(57)【要約】【課題】接続構造の経路情報を用いてスレーブデバイスに識別情報を設定する場合よりも拡張性の高い識別情報の設定をする。【解決手段】通信システムは、上流側から送信された信号を下流側に送信するマスターデバイス２０と、マスターデバイス２０の下流側に直列に接続された複数のスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅとを有し、マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの全てに向けてパケット１００を送信してスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅを識別するノード番号を上流側から下流側に向けて順次設定するものであって、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅのいずれかにノード番号を設定した後、ノード番号を設定したスレーブデバイス４０Ａに対してノード番号の変更を制限し、スレーブデバイス４０Ａよりも下流側のスレーブデバイス４０Ｂにパケット１００を通過させるための通信ポート４２、４３を開放する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から送信された信号を下流側に送信するマスターデバイスと、
前記マスターデバイスの下流側に直列に接続された複数のスレーブデバイスとを有し、
前記スレーブデバイスは、上流側と通信するポートと、少なくとも一つ以上の下流側と通信するポートとを有し、前記マスターデバイスは、前記複数のスレーブデバイスの全てに向けて設定信号を順次送信して前記スレーブデバイスに他の前記スレーブデバイスと識別する識別情報を上流側から下流側に向けて順次設定するものであって、前記識別情報が設定されていない前記スレーブデバイスのいずれかに前記識別情報を設定した後、前記識別情報を設定した当該スレーブデバイスに対して前記識別情報の変更を制限し、当該スレーブデバイスよりも下流側の前記他のスレーブデバイスに前記設定信号を通過させるための通信ポートを開放する通信システム。
【請求項２】
前記マスターデバイスが送信する前記設定信号は、誤り検出符号を含む請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記マスターデバイスの上流側から前記マスターデバイスに前記信号を送信し、前記マスターデバイス及び前記スレーブデバイスを制御する制御部をさらに備え、
前記スレーブデバイスは、前記マスターデバイスとの間、又は当該スレーブデバイスと他の前記スレーブデバイスとの間で送受信する信号の強度を測定する測定部を有し、
前記制御部は、前記測定部が測定した信号の強度に基づいて、前記マスターデバイス又は前記複数のスレーブデバイスの故障を検出する請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
上流側から送信された信号を下流側に送信して中継する第１の中継手段と、
前記第１の中継手段の下流側に直列に接続され、前記第１の中継手段から送信された前記信号を下流側に送信して前記信号を中継する第２の中継手段と、
前記第１の中継手段の上流側から前記第１の中継手段に前記信号を送信し、前記第１の中継手段及び前第２の中継手段を制御する制御手段と、
前記制御手段から送信された前記信号に基づいて、前記複数の第２の中継手段の全てに向けて設定信号を順次送信して前記第２の中継手段に他の前記第２の中継手段と識別する識別情報を上流側から下流側に向けて順次設定する設定手段と、
前記第１の中継手段が前記識別情報が設定されていない前記第２の中継手段のいずれかに前記識別情報を設定した後、前記第１の中継手段から送信された前記設定信号に基づいて前記識別情報を設定した当該第２の中継手段に対して前記識別情報の変更を制限し、当該第２の中継手段よりも下流側の前記他の第２の中継手段に前記設定信号を通過させるための通信ポートを開放する制限手段とを有する通信システム。
【請求項５】
前記第１の中継手段との間、又は前記複数の第２の中継手段間を通信する前記信号の信号強度を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した信号強度に基づいて、前記第１の中継手段又は前記複数の第２の中継手段の故障を検出する検出手段をさらに備える、
請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の通信システムと、
前記マスターデバイスの前記上流側に接続され、装置を制御する装置制御信号を前記マスターデバイスに送信する制御部と、
前記複数のスレーブデバイスに接続され、前記マスターデバイスから送信された信号に基づいてＩ／Ｏ処理を実行する実行部と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パケット転送に要するレイテンシ（遅延時間）の発生を抑制し、効率のよいデータ転送を実現するために、マスターデバイスと、マスターデバイスからデータが転送されるスレーブデバイスとを備え、スレーブデバイスは、マスターデバイスから送信されたデータ転送リクエストに基づいてデータ転送レートを計測し、計測したデータ転送レートに応じてデータ転送リクエストの量を制限する制限リクエストをマスターデバイスに送信するデータ転送システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１８３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、接続構造の経路情報を用いてスレーブデバイスに識別情報を設定する場合よりも拡張性の高い識別情報の設定をすることができる通信システム及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］上流側から送信された信号を下流側に送信するマスターデバイスと、前記マスターデバイスの下流側に直列に接続された複数のスレーブデバイスとを有し、前記スレーブデバイスは、上流側と通信するポートと、少なくとも一つ以上の下流側と通信するポートとを有し、前記マスターデバイスは、前記複数のスレーブデバイスの全てに向けて設定信号を順次送信して前記スレーブデバイスに他の前記スレーブデバイスと識別する識別情報を上流側から下流側に向けて順次設定するものであって、前記識別情報が設定されていない前記スレーブデバイスのいずれかに前記識別情報を設定した後、前記識別情報を設定した当該スレーブデバイスに対して前記識別情報の変更を制限し、当該スレーブデバイスよりも下流側の前記他のスレーブデバイスに前記設定信号を通過させるための通信ポートを開放する通信システム。
［２］前記マスターデバイスが送信する前記設定信号は、誤り検出符号を含む前記［１］に記載の通信システム。
［３］前記スレーブデバイスは、前記マスターデバイスとの間、又は当該スレーブデバイスと他の前記スレーブデバイスとの間を通信する信号強度を測定する測定部を有し、前記マスターデバイスは、前記測定部が測定した信号強度に基づいて、前記マスターデバイス又は前記複数のスレーブデバイスの故障を検出する前記［１］に記載の通信システム。
［４］上流側から送信された信号を下流側に送信して中継する第１の中継手段と、前記第１の中継手段の下流側に直列に接続され、前記第１の中継手段から送信された前記信号を下流側に送信して前記信号を中継する第２の中継手段と、前記第１の中継手段の上流側から前記第１の中継手段に前記信号を送信し、前記第１の中継手段及び前第２の中継手段を制御する制御手段と、前記制御手段から送信された前記信号に基づいて、前記複数の第２の中継手段の全てに向けて設定信号を順次送信して前記第２の中継手段に他の前記第２の中継手段と識別する識別情報を上流側から下流側に向けて順次設定する設定手段と、前記第１の中継手段が前記識別情報が設定されていない前記第２の中継手段のいずれかに前記識別情報を設定した後、前記第１の中継手段から送信された前記設定信号に基づいて前記識別情報を設定した当該第２の中継手段に対して前記識別情報の変更を制限し、当該第２の中継手段よりも下流側の前記他の第２の中継手段に前記設定信号を通過させるための通信ポートを開放する制限手段とを有する通信システム。
［５］前記第１の中継手段との間、又は前記複数の第２の中継手段間を通信する前記信号の信号強度を測定する測定手段と、前記測定部が測定した信号強度に基づいて、前記第１の中継手段又は前記複数の第２の中継手段の故障を検出する検出手段をさらに備える、前記［４］に記載の通信システム。
［６］前記［１］から［３］のいずれかに記載の通信システムと、前記マスターデバイスの前記上流側に接続され、装置を制御する装置制御信号を前記マスターデバイスに送信する制御部と、前記複数のスレーブデバイスに接続され、前記マスターデバイスから送信された信号に基づいてＩ／Ｏ処理を実行する実行部と、を備えた画像形成装置。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１、４、６に係る発明によれば、物理的なスイッチにより複数のスレーブデバイスに識別情報を設定する場合や接続構造の経路情報を用いてスレーブデバイスに識別情報を設定する場合よりも拡張性の高い識別情報の設定をすることができる。
請求項２に係る発明によれば、スレーブデバイスに誤った識別情報が設定されることを抑制することができる。
請求項３、５に係る発明によれば、マスターデバイス又はスレーブデバイスの故障、又は信号線の断線を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムが適用された画像形成装置の概略の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施の形態に係るマスターデバイスがスレーブデバイスにノード番号を設定する際に用いるパケットの一例を示す図であり、図２（ｂ）は、従来例におけるマスターデバイスがスレーブデバイスにノード番号を設定する際に用いるパケットの一例を示す図である。
【図３】図３は、パケットに含まれる各データを説明するための図である。
【図４】図４は、従来例の通信システムにおける接続構造を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態に係る通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）〜（ｈ）は、スレーブデバイスにノード番号を設定する際にマスターデバイスからスレーブデバイスに送信されるパケットの一例を示す図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、スレーブデバイスにノード番号を設定する際のパケットの到達状態、及び通信ポートの状態を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムが適用された画像形成装置の概略の構成例を示すブロック図である。
【図９】図９は、スレーブデバイスの電圧測定部を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、第２の実施の形態に係る通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値とマスターデバイス、スレーブデバイス及び信号線の状態との関係を示すテーブルである。
【図１２】図１２は、第１の実施の形態の変形例を示し、図１２（ａ）は、スレーブデバイスの接続態様の一例を示す図であり、図１２（ｂ）は、スレーブデバイスに設定するノード番号の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【０００９】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムが適用された画像形成装置の概略の構成例を示すブロック図である。
【００１０】
（画像形成装置の全体の構成）
この画像形成装置１は、画像形成装置１の各部を制御する装置制御信号を生成するＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０に接続され、ＣＰＵ１０で生成された装置制御信号を下流側に送信するマスターデバイス２０と、マスターデバイス２０の下流側に接続されたスレーブデバイス４０Ａと、スレーブデバイス４０Ａの下流側に直列又は並列に接続された複数のスレーブデバイス４０Ｂ〜４０Ｅ（スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅを総称するときは、「スレーブデバイス４０」という。）とを備える。
【００１１】
なお、ＣＰＵ１０は、制御手段又は制御部の一例であり、マスターデバイスは、第１の中継手段の一例であり、スレーブデバイスは、第２の中継手段の一例である。制御手段、第１の中継手段、第２の中継手段は、ハードウェア及びソフトウェアのいずれか一方、又は両方で実現される。
【００１２】
マスターデバイス２０は、例えば画像形成装置１に電源を投入した際、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにパケットを順次送信して各スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅに識別情報の一例としてのノード番号を上流側から下流側に向けて順次設定する機能を有する。各スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、マスターデバイス２０によりノード番号で識別される。なお、パケットは、設定信号の一例である。
【００１３】
スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、上流側のデバイスと通信するための通信ポート４１、及び下流側にスレーブデバイスを接続させることができ、下流側に接続したスレーブデバイスにマスターデバイス２０から送信されたパケットを通過させる２つの通信ポート４２、４３をさらに備える。スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４２には、図１に示すように、スレーブデバイス４０Ｂが接続され、スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４３には、スレーブデバイス４０Ｅが接続されている。スレーブデバイス４０Ｂの通信ポート４２には、スレーブデバイス４０Ｃが接続されている。スレーブデバイス４０Ｃの通信ポート４２には、スレーブデバイス４０Ｄが接続されている。ここで、「通信ポート」とは、例えば上流側のスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｄと下流側のスレーブデバイス４０Ｂ〜４０Ｅとの間を接続する信号線３０が接続する上流側の末端部分を意味し、ハードウェア及びソフトウェアのいずれか一方、又は両方で実現される。
【００１４】
マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにパケットを順次送信し、制御情報の種類に応じてスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅのメモリ４４の予め定められた物理アドレスに目的に応じた値を書き込む。
【００１５】
スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、メモリ４４の予め定められた物理アドレスに目的に応じた値を書き込むことで、ノード番号の設定がされる。また、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、メモリ４４の予め定められた物理アドレスに目的に応じた値を書き込むことで、設定されたノード番号の変更を制限し、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの通信ポート４２、４３を開放又は閉鎖する。なお、ノード番号の設定、ノード番号の変更の制限及び通信ポート４２、４３を開放又は閉鎖を行う情報は、制御情報の一例である。
【００１６】
マスターデバイス２０とスレーブデバイス４０Ａとの間、及びスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅ間は、信号線３０で接続されている。信号線３０は、例えば差動信号線であり、後述するように、信号を上流側から下流側に伝送する下り側信号線３１と、信号を下流側から上流側及び上流側から下流側に伝送する上り側信号線３２とをそれぞれ少なくとも１本（１対）含んでいる。
【００１７】
ここで、「下流側」とは、ＣＰＵ１０側からスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅ側に信号が送信される方向を意味している。「上流側」とは、下流側と反対側、すなわちスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅ側からＣＰＵ１０側に信号が送信される方向を意味している。
【００１８】
スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの接続態様は、様々なものが考えられる。第１の実施の形態では、マスターデバイス２０に４つのスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｄが直列に接続し、スレーブデバイス４０Ｅは、スレーブデバイス４０Ｂ〜４０Ｄと並列にスレーブデバイス４０Ａに接続している。なお、スレーブデバイスの個数及び接続は、図１で開示するものに限定されず、スレーブデバイスの個数は、６つ以上でもよい。また、１つのスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの下流側に３つ以上の通信ポートを設け、それぞれの通信ポートにスレーブデバイスを接続してもよい。さらに、マスターデバイス２０に複数のスレーブデバイスを直接接続してもよい。
【００１９】
画像形成装置１は、さらに、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにそれぞれ接続されたＩ／Ｏデバイス５０Ａ〜５０Ｅを備える。Ｉ／Ｏデバイス５０Ａ〜５０Ｅは、例えば、それぞれ現像系、転写系、定着系、紙搬送系及び記録制御系等の装置である。なお、Ｉ／Ｏデバイス５０Ａ〜５０Ｅは、実行部の一例である。
【００２０】
（マスターデバイス及びスレーブデバイス）
図２（ａ）は、第１の実施の形態に係るマスターデバイス２０がスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにノード番号を設定する際に用いるパケットの一例を示す図であり、図２（ｂ）は、従来例におけるマスターデバイスがスレーブデバイスにノード番号を設定する際に用いるパケットの一例を示す図である。図３は、パケット１００に含まれる各データを説明するための図である。図４は、従来例の通信システムにおける接続構造を示す図である。
【００２１】
図２（ａ）に示すパケット１００は、コマンド１０１、ノード番号１０２、シーケンス番号１０３、物理アドレス１０４、制御信号１０５及び誤り検出符号１０６を有する。
【００２２】
第１の実施の形態において、マスターデバイス２０は、図２（ａ）に示すパケット１００を下流側に送信することで、各スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにノード番号を設定し、ノード番号の変更の制限を指示し、下流側の通信ポート４２、４３の開放又は閉鎖を制御する。パケット１００についての詳細は、後述する。
【００２３】
（従来例）
図２（ｂ）に示す従来例のパケット２００は、ヘッダー２０１、論理アドレス２０２、スレーブデバイスの深さ情報２０３、ステップカウント２０４、経路情報２０５及び転送データ２０６を有する。従来例では、深さ情報２０３及び経路情報２０５によってノード番号を設定する対象のスレーブデバイス４００Ａ〜４００Ｇを特定するという構成を有している。
【００２４】
なお、図４において、深さ「０〜３」は、マスターデバイス３００からの深さ（距離）を意味し、経路「０、１」は、下流側にスレーブデバイスが２つ接続している場合にどちらの経路を経由するかを意味している。例えば、スレーブデバイス４００Ｅにパケット２００を送信する場合、マスターデバイス３００は、深さ「２」を深さ情報２０３に挿入し、経路「００１」（２進数）を経路情報２０５に挿入する。
【００２５】
従来例では、スレーブデバイス４００Ａ〜４００Ｅの経路情報２０５がスレーブデバイスの数及び接続構造によって変化してスレーブデバイスが追加等された場合、新たな接続構造に対応するように、深さ情報２０３及び経路情報２０５を設定し直す必要があることから、煩雑な設定作業が必要となり画像形成装置の拡張性に乏しいという問題がある。
【００２６】
また、従来例のパケット２００は、深さ情報２０３及び経路情報２０５を用いてノード番号を設定するように構成されているため、深さ情報２０３及び経路情報２０５をスレーブデバイス４００Ａ〜４００Ｇで処理するための専用の回路をスレーブデバイス４００Ａ〜４００Ｇに設ける必要がある。そのため、画像形成装置のコスト高を招くという問題がある。
【００２７】
さらに、従来例のパケット２００は、誤り検出符号を有していないことから、パケット２００に誤りが発生してスレーブデバイス４００に誤ったノード番号が設定されることが予測されるが、これを確認する手段を有していないという問題がある。
【００２８】
一方、第１の実施の形態のパケット１００は、図２（ａ）に示すように、コマンド１０１、ノード番号１０２、シーケンス番号１０３、物理アドレス１０４、制御信号１０５及び誤り検出符号１０６を有する。このパケット１００を用いてスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにノード番号を設定することにより、ノード番号を設定する特別なモードを有することなくノード番号を設定することができる。
【００２９】
パケット１００のコマンド１０１は、パケット１００を受信したスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅが制御信号１０５の値をスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅのメモリ４４に書き込む指示であるか、又はスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅがスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅのメモリ４４に書き込まれた値を読み出す指示であるかを判断するための情報である。
【００３０】
例えば、コマンド１０１が「００１」（２進数）であれば、パケット１００は、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅのメモリ４４に制御信号１０５の値を書き込む指示であり、コマンド１０１が「０００」（２進数）であれば、パケット１００は、メモリ４４に書き込まれている値を読み出す指示である。
【００３１】
スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、メモリ４４から値を読み出す指示を含むパケット１００をマスターデバイス２０から受信すると、メモリ４４から読み出した値を挿入したパケット１００をマスターデバイス２０に返信する。
【００３２】
ノード番号１０２は、パケット１００の送り先を識別する情報である。例えば、ノード番号１０２が「００００１」（２進数）の場合、ノード番号１０２「００００１」（２進数）が設定されたスレーブデバイス４０Ａにパケット１００が送信される。また、ノード番号１０２が「１１１１１」（２進数）の場合は、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの全てにパケット１００が送信される。これにより、新たなスレーブデバイスが接続構造に追加された場合に、例えばマスターデバイス２０が当該新たなスレーブデバイスにノード番号１０２を割り当てるのみで新たな接続構造に対応することができる。また、物理スイッチ等のスイッチ数に制限されることなく、複数のスレーブデバイスを追加することができる。
【００３３】
シーケンス番号１０３は、パケット１００が送信される度に番号が１増加する一連の番号を示す情報である。
【００３４】
物理アドレス１０４は、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅのメモリ４４の物理アドレスを指定する情報である。マスターデバイス２０は、制御情報の種類に応じてメモリ４４の予め定められた物理アドレスに制御信号１０５の値を書き込むことでノード番号等を設定する。
【００３５】
例えば、物理アドレス１０４が「００００」（１６進数）の場合には、図３に示すように、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、パケット１００に含まれる情報に従ってノード番号を設定する。物理アドレス１０４が「０００４」（１６進数）の場合には、図３に示すように、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、ノード番号の変更の制限又は許可の制御（アクセス制御）を行う。さらに、物理アドレス１０４が「０００８」（１６進数）の場合には、図３に示すように、通信ポート４２の開放又は閉鎖を設定する。
【００３６】
制御信号１０５は、メモリ４４の物理アドレスに書き込まれる値である。一例として、制御信号１０５は、図４に示すように、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにノード番号を設定する場合（物理アドレスが「００００」（１６進数）の場合）には、制御信号１０５に含まれる情報は、各スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅに設定されるノード番号に対応する。
【００３７】
誤り検出符号１０６は、例えば、マスターデバイス２０が送信するパケットの１００に含まれる各ビットから算出されるＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号である。マスターデバイス２０は、パケット１００を送信する際に、パケット１００の各ビットから誤り検出符号１０６を算出してパケット１００に挿入し、誤り検出符号１０６を挿入したパケット１００をスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅに送信する。この誤り検出符号１０６を有することによって、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅは、受信したパケット１００に誤りが生じているか否かを判断することを可能にしている。
【００３８】
（画像形成装置の動作）
次に、画像形成装置１の動作の一例について説明する。図５は、第１の実施の形態に係る通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。図６（ａ）〜（ｈ）は、スレーブデバイスにノード番号を設定する際のパケットマスターデバイスからスレーブデバイスに送信されるパケットの一例を示す図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、スレーブデバイスにノード番号を設定する際のパケットの到達状態、及び通信ポートの状態を示す図である。
【００３９】
なお、図７（ａ）〜（ｃ）において、「○」は、通信ポート４２、４３が開放されている状態を示し、「×」は、通信ポート４２、４３が閉鎖されている状態を示す。また、図７（ａ）〜（ｃ）において、矢印は、パケット１００が到達するスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅを示している。
【００４０】
画像形成装置１に電源が投入されたとき、マスターデバイス２０は、各スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅを識別するノード番号を設定する。なお、電源投入時の初期設定として各スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにノード番号が設定されていないものとし、かつ、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの通信ポート４２、４３が閉鎖されているものとする。
【００４１】
（１）スレーブデバイス４０Ａの設定
マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａのノード番号を「０１」（１６進数）に設定するパケット１００Ａをスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの全てに送信し、スレーブデバイス４０Ａにノード番号を設定する（Ｓ１）。このとき、スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４２、４３が閉鎖されているため、パケット１００Ａは、図７（ａ）に示すように、スレーブデバイス４０Ａのみに到達し、スレーブデバイス４０Ａのみに受信される。
【００４２】
すなわち、スレーブデバイス４０Ａは、パケット１００Ａを受信すると、物理アドレス１０４「００００」（１６進数）に対応するメモリ４４の物理アドレスに制御信号１０５「０１」（１６進数）を書き込むことで「０１」（１６進数）が自己のノード番号として設定される。
【００４３】
また、スレーブデバイス４０Ａは、受信したパケット１００Ａから誤り検出符号を算出し、算出した誤り検出符号がパケット１００Ａに含まれる誤り検出符号１０６と異なる場合は、マスターデバイス２０に再度パケット１００Ａを送信するように要求する。
【００４４】
マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａにパケット１００Ｂを送信し、スレーブデバイス４０Ａが設定したノード番号を読み出して正常にノード番号が設定されたか否かを確認する（Ｓ２）。すなわち、マスターデバイス２０は、パケット１００Ｂを送信することで、メモリ４４の物理アドレス「００００」（１６進数）に書き込まれたノード番号を通知するように指示する。マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａからノード番号が通知されると、パケット１００Ｂにより送信したノード番号１０２とスレーブデバイス４０Ａから通知されたノード番号とを比較する。
【００４５】
スレーブデバイス４０Ａからパケット１００が送信されてこない場合、又はパケット１００Ｂに含まれるノード番号と異なるノード番号がスレーブデバイス４０Ａから通知された場合、マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａにパケット１００Ｂを再度送信してスレーブデバイス４０Ａにノード番号１０２を設定する。
【００４６】
マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａにノード番号が設定されたことを確認すると、スレーブデバイス４０Ａにパケット１００Ｃを送信してスレーブデバイス４０Ａに設定したノード番号の変更を制限する（Ｓ３）。
【００４７】
すなわち、スレーブデバイス４０Ａは、パケット１００Ｃを受信すると、物理アドレス１０４「０００４」（１６進数）に対応するメモリ４４の物理アドレスに制御信号１０５「０１」（１６進数）を書き込んでノード番号の変更を制限する。これにより、スレーブデバイス４０Ａは、マスターデバイス２０からスレーブデバイス４０Ａにノード番号を変更するパケット１００が送信された場合でもノード番号を変更しない。
【００４８】
スレーブデバイス４０Ａがノード番号の変更を制限されると、マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａにパケット１００Ｄを送信し、スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４２を開放する（Ｓ４）。
【００４９】
すなわち、スレーブデバイス４０Ａは、パケット１００Ｄを受信すると、物理アドレス１０４「０００８」（１６進数）に対応するメモリ４４の物理アドレスに通信ポート４２の開放を指示する制御信号１０５「０１」（１６進数）を書き込んで通信ポート４２を開放する。スレーブデバイス４０Ａが通信ポート４２を開放することにより、図７（ｂ）に示すように、マスターデバイス２０からスレーブデバイス４０Ａよりも下流側のスレーブデバイス４０Ｂにパケット１００が到達するようになる。
【００５０】
（２）スレーブデバイス４０Ｂの設定
スレーブデバイス４０Ａが通信ポート４２を開放すると、マスターデバイス２０は、ノード番号「０２」（１６進数）を設定するためのパケット１００Ｅをスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの全てに送信し、スレーブデバイス４０Ｂにノード番号「０２」（１６進数）を設定する（Ｓ５）。すなわち、スレーブデバイス４０Ａは、パケット１００Ｅを受信するが、ノード番号の変更が制限されているためノード番号を変更しない。
【００５１】
さらに、スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４３、及びスレーブデバイス４０Ｂの通信ポート４２、４３が閉鎖されているため、下流側のスレーブデバイス４０Ｃ〜４０Ｅにパケット１００Ｅが到達しない。スレーブデバイス４０Ｂがパケット１００Ｅを受信すると、パケット１００Ｅに含まれる制御信号１０５に基づいてノード番号「０２」（１６進数）を自己のノード番号として設定する。
【００５２】
スレーブデバイス４０Ｂがノード番号を設定すると、マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ｂにパケット１００Ｆを送信し、スレーブデバイス４０Ｂに設定したノード番号を取得してスレーブデバイス４０Ｂにノード番号が正常に設定されたか否かを確認する（Ｓ６）。
【００５３】
スレーブデバイス４０Ｂに正常にノード番号が設定されたことが確認されると、マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ｂにパケット１００Ｇを送信してノード番号の変更を制限する（Ｓ７）。
【００５４】
スレーブデバイス４０Ｂがノード番号の変更を制限すると、マスターデバイス２０は、パケット１００Ｈを送信してスレーブデバイス４０Ｂの通信ポート４２を開放する。
【００５５】
スレーブデバイス４０Ｂが通信ポート４２を開放すると、図７（ｃ）に示すように、マスターデバイス２０から送信されるパケット１００がスレーブデバイス４０Ｃまで到達するようになる。
【００５６】
以下、詳細な説明を省略するが、マスターデバイス２０は、Ｓ１〜Ｓ７と同様のステップによって、スレーブデバイス４０Ｃ〜４０Ｅに対してノード番号の設定、通信ポート４２、４３の開放、及び設定されたノード番号の変更の制限を行う。
【００５７】
［第２の実施の形態］
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムが適用された画像形成装置１の概略の構成例を示すブロック図である。
【００５８】
第２の実施の形態は、マスターデバイス２０及びスレーブデバイス４０がそれぞれ電圧測定部２２、４５を有している点で第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００５９】
マスターデバイス２０は、マスターデバイス２０とスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅとの間の通信を制御する制御部２１と、信号により接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´（図９参照）印加される電圧値を測定する電圧測定部２２と、マスターデバイス２０の電圧測定部２２が測定した電圧値、及びスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅから送信された電圧値を格納するレジスタ２３と、マスターデバイス２０、又はスレーブデバイス４０Ａとの間で信号の送受信をする送受信部２４とを有する。
【００６０】
スレーブデバイス４０は、第１の実施の形態と同様に、通信ポート４１、４２、４３と、メモリ４４と、信号により印加される接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´（図９参照）の電圧値を測定する電圧測定部４５とを備える。なお、電圧測定部２２、４５は、測定手段の一例である。測定手段は、ハードウェア及びソフトウェアのいずれか一方、又は両方で実現される。
【００６１】
（電圧測定部）
図９は、スレーブデバイス４０Ａの電圧測定部４５を示すブロック図である。図９では、スレーブデバイス４０Ａの電圧測定部４５について、下り側信号線３１の下流側の接続点Ａ、Ａの電圧値を測定する構成のみ図示し、上流側の接続点Ｂ、Ｂを測定する構成については、図示を省略している。また、上り側信号線３２の下流側の接続点Ａ’及び上流側の接続点Ｂ’を測定する構成については、図示を省略している。
【００６２】
スレーブデバイス４０Ａの電圧測定部４５は、接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値を測定するように構成されている。すなわち、電圧測定部４５は、下り側信号線３１及び上り側信号線３２を含む信号線３０に接続して接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値を測定する測定線４５１と、スレーブデバイス４０Ａに接続するＩ／Ｏデバイス５０Ａが備えるセンサ５１からの入力と測定線４５１からの入力を切り替える複数のマルチプレクサ４５２と、マルチプレクサ４５２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する複数のＡ／Ｄコンバータ４５３とを備える。
【００６３】
スレーブデバイス４０Ａは、接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値を測定する測定モード及びＩ／Ｏデバイス５０の複数のセンサ５１を監視して制御するＩ／Ｏ制御モードを有している。マルチプレクサ４５２は、スレーブデバイス４０が測定モードのとき、測定線４５１からの信号をＡ／Ｄコンバータ４５３に出力し、Ｉ／Ｏ制御モードのとき、センサ５１からの信号をＡ／Ｄコンバータ４５３に出力するように、測定線４５１又はセンサ５１から入力する信号を切り替える。
【００６４】
なお、図９では、スレーブデバイス４０Ａの電圧測定部４５についてのみ図示しているが、マスターデバイス２０の電圧測定部２２及び他のスレーブデバイス４０Ｂ〜４０Ｅの電圧測定部４５は、スレーブデバイス４０Ａの電圧測定部４５と同様に構成されている。
【００６５】
電圧測定部２２、４５は、上流側からの信号を下流側に送信する下り側信号線３１を構成する差動信号線３１ａ、３１ｂが自己のデバイスから見て上流側のマスターデバイス２０又はスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｄに接続する接続点Ｂ、Ｂ、下り方向の差動信号線３１ａ、３１ｂが自己のデバイスから見て下流側のスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅに接続する接続点Ａ、Ａの電圧を測定する。これと同様に、下流側からの信号を上流側に送信する上り側信号線３２が自己のデバイスから見て上流側のマスターデバイス２０又はスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｄに接続する接続点Ｂ´、及び上り側信号線３２が自己のデバイスから見て下流側のスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅに接続する接続点Ａ´の電圧を測定する。
【００６６】
（ＣＰＵ）
ＣＰＵ１０は、電圧測定部２２、４５が測定した接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値が設計範囲内（例えば、１．１〜１．４Ｖ）か否かを判断することで、マスターデバイス２０、又はスレーブデバイス４０の故障を検出する。さらに、ＣＰＵ１０は、信号が到達する側の接続点である接続点Ｂ、又は接続点Ａ´の電圧が０Ｖである場合、下り側信号線３１又は上り側信号線３２の断線を検出する。
【００６７】
なお、図１では図示を省略しているが、第１の実施の形態に示す画像形成装置１は、Ｉ／Ｏデバイス５０のセンサ５１からの信号を受信するために複数のマルチプレクサ４５２及び複数のＡ／Ｄコンバータ４５３を有している。したがって、本実施の形態において追加された構成は、接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値を測定する測定線４５１のみである。そのため、本実施の形態の画像形成装置１は、マスターデバイス２０又はスレーブデバイス４０に測定線４５１を追加した簡素な構成で、マスターデバイス２０又はスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの故障を検出するとともに、信号線３０の断線を検出することができる。
【００６８】
（通信システムの動作）
次に、通信システムの動作の一例について説明する。図１０は、第２の実施の形態に係る通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。図１１は、各接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値とマスターデバイス２０、スレーブデバイス４０及び信号線３０の状態との関係を示すテーブルである。このテーブルは、マスターデバイス２０に格納されてＣＰＵ１０により読み出される。
【００６９】
画像形成装置１に電源が投入されると、スレーブデバイス４０は、スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４２、４３を閉鎖する初期処理を行う（Ｓ１０１）。また、スレーブデバイス４０は、接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値を測定する測定モードになっているものとする。
【００７０】
スレーブデバイス４０が初期化処理をすると、ＣＰＵ１０は、マスターデバイス２０のレジスタ２３をクリアし、スレーブデバイス４０から取得した電圧値の情報を初期化する（Ｓ１０２）。
【００７１】
マスターデバイス２０のレジスタ２３をクリアすると、ＣＰＵ１０は、最初に、スレーブデバイス４０Ａにノード番号を設定するとともに、スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４１を開放する（Ｓ１０３）。すなわち、マスターデバイス２０は、スレーブデバイス４０Ａにパケット１００を送信し、図５に示すステップＳ１〜Ｓ８の処理を行うことでスレーブデバイス４０Ａにノード番号を設定するとともに、通信ポート４１を開放する。
【００７２】
スレーブデバイス４０Ａの通信ポート４１を開放すると、マスターデバイス２０の電圧測定部２２は、接続点Ａ、Ａ´に印加される電圧値を測定し、スレーブデバイス４０Ａの電圧測定部４５は、接続点Ｂ、Ｂ´に印加される電圧値を測定（Ｓ１０４）する。
【００７３】
スレーブデバイス４０Ａは、測定した電圧値をマスターデバイス２０に送信し、マスターデバイス２０は、マスターデバイス２０の電圧測定部２２及びスレーブデバイス４０Ａの電圧測定部４５から得た電圧値をレジスタ２３に格納する（Ｓ１０５）。
【００７４】
電圧値をマスターデバイス２０に送信すると、スレーブデバイス４０Ａは、マルチプレクサ４５２の接点を切り替えて測定モードから、Ｉ／Ｏ制御モードにする（Ｓ１０６）。
【００７５】
マスターデバイス２０がスレーブデバイス４０Ａから受信した電圧値をレジスタ２３に格納すると、ＣＰＵ１０は、レジスタ２３に格納された電圧値を読み取って、マスターデバイス２０又はスレーブデバイス４０Ａが故障しているか否か、又は通信線の故障が断線しているか否かを判断する（Ｓ１０７）。すなわち、ＣＰＵ１０は、レジスタ２３に格納された電圧値が設計範囲内であるか否かを判断し、電圧値が設計範囲外である場合、図１１に示すテーブルに基づいてマスターデバイス２０、又はスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅが故障しているか否かを判断する。
【００７６】
要するに、ＣＰＵ１０は、接続点Ａ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´の電圧値が設計範囲内である場合、マスターデバイス２０、スレーブデバイス４０Ａ及び信号線３０が正常であることを示す情報を保持する。ＣＰＵ１０は、接続点Ａの電圧値が設計範囲外である場合、マスターデバイス２０が故障しているおそれがあることを示す情報を保持する。ＣＰＵ１０は、接続点Ｂの電圧値が設計範囲外である場合、スレーブデバイス４０Ａが故障しているおそれがあり、又はマスターデバイス２０とスレーブデバイス４０Ａとを接続する下り側信号線３１が断線しているおそれがあることを示す情報を保持する。
【００７７】
接続点Ａ´の電圧値が設計範囲外である場合、ＣＰＵ１０は、マスターデバイス２０が故障しているおそれがあり、又はマスターデバイス２０とスレーブデバイス４０Ａとを接続する上り側信号線３２が断線しているおそれがあることを示す情報を保持する。ＣＰＵ１０は、接続点Ｂ´の電圧値が設計範囲外である場合、下流側のスレーブデバイス４０Ａが故障しているおそれがあることを示す情報を保持する。
【００７８】
さらに、ＣＰＵ１０は、接続点Ｂの電圧値が０Ｖである場合、下り側信号線３１の断線を検出したことを示す情報を保持し、接続点Ａ´の電圧値が０Ｖである場合、上り側信号線３２が断線を検出したことを示す情報を保持する。なお、ＣＰＵ１０は、信号線３１、３２の断線を優先的に検出するため、信号線３１、３２の断線を検出した場合にはマスターデバイス２０又はスレーブデバイスの故障については検出しない。
【００７９】
マスターデバイス２０がスレーブデバイス４０Ａにノード番号の設定を行うと、ＣＰＵ１０は、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの全てにノード番号が設定されたか否かを判断する（Ｓ１０８）。スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの全てにノード番号が設定されていない場合、ＣＰＵ１０は、全てのスレーブデバイスにノード番号が設定されるまでＳ１０２〜Ｓ１０８の処理を繰り返す。
【００８０】
全てのスレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅにノード番号が設定されている場合、ＣＰＵ１０は、ノード番号の設定、及び故障検出の処理を完了する。マスターデバイス２０、スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅの故障、又は信号線３０の断線を示す情報が保持されている場合、ＣＰＵ１０は、保持した故障又は断線を示す情報に基づいてユーザーや管理者等に故障又は断線を検出した箇所を図示しないディスプレイ等に表示する。
【００８１】
［変形例］
図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、第１の実施の形態の変形例を示す図であり、図１２（ａ）は、スレーブデバイスの接続態様の一例を示す図であり、図１２（ｂ）は、スレーブデバイスに設定するノード番号の一例を示す図である。
【００８２】
本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々に変形、実施が可能である。例えば、図１２（ａ）に示すように、例えば、スレーブデバイス４０Ｆ、４０Ｇを追加し、スレーブデバイス４０Ｆ、４０Ｇに後処理装置等を接続して画像形成装置に機能を追加してもよい。
【００８３】
また、各スレーブデバイス４０Ａ〜４０Ｅに設定するノード番号は、連続したものに限らず、例えば、図１２（ｂ）に示すように２をべき乗した数をノード番号としてもよい。
【００８４】
また、本発明の要旨を変更しない範囲内で、上記実施の形態の構成要素の一部を省くことが可能であり、上記実施の形態のフローにおいて、ステップの追加、削除、変更、入替え等が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１…画像形成装置、１０…ＣＰＵ、２０…マスターデバイス、２１…制御部、２２…電圧測定部、２３…レジスタ、２４…送受信部、３０、３１、３２…信号線、３１ａ、３１ｂ…差動信号線、４０Ａ〜４０Ｅ…スレーブデバイス、４１、４２、４３…通信ポート、４４…メモリ、４５…電圧測定部、５０Ａ-５０Ｅ…Ｉ／Ｏデバイス、５１…センサ、１００…パケット、１００Ａ〜１００Ｈ…パケット、１０１…コマンド、１０２…ノード番号、１０３…シーケンス番号、１０４…物理アドレス、１０５…制御信号、１０７…誤り検出符号、２００…パケット、２０１…ヘッダー、２０２…論理アドレス、２０３…深さ情報、２０４…ステップカウント、２０５…経路情報、２０６…転送データ、３００…マスターデバイス、４００Ａ〜４００Ｅ…スレーブデバイス、４５１…測定線、４５２…マルチプレクサ、４５３…Ａ／Ｄコンバータ
【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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【図９】
2016157414.tif 000011
【図１０】
2016157414.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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