JP6522560B2

JP6522560B2 - 建設機械

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Publication number: JP6522560B2
Application number: JP2016146703A
Authority: JP
Inventors: 柴田　浩一; 浩一柴田; 守田　雄一朗; 雄一朗守田; 大輝相澤; 克将宇治; 浩平橋本
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2036-07-26
Also published as: JP2018016985A

Description

本発明は、フロント作業装置を操作するための電気式操作レバー装置を備えた建設機械に関する。

従来の建設機械には、盗難防止を目的として、正規の操作者以外の者によるアクチュエータの操作を禁止するように構成されたものがある。このような建設機械を開示するものとして、例えば特許文献１及び２がある。

特許文献１には、「盗難防止装置２０のソレノイドバルブ２３をパイロット油圧ポンプ１とパイロット弁装置４との間のパイロット一次圧配管３に設置する。キー入力装置２１のテンキー２１ａが暗証番号の順番で押されないと、解錠電子回路２２Ｋは解錠信号を発生せず、ソレノイドバルブ２３はパイロット一次圧配管３を遮断している。このため、パイロット油圧ポンプ１からのパイロット一次圧は遮断され、パイロット弁装置４の手動レバー４ｃを操作してもパイロット二次圧は発生せず、主制御弁６は動かされず、油圧シリンダ８は動かないので、油圧機械は動かせない。」と記載されている（要約参照）。

一方、特許文献２には、「コントローラ11に、車両のスタータスイッチ12と、スタータスイッチ12に差込んだエンジンキー13により始動可能な燃料噴射型のエンジン14と、複数のアクセル位置を選択できるダイヤル式アクセレータ15と、ダイヤル式アクセレータ15により選択したアクセル位置をデジタル数値で表示可能なモニタ16と、モニタ16に表示したデジタル数値を決定するワンタッチローアイドルスイッチ17とを、それぞれ接続する。コントローラ11は、ダイヤル式アクセレータ15により選択し、モニタ16に表示し、ワンタッチローアイドルスイッチ17により決定した複数のデジタル数値の組合せを暗証番号として燃料噴射制御回路18を解錠することで燃料噴射を可能とする解錠回路19を有する。」と記載されている（要約参照）。

特開平９−５０５８４号公報特開２００６−２７４５９号公報

特許文献１に記載の油圧機械の盗難防止装置では、通常の操作手段とは別に、認証用の入力手段としてキー入力装置を備える必要があるため、コスト上昇を招くという問題がある。

特許文献２に記載の車両の車両盗難防止装置では、複数のアクセル位置をデジタル数値で選択できる操作スイッチによりデジタル数値をモニタに表示し、このデジタル数値を他のスイッチ操作で決定し、これらのデジタル数値の選択、表示および決定を複数回繰返すことで暗証番号を入力する必要があるため、認証操作が煩雑になるという問題がある。

一方、フロント作業装置を操作するための油圧式操作レバー装置を電気式操作レバー装置に置き換えた油圧ショベルにおいては、電気式操作レバー装置が故障した状態でエンジンを始動すると、操作レバーの操作量に応じた電気信号が電気式操作レバー装置から出力されないことにより、フロント作業装置が操作者の意図に反して動作するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、認証手段の低コスト化と認証操作の簡便化を実現すると共に、フロント作業装置を操作するための電気式操作レバー装置の異常をエンジン始動前に検知できる建設機械を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に左右方向に旋回可能に設けられた上部旋回体と、前記上部旋回体の前部に上下方向に回動可能に設けられたフロント作業装置と、エンジンと、前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、前記油圧ポンプから圧油が供給され、前記フロント作業装置を駆動する油圧アクチュエータと、非操作時の中立位置から複数の操作方向に操作可能な操作レバーを有し、当該操作レバーの操作方向及び操作量に応じた電気信号を出力する電気式操作レバー装置と、前記電気式操作レバー装置から出力される電気信号を前記油圧アクチュエータの操作信号に変換する制御装置とを備えた建設機械において、前記制御装置は、起動してから前記エンジンが始動されるまでの間に実行された前記操作レバーを前記中立位置に保持する中立保持操作と前記操作レバーを前記複数の操作方向のいずれかに最大限操作するフルレバー操作とに基づいて少なくとも１つの操作パターンを含む操作パターン列を生成し、当該操作パターン列が予め登録されている所定の操作パターン列と一致した場合に、前記エンジンの始動を可能とするように構成されたものとする。

本発明によれば、既存の電気式操作レバー装置の操作レバーを認証操作に利用することにより、認証手段の低コスト化を実現できる。また、操作レバーの中立保持操作とフルレバー操作とに基づいて操作パターン列を生成することにより、認証操作の簡便化を実現できる。さらに、操作レバーの中立保持操作時及びフルレバー操作時に電気式操作レバー装置から出力される電気信号に基づいて操作レバーの操作位置を判定することにより、操作レバーの操作方向及び操作量に応じた電気信号が出力されない電気式操作レバー装置の異常時は、認証が許可されず、エンジンが始動不能となるため、電気式操作レバー装置の異常をエンジン始動前に検知することができる。

本発明の一実施形態に係る建設機械の一例としての油圧ショベルの概略構成を示す図である。図１に示す油圧ショベルに搭載されたエンジン始動システムの構成を示す図である。認証操作の実行中にモニタに表示される認証画面の遷移例を示す図である。操作レバーの前後（左右）方向のレバー操作量と電気式操作レバー装置から出力される前後（左右）電圧との関係を示す図である。認証モードにあるコントローラによって実行される左右の操作レバーの各操作位置を判定する処理を示すフロー図である。認証モードにあるコントローラによって実行される認証処理を示すフロー図である。左右の操作レバーの各操作位置を記憶する操作パターンデータを示す図である。図３に示す認証操作における左右の操作レバーの各操作位置を時系列に示す図である。認証モードにあるコントローラによって実行される認証モードから登録モードへの移行処理を示すフロー図である。登録モードにあるコントローラによって実行される認証パターン列の登録処理を示すフロー図である。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。尚、各図中、同一の部分には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。

図１は、本発明に係る建設機械の一例としての油圧ショベルの概略構成を示す図である。

図１において、油圧ショベル１０は、下部走行体２０と、下部走行体２０の上部に左右方向に旋回可能に設けられた上部旋回体３０と、上部旋回体３０の前部に上下方向に回動可能に設けられたフロント作業装置４０とを備えている。

下部走行体２０は、左右のクローラフレーム２１と、左右のクローラフレーム２１にそれぞれ装着された左右のクローラ２２と、左右のクローラ２２をそれぞれ独立に駆動する左右の走行油圧モータ２３とを備えている（全て左側のみ図示）。

上部旋回体３０は、支持構造体としての旋回フレーム３１を有し、旋回フレーム３１上には、各油圧アクチュエータに圧油を供給する油圧ポンプ３２、油圧ポンプ３２を駆動するエンジン３３、下部走行体２０に対して上部旋回体３０を旋回させる旋回装置３４、旋回装置３４を駆動する旋回油圧モータ（不図示）等が搭載されている。また、旋回フレーム３１の前方左側に設けられた運転室３５には、フロント作業装置４０及び旋回装置３４を操作するための左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂ（図２に示す）、油圧ショベル１０の各種情報を表示するためのモニタ６（図２に示す）等が設置されている。

フロント作業装置４０は、上部旋回体３０の前部に上下方向に回動可能に取り付けられたブーム４１と、ブーム４１の先端に回動可能に取り付けられたアーム４２と、アーム４２の先端に回動可能に取り付けられたバケット４３とを有している。ブーム４１は、ブームシリンダ４４の伸縮により、ブーム上げ／ブーム下げ動作を行う。アーム４２は、アームシリンダ４５の伸縮により、アーム引き（アームクラウド）／アーム押し（アームダンプ）動作を行う。バケット４３は、バケットシリンダ４６の伸縮により、バケット掘削（バケットクラウド）／バケット放土（バケットダンプ）動作を行う。

なお、ＩＳＯ規格の操作方式では、左操作レバー４ａの前操作がアームダンプ動作に、後操作がアームクラウド動作に、左操作が左旋回動作に、右操作が右旋回動作にそれぞれ対応し、右操作レバー４ｂの前操作がブーム下げ動作に、後操作がブーム上げ動作に、左操作がバケットクラウド動作に、右操作がバケットダンプ動作にそれぞれ対応している。

図２は、図１に示す油圧ショベルに搭載されたエンジン始動システムの構成を示す図である。

図２において、エンジン始動システム１００は、エンジンキー１が挿入されるキースイッチ２と、左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂと、各種制御を行うコントローラ５と、油圧ショベル１０の各種情報を表示するモニタ６と、エンジン３３（図１に示す）を始動するスタータモータ８と、キースイッチ２とスタータモータ８との接続と遮断とを切り替えるリレー９とを備えている。

キースイッチ２は、エンジンキー１がオン位置に操作されるとオン信号を出力し、スタート位置に操作されるとスタート信号を出力する。

キースイッチ２から出力されたオン信号は、コントローラ５に入力される。コントローラ５は、キースイッチ２からオン信号が入力されると、操作者の認証操作を受け付けるモード（以下「認証モード」という。）で起動する。

キースイッチ２から出力されたスタート信号は、リレー９を介して、スタータモータ８に入力される。リレー９は、コントローラ５から入力されるエンジン始動許可信号がオフの間は非接続状態を保持し、エンジン始動許可信号がオンになると接続状態となる。これにより、コントローラ５から出力されるエンジン始動許可信号がオンになるまでは、キースイッチ２から出力されるスタート信号がリレー９によって遮断され、スタータモータ８に伝達されないため、エンジン３３は始動不能となる。

左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂは、非操作時に中立位置に復帰する左右の操作レバー４ａ，４ｂをそれぞれ有し、左右の操作レバー４ａ，４ｂの前後方向の操作量（傾転角度）に応じた電圧（以下「前後出力電圧」という。）と、左右方向の操作量（傾転角度）に応じた電圧（以下「左右出力電圧」という。）とをそれぞれ出力する。左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂからそれぞれ出力された前後（左右）出力電圧は、コントローラ５のＡ／Ｄ変換器５ａに入力され、電圧値に変換される。

コントローラ５は、起動してからエンジン３３が始動されるまでは認証モードで動作し、エンジン３３が始動された後は通常モードで動作する。

認証モードにあるコントローラ５は、エンジン３３の始動前に実行された左右の操作レバー４ａ，４ｂを中立位置に保持する中立保持操作と左右の操作レバー４ａ，４ｂを前後左右のいずれかの方向に最大限操作するフルレバー操作とに基づいて操作パターンの列（以下「入力パターン列」という。）を生成し、当該入力パターン列が予めメモリ５ｃに登録されている操作パターンの列（以下「認証パターン列」という。）と一致した場合に、エンジン始動許可信号をオンにする。

一方、通常モードにあるコントローラ５は、Ａ／Ｄ変換器５ａで変換した左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂから入力された前後（左右）出力電圧の各電圧値を、演算器５ｂで各アクチュエータ（ブームシリンダ４４、アームシリンダ４５、バケットシリンダ４６及び旋回油圧モータ）の動作速度に変換し、各動作速度に応じたアクチュエータ操作信号を出力する。これにより、左右の操作レバー４ａ，４ｂの前後左右方向の操作量に応じて、各アクチュエータの動作速度が制御される。

モニタ６は、コントローラ５が認証モードにあるときは、認証画面７を表示する。認証画面７のレバー位置表示欄７ａには、左右の操作レバー４ａ，４ｂの操作位置が表示され、パターン入力数表示欄７ｂには、入力の確定した操作パターンの数に相当する数の“＊”が表示される。これにより、操作者は、自身の実行する操作パターンを確認しながら認証操作を行うことできる。また、操作者は、左右の操作レバー４ａ，４ｂの実際の操作位置とレバー位置表示欄７ａに表示された操作位置とが一致することを確認することにより、左右の電気式操作レバー装置４ａ，４ｂから前後（左右）出力電圧が正常に出力されていることを確認することができる。なお、モニタ６は、コントローラ５が通常モードにあるときは、油圧ショベル１０の各種情報を表示するための画面（不図示）を表示する。

図３は、認証操作の実行中にモニタ６に表示される認証画面７の遷移例を示す図である。以下、各画面について説明する。

画面Ｍ１は、キースイッチ２に挿入されているエンジンキー１がオン位置に操作され、コントローラ５が認証モードで起動した直後の認証画面７の状態を示す。画面Ｍ１において、左右の操作レバー４ａ，４ｂが中立位置にあることが十字線上の黒丸によって示され、操作パターンの入力数が０であることがパターン入力数表示欄７ｂの空欄によって示されている。認証操作は、画面Ｍ１に示すように、操作パターンの入力数が０でかつ左右の操作レバー４ａ，４ｂが中立位置にある状態で開始する。

画面Ｍ２は、１番目の操作パターン（以下「第１パターン」という。）として、左操作レバー４ａの後方向のフルレバー操作と右操作レバー４ｂの非操作との組合せを実行している最中の認証画面７の状態を示す。第１パターンの実行後、画面Ｍ３に示すように、左操作レバー４ａを中立位置に戻し、左右の操作レバー４ａ，４ｂを所定時間中立位置に保持すると、第１パターンの入力が確定し、パターン入力数表示欄７ｂに１つ目の“＊”が表示され、次の操作パターンの実行待ち状態となる。

画面Ｍ４は、２番目の操作パターン（以下「第２パターン」という。）として、左操作レバー４ａの右方向のフルレバー操作と右操作レバー４ｂの非操作との組合せを実行している最中の認証画面７の状態を示す。第２パターンの実行後、画面Ｍ５に示すように、左操作レバー４ａを中立位置に戻し、所定時間中立位置に保持すると、第２パターンの入力が確定し、パターン入力数表示欄７ｂに２つ目の“＊”が表示され、次の操作パターンの実行待ち状態となる。

画面Ｍ６は、３番目の操作パターン（以下「第３パターン」という。）として、左操作レバー４ａの右方向のフルレバー操作と右操作レバー４ｂを左方向のフルレバー操作との組合せを実行している最中の認証画面７の状態を示す。第３パターンの実行後、画面Ｍ５に示すように、左右の操作レバー４ａ，４ｂを中立位置に戻し、所定時間中立位置に保持すると、第３パターンの入力が確定し、パターン入力数表示欄７ｂに３つ目の“＊”が表示され、次の操作パターンの実行待ち状態となる。

画面Ｍ８は、操作パターンの入力終了を知らせるための特殊な操作パターン（以下「終了パターン」という。）として、左操作レバー４ａの前後左右方向のフルレバー操作（順不同）と右操作レバー４ｂの前後左右方向のフルレバー操作（順不同）との組合せを実行している最中の認証画面７の状態を示す。終了パターンの実行後、画面Ｍ９に示すように、左右の操作レバー４ａ，４ｂを中立位置に戻し、所定時間中立位置に保持すると、認証操作が終了し、第１〜第３パターンからなる入力パターン列と予めメモリ５ｃに登録されている認証パターン列とが一致するか否かが判定される。

図４は、操作レバー４ａ（４ｂ）の前後（左右）方向のレバー操作量と電気式操作レバー装置３ａ（３ｂ）から出力される前後（左右）出力電圧との関係を示す図である。

操作レバー４ａ（４ｂ）が中立位置（非操作位置）にあるときは、前後（左右）出力電圧は２．５Ｖとなる。

操作レバー４ａ（４ｂ）を後方向（左方向）に操作すると、前後（左右）出力電圧は２．５Ｖから０．５Ｖ（最小出力電圧）までの間で変化し、操作レバー４ａ（４ｂ）を前方向（右方向）に操作すると、前後（左右）出力電圧は２．５Ｖから４．５Ｖ（最大出力電圧）までの間で変化する。

認証モードにあるコントローラ５は、操作レバー４ａ（４ｂ）のガタ等を考慮し、操作レバー４ａ（４ｂ）の操作位置を以下のように判定する。

前後（左右）出力電圧が２．５Ｖから所定のマージンを差し引いた電圧Ｖｌ２以上でかつ２．５Ｖに所定のマージンを加えた電圧Ｖｈ２以下である場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）が中立位置にあるとみなす。

前後（左右）出力電圧が最小出力電圧（０．５Ｖ）から所定のマージンを加えた電圧Ｖｌ１以下である場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）が後方向（左方向）のフルレバー操作位置にあるとみなす。

前後（左右）出力電圧が最大出力電圧（４．５Ｖ）から所定のマージンを差し引いた電圧Ｖｈ１以上である場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）が前方向（右方向）のフルレバー操作位置にあるとみなす。

前後（左右）出力電圧が上記のいずれにも該当しない場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）が不定位置にあるとみなす。

以下、前後左右方向のフルレバー操作をそれぞれ「前フル操作」、「後フル操作」、「左フル操作」及び「右フル操作」といい、各操作時の操作レバー４ａ（４ｂ）の操作位置をそれぞれ「前フル位置」、「後フル位置」、「左フル位置」及び「右フル位置」という。

図５は、認証モードにあるコントローラ５によって実行される操作レバー４ａ（４ｂ）の操作位置を判定する処理（以下「操作位置判定処理」という。）を示すフロー図である。以下、各ステップについて説明する。

まず、操作レバー４ａ（４ｂ）が後（左）フル位置にあるか否か（すなわち、操作レバー４ａ（４ｂ）の前後（左右）出力電圧がＶｌ１以下であるか否か）を判定する（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１で前後（左右）出力電圧がＶｌ１以下である（ＹＥＳ）と判定した場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）の操作位置判定結果を後（左）フル位置とし（ステップＳ１０２）、操作位置判定処理を終了する。

ステップＳ１０１で前後（左右）出力電圧がＶｌ１より大きい（ＮＯ）と判定した場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）が前（右）フル位置にあるか否か（すなわち、操作レバー４ａ（４ｂ）の前後（左右）出力電圧がＶｈ１以上であるか否か）を判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３で前後（左右）出力電圧がＶｈ１以上である（ＹＥＳ）と判定した場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）の操作位置判定結果を前（右）フル位置とし（ステップＳ１０４）、操作位置判定処理を終了する。

ステップＳ１０３で前後（左右）出力電圧がＶｈ１未満である（ＮＯ）と判定した場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）が中立位置にあるか否か（すなわち、前後（左右）出力電圧がＶｌ２以上かつＶｈ２以下であるか否か）を判定する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５で前後（左右）出力電圧がＶｌ２以上かつＶｈ２以下である（ＹＥＳ）と判定した場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）の操作位置判定結果を中立位置とし（ステップＳ１０６）、操作位置判定処理を終了する。

ステップＳ１０５で前後（左右）出力電圧がＶｌ２未満又はＶｈ２より大きい（ＮＯ）と判定した場合は、操作レバー４ａ（４ｂ）の操作位置判定結果を不定位置とし（ステップＳ１０７）、操作位置判定処理を終了する。

図６は、認証モードにあるコントローラ５によって実行される認証処理を示すフロー図である。以下、各ステップについて説明する。

まず、左右の操作レバー４ａ，４ｂのそれぞれに対して操作位置判定処理（図５に示す）を実行する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１に続き、ステップＳ２０１の判定結果を操作パターンデータとして記憶する（ステップＳ２０２）。具体的には、図７（ａ）に示すように、操作パターンデータを８ビットで構成し、右操作レバー４ｂの前フル操作の有無をビット０（最下位ビット）に、右操作レバー４ｂの左フル操作の有無をビット１に、右操作レバー４ｂの後フル操作の有無をビット２に、右操作レバー４ｂの右フル操作の有無をビット３に、左操作レバー４ａの前フル操作の有無をビット４に、左操作レバー４ａの左フル操作の有無をビット５に、左操作レバー４ａの後フル操作の有無をビット６に、左操作レバー４ａの右フル操作の有無をビット７（最上位ビット）にそれぞれ記憶する。この場合、図７（ｂ）に示すように、第１パターン（左操作レバー４ａの後フル操作と右操作レバー４ｂの非操作との組合せ）は２進数表記で０１００００００（１６進数表記で０ｘ４０）となり、第２パターン（左操作レバー４ａの右フル操作と右操作レバー４ｂの非操作との組合せ）は１０００００００（０ｘ８０）となり、第３パターン（左操作レバー４ａの右フル操作と右操作レバー４ｂの左フル操作との組合せ）は１０００００１０（０ｘ８２）となり、終了パターン（左操作レバー４ａの前後左右のフル操作と右操作レバー４ｂの前後左右のフル操作との組合せ）は１１１１１１１１（０ｘＦＦ）となる。このように操作パターンを数値化することにより、入力パターン列と認証パターン列とが一致するか否かを判定することが可能となる。

ステップＳ２０２に続き、操作パターンの入力が確定したか否か（すなわち、左右の操作レバー４ａ，４ｂが所定時間（例えば１秒間）中立位置に保持されたか否か）を判定する（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３で操作パターンの入力が確定した（ＹＥＳ）と判定した場合は、操作パターンの入力が終了したか否か（すなわち、ステップＳ２０３で入力の確定した操作パターンが終了パターン（０ｘＦＦ）と一致するか否か）を判定する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４で操作パターンの入力が終了していない（ＮＯ）と判定した場合は、ステップＳ２０３で入力の確定した操作パターンが有効であるか否か（すなわち、操作パターンが左右の操作レバー４ａ，４ｂの少なくとも一方の前後左右いずれかのフルレバー操作を含むもの（０ｘ００以外）であるか否か）を判定する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５で操作パターンが有効ではない（ＮＯ）と判定した場合は、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０５で操作パターンが有効である（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該操作パターンを入力パターン列に追加する（ステップＳ２０６）と共に、パターン入力数表示欄７ｂに“＊”を１つ追加し（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０４で操作パターンの入力が終了した（ＹＥＳ）と判定した場合は、入力パターン列と予めメモリ５ｃに登録されている認証パターン列とが一致するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。

ステップＳ２０８で入力パターン列と認証パターン列とが一致しない（ＮＯ）と判定した場合は、入力パターン列をクリアする（ステップＳ２１０）と共に、パターン入力数表示欄７ｂをクリアし（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０１に戻る。これにより、認証に失敗した場合は、認証操作を最初からやり直すことが可能となる。

ステップＳ２０８で入力パターン列と認証パターン列とが一致する（ＹＥＳ）と判定した場合は、エンジン始動許可信号をオンにし（ステップＳ２０９）、認証処理を終了する。これにより、リレー９が接続状態となり、キースイッチ２から出力されるスタート信号がスタータモータ８に伝達されるため、エンジン３３の始動が可能となる。

図８は、図３に示す認証操作における左右の操作レバー４ａ，４ｂの各操作位置を時系列に示す図である。

図８において、区間Ｔ０は、コントローラ５が認証処理を開始した直後の操作パターンの実行待ち状態であり、左右の操作レバー４ａ，４ｂはそれぞれ中立位置にある。

区間Ｔ０（実行待ち状態）において、左操作レバー４ａの後方向の操作が入ると、第１パターン実行中の状態（区間Ｔ１）に移行する。左操作レバー４ａが後フル操作された後、中立位置に戻されると、確定待ち状態（区間Ｔ２）に移行する。左右の操作レバー４ａ，４ｂが所定時間中立位置に保持されると、第２パターン（０ｘ８０）の入力が確定し、次の操作パターンの実行待ち状態（区間Ｔ３）に移行する。ここで、区間Ｔ１（第１パターン実行中の状態）において、左右の操作レバー４ａ，４ｂが前後左右いずれかの方向にハーフレバー操作されていたとしても、操作パターンデータには反映されない。また、区間Ｔ２（確定待ち状態）において、左右の操作レバー４ａ，４ｂが前後左右いずれかの方向の操作が入った場合は、確定待ち状態（区間Ｔ２）は解除され、第１パターン実行中の状態（区間Ｔ１）が継続しているとみなされる。

区間Ｔ３（実行待ち状態）において、左操作レバー４ａの右方向の操作が入ると、第２パターン実行中の状態（区間Ｔ４）に移行する。左操作レバー４ａが右フル操作された後、中立位置に戻されると、確定待ち状態（区間Ｔ５）に移行する。左右の操作レバー４ａ，４ｂが所定時間中立位置に保持されると、第２パターン（０ｘ８０）の入力が確定し、次の操作パターンの実行待ち状態（区間Ｔ６）に移行する。

区間Ｔ６（実行待ち状態）において、左操作レバー４ａの右方向の操作が入ると、第３パターン実行中の状態（区間Ｔ７）に移行する。左操作レバー４ａが右フル操作され、右操作レバー４ｂが左フル操作された後、それぞれ中立位置に戻されると、確定待ち状態（区間Ｔ８）に移行する。左右の操作レバー４ａ，４ｂが所定時間中立位置に保持されると、第３パターン（０ｘ８２）の入力が確定し、次の操作パターンの実行待ち状態（区間Ｔ９）に移行する。なお、区間Ｔ７において、左右の操作レバー４ａ，４ｂの操作の入りが逆の順番であっても、操作パターンデータは同一となる。

区間Ｔ９（実行待ち状態）において、左右の操作レバー４ａ，４ｂの前方向の操作が入ると、第４パターン実行中の状態（区間Ｔ１０）に移行する。左右の操作レバー４ａ，４ｂがそれぞれ前フル操作、左フル操作、後フル操作、右フル操作（順不同）された後、中立位置に戻されると、操作パターンの確定待ち状態（区間Ｔ１１）に移行する。左右の操作レバー４ａ，４ｂが所定時間中立位置に保持されると、第４パターン（０ｘＦＦ）の入力が確定し、第４パターンが終了パターン（０ｘＦＦ）と一致することにより、認証操作は終了する。

次に、認証パターン列を登録（更新）する手順を説明する。認証パターン列の登録（更新）は、認証許可後でかつエンジン始動前に特殊な操作を実行し、認証モードから認証パターン列を登録するモード（以下「登録モード」という。）に移行した上で行う。

図９は、認証モードにあるコントローラ５によって実行される認証モードから登録モードへの移行処理（以下「登録モード移行処理」という。）を示すフロー図である。以下、各ステップについて説明する。

まず、エンジン３３が停止しているか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

ステップＳ３０１でエンジン３３が停止している（ＹＥＳ）と判定した場合は、左右の操作レバー４ａ，４ｂが各所定の操作位置にあるか否か（図９に示す例では、左操作レバー４ａが右フル位置にあり、かつ右操作レバー４ｂが左フル位置にあるか否か）を判定する（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０３で左右の操作レバー４ａ，４ｂが各所定の操作位置にある（ＹＥＳ）と判定した場合は、左右の操作レバー４ａ，４ｂが各所定の操作位置に所定時間（図９に示す例では１０秒間）保持されたか否かを判定する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４で左右の操作レバー４ａ，４ｂが各所定の操作位置に所定時間保持されていない（ＮＯ）と判定した場合は、登録モードには移行せず、登録モード移行処理を終了する。

ステップＳ３０４で左右の操作レバー４ａ，４ｂが各所定の操作位置に所定時間保持された（ＹＥＳ）と判定した場合は、登録モードに移行し（ステップＳ３０５）、登録モード移行処理を終了する。

ステップＳ３０１でエンジン３３が停止していない（ＮＯ）と判定した場合は、現在いずれのモードにあるかを問わず通常モードに移行し（ステップＳ３０２）、登録モード移行処理を終了する。これにより、認証パターン登録処理中にエンジン３３が始動された場合は、強制的に通常モードに復帰する。

なお、図９に示す登録モード移行処理は、あくまで一例であり、ステップＳ３０３の各所定の操作位置やステップＳ３０４の所定時間は種々選択可能である。

図１０は、登録モードにあるコントローラ５によって実行される認証パターン列の登録処理（以下「認証パターン列登録処理」という。）を示すフロー図である。以下、各ステップについて説明する。

図１０において、ステップＳ４０１〜Ｓ４０７は、左右の操作レバー４ａ，４ｂの操作位置から入力パターン列を生成するためのステップであり、図６に示す認証処理のステップＳ２０１〜Ｓ２０７と同一であるため、これらの説明は省略する。

ステップＳ４０４で入力が終了した（ＹＥＳ）と判定した場合は、入力パターン列が１回目に生成されたものであるか否かを判定する（ステップＳ４０８）。

ステップＳ４０８で入力パターン列が１回目に生成されたものである（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該入力パターン列を暫定認証パターン列として記憶し（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０１に戻る。

ステップＳ４０８で入力パターン列が１回目に生成されたものではない（ＮＯ）と判定した場合（すなわち、入力パターン列が２回目に生成されたものであると判定した場合）は、入力パターン列と暫定認証パターン列とが一致するか否かを判定する（ステップＳ４１０）。

ステップＳ４１０で入力パターン列と暫定認証パターン列とが一致しない（ＮＯ）と判定した場合は、認証パターン列をメモリ５ｃに登録せず、通常モードに移行した後（ステップＳ４１２）、認証パターン列登録処理を終了する。

ステップＳ４１０で入力パターン列と暫定認証パターン列とが一致する（ＹＥＳ）と判定した場合は、当該暫定認証パターン列を認証パターンとしてメモリ５ｃに登録し（ステップＳ４１１）、通常モードに移行した後（ステップＳ４１２）、認証パターン列登録処理を終了する。このように、認証パターン列として登録したい入力パターン列を２回生成し、両者が一致することを確認することにより、操作者の意図しない入力パターン列が認証パターン列として登録されることを防止することができる。また、認証パターン列を構成する操作パターンの数を増減することにより、認証強度を自在に調整することが可能となる。

本実施形態によれば、既存の左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂの左右の操作レバー４ａ，４ｂを認証操作に利用することにより、認証手段の低コスト化を実現できる。また、左右の操作レバー４ａ，４ｂの中立保持操作とフルレバー操作とに基づいて操作パターン列を生成することにより、認証操作の簡便化を実現できる。さらに、左右の操作レバー４ａ，４ｂの中立保持操作時及びフルレバー操作時に左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂから出力される前後（左右）出力電圧に基づいて左右の操作レバー４ａ，４ｂの操作位置を判定することにより、左右の操作レバー４ａ，４ｂの操作方向及び操作量に応じた前後（左右）出力電圧が出力されない左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂの異常時は、認証が許可されず、エンジン３３が始動不能となるため、左右の電気式操作レバー装置３ａ，３ｂの異常をエンジン始動前に検知することができる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１…エンジンキー、２…キースイッチ、３ａ，３ｂ…左右の電気式操作レバー装置、４ａ…左操作レバー、４ｂ…右操作レバー、５…コントローラ（制御装置）、５ａ…Ａ／Ｄ変換器、５ｂ…演算器、５ｃ…メモリ、６…モニタ（表示装置）、７…認証画面、７ａ…レバー位置表示欄、７ｂ…パターン入力数表示欄、８…スタータモータ、９…リレー、１０…油圧ショベル、２０…下部走行体、２１…クローラフレーム、２２…クローラ、２３…走行油圧モータ、３０…上部旋回体、３１…旋回フレーム、３２…油圧ポンプ、３３…エンジン、３４…旋回装置、３５…運転室、４０…フロント作業装置、４１…ブーム、４２…アーム、４３…バケット、４４…ブームシリンダ、４５…アームシリンダ、４６…バケットシリンダ。

Claims

下部走行体と、
前記下部走行体の上部に左右方向に旋回可能に設けられた上部旋回体と、
前記上部旋回体の前部に上下方向に回動可能に設けられたフロント作業装置と、
エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから圧油が供給され、前記フロント作業装置を駆動する油圧アクチュエータと、
非操作時の中立位置から複数の操作方向に操作可能な操作レバーを有し、当該操作レバーの操作方向及び操作量に応じた電気信号を出力する電気式操作レバー装置と、
前記電気式操作レバー装置から出力される電気信号を前記油圧アクチュエータの操作信号に変換する制御装置とを備えた建設機械において、
前記制御装置は、起動してから前記エンジンが始動されるまでの間に実行された前記操作レバーを前記中立位置に保持する中立保持操作と前記操作レバーを前記複数の操作方向のいずれかに最大限操作するフルレバー操作とに基づいて少なくとも１つの操作パターンを含む操作パターン列を生成し、当該操作パターン列が予め登録されている所定の操作パターン列と一致した場合に、前記エンジンの始動を可能とするように構成されたことを特徴とする建設機械。
請求項１に記載の建設機械において、
前記制御装置は、
起動してから前記エンジンが始動されるまでの区間を前記中立保持操作が所定時間以上継続しない第１の区間と前記中立保持操作が所定時間以上継続する第２の区間とに区分けし、
前記第１の区間で前記操作レバーが前記複数の操作方向のいずれかにおいてフルレバー操作され、かつ前記操作レバーが前記複数の操作方向の他のいずれかにおいてフルレバー操作されていなかった場合は、前記第１の区間で前記操作レバーがフルレバー操作された操作方向の組み合わせからなる操作パターンを前記操作パターン列に追加し、
前記第１の区間で前記操作レバーが前記複数の操作方向の全てにおいてフルレバー操作されていた場合は、前記操作パターン列と前記所定の操作パターン列とが一致するか否かを判定するように構成されたことを特徴とする建設機械。
請求項１に記載の建設機械において、
前記エンジンの始動前に前記操作レバーの操作位置を表示する表示装置を更に備えたことを特徴とする建設機械。
下部走行体と、
前記下部走行体の上部に左右方向に旋回可能に設けられた上部旋回体と、
前記上部旋回体の前部に上下方向に回動可能に設けられたフロント作業装置と、
エンジンと、
前記エンジンによって駆動される油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから圧油が供給され、前記フロント作業装置を駆動する油圧アクチュエータと、
非操作時の中立位置から複数の操作方向に操作可能な操作レバーを有し、当該操作レバーの操作方向及び操作量に応じた電気信号を出力する電気式操作レバー装置と、
前記電気式操作レバー装置から出力される電気信号を前記油圧アクチュエータの操作信号に変換する制御装置とを備えた建設機械のエンジン始動方法において、
前記制御装置が起動してから前記エンジンが始動されるまでの間に実行された前記操作レバーを前記中立位置に保持する中立保持操作と前記操作レバーを前記複数の操作方向のいずれかに最大限操作するフルレバー操作とに基づいて少なくとも１つの操作パターンを含む操作パターン列を生成し、当該操作パターン列が予め登録されている所定の操作パターン列と一致した場合に、前記エンジンの始動を可能とすることを特徴とする建設機械のエンジン始動方法。