JP2013012107A

JP2013012107A - ネットワーク家電機器及びファームウェア書換え方法

Info

Publication number: JP2013012107A
Application number: JP2011145181A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kuroyama; 和宏黒山; Yoshishige Yoshikawa; 嘉茂吉川; Tadashi Miki; 匡三木; Katsunori Tanie; 克典谷江
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-17

Abstract

【課題】ファームウェア書換え中の家電機器の誤動作を防止し、また、家電機器のセンサ類への影響を防ぐ。
【解決手段】サーバと通信を行う通信ユニット１０１と、通信ユニット１０１を介してファームウェアの更新を行う更新ユニット１０２と、家電機器の所定の回路１０４を遮断する回路遮断手段１０３を備え、ファームウェアの更新を行う際に、通信ユニット１０１は回路遮断手段１０３によりファームウェア更新時に更新ユニット１０２に接続されている所定の回路１０４を遮断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークを介して所定のサーバに接続され、サーバから更新用のファームウェアをダウンロードしてファームウェアを書換えるネットワーク家電機器及びファームウェア書換え方法に関するものである。

従来、この種のネットワークを介してサーバから家電機器本体内のマイクロコンピュータ（以後「マイコン」と記載）のファームウェアの書換えを行う場合に、例えば、特許文献１に示すように、宅外の外部サーバから一旦、宅内のローカルサーバにファームウェアのデータを保存してから更新するように構成することや、例えば、特許文献２に示すように、家電機器内のファームウェアが更新できない場合に、強制的に更新モードに切替えるなどいくつかの提案がなされている。

特開２００５−２３６７９５号公報特開２００３−２８８２２６号公報

一般的な構成として、ネットワークを介してサーバからマイコンのファームウェアを更新する場合に、家電機器のマイコンは、通常時に動作しているファームウェアではなく、ファームウェアを格納しているフラッシュメモリを書換えるための書換え専用のブートプログラムに動作を切替える。

このため、家電機器のマイコンは、ファームウェア書換え中、一時的に通常時に動作しているファームウェアとは異なるプログラムで動作するため、通常時とは違った動作状態となる。このような一時的な動作状態によって、例えばファームウェア書換え中の期間、ポートの入出力や信号レベルが通常時と異なる状態になった場合に、家電機器に備わっているヒータやコンプレッサやモータなどの負荷が誤動作することや、温度や湿度や照度などの計測を行うセンサ類へ誤った信号を送ってしまうことによる障害などが懸念されることになる。

前記の課題を解決するために、本発明のネットワーク家電機器は、ネットワークを介して所定のサーバに接続され、前記サーバから更新用のファームウェアをダウンロードして家電機器内のファームウェアを書換える家電機器であって、前記サーバと通信を行う通信ユニットと、通信ユニットを介してファームウェアの更新を行う更新ユニットと、家電機器の所定の回路を遮断する回路遮断手段を備え、ファームウェアの更新を行う際に、前記通信ユニットは前記回路遮断手段によりファームウェア更新時に前記更新ユニットに接続されている所定の回路を遮断するように構成する。

本発明のネットワーク家電機器は、回路遮断手段によりファームウェア更新時に前記更新ユニットに接続されている所定の回路を遮断することで、家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

実施の形態１におけるネットワーク家電機器の構成図実施の形態１におけるネットワーク家電機器の回路構成例の図実施の形態１における更新モード切替手段を備えたネットワーク家電機器の構成図実施の形態１における更新モード切替手段を備えたネットワーク家電機器の回路構成例の図実施の形態１における更新完了通知手段を備えたネットワーク家電機器の構成図実施の形態１における更新完了通知手段を備えたネットワーク家電機器の回路構成例の図実施の形態１におけるネットワーク家電機器の動作フローの図

第１の発明は、ネットワークを介して所定のサーバに接続され、前記サーバから更新用のファームウェアをダウンロードして家電機器内のファームウェアを書換える家電機器であって、前記サーバと通信を行う通信ユニットと、通信ユニットを介してファームウェアの更新を行う更新ユニットと、家電機器の所定の回路を遮断する回路遮断手段を備え、ファームウェアの更新を行う際に、通常時に家電機器の制御を行っている更新ユニットとは完全に独立して、通信ユニットが前記回路遮断手段によりファームウェア更新時に前記更新ユニットに接続されている所定の回路を遮断することができるようになるので、ファームウェア更新時に、家電機器の備えている負荷の誤動作を防ぐことや、家電機器の備えているセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

第２の発明は、第１の発明の更新ユニットは、ファームウェアを更新するための更新モード切替手段を備え、通信ユニットはファームウェアの更新を行う際に、前記回路遮断手段によりファームウェア更新時に前記更新ユニットに接続されている所定の回路を遮断すると共に、前記更新モード切替手段により前記更新ユニットを更新モードに切替えることで、ファームウェア更新時は必ず所定の回路を遮断することができるので、より確実に家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

第３の発明は、第１または第２の発明に加えて、更新ユニットが、ファームウェアの更新が正常に完了したことを通信ユニットに伝える更新完了通知手段を備えることで、通信ユニットは、更新完了通知手段により正常に更新が完了したことを確認してから、回路遮断手段により遮断している回路を解除することで、より安全に家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

第４の発明は、第１から第３のいずれか１つの発明の回路遮断手段にて遮断する所定の回路は、モータやコンプレッサを動作させるインバータや、電気により熱を発生させるヒータなどの電流が多く流れる負荷の回路とすることで、ファームウェア更新時の家電マイコンのポートが不定な状態になっても、家電機器に備えている負荷の誤動作を防ぐことができるようになる。

第５の発明は、第１から第３のいずれか１つの発明の回路遮断手段にて遮断する所定の回路は、通信ユニット及び更新ユニット以外の電源回路とすることで、ファームウェア更新時に電源回路から発生するノイズによる影響を低減することができるようになる。

第６の発明は、第１から第３のいずれか１つの発明の回路遮断手段にて遮断する所定の回路は、家電機器のセンサ回路とすることで、ファームウェア更新時の家電マイコンのポ
ートが不定な状態になっても、家電機器に備えているセンサへの影響を防ぐことができるようになる。

第７の発明は、第１から第６のいずれか１つの発明の通信ユニットは、特定小電力無線、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの無線通信によってサーバと接続することで、安全性を確保しながら、無線で遠隔からのファームウェアの更新を行うことができるようになる。

第８の発明は、ネットワークを介して所定のサーバに接続され、前記サーバから更新用のファームウェアをダウンロードして家電機器内のファームウェアを書換えるファームウェア書換え方法であって、前記サーバと通信を行い更新するファームウェアを受信する段階と、前記サーバから受信するファームウェアで、家電機器内のファームウェアを更新する段階と、ファームウェアの更新を行う際に、家電機器の所定の回路を遮断する段階を含むことで、家電機器のファームウェア更新時に、家電機器の備えている負荷の誤動作を防ぐことや、家電機器の備えているセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

第９の発明は、第８の発明に加えて、家電機器のファームウェアを更新する更新モードへ切替る段階を含み、ファームウェアの更新を行う際に、所定の回路を遮断すると共に、更新モードへ切替えることで、ファームウェア更新時は必ず所定の回路を遮断することができるので、より確実に家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

第１０の発明は、第８または第９の発明に加えて、ファームウェアの更新が正常に完了したことを確認してから、遮断している回路を解除する段階を含むことで、より安全に家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明におけるネットワーク家電機器について、図１〜図７を用いて説明する。

図１は第１の発明のネットワーク家電機器１００の構成を示している。ネットワーク家電機器１００は、ネットワークを介して所定のサーバに接続され、前記サーバから更新用のファームウェアをダウンロードして家電機器内のファームウェアの書換えを行う。前記サーバと通信を行う通信ユニット１０１と、前記通信ユニット１０１を介してファームウェアの更新を行う更新ユニット１０２と、家電機器の所定の回路を遮断する回路遮断手段１０３を備え、ファームウェアの更新を行う際に、通常時に家電機器の制御を行っている更新ユニットとは完全に独立して、前記通信ユニット１０１が前記回路遮断手段１０３によりファームウェア更新時に前記更新ユニット１０２に接続されている所定の回路１０４を遮断することで、ファームウェア更新時に、家電機器の備えている負荷の誤動作を防ぐことや、家電機器の備えているセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。なお、本実施の形態で説明するネットワーク家電機器は、エアコンや冷蔵庫や洗濯機や電子レンジや炊飯器など一般的な家庭で使用される家電機器であり、ヒータやコンプレッサやモータなどの負荷、温度センサや湿度センサや照度センサなどのセンサ類をそれぞれの家電機器の形態に合わせて有しているものとする。

次にネットワーク家電機器１００の各構成要素について説明する。ここで図２はネットワーク家電機器１００の構成例の１つを示している。

通信ユニット１０１は、家電機器の更新するファームウェアをダウンロードするためのサーバと通信を行うユニットであり、通信機能を有したマイコンや通信用のＬＳＩで構成される。サーバとの通信は、ＬＡＮや電力線などを利用した有線による通信、あるいはＷｉｆｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や特定小電力無線やＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを利用した無線通信であり、サーバとの通信が可能な構成であれば構わない。また、通信ユニット１０１は、更新ユニット１０２と家電機器内で接続され、シリアル通信などによって通信ユニット１０１と更新ユニット１０２は通信することで、サーバからダウンロードしたファームウェアを更新するように構成される。なお、ネットワーク家電機器１００は、通常の動作時、通信ユニット１０１を介して、例えば外部のサーバと通信を行うことで、ネットワークを介した遠隔操作などのネットワークサービスを実施することができる。なお、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を利用することで通信ユニット１０１に供給される電源を、通信相手となる外部機器からの電波により伝送される電力によって動作させるように構成することも可能である。

更新ユニット１０２は、ネットワーク家電機器１００の家電機器のモータやコンプレッサやヒータなどの負荷の制御や、操作パネルの表示や、ユーザ操作入力の受付や、温度センサや湿度センサや照度センサなどのセンサ類からのデータ取得などを行うＣＰＵとメモリから構成する家電機器に搭載されているマイコンである。また、メモリとしてはフラッシュメモリなどの書換え可能なメモリにファームウェアを記録することで、一度書き込んだファームウェアを後から書換えが可能なマイコンにすることで、ファームウェアの書換えが可能な構成とすることができる。なお、ネットワーク家電機器１００の更新ユニット１０２は、操作パネルの表示など機能毎に複数のマイコンで構成して、更新が必要な更新ユニットのみフラッシュメモリを搭載するなどの構成にすることも可能である。

回路遮断手段１０３は、電気回路を遮断することが可能なリレーやＭＯＳＦＥＴなどの電子部品であり、遮断する回路の電圧及び電流値に応じた部品を選定する。また、ファームウェアの更新のためのみに本電子部品を使用するのではなく、通常使用時に安全性を確保するための部品として利用しているリレーやＭＯＳＦＥＴなどの電子部品と共用することで、より安価に構成することが可能となる。

所定の回路１０４は、更新ユニット１０２と接続されているネットワーク家電機器１００のモータやコンプレッサやヒータ等の負荷に繋がるパワー系回路、通信ユニット及び更新ユニット以外の電源回路、温度センサや湿度センサや照度センサ等のセンサ類に接続しているセンサ回路など、通常動作時に更新ユニット１０２が制御を行っている回路あるいは、ファームウェア更新時に不要となる回路である。所定の回路１０４を遮断することにより、ファームウェア更新時に、負荷の誤動作を防ぐことや、センサ類への障害や、ノイズの発生などを防止することができるようになる。

図２の構成例では、家電マイコンである更新ユニット１０２を更新する場合に、通信ユニット１０１は、通信経路を介してサーバからの更新用のファームウェアを更新ユニット１０２に送る前に、回路遮断手段１０３のリレーにより、所定の回路１０４である圧縮機モータの制御回路及び圧縮機モータへの回路を遮断する例を示している。

このように構成することで、通常動作時に更新ユニット１０２により制御されている所定の回路１０４を、更新ユニット１０２とは独立な通信ユニット１０１により遮断することができるので、家電機器の備えている負荷の誤動作を防ぐことや、家電機器の備えているセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

次に、図３は第２の発明のネットワーク家電機器３００の構成を示している。前記ネットワーク家電機器１００の構成に加えて、更新ユニット１０２のファームウェアを更新するための更新モード切替手段３０５を備え、通信ユニット１０１はファームウェアの更新を行う際に、回路遮断手段１０３によりファームウェア更新時に更新ユニット１０２に接続されている所定の回路１０４を遮断すると共に、更新モード切替手段３０５により更新ユニット１０２を更新モードに切替えることで、ファームウェア更新時は必ず所定の回路１０４を遮断するように構成する。

ここで、更新モード切替手段３０５は、更新ユニット１０２のファームウェアを更新するためのモードに切替えるための信号線や回路構成であり、例えば、更新ユニット１０２をファームウェア書換えのモードに切替えるために、通信ユニット１０１から信号線である更新モード切替手段３０５の状態を設定することで、更新ユニット１０２は、通常の動作状態から、ファームウェアの書換えが可能な状態に切替える。

図４の構成例に示すように、通信ユニット１０１は、更新ユニット１０２のファームウェアを書き換えるために更新モード切替手段３０５により更新モードに切替えると共に、回路遮断手段１０３のリレーにより所定の回路１０４を遮断することにより、ファームウェア更新中は必ず回路遮断を行うように構成することができるようになる。すなわち、ファームウェア更新中は、確実に家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

次に、図５は第３の発明のネットワーク家電機器５００の構成を示している。前記ネットワーク家電機器１００またはネットワーク家電機器３００に加えて、更新ユニット１０２が、ファームウェアの更新が正常に完了したことを通信ユニット１０１に伝える更新完了通知手段５０５を備えることで、通信ユニット１０１は、更新完了通知手段５０５により正常に更新が完了したことを確認してから、回路遮断手段１０３により遮断している回路を解除する。

ここで、更新完了通知手段５０５は、更新ユニット１０２のファームウェアを更新が完了したことを、通信ユニット１０１に通知するための信号線や回路構成であり、例えば、更新ユニット１０２のファームウェアの更新完了を通知するために、更新ユニット１０２から通信ユニット１０１へ信号線である更新完了通知手段５０５を設定することで、通信ユニット１０１は、ファームウェアの書換えが完了したことを認識することで、回路遮断手段１０３を解除することができるようになる。

図６の構成例に示すように、更新ユニット１０２は、ファームウェアの更新が完了したタイミングで更新完了通知手段５０５により、更新ユニット１０２へ通知を行うことで、通信ユニット１０１は、更新完了通知手段５０５により正常に更新が完了したことを確認してから、回路遮断手段１０３により遮断している回路を解除することで、より安全に家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

また、第４の発明の回路遮断手段１０３にて遮断する所定の回路１０４は、モータやコンプレッサを動作させるインバータや、電気により熱を発生させるヒータなどの電流が多く流れる負荷の回路とすることで、ファームウェア更新時の家電マイコンのポートが不定な状態になっても、家電機器に備えている負荷の誤動作を防ぐことができるようになる。

また、第５の発明の回路遮断手段１０３にて遮断する所定の回路１０４は、通信ユニット１０１及び更新ユニット１０２以外の電源回路とすることで、ファームウェア更新時に電源回路から発生するノイズによる影響を低減することができるようになる。

また、第６の発明の回路遮断手段１０３にて遮断する所定の回路１０４は、家電機器のセンサ回路とすることで、ファームウェア更新時の家電マイコンのポートが不定な状態になっても、家電機器に備えているセンサへの影響を防ぐことができるようになる。

第７の発明の通信ユニット１０１は、特定小電力無線、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信によってサーバと接続することで、安全性を確保しながら、無線で遠隔からのファームウェアの更新を行うことができるようになる。

次に、ネットワーク家電機器５００がサーバからファームウェアをダウンロードして更新を行う流れについて、図７のネットワーク家電機器の動作フローの図を用いて説明する。

ステップＳ７０１から動作は開始する。ステップＳ７０１では、通信ユニット１０１はサーバとの通信を行う。次にステップＳ７０２では、前記ステップＳ７０１による通信により、通信ユニット１０１はサーバからのファームウェアの書換え要求があるか判断する。ファームウェアの書換え要求がある場合はステップＳ７０３に動作を移行する。ファームウェアの書換え要求が無い場合は、ステップＳ７０１に動作を戻す。次にステップＳ７０３では、回路遮断手段１０３により、所定の回路１０４を遮断する。ここで所定の回路とは、モータやコンプレッサを動作させるインバータや、電気により熱を発生させるヒータなどの電流が多く流れる負荷の回路とすることで、ファームウェア更新時の家電マイコンのポートが不定な状態になっても、家電機器に備えている負荷の誤動作を防ぐことができるようになる。また、所定の回路１０４は、通信ユニット１０１及び更新ユニット１０２以外の電源回路とすることで、ファームウェア更新時に電源回路から発生するノイズによる影響を低減することができるようになる。また、所定の回路１０４は、家電機器のセンサ回路とすることで、ファームウェア更新時の家電マイコンのポートが不定な状態になっても、家電機器に備えているセンサへの影響を防ぐことができるようになる。

次に、ステップＳ７０４では、更新モード切替手段３０５により更新ユニット１０２をファームウェア書換え可能なモードに変更する。ここで更新モード切替手段３０５として更新ユニット１０２に備えているモード切替の端子であることや、更新ユニット１０２を更新モードにするためのクロック速度、特殊端子の設定などの条件が設定可能な回路構成である。次にステップＳ７０５では、サーバからのファームウェアを通信ユニット１０１が受信して、更新ユニット１０２のファームウェアを書き換える。ファームウェアの書換え方法としては、通信ユニット１０１に一旦すべてのファームウェアをダウンロードしてから書き換える方法と、ファームウェアを所定の単位（例えば２５６バイトなど）毎にダウンロードして、ファームウェアを順次書き換える方法があり、どちらの方法であっても構わない。ステップＳ７０６では更新ユニット１０２のファームウェアが書換え完了した場合はステップＳ７０７に移行し、ファームウェアの書換えが完了していない場合はステップＳ７０５に戻りファームウェアの書換えを続ける。ステップＳ７０７では、更新完了通知手段５０５により、通信ユニット１０１にファームウェア更新の完了を通知する。ステップＳ７０８では、通信ユニット１０１が、前記ステップＳ７０７の完了通知を受信するので、回路遮断手段１０３による所定の回路１０４の遮断を解除する。

このような動作の流れにより、ファームウェア更新時に、家電機器の備えている負荷の誤動作を防ぐことや、家電機器の備えているセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

次に、第８の発明のファームウェアを受信する段階は、通信ユニット１０１でファームウェアを受信する構成であり、ファームウェアを更新する段階は、更新ユニット１０２の
ファームウェアを更新する構成であり、所定の回路を遮断する段階は、回路遮断手段１０３にて、所定の回路１０４を遮断する構成である。

また、第９の発明の更新する更新モードへ切替る段階は、更新モード切替手段３０５にて、更新ユニット１０２をファームウェアの更新が可能なモードに切替える構成である。

また、第１０の発明の遮断している回路を解除する段階は、更新完了通知手段５０５にて、通信ユニット１０１が回路遮断手段１０３の解除を行う構成である。

このような段階で構成することにより、第８から第１０の発明のファームウェア書換え方法により、ファームウェア更新時に、所定の回路を遮断することができるので、家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになる。

以上のように、本発明にかかるネットワーク家電機器及びファームウェア書換え方法は、ファームウェア更新時に、所定の回路を遮断することができるので、より確実に家電機器の誤動作を防ぐことや、家電機器のセンサ類への影響を防ぐことができるようになるので、ネットワーク機能を有する一般家庭及び業務用の家電機器に利用することができる。

１００、３００、５００ネットワーク家電機器
１０１通信ユニット
１０２更新ユニット
１０３回路遮断手段
１０４所定の回路
３０５更新モード切替手段
５０５更新完了通知手段
１３０４付加機能

Claims

ネットワークを介して所定のサーバに接続され、前記サーバから更新用のファームウェアをダウンロードして家電機器内のファームウェアを書換える家電機器であって、前記サーバと通信を行う通信ユニットと、通信ユニットを介してファームウェアの更新を行う更新ユニットと、家電機器の所定の回路を遮断する回路遮断手段を備え、ファームウェアの更新を行う際に、前記通信ユニットは前記回路遮断手段によりファームウェア更新時に前記更新ユニットに接続されている所定の回路を遮断するネットワーク家電機器。
前記更新ユニットは、ファームウェアを更新するための更新モード切替手段を備え、前記通信ユニットはファームウェアの更新を行う際に、前記回路遮断手段によりファームウェア更新時に前記更新ユニットに接続されている所定の回路を遮断すると共に、前記更新モード切替手段により前記更新ユニットを更新モードに切替える請求項１に記載のネットワーク家電機器。
前記更新ユニットが、ファームウェアの更新が正常に完了したことを前記通信ユニットに伝える更新完了通知手段を備え、前記通信ユニットは、前記更新完了通知手段により正常に更新が完了したことを確認してから、前記回路遮断手段により遮断している回路を解除する請求項１または請求項２に記載のネットワーク家電機器。
前記回路遮断手段にて遮断する所定の回路は、モータやコンプレッサを動作させるインバータや、電気により熱を発生させるヒータなどの電流が多く流れる回路である請求項１〜３に記載のネットワーク家電機器。
前記回路遮断手段にて遮断する所定の回路は、前記通信ユニット及び前記更新ユニット以外の電源回路である請求項１〜３に記載のネットワーク家電機器。
前記回路遮断手段にて遮断する所定の回路は、家電機器のセンサ回路である請求項１〜３に記載のネットワーク家電機器。
前記通信ユニットは、特定小電力無線、無線ＬＡＮ、ｚｉｇｂｅｅ、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの無線通信によってサーバと接続する請求項１〜６に記載のネットワーク家電機器。
ネットワークを介して所定のサーバに接続され、前記サーバから更新用のファームウェアをダウンロードして家電機器内のファームウェアを書換えるファームウェア書換え方法であって、前記サーバと通信を行い更新するファームウェアを受信する段階と、前記サーバから受信するファームウェアで、家電機器内のファームウェアを更新する段階と、ファームウェアの更新を行う際に、家電機器の所定の回路を遮断する段階を含むファームウェア書換え方法。
さらに、家電機器のファームウェアを更新する更新モードへ切替る段階を含み、ファームウェアの更新を行う際に、所定の回路を遮断すると共に、更新モードへ切替える請求項７に記載のファームウェア書換え方法。
さらに、ファームウェアの更新が正常に完了したことを確認してから、遮断している回路を解除する段階を含む請求項８または請求項９に記載のファームウェア書換え方法。