JP2015005924A - 送信装置及び情報伝送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】画像情報をシリアル伝送する伝送路を用いて制御情報をシリアル伝送する場合に、画像情報の送信の可否に拘らず制御情報が送信される送信装置及び情報伝送システムを提供する。
【解決手段】制御情報を取得する第1の取得手段と、画像情報を取得する第2の取得手段と、第1の取得手段から取得した制御情報及び第2の取得手段から取得した画像情報の少なくとも一方を複数の分割データに分割し、分割データに当該分割データの内容を示す識別情報を含むヘッダを付加して、予め定めたパケット長の複数のパケットを生成する生成手段と、複数のパケットをシリアルデータとしてシリアル伝送路に送信する送信手段と、を備えた送信装置とする。
【選択図】図5

Description

本発明は、送信装置及び情報伝送システムに関する。
特許文献1には、複数のモジュール間を、所定数のチャネルに割り当てられる少なくとも一つのアイソクロナスパケットと少なくとも1つのアシンクロナスパケットとを1転送サイクル内に混在して順次転送可能な高速シリアルバスにより接続し、前記複数のモジュール間における画像データ転送には前記アイソクロナスパケットを割り当てるとともに前記複数のモジュール間におけるコマンド・ステータス転送にはアシンクロナスパケットを割り当てることにより前記複数のモジュール間の画像データ転送を行う画像処理装置であって、転送サイクル毎に前記画像データ転送を含むジョブを実行するために必要なチャネル数を確保できるか否かを判別する判別手段と、前記判別手段により前記ジョブを実行するために必要なチャネル数を確保できないと判別された場合に、当該ジョブに含まれる画像データ転送の完了に要する時間の遅延時間を予測する遅延時間予測手段と、前記遅延時間予測手段により予測された遅延時間に応じて、前記画像データ転送先のモジュールの動作タイミングを動的に変更する変更手段とを備えることを特徴とする画像処理装置が開示されている。
特開平11-165453号公報
本発明の目的は、画像情報をシリアル伝送する伝送路を用いて制御情報をシリアル伝送する場合に、画像情報の送信の可否に拘らず制御情報が送信される送信装置及び情報伝送システムを提供することにある。
請求項1に係る発明は、制御情報を取得する第1の取得手段と、画像情報を取得する第2の取得手段と、前記第1の取得手段から取得した制御情報及び前記第2の取得手段から取得した画像情報の少なくとも一方を複数の分割データに分割し、分割データに当該分割データの内容を示す識別情報を含むヘッダを付加して、予め定めたパケット長の複数のパケットを生成する生成手段と、複数のパケットをシリアルデータとしてシリアル伝送路に送信する送信手段と、を備えた送信装置である。
請求項2に係る発明は、受信側からの送信停止要求に応じて前記第2の取得手段による画像情報の取得を停止させる停止手段を、更に備え、前記生成手段は、前記第2の取得手段から画像情報が取得されない場合にも、前記前記第1の取得手段から制御情報を取得する、請求項1に記載の送信装置である。
請求項3に係る発明は、前記生成手段が、複数のパケットを生成する前に前記画像情報を一時的に記憶する記憶手段を含み、当該記憶手段に記憶された情報量が予め定めた量を超えた場合に複数のパケットを生成する、請求項1または請求項2に記載の送信装置である。
請求項4に係る発明は、前記生成手段が、制御情報の分割データと画像情報の分割データとを結合した結合データをパケットに含める場合には、当該結合データに制御情報の分割データ及び画像情報の分割データを有することを示す識別情報を含むヘッダを付加し、制御情報の分割データだけをパケットに含める場合には、当該制御情報の分割データに制御情報の分割データを有することを示す識別情報を含むヘッダを付加し、画像情報の分割データだけをパケットに含める場合には、当該画像情報の分割データに画像情報の分割データを有することを示す識別情報を含むヘッダを付加する、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の送信装置である。
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4までの何れか1項に記載の送信装置と、前記シリアル伝送路を介して送信された複数のパケットを受信する受信手段と、受信された複数のパケットのヘッダを解析する解析手段と、複数のパケットの各々から格納されたデータを抽出する抽出手段と、を備えた受信装置と、を備えた情報伝送システムである。
請求項1、請求項5に係る発明によれば、画像情報をシリアル伝送する伝送路を用いて制御情報をシリアル伝送する場合に、画像情報の送信の可否に拘らず制御情報が送信される。
請求項2、請求項3に係る発明によれば、受信側からの送信停止要求に応じて画像情報の送信が停止されても、制御情報は送信される。
請求項4に係る発明によれば、受信側で送信された情報が引き出される。
本発明の実施の形態に係る送受信装置を用いた情報伝送システムの概略構成の一例を示すブロック図である。 送受信されるパケットの構成の一例を示す模式図である。 制御情報を予め定めたデータ長に分割する一例を示す模式図である。 (A)は制御情報のデータと画像情報のデータとを格納したパケットの構成の一例を示す模式図である。(B)は画像情報のデータを格納したパケットの構成の一例を示す模式図である。(C)は制御情報のデータを格納したパケットの構成の一例を示す模式図である。 (A)はパケット生成部の概略動作を説明するための機能ブロック図である。(B)はパケット受信部の概略動作を説明するための機能ブロック図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、2つの送受信装置間でシリアル伝送にて情報の送受信を行う情報伝送システムに本発明を適用した場合について説明する。送受信装置の送信機能部が、本発明の「送信装置」に相当する。
<情報伝送システム>
図1は本発明の実施の形態に係る送受信装置を用いた情報伝送システムの概略構成の一例を示すブロック図である。なお、送受信装置12と送受信装置14とは同様の構成であるため、以下では、情報を送信する送信側については主に送受信装置12の構成を用いて説明し、情報を受信する受信側については主に送受信装置14の構成を用いて説明する。
送受信装置12と送受信装置14の対応する部分には、同一符号を付して説明を省略する。また、以下の説明において、送受信装置12と送受信装置14の対応する部分を区別する必要がある場合は、送信側の送受信装置12の符号の末尾に「T」を付し、受信側の送受信装置14の符号の末尾「R」を付す。
図1に示すように、情報伝送システム10は、送受信装置12と送受信装置14とが一対の伝送路16(16A、16B)で接続されている。伝送路16Aは、送受信装置12から送受信装置14へ情報をシリアル伝送するための伝送路であり、伝送路16Bは、送受信装置14から送受信装置12へ情報をシリアル伝送するための伝送路である。
各伝送路16は、それぞれ2本の線路により構成され、差動信号が伝送される差動線路とされている。伝送路16Aと伝送路16Bは、4本の線路を束ねて外部から被覆を被せることで1本のケーブルとしてもよく、伝送路16Aと伝送路16Bでそれぞれ2本の線路を束ねて2本のケーブルとしてもよい。また、本実施の形態では、伝送路16A、16Bをそれぞれ1つとしているが、複数並列化することにより送受信装置間のデータ伝送の高速化を図ってもよい。
送受信装置12は、中央処理装置(CPU)等で構成された制御部20と、パケット処理によりシリアル伝送を行うプロトコルが搭載されており、ハード制御より通信に関する動作を行う通信処理部22と、画像情報が一時的に記憶される画像メモリ24とを備えている。通信処理部22は、制御情報が入出力される制御情報インターフェイス(I/F)26と、画像情報が入出力される画像情報インターフェイス(I/F)28と、を備えている。制御部20は、CPUバス等の伝送路30により制御情報I/F26に接続されている。画像メモリ24は、伝送路32により画像情報I/F28に接続されている。画像情報I/F28は、画像メモリ24に対し要求信号を送信して、画像メモリ24から画像情報を取得する。
通信処理部22は、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、ゲートアレイなどの回路(IC:Integrated Circuit)により実装される。
通信処理部22は、情報を送信する送信側に、パケット生成部40と、8B/10Bエンコーダ42と、パラレル/シリアル(P/S)変換器44と、差動ドライバ46とを備えている。パケット生成部40は、制御情報I/F26及び画像情報I/F28の出力側に接続されている。パケット生成部40の出力側には、8B/10Bエンコーダ42が接続されている。8B/10Bエンコーダ42の出力側には、P/S変換器44が接続されている。P/S変換器44の出力側には、差動ドライバ46が接続されている。
パケット生成部40は、制御情報I/F26及び画像情報I/F28から情報を取得し、取得した情報からパケットを生成する。まず、取得した情報を予め定めたデータ長以下の長さに分割し、分割されたデータの各々を複数のパケットに格納する。次に、複数のパケットの各々にヘッダを付加して、8B/10Bエンコーダ42に出力する。以下では、制御情報から分割された分割データを「制御データ」と称して制御情報と区別し、画像情報から分割された分割データを「画像データ」と称して画像情報と区別する。
また、パケット生成部40は、後述する通り、画像情報を一時的に記憶する画像情報バッファ60Tを有している。画像情報I/F28から取得された画像情報は、画像情報バッファ60Tに一旦保持される。画像情報バッファ60Tに記憶された画像情報のデータ量が予め定めた量を超えると、画像情報バッファ60Tに記憶された画像情報を読み出してパケットを生成する。なお、パケット生成部40の詳細については後述する。
8B/10Bエンコーダ42は、パケット生成部40から入力されたデータに対して8B/10Bエンコードを行う。8B/10Bエンコードは、8ビットの情報に対して、10ビットのパターンを複数予め記憶しており、シリアルデータ上で1または0の均等なバランスとなるように変換するパターンを選択する。
P/S変換器44は、8B/10Bエンコーダ42でエンコードされたデータをシリアルのビット列に変換して差動ドライバ46に出力する。
差動ドライバ46は、P/S変換器44から入力されたデジタルのビット列を電気信号に変換して伝送路16へ出力する。
送受信装置14は、情報を受信する受信側に、差動レシーバ50と、シリアル/パラレル(S/P)変換器52と、10B/8Bデコーダ54と、パケット受信部56と、を備えている。差動レシーバ50の出力側には、S/P変換器52が接続されている。S/P変換器52の出力側には、10B/8Bデコーダ54が接続されている。10B/8Bデコーダ54の出力側には、パケット受信部56が接続されている。パケット受信部56の出力側には、制御情報I/F26及び画像情報I/F28が接続されている。
差動レシーバ50は、伝送路16から受信される電気信号をデジタルのシリアルデータに変換する。
S/P変換器52は、差動レシーバ50で変換されたシリアルデータをパラレルのビット列に変換して、10B/8Bデコーダ54に出力する。
10B/8Bデコーダ54は、S/P変換器52で変換されたパラレルデータに対して10B/8Bデコードを行い、パケット受信部56に出力する。
パケット受信部56は、受信されたパケットに格納されたデータを抽出し、抽出されたデータを制御情報I/F26又は画像情報I/F28に出力する。なお、パケット受信部56の詳細については後述する。
送受信装置12の通信処理部22及び送受信装置14の通信処理部22の各々は、コントローラ58を備えている。コントローラ58は、通信処理部22の送信側及び受信側の各構成要素と接続されており、プロトコル制御や各構成要素の動作タイミング等を制御する。これにより、通信処理部22の全体が制御される。例えば、コントローラ58は、受信側から送信停止要求を受け取ると、画像情報I/F28の画像メモリ24に対する要求信号の送信を停止させる。
<パケットの構成>
次に、パケットの構成について説明する。
図2は送受信されるパケットの構成の一例を示す模式図である。図2に示すように、パケットは、ヘッダと、送受信の対象であるデータが格納されるデータ格納部と、で構成されている。本実施の形態では、データ格納部は、制御データ格納部と画像データ格納部とで構成されている。即ち、1つのパケットに、制御データと画像データとが格納される。
本実施の形態では、送受信するパケットのパケット長Tは固定長とされる。制御データ格納部に格納される制御データのデータ長Dc(最大の長さ)、及び画像データ格納部に格納される画像データのデータ長Dv(最大の長さ)の各々は、パケット長Tに応じて予め定められた固定長である。従って、送信される制御情報はデータ長Dc以下の長さに分割され、送信される画像情報はデータ長Dv以下の長さに分割される。
従来、画像形成装置と外部機器(コントローラ)との間の通信では、画像情報はパケット処理によりシリアル伝送されるが、制御情報は専用の信号線により1バイトずつ伝送されていた。この場合は、制御情報を1バイト送信する度に、割り込み信号を発生させることになる。また、画像情報をシリアル伝送する場合に、パケット長Tは固定長とされていた。パケット長Tを固定長とすれば、送信するパケットにパケットの開始を示すスタートパケット(STP)を付加するだけでよく、パケットの終了を示すエンドパケット(END)を付加する必要は無くなる。
本実施の形態では、送受信されるパケットは、制御データと画像データとが格納されるように構成されている。パケット長T、データ長Dc及びデータのデータ長Dvの各々は固定長である。従って、CPU20により生成される制御情報は、画像情報をシリアル伝送する伝送路を用いてシリアル伝送される。これにより、専用の信号線は不要となる。また、制御情報を1バイトずつ送信する場合に比べて、割り込み発生の頻度が低下する。また、パケット内に制御データを格納する領域が確保されているので、制御情報は待ち時間なく送信される。
図3は制御情報を予め定めたデータ長Dcに分割する一例を示す模式図である。例えば、図3に示すように、制御情報のデータ長が160バイトであり、データ長Dcが50バイトであるとすると、制御情報は、50バイト、50バイト、50バイト、10バイトの4つの制御データに分割される。分割された制御データは、4つのパケットの各々に格納される。なお、各パケットには、データ長Dv以下の画像データも格納される。
4つのパケットの内、第1のパケット(1/4パケット)には50バイトの制御データが格納され、第2のパケット(2/4パケット)には50バイトの制御データが格納され、第3のパケット(3/4パケット)には50バイトの制御データが格納され、第4のパケット(4/4パケット)には10バイトの制御データが格納される。
本実施の形態では、送信するパケットには、識別情報を含むヘッダが付加される。ここで「識別情報」とは、送受信の対象であるデータが、画像データを含むか、制御データを含むかを識別するための識別情報である。具体的には、「制御データあり/画像データあり」を表すデータ、「制御データあり/画像データなし」を表すデータ、及び「制御データなし/画像データあり」を表すデータの何れかがヘッダとして付加される。ヘッダを解析することで、制御データと画像データとを含むパケットか、制御データだけを含むパケットか、画像データだけを含むパケットかが分かる。
なお、制御データを含むパケットである場合には、識別情報と連続情報とを含むヘッダを付加してもよい。ここで「連続情報」とは、送信する制御データを含む複数のパケットの全数と各パケットの連続番号とを表す情報である。例えば、全数が「4」、連続番号(連番)が「3」の場合は、「3/4(連番/全数)」を表すデータである。
パケット長T、データ長Dを固定長とすると、制御情報が複数のデータに分割されて複数のパケットに格納される。制御情報が複数のデータに分割された場合でも、連続情報を含むヘッダを解析することで、送信する制御情報のデータを含む複数のパケットが全部送信されたか、送信された制御情報のデータを含む複数のパケットが全部受信されたかが分かる。例えば、上記の例では、最後のパケットであることを示す「4/4」を表すデータが検出されると、4つのパケットが全部送受信されたと分かる。
図4(A)は制御データと画像データを含むパケットの構成の一例を示す模式図である。制御データと画像データとを含むパケットには「制御データあり/画像データあり」を表すデータがヘッダとして付加される。
図4(B)は制御データを格納したパケットの構成の一例を示す模式図である。制御データだけを含むパケットには、「制御データあり/画像データなし」を表すデータ(識別情報)がヘッダとして付加される。
図4(C)は画像データを含むパケットの構成の一例を示す模式図である。画像データだけを含むパケットには、「制御データなし/画像データあり」を表すデータ(識別情報)がヘッダとして付加される。
<パケット生成部及びパケット受信部>
次に、図1に示すパケット生成部40及びパケット受信部56の構成について詳しく説明する。図5(A)はパケット生成部の概略動作を説明するための機能ブロック図である。図5(B)はパケット受信部の概略動作を説明するための機能ブロック図である。上記の通り、送信側の各部の符号の末尾には「T」を付し、受信側の各部の符号の末尾は「R」を付す。
送信側のパケット生成部40Tは、画像情報バッファ60Tと、送信パケット生成部62Tと、パケットバッファ64Tと、を備えている。また、送信パケット生成部62Tは、ヘッダ付加部66Tを備えている。また、受信側のパケット受信部56Rは、ヘッダ解析部68Rを備えている。
送信側の画像情報I/F28Tは、画像メモリから画像情報を取得して、取得した画像情報を画像情報バッファ60Tに一時的に記憶する。画像情報バッファ60Tは、記憶されたデータの量が予め定めた量を超えると、送信パケット生成部62Tに許可信号を出力する。許可信号には、画像情報であることを示す識別ビットが含まれている。送信パケット生成部62Tは、許可信号を受け取ると、画像情報バッファ60Tに読出信号を出力する。画像情報バッファ60Tは、読出信号を受け取ると、送信パケット生成部62Tに画像情報を出力する。
また、送信側の制御情報I/F26Tは、制御部から制御情報と送信要求信号とを取得する。制御情報I/F26Tにより取得された制御情報は、送信パケット生成部62Tに出力される。制御情報I/F26Tにより取得された送信要求信号は、コントローラ58Tを介して送信パケット生成部62Tに出力される。送信要求信号には、制御情報であることを示す識別ビットが含まれている。
送信パケット生成部62Tは、制御情報及び画像情報の少なくとも一方に基づいて、複数のパケットを生成する。このとき、ヘッダ付加部66Tが、パケットに格納されるデータの種類(制御データ及び画像データ、制御データ、画像データ)に応じたヘッダを付加する。なお、データの種類は、許可信号に含まれる識別ビット、送信要求信号に含まれる識別ビットから判別される。
送信パケット生成部62Tは、記憶されたデータの量が予め定めた量を超えると、又はコントローラ58Tから送信要求を受信すると、パケットバッファ64Tに許可信号を出力する。パケットバッファ64Tは、許可信号を受け取ると、送信パケット生成部62Tに読出信号を出力する。送信パケット生成部62Tは、読出信号を受け取ると、パケットバッファ64Tにヘッダが付加された複数のパケットを出力する。パケットバッファ64Tは、ヘッダが付加された複数のパケットを、図示しない8B/10Bエンコーダに出力する。
一方、受信側のパケット受信部56Rは、図示しない10B/8Bデコーダから複数のパケットを取得する。パケット受信部56Rは、受信されたパケットに格納されたデータを抽出する。このとき、ヘッダ解析部68Rがパケットに付加されたヘッダを解析して、制御データと画像データとを含むパケットか、制御データだけを含むパケットか、画像データだけを含むパケットかを判別する。そして、パケットに含まれる制御データ及び画像データを抽出する。抽出された制御データは制御情報として制御情報I/F26に出力され、抽出された画像データは画像情報として画像情報I/F28に出力される。
ここで、受信側の画像メモリに記憶されたデータ量が予め定めた量(上限値)を超えると、受信側の画像情報I/F28Rを介してコントローラ58Rに送信停止要求信号が出力される。コントローラ58Rは、送信停止要求信号を受け取ると、パケット生成部40Rに送信停止要求信号を転送する。受信側のパケット生成部40Rは、送信停止要求信号を受け取ると、送信停止要求パケットを生成して、相手装置(図5(A)に示す送信側)に送信する。
送信側のパケット受信部56Tは、送信停止要求パケットを受け取ると、送信停止要求をコントローラ58Tに出力する。コントローラ58Tは、受信側から送信停止要求を受け取ると、画像情報I/F28Tに対し停止要求信号を出力する。画像情報I/F28Tは、停止要求信号を受け取ると、図示しない画像メモリに対する要求信号の送信を停止する。これにより、画像情報I/F28Tから画像情報バッファ60Tへの、画像情報の出力が停止される。また、画像情報バッファ60Tから送信パケット生成部62Tへの、許可信号の出力も停止される。
上記の通り、本実施の形態では、パケット内に制御データを格納する領域が確保されている。また、制御情報は、バッファを経由することなく、制御情報I/F26Tから送信パケット生成部62Tに直接出力される。従って、画像情報I/F28Tが要求信号の送信を停止している間も、制御情報については、制御データを含むパケットが生成されて送信される。
また、受信側の画像メモリに記憶されたデータ量が予め定めた量(下限値)を下回ると、受信側の画像情報I/F28Rを介してコントローラ58Rに送信停止の解除を要求する解除要求信号が出力される。コントローラ58Rは、解除要求信号を受け取ると、パケット生成部40Rに解除要求信号を転送する。受信側のパケット生成部40Rは、解除要求信号を受け取ると、解除要求パケットを生成して、相手装置(図5(A)に示す送信側)に送信する。
送信側のパケット受信部56Tは、解除要求パケットを受け取ると、解除要求をコントローラ58Tに出力する。コントローラ58Tは、受信側から解除要求を受け取ると、画像情報I/F28Tに対し解除要求信号を出力する。画像情報I/F28Tは、解除要求信号を受け取ると、図示しない画像メモリに対する要求信号の送信を再開する。これにより、画像情報I/F28Tから画像情報バッファ60Tへの、画像情報の出力が再開される。
なお、上記の実施の形態で説明した送信装置及び情報伝送システムの構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。
10 情報伝送システム
12 送受信装置
14 送受信装置
16 伝送路
20 制御部
22 通信処理部
24 画像メモリ
26 制御情報I/F
28 画像情報I/F
30 伝送路
32 伝送路
40 パケット生成部
42 8B/10Bエンコーダ
44 P/S変換器
46 差動ドライバ
50 差動レシーバ
52 S/P変換器
54 10B/8Bデコーダ
56 パケット受信部
D データ長
T パケット長

Claims (5)

  1. 制御情報を取得する第1の取得手段と、
    画像情報を取得する第2の取得手段と、
    前記第1の取得手段から取得した制御情報及び前記第2の取得手段から取得した画像情報の少なくとも一方を複数の分割データに分割し、分割データに当該分割データの内容を示す識別情報を含むヘッダを付加して、予め定めたパケット長の複数のパケットを生成する生成手段と、
    複数のパケットをシリアルデータとしてシリアル伝送路に送信する送信手段と、
    を備えた送信装置。
  2. 受信側からの送信停止要求に応じて前記第2の取得手段による画像情報の取得を停止させる停止手段を、更に備え、
    前記生成手段は、前記第2の取得手段から画像情報が取得されない場合にも、前記前記第1の取得手段から制御情報を取得する、
    請求項1に記載の送信装置。
  3. 前記生成手段が、
    複数のパケットを生成する前に前記画像情報を一時的に記憶する記憶手段を含み、当該記憶手段に記憶された情報量が予め定めた量を超えた場合に複数のパケットを生成する、
    請求項1または請求項2に記載の送信装置。
  4. 前記生成手段が、
    制御情報の分割データと画像情報の分割データとを結合した結合データをパケットに含める場合には、当該結合データに制御情報の分割データ及び画像情報の分割データを有することを示す識別情報を含むヘッダを付加し、
    制御情報の分割データだけをパケットに含める場合には、当該制御情報の分割データに制御情報の分割データを有することを示す識別情報を含むヘッダを付加し、
    画像情報の分割データだけをパケットに含める場合には、当該画像情報の分割データに画像情報の分割データを有することを示す識別情報を含むヘッダを付加する、
    請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の送信装置。
  5. 請求項1から請求項4までの何れか1項に記載の送信装置と、
    前記シリアル伝送路を介して送信された複数のパケットを受信する受信手段と、受信された複数のパケットのヘッダを解析する解析手段と、複数のパケットの各々から格納されたデータを抽出する抽出手段と、を備えた受信装置と、
    を備えた情報伝送システム。
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