のRFIDタグ10との間で無線通信を行う複数のアンテナ2A(1個のみ図示)と、アンテナ2Aにより受信した無線信号を解析して個別情報を読み出す信号処理回路(図示せず)とを備えている。

0011

読取装置2は、例えばアンテナ2Aから周囲のRFIDタグ10に向けて指令信号を送信することにより、RFIDタグ10から無線信号を発信させ、この無線信号をアンテナ2Aにより検出する。検出される無線信号には、RFIDタグ10に予め記憶された個別情報に関するデータが含まれている。そして、読取装置2は、検出した無線信号に基いてRFIDタグ10の個別情報を読み取り、この個別情報を認証装置3に送信する。なお、無線信号の検出及び個別情報の読取は、周期的に実行される。

0012

また、読取装置2は、後述のように、無線信号の検出及び個別情報の読取を管理領域A内のエリア毎に分けて実行するための複数の検出エリアを備えている。これらの検出エリアは、図2に示すように、複数のアンテナ2Aにより個別に設定されるもので、各検出エリアの範囲(広さ)は、後述のように、例えば標準検出エリアDs、低感度検出エリアD1等に変更される。

0013

認証装置3は、RFIDタグ10から読み出された個別情報を認証するもので、読取装置2とデータ通信可能に接続されている。認証装置3は、読取装置2によりRFIDタグ10から個別情報が読み取られる毎に、当該個別情報を読取装置2から受信し、当該個別情報が記憶されたRFIDタグ10を認証するように構成されている。また、認証装置3には記憶回路が搭載されており、この記憶回路には、認証に必要な各種のデータ(例えば、認証してもよい個別情報の登録データ等)と、認証装置3により実際に認証した個別情報とが記憶されている。

0014

認証装置3は、例えば読取装置2から受信した個別情報と、記憶されている個別情報の登録データとを照合することにより、受信した個別情報が記憶されているRFIDタグ10を認証する。ここで、認証動作の具体例を挙げておくと、読取装置2から受信した個別情報が登録データに含まれている場合には認証が成立し、受信した個別情報が登録データに含まれていない場合には認証が不成立となる。

0015

一方、制御装置4は、認証装置3によるRFIDタグ10の認証結果に基いて、電気設備6の作動状態を制御するもので、認証装置3及び電気設備6と接続されている。制御装置4は、認証装置3から入力される制御信号に基いて、電気設備6を起動及び停止させることができる。検出感度可変回路5は、読取装置2により前記無線信号を検出するときの検出感度を変更するもので、検出感度の変更は、前記認証動作の頻度に基いて後述のように行われる。なお、本実施の形態において、電気設備6は、例えば管理領域Aに設けられた照明、空調機等により構成される。

0016

RFIDタグ10は、管理領域Aに出入りする人が携帯する小型の発信装置により構成されており、無線信号の送信及び受信を行う送受信回路と、RFIDタグ10毎に固有の個別情報が記憶された記憶回路とを備えている。そして、RFIDタグ10は、読取装置2から指令信号を受信した場合に、個別情報を含む無線信号を発信するように構成されている。

0017

検出感度可変回路5は、本実施の形態の検出感度可変手段を構成するもので、読取装置2及び認証装置3に対してデータ通信可能に接続され、読取装置2の各検出エリアの範囲を変更することが可能となっている。なお、本実施の形態において、検出感度とは、各検出エリアの範囲に対応している。具体的な動作を例示すると、検出感度可変回路5は、まず、認証装置3によりRFIDタグ10を認証しようとする認証動作の頻度を算出する。この認証動作には、前述したように、認証が成立する場合と不成立の場合の両方が含まれている。検出感度可変回路5は、認証動作の頻度として、例えば単位時間当たりの認証動作の回数を算出し、当該算出値に基いて読取装置2の検出感度を変更する。

0018

次に、図2乃至図4を参照して、検出感度の具体的な変更方法について説明する。まず、図2は、読取装置が標準感度に設定された状態での検出エリアの範囲を示す説明図である。この図において、黒点は読取装置2に搭載された複数のアンテナ2Aを示し、各アンテナ2Aを中心とする円は、標準状態における各アンテナ2Aの検出エリアの範囲(以下、標準検出エリアDsと表記)を示している。

0019

読取装置2は、例えば標準検出エリアDs内にのみ到達するような電波の強度で指令信号を送信する。この結果、標準検出エリアDs内に存在するRFIDタグ10は、指令信号を受信してこれに反応し、個別情報が含まれた無線信号を発信する。読取装置2は、この無線信号を受信して個別情報を読み取るので、この結果として、標準状態では、標準検出エリアDs内に存在するRFIDタグ10のみが認証されることになる。

0020

次に、図3は、本発明の実施の形態1において、読取装置の検出感度を抑制した状態での検出エリアの範囲を模式的に示す説明図である。この図において、点線の円は前述の標準検出エリアDsを示し、実線の円は、読取装置2の検出感度を抑制した状態での検出エリアの範囲(以下、低感度検出エリアD1と表記)を示している。標準検出エリアDs及び低感度検出エリアD1は、何れも管理領域A内に設定されたエリアであり、これらのエリアDs,D1の半径は予め設定されている。低感度検出エリアD1は、標準検出エリアDsよりも半径が小さな狭い範囲として設定されている。

0021

検出感度可変回路5は、単位時間当たりの認証動作の回数が後述の判定値未満である場合に、図2に示すように、読取装置2の検出感度を標準感度に保持する。即ち、各検出エリアの範囲を標準検出エリアDsに設定する。一方、単位時間当たりの認証動作の回数が前記判定値以上の場合には、図3に示すように、標準状態から検出感度を抑制した状態に移行し、読取装置2の検出感度を標準感度から低下させる。この場合には、各検出エリアの範囲を標準検出エリアDsから低感度検出エリアD1に変更する。

0022

さらに、検出感度を抑制した状態を維持しているときに、単位時間当たりの認証動作の回数が判定値未満に減少した場合には、この状態から標準状態に移行し、各検出エリアの範囲を低感度検出エリアD1から標準検出エリアDsに戻す。なお、上述した判定値は、検出エリアの範囲の変更が必要と判断されるような、認証動作の回数の境界値として予め設定されている。

0023

また、検出エリアの範囲の変更については、全ての検出エリアに対して一斉に実行してもよいが、各検出エリアの範囲を個別に変更するエリア別感度制御を実行してもよい。以下、エリア別感度制御について説明する。図4は、本発明の実施の形態1において、エリア別感度制御の実行状態を模式的に示す説明図である。エリア別感度制御は、認証装置3による認証動作の頻度を各検出エリア毎に分けて算出し、個々の検出エリアにおける認証動作の頻度に基いて当該検出エリアの範囲を個別に変更するものである。

0024

詳しく述べると、エリア別感度制御では、まず、読取装置2により無線信号を検出したときに、当該無線信号を検出した検出エリア、即ち、アンテナ2Aを特定しておく。そして、読取装置2は、無線信号から読み取った個別情報と共に、無線信号が検出された検出エリアを識別するための情報を認証装置3に送信する。認証装置3は、読取装置2から受信した情報に基いて認証動作を行う毎に、当該認証動作に用いる無線信号が検出された検出エリアのカウンタを増加させる。このカウンタは、各検出エリア毎にそれぞれ用意され、例えば認証装置3に記憶されている。

0025

検出感度可変回路5は、各検出エリアのカウンタの増加に基いて、ここの検出エリアにおける単位時間当たりの認証動作の回数を算出する。そして、図4に示すように、単位時間当たりの認証動作の回数が前記判定値未満の検出エリアについては、検出エリアの範囲を標準検出エリアDsに設定する。また、単位時間当たりの認証動作の回数が前記判定値以上の検出エリアについては、検出エリアの範囲を低感度検出エリアD1に設定する。これにより、例えばRFIDタグ10の存在数が多い一部の検出エリアにおいてのみ、読取装置2の検出感度が抑制された状態となる。

0026

上記制御によれば、RFIDタグ10の認証動作の頻度が低い検出エリアについては、当該検出エリア内に存在するRFIDタグ10の個数(人の数)が少ないと判断されるので、当該検出エリアの範囲を標準検出エリアDsに設定することができる。即ち、この場合には、該当する検出エリアにおいて、読取装置2の検出感度を標準感度(標準状態)に設定することができる。これにより、検出エリア内の人数が少ない状態でも、比較的広い標準検出エリアDsを利用してRFIDタグ10を確実に認証し、当該認証結果に基いて電気設備6を的確に制御することができる。

0027

一方、認証動作の頻度が高い検出エリアについては、当該検出エリア内に多数のRFIDタグ10が存在すると判断されるので、当該検出エリアの範囲を低感度検出エリアD1に設定して狭くすることができる。即ち、この場合には、該当する検出エリアにおいて、読取装置2の検出感度を標準感度から低下させ、検出感度を抑制することができる。この状態でも、RFIDタグ10の存在数が多いので、当該タグの検出及び認証を安定的に実行し、認証結果に基いて電気設備6を的確に制御することができる。

0028

このように、本実施の形態によれば、個々の検出エリアにおいて、RFIDタグ10との通信が必要以上に行われるのを制限し、RFIDタグ10の発信動作を適度に抑制することができる。これにより、RFIDタグ10の寿命を延ばし、その省エネルギ化を促進することができ、タグの電池交換、充電等の手間を軽減することができる。また、読取装置2及び認証装置3を効率よく作動させることができる。従って、システムの利便性を向上させることができる。

0029

次に、図5を参照して、電気設備制御システムの具体的な作動について説明する。図5は、本発明の実施の形態1による電気設備制御システムの制御を示すフローチャートである。なお、図5は、制御対象となる1つの検出エリアでの処理を例示したものである。まず、図5中のステップS1では、読取装置2によりRFIDタグ10の読取処理を実行し、無線信号から読み取った個別情報と、無線信号が検出された検出エリアの情報とを認証装置3に送信する。

0030

次に、ステップS2では、認証動作の回数を過去の回数に積算し、ステップS3では、回数の積算値に変化があるか否かを判定する。この判定が成立しない場合には、読取装置2の検出感度を変更する必要がないので、そのまま本ルーチンを終了する。ステップS3の判定が成立した場合には、ステップS4において、単位時間当たりの認証動作の回数を算出し、当該算出値が前述の判定値以上であるか否かを判定する。

0031

ステップS4の判定が成立した場合には、ステップS5に移行し、制御対象の検出エリアにおいて、低感度化処理を実行する。低感度化処理では、該当する検出エリアの範囲を低感度検出エリアD1に変更または保持する。一方、ステップS4の判定が不成立の場合には、制御対象の検出エリアにおいて、感度標準化処理を実行する。感度標準化処理では、該当する検出エリアの範囲を標準検出エリアDsに変更または保持する。

0032

このように、本実施の形態によれば、検出エリア内に存在するRFIDタグ10の個数に応じて読取装置2の検出感度を適切に調整することができる。しかも、検出感度の調整処理を検出エリア毎に個別に実行することができる。これにより、例えば検出エリア内のRFIDタグ10の個数(タグ数)が多い場合には、検出エリアの範囲を低感度検出エリアD1から更に狭くすることにより、低感度検出エリアD1に相当する感度から更に検出感度を低下させることが可能となる。即ち、検出エリア内のタグ数に応じて検出感度を多段階に変更し、RFIDタグ10との余分な通信を出来るだけ削減することができる。従って、検出感度の制御を最適化し、省エネルギ化を更に促進することができる。

0033

なお、前記実施の形態1では、認証装置3の認証動作の頻度に応じて検出エリアの範囲を標準検出エリアDs及び低感度検出エリアD1に切換える構成を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、ある検出エリアにおいて、認証動作の頻度が高いほど、当該検出エリアの範囲を標準検出エリアDsから徐々に狭くしていき、読取装置2の検出感度を連続的に低下させる構成としてもよい。この構成によれば、検出エリア内のタグ数に応じて検出エリアの範囲を連続的に縮小及び拡大することができ、タグ数に対応した最適な検出感度を実現することができる。従って、システムの省エネルギ化を促進することができる。

0034

また、実施の形態1では、任意の時間帯に対して一定の制御を実行する場合を例示した。しかし、本発明はこれ限らず、電気設備の使用頻度が低下する時間帯には、他の時間帯と比較して読取装置2による個別情報の読取周期を長くする周期可変手段を備えてもよい。具体例を挙げると、周期可変手段は、例えば照明、空調等の設備が使用されない夜間には、昼間と比較して読取装置2の読取周期を長く設定する。この結果、読取装置2による無線信号の検出及び個別情報の読取は、昼間に通常の頻度で実行されるが、夜間には低い頻度で実行されるようになる。従って、RFIDタグ10が存在しない時間帯に無駄な読取動作を行う必要がなくなり、システムの省エネルギ化を更に促進することができる。

0035

なお、前記実施の形態1では、電気設備6として、管理領域Aで作動する照明、空調等の設備を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、暖房等を含む各種の電気設備6を制御する構成としてもよい。また、実施の形態1では、読取装置2に設けられた複数のアンテナ2Aにより複数の検出エリアを設定する場合を例示したが、本発明はこれに限らず、1つの検出エリアしか設定しないシステムに適用してもよく、また、管理領域Aを1つの検出エリアとみなしてRFIDタグ10の認証を行うシステムに適用してもよい。

0036

また、実施の形態1では、検出感度可変手段として検出感度可変回路5を例示したが、本発明はこれに限らず、読取装置2が備えた機能により検出感度可変手段を実現してもよい。即ち、本発明では、読取装置2と検出感度可変回路5とを一体化した回路として構成してもよい。

0037

一方、実施の形態1では、管理領域A内の人の動態に応じて電気設備を制御する電気設備制御システムを例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、管理領域Aに対して入室及び退室する人物をRFIDタグ10により認証する入退室管理システムに適用してもよい。即ち、本発明の電気設備制御システム1は、RFIDタグ10の認証結果に基いてセキュリティゲート(図示せず)を開錠及び施錠することにより、管理領域Aに対する入退室を管理する機能と、管理領域A内でRFIDタグ10の認証状態に応じて電気設備6を制御する機能とを備える構成としてもよい。

0038

1電気設備制御システム,2読取装置,2Aアンテナ,3認証装置,4制御装置,5検出感度可変回路(検出感度可変手段),6 電気設備,10RFIDタグ(発信装置)

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