JP2005043202A - Failure detection device and failure detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、故障検出装置および故障検出方法に関し、特に装置に搭載されている複数の基板の各々に発生する故障や複数の基板間の配線に発生する故障を検出する故障検出装置および故障検出方法に関する。 The present invention relates to a failure detection device and a failure detection method, and more particularly, to a failure detection device and a failure detection method for detecting a failure occurring in each of a plurality of substrates mounted on the device and a failure occurring in wiring between the plurality of substrates. About.
装置に搭載されている基板において、当該基板上に実装されているICや受動素子のピンがオープン状態になったり、ショートする、あるいは基板上の配線パターンが断線するといった基板の故障や、複数の基板相互間を電気的に接続する配線が断線するといった配線の故障が発生することがある。これら基板や配線の故障を検出するための周知の方法としては、インターフェイス部を観測するための故障検出用の回路を付加して、動作中に正常状態のデータと比較をすることにより基板の故障を検出する方法や、検査用のデータを入力し、その出力結果から基板の故障を検査する方法が一般的に知られている。 In the board mounted on the device, the IC mounted on the board or the pin of the passive element is in an open state, shorted, or the wiring pattern on the board is disconnected, Wiring failures such as disconnection of the wiring that electrically connects the substrates may occur. As a well-known method for detecting these board and wiring faults, a fault detection circuit for observing the interface unit is added, and the board faults are compared by comparing with normal data during operation. In general, there are known a method of detecting a failure and a method of inputting inspection data and inspecting a failure of the substrate from the output result.
また、装置全体における配線チェックに加えて、装置とオプション機器間の部分的な配線チェックのみを実行できるなど、検査の細分化・多様化、メンテナンスの柔軟性を実現するために、基板のインターフェイス部にデータ転送手段を備えたASIC(Application Specific Integrated Circuit)を設け、基板間の配線チェックを行い、装置の各部を制御するCPU(中央演算処理装置)によってどの配線が故障したかを診断するようにしていた(例えば、特許文献1参照)。 In addition to the wiring check for the entire device, only a partial wiring check between the device and optional equipment can be executed. An ASIC (Application Specific Integrated Circuit) equipped with data transfer means is provided, wiring between boards is checked, and a CPU (Central Processing Unit) that controls each part of the device diagnoses which wiring has failed. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、従来周知の一般的な故障検出方法では、故障検出精度を上げるために、各インターフェイス部に故障検出用の回路を付加した場合に、検査用に付加するハードウエアの規模が大きくなってしまうという課題がある。また、特許文献1記載の従来技術では、配線の異常のみを検出するものであり、基板上に実装されたICや受動素子のピンオープンやショートといった故障や、基板上の配線パターンが断線するといった基板の故障が発生した際に、その故障した基板を特定することができないという課題がある。
However, in the conventional well-known failure detection method, if a circuit for detecting a failure is added to each interface unit in order to increase the accuracy of failure detection, the scale of hardware added for inspection increases. There is a problem. Moreover, in the prior art described in
上記課題を解決するために、本発明では、複数の基板を搭載した装置において、前記複数の基板の各々に発生する故障や前記複数の基板間の配線に発生する故障を検出するに当たり、前記複数の基板の動作状態と前記複数の基板間の配線の動作状態から前記複数の基板または前記配線に故障が発生したか否かを検査し、前記基板の動作状態および前記配線の動作状態の各検査結果に基づいて、故障が発生した基板または配線を特定する構成を採っている。 In order to solve the above-described problem, in the present invention, in detecting a failure occurring in each of the plurality of substrates and a failure occurring in wiring between the plurality of substrates in an apparatus having a plurality of substrates mounted thereon, Inspecting whether or not a failure has occurred in the plurality of substrates or the wiring from the operation state of the substrate and the operation state of the wiring between the plurality of substrates, and each inspection of the operation state of the substrate and the operation state of the wiring Based on the result, a configuration is adopted in which a board or wiring in which a failure has occurred is specified.
基板の動作状態および配線の動作状態の各検査結果を用いることにより、基板または配線に故障が発生したことを検出できるだけでなく、故障が発生した基板または配線を特定できる。 By using the inspection results of the operation state of the substrate and the operation state of the wiring, it is possible not only to detect that a failure has occurred in the substrate or wiring, but also to identify the substrate or wiring in which the failure has occurred.
本発明によれば、基板または配線の故障の発生のみならず、故障が発生した基板または配線を特定できるため、故障箇所の修理などの対応を迅速に行うことができる。 According to the present invention, not only the occurrence of a failure of a substrate or wiring, but also the substrate or wiring in which the failure has occurred can be identified, so that it is possible to quickly take measures such as repair of the failure location.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る故障検出装置のハードウエア構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る故障検出装置では、複数の基板、例えば3つの基板(1)11〜(3)13を搭載した装置本体において、通常動作中に当該装置本体に故障が発生したときに、故障の原因となった基板または基板間の配線、即ち故障が発生した基板または基板間の配線を特定する場合を例に挙げて説明するものとする。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration example of a failure detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the failure detection device according to the present embodiment, when a failure occurs in the device body during normal operation in a device body on which a plurality of substrates, for example, three substrates (1) 11 to (3) 13 are mounted, a failure occurs. The case where the substrate or the wiring between the substrates that caused the failure, that is, the wiring where the failure has occurred or the wiring between the substrates is specified will be described as an example.
図1において、基板(1)11と基板(2)12とは、それぞれのインターフェイス部111,121にて配線14を介して電気的に接続されている。また、基板(1)11と基板(3)13とは、それぞれのインターフェイス部112,131にて配線15を介して電気的に接続されている。基板(3)13のインターフェイス部132には、故障箇所表示部16が接続されている。
In FIG. 1, a substrate (1) 11 and a substrate (2) 12 are electrically connected via
基板(1)11には、装置本体を動作させるための制御および基板の故障や、配線の故障の検査を行う検査手段としてのCPU113と、装置本体を動作させるための制御を行うASIC114と、CPU113に接続されたメモリ115とが実装されている。この基板(1)11において、ASIC114からは、データ信号や制御信号等のインターフェイス信号Sa1が出力される。このインターフェイス出力信号Sa1は、インターフェイス部111を経由した後、配線14によって基板(2)12に伝送されるとともに、CPU113にも供給される。
The board (1) 11 includes a
CPU113からは、データ信号や制御信号等のインターフェイス信号Sb1が出力される。このインターフェイス出力信号Sb1は、インターフェイス部111を経由した後、配線14によって基板(2)12に伝送されるとともに、CPU113にも供給される。CPU113にはさらに、基板(2)12から配線14によって伝送され、インターフェイス部111を経由して入力されるデータ信号や制御信号等のインターフェイス入力信号Sc1が供給される。
The
CPU113は、入力されるインターフェイス出力信号Sa1、インターフェイス出力信号Sb1およびインターフェイス入力信号Sc1を、例えばメモリ115にあらかじめ格納されている、これら各信号Sa1,Sb1,Sc1の正常状態での信号パターンと比較することにより、基板(1)11に故障が発生しているか否か、または基板(2)12との間の配線14に故障が発生しているか否かを検査し、基板(1)11のインターフェイス入力信号Sc1の検査結果信号ins1_inと、基板(1)11のインターフェイス出力信号Sa1,Sb1の検査結果信号ins1_outを出力する。
The
基板(2)12には、基板(1)11の場合と同様に、装置本体を動作させるための制御および基板の故障または配線の故障検査を行うCPU122と、装置本体を動作させるための制御を行うASIC123と、CPU122に接続されたメモリ124とが実装されている。この基板(2)12において、基板(1)11から配線14によって伝送され、インターフェイス部121を経由して入力されるインターフェイス入力信号Sa2は、ASIC123およびCPU122に供給される。
As in the case of the board (1) 11, the board (2) 12 has a control for operating the apparatus main body and a
また、基板(1)11から配線14によって伝送され、インターフェイス部121を経由して入力されるインターフェイス入力信号Sb2はCPU122に供給される。CPU122からは、データ信号や制御信号等のインターフェイス信号Sc2が出力される。このインターフェイス出力信号Sc2は、インターフェイス部121を経由した後、配線14によって基板(1)11に伝送されるとともに、CPU122にも供給される
Further, an interface input signal Sb2 transmitted from the board (1) 11 through the
CPU122は、入力されるインターフェイス出力信号Sa2、インターフェイス出力信号Sb2およびインターフェイス入力信号Sc2を、例えばメモリ124にあらかじめ格納されている、これら各信号Sa2,Sb2,Sc2の正常状態での信号パターンと比較することにより、基板(2)12に故障が発生しているか否か、または基板(1)11との間の配線14に故障が発生しているか否かを検査し、基板(2)12のインターフェイス入力信号Sa2,Sb2の検査結果信号ins2_inと、基板(2)12のインターフェイス出力信号Sc2の検査結果信号ins2_outとを出力する。
The
基板(3)13には、故障が発生した基板または配線を特定する特定手段としてのCPU133と、当該CPU133に接続されたメモリ134とが実装されている。この基板(3)13において、CPU133には、基板(1)11からのインターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_inとインターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outとが配線15によって伝送され、また基板(2)12からのインターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inとインターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outとが、基板(1)11を経由して配線15によって伝送される。
The board (3) 13 is mounted with a
CPU133は、検査結果信号ins1_in,ins1_out,ins2_in,ins2_outに基づいて、装置本体に故障が発生したとき、その故障の原因となった部位、即ち故障が発生したのが基板(1)11であるか、基板(2)12であるか、あるいはこれら基板間の配線14であるかを特定する。そして、その特定した結果を故障箇所表示部16に与える。この故障箇所表示部16では、例えば、基板番号や配線番号などに加えて、部品番号などを表示することによって故障した部品(故障箇所)を明示するとともとに、故障内容なども表示する。ただし、ここで挙げた表示内容は一例に過ぎず、これらに限られるものではない。
When the failure occurs in the main body of the apparatus based on the inspection result signals ins1_in, ins1_out, ins2_in, and ins2_out, the
基板(1)11,基板(2)12における各インターフェイス入出力信号Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2の正常状態での信号パターンを図2のタイミング波形図に示す。基板(1)11のASIC114から出力されるインターフェイス出力信号Sa1は、基板(2)12へのインターフェイス入力信号Sa2としてACIC123に入力される。基板(1)11のCPU113から出力されるインターフェイス出力信号Sb1は、基板(2)12へのインターフェイス入力信号Sb2としてCPU122に入力された後に、インターフェイス出力信号Sc2としてCPU122から出力され、基板(1)11への入力信号Sc1としてCPU113に入力される。
Signal patterns in the normal state of the interface input / output signals Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, and Sc2 on the board (1) 11 and board (2) 12 are shown in the timing waveform diagram of FIG. The interface output signal Sa1 output from the
図3は、基板故障および配線故障を検出する処理手順の一例を示すフローチャートである。先ず、各基板における故障検査処理として、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)と、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)の各処理を行い、次いでインターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_in、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_out、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_in、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outのいずれかが論理“1”(以下、単に1と記す)であるか否かを判定する(ステップS13)。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for detecting a board failure and a wiring failure. First, as failure inspection processing for each substrate, failure inspection processing on the substrate (1) 11 (step S11) and failure inspection processing on the substrate (2) 12 (step S12) are performed, and then the interface input signal Any one of the test result signal ins1_in, the interface output signal test result signal ins1_out, the interface input signal test result signal ins2_in, and the interface output signal test result signal ins2_out is logic “1” (hereinafter simply referred to as 1). Whether or not (step S13).
インターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_in、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_out、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_in、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outのいずれかが1である場合は、故障箇所特定処理(ステップS14)を行い、基板故障および配線故障の検出のための一連の処理を終了する。インターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_in、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_out、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_in、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outのいずれも論理“0”(以下、単に0と記す)である場合には、正常状態であるため、再び基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)と、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)の各処理を行う。 If any of the interface input signal inspection result signal ins1_in, the interface output signal inspection result signal ins1_out, the interface input signal inspection result signal ins2_in, or the interface output signal inspection result signal ins2_out is 1, the fault location identification process ( Step S14) is performed, and a series of processes for detecting a board failure and a wiring failure is completed. The interface input signal test result signal ins1_in, the interface output signal test result signal ins1_out, the interface input signal test result signal ins2_in, and the interface output signal test result signal ins2_out are all logic “0” (hereinafter simply referred to as 0). In this case, since the state is normal, each of the failure inspection process (step S11) on the substrate (1) 11 and the failure inspection process (step S12) on the substrate (2) 12 is performed again.
続いて、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)および故障箇所特定処理(ステップS14)の具体的な処理の一例について説明する。 Subsequently, an example of specific processing of the failure inspection processing (step S11) on the substrate (1) 11, the failure inspection processing (step S12) on the substrate (2) 12 and the failure location identification processing (step S14) will be described. To do.
先ず、基板(1)11での故障検査処理の具体例について図4のフローチャートを用いて説明する。この故障検査処理は、基板(1)11に実装された故障検査用のCPU113に格納されている故障検査プログラムにしたがって実行される。
First, a specific example of the failure inspection process on the substrate (1) 11 will be described with reference to the flowchart of FIG. This failure inspection process is executed according to a failure inspection program stored in the
最初に、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_inとインターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outとをそれぞれ0に設定する(ステップS21)。次いで、基板(1)11でのインターフェイス入出力信号をある時間から一定期間だけ取り込む(ステップS22)。次いで、各インターフェイス出力信号について、一定期間内のパルス数を正常状態でのパルス数と比較する(ステップS23)。正常状態でのパルス数と等しくない場合は、検査結果信号ins1_outを1に設定し(ステップS24)、基板(1)11での故障検査処理を終了する。 First, the inspection result signal ins1_in of the interface input signal and the inspection result signal ins1_out of the interface output signal are set to 0 (step S21). Next, the interface input / output signal at the substrate (1) 11 is fetched for a certain period from a certain time (step S22). Next, for each interface output signal, the number of pulses within a certain period is compared with the number of pulses in a normal state (step S23). If it is not equal to the number of pulses in the normal state, the inspection result signal ins1_out is set to 1 (step S24), and the failure inspection processing on the substrate (1) 11 is ended.
正常状態でのパルス数と等しい場合は、各インターフェイス入力信号について、一定期間内のパルス数を正常状態でのパルス数と比較する(ステップS25)。正常状態でのパルス数と等しくない場合は、検査結果信号ins1_inを1に設定し(ステップS26)、基板(1)11での故障検査処理を終了する。ins1_out,ins1_in=1は、インターフェイス入出力信号の信号パターンが正常状態での信号パターンと不一致であることを示す異常信号である。各インターフェイス出力信号のパルス数が正常状態でのパルス数と等しく、かつ、各インターフェイス入力信号のパルス数が正常状態でのパルス数と等しい場合は、そのまま何も処理を行わずに、即ちins1_out,ins1_in=0のまま基板(1)11での故障検査処理を終了する。ins1_out,ins1_in=0は、インターフェイス入出力信号の信号パターンが正常状態での信号パターンと一致したことを示す正常信号である。 If it is equal to the number of pulses in the normal state, the number of pulses in a certain period is compared with the number of pulses in the normal state for each interface input signal (step S25). If it is not equal to the number of pulses in the normal state, the inspection result signal ins1_in is set to 1 (step S26), and the failure inspection processing on the substrate (1) 11 is ended. ins1_out and ins1_in = 1 are abnormal signals indicating that the signal pattern of the interface input / output signal does not match the signal pattern in the normal state. When the number of pulses of each interface output signal is equal to the number of pulses in a normal state and the number of pulses of each interface input signal is equal to the number of pulses in a normal state, no processing is performed as it is, that is, ins1_out, The failure inspection process on the substrate (1) 11 is terminated with ins1_in = 0. ins1_out and ins1_in = 0 are normal signals indicating that the signal pattern of the interface input / output signal matches the signal pattern in the normal state.
次に、基板(2)12での故障検査処理の具体例について図5のフローチャートを用いて説明する。この故障検査処理は、基板(2)12に実装された故障検査用のCPU122に格納されている故障検査プログラムにしたがって実行される。
Next, a specific example of failure inspection processing on the substrate (2) 12 will be described with reference to the flowchart of FIG. This failure inspection process is executed according to a failure inspection program stored in the
基板(1)11での故障検査処理と同様に、最初に、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inとインターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outをそれぞれ0に設定する(ステップS31)。次いで、基板(2)12でのインターフェイス入出力信号をある時間から一定期間だけ取り込む(ステップS32)。次いで、各インターフェイス入力信号について、一定期間内のパルス数を正常状態でのパルス数と比較する(ステップS33)。正常状態でのパルス数と等しくない場合は、検査結果信号ins2_inを1に設定し(ステップS34)、基板(2)12での故障検査処理を終了する。 Similar to the failure inspection process on the board (1) 11, first, the inspection result signal ins2_in of the interface input signal and the inspection result signal ins2_out of the interface output signal are set to 0 (step S31). Next, the interface input / output signal at the substrate (2) 12 is fetched for a certain period from a certain time (step S32). Next, for each interface input signal, the number of pulses within a certain period is compared with the number of pulses in a normal state (step S33). If it is not equal to the number of pulses in the normal state, the inspection result signal ins2_in is set to 1 (step S34), and the failure inspection processing on the substrate (2) 12 is terminated.
正常状態でのパルス数と等しい場合は、各インターフェイス出力信号について、一定期間内のパルス数を正常状態でのパルス数と比較する(ステップS35)。正常状態でのパルス数と等しくない場合は、検査結果信号ins2_outを1に設定し(ステップS36)、基板(2)12での故障検査処理を終了する。ins2_out,ins2_in=1は、インターフェイス入出力信号の信号パターンが正常状態での信号パターンと不一致であることを示す異常信号である。各インターフェイス入力信号のパルス数が正常状態でのパルス数と等しく、かつ、各インターフェイス出力信号のパルス数が正常状態でのパルス数と等しい場合は、そのまま何も処理を行わずに、即ちins2_out,ins2_in=0のまま基板(2)12での故障検査処理を終了する。ins2_out,ins2_in=0は、インターフェイス入出力信号の信号パターンが正常状態での信号パターンと一致したことを示す正常信号である。 If it is equal to the number of pulses in the normal state, the number of pulses within a certain period is compared with the number of pulses in the normal state for each interface output signal (step S35). If it is not equal to the number of pulses in the normal state, the inspection result signal ins2_out is set to 1 (step S36), and the failure inspection processing on the substrate (2) 12 is ended. ins2_out and ins2_in = 1 are abnormal signals indicating that the signal pattern of the interface input / output signal does not match the signal pattern in the normal state. When the number of pulses of each interface input signal is equal to the number of pulses in the normal state and the number of pulses of each interface output signal is equal to the number of pulses in the normal state, no processing is performed as it is, that is, ins2_out, The failure inspection process on the substrate (2) 12 is terminated with ins2_in = 0. ins2_out and ins2_in = 0 are normal signals indicating that the signal pattern of the interface input / output signal matches the signal pattern in the normal state.
最後に、故障箇所特定処理の具体例について図6のフローチャートを用いて説明する。この故障箇所特定処理は、基板(3)13に実装されたCPU133に格納されている故障特定プログラムにしたがって、複数の基板、本例では基板(1)11〜基板(3)13において、信号のシーケンス順に行っていく。先ず、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outが1であるか否かを判断し(ステップS41)、ins1_out=1、即ち基板(1)11のインターフェイス出力信号で故障が検知された場合は、発生した故障を基板(1)11の故障と特定する(ステップS42)。
Finally, a specific example of the failure location specifying process will be described with reference to the flowchart of FIG. This failure location specifying process is performed on a plurality of boards, in this example, the board (1) 11 to board (3) 13 according to a fault identification program stored in the
ins1_out=0であれば、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inが1であるか否かを判断し(ステップS43)、ins2_in=1、即ち基板(2)12のインターフェイス入力信号で故障が検知された場合は、発生した故障を基板(1)11と基板(2)12との間の配線故障と特定する(ステップS44)。ins2_in=0であれば、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outが1であるか否かを判断し(ステップS45)、ins2_out=1、即ち基板(2)12のインターフェイス出力信号で故障が検知された場合は、発生した故障を基板(2)12の故障と特定する(ステップS46)。ins2_out=0の場合は、発生した故障を基板(1)11と基板(2)12との間の配線故障と特定する(ステップS47)。特定した故障箇所は、故障箇所表示部16に表示される。
If ins1_out = 0, it is determined whether or not the inspection result signal ins2_in of the interface input signal is 1 (step S43), and ins2_in = 1, that is, a failure is detected by the interface input signal of the board (2) 12. In this case, the fault that has occurred is identified as a wiring fault between the board (1) 11 and the board (2) 12 (step S44). If ins2_in = 0, it is determined whether or not the inspection result signal ins2_out of the interface output signal is 1 (step S45), and ins2_out = 1, that is, a failure is detected in the interface output signal of the board (2) 12. In this case, the failure that has occurred is identified as a failure of the substrate (2) 12 (step S46). If ins2_out = 0, the fault that has occurred is identified as a wiring fault between the board (1) 11 and the board (2) 12 (step S47). The identified failure location is displayed on the failure
以下、具体的な故障例1〜3を挙げて、装置本体に故障が発生した場合の故障箇所特定処理について以下に説明する。 Hereinafter, specific failure examples 1 to 3 will be described, and failure location specifying processing when a failure has occurred in the apparatus main body will be described below.
(故障例1)
図7は、基板(1)11のASIC114から出力されるインターフェイス信号Sa1をインターフェイス部111まで伝送する配線パターン116が断線した故障例1での故障箇所(図中、×印)を示すブロック図である。また、故障例1での各インターフェイス入出力信号Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2の信号パターンを図8に示す。基板(1)11上の配線パターン116が断線した場合、インターフェイス部111では、図2と図8の信号パターンの対比から明らかなように、インターフェイス出力信号Sa1,Sa2の動作状態が正常状態と異なる。
(Failure example 1)
FIG. 7 is a block diagram showing a failure location (marked with x in the figure) in failure example 1 in which the wiring pattern 116 that transmits the interface signal Sa1 output from the
図3の基板故障および配線故障検出の処理手順により、最初に、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)において、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outが1に、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_inが0にそれぞれ設定され、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)において、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inが1に、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outが0にそれぞれ設定される。 According to the board failure and wiring fault detection processing procedure of FIG. 3, first, in the fault inspection process (step S11) on the board (1) 11, the interface output signal inspection result signal ins1_out is set to 1, and the interface input signal inspection is performed. The result signal ins1_in is set to 0, and in the fault inspection process (step S12) in the board (2) 12, the inspection result signal ins2_in of the interface input signal is 1 and the inspection result signal ins2_out of the interface output signal is 0, respectively. Is set.
次に、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)の結果と、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)の結果から、故障箇所特定処理(ステップS14)において、故障箇所を特定する処理を行う。この故障箇所特定処理(ステップS14)では、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outが1に設定されているので、図6のフローチャートにおいて、ins1_out=1と判定する(ステップS41)ことにより、基板(1)11上の配線パターン116の断線に伴って基板(1)11に故障が発生していると特定できる(ステップS42)。 Next, from the result of the fault inspection process (step S11) on the board (1) 11 and the result of the fault inspection process (step S12) on the board (2) 12, the fault location specifying process (step S14) Process to identify the location. In this failure location specifying process (step S14), since the inspection result signal ins1_out of the interface output signal is set to 1, in the flow chart of FIG. 6, it is determined that ins1_out = 1 (step S41), whereby the substrate (1 ) It can be specified that a failure has occurred in the substrate (1) 11 due to the disconnection of the wiring pattern 116 on the substrate 11 (step S42).
(故障例2)
図9は、基板(1)11と基板(2)12との間の配線14中の信号線が断線した故障例2での故障箇所(図中、×印)を示すブロック図である。また、故障例2での各インターフェイス入出力信号Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2の信号パターンを図10に示す。基板(1)11と基板(2)12との間の配線14が断線した場合、インターフェイス部111,121では、図2と図10の信号パターンの対比から明らかなように、各インターフェイス入出力信号Sb2,Sc1,Sc2の動作状態が正常状態と異なる。
(Failure example 2)
FIG. 9 is a block diagram showing a failure location (marked with x in the drawing) in failure example 2 in which the signal line in the
図3の基板故障および配線故障検出の処理手順により、最初に、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)において、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outが0に、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_inが1にそれぞれ設定され、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)において、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inが1に、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outが0にそれぞれ設定される。 According to the board failure and wiring fault detection procedure in FIG. 3, first, in the fault inspection process (step S11) on the board (1) 11, the interface output signal inspection result signal ins1_out is set to 0, and the interface input signal inspection is performed. The result signal ins1_in is set to 1, respectively. In the fault inspection process (step S12) in the board (2) 12, the inspection result signal ins2_in of the interface input signal is 1 and the inspection result signal ins2_out of the interface output signal is 0, respectively. Is set.
次に、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)の結果と、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)の結果から、故障箇所特定処理(ステップS14)において、故障箇所を特定する処理を行う。この故障箇所特定処理(ステップS14)では、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outが0に、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inが1に設定されているので、図6のフローチャートにおいて、ins1_out=0と判定し(ステップS41)、さらにins2_in=1と判定する(ステップS43)ことにより、基板(1)11と基板(2)12との間の配線14に断線が発生していると特定できる(ステップS44)。
Next, from the result of the fault inspection process (step S11) on the board (1) 11 and the result of the fault inspection process (step S12) on the board (2) 12, the fault location specifying process (step S14) Process to identify the location. In this fault location specifying process (step S14), the inspection result signal ins1_out of the interface output signal is set to 0 and the inspection result signal ins2_in of the interface input signal is set to 1, so ins1_out = 0 in the flowchart of FIG. By determining (step S41) and further determining that ins2_in = 1 (step S43), it can be identified that a disconnection has occurred in the
(故障例3)
図11は、基板(2)12のCPU122の例えばインターフェイス信号Sc2を出力する出力ピン(図示せず)が例えば半田不良等によって故障した故障例3での故障箇所(図中、×印)を示すブロック図である。また、故障例3での各インターフェイス入出力信号Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2の信号パターンを図12に示す。基板(2)12上の配線パターン125が断線した場合、インターフェイス部111,121では、図2と図12の信号パターンの対比から明らかなように、インターフェイス入出力信号Sc1,Sc2の動作状態が正常状態と異なる。
(Failure example 3)
FIG. 11 shows a failure location (marked with x in the figure) in failure example 3 in which an output pin (not shown) that outputs, for example, interface signal Sc2 of
図3の基板故障および配線故障検出の処理手順により、最初に、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)において、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outが0に、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins1_inが1にそれぞれ設定され、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)において、インターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inが0に、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outが1にそれぞれ設定される。 According to the board failure and wiring fault detection procedure in FIG. 3, first, in the fault inspection process (step S11) on the board (1) 11, the interface output signal inspection result signal ins1_out is set to 0, and the interface input signal inspection is performed. The result signal ins1_in is set to 1, respectively. In the fault inspection process (step S12) in the board (2) 12, the inspection result signal ins2_in of the interface input signal is set to 0, and the inspection result signal ins2_out of the interface output signal is set to 1. Is set.
次に、基板(1)11での故障検査処理(ステップS11)の結果と、基板(2)12での故障検査処理(ステップS12)の結果から、故障箇所特定処理(ステップS14)において、故障箇所を特定する処理を行う。この故障箇所特定処理(ステップS14)では、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins1_outとインターフェイス入力信号の検査結果信号ins2_inが0に、インターフェイス出力信号の検査結果信号ins2_outが1に設定されているので、図6のフローチャートにおいて、ins1_out=0と判定し(ステップS41)、ins2_in=1と判定し(ステップS43)、さらにins2_out=1と判定(ステップS45)することにより、CPU122のインターフェイス信号Sc2の出力ピンが故障していると特定できる(ステップS46)。
Next, from the result of the fault inspection process (step S11) on the board (1) 11 and the result of the fault inspection process (step S12) on the board (2) 12, the fault location specifying process (step S14) Process to identify the location. In this fault location identification process (step S14), the inspection result signal ins1_out of the interface output signal and the inspection result signal ins2_in of the interface input signal are set to 0, and the inspection result signal ins2_out of the interface output signal is set to 1. In the flowchart of FIG. 6, it is determined that ins1_out = 0 (step S41), ins2_in = 1 is determined (step S43), and ins2_out = 1 is determined (step S45), whereby the output pin of the interface signal Sc2 of the
なお、故障例3では、CPU122の出力ピンが例えば半田不良などによって故障した際の基板(2)12の故障を検出する場合を例に挙げて説明したが、CPU122の当該ピンから出力されるインターフェイス出力信号Sc2をインターフェイス部121まで伝送する配線パターン125が断線した際の基板(2)12の故障についても、同様にして検出することができる。
In the failure example 3, the case where the failure of the board (2) 12 is detected when the output pin of the
上記各故障例1〜3では、配線の断線故障(半田付け不良などによる入出力ピンの故障を含む)のみを取り上げたが、断線故障に限らず、短絡故障やASIC等の半導体集積回路、抵抗等の受動素子が故障した場合においても、図3の基板故障および配線故障検出処理で、故障した基板または故障した配線を特定することが可能となる。 In each of the above failure examples 1 to 3, only the disconnection failure of the wiring (including the failure of the input / output pin due to a soldering failure or the like) was taken up. However, the failure is not limited to the disconnection failure, the semiconductor integrated circuit such as the ASIC, the resistance Even when a passive element such as a failure occurs, it is possible to identify a failed substrate or a failed wiring by the substrate failure and wiring failure detection process of FIG.
上述したように、通常動作中に装置本体が故障した場合において、複数の基板の動作状態と複数の基板間の配線の動作状態から複数の基板または配線に故障が発生したか否かを検査し、これら動作状態の各検査結果を用いることにより、基板または配線に故障が発生したことを検出できるだけでなく、故障が発生した基板または配線を特定できるため、故障箇所の修理などの対応を迅速に行うことができる。 As described above, when the main unit fails during normal operation, it is checked whether a failure has occurred in multiple boards or wiring from the operational status of multiple boards and the operational status of wiring between multiple boards. By using each inspection result of these operating states, not only can the failure of the board or wiring be detected, but also the board or wiring in which the failure has occurred can be identified, so that repairs such as repairs can be quickly performed. It can be carried out.
特に、基板のインターフェイス部を通過するインターフェイス信号の信号パターンを正常状態での信号パターンと比較することにより、基板の動作状態または配線の動作状態を検査する構成を採っていることにより、インターフェイス部に検査のためのハードウエアを追加しなくても、基板または配線の故障の発生、さらには故障が発生した基板または配線の特定を行うことができるため、簡単な構成にて故障を検査できるとともに、故障箇所を特定できる。 In particular, by comparing the signal pattern of the interface signal that passes through the interface part of the board with the signal pattern in the normal state, the interface part is inspected for the operation state of the board or the operation state of the wiring. Without adding hardware for inspection, it is possible to inspect the failure with a simple configuration because the failure of the substrate or wiring can be identified, and furthermore, the substrate or wiring where the failure has occurred can be identified. The failure location can be identified.
しかも、信号パターンの比較において、比較の結果が一致であれば正常信号、不一致であれば異常信号をそれぞれ出力し、これら正常信号と異常信号との組み合わせから、故障が発生した基板または配線を特定する構成を採っているため、基板または配線の特定を簡単にかつ確実に行うことができる。 Moreover, in the signal pattern comparison, a normal signal is output if the comparison results match, and an abnormal signal is output if they do not match, and the board or wiring in which the failure has occurred is identified from the combination of these normal signals and abnormal signals. Therefore, the substrate or the wiring can be specified easily and reliably.
なお、本実施形態に係るハードウエア構成例では、1つの検査結果信号につき1本の信号線を配線して検査結果信号をパラレル信号として伝送する構成としているが、図13に示すように、複数の検査結果信号の組み合わせをパルス列の信号に変換してこれら検査結果信号をシリアル信号として伝送する構成を採ることも可能である(変形例1)。この構成を採ることにより、複数の検査結果信号を1本の信号線でまとめて伝送することが可能となるため、基板(1)11と基板(3)13との間の配線を簡略化できる。 In the hardware configuration example according to the present embodiment, one signal line is wired for each inspection result signal and the inspection result signal is transmitted as a parallel signal. However, as shown in FIG. It is also possible to adopt a configuration in which the combination of the inspection result signals is converted into a pulse train signal and these inspection result signals are transmitted as serial signals (Modification 1). By adopting this configuration, it is possible to transmit a plurality of inspection result signals collectively through a single signal line, so that the wiring between the substrate (1) 11 and the substrate (3) 13 can be simplified. .
また、本実施形態では、基板(1)11に実装された故障検査用のCPU113と、基板(2)12に実装された故障検査用のCPU122と、基板(3)13に実装された故障基板または配線を特定するCPU133とを各処理ごとに別々に利用するようにしているが、図14に示すように、基板(1)11に実装されたCPU113内に故障検査プログラムと故障特定プログラムの両方を格納して、これら各プログラムによって基板の故障または配線の故障を検出し、かつその故障箇所を特定するようにし、CPU113での故障箇所特定処理の結果を故障箇所表示部16に直接表示させる構成を採るようにすることも可能である(変形例2)。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、基板(1)11、基板(2)12、基板(3)13全てにCPUを実装した場合を例に挙げて説明したが、図15に示すように、基板(2)12と基板(3)13にはCPU122,133を実装する一方、基板(1)11には書き換え可能なゲートアレイであるFPGA(Field Programmable Gate Array)117を実装し、当該FPGA117を基板(2)12に実装したCPU122で制御するような構成を採ることも可能である(変形例3)。この構成を採った場合においても、同様な方法で故障した基板または故障した配線の特定が可能となる。
In the present embodiment, the case where the CPU is mounted on all of the substrate (1) 11, the substrate (2) 12, and the substrate (3) 13 has been described as an example. However, as illustrated in FIG. ) 12 and the substrate (3) 13 are mounted with
さらに、図16に示すように、基板(2)12と基板(3)13にはCPU122,133を実装する一方、基板(1)11にはASIC118を実装し、当該ASIC118を基板(2)12に実装したCPU122で制御するような構成を採ることも可能である(変形例4)。この構成を採った場合においても、同様な方法で故障した基板または故障した配線の特定が可能となる。
Further, as shown in FIG. 16, the
[第2実施形態]
図17は、本発明の第2実施形態に係る故障検出装置のハードウエア構成例を示すブロック図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。本実施形態に係る故障検出装置では、複数の基板、例えば3つの基板(1)11〜(3)13を搭載した装置本体において、通常動作中に当該装置本体に故障が発生したときに、故障の原因が基板間の配線にあるか否かを判定し、その故障した配線を特定する場合を例に挙げて説明するものとする。
[Second Embodiment]
FIG. 17 is a block diagram showing a hardware configuration example of a failure detection apparatus according to the second embodiment of the present invention, in which the same parts as those in FIG. In the failure detection device according to the present embodiment, when a failure occurs in the device body during normal operation in a device body on which a plurality of substrates, for example, three substrates (1) 11 to (3) 13 are mounted, a failure occurs. A case will be described as an example in which it is determined whether or not the cause of this is the wiring between the substrates and the faulty wiring is identified.
本実施形態に係る故障検出装置は、ハードウエア構成上、第1実施形態に係る故障検出装置とほとんど同様であり、相違しているのは、基板(1)11から配線15によって基板(3)13に伝送される検査結果信号を、基板のインターフェイス入出力信号の検査結果信号ins1_in、ins1_out、ins2_in、ins2_outから配線の検査結果信号ins12に変更した点のみである。この検査結果信号ins12は、基板(2)12に実装されたCPU122から出力され、基板(2)12から配線14によって基板(1)11に伝送され、当該基板(1)11を経由し、配線15によって基板(3)13に伝送されることになる。
The failure detection apparatus according to the present embodiment is almost the same as the failure detection apparatus according to the first embodiment in terms of hardware configuration, and is different from the substrate (1) 11 through the
図18は、配線故障の検出処理の手順を示すフローチャートである。配線故障の検出処理では、最初に、配線の検査結果信号ins12を0に設定する(ステップS51)。次に、基板(1)11のCPU113において、インターフェイス入出力信号Sa1,Sb1,Sc1の入出力ピン(図示せず)から検査用データを発生させる(ステップS52)。次に、基板(2)12のCPU122において、インターフェイス入出力信号Sa2,Sb2,Sc2の入出力ピン(図示せず)に入力する検査用データを観測する(ステップS53)。次に、その観測結果がステップS52で発生したデータと一致しているか否かを判断し(ステップS54)、一致している場合、配線は正常と判定する(ステップS55)。観測結果がステップS52で発生したデータと一致していない場合は、検査結果信号ins12を1に設定し、配線は故障と判定する(ステップS56)。
FIG. 18 is a flowchart showing the procedure of the wiring failure detection process. In the wiring failure detection process, first, the wiring inspection result signal ins12 is set to 0 (step S51). Next, the
本実施形態に係る故障検出装置において、配線が正常な状態にある場合のインターフェイス入出力信号Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2の信号パターンを図19に示す。基板(1)11のCPU113から出力される検査用データは、インターフェイス入出力信号Sa1,Sb1,Sc1を伝送する配線パターンを通って基板(1)11から出力された後、配線14によって基板(2)12に伝送され、CPU122にそれぞれインターフェイス入出力信号Sa2,Sb2,Sc2として入力される。
FIG. 19 shows signal patterns of the interface input / output signals Sa1, Sa2, Sb1, Sb2, Sc1, and Sc2 when the wiring is in the normal state in the failure detection apparatus according to the present embodiment. The inspection data output from the
ここで、基板(1)11と基板(2)12との間の配線14におけるSb1-Sb2間の信号線が断線し、装置本体に故障が発生した際に、配線の故障を検出する手順について以下に説明する。
Here, a procedure for detecting a wiring failure when the signal line between Sb1 and Sb2 in the
図20は、基板(1)11と基板(2)12との間の配線14におけるSb1-Sb2間の信号線が断線した場合の故障箇所(図中、×印)を示すブロック図である。また、この故障例での各インターフェイス入出力信号Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2の動作状態を図21に示す。Sb1-Sb2間の信号線が断線した場合、インターフェイス部121では、図19と図21の信号パターンの対比から明らかなように、インターフェイス入力信号Sb2の動作状態が正常状態と異なる。
FIG. 20 is a block diagram showing a failure location (marked with x in the figure) when the signal line between Sb1 and Sb2 in the
図18の配線故障検出の処理手順により、先ず、基板(1)11のCPU113において、インターフェイス入出力信号Sa1,Sb1,Sc1の入出力ピン(図示せず)から検査用データを発生する(ステップS52)。次に、基板(2)12のCPU122において、インターフェイス入出力信号Sa2,Sb2,Sc2の入出力ピン(図示せず)に入力する検査用データを観測する(ステップS53)。観測した結果、基板(1)11のCPU113で発生した検査用データを示す波形Sb1と基板(2)12のCPU122に入力する波形Sb2が一致していない場合(ステップS54)、配線中の信号線が断線したことに伴う配線の故障と判定できる。
According to the wiring failure detection processing procedure of FIG. 18, first, the
上述したように、通常動作中に装置本体が故障した場合において、複数の基板のうちの2つの基板間において、2つの基板の一方の基板から基板間の配線を通して他方の基板に検査用データを送信し、当該検査用データを他方の基板で観測し、この観測結果から一方の基板と他方の基板との間の配線に故障が発生したか否かを検査し、当該検査結果に基づいて複数の基板相互間の配線のうち故障が発生した配線を特定することにより、インターフェイス部に検査のためのハードウエアを追加しなくても、配線の故障の発生、さらには故障が発生した配線の特定を行うことができるため、簡単な構成にて故障を検査できるとともに、故障箇所を特定できる。 As described above, when the apparatus main body fails during normal operation, inspection data is transferred from one of the two substrates to the other substrate through the wiring between the two substrates among the plurality of substrates. Transmit and observe the inspection data on the other board, and check whether or not a failure has occurred in the wiring between one board and the other board based on the observation result. By identifying the wiring where the failure occurred among the wiring between the boards, it is possible to identify the wiring where the failure occurred and the wiring where the failure occurred without adding hardware for inspection to the interface section. Therefore, the failure can be inspected with a simple configuration and the failure location can be specified.
本実施形態では、1つの配線14において断線した信号線を特定する場合について説明したが、例えば、基板(1)と基板(2)との間の配線、基板(2)と基板(3)との間配線、・・・、基板(n−1)と基板(n)との間の配線、という具合に複数の配線においても、検査結果信号ins12、ins23、・・・、ins(n-1)(n)とし、ins(i-1)(i)が1のときの配線を故障と判定することで、故障した配線の特定が可能となる。
In the present embodiment, the case where the signal line disconnected in one
11…基板(1)、12…基板(2)、13…基板(3)、14,15…基板間配線、113,122,133…CPU、114,123,…ASIC、115,124,134…メモリ、
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記複数の基板の動作状態と前記複数の基板間の配線の動作状態から前記複数の基板または前記配線に故障が発生したか否かを検査する検査手段と、
前記検査手段による前記基板の動作状態および前記配線の動作状態の各検査結果に基づいて、故障が発生した基板または配線を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする故障検出装置。 In a device equipped with a plurality of substrates, a failure detection device that detects a failure that occurs in each of the plurality of substrates and a failure that occurs in wiring between the plurality of substrates,
Inspection means for inspecting whether or not a failure has occurred in the plurality of substrates or the wiring from the operation state of the plurality of substrates and the operation state of the wiring between the plurality of substrates;
A failure detection apparatus comprising: a specifying unit that specifies a substrate or a wiring in which a failure has occurred based on each inspection result of the operation state of the substrate and the operation state of the wiring by the inspection unit.
ことを特徴とする請求項1記載の故障検出装置。 The inspection unit inspects an operation state of the substrate or an operation state of the wiring by comparing a signal pattern of an interface signal passing through the interface unit of the substrate with a signal pattern in a normal state. Item 5. A failure detection apparatus according to item 1.
前記特定手段は、前記正常信号と前記異常信号との組み合わせから、故障が発生した基板または配線を特定する
ことを特徴とする請求項2記載の故障検出装置。 The inspection means outputs a normal signal if the comparison result matches, and an abnormal signal if the result does not match,
The failure detection apparatus according to claim 2, wherein the specifying unit specifies a substrate or a wiring in which a failure has occurred from a combination of the normal signal and the abnormal signal.
前記複数の基板のうちの2つの基板間において、前記2つの基板の一方の基板から基板間の配線を通して前記2つの基板の他方の基板に検査用データを送信し、当該検査用データを前記他方の基板で観測し、この観測結果から前記一方の基板と前記他方の基板との間の配線に故障が発生したか否かを検査する検査手段と、
前記検査手段の検査結果に基づいて、前記複数の基板相互間の配線のうち故障が発生した配線を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする故障検出装置。 In a device equipped with a plurality of substrates, a failure detection device that detects a failure that occurs in the wiring between the plurality of substrates,
Inspection data is transmitted from one of the two substrates to the other of the two substrates through the wiring between the two substrates of the plurality of substrates, and the inspection data is transmitted to the other substrate An inspection means for inspecting whether or not a failure has occurred in the wiring between the one substrate and the other substrate from the observation results,
A failure detection apparatus comprising: a specifying unit that specifies a wiring in which a failure has occurred among the wirings between the plurality of substrates based on an inspection result of the inspection unit.
前記複数の基板の動作状態と前記複数の基板間の配線の動作状態から前記複数の基板または前記配線に故障が発生したか否かを検査し、
前記基板の動作状態および前記配線の動作状態の各検査結果に基づいて、故障が発生した基板または配線を特定する
を含むことを特徴とする故障検出方法。 In a device equipped with a plurality of substrates, a failure detection method for detecting failures occurring in each of the plurality of substrates and failures occurring in wiring between the plurality of substrates,
Inspecting whether or not a failure has occurred in the plurality of substrates or the wiring from the operation state of the plurality of substrates and the operation state of the wiring between the plurality of substrates,
A failure detection method comprising: identifying a substrate or a wiring in which a failure has occurred based on each inspection result of the operation state of the substrate and the operation state of the wiring.
前記複数の基板のうちの2つの基板間において、前記2つの基板の一方の基板から基板間の配線を通して前記2つの基板の他方の基板に検査用データを送信し、当該検査用データを前記他方の基板で観測し、この観測結果から前記一方の基板と前記他方の基板との間の配線に故障が発生したか否かを検査し、
当該検査結果に基づいて、前記複数の基板相互間の配線のうち故障が発生した配線を特定する
を含むことを特徴とする故障検出方法。
In a device equipped with a plurality of substrates, a failure detection method for detecting a failure that occurs in the wiring between the plurality of substrates,
Inspection data is transmitted from one of the two substrates to the other of the two substrates through the wiring between the two substrates of the plurality of substrates, and the inspection data is transmitted to the other substrate And inspecting whether or not a failure has occurred in the wiring between the one substrate and the other substrate from this observation result,
A failure detection method comprising: identifying a wiring in which a failure has occurred among the wirings between the plurality of substrates based on the inspection result.
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