CN104541250A - 建筑机械用控制器 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种能够在进行要求实时性的处理的同时进行处理负荷大的处理、能够容易追加该处理负荷大的功能的建筑机械用控制器，该建筑机械用控制器具有：利用建筑机械用嵌入OS(12)进行工作的主基板(10)；经由USB接口的连接器(C12)、(C21)与主基板(10)连接、利用通用PC—OS(22)进行工作的PC基板(20)，主基板(10)输入有由建筑机械内的状态获取部获得的建筑机械信息。

Description

建筑机械用控制器
技术领域
本发明涉及能够在进行要求实时性的处理的同时进行处理负荷较大的处理、且能够容易地追加该处理负荷较大的功能的建筑机械用控制器。
背景技术
近年来，包括矿山机械在内的建筑机械的电子化、信息化不断发展。为了能够对搭载于建筑机械的发动机以与情况相应的发动机输出进行驱动，而进行使用了控制器的电子控制。另外，使用如下的控制器，该控制器利用各种传感器来检测建筑机械的运转状态，根据检测出的信息来生成表示运转状态的信息，进而执行该信息的无线通信处理。伴随这样的电子控制、信息处理、无线通信处理的高度化、高功能多功能化，要求将高性能的控制器搭载于建筑机械。该控制器的高性能化可以通过决定控制器的运算处理性能的数值运算处理器等电子部件的高性能化来实现。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开201053606号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而，对搭载于建筑机械的控制器要求现有的建筑机械所没有的功能。例如，在自卸车等中，有时要求使用多个相机来监视周边的障碍物的存在的功能。在将这样的周边监视系统设于自卸车的情况下，控制器除了要进行原本的建筑机械的控制处理以外，还需要对多个相机所获取的图像进行图像处理。然而，该图像处理的处理负荷较大，即使是使用了高性能的数值运算处理器的控制器，有时也无法确保原本的建筑机械的控制处理的实时性。
另一方面，建筑机械的控制器具有建筑机械特有的建筑机械用嵌入OS(操作系统)。该建筑机械用嵌入OS例如是带有设于自卸车的车箱的起伏控制等所需的功能的OS，OS自身也是建筑机械的开发者设计的。并且，该建筑机械用嵌入OS实现保证处理时间在一定范围内的较高的实时性、用较少的内存进行动作的紧凑性，并且长期具有较高的可靠性和稳定性。在对使用这样特殊的建筑机械用嵌入OS的控制器要求追加周边监视系统等功能的情况下，相对于功能追加的技术上的应对困难的情况较多，存在花费大量的开发时间的问题。
需要说明的是，在专利文献1中记载有具备还提高特殊规格的作业机械的开发效率的控制系统的作业机械。
本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种能够在进行要求实时性的处理的同时进行处理负荷大的处理、且能够容易追加该处理负荷大的功能的建筑机械用控制器。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述的课题而实现目的，本发明涉及的建筑机械用控制器的特征在于，该建筑机械用控制器具备：利用建筑机械用嵌入操作系统进行工作的第一基板；经由通用接口与所述第一基板连接、利用通用PC操作系统进行工作的第二基板，所述第一基板输入有由建筑机械内的状态获取部获得的建筑机械信息。
另外，本发明涉及的建筑机械用控制器以上述发明为基础，其特征在于，所述第一基板及所述第二基板分别具有将从建筑机械的电源供给来的电源电压转换为所期望的电压的内部电源电路。
另外，本发明涉及的建筑机械用控制器以上述发明为基础，其特征在于，所述第一基板具有存储部，所述第一基板将在所述第二基板的起动中获取的所述建筑机械信息暂时存储于所述存储部，在所述第二基板的起动后将暂时存储于所述存储部的所述建筑机械信息向所述第二基板传送。
另外，本发明涉及的建筑机械用控制器以上述发明为基础，其特征在于，所述第一基板及所述第二基板收容于同一框体内。
另外，本发明涉及的建筑机械用控制器以上述发明为基础，其特征在于，该建筑机械用控制器具备与所述第一基板或所述第二基板连接来进行规定处理的扩张功能处理基板。
另外，本发明涉及的建筑机械用控制器的特征在于，该建筑机械用控制器具备：利用建筑机械用嵌入操作系统进行工作的第一基板；经由通用接口与所述第一基板连接、利用通用PC操作系统进行工作的第二基板，所述第一基板及所述第二基板收容于同一框体内，所述第一基板及所述第二基板分别具有将从建筑机械的电源供给来的电源电压转换为所期望的电压的内部电源电路，所述第一基板输入有由建筑机械内的状态获取部获得的建筑机械信息，所述第一基板具有存储部，所述第一基板将在所述第二基板的起动中获取的所述建筑机械信息暂时存储于所述存储部，在所述第二基板的起动后将暂时存储于所述存储部的所述建筑机械信息向所述第二基板传送。
根据本发明，利用建筑机械用嵌入操作系统进行工作的第一基板和经由通用接口与所述第一基板连接、利用通用PC操作系统进行工作的第二基板分担功能，因此能够容易追加不要求实时性而处理负荷较大的功能。
附图说明
图1是表示搭载于作为建筑机械的一种的自卸车上的控制系统的框图。
图2是表示自卸车的车辆前侧部分的侧视图。
图3是控制器的俯视图。
图4是控制器的分解侧视图。
图5是表示控制器的调试时处理步骤的流程图。
图6是表示控制器的异常监视处理步骤的流程图。
图7是表示控制器的变形例的连接结构的框图。
图8是表示控制器的变形例的连接结构的框图。
图9是表示控制器的变形例的连接结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在该实施方式中，对搭载于作为建筑机械的一种的自卸车的建筑机械用控制器进行说明。
[控制系统的整体结构]
图1是表示搭载于作为建筑机械的一种的自卸车的控制系统的框图。如图1所示，作为建筑机械用控制器的控制器1与作为车内网络的一种的CAN连接。需要说明的是，图1所示的配线束N作为包括CAN及通信线、信号线、电源线的概念而示出。因而，在本实施方式的配线束N上连接有通信控制器2、车身控制器3、监视控制器4、雷达组5、传感器组6、电源7、钥匙开关SW。
通信控制器2经由收发两用机2a与天线2b连接，与外部的通信装置进行信息的发送接收。在该信息中包括包含例如自卸车的位置信息、运转信息这样的后述的建筑机械信息在内的信息等。位置信息是表示由后述的GPS(Global Positioning System)组件16检测出的自卸车的位置的信息。
车身控制器3用于调整未图示的燃料喷射装置向发动机喷射的燃料，控制发动机的输出。在监视控制器4连接监视器4a。监视控制器4进行从传感器组6发送的信息、经由监视器4a输入的信息等各种信息的输入输出控制，在监视器4a上显示各种信息。监视器4a由液晶面板等构成，可以在监视器4a上显示例如行驶速度、燃料的剩余量、表示设备的异常等的警告信息等。
雷达组5用于检测存在于自卸车周围的障碍物与自卸车的相对的位置(相对位置)。例如，雷达设置八个，安装在自卸车的外周部分。另外，雷达使用例如方位80度(左右40度)、检测距离最大为15m以上的UWB(Ultra Wide Band)雷达(超宽带雷达)。
传感器组6为各种传感器，例如为用于检测发动机转速、散热器的水温、发动机油的油温等的传感器。
电源7为例如直流24V的蓄电池。钥匙开关SW在未图示的钥匙的操作下成为接通状态，允许从电源7向控制器1等电子设备、未图示的前照灯等供给电力。而且，若钥匙被操作至使发动机起动的位置，则未图示的起动电动机起动而使发动机起动。
需要说明的是，在控制器1连接相机组8、周边监视器9及GPS天线17。相机组8与雷达组5同样地安装在自卸车的外周部分。例如，相机设置八个，具有在左右方向上120度(左右各60度)、在高度方向上96度的视野范围。作为相机，可以使用CCD(Charge-Coupled Device)相机。
周边监视器9显示雷达组5对障碍物的检测结果、控制器1基于相机组8的拍摄图像进行了处理得到的俯瞰图像，在由雷达组5检测出障碍物的情况下，通过周边监视器9发出声音或者在周边监视器9上显示表现催促注意这种意思的标记等来输出警报。
[控制器的详细结构]
控制器1具有作为第一基板的主基板10、作为第二基板的PC基板20及作为第三基板的扩张功能处理基板30。图1所示的粗线表示主基板10、PC基板20及扩张功能处理基板30的外形。主基板10具有主控制部11。主控制部11具有建筑机械用嵌入OS12、监视部13及存储部14。建筑机械用嵌入OS12是建筑机械特有的OS，若建筑机械为自卸车，则建筑机械用嵌入OS12是带有设于自卸车41上的车箱45(参照图2)的起伏控制等所需的功能的嵌入OS。若将控制器1应用于液压挖掘机，则建筑机械用嵌入OS12是带有作业机的动作控制等所需的功能的嵌入OS。另外，该OS自身也是开发者设计的。并且，该建筑机械用嵌入OS12实现保证处理时间在一定范围内的较高的实时性，并且实现用较少的内存进行动作的紧凑性。
另一方面，PC(个人计算机(Personal Computer))基板20具有PC控制部21。PC控制部21具有通用PC—OS22、监视部23、存储部24及周边监视部26。通用PC—OS是带有包括对建筑机械而言不需要的功能在内的丰富功能的通用OS。该不需要的功能是指例如与电子邮件的发送接收关联的功能。OS自身使用现有的OS。具体的OS是Windows(注册商标)。因此，能够活用该OS的开发者较多，人力资源丰富。另外，能够利用的现有的应用也丰富。另外，PC控制部21在追加不要求实时性而处理负荷较大的功能的情况下，仅通过追加应用就能够实现。周边监视部26为图像处理应用的一种。需要说明的是，为了由PC控制部21执行而追加的应用也可以是处理负荷较小的功能。
通用PC—OS22如上所述为能够执行丰富功能且带有通用性的软件设计，因此需要使所具备的全部功能起动，起动费时。主基板10的建筑机械用嵌入OS12如上所述为限定为所需功能的软件设计，因此在起动时，在短时间内完成起动。即，与主基板10相比，PC基板20起动较慢。
扩张功能处理基板30具有图像处理部31。扩张功能处理基板30进行从基于周边监视部26的处理分支出的图像处理，是承担由周边监视部26进行的图像处理的辅助的专用基板。图像处理部31可以通过例如FPGA(Field-Programmable Gate Array)及内存(例如VRAM：Video RandomAccess Memory)等来实现。即，扩张功能处理基板30将对相机组8所拍摄的拍摄图像进行坐标转换、重叠处理等得到的图像数据向PC基板20侧发送。
[控制器的连接结构]
这里，主基板10具有连接配线束N的连接器C11、连接PC基板20的USB接口的连接器C12、连接扩张功能处理基板30的连接器C13、连接GPS天线17与GPS组件16的连接器C14。由于主基板10与PC基板20之间用通用的USB接口进行连接，因此容易更换成新的PC基板。另外，由于主基板10具有USB接口，因此与外部的通用PC等的连接变得容易，容易进行主基板10的开发。
另外，PC基板20具有连接主基板10的USB接口的连接器C21、与外部连接的USB接口的连接器C22、连接外部的LAN线缆的连接器C23、连接与周边监视器9之间的监视器线缆的连接器C24。而且，PC基板20为了连接扩张功能处理基板30而具有能够高速传送各种信息的PCI(Peripheral Components Interconnect)Express规格的连接器C25。在该PC基板20上能够连接USB兼容的设备或LAN线缆，因此容易从外部访问PC基板20，容易进行调试处理或开发，并且容易下载存储于PC基板20内的存储部24中的大量数据。另外，PC基板20能够连接USB兼容的设备或LAN线缆，因此是通用的，无需用于下载存储于存储部24中的大量数据的专用工具。
需要说明的是，在连接器C22上连接无线LAN适配器18。也可以经由该无线LAN适配器18将存储于PC基板20内的存储部24中的大量数据下载到外部。
另外，扩张功能处理基板30具有连接主基板10的连接器C31、连接PC基板20的PCIExpress规格的连接器C33、与相机组8之间进行连接的连接器C32。PC基板20和扩张功能处理基板30能够使用PCIExpress规格的扁平线缆来连接，从而能够对各种信息进行高速传送处理。因此，扩张功能处理基板30充分发挥周边监视部26的加速器的功能。
[控制器的电源连接结构]
从电源7经由连接器C11向主基板10输入直流24V的电源线。该电源线经由电源开关SW1与内部电源电路15连接。电源开关SW1搭载于主基板10。需要说明的是，电源开关SW1可以使用MOS(metal-oxide-semiconductor)晶体管。其它的电源开关SW2或SW3也同样可以使用MOS晶体管。即，作为电源开关，可以使用分立部件。内部电源电路15通过将电压转换为例如直流5V、直流3.3V、直流1.2V等不同的电压来生成各自的内部电源。这些内部电源被利用于主基板10内的主控制部11等中。基于该内部电源电路15的电源供给状态由监视部13来监视。
另外，经由连接器C11的直流24V的电源线经由电源开关SW2、连接器C12、C21直接连接到PC基板20侧。电源开关SW2搭载于主基板10。并且，向PC基板20输入的电源线与内部电源电路25连接。内部电源电路25通过将电压转换为例如直流5V等来生成内部电源。该内部电源被利用于PC基板20内的PC控制部21等中。需要说明的是，内部电源电路25的电源供给状态由监视部23来监视。
而且，经由连接器C11的直流24V的电源线经由电源开关SW3、连接器C13、C31与扩张功能处理基板30连接。电源开关SW3搭载于主基板10。并且，向扩张功能处理基板30输入的电源线与内部电源电路35连接。内部电源电路35通过将电压转换为例如直流5V等来生成内部电源。该内部电源被利用于扩张功能处理基板30内的图像处理部31等中。需要说明的是，内部电源电路35的电源供给状态由监视部33来监视。
主基板10、PC基板20、扩张功能处理基板30各自的电源电路之间通过电压转换前的24V电源线连接，在主基板10、PC基板20、扩张功能处理基板30分别具备将从电源7供给来的电源电压转换为所期望的电压的内部电源电路15、25、35，因此在变更为新的PC基板20、扩张功能处理基板30的情况下，无需设置新的电源接口、电压转换电路。例如，仅在主基板10设置内部电源电路，使PC基板20、扩张功能处理基板30的电源电路的功能集中于该主基板10的内部电源电路。这种情况下，在伴随PC基板20的更新而替换PC基板20时，若PC基板20的使用电压发生变更，则不得不将主基板10的内部电源电路变更为与PC基板20的使用电压对应的内部电源电路，需要进行新的基板开发、动作确认等。由此，若像本实施方式那样在各基板分别设置内部电源电路15、25、35，能容易地应对将来的规格变更。
[周边监视处理]
在该自卸车中，与配置在自卸车的外周部分的雷达组5所检测出的障碍物相关的信息被从配线束N向主基板10发送，经过未图示的主基板10内的信号线并经由连接器C12、21向PC基板20的周边监视部26发送。这里，与障碍物相关的信息是表示自卸车和障碍物之间的距离的信息、表示障碍物的位置的信息，是与自卸车和障碍物的相对位置相关的信息。另一方面，配置在自卸车的外周部分的相机组8所拍摄到的拍摄图像被向扩张功能处理基板30发送。图像处理部31生成能够监视整个自卸车周围的俯瞰图像。例如，该俯瞰图像如下生成，首先，将各拍摄图像转换为从位于自卸车上方的规定的假想视点观察到的图像。具体而言，进行从规定的假想视点向与地面对应的规定的假想投影面投影的图像转换。然后，将各投影图像与拍摄区域相对应地合成，由此生成自卸车周围的俯瞰图像。之后，图像处理部31将该俯瞰图像经由连接器C33、C25向周边监视部26依次送出。周边监视部26对图像处理部31输出指令以生成将雷达组5对障碍物的检测结果(例如表示障碍物的位置的标记)重叠而得到的俯瞰图像，并将该生成的图像数据在周边监视器9上显示输出。另外，周边监视部26在根据雷达组5的检测结果判断存在障碍物的情况下，通过从周边监视器9发出声音或者将表现催促注意这种意思的标记显示在俯瞰图像上等方式输出警报。另外，周边监视部26根据雷达组5对障碍物的检测结果，将包括表示判断为存在障碍物的位置的信息在内的俯瞰图像显示在周边监视器9上，能够使自卸车的操作者看到障碍物的存在及其位置。
在本实施方式中，在追加如上述的周边监视处理那样的处理负荷较大的功能的情况下，通过使用具有通用PC—OS22的PC基板20及能够进行基于FPGA的高速图像处理的扩张功能处理基板30，由此不会对主基板10所执行的处理、即要求实时性的处理造成影响。要求实时性的处理是指例如传感器组6发现为了使自卸车运转而接通钥匙开关SW之后紧接着发生的异常并将该异常作为警报告知操作者的处理，或者将在自卸车运转中传感器组6所发现的发动机的异常等作为警报快速地告知操作者的处理等。即，不使主基板10负担处理负荷大的处理，主基板10能够确保实时性地执行处理负荷小的处理。对主基板10和PC基板20或扩张功能处理基板30分配了与处理负荷的大小相应的任务。
[控制器的配置位置]
图2是表示自卸车的车辆前侧部分的侧视图。在自卸车41的车辆前侧，在与前轮42的上方对应的位置设有供操作者乘坐的驾驶室43。在驾驶室43内，除了虚线所示的操作者座椅44以外，还设有用于进行自卸车41的行驶操作或装载碎石等的车厢45的起伏操作的未图示的装置类及设备类。而且，如虚线所示，在驾驶室43内部的前部上方位置设有周边监视器9。周边监视器9只要能够确保操作者的可见性即可，可以设置在驾驶室43内部的其它部位。另外，在驾驶室43内部的后部下方位置设有金属制的安装盘47，在该安装盘47上安装有控制器1。
周边监视器9和控制器1通过监视器线缆9A来连接。在控制器1连接有图像信号线缆8A的一端。图像信号线缆8A的另一端与相机组8连接。需要说明的是，监视器线缆9A和图像信号线缆8A一体地构成为线束48。
[控制器的收容壳体]
图3是控制器1的俯视图，示出了主基板10、PC基板20、扩张功能处理基板30等收容于构成控制器1的框体的壳体(上部壳体51、下部罩52)的状态。另外，图4是控制器1的分解侧视图，示出了从图3所示的X的方向观察的状态。即，图4示出了在构成控制器1的框体的壳体(上部壳体51、下部罩52)的内部收容有主基板10等的状态。如图3及图4所示，构成控制器1的主基板10、PC基板20等一体地收容在由上部壳体51和下部罩52形成的内部空间内。即，主基板10和PC基板20收容在同一框体内。在本实施方式的情况下，扩张功能处理基板30也收容在同一框体内。
上部壳体51和下部罩52由导热系数大的铝形成。另外，在上部壳体51和下部罩52分别设有散热片。
控制器1中，在主基板10的上部设置PC基板20，在主基板的下部设置扩张功能处理基板30。主基板10的连接器C12和PC基板的连接器C21直接连接。主基板10的两个连接器C11、PC基板20的两个连接器C23、连接器C22、连接器C14、连接器C24、扩张功能处理基板30的连接器C32直接在上部壳体51表面暴露出。需要说明的是，连接器C32经由线缆与扩张功能处理基板30连接。另外，PC基板20的连接器C25和扩张功能处理基板30的连接器C33如上所述经由扁平线缆连接。主基板10的连接器C13和扩张功能处理基板30的连接器C31通过线缆连接。需要说明的是，在PC基板20、主基板10及扩张功能处理基板30之间配置有未图示的间隔件而被固定。
[控制器的调试时处理]
接着，参照图5对控制器1的调试时处理步骤进行说明。首先，主基板10判断钥匙开关SW是否由操作者操作而被接通(步骤S101)。若钥匙开关SW被接通，则电信号经由信号线从钥匙开关SW向主基板10发送，接收到该电信号的主基板10识别出钥匙开关SW被接通。在钥匙开关SW被接通的情况下(在步骤S101中为是)，主基板10将开关SW1接通，而从电源7向主基板10供给电源，从而主基板10起动(步骤S102)。需要说明的是，在主基板10、PC基板20分别连接有未图示的备用电源。
之后，判断主基板10的起动是否完成(步骤S103)。主基板10的起动是否完成基于主基板10的开关SW2和SW3是否依次接通来判断。主基板10在将开关SW1接通之后，使开关SW2、开关SW3依次接通。若这些开关没有被接通，则判断主基板10的起动未完成(在步骤S103中为否)，若这些开关被依次接通，则判断主基板10的起动完成(在步骤S103中为是)。在判断主基板10的起动完成(步骤S103中为是)后，如上述那样，主基板10一边将开关SW2接通而向PC基板20供给电源来使PC基板20起动，一边获取经由配线束N等输入的各种信息并将该获取的信息暂时存储于存储部14(步骤S104)。该信息是指建筑机械信息，如图1所示，是通过传感器组6、GPS组件16这样的状态获取部得到的信息，是经由配线束N与控制器1连接的传感器组6等检测并发送的信息或从通信控制器2发送的位置信息等。需要说明的是，也可以是车身控制器3等作为状态获取部发挥功能，将车身控制器3等检测出的故障信息经由配线束N向控制器1发送，将该故障信息作为建筑机械信息存储于存储部14。
建筑机械信息存储于主基板10的存储部14，例如以100msec的时间间隔对建筑机械信息的数据组赋予时间戳。主基板10具备赋予时间戳的FIFO(First in First out)功能。时间戳是通过主基板10的未图示的钟表IC能够获取的时刻。因而，在直至PC基板20起动完成期间(例如几十秒期间)生成多个数据组。如上述那样对多个数据组分别赋予时间戳并存储于存储部14。在PC基板20的起动完成之后，多个数据组经由连接器C12、C21向PC基板20的存储部24传送。需要说明的是，FIFO功能是从先保存的数据组开始按顺序从存储部14取出的功能，但在PC基板20的起动完成之前不取出数据组。存储于存储部24的带有时间戳的数据组、即建筑机械信息可以经由连接器C22下载到外部。由于在建筑机械信息中含有时间戳，因此能够知道例如产生了何种错误以及该错误何时产生，能够确定造成不良情况的原因等。
在PC基板20侧，如上述那样接通电源而PC基板OS(通用PC—OS22)起动(步骤S201)。之后，判断PC基板OS的起动是否完成(步骤S202)。在PC基板OS的起动完成的情况下(在步骤S202中为是)，在主基板10与PC基板20之间确立经由USB接口的基板间通信(步骤S105)。
在确立基板间通信之后，在PC基板20侧起动应用(步骤S203)。这里，起动作为图像处理应用的周边监视部26。之后，判断在PC基板20侧应用的起动是否完成(步骤S204)。在应用的起动完成的情况下(在步骤S204中为是)，将在主基板10侧暂时存储的建筑机械信息等信息向PC基板20侧传送(步骤S106)。之后，主基板10及PC基板20分别进行固有的处理。需要说明的是，并不局限于初始起动时，在再起动时也进行与以上说明的步骤S102～S106同样的处理。
在该实施方式中，如上所述，先起动的主基板10侧将直至PC基板20起动完成为止期间能够获取的建筑机械信息等信息暂时存储，并在PC基板20的起动完成之后将暂时存储的信息向PC基板20侧传送。这些暂时存储的信息如上所述是经由配线束N等获取的信息，例如是由传感器组6检测出的信息等。其结果是，PC基板20能够可靠地获得直至PC基板20起动完成为止期间的信息，因此能够进行品质高的车辆状态的趋势分析等。例如，能够无遗漏地捕捉到仅在刚接通之后发生的异常状态。
[控制器的异常监视处理]
接着，对控制器1的异常监视处理进行说明。首先，对监视部13、23、33的处理进行说明。主基板10的监视部13作为电源监视来监视内部电源电路15的电源电压，监视是否发生电源异常。另外，监视部13作为系统监视来监视从主控制部11的未图示的CPU输出的心跳脉冲(heartbeatpulse，有时也称作看门狗脉冲)是否正常地输出。心跳脉冲是指从CPU以一定周期输出的脉冲信号，若脉冲信号以一定周期输出，则表示CPU正常地工作。并且，监视部13在发生电源异常或者心跳脉冲不正常的情况下，将除电源开关SW1以外的两个电源开关SW2、SW3暂时断开，切断向PC基板20和扩张功能处理基板30的电源供给，之后，将电源开关SW2、SW3接通而进行再起动(复位)处理。
PC基板20的监视部23监视内部电源电路25的电源电压，监视是否发生电源异常。需要说明的是，PC控制部21向主基板10侧输出心跳脉冲，监视部13监视心跳脉冲是否正常输出。另外，扩张功能处理基板30的监视部33监视内部电源电路35的电源电压，监视是否发生电源异常，在发生了电源异常的情况下，将表示异常的信号向监视部13输出。即，监视部33向监视部13通知异常的发生。在监视部23、33判断为电源异常并通知给监视部13或者监视部13判断为没有从PC控制部21正常地输出心跳脉冲的情况下，监视部13将电源开关SW2、SW3暂时断开，之后，将电源开关SW2、SW3接通而进行再起动(复位)处理。需要说明的是，在本实施方式中，扩张功能处理基板30不带有输出心跳脉冲的功能，但也可以使扩张功能处理基板30带有输出心跳脉冲的功能，以监视扩张功能处理基板30是否正常地工作。
扩张功能处理基板30在向PC基板20侧发送的图像数据中嵌入数值，每次图像更新将该数值相加并嵌入。并且，监视部23监视该发送来的图像数据内的数值，在数值的更新停止时，判断在扩张功能处理基板30侧发生了系统异常。并且，监视部23在发生了系统异常的情况下，停止从PC控制部21向主基板10侧发送的心跳脉冲的输出。由此，监视部13判断发生了系统异常，监视部13将电源开关SW2、SW3暂时断开，之后，将电源开关SW2、SW3接通而进行再起动(复位)处理。
监视部13在虽然尝试了将电源开关SW2、SW3断开而进行再起动但再起动失败了的情况下，再次执行该再起动，在该再起动执行了预先规定的次数仍然失败的情况下，停止再起动。需要说明的是，也可以是，若监视部13判断为发生了电源异常或系统异常，则不进行再起动处理，而是将SW2和SW3中的至少一方断开而停止向PC基板20或扩张功能处理基板30的电源供给。
需要说明的是，监视部13在因发生了电源异常或系统异常而引起的再起动中或再起动失败时，对作为显示装置的周边监视器9输出用于进行表示该异常状态的规定显示的信号。并且，周边监视器9基于该信号，通过例如使画面整体全黑而不显示俯瞰图像等或者用蜂鸣器进行警告的方式表示存在异常状态的意思。另外，也可以是，监视部13在发生了电源异常或系统异常的情况下，通过经由监视控制器4使监视器4a的液晶面板上显示“错误”等方式表示存在异常状态的意思。需要说明的是，在驾驶室43的内部，在操作者座椅44的前方的未图示的仪表板上设有作为显示装置的警报灯，在发生了电源异常或系统异常的情况下，也可以使该警报灯点亮或闪烁来通知操作者发生异常。另外，也可以通过使该警报灯点亮或闪烁，来通知操作者控制器1处于再起动中或者再起动失败。警报灯不限于一个，可以设置多个警报灯或者不同颜色的警报灯，从而使操作者可见性良好地知晓控制器1的状态。
接着，参照图6，对控制器1的异常监视处理步骤进行说明。首先，操作者接通钥匙开关SW(步骤S301)。于是，进行主基板10的起动处理(步骤S302)。之后，监视部13判断主基板10的电源监视及系统监视的结果是否正常(步骤S303)。另一方面，在针对主基板10的电源监视的结果或系统监视的结果中的至少任一方异常的情况下(在步骤S303中为否)，向步骤S302转移，再次进行主基板10的起动处理。
另一方面，在正常的情况下(在步骤S303中为是)，之后，监视部13进行PC基板20及扩张功能处理基板30的起动处理(步骤S304)。之后，监视部13判断PC基板20及扩张功能处理基板30的有无电源异常(电源监视)及有无系统异常(系统监视)的结果是否正常(步骤S305)。另一方面，在电源监视的结果或系统监视的结果中的至少任一方异常的情况下(在步骤S305中为否)，向步骤S304转移，进行PC基板20及扩张功能处理基板30的再起动处理。需要说明的是，在监视部23中，也将表示PC基板20及扩张功能处理基板30的有无电源异常(电源监视)及有无系统异常(系统监视)的结果是否正常的信息向监视部13发送。
另一方面，在针对PC基板10及扩张功能基板30的电源监视的结果及系统监视的结果均正常的情况下(在步骤S305中为是)，监视部13判定为控制器1正常工作(步骤S306)。之后，监视部13判断主基板10的电源监视及系统监视的结果是否正常(步骤S307)，并且判断PC基板20及扩张功能处理基板30的电源监视及系统监视的结果是否正常(步骤S308)。在主基板1O的电源监视的结果或系统监视的结果中的至少任一方异常的情况下(在步骤S307中为否)，向步骤S302转移，进行主基板10的起动处理。另外，在电源监视及系统监视的结果均正常的情况下(在步骤S307中为是)，向步骤S306转移。另一方面，在监视部13判断为PC基板20的电源监视的结果或扩张功能处理基板30的电源监视的结果、PC基板20的系统监视的结果或扩张功能处理基板30的系统监视的结果中的至少任一方异常的情况下(在步骤S308中为否)，向步骤S304转移，进行PC基板20及扩张功能处理基板30的再起动处理。另外，在针对PC基板20及扩张功能处理基板30的电源监视的结果及系统监视的结果均正常的情况下(在步骤S308中为是)，向步骤S306转移。
需要说明的是，在上述实施方式中，设置扩张功能处理基板30，但不局限于此，也可以省去扩张功能处理基板30。这种情况下，向PC基板20内输入相机组8的拍摄图像，周边监视部26进行与图像处理部31相同的处理。另外，也可以不设置雷达组5，周边监视部26仅利用相机组8拍摄的拍摄图像来进行周边监视处理。
另外，如图7所示，也可以将PC基板20及扩张功能处理基板30构成为一个基板20A。而且，如图8所示，也可以在主基板10上连接多个PC基板20。另外，如图9所示，也可以在PC基板20上连接新的PC基板20。
而且，在上述实施方式中，PC基板20及扩张功能处理基板30主要进行图像处理，但不局限于此，可以进行与其它应用相关的处理等：例如利用温度传感器获取用于冷却未图示的发动机的冷却水的水温等数据并作为趋势存储于规定的存储部，PC基板20进行该趋势分析，求出发动机的负载状态并推测发动机是否发生故障。
另外，在上述实施方式中，举出自卸车作为建筑机械的一例，但不局限于此，也可以是液压挖掘机、轮式装载机等其它的建筑机械。例如在能进行信息化施工的液压挖掘机等挖掘机械中可以使用上述实施方式的控制器1。这种情况下，将主基板10所获取的两个GPS天线17的接收信息、由设于液压挖掘机的倾斜传感器或陀螺仪传感器等检测出的状态信息向PC基板20侧发送，计算液压挖掘机的位置及朝向(车辆位置信息)。另一方面，为了求出安装于液压挖掘机的作业机上的铲斗的刃尖的三维位置信息，而从由行程传感器等构成的传感器组6获取作业机的伸缩位置信息(安装在作业机上的液压缸的行程量)并向PC基板20侧发送。并且，可以基于上述的车辆位置信息、作业机的伸缩位置信息、使用这些信息算出的铲斗的刃尖的三维位置信息，来自动控制作业机的刃尖。通过在能进行这样的信息化施工的液压挖掘机中应用上述实施方式所示的控制器1，由此能够在进行要求实时性的处理的同时可靠地执行处理负荷大的处理。另外，也容易在液压挖掘机中新追加处理负荷大的功能。
符号说明
1  控制器
2  通信控制器
2b 天线
2a 收发两用机
3  车身控制器
4  监视控制器
4a 监视器
5  雷达组
6  传感器组
7  电源
8  相机组
8A 图像信号线缆
9A 监视器线缆
9  周边监视器
10 主基板
11 主控制部
12 建筑机械用嵌入OS
13、23、33  监视部
14、24  存储部
15、25、35  内部电源电路
16  GPS组件
17  GPS天线
18  无线LAN适配器
20  PC基板
21  PC控制部
22  通用PC OS
26  周边监视部
30  扩张功能处理基板
31  图像处理部
41  自卸车
42  前轮
43  驾驶室
44  操作者座椅
45  车箱
47  安装盘
48  线束
51  上部壳体
52  下部罩
C11、C12、C14、C21～C25、C13、C31～C33 连接器
N  配线束
SW  钥匙开关
SW1、SW2、SW3  电源开关

Claims (6)

1.一种建筑机械用控制器，其特征在于，
该建筑机械用控制器具备：
利用建筑机械用嵌入操作系统进行工作的第一基板；
经由通用接口与所述第一基板连接、利用通用PC操作系统进行工作的第二基板，
所述第一基板输入有由建筑机械内的状态获取部获得的建筑机械信息。
2.根据权利要求1所述的建筑机械用控制器，其特征在于，
所述第一基板及所述第二基板分别具有将从建筑机械的电源供给来的电源电压转换为所期望的电压的内部电源电路。
3.根据权利要求1或2所述的建筑机械用控制器，其特征在于，
所述第一基板具有存储部，
所述第一基板将在所述第二基板的起动中获取的所述建筑机械信息暂时存储于所述存储部，在所述第二基板的起动后将暂时存储于所述存储部的所述建筑机械信息向所述第二基板传送。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的建筑机械用控制器，其特征在于，
所述第一基板及所述第二基板收容于同一框体内。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的建筑机械用控制器，其特征在于，
该建筑机械用控制器具备与所述第一基板或所述第二基板连接来进行规定处理的扩张功能处理基板。
6.一种建筑机械用控制器，其特征在于，
该建筑机械用控制器具备：
利用建筑机械用嵌入操作系统进行工作的第一基板；
经由通用接口与所述第一基板连接、利用通用PC操作系统进行工作的第二基板，
所述第一基板及所述第二基板收容于同一框体内，
所述第一基板及所述第二基板分别具有将从建筑机械的电源供给来的电源电压转换为所期望的电压的内部电源电路，
所述第一基板输入有由建筑机械内的状态获取部获得的建筑机械信息，
所述第一基板具有存储部，所述第一基板将在所述第二基板的起动中获取的所述建筑机械信息暂时存储于所述存储部，在所述第二基板的起动后将暂时存储于所述存储部的所述建筑机械信息向所述第二基板传送。
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