JP4561590B2 - 情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作パネルを備えた情報処理装置に関する。

近年の複合機（マルチファンクションプリンタ）の中には、操作パネルとコントローラ（ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等からなるユニット）との間の信号線の本数を減らすために、操作パネル，コントローラ間のコマンド／データの授受がシリアル通信により行われる構成を採用したものが、存在している。

そのような複合機に用いられているシリアル通信のための構成としては、図７に示したものと、図８に示したものとが、知られている。

すなわち、コントローラ側シリアルインタフェース回路のみがクロック信号（“ＣＬＫ”）を生成・出力する機能を有し、コントローラ側シリアルインタフェース回路が、操作パネル側シリアルインタフェース回路からのデータ（“ＲＸＤＡＴＡ”）を，自身が生成したクロック信号に同期して受信する構成（図７）と、コントローラ側シリアルインタフェース回路，操作パネル側シリアルインタフェース回路の双方がクロック信号（“ＴＸＣＬＫ”，“ＲＸＣＬＫ”）を生成・出力する機能を有し、コントローラ側シリアルインタフェース回路が、操作パネル側シリアルインタフェース回路からのデータ（“ＲＸＤＡＴＡ”）を，操作パネル側シリアルインタフェース回路からのクロック信号（“ＲＸＣＬＫ”）に同期して受信する構成（図８）とが、知られている。なお、シリアルインタフェース回路間にさらにＲＥＡＤＹ信号線が設けられている構成（例えば、特許文献１参照）も、知られている。

図７，８から明らかなように、図７の構成は、図８の構成よりも必要とされる信号線の数が少ないものとなっている。また、図７の構成は、一方のシリアルインタフェース回路（コントローラ側シリアルインタフェース回路）のみが，クロック信号を生成する機能を有していれば良い構成であるため、図８に示した構成よりも安価に実現できる構成となっている。

ただし、図７の構成は、“コントローラ側シリアルインタフェース回路から操作パネル側シリアルインタフェース回路へのクロック信号の伝播時間”＋“操作パネル側シリアルインタフェース回路からコントローラ側シリアルインタフェース回路へのＲＸＤＡＴＡ信号の伝播時間”が、クロック信号の周期よりも十分に短くない場合には、コントローラ側シリアルインタフェース回路がデータを正確に受信できないものとなっている。

要するに、図７の構成は、操作パネル，コントローラ間の距離（２つのシリアルインタフェース回路間を接続する信号線の長さ）の増大に伴い、使用可能なクロック周波数の上限が下がっていくものとなっている。このため、図７の構成は、信号線の本数が少ない、低コストで実現できるといった利点があるものではあるが、図７の構成を採用して、コントローラと操作パネルとが比較的に離れた箇所に設けられている複合機を製造した場合には、操作パネルに設けられている画像表示用素子（通常、ＬＣＤ）上の画像の更新速度が遅い複合機しか得ることが出来なかった。

特開平９−２２４１０９号公報

そこで、本発明の課題は、複合機のような、操作パネルを備えた情報処理装置であって、３種の信号線により操作パネルと制御部とが接続されているにも拘わらず、操作パネルに設けられている画像表示用素子上の画像の更新速度が早い情報処理装置を、提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の情報処理装置は、画像表示用素子、情報入力のためにユーザによって操作される幾つかの情報入力用素子、クロック信号線，データ受信用信号線及びデータ送信用信号線にて制御部と接続された回路であると共に、クロック信号線により送信されてくるクロック信号に同期した形でデータ受信用信号線にて送信されてくる画像データを受信して当該画像データに応じた画像表示を画像表示用素子に行わせる画像表示処理，クロック信号に同期した形で幾つかの情報入力用素子の状態を示す情報入力用素子状態情報をデータ送信用信号線にて送信する状態情報送信処理を実行する機能を有する回路であるシリアルインタフェース回路とを有する操作パネルと、クロック信号線，データ受信用信号線及びデータ送信用信号線にて操作パネルのシリアルインタフェース回路と通信する機能を有する、シリアルインタフェース回路に画像表示処理を行わせる場合には、シリアルインタフェース回路に対して第１のクロック信号及び画像データを送信し、シリアルインタフェース回路に状態情報送信処理を行わせる場合には、第１のクロック信号よりも周波数の低い第２のクロック信号をシリアルインタフェース回路に送信することにより、情報入力用素子状態情報をシリアルインタフェース回路から受信する制御部とを、備える。

すなわち、本発明の情報処理装置は、制御部から操作パネルへのデータ送信（転送）時には、操作パネル内のシリアルインタフェース回路に対して高周波数のクロック信号（第１のクロック信号）が供給され、操作パネルから制御部へのデータ送信時には、シリアルインタフェース回路に対して低周波数のクロック信号（第２のクロック信号）が供給される構成を有する。従って、この情報処理装置は、３種の信号線により操作パネルと制御部とが接続されているにも拘わらず、３種の信号線により操作パネルと制御部とが接続されている既存の装置（図７参照）よりも、操作パネルに設けられている画像表示用素子上の画像の更新速度が早い装置（データの操作パネルへの転送速度が、制御部が正確にデータを受信できるクロック周波数によって制限されない装置）として機能することになる。

なお、本発明に係る操作パネルに用いる情報入力用素子は、情報入力のためにユーザによって操作される素子でありさえすれば、どのようなものであっても良く、例えば、押しボタンスイッチやタッチパネルを、情報入力用素子として用いることが出来る。また、シリアルインタフェース回路は、上記機能を有するものでありさえすれば、１つの回路（チップ）である必要はなく、例えば、シリアルインタフェース回路を、シリアルインタフェース用のチップとＣＰＵとからなる回路としておくことが出来る。

本発明の情報処理装置を実現するに際しては、操作パネルを、複数のＬＥＤを有すると共に、シリアルインタフェース回路が、クロック信号に同期した形でデータ受信用信号線にて送信されてくる，複数のＬＥＤに対して行うべき制御内容を示すＬＥＤ制御用データを受信して、当該ＬＥＤ制御用データに応じた内容の制御を各ＬＥＤに対して行うＬＥＤ制御処理を実行可能な回路であるユニットとしておき、制御部を、シリアルインタフェース回路にＬＥＤ制御処理を行わせる場合には、シリアルインタフェース回路に対して第１のクロック信号及びＬＥＤ制御用データを送信するユニットとしておくことが出来る。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係る情報処理装置１０の概要を説明する。

図１に示してあるように、本発明の一実施形態に係る情報処理装置１０は、操作パネル２１が設けられているスキャナユニット２０とプリンタユニット３０とからなる装置（いわゆる複合機）である。

スキャナユニット２０に設けられている操作パネル２１は、図２に示してあるように、複数のＬＥＤ（“ＬＥＤｓ”），ＬＣＤ，複数の押しボタンスイッチ（“ＳＷｓ”）及びシリアルインタフェース回路（“シリアルＩ／Ｆ回路”）２５を備えたユニットである。そして、スキャナユニット２０は、そのような構成の操作パネル２１に加えて、ランプ，センサ（原稿台カバー／ＡＤＦの開閉検出用センサ），モータ，ＣＣＤ，ＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド），インタフェース回路（“Ｉ／Ｆ”）等を備えたユニットとなっている。

プリンタユニット３０（図２）は、コントローラ３１と印刷エンジン３２とを備えたユニットである。

このプリンタユニット３０が備える印刷エンジン３２は、用紙上に印刷を行うためのユニットである。

コントローラ３１は、情報処理装置１０を、複合機（コピー機，ネットワークプリンタ，ネットワークスキャナ等）として機能させるためのユニットである。このコントローラ３１は、図示してあるように（図では、各回路の名称を略記してある）、スキャナインタフェース回路，エンジンインタフェース回路，ＰＣインタフェース回路，ＣＰＵ４０，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ネットワークインタフェース回路，画像処理回路，ＬＥＤインタフェース回路４１，ＬＣＤインタフェース回路４２，ＳＷインタフェース回路４３，調停回路４４，シリアルインタフェース回路４５等から構成されたユニットとなっている。

スキャナインタフェース回路，エンジンインタフェース回路，ＰＣインタフェース回路，ＣＰＵ４０，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ネットワークインタフェース回路及び画像処理回路は、いずれも、既存のプリンタのコントローラに用いられている同名／類似名称の回路と同じものである。

ＬＥＤインタフェース回路４１，ＬＣＤインタフェース回路４２，ＳＷインタフェース回路４３，調停回路４４及びシリアルインタフェース回路４５は、ＣＰＵ４０が操作パネル２１を制御（利用）できるようにするために、コントローラ３１内に設けられている回路（詳細は後述）である。

そして、本実施形態の情報処理装置１０は、操作パネル２１（シリアルインタフェース回路２５）とコントローラ３１（シリアルインタフェース回路４５）との間が，およそ１ｍの長さの３本の信号線（ＣＬＫ信号線、ＴＸＤＡＴＡ信号線及びＲＸＤＡＴＡ信号線）により接続された装置となっている。

以上のことを前提に、以下、本実施形態に係る情報処理装置１０の構成及び動作を、さらに具体的に説明する。

操作パネル２１内のシリアルインタフェース回路２５（図２）は、コントローラ３１内のシリアルインタフェース回路４５から，ＣＬＫ信号線により供給されるクロック信号に同期して、ＴＸＤＡＴＡ信号線によって送信されてくるデータ（コマンド／データ）を受信する処理やＲＸＤＡＴＡ信号線上にデータを送信する処理を行う回路である。なお、本実施形態の情報処理装置１０は、ＣＬＫ信号線、ＴＸＤＡＴＡ信号線、ＲＸＤＡＴＡ信号線が、それぞれ、本発明の情報処理装置におけるクロック信号線，データ受信用信号線，データ送信用信号線に相当するものとなっている。

このシリアルインタフェース回路２５は、以下の機能を有する回路となっている。

シリアルインタフェース回路２５は、シリアルインタフェース回路４５からＬＥＤ書き込みコマンド（１バイトのコマンド：詳細は後述）が送信されてきた場合には、その後に送信されてくる，各ビットが特定のＬＥＤの状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を指定する６４ビットのデータ（対応するＬＥＤが実際には存在していないビットも含まれるデータ；以下、ＬＥＤ制御用データと表記する）に応じた内容の制御を，操作パネル２１上の各種ＬＥＤに対して行う。

また、シリアルインタフェース回路２５は、シリアルインタフェース回路４５からＳＷ読み出しコマンド（１バイトのコマンド：詳細は後述）が送信されてきた場合には、操作パネル２１上の各種押しボタンスイッチの状態を検出する。そして、シリアルインタフェース回路２５は、その検出結果に基づき、各ビットが，特定のスイッチの状態を示している６４ビットのデータ（対応するスイッチが実際には存在していないビットも含まれるデータ；以下、ＳＷ状態データと表記する）を生成してシリアルインタフェース回路４５に送信する。

また、シリアルインタフェース回路２５は、シリアルインタフェース回路４５からＬＣＤ書き込みコマンド（１バイトのコマンド：詳細は後述）が送信されてきた場合には、その後に送信されてくるデータ（画像データ）に基づく画像表示をＬＣＤに行わせるための処理を行う。

シリアルインタフェース回路４５は、調停回路４４からのコマンド／データ（インタフェース回路４１〜４３からのコマンド／データ；詳細は後述）を，シリアルデータ化してシリアルインタフェース回路２５へ送信する処理や、シリアルインタフェース回路４５から送信されてきたシリアルデータを受信し、パラレルデータ化した上で調停回路４４に供給（送信）する処理を行う回路である。

このシリアルインタフェース回路４５は、図３に示してあるように、調停回路４４から与えられたコマンドの種類によって、出力するクロックの周波数を変える回路となっている。

具体的には、シリアルインタフェース回路４５は、調停回路４４から与えられたコマンドが，ＳＷ読み出しコマンドであった場合（図３（Ｂ））には、高周波数（本実施形態では、１０ＭＨｚ）のクロック信号を出力し、調停回路４４からのコマンドがＬＣＤ書き込みコマンド或いはＬＥＤ書き込みコマンドであった場合（図３（Ａ））には、低周波数（本実施形態では、１ＭＨｚ）のクロック信号を出力する回路となっている。

調停回路４４（図２）は、コマンドを送信してきたインタフェース回路（ＬＥＤインタフェース回路４１，ＬＣＤインタフェース回路４２或いはＳＷインタフェース回路４３）に、シリアルインタフェース回路４５を利用させる回路（コマンドを送信してきたインタフェース回路とシリアルインタフェース回路４５とを接続する回路）である。

この調停回路４４は、ＬＥＤインタフェース回路４１，ＬＣＤインタフェース回路４２或いはＳＷインタフェース回路４３にシリアルインタフェース回路４５を利用させている最中に、ＳＷ読み出しコマンド／ＬＥＤ書き込みコマンドを受信した場合には、そのコマンド（及びその後に送信されてくるデータ）を無視する回路となっている。また、調停回路４４は、ＬＥＤインタフェース回路４１或いはＳＷインタフェース回路４３にシリアルインタフェース回路４５を利用させている最中に、ＬＣＤ書き込みコマンドを受信した場合には、ＬＥＤインタフェース回路４１或いはＳＷインタフェース回路４３によりシリアルインタフェース回路４５の利用が完了した際に、ＬＣＤインタフェース回路４２にシリアルインタフェース回路４５を利用させる回路となっている。

調停回路４４及びシステムバスに接続されているＬＥＤインタフェース回路４１（図２参照）は、図４に模式的に示してあるように、コマンドレジスタ５１，データレジスタ５２，周期レジスタ５３，送信制御回路５４及びタイマ５５を備えた回路である。

このＬＥＤインタフェース回路４１が備えるコマンドレジスタ５１は、上記したＬＥＤ書き込みコマンドがＣＰＵ４０により書き込まれる１バイトのレジスタである。

データレジスタ５２は、操作パネル２１上の幾つかのＬＥＤの状態を変化させる必要が生じたときに、ＣＰＵ４０により、上記したＬＥＤ制御用データ（操作パネル２１上に存在しないＬＥＤを含む６４個のＬＥＤの状態を指定するデータ）が書き込まれる８バイトのレジスタである。

周期レジスタ５３は、ＣＰＵ４０により、周期〔時間（例えば、２０ｍｓ）を示すデータ〕が書き込まれるレジスタである。タイマ５５は、この周期レジスタ５３に設定されている周期で、送信制御回路５４に対してトリガ信号を出力する処理を繰り返す回路である。

送信制御回路５４は、コマンドレジスタ５１にＬＥＤ書き込みコマンドが書き込まれている場合には、タイマ４５からトリガ信号が入力される度に、コマンドレジスタ５１とデータレジスタ５２とに設定されている情報（１バイトのコマンド及び８バイトのデータ）を調停回路４４に送信する状態で動作する回路である。また、送信制御回路５４は、コマンドレジスタ５１にＬＥＤ書き込みコマンドが書き込まれていない場合には、何も行わない回路となっている。

調停回路４４及びシステムバスに接続されているＳＷインタフェース回路４３（図２参照）は、図５に模式的に示してあるように、コマンドレジスタ６１，データレジスタ６２，周期レジスタ６３，受信制御回路６４及びタイマ６５を備えた回路である。

コマンドレジスタ６１は、上記したＳＷ読み出しコマンドがＣＰＵ４０により書き込まれる１バイトのレジスタである。

データレジスタ６２は、シリアルインタフェース回路２５からのＳＷ状態データ（操作パネル２１上に存在しないＳＷを含む６４個のＳＷの状態を示す６４ビットのデータ）を記憶しておくための８バイトのレジスタである。

周期レジスタ６３は、ＣＰＵ４０により、周期〔時間（例えば、２０ｍｓ）を示すデータ〕が書き込まれるレジスタであり、タイマ６５は、この周期レジスタ６３に設定されている周期で、受信制御回路６４に対してトリガ信号を出力する回路である。

受信制御回路６４は、コマンドレジスタ６１にＳＷ読み出しコマンドが設定されている場合には、タイマ６５からトリガ信号が入力される度に、コマンドレジスタ５１に設定されているコマンド（ＳＷ読み出しコマンド）を，調停回路４４に送信し、それに対する応答として調停回路４４が送信してくるデータをデータレジスタ６２に記憶する処理を行う状態で動作する回路である。この受信制御回路６４は、送信したＳＷ読み出しコマンドに対する応答が無かった場合、何も行わない（データレジスタ６２の内容を書き換えない）回路となっている。さらに、受信制御回路６４は、送信制御回路５４と同様に、コマンドレジスタ６１にＳＷ読み出しコマンドが設定されていない場合には、何も行わない回路となっている。

ＬＣＤインタフェース回路４２は、ＬＣＤ書き込みコマンドが与えられると、そのＬＣＤ書き込みコマンドを調停回路４４に送信してから、その後に自回路に供給される画像データを調停回路４４に転送する状態となる回路である。

要するに、本情報処理装置１０が備えている、ＬＥＤインタフェース回路４１，ＬＣＤインタフェース回路４２，ＳＷインタフェース回路４３，調停回路４４及びシリアルインタフェース回路４５からなる回路（ＬＥＤ書き込みコマンド，ＳＷ読み出しコマンド等が設定されている状態にあるもの；以下、操作パネル用通信回路と表記する）は、操作パネル２１（シリアルインタフェース回路２５）との間でどのような処理を行っている状態にある場合にも、ＬＥＤインタフェース回路４１内のデータレジスタ５１にＬＥＤ制御用データを設定すれば、そのＬＥＤ制御用データが示している状態に操作パネル２１上の各ＬＥＤの状態が制御されることになる回路となっている。また、操作パネル用通信回路は、操作パネル２１との間でどのような処理を行っている状態にある場合にも、ＳＷインタフェース回路４３内のデータレジスタ６１の内容を読み出せる（操作パネル２１上の各ＳＷの状態をＣＰＵ４０が把握できる）回路となっている。

さらに、操作パネル用通信回路は、操作パネル２１との間でどのような処理を行っている状態にある場合にも、ＬＣＤインタフェース回路４２に、ＬＣＤ書き込みコマンドを与えた後、画像データを与えれば、操作パネル２１上のＬＣＤに当該画像データに応じた内容の画像が表示されることになる回路となっている。

このため、本実施形態に係る情報処理装置１０は、操作パネル２１上の或る種類の素子（ＬＥＤ，ＬＣＤ或いはＳＷ）の制御時に、他の種類の素子に対する制御が行われているか否かを全くチェックしないファームウェアを，コントローラ３１内のＲＯＭに記憶することによって構成された装置となっている。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る情報処理装置１０は、コントローラ３１から操作パネル２１へのデータ送信時（ＬＣＤ，ＬＥＤの制御時）には、操作パネル２１内のシリアルインタフェース回路２５に高周波数のクロック信号が供給され、操作パネル２１からコントローラ３１へのデータ送信時（ＳＷの状態取得時）には、シリアルインタフェース回路２５に低周波数のクロック信号が供給される装置となっている。従って、この情報処理装置１０は、３種の信号線により操作パネル２１とコントローラ３１とが接続されているにも拘わらず、３種の信号線により操作パネルとコントローラとが接続されている既存の装置（図７参照）よりも、ＬＣＤ上の画像更新が高速に行われる装置（データの操作パネル２１への転送速度が、正確にデータを受信できるクロック周波数によって制限されない装置）となっていると言うことが出来る。

《変形形態》
上記した情報処理装置１０は、各種の変形を行うことが出来る。例えば、ＬＥＤを制御するためのＬＥＤ制御用データは、小サイズのデータであるので、ＬＣＤへの画像データの転送のみが、高周波数のクロック信号にて行われる装置に、情報処理装置１０を変形することが出来る。

また、さらに高速なデータ転送が必要とされる場合（ＬＣＤのサイズが極めて大きい場合等）には、図６に示したように、ＣＬＫ信号，ＴＸＤＡＴＡ信号の伝送が、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）用のドライバ５１、レシーバ５２を介して行われるようにしておくことが出来る。なお、この構成を採用した場合（かつ、信号線の長さが１ｍ程度である場合）、クロック信号の周波数を，５０ＭＨｚ程度にすることが出来ることになる。

また、情報処理装置１０の操作パネル２１は、ＬＣＤ，ＬＥＤ及び押しボタンスイッチを備えたものであったが、操作パネル２１を、ＬＥＤを備えないものや、タッチスクリーン（ＬＣＤ＋タッチパネル）のみを備えるものとしておくことも出来る。操作パネル２１を，シリアルインタフェース回路２５よりも低機能のシリアルインタフェース回路とＣＰＵとを備えたものとしておくことも出来る。

また、調停回路４４を、或る回路にシリアルインタフェース回路４５を利用させている最中にＳＷ読み出しコマンド／ＬＥＤ書き込みコマンドを受信した場合、当該回路によるシリアルインタフェース回路４５の利用完了後に、そのコマンドを処理する回路等に変形しておくことも出来る。また、情報処理装置１０で用いられている技術に基づき、いわゆる複合機以外の装置を実現しても良いことなどは、当然のことである。

実施形態に係る情報処理装置の外観図。 実施形態に係る情報処理装置の構成図。 実施形態に係る情報処理装置のコントローラ内に設けられているシリアルインタフェース回路の動作を説明するための図。 実施形態に係る情報処理装置のコントローラ内に設けられているＬＥＤインタフェース回路の構成図。 実施形態に係る情報処理装置のコントローラ内に設けられているＳＷインタフェース回路の構成図。 実施形態に係る情報処理装置の一変形形態の説明図。 シリアルデータ通信のために用いられている構成の説明図。 シリアルデータ通信のために用いられている構成の説明図。

符号の説明

１０ 情報処理装置、２０ スキャナユニット、 ２１ 操作パネル
２５，４５ シリアルインタフェース回路、 ３０ プリンタユニット
３１ コントローラ、 ３２ 印刷エンジン、 ４０ ＣＰＵ
４１ ＬＥＤインタフェース回路、４２ ＬＣＤインタフェース回路
４３ ＳＷインタフェース回路、４４ 調停回路

Claims (2)

1. 操作パネルと制御部とを備えた情報処理装置であって、
   前記操作パネルが、
   画像表示用素子、
   情報入力のためにユーザによって操作される幾つかの情報入力用素子、
   クロック信号線，データ受信用信号線及びデータ送信用信号線にて前記制御部と接続された回路であると共に、前記クロック信号線により送信されてくるクロック信号に同期した形で前記データ受信用信号線にて送信されてくる画像データを受信して当該画像データに応じた画像表示を前記画像表示用素子に行わせる画像表示処理，前記クロック信号に同期した形で前記幾つかの情報入力用素子の状態を示す情報入力用素子状態情報を前記データ送信用信号線にて送信する状態情報送信処理を実行する機能を有する回路であるシリアルインタフェース回路と
   を有するユニットであり、
   前記制御部が、
   前記クロック信号線，前記データ受信用信号線及び前記データ送信用信号線にて前記操作パネルの前記シリアルインタフェース回路と通信する機能を有する、前記シリアルインタフェース回路に前記画像表示処理を行わせる場合には、前記シリアルインタフェース回路に対して第１のクロック信号及び画像データを送信し、前記シリアルインタフェース回路に前記状態情報送信処理を行わせる場合には、前記第１のクロック信号よりも周波数の低い第２のクロック信号を前記シリアルインタフェース回路に送信することにより、前記情報入力用素子状態情報を前記シリアルインタフェース回路から受信するユニットである
   ことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記操作パネルが、複数のＬＥＤを有するユニットであり、
   前記操作パネルのシリアルインタフェース回路が、前記クロック信号に同期した形で前記データ受信用信号線にて送信されてくる，前記複数のＬＥＤに対して行うべき制御内容を示すＬＥＤ制御用データを受信して、当該ＬＥＤ制御用データに応じた内容の制御を各ＬＥＤに対して行うＬＥＤ制御処理を実行可能な回路であり、
   前記制御部が、
   前記シリアルインタフェース回路に前記ＬＥＤ制御処理を行わせる場合には、前記シリアルインタフェース回路に対して前記第１のクロック信号及び前記ＬＥＤ制御用データを送信するユニットである
   ことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。