JP2011188457A - Transmission-path termination circuit, data receiving device having the same, and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伝送路の終端に接続される伝送路終端回路およびこれを備えたデータ受信装置、画像形成装置に関する。 The present invention relates to a transmission line termination circuit connected to the termination of a transmission line, a data receiving apparatus including the transmission line termination circuit, and an image forming apparatus.
一般に、伝送路の終端には、信号の反射を防止するために、終端抵抗が接続される。この終端抵抗で消費される電力は、熱に変換され、エネルギーとして使われることなく捨てられていた。特に、電圧が高く伝送路が複数で構成されるものでは、終端抵抗での電力消費が顕著であった。 Generally, a termination resistor is connected to the end of the transmission line in order to prevent signal reflection. The electric power consumed by this termination resistor was converted into heat and discarded without being used as energy. In particular, in the case where the voltage is high and the transmission path is composed of a plurality of transmission lines, power consumption at the terminating resistor is remarkable.
ところで、省電力モード中にネットワークから到来する信号を監視して通常モードに復帰する装置では、省電力モード中であっても、自装置宛の信号が到来したか否かを監視して通常モードへの復帰の要否を判断する回路については、少なくとも稼動させておく必要がある。このため、通常は、省電力モード中でも該回路への電力供給を自装置の電源回路から行っていた。 By the way, in the device that monitors the signal coming from the network during the power saving mode and returns to the normal mode, the normal mode is monitored by checking whether the signal addressed to the own device has arrived even in the power saving mode. It is necessary to operate at least a circuit that determines whether or not it is necessary to return to the state. For this reason, normally, the power supply to the circuit is performed from the power supply circuit of its own device even in the power saving mode.
また、外部から供給される電力を省電力モード中に利用する技術として、たとえば、通信コネクタ内にネットワークの信号線と給電線とがある場合に、その給電線を通じて外部から供給される電源を降圧して省電力モード中の電源として利用する電子機器が提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。 In addition, as a technology for using power supplied from outside during the power saving mode, for example, when there are network signal lines and power supply lines in the communication connector, the power supplied from the outside through the power supply lines is stepped down. An electronic device that is used as a power source in the power saving mode has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このほか、外部から伝送路を通じて電力を供給する方法としては、電話回線のように電力を信号と同一伝送路に重畳させて供給する方法や、Power over Ether技術のように2系統の伝送路間に電圧をかけて電力を供給する方法などが知られている。 In addition, as a method of supplying power from the outside through a transmission line, a method of supplying power by superimposing the signal on the same transmission line as a telephone line, or between two transmission lines as in Power over Ether technology A method of supplying power by applying a voltage to the battery is known.
上記のように、従来は、伝送路を通じて外部から電力供給を受けるためには、外部装置側にも電力を供給するための仕組みが必要であり、かかる仕組みのない通信方式の場合、待機中や省電力モード中に復帰信号を監視する回路などへの電力供給を自装置の電源回路でまかなわなければならなかった。 As described above, conventionally, in order to receive power supply from the outside through the transmission line, a mechanism for supplying power to the external device side is necessary. In the case of a communication method without such a mechanism, In the power saving mode, the power supply to the circuit that monitors the return signal must be supplied by the power supply circuit of the device itself.
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、外部装置側に受信側へ電力を供給する特別な仕組みがなくても、伝送路を通じて到来する信号から電力を得ることのできる伝送路終端回路およびこれを備えたデータ受信装置、画像形成装置を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above problems, and a transmission line that can obtain power from a signal arriving through the transmission line without a special mechanism for supplying power to the receiving side on the external device side. It is an object of the present invention to provide a termination circuit, a data reception device including the termination circuit, and an image forming apparatus.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。 The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[1]データ通信を行う伝送路の終端に接続される伝送路終端回路であって、
流れ込む電流から電力を回収する電力回収回路と、
当該伝送路終端回路に流れる電流量を前記伝送路側から見たインピーダンスが所定の終端抵抗値になるように制御するインピーダンス調整回路と、
を有する
ことを特徴とする伝送路終端回路。
[1] A transmission line termination circuit connected to the termination of a transmission line that performs data communication,
A power recovery circuit that recovers power from the flowing current;
An impedance adjustment circuit for controlling the amount of current flowing through the transmission line termination circuit so that the impedance viewed from the transmission line side becomes a predetermined termination resistance value;
A transmission line termination circuit comprising:
上記発明では、伝送路から到来する信号によって流れる電流から電力回収回路によって電力を回収すると共に、インピーダンス調整回路により、電力回収回路のインピーダンスが電力回収に伴って変動しても、伝送路側からみたインピーダンスが所定の終端抵抗値になるように制御する。すなわち、終端抵抗としての機能を果たしつつ、従来の終端抵抗では熱として消費されていた電力を電力回収回路で回収する。 In the above invention, the power recovery circuit recovers the power from the current flowing from the signal arriving from the transmission line, and the impedance adjustment circuit shows the impedance viewed from the transmission line side even if the impedance of the power recovery circuit varies with the power recovery. Is controlled to have a predetermined termination resistance value. In other words, the power recovery circuit recovers the power consumed as heat in the conventional termination resistor while fulfilling the function as the termination resistor.
[2]前記インピーダンス調整回路は、
当該伝送路終端回路に加わる電圧を検出する電圧検出部と、
当該伝送路終端回路に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電力回収回路に直列に接続された、電子的に抵抗値が制御される可変抵抗器と、
前記電流検出部によって検出された電流値=前記電圧検出部によって検出された電圧値÷所定の終端抵抗値、となるように、前記可変抵抗器の抵抗値を制御するフィードバック回路と、
を有する
ことを特徴とする[1]に記載の伝送路終端回路。
[2] The impedance adjustment circuit includes:
A voltage detector for detecting a voltage applied to the transmission line termination circuit;
A current detector for detecting a current flowing in the transmission line termination circuit;
A variable resistor connected in series to the power recovery circuit and whose resistance is electronically controlled;
A feedback circuit that controls the resistance value of the variable resistor so that the current value detected by the current detection unit = the voltage value detected by the voltage detection unit ÷ the predetermined termination resistance value;
The transmission line termination circuit according to [1], characterized by comprising:
上記発明では、インピーダンス調整回路は、伝送路終端回路に加わる電圧vと伝送路終端回路に流れる電流iとを検出し、i=v÷終端抵抗値、の関係が維持されるように、電力回収回路に直列に接続された可変抵抗器の抵抗値を制御する。 In the above invention, the impedance adjustment circuit detects the voltage v applied to the transmission line termination circuit and the current i flowing through the transmission line termination circuit, and recovers power so that the relationship of i = v ÷ termination resistance value is maintained. Controls the resistance value of a variable resistor connected in series with the circuit.
[3]前記インピーダンス調整回路は、
前記電力回収回路と直列に接続された、印加される制御電圧に応じた電流を流す定電流素子と、
当該伝送路終端回路に加わる電圧の分圧電圧を前記定電流素子の制御電圧として与える分圧回路と、
を有する
ことを特徴とする[1]に記載の伝送路終端回路。
[3] The impedance adjustment circuit includes:
A constant current element that is connected in series with the power recovery circuit and flows a current according to an applied control voltage;
A voltage dividing circuit for providing a divided voltage of a voltage applied to the transmission line termination circuit as a control voltage of the constant current element;
The transmission line termination circuit according to [1], characterized by comprising:
上記発明では、MOSFETなどの定電流素子を電力回収回路と直列に接続し、伝送路終端回路に加わる電圧の分圧電圧を定電流素子の制御電圧として与える。 In the above invention, a constant current element such as a MOSFET is connected in series with the power recovery circuit, and a divided voltage applied to the transmission line termination circuit is given as a control voltage of the constant current element.
[4]前記電力回収回路に流れる電流の減少により前記インピーダンス調整回路によって前記伝送路側から見たインピーダンスを所定の終端抵抗値に調整できない場合に、前記電力回収回路を迂回させて電流を流すバイパス回路を有する
ことを特徴とする[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。
[4] A bypass circuit that bypasses the power recovery circuit and flows current when the impedance viewed from the transmission line side cannot be adjusted to a predetermined termination resistance value by the impedance adjustment circuit due to a decrease in the current flowing through the power recovery circuit The transmission line termination circuit according to any one of [1] to [3], characterized by comprising:
上記発明では、蓄電量が増加して電力回収回路に流れる電流が減少すると、インピーダンス調整回路のインピーダンスをゼロにしても、伝送路終端回路に終端抵抗値相当の電流を流すことができなくなる。そこで、インピーダンス調整回路の調整範囲を超える場合には、バイパス回路を作用させて電力回収回路を迂回して電流を流すことで、インピーダンス調整回路で調整可能な状態にし、伝送路側から見た伝送路終端回路のインピーダンスが終端抵抗値になるように制御する。 In the above invention, when the amount of power storage increases and the current flowing through the power recovery circuit decreases, even if the impedance of the impedance adjustment circuit is zero, it becomes impossible to pass a current corresponding to the termination resistance value through the transmission line termination circuit. Therefore, when the adjustment range of the impedance adjustment circuit is exceeded, the bypass circuit is operated to bypass the power recovery circuit, and the current is allowed to flow, so that the impedance adjustment circuit can be adjusted and the transmission line viewed from the transmission line side. Control so that the impedance of the termination circuit becomes the termination resistance value.
[5]前記バイパス回路は、
前記電力回収回路と並列に接続された、電子的に抵抗値が制御される第2可変抵抗器と、
前記第2可変抵抗器の抵抗値が無限大となるように制御した状態で前記インピーダンス調整回路によって前記伝送路側から見たインピーダンスを所定の終端抵抗値に調整できる場合は前記第2可変抵抗器を抵抗値が無限大となるように制御し、前記状態で前記調整できない場合は、前記調整が可能となるように前記第2可変抵抗器の抵抗値を下げる制御回路と、
を有する
ことを特徴とする[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。
[5] The bypass circuit includes:
A second variable resistor connected in parallel with the power recovery circuit and whose resistance is controlled electronically;
When the impedance viewed from the transmission line side can be adjusted to a predetermined termination resistance value by the impedance adjustment circuit in a state where the resistance value of the second variable resistor is controlled to be infinite, the second variable resistor is set. A control circuit for controlling the resistance value to be infinite, and when the adjustment cannot be performed in the state, a control circuit for reducing the resistance value of the second variable resistor so that the adjustment is possible;
The transmission line termination circuit according to any one of [1] to [3], characterized by comprising:
上記発明では、インピーダンス調整回路で調整可能な場合には、バイパス回路に電流が流れないようにして、電力回収効率の低下を防止し、インピーダンス調整回路の調整範囲を超える場合にのみ、バイパス回路側に電流を流すように制御する。 In the above invention, when adjustment is possible with the impedance adjustment circuit, current is prevented from flowing through the bypass circuit to prevent a decrease in power recovery efficiency and only when the adjustment range of the impedance adjustment circuit is exceeded. To control the current to flow.
[6]所定の終端抵抗値を有する固定抵抗器と、
前記インピーダンス調整回路と前記電力回収回路とを機能させて電力の回収を行う状態と、前記固定抵抗器のみが前記伝送路側から見たインピーダンスとなる状態とに切り替える切り替え回路と、
を有する
ことを特徴とする[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。
[6] a fixed resistor having a predetermined termination resistance value;
A switching circuit that switches between a state in which the impedance adjustment circuit and the power recovery circuit are functioned to recover power and a state in which only the fixed resistor is in an impedance viewed from the transmission line side;
The transmission line termination circuit according to any one of [1] to [5], wherein:
上記発明では、切り替え回路は、インピーダンス調整回路と電力回収回路とを機能させて電力の回収を行う状態と、これらを機能させずに、伝送路の終端に固定抵抗器のみが接続された状態とを切り替える。たとえば、高速な応答性が要求される場合には固定抵抗器のみ接続された状態にし、高速な応答性よりも電力回収を優先したい場合にはインピーダンス調整回路と電力回収回路とを機能させて電力の回収を行う状態に切り替える。このように、目的に応じた動作を行うことができる。 In the above invention, the switching circuit has a state in which the impedance adjustment circuit and the power recovery circuit function to recover power, and a state in which only the fixed resistor is connected to the end of the transmission line without functioning them. Switch. For example, when high-speed response is required, only the fixed resistor is connected, and when priority is given to power recovery over high-speed response, the impedance adjustment circuit and the power recovery circuit function to operate the power. Switch to the state of collecting. In this way, an operation according to the purpose can be performed.
[7]前記電力回収回路は、ダイオードブリッジの出力にコンデンサを接続した回路、もしくはスイッチトキャパシタ、もしくはチャージポンプを備えて構成される
ことを特徴とする[1]乃至[6]のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。
[7] The power recovery circuit includes a circuit in which a capacitor is connected to the output of the diode bridge, or a switched capacitor or a charge pump. The power recovery circuit is any one of [1] to [6] A transmission line termination circuit according to 1.
上記発明では、電力回収回路は、流れ込む電流(電荷)をコンデンサに蓄積しつつ、コンデンサ側から伝送路側への電流の逆流を防ぐことで電力を回収する。 In the above invention, the power recovery circuit recovers the electric power by preventing the backflow of the current from the capacitor side to the transmission line side while accumulating the flowing current (charge) in the capacitor.
[8]前記電力回収回路は、スイッチトキャパシタもしくはチャージポンプを備えて構成され、
前記伝送路から受けるパルス信号を、スイッチトキャパシタもしくはチャージポンプを前記伝送路側と接続した状態と切り離した状態とに切り替えるための切り替え信号とした
ことを特徴とする[1]乃至[6]のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。
[8] The power recovery circuit includes a switched capacitor or a charge pump.
Any one of [1] to [6], wherein the pulse signal received from the transmission path is a switching signal for switching between a switched capacitor or a charge pump connected to the transmission path side and a disconnected state. The transmission line termination circuit according to one.
上記発明では、伝送路から受けるパルス信号を、スイッチトキャパシタもしくはチャージポンプを伝送路側と接続した状態と切り離した状態とに切り替えるための切り替え信号に使用することで、切り替え信号発生用のクロックを別途容易する必要がなく、また、充電と放電とを適切なタイミングで切り替えることができる。 In the above invention, the pulse signal received from the transmission line is used as a switching signal for switching the switched capacitor or the charge pump between the state where the switched capacitor or the charge pump is connected to the transmission line side and the state where it is disconnected. In addition, charging and discharging can be switched at an appropriate timing.
[9]伝送路を通じて信号を受信する受信回路と、
前記伝送路の終端に接続される[1]乃至[8]のいずれか1つに記載の伝送路終端回路と、
前記伝送路終端回路によって回収した電力を蓄積する蓄電池と、
主電源と
省電力モードからの復帰を前記伝送路からの受信信号に基づいて判断する復帰判断回路と、
省電力モードになったとき、前記受信回路および前記復帰判断回路への電力供給源を前記主電源から前記蓄電池へ切り替える電源制御回路と、
を備える
ことを特徴とするデータ受信装置。
[9] A receiving circuit that receives a signal through a transmission line;
The transmission line termination circuit according to any one of [1] to [8] connected to the termination of the transmission line;
A storage battery for storing the power recovered by the transmission line termination circuit;
A return determination circuit for determining return from the main power source and the power saving mode based on a received signal from the transmission path;
A power supply control circuit that switches the power supply source from the main power supply to the storage battery when the power saving mode is entered;
A data receiving device comprising:
上記発明のデータ受信装置では、伝送路終端回路によって回収した電力を、省電力モードにおいて、該省電力モードからの復帰を伝送路からの受信信号に基づいて判断する復帰判断回路の動作電力として供給する。 In the data receiving apparatus of the above invention, the power recovered by the transmission line termination circuit is supplied as the operating power of the return determination circuit that determines the return from the power saving mode based on the received signal from the transmission line in the power saving mode. To do.
[10][9]に記載のデータ受信装置と、
前記主電源から電力供給を受けて動作すると共に、前記データ受信装置で受信した画像データに基づく画像を記録紙上に形成する画像形成部と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
[10] The data receiving device according to [9];
An image forming unit that operates by receiving power supply from the main power source and forms an image based on image data received by the data receiving device on a recording sheet;
An image forming apparatus comprising:
本発明に係る伝送路終端回路およびこれを備えたデータ受信装置、画像形成装置によれば、伝送路終端回路は、終端抵抗としての役割を果たしつつ伝送路を通じて送られてくる信号から電力を回収するので、外部装置側に電力を受信側へ供給するための特別な仕組みがなくても伝送路を通じて電力を得ることができる。 According to the transmission line termination circuit, the data receiving apparatus and the image forming apparatus including the transmission line termination circuit according to the present invention, the transmission line termination circuit collects power from a signal sent through the transmission line while serving as a termination resistor. Therefore, even if there is no special mechanism for supplying power to the receiving side on the external device side, power can be obtained through the transmission line.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る伝送路終端回路10の基本構成を示すブロック図である。伝送路終端回路10は、終端抵抗に代えて伝送路2の終端に接続される回路であり、終端抵抗としての機能と、伝送路2を通じて到来する信号から電力を回収する機能を果たす。伝送路2の終端には、該伝送路2を通じて到来する信号を受信する受信回路20が、伝送路終端回路10と並列に接続される。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a transmission
伝送路終端回路10は、伝送路2からの信号の到来に応じて流れ込む電流から電力を回収する電力回収回路11と、当該伝送路終端回路10に流れる電流量を伝送路2側から見たインピーダンスが所定の終端抵抗と等しい値(終端抵抗値)になるように制御するインピーダンス調整回路12とを備えて構成される。電力回収回路11によって回収された電力は、電力回収回路11の出力端13から電力利用側(たとえば、受信回路20や蓄電池など)へ出力される。
The transmission
伝送路2の終端における電位差(電圧)をv、当該伝送路終端回路10に流れる電流をi、とした場合に、i=v÷所定の終端抵抗値 の関係が成立するように電流iがインピーダンス調整回路12によって制御される。これにより、伝送路終端回路10は、終端抵抗としての機能を果たしつつ、電力回収を行う。
When the potential difference (voltage) at the end of the
次に、電力回収回路11の構成例を説明する。
Next, a configuration example of the
電力回収回路11は、流れ込む電流iを蓄電池に蓄積しつつ、蓄電池側から伝送路2側への電流の逆流を防ぐ機能を備えた回路であればよく、たとえば、図2に示すダイオードブリッジ回路、図示省略のチャージポンプ回路、図3に示すスイッチトキャパシタ回路などで構成することができる。
The
図2は、ダイオードブリッジ31の出力にコンデンサ32を接続して構成された電力回収回路11(11a)を示している。
FIG. 2 shows a power recovery circuit 11 (11a) configured by connecting a
図3は、スイッチトキャパシタ回路を利用した電力回収回路11(11b)の構成例を示している。充電時には、スイッチ34Aが閉じかつスイッチ34Bが開いて、図4(a)、(b)に示す状態が形成される。これにより充電時は、出力段以外のコンデンサ35が電力回収側と並列に接続され、出力段のコンデンサ36は電力回収側から切り離され、出力段以外のコンデンサ35には電力回収側から電流iが流れ込み、電荷が蓄積される。
FIG. 3 shows a configuration example of the power recovery circuit 11 (11b) using a switched capacitor circuit. At the time of charging, the
放電時には、スイッチ34Aが開きかつスイッチ34Bが閉じて、図5(a)、(b)に示す状態が形成される。これにより、電力回収回路11(11b)は電力回収側から切り離され、かつまた各段のコンデンサ35は直列に接続され昇圧回路となって出力段のコンデンサ36に接続される。
At the time of discharging, the
このように、電力回収回路11bは、充電時は出力側(電力利用側、)が切り離され、放電時は入力側(電力回収側)が切り離され、入出力間が絶縁されているので、入出力間のグラウンドレベルが違う場合にも使用することができる。
In this way, the
なお、伝送路2から到来する信号がパルス信号である場合には、このパルス信号からスイッチトキャパシタなどの駆動クロック信号(スイッチ34Aおよびスイッチ34Bを開閉するための切り替え信号)を生成する。これにより、電力回収回路11において駆動クロック信号用の発振回路を備える必要がなく、より少ない消費電力で電力回収することができる。
When the signal arriving from the
次に、インピーダンス調整回路12の構成例を説明する。
Next, a configuration example of the
電力回収回路11は、蓄電池(コンデンサ32、35)の蓄電量や内部回路の非抵抗成分などによりインピーダンスや逆起電力が変化する。そのため、インピーダンス調整回路12を設けて、伝送路2側から見たインピーダンスを一定(所定の終端抵抗値)に維持する。
In the
図6は、電子的に抵抗値を制御可能な可変抵抗器によってインピーダンスを調整するインピーダンス調整回路12(12a)の構成例を示している。インピーダンス調整回路12aは、伝送路終端回路10に加わる電圧を検出する電圧検出部と、伝送路終端回路10に流れる電流を検出する電流検出部と、電力回収回路11に直列に接続された電子的に抵抗値が制御される可変抵抗器42と、電流検出部によって検出された電流値=電圧検出部によって検出された電圧値÷所定の終端抵抗値、となるように、可変抵抗器の抵抗値を制御するフィードバック回路と、から構成される。
FIG. 6 shows a configuration example of the impedance adjustment circuit 12 (12a) that adjusts the impedance by a variable resistor whose resistance value can be electronically controlled. The impedance adjustment circuit 12a includes a voltage detection unit that detects a voltage applied to the transmission
より詳細には、インピーダンス調整回路12aは、電流検出用の第1抵抗器41と、電子的に抵抗値が制御される可変抵抗器42と、第1抵抗器41に流れる電流量を第1抵抗器41(第1抵抗器41の抵抗値をR1とする)の両端の電位差に基づいて検出する第1の差動増幅器43と、伝送路2の終端に介挿された分圧抵抗器44と、伝送路2の終端の電位差(電圧v)を分圧抵抗器44の分圧比率で分圧して得た電圧(va)と第1抵抗器41の両端の電位差(第1の差動増幅器43の出力電圧)とが等しくなるように可変抵抗器42の抵抗値を制御する第2の差動増幅器45とを備えている。
More specifically, the impedance adjustment circuit 12a includes a
第1抵抗器41と可変抵抗器42と電力回収回路11は直列に接続されて伝送路2の終端に介挿されている。分圧抵抗器44は、伝送路2の終端に、第1抵抗器41と可変抵抗器42と電力回収回路11を直列に接続した回路と、並列に接続されている。第1抵抗器41と第1の差動増幅器43は伝送路終端回路10に流れる電流を検出する電流検出部としての機能を果たす。分圧抵抗器44は伝送路終端回路10に加わる電圧v(実際には電圧vに比例した電圧va)を検出する電圧検出部としての機能を果たす。第2の差動増幅器45は、可変抵抗器42の抵抗値を制御するフィードバック回路としての機能を果たす。
The
伝送路2の終端に、インピーダンス調整回路12aと電力回収回路11とを直列にして介挿することで、電力回収回路11の状態にかかわらず所定の終端抵抗値R=v/iの関係が保たれ、伝送路2側からみれば固定抵抗のような特性としつつ、到来する信号から電力を回収することができる。
By inserting the impedance adjustment circuit 12a and the
図6に示すインピーダンス調整回路12aでは、第2の差動増幅器45の出力は、電流iがv/Rよりも大きくなると(すなわち、R1×i>vaのとき)正、小さくなると(すなわち、R1×i<vaのとき)負になるため、可変抵抗器42の制御電圧に対する抵抗値の特性は、図7に示すようなものを使用する。なお、インピーダンス調整回路12aは、応答速度を高めるために、集積回路化することが望ましい。
In the impedance adjustment circuit 12a shown in FIG. 6, the output of the second
図8は、定電流素子を使用したインピーダンス調整回路12(12b)の一例を示している。インピーダンス調整回路12bは、印加される制御電圧に応じた電流を流す定電流素子51と、伝送路2から当該伝送路終端回路10に加わる電圧vを所定の比率で分圧しその分圧電圧を定電流素子51の制御電圧として与える分圧回路(分圧抵抗器)52を備えて構成される。定電流素子51は、伝送路の終端に、電力回収回路11と直列に接続して介挿される。
FIG. 8 shows an example of the impedance adjustment circuit 12 (12b) using a constant current element. The impedance adjusting circuit 12b divides the constant
定電流素子51はFET(Field Effect Transistor)などで構成される。定電流素子51は、制御電圧と流れる電流値とが比例するような定電流特性(リニアな特性)を有するものが好ましいが、終端抵抗値が許容される変動幅に収まる範囲において非線形性を備えてもかまわない。定電流素子51はFETに限定されるものではない。
The constant
インピーダンス調整回路12bでは、定電流素子51に流れる電流が、電圧vを分圧回路52の分圧比で分圧した電圧値に比率した電流値となるように、定電流素子51に定電流動作を行なわせる。これにより電力回収回路11の状態によらず、終端抵抗値R=v/i、の関係が保たれる。定電流素子51の特性を利用した簡素な構成のため、図6の示す回路構成よりも消費電力が少なく、また周波数応答の点で優れている。
In the impedance adjustment circuit 12b, constant current operation is performed on the constant
ところで、蓄電量が増加して電力回収回路11の逆起電力が増えてくると、電力回収回路11を流れる電流が小さくなりすぎ、インピーダンス調整回路12の調整範囲を超えてしまう(インピーダンス調整回路12の抵抗値を0にしても所望の電流が流れない)。そこで、インピーダンス調整回路12の調整範囲を超えることがないように、電力回収回路11を流れる電流が小さくなりすぎた場合に電力回収回路11を迂回して電流を流すバイパス回路を設ける。バイパス回路によって迂回させる電流量は、インピーダンス調整回路12の調整範囲を超えない範囲で、少なくなるように制御することが好ましい。
By the way, when the amount of stored electricity increases and the back electromotive force of the
図9は、図1に示す伝送路終端回路10にバイパス回路を付加した伝送路終端回路10bの構成例を示している。バイパス回路は、電力回収回路11に並列に接続された、電子的に抵抗値R2が制御される第2可変抵抗器61と、インピーダンス調整回路12の両端の電位差からインピーダンス調整回路12に流れる電流量を検出する第3の差動増幅回路62とを備えている。そして、第3の差動増幅回路62の出力電圧を制御電圧として第2可変抵抗器61に与えて、第2可変抵抗器61の抵抗値R2を、インピーダンス調整回路12の両端の電位差v1に比例するように制御する。
FIG. 9 shows a configuration example of a transmission line termination circuit 10b in which a bypass circuit is added to the transmission
かかるバイパス回路を設けた伝送路終端回路10bでは、電力回収回路11に流れる電流i1が小さくなると、v1も小さくなり、その結果、第2可変抵抗器61の抵抗値R2が小さくなる方向に制御されて第2可変抵抗器61に流れる電流i2が増加し、インピーダンス調整回路12の調整範囲に収める(インピーダンス調整回路12の抵抗値が0に近くなることを防ぐ)ことができる。
In the transmission line termination circuit 10b provided with such a bypass circuit, when the current i1 flowing through the
なお、インピーダンス調整回路12の調整範囲で、終端抵抗値R=v/i、の関係を形成できるときは第2可変抵抗器61の抵抗値を無限大に制御し、この状態ではインピーダンス調整回路12の調整範囲で、終端抵抗値R=v/i、の関係を形成できなくなる場合のみ、第2可変抵抗器61の抵抗値を無限大から上記の関係が成立し得る大きさまで下げるように制御することが好ましい。以後、第2可変抵抗器61のように電力回収回路11を迂回させた電流を流す抵抗器を副終端抵抗と呼ぶものとする。
When the relationship of the termination resistance value R = v / i can be formed within the adjustment range of the
バイパス回路は、図9に示す構成に限定されず、たとえば、固定抵抗値の副終端抵抗を設け、該副終端抵抗を通常時は切り離しておき、この切り離した状態ではインピーダンス調整回路12の調整範囲で、終端抵抗値R=v/i、の関係を形成できなくなる場合にのみ副終端抵抗を、電力回収回路11と並列に接続する、あるいは電力回収回路11に代えて接続する、といった構成でもかまわない。
The bypass circuit is not limited to the configuration shown in FIG. 9. For example, a sub-termination resistor having a fixed resistance value is provided, and the sub-termination resistor is normally disconnected, and in this disconnected state, the adjustment range of the
バイパス回路を設けても、バイパス回路が無い場合と同様に、電流iの大きさはインピーダンス調整回路12によって電圧vに比例するように制御されるため、伝送路終端回路10全体としてインピーダンスは一定に保たれる。
Even if the bypass circuit is provided, the magnitude of the current i is controlled by the
また、たとえば、図10に示すように、図9の第2可変抵抗器61に代えて、抵抗値が固定の抵抗器63と電子的に抵抗値を制御できる可変抵抗器64とを直列接続したものを副終端抵抗として接続するように構成してもよい。抵抗器63の抵抗値を所望の終端抵抗値とし、可変抵抗器64の抵抗値をゼロに制御することで、通常の抵抗器として動作させることができ、可変抵抗器64の非線形特性の影響を小さくすることができる。
For example, as shown in FIG. 10, a
さらにインピーダンス調整回路12の抵抗値をゼロにし、電力回収回路11の抵抗値を無限大にし、可変抵抗器64の抵抗値をゼロにする終端抵抗モードを設けるとよい。終端抵抗モードでは、伝送路2側から見たインピーダンスが抵抗器63のみとなる状態、すなわち、通常の固定抵抗器を用いた終端抵抗と同等の回路が形成される。終端抵抗モードは高速通信や多値を用いる通信の場合など、少しでも信号歪みを小さくしたい場合に有効である。
Furthermore, it is preferable to provide a termination resistance mode in which the resistance value of the
インピーダンス調整回路12と電力回収回路11を機能させて電力回収を行う電力回収モードと、電力回収は行わず終端抵抗としての機能のみを果たす終端抵抗モードとの切り替えは、外部からの制御信号で行う構成としてもよいし、蓄電量に応じて切り替える構成としてもよい。たとえば、1000Base−Tは信号がアナログ的な波形であり、非線形性の影響を受け易いので、1000Base−Tで通信する場合は電力回収をやめて終端抵抗モードで動作させるとよい。また、蓄電量を監視し、蓄電量が所定量以下の場合は電力回収モードにし、蓄電量が所定量を超える場合は終端抵抗モードに自動的に切り替える切り替え回路を設ける構成でもよい。
Switching between the power recovery mode in which the
なお、図1、図6、図9などに示す伝送路終端回路と、所望の終端抵抗値を有する固定抵抗器と、伝送路2の終端に伝送路終端回路を接続するか、固定抵抗器を接続するかを切り替える切り替え回路とを備えたものを切替機能付きの伝送路終端回路とし、伝送路の終端に図1、図6、図9などに示す伝送路終端回路を接続して電力回収を行う状態と、固定抵抗器のみを接続して終端抵抗としてのみ機能する状態とを切り替え回路によって切り替えるように構成されてもよい。
In addition, the transmission line termination circuit shown in FIG. 1, FIG. 6, FIG. 9, etc., a fixed resistor having a desired termination resistance value, or a transmission line termination circuit is connected to the termination of the
図11は、伝送路終端回路10を備えた画像形成装置70の概略構成を示している。画像形成装置70は、原稿を光学的に読み取ってその複製画像を記録紙に印刷するコピージョブ、読み取った原稿の画像データをファイルにして保存したり外部端末へネットワークを通じて送信したりするスキャンジョブ、外部端末からネットワークを通じて受信した印刷データに係る画像を記録紙上に形成して出力する印刷ジョブなどを実行する装置である。
FIG. 11 shows a schematic configuration of an
画像形成装置70は、当該画像形成装置70の動作を統括制御する主制御回路71を備えている。主制御回路71には、スキャナ部72と、プリンタ部(画像形成部)73と、操作表示部74と、画像処理部75と、ハードディスク装置(HDD)76と、通信部78が接続されている。通信部78に接続される伝送路2の終端には、伝送路終端回路10が接続されている。
The
通信部78は、受信用の伝送路2から到来する信号を受信する受信回路20と復帰判断回路80とを備えた受信部81と、送信用伝送路を通じて外部装置へ信号を送信する送信回路82を備えている。このほか、画像形成装置70は、電源関係として、商用電源等から得た電力を供給する主電源83と、伝送路終端回路10によって回収した電力が蓄電される蓄電池84と、受信部81に主電源83からの電源ラインを接続するか否かを切り替える切り替えスイッチ85と、切り替えスイッチ85の開閉を制御する電源制御回路86とを備えている。
The
主制御回路71は、CPU(Central Processing Unit)とROM(Read Only Memory)とRAM(Random Access Memory)等を主要部として構成される。ROMには各種のプログラムが格納されており、これらのプログラムに従ってCPUが処理を実行することにより画像形成装置70としての各機能にかかわる制御が行われる。RAMはCPUがプログラムを実行する際に各種のデータを一時的に格納するワークメモリや画像データを格納する画像メモリ、送受信に係るデータを一時的に保存する通信バッファなどとして使用される。
The
スキャナ部72は、原稿を光学的に読み取って画像データを取得する機能を果たす。スキャナ部72は、たとえば、原稿に光を照射する光源と、その反射光を受けて原稿を幅方向に1ライン分読み取るラインイメージセンサと、ライン単位の読取位置を原稿の長さ方向に順次移動させる移動手段と、原稿からの反射光をラインイメージセンサに導いて結像させるレンズやミラーなどからなる光学経路、ラインイメージセンサの出力するアナログ画像信号をデジタルの画像データに変換する変換部などを備えて構成される。
The
プリンタ部73は、画像データに応じた画像を記録紙に印刷する機能を果たす。ここでは、記録紙の搬送装置と、感光体ドラムと、帯電装置と、レーザーユニットと、現像装置と、転写分離装置と、クリーニング装置と、定着装置とを有し、電子写真プロセスによって画像形成を行う、所謂、レーザープリンタとして構成されている。他の方式のプリンタであっても構わない。
The
操作表示部74は、各種の操作画面、設定画面などを表示する機能およびユーザから各種の操作を受け付ける機能を果たす操作表示部74は、たとえば、液晶ディスプレイなどで構成された表示部と、その画面上に設けられて押下された座標位置を検出するタッチパネルやテンキーや文字入力キー、スタートキーなどの操作部を備えて構成される。
The
画像処理部75は、画像の拡大縮小、回転、圧縮・伸張などを行う。ハードディスク装置76は、大容量かつ不揮発の記憶装置であり、画像データなどが保存される。
The
画像形成装置70において、たとえば、コピージョブは、スキャナ部72によって原稿画像を光学的に読み取って画像データを取得し、この画像データに基づく印刷をプリンタ部73で行うことによって実現される。印刷ジョブは、外部端末から伝送路2を通じて送られてくる印刷データを受信部81にて受信し、この受信した印刷データを主制御回路71においてラスタライズしてイメージデータに展開し、このイメージデータに基づく印刷をプリンタ部73で行うことで実現される。
In the
画像形成装置70は、消費電力を少なく抑える省電力モードを有し、主制御回路71は、ジョブの実行やデータ受信、操作表示部74からの操作などのない状態が所定時間以上継続すると、通常モードから省電力モードへ移行するように切り替える。
The
また、ここでは、通信部78はEthernet(登録商標)に対応しており、IEEE((Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.3azの省電力技術を想定し、省電力モード移行時には10Base−T相当に通信速度が落ちているものとして説明する。なお、伝送路終端回路としては通信速度に特に依存することはない。Ethernetは差動信号であるため、終端抵抗は正負電圧に対応する必要がある。正負電圧に対応した伝送路終端回路10の構成例については後述する。
In addition, here, the
通常モードでは、切り替えスイッチ85が閉成され、各部への電力供給は主電源83から行われる。また、主電源83から蓄電池84への充電も行われる。このとき、伝送路終端回路10は伝送路2から電力を回収して蓄電池84への充電を保持することもできる。
In the normal mode, the
省電力モードでは、基本的に、電源制御回路86は切り替えスイッチ85を開くことで、受信部81および伝送路終端回路10など、受信データの監視に必要な回路部分を主電源83から切り離し、これらへの電力供給を蓄電池84から行うように切り替える。また、省電力モードでは、主制御回路71は、電力消費のほとんどない低消費電力モードで動作し、復帰判断回路80からの復帰信号や操作表示部74からの復帰信号を待ち受ける機能は稼動するが、他の動作は行わない状態になる。省電力モードでは、操作表示部74は表示を消灯する。さらに、スキャナ部72、プリンタ部73、画像処理部75、ハードディスク装置76、送信回路82への電力供給を停止するようになっている。
Basically, in the power saving mode, the power
省電力モードにおいて伝送路終端回路10は、伝送路2から信号が入ってきた場合にそれを電力として回収し、蓄電池84に充電する。受信回路20と復帰判断回路80は受信データを解析し、復帰が必要と判断した場合は主制御回路71に対して復帰信号を送る。
In the power saving mode, the transmission
主制御回路71は、復帰信号を受け取ると受信データを判定し、必要であれば、電源制御回路86によって各部に電力を供給させ、通常モードへ復帰するように制御する。
When receiving the return signal, the
なお、省電力モードの状態で蓄電池84の容量(充電量)が所定量以下に減少してきた場合は、電源制御回路86は、主電源83から切り離していた部分を、切り替えスイッチ85を閉じて接続し、充電が完了した後に再び切り離すように制御してもよい。
When the capacity (charge amount) of the
また、蓄電池84の容量が減少してきた場合に主電源83を再び接続することをせず、伝送路終端回路10と受信部81をOFF状態にするように構成してもよい。この場合、伝送路終端回路10がOFFの状態でも終端抵抗として動作するためには、(1)伝送路終端回路10を、伝送路2の信号以外に動作電力を必要としない構成、もしくは、(2)電源OFF時には動作電力を必要としない回路に切り替わる構成、にすればよい。
Moreover, when the capacity | capacitance of the
たとえば、上記(1)とするには、電力回収回路11を、図2に示すダイオードブリッジを使用した電力回収回路11aとし、またインピーダンス調整回路12を図8に示す定電流素子を使用する回路とすればよい。上記(2)とするには、電源ON時は前述した電力回収モードで動作し、電源OFF時は終端抵抗モードとなるような回路、たとえば、図1、図6、図9などに示す電力回収機能を備えた伝送路終端回路10と、固定の終端抵抗器と、伝送路2の終端に伝送路終端回路10を接続するか終端抵抗器を接続するかを切り替える切り替えスイッチとを備え、電源OFF時に該スイッチが終端抵抗器を伝送路に接続する状態となるような回路とすればよい。
For example, to achieve the above (1), the
さらに、装置の運用上、受信データを判断しない期間は正規の値の終端抵抗として動作する必要が無い場合には、インピーダンス調整回路12を、通常時より終端抵抗値が、伝送路および回路の安全上許される範囲まで小さくなるように設定することで、より多くの電力を伝送路から取り出すように構成することもできる。すなわち、受信データを判断しない期間では受信信号の波形が崩れても、当該装置としては問題ないので、あとは、伝送路および回路の安全上許される範囲で終端抵抗値を小さくすることで電力回収回路に流れ込む電流量を増加させて、充電効率を高めることができる。
Further, in the operation of the apparatus, when it is not necessary to operate as a normal termination resistor during a period in which the received data is not judged, the
次に、復帰判断回路80について説明する。 Next, the return determination circuit 80 will be described.
10Base−Tではマンチェスタ符号を用いているが、マンチェスタ復号回路では、通常、信号周波数の数倍のクロックで信号をサンプリングしなければならず、高周波駆動となって消費電力が大きくなってしまう問題がある。そこで、ここでは、マンチェスタ符号はパルス幅が長短2種類になることに着目し、クロック発生回路を用意することなく、低消費電力な復帰判断回路80を用いる。 10Base-T uses a Manchester code, but a Manchester decoding circuit normally has to sample a signal with a clock several times the signal frequency, resulting in a problem that the power consumption increases due to high frequency driving. is there. Therefore, here, attention is paid to the fact that the Manchester code has two kinds of long and short pulse widths, and the return determination circuit 80 with low power consumption is used without preparing a clock generation circuit.
図12は、復帰判断回路80の概略構成とその動作の概要を示している。復帰判断回路80は、パルス幅計測部91と、ウェイクアップパターンレジスタ92と、パルス幅シフトレジスタ93と、パターン比較部94とを備えている。
FIG. 12 shows a schematic configuration of the return determination circuit 80 and an outline of its operation. The return determination circuit 80 includes a pulse
パルス幅計測部91は、受信したパルス信号のパルス幅が所定値より長いか短いかを識別する。たとえば、受信したパルス信号によってコンデンサを充電し、パルス信号の開始エッジから終端エッジまでの間の充電電位が所定の閾値を超えた場合は長いパルス信号、超えない場合は短いパルス信号であると識別する。判別信号95として、たとえば、長いパルスと識別した場合は1を、短いパルスと識別した場合は0を、パルス幅シフトレジスタ93の入力側へ出力する。
The pulse
また、パルス幅計測部91は、判別信号95に同期して、1bitシフトさせるためのクロック96をパルス幅シフトレジスタ93へ出力する。たとえば、受信したマンチェスタ符号のエッジをシフト用のクロック96に用いる。さらに、受信信号が上限値を超える長さの場合は信号なしと判断してリセット信号97をパルス幅シフトレジスタ93へ出力する。
The pulse
ウェイクアップパターンレジスタ92には、自分宛ての信号であることを判別するための予め定めた復帰用ビットパターンが主制御回路71からロードされる。パルス幅シフトレジスタ93は、パルス幅計測部91から入力される判別信号95をパルス幅計測部91から入力されるクロック96にしたがって順次シフトさせて蓄積する。パターン比較部94はウェイクアップパターンレジスタ92が記憶している復帰用ビットパターンとパルス幅シフトレジスタ93に蓄積されたビットパターンとを比較し、全ビット一致したとき、復帰信号を出力する。
The wakeup pattern register 92 is loaded from the
このような構成により、高周波クロックを必要とせず、復帰判断回路80の消費電力を少なく抑えることができる。 With such a configuration, a high frequency clock is not required, and the power consumption of the return determination circuit 80 can be reduced.
なお、ウェイクアップパターンレジスタ92およびパターン比較部94を複数セット用意すれば、複数の復帰用ビットパターンに対応することができる。
If a plurality of sets of wakeup pattern registers 92 and
かかる復帰判断回路80を使用して復帰する場合には、主制御回路71は、復帰信号によって復帰したのち、パルス幅シフトレジスタ93の内容を受け取り、これに続いて受信される信号と連結する手順が必要になる。なお、復帰用ビットパターンが固定の場合には、パルス幅シフトレジスタ93の内容を受け取る代わりに、既知の復帰用ビットパターンと、その後に受信される信号とを連結するようにしてもよい。
When returning using the return determination circuit 80, the
また、図12に示すような復帰判断回路80を用いなくとも、伝送路2から取り出せる電力量が受信回路20の消費電力を十分上回っている場合には、受信回路20は通常モードと同様の受信処理をし、自分宛のパケットを判断し、主制御回路71に復帰信号を送るように構成されてもよい。
Even if the return determination circuit 80 shown in FIG. 12 is not used, if the amount of power that can be extracted from the
次に、伝送路終端回路10による蓄電量の見積りを、Ethernetの10Base−Tで試算した場合について例示する。10Base−Tでは、100Ω終端時の受信端電圧の最低値を2.2V〜2.8V程度と定めている。信号を2.2Vの矩形波であると考えると、時間あたり取り出せる電力は2.2V2/100Ω/2=24.2mWである。
Next, the case where the estimation of the amount of electricity stored by the transmission
これは連続してデータが流れている状態であるのでパケットあたりの電力は理論上24.2mW×(パケット時間)である。10Base−TではNバイトのパケット時間はN×800nsになるため、Nバイトのパケットにて取り出せる電力はN×24.2mW/s×800ns=N×19.36nWである。例えば1500bytesのパケットでは、最大で29.04μWの電力を取り出せる。仮に10Base−Tのパルスを、常時、間断なく受信した場合には、1秒あたり24.2mWの電力を取り出せる可能性がある。 Since this is a state in which data continuously flows, the power per packet is theoretically 24.2 mW × (packet time). In 10Base-T, the N-byte packet time is N × 800 ns, and thus the power that can be extracted from the N-byte packet is N × 24.2 mW / s × 800 ns = N × 19.36 nW. For example, in a 1500-byte packet, a maximum of 29.04 μW of power can be extracted. If a 10Base-T pulse is always received without interruption, there is a possibility that 24.2 mW of power can be extracted per second.
次に、省電力モード時にネットワークとのリンクを維持する方法を示す。 Next, a method for maintaining a link with the network in the power saving mode will be described.
Ethernetのスイッチングハブのように、ポートごとにリンク状態を検出し、リンクが確立できていないポートには信号を送出しない仕組みを持ったものがある。このような場合には、リンク維持のためにリンクパルスを定期的に出力する必要があるが、伝送路から伝送路終端回路10によって回収する電力のみでは、リンクパルス送信のための電力をまかないきれない可能性がある。そのような場合のために、図13に示すように、受信装置側が受信するリンクパルスをそのまま伝送路に送り返すリンクバイパス回路を備えるようにしてもよい。
Some Ethernet switching hubs have a mechanism that detects a link state for each port and does not send a signal to a port that has not established a link. In such a case, it is necessary to output link pulses periodically to maintain the link. However, only the power recovered by the transmission
リンクバイパス回路は、受信側の伝送路と送信側の伝送路との間に介挿されるバイパススイッチ101と、バイパススイッチ101の開閉を制御するリンクバイパス制御部102を備えている。リンクバイパス制御部102は、パイパススイッチ101を、受信信号が一定時間ない場合にON(閉)にし、受信信号または受信パルスが1パルスだけ通過した後、OFF(開)にする。1パルスのみ通過させることで、リンクパルスでないパケットを受信した場合に受信パケットがそのまま送信側に送り返されることを防ぐことができ、同時に残りの部分から伝送路終端回路10によって電力を回収することができる。なお、リンクパルスではない通常の信号の場合、同期用のパルスが複数bit分先頭に付加されるので、リンクバイパス回路によって最初の1bitが欠落しても問題は生じない。
The link bypass circuit includes a
また受信部もしくは伝送路終端回路10にて、バイパススイッチがON(閉)の期間は終端抵抗を無限大に近く設定することで、相手側装置の送信側から見た終端抵抗値を、定常時と同じように見せることができる。すなわち、バイパススイッチがON(閉)の期間は、相手側装置の受信端が伝送路の終端になるので、相手側装置の受信端が正規の終端抵抗を備えていれば、その終端抵抗にて終端される。
In the receiving unit or the transmission
次に、省電力モード中に、蓄電池84の容量が少なくなって受信部81および伝送路終端回路10の電源をOFFした場合の復帰方法について説明する。
Next, a description will be given of a return method when the capacity of the
この場合、待機電力をほぼ0にできるという利点があるが、受信データの判断ができないため、復帰のために必要な部分を動作させる電力を伝送路から回収する必要がある。そこで、図14に示すように、画像形成装置70に対してデータを送信するパーソナルコンピュータなどの端末装置120側から、利用開始のパケットの送信に先立ってダミーパケットを所定時間送信し続け(P1)、このダミーパケットから電力を回収することで画像形成装置70側の受信部81が動作可能となった後に、利用開始のパケットを送信する(P2)、という手順を実行する機能を設ける。
In this case, there is an advantage that the standby power can be reduced to almost zero. However, since the received data cannot be determined, it is necessary to recover the power for operating the part necessary for recovery from the transmission path. Therefore, as shown in FIG. 14, from the
さらに、利用開始パケットを送出しても画像形成装置70からの応答が無い場合は、端末装置120からダミーパケットの送出を何回か再試行するように構成してもよい。また、画像形成装置70の復帰条件となり、かつ画像形成装置70からの応答を要求するようなデータでダミーパケット自体を構成し、端末装置120側が、ダミーパケットを画像形成装置70から応答があるまで送出し続けるという手順を採用してもよい。すなわち、画像形成装置70では、繰り返し到来するダミーパケットによって伝送路終端回路10が充電を行い、充電量が増加して動作可能になると復帰判断回路80がダミーパケットを受信してその内容から復帰要を判断し、送信回路から復帰応答を端末装置120に対して送信する、というように動作する。
Further, when there is no response from the
この場合、ある程度の応答タイムアウト期間を設け、応答タイムアウト期間内に画像形成装置70から応答が無い場合にはダミーパケットの送出を中止するように構成することが望ましい。これにより、たとえば、画像形成装置70側の故障や伝送路の障害などに応答がない場合に、ダミーパケットの送信が際限なく継続されることが防止される。
In this case, it is desirable to provide a certain response timeout period, and to stop sending dummy packets when there is no response from the
次に、正負電圧に対応した伝送路終端回路10の構成例について説明する。Ethernetなどの伝送路では伝送される信号が差動信号であるため、終端抵抗は正負電圧に対応する必要がある。図15は、図6の回路を正負電圧に対応するようにした場合の回路例である。図6と同一部分には同一の符号を付してその説明は省略する。図15の回路は、図6の第1抵抗器41と第1の差動増幅器43に代えて電流検出部140を、図6の分圧抵抗器44に代えて電圧検出部150を備えている。図15に示す回路では、電圧と電流を符号付きで判定し、電流の向きで可変抵抗部の特性を切り替えるようにしてある。詳細には、電流検出部140の出力Viはi×Rに比例する値になるように回路定数を選んでおき、|Vi|>|v|であれば抵抗値を増やす方向、|Vi|<|v|であれば減らす方向に可変抵抗器42が変化し、v/iを一定に制御するフィードバックループを形成している。図16は、可変抵抗器42の抵抗値とその制御電圧との関係を示している。
Next, a configuration example of the transmission
図17は、図8の定電流素子を使用した回路を正負電圧に対応するようにした場合の回路例である。電流制御素子としてMOSFETなどを利用した場合には寄生ダイオードの働きで逆方向電流は電流制限を受けない。これを利用すれば、正負電圧に対応するインピーダンス調整回路は、図17に示すように、極性の異なる定電流素子(電流制御素子)51、53を直列に接続した構成で対応することができる。 FIG. 17 is a circuit example when a circuit using the constant current element of FIG. 8 is made to correspond to positive and negative voltages. When a MOSFET or the like is used as the current control element, the reverse current is not limited by the action of the parasitic diode. If this is utilized, the impedance adjustment circuit corresponding to a positive / negative voltage can respond | correspond by the structure which connected the constant current elements (current control elements) 51 and 53 from which polarity differs as shown in FIG.
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.
たとえば、画像形成装置70においては、ネットワークがEthernetである場合を例に説明したが、伝送路終端回路10が対象とする伝送路はこれに限定されるものではなく、終端抵抗を必要とする各種の伝送路に適用することができる。
For example, in the
伝送路終端回路10を組み込む装置は、画像形成装置70に限定されず、スキャナ部72やプリンタ部(画像形成部)73などを具備しない構成のデータ受信装置であってもよい。
The apparatus incorporating the transmission
2…伝送路
10、10b…伝送路終端回路
11、11a、11b…電力回収回路
12、12a、12b…インピーダンス調整回路
13…出力端
20…受信回路
31…ダイオードブリッジ
32…コンデンサ
34A、34B…スイッチ
35、36…コンデンサ
41…第1抵抗器
42…可変抵抗器
43…第1の差動増幅器
44…分圧抵抗器
45…第2の差動増幅器
51、53…定電流素子
52…分圧回路(分圧抵抗器)
61…第2可変抵抗器
62…第3の差動増幅回路
63…抵抗器
64…可変抵抗器
70…画像形成装置
71…主制御回路
72…スキャナ部
73…プリンタ部(画像形成部)
74…操作表示部
75…画像処理部
76…ハードディスク装置(HDD)
78…通信部
80…復帰判断回路
81…受信部
82…送信回路
83…主電源
84…蓄電池
85…切り替えスイッチ
86…電源制御回路
91…パルス幅計測部
92…ウェイクアップパターンレジスタ
93…パルス幅シフトレジスタ
94…パターン比較部
95…判別信号
96…クロック
97…リセット信号
101…バイパススイッチ
102…リンクバイパス制御部
120…端末装置
140…電流検出部
150…電圧検出部
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
74 ...
DESCRIPTION OF
Claims (10)
流れ込む電流から電力を回収する電力回収回路と、
当該伝送路終端回路に流れる電流量を前記伝送路側から見たインピーダンスが所定の終端抵抗値になるように制御するインピーダンス調整回路と、
を有する
ことを特徴とする伝送路終端回路。 A transmission line termination circuit connected to the termination of a transmission line for data communication,
A power recovery circuit that recovers power from the flowing current;
An impedance adjustment circuit for controlling the amount of current flowing through the transmission line termination circuit so that the impedance viewed from the transmission line side becomes a predetermined termination resistance value;
A transmission line termination circuit comprising:
当該伝送路終端回路に加わる電圧を検出する電圧検出部と、
当該伝送路終端回路に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電力回収回路に直列に接続された、電子的に抵抗値が制御される可変抵抗器と、
前記電流検出部によって検出された電流値=前記電圧検出部によって検出された電圧値÷所定の終端抵抗値、となるように、前記可変抵抗器の抵抗値を制御するフィードバック回路と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の伝送路終端回路。 The impedance adjustment circuit is
A voltage detector for detecting a voltage applied to the transmission line termination circuit;
A current detector for detecting a current flowing in the transmission line termination circuit;
A variable resistor connected in series to the power recovery circuit and whose resistance is electronically controlled;
A feedback circuit that controls the resistance value of the variable resistor so that the current value detected by the current detection unit = the voltage value detected by the voltage detection unit ÷ the predetermined termination resistance value;
The transmission line termination circuit according to claim 1, wherein:
前記電力回収回路と直列に接続された、印加される制御電圧に応じた電流を流す定電流素子と、
当該伝送路終端回路に加わる電圧の分圧電圧を前記定電流素子の制御電圧として与える分圧回路と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の伝送路終端回路。 The impedance adjustment circuit is
A constant current element that is connected in series with the power recovery circuit and flows a current according to an applied control voltage;
A voltage dividing circuit for providing a divided voltage of a voltage applied to the transmission line termination circuit as a control voltage of the constant current element;
The transmission line termination circuit according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。 A bypass circuit that bypasses the power recovery circuit and flows current when the impedance viewed from the transmission line side cannot be adjusted to a predetermined termination resistance value by the impedance adjustment circuit due to a decrease in the current flowing through the power recovery circuit. The transmission line termination circuit according to any one of claims 1 to 3.
前記電力回収回路と並列に接続された、電子的に抵抗値が制御される第2可変抵抗器と、
前記第2可変抵抗器の抵抗値が無限大となるように制御した状態で前記インピーダンス調整回路によって前記伝送路側から見たインピーダンスを所定の終端抵抗値に調整できる場合は前記第2可変抵抗器を抵抗値が無限大となるように制御し、前記状態で前記調整できない場合は、前記調整が可能となるように前記第2可変抵抗器の抵抗値を下げる制御回路と、
を有する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。 The bypass circuit is:
A second variable resistor connected in parallel with the power recovery circuit and whose resistance is controlled electronically;
When the impedance viewed from the transmission line side can be adjusted to a predetermined termination resistance value by the impedance adjustment circuit in a state where the resistance value of the second variable resistor is controlled to be infinite, the second variable resistor is set. A control circuit for controlling the resistance value to be infinite, and when the adjustment cannot be performed in the state, a control circuit for reducing the resistance value of the second variable resistor so that the adjustment is possible;
The transmission line termination circuit according to any one of claims 1 to 3, characterized by comprising:
前記インピーダンス調整回路と前記電力回収回路とを機能させて電力の回収を行う状態と、前記固定抵抗器のみが前記伝送路側から見たインピーダンスとなる状態とに切り替える切り替え回路と、
を有する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。 A fixed resistor having a predetermined termination resistance value;
A switching circuit that switches between a state in which the impedance adjustment circuit and the power recovery circuit are functioned to recover power and a state in which only the fixed resistor is in an impedance viewed from the transmission line side;
The transmission line termination circuit according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。 The transmission line according to any one of claims 1 to 6, wherein the power recovery circuit includes a circuit in which a capacitor is connected to an output of a diode bridge, or a switched capacitor or a charge pump. Termination circuit.
前記伝送路から受けるパルス信号を、スイッチトキャパシタもしくはチャージポンプを前記伝送路側と接続した状態と切り離した状態とに切り替えるための切り替え信号とした
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の伝送路終端回路。 The power recovery circuit includes a switched capacitor or a charge pump,
The pulse signal received from the transmission path is a switching signal for switching between a switched capacitor or a charge pump connected to the transmission path side and a disconnected state. A transmission line termination circuit according to 1.
前記伝送路の終端に接続される請求項1乃至8のいずれか1つに記載の伝送路終端回路と、
前記伝送路終端回路によって回収した電力を蓄積する蓄電池と、
主電源と
省電力モードからの復帰を前記伝送路からの受信信号に基づいて判断する復帰判断回路と、
省電力モードになったとき、前記受信回路および前記復帰判断回路への電力供給源を前記主電源から前記蓄電池へ切り替える電源制御回路と、
を備える
ことを特徴とするデータ受信装置。 A receiving circuit for receiving a signal through a transmission line;
The transmission line termination circuit according to any one of claims 1 to 8, which is connected to a termination of the transmission line;
A storage battery for storing the power recovered by the transmission line termination circuit;
A return determination circuit for determining return from the main power source and the power saving mode based on a received signal from the transmission path;
A power supply control circuit that switches the power supply source from the main power supply to the storage battery when the power saving mode is entered;
A data receiving device comprising:
前記主電源から電力供給を受けて動作すると共に、前記データ受信装置で受信した画像データに基づく画像を記録紙上に形成する画像形成部と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。 A data receiving device according to claim 9,
An image forming unit that operates by receiving power supply from the main power source and forms an image based on image data received by the data receiving device on a recording sheet;
An image forming apparatus comprising:
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