(57)【要約】【課題】速い応答が必要な場合に最適な処理経路を選択することが可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】入力モジュール１２、出力モジュール１３、処理モジュール１４、１５、メモリ１６、１７が、複数のポートを備え任意のポート間にデータ転送のための独立した経路を有するパケットスイッチ１１で接続された画像処理装置であって、入力モジュール１２からのデータ情報と装置内の各経路に要求されるデータ転送能力により処理経路を判断すると共に、処理経路毎のデータ転送遅延時間と転送するデータ種類に応じてデータ転送経路を選択制御する経路制御手段１８、１９を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力モジュール、出力モジュール、処理モジュール、メモリが、複数のポートを備え任意のポート間にデータ転送のための独立した経路を有するパケットスイッチで接続された画像処理装置であって、入力モジュールからのデータ情報と装置内の各経路に要求されるデータ転送能力により処理経路を判断すると共に、処理経路毎のデータ転送遅延時間と転送するデータ種類に応じてデータ転送経路を選択制御する経路制御手段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、入力モジュールと出力モジュール間で最低限必要なデータ種類毎のデータ転送能力と、各経路毎のデータ転送遅延時間をメモリに記憶することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置において、メモリに記憶される各経路のデータ転送遅延時間情報は電源投入時に計測した値を使うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像処理装置において、メモリに記憶される入力モジュールと出力モジュール間でに最低限必要なデータ種類毎のデータ転送能力は装置の構成が変更される毎に更新されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置において、メモリは、経路変更があった時の経路情報及びデータ転送能力、遅延時間を記憶しておくことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、印刷機、プリンタ、ＦＡＸ及びそれの複合機等、少なくとも１つの入力部からのデータを処理し画像を形成する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバス技術ベースの画像処理装置をごく単純化した構成を図５に示す。画像を取込むスキャナ等の入力モジュール１と、画像を出力するプロッタ等の出力モジュール２と、入力から出力への各種の画像処理を行なう複数の処理モジュール３とが、共通バス４を介して１つの主メモリ５に接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
各処理モジュール３は共通のバス４を介してデータ転送を行なうため、１つのモジュール３が主メモリ５を使用していると、他のモジュール３はその間主メモリ５にアクセスできず、待たされることになる。バス４が空くまでの期間も処理をできるようにするには、モジュール３側にもある程度のバッファメモリを用意しておけば良いが、高速化に伴いバッファメモリの容量も増大してしまう。また、全ての処理を共通バス４でまかなうため、非常に高速なデータ転送処理能力が求められるようになる。
そこで本発明は上記の問題点を解決し、速い応答が必要な場合に最適な処理経路を選択することが可能な画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すめために、請求項１記載の発明は、入力モジュール、出力モジュール、処理モジュール、メモリが、複数のポートを備え任意のポート間にデータ転送のための独立した経路を有するパケットスイッチで接続された画像処理装置であって、入力モジュールからのデータ情報と装置内の各経路に要求されるデータ転送能力により処理経路を判断すると共に、処理経路毎のデータ転送遅延時間と転送するデータ種類に応じてデータ転送経路を選択制御する経路制御手段を備えた画像処理装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、入力モジュールと出力モジュール間で最低限必要なデータ種類毎のデータ転送能力と、各経路毎のデータ転送遅延時間をメモリに記憶する画像処理装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置において、メモリに記憶される各経路のデータ転送遅延時間情報は電源投入時に計測した値を使う画像処理装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置において、メモリに記憶される入力モジュールと出力モジュール間でに最低限必要なデータ種類毎のデータ転送能力は装置の構成が変更される毎に更新される画像処理装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置において、メモリは、経路変更があった時の経路情報及びデータ転送能力、遅延時間を記憶しておく画像処理装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成図である。本発明では画像機器のアーキテクチャとして、バスの代りに図１のようなパケットスイッチ１１を用い、パケットスイッチ１１の各ポートに入力モジュール１２、出力モジュール１３、各種の処理モジュール１４、１５やメモリ１６、１７を接続して機器を構成する。
ここで用いるパケットスイッチ１１には、任意のポート間にデータ転送のための独立した経路を用意しておく。その際、使う必要のない経路については省略しても良いことはもちろんである。このため、異なる経路上での同時データ転送が可能である。符号１８は経路制御判断部、１９は経路制御部である。
例えば図１において、パケットスイッチ１１と各モジュール間が双方向リンクであるとして、入力モジュール１２からメモリ１６にデータ転送をしながら、同時にメモリ１６から処理モジュールＡ（処理モジュール１４）にデータ転送し、同ようにメモリ１７、処理モジュールＢ（処理モジュール１５）を介して出力モジュール１３まで、同時にパイプライン式にデータ転送を行なうことができる。
各経路は独立してデータ転送を行なうため、バス形式ではどうしても発生する空き待ちのための遅延と、そのために必要なバッファメモリが不要になり、リアルタイム処理が可能になり、処理速度も大幅に向上できる。また、個々の経路自体は共通バスに比べて低い転送能力で十分実現でき、電気的に実現し易くなる。また、パケットスイッチ１１内の経路の接続状態を処理内容に沿って変更することで、様々な処理を簡単に実現できる。各スイッチ内の経路の接続状態を制御するのが経路制御判断部１８および経路制御部１９である。
図２はパケットスイッチ１１の構成図例である。４ポートのスイッチを用いて説明する。各ポートには夫々入力ポートと出力ポートが有り、ポート１から入ったパケットはパケット内の転送先の情報を基に切り替えスイッチ２０を介して残るポート２、３、４の何れかに送られる。ポート３が選択されたとすると、パケットはポート３のセレクタ２１に入力される。
このセレクタ２１にはポート２、４からのパケットも入力可能であるが、処理内容を決定すれば各使用経路も一意に決まるため、ポート３にはポート１からのパケットのみをポート３から出力するようにセレクタ２１を設定すれば良い。このとき、ポート３からポート４、ポート２からポート１、ポート４からポート２への経路も同時に設定できる。最大４つの経路を同時に設定でき、全体のデータ転送速度が大幅に向上する。
また、切り替えスイッチ２０をどれか１つの出力ポート選択に使うのではなく、複数の出力ポートを同時に選択させるようにすれば、複数のモジュールに同時に同じデータを送ることができる。この切り替えスイッチ２０を制御するのが経路制御部１９である。
【０００６】
図３は本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の構成図である。第２の実施の形態は、パケットスイッチ１１を複数用意して任意のパケットスイッチ間を独立した経路で結んだパケットスイッチ網に拡張したものである。その際に不必要な経路については省略して構わない。符号２２は処理モジュールＣを示す。
モジュール間をすべて直接接続する何十ポートもある巨大なスイッチを開発するのは内部経路数が天文学的になるため実現不可能であるが、図３のような階層化したパケットスイッチ網を機器内部のデータ転送に用いることで、比較的小規模で非常に柔軟な機器を構成できる。
同一データを扱う処理モジュールをできるだけ近くのパケットスイッチに接続しておけば、遠方のモジュールへのデータ転送はさほど発生しないと考えられるので、スイッチ網レベルでの経路数はさらに削減できる。
なお、図３において４つの処理モジュールＢが有り、夫々に２つのポートが接続されているが、処理時間のかかるモジュールについてはこのように複数の同一機能モジュールを用意して負荷分散し、ポートも増やして転送能力を増大することで、他の処理と同等の時間で処理が終わるよう調整できる。そのため、全体の処理能力を高められる。
以上のように色々な経路選択ができるが、このときどのように接続経路を選択するかが重要になってくる。一般的には入力部からのデータ情報と装置内の各経路に要求されるデータ転送能力、装置内の各経路が保有するデータ転送能力及び各処理モジュールの処理能力等の情報を基に最適な接続経路を経路制御判断部１８で判断し、その結果により経路制御部１９を制御することにより最適な経路を確保しようとするものであるが、接続経路内のパケットスイッチ１１での遅延時間が大きいためパケットスイッチが多くあるほど転送時間が遅れてしまう。そこで本発明ではデータ経路選択の要因としてパケットスイッチ１１での遅延を含めた各経路毎のデータ遅延時間を含めて経路選択を行う。
【０００７】
図４は本発明の画像処理装置におけるパケット切り替えの具体例の様子を示す図である。遅延時間を考慮に入れなければいけない場合を説明する。図４はスキャナなどの入力モジュール１２とレーザープリンタなどの出力モジュール１３間でデータを転送するのに入出力コマンド用コマンドラインがそれぞれ１本ずつの計２本、画像データ転送用として３本のデータラインを割り当てた場合を示す。
図４（１）はデータ転送に高速な経路を割り当てた普通の例であるが、レーザープリンタなどの出力装置の種類によってはデータ転送のタイミングをコマンドラインのやりとりで行っているものもあり、そのような場合にはコマンドラインの遅延が大きいとデータ転送の開始が間に合わない場合が生じてしまう。
そこでコマンドラインの許容応答遅延が小さい場合には、図４（２）のようにコマンドラインに応答速度が速い経路（途中にできるだけパケットスイッチを含まない経路）を選択するようにする。この時もしデータラインの転送能力が不足するような場合には、図４（３）のように途中にメモリバッファなどを介して出力装置に送信する経路を選択し転送能力を補うようにする。
また経路毎のパケットスイッチを含めた遅延時間や許容応答速度などは、予めメモリなどの記憶装置に記憶しておき、その値を基に制御装置やあるいはプログラム等で最適な経路を探せるようにする。
またタイマー回路などを設け、電源投入時に遅延測定を行いそこで計測された値を記憶装置に記憶させてもよい。これは機器構成などの変化により経路が変更された場合の情報を常に更新するためである。
また接続される入力装置や出力装置の変更など、画像処理構成に変化があった場合、変更があった入力装置や出力装置から情報をもらい記憶装置に反映する。情報はそれぞれの装置内の納められた記憶領域から持ってきても良いし、プログラム等で与えられても良い。
また初期の接続経路やそこから接続経路が変わった場合に、経路情報（どのような経路で結ばれているか）やその経路のデータ転送能力、遅延時間、入出力で必要とされるデータ転送能力等をメモリに記憶しておき、経路変更が必要かどうかの判断や経路選択の情報（同じような状況の時の経路を選択するなど）としてもよい。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１乃至４によれば、遅延時間を考慮した経路を選択することにより、速い応答が必要な画像処理装置に最適な処理経路を提供できる。
請求項５によれば、経路選択の情報を集めることで、過去の情報を生かした経路選択ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図２】パケットスイッチ１１の構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の構成図である。
【図４】本発明の画像処理装置におけるパケット切り替えの具体例の様子を示す図である。
【図５】従来のバス技術ベースの画像処理装置の構成図である。
【符号の説明】
１１        パケットスイッチ
１２        入力モジュール
１３        出力モジュール
１４、１５  処理モジュール
１６、１７  メモリ
１８        経路制御判断部
１９        経路制御部（経路制御手段）
【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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