JP6062652B2

JP6062652B2 - 画像形成装置および情報処理装置

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Publication number: JP6062652B2
Application number: JP2012100154A
Authority: JP
Inventors: 岡澤　隆志; 隆志岡澤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: JP2013229739A; US9001367B2; US20130286434A1

Description

本発明は、ネットワークインターフェースを備える画像形成装置であって、さらに周辺機器接続用のインターフェースを備える画像形成装置に関する。

ネットワークインターフェースおよび周辺機器を接続可能なインターフェースを備える画像形成装置がある。LAN/WAN(Local/Wide Area Network)インターフェースおよびUSB(Universal Serial Bus)インターフェースを備え、USBホストとして機能するデジタル複合機(以後MFPデバイス)がそのような装置として知られている。

また、USBのクライアントとなるべくUSBコネクタに接続されたUSBデバイスを制御する技術がある。さらに、USBデバイスが接続される機器において、機器内で動作するUSBデバイス制御専用アプリケーションからの指令に従ってUSBデバイスを直接制御する技術が存在する。

そしてこれらの技術の他に、ネットワークを通じて接続された情報処理装置から、該当するUSBデバイスを制御する技術も知られている。このネットワークを通じてUSBデバイスを制御する技術としては、USB Over IP(登録商標)技術が知られている。

USB Over IP技術では、USBデバイス制御を行う情報処理装置と、制御されるUSBデバイスが接続されたUSBデバイス接続機器との間はIPネットワークで接続されている。USB制御を行なう情報処理装置がUSBデバイスとの間で通信すべきデータは、IPパケット上にカプセル化されて伝送され、そのデータに基づいてUSBデバイスが制御される。
なお、USBデバイスを制御する技術、およびUSBデバイスをネットワークから制御する技術としては、下記の先行技術がある。

特開2008-48048：通信装置及びプログラム

先に述べたように、USBデバイスをネットワークから制御する技術としてUSB Over IP技術がある。この技術を搭載したUSBデバイス接続機器(以後MFPデバイス)は、接続機器上のUSBホストコネクタに接続されるUSBデバイスの制御を詳細まで行うアプリケーションソフトを持つ必要がない。これは、ネットワークで接続された情報処理装置が全てのUSBデバイス専用の詳細制御までも行うためである。

しかしながら、ネットワーク接続された情報処理装置がダウンした場合(ネットワークが切断された場合を含む)には、当然USBデバイスの利用が全く不可能な状態となる。この状態では、USBデバイス側としては通電状態にあるものの、USBデバイスを能動的に動かすソフトウェアの存在が無くなっている。

このような場合の例として次のような態様が想定される。
（１）外部からの指示で表示を行う表示装置の場合
USBに接続される表示デバイスとしては、LCDタッチパネル装置(以後USBパネル)が想定される。情報処理装置側でMFPデバイスの状態を監視しながら、MFPデバイスに装着されたUSBパネル上の表示切り替え、そしてUSBパネルからの入力処理を行う。ここで、動作中突然にネットワークが切断されたような場合に、USBパネルはその時点で表示していた内容を保ったままの状態となる。「印刷可能」と表示されている場合には、もしそこから以降MFPデバイスが紙無し状態に変化していたとしても、「用紙がありません」という内容の表示を行うことができない。また、その時点でUSBパネルからの入力処理も不可能である。これでは利用者への誤解を与えかねず、利便性が損なわれることとなる。

（２）２次記憶装置の場合
USBに接続される2次記憶装置としては、USBフラッシュメモリや、USBハードディスクが想定される。上記態様（１）と同様な状況として、利用中の突然のネットワーク切断が２次記憶装置へのアクセス中(特に書き込み中)に発生した場合においては、装置内のファイルシステムが破壊される虞がある。これが要因となって、以後記憶装置の利用が不能となる虞もある。

これらの態様において、情報処理装置がダウン(ネットワーク切断を含む)するタイミングによってはUSBデバイスの状態がどうなるか分からない。したがって、利用者の不利益にならないような制御が必要である。

しかしながら、USBデバイスを詳細に制御するアプリケーションソフトウエア(デバイスドライバ)をMFPデバイスは持ち合わせておらず、非常時におけるインテリジェントな制御ができないという課題がある。

また、USBデバイスを利用することができない、利用者への利便性が損なわれている、さらに接続状態で無駄に電力を消費している、という課題もある。
したがって、本発明はこれらの課題を解決することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた画像形成装置は、
ローカルに接続された周辺機器と通信を行うローカルインターフェースと、ネットワークに接続された情報処理装置と通信を行うネットワークインターフェースと、ローカルインターフェースを制御して、周辺機器を制御するための制御データを周辺機器に送信するローカルインターフェース制御手段と、ネットワークインターフェースから受信したパケットからローカルインターフェースに接続された周辺機器に対する制御データを抽出してこれをローカルインターフェース制御手段に入力する中継手段とを備える画像形成装置であって、
情報処理装置との初期ネットワーク接続処理(ペアリング)が正常に完了した場合に、以後その接続が切断されたときにローカルインターフェースに接続された周辺機器を制御するための異常時制御コマンドデータを情報処理装置から受け取り、画像形成装置のメモリに保持する手段と、
情報処理装置とのネットワーク接続が突然切断されるような異常事態を検知した場合に、保持しておいた異常時制御コマンドデータをローカルインターフェース制御手段に入力し、入力したコマンドデータに応じた周辺機器の制御をローカルインターフェース制御手段に行わせる手段と、
をさらに備えることを特徴とする。

また、かかる目的を達成するためになされた画像形成装置は、
情報処理装置とのネットワーク接続が突然切断されるような異常事態を検知した場合に、保持しておいた異常時制御コマンドデータをローカルインターフェース制御手段に入力して入力したコマンドデータに応じた周辺機器の制御をローカルインターフェース制御手段に行わせた後に、ローカルインターフェースへの通電を停止する手段、
をさらに備えることを特徴とする。
また、かかる目的を達成するためになされた情報処理装置は、
画像形成装置とネットワークで接続され、画像形成装置にローカルに接続された周辺機器を制御する手段を備えた情報処理装置であって、
画像形成装置との初期ネットワーク接続処理が完了した場合に、異常時制御コマンドデータを送信する手段、
を備えることを特徴とする。

画像形成装置側においてUSBデバイスに合わせた詳細制御機能が不要であるというUSB Over IPの本来の利点を活かしたまま、ネットワークにおいて異常事態が発生した場合におけるユーザの不利益を減らすことが可能となる。

本発明の実施の形態におけるネットワーク接続の構成を示す図である。本発明の実施の形態にかかるUSB Over IPシステムにおけるシステム構成を説明するブロック図である。本発明の実施の形態に係るＭＦＰデバイス１１０における動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態にかかるサーバＰＣ１４０における動作を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかるUSB Over IPシステムの構成を説明するものである。まず、画像形成装置として機能するMFPデバイス１１０に対して、USBデバイス１６０（例えば、周辺機器としてのタッチパネルデバイス）がローカルインターフェースとして機能するUSBケーブル１５０によって、USBローカル接続されている。このUSBデバイスを制御することを、本発明の大きな目的としている。MFPデバイス１１０は、ＬＡＮ等のIPネットワーク１００に接続、ネットワーク上の情報処理装置PCや各種のサーバと通信が可能である。PC１２０はMFPデバイスへの印刷を行う印刷クライアントである。PC１３０はMFPデバイスを管理するアプリケーションが動作し、各種の利用情報（課金情報）の管理を行う。サーバ１４０はUSB Over IPサーバであり、ネットワークを越えてUSBデバイス１６０の制御を行う。

図２は、本発明の実施の形態にかかるUSB Over IPシステムにおけるシステム構成を説明するブロック図である。図１に示すように、MFPデバイス１１０はUSBデバイス１６０とUSB接続されている。また、MFPデバイス１１０はネットワーク１００を通じて、印刷クライアントPC１２０とUSB Over IPサーバ１４０と通信可能となっている。

MFPデバイス１１０について説明する。MFPデバイス１１０はUSBホスト接続のために、ローカルインターフェース制御手段として機能するUSBホストコントローラ２１６とUSBホスト機能を有するUSBホスト制御ドライバ２１５を有している。USBホストコントローラ２１６はUSBインターフェースを構成するものであり、USBホスト制御ドライバ２１５により制御され、USB方式の通信信号を生成し、外部のUSBデバイス１６０へ出力する。またUSBホスト制御ドライバ２１５から入力されるUSBデータを、そのUSBデータが宛先とするUSBデバイスへ送信する。このＵＳＢデータは、ＵＳＢデバイスを制御するための制御データである。そしてUSBホストコントローラ２１６は、ＵＳＢデバイスと通信を行なってUSBデバイスから送信されてくる通信信号を受信し、受信したUSBデータをUSBホスト制御ドライバ２１５に入力する。

通常のUSBローカルデバイスの制御形態においては、USBホスト制御ドライバ２１５に対し、USBホストアプリケーションからの制御を行う制御パスが存在する。しかしながら、USB Over IP機能がこのUSBホストアプリケーション機能を請け負うために、そのようなUSBホストアプリケーションは存在せずにネットワークからの通信制御パスとして機能する。これがUSBデバイスとネットワーク間のプロトコルブリッジ２１４で行われる。

ネットワーク１００はIPネットワークであり、MACプロトコル層(MACドライバ)２１１とTCP/IPプロトコル層（TCP/IP）２１２を介して、USB Over IPのプロトコルをＭＦＰデバイス１１０へ伝送する。USB Over IP層のプロトコルのハンドリングは、中継手段として機能するUSB Over IPアプリケーション２１３で行われる。より具体的には、TCP/IPパケットに内包されたUSBデータをTCP/IPパケットから抽出し、このUSBデータを、そのUSBデータが宛先とするUSBデバイスへ伝送するように、ネットワークインターフェースとして機能するプロトコルブリッジ２１４へ入力する。またプロトコルブリッジ２１４から入力したUSBデータをTCP/IPパケット化してネットワークに送出させる。ここで、USB Over IP機能における管理上のプログラムでは、IPアドレスとUSBデバイスとの対応関係が設定されている。この対応関係を適宜参照することでUSBデバイスとUSB Over IP機能サーバとのデータの伝送が実現される。また、以後のフローチャートで説明するが、USB Over IPアプリケーション２１３が用いるため、異常状況下に用いるデータコマンド列を格納するためのメモリ２１７が設けられている。

次に、USBデバイス１６０について説明する。なお、USBデバイスの種別はここでは問わない。USB機能コントローラ２６１は、MFPデバイス１１０内のUSBホストコントローラ２１６とのUSB接続の下位層のデータ伝送を制御する。USB機能クラスライブラリ２６２は、USB機能コントローラ２６１から入力されたデータをUSBデバイス１６０内のデバイス制御機能へ伝送する。また、通信を行う上位のアプリケーションには複数のクラスがあり、それらの上位アプリケーションとのデータ伝送を行う。ユーザアプリケーション２６３は、USB機能クラスライブラリ２６２から入力されたデータによって、USBデバイス１６０を制御するものである。例えばUSBデバイス１６０がタッチパネルである場合、ＵＳＢ機能クラスライブラリ２６２側からタッチパネルへの表示指示があれば、それを具体的にパネル上に画像として出力する。その一方パネルからの入力があった場合には、その入力情報をＵＳＢ機能クラスライブラリ２６２側へ出力する。

次に、MFPデバイス１１０とネットワーク１００で接続されるUSB Over IP制御用のUSB Over IPサーバ１４０の構成を説明する。このサーバの構成は通常のPCのハードウェア構成と特に相違はない。その中で、USB Over IPアプリケーション２４３は、サーバ内にインストールされたUSBアプリケーション(パネルドライバ)２４４からの指示に従って、MFPデバイス１１０に接続されたUSBデバイス１６０をネットワークを通じて制御する。より具体的には、USB Over IPアプリケーション２４３は、ネットワーク１００を通じて受信したTCP/IPパケットが内包するUSBデータを抽出し、抽出したデータをサーバ上のUSBアプリケーション２４４へ入力する。そして、USBアプリケーション２４４から入力されたUSBデータをTCP/IPパケット化してそのUSBデータが宛先とするUSBデバイス１６０が接続されているMFPデバイス１１０に送信する。またこのUSB Over IPアプリケーション２４３は、サーバ１４０上に存在するUSBホスト機能（図では省略）と同様に振る舞う仮想的なUSBホスト機能として、サーバ上で認識され、実現されている。つまりサーバ上でローカルに動作するUSBデバイス用のデバイスドライバで、ネットワーク越しのUSBデバイスを制御することが可能となるように、USB Over IP機能は実現される。なお、TCP/IP２４２によってTCP/IPパケットが制御され、そしてNW MACドライバ２４１の制御のもとで動作するネットワークアダプタ（ネットワークインターフェース）によってネットワーク上のデータがサーバ１４０との間で送受信される。

PC１２０はとくにUSB Over IP機能とは関わらないが、プリントアプリケーション２２４とプリンタドライバ２２３を用いてMFPデバイス１１０に印刷を行なわせる印刷クライアントである。ＰＣ１２０は、この印刷の処理をMFPデバイス１１０に接続されたUSBデバイスと協調して行うことも可能である(なお、USBデバイスがカードリーダのような認証用のデバイスの場合には、さらに認証印刷機能実現への発展が可能となる)。また同様に、TCP/IP２２２によってTCP/IPパケットが制御され、そしてNW MACドライバ２２１の制御のもとで動作するネットワークアダプタ（ネットワークインターフェース）によってネットワーク上のデータがＰＣ１２０との間で送受信される。

図３は、本発明の実施の形態にかかるMFPデバイス１１０上の動作を示すフローチャートである。まず、MFPデバイス１１０が起動されると、各種の起動処理がS301で行われるが、ここではUSB Over IP機能についての説明を行う。この起動処理では、デバイス内に既に設定されているUSB Over IP機能のサーバ情報を参照し、取得する。次に、サーバとのペアリング処理をS302で行う。ここで、ペアリング処理とは初期ネットワーク接続処理の一種であって、サーバとMFPデバイス１１０との間で通信が可能となる状態にする処理を意味する。より具体的には、USBホスト機能に対してUSBクライアントデバイスを接続し、その後通信可能となるまでの処理がここで行われる。USB Over IP機能を介している場合には、TCP/IPネットワーク層の通信が確立し、そしてUSB Over IP機能の通信が確立した上で、USB層の接続(プラグアンドプレイ機能)が行われる。通常、サーバはサービスを常に提供している状態にあるので、MFPデバイス側が電源ONで起動すると、設定済のサーバに対してペアリング処理が行なわれる。S303でペアリングが正常に完了し、成功したと判断されたならば、処理はS304に進む。そこでMFPデバイス側は、以後の通信異常などの状況に陥った場合に利用する切断時データの取得をサーバに要請する。サーバは、それに応じて切断時データ（コマンド列）を返信する。MFPデバイスは、S305で返信されたデータをMFPデバイス内のメモリ２１７内に保持する。そして、通常のUSB Over IP処理が開始される(S306)。

USB Over IP機能が実行されている場合、必要時にはTCP/IPネットワーク上でUSBデータの通信が行われるが、ここで、ネットワーク接続が突然切断されるといったような何らかの異常事態が発生し、サーバ１４０との通信が行えなくなったとする。このような場合、S307において、最終的に通信異常から復旧することができないという判断をしたならば、処理はS309に進む。そしてペアリング処理の後で、サーバ１４０からあらかじめ受信され、メモリ２１７に保持されていたコマンド列（異常時制御コマンドデータ）をUSBデバイスに対して送信する（S309）。その後、特にUSBデバイスに対して何も処理を行うことはなく、次回のペアリングを開始させる。そこでペアリングが確立できれば上述の通常のUSB Over IP処理を行う。一方、S307において異常事態が検出されなければ、S308で、MFPデバイスの電源OFF処理を行うかどうかを判断する。電源OFF処理を行なわないと判断された場合、処理はS306に戻りUSB Over IP機能処理が継続される。一方、S308にて電源OFF処理を行なうと判断された場合、処理はS310へ進み、サーバ１４０とUSB Over IP機能とのペアリングを正常終了として解消させる。その後、MFPデバイスとしての処理を終了させる。

異常事態における保持されていたコマンド列のUSBデバイスへの送信（S309）においては、正常状態におけるUSBデバイスとの通信状態が保たれた状態にある。よってUSB Over IPアプリケーション２１３が、USBデバイスに対してネットワークからのデータではなく、メモリ２１７からのデータを送信する。そうすることによって、プロトコルブリッジ２１４を経由してデータを送信することができる。

しかしながら、その異常事態の切断状況によっては、USB Over IPアプリケーション２１３の動作が継続できない場合も想定される。その場合には、内部的な監視機構において異常事態の検知を行い、そこで異常と判断された場合には、USBホスト制御ドライバ２１５が、保持されていたコマンド列をUSBデバイスへ送信する。

なお、異常時に送付するコマンド列をS309にてどうしても送付できないような事態を検知した場合には、USBデバイスへの通電を停止させてもよい。これは、ペアリングができておらず、異常時制御コマンドが入力されていない場合でも同様である。

また、異常時に送付するコマンド列が正常にUSBデバイスへ送信できた後でも、USBデバイスへの通電を停止させてもよい。

また、上述したUSB Over IP機能の通常処理（S306）においては、ネットワーク上に通信経路ができているにすぎない。実際にUSBデバイス１６０とサーバ１４０の間でUSBデータのやりとりが行われるには、その通信経路を用いてUSBデバイスをMFPデバイスに接続した際のUSBにおけるプラグアンドプレイ処理を行う必要がある。これについては、通常のローカルUSBインターフェースの通信経路の場合のプラグアンドプレイと何ら変わりはないので、ここでの説明は省略する。

なお、MFPデバイス内における通信異常事態の検出は、USB Over IPアプリケーション２１３における接続タイムアウトを検知することで可能となる。また、TCP/IPネットワーク層における通信切断をイベントとしてアプリケーション２１３が受信することによっても通信異常事態を検知することが可能となる。

図４は、本発明の実施の形態にかかる、サーバPC１４０上の動作を示すフローチャートである。サーバ１４０は、MFPデバイス１１０からの接続処理（ペアリング）要請を受けて、USB Over IP機能の処理を開始するが、その処理の前にUSB Over IP機能の開始を可能にするためのシステム側の準備が必要である。その処理がS401のUSB Over IPのドライバ起動処理である。より具体的には、ネットワークからのペアリング要請を受信可能とするため、ネットワークポートに対するハンドリングが行なわれる。また、ペアリングに際して、実際にペアリングを許可するMFPデバイスかどうかの情報についても既に登録されており、その登録された設定を用いてUSB Over IPのドライバが起動される。次に、S402において、MFPデバイス１１０からのペアリング要請を受けた以降の処理が行なわれる。具体的には、先に述べたMFPデバイスの登録情報やその時点でのMFPデバイスとの通信内容に基づいてペアリング処理が行なわれる。その結果、S403においてペアリングが成功した場合には処理はS404に進み、異常時に利用するコマンドデータのMFPデバイスからの取得要請に応じて、異常時コマンドデータをMFPデバイスへ返信出力する。そして、S405ではUSB Over IP機能の通常処理が行なわれる。もしS406でMFPデバイスからの終了処理となった場合には、S407でペアリングの正常解消を行い、その後処理はS401の初期処理に戻りペアリングの処理待ち状態となる。

なお、S404の異常時コマンドデータは送付されたままの状態にあり、最低限デバイスに行わせるコマンド内容を有している。つまり、デバイスからの応答を受け、さらにコマンドが送付されるものではない。換言すると、このコマンドデータは一方的に1回送付されて、デバイスを最低限制御させるコマンドである。仲介するMFPデバイス１１０はそのコマンド内容について参照や判断をすることはなく、単に送付を行うのみである。したがって、そのような制御コマンドの内容は、サーバPC１４０上で予め作成されている必要がある。つまり、このコマンドはUSBアプリケーション作成時にアプリケーション（USBデバイスのドライバソフトウェア）の一部として同時に作成されるものである。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１００ネットワーク（LAN）
１１０ MFPデバイス
１２０ＰＣ（印刷用クライアントの情報処理装置）
１３０ＰＣ（ネットワークアプリケーションが動作する情報処理装置）
１４０サーバ（USB Over IP機能用情報処理装置）
１５０ USBケーブル
１６０ USBデバイス（複合機にUSB接続されるUSBクライアント機器）

Claims

ローカルに接続された周辺機器と通信を行うローカルインターフェースと、ネットワークに接続された情報処理装置と通信を行うネットワークインターフェースと、前記ローカルインターフェースを制御して、前記周辺機器を制御するための制御データを前記周辺機器に送信するローカルインターフェース制御手段と、前記ネットワークインターフェースから受信したパケットから前記ローカルインターフェースに接続された前記周辺機器に対する制御データを抽出して前記ローカルインターフェース制御手段に入力する中継手段とを備える画像形成装置であって、
前記情報処理装置との初期ネットワーク接続処理が正常に完了した場合に、以後その接続が切断されたときに前記ローカルインターフェースに接続された前記周辺機器を制御するための異常時制御コマンドデータを前記情報処理装置から受け取り、前記画像形成装置のメモリに保持する手段と、
前記情報処理装置とのネットワーク接続が切断されたことを検知した場合に、保持しておいた異常時制御コマンドデータを前記ローカルインターフェース制御手段に入力し、入力したコマンドデータに応じた前記周辺機器の制御を前記ローカルインターフェース制御手段に行わせる手段と、
をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
前記情報処理装置とのネットワーク接続が切断されたことを検知した場合に、保持しておいた異常時制御コマンドデータを前記ローカルインターフェース制御手段に入力して入力したコマンドデータに応じた前記周辺機器の制御を前記ローカルインターフェース制御手段に行わせた後に、前記ローカルインターフェースへの通電を停止する手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。