(57)【要約】【課題】保守コスト等の軽減や性能の向上を図ることができるフィールド機器を提供する。【解決手段】リードオンリーメモリに、プログラムを機能ごとにモジュール化したプログラムモジュールとして格納する。転送手段は、前記リードオンリーメモリに格納された前記プログラムを、前記プログラムモジュール単位でランダムアクセスメモリに転送する。実行手段は、前記転送手段により前記ランダムアクセスメモリに転送された前記プログラムモジュールのプログラムコードを前記ランダムアクセスメモリ上で実行する。【選択図】図１
2012079204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装されたプログラムに規定された処理を実行するフィールド機器において、
前記プログラムを機能ごとにモジュール化したプログラムモジュールとして格納するリードオンリーメモリと、
前記リードオンリーメモリに格納された前記プログラムを、前記プログラムモジュール単位でランダムアクセスメモリに転送する転送手段と、
前記転送手段により前記ランダムアクセスメモリに転送された前記プログラムモジュールのプログラムコードを前記ランダムアクセスメモリ上で実行する実行手段と、
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
前記転送手段は前記プログラムモジュールを復号化する機能を備え、前記リードオンリーメモリに暗号化されて格納された前記プログラムモジュールを復号化して前記ランダムアクセスメモリに転送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】
前記転送手段は前記プログラムモジュールを展開する機能を備え、前記リードオンリーメモリに圧縮されて格納された前記プログラムモジュールを展開して前記ランダムアクセスメモリに転送す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】
前記転送手段は、前記実行手段により実行対象とされる前記プログラムモジュールの順序に従った順序で、前記プログラムモジュールを転送することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィールド機器。
【請求項５】
実装されたプログラムに規定された処理を実行するフィールド機器の製造方法において、
前記フィールド機器は、
前記プログラムを機能ごとにモジュール化したプログラムモジュールとして格納するリードオンリーメモリと、
前記リードオンリーメモリに格納された前記プログラムを、前記プログラムモジュール単位でランダムアクセスメモリに転送する転送手段と、
前記転送手段により前記ランダムアクセスメモリに転送された前記プログラムモジュールのプログラムコードを前記ランダムアクセスメモリ上で実行する実行手段と、
を備え、
前記フィールド機器の製造方法は、
前記実行手段において使用される前記プログラムモジュールが互いに異なる複数の前記フィールド機器に対して共通のプログラムイメージを作成する作成ステップと、
前記作成ステップにより作成された前記共通のプログラムイメージを、前記複数の前記フィールド機器のそれぞれの前記リードオンリーメモリに、共通の前記プログラムモジュール群として格納する格納ステップと、
を備えることを特徴とするフィールド機器の製造方法。
【請求項６】
前記複数の前記フィールド機器は、互いに機種が異なることを特徴とする請求項５に記載のフィールド機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装されたプログラムに規定された処理を実行するフィールド機器および当該フィールド機器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィールド機器では、そのフィールド機器が使用するシステムプログラムは、そのフィールド機器内のＲＯＭ（リードオンリーメモリ）に単一の実行イメージとして格納されている。フィールド機器の作動時には、直接ＲＯＭ上のシステムプログラムが実行される。システムプログラムには、フィールド機器のセンサとしての機能、フィールド機器の通信機能、フィールド機器の表示画面に各種の情報を表示する機能、フィールド制御のための各種の演算を行う機能、システム管理機能など、様々な機能に対応する処理が記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−３３２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のフィールド機器では、システムプログラムが単一の実行イメージであることに起因して以下の問題がある。
（１）機能の一部だけの改良や修正を行う場合に、システムプログラムの全イメージを再度、ＲＯＭに書き込む必要がある。しかし、この場合にはＲＯＭへの書込みは長時間を要するため、保守のためのコストを増加させる。
（２）機能の一部だけの改良や修正を行う場合でも、システムプログラム全体としての検証を再度行う必要がある。そのため、プログラムの検証のためのコストを増加させる。
（３）共通の機能をもつ製品において、その共通の機能の改良や修正を行う場合に、すべての製品に対してシステムプログラム全体の検証およびＲＯＭへの書込みを行う必要がある。
【０００５】
また、システムプログラムがＲＯＭ上で直接実行されることに起因して以下の問題がある。
（１）ＲＯＭに対するアクセスは比較的遅いため、システムプログラム全体の実行速度が制限される。そのため、フィールド機器などのように限られた電力で動作するシステムでは性能を上げるうえで実行速度が問題となる。
（２）ＲＯＭにはシステムプログラムをＣＰＵが直接解釈できるように平文で格納しなければならず、プログラムの暗号化やデータ量の圧縮ができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、保守コスト等の軽減や性能の向上を図ることができるフィールド機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のフィールド機器は、実装されたプログラムに規定された処理を実行するフィールド機器において、前記プログラムを機能ごとにモジュール化したプログラムモジュールとして格納するリードオンリーメモリと、前記リードオンリーメモリに格納された前記プログラムを、前記プログラムモジュール単位でランダムアクセスメモリに転送する転送手段と、前記転送手段により前記ランダムアクセスメモリに転送された前記プログラムモジュールのプログラムコードを前記ランダムアクセスメモリ上で実行する実行手段と、を備えることを特徴とする。
このフィールド機器によれば、転送手段によりランダムアクセスメモリに転送されたプログラムモジュールのプログラムコードをランダムアクセスメモリ上で実行するので、プログラムをプログラムモジュール単位で管理できるとともに、プログラムへのアクセス速度の向上によりフィールド機器の性能を向上させることができる。
【０００８】
前記転送手段は前記プログラムモジュールを復号化する機能を備え、前記リードオンリーメモリに暗号化されて格納された前記プログラムモジュールを復号化して前記ランダムアクセスメモリに転送してもよい。
【０００９】
前記転送手段は前記プログラムモジュールを展開する機能を備え、前記リードオンリーメモリに圧縮されて格納された前記プログラムモジュールを展開して前記ランダムアクセスメモリに転送してもよい。
【００１０】
前記転送手段は、前記実行手段により実行対象とされる前記プログラムモジュールの順序に従った順序で、前記プログラムモジュールを転送してもよい。
【００１１】
本発明のフィールド機器の製造方法は、実装されたプログラムに規定された処理を実行するフィールド機器の製造方法において、前記フィールド機器は、前記プログラムを機能ごとにモジュール化したプログラムモジュールとして格納するリードオンリーメモリと、前記リードオンリーメモリに格納された前記プログラムを、前記プログラムモジュール単位でランダムアクセスメモリに転送する転送手段と、前記転送手段により前記ランダムアクセスメモリに転送された前記プログラムモジュールのプログラムコードを前記ランダムアクセスメモリ上で実行する実行手段と、を備え、前記フィールド機器の製造方法は、前記実行手段において使用される前記プログラムモジュールが互いに異なる複数の前記フィールド機器に対して共通のプログラムイメージを作成する作成ステップと、前記作成ステップにより作成された前記共通のプログラムイメージを、前記複数の前記フィールド機器のそれぞれの前記リードオンリーメモリに、共通の前記プログラムモジュール群として格納する格納ステップと、を備えることを特徴とする。
このフィールド機器の製造方法によれば、実行手段において使用されるプログラムモジュールが互いに異なる複数のフィールド機器に対して共通のプログラムイメージを作成し、フィールド機器のそれぞれのリードオンリーメモリに、共通の前記プログラムモジュール群として格納するので、製造コストを低下させることができる。
【００１２】
前記複数の前記フィールド機器は、互いに機種が異なっていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のフィールド機器によれば、転送手段によりランダムアクセスメモリに転送されたプログラムモジュールのプログラムコードをランダムアクセスメモリ上で実行するので、プログラムをプログラムモジュール単位で管理できるとともに、プログラムへのアクセス速度の向上によりフィールド機器の性能を向上させることができる。
【００１４】
本発明のフィールド機器の製造方法によれば、実行手段において使用されるプログラムモジュールが互いに異なる複数のフィールド機器に対して共通のプログラムイメージを作成し、フィールド機器のそれぞれのリードオンリーメモリに、共通の前記プログラムモジュール群として格納するので、製造コストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態のフィールド機器の構成を示すブロック図。
【図２】圧縮されたプログラムモジュールの展開および暗号化されたプログラムモジュールの復号化を行う機能を付与したフィールド機器の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明によるフィールド機器の一実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のフィールド機器の構成のうち本発明に関わる部分を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のフィールド機器は、フィールド機器で使用されるシステムプログラムを格納するＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２と、ＲＯＭ１に格納されたシステムプログラムをＲＡＭ２に転送するプログラム転送回路３と、ＲＡＭ上のプログラムを用いて所定の処理を実行するＣＰＵ（中央演算ユニット）４と、を備える。
【００１９】
図１に示すように、ＲＯＭ１には、フィールド機器で使用されるシステムプログラムが、機能ごとにモジュール化されたプログラムモジュール１ａ，１ｂ，１ｃ，・・・として格納されている。プログラムモジュール１ａ，１ｂ，１ｃ，・・・のそれぞれの機能は、例えば、フィールド機器のセンサとしての機能、フィールド機器の通信機能、フィールド機器の表示画面（不図示）に各種の情報を表示する機能、フィールド制御のための各種の演算を行う機能、システム管理機能等である。
【００２０】
次に、本実施形態のフィールド機器の動作について説明する。
【００２１】
フィールド機器の起動時には、プログラム転送回路３はＲＯＭ１に格納されたシステムプログラムを各プログラムモジュール１ａ，１ｂ，１ｃ，・・・の単位で転送し、ＲＡＭ２に格納する。例えば、プログラムモジュール１ａはプログラムコード２ａとして、プログラムモジュール１ｂはプログラムコード２ｂとして、プログラムモジュール１ｃはプログラムコード２ｃとして、それぞれＲＡＭ２に格納される。
【００２２】
ＣＰＵ４は、ＲＯＭ１に直接アクセスすることはなく、ＲＡＭ２上のプログラムコードを実行する。
【００２３】
このように、本実施形態のフィールド機器では、システムプログラムを機能ごとにモジュール化しているため、システムプログラムを機能ごとのプログラムモジュール単位で開発することができる。また、プログラムモジュールの改良や修正がある場合に、変更されたプログラムモジュールのみをＲＯＭ１に書き込めばよいため、プログラムの書込みに要する時間を短縮でき、作業コストを軽減できる。さらに、一部の機能だけが異なる製品ラインナップの中の個々の製品に対して、共通のプログラムモジュールを使用することができるため、プログラムの開発、検証のためのコストを軽減できる。
【００２４】
また、本実施形態のフィールド機器では、システムプログラムをＲＡＭ上で実行しているが、ＲＡＭはＲＯＭに比較して高速でのアクセスが可能なため、従来のフィールド機器比べて処理の実行速度を高めることができる。例えば、同一のＣＰＵクロックで動作させたとしても実行速度を上げることができ、高機能な製品を得ることができる。また、ＣＰＵが直接実行対象とするプログラムコードが、その実行時にＲＡＭに格納されていればよいため、ＲＯＭへのプログラムモジュールの格納方法の自由度が大きくなり、プログラムの格納に関する設計が容易となる。
【００２５】
なお、一部だけの機能が異なる製品ラインナップがある場合、個々の製品においてＲＡＭへの転送対象となるプログラムモジュールを選択可能としてもよい。この場合、すべての機能のプログラムモジュールを作成し（作成ステップ）、すべての製品のＲＯＭに格納する（格納ステップ）ことにより、製品ラインナップの全製品について出荷時のＲＯＭイメージを共通化することができ、製造コストを低下させることができる。個々の製品において転送の対象となるプログラムモジュールを特定する情報は、例えば、ＲＯＭあるいは別のメモリに書き込むことができ、プログラム転送回路３はこの情報に従って必要なプログラムモジュールのみをＲＡＭに転送することが可能となる。
【００２６】
また、通信プロトコルや画面表示に関する規格等が複数ある場合に、現場の環境等に応じてＲＯＭからＲＡＭに転送するプログラムモジュールを選択できるようにしてもよい。例えば、２つの通信プロトコルが使用される可能性のある製品については、それぞれの通信プロトコルに対応する２つのプログラムモジュールをＲＯＭに格納した状態で製品を出荷し、使用される通信プロトコルに応じていずれかのプログラムモジュールを転送対象として選択可能としてもよい。
【００２７】
また、フィールド機器の高機能化に伴い、システムプログラムの容量が大きくなってくると、システム全体のプログラムをロードするための時間が長くなる。このため、ＣＰＵで使用するタイミングに合わせてプログラムモジュールをＲＯＭに転送するようにしてもよい。例えば、フィールド機器の起動開始後、早期に動作を開始させたいセンサ機能や表示機能に関するプログラムモジュールのみを、速やかにＲＯＭに転送してＣＰＵに実行させるとともに、例えば、バックグラウンドでのチェック機能のように起動直後からの実行が不要のものについては、プログラムモジュールの転送順序を遅らせることにより、実質的な起動時間の短縮と起動時電力の軽減を図ることができる。
【００２８】
図２は、圧縮されたプログラムモジュールの展開および暗号化されたプログラムモジュールの復号化を行う機能を付与したフィールド機器の構成を示すブロック図である。図２では、図１における同一要素に同一符号を付している。
【００２９】
図２に示す例では、プログラムモジュール１ａ（図１）を圧縮したデータ（イメージ）であるプログラムモジュール１０ａと、プログラムモジュール１ｂ（図１）を暗号化したデータ（イメージ）であるプログラムモジュール１０ｂと、プログラムモジュール１ｃ（図１）を圧縮および暗号化したデータ（イメージ）であるプログラムモジュール１０ｃと、をＲＯＭ１に格納している。
【００３０】
図２に示すプログラム転送回路３Ａには、プログラムモジュールを展開、復号化する機能が与えられている。例えば、プログラムモジュール１０ａをＲＯＭ１から転送する際には、これを展開し、プログラムコード２ａとしてＲＡＭ２に格納する。プログラムモジュール１０ｂをＲＯＭ１から転送する際には、これを復号化し、プログラムコード２ｂとしてＲＡＭ２に格納する。プログラムモジュール１０ｃをＲＯＭ１から転送する際には、これを展開、復号化し、プログラムコード２ｃとしてＲＡＭ２に格納する。
【００３１】
このように、図２の例では、圧縮されたプログラムモジュールをプログラム転送回路３Ａにより展開することができるため、圧縮された状態でプログラムモジュールをＲＯＭ１に格納でき、プログラムのサイズを減らすことにより、読み込みにかかる時間の短縮と起動時の消費電力の軽減を図ることができる。また、暗号化されたプログラムモジュールをプログラム転送回路３Ａにより復号化することができるため、悪意に基づくプログラムの解析等を防止できる。
【００３２】
以上説明したように、本発明のフィールド機器によれば、転送手段によりランダムアクセスメモリに転送されたプログラムモジュールのプログラムコードをランダムアクセスメモリ上で実行するので、プログラムをプログラムモジュール単位で管理できるとともに、プログラムへのアクセス速度の向上によりフィールド機器の性能を向上させることができる。
【００３３】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、実装されたプログラムに規定された処理を実行するフィールド機器および当該フィールド機器の製造方法に対し、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１      ＲＯＭ
２      ＲＡＭ
３      プログラム転送回路（転送手段）
３Ａ    プログラム転送回路（転送手段）
４      ＣＰＵ（実行手段）
【図１】
2012079204.tif 000003
【図２】
2012079204.tif 000004