JP2017145625A

JP2017145625A - 作業機械の識別システム

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Publication number: JP2017145625A
Application number: JP2016028414A
Authority: JP
Inventors: 柴田　浩一; Koichi Shibata; 浩一柴田; 守田　雄一朗; Yuichiro Morita; 雄一朗守田; 大輝相澤; Daiki Aizawa; 克将宇治; Katsumasa UJI
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2036-02-17
Also published as: US20200224386A1; JP6437937B2; CN107923150A; EP3418454A4; US10876274B2; EP3418454B1; EP3418454A1; CN107923150B; KR20180030686A; KR102041858B1; WO2017141667A1

Abstract

【課題】誤設定を防止することができる作業機械の識別システムを提供する。
【解決手段】作業機械の識別システムは、作業機械の全体を制御する第１の制御装置と、前記作業機械の構成要素を制御する複数の第２の制御装置と、を備えた作業機械の識別システムであって、前記第１の制御装置は、前記作業機械の車体全体に関する情報を取得し、前記第２の制御装置は、前記第２の制御装置の前記作業機械への搭載部位に基づいて他の前記第２の制御装置とは異なる前記構成要素の状態に関する情報を取得し、前記状態に関する情報と前記車体全体に関する情報とに基づいて前記第２の制御装置の機能を設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、作業機械の識別システムに関する。

従来、複数のコントロールユニットが共通に有するＩＤ（Identifier：識別子）テーブルを用いて、ＩＤテーブルに登録されているＩＤの範囲で重複しないＩＤを、各コントロールユニットに設定する車載ネットワークシステムが知られている（特許文献１）。

特開２０１２−２２２５２７号公報

しかし、特許文献１に記載の車載ネットワークシステムは、ＩＤテーブルから無作為に決定したＩＤを設定するため、ＩＤの誤設定が生じるおそれがある。

本発明の一態様による作業機械の識別システムは、作業機械の全体を制御する第１の制御装置と、前記作業機械の構成要素を制御する複数の第２の制御装置と、を備えた作業機械の識別システムであって、前記第１の制御装置は、前記作業機械の車体全体に関する情報を取得し、前記第２の制御装置は、前記第２の制御装置の前記作業機械への搭載部位に基づいて他の前記第２の制御装置とは異なる前記構成要素の状態に関する情報を取得し、前記状態に関する情報と前記車体全体に関する情報とに基づいて前記第２の制御装置の機能を設定する。

本発明によれば、コントロールユニットの作業機械への搭載部位に基づいて、コントロールユニットの機能を設定することができるので、誤設定を防止することができる。

作業機械の一例である油圧ショベル１００の側面図。第１の実施の形態に係る識別システム１０が適用される油圧ショベル１００の構成例を示すブロック図。第１の実施の形態に係るＰＣＵ１０３の構成例を示すブロック図。（ａ）はＭＣＵ１０１における処理の一例を示すフローチャート。（ｂ）はＰＣＵ１０３における処理の一例を示すフローチャート。第１の実施の形態に係るＰＣＵ１０３における判定処理の一例を示すフローチャート。第２の実施の形態に係るＰＣＵ１０３における判定処理の一例を示すフローチャート。

（第１の実施の形態）
図１は、作業機械の一例である油圧ショベル１００の側面図である。なお、説明の便宜上、図１に示すように油圧ショベル１００の前後および上下方向を規定する。油圧ショベル１００は、走行体１１と、走行体１１上に旋回可能に設けられた旋回体１２とを備える。旋回体１２の前部には、フロント作業装置１３が設けられている。

フロント作業装置１３は、ブーム１４、アーム１５、および、バケット１６を備える。ブーム１４は、旋回体１２のフレームにおいて、旋回体１２に対して上下方向に回動可能に取り付けられている。ブーム１４は、ブームシリンダ１４ａによって駆動されて起伏する。

アーム１５は、ブーム１４の先端において、ブーム１４に対して上下方向に回動可能に取り付けられている。アーム１５は、アームシリンダ１５ａによって駆動されて起伏する。バケット１６は、アーム１５の先端において、アーム１５に対して上下方向に回動可能に取り付けられている。バケット１６は、バケットシリンダ１６ａによって駆動される。

旋回体１２には、オペレータが搭乗する運転室１７と、カウンタウエイト１９とが備えられている。運転室１７には、操作レバーが設けられている。操作レバーは、フロント作業装置１３や旋回体１２の駆動を指令する。操作レバーの操作量は、パイロット圧センサにより検出される。パイロット圧センサは、操作レバーの操作量に応じた操作信号を生成する。

図２は、第１の実施の形態に係る識別システム１０が適用される油圧ショベル１００の構成例を示すブロック図である。油圧ショベル１００は、メインコントロールユニット（以下、ＭＣＵ１０１と記す）と、内燃機関であるエンジン１０５と、エンジン１０５を制御するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵ１０２と記す）と、油圧ポンプ１０６と、回転センサ部１１０Ａと、エンジン１０５の動力の補助および発電を行うアシスト発電モータ１０８と、旋回用の油圧モータ（以下、旋回油圧モータ１１２と記す）と、回転センサ部１１０Ｂと、旋回用の電動モータ（以下、旋回電動モータ１０９と記す）と、電源部１０７と、ゲートロックレバー１１４と、ゲートロックスイッチ１１５とを備える。

油圧ショベル１００は、さらに、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ１０３と記す）を２つ、すなわちアシスト発電モータ１０８を制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ１０３Ａと記す）および旋回電動モータ１０９を制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ１０３Ｂと記す）を備える。油圧ショベル１００の識別システム１０は、ＭＣＵ１０１と、ＰＣＵ１０３Ａと、ＰＣＵ１０３Ｂとを含んで構成される。ＰＣＵ１０３Ａは搭載部位２０Ａに搭載され、ＰＣＵ１０３Ｂは搭載部位２０Ｂに搭載されている。

ＭＣＵ１０１は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されている。ＭＣＵ１０１は、油圧ショベル１００のシステム全体の制御を行う。ＭＣＵ１０１は、ＥＣＵ１０２、ＰＣＵ１０３Ａ、ＰＣＵ１０３Ｂおよびゲートロックスイッチ１１５などの構成要素と通信ネットワークを介して接続されている。ＭＣＵ１０１は、通信ネットワークを介して、油圧ショベル１００の各構成要素とデータ通信を行う。データ通信には、ＣＡＮ（Controller Area Network)などの通信方式が用いられる。油圧ショベル１００の各構成要素は、たとえば、シリアル信号を用いてデータ通信を行う。

ＭＣＵ１０１は、操作レバーの操作量に応じた操作信号などに基づいて、ＰＣＵ１０３Ａ、ＰＣＵ１０３Ｂに対する制御信号を生成する。ＭＣＵ１０１は、さらに、各構成要素から入力される信号に基づいて、油圧ショベル１００の車体全体に関する情報を取得する。ＭＣＵ１０１は、取得した車体全体に関する情報である車体全体情報を、ＰＣＵ１０３ＡおよびＰＣＵ１０３Ｂに出力する。ＭＣＵ１０１は、後述するＰＣＵ１０３Ａを構成するスイッチング素子を制御するゲートＯＦＦ制御信号を生成し、ＰＣＵ１０３Ａに出力する。

ＥＣＵ１０２は、エンジン１０５の回転速度を検出する回転速度検出部を有する。回転速度検出部は、エンジン１０５の回転速度に応じた検出信号を生成する。ＥＣＵ１０２は、回転速度検出部で取得された検出信号をＭＣＵ１０１に出力する。

ゲートロックレバー１１４は、油圧ショベル１００の操作レバーの指令を無効とするロック位置と、操作レバーの指令を有効とするロック解除位置とに選択的に操作される。ゲートロックスイッチ１１５は、ゲートロックレバー１１４の操作位置に応じたゲートロックレバー状態信号を、ＭＣＵ１０１およびＰＣＵ１０３Ｂに出力する。

電源部１０７は、たとえば、充放電可能なキャパシタを含んで構成される。キャパシタは、アシスト発電モータ１０８および旋回電動モータ１０９の駆動状態に応じて充放電される。なお、電源部１０７は、リチウムイオンバッテリなどの二次電池を含んで構成してもよい。

アシスト発電モータ１０８は、エンジン１０５によって回転駆動されることにより発電したり、エンジン１０５をアシストする回転トルクを生成して、エンジン１０５と協働して油圧ポンプ１０６を駆動させたりする。

回転センサ部１１０Ａは、レゾルバなどの回転角センサを有する。回転センサ部１１０Ａは、アシスト発電モータ１０８の磁極位置に応じた位置信号を取得し、位置信号に基づいてアシスト発電モータ１０８の回転速度を算出する。回転センサ部１１０Ａは、アシスト発電モータ１０８の回転速度に応じたモータ状態信号をＰＣＵ１０３Ａに出力する。

油圧ポンプ１０６は、エンジン１０５およびアシスト発電モータ１０８によって駆動され、圧油を吐出する。油圧ポンプ１０６から吐出される圧油は、コントロールバルブにより油圧シリンダ（ブームシリンダ１４ａ、アームシリンダ１５ａ、バケットシリンダ１６ａ）などの各油圧アクチュエータに供給される。油圧ポンプ１０６の駆動軸は、エンジン１０５およびアシスト発電モータ１０８の駆動軸と同軸上に設けられている。

旋回電動モータ１０９は、回転トルクを生成して旋回油圧モータ１１２と協働して旋回体１２を駆動させたり、旋回体１２によって回転駆動されることにより発電したりする。旋回電動モータ１０９は、たとえば、旋回体１２の減速時（制動時）の回生によって発電する。

回転センサ部１１０Ｂは、レゾルバなどの回転角センサを有する。回転センサ部１１０Ｂは、旋回電動モータ１０９の磁極位置に応じた位置信号を取得し、位置信号に基づいて旋回電動モータ１０９の回転速度を算出する。回転センサ部１１０Ｂは、旋回電動モータ１０９の回転速度に応じたモータ状態信号をＰＣＵ１０３Ｂに出力する。

旋回油圧モータ１１２は、油圧ポンプ１０６からコントロールバルブを介して供給される圧油に基づいて、旋回体１２を駆動させる。旋回油圧モータ１１２と旋回電動モータ１０９の駆動軸は、同軸上に設けられている。

ＰＣＵ１０３Ａは、ＭＣＵ１０１から出力される制御信号に基づいて、アシスト発電モータ１０８を制御する。ＰＣＵ１０３Ｂは、ＭＣＵ１０１から出力される制御信号に基づいて、旋回電動モータ１０９を制御する。

図３は、第１の実施の形態に係るＰＣＵ１０３の構成例を示すブロック図である。ＰＣＵ１０３ＡおよびＰＣＵ１０３Ｂは、それぞれが図３に示す構成を有している。

ＰＣＵ１０３Ｂは、インバータ部４０１と、ゲート駆動部４０２と、演算部４０３と、コンデンサ４０４とを含んで構成される。ＰＣＵ１０３Ｂは、電源部１０７からの直流電力を交流電力に変換して旋回電動モータ１０９に出力する、または、旋回電動モータ１０９からの交流電力を直流電力に変換して電源部１０７に出力する。ＰＣＵ１０３Ｂは、端子４０５から入力されるゲートロックスイッチ１１５で生成されたゲートロックレバー状態信号を、そのまま又は信号処理して、ゲート強制ＯＦＦ信号として取得する。信号処理は、たとえば、信号のノイズ成分を除去する処理である。

演算部４０３は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されている。演算部４０３は、端子４０６を介してＭＣＵ１０１と、ＥＣＵ１０２と、ＰＣＵ１０３Ａと接続され、識別用のＩＤを用いてデータ通信を行う。演算部４０３は、ＭＣＵ１０１からの指令に応じて、ゲート駆動部４０２に制御信号を出力して、ゲート駆動部４０２の制御を行う。演算部４０３には、ゲートロックレバー状態信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号が入力され、端子４０７を介して回転センサ部１１０Ｂから旋回電動モータ１０９の回転速度に応じたモータ状態信号が入力される。

ゲート駆動部４０２は、インバータ部４０１のスイッチング素子を駆動するプリドライバ回路を含んで構成される。ゲート駆動部４０２は、演算部４０３により出力された制御信号に基づき、インバータ部４０１のスイッチング素子を制御するゲート駆動信号を生成する。ゲート駆動部４０２は、生成したゲート駆動信号をインバータ部４０１に出力する。ゲート駆動部４０２は、たとえば、ゲート駆動信号としてＰＷＭ信号を出力し、インバータ部４０１のスイッチング素子をオンオフ制御する。ゲート駆動部４０２には、ゲートロックレバー状態信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号が入力される。

インバータ部４０１は、複数のスイッチング素子、各スイッチング素子に並列接続されるダイオードを含んで構成される。スイッチング素子は、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。母線４０８Ａおよび母線４０８Ｂは、チョッパなどを介して電源部１０７のキャパシタと接続される。チョッパは、電源部１０７のキャパシタから供給される直流電圧を昇圧して母線４０８Ａおよび母線４０８Ｂに供給したり、母線４０８Ａおよび母線４０８Ｂから供給される直流電圧を降圧して電源部１０７のキャパシタに供給したりする。母線４０８Ａと母線４０８Ｂとの間には、電圧平滑用のコンデンサ４０４が接続されている。

インバータ部４０１は、ゲート駆動部４０２により出力されるゲート駆動信号によって駆動される。インバータ部４０１は、旋回電動モータ１０９のモータ駆動時は、母線４０８Ａおよび母線４０８Ｂの直流電力から交流電力を生成し、端子４０９Ａ、端子４０９Ｂ、および端子４０９Ｃを介して、旋回電動モータ１０９に出力する。インバータ部４０１は、旋回電動モータ１０９の発電時には、旋回電動モータ１０９からの交流電力を直流電力に変換して、母線４０８Ａおよび母線４０８Ｂに出力する。

ゲート駆動部４０２は、ゲート強制ＯＦＦ信号がイネーブル状態（たとえば、信号の電圧レベルがハイレベル）の場合に、スイッチング素子をオフさせるようにインバータ部４０１を制御することで、旋回電動モータ１０９への電力供給を停止させる。ゲートロックスイッチ１１５は、ゲートロックレバー１１４がロック位置にある場合に、ハイレベルのゲートロックレバー状態信号を出力することにより、ゲート強制ＯＦＦ信号をイネーブル状態とする。ゲート駆動部４０２は、ゲートロックレバー１１４がロック位置に操作された場合に、旋回電動モータ１０９への電力供給を強制的に停止することで、操作レバーの誤操作などによる旋回体１２の誤動作を防止する。

ＰＣＵ１０３Ａは、ＰＣＵ１０３Ｂと同様に、インバータ部４０１と、ゲート駆動部４０２と、演算部４０３と、コンデンサ４０４とを含んで構成される。ＰＣＵ１０３Ａは、電源部１０７からの直流電力を交流電力に変換してアシスト発電モータ１０８に出力する、または、アシスト発電モータ１０８からの交流電力を直流電力に変換して電源部１０７に出力する。演算部４０３には、端子４０７を介して、回転センサ部１１０Ａからアシスト発電モータ１０８の回転速度に応じたモータ状態信号が入力される。

ＰＣＵ１０３Ａは、端子４０５から入力されるＭＣＵ１０１で生成されたゲートＯＦＦ制御信号を、そのまま又は信号処理して、ゲート強制ＯＦＦ信号として取得する。ゲート駆動部４０２および演算部４０３には、ゲート強制ＯＦＦ信号が入力される。ゲート駆動部４０２は、ゲートＯＦＦ制御信号がハイレベル、すなわちゲート強制ＯＦＦ信号がイネーブル状態の場合に、スイッチング素子をオフさせるようにインバータ部４０１を制御する。

ＰＣＵ１０３ＡおよびＰＣＵ１０３Ｂには、共通のハードウェア構成の２つのＰＣＵ１０３が用いられる。ＰＣＵ１０３は、ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０ＡまたはＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載される。ＰＣＵ１０３は、搭載部位２０Ａまたは搭載部位２０Ｂのそれぞれに対応する複数の機能を有している。

演算部４０３は、搭載された部位に基づいて、他のＰＣＵ１０３の演算部４０３とは異なる油圧ショベル１００の構成要素と接続されることにより、他のＰＣＵ１０３とは異なる油圧ショベル１００の構成要素の状態に関する情報を取得する。演算部４０３は、取得した油圧ショベル１００の構成要素の状態に関する情報と、ＭＣＵ１０１で取得される油圧ショベル１００の車体全体に関する情報（車体全体情報）とに基づいて、ＰＣＵ１０３の機能を判定する。演算部４０３は、複数の搭載部位のそれぞれに対応する処理を実行するためのプログラムを、ＲＯＭなどに記憶している。演算部４０３は、判定結果に基づいて、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、搭載部位に対応する機能を設定する。

ＰＣＵ１０３において設定される機能は、たとえば、制御対象となるモータの出力特性に関する制御機能であり、制御プログラムや制御パラメータなどが含まれる。ＰＣＵ１０３は、アシスト発電モータ１０８の制御に必要な設定をすることでＰＣＵ１０３Ａとして
機能し、旋回電動モータ１０９の制御に必要な設定をすることでＰＣＵ１０３Ｂとして機能する。

ＰＣＵ１０３は、さらに、機能の判定結果に基づいて、通信機能を設定する。ＰＣＵ１０３は、通信機能の設定において、搭載部位に対応するＩＤを設定することにより、他のＰＣＵ１０３とは重複しないＩＤが割り当てられる。ＰＣＵ１０３は、搭載部位に対応するＩＤとして、たとえば、ＰＣＵ１０３ＡおよびＰＣＵ１０３Ｂのそれぞれの通信の優先順位に基づくＩＤを設定する。

第１の実施の形態では、ＭＣＵ１０１は、ゲートロックレバー状態信号に基づいて、油圧ショベル１００の車体全体情報を取得する。ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、ゲートロックレバー状態信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号を油圧ショベル１００の構成要素の状態に関する情報として取得する。ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、ゲートＯＦＦ制御信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号を油圧ショベル１００の構成要素の状態に関する情報として取得する。ＰＣＵ１０３は、ゲートロック状態のときにイネーブル状態のゲート強制ＯＦＦ信号を取得した場合はＰＣＵ１０３Ｂとして機能し、ゲートロック状態のときにディセーブル状態のゲート強制ＯＦＦ信号を取得した場合はＰＣＵ１０３Ａとして機能する。

図４（ａ）はＭＣＵ１０１における処理の一例を示すフローチャートであり、図４（ｂ）はＰＣＵ１０３における処理の一例を示すフローチャートである。図４（ｂ）のフローチャートに示す処理は、２つのＰＣＵ１０３のそれぞれにおいて行われる。図４のフローチャートに示す処理は、たとえば、図示しないキースイッチのオンにより開始される。

ステップＳ１００において、ＭＣＵ１０１は、ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３と、ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３とに対して、初期設定要求を送信して、ステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ２００において、ＰＣＵ１０３は、初期設定要求を受信して、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０において、ＰＣＵ１０３は、構成要素の状態に関する情報と車体全体情報とに基づいてＰＣＵ１０３の機能を判定する判定機能を有効にして、ステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ１１０において、ＭＣＵ１０１は、ロック位置に対応するゲートロックレバー状態信号に基づいて、油圧ショベル１００の車体全体情報としてゲートロック状態を示す情報を取得する。ＭＣＵ１０１は、２つのＰＣＵ１０３に対して、取得結果に応じた車体全体情報を送信する。

ステップＳ２２０において、ＰＣＵ１０３は、車体全体情報を受信して、ステップＳ２３０へ進む。ステップＳ２３０において、ＰＣＵ１０３は、油圧ショベル１００の構成要素の状態に関する情報を取得する。ＰＣＵ１０３は、構成要素の状態に関する情報と車体全体情報とに基づいて、ＰＣＵ１０３の機能を判定する。ＰＣＵ１０３は、判定結果に基づいて機能を設定すると、図４に示す処理を終了する。

図５は、第１の実施の形態に係るＰＣＵ１０３における判定処理の一例を示すフローチャートである。図５は、図４（ｂ）に示す処理の詳細を説明する図である。図５のフローチャートに示す処理は、たとえば、図示しないキースイッチのオンにより、２つのＰＣＵ１０３のそれぞれにおいて開始される。

ステップＳ３００において、ＰＣＵ１０３は、ＭＣＵ１０１から初期設定の要求がされているか否かを判定する。ステップＳ３００で肯定判定されると、ステップＳ３１０へ進み、ステップＳ３００で否定判定されると、図５に示す処理を終了する。

ステップＳ３１０において、ＰＣＵ１０３は、ＰＣＵ１０３の機能を判定する判定機能を有効にして、ステップＳ３２０へ進む。

ステップＳ３２０において、ＰＣＵ１０３は、ＭＣＵ１０１から入力される車体全体情報に基づいて、油圧ショベル１００がゲートロック状態であるか否かを判定する。ステップＳ３２０で肯定判定されると、ステップＳ３３０へ進み、ステップＳ３２０で否定判定されると、図５に示す処理を終了する。

ステップＳ３３０において、ＰＣＵ１０３は、ゲート強制ＯＦＦ信号に基づいて、ゲート強制ＯＦＦ状態であるか否かを判定する。ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、ゲートロックレバー状態信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号を油圧ショベル１００の状態に関する情報として取得する。ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、ゲートＯＦＦ制御信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号を油圧ショベル１００の状態に関する情報として取得する。

油圧ショベル１００がゲートロック状態である場合、すなわちゲートロックレバー１１４の操作位置がロック位置である場合は、ゲートロックレバー状態信号はハイレベルとなる。ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、イネーブル状態のゲート強制ＯＦＦ信号を取得し、ゲート強制ＯＦＦ状態であると判定して、ステップＳ３５０へ進む。これに対して、ＰＣＵ１０３の初期設定時にゲートロックレバー１１４の操作位置がロック位置である場合、ＭＣＵ１０１により生成されるゲートＯＦＦ制御信号は、ローレベルにされる。ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、ディセーブル状態のゲート強制ＯＦＦ信号を取得し、ゲート強制ＯＦＦ状態ではないと判定して、ステップＳ３４０へ進む。

ステップＳ３４０において、ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、アシスト発電モータ１０８の制御を行うＰＣＵ１０３Ａの設定を保存し、図５に示す処理を終了する。ステップＳ３５０において、ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、旋回電動モータ１０９の制御を行うＰＣＵ１０３Ｂの設定を保存し、図５に示す処理を終了する。

本実施の形態の動作をまとめると次のようになる。製造工場または整備工場において、２つのＰＣＵ１０３が油圧ショベル１００に搭載される。オペレータが、キースイッチをオンすると、油圧ショベル１００が起動する。オペレータは、サービスツールの操作を行うことにより、ＭＣＵ１０１に設定開始の要求を行う。ＭＣＵ１０１は、２つのＰＣＵ１０３に対して、初期設定要求を送信する。ＭＣＵ１０１は、ゲートロックレバー１１４がロック位置である場合に、油圧ショベル１００のゲートロック状態に関する情報を取得し、２つのＰＣＵ１０３に送信する。

ＰＣＵ１０３は、ＭＣＵ１０１から初期設定の要求がされると、ＰＣＵ１０３の機能を判定する判定機能を有効にする。ＰＣＵ１０３は、ＭＣＵ１０１からゲートロック状態であることを示す情報を受信すると、ゲート強制ＯＦＦ信号に基づいて、ＰＣＵ１０３の機能の判定を行う。

ＰＣＵ１０３は、ゲート強制ＯＦＦ信号がイネーブル状態である場合はＰＣＵ１０３Ｂ用の設定を保存し、ゲート強制ＯＦＦ信号がディセーブル状態である場合はＰＣＵ１０３Ａ用の設定を保存する。

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）油圧ショベル１００の識別システム１０は、油圧ショベル１００の全体を制御するＭＣＵ１０１（第１の制御装置）と、油圧ショベル１００の構成要素を制御する複数のＰＣＵ１０３（第２の制御装置）と、を備える。ＭＣＵ１０１は、油圧ショベル１００の車体全体に関する情報を取得する。ＰＣＵ１０３は、ＰＣＵ１０３の油圧ショベル１００への搭載部位に基づいて他のＰＣＵ１０３とは異なる構成要素の状態に関する情報を取得し、状態に関する情報と車体全体に関する情報とに基づいてＰＣＵ１０３の機能を判定する。本実施の形態では、油圧ショベル１００への搭載部位に基づいてＰＣＵ１０３の機能を判定し、判定結果に応じた機能を設定するようにした。搭載部位に対応する機能を設定することができるので、誤設定を防止することができる。
（２）ＰＣＵ１０３は、搭載部位２０Ａおよび搭載部位２０Ｂのそれぞれに対応する複数の機能を有し、判定の結果に基づいて、搭載部位２０Ａまたは搭載部位２０Ｂに対応する機能を設定する。このようにしたので、油圧ショベル１００への搭載後に、搭載部位に対応する機能に設定することができる。
（３）ＰＣＵ１０３が１つの機能のみを有する場合は、油圧ショベル１００への搭載後に機能を切り替えることができない。そのため、共通のハードウェア構成の２つのＰＣＵ１０３を用いる場合に、誤組み付けが生じるおそれがある。これに対して、本実施の形態では、ＰＣＵ１０３はアシスト発電モータ制御用および旋回電動モータ制御用の機能を有し、油圧ショベル１００への搭載後に搭載部位に対応する機能に設定するので、誤組み付けを防止することができる。その結果、保守管理のための部品在庫を低減することができる。

（４）ＰＣＵ１０３は、ＰＣＵ１０３の油圧ショベル１００への搭載部位に基づいて他のＰＣＵ１０３とは異なる構成要素と接続されることにより、他のＰＣＵ１０３とは異なる状態に関する情報を取得する。本実施の形態では、ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、ゲートロックレバー状態信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号を油圧ショベル１００の状態に関する情報として取得する。ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、ゲートＯＦＦ制御信号に基づくゲート強制ＯＦＦ信号を油圧ショベル１００の状態に関する情報として取得する。このようにしたので、複数のＰＣＵ１０３に対して、それぞれの搭載部位に適合する機能を判定することができる。
（５）油圧ショベル１００への搭載後にＰＣＵ１０３の機能を設定する方法として、機械的スイッチを設けて、スイッチのオンオフにより各ＰＣＵ１０３の機能の設定を行う方法が考えられる。これに対して、本実施の形態では、既存の端子および信号線を用いてＰＣＵ１０３の機能の設定を行うため、機械的スイッチの追加などのハードウェアの改造を必要としない。

（６）第１の実施の形態では、ＰＣＵ１０３により取得される油圧ショベル１００の状態に関する情報は、油圧ショベル１００の操作レバーの指令を無効とするロック位置と、操作レバーの指令を有効とするロック解除位置とに操作されるゲートロックレバー１１４の操作位置に関する情報である。ＭＣＵ１０１により取得される車体全体に関する情報は、ゲートロックレバー１１４がロック位置に操作されているゲートロック状態である。このようにしたので、ゲートロックレバーの操作位置に関する情報に基づいて、ＰＣＵ１０３の機能を設定することができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る油圧ショベル１００およびＰＣＵ１０３は、第１の実施の形態に係る油圧ショベル１００およびＰＣＵ１０３と同様の構成を有している（図２、図３参照）。第１の実施の形態では、ＭＣＵ１０１はゲートロックレバー状態信号に基づいて油圧ショベル１００の車体全体情報を取得し、ＰＣＵ１０３はゲートロックレバー１１４の操作位置に関する信号を油圧ショベル１００の構成要素の状態に関する情報として用いる例について説明した。これに対して、第２の実施の形態では、ＭＣＵ１０１はエンジン１０５の回転速度に応じた検出信号に基づいて油圧ショベル１００の車体全体情報を取得し、ＰＣＵ１０３はアシスト発電モータ１０８および旋回電動モータ１０９の回転速度に関する信号を油圧ショベル１００の構成要素の状態に関する情報として用いる。

ＭＣＵ１０１は、ＥＣＵ１０２で生成されるエンジン１０５の回転速度に応じた検出信号に基づいて、油圧ショベル１００の車体全体情報としてエンジン駆動状態を示す情報を取得する。ＭＣＵ１０１は、たとえば、エンジン１０５の回転速度が所定値（たとえば、２００ｒｐｍ）以上である場合に、エンジン駆動状態と判定する。ＭＣＵ１０１は、２つのＰＣＵ１０３に対して、判定結果に応じた車体全体情報を送信する。ＰＣＵ１０３は、エンジン駆動状態のときにモータの回転速度が所定値以上となるモータ状態信号を取得した場合はＰＣＵ１０３Ａとして機能し、エンジン駆動状態のときにモータの回転速度が所定値以上とならないモータ状態信号を取得した場合はＰＣＵ１０３Ｂとして機能する。

図６は、第２の実施の形態に係るＰＣＵ１０３における判定処理の一例を示すフローチャートである。図６のフローチャートに示す処理は、たとえば、図示しないキースイッチのオンにより、２つのＰＣＵ１０３のそれぞれにおいて開始される。

ステップＳ４００において、ＰＣＵ１０３は、ＭＣＵ１０１から初期設定の要求がされているか否かを判定する。ステップＳ４００で肯定判定されると、ステップＳ４１０へ進み、ステップＳ４００で否定判定されると、図６に示す処理を終了する。

ステップＳ４１０において、ＰＣＵ１０３は、ＰＣＵ１０３の機能を判定する判定機能を有効にして、ステップＳ４２０へ進む。

ステップＳ４２０において、ＰＣＵ１０３は、ＭＣＵ１０１から入力される車体全体情報に基づいて、油圧ショベル１００がエンジン駆動状態であるか否かを判定する。ステップＳ４２０で肯定判定されると、ステップＳ４３０へ進み、ステップＳ４２０で否定判定されると、図６に示す処理を終了する。

ステップＳ４３０において、ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、アシスト発電モータ１０８の回転速度に応じたモータ状態信号に基づいて、モータの回転速度が所定値以上であるか否かを判定する。ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、旋回電動モータ１０９の回転速度に応じたモータ状態信号に基づいて、モータの回転速度が所定値以上であるか否かを判定する。判定に用いられる所定値は、モータが停止状態であるか否かを判定するための閾値であり、たとえば、２００ｒｐｍに設定される。

油圧ショベル１００がエンジン駆動状態である場合は、アシスト発電モータ１０８は駆動状態となる。ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、モータの回転速度が所定値以上であると判定して、ステップＳ４５０へ進む。これに対して、ＰＣＵ１０３の初期設定時は、旋回電動モータ１０９は停止状態とされる。ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、モータの回転速度が所定値以上ではないと判定して、ステップＳ４４０へ進む。

ステップＳ４４０において、ＰＣＵ１０３Ｂ用の搭載部位２０Ｂに搭載されたＰＣＵ１０３は、旋回電動モータ１０９の制御を行うＰＣＵ１０３Ｂの設定を保存し、図６に示す処理を終了する。ステップＳ４５０において、ＰＣＵ１０３Ａ用の搭載部位２０Ａに搭載されたＰＣＵ１０３は、アシスト発電モータ１０８の制御を行うＰＣＵ１０３Ａの設定を保存し、図６に示す処理を終了する。

上述した実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）〜（５）と同様の作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（７）第２の実施の形態では、ＰＣＵ１０３ＡおよびＰＣＵ１０３Ｂによりそれぞれ取得される油圧ショベル１００の状態に関する情報は、油圧ショベル１００のモータの回転速度に関する情報である。ＭＣＵ１０１により取得される車体全体に関する情報は、エンジン１０５の回転速度が所定値以上となるエンジン駆動状態である。このようにしたので、エンジン駆動状態でのアシスト発電モータ１０８および旋回電動モータ１０９の回転速度に基づいて、ＰＣＵ１０３の機能を判定することができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形
態と組み合わせることも可能である。

（変形例１）
上述した第１の実施の形態では、ゲートロックレバーの操作位置に関する信号を用いてＰＣＵ１０３の機能の判定を行う例について説明した。しかし、車体の一部の動作を停止させるための他の操作レバーの操作位置に関する信号を用いて、ＰＣＵ１０３の機能の判定ができるようにしてもよい。たとえば、エンジン１０５または旋回体１２を停止させるための停止レバーの操作位置に関する信号を本発明に用いることができる。

（変形例２）
上述した実施の形態では、２つのＰＣＵ１０３それぞれにおいて、ＰＣＵ１０３の機能の判定を行う例について説明した。しかし、２つのＰＣＵ１０３のうちの一方のＰＣＵ１０３が機能の判定を行い。他方のＰＣＵ１０３は一方のＰＣＵ１０３の判定結果に基づいて機能の設定を行うようにしてもよい。

（変形例３）
上述した実施の形態では、作業機械として油圧ショベル１００を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、たとえば、ホイールローダ、フォークリフト、テレハンドラー、リフトトラック、ダンプトラック、クレーン等、他の作業機械に本発明を適用することもできる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１０識別システム、２０Ａ搭載部位、２０Ｂ搭載部位、１０１ＭＣＵ（第１の制御装置）、１０３ＰＣＵ（第２の制御装置）、１０５エンジン、１０８アシスト発電モータ（モータ）、１０９旋回電動モータ（モータ）、１１４ゲートロックレバー、１００油圧ショベル（作業機械）

Claims

作業機械の全体を制御する第１の制御装置と、前記作業機械の構成要素を制御する複数の第２の制御装置と、を備えた作業機械の識別システムであって、
前記第１の制御装置は、前記作業機械の車体全体に関する情報を取得し、
前記第２の制御装置は、前記第２の制御装置の前記作業機械への搭載部位に基づいて他の前記第２の制御装置とは異なる前記構成要素の状態に関する情報を取得し、前記状態に関する情報と前記車体全体に関する情報とに基づいて前記第２の制御装置の機能を設定することを特徴とする作業機械の識別システム。
請求項１に記載の作業機械の識別システムにおいて、
前記第２の制御装置は、複数の前記搭載部位のそれぞれに対応する複数の機能を有し、前記搭載部位に対応する機能を設定することを特徴とする作業機械の識別システム。
請求項１に記載の作業機械の識別システムにおいて、
前記第２の制御装置は、前記第２の制御装置の前記作業機械への搭載部位に基づいて他の前記第２の制御装置とは異なる前記構成要素と接続されることにより、他の前記第２の制御装置とは異なる前記状態に関する情報を取得することを特徴とする作業機械の識別システム。
請求項１に記載の作業機械の識別システムにおいて、
前記状態に関する情報は、前記作業機械の操作レバーの指令を無効とするロック位置と、前記操作レバーの指令を有効とするロック解除位置とに操作されるゲートロックレバーの操作位置に関する情報であり、
前記車体全体に関する情報は、前記ゲートロックレバーがロック位置に操作されているゲートロック状態であることを特徴とする作業機械の識別システム。
請求項１に記載の作業機械の識別システムにおいて、
前記状態に関する情報は、前記作業機械のモータの回転速度に関する情報であり、
前記車体全体に関する情報は、前記作業機械のエンジンの回転速度が所定値以上となるエンジン駆動状態であることを特徴とする作業機械の識別システム。