JP2008146381A

JP2008146381A - 組み込みコンピュータ機器

Info

Publication number: JP2008146381A
Application number: JP2006333249A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Watanabe; 秀彦渡辺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】組み込みコンピュータ機器のボードを、種々のアプリケーションで共通に使用できるようにして、検査コストなどを削減する。
【解決手段】書き換え可能な不揮発性記憶装置（Flash ROM６）に、製造工程で実行する共通の基本検査プログラムを格納しておく。着脱可能な不揮発性メモリカードのSDカード７に、アプリケーションプログラムと個別検査プログラムを格納しておく。製造時には検査終了フラグをOFFにしておく。電源ON時に検査終了フラグがOFFであることを検出すると、基本検査プログラムと、外部インターフェイスデバイスなどに関する個別検査プログラムを実行する。検査結果がすべて正常なら検査終了フラグをセットする。Flash ROM６に、外部装置との通信時に使用する電子証明書を格納しておくが、電子証明書を使用しないアプリケーションのボードでは、検査工程で電子証明書を消去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、組み込みコンピュータ機器（又は装置）に関し、特に、外部拡張インターフェイスを有する組み込みコンピュータ機器の製造工程における検査方法に関する。

プリンタやコピー機などを制御するために、マイクロコンピュータを搭載した制御基板が用いられる。このような制御基板は、プリンタやコピー機などに部品として組み込まれるので、組み込みコンピュータ機器と呼ばれる。汎用的な外部拡張インターフェイスを有する組み込みコンピュータ機器では、実現するアプリケーション毎に、外部拡張インターフェイスに様々なデバイスを取り付けて最終的な製品とする。また、外部機器との暗号通信の機能を持つ組み込みコンピュータ機器においては、組み込みコンピュータ機器を認証するための電子証明書を不揮発性メモリに書き込んでおく。

外部拡張インターフェイスを有する組み込みコンピュータ機器の製造工程では、組み込みコンピュータ機器がもつ各機能のチェックを行うとともに、外部拡張インターフェイスに接続される代表的なデバイスについての機能チェックを行う。これらのチェック用プログラムは、オンボードの不揮発性記憶装置に格納されている。以下に、組み込みコンピュータ機器の試験検査に関する従来技術の例をあげる。

特許文献１に開示された「電子制御ユニット用機能検査装置」は、電子制御ユニットの検査用の構成部材を兼用化して、設備コストを低減したものである。検査制御部には、電子制御ユニットの機能の良不良を判定する検査プログラムが格納されている。入力信号出力ボード部を、電子制御ユニットの入力回路に接続して、入力信号を与える。入力信号出力ボード部は、複数のリレーブロックを備える。負荷供給ボード部を、電子制御ユニットの出力回路に接続して、出力信号に対応した負荷を与える。負荷供給ボード部は、複数の負荷回路ブロックを備える。測定装置部を、負荷供給ボード部に接続して、負荷の動作を検出する。

特許文献２に開示された「組み込み機器」は、試験と監視が容易にできる組み込み機器である。組み込み機器の動作の試験を行うための組み込み機器用ICが、組み込み機器に内蔵されている。組み込み機器用ICの通信部は、外部機器から試験項目データを受信し、外部機器に対し試験結果を送信する。組み込み機器用ICの試験部は、受信した試験項目データに基づいて組み込み機器の試験を行い、試験結果を通信部に受け渡す。組み込み機器用ICの試験結果収集部で試験結果を収集し、組み込み機器用ICの試験結果記憶部に試験結果を記憶する。

特許文献３に開示された「回路検証装置」は、検査回路のハードウェアを変更することなく、同一ハードウェア構成で多品種の回路基板の検査をするものである。回路検証装置は、コンピュータシステム等からなる制御部により、少なくとも一部がPLD化された検証回路部を制御して、回路動作の検証を行う。用途に応じて、検証回路部のPLDの内容（PLDにロードされるPLDプログラム）を変更すると共に、制御部の制御プログラムを入れ替える。

特許文献４に開示された「機能検査方法」は、検査のための余計なメモリを持つことなく、組込み電子機器の機能検査が確実にできる方法である。外部ホスト端末から検査プログラムやデータを、バウンダリスキャンセルにセットする。検査プログラムやデータを、検査対象となる電子機器に送信する。電子機器は、検査プログラムやデータを入力として所定の動作を行う。出力値を計測手段に送信して計測する。
特開2001-265615号公報特開2004-046299号公報特開2004-199537号公報特開2006-208054号公報

しかし、従来の組み込みコンピュータ機器では、次のような問題がある。製造工程で使用するオンボードのデバイスチェックプログラムをアプリケーション毎に実装すると、ボードをそれぞれのアプリケーション毎に作り分けなければならない。また、暗号通信用の電子証明書を書き込んだボードを、電子証明書と無関係なアプリケーションで使用すると、メモリに残った電子証明書が悪意の第三者に悪用される可能性がある。

本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、組み込みコンピュータ機器のボードを、全アプリケーションで共通に使用できるようにして、コストを削減することである。また、電子証明書を不正使用できないようにして、セキュリティを高める。

上記の課題を解決するために、本発明では、組み込みコンピュータ機器を、システムを制御する中央制御装置と、初期処理プログラムと製造工程で実行する基本検査プログラムを含む各種プログラムを格納する書き換え可能な不揮発性記憶装置と、アプリケーションプログラムと製造工程で実行する個別検査プログラムを含む各種プログラムを格納する着脱可能な不揮発性メモリカードと、各プログラムを実行するための一時記憶装置と、外部拡張装置を接続するための外部インターフェイスと、製造工程における検査が終了したか否かを示す検査終了フラグをOFFとして不揮発性記憶装置に設定する手段と、検査終了フラグを調べる手段と、検査終了フラグがOFFであることに応じて基本検査プログラムと個別検査プログラムを実行する手段と、各検査プログラムによる検査結果がすべて正常の場合に検査終了フラグをONに設定する手段とを具備する構成とした。

基本検査プログラムは、中央制御装置が搭載されている主基板の各回路を検査するプログラムを含む。個別検査プログラムは、外部拡張装置を検査するプログラムを含む。または、基本検査プログラムは、中央制御装置が搭載されている主基板の各回路と外部拡張装置を検査するプログラムを含み、個別検査プログラムは、外部拡張装置を検査するプログラムを選択的に実行するプログラムを含む。外部装置との暗号通信で使用する電子証明書を不揮発性記憶装置に保持する手段と、個別検査プログラムにより電子証明書を消去する手段とを備える。

上記のように構成したことにより、アプリケーション毎にボードを変更することなく共通に使用できるため、部品の共通化が可能となり、製造上の管理コストが削減できる。また、電子証明書を必要としないアプリケーションプログラムのみを使うボードでは、電子証明書を不正使用できないようになり、システムの信頼性が向上する。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。

本発明の実施例は、共通の基本検査プログラムを書き換え可能な不揮発性記憶装置に格納し、アプリケーションプログラムと個別検査プログラムを着脱可能な不揮発性メモリカードに格納し、検査終了フラグをOFFに設定して不揮発性記憶装置に保持し、電源ON時に検査終了フラグを調べ、検査終了フラグがOFFの場合に、基本検査プログラムと個別検査プログラムを実行し、各検査プログラムによる検査結果がすべて正常の場合に検査終了フラグをONに設定する組み込みコンピュータ機器である。

図１は、本発明の実施例における組み込みコンピュータ機器のブロック図である。図１において、主基板１は、メインのコントロールユニット(Main board)である。副基板２は、オプションのPCMCIAインターフェイス(PCMCIA CARD Board)である。PCMCIA CARD Boardは、PCIバスでMain boardと接続される。ACアダプタ３は、電源を供給する手段である。CPU４は、中央制御装置である。SDRAM５は、プログラムを実行するための一時記憶装置である。Flash ROM６は、ブートローダプログラムや基本検査プログラムを格納した書き換え可能な不揮発性記憶装置である。基本検査プログラムは、主基板の各回路を検査するプログラムである。SDカード７は、アプリケーションプログラムや個別検査プログラムを格納した着脱可能な不揮発性メモリカードである。個別検査プログラムは、副基板などの外部拡張装置を検査するプログラムである。SDカードコントローラ８は、SDカードをコントロールする回路である。RTC９は、リアルタイムクロックである。LED10は、状態表示用のLEDである。SW11は、モード設定用などのスイッチである。POWER12は、ACアダプタからの入力を内部電圧に変換する電源部である。

LANコネクタ13は、ネットワークと接続されるLANインターフェイスである。シリアル通信コネクタ14は、外部装置や検査用PCと通信するRS232Cインターフェイスである。PCI/PCMCIA Bridge15は、PCIバスとPCMCIAを繋ぐブリッジチップである。PCMCIAスロット16は、PCMCIAカードを接続するインターフェイスである。USBホストカード17は、USBホスト回路である。USBホストカードには、USB/RS232C変換コネクタが接続される。

図２は、組み込みコンピュータ機器の検査工程における接続方法を示すブロック図である。図２において、検査用PC18は、工場で組み込みコンピュータ機器を検査する装置である。図３は、組み込みコンピュータ機器の検査工程の流れ図である。図４は、組み込みコンピュータ機器の初期処理プログラムの流れ図である。図５は、組み込みコンピュータ機器の個別検査プログラムの流れ図である。

上記のように構成された本発明の組み込みコンピュータ機器の機能と動作を説明する。最初に、組み込みコンピュータ機器の検査方法の概要を説明する。書き換え可能な不揮発性記憶装置（Flash ROM６）に、初期処理プログラムと製造工程で実行する基本検査プログラムを含む各種プログラムを格納しておく。これらのプログラムは、アプリケーションプログラムやオプション機器が異なっても共通に必要なプログラムである。個別検査プログラムとアプリケーションプログラムを含む各種のプログラムを着脱可能な不揮発性メモリカード（SDカード７）に格納しておく。これらのプログラムは、アプリケーションプログラムやオプション機器ごとに異なるプログラムである。

製造時には、Flash ROM６内の検査終了フラグをOFFにリセットしておく。検査用PCを接続して電源ONする。検査終了フラグを調べて、OFFなら基本検査プログラムと個別検査プログラムを実行する。製造工程における検査結果がすべて正常の場合に、検査終了フラグをONにセットする。Flash ROM６に、外部装置との通信時に使用する電子証明書を格納しておくが、アプリケーションプログラムで電子証明書を使用しないボードでは、検査終了時に消去しておく。

次に、図１を参照しながら、組み込みコンピュータ機器について説明する。ACアダプタ３から電源を供給し、ACアダプタ３からの入力を電源部（POWER３）で内部電圧に変換する。メインのコントロールユニットである主基板１（Main board）に、オプションのPCMCIAインターフェイスである副基板２（PCMCIA CARD Board）が接続されている。副基板２（PCMCIA CARD Board）は、PCIバスで主基板１（Main board）と接続されている。Flash ROM６に、ブートローダプログラムや基本検査プログラムが格納されている。着脱可能な不揮発性メモリカードであるSDカード７には、アプリケーションプログラムや個別検査プログラムが格納されている。SDカード７は、SDカードコントローラ８でコントロールされる。

各プログラムは、実行エリアであるSDRAM５に展開されて、中央制御装置としてのCPU４で実行される。スイッチ（SW11）で動作モードなどを設定し、RTC９（リアルタイムクロック）で時刻情報を発生する。LED10に動作状態を表示する。LANコネクタ13を介してネットワークと接続できる。シリアル通信コネクタ14を介して、外部装置や検査装置とRS232Cで通信する。PCI/PCMCIA Bridge15で、PCIバスとPCMCIAを繋ぐ。PCMCIAスロット16は２チャンネルあり、オプションで様々なデバイスが接続される。ここでは、USBホストカード17が接続されている。USBホストカード17には、USB/RS232C変換コネクタが接続されている。

次に、図２を参照しながら、組み込みコンピュータ機器の検査工程における接続方法を説明する。組み込みコンピュータ機器の主基板１と検査用PC18が、RS232Cで接続されている。副基板２と検査用PC18が、USBシリアルインターフェイスで接続されている。組み込みコンピュータ機器で実行される検査プログラムと、検査用PC18で実行される検査用プログラムとの間で、コマンドやデータが通信される。

次に、図３を参照しながら、組み込みコンピュータ機器の検査手順の概要を説明する。組み込みコンピュータ機器は、工場での検査が完了していない状態では、Flash ROM６上の検査終了フラグがOFFの状態になっている。検査用PCを接続して、ステップ１で電源をONにすると、ブートシーケンスが開始される。ステップ２で、セルフチェック（自己診断）を実施する。ステップ３で、CPU４や各種デバイスの初期設定を行うINITプロセスが起動される。ステップ４で、初期処理プログラムが実行される。ステップ５で、検査終了フラグを調べる。検査終了フラグがONであれば、通常の起動となり、ステップ６で、SDカード７上にあるアプリケーションプログラムを、SDRAM５上のRAMディスクに展開して起動する。検査終了フラグがOFFであれば、ステップ７で検査プログラムを実行する。

次に、図４を参照しながら、初期処理プログラムの処理手順を説明する。ステップ11で、各種環境変数を設定する。ステップ12で、SDカード７のチェックとマウントを実行する。ステップ13で、検査終了フラグをチェックする。検査終了フラグがONであれば、通常の起動となり、ステップ14で、SDカード７上にあるアプリケーションプログラムを、SDRAM５上のRAMディスクに展開して、ステップ15で起動する。検査終了フラグがOFFの場合、ステップ16で、基本検査プログラムを実行する。ステップ17で、SDカード７上に個別検査プログラムが存在するかチェックする。存在していなければ検査を終了する。存在していれば、ステップ18で個別検査プログラムを実行する。この実行後、ステップ19で検査終了フラグをチェックし、検査終了フラグがONであれば、ステップ20で、SDカード７上の個別検査プログラムを削除する。各検査プログラムで異常が検出されれば、検査用PCに通知されて異常処理が行なわれる。この点は従来と同様であるので、詳細は省略する。

次に、図５を参照しながら、個別検査プログラムの処理手順を説明する。個別検査プログラムでは、個別検査プログラムの起動を明示するため、ステップ21でLED10を点滅させる。その後、オプション機器ありの場合、すなわち、USBホストおよびUSBシリアルケーブルがある場合は、ステップ22で、USBホストとUSBシリアルドライバをロードし、ステップ23で、USBシリアル変換器の有無をチェックする。ステップ24で、USBシリアル変換器が確認できれば、オプション機器であるUSBホストとUSBシリアルケーブルが正しく動作していることが分かる。

USBシリアル変換器が正しく検出できると、ステップ25で、USBシリアル変換器デバイスに、「@@@USB CARDDETECT OK@@@」の文字を送信する。検査用PC側はこれを受信し、「@@@USB COMMAND Received@@@」を返送し、USBシリアル経由の送受信が正しくできたことを確認できる。また、USBシリアル変換器が見つからない場合、ステップ26で、LED10を消灯して終了する。オプション機器が無いアプリケーションの場合、USBホストのシリアルドライバのロードステップから、USBシリアル変換器へのUSBシリアル変換器検出結果の通知ステップまでの処理手順（ステップ22〜26）は実行されない。

USBシリアルのチェックが完了すると、個別検査プログラムは、ステップ27で、検査終了フラグをONにする。このとき、他の機器との暗号通信用の電子証明書が不要なアプリケーションプログラムのみを使用するボードでは、Flash ROM６上に書き込まれた電子証明書を消去する。電子証明書の消去が完了すると、ステップ28で、シリアル通信コネクタ14を介してRS232Cで、「@@@Rescue Certificate Delete OK@@@」を送出し、検査用PC側に検査終了を通知し、ステップ29で、LED10を点灯して終了する。なお、他の機器との暗号通信用の電子証明書が必要なアプリケーションプログラムを使用するボードでは、電子証明書の消去に関連する手順は実行しない。

個別検査プログラムは、アプリケーションごとに作成されて、SDカード７に格納されているため、主基板１（Main board）を全てのアプリケーションに共通の構成にしても、SDカード７のみ交換すれば、オプション機器を実装するアプリケーション毎に対応することができる。個別検査プログラムは、プログラムの実体を有するものでもよいし、他の場所にあるプログラムを選択的に実行するように指示するスクリプトなどであってもよい。また、検査用PCが参照して検査プログラムを選択することができるテーブルなどの形式であってもよい。基本検査プログラムに、外部拡張装置を検査する検査プログラムを含めておき、個別検査プログラムで必要な検査プログラムを選択的に実行するようにしてもよい。

上記のように、本発明の実施例では、組み込みコンピュータ機器を、共通の基本検査プログラムを書き換え可能な不揮発性記憶装置に格納し、アプリケーションプログラムと個別検査プログラムを着脱可能な不揮発性メモリカードに格納し、検査終了フラグをOFFに設定して不揮発性記憶装置に保持し、電源ON時に検査終了フラグを調べ、検査終了フラグがOFFの場合に、基本検査プログラムと個別検査プログラムを実行し、各検査プログラムによる検査結果がすべて正常の場合に検査終了フラグをONに設定する構成としたので、アプリケーション毎にボードを変更することなく共通に使用できるため、部品の共通化が可能となり、製造上の管理コストが削減できる。

本発明の組み込みコンピュータ機器は、外部拡張インターフェイスを備えて、種々のオプション機器を接続でき、多様なアプリケーションプログラムを利用できる組み込みコンピュータ機器として最適である。

本発明の実施例における組み込みコンピュータ機器のブロック図である。本発明の実施例における組み込みコンピュータ機器の検査工程における接続方法を示すブロック図である。本発明の実施例における組み込みコンピュータ機器の検査工程の流れ図である。本発明の実施例における組み込みコンピュータ機器の初期処理プログラムの流れ図である。本発明の実施例における組み込みコンピュータ機器の個別検査プログラムの流れ図である。

符号の説明

１・・・主基板、２・・・副基板、３・・・ACアダプタ、４・・・CPU、５・・・SDRAM、６・・・Flash ROM、７・・・SDカード、８・・・SDカードコントローラ、９・・・RTC、10・・・LED、11・・・SW、12・・・POWER、13・・・LANコネクタ、14・・・シリアル通信コネクタ、15・・・PCI/PCMCIA Bridge、16・・・PCMCIAスロット、17・・・USBホストカード、18・・・検査用PC。

Claims

システムを制御する中央制御装置と、初期処理プログラムと製造工程で実行する基本検査プログラムを含む各種プログラムを格納する書き換え可能な不揮発性記憶装置と、アプリケーションプログラムと製造工程で実行する個別検査プログラムを含む各種プログラムを格納する着脱可能な不揮発性メモリカードと、前記各プログラムを実行するための一時記憶装置と、外部拡張装置を接続するための外部インターフェイスと、製造工程における検査が終了したか否かを示す検査終了フラグをOFFとして前記不揮発性記憶装置に設定する手段と、前記検査終了フラグを調べる手段と、前記検査終了フラグがOFFであることに応じて前記基本検査プログラムと前記個別検査プログラムを実行する手段と、前記各検査プログラムによる検査結果がすべて正常の場合に前記検査終了フラグをONに設定する手段とを具備することを特徴とする組み込みコンピュータ機器。
前記基本検査プログラムは、前記中央制御装置が搭載されている主基板の各回路を検査するプログラムを含むことを特徴とする請求項１記載の組み込みコンピュータ機器。
前記個別検査プログラムは、前記外部拡張装置を検査するプログラムを含むことを特徴とする請求項１記載の組み込みコンピュータ機器。
前記基本検査プログラムは、前記中央制御装置が搭載されている主基板の各回路と前記外部拡張装置を検査するプログラムを含み、前記個別検査プログラムは、前記外部拡張装置を検査するプログラムを選択的に実行するプログラムを含むことを特徴とする請求項１記載の組み込みコンピュータ機器。
外部装置との暗号通信で使用する電子証明書を前記不揮発性記憶装置に保持する手段と、前記個別検査プログラムにより前記電子証明書を消去する手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の組み込みコンピュータ機器。
初期処理プログラムと製造工程で実行する基本検査プログラムを含む各種プログラムを書き換え可能な不揮発性記憶装置に格納し、アプリケーションプログラムと製造工程で実行する個別検査プログラムを含む各種プログラムを着脱可能な不揮発性メモリカードに格納し、製造工程における検査が終了したか否かを示す検査終了フラグをOFFとして前記不揮発性記憶装置に設定し、電源ON時に前記検査終了フラグを調べ、前記検査終了フラグがOFFの場合に、前記基本検査プログラムと前記個別検査プログラムを実行し、前記各検査プログラムによる検査結果がすべて正常の場合に前記検査終了フラグをONに設定することを特徴とする組み込みコンピュータ機器の検査方法。