JP4510622B2 - ディジタルセットトップボックスおよびディジタル衛星受信器 - Google Patents

Description

本発明は、ディジタルセットトップボックスおよびディジタル衛星受信器に関する。このタイプの装置は、例えば、有料テレビジョン放送（Pay TV）、電子支払い（electronic payment）またはバンキングサービスなどから公知である。

ＩＣカードとしても知られているスマートカードは、ポータブルな情報メディアであり、ほぼクレジットカードのサイズを有する。スマートカードは、集積化されたカードコントローラ、または少なくとも１つの集積化されたメモリを含んでおり、これによって相応の装置とデータを交換する。このタイプのポータブルデバイスは、例えばEP-A-0 633 544から公知である。このようなデータメディアに対する一般的な用語としてここでは一貫して「スマートカード」という表現を使用する。通常、スマートカードは、スマートカードリーダが機械的に接触接続するコンタクトを有しており、これによって電気接続および相応の装置とのデータ交換が行われるが、直接的で機械的なコンタクト接続部のないワイヤレスのコンタクト手段を有するスマートカードも公知である。

スマートカードと相応の装置との間の通信は、例えば、WO 97/25685およびEP-A-0 814 427に記載されている。コンタクトを有するスマートカードおよびスマートカードの動作手順を説明し定義する国際標準は、ISO/IEC 7816-3:1997(E)である。この標準は、例えば有料テレビジョンシステムに使用されており、このシステムは、有料テレビジョン放送の受信を認証するための相応のスマートカードおよびスマートカードリーダを備えたセットトップボックスないしはディジタル衛星受信器を使用する。この相応のスマートカードは、データを含んでおり、このデータによってセットトップボックスは、受信した符号化ビデオ信号をスクランブル解除することができるのである。

工場機能テスト（ＦＦＴ＝Factory Function Tests）を可能にするいわゆるＦＦＴインタフェースをセットトップボックスに設けることも公知である。これは、外部のコンピュータ、例えばＰＣを使用することによってセットトップボックスハードウェアをその低レベルドライバを介して駆動できるようにするツールである。このコンピュータは、標準のEIA-RS232通信ポートを介してセットトップボックスに結合されており、このセットトップボックスは、相応するポートを例えば背面に有している。このテスト方法は、相応するすべての装置に共通なＦＦＴコマンドライブラリを使用する。このツールの主たるアイデアは、工場における過程中に容易なアクセスを可能にすることであり、殊にこの装置を作製した後、このボックスが閉じられている場合に消費者テストに行うためのものである。またこの機能は、アフターサービスの診断または開発時の診断にも極めて有効である。

本発明の目的は、ディジタルセットトップボックスおよびディジタル衛星受信器を提供して、この装置に対するコストを低減できるようにすることである。

この目的は、請求項１に記載されたディジタルセットトップボックスおよび請求項４に記載されたディジタル衛星受信器によって達成される。本発明の有利な発展形態は従属請求項に記載されている。

本発明によれば、テストアダプタがインタフェースとして使用され、このテストアダプタをこの装置のスマートカードリーダに挿入してこの装置をテストする。有利にはスマートカードリーダのつぎのような１コンタクトが装置のテストに使用される。すなわちこのコンタクトは、スマートカードと動作する場合にはこの装置によって使用されないコンタクトである。この装置のテストに使用されるコンタクトのうちの１つは、殊にISO/IEC 7816-3:1997(E)にしたがったプログラミング電圧ＶＰＰに対するスマートカードコンタクトである。

有利な実施形態では上記のテストアダプタはRS232プラグへのシリアルインタフェースを含んでおり、このRS232プラグはコンピュータに結合されて、この装置のテストが行われる。このテストアダプタは、相応のハードウェアを含んでおり、これによってスマートカード標準にしたがった信号がRS232標準に変換される。これにより、殊に２つのデータラインを介してXON／XOFFプロトコルを使用して、この装置をテストすることができる。

上記のテストアダプタの電子部品は、このテストアダプタがこの装置のスマートカードリーダに挿入される場合にはスマートカードリーダインタフェースを介して給電される。上記の装置をテストするためにわずかに４つのコンタクトしか必要ない。すなわち、電源接続のための２つのコンタクトと、信号を送信するための１ラインと、信号を受信するための１ラインとである。信号の受信には、スマートカードリーダのすでに利用可能なIN／OUTコンタクトを使用可能である。

本発明によれば、上記の装置、セットトップボックスまたはディジタル衛星受信器において、相応のインタフェースを有し、しばしば使用されるRS232コネクタを省略することができる。上記の装置内の電気的なレイアウトはわずかな変更しか必要としない。

本発明の有利な実施形態を概略図面を参照してさらに詳細に説明する。ここで
図１は、ディジタルセットトップボックスをテストするテストアダプタを有するシステムを示しており、
図２は、セットトップボックスをテストする方法ステップを示すフローチャートを示しており、
図３は、テストアダプタでテストすると有利なディジタルセットトップボックスのスマートカードリーダインタフェースを示している。

図１にはディジタルセットトップボックスをテストするためのシステムが示されており、このシステムは、テストのためにディジタルセットトップボックス１のスマートカードリーダ４に挿入されるテストアダプタ２を含んでいる。テストアダプタ２はデスクトップＰＣ３に結合されており、このデスクトップＰＣは、テストアダプタ２を介してセットトップボックス１にコマンドを供給し、セットトップボックス１からの相応の応答をチェックする。

スマートカードリーダ４は、この実施形態においてISO/IEC 7816-3標準に準拠しており、またスマートカードリーダ４に挿入するために設計されたテストアダプタ２の部分６は、上記の標準にしたがう相応のコンタクトＣ１〜Ｃ８を含んでいる。このために部分６は、通常、セットトップボックス１と一緒に使用されるスマートカードと同じ厚さおよび幅を有するプリント回路基板から作製される。したがってテストアダプタ２がスマートカードリーダ４に挿入される場合、スマートカードリーダ４にはスマートカードとテストアダプタ２との違いはわからない。

テストアダプタ２の残りの部分７にはRS232プラグ５が配置されており、またRS232インタフェースとISO 7816-3標準にしたがう信号との間でデータ信号を変換する回路とが配置されており、ここでこれらの信号はコンタクトＣ１〜Ｃ８を介してスマートカードリーダ４とデータ交換するために使用される。この変換を行う相応の回路として、MAX202またはST202のような集積回路を使用することができる。

これにより、テストアダプタ２は、慣用のRS232ケーブル１０を介してデスクトップＰＣ３に結合することができる。デスクトップＰＣ３は、例えば９ピンＤＳＵＢオスコネクタを、またテストアダプタ２は９ピンＤＳＵＢメスコネクタを有する。したがって前に行っていたのと同様に、すなわち相応のEIA-RS232インタフェース８と共にセットトップボックスの背面に配置されたテストアダプタ９を使用する場合に行ったのと同様にテストアダプタ２によってセットトップボックス１がテストされる。テストアダプタ２をテストに使用する場合、セットトップボックス１の内部にはわずかな変更しか行う必要はない。このことは以下で図３に関連して説明する通りである。

セットトップボックス１においてプラグ９およびインタフェース８が省略される場合、セットトップボックス１に対するコストは約０．５ユーロ低減される。テストアダプタ２に対するコストは無視できる。それは工場機能テストを実行するためには、工場における全体の作製物のテストに対してわずかに２，３の標本しか必要でないからである。テストアダプタ２として簡単なプリント回路基板を使用でき、これにはすべての部品、すなわち、コンタクトＣ１〜Ｃ８，プラグ５およびEIA-RS232からISO 7816-3への相応のインタフェースが配置される。このプリント回路基板に対して０．８ｍｍの厚さを使用しなければならない。

テストアダプタ２によるこの新しい方法により、相応するすべてのセットトップボックスのテストを簡単に行うことができ、殊にローエンドのセットトップボックスに対しても行うことができる。それはスマートカードリーダ４はつねに実装されているからである。ただ一つの欠点は、工場外のサービス人員が、テストアダプタ２を有しない場合、このセットトップボックスにアクセスしてこれをテストできないことである。しかしながらなおRS232インタフェース８およびプラグ９を加えてセットトップボックス１を提供することもでき、これによってテストアダプタ２を介し、またインタフェース８およびプラグ９によってテストを実行できるようにする。

図２に示したフローチャートを参照して上記の新しい方法のステップを説明する。ステップＳ１ではテストアダプタ２をセットトップボックス１のスマートカードリーダ４に挿入する。この場合、セットトップボックス１のディジタルコントローラは、スマートカードが挿入されたとみなす。それはスマートカードスイッチ１１（図１を参照されたい）が作動されるからである。ステップＳ２ではセットトップボックス１はコールドリセット用のリセット信号を供給して、上記のスマートカードとみなれたものを起動する。

ステップＳ３ではセットトップボックス１は、上記のステップ２のリセット信号に対する応答を待つ。有効なスマートカードがスマートカードリーダ４に挿入された場合、このリセットに対する応答はイエスであり、つぎにこのスマートカードとの通常動作がステップＳ４で開始され、例えば、セットトップボックス１のユーザが望んだようにテレビジョン放送の受信およびスクランブル解除が行われる。

ステップＳ２のリセット信号に対して有効な応答がない場合、セットトップボックス１は、ステップＳ５において工場機能テスト（ＦＦＴ＝Factory Functional Tests）に対する初期化を開始する。この場合、セットトップボックス１は、スマートカードリーダ４にテストアダプタ２が挿入されたとみなす。セットトップボックス１がつぎのステップＳ６においてコンピュータ、例えばデスクトップＰＣ３からイエスの応答を受信した場合、セットトップボックス１は、ステップＳ７における工場機能テストの準備が完了する。セットトップボックス１がＰＣからイエスの信号を受信しない場合、セットトップボックス１は、ステップＳ８においてそのディスプレイにエラーメッセージ「無効なスマートカードです」を表示する。

図３にはテストアダプタ２との動作に対し、セットトップボックス１の関連する部分が示されている。スマートカードリーダ４は、IEC 7816-3:1997(E)標準にしたがうスマートカードとの動作のために、セットトップボックス１の内部にコンタクトＣ１〜Ｃ８を有するスマートカードコネクタ１２を含む。コンタクトＣ１〜Ｃ８により、スマートカードに対して以下の接続が行われる。すなわち、Ｃ１が給電電圧ＶＣＣに対して接続され、またＣ２がスマートカードのリセットのため、Ｃ３がスマートカードにクロック信号を供給するため、Ｃ４，Ｃ５およびＣ８がスマートカードにグランド端子接続を行うため、Ｃ６がプログラミング電圧ＶＰＰを供給するため、またＣ７がスマートカードとセットトップボックス１との間のデータ交換に対してデータ入出力接続を行うためにそれぞれ接続されるのである。

さらにセットトップ１は集積回路ＩＣ１を含み、これはスマートカードとの動作に使用されるディジタル信号のためのバッファおよびラインドライバである。ここでこれらのディジタル信号はこの実施形態において、コンタクトＣ２に対するリセット信号ＲＳＴ、コンタクトＣ３に対するクロック信号ＣＬＫ、およびコンタクトＣ７に対するデータ入出力信号Ｉ／Ｏである。集積回路ＩＣ１は例えばテキサスインスツルメント社製の集積回路74HCT244である。ＩＣ１に対して、またスマートカードおよびスマートカードリーダ４の電子回路に対して５ボルトの給電電圧を使用する。

さらにスマートカードリーダ４は、スマートカードを検出するスイッチ１１のスイッチコンタクトＳＷを有する。これについては図１も参照されたい。スマートカードまたはテストアダプタ２がスマートカードリーダ４に挿入されている場合、スイッチコンタクトＳＷは開である。一方のスイッチコンタクトＰＲＥＳには５ボルトの給電電圧が抵抗Ｒ１を介して結合されている。またトランジスタＴ１のベース端子がスイッチコンタクトＰＲＥＳに結合されており、トランジスタＴ１は、スイッチ１１が開の場合に「ロー」の出力信号を、またスイッチ１１が閉の場合に「ハイ」の出力信号を供給する。

トランジスタＴ１にはＮＡＮＤゲートＩＣ２が結合されており、これはインバータとして配置構成されており、これによってセットトップボックス１の図示しないマイクロコントローラに対して信号「カードを検出」が供給される。またＩＣ２の出力側は、ＮＡＮＤ回路ＩＣ３の一方の入力側に結合されており、これによってスマートカードまたはテストアダプタ２に給電電圧ＶＣＣが給電される。ＮＡＮＤゲートＩＣ３の他方の入力側は制御信号「コマンドＶＣＣ」に使用される。したがって「カードを検出」信号が供給され、かつセットトップボックス１のマイクロコントローラから信号「コマンドＶＣＣ」が供給される場合、ＩＣ３の出力側は「ロー」になり、トランジスタＴ２を介して５ボルトの給電電圧ＶＣＣがカードコネクタ１２のコンタクトＣ１に供給される。

セットトップボックス１は付加的にRS232インタフェース８およびプラグ９を含むことができる。これについては図１も参照されたい。上述のようにこのインタフェースによってセットトップボックス１をテストすることができ、殊に工場機能検査ＦＦＴが行われる。このインタフェースにより、セットトップボックス１をテストするための２つの単線、すなわち信号を受信するためのRXRS232および信号を送信するためのTXRS232が得られる。これらの線はこのセットトップボックスのマイクロコントローラに結合される。したがってセットトップボックスをテストするためにＲＸ／ＴＸ信号だけが使用され、また例えばXON／XOFFプロトコルをデータ交換に対するプロトコルとして使用することができる。これは通信システム、例えばモデム操作に対して広く知られている。

上記のようにテストアダプタ２は、RS232インタフェース８と同じ回路、例えば集積回路MAX202であるＩＣ４を含む。テストアダプタ２のプラグ５に接続されている場合に、前に行っていたのと同様に、すなわちコンピュータ３がセットトップボックス１のプラグ９に結合される場合と同様にコンピュータ３を作動させるために、セットトップボックス１内の２，３の回路だけを変更するだけでよい。TXRS232ラインは、ISO7816-3標準によればプログラミング電圧ＶＰＰに対するコンタクトであるコンタクトＣ６に接続しなければならない。したがってコンタクトＣ６は、テストアダプタ２により、信号TXRS232を転送するために使用される。セットトップボックスをテストするための第２のコンタクトとして、データＩｎ／ＯｕｔのためのコンタクトＣ７を使用する。これは前にすでに行われている通りである。したがってコンタクトＣ７は、バッファ集積回路ＩＣ１の後、コンタクトＤＩＮに結合されてスマートカードとのセットトップボックス１の通常動作、例えばテレビジョン信号のスクランブル解除が行われ、またコンタクトRXRS232に結合されてセットトップボックス１の工場機能テストが行われる。

したがってセットトップボックス１は、RS232インタフェース８およびプラグ９によって前に行っていたのと同じように、テストアダプタ２を介し、コンピュータ３によってテストすることができる。このため、インタフェース８およびプラグ９はセットトップボックスにはもはや不要であり、これによってコストが大きく低減される。当然のことながら、前に述べたようにインタフェース８およびプラグ９も備え付けることできるが、その使用はスマートカードリーダ４を介するテストとは排他的である。

したがってテストアダプタ２がスマートカードリーダ４に挿入される場合、セットトップボックス１は、まずスマートカードが挿入されたとみなす。つぎにセットトップボックス１は、ISO/IEC 7816/3標準にしたがったスマートカードとの動作に対して相応の初期化ステップを実行する。しかしながらテストアダプタ２は、コンタクトＣ２に加えられるリセット信号の後、相応するイエスの信号を供給しない。この場合、つぎのステップにおいてセットトップボックス１は、テストアダプタ２がスマートカードリーダ４に挿入されたとみなし、この場合にテストプロシージャに対する所要のセットアップを内部的に行う。

このため、テストアダプタ２の動作に対して４つのコンタクトしか必要でない。すなわち、スマートカードリーダ４からテストアダプタ２に給電電圧を供給する、電圧ＶＣＣに対する入力側であるＣ１と、セットトップボックス１のRXRS232接続部にデータ信号を供給するシリアルポートとして使用されるデータＩ／Ｏ出力側であるＣ７と、プログラミング電圧ＶＰＰのために予約されておりかつシリアルポートTXRS232からの信号に対する入力側として使用されるＣ６と、グランド入力側としてのＣ８としか必要としないのである。

テストアダプタ２の電子回路には、コンタクトＣ１を介して電圧ＶＣＣが給電される。したがってテストアダプタ２に対する電源は、大き過ぎてはならず、例えば５ボルトの給電電圧に対して５０ｍＡに制限すべきである。

セットトップボックス１のソフトウェアは、テストアダプタ２と一緒に適切に動作するためにわずかな変更しか必要ない。実質的に回避しなければならないのは、有効でないスマートカードがスマートカードリーダ４に挿入されたことをセットトップボックス１が認識した場合にこのセットトップボックス１がエラーモードにとどまってしまうことである。択一的にはコンピュータ３は、ステップＳ３の後、コントロールコードを送信することができる。ここでこのステップＳ３ではセットトップボックス１は、ステップＳ２におけるスマートカードに対する作動に対する応答を待っている。上記のコントロールコードは、テストプロシージャに対してセットトップボックス１の初期化を要求する、セットトップボックス１には既知のコマンドとすることができる。コンピュータ３は、インタフェース８によるのと同じデータ線路TXRS232およびRXRS232をテストアダプタ２によって使用するため、コンピュータ３のテストプログラムを変更する必要はない。

スマートカードリーダ４に挿入しなければならないテストアダプタ２のプリント回路基板は、セットトップボックス１の通常動作に使用されるスマートカードに相応するサイズを有するべきである。殊にこの回路基板の厚さは、０．８ｍｍに制限すべきであり、またカードコンタクトＣ１〜Ｃ８は、または少なくともコンタクトＣ１，Ｃ６，Ｃ７およびＣ８はISO/IEC 7816/3にしたがって配置すべきであり、これによってテストアダプタ２とスマートカードリーダ４との間で必要な接続が行われるようにする。スマートカードリーダ４の外部にあるテストアダプタ２の残りの部分は、裏面の付加的な基板によってサポートすることができるか、またはケーシングを備え付けることができ、これによってケーブル１０を介してコンピュータ３と作動される場合にテストアダプタ２に対する所要の安定性が得られるようにする。

図１〜３に関連して説明した実施形態は、ISO/IEC 7816/3の仕様に準拠しているが、別の応用も本発明の範囲内にある。テストアダプタ２および装置１により、ワイヤレス接続も使用することができ、この際には機械的な接触接続は不要である。またこの装置はテレビジョン受像器、パーソナルコンピュータ、または別の任意のユニットにも組み込むことができる。上に述べたようにテストアダプタ２には給電電圧およびグランドを供給するための２つのコンタクトと、データ信号を受信するための１コンタクトおよびデータ信号を送信するための１コンタクトの２つのコンタクトしか必要としない。したがってデータ信号に対するコンタクトのうちの１つとして、入出力信号に対してすでに利用可能なコンタクトを使用し、データ送信に対する別の１つのコンタクトとして、スマートカードコネクタの予約されたまたは未使用の任意のコンタクトを使用するのである。

ディジタルセットトップボックスをテストするテストアダプタを有するシステムの図である。 セットトップボックスをテストする方法ステップを示すフローチャートである。 テストアダプタでテストすると有利なディジタルセットトップボックスのスマートカードリーダインタフェースを示す図である。

Claims (6)

1. スマートカードと動作するスマートカードリーダを有するディジタルセットトップボックスにおいて、
   スマートカードとの動作中に前記ディジタルセットトップボックスによって使用されない、スマートカードリーダの１コンタクトがシリアルポートとして使用されてディジタルセットトップボックスがテストされ、
   前記のディジタルセットトップボックスをテストするために使用されるスマートカードの前記のコンタクトは、プログラミング電圧ＶＰＰに対するスマートカードコンタクトであり、
   スマートカードを挿入した後、前記のセットトップボックスより、スマートカードを起動するため、スマートカードに対するリセットが供給され、
   当該のリセットに対する応答がノーの場合、後続のステップにおいてディジタルセットトップボックスにより、当該ディジタルセットトップボックスのテストモードが初期化され、
   スマートカードリーダに挿入したテストアダプタを介し、コンピュータによる工場機能テストが行われることを特徴とする
   ディジタルセットトップボックス。
2. 前記のディジタルセットトップボックスをテストするために使用されるコンタクトは、給電電圧入力と、プログラミング電圧ＶＰＰと、データｉｎ／ｏｕｔコンタクトと、グランドとである、
   請求項１に記載のディジタルセットトップボックス。
3. 前記のデータｉｎ／ｏｕｔに対するコンタクトは、バッファ回路に接続されており、また当該のバッファ回路による増幅の後、ＤＩＮコンタクトと、ＲＳ２３２内部インタフェースの受信コンタクトとにも結合されている、
   請求項２に記載のディジタルセットトップボックス。
4. スマートカードと動作するスマートカードリーダを有するディジタル衛星受信器において、
   スマートカードとの動作中に前記ディジタル衛星受信器によって使用されない、スマートカードリーダの１コンタクトがシリアルポートとして使用されてディジタル衛星受信器がテストされ、
   前記のディジタル衛星受信器をテストするために使用されるスマートカードの前記のコンタクトは、プログラミング電圧ＶＰＰに対するスマートカードコンタクトであり、
   前記のディジタル衛星受信器は、スマートカードを挿入した後、スマートカードを起動するためのスマートカードに対するリセットを供給し、
   後続のステップにおいて当該のリセットに対する応答がノーの場合、ディジタル衛星受信器により、当該ディジタル衛星受信器のテストモードが初期化されて、スマートカードリーダに挿入されるテストアダプタを介し、コンピュータによる工場機能テストが行われることを特徴とする
   ディジタル衛星受信器。
5. 前記のディジタル衛星受信器のテストに使用されるコンタクトは、給電電圧入力と、プログラミング電圧ＶＰＰと、データｉｎ／ｏｕｔコンタクトと、グランドとである、
   請求項１に記載のディジタル衛星受信器。
6. 前記のデータｉｎ／ｏｕｔに対するコンタクトは、バッファ回路に接続されており、また当該のバッファ回路による増幅の後、ＤＩＮコンタクトと、ＲＳ２３２内部インタフェースの受信コンタクトとにも結合されている、
   請求項２に記載のディジタル衛星受信器。

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