(57)【要約】【課題】ケーブル内の信号線の構成を変えることなく、使用可能な信号を信号線に効率的に割り当てる装置を提供する。【解決手段】差動信号を伝送するための第１の信号線および第２の信号線と、差動信号の伝送におけるグランドとして動作する第３の信号線と、を含むケーブルと、ケーブルを介して信号を送信する送信部と、ケーブルを介して信号を受信する受信部とを備える。第１の信号を、差動信号として第１の信号線および第２の信号線に割り当て、第１の信号が有効である期間にグランドレベルとなる第２の信号を、第３の信号線に割り当てる。【選択図】図４
2017208740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号を伝送するための第１の信号線および第２の信号線と、前記差動信号の伝送におけるグランドとして動作する第３の信号線と、を含むケーブルと、
前記ケーブルを介して信号を送信する送信手段と、
前記ケーブルを介して信号を受信する受信手段と、
第１の信号を、前記差動信号として前記第１の信号線および前記第２の信号線に割り当て、前記第１の信号が有効である期間にグランドレベルとなる第２の信号を、前記第３の信号線に割り当てる割当手段と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記装置は、画像信号を処理する画像形成装置であって、
前記第１および第２の信号は、前記画像信号であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第３の信号は、前記第１の信号が有効となる期間を示すイネーブル信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第３の信号は、前記第１の信号が有効となる期間はローレベルであり、前記第１の信号が有効でない期間はハイレベルであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第３の信号は、前記第１の信号の送信を要求する信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項６】
前記第３の信号は、パルス信号であり、前記第１および第２の信号は、前記第３の信号の受信の後に送信されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記送信手段は、原稿を光学的に読み取るスキャナで生成された画像信号を送信することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記受信手段は、前記スキャナから前記ケーブルを介して前記画像信号を受信するコントローラであることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
差動信号を伝送するための第１の信号線および第２の信号線と、前記差動信号の伝送におけるグランドとして動作する第３の信号線と、を含むケーブルと、前記ケーブルを介して信号を送信する送信手段と、前記ケーブルを介して信号を受信する受信手段と、を備える装置において実行される割当方法であって、
第１の信号を、前記差動信号として前記第１の信号線および前記第２の信号線に割り当て、前記第１の信号が有効である期間にグランドレベルとなる第２の信号を、前記第３の信号線に割り当てる割当工程と、
を有することを特徴とする割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器間を接続するケーブルの信号伝送制御を行う装置および割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度な電気通信装置の実現化に伴って、さらに高速度のデータ伝送が可能なケーブルに対するニーズが高まっている。このニーズに対応したケーブルとして高速データ伝送用の差動ケーブルがある。差動ケーブルには、２本の信号線と１本のドレイン線のペアから成る構造を持つものがある。それら２本の信号線は差動信号伝送として使用され、１本のドレイン線は差動信号に対するシグナルグランドとして使用される。また、このシグナルグランドは、高品質な差動信号伝送に必要なインピーダンスコントロールや電流リターンパス確保のために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９７７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存のケーブルはピン数が固定されているために、新たに信号を追加していくことで必要な導電線数がケーブルのピン数を上回る場合がある。この場合必要な導電線数を満たす特注ケーブルを用いることで所望の信号伝送が可能となるが、コストが増加してしまう。
【０００５】
特許文献１では、複数あるグランド接続部のうち、ある条件を満たしたグランド接続部については筺体を介して電源のグランドに接続することで、導電線の数を削減する方法が記載されている。しかしながら、ノイズが乗るなどにより筺体の電位が大きく変動するような機器においては、この電位の変動がシグナルグランドに重畳してしまい、差動信号線に乗る信号の品質が劣化してしまう。また、信号とグランドの距離が離れることで、インピーダンスコントロールができないことも問題となる。
【０００６】
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。上記の点に鑑み、本発明は、ケーブル内の信号線の構成を変えることなく、使用可能な信号を信号線に効率的に割り当てる装置および割当方法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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る装置は、差動信号を伝送するための第１の信号線および第２の信号線と、前記差動信号の伝送におけるグランドとして動作する第３の信号線と、を含むケーブルと、前記ケーブルを介して信号を送信する送信手段と、前記ケーブルを介して信号を受信する受信手段と、第１の信号を、前記差動信号として前記第１の信号線および前記第２の信号線に割り当て、前記第１の信号が有効である期間にグランドレベルとなる第２の信号を、前記第３の信号線に割り当てる割当手段と、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、ケーブル内の信号線の構成を変えることなく、使用可能な信号を信号線に効率的に割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】機器間がケーブルを介して接続された構成を示す図である。
【図２】導電線と、差動信号及びシグナルグランドとの対応を示す図である。
【図３】新たに信号を追加する場合の導電線と各電圧波形との対応を示す図である。
【図４】信号Ａをドレイン線上に付加した場合を示す図である。
【図５】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図６】コントローラと操作部がケーブルを介して接続された構成を示す図である。
【図７】補助信号がドレイン線に付加された場合を示す図である。
【図８】スキャナとコントローラがケーブルを介して接続された構成を示す図である。
【図９】画像要求信号がドレイン線に付加された場合を示す図である。
【図１０】コントローラの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は、装置１００内において、機器１０１と機器１０２がケーブル１１０を介して接続されている構成を示す図である。図１は、本実施形態における汎用的な構成を示す図であり、例えば、画像形成装置（ＭＦＰ、複合機）内のコントローラと操作部間、コントローラとスキャナ間のケーブル接続構成に対応する。ケーブルは、例えば、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：登録商標）ケーブルである。
【００１２】
機器１０１において、信号制御部１１１は、差動信号送信部１１２と制御信号通信部１１３を制御する。例えば、信号制御部１１１は、機器１０２へ送信する信号を、差動信号送信部１１２と制御信号通信部１１３に振り分ける。本実施形態では、例えば、装置１００のＣＰＵやＡＳＩＣにより、いずれの信号がケーブル１１０のどの信号線に割り当てられるかが決定される。そして、信号制御部１１１は、その決定に従って、機器１０２へ送信する信号を、差動信号送信部１１２と制御信号通信部１１３に振り分ける。
【００１３】
差動信号送信部１１２は、コネクタ１１４に接続されたケーブル１１０を介して機器１０２へと差動信号を送信する。制御信号通信部１１３は、ケーブル１１０を介して機器１０２と制御信号による通信を行う。機器１０２において、信号制御部１２１は、差動信号受信部１２２と制御信号通信部１２３を制御する。差動信号受信部１２２は、機器１０１から送られてきた差動信号を受信する。制御信号通信部１２３は、ケーブル１１０を介して機器１０１と制御信号による通信を行う。
【００１４】
図２は、ケーブル１１０内の導電線（信号線）と、差動信号及びシグナルグランド（ＳＧ）との対応を示した図である。図２（ａ）は、２本の信号線３０３と１本のドレイン線３０４をシールド部材３０５で覆ったシールドケーブルの断面図である。信号線は、芯線３０１と被覆部３０２から構成され、信号は芯線３０１上を伝搬していく。図２（ｂ）は、差動信号とシグナルグランドの電圧波形である。図２（ａ）の構造を持つケーブルを用いて、図２（ｂ）の差動信号を伝搬させる場合、差動信号は信号線３０３に割り当てられ、シグナルグランドはドレイン線３０４に割り当てられる。
【００１５】
図２（ｂ）で示すように、ドレイン線は信号線３０３に流れる電流のリターンパスとして機能させるために、電流の特性上、グランドと同電位でなければならない。例えば、複合機内部の図１のケーブル１１０に図２（ａ）に示すようなケーブルを用いる場合、ケーブルの構造に合わせつつ、複合機内部の基板間接続に特有の信号を信号線に割り当てる必要がある。ここで、ケーブル１１０として汎用ケーブルを用いるとすると、ピン数が固定されている場合がある。すると、複合機内部の基板間接続に必要なピン数（例えば、２２ｐｉｎ）がケーブル１１０のピン数（例えば、１９ｐｉｎ）を上回る場合が生じる。
【００１６】
図３は、図２の状態から新たに信号Ａを追加する場合の、ケーブル内導電線と各電圧波形との対応を示した図である。信号Ａは、図１において、制御信号通信部１１３から送信される制御信号である。図３（ａ）に示すように、信号を追加する場合には導電線も追加する必要があるので、使用するケーブルのコストが増加してしまう。
【００１７】
複合機内部の基板間接続信号は、常に送信されているとは限らない。例えば、差動信号として送信される基板間接続信号は、図３（ｂ）に示すようなデータ有効期間を有する場合がある。従って、シグナルグランドとして使用するドレイン線３０４は、データ有効期間以外であればリターンパスとして機能しなくても良い。つまり、データ有効期間においてドレイン線３０４がグランドと同電位であれば、その他の期間は電位を固定する必要はない。
【００１８】
図４は、図３の信号Ａをドレイン線３０４上に割り当てた場合における、各電圧波形及び使用する導電線の断面図である。ここで、信号Ａは、データ有効期間においてグランドと同電位となる信号である。つまり、図４（ｂ）に示すように、信号Ａは、データ有効期間においてローレベル（グランドレベル）であり、データ有効期間以外においてハイレベルである。前述したとおり、ドレイン線３０４はデータ有効期間においてグランドと同電位であれば良いので、図４のようにドレイン線３０４をシグナルグランドとして機能させつつ、信号Ａをドレイン線３０４に割り当てることができる。
【００１９】
本実施形態では、図４に示すような構成により、複合機内部の基板間接続信号が増加したとしても、ケーブル１１０の構成を変えることなく、信号線への信号の割り当てを効率的に行うことができる。
【００２０】
次に、上記のような形態を、画像形成装置で実現した例を説明する。図５は、画像形成装置５００の簡略ブロック図である。画像形成装置５００は、コントローラ５０１、操作部５０２、スキャナ５０３、プリンタ５０５、電源部５０４を含んで構成される。
【００２１】
コントローラ５０１は、スキャナ５０３から送信された画像データを処理してプリンタ５０５へ出力する画像データ処理を実行したり、操作部５０２で受け付けたユーザ指示に応じて画像形成装置５００の動作を統括的に制御したりする。操作部５０２は、タッチパネルやハードキーを介して受け付けたユーザ指示をコントローラ５０１へ伝えたり、ＬＣＤへの画面表示によって、ユーザへ画像形成装置５００の状態情報を通知したりする。各種ユーザインタフェース画面等も操作部５０２のＬＣＤに表示される。
【００２２】
スキャナ５０３は、不図示の原稿台に置かれた原稿を光学的に読み取って画像データを生成する。スキャナ５０３は、プラテン上に置かれた原稿を読み取る構成の場合や、自動原稿給送装置（ＡＤＦ）から給送された原稿を読み取る構成の場合がある。プリンタ５０５は、インクジェット記録方式や電子写真方式等の様々な記録方式に従って記録媒体（印刷用紙）上に画像を形成する。電源部５０４は、外部供給電源から低圧電源を生成する電圧変換部等を含み、画像形成装置５００の各部への電力供給を制御する。
【００２３】
図１０を参照しながらコントローラ１０００の内部構成について詳細に説明する。図１０のコントローラ１０００は、図５のコントローラ５０１に対応する。コントローラ１０００は、ＣＰＵ１００１、ＲＡＭ１００２、ＲＯＭ１００３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１００４、操作部Ｉ／Ｆ１００６、ネットワーク部１００９、モデム部１０１０、内部通信Ｉ／Ｆ１００８、イメージバスＩ／Ｆ１００５を備える。これらの構成は、システムバス１００７によって互いに接続され、通信可能に構成される。
【００２４】
ＣＰＵ１００１は、画像形成装置５００を統括的に制御する制御部として機能する。ＲＡＭ１００２は、ＣＰＵ１００１が動作するためのシステムワークメモリとして機能すると共に、画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。ＲＯＭ１００３は、ＣＰＵ１００１が実行するブートプログラムが格納されている。ＨＤＤ１００４は、システムソフトウェア、画像データ、ソフトウェアカウンタ値などを格納する。
【００２５】
操作部Ｉ／Ｆ１００６は、操作部５０２とのインタフェースで、操作部５０２に表示する画像データを操作部５０２に対して出力する。操作部Ｉ／Ｆ１００６は、操作部５０２から画像形成装置５００を使用するユーザが入力した情報をＣＰＵ１００１に伝える役割を果たす。ネットワーク部１００９は、外部のＬＡＮ等のネットワークに接続され、サーバやクライアントＰＣ等、不図示の装置との通信を行う。ネットワーク部１００９は、有線や無線等のネットワークの媒体に応じた構成を有する。
【００２６】
モデム部１０１０は、公衆回線に接続され、不図示の外部のファクシミリ装置とのデータの通信を行う。内部通信Ｉ／Ｆ１００８は、スキャナ５０３及びプリンタ５０５との間で夫々通信を行う。イメージバスＩ／Ｆ１００５は、システムバス１００７とイメージバス１０１１とを接続してデータ構造を変換するバスブリッジとして機能する。
【００２７】
さらに、コントローラ１０００は、ラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ）１０１２、スキャナ画像処理部１０１３、プリンタ画像処理部１０１４、画像回転部１０１５、画像圧縮部１０１６、デバイスＩ／Ｆ１０１７を備える。これらの構成は、イメージバス１０１１によって互いに接続され、通信可能に構成される。
【００２８】
ＲＩＰ１０１２は、外部の装置から受信した印刷ジョブに含まれるＰＤＬコードをビットマップイメージに展開する。スキャナ画像処理部１０１３は、スキャナ５０３から入力された画像データに対して補正、加工、編集を行う。プリンタ画像処理部１０１４は、プリンタ５０５で出力（印刷）される画像データに対して補正、解像度変換等を行う。画像回転部１０１５は、画像データの回転を行う。画像圧縮部１０１６は、多値画像データに対してはＪＰＥＧ、２値画像データに対してはＪＢＩＧ、ＭＭＲ、又はＭＨの圧縮伸張処理を行う。デバイスＩ／Ｆ１０１７には、スキャナ５０３及びプリンタ５０５が接続されて画像データの同期系／非同期系の変換を行う。
【００２９】
図６は、図５の画像形成装置５００におけるコントローラ５０１と操作部５０２がケーブル６１０を介して接続されている構成を示す図である。図６のコントローラ５０１、操作部５０２はそれぞれ、図１の機器１０１、機器１０２に対応する。図６の信号制御部６１１、画像信号送信部６１２、補助信号通信部６１３、コネクタ６１４、ケーブル６１０はそれぞれ、図１の信号制御部１１１、差動信号送信部１１２、制御信号通信部１１３、コネクタ１１４、ケーブル１１０に対応する。図６の信号制御部６２１、画像信号受信部６２２、補助信号通信部６２３、コネクタ６２４はそれぞれ、図１の信号制御部１２１、差動信号受信部１２２、制御信号通信部１２３、コネクタ１２４に対応する。図６の信号制御部６１１、画像信号送信部６１２、補助信号通信部６１３は、図１０のＣＰＵ１００１や、コントローラ１０００内部のＡＳＩＣ等で実現されても良い。
【００３０】
コントローラ５０１において、信号制御部６１１は、画像信号送信部６１２と補助信号通信部６１３を制御する。画像信号送信部６１２は、コネクタ６１４に接続されたケーブル６１０を介して操作部５０２へ差動信号を送信する。補助信号通信部６２３は、ケーブル６１０を介して操作部５０２と補助信号による通信を行う。
【００３１】
操作部５０２において、信号制御部６２１は、画像信号受信部６２２と補助信号通信部６２３を介してコントローラ５０１から送られてきた差動信号を受信する。画像信号受信部６２２は、コントローラ５０１から送られてきた差動信号を受信する。補助信号通信部６２３は、ケーブル６１０を介してコントローラ５０１と制御信号による通信を行う。
【００３２】
図７は、差動信号としての画像信号と、制御信号としての補助信号の各電圧波形を示す図である。各電圧波形は、補助信号の電位によって、期間Ａ〜Ｅに分けられる。
【００３３】
図７の補助信号としてイネーブル信号が割り当てられる場合について説明する。イネーブル信号は、信号が有効となる期間を表す信号である。図７では、イネーブル信号がグランドと同電位となる期間（図７の期間Ｂ及び期間Ｄ）、差動信号が有効であることを示している。図４の信号Ａと同様に、本例でもドレイン線をシグナルグランドとして機能させつつ、イネーブル信号をドレイン線に割り当てることができる。
【００３４】
図７の補助信号として状態通知信号が割り当てられる場合について説明する。状態通知信号は、画像形成装置５００の動作状態を通知する信号である。ここで、動作状態とは、例えば、画像形成装置５００の電力モードである。例えば、図７では、状態通知信号がグランドと同電位となる期間はスタンバイモード（図７の期間Ｂ及び期間Ｄ）、それ以外の期間は節電モード（図７の期間Ａ、期間Ｃ、期間Ｅ）となることを示している。図４の信号Ａと同様に、本例でも同様にドレイン線をシグナルグランドとして機能させつつ、状態通知信号をドレイン線に割り当てることができる。
【００３５】
図８は、図５の画像形成装置５００におけるスキャナ５０３とコントローラ５０１がケーブル８１０を介して接続されている構成を示す図である。図８のスキャナ５０３、コントローラ５０１はそれぞれ、図１の機器１０１、機器１０２に対応する。図８の信号制御部８１１、画像信号送信部８１２、画像要求信号通信部８１３、コネクタ８１４、ケーブル８１０はそれぞれ、図１の信号制御部１１１、差動信号送信部１１２、制御信号通信部１１３、コネクタ１１４、ケーブル１１０に対応する。図８の信号制御部８２１、画像信号受信部８２２、画像要求信号通信部８２３、コネクタ８２４はそれぞれ、図１の信号制御部１２１、差動信号受信部１２２、制御信号通信部１２３、コネクタ１２４に対応する。図８の信号制御部８１１、画像信号送信部８１２、画像要求信号通信部８１３は、スキャナ５０３内のＣＰＵやＡＳＩＣ等により実現されても良い。また、信号制御部８２１、画像信号受信部８２２、画像要求信号通信部８２３は、図１０のＣＰＵ１００１や、コントローラ１０００内部のＡＳＩＣ等で実現されても良い。
【００３６】
スキャナ５０３において、信号制御部８１１は、画像信号送信部８１２と画像要求信号通信部８１３を制御する。画像信号送信部８１２は、コネクタ８１４に接続されたケーブル８１０を介してコントローラ５０１へ差動信号を送信する。画像要求信号通信部８１３は、ケーブル８１０を介してコントローラ５０１と画像要求信号による通信を行う。
【００３７】
コントローラ５０１において、信号制御部８２１は、画像信号受信部８２２と画像要求信号通信部８２３を介してスキャナ５０３から送られてきた差動信号を受信する。画像信号受信部８２２は、スキャナ５０３から送られてきた差動信号を受信する。画像要求信号通信部８２３は、ケーブル８１０を介してスキャナ５０３と画像要求信号による通信を行う。スキャナ５０３はコントローラ５０１からの画像要求信号を受け取った後、画像信号をコントローラ５０１へ送信する。
【００３８】
図９は、差動信号としての画像信号と、画像要求信号としての画像要求信号の各電圧波形を示す図である。スキャナ５０３は、画像要求信号通信部８１３において信号制御部８１１から図９に示すようなパルス信号波形の画像要求信号を受信した後のタイミングで、コントローラ５０１へ画像信号を送信する。画像信号が送信されている期間（信号が有効となる期間）、画像要求信号はグランドと同電位である。そのため、図４の信号Ａと同様に、本例でもドレイン線をシグナルグランドとして機能させつつ、画像要求信号をドレイン線に割り当てることができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、複合機内部の基板間接続信号を、ケーブル１１０の構成を変えることなく、ケーブル内部の信号線への信号の割り当てを効率的に行うことができる。
【００４０】
以上説明したような信号線への信号の割り当ては、画像形成装置５００や８００の保守者等により、画像形成装置５００や８００の機能に応じて、ユーザインタフェース画面を介して動的に割当て可能としても良い。
【００４１】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  装置：  １１１、１２１  信号制御部：  １１２  差動信号送信部：  １１３、１２３  制御信号通信部：  １１４、１２４  コネクタ：  １２２  差動信号受信部：  １１０  ケーブル：  ５００  画像形成装置：  １０００  コントローラ：  １００１  ＣＰＵ：  １００２  ＲＯＭ：  １００３  ＲＡＭ
【図１】
2017208740.tif 000003
【図２】
2017208740.tif 000004
【図３】
2017208740.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2017208740.tif 000008
【図７】
2017208740.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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