特許 7527805 通信システム、無線通信装置および通信システムの通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】通信システム、無線通信装置および通信システムの通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 5/79 20240101AFI20240729BHJP

   G06F 13/38 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

H04B5/79

G06F13/38 350

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2020024403

(22)【出願日】2020-02-17

(65)【公開番号】P2021129269

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2023-02-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 直人

【審査官】前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２５１８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４０４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９２０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５３８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４７３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１２６０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ５／７９

Ｇ０６Ｆ １３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の無線通信装置と、
第２の無線通信装置とを有し、
前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置はカプラを有し、相互に、電界、磁界、または、電界と磁界の両方により、無線通信を行い、
前記第１の無線通信装置は送電コイルを有し、前記第２の無線通信装置は受電コイルを有し、電界、磁界、または、電界と磁界の両方により、無線電力伝送を行い、
前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置と近接したことを検知する近接センサを有し、前記近接センサが近接を検知したことを示す電圧を出力した場合に、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置が無線通信可能になったことを示す電圧に前記第１の無線通信装置の信号線の電圧を制御することを特徴とする通信システム。

【請求項2】

前記第１の無線通信装置は第１の通信コネクタを介して第１の通信装置と接続し、
前記第２の無線通信装置は第２の通信コネクタを介して第２の通信装置と接続することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記第１の無線通信装置は第１の通信コネクタと、第１の通信装置と、第１の無線通信部を有し、前記第２の無線通信装置は第２の通信コネクタと、第２の通信装置と、第２の無線通信部を有することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項4】

前記第１の通信コネクタと前記第２の通信コネクタは、ＵＳＢコネクタであることを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。

【請求項5】

前記第１の通信コネクタと前記第２の通信コネクタは、ＬＩＧＨＴＮＩＮＧコネクタであることを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。

【請求項6】

前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、相互に、半二重方式で無線通信を行うことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の通信システム。

【請求項7】

前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、相互に、全二重方式で無線通信を行うことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の通信システム。

【請求項8】

前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置は、相互に、差動信号の無線通信を行うことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の通信システム。

【請求項9】

前記第１の無線通信装置は、前記第１の通信コネクタの電源供給端子から電源電圧の供給を受けることを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。

【請求項10】

前記第１の無線通信装置は、ＡＣアダプタから電源電圧の供給を受けることを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。

【請求項11】

前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置に対して、前記送電コイルを介して電力を送電する送電回路を有し、前記送電コイルと前記送電回路との間の電圧が第１の電圧以下に低下したことにより近接を検知することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の通信システム。

【請求項12】

前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置に対して、前記送電コイルを介して電力を送電する送電回路を有し、前記送電コイルと前記送電回路との間に流れる電流が第１の電流以上に増加したことにより近接を検知することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の通信システム。

【請求項13】

前記第１の無線通信装置は、前記近接センサにより前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置が相互に近接したことを検知し無線通信が行われた後に、近接していない状態に変化した場合、前記第１の無線通信装置の信号線の電圧を制御することを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の通信システム。

【請求項14】

前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置に対して、前記送電コイルを介して電力を送電する送電回路を有し、前記送電コイルと前記送電回路との間の電圧が第２の電圧以上に上昇した場合には、前記信号線を、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置が無線通信可能でなくなったことを示す電圧に制御することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項15】

前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置に対して、前記送電コイルを介して電力を送電する送電回路を有し、前記送電回路に接続される電源から出力される電流が第１の電流以上に増加した場合には、前記信号線を、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置が無線通信可能になったことを示す電圧に制御することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。

【請求項16】

無線通信装置であって、
無線通信用のカプラと、無線電力伝送用の送電コイルと、他の無線通信装置が近接したことを検知する近接センサを有し、
前記カプラは電界、磁界、または、電界と磁界の両方を用いて無線通信を行い、
前記送電コイルは電界、磁界、または、電界と磁界の両方を用いて無線電力伝送を行い、
前記近接センサが、前記他の無線通信装置と近接したことを示す電圧を出力した場合に、前記他の無線通信装置と無線通信可能になったことを示す電圧に前記無線通信装置の信号線の電圧を制御することを特徴とする無線通信装置。

【請求項17】

前記無線通信装置はＵＳＢコネクタタを介して第１の通信装置と接続することを特徴とする請求項１６に記載の無線通信装置。

【請求項18】

前記無線通信装置は差動信号の無線通信を行うことを特徴とする請求項１６または１７に記載の無線通信装置。

【請求項19】

第１の無線通信装置と、
第２の無線通信装置とを有する通信システムの通信方法であって、
前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置はカプラを有し、相互に、電界、磁界、または、電界と磁界の両方により、無線通信を行い、
前記第１の無線通信装置は送電コイルを有し、前記第２の無線通信装置は受電コイルを有し、電界、磁界、または、電界と磁界の両方により、無線電力伝送を行い、
前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置と近接したことを検知する近接センサを有し、前記近接センサが近接を検知したことを示す電圧を出力した場合に、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置が無線通信可能になったことを示す電圧に前記第１の無線通信装置の信号線の電圧を制御することを特徴とする通信システムの通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システム、無線通信装置および通信システムの通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェースは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を中心に広く普及しており、ＵＳＢインターフェースを搭載した様々なＵＳＢ対応機器が市販されている。また、ＵＳＢ通信を無線化する規格を策定するための推進団体として、Wireless USB Promoter Groupが発足した。しかし、無線化の規格がＵＳＢ２．０であることもあり、無線化対応機器は普及しておらず、高速化が進んだＵＳＢ規格に対応できないでいる。

【0003】

特許文献１には、ＵＳＢ信号の無線化に関する技術が記載されている。赤外線通信制御装置は、ＵＳＢ信号送受信装置からのＵＳＢ信号を駆動回路および発光素子により赤外線信号に変換する。赤外線通信制御装置は、また、対向するＵＳＢ中継装置からのＵＳＢ信号を搬送する光信号を受光素子および再生回路で受信し、受信したＵＳＢ信号をＵＳＢ信号送受信装置に供給する。ＵＳＢ中継装置間で赤外線通信のリンクを確立すると、電源制御装置はＵＳＢコネクタの電源線を終端し、電源制御装置はＵＳＢコネクタの電源線に所定の電圧／電流を供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１５２７７５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、近年は通信コネクタを介した機器間の通信に求められる通信速度が高くなっており、従来技術では通信を無線化しつつ通信速度の要求に応えることが難しい場合がある。例えば、特許文献１に記載の技術では、信号を無線伝送する媒体が赤外線であり、伝送速度がＵＳＢ２．０の通信速度である４８０Ｍｂｐｓを超えることは難しく、ＵＳＢ３．０の通信に求められる通信速度を実現できない。

【0006】

本発明の目的は、無線通信装置間の通信を無線化した通信システムにおける通信速度を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の通信システムは、第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置とを有し、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置はカプラを有し、相互に、電界、磁界、または、電界と磁界の両方により、無線通信を行い、前記第１の無線通信装置は送電コイルを有し、前記第２の無線通信装置は受電コイルを有し、電界、磁界、または、電界と磁界の両方により、無線電力伝送を行い、前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置と近接したことを検知する近接センサを有し、前記近接センサが近接を検知したことを示す電圧を出力した場合に、前記第１の無線通信装置と前記第２の無線通信装置が無線通信可能になったことを示す電圧に前記第１の無線通信装置の信号線の電圧を制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、無線通信装置間の通信を無線化した通信システムにおける通信速度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】通信システムの構成例を示す図である。

【図2】通信システムの構成例を示す図である。

【図3】通信カプラの配置例を示す図である。

【図4】通信システムの構成例を示す図である。

【図5】通信可否判断部の構成例を示す図である。

【図6】通信システムの構成例を示す図である。

【図7】通信可否判断部の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１（Ａ）は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブル１０５で接続されたホスト１０１とデバイス１０２を示す図である。ホスト１０１は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。デバイス１０２は、例えば、カメラである。ホスト１０１とデバイス１０２は、ＵＳＢケーブル１０５を介して、データ転送またはファイル転送を行う。ホスト１０１は、ＵＳＢケーブル１０５を接続するためのＵＳＢ規格に準拠したＵＳＢコネクタ１０３を有する。デバイス１０２は、ＵＳＢケーブル１０５を接続するためのＵＳＢ規格に準拠したＵＳＢコネクタ１０４を有する。

【0011】

図１（Ｂ）は、通信システム１００の構成例を示す図である。通信システム１００は、ホスト１０１と、デバイス１０２と、ホスト機器１１０と、デバイス機器１２０を有する。ホスト１０１は、通信装置であり、ＵＳＢ規格に準拠したＵＳＢコネクタ１０３を有する。ＵＳＢコネクタ１０３は、データ伝送および電力伝送に使用可能な通信コネクタである。デバイス１０２は、通信装置であり、ＵＳＢ規格に準拠したＵＳＢコネクタ１０４を有する。ＵＳＢコネクタ１０４は、通信コネクタである。

【0012】

通信システム１００は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０により、図１（Ａ）のＵＳＢケーブル１０５を無線化する。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０は、相互に、磁界通信、電界通信、または磁界通信と電界通信の両方を用いる通信方式（以下、これらを併せて電磁界通信という）の少なくとも１つの方式でＵＳＢ規格に準拠して無線通信を行う。

【0013】

ホスト機器１１０は、無線通信装置であり、ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３に接続される。ホスト機器１１０は、ＵＳＢ２．０規格またはＵＳＢ３．０以降の規格対応のホスト機器であり、電磁界通信を行う。デバイス機器１２０は、無線通信装置であり、デバイス１０２のＵＳＢコネクタ１０４に接続される。デバイス機器１２０は、ＵＳＢ２．０規格またはＵＳＢ３．０以降の規格対応のデバイス機器であり、電磁界通信を行う。

【0014】

ホスト１０１は、ＰＣに限定されず、スマートフォンまたはタブレットなどでもよい。デバイス１０２は、カメラに限定されず、メモリまたはスマートウォッチなどでもよい。

【0015】

図２（Ａ）は、ＵＳＢ２．０の規格に対応する通信システム１００の構成例を示す図である。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０は、ＵＳＢ２．０の規格に対応し、電磁界通信を行う。以下、通信システム１００の通信方法を説明する。

【0016】

ホスト機器１１０は、カプラ１１１と、カプラ１１２と、双方向アンプ１１３を有する。双方向アンプ１１３には、電源電圧Ｖｉｎが供給される。カプラ１１１および１１２は、電磁界通信の磁界、電界または電磁界の送受信を行う。カプラ１１１および１１２が差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－の通信を行う場合、例えば、カプラ１１１がプラス信号Ｄａｔａ＋の送受信を行い、カプラ１１２がマイナス信号Ｄａｔａ－の送受信を行う。カプラ１１１および１１２のプラス信号Ｄａｔａ＋とマイナス信号Ｄａｔａ－は入れ替わってもよい。ＵＳＢ２．０規格は、送信と受信を交互に繰り返す半二重方式で通信が行われるため、ホスト機器１１０は、半二重方式で無線通信を行い、カプラ１１１および１１２は、送信と受信の両方を行う。

【0017】

デバイス機器１２０は、カプラ１２１と、カプラ１２２と、双方向アンプ１２３を有する。双方向アンプ１１３には、電源電圧Ｖが供給される。カプラ１２１および１２２は、電磁界通信の磁界、電界または電磁界の送受信を行う。カプラ１２１および１２２が差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－の通信を行う場合、例えば、カプラ１２１がプラス信号Ｄａｔａ＋の送受信を行い、カプラ１２２がマイナス信号Ｄａｔａ－の送受信を行う。ＵＳＢ２．０規格は、半二重方式で通信が行われるため、デバイス機器１２０は、半二重方式で無線通信を行い、カプラ１２１および１２２は、送信と受信の両方を行う。

【0018】

双方向アンプ１１３は、送信時には、ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３から差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を入力し、差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を増幅する。そして、双方向アンプ１１３は、増幅したプラス信号Ｄａｔａ＋をカプラ１１１に出力し、増幅したマイナス信号Ｄａｔａ－をカプラ１１２に出力する。カプラ１１１および１１２は、それぞれ、カプラ１２１および１２２に対して、電磁界通信で差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を無線送信する。

【0019】

デバイス機器１２０のカプラ１２１および１２２は、電磁界通信で差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を無線受信する。双方向アンプ１２３は、カプラ１２１および１２２から差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を入力し、差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を増幅し、増幅した差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－をデバイス１０２のＵＳＢコネクタ１０４に出力する。

【0020】

双方向アンプ１２３は、送信時には、デバイス１０２のＵＳＢコネクタ１０４から差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を入力し、差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を増幅する。そして、双方向アンプ１２３は、増幅したプラス信号Ｄａｔａ＋をカプラ１２１に出力し、増幅したマイナス信号Ｄａｔａ－をカプラ１２２に出力する。カプラ１２１および１２２は、それぞれ、カプラ１１１および１１２に対して、電磁界通信で差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を送信する。

【0021】

ホスト機器１１０のカプラ１１１および１１２は、電磁界通信で差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を受信する。双方向アンプ１１３は、カプラ１１１および１１２から差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を入力し、差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－を増幅し、増幅した差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－をホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３に出力する。なお、図２（Ａ）に示すシステムでは送信と受信の切り替えをＵＳＢ２．０のプロトコルに従って行うものとするが、これに限らず、独自のタイミングで切り替えてもよい。

【0022】

図２（Ｂ）は、ＵＳＢ３．０以降の規格に対応する通信システム１００の構成例を示す図である。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０は、ＵＳＢ３．０以降の規格に対応し、電磁界通信を行う。以下、通信システム１００の通信方法を説明する。

【0023】

ホスト機器１１０は、カプラ１３１～１３４と、受信アンプ１３５と、送信アンプ１３６を有する。受信アンプ１３５と送信アンプ１３６には、電源電圧Ｖｉｎが供給される。ホスト機器１１０のカプラ１３１および１３２は、デバイス機器１２０のカプラ１４１および１４２から、電磁界通信で差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－を無線受信する。カプラ１３１は、プラス信号ＲＸ＋を受信し、カプラ１３２は、マイナス信号ＲＸ－を受信する。カプラ１３１および１３２のプラス信号ＲＸ＋とマイナス信号ＲＸ－は、入れ替わってもよい。

【0024】

カプラ１３３および１３４は、カプラ１４３および１４４に、電磁界通信で差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－を無線送信する。カプラ１３３は、プラス信号ＴＸ＋を送信し、カプラ１３４は、マイナス信号ＴＸ－を送信する。カプラ１３３および１３４のプラス信号ＴＸ＋とマイナス信号ＴＸ－は、入れ替わってもよい。

【0025】

ＵＳＢ３．０以降の規格は、送信の経路と受信の経路が分離されている全二重方式で通信が行われる。ホスト機器１１０は、全二重方式で無線通信を行う。カプラ１３１および１３２は、受信専用のカプラである。カプラ１３３および１３４は、送信専用のカプラである。受信アンプ１３５は、カプラ１３１および１３２から差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－を入力し、差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－を増幅し、増幅した差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－をホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３に出力する。送信アンプ１３６は、ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３から差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－を入力し、差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－を増幅し、増幅した差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－をカプラ１３３および１３４に出力する。

【0026】

デバイス機器１２０は、カプラ１４１～１４４と、送信アンプ１４５と、受信アンプ１４６を有する。送信アンプ１４５と受信アンプ１４６には、電源電圧Ｖが供給される。カプラ１４１および１４２は、カプラ１３１および１３２に、電磁界通信で差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－を無線送信する。カプラ１４１は、プラス信号ＴＸ＋を送信し、カプラ１４２は、マイナス信号ＴＸ－を送信する。カプラ１４１および１４２のプラス信号ＴＸ＋とマイナス信号ＴＸ－は、入れ替わってもよい。

【0027】

カプラ１４３および１４４は、カプラ１３３および１３４から、電磁界通信で差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－を無線受信する。カプラ１４３は、プラス信号ＲＸ＋を受信し、カプラ１４４は、マイナス信号ＲＸ－を受信する。カプラ１４３および１４４のプラス信号ＲＸ＋とマイナス信号ＲＸ－は、入れ替わってもよい。

【0028】

ＵＳＢ３．０以降の規格は、送信の経路と受信の経路が分離されている全二重方式で通信が行われる。デバイス機器１２０は、全二重方式で無線通信を行う。カプラ１４３および１４４は、受信専用のカプラである。カプラ１４１および１４２は、送信専用のカプラである。受信アンプ１４６は、カプラ１４３および１４４から差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－を入力し、差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－を増幅し、増幅した差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－をデバイス１０２のＵＳＢコネクタ１０４に出力する。送信アンプ１４５は、デバイス１０２のＵＳＢコネクタ１０４から差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－を入力し、差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－を増幅し、増幅した差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－をカプラ１４１および１４２に出力する。

【0029】

図３（Ａ）は、図２（Ａ）のＵＳＢ２．０の規格に対応した通信システム１００のカプラ１１１，１１２，１２１，１２２の配置例を示す図である。双方向アンプ１１３は、カプラ１１１および１１２に接続される。双方向アンプ１２３は、カプラ１２１および１２２に接続される。カプラ１１１とカプラ１２１は、間隔が数ミリメートルであり、無線通信が行われる。カプラ１１２とカプラ１２２は、間隔が数ミリメートルであり、無線通信が行われる。

【0030】

図３（Ｂ）は、図２（Ｂ）のＵＳＢ３．０以降の規格に対応した通信システム１００のカプラ１３１～１３４，１４１～１４４の配置例を示す図である。受信アンプ１３５は、カプラ１３１および１３２に接続される。送信アンプ１３６は、カプラ１３３および１３４に接続される。送信アンプ１４５は、カプラ１４１および１４２に接続される。受信アンプ１４６は、カプラ１４３および１４４に接続される。カプラ１３１とカプラ１４１は、間隔が数ミリメートルであり、無線通信が行われる。カプラ１３２とカプラ１４２は、間隔が数ミリメートルであり、無線通信が行われる。カプラ１３３とカプラ１４３は、間隔が数ミリメートルであり、無線通信が行われる。カプラ１３４とカプラ１４４は、間隔が数ミリメートルであり、無線通信が行われる。

【0031】

以上のように、図２（Ａ）の通信システム１００は、ＵＳＢ２．０規格の通信を無線化し、電磁界通信により無線通信を行うことができる。図２（Ｂ）の通信システム１００は、ＵＳＢ３．０以降の規格の通信を無線化し、電磁界通信により無線通信を行うことができる。

【0032】

図４は、ＵＳＢ２．０の規格に対応する通信システム１００の別の構成例を示す図である。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０は、ＵＳＢ２．０の規格に対応し、差動信号Ｄａｔａ＋およびＤａｔａ－の電磁界通信と無線電力伝送を行う。ホスト機器１１０は、デバイス機器１２０に対して、電力を無線送電する。デバイス機器１２０は、ホスト機器１１０から電力を無線受電する。以下、図４の通信システム１００が図２（Ａ）の通信システム１００と異なる点を説明する。

【0033】

ホスト機器１１０は、カプラ１１１，１１２と、双方向アンプ１１３を有する。さらに、ホスト機器１１０は、通信可否判断部４０１と、送電回路４０２と、送電コイル４０３と、ＤＣ－ＤＣコンバータ４０６と、ＡＣアダプタ４０７と、電源線４０８と、電圧検出部４０９と、電流検出部４１０と、近接センサ４１２を有する。

【0034】

デバイス機器１２０は、カプラ１２１，１２２と、双方向アンプ１２３を有する。さらに、デバイス機器１２０は、受電コイル４０４と、受電回路４０５を有する。

【0035】

ホスト機器１１０は、ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３の電源供給端子Ｖｂｕｓから電源電圧Ｖｉｎの供給を受ける。ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３の電源供給端子Ｖｂｕｓは、電源線４０８を経由して、電源電圧Ｖｉｎをホスト機器１１０の送電回路４０２と双方向アンプ１１３と近接センサ４１２に供給する。

【0036】

また、ホスト機器１１０は、ＡＣアダプタ４０７とＤＣ－ＤＣコンバータ４０６から電源電圧Ｖｉｎの供給を受ける。ＡＣアダプタ４０７とＤＣ－ＤＣコンバータ４０６は、電源電圧Ｖｉｎをホスト機器１１０の送電回路４０２と双方向アンプ１１３と近接センサ４１２に供給することができる。ＡＣアダプタ４０７は、変圧器であり、交流１００Ｖまたは２００Ｖの電圧を直流電圧に変換する。ＤＣ－ＤＣコンバータ４０６は、ＡＣアダプタ４０７により変換された直流電圧を電源電圧Ｖｉｎに変換し、電源電圧Ｖｉｎを送電回路４０２と双方向アンプ１１３と近接センサ４１２に供給する。ホスト機器１１０および／またはデバイス機器１２０の電源電圧はＶｂｕｓから供給しても良いし、ＡＣアダプタ４０７から供給しても良い。

【0037】

デバイス機器１２０には、双方向アンプ１２３に電源電圧Ｖを供給するバッテリを搭載することができる。しかし、デバイス機器１２０にバッテリを搭載すると、デバイス機器１２０の重量が重くなり、またバッテリのスペースが必要となり、またバッテリの充電が必要になるため、運用に手間を必要とする。

【0038】

そこで、ホスト機器１１０は、デバイス機器１２０に対して、電力を無線送電する。送電回路４０２は、電源電圧Ｖｉｎを入力し、送電コイル４０３を介して、受電コイル４０４に電力を無線送電する。送電回路４０２は、電力を間欠的または連続的に送電コイル４０３から送電する。間欠的に送電する電力は、通常時に送電する電力より小さくてもよい。

【0039】

電圧検出部４０９は、送電回路４０２と送電コイル４０３との間の線の電圧を検出する。電流検出部４１０は、送電回路４０２に接続される電源電圧Ｖｉｎの線の電流を検出する。なお、電圧検出部４０９および電流検出部４１０の配置は図４に示す例に限定されず、これらはシステムにおいて他の位置に配置されても良い。

【0040】

受電コイル４０４は、送電コイル４０３の送電電力を受電できる範囲内に配置されると、電力を受電し、デバイス機器１２０が電力を消費する。デバイス機器１２０により電力が消費されると、電圧検出部４０９により検出される電圧が第１の電圧以下に低下し、電流検出部４１０により検出される電流が第１の電流以上に増加する。

【0041】

近接センサ４１２は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が相互に近接したか否かを示すセンサ出力信号４１１を出力する。近接センサ４１２は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が相互に近接した場合には、ハイレベルのセンサ出力信号４１１を出力し、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が相互に近接していない場合には、ローレベルのセンサ出力信号４１１を出力する。近接した場合の電圧レベルはシステムにより任意に決定できる。近接センサ４１２の種類は、誘導形、静電容量形、または磁気近接などがあるが、これに限らない。

【0042】

通信可否判断部４０１は、電圧検出部４０９により検出される電圧が第１の電圧以下に低下した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能になったと判断する。これは、図１（Ａ）のシステムにおいて有線のＵＳＢケーブル１０５がＵＳＢコネクタ１０３および１０４に差し込まれたことに対応する。また、通信可否判断部４０１は、電圧検出部４０９により検出される電圧が第２の電圧以上に上昇した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったと判断する。これは、図１（Ａ）のシステムにおいて有線のＵＳＢケーブル１０５がＵＳＢコネクタ１０３または１０４から引き抜かれたことに対応する。

【0043】

また、通信可否判断部４０１は、電流検出部４１０により検出される電流が第１の電流以上に増加した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能になったと判断する。また、通信可否判断部４０１は、電流検出部４１０により検出される電流が第２の電流以下に減少した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったと判断する。

【0044】

また、通信可否判断部４０１は、センサ出力信号４１１がローレベルからハイレベルになった場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能になったと判断する。また、通信可否判断部４０１は、センサ出力信号４１１がハイレベルからローレベルになった場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったと判断する。

【0045】

通信可否判断部４０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能になったと判断した場合には、プラス信号Ｄａｔａ＋の線をハイレベルにし、マイナス信号Ｄａｔａ－の線をローレベルにする。すると、ホスト１０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０を介して、デバイス１０２に対して、ＵＳＢ２．０の規格の無線通信手順を開始する。

【0046】

通信可否判断部４０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったと判断した場合には、プラス信号Ｄａｔａ＋の線とマイナス信号Ｄａｔａ－の線をローレベルにする。すると、ホスト１０１は、デバイス１０２に対する通信処理を終了する。

【0047】

受電回路４０５は、送電コイル４０３から、受電コイル４０４を介して電力を受電し、その受電した電力を電源電圧Ｖに変換し、電源電圧Ｖを双方向アンプ１２３に供給する。双方向アンプ１２３は、電源電圧Ｖの供給を受けて動作する。

【0048】

ＵＳＢ２．０の規格では、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が消費する電力の合計が２．５Ｗ以内である場合には、ホスト機器１１０は、ＵＳＢコネクタ１０３の電源供給端子Ｖｂｕｓから供給される電源電圧を電源電圧Ｖｉｎとして使用することができる。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が消費する電力の合計が２．５Ｗより大きい場合には、ホスト機器１１０は、ＡＣアダプタ４０７およびＤＣ－ＤＣコンバータ４０６が生成する電源電圧Ｖｉｎを使用する。電源電圧は、電源供給端子Ｖｂｕｓから供給してもよいし、ＡＣアダプタから供給してもよい。

【0049】

図１（Ａ）の場合、ホスト１０１は、ＵＳＢケーブル１０５の挿抜検出を行い、ＵＳＢケーブルが挿入されたと判断する事で、通信が可能であるか否かを判断することができる。しかし、図４の通信システム１００は、ＵＳＢケーブル１０５による接続ではないため、ＵＳＢケーブル１０５の挿抜検出機能はない。そこで、通信可否判断部４０１が、有線のＵＳＢケーブルの挿抜検出機能と同等の機能を具備し、通信可能であるか否かを判断する。

【0050】

図５は、図４の通信可否判断部４０１の構成例を示す回路図である。通信可否判断部４０１は、ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３と双方向アンプ１１３の間に設けられる。通信可否判断部４０１は、切替スイッチ５０１と、抵抗５０２～５０５を有する。

【0051】

切替スイッチ５０１は、コモン端子Ｃと、端子１と、端子２と、端子３を有する。切替スイッチ５０１のコモン端子Ｃは、電源電圧Ｖｉｎのノードに接続される。抵抗５０２は、例えば１５ｋΩであり、プラス信号Ｄａｔａ＋の線とグランド電位ノードとの間に接続される。抵抗５０３は、例えば１５ｋΩであり、マイナス信号Ｄａｔａ－の線とグランド電位ノードとの間に接続される。抵抗５０４は、例えば１．５ｋΩであり、切替スイッチ５０１の端子１とマイナス信号Ｄａｔａ－の線との間に接続される。抵抗５０５は、例えば１．５ｋΩであり、切替スイッチ５０１の端子２とプラス信号Ｄａｔａ＋の線との間に接続される。切替スイッチ５０１の端子３は、オープン（開放）状態である。

【0052】

切替スイッチ５０１は、図４の電圧検出部４０９により検出される電圧が第１の電圧以下に低下した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能になったので、コモン端子Ｃを端子２に接続する。

【0053】

また、切替スイッチ５０１は、図４の電流検出部４１０により検出される電流が第１の電流以上に増加した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能になったので、コモン端子Ｃを端子２に接続する。

【0054】

また、切替スイッチ５０１は、図４のセンサ出力信号４１１がローレベルからハイレベルになった場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能になったので、コモン端子Ｃを端子２に接続する。コモン端子Ｃを接続するタイミングは、電圧検出、電流検出、センサ出力の少なくともいずれかを使用して決定されるものとするが、タイミング決定方法はこれに限定されない。

【0055】

切替スイッチ５０１がコモン端子Ｃを端子２に接続すると、プラス信号Ｄａｔａ＋の線がハイレベルになり、マイナス信号Ｄａｔａ－の線がローレベルになる。すると、ホスト１０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０を介して、デバイス１０２に対して、ＵＳＢ２．０のハイスピード規格またはフルスピード規格の無線通信手順を行う。

【0056】

ホスト１０１は、ＵＳＢ２．０のハイスピード規格またはフルスピード規格の無線通信手順が成功した場合には、ホスト１０１とデバイス１０２は、ＵＳＢ２．０のハイスピード規格またはフルスピード規格の無線通信を行う。

【0057】

ホスト１０１は、ＵＳＢ２．０のハイスピード規格またはフルスピード規格の無線通信手順が失敗した場合（応答がない場合）には、ハイスピード規格またはフルスピード規格に対応出来ないと判断し、切替スイッチ５０１は、ホスト１０１の制御または通信可否判断部４０１の制御により、コモン端子Ｃを端子１に接続する。切替スイッチ５０１がコモン端子Ｃを端子１に接続すると、プラス信号Ｄａｔａ＋の線がローレベルになり、マイナス信号Ｄａｔａ－の線がハイレベルになる。すると、ホスト１０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０を介して、デバイス１０２に対して、ＵＳＢ２．０のロースピード規格の無線通信手順を行う。

【0058】

切替スイッチ５０１は、図４の電圧検出部４０９により検出される電圧が第２の電圧以上に上昇した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０の距離が離れたことによりＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったので、コモン端子Ｃを端子３に接続する。

【0059】

また、切替スイッチ５０１は、図４の電流検出部４１０により検出される電流が第２の電流以下に減少した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０の距離が離れたことによりＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったので、コモン端子Ｃを端子３に接続してもよい。

【0060】

また、切替スイッチ５０１は、図４のセンサ出力信号４１１がハイレベルからローレベルになった場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０の距離が離れたことによりＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったので、コモン端子Ｃを端子３に接続してもよい。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が通信が可能でなくなったことは上記の少なくとも何れかにより判断されるものとするが、これに限定されない。

【0061】

切替スイッチ５０１がコモン端子Ｃを端子３に接続すると、プラス信号Ｄａｔａ＋の線とマイナス信号Ｄａｔａ－の線の両方がローレベルになる。すると、ホスト１０１は、ＵＳＢ２．０の規格の無線通信処理を終了する。

【0062】

図６は、ＵＳＢ３．０以降の規格に対応する通信システム１００の構成例を示す図である。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０は、ＵＳＢ３．０以降の規格に対応し、差動信号ＴＸ＋およびＴＸ－の無線送信と、差動信号ＲＸ＋およびＲＸ－の無線受信と、無線電力伝送を行う。ホスト機器１１０は、デバイス機器１２０に対して、電力を無線送電する。デバイス機器１２０は、ホスト機器１１０から電力を無線受電する。以下、図６の通信システム１００が図２（Ｂ）の通信システム１００と異なる点を説明する。

【0063】

図６のホスト機器１１０は、図２（Ｂ）のホスト機器１１０に対して、通信可否判断部６０１と、送電回路４０２と、送電コイル４０３と、ＤＣ－ＤＣコンバータ４０６と、ＡＣアダプタ４０７と、電源線４０８と、電圧検出部４０９と、電流検出部４１０と、近接センサ４１２を追加したものである。

【0064】

送電回路４０２と、送電コイル４０３と、ＤＣ－ＤＣコンバータ４０６と、ＡＣアダプタ４０７と、電源線４０８と、電圧検出部４０９と、電流検出部４１０と、近接センサ４１２は、図４のものと同様である。

【0065】

ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３の電源供給端子Ｖｂｕｓは、電源線４０８を経由して、電源電圧Ｖｉｎをホスト機器１１０の送電回路４０２と受信アンプ１３５と送信アンプ１３６と近接センサ４１２に供給する。

【0066】

ＤＣ－ＤＣコンバータ４０６は、ＡＣアダプタ４０７により変換された直流電圧を電源電圧Ｖｉｎに変換し、電源電圧Ｖｉｎを送電回路４０２と受信アンプ１３５と送信アンプ１３６と近接センサ４１２に供給する。

【0067】

近接センサ４１２は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が相互に近接した場合には、ハイレベルのセンサ出力信号４１１を出力し、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が相互に近接していない場合には、ローレベルのセンサ出力信号４１１を出力する。近接センサ４１２からの出力電圧レベルはこれに限定されない。

【0068】

送電回路４０２は、電力を間欠的または連続的に送電コイル４０３から送電する。通信可否判断部６０１は、ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３と受信アンプ１３５との間に設けられる。

【0069】

ＵＳＢ３．０以降の規格では、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が消費する電力の合計が４．５Ｗ以内である場合には、ホスト機器１１０は、ＵＳＢコネクタ１０３の電源供給端子Ｖｂｕｓから供給される電源電圧を電源電圧Ｖｉｎとして使用できる。ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が消費する電力の合計が４．５Ｗより大きい場合には、ホスト機器１１０は、ＡＣアダプタ４０７とＤＣ－ＤＣコンバータ４０６により生成される電源電圧Ｖｉｎを使用する。電源電圧は、電源供給端子Ｖｂｕｓから供給されてもよいし、ＡＣアダプタから供給されてもよい。

【0070】

図６のデバイス機器１２０は、図２（Ｂ）のデバイス機器１２０に対して、受電コイル４０４と受電回路４０５を追加したものである。受電コイル４０４と受電回路４０５は、図４のものと同様である。

【0071】

受電回路４０５は、送電コイル４０３から、受電コイル４０４を介して電力を受電し、その受電した電力を電源電圧Ｖに変換し、電源電圧Ｖを送信アンプ１４５と受信アンプ１４６に供給する。送信アンプ１４５と受信アンプ１４６は、電源電圧Ｖの供給を受けて動作する。

【0072】

図７は、図６の通信可否判断部６０１の構成例を示す回路図である。通信可否判断部６０１は、ホスト１０１のＵＳＢコネクタ１０３と受信アンプ１３５の間に設けられる。通信可否判断部６０１は、スイッチ７０１と、抵抗７０２～７０５を有する。

【0073】

スイッチ７０１は、端子１と、端子２と、端子３と、端子４を有する。スイッチ７０１の端子１は、プラス信号ＲＸ＋の線に接続される。スイッチ７０１の端子３は、マイナス信号ＲＸ－の線に接続される。抵抗７０２は、スイッチ７０１の端子１とグランド電位ノードとの間に接続される。抵抗７０３は、スイッチ７０１の端子４とグランド電位ノードとの間に接続される。抵抗７０４は、プラス信号ＲＸ＋の線とグランド電位ノードとの間に接続される。抵抗７０５は、マイナス信号ＲＸ－の線とグランド電位ノードとの間に接続される。

【0074】

スイッチ７０１は、図６の電圧検出部４０９により検出される電圧が第１の電圧以下に低下した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とが近接し、ＵＳＢ規格の無線通信が可能になったので、端子１を端子２に接続し、端子４を端子３に接続する。

【0075】

また、スイッチ７０１は、図６の電流検出部４１０により検出される電流が第１の電流以上に増加した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とが近接し、ＵＳＢ規格の無線通信が可能になったので、端子１を端子２に接続し、端子４を端子３に接続する。

【0076】

また、スイッチ７０１は、図６のセンサ出力信号４１１がローレベルからハイレベルになった場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とが近接し、ＵＳＢ規格の無線通信が可能になったので、端子１を端子２に接続し、端子４を端子３に接続する。端子１と端子２の接続および端子４と端子３の接続の決定は、上記の少なくとも何れかに基づいて行われるものとするが、これに限定されない。

【0077】

スイッチ７０１が端子１を端子２に接続し、端子４を端子３に接続すると、ＵＳＢ３．０以降の規格に準拠し、プラス信号ＲＸ＋の線とマイナス信号ＲＸ－の線の両方の電位が第１の電位に変化する。すると、ホスト１０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０を介して、デバイス１０２に対して、ＵＳＢ３．０以降の規格の無線通信を行う。

【0078】

図６の電圧検出部４０９により検出される電圧が第２の電圧以上に増加した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったことを意味する。その場合、スイッチ７０１は、端子１を端子２から切断し、端子４を端子３から切断する。

【0079】

また、図６の電流検出部４１０により検出される電流が第２の電流以下に減少した場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったことを意味する。その場合、スイッチ７０１は、端子１を端子２から切断し、端子４を端子３から切断する。

【0080】

また、図６のセンサ出力信号４１１がハイレベルからローレベルになった場合には、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０とがＵＳＢ規格の無線通信が可能でなくなったことを意味する。その場合、スイッチ７０１は、端子１を端子２から切断し、端子４を端子３から切断する。スイッチ７０１の端子１と端子２の切断および端子４と端子３の切断の決定は上記の少なくとも何れに基づいて行われるものとするが、これに限定されない。

【0081】

スイッチ７０１が端子１を端子２から切断し、端子４を端子３から切断すると、プラス信号ＲＸ＋の線とマイナス信号ＲＸ－の線の両方の電位が第２の電位に変化する。すると、ホスト１０１は、ＵＳＢ２．０の規格の無線通信処理を終了する。

【0082】

なお、ＵＳＢコネクタ１０３および１０４の形状は、ＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、３．０ＴｙｐｅＢ、ＴｙｐｅＣ、ｍｉｎｉＡ、ｍｉｎｉＢ、ＭｉｃｒｏＡ、ＭｉｃｒｏＢ、または３．０ＭｉｃｒｏＢなどである。また、ＵＳＢコネクタ１０３および１０４の代わりに、データ伝送および電力伝送に使用可能なＬＩＧＨＴＮＩＮＧ（登録商標）コネクタを設け、ＬＩＧＨＴＮＩＮＧ規格の無線通信を行ってもよい。

【0083】

以上のように、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０は、電界通信、磁界通信、または電界通信と磁界通信の両方を用いる通信方式のうち少なくとも１つの方式で無線通信する。これにより、通信システム１００は、通信を高速化すると共に低コストでＵＳＢケーブルまたはＬＩＧＨＴＮＩＮＧケーブルの無線化を実現できる。

【0084】

また、ホスト機器１１０は、デバイス機器１２０に対して、無線電力伝送により電力供給を行う。これにより、デバイス機器１２０は、バッテリ等の電源を具備しなくても、無線通信の動作を行うことができる。

【0085】

通信可否判断部４０１と６０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能になった場合に、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線の電位を制御する。また、通信可否判断部４０１および６０１は、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能でなくなった場合に、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線の電位を制御する。

【0086】

通信可否判断部４０１および６０１は、送電コイル４０３と送電回路４０２との間の線の電圧が第１の電圧以下に低下した場合には、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線を、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能になったことを示す電位に制御する。

【0087】

通信可否判断部４０１と６０１は、送電コイル４０３と送電回路４０２との間の線の電圧が第２の電圧以上に上昇した場合には、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線を、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能でなくなったことを示す電位に制御する。

【0088】

通信可否判断部４０１と６０１は、送電回路４０２に接続される電源電圧Ｖｉｎの線の電流が第１の電流以上に増加した場合には、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線を、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能になったことを示す電位に制御する。

【0089】

通信可否判断部４０１と６０１は、送電回路４０２に接続される電源電圧Ｖｉｎの線の電流が第２の電流以下に減少した場合には、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線を、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能でなくなったことを示す電位に制御する。

【0090】

通信可否判断部４０１と６０１は、近接センサ４１２が出力するセンサ出力信号４１１を用い、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が相互に近接していない状態から近接した状態に変化したことを認識する。その場合、通信可否判断部４０１と６０１は、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線を、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能になったことを示す電位に制御する。

【0091】

通信可否判断部４０１と６０１は、近接センサ４１２が出力するセンサ出力信号４１１を用い、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が相互に近接した状態から近接していない状態に変化したことを認識する。その場合、通信可否判断部４０１と６０１は、ＵＳＢコネクタ１０３の信号線を、ホスト機器１１０とデバイス機器１２０が無線通信可能でなくなったことを示す電位に制御する。

【0092】

このように、通信可否判断部４０１と６０１によって、有線通信の場合にはケーブルの挿抜検出により行われていた通信可否判断を、無線通信においても簡易な構成で実現することができる。

【0093】

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0094】

１１０ ホスト機器、１２０ デバイス機器、１１３，１２３ 双方向アンプ、１３５ 送信アンプ、１４５ 送信アンプ、１３６ 受信アンプ、１４６ 受信アンプ、４０１ 通信可否判断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】