JP2023034836A - ソフトウェア更新システム、作業機械およびソフトウェア更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のコンポーネントが連動することで実現される機能を実現するために、複数のコンポーネントの更新の確実性を高める。【解決手段】受信部は、複数のコンポーネントの１つである第１コンポーネントの更新に用いる第１ソフトウェアと、複数のコンポーネントの１つである第２コンポーネントの更新に用いるソフトウェアであって、第１ソフトウェアと関連する機能を実現するための第２ソフトウェアとを含むデータをサーバから受信する。記憶部は、受信された第１ソフトウェアおよび第２ソフトウェアを記憶する。更新部は、記憶部に第１ソフトウェアおよび第２ソフトウェアが記憶された後に、第１ソフトウェアおよび第２ソフトウェアに基づいて、第１コンポーネントと第２コンポーネントの更新を行う。【選択図】図１

Description

本開示は、ソフトウェア更新システム、作業機械およびソフトウェア更新方法に関する。

作業機械には、作業機械を制御し、または作業機械の状態を監視するためのコンポーネントが設けられる。コンポーネントは、マイクロコンピュータなどによって構成され、ソフトウェアの実行により機能を発揮する。そのため、コンポーネントの機能の拡張などを目的に、コンポーネントのソフトウェアを更新することがある。
特許文献１には、作業機械のコンポーネントのソフトウェアを更新する技術が開示されている。

特開２０１７－４１１１４号公報

ところで、作業機械に実装される機能として、複数のコンポーネントが連動することで実現されるものがある。このような機能を作業機械に実現させるためには、複数のコンポーネントのそれぞれのソフトウェアを更新する必要がある。

ところで、作業機械にインストールするソフトウェアは、ネットワークを介して受信される。しかしながら、作業機械は、必ずしも常にネットワークに接続可能な環境にあるとはいえず、数日にわたってネットワークに接続できないこともある。そのため、特許文献１に記載された手順で複数のコンポーネントを更新する場合に、複数のコンポーネントの一部が更新され、残りが更新されない状態でネットワークから切断される可能性がある。この場合、作業機械は、再度ネットワークに接続可能となり、残りのコンポーネントが更新されるまで、複数のコンポーネントが連動することで実現される機能を実現できないこととなる。

本開示の目的は、複数のコンポーネントが連動することで実現される機能を実現するために、複数のコンポーネントの更新の確実性を高めることができるソフトウェア更新システム、作業機械およびソフトウェア更新方法を提供することにある。

本開示の一態様によれば、ソフトウェア更新システムは、作業機械に備えられる複数のコンポーネントを更新するソフトウェア更新システムであって、前記複数のコンポーネントの１つである第１コンポーネントの更新に用いる第１ソフトウェアと、前記複数のコンポーネントの１つである第２コンポーネントの更新に用いるソフトウェアであって、前記第１ソフトウェアと関連する機能を実現するための第２ソフトウェアとを含むデータをサーバから受信する受信部と、受信された前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアを記憶する記憶部と、前記記憶部に前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアが記憶された後に、前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアに基づいて、前記第１コンポーネントと前記第２コンポーネントの更新を行う更新部と、を備える。

上記態様によれば、ソフトウェア更新システムは、複数のコンポーネントが連動することで実現される機能を実現するために、複数のコンポーネントの更新の確実性を高めることができる。

第１の実施形態に係るソフトウェア更新システムの構成図である。 第１の実施形態に係る作業機械の外観を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る作業機械が備える複数のカメラの撮像範囲を示す図である。 第１の実施形態に係る運転室の内部の構成を示す図である。 第１の実施形態に係る作業機械の制御系のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るコンポーネント管理サーバの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るソフトウェア管理サーバの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るソフトウェアテーブルの一例を示す図である。 第１の実施形態に係るソフトウェア更新システムにおけるコンポーネントのソフトウェアの更新方法を示すシーケンス図である。 第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラの品番確認処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラによる単体のソフトウェア更新処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラによる複数のソフトウェア更新処理を示すフローチャートである。

〈第１の実施形態〉
図１は、第１の実施形態に係るソフトウェア更新システム１の構成図である。
ソフトウェア更新システム１は、複数の作業機械１００が備えるコンポーネント２００のソフトウェアの品番を管理する。ソフトウェア更新システム１は、複数の作業機械１００と、コンポーネント管理サーバ３００と、ソフトウェア管理サーバ５００と、開発者端末７００とを備える。ソフトウェアとは、ハードウェアの機能の実現のために用いられるデータである。ソフトウェアは、プログラムおよび設定データを含み得る。なお、ソフトウェアの品番とは、ソフトウェアを特定するためのユニークな識別子である。ソフトウェアの品番は、例えば、複数の数字、又はアルファベットの組み合わせによって表現される。

各作業機械１００は、ゲートウェイ機能コントローラ２０１と２つ以上のコンポーネント２００とを備える。なお、ゲートウェイ機能コントローラ２０１も、コンポーネント２００の一例である。ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、作業機械１００の内部ネットワークと外部ネットワークとに接続される。内部ネットワークとは、作業機械１００の内部のコンポーネント２００同士を接続するネットワークである。外部ネットワークとは、作業機械１００と作業機械の外部の装置とを接続するワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）である。各コンポーネント２００は、作業機械１００の制御、または作業機械１００の状態の監視のための機能を発揮する。各コンポーネント２００とゲートウェイ機能コントローラ２０１とは、互いに作業機械１００の内部ネットワークで接続される。これにより、一部のコンポーネント２００は、内部ネットワークを介して他のコンポーネント２００の演算結果を受け取り、さらに演算を行うことができる。図１において、作業機械１００として油圧ショベルが図示されているが、その他の作業機械でもよく、例えばブルドーザ、ダンプトラック、ホイールローダであってもよい。

コンポーネント管理サーバ３００は、複数の作業機械１００が備えるコンポーネント２００のハードウェアおよびソフトウェアの品番を記憶し、コンポーネント２００のソフトウェアを更新するためのデータを作業機械１００に提供する。具体的には、コンポーネント管理サーバ３００は、コンポーネント２００の更新前のソフトウェアと更新後のソフトウェアとの差分データを含むパッケージデータを、外部ネットワークを介して作業機械１００に提供する。なお、所定の機能を実現するために複数のコンポーネント２００の更新が必要な場合に、コンポーネント管理サーバ３００は、１つのパッケージデータに、複数のコンポーネント２００の更新に用いる複数の差分データを含める。

ソフトウェア管理サーバ５００は、コンポーネント２００のハードウェアの品番に関連付けて、当該品番に係るコンポーネント２００に適用可能な品番の異なる複数のソフトウェアを記憶する。また、ソフトウェア管理サーバ５００は、ソフトウェアの更新のための差分データを生成し、コンポーネント管理サーバ３００に送信する。なお、ハードウェアの品番とは、コンポーネント２００を特定するためのユニークな識別子である。ハードウェアの品番は、例えば、複数の数字、又はアルファベットの組み合わせによって表現される。

開発者端末７００は、ソフトウェアの開発者によって操作される端末である。開発者は、開発者端末７００を用いてソフトウェアを開発し、開発したソフトウェアを開発者端末７００からソフトウェア管理サーバ５００へ送信する。開発者は、連携して所定の機能を実現するための複数のコンポーネント２００のソフトウェアを作成した場合、ソフトウェアを適用可能な各コンポーネントの品番を示す品番情報と、複数のソフトウェアのデータとを関連付けてソフトウェア管理サーバ５００へ送信する。

《作業機械１００の構成》
図２は、作業機械１００の外観を示す斜視図である。
作業機械である作業機械１００は、油圧により作動する作業機１３０と、作業機１３０を支持する旋回体１２０と、旋回体１２０を支持する走行体１１０とを備える。

走行体１１０は、作業機械１００を走行可能に支持する。走行体１１０は、左右に設けられた２つの無限軌道１１１と、各無限軌道１１１を駆動するための２つの走行モータ１１２を備える。
旋回体１２０は、走行体１１０に旋回中心回りに旋回可能に支持される。
作業機１３０は、油圧により駆動する。作業機１３０は、旋回体１２０の前部に上下方向に駆動可能に支持される。運転室１４０は、オペレータが搭乗し、作業機械１００の操作を行うためのスペースである。運転室１４０は、旋回体１２０の左前部に設けられる。
ここで、旋回体１２０のうち作業機１３０が取り付けられる部分を前部という。また、旋回体１２０について、前部を基準に、反対側の部分を後部、左側の部分を左部、右側の部分を右部という。

《旋回体１２０の構成》
旋回体１２０は、エンジン１２１、油圧ポンプ１２２、コントロールバルブ１２３、旋回モータ１２４、燃料噴射装置１２５を備える。
エンジン１２１は、油圧ポンプ１２２を駆動する原動機である。
油圧ポンプ１２２は、エンジン１２１により駆動される可変容量ポンプである。油圧ポンプ１２２は、コントロールバルブ１２３を介して各アクチュエータ（ブームシリンダ１３１Ｃ、アームシリンダ１３２Ｃ、バケットシリンダ１３３Ｃ、走行モータ１１２、および旋回モータ１２４）に作動油を供給する。
コントロールバルブ１２３は、油圧ポンプ１２２から供給される作動油の流量を制御する。
旋回モータ１２４は、コントロールバルブ１２３を介して油圧ポンプ１２２から供給される作動油によって駆動し、旋回体１２０を旋回させる。
燃料噴射装置１２５は、燃料をエンジン１２１に噴射する。

旋回体１２０には、作業機械１００の周囲を撮像する複数のカメラ２０６が設けられる。図３は、第１の実施形態に係る作業機械１００が備える複数のカメラ２０６の撮像範囲を示す図である。
具体的には、旋回体１２０には、旋回体１２０の周囲のうち左後方範囲Ｒａを撮像する左後方カメラ２０６Ａ、旋回体１２０の周囲のうち後方範囲Ｒｂを撮像する後方カメラ２０６Ｂ、旋回体１２０の周囲のうち右後方範囲Ｒｃを撮像する右後方カメラ２０６Ｃ、旋回体１２０の周囲の右前方範囲Ｒｄを撮像する右前方カメラ２０６Ｄが設けられる。なお、複数のカメラ２０６の撮像範囲の一部は、互いに重複していてもよい。
複数のカメラ２０６の撮像範囲は、作業機械１００の全周のうち、運転室１４０から視認可能な左前方範囲Ｒｅを除く範囲をカバーする。なお、第１の実施形態に係るカメラ２０６は、旋回体１２０の左後方、後方、右後方、および右前方を撮像するが、他の実施形態においてはこれに限られない。例えば、他の実施形態に係るカメラ２０６の数および撮像範囲は、図２、図３に示す例と異なっていてよい。

《作業機１３０の構成》
図２に示すように、作業機１３０は、ブーム１３１、アーム１３２、バケット１３３、ブームシリンダ１３１Ｃ、アームシリンダ１３２Ｃ、およびバケットシリンダ１３３Ｃを備える。

ブーム１３１の基端部は、旋回体１２０にブームピンを介して取り付けられる。
アーム１３２は、ブーム１３１とバケット１３３とを連結する。アーム１３２の基端部は、ブーム１３１の先端部にアームピンを介して取り付けられる。
バケット１３３は、土砂などを掘削するための刃と掘削した土砂を収容するための収容部とを備える。バケット１３３の基端部は、アーム１３２の先端部にバケットピンを介して取り付けられる。

ブームシリンダ１３１Ｃは、ブーム１３１を作動させるための油圧シリンダである。ブームシリンダ１３１Ｃの基端部は、旋回体１２０に取り付けられる。ブームシリンダ１３１Ｃの先端部は、ブーム１３１に取り付けられる。
アームシリンダ１３２Ｃは、アーム１３２を駆動するための油圧シリンダである。アームシリンダ１３２Ｃの基端部は、ブーム１３１に取り付けられる。アームシリンダ１３２Ｃの先端部は、アーム１３２に取り付けられる。
バケットシリンダ１３３Ｃは、バケット１３３を駆動するための油圧シリンダである。バケットシリンダ１３３Ｃの基端部は、アーム１３２に取り付けられる。バケットシリンダ１３３Ｃの先端部は、バケット１３３に接続されるリンク部材に取り付けられる。

《運転室１４０の構成》
図４は、第１の実施形態に係る運転室１４０の内部の構成を示す図である。
運転室１４０内には、運転席１４２、操作装置１４３およびモニタコンポーネント２０２が設けられる。

操作装置１４３は、オペレータの手動操作によって走行体１１０、旋回体１２０および作業機１３０を駆動させるための装置である。操作装置１４３は、左操作レバー１４３ＬＯ、右操作レバー１４３ＲＯ、左フットペダル１４３ＬＦ、右フットペダル１４３ＲＦ、左走行レバー１４３ＬＴ、右走行レバー１４３ＲＴを備える。

左操作レバー１４３ＬＯは、運転席１４２の左側に設けられる。右操作レバー１４３ＲＯは、運転席１４２の右側に設けられる。

左操作レバー１４３ＬＯは、旋回体１２０の旋回動作、及び、アーム１３２の掘削／ダンプ動作を行うための操作機構である。具体的には、作業機械１００のオペレータが左操作レバー１４３ＬＯを前方に倒すと、アーム１３２がダンプ動作する。また、作業機械１００のオペレータが左操作レバー１４３ＬＯを後方に倒すと、アーム１３２が掘削動作する。また、作業機械１００のオペレータが左操作レバー１４３ＬＯを右方向に倒すと、旋回体１２０が右旋回する。また、作業機械１００のオペレータが左操作レバー１４３ＬＯを左方向に倒すと、旋回体１２０が左旋回する。なお、他の実施形態においては、左操作レバー１４３ＬＯを前後方向に倒した場合に旋回体１２０が右旋回または左旋回し、左操作レバー１４３ＬＯを左右方向に倒した場合にアーム１３２が掘削動作またはダンプ動作してもよい。

右操作レバー１４３ＲＯは、バケット１３３の掘削／ダンプ動作、及び、ブーム１３１の上げ／下げ動作を行うための操作機構である。具体的には、作業機械１００のオペレータが右操作レバー１４３ＲＯを前方に倒すと、ブーム１３１の下げ動作が実行される。また、作業機械１００のオペレータが右操作レバー１４３ＲＯを後方に倒すと、ブーム１３１の上げ動作が実行される。また、作業機械１００のオペレータが右操作レバー１４３ＲＯを右方向に倒すと、バケット１３３のダンプ動作が行われる。また、作業機械１００のオペレータが右操作レバー１４３ＲＯを左方向に倒すと、バケット１３３の掘削動作が行われる。なお、他の実施形態においては、右操作レバー１４３ＲＯを前後方向に倒した場合に、バケット１３３がダンプ動作または掘削動作し、右操作レバー１４３ＲＯを左右方向に倒した場合にブーム１３１が上げ動作または下げ動作してもよい。

左フットペダル１４３ＬＦは、運転席１４２の前方の床面の左側に配置される。右フットペダル１４３ＲＦは、運転席１４２の前方の床面の右側に配置される。左走行レバー１４３ＬＴは、左フットペダル１４３ＬＦに軸支され、左走行レバー１４３ＬＴの傾斜と左フットペダル１４３ＬＦの押し下げが連動するように構成される。右走行レバー１４３ＲＴは、右フットペダル１４３ＲＦに軸支され、右走行レバー１４３ＲＴの傾斜と右フットペダル１４３ＲＦの押し下げが連動するように構成される。

左フットペダル１４３ＬＦおよび左走行レバー１４３ＬＴは、走行体１１０の左側履帯の回転駆動に対応する。具体的には、作業機械１００のオペレータが左フットペダル１４３ＬＦまたは左走行レバー１４３ＬＴを前方に倒すと、左側履帯は前進方向に回転する。また、作業機械１００のオペレータが左フットペダル１４３ＬＦまたは左走行レバー１４３ＬＴを後方に倒すと、左側履帯は後進方向に回転する。

右フットペダル１４３ＲＦおよび右走行レバー１４３ＲＴは、走行体１１０の右側履帯の回転駆動に対応する。具体的には、作業機械１００のオペレータが右フットペダル１４３ＲＦまたは右走行レバー１４３ＲＴを前方に倒すと、右側履帯は前進方向に回転する。また、作業機械１００のオペレータが右フットペダル１４３ＲＦまたは右走行レバー１４３ＲＴを後方に倒すと、右側履帯は後進方向に回転する。

《制御系の構成》
図５は、第１の実施形態に係る作業機械１００の制御系のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。
作業機械１００は、ゲートウェイ機能コントローラ２０１、モニタコンポーネント２０２、制御コントローラ２０３、エンジンコントローラ２０４、周辺監視コンポーネント２０５を備える。ゲートウェイ機能コントローラ２０１、モニタコンポーネント２０２、制御コントローラ２０３、エンジンコントローラ２０４、周辺監視コンポーネント２０５およびカメラ２０６は、互いに車内ネットワークを介して接続される。具体的には、ゲートウェイ機能コントローラ２０１、モニタコンポーネント２０２、制御コントローラ２０３およびエンジンコントローラ２０４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの第１ネットワークＮ１を介して接続され、ゲートウェイ機能コントローラ２０１、カメラ２０６および周辺監視コンポーネント２０５は、イーサネット（登録商標）などの第２ネットワークＮ２を介して接続される。

ゲートウェイ機能コントローラ２０１、モニタコンポーネント２０２、制御コントローラ２０３、エンジンコントローラ２０４、周辺監視コンポーネント２０５およびカメラ２０６は、いずれも作業機械１００に備えられるコンポーネント２００の一例である。

ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、第１ネットワークＮ１と第２ネットワークＮ２の通信プロトコルを互いに変換し、第１ネットワークＮ１に接続されたコンポーネント２００と第２ネットワークＮ２に接続されたコンポーネント２００との間の通信を中継する。
モニタコンポーネント２０２は、運転室１４０に設けられ、ディスプレイの表示を制御する。
制御コントローラ２０３は、作業機１３０の動作を制御する油圧機器に関連する各種データを図示しないセンサにより取得し、操作装置１４３の操作に従って油圧機器を制御するための制御信号を出力する。つまり、制御コントローラ２０３は、ブームシリンダ１３１Ｃ、アームシリンダ１３２Ｃ、バケットシリンダ１３３Ｃ、走行モータ１１２、旋回モータ１２４などの駆動を制御する。
エンジンコントローラ２０４は、エンジン１２１に関連する各種データを図示しないセンサにより取得し、燃料噴射装置１２５に燃料噴射量を指示することで、エンジン１２１を制御する。
周辺監視コンポーネント２０５は、カメラ２０６が撮像した画像に基づいて俯瞰画像を生成し、モニタコンポーネント２０２に俯瞰画像を表示させる。

《ゲートウェイ機能コントローラ２０１の構成》
図６は、第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１の構成を示すブロック図である。
ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、物理的に分かれた第１基板２１０と第２基板２２０とを備える。

第１基板２１０は、第１プロセッサ２１１、第１メインメモリ２１３、第１ストレージ２１５、第１インタフェース２１７を備える。第１プロセッサ２１１は、第１ストレージ２１５からプログラムを取得して第１メインメモリ２１３に展開し、当該プログラムに従って所定の処理を実行する。なお、第１ストレージ２１５は、当該プログラムを含む同じソフトウェアを主系ソフトウェアと予備系ソフトウェアとして２系統記憶する。主系ソフトウェアとは、平常時にソフトウェアの機能を発揮する際に使用されるソフトウェアである。予備系ソフトウェアとは、主系ソフトウェアの異常時に主系ソフトウェアの復旧のために使用されるソフトウェアである。すなわち、第１基板２１０は、主系ソフトウェアを実行することで機能を発揮する。また第１基板２１０は、例えばソフトウェアの更新ミス等により異常が発生し、主系ソフトウェアを実行できない場合に、予備系ソフトウェアを主系ソフトウェアにコピーすることで主系ソフトウェアを復旧し、復旧した主系ソフトウェアを実行する。第１基板２１０は、コンポーネント２００の一例である。第１インタフェース２１７は、内部ネットワークである第１ネットワークＮ１を介して作業機械１００を制御するための複数のコンポーネント２００と接続される。第１基板２１０に接続されるコンポーネント２００の例としては、モニタコンポーネント２０２、制御コントローラ２０３、エンジンコントローラ２０４等が挙げられる。第１ネットワークＮ１に接続されるコンポーネント２００により、作業機械１００の動作に関する基本的な動作制御が行われる。

第２基板２２０は、第２プロセッサ２２１、第２メインメモリ２２３、第２ストレージ２２５、第２インタフェース２２７を備える。第２プロセッサ２２１は、第２ストレージ２２５からプログラムを取得して第２メインメモリ２２３に展開し、当該プログラムに従って所定の処理を実行する。第２インタフェース２２７は、内部ネットワークである第２ネットワークＮ２を介して作業機械１００の機能を拡張するための複数のコンポーネント２００と接続される。第２基板２２０に接続されるコンポーネント２００の例としては、周辺監視コンポーネント２０５及びカメラ２０６や、施工現場の設計面と作業機械１００との位置関係などをオペレータにガイダンスするためのガイダンスモニタを表示制御するマシンガイダンスコンポーネント、作業機１３０により掘削した土量を計測するためのペイロードコンポーネント、外部のサーバ等と通信を行うための通信機器を制御し、作業機械の各種センサからデータを取得する通信コンポーネント等が挙げられる。第２ネットワークＮ２に接続されるコンポーネント２００により、作業機械１００およびオペレータに、作業機械の機能を向上させるなどの拡張的な情報の提供が行われる。第２基板２２０は、作業機械のコンポーネントの一例であってよい。

第１インタフェース２１７と第２インタフェース２２７は、互いに通信可能に接続される。また、第１基板２１０および第２基板２２０は、作業機械１００が備える各コンポーネント２００への経路を示す接続情報を記憶する。接続情報は、例えばルーティングテーブルであってよい。接続情報は、作業機械１００にコンポーネント２００が取り付けられ、または取り外されるたびに、第１基板２１０および第２基板２２０の間で情報が交換されることで更新される。

他の実施形態においては、第１基板２１０または第２基板２２０は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、第１基板２１０または第２基板２２０によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。

第１ストレージ２１５および第２ストレージ２２５の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。第１ストレージ２１５および第２ストレージ２２５は、バス線に直接接続された内部メディアであってもよいし、第１インタフェース２１７または通信回線を介してゲートウェイ機能コントローラ２０１に接続される外部メディアであってもよい。少なくとも１つの実施形態において第１ストレージ２１５および第２ストレージ２２５は、一時的でない有形の記憶媒体である。
なお、第２基板２２０が有する計算資源は、少なくとも１つのコンポーネント２００が有する計算資源より大きい。また、第２基板２２０が有する計算資源は、第１基板２１０が有する計算資源より大きいことが好ましい。計算資源とは、コンピュータにおける計算において使用される資源である。計算資源とは、コンピュータが備える計算時間または記憶容量を提供する資源である。計算資源の例としては、ＣＰＵ、メインメモリ、ストレージなどが挙げられる。なお、第２メインメモリ２２３の容量は、第１メインメモリ２１３の容量より大きいのが好ましい。また、第２ストレージ２２５の容量は、第１ストレージ２１５の容量より大きいのが好ましい。

第１プロセッサ２１１は、第１ストレージ２１５が記憶するプログラムの実行により、入力部２１１１、アクセス部２１１２、更新部２１１３、出力部２１１４として機能する。

入力部２１１１は、第２基板２２０からコンポーネント２００のソフトウェアの取得指示の入力を受け付ける。また入力部２１１１は、第２基板２２０からコンポーネント２００のソフトウェアの更新指示の入力を受け付ける。

アクセス部２１１２は、第２基板２２０から受け付けたソフトウェアの取得指示に従ってコンポーネント２００から現行のソフトウェアを取得する。現行のソフトウェアとは、アクセス部２１１２によるアクセス時に、コンポーネント２００が記憶し、機能の発揮のために実行されているソフトウェアをいう。またアクセス部２１１２は、第２基板２２０から受け付けたソフトウェアの更新指示に従ってコンポーネント２００にソフトウェアを出力する。ソフトウェアを受信したコンポーネント２００は、ソフトウェアを書き換える。

更新部２１１３は、第２基板２２０から受け付けたソフトウェアの更新指示に従って、第１ストレージ２１５から主系ソフトウェアを取得する。また更新部２１１３は、第２基板２２０から受け付けたソフトウェアの更新指示に従って予備系ソフトウェアおよび主系ソフトウェアを書き換える。

出力部２１１４は、アクセス部２１１２または更新部２１１３が取得したソフトウェアを第２基板２２０に出力する。

第２プロセッサ２２１は、第２ストレージ２２５が記憶するプログラムの実行により、受信部２２１１、出力部２２１２、入力部２２１３、アクセス部２２１４、ソフトウェア生成部２２１５、送信部２２１６として機能する。また、第２ストレージ２２５には、予備系ソフトウェア記憶部２２５１の記憶領域が確保される。

受信部２２１１は、コンポーネント管理サーバ３００から、コンポーネント２００のソフトウェアの差分データを含むパッケージファイルとともに、コンポーネントのソフトウェアの更新指示を受信する。また受信部２２１１は、コンポーネントのソフトウェアの品番の確認指示を受信する。

出力部２２１２は、更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０に接続される場合に、または更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０である場合に、ソフトウェアの取得指示を第１基板２１０に出力する。また出力部２２１２は、ソフトウェアの更新指示を第１基板２１０に出力する。

入力部２２１３は、第１基板２１０から更新対象のコンポーネント２００のソフトウェアの入力を受け付ける。

アクセス部２２１４は、更新対象のコンポーネント２００が第２基板２２０に接続される場合に、当該コンポーネント２００からソフトウェアを取得する。またアクセス部２２１４は、ソフトウェア生成部２２１５が生成したソフトウェアを更新対象のコンポーネント２００に出力する。ソフトウェアを受信したコンポーネント２００は、ソフトウェアを書き換える。つまり、アクセス部２２１４は、受信したソフトウェアに基づいてコンポーネント２００の更新を行う更新部の一例である。

ソフトウェア生成部２２１５は、入力部２２１３に入力された現行のソフトウェアまたはアクセス部２２１４が取得した現行のソフトウェアに、受信部２２１１が受信した差分データを適用することで、更新後のソフトウェアを生成する。例えば、差分データは、ファイルの先頭からのビット数であるオフセットと、変更後の値の組み合わせを、変更箇所ごとに保持する。この場合、ソフトウェア生成部２２１５は、差分データのオフセットに基づいて現行のソフトウェアの該当部分を特定し、該当部分における差分データが示す変更前の値を変更後の値に書き換える。これにより、ソフトウェア生成部２２１５は、現行のソフトウェアと差分データから更新後のソフトウェアを生成することができる。

送信部２２１６は、受信部２２１１が受信した要求に対する応答をコンポーネント管理サーバ３００に送信する。

《コンポーネント管理サーバ３００の構成》
図７は、第１の実施形態に係るコンポーネント管理サーバ３００の構成を示すブロック図である。
コンポーネント管理サーバ３００は、プロセッサ３１０、メインメモリ３３０、ストレージ３５０、インタフェース３７０を備える。プロセッサ３１０は、ストレージ３５０からプログラムを取得してメインメモリ３３０に展開し、当該プログラムに従って所定の処理を実行する。インタフェース３７０には、広域通信網を介した通信機能を有する図示しない通信装置が接続され、当該通信装置を介してゲートウェイ機能コントローラ２０１の第２基板２２０、およびソフトウェア管理サーバ５００と通信可能に接続される。

ストレージ３５０に記憶されるプログラムは、コンポーネント管理サーバ３００に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、他の実施形態においては、コンポーネント管理サーバ３００は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤなどのカスタムＬＳＩを備えてもよい。この場合、コンポーネント管理サーバ３００によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。

ストレージ３５０の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ３５０は、バス線に直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース３７０または通信回線を介してコンポーネント管理サーバ３００に接続される外部メディアであってもよい。また、プログラムは、ストレージ３５０に記憶されず、通信回線によってコンポーネント管理サーバ３００に配信され、プロセッサ３１０が当該プログラムを実行してもよい。少なくとも１つの実施形態においてストレージ３５０は、一時的でない有形の記憶媒体である。

プロセッサ３１０は、ストレージ３５０が記憶するプログラムの実行により、差分データ受信部３１１、更新対象特定部３１２、品番確認部３１３、更新指示送信部３１４、テーブル更新部３１５を備える。また、ストレージ３５０には、コンポーネントテーブル３５１の記憶領域が確保される。

コンポーネントテーブル３５１は、複数の作業機械１００それぞれが備えるコンポーネント２００のハードウェアおよびソフトウェアの品番を記憶する。つまり、コンポーネントテーブル３５１は、作業機械１００の機械ＩＤと、コンポーネントのハードウェア品番と、ソフトウェア品番とを関連付けて記憶する。

差分データ受信部３１１は、ソフトウェア管理サーバ５００から、ソフトウェアの差分データと当該差分データの適用対象のソフトウェア品番を受信する。

更新対象特定部３１２は、コンポーネントテーブル３５１を参照し、差分データ受信部３１１が受信したソフトウェア品番に係るコンポーネント２００および当該コンポーネント２００を備える作業機械１００を特定する。

品番確認部３１３は、更新対象特定部３１２が特定した作業機械１００に更新対象となるコンポーネント２００のソフトウェア品番の確認要求を送信する。品番確認部３１３は、作業機械１００からソフトウェア品番の確認結果を受信する。

更新指示送信部３１４は、品番確認部３１３が作業機械１００から受信した確認結果が、差分データ受信部３１１がソフトウェア管理サーバ５００から受信したソフトウェア品番と一致する場合に、作業機械１００にソフトウェアの更新指示を送信する。ソフトウェアの更新指示には、差分データ受信部３１１が受信した差分データ、ゲートウェイ機能コントローラ２０１が実行するためのゲートウェイスクリプト、および更新対象のコンポーネント２００が実行するためのコンポーネントスクリプトが含まれる。ゲートウェイスクリプトには、ゲートウェイ機能コントローラ２０１が更新指示に含まれる差分データを処理する手順が記述される。コンポーネントスクリプトには、更新後のプログラムをインストールする手順が記述される。

テーブル更新部３１５は、ソフトウェアの更新指示の後に品番確認部３１３が作業機械１００から受信した確認結果に基づいて、ソフトウェアが更新されたか否かを判定する。テーブル更新部３１５は、ソフトウェアが更新されたと判定した場合に、コンポーネントテーブル３５１を更新する。

《ソフトウェア管理サーバ５００の構成》
図８は、第１の実施形態に係るソフトウェア管理サーバ５００の構成を示すブロック図である。
ソフトウェア管理サーバ５００は、プロセッサ５１０、メインメモリ５３０、ストレージ５５０、インタフェース５７０を備える。プロセッサ５１０は、ストレージ５５０からプログラムを取得してメインメモリ５３０に展開し、当該プログラムに従って所定の処理を実行する。インタフェース５７０は、コンポーネント管理サーバ３００と通信可能に接続される。

ストレージ５５０に記憶されるプログラムは、ソフトウェア管理サーバ５００に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、他の実施形態においては、ソフトウェア管理サーバ５００は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤなどのカスタムＬＳＩを備えてもよい。この場合、ソフトウェア管理サーバ５００によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。

ストレージ５５０の例としては、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ５５０は、バス線に直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース５７０または通信回線を介してソフトウェア管理サーバ５００に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってソフトウェア管理サーバ５００に配信され、プロセッサ５１０が当該プログラムを実行してもよい。少なくとも１つの実施形態においてストレージ５５０は、一時的でない有形の記憶媒体である。

プロセッサ５１０は、ストレージ５５０が記憶するプログラムの実行により、ソフトウェア記録部５１１、差分データ生成部５１２、差分データ送信部５１３を備える。また、ストレージ５５０には、ソフトウェアテーブル５５１の記憶領域が確保される。

ソフトウェアテーブル５５１は、コンポーネント２００のハードウェア品番に関連付けて、当該品番に係るコンポーネント２００に適用可能な品番の異なる複数のソフトウェアを記憶する。つまり、ソフトウェアテーブル５５１は、コンポーネントのハードウェア品番と、ソフトウェアの実体と、当該ソフトウェアのソフトウェア品番とを関連付けて記憶する。図９は、第１の実施形態に係るソフトウェアテーブルの一例を示す図である。ソフトウェアテーブル５５１は、画像表示コンポーネントを示すハードウェア品番と、画像表示コンポーネントアプリを示すソフトウェア品番と、ソフトウェアの実体とを関連付けて記憶している。また、図９に示す例では、ソフトウェアテーブル５５１は、マシンガイダンスコンポーネントを示すハードウェア品番と、マシンガイダンスコンポーネントアプリを示すソフトウェア品番と、ソフトウェアの実体とを関連付けて記憶している。

ソフトウェア記録部５１１は、サーバの管理者やソフトウェアの開発者からソフトウェアの実体、ソフトウェアの品番、およびソフトウェアの適用対象のコンポーネント２００のハードウェア品番の入力を受け付け、これをソフトウェアテーブル５５１に記録する。管理者や開発者は、開発者端末７００を操作し、ソフトウェアの実体、ソフトウェアの品番、およびソフトウェアの適用対象のコンポーネント２００のハードウェア品番をソフトウェア管理サーバ５００に送信する。また、ソフトウェア記録部５１１は、開発者端末７００から連携して所定の機能を実現するための複数のコンポーネント２００のハードウェア品番を示す品番情報の入力を受け付けると、受信した品番情報をストレージ５５０に記録する。

差分データ生成部５１２は、ソフトウェアテーブル５５１に新たに記録されたソフトウェアと、当該ソフトウェアの適用対象のハードウェアに適用される他の品番のソフトウェアとの差分データを生成する。

差分データ送信部５１３は、差分データ生成部５１２が生成した差分データと、当該差分データの適用対象となるソフトウェア品番とを、関連付けてコンポーネント管理サーバ３００に送信する。差分データ送信部５１３は、開発者端末７００から複数のコンポーネント２００の品番情報を受信している場合、当該品番情報もコンポーネント管理サーバ３００に送信する。

《ソフトウェアの更新方法》
図１０は、第１の実施形態に係るソフトウェア更新システム１におけるコンポーネント２００のソフトウェアの更新方法を示すシーケンス図である。
開発者は、コンポーネント２００のソフトウェアを更新すると、開発者端末７００を操作し、当該ソフトウェアの実体、当該ソフトウェアの品番、および当該ソフトウェアの適用対象のコンポーネント２００のハードウェア品番とを関連付けてソフトウェア管理サーバ５００に送信する。ソフトウェア管理サーバ５００のソフトウェア記録部５１１は、受信したソフトウェアの実体、ソフトウェア品番、およびハードウェア品番を、関連付けてソフトウェアテーブル５５１に記録する（ステップＳ１）。なお、ソフトウェア記録部５１１が受信したソフトウェア品番は、更新後のソフトウェア品番である更新品番である。このとき、開発者端末７００から品番情報を受信した場合、ソフトウェア記録部５１１は、受信した品番情報をストレージ５５０に記録する。

差分データ生成部５１２は、ソフトウェアテーブル５５１から、ステップＳ１で受信したハードウェア品番に関連付けられたソフトウェアの実体およびソフトウェア品番を取得する（ステップＳ２）。差分データ生成部５１２は、ステップＳ１で受信したソフトウェアと、ステップＳ２で取得した各ソフトウェアとの差分を計算することで、ソフトウェア品番ごとの差分データを生成する（ステップＳ３）。なお、コンポーネント２００が記憶するソフトウェアが常に最新のものとなっている場合には、ステップＳ２で取得したソフトウェアのうち最新のソフトウェアのみについて、差分データを生成してもよい。差分データ送信部５１３は、ステップＳ３で生成した差分データを、ステップＳ１で受信したハードウェア品番、ステップＳ１で受信した更新品番、およびステップＳ２で取得したソフトウェア品番である対象品番に関連付けて、コンポーネント管理サーバ３００に送信する（ステップＳ４）。ステップＳ１で開発者端末７００から品番情報を受信している場合、差分データ送信部５１３は、品番情報もコンポーネント管理サーバ３００に送信する。

コンポーネント管理サーバ３００の差分データ受信部３１１は、ソフトウェア管理サーバ５００から差分データ、ソフトウェア品番およびハードウェア品番を受信する（ステップＳ４）。更新対象特定部３１２は、コンポーネントテーブル３５１を参照し、受信したハードウェア品番に係るコンポーネント２００を備える作業機械１００を特定する（ステップＳ５）。なお、ハードウェア品番に係るコンポーネント２００を備える複数の作業機械１００が特定されてもよい。次に、品番確認部３１３は、特定した作業機械１００のゲートウェイ機能コントローラ２０１に、更新対象となるコンポーネントのソフトウェア品番の確認要求を送信する（ステップＳ６）。すなわち、ソフトウェア品番の確認要求には、更新対象となるコンポーネント２００のハードウェア品番が含まれる。

ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、コンポーネント管理サーバ３００からソフトウェア品番の確認要求を受信する（ステップＳ６）。ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、コンポーネント２００の品番確認処理を実行し、特定したソフトウェア品番をコンポーネント管理サーバ３００に送信する（ステップＳ７）。ソフトウェア品番は、ソフトウェアの実体に定数として書き込まれており、例えばソフトウェアが有する品番確認コマンドを実行することで、特定される。ゲートウェイ機能コントローラ２０１による品番確認処理の詳細については、後述する。

コンポーネント管理サーバ３００の品番確認部３１３は、作業機械１００からソフトウェア品番を受信する（ステップＳ７）。ステップＳ７で受信したソフトウェア品番と、ステップＳ４で受信した対象品番とが一致する場合、更新指示送信部３１４は、当該作業機械１００のゲートウェイ機能コントローラ２０１に、更新対象となるコンポーネントのソフトウェアの更新指示と更新に用いるパッケージファイルとを送信する（ステップＳ８）。ソフトウェアの更新指示には、ステップＳ４で受信した差分データとゲートウェイ機能コントローラ２０１が実行するためのゲートウェイスクリプト、および更新対象のコンポーネント２００が実行するためのコンポーネントスクリプトが含まれる。ゲートウェイスクリプトには、差分データを適用するコンポーネントのハードウェア品番が含まれる。

なお、コンポーネント管理サーバ３００は、ステップＳ４で受信したデータに複数のコンポーネント２００のハードウェア品番を示す品番情報が含まれる場合、更新指示送信部３１４は、品番情報が示す複数のコンポーネント２００に係る差分データ、ゲートウェイスクリプトおよびコンポーネントスクリプトに加えて、機能を実現するために要する各コンポーネント２００のハードウェア品番情報と、コンポーネント２００の更新順を示す更新順情報とを含むパッケージファイルを生成する。

ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、コンポーネント管理サーバ３００からソフトウェアの更新指示およびパッケージファイルを受信する（ステップＳ８）。ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、パッケージファイルの受信が完了すると、パッケージファイルに含まれるゲートウェイスクリプトに従って、コンポーネント２００のソフトウェア更新処理を実行する（ステップＳ９）。ゲートウェイスクリプトには、作業機械１００のキーオフ後に、個別のコンポーネント２００をWake-on-LAN等の機能によってウェイクさせて、ソフトウェア更新処理を実行することが記述されていてもよい。これは、作業機械１００の稼働中に更新のためにコンポーネント２００が機能しなくなることを防ぐためである。また、キーオン後、図示しない作業機械１００のロックレバー（作業機、旋回、走行の全ての油圧回路の流路を遮断するレバー）によって、作業機械１００の動作をロックしているときに、ソフトウェア更新処理を実行することが記述されてもよい。ゲートウェイ機能コントローラ２０１によるソフトウェア更新処理の詳細については、後述する。

コンポーネント管理サーバ３００の差分データ受信部３１１がステップＳ９で更新指示を送信した所定時間後に、品番確認部３１３は、更新指示を送信した作業機械１００のゲートウェイ機能コントローラ２０１に、更新対象のコンポーネントのソフトウェア品番の確認要求を送信する（ステップＳ１０）。所定時間は、ソフトウェアへの差分データの適用処理の所要計算時間より十分に長い時間である。なお、他の実施形態においては、作業機械１００のゲートウェイ機能コントローラ２０１が更新完了後に完了通知をコンポーネント管理サーバ３００に送信し、品番確認部３１３が、完了通知を送信した作業機械１００のゲートウェイ機能コントローラ２０１に、更新対象のコンポーネントのソフトウェア品番の確認要求を送信してもよい。

ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、コンポーネント管理サーバ３００からソフトウェア品番の確認要求を受信する。ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、コンポーネント２００の品番確認処理を実行し、特定したソフトウェア品番をコンポーネント管理サーバ３００に送信する（ステップＳ１１）。なお、ソフトウェア品番は、ソフトウェアの実体に定数として書き込まれるため、ステップＳ９のソフトウェア更新処理が正常に完了していれば、ソフトウェア品番も合わせて更新される。

コンポーネント管理サーバ３００の品番確認部３１３は、作業機械１００からソフトウェア品番を受信する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で受信したソフトウェア品番とステップＳ４で受信した更新品番とが一致する場合、テーブル更新部３１５は、コンポーネントテーブル３５１が記憶する当該コンポーネント２００のソフトウェア品番をステップＳ１１で受信したソフトウェア品番に更新する（ステップＳ１２）。

なお、図１０に示すシーケンス図は、処理の一例を示すものであり、他の処理によってソフトウェアの更新がなされることを妨げない。例えば、他の実施形態に係るソフトウェア更新システム１は、ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ１０、ステップＳ１１、ステップＳ１２の処理を行わなくてもよい。なお、他の実施形態においては、ソフトウェア品番は、コンポーネント２００の図示しないメインメモリまたはストレージに記憶されてよい。この場合、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、ステップＳ７およびステップＳ１１においてコンポーネント２００の品番確認要求をコンポーネント２００に送信し、コンポーネント２００がメインメモリまたはストレージに記憶されたソフトウェア品番を取得してゲートウェイ機能コントローラ２０１に送信してもよい。

《ゲートウェイ機能コントローラ２０１の品番確認処理》
ここで、ソフトウェアの更新処理におけるゲートウェイ機能コントローラ２０１の動作について説明する。ゲートウェイ機能コントローラ２０１の第２基板２２０の受信部２２１１が、ステップＳ６またはステップＳ１０にてコンポーネント管理サーバ３００からソフトウェア品番の確認要求を受信すると、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は品番確認処理を実行する。

図１１は、第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１の品番確認処理を示すフローチャートである。
受信部２２１１は、ソフトウェア品番の確認対象のコンポーネント２００、すなわち確認要求に含まれるハードウェア品番に係るコンポーネント２００が、第２基板２２０に接続されているかを判定する（ステップＳ３１）。確認対象のコンポーネント２００が第２基板２２０に接続されている場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、アクセス部２２１４は、第２ネットワークＮ２を介して、確認対象のコンポーネント２００からソフトウェア品番を取得する（ステップＳ３２）。

他方、確認対象のコンポーネント２００が第２基板２２０に接続されていない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、出力部２２１２はソフトウェア品番の確認要求を第１基板２１０に出力する（ステップＳ３３）。
第１基板２１０の入力部２１１１が第２基板２２０からソフトウェア品番の確認要求を受信する（ステップＳ３４）。次に、アクセス部２１１２は、第１ネットワークＮ１を介して、確認対象のコンポーネント２００からソフトウェア品番を取得する（ステップＳ３５）。出力部２１１４は、取得したソフトウェア品番を第２基板２２０に出力する（ステップＳ３６）。
第２基板２２０の入力部２２１３は、第１基板２１０から確認対象のコンポーネント２００からのソフトウェア品番を受信する（ステップＳ３７）。

第２基板２２０の送信部２２１６は、ステップＳ３２またはステップＳ３７で特定した確認対象のコンポーネント２００からのソフトウェア品番を、コンポーネント管理サーバ３００に送信する（ステップＳ３８）。
これにより、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、コンポーネント管理サーバ３００の確認要求に応答してコンポーネント２００のソフトウェア品番を通知することができる。

なお、図１１に示すフローチャートは、処理の一例を示すものであり、他の処理によって品番の確認がなされることを妨げない。また、他の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１は、品番確認処理を行わなくてもよい。なお、他の実施形態においては、ソフトウェア品番は、コンポーネント２００の図示しないメインメモリまたはストレージに記憶されてよい。この場合、第２基板２２０は、ステップＳ３２およびステップＳ３７においてコンポーネント２００の品番確認要求をコンポーネント２００に送信し、コンポーネント２００がメインメモリまたはストレージに記憶されたソフトウェア品番を取得して第２基板に送信してもよい。

《ゲートウェイ機能コントローラ２０１のソフトウェア更新処理》
ゲートウェイ機能コントローラ２０１の第２基板２２０の受信部２２１１が、ステップＳ８にてコンポーネント管理サーバ３００からソフトウェアの更新指示とパッケージファイルとを受信する。受信部２２１１は、パッケージファイルの受信が完了すると、受信したパッケージファイルを第２ストレージ２２５に記録する。第２ストレージ２２５は、パッケージファイルを記憶する記憶部の一例である。そして、ゲートウェイ機能コントローラ２０１はパッケージファイルに含まれるゲートウェイスクリプトを実行することで、ソフトウェア更新処理を実行する。

図１２は、第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１による単体のソフトウェア更新処理を示すフローチャートである。つまり、図１２で示すフローチャートに示す例は、パッケージファイルに１つのコンポーネント２００の更新に用いるデータのみが含まれる場合の手順を表す。

受信部２２１１は、ソフトウェアの更新対象のコンポーネント２００、すなわちゲートウェイスクリプトに記述されたハードウェア品番に係るコンポーネント２００との通信を行うために、接続情報を参照して当該コンポーネント２００が第２基板２２０に接続されているかを判定する（ステップＳ６１）。更新対象のコンポーネント２００が第２基板２２０に接続されている場合（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、アクセス部２２１４は、第２ネットワークＮ２を介して、更新対象のコンポーネント２００から現行のソフトウェアを取得する（ステップＳ６２）。

他方、更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０に接続されている場合、または更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０である場合（ステップＳ６１：ＮＯ）、出力部２２１２は第１基板２１０にソフトウェアの取得指示を出力する（ステップＳ６３）。
第１基板２１０の入力部２１１１は、第２基板２２０からソフトウェアの取得指示を受信する（ステップＳ６４）。更新部２１１３は、更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０自身であるか否かを判定する（ステップＳ６５）。更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０自身である場合（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、更新部２１１３は、第１ストレージ２１５から主系ソフトウェアを取得する（ステップＳ６６）。他方、更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０自身でない場合（ステップＳ６５：ＮＯ）、アクセス部２１１２は、第１ネットワークＮ１を介して更新対象のコンポーネント２００から現行のソフトウェアを取得する（ステップＳ６７）。なお、コンポーネント２００は、現行のソフトウェアの情報を複数回に分けて第１基板に送信するようにしてもよい。これにより、一度の送信で現行のソフトウェアを、第１基板に送信することができない計算資源の小さいコンポーネント２００においても、複数回に分けて送信することによって、現行のソフトウェアの情報を第１基板に送信することができる。
出力部２１１４は、ステップＳ６６またはステップＳ６７で取得したソフトウェアを、第２基板２２０に出力する（ステップＳ６８）。
第２基板２２０の入力部２２１３は、第１基板２１０から更新対象のコンポーネント２００のソフトウェアを受信する（ステップＳ６９）。

そして、ソフトウェア生成部２２１５は、ゲートウェイスクリプトに従って、ステップＳ６２またはステップＳ６９で取得したソフトウェアに、コンポーネント管理サーバ３００から受信したパッケージファイルに含まれる差分データを適用することで、更新後のソフトウェアを生成する（ステップＳ７０）。ソフトウェア生成部２２１５は、生成したソフトウェアをコンポーネント２００のハードウェア品番に関連付けて予備系ソフトウェア記憶部に記録する（ステップＳ７１）。ソフトウェア生成部２２１５は、生成したソフトウェアを更新対象のコンポーネント２００に送信するために、接続情報を参照して更新対象のコンポーネント２００が第２基板２２０に接続されているかを判定する（ステップＳ７２）。

更新対象のコンポーネント２００が第２基板２２０に接続されている場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、アクセス部２２１４は、第２ネットワークＮ２を介して、更新対象のコンポーネント２００にステップＳ７０で生成したソフトウェアおよびパッケージファイルに含まれるコンポーネントスクリプトを出力する。これにより、当該コンポーネント２００は、コンポーネントスクリプトの実行により、記憶するソフトウェアを、ステップＳ７０で生成したソフトウェアに書き換える（ステップＳ７３）。

他方、更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０に接続されている場合、または更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０である場合（ステップＳ７２：ＮＯ）、出力部２２１２は第１基板２１０にソフトウェアの更新指示を出力する（ステップＳ７４）。ソフトウェアの更新指示には、ステップＳ７０で生成したソフトウェアおよび更新指示に含まれるコンポーネントスクリプトが含まれる。
第１基板２１０の入力部２１１１は、第２基板２２０からソフトウェアの更新指示を受信する（ステップＳ７５）。更新部２１１３は、更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０自身であるか否かを判定する（ステップＳ７６）。更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０自身である場合（ステップＳ７６：ＹＥＳ）、更新部２１１３は、第１ストレージ２１５が記憶する予備系ソフトウェアを、更新指示に含まれるソフトウェアに書き換える（ステップＳ７７）。予備系ソフトウェアの書き換えが完了すると、更新部２１１３は、第１ストレージ２１５が記憶する主系ソフトウェアを、更新指示に含まれるソフトウェアに書き換える（ステップＳ７８）。

他方、更新対象のコンポーネント２００が第１基板２１０自身でない場合（ステップＳ７６：ＮＯ）、アクセス部２１１２は、第１ネットワークＮ１を介して更新対象のコンポーネント２００にパッケージファイルに含まれるソフトウェアおよびコンポーネントスクリプトを出力する。これにより、当該コンポーネント２００は、コンポーネントスクリプトの実行により、記憶するソフトウェアを、パッケージファイルに含まれるソフトウェアに書き換える（ステップＳ７９）。
これにより、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、差分データに基づいてコンポーネント２００のソフトウェアを更新することができる。

図１３は、第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１による複数のソフトウェア更新処理を示すフローチャートである。つまり、図１３で示すフローチャートに示す例は、パッケージファイルに互いに関連する機能を実現する複数のコンポーネント２００の更新に用いるデータが含まれる場合の手順を表す。

受信部２２１１は、パッケージファイルに含まれるハードウェア品番情報に基づいて、更新対象の各コンポーネント２００のハードウェア品番が更新条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ８１）。受信部２２１１は、ステップＳ７で取得したコンポーネント２００のハードウェア品番に基づいて更新条件の判定を行ってもよいし、再度コンポーネント２００からハードウェア品番を受信して更新条件の判定を行ってもよい。受信部２２１１は、例えばパッケージファイルに含まれるハードウェア品番情報と、更新対象の各コンポーネント２００のハードウェア品番を比較して、一致する場合に更新条件を満たすと判定する。

少なくとも１つのコンポーネント２００が、ハードウェア品番情報が示す更新条件を満たさない場合（ステップＳ８１：ＮＯ）、受信部２２１１は、受信したパッケージファイルを削除し（ステップＳ８２）、更新指示に係るすべてのコンポーネント２００の更新を行わない。例えば、更新対象の３つのコンポーネント２００のうち１つのみが更新条件を満たさず、残り２つが更新条件を満たす場合であっても、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、３つのコンポーネント２００すべての更新を行わない。

他方、すべてのコンポーネント２００が更新条件を満たす場合（ステップＳ８１：ＹＥＳ）、受信部２２１１は、パッケージファイルに含まれる更新順情報が示す複数のコンポーネント２００のうち、更新が完了していないものがあるか否かを判定する（ステップＳ８３）。例えば、更新が完了したコンポーネント２００の情報は後述のステップＳ８７にて第２ストレージ２２５に記録されるため、受信部２２１１は、更新順情報が示す複数のコンポーネント２００のうち更新が完了したコンポーネント２００として記録されていないものがある場合に、更新が完了していないコンポーネント２００があると判定する。更新が完了していないものがある場合（ステップＳ８３：ＹＥＳ）、出力部２２１２は、最も更新順が早いものを、更新対象のコンポーネント２００に決定する（ステップＳ８４）。そして、更新対象のコンポーネント２００について、図１２に示すステップＳ６１からステップＳ７０の処理を実行し、ソフトウェアの更新を行う（ステップＳ８５）。

アクセス部２２１４は、更新対象のコンポーネント２００の更新が正常に完了したか否かを判定する（ステップＳ８６）。例えば、アクセス部２２１４は、更新の異常終了や中断を示す通知をコンポーネント２００から受信したか否かを判定する。アクセス部２２１４は、コンポーネント２００の更新の中断を検知する検知部の一例である。更新対象のコンポーネント２００の更新が正常に完了しなかった場合（ステップＳ８６：ＮＯ）、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は更新処理を中断し、ステップＳ８４で決定した更新対象のコンポーネント２００より更新順の遅いコンポーネント２００の更新をせずに処理を終了する。

他方、更新が正常に完了した場合（ステップＳ８６：ＹＥＳ）、第２ストレージ２２５にステップＳ８４で決定したコンポーネント２００の更新が完了したことを記録する（ステップＳ８７）。これにより、電源断によって更新処理が中断された場合にも、更新が完了したコンポーネント２００を特定することができる。そして、処理をステップＳ８３に戻し、次のコンポーネント２００の更新へ処理を移す。ステップＳ８３で更新が完了していないものがないと判定された場合（ステップＳ８３：ＮＯ）、受信部２２１１は、第２ストレージ２２５に記録したパッケージファイルを削除し（ステップＳ８２）、更新処理を終了する。

なお、図１３に示すフローチャートは、処理の一例を示すものであり、他の処理によって品番の確認がなされることを妨げない。例えば、他の実施形態においては、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、複数のコンポーネント２００の更新処理を更新順情報によらず並列処理によって実行してもよい。

ここで、複数のコンポーネント２００の更新について具体例を用いて説明する。更新前の作業機械１００の周辺監視コンポーネント２０５は、カメラ２０６による撮像画像に基づいて作業機械１００を中心に、上方から俯瞰したような俯瞰画像を生成する機能を有する。これに対し、周辺監視コンポーネント２０５は、ソフトウェアの更新により、作業機械１００から所定の距離以内に存在する障害物を検出する機能を実現することができるようになる。また、モニタコンポーネント２０２は、ソフトウェアの更新により、検出された障害物の位置を俯瞰画像上にマーキングする機能を実現することができるようになる。また、制御コントローラ２０３は、ソフトウェアの更新により、障害物が検出された場合に油圧機器（例えば、走行モータ１１２、旋回モータ１２４、ブームシリンダ１３１Ｃ、アームシリンダ１３２Ｃ、バケットシリンダ１３３Ｃなど）の動作を制限させる機能を実現することができるようになる。つまり、モニタコンポーネント２０２および制御コントローラ２０３のソフトウェアは、周辺監視コンポーネント２０５のソフトウェアと関連するソフトウェアである。周辺監視コンポーネント２０５のソフトウェアは第１ソフトウェアの一例であり、モニタコンポーネント２０２および制御コントローラ２０３のソフトウェアは、第２ソフトウェアの一例である。

コンポーネント管理サーバ３００は、ソフトウェア管理サーバ５００から周辺監視コンポーネント２０５、モニタコンポーネント２０２、および制御コントローラ２０３のソフトウェアを受信し、それぞれの差分データを生成する。そして、コンポーネント管理サーバ３００は、各差分データと、各コンポーネント２００のハードウェア品番情報と、更新順情報とを含むパッケージファイルを生成する。このとき更新順情報が示す更新順は、例えば、周辺監視コンポーネント２０５、制御コントローラ２０３、モニタコンポーネント２０２の順である。

作業機械１００のゲートウェイ機能コントローラ２０１は、コンポーネント管理サーバ３００からパッケージファイルを受信する。パッケージファイルの受信が完了しないうちに何らかの要因で通信が中断された場合、作業機械１００はソフトウェアの更新を行わない。そのため、例えばパッケージファイルの受信途中で作業機械１００が起動し、通信圏外に移動した場合に、コンポーネント２００の一部のみが更新され、一部が古い状態のままとなることを防ぐことができる。

他方、パッケージファイルの受信が完了した場合、各コンポーネント２００のハードウェア品番がハードウェア品番情報が示す更新条件を満たさない場合、コンポーネント２００の更新を行わない。これにより、コンポーネント２００の一部が更新できず、一部のコンポーネント２００のみが更新されることを防ぐことができる。

ハードウェア品番情報が示す更新条件を満たす場合、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は更新順情報が示す順にコンポーネント２００の更新を行う。このとき、更新の途中に何らかの要因で更新処理が中断されることがある。例えば、更新中に作業機械１００が起動された場合、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、更新作業を中断して、各コンポーネント２００を動作させる。この場合、ステップＳ８６により更新が完了したコンポーネント２００の情報が第２ストレージ２２５に記録される。そのため、再度ステップＳ８１から処理を行うことで、ステップＳ８３およびＳ８４において受信部２２１１は更新が中断されたコンポーネント２００を特定し、更新処理を再開することができる。受信部２２１１は、更新の中断を検知した場合に、更新が完了していないコンポーネント２００を判定する判定部の一例である。また、既にパッケージファイルは第２ストレージ２２５に記録されているため、更新の再開時に通信圏外に移動していたとしても、更新処理を再開することができる。

《作用・効果》
このように、第１の実施形態に係るソフトウェア更新システム１は、第１コンポーネントの更新に用いる第１ソフトウェアと、第２コンポーネントの更新に用いる第２ソフトウェアとを含むデータをサーバから受信し、記憶部に記憶された後に、第１ソフトウェアおよび第２ソフトウェアに基づいて、第１コンポーネントと第２コンポーネントの更新を行う。これにより、ソフトウェア更新システム１は、複数のコンポーネント２００の更新が途中で止まったとしても、当該更新を再開することができ、複数のコンポーネント２００が連動することで実現される機能を実現させることができる。特に、第１の実施形態に係るソフトウェア更新システム１は、第２ソフトウェアによって実現される機能が、第１ソフトウェアによって実現される機能による計算結果を用いる場合に、第１ソフトウェアによる更新がなされずに第２ソフトウェアの機能が利用できなくなることを防ぐことができる。

〈他の実施形態〉
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。

第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１は、作業機械１００のすべてのコンポーネント２００のソフトウェアを、当該作業機械１００に搭載された第２基板２２０において生成する。他方、他の実施形態において、コンポーネント２００が十分な計算資源を有しているものが存在する場合、コンポーネント２００が自律的に差分データから新たなソフトウェアを生成し、自身のソフトウェアの更新を自律的に行ってもよい。また他の実施形態においては、コンポーネント管理サーバ３００が差分データでなく、更新に用いる新たなソフトウェアそのものを含むパッケージファイルをゲートウェイ機能コントローラ２０１に送信してもよい。この場合、例えば、ソフトウェア管理サーバ５００は、図１０に示すシーケンス図のうちステップＳ２からステップＳ４の処理に代えて、ステップＳ１で受信したハードウェア品番、ソフトウェアの実体、更新品番およびソフトウェア品番である対象品番を、関連付けて、コンポーネント管理サーバ３００に送信する。また、ゲートウェイ機能コントローラ２０１は、図１２に示すステップＳ６１からステップＳ７１の処理に代えて、コンポーネント管理サーバ３００から受信した更新に用いる新たなソフトウェアをコンポーネント２００のハードウェア品番に関連付けて予備系ソフトウェア記憶部に記録する。更新指示には、更新に用いる新たなソフトウェア、ゲートウェイ機能コントローラ２０１が実行するためのゲートウェイスクリプト、および更新対象のコンポーネント２００が実行するためのコンポーネントスクリプトが含まれる。ゲートウェイスクリプトには、新たなソフトウェアを処理する手順が記述される。

第１の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１は、物理的に分かれた第１基板２１０と第２基板２２０とを備える。これに対し、他の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１は、１つの基板に実装されるものであってもよい。また他の実施形態に係るゲートウェイ機能コントローラ２０１は、１つの基板が２つのプロセッサを備えるものであってもよい。また他の実施形態においては、ゲートウェイ機能コントローラ２０１が３つ以上の基板を備えてもよい。また、他の実施形態においては、ゲートウェイ機能コントローラ２０１が備える複数の基板の役割は、上述の実施形態と異なるものであってもよい。

また、他の実施形態においては、ソフトウェア管理サーバ５００とコンポーネント管理サーバ３００は別体ではなく、１つの装置によって実現されてもよい。

１…ソフトウェア更新システム １００…作業機械 １１０…走行体 １１１…無限軌道 １１２…走行モータ １２０…旋回体 １２１…エンジン １２２…油圧ポンプ １２３…コントロールバルブ １２４…旋回モータ １２５…燃料噴射装置 １３０…作業機 １３１…ブーム １３１Ｃ…ブームシリンダ １３２…アーム １３２Ｃ…アームシリンダ １３３…バケット １３３Ｃ…バケットシリンダ １４０…運転室 １４２…運転席 １４３…操作装置 ２００…コンポーネント ２０１…ゲートウェイ機能コントローラ ２０２…モニタコンポーネント ２０３…制御コントローラ ２０４…エンジンコントローラ ２０５…周辺監視コンポーネント ２０６…カメラ ２１０…第１基板 ２１１…第１プロセッサ ２１１１…入力部 ２１１２…アクセス部 ２１１３…更新部 ２１１４…出力部 ２１３…第１メインメモリ ２１５…第１ストレージ ２１７…第１インタフェース ２２０…第２基板 ２２１…第２プロセッサ ２２１１…受信部 ２２１２…出力部 ２２１３…入力部 ２２１４…アクセス部 ２２１５…ソフトウェア生成部 ２２１６…送信部 ２２３…第２メインメモリ ２２５…第２ストレージ ２２５１…予備系ソフトウェア記憶部 ２２７…第２インタフェース ３００…コンポーネント管理サーバ ３１１…差分データ受信部 ３１２…更新対象特定部 ３１３…品番確認部 ３１４…更新指示送信部 ３１５…テーブル更新部 ５００…ソフトウェア管理サーバ ５１１…ソフトウェア記録部 ５１２…差分データ生成部 ５１３…差分データ送信部 ７００…開発者端末

Claims (10)

1. 作業機械に備えられる複数のコンポーネントを更新するソフトウェア更新システムであって、
   前記複数のコンポーネントの１つである第１コンポーネントの更新に用いる第１ソフトウェアと、前記複数のコンポーネントの１つである第２コンポーネントの更新に用いるソフトウェアであって、前記第１ソフトウェアと関連する機能を実現するための第２ソフトウェアとを含むデータをサーバから受信する受信部と、
   受信された前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアが記憶された後に、前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアに基づいて、前記第１コンポーネントと前記第２コンポーネントの更新を行う更新部と、
   を備えるソフトウェア更新システム。
2. 前記第１コンポーネントは、前記作業機械に備えられる撮像装置を用いた周辺監視を行う周辺監視コンポーネントを含み、
   前記第２コンポーネントは、前記作業機械に備えられるモニタの表示制御を行うモニタコンポーネントと、前記作業機械に備えられる油圧機器の油圧制御を行う油圧コンポーネントとを含み、
   前記第１ソフトウェアは、前記撮像装置を用いた前記作業機械の周辺の障害物を検知する機能を実現するためのソフトウェアを含み、
   前記第２ソフトウェアは、前記第１ソフトウェアによる障害物の検知に関する表示を前記モニタに表示するための前記モニタコンポーネントのソフトウェアと、前記第１ソフトウェアによる障害物の検知時の前記油圧機器の出力を制御するための前記油圧コンポーネントのソフトウェアとを含み、
   前記更新部は、前記第１ソフトウェアと前記第２ソフトウェアに基づき、前記周辺監視コンポーネント、前記モニタコンポーネント、及び前記油圧コンポーネントの障害物検知機能に関連する機能を有効にする
   請求項１に記載のソフトウェア更新システム。
3. 前記データは前記複数のコンポーネントの更新順を示す更新順情報を含み、
   前記更新部は、前記更新順情報が示す順に、前記複数のコンポーネントの更新を行う
   請求項１または請求項２に記載のソフトウェア更新システム。
4. 前記更新部は、前記複数のコンポーネントのうち更新に失敗したコンポーネントがある場合に、前記更新順情報において当該コンポーネント以降に更新することを示すコンポーネントの更新を行わない
   請求項３に記載のソフトウェア更新システム。
5. 前記更新部は、前記第１ソフトウェアによる前記第１コンポーネントの更新が完了した後に、前記第２ソフトウェアによる前記第２コンポーネントの更新を行う
   請求項１から請求項４の何れか１項に記載のソフトウェア更新システム。
6. 前記更新部は、前記複数のコンポーネントのうち前記モニタコンポーネントを最後に更新する
   請求項２に記載のソフトウェア更新システム。
7. 前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアに基づく前記第１コンポーネントおよび前記第１コンポーネントの更新の中断を検知する検知部と、
   前記更新の中断を検知した場合、更新が完了していない前記第１のコンポーネントおよび前記第２のコンポーネントのうちコンポーネントを判定する判定部と、
   を備え、
   前記更新部は、前記判定部によって更新が完了していないと判定された前記コンポーネントの更新が再開可能になった場合、前記記憶部に記憶した前記第１ソフトウェアまたは前記第２ソフトウェアに基づいて、前記判定部によって更新が完了していないと判定された前記コンポーネントの更新を行う
   請求項１から請求項６の何れか１項に記載のソフトウェア更新システム。
8. 前記データは、前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアによる更新が可能な前記第１コンポーネント及び前記第２コンポーネントの品番の条件を示す品番情報を含み、
   前記更新部は、前記第１コンポーネント及び前記第２コンポーネントの品番が、前記品番情報が示す条件を満たす場合に、前記第１コンポーネント及び前記第２コンポーネント更新を行う
   請求項１から請求項７の何れか１項に記載のソフトウェア更新システム。
9. 車体と、
   前記車体に取り付けられた作業機と、
   第１コンポーネントおよび第２コンポーネントを含む複数のコンポーネントと、
   請求項１から請求項８の少なくとも何れか１項に記載のソフトウェア更新システムと
   を備える作業機械。
10. 作業機械に備えられる複数のコンポーネントを更新するソフトウェア更新方法であって、
    コンピュータが、前記複数のコンポーネントの１つである第１コンポーネントの更新に用いる第１ソフトウェアと、前記複数のコンポーネントの１つである第２コンポーネントの更新に用いるソフトウェアであって、前記第１ソフトウェアと関連する機能を実現するための第２ソフトウェアとを含むデータをサーバから受信するステップと、
    前記コンピュータが、受信された前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアを記憶するステップと、
    前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアが記憶された後に、前記コンピュータが、前記第１ソフトウェアおよび前記第２ソフトウェアに基づいて、前記第１コンポーネントと前記第２コンポーネントの更新を行うステップと、
    を備えるソフトウェア更新方法。

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