JP5100673B2

JP5100673B2 - 作業機用制御装置

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Publication number: JP5100673B2
Application number: JP2009018065A
Authority: JP
Inventors: 義知藤本; 貴夫中川; 敬典三浦; 厚松本; 佳彦黒下; 優之松崎
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2029-01-29
Also published as: JP2010174507A

Description

本発明は、バックホー等に設けられた作業機用制御装置に関する。

従来より、バックホー等の作業機を制御する制御装置が開示されたものとして特許文献１や特許文献２に示すものがある。
特許文献１には、操作部材の操作量とこの操作量に対応して作動信号とは別に仮想的に定められた仮想制御量との関係が示された仮想制御量変換マップと、仮想制御量の上限値を多段のレベルに分けた制御量上限変換マップと、仮想制御量を作動信号に変換する実制御変換マップとを備えた制御装置が開示されている。
特許文献２には、作業機が位置する地域に応じて少なくとも表示項目が異なる地域別表示画面を構築して、これらの地域別表示画面を選択して表示できるようにする表示態様構成手段と、ＧＰＳ衛星から出力される電波に基づいて作業機が位置する地域を判定する現在位置判定手段と、この現在位置判定手段により判定された作業機の地域に応じた地域別表示画面を表示態様構成手段より選択し、選択採用された表示画面で作業機の表示装置に表示制御を行なう表示制御手段とを有する表示制御装置が開示されている。

特開２００８−２３１６９６号公報特開２００７−１１３２２９号公報

特許文献１は、仮想制御量変換マップと制御量上限変換マップ及び実制御変換マップに基づいて操作部材の操作量に応じた作動信号を出力することによってアクチュエータを制御するものである。このような制御装置において、各種変換マップ、即ち、制御に用いる制御プログラムや制御データを更新する場合には、制御装置を作業機から取り外して、と当該制御装置を制御プログラムや制御データを書き込む書込装置に接続することによって、プログラムやデータの更新を行っているのが実情である。
また、特許文献２は、ＧＰＳ衛星から出力される電波に基づいて作業機が位置する地域を判定して、当該作業機の地域に応じて表示画面の文字等の言語を制御するものである。このような表示制御装置においても、言語を追加する場合には、表示制御装置を作業機から取り外して、当該表示制御装置を書込装置に接続することによって、プログラムやデータの更新を行っているのが実情である。

特許文献１や特許文献２に示された制御装置においては、プログラムやデータの更新する毎にデータを更新する制御装置を作業機から取り外すという態様であったため、制御装置は個別にプログラムやデータの更新をするための仕様となっていた。
ゆえに、ＣＡＮ通信によって複数の制御装置が互いに通信可能となっている作業機において、制御装置を取り外すことなくプログラムやデータの更新を行うことが難しいのが実情であった。
本発明は上記問題点に鑑み、車両用通信ネットワークに接続可能な作業機用制御装置であって、簡単に更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うことができる作業機用制御装置を提供することを目的としたものである。

この技術的課題を解決するための本発明の技術手段は、作業機の動作を制御するための制御部と、プログラム及び／又はデータを記憶すると共に自己を特定するための特定コードを記憶する記憶部と、前記プログラム及び／又はデータを更新するための更新プログラム及び／又は更新データと認証コードとの両方を入出力可能な入出力部とを備え、前記入出力部は、前記作業機内に設けられた車両用通信ネットワークを介して前記制御部とは異なる他の制御部に接続可能で且つ前記作業機の動作時には前記車両用通信ネットワークを介して他の制御部と通信が行えるように構成されており、前記制御部は、前記更新プログラム及び／又は更新データを書き込むための書き込み機能を備えており、前記書き込み機能は、前記入出力部に入力された認証コードと前記記憶部に記憶された特定コードとの照合を行って更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うか否かを判断する手段と、前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うと判断したときは前記更新プログラム及び／又は更新データの入出力部への受け入れを許可して更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行う手段と、前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには更新プログラム及び／又は更新データの入出力部から記憶部内への入力を拒否して当該入出力部から更新プログラム及び／又は更新データを出力する手段とを備えている点にある。

本発明の他の技術的手段は、作業機の動作を制御するための制御部と、プログラム及び／又はデータを記憶すると共に自己を特定するための特定コードを記憶する記憶部と、前記プログラム及び／又はデータを更新するための更新プログラム及び／又は更新データと認証コードとの両方を入出力可能な入出力部とを備え、前記入出力部は、前記作業機内に設けられた車両用通信ネットワークを介して前記制御部とは異なる他の制御部に接続可能で且つ前記作業機の動作時には前記車両用通信ネットワークを介して他の制御部と通信が行えるように構成されており、前記制御部は、前記更新プログラム及び／又は更新データを書き込むための書き込み機能を備えており、前記書き込み機能は、前記入出力部に入力された認証コードと前記記憶部に記憶された特定コードとの照合を行って更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うか否かを判断する書き込みスタンバイモードと、前記入出力部に入力された前記更新プログラム及び／又は更新データを前記記憶部に書き込む書き込みモードとを備え、前記書き込みスタンバイモードは、前記認証コードと特定コードとの照合により前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うと判断したときは、書き込みモードの動作に移行し、前記認証コードと特定コードとの照合により前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには、前記更新プログラム及び／又は更新データを入出力部から出力すると共に認証コードを当該入出力部から出力するように構成されている点にある。

前記書き込みモードは、前記入出力部に入力された認証コードと特定コードとの照合を行い、照合成立のときには入出力部からの更新プログラム及び／又は更新データを受け入れて記憶部に書き込みを行うように構成されていることが好ましい。
前記入出力部は、作業機内の車両用通信ネットワークに接続するための第１通信ポートと、外部の書込装置から出力された前記更新プログラム及び／又は更新データと認証コードとの両方を受信する第２通信ポートとを備えており、前記書き込みスタンバイモードは、前記認証コードと特定コードとの照合により前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには、第２通信ポートに入力された更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポートから出力すると共に認証コードを当該第１通信ポートから出力するように構成され、前記書き込みモードは、認証コードと特定コードとの照合が成立したときには第２通信ポートに入力された更新プログラム及び／又は更新データを受け入れて記憶部に書き込みを行うように構成されていることが好ましい。

本発明によれば、車両用通信ネットワークに接続される作業機用制御装置において、簡単に更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うことができる。

作業機内の作業機用制御装置にプログラムを書き込む際の全体構成図である。メイン制御装置における書き込み機能の動作を示すフローチャートである。サブ制御装置における書き込み機能の動作を示すフローチャートである。作業機内の作業機用制御装置にプログラムを書き込む際の全体構成図の変形例である。変形例におけるメイン制御装置の制御プログラムを更新する場合の動作を示すフローチャートである。変形例におけるサブ制御装置の制御プログラムを更新する場合の動作を示すフローチャートである。書き込みモードにおける作業機用制御装置のプログラム及び／又はデータの更新の動作の詳細フローチャートである。作業機の全体側面図を示している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図８は本発明の作業機用制御装置を具備した作業機を示している。なお、本発明の作業機用制御装置は、この実施の形態の作業機に限定されない。
図８に示すように、作業機（バックホー）１は、下部の走行装置２と、上部の旋回体３とを備えている。
走行装置２は、ゴム製覆帯を有する左右一対の走行体４を備え、両走行体４を走行モータＭで駆動するようにしたクローラ式走行装置が採用されている。また、該走行装置２の前部にはドーザ５が設けられている。

旋回体３は、走行装置２上に旋回ベアリング１１を介して上下方向の旋回軸回りに左右旋回自在に支持された旋回台１２と、該旋回台１２の前部に備えられた作業装置１３（掘削装置）とを有している。旋回台１２上には、エンジン，ラジエータ，運転席９，燃料タンク，作動油タンク等が設けられている。また、旋回台１２上には運転席９を囲むキャビン１４が設けられている。
作業装置１３は、旋回台１２の前部に左右方向の中央部よりやや右寄りにオフセットして設けられた支持ブラケット１６に上下方向の軸心回りに左右揺動自在に支持されたスイングブラケット１７と、該スイングブラケット１７に基部側を左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて上下揺動自在に支持されたブーム１８と、該ブーム１８の先端側に左右方向の軸心廻りに回動自在に枢着されて前後揺動自在に支持されたアーム１９と、該アーム１９の先端側にスクイ・ダンプ動作可能に設けられたバケット２０とを備えている。

スイングブラケット１７は、旋回台１２内に備えられたスイングシリンダの伸縮によって揺動され、ブーム１８は、該ブーム１８とスイングブラケット１７との間に介装されたブームシリンダ２２の伸縮によって揺動され、アーム１９は、該アーム１９とブーム１８との間に介装されたアームシリンダ２３の伸縮によって揺動され、バケット２０は、該バケット２０とアーム１９との間に介装されたバケットシリンダ２１の伸縮によってスクイ・ダンプ動作される。
図１は、作業機に設けた作業機用制御装置にプログラムを書き込む際の全体構成図を示したものである。

作業機１には、複数の作業機用制御装置（コントローラ）２５が設けられている。この複数の作業機用制御装置２５は、車両用通信ネットワーク２６によって情報（データ）の送受信（入出力）が可能となっている。ここで、車両用通信ネットワーク２６とは、例えば、Controller Area Network（ＣＡＮ通信）である。
図１に示すように、作業機用制御装置２５は、作業機１を動作させるための電子電気機器類である。例えば、この実施形態では、３つの作業機用制御装置２５が作業機１に備えられている。

第１作業機用制御装置２５Ａ（メイン制御装置ということがある）は、入力された各種制御信号等に基づいて、オートアイドル制御（ＡＩ制御）や流量制御を行うものである。
メイン制御装置２５Ａには、スイングシリンダ、ブームシリンダ２２、アームシリンダ２３、バケットシリンダ２１などの各種アクチュエータを操作する操作部材（例えば、操作レバー１５や操作スイッチ）の操作量、ガバナセンサからのガバナ角度（ガバナ位置）、アクセルレバーの操作量（角度）、アイドルスイッチ（ＡＩ-ＳＷ）のオン信号／オフ信号、エンジン回転センサからのエンジン回転数などの各種制御信号が入力される。

ＡＩ制御は、アーム１９（アームシリンダ２３）やブーム１８（ブームシリンダ２２）などを操作する操作部材が操作されているときは、アクセルレバーの操作量に応じてエンジン回転数を増減し、操作部材が操作されていないときは、エンジン回転数をアイドリング状態に固定するものである。
具体的には、メイン制御装置２５ＡによるＡＩ制御では、操作レバー１５を中立位置にしてアイドルスイッチのオン信号が入力されると、アクセルレバーの操作量に関わらず、オートアイドルモータにアイドル信号を出力してオートアイドルモータを駆動し、エンジン回転数をアイドル回転数にする。また、メイン制御装置２５ＡによるＡＩ制御では、操作レバー１５を前後又は左右に揺動してアイドルスイッチのオフ信号を入力すると、アクセル位置の信号に基づきオートアイドルモータに作動信号を出力してオートアイドルモータを駆動する。オートアイドルモータを駆動するとガバナレバーが作動しエンジン回転数が、アクセルレバーに対応した回転数になる。

流量制御は、操作部材の操作量に応じてアクチュエータを動作させるものである。
メイン制御装置２５Ａによる流量制御では、例えば、操作レバー１５を中立位置より一方（左側）に揺動させて左側の操作量を入力すると、操作したアクチュエータに対応する電磁比例弁のソレノイドに所定値の電流（作動信号）を出力する。そうすると、電磁比例弁は電流値に応じて開き、操作したアクチュエータに対応する制御弁のパイロット圧が制御され、アクチュエータが一方に動作する。なお、操作レバー１５を中立位置より上記とは反対側に揺動させて右側の操作量を入力すると、左側に揺動したときとは反対側にアクチュエータを動作させる。

上述したようなＡＩ制御や流量制御は、メイン制御装置２５Ａに設けられてＣＰＵやＭＰＵから構成された制御部２７により行われる。また、メイン制御装置２５Ａは、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリ（記憶部２８）を備えている。この記憶部２８に、上述したようにＡＩ制御や流量制御を行うためのプログラム（制御プログラム）や制御を行うためのデータ（制御データ）が格納されている。制御プログラムに従って制御部２７が動作することにより上述した各種制御が行われる。
第２作業機用制御装置２５Ｂ（サブ制御装置）は、入力された各種制御信号等に基づいて、ブームの高さ制御やアームの角度制御を行うものである。具体的には、サブ制御装置２５Ｂには、アームの角度、ブームの角度などの各種制御信号が入力される。

ブームの高さ制御は、ブーム１８の高さの上限値（ブーム角度の上限値）を後述する表示制御装置２５Ｃに設けられたスイッチ等により予め定めておき、ブーム１８の高さが上限値に対応する角度以上となったときに操作レバー１５の操作に関わらずブーム１８の上げ動作を停止するものである。詳しくは、サブ制御装置２５Ｂによるブームの高さ制御では、操作レバー１５によりブーム１８を上げ動作しているときはブームの角度がサブ制御装置２５Ｂに入力される。そして、サブ制御装置２５Ｂに入力されたブームの角度が上限値に達した際には、サブ制御装置２５Ｂは、ブームシリンダ２２に作動油を供給する制御弁に対してパイロット圧（パイロット油）を供給する電磁比例弁又は電磁弁のソレノイドを消磁することによってブーム１８の上げ動作を停止させる。

アームの角度制御は、アーム１９の角度の制限値（上限値又は下限値）を表示制御装置２５Ｃに設けられたスイッチ等により予め定めておき、アームの角度が制限値となったときに操作レバー１５の操作に関わらずアーム１９の掻き込み動作を停止するものである。詳しくは、サブ制御装置２５Ｂによるアーム角度制御では、操作レバー１５によりアーム１９の掻き込み動作をしているときはアームの角度がサブ制御装置２５Ｂに入力される。そして、サブ制御装置２５Ｂに入力されたアームの角度が制限値に達した際には、サブ制御装置２５Ｂは、アームシリンダ２３に作動油を供給する制御弁に対してパイロット圧（パイロット油）を供給する電磁比例弁又は電磁弁のソレノイドを消磁することによってアーム２３の掻き込み動作を停止させる。

上述したようなブームの高さ制御やアームの角度制御は、サブ制御装置２５Ｂに設けられてＣＰＵやＭＰＵから構成された制御部２９により行われる。また、サブ制御装置２５Ｂは、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリ（記憶部３０）を備えている。この記憶部３０に、上述したようにブームの高さ制御やアームの角度制御を行うためのプログラム（制御プログラム）や制御を行うためのデータ（制御データ）が格納されている。制御プログラムに従って制御部２９が動作することにより上述した各種制御が行われる。
第３作業機用制御装置２５Ｃ（表示制御装置）は、運転席９の周囲に配置されていて、作業機１の駆動に関連する情報（データ）が入力され、当該入力された情報を表示するようになっている。例えば、表示制御装置２５Ｃには、キーＳＷ（イグニッションスイッチ）のオン信号／オフ信号、エンジンの回転数、燃料センサが検出した燃料量、水温センサが検出した水温等の情報が入力される。そして、表示制御装置２５Ｃは、イグニッションスイッチのオン／オフ、エンジン回転数、燃料、水温等の情報を液晶パネル等の表示部３１に表示する。上述したような情報の表示は、表示制御装置２５Ｃに設けられてＣＰＵやＭＰＵから構成された制御部３２により行われる。表示制御装置２５Ｃは、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリ（記憶部３６）を備えている。この記憶部３０に、上述した情報を表示部３１に表示させるためのプログラム（制御プログラムということがある）や表示するためのデータ（制御データ）が格納されている。この制御プログラムは、例えば、各種情報に対して、表示位置、表示色、制御データ［例えば、表示言語（英語、日本語、ドイツ語）のデータ］の表示態様等を制御するためのプログラムである。制御プログラムに従って制御部３２が動作することにより上述した各種制御が行われる。

メイン制御装置２５Ａ、サブ制御装置２５Ｂ、表示制御装置２５Ｃの各作業機用制御装置２５には、情報を入出力するための入出力部３３を備えている。メイン制御装置２５Ａの入出力部３３は、第１通信ポート４０と第２通信ポート４１とを備えている。
第１通信ポート４０は、作業機１内のＣＡＮ通信２６に接続するためのものであって、メイン制御装置２５Ａに入力されたデータ等をサブ制御装置２５Ｂや表示制御装置２５Ｃに向けて出力したり、サブ制御装置２５Ｂや表示制御装置２５Ｃから出力されたデータ等を当該メイン制御装置２５Ａに入力させるためのものである。

第２通信ポート４１は、ＣＡＮ通信２６とは異なる外部のネットワーク３５と通信を行うためのものであって、例えば、Recommended Standard 232、即ち、ＲＳ−２３２Ｃに接続するためのものである。即ち、第２通信ポート４１は、パーソナルコンピュータ等で構成された書込装置（ライター）３４からＲＳ−２３２Ｃ用のケーブルにて送られてきた更新プログラム及び／又は更新データをＣＡＮ通信２６側（メイン制御装置２５Ａ内）に取り込むためのものである。第２通信ポート４１の端子部分は、運転席９周り（例えば、運転席９の座席の周り、運転席９の前側）に設置されていて、メイン制御装置２５Ａを作業機１から取り外さなくても、ＲＳ−２３２Ｃ用のケーブル等が容易に接続できるようになっている。

サブ制御装置２５Ｂ及び表示制御装置２５Ｃの入出力部３３Ｂや入出力部３３Ｃは、作業機１内のＣＡＮ通信２６に接続するものであって、制御装置間のデータの入出力を行うものである。
さて、上述したようなメイン制御装置２５Ａ、サブ制御装置２５Ｂ、表示制御装置２５Ｃなどの作業機用制御装置２５は、内蔵（格納）されている制御プログラムや制御データを新しいプログラムに更新しなければならないことがある。
作業機用制御装置２５に格納されている制御プログラムや制御データを更新する場合には、書込装置３４をメイン制御装置２５Ａの第２通信ポート４１に接続することによって行うことができる。詳しくは、ＲＳ−２３２Ｃ用のケーブル４２の一端を書込装置３４に接続すると共に、ＲＳ−２３２Ｃ用のケーブル４２の他端を作業機１のメイン制御装置２５Ａの第２通信ポート４１に接続する。そして、書込装置３４からメイン制御装置２５Ａに、更新プログラム及び／又は更新データを書き込む作業機用制御装置２５に対応する認証コードを送信する。

書込装置３４は、更新プログラム及び／又は更新データをメイン制御装置２５Ａに書き込む場合は、当該メイン制御装置２５Ａに対応する認証コードを送信する。また、書込装置３４は、更新プログラム及び／又は更新データをサブ制御装置２５Ｂに書き込む場合は、当該サブ制御装置２５Ｂに対応する認証コードを送信する。また、書込装置３４は、更新プログラム及び／又は更新データを表示制御装置２５Ｃに書き込む場合は、当該表示制御装置２５Ｃに対応する認証コードを送信する。書込装置３４からの認証コードの出力後は、更新プログラム及び／又は更新データを作業機用制御装置２５に送信する。

なお、各作業機用制御装置２５の記憶部２８、３０、３６には、他の作業機用制御装置２５と区別することができるように、ぞれぞれの作業機用制御装置２５に対応した特定コード（例えば、ＩＤコード）が格納されている。
各作業機用制御装置２５の制御部２７、２９、３２は、更新プログラム及び／又は更新データを書き込むための書き込み機能４５を備えている。この書き込み機能４５は、制御部２７、２９、３２又は記憶部２８、３０、３６に格納された書込プログラムによって構成されている。

以下、各作業機用制御装置に設けられた書き込み機能について説明する。
図２は、メイン制御装置２５Ａにおける書き込み機能の動作を示したものである。
図２に示すように、メイン制御装置２５Ａの書き込み機能４５Ａは、第２通信ポート４１に書込装置３４から認証コードが入力されると、入出力部３３Ａに入力された認証コードと特定コードとの照合を行う（Ｓ１）。照合が成立する、即ち、認証コードとメイン制御装置２５Ａの記憶部２８に記憶されている特定コードとが一致すると（Ｓ１、ｙｅｓ）、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを当該メイン制御装置２５Ａに行うと判断し、第２通信ポート４１に入力される更新プログラム及び／又は更新データの記憶部２８への入力を許可する［受け入れる］（Ｓ２）。そして、メイン制御装置２５Ａの書き込み機能４５Ａは、第２通信ポート４１に入力されている更新プログラム及び／又は更新データを記憶部２８に格納して、既存のプログラムや既存のプログラムを更新する（Ｓ３）。

一方で、メイン制御装置２５Ａの書き込み機能４５Ａは、認証コードと特定コードとの照合が成立しない場合、即ち、認証コードとメイン制御装置２５Ａの記憶部２８に記憶されている特定コードとが一致せず、当該認証コードがサブ制御装置２５Ｂや表示制御装置２５Ｃに対応するものである場合（Ｓ１、Ｎｏ）、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを当該メイン制御装置２５Ａに行わない判断し、書込装置３４から送信された認証コードを第１通信ポート４０に出力する（Ｓ４）。また、メイン制御装置２５Ａの書き込み機能４５Ａは、書込装置３４から送信された更新プログラム及び／又は更新データを、第２通信ポート４１から制御部２７を介して記憶部２８内に受け入れることを拒否する［格納処理しない］（Ｓ５）。そして、メイン制御装置２５Ａの書き込み機能４５Ａは、当該更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポート４０から出力する（Ｓ６）。

なお、メイン制御装置２５Ａの書き込み機能４５Ａによって、更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポート４０から出力したり、認証コードを第１通信ポート４０から出力する際は、制御部２７は、第２通信ポート４１に入力された更新プログラム及び／又は更新データや認証コードをＣＡＮ通信２６の通信プロトコルに対応するように変換する。具体的には、制御部２７は、ＲＳ−２３２Ｃのケーブル４２を介して書込装置３４から送られてきた更新プログラム及び／又は更新データや認証コードにおいて、更新プログラム及び／又は更新データや認証コードを構成する信号を、ＣＡＮ通信２６に流すための信号に置き換える。言い換えれば、制御部２７は、ＲＳ−２３２Ｃの規格に対応した信号をＣＡＮ通信２６の規格に対応した信号に変換する。

これによって、書込装置３４からメイン制御装置２５Ａへ送信された更新プログラム及び／又は更新データをサブ制御装置２５Ｂや表示制御装置２５Ｃに受け渡すことができる。
図３は、サブ制御装置における書き込み機能の動作を示したものである。
図３に示すように、サブ制御装置２５Ｂの書き込み機能４５Ｂは、メイン制御装置２５Ａの第１通信ポート４０から認証コードが出力されてサブ制御装置２５Ｂの入出力部３３Ｂに入力されると、当該認証コードと特定コードとの照合を行う（Ｓ１０）。照合が成立する、即ち、認証コードとサブ制御装置２５Ｂの記憶部３０に記憶されている特定コードとが一致し（Ｓ１０、ｙｅｓ）、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを当該サブ制御装置２５Ｂに行うと判断したときは、入出力部３３Ｂに入力される更新プログラム及び／又は更新データの記憶部３０への入力を許可する［受け入れる］（Ｓ１１）。そして、サブ制御装置２５Ｂの書き込み機能４５Ｂは、入出力部３３Ｂに入力されている更新プログラム及び／又は更新データを記憶部３０に格納して、既存のプログラムを更新する（Ｓ１２）。

一方で、サブ制御装置２５Ｂの書き込み機能４５Ｂは、認証コードと特定コードとの照合が成立しない場合、即ち、認証コードとサブ制御装置２５Ｂの記憶部３０に記憶されている特定コードとが一致せず、当該認証コードが表示制御装置２５Ｃに対応するものであるときは（Ｓ１０、Ｎｏ）、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを当該サブ制御装置２５Ｂに行わない判断し、更新プログラム及び／又は更新データを入出力部３３Ｂから制御部２９を介して記憶部３０内に受け入れることを拒否する［格納処理しない］（Ｓ１３）。そして、サブ制御装置２５Ｂの書き込み機能４５Ｂは、入出力部３３Ｂから更新プログラム及び／又は更新データを出力する（Ｓ１４）。

なお、表示制御装置２５Ｃにおける書き込み機能４５Ｃは、図３に示したサブ制御装置２５Ｂと同じような動作する。即ち、図３に示したサブ制御装置２５Ｂの制御部２９、記憶部３０、入出力部３３Ｂを、表示制御装置２５Ｃの制御部３２、記憶部３６、入出力部３３Ｃに置き換えることによって、図３に示す動作は、表示制御装置２５Ｃにおける書き込み機能４５Ｃの動作となる。そのため、表示制御装置２５Ｃにおける書き込み機能４５Ｃについては説明を省略する。
図４〜６は、各作業機用制御装置の書き込み機能を変形例を示したものである。

以下、書き込み機能の変更点を説明する。
図４に示すように、各作業機用制御装置２５の書き込み機能４５は、処理形態として書き込みスタンバイモード４６と、書き込みモード４７との２つのモードを備えたものとなっている。
書き込みスタンバイモード４６は、更新プログラム及び／又は更新データを入出力部３３に入力（受信）する前に、入出力部３３に入力された認証コードと特定コードとの照合を行って更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うか否かを判断してから、書き込むための処理を書き込みモード４７に移行するものである。

書き込みモード４７は、書き込みスタンバイモード４６を経た後、入出力部３３に入力された更新プログラム及び／又は更新データを記憶部２８、３０、３６に書き込むためもものである。
書き込みスタンバイモード４６は、キースイッチ、イグニッションスイッチをＯＮにした後、記憶部３０内に格納されているプログラムやデータのチェックが完了し、表示制御装置２５Ｃ等によって更新プログラム及び／又は更新データを書き込む指令をすると（例えば、スイッチ）を押すと自動的に入るものとなっている。

なお、書き込みスタンバイモード４６は、キースイッチ、イグニッションスイッチをＯＮにした後、記憶部２８、３０、３６に格納されているプログラムやデータのチェックが完了すると共に、書込装置３４とメイン制御装置２５Ａとの接続を電気信号により検知した際に自動的に入るようにしてもよい。
書き込みモード４７は、書き込みスタンバイモード４６での処理が終了したり、書き込みスタンバイモード４６から書き込みモード４７に移行する処理によって入るものとなっている。

図５は、メイン制御装置の書き込み機能における書き込みスタンバイモードと書き込みモードとの動作を示したものである。
図５に示すように、メイン制御装置２５Ａの書き込みスタンバイモード４６Ａは、第２通信ポート４１に書込装置３４から認証コードが入力されると、第２通信ポート４１に入力された認証コードと特定コードとの照合を行う（Ｓ２０）。メイン制御装置２５Ａの書き込みスタンバイモード４６Ａは、認証コードと特定コードとが一致すると、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うと判断し（Ｓ２０、ｙｅｓ）、書き込みモード４７に移行します（Ｓ２１）。

一方で、メイン制御装置２５Ａの書き込みスタンバイモード４６Ａは、第２通信ポート４１に入力された認証コードと特定コードとの照合が不成立であると、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断し（Ｓ２０、Ｎｏ）、第２通信ポート４１に入力された更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポート４０から出力する（Ｓ２２）。また、メイン制御装置２５Ａの書き込みスタンバイモード４６Ａは、照合が不成立であると、認証コードを第１通信ポート４０から出力する（Ｓ２３）。
書き込みモード４７Ａに移行した後は、当該書き込みモード４７Ａにより、第２通信ポート４１に入力された認証コードと特定コードとの照合を行い（Ｓ２４）、照合成立（認証コードと特定コードとが一致する）のときは（Ｓ２４、ｙｅｓ）、第２通信ポート４１からの更新プログラム及び／又は更新データを受け入れて記憶部２８に書き込む（Ｓ２５）。

一方で、書き込みモード４７Ａは、第２通信ポート４１に入力された認証コードと特定コードとの照合が不成立（認証コードと特定コードとが一致しない）のときは（Ｓ２４、Ｎｏ）、第２通信ポート４１に入力された更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポート４０から出力する（Ｓ２６）。また、メイン制御装置２５Ａの書き込みスタンバイモード４６Ａは、照合が不成立であると、認証コードを第１通信ポート４０から出力する（Ｓ２７）。
なお、メイン制御装置２５Ａの書き込みスタンバイモード４６Ａや書き込みモード４７Ａにおいて、更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポート４０から出力したり、認証コードを第１通信ポート４０から出力する際は、上述したように、制御部２７は、第２通信ポート４１に入力された更新プログラム及び／又は更新データや認証コードをＣＡＮ通信２６の通信プロトコルに対応するように変換する。

また、書き込みスタンバイモード４６Ａや書き込みモード４７Ａにおいて、認証コードと特定コードとの認証が成立した直後に、更新プログラム及び／又は更新データを更新する以外のコマンドデータが、メイン制御装置２５Ａの第２通信ポート４１に入力された場合は、割り込み処理を行えるようになっている。例えば、コマンドデータが、メイン制御装置２５Ａをリセットするものであれば、メイン制御装置２５Ａをリセットして当該メイン制御装置２５Ａのプログラムを再起動させることができる。
図６は、サブ制御装置の書き込み機能における書き込みスタンバイモードと書き込みモードとの動作を示したものである。

図６に示すように、サブ制御装置２５Ｂの書き込みスタンバイモード４６Ｂは、入出力部３３Ｂに書込装置３４から認証コードが入力されると、入出力部３３Ｂに入力された認証コードと特定コードとの照合を行う（Ｓ３０）。サブ制御装置２５Ｂの書き込みスタンバイモード４６Ｂは、認証コードと特定コードとが一致すると、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うと判断し（Ｓ３０、ｙｅｓ）、書き込みモード４７Ｂに移行します（Ｓ３１）。
一方で、サブ制御装置２５Ｂの書き込みスタンバイモード４６Ｂは、入出力部３３Ｂに入力された認証コードと特定コードとの照合が不成立であると、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断し（Ｓ３０、Ｎｏ）、入出力部３３Ｂに入力された更新プログラム及び／又は更新データを入出力部３３Ｂから出力する（Ｓ３２）。また、サブ制御装置２５Ｂの書き込みスタンバイモード４６Ｂは、照合が不成立であると、認証コードを入出力部３３Ｂから出力する（Ｓ３３）。

書き込みモード４７Ｂに移行した後は、当該書き込みモード４７Ｂにより、入出力部３３Ａに入力された認証コードと特定コードとの照合を行い（Ｓ３４）、照合成立（認証コードと特定コードとが一致する）のときは（Ｓ３４、ｙｅｓ）、入出力部３３Ｂからの更新プログラム及び／又は更新データを受け入れて記憶部３０に書き込む（Ｓ３５）。
一方で、書き込みモード４７Ｂは、入出力部３３Ｂに入力された認証コードと特定コードとの照合が不成立（認証コードと特定コードとが一致しない）のときは（Ｓ３４、Ｎｏ）、入出力部３３Ｂに入力された更新プログラム及び／又は更新データを入出力部３３Ｂから出力する（Ｓ３６）。また、サブ制御装置２５Ｂの書き込みスタンバイモード４６Ｂは、照合が不成立であると、認証コードを入出力部３３Ｂから出力する（Ｓ３７）。

なお、書き込みスタンバイモード４６Ｂや書き込みモード４７Ｂにおいて、認証コードと特定コードとの認証が成立した直後に、更新プログラム及び／又は更新データを更新する以外のコマンドデータが、サブ制御装置２５Ｂの入出力部３３Ｂに入力された場合、割り込み処理を行えるようになっている。例えば、コマンドデータが、サブ制御装置２５Ｂをリセットするものであれば、サブ制御装置２５Ｂをリセットして当該メイン制御装置２５Ｂのプログラムを再起動させることができる。
なお、表示制御装置２５Ｃにおける書き込み機能４５Ｃは、図６に示したサブ制御装置２５Ｂと同じような動作する。即ち、図６に示したサブ制御装置２５Ｂの制御部２９、記憶部３０、入出力部３３Ｂ、書き込みスタンバイモード４６Ｂ、書き込みモード４７Ｂを、表示制御装置２５Ｃの制御部３２、記憶部３６、入出力部３３Ｃ、書き込みスタンバイモード４６Ｃ、書き込みモード４７Ｃに置き換えることによって、図６に示す動作は、表示制御装置２５Ｃにおける書き込み機能４５Ｃの動作となる。そのため、表示制御装置２５Ｃにおける書き込み機能４５Ｃについては説明を省略する。

図７は、書き込みモードにおける作業機用制御装置のプログラム及び／又はデータの更新の動作を詳しく説明したものである。図７に示した動作は、メイン制御装置２５Ａ、サブ制御装置２５Ｂ、表示制御装置２５Ｃのいずれも同じである。
図７に示すように、書き込みモード４７において、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行う際は、まず、更新プログラム及び／又は更新データをフラッシュメモリ（記憶部２８、３０、３６）のＲＡＭ領域において所定の物理領域（データ書込領域）に格納する（Ｓ４０）。

ここで、記憶部２８、３０、３６のＲＯＭ領域において、更新前のプログラム（既存のプログラム）や更新前のデータ（既存のデータ）に対して、既存プログラムや既存データにおけるチェックサムのデータ（既存プログラムや既存データが正常に書き込まれているか否かをチェックするためのチェック用のデータ）が予め設定されている。詳しくは、所定の物理領域（アプリケーション領域）に、既存プログラムや既存データが書き込まれており、このアプリケーション領域内において既存プログラムや既存データを書き込んだ際でのチェックサムのデータが書き込まれている物理領域（チェックサム領域）が設定されている。

なお、制御部２７、２９、３２によってアプリケーション領域におけるチェックサム領域を検出するようにしてもよいし、チェックサム領域を書込装置３４から指定するようにしてもよい。
更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うに際しては、まず、更新プログラム及び／又は更新データをアプリケーション領域に書き込む前に、予めアプリケーション領域内のチェックサム（チェックサムのデータ）を消去する（Ｓ４１）。
また、アプリケーション領域内のチェックサム領域を消去した後は、アプリケーション領域において、チェックサム領域を除く領域に、更新プログラム及び／又は更新データを書き込んでいく（Ｓ４２）。

そして、更新プログラム及び／又は更新データの書込が進んでいき、当該更新プログラム及び／又は更新データのチェックサムに用いるデータ（更新プログラムや更新データが正常に書き込まれているか否かをチェックするためのチェック用のデータ）を物理領域（アプリケーション領域）に転送して書き込む段階になると（Ｓ４３、Ｙｅｓ）、ＲＯＭ領域のチェックサム領域に更新プログラム及び／又は更新データのチェックサムに用いるデータをチェックサムの領域に書き込む（Ｓ４４）。更新プログラム及び／又は更新データにおけるチェックサムの書き込みが終了して、チェックサムを用いた更新プログラム及び／又は更新データのデータチェックが完了し、更新プログラム及び／又は更新データが正しく書き込まれたことを、書込装置３４及び／又は作業機用制御装置２５（書込プログラム等）によって確認すると（Ｓ４５、Ｙｅｓ）、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを終了する。

なお、更新プログラム及び／又は更新データが正しく書き込まれたことを書込装置３４及び／又は作業機用制御装置２５（書込プログラム等）によって確認できない場合は、書込作業をやり直す（例えば、上述したＳ４１から作業をやり直す）。
図２〜３に示した各作業機用制御装置２５の書き込み機能４５においては、入出力部３３に入力された認証コードと特定コードとの照合を行って更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うか否かを判断する手段を備えている。また、各作業機用制御装置２５の書き込み機能４５は、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うと判断したときは更新プログラム及び／又は更新データの入出力部３３への受け入れを許可して更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行う手段を備えている。さらに、各作業機用制御装置２５の書き込み機能４５は、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには更新プログラム及び／又は更新データの入出力部３３から記憶部２８、３０、３６内への入力を拒否して当該入出力部３３から更新プログラム及び／又は更新データを出力する手段を備えている。

そのため、各作業機用制御装置２５は、ＣＡＮ通信又は外部の通信に流れる更新プログラム及び／又は更新データが必要であるか否かをぞれぞれ独立して判断をし、必要であれば、更新プログラム及び／又は更新データを記憶部２８、３０、３６に記憶し、必要がなければ、更新プログラム及び／又は更新データをＣＡＮ通信に出力して他の作業機用制御装置２５へ受け渡すことができる。
ゆえに、更新プログラム及び／又は更新データを更新するにあたって、各作業機用制御装置２５が共通した動きをすることから、作業機１内のＣＡＮ通信内に更新プログラム及び／又は更新データを流すことさえ行えば、ぞれぞれの作業機用制御装置２５に対して容易に更新プログラム及び／又は更新データを書き込むことができる。また、作業機１の外部の通信方法（通信規格）と作業機１内の通信方法(通信規格）とが異なっていても、同じであっても、通信規格の違いに関わらず、作業機用制御装置２５に更新プログラム及び／又は更新データを簡単に書き込むことができる。

また、図４〜７に示した各作業機用制御装置２５の書き込み機能４５の変形例においては、書き込み機能４５は、書き込みスタンバイモード４６と、書き込みモード４７との両者に分かれ、書き込みスタンバイモード４６による書き込み許可が無いと、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行う書き込みモード４７に入らないようになっている。しかも、書き込みモード４７において、認証コードと特定コードとの照合が成立しない場合には、更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないようになっている。

そのため、書込装置３４から複数の更新プログラム及び／又は更新データを作業機１側に送信して、更新プログラム及び／又は更新データを書き込もうとする所望の作業機用制御装置２５に対して、確実に更新プログラム及び／又は更新データを書き込むことができる。言い換えれば、複数の作業機用制御装置２５を同時に書き込みスタンバイモード４６から書き込みモード４７にすることができ、書き込みモード４７となっている作業機用制御装置２５に対して、個別に更新プログラム及び／又は更新データの書き込みの有無を判断して、必要な更新プログラム及び／又は更新データを必要な作業機用制御装置２５に書き込みすることができる。

作業機用制御装置２５Ａにおいて、入出力部３３Ａは、作業機１内のＣＡＮ２６に接続するための第１通信ポート４０と、外部の書込装置３４から出力された更新プログラム及び／又は更新データと認証コードとの両方を受信する第２通信ポート４１とを備えており、書き込みスタンバイモード４６は、認証コードと特定コードとの照合により更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには、第２通信ポート４１に入力された更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポート４０から出力すると共に認証コードを第１通信ポート４０から出力するように構成され、書き込みモード４７は、認証コードと特定コードとの照合が成立したときには第２通信ポート４１に入力された更新プログラム及び／又は更新データを受け入れて記憶部２８に書き込みを行うように構成されている。

このような作業機用制御装置２５Ａは、更新プログラム及び／又は更新データが自己に対するものであれば、これらを書き込み、そうでない場合には、更新プログラム及び／又は更新データを作業機１内のＣＡＮ通信に流すことができる。即ち、作業機用制御装置２５Ａは、外部の通信（ＲＳ−２３２Ｃ）からの情報等を、作業機１内の作業機用制御装置２５に振り分けることができ、外部の通信と作業機１における内部の通信との接続を行うゲートウェイ装置として動作する。このことから、作業機用制御装置２５Ａによって、作業機１内の作業機用制御装置２５に対してこれらを作業機１から個別に取り外さなくても、更新プログラム及び／又は更新データを書き込むことを容易にすることができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
上記の実施形態では、ＡＩ制御や流量制御を行うサブ制御装置２５Ｂと、ブームの高さ制御やアームの角度制御を行うサブ制御装置２５Ｂと、作業機１の各種情報を表示する表示制御装置２５Ｃとについて説明したが、これらの制御装置は、作業機１を制御する制御装置であれば何でも良い。例えば、作業機用制御装置２５は、作業機１のエンジンを制御するエンジンコンピュータユニット（ＥＣＵ）であってもよい。また、ＡＩ制御、流量制御、ブームの高さ制御、アームの角度制御を行う制御装置は、それぞれ個別に独立したユニット（装置）であってもよい。上記の実施形態では、バックホーの作業機１を示したが、作業機１はトラクタ等であってもよい。車両用通信ネットワークは、ＣＡＮ以外に、「ＬＩＮ」、「ＦｌｅｘＲａｙ」であってもその他のものであってもよい。

上記の実施形態では、既存プログラムや既存データが正常に書き込まれているか否かを判定するためのチェックに用いるデータ、又は、更新プログラムや既存データが正常に書き込まれているか否かを判定するためのチェックに用いるデータは、チェックサムのデータであるとしているが、これに限らず、チェックに用いるデータは、「ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ」、即ち、ＣＲＣのデータであっても、「ＭｅｓｓａｇｅＤｉｇｅｓｔＡｌｇｏｒｉｔｈｍ５」、即ち、ＭＤ５のデータであってもよく、プログラムの誤りを検出するものであれば何でも良い。

上記の実施形態では、第２通信ポート４１は、例示としてＲＳ−２３２Ｃに接続するためのものであるとしているが、例えば、ＬＡＮを接続するものであっても、ＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）であっても、それ以外のものであってもよい。

１作業機
２５作業機用制御装置
２７、２９、３２制御部
２８、３０，３６記憶部
３３入出力部
４５書き込み機能
４６書き込みスタンバイモード
４７書き込みモード

Claims

作業機の動作を制御するための制御部と、プログラム及び／又はデータを記憶すると共に自己を特定するための特定コードを記憶する記憶部と、前記プログラム及び／又はデータを更新するための更新プログラム及び／又は更新データと認証コードとの両方を入出力可能な入出力部とを備え、
前記入出力部は、前記作業機内に設けられた車両用通信ネットワークを介して前記制御部とは異なる他の制御部に接続可能で且つ前記作業機の動作時には前記車両用通信ネットワークを介して他の制御部と通信が行えるように構成されており、
前記制御部は、前記更新プログラム及び／又は更新データを書き込むための書き込み機能を備えており、
前記書き込み機能は、
前記入出力部に入力された認証コードと前記記憶部に記憶された特定コードとの照合を行って更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うか否かを判断する手段と、
前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うと判断したときは前記更新プログラム及び／又は更新データの入出力部への受け入れを許可して更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行う手段と、
前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには更新プログラム及び／又は更新データの入出力部から記憶部内への入力を拒否して当該入出力部から更新プログラム及び／又は更新データを出力する手段とを備えていることを特徴とする作業機用制御装置。
作業機の動作を制御するための制御部と、プログラム及び／又はデータを記憶すると共に自己を特定するための特定コードを記憶する記憶部と、前記プログラム及び／又はデータを更新するための更新プログラム及び／又は更新データと認証コードとの両方を入出力可能な入出力部とを備え、
前記入出力部は、前記作業機内に設けられた車両用通信ネットワークを介して前記制御部とは異なる他の制御部に接続可能で且つ前記作業機の動作時には前記車両用通信ネットワークを介して他の制御部と通信が行えるように構成されており、
前記制御部は、前記更新プログラム及び／又は更新データを書き込むための書き込み機能を備えており、
前記書き込み機能は、
前記入出力部に入力された認証コードと前記記憶部に記憶された特定コードとの照合を行って更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うか否かを判断する書き込みスタンバイモードと、
前記入出力部に入力された前記更新プログラム及び／又は更新データを前記記憶部に書き込む書き込みモードとを備え、
前記書き込みスタンバイモードは、
前記認証コードと特定コードとの照合により前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行うと判断したときは、書き込みモードの動作に移行し、前記認証コードと特定コードとの照合により前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには、前記更新プログラム及び／又は更新データを入出力部から出力すると共に認証コードを当該入出力部から出力するように構成されていることを特徴とする作業機用制御装置。
前記書き込みモードは、前記入出力部に入力された認証コードと特定コードとの照合を行い、照合成立のときには入出力部からの更新プログラム及び／又は更新データを受け入れて記憶部に書き込みを行うように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の作業機用制御装置。
前記入出力部は、作業機内の車両用通信ネットワークに接続するための第１通信ポートと、外部の書込装置から出力された前記更新プログラム及び／又は更新データと認証コードとの両方を受信する第２通信ポートとを備えており、
前記書き込みスタンバイモードは、前記認証コードと特定コードとの照合により前記更新プログラム及び／又は更新データの書き込みを行わないと判断したときには、第２通信ポートに入力された更新プログラム及び／又は更新データを第１通信ポートから出力すると共に認証コードを当該第１通信ポートから出力するように構成され、
前記書き込みモードは、認証コードと特定コードとの照合が成立したときには第２通信ポートに入力された更新プログラム及び／又は更新データを受け入れて記憶部に書き込みを行うように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の作業機用制御装置。