(57)【要約】【課題】  近年、MEAP-Lite等のインテリジェンスを持つオプション機器が開発されるなど、その高機能さゆえにオプション機器の消費電力が増大している。しかしながら低速ＳＦＰなど電源能力の乏しい製品では、電源容量の制限から複数のオプションスロットを設定ができないという課題が存在する。また、オプション機器の装着数に応じて均等に供給電力を分配し、オプション機器側では供給電力に合うように動作周波数を下げて動作することで前記課題に対する提案がなされているが、高性能を要求されるオプションへの供給電力が小さくなった場合に性能が著しく低下するという課題が残っている。【解決手段】  本体側に電力供給情報保持手段を持つ。拡張機器側には、周波数-消費電力対応情報保持手段と周波数切り替え手段と性能情報保持手段を持つ。【選択図】  図１
2009098863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費電力情報保持手段と周波数切り替え手段を持ち、電源供給元の接続装置から電力供給情報を取得し、取得した電力供給情報と前記消費電力情報から動作周波数を決定し、周波数を切り替えることを特徴とする機能拡張装置。
【請求項２】
消費電力情報保持手段に周波数との対応を持たせ、電源供給元の接続装置からの電力供給情報に対応して切り替える周波数の算出を簡略化した請求項１に記載の機能拡張装置。
【請求項３】
拡張機器の動作周波数だけでなく機能の限定も行なう請求項１に記載の機能拡張装置。
【請求項４】
電源供給元の接続装置が印刷装置である請求項１に記載の機能拡張装置。
【請求項５】
拡張機器の動作周波数だけでなく機能に関わるプログラムの変更も行なう請求項１に記載の機能拡張装置。
【請求項６】
電源投入時は低速で起動する請求項１に記載の機能拡張装置。
【請求項７】
動作周波数を変えたら変えた値を保持する請求項１に記載の機能拡張装置。
【請求項８】
動作周波数の変更にユーザーからの入力も加味する請求項１に記載の機能拡張装置。
【請求項９】
動作周波数の変更にユーザーからの入力が設定可能範囲外のときエラー通知をする請求項８に記載の機能拡張装置。
【請求項１０】
動作周波数の変更にユーザーからの入力が設定可能範囲外のとき一番近い設定可能な周波数にする請求項８に記載の機能拡張装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡張機器を搭載可能な装置に関し、特に前記装置から拡張機器に供給する電力の活用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置などの電源部は、最小限のマージンでパフォーマンスと低コストの両立を実現させるべく設計されており、該装置に取り付けられる拡張機器の電源容量もその設計範囲内に収められている。
【０００３】
拡張機器も近年高性能化、細分化が進み、搭載される機能により消費電力の差が大きくなっている。また、通常、拡張機器が取り付け可能な印刷装置などの電源供給側となる本体（以下本体）の機種は単一ではなく複数の機種であり、低速機から高速機までカバーされる。本体の印字速度の差は本体側の電源部の差になって現れたり、拡張機器用I/F部のクロック周波数の差になって現れたりする。
【０００４】
拡張機器の機能の差と、本体側の電源部やI/Fクロックの差を吸収し、拡張機器としてはより多くの本体機種との接続を可能とし、本体としてはより多くの拡張機器を接続可能とすることがユーザーの選択肢を広げられ、本体を含めた装置全体の商品としての訴求力の向上に繋がる。
【０００５】
従来、多くの拡張機器と多くの本体機種の接続を可能にする方法として、本体側CPUが拡張機器の種類などの情報を取得し、拡張機器へ供給するクロック周波数や電圧を調整するというものであった。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】特開平5-150872号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本体からの電圧調整の場合、拡張機器側に搭載されているすべての素子が電圧調整幅に適合していなければならないが、通常、動作による変化や、温度による変化などで電圧もある範囲で振れるため、電源容量も小さい本体は電源容量の大きい本体に比べ、同じ拡張機器が接続されても電圧の振れ幅が大きくなり、拡張機器のすべての素子が適切に動作可能となる範囲は極限られ、十分な電力調整が実現できなかった。
【０００７】
また、本体からの供給クロック周波数の調整では、拡張機器と本体との通信速度も変化することになるが、機種によっては拡張機器内部のクロック周波数だけを調整すれば電力調整可能な場合にも本体−拡張機器間の通信速度をも低い側に調整しなければならず、電力調整とパフォーマンスの両立が十分ではなかった。
【０００８】
さらに、これらはより低コストを目指す本体側に電圧調整手段やクロック切り替え手段などコストアップになるものを搭載させる形式であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本体側に拡張機器へ供給可能な電力を示す電力供給情報保持手段を持ち、拡張機器側に該機器の動作周波数と消費電力の対応を示す周波数-消費電力対応情報保持手段と前記電力供給情報保持手段から得られた本体側の拡張機器へ供給可能な電力情報と前記周波数-消費電力対応情報保持手段に格納されている該機器の動作周波数と消費電力の対応に合わせて該機器の動作周波数を切り替える周波数切り替え手段を具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本体の電源容量の制限から拡張機器のオプション設定ができなかった場合でも、本体のコストアップとなるような機構を設けることなく、拡張機器の動作周波数を変化させ消費電力を調整することで、拡張機器をオプション設定可能とすることができる。これは、ユーザーにとって、装置の選択肢が増えることになり、商品の訴求力向上も実現している。
【００１１】
また、第二の実施例のようにユーザー設定で設定可能範囲内の電力に設定とした場合は、ユーザーの好みに合わせた周波数設定にすることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１３】
図1は、本発明の実施例1の構成説明図である。
【００１４】
１は、本発明の実施例１の印刷装置本体である。
【００１５】
２は、CPUで、印刷装置１を統括的に制御する。
【００１６】
３は、CPUバスであり、BUS  コントローラ４に接続され、ROM/RAM、各種IOなどを制御するためのコントロール信号、アドレス、データ信号が接続されている。コントロール信号には、リードライトの方向やバースト、キャッシュ操作のみではなく、割り込みやパワーマネージメントなど必要なサイドバンド信号も含む。
【００１７】
４は、BUS コントローラ（以下BUS C4）で、CPUからのリードライトの入力に合わせてROM/RAM、IOへのアクセス信号を制御し、IOなどからの割り込みやパワーマネージメント制御などにも対応する。また、印刷用の画像処理や圧縮伸張回転、さらには暗号化・複合化などの処理を含んでいても良い。ここでは、それらも含む。
【００１８】
５は、ROMで、CPU2が本装置を制御するためのプログラムの一部またはすべてを格納するもので、ここでは一部を格納するものとする。このROM5は、書き換え可能であっても不可能であってもどちらでも良く、CPU2のためのプログラムが格納できれば良い。
【００１９】
６は、ROM I/FでBUS C4とROM5を接続し、CPU2からのリードライトコマンドに合わせてROM5からデータをリードしたり、書き換え可能な部分に関しては書き換えたりする。
【００２０】
７は、RAMで、CPU２が装置を制御する上で、ワーク領域として使っても良いし、スタックとして使っても、また、ROM５のプログラムをロードしてRAM7から動作する形態をとっても良く、CPU２が制御するメモリであれば良い。
【００２１】
８は、RAM I/FでBUS C4とRAM7を接続し、CPUからのリードライトコマンドに合わせてRAMからデータをリードしたり、RAMへデータをライトしたりする。
【００２２】
９は、NVRAM C I/FでNVRAM C10とBUS C4を接続し、CPUからのリードライトコマンドに合わせてNVRAM12へのリードライトを行なうためのコマンド通信が可能である。
【００２３】
１０は、NVRAM コントローラで（以下NVRAM C10）NVRAM12へのリードライト動作を制御する。
【００２４】
１１は、NVRAM C10とNVRAM12を接続するI/Fである。
【００２５】
１２は、NVRAMで、CPU2が制御して印刷装置の各種設定情報などを格納するもので、電源OFF/ONでも情報を保持できる。
【００２６】
１３は、BUS C4とHDD C14を接続するI/Fである。
【００２７】
１４は、HDDコントローラで（以下HDD C14）、HDD16にCPUからのリードライトコマンドを伝達し、HDD16へのデータの格納や読み出しを制御する。またDMAなどの付加機能を持たせ、より高速なデータ転送を行なう機能があっても良い。ここではDMA機能があるとする。
【００２８】
１５は、HDD C14とHDD16を接続するI/Fである。
【００２９】
１６は、HDDであり、HDD C14からのデータを格納したり、HDD C14へデータを送信したりする。また、格納されるデータはプログラムの一部や、印刷データなど何でも良い。
【００３０】
１７は、BUS C4と印刷部 C18を接続するI/Fである。
【００３１】
１８は、印刷部コントローラで（以下印刷部 C18）BUS C4からの印刷データ送信や印刷用コマンドステータスの送信を行い、印刷部20から印刷出力を得る事ができる。また、印刷用の画像処理や圧縮伸張回転、さらには暗号化・複合化などの処理を含んでいても良い。ここでは、BUS C4に含んでいるため、含まないとする。
【００３２】
２１は、BUS C4と拡張I/F Cを接続するI/Fである。
【００３３】
２２は、拡張I/Fコントローラで（以下拡張I/F C22）、拡張ボード101と接続できCPU２と拡張ボード101の通信を可能とする。
【００３４】
２３は、電力供給情報保持手段で、印刷装置１の電力供給能力を拡張ボードに通知するための情報を保持している。電力供給情報保持手段23はROM5、NVRAM12、HDD16のいずれかで構成してよく、本体のコストアップ無しに電力供給情報を保持できれば何でも良い。ここではROM5で構成した。
【００３５】
２４は、拡張I/Fで印刷装置１の拡張I/F C22と拡張ボード101の拡張I/F C109とを接続する。
【００３６】
１０１は、本発明の実施例１の拡張ボードで、拡張I/F24を介して印刷装置１と接続され、本体の拡張機能であるUSB HOST機能や、LANの機能を実現する。
【００３７】
１０２は、拡張ボード101のCPUで、拡張ボード101を統括的に制御する。
【００３８】
１０３は、CPU102とBUS C104を接続するI/Fで、ROM/RAM、各種IOなどを制御するためのコントロール信号、アドレス、データ信号が接続されている。コントロール信号には、リードライトの方向やバースト、キャッシュ操作のみではなく、割り込みやパワーマネージメントなど必要なサイドバンド信号も含む。
【００３９】
１０４は、BUS コントローラ（以下BUS C104）で、CPU102からのリードライトの入力に合わせてROM/RAM、IOへのアクセス信号を制御し、IOなどからの割り込みやパワーマネージメント制御などにも対応する。また、印刷用の画像処理や圧縮伸張回転、さらには暗号化・複合化などの処理を含んでいても良い。ここでは、それらも含む。
【００４０】
１０５は、ROMで、CPU102が本装置を制御するためのプログラムの一部またはすべてを格納するもので、ここでは一部を格納するものとする。このROM105は、書き換え可能であっても不可能であってもどちらでも良く、CPU102のためのプログラムが格納できれば良い。
【００４１】
１０６は、ROM I/FでBUS C104とROM105を接続し、CPU102からのリードライトコマンドに合わせてROM105からデータをリードしたり、書き換え可能な部分に関しては書き換えたりする。
【００４２】
１０７は、RAMで、CPU10２が装置を制御する上で、ワーク領域として使っても良いし、スタックとして使っても、また、ROM10５のプログラムをロードしてRAM107から動作する形態をとっても良く、CPU102が制御するメモリであれば良い。
【００４３】
１０８は、RAM I/FでBUS C104とRAM107を接続し、CPU102からのリードライトコマンドに合わせてRAM107からデータをリードしたり、RAM107へデータをライトしたりする。
【００４４】
１０９は、拡張I/Fコントローラで印刷装置１からの通信内容を拡張バス110を介してBUS C104やUSB HOST C115へ伝達し、BUS C104やUSB HOST C115からの通信内容を拡張I/F24を介して印刷装置１に伝達する。また、NVRAM I/F111を介してNVRAM C112に接続され、NVRAMへのリードライトも行なうことができる。拡張I/F24と拡張バス110のクロックが非同期でも動作するものである。
【００４５】
１１０は、拡張バスで拡張I/F C109とBUS C104とUSB HOST C115を接続する。
【００４６】
１１１は、拡張I/F C109とNVRAM C112を接続するI/Fである。
【００４７】
１１２は、NVRAM コントローラで（以下NVRAM C112）、NVRAM114へのリードライト動作を制御する。
【００４８】
１１３は、NVRAM C112とNVRAM114を接続するI/Fである。
【００４９】
１１４は、NVRAMで、NVRAM C112の制御で、拡張ボードの各種設定情報などを格納するもので、電源OFF/ONでも情報を保持できる。また、印刷装置１からの設定に対しても情報保持可能に構成されている。
【００５０】
１１５は、USB HOSTコントローラでUSB HOST I/F117を制御し、拡張バス110を介して各種USBデバイスの制御をCPU102で行なうことを可能とている。
【００５１】
１１６は、USB HOST C115とUSB HOST I/F117を接続するI/Fである。
【００５２】
１１７は、USB HOST I/Fで各種USBデバイスと接続しCPU102の制御でUSBデバイスを動作させることができる。
【００５３】
１１８は、BUS C104とLANC119を接続するI/Fである。
【００５４】
１１９は、LANコントローラで（以下LANC119）、10BT/100BT/GigaなどのLAN機能をPHY121,LAN123を制御して実現する。
【００５５】
１２０は、LANC119とPHY121を接続するI/Fである。
【００５６】
１２１は、PHYでLAN123を介してLAN信号の送受信を行なう。
【００５７】
１２２は、PHY120とLAN123を接続するI/Fである。
【００５８】
１２３は、LANのI/F部で、LANC119,PHY121の制御の元でネットワーク機能を実現する。
【００５９】
１２４は、周波数切り替え手段で、CPU102からの設定により、拡張ボードの周波数を変えることができる。
【００６０】
１２５は、周波数−消費電力対応情報で、拡張ボード101の周波数と消費電力の関係を対応付けて保持するものであり、CPU102の制御で印刷装置1の電力供給情報保持手段23からの情報に合わせ、周波数切り替え手段124を印刷装置１が供給できる電力の中で動作する設定を選択するための情報である。
【００６１】
ここで、周波数切り替え手段124の構成を詳細に記す。
【００６２】
CPU102は、動作クロックをPLLによる逓倍で作り、動作している。この低倍率を外部端子とROMからリードされる１ビットの値で設定している。外部端子は３本あり、ROMからリードした１ビットと合わせ、合計４ビットで設定される。
【００６３】
CPU102は、動作クロックの設定をLowアクティブのリセット信号の立ち上がり時の設定ピンの状態とROMからリードされる１ビットの値で行なう。
【００６４】
ROM内の1ビットはCPUがROMの一部を書き換えることで、変更する。この場合は、リブートが必要となる。
【００６５】
外部端子については、周波数切り替え手段124の中にラッチを設け、リセット中に設定された値に変化するものとする。
【００６６】
これもCPUが設定の変化を反映させるのにリブートが必要である。
【００６７】
したがって、周波数切り替え手段124は、外部端子設定用のラッチとブート時の周波数設定に関わる一ビットの設定を行なうプログラムで構成される。
【００６８】
また、この周波数切り替え手段は、本実施例の方式に限定するものではなく、拡張側のCPU102の制御下で本体の電力供給能力に合わせて、周波数設定を可変にできれば何でも良い。
【００６９】
以下に、印刷装置１が比較的低速な機種であった場合の周波数設定動作を説明する。
【００７０】
図2のフローで示すように、電源ON時、拡張ボード１０１は、低周波数で立ち上がる。
【００７１】
周波数切り替え手段124のラッチは、001で、ROM105の中のブート時の周波数情報用ビットは、０である。
【００７２】
周波数−消費電力対応情報は、以下のとおりである。
【００７３】
【表１】
2009098863.tif 000003
【００７４】
ラッチ部の外部端子3bitとROMの1bitで、CPUの動作周波数とROM/RAMのバス周波数と拡張バス周波数と、USB HOST I/Fの動作周波数、LANの通信ポート周波数などを可変としている。
【００７５】
よって、2.2Wの消費電力となる周波数で立ち上がる。
【００７６】
CPU102は、拡張I/F23を介して、印刷装置１の電力供給情報保持手段23の電力供給情報を取得する。
【００７７】
拡張I/F C109は、拡張I/F24と拡張バス110のクロックが非同期でも動作するため、拡張ボード101からの通信が遅くても電力供給情報の取得ができる。
【００７８】
CPU102は取得した電力供給情報を周波数―消費電力対応情報125に対比させ印刷装置１が供給可能な電力で動作できる最大周波数を認識する。電力供給情報は、2.5Wであった。CPU102は周波数切り替え手段124の外部端子ラッチ部には、切り替えをせず、ROMの周波数用の1ビットに1を書き込み、リブートする。
【００７９】
リブートは、不図示のリセットICのリセット入力端子にアクティブな信号を入れて行なう。ただし、リブートの方法をこれに限定するものではなく、周波数の切り替えのできるリブートが行えれば、専用のASICでリブート用のリセット信号を出力するしくみを持たせてもいいし、印刷装置１からリセット入力を行なわせても何でも良い。
【００８０】
リブート時のリセット信号が立ち上がると外部端子のラッチは001でかわらないが、ROMの1ビットは０から１に変化している。このため、拡張バスの動作周波数が66ＭＨzとなって立ち上がる。印刷装置１との通信は最初の状態よりも早くなる。
【００８１】
次に、印刷装置１が高速機だった場合の周波数の設定動作を説明する。
【００８２】
最初の立ち上がり時は、低速機のときと同じで、ラッチが001でROMが0で立ち上がる。印刷装置１からの電力供給情報を取得すると4.5Wであった。周波数−消費電力対応情報125より、全項目を最大周波数に設定しても拡張ボードの消費電力が印刷装置１の供給電力を上回らないため、CPU102は、周波数切り替え手段124のラッチ部を111に設定し、ROM105の１ビットを１にして、リブートする。
【００８３】
リセット信号の立ち上がりで、ラッチ部111、ROMからの1ビットが１を読み込み、CPU動作周波数266 MHz、ROM/RAMのバス周波数66 MHz、拡張バス周波数66MHz、USB HOST I/Fの動作周波数480 MHz、LANの通信ポート周波数1Gで立ち上がる。
以上説明したように、本体側の印刷装置には、コストアップとなる機構を持たせることなく、本体の供給電力に合わせた拡張ボードの周波数設定が実現できた。
【実施例２】
【００８４】
図３は、第二の実施例の構成説明図である。
【００８５】
第一の実施例と同じものは第一の実施例と同じ番号である。番号の異なる部分を説明する。
【００８６】
２０１は、本発明の第二の実施例の拡張機器である。
【００８７】
２０４は、BUS Cで拡張I/F C209、周波数切り替え手段224を内蔵している。
【００８８】
２０９は、拡張I/F Cで印刷装置１と拡張I/F24を介して通信可能となっている。
【００８９】
２１０は、USB HOST CとBUS C204のI/Fである。
【００９０】
２１１は、ユーザー入力情報保持手段で、拡張機器の周波数をユーザーが設定した場合、その設定情報を保持する。入力は印刷装置１を経由して行なわれても良いし、不図示のパネルから行なわれても良いし、LAN123を経由して行なわれても何でも良い。ここではそのすべてで入力可能とする。
【００９１】
２２４は、周波数切り替え手段で、BUS C204に内蔵されている。
【００９２】
実施例2の周波数決定動作を以下に説明する。
【００９３】
拡張機器201は、低速動作で起動し、印刷装置１からの電力供給情報を取得する。さらにユーザー入力情報が格納されていないか確認する。
【００９４】
確認は、ユーザー入力情報保持手段211の中のあるビットで示しても良いし、ROM・RAM・NVRAMのどこかのビットで示してもよく、CPU102が確認できればなんでも良い。ここでは、ユーザー入力情報保持手段211の中のビットで示すことにする。
【００９５】
確認の結果、入力されていなければ、実施例1と同じ動作で周波数を決定し、リブートしてその設定周波数で立ち上がる。
【００９６】
入力されていれば、入力されている設定情報が印刷装置1から入手した電力情報に収まる周波数か判断し、収まらなければ電力情報にあわせ、収まる場合は、ユーザー設定に合わせて周波数切り替え手段を設定し、リブートして、新たな周波数設定で立ち上がる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施例１の構成説明図
【図２】本発明の実施例１のフローチャート
【図３】本発明の実施例２の構成説明図
【符号の説明】
【００９８】
1  印刷装置
2  CPU
3  CPUバス
4  BUS C
5  ROM
6  ROMバス
7  RAM
8  RAMバス
9  NVRAM Cバス
10  NVRAM C
11  NVRAMバス
12  NVRAM
13  HDD Cバス
14  HDD C
15  HDDバス
16  HDD
17  印刷部 Cバス
18  印刷部C
19  印刷部バス
20  印刷部
21  拡張I/F Cバス
22  拡張I/F C
23  電力情報保持手段
24  拡張I/F
101  拡張ボード
102  CPU
103  CPUバス
104  BUS C
105  ROM
106  ROMバス
107  RAM
108  RAMバス
109  拡張I/F C
110  拡張バス
111  NVRAM Cバス
112  NVRAM C
113  NVRAMバス
114  NVRAM
115  USB HOST C
116  USB HOST I/Fバス
117  USB HOST I/F
118  LANCバス
119  LANC
120  PHYバス
121  PHY
122  LANバス
123  LAN
124  周波数切り替え手段
125  周波数―消費電力対応情報
201  第二の実施例の拡張機器
204  BUS C
209  拡張I/F C
210  USB HOST Cバス
211  ユーザー入力情報保持手段
224  周波数切り替え手段
【図１】
2009098863.tif 000004
【図２】
2009098863.tif 000005
【図３】
2009098863.tif 000006