(57)【要約】【課題】  従来のシリアル通信装置では、通信経路を確立するためにタイミング同期をとる期間から、データ通信中、及び、待機中までの全ての状態において、送信データの繰り返しにより悪化する放射ノイズを抑える必要がある。【解決手段】  送受信双方でデータの繰り返しを検出する手段と、データを符号化／復号化する手段と、符号化／復号化の入出力データの対応付けを変更する手段を設け、繰り返しを検出する毎に送受信双方で同様の規則に則り符号化／復号化の入出力データの対応付けを変更する手段を備える。【選択図】  図１
2008270883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置間でデータを転送するシリアル通信装置において、
入力データを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段の入力に対する出力の対応付けを切り替える符号化切り替え手段と、
同一データが連続して入力されたかを判断し、同一データが連続した場合に前記符号化切り替え手段で符号化を切り替える第一の判断手段と、
前記符号化手段で符号化されたデータを送出するシリアル送信手段と、
シリアルデータの受信タイミングを生成するタイミング生成手段と、
前記タイミング生成手段で生成したタイミングに応じてシリアルデータを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した受信データを復号化する復号化手段と、
前記復号化手段の入力に対する出力の対応付けを切り替える復号化切り替え手段と、
前記復号化手段から出力されるデータが連続した同一データかを判断し、同一データが連続した場合に前記復号化切り替え手段で復号化を切り替える第二の判断手段と、
を備えることを特徴とするシリアル通信装置。
【請求項２】
装置間でデータを転送するシリアル通信方法において、
入力データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップの入力に対する出力の対応付けを切り替える符号化切り替えステップと、
同一データが連続して入力されたかを判断し、同一データが連続した場合に前記符号化切り替えステップで符号化を切り替える第一の判断ステップと、
前記符号化ステップで符号化されたデータを送出するシリアル送信ステップと、
シリアルデータの受信タイミングを生成するタイミング生成ステップと、
前記タイミング生成ステップで生成したタイミングに応じてシリアルデータを受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した受信データを復号化する復号化ステップと、
前記復号化ステップの入力に対する出力の対応付けを切り替える復号化切り替えステップと、
前記復号化ステップから出力されるデータが連続した同一データかを判断し、同一データが連続した場合に前記復号化切り替えステップで復号化を切り替える第二の判断ステップと、
を備えることを特徴とするシリアル通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置間でデータの送受を行うシリアル通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシリアル通信装置には、放射ノイズを低減する為や、データ受信タイミングを生成するクロックデータリカバリ回路の誤動作を防ぐために、以下処理を行なっていた。
【０００３】
データを送信していない期間は繰り返し性を持たない信号を通信する。（特許文献１）
データが同一パターンを連続的に繰り返すパターンであるときは同一パターン間に別のパターンを挿入する。（特許文献２）
【特許文献１】特開２００２−８４２４７号公報
【特許文献２】特開平１０−２４８８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、データを送信していない期間は繰り返し性を持たない信号となるものの、通信経路を確立するためにタイミング同期をとる期間や同一データ送信中は繰り返し性を持ち、放射ノイズレベルを悪化させていた。
【０００５】
また、同一パターンの繰り返しが続くデータを送受信する場合に別のパターンを追加すると、繰り返しを減らす為に別データを追加する頻度を増やすと通信レートが悪くなる問題が有った。
【０００６】
本出願に係る発明の目的は、通信経路を確立するためにタイミング同期をとる期間からデータ通信中、及び、待機中までの全ての状態において、繰り返しパターンを無くし、パターンの繰り返しにより悪化する放射ノイズを抑える事である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
装置間でデータを転送するシリアル通信装置において、
入力データを符号化する符号化手段と、
前記符号化手段の入力に対する出力の対応付けを切り替える符号化切り替え手段と、
同一データが連続して入力されたかを判断し、同一データが連続した場合に前記符号化切り替え手段で符号化を切り替える第一の判断手段と、
前記符号化手段で符号化されたデータを送出するシリアル送信手段と、
シリアルデータの受信タイミングを生成するタイミング生成手段と、
前記タイミング生成手段で生成したタイミングに応じてシリアルデータを受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した受信データを復号化する復号化手段と、
前記復号化手段の入力に対する出力の対応付けを切り替える復号化切り替え手段と、
前記復号化手段から出力されるデータが連続した同一データかを判断し、同一データが連続した場合に前記復号化切り替え手段で復号化を切り替える第二の判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、通信経路を確立するためにタイミング同期をとる期間からデータ通信中、及び、待機中までの全ての状態において、同一の処理により繰り返しパターンを無くす事ができ、パターンの繰り返しによる高調波成分を減らす事で放射ノイズを抑える効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施例１）
図１は本発明における第一の実施例の特徴を表すシリアル通信装置のブロック図であり、同図において、１は送信回路、２は受信回路、３は送信回路１へ入力する送信データであり、８ビット単位で入力される。
【００１０】
４は通信線で、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）を使い送信回路１と受信回路２の間を接続する。
【００１１】
本実施例では、送信回路１と受信回路２の間のインタフェースにＬＶＤＳ（低電圧差動伝送）信号を用い、差動信号１組でシリアル伝送を行なっている。
【００１２】
５は受信回路２から出力される受信データであり、８ビット単位で出力される。
【００１３】
６は送信データ比較回路で、入力された送信データ３が前データと同じデータであるかを比較し、同じデータが入力された場合はカウンタ回路７へカウントアップを指示する。
【００１４】
７は８ビットのカウンタ回路で、送信データ比較回路６からのカウントアップ指示によりカウント値を１加算する。
【００１５】
８は加算回路で、送信データ３とカウント回路７のカウント値を加算する。
【００１６】
９は８Ｂ１０Ｂ変換回路で、ギガビットイーサネット（登録商標）（１０００ＢＡＳＥ−Ｘ）規格の８Ｂ１０Ｂ符号化方式に準じて加算回路８からの８ビットデータを１０ビットデータに変換する。
【００１７】
１０はパラレル／シリアル変換回路で、８Ｂ１０Ｂ変換回路９からの１０ビットデータをシリアルデータに変換し通信線４へ送出する。
【００１８】
１１はクロックデータリカバリ回路で、受信したシリアル信号からデータ受信タイミングを生成する。
【００１９】
１２はシリアル／パラレル変換回路で、クロックデータリカバリ回路１１からの受信タイミングに同期してシリアルデータを１０ビットのパラレルデータに変換する。
【００２０】
１３は１０Ｂ８Ｂ変換回路で、１０ビットデータを８ビットデータに変換する。
【００２１】
１４は位相シフト回路で、データ比較回路１５の比較結果によりシリアル／パラレル変換回路１２に対してシリアルデータをパラレルデータに変換するデータの区切りを比較結果に応じたビット数分シフトするように指示する。
【００２２】
１５は受信データ比較回路で、減算回路１７からの８ビットデータが前データと同じデータであるかを比較し、同じデータが入力された場合はカウンタ回路１６へカウントアップを指示する。
【００２３】
また、受信データ比較回路１５は、通信開始の初期状態から後述するトレーニングパターン受信データを受け取ると受信データの位相合わせの為に後述するデータ比較初期化動作を行う。
【００２４】
１６は８ビットのカウンタ回路で、受信データ比較回路１５からのカウントアップ指示によりカウント値を１加算する。
【００２５】
１７は減算回路で、１０Ｂ８Ｂ変換回路１３からの８ビットデータからカウント回路１６のカウント値を減算し８ビットの受信データ５を生成する。
【００２６】
本実施例では、図２に示すカラーレーザビームプリンタ１００のコントローラ制御部１１５からエンジン制御部１１６へ画像データを数百Ｍｂｐｓ〜数Ｇｂｐｓでデータ転送するシリアル通信部分に適用した例である。
【００２７】
図２は本発明のシリアル通信を適用したカラーレーザビームプリンタの断面図であり、同図において、同機能の物には同じ符号を付け、符号の後にａ，ｂ，ｃ，ｄと付けることで色毎の構成である事を示している。
【００２８】
同図において、１００はプリンタ本体である。
【００２９】
１０１は感光体ドラム、１０２は感光体ドラム１０１を均一に帯電する帯電器、１０３はビデオデータに同期してレーザ光を走査し感光体ドラム１０１上に潜像を作像するレーザスキャナである。
【００３０】
１０４は感光体ドラム１０１上の潜像を可視化する現像器、１０５は紙を格納する紙カセット、１０６は紙カセット１０５内の紙を本体に給紙する給紙ローラである。
【００３１】
１０７は給紙ローラ１０６で給紙された紙を一旦停止し、画像とタイミングを合わせて紙搬送を再開するレジストローラである。
【００３２】
１０８はトナー像を重ね合わせてカラー画像を転写する中間転写ベルトである。
【００３３】
１０９は搬送されたに中間転写ベルト１０８に感光体ドラム１上のトナー像を転写する１次転写器、１１０は搬送された紙に中間転写ベルト１０８上のトナー像を転写する２次転写器である。
【００３４】
１１１は加熱および加圧する事で紙上のトナー像を定着する定着器、１１２は紙の有無を判別する排紙センサ、１１３は紙を機外に排出する排紙ローラ、１１４は排紙トレイである。
【００３５】
１１５はコントローラ制御部、１１６はエンジン制御部である。
【００３６】
図３は本発明のシリアル通信を適用したカラーレーザビームプリンタの制御ブロック図であり、１１７はコントローラ制御部１１５を制御するＣＰＵで、ホストコンピュータとのインタフェースや図示しない操作部の制御や後述するデータ処理等を行なう。
【００３７】
１１８はＲＡＭでＣＰＵ１１７やコントローラ制御回路１２０のデータを一時記憶する。１１９はＲＯＭでＣＰＵ１１７のプログラムメモリである。
【００３８】
１２０はコントローラ制御回路でＡＳＩＣ等に実装され後述するデータ処理をＣＰＵ１１７と分担して行なう。
【００３９】
１２２は１チップマイクロコントローラで制御用のＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵し、後述するエンジンの制御を行なう。
【００４０】
１２３はエンジン制御回路でＡＳＩＣ等に実装され画像処理とエンジンの制御を１チップマイクロコントローラ１２２と分担して行なう。
【００４１】
１２４はＲＡＭで、圧縮したビデオデータを一時記憶する。
【００４２】
図１、図２、図３を用いてプリンタ１００の動作を説明する。
【００４３】
コントローラ制御部１１５のＣＰＵ１１７はホストコンピュータから印字指令を受けると、図示しないホストインタフェースから印刷データを受信し、ＲＡＭ１１８に格納する。
【００４４】
印刷データはページ記述言語により印刷用の情報、ドキュメントのレイアウト情報、プリンタ処理のための命令等から形成されている。
【００４５】
ＣＰＵ１１７はＲＡＭ１１８に格納された印刷データを解釈し、イメージを形成する一連のスキャン行に変換し、そのビットマップデータをＲＡＭ１１８に格納する。
【００４６】
１つのイメージとしてビットマップデータをＲＡＭ１１８上に格納し終わると、ＣＰＵ１１７は、エンジン制御部１１６に対し、図示しないエンジンインタフェースを介して印字指令を送出する。
【００４７】
次に、ＣＰＵ１１７はＲＡＭ１１８上に展開したビットマップデータを送信回路１を介して送出する。
【００４８】
本実施例では、ビットマップデータを１０２４バイトのパケットに分割し、ヘッタをつけて送信する。
【００４９】
ヘッタとしては、８Ｂ１０Ｂ変換回路９で８ビットデータに割り付けれれていない１０ビットデータを使用する。
【００５０】
なお、ＣＰＵ１１７は、送信回路１を介してデータ転送を行なう場合に予め通信経路の確立をするため、通信のトレーニングデータとして００ｈをセットして所定期間（例えば２５６バイト分）以上のトレーニングパターン送信を行う。
【００５１】
また、ＣＰＵ１１７は、通信経路の確立処理後、データ送信を行なわない場合もアイドルデータとして００ｈをセットしてアイドル送信を行う。
【００５２】
送信回路１はＣＰＵ１１７から図示しないデータ送出開始指示を受け取るとカウンタ７のカウント値を００ｈにセットし、ビットマップデータを順次加算回路８へ入力し、８Ｂ１０Ｂ変換回路９を経て図示しないヘッタ付加回路でヘッタを付加してデータを送出する。
【００５３】
受信回路２は、一定期間以上受信データに変化が無ければ通信停止とみなし、カウンタ回路１６にカウント値を００ｈをセットし、トレーニングパターンが送出されるまで受信動作を停止する。
【００５４】
受信回路２のクロックデータリカバリ回路１１およびシリアル／パラレル変換回路１２は、トレーニングパターンを受け取ると受信回路２を活性化し、生成したデータ受信タイミングでシリアルデータを取り込む。
【００５５】
取り込んだデータは１０Ｂ８Ｂ変換回路１３で８ビットデータに変換され受信データ比較回路１５でデータ比較初期動作を行なう。
【００５６】
データ比較初期動作は、１０Ｂ８Ｂ変換回路１３からの８ビットデータと初期パターンデータとを比較し、送信回路１のカウンタ回路７のカウント値と受信回路２のカウンタ回路１６のカウント値を合わせる処理である。
【００５７】
送信回路１では、送信データを００ｈにしたまま送信を続けると、送信データ比較回路６がカウンタ回路７へカウントアップを指示し、カウント回路７のカウント値は＋１づつ加算される。
【００５８】
従って、送信データの００ｈにカウント回路７のカウント値を加算した加算回路８の出力も、００ｈから＋１づつ加算されたデータとなる。
【００５９】
一方、受信回路２の受信データ比較回路１５では、１０Ｂ８Ｂ変換回路１３からの８ビットデータと、予想されるデータパターン、即ち００ｈから＋１ずつ加算されたデータとして、最初の１６バイト分（００ｈ−０Ｆｈ）とを比較する。
【００６０】
比較した結果、１０バイト分のデータのどれとも一致しなければ、位相シフト回路１４にシリアルデータを取り込む位相を１バイト分シフトする指示をする。
【００６１】
比較した結果、１０バイト分のデータのどれか１つと一致すれば、その値を送信回路１のカウンタ回路７のカウント値と判断し、カウンタ回路１６に一致したデータをセットする。
【００６２】
データ比較初期動作で送信回路１と受信回路２のカウント値が同じ値になった以降は、送信データ比較回路６と受信データ比較回路１５で、繰り返しデータを同様に処理するため、常に送信回路１と受信回路２でカウント値は同じ値となる。
【００６３】
受信回路２は、１０Ｂ８Ｂ変換回路１３でヘッタデータを識別し、パケット化されたデータを受信する。
【００６４】
エンジン制御部１１６はコントローラ１１５から印字指示を受け印字動作に入ると、レーザスキャナ１０３と帯電器１０２をアクティブにし、感光体ドラム１０１の回転を開始し、受信回路２でビットマップデータが受信されるのを待つ。
【００６５】
ビットマップデータを受信すると、ビットマップデータは、エンジン制御回路１２３で濃度変換と擬似中間調変換を順次行いビデオデータとして、メモリ２４に保持される。
【００６６】
上記処理と並行して、１チップマイクロコントローラ１２２は、レーザスキャナ１０３が走査可能になると、現像器１０４、１次転写器１０９、２次転写器１１０に順次、高電圧を印加させ、さらに、定着器１１１の温度が規定温度になるように制御を開始する。
【００６７】
各部が印字可能な状態になると、１チップマイクロコントローラ１２２は紙カセット１０５から用紙を給紙し、図示しない各種センサで紙の搬送状態を監視する。
【００６８】
紙の先端がレジストローラ１０７に到達すると、１チップマイクロコントローラ１２２は一旦紙搬送を停止し、メモリ１２４へビデオデータが格納されるのを待って紙搬送を再開する。
【００６９】
再給紙で紙とのタイミングを調整した１チップマイクロコントローラ１２２はエンジン制御回路１２３に指示し、ビデオデータを送出する。
【００７０】
ビデオデータは、図示しないレーザ制御回路に入力され、レーザスキャナ１０３内のレーザを駆動し、ビデオデータで変調されたレーザビームを発生させる。
【００７１】
発生したレーザビームは、帯電器１０２で一様に帯電した感光体ドラム１０１上を走査し、感光体ドラム１０１上に静電潜像が形成される。
【００７２】
潜像は、現像器１０４によりトナー像に現像され、トナー像は１次転写器１０９により搬送されてきた中間転写ベルト１０８に転写され、２次転写器１１０により搬送されてきた紙に転写される。
【００７３】
トナー像を転写された紙は定着器１１１を通りトナー像を定着した後、排紙ローラ１１３により排紙トレイ１１４に排出される。
【００７４】
以上説明した様に、トレーニングパターン送出からデータ通信中まで、送受信回路双方で繰り返しパターンを検出し、通信データを変換するため、同一の処理により繰り返しパターンを無くす事ができ、パターンの繰り返しによる高調波成分を減らす事で放射ノイズを抑える効果がある。
【００７５】
（実施例２）
図４は本発明における第二の実施例を表す図であり、同図において、第一の実施例と同様の物には同じ符号を付けてその説明は省略する。
【００７６】
また、同図において、同機能の物には同じ符号を付け、符号の後にａ，ｂ，ｃ，ｄと付けることで色毎の構成である事を示している。
【００７７】
なお、図４の構成以外は第一の実施例と同等の構成のため、図４以外の構成の説明も省略する。
【００７８】
第一の実施例との構成の差異は、各色毎にシリアル通信装置を設けた事である。
【００７９】
カラーレーザプリンタ１００の印字速度が速くなると、相対的にビットマップデータの転送速度も速くする必要があり、通信線１組では転送が間に合わなくなる。
【００８０】
本実施例では、送信回路１と受信回路２の間のインタフェースにＬＶＤＳ（低電圧差動伝送）信号を用い、差動信号４組でシリアル伝送を行なう構成とする。
【００８１】
第一の実施例では、送信回路１と受信回路２のカウンタ回路７、１６に対し、初期値を００ｈとしていた。
【００８２】
本実施例では４組の送信回路１と受信回路２内のカウンタ回路７、１６に対して、別々の値を初期値として与える。
【００８３】
即ち、送信回路１ａと受信回路２ａ内のカウンタ回路７ａ、１６ａに対しては初期値を００ｈとし、送信回路１ｂと受信回路２ｂ内のカウンタ回路７ｂ、１６ｂに対しては初期値を３３ｈとする。
【００８４】
送信回路１ｃと受信回路２ｃ内のカウンタ回路７ｃ、１６ｃに対しては初期値を６６ｈとし、送信回路１ｄと受信回路２ｄ内のカウンタ回路７ｄ、１６ｄに対しては初期値を９９ｈとする。
【００８５】
各色でカウント値の初期値を変えると、４組の送受信回路で同時にトレーニングパターンの送出を開始しても、４組の通信線上の実際に転送されるデータパターンはバラバラになる。
【００８６】
以上説明した様に、４組の送受信回路のカウンタ回路に対し、それぞれ別の初期値を与える事で、４組のデータが重なり合う確立を減らす事が出来る。
【００８７】
（実施例３）
図５は本発明における第三の実施例を表す図であり、同図において、第二の実施例と同様の物には同じ符号を付けてその説明は省略する。
【００８８】
なお、図５の構成以外は第二の実施例と同等のため、図５以外の構成の説明も省略する。
【００８９】
図５において、１８は送信回路１の送信タイミングを決めるクロック信号２０を発生する発振回路、１９は発振回路１８の基準クロックを生成するための発振子、２０は発振回路１８で生成した送信タイミングを決めるクロック信号である。
【００９０】
第一の実施例、及び、第二の実施例では、送信回路１の送信タイミングを決めるクロック信号は全て共通であり、その説明は省略していた。
【００９１】
本実施例では、４組の送信回路に供給するクロック信号２０を別々に設け、それぞれのクロック信号の周期は同一にし、位相をずらす構成とする。
【００９２】
クロック信号２０ａを基準とした場合、１８０度を５等分した値分だけ位相をずらし、クロック信号２０ｂは３６度、クロック信号２０ｃは７２度、クロック信号２０ｄは１０８度となる。
【００９３】
位相をずらす事で、送信タイミングもずれる事となり、４組同時にデータを転送しても、４組の通信線上の実際に転送されるデータの変化点はバラバラになる。
【００９４】
以上説明した様に、４組の送受信回路に供給するクロックを別々に設け、それぞれ位相をずらす事で、４組のデータの変化点が重なり合う事がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第一の実施例におけるシリアル通信装置のブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施例におけるカラーレーザビームプリンタの断面図である。
【図３】本発明の第一の実施例における制御部のブロック図である。
【図４】本発明の第二の実施例におけるシリアル通信装置のブロック図である。
【図５】本発明の第三の実施例におけるシリアル通信装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  送信回路
２  受信回路
３  送信データ
４  通信線
５  受信データ
【図１】
2008270883.tif 000003
【図２】
2008270883.tif 000004
【図３】
2008270883.tif 000005
【図４】
2008270883.tif 000006
【図５】
2008270883.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月18日(2007.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置間でデータを転送するシリアル通信装置において、
入力されたデータが前データと同一かどうかを比較し、同一データである場合にカウントアップするカウント手段と、
前記入力されたデータと前記カウント手段によってカウントされたカウント値とを加算する加算手段と、
前記加算されたデータのビット数を変換する変換手段と、
前記変換手段で変換されたデータをシリアル変換して送信する送信手段とを備えることを特徴とするシリアル通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明におけるシリアル通信装置は、入力されたデータが前データと同一かどうかを比較し、同一データである場合にカウントアップするカウント手段と、前記入力されたデータと前記カウント手段によってカウントされたカウント値とを加算する加算手段と、前記加算されたデータのビット数を変換する変換手段と、
前記変換手段で変換されたデータをシリアル変換して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によれば、通信経路を確立するためにタイミング同期をとる期間からデータ通信中、及び、待機中までの全ての状態において、同一の処理により繰り返しパターンを無くし、パターンの繰り返しにより悪化する放射ノイズを抑える効果がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
以上説明した様に、トレーニングパターン送出からデータ通信中まで、送受信回路双方で繰り返しパターンを検出し、通信データを変換するため、同一の処理により繰り返しパターンを無くし、パターンの繰り返しにより悪化する放射ノイズを抑える効果がある。