立岡です。

ソースコード眺めてみたらおかしなところを発見しました。
ようするにUPPERとLOWERがlatin1と同じ関数が使われているようです。
これをマルチバイト用の関数に直したらうまく動きました。
(この関数がcp932とsjisに対応しているという前提ですが。。。)
動作は下記です。そのあとパッチです。
cp932だけでなくsjisもコードがおかしいようです。

mysql> show create table t;
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table
                          |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------+
| t     | CREATE TABLE `t` (
  `a` varchar(16) default NULL
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=cp932 |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT a, HEX(a), HEX(UPPER(a)) FROM t;
+--------+----------+---------------+
| a      | HEX(a)   | HEX(UPPER(a)) |
+--------+----------+---------------+
| ビタ | 8372835E | 8372835E      |
| ABC    | 414243   | 414243        |
| abc    | 616263   | 414243        |
+--------+----------+---------------+
3 rows in set (0.02 sec)

mysql> select * from t WHERE upper(a)="ビタ";
+--------+
| a      |
+--------+
| ビタ |
+--------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from t WHERE upper(a)="コタ";
Empty set (0.00 sec)


パッチ
--- mysql-5.0.77-org/strings/ctype-cp932.c	2009-01-30 06:45:47.000000000
+0900
+++ mysql-5.0.77-new/strings/ctype-cp932.c	2009-04-18 12:34:32.000000000
+0900
@@ -5485,10 +5485,10 @@
   my_numcells_cp932,
   my_mb_wc_cp932,	/* mb_wc */
   my_wc_mb_cp932,	/* wc_mb */
-  my_caseup_str_8bit,
-  my_casedn_str_8bit,
-  my_caseup_8bit,
-  my_casedn_8bit,
+  my_caseup_str_mb,
+  my_casedn_str_mb,
+  my_caseup_mb,
+  my_casedn_mb,
   my_snprintf_8bit,
   my_long10_to_str_8bit,
   my_longlong10_to_str_8bit,
satoshi@fasta:~/Downloads$ diff -u mysql-5.0.77-org/strings/ctype-sjis.c
mysql-5.0.77-new/strings/ctype-sjis.c
--- mysql-5.0.77-org/strings/ctype-sjis.c	2009-01-30 06:45:48.000000000
+0900
+++ mysql-5.0.77-new/strings/ctype-sjis.c	2009-04-18 12:35:00.000000000
+0900
@@ -4648,10 +4648,10 @@
   my_numcells_sjis,
   my_mb_wc_sjis,	/* mb_wc */
   my_wc_mb_sjis,	/* wc_mb */
-  my_caseup_str_8bit,
-  my_casedn_str_8bit,
-  my_caseup_8bit,
-  my_casedn_8bit,
+  my_caseup_str_mb,
+  my_casedn_str_mb,
+  my_caseup_mb,
+  my_casedn_mb,
   my_snprintf_8bit,
   my_long10_to_str_8bit,
   my_longlong10_to_str_8bit,