JP2002090425A - 故障診断装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種電子機器に含まれる電子回路の故障診断
を、迅速かつ容易に行う。 【解決手段】 故障診断システムは、例えば、従来の診
断用電子交換機１００と、故障診断装置２００と、故障
診断装置２００に同時に接続される正常基板１５０及び
不良基板１６０とを備えており、故障診断装置２００
は、例えば、二股に分岐した延長基板２１０と、この延
長基板２１０の一端側側面にそれぞれ配された正常基板
用コネクタ２１１、２１２と、不良基板用コネクタ２１
３、２１４と、診断用電子交換機１００と接続するため
の診断機器用コネクタ２１５と、正常基板１５０には通
常の入出力信号を送ると共に、不良基板１６０には診断
用電子交換機１００からの入力信号を必要に応じて送
り、不良基板１６０からの出力信号を必要に応じてカッ
トするスイッチ回路部２２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、故障診断装置及び
方法に係り、特に、電子交換機等に含まれる電子回路
（基板及びこの基板上に搭載された電子回路素子）の故
障箇所を、特定する故障診断装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複雑な電子回路を組み込んだ電子
機器（エレクトロニクス機器）が普及している。この電
子回路は、例えば、基板と、この基板上に搭載された各
種の電子回路素子とを備える。この電子回路素子として
は、例えば、集積回路（ＩＣ，integrated circuit）
や、多数のＩＣ群を１枚のＩＣ用基板上に相互配線し、
大規模な集積化を施した大規模集積回路（ＬＳＩ，larg
e scale integrated circuit）等が挙げられる。一般
に、電子回路は、大規模かつ複雑になればなるほど、電
子回路内の故障箇所（例えば、電子回路素子）を特定す
るための診断は、困難なものとなる。そのため、この診
断に要する時間の短縮、コストの削減及び質の向上つい
て、各種の対策が講じられている。

【０００３】図１１は、従来の故障診断装置３００を適
用した故障診断システムの構成図である。診断用電子交
換機１００は、例えば、複数の基板（ＰＣＢ，package
board）を収容するための基板用ラック１１０、１２
０、１３０及び１４０を備える。この基板用ラック１１
０、１２０、１３０及び１４０は、各種の基板に対応し
た適宜の数の基板収容部１１１、１２１、１３１及び１
４１をそれぞれ備える。

【０００４】この診断用電子交換機１００には、例え
ば、基板収容部１２１を介して、故障診断装置３００が
接続されている。故障診断装置３００は、延長シート３
１０と、この延長シート３１０の一端側側面に配された
不良基板用コネクタ３１１、３１２とを備える。この不
良基板用コネクタ３１１、３１２には、後述する不良基
板１６０が接続されている。なお、ここでの「基板」と
は、電子回路と同義である。

【０００５】ここで、診断者（例えば、修理者）が故障
診断装置３００を用いて不良基板１６０内の故障箇所を
特定する場合について概略を説明する。このＩＣ、ＬＳ
Ｉ等の電子回路素子を備えた電子回路によって構築され
た電子機器（ここでは、電子交換機）が、年数の経過に
よる経年変化や適宜の原因によって、ＩＣ、ＬＳＩ等の
電子回路素子が破損又は交換が必要であって、この電子
交換機が正常に機能しない場合、診断者は、まず、正常
に機能しない電子交換機を不良装置として確認する。さ
らに、診断者は、この不良装置内の複数の基板収容部内
に収容されている各種基板のうち、電子交換機が正常に
機能しない原因である不良基板１６０を特定する。

【０００６】診断者は、特定した不良基板１６０を、不
良装置である電子交換機から取り外す。つぎに、診断者
は、この取り外された不良基板１６０と、上述の延長シ
ート３１０とを接続すると共に、例えば、基板収容部１
２１を介して診断用電子交換機１００と接続する。つぎ
に、診断者は、診断用電子交換機１００に接続された図
示しないロジックアナライザー、シンクロスコープ等の
測定器を用いて不良基板１６０内に含まれる各種電子回
路素子を、設計図、回路図、ブロック図、ＬＳＩ機能図
等を参照しつつ論理的に診断する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
故障診断方法では、診断者は、いわゆる熟練技術者であ
ることが求められ、各種電子機器に対する深い知識（例
えば、システムの体系やＬＳＩ等の各種電子回路素子の
動作、仕様等）や長い経験が必要とされる。このため、
知識及び経験の乏しい診断者にとって、各種電子機器の
故障診断は、多大な労力を伴うものであった。

【０００８】本発明は、以上の点に鑑み、各種電子機器
に含まれる電子回路の故障診断を、迅速かつ容易に行う
ことができる故障診断装置及び方法を提供することを目
的とする。また、本発明は、障害が発生した場合、障害
の原因追求にかかる解析作業を、正常基板と不良基板と
の同一電子回路での信号を比較することにより、診断の
簡易化及び診断に要する時間を短縮することができる故
障診断装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の解決手段
によると、電子交換機等の電子機器に含まれる電子回路
の故障診断を、該電子機器に対応する診断用電子機器を
用いて行う故障診断装置であって、一端に該電子機器内
で正常に作動する正常基板を挿入する第１コネクタと、
一端に該電子機器内で正常に作動しない不良基板を挿入
する第２コネクタと、他端に該診断用電子機器を接続す
る第３コネクタと、前記第３コネクタに対して、前記第
1及び第２コネクタを並列に接続する延長基板と、前記
第３コネクタと前記第２コネクタとの間に設けられ、不
良基板の種類に応じて、前記第３コネクタと前記第２コ
ネクタ間の複数の各信号線をオープン、ショート、抵抗
による接続のいずれかに設定するスイッチ回路部とを備
えた故障診断装置を提供する。

【００１０】本発明の第２の解決手段によると、電子交
換機等の電子機器に含まれる電子回路の故障診断を、該
電子機器に対応する診断用電子機器を用いて行う故障診
断方法であって、一端に該電子機器内で正常に作動する
正常基板を挿入し、一端に該電子機器内で正常に作動し
ない不良基板を挿入し、他端に該診断用電子機器を接続
し、該診断用電子機器に対して、前記正常基板及び前記
不良基板を並列に接続し、該診断用電子機器と前記不良
基板との間の複数の各信号線を、基板の種類に応じて、
オープン、ショート、抵抗による接続のいずれかに設定
し、前記正常基板と前記不良基板の同一箇所を、測定し
て比較するようにしたことを特徴とする故障診断方法を
提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に関する故障
診断装置２００を適用した故障診断システムの構成図で
ある。故障診断システムは、例えば、診断用電子交換機
１００、故障診断装置２００、正常基板１５０及び不良
基板１６０を備える。なお、ここでの「基板」とは、上
述したように電子回路（基板及びこの基板上に搭載され
た電子回路素子を含む）と同義とする。

【００１２】診断用電子交換機１００は、例えば、複数
の基板（ＰＣＢ，package board）を収容するための基
板用ラック１１０、１２０、１３０及び１４０を備え
る。この基板用ラック１１０、１２０、１３０及び１４
０は、各種の基板に対応した適宜の数の基板収容部１１
１、１２１、１３１及び１４１をそれぞれ備える。この
診断用電子交換機１００には、例えば、基板収容部１２
１を介して、故障診断装置２００が接続されている。

【００１３】故障診断装置２００は、例えば、二股に分
岐しかつ積層構造である後述する延長基板２１０と、こ
の延長基板２１０の一端側側面にそれぞれ配された正常
基板用コネクタ２１１、２１２及び不良基板用コネクタ
２１３、２１４と、後述する診断機器用コネクタ及びス
イッチ回路部とを備える。正常基板用コネクタ２１１、
２１２には、診断者によって予め用意された正常基板１
５０が接続され、同じく、不良基板用コネクタ２１３、
２１４には、診断者によって予め特定された不良基板１
６０がそれぞれ接続されている。なお、各コネクタは、
２つに限らず、１つでも３つ以上の複数であってもよ
い。

【００１４】図２は、本発明に関する故障診断装置の第
１の実施の形態の構成図である。故障診断装置２００
は、例えば、上述したように、延長基板２１０と、正常
基板用コネクタ２１１、２１２及び不良基板用コネクタ
２１３、２１４と、上述の診断用電子交換機１００と接
続するための診断機器用コネクタ２１５及びスイッチ回
路部２２０とを備える。正常基板１５０の一端側側面に
は、正常基板用コネクタ２１１、２１２に対応するコネ
クタ１５１、１５２が備えられている。不良基板１６０
の一端側側面には、不良基板用コネクタ２１３、２１４
に対応するコネクタ１６１、１６２が備えられている。

【００１５】ここで、上述の診断用電子交換機１００と
正常基板１５０及び不良基板１６０と間に配された故障
診断装置２００における信号の流れ（図中、白抜き矢印
２１６、２１７、２１８）について概略的に説明する。
なお、信号は、延長基板２１０上に施された配線パター
ンに従って流れるものとする。延長基板２１０は、正常
基板１５０及び不良基板１６０が同時に接続できるよう
に二股に分岐している。また、延長基板２１０は、例え
ば、延長基板２１０自体の構造を簡略化すると共に、延
長基板２１０上に効率よく信号線を配するために積層構
造となっている。なお、延長基板２１０上の信号線（白
抜き矢印２１６に対応）は、正常基板１５０及び不良基
板１６０にそれぞれ接続されるように分岐している。ま
た、上述の正常基板１５０及び不良基板１６０は、延長
基板２１０が、例えば、二股に分岐していることによ
り、延長基板２１０に同時に接続されるだけでなく、互
いに接触せず分離するように並列に接続される。

【００１６】故障診断装置２００では、延長基板２１０
に正常基板１５０及び不良基板１６０を、それぞれ同時
に接続するために、正常基板用コネクタ２１１、２１２
とコネクタ１５１、１５２とを互いに接続すると共に、
不良基板用コネクタ２１３、２１４とコネクタ１６１、
１６２とを互いに接続する。また、故障診断装置２００
は、診断機器用コネクタ２１５を介して診断用電子交換
機１００と接続される。

【００１７】正常基板１５０には、上述の診断用電子交
換機１００からの入出力信号を伝達するための信号線を
全て直結して運用を行う。具体的には、診断用電子交換
機１００から故障診断装置２００に対して出力された入
力信号は、矢印２１６に示すように、正常基板用コネク
タ２１１、２１２を介して正常基板１５０に出力され
る。また、この正常基板１５０に出力された入力信号
は、矢印２１７に示すように、正常基板１５０から発信
される出力信号として、故障診断装置２００に出力され
る。

【００１８】一方、不良基板１６０には、診断用電子交
換機１００からの入力信号を必要に応じてスイッチ回路
部２２０を介して供給し、不良基板１６０から発信され
る出力信号は、スイッチ回路部２２０により必要に応じ
てカットされる。具体的には、診断用電子交換機１００
から故障診断装置２００に対して出力された入力信号
は、矢印２１６に示すように、スイッチ回路部２２０及
び不良基板用コネクタ２１３、２１４を介して不良基板
１６０に出力される。また、この不良基板１６０に出力
された入力信号は、矢印２１８に示すように、正常基板
１５０から発信される出力信号として、故障診断装置２
００に出力され、さらに、スイッチ回路部２２０によっ
て、遮断される。

【００１９】図３は、本発明に関する故障診断装置の第
２の実施の形態の構成図である。故障診断装置２５０
は、例えば、二枚重ね構造を採る延長基板であって、延
長基板は、親基板２６０と、子基板２７０とを備える。
なお、ここでは、上述の故障診断装置２００と同一部材
には、同一符号を付すと共に、冗長にならない程度に説
明を省略する。

【００２０】親基板２６０の一端側側面には、上述の正
常基板用コネクタ２１１、２１２、同じく、多端側側面
には、診断用電子交換機１００と接続するための診断機
器用コネクタ２１５がそれぞれ備えられている。親基板
２６０上の概ね中間部には、中間コネクタ２６１、２６
２が備えられている。

【００２１】子基板２７０は、中間コネクタ２６１、２
６２を介して親基板２６０にコネクタ接続され、一端側
側面に配置された不良基板用コネクタ２１３、２１４
と、スイッチ回路部２２０とを備える。正常基板１５０
の一端側側面には、正常基板用コネクタ２１１、２１２
に対応するコネクタ１５１、１５２が備えられている。
不良基板１６０の一端側側面には、不良基板用コネクタ
２１３、２１４に対応するコネクタ１６１、１６２が備
えられている。なお、上述の診断用電子交換機１００と
正常基板１５０及び不良基板１６０と間に配された故障
診断装置２５０における信号の概略的な流れは、故障診
断装置２００と同等であり説明を省略する。

【００２２】図４は、スイッチ回路部２２０の回路構成
図である。スイッチ回路部２２０は、例えば、不良基板
１６０に配された接栓（ここでは、２５６本）に対応す
るＩＣソケット０１〜３２を備える。ＩＣソケット０１
〜３２には、それぞれＡ〜Ｈの８本の接栓が含まれてお
り、スイッチ回路部２２０は、全体として２５６本の接
栓に対応している。

【００２３】接栓Ａ０１〜Ｈ０１には、例えば、スイッ
チ回路２２１〜２２８がそれぞれ配され、同様に、接栓
Ａ３２〜Ｈ３２には、スイッチ回路２４１〜２４８がそ
れぞれ配されている。なお、スイッチ回路２２１〜２２
８、及び２４１〜２４８は、それぞれ同一部材で構成さ
れており、ここでは、スイッチ回路２２１について説明
する。スイッチ回路２２１は、接栓Ａ０１上に配され、
接点ｄから分岐した抵抗と、接点ａを軸に、接点ｂ、及
び抵抗を介した接点ｃ間を接続又は遮断するスイッチと
を備える。

【００２４】図５は、スイッチ回路部２２０のＩＣソケ
ットの実装図である。スイッチ回路部２２０は、上述し
たように、例えば、３２個のＩＣソケット０１〜３２を
備える。各ＩＣソケットは、例えば、８本の接栓（Ａ〜
Ｈ）を含むと共に、上述の不良基板１６０側に配られて
いる全てのパターンを、途中で寸断し、この寸断箇所
に、例えば、ショートピン、抵抗、ダイオード等をスト
ラップ（又は、組み込む）することができるソケットを
実装し、スイッチとしての機能を持たせたものである。
なお、ここでは、抵抗、ショートピンをソケットに実装
したそれぞれの配置を示している。

【００２５】図４中スイッチの一端が接点ｂと直結して
いる場合、スイッチ回路２２１では、例えば、図５に示
すように、接栓Ａ０１上にショートピンが実装されてい
ることになる。また、図４中スイッチの一端が接点ｃと
直結している場合、スイッチ回路２２１では、例えば、
図５に示すように、接栓Ａ０１上に抵抗が実装されてい
ることになる。また、図４中スイッチの一端が接点ｂ及
びｃのいずれにも直結していない場合、スイッチ回路２
２１では、例えば、図５に示すように、接栓Ａ０１は、
途中で遮断されている（オープン状態）ことになる。

【００２６】また、本発明に関する故障診断装置では、
適宜の種類の不良基板に適用できるように、スイッチ回
路部２２０に含まれる各ＩＣソケットの各接栓に対応す
る部分を適宜抜き差しすることができ、自在性を持つソ
ケットタイプとしている。なお、このスイッチ回路部２
２０の２５６本の接栓に対して、例えば、ショートピ
ン、抵抗等をどのようにストラップするか又はしないか
は、不良基板１６０に割り当てた適宜の基板の種類毎に
定められたＰＣＢコードに対応した図示しないスイッチ
回路設定表に基づくものである。さらに、このＰＣＢコ
ード及びスイッチ回路設定表を保持したパソコン等を用
いて、ショートピン、抵抗等を、このスイッチ回路設定
表に従って、自動的にストラップできるようにしてもよ
い。また、スイッチ回路部２２０を、パソコン等による
制御で上述のようなショート、オープン、抵抗による接
続等の所定状態にコントロールする構造としてもよい。

【００２７】ここでは、一例として、図５中のＩＣソケ
ット０１及び２９のストラップを説明する。ＩＣソケッ
ト０１では、例えば、接栓Ａ、Ｂ、Ｄ及びＥは遮断し、
接栓Ｃには抵抗をストラップし、接栓Ｆ、Ｇ及びＨには
ショートピンをストラップしている。ＩＣソケット２９
では、例えば、接栓Ａ、Ｂ、Ｃ及びＥには抵抗をストラ
ップし、接栓Ｄは遮断し、接栓Ｆ、Ｇ及びＨにはショー
トピンをストラップしている。なお、ＩＣソケット、及
び各ＩＣソケットに含まれる接栓の数は、それぞれ３２
個及び８本に限られず、各種不良基板１６０に応じて、
適宜の数であってもよい。

【００２８】また、上述の各接栓には、入力又は出力信
号、双方向信号のいずれかの信号が流れることになる。
入力又は出力信号のみが流れる接栓には、ショートピン
で直結する。双方向信号が流れる接栓には、通常、スリ
ーステートのバストランシーバーを利用するが、これで
は、１０〜１５ｎSの伝播遅延時間がかかり、例えば、
正常基板１５０と不良基板１６０との同期が取れず、同
一信号の確認が困難となる場合が想定されるため、この
接栓上には、抵抗をストラップする。これにより、入力
及び出力信号の双方に対して異なったインピーダンスを
与え、信号同士の衝突を回避することができる。

【００２９】ここで、各接栓に流れる信号の種類と、ス
トラップされるショートピン、抵抗の使用範囲について
の概略を説明する。なお、各抵抗の使用範囲は、予め実
験によって算出した抵抗値に従っている。接栓がＴＴＬ
入力ラインであれば、ショートピンを入れ、同じく、Ｔ
ＴＬ出力ラインであれば、遮断（オープン）する。接栓
が作動信号入力ラインであれば、ショートピンを入れ、
同じく、作動信号出力ラインであれば、オープンにす
る。接栓がスリーステート入力ラインであれば、ショー
トピンを入れ、同じく、スリーステート出力ラインであ
れば、３００Ω〜３６０Ωの抵抗を入れる。また、接栓
がスリーステート双方向ラインであれば、３００Ω〜３
６０Ωの抵抗を入れる。

【００３０】接栓がオープンコレクター入力ラインであ
れば、ショートピンを入れ、同じく、オープンコレクタ
ー出力ラインであれば、３００Ω〜３６０Ωの抵抗を入
れる。また、接栓がオープンコレクター双方向ラインで
あれば、１００Ω〜１６０Ωの抵抗を入れる。接栓がＥ
ＣＬ入力ラインであれば、ショートピンを入れ、同じ
く、ＥＣＬ出力ラインであれば、５０Ω〜６０Ωの抵抗
を入れる。また、接栓がＥＣＬ双方向ラインであれば、
５０Ω〜６０Ωの抵抗を入れる。なお、上述の抵抗値は
一例を示したもので、回路設計に応じて適宜の抵抗値と
することができる。

【００３１】図６（ａ）、（ｂ）は、ＩＣソケットに含
まれるスイッチ回路の他の実施の形態の回路構成図であ
る。ここでは、一例として、スイッチ回路部２２０内の
ＩＣソケット０１に、スイッチ回路２３１〜２３８を適
用した場合について説明する。なお、スイッチ回路２３
１〜２３８は、例えば、一体化して形成することがで
き、図示しないオープンである各ＩＣソケットに対して
挿入し得る構造とすることができる。

【００３２】ＩＣソケット０１に含まれる接栓Ａ０１〜
Ｈ０１には、スイッチ回路２３１〜２３８がそれぞれ配
置されている。このスイッチ回路２３１〜２３８は、そ
れぞれ同一部材であり、説明の便宜上、スイッチ回路２
３１についてのみ説明する。

【００３３】スイッチ回路２３１は、接栓Ａ０１上に配
され、接点ｅ、ｊから分岐すると共に、接点ｆを軸に、
接点ｆ、ｇ間を直結又は遮断するスイッチ０１と、接点
ｇ、ｊ間に配された抵抗と、接点ｅ、ｊ間に配されると
共に、接点ｉを軸に、接点ｈ、ｉ間を直結又は遮断する
スイッチ０２とを備える。スイッチ０１の一端が接点ｇ
と直結し、かつ、スイッチ０２の一端が接点ｈと分離し
ている場合、スイッチ回路２３１では、例えば、接栓Ａ
０１上に抵抗が実装されていることになる。また、スイ
ッチ０２の一端が接点ｈと直結している場合、スイッチ
回路２３１では、例えば、接栓Ａ０１上にショートピン
が実装されていることになる。また、スイッチ０１、０
２の一端が接点ｇ、ｈのいずれにも直結していない場
合、スイッチ回路２３１では、例えば、接栓Ａ０１は、
途中で遮断されていることになる。

【００３４】これにより、スイッチ回路２３１〜２３８
は、上述のスイッチ回路部２２０の各ＩＣソケット内の
接栓に抵抗、ショートピン等をそれぞれストラップする
のではなく、例えば、スイッチ回路２３１〜２３８に含
まれる各スイッチを切換えることにより、接栓Ａ０１〜
Ｈ０１を所望の状態（ショートピン、抵抗、オープン）
に設定することができる。なお、このスイッチ回路２３
１〜２３８は、上述のように、オン／オフ状態をとり得
る２つのスイッチを備えることで、例えば３つの端子切
換え状態をとり得るスイッチ（例えば、ショートピン、
抵抗、オープンに対応）を用いる必要がなくなるので、
各スイッチ回路２３１〜２３８の小型軽量化を図ること
ができる。

【００３５】ここで、本発明に関する故障診断装置を適
用した故障診断システムの動作について説明する。図７
は、本発明に関する故障診断装置を適用した故障診断シ
ステムの動作説明図（１）である。この故障診断システ
ムは、例えば、上述の故障診断装置２００に含まれる積
層構造であって、正常基板１５０及び不良基板１６０に
対応した二股の延長基板２１０と、正常基板１５０と、
不良基板１６０及びシンクロスコープ１７０とを備え
る。なお、ここでは、延長基板２１０、正常基板１５０
及び不良基板１６０上の配線を、実線により簡略化して
示す。

【００３６】また、延長基板２１０は、上述したよう
に、コネクタ接続される不良基板１６０に対応するスイ
ッチ回路部２２０を備える。このスイッチ回路部２２０
内の各ＩＣソケットに含まれる接栓には、上述の診断用
電子交換機１００から不良基板１６０に対して入力され
る入力信号をそのまま通すと共に、不良基板１６０から
発信される出力信号を遮断するために、上述した信号ラ
インの種類に応じて抵抗、ショートピン等がストラップ
される。なお、ここでは、一例として、上述のスイッチ
回路部２２０に含まれる各接栓のうちＡ０１〜０４、Ｂ
０１〜０２に対応する信号ラインに対して、同一符号を
付すと共に、正常基板１５０側の信号ラインに対しても
同一符号を付した。

【００３７】正常基板１５０及び不良基板１６０は、例
えば、それぞれＩＣ１５１〜１５４及びＩＣ１６１〜１
６４を備える。ここで、説明の便宜上、ＩＣ１５３、１
６３は、それぞれ３つの端子（ピン）を備えるとする。
また、故障箇所（例えば、ＩＣ）は、正常基板１５０及
び不良基板１６０に対して同一信号を入力すると、故障
部品であるＩＣを経た信号の出力側に異なる信号が出力
されるので、この正常基板１５０及び不良基板１６０で
互いに異なる信号を、例えば、シンクロスコープ１７０
で観測することで特定することができる。

【００３８】ここで、一例として、ＩＣ１６３が故障し
ている際の診断動作について説明する。まず、診断者
は、上述の正常基板用コネクタ２１１、２１２と、コネ
クタ１５１、１５２とをコネクタ接続することにより、
正常基板１５０を延長基板２１０に接続すると共に、上
述の不良基板用コネクタ２１３、２１４と、コネクタ１
６１、１６２とをコネクタ接続することにより、不良基
板１６０を延長基板２１０に接続する。

【００３９】正常基板１５０及び不良基板１６０の信号
ラインＡ０１、０４には、それぞれ入力信号が伝達され
る。正常基板１５０側の信号ラインＡ０１は、ＩＣ１５
１に接続され、同じく、不良基板１６０側の信号ライン
Ａ０１は、上述のショートピンをストラップされたスイ
ッチ回路２２１を経てＩＣ１６１に接続されている。ま
た、正常基板１５０側の信号ラインＡ０４は、ＩＣ１５
２に接続され、同じく、不良基板１６０側の信号ライン
Ａ０４は、上述のショートピンをストラップされたスイ
ッチ回路２２１を経てＩＣ１６２に接続されている。

【００４０】正常基板１５０及び不良基板１６０の信号
ラインＡ０２、０３には、それぞれ双方向信号が伝達さ
れる。正常基板１５０側の信号ラインＡ０２、０３は、
ＩＣ１５１に接続され、同じく、不良基板１６０側の信
号ラインＡ０２、０３は、上述した抵抗をストラップ
し、不良基板１６０からの出力信号を見かけ上カットす
るスイッチ回路２２１を経て、ＩＣ１６１に接続されて
いる。

【００４１】正常基板１５０及び不良基板１６０の信号
ラインＢ０１、０２には、それぞれ出力信号が伝達され
る。正常基板１５０側の信号ラインＢ０１は、ＩＣ１５
４に接続され、同じく、不良基板１６０側の信号ライン
Ｂ０１は、上述のオープンにされたスイッチ回路２２２
を経て、ＩＣ１６４に接続されている。また、正常基板
１５０側の信号ラインＢ０２は、ＩＣ１５３に接続さ
れ、同じく、不良基板１６０側の信号ラインＢ０２は、
上述のオープンにされたスイッチ回路２２２を経て、Ｉ
Ｃ１６３に接続されている。

【００４２】シンクロスコープ１７０は、例えば、各種
波形（ＣＨ１、ＣＨ２）をそれぞれ表示し、これらの波
形を比較するための表示部１７１と、波形ＣＨ１、ＣＨ
２の信号を検査するためのプローブ（図中、矢印）をそ
れぞれ接続するＣＨ１端子１７２及びＣＨ２端子１７３
とを備える。

【００４３】診断者は、上述の診断用電子交換機１００
を起動し、延長基板２１０にそれぞれコネクタ接続され
た正常基板１５０及び不良基板１６０を作動させる。つ
ぎに、シンクロスコープ１７０のプローブの先端をＩＣ
１５３−３ピン及びＩＣ１６３−３ピンにそれぞれ接続
する。診断者は、シンクロスコープ１７０の表示部１７
１を観測し、ＩＣ１５３−３ピンで観測された波形ＣＨ
１と、ＩＣ１６３−３ピンで観測された波形ＣＨ２と
が、異なることを確認する。このＩＣ１５３−３ピン及
びＩＣ１６３−３ピンで観測される波形は、それぞれＩ
Ｃ１５１〜１５３、ＩＣ１６１〜１６３の影響を受けて
いる。ここで、診断者は、故障しているＩＣは、ＩＣ１
６１〜１６３のいずれかであると判断できる（なお、こ
の時点では、ＩＣ１６１〜１６３が、被疑部品といえ
る）。

【００４４】図８は、本発明に関する故障診断装置を適
用した故障診断システムの動作説明図（２）である。但
し、説明の便宜上、同一部材には同一符号を付し、上述
の動作説明図（１）での説明と重複する部分は、省略す
る。つぎに、診断者は、被疑部品であるＩＣ１６１〜１
６３のうち、実際に故障しているＩＣを特定するため
に、シンクロスコープ１７０のプローブの先端を、ＩＣ
１５３−１ピン及びＩＣ１６３−１ピンにそれぞれ接続
する。診断者は、シンクロスコープ１７０の表示部１７
１を観測し、ＩＣ１５３−１ピンで観測された波形ＣＨ
１と、ＩＣ１６３−１ピンで観測された波形ＣＨ２と
が、同じであることを確認したとする。このＩＣ１５３
−１ピン及びＩＣ１６３−１ピンで観測される波形は、
それぞれＩＣ１５１、ＩＣ１６１の影響を受けている。
これにより、診断者は、故障しているＩＣは、ＩＣ１６
２、１６３のいずれかであると判断できる（なお、この
時点では、ＩＣ１６２、１６３が、被疑部品といえ
る）。

【００４５】図９は、本発明に関する故障診断装置を適
用した故障診断システムの動作説明図（３）である。但
し、説明の便宜上、同一部材には同一符号を付し、上述
の動作説明図（１）での説明と重複する部分は、省略す
る。さらに、診断者は、被疑部品であるＩＣ１６１、１
６２のうち、実際に故障しているＩＣを特定するため
に、シンクロスコープ１７０のプローブの先端を、ＩＣ
１５３−２ピン及びＩＣ１６３−２ピンにそれぞれ接続
する。診断者は、シンクロスコープ１７０の表示部１７
１を観測し、ＩＣ１５３−２ピンで観測された波形ＣＨ
１と、ＩＣ１６３−２ピンで観測された波形ＣＨ２と
が、同じであることを確認したとする。このＩＣ１５３
−２ピン及びＩＣ１６３−２ピンで観測される波形は、
それぞれＩＣ１５２、ＩＣ１６２の影響を受けている。
これにより、診断者は、故障しているＩＣは、ＩＣ１６
３であると判断できる（なお、この時点で、ＩＣ１６３
が、故障部品といえる）。なお、上述の例で、つぎに、
ＩＣ１６３の１ピン、２ピンを同様に比較することによ
り、故障しているＩＣを探索することができる。具体的
には、１ピン、２ピンが正常ならば、ＩＣ１６３が故障
と判定でき、一方、１ピン又は２ピンが異常ならば、Ｉ
Ｃ１６１又はＩＣ１６２が故障と判定できる。

【００４６】このように、本実施の形態によれば、熟練
技術者に知識、経験ともに及ばない技術者であっても、
正常基板１５０と不良基板１６０とを信号波形に基づい
て直接比較するため、各種電子機器に含まれている電子
回路の診断を、容易かつ短時間で行うことができる。

【００４７】図１０は、本発明に関する第３の実施の形
態の故障診断装置を適用した故障診断システムの概略構
成図である。但し、同一部材には同一符号を付し、重複
する説明を省略する。この故障診断システムは、例え
ば、上述の診断用電子交換機１００と、後述する各種信
号ライン（図中、実線及び一点鎖線で示した矢印２９１
〜２９４）を配された二股に分岐した延長基板２９０
と、延長基板２９０とコネクタ接続された正常基板１５
０及び不良基板１６０と、パソコン１９０と、パソコン
１９０に接続され、パソコン間で双方向信号を伝達する
と共に、正常基板１５０及び不良基板１６０からの出力
信号を比較し、観測するためのロジックアナライザー１
８０とを備える。また、パソコン１９０内又は外部に、
正常基板１５０及び不良基板１６０からの出力信号を比
較するための信号照合回路（ＦＰＧＡ、Field Programm
able Gate Array）１９１を、設けるようにしてもよ
い。

【００４８】延長基板２９０には、例えば、診断用電子
交換機１００から出力された信号を、正常基板１５０及
び不良基板１６０に入力するために、それぞれ分岐した
信号ライン２９１と、正常基板１５０から出力された信
号を、診断用電子交換機１００に入力するための信号ラ
イン２９２と、この信号ライン２９２から分岐し、上述
のパソコン１９０に接続するための信号ライン２９３
と、不良基板１６０から出力された信号を、パソコン１
９０に入力するための信号ライン２９４とがそれぞれ配
されている。また、信号ライン２９３、２９４は、信号
照合回路１９１に接続されるようにしてもよい。

【００４９】ここで、この故障診断システムの動作概要
を説明する。診断者は、診断用電子交換機１００を用い
て、正常基板１５０及び不良基板１６０を同時に作動さ
せる。また、診断者は、例えば、予めパソコン１９０を
用いて、正常基板１５０及び不良基板１６０の基板の種
類に応じて、基板上のどの接栓からの信号をとるかを設
定する。正常基板１５０及び不良基板１６０は、パソコ
ン１９０によって設定された接栓から信号をそれぞれ出
力する。

【００５０】まず、ロジックアナライザー１８０を用い
る場合について説明する。正常基板１５０及び不良基板
１６０から出力される信号は、信号ライン２９２、２９
３及び２９４を経てパソコン１９０にそれぞれ入力され
る。このパソコン１９０に入力された信号は、さらに、
ロジックアナライザー１８０に入力される。診断者は、
ロジックアナライザー１８０の図示しない表示部に表示
される波形を比較し、観測することで診断を行う。

【００５１】つぎに、信号照合回路１９１を用いる場合
について説明する。正常基板１５０及び不良基板１６０
から出力される信号は、信号ライン２９２、２９３及び
２９４を経てパソコン１９０にそれぞれ入力される。こ
のパソコン１９０に入力された信号は、さらに、パソコ
ン１９０に含まれる信号照合回路１９１に入力される。
診断者は、信号照合回路１９１で照合された結果を、パ
ソコン１９０の図示しない表示部によって確認し、診断
を行う。

【００５２】このように、本実施の形態によっても、上
述の実施の形態と同様に、各種電子機器に含まれている
電子回路の診断を、容易かつ短時間で行うことができ
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明によると、以上説明した通り、各
種電子機器に含まれる電子回路の故障診断を容易かつ迅
速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する故障診断装置２００を適用した
故障診断システムの構成図。

【図２】本発明に関する故障診断装置の第１の実施の形
態の構成図。

【図３】本発明に関する故障診断装置の第２の実施の形
態の構成図。

【図４】スイッチ回路部２２０の回路構成図。

【図５】スイッチ回路部２２０のＩＣソケットの実装
図。

【図６】ＩＣソケットに含まれるスイッチ回路の他の実
施の形態の回路構成図。

【図７】本発明に関する故障診断装置を適用した故障診
断システムの動作説明図（１）。

【図８】本発明に関する故障診断装置を適用した故障診
断システムの動作説明図（２）。

【図９】本発明に関する故障診断装置を適用した故障診
断システムの動作説明図（３）。

【図１０】本発明に関する第３の実施の形態の故障診断
装置を適用した故障診断システムの概略構成図。

【図１１】従来の故障診断装置３００を適用した故障診
断システムの構成図。

【符号の説明】

１００ 診断用電子交換機 １１０、１２０、１３０、１４０ 基板用ラック １１１、１２１、１３１、１４１ 基板収容部 ２００ 故障診断装置 ２１０ 延長基板 ２１１、２１２ 正常基板用コネクタ ２１３、２１４ 不良基板用コネクタ ２１５ 診断機器用コネクタ ２２０ スイッチ回路部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 龍三 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町393番地 日 立湘南電子株式会社内 (72)発明者 森 正行 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立アドバンスシステムズ内 (72)発明者 永尾 誠 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町4092番地 株 式会社湘南サービス内 Ｆターム(参考） 2G032 AA00 AB00 AJ02 AJ03 AJ04 5K035 AA01 AA07 CC03 CC05 EE04 EE14 GG14 GG15 5K073 AA07 CC06 CC12 CC13 CC38 GG02 GG08 GG11 JJ03 JJ14 LL03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子交換機等の電子機器に含まれる電子回
   路の故障診断を、該電子機器に対応する診断用電子機器
   を用いて行う故障診断装置であって、 一端に該電子機器内で正常に作動する正常基板を挿入す
   る第１コネクタと、 一端に該電子機器内で正常に作動しない不良基板を挿入
   する第２コネクタと、 他端に該診断用電子機器を接続する第３コネクタと、 前記第３コネクタに対して、前記第1及び第２コネクタ
   を並列に接続する延長基板と、 前記第３コネクタと前記第２コネクタとの間に設けら
   れ、不良基板の種類に応じて、前記第３コネクタと前記
   第２コネクタ間の複数の各信号線をオープン、ショー
   ト、抵抗による接続のいずれかに設定するスイッチ回路
   部とを備えた故障診断装置。
2. 【請求項２】前記スイッチ回路部は、複数のオープンな
   接栓を有し、ショートピン又は抵抗を取り付け可能なソ
   ケットタイプであることを特徴とする請求項１に記載の
   故障診断装置。
3. 【請求項３】前記スイッチ回路部は、基板の種類に応じ
   て、オープン、ショート及び抵抗による接続のいずれか
   に切換えるスイッチを備えたことを特徴とする請求項１
   に記載の故障診断装置。
4. 【請求項４】電子交換機等の電子機器に含まれる電子回
   路の故障診断を、該電子機器に対応する診断用電子機器
   を用いて行う故障診断方法であって、 一端に該電子機器内で正常に作動する正常基板を挿入
   し、 一端に該電子機器内で正常に作動しない不良基板を挿入
   し、 他端に該診断用電子機器を接続し、 該診断用電子機器に対して、前記正常基板及び前記不良
   基板を並列に接続し、 該診断用電子機器と前記不良基板との間の複数の各信号
   線を、基板の種類に応じて、オープン、ショート、抵抗
   による接続のいずれかに設定し、 前記正常基板と前記不良基板の同一箇所を、測定して比
   較するようにしたことを特徴とする故障診断方法。