(57)【要約】【課題】ネットワーク通信状態に応じて暗号化処理回路へのクロックの供給を停止することで消費電力低下を図る画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、複数のＣＰＵで構成され、そのうちの少なくとも１つのＣＰＵが省エネルギー対応Ｉ／ＯプロセッサであるサブＣＰＵ及びネットワーク機能を有するＩ／Ｏコントローラであり、受信したパケットの処理の必要性を判定し、必要と反映した場合に前記サブＣＰＵでの暗号化処理が可能か否かを判定し、該判定結果に応じてネットワーク機能のクロックを停止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＣＰＵで構成され、そのうちの少なくとも１つのＣＰＵが省エネルギー対応Ｉ／ＯプロセッサであるサブＣＰＵ及びネットワーク機能を有するＩ／Ｏコントローラであり、受信したパケットの処理の必要性を判定し、必要と反映した場合に前記サブＣＰＵでの暗号化処理が可能か否かを判定し、該判定結果に応じてネットワーク機能のクロックを停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記サブＣＰＵでの暗号化処理が可能と判定した場合に前記サブＣＰＵにて暗号化処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記受信したパケットの処理の必要性を判定する判定手段を前記サブＣＰＵにて有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記停止するクロックを送信側および受信側を個別に停止することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クロックの停止を制御する制御手段を前記サブＣＰＵにて有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クロックの停止による停止時にクロック停止回路に対してリセットを供給することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の消費電力を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数装置間においてネットワーク機能を用いたデータ通信を行う装置では、電波傍受によるデータの解読／他人へのなりすまし／データの改ざん／不正アクセス等の無線特有の問題を回避するためのセキュリティ強化が課題となっている。このような課題の対策として通信データの暗号化が広く知られている。
【０００３】
パケット通信を行う送信装置及び受信装置は共通の暗号アルゴリズムを持っており、送信装置はネットワーク層内でその暗号アルゴリズムを用いてパケットを暗号化し、そのデータを受信装置へ転送する。受信装置は受信したパケットを同様にネットワーク層内で共通の暗号アルゴリズムを用いて復号できるようになっている。さらに、この暗号化したパケットを解読するために必要な暗号鍵は相互の装置のみが使用できるように悪意のある第三者からの盗聴を防ぐためのさまざまな方式が提案されている。
【０００４】
このようにＰＨＹ／ＭＡＣ層を含むネットワーク層以下ではセキュリティ機能を向上させることでセキュアレベルの高いデータ転送が出来るようになっている。
【０００５】
また省エネルギー対応プロセッサを含むＩ／Ｏコントローラを搭載する画像形成装置では、低消費電力を実現するためＩ／Ｏコントローラ以外の回路が最低消費電力で待機状態または電源供給を遮断されることが知られている。
【０００６】
このようなシステムではメインコントローラの代わりにＩ／Ｏコントローラが外部からのアクセスを対応するため少なくとも外部からのアクセス応答を行う回路については、ネットワークのパケット等を受け付けるよう常に応答できる状態にしておかなければならない。
【０００７】
さらに暗号化アルゴリズムを搭載した暗号化処理回路は回路規模が大きくなることが一般的に知られており、待機状態での暗号化処理回路の消費電力は無視できないものとなっている。
【０００８】
しかしながら従来のシステムでは省エネルギーモード時も暗号化処理回路は常時電力を消費しており、Ｉ／Ｏコントローラ自体のさらなる消費電力低下が行えていなかった。
【０００９】
ここで、特許文献１に開示されたデータ処理装置では、暗号化処理回路の電力供給を停止することで消費電力を低下するものである。
【００１０】
また、特許文献２に、ＣＰＵを有する制御部である汎用プロセッサのネットワークコントローラと、ネットワークとの接続部であるＰＨＹとを、パケット処理部を介して接続する。汎用プロセッサ等が省電力モードであるときには、ＰＨＹから受信したパケットを、パケット処理部によりＣＰＵを介さずに処理する。パケット処理部では、受信したパケットに応じて、不要なパケットの破棄や、応答パケットの作成及び送信、又は汎用プロセッサ等の電力モードを移行させる信号を出力する。これにより省電力モード機能を有する情報処理装置を省電力モードに維持しつつ、ネットワークを介して受信した所定のパケットを処理できるようにする技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記の従来技術では、暗号化処理回路の電力供給を停止後に暗号化処理が必要なパケットを受信した場合、電源の安定化に時間がかかるため、電力供給を再開し暗号化処理回路が処理を行える状態に復帰するまでには多くの時間を必要とする。
【００１２】
そのため結果として外部要求パケットに対するパケット応答処理性能が低下してしまう。
【００１３】
本発明は上記の課題を解決するものであり、ネットワーク通信状態に応じて暗号化処理回路へのクロックの供給を停止することで消費電力低下を図る画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の発明は、複数のＣＰＵで構成され、そのうちの少なくとも１つのＣＰＵが省エネルギー対応Ｉ／ＯプロセッサであるサブＣＰＵ及びネットワーク機能を有するＩ／Ｏコントローラであり、受信したパケットの処理の必要性を判定し、必要と反映した場合に前記サブＣＰＵでの暗号化処理が可能か否かを判定し、該判定結果に応じてネットワーク機能のクロックを停止することを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、サブＣＰＵでの暗号化処理が可能と判定した場合にサブＣＰＵにて暗号化処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、受信したパケットの処理の必要性を判定する判定手段をサブＣＰＵにて有することを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、停止するクロックを送信側および受信側を個別に停止することを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、クロックの停止を制御する制御手段をサブＣＰＵにて有することを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、クロックの停止による停止時にクロック停止回路に対してリセットを供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ネットワーク通信状態に応じて暗号化処理回路へのクロックの供給を停止することで消費電力低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態における画像形成装置の構成図である。
【図２】本実施形態における非省エネルギー状態である通常モードのときのネットワーク応答について示した図である。
【図３】本実施形態におけると省エネルギーモードのときのネットワーク応答について示した図である。
【図４】本実施の形態のサブコントローラが省エネルギーモードのときのＩ／Ｏコントローラのパケット応答について示した図である。
【図５】本実施の形態のＩ／Ｏコントローラの回路構成について示した図である。
【図６】本実施の形態のネットワークＩ／Ｆ内のクロック構成について示した図である。
【図７】本実施の形態のパケット受信からパケット応答処理までの処理手順を示したフローチャートである。
【図８】本実施の形態の判定条件の一例について示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
上記課題を解決する本発明の画像形成装置の例として本発明をＭＦＰ(Multi Function Peripheral)のようなディジタル複写機を用いた場合の説明を以下に記す。
【００２３】
図１は本実施の形態における画像形成装置の構成を示した一例である。
この例のエンジン側には画像を読み込むスキャナ、画像を書き込むプロッタとこれらの制御を行うエンジンＡＳＩＣを含むエンジン部を有し、メインコントローラとＰＣＩｅバス等の汎用高速バスによって繋がっている。
【００２４】
メインコントローラ部の画像処理ＡＳＩＣは画像処理機能の他に多量の画像データの蓄積やジョブ履歴等を記憶するローカルストレージとのＩ／Ｆ機能を備えている。メインコントローラ部のメインＣＰＵは画像データを蓄積する画像メモリを有し、上記画像処理を行う画像処理ＡＳＩＣや各デバイスを含むメインコントローラ全般の制御を行う。
【００２５】
Ｉ／Ｏコントローラ部はエンジン側の汎用高速バスとは別のＰＣＩｅバス等の汎用高速バスで繋がっていて、Ｉ／Ｏコントローラ側にはネットワークやＵＳＢのホストＩ／Ｆ等のＩ／Ｏデバイスを制御し、さらにメインコントローラ、Ｉ／Ｏコントローラ双方がアクセスできる共有ＲＡＭ、コントローラを制御可能な省エネルギー対応プロセッサ（サブＣＰＵ）を内蔵しているＩ／ＯコントローラＡＳＩＣを持つ。
【００２６】
さらにネットワークＩ／Ｆは、ネットワークとの接続及び通信を制御するためのＰＨＹ／ＭＡＣ部、ＩＰｓｅｃ対応の暗号／復号化を行う暗号処理コントローラ、パケットを解析し受信したパケットに対して処理が必要かどうかを判定するパケット処理判定部、パケットを格納するバッファメモリ、ＰＨＹ／ＭＡＣ部から暗号処理コントローラ／バッファメモリのうちどちらへ送信するかを決定ためのデータパス切り替えセレクタ、パケット処理を行うネットワークコントローラを内蔵している。
【００２７】
このメインコントローラとＩ／Ｏコントローラを含むコントローラ部でシステム全般の制御を行うものでメインコントローラは共有ＲＡＭを初めＩ／Ｏコントローラ内の内部レジスタ等へのアクセスを容易に行える構成となっている。
【００２８】
図２、図３は非省エネルギー状態である通常モードと省エネルギーモードのときのネットワーク応答について示した例である。
【００２９】
コントローラ部はシステムの省エネルギーに対応しており、省エネルギーモード時はメインコントローラ部をＰｏｗｅｒＯｆｆし、Ｉ／Ｏコントローラに内蔵のサブＣＰＵでメインＣＰＵが行っていた外部要求に対する処理を代わりに受け持つことでシステム全体の消費電力低下を図っている。
【００３０】
省エネルギーモード時は外部ネットワークからの要求やＵＳＢ接続デバイスからの要求に対して応答する必要がある場合、メインコントローラはＰｏｗｅｒＯｆｆとなっているのでその要求を受け付けられない。Ｉ／Ｏデバイスドライバを搭載済みのＩ／Ｏコントローラ内蔵サブＣＰＵが代わりに処理を行うこととなる。
【００３１】
図４はサブコントローラが省エネルギーモードのときのＩ／Ｏコントローラのパケット応答について詳細に記したものである。
【００３２】
ＩＰｓｅｃ通信が行われるネットワーク上では、ＩＰｓｅｃで暗号化されたパケットがやり取りされる。比較的処理性能の低いサブＣＰＵでは、ＩＰｓｅｃで暗号化された受信パケットのサイズによって復号化処理に時間がかかり、ネットワーク応答性能が低下する可能性がある。そのため、パケットによりネットワークＩ／Ｆ内蔵の暗号処理コントローラにて復号化を行い復号化処理を高速化させることで、ネットワーク応答性能を満たし且つメインコントローラを復帰させること無くパケット処理が行える。
【００３３】
さらにネットワークＩ／Ｆは外部通信速度の変更に耐えうるだけの送受信バッファを備えている。例えばＩ／Ｏコントローラ内蔵のＰＨＹにアクセスし、オートネゴシエーションを行うことで外部通信速度が現状より低くなった場合に、パケット転送に間に合う程度にネットワークＩ／Ｆ内部のクロック動作周波数を落とすことが可能となっている。
【００３４】
次に省エネルギーモードからの通常動作状態への復帰手段について説明する。
Ｉ／Ｏコントローラには印刷要求パケットの受信等により、特定の外部要求が伝えられると省エネルギーモードからの復帰要因として割り込み信号をＰＣＩｅバス経由でメインコントローラに送信する（図中の（１）、（２）参照）。具体例として外部からパケットデータが送られてくるとネットワークＩ／Ｆ内のパケット処理判定部は受信したパケットの解析を行い、受信したパケットに対して応答の必要があるかどうかを判定する。応答の必要があると判断した場合、サブＣＰＵは受信したパケットに対して適宣処理を行う。
【００３５】
さらに省エネルギー復帰要因であるパケット応答処理が来たことをメインコントローラへ割り込み信号として伝え、メインコントローラ側、エンジン側をＰｏｗｅｒＯｎする（図中の（３）、（４）参照）。省エネルギーモードへ移る前の通常モードに復帰したメインコントローラは復帰要求信号を受け取った後、何の復帰要因が来たかをＩ／Ｏコントローラ内蔵のレジスタを参照することによって知り、Ｉ／Ｏコントローラで行っていた処理を引継ついでメインコントローラ側で継続して行う。
【００３６】
このような一連の動作を行うことで外部からの要求に的確に応答しつつ、システム全体の消費電力低下を実現している。
【００３７】
図５はＩ／Ｏコントローラの回路構成について図示したものである。
ＩＰｓｅｃで使用される主な暗号アルゴリズムは主にＤＥＳ、ＤＥＳの改良版である３ＤＥＳ、ＡＥＳがあり、これら各暗号方式は暗号強度、暗号処理速度共に違いがある。
【００３８】
例えば、一般にＤＥＳの暗号強度は他の３ＤＥＳ・ＡＥＳに比べて低いがその分暗号処理にかかる時間は短くなることが知られている。また、同じ暗号アルゴリズムでも暗号鍵の鍵長を長くすると暗号強度が増すかわりに暗号処理時間が長くなる。
【００３９】
比較的処理性能の低いサブＣＰＵでＩＰｓｅｃパケットの復号化処理を行うと、処理そのものは行うことができるものの処理速度が遅いため、パケット応答性能が低くなる。
【００４０】
従来はパケット処理判定部で受信したパケットがＩＰｓｅｃのパケットだった場合はネットワークＩ／Ｆに内蔵してある暗号処理コントローラで復号化を実施することで復号化処理を高速化し、パケット応答性能の低下を防いでいる。
【００４１】
このように暗号処理コントローラを用いることでＩＰｓｅｃパケットの処理時間を短くすることが可能となるが、一般に暗号化処理を行う回路は回路規模が大きくなることが知られており、回路規模に応じて消費する電力も大きくなってしまう。この暗号処理回路が消費する電力を低減するために、暗号化処理回路への電力供給を停止することで消費電力の低下を図った装置も知られている(特許文献１参照)。
【００４２】
しかし暗号化処理回路自体の電力を遮断してしまう場合、電源供給を再開し電源及びクロックが安定し暗号化処理が正常に出来るようになるまでには長い安定化期間が必要となる。
【００４３】
この安定化期間中にサイズの大きなＩＰｓｅｃパケット等を受信した場合、サブＣＰＵでは復号化処理に多くの時間を要するため応答時間は長くなり、結果として省エネ待機時のネットワーク応答性能が低下してしまう。
【００４４】
本実施の形態では受信したＩＰｓｅｃパケットのサイズに応じて、ネットワークＩ／Ｆ内にある暗号処理コントローラのクロックの供給／停止を制御することでネットワーク処理性能の低下を防ぎつつ、従来より更に消費電力の低下を実現する。
図６はネットワークＩ／Ｆ内のクロック構成について図示したものである。
【００４５】
サブＣＰＵによって制御されるクロック制御部は、ネットワークＩ／Ｆ内のＰＨＹ／ＭＡＣ部、パケット処理判定部、暗号処理コントローラ、バッファメモリ、ネットワークコントローラの各ブロックへのクロック供給／停止を各々制御できる。クロック供給／停止は各ブロックの前にクロックマスク回路を設け、クロック制御部によりクロックのマスクＯＮ／ＯＦＦを制御している。さらにネットワークＩ／Ｆ内のクロックをパケット受信部／送信部ごとに用意することで個別に制御が出来る構成としている。省エネルギーモード時は、外部からの通信要求がない限り、パケット送信は行わないため、省エネルギーモード移行時にサブＣＰＵはクロック制御部を用いてネットワークＩ／Ｆ内のパケット送信部のクロックを停止することで、消費電力を低下させることができる。
【００４６】
図７はパケット受信からパケット応答処理までの処理手順を示したものである。
【００４７】
パケット処理判定部にはサブＣＰＵにてパケット処理判定部内のフィールドメモリへ判定条件（図８参照）が書き込まれ（Ｓ７０１）、その情報を元にパケット処理判定部がパケットを解析した上で（Ｓ７０２、Ｓ７０３）、受信したパケットの復号化処理をサブＣＰＵで実施するか、暗号処理コントローラで実施するかの判定処理を行う。
【００４８】
内部のフィールドメモリに判定条件が書き込まれサブＣＰＵが処理判定機能を有効にすると、上記処理判定は外部通信速度、暗号アルゴリズム、暗号に使用する鍵長、受信パケットのパケットサイズ等の情報を取得し、判定条件と比較を行い、条件と一致した際にネットワークＩ／Ｆ内の不要なクロックを停止する。
【００４９】
外部通信速度はＩ／Ｏコントローラ内にあるＰＨＹのレジスタへアクセスすることで情報が読み出せる。暗号アルゴリズム及び暗号アルゴリズムに使用する鍵長については、Ｉ／Ｏコントローラと外部ネットワークの間で暗号コントローラ内にＳＡテーブルが作成されるのでそのテーブルを参照することで情報が読み出せる。その他受信パケットサイズの情報等についてはパケットヘッダのフィールドより情報を読み出せる。
【００５０】
これらの情報とパケット処理判定部内のレジスタに記載の情報を比較し（Ｓ７０８）、条件が一致または条件以下の場合はサブＣＰＵで実施すると判断し、サブＣＰＵへ復号化処理を実行する旨を割り込みで通知する（Ｓ７０９）。サブＣＰＵは割り込みを検出すると適宜割り込み処理を行った後に、クロック制御部を用いて受信側の暗号処理コントローラのクロックを停止させる。次にサブＣＰＵはＰＨＹ／ＭＡＣ部と暗号処理コントローラ間のデータパス切り替えセレクタを制御し、ＰＨＹ／ＭＡＣ部からの出力データを暗号処理コントローラを経由せずにバッファメモリへと転送される。バッファメモリに格納したＩＰｓｅｃパケットをサブＣＰＵで復号化後、応答が不要なパケットと判断した場合は該当パケットを破棄し、応答が必要と判断した場合はパケット送信部へのクロック供給を再開し、送信パケットを生成してネットワーク応答を行う。
【００５１】
ここでサブＣＰＵによって暗号化処理が行えるパケットについては、サブＣＰＵの処理性能に依存してしまう。よってパケット判定処理条件を一義に決定した場合、Ｉ／Ｏコントローラに搭載するサブＣＰＵに制限が出来てしまいコスト高となってしまう可能性がある。本実施の形態では上記問題を考慮し判定条件に使用するレジスタをサブＣＰＵで設定できるようにすることで、サブＣＰＵの処理性能に応じた条件設定が可能となる。
【００５２】
また上記判定条件を用いてクロック供給を停止した場合、クロック停止したネットワーク機能ブロックから不定データが出力され、後段の回路に不定が伝播する可能性がある。この問題を解決するため本実施の形態ではネットワークＩ／Ｆ内の各機能ブロックに対しリセット生成部からリセットを供給する。リセットの対象回路並びにリセットタイミングは受信するパケットに依存するため、サブＣＰＵにてリセット生成回路を制御可能することにより、適切な箇所及びタイミングでリセットの供給が可能となる。
【００５３】
上記の本実施の形態によれば、省エネルギーモード時にパケット処理判定部にてサブＣＰＵでのパケット処理を行う際に、ネットワークコントローラ内各ブロックのクロックを適切に停止することで消費電力の低減及び転送効率の良い処理を行うことが可能となる。
【００５４】
また、サブＣＰＵでの処理が可能と判定した場合にサブＣＰＵにて暗号化処理を行うことで、サブＣＰＵがＩＰｓｅｃパケットの復号化処理を行うことで消費電力を抑えつつ、転送性能を維持することが出来る。
【００５５】
また、パケット処理の必要性の判定手段をサブＣＰＵにて生成する手段を有することで、サブＣＰＵの処理能力に合わせて的確且つ柔軟な設定を行うことが出来る。
【００５６】
また、停止するクロックを送信側／受信側を個別に停止することが出来ることで、省エネルギー待機時の受信データ待ちの状態でより多く消費電力を抑えることが出来る。
【００５７】
また、クロックの停止をサブＣＰＵにて制御する手段を有することで、より適切なタイミングでクロック停止制御を行うことが出来る。
【００５８】
また、クロック停止時にクロック停止回路に対してリセットを供給できることで、より適切なタイミングでクロック停止回路の不定出力を防ぐことが出来る。
【００５９】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２００９−０１５５０７号公報
【特許文献２】特開２００９−１３４６９６号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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