WO2000009820A1

WO2000009820A1 - Electronic control system and control device for construction machine

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Publication number: WO2000009820A1
Application number: PCT/JP1999/004342
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Watanabe; Hiroshi Ogura
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2000-02-24
Anticipated expiration: 2001-02-12
Also published as: CN1192149C; EP1036887A1; EP1036887B1; DE69936975D1; KR20010024475A; CN1274400A; EP1036887A4; DE69936975T2; KR100372081B1

Description

明細書建設機械の電子制御システム及び制御装置技術分野

本発明は建設機械の制御装置に係わり、特に建設機械の原動機、油圧機器、作業装置、表示器などを制御する複数の制御装置を備え、これらの複数の制御装置を共通の通信ラインを介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムに関する。背景技術

近年、建設機械、特にその代表例である油圧ショベルは電子制御化が進み、電子制御の各種演算を行うため、制御装置の演算量も増加の一途をたどっている。演算量が増えると、高機能のマイクロコンピュータを使用しなければならないため、コストも増加する。また、入出力信号も増え、ワイヤ，ハーネスの増加を招いている。この問題を解決するため、油圧ショベルの制御機能を単位機能に分け、単位機能毎に制御装置を設け、これらの制御装置をネットワークで結ぶことで制御を行う、制御装置の分散化が検討されている。

例えば、特公平 7— 1 1 3 8 5 4号公報には、各機器毎に制御装置を設け、この各機器毎の制御装置を共通の通信ラインを介してマスターコントローラに接続し、このマスタ一コントローラでシステム全体の統合を維持するようにした油圧ショベルの電子制御システムが開示されている。

また、特公平 8— 2 8 9 1 1号公報には、各機器毎に制御装置を設け、制御装置間を多重伝送シリアル通信回路で結合することによって双方向通信が可能なネットワークを構成し、システムの拡張を容易にした建設機械の電子制御システムが開示されている。

更に、 SAE Paper 941 796 Deve l opmen t o f I n t e l l i gen t Hydrau l i c Excavat or - HYPER GX Ser i es ( 1994年発行）には、各機器毎に制御装置を設け、これら制御装置をネッ卜ワーク上で接続すると共に、そのネッ卜ワークを低速ネットヮークと高速ネットワークに分け、高速通信データの信頼性確保とシステム全体のコスト低減を図った油圧ショベルの電子制御システムが開示されている。発明の開示

建設機械の代表例である油圧ショベルは、前述したように、電子制御化が進み、かつその制御性能及び製作コストの面で種々改善がなされている。

一方、油圧ショベルに対する顧客ニーズは、例えば高機能化を要求するものから廉価を要求するものまであり、多様化している。

特公平 7— 1 1 3 8 5 4号公報に記載の電子制御システムでは、上述した顧客ニーズを満たすためには、各要求に応じて、その都度、マスターコントローラのソフトウェアを開発、変更し、マスターコントローラを交換しなければならないと共に、このマスターコントローラの交換に伴って、これに接続する機器毎の制御装置のソフトウェアも開発、変更し、既存の制御装置と交換しなければならなレ^ 特に、高機能化を要求される場合、例えば油圧ショベルの掘削作業装置に対して、その動作範囲制限、軌跡制御等の自動制御機能を付加したい場合には、制御装置のソフトウェアの種類が増加するので、その開発工数、開発コストあるいは管理コストが増加する。

上述とは逆に、油圧ショベルの高機能化が必要でない場合にも、それに応じてマスターコントローラ及び制御装置のソフトウェアを開発、変更し、既存のものと交換しなければならない。このため、同様にソフトウェアの開発工数、開発コス卜が増加する。

特公平 8— 2 8 9 1 1号公報や SAE Paper 941 796に記載の電子制御システムでは、各機器の制御装置をネットワーク上で接続し、ネットワークにより各制御装置で送受信される全ての信号を伝送することができるので、多数の信号を送受信する場合でも信号線の数を増加させる必要がない上、新たな機能を持った制御装置を付加する場合にも信号線の数を増加させる必要がなく、システムの拡張に対して柔軟に対応することができる。

しかし、システムの拡張のため制御装置を増やす場合、信号線の数は増加させる必要がないが、制御装置自体は送受信する信号数（データ数）の増加に対応できなければならず、制御装置を交換する必要があり、コストの上昇を招く。また、高機能化が必要でなく、制御装置の数を減らしたい場合も、制御装置は送受信する信号数（データ数）の減少に対応できなければならず、この場合も制御装置を交換する必要がある。更に、油圧システム又は制御システムの変更に伴って複数の制御装置の 1つを別の制御装置に交換する場合でも、複数の制御装置のうちの特定の制御装置が受信信号を用いて処理を行うものであり、上記制御装置の交換に伴ってその信号を送信する制御装置がなくなる場合は、その特定の制御装置も交換する必要がある。

また、ネットワークを介して多数の制御装置がデータを授受する場合、通信頻度を最適なものにしないとネットワークが混雑し、必要なときに必要なデータを使うことができなくなる。そのことが制御装置の制御性能の低下を招く。

本発明の第 1の目的は、複数の制御装置を共通の通信ラインを介して接続した建設機械の電子制御システムにおいて、既存の制御装置のソフトウェアの変更や制御装置自体の交換をすることなく、共通の通信ラインへの制御装置の追加接続や共通の通信ラインからの制御装置の切り離しが行え、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行える建設機械の電子制御システム及びその制御装置を提供することである。

本発明の第 2の目的は、複数の制御装置を共通の通信ラインを介して接続した建設機械の電子制御システムにおいて、ネットワークのデータ通信頻度を最適なものとし、制御装置の制御性能の低下を招かない建設機械の電子制御システムを提供することである。

( 1 ) 上記第 1の目的を達成するために、本発明は、原動機、作業装置、前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システムを備える建設機械に対し複数の制御装置を設け、これら複数の制御装置を共通の通信ラインを介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置の少なくとも 1つに、前記通信ラインからデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段を設けるものとする。

このように少なくとも 1つの制御装置に最小限処理手段を設けることにより、制御装置の数を減らす場合は、通信ラインからデータの送信がなくても最小限処理手段で必要最小限の処理が行えるので、ソフトウエアの変更及び制御装置の交換が不要となる。複数の制御装置の一部の交換に伴って当該データを送信する制御装置がなくなる場合も、同様である。また、予めシステムの拡張を想定して制御装置のソフトウェアを設計しておくことにより、制御装置の増加に対しても V フトウェアの変更及び制御装置の交換が不要となる。このため、既存の制御装置のソフトウェアの変更や制御装置自体の交換をすることなく、共通の通信ラインへの制御装置の追加接続や共通の通信ラインからの制御装置の切り離しが行え、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができ、開発コス卜の上昇を少なくすることができる。

( 2 ) また、上記第 1の目的を達成するために、本発明は、原動機、作業装置、前記原動機により回転駆動される油圧ポンプ、前記作業装置を駆動するァクチュエー夕、前記油圧ポンプから前記ァクチユエ一夕に供給される圧油を制御する制御弁、この制御弁を操作する操作手段を備える建設機械に対し複数の制御装置を設け、これらの複数の制御装置を共通の通信ラインを介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置の少なくとも 1つに、前記通信ラインからデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段を設けるものとする。

このように建設機械の制御装置を複数の制御装置に分け、これら複数の制御装置を共通の通信ラインを介して互いに接続しデ一夕の送受信を行う構成にすることにより、要求される機能の違う機械を作るときに、必要最小限の制御装置を変更、追加あるいは削減すれば良くなり、必要最小限の開発コスト、開発工数でシステムの変更を行うことができる。また、制御装置は機能毎に分けられているので、管理上も分かり易くなり、管理コストを低減することができる。

また、少なくとも 1つの制御装置に最小限処理手段を設けることにより、上記 ( 1 ) で述べたように、制御装置の増減や交換に際してソフトウェアの変更及び制御装置の交換が不要となり、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができる。

( 3 ) 上記（2 ) において、好ましくは、前記複数の制御装置は、前記原動機を制御する制御装置、前記作業装置を制御する制御装置、前記油圧ポンプを制御する制御装置、前記操作手段により前記制御弁を操作する制御装置、前記制御装置に係わる表示 ·入力を行う制御装置のうちの少なくとも 2つの制御装置を含む。これにより原動機を制御する制御装置、作業装置を制御する制御装置、油圧ポンプを制御する制御装置、操作手段により制御弁を操作する制御装置、制御装置に係わる表示 '入力を行う制御装置について、上記（2 ) で述べたように制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができる。

( 4 ) 上記（1 ) 又は（2 ) において、好ましくは、前記最小限処理手段は、前記通信ラインを介して受信するデー夕に関して受信デー夕毎に各制御装置の必要最小限の機能を果たすための初期値が設定してあり、前記通信ラインからデータの送信がないときはその初期値を用いて演算処理を行う。

これにより最小限処理手段は、通信ラインからデ一夕の送信がないときは、初期値を用いて演算処理を行い、制御装置自身で必要最小限の処理が実行可能となる。

( 5 ) また、上記第 2の目的を達成するために、本発明は、上記（1 ) 又は ( 2 ) において、前記複数の制御装置は、それぞれ、前記通信ラインを介して他の制御装置に送信するデータに関して、送信データ毎に最適な送信時間間隔が設定してあり、データをその時間間隔で送信するものとする。

このように送信側で送信データ毎に最適な送信時間間隔を設定し、その時間間隔でデ一夕を送信することにより、データの変化速度や受信側の制御装置で必要とされる周期に応じてデータを送信することが可能となり、共通の通信ラインを流れるデータ量を必要最小限にできる。このため、共通の通信ラインが効率良く使用でき、通信効率が落ちて制御性能に影響を及ぼすことがない。また、制御装置の数が増加しても共通の通信ラインが混雑して通信ができなくなる障害を起こしにくい。

( 6 ) 上記（5 ) において、好ましくは、前記送信デ一夕毎に予め設定した送信時間間隔は、それぞれのデー夕の変化速度あるいはそのデータを受信する制御装置で必要とする周期に応じて設定されている。

これにより上記（5 ) で述べたように、共通の通信ラインを流れるデータ量を必要最小限にでき、共通の通信ラインが効率良く使用できる。

( 7 ) また、上記（1 ) 又は（2 ) 又は（5 ) において、好ましくは、前記複数の制御装置は、それぞれ、前記通信ラインを介して送受信するデータに関してデ —夕毎に固有の I Dが設定してあり、前記通信ラインを介して送信するデータに対しては固有の I Dを付して送信し、前記通信ラインを介して受信するデータに対しては固有の I Dで必要なデータのみを識別して受信する通信手段を有している。

これにより共通の通信ラインに様々なデータが流れていても、各制御装置は必要なデータのみを受信できるようになる。また、上記（5 ) と組み合わせて制御上必要な周期で必要な情報を受信することができ、通信効率が落ちて制御性能に影響を及ぼすことがない。

( 8 ) また、上記第 1の目的を達成するために、本発明は、原動機、作業装置、前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システムを備える建設機械に設けられ、他の制御装置と共通の通信ラインを介して接続されデー夕の送受信を行う建設機械の制御装置において、前記通信ラインからデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段を設けたものとする。

これにより上記（1 ) で述べたように、建設機械に備えられる制御装置の増減や交換に際してソフトウェアの変更及び制御装置の交換が不要となり、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができる。

( 9 ) 上記（8 ) において、好ましくは、前記最小限処理手段は、前記通信ラインを介して受信するデ一夕に関して受信データ毎に初期値が設定してあり、前記通信ラインからデ一夕の送信がないときにその初期値を用いて演算処理を行う。これにより上記（4 ) で述べたように、最小限処理手段は、初期値を用いて演算処理を行い、制御装置自身で必要最小限の処理が実行可能となる。

( 1 0 ) また、上記第 1の目的を達成するために、本発明は、原動機、作業装置、前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システムを備える建設機械に対し複数の制御装置を設け、これら複数の制御装置を共通の通信ラインを介して互いに接続しデ一夕の送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置の少なくとも 1つは、他の制御装置からの送信デー夕を用いずに演算処理を行う第 1処理手段と、他の制御装置からの送信データを用いて演算処理を行う第 2処理手段と、前記共通の通信ラインに前記他の制御装置が接続されているか否かを検出する検出手段と、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されないときは前記第 1処理手段の演算処理を実行し、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されると前記第 2処理手段の演算処理を実行する処理切換手段とを備えるものとする。

このように少なくとも 1つの制御装置に第 1処理手段、第 2処理手段、検出手段、処理切換手段を設けることにより、他の制御装置が共通の通信ラインに接続されている場合は、そのことが検出手段で検出され、処理切換手段は第 2処理手段の演算処理を実行する。また、他の制御装置を共通の通信ラインから切り離した場合は、そのことが検出手段で検出され、処理切換手段は第 1処理手段の演算処理を実行する。このため、既存の制御装置のソフトウェアの変更や制御装置自体の交換をすることなく、制御装置の共通の通信ラインからの切り離しや交換を行える。

逆に、他の制御装置が共通の通信ラインに接続されていない場合は、そのことが検出手段で検出され、処理切換手段は第 1処理手段の演算処理を実行する。また、他の制御装置を共通の通信ラインに追加接続して制御装置の数を増やした場合は、そのことが検出手段で検出され、処理切換手段は第 2処理手段の演算処理を実行する。このため、既存の制御装置のソフトウェアの変更や制御装置自体の交換をすることなく、制御装置の共通の通信ラインへの追加接続が行える。このように既存の制御装置のソフトウェアの変更や制御装置自体の交換をすることなく、共通の通信ラインへの制御装置の追加接続や共通の通信ラインからの制御装置の切り離しが行え、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができ、開発コス卜の上昇を少なくすることができる。

( 1 1 ) 更に、上記第 1の目的を達成するために、本発明は、作業装置、油圧ポンプ、前記作業装置を駆動するァクチユエ一夕、前記油圧ポンプから前記ァクチユエ一夕に供給される圧油を制御する制御弁、この制御弁を操作する操作手段を備える建設機械に対し複数の制御装置を設け、これら複数の制御装置を共通の通信ラインを介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置の少なくとも 1つは、他の制御装置からの送信データを用いずに演算処理を行う第 1処理手段と、他の制御装置からの送信デー夕を用いて演算処理を行う第 2処理手段と、前記共通の通信ラインに前記他の制御装置が接続されているか否かを検出する検出手段と、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されないときは前記第 1処理手段の演算処理を実行し、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されると前記第 2処理手段の演算処理を実行する処理切換手段とを備えるものとする。

また、少なくとも 1つの制御装置に第 1処理手段、第 2処理手段、検出手段、処理切換手段を設けることにより、上記（1 0 ) で述べたように、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができる。

( 1 2 ) 上記（1 1 ) において、好ましくは、前記複数の制御装置は、前記原動機を制御する制御装置、前記作業装置を制御する制御装置、前記油圧ポンプを制御する制御装置、前記操作手段により前記制御弁を操作する制御装置、前記制御装置に係わる表示 ·入力を行う制御装置のうちの少なくとも 2つの制御装置を含む。

これにより原動機を制御する制御装置、作業装置を制御する制御装置、油圧ボンプを制御する制御装置、操作手段により制御弁を操作する制御装置、制御装置に係わる表示 '入力を行う制御装置について、上記（1 1 ) で述べたように制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができる。

( 1 3 ) 上記（1 0 ) 又は（1 1 ) において、好ましくは、前記検出手段は前記他の制御装置からのデータの受信の有無で他の制御装置の接続の有無を検出する。これにより、ソフトウエア上の処理で他の制御装置の接続の有無を検出することができる。

( 1 4 ) また、上記（1 0 ) 又は（1 1 ) において、好ましくは、前記検出手段は他の制御装置からのデータの受信の有無でフラグの状態を変え、前記処理切換手段はそのフラグの状態で他の制御装置の接続の有無を判別し、実行すべき演算処理を切り換える。

これにより、ソフトウェア上の処理で他の制御装置の接続の有無を検出し、実行すべき演算処理を切り換えることができる。

( 1 5 ) また、上記（1 0 ) 又は（1 1 ) において、好ましくは、前記他の制御装置は複数あり、この複数の他の制御装置から送信されるそれぞれのデータにデ一夕固有の識別子を付しておき、前記検出手段は、前記複数の他の制御装置からのデータの受信の有無で前記複数の他の制御装置の接続の有無を検出すると共に、受信したデータの識別子で前記複数の他の制御装置のいずれが接続されているかを検出する。

これにより、他の制御装置が複数あり、第 2処理手段がその複数の他の制御装置からの送信データを用いて演算処理を行う場合でも、検出手段は複数の他の制御装置の接続の有無を個別に検出し、処理切換手段は適切な演算処理の切り換えを行い、第 2処理手段は適切な演算処理を行える。

( 1 6 ) また、上記第 1の目的を達成するために、本発明は、原動機、作業装置、前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システムを備える建設機械に設けられ、他の制御装置と共通の通信ラインを介して接続されデ一夕の送受信を行う建設機械の制御装置において、前記送信データを用いずに演算処理を行う第 1処理手段と、前記送信データを用いて演算処理を行う第 2処理手段と、前記共通の通信ラインに前記他の制御装置が接続されているか否かを検出する検出手段と、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されないときは前記第 1処理手段の演算処理を実行し、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されると前記第 2処理手段の演算処理を実行する処理切換手段とを備えるものとする。

これにより上記（1 0 ) で述べたように、建設機械に備えられる制御装置の増減や交換に際してソフトウェアの変更及び制御装置の交換が不要となり、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができる。

( 1 7 ) 上記（1 6 ) において、好ましくは、前記検出手段は前記他の制御装置からのデータの受信の有無で他の制御装置の接続の有無を検出する。

これにより上記（1 3 ) で述べたように、ソフトウェア上の処理で他の制御装置の接続の有無を検出することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。

図 2は、図 1に示した第 1の制御装置の構成を示す図である。

図 3は、図 1に示した第 2の制御装置の構成を示す図である。

図 4は、図 1に示した第 3の制御装置の構成を示す図である。

図 5は、図 1に示した第 4の制御装置の構成を示す図である。

図 6は、図 1に示した表示装置の構成を示す図である。

図 7は、図 1に示した表示装置の表示部を示す図である。

図 8は、第 1〜第 4の制御装置及び表示装置に用いられる通信装置の構成を示す図である。

図 9は、図 2〜図 7に示した制御装置及び表示装置におけるシングルチップマイコンでのメイン処理とタイマ割り込み処理及び受信割り込み処理との関係を示すタイミングチャートを示す図である。

図 1 0は、第 1の制御装置で用いられるメッセージ定義テーブルを示す図である。

図 1 1は、第 1の制御装置の立ち上げ後の初期化処理時に作成されるメッセ一ジ送信管理テーブルを示す図である。

図 1 2は、第 2の制御装置で用いられるメッセージ定義テーブルを示す図である。

図 1 3は、第 2の制御装置の立ち上げ後の初期化処理時に作成されるメッセ一ジ送信管理テーブルを示す図である。

図 1 4は、第 3の制御装置で用いられるメッセージ定義テーブルを示す図である。

図 1 5は、第 3の制御装置の立ち上げ後の初期化処理時に作成されるメッセ一ジ送信管理テーブルを示す図である。

図 1 6は、第 4の制御装置で用いられるメッセージ定義テーブルを示す図である。

図 1 7は、第 4の制御装置の立ち上げ後の初期化処理時に作成されるメッセ一ジ送信管理テーブルを示す図である。

図 1 8は、表示装置で用いられるメッセージ定義テーブルを示す図である。図 1 9は、表示装置の立ち上げ後の初期化処理時に作成されるメッセージ送信管理テ一ブルを示す図である。

図 2 0は、第 1〜第 4の制御装置及び表示装置のシングルチップマイコンにおける夕イマ割り込み処理（送信処理）を説明するフローチャートである。

図 2 1は、第 1〜第 4の制御装置及び表示装置の通信装置における送信処理を説明するフローチャートである。

図 2 2は、第 1〜第 4の制御装置及び表示装置の通信装置における受信処理を説明するフローチヤ一トである。

図 2 3は、第 1〜第 4の制御装置及び表示装置のシングルチップマイコンにおける受信割り込み処理を説明するフローチヤ一トである。

図 2 4は、第 1の制御装置のメイン処理（制御動作）を説明するフローチヤ一卜図である。

図 2 5は、第 2の制御装置のメイン処理（制御動作）を説明するフローチヤ一ト図である。

図 2 6は、第 3の制御装置のメイン処理（制御動作）を説明するフローチヤ一ト図である。

図 2 7は、第 4の制御装置のメイン処理（制御動作）を説明するフローチヤ一ト図である。

図 2 8は、表示装置のメイン処理（制御動作）を説明するフローチャート図である。

図 2 9は、第 1〜第 4の制御装置及び表示装置が制御演算処理を行っている間の共通の通信ラインを流れる通信データと各制御装置の制御演算の状態を示す夕ィムチャートである。

図 3 0は、第 1〜第 4の制御装置及び表示装置における通信データの送受信の関係を送信周期と共にまとめた表である。

図 3 1は、図 1に示した電子制御システムから制御装置を減らしたシステムの変更例を示す図 1と同様な図である。

図 3 2は、図 1に示した電子制御システムから制御装置を更に減らしたシステムの変更例を示す図 1と同様な図である。，図 3 3は、本発明の第 2の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。

図 3 4は、本発明の第 3の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。

図 3 5は、本発明の第 4の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。

図 3 6は、本発明の第 5の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。

図 3 7は、本発明の第 6の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。

図 3 8は、共通の通信ラインに第 4の制御装置が接続されている場合の第 3の制御装置の処理内容を、第 4の制御装置の処理内容と共に示すフローチヤ一卜である。

図 3 9は、通信管理部の処理機能の一部であるデータの送信処理において、予め決められた送信周期になったかどうかを管理する処理を示すフローチャートである。

図 4 0は、共通の通信ラインに第 4の制御装置が接続されていない場合の第 3 の制御装置の実質的処理内容を示すフローチヤ一トである。

図 4 1は、第 3の制御装置及び第 4の制御装置のソフトウェアの全体の処理機能を示す機能ブロック図である。

図 4 2は、各制御装置間で共通に使用するデータ定義テーブルの一例を示す図である。

図 4 3は、第 4の制御装置で使用されるメッセ一ジ定義テーブルを示す図である。

図 4 4は、第 4の制御装置で作成される送信時間管理テーブルを示す図である。図 4 5は、第 3の制御装置で使用されるメッセージ定義テーブルを示す図で'ある。

図 4 6は、第 3の制御装置で作成される送信時間管理テーブルを示す図である。図 4 7は、第 3及び第 4の制御装置の通信管理部で行われる受信割り込み処理を示すフローチヤ一トである。

図 4 8は、第 3の制御装置の処理選択 ·実行部で行われる選択 ·実行処理を示すフローチヤ一トである。

図 4 9は、第 4の制御装置の処理選択 ·実行部で行われる選択 ·実行処理を示すフローチヤ一トである。

図 5 0は、共通の通信ラインに第 3の制御装置のみが接続されている場合の第 3の制御装置の処理機能の状態を示す図である。

図 5 1は、本発明の第 7の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及び油圧システムと共に示す図である。

図 5 2は、第 2の制御装置、第 3の制御装置、第 4の制御装置及び表示 .設定装置のソフトウェアの全体の処理機能を示す機能ブロック図である。

図 5 3は、第 4の制御装置で使用されるメッセージ定義テーブルを示す図である。

図 5 4は、第 4の制御装置で作成される送信時間管理テーブルを示す図である _c 図 5 5は、第 2の制御装置で使用されるメッセージ定義テーブルを示す図である。

図 5 6は、第 2の制御装置で作成される送信時間管理テーブルを示す図である図 5 7は、表示 '設定装置で使用されるメッセージ定義テーブルを示す図である。

図 5 8は、表示'設定装置で作成される送信時間管理テーブルを示す図である _c 図 5 9 Aは、第 2の制御装置のフラグ設定部のフラグの構成を示す図である。図 5 9 Bは、表示 ·設定装置のフラグ設定部のフラグの構成を示す図である。図 6 0は、第 2の制御装置の通信管理部で行われる受信割り込み処理を示すフローチャー卜である。

図 6 1は、第 2の制御装置の処理選択 ·実行部で行われる選択 ·実行処理を示すフ口一チャートである。

図 6 2は、表示 ·設定装置の通信管理部で行われる受信割り込み処理を示すフローチャー卜である。

図 6 3は、表示，設定装置の処理選択 ·実行部で行われる選択 ·実行処理を示すフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図 1は、本発明の第 1の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及びこれに搭載される油圧システムと共に示す図である。この図 1 において、 1は油圧ショベルを示し、この油圧ショベル 1は、走行体 2、走行体 2上に旋回可能に設けれられた旋回体 3、旋回体 3上に構成された原動機 1 4や油圧ポンプ 1 8 (後述）等の油圧機器等の収納室 4、旋回体 3の後部に設けた力ゥン夕ウェイト 5、旋回体 3の前部左側に設けられた運転室 6、旋回体 3の前部中央に設けられた掘削作業装置 7を備えている。

掘削作業装置 7は、旋回体 3に俯仰動可能に設けられたブーム 8と、このブーム 8の先端に回動可能に設けられたアーム 9と、このアーム 9の先端に回動可能に設けられたバケツト 1 0と、ブーム 8を俯仰動させるブーム操作用の油圧シリンダ 1 1と、アーム 9を回動させるアーム操作用のシリンダ 1 2と、バゲット 1 0を回動させるバケツト操作用のシリンダ 1 3とで構成されている。

原動機 1 4は上記のように収納室 4内に配置され、かつその回転速度をある範囲に維持するための電子式のガバナ装置 1 5を備えている。原動機 1 4の目標回転数 N rは目標回転数設定器 1 6により設定される。

1 7は原動機 1 4の制御系に設けられ、原動機 1 4を制御する第 1の制御装置 1 7であり、この第 1の制御装置 1 7は目標回転数設定器 1 6からの目標回転数 N rとガバナ装置 15で検出された実際の回転数 Neとに基づいて所定の演算を行い、実際の回転数 Neが目標回転数 N rに一致するようにガバナ装置 15に制御信号 Rを出力する。この第 1の制御装置 17の詳細な構成については、後述する。

油圧ポンプ 18は上記のように収納室 4内に配置され、かつ原動機 14によつて回転駆動される。また、油圧ポンプ 18は可変容量型のポンプであり、その吐出量を変える斜板 19を備え、この斜板 19には吐出量調整装置 20が連結されている。また、斜板 19の傾転位置を検出する斜板位置検出器 2 1及び油圧ボンプ 18の吐出圧力を検出する圧力検出器 22が設けられている。

23は油圧ポンプ 18の制御系に設けられ、油圧ポンプ 18を制御する第 2の制御装置であり、この第 2の制御装置 23は、圧力検出器 22によって検出された油圧ポンプ 18の吐出圧力 Pdと斜板位置検出器 2 1によって検出された斜板 19の傾転位置 0とに基づいて所定の演算を行い、油圧ポンプ 18の吐出量調整装置 20に斜板 19の制御信号を出力する。この第 2の制御装置 23の詳細な構成については、後述する。

ブーム操作用の油圧シリンダ 1 1、アーム操作用のシリンダ 12、バケツト操作用のシリンダ 13は油圧ポンプ 18及び制御弁 24, 25, 26等と共に油圧システム 55を構成している。油圧シリンダ 1 1 , 12， 13はそれぞれ制御弁 24， 25， 26を介して油圧ポンプ 18に接続され、制御弁 24, 25， 26 により油圧ポンプ 18から各シリンダ 1 1, 12， 13に供給される圧油の流量及び方向が調整される。制御弁 24， 25, 26は上記収納室 4内に配置されている。制御弁 24， 25， 26に対しては操作レバ一 27, 28, 29が設けられ、各操作レバー 27， 28， 29にレバ一作動器 30， 31， 32が連結され、これらのレバー作動器 30, 31， 32は各操作レバー 27， 28, 29の操作量に対応した電気信号を出力する。

33は操作レバ一 27， 28, 29により制御弁 24， 25, 26を操作する操作系に設けられた第 3の制御装置であり、この第 3の制御装置 33は各レバー作動器 30， 31， 32からの電気信号に基づいて所定の演算処理を行い、各制御弁 24, 25, 26の操作部 24 L, 24 R, 25 L, 25 R, 26 L, 26 Rに制御信号を出力する。この第 3の制御装置 3 3の詳細な構成については、後述する。

掘削作業装置 7にはブーム 8の回転角度を検出するブーム回転角検出器 3 4、アーム 9の回転角度を検出するアーム回転角検出器 3 5、バケツト 1 0の回転角度を検出するバケツ卜回転角検出器 3 6が設けられている。

3 7は掘削作業装置 7の制御系に設けられ、掘削作業装置 7を制御する第 4の制御装置であり、この第 4の制御装置 3 7は各回転角検出器 3 4， 3 5 , 3 6力、らの回転角度信号 α , β , ァに基づいて所定の演算処理を行い、制御ユニット 3 3に制御駆動指令 Υ α , Υ β , Y rを提供する。この第 4の制御装置 3 7の詳細な構成については、後述する。

3 8は第 5の制御装置を構成する表示装置であり、この表示装置 3 8は第 4の制御装置 3 7に対して掘削作業装置 7の目標とする作業軌跡を指示したり、他の制御ユニット 1 7， 2 3， 3 3 , 3 7からの情報を得て、この情報を表示する。上記の第 1〜第 4の制御装置 1 7， 2 3， 3 3 , 3 7及び表示装置 3 8は共通の通信ライン 3 9により接続され、この通信ライン 3 9を介して互いにデータの送受信を行う。

以上により、原動機 1 4は、第 1の制御装置 1 7によりガバナ装置 1 5を介して、その実際の回転数 N eが目標回転数設定器 1 6の目標回転数 N rに一致するように制御される。

油圧ポンプ 1 8は、圧力検出器 2 2及び斜板位置検出器 2 1の信号に基づいて第 2の制御装置 2 3によって生起される制御信号により、吐出量調整装置 2 0を介してその吐出量が制御される。

制御弁 2 4 , 2 5， 2 6は操作レバー 2 7， 2 8， 2 9の操作信号 X 1 , X 2 , X 3に従い、第 3の制御装置 3 3により、その位置が制御され、圧油の流量と流れ方向が制御される。

掘削作業装置 7は、各回転角検出器 3 4， 3 5， 3 6からの回転角度信号 α， β , ァに基づいて第 4の制御装置 3 7から出力される制御駆動指令（動作軌跡信号） Ύ a , Υ β , Y rにより、上記の第 3の制御装置 3 3を介してその動作軌跡が制御される。このとき、第 3の制御装置 3 3は、第 4の制御装置 3 7からの制御駆動信号に従って操作レバー 27, 28， 29の操作信号 X I， X2, X3を補正して、制御弁 24, 25, 26を制御することで掘削作業装置 7の動作を制御する。

表示装置 38は第 4の制御装置 37に対して掘削作業装置 7の目標とする作業軌跡を指示したり、第 1〜第 4の制御装置 1 7， 23， 33， 37からの情報を得て、この情報を表示する。

図 2は第 1の制御装置 1 7の構成を示すもので、この図 2において図 1と同符号のもは同一部分を示している。第 1の制御装置 1 7は、目標回転数設定器 1 6 からの目標回転数信号 N rを入力してデジタル信号に変換する AZD変換器 1 7 0と、ガバナ装置 1 5からの原動機 14の実際の回転数 Neをパルス信号で入力するカウンタ 1 7 5と、中央演算処理装置（CPU) 1 7 1と、制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリ一メモリー（ROM) 1 72 と、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ

(RAM) 1 73と、デジタル信号ををアナログ信号に変換する D/A変換器 1 74とを含むシングルチップマイコン 1 76と、 DZA変換器 1 74からの信号をガバナ装置 1 5に出力する増幅器 1 77と、共通の通信ライン 39に接続され、他の制御装置 23， 33， 37及び表示装置 38との通信を制御する通信装置 1 78と、制御パラメ一夕等を記憶しておく不揮発性メモリ（EEPR〇M(Elect rical ly Erasable Programmable Read Only Memory)) 1 79とで構成されている < 図 3は第 2の制御装置 23の構成を示すもので、この図 3において図 1と同符号のもは同一部分を示している。この第 2の制御装置 23は、圧力検出器 22の圧力信号 P dと斜板位置検出器 2 1からの斜板位置信号 Θとを入力してデジタル信号に変換する AZD変換器 230と、中央演算処理装置（CPU) 23 1と、制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー

(ROM) 232と、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（RAM) 233と、出力用のインターフェース（ IZO) 23 4とを含むシングルチップマイコン 235と、油圧ポンプ 1 8の斜板 1 9の駆動信号を斜板位置調節器 20に出力する増幅器 236と、共通の通信ライン 39に接続され、他の制御装置 1 7， 33， 37及び表示装置 38との通信を制御する通信装置 237と、制御パラメ一夕等を記憶する不揮発性メモリ（EEPRO M) 238とで構成されている。

図 4は第 3の制御装置 33の構成を示すもので、この図 4において図 1と同符号のもは同一部分を示している。この第 3の制御装置 33は、操作レバ一 27, 28， 29に対応するレバ一作動器 30, 31， 32からの操作信号 XI， X2, X 3をデジタル信号に変換する AZD変換器 330と、中央演算処理装置（CP U) 331と、制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリ一メモリー（ROM) 332と、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（RAM) 333と、デジタル信号をアナログ信号に変換する D/A変換器 334とを含むシングルチップマイコン 335と、 DZ A変換器 334からの信号を各制御弁 24， 25， 26の操作部 24 L, 24R, 25 L, 25 R, 26 L, 26 Rに出力する増幅器 336 a〜 336 f と、共通の通信ライン 39に接続され、他の制御装置 17, 23， 37及び表示装置 38 との通信を制御する通信装置 337と、制御パラメ一夕等を記憶する不揮発性メモリ（EE PROM) 338とで構成されている。

図 5は第 4の制御装置 37の構成を示すもので、この図 5において図 1と同符号のもは同一部分を示している。この第 4の制御装置 37は、ブーム回転角度検出器 34からの角度信号ひとアーム回転角度検出器 35からの角度信号 (3とバゲット回転角度検出器 36からの角度信号 τを入力してデジタル信号に変換する A ZD変換器 370と、中央演算処理装置（CPU) 371と、制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリー（ROM) 372と、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ（RA

M) 373とを含むシングルチップマイコン 374と、共通の通信ライン 39に接続され、他の制御装置 17， 23, 33及び表示装置 38との通信を制御する通信装置 375と、制御パラメ一夕等を記憶する不揮発性メモリ（EEPRO M) 376とで構成されている。

図 6は第 5の制御装置である表示装置 38の構成を示すもので、この図 6において図 1と同符号のもは同一部分を示している。この表示装置 38は、表示内容を切り替えるためのスィッチ、キー等の入力装置 380 A， 380 B, 380 C と、入力装置 380 A， 380 B, 380 Cからの信号を入力するイン夕一フエ —ス（IZO) 381と、中央演算処理装置（CPU) 382と、制御手順のプログラムや制御に必要な定数を格納するリードオンリーメモリ— （ROM) 38 3と、演算結果あるいは演算途中の数値を一時記憶するランダムアクセスメモリ (RAM) 384と、出力用のイン夕一フェース（I ZO) 385とを含むシングルチップマイコン 386と、情報を表示する L CD等の表示部 387と、 CP U 382から表示部 387への表示指令を受けて、表示部 387にデータを送る画面表示制御部 388と、共通の通信ライン 39に接続され、他の制御装置 17，

23, 33, 37との通信を制御する通信装置 389とで構成されている。

図 7は図 6に示した表示装置 38の構成を示すもので、この図 7において図 6 と同符号のもは同一部分を示している。入力装置 380 Aは自動操作の ON/0 FFを切り替えるもので、この入力装置 38 OAはスィッチで構成されている。入力装置 380 Bは表示データを切り替えるもので、この入力装置 380 Bはスイッチで構成されている。入力装置 380 Cは掘削作業装置 7の目標軌跡を設定するもので、この入力装置 380 Cはスィツチで構成されている。

入力装置 380 Cは、例えば目標の軌跡として掘削深さを指示する場合はその目標掘削深さを設定する UP/DOWNスィツチとなる。このスィツチ 380 C は目標軌跡をどのように指示するかにより、種々にの形態が考えられる。この場合、スィッチ 380 Bは、目標軌跡を設定する時には目標掘削深さを、その他の時には実際の掘削作業装置 7の掘削深さを表示部 387の表示画面 387 aに表示するように切り替える。

図 8は上記通信装置 178, 237， 337, 375, 389の構成の一例を示すもので、この図 8において、図 1〜図 6に示す符号と同符号のものは同一部分である。これらの通信装置 178， 237， 337, 375, 389は、デー夕に付加された I D番号（後述）と同じ番号でデータを管理する記憶場所を有するメモリ 80と、通信コントローラ 81と、上記制御装置 17， 23， 33， 3 7及び表示装置 38のシングルチップマイコン 176， 235, 335, 374,

386に接続するデータライン 82と、通信コントローラ 81からシングルチップマイコン 1 76， 235， 335， 374, 386に受信割込み信号をる割込み信号ライン 8 3と、通信コントローラ 8 1と共通の通信ライン 3 9とを接続する受信ライン 8 4及び送信ライン 8 5とで構成されている。

第 1〜第 4の制御装置 1 7 , 2 3， 3 3， 3 7及び表示装置 3 8における上記のシングルチップマイコンと通信装置のデータの送受信機能の詳細を図 9〜図 2 3を用いて説明する。

図 9は、第 1〜第 4の制御装置 1 7， 2 3， 3 3， 3 7及び表示装置 3 8のシングルチップマイコン 1 7 6， 2 3 5 , 3 3 5 , 3 7 4 , 3 8 6における演算処理のソフトタイミングチャートを示す。シングルチップマイコン 1 7 6， 2 3 5 , 3 3 5， 3 7 4 , 3 8 6は、タイマ（図示せず）により一定時間毎、例えば l m s毎に夕イマ割込みを発生し、メイン処理を中断してタイマ割込み処理プロダラムを起動する。また、通信装置 1 7 8 , 2 3 7 , 3 3 7 , 3 7 5 , 3 8 9から受信割込み信号が発生すると、メイン処理を中断して受信割込み処理プログラムを起動する。

図 1 0〜図 1 9は、第 1〜第 4の制御装置 1 7， 2 3， 3 3 , 3 7及び表示装置 3 8において、一定時間毎に他の制御装置にメッセージの送信を行いかつ他の制御装置からのメッセージの送信があつたときに必要なメッセージの受信を行うために設けられたメッセージ定義テーブル及びメッセージ送信管理テーブルを示す。これらテーブルでは、送受信するデータのかたまりを「メッセージ」と読んでいる。

まず、第 1の制御装置 1 7においては、その R O M 1 7 2に図 1 0に示すようなメッセージの送受信の区別、送信周期を記述したメッセージ定義テーブルが格納されており、またこのメッセージ定義テーブルに基づいて立ち上げ後の初期化処理時に図 1 1に示すような送信メッセージの送信周期とカウン夕とが記述されたメッセ一ジ送信管理テーブルが作成される。

また、第 2の制御装置 2 3においては、その R O M 2 3 2に図 1 2に示すようなメッセージの送受信の区別、送信周期を記述したメッセージ定義テーブルが格納されており、またこのメッセージ定義テーブルに基づいて立ち上げ後の初期化処理時に図 1 3に示すような送信メッセージの送信周期とカウンタとが記述されたメッセージ送信管理テーブルが作成される。また、第 3の制御装置 3 3においては、その R O M 3 3 2に図 1 4に示すようなメッセージの送受信の区別、送信周期を記述したメッセージ定義テ一ブルが格納されており、またこのメッセージ定義テーブルに基づいて立ち上げ後の初期化処理時に図 1 5に示すような送信メッセージの送信周期とカウン夕とが記述されたメッセージ送信管理テーブルが作成される。

また、第 4の制御装置 3 7においては、その R OM 3 7 2に図 1 6に示すようなメッセージの送受信の区別、送信周期を記述したメッセージ定義テーブルが格納されており、またこのメッセ一ジ定義テーブルに基づいて立ち上げ後の初期化処理時に図 1 7に示すような送信メッセージの送信周期とカウン夕とが記述されたメッセージ送信管理テーブルが作成される。

また、表示装置 3 8においては、その R O M 3 8 3に図 1 8に示すようなメッセージの送受信の区別、送信周期を記述したメッセージ定義テーブルが格納されており、またこのメッセージ定義テーブルに基づいて立ち上げ後の初期化処理時に図 1 9に示すような送信メッセージの送信周期とカウン夕とが記述されたメッセージ送信管理テーブルが作成される。

以上のメッセージ定義テーブル及びメッセージ送信管理テーブルにおいて、各送受信メッセージ（データ）には、固有の I D番号が付されて管理される。この I D番号は受信側の制御装置においてメッセージ（デ一夕）の識別に使用される。また、以上のメッセージ定義テーブルにおいて、送信メッセージの送信周期 (送信時間間隔）は、それぞれのデータの変化速度、あるいはそのデータを受信する制御装置で必要とする周期に応じて設定されている（後述）。

データを送信する場合の動作を第 2の制御装置 2 3を例にとり説明する。

第 2の制御装置 2 3は、立ち上げ後の初期化処理時に、図 1 2に示すメッセ一ジ定義テーブルから図 1 3に示すメッセージ送信管理テーブルを作成する。第 2 の制御装置 2 3は、上記したようにタイマにより一定時間毎に夕イマ割込みを発生し、図 2 0に示すタイマ割り込み処理プログラムを起動する。この夕イマ割り込み処理プログラムは以下の手順を実行する。

まず、タイマ割込み毎に図 1 3に示す送信管理テーブルのカウン夕をインクリメントする（ステップ 2 2 1 ) 。次に、図 1 3に示す送信管理テーブルの送信周期に対応する夕イマ割込回数 nとカウン夕の値が等しくなつたか否かを判定する (ステップ 2 2 2 ) 。夕イマ割込みの時間間隔を上記のように l m sとした場合、 n =周期となるので、ステップ 2 2 1では送信周期とカウン夕の値が等しくなつたか否かを判定すればよい。また、図 1 3に示す送信管理テーブルの例では、周期が「8」であるので、カウン夕の値が「8」になったか否かを判定する。そして、送信周期とカウン夕の値が等しくなつた場合、カウン夕を初期化し（ステツプ 2 2 3 ) 、送信するデータ（0及び？）を図 3に示す R AM 2 3 3から通信装置 2 3 7内のメモリ 8 0に転送し、メモリ 8 0のデータの I D番号に相当する記憶場所に書き込む（ステップ 2 2 4 ) 。次に、通信装置 2 3 7内の通信コントローラ 8 1における送信要求フラグを「1」にセットし（立て）（ステップ 2 2 5 ) 、処理を終わる。

通信装置 2 3 7は、送信要求フラグが立てられたデータを、時系列のシリアルのデ一夕に変換して共通の通信ライン 3 9に出力し、他の制御装置に供給する。このときの通信装置 2 3 7の動作を図 2 1のフローチャートを用いて説明する。まず、通信コントローラ 8 1は送信要求フラグの状態を判定し（ステップ 2 3 1 ) 、送信要求フラグが「1」にセットされると（立てられると）、即ち、マイコン側から送信が指示されると、送信要求フラグが立てられた記憶場所のデータを読み出し（ステップ 2 3 2 ) 、このデータに記憶場所に相当する I D番号を付加する（ステップ 2 3 3 ) 。次いで、通信コントローラ 8 1は共通の通信ライン 3 9の空き状態を判断して（ステップ 2 3 4 ) 、通信ライン 3 9が空いているときに I D番号を付加したデータを送信ライン 8 5を介して共通の通信ライン 3 9 に送信する（ステップ 2 3 5 ) 。次に、送信要求フラグをクリア（0に）し、送信が終了したことを示す（ステップ 2 3 6 ) 。

以上の手順により、デ一夕の送信処理が完了する。

以上の処理は、第 2の制御装置 2 3について説明したが、他の制御装置及び表示装置についても、上述と同様に各々設定された周期でデータの送信を行うことができる。

データを受信する場合の動作を、同様に第 2の制御装置 2 3を例にとり説明する。通信装置 2 3 7のコントローラ 8 1は共通の通信ライン 3 9からデ一夕を受信し必要なデ一夕だけを取り込む。この詳細を図 2 2に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、データを受信する場合は、通信コントローラ 8 1で一度全てのデータを受信する（ステップ 2 4 1 ) 。次に、これらのデ一夕に付されている I D番号を、予めシングルチップマイコン 2 3 5によって設定されている I D番号と比較し

(ステップ 2 4 2 ) 、その番号が一致すれば、 I D番号に相当するメモリ 8 0の記憶場所にデータを書き込む（ステップ 2 4 3 ) 。これと同時に、通信コント口 —ラ 8 1はデータを受信したことを知らせる割込み信号を、割込み信号ライン 8 3を通してシングルチップマイコン 2 3 5に送信し、受信割込みフラグを「1」にセッ卜する（ステップ 2 4 4 ) 。

マイコン 2 3 5は通信装置 2 3 7からの受信割込み信号を受信し、受信割込みフラグがセッ卜されると、図 2 3に示す受信割込み処理プログラムを自動的に開始する。この受信割込み処理プログラムは以下の手順を実行する。

まず、マイコン 2 3 5は、通信装置 2 3 7内のメモリ 8 0に書き込まれた受信データを R AM 2 3 3に転送する（ステップ 2 5 1 ) 。次に、マイコン 2 3 5は通信装置 2 3 7の受信割込みフラグをクリアする（「0」を書き込む）（ステツプ 2 5 2 ) 。

以上の処理により、受信データを R AM 2 3 3に転送することで、この受信デ —夕を利用し、後述するメィン処理としての制御プログラムを実行することが可能となる。

このデータの受信処理は、他の制御装置 1 7 , 3 3 , 3 7及び表示装置 3 8においても同様の手順で行われる。

なお、上述の通信装置 1 7 8， 2 3 7 , 3 3 7， 3 7 5， 3 8 9は、上述の通信方式に限られず他の方式を用いることができる。また、通常のシリアル通信方式として、通信コントローラ 8 1の機能をマイコンのソフ卜で実現することも可能である。

ここで、図 1 0、図 1 2、図 1 4、図 1 6、図 1 8に示す各メッセージ定義テ —ブルにおいては、送信メッセージの送信周期（送信時間間隔）は、そのメッセージが制御上必要とされる周期あるいはデ一夕の変化速度又は変化の頻度を鑑みて決定されている。

例えば、図 1 0において、第 1の制御装置 1 7が送信する原動機 14の実際の回転数 Ne及び目標回転数 N rは、比較的変化の頻度が少ないことから、 50m s毎の送信周期に設定されている。

また、図 1 2において、第 2の制御装置 23が送信する油圧ポンプ 1 8の吐出圧信号 P dと斜板位置信号 0とは、比較的変化速度が速いことから、 8ms毎の送信周期に設定している。

また、図 14において、第 3の制御装置 33が送信する操作信号 X 1, X2, X3は、変化速度が比較的速く、かつ第 4の制御装置 37における掘削作業装置 7の制御演算あるいは第 2の制御装置 23における油圧ポンプ 1 8の目標斜板傾転角度 0 rの演算に必要であることから、その送信周期は 10ms程度に設定されている。

また、図 1 6において、第 4の制御装置 37が送信する制御駆動指令 Υα， Υ β, Υ了は、変化速度が比較的速く、かつ第 3の制御装置 33における操作信号 X I, Χ2, X 3の補正の演算に必要であることから、その送信周期は 1 0ms 程度に設定されている。また、実際深さ hは表示装置 38で表示される数値であるため、余り速い変化は必要とせず、その送信周期は 1 00ms程度に設定されている。

更に、図 1 8において、表示装置 38から第 4の制御装置 37に送信され、この第 4の制御装置 37で使用される掘削作業装置 7の目標軌跡 h rは、設定された後はほとんど変更されないことから、送信周期は 1 00ms程度で十分であり、この値に設定されている。表示装置 38から第 3の制御装置 33及び第 4の制御装置 37に送信される自動操作指令 Cautoも同様であり、送信周期は 1 00ms 程度に設定されている。

図 10、図 1 2、図 14、図 1 6、図 1 8に示す各メッセージ定義テーブルにおいて、受信メッセージの行の右側に付記した括弧書きは、制御装置の立ち上げ時に用いられる初期値である。本発明は、この初期値を適切に設定することにより、各制御装置がこの初期値を用いて演算処理を行い、必要最小限の機能を果たせるようにしており、これにより各制御装置は最小限処理機能を持ち、制御装置の増減に際してソフトウェアの変更を不要又は最小にし、制御装置の増減が容易に行えるようになる。初期値は、同じ名称のメッセージ（デ一夕）であっても、制御装置によって必要最小限の機能を果たせる値が異なり、制御装置によって違う値に設定されている。

即ち、図 1 2において、第 2の制御装置 2 3が受信する操作信号 X 1 , X2, X 3の初期値及び原動機 1 4の実際の回転数 N e及び目標回転数 N rは、これらのメッセージが受信されないときに、油圧ポンプ 1 8は吐出圧信号 P dによる馬力制御下で最大流量を吐出するように、それぞれ、

X 1 = XFULL (最大操作量）

X 2=XFULL (最大操作量）

X 3=XFULL (最大操作量）

N e =NMAX (最大回転数）

N r =N AX (最大回転数）

に設定されている。

また、図 1 4において、第 3の制御装置 3 3が受信する自動操作指令 Cauto及び制御駆動指令 Υ α， Υ β, Yrは、これらのメッセージが受信されないときに、操作レバ一 2 7， 2 8， 2 9による手動操作で制御弁 24, 2 5， 2 6を駆動できるように、それぞれ、

Cauto=OF F

Y a= 0

Υ β^ Ο

Υ r = 0

に設定されている。

また、図 1 6において、第 4の制御装置 3 7が受信する掘削作業装置 7の目標軌跡 h r、自動操作指令 Cauto、操作信号 X I， X 2, X 3、油圧ポンプ 1 8の吐出圧信号 P dと斜板位置信号 θ、原動機 1 4の実際の回転数 N eは、これらのメッセージが受信されないときに、掘削作業装置 7の動作軌跡制御を行わないように、それぞれ、 h r = hout (掘削作業装置 7が届く範囲外の数値）

Cauto=OF F

X 1 = 0

X2 = 0

X3 = 0

Θ = Θ Ι (最大傾転角）

P d = Pnormal (通常掘削の平均吐出圧、例えば 200 K g Z c m²) Ne=NMAX (最大回転数）

に設定されている。

また、図 18において、表示装置 38が受信する実際深さ hは、このメッセ一ジが受信されないときに、表示画面 387 aに何も表示しないように、

h = hout (掘削作業装置 7が届く範囲外の数値）

5又 At άれる。

上記初期値は、それぞれの制御装置の R Ο Μあるいは E E P R Ο Μに記憶されている。

次に、上述した第 1〜第 4の制御装置 17, 23, 33， 37及び表示装置 3 8のシングルチップマイコン 176， 235, 335, 374, 386におけるメイン処理の制御動作について説明する。

まず、第 1の制御装置 17の原動機 14の制御動作を図 24のフローチヤトを用いて説明する。

図 24において、第 1の制御装置 1 7は、まず制御演算に必要な定数を図 2 に示す ROM 172ぁるぃはEEPR〇M179から読み込む（ステップ 30 1) 。次に、 AZD変換器 170を介して、目標回転数設定器 16からの目標回転数 N rを読み込む（ステップ 302) 。次に、ガバナ装置 15からの原動機 1 4の実際の回転数 N eをカウン夕 175を介して入力する（ステップ 303) 。次に、目標回転数 N rに実際の回転数 Neがー致するように制御信号 Rを演算し、図 2に示す DZA変換器 174及び増幅器 177を介してガバナ装置 15に制御信号 Rを出力し、原動機 14の回転数を目標回転数 N rに制御する（ステップ 3 04) 。次に、ステップ 302に戻り、処理を繰り返す。上述の処理の間、読み込まれた原動機 14の目標回転数 N r及び実回転数 Ne は先に説明した送信方法で共通の通信ライン 39を介して各制御装置 23, 33, 37及び表示装置 38に送信される。

次に、第 2の制御装置 23の油圧ポンプ 1 8の制御動作を図 25のフローチヤートを用いて説明する。

図 25において、第 2の制御装置 23は、まず、この制御装置 23で使用する上述した受信データ X I， X2, X3, N r, N eの初期値及びその他の制御演算に必要な定数を図 3に示す ROM 232あるいは EE PROM 238から読み込む（ステップ 3 1 1) 。次に、 AZD変換器 230を介して、圧力検出器 22 からの圧力信号 P d及び斜板位置検出器 2 1からの斜板位置信号 Θを読み込む

(ステップ 3 1 2) 。次に、第 1の制御装置 1 7からの受信デ一夕である目標回転数 N rと実際の回転数 Neを用いて原動機 14の負荷状態を演算する（ステツプ 3 1 3) 。次に、第 3の制御装置 33からの受信データである操作レバー操作量 X I, X2, X 3から油圧ポンプ 18に要求される圧油の吐出量を演算する

(ステップ 3 14) 。

次に、ステップ 3 14で演算した油圧ポンプ 1 8の要求吐出量を基に、ステツプ 3 1 3で演算した原動機 14の負荷状態、及びステップ 3 1 2で読み込んだ圧力検出器 22の圧力信号 P dから油圧ポンプ 1 8が吐出可能な量を演算し、その吐出量から目標斜板傾転角度 0 rを計算する（ステップ 3 1 5) 。次に、目標斜板傾転角度 Θ rに斜板位置信号 Θがー致するように制御信号を演算し、図 3に示すインターフェース（ I/O) 234及び増幅器 236を介して吐出量調整装置

20に制御信号を出力し、油圧ポンプ 1 8斜板 1 9の傾転位置を制御する（ステップ 3 1 6) 。その後、ステップ 3 12に戻り、処理を繰り返す。

上述の処理の間、読み込まれた油圧ポンプ 1 8の圧力信号 P d及び斜板位置信号 Sは先に説明した送信方法で共通の通信ライン 39を介して各制御装置 1 7，

33， 37及び表示装置 38に送信される。

また、ステップ 3 1 3で原動機 14の負荷状態を演算するのに用いる目標回転数 N rと実際の回転数 N e及びステップ 3 14で油圧ポンプ 18の要求吐出量を演算するのに用いる操作レバー操作量 X 1， Χ2, X 3は先に説明した受信方法で共通の通信ライン 3 9を介して受信される。

ここで、目標回転数 N rと実際の回転数 N eは第 1の制御装置 1 7から送信され、操作レバー操作量 X I , X 2, X 3は第 3の制御装置 3 3から送信されるデ一夕であるが、もし、第 1の制御装置 1 7及び第 3の制御装置の少なくとも 1つを取り外してシステムを構成した場合は、ステップ 3 1 3， 3 1 4では取り外した制御装置からの受信データに対して、ステップ 3 1 1で読み込んだ前述した初期値を用いて演算を行い、これにより必要最小限の処理機能を果たせる。即ち、ステップ 3 1 1， 3 1 3， 3 1 4は、通信ライン 3 9からデ一夕の送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段として機能する。

次に、第 3の制御装置 3 3の操作レバー 2 7， 2 8， 2 9に係わる制御動作を図 2 6のフローチヤトを用いて説明する。

図 2 6において、第 3の制御装置 3 3は、まず、この制御装置 3 3で使用する上述した受信データ C auto, Υ , Υ β, Υァの初期値及びその他の制御演算に必要な定数を図 4に示す ROM 2 3 2あるいは EE PROM 2 3 8から読み込む (ステップ 3 2 1) 。次に、 AZD変換器 3 3 0を介して、レバー作動器 3 0 , 3 1 , 3 2からの操作信号 X I， X 2, X 3を読み込む（ステップ 3 2 2) 。次に、表示装置 3 8からの受信データである自動操作指令 Cau toが ONか否かを判定する（ステップ 3 2 3) 。 Cautoが OF Fと判定された場合には、処理はステップ 3 2 4に進み、 Cautoが ONと判定された場合には、処理はステップ 3 2 5 に進む。このステップ 3 2 5においては、自動操作が指示されているため、第 4 の制御装置 3 7からの受信データである掘削作業装置 7の制御駆動指令 Υα, Υ β, Υァを用いて、操作信号 X I , X 2, X 3を補正する。

ステップ 3 24では、 Cautoが OF Fの場合、自動操作が指示されていないため、ステップ 3 2 2で読み込んだ操作信号 X 1， X2, X 3をそのまま用い、 C autoが ONの場合はステップ 3 2 5で補正後の操作信号 X 1， X 2, X 3を用い、それぞれ操作信号に応じたバルブ操作量の演算を行う。次に、図 4に示す DZA 変換器 3 34及び増幅器 3 3 6を介して制御弁 24， 2 5， 2 6にバルブ操作量に応じた信号を出力する（ステップ 3 2 6) 。その後、ステップ 3 2 2に戻り、処理を繰り返す。

上述の処理の間、読み込まれた操作信号 X 1， X 2, X 3は先に説明した送信方法で共通の通信ライン 3 9を介して各制御装置 1 7， 2 3, 3 7及び表示装置 3 8に送信される。

また、ステップ 3 2 3で自動操作が指示されいるか否かを判定するのに用いる自動操作指令 Cauto及びステップ 3 2 5で操作信号 X 1 , X 2, X 3を補正するのに用いる制御駆動指令 Υα， Yi3, Yrは先に説明した受信方法で共通の通信ライン 3 9を介して受信される。

ここで、自動操作指令 Cautoは表示装置 3 8から送信され、制御駆動指令 Υ α， Υ β, Yrは第 4の制御装置 3 7から送信されるデータであるが、もし、表示装置 3 8及び第 4の制御装置 3 7の少なくとも 1つを取り外してシステムを構成した場合は、ステップ 3 2 3, 3 2 5では取り外した制御装置からの受信データに対して、ステップ 3 2 1で読み込んだ前述した初期値を用いて判定及び演算を行レこれにより必要最小限の処理機能を果たせる。即ち、ステップ 3 2 1， 3 2 3， 3 2 5は、通信ライン 3 9からデ一夕の送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段として機能する。

次に、第 4の制御装置 3 7の掘削作業装置 7の軌跡制御に係わる制御動作を図 2 7のフローチヤトを用いて説明する。

図 2 7において、第 4の制御装置 3 7は、まず、この制御装置 3 7で使用する上述した受信データ h r, Cauto, X I， X 2, X 3, θ， P d, N eの初期値及び掘削作業装置 7の姿勢演算に必要な掘削作業装置 7の寸法データ等を含むその他の定数を図 5に示す ROM 3 7 2あるいは EEPROM3 7 6から読み込む (ステップ 3 3 1) 。次に、 AZD変換器 3 7 0を介して、ブーム角度検出器 3 4からのブーム角度信号 α、アーム角度検出器 3 5からのアーム角度信号 /3及びバケツト角度検出器 3 6からのバケツト角度信号ァを読み込む（ステップ 3 3 2) 。次に、掘削作業装置 7の各部の寸法と角度信号 _α， β, ァを用いて、掘削作業装置 7の姿勢を演算する（ステップ 3 3 3) 。この姿勢演算には、その時の掘削深さ（バゲット先端位置） hの演算も含まれる。

次に、表示装置 3 8からの受信データである自動操作指令 Cautoが〇Nか否かを判定する（ステップ 334) 。 Cautoが OFFと判定された場合には、処理はステップ 33 5に進み、 Cautoが ONと判定された場合には、処理はステップ 3 36に進む。

ステップ 336では、自動操作が指示されているため、表示装置 38からの受信データである目標軌跡 h r、第 3の制御装置 33からの受信データである操作信号 X I， X2, X3と、ステップ 333で演算した掘削作業装置 7の姿勢を用い、掘削作業装置 7を目標軌跡 h rに動かすための作業装置各部（ブーム 8、ァーム 9、パケット 10) の制御駆動指令 Υα， Ύ β, Υァを演算する。このとき、第 1の制御装置 1 7からの受信データである原動機 14の実際の回転数 N eや第 2の制御装置 23からの受信データである油圧ポンプ 1 8の吐出圧信号 Pdと斜板位置信号 0のデ一夕を用い、現在油圧ポンプ 1 8が吐出できる圧油量を参照することにより、より正確な制御が可能となる。

ステップ 335では、自動操作が指示されていないため、上記のような制御駆動指令 Υα， Υ β, Υァは不要であり、これら制御駆動指令 Υひ， Υ 3, Υァをそれぞれ 0とする。その後、ステップ 332に戻り、処理を繰り返す。

上述の処理の間、演算された制御駆動指令 Υα， Υβ, Yr及び実掘削深さ h は先に説明した送信方法で共通の通信ライン 39を介して各制御装置 1 7， 23， 33及び表示装置 38に送信される。

また、ステップ 334で自動操作が指示されいるか否かを判定するのに用いる自動操作指令 C au t o及びステツプ 336で制御駆動指令 Y a， Υ β, Υγを演算するのに用いる目標軌跡 h r、操作信号 X I, X2, X 3、原動機 14の実際の回転数 Ne、油圧ポンプ 1 8の吐出圧信号 P dと斜板位置信号 0は先に説明した受信方法で共通の通信ライン 39を介して受信される。

ここで、自動操作指令 Cauto及び目標軌跡 h rは表示装置 38から送信され、操作信号 X I， X2, X 3は第 3の制御装置 33から送信され、原動機 14の実際の回転数 Neは第 1の制御装置 1 7から送信され、油圧ポンプ 1 8の吐出圧信号 P dと斜板位置信号 Θは第 3の制御装置 23から送信されるデータであるが、もし、第 1の制御装置 1 7及び第 2の制御装置 23の少なくとも 1つを取り外してシステムを構成した場合は、ステップ 336では取り外した制御装置からの受信デ一夕に対して、ステップ 3 3 1で読み込んだ前述した初期値を用いて演算を行い、これにより必要最小限の処理機能を果たせる。即ち、ステップ 3 3 1， 3 3 6は、通信ライン 3 9からデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段として機能する。

次に、表示装置 3 8の制御動作を図 2 8のフローチャートを用いて説明する。図 2 8において、表示装置 3 8は、まず、この表示装置で使用する上述した受信データ hの初期値及びその他の制御演算に必要な定数を図 6に示す R OM 3 8 3から読み込む（ステップ 3 4 1 ) 。次に、図 7に示したスィッチ 3 8 0 A， 3 8 0 B , 3 8 0 Cの操作状態を図 6に示す I ZO 3 8 1を介して入力する（ステップ 3 4 2 ) 。次に、スィッチ 3 8 O Aの入力により、スィッチ 3 8 O Aの指示が自動か手動かの状態を判定する（ステップ 3 4 3 ) 。自動の場合にはステップ 3 4 4に行き、自動操作指令 C autoを〇Nとする。次に、スィッチ 3 8 0 Cの操作状態を判定し、目標掘削深さ h rを設定し、ステップ 3 4 6に進む（ステップ

3 4 5 ) 。ステップ 3 4 3で手動と判定された場合には、ステップ 3 4 7に進み、自動操作指令 C au toを O F Fとし、ステップ 3 4 6に進む。

次に、ステップ 3 4 6では、表示切換スィッチ 3 8 0 Bの状態を判定する。目標掘削深さ h rが指示されていると判定された場合、ステップ 3 4 8に進み、目標掘掘削深さ h rを表示部 3 8 7の表示画面 3 8 7 aに表示する。ステップ 3 4 6において、実掘削深さ hが指示されていると判定された場合には、ステップ 3

4 9に進み、第 4の制御装置からの受信データである実掘削深さ hを表示画面 3 8 7 aに表示する。その後、ステップ 3 4 2に戻り、処理を繰り返す。

上述の処理の間、設定された自動操作指令 C auto及び目標掘削深さ h rは先に説明した送信方法で共通の通信ライン 3 9を介して各制御装置 1 7 , 2 3 , 3 3，

3 7に送信される。

また、ステップ 3 4 9で表示される実掘削深さ hは先に説明した受信方法で共通の通信ライン 3 9を介して受信される。

ここで、実掘削深さ hは第 4の制御装置 3 7から送信されるデータである力もし、第 4の制御装置 3 7を取り外してシステムを構成した場合は、ステップ 3

4 9では実掘削深さ hに対して、ステップ 3 4 1で読み込んだ前述した初期値を用いて表示処理を行い、これにより必要最小限の処理機能を果たせる。即ち、ステツプ 3 4 1， 3 4 9は、通信ライン 3 9からデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段として機能する。

図 2 9は、上記のように第 1〜第 4の制御装置 1 7 , 2 3， 3 3 , 3 7及び表示装置 3 8が制御演算処理を行っている間の共通の通信ライン 3 9を流れる通信デ一夕と各制御装置の制御演算の状態を示すタイムチャートであり、図 3 0は通信データの送受信の関係を送信周期と共にまとめた表である。

図 2 9において、（a— 1 ) 〜（a— 3 ) は表示装置 3 8の処理を示しており、 ( a— 1 ) はその通常の制御演算処理、（a— 2 ) はその送信処理、（a— 3 ) はその受信処理の行われるタイミングを示している。また同様に（b— 1〜3 ) は第 4の制御装置の処理タイミングを、また、（c一 1〜3 ) は第 3の制御装置の処理タイミングを、また（d— 1〜3 ) は第 2の制御装置の処理タイミングを、また（e—：！〜 3 ) は第 1の制御装置の処理タイミングを示している。また ( f ) は各制御装置の送信処理による共通の通信ライン 3 9上における各データの流れの状況を示している。

図 2 9において、例えば、（a— 2 ) における①は表示装置 3 8で作成した自動操作指令 C au to、目標軌跡（目標掘削深さ） h rの送信処理が行われたことを示している。その結果、（f ) の共通通信ライン上に②で示すようにデータが流れる。これを受けて第 4の制御装置 3 7では③で、第 3の制御装置 3 3では④で示すように受信処理が行われる。受信すべきデー夕かどうかの判定はデー夕に付加された I D番号により各制御装置の通信装置により識別される。

ここで、前述したように各データの送信周期は、データの変化速度や受信側の制御装置で必要とされる周期に応じて設定されており、送信周期を送信側で管理し、その送信周期でデ一夕を送信する。また、受信側では共通の通信ライン 3 9 を流れる様々なデータに対して必要なデータのみを I D番号により識別して受信する。このため、制御上必要な周期で必要な情報のみを受信でき、共通の通信ライン 3 9を流れるデ一夕量を必要最小限にでき、共通の通信ライン 3 9が効率良く使用できる。

以上のように構成した本実施形態の効果を説明する。 ( I ) まず、本実施形態によれば、油圧ショベルの制御機能を原動機 1 4の制御系、油圧ポンプ 1 8の制御系、操作レバ一 2 7， 2 8， 2 9による操作系、掘削作業装置 7の制御系、表示装置 3 8による表示系の必要最小限の単位機能に分け、それぞれの系統に第 1及び第 4の制御装置 1 7、 2 3， 3 3， 3 7及び表示装置 3 8の制御装置を設け、これら第 1及び第 4の制御装置 1 7、 2 3， 3 3 , 3 7及び表示装置 3 8を共通の通信ライン 3 9を介して接続し、デ一夕の送受信を行うようにしている。また、受信データを使用する第 2〜第 4の制御装置 2 3， 3 3， 3 7及び表示装置 3 8に最小限処理手段を設け、通信ラインからデータの送信がない場合は最小限処理手段で必要最小限の処理が行えるようにしている。これにより次の効果が得られる。

1 . 要求される機能の違う機械を作るときに、必要最小限の制御装置を変更、追加あるいは削減すれば良くなり、必要最小限の開発コスト、開発工数でシステムの変更を行うことができる。また、制御装置は機能毎に分けられているので、管理上も分かり易くなり、管理コストを低減することができる。

2 . 通信部分の変更が少なく、必要最小限の開発コスト、開発工数で変更を行うことができる。また、それに伴うトラブルが少なくなる。

3 . 上記 1 . に関し、 1台の建設機械で制御装置の数を増減するシステムの変更を行う場合は、ソフトウェアの変更及び制御装置の交換が不要となり、開発コスト、開発工数を最小に抑えることができる。

4 . 上記 1 . に関し、 1台の建設機械で制御装置の制御内容を変更する場合や、電子制御システムを別の油圧システムを備えた建設機械に適用する場合は、制御装置の交換が必要最小限となり、工数、コストを最小に抑えることができる。

5 . 複数の制御装置を統括管理する制御装置（マス夕一コントローラ）を具備しないので、個々の故障あるいは共通の通信ラインの障害により他の制御装置が全く機能しなくなる可能性を小さくでき、建設機械の停止を防止することができる。

上記 1及び 3の効果を、図 3 1及び図 3 2を用いて具体的に説明する。

図 3 1は、図 1のシステムに対して第 4の制御装置 3 7及び表示装置 3 8を取り外した電子制御システムの変更例である。このシステムでは、第 3制御装置 3 3において、演算で使用する受信データ C au t o, Υ α , Υ β , Υ τが送信されなくなる力前述したように第 3の制御装置 3 3ではそれらの初期値を用いて演算を行い、必要最小限の処理が行える。

図 3 2は、図 3 1のシステムに対して更に第 1の制御装置 1 7を取り外した電子制御システムの変更例である。このシステムでは、更に第 2の制御装置 2 3において、演算で使用する受信デ一夕 N e， N rが送信されなくなるが、前述したように第 2の制御装置ではそれらの初期値を用いて演算を行い、必要最小限の処理が行える。

また、図 3 1に示すシステムから図 1に示すシステムに変更（拡張）する場合は、予め図 1のシステムへの拡張を想定し、前述したように第 3の制御装置 3 3 のプログラム（ソフトウェア）を構成しておくことにより、第 4の制御装置 3 7 及び表示装置 3 8を共通の通信ライン 3 9に接続するだけで、第 3の制御装置はこれら追加の制御装置からのデータを用いて処理が行える。図 3 2に示すシステムから図 1に示すシステムに変更（拡張）する場合も同様である。

このように本実施形態によれば、受信データを使用する第 2〜第 4の制御装置 2 3， 3 3， 3 7及び表示装置 3 8に最小限処理手段を設けたので、通信ラインからデータの送信がない場合は最小限処理手段で必要最小限の処理が行えるため、制御装置の数を増減するシステムの変更の場合は、ソフトウエアの変更及び制御装置の交換さえ不要となり、システムの変更が極めて容易である。

上記 1及び 4の効果に関して、 1台の建設機械で制御装置の制御内容を変更する場合は、本発明の第 2の実施形態として図 3 3を用いて後述するように、変更に係わる制御装置（表示装置も含む）を共通の通信ライン 3 9から取り外し、新たな制御装置を通信ライン 3 9に接続すればよく、他の制御装置はそのまま使用できる。また、電子制御システムを別の油圧システムを備えた油圧ショベルに適用する場合も、本発明の第 3〜第 5の実施形態として、それぞれ図 3 4〜図 3 6 を用いて後述するように、油圧システムの変更部分に係わる制御装置のみ交換すればよく、他の制御装置はそのまま使用できる。特に、複数の制御装置のうちの特定の制御装置が受信信号を用いて処理を行うものであり、制御装置を交換した結果、その特定の制御装置が受信すべき信号を送信する制御装置がなくなる場合であっても、本発明の第 3の実施形態として図 3 4を用いて後述するように、その特定の制御装置は交換する必要がなく、その特定の制御装置を含み他の制御装置は全てそのまま使用できる。

( I I ) また、本実施形態によれば、上述したように各デ一夕の送信周期は、データの変化速度や受信側の制御装置で必要とされる周期に応じて設定され、送信周期を送信側で管理し、その送信周期でデータを送信すると共に、受信側では共通の通信ライン 3 9を流れる様々なデータに対して必要なデータのみを I D番号により識別して受信するので、制御上必要な周期で必要な情報のみを受信できるようになり、共通の通信ライン 3 9を流れるデ一夕量を必要最小限にでき、共通の通信ライン 3 9が効率良く使用できる。このため、共通の通信ライン 3 9に複数の制御装置を接続しても、通信効率が落ちて制御性能に影響を及ぼすことがない。また、制御装置の数が増加しても共通の通信ライン 3 9が混雑して通信ができなくなる障害を起こしにくい。

図 3 3は、図 1に示した実施形態に対し、上述した一部の制御装置の制御内容を変更した場合の電子制御システムを本発明の第 2の実施形態として示すものであり、図中、図 1に示す符号と同符号のものは同一部分を示している。

図 3 3において、この実施形態の電子制御システムは、図 1に示した実施形態に対し、第 4の制御装置 3 7の代わりに掘削作業装置 7の動作範囲を制限制御するための第 5の制御装置 4 0を設けると共に、図 1に示す表示装置 3 8もそれに伴って表示装置 4 1に交換したものである。この場合、第 1の制御装置 1 7、第 2の制御装置 2 3及び第 3の制御装置 3 3は図 1に示す実施形態のものと同じである。

この実施形態においても、第 5の制御装置 4 0では動作範囲制限制御に応じた掘削作業装置 7の制御駆動指令 Υ α， Υ β , Y r及び実掘削深さ hを演算し、制御駆動指令 Υ α， Υ β , Υ τは第 3の制御装置 3 3に送信され、実掘削深さ hは表示装置 4 1に送信される。また、第 3の制御装置 3 3では、図 1に示したものと同様に、受信した制御駆動指令 Υ α， Υ β , Y rを用いて制御演算を行い、掘削作業装置 7の動作範囲制限制御が行え、表示装置 4 1では実掘削深さ hを表示する。このように本実施形態においては、共通の通信ライン 3 9の部分は変更せず、第 5の制御装置 4 0及び表示装置 4 1の交換を行うだけで、図 1に示すものから容易にシステムの変更ができる。

また、各制御装置には第 1の実施形態と同様な通信装置及び最小限処理手段が設けられており、制御装置の増減を容易に行うことができ、かつ送信周期の適切な設定及びデータ受信時の I D番号の使用により共通の通信ライン 3 9を効率良く使用できる等、第 1の実施形態と同様な効果が得られる。

図 3 4は、図 1に示した実施形態に対し、上述した適用対象である油圧ショべルに備えられる油圧システムを変更した場合の電子制御システムを本発明の第 3 の実施形態として示すものであり、図中、図 1に示す符号と同符号のものは同一部分を示している。

図 3 4において、この実施形態の電子制御システムは、図 1に示した実施形態に対し、油圧パイロット操作弁 3 0 A， 3 1 A， 3 2 Aによって制御される制御弁 2 4 A, 2 5 A, 2 6 Aを持つ油圧システム 5 5 Aを備えた油圧ショベル 1に、本発明を適用したものである。油圧パイロット操作弁 3 O A, 3 1 A, 3 2 Aと制御弁 2 4 A， 2 5 A, 2 6 Aの間には、補助ポンプ 4 3のパイロット圧を元圧として油圧パイロット操作弁 3 O A, 3 1 A, 3 2 Aが発生するパイロット圧を調整する比例電磁弁装置 4 4が設けられている。

このような油圧システム 5 5 Aを備えた油圧ショベルに適用される本実施形態の電子制御システムは、図 1に示す掘削作業装置 7の第 4の制御装置 3 7を、油圧パイロット操作系に対応した第 6の制御装置 4 2に交換し、操作系の第 3の制御装置 3 3をはずすと共に、第 6の制御装置 4 2からの信号によって比例電磁弁装置 4 4を制御することにより油圧パイロット操作弁 3 0 A， 3 1 A, 3 2 Aからのパイロット圧を補正し、掘削作業装置 7の動作制御を行う構成となっている _c 第 1の制御装置 1 7、第 2の制御装置 2 3及び表示装置 3 8は図 1に示す実施形態のものと同じである。

この実施形態においても、第 6の制御装置 4 2では実掘削深さ hを演算し、このデータは表示装置 3 8に送信される。表示装置 3 8ではその実掘削深さ hを表示する。また、本実施形態では、図 1に示す実施形態の第 3の制御装置 3 3がないため、第 2の制御装置 2 3は演算で用いる操作信号 X 1 , X 2 , X 3を受信できない。しかし、各制御装置には第 1の実施形態と同様な最小限処理手段が設けられており、第 2の制御装置 2 3は、受信データである操作信号 X I， X 2， X 3については初期値を用いて演算を行う。このため、第 2の制御装置 2 3は交換する必要がない。

このように第 4の制御装置 3 7を第 6の制御装置 4 2に交換レた結果、第 2の制御装置 2 3の演算に用いる受信信号である操作信号 X I , X 2 , X 3を送信する制御装置 3 3がなくなる場合でも、共通の通信ライン 3 9の部分は変更せず、第 3の制御装置 3 3を取り外し、第 4の制御装置 3 7を第 6の制御装置 4 2に交換するだけで、図 1に示すものから油圧パイロット操作弁 3 0 A， 3 1 A, 3 2 Aを持つ油圧システム 5 5 Aに係わる電子制御システムへと、システムの変更を容易に行える。

図 3 5は、図 1に示した実施形態に対し、上述した適用対象である油圧システムを変更した場合の電子制御システムの他の例を本発明の第 4の実施形態として示すものであり、図中、図 1に示す符号と同符号のものは同一部分を示している。図 3 5において、本実施形態の電子制御システムは、図 1に示した実施形態に対し、 2個の油圧ポンプ 1 8 A， 1 8 Bを備えることでより作業効率の良い油圧システム 5 5 Bを備えた油圧ショベルに、本発明を適用したものである。油圧ポンプ 1 8 Aから吐出された圧油は制御弁 2 4 A， 2 5を介してブームシリンダ 1 1及びアームシリンダ 1 2にそれぞれ供給され、油圧ポンプ 1 8 Bから吐出された圧油は制御弁 2 4 B , 2 6を介してブームシリンダ 1 1及びバケットシリンダ 1 3にそれぞれ供給される。即ち、ブームシリンダ 1 1には 2つの油圧ポンプ 1 8 A, 1 8 Bからの吐出油が合流して供給される。

このような油圧システム 5 5 Bを備えた油圧ショベルに適用される本実施形態の電子制御システムは、図 1に示す油圧ポンプ 1 8の制御装置 2 3を第 7の制御装置 2 3 Aに交換し、 2つの油圧ポンプ 1 8 A, 1 8 Bを第 7の制御装置 2 3 A で制御すると共に、図 1に示す操作レバ一 2 7， 2 8 , 2 9に対する第 3の制御装置 3 3を第 8の制御装置 3 3 Aに交換し、 4つの制御弁 2 4 A, 2 4 B , 2 5， 2 6を第 8の制御装置 3 3 Aで制御する構成となっている。第 7の制御装置 2 3 Aでは、図 2 5のステップ 3 1 2で読み込む圧力信号 P dとして油圧ポンプ 1 8 A, 1 8 Bのそれぞれの吐出圧力を読み込み、斜板位置信号 Θとして油圧ポンプ 1 8 A, 1 8 Bのそれぞれの斜板傾転角を読み込む。第 8の制御装置 3 3 Aでは、操作信号 X 1に基づいて制御弁 2 4 A, 2 4 Bのそれぞれの操作量を演算し、これに応じた信号を出力する。制御装置 1 7 , 3 7及び表示装置 3 8は図 1に示すものと同じである。

この実施形態においても、第 7の制御装置 2 3 Aは、第 8の制御装置 3 3 Aからの受信データである操作信号 X 1 , X 2 , X 3及び第 1の制御装置 1 7からの受信デ一夕である回転数信号 N r， N eを用いて 2つの油圧ポンプ 1 8 A， 1 8 Bの斜板位置を制御する。

油圧ショベルでは、掘削作業装置 7の操作性が良く、動力を有効に使用できる油圧システムとして複数の油圧ポンプ 1 8を備えて、それぞれの油圧ポンプが駆動するァクチユエ一夕を区分けしたり、それらの油圧ポンプ 1 8の圧油を合流させて用いることが良く行われる。この場合、油圧動力制御系としては複数の油圧ポンプ相互の吐出流量を総合的に制御することが必要となり、機能上 1台の制御ユニットで制御することが望ましい場合がある。このとき、本実施形態のように構成することで、制御装置 2 3 A, 3 3 Aのみを交換することで所望の機能を得ることができる。

このように本実施形態においては、共通の通信ライン 3 9の部分は変更せず、第 2の制御装置 2 3及び第 3の制御装置 3 3を取り外し、第 7の制御装置 2 3 A 及び第 8の制御装置 3 3 Aの交換を行うだけで、図 1に示すものから 2つの油圧ポンプ 1 8 A, 1 8 Bを持つ油圧システム 5 5 Bに係わる電子制御システムへと、システムの変更を容易に行える。

図 3 6は、図 1に示した実施形態に対し、上述した適用対象である油圧ショべルに備えられる油圧システムを変更した場合の電子制御システムの更に他の例を本発明の第 5の実施形態として示すものであり、図中、図 1及び図 3 5に示す符号と同符号のものは同一部分を示している。

図 3 6において、本実施形態の電子制御システムは、図 3 5に示した実施形態に対し、旋回体 3を旋回駆動する油圧回路と走行体 2を走行駆動する油圧回路を備えた油圧システムに本発明を適用したものである。

即ち、本実施形態に係わる油圧システム 5 5 Cは、旋回体 2を駆動する旋回モ一夕 4 5と、右側の走行体 2を駆動する右側走行モー夕（図示せず）と、左側の走行体 2を駆動する左側走行モー夕 4 6と、右側走行モー夕の制御弁 4 7と、左側走行モー夕 4 6の制御弁 4 8と、旋回モー夕 4 5の制御弁 4 9と、十字の一方向のレバー操作によりブーム 8の操作信号 X 1を出力し、十字の他方向のレバー操作によりバケツト 1 0の操作信号 X 2を出力する操作レバー装置 5 0と、十字の一方向のレバー操作によりアーム 9の操作信号 X 3を出力し、十字の他方向の操作により旋回体 3への操作信号 X 4を出力する操作レバー装置 5 1と、左走行の操作信号 X 5を出力する操作レバー装置 5 2と、右走行の操作信号 X 6を出力する操作レバー装置 5 3とを備えている。

このような油圧システム 5 5 Cを備えた油圧ショベルに適用される本実施形態の電子制御システムは、図 3 5に示す操作系の第 8の制御装置 3 3 Aを第 9の制御装置 3 3 Bに交換し、操作レバー装置 5 0， 5 1， 5 2， 5 3からの操作信号に基づき制御弁 2 4 A, 2 4 B , 2 5， 2 6 , 4 7， 4 8， 4 9を操作する構成となっている。また、第 8の制御装置 3 3 Aの交換に伴って油圧ポンプの制御装置である第 7の制御装置 2 3 Aも第 1 0の制御装置 2 3 Bに交換されている。第 9の制御装置 3 3 Bは操作信号 X I〜X 6を共通の通信ライン 3 9に送信し、第 1 0の制御装置 2 3 Bはその操作信号 X I〜X 6を用いて要求吐出量を演算する制御装置 1 7， 3 7及び表示装置 3 8は図 3 5に示すものと同じである。このように本実施形態においては、共通の通信ライン 3 9の部分は変更せず、第 9の制御装置 3 3 B及び第 1 0の制御装置 2 3 Bの交換を行うだけで、図 1又は図 3 5に示すものから、旋回体 3を旋回駆動する油圧回路と走行体 2を走行駆動する油圧回路を備えた油圧システム 5 5 Cに係わる電子制御システムへと、システムの変更を容易に行える。

また、この実施形態によれば、ァクチユエ一夕の操作系を全て電子化したことにより、各ァクチユエ一夕への圧油流量配分を総合的に制御することが可能である。また、全ァクチユエ一夕への圧油流量配分データを 1台の制御装置で処理することができるので、各ァクチユエ一夕の処理演算時間が短縮され、その制御性能を向上させることができる。

なお、上述の実施形態においては、最小限処理手段として初期値を適切に設定する方法を説明したが、通信ラインからデータの送信がないときに、個々の制御装置自身で必要最小限の処理を実行可能とするものであれば、それ以外の方法によっても良いことは、勿論である。

図 3 7は、本発明の第 6の実施形態による油圧ショベルの電子制御システムを、油圧ショベル及びこれに搭載される油圧システムと共に示す図である。図中、図 1に示す符号と同符号のものは同一部分を示している。

図 3 7において、原動機 1 4、油圧ポンプ 1 8、制御弁 2 4， 2 5， 2 6、掘削作業装置 7に対して第 1の制御装置 1 1 7、第 2の制御装置 1 2 3、第 3の制御装置 1 3 3、第 4の制御装置 1 3 7が設けられ、かつ表示 ·設定装置 1 3 8が設けられている。

上記の第 3の制御装置 1 3 3と第 4の制御装置 1 3 7は共通の通信ライン 1 3 9により接続され、この通信ライン 1 3 9を介して互いにデータの送受信を行う。また、表示 '設定装置 1 3 8はシリアル通信ライン 6 0によって第 4の制御装置 1 3 7と接続され、このシリアル通信ライン 6 0を介して互いにデータの送受信を行う。

第 3及び第 4の制御装置 1 3 3， 1 3 7のハードウェアの構成は図 4及び図 5 に示した第 1の実施形態にける第 3及び第 4の制御装置 3 3， 3 7のものと実質的に同じである。図 3 7には、後の説明のため、それらの通信装置が符号 1 3 3 a , 1 3 7 aで示されている。通信装置 1 3 3 a， 1 3 7 aの構成及び機能も図 8、図 2 1及び図 2 2に示した第 1の実施形態のものと実質的に同じである。ただし、本実施形態では、複数のデータをユニット化したメッセージに更に固有の番号を付し、通信装置 1 3 3 a， 1 3 7 aはそのメッセージ番号により送信、受信を管理するものとなっている（後述）。

油圧ショベル 1で行う作業で、掘削作業装置 7の動作範囲に高さあるいは深さの制限がある場合、オペレー夕が設定した領域に掘削作業装置 7が入らないようにする機能がある。以下、このような機能を範囲制限制御と呼び、この範囲制限制御を実現させるための処理を例に挙げて、第 3及び第 4の制御装置 1 3 3， 1 3 7の処理機能を図 3 8〜図 4 0に示すフローチャートを用いて説明する。図 3 8及び図 3 9は図 3 7に示す如く第 3の制御装置 1 3 3と第 4の制御装置 1 3 7が共通の通信ライン 1 3 9に接続されている場合の第 3の制御装置 1 3 3 と第 4の制御装置 1 3 7の処理をフローチャートで示すものであり、図 4 0は第 4の制御装置 1 3 7が接続されていない場合の第 3の制御装置 1 3 3の実質的な処理部分をフローチャートで示すものである。また、図 3 8中、破線で示す部分は、第 4の制御装置 1 3 7が接続されていない場合に実行される第 3の制御装置 1 3 3の処理部分であり、第 4の制御装置 1 3 7が図 3 7に示す如く接続されている場合、それらの処理は実行されない。

図 3 8において、第 4の制御装置 1 3 7が共通の通信ライン 1 3 9に接続されている場合の第 3の制御装置 1 3 3の処理にはメイン処理と、夕イマ割込み処理と、受信割込み処理とがある。

メイン処理では、入力した操作信号 X I， X 2 , X 3に応じて、制御弁 2 4， 2 5， 2 6に与えるべき目標パイロット圧力を演算する（S T E P 4 0 5 ) 。夕イマ割込み処理では、夕イマ割り込み処理が起動される毎、即ち一定時間毎に、操作レバ一 2 7， 2 8 , 2 9に対応するレバー作動器 3 0 , 3 1， 3 2からの操作信号 X I, X 2, X 3を取り込む処理（STEP 401) と、第 4の制御装置 137より受信した出力指令値を制御弁 24， 25， 26の操作部 24 L， 24 R, 25 L, 25 R, 26 L, 26Rに出力する処理（STEP 402) とを行う。また、図 39に示すように、一定時間毎に送信時間管理テーブル（後述）のカウント値を増やし（STEP 430) 、予め定めた送信設定時間である周期とカウント値を比較し（STEP431) 、周期とカウント値が等しくなれば、メイン処理で演算した目標パイロット圧力をデータとして送信する処理を通信装置 133 aに行わせる（ S T E P 403 ) 。

受信割込み処理では、通信装置 133 aが第 4の制御装置 137からのデータ (制御弁 24， 25， 26の操作部 24 L, 24 R, 25 L, 25 R, 26 L, 26 Rに出力すべき出力指令値）を受信し、受信割り込み信号がマイコン側に送信される毎、受信割り込み処理が起動し、通信装置 133 aで受信したデータの格納を行う（STEP 404) 。

第 4の制御装置 137の処理にもメイン処理と、夕イマ割込み処理と、受信割込み処理とがある。

メイン処理では、入力した角度信号ひ， β' ァを元に掘削作業装置 7の先端位置の演算を行い、この位置データと第 3の制御装置 133より受信した目標パイロット圧力、表示 '設定装置 138から受信した範囲制限制御の設定データを元に姿勢制御演算を行い（STEP 409) 、最後に、制御演算結果に基づいた出力指令値の演算を行う（STEP410) 。

夕イマ割込み処理では、夕イマ割込み処理が起動される毎、即ち一定時間毎に、掘削作業装置 7の角度データである角度検出器 34， 35, 36からの角度信号 α. β，了の入力を行う (STEP 406) 。また、図 7で説明したように、一定時間毎に送信時間管理テーブル（後述）のカウント値を増やし（STEP 43

0) 、予め定めた送信設定時間である周期とカウント値を比較し（STEP 43

1) 、周期とカウント値が等しくなれば、メイン処理で演算した電磁弁への出力指令値をデータとして第 3の制御装置 133へ送信する処理を通信装置 137 a に行わせる（S TE P 407) 。

受信割込み処理では、通信装置 137 aが第 3の制御装置 133からのデータ (目標パイロット圧力）を受信し、受信割り込み信号がマイコン側に送信される毎、受信割り込み処理が起動し、通信装置 137 aで受信したデータの格納を行う（STEP 408) 。

第 4の制御装置 137が共通の通信ライン 139に接続されていない場合、第 3の制御装置 133では図 38に破線で示す処理 420, 42 1が実行される。また、第 4の制御装置 137が接続されていない場合、夕イマ割込み処理のうち、図 39に示す処理 430， 43 1と図 38に示す処理 403は起動しているが、第 4の制御装置 137が接続されていないので、起動していないのと実質的に同等である。第 4の制御装置 137が接続されていない場合、受信割り込み信号の送信がないので受信割り込み処理 404は待機状態にある。なお、夕イマ割込み処理のうち図 38に示すデータ送信処理 403は、第 4の制御装置 137が接続されていないときは起動しない（実行されない）よう切り換えてもよい。

第 4の制御装置 137が接続されない場合の第 3の制御装置 133の実質的処理を図 40にフローチヤ一卜で示す。この場合の処理にはメイン処理と夕イマ割込み処理とがある。

メイン処理では、入力した操作信号 X I， X2, X 3に応じて、制御弁 24, 25, 26に与えるべき目標パイロット圧力を演算し（STEP 405) 、必要に応じてフィル夕処理などを行い（STEP 420) 、出力すべきパイロット圧力にするための操作部、即ち電磁弁 24 L, 24R， 25 L, 25 R, 26 L, 26 Rへの指令値を求める（STEP 421) 。

夕イマ割込み処理では、夕イマ割り込み処理が起動される毎、即ち、一定時間毎に、操作レバー 27， 28, 29に対応するレバー作動器 30， 31， 32からの操作信号 X I, X2, X 3を取り込む処理（STEP 401) と、メイン処理により求められた出力指令値を制御弁 24， 25， 26の操作部 24 L， 24 R， 25 L, 25 R, 26 L, 26 Rへ出力する処理（STEP 402) とを行う。

第 3の制御装置 133は上記のように第 4の制御装置 137が共通の通信ライン 139に接続されているか否かで処理を切り換えるものであり、そのために第 4の制御装置 137が共通の通信ライン 139に接続されているか否かを検出する検出機能と、その検出結果に応じて処理を切り換える処理切換機能とを有している。以下、これらの検出機能及び処理切換機能について図 41〜図 46を用いて説明する。

図 41は第 3の制御装置 133及び第 4の制御装置 1 37のマイコンにおけるソフトウェア全体の処理機能を機能ブロック図で示すものである。

図 41において、第 3の制御装置 133は通信管理部 7 1と、フラグ設定部 7 2と、処理選択 '実行部 73と、処理 Aを実行する処理部 74と、処理 Bを実行する処理部 75と、処理 Cを実行する処理部 76と、処理 Dを実行する処理部 7 7とを有している。ここで、処理 Aは、図 38及び図 39に示した STEP 40 5の処理に相当し、処理 Bは、図 38に示した STEP 420の処理に相当し、処理 Cは、図 38に示した STEP 421の処理に相当し、処理 Dは、図 38及び図 39に示した STEP 401， 402の処理に相当する。

また、第 4の制御装置 137は通信管理部 81と、フラグ設定部 82と、処理選択 '実行部 83と、処理 Eを実行する処理部 84と、処理 Fを実行する処理部 85と、処理 Gを実行する処理部 86とを有している。ここで、処理 Eは、図 3 9に示した STEP 409の処理に相当し、処理 Fは、図 39に示した STEP 410の処理に相当し、処理 Gは、図 39に示した STEP 406の処理に相当する。

第 3の制御装置 133の通信管理部 7 1は図 39及び図 40に示した夕イマ割り込み処理における S TE P 403及び S TE P 430, 431の一定時間毎にデータを送信する機能と、図 39に示した受信割り込み処理の STEP 404の機能を有し、第 4の制御装置 137の通信管理部 81は図 39及び図 40に示した夕イマ割り込み処理における STEP 407及び STEP 430， 431の一定時間毎にデータを送信する機能と、図 39に示した受信割り込み処理の STE P 408の機能を有している。更に、通信管理部 7 1， 81は、ぞれぞれ、受信割り込み処理の一部として、データの受信で他の制御装置が接続されているか否かを検出する機能を有している。

第 3の制御装置 133の処理選択 ·実行部 73及び第 4の制御装置 137の処理選択 '実行部 83は、マイコン内蔵の夕イマ機能（図示せず）を用いて、必要な時間間隔で各処理 A〜D及び E〜Gを選択 ·実行するプログラムである。まず、通信管理部 7 1， 8 1のタイマ割り込み処理における一定時間毎にデー夕を送信する機能について、図 4 2〜図 4 6を用いて更に具体的に説明する。図 4 2〜図 4 6は通信管理部 7 1 , 8 1において作成 ·使用される各種の送受信管理テーブルを示すものである。

図 4 2は各制御装置間で共通に利用できるデータ定義テーブルの一例である。各データにはデータ固有の I Dが付されている。例えば、データ I Dの「1」はブーム用の操作レバー 2 7からのブーム上げの操作信号を表し、そのデータは 2 バイト（1 6ビット）で表されるデータであることを示している。

図 4 3は第 4の制御装置 1 3 7の R OMに格納されるメッセ一ジ定義テーブルの一例である。ここで、「メッセージ」とは複数のデ一夕をユニット化したものであり、各メッセージにはメッセージ固有の番号が付されている。例えばメッセージ番号「1」は図 4 2に示すデータ定義テーブルのデータ I Dが 1， 2， 3， 4のブームとアームの操作信号データ群を表す。また、データの送受信はメッセージ単位で行われ、送信/受信はメッセージの送受信種別を表し、送信周期はメッセージの送信の周期間隔を表す。図 4 3は第 4の制御装置 1 3 7内のテーブルであるので、第 4の制御装置 1 3 7で演算される、制御弁 2 4， 2 5， 2 6の操作部（電磁弁） 2 4 L , 2 4 R , 2 5 L , 2 5 R , 2 6 L , 2 6 Rへの出力指令値データ群であるメッセージ 3が送信属性となり、第 3の制御装置 1 3 3から受信する操作信号デー夕群であるメッセ一ジ 1とメッセージ 2が受信属性となる。図 4 4は第 4の制御装置 1 3 7の R AMに作成される送信時間管理テーブルの一例を表す。例えば、メッセージ番号 3は送信周期が 5 m sであり、カウンタには第 4の制御装置 1 3 7が備える夕イマによって計時されたカウント値が入力される。

図 4 5は第 3の制御装置 1 3 3の R OMに格納されるメッセージ定義テーブルの一例である。このテーブルでは、第 3の制御装置 1 3 3で演算される操作レバ —からの操作信号群であるメッセージ 1とメッセージ 2が送信属性となり、第 4 の制御装置 1 3 7から送信される出力指令値データ群であるメッセ一ジ 3が受信属性となる。図 46は第 3の制御装置 133の RAMに作成される送信時間管理テーブルの一例を表す。例えば、メッセージ番号 1及び 2は送信周期が 5msであり、カウン夕には第 3の制御装置 133が備える夕イマによって計時されたカウント値が入力される。

第 3の制御装置 133の通信管理部 7 1は、デ一夕の送信に関して、先に説明した図 39及び図 40の夕イマ割込み処理における STEP 430， 431 (図 40) 及び STEP 403 (図 39) の処理を行う。即ち、図 40の STEP4

30， 431では、図 46に示した送信時間管理テーブルを用い、一定時間毎に送信時間管理テーブルのカウント値を増やし（STEP 430) 、予め定めた送信設定時間である周期とカウント値を比較し（STEP431) 、周期とカウント値が等しくなれば、図 39の STEP403で、メイン処理で演算した目標パイロット圧力をデータとして送信する処理を通信装置 1 33 aに行わせる。第 4の制御装置 137の通信管理部 8 1は、データの送信に関して、先に説明した図 39及び図 40のタイマ割込み処理における STEP 430, 431 (図

40) 及び STEP407 (図 39) の処理を行う。即ち、図 40の STEP4 30， 431では、図 44に示した送信時間管理テーブルを用い、一定時間毎に送信時間管理テーブルのカウント値を増やし（STEP 430) 、予め定めた送信設定時間である周期とカウント値を比較し（STEP431) 、周期とカウント値が等しくなれば、 STEP407で、メイン処理で演算した電磁弁への出力指令値をデータとして第 3の制御装置 133へ送信する処理を通信装置 137 a に行わせる。

次に、通信管理部 7 1， 81のデータの受信で他の制御装置が接続されているか否かを検出する機能について説明する。

図 47は先に説明した図 39の STEP404, 408の受信割り込み処理の詳細を示すフローチヤ一卜である。

まず、通信装置 133 a, 137 aは共通の通信ライン 139から上述した複数のデータをュニット化したメッセージを受信すると、そのメッセージに付された前述したメッセージ番号を識別子として、そのメッセージがそれぞれの制御装置に必要なメッセージかどうかを判断し、必要なメッセージであれば受信割り込み信号をマイコン側に送る機能を有している。マイコン側の通信管理部 71， 8 1はその受信割り込み信号を受けて受信割り込み処理を起動させ、次のような処理を行う。

図 47において、通信装置 133 a, 137 aが共通の通信ライン 139から受信した、上述した複数のデ一夕をュニット化したメッセージを RAMに格鈉し (STEP 450) 、フラグ設定部 72又は 82のフラグに「1」を書き込み (STEP 451) 、処理を終了する。

ここで、フラグ設定部 72又は 82のフラグはそれぞれの制御装置 133, 1 37の電源投入直後に初期化され、初期値として「0」が書き込まれている。従つて、図 38に示すように受信割り込み処理が起動され、図 47の STEP45 1でフラグに「1」を書き込むことは、共通の通信ライン 139にデータを受信すべき他の制御装置（第 3の制御装置 133の場合は第 4の制御装置 137) が接続されたことを検出することであり、処理選択 ·実行部 73， 83はその検出結果に応じて制御装置が行うべき処理を切り換える。

第 3の制御装置 133の処理選択 ·実行部 73の処理を、図 48に示すフローチャートを用いて説明する。

図 48において、フラグ設定部 72のフラグの状態を検査し（STEP 46 0) 、フラグが「0」ならば処理 A， B, C, Dを実行し（STEP 461) 、終了する。フラグが「1」ならば処理 A， Dを実行し（STEP462) 、終了する。

第 4の制御装置 137の処理選択 ·実行部 83の処理を、図 49に示すフローチャートを用いて説明する。

図 49において、フラグ設定部 82のフラグの状態を検査し（STEP 47 0) 、フラグが「1」の場合は処理 E〜Gを実行し（STEP 471) 、終了する。フラグが「0」の場合は何もしないで終了する（STEP 472) 。

以上のように構成した本実施形態においては、図 50に示すように共通の通信ライン 1 39に第 4の制御装置 137が接続されていない場合は、第 3の制御装置 133では、上記のように通信管理部 71の受信割り込み処理が起動されず、フラグは初期値「0」のままであり、処理選択 '実行部 73は処理 A〜Dを選択し起動する。図 5 0中、起動中の処理ブロックを斜線で示している。このため図 3 8に示した処理がなされ、操作レバーからの操作信号を用いた通常の作業が行える。

一方、図 3 7及び図 4 1に示すように共通の通信ライン 1 3 9に第 4の制御装置 1 3 7を追加接続した場合は、第 3の制御装置 1 3 3では、上記のように通信管理部 7 1がフラグに「1」を書き込み、処理選択 '実行部 7 3は処理 A, Dを選択し起動する。また、第 4の制御装置 1 3 7では、上記のように通信管理部 8 1がフラグに「1」を書き込み、処理選択 ·実行部 8 3は処理 E〜Gを選択し実行する。図 4 1中、起動中の処理ブロックを斜線で示している。このため図 3 9 に示した処理がなされ、第 4の制御装置 1 3 7を用いた範囲制限制御が行える。従って、油圧ショベルの機能追加、つまりグレードアップのため、図 5 0に示す第 4の制御装置 1 3 7のない電子制御システムから図 3 7に示す第 4の制御装置 1 3 7のある電子制御システムに変更する場合でも、第 4の制御装置 1 3 7を共通の通信ライン 1 3 9に追加接続するだけでそのような変更が行え、第 3の制御装置 1 3 3のプログラムの変更あるいは第 3の制御装置 1 3 3自体の交換は不要である。

また、油圧ショベルの機能の簡素化のため、図 3 7に示す電子制御システムから図 5 0に示す電子制御システムへ変更する場合も、第 4の制御装置 1 3 7を共通の通信ライン 1 3 9から切り離すだけでそのような変更が行え、第 3の制御装置 1 3 3のプログラムの変更あるいは第 3の制御装置 1 3 3自体の交換は不要である。

このように既存の制御装置 1 3 3のソフトウェアの変更や制御装置 1 3 3自体の交換をすることなく、共通の通信ライン 1 3 9への制御装置 1 3 7の追加接続や共通の通信ライン 1 3 9からの制御装置 1 3 7の切り離しが行え、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができ、開発コス卜の上昇を少なくすることができる。

また、既存の制御装置 1 3 3に対し、新たな機能を盛り込んだ制御装置 1 3 7 を追加するだけで、油圧ショベルの機能アップを図ることができ、保守作業を行う者の工数を低減する効果がある。本発明の第 7の実施形態を図 51〜図 63を用いて説明する。図中、図 37〜図 50に示すものと同等のものには同じ符号を付している。本実施形態は、第 6 の実施形態の考えで、共通の通信ラインに 3個以上の制御装置が接続される場合のものである。

図 51は本実施形態の電子制御システムの全体構成を示すもので、図中、 12 3A, 137 A, 138 Aは、それぞれ、本実施形態に係わる第 2の制御装置及び第 4の制御装置と、第 5の制御装置を構成する表示 ·設定装置であり、第 2の制御装置 123 A、第 3の制御装置 133、第 4の制御装置 137 A及び表示 · 設定装置 138 Aは共通の通信ライン 139に接続され、通信ライン 1 39を介して互いにデータの送受信を行う。

第 2及び第 4の制御装置 123 A， 137 A及び表示 ·設定装置 138 Aのハ一ドウエアの構成は図 3、図 5及び図 6に示した第 1の実施形態の第 2及び第 4 の制御装置 23， 37及び表示装置 38のものと実質的に同じである。図 51には、それらの通信装置が符号 123 a， 137 b, 138 aで示されている。通信装置 123 a， 137 , 138 aの構成及び機能も、メッセージ番号により送信、受信の管理を行う点を除いて、図 8、図 21及び図 22に示した第 1の実施形態のものと実質的に同じである。

第 2の制御装置 123 A、第 3の制御装置 133、第 4の制御装置 137 A及び表示 ·設定装置 138 Aのマイコンにおけるソフトウエア全体の処理機能を図 52に機能ブロック図で示す。

図 52において、第 3の制御装置 133の処理機能は図 41に示した第 6の実施形態のものと実質的に同じである。

第 4の制御装置 137 Aの処理機能は図 41に示した第 6の実施形態ものと以下の点を除いて実質的に同じである。

第 4の制御装置 137 Aにおいて、通信管理部 8 1 Aは、図 39に示したタイマ割り込み処理における STEP 407の一定時間毎にデータを送信する機能において、制御弁 24， 25， 26の操作部（電磁弁） 24L， 24R, 25 L, 25R， 26 L， 26 Rへの出力指令値に加え、ブーム回転角度検出器 34からの角度信号 aとアーム回転角度検出器 35からの角度信号 βをデータとして;关信する処理を通信装置 1 3 7 bに行わせる。

図 5 3は第 4の制御装置 1 3 7 Aの通信管理部 8 1 Aで作成 '使用される送受信管理テーブルであるメッセージ定義テーブルの一例であり、図 5 4は同じく送信時間管理テーブルの一例である。通信管理部 8 1 Aでは、図 5 3に示すように、上記の電磁弁への出力指令値データ群であるメッセ一ジ 3に加え、ブーム角度信号ひとアーム角度信号 i3のデータ群であるメッセージ 4が送信属性となる。また、図 5 4に示すように、メッセ一ジ番号 3， 4は送信周期がそれぞれ 5 m sであり、カウンタには第 4の制御装置 1 3 7 Aが備えるタイマによって計時されたカウント値が入力される。

また、図 5 2において、第 2の制御装置 1 2 3 Aは通信管理部 9 1と、フラグ設定部 9 2と、処理選択 ·実行部 9 3と、処理 Lを実行する処理部 9 4と、処理 Mを実行する処理部 9 5と、処理 Nを実行する処理部 9 6とを有している。ここで、処理 Lは、普通のポンプ傾転制御を行う処理であり、処理 Mは、操作レバーからの操作信号に応じたポンプ傾転制御を行う処理であり、処理 Nは、ポンプ吐出圧 P d及び斜板傾転位置' 0を入力する処理である。

表示 '設定装置 1 3 8 Aは通信管理部 1 0 1と、フラグ設定部 1 0 2と、処理選択 '実行部 1 0 3と、処理 Pを実行する処理部 1 0 4と、処理 Qを実行する処理部 1 0 5とを有している。ここで、処理 Pは、ポンプ吐出圧を表示する処理であり、処理 Qは、オペレータが入力した設定値を表示する処理である。

第 2の制御装置 1 2 3 Aの通信管理部 9 1及び表示 .設定装置 1 3 8 Aの通信管理部 1 0 1は、第 3及び第 4の制御装置 1 3 3， 1 3 7 Aのものと同様、タイマ割り込み処理における一定時間毎にデータを送信する機能と受信データを格納する受信割り込み処理の機能を有し、かつ受信割り込み処理の機能の一部として、データの受信で他の制御装置が接続されているか否かを検出する機能を有している。

第 2の制御装置 1 2 3 Aの処理選択 ·実行部 9 3及び表示 .設定装置 1 3 8 A の処理選択 '実行部 1 0 3は、マイコン内蔵の夕イマ機能（図示せず）を用いて、必要な時間間隔で各処理 L〜M及び P， Qを選択 .実行するプログラムである。通信管理部 9 1， 1 0 1の一定時間毎にデータを送信する機能について、闵 5 5〜図 5 8を用いて更に具体的に説明する。図 5 5〜図 5 8は通信管理部 9 1 , 1 0 1において作成 ·使用される各種の送受信管理テーブルを示すものである。図 5 5は第 2の制御装置 1 2 3 Aの R O Mに格納されるメッセージ定義テ―ブルの一例であり、図 5 6は第 2の制御装置 1 2 3 Aの R AMに作成される送信時間管理テーブルの一例である。図 5 5において、通信管理部 9 1では、表示 · '設定装置 1 3 8 Aで使用されるポンプ吐出圧データであるメッセージ 5が送信属性となり、第 3の制御装置 1 3 3から受信する操作信号デ一夕群であるメッセ一ジ 1とメッセージ 2、第 4の制御装置 1 3 7 Aから受信する出力指令値データ群であるメッセージ 3と角度信号デー夕群であるメッセージ 4とが受信属性となる。図 5 6において、例えば、メッセージ番号 5は送信周期が 1 0 m sであり、カウン夕には第 2の制御装置 1 2 3 Aが備える夕イマによって計時されたカウント値が入力される。

図 5 7は表示 ·設定装置 1 3 8 Aの R OMに格納されるメッセ一ジ定義テープルの一例であり、図 5 8は表示 ·設定装置 1 3 8 Aの R AMに作成される送信時間管理テーブルの一例である。図 5 7において、通信管理部 1 0 1では、第 4の制御装置 1 3 7 Aで使用される設定値であるメッセージ 6が送信属性となり、第 3の制御装置 1 3 3から受信する操作信号データ群であるメッセージ 1とメッセ —ジ 2、第 4の制御装置 1 3 7 Aから受信する出力指令値データ群であるメッセージ 3と角度信号データ群であるメッセージ 4と、第 2の制御装置 1 2 3 Aから受信するポンプ吐出圧デ一夕であるメッセ一ジ 5が受信属性となる。図 5 8において、例えば、メッセージ番号 6は送信周期が 5 0 m sであり、カウン夕には表示 ·設定装置 1 3 8 Aが備える夕イマによって計時されたカウント値が入力される。

第 2の制御装置 1 2 3 Aの通信管理部 9 1及び表示 ·設定装置 1 3 8 Aの通信管理部 1 0 1は、デ一夕の送信に関して、図 5 6及び図 5 8に示した送信時間管理テーブルを用い、第 1の実施形態で説明した図 3 9及び図 4 0の夕イマ割込み処理における S T E P 4 3 0 , 4 3 1 (図 4 0 ) 及び S T E P 4 0 3又は 4 0 7 (図 3 9 ) と同様にデ一夕を送信する処理を行う。

次に、第 2の制御装置 1 2 3 Aの通信管理部 9 1及び表示 ·設定装置 1 3 8 A の通信管理部 1 0 1の受信割り込み機能及びその機能の一部であるデ一夕の受信で他の制御装置が接続されているか否かを検出する機能について説明する。まず、第 2の制御装置 1 2 3 Aのフラグ設定部 9 2及び表示 ·設定装置 1 3 8 Aのフラグ設定部 1 0 2におけるフラグの構成を図 5 9 A及び図 5 9 Bに示す。フラグの構成は、図に示すそれぞれ 4ビット構成となっており、ビット 1は第 2 の制御装置 1 2 3 Aからのメッセージの受信、ビット 2は第 3の制御装置 1 3 3 からのメッセージの受信、ビット 3は第 4の制御装置 1 3 7 Aからのメッセージの受信、ビット 4は表示 ·設定装置 1 3 8 Aからのメッセージの受信にそれぞれ割り当てられ、それぞれの受信割り込み信号で O Nする（「1」を書き込む）構成となっている。

図 6 0は第 2の制御装置 1 2 3 Aの通信管理部 9 1における受信割り込み処理を示すフローチヤ一トである。

まず、第 2の制御装置 1 2 3 Aの通信装置 1 2 3 aは共通の通信ライン 1 3 9 から上述した複数のデータをュニット化したメッセージを受信すると、そのメッセージに付された前述したメッセージ番号を識別子として、そのメッセージが第の制御装置 1 2 3 Aに必要なメッセージかどうかを判断し、必要なメッセージであれば受信割り込み信号をマイコン側に送る機能を有している。マイコン側の通信管理部 9 1はその受信割り込み信号を受けて受信割り込み処理を起動させ、次のような処理を行う。

図 6 0において、通信装置 1 2 3 aが共通の通信ライン 1 3 9から受信した、上述した複数のデータをュニット化したメッセージを R AMに格納し（S T E P 4 5 5 ) 、その後そのメッセージに付されたメッセージ番号を識別子として、そのメッセージがどの制御装置からのメッセージであるかどうかを判断し、第 3の制御装置 1 3 3からのメッセージであれば、フラグのビット 2を O Nし（「1」を書き込み）、第 4の制御装置 1 3 7 Aからのメッセージであれば、フラグのビット 3を O Nし（「1」を書き込み）、表示 ·設定装置 1 3 8 Aからのメッセ一ジであれば、フラグのビット 4を O Nし（「1」を書き込み）（S T E P 4 5 6 ) 、処理を終了する。

ここで、フラグ設定部 9 2のフラグの各ビッ卜は第 2の制御装置 1 2 3 Aの電源投入直後に初期化され、初期値として「0」が書き込まれている。従って、図 60の受信割り込み処理が起動され、 STEP 456でフラグの各ビットに「1」を書き込むことは、共通の通信ライン 139にデ一夕を受信すべき他の制御装置（第 2の制御装置 123 Aの場合は第 3の制御装置 133、第 4の制御装置 137 A及び表示 ·設定装置 138 A) が接続されたことを検出することであり、処理選択 ·実行部 93はその検出結果に応じて第 2の制御装置 123 Aが行うべき処理を切り換える。

処理選択 ·実行部 93の処理を、図 61に示すフローチャートを用いて説明する。

図 61において、フラグ設定部 92のフラグのビット 2の状態を検査し（ST EP 480) 、ビット 2が OFF ( 「0」）ならば処理 L， Nを実行し（STE P481) 、終了する。ビット 2が「1」ならば処理 M， Nを実行し（STEP 482) 、終了する。

これにより第 2の制御装置 123 Aにおいては、メッセージ番号 1, 2の付いたメッセージを受信することで第 3の制御装置 133の接続を検出した場合は、処理 M, Nを選択して、操作レバ一の操作信号を利用して、油圧ポンプ 18の斜板位置調節部 20への出力値の演算を行い、第 3の制御装置 133からのデータを受信せずに第 3の制御装置 133の接続を検出しなかった場合は、処理， M を選択して、操作信号データを用いないで斜板位置調節部 20への出力値の演算を行う。また、図示はしないが、ビット 3、ビット 4の〇N， OFF状態を見ることにより、第 4の制御装置 137 Aからの受信メッセージである制御用の出力指令値又は表示 ·設定装置 1 38 Aからの受信メッセージである設定値を使用したポンプ傾転制御を行う処理を選択し、油圧ポンプ 18を制御することも可能である。

図 62は表示 ·設定装置 138 Aの通信管理部 10 1における受信割り込み処理を示すフローチヤ一トである。

まず、表示 ·設定装置 138 Aの通信装置 138 aは共通の通信ライン 139 から上述した複数のデータをュニット化したメッセージを受信すると、そのメッセ一ジに付された前述したメッセ一ジ番号を識別子として、そのメッセージが表示 ·設定装置 138 Aに必要なメッセージかどうかを判断し、必要なメッセージであれば受信割り込み信号をマイコン側に送る機能を有している。マイコン側の通信管理部 101はその受信割り込み信号を受けて受信割り込み処理を起動させ、次のような処理を行う。

図 62において、通信装置 138 aが共通の通信ライン 139から受信した、上述した複数のデータをュニット化したメッセージを RAMに格納し（STEP 457) 、その後そのメッセージに付されたメッセージ番号を識別子として、そのメッセージがどの制御装置からのメッセ一ジであるかどうかを判断し、第 2の制御装置 123 Aからのメッセージであれば、フラグのビット 1を ONし

( 「1」を書き込み）、第 3の制御装置 133からのメッセージであれば、フラグのビット 2を〇Nし（「1」を書き込み）、第 4の制御装置 137 Aからのメッセージであれば、フラグのビット 3を ONし（「1」を書き込み）（STEP 458) 、処理を終了する。

ここで、フラグ設定部 102のフラグの各ビッ卜は表示 ·設定装置 138 Aの電源投入直後に初期化され、初期値として「0」が書き込まれている。従って、図 62の受信割り込み処理が起動され、 STEP 458でフラグの各ビットに

「1」を書き込むことは、共通の通信ライン 139にデータを受信すべき他の制御装置（表示 ·設定装置 1 38 Aの場合は第 2の制御装置 123 A、第 3の制御装置 133及び第 4の制御装置 1 37 A) が接続されたことを検出することであり、処理選択 ·実行部 103はその検出結果に応じて表示 ·設定装置 138 Aが行うべき処理を切り換える。

処理選択 ·実行部 103の処理を、図 63に示すフローチャートを用いて説明する。

図 63において、フラグ設定部 102のフラグのビット 1の状態を検査し（S TEP 490) 、ビット 1が OFF ( 「0」）ならば処理 Qを実行し（STEP 491) 、終了する。ビット 1力「1」ならば処理 Pを実行し（STEP 49 2) 、終了する。

これにより表示 ·設定装置 138 Aにおいては、オペレー夕の要求に応じて第 2の制御装置 123 Aから送られてくるメッセ一ジ 5を元にポンプ吐出圧 P を表示する。また、図示はしないが、ビット 2、ビット 3の〇N， O F F状態を見ることにより、第 3の制御装置 1 3 3から送られてくるメッセージ番号 1， 2の付いたメッセージを元に操作レバーの操作信号を表示し、第 4の制御装置 1 3 7 Aから送られてくるメッセージ番号 3の付いたメッセージを元に掘削作業装置の角度 α， /3を表示する処理を選択し、それらを表示することも可能である。 ' 以上のように構成した.本実施形態においては、第 3の制御装置 1 3 3及び第 4 の制御装置 1 3 7 Αについては、第 1の実施形態のものと同様に機能する。

また、図 5 1に示す電子制御システムに対し、第 3の制御装置 1 3 3が共通の通信ライン 1 3 9に接続されていない場合は、第 2の制御装置 1 2 3 Aでは、上記のように通信管理部 9 1の受信割り込み処理でフラグのビット 2は O F F (初期値「0」）のままであり、処理選択 ·実行部 9 3は処理 L， Nを選択し起動する。このため、操作信号データを用いないで斜板位置調節部 2 0への出力値の演算を行い、油圧ポンプの吐出量を制御する。

一方、図 5 1に示すように共通の通信ライン 1 3 9に第 3の制御装置 1 3 3を追加接続した場合は、第 2の制御装置 1 2 3 Aでは、上記のように通信管理部 9 1の受信割り込み処理でフラグのビット 2を O Nにし（「1」を書き込み）、処理選択 '実行部 9 3は処理 M, Nを選択し起動する。このため、操作レバーの操作信号を利用して、油圧ポンプ 1 8の斜板位置調節部 2 0への出力値の演算を行レ、レバー操作量に応じた油圧ポンプ 1 8の吐出量制御を行う。

また、図 5 1に示す電子制御システムに対し、第 2の制御装置 1 2 3 Aが共通の通信ライン 1 3 9に接続されていない場合は、表示 ·設定装置 1 3 8 Aでは、上記のように通信管理部 1 0 1の受信割り込み処理でフラグのビット 1は O F F (初期値「0」）のままであり、処理選択 '実行部 1 0 3は処理 Qを選択し起動する。このため、表示 '設定装置 1 3 8 Aはオペレータが入力した設定値を表示する。

一方、図 5 1に示すように共通の通信ライン 1 3 9に第 2の制御装置 1 2 3 A を追加接続した場合は、表示 ·設定装置 1 3 8 Aでは、上記のように通信管理部 1 0 1の受信割り込み処理でフラグのビット 1を O Nにし（「1」を書き込み）、処理選択 '実行部 1 0 3は処理 Pを選択し起動する。このため、表示 '設定装置 1 3 8 Aはオペレー夕の要求に応じて第 2の制御装置 1 2 3 Aから送られてくるメッセージ 5を元にポンプ吐出圧 P dを表示する。

従って、本実施形態によれば、第 2の制御装置 1 2 3 A及び表示 ·設定装置 1 3 8 Aのようにデータを受信する制御装置が複数あり、処理部 9 4〜9 6又は処理部 1 0 4， 1 0 5がそれら複数の制御装置からの送信デ一夕を用いて演算処理を行う場合でも、通信管理部 9 1 , 1 0 1はフラグのビットの O N · O F Fでそれら複数の制御装置の接続の有無を個別に検出し、処理選択 ·実行部 9 3 , 1 0 3に適切な演算処理の切り換えを行わせ、それぞれの演算処理を行うので、既存の制御装置 1 2 3 A又は 1 3 8 Aのソフトウエアの変更や制御装置 1 2 3 A又は 1 3 8 A自体の交換をすることなく、共通の通信ライン 1 3 9への制御装置 1 3 3又は 1 2 3 Aの追加接続や共通の通信ライン 1 3 9からの制御装置 1 3 3又は 1 2 3 Aの切り離しが行え、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行うことができ、開発コス卜の上昇を少なくすることができる。

また、既存の制御装置 1 2 3八又は1 3 8 Aに対し、新たな機能を盛り込んだ制御装置 1 3 3又は 1 2 3 Aを追加するだけで、油圧ショベルの機能アップを図ることができ、保守作業を行う者の工数を低減する効果がある。

なお、上記実施形態では、建設機械として油圧ショベルについて説明したが、同様の作業装置とその制御系、油圧機器とその制御系又は操作系など、それぞれ制御装置を有する複数の制御系又は操作系を備えた建設機械であれば、本発明を同様に適用することができる。産業上の利用可能性

本発明によれば、複数の制御装置を共通の通信ラインを介して接続した建設機械の電子制御システムにおいて、既存の制御装置のソフトウエアの変更や制御装置自体の交換をすることなく、共通の通信ラインへの制御装置の追加接続や共通の通信ラインからの制御装置の切り離しが行え、制御装置の増減や交換を含むシステムの変更を容易に行え、要求される機能に応じた種々の電子制御システムを安価に提供することができる。

また、本発明によれば、送信側の制御装置において送信デ一夕毎に必要な信時間間隔を設定したので、共通の通信ラインが効率良く使用でき、通信効率が落ちて制御性能に影響を及ぼすことがない。また、制御装置の数が増加しても共通の通信ラインが混雑して通信ができなくなる障害を起こしにくい。

更に、本発明によれば、通信ラインを流れるデ一夕に対しては固有の I Dで必要なデータのみを識別して受信するので、共通の通信ラインに様々なデ一夕が流れていても、各制御装置は必要なデータのみを受信できるようになる。

Claims

請求の範囲

1 . 原動機（14) 、作業装置（7) 、前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システム（55 : 55A; 55B; 55C) を備える建設機械に対し複数の制御装置（17， 23, 33， 37， 38) を設け、これら複数の制御装置を共通の通信ライン（39) を介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、

前記複数の制御装置（17, 23, 33， 37， 38) の少なくとも 1つ（例えば 33) に、前記通信ライン（39) からデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段（例えば 335,ステップ 321， 323， 325) を設けたことを特徴とする建設機械の電子制御システム。

2 . 原動機（14) 、作業装置（7) 、前記原動機により回転駆動される油圧ボンプ（18) 、前記作業装置を駆動するァクチユエ一夕（11 , 12, 13) 、前記油圧ボンプから前記ァクチユエ一夕に供給される圧油を制御する制御弁（24, 25, 26) 、この制御弁を操作する操作手段（27, 28, 29) を備える建設機械に対し複数の制御装置（17， 23， 33, 37, 38) を設け、これらの複数の制御装置を共通の通信ライン（3 9) を介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、

前記複数の制御装置（17, 23， 33， 37， 38) の少なくとも 1つ（例えば 33) に、前記通信ライン（24, 25, 26) からデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段（例えば 335，ステップ 321， 323， 325) を設けたことを特徴とする建設機械の電子制御システム。

3 . 請求項 2項記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置は、前記原動機（14) を制御する制御装置（17) 、前記作業装置（7) を制御する制御装置（37) 、前記油圧ポンプ（18) を制御する制御装置（23) 、前記操作手段（27, 28, 29) により前記制御弁（24, 25, 26) を操作する制御装置（33) 、前記制御装置に係わる表示 '入力を行う制御装置（38) のうちの少なくとも 2つの制御装置（例えば 23, 33) を含むことを特徴とする建設機械の電子制御システム。

4 . 請求項 1又は 2項記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記最小限処理手段（例えば 335，ステップ 321， 323， 325) は、前記通信ライン（39) を介して受信するデータに関して受信デ一夕毎に各制御装置（例えば 33) の必要最小限の機能を果たすための初期値が設定してあり、前記通信ライン（39) からデータの送信がないときはその初期値を用いて演算処理を行うことを特徴とする建設機械の電子制御システム。

5 . 請求項 1又は 2記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置（17, 23， 33， 37， 38) は、それぞれ、前記通信ライン（39) を介して他の制御装置に送信するデ一夕に関して送信データ毎に最適な送信時間間隔が設定してあり、デ一夕をその時間間隔で送信することを特徴とする建設機械の電子制御システム。

6 . 請求項 5記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記送信データ毎に予め設定した送信時間間隔は、それぞれのデ一夕の変化速度あるいはそのデ一夕を受信する制御装置（17， 23， 33， 37， 38) で必要とする周期に応じて設定されていることを特徴とする建設機械の電子制御システム。

7 . 請求項 1又は 2又は 5記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置（17, 23, 33, 37, 38) は、それぞれ、前記通信ライン（39) を介して送受信するデータに関してデ一夕毎に固有の I Dが設定してあり、前記通信ラインを介して送信するデータに対しては固有の I Dを付して送信し、前記通信ラィンを介して受信するデータに対しては固有の I Dで必要なデータのみを識別して受信する通信手段（178, 237， 337， 375， 389) を有することを特徴とする建設機械の電子制御システム。

8 . 原動機（14) 、作業装置（7) 、前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システム（55 ; 55A; 55B ; 55C) を備える建設機械に設けられ、他の制御装置と共通の通信ライン（39) を介して接続されデータの送受信を行う建設機械の制御装置（例えば 33) において、

前記通信ライン（39) からデータの送信がないときは、それ自身で必要最小限の処理を実行可能とする最小限処理手段（例えば 335，ステップ 321， 323， 325) を設けたことを特徴とする建設機械の制御装置。

9 . 請求項 8記載の建設機械の制御装置において、前記最小限処理手段（例えば 335，ステップ 321， 323， 325) は、前記通信ライン（39) を介して受信するデータに関して受信データ毎に初期値が設定してあり、前記通信ライン（39) からデー夕の送信がないときにその初期値を用いて演算処理を行うことを特徴とする建設機械の制御装置。

1 0 . 原動機（14) 、作業装置（7) 前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システム（55) を備える建設機械に対し複数の制御装置

(1 17, 123, 133, 137, 138) を設け、これら複数の制御装置を共通の通信ライン（1 39) を介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、

前記複数の制御装置 (117, 123, 133, 137, 138) の少なくとも 1つ（例えば 133 ;例えば 123A) は、他の制御装置（例えば 137 :例えば 133, 137A， 138A) からの送信デ一夕を用いずに演算処理を行う第 1処理手段（例えば 74， 76, 77, 78 :例えば 94, 96) と、他の制御装置からの送信デー夕を用いて演算処理を行う第 2処理手段（例えば 74, 77 :例えば 95, 96) と、前記共通の通信ライン（139) に前記他の制御装置が接続されているか否かを検出する検出手段（例えば 71， 72 ;例えば 91 , 92) と、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されないときは前記第 1処理手段の演算処理を実行し、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されると前記第 2処理手段の演算処理を実行する処理切換手段（例えば 73 ;例えば 93) とを備えることを特徴とする建設機械の電子制御システム。

1 1 . 原動機（14) 、作業装置（7) 、前記原動機により回転駆動される油圧ポンプ（18) 、前記作業装置を駆動するァクチユエ一夕（11 , 12, 13) 、前記油圧ポンプから前記ァクチユエ一夕に供給される圧油を制御する制御弁（24, 25, 26) 、この制御弁を操作する操作手段（27， 28， 29) を備える建設機械に対し複数の制御装置（1 17， 123， 133， 137， 138) を設け、これら複数の制御装置を共通の通信ライン

(139) を介して互いに接続しデータの送受信を行う建設機械の電子制御システムにおいて、

前記複数の制御装置（117, 123, 133, 137, 138) の少なくとも 1つ（例えば 133 ;例えば 123A) は、他の制御装置 (例えば 137 ;例えば 133, 137A, 138A) からの送信デー夕を用いずに演算処理を行う第 1処理手段（例えば 74， 76， 77， 78 ;例えば 94， 96) と、他の制御装置からの送信データを用いて演算処理を行う第 2処理手段（例えば 74, 77 ;例えば 95， 96) と、前記共通の通信ライン（139) に前記他の制御装置が接続されているか否かを検出する検出手段（例えば 71, 72 ;例えば 91， 92) と、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されないときは前記第 1処理手段の演算処理を実行し、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されると前記第 2処理手段の演算処理を実行する処理切換手段（例えば 73 ;例えば 93) とを備えることを特徴とする建設機械の電子制御システム。

1 2 . 請求項 1 1項記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記複数の制御装置は、前記原動機（14) を制御する制御装置（1 17) 、前記作業装置（7) を制御する制御装置（137) 、前記油圧ポンプ（18) を制御する制御装置（123) 、前記操作手段（27， 28, 29) により前記制御弁（24, 25, 26) を操作する制御装置

(133) 、前記制御装置に係わる表示 '入力を行う制御装置（138) のうちの少なくとも 2つの制御装置を含むことを特徴とする建設機械の電子制御システム。

1 3 . 請求項 1 0又は 1 1記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記検出手段（例えば 71， 72 ;例えば 91 , 92) は前記他の制御装置（例えば 137 ;例えば 1 33， 137A, 138A) からのデータの受信の有無で他の制御装置の接続の有無を検出することを特徴とする建設機械の電子制御システム。

1 4. 請求項 1 0又は 1 1記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記検出手段（例えば 71，72；例えば 91, 92) は他の制御装置（例えば 137;例えば 133， 1 37A, 138A) からのデータの受信の有無でフラグの状態を変え、前記処理切換手段

(例えば 73；例えば 93) はそのフラグの状態で他の制御装置の接続の有無を判別し、実行すべき演算処理を切り換えることを特徴とする建設機械の電子制御システム。

1 5. 請求項 1 0又は 1 1記載の建設機械の電子制御システムにおいて、前記他の制御装置（例えば 133, 137A， 138A) は複数あり、この複数の他の制御装置から送信されるそれぞれのデータにデータ固有の識別子を付しておき、前記検出手段

(例えば 91, 92) は、前記複数の他の制御装置からのデータの受信の有無で前記複数の他の制御装置の接続の有無を検出すると共に、受信したデータの識別子で前記複数の他の制御装置のいずれが接続されているかを検出することを特徴とする建設機械の電子制御システム。

1 6. 原動機（14) 作業装置（7) 、前記原動機により液圧動力を発生し前記作業装置を駆動する油圧システム（55) を備える建設機械に設けられ、他の制御装置（例えば 137;例えば 133, 137A， 138A) と共通の通信ライン（139) を介して接続されデ一夕の送受信を行う建設機械の制御装置（例えば 133;例えば 123A) において、

前記送信データを用いずに演算処理を行う第 1処理手段（例えば 74, 76, 77, 78; 例えば 94,96) と、前記送信データを用いて演算処理を行う第 2処理手段（例えば 74， 77;例えば 95， 96) と、前記共通の通信ライン（139) に前記他の制御装置（例えば 137;例えば 133， 137A, 138A) が接続されているか否かを検出する検出手段（例えば 71， 72:例えば 91, 92) と、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されないときは前記第 1処理手段の演算処理を実行し、前記検出手段で他の制御装置の接続が検出されると前記第 2処理手段の演算処理を実行する処理切換手段（例えば 73;例えば 93) とを備えることを特徴とする建設機械の制御装置。

17. 請求項 16記載の建設機械の制御装置において、前記検出手段（例えば 71, 72:例えば 91, 92) は前記他の制御装置（例えば 137;例えば 133， 137A， 138A) からのデ一夕の受信の有無で他の制御装置の接続の有無を検出することを特徴とする建設機械の制御装置。