JP4692122B2 - インタフェース装置及びこれを備える印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホスト機器とデバイス機器との間でデータをやり取りするためのインタフェース装置及びこれを備える印刷装置の改良に関する。

今日の集積回路（ＬＳＩ）は、その構成単位であるトランジスタの微細化が進み、それによりスイッチング動作をしないにも関わらずリーク電流が流れてしまうので、集積回路を使用した電気機器の省エネルギー、節電の必要性が急務となっている。このことは、ホスト機器とデバイス機器との間でデータをやり取りするためのインタフェース装置においても同様である。

従来は、集積回路の内部の一部または全体の動作を停止させる方法、クロック供給を停止する方法、クロック動作周波数を低減する方法等により節電を行ってきたが、集積回路の微細化によるリーク電流の増加により、集積回路の動作停止のみでは節電効果が十分に得られなくなってきている。このため、近年では、集積回路への電源供給自体を停止する方法が採用されている。この場合、集積回路への電源供給を停止しているので、外部の機器からのデータ送信またはデータ要求があったときの応答が遅れ、動作再開が適切に行えない可能性がある。

そこで、例えば、下記特許文献１には、主電源からの電源供給を停止した省電力モード時に、ホストコンピュータからのデータ送信があると、応答制御部が通信制御情報に従ってホストコンピュータと通信を行い、この間に通常転送モードに復帰する印刷装置が開示されている。

また、下記特許文献２には、省電力モードにおいて、通常動作状態に復帰するための機能のみに電力を供給する電源回路及び通信システムが開示されている。
特開２００２−２４４８３４号公報 特開２００３−２２８４４４号公報

しかし、上記特許文献１に記載された従来の技術においては、データ受信に関係するインタフェース部分全体に電力が供給されているので、リーク電流増加という問題には対応できていない。

また、上記特許文献２に記載された従来の技術においては、省電力モードにおいて、通常動作状態に復帰するための機能以外の部分、例えばインタフェース部等に電力が供給されていないので、ホストコンピュータに対して応答することができず、主電源が供給され省電力モードから復帰するまでの間にタイムアウトしないようにホストコンピュータ側を構成する必要があるという問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、省電力と外部機器に対する応答性の両方が向上したインタフェース装置及びこれを備える印刷装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、ホスト機器とデバイス機器との間でデータをやり取りするためのインタフェース装置であって、ホスト機器とデバイス機器との間のデータ転送を処理するデータ転送処理手段と、節電モードの場合に、インタフェース装置に電力供給する主電源からの電力供給を停止する電力供給停止手段と、前記節電モードにおいて、副電源からの電力供給を受けるとともに、ホスト機器からデータ送信またはデータ要求があった場合に、ホスト機器に対して再実行を要求するためのデータを送る節電動作処理手段と、前記節電モードにおいて、副電源からの電力供給を受けるとともに、ホスト機器からデータ送信またはデータ要求があった場合に、前記電力供給停止手段が停止した電力供給を再開する電力供給再開手段と、を備えることを特徴とする。

また、上記電力供給再開手段による電力供給の再開により、インタフェース装置の動作が正常に復帰したときに、節電動作処理手段が動作を停止することを特徴とする。

また、上記インタフェース装置において、前記データ転送処理手段は、ユニバーサルシリアルバスの転送用バッファであり、前記節電動作処理手段は、ホスト機器からセットアップトランザクション、アウトトランザクション及びイントランザクションを受信する通信手段と、前記アウトトランザクションまたはイントランザクションの再実行を要求するデータをホスト機器に対して返信するアクセス制御手段とを含むことを特徴とする。

また、上記節電動作処理手段は、前記通信手段がセットアップトランザクションを受信したときに、これを保持するセットアップトランザクション保持手段を有することを特徴とする。

また、上記通信手段及び前記アクセス制御手段は、インタフェース装置の主電源とは異なる副電源から電力を供給されることを特徴とする。

また、本発明は、上記いずれかのインタフェース装置を備える印刷装置であることを特徴とする。

本発明によれば、節電モードにおいて、電源停止手段が主電源からの電力供給を停止し、節電動作処理手段が、副電源からの電力供給を受けるとともに、ホスト機器からデータ送信またはデータ要求があった場合に、ホスト機器に対して再実行を要求するためのデータを送るので、省電力と外部機器に対する応答性の両方を向上できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本発明にかかるインタフェース装置の構成例のブロック図が示される。図１において、デバイス機器１０には、ホスト機器１２との間でデータをやり取りするためのインタフェース装置１４が備えられている。ここで、デバイス機器１０としては、例えば印刷装置等があげられる。また、ホスト機器１２としては、ホストコンピュータ等があげられる。

上記インタフェース装置１４は、通信部１６、データ転送処理部１８、節電動作処理部２０、電源制御部２２及び記憶部２４を含んで構成されている。

通信部１６は、ホスト機器１２から送信されたデータを受信し、及びホスト機器１２からデータ要求があった場合に、要求されたデータをホスト機器１２へ送信する動作を行う。この通信部１６は、節電モードにおいても、副電源２６からの電力供給を受けるように構成する。

データ転送処理部１８は、ホスト機器１２とデバイス機器１０との間のデータ転送を処理する。例えば、上記通信部１６がホスト機器１２から受信したデータを一旦バッファに格納し、これをデバイス機器１０に渡し、またはホスト機器１２から要求されたデータをデバイス機器１０から受け取って一旦バッファに格納し、これを通信部１６に渡す等の動作を行う。なお、上記バッファは、記憶部２４に形成してもよい。

節電動作処理部２０は、節電モードにおいて、通信部１６を介してホスト機器１２からデータ送信され、またはデータ要求を受け取った場合に、ホスト機器１２に対して通信部１６を介してデータ送信またはデータ要求の再実行を要求するためのデータを送る動作を行う。ここで、上記再実行を要求するためのデータとしては、例えばユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）を使用する場合、ＮＡＫ応答がこれに相当する。なお、節電動作処理部２０は、節電モードにおいても、副電源２６からの電力供給を受けるように構成する。

電源制御部２２は、節電モード時に、インタフェース装置１４に電力供給する主電源２８からの電力供給を停止する動作と、節電モードにおいてホスト機器１２からデータ送信またはデータ要求があった場合に、停止している電力供給を再開する動作とを行い、節電モード及び通常動作モードにおけるインタフェース装置１４への電力供給を制御する。なお、電源制御部２２は、節電モードにおいても、副電源２６からの電力供給を受けるように構成する。

記憶部２４は、例えばＣＰＵの作業用のＲＡＭ、不揮発性メモリとしてのフラッシュメモリ、磁気記憶装置等で構成されており、インタフェース装置１４が節電モードであるか通常動作モードであるかの状態等のデータ及びプログラムを記憶する。

図２には、上記インタフェース装置１４の節電動作の例のフロー図が示される。図２において、インタフェース装置１４が節電モードを開始すると（Ｓ１）、電源制御部２２が、主電源２８からインタフェース装置１４への電力供給を停止させる（Ｓ２）。この場合の電源制御部２２が、本発明にかかる電力供給停止手段として機能する。なお、この場合でも、通信部１６、節電動作処理部２０及び電源制御部２２には、副電源２６から電力供給されている。

次に、通信部１６は、ホスト機器１２からのデータ送信またはデータ要求を内容とするアクセスを監視し（Ｓ３）、ホスト機器１２からのアクセスがあった場合に、節電動作処理部２０にその旨を通知する。

通信部１６から上記通知を受けたときに、節電動作処理部２０では、通信部１６を介して、ホスト機器１２に対してデータ送信またはデータ要求の再実行を要求するためのデータを送信する（Ｓ４）。これにより、節電モードから通常動作モードに復帰するための時間を確保することができる。また、節電動作処理部２０は、電源制御部２２に節電モードの停止を指示し、電源制御部２２は、Ｓ２で停止した電力供給を再開する（Ｓ５）。この場合の電源制御部２２が、本発明にかかる電力供給再開手段として機能する。

次に、節電動作処理部２０は、データ転送処理部１８その他の電力供給が再開されたインタフェース装置１４の各回路が正常動作を開始したかを監視する（Ｓ６）。正常動作が開始されたときに、節電動作処理部２０の節電モードが終了する。すなわち、通信部１６がホスト機器１２からアクセスされたときに、データ送信またはデータ要求の再実行を要求するためのデータを節電動作処理部２０が送信しない状態となる（Ｓ７）。なお、節電モードが終了した時点で、副電源２６からの通信部１６、節電動作処理部２０及び電源制御部２２への電力供給を停止し、全て主電源２８から電力供給を受ける構成としてもよい。

図３には、図１に示されたインタフェース装置１４を、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）により実現した例を示すブロック図が示される。図３において、ＵＳＢデバイス機能を有するＬＳＩ３０には、ＵＳＢインタフェースとして機能するＵＳＢデバイス部３２が設けられている。このＵＳＢデバイス部３２には、図１に示された通信部１６と、ＳＩＥ（シリアルインタフェースエンジン）３４とが設けられている。ここで、通信部１６は、ホスト機器１２と高速シリアル通信を行う装置として構成される。また、ＳＩＥ３４は、通信部１６を制御しつつ、ホスト機器１２との間でデータをやり取りする機能、節電モードにおいて上述した節電動作を実行する機能を有する。すなわち、ＳＩＥ３４には、図１に示されたデータ転送処理部１８に相当するバッファ部３６、節電動作処理部２０に相当するアクセス制御部３８及び電源制御部２２に相当する主電源制御部４０を備えている。

なお、バッファ部３６には、ＵＳＢの仕様に従い、セットアップトランザクション用のコントロール転送用バッファＩ、コントロール転送用バッファＩＩ、アウトトランザクション用の転送用バッファＩ及びイントランザクション用の転送用バッファＩＩを備えている。ただし、コントロール転送用バッファＩＩは、アクセス制御部３８及び主電源制御部４０とともに副電源２６から電力を供給されており、これらによって節電ＵＳＢモジュール４１を構成する。このコントロール転送用バッファＩＩは、節電モード中にホスト機器１２からセットアップトランザクションが送信された際に、その内容を保存するためのバッファである。また、転送用バッファＩ及び転送用バッファＩＩは、転送効率を向上させるため複数設けてもよい。

以上の各部はＣＰＵ（中央処理装置）４２とバス４４によりデータのやり取りを行いながら動作される。また、メモリ４６は、図１に示された記憶部２４の構成要素であり、ＣＰＵ４２に動作用のメモリ領域を提供する。

図４には、図３に示されたＳＩＥ３４の構成の詳細なブロック図が示される。図４において、アクセス制御部３８には、トークンフェーズ認識部４８、データフェーズ入力部５０、データフェーズ出力部５２、ハンドシェイクフェーズ認識部５４、ハンドシェイクフェーズ出力部５６が備えられ、これらは本発明が提供する節電機能の有無に関わらず、ホスト機器１２とのデータのやり取りのために必要な構成要素である。

また、アクセス制御部３８には、状態保持部５８も備えられ、インタフェース装置１４が節電モードであるか通常動作モードであるかの状態を保持する。この状態保持部５８は、図１に示された記憶部２４の構成要素である。

ホスト機器１２から送信されたデータは、通信部１６を介してトークンフェーズ認識部４８で認識され、それによりデータフェーズ入力部５０、データフェーズ出力部５２、ハンドシェイクフェーズ認識部５４、ハンドシェイクフェーズ出力部５６を含む節電ＵＳＢモジュール４１がそれぞれ以降に述べる動作を行う。

まず、ホスト機器１２から送信されるデータには、図５に示されるセットアップトランザクション、図６に示されるアウトトランザクション及び図７に示されるイントランザクションが含まれる。

図５に示されるセットアップトランザクションは、コントロール転送に使用される。コントロール転送は、主としてホスト機器１２がデバイス機器１０へコンフィグレーションデータを送信したり、デバイス機器１０のコンフィグレーション情報を取得する場合に用いられる。また、コントロール転送は、セットアップステージ、データステージ、ステータスステージの３ステージから構成され、データステージとそれに続くステータスステージにより３種類存在する。

セットアップステージ（セットアップトランザクション）は、トランザクションの種類を示す情報を含むトークンフェーズ、ＣＰＵ４２に行わせるべき動作を指示するための情報を含むデータフェーズ及びセットアップステージにおける通信の結果を報告する情報を含むハンドシェイクフェーズにより構成される。ただし、セットアップステージのハンドシェイクフェーズは必ず通信成功を意味するＡＣＫ応答パケットをホスト機器１２に返さなければならない仕様となっている。このため、節電モードにおいてセットアップトランザクションを受信したときに、ＮＡＫ応答をホスト機器１２に返して再実行を要求することは許可されない。そこで、本実施形態にかかる節電ＵＳＢモジュール４１では、セットアップステージにおいてホスト機器１２から送られてくるデータパケットを、節電モードにおいても副電源２６から電力が供給され、動作が可能なコントロール転送用バッファＩＩに格納しておき、通常動作モードに復帰したときにＣＰＵ４２がどのように動作すべきか判断できるように構成されている。ここで、コントロール転送用バッファＩＩが、本発明にかかるセットアップトランザクション保持手段に相当する。

図６に示されるアウトトランザクションは、バルクアウト転送に使用される。バルクアウト転送は、ホスト機器１２からデバイス機器１０へデータを送信する際に用いられ、アウトトランザクションの連続から成る。アウトトランザクションは、トランザクションの種類を示す情報を含むトークンフェーズ、デバイス機器１０へ送信するデータを含むデータフェーズ及びデータフェーズにおける通信の結果を報告する情報を含むハンドシェイクフェーズにより構成される。

デバイス機器１０がホスト機器１２からデータフェーズに送信されたデータを受信できた場合は、その旨を示すＡＣＫ応答パケットを、受信出来なかった場合は、その旨を示すＮＡＫ応答パケットを、ハンドシェイクフェーズでホスト機器１２に返す。ＮＡＫ応答パケットを受け取った場合、ホスト機器１２は、これに反応してアウトトランザクションを再実行する。このように、ＮＡＫ応答は、本発明にかかるホスト機器１２に対して再実行を要求するためのデータに相当する。なお、ハンドシェイクフェーズでホスト機器１２に返されるＳＴＡＬＬ応答は、デバイス機器１０が動作不能の状態を意味する。

図７に示されるイントランザクションは、バルクイン転送に使用される。バルクイン転送は、ホスト機器１２がデバイス機器１０にデータを要求する際に用いられ、イントランザクションの連続から成る。イントランザクションは、トランザクションの種類を示す情報を含むトークンフェーズ、ホスト機器１２へ送信するデータを含むデータフェーズ及びデータフェーズにおける通信の結果を報告する情報を含むハンドシェイクフェーズにより構成される。

ホスト機器１２がデバイス機器１０からデータフェーズに送信されたデータを受信できた場合は、その旨を示すＡＣＫ応答パケットを、受信出来なかった場合は、その旨を示すＮＡＫ応答パケットを、ハンドシェイクフェーズでデバイス機器１０に返す。

また、デバイス機器１０がデータフェーズにおいてホスト機器１２へ返信するデータを準備できていない場合は、その旨を示すＮＡＫ応答パケットを、デバイス機器１０が動作不能の場合は、その旨を示すＳＴＡＬＬ応答パケットを、ハンドシェイクフェーズでホスト機器１２に返す。ＮＡＫ応答パケットを受け取った場合、ホスト機器１２は、これに反応してイントランザクションを再実行する。この場合にも、ＮＡＫ応答は、本発明にかかるホスト機器１２に対して再実行を要求するためのデータに相当する

次に、節電ＵＳＢモジュール４１の動作について説明する。例えばホスト機器１２からセットアップトランザクションが送られた場合、トークンフェーズ認識部４８がセットアップトランザクションの最初（トークンフェーズ）のパケットであるセットアップパケットを認識すると、次のデータフェーズにおいて、ホスト機器１２から送られてくるデータパケットをデータフェーズ入力部５０がコントロール転送用バッファＩＩに格納する。また、ハンドシェイクフェーズ出力部５６は、ホスト機器１２にＡＣＫ応答パケットを返す。

また、ホスト機器１２からアウトトランザクションが送られた場合、トークンフェーズ認識部４８がアウトトランザクションの最初（トークンフェーズ）のパケットであるアウトパケットを認識すると、次のデータフェーズにおいて、ホスト機器１２からデータパケットが送られてくると判断する。これにより、次のパケットはデータフェーズ入力部５０が受け取り、転送用バッファＩに格納する。パケットを転送用バッファＩに格納できた場合は、ハンドシェイクフェーズ出力部５６がホスト機器１２に対しＡＣＫ応答パケットを返し、格納に失敗した場合は、ハンドシェイクフェーズ出力部５６がホスト機器１２に対しデータパケットの再送を促すためＮＡＫ応答パケットを返す。

また、ホスト機器１２からイントランザクションが送られた場合、トークンフェーズ認識部４８がイントランザクションの最初（トークンフェーズ）のパケットであるインパケットを認識し、ホスト機器１２へ返すデータの準備ができているかどうかをデータフェーズ出力部５２が判断する。データを返せる場合はデータフェーズ出力部５２からデータパケットを出力する。データが準備できていない場合は、ハンドシェイクフェーズ出力部５６がイントランザクションの再送を促すためにホスト機器１２へＮＡＫ応答を返す。データフェーズ出力部５２からデータパケットをホスト機器１２に送った後に、ホスト機器１２からＮＡＫ応答が送られてきた場合は、ハンドシェイクフェーズ認識部５４がこのＮＡＫ応答を認識し、ホスト機器１２がデータ受信に失敗したと判断する。この場合、再びホスト機器１２からイントランザクションが送られてきたときに、データフェーズ出力部５２が前回送ったデータパケットを再送する。

ここで、本実施形態にかかるＳＩＥ３４を節電モードとするために、状態保持部５８に節電状態である旨が書き込まれると、セットアップトランザクション以外のトランザクションがホスト機器１２から送られてきた場合、トークンフェーズ認識部４８でトークンフェーズを認識した後、次のフェーズでは必ずハンドシェイクフェーズ出力部５６からＮＡＫ応答パケットをホスト機器１２に返すように構成される。

また、セットアップトランザクションが送られてきたときには、通常状態モードのときと同じ処理を行い、セットアップトランザクションの次に送られてくるトランザクションから、上記節電モードでの処理を行うように構成される。すなわち、ハンドシェイクフェーズ出力部５６からＮＡＫ応答パケットをホスト機器１２に返すように構成される。

また、このとき、主電源制御部４０は、主電源２８からの電力供給を停止する。この場合の主電源制御部４０が、本発明にかかる電力供給停止手段として機能する。これにより、通信部１６及び節電ＵＳＢモジュール４１以外の回路への電力供給が停止され、節電モードとなる。

次に、ホスト機器１２からセットアップトランザクション等のデータの通信があったことをトークンフェーズ認識部４８が認識すると、上記ハンドシェイクフェーズ出力部５６からＮＡＫ応答パケットをホスト機器１２に返すとともに、主電源制御部４０が主電源２８からの電力供給を再開する。この場合の主電源制御部４０が、本発明にかかる電力供給再開手段として機能する。

ここで、デバイス機器１０とホスト機器１２との間でデータをやり取りするのに十分な機能を提供する回路の動作が通常状態に復帰してから、ＣＰＵ４２が状態保持部５８に通常動作状態である旨を書き込む。なお、節電復帰トリガがセットアップトランザクションであった場合は、上記状態保持部５８への書き込み処理の前に、ＣＰＵ４２がコントロール転送用バッファＩＩをリードする。

以上の構成により、節電モードにおいては、通信部１６及び節電ＵＳＢモジュール４１のみに副電源２６から電力が供給され、省電力を図れるとともに、通信部１６及び節電ＵＳＢモジュール４１は節電モードにおいても動作しているので、外部機器に対する応答性の低下も回避できる。

図８には、図１に示されたインタフェース装置１４を、ＵＳＢにより実現した他の例を示すブロック図であり、図３と同一要素には同一符号が付されている。図８において特徴的な点は、節電ＵＳＢモジュール４１がＳＩＥ３４の外部に形成されている点である。これにより、ＳＩＥ３４の中に節電ＵＳＢモジュール４１を形成できない仕様の機種についても、本発明のインタフェース装置１４を実現することができる。

本発明にかかるインタフェース装置の構成例のブロック図である。 本発明にかかるインタフェース装置の節電動作の例のフロー図である。 本発明にかかるインタフェース装置を、ＵＳＢにより実現した例を示すブロック図である。 図３に示されたＳＩＥの構成の詳細なブロック図である。 セットアップトランザクションを示す図である。 アウトトランザクションを示す図である。 イントランザクションを示す図である。 本発明にかかるインタフェース装置を、ＵＳＢにより実現した他の例を示すブロック図である。

符号の説明

１０ デバイス機器、１２ ホスト機器、１４ インタフェース装置、１６ 通信部、１８ データ転送処理部、２０ 節電動作処理部、２２ 電源制御部、２４ 記憶部、２６ 副電源、２８ 主電源、３０ ＬＳＩ、３２ ＵＳＢデバイス部、３４ ＳＩＥ、３６ バッファ部、３８ アクセス制御部、４０ 主電源制御部、４１ 節電ＵＳＢモジュール、４２ ＣＰＵ、４４ バス、４６ メモリ、４８ トークンフェーズ認識部、５０ データフェーズ入力部、５２ データフェーズ出力部、５４ ハンドシェイクフェーズ認識部、５６ ハンドシェイクフェーズ出力部、５８ 状態保持部。

Claims (3)

1. ホスト機器とデバイス機器との間でデータをやり取りするためのインタフェース装置であって、
   ホスト機器とデバイス機器との間のデータ転送を処理する、ユニバーサルシリアルバスの転送用バッファであるデータ転送処理手段と、
   節電モードの場合に、インタフェース装置に電力供給する主電源からの電力供給を停止する電力供給停止手段と、
   前記節電モードにおいて、副電源からの電力供給を受けるとともに、ホスト機器からセットアップトランザクション、アウトトランザクション及びイントランザクションを受信し、前記アウトトランザクションまたはイントランザクションを受信したときには、常にその再実行を要求するデータをホスト機器に対して返信する節電動作処理手段と、
   前記節電動作処理手段がセットアップトランザクションを受信したときに、これに含まれる、前記節電モードが終了したときの動作を指示するためのデータパケットを保持するセットアップトランザクション保持手段と、
   前記節電モードにおいて、副電源からの電力供給を受けるとともに、ホスト機器からセットアップトランザクション、アウトトランザクション及びイントランザクションを受信した場合に、前記電力供給停止手段が停止した電力供給を再開する電力供給再開手段と、
   を備え、
   前記節電モードは、前記電力供給再開手段による電力供給の再開により、インタフェース装置の動作が正常に復帰したときに終了し、前記節電動作処理手段は、前記節電モードが終了すると動作を停止することを特徴とするインタフェース装置。
2. 請求項１記載のインタフェース装置において、前記通信手段及び前記アクセス制御手段は、インタフェース装置の主電源とは異なる副電源から電力を供給されることを特徴とするインタフェース装置。
3. 請求項１または請求項２記載のインタフェース装置を備えることを特徴とする印刷装置。

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