電子機器
【課題】機能実現回路が搭載された回路基板を集合基板に装着するだけで確実に所望の性能を備えた電子機器が提供できるようにすること。
【解決手段】集合基板１に機能配信部１Ｅを設け、機能基板２のコネクタ２Ａを集合基板１のコネクタ１Ａ〜１Ｃの何れかに装着させたとき、それを機能基板実装検出部１Ｄにより検出し、機能配信部１Ｅから機能基板２の記憶制御部２Ｃにあるメモリに、機能配信部１Ｅから機能情報が配信され、この機能情報により機能基板２に実装されている機能実現回路の機能が設定されるようにしたもの。
【解決手段】集合基板１に機能配信部１Ｅを設け、機能基板２のコネクタ２Ａを集合基板１のコネクタ１Ａ〜１Ｃの何れかに装着させたとき、それを機能基板実装検出部１Ｄにより検出し、機能配信部１Ｅから機能基板２の記憶制御部２Ｃにあるメモリに、機能配信部１Ｅから機能情報が配信され、この機能情報により機能基板２に実装されている機能実現回路の機能が設定されるようにしたもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成に基板を用いた電子機器に係り、特に、複数枚の回路基板を集合基板に装着することにより当該電子機器に全体として必要とする回路構成が得られるようにした電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路規模が大きく、多くの回路基板を必要とする電子機器の場合、例えば通信システムにおける各種の電子装置などの機器の場合、必要な機能に対応して回路構成された複数枚の回路基板を纏めて集合基板に搭載する方法が従来から採用されている。
ここで、この集合基板とはバックボードとも呼ばれ、複数のコネクタが並んで設けられている回路基板のことで、この集合基板の各コネクタに夫々別の回路基板を装着することにより、各回路基板に対する接続が与えられ、全体として電子機器に必要な回路構成が得られるようにしたものである。
【０００３】
このとき、コネクタの一方の部材、例えばソケット部が集合基板に設けられていたとすれば、コネクタの他方、つまりプラグ部が各回路基板の端部に取り付けられることになり、従って、集合基板に対する回路基板の着脱(装着と取外し)がコネクタの働きにより容易に得られ、この結果、メンテナンスや機能変更にも容易に対応できることになる(例えば特許文献１などを参照)。
【０００４】
ところで、例えば通信システムを構成している電子機器などにおいては、その制御などに多岐にわたる機能が必要になることが多く、この場合、同種及び異種の機能の回路を搭載した回路基板が数多く実装されることになる。
ここで、近年は、ＣＰＵのソフトウエアにより所望の機能を発揮する機能実現回路やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array：プログラマブルロジステックデバイス)により所望の機能を発揮する機能実現回路が用いられるようになっている。そこで、以下、この機能実現回路が搭載された回路基板を機能基板と記述する。
【０００５】
そして、この機能基板を用いた場合、同一回路構成の回路基板のまま、そこに実装されている機能実現回路のソフトウエアやＦＰＧＡプログラムを変えるだけで各種の機能に容易に対応させることができることになり、このため回路基板の種別が少なくて済むので、これを受け、近年、とみに広く用いられるようになっている。
このときのソフトウエアは、外部から当該機能基板の機能実現回路に設けてある記憶部(ソフトウエア書込用記憶部)にアクセスし、そこに書き込むことにより設定されるようになっている。
【０００６】
ところで、この機能実現回路が搭載された回路基板、つまり機能基板を用いた場合、そこに搭載されている電子回路による機能が、いま現在、どのように設定されているのかは当該機能基板を見ただけでは判らない。
そこで、このような機能基板の場合、そこに設定されている機能に対応した管理情報が当該機能基板内に記憶されるようにしておき、この管理情報にアクセスするだけで設定されている機能が判別できるようにしている。
【０００７】
このときの管理情報としては、例えばソフトウエアのバージョン管理番号やＦＰＧＡのバージョン管理番号が用いられるが、これらの管理情報は、当該機能基板の機能実現回路にソフトウエアを記憶して機能を設定したとき、一緒に記憶され、機能の変更や追加に際しては更新される。
そこで、この機能基板を用いた場合には、それを集合基板に装着する際、予め所望の機能が設定されていることを確認してから集合基板の当該機能基板に対応したコネクタに結合させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２００５−８４８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来技術は、機能基板を集合基板に装着する際、当該機能基板に設定されている機能について確認を要する点に配慮がされておらず、所望の性能を持った電子機器の実現に問題があった。
従来技術においては、集合基板に装着すべき機能基板について、そこに搭載されている機能実現回路に設定されている機能の確認作業が必要であるが、これに疎漏があった場合、当該機能実現回路は所望の機能を発揮しない上、このことは直ちには判らず、従って、従来技術では、所望の性能を備えた電子機器の確実な実現に問題が生じてしまうのである。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、機能実現回路が搭載された回路基板を集合基板に装着するだけで確実に所望の性能を備えた電子機器が実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、集合基板に装着した複数枚の機能基板を備えた電子機器において、前記複数枚の機能基板に実装されている機能実現回路に設定すべき機能情報が記憶された機能配信部を前記集合基板に設け、前記複数枚の機能基板の何れかが前記集合基板に装着されたとき、当該機能基板に実装されている機能実現回路に対して予め設定が想定されている機能情報が前記機能配信部から当該機能基板に配信され、当該機能基板の前記機能実現回路に設定されるようにして達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機能基板を集合基板に装着させるだけで当該機能基板に機能情報が自動的に設定されるようになるので、集合基板に装着すべき機能基板について機能確認作業が不要になり、従って、所望の性能を備えた電子機器を常に確実に実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による電子機器の一実施形態における集合基板と機能基板の詳細を示す模式図である。
【図２】本発明による電子機器の一実施形態における機能配信部による処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電子機器について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電子機器の一実施形態において、そこに備えられる集合基板と、この集合基板に装着される機能基板とを示したもので、このとき、(a)図の１は集合基板を表わし、(b)図の２は機能基板を表わしている。
そして、まず、(a)図の集合基板１は、電子機器の中に取り付けられ、これには、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃと機能基板実装検出部１Ｄ、それに機能配信部１Ｅが設けてあり、次に、(b)図の機能基板２には、コネクタ２Ａと機能実現回路部２Ｂ、それに記憶制御部２Ｃが設けてある。
【００１５】
まず、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、機能基板２を当該集合基板１に装着するためのソケット部として働くもので、このため図示のように、集合基板１の一方の面に互いに並んで配列されている。
なお、この実施形態は、集合基板１に装着すべき機能基板の枚数が３の場合であり、従って、コネクタ１Ａとコネクタ１Ｂ、それにコネクタ１Ｃの３個のコネクタが設けられている。しかして集合基板１に装着すべき機能基板の枚数がＮ(整数)枚なら、このコネクタの個数もＮ個になる。
【００１６】
これら３個のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃには、図では上になっている方の端部から順に並んで一列に配置された複数個(ｎ個)の接点端子１Ａ１〜１Ａｎ、１Ｂ１〜１Ｂｎ、１Ｃ１〜１Ｃｎが設けられている。
このときのｎも１以上の任意の整数であるが、ここではｎ＝６の場合の実施形態になっているので、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃのソケット部は、それぞれ６個の接点端子で構成され、これに対応して、機能基板２も、そのコネクタ２Ａのプラグ部には、(b)図に示されているように、接点端子２Ａ１〜２Ａｎの６個が備えられている。
【００１７】
まず、最初(図では上端)に配置されある接点端子１Ａ１、１Ｂ１、１Ｃ１は、ラインＬ１により電源(＋)に共通に接続されている。
なお、この電源(＋)とは、この集合基板１が設けられている電子機器の本体に備えられている電源部(図示してない)のことであり、ここで(＋)とは正電圧を表わす。
次に、２番目にある接点端子１Ａ２、１Ｂ２、１Ｃ２は、ラインＬＡ２、ＬＢ２、ＬＣ２により、機能配信部１Ｅのデータ入出力Ａ２、Ｂ２、Ｃ２に夫々独立に接続され、機能基板２に実装されている機能実現回路の機能設定に必要なデータの通信経路を形成する働きをする。
【００１８】
一方、３番目にある接点端子１Ａ３、１Ｂ３、１Ｃ３と、４番目にある接点端子１Ａ４、１Ｂ４、１Ｃ４は、本体側機能回路、つまり、この集合基板１が設けられている電子機器の本体の機器や回路に、図示してないラインを介して接続されている。
そして、これにより、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに機能基板２が装着されたとき、当該機能基板２に実装されている機能実現回路と本体側の機器や回路の間での所望のデータや信号の授受が得られるようなっている。
【００１９】
次に、５番目の接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５は、ラインＬＡ５、ＬＢ５、ＬＣ５により、機能基板実装検出部１Ｄのデータ入力Ａ５、Ｂ５、Ｃ５に夫々独立に接続されている。
このとき、これら５番目の接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５は、夫々更に抵抗Ｒを介して電源(＋)に接続され、これにより＋電位に引っ張られている状態、いわゆるプルアップ状態にされている。
【００２０】
そして、最後にある接点端子１Ａｎ、１Ｂｎ、１Ｃｎは、ラインＬｎにより電源(−)に共通に接続されている。
ここで、この電源も電子機器の本体にある電源部のことであり、(−)とは負電圧を表わす。
但し、電源部の負電圧ラインは、一般に電子機器本体の共通電位点、例えば金属性のシャシーなど、いわゆるアースに接続されるのが通例なので、図示のように、ここでもラインＬｎがアースされている。
【００２１】
次に、機能基板実装検出部１Ｄは、上記したように、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５に、ラインＬＡ５、ＬＢ５、ＬＣ５を介して接続されたデータ入力Ａ５、Ｂ５、Ｃ５を備え、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに機能基板２が装着されたとき接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５に現れる電位の変化により機能基板２の装着を検出し、検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣを出力する働きをする。
【００２２】
そして、機能配信部１Ｅは、集合基板１に実装が予定される機能基板２について、当該機能基板２に実装してある機能実現回路に設定すべき機能に対応したソフトウエアやＦＰＧＡプログラムを何種類か記憶したメモリを備え、機能基板実装検出部１Ｄから検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣが入力されたとき、装着された機能基板２を識別し、当該機能基板２の機能実現回路部２Ｂとデータの授受を行い、必要なソフトウエアやＦＰＧＡプログラムを当該機能実現回路部２Ｂに設定する働きをする。
【００２３】
次に、(b)図の機能基板２におけるコネクタ２Ａと機能実現回路部２Ｂ、それに記憶制御部２Ｃついて説明する。
まず、コネクタ２Ａは、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃをソケット部とし、これに嵌合して機能基板２を集合基板１に実装するためのプラグ部として働くものであり、従って、このコネクタ２Ａは、図示のように、機能基板２の一方の端部に取り付けられている。
そして、このコネクタ２Ａも、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに対応して、６個の接点端子２Ａ１、２Ａ２、２Ａ３、２Ａ４、２Ａ５、２Ａｎを備えている。
【００２４】
まず、接点端子２Ａ１は、ラインＬ２Ａ１に接続され、この機能基板２に実装されている回路や装置に動作用の電圧Ｖｃｃとして電源(＋)を供給する働きをする。
次に、接点端子２Ａ２は、記憶制御部２Ｃのデータ入出力に接続され、集合基板１の機能配信部１Ｅとデータの授受を可能にする働きをする。
一方、接続端子２Ａ３と接続端子２Ａ４は、機能実現回路部２Ｂの入力と出力を、集合基板１の接点端子１Ａ３、１Ｂ３、１Ｃ３、１Ａ４、１Ｂ４、１Ｃ４の何れかを介して、電子機器の本体側にある機器や回路に接続する働きをする。
【００２５】
このとき、接続端子２Ａ５は、図示のように、この機能基板２に実装されている各種の回路や装置の共通電位点となる導電部分、すなわち当該機能基板２のアースに接続されている。なお、詳しくは後述する。
そして、接続端子２Ａｎは、ラインＬ２Ａｎに接続され、機能基板２に実装されている各種の回路や装置の共通電位点となる導電部分の電位を、電子機器の本体側にある機器や回路の導電部分の電位と同じに保つ働きをする。
【００２６】
次に、機能実現回路部２Ｂは、ＣＰＵのソフトウエアにより所望の機能を発揮する機能実現回路やＦＰＧＡにより所望の機能を発揮する機能実現回路を機能基板２に実装したもので、このとき記憶制御部２Ｃは、上記したソフトウエアやＦＰＧＡのプログラムをメモリに記憶する働きと、集合基板１の機能配信部１Ｅとデータの授受を行い、所望のソフトウエアやプログラムを取り込み、新たに記憶する働きをする。
【００２７】
次に、この実施形態の動作について、各部の働きの詳細と共に説明する。
まず、或る機能基板２が、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの何れかに装着されたとする。
なお、この機能基板２は、必要に応じて同じものが複数枚、用意されることなるが、ここで、この実施形態の場合、コネクタが３個なので、一応、３枚ある場合を想定すればよい。
但し、この場合、機能基板２の枚数が３枚の実施形態に限定されるものではなく、任意の枚数Ｎ(Ｎ：任意の整数)にできることは言うまでもない。
【００２８】
そして、いま、ここで集合基板１のコネクタ１Ａに機能基板２が装着されたとする。
そうすると、機能基板２のコネクタ２Ａの接点端子の中でアースにされている接点端子２Ａ５が、集合基板１のコネクタ１Ａにある接点端子１Ａ５に嵌合するので、それまで抵抗Ｒにより電圧(＋)にプルアップされていたラインＬＡ５の電圧がアース電圧にされてしまう。
そこで、このラインＬＡ５の電圧の変化が機能基板実装検出部１Ｄにより検出され、検出信号ＳＡが機能配信部１Ｅに供給されることになる。
【００２９】
この結果、当該機能配信部１Ｅでは、このとき機能基板２が装着されたのがコネクタ１Ａであることが識別できることになる。
つまり、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５と、コネクタ２Ａの接点端子２Ａ５は、夫々が対をなして機能基板２の装着を検出し、このとき機能基板２が装着されたのが何れのコネクタであるのかを識別する検出手段として働くことになる。
【００３０】
このとき記憶制御部２Ｃは、上記したように、ソフトウエアやＦＰＧＡのプログラムを記憶する働きと、集合基板１の機能配信部１Ｅとデータの授受を行い、所望のソフトウエアやプログラムを取り込み、新たに記憶する働きをするが、更に、このとき、記憶してあるソフトウエアのバージョン管理番号や記憶してあるＦＰＧＡのバージョン管理番号を記憶する働きもする。
そこで、集合基板１の機能配信部１Ｅでは、このバージョン管理番号を取り込むことにより、いま装着された機能基板２の機能実現回路部２Ｂに設定されている機能が何であるかが直ちに判別できる。
【００３１】
一方、このとき集合基板１に装着が予定されている機能基板２の各々に求められている機能については、当該電子機器の設計仕様に基づき予め決められている。
そこで、これに応じて機能配信部１Ｅのメモリには、上記したように、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに装着される各々の機能基板２について、それらに設定すべき機能に対応した情報、すなわちソフトウエアやＦＰＧＡプログラム等の機能情報が記憶してあり、且つ、これも上記したように、夫々に対応したバージョン管理番号やＦＰＧＡのバージョン管理番号などの管理情報も記憶してある。
【００３２】
この記憶制御部２Ｃのメモリに記憶されている管理情報は、対応するソフトウエアやＦＰＧＡプログラム等の機能情報と対になったものであり、従って、この管理情報にアクセスすれば、そこに記憶されている機能情報がどのような機能情報であるのかを知ることができる。
ここで、いま、集合基板１の機能基板実装検出部１Ｄが機能基板２の装着を検出し、それがコネクタ１Ａに対する装着であったとする。
【００３３】
そうすると、機能配信部１Ｅには、機能基板実装検出部１Ｄから検出信号ＳＡが入力される。
また、このとき、当該機能基板２に実装されている機能実現回路部２Ｂや記憶制御部２Ｃなどには、当該機能基板２がコネクタ１Ａに装着されたことにより、集合基板１側から電源(＋)と電源(−)が与えられ、動作電圧Ｖｃｃが供給されるので、何れも動作が立ち上げられ、能動化されている。
【００３４】
そこで、機能配信部１Ｅは、ラインＬＡ２とコネクタ１Ａの接点端子１Ａ２及び機能基板２のコネクタ２Ａの接点端子２Ａ２を介して、機能基板２側にアクセスし、記憶制御部２Ｃとデータの授受を開始し、当該機能基板２の機能実現回路部２Ｂに設定すべきソフトウエアやＦＰＧＡプログラム等の機能情報が記憶制御部２Ｃのメモリに格納され、ひいては、それが機能実現回路部２Ｂにある機能実現回路にソフトウエアやＦＰＧＡプログラムとして設定されるようにする。
【００３５】
図２は、このときの機能配信部１Ｅの処理を説明する流れ図、いわゆるフローチャートで、この処理は、上記したように機能基板実装検出部１Ｄが機能基板２の装着を検出し、機能配信部１Ｅに検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣのいずれかが入力されたときに開始され、まず、記憶制御部２Ｃから管理情報を取り込み、それをコネクタ１Ａに装着されるべく想定され、メモリに記載されている機能基板２の管理情報と比較する(処理ステップＳ１)。
そして、まず、処理Ｓ１での比較結果が“はい”、つまりＹになったら、この後、何もせずに処理を終わる。
【００３６】
何故なら、この処理Ｓ１での比較結果が“はい”、つまりＹになった場合、それは、当該機能基板２の記憶制御部２Ｃに記憶されている管理情報と、このとき集合基板１の機能配信部１Ｅに記憶され、このときコネクタ１Ａに装着されるべく想定されている機能基板２の機能実現回路に発揮が期待されている機能の管理情報が同じであったことを意味し、従って、この場合は、いま、コネクタ１Ａに装着された機能基板２については、そこに記憶されている機能情報のままで所望の機能が得られ、そのままで当該電子機器の設計仕様が満たされるからである。
【００３７】
しかして、処理Ｓ１での比較結果が“いいえ”、つまりＮになったら、次に処理ステップＳ２を実行した上で処理を終了する。
何故なら、この場合、当該機能基板２の記憶制御部２Ｃに記憶されている管理情報と、このとき集合基板１の機能配信部１Ｅに記憶され、このときコネクタ１Ａに装着されるべく想定されている機能基板２の機能実現回路に発揮が期待されている機能の管理情報が異なっていることを意味し、従って、このままでは当該電子機器の設計仕様が満たされなくなってしまうからである。
【００３８】
そして、この処理ステップＳ２では、このとき集合基板１の機能配信部１Ｅに記憶され、このときコネクタ１Ａに装着されるべく想定されている機能基板２の機能実現回路に発揮が期待されている機能に対応した機能情報と、これに対になっている管理情報を、当該機能配信部１Ｅから機能基板２の記憶制御部２Ｃに配信する。
そうすると、これを受け、機能基板２の記憶制御部２Ｃは、いま配信された機能情報と管理情報をメモリに記憶格納する。
【００３９】
そこで、機能実現回路部２Ｂは、これを受け、以後、当該機能情報に対応した機能による処理をコネクタ２Ａの接点端子２Ａ２から入力したデータや信号に施した上で接点端子２Ａ４に出力するようになり、従って、この実施形態によれば、回路動作に問題がない機能基板２である限りは、そこに設定されている機能情報の種別にかかわらず、常に設計仕様で決められている性能で動作する電子機器が確実に実現できることになる。
【００４０】
ここで、この実施形態において、機能実現回路部２Ｂに設定されるべき機能について説明する。
これは、正しくは、当該機能実現回路部２Ｂに実装されている機能実現回路のことで、例えば信号の増幅処理や変復調処理、データの変換処理や符号化処理などであり、このとき、各々の機能基板２で異なった機能の場合や、一部同じ機能になっている場合、更には、全部の機能基板２が同じ機能に設定される場合もあるが、何れの場合も、この実施形態においては何も問題がなく、常に所望の機能に確実に設定されることになる。
【００４１】
また、このとき、機能情報が何も設定されていない機能基板であっても装着でき、この場合でも何も問題が無い。
何故なら、機能情報が何も設定されていなければ管理情報も無いので、この場合、図２の処理において、処理ステップＳ１での結果が必ず“いいえ”、つまりＮになってしまうからであり、この場合、上記実施形態によれば、処理ステップＳ２で必要な機能情報が機能基板２の記憶制御部２Ｃのメモリに書き込まれ、これを受けて所望の機能が間違いなく発揮されるからである。
【００４２】
従って、この実施形態によれば、電子機器の集合基板１に装着すべき機能基板２について、そこに搭載されている機能実現回路に設定されている機能がどのようになっていても関係無く、とにかく集合基板１に装着しさえすれば、それだけで所望の機能が間違いなく発揮され、必要な設計仕様の電子機器が確実に得られることになり、この結果、機能基板２の装着に際して、当該機能基板２に設定されている機能についての確認は一切不要にできる。
【００４３】
また、この結果、この実施形態によれば、予め所望の機能が設定されていることを確認する必要が無いので、確認作業の疎漏に配慮しなくても済み、コネクタに差し違いがあっても何の問題もなく所望の機能に設定され、従って、集合基板１に装着した機能基板２の機能が異なってしまったことによる問題の虞がないので、常に確実に所望の機能を備え、設計仕様に正しく対応した電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 集合基板(複数のコネクタが並んで設けられている回路基板)
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ コネクタ(ソケット部として働く部分)
１Ａ１〜１Ａｎ 接点端子(コネクタ１Ａの接点端子)
１Ｂ１〜１Ｂｎ 接点端子(コネクタ１Ｂの接点端子)
１Ｂ１〜１Ｂｎ 接点端子(コネクタ１Ｃの接点端子)
１Ｄ 機能基板実装検出部(集合基板１に実装されている検出回路)
１Ｅ 機能配信部(集合基板１に実装されている配信回路でメモリを持つ)
２ 機能基板(機能実現回路などが搭載された回路基板)
２Ａ コネクタ(プラグ部として働く部分)
２Ａ１〜１Ａｎ 接点端子(コネクタ２Ａの接点端子)
２Ｂ 機能実現回路部(機能基板２に実装されている配信回路)
２Ｃ 記憶制御部(機能基板２に実装されメモリを備えた回路)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路構成に基板を用いた電子機器に係り、特に、複数枚の回路基板を集合基板に装着することにより当該電子機器に全体として必要とする回路構成が得られるようにした電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路規模が大きく、多くの回路基板を必要とする電子機器の場合、例えば通信システムにおける各種の電子装置などの機器の場合、必要な機能に対応して回路構成された複数枚の回路基板を纏めて集合基板に搭載する方法が従来から採用されている。
ここで、この集合基板とはバックボードとも呼ばれ、複数のコネクタが並んで設けられている回路基板のことで、この集合基板の各コネクタに夫々別の回路基板を装着することにより、各回路基板に対する接続が与えられ、全体として電子機器に必要な回路構成が得られるようにしたものである。
【０００３】
このとき、コネクタの一方の部材、例えばソケット部が集合基板に設けられていたとすれば、コネクタの他方、つまりプラグ部が各回路基板の端部に取り付けられることになり、従って、集合基板に対する回路基板の着脱(装着と取外し)がコネクタの働きにより容易に得られ、この結果、メンテナンスや機能変更にも容易に対応できることになる(例えば特許文献１などを参照)。
【０００４】
ところで、例えば通信システムを構成している電子機器などにおいては、その制御などに多岐にわたる機能が必要になることが多く、この場合、同種及び異種の機能の回路を搭載した回路基板が数多く実装されることになる。
ここで、近年は、ＣＰＵのソフトウエアにより所望の機能を発揮する機能実現回路やＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array：プログラマブルロジステックデバイス)により所望の機能を発揮する機能実現回路が用いられるようになっている。そこで、以下、この機能実現回路が搭載された回路基板を機能基板と記述する。
【０００５】
そして、この機能基板を用いた場合、同一回路構成の回路基板のまま、そこに実装されている機能実現回路のソフトウエアやＦＰＧＡプログラムを変えるだけで各種の機能に容易に対応させることができることになり、このため回路基板の種別が少なくて済むので、これを受け、近年、とみに広く用いられるようになっている。
このときのソフトウエアは、外部から当該機能基板の機能実現回路に設けてある記憶部(ソフトウエア書込用記憶部)にアクセスし、そこに書き込むことにより設定されるようになっている。
【０００６】
ところで、この機能実現回路が搭載された回路基板、つまり機能基板を用いた場合、そこに搭載されている電子回路による機能が、いま現在、どのように設定されているのかは当該機能基板を見ただけでは判らない。
そこで、このような機能基板の場合、そこに設定されている機能に対応した管理情報が当該機能基板内に記憶されるようにしておき、この管理情報にアクセスするだけで設定されている機能が判別できるようにしている。
【０００７】
このときの管理情報としては、例えばソフトウエアのバージョン管理番号やＦＰＧＡのバージョン管理番号が用いられるが、これらの管理情報は、当該機能基板の機能実現回路にソフトウエアを記憶して機能を設定したとき、一緒に記憶され、機能の変更や追加に際しては更新される。
そこで、この機能基板を用いた場合には、それを集合基板に装着する際、予め所望の機能が設定されていることを確認してから集合基板の当該機能基板に対応したコネクタに結合させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２００５−８４８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来技術は、機能基板を集合基板に装着する際、当該機能基板に設定されている機能について確認を要する点に配慮がされておらず、所望の性能を持った電子機器の実現に問題があった。
従来技術においては、集合基板に装着すべき機能基板について、そこに搭載されている機能実現回路に設定されている機能の確認作業が必要であるが、これに疎漏があった場合、当該機能実現回路は所望の機能を発揮しない上、このことは直ちには判らず、従って、従来技術では、所望の性能を備えた電子機器の確実な実現に問題が生じてしまうのである。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、機能実現回路が搭載された回路基板を集合基板に装着するだけで確実に所望の性能を備えた電子機器が実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、集合基板に装着した複数枚の機能基板を備えた電子機器において、前記複数枚の機能基板に実装されている機能実現回路に設定すべき機能情報が記憶された機能配信部を前記集合基板に設け、前記複数枚の機能基板の何れかが前記集合基板に装着されたとき、当該機能基板に実装されている機能実現回路に対して予め設定が想定されている機能情報が前記機能配信部から当該機能基板に配信され、当該機能基板の前記機能実現回路に設定されるようにして達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機能基板を集合基板に装着させるだけで当該機能基板に機能情報が自動的に設定されるようになるので、集合基板に装着すべき機能基板について機能確認作業が不要になり、従って、所望の性能を備えた電子機器を常に確実に実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による電子機器の一実施形態における集合基板と機能基板の詳細を示す模式図である。
【図２】本発明による電子機器の一実施形態における機能配信部による処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電子機器について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電子機器の一実施形態において、そこに備えられる集合基板と、この集合基板に装着される機能基板とを示したもので、このとき、(a)図の１は集合基板を表わし、(b)図の２は機能基板を表わしている。
そして、まず、(a)図の集合基板１は、電子機器の中に取り付けられ、これには、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃと機能基板実装検出部１Ｄ、それに機能配信部１Ｅが設けてあり、次に、(b)図の機能基板２には、コネクタ２Ａと機能実現回路部２Ｂ、それに記憶制御部２Ｃが設けてある。
【００１５】
まず、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、機能基板２を当該集合基板１に装着するためのソケット部として働くもので、このため図示のように、集合基板１の一方の面に互いに並んで配列されている。
なお、この実施形態は、集合基板１に装着すべき機能基板の枚数が３の場合であり、従って、コネクタ１Ａとコネクタ１Ｂ、それにコネクタ１Ｃの３個のコネクタが設けられている。しかして集合基板１に装着すべき機能基板の枚数がＮ(整数)枚なら、このコネクタの個数もＮ個になる。
【００１６】
これら３個のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃには、図では上になっている方の端部から順に並んで一列に配置された複数個(ｎ個)の接点端子１Ａ１〜１Ａｎ、１Ｂ１〜１Ｂｎ、１Ｃ１〜１Ｃｎが設けられている。
このときのｎも１以上の任意の整数であるが、ここではｎ＝６の場合の実施形態になっているので、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃのソケット部は、それぞれ６個の接点端子で構成され、これに対応して、機能基板２も、そのコネクタ２Ａのプラグ部には、(b)図に示されているように、接点端子２Ａ１〜２Ａｎの６個が備えられている。
【００１７】
まず、最初(図では上端)に配置されある接点端子１Ａ１、１Ｂ１、１Ｃ１は、ラインＬ１により電源(＋)に共通に接続されている。
なお、この電源(＋)とは、この集合基板１が設けられている電子機器の本体に備えられている電源部(図示してない)のことであり、ここで(＋)とは正電圧を表わす。
次に、２番目にある接点端子１Ａ２、１Ｂ２、１Ｃ２は、ラインＬＡ２、ＬＢ２、ＬＣ２により、機能配信部１Ｅのデータ入出力Ａ２、Ｂ２、Ｃ２に夫々独立に接続され、機能基板２に実装されている機能実現回路の機能設定に必要なデータの通信経路を形成する働きをする。
【００１８】
一方、３番目にある接点端子１Ａ３、１Ｂ３、１Ｃ３と、４番目にある接点端子１Ａ４、１Ｂ４、１Ｃ４は、本体側機能回路、つまり、この集合基板１が設けられている電子機器の本体の機器や回路に、図示してないラインを介して接続されている。
そして、これにより、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに機能基板２が装着されたとき、当該機能基板２に実装されている機能実現回路と本体側の機器や回路の間での所望のデータや信号の授受が得られるようなっている。
【００１９】
次に、５番目の接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５は、ラインＬＡ５、ＬＢ５、ＬＣ５により、機能基板実装検出部１Ｄのデータ入力Ａ５、Ｂ５、Ｃ５に夫々独立に接続されている。
このとき、これら５番目の接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５は、夫々更に抵抗Ｒを介して電源(＋)に接続され、これにより＋電位に引っ張られている状態、いわゆるプルアップ状態にされている。
【００２０】
そして、最後にある接点端子１Ａｎ、１Ｂｎ、１Ｃｎは、ラインＬｎにより電源(−)に共通に接続されている。
ここで、この電源も電子機器の本体にある電源部のことであり、(−)とは負電圧を表わす。
但し、電源部の負電圧ラインは、一般に電子機器本体の共通電位点、例えば金属性のシャシーなど、いわゆるアースに接続されるのが通例なので、図示のように、ここでもラインＬｎがアースされている。
【００２１】
次に、機能基板実装検出部１Ｄは、上記したように、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５に、ラインＬＡ５、ＬＢ５、ＬＣ５を介して接続されたデータ入力Ａ５、Ｂ５、Ｃ５を備え、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに機能基板２が装着されたとき接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５に現れる電位の変化により機能基板２の装着を検出し、検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣを出力する働きをする。
【００２２】
そして、機能配信部１Ｅは、集合基板１に実装が予定される機能基板２について、当該機能基板２に実装してある機能実現回路に設定すべき機能に対応したソフトウエアやＦＰＧＡプログラムを何種類か記憶したメモリを備え、機能基板実装検出部１Ｄから検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣが入力されたとき、装着された機能基板２を識別し、当該機能基板２の機能実現回路部２Ｂとデータの授受を行い、必要なソフトウエアやＦＰＧＡプログラムを当該機能実現回路部２Ｂに設定する働きをする。
【００２３】
次に、(b)図の機能基板２におけるコネクタ２Ａと機能実現回路部２Ｂ、それに記憶制御部２Ｃついて説明する。
まず、コネクタ２Ａは、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃをソケット部とし、これに嵌合して機能基板２を集合基板１に実装するためのプラグ部として働くものであり、従って、このコネクタ２Ａは、図示のように、機能基板２の一方の端部に取り付けられている。
そして、このコネクタ２Ａも、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに対応して、６個の接点端子２Ａ１、２Ａ２、２Ａ３、２Ａ４、２Ａ５、２Ａｎを備えている。
【００２４】
まず、接点端子２Ａ１は、ラインＬ２Ａ１に接続され、この機能基板２に実装されている回路や装置に動作用の電圧Ｖｃｃとして電源(＋)を供給する働きをする。
次に、接点端子２Ａ２は、記憶制御部２Ｃのデータ入出力に接続され、集合基板１の機能配信部１Ｅとデータの授受を可能にする働きをする。
一方、接続端子２Ａ３と接続端子２Ａ４は、機能実現回路部２Ｂの入力と出力を、集合基板１の接点端子１Ａ３、１Ｂ３、１Ｃ３、１Ａ４、１Ｂ４、１Ｃ４の何れかを介して、電子機器の本体側にある機器や回路に接続する働きをする。
【００２５】
このとき、接続端子２Ａ５は、図示のように、この機能基板２に実装されている各種の回路や装置の共通電位点となる導電部分、すなわち当該機能基板２のアースに接続されている。なお、詳しくは後述する。
そして、接続端子２Ａｎは、ラインＬ２Ａｎに接続され、機能基板２に実装されている各種の回路や装置の共通電位点となる導電部分の電位を、電子機器の本体側にある機器や回路の導電部分の電位と同じに保つ働きをする。
【００２６】
次に、機能実現回路部２Ｂは、ＣＰＵのソフトウエアにより所望の機能を発揮する機能実現回路やＦＰＧＡにより所望の機能を発揮する機能実現回路を機能基板２に実装したもので、このとき記憶制御部２Ｃは、上記したソフトウエアやＦＰＧＡのプログラムをメモリに記憶する働きと、集合基板１の機能配信部１Ｅとデータの授受を行い、所望のソフトウエアやプログラムを取り込み、新たに記憶する働きをする。
【００２７】
次に、この実施形態の動作について、各部の働きの詳細と共に説明する。
まず、或る機能基板２が、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの何れかに装着されたとする。
なお、この機能基板２は、必要に応じて同じものが複数枚、用意されることなるが、ここで、この実施形態の場合、コネクタが３個なので、一応、３枚ある場合を想定すればよい。
但し、この場合、機能基板２の枚数が３枚の実施形態に限定されるものではなく、任意の枚数Ｎ(Ｎ：任意の整数)にできることは言うまでもない。
【００２８】
そして、いま、ここで集合基板１のコネクタ１Ａに機能基板２が装着されたとする。
そうすると、機能基板２のコネクタ２Ａの接点端子の中でアースにされている接点端子２Ａ５が、集合基板１のコネクタ１Ａにある接点端子１Ａ５に嵌合するので、それまで抵抗Ｒにより電圧(＋)にプルアップされていたラインＬＡ５の電圧がアース電圧にされてしまう。
そこで、このラインＬＡ５の電圧の変化が機能基板実装検出部１Ｄにより検出され、検出信号ＳＡが機能配信部１Ｅに供給されることになる。
【００２９】
この結果、当該機能配信部１Ｅでは、このとき機能基板２が装着されたのがコネクタ１Ａであることが識別できることになる。
つまり、コネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃの接点端子１Ａ５、１Ｂ５、１Ｃ５と、コネクタ２Ａの接点端子２Ａ５は、夫々が対をなして機能基板２の装着を検出し、このとき機能基板２が装着されたのが何れのコネクタであるのかを識別する検出手段として働くことになる。
【００３０】
このとき記憶制御部２Ｃは、上記したように、ソフトウエアやＦＰＧＡのプログラムを記憶する働きと、集合基板１の機能配信部１Ｅとデータの授受を行い、所望のソフトウエアやプログラムを取り込み、新たに記憶する働きをするが、更に、このとき、記憶してあるソフトウエアのバージョン管理番号や記憶してあるＦＰＧＡのバージョン管理番号を記憶する働きもする。
そこで、集合基板１の機能配信部１Ｅでは、このバージョン管理番号を取り込むことにより、いま装着された機能基板２の機能実現回路部２Ｂに設定されている機能が何であるかが直ちに判別できる。
【００３１】
一方、このとき集合基板１に装着が予定されている機能基板２の各々に求められている機能については、当該電子機器の設計仕様に基づき予め決められている。
そこで、これに応じて機能配信部１Ｅのメモリには、上記したように、集合基板１のコネクタ１Ａ、１Ｂ、１Ｃに装着される各々の機能基板２について、それらに設定すべき機能に対応した情報、すなわちソフトウエアやＦＰＧＡプログラム等の機能情報が記憶してあり、且つ、これも上記したように、夫々に対応したバージョン管理番号やＦＰＧＡのバージョン管理番号などの管理情報も記憶してある。
【００３２】
この記憶制御部２Ｃのメモリに記憶されている管理情報は、対応するソフトウエアやＦＰＧＡプログラム等の機能情報と対になったものであり、従って、この管理情報にアクセスすれば、そこに記憶されている機能情報がどのような機能情報であるのかを知ることができる。
ここで、いま、集合基板１の機能基板実装検出部１Ｄが機能基板２の装着を検出し、それがコネクタ１Ａに対する装着であったとする。
【００３３】
そうすると、機能配信部１Ｅには、機能基板実装検出部１Ｄから検出信号ＳＡが入力される。
また、このとき、当該機能基板２に実装されている機能実現回路部２Ｂや記憶制御部２Ｃなどには、当該機能基板２がコネクタ１Ａに装着されたことにより、集合基板１側から電源(＋)と電源(−)が与えられ、動作電圧Ｖｃｃが供給されるので、何れも動作が立ち上げられ、能動化されている。
【００３４】
そこで、機能配信部１Ｅは、ラインＬＡ２とコネクタ１Ａの接点端子１Ａ２及び機能基板２のコネクタ２Ａの接点端子２Ａ２を介して、機能基板２側にアクセスし、記憶制御部２Ｃとデータの授受を開始し、当該機能基板２の機能実現回路部２Ｂに設定すべきソフトウエアやＦＰＧＡプログラム等の機能情報が記憶制御部２Ｃのメモリに格納され、ひいては、それが機能実現回路部２Ｂにある機能実現回路にソフトウエアやＦＰＧＡプログラムとして設定されるようにする。
【００３５】
図２は、このときの機能配信部１Ｅの処理を説明する流れ図、いわゆるフローチャートで、この処理は、上記したように機能基板実装検出部１Ｄが機能基板２の装着を検出し、機能配信部１Ｅに検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣのいずれかが入力されたときに開始され、まず、記憶制御部２Ｃから管理情報を取り込み、それをコネクタ１Ａに装着されるべく想定され、メモリに記載されている機能基板２の管理情報と比較する(処理ステップＳ１)。
そして、まず、処理Ｓ１での比較結果が“はい”、つまりＹになったら、この後、何もせずに処理を終わる。
【００３６】
何故なら、この処理Ｓ１での比較結果が“はい”、つまりＹになった場合、それは、当該機能基板２の記憶制御部２Ｃに記憶されている管理情報と、このとき集合基板１の機能配信部１Ｅに記憶され、このときコネクタ１Ａに装着されるべく想定されている機能基板２の機能実現回路に発揮が期待されている機能の管理情報が同じであったことを意味し、従って、この場合は、いま、コネクタ１Ａに装着された機能基板２については、そこに記憶されている機能情報のままで所望の機能が得られ、そのままで当該電子機器の設計仕様が満たされるからである。
【００３７】
しかして、処理Ｓ１での比較結果が“いいえ”、つまりＮになったら、次に処理ステップＳ２を実行した上で処理を終了する。
何故なら、この場合、当該機能基板２の記憶制御部２Ｃに記憶されている管理情報と、このとき集合基板１の機能配信部１Ｅに記憶され、このときコネクタ１Ａに装着されるべく想定されている機能基板２の機能実現回路に発揮が期待されている機能の管理情報が異なっていることを意味し、従って、このままでは当該電子機器の設計仕様が満たされなくなってしまうからである。
【００３８】
そして、この処理ステップＳ２では、このとき集合基板１の機能配信部１Ｅに記憶され、このときコネクタ１Ａに装着されるべく想定されている機能基板２の機能実現回路に発揮が期待されている機能に対応した機能情報と、これに対になっている管理情報を、当該機能配信部１Ｅから機能基板２の記憶制御部２Ｃに配信する。
そうすると、これを受け、機能基板２の記憶制御部２Ｃは、いま配信された機能情報と管理情報をメモリに記憶格納する。
【００３９】
そこで、機能実現回路部２Ｂは、これを受け、以後、当該機能情報に対応した機能による処理をコネクタ２Ａの接点端子２Ａ２から入力したデータや信号に施した上で接点端子２Ａ４に出力するようになり、従って、この実施形態によれば、回路動作に問題がない機能基板２である限りは、そこに設定されている機能情報の種別にかかわらず、常に設計仕様で決められている性能で動作する電子機器が確実に実現できることになる。
【００４０】
ここで、この実施形態において、機能実現回路部２Ｂに設定されるべき機能について説明する。
これは、正しくは、当該機能実現回路部２Ｂに実装されている機能実現回路のことで、例えば信号の増幅処理や変復調処理、データの変換処理や符号化処理などであり、このとき、各々の機能基板２で異なった機能の場合や、一部同じ機能になっている場合、更には、全部の機能基板２が同じ機能に設定される場合もあるが、何れの場合も、この実施形態においては何も問題がなく、常に所望の機能に確実に設定されることになる。
【００４１】
また、このとき、機能情報が何も設定されていない機能基板であっても装着でき、この場合でも何も問題が無い。
何故なら、機能情報が何も設定されていなければ管理情報も無いので、この場合、図２の処理において、処理ステップＳ１での結果が必ず“いいえ”、つまりＮになってしまうからであり、この場合、上記実施形態によれば、処理ステップＳ２で必要な機能情報が機能基板２の記憶制御部２Ｃのメモリに書き込まれ、これを受けて所望の機能が間違いなく発揮されるからである。
【００４２】
従って、この実施形態によれば、電子機器の集合基板１に装着すべき機能基板２について、そこに搭載されている機能実現回路に設定されている機能がどのようになっていても関係無く、とにかく集合基板１に装着しさえすれば、それだけで所望の機能が間違いなく発揮され、必要な設計仕様の電子機器が確実に得られることになり、この結果、機能基板２の装着に際して、当該機能基板２に設定されている機能についての確認は一切不要にできる。
【００４３】
また、この結果、この実施形態によれば、予め所望の機能が設定されていることを確認する必要が無いので、確認作業の疎漏に配慮しなくても済み、コネクタに差し違いがあっても何の問題もなく所望の機能に設定され、従って、集合基板１に装着した機能基板２の機能が異なってしまったことによる問題の虞がないので、常に確実に所望の機能を備え、設計仕様に正しく対応した電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ 集合基板(複数のコネクタが並んで設けられている回路基板)
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ コネクタ(ソケット部として働く部分)
１Ａ１〜１Ａｎ 接点端子(コネクタ１Ａの接点端子)
１Ｂ１〜１Ｂｎ 接点端子(コネクタ１Ｂの接点端子)
１Ｂ１〜１Ｂｎ 接点端子(コネクタ１Ｃの接点端子)
１Ｄ 機能基板実装検出部(集合基板１に実装されている検出回路)
１Ｅ 機能配信部(集合基板１に実装されている配信回路でメモリを持つ)
２ 機能基板(機能実現回路などが搭載された回路基板)
２Ａ コネクタ(プラグ部として働く部分)
２Ａ１〜１Ａｎ 接点端子(コネクタ２Ａの接点端子)
２Ｂ 機能実現回路部(機能基板２に実装されている配信回路)
２Ｃ 記憶制御部(機能基板２に実装されメモリを備えた回路)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集合基板に装着した複数枚の機能基板を備えた電子機器において、
前記複数枚の機能基板に実装されている機能実現回路に設定すべき機能情報が記憶された機能配信部を前記集合基板に設け、
前記複数枚の機能基板の何れかが前記集合基板に装着されたとき、当該機能基板に実装されている機能実現回路に対して予め設定が想定されている機能情報が前記機能配信部から当該機能基板に配信され、当該機能基板の前記機能実現回路に設定されることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
集合基板に装着した複数枚の機能基板を備えた電子機器において、
前記複数枚の機能基板に実装されている機能実現回路に設定すべき機能情報が記憶された機能配信部を前記集合基板に設け、
前記複数枚の機能基板の何れかが前記集合基板に装着されたとき、当該機能基板に実装されている機能実現回路に対して予め設定が想定されている機能情報が前記機能配信部から当該機能基板に配信され、当該機能基板の前記機能実現回路に設定されることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１４６１８９（Ｐ２０１２−１４６１８９Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９６１（Ｐ２０１１−４９６１）
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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