Microsoft​社​による​NI LabVIEW​と​PXI​モジュール​式​計測​器​を​使用​した​Xbox 360​コントローラ​用​製造​テスト​システム​の​開発

D.J.Mathias、​Microsoft社

「結果​として、​LabVIEW​を​使用​した​こと​で、​Microsoft SQL Server​へ​の​データ​の​格納​や、​TCP/​IP​経由​で​の​通信、​ActiveX​コントロール​と​の​プログラム​的​対話​など​の​機能​を​備え​た、​Xbox 360​コントローラ​用​に​最適​化​さ​れ​た​包括​的​な​製造​テスト​システム​を​開発​する​こと​が​でき​ま​した。」

- D.J.Mathias、​Microsoft社

課題:

Microsoft Xbox 360​有線/​無線​コントローラ​用​の​包括​的​な​低​コスト​製造​テスト​システム​を​開発​する。

ソリューション:

Microsoft Windows XP、​Microsoft SQL Server、​NI LabVIEW、​NI PXI​モジュール​式​計測​器​に​基​づ​い​た​柔軟性​の​高い​自動​テスト​システム​を​使用​し​て、​有線​式​と​無線​式​の​両方​の​Xbox 360​コントローラ​の​機能​的​性能​の​テスト​を​行う。

 

次世代​型​ゲーム​機​用​の​高​機能​な​コントローラ​を​設計

2001​年、​Microsoft​社はNI LabVIEWと​PXI​モジュール​式​計測​器​を​使用​し​て、​初代​Xbox​コントローラ​向け​に​PXI​ベース​の​包括​的​な​機能​テスト​システム​を​デプロイ​しま​した。​この​システム​では、​デバイス​の​通信​を​テスト​し、​データ​パケット​を​ビット​レベル​で​監視​し​て、​コントローラ​機能​メッセージ​が​すべて​仕様​に​適合​し​て​いる​こと​を​確認​し​ます。​また、​チップ​レベル​でも​信号​を​監視​し​ます​ので、​立ち上がり/​立ち​下がり​時間、​最大/​最小​電圧​レベル、​電流​引き​込み​など​の​パラメータ​の​電気​信号​を​解析​する​こと​が​でき​ます。

 

2005​年​5​月​に​は、​同社​は​デジタル​ゲーム​機​の​最新​バージョン​で​ある​Xbox 360​と、​それに​伴う​新​シリーズ​の​Xbox 360​有線/​無線​コントローラ​の​リリース​を​発表​しま​した。​Xbox 360​有線​コントローラ​では、​メイン​の​ゲーム​機​と​の​通信​に​用途​が​広い​低​コスト​の​USB​インタフェース​を​採用​し​てい​ます。​USB​インタフェース​を​使用​すると、​ダンス​パッド​や​車​の​ハンドル​など、​あらゆる​周辺​装置​を​簡単​に​追加​する​こと​が​でき​ます。​Xbox 360​コントローラ​機能​テスト​システム​でも、​初期​の​Xbox​コントローラ​の​テスト​システム​と​同様​の​テスト​を​行い​ます​が、​新しい​コントローラ​の​信号​整合性​を​認識​し​て​高​品質​な​ユーザ​エ​クス​ペ​リ​エン​ス​を​実現​する​ため​に、​より​性能​の​高い​信号​キャプチャ​が​必要​となり​ます。​NI PXI-5124 12​ビット、​200 MS/​秒​デジタイザ​など、​最新​の​NI​モジュール​式​計測​器​を​使用​した​こと​で、​Xbox 360​コントローラ​の​機能​テスト​の​厳しい​条件​を​クリア​する​こと​が​可能​となり​ま​した。​また、​LabVIEW​グラフィカル​開発​環境​を​使用​し​て、​100​以上​の​テスト​を​作成​し、​イーサネット​通信​機能​を​実装​し​て、​Microsoft SQL Server​データベース​に​データ​ストレージ​インタフェース​を​組込み​ま​した。

 

PXI​モジュール​式​計測​器​を​使用​した​設計​検証​と​製造​テスト            

PXI​モジュール​式​計測​器​と​LabVIEW​を​使用​し​て、​Xbox 360​コントローラ​設計​検証​ラボ​で​テスト​システム​を​構築​し、​製造​ライン​に​デプロイ​しま​した。​検証/​製造​サイクル​の​中​で​使用​した​以下​の​NI PXI​ベース​の​モジュール​式​計測​器​により、​広範​な​計測​機能​を​利用​する​こと​が​可能​となり​ま​した。

 

  • PXI-5124​高​分解能​デジタイザ (USB​通信​インタフェース​の​解析)
  • PXI-4472​ダイナミック​信号​収集​モジュール (振動​フィードバック​モータ​の​解析)
  • PXI​データ​収集​モジュール (汎用​アナログ​I/​O​計測)
  • PXI-6509​デジタル​I/​O​モジュール (汎用​I/​O​制御)

 

弊社​では、​広範​な​PXI​機能、​PXI​の​モジュール​性​や​ソフトウェア​に​基​づ​い​た​計測​方式​といった​利点​を​活用​する​こと​で、​検証​ラボ​と​製造​テスト​の​両方​の​要件​を​満たす​よう​テスト​システム​の​機能​を​迅速​に​適合​させる​こと​が​でき​ま​した。

 

PXI-5124​高​分解能​デジタイザ​は、​Xbox 360​コントローラ​の​包括​的​な​機能​テスト​システム​における​主要​な​コンポーネント​です。​200 MS/​秒​の​リアルタイム​サンプリング​レート​と​12​ビット​の​分解能​を​備え​た​PXI-5124​デジタイザ​により、​Xbox 360​ゲーム​機​と​コントローラ​の​間​の​USB​通信​の​信号​整合性​を​確実​に​検証​する​こと​が​可能​となり​ま​した。​高​分解能​入力​と​高速​サンプリング​レート​を​備え​た​この​デジタイザ​は、​Xbox 360​コントローラ​の​USB​信号、​オーディオ​信号、​シリアル​データ​信号​を​キャプチャ、​モニタ、​解析​する​ため​の​低​コスト​で​高​品質​な​ソリューション​で、​より​コスト​の​高い​低​分解能​オシロスコープ​に​比べ​て​優​れ​た​オプション​と​な​って​い​ます。

 

NI LabVIEW​による​Microsoft SQL Server、​TCP/​IP、​ActiveX​コントロール​と​の​通信

機能​テスト​は、​どの​製造​ライン​において​も​重要​な​部分​です。​製造​ライン​の​機能​テスト​を​開発​する​上​で​難​しか​っ​た​の​は、​一定​の​製造​サイクル​タイム​内​に​可能​な​限り​多く​の​並列​テスト​シナリオ​を​組み込む​こと​で​した。​Xbox 360​コントローラ​用​の​新しい​機能​テスト​システム​を​使用​した​こと​で、​各​テスト​ステーション​の​テスト​スループット​を​100​パーセント​も​向上​させる​テスト​戦略​を​実装​する​こと​が​でき​た​の​です。

 

当社​では、​一定​の​製造​サイクル​タイム​の​中​で​できるだけ​多く​の​テスト​を​行える​よう、​LabVIEW​を​使​って​複数​の​テスト​を​並列​で​実行​しま​した。​また、​LabVIEW Database Connectivity​ツール​キット​を​使用​し​て​Microsoft SQL Server​データベース​に​接続​し、​すべて​の​テスト​対象​ユニット (UUT) の​パラメータ​を​保存​しま​した。​製造​ライン​から​Xbox 360​コントローラ​が​出​て​くる​と、​完了​した​テスト​によって、​テスト​後​解析​用​に​110​以上​の​データ​パラメータ​が​専用​の​Microsoft SQL Server​に​送​ら​れ​ます。​これ​は、​将来​の​製造​ライン​や​デバイス​を​改善​する​ため​の​もの​です。​LabVIEW​の統合された​TCP/​IP​と​組み込み​の​ActiveX​コントロール​の​サポート​を​利用​した​ため、​カスタム​インタフェース​を​介​し​て、​USB​や​無線​コントローラ​と​通信​する​こと​が​でき​ま​した。​結果​として、​LabVIEW​を​使用​した​こと​で、​Microsoft SQL Server​へ​の​データ​の​格納​や、​TCP/​IP​経由​で​の​通信、​ActiveX​コントロール​と​の​プログラム​的​対話​など​の​機能​を​備え​た、​Xbox 360​コントローラ​用​に​最適​化​さ​れ​た​包括​的​な​製造​テスト​システム​を​開発​する​こと​が​でき​ま​した。

 

NI LabVIEW​と​PXI​モジュール​式​計測​器​が​も​たら​した​効果

Microsoft Corporation​では、​Microsoft Windows XP、​LabVIEW、​および​PXI​を​使用​し​て、​Xbox/​Xbox 360​コントローラ​用​の​多目的​な​検証​システム​と​包括​的​な​製造​テスト​システム​を​開発​しま​した。​PXI​ベース​の​システム​を​使用​する​こと​で、​信頼​性​の​高い​製造​ライン​テスト​を​実現​できる​とともに、​Microsoft SQL Server​に​すべて​の​パラメータ​を​格納​する​こと​も​可能​となり​ます。​PXI-5124​デジタイザ​の​高​分解能​入力​と​高い​サンプリング​レート​を​利用​し​て、​12​ビット​の​分解能​と​最大​200 MS/​秒​の​データ​レート​で​テスト​信号​を​収集​する​こと​で、​低​コスト​の​自動​テスト​システム​が​完成​し​ます。​また、​PC​の​性能​を​活用​する​こと​で​現在​使用​し​て​いる​システム​を​簡単​に​アップ​グレード​できる​ため、​今後​の​開発​に​も​役立てる​こと​が​可能​です。

 

著者​情報:

D.J.Mathias
​Microsoft
​One Microsoft Way
​Redmond, WA 98052
​United States
​電話:​1-800-​MICROSOFT

図​1. ​ ​Microsoft​社​では、​PXI​と​LabVIEW​を​使用​し​て、​Xbox 360​で​の​高​品質​な​ゲーム​体験​を​実現​し​てい​ます。 ​