JP7156104B2 - 起動制御装置、画像形成装置、起動制御方法、及び起動制御プログラム - Google Patents

起動制御装置、画像形成装置、起動制御方法、及び起動制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、起動制御装置、画像形成装置、起動制御方法、及び起動制御プログラムに関する。
近年、MFP(Multifunction Peripheral:多機能周辺装置)で代表される画像形成装置は待機状態における消費電力を低減する要求がある。そのため、待機状態では、画像形成装置を制御するメインCPUや、メインCPUで動作するプログラムが記憶されたRAMの電力供給を落とし、消費電力を低減させる技術がある。
メインCPUの動作プログラムにはRTC(Real Time Clock)などの定期的な更新が必要で、定期的にメインCPUを動作させる必要があるため、省エネルギ用のサブCPUを設け、定期的にメインCPUを起動させる。また、サブCPUは、ネットワーク通信や、操作パネルタッチ、電源ボタンの押下などの起動要因をサブCPUで受け取り、メインCPUを起動させている。
特許文献1には、省エネルギ性能を向上させるため、低消費電力モード移行時に、RAMに展開されているメインCPUの動作プログラムのスナップショットをフラッシュメモリに記憶させてメインCPUとRAMの電力供給をなくし、起動要因に応じて、サブCPUからスナップショットをRAMへ展開し、メインCPUを起動させる技術が開示されている。
しかし、特許文献1などの従来の起動制御手法では、起動要因が複数回発生することでメインCPUが度々起動し、省エネルギ性能の低下につながる虞がある。
本発明は、省エネルギ性能の低下を抑制可能とすることを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一観点に係る起動制御装置は、メインCPUを割込みタイマの設定値に基づくタイミングで起動し、かつ、所定の起動要因が発生したときに前記メインCPUを起動するメインCPU起動制御部と、前記メインCPUの所定時間あたりの合計起動時間が目標起動時間に近づくように前記設定値を調整する設定値調整部と、前記設定値調整部による前記設定値の調整だけでは前記目標起動時間を達成できない場合に、前記起動要因の少なくとも一部について、前記メインCPUの起動をスキップするよう設定する起動要因設定部と、を備える。
省エネルギ性能の低下を抑制することができる。
実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成図 従来の省エネ時のメインCPUの動作を示す図 実施形態における省エネ時のメインCPUの第1の動作を示す図 実施形態における省エネ時のメインCPUの第2の動作を示す図 起動制御装置の機能ブロック図 省エネモード時にメインCPUにて実施される処理のフローチャート ステップS12における合計起動時間の算出方法の一例を示す図 ステップS13における目標起動時間の算出方法の一例を示す図 ステップS14における割込みタイマ設定値の設定テーブルの一例を示す図 ステップS16における起動要因の優先度テーブルの一例を示す図 省エネモード時にサブCPUにて実施される処理のフローチャート
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
図1は、実施形態に係る画像形成装置1のハードウェア構成図である。図1に示すように、画像形成装置1は、メインCPU(Central Processing Unit)2、サブCPU3、DRAM(Dynamic Random Access Memory)4、不揮発メモリ5を備える。メインCPU2は、画像形成装置1の動作を制御する。サブCPU3は、メインCPU2の省エネルギ化を実行する。DRAM4は、メインCPU2の動作プログラムを格納する。
メインCPU2、サブCPU3、DRAM4、不揮発メモリ5は、メインCPU2の起動を制御する起動制御装置10も構成する。
メインCPU2は、省エネルギモードに移行する際には、動作を停止する前に動作プログラムのスナップショットを不揮発メモリ5に一時的に格納し、サブCPU3に割込みタイマの設定値を送り、メインCPU2、DRAM4を停止させる。
サブCPU3は、割込みタイマや起動要因を受け取ったときにメインCPU2を起動させる。
実施形態に係る起動制御装置10は、メインCPU2の省エネルギモード実行時(以下では「省エネ時」とも表記する)には、メインCPU2の所定時間当たりの合計起動時間が、目標の合計起動時間(以下では「目標起動時間」という)以下となるようにメインCPU2の起動制御を行う。これにより、メインCPU2の起動要因が頻繁に発生した場合でも、メインCPU2の省エネルギ性能の低下を抑制可能としている。
具体的には、起動制御装置10は、メインCPU2の動作状況に応じて割込みタイマの設定値を変動させる。例えば、メインCPU2の合計起動時間が目標起動時間より増えるほど、割込みタイマの設定値も増加させて、割込みタイマによる起動の間隔を大きくする。
また、起動制御装置10は、割込みタイマの設定値の変動だけでは目標の合計起動時間を達成できない場合に、優先度の低い起動要因をスキップすることでメインCPU2の起動頻度を下げる。これにより、目標の合計起動時間を達成することができる。
図2~図4を参照して、本実施形態の起動制御装置10の具体的な動作について説明する。
図2は、従来の省エネ時のメインCPU2の動作を示す図である。図2では(A)、(B)共に水平方向が時間を示し、垂直方向がメインCPU2の状態(停止、動作の2段階)を示す。図2(A)に示すように、メインCPU2は、基本的には割込みタイマの設定値に基づくポーリングをサブCPU3から受け、一定間隔で動作と停止を繰り返している。以降では、この起動を「ポーリングによる起動」と呼び、ポーリングによる起動の間隔を「ポーリング間隔」と呼ぶ。ポーリングによる起動は、図2では符号S1で表される。
図2(B)に示すように、何らかの起動要因(図2の例ではパケット受信)による割り込みを受けると、図2(B)に太線で示す起動S2のように、ポーリング起動S1とは異なるタイミングで起動し、起動要因の完了後(例えばパケット受信処理の完了後)に停止する。その後は再度一定のポーリング間隔でポーリングによる起動S1が繰り返される。したがって、このような起動要因による割込みが発生すると、一定の時間の中で動作時間が長くなり、所定時間当たりの合計起動時間も増える。動作時間が長いということは、消費電力が増えるということであり、省エネ性能の低下につながっていた。
図3は、実施形態に係る起動制御装置10による省エネ時のメインCPU2の第1の動作を示す図である。図4は、実施形態に係る起動制御装置10による省エネ時のメインCPU2の第2の動作を示す図である。図3、図4の概要は図2と同様である。
図3に示すように、本実施形態では、起動時間の間隔を調整することで、目標の省エネ性能を達成する。具体的には、メインCPU2の所定時間当たりの合計起動時間を監視し、この合計起動時間が増えた場合にはポーリング間隔を伸ばしてポーリングによる起動S1の頻度を低減させて合計起動時間を減少させる。
また、図4に示すように、起動要因による割込みが頻繁に発生する場合など、図3に示したポーリング間隔の調整だけでは目標の省エネ性能を達成できない場合は、優先度の低い起動要因による割込みをスキップし、次起動時に処理を行うように変更する。つまり、起動要因による割込み発生時には起動処理を行わず、所定のポーリング間隔で次に発生するポーリングによる起動S1のときに、スキップした起動要因(図4の例ではパケット受信)を実行する。図3、図4に示す処理によって、本実施形態の起動制御装置10は、省エネルギ性能の低下を抑制できる。
図5は、起動制御装置10の機能ブロック図である。図5に示すように、本実施形態の起動制御装置10は、上述のメインCPU2の省エネ化のための機能として、合計起動時間算出部21と、目標起動時間算出部22と、割込みタイマ設定値算出部23と、起動要因設定部24と、通知部25と、メインCPU起動部26と、受信部31と、タイマ制御部32と、起動要因判断部33と、メインCPU起動制御部34とを有する。
合計起動時間算出部21と、目標起動時間算出部22と、割込みタイマ設定値算出部23と、起動要因設定部24と、通知部25と、メインCPU起動部26とは、メインCPU2が実施する機能ブロックである。受信部31と、タイマ制御部32と、起動要因判断部33と、メインCPU起動制御部34とは、サブCPU3が実施する機能ブロックである。
合計起動時間算出部21は、メインCPU2の所定時間あたりの合計起動時間を算出する(図7参照)。
目標起動時間算出部22は、メインCPU2の目標起動時間を算出する(図8参照)。
割込みタイマ設定値算出部23(設定値調整部)は、メインCPU2の所定時間あたりの合計起動時間が目標起動時間に近づくように、割込みタイマの設定値、すなわちポーリング間隔を調整する(図9参照)。
起動要因設定部24は、割込みタイマ設定値算出部23による設定値の調整だけでは目標起動時間を達成できない場合に、起動要因の少なくとも一部について、メインCPU2の起動をスキップするよう設定する(図10参照)。
通知部25は、割込みタイマ設定値算出部23により設定された割込みタイマ設定値と、起動要因設定部24により設定された起動要因の情報をサブCPU3に送信する。
メインCPU起動部26は、サブCPU3からの起動指令に応じてメインCPU2の起動処理を実施する。
受信部31は、メインCPU2の通知部25からの情報を受信する。
タイマ制御部32は、割込みタイマ設定値算出部23により設定された割込みタイマ設定値に基づきメインCPU2の起動タイミングを制御する。
起動要因判断部33は、起動要因の発生時にメインCPU2の起動タイミングを制御する。また、起動要因判断部33は、起動要因設定部24により設定された起動要因の情報に基づき、起動要因発生時に当該起動要因に基づく起動処理を実行するかスキップするかを判定する。
メインCPU起動制御部34は、タイマ制御部32で制御される、割込みタイマの設定値に基づくタイミングでメインCPU2を起動させる制御を行い、かつ、起動要因判断部33で制御される、所定の起動要因が発生したときにメインCPU2を起動させる制御を行う。メインCPU起動制御部34は、メインCPU2を起動させるべきタイミングで、メインCPU2のメインCPU起動部26に起動指令を送信する。
なお、起動制御装置10は、図1に示すように、メインCPU2、サブCPU3、DRAM4、不揮発メモリ5、などを含むコンピュータシステムとして構成することができる。図5に示す起動制御装置10の各機能は、メインCPU2、サブCPU3、DRAM4等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェア(起動制御プログラム)を読み込ませることにより、メインCPU2、サブCPU3の制御のもとでシステム内の各種装置を動作させるとともに、DRAM4や不揮発メモリ5におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。すなわち、本実施形態の起動制御プログラムをコンピュータ上で実行させることで、起動制御装置10は、図5の合計起動時間算出部21、目標起動時間算出部22、割込みタイマ設定値算出部23、起動要因設定部24、通知部25、メインCPU起動部26、受信部31、タイマ制御部32、起動要因判断部33、メインCPU起動制御部34として機能する。
本実施形態の起動制御プログラムは、例えばコンピュータが備える記憶装置内に格納される。なお、起動制御プログラムは、その一部又は全部が、通信回線等の伝送媒体を介して伝送され、コンピュータが備える通信モジュール等により受信されて記録(インストールを含む)される構成としてもよい。また、起動制御プログラムは、その一部又は全部が、CD-ROM、DVD-ROM、フラッシュメモリなどの持ち運び可能な記憶媒体に格納された状態から、コンピュータ内に記録(インストールを含む)される構成としてもよい。
図6~図11を参照して、起動制御装置10によるメインCPU2の起動制御方法を説明する。
図6は、省エネモード時にメインCPU2にて実施される処理のフローチャートである。図6に示すフローチャートは、メインCPU2がサブCPU3からの指令に応じて起動している間に実施される。
ステップS11では、メインCPU起動部26によりメインCPU2が起動される。
ステップS12では、合計起動時間算出部21により、一定時間内の現在までの合計起動時間が算出される。
図7は、ステップS12における合計起動時間の算出方法の一例を示す図である。図7に示すように、合計起動時間算出部21は、メインCPU2の起動直後と停止直前のタイマを取得してその差分により、1回の起動の起動時間を算出する。算出した1回の起動時間を基に、例えば図7に示すように一定時間(例えば10分)ごとの起動時間の合計を算出して保持しておく。そして、算出した一定時間ごとの起動時間のデータを所定時間分(例えば過去1時間分)だけ合算して、合計起動時間を算出する。図7の例では、13:00~14:00の1時間分の6データの合計起動時間が14分と算出され、13:10~14:10の1時間分の6データの合計起動時間が16分と算出されている。
ステップS13では、目標起動時間算出部22により、目標の合計起動時間(目標起動時間)が算出される。例えば、起動制御装置10が搭載される機器の起動状況に応じて、時刻ごとの目標起動時間が設定されており、目標起動時間算出部22は、現在時刻に応じて目標起動時間を算出する。これにより、時間帯により変動する画像形成装置1の使用頻度を考慮して、時間帯に応じたより適切な目標起動時間の設定が可能となる。
図8は、ステップS13における目標起動時間の算出方法の一例を示す図である。図8に示すように、画像形成装置1は、時刻に応じて変動するメインCPU2の目標起動時間の時間変動データを保持している。また、起動制御装置10が搭載される画像形成装置1には、ユーザが選択可能な複数の省エネモードが用意されており、各モードによって目標起動時間の時間変動特性が異なるデータを保持しておき、ユーザによる省エネモード設定に応じて参照するデータを選択してもよい。図8には2種類のモードの目標起動時間の時間変動データを示す。図8(A)は、通常の省エネモードの時間変動データであり、(B)はフル省エネモードの時間変動データである。フル省エネモードは、通常の省エネモードより消費電力が低くなるよう目標起動時間が設定されている。(A),(B)の時間変動データは共に、横軸が時刻を表し、縦軸が目標起動時間を表す。
目標起動時間の時間変動データでは、例えば図8に示すように、機器(画像形成装置1)の使用状況に応じて、朝と夜の時間帯の目標値が相対的に下げられ、昼間の時間帯の目標値が相対的に上げられている。また、図8の(A)と(B)の時間変動データを比較すると、(B)のフル省エネモードの昼間時間帯の目標値が、(A)の通常モードの昼間時間帯の目標値より低く抑えられている。このように複数の省エネモードごとに異なる目標起動時間の時間変動データを設定することにより、各モードに応じたよりきめ細かい目標起動時間の設定が可能となる。
ステップS14では、割込みタイマ設定値算出部23により、次回の起動時の割込みタイマ設定値が算出される(設定値調整ステップ)。割込みタイマ設定値算出部23は、ステップS12で算出された現在の合計起動時間と、ステップS13で算出された現在の目標起動時間とを比較して、目標起動時間と合計起動時間との差分に応じて、合計起動時間が目標起動時間に近づくように割込みタイマの設定値(ポーリング間隔)を調整する。
図9は、ステップS14における割込みタイマの設定値の設定テーブルの一例を示す図である。起動制御装置10は、例えば図9に示すような現在の合計起動時間と目標起動時間に応じた割込みタイマの設定値のテーブルを保持しており、割込みタイマ設定値算出部23は、このテーブルに指定された割込みタイマの設定値を新たな設定値として選択してサブCPU3に通知することができる。図9の例では、目標の合計起動時間(目標起動時間)から現在の合計起動時間を減算した値が-30~-20分(min)の場合、つまり、現在の合計起動時間が目標起動時間より20~30分長い場合には、割込みタイマの設定値が4秒(s)に設定される。また、目標起動時間から現在の合計起動時間を減算した値が-10~0分の場合、つまり、現在の合計起動時間が目標起動時間より0~10分長い場合には、割込みタイマの設定値が2秒に設定される。このように、現在の合計起動時間が目標起動時間より長くなるほど、割込みタイマの設定値が長く設定され、これにより割込みタイマによる起動のポーリング間隔が伸ばされて頻度が低減されて、合計起動時間が減少する方向に遷移する。このように、目標起動時間と合計起動時間との差分に応じて割込みタイマの設定値を調整することにより、より確実に合計起動時間を抑制でき、省エネルギ性能の低下を抑制できる。
ステップS15では、起動要因設定部24により、ステップS14の割込みタイマ設定値の調整のみで目標起動時間を達成できる見込みが有るか否かが判定される。目標起動時間の達成見込みが有る場合(ステップS15のYes)にはステップS17に進み、達成見込みが無い場合(ステップS15のNo)にはステップS16に進む。
ステップS16では、起動要因設定部24により、次回起動をスキップする起動要因が決定される(起動要因設定ステップ)。起動要因設定部24は、ステップS15の判定の結果、割込みタイマの設定値の調整だけでは目標起動時間を達成できないため、さらなる目標起動時間を達成するための対策を取るべく、起動要因の少なくとも一部について、メインCPU2の起動をスキップするように起動要因の設定を変更する。ステップS16の処理が完了するとステップS17に進む。
図10は、ステップS16における起動要因の優先度テーブルの一例を示す図である。図10の優先度テーブルでは、起動要因として「パネルタッチ」、「印刷受信」、「カバーオープン」、「外部記憶装置の挿入」、「ネットワークパケット受信」の5種類の具体的なタスクが挙げられる。そして、各タスクごとに優先度(高、中、低)が設定され、目標起動時間を達成可能な場合(目標達成時)と達成不可能な場合(目標未達時)の起動可否(有効、無効)が設定されている。「有効」の場合は当該起動要因の発生時にメインCPU2を起動し、「無効」の場合は当該起動要因の発生時にはメインCPU2を起動しない。
図10の例では、優先度が「低」に設定されている2種類の起動要因(「外部記憶装置の挿入」、「ネットワークパケット受信」)について、目標起動時間を達成不可能な場合には「無効」が設定されている。起動制御装置10は、例えば図10に示すような優先度テーブルを保持しており、起動要因設定部24は、この優先度テーブルで目標未達時に「無効」と設定されている優先度の低い起動要因について、メインCPU2の起動をスキップする起動要因として設定する。
ステップS17では、通知部25により、次回の割込みタイマ設定値と、メインCPU2の起動をスキップする起動要因の情報とがサブCPU3に通知される。
ステップS18では、メインCPU起動部26により、メインCPU2の電源がOFFに切り替えられてメインCPU2が停止されて本制御フローが終了する。
図11は、省エネモード時にサブCPU3にて実施される処理のフローチャートである。
ステップS21では、受信部31により、ステップS17にて送信されたメインCPU2からの通知が受信される。
ステップS22では、タイマ制御部32及び起動要因判断部33により、ステップS21で受信した通知の情報に基づき、次回の割込みタイマ設定値と、メインCPU2の起動をスキップする起動要因が設定される。
ステップS23では、タイマ制御部32及び起動要因判断部33により、割込みタイマのタイミング、または起動要因の発生のトリガが来るまで待機され、トリガが来たときにステップS24に進む。
ステップS24では、起動要因判断部33により、トリガが起動要因発生の場合に、発生した起動要因が、起動要因設定部24により設定されている起動をスキップする起動要因か否かが判定される。スキップする起動要因の場合(ステップS24のYes)にはステップS25に進み、そうでない場合(ステップS24のNo)にはステップS26に進む。なお、ステップS23のトリガが割込みタイマの場合には、ステップS24の判断を行わずにステップS26に進む。
ステップS25では、起動要因判断部33により、起動をスキップする起動要因の情報がスタックに格納される。起動要因判断部33は、スキップする起動要因を受けた場合には、その情報を起動制御装置10内のスタックに退避させ、次回の割込み起動時に退避させた起動要因の情報もメインCPU2に送信されて、この起動要因の処理を実行させる。これにより、目標起動時間の達成のためにスキップされた起動要因を、ポーリング起動S1に併せて確実に実行できる。ステップS25の処理が完了するとステップS23に戻る。
ステップS26では、メインCPU起動制御部34により、割込みタイマのタイミング、または、メインCPU2を起動すべき起動要因を受けたことに応じて、メインCPU2が起動される(起動制御ステップ)。ステップS26の処理が完了すると本制御フローを終了する。
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
上記実施形態では、合計起動時間算出部21、目標起動時間算出部22、割込みタイマ設定値算出部23、起動要因設定部24について、メインCPU2が実行する機能として例示したが、これらの要素をサブCPU3が実行する構成でもよい。
1 画像形成装置
10 起動制御装置
2 メインCPU
21 合計起動時間算出部
22 目標起動時間算出部
23 割込みタイマ設定値算出部(設定値調整部)
24 起動要因設定部
3 サブCPU
34 メインCPU起動制御部
特開2016-046565号公報

Claims (9)

  1. メインCPUを割込みタイマの設定値に基づくタイミングで起動し、かつ、所定の起動要因が発生したときに前記メインCPUを起動するメインCPU起動制御部と、
    前記メインCPUの所定時間あたりの合計起動時間が目標起動時間に近づくように前記設定値を調整する設定値調整部と、
    前記設定値調整部による前記設定値の調整だけでは前記目標起動時間を達成できない場合に、前記起動要因の少なくとも一部について、前記メインCPUの起動をスキップするよう設定する起動要因設定部と、
    を備える起動制御装置。
  2. 前記メインCPUの起動直後と停止直前のタイマを取得して前記合計起動時間を算出する合計起動時間算出部を備える、
    請求項1に記載の起動制御装置。
  3. 当該起動制御装置が搭載される機器の起動状況に応じて時刻ごとの前記目標起動時間が設定され、現在時刻に応じて前記目標起動時間を算出する目標起動時間算出部を備える、
    請求項1または2に記載の起動制御装置。
  4. 当該起動制御装置が搭載される機器に複数の省エネモードが設定され、
    前記目標起動時間は、前記複数の省エネモードのうち選択されたモードに応じて算出される、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の起動制御装置。
  5. 前記設定値調整部は、前記目標起動時間と前記合計起動時間との差分に応じて前記設定値を調整する、
    請求項1~4のいずれか1項に記載の起動制御装置。
  6. 前記起動要因設定部により起動をスキップされた起動要因の情報は一時的に当該起動制御装置に記憶され、
    次回の前記メインCPUの起動時に前記情報は前記メインCPUに送信され、前記メインCPUは前記情報に関する処理を実行する、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の起動制御装置。
  7. 請求項1~6のいずれか1項に記載の起動制御装置を備える、画像形成装置。
  8. メインCPUを割込みタイマの設定値に基づくタイミングで起動し、かつ、所定の起動要因が発生したときに前記メインCPUを起動するメインCPU起動制御ステップと、
    前記メインCPUの所定時間あたりの合計起動時間が目標起動時間に近づくように前記設定値を調整する設定値調整ステップと、
    前記設定値調整ステップにおける前記設定値の調整だけでは前記目標起動時間を達成できない場合に、前記起動要因の少なくとも一部について、前記メインCPUの起動をスキップするよう設定する起動要因設定ステップと、
    を含む起動制御方法。
  9. メインCPUを割込みタイマの設定値に基づくタイミングで起動し、かつ、所定の起動要因が発生したときに前記メインCPUを起動するメインCPU起動制御機能と、
    前記メインCPUの所定時間あたりの合計起動時間が目標起動時間に近づくように前記設定値を調整する設定値調整機能と、
    前記設定値調整機能による前記設定値の調整だけでは前記目標起動時間を達成できない場合に、前記起動要因の少なくとも一部について、前記メインCPUの起動をスキップするよう設定する起動要因設定機能と、
    をコンピュータに実現させるための起動制御プログラム。
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