(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
業界標準プロトコルに準拠した信号に通信リンクを提供するホストポートを含むホストシステムに周辺機器を接続するモジュールポート拡張システムであって、
ハブモジュールと、
ハブモジュールのダウンストリームコネクタに直接接続可能な、ハブモジュールに周辺機器を結合するための周辺機器モジュールと、を有し、
ハブモジュールは、
ホストシステムのホストポートに接続可能なホストポートと、
ホストシステムのホストポートの業界標準プロトコルに準拠した信号に通信リンクをそれぞれが提供する複数のスレーブポートを提供するダウンストリームコネクタと、
ホストポートと複数のスレーブポートとを相互接続するハブモジュールインタフェース回路と、
を含み、
周辺機器モジュールは、
業界標準プロトコルに準拠した信号に通信リンクを提供し、周辺機器に接続可能である周辺機器ポートと、
ハブモジュールのダウンストリームコネクタと解除可能に連結可能であり、ハブモジュールのダウンストリームコネクタが提供するスレーブポートに対応する複数のポートを提供するアップストリームコネクタであって、周辺機器モジュールのアップストリームコネクタとハブモジュールのダウンストリームコネクタにより、ハブと周辺機器モジュール間が機械的および電気的に相互接続されるアップストリームコネクタと、
アップストリームコネクタの複数のポートの１つと周辺機器ポートとの間に接続される周辺機器インタフェース回路と、
周辺機器モジュールを第２の周辺機器モジュールの解除可能に連結可能なコネクタに機械的および電気的に接続し、第２の周辺機器ポートを提供するダウンストリームコネクタと、
を含み、
周辺機器モジュールのアップストリームコネクタが提供する複数のポートは、第１のポート、第２のポート、および、パススルーポートを含む一連のポート群であり、アップストリームコネクタの該第１のポートは周辺機器インタフェース回路と接続され、
周辺機器モジュールのダウンストリームコネクタは複数のポートを提供し、該複数のポートは、第１のポート、および、パススルーポートを含む一連のポート群であり、
アップストリームコネクタとダウンストリームコネクタとの接続は、周辺機器モジュールのアップストリームコネクタの第２のポートが周辺機器モジュールのダウンストリームコネクタの第１のポートと接続されるように、シフトされるとともに、アップストリームコネクタのパススルーポートはダウンストリームコネクタのパススルーポートと接続され、ダウンストリームコネクタのポートの１つはアップストリームコネクタの複数のポートと接続されていない、ことを特徴とするモジュールポート拡張システム。
【請求項２】
さらに、ハブモジュールのダウンストリームコネクタ、または、周辺機器モジュールのダウンストリームコネクタと連結可能なアップストリームコネクタを含む側面を有するパワーモジュールを有し、
ハブモジュール、周辺機器モジュール、および、パワーモジュールは、それぞれ、電気パワーバスを備え、
ハブモジュール、周辺機器モジュール、および、パワーモジュールの電気パワーバスは、ハブモジュール、周辺機器モジュール、および、パワーモジュールのアップストリームコネクタおよびダウンストリームコネクタを介して接続可能であり、
パワーモジュールは、外部電源コネクタおよび電気回路を含み、電気回路は、外部電源コネクタを、パワーモジュールの電気パワーバスに接続するためのスイッチを備える、請求項１に記載のモジュールポート拡張システム。
【請求項３】
パワーモジュールは、パワーモジュールのアップストリームコネクタのコンタクトセットに接続される拡張ポートを含む、請求項２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願のクロスリファレンス）
本願は、１９９９年７月８日に出願された米国仮特許出願第６０／１４２，７３３号の利益を享受するものである。
【０００２】
（発明の背景）
（発明の技術分野）
本発明は、一般的に、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などのホストシステムにあるＵＳＢポートなどの単一のポートを、さまざまな周辺機器およびファンクションに接続するポート拡張システムに関し、さらに詳しく言えば、さまざまな種類の周辺機器およびファンクションにホストシステムを接続する際に、高度な柔軟性および効率性が得られるようなユーザ構成可能な拡張システムに関する。
【０００３】
（従来技術の説明）
以下、主に、ＵＳＢ標準バスインタフェースまたはプロトコルと関連させて、本発明および本発明の背景について記載するが、「Ｆｉｒｅｗｉｒｅ」または「ｉ．Ｌｉｎｋ」とも呼ばれるＩＥＥＥ１３９４やＳＣＳＩを含む他の標準バスインタフェースとともに用いられてよいことは、当業者に明らかであろう。
【０００４】
プリンタ、スキャナ、ディジタルカメラ、モデム、ディスクドライバなど、多数のさまざまな種類のパーソナルコンピュータの周辺機器およびファンクションを接続して適切に動作させることが困難なことから、外部の周辺機器およびファンクションを追加するための低コストの標準ソケットを用いて、ホットプラグ可能な「プラグアンドプレイ」対応のカスケード接続可能なシリアルインタフェースを備えたユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）標準が採用された。１９９８年９月２３日付けのユニバーサルシリアルバス仕様Ｒｅｖ．１．１の内容全体は、参照により本願明細書に引用されたものとする。データだけでなく電力もＵＳＢケーブルを介して伝送されるため、別のパワーアダプタを必要とすることなく、何らかの低電力デバイスが動作されてよい。ＵＳＢ仕様により、ＵＳＢハブを用いて最大１２７個の周辺機器を単一のＰＣへ接続することが可能となり、ホストが各機器により提供されるリソースを使用できるように、これらの周辺機器の接続方法が規定される。ＵＳＢポートは、すでに多くの新型のＰＣに採用されており、さまざまな種類のＵＳＢ周辺機器が市場に流通している。また、周辺機器接続用の１個または２個のＵＳＢポートを備えたレガシーフリーＰＣも入手可能になっている。このようなＰＣには、従来の標準インタフェースが組み込まれていない。
【０００５】
現在では、シリアルポート、パラレルポート、ＲＪ−４５イーサネットＬＡＮポートおよびＲＪ−１１モデムポートを含む従来のインタフェースに、ＰＣまたはＵＳＢハブ上のＵＳＢポートを接続するための入手可能なコンバータが多数ある。これらのコンバータにも、１個以上のＵＳＢポートが含まれているものがある。しかしながら、コンバータは、ホストシステムまたはハブに各筐体を取り付けるために別のケーブルを要する個々の筐体内に収容される。
【０００６】
また、現在では、多機能ＵＳＢハブが入手可能である。例えば、このような多機能ハブの一つに、２個のシリアルポートと１個のパラレルプリンタポートからなる従来の３個のポートとともに、４個の追加のＵＳＢポートを備えるように、ＵＳＢ使用可能ＰＣを拡張するハブがある。しかしながら、このような多機能ＵＳＢハブは、単一のハウジング内に一体化されているため、決まった数の組み合わせの周辺機器またはファンクションのポートしか利用できない。
【０００７】
（発明の概要）
広義に、本発明は、ＵＳＢ使用可能ＰＣなどのホストシステムのユーザが、モジュール間でケーブルを使用することなく、１以上の周辺機器またはファンクションのモジュールの所望のコンフィグレーションをカスタマイズできる、ユーザ構成可能なモジュールポート拡張システムを提供する。周辺機器モジュールは、第１および第２のエンドモジュール間を任意のシーケンスで互いに物理的かつ電気的に接続可能であるため、ホストシステムのポート仕様の制限内において、実質的に任意の数の選択された拡張機能を任意の組み合わせで提供することができる。周辺機器モジュールには、例えば、標準パラレルＤＢ−２５ポートモジュール、２ポートシリアルＰＳ／２モジュール、２ポートシリアルＤＢ−９モジュール、４ポートまたは７ポートＵＳＢハブ、ＲＪ−１１イーサネットＬＡＮモジュールおよびＲＪ−１１モデムモジュールが含まれてよい。
【０００８】
さらに、本発明は、さまざまな周辺機器モジュールの解除可能または取り外し可能なカップリングを提供する。このようにして、ユーザは、モジュールを手動で容易に接続および分離して、ホストポート仕様の制限内において、任意の所望の組み合わせおよび数の周辺機器モジュールを容易にカスタム設計し組み立てることができる。隣接するモジュール間での機械的なカップリングには、ポート拡張システムの個々の機器モジュール間およびポート拡張システムとホストシステム間で要求される電気信号を伝送するように働く連結コネクタが含まれていることで、さまざまなモジュールへの外部ハブおよび個々のケーブルが不要になる。周辺機器モジュール間で信号を伝達する技術により、周辺機器モジュールを任意のシーケンスで接続することができるため、ユーザが各自の要求に合わせてポート拡張システムをカスタム構成することができる。さらに、システムは解体可能なものであり、周辺機器モジュールは、望ましいように、異なる順序で再度組み立て可能である。さまざまな個々の周辺機器モジュールを利用することにより、ユーザがこのようなモジュールを購入して、周辺機器とネットワーク接続を混合および整合させるように、ビルディングブロック方式で既存のシステムに追加してよい。
【０００９】
さらに詳しく言えば、本発明によれば、業界標準プロトコルに準拠した信号に通信リンクを提供するホストポートを含むホストシステムに周辺機器を接続するモジュールポート拡張システムが提供される。ポート拡張システムは、ホストシステムのホストポートに接続可能なホストポートと、ホストシステムのホストポートの業界標準プロトコルに準拠した信号に通信リンクをそれぞれが提供する複数のスレーブポートを規定するダウンストリームコネクタと、ホストポートと複数のスレーブポートとを相互接続するハブモジュールインタフェース回路と、を含むハブモジュールとを含む。このシステムは、ハブモジュールに周辺機器を結合し、ハブモジュールのダウンストリームコネクタに直接接続可能な周辺機器モジュールをさらに含む。周辺機器モジュールは、ホストシステムのホストポートのプロトコルと同じかまたは異なるものであってよい業界標準プロトコルに準拠した信号に通信リンクを提供し、周辺機器に接続可能である周辺機器ポートを含む。周辺モジュールは、ハブモジュールのダウンストリームコネクタと解除可能に連結可能であり、ハブモジュールのダウンストリームコネクタにより規定されたスレーブポートに対応する複数のポートを規定するアップストリームコネクタをさらに含む。周辺機器モジュールのアップストリームコネクタとハブモジュールのダウンストリームコネクタにより、ハブと周辺機器モジュール間が機械的および電気的に相互接続される。周辺機器モジュールは、アップストリームコネクタのポートの１つと周辺機器ポートとの間に接続される周辺機器インタフェース回路を組み込む。最後に、周辺機器モジュールは、周辺機器モジュールを別のモジュールの解除可能に連結可能なアップストリームコネクタに機械的および電気的に直接接続するダウンストリームコネクタを有する。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、周辺機器モジュールのアップストリームコネクタにより規定される複数のポートは、第１のポートと、第２のポートと、連続するポートとを含み、周辺機器モジュールのダウンストリームコネクタは、第１のポートと連続するポートを含む複数のポートを規定する。アップストリームコネクタの第１のポートは、周辺機器モジュールのインタフェース回路に接続される。周辺機器モジュールのアップストリームコネクタにより規定される第２および連続するポートは、「１つシフトする」アーキテクチャのラインに沿って、周辺機器モジュールのダウンストリームコネクタの第１および連続するポートに順次接続される。このようにして、周辺機器モジュールは、任意のシーケンスで接続可能である。
【００１１】
本発明によるポート拡張システムは、ハブモジュールまたは周辺機器モジュールに接続可能であり、ハブエンドモジュールの端部とは反対のポート拡張システムの端部を形成するパワーエンドモジュールをさらに含む。パワーエンドモジュールは、システムが所定レベルを超える電力を要求する場合に、システムに電力を供給するための外部電源に接続するためのコネクタを含む。また、パワーエンドモジュールは、デイジーチェーン接続用ポート拡張システム用または１以上の周辺機器への直接接続用の拡張ポートを含むものであってもよい。
【００１２】
好適な実施形態によれば、本発明のポート拡張システムは、隣接するモジュール間を電気的および機械的に結合するための標準的な連結可能なＤＢ−２５コネクタを利用する。連結可能なＤＢ−２５コネクタが隣接するモジュール間を機械的に相互接続することにより、十分な構造的完全性が得られるが、このように隣接するモジュールを機械的に結合する部分に、モジュールを解除可能にラッチ止めする手段を補うことが好ましい。ＤＢ−２５コネクタによる機械的な相互接続と、ラッチ手段とを組み合わせることにより、一体形またはワンピースユニットのものに近い剛性と堅牢性を備えた構造が得られ、ワンピースまたは頑丈なブロック構造の外観を形成する一方で、モジュールを容易に手動で引き離すことができる。
【００１３】
以下、添付の図面と参照しながら好適な実施形態の詳細な記載から、さらなる利益、利点および特徴が明らかになるであろう。
【００１４】
（好ましい実施の形態の詳細な説明）
以下の詳細な記載は、本発明の説明を目的としたものである。本発明の趣旨から逸脱することなく、当業者によりさまざまな代替および修正が考案されてよい。例えば、以下、特に、ＵＳＢ標準バスインタフェースまたはプロトコルとともに使用するために本発明を記載するが、「Ｆｉｒｅｗｉｒｅ」または「ｉ．Ｌｉｎｋ」とも呼ばれるＩＥＥＥ１３９４およびＳＣＳＩなどの他の標準バスインタフェースに本発明を適用可能であることは、当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、特許請求の範囲内にあるすべての代替、修正および変更を包含するものである。
【００１５】
図１は、図示した例において、ノートブックコンピュータの形のホストシステム１２にさまざまなコンピュータ周辺機器を取り付けるための、本発明の第１の特定の例示的実施形態によるポート拡張システム１０のブロック図である。本願明細書で使用する場合、「周辺機器」という用語は、広義に、ホストシステムに能力を与えるように一定の機能を実行するための任意の物理的実体を包含する用語として使用される。したがって、「周辺機器」には、例示的かつ非制限的に、プリンタ、スキャナ、スピーカ、ディジタルカメラ、Ｚｉｐ（登録商標）ドライバ、ビジネスカードリーダ、キーボード、マウス、ジョイスティックとともに、電話線、イーサネットローカルエリアネットワーク、総合ディジタル通信網（ＩＳＤＮ）およびディジタル加入者線（ＤＳＬ）が含まれてよい。このシステム１０は、第１またはハブエンドモジュール１４と、第２またはパワーエンドモジュール１６と、ハブとパワーエンドモジュール間にある５個の周辺機器モジュール１７〜２１とを含む直列の物理的、すなわち、電気的および機械的に相互接続されたモジュールを含む。
【００１６】
ハブエンドモジュール１４は、ケーブル２４によりホストシステム１２のＵＳＢポート２６に接続されるＵＳＢホストポート２２を含むハブエンドモジュール１４は、システムのフロントエンドであり、パワーエンドモジュール１６とともに最大６個の周辺機器モジュールをサポートするために、７個のＵＳＢスレーブポートを介してＵＳＢホストシステム１２とポート拡張システム１０とをつなぎ合わせる。パワーエンドモジュール１６は、１以上の追加またはカスケード接続されるポート拡張システム３２にシステム１０を接続するためのＵＳＢ拡張ポート３０を含む。この代わりとして、ＵＳＢポート３０は、追加のハブまたはＵＳＢ使用可能な周辺機器またはファンクション（図示せず）に接続されてよい。パワーエンドモジュール１６は、プラグ３７によりＡＣパワーアダプタ３６や同等のバッテリーパックなどの外部電源にシステム１０を接続するためのパワージャック３４をさらに含む。このような外部電源は、システム１０の特定のコンフィギュレーションがハブモジュール１４のＵＳＢポート２２のパワーバスから利用可能なものよりも多くの電力を要する場合に、必要とされることがある。
【００１７】
図１の特定の例において、５個の周辺機器モジュール１７〜２１は、以下のものを含む。すなわち、ＤＢ−９ポート３８の一方をビジネスカードリーダ４０に接続した状態を図示したＵＳＢ・デュアルシリアルＤＢ−９ポートモジュール１７と、パラレル出力ポート４２をプリンタ４４に接続した状態を図示したＵＳＢ・信号パラレルポート（ＩＥＥＥ−１２８４）モジュール１８と、ＲＪ−４５ポート４６をイーサネットＬＡＮ４８に接続したＵＳＢ・イーサネットモジュール１９と、２つのＲＪ−１１ポートの一方（５０）を電話線５２に接続した状態を示したＵＳＢ・電話線／電話モデムモジュール２０と、例として、マウス５４とキーボード５６に接続した状態を示したＵＳＢ・デュアルシリアルＰＳ／２ポートモジュール２１である。
【００１８】
図２および図３は、本発明による組み立て後のポート拡張システム６０の実用的な一例の背面斜視図および正面斜視図をそれぞれ示したものである。図２および図３のシステムは、第１のエンドまたはハブエンドモジュール６２と、第２のエンドまたはパワーエンドモジュール６４と、それらのエンドモジュールの間に接続された６個のユーザ選択周辺機器モジュール６６〜７１を含む。周辺機器モジュールは、以下のユーザ選択シーケンスで並んで接続される。すなわち、デュアルシリアルＰＳ／２ポートモジュール６６と、デュアルＲＪ−１１ジャックを備えたモデムモジュール６７と、単一のＲＪ−４５ジャックを備えたイーサネットＬＡＮモジュール６８と、７ポートＵＳＢ拡張ハブモジュール６９と、パラレルポートモジュール７０と、デュアルシリアルＤＢ−９ポートモジュール７１である。ハブエンドモジュール６２は、デスクトップＰＣやノートブックコンピュータなどのホストシステムにシステム６０を接続するためのＵＳＢポート７２を含む。パワーエンドモジュール６４は、すでに説明したように、ＵＳＢ拡張ポート７４および外部電源接続用のジャック７６を有する。図３を参照すると、周辺機器モジュール６６〜７１は、透明または半透明の光伝達プラスチックから作られたライトバー８４〜８９をそれぞれ保持する前面７８〜８３を含む。ライトバー８４〜８９のそれぞれは、以下にさらに説明するように、モジュール内にあるＬＥＤなどの１以上の光源から光を伝達して、ユーザにモジュールの状態および／または活動状態を示す。また、ハブエンドモジュール６２は、エンドモジュール６２の状態および／または活動状態に応答する内部光源により照明され、ユーザが視認できるライトパイプ９０からなる状態／活動状態インジケータを含むものであってよい。パワーエンドモジュール６４は、同様の状態および／または活動状態を示すライトパイプ９２を含む。
【００１９】
図４および図５を参照すると、７ポートＵＳＢハブモジュール１００の形をした周辺機器モジュールの一例の詳細が示されている。モジュール１００は、ねじまたは他の取り付け手段（図示せず）により接合されている上側ハウジング部分１０４と下側ハウジング部分１０６とを含む成形プラスチックハウジング１０２を含む。モジュール１００は、それぞれがＵＳＢのＢ型コネクタからなる７個のＵＳＢポート１０８を保持する背面パネル１０７を含む。さらに、ハウジング１０２は、細長い開口部１１２を有する右側壁１１０を有し、この開口部を介して、隣接するモジュールにより保持される連結用のＤＢ−２６雌コネクタまたはジャックに解除可能に接続するためのアップストリームＤＢ−２５雄コネクタまたはプラグ１１４が突出することにより、隣接するモジュール間を物理的に、すなわち、機械的かつ電気的に相互接続する。モジュール１００は、連結ＤＢ−２５コネクタにより与えられる機械的内部接続を補うインタモジュールラッチ手段を含む。さらに詳しく言えば、モジュール１００の右側壁１１０の上側部分から、ハウジングの上側部分１０４と一体形成され、隣接するモジュールの左側壁の連結孔に入るように配置された、間隔をおいて設けられた一対の弾性プラスチックタブ１１６が突出している。各タブ１１６は、その外側先端部にカエシのような拡張部１１８を含む。
【００２０】
モジュール１００の右側壁１１０の下側部分には、隣接するモジュールのハウジングの左側壁の下側部分から突出する相補対のタブを受け入れるようにされた、間隔をおいて設けられた一対の孔１２０が形成される。図５に示すように、モジュール１００のハウジング１０２は、細長い開口部１２４を有する左側壁１２２を含み、その開口部を介して、隣接するモジュールの右側にあるＤＢ−２５プラグを受けるためのダウンストリームＤＢ−２５雌コネクタまたはジャック１２６が突出する。上側ハウジング部分１０４の左側壁１２２の上側部分には、隣接するモジュールの右側壁から突出するタブを受けるための、間隔をおいて設けられた一対の孔１２８が形成される。同様に、モジュール１００の左側壁１２２の下側部分は、それぞれの外側先端部にカエシのような拡張部１３２を備える突出タブ１３０を保持する。本願明細書で使用する場合、「アップストリームコネクタ」という用語は、ホストシステム１０に電気的に最も近いＤＢ−２５モジュールコネクタをさす。これに対して、「ダウンストリームコネクタ」という用語は、ホストシステム１０から電気的に最も離れたＤＢ−２５モジュールコネクタをさす。
【００２１】
モジュール１００は、長手方向に延伸するライトバー１３６を保持する前壁１３４を含み、このライトバーは、状態および／または活動状態の信号に応答して付勢される内部光源により照明可能なものである。
【００２２】
図６は、隣接するモジュール１４０および１４２の部分を示す断面図であり、本発明によるポート拡張システムのモジュールを解除可能に連結しやすいように、隣接するモジュールの側壁にあるラッチ手段が結合される様子を示している。モジュール１４０は、右側壁１４６を備えるハウジング１４４を含み、その上側部分は外側に突出するタブを有し、そのタブの一方（１４８）が図示されており、隣接するモジュール１４２の左側壁１５２にある孔１５０に受け入れられる。タブ１４８の外側先端部にあるカエシのような拡張部１５４は、モジュール１４２の左側壁１５２の内面１５６と係合する。モジュール１４０の右側壁１４６にある関連する孔１６０により、モジュール１４２の左側壁１５２にある相補的なタブ１５８が受け入れられる。
【００２３】
上述したようなラッチ手段を使用することが好ましいが、このような手段を省いてもよく、このため、モジュールを機械的に完全に結合するのは、ＤＢ−２５コネクタにのみ委ねられている。さらに、連結コネクタのジェンダが逆のものであってよく、コネクタはＤＢ−２５コネクタに限定されるものではないことは明らかであろう。しかしながら、このようなコネクタは、容易に入手可能であり、比較的安価で、耐久性があるため好ましいものである。最後に、「左側」および「右側」という表現は、本発明の記載を容易にするために便宜上参照したものであり、限定した意味で解釈されるべきものではないことは明らかであろう。
【００２４】
図７および図８は、ＵＳＢ・パラレルポート（ＩＥＥＥ−１２８４）またはセントロニクスモジュール１７０の形をした周辺機器モジュールの別の例を示し、その内部の詳細を示すものである。図７および図８に、特定のモジュールが示されているが、図示されているモジュールの内部構造が、本発明によるポート拡張システムをなすものであってよいさまざまなモジュールを一般的に代表するものであることを理解されたい。
【００２５】
図７および図８の周辺機器モジュール１７０は、上側ハウジング部分１７４および下側ハウジング部分１７６と、平行な左側壁および右側壁１７８、１８０と、平行な長手方向に延伸する前壁および後壁１８２、１８４とを備える成形プラスチックハウジング１７２を含む。下側ハウジング部分１７６内には、上面１８８と、前面マージンおよび背面マージン１９０、１９２と、左側マージンおよび右側マージン１９４、１９６とを備えるプリント回路基板（ＰＣＢ）１８６が搭載されている。ＰＣＢの上面１８８には、ブロック１９８で表されるインタフェース回路と、ＰＣＢの左側マージン１９４に沿ってダウンストリームＤＢ−２５レセプタクルまたはジャック２０２を保持する第１のブラケット２００と、右側マージン１９６に沿ってアップストリームＤＢ−２５プラグ２０６を保持する第２のブラケット２０４と、背面マージン１９２に沿ってＤＢ−２５ジャック２１０を保持する第３のブラケット２０８とを含む電子回路コンポーネントが搭載されている。左側および右側のジャックおよびプラグコネクタ２０２、２０６は、上述したように、隣接するモジュール上の連結ＤＢ−２５コネクタに接続可能に設けられて、モジュール間を機械的および電気的に相互接続する。背面ＤＢ−２５レセプタクル２１０により、ＩＥＥＥ−１２８４仕様に準拠したパラレルポートが、当業者に公知であるように、ケーブルによりプリンタなどの周辺機器に接続可能となる。右側またはアップストリームＤＢ−２５プラグ２０６は、右側壁１８０にある細長い開口部２１２を介して突出し、左側壁にある同様の開口部が、ダウンストリームＤＢ−２５レセプタクルまたはジャック２０２を露出する。
【００２６】
前面マージン１９０に沿ったＰＣＢ１８６上には、所定のモジュール状態および／または活動状態に応答して回路１９８により付勢可能な発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源２１６が搭載されている。このような状態／活動状態インジケータは、一般に当業者に公知のものである。光源２１６は、モジュール１７０の前壁１８２により保持されているＬＥＸＡＮ（ポリカーボネート組成物であるＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社の商標）などの光伝達プラスチックのライトバー２１８と光学的に結合される。このようにして、光源２１６によりライトバー２１８が照明することで、ユーザに周辺機器モジュールの状態および／または活動状態が表示される。各周辺機器モジュールが、２以上の状態／活動状態を表す光源を含んでよく、このような複数の光源の色が異なるものであってよいことは明らかであろう。さらに、単一のライトバー２１８の代わりに、それぞれが別々の光源に関連付けされた複数のライトバーが、モジュール１７０の前壁１８２に沿って端から端まで配置されてよい。さらに、ライトバーが省かれてよく、ユーザが直接視認できるように、モジュールの前壁１８２に沿って光源が載置されてよい。最後に、ライトバーまたは光源は、後壁以外のハウジング部分に載置されてよいことは明らかであろう。
【００２７】
図９および図１０は、典型的なパワーエンドモジュール２３０の斜視図である。ハブエンドモジュールは、同様に構成される。モジュール２３０は、細長い開口部２３６を備えた右側または内側壁２３４を含む成形プラスチックハウジング２３２を備える。開口部２３６を介して、すでに上述したように、隣接するモジュールにある連結ＤＢ−２５レセプタクルまたはジャックに接続されるようにされたＤＢ−２５プラグ２３８が突出して、それらの間を機械的および電気的に相互接続する。モジュール２３０の右側壁２３４は、すでに上述したように、間隔をおいて設けたタブ２４０および孔２４２の形をしたラッチ手段をさらに含む。最後に、モジュール２３０は、モジュールの上側背面隅に隣接して露出された外側可視表面２４４を備える状態／活動状態を表示するライトバーを含む。パワーエンドモジュールについては、図１４に関連させて、以下に記載する。
【００２８】
図１１は、モジュール間の信号および電力相互接続を単純化した形で示す本発明によるポート拡張システム２５０のブロック図である。システム２５０は、ハブエンドモジュール２５２（図１２に詳細に図示）、パワーエンドモジュール２５４（図１４に詳細に図示）、およびハブエンドモジュールとパワーエンドモジュールとの間に接続された３つの周辺機器モジュール２５６、２５８および２６０を含む。周辺機器モジュール２５６、２５８および２６０は、一般化した形で示されているが、これらのモジュールはそれぞれ、ＵＳＢプロトコル信号をモジュールに接続された特定の周辺機器のプロトコルに変えることを理解されたい。図１１のハブエンドモジュール２５２は、ホストシステムに接続するための標準ＵＳＢのＡ型コネクタ２６２と、ＵＳＢコネクタ２６２の４つの端子に接続される７ポートハブコントローラ２６４とを含む。ダウンストリーム側で、７ポートハブコントローラ２６４は、単一のグラウンドライン（ＧＮＤ）２６８として簡潔に示したグラウンドラインとともに、ダウンストリームＤＢ−２５レセプタクルまたはジャック２６６のコンタクトセットで規定され、ライン１〜７の番号が付けられた７つのスレーブポートに、ＵＳＢデータ（Ｄ＋およびＤ−）を与える。スレーブポート７は、パワーエンドモジュール２５４のＵＳＢ拡張ポート２７２へのパススルーである。上述したように、ＵＳＢタイプＢコネクタで規定されるパワーエンドモジュール２５４のＵＳＢ拡張ポート２７２は、ＵＳＢ使用可能周辺機器またはハブに接続されてよく、またはさらなるポート拡張システムをカスケードまたはデイジーチェーン接続することにより、ホストシステムが利用可能な周辺機器およびファンクションをさらに拡張するために使用されてよい。
【００２９】
モジュール２５６、２５８および２６０は、インタフェースまたはプロトコル変換回路２７６、２７８および２８０をそれぞれ含み、これらの回路は、図１に図示するようなさまざまな周辺機器に結合されてよいコネクタ２８２、２８４および２８６にそれぞれ接続される。さまざまなモジュールは、すでに説明したように、２５ピンＤＢ−２５ジャックおよびプラグにより、物理的に、すなわち、電気的および機械的に接続される。したがって、ハブエンドモジュール２５２のＤＢ−２５ジャック２６６は、周辺機器モジュール２５６のＤＢ−２５プラグ２８８に結合され、モジュール２５６および２５８は、ＤＢ−２５ジャック２９０およびプラグ２９２により結合され、以下同様に結合され、各コネクタは同一のポート１〜７を規定する。
【００３０】
システム２５０は、グラウンドライン（ＧＮＤ）２６８のように、モジュールすべてに共通し、各モジュール内の回路に電力供給をするパワーバスライン（ＶＣＣＢＵＳ）２９４を含む。
【００３１】
さまざまなＵＳＢ周辺機器モジュール２５６、２５８、２６０に対して、同じ基本的な配線が使用され、ＵＳＢデータラインまたはポート番号１（実際には、２つのラインＤ＋およびＤ−を含む）は、インタフェース回路２７６、２７８および２８０に接続され、アップストリームプラグのラインまたはポート２は、ダウンストリームジャックのポート１に接続され、アップストリームプラグのポート３は、ダウンストリームジャックのポート２に接続され、以下同様に接続されることは明らかであろう。このように「１つシフトする」アーキテクチャにより、ユーザは、ハブエンドモジュールとパワーエンドモジュール間に任意のシーケンスで最大６個のＵＳＢ機器モジュールを配設できる。パワーエンドモジュール２５４は、パワーバス２９４に接続され、さらに、図１４に詳細に図示するように、外部電源に結合されてよいパワージャック２９８に接続されるレギュレータ回路２９６を含む。
【００３２】
図１２は、本発明によるポート拡張システムの「フロントエンド」として使用されてよいハブエンドモジュール３００の実施形態のより詳細なブロック図である。モジュール３００およびシステムの他のモジュールは、仕様および動作が当業者に公知の標準的な市販の電気的および電子的なコンポーネントを利用するため、詳細に記載する必要はない。ハブエンドモジュールの主要なコンポーネントは、図１２において、「ポート−１」〜「ポート−７」として示されている最大７個のダウンストリームＵＳＢスレーブポートをサポート可能な７ポートＵＳＢハブコントローラ３０２である。これらのポートは、モジュール３００により保持されるダウンストリームＤＢ−２５コネクタレセプタクルまたはジャック３０４のコンタクトセットにより規定される。ハブエンドモジュール３００は、標準ＵＳＢケーブルによりノートブックコンピュータなどのホストシステムのＵＳＢポートにモジュールを接続するための標準４ピンＵＳＢのＡ型コネクタ３０６を備えるホストＵＳＢポートをさらに含む。すでに説明したように、ＤＢ−２５ジャック３０４は、任意の周辺機器モジュールの連結アップストリームＤＢ−２５プラグまたはパワーエンドモジュールに接続可能である。
【００３３】
モジュール３００は、過電流パワースイッチング回路３１２の出力端子３１０に接続されるパワーバス（ＶＣＣＢＵＳ）３０８を含む。回路３１２の入力３１４は、コネクタ３０６のホストパワーバス（ＨＯＳＴＶＣＣ）端子３１６に接続される。回路３１２は、コントロールライン（ＶＣＣＳＥＬ）３２０が接続されるイネーブル端子（ＥＮ）３１８を有する。ハブエンドモジュール３００は、ＵＳＢ仕様Ｒｅｖ．１．１、セクション７．２以下参照に準拠したダウンストリーム周辺機器モジュールから流れる電流に応じて、バス電源モードまたは自己電源式連動ポート電力管理モードのいずれかで動作する。
【００３４】
バス電源モードにおいて、パワーバス３０８は、過電流パワースイッチング回路３１２を介してＵＳＢポートのＨＯＳＴＶＣＣラインにより付勢される。バス電源モードにおいて、ハブエンドモジュール３００は、最大４個の低電力デバイスクラスのファンクションに対して１００ｍＡを各ダウンストリームＵＳＢポートに供給可能である。ホストシステムからダウンストリームポートに５００ｍＡを超える総電流が流れると、過電流パワースイッチング回路３１２により、バスパワーオフ機能が働く。
【００３５】
図１４に関連させて以下にさらに説明するように、自己電源モードにおいて、パワーエンドモジュールに組み込まれた＋５ＶＤＣ電源により、パワーバス（ＶＣＣＢＵＳ）３０８に電力が供給される。この電源モードにおいて、ハブエンドモジュールは、最大７個の低電力または高電力デバイスクラスファンクションに対して５００ｍＡを各ダウンストリームＵＳＢポートに供給可能である。コントローラ３０２の／ＯＶＲＣＵＲ１〜／ＯＶＲＣＵＲ６端子（単一の端子３２２として簡潔に図示）は、連動モード動作用に結合されてよく、過電流状態指示およびパワースイッチ制御用に使用されてよい。
【００３６】
すでに説明したように、ダルンストリームスレーブ「ポート−７」は、パワーエンドモジュールのＵＳＢ拡張コネクタに接続されるパススルーＵＳＢポートである。「ポート−７」の電力管理は、パワースイッチングおよび過電流保護回路３２４を介して別々に取り扱われる。コントローラ３０２がダウンストリームポート−７のフォールトを検出すると、スイッチ回路３２４により、ポート−７のみから電力が排除されるため、周辺機器モジュールを正常に動作し続けることができる。
【００３７】
突入電流および電圧スパイクを低減するために、ＵＳＢポートデータラインのさまざまな対に、トランジェントサプレッサ３２６が接続される。すべての例に示されていないが、このようなトランジェントサプレッサは、残りのモジュールのそれぞれのデータライン対に接続される。
【００３８】
また、ハブエンドモジュール３００は、必要な＋３．３ＶＤＣＶＣＣをコントローラ３０２に与えるため、パワーバス３０８とコントローラ３０２のＶＣＣ端子３３０との間に接続された低ドロップアウト電圧レギュレータ３２８を含む。
【００３９】
ハブエンドモジュール３００は、コントローラに接続された３つのＬＥＤにより照明されるユーザ視認可能な外面を備え（図３）、以下のことを示す異なる色をもつライトパイプを含むＬＥＤディスプレイ３３２をさらに含む。
自己電源オン−−−緑
バス電源オン−−−黄
過電流−−−赤
【００４０】
図１３は、典型的なＤＢ−２５コネクタ３３６（ＤＢ−２５ジャックの正面図とＤＢ−２５プラグの背面図に適用可能であるように図示）と、コネクタピンアウトと、ピンアサインメントとを示す。ピン数は、図１２においてＤＢ−２５ジャック３０４を表すブロックで確認される。
【００４１】
以下、図１４を参照すると、周辺機器モジュールまたはハブエンドモジュールのいずれかのＤＢ−２５ジャックと連結可能なアップストリームＤＢ−２５コネクタプラグ３４２と、ＦＣＣ、ＵＬおよびＵＳＢ要求に準拠するターミネーション回路３４６を介してＤＢ−２５プラグ３４２の「ポート−７」に接続されるＵＳＢのＢ型拡張コネクタ３４４とを含むパワーエンドモジュール３４０の実用的な一例が示されている。上述したように、コネクタ３４４により、別のポート拡張システムまたは１以上の標準ＵＳＢ機器にカスケード接続することができる。モジュール３４０は、パワーバス（ＶＣＣＢＵＳ）３４８（インタモジュールＤＢ−２５コネクタを介した他のシステムモジュールのパワーバスに接続可能）と、外部電源３５２から外部パワージャック３５４を介して、自己電源動作モードでパワーバス３４８に過電流保護を有する＋５ＶＤＣ（ＥＸＴＶＣＣ）を供給する電圧レギュレータ３５０とをさらに含む。スイッチ回路３５６が、外部電源３５２がプラグインされているか否かを検出し、ハブモジュール３００（図１２）にスイッチ３１２のイネーブル（ＥＮ）端子３１８に与えられるコントロール信号ＶＣＣＳＥＬを出力３５８で与えて、ＨＯＳＴＶＣＣとＥＸＴＶＣＣとの間でＶＣＣＢＵＳ電源を切り換える。ＤＢ−２５プラグ３４２を介してパワーエンドモジュール３４０への接続のみが、パワー、グラウンドおよびＵＳＢコネクタ３４４への「ポート−７」パススルー接続を含むことが分かるであろう。
【００４２】
また、モジュール３４０は、以下の指示をユーザに与えるように、２つのＬＥＤにより照明可能なライトパイプ（図３におけるパワーエンドモジュール６４のライトパイプ９２など）を含むＬＥＤディスプレイ３５９を含む。
緑−−−ＵＳＢポート３４４準備完了
赤−−−ＵＳＢポート３４４過電流
【００４３】
図１４Ａは、さまざまな動作状況でのパワーバス（ＶＣＣＢＵＳ）の電源を示す表である。したがって、ハブエンドモジュールとパワーエンドモジュールの両方がシステムに接続され（「ＩＮ」）、外部電源３５２がアンプラグ（「ＯＵＴ」）の場合、ハブエンドモジュール３００の電子スイッチ３１２のイネーブル端子３１８に送信されるコントロール信号ＶＣＣＳＥＬは高になることで、パワーバスにＨＯＳＴＶＣＣを印加する（バス電源モード）。これとは逆に、自己電源モードにおいて、電源３５２がジャック３５４にプラグインされている場合、ＶＣＣＳＥＬは低になり、ＨＯＳＴＶＣＣを切断するため、パワーバスは、電圧レギュレータ３５０の出力に現れるＥＸＴＶＣＣにより電力供給されることになる。
【００４４】
図１５は、周辺機器モジュール３６０の一般的な形を示すブロック図であり、モジュールのアップストリーム側にＤＢ−２５プラグ３６２を含み、ダウンストリーム側にＤＢ−２５ジャックまたはレセプタクル３６４を含む。図１３に、コネクタ３６２および３６４のピンアサインメントが示されている。モジュール３６０は、パススルーパワーバス（ＶＣＣＢＵＳ）、ＶＣＣＳＥＬコントロール信号、およびグラウンドライン３６６、３６８および３７０をそれぞれ含む。モジュール３６０はインタフェース回路を含み、例えば、コントローラ３７２が、モジュールによりサポートされる周辺機器またはファンクションコネクタ３７４に接続されるように適用された周辺機器のプロトコルに、ＤＢ−２５プラグ３６２の「ポート−１」に現れるＵＳＢデータ信号を変換する。典型的なモジュール３６０は、インタフェース回路３７２により生じる状態および／または活動状態信号に応答したＬＥＤディスプレイ３７６を含む。
【００４５】
エンドモジュール間において任意のシーケンスで周辺機器モジュールを接続可能にする「１つシフトする」アーキテクチャによれば、周辺機器モジュール３６０内において、アップストリームＤＢ−２５コネクタまたはプラグ３６２の「ポート−１」（ピン３および１６に割り当てられたＵＳＢデータラインＤ１＋およびＤ１−）が、ＵＳＢ周辺機器インタフェース回路３７２に接続され、プラグ３６２の「ポート−２」（ピン１７および５のＵＳＢデータラインＤ２＋およびＤ２−）が、ダウンストリーム側のＤＢ−２５ジャック３６４の「ポート−１」（コンタクト３、１６）に接続され、プラグ３６２の「ポート−３」（ピン６，１９のＵＳＢデータラインＤ３＋およびＤ３−）が、ＤＢ−２５ジャック３６４の「ポート−２」（コンタクト１７、５）に接続され、以下同様に接続される。ＤＢ−２５ジャック３６４の「ポート−６」（コンタクト２３、１１）へ、周辺機器モジュール３６０内の内部接続はない。
【００４６】
以下、図１６〜２１を参照して、周辺機器モジュールのいくつかの特定の例について簡潔に記載する。この場合も、これらのモジュールのそれぞれで、公知のコンポーネントが利用されるため、詳細に記載する必要はない。すべての場合において、図１５に、モジュール内のアップストリームおよびダウンストリームＤＢ−２５コネクタ間の配線が示されており、図１３に、ピンアサインメントが示されている。図１６のブロック図を参照すると、アップストリームＤＢ−２５コネクタプラグ３８２と、ダウンストリームＤＢ−２５コネクタレセプタクルまたはジャック３８４とを含む５６Ｋグローバルモデムモジュール３８０が示されており、図１３に、これらの両方のピンアサインメントが示されている。モジュール３８０は、ＵＳＢコントローラ３８６と、モデムチップセット３８８と、グローバルに認可されたモデム動作の絶縁オプトカプラの形をしたデータアクセスアレンジメント（ＤＡＡ）３９０とをさらに含む。ＤＡＡ３９０には、電話線および電話に接続するための一対のＲＪ−１１ジャック３９２および３９４が接続される。また、モジュールは、状態／活動状態ＬＥＤディスプレイ３９６を含む。
【００４７】
図１７は、アップストリームおよびダウンストリームＤＢ−２５コネクタ４０２および４０４をそれぞれ含み、モジュール４００をイーサネットＬＡＮに接続するための単一の標準モジュールＲＪ−４５ジャック４０６を組み込んだＵＳＢ・１０ＭｂｐｓイーサネットＬＡＮモジュール４００のブロック図である。モジュール４００は、ＵＳＢ・イーサネットメディバアクセスコントローラ（ＭＡＣ）４０８と、ネットワーク物理層デバイス４１０および４１２と、ＬＥＤ状態／活動状態ディスプレイ４１４とを備えるインタフェース回路をさらに含む。
【００４８】
図１８を参照すると、ＵＳＢ・ＩＥＥＥ−１２８４ブリッジデバイス４２２を備えるインタフェース回路を含むＵＳＢ・信号パラレルポート（ＩＥＥＥ−１２８４）モジュール４２０が示されている。ブリッジデバイス４２２は、ＩＥＥＥ−１２８４ターミネーションネットワーク４２４に接続され、このネットワークは、プリンタなどの周辺機器に接続されるように適用されたＤＢ−２５パラレルポートコネクタ４２６に結合される。モジュール４２０は、モジュールの電力状態をユーザに示すためにＬＥＤディスプレイ４２８を含む。
【００４９】
図１９を参照すると、ＵＳＢコントローラ４４２と、デュアルユニバーサル非同期レシーバ／トランスミッタ（ＵＡＲＴ）ＩＣ４４４と、ＤＢ−９コネクタ４５０および４５２にそれぞれ結合されたＲＳ−２３２トランシーバ４４６および４４８とを組み込んだＵＳＢ・デュアルシリアルＤＢ−９ポート周辺機器モジュール４４０が示されている。ＬＥＤディスプレイ４５４が、ＤＢ−９ポートの状態を示す。
【００５０】
図２０を参照すると、４ポートＵＳＢハブコントローラ４６２と、クワッドＵＳＢパワーコントロールスイッチデバイス４６４と、４個のＵＳＢのＡ型コネクタ４６６〜４６９を組み込んだ４ポートＵＳＢハブモジュール４６０が示されている。パワーコントロールスイッチデバイス４６４は、各ダウンストリームＵＳＢポートに５００ｍＡを供給可能であり、ポートごとに電流制限できる。７ポートＵＳＢハブモジュールは、７ポートＵＳＢハブコントローラと２つのクワッドＵＳＢパワーコントロールスイッチデバイス４６４とを含む以外は、モジュール４６０に類似している。
【００５１】
図２１を参照すると、ＵＳＢ・デュアルシリアルＰＳ／２ポートブリッジデバイス４８２の形をしたインタフェース回路と、ＰＳ／２ポートコネクタ４８８および４９０にそれぞれ接続されたデュアルＰＳ／２ターミネーションネットワーク４８４および４８６とを含むＵＳＢ・デュアルシリアルＰＳ／２ポートモジュール４８０が示されている。ＰＳ／２ポートは、マウスまたはキーボードのいずれかを受け入れ可能である。また、モジュール４８０は、ポート状態を示すＬＥＤディスプレイ４９２を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１つの特定の例示的実施形態によるポート拡張システムのブロック図。
【図２】  本発明のポート拡張システムの別の実施形態の背面斜視図。
【図３】  図２に示すシステムの正面斜視図。
【図４】  本発明によるポート拡張システムの一部をなすものであってよい７ポートＵＳＢハブの形をした周辺機器モジュールの一例の背面／右側面斜視図。
【図５】  図４のモジュールの背面／左側面斜視図。
【図６】  本発明のポート拡張システムの隣接モジュールを結合するラッチ機構の詳細を示した正面断面図。
【図７】  ＵＳＢ・パラレルポートモジュールの形をした周辺機器モジュールの別の例を部分的に切り取り、部分的に切断した側面図。
【図８】  図７の周辺機器モジュールの一部をなすプリント回路基板アセンブリの簡易斜視図。
【図９】  本発明のポート拡張システムの一部をなすパワーエンドモジュールの前面／右側面斜視図。
【図１０】  図９のパワーエンドモジュールの正面／左側面斜視図。
【図１１】  モジュール内およびモジュール間の電気的相互接続を示す本発明の別の特定の例示的実施形態によるポート拡張システムのブロック図。
【図１２Ａ】  本発明によるポート拡張システムで使用されてよい７ポートＵＳＢハブエンドモジュールの一例のブロック図。
【図１２Ｂ】  本発明によるポート拡張システムで使用されてよい７ポートＵＳＢハブエンドモジュールの一例のブロック図。
【図１３】  コネクタピンアウトおよびピンアサインメントとともに、本発明のポート拡張システムの隣接モジュールを結合するＤＢ−２５コネクタを示す図。
【図１４Ａ】  さまざまな状況でのシステムバス電源を示す表の図。
【図１４Ｂ】  本発明によるポート拡張システムで使用されてよいポワーエンドモジュールの一例のブロック図。
【図１４Ｃ】  本発明によるポート拡張システムで使用されてよいポワーエンドモジュールの一例のブロック図。
【図１５Ａ】  本発明によるポート拡張システムのハブとパワーエンドモジュール間に接続されるように適用された典型的な周辺機器モジュールの一般的な形を示すブロック図。
【図１５Ｂ】  本発明によるポート拡張システムのハブとパワーエンドモジュール間に接続されるように適用された典型的な周辺機器モジュールの一般的な形を示すブロック図。
【図１６Ａ】  ＵＳＢ・グローバルモデム周辺機器モジュールのブロック図。
【図１６Ｂ】  ＵＳＢ・グローバルモデム周辺機器モジュールのブロック図。
【図１７Ａ】  ＵＳＢ・イーサネットＬＡＮ周辺機器モジュールのブロック図。
【図１７Ｂ】  ＵＳＢ・イーサネットＬＡＮ周辺機器モジュールのブロック図。
【図１８Ａ】  ＵＳＢ・パラレルポート周辺機器モジュールのブロック図。
【図１８Ｂ】  ＵＳＢ・パラレルポート周辺機器モジュールのブロック図。
【図１９Ａ】  ＵＳＢ・デュアルシリアルＤＢ−９ポート周辺機器モジュールのブロック図。
【図１９Ｂ】  ＵＳＢ・デュアルシリアルＤＢ−９ポート周辺機器モジュールのブロック図。
【図２０Ａ】  クワッドポートＵＳＢハブ周辺機器モジュールのブロック図。
【図２０Ｂ】  クワッドポートＵＳＢハブ周辺機器モジュールのブロック図。
【図２１Ａ】  ＵＳＢ・デュアルシリアルＰＳ／２ポート周辺機器モジュールのブロック図。
【図２１Ｂ】  ＵＳＢ・デュアルシリアルＰＳ／２ポート周辺機器モジュールのブロック図。
【符号の説明】
１０  ポート拡張システム、１２  ノートブックコンピュータ、１４  第１のエンドモジュール、１６  第２のエンドモジュール、１７  ＵＳＢ・（２）ＤＢ−９シリアルポート、１８  ＵＳＢ・（１）パラレルポート、１９  ＵＳＢ・（１）ＲＪ４５、２０  ＵＳＢ・（２）ＲＪ１１、２１  ＵＳＢ・（２）ＰＳ／２ポート、２２  ＵＳＢホストポート、２４  ケーブル、３０  ＵＳＢポート、３４  パワージャック、３６  ＡＣアダプタ、３７  プラグ、４０  ビジネスカードリーダ、４２  パラレル出力ポート、４４  プリンタ、４６  ＲＪ−４５ポート、４８  ＬＡＮ、５０  ＲＪ−１１ポート、５２  電話線、５４  マウス、５６  キーボード。
【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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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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