(57)【要約】【課題】信号線の一部に断線等の異常が生じた場合でも、受信側のコントローラに所望のデータが正しく送信されたことを、送信側のコントローラで認識することができる。【解決手段】コントローラ９，１０のそれぞれと常時接続され、これらのコントローラ９，１０間にデータを送信する主送信線１１と、コントローラ９，１０と選択的に接続され、これらのコントローラ９，１０間にデータを送信可能な予備送信線１２と、主送信線１１が健全に保たれていることを示す正常信号、または主送信線１１が健全に保たれていないことを示す異常信号が送信される健全性送信線１３とを含む多重信号線を備えるとともに、健全性送信線１３によって異常信号が送信されたときに、コントローラ９，１０に主送信線１１が接続されている状態に代えて、コントローラ９，１０に予備送信線１２が接続される状態に切り替える通信切り替え回路９ｅ，１０ｅを備えた構成にしてある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラに対して信号線をネットワーク接続した作業機械の通信システムにおいて、
上記信号線が、複数のコントローラのそれぞれと常時接続され、これらのコントローラ間にデータを送信する主送信線と、上記複数のコントローラと選択的に接続され、これらのコントローラ間にデータを送信可能な予備送信線と、上記主送信線が健全に保たれていることを示す正常信号、または上記主送信線が健全に保たれていないことを示す異常信号が送信される健全性送信線とを含む多重信号線から成り、
上記健全性送信線によって上記異常信号が送信されたときに、上記複数のコントローラに上記主送信線が接続されている状態に代えて、上記複数のコントローラに上記予備送信線が接続される状態に切り替える通信切り替え回路を備えたことを特徴とする作業機械の通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の作業機械の通信システムにおいて、
上記複数のコントローラのそれぞれが、上記通信切り替え回路を含むことを特徴とする作業機械の通信システム。
【請求項３】
請求項１記載の作業機械の通信システムにおいて、
上記複数のコントローラのそれぞれが、上記健全性送信線に異常を生じたときに、上記複数のコントローラを接続する送信線を、上記予備送信線への接続不能に上記主送信線に固定する処理を行なう第１処理部を有することを特徴とする作業機械の通信システム。
【請求項４】
請求項１記載の作業機械の通信システムにおいて、
上記複数のコントローラのそれぞれが、上記通信切り替え回路によって上記複数のコントローラに上記予備送信線が接続される状態に切り替えられた後、上記主送信線が異常である旨を送信する処理を行なう第２処理部を有することを特徴とする作業機械の通信システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の作業機械の通信システムにおいて、
上記作業機械が油圧ショベルから成り、
上記複数のコントローラが、油圧制御用の車体コントローラと、エンジンの駆動を制御するエンジンコントローラとを含み、
上記車体コントローラを運転室に配置し、上記エンジンコントローラを上記運転室とは異なる部位に配置し、
上記車体コントローラと上記エンジンコントローラに常時接続される上記主送信線と、上記車体コントローラと上記エンジンコントローラに選択的に接続される上記予備送信線とを、所定の間隔で互いに離隔させて配置したことを特徴とする作業機械の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に備えられ、コントローラに対し信号線をネットワーク状に接続するようにした作業機械の通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として、特許文献１に示されるものがある。この従来技術は、メインコントローラに対して、それぞれノードに接続される複数の信号経路切替回路を信号線でループ状に接続した構成にしてある。
【特許文献１】特開平４−１８８９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
油圧ショベル等の作業機械にあっても、上述した従来技術と同様に、複数のコントローラを信号線でネットワーク状に接続し、これらのコントローラ間でデータ送信を行なう通信システムが知られている。このような通信システムにおいて、複数のコントローラ間を接続する信号線の一部に断線等の異常を生じた場合、例えば今までは右回りで送信を行なっていたものを、信号線の状態が正常に保たれている左回りの送信に代えて、送信側のコントローラから受信側のコントローラにデータを送信することが行なわれている。このような手法により、コントローラ間を接続する信号線の一部に異常を生じた場合でも、送信側のコントローラから受信側のコントローラに所望のデータを送信することができる。しかし、このようにして行なう従来技術の手法では、信号線の一部に異常を生じたときには、受信側のコントローラに所望のデータが正しく送信されたかどうかを、送信側のコントローラで認識することはできない。
【０００４】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、複数のコントローラを接続する信号線の一部に断線等の異常が生じた場合でも、受信側のコントローラに所望のデータが正しく送信されたことを、送信側のコントローラで認識することができる作業機械の通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明に係る作業機械の通信システムは、コントローラに対して信号線をネットワーク接続した作業機械の通信システムにおいて、上記信号線が、複数のコントローラのそれぞれと常時接続され、これらのコントローラ間にデータを送信する主送信線と、上記複数のコントローラと選択的に接続され、これらのコントローラ間にデータを送信可能な予備送信線と、上記主送信線が健全に保たれていることを示す正常信号、または上記主送信線が健全に保たれていないことを示す異常信号が送信される健全性送信線とを含む多重信号線から成り、上記健全性送信線によって上記異常信号が送信されたときに、上記複数のコントローラに上記主送信線が接続されている状態に代えて、上記複数のコントローラに上記予備送信線が接続される状態に切り替える通信切り替え回路を備えたことを特徴としている。
【０００６】
このように構成した本発明に係る作業機械の通信システムは、複数のコントローラに常時接続する主送信線を介して、複数のコントローラの一方のコントローラから他方のコントローラに所望のデータが送信された際に、そのデータを受信した旨の信号を受信側である他方のコントローラから送信側である一方のコントローラに送信する処理を行なうことができる。これによって受信側のコントローラに所望のデータが送信されたことを、送信側のコントローラで認識することができる。この間、健全性送信線には正常信号が送信される。
【０００７】
このような正常な送信がなされている状態において、主送信線に断線等の異常が生じたときには、健全性送信線によって異常信号が送信され、この異常信号に応じて通信切り替え回路が作動して、複数のコントローラ間の接続が、主送信線による接続に代えて予備送信線による接続に切り替えられる。したがって、この予備送信線を介して、複数のコントローラの一方のコントローラから他方のコントローラに所望のデータが送信された際に、そのデータを受信した旨の信号を受信側である他方のコントローラから送信側である一方のコントローラに送信する処理を行なうことができる。これによって受信側のコントローラに所望のデータが送信されたことを、送信側のコントローラで認識することができる。すなわち、複数のコントローラを接続する主送信線に断線等の異常が生じた場合でも、予備送信線を介して受信側のコントローラに所望のデータの送信がなされたことを、送信側のコントローラで確実に認識することができる。
【０００８】
また、本発明に係る作業機械の通信システムは、上記発明において、上記複数のコントローラのそれぞれが、上記通信切り替え回路を含むことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係る作業機械の通信システムは、上記発明において、上記複数のコントローラのそれぞれが、上記健全性送信線に異常を生じたときに、上記複数のコントローラを接続する送信線を、上記予備送信線への接続不能に上記主送信線に固定する処理を行なう第１処理部を有することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る作業機械の通信システムは、上記発明において、上記複数のコントローラのそれぞれが、上記通信切り替え回路によって上記複数のコントローラに上記予備送信線が接続される状態に切り替えられた後、上記主送信線が異常である旨を送信する処理を行なう第２処理部を有することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る作業機械の通信システムは、上記発明において、上記作業機械が油圧ショベルから成り、上記複数のコントローラが、油圧制御用の車体コントローラと、エンジンの駆動を制御するエンジンコントローラとを含み、上記車体コントローラを運転室に配置し、上記エンジンコントローラを上記運転室とは異なる部位に配置し、上記車体コントローラと上記エンジンコントローラに常時接続される上記主送信線と、上記車体コントローラと上記エンジンコントローラに選択的に接続される上記予備送信線とを、所定の間隔で互いに離隔させて配置したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、コントローラをネットワーク接続する信号線が、複数のコントローラのそれぞれと常時接続され、これらのコントローラ間にデータを送信する主送信線と、複数のコントローラと選択的に接続され、これらのコントローラ間にデータを送信可能な予備送信線と、主送信線が健全に保たれていることを示す正常信号、または主送信線が健全に保たれていないことを示す異常信号が送信される健全性送信線とを含む多重信号線から成り、健全性送信線によって異常信号が送信されたときに、複数のコントローラに主送信線が接続されている状態に代えて、複数のコントローラに予備送信線が接続される状態に切り替える通信切り替え回路を備えたことから、複数のコントローラを接続する主送信線に断線等の異常が生じた場合でも、予備送信線を介して受信側のコントローラに所望のデータが送信されたことを、送信側のコントローラで確実に認識することができる。これによって、複数のコントローラ間の優れた情報伝達性能を確保でき、従来に比べて信頼性の高い通信システムを実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下，本発明に係る作業機械の通信システムを実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る通信システムが備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図、図２は図１に示す油圧ショベルに備えられる本発明に係る通信システムの一実施形態を示すブロック図である。
【００１５】
本実施形態に係る通信システムの一実施形態は、作業機械例えば図１に示す油圧ショベルに備えられる。この油圧ショベルは、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に上下方向の回動可能に取付けられ、掘削作業等を行なうフロント作業機３とを備えている。フロント作業機３は、旋回体２に上下方向の回動可能に取付けらるブーム４と、このブーム４の先端に上下方向の回動可能に取付けられるアーム５と、このアーム５の先端に上下方向の回動可能に取付けられるバケット６とを含んでいる。旋回体２の前側位置には運転室７が備えられ、旋回体２の後側位置には、重量バランスを確保するカウンタウエイト８を備えている。
【００１６】
本実施形態に係る通信システムは、複数のコントローラ、例えば油圧系統の制御用の車体コントローラ９と、エンジンの駆動を制御するエンジンコントローラ１０とを含むとともに、これらの車体コントローラ９、エンジンコントローラ１０をネットワーク接続する信号線が多重信号線から成っている。この多重信号線は、車体コントローラ９、エンジンコントローラ１０のそれぞれと常時接続され、これらのコントローラ９，１０間にデータを送信する主送信線１１と、車体コントローラ９、エンジンコントローラ１０と選択的に接続され、これらのコントローラ９，１０間にデータを送信可能な予備送信線１２と、主送信線１１が健全に保たれていることを示す正常信号、または主送信線１１が健全に保たれていないことを示す異常信号が送信される健全性送信線１３とを含んでいる。
【００１７】
主送信線１１と予備送信線１２とは、所定の間隔で互いに離隔させて配置してある。例えば、車体コントローラ９を運転室７内の前端側に配置し、エンジンコントローラ１０を運転室７から離れた部位、例えばカウンタウエイト８付近に配置し、主送信線１１を運転室７の屋根に沿うように延設させ、予備送信線１２を運転室７の床面に沿うように延設させてある。また、上述した健全性送信線１３は、例えば予備送信線１２に沿うように延設させてある。
【００１８】
また、本実施形態に係る通信システムは、健全性送信線１３によって異常信号が送信されたときに、コントローラ９，１０に主送信線１１が接続されている状態に代えて、コントローラ９，１０に予備送信線１２が接続される状態に切り替える後述の通信切り替え回路９ｅ，１０ｅを備えている。
【００１９】
図２に示すように、車体コントローラ９は、ＣＰＵ等を含む通信制御部９ａと、上述した通信切り替え回路９ｅと、通信制御部９ａと通信切り替え回路９ｅとを接続する通信経路９ｂとを有する。また、この車体コントローラ９は、通信制御部９ａと健全性送信線１３とを接続し、異常信号が送信されたときに、主送信線１１に接続されている状態から予備送信線１２に接続される状態に通信切り替え回路９ｅを切り替える通信経路９ｃ，９ｄを有する。
【００２０】
また、上述した通信制御部９ａは、健全性送信線１３に断線等の異常を生じたときに、コントローラ９，１０を接続する送信線を、予備送信線１２への接続不能に主送信線１１に固定する処理を行なう第１処理部９ａ１と、通信切り替え回路９ｅによってコントローラ９，１０に予備送信線１２が接続される状態に切り替えられた後、主送信線１１が異常である旨を送信する処理を行なう第２処理部９ａ２とを有している。
【００２１】
上述した車体コントローラ９と同様に、同図２に示すように、エンジンコントローラ１０は、ＣＰＵ等を含む通信制御部１０ａと、上述した通信切り替え回路１０ｅと、通信制御部１０ａと通信切り替え回路１０ｅとを接続する通信経路１０ｂとを有する。また、このエンジンコントローラ１０は、通信制御部１０ａと健全性送信線１３とを接続し、異常信号が送信されたときに、主送信線１１に接続されている状態から予備送信線１２に接続される状態に通信切り替え回路１０ｅを切り替える通信経路１０ｃ，１０ｄを有する。
【００２２】
また、上述した通信制御部１０ａも、健全性送信線１３に断線等の異常を生じたときに、コントローラ９，１０を接続する送信線を、予備送信線１２への接続不能に主送信線１１に固定する処理を行なう第１処理部１０ａ１と、通信切り替え回路１０ｅによってコントローラ９，１０に予備送信線１２が接続される状態に切り替えられた後、主送信線１１が異常である旨を送信する処理を行なう第２処理部１０ａ２とを有している。
【００２３】
このように、車体コントローラ９及びエンジンコントローラ１０と、主送信線１１、予備送信線１２、及び健全性送信線１３を含む多重信号線と、通信切り替え回路９ｅ，１０ｅとを備えた本実施形態に係る通信システムにあっては、コントローラ９，１０に常時接続する主送信線１１を介して、一方のコントローラ、例えば車体コントローラ９の通信制御部９ａから、通信経路９ｂ、通信切り替え回路９ｅ、主送信線１１、通信切り替え回路１０ｅ、通信経路１０ｂを経て、他方のコントローラ、すなわちエンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａに所望のデータを送信することができる。また、このように所望のデータが送信された際に、そのデータを受信した旨の確認信号を受信側であるエンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａから、通信経路１０ｂ、通信切り替え回路１０ｅ、主送信線１１、通信切り替え回路９ｅ、通信経路９ｂを経て、送信側である車体コントローラ９の通信制御部９ａに、送信する処理を行なうことができる。これによって、受信側であるエンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａに所望のデータが送信されたことを、送信側である車体コントローラ９の通信制御部９ａで認識することができる。この間、車体コントローラ９の通信制御部９ａ、通信経路９ｃ，９ｄを介して、健全性送信線１３には、正常信号が送信され、さらにその正常信号が通信経路１０ｃ，１０ｄを介してエンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａに送信される。したがって、通信切り替え回路９ｅ，１０ｅは切り替えられることなく保たれ、車体コントローラ９とエンジンコントローラ１０とが主送信線１１で接続された状態が保持される。
【００２４】
このように主送信線１１を介して所望のデータの正常な送信がなされている状態において、主送信線１１に断線等の異常が生じたときには、その異常を認識した車体コントローラ９の通信制御部９ａから通信経路９ｃ，９ｄを介して、健全性送信線１３によって異常信号が送信される。この異常信号に応じて通信切り替え回路９ｅが切り替えられ、車体コントローラ９の通信経路９ｂと予備送信線１２とが接続される。すなわち、車体コントローラ９とエンジンコントローラ１０との接続が、それまでの主送信線１１による接続に代えて、予備送信線１２による接続に切り替えられる。したがって、車体コントローラ９の通信制御部９ａから、通信経路９ｂ、通信切り替え回路９ｅ、予備送信線１２、通信切り替え回路１０ｅ、通信経路１０ｂを経て、エンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａに所望のデータを送信することができる。また、このように所望のデータが送信された際に、そのデータを受信した旨の確認信号を受信側であるエンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａから、通信経路１０ｂ、通信切り替え回路１０ｅ、予備送信線１２、通信切り替え回路９ｅ、通信経路９ｂを経て、送信側である車体コントローラ９の通信制御部９ａに、送信する処理を行なうことができる。これによって、受信側であるエンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａに所望のデータが送信されたことを、送信側である車体コントローラ９の通信制御部９ａで認識することができる。
【００２５】
すなわち、車体コントローラ９と、エンジンコントローラ１０を接続する主送信線１１に断線等の異常が生じた場合でも、予備送信線１２を介して受信側のエンジンコントローラ１０に所望のデータの送信がなされたことを、送信側の車体コントローラ９で確実に認識することができる。
【００２６】
なお、上述では送信側を車体コントローラ９、受信側をエンジンコントローラ１０として説明したが、これとは逆に送信側がエンジンコントローラ１０、受信側が車体コントローラ９である場合も上述と同様にして、主送信線１１に断線等の異常が生じていない場合には主送信線１１を介して、また、主送信線１１に断線等の異常が生じている場合には、予備送信線１２を介して、所望のデータを送信することができる。また、このように所望のデータが送信されたことを、受信側である車体コントローラ９からの確認信号によって送信側であるエンジンコントローラ１０で確実に認識することができる。
【００２７】
また、上述のように主送信線１１によって所望のデータの送信がなされている際に、車体コントローラ９の通信制御部９ａ、あるいはエンジンコントローラ１０の通信制御部１０ａによって、健全性送信線１３に断線等の異常が生じていると認識されたときには、車体コントローラ９の第１処理部９ａ１、あるいはエンジンコントローラ１０の第１処理部１０ａ１により、コントローラ９，１０を接続する送信線を、予備送信線１２への接続不能に主送信線１１に固定する処理がなされる。
【００２８】
また、上述のように主送信線１１に断線等の異常が生じ、車体コントローラ９の通信切り替え回路９ｅ、あるいはエンジンコントローラ１０の通信切り替え回路１０ｅによりコントローラ９，１０に予備送信線１２が接続される状態に切り替えられた後、車体コントローラ９の第２処理部９ａ２、あるいはエンジンコントローラ１０の第２処理部１０ａ２によって、主送信線１１が異常である旨を例えば図示しない監視回路等に送信する処理がなされる。
【００２９】
上述のように構成した本実施形態によれば、車体コントローラ９とエンジンコントローラ１０を接続する主送信線１１に断線等の異常が生じた場合でも、予備送信線１２を介して受信側のコントローラであるエンジンコントローラ１０、あるいは車体コントローラ９に所望のデータが送信されたことを、送信側のコントローラである車体コントローラ９、あるいはエンジンコントローラ１０で確実に認識することができる。これによって、コントローラ９，１０間の優れた情報伝達性能を確保でき、信頼性の高い通信システムを実現させることができる。
【００３０】
また、主送信線１１と予備送信線１２を所定の間隔で離隔させて配置したことから、例えばこの油圧ショベルのフロント作業機３を介して行なわれる掘削作業等に伴う大きな振動によって、経年的に劣化していた主送信線１１が断線等の異常を生じてしまう事態となっても、主送信線１１から離隔させて配置した予備送信線１２は主送信線１１の断線等の異常の影響を受けないようにすることができ、したがって、この予備送信線１１の断線等の異常を生じにくくすることができる。これにより、予備送信線１２を介しての所望のデータの送信を実現させることが可能となる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、車体コントローラ９とエンジンコントローラ１０の２つのコントローラに対してネットワーク接続した例を挙げたが、さらに別のコントローラ、例えばこの油圧ショベルに備えられる各種機器の稼動状態に関する情報、あるいはフロント作業機３等によって行なわれる各種作業に際しての各駆動部の制御に関する情報などを処理する情報コントローラを設置し、この情報コントローラも併せて、主送信線１１、予備送信線１２、及び健全性送信線１３を含む多重信号線を介してネットワーク接続させた構成にしてもよい。この場合、情報コントローラも、上述した車体コントローラ９及びエンジンコントローラ１０と同様に、この情報コントローラに含まれる通信制御部内に、上述した第１処理部９ａ１，１０ａ１と同等の第１処理部と、上述した第２処理部９ａ２，１０ａ２と同等の第２処理部を設けた構成にしてもよい。また、情報コントローラ内に、上述した通信切り替え回路９ｅ，１０ｅ、及び通信経路９ｂ，１０ｂ，９ｃ，１０ｃ，９ｄ，１０ｄと同等の通路切り替え回路、及び通信経路を設けた構成にしてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、車体コントローラ９内に通信切り替え回路９ｅを設け、エンジンコントローラ１０内に通信切り替え回路１０ｅを設けた構成にしてあるが、これらの通信切り替え回路９ｅ，１０ｅを車体コントローラ９、エンジンコントローラ１０とは独立させて設けた構成にしてもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、予備送信線１２を単に１本だけ設けた構成にしてあるが、この予備送信線１２を複数本設けた構成にしてもよい。
【００３４】
また、上記実施形態では、主送信線１１と予備送信線１２とを離隔させて配置するために、主送信線１１を運転室７の屋根に沿うように設け、予備送信線１２を運転室７の床面に沿うように設けた構成にしてあるが、本発明は、主送信線１１と予備送信線１２をこのように配置することには限られない。例えば、運転室７の床面によって形成されるような水平面内において、例えば運転席の座席の左側に主送信線１１及び予備送信線１２の一方を延設させ、運転席７の座席の右側に主送信線１１及び予備送信線１２の他方を延設させた構成にしてもよい。このように主送信線１１と予備送信線１２を配置しても、これらの主送信線１１と予備送信線１２とを所定間隔で互いに離隔させて配置することができ、掘削作業等に伴う大きな振動によって、経年的に劣化していた主送信線１１が断線等の異常を生じても、そのような主送信線１１の断線等の異常の影響が予備送信線１２に及ぼされることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る通信システムが備えられる作業機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】図１に示す油圧ショベルに備えられる本発明に係る通信システムの一実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    走行体
２    旋回体
３    フロント作業機
７    運転室
８    カウンタウエイト
９    車体コントローラ
９ａ  通信制御部
９ａ１  第１処理部
９ａ２  第２処理部
９ｂ  通信経路
９ｃ  通信経路
９ｄ  通信経路
９ｅ  通信切り替え回路
１０    エンジンコントローラ
１０ａ  通信制御部
１０ａ１  第１処理部
１０ａ２  第２処理部
１０ｂ  通信経路
１０ｃ  通信経路
１０ｄ  通信経路
１０ｅ  通信切り替え回路
１１    主送信線
１２    予備送信線
１３    健全性送信線
【図１】
2009303160.tif 000003
【図２】
2009303160.tif 000004