JP4909935B2 - 商品販売データ処理装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、小売店などで商品の販売処理に使用される商品販売データ処理装置およびその制御方法に関する。

近年、ＰＯＳ（Point Of Sales）などの商品販売データ処理装置は、パーソナルコンピュータと同様に電源投入やシステムのリセットの直後にＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）などのファームウェアを実行してシステムを起動する。ファームウェアは、商品販売データ処理装置を構成する各ハードウェアの初期化を行い、ＯＳ（Operating System）を起動する役割を担っている。このように商品販売データ処理装置のシステムの起動に際して需要な役割を担うファームウェアは、各種の機能の追加や不具合を修正することができるようにＦｌａｓｈＲＯＭ（Read Only Memory）などの書き換え可能なメモリに記憶されている。

なお、ファームウェアの書き換え方法としては、ファームウェアの書き換えのための環境設定が保存された外部記憶装置から通常の運用で使用されるものとは異なるＯＳを起動し、専用のアプリケーションを実行して書き換えを行う方法や、ネットワークから配信される環境設定を使用して書き換えを行う方法などがある。

上記のような方法でファームウェアの書き換えを実行している際に停電が発生するなどして処理が中断したときや、誤って所望しないファームウェアを書き込んでしまったときには、システムの起動を担うファームウェアの性質上、商品販売データ処理装置が立ち上がらなくなり、業務に多大な支障を来たすこととなる。また、このようなファームウェアの不具合は、その復旧が困難である。

なお、このようなＢＩＯＳの不具合に対処するため、２分割されたメモリの記憶領域にそれぞれＢＩＯＳを記憶させて冗長化し、システム側からは一方の記憶領域にのみアクセス可能とすることで、一方のＢＩＯＳの書き換えが失敗した場合であっても他方のＢＩＯＳによりシステムを起動することができる情報処理装置が提案されている。（例えば、特許文献１を参照）
特開２０００−１４８４６７号公報

さて、通常パーソナルコンピュータなどの情報処理装置は、ユーザ自身がキーボードなどの入力デバイスを操作してファームウェアの書き換えなどを行うことが多いが、商品販売データ処理装置は、一般的にファームウェアの書き換えなどのシステムに重大な影響を与える保守作業を行う者を限定している。保守作業を行う者を限定する手法としては、例えば商品販売データ処理装置の筐体に通常の販売業務などを行う通常運用モードと保守作業を行う保守モードとを切り換える鍵スイッチを設け、当該鍵スイッチを保守モードに切り換えることができる専用の鍵を、保守作業を許可された者のみが所持するようにする。そして保守作業が必要なときには、保守作業を許可された者が上記専用の鍵を用いて保守モードに切り換え、各種保守作業を実行する。このように商品販売データ処理装置は、独特の制限手段により保守作業を制限しているため、これに応じたファームウェアの書き換え方式を備えることが望まれている。

本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、ファームウェアの書き換えを特定の者のみに許可し、万が一書き換えに失敗した場合であってもシステムの起動が不可能になることを防止する商品販売データ処理装置およびその制御方法を提供することである。

本発明に係る商品販売データ処理装置は、通常運用時のシステムの起動に用いる通常運用用ファームウェアと保守運用時のシステムの起動に用いる保守用ファームウェアとを書き換え可能に記憶するための複数の領域を有するファームウェア記憶手段と、所定の鍵を用いてのみ操作可能な鍵機構と、この鍵機構の状態に応じてシステムの起動に用いる前記ファームウェアを前記ファームウェア選択手段から選択するファームウェア選択手段と、このファームウェア選択手段が選択したファームウェアを用いてシステムを起動する起動手段と、前記ファームウェア選択手段により前記通常運用用ファームウェアが選択されてシステムが起動されたとき、前記ファームウェア記憶手段に記憶された前記通常運用用ファームウェアと前記保守用ファームウェアとの書き換えを禁止し、前記ファームウェア選択手段により前記保守用ファームウェアが選択されてシステムが起動されたとき、前記通常運用用ファームウェアの書き換えを許可し、前記保守用ファームウェアの書き換えを禁止する書き換え制限手段と、を備えていることを特徴としている。

かかる手段を講じた本発明によれば、ファームウェアの書き換えを特定の者のみに許可し、万が一書き換えに失敗した場合であってもシステムの起動が不可能になることを防止する商品販売データ処理装置およびその制御方法を提供することができる。

以下、本発明を実行するための一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る商品販売データ処理装置１の要部構成を示す模式図である。

商品販売データ処理装置１は、制御の中枢としてＣＰＵ２を搭載している。このＣＰＵ２に対し、チップセット３、ＲＯＭ（Read Only Memory）４、ＲＡＭ（Random Access Memory）５、表示コントローラ６、ファームウェア（Ｆ／Ｗ）選択部７、入力コントローラ８、カードリーダコントローラ９、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）コントローラ１０、鍵スイッチコントローラ１１がアドレスバス、データバス等のバスライン１２を介して接続されている。

チップセット３は、データ受け渡しの管理等の情報流通を制御し、ＣＰＵ２とバスライン１２とを接続するために用いられるノースブリッジと、各種コントローラ等の機能を有するサウスブリッジとを備えている。ＲＯＭ４は、商品販売データ処理装置１の動作に必要なプログラムなど各種の固定的データを予め格納している。ＲＡＭ５は、商品販売データ処理装置１の処理場面に応じてＣＰＵ２が演算処理に使用する各種のメモリエリアを形成する。

表示コントローラ６は、ディスプレイ１３に対する各種処理内容の表示を制御する。入力コントローラ８は、置数キーや現計キーなどの各種操作キーを有するキーボード１４からの入力信号を処理する。カードリーダコントローラ９は、スライドされたクレジットカードやポイントカードから磁気情報を読み取るカードリーダ１５を接続し、このカードリーダが取得した情報を処理する。ハードディスクドライブコントローラ１０は、比較的大容量のデータを記憶可能なハードディスクドライブ１６からのデータの読み出しおよび書き込みを制御する。

ファームウェア選択部７には、システムの立ち上げを担うＢＩＯＳなどのファームウェアを記憶した書き換え可能なＦｌａｓｈＲＯＭ１８がアドレスバス１９を介して接続されている。上記ファームウェアは、各ハードウェアを初期化する際に実行されるテストプログラムであるＰＯＳＴ（Power-On Self Test）やＶＧＡ（Video Graphics Array）ドライバなどからなる。

鍵スイッチコントローラ１１は、当該商品販売データ処理装置１の本体に設けられた鍵スイッチ１７の状態に応じた信号を生成する。
図２は、鍵スイッチ１７を示す模式図である。鍵スイッチ１７は、商品販売データ処理装置１の本体たとえばキーボード１４やカードリーダ１５が設置されたキャッシャ側正面の所定位置に設置され、所定形状の鍵穴４０が形成されている。そして、鍵穴４０に専用の鍵が挿入された際にのみ回動操作が可能となり、その停止位置に応じて予め定められたシステムの起動モードにモード変更する。

鍵スイッチ１７を用いて変更可能な起動モードとしては、登録モード、点検モード、精算モード、および保守モードなどがある。登録モードは、入力される商品情報に基づいて商品の販売データを処理するためのモードである。点検モードは、登録モードで処理された販売データに基づいて点検レポートデータを編集し、このデータを印字または表示するためのモードである。精算モードは、点検モードと同様に販売データに基づいて精算データを編集し、このデータを印字または表示するほか、個別に記憶された販売データを上記精算データと代替して消去するためのモードである。保守モードは、システムの更新など比較的システムへの影響が大きい設定変更を行うためのモードである。

鍵スイッチ１７の回動範囲は、挿入される鍵の種類によって制限される。上記登録モード、点検モードおよび精算モードなどの通常運用モード間におけるモード変更は、店員が所持する通常の鍵を用いて行うことができるが、通常運用モードから上記保守モードへのモード変更は、サービスマンなど保守作業を行うことを許可された者が所持する専用の鍵を用いてのみ行うことができるようになっている。

次に、図３を用いてＦｌａｓｈＲＯＭ１８に記憶されたファームウェアのデータ構造について説明する。
本実施形態におけるファームウェア記憶手段であるＦｌａｓｈＲＯＭ１８は、１ＭＢの記憶容量を有している。そのため、アドレスバス１９は、２０本のアドレスラインにより構成されてデータの読み出しおよび書き込みが行われる。ＦｌａｓｈＲＯＭ１８の記憶領域は、容量の等しい上位のデータ領域２０と下位のデータ領域３０とに２分割されている。すなわち、アドレス“０Ｘ０００００”〜“０ｘ７ＦＦＦＦ”の領域がデータ領域２０に属し、アドレス“０ｘ８００００”〜“０ｘＦＦＦＦＦ”の領域がデータ領域３０に属することとなる。

データ領域２０は、起動時にＣＰＵ２が最初に読み込む初期設定プログラムが記憶された先頭領域２１とハードディスクドライブ１６など各デバイスの初期設定データが記憶されたコア領域２２とから構成されている。また、データ領域３０もデータ領域２０と同様に、先頭領域３１とコア領域３２とから構成されている。

本実施形態においては、データ領域２０には、通常運用モードでシステムを起動する際に使用する通常運用用ファームウェアが格納され、データ領域３０には、保守モードでシステム起動する際に使用する保守用ファームウェアが格納されている。通常運用モードでシステムを起動する際には、ファームウェア選択部７がＦｌａｓｈＲＯＭ１８のデータ領域２０に格納されたファームウェアをシステムの起動用に選択する。このとき、ＣＰＵ２は、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８のデータ領域２０にアクセスし、当該領域２０に格納された通常運用用ファームウェアを用いてシステムを起動する。一方、保守モードでシステムを起動する際には、ファームウェア選択部７がＦｌａｓｈＲＯＭ１８のデータ領域３０に格納されたファームウェアをシステムの起動用に選択する。このとき、ＣＰＵ２は、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８のデータ領域３０にアクセスし、当該領域３０に格納された保守用ファームウェアを用いてシステムを起動する。

次に、上記のような構成による作用について図４および図５を用いて説明する。
図４は、商品販売データ処理装置１に電源が投入されてからシステムの起動が完了するまでの処理の流れ図である。
図示しない電源スイッチの操作により商品販売データ処理装置１に電源が投入されると、先ずＣＰＵ２は、ＳＴ１として先頭領域２１を読み込んで初期設定プログラムを実行する。この初期設定プログラムに基づく処理の中で、ＲＡＭ５にフラグＦを、その値を“０”として生成する。次に、ＳＴ２として鍵スイッチコントローラ１１にアクセスして鍵スイッチ１７の停止位置を判断する。

このとき、鍵スイッチの停止位置が通常運用モードでの起動を示す位置であると判断されるときには（ＳＴ１の“通常運用モード”）、ＳＴ３としてファームウェア選択部７に通常運用用ファームウェアを選択するように指示する。この指示を受けたファームウェア選択部７は、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８のデータ領域２０に格納されたファームウェアをシステムの起動用に選択する。

ＳＴ３の処理が完了すると、ＣＰＵ２は、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８からの各ハードウェアの初期設定データの取得を行う。このとき、ファームウェア選択部７が選択したデータ領域２０から通常運用用ファームウェアの初期設定データを取得することとなる。そして、ＳＴ４として取得した初期設定データに基づいて各ハードウェアの初期化を実行する。各ハードウェアの初期化が完了すると、ＳＴ５としてＯＳを呼び出す。しかる後ＯＳの制御下において、ＳＴ６として各ハードウェアのドライバをハードディスクドライブ１６から読み込み、ＳＴ７として各起動モードに応じたアプリケーションプログラムを起動する。このようにして起動処理を完了する。

一方、ＳＴ２の処理にて鍵スイッチの停止位置が保守モードでの起動を示す位置であると判断されるときには（ＳＴ２の“保守モード”）、ファームウェア選択部７に対して保守用ファームウェアを選択するように指示する。この指示を受けたファームウェア選択部７は、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８のデータ領域３０に格納されたファームウェアをシステムの起動用に選択する。

ＳＴ８の処理が完了すると、ＣＰＵ２は、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８からの各ハードウェアの初期設定データの取得を行う。このとき、ファームウェア選択部７が選択したデータ領域３０から保守用ファームウェアの初期設定データを取得することとなる。そして、ＳＴ９として取得した初期設定データに基づいて各ハードウェアの初期化を実行する。各ハードウェアの初期化が完了すると、ＳＴ１０としてＯＳを呼び出すとともに、ＳＴ１１としてＲＡＭ５に生成したフラグＦを“１”とする。しかる後、ＳＴ６およびＳＴ７の処理を実行して起動処理を完了する。

図５は、システム起動後にファームウェア書き換えプログラムが実行された際の動作について説明するための模式図である。図５左側には、通常運用モードによってシステムが起動された際に、図５右側には、保守モードによってシステムが起動された際に、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８の記憶領域のうち書き換えが許可されない領域に対してそれぞれ斜線を付して示している。
当該ファームウェア実行プログラムによりファームウェアを書き換えようとするときには、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ５に記憶されたフラグＦを参照する。そして、フラグＦに“０”が格納されているときには、データ領域２０の書き換えを許可せず、“１”が格納されているときには、データ領域２０の書き換えを許可する。なお、データ領域３０の書き換えは、フラグＦに格納された値に関係なく許可されない。

すなわち、上記通常運用モードでシステムが起動された際には、フラグＦが“０”に設定されるのでデータ領域２０およびデータ領域３０の書き換えはいずれも許可されない。一方、上記保守モードでシステムが起動された際には、フラグＦが“１”であるのでデータ領域３０の書き換えは許可されないが、データ領域２０の書き換えは許可される。このように、フラグＦを参照しつつファームウェアの書き換えを許可するＣＰＵ２の処理は、書き換え制御手段である。

以上説明したように、商品販売データ処理装置１は、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８に記憶したファームウェアを通常運用用と保守用との２つに冗長化している。さらに、通常運用モードでは、通常運用用および保守用のいずれのファームウェアについても書き換えを許可せず、保守モードでは、通常運用用のファームウェアのみ書き換えを許可する。すなわち、保守モードにて通常運用用のファームウェアを書き換えている際に停電が発生するなどして書き換えが失敗に終わったとしても保守モードでシステムを再起動することができ、全くシステムが起動できないという事態を回避することができる。そして、保守モードでシステムを起動した状態で再度通常運用用のファームウェアを書き込むことができるので、書き込みに失敗したとしてもその復旧が容易となる。

また、保守モードでシステムを起動するには、鍵スイッチ１７を保守モードの設定位置まで回動操作するための専用の鍵が必要となる。そのため、保守モードにてファームウェアの書き換えなどの重要なシステムの変更を行う者を特定人に限定することができるので、商品販売データ処理装置を用いたシステムのセキュリティ向上が期待できる。

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階においては、その要旨を逸脱しない範囲内にて各構成要素を適宜変形して具体化することができる。

例えば、鍵スイッチ１７によって選択されるシステムの起動モードは、登録、点検、精算および保守の４つのモードに限定されず、より多数であってもよいし、より少数であってもよい。

また、ＣＰＵ２がＲＡＭ５に記憶されたフラグＦを参照することでファームウェアの書き換えの許可および不許可を判断するとしたがこれに限定されない。例えば、他の記憶手段を特別に設けてフラグＦを記憶してもよいし、ユーザからの書き換え命令があったときに逐次鍵スイッチコントローラ１１にアクセスして鍵スイッチ１７の停止位置を判断し、通常運用モードであれば各ファームウェアの書き換えを許可せず、保守モードであれば通常運用用ファームウェアの書き換えを許可するようにしてもよい。

また、ＦｌａｓｈＲＯＭ１８はその容量が１ＭＢのものに限定されず、５１２ＫＢや２５６ＫＢの容量を有するものを用いても良いことは勿論である。

この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全体構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を、以下に付記する。
［１］システムを起動するファームウェアを書き換え可能に記憶するための複数の領域を有するファームウェア記憶手段と、所定の鍵を用いてのみ操作可能な鍵機構と、この鍵機構の状態に応じてシステムの起動に用いる前記ファームウェアを前記ファームウェア選択手段から選択するファームウェア選択手段とを備え、前記ファームウェア選択手段が選択したファームウェアを用いてシステムを起動することを特徴とする商品販売データ処理装置。
［２］前記鍵機構は、前記所定の鍵が挿入されたときにのみ回動操作可能であり、前記ファームウェア選択手段は、前記鍵機構の回動の停止位置に応じてシステムの起動に用いる前記ファームウェアを前記ファームウェア記憶手段から選択することを特徴とする上記［１］に記載の商品販売データ処理装置。
［３］前記ファームウェア記憶手段は、通常運用時のシステムの起動に用いる通常運用用ファームウェアと保守運用時のシステムの起動に用いる保守用ファームウェアとを記憶し、前記ファームウェア選択手段により前記通常運用用ファームウェアが選択されてシステムを起動したとき、前記ファームウェア記憶手段に記憶された前記通常運用用ファームウェアと前記保守用ファームウェアとの書き換えを禁止し、前記ファームウェア選択手段により前記保守用ファームウェアが選択されてシステムを起動したとき、前記通常運用用ファームウェアの書き換えを許可し、前記保守用ファームウェアの書き換えを禁止する書き換え制限手段をさらに備えてなることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の商品販売データ処理装置。
［４］所定の鍵を用いてのみ操作可能な鍵機構の状態に応じて、システムを起動するファームウェアを書き換え可能に記憶するための複数の領域を有するファームウェア選択手段からシステムの起動に用いるファームウェアを選択するファームウェア選択ステップと、選択されたファームウェアを用いてシステムを起動する起動ステップと、を備えてなることを特徴とする商品販売データ処理装置の制御方法。

本発明の一実施形態における商品販売データ処理装置の要部構成を示す模式図。 同実施形態における鍵スイッチを示す模式図。 同実施形態においてＦｌａｓｈＲＯＭに記憶されたファームウェアのデータ構造を示す図。 同実施形態においてＣＰＵが実行する処理の流れ図。 同実施形態におけるファームウェアの書き換えを説明するための模式図。

符号の説明

Ｆ…フラグ、１…商品販売データ処理装置、２…ＣＰＵ、３…チップセット、３…ファームウェア選択部、４…ＲＯＭ、４…ＲＡＭ、７…ファームウェア選択部、１１…鍵スイッチコントローラ、１３…ディスプレイ、１４…キーボード、１５…カードリーダ、１６…ハードディスクドライブ、１７…鍵スイッチ、１８…ＦｌａｓｈＲＯＭ、１９…アドレスバス

Claims (3)

1. 通常運用時のシステムの起動に用いる通常運用用ファームウェアと保守運用時のシステムの起動に用いる保守用ファームウェアとを書き換え可能に記憶するファームウェア記憶手段と、
   所定の鍵を用いてのみ操作可能な鍵機構と、
   この鍵機構の状態に応じてシステムの起動に用いる前記ファームウェアを前記ファームウェア選択手段から選択するファームウェア選択手段と、
   このファームウェア選択手段が選択したファームウェアを用いてシステムを起動する起動手段と、
   前記ファームウェア選択手段により前記通常運用用ファームウェアが選択されてシステムが起動されたとき、前記ファームウェア記憶手段に記憶された前記通常運用用ファームウェアと前記保守用ファームウェアとの書き換えを禁止し、前記ファームウェア選択手段により前記保守用ファームウェアが選択されてシステムが起動されたとき、前記通常運用用ファームウェアの書き換えを許可し、前記保守用ファームウェアの書き換えを禁止する書き換え制限手段と、
   を備えていることを特徴とする商品販売データ処理装置。
2. 前記鍵機構は、前記所定の鍵が挿入されたときにのみ回動操作可能であり、前記ファームウェア選択手段は、前記鍵機構の回動の停止位置に応じてシステムの起動に用いる前記ファームウェアを前記ファームウェア記憶手段から選択することを特徴とする請求項１に記載の商品販売データ処理装置。
3. 所定の鍵を用いてのみ操作可能な鍵機構の状態に応じて、通常運用時のシステムの起動に用いる通常運用用ファームウェアと保守運用時のシステムの起動に用いる保守用ファームウェアとを書き換え可能に記憶するファームウェア記憶手段からシステムの起動に用いるファームウェアを選択するファームウェア選択ステップと、
   選択されたファームウェアを用いてシステムを起動する起動ステップと、
   前記通常運用用ファームウェアが選択されてシステムが起動されたとき、前記ファームウェア記憶手段に記憶された前記通常運用用ファームウェアと前記保守用ファームウェアとの書き換えを禁止し、前記保守用ファームウェアが選択されてシステムが起動されたとき、前記通常運用用ファームウェアの書き換えを許可し、前記保守用ファームウェアの書き換えを禁止する書き換え制限ステップと、
   を備えてなることを特徴とする商品販売データ処理装置の制御方法。

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