JP2004362282A - ネットワーク機器及びネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ネットワークコントローラ213は、ネットワークを介して受信する受信フレームをバッファリングする受信バッファを備えている。仮想メモリブロック214の比較ブロックは、受信した受信フレームの内容を判定する。フレームステータス要求の受信フレームがあったときは、フレーム生成回路216は、ステータスレジスタ215にセットされているデータを送信フレームにして送り返す。仮想メモリブロック214の制御ブロックは、比較ブロックへの動作クロックの供給を制御する。仮想メモリブロック214は、受信バッファにバッファリングされている受信フレームの件数を所定の閾値と比較する。そして、制御ブロックは、この比較の結果に応じて前記動作クロックの周波数を可変する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークインターフェイスを内蔵するネットワーク機器、例えば、複写機、プリンタ、それらの複合機、並びにそのようなネットワーク機器を含むネットワークシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、複数台のパーソナルコンピュータやプリンタ等をLANネットワークで接続し、データの共有やプリンタの共有を可能とするネットワークシステムが広く普及している。
【0003】
図6は、そのようなネットワークシステムの一例を示す模式図である。図6に示すネットワークシステムでは、複数台のパーソナルコンピュータ101と出力装置201とがネットワーク301を介してデータ通信可能に接続されている。このようなネットワークシステム中、出力装置201としては、例えば、複写機、プリンタ、それらの複合機等の画像形成装置が用いられる。
【0004】
一方、従来のパーソナルコンピュータでは、パワーマネジメント機能を搭載することが一般的になっている。このようなパワーマネジメント機能の中には、マイクロソフト社が開発した「オン−ナウ」パワーマネジメント機能のように、図6に例示するネットワークシステムでの使用に適したものとなっているものがある。つまり、このようなパワーマネジメント機能では、データの送信先が省電力モードになっていたとしても、ある特定のパケットを送信することによって省電力モードから復帰させ、データの送信元と送信先がデータ通信を開始することを可能にする。このようなパワーマネジメント機能を前提として、送信先である例えば出力装置201が備える図示しないネットワークインターフェイスは、機器のそれ以外の部分が低電力状態にある間もネットワーク301上のフレームを監視し、ソフトウェアにより登録された特定のフレームを探す。そして、出力装置201のネットワークインターフェイスがそのようなフレームの1つを検出すると、ネットワークインターフェイスは出力装置201のシステムを起動、復帰させるための信号を出力する。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−141831公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようなパワーマネジメント機能を用いる場合に、出力装置201が省電力モードにあってもネットワークインターフェイスは常に稼動しており、さらなる省電力を図るために、ネットワークインターフェイスの節電を図りたい。
【0007】
一方、回路の消費電力は、その動作周波数に依存している。動作周波数が低くなれば、その分消費電力が下がることは周知の事実である。
【0008】
本発明の目的は、ネットワーク機器について、クロック周波数を制御することにより従来に比べて省電力を図ることができるようにすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、ネットワーク接続されたコンピュータからの動作指令によって作動し、所定の条件が満たされた場合には本ネットワーク機器の一部の回路だけを稼動させて省電力を図る省電力モードの機能を備えているネットワーク機器において、前記回路は、前記ネットワークを介して外部機器と通信するネットワークインターフェイスとなる通信手段と、前記通信手段を介して受信するデータをバッファリングする受信バッファと、前記受信したデータの内容を判定する判定手段と、前記判定の内容に応じて前記外部機器にデータを送信して応答する応答手段と、前記判定手段への動作クロックの供給を制御する制御手段と、前記受信バッファにバッファリングされているデータの件数を所定の閾値と比較する比較手段と、を備え、前記制御手段は、前記比較の結果に応じて前記動作クロックの周波数を可変すること、を特徴とするネットワーク機器である。
【0010】
したがって、ネットワークのトラヒックに連動して、受信バッファのデータ件数に余裕があるときは判定手段における動作クロック周波数を下げて省電力を図り、受信バッファのデータ件数が多くなったときは判定手段における動作クロック周波数を上げて判定手段の処理を促進して、受信バッファのオーバーフローを防ぐことにより、よりきめ細かな省電力制御ができる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のネットワーク機器において、前記制御手段は、前記検査手段が複数ある場合に、使用されていない検査手段、又は、前記検査の結果から目的のデータではないと判定した検査手段への前記動作クロックの供給を停止すること、を特徴とする。
【0012】
したがって、省電力モード中に動作が不要になった検査手段を停止させて、一層の省電力効果をもたらすことができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のネットワーク機器において、前記応答手段は、前記判定手段が前記受信したデータはステータスを要求であると判定したときは、前記外部機器に本ネットワーク機器が前記省電力モードの状態であることを示すステータスを送信すること、を特徴とする。
【0014】
したがって、省電力モードにあるネットワーク機器の状態を何ら損なうことなく、外部機器においてネットワーク機器が省電力モードにあることを確認することができる。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの一に記載のネットワーク機器において、前記回路は、前記省電力モード状態において前記ネットワークへのリンクの確立及びリンクのダウンを検出するリンク検出手段を備え、前記リンクのダウンを検出したときは、前記リンク検出手段及び本手段以外の前記回路への電力の供給を停止し、その後、前記リンクの確立を検出したときは、前記リンク検出手段及び本手段以外の前記回路への電力の供給を再開すること、を特徴とする。
【0016】
したがって、ネットワークへのリンクがダウンしたときは省電力モード中でも稼動している回路の電力を一層削減して、さらなる省電力効果をもたらすことができる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、コンピュータとネットワーク機器とがネットワーク接続されているネットワークシステムにおいて、前記ネットワーク機器は、ネットワーク接続されたコンピュータからの動作指令によって作動し、所定の条件が満たされた場合には本ネットワーク機器の一部の回路だけを稼動させて省電力を図る省電力モードの機能を備えていて、前記回路は、前記ネットワークを介して外部機器と通信するネットワークインターフェイスとなる通信手段と、前記通信手段を介して受信するデータをバッファリングする受信バッファと、前記受信したデータの内容を判定する判定手段と、前記判定の内容に応じて前記外部機器にデータを送信して応答する応答手段と、前記判定手段への動作クロックの供給を制御する制御手段と、前記受信バッファにバッファリングされているデータの件数を所定の閾値と比較する比較手段と、を備え、前記制御手段は、前記比較の結果に応じて前記動作クロックの周波数を可変すること、を特徴とするネットワークシステムである。
【0018】
したがって、ネットワークのトラヒックに連動して、受信バッファのデータ件数に余裕があるときは判定手段における動作クロック周波数を下げて省電力を図り、受信バッファのデータ件数が多くなったときは判定手段における動作クロック周波数を上げて判定手段の処理を促進して、受信バッファのオーバーフローを防ぐことにより、よりきめ細かな省電力制御ができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について説明する。
【0020】
本実施の形態は、例えば、前述の図6に例示したプリンタとして機能する出力装置201に適用される。したがって、出力装置201は、本発明のネットワーク機器を実施するものであって、ネットワーク接続されたパーソナルコンピュータ101からの動作指令によって作動する。また、出力装置201は、所定の条件、例えば、使用されることなく一定時間稼動したときには、一部の回路(後述の直接アクセス制御ユニット212)だけを稼動させて省電力を図る省電力モードの機能を備えている。
【0021】
図1は、直接アクセス制御ユニット212が組み込まれたASIC211を有する出力装置201の一例を示すブロック図である。この出力装置201は一例としてプリンタである。
【0022】
本実施の形態のASIC211には、後述する直接アクセス制御ユニット212の機能以外に様々な機能が搭載されている。このような機能を実行するために、ASIC211は、DMA(Direct Memory Access)コントローラ217に接続されるメモリ調停ブロック(メモリ・アービタ)231を備える。そして、このメモリ調停ブロック231は、CPUインターフェイス232を介してCPU252に接続し、メモリコントローラ233を介してメモリ253に接続する。したがって、DMAコントローラ217は、CPU252と共有のメモリ253にアクセスする機能を有する。また、DMAコントローラ217は、HDDインターフェイス234を介してのHDD254に接続し、プリンタエンジンインターフェイス235を介してシステム251中のプリンタエンジン255(出力装置201をプリンタとして実施する場合)に接続し、IEEE1284インターフェイス236を介してシリアルインターフェイス256に接続している。
【0023】
ここで、出力装置201が省電力モード時である場合には、図1中、破線で囲んで示す後述の直接アクセス制御ユニット212の電源及びクロック(電源2/クロック2)以外の電源及びクロック(電源1/クロック1)の供給を停止する。これにより、出力装置201が省電力モードへの移行命令を受け取った後は、直接アクセス制御ユニット212だけが各種の制御を実行することになる。そして、省電力モードからの復帰命令を受け取った場合には、出力装置201に対して、停止していた直接アクセス制御ユニット212以外電源及びクロック(電源1/クロック1)の供給を再開させる。
【0024】
図2は、ASIC211に含まれる直接アクセス制御ユニット212の回路構成を示すブロック図である。直接アクセス制御ユニット212は、MAC(Media Access Controller)構成のネットワークコントローラ213と、仮想メモリブロック214と、ステータス情報及び送信元アドレスを保存しておくステータスレジスタ215と、送信フレームを生成するフレーム生成回路216と、DMAコントローラ217と、リンク検出ブロック220(リンク検出手段)とから構成されている。これらの各回路部213〜217,220は、ハードウェアとしての回路によって構成されている。また、これらの各回路部213〜217,220、及び、物理層を構成する部分218(後述)は、パワーマネジメント機能による省電力モードの際においても唯一電源がオフにならずに給電される回路である。
【0025】
ネットワークコントローラ213は、例えばMIIに代表される物理層を構成する部分218とのネットワークインターフェイスとなるインターフェイス219(通信手段)を介して接続され、物理層を構成する部分218を経由してネットワーク301に接続される。また、ネットワーク301から受信したパケットのバッファとなる受信バッファ(図示せず)を備えている。
【0026】
DMAコントローラ217は、出力装置201において省電力モードが設定されている場合に、バス接続を出力装置201のシステムから直接アクセス制御ユニット212に切り替える。
【0027】
リンク検出ブロック220は、省電力モード時にネットワーク301のリンク状態の変化を検出し、リンクがダウン(ネットワーク301が機能していない)状態になった場合には、仮想メモリブロック214とリンク検出ブロック220以外へのクロック信号の供給を停止させる信号を出力するとともに、リンク信号の変化を仮想メモリブロック214に通知する。リンクがダウンした場合、仮想メモリブロック214は、各回路213,215〜217をすべて停止させる。これにより、省電力の効果を最大にすることができる。この後、リンクが復活(ネットワーク接続の復元)した場合、出力装置201をネットワーク301上で認識させる必要があるため、仮想メモリブロック214は仮想メモリブロック214を経由し、各回路213,215〜217の電源の起動要求を発行することになる。
【0028】
仮想メモリブロック214(比較手段)は、ネットワークコントローラ213の受信バッファの状態を常に監視している。そして、受信バッファ内に蓄積されている受信フレームの件数があらかじめ設定された閾値以上になった場合は、後述する図4に示す回路を用いて、直接アクセス制御ユニット212に供給するクロック信号を高周波のものに切り替える。逆に受信バッファ内の受信フレームの件数が閾値以下になった場合は、同じく図4の回路により低周波のクロック信号に切り替える。図4においては、clk_bが高周波のクロック信号、clk_cが低周波のクロック信号、enable_mがクロックの停止と動作の切換え信号、buffer_alarmがネットワークコントローラ213の受信バッファの状態を表す信号となる。
【0029】
仮想メモリブロッ214は、出力装置201を省電力モードから抜けさせることを指示するウェイクアップ要求フレームを、パーソナルコンピュータ101から受信した場合は、システムに電源供給するための起動要求信号を出力し、ステータス要求を含むフレームを受信したときは、送信元のアドレスを抽出する機能を有している。抽出された送信元のアドレスはフレーム生成回路216に送られ、フレーム生成回路216はステータスレジスタ215に記憶されているステータス情報及び送信元アドレス(自機のアドレス)の内容から送信フレームを構築し、仮想メモリブロック214に引き渡す。仮想メモリブロック214は、DMAコントローラ217を介してパーソナルコンピュータ101(図6参照)である送信元へ送信を開始する。これらの動作は、すべて、あらかじめ設定された内容に沿って、ハードウェア構成された直接アクセス制御ユニット212が実行する。システム中の他の回路やソフトウェアは、上記動作に影響を与えない。
【0030】
このような回路構成を用いることにより、省電力モードの状態を変更することなく、送信元であるパーソナルコンピュータ101にステータスを送信することも可能になる。送信元であるパーソナルコンピュータ101では、後述する図6のような処理により、出力先である出力装置201の状態を確認し、出力先の自動変更や省電力モードから復帰させてのデータ出力などを行なわせることも可能となる。
【0031】
図3は、仮想メモリブロック214内部で、ネットワークコントローラ213が受信するパケットを監視し、ソフトウェアにより登録された特定の種類のフレームを探す比較ブロック222(判定手段)と、この比較ブロック222の動作クロックを生成する制御ブロック223(制御手段)とを示すブロック図である。出力装置201は、前述のマイクロソフト社の「オン−ナウ」パワーマネジメント機能などのパワーマネジメント機能に対応し、各比較ブロック222において、ネットワークコントローラ213の受信バッファでバッファリングしたフレームの内容を検査する。例えば、出力装置201を省電力モードから復帰させることを指示するパケットを比較ブロック222で検出したときは、直接アクセス制御ユニット212は出力装置201のシステムを起動、復帰させるための信号を出力することとなる。搭載する比較ブロック222、制御ブロック223のブロック数は、ASIC211により異なる。また、使用するブロック数も、ASIC211の搭載機器やシステム構成によって異なってくる。システム上すべての比較ブロック222を使用するとは限らないので、使用しないブロックへのクロック信号の供給を停止させることで、消費電力をさらに低減することが可能になる。
【0032】
また、比較ブロック222は受信したフレームの検査の結果、目的のフレームではないことを検出した場合、該当する比較ブロック222へのクロック信号の供給は停止しても構わない。よって、このような不一致を検出したらdiscord信号を制御ブロック223へアサートして、クロック信号の供給を停止するようにしている。
【0033】
さらに、ネットワークコントローラ213は、仮想メモリブロック214に渡す有効な受信フレームを識別すると、有効なフレームを受信した旨の信号を仮想メモリブロック214に対し発行する。仮想メモリブロック214の比較ブロック222には、この信号を受けることで制御ブロック223からのクロックの供給が始まる。受信フレームの検査処理が終了し、かつ、次の有効なフレームの受信がないときは(そのような信号がアサートされていない場合は)、制御ブロック223からのクロック信号の供給が停止する。
【0034】
そして、これらのきめ細かなクロック制御により、省電力モード時における消費電力をいっそう低減できることになる。
【0035】
図4は、制御ブロック223の一構成例を示す回路図であり、図5は、図4の回路の動作を説明するタイミングチャートである。図4において、制御ブロック223は、フリップフロップ261〜264、オア回路265〜267、アンド回路268により構成される。信号enable_mは、比較ブロック222、制御ブロック223の動作許可信号であり、信号enable_mがHレベルにあるときに比較ブロック222、制御ブロック223は動作許可状態であり、制御ブロック223により比較ブロック222への動作許可信号en_m_gateが出力される。また、比較ブロック222に対して、その動作クロックとなるクロック信号clk_m_gateが周波数をコントロールされて出力される。
【0036】
ここでは、制御ブロック223は、元となるクロック信号clk_aを所定の分周器で分周したクロック信号clk_b、さらに、これを分周したクロック信号clk_cを用いる。信号buffer_alarmは、ネットワークコントローラ213の受信バッファ内に蓄積されている受信フレームの件数と閾値との比較結果を示し、信号buffer_alarmがHレベル信号であるときは受信フレームの件数が閾値を下回り、Lレベル信号であるときは受信フレームの件数が閾値を上回っているものとすると、フリップフロップ261,262、オア回路265,266により、信号buffer_alarmがLレベルとなって以降、(A)ポイントには周波数が高いクロック信号clk_bが現れ、信号buffer_alarmがLレベルになる以前、(B)ポイントには周波数が低いクロック信号clk_cが現れ、この両信号は、アンド回路268により合成されて一本のクロック信号clk_m_gateとなる。
【0037】
次に、ネットワークユーザが出力装置201を使用する場合の処理について説明する。前述のマイクロソフト社の「オン−ナウ」パワーマネジメント機能のようなパワーマネジメント機能を備えたパーソナルコンピュータ101を用いるネットワークユーザは、データを送信する前に複数の出力装置201に対してステータスを要求することができる。そして、省電力モードにある出力装置201では、仮想メモリブロック214がステータス要求の受信フレームであることを認識し、受信フレームから送信元のアドレスを抽出する。フレーム生成回路216は、送信元アドレスを送信先アドレスとし、ステータスレジスタ215にセットされているデータを送信フレームにして送り返す(応答手段)。これにより、ネットワークユーザは、省電力モードにあるか否かにかかわらず、すべての出力装置201から応答を受け取ることができる。しかも、この場合に出力装置201は省電力モードを維持したまま応答することができる。
【0038】
これにより、ネットワークユーザは、目的の出力装置201が省電力モードにある場合にあるか否かを把握することができ、その出力装置201を省電力モードから復帰させてデータを出力させる(プリントアウトなど)か、あるいは、別の省電力モードにない出力装置201から出力させるか、を選択することが可能になる。
【0039】
省電力モードにある出力装置201でデータを出力させる場合には、該当する出力装置201に対して、省電力モードから復帰させるコマンドを送信した後に、出力データを送信する。必要ならば、データ出力後に、再度省電力モードに移行させるコマンドを該当する出力装置201に対して送信するようにしてもよい。
【0040】
【発明の効果】
請求項1,5に記載の発明は、ネットワークのトラヒックに連動して、受信バッファのデータ件数に余裕があるときは判定手段における動作クロック周波数を下げて省電力を図り、受信バッファのデータ件数が多くなったときは判定手段における動作クロック周波数を上げて判定手段の処理を促進して、受信バッファのオーバーフローを防ぐことにより、よりきめ細かな省電力制御ができる。
【0041】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、省電力モード中に動作が不要になった検査手段を停止させて、一層の省電力効果をもたらすことができる。
【0042】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、省電力モードにあるネットワーク機器の状態を何ら損なうことなく、外部機器においてネットワーク機器が省電力モードにあることを確認することができる。
【0043】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかの一に記載の発明において、ネットワークへのリンクがダウンしたときは省電力モード中でも稼動している回路の電力を一層削減して、さらなる省電力効果をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である出力装置が有する直接アクセス制御ユニットが組み込まれたASICの一例を示すブロック図である。
【図2】ASICに含まれる直接アクセス制御ユニットの回路構成を示すブロック図である。
【図3】仮想メモリブロックの内部に設けられた受信フレーム比較ブロックを示すブロック図である。
【図4】制御ブロックの回路図である。
【図5】図4の回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図6】複数台のパーソナルコンピュータやプリンタ等をLANネットワークで接続し、データの共有やプリンタの共有を可能とするネットワークシステムの従来の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
201 ネットワーク機器
214 比較手段
219 通信手段
220 リンク検出手段
222 判定手段
223 制御手段
301 ネットワーク
Claims (5)
- ネットワーク接続されたコンピュータからの動作指令によって作動し、所定の条件が満たされた場合には本ネットワーク機器の一部の回路だけを稼動させて省電力を図る省電力モードの機能を備えているネットワーク機器において、
前記回路は、
前記ネットワークを介して外部機器と通信するネットワークインターフェイスとなる通信手段と、
前記通信手段を介して受信するデータをバッファリングする受信バッファと、
前記受信したデータの内容を判定する判定手段と、
前記判定の内容に応じて前記外部機器にデータを送信して応答する応答手段と、
前記判定手段への動作クロックの供給を制御する制御手段と、
前記受信バッファにバッファリングされているデータの件数を所定の閾値と比較する比較手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記比較の結果に応じて前記動作クロックの周波数を可変すること、
を特徴とするネットワーク機器。 - 前記制御手段は、前記検査手段が複数ある場合に、使用されていない検査手段、又は、前記検査の結果から目的のデータではないと判定した検査手段への前記動作クロックの供給を停止すること、を特徴とする請求項1に記載のネットワーク機器。
- 前記応答手段は、前記判定手段が前記受信したデータはステータスを要求であると判定したときは、前記外部機器に本ネットワーク機器が前記省電力モードの状態であることを示すステータスを送信すること、を特徴とする請求項1又は2に記載のネットワーク機器。
- 前記回路は、前記省電力モード状態において前記ネットワークへのリンクの確立及びリンクのダウンを検出するリンク検出手段を備え、
前記リンクのダウンを検出したときは、前記リンク検出手段及び本手段以外の前記回路への電力の供給を停止し、その後、前記リンクの確立を検出したときは、前記リンク検出手段及び本手段以外の前記回路への電力の供給を再開すること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれかの一に記載のネットワーク機器。 - コンピュータとネットワーク機器とがネットワーク接続されているネットワークシステムにおいて、
前記ネットワーク機器は、ネットワーク接続されたコンピュータからの動作指令によって作動し、所定の条件が満たされた場合には本ネットワーク機器の一部の回路だけを稼動させて省電力を図る省電力モードの機能を備えていて、
前記回路は、
前記ネットワークを介して外部機器と通信するネットワークインターフェイスとなる通信手段と、
前記通信手段を介して受信するデータをバッファリングする受信バッファと、
前記受信したデータの内容を判定する判定手段と、
前記判定の内容に応じて前記外部機器にデータを送信して応答する応答手段と、
前記判定手段への動作クロックの供給を制御する制御手段と、
前記受信バッファにバッファリングされているデータの件数を所定の閾値と比較する比較手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記比較の結果に応じて前記動作クロックの周波数を可変すること、
を特徴とするネットワークシステム。
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