JP4721689B2 - 電子機器にファームウエアをインストールする方法およびプリント基板 - Google Patents

Description

本発明は、着脱可能なプリント基板を含んで構成される電子機器にファームウエアをインストールする方法、それに用いるプリント基板、および電子機器に関する。

一般に、デイスプレイ装置やプリンタなどの電子機器には、種々のプリント基板が装着されている。プリント基板に実装されたＣＰＵやＭＰＵがプログラムを実行することによって、電子機器の種々の機能が実現される。ＣＰＵなどが実行するそのようなプログラムは、一般にファームウエアまたは制御プログラムなどと呼ばれており、フラッシュメモリのような不揮発性のＲＡＭ、ＲＯＭ、または磁気記憶装置（ハードディスク）などの記憶媒体に予めインストールされている。

電子機器の機能が多様化し高度化するにつれて、同じ種類の電子機器であってもその機種が拡大され、これとともにファームウエアの種類も多数にのぼっている。同種の機種であっても、仕向先によって異なったファームウエアが用いられることが一般である。また、それぞれの電子機器に固有に用いられるデータも種々様々となっている。

一方、ハード部品としてのプリント基板は、それらの電子機器に対してできる限り共通で用いることが、その設計や製造の容易さのために、また生産性の向上のために、有利である。

つまり、電子機器の機種がたとえ少量多品種であっても、電子機器の部品であるプリント基板を共通に利用可能とし、全ての機種に対して共通のプリント基板をまとめて製造し管理する方が効率がよく、製造コストの低減の観点からも有効である。

従来において、これらの電子機器やプリント基板の製造過程において、ファームウエアやデータを書き込んだ記憶媒体をプリント基板に取り付けたり、また、記憶媒体をプリント基板に実装した後で、ファームウエアやデータをその記憶媒体に書き込んだりすることが行われる。

いずれの場合においても、書き込む（インストールする）ファームウエアまたはデータが当該プリント基板および電子機器に合致したものである必要である。そのためには、インストールしようとする記憶媒体またはプリント基板が、どの機種に用いられるのかを識別する必要がある。

従来より、ファームウエアなど種々のプログラムをネットワークなどからインストールする方法が種々提案されている（特許文献１）。しかし、ファームウエアのインストールにおいて、そのような識別情報は、機種名や機種番号などを用いて視認可能な状態でプリント基板や記憶媒体それ自体に表示することが多い。製造担当者は、それらの識別表示を見て、プリント基板とインストールすべきファームウエアとの整合性の確認を行っている。

上に述べたように、従来においては、インストールしようとするファームウエアやデータが電子機器やプリント基板に合致したものであるか否かの判断のために、プリント基板自体に識別情報を保持し、それらを比較することによって整合性の確認を行う。

つまり、従来においては、プリント基板は、ファームウエアをインストールする以前から、その機種がすでに決められており、ハード部品としては同じプリント基板であっても機種間において共通に用いることができなかった。

そのため、多数の機種に対して多数のプリント基板を在庫する必要があり、生産性の効率がよくなく、製造コストの面でも問題があった。

また、電子機器のフィールドでの保守において、プリント基板の交換が必要な場合がしばしば発生する。その場合に、従来においては、ファームウエアやデータが書き込まれたプリント基板を準備していくのが通常の手法である。つまり、保守の必要な電子機器の機種に合わせて、それに合ったファームウエアをインストールしたプリント基板を準備していく。したがって、保守に出掛ける前の準備作業にも時間を要するとともに、仮に機種名を間違えた場合には、準備していたプリント基板を使用することができず、再準備のために多くの時間と労力を要する結果となる。また、仮に機種の間違いに気づかずに合わないプリント基板を使用した場合には、電子機器の破損などといった最悪の事態も予想される。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、プリント基板の共通利用性を高めることによって電子機器またはプリント基板の生産性を向上させるとともに、保守時のプリント基板の交換などの際に必要なファームウエアのインストールが正しく行えるようにすることを目的とする。

本発明に係る方法は、電子機器に取り付けられたソケットに着脱可能で当該電子機器の機能の全体または一部を提供するプリント基板を含んで構成される当該電子機器にファームウエアをインストールする方法であって、前記プリント基板を装着することが可能な複数の機種に対して共通に用いることが可能なブートプログラムを、前記プリント基板に実装された第１のメモリに格納し、前記電子機器に、その機種を識別するための機種ＩＤを記憶した識別素子を取り付けておき、前記電子機器に設けられた演算処理手段によって前記ブートプログラムが実行されることにより、前記識別素子から取得された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択して前記プリント基板に実装された第２のメモリにインストールする。

また、前記プリント基板を装着することが可能な複数の機種に対し共通に用いることが可能なブートプログラムを、前記プリント基板に実装された第１のメモリに格納し、前記プリント基板を装着することが可能なそれぞれの電子機器に、それぞれの電子機器の機種を識別するための機種ＩＤを記憶した識別素子を取り付けておき、前記プリント基板が１つの電子機器に装着されて当該電子機器の回路に電気的に接続された後、当該電子機器に設けられた演算処理手段によって当該プリント基板の第１のメモリに格納されたブートプログラムが実行されることにより、当該電子機器に取り付けられた識別素子に記憶された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択して当該プリント基板に実装された第２のメモリにインストールする。

好ましくは、前記識別素子は、無線通信によってデータの授受を行うことが可能なＩＣタグである。また、前記ＩＣタグは、前記電子機器に貼り付けられた名板と一体に取り付けられる。また、サーバに、複数の機種用のファームウエアおよびそれらのファームウエアを管理するための管理プログラムを格納しておき、前記電子機器が前記サーバとの間で通信可能となったときに、前記電子機器のブートプログラムが前記管理プログラムを介して前記サーバから該当するファームウエアをインストールする。

本発明に係るプリント基板は、機種の異なる複数の電子機器に取り付けられたソケットに着脱可能に設けられる交換可能なプリント基板であって、前記プリント基板は、それが装着された電子機器の機能の全体または一部を提供するものであり、前記プリント基板には、複数の機種に対して共通に用いることが可能なブートプログラムが格納された第１のメモリが実装されており、前記プリント基板は、１つの電子機器に装着された状態で、当該電子機器の機種を識別するための機種ＩＤを格納した識別素子にアクセス可能となっており、前記第１のメモリに格納されたブートプログラムが当該プリント基板に実装された演算処理手段によって実行されることによって、前記識別素子から取得された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択して前記プリント基板に実装された第２のメモリにインストールするように構成される。

本発明によると、プリント基板の共通利用性を高め、これによって電子機器またはプリント基板の生産性を向上させることができる。また、保守時のプリント基板の交換などの際に必要なファームウエアのインストールを正しく行うことができる。

図１は本発明に係る実施形態の電子機器１にファームウエアをインストールするための構成の例を示すブロック図、図２は電子機器１の構成の例を示す図である。

図１において、電子機器１には、プリント基板１１、フラッシュメモリ１２、ハードディスク１３、ＩＤ保持部１４などが設けられている。また、図示は省略したが、ネットワークＮＷに接続するためのインタフェース、操作のための操作部、表示部などが必要に応じて設けられる。

プリント基板１１は、電子機器１に取り付けられたソケットなどに挿脱可能である。ソケットに挿入することによって電子機器１に実装され、ソケットから引き抜くことによって電子機器１から取り外される。

プリント基板１１は、電子機器１の多数の機種に対して共通に用いることが可能である。つまり、このプリント基板１１は、電子機器１の各機種に対して、物理的および寸法的に取り付けおよび取り外しが可能であり、取り付けた場合に電気的な接続も完全に行われ、それぞれの機種に対して必要な機能を提供することができる。但し、機種に対応したファームウエアがメモリ２１などにインストールされた後は、当該機種用として機能する。換言すれば、プリント基板１１は、インストールするファームウエアを選択することにより、種々の機種に対して適用することが可能である。

プリント基板１１には、メモリ２１、ＩＤ取得部２２、およびブート処理部２３が設けられる。

メモリ２１は、不揮発性の読み書き可能なメモリであり、プリント基板１１に実装されている。メモリ２１には、電子機器１の機能の全体または一部を実現するためのファームウエア（プログラム）や必要なデータがインストールされる。なお、メモリ２１として、フラッシュメモリなどの書き換え可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電池などでバックアップされたＲＡＭ、磁気記憶装置、光磁気記憶装置、フレキシブルディスク、その他の種々の記憶媒体が用いられる。

ＩＤ取得部２２は、プリント基板１１が電子機器１に装着された状態で、ＩＤ保持部１４にアクセスして機種ＩＤを取得する。なお、ＩＤ取得部２２は、適当なハードウエア回路によって、またはそれに代えてまたはそれとともに、適当なプログラムをＣＰＵが実行することによって実現可能である。

ブート処理部２３には、複数の機種に対して共通に用いることが可能なブートプログラムが格納されたメモリ素子２４が設けられ、プリント基板１１に実装された図示しないＣＰＵなどがブートプログラムを実行することによってブート処理を行う。ブート処理では、ＩＤ保持部１４から取得された機種ＩＤを用いて、当該電子機器１の機種に合ったファームウエアを電子機器１にインストールする。インストールは、外部のデータベースやファイルサーバなどから、該当するファームウエアやデータなどをダウンロードし、メモリ２１に格納することにより行われる。詳しくは後述する。なお、メモリ素子２４として、フラッシュメモリなどの書き換え可能なＲＯＭ、その他のＲＯＭ、電池などでバックアップされたＲＡＭ、磁気記憶装置、光磁気記憶装置、その他の種々の記憶装置が用いられる。

フラッシュメモリ１２およびハードディスク１３は、電子機器１のケーシング（筐体）１０内に設けられ、または外部から着脱可能に設けられ、プリント基板１１と直接にまたはバス回路などを介して間接的に、電線によって接続される。フラッシュメモリ１２およびハードディスク１３は、メモリ２１と同様に、ダウンロードされたファームウエアやデータなどを格納するために用いられる他、他の種々のプログラムやデータなどを記憶する。なお、ファームウエアやデータなどは、これら、メモリ２１、フラッシュメモリ１２、およびハードディスク１３のうちのいずれか選択された記憶媒体に格納してもよい。したがって、この場合には、ファームウエアのインストールのためにいずれか１つのみを用いてもよい。また、ファームウエアをこれらの記憶媒体に分散して格納してもよい。

ＩＤ保持部１４は、当該電子機器１の装置種別および機種を識別するための機種ＩＤを記憶したメモリである。機種ＩＤは、例えば、番号、符号、記号などを含んだ識別コードであり、それらがデータとしてＩＤ保持部１４に記憶されている。機種ＩＤを暗号化して記憶しておいてもよい。その場合には、例えばブート処理部２３において複号化すればよい。ＩＤ保持部１４として、例えば、ＩＣチップ、ＩＣタグ、ソケット付き不揮発性メモリ、その他のメモリ、またはデジスイッチなどが用いられる。ＩＤ保持部１４に記憶された機種ＩＤは、ＩＤ取得部２２によって読み取られるが、その読み取りの方法として種々の方法が適用可能である。

例えば、それらの間で電波や赤外線などを利用した無線通信が行われ、無線によって機種ＩＤが読み取られる。その場合に、ＩＤ保持部１４として例えば無線タグが用いられ、ＩＤ取得部２２には無線通信または赤外線通信などの機能が備えられる。また、それらの間で通常の有線による通信が行われ、機種ＩＤが読み取られる。その場合に、例えば、プリント基板１１とＩＤ保持部１４とが、直接にまたはバス回路などを介して間接的に、電線によって接続される。

このようなＩＤ保持部１４は、当該電子機器１の保守交換部品と関係のない部分に、当該電子機器１に対して固定的に取り付けられる。例えば、図２に示すように、電子機器１の装置名や機種を視覚的に表示するための名板（装置シール）１５と一体となって当該電子機器１のケーシング１０に貼り付けられる。

次に、電子機器１にファームウエアをインストールする方法について説明する。

図１において、端末装置３は、ファームウエアなどのインストールのために用いられる。端末装置３には、Ａ機種用、Ｂ機種用、Ｃ機種用など、種々のファームウエアＰＲ１、２、３…を格納したデータベースＤＢ１、および、指定されたまたは選択されたファームウエアＰＲ１、２、３…の読み出しや更新などを行ってデータベースＤＢ１を管理するための管理処理部４１が設けられている。管理処理部４１は、管理プログラムおよびそれを実行するＣＰＵなどからなり、例えば、外部から指定された機種ＩＤに基づいて、読み出すべきファームウエアおよびデータを選択し、それを実際に読み出して外部の機器に送信する。

まず、電子機器１にプリント基板１１を装着し、電源をオンしてネットワークＮＷに接続し、端末装置３との間で通信を確立する。そして、電子機器１にファームウエアをインストールするための適当な指令を与えると、電子機器１において、ＩＤ取得部２２がＩＤ保持部１４から機種ＩＤを読み取り、機種ＩＤをブート処理部２３に伝える。ブート処理部２３は、機種ＩＤを端末装置３に通知する。

端末装置３は、管理処理部４１が、通知された機種ＩＤに基づいて、機種ＩＤに対応したファームウエアおよびデータ、またはそれらのバージョンなどを自動的に選択し、データベースＤＢ１から読み出し、電子機器１に送信する。

ファームウエアおよびデータを受信したブート処理部２３は、それをメモリ２１に書き込む。また、必要に応じて伸長や解凍などの処理を行う。これによって、電子機器１に必要なファームウエアをインストールする。なお、メモリ２１に書き込むのではなく、フラッシュメモリ１２またはハードディスク１３に書き込んでもよい。

このように、電子機器１において、ＩＤ保持部１４から機種ＩＤを取得し、これによって当該電子機器１の機種に適したファームウエアおよびデータを自動的にインストールすることができる。端末装置３においても、指定された機種ＩＤに対応したファームウエアを自動的に選択して送信することができる。したがって、インストールのための作業が簡単である。

しかも、ファームウエアを選択するための機種ＩＤは、当該電子機器１に固定的に取り付けられたＩＤ保持部１４から取得したものであるから、正確な機種ＩＤを確実に取得することができ、間違ったファームウエアを指定することがない。

そして、プリント基板１１は、インストールするファームウエアを選択することにより多数の機種に対して適用することが可能であり、プリント基板１１の汎用性が高い。したがって、多数の機種に対して、同じプリント基板１１を共通に使用することができ、同じプリント基板１１を多数生産して在庫することによって、多数の機種に対応することができる。

このように、プリント基板１１の共通利用性が高く、これによって電子機器１およびプリント基板１１の生産性を向上させることができる。

次に、フィールドでの電子機器１の保守時におけるプリント基板１１の交換の手順について説明する。

図３は電子機器１の故障時のプリント基板１１の交換の手順を示す図である。

図３において、上に述べた電子機器１のＡ機種である電子機器１Ａに故障が発生したとの連絡が入ったと仮定する。電子機器１Ａには、上に述べたプリント基板１１と同じであってＡ機種用のファームウエアがインストールされたプリント基板１１ｊが取り付けられている。

そこで、保守の担当者は、プリント基板１１と同じものであるプリント基板１１ｓを準備し、現場に向かう。現場において、故障したプリント基板１１ｊを取り外し、準備してきた新しいプリント基板１１ｓを取り付ける。そして、ネットワークＮＷを介して端末装置３に接続し、上に述べた方法でファームウエアをインストールする。これによって、新しいプリント基板１１ｓは、Ａ機種用のプリント基板となり、しかもインストールされたファームウエアは最新のバージョンのものに更新されることとなる。これによって、電子機器１Ａを使用状態に戻して電源をオンし、故障前と同様に使用することができる。

このように、保守時のプリント基板の交換などの際に、必要なファームウエアのインストールを正しく迅速に行うことができる。機種が異なっていても、同じ電子機器１であれば同じプリント基板１１を使用することができるので、プリント基板１１の在庫量が大幅に低減するとともに、準備するプリント基板１１を間違えることがない。したがって、保守の担当者が少数のプリント基板１１を常に携帯しておくことによって、電子機器１の全ての機種の保守を行うことができ、保守を迅速に且つ容易に行うことができる。

なお、ファームウエアをインストールするに当たって、ネットワークＮＷを介して端末装置３からファームウエアをダウンロードしたが、端末装置３に相当するサーバを現場に持っていき、電子機器１と直接に接続してファームウエアをインストールしてもよい。また、ＩＤ保持部１４から読み取った機種ＩＤに基づいて自動的にインストールが行われるようにしたが、例えば、機種ＩＤを画面に表示し、表示された機種ＩＤを担当者が見ながら操作入力することによって、インストールすべきファームウエアの機種を指定してもよい。

次に、ファームウエアのインストールおよび電子機器１の保守について、フローチャートを参照して説明する。

図４はファームウエアのインストール方法を示すフローチャート、図５は電子機器の保守の手順を示すフローチャートである。

図４において、ＩＤ取得部２２がＩＤ保持部１４から機種ＩＤを取得する（＃１１）。取得した機種ＩＤに基づいて当該電子機器１の機種に適したファームウエアを選択し（＃１２）、選択したファームウエアをインストールする（＃１３）。

図５において、電子機器１に共用できるプリント基板１１ｓを準備し（＃２１）、故障したプリント基板１１ｊと交換する（＃２２）。ＩＤ取得部２２がＩＤ保持部１４から機種ＩＤを取得し（＃２３）、取得した機種ＩＤに基づいて、当該電子機器１の機種に適したファームウエアが選択されてインストールされる（＃２４）。

上に述べた実施形態において、プリント基板１１は１枚で構成されていてもよく、複数枚にわたって構成されていてもよい。電子機器１として、デイスプレイ装置、プリンタ、パーソナルコンピュータ、その他の種々の機器または装置に適用可能である。

その他、プリント基板１１、電子機器１の全体または各部の構成、構造、形状、寸法、個数、処理の内容または順序、処理のタイミングなどは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
（付記１） 着脱可能なプリント基板を含んで構成される電子機器にファームウエアをインストールする方法であって、
前記プリント基板を装着することが可能な複数の機種に対して共通に用いることが可能なブートプログラムを、前記プリント基板に実装されたメモリ素子に格納し、
前記電子機器に、その機種を識別するための機種ＩＤを記憶した識別素子を取り付けておき、
前記ブートプログラムが実行されることにより、前記識別素子から取得された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択してインストールする、
ことを特徴とする電子機器にファームウエアをインストールする方法。
（付記２） 着脱可能なプリント基板を含んで構成される電子機器にファームウエアをインストールする方法であって、
前記プリント基板を装着することが可能な複数の機種に対し共通に用いることが可能なブートプログラムを、前記プリント基板に実装されたメモリ素子に格納し、
前記プリント基板を装着することが可能なそれぞれの電子機器に、それぞれの電子機器の機種を識別するための機種ＩＤを記憶した識別素子を取り付けておき、
前記プリント基板が１つの電子機器に装着されたときに、当該プリント基板のメモリ素子に格納されたブートプログラムが、当該電子機器に取り付けられた識別素子に記憶された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択してインストールする、
ことを特徴とする電子機器にファームウエアをインストールする方法。
（付記３） 前記識別素子は、無線通信によってデータの授受を行うことが可能なＩＣタグである、
付記１または２記載の電子機器にファームウエアをインストールする方法。
（付記４） 前記ＩＣタグは、前記電子機器に貼り付けられた名板と一体に取り付けられている、
付記３記載の電子機器にファームウエアをインストールする方法。
（付記５） サーバに、複数の機種用のファームウエアおよびそれらのファームウエアを管理するための管理プログラムを格納しておき、
前記電子機器が前記サーバとの間で通信可能となったときに、前記電子機器のブートプログラムが前記管理プログラムを介して前記サーバから該当するファームウエアをインストールする、
付記１ないし４のいずれかに記載の電子機器にファームウエアをインストールする方法。
（付記６） 機種の異なる複数の電子機器に着脱可能なプリント基板であって、
前記プリント基板には、複数の機種に対して共通に用いることが可能なブートプログラムが格納されたメモリ素子が実装されており、
前記プリント基板は、１つの電子機器に装着されたときに、当該電子機器の機種を識別するための機種ＩＤを格納した識別素子にアクセス可能となっており、
前記メモリ素子に格納されたブートプログラムが実行されることによって、前記識別素子から取得された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択して当該電子機器にインストールするように構成されている、
ことを特徴とするプリント基板。
（付記７） 付記６記載のプリント基板と、
前記識別素子が取り付けられた装置と、
を有する電子機器。

本発明は、デイスプレイ装置、プリンタ、パーソナルコンピュータ、その他の電子機器のプリント基板の製造、保守などに利用可能である。

ファームウエアをインストールするための構成例を示すブロック図である。 電子機器の構成の例を示す図である。 電子機器の故障時のプリント基板の交換の手順を示す図である。 ファームウエアのインストール方法を示すフローチャートである。 電子機器の保守の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 電子機器
３ 端末装置（サーバ）
１０ ケーシング
１１ プリント基板
１２ フラッシュメモリ
１３ ハードディスク
１４ ＩＤ保持部（識別素子）
１５ 名板
２１ メモリ
２２ ＩＤ取得部
２３ ブート処理部
２４ メモリ素子
４１ 管理処理部（管理プログラム）

Claims (5)

1. 電子機器に取り付けられたソケットに着脱可能で当該電子機器の機能の全体または一部を提供するプリント基板を含んで構成される当該電子機器にファームウエアをインストールする方法であって、
   前記プリント基板を装着することが可能な複数の機種に対して共通に用いることが可能なブートプログラムを、前記プリント基板に実装された第１のメモリに格納し、
   前記電子機器に、その機種を識別するための機種ＩＤを記憶した識別素子を取り付けておき、
   前記電子機器に設けられた演算処理手段によって前記ブートプログラムが実行されることにより、前記識別素子から取得された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択して前記プリント基板に実装された第２のメモリにインストールする、
   ことを特徴とする電子機器にファームウエアをインストールする方法。
2. 電子機器に取り付けられたソケットに着脱可能で当該電子機器の機能の全体または一部を提供するプリント基板を含んで構成される当該電子機器にファームウエアをインストールする方法であって、
   前記プリント基板を装着することが可能な複数の機種に対し共通に用いることが可能なブートプログラムを、前記プリント基板に実装された第１のメモリに格納し、
   前記プリント基板を装着することが可能なそれぞれの電子機器に、それぞれの電子機器の機種を識別するための機種ＩＤを記憶した識別素子を取り付けておき、
   前記プリント基板が１つの電子機器に装着されて当該電子機器の回路に電気的に接続された後、当該電子機器に設けられた演算処理手段によって当該プリント基板の第１のメモリに格納されたブートプログラムが実行されることにより、当該電子機器に取り付けられた識別素子に記憶された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択して当該プリント基板に実装された第２のメモリにインストールする、
   ことを特徴とする電子機器にファームウエアをインストールする方法。
3. サーバに、複数の機種用のファームウエアおよびそれらのファームウエアを管理するための管理プログラムを格納しておき、
   前記電子機器が前記サーバとの間で通信可能となったときに、前記ブートプログラムが実行されることにより、前記管理プログラムを介して前記サーバから該当するファームウエアをインストールする、
   請求項１または２記載の電子機器にファームウエアをインストールする方法。
4. 機種の異なる複数の電子機器に取り付けられたソケットに着脱可能に設けられる交換可能なプリント基板であって、
   前記プリント基板は、それが装着された電子機器の機能の全体または一部を提供するものであり、
   前記プリント基板には、複数の機種に対して共通に用いることが可能なブートプログラムが格納された第１のメモリが実装されており、
   前記プリント基板は、１つの電子機器に装着された状態で、当該電子機器の機種を識別するための機種ＩＤを格納した識別素子にアクセス可能となっており、
   前記第１のメモリに格納されたブートプログラムが当該プリント基板に実装された演算処理手段によって実行されることによって、前記識別素子から取得された機種ＩＤを用いて、当該機種用のファームウエアを選択して前記プリント基板に実装された第２のメモリにインストールするように構成されている、
   ことを特徴とするプリント基板。
5. 請求項４記載のプリント基板と、
   前記識別素子が取り付けられた装置と、
   を有する電子機器。

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