JP2018046183A - 端末制御用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定された電子部品の不具合が発生しても容易に正常動作への復帰が容易な端末制御用基板を提供する。
【解決手段】 実施形態によれば、端末制御用基板は、基板と、第１のモジュールと、外部接続端子と、コントローラと、切替手段とを有する。基板は、端末装置に搭載される。第１のモジュールは、基板上に固定される。外部接続端子は、基板上に固定され、第１のモジュールの代替えとなり得る第２のモジュールを含む部品が装着可能である。コントローラは、第１のモジュール又は第２のモジュールを用いて端末装置における制御を行う。切替手段は、コントローラの接続先を第１のモジュール又は外部接続端子の何れか１つに切替える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、端末制御用基板に関する。

従来、電子基板上に実装するＩＣモジュール等の電子部品は、運用上で脱着の必要がなければ、電子基板上の回路パターンの上にはんだで固定されていることが多い。電子基板上に固定されたＩＣモジュールは、取り外しおよび取り替えが困難である。よって、電子基板上に固定されたＩＣモジュールが故障した場合、１つのＩＣモジュールだけの故障であっても、基板を丸ごと取り替える等の対応が必要となってしまう。

すなわち、電子基板上にＩＣモジュール又はＩＣカードを固定した端末装置は、もしＩＣモジュール又はＩＣカードのみに故障が発生した場合、電子基板上の他の電子部品や回路に異常が無くても、ＩＣモジュール又はＩＣカードの取り外しが困難であるため、電子基板あるいは端末装置そのものを置き換える必要があり、コスト面でかなりの無駄が発生する。

特開２０１３−５４５４１８号公報

本発明では、固定された電子部品の不具合が発生しても容易に正常動作への復帰が容易な端末制御用基板を提供することを目的とする。

実施形態によれば、端末制御用基板は、基板と、第１のモジュールと、外部接続端子と、コントローラと、切替手段とを有する。基板は、端末装置に搭載される。第１のモジュールは、基板上に固定される。外部接続端子は、基板上に固定され、第１のモジュールの代替えとなり得る第２のモジュールを含む部品が装着可能である。コントローラは、第１のモジュール又は第２のモジュールを用いて端末装置における制御を行う。切替手段は、コントローラの接続先を第１のモジュール又は外部接続端子の何れか１つに切替える。

図１は、第１の実施形態に係る電子基板（端末制御用基板）の構成例を示す図である。 図２は、第２の実施形態に係る電子基板の構成例を示す図である。 図３は、第３の実施形態に係る電子基板の構成例を示す図である。 図４は、第３の実施形態の変形例としての電子基板の構成例を示す図である。 図５は、第４の実施形態に係る電子基板の構成例を示す図である。 図６は、第４の実施形態の変形例としての電子基板の構成例を示す図である。 図７は、第４の実施形態に係る電子基板における切替え制御の流れを説明するためのフローチャートである。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。
後述する各実施形態に係る電子基板は、端末装置に搭載され、端末装置を制御するための端末制御用基板である。電子基板が搭載される端末装置は、例えば、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ Ｍａｃｈｉｎｅ）と呼ばれる機器間の通信を行う端末装置であり、データ収集、遠隔監視、あるいは、遠隔制御などの用途に用いられる。電子基板が搭載される端末装置は、具体例として、電力量の監視や電力の供給制御などを行うスマートグリッド、工作機械の集中制御、自動販売機の遠隔監視、エレベータ等の稼働状況の監視、自動車の走行状況の監視などを行うものが想定される。

上記のようなＭ２Ｍ用途の端末装置は、一般には、携帯電話のようなＳＩＭの交換などが不要であり、基板上における各電子部品の確実な接続状態を長期間に亘って保持する必要がある。このため、端末装置に搭載される電子基板には、ネットワーク認証などを行うための電子部品としてパッケージ形状のｅＳＩＭ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ＳＩＭ）がはんだなどで基板上に固定される。例えば、スマートグリッドの端末装置に搭載される電子基板には、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６に準拠し、ＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ６７１に規定されるＭＦＦ２（Ｍ２Ｍ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ ２）形状の電子部品であるｅＳＩＭが実装される。

なお、以下の各実施形態では、Ｍ２Ｍ用途の端末装置に搭載され、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６に準拠する少なくとも１つのｅＳＩＭが実装（固定）される電子基板を想定して説明するが、以下の各実施形態は、これに限定されるものではない。すなわち、以下の各実施形態は、Ｍ２Ｍ用途以外の端末装置に搭載される電子基板に適用しても良い。例えば、以下の各実施形態は、外部との通信を行う端末装置に搭載される電子基板に限定されるものではない。また、以下の各実施形態が適用される電子基板は、ｅＳＩＭを実装した電子基板に限定されるものでも無く、ｅＳＩＭ以外の電子部品が実装されるものに適用しても良い。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電子基板１００の構成例を示す図である。
電子基板１００は、端末装置１０１に搭載される。電子基板１００は、端末装置１０１が実現する一部又は全部の機能を制御するための構成を実装する端末制御用基板である。図１に示す構成例において、電子基板１００は、基材（基板）１１０、コントロールＩＣ（コントローラ）１１１、ｅＳＩＭ（ＩＣモジュール）１１２、コネクタ（外部接続端子）１１３、および、スイッチ１１４を有する。コントロールＩＣ１１１、ｅＳＩＭ１１２、コネクタ１１３およびスイッチ１１４は、基板１１０上に実装される。

コントロールＩＣ１１１は、制御ユニットであり、電子基板１００の機能を実現するための制御を実行する。例えば、コントロールＩＣ１１１は、ｅＳＩＭ１１２又はコネクタ１１３に装着されるＩＣカード又はＩＣモジュールと接続し、ｅＳＩＭ１１２又はコネクタ１１３に装着されるＩＣカード又はＩＣモジュールが記憶する情報に基づく通信制御を行う。

コントロールＩＣ１１１は、ＣＰＵ（プロセッサ）１２１、メモリ１２２、及び、インターフェース１２３を有する。プロセッサ１２１は、メモリ１２２に記憶したプログラムを実行することにより、種々の処理機能を実現する。メモリ１２２は、ＲＡＭなどのワーキングメモリ、ＲＯＭなどのプログラムメモリ、書換え可能な不揮発性メモリなどのデータメモリなどを含む。インターフェース１２３は、ｅＳＩＭ１１２又はコネクタ１１３の何れかと接続するためのインターフェースである。また、コントロールＩＣ１１１は、端末装置１０１内の電子基板１００以外の端末装置１０１内の各部を接続するためのインターフェースも有する。

ｅＳＩＭ１１２は、第１のモジュールであり、基板１１０上にはんだを用いて実装（固定）されるＩＣモジュールである。ｅＳＩＭは、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６に準拠するＩＣモジュールである。ｅＳＩＭ１１２は、供給されたコマンドに応じた処理を行い、コマンドの実行結果をレスポンスとして返す。ｅＳＩＭ１１２は、例えば、Ｍ２Ｍ用途に用いられる端末装置における通信認証を行う。また、ｅＳＩＭ１１２は、例えば、ＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ６７１に規定されるＭＦＦ２（Ｍ２Ｍ Ｆｏｒｍ Ｆａｃｔｏｒ ２）形状の電子部品である。

ｅＳＩＭ１１２は、ＣＰＵ（プロセッサ）１３１、メモリ１３２、及び、インターフェース１３３を有する。プロセッサ１３１は、メモリ１３２に記憶したプログラムを実行することにより、種々の処理機能を実現する。例えば、プロセッサ１３１は、コントロールＩＣ１１１からのコマンドに応じた処理を実行し、その処理結果をコントロールＩＣ１１１へ返す機能を有する。メモリ１３２は、ＲＡＭなどのワーキングメモリ、ＲＯＭなどのプログラムメモリ、書換え可能な不揮発性メモリなどのデータメモリなどを含む。インターフェース１３３は、コントロールＩＣ１１１と通信するためのインターフェースである。

コネクタ１１３は、基板１１０上に実装（固定）される。コネクタ１１３は、ｅＳＩＭ１１２と同等な機能を有するＩＣカード又はＩＣモジュール（第２のモジュールを含む部品）が装着される外部接続端子である。コネクタ１１３に装着されるＩＣカード又はＩＣモジュールは、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６に準拠するＩＣモジュールを含み、供給されたコマンドに応じた処理を行って、コマンドの実行結果をレスポンスとして返すものである。例えば、基板１１０に実装したｅＳＩＭ１１２が故障した場合、コネクタ１１３には、ｅＳＩＭ１１２の代替品となるようなｅＳＩＭと同等の機能を有するＩＣカード又はＩＣモジュールが接続される。

コネクタ１１３に装着されるＩＣカードは、例えば、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１０：２００３に規定されるＩＤ−１サイズ、ＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２１に規定されるＰｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃａｒｄ）、Ｍｉｎｉ−ＵＩＣＣ、さらに小さいサイズの４ＦＦ（ｆｏｕｒｔｈ ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）等のカード形状の媒体である。また、コネクタ１１３に接続されるものは、ＳＩＭの機能を有するものであれば良く、ＩＣカード形状のもの限定されない。例えば、コネクタ１１３には、ＭＦＦ２形状の様なカードではなくＩＣモジュール形状のものが接続されるようにしても良い。

スイッチ１１４は、コントロールＩＣ１１１の接続先を切り替える切替手段である。スイッチ１１４は、コントロールＩＣ１１１のインターフェース１２３に、ｅＳＩＭ１１２又はコネクタ１１３の何れかを接続させる。例えば、初期状態において、スイッチ１１４がコンロトールＩＣ１１１とｅＳＩＭ１１２とを接続させるものとする。スイッチ１１４がコンロトールＩＣ１１１とｅＳＩＭ１１２とを接続している場合、コンロトールＩＣ１１１は、ｅＳＩＭ１１２に書き込まれた情報を読み出し、ｅＳＩＭから読み出した情報に基づいて端末装置１０１の制御を実行する。

例えば、ｅＳＩＭ１１２の故障が発生した場合に、保守員が、ｅＳＩＭ１１２に代わるＩＣカードをコネクタ１１３にセットし、スイッチ１１４をコンロトールＩＣ１１１とコネクタ１１３との接続状態に切り替えたものとする。すると、スイッチ１１４は、コンロトールＩＣ１１１とコネクタ１１３とが接続されると、コントロールＩＣ１１１は、コネクタ１１３にセットされたＩＣカートとの通信が可能となる。コンロトールＩＣ１１１とコネクタ１１３にセットされたＩＣカートとが通信接続されると、コントロールＩＣ１１１は、コネクタ１１３にセットされたＩＣカードに書き込まれた情報を読み出し、当該ＩＣカードから読み出した情報に基づいて端末装置１０１の制御を実行する。

なお、第１の実施形態に係る電子基板１００においては、コネクタ１１３の代わりに、ｅＳＩＭ１１２とは別の第２のｅＳＩＭを実装しておくようにしても良い。すなわち、電子基板１００においては、ｅＳＩＭ１１２とｅＳＩＭ１１２とは別の第２のｅＳＩＭとを基板１１０上に実装しておき、ｅＳＩＭ１１２又は第２のｅＳＩＭの何れかをスイッチ１１４により選択するようにしても良い。

以上のような第１の実施形態によれば、基板上に実装（固定）されているｅＳＩＭなどの電子部品に故障が発生した場合に、故障した電子部品を基板上から取り外したり、電子基板全体又は端末装置自体を交換したりすることなく、故障した電子部品に代わるものを所定の場所にセットすることで、端末装置の稼働を継続できる端末制御用基板を提供できる。

例えば、基板上にはんだで固定されているｅＳＩＭのみが故障した場合、基板上のｅＳＩＭのみを物理的に取り替えることは容易ではないが、本第１の実施形態によれば、基板上にｅＳＩＭに代わるＩＣカード又はＩＣモジュールを接続可能なコネクタを設けることにより、ｅＳＩＭのみが故障した場合、基板の交換又は端末装置自体の交換を行う必要がなく、基板に設けたコネクタにＩＣカードをセットすることで端末装置を稼働させることができる。この結果、ｅＳＩＭの故障に対して安価かつ簡単に対応でき、端末装置の長期間に亘る継続的に運用を容易に実現できる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る電子基板２００の構成例を示す図である。
電子基板２００は、端末装置２０１を制御するための端末制御用基板である。図２に示す電子基板２００は、ｅＳＩＭに代わるＩＣカードが接続可能なコネクタが複数ある場合の構成例である。図２に示す構成例において、電子基板２００は、基材（基板）２１０、コントロールＩＣ２１１、ｅＳＩＭ（ＩＣモジュール）２１２、複数のコネクタ（外部接続端子）２１３（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ）、および、スイッチ２１４を有する。コントロールＩＣ２１１、ｅＳＩＭ２１２、複数のコネクタ２１３およびスイッチ２１４は、基板２１０上に実装される。

なお、図２に示す基材（基板）２１０、コントロールＩＣ２１１及びｅＳＩＭ２１２は、第１の実施形態で説明した、図１に示す基材（基板）１１０、コントロールＩＣ１１１及びｅＳＩＭ１１２と同様なもので実現できるため、詳細な説明を省略する。

図２に示す電子基板２００では、基板２１０上に複数のコネクタ２１３が実装されている点が、図１に示す電子基板１００とは異なる。また、電子基板２００のスイッチ２１４は、コントロールＩＣ２１１の接続先を、ｅＳＩＭ２１２、又は、複数のコネクタ２１３の何れかにすることができる。各コネクタ２１３は、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６に準拠し、ｅＳＩＭ２１２の代替品として使用する可能性のあるデバイスの形状に合わせたものであれば良い。例えば、コネクタ２１３ａは、カード形状に対応する構成とし、コネクタ２１３ｂは、それより小型なＭＦＦ２の様な電子部品形状に対応する構成しても良い。

なお、第２の実施形態に係る電子基板２００においては、複数のコネクタのうちの何れかのコネクタの代わりに、ｅＳＩＭ２１２とは別のｅＳＩＭを実装しておくようにしても良い。電子基板２００においては、複数のコネクタ２１３として、コネクタとｅＳＩＭ２１２とは別の第２のｓＳＩＭとを組み合わせたものを基板２１０上に実装するようにしても良い。この場合、スイッチ２１４は、ｅＳＩＭ２１２、第２のｅＳＩＭ、又は、コネクタの何れかを選択できるように構成すれば良い。

以上の第２の実施形態によれば、電子基板に、ｅＳＩＭの他に、複数のコネクタまたは別のｅＳＩＭを実装することにより、ｅＳＩＭの代用品として様々な形態の部品をスイッチで切替えて利用できるものとなる。この結果、第２の実施形態によれば、多様な運用形態にも対応でき、ｅＳＩＭの故障に対して安価かつ簡単に対応でき、端末装置の長期間に亘る継続的な運用を実現できる電気基板を提供できる。

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係る電子基板３００の構成例を示す図である。
電子基板３００は、端末装置３０１を制御するための端末制御用基板である。図３に示す電子基板３００は、ｅＳＩＭに代わるＩＣカードが接続可能なコネクタにＩＣカードの接続を検知する検知器を設け、さらに、検知器からの信号によって動作するスイッチ回路を有する。

図３に示す構成例において、電子基板３００は、基材（基板）３１０、コントロールＩＣ３１１、ｅＳＩＭ（ＩＣモジュール）３１２、コネクタ（外部接続端子）３１３、および、スイッチ回路３１４を有する。コントロールＩＣ３１１、ｅＳＩＭ３１２、コネクタ３１３およびスイッチ回路３１４は、基板３１０上に実装される。
なお、図３に示す基材（基板）３１０、コントロールＩＣ３１１及びｅＳＩＭ３１２は、第１の実施形態で説明した、図１に示す基材（基板）１１０、コントロールＩＣ１１１及びｅＳＩＭ１１２と同様なもので実現できるため、詳細な説明を省略する。

図３に示す電子基板３００では、コネクタ３１３が検知器３４１を有し、スイッチ１１４の代わりにスイッチ回路３１４が実装されている点が、図１に示す電子基板１００と異なる。検知器３４１は、コネクタ３１３にｅＳＩＭ３１２の代替品となるＩＣカード又はＩＣモジュールが接続されたことを検知する。スイッチ回路３１４は、検知器３４１がコネクタ３１３にＩＣカード又はＩＣモジュールが接続されたことを検知した場合に、コントロールＩＣ１１１にコネクタ３１３を接続させる。

検知器３４１は、コネクタ３１３にＩＣカード又はＩＣモジュールが接続されたことを検知するものであれば良い。例えば、検知器３４１は、コネクタ３１３にＩＣカードが挿入された場合に、物理的にスイッチ回路３１４の状態を切換えるものであっても良い。また、検知器３４１は、コネクタ３１３に接続したＩＣカードによる導通状態を検知し、その検知信号をスイッチの切替え信号としてスイッチ回路３１４に供給するものであっても良い。また、検知器３４１は、コネクタ３１３へのＩＣカードの挿入を光学的に検知し、その検知信号をスイッチの切替え信号としてスイッチ回路３１４に供給するものであっても良い。

スイッチ回路３１４は、検知器３４１がコネクタ３１３にＩＣカード又はＩＣモジュールが接続されたことを検知した場合、ｅＳＩＭ３１２をコントロールＩＣ３１１から切り離し、コネクタ３１３をコントロールＩＣ３１１に接続させる。

以上のような第３の実施形態によれば、コネクタ３１３に接続されたＩＣカード又はＩＣモジュールを自動的に有効化することができる電子基板を提供できる。また、第３の実施形態によれば、ｅＳＩＭ３１２の故障有無に関係なく、コネクタ３１３に接続されたＩＣカード又はＩＣモジュールを有効化することができる。つまり、第３の実施形態によれば、基板に実装済みのｅＳＩＭに故障がなくても実装済みのｅＳＩＭを取り換えたい場合には、コネクタにＩＣカード又はＩＣモジュールを接続することで、ｅＳＩＭの実質的な取り換えが容易にできることとなる。

また、図４は、第３の実施形態の変形例としての電子基板４００の構成例を示す図である。
図４に示す電子基板４００は、端末装置４０１を制御するための端末制御用基板である。図４に示す電子基板４００は、基板４１０上に複数のコネク（外部接続端子）タ４１３（４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ）が実装された構成例である。電子基板４００において、各コネクタ４１３（４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃ）には、それぞれ検知器４４１（４４１ａ、４４１ｂ、４４１ｃ）が設けられている。各検知器４４１は、それぞれスイッチ回路４１４に接続される。なお、基材（基板）４１０、コントロールＩＣ４１１及びｅＳＩＭ４１２は、基材（基板）３１０、コントロールＩＣ３１１及びｅＳＩＭ３１２と同様なもので実現できるため、詳細な説明を省略する。

また、個々の検知器４４１（４４１ａ、４４１ｂ、４４１ｃ）は、上述した検知器３４１と同様な構成により実現できる。スイッチ回路４１４は、対応する検知器が複数となった以外は上述したスイッチ回路３１４と同様な機能を有する回路により実現できる。すなわち、何れかの検知器３４１は、コネクタ３１３にＩＣカード又はＩＣモジュールが接続されたことを検知するものであれば良い。スイッチ回路４１４は、何れかの検知器４４１ａ（４４１ｂ、４４１ｃ）がコネクタ４１３ａ（４４１ｂ、４４１ｃ）にＩＣカード又はＩＣモジュールが接続されたことを検知した場合、ｅＳＩＭ４１２をコントロールＩＣ４１１から切り離し、コネクタ４１３ａ（４４１ｂ、４４１ｃ）をコントロールＩＣ４１１に接続させる。

以上のような第３の実施形態の変形例によれば、何れかのコネクタ４１３に接続されたＩＣカード又はＩＣモジュールが有効化となる電子基板を提供できる。また、第３の実施形態の変形例においても、ｅＳＩＭ４１２の故障有無に関係なく、何れかのコネクタ４１３に接続されたＩＣカード又はＩＣモジュールを有効化することができる。

（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態に係る電子基板５００の構成例を示す図である。
電子基板５００は、端末装置５０１を制御するための端末制御用基板である。図５に示す電子基板５００は、スイッチ又はスイッチ回路などの物理的な切替手段を具備していない構成である。電子基板５００は、コントロールＩＣ５１１に対して、ｅＳＩＭ５１２およびコネクタ５１３が接続された構成となっている。コントロールＩＣ５１１は、ＣＰＵ５２１がメモリ５２２に記憶するプログラムを実行することにより、ｅＳＩＭ５１２又はコネクタ５１３の何れかを選択して有効とする切替手段としての機能を有する。

図５に示す構成例において、電子基板５００は、基材（基板）５１０、コントロールＩＣ５１１、ｅＳＩＭ（ＩＣモジュール）５１２、およびコネクタ（外部接続端子）５１３を有する。コントロールＩＣ５１１、ｅＳＩＭ５１２、およびコネクタ５１３は、基板１１０上に実装され、コントロールＩＣ５１１は、ｅＳＩＭ５１２およびコネクタ５１３に接続される。

なお、ｅＳＩＭ５１２は、ｅＳＩＭ１１２と同様なものにより実現できるため詳細な説明を省略する。また、複数のコネクタ５１３（５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｃ）は、複数のコネクタ２１３（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ）と同様な構成により実現できるため詳細な説明を省略する。また、基板５１０に実装するコネクタ５１３は、１つであっても良い。また、複数のコネクタ５１３の一部又は全部は、ｅＳＩＭ５１２とは別のｅＳＩＭに置き換えて基板５１０に実装しても良い。

コントロールＩＣ５１１は、ＣＰＵ（プロセッサ）５２１、メモリ５２２、及び、インターフェース５２３を有する。プロセッサ５２１は、メモリ５２２に記憶したプログラムを実行することにより、種々の処理機能を実現する。メモリ５２２は、ＲＡＭなどのワーキングメモリ、ＲＯＭなどのプログラムメモリ、書換え可能な不揮発性メモリなどのデータメモリなどを含む。また、メモリ５２２は、ＣＰＵ５２１が実行するプログラムを記憶する。また、メモリ５２２は、ＣＰＵ５２１が実行する処理のための設定情報を記憶する。例えば、メモリ５２２は、各コネクタに割り当てた優先順番を示す情報を記憶する。インターフェース５２３は、ｅＳＩＭ５１２およびコネクタ５１３と接続するためのインターフェースである。また、コントロールＩＣ５１１は、端末装置５０１における電子基板５００以外の各部に接続するためのインターフェースも有する。

コントロールＩＣ５１１のＣＰＵ５２１は、プログラムを実行することにより、使用可能な各ＩＣモジュール（ｅＳＩＭおよびコネクタに接続されたＩＣカード又はＩＣモジュール）を検出する機能を有する。例えば、ＣＰＵ５２１は、ｅＳＩＭ５１２および各コネクタ５１３のそれぞれに対してリセット信号を送り、ｅＳＩＭ５１２および各コネクタ５１３からの応答（ＡＴＲ：answer to reset）を受ける。ＣＰＵ５２１は、ＡＴＲを受信できれば正常又は使用可能なＩＣカード有りと判断し、ＡＴＲが無ければ故障又はＩＣカードが存在しないと判断する。

また、第４の実施形態に係る電子基板は、コントロールＩＣ５１１が、ｅＳＩＭ５１２及び各コネクタ５１３と通信接続するＩ／Ｏ等のバスラインを共用で使うように構成しても良い。また、第４の実施形態に係る電子基板は、コントロールＩＣ５１１が、ｅＳＩＭ５１２及び各コネクタ５１３の各部と通信接続するバスラインをそれぞれ設けるようにしても良い。

コントロールＩＣ５１１のＣＰＵ５２１は、ｅＳＩＭ５１２及び各コネクタ５１３と接続する構成に応じた制御によって、ｅＳＩＭおよび各コネクタ５１３におけるＩＣカードの状態を確認する。コントロールＩＣ５１１が、ｅＳＩＭ５１２および各コネクタ５１３に接続されたＩＣカードの状態を確認する手法としては、リセット信号に対する応答（ＡＴＲ）を確認する方法がある。

例えば、コントロールＩＣ５１１のＣＰＵ５２１は、各ＩＣモジュール（ｅＳＩＭおよび各コネクタ）と通信接続するバスラインが共用の場合、識別情報（ＩＤ）等を用いて個々のＩＣモジュールとの通信状態を確保することにより、各ＩＣモジュールへリセット信号を送信して各ＩＣモジュールからのＡＴＲを受信できるように構成できる。また、バスラインが個々のＩＣモジュール（ｅＳＩＭおよび各コネクタ）毎に設けられている場合（ＩＣモジュール毎に専用のバスラインが設けられている場合）、コントロールＩＣ５１１のＣＰＵ５２１は、複数の各ＩＣモジュールとの通信状態を専用のバスラインにより確保し、各ＩＣモジュールからのＡＴＲが受信可能となる。

また、第４の実施形態に係る電子基板は、予め実装されるｅＳＩＭの他に少なくとも１つのコネクタ又はｅＳＩＭがコントロールＩＣに接続された構成であれば良い。以下、第４の実施形態の変形例として、予め複数のｅＳＩＭが基板に実装された構成の電子基板について説明する。
図６は、第４の実施形態の変形例としての電子基板６００の構成例を示す図である。
電子基板６００は、端末装置６０１を制御するための端末制御用基板である。図６に示す電子基板６００は、スイッチやスイッチ回路などの物理的な切替手段を具備せず、コントロールＩＣ６１１に対して、３つのｅＳＩＭ６１２（６１２、６１２´、６１２´´）が接続された構成となっている。

コントロールＩＣ６１１は、ＣＰＵ６２１がメモリ６２２に記憶するプログラムを実行することにより、３つのｅＳＩＭ６１２の何れかを選択して有効とする。なお、図６に示す構成例では、コントロールＩＣ６１１が、３つのｅＳＩＭ６１２に対してそれぞれに設けた専用のバスラインで接続される構成となっている。

図６に示す構成例においても、コントロールＩＣ６１１のＣＰＵ６２１は、各ｅＳＩＭ６１２にそれぞれリセット信号を送信し、各ｅＳＩＭ６１２からのＡＴＲの受信状況によって各ｅＳＩＭ６１２が正常であるかを確認できる。また、図６に示す構成では、コントロールＩＣ６１１のＣＰＵ６２１は、各ｅＳＩＭ６１２に対してそれぞれ専用のバスラインで接続される。このため、コントロールＩＣ６１１のＣＰＵ６２１は、各ｅＳＩＭ６１２に対して専用のバスラインを用いてＡＴＲを確認するようにすれば良い。また、各ｅＳＩＭ６１２（６１２、６１２´、６１２´´）に対して優先順番を設定しておくことで、コントロールＩＣ６１１のＣＰＵ６２１は、優先順番に従って使用する各ｅＳＩＭ６１２（６１２、６１２´、６１２´´）を選択できる。

次に、第４の実施形態に係る電子基板５００又は６００におけるＩＣモジュール（ｅＳＩＭ又はコネクタ）の切替え制御について説明する。
図７は、第４の実施形態に係る電子基板５００におけるＩＣモジュール（ｅＳＩＭおよび複数のコネクタ）の切替え制御を説明するためのフローチャートである。
ここでは、図５に示すような、１つのｅＳＩＭと複数のコネクタとが実装された構成の電子基板を想定し、ｅＳＩＭを最優先としてＩＣモジュールの切替え制御を行う場合について説明するものとする。また、各コネクタ５１３には優先順番が設定され、その優先順番がコントロールＩＣ５１１のメモリ５２２に記憶されているものとする。

端末装置５０１の電源投入時、或は、電子基板５００のリセット時において、コントロールＩＣ５１１のＣＰＵ５２１は、まず、ｅＳＩＭ５１２に対してリセット信号を送ることにより、ｅＳＩＭ５１２を呼び出す（Ｓ１１）。リセット信号に対してｅＳＩＭ５１２からＡＴＲを受信すると、コントロールＩＣ５１１のＣＰＵ５２１は、ｅＳＩＭ５１２が正常と判断する（Ｓ１２、ＹＥＳ）。ｅＳＩＭ５１２が正常と判断すると、ＣＰＵ５２１は、ｅＳＩＭ５１２を有効し、ｅＳＩＭ５１２を用いた制御を実行する。

また、ｅＳＩＭ５１２からのＡＴＲが受信できない場合、ＣＰＵ５２１は、ｅＳＩＭ５１２が正常でない（故障）と判断する（Ｓ１２、ＮＯ）。ｅＳＩＭ５１２が正常でないと判断すると、ＣＰＵ５２１は、各コネクタに対してｅＳＩＭ５１２の代わりに正常に動作可能なＩＣカードが存在するかをチェックする。ＣＰＵ５２１は、コネクタ数＋１をＮと設定し（Ｓ１４）、変数ｎを初期値としての１（ｎ＝１）に設定する（Ｓ１５）。

変数ｎを１とすると、ＣＰＵ５２１は、メモリ５２３に設定したコネクタの優先順番に基づいて１（ｎ）番目のコネクタを特定する。ｎ番目のコネクタを特定すると、ＣＰＵ５２１は、ｎ番目のコネクタに対してリセット信号を送信することにより、ｎ番目のコネクタに接続されているＩＣカードを呼び出す（Ｓ１６）。

ｎ番目のコネクタにリセット信号を送信した後、ＣＰＵ５２１は、ｎ番目のコネクタから応答（ＡＴＲ）を受信できるか否かにより、ｎ番目のコネクタに正常動作が可能なＩＣカードが存在するかを判断する（Ｓ１７）。
ｎ番目のコネクタからＡＴＲが受信できた場合（Ｓ１７、ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２１は、ｎ番目のコネクタに接続されているＩＣカードを有効として、当該ＩＣカードを用いた制御を実行する（Ｓ１８）。

ｎ番目のコネクタからのＡＴＲが受信できない場合（Ｓ１７、ＮＯ）、ＣＰＵ５２１は、変数ｎをインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）し（Ｓ１９）、ｎがＮとなったか（ｎ＝Ｎであるか）を判断する（Ｓ２０）。ｎ＝Ｎでない場合（Ｓ２０、ＮＯ）、ＣＰＵ５２１は、Ｓ１６へ戻り、上記Ｓ１６〜Ｓ２０の処理を行う。また、ｎ＝Ｎとなった場合（Ｓ２０、ＹＥＳ）、ＣＰＵ５２１は、正常に使用可能なＩＣモジュール（ｅＳＩＭ又はＩＣカード）が存在しないものと判断し、動作を停止する。

上記の処理によれば、第４の実施形態に係る電子基板のコントロールＩＣは、実装したｅＳＩＭを優先して使用して当該電子基板の機能としての動作を実行し、基板に実装したｅＳＩＭが正常でない場合（正常に動作しない、又は、無応答も含む正常な返答がない場合）、各コネクタにＩＣカード又はＩＣモジュールが接続されているかをチェックする。コントロールＩＣは、正常に動作可能なＩＣカード又はＩＣモジュールがコネクタに接続されていることを検出した場合、検出したＩＣカード又はＩＣモジュールを使用して制御を実行する。

また、コネクタが複数ある場合、実装したｅＳＩＭが正常でなければ、コントロールＩＣは、予め設定した優先順番で各コネクタをチェックする。コントロールＩＣは、正常に動作可能なＩＣカード又はＩＣモジュールがコネクタに接続されていることを検出した場合、検出したＩＣカード又はＩＣモジュールを使用して制御を実行する。

これにより、基板に実装したｅＳＩＭだけなく１番目のコネクタに接続したＩＣカードが故障しても、コントルールＩＣは、２番目のコネクタに接続したＩＣカードを使用して制御を実行できる。さらに、２番目の１番目のコネクタに接続したＩＣカードが故障しても、コントルールＩＣは、３番目のコネクタに接続したＩＣカードを使用して制御を実行できる。

以下、上述した各実施形態を纏める。
第１及び第２の実施形態に係る端末制御用基板は、ｅＳＩＭだけでなく、ＩＣカード又はＩＣモジュールを接続可能とする外部接続端子を少なくとも１つ実装する。この端末制御用基板は、ｅＳＩＭが故障した場合、外部接続端子にＩＣカード又はＩＣモジュールを接続することにより、外部接続端子に接続されたＩＣカード又はＩＣモジュールを有効化する。これにより、第１及び第２の実施形態によれば、ｅＳＩＭが故障した場合であっても、外部接続端子にＩＣカード又はＩＣモジュールを接続することで正常動作に復帰でき、安価かつ簡易な故障対応が可能となる。

さらに、第１及び第２の実施形態に係る端末制御用基板は、コントロールＩＣとｅＳＩＭとの間にスイッチが設けられる。スイッチは、ｅＳＩＭと外部接続端子に接続されたＩＣカードとのいずれかをコントロールＩＣに接続させる。第１の実施形態に係る端末制御用基板は、スイッチによって、ｅＳＩＭと外部接続端子に接続されたＩＣカードとのどちらを有効化するかを選択する。これにより、第１及び第２の実施形態によれば、ｅＳＩＭと外部接続端子にＩＣカード又はＩＣモジュールとの何れを有効とするかを、スイッチで容易に選択できる。

第３の実施形態に係る端末制御用基板は、ｅＳＩＭと少なくとも１つの外部接続端子とを実装する構成を有する。端末制御用基板は、外部接続端子にＩＣカードが接続されると、実装されているｅＳＩＭを切り離して、外部接続端子に接続されたＩＣカードを有効化する。これにより、第３の実施形態によれば、基板に実装されているｅＳＩＭを外部接続端子に接続するＩＣカードに簡単に置き換えることができる。

第４の実施形態に係る端末制御用基板は、コントロールＩＣがｅＳＩＭと外部接続端子との両方に接続された構成を有する。コントロールＩＣは、ｅＳＩＭが正常かをチェックし、ｅＳＩＭが正常でないと判断した場合には外部接続端子に接続されたＩＣカード又は予め実行される別のｅＳＩＭを有効にする。これにより、第４の実施形態によれば、基板に実装されているｅＳＩＭの故障が発生した場合にも、継続的な外部接続端子に接続されたＩＣカードに簡単に置き換えることができる。

また、第４の実施形態に係る端末制御用基板は、コントロールＩＣがｅＳＩＭと複数の外部接続端子との両方に接続された構成を有するものであっても良い。この場合、コントロールＩＣが、ｅＳＩＭの異常を検出すると、各外部接続端子へのＩＣカードの接続状態を各外部接続端子に設定した優先順番に従って順番にチェックする。コントロールＩＣは、正常なＩＣカードが検出されると、検出したＩＣカードを有効化することできる。

以上のように、各実施形態によれば、電子基板上に搭載されたＩＣモジュール又はＩＣカードが故障した場合であっても、電子基板あるいは端末装置そのものを置き換えることなく、代替用のＩＣカード又はＩＣモジュールを準備することで電子基板の正常動作が可能となり端末装置の制御することが可能となる。この結果、各実施形態に係る電子基板（端末制御用基板）は、ｅＳＩＭなどの基板に実装した電子部品に故障が発生しても、コストを抑えた対応が可能となり、長期間に亘る継続的な端末装置の動作が行える。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００、２００、３００、４００、５００、６００…電子基板（端末制御用基板）、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１…端末装置、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０…基材（基板）、１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１…コントロールＩＣ（コントローラ）、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２…ｅＳＩＭ（ＩＣモジュール、第１のモジュール）、１１３、２１３、３１３、４１３、５１３、６１３…コネクタ（外部接続端子）、３１４、４１４…スイッチ回路、３４１、４４１…検知器。

Claims (9)

1. 端末装置の制御を行うための端末制御用基板であって、
   端末装置に搭載される基板と、
   前記基板に固定される第１のモジュールと、
   前記基板に固定され、前記第１のモジュールの代替えとなる第２のモジュールを含む部品が装着可能な外部接続端子と、
   前記第１のモジュール又は前記第２のモジュールを用いて前記端末装置における制御を行うコントローラと、
   前記コントローラの接続先を前記第１のモジュール又は前記外部接続端子の何れか１つに切替える切替手段と、
   を有する端末制御用基板。
2. 前記切替手段は、スイッチである、
   請求項１に記載の端末制御用基板。
3. 前記外部接続端子は、複数であり、
   前記切替手段は、前記コントローラの接続先を前記第１のモジュール又は前記外部接続端子の何れか１つに切替える、
   請求項１又は２の何れかに記載の端末制御用基板。
4. 前記外部接続端子への第２のモジュールを含む部品の装着を検知する検知器を有し、
   前記切替手段は、前記検知器が前記第２のモジュールを含む部品の装着を検知した場合、前記コントローラの接続先を前記第２のモジュールを含む部品が装着された前記外部接続端子に切替える、
   請求項１に記載の端末制御用基板。
5. 前記外部接続端子および前記検知器は、それぞれ複数であり、
   前記切替手段は、前記コントローラの接続先を、前記検知器が前記部品の装着を検知した前記外部接続端子に切替える、
   請求項４に記載の端末制御用基板。
6. 端末装置の制御を行うための端末制御用の電子基板であって、
   端末装置に搭載される基板と、
   前記基板に固定される第１のモジュールと、
   前記基板に固定され、前記第１のモジュールと代替えとなり得る第２のモジュールを含む部品が装着可能な外部接続端子と、
   前記第１のモジュールおよび前記外部接続端子と通信線により接続され、前記第１のモジュールが正常である場合は、前記第１のモジュールを用いて前記端末装置における制御を実行し、前記第１のモジュールが正常でない場合は、前記外部接続端子に装着された部品の前記第２のモジュールが正常であれば、前記第２のモジュールを用いて前記端末装置における制御を実行する、コントローラと、
   を有する端末制御用基板。
7. 前記コントローラは、前記第１のモジュール又は前記外部接続端子に供給するリセット信号に対する応答に基づいて、前記第１のモジュール又は前記外部接続端子に装着された部品の前記第２のモジュールが正常であるか否かを検出する、
   請求項６に記載の端末制御用基板。
8. 前記外部接続端子は、複数であり、
   前記コントローラは、前記第１のモジュールが正常でない場合、予め設定した順番で前記複数の外部接続端子に対して前記第２のモジュールを含む部品の装着の有無を検出し、検出できた前記第２のモジュールを用いて前記端末装置における制御を実行する、
   請求項６又は７の何れかに記載の端末制御用基板。
9. 前記第１のモジュール及び前記第２のモジュールは、特定の通信プロトコルに準拠した通信認証用のモジュールであり、
   前記コントローラは、前記第１のモジュール又は前記第２のモジュールを用いて前記端末装置における通信制御を行う、
   請求項１乃至８の何れか１項に記載の端末制御用基板。