JP2005277651A - 赤外線通信方法、赤外線通信装置、赤外線通信プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩｒＤＡ規格の赤外線通信において、赤外線通信モジュールの発光による消費電力を大幅に増加させることなく、データ転送効率を向上させる。
【解決手段】 １次局及び２次局とも送信データがない間は、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームの送信と受信が交互に繰り返される間、Ｐ／Ｆビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間Ｔは、最小ターンアラウンド時間をＭｉｎＴ、最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴ、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームの連続受信回数をＮ、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームを連続受信する度に待ち時間Ｔに加算される単位時間をα、加算単位時間αを算出するための待ち時間定数をＳ（２以上の整数値）とすると、Ｔ＝ＭｉｎＴ＋Ｎ×α、α＝（ＭａｘＴ−ＭｉｎＴ）÷Ｓ、となる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信に関する。

近年、携帯電話、ノート型のパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ・Ｄｉｇｉｔａｌ・Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：個人用携帯情報端末）、等のいわゆるモバイル電子機器において、実装の容易さ、実装コストの安さなどの点からＩｒＤＡ規格の赤外線通信を通信インタフェースとして備えたものが増えつつある。また、これらのモバイル機器からＩｒＤＡ規格の赤外線通信インタフェースを介してデータを受信し、受信したデータの印刷を実行するプリンタ等の電子機器も公知である（例えば特許文献１を参照）。

ＩｒＤＡ規格は、不平衡半二重ＨＤＬＣ通信方式を踏襲しており、データリンクの制御を行いデータ転送の開始制御、データの流れの制御、誤り回復手順の制御の責任を持つ１次局と、１次局の指示に従ってデータリンクの制御機能を実行する２次局との間で、各種フィールドを有するフレームを情報媒体として通信が行われる。フレームは、情報メッセージの転送に用いる情報（Ｉ）フレーム、情報（Ｉ）フレームの転送等を監視してデータリンクの監視に使われる監視（Ｓ）フレーム、通信におけるモードの設定、異常状態の報告などを行う非番号制（Ｕ）フレームに大別される。フレームには、Ｎｒ（受信カウント）やＮｓ（送信カウント）などの順序番号の確認や、送信権の交換の機会を与えるポール／ファイナルビット（Ｐ／Ｆビット）を有している。ポール／ファイナルビットは、コマンドの場合をポール（勧誘）ビット、レスポンスの場合はファイナル（最終）ビットとして使用する。コマンド／レスポンスともに、正規応答モード（ＮＲＭ）の場合、連続して送信する最後のフレームの場合にＰ／Ｆビットを１にすることによって、送信権を相手局に与えることを通知する。

監視（Ｓ）フレームの１つであるＲＲ（受信可能通知）フレームは、Ｎｒ−１までの番号フレームを確認し、情報フレーム（Ｉ）を引き続き受信可能であることを相手局に通知するためのフレームである。通常のデータ転送においてＲＲフレームを受信した局は、送信するデータがある場合には、情報（Ｉ）フレームを相手局に送信し、最後の情報（Ｉ）フレームのＰ／Ｆビットを１にして送信して送信権を相手局に委譲する。１次局、２次局とも送信するデータが複数ある場合は、最後のフレームを除いてＰ／Ｆビットを０にした連続フレームを送信することが許されている。一方、送信するデータがない場合には、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームを送信して送信権を相手局に委譲する。したがって、自局も相手局も送信データがない状態では、ＲＲフレームの交換が繰り返し行われることになる。また、フレームの送信タイミングは、接続時のネゴシエーションパラメータで規定される最小ターンアラウンドタイム及び最大ターンアラウンドタイムにより決定される。

最小ターンアラウンド時間は、ＩｒＰＨＹ層の受信回路が同じ装置からの転送（物理的な発光）によって生じる受信回路の飽和状態からの回復するまでに必要な時間（ターンアラウンド潜伏期）に対する遅延時間を扱う。このパラメータは、自局から最終フレームの最後尾のバイト送信がされた時点から他局からのフレーム先頭バイトが受信可能になるまでの必要な時間に対応する。最大ターンアラウンド時間は、局がＰ／Ｆビットを保持できる時間（送信権を保持できる時間）の最大値である。このパラメータは、ボーレートパラメータとともに、Ｐ／Ｆビットを設定したフレームを送信することによって、他の局に物理層の利用権を与えるまで、局が送信を行うことのできる最大バイト数を決める。このパラメータは、ある局によってもう一方の局に送信の順番を与える前に、送信可能な最大時間を指示するために使用される。

例えば、自局から送信するデータがない状態で相手局から送信権を委譲するフレーム（Ｐ／Ｆビットを１に設定したフレームを受信した場合には、最大ターンアラウンド時間、若しくはそれに近い時間だけ待った後に送信権を委譲するフレームを相手局に送信する。この待ち時間は、長くすれば赤外線通信モジュールの発光による消費電力を低減させることができるが、データの時間的なレスポンスが悪くなる。逆に短くすると、赤外線通信モジュールの発光による消費電力は増加するが、データレスポンスは良くなる。そこで、赤外線通信モジュールの発光による消費電力を低減させつつ、赤外線通信によるデータ転送を効率よく行うための従来技術としては、自局に送信権がある場合において、Ｐ／Ｆビットを１にした情報（Ｉ）フレームを受信した場合には、最大ターンアラウンド時間待つことなく直ちに（最小ターンアラウンド時間で）送信権を委譲するフレームを送信し、Ｐ／Ｆビットを１にした情報（Ｉ）フレーム以外を受信した場合には、最大ターンアラウンド時間だけ待ってから送信権を委譲するフレームを送信するものが公知である（例えば特許文献２を参照）。

特開平１１−９５９４８号公報 特開平１０−３０８７９１号公報

しかしながら、上述した特許文献２に開示されている従来技術においては、Ｐ／Ｆビットを１にした情報（Ｉ）フレーム以外のフレーム（例えばＲＲフレーム）を受信して送信権を委譲された直後に情報（Ｉ）フレームを送信する場合には、最大ターンアラウンド時間経過してからその情報（Ｉ）フレームを送信することになる。つまり、１次局及び２次局とも送信するデータがなく最大ターンアラウンド時間でＲＲフレームの交換を行っている状態から最初にどちらかから送信される情報（Ｉ）フレームは、ＲＲフレームを受信した後、最大ターンアラウンド時間待ってから送信されることになるため、データ転送効率が低下する虞があった。

本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信において、赤外線通信モジュールの発光による消費電力を大幅に増加させることなく、データ転送効率を向上させることにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコルに基づく赤外線通信方法であって、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、ネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を段階的に長くしていく、ことを特徴とした赤外線通信方法である。

前述したように、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間は、長くすれば赤外線通信モジュールの発光による消費電力を低減させることができるが、データの時間的なレスポンスが悪くなる。逆に短くすると、赤外線通信モジュールの発光による消費電力は増加するが、データレスポンスは良くなる。また、一連のデータを送信し終えて送信データがない状態になった状態では、その直後はつづいて送信データが発生する確率が高く、その確率は時間とともに低下していくのが通常である。
そこで、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、この待ち時間を最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で段階的に長くしていく。つまり、送信データが発生する確率が高い状態では、データレスポンスを優先して前記待ち時間を短い時間（最小ターンアラウンド時間）に設定し、その確率の低下に応じて消費電力を優先した長い待ち時間（最大ターンアラウンド時間）へと段階的に移行させていく。それによって、待ち時間を長くすることによるデータレスポンスの低下と待ち時間を短くすることによる消費電力の増加とのバランスを効果的に調節することができる。

これにより、本発明の第１の態様に示した赤外線通信方法によれば、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信において、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を長くすることによるデータレスポンスの低下と、その待ち時間を短くすることによる消費電力の増加とのバランスを効果的に調節することができるので、赤外線通信モジュールの発光による消費電力を大幅に増加させることなく、データ転送効率を向上させることができるという作用効果が得られる。

本発明の第２の態様は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコルに基づく赤外線通信装置であって、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、ネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を段階的に長くしていく、ことを特徴とした赤外線通信装置である。
本発明の第２の態様に示した発明によれば、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコルに基づく赤外線通信装置において、前述した第１の態様に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第３の態様は、前述した第２の態様において、情報フレームを受信した時点で前記待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定する、ことを特徴とした赤外線通信装置である。
このように、情報フレームを受信した時点で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定することによって、情報フレームに対するレスポンスを最短時間で行うことができる。

本発明の第４の態様は、前述した第２の態様又は第３の態様において、情報フレームの再送を要求する監視フレームを受信した時点で前記待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定する、ことを特徴とした赤外線通信装置である。

１次局或いは２次局が送信する監視フレームには、Ｎｒ−１までの番号フレームを確認し、情報フレーム（Ｉ）を引き続き受信可能であることを示すＲＲ（受信可能通知）フレーム、及び一時的なビジー状態であることを示すＲＮＲ（受信不能通知）フレームがある。また、監視フレームには、ＲＲフレーム及びＲＮＲフレーム以外に、指定フレーム以降の情報フレームの再送を要求するＲＥＪフレームや指定フレームのみ情報フレームの再送を要求するＳＲＥＪフレームがある。このような情報フレームの再送を要求する監視フレームを受信した場合には、直ちにその情報フレームを再送するのがデータ転送効率上は望ましいので、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定することによって、情報フレームの再送を最短時間で行うことができる。

本発明の第５の態様は、前述した第２の態様〜第４の態様のいずれかにおいて、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームを受信した時点で送信すべきデータがある場合には、前記待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定して情報フレームを送信する、ことを特徴とした赤外線通信装置である。
このように、送信権を委譲する監視フレームを受信した後、情報フレームを送信する場合には、直ちにその情報フレームを送信するのがデータ転送効率上は望ましいので、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定することによって、情報フレームの送信を最短時間で行うことができる。

本発明の第６の態様は、前述した第２の態様〜第５の態様のいずれかにおいて、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームを受信する度に前記待ち時間を段階的に長くしていく、ことを特徴とした赤外線通信装置である。このように、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの受信をトリガにすることによって、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を段階的に長くしていくことができる。

本発明の第７の態様は、前述した第６の態様において、前記待ち時間は、前記最小ターンアラウンド時間と前記最大ターンアラウンド時間との差を待ち時間定数Ｓで除算した加算単位時間αが、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームを受信する度に前記最小ターンアラウンド時間に加算されて増加していく、ことを特徴とした赤外線通信装置である。
このように、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を最小ターンアラウンド時間に設定して、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームを受信する度に最小ターンアラウンド時間と最大ターンアラウンド時間との差を待ち時間定数Ｓで除算した加算単位時間αを加算していく。それによって、最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を加算単位時間αずつ段階的に長くしていくことができる。

本発明の第８の態様は、前述した第２の態様〜第７の態様のいずれかに記載の赤外線通信装置を備えた電子機器である。
本発明の第８の態様に示した電子機器によれば、電子機器において、前述した第２の態様〜第７の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。

本発明の第９の態様は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコルに基づく赤外線通信をコンピュータに実行させる赤外線通信プログラムであって、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、ネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を段階的に長くしていく手順を有している、ことを特徴とした赤外線通信プログラムである。
本発明の第９の態様に示した赤外線通信プログラムによれば、前述した第１の態様に記載の発明と同様の作用効果を得ることができるとともに、この赤外線通信プログラムを実行することができる任意の赤外線通信装置を備えた電子機器に、前述した第１の態様に記載の発明と同様の作用効果をもたらすことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明に係る「記録装置」の一例としてのインクジェット式記録装置の概略構成について説明する。

図１は、本発明に係るインクジェット式記録装置の概略の平面図であり、図２はその側面図である。
インクジェット式記録装置５０には、記録紙Ｐにインクを噴射して記録を行う記録ヘッド６２を記録紙Ｐに対して主走査方向Ｘに走査させる「主走査駆動手段」として、キャリッジガイド軸５１に軸支され、主走査方向Ｘに移動するキャリッジ６１が設けられている。キャリッジ６１には、記録ヘッド６２と、記録ヘッド６２から噴射する各色のインクが充填されたインクカートリッジ６１１とが搭載されている。記録ヘッド６２と対向して、記録ヘッド６２のヘッド面と記録紙Ｐとのギャップを規定するプラテン５２が設けられている。また、インクジェット式記録装置５０には、記録ヘッド６２を記録紙Ｐに対して副走査方向Ｙに走査させる「副走査駆動手段」として、記録紙Ｐを副走査方向Ｙに搬送する搬送駆動ローラ５３と搬送従動ローラ５４が設けられている。

搬送駆動ローラ５３は、ステッピング・モータ等の回転駆動力により回転制御され、搬送駆動ローラ５３の回転により、記録紙Ｐは副走査方向Ｙに搬送される。搬送従動ローラ５４は、複数設けられており、それぞれ個々に搬送駆動ローラ５３に付勢され、記録紙Ｐが搬送駆動ローラ５３の回転により搬送される際に、記録紙Ｐに接しながら記録紙Ｐの搬送に従動して回転する。搬送駆動ローラ５３の表面には、高摩擦抵抗を有する皮膜が施されている。搬送従動ローラ５４によって、搬送駆動ローラ５３の表面に押しつけられた記録紙Ｐは、その表面の摩擦抵抗によって搬送駆動ローラ５３の表面に密着し、搬送駆動ローラ５３の回転によって副走査方向に搬送される。キャリッジ６１とプラテン５２の間に記録紙Ｐを副走査方向Ｙに所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド６２を主走査方向Ｘに一往復させる間に記録ヘッド６２から記録紙Ｐにインクを噴射する動作とを交互に繰り返すことによって記録紙Ｐに記録が行われる。

搬送駆動ローラ５３の副走査方向Ｙの上流側には、給紙トレイ５７が配設されている。給紙トレイ５７は、例えば普通紙やフォト紙等の記録紙Ｐを給紙可能な構成となっており、記録紙Ｐを自動給紙する給紙手段としてのＡＳＦ（オート・シート・フィーダー）が設けられている。ＡＳＦは、給紙トレイ５７に設けられた２つの給紙ローラ５７ｂ及び図示してない分離パッドを有する自動給紙機構である。この２つの給紙ローラ５７ｂの１つは、給紙トレイ５７の一方側に配置され、もう１つの給紙ローラ５７ｂは、記録紙ガイド５７ａに取り付けられており、記録紙ガイド５７ａは、記録紙Ｐの幅に合わせて幅方向に摺動可能に給紙トレイ５７に設けられている。

そして、給紙ローラ５７ｂの回転駆動力と、分離パッドの摩擦抵抗により、給紙トレイ５７に置かれた複数の記録紙Ｐを給紙する際に、複数の記録紙Ｐが一度に給紙されることなく１枚ずつ正確に自動給紙される。また、給紙ローラ５７ｂと搬送駆動ローラ５３との間には、公知の技術による紙検出器６３が配設されている。紙検出器６３は、立位姿勢への自己復帰習性が付与され、かつ記録紙搬送方向にのみ回動し得るよう記録紙Ｐの搬送経路内に突出する状態で枢支されたレバーを有し、このレバーの先端が記録紙Ｐに押されることでレバーが回動し、それによって記録紙Ｐが検出される構成を成す検出器である。紙検出器６３は、給紙ローラ５７ｂより給紙された記録紙Ｐの始端位置、及び終端位置を検出し、その検出位置に合わせて記録領域が決定され、記録が実行される。

一方、記録実行後の記録紙Ｐを排紙する手段として、排紙駆動ローラ５５と排紙従動ローラ５６とが設けられている。排紙駆動ローラ５５は、ステッピング・モータ等の回転駆動力により回転制御され、排紙駆動ローラ５５の回転により、記録実行後の記録紙Ｐは副走査方向Ｙに排紙される。排紙従動ローラ５６は、周囲に複数の歯を有し、各歯の先端が記録紙Ｐの記録面に点接触するように鋭角的に尖っている歯付きローラになっている。複数の排紙従動ローラ５６は、それぞれ個々に排紙駆動ローラ５５に付勢され、記録紙Ｐが排紙駆動ローラ５５の回転により排紙される際に記録紙Ｐに接して記録紙Ｐの排紙に従動して回転する。

そして、給紙ローラ５７ｂや搬送駆動ローラ５３、及び排紙駆動ローラ５５を回転駆動する図示していない搬送駆動用モータ、並びにキャリッジ６１を主走査方向に駆動する図示していないキャリッジ駆動用モータは、「記録制御手段」としての記録制御部１００により駆動制御される。記録ヘッド６２も同様に、記録制御部１００により駆動制御されて記録紙Ｐの表面にインクを噴射する。また、インクジェット式記録装置５０には、ＩｒＤＡ規格の赤外線送受信を行うためのＩｒＤＡモジュール２５が配設されており、ＩｒＤＡモジュール２５の出力信号が記録制御部１００へ入力されている。

図３は、本発明に係るインクジェット記録装置５０の概略のブロック図である。
記録制御部１００は、システムバスＳＢを備えており、システムバスＳＢには、ＲＯＭ２１、「記憶媒体」としてのＲＡＭ２２、ＵＳＢコントローラ２３、ＩｒＤＡコントローラ２４、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）２６、Ｉ／Ｏ２７、並びにヘッドドライバ２８がデータ転送可能に接続されている。ＭＰＵ２６では各種処理の演算処理が行われる。ＲＯＭ２１には、ＭＰＵ２６の演算処理に必要なソフトウェア・プログラム及びデータがあらかじめ記憶されている。ＲＡＭ２２は、ソフトウェア・プログラムの一時的な記憶領域、ＭＰＵ２６の作業領域等として使用される。

各種モータ制御部３１は、インクジェット式記録装置５０の各種モータを駆動制御する駆動制御回路である。各種センサー３２は、インクジェット記録装置５０の各種状態情報を検出してＩ／Ｏ２７に出力する。Ｉ／Ｏ２７は、ＭＰＵ２６における演算処理結果に基づいて、各種モータ制御部３１に対して出力制御を行い、かつ各種センサー３２からの入力情報等を入力する。ＩｒＤＡコントローラ２４は、ＩｒＤＡモジュール２５を介してＩｒＤＡ規格に基づく赤外線通信機能を備えた携帯電話等の赤外線通信機器３００との赤外線通信インタフェースを実現する。

ＵＳＢコントローラ２３は、デュアルロールＵＳＢインタフェース機能を備えている。例えば、ＵＳＢホストコントローラを搭載した「ホスト装置」としての情報処理装置２００として、パーソナルコンピュータ等のＵＳＢホスト装置が接続された場合には、インクジェット式記録装置５０をＵＳＢデバイスとして機能させる。記録実行時に画像データは、情報処理装置２００においてＲＧＢデータからＹＭＣデータに色変換された後、２値化処理が行われて２値化されたＹＭＣデータに変換されて記録データが生成される。生成された記録データは、インクジェット式記録装置５０を制御するための制御データとともに記録制御データとして情報処理装置２００からインクジェット式記録装置５０へ送信される。情報処理装置２００から送信された記録制御データは、ＵＳＢコントローラ２３が受信した後、ＲＡＭ２２へ格納される。ＲＡＭ２２へ格納された記録制御データは、ＭＰＵ２６にて実行されるプログラム処理によって、コマンド解析、及びデータ圧縮された記録データを展開する処理等が実行されて、制御データと記録データとに分離される。制御データは、ＭＰＵ２６へ転送され、展開された記録データは、「ヘッド駆動手段」としてのヘッドドライバ２８へ転送される。

一方、ＵＳＢコントローラ２３は、ＵＳＢバスインタフェースを搭載したデジタルカメラ等のＵＳＢデバイスとしての情報処理装置２００が接続された場合には、インクジェット式記録装置５０をＵＳＢホスト装置として機能させる。また、メモリカードインタフェース２４は、メモリカードスロット２５に挿入されたメモリカードに格納されている画像データの読み出しを実行する。ＵＳＢコントローラ２３を介してデジタルカメラ等のＵＳＢデバイスから読み出された画像データ、或いはメモリカードインタフェース２４を介してメモリカードから読み出された画像データは、ＭＰＵ２６にて実行されるプログラム処理によってＲＧＢデータからＹＭＣデータに色変換された後、２値化処理が行われて２値化されたＹＭＣデータに変換されて記録データが生成される。生成された記録データは、情報処理装置２００から記録データを受信した場合と同様にヘッドドライバ２８へ転送される。ヘッドドライバ２８は、その記録データに基づいて記録ヘッド６２を駆動し、記録ヘッド６２のヘッド面から各色のインクが記録紙Ｐの記録面に噴射されて記録紙Ｐへの記録が実行される。

つづいて、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコル層の概略について説明する。
図４は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコル層を示したものである。
ＩｒＰＨＹ層（物理層）は、通信プロトコルにおいての具体的な媒体（ハードウェア）を規定するプロトコル層であり、ＯＳＩ参照モデルの第１層（物理層）に相当する部分である。ＩｒＤＡ規格の場合は、赤外線送受信モジュールの信号強度、指向性、到達距離、エラーレート、パルス変調方式を規定する。

ＩｒＬＡＰ層（リンクアクセス層）は、物理層をどのようなルールによって操作するか、通信における基本的な「接続」「切断」「データ転送」についてどのような方式にするか、通信においてのエラー復旧をどのような手順により実現するかを規定するプロトコル層であり、ＯＳＩ参照モデルの第２層（データリンク層）に相当する部分である。ＩｒＬＡＰ層では、装置同士が接続する前に「装置発見手順」という動作を行い、周囲に存在するＩｒＤＡ装置を検索する。発見手順により検索された装置から選択的に必要とする装置と接続する。そして、接続しようとする相手の通信能力（通信速度、データサイズ等）の差を接続する時点でお互いの持てる能力を通知しあうことで、最も効率の良い通信を取り決める。

ＩｒＬＭＰ層（マルチプレクサと接続情報データベース）は、１本のデータリンクを複数の経路に分割して複数のデータリンクを可能にする層である。
ＴｉｎｙＴＰ層（トランスポート層）は、ＩｒＬＭＰ層で分割した通信経路を効率良く使用するために、上位のアプリケーションと下位のマルチプレクサとの間のデータのフロー制御やデータ長の違いを吸収するサービスを行う。ＯＳＩ参照モデルの第４層（トランスポート層）に相当する部分である。「サービス」は、相互に接している各階層間の通信のことである。
ＩｒＯＢＥＸ層（赤外線を使用したオブジェクト交換）は、通信により交換されるデータをオブジェクトとして抽象化して交換する。ＯＳＩ参照モデルの第７層（アプリケーション層）に相当する部分である。

プロトコル制御情報ＰＣＩは、サービスプロバイダ（Ｎ層）を実現するために必要となる付加的な情報であり、Ｎ層内で消費される。「サービスプロバイダ」は、下層でサービスを提供する側のことである。サービスデータ単位ＳＤＵは、上位のサービスユーザ（Ｎ＋１層）がサービスプロバイダ（Ｎ層）に通知する情報ユニット（情報の単位）であり、通信の両端にあるサービスユーザ同士が交換する情報の単位である。「サービスユーザ」は、下層で提供するサービスを受ける上位層のことである。ＳＤＵの情報は、上位層で使用され、上位のサービスユーザ（Ｎ＋１層）間で見ると、加工しないそのままの形でサービスプロバイダ（Ｎ層）を通過する。

プロトコルデータ単位ＰＤＵは、両側にあるサービスプロバイダ（Ｎ層）同士が交換するＰＣＩとＳＤＵを含む複合体である。ＰＤＵは、そのまま下位層に送られる。情報フォーマットの関係を階層的に整理すると、下位のサービスプロバイダが受け取る「サービスデータ単位（ＳＤＵ）」は、上位の「プロトコルデータ単位（ＰＤＵ）」であるということになる。
ＰＤＵ（Ｎ）＝ＳＤＵ（Ｎ−１） …（１）
ＰＣＩは、ほとんどのプロトコルの実装でＳＤＵの前に付加され、
ＰＤＵ＝ＰＣＩ＋ＳＤＵ …（２）
という構成になっている。

図５は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信におけるフレームの構成を示したものである。図５（Ａ）はフレーム構成、図５（Ｂ）は監視フレームの制御フィールドの構成、図５（Ｃ）は情報フレームの制御フィールドの構成を示したものである。
フレームの先頭に付加されるフレーム開始部分ＢＯＦ（Ｂｅｇｉｎ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）は、フレームの開始を示す開始フラグである（８ビット）。アドレスフィールド（８ビット）には、１次局がフレームを送信する場合には、そのフレームの宛先となる２次局を示すアドレスが指定され、２次局がフレームを送信する場合には、フレームを生成した２次局を示すアドレスが指定される。

制御フィールド（８ビット）は、フレーム全体の機能を指定するフィールドであり、フレームの機能としては、情報（Ｉ）フレーム、監視（Ｓ）フレーム、非番号制（Ｕ）フレームの３つの形式に大別される。情報フレームは、Ｍ個の情報フィールド（８ビット）を有し、情報メッセージの転送に用いられるフレームである。監視フレームは、データリンクの監視に使われ、情報フィールドを有していないフレームである。非番号制フレームは、通信におけるモードの設定、異常状態の報告などを行うのに用いられるフレームである。
フレーム検査シーケンスフィールド（ＦＣＳ）は、フレーム転送中に生成する可能性のあるエラーに対して受信フレームを検査するために使用されるフィールド（２×８ビット）である。フレームの最後に付加されるフレーム終了部ＥＯＦ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｆｒａｍｅ）は、フレームの終了を示す終了フラグである（８ビット）。

監視フレームは、情報を転送するフレームではなく、情報の転送を支援するものであり、受信フレームの確認、レディ（ＲＲ）、及びビジー（ＲＮＲ）条件の転送、手続エラー（ＲＥＪ、ＳＲＥＪ）の報告などに使用される。監視フレームの制御フィールド（図５（Ｂ））のＮｒビットは、受信情報フレームが受理（エラーなしで正しく受信）されたことを確認するために使用する。Ｐ／Ｆビット（ポール／ファイナルビット）は、Ｎｒ（受信カウント）の順序番号の確認や送信権の交換の機会を与えるビットである。

情報フレームは、情報を転送するためのフレームである。情報フレームには情報フィールドがあり、「サービスデータ単位（ＳＤＵ）」を搬送する。情報フレームの制御フィールド（図５（Ｃ））のＮｒ（受信カウント）ビットは、受信情報フレームが受理（エラーなしで正しく受信）されたことを確認するために使用する。Ｎｓ（送信カウント）ビットは、転送された情報シーケンス内の情報フレーム数を表す。Ｐ／Ｆビット（ポール／ファイナルビット）は、Ｎｒ（受信カウント）やＮｓ（送信カウント）などの順序番号の確認や送信権の交換の機会を与えるビットである。

図６は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信におけるデータ送受信を模式的に示したものである。
以下、１次局を赤外線通信機器３００、２次局をインクジェット式記録装置５０として説明していく。ＩｒＤＡ規格の赤外線通信を使用したオブジェクト交換（ＯＢＥＸ）による赤外線通信において、接続後にデータの送受信を行う際には、送信側は受信側の最大パケット長（ＰＤＵ（４））に応じてオブジェクトを分割して送信する。１次局側（ＯＢＥＸクライアント）は、ＯＢＥＸ層において、転送するオブジェクトが２次局側（ＯＢＥＸサーバ）のＯＢＥＸ層における最大パケット長より大きい場合には、２次局側の最大パケット長ずつ複数にオブジェクトを分割して転送する。

また、ＯＢＥＸ層より下位のプロトコル層（ＴｉｎｙＴＰ層、ＩｒＬＭＰ層、ＩｒＬＡＰ層）において、２次局側のＯＢＥＸ層における最大パケット長（ＰＤＵ（４））が、１次局側のサービスデータ単位（ＳＤＵ（３））より大きい場合には、１次局側のサービスデータ単位（ＳＤＵ（３））で分割して２次局側のＯＢＥＸ層へ転送する。１次局側のサービスデータ単位に分割されたデータフレームを送信する度に２次局側のＯＢＥＸ層より下位のプロトコル層（ＴｉｎｙＴＰ層、ＩｒＬＭＰ層、ＩｒＬＡＰ層）からレスポンスが送信され、１次局側のＯＢＥＸ層より下位のプロトコル層（ＴｉｎｙＴＰ層、ＩｒＬＭＰ層、ＩｒＬＡＰ層）は、そのレスポンスを受信してから次のデータフレームを送信する。２次局側のＯＢＥＸ層からは、１パケット分のデータフレームを受信し終えるとレスポンスが１次局側のＯＢＥＸ層へ送信され、１次局側のＯＢＥＸ層は、そのレスポンスを受けて、次のパケットの送信を開始する。この手順を繰り返して複数のパケットに分割されたオブジェクトが１次局側のサービスデータ単位に分割されたデータフレームずつ２次局側へ転送される。

図７は、ＩｒＬＡＰ層におけるデータ送受信を模式的に示したものである。
ＩｒＬＡＰの動作モードは、ＨＤＬＣの半二重動作モードであるＮＲＭ（正規応答モード）とＮＤＭ（正規切断モード）のみである。ＮＲＭ（正規応答モード）は、１次局と２次局とが定義され（不平衡型）、２次局は、１次局から送信許可コマンドを受けないと１次局にレスポンスを送信できない。したがって、動作は半二重動作になる。ＮＤＭ（正規切断モード）は、２次局がデータリンクから論理的に切り離されてデータリンクが確立していない状態である。したがって、データリンクが確立している状態のＩｒＬＡＰ層におけるデータ送受信は、ＮＲＭ（正規応答モード）で行われる。

ポール／ファイナルビット（Ｐ／Ｆビット）は、Ｎｒ（受信カウント）やＮｓ（送信カウント）などの順序番号の確認や、送信権の交換の機会を与えるビットであり、コマンドフレーム（１次局から送信するフレーム）の場合をポール（勧誘）ビット、レスポンス（２次局から送信するフレーム）の場合はファイナル（最終）ビットとして使用する。コマンド／レスポンスともに、連続して送信する最後のフレームの場合に１にして送信権を相手局に与えることを通知する。１次局は、Ｐビットによって、２次局からのレスポンスを勧誘（催促）する。１次局は、Ｐビットが１であるコマンドを送信した後は、Ｆビットが１になっているレスポンスを受信するか、タイムアウトに達するまでは何も送信することはできない。２次局は、Ｐビットが１であるコマンドに対する応答に使用する。Ｆビットを１にしたレスポンスを送信した場合、１次局に送信権を返すことを意味し、Ｐビットが１になっているコマンドを受信するまでは何も送信することができない。同図において、ＲＲフレーム又は情報フレームのかっこ内のＰ又はＦの表示は、フレームのＰ／Ｆビットが１であることを示している。１次局、２次局とも送信するデータが複数ある場合は、最後のフレームを除いてＰ／Ｆビットを０にした連続フレームを送信することが許されている。

１次局又は２次局のいずれかに送信データがある間は、１次局から情報フレームを引き続き受信可能であることを示すＲＲフレームが２次局に送信されると、２次局は、サービスデータ単位（ＳＤＵ）の情報フレームを１次局へ送信する。２次局は、Ｆビットを０にした情報フレームを連続して送信することができ、連続した情報フレームの最終情報フレームのＦビットを１にして送信して１次局へ送信権を委譲する。反対に、２次局から情報フレームを引き続き受信可能であることを示すＲＲフレームが１次局に送信されると、１次局は、サービスデータ単位（ＳＤＵ）の情報フレームを１次局へ送信する。１次局は、Ｐビットを０にした情報フレームを連続して送信することができ、連続した情報フレームの最終情報フレームのＰビットを１にして送信して２次局へ送信権を委譲する。この間、Ｐ／Ｆビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間Ｔは、ネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴに設定される。

１次局及び２次局とも送信データがない間は、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームの送信と受信が交互に繰り返される。この間、Ｐ／Ｆビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間Ｔは、最小ターンアラウンド時間をＭｉｎＴ、最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴ、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレーム（又はＲＮＲフレーム）の連続受信回数をＮ、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームを連続受信する度に待ち時間Ｔに加算される単位時間をα、加算単位時間αを算出するための待ち時間定数をＳ（２以上の整数値）とすると以下の式から算出される。

Ｔ＝ＭｉｎＴ＋Ｎ×α …（３）
α＝（ＭａｘＴ−ＭｉｎＴ）÷Ｓ …（４）

最初の待ち時間Ｔは、Ｎ＝０なので最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴに設定され、以降はＰ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームを受信する度に待ち時間Ｔに加算単位時間αが加算されていく。そして、連続受信回数Ｎが時間定数以上になった以降は、待ち時間Ｔ＝最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴとなる。待ち時間定数Ｓを大きくすれば、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームを連続受信する度に待ち時間Ｔに加算される加算単位時間αが小さくなって待ち時間Ｔがゆるやかに増加し、待ち時間定数Ｓを大きくすれば、加算単位時間αが大きくなって待ち時間Ｔが急に増加していくことになる。

このように、Ｐ／Ｆビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、この待ち時間Ｔを最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴから最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴの間で段階的に長くしていく。つまり、送信データが発生する確率が高い状態では、データレスポンスを優先して待ち時間Ｔを短い時間（最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴ）に設定し、その確率の低下に応じて消費電力を優先した長い待ち時間Ｔ（最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴ）へと段階的に移行させていく。それによって、待ち時間Ｔを長くすることによるデータレスポンスの低下と待ち時間Ｔを短くすることによる消費電力の増加とのバランスを効果的に調節することができる。

図８は、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信におけるデータ送受信手順を示したフローチャートである。当該手順は、データリンクが確立している状態の相手局からフレームを受信する度に実行される手順である。
まず、受信したフレームのＰ／Ｆビットが１にセットされているか否かを判定する（ステップＳ１）。受信したフレームのＰ／Ｆビットが０にセットされている場合には（ステップＳ１でＮｏ）、つまり、相手局から送信権を委譲されていない場合には、そのまま当該手順を終了する。受信したフレームのＰ／Ｆビットが１にセットされている場合には（ステップＳ１でＹｅｓ）、つまり、相手局から送信権を委譲された場合には、つづいて受信したフレームが監視フレームか否かを判定する（ステップＳ２）。受信したフレームが監視フレームでない場合には（ステップＳ２でＮｏ）、つまり、受信したフレームが情報フレーム（或いは非番号制（Ｕ）フレーム）である場合には、Ｐ／Ｆビットを１にしたＲＲフレームの連続受信回数Ｎをカウントするカウンタ値を０にして（ステップＳ３）、待ち時間Ｔを算出する（ステップＳ４）。このように、情報フレームを受信した時点で、連続受信回数Ｎを０にして待ち時間Ｔを最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴに設定することによって、情報フレームに対するレスポンスを最短時間で行うことができる。一方、受信したフレームが監視フレームである場合には（ステップＳ２でＹｅｓ）、待ち時間Ｔを算出する（ステップＳ４）。

つづいて、自局から送信する送信データがあるか否かを判定する（ステップＳ５）。送信データがない場合には（ステップＳ５でＮｏ）、待ち時間Ｔが経過した時点でＰ／Ｆビットを１にセットした監視フレームを送信する（ステップＳ６）。情報フレームを受信可能である場合には、ＲＲ（受信可能通知）フレームを送信し、一時的なビジー状態で情報フレームを受信できない状態にある場合には、ＲＮＲ（受信不能通知）フレームを送信する。つづいて、連続受信回数Ｎが待ち時間定数Ｓより小さいか否かを判定する（ステップＳ７）。連続受信回数Ｎが待ち時間定数Ｓ以上である場合には（ステップＳ７でＮｏ）、つまり、待ち時間Ｔ＝最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴである場合には、そのまま当該手順を終了し、連続受信回数Ｎが待ち時間定数Ｓより小さい場合には（ステップＳ７でＹｅｓ）、連続受信回数Ｎのカウント値をカウントアップして当該手順を終了する（ステップＳ８）。また、自局から送信する送信データがある場合には（ステップＳ５でＹｅｓ）、つまり、相手局に情報フレームを送信する場合には、連続受信回数Ｎをカウントするカウンタ値を０にし（ステップＳ９）、送信データの情報フレームを送信して当該手順を終了する（ステップＳ１０）。つまり、送信権を委譲する監視フレームを受信した後、情報フレームを送信する場合には、待ち時間Ｔを最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴに設定することによって、情報フレームの送信を最短時間で行うことができる。

このように、待ち時間Ｔを最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴに設定して、Ｐ／Ｆビットを１にした監視フレームを受信する度に最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴと最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴとの差を待ち時間定数Ｓで除算した加算単位時間αを加算していく。それによって、最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴから最大ターンアラウンド時間ＭａｘＴの間で、待ち時間Ｔを加算単位時間αずつ段階的に長くしていくことができる。
尚、受信したフレームが監視フレームか否かを判定する際に（ステップＳ２）、そのフレームが情報フレームの再送を要求する監視フレーム（ＲＥＪフレーム又はＳＲＥＪフレーム）であった場合には、その監視フレームを便宜的に監視フレームでないとみなして、連続受信回数Ｎをカウントするカウンタ値を０にする（ステップＳ３）ようにしても良い。それによって、情報フレームの再送を要求する監視フレームを受信した時点で待ち時間Ｔを最小ターンアラウンド時間ＭｉｎＴに設定して、再送を要求されたフレームを最短時間で再送することができ、情報フレームの再送を最短時間で行うことができる。

このようにして、ＩｒＤＡ規格の赤外線通信において、赤外線通信モジュールの発光による消費電力を大幅に増加させることなく、データ転送効率を向上させることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

本発明に係るインクジェット式記録装置の平面図である。 本発明に係るインクジェット式記録装置の側面図である。 本発明に係るインクジェット式記録装置のブロック図である。 ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコル層を示したものである。 ＩｒＤＡ規格の赤外線通信におけるフレームの構成を示したものである。 赤外線通信におけるデータ送受信を模式的に示したものである。 ＩｒＬＡＰ層におけるデータ送受信を模式的に示したものである。 赤外線通信におけるデータ送受信手順を示したフローチャートである。

符号の説明

２１ ＲＯＭ、２２ ＲＡＭ、２３ ＵＳＢコントローラ、２４ ＩｒＤＡコントローラ、２５ ＩｒＤＡモジュール、２６ ＭＰＵ、２７ Ｉ／Ｏ、２８ ヘッドドライバ、５０ インクジェット式記録装置、５１ キャリッジガイド軸、５２ プラテン、５３ 搬送駆動ローラ、５４ 搬送従動ローラ、５５ 排紙駆動ローラ、５６ 排紙従動ローラ、５７ 給紙トレイ、５７ｂ 給紙ローラ、６１ キャリッジ、６２ 記録ヘッド、６３ 紙検出器、１００ 記録制御部、２００ 情報処理装置、３００ 赤外線通信機器、Ｐ 記録紙、ＳＢ システムバス、Ｘ 主走査方向、Ｙ 副走査方向

Claims (9)

1. ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコルに基づく赤外線通信方法であって、
   ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、ネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を段階的に長くしていく、ことを特徴とした赤外線通信方法。
2. ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコルに基づく赤外線通信装置であって、
   ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、ネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を段階的に長くしていく、ことを特徴とした赤外線通信装置。
3. 請求項２において、情報フレームを受信した時点で前記待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定する、ことを特徴とした赤外線通信装置。
4. 請求項２又は３において、情報フレームの再送を要求する監視フレームを受信した時点で前記待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定する、ことを特徴とした赤外線通信装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項において、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームを受信した時点で送信すべきデータがある場合には、前記待ち時間をネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間に設定して情報フレームを送信する、ことを特徴とした赤外線通信装置。
6. 請求項２〜５のいずれか１項において、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームを受信する度に前記待ち時間を段階的に長くしていく、ことを特徴とした赤外線通信装置。
7. 請求項６において、前記待ち時間は、前記最小ターンアラウンド時間と前記最大ターンアラウンド時間との差を待ち時間定数Ｓで除算した加算単位時間αが、ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームを受信する度に前記最小ターンアラウンド時間に加算されて増加していく、ことを特徴とした赤外線通信装置。
8. 請求項２〜７のいずれか１項に記載の赤外線通信装置を備えた電子機器。
9. ＩｒＤＡ規格の赤外線通信プロトコルに基づく赤外線通信をコンピュータに実行させる赤外線通信プログラムであって、
   ポール／ファイナルビットを１にした監視フレームの送信と受信を交互に繰り返している間は、ネゴシエーションパラメータの最小ターンアラウンド時間から最大ターンアラウンド時間の間で、ポール／ファイナルビットを１にしたフレームを受信してからコマンド又はレスポンスを送信するまでの待ち時間を段階的に長くしていく手順を有している、ことを特徴とした赤外線通信プログラム。

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