(57)【要約】【課題】パラメータ設定端末などの外部機器を用いることなく、機器内部の処理によって、自己の機器に関連する各種の関連情報を無線タグに書き込む。【解決手段】フィールド機器４のケースの外側にＲＦＩＤタグ（無線タグ）４−１を取り付ける。フィールド機器４のケース内部にＲＦＩＤタグ４−１との間の非接触通信を可能とするＲＦＩＤ通信部４−６を設ける。ＣＰＵ４−２は、フィールド機器４の現場での動作時に、関連情報記憶部４−５に書き込まれているハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの自己の機器に関連する各種の関連情報を、定期的にあるいはその関連情報が変更される毎に読み出し、ＲＦＩＤ通信部４−６からの非接触通信によってＲＦＩＤタグ４−１に書き込む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現場に設置して用いられるフィールド機器において、
非接触通信部と記憶部とを有する無線タグと、
当該フィールド機器に関連する各種の関連情報を記憶する関連情報記憶手段と、
前記無線タグとの間の非接触通信を可能とする無線通信手段と、
前記関連情報記憶手段に記憶されている前記関連情報の前記無線通信手段を介しての前記無線タグへの書き込みを制御する制御手段と
を備えることを特徴とするフィールド機器。
【請求項２】
請求項１に記載されたフィールド機器において、
前記無線タグに書き込まれる情報は、前記フィールド機器の現場への設置前に書き込まれ、以降その情報の変更が禁止される更新不可情報を含む
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項３】
請求項１に記載されたフィールド機器において、
前記無線タグに書き込まれる情報は、前記フィールド機器の現場での動作時にその情報の更新が許可される随時更新情報を含む
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項４】
請求項３に記載されたフィールド機器において、
前記無線タグに書き込まれる情報は、前記随時更新情報の更新履歴を含む
ことを特徴とするフィールド機器。
【請求項５】
請求項１に記載されたフィールド機器において、
前記無線タグに書き込まれる情報は、当該無線タグと非接触通信が可能な外部通信機器によるその情報の更新は許可されるが、前記フィールド機器の前記無線通信手段を介してのその情報の更新は禁止される外部通信機器専用更新情報を含む
ことを特徴とするフィールド機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、差圧・圧力発信器、バルブポジショナ、各種流量計、温度発信器など、現場に設置して用いられるフィールド機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、差圧・圧力発信器、バルブポジショナ、各種流量計、温度発信器などのフィールド機器には、その機器の仕様を表す「モデルＮＯ．」、「生産年月日」、「シリアルＮＯ．」などの情報が書かれた銘板がケース表面に貼られている。この銘板に書かれている情報を読むことで、機器の修理やメンテナンスサービスを行う際、作業者はその機器に関する情報を現場で得ることができる。
【０００３】
最近では、ＣＰＵを搭載するフィールド機器が多くなっており、このようなフィールド機器では同種のものであっても、内蔵されているハードウェアのバージョンやソフトウェアのバージョンなどの違いで機能や性能が異なる。ハードウェアのバージョンやソフトウェアのバージョンなどは、現場で設定・変更されるので、機器生産時にはその情報を銘板に反映させることができない。このため、機能や性能の違いについての情報を銘板から得ることができず、機器の修理やメンテナンスサービスを行う場合、作業者は、機器内部のプリント基板上に記録されている記号を確認したり、機器内部の電気的な接続を確認したりする。また、フィールド機器にフィールドコミュニケータなどの外部通信機器を通信ケーブルを介して接続し、機器内部のメモリに記憶されているハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの情報を確認したりする。
【０００４】
このフィールド機器では、設置場所によっては作業者が確認困難な位置に銘板があったり、機器の動作中には内部のプリント基板や電気的な接続を確認したりすることができない。また、ハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの情報を知りたい場合、通信ケーブルを介して外部通信機器を接続しなければならない。なおかつ多くの場合、フィールド機器の動作中にこれらの機器を接続すると制御信号を乱したり、ショートさせたりするので、動作を停止して行わなければならないという問題がある。このため、フィールド機器の修理やメンテナンスサービスが遣り難い。
【０００５】
そこで、このような問題を緩和する技術として、特許文献１に示されるような非接触通信部と記憶部とを有する無線タグ（ＲＦＩＤタグ）を利用したものがある。ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグは、ＩＣタグとも呼ばれ、半導体回路素子とアンテナが内部に埋め込まれており、非接触通信によって外部とデータを交信することができるものである。アンテナで受信する電波を電源としていて電池を必要とせず、高い環境性と低コストという特徴から、広く応用が期待されている。
【０００６】
図３に特許文献１に示されたフィールド機器の概略を示す。このフィールド機器１には、銘板の代わりに、パッシブ型のＲＦＩＤタグ１−１がそのケースの外側に取り付けられている。ＲＦＩＤタグ１−１には、フィールド機器１の現場への設置前（工場出荷時）に、「モデルＮＯ．」、「生産年月日」、「シリアルＮＯ．」などの情報が書き込まれている。フィールド機器１のケース内部には、パラメータ格納手段１−２と被パラメータ読書手段１−３が設けられており、パラメータ格納手段１−２にはフィールド機器１のハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの情報がパラメータとして格納されている。
【０００７】
図４はフィールド機器１のパラメータ格納手段１−２に格納されたパラメータデータをＲＦＩＤタグ１−１に書き込む場合の手順を示す図である。この場合、フィールド機器１に対して、パラメータ設定端末２を通信ケーブル３を介して接続する。パラメータ設定端末２はＲＦＩＤ読書手段２−１とパラメータ読書手段２−２を備えている。この状態で、パラメータ設定端末２のパラメータ読書手段２−２から、フィールド機器１の被パラメータ読書手段１−３に、通信ケーブル３を介してパラメータの読み出し指令を送る。すると、被パラメータ読書手段１−３がパラメータ格納手段１−２に格納されているパラメータの中から指定されたパラメータを読み出し、パラメータ設定端末２のパラメータ読書手段２−２へ返送する。パラメータ読書手段２−２は、返送されてきたパラメータをＲＦＩＤ読書手段２−１へ渡す。ＲＦＩＤ読書手段２−１は、ＲＦＩＤタグ１−１との間の非接触通信により、ＲＦＩＤタグ１−１にそのパラメータを書き込む。
【０００８】
このようにして、フィーダ機器１のＲＦＩＤタグ１−１にパラメータ格納手段１−２に格納されているパラメータデータを書き込んでおくことによって、機器の修理やメンテナンスサービスを行う場合、作業者は、非接触通信機能を有する携帯用の読み出し用端末を用い、外部通信機器を通信ケーブルを介して接続しなくても、ＲＦＩＤタグ１−１からフィールド機器１の「モデルＮＯ．」、「生産年月日」、「シリアルＮＯ．」などの情報に加えて、ハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの情報（自己のフィールド機器（以下、単に自己の機器という）に関連する各種の関連情報）を読み出すことができる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２５８９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、ハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの情報をＲＦＩＤタグに書き込む場合、パラメータ設定端末を必要とし、このパラメータ設定端末を通信ケーブルを介してフィールド機器に接続しなければならない。また、フィールド機器の現場の設置状況によっては、パラメータ設定端末との接続が困難な場合がある。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、パラメータ設定端末などの外部機器を用いることなく、機器の内部処理によって、自己の機器に関連する各種の関連情報を無線タグに書き込む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】
【００１２】
このような目的を達成するために本発明は、現場に設置して用いられるフィールド機器において、非接触通信部と記憶部とを有する無線タグと、自己の機器に関連する各種の関連情報を記憶する関連情報記憶手段と、無線タグとの間の非接触通信を可能とする無線通信手段と、関連情報記憶手段に記憶されている関連情報の無線通信手段を介しての無線タグへの書き込みを制御する制御手段とを設けたものである。
【００１３】
この発明によれば、例えば、自己の機器に関連する各種の関連情報をハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンとした場合、このハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンが関連情報記憶手段から読み出され、無線通信手段を介して無線タグへ書き込まれる。この関連情報の無線タグへの書き込みは、定期的、意図的に行われるようにしてもよいし、その関連情報が変更された場合に自動的に行われるようにしてもよい。
【００１４】
本発明において、無線タグに書き込まれる情報は、フィールド機器の現場への設置前に書き込まれ、以降その情報の更新が禁止される更新不可情報を含むようにしてもよい。例えば、フィールド機器の現場への設置前に、機器の製造時に決められる「シリアルＮＯ．」、「製造番号」、「型番」、「製造年月日」、「供給電源の種類」などの初期情報を更新不可情報として無線タグに書き込む。これにより、フィールド機器の現場への設置後、初期情報が変更されてしまうことを防ぐことができる。
【００１５】
本発明において、無線タグに書き込まれる情報は、フィールド機器の現場での動作時にその情報の更新が許可される随時更新情報を含むものとしてもよい。例えば、修理などにより仕様や設定が変更されたり、ユーザ側で設定変更したりしたような場合、フィールド機器の現場での動作時に、その情報を非接触通信によって無線タグへ送り、その無線タグ内の情報を書き替える。これにより、無線タグ内の情報（随時更新情報）が更新され、メンテナンスの際に役に立つ。この場合、無線タグに、随時更新情報の更新履歴を書き込むようにしてもよい。これにより、例えば、ハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンの変更履歴などを知ることが可能となり、メンテナンスの際に役立つ。
【００１６】
本発明において、無線タグに書き込まれる情報は、当該無線タグと非接触通信が可能な外部通信機器によるその情報の更新は許可されるが、フィールド機器の無線通信手段を介してのその情報の更新は禁止される外部通信機器専用更新情報を含むものとしてもよい。例えば、メンテナンスの際のサービス履歴（日付、メモ、修理内容など）を外部通信機器から非接触通信によって無線タグに書き込むようにし、フィールド機器の内部の無線通信手段からはそのサービス履歴の更新を行えないようにすることにより、サービス履歴を安全に無線タグ内に格納することができ、次回のメンテナンス時に参照することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、無線タグとの間の非接触通信を可能とする無線通信手段を設け、関連情報記憶手段に記憶されている関連情報の無線タグへの書き込みを無線通信手段を介して行うようにしたので、パラメータ設定端末などの外部機器を用いることなく、機器の内部処理によって、ハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの自己の機器に関連する各種の関連情報を無線タグへ書き込むことができるようになり、フィールド機器の修理やメンテナンスサービスがさらに遣り易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係るフィールド機器の一実施の形態の概略を示すブロック図である。このフィールド機器４は、差圧・圧力発信器、バルブポジショナ、各種流量計、温度発信器などの電子機器であり、現場に設置して用いられる。なお、流量計としては、電磁流量計、気体流量計などが挙げられる。
【００１９】
本実施の形態において、フィールド機器４には、図３に示したフィールド機器１と同様に、パッシブ型のＲＦＩＤタグ（無線タグ）４−１がそのケースの外側に取り付けられている。ＲＦＩＤタグ４−１には、フィールド機器４の現場への設置前（工場出荷時）に、機器の製造時に決められる「シリアルＮＯ．」、「製造番号」、「型番」、「製造年月日」、「供給電源の種類」などの初期情報が書き込まれている。この初期情報は、読み出し専用の情報として、すなわち以降その情報の変更が禁止される更新不可情報として、ＲＦＩＤタグ４−１に書き込まれている。
【００２０】
フィールド機器４のケース内部には、ＣＰＵ４−２とＲＯＭ４−３とＲＡＭ４−４と関連情報記憶部４−５とＲＦＩＤ通信部４−６が設けられており、関連情報記憶部４−５にはハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの自己の機器に関連する各種の関連情報が書き込まれる。この自己の機器に関連する各種の関連情報は、ＣＰＵ４−２の処理動作によって関連情報記憶部４−５に書き込まれるが、ハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンの場合は工場出荷段階でその初期情報が書き込まれている。
【００２１】
関連情報記憶部４−５に書き込まれる各種の関連情報には、各機器共通の情報として、ステータス（異常情報，履歴），校正値，通信設定，フィールドバス関連情報，設定変更履歴などが含まれる。また、差圧・圧力発信器であれば、レンジ設定（ＬＲＶ、ＵＲＶ、高さ補正），校正値（ゼロ点校正値など），最大印加圧力などが含まれ、バルブポジショナであれば、レンジ設定（上端、下端），流量特性，開閉積算回数などが含まれ、電磁流量計であれば、検出端，レンジ設定（流量），パルス設定，校正値，流量積算値，最大値などが含まれ、気体流量計であれば、検出端，レンジ設定（流量、差圧静圧），パルス設定，校正値（ゼロ点校正値等），流量積算値，最大値などが含まれ、温度発信器であれば、検出端（センサ種類），レンジ，校正値などが含まれる。
【００２２】
ＲＦＩＤ通信部４−６は、ＲＦＩＤタグ４−１との間の非接触通信を可能とする無線通信部であり、ＲＦＩＤタグ４−１との間の非接触通信は電磁結合または磁気結合等によって行われる。ＣＰＵ４−２は、ＲＡＭ４−４や関連情報記憶部４−５にアクセスしながら、ＲＯＭ４−３に格納されたプログラムに従って動作する。ＲＯＭ４−３には、本実施の形態特有のプログラムとして、関連情報記憶部４−５に書き込まれている関連情報のＲＦＩＤ通信部４−６を介してのＲＦＩＤタグ４−１への書き込みを制御する関連情報更新プログラムが格納されている。
【００２３】
〔現場での動作時〕
ＣＰＵ４−２は、上記の関連情報更新プログラムを実行することにより、フィールド機器４の現場での動作時に、関連情報記憶部４−５に書き込まれている関連情報を随時更新情報として、定期的にあるいはその関連情報が変更される毎に読み出し、ＲＦＩＤ通信部４−６からの非接触通信によってＲＦＩＤタグ４−１に書き込む。
【００２４】
例えば、フィールド機器４のソフトウェアバージョンが変更され、関連情報記憶部４−５に書き込まれているソフトウェアバージョンのデータが書き替えられたする。この場合、ＣＰＵ４−２は、定期的に関連情報記憶部４−４にアクセスすることにより（図１：矢印（１））、関連情報記憶部４−５内のソフトウェアバージョンの変更を知り、このソフトウェアバージョンのデータを関連情報記憶部４−５から読み出して（図１：矢印（２））、ＲＦＩＤ通信部４−６へ送る（図１：矢印（３））。ＲＦＩＤ通信部４−６は、ＣＰＵ４−２からの指示を受けて、そのソフトウェアバージョンのデータを非接触通信によってＲＦＩＤタグ４−１へ送り（図１：矢印（４））、ＲＦＩＤタグ４−１内のメモリＭに格納する。
【００２５】
なお、フィールド機器４のケース内部は密閉・防爆構造とされた金属ケースが用いられる。ＲＦＩＤ通信部４−６とＲＦＩＤタグ４−１との間の非接触通信を妨げないように、フィールド機器４のケースは非磁性体とするのがよい。本実施の形態では、パッシブ型のＲＦＩＤタグ４−１を利用しているので、機器内部に搭載された電子回路と電気的・構造的な隔離が可能とされ、フィールド機器４に要求される密閉・防爆構造を容易に実現できる。
【００２６】
〔修理、メンテナンス〕
修理やメンテナンスサービスを行う場合、作業者は、図２に示すように、外部通信機器（フィールドコミュニケータ）５をフィールド機器４に近づけ、外部通信機器５からフィールド機器４に対してデータの読み出しを指示する。本実施の形態において、外部通信機器５には、ＲＦＩＤ通信部５−１が設けられており、非接触通信による読出／書込機能を有している
【００２７】
外部通信機器５からフィールド機器４に対してデータの読み出しを指示すると、ＲＦＩＤタグ４−１に書き込まれている「シリアルＮＯ．」、「製造番号」、「型番」、「製造年月日」、「供給電源の種類」などの初期情報、ハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの自己の機器に関連する各種の関連情報がＲＦＩＤ通信部５−１との間の非接触通信によって読み出され、外部通信機器５のディスプレイ５−２に表示される。
【００２８】
これにより、フィールド機器４の設置場所によって作業者が確認困難な位置に銘板があったとしても、またフィールド機器４が動作中であっても、通信ケーブルを介することなく、ＲＦＩＤタグ４−１から「シリアルＮＯ．」、「製造番号」、「型番」、「製造年月日」、「供給電源の種類」などの初期情報やハードウェアバージョンやソフトウェアバージョンなどの自己の機器に関連する各種の関連情報を取得することが可能となり、フィールド機器４の修理やメンテナンスサービスが容易となる。
【００２９】
また、本実施の形態のフィールド機器４によれば、ＣＰＵ４−２の制御によって、関連情報記憶部４−５に書き込まれている関連情報が定期的に、あるいはその関連情報が変更される毎に読み出されて、ＲＦＩＤ通信部４−６からの非接触通信によりＲＦＩＤタグ４−１に書き込まれるので、パラメータ設定端末２（図４）のような外部機器を必要としない。また、このような外部機器を通信ケーブルを介してフィールド機器４に接続する必要もなく、フィールド機器４の現場の設置状況に拘わらず、ＲＦＩＤタグ４−１への関連情報の書き込みを行うことができる。
【００３０】
〔修理、メンテナンスの終了後〕
修理やメンテナンスサービスの終了後、作業者は、外部通信機器５の非接触通信による書込機能を利用して、フィールド機器４のＲＦＩＤタグ４−１にサービス履歴（日付、メモ、修理内容など）などの情報を書き込む。このサービス履歴などの情報は、外部通信機器５によるその情報の更新は許可されるが、フィールド機器４のＲＦＩＤ通信部４−６を介してのその情報の更新は禁止される外部通信機器専用更新情報とする。これにより、サービス履歴を安全にＲＦＩＤタグ４−１内に格納することができ、次回のメンテナンス時に参照することが可能となる。
【００３１】
〔外部通信機器からのフィールド機器への関連情報の書き込み〕
本実施の形態では、外部通信機器５の非接触通信による書込機能を利用することにより、フィールド機器４の関連情報記憶部４−５における関連情報を書き替えたり、新たな関連情報を格納したりすることが可能である。
【００３２】
例えば、新たな関連情報を格納する場合、外部通信機器５からＲＦＩＤタグ４−１へ非接触通信により関連情報を送り（図２：矢印（１））、ＲＦＩＤタグ４−１のメモリＭに書き込む。ＣＰＵ４−２は、ＲＦＩＤ通信部４−６を介してＲＦＩＤタグ４−１に定期的にアクセスし（図２：矢印（２），（３））、ＲＦＩＤタグ４−１から新たに書き込まれた関連情報を読み出す（図２：矢印（４），（５））。そして、この読み出した新たな関連情報を関連情報記憶部４−５に格納する（図２：矢印（６））。これにより、外部通信機器５からの関連情報をフィールド機器４へ与え、フィールド機器４の動作に反映させることが可能となる。
【００３３】
なお、特許文献１に示されたフィールド機器１（図３）において、フィールド機器１のパラメータ格納手段１−２に新たなパラメータを外部から書き込む場合には、図５に示すように、フィールド機器１に対してパラメータ設定端末２を通信ケーブル３を介して接続しなければならない。この場合、パラメータ設定端末２のＲＦＩＤ読書手段２−１から非接触通信によって、ＲＦＩＤタグ１−１に新たなパラメータを書き込む。また、この新たなパラメータをパラメータ読書手段２−２へ送り、通信ケーブル３を経由してフィールド機器１の被パラメータ読書手段１−３に渡し、パラメータ格納手段１−２へ格納させる。
【００３４】
このように、特許文献１に示されたフィールド機器１では、フィールド機器１に外部からパラメータを書き込む場合、パラメータ設定端末２を通信ケーブル３を介してフィールド機器１に接続しなければならない。また、フィールド機器１の現場の設置状況によっては、パラメータ設定端末２との接続が困難な場合がある。これに対して、本実施の形態のフィールド機器４によれば、外部通信機器５からの非接触通信によってフィールド機器４にパラメータを書き込むことができるので、そのような問題が生じない。
【００３５】
また、本実施の形態において、外部通信機器５によって収集したフィールド機器４の情報は、メンテナンス会社へ持ち帰ってデータベースに蓄積するようにしてもよい。このようにすることによって、その情報をサービスや製品開発に活用することが可能となる。
【００３６】
また、本実施の形態において、ＲＦＩＤタグ４−１の活用は、工場出荷前の生産工程においても有効である。出荷前の工程履歴や生産情報にＲＦＩＤタグ４−１を活用し、連携するデータベースを整備することで、次世代の生産工程を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るフィールド機器の一実施の形態の概略を示すブロック図である。
【図２】外部通信機器（フィールドコミュニケータ）を用いてのフィールド機器からのデータの読み出しを説明する図である。
【図３】特許文献１に示されたフィールド機器の概略を示す図である。
【図４】このフィールド機器のパラメータ格納手段に格納されたパラメータデータをＲＦＩＤタグに書き込む場合の手順を示す図である。
【図５】このフィールド機器のパラメータ格納手段に外部から新たなパラメータを書き込む場合の手順を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
４…フィールド機器、４−１…ＲＦＩＤタグ（無線タグ）、４−２…ＣＰＵ、４−３…ＲＯＭ、４−４…ＲＡＭ、４−５…関連情報記憶部、４−６…ＲＦＩＤ通信部、Ｍ…メモリ、５…外部通信機器（フィールドコミュニケータ）、５−１…ＲＦＩＤ通信部、５−２…ディスプレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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