(57)【要約】      （修正有）【課題】ファームウェアのバージョン情報に基づいて、マスター部からスレーブ部へ、またはスレーブ部からマスター部へダウンロードされるファイルにより夫々のファームウェアを更新可能にする。【解決手段】ホストシステム１０との通信部及びファームウェアを有するマスター部と、マスター部と通信すると共にファームウェアを有するスレーブ部とよりなるフィールド機器において、マスター部とスレーブ部は夫々自己のファームウェアのバージョン情報とファームウェア更新用のダウンロードファイルとファームウェアの互換性を管理するテーブル情報とを備え、スレーブ部はホストシステム１０との通信部とを備え、マスター部及びスレーブ部のバージョン情報をテーブル情報で照合し、少なくとも一方が最新バージョンでない場合には、選択されたマスター部またはスレーブ部のダウンロードファイルに基づいて自己の又は相手側のファームウェアを更新する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストシステムとの通信部及びファームウェアを有するマスター部と、このマスター部と通信すると共に、ファームウェアを有するスレーブ部とよりなるフィールド機器において、
前記マスター部は、自己のファームウェアのバージョン情報とファームウェア更新用のダウンロードファイルと、ファームウェアの互換性を管理するテーブル情報とを備え、
前記スレーブ部は、自己のファームウェアのバージョン情報とファームウェア更新用のダウンロードファイルと、前記テーブル情報並びに前記ホストシステムとの通信部とを備え、
前記マスター部及び前記スレーブ部のバージョン情報を前記テーブル情報で照合し、少なくとも一方が最新バージョンでない場合には、選択された前記マスター部のダウンロードファイルまたは前記スレーブ部のダウンロードファイルに基づいて自己のファームウェア又は相手側のファームウェアを更新することを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
前記ホストシステムは、前記マスター部及び前記スレーブ部より夫々のファームウェアのバージョン情報及び前記テーブル情報を取得し、少なくとも一方のファームウェアのバージョンが最新でない場合には、そのファームウェアを更新するためのダウンロードファイルの選択情報をユーザに提供することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載のフィールド機器。
【請求項３】
前記マスター部及びスレーブ部のダウンロードファイルは、前記ホストシステムまたはこのホストシステムを経由したウェブ上からダウンロードされることを特徴とする請求項１または２に記載のフィールド機器。
【請求項４】
前記マスター部及びスレーブ部のファームウェア更新の都度、ダウンロードファイルが備える最新版のバージョン情報に基づいて前記テーブル情報が上書きされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィールド機器。
【請求項５】
前記マスター部及びスレーブ部は、前記ホストシステムに接続されていない場合に、夫々が有するバージョン情報を取得してテーブル情報と照合し、一方のバージョンが高く互換性のあるダウンロードファイルを有するときに、一方のダウンロードファイルを他方にダウンロードして他方のファームウェアを更新することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフィールド機器。
【請求項６】
前記ホストシステムと前記マスター部若しくは前記スレーブ部への通信ライン、並びに前記マスター部と前記スレーブ部間の通信ラインは、フィールドバス規格に基づく工業用プロトコルを利用して通信することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のフィールド機器。
【請求項７】
前記テーブル情報は、フィールドバス規格に基づく定義ファイルを使用することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のフィールド機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホストシステムとの通信部及びファームウェアを有するマスター部と、このマスター部と通信すると共に、ファームウェアを有するスレーブ部とよりなるフィールド機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フィールド機器の中には、１つの機器内にマスター部とスレーブ部とを有しているものがある。これらは，夫々にＣＰＵやファームウェアを保持するメモリを備えており、作業を分担している。
【０００３】
例えば、マスター部はホストシステムとの通信関連の設定や処理、スレーブ部はセンサから取り込んだプロセス値を演算する高速処理等のように分担している。マスター部とスレーブ部は，一般的に通信ラインによってデータのやり取りが行われている。
【０００４】
このような構成形態を持つフィールド機器のファームウェア更新時には、一般的にマスター部とスレーブ部の接続を取り外し、夫々のファームウェアを更新する必要があるため、作業者にとって手間のかかる作業となる。また、作業者のミス等により、マスター部，スレーブ部のいずれか一方のみしかファームウェアが更新されなかった場合、信号処理に不整合等が起こる可能性がある。
【０００５】
このような問題点を解決するために、Foundation Fieldbus等のフィールドバス規格に準拠するフィールド機器では、通信経由でファームウェアの更新を行うソフトウェアダウンロード機能が仕様化されている。
【０００６】
また、特許文献１の「インテリジェント伝送器とそのソフトウェア更新方法」では、マスター部とスレーブ部のバージョン情報が一致しないときに、スレーブ部のファームウェアをマスター部からのダウンロードファイルにより更新してバージョン情報を一致させるといった手法も開示されている。
【０００７】
図４は、特許文献１等に開示されている従来のフィールド機器の構成例を示す機能ブロック図である。上位のホストシステム１０は、コントローラ２０と通信する。コントローラ２０は、入出力部３０及び通信ライン４０を介してフィールド機器５１、５２と通信してプロセスを制御する。
【０００８】
フィールド機器５１は、同一筐体内にマスター部６０とスレーブ部７０を収納し、これらを通信ライン８０で接続している。フィールド機器５２は、別筐体にマスター部６０とスレーブ部７０を収納し、これらを通信ライン８０で接続している。
【０００９】
マスター部６０は、通信ライン４０をインターフェースする通信部６１、ＣＰＵ６２、通信ライン８０をインターフェースする通信ドライバ６３、表示器ドライバ６４、表示器６５並びにメモリ６６を備える。メモリ６６にはファームウェア６７、スレーブ部のファームウェア更新用のダウンロードファイル６８が保持されている。
【００１０】
スレーブ部７０は、通信ライン８０をインターフェースする通信ドライバ７１、ＣＰＵ７２、プロセス量Ｐを入力するセンサモジュール７３並びにメモリ７４を備える。メモリ７４にはファームウェア７５及びこのファームウェアのバージョン情報７６が保持されている。
【００１１】
このような階層的な構成をとるシステムでは、マスター部６０のファームウェア６７はホストシステム１０側から最新バージョンに更新されるが、スレーブ部７０のファームウェア７５は、マスター部６０からのダウンロードファイル６８により更新される。
【００１２】
ホストシステム１０は、スレーブ部７０のバージョン情報７６を取得し、これが最新バージョンではない場合に最新バージョンのダウンロードファイル６８をマスター部６０のメモリ６６にダウンロードする。マスター部６０はこのダウンロードファイル６８をスレーブ部７０にダウンロードしファームウェア７５を最新バージョンのファイルで更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１０２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来のファームウェア更新の手法では、次のような問題がある。
（１）ファームウェアの更新はマスター部からスレーブ部側に一方的に行うことが前提となっており、スレーブ部からマスター部の更新を行うことができない。
【００１５】
（２）マスター部とスレーブ部のどちらか一方のみにファームウェアの不具合がある場合は、マスター部とスレーブ部間の互換性を保てるのであれば、不具合のある方のみを更新した方が作業量が軽減され、作業効率が良い。
【００１６】
（３）機能アップを目的としたファームウェア更新の場合、マスター部とスレーブ部夫々にファームウェア更新費用が発生することがある。マスター部とスレーブ部間の互換性を保てるのであれば、更新費用をできるだけ抑えるために、マスター部とスレーブ部どちらか必要な方のファームウェアのみ更新することが経費節減に貢献できる。
【００１７】
本発明の目的は、マスター部とレーブ部のファームウェアのバージョン情報に基づいて、マスター部からレーブ部へ、またはスレーブ部からマスター部へダウンロードされるファイルにより夫々のファーウェアを更新可能としたフィールド機器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）  ホストシステムとの通信部及びファームウェアを有するマスター部と、このマスター部と通信すると共に、ファームウェアを有するスレーブ部とよりなるフィールド機器において、
前記マスター部は、自己のファームウェアのバージョン情報とファームウェア更新用のダウンロードファイルと、ファームウェアの互換性を管理するテーブル情報とを備え、
前記スレーブ部は、自己のファームウェアのバージョン情報とファームウェア更新用のダウンロードファイルと、前記テーブル情報並びに前記ホストシステムとの通信部とを備え、
前記マスター部及び前記スレーブ部のバージョン情報を前記テーブル情報で照合し、少なくとも一方が最新バージョンでない場合には、選択された前記マスター部のダウンロードファイルまたは前記スレーブ部のダウンロードファイルに基づいて自己のファームウェア又は相手側のファームウェアを更新することを特徴とするフィールド機器。
【００１９】
（２）前記ホストシステムは、前記マスター部及び前記スレーブ部より夫々のファームウェアのバージョン情報及び前記テーブル情報を取得し、少なくとも一方のファームウェアのバージョンが最新でない場合には、そのファームウェアを更新するためのダウンロードファイルの選択情報をユーザに提供することを特徴とすることを特徴とする（１）に記載のフィールド機器。
【００２０】
（３）前記マスター部及びスレーブ部のダウンロードファイルは、前記ホストシステムまたはこのホストシステムを経由したウェブ上からダウンロードされることを特徴とする（１）または（２）に記載のフィールド機器。
【００２１】
（４）前記マスター部及びスレーブ部のファームウェア更新の都度、ダウンロードファイルが備える最新版のバージョン情報に基づいて前記テーブル情報が上書きされることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のフィールド機器。
【００２２】
（５）前記マスター部及びスレーブ部は、前記ホストシステムに接続されていない場合に、夫々が有するバージョン情報を取得してテーブル情報と照合し、一方のバージョンが高く互換性のあるダウンロードファイルを有するときに、一方のダウンロードファイルを他方にダウンロードして他方のファームウェアを更新することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のフィールド機器。
【００２３】
（６）前記ホストシステムと前記マスター部若しくは前記スレーブ部への通信ライン、並びに前記マスター部と前記スレーブ部間の通信ラインは、フィールドバス規格に基づく工業用プロトコルを利用して通信することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載のフィールド機器。
【００２４】
（７）前記テーブル情報は、フィールドバス規格に基づく定義ファイルを使用することを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載のフィールド機器。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）マスター部とスレーブ部のどちらかとホストシステムを通信できるように接続し、夫々のファームウェアのバージョン情報から、ダウンロードファイルを選択して使用することで、両方若しくはどちらか一方のファームウェア更新を容易に行うことが可能になる。
【００２６】
（２）マスター部とスレーブ部のどちらか一方のみにファームウェアの不具合がある場合は、マスター部とスレーブ部間の互換性を保てるのであれば、不具合のある方のみを更新することで作業量が軽減され、作業効率が良い。
【００２７】
（３）マスター部とスレーブ部夫々にファームウェア更新費用が発生する場合では、マスター部とスレーブ部間の互換性を保てるのであれば、マスター部とスレーブ部どちらか必要な方のファームウェアのみ更新することで経費節減に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用したフィールド機器の一実施例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明フィールド機器のファームウェア更新の動作手順を説明するフローチャートである。
【図３】ファームウェの互換性を記述したテーブル情報の一例を示す対照表である。
【図４】従来のフィールド機器の構成例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明を適用したフィールド機器の一実施例を示す機能ブロック図である。図４で説明した従来構成と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
マスター部６０において、メモリ１００は、ファームウェア１０１と、このファームウェアのバージョン情報１０２と、ファームウェア更新用のダウンロードファイル１０３と、ファームウェアの互換性を管理するテーブル情報１０４とを保持している。
【００３１】
スレーブ部７０において、メモリ２００は、ファームウェア２０１と、このファームウェアのバージョン情報２０２と、ファームウェア更新用のダウンロードファイル２０３と、ファームウェアの互換性を管理するテーブル情報１０４とを保持している。更に、スレーブ部７０は、ホストシステム１０との通信部３００を備えている。
【００３２】
ファームウェア更新の仕組みは、マスター部６０及びスレーブ部７０のバージョン情報を前記テーブル情報で参照し、少なくとも一方が最新バージョンでない場合には、選択された前記マスター部のダウンロードファイルまたは前記スレーブ部のダウンロードファイルに基づいて自己のファームウェア又は相手側のファームウェアを更新する。
【００３３】
ホストシステム１０は、マスター部６０の通信部６１または点線矢印のようにスレーブ部７０の通信部３００と通信が可能である。以下、ホストシステム１０がマスター部６０の通信部６１と通信する形態をとる場合のファームウェア更新の動作手順を説明する。
【００３４】
図２は、本発明フィールド機器のファームウェア更新の動作手順を説明するフローチャートである。ステップＳ１で更新処理がスタートすると、ステップＳ２でホストシステムが、マスター部６０及びスレーブ部７０のバージョン情報を取得する。
【００３５】
マスター部６０は、ホストシステム１０からバージョン情報取得命令を取得した際に、スレーブ部７０へ通信を行い、スレーブ部７０バージョン情報２０２を取得し、マスター部６０のバージョン情報１０２と共にホストシステム１０に返す。
【００３６】
ステップＳ３では、ホストシステム１０が、該当するフィールド機器のファームウェアの互換性を管理するテーブル情報と照合し、夫々のバージョン情報が最新であるかどうかをチェックする。
【００３７】
図３は、ファームウェアの互換性を記述したテーブル情報の一例を示す対照表である。テーブルは、最新バージョンの他に、バージョン毎の互換性が記述されており、ホストシステム１０が持っている定義ファイルに記述されている。
【００３８】
例えば、ROTAMASSのDevice Rev1で、スレーブ部がS1．01の場合は、マスター部は、M1．01〜M1．06まで互換性があることになる。また、最新版はDevice Rev3，S3．04，M3．04であることも同様にわかる。定義ファイルは、HARTやFoundation Fieldbus等で使用されているDD（Device Description）やCFF（Common File Format）等の記述ファイルを使用しても良いし、独自仕様の定義ファイルでも良い。
【００３９】
また、このテーブル情報はホストシステム１０だけでなく、フィールド機器のマスター部やスレーブ部にも持たせることができる。尚、このテーブルでは、主にソフトウェアのバージョン情報について記述しているが、必要であれば、ハードウェアのバージョン情報を追加することも可能である。
【００４０】
図２のフローチャートに戻り、ステップＳ３のバージョン情報の確認により、マスター部及びスレーブ部がどちらも最新バージョンの場合は、ステップＳ１２にスキップしてそのまま処理は終了する。バージョン情報が最新ではない場合は、ステップＳ４で更新有無をチェックし、更新する場合には、ステップＳ５でどの部分を更新するかを選択して、以下（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す処理を行なう。
【００４１】
（Ａ）マスター部、スレーブ部両方のファームウェアを更新する場合：
ステップＳ６でマスター部６０及びスレーブ部７０ダウンロードファイルを選択する。選択した２つのダウンロードファイルをマスター部６０にコピーする。
【００４２】
ステップＳ７で、コピーしたマスター用ダウンロードファイルを使用して、マスター部６０のファームウェア１０１の更新を行なう。
【００４３】
ダウンロードファイルは、ホストシステム１０が持っているか、ホストシステム１０経由でWeb上からダウンロード等して取得することができる。
【００４４】
ダウンロードファイルの選択画面は、ホストシステム１０のGUI画面上に表示され、どのバージョンの組み合わせに更新するか選択することができる。（デフォルトでは，両方とも最新版が選択されている）ダウンロードファイルは、マスター部６０の更新用及びスレーブ部７０の更新用の２つのファイルとなる。
【００４５】
ダウンロードファイルは、ホストシステム１０からではなく、予め用意しておき、ホストシステム１０にコピーして使用しても良い。そのような場合は，ホストシステムがダウンロードファイル選択時にマスター部、スレーブ部間に互換性があるか確認し、互換性がなければファームウェアの更新はできない。
【００４６】
ステップＳ８で、ホストシステムから、最新版のテーブル情報を取得してマスター部６０のテーブル情報１０４を上書きして更新する。
【００４７】
ステップＳ９では、マスター部６０からスレーブ部７０に、スレーブ部のファームウェア更新のダウンロードファイルをコピーする。ステップＳ１０で、コピーしたスレーブ用ダウンロードファイルを使用して、スレーブ部７０のファームウェア２０１の更新を行なう。
【００４８】
ステップＳ１１で、マスター部６０から最新版のテーブル情報１０４をスレーブ部７０にダウンロードし、スレーブ部のテーブル情報２０４を上書きして更新し、ステップＳ１２で処理を終了する。
【００４９】
（Ｂ）マスター部のファームウェアのみ更新する場合：
ステップＳ１３では、ステップＳ６と同様に、ダウンロードファイルを選択してマスター部６０にコピーする。
【００５０】
ステップＳ１４では、ステップＳ７と同様に、コピーしたダウンロードファイルによりマスター部のファームウェア１０１を更新する。更に、ステップＳ１５では、ステップＳ８と同様に、マスター部６０のテーブル情報１０４を最新版のテーブル情報に更新する。
【００５１】
ステップＳ１６では、ステップＳ１１と同様に、スレーブ部７０のテーブル情報２０４を最新版のテーブル情報に更新し、ステップＳ１２で処理を終了する。
（Ｃ）スレーブ部のファームウェアのみ更新する場合：
ステップＳ１７では、ステップＳ６と同様に、ダウンロードファイルを選択してマスター部６０にコピーする。ステップＳ１８では、ステップＳ８と同様に、ホストシステムから、最新版のテーブル情報を取得してマスター部６０のテーブル情報１０４を上書きして更新する。
【００５２】
ステップＳ１９では、ステップＳ９と同様に、スター部６０からスレーブ部７０に、スレーブ部のファームウェア更新のダウンロードファイルをコピーする。ステップＳ２０では、コピーしたスレーブ用ダウンロードファイルを使用して、スレーブ部７０のファームウェア２０１の更新を行なう。
【００５３】
ステップＳ２１では、ステップＳ１１と同様に、マスター部６０から最新版のテーブル情報１０４をスレーブ部７０にダウンロードし、スレーブ部のテーブル情報２０４を上書きして更新し、ステップＳ１２で処理を終了する。
【００５４】
（Ｄ）ステップＳ４のチェックで両方のファームウェアを更新しない場合：
ステップＳ２２では、ステップＳ８と同様に、マスター部６０のテーブル情報１０４を最新版のテーブル情報に更新する。
【００５５】
ステップＳ２３では、ステップＳ１１と同様に、マスター部６０から最新版のテーブル情報１０４をスレーブ部７０にダウンロードし、スレーブ部のテーブル情報２０４を上書きして更新し、ステップＳ１２で処理を終了する。
【００５６】
以上説明した動作手順は、ホストシステム１０が通信ライン４０を介してマスター部６０に接続される形態であるが、ホストシステム１０が通信ライン４０を介してスレーブ部７０に接続される形態では、スレーブ部７０からマスター部６０へ通信を行い、マスター部６０のバージョン情報１０２を取得して、スレーブ７０部のバージョン情報２０２と共にホストシステム１０に送る。
【００５７】
本発明において、ダウンロードファイル及びテーブル情報は、ホストシステム１０だけでなく、フィールド機器のマスター部及びスレーブ部も夫々保持しているので、古くて最新のダウンロードファイルを持っていないようなホストシステムの場合、機器側の方が新しいファイルを持っている可能性がある。
【００５８】
そのような場合は、フィールド機器側のダウンロードファイルを使ってファームウェアを更新することもできる。例えば、マスター部が最新のスレーブ部のダウンロードファイルを持っていてそれを使って更新を行う場合、マスター部６０からスレーブ部７０への通信を行い、ファームウェアの更新及びテーブル情報の更新を行うことが可能である。更新完了後、ホストシステムは、フィールド機器側のダウンロードファイル及びテーブル情報を取得して最新情報に更新する。
【００５９】
また、ファームウェアの更新は、ホストシステムがなく、マスター部とスレーブ部が接続された状態だけでも可能である。ダウンロードファイル及びテーブル情報は、マスター部６０及びスレーブ部７０が夫々保持しているので、それらのファイル及び情報を用いてファームウェアの更新を行うことができる。
【００６０】
この場合、マスター部６０からスレーブ部７０のバージョン情報を取得し、どちらのバージョンが新しいかをテーブル情報と照合しながらチェックする。マスター部６０が持っているダウンロードファイルが新しい場合は、スレーブ部７０のファームウェアの更新及びテーブル情報の更新を行う。
【００６１】
逆に、スレーブ部が新しい場合は、マスター部のファームウェア更新及びテーブル情報の更新を行う。ファームウェア更新時の操作及び表示は、マスター部６０の表示器６５に表示されるので、作業者は表示器を見ながらファームウェアの更新作業を行うことができる。
【００６２】
通信ライン４０及び８０での通信方法は、HART，Foundation Fieldbus，Profibus等のフィールドバス規格に準拠する工業用プロトコルや、汎用の通信プロトコルを利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０  ホストシステム
２０  コントローラ
３０  入出力部
４０  通信ライン
５１、５２  フィールド機器
６０マスター部
６１  通信部
６２  ＣＰＵ
６３  通信ドライバ
６４  表示器ドライバ
６５  表示器
１００  メモリ
１０１  ファームウェア
１０２  バージョン情報
１０３  ダウンロードファイル
１０４  テーブル情報
７０  スレーブ部
７１  通信ドライバ
７２  ＣＰＵ
７３  センサモジュール
２００  メモリ
２０１  ファームウェア
２０２  バージョン情報
２０３  ダウンロードファイル
２０４  テーブル情報
３００  通信部
８０  通信ライン
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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