JP2019174987A - 通信アダプタおよびファームウェア更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ファームウェアを適切に更新する方法及び通信アダプタを提供する。【解決手段】通信アダプタ５０は、通信モジュール１０と、制御部２０と、記憶部３０とを具備する。通信モジュール１０は、外部装置と通信を行う。制御部２０は、通信モジュール１０を介して外部装置から取得した制御情報に基づいて対象装置１００を制御する。記憶部３０は、制御部２０に接続され、少なくとも通信モジュール１０がファームウェアを更新する前に更新後のファームウェアである更新ファームウェアを格納する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、通信アダプタおよびファームウェア更新方法に関する。

宅内に設けられ、宅内に設置された家電機器を遠隔操作することを可能にするホームネットワークシステムがある。例えば、ホームネットワークシステムでは、各家電機器が通信アダプタを介してネットワークと接続される。

ところで、通信アダプタに搭載されるモジュールの動作制御には、ファームウェアと称されるソフトウェアが用いられる。ファームウェアは、機能拡張や修正のためにバージョンアップされ、かかるモジュールがファームウェアの更新に失敗すると、各家電機器がホームネットワークから分断されてしまう恐れがある。

このため、モジュールのＦｌａｓｈＲＯＭを二重化し、一方に格納されたファームウェアを更新し、他方に格納されたファームウェアをリカバリー用のファームウェアとして保持しておくものがある。

特開２０１５−２２５５０８号公報

しかしながら、上記の通信アダプタに汎用性のあるモジュールを用いる場合、ファームウェアの更新に失敗する場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、ファームウェアを適切に更新することができる通信アダプタおよびファームウェア更新方法を提供することである。

実施形態に係る通信アダプタは、通信モジュールと、制御部と、記憶部とを具備する。通信モジュールは、外部装置と通信を行う。制御部は、通信モジュールを介して外部装置から取得した制御情報に基づいて対象装置を制御する。記憶部は、制御部に接続され、少なくとも通信モジュールがファームウェアを更新する前に更新後のファームウェアである更新ファームウェアを格納する。

本発明によれば、ファームウェアを適切に更新することができる。

図１は、実施形態に係る制御システムの構成を示す図である。 図２は、実施形態に係る通信アダプタのブロック図である。 図３は、実施形態に係るファームウェアの更新手順を示すタイミングチャートである。 図４は、実施形態に係るファームウェアの更新手順を示すタイミングチャートである。 図５は、第１の変形例に係る通信アダプタのブロック図である。 図６は、第２の変形例に係る通信アダプタのブロック図である。

以下で説明する実施形態に係る通信アダプタ５０は、通信モジュール１０と、制御部２０と、記憶部３０とを具備する。通信モジュール１０は、ゲートウェイ４または管理サーバ８（外部装置の一例に相当）と通信を行う。制御部２０は、通信モジュール１０を介してゲートウェイ４から取得した制御情報に基づいて家電機器１００（対象装置の一例に相当）を制御する。記憶部３０は、制御部２０に接続され、少なくとも通信モジュール１０がファームウェアを更新する前に更新後のファームウェアである更新ファームウェアを格納する。

また、以下で説明する実施形態に係る制御部２０は、通信モジュール１０がファームウェアの更新に失敗した場合に、記憶部３０に格納された更新ファームウェアを用いて通信モジュール１０のファームウェアを更新する。

また、以下で説明する制御部２０は、通信モジュール１０がファームウェアの更新に失敗した場合に、通信モジュール１０を再起動させる。

また、以下で説明する制御部２０は、通信モジュール１０を再起動させる場合に、通信モジュールが起動時に読み込む起動ファイルに更新ファームウェアの書き込みを行う。

また、以下で説明する制御部２０は、通信モジュール１０が更新したファームウェアのバージョン情報と記憶部３０に格納された更新ファームウェアのバージョン情報とを比較する。

以下、図面を参照して、実施形態に係る通信アダプタ５０およびファームウェア更新方法について説明する。実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。また、以下に示す実施形態により、この発明が限定されるものではない。

（実施形態）
まず、図１を用いて通信アダプタ５０を含む実施形態に係る制御システム１について説明する。図１は、実施形態に係る制御システム１の構成を示す図である。制御システム１は、例えば、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）と呼ばれる場合がある。また、制御システム１は、一例として、ＨＥＭＳ標準プロトコルの「ＥＣＨＯＮＥＴ」（商標登録）又は「ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ」（商標登録）が適用される場合がある。かかるＥＣＨＯＮＥＴ又はＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅは、エコーネットコンソーシアムにより規定されたＡＩＦ（Application Interface）規格に準拠したものである。

図１に示した制御システム１は、ホームネットワークシステム２と、ユーザ端末６と、ネットワーク７と、管理サーバ８とを有する。ホームネットワークシステム２と、ユーザ端末６と、管理サーバ８とは、ネットワーク７を介して有線又は無線により通信可能に接続される。ネットワーク７は、例えば、インターネットやイントラネットに該当する。なお、図１に示すホームネットワークシステム２、ユーザ端末６、管理サーバ８の数は、一例に過ぎず、制御システム１の構成に応じて適宜変更可能である。

ホームネットワークシステム２は、例えば宅内や店舗内などの所定の建物内に構築され、アクセスポイント３と、ゲートウェイ４と、ユーザ端末５と、各通信アダプタ５０と、各家電機器１００とを含む。

ユーザ端末５は、例えば、リモートコントローラ、タブレット端末、ＰＣ（Personal Computer）、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）などである。ユーザ端末５は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や有線ＬＡＮなどを介してゲートウェイ４と通信を行うことができる。例えば、ユーザ端末５は、ユーザ操作に従って、各家電機器１００の動作を制御するための制御情報をゲートウェイ４に送信することができる。

各家電機器１００は、宅内に設置される電化製品等である。例えば、家電機器１００としては、照明器具、エアコン、テレビジョンセット、洗濯機、給湯器、電気錠、インターホン（ドアホン）などの生活家電、テレビジョン録画機などのオーディオ・ビジュアル機器などがある。

また、家電機器１００は、上記の例に限られず、ゲーム機などのアミューズメント家電、パーソナルコンピュータなどの情報家電、太陽光発電関連機器などであってもよい。すなわち、家電機器１００は、広く家庭電化製品一般であってもよい。なお、家電機器１００は、対象装置の一例である。

通信アダプタ５０は、それぞれに接続された家電機器１００とアクセスポイント３との間の通信を中継する。すなわち、家電機器１００は、通信アダプタ５０を介してゲートウェイ４や管理サーバ８に接続される。

ゲートウェイ４は、いわゆるホームゲートウェイであり、ホームネットワークシステム２を外部のネットワーク７と通信可能に接続する通信機器である。ゲートウェイ４は、ユーザ端末５やアクセスポイント３を介して家電機器１００と通信を行う。

例えば、ゲートウェイ４は、家電機器１００の動作を制御する。具体的には、ゲートウェイ４は、ユーザ端末５から制御情報を受信した場合に、受信した制御情報を通信アダプタ５０を介して家電機器１００に送信する。

このように、ホームネットワークシステム２を利用するユーザは、ユーザ端末５を用いることで、ゲートウェイ４を介して家電機器１００を制御することができる。例えば、ユーザ端末５がスマートフォンである場合、ユーザは、宅内でスマートフォンを操作するだけで、複数の家電機器１００の動作を遠隔制御することができる。

アクセスポイント３は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線技術や宅内ＬＡＮを用いて、ゲートウェイ４と家電機器１００との通信を仲介する。なお、アクセスポイント３は、ゲートウェイ４と一体となって形成されてもよい。

また、図１において、ホームネットワークシステム２の外部に示したユーザ端末６は、例えば、携帯電話機、ＰＤＡ、タブレット端末、ＰＣなどであり、無線又は有線によりネットワーク７に接続される。ユーザ端末６は、ユーザ操作に従って家電機器１００に対する制御情報を管理サーバ８に送信することができる。

管理サーバ８は、家電機器１００に関する各種情報を管理する。例えば、管理サーバ８は、ホームネットワークシステム２内の機器で、更新すべきファームウェアが存在する場合、かかるファームウェアをゲートウェイ４に転送する。

ところで、上述したように、ホームネットワークシステム２は、ＡＩＦ規格であるＥＣＨＯＮＥＴ又はＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅの通信プロトコルに準拠して動作する。しかしながら、通信アダプタ５０内の通信モジュール１０（図２参照）に汎用性のある通信モジュールを用いる場合、通信モジュール１０が、自装置のファームウェアの更新に際して、ＡＩＦ以外の他の通信プロトコル（例えば、ＵＤＰ（User Datagram Protocol））に準拠して動作する場合がある。

すなわち、制御システム１内において、通信モジュール１０が、ファームウェアを更新する場合に、ＡＩＦ規格に準拠して動作を行わない場合がある。また、仮に、通信モジュール１０がファームウェアの更新に失敗すると、家電機器がホームネットワークシステム２から隔離されるおそれがある。

このため、実施形態に係る通信アダプタ５０は、少なくとも通信モジュール１０がファームウェアを更新する前に、更新後のファームウェアである更新ファームウェアを通信アダプタ５０内に格納した後に、通信モジュール１０のファームウェアを更新する。

これにより、仮に、通信モジュール１０がファームウェアの更新に失敗したとしても、通信アダプタ５０内に格納した更新ファームウェアを用いて通信モジュール１０のファームウェアを更新することが可能となる。以下、かかる点の詳細について説明する。

次に、図２を用いて実施形態に係る通信アダプタ５０の構成例について説明する。図２は、実施形態に係る通信アダプタ５０のブロック図である。なお、図２では、通信アダプタ５０に加え、ゲートウェイ４および家電機器１００をあわせて示す。

図２に示すように、通信アダプタ５０は、通信モジュール１０と、制御部２０と、記憶部３０とを具備する。通信モジュール１０は、例えば、アクセスポイント３（ここでは不図示）を介してゲートウェイ４や管理サーバ８と情報の送受信を行う。例えば、通信モジュール１０は、２重化されたＦｌａｓｈＲＯＭを有し、かかるＲＡＭにファームウェアが格納される。上述のように、例えば、通信モジュール１０が、ファームウェアの更新を行う場合、例えば、ＵＤＰに沿ってファームウェアの更新を行う。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部２０は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する確認部２１、比較部２２、検出部２３および転送部２４を備える。

制御部２０は、上述のゲートウェイ４から取得した制御情報に基づいて家電機器１００を制御する。かかる制御情報は、例えば、上述のＥＣＨＯＮＥＴ又はＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠したデータ通信方式に沿って生成される。

制御部２０の確認部２１は、例えば、所定の周期で通信モジュール１０が更新すべきファームウェアの有無をゲートウェイ４へ確認する。確認部２１は、確認の結果、更新すべきファームウェア（以下、更新ファームウェアと記載する）があった場合に、かかるファームウェアを取得し、記憶部３０のファームウェア格納領域３１へ格納する。そして、確認部２１は、ファームウェア格納領域３１へファームウェアの格納を終えると、通信モジュール１０に対してファームウェアの更新を指示する。

比較部２２は、通信モジュール１０からファームウェアの完了通知をうけて、通信モジュール１０が更新したファームウェアのバージョン情報と、ファームウェア格納領域３１に格納された更新ファームウェアのバージョン情報とを比較する。

すなわち、比較部２２は、通信モジュール１０が更新したファームウェアが適切なファームウェアであるか否かを確認する。比較部２２は、比較の結果、両者のバージョン情報が異なる場合に、通信モジュール１０に対して再度ファームウェアの更新を指示する。

これにより、通信モジュールで１０は、ファームウェアの更新を再度行うこととなる。このように、比較部２２が、ファームウェアのバージョン情報を比較することで、通信モジュール１０に対して適切なファームウェアを更新させることが可能となる。

検出部２３は、通信モジュール１０によるファームウェアの更新エラーを検出する。例えば、検出部２３は、通信モジュール１０がファームウェアを更新する際のタイムアウトエラーを更新エラーとして検出する。

具体的には、検出部２３は、通信モジュール１０がファームウェアの更新開始にあわせてタイマを起動させる。そして、検出部２３は、所定時間内に通信モジュール１０からファームウェアの更新の完了通知が通知されなかった場合に、タイムアウトエラーを検出する。検出部２３は、タイムアウトエラーを検出すると、通信モジュール１０を再起動させる。

転送部２４は、検出部２３が通信モジュール１０を再起動させた場合に、通信モジュール１０が起動時に読み込む起動ファイルへファームウェア格納領域３１に格納された更新ファームウェアを転送、すなわち、書き込みを行う。

つまり、実施形態に係る通信アダプタ５０では、通信モジュール１０がファームウェアの更新に失敗した場合、ファームウェア格納領域３１に予め格納していた更新ファームウェアを用いて通信モジュール１０のファームウェアの更新を行う。

これにより、通信モジュール１０が、仮に、ファームウェアの更新に失敗したとしても、通信モジュール１０のファームウェアを適切に更新することが可能となる。つまり、通信モジュール１０がファームウェアの更新に失敗したとしても、ファームウェアを適切に更新することが可能となる。

次に、図３および図４を用いて実施形態に係る通信アダプタ５０が行う通信モジュール１０のファームウェアの更新処理の処理手順について説明する。図３および図４は、実施形態に係るファームウェアの更新手順を示すタイミングチャートである。

まず、図３を用いてファームウェアが正常に更新される場合の処理手順について説明する。図３に示すように、まず、制御部２０は、ゲートウェイ４に対して更新ファームウェアの有無について問い合わせを行う（ステップＳ１）。その後、ゲートウェイ４は、かかる問い合わせに対する応答を制御部２０へ送信する（ステップＳ２）。

かかる応答において、更新ファームウェアがない場合には、処理を終了し、更新ファームウェアがある場合、制御部２０は、ゲートウェイ４に対して更新ファームウェアのダウンロードを要求する（ステップＳ３）。

そして、制御部２０は、ゲートウェイ４から更新ファームウェアのダウンロードを行う（ステップＳ４）。このとき、かかる更新ファームウェアは、記憶部３０のファームウェア格納領域３１に格納される。その後、制御部２０は、ダウンロードを終えると、通信モジュール１０に対してファームウェアの更新指示を通知し（ステップＳ５）、タイマを制限時間Ｔに設定し、起動させる。

制御部２０は、通信モジュール１０が制限時間Ｔ内にファームウェア更新を完了しなかった場合、更新エラーとして検出することとなる。なお、更新エラーを検出した場合の処理については図４を用いて後述する。

通信モジュール１０は、かかる更新指示をうけてゲートウェイ４に対して更新ファームウェアの更新要求を通知し（ステップＳ６）、ゲートウェイ４から送信される更新ファームウェアへファームウェアの更新を行う（ステップＳ７）。

そして、通信モジュール１０は、ファームウェアの更新を終えると、完了通知を制御部２０へ通知する（ステップＳ８）。制御部２０は、かかる完了通知を取得すると、通信モジュール１０に対してバージョン情報の送信要求を通知する（ステップＳ９）。

そして、制御部２０は、通信モジュール１０から通信モジュール１０が更新したファームウェアのバージョン情報を取得し（ステップＳ１０）、ファームウェア格納領域３１に格納したファームウェアのバージョン情報と比較する（ステップＳ１１）。ここで、両者のバージョン情報が同じである場合、処理を終了する。一方、制御部２０は、両者のバージョン情報が互いに異なる場合、ステップＳ５の処理へ移行し、通信モジュール１０に対して再度更新指示を通知する。

その後、制御部２０は、通信モジュール１０が再度更新したファームウェアのバージョン情報がファームウェア格納領域３１に格納したファームウェアのバージョン情報と異なる場合、ゲートウェイ４に対してエラーを通知する。

次に、図４を用いて更新エラーが生じた場合のファームウェアの更新手順について説明する。なお、図４に示すステップＳ７までの処理については、図３で既に説明したため、ここでの説明を省略する。

図４に示すように、制御部２０は、通信モジュール１０から制限時間Ｔ内に完了通知が通知されなかった場合、ファームウェアの更新エラーを検出する（ステップＳ２１）。制御部２０は、更新エラーを検出すると、通信モジュール１０を再起動させる（ステップＳ２２）。

その後、制御部２０は、通信モジュール１０が起動し、通信モジュール１０のブートローダが立ち上がったタイミングでブートローダが読み込む起動ファイルへファームウェア格納領域３１に格納したファームウェアの書き込みを行い（ステップＳ２３）、処理を終了する。

これにより、通信モジュール１０がファームウェアの更新に失敗した場合であっても、通信モジュール１０のファームウェアの更新を適切に行うことが可能となる。

上述したように、実施形態に係る通信アダプタ５０は、通信モジュール１０と、制御部２０と、記憶部３０とを具備する。通信モジュール１０は、ゲートウェイ４または管理サーバ８（外部装置の一例に相当）と通信を行う。

制御部２０は、通信モジュール１０を介してゲートウェイ４から取得した制御情報に基づいて家電機器１００（対象装置の一例に相当）を制御する。記憶部３０は、制御部２０に接続され、少なくとも通信モジュール１０がファームウェアを更新する前に更新後のファームウェアである更新ファームウェアを格納する。したがって、実施形態に係る通信アダプタ５０によれば、ファーウェアを適切に更新することができる。

ところで、上述した実施形態では、通信アダプタ５０が１つの通信モジュール１０を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、通信アダプタ５０が具備する通信モジュール１０は、複数であってもよい。図５は、第１の変形例に係る通信アダプタ５０Ｂのブロック図である。

図５に示すように、第１の変形例に係る通信アダプタ５０Ｂは、２つの通信モジュール１０ａ、１０ｂを具備する。例えば、通信モジュール１０ａは、上述のアクセスポイント３とＢｌｕｅｔｏｏｔｈで通信を行うための通信モジュールである。また、通信モジュール１０ｂは、例えば、ユーザ端末５とＮＦＣ（Near Field Communication）で通信を行うための通信モジュールである。

また、制御部２０は、２つの通信モジュール１０ａ、１０ｂが並列に接続される。かかる場合であっても、制御部２０は、通信モジュール１０ａ、１０ｂのファームウェアの更新に際し、記憶部３０に更新ファームウェアを一旦格納した後に、各通信モジュール１０ａ、１０ｂに対してそれぞれファームウェアを更新させることが可能である。

そして、制御部２０は、各通信モジュール１０ａ、１０ｂがファームウェアの更新に失敗した場合には、記憶部３０に格納した更新ファームウェアを用いて各通信モジュール１０ａ、１０ｂの更新を行う。すなわち、第１の変形例に係る通信アダプタ５０Ｂは、複数の通信モジュール１０を具備する場合であっても、各通信モジュール１０ａ、１０ｂに対して適切にファームウェアを更新させることが可能である。なお、図５では、通信モジュール１０が２つである場合について示したが、通信モジュール１０は３つ以上であってもよい。

ところで、上述した実施形態では、通信モジュール１０のファームウェアを更新する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、通信アダプタ５０内のその他のモジュールについてもファームウェアを更新することが可能である。

図６は、第２の変形例に係る通信アダプタ５０Ｃのブロック図である。図６に示すように、通信アダプタ５０Ｃは、モジュール４０をさらに具備する。モジュール４０は、例えば、人感センサや、電流センサ等の任意のモジュールであり、通信モジュール１０と、制御部２０に接続される。

通信アダプタ５０Ｃでは、モジュール４０のファームウェアを更新する場合、制御部２０がモジュール４０の更新ファームウェアを記憶部３０に格納した後に、モジュール４０に対してファームウェアの更新を指示する。

このとき、モジュール４０は、通信モジュール１０を介してファームウェアの更新を行う。制御部２０は、モジュール４０が通信モジュール１０を介してファームウェアの更新に失敗した場合、記憶部３０に格納した更新モジュールを用いてモジュール４０のファームウェアの更新を行うこととなる。

このように、通信アダプタ５０Ｃは、通信モジュール１０のみならず、その他のモジュール４０についても同様に、ファームウェアを適切に更新させることが可能である。また、上述した実施形態では、いずれも通信アダプタ５０内のファームウェアを更新する場合について説明したが、通信アダプタ５０に接続された家電機器１００のファームウェアを更新することも可能である。なお、図６に示す例では、モジュール４０が１つである場合について示したが、モジュール４０は複数であってもよい。

かかる場合に、通信アダプタ５０は、例えば、更新ファームウェアの容量に応じて更新ファームウェアを分割してゲートウェイ４から取得した後に、記憶部３０へ一旦格納する。その後、通信アダプタ５０は、記憶部３０へ格納した更新ファームウェアを家電機器１００へ逐次送信することで、家電機器１００のファームウェアを更新することも可能である。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 制御システム
２ ホームネットワークシステム
３ アクセスポイント
４ ゲートウェイ
５、６ ユーザ端末
７ ネットワーク
８ 管理サーバ
１０、１０ａ、１０ｂ 通信モジュール
２０ 制御部
２１ 確認部
２２ 比較部
２３ 検出部
２４ 転送部
３０ 記憶部
３１ ファームウェア格納領域
５０、５０Ｂ、５０Ｃ 通信アダプタ
１００ 家電機器

Claims (6)

1. 外部装置と通信を行う通信モジュールと；
   前記通信モジュールを介して前記外部装置から取得した制御情報に基づいて対象装置を制御する制御部と；
   前記制御部に接続され、少なくとも前記通信モジュールがファームウェアを更新する前に更新後の前記ファームウェアである更新ファームウェアを格納する記憶部と；
   を具備する通信アダプタ。
2. 前記制御部は、
   前記通信モジュールが前記ファームウェアの更新に失敗した場合に、前記記憶部に格納された前記更新ファームウェアを用いて前記通信モジュールの前記ファームウェアを更新する
   請求項１に記載の通信アダプタ。
3. 前記制御部は、
   前記通信モジュールが前記ファームウェアの更新に失敗した場合に、前記通信モジュールを再起動させる
   請求項２に記載の通信アダプタ。
4. 前記制御部は、
   前記通信モジュールを再起動させる場合に、前記通信モジュールが起動時に読み込む起動ファイルへ前記更新ファームウェアの書き込みを行う
   請求項３に記載の通信アダプタ。
5. 前記制御部は、
   前記通信モジュールが更新した前記ファームウェアのバージョン情報と前記記憶部に格納された前記更新ファームウェアのバージョン情報とを比較する
   請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信アダプタ。
6. 通信モジュールを介して外部装置から取得した制御情報に基づいて接続機器を制御する制御ステップと；
   少なくとも前記通信モジュールがファームウェアの更新前に更新後のファームウェアを格納する記憶ステップと；
   を含むファームウェア更新方法。

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