JP2010206241A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 スパニングツリープロトコルで構成されたネットワークに接続し、複数の通信速度で通信可能な電子機器において、省電力モードへ移行する際に、通信速度の変更を行うためにリンクの切断の頻度が高い場合に、ネットワークに接続している機器がネットワークエラーと誤検知させる。
【解決手段】 インターフェース手段が受信したデータから、通信プロトコルの種別とポート番号を取得する取得手段と、通信プロトコルの種別とポート番号に基づいて、前記インターフェース手段に対して通信速度の変更を行うか否かを判定する判定手段と、前記インターフェース手段が第2の通信速度で受信する状態である場合、前記判定手段の判定結果に基づき、通信速度を前記第1の通信速度に変更する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、ネットワークに接続された電子機器に関する。
ネットワークに関する代表的な規格として、イーサネット(登録商標)が知られている。そしてイーサネット(登録商標)における通信規格として、複数の通信速度の規格(10BASE−T、100BASETX、1000BASE−T)定められている。特許文献1には、10BASE−Tの通信モードで通信の待機を行い、通信の要求に応じて通信モードを100BASETXモードに切り替えた後に通信を行う。そして、通信が完了したのち通信モードを10BASE−Tへ切り替えることが記載されている。
特開2004−064335号公報
イーサネット(登録商標)にあっては、ブロードキャストがなされたデータ通信を効率良く行うためのスパニングツリー(Spanning Tree)プロトコルがある。このプロトコルはIEEE802.1D(ルーチング方式:スパニングツリー標準)上で定義された標準プロトコルである。スパニングツリープロトコルでは、通信速度の変更を行うたびに、ネットワークが切断されてスパニングツリープロトコルのネットワークの再構築が行われる。従って、通信速度の変更する頻度が高まれば、ネットワークを管理する機器が、異常と誤検知して数十秒間に渡り停止してしまうという問題がある。
ネットワーク接続されている機器は、消費電力を低減するために、通信速度を変更する。機器が通信速度の変更を短時間の間に頻繁に変更すれば、ネットワークが通信の停止する頻度が増えるという問題が発生する。
本発明は、ネットワーク接続されている機器の消費電力の抑制を実現するとともに、ネットワークが通信を停止させる原因を作らない電子機器を提供する。
上述した課題を解決するために、本発明は、ネットワークに接続され第1の通信速度または前記第1の通信速度より低速の第2通信速度で通信を行うインターフェース手段を備える電子機器であって、前記インターフェース手段が受信したデータから、通信プロトコルの種別とポート番号を取得する取得手段と、前記通信プロトコルの種別と前記ポート番号に基づいて、前記インターフェース手段に対して通信速度の変更を行うか否かを判定する判定手段と、前記インターフェース手段が第2の通信速度で受信する状態である場合、前記判定手段の判定結果に基づき、通信速度を前記第1の通信速度に変更する制御手段とを備えることを特徴とする。
以上の構成により、ネットワークに接続する機器の消費電力を抑制でき、ネットワークを管理する機器によるネットワーク通信のエラーの誤検知を抑制する。
本発明の実施形態におけるネットワークの構成図である。 画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 第1実施形態における通信制御を示すフローチャートである。 第2実施形態における通信制御を示すフローチャートである。 第2実施形態における状態遷移を示すタイミング図である。 第3実施形態における通信制御を示すフローチャートである。
図1は、ネットワークに接続されている電子機器の説明図である。この実施形態では、電子機器の一例として画像形成装置105の場合について説明する。ホスト装置101と画像形成装置105は、HUB(集線装置)102、HUB(集線装置)103、ネットワーク104を介して接続されている。HUB102とHUB103はスパニングツリープロトコル対応のハブである。ネットワーク104において、スパニングツリープロトコルを利用して通信をおこなうことが出来る。画像形成装置105はプリンタコントローラ106、プリンタエンジン107と電源制御部108等によって構成される。電源制御部108は、画像形成装置105に備えられているプリンタコントローラ106やプリンタエンジン107などの各ブロックへの電力供給を制御している。
ホスト装置101と画像形成装置105は、TCPプロトコルを用いて通信が行われる。TCPプロトコルを用いて通信速度の変更を行う場合には、ホスト装置101と画像形成装置105との通信経路を一度切断した後、接続を行う。
なお、TCPプロトコルにおいては、データの送信側からデータ送信の通知を受信側に対して行い、受信側もデータの受信をすれば送信側へ応答を行う制御が行われる。更に、通信の最後に送信側が全てのデータを送ったという通知を受信側に対して行い、受信側がその通知に応答してデータ転送のシーケンスが終了します。更に、受信側からの応答が無い場合は、データの再送を行う仕組みとなっているため、リンクを切断しても送信側から受信側へデータの再送が行われる。従って、リンクの切断後に接続を行えばデータ受信は正常に行われる。
図2(A)はプリンタコントローラ201の構成を示すブロック図であり、図1では106に対応する。プリンタコントローラ201は、パーソナルコンピュータ等のホスト装置から印刷指示と印刷用の画像データとを受信し、受信した画像データを2値の画像データに変換し、プリンタエンジン(図2(B)の301)へと出力する機能を有する。
プリンタコントローラ201は、ASIC202と、操作部215と、表示部216と、機能拡張ユニットを装着する拡張スロット217と、RTC部218と、EEPROM部219と、RAM部220と、ROM部221とを有する。
ASIC202は、CPU203と、画像処理部204と、操作制御部205と、表示制御部206と、拡張バス回路部207と外部インターフェース部208とを有する。ASIC202は、シリアル通信制御部209と、EEPROMコントローラ210と、RAMコントローラ211と、ROMコントローラ212と、エンジンインターフェース部213とを有する。これらの各ブロックは、それぞれバスライン203b〜213bを介して、システムバスブリッジ214に接続されている。また、これらのブロックは、システムLSIとして、つまり、1つのパッケージに封止されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)202として実現されている。
CPU203は、プリンタコントローラ201の全体の制御を司り、RAM部220又はROM部221に格納されている制御手順を、順次読み出し、実行する。これによって、外部インターフェース部208の制御として通信速度の設定や、受信したデータのネットワークプロトコルの解釈やポート番号の判別、データの種類や印字モードの解析を行う。
例えば、CPU203の制御により通信速度の設定を変更することで、第1の通信速度(1000BASE−Tの規格の通信速度、1000Mbps)から第2の通信速度(100BASETXの規格の通信速度、100Mbps)への変更することができる。もちろん、CPU203の制御により、第2の通信速度(100BASETXの規格の通信速度、100Mbps)から第1の通信速度(1000BASE−Tの規格の通信速度、1000Mbps)への変更することもできる。
また、CPU203は、操作制御部205と表示制御部206の制御を実行する。また、CPU203は、受信した画像データを画像形成データに変換するための画像処理部204の制御や、生成された画像形成データをプリンタエンジンへ転送するためのエンジンインターフェース部213の制御等を実行する。
画像処理部204は、ホスト装置から受信した多値画像データを、プリンタエンジン(図2(B)301)で印刷可能な2値画像データに変換する。
操作制御部205は、操作部215を構成するスイッチが出力する電気信号の状態を、CPU203によるリード命令に応じて、レジスタ情報として通知する。操作制御部205は、スイッチが出力する電気信号の状態に変化が生じると、割り込み信号を生成し、CPU203に送信する。表示制御部206は、表示部216を構成する液晶表示装置と、LEDランプとに電気信号を出力する。
外部インターフェース部208は、100BASETXを含む複数のネットワーク通信方式に準拠した送受信機能を有するブロックである。外部インターフェース部208は、ネットワークを介して接続されたパーソナルコンピュータやワークステーション等のホスト装置との間でデータの送受信を行い、また、ネットワークに接続されているSMTPサーバに、メッセージを送信する。なお、外部インターフェース部208は、接続したネットワーク通信速度を示すLEDなどの表示部を備える。
シリアル通信制御部209は、シリアル通信インターフェース218bを介して、ASIC202に接続されているRTC部218を制御する。
CPU203は、シリアル通信制御部209におけるレジスタを読み出し、書き込みを実行することによって、接続されているRTC部218の情報を読み出すことができ、また、RTC部218へ情報を書き込む。
EEPROMコントローラ210は、シリアル通信インターフェース219bを介して、ASIC202に接続されているEEPROM部219を制御する。EEPROMコントローラ210は、CPU203からの要求に応じて、EEPROM部219から格納されているデータの読み出しや、EEPROM部219へのデータの書き込みを行う。
なお、シリアル通信インターフェース219bの通信方式は、RTC部218を接続するシリアル通信インターフェース218bと同様の通信方式である。
RAMコントローラ211は、RAMバス220bを介して、ASIC202に接続されているRAM部220を制御する。RAMコントローラ211は、CPU203と各ブロックとからの読み出し要求や書き込み要求に応じて、必要な制御信号を生成し、RAM部220への書き込み、RAM部220からの読み出しを実行する。
ROMコントローラ212は、ROMバス221bを介して、ASIC202に接続されているROM部221を制御する。ROMコントローラ212は、CPU203による読み出し要求に応じて、必要な制御信号を生成し、ROM部221に予め格納されている制御手順やデータを読み出し、システムバスブリッジ214を介して、上記読み出した内容をCPU203に送り返す。
拡張バス回路部207は、拡張スロット217に装着されている機能拡張ユニットを制御し、拡張バス217bを介して、機能拡張ユニットにデータを送信する制御と、機能拡張ユニットが出力するデータを受信する制御とを行う。拡張スロット207には、大容量記憶機能を提供するハードディスクドライブユニット等を装着することができる。
エンジンインターフェース部213は、画像形成コントローラ装置201とプリンタエンジン(図外)との間で、データを送受信するブロックである。
エンジンインターフェース部213は、DMAC(Direct Memory Access Controller:ダイレクトメモリアクセスコントローラ)を有する。エンジンインターフェース部213は、画像処理部204で生成され、RAM部220に格納されている2値の画像データを、RAMコントローラ211を介して、順次読み出し、プリンタエンジン(図外)に転送する。
なお、画像処理部204と、外部インターフェース部208と、拡張バス回路部207とは、エンジンインターフェース部213と同様に、DMACを有し、メモリアクセス要求を発行する。
システムバスブリッジ214は、ASIC202を構成する各ブロック間を接続し、また、CPU203を含む複数のブロックから同時にアクセス要求が発行された場合に、バス権を調停する。
操作部215は、画像形成装置105の動作の設定キー、印刷モードを設定キー、電力モードの設定キーなどを有する。表示部216は、液晶表示装置とLEDランプ等によって構成されている。液晶表示装置は、プリンタ装置105の動作状態を表示し、また、操作部215のメニューボタン等の操作によって、メニュー画面を表示する。LEDランプは、プリンタ装置105の動作状態の表示や警告表示を行う。
RTC部218は、シリアル通信インターフェースを備えているRTCデバイスと、基準となるクロックを生成するための水晶振動子等で構成されている。RTC部218は、年月日、曜日、秒単位の時刻を計時し、シリアル通信インターフェース218bを介して、時刻情報を通知する。
EEPROM部219は、シリアル通信インターフェースを備えたEEPROM等で構成され、画像形成装置105の制御に必要なパラメータを格納する。
RAM部220は、同期DRAM等で構成され、CPU203が実行する制御手順の格納、画像処理部204において生成された画像形成データの一時的な記憶、CPU203のワークメモリ等の機能を提供するメモリブロックである。また、RAM部220は、外部インターフェース部208が、ホスト装置から受信した画像データの一時的なバッファリングや、拡張バス217bを介して、接続されている機能拡張ユニットとの間で受け渡しされるデータを一時保存等する。
ROM部221は、フラッシュメモリ等で構成され、CPU203が実行する制御手順を格納する。フラッシュメモリは、電気的に書き換え可能で、不揮発性のデバイスであり、決められたシーケンスに従うことによって、制御手順を書き換えることができる。
この他、各回路ブロックは、動作モード等を設定するレジスタを備え、CPU203は、図示しないレジスタアクセスバスを介して、各回路ブロックの動作モード等を設定することができる。
プリンタエンジン(図2(B)301)は、プリンタコントローラ201から送出された2値の画像データに基づいて、記録媒体上に画像を印刷する印刷機構である。
次に、画像形成装置105の、標準電力モードから省電力モードへの移行について図1と図2を用いて説明する。CPU203がプリンタエンジン107(図1参照)への電力供給停止の指示を電源制御部108(図1参照)に行い、画像処理部204へ供給しているクロック周波数を低減する。さらに、CPU203はネットワークの通信速度を第1の通信速度(1000Mbps)から第2の通信速度(100Mbps)へ変更する設定を行う。外部インターフェース部208は一度リンクを切断し、通信速度を低速度に切り替える。更に、CPU203はRAM部220にセルフリフレッシュ状態になるように指示を出し、RAM部220はセルフリフレッシュ状態になる。以上の処理を行うことで、画像形成装置105は省電力モードとなる。
図2(B)はプリンタエンジン301の構成を示すブロック図であり、図1では107に対応する。このプリンタエンジン301はシリアルタイプのプリンタである。エンジン制御部302は、プリンタエンジン301の制御を行う。ヘッド制御部303は信号をヘッド部306に送りインクを吐出させる。モータ制御部304は、記録媒体を搬送させるための紙搬送モータ308、およびヘッド部306をメディアの搬送方向と異なる方向に走査させるためのキャリッジモータ307の制御を行う。走査するヘッド部306から吐出させたインクにより記録媒体に画像の形成をする。エンジン制御部302の制御により、ヘッド部306の走査と、記録媒体の搬送とを交互に行って、記録媒体にバンド単位で記録を行う。
センサ制御部305は、インク残量検出部309、カバー開閉検出部310に接続され、各検出部のセンサ検出を制御する。センサ制御部305はヘッド制御部303、モータ制御部304、と同様にエンジン制御部302に接続され、エンジン制御部302はセンサ制御部305での各センサが検出したデータをプリンタコントローラへ送信する。
<第1実施形態>
図3は、第1実施形態を示すフローチャートである。画像形成装置105は、省電力モードに移行している状態である。この省電力モードでは、第2の通信速度(100Mbps)の設定がされており、外部インターフェース部208はデータの受信は、第2の通信速度で行う。
ここで省電力モードへの移行の条件とは、印刷動作が終了して所定時間(例えば2分)の経過した場合、または操作部215により省電力モード(省電力状態)への移行の操作が行われた場合である。具体的には、1ページの印刷動作が完了すると画像形成装置105は待機状態に移行するとともに、時間計測を開始する。そして2分間経過したとき、ホスト装置から印刷指示を受信しなければ、省電力モード(省電力状態)へ移行するのである。一方、2分間経過するまでに、ホスト装置から印刷指示を受信すれば、標準の電力モード(標準電力状態)のまま、印刷動作を行う。省電力モードでは、例えば、画像処理部204やエンジンインターフェース部213などの動作を停止することで消費電力を低減できる。
ステップS401は、外部インターフェース部208にてホスト装置101からのデータの受信を待ちのステップである。データを受信したら(S401でYES)、CPU203は受信データをRAM部220に一時的に格納を行い、ステップS402に進む。
S402では、S401でRAM部220に格納した受信データの通信プロトコルやポート番号、受信データの種類、印刷モードをCPU203が解析を行いステップS403に進む。
S403では、CPU203は、受信データの解析結果から通信プロトコルがTCPプロトコルであるか判定し、更に、ポート番号が印刷ジョブ用のポート番号であるかを判定する。ポート番号が印刷ジョブ(印刷データを示す)のポート番号であれば(S403でYES)、S404に進み、第1の通信速度(1000Mbps)の設定を行う。この設定により、通信速度は第2の通信速度から第1の通信速度へ変更される。そして、S405に進み、S405でデータ受信が終了するのを待つ。
一方、通信プロトコルがTCPプロトコル以外のプロトコルまたは、通信プロトコルがTCPプロトコルであってもポート番号が情報要求のポート番号、であれば(S403でNO)通信速度は変更せずにステップS405に進む。
以上の処理をまとめると、受信したデータに含まれるプロトコルの種別やポート番号を判定し、その判定結果に基づいて速度の設定を行う。受信するデータが印刷データであれば通信速度を高い速度へ変更して受信を行い、受信するデータが情報要求のコマンドであれば通信速度を変更することなく受信を行う。この情報要求は、画像形成装置105の状態に関する情報である。
第1実施形態の構成によれば、画像形成装置における通信制御は、省電力モードのときに、特定のデータあるいはコマンドを受信した場合に、通信速度を高い速度へ変更する。通信速度の変更とともに、省電力モードから標準の電力モードへ変更する制御を行う。
以上のように、ホスト装置101からプリンタステータス確認のための通信要求を受信しても、通信速度を維持する制御を行うことで、従来より通信速度の切り替えに伴って行われるネットワークの再構築の頻度を下げることができる。
<第2実施形態>
図4は、第2実施形態を示すフローチャートである。この処理は、受信待ち状態で時間Tw(例えば2分間)続いた場合に処理が実行される。第2実施形態では、第1の実施形態で説明した、受信したデータの通信プロトコルがTCPプロトコルでかつポート番号が印刷ジョブ用のポート番号であった場合の制御について説明する。第1の実施形態と共通する内容については、説明を省く。
S501にて、通信速度の切替について履歴の情報を取得する。つまり、所定期間中の切替え回数を取得する。S502にて所定期間中の切替え回数が閾値よりも小さいか否か判断する。小さければ、S503へ進む。S503では、省電力状態L1への移行するとともに、通信速度を第2の通信速度に設定する。一方、切替え回数が閾値よりも小さくなければ、S504へ進む。S504では、省電力状態L2へ移行する。通信速度の設定は第1の通信速度のままである(第2の通信速度への切替えは行わない)。以上の処理を行って終了する。
ここで、例えば、閾値は6であり、通信速度を切替る頻度は、期間Tn(例えば10分間)のうち速度切替を既に6回行っていれば、通信速度の変更を行わない。これは、これ以上の頻度で、ネットワークの切断を行えば、ネットワークを管理する機器が、ネットワークに不具合があると誤検知(誤判定)するおそれがあるからである。
この制御について図5を用いて説明する。図5(a)は、通信速度の変更を行う場合の説明図であり、図5(b)は、通信速度の変更を行わない場合の説明図である。図6は時間が左から右へ経過している。
図5(a)、(b)において、上段が画像形成装置105の電力モードを示している。Hは通常の消費電力状態である第1の消費電力モードである。この状態では、第1の通信速度が設定されている。L1は、第2の消費電力モードである。この状態では、第2の通信速度が設定されている。L2は、第3の消費電力モードである。第3の消費電力モードでは、外部インターフェース部208では、第1の通信速度に設定されている。つまり、消費電力の大小関係は、H>L2>L1となっている。外部インターフェース部208で消費される電力は、通信速度が高い設定がされている方が高い。
図5(a)、(b)において、下段が画像形成装置105の動作状態を示す。P1〜P4は印刷動作状態をそれぞれ示し、W1〜W4は印刷動作を行っていない待機状態をそれぞれ示す。例えば、タイミングtpe1は印刷動作P1の終了タイミングを示す。このタイミングは、印刷動作P1から待機状態W1への移行タイミングである。
タイミングtps2は印刷動作P2の開始タイミングを示している。印刷動作の開始タイミングは、例えば、ホスト装置から印刷データの受信を開始したタイミングである。電力モードは、状態Hから状態L1かL2へ移行する。例えば、タイミングtpe1から時間Tw経過後に、状態Hから状態L1へ移行する。
図5(a)において、印刷動作P3が終了したタイミングtpe3から時間Twを経過したとき、過去の期間Tnにおける通信速度の変更回数(切替回数)の値をRAM部220から取得する。この場合には、切替え回数の値は4であるので、閾値である6より少ない。従って、通信速度を低い速度に設定する。タイミングtdにおいて、通常の消費電力状態Hから第1の消費電力状態L1へ移行する。
一方、図5(b)において、印刷動作P4が終了したタイミングtpe4から時間Twを経過したとき、過去の期間Tnにおける通信速度の切替回数の値をRAM部220から取得する。この場合には、切替え回数の値は6であるので、閾値である6と等しい。従って、通信速度は高い速度を維持する。タイミングtdにおいて、通常の消費電力状態Hから第1の消費電力状態L2へ移行する。
以上をまとめると、印刷動作の終了後、所定時間経過したときの変更頻度に基づいて、通信速度を変更するか否かを判定する。変更頻度が閾値以上であれば通信速度の変更は禁止し、変更頻度が閾値未満であれば通信速度の変更を許可する。
以上の制御を行うために、画像形成装置の制御の切替えタイミングについての履歴情報をRAM部220に保持している。また、このタイミング情報の取得と制御を行うために、タイマー手段を動作させる。このタイマー手段は、例えばRTC部218を使用する。タイマー手段は、印刷動作終了後の経過時間のカウントを行う。
以上のように、通信速度の変更頻度(切替頻度)に基づいて通信速度の設定を行うことにより、不要な切断(スパニングツリーの再構築)を抑制する。
<第3実施形態>
図6は、第3実施形態を示すフローチャートである。この処理は、操作部215により通速度の変更の処理である。第2の実施形態と同じ処理は説明を省き、相違点について説明する。S503aで、表示部216に、省電力モードへの移行するが、通信速度は維持する旨の表示を行う。このステップが追加されている点が第2の実施形態と異なっている。この第3の実施例の制御を行う構成は、第2の実施形態で説明した構成と同様である。
以上の構成により、画像形成装置を省電力モードへの移行させるために、ユーザーが操作を行った場合には、表示部に所定時間表示をさせてユーザーに通知を行う。
<その他の実施形態>
以上、3つの実施形態について説明したが、これらの説明で説明した構成や数値に限定するものではない。電子機器の一例として画像形成装置105の他に、画像読取装置でも構わない。また、通信速度や閾値の値、時間の値などは上述した値に限定するものではない。例えば、第1の通信速度を100Mbps、第2の通信速度を10Mbpsとしても構わない。
また、画像形成装置としてプリンタエンジンは、インクジェットプリンタで説明を行ったが、例えばLBP(レーザービームプリンタ)など他の記録方式でも構わない。
第1の実施形態において、プロトコルとポート番号を用いて、通信速度の変更を行っていたが、この形態に他に、印刷モードに関する情報を用いて通信速度の変更を行う形態でも構わない。
例えば、画像形成装置は、複数の印刷モードが実行可能であり、第1の印刷速度で印刷動作を実行する第1印刷モードと、第1の印刷速度より速度が低い第2の印刷速度で印刷動作を実行する第2印刷モードを実行可能とする。CPU203が印刷データに含まれている印字モードを指定する情報を取得する。そして、この印字モードを指定する情報を用いて、第2の通信速度のままで、適切に印刷できるか否かを判定する。適切に印刷できると判定した場合は、通信速度を維持したまま、省電力モードから標準の電力モードへ変更する。
このように、待機状態から動作状態へ移行する際には、できるだけ通信速度の頻度を低減するように制御を行う。
101 ホスト装置
102、103 HUB(ハブ)
104 ネットワーク
105 画像形成装置
106、201 プリンタコントローラ
107、301 プリンタエンジン

Claims (4)

  1. ネットワークに接続され第1の通信速度または前記第1の通信速度より低速の第2の通信速度で通信を行うインターフェース手段を備える電子機器であって、
    前記インターフェース手段が受信したデータから、通信プロトコルの種別とポート番号を取得する取得手段と、
    前記通信プロトコルの種別と前記ポート番号に基づいて、前記インターフェース手段に対して通信速度の変更を行うか否かを判定する判定手段と、
    前記インターフェース手段が第2の通信速度で受信する状態である場合、前記判定手段の判定結果に基づき、通信速度を前記第1の通信速度に変更する制御手段とを備えることを特徴とする電子機器。
  2. 前記電子機器は画像形成装置であり、前記制御手段は、前記通信プロトコルの種別が所定のプロトコルであり、かつ前記ポート番号が印刷ジョブを示す値であれば、前記インターフェース手段に対して前記第1の通信速度の設定を行うことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記電子機器は、更に
    前記制御手段が行う通信速度の変更頻度を取得する取得手段を備え、
    前記制御手段は、前記電子機器が動作状態の終了後の経過時間と前記変更頻度とに基づいて、通信速度の変更を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。
  4. 前記制御手段は、前記電子機器が動作状態の終了してから所定時間経過したタイミングにおいて、前記変更頻度が閾値より低ければ通信速度を前記第1の通信速度から前記第2の通信速度へ変更を行い、前記変更頻度が閾値以上であれば通信速度を維持する制御を行うことを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
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