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1. WO2001073218 - SYSTEME DE CHANGEMENT DE FONCTION POUR MACHINE ET STATION DE BASE

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[ JA ]
明 細

作業機械の機能変更ン 基地局

技術分野

本発明は作業機械の機能変更システムおよび基地局に関する。特に、油圧ショ ベルのごとき建設用作業機械でフロントやアタッチメント等を交換した場合、作 業機械の製造会社または作業機械に関連するその他の会社が作った基地局のセン 夕サーバから送られる情報によって、記憶部に記憶される制御プログラムゃデー 夕を書き換え、当該交換物に適した作業を行えるようにした作業機械の機能変更 システムに関する。さらに多数の作業機械を管理する基地局に関する。

景技術

従来の作業機械を開示する文献として特開平 7— 1 6 6 5 8 2号公報と特開平 6 - 2 0 1 2 7号公報がある。

特開平 7— 1 6 6 5 8 2号公報は作業機械の保守システム(または管理システ ム)を開示する。この保守システムは、次の動作を行う構成を有している。作業 機械に不具合が生じたとき、オペレータが遠隔地の管理部側に不具合を連絡する と、管理部側がオペレータに作業機械を駆動させることを指示する。作業機械が 動作すると、通信回線を利用して当該動作で得られる作動状態データを管理部の 受信手段で収集し、受信データ記憶部に格納する。格納された作動状態デ一夕は 検討される。その検討の結果に応じて、管理部のデータ書換え手段によって、管 理部側送受信手段と作業機械側送受信手段を介して作業機械の記憶部に格納され た関連データを書き換える。さらに、管理部が運転指令手段を備えている場合に は、オペレータの連絡内容に基づいて駆動指令手段により作業機械に必要な動作 を行わせる。この動作に基づき、調整に必要な上記作動状態データを採取する。 特開平 6— 2 0 1 2 7号公報は建設機械の制御システムを開示する。当該制御 システムは、建設機械に搭載された制御装置に対して、外部に複数の I Cカード を用意している。これらの I Cカードは、それぞれ、通常は使用しない検査プロ グラム、故障診断プログラムなどを格納している。各 I Cカードは、必要に応じ て、制御装置にセットされる。セットされた I Cカードに格納されるプログラム は、制御装置の C P Uに読み込んで実行され、必要な機能が実現される。

上記従来の作業機械保守システムでは、作業機械に不具合が生じたとき、通信 回線を利用して、作業機械の作動状態デ一夕を作業機械側から管理部側に送り、 管理部で不具合を解析し、管理部から作業機械へ当該不具合を解消するデータを 送り、作業機械の記憶部に格納されるデ一夕を送信したデータで書き換える。従 つて、作業機械保守システムは、保守員を作業機械の現場に送らなくてもよく、 効率的な保守を行えるという利点を有する。

他方、建設機械に装備された制御装置において、近年の制御の高度化、および 多様なまたは多数の機能の実現化の観点で記憶部に格納されるプログラムの量が 増大し、制御装置に内蔵される記憶部の大容量化が要請される。ところが、これ らの機能の中に、例えば検査機能や故障診断機能のごとく常時必要とされないも のも含まれている。

そこで上記従来の建設機械の制御システムでは、常時必要とされない機能を I C力一ドで別途に用意するようにした。これにより必要に応じて I C力一ドをセ ッ卜しプログラムをインストールして使用し、記憶部の容量を小さくすることを 可能にし、かつ多様な機能を実現している。

一方、最近では、油圧ショベルのごとき作業機械では、高性能コンピュータの 搭載および高機能プログラムの格納による作業機械のィンテリジェント化の進展、 およびユーザでの自在な作業変更の要望に関連して、 I T (情報技術)を活用す ることが検討されている。 I Tは、ユーザの要望に十分に対応できる融通性の高 度化、作業機械を製造するメーカや関連する会社においてデータの収集 ·転送に よる高機能作業機械の管理、個々の作業機械の故障診断や個別メンテナンス、 ユーザへの高度なサービス提供および提案、を可能にすると予想されている。 かかる状況において、前述の 2つの従来システムはいずれも十分に対応できる ものではなく、 I Tを活用したより高度なシステムの構築が望まれている。 特に油圧ショベルにおいて、例えばフロントやアタッチメントを交換し機能を 変更して使用する場合、通信回線を経由した情報の送受を利用して、作業機械に 設けられた記憶部に記憶される制御プログラムゃデ一夕を新たに装着されたフロ ント等に対応できるよう迅速に書き換え、当該交換物に適した作業を即座に行え ることが望まれる。

さらに実際の油圧ショベルの使用状況では、システムのバ一ジョンアップゃパ ラメ一夕の設定変更を行う必要がある。このような場合、従来では、サービス員 が作業現場にあるショベルのところへ F Dを持って行き、 1台ごとに書き換える 必要があった。非常に手間がかかり、人件費も含めてコストがかかるものであつ た。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、油圧ショベルのごとき建設用作業機械にお いて例えばフロントやアタッチメント等を交換した場合に基地局のセンタサーバ との間で情報の送受を行って記憶部に記憶される制御プログラムやデータを書き 換え、当該交換物に適した作業を行えるようにした作業機械の機能変更システム を提供することにある。

本発明の他の目的は、油圧ショベル等において、バージョンアップのためのプ ログラムやデータの変更、その他、パラメ一夕の設定の変更を手間をかけること なく簡単に行うことができ、多数の油圧ショベルの設定変更を同時に効率よく行 うことができる作業機械の機能変更システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、遠隔の地にある作業現場に配置される多数の作業機械を 管理し、これらの作業機械との間で個別にまたは一括して制御プログラムとデ一 夕の送受を行う基地局を提供することにある。

発明の開示

本発明に係る作業機械の機能変更システムおよび基地局は、上記目的を達成す るために、次のように構成される。

作業機械の機能変更システムは作業機械と基地局とから構成されている。作業 機械は、作業現場またはその近くに配置される油圧ショベル等の作業機械である。 作業機械は、作業動作の制御に要する制御プログラムおよび/またはデー夕を記 憶する書換え可能な記憶部と、この記憶部から制御プログラムおよび Zまたは データを呼び出して作業動作を実行する制御部と、離れた場所に在る外部との通 信を可能にする通信装置(第 1通信装置)を備えている。基地局は、作業機械 の通信装置との間の通信を可能する通信装置(第 2通信装置)と、作業機械の号 機を同定しかつ制御部との間で情報の送受を行うセン夕サーバ(以下「管理サ一 バ」という)と、この管理サーバに管理されかつ作業機械の機種ごとの基本の制 御プログラムおよびデ一夕と、作業機械の動作のための制御プログラムおよび データを記憶するデ一夕ベースとを備えている。

作業機械の制御部と基地局の管理サーバは、それぞれ、互いに、上記の各通信 装置と通信回線を経由して双方向通信または単方向通信に基づき情報の送受を行 えるように構成される。作業機械の一部が変更されるとき、変更内容が制御部に 与えられると共に制御部によって基地局の管理サーバに送信される。管理サーバ は、変更内容を受信すると、当該変更内容に対応する制御プログラムおよび Zま たはデータを作業機械の制御部に送信する。これに応じて作業機械の制御部は、 制御プログラムおよび Zまたはデータを受信すると、記憶部の記憶内容を受信内 容で書き換える。

上記の機能変更システムによれば、油圧ショベル等において、その一部を変更 する場合、例えば作業機構実行部であるフロントやアタッチメント等を変更する 場合に、当該変更内容を通信回線等を利用して基地局の管理サーバに通知すると、 必要に応じて、管理サーバの側から、データベースに保存される変更内容に応じ た制御プログラム、制御パラメ一夕や定数等のデータを通信回線を利用して油圧 ショベル等の側に返送する。油圧ショベル等の制御部は、管理サーバから返送さ れた制御プログラム等を、記憶部において元の制御プログラム等と書き換える。 こうして油圧ショベル等では、変更された新たな作業機構実行部に対応した制御 プログラム等を装備することになり、即座に作業に取りかかることができる。 上記の構成において、好ましくは、基地局のデータベースには機種ごとに標準 である基本的な制御プログラムとデ一夕が記憶される。

さらに上記の各構成において、作業機械は各現場に多数の台数が配備され、基 地局のデータベースには作業機械のすべての号機について号機ごとに標準である 制御プログラムとデ一夕が記憶される。

上記の構成において、作業機械の一部の変更について標準でないアタッチメン 卜が付設されたときには、作業機械側から管理サーバ側にアタッチメントの寸法 データが送信される。管理サーバは、本来的に演算部を備えて成り、寸法データ を受信すると、演算部で当該寸法データを用いてパラメ一夕デ一夕を演算 ·作成 し、このパラメ一夕データを作業機械の制御部に送信する。制御部は、パラメ一 夕データを受信すると、記憶部の記憶内容を受信内容で書き換える。

上記の構成において、作業機械の一部の変更は、記憶部に記憶される制御プロ グラムの変更であり、好ましくは作業機械の電源がオフのときに行われる。すな わち作業機械の動作が停止した状態に行われる。時間帯として夜中が好ましい。 上記の各構成において、好ましくは、作業機械の制御部に変更内容を与えると き入力手段としてテンキーが用いられる。テンキーを操作して入力を行うのは、 現場のオペレータである。

他の本発明に係る作業機械の機能変更システムは、前述の最初の基本的構成で 説明した同等の構成 ·機能を有する作業機械と基地局とから成る。作業機械の制 御部と基地局の管理サーバは、それぞれ、互いに、各通信装置と通信回線を経由 して双方向通信に基づき情報の送受を行えるように構成されている。管理サーバ は、作業機械の記憶部に記憶される制御プログラムおよび Zまたはデータを変更 する必要があるとき、変更すべき制御プログラムおよび Zまたはデ一夕を作業機 械の制御部に送信し、制御部は、制御プログラムおよび Zまたはデータを受信す ると、記憶部の記憶内容を受信内容で書き換える。

上記において、作業機械の制御部と基地局の管理サーバの関係は、管理サーバ から作業機械の制御部への単方向モードでの通信が行えるように構成することも できる。

さらに記憶内容の書換えは、確認信号を受けることを条件に行うことが好まし い。

本発明に係る基地局は、各作業現場に配置される多数の作業機械の作業能力を 個別にまたは一括して管理するための基地局である。この基地局は、多数の作業 機械の各々が備える通信装置との間で通信を行う通信装置と、多数の作業機械の 各々の号機を同定し、かつ通信装置を介して作業機械の制御部との間で情報の送 受を行うセン夕サーバと、セン夕サーバに管理されかつ作業機械の機種ごとの基 本の制御プログラムおよびデ一夕、作業機械の動作のための制御プログラムおよ びデ—夕を記憶するデータベースとを備える。

上記の基地局は代表的には作業機械のメーカによって構築される。

上記の構成において、データベースには機種ごとに標準である基本的な制御プ ログラムとデ一夕が記憶される。さらにデータベースには多数の作業機械のすべ ての号機について号機ごとに標準である制御プログラムとデータが記憶される。 上記の構成において、セン夕サーバは、作業機械からの一部変更に係る信号の 送信を受けて、変更部分に適合したパラメ一夕デ一夕を作成し、このパラメ一夕 データを作業機械の制御部に送信することを特徴とする。

さらに上記の構成において、作業機械の作業能力に関する制御のバージョンァ ップまたはパラメ一夕変更のため、セン夕サーバから単方向の通信モードで作業 機械の制御部に必要な制御プログラムとデータを送信することで特徴づけられる £ センターサーバからの前記作業機械の一部変更に係る制御プログラム ·データ の送信は、前記作業機械の電源がオフのときに行われることが好ましい。

図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る作業機械の機能変更システムが適用される全体のシス テム構成を示す図であり、

第 2図は、本発明に係る機能変更システムが装備される作業機械の一例として 油圧ショベルを示す側面図であり、

第 3図は、本発明に係る機能変更システムの要部構成を概略的に示すシステム 構成図であり、

第 4図は、本発明に係る機能変更システムを実現する主コントローラ等の内部 構成および周辺関連部の構成を示すプロック構成図であり、

第 5図は、本発明に係る機能変更システムでの基地局の管理サーバとデータ ベースの内部構成を示す図であり、

第 6図は、本発明に係る機能変更システムによる機能変更プロセスの第 1の例 を示すフローチヤ一トであり、

第 7図は、本発明に係る機能変更システムによる機能変更プロセスの第 2の例 を示すフローチヤ一トであり、

第 8図は、本発明に係る機能変更システムによる機能変更プロセスの第 3の例 を示すフローチヤ一トである。

発明を実施するための最良な形態

以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

第 1図は本発明に係る作業機械の機能変更システムの基礎となる全体システム の構成を概略的に示している。この実施形態では、作業機械として油圧ショベ. 1の例が示され、当該全体システムを構成する要素として油圧ショベル 1を製造

-販売するメーカ 2、油圧ショベル 1を使用するユーザ 3が示されている。

上記の全体システムで、油圧ショベル 1は作業現場またはその近くに配備され ている。この油圧ショベル 1に対してメーカ 2やユーザ 3は空間的または地理的 に離れた位置に存在する。この全体システムにおいて、油圧ショベル 1とメーカ

2とユーザ 3の間を接続するため、 I T (情報技術)が活用され、イン夕一ネッ ト網 1 1、社内 L A N 1 2、通信衛星 1 3 aを利用した通信回線 1 3が設けられ ている。油圧ショベル 1においては、コンピュータによって構成された制御装置

1 4とアンテナ 1 5を含む通信装置が装備されている。この実施形態の構成では 第 2図に示すごとく通信装置は制御装置 1 4の中に含ませている。

メーカ 2においては基地局 1 6が設けられ、この基地局 1 6には管理サーバ 1

7とデータベース 1 8が配置されている。管理サーバは、このシステムの中心に 位置し、セン夕サーバとして機能する。作業現場に配置された油圧ショベル 1の 制御装置 1 4とメーカ 2の基地局 1 6の間は、サービス担当者が用いるノ一トパ ソコン 1 9を利用したダウン口一ドおよび社内 L A N 1 2を経由して、あるいは、 通信回線 1 3を経由して、定期的または不定期的に必要な情報(またはデータ) の送受を行えるように接続されている。油圧ショベル 1で発生した情報はすべて 基地局 1 6の管理サーバ 1 7に送信され、ここで処理、記憶される。油圧ショべ ル 1から送信されてきた情報に対して、管理サーバ 1 7は必要に応じて情報を送 信する。油圧ショベル 1に関する作動状態または設定状態のデ一夕はデ一夕べ一 ス 1 8に記憶され、管理される。さらに管理サーバ 1 7から油圧ショベル 1に対 して単方向モ一ドで適宜な時期に必要な情報を送信する。このような単方向モー ドでの通信は、例えばバージョンアップの設定、パラメ一夕の設定変更のときに 行われる。

メーカ 2においては、社内 L A N 1 2を介して支店 2 0とつながっている。従 つて支店 2 0における営業担当者あるいはサービス担当者 2 0 aはそこに配置さ

れる入力端末 2 0 bを用いて管理サーバ 1 7およびデータベース 1 8にアクセス することができ、故障診断や品証情報について仕事上必要なデータを検索し、取 り出して活用することができる。またメーカ 2には社内 L A N 1 2に接続された 社外向けサーバ 2 1が設けられている。この社外向けサーバ 2 1を利用しイン ターネット網 1 1を経由してユーザ 3に対して必要な情報を掲示し、油圧ショべ ルの活用方法およびメンテナンスに関してさまざまな提案を行うことが可能とな つている。なお、基地局 1 6の管理サーバ 1 7は、別に設けられたテストデータ (修理点検情報や部品交換情報)を格納するコンピュータ 2 2に接続されている コンピュータ 2 2に格納されるデータも適宜に管理サーバ 1 7にダウンロードさ れ、そのデータべ一ス 1 8に記憶される。

上記の構成において、メーカ 2の代わりに、これに類似する会社が、管理サー バ 1 7とデータベース 1 8が設けられた基地局 1 6を運営することも可能である かかる会社としては、ディーラ、レンタル会社、リース会社、中古機械販売 '管 理会社などが存在する。

第 2図に上記油圧ショベル 1の側面図を拡大して示す。油圧ショベル 1は、油 圧モー夕により走行する下部走行体 3 1と、エンジンと油圧ポンプと油圧配管と 電源バッテリと運転室 3 3等が設置されている上部旋回体 3 2と、ブーム 3 4と アーム 3 5とバケツト 3 6からなるフロン卜機構部 3 7を備えている。バケツト 3 6は作業実施機構部 3 8であり、ユーザにおいて作業に応じて自由に交換 ·変 更される部分である。この油圧ショベル 1では、例えば運転室 3 3の箇所に上記 制御装置 1 4とアンテナ 1 5を備えている。制御装置 1 4は主コントローラ 4 1 と通信装置 4 2から構成されている。

第 3図は、多数の作業現場のそれぞれに配備された油圧ショベル 1と基地局 1 6との関係を模式的に示す図である。各油圧ショベル 1の制御装置 1 4は主コン 卜ローラ 4 1と通信装置 4 2とアンテナ 1 5を備えている。基地局 1 6には通信 装置 1 6 aと管理サーバ 1 7とデータベース(D B ) 1 8が備えられている。主 コントローラ 4 1に対しては、必要に応じて、情報(変更または交換の内容)を 主コントローラ 4 1に与えるためのテンキー 4 3が接続される。第 3図において 示された多数の油圧ショベル 1の制御装置 1 4の各々と基地局 1 6の管理サーバ 1 7との間では、通信衛星 1 3 aによる通信回線が形成され、情報の送受信が行 われる。

次に、第 4図を参照して主コントローラ 4 1と通信装置 4 2の内部構成、およ びそれらの周辺部分の構成を説明する。

主コントローラ 4 1は、 C P U (中央処理ュニット) 4 0 1、メモリ 4 0 2、 入力インターフェース 4 0 3、出力インターフエ一ス 4 0 4、入出力イン夕一フ エース 4 0 5を備えている。メモリ 4 0 2には、各種の作業動作のための複数の 制御プログラム 4 0 6と、作業動作の制御に必要なデータ(制御パラメ一夕と定 数等) 4 0 7が記憶されている。入力イン夕一フェース 4 0 3には、運転室 3 3 に設けられた運転操作盤上の入力部 4 4、油圧ショベル 1の油圧系または電気系 等の各部に設けられた複数のセンサ 4 5から出力される信号が入力される。また 入カイン夕ーフェース 4 0 3は接続端子 4 0 8を有し、この接続端子 4 0 8には 前述のテンキー 4 3が必要に応じて自在に接続される。入出力ィン夕ーフェース 4 0 5を介して上記通信装置 4 2に接続される。通信装置 4 2は通信コントロー ラ 4 0 9と送受信部 4 1 0を含んでいる。出力イン夕一フェース 4 0 4を介して 駆動 ·制御系 4 6が接続される。 C P U 4 0 1は、駆動 ·制御系 4 6に対してそ の動作を指示する指令値または設定値を与える。これらの指令値または設定値に 基づいて駆動 ·制御系 4 6の動作が制御され、フロント機構部 3 7の先部に設け られたバケツト 3 6等の上記作業実施機構部 3 8に作業のために必要な動作を行 わせる。作業実施機構部 3 8としては、バゲットの他に、ブレーカ、幅広バケツ トなどがある。作業実施機構部 3 8は必要とされる作業に応じてフロント機構部 3 7に対して自在に取り付け ·取り外しされ、アタッチメント部品として使用さ れる。作業実施機構部 3 8は、通常、機種ごとに標準アタッチメントとしてメ一 力によって用意されている。また作業実施機構部 3 8には、ユーザの事情に応じ メーカにとって非標準品である部品が取り付けられて使用される場合もある。以 上のように、油圧ショベル 1の作業実施機構部 3 8は変更が許容される箇所であ る。なお、作業内容によってはアーム 3 5を長さの長いロングアームに付け換え る場合もある。

メモリ 4 0 2に記憶される制御プログラム 4 0 6の例としては、油圧ショベル 1の機種に応じて、例えば干渉防止制御のためのプログラム、領域制限制御を行 うためのプログラム、作業機械の姿勢制御のためのプログラム、油圧ポンプの動 作特性(ポンプ最大流量)を制御するためのプログラムなどがある。なお、これ らのプログラムは、油圧ショベル 1に装備されるフロント機構部 3 7、作業実施 機構部 3 8に応じて、その内容が一部異なる。また、メモリ 4 0 2に記憶される デ一夕 4 0 7の例としては、フロント機構部 3 7の各種寸法、干渉防止領域、あ るいは、制御ゲイン、ポンプ最大傾転角、エンジン回転数のパラメ一夕がある。 次に、前述の構成に基づいて第 5図と第 6図を参照して油圧ショベル(作業機 械)の機能変更システムの一実施形態を説明する。

第 5図は、油圧ショベル 1と基地局 1 6の間で行われる情報の送受信の関係と、 管理サーバ 1 7での処理内容およびデータベース 1 8で記憶されるデータの構造 を示す。第 6図は、油圧ショベル 1側と基地局 1 6側での各動作のフローチヤ一 トと、フローチャート間での通信回線 1 3を利用した情報の送受関係を示す。 第 5図を説明する。油圧ショベル 1において、作業現場で、ユーザの事情に応 じてアタッチメントすなわち作業実施機構部 3 8の変更が行われる。この例では、 通常のバケツ卜からブレーカへの変更が行われる。この変更の内容は、油圧ショ ベル 1のォペレ一夕がテンキー 4 3を主コントローラ 4 1に接続し、テンキー 4 3を操作することによって入力される。 C P U 4 0 1は変更内容の入力を受けて、 入出力ィン夕ーフェース 4 0 5および通信装置 4 2を経由して、双方向の通信回 線 1 3を利用して当該変更内容を基地局 1 6の側へ送信する。基地局 1 6のデー 夕ベース 1 8には、予め少なくとも、機種ごとの基本的な制御プログラムとデー 夕 (A ) 、アタッチメントごとの制御プログラムとデータ(B ) 、号機ごとの最 新の設定状態(C ) 、バージョンごとの制御プログラムとデータ(D ) が記録さ れ、管理されている。データベース 1 8で記憶されるデータには一定の関連性を 有するごとく構造が付与されている。管理サーバ 1 7は、油圧ショベル 1側から 変更内容の情報を受信すると、次の処理を行う。最初に変更内容を送信してきた 油圧ショベルの号機を同定する(①)。次に変更内容を確認する(②)。変更内 容を確認した後、デ一夕ベース 1 8に対して、新たに付加されたブレーカに対応 する制御プログラムとデ一夕を検索する(③)。ブレーカに対応する制御プログ ラムおよび Zまたはデータ(存在すれば両方とも)をデータベース 1 8から取り 出す (④)。ブレーカに対応する制御プログラム/デ一夕を、油圧ショベル 1側 へ返送すべく、通信回線 1 3を経由して送信する(⑤)。油圧ショベル 1の主コ ントローラ 4 1は、基地局 1 6から送信された制御プログラム Zデータを受信す ると、メモリ 4 0 2の内容をブレーカに用いられる内容に書き換える。一方、基 地局 1 6の管理サーバ 1 7では、油圧ショベル 1についてデータベース 1 8にお けるその設定状態の管理情報を更新する(⑥)。

次に第 6図を説明する。第 6図に示したプロセスは、第 5図に示したプロセス をフローチヤ一トという形式で表現したものである。まず最初の動作は油圧ショ ベル 1の側で開始される。オペレータによってテンキー 4 3が操作され、ブレー 力への変更について変更内容が入力される(ステップ S 1 1 ) 。入力された変 更内容は通信回線 1 3を経由して基地局 1 6へ送信される(ステップ S 1 2 ) 。 基地局 1 6では、常に受信があるか否かが判断されている(ステップ S 2 1 ) 。 油圧ショベル 1からの送信を受けると、「受信有り」と判断し、変更内容を読み 込む (ステップ S 2 2 ) 。次に変更内容に応じた制御プログラムおよび Zまたは デ一夕のデータベース 1 8からの取出しが行われる(ステップ S 2 3 ) 。取り出 した制御プログラムおよび Zまたはデータを通信回線 1 3を経由して油圧ショべ

ル 1の側へ送信する(ステップ S 2 4 ) 。その後に、基地局 1 6の側ではデータ ベース 1 8における設定状態管理情報を更新する(ステップ S 2 5 ) 。他方、油 圧ショベル 1の側では、上記ステップ S 1 2の後、基地局 1 6からの受信がある か否かを継続して判断している(ステップ S 1 3 ) 。基地局から送信が行われ、 その受信があると判断されると、ステップ S 1 4が実行される。ステップ S 1 4 では、基地局 1 6の側から送られてきた制御プログラムおよび Zまたはデータ( ポンプ最大傾転角、エンジン回転数等)を入力し、メモリ 4 0 2の記憶内容を書 き換える。

以上の機能変更プロセスによれば、フロント機構部 3 7の先端に設けられるァ 夕ツチメント(作業実施機構部 3 8 ) をバゲット 3 6から標準のブレーカに交換 した場合において、基地局 1 6との間で、通信衛星 1 3 aなどの通信回線 1 3に よる双方向通信を利用して、交換されたブレーカに対応する制御プログラム/ データを主コントローラ 4 1のメモリ 4 0 2に用意することができるので、ユー ザ側の作業の事情に応じて高い融通性をもって油圧ショベル 1の機能を即座に変 更し、その作業能力を高めることができる。また油圧ショベル 1の作動に関する 設定状態の情報は、基地局 1 6の管理サーバ 1 7が変更内容の送信を受け、必要 な返送を行うたびにデ一夕ベース 1 8の内容を更新することにより管理される。 本実施形態では、ブレーカの設定をテンキー 4 3で行ったが、ブレーカにメモ リ機能を有するタグを設置し、このタグをコントローラ 4 1に接続して自動的に 設定を行うようにしてもよい。またバーコードあるいは I Cカード等を用いても よい。

次に第 7図に示されたフローチャートを参照して他の機能変更プロセスの実施 形態を説明する。この機能変更プロセスでは、油圧ショベル 1の作業実施機構部 3 8についてバケツ卜 3 6を非標準品に変更する。このフローチャートでも、第 6図に示されたフローチヤ一卜と同様に油圧ショベル 1側の動作と基地局 1 6側 の動作が示されている。第 7図において、最初に油圧ショベル 1の側で、オペ レー夕によってテンキー 4 3が操作され、非標準品への変更について変更内容で ある寸法データが入力される(ステップ S 3 1 ) 。入力された寸法データは通信 回線 1 3を経由して基地局 1 6へ送信される(ステップ S 3 2 ) 。基地局 1 6で は、常に受信があるか否かが判断されている(ステップ S 4 1 ) 。油圧ショベル 1からの送信を受けると、受信有りと判断し、寸法データを読み込む(ステップ S 4 2 ) 。次に寸法デ一夕に応じた制御パラメ一夕の演算が行われる(ステップ S 4 3 ) 。算出した制御パラメ一夕は通信回線 1 3を経由して油圧ショベル 1の 側へ送信される(ステップ S 4 4 ) 。その後、基地局 1 6の側ではデ一夕ベース 1 8における設定状態管理情報を更新する(ステップ S 4 5 ) 。他方、油圧ショ ベル 1の側では、上記ステップ S 3 2の後、基地局 1 6からの受信があるか否か を継続して判断している(ステップ S 3 3 ) 。基地局から送信が行われ、その受 信があると判断されると、ステップ S 3 4が実行される。ステップ S 3 4では、 基地局 1 6の側から送られてきた制御パラメ一夕を入力し、メモリ 4 0 2の記憶 内容を書き換える。

以上の機能変更プロセスによれば、フロント機構部 3 7の先端に設けられるァ 夕ツチメント(作業実施機構部 3 8 ) をパケット 3 6から非標準アタッチメント に交換した場合において、基地局 1 6との間で、通信衛星などの通信回線 1 3に よる双方向通信を利用して、交換された非標準アタッチメントに対応する制御パ ラメ一タを主コントローラ 4 1のメモリ 4 0 2に用意することができるので、 ユーザ側の作業の事情に応じて高い融通性をもって油圧ショベル 1の機能を即座 に変更し、その作業能力を高めることができる。また油圧ショベル 1の作動に関 する設定状態の情報は、基地局 1 6の管理サーバ 1 7が変更内容の送信を受け、 必要な返送を行うたびにデータベース 1 8の内容を更新することにより管理され る。

次に第 8図に示されたフローチャートを参照して他の機能変更プロセスの実施 形態を説明する。この機能変更プロセスでは、基地局 1 6の側から油圧ショベル 1に対する積極的な動作に基づき油圧ショベル 1のメモリ 4 0 2に記憶される制 御プログラム 4 0 6を変更し、油圧ショベル 1の機能を変更するように構成され ている。基地局 1 6から油圧ショベル 1への単方向モードでの機能変更のための 通信である。制御プログラムの例としては、例えば油圧システム制御あるいは油 圧ショベル 1の姿勢制御などがある。当該機能変更プロセスは、専ら制御のバー ジョンアツプゃ新たなパラメ一夕設定のときに行われる。この機能変更のプロセ スは油圧ショベル 1の動作がオフされた場合に実行される。このような場合とし ては、例えば、運転オペレータが油圧ショベルの近くにいる昼間、あるいは作業 が全く行われない夜中である。

第 8図において、ステップ S 5 1は、油圧ショベル 1の側で通常の制御が実行 されていることを意味している。次の段階で、電源投入のキーがオフされたか否 かが常時判断される(ステップ S 5 2 ) 。判断ステップ S 5 2において、キーが オフされたと判断されると、キーオフの状態が通信回線 1 3を経由して基地局 1 6へ送信される(ステップ S 5 3 ) 。基地局 1 6では判断ステップ S 6 1におい て油圧ショベル 1でキーオフが生じたか否かを常時判断している。判断ステップ S 6 1でキ一オフしたと判断されると、次の判断ステップ S 6 2で、デ一夕べ一 ス 1 8におけるバ一ジョンに関する設定状態管理情報を読み込み、制御プロダラ ムについてバ一ジョンアツプが必要か否かが判断される。制御プログラムのバー ジョンアップが必要でないときには、終了信号を通信回線 1 3を経由して送信す る (ステップ S 6 3 ) 。油圧ショベル 1で終了信号を受信すると、判断ステップ S 5 4でこれを判断し、終了状態にさせる。判断ステップ S 5 4で終了でないと 判断された場合には、待機状態を保持する。基地局 1 6の判断ステップ S 6 2で、 データべ—ス 1 8との間で検索調査を行ってバージョンアップの必要があると判 断された場合には、更新する制御プログラムを油圧ショベル 1の側へ通信回線 1 3を経由して送信する(ステップ S 6 4 ) 。他方、油圧ショベル 1の主コント ローラ 4 1では、基地局 1 6から送られてきたバージョンアップされた制御プロ グラムを受信し、メモリ 4 0 2の制御プログラム 4 0 6の内容を書き換える(ス テツプ S 5 5 ) 。そして終了送信を通信回線 1 3を経由して基地局 1 6に対して 行う (ステップ S 5 6 ) 。基地局 1 6の管理サーバ 1 7は終了送信を受けると、 その後、基地局 1 6では、データベース 1 8におけるバージョンに関する設定状 態管理情報を書き換える(ステップ S 6 5 ) 。

以上の機能変更のプロセスによれば、制御プログラムのバ一ジョンアップが必 要な場合には基地局側でこれを判断し、油圧ショベル 1のキーがオフされたこと を条件にして、通信回線 1 3を利用して油圧ショベル 1のメモリに記憶される制 御プログラムを書き換える。実際の構成として、油圧ショベル 1の側では基地局 から送信信号を受信すると、油圧ショベル 1の運転室に設けられた操作盤におけ るランプを点滅させて運転オペレータにこれを知らせ、ォペレ一夕がスィツチを 押すと制御プログラムが変更されるように構成される。なお夜中にバージョンァ ップを行うときには、油圧ショベル 1のキ一オフの条件と、夜中の時間帯である ことを確認する時計の時刻通知が条件となる。また夜中の場合には、運転オペ レー夕が不在の場合も多い。このような場合にはその後の油圧ショベルの作業開 始の前に運転オペレータに対してプログラム変更を知らせる手段を設けるように する。

上記のごとき基地局側から油圧ショベルへの単方向モードでのパージヨンアツ プのための制御プログラムの書換えは、従来のごとくサービス員が F Dを持って 現地に行き、油圧ショベル一台ごと書き換える必要がなく、手間がかからないと いう利点を有している。

またサービス員は多数の機械を管理しなくてはならず、バージョンアップを忘 れてしまう号機が発生することも防ぐことができる。

以上の実施形態の説明では、機能変更システムを油圧ショベルに適応した例を 説明したが、作業機械は油圧ショベルに限定されない。また作業実施機構部(ァ 夕ツチメント)を変更した場合において、主コントローラに用意される制御プロ グラムおよび zまたはデー夕を変更内容に応じて即座にかつ自在に変えることが でき、その自由度は極めて高いものである。

以上の説明で明らかなように本発明によれば、油圧ショベルのごとき建設用作 業機械において、例えばアタッチメントを交換した場合に、通信回線を利用して 基地局の管理サーバとの間で情報の送受を行って記憶部に記憶される制御プログ ラムやデータを書き換え、当該交換物に適した作業を行うことができ、作業機械 の性能を向上し、融通性を高めることができる。

産業上の利用可能性

油圧ショベル等で、例えばフロントやアタッチメントを交換したときに基地局 のセン夕サーバとの間で情報の送受を行って油圧ショベルの制御部の記憶部に記 憶される制御プログラムやデータを書き換え、交換されたフロント等に適した作 業を行えるようにする。バージョンアップのプログラムやデータの変更、パラ メータの設定の変更を手間をかけることなく簡単に行う。