JP2001066326A - 自動車検査用オシロスコープ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者の能力に依存することなく検査対象の
的確な測定が可能で不良が発生した電気部品、或いは欠
陥を持った電気部品が常に短時間で容易に特定できるよ
うにした自動車検査用オシロスコープを提供すること。 【解決手段】 メモリ１９に予めリファレンスデータを
記憶しておき、入力端子１１から入力された検査対象に
応じて前記複数種のリファレンスデータの中から当該検
査対象のリファレンスデータを選択し、これにより、前
記選択した当該検査対象のリファレンスデータに基く当
該検査対象のリファレンス波形と、前記当該検査対象の
良否判定結果とを、前記当該入力信号の波形表示に並べ
て、表示器１６の画面に表示させるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号波形の解析機
能を備えたオシロスコープに係り、特に、自動車用エン
ジンの整備に好適な自動車検査用オシロスコープに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車は、近年、エレクトロニクス技術
の集約と言っても良い程、多種多様で複雑な機能をもっ
た電装品が装備されており、このため、その機能診断に
はオシロスコープによる電気系統での信号波形の分析が
有効で、特にエンジンの機能診断や整備には極めて効果
的で、ほとんど不可欠といってもよく、このため従来か
ら自動車の整備用として広く使用されている。

【０００３】図６は、このような自動車整備用のオシロ
スコープの使用状況の一例を示したもので、図６(a)に
示すように、整備すべき自動車１のエンジンボンネット
を開け、エンジンの点火系統など、測定対象となる部分
にオシロスコープ２の測定入力を接続し、同図(b)に示
すように、このオシロスコープ２の表示面Ｄに被測定入
力信号の波形Ｗが表示されるようにして使用する。

【０００４】ところで、オシロスコープを使用する際に
は、対象とする計測内容に応じて、例えば掃引時間や電
圧測定範囲など各種の測定項目と測定仕様を設定する必
要があり、このため、一般的なオシロスコープでは、図
６に示した自動車１の整備に際しては、そのエンジンの
仕様、例えば回転速度などに合わせて、例えば時間軸レ
ンジ、電圧レンジなどのデータをオシロスコープ２の操
作パネルから入力し、信号波形を観察していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、オシ
ロスコープに対する自動車検査用に必要な機能の付与に
ついて充分に配慮がされているとは言えず、操作性に問
題があった。上記したように、従来技術では、対象とす
る自動車の電気部品の信号が観測できるように、作業者
が、当該電気部品に応じて予めオシロスコープの入力設
定を行い、オシロスコープの画面に表示された波形など
により得られる情報を作業者自身が判断して当該電気部
品の良否を判定するようになっていた。

【０００６】このため、作業者は、予め当該電気部品の
機能や性能に精通し、オシロスコープに表示された波形
の解析について学習しておく必要があり、この結果、作
業者の能力によって不良部品や欠陥部品の特定に要する
時間に差が生じたり、的確な作業が困難になってしまう
など、操作性に問題が生じてしまうのである。

【０００７】本発明の目的は、作業者の能力に依存する
ことなく検査対象の的確な測定が可能で、不良が発生し
た電気部品、或いは欠陥を持った電気部品が常に短時間
で容易に特定できるようにした自動車検査用オシロスコ
ープを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、アクイジシ
ョンメモリに記憶した入力信号を用いて、当該入力信号
の波形を表示する方式の自動車検査用オシロスコープに
おいて、想定される複数種の検査対象のそれぞれに対応
して設定した複数種のリファレンスデータを記憶したメ
モリと、検査対象に応じて前記複数種のリファレンスデ
ータの中から当該検査対象のリファレンスデータを選択
する手段と、前記アクイジションメモリに記憶した当該
検査対象からの入力信号を、前記選択した当該検査対象
のリファレンスデータと比較して、当該検査対象の良否
を判定する手段とを設け、前記選択した当該検査対象の
リファレンスデータに基く当該検査対象のリファレンス
波形と、前記当該検査対象の良否判定結果とを、前記当
該入力信号の波形表示に並べて表示するようにして達成
される。

【０００９】このとき、前記リファレンスデータを選択
する手段が、ツリー状階層構造のメニューを表示させる
手段を備え、該ツリー状階層構造のメニューによる操作
に基いて、前記複数種のリファレンスデータの中から当
該検査対象のリファレンスデータが選択されるようにし
てもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による自動車検査用
オシロスコープについて、図示の実施の形態により詳細
に説明する。図１(a)は、本発明の一実施形態による自
動車検査用オシロスコープ３を用いて自動車１のエンジ
ンを整備している状態を示したもので、このオシロスコ
ープ３によれば診断が自動的に行われ、その診断結果が
短時間で画面に表示されると共に、パーソナルコンピュ
ータ４に取り込んで処理することもでき、電話回線５を
介して、インターネットにより遠隔地にも転送できるよ
うに構成してある。

【００１１】図１(b)は、このときオシロスコープ３に
表示された画面Ｄの一例で、診断対象となっている電気
部品から取り込んだ信号、すなわち被測定入力信号の波
形Ｗ_IN と共に、そのリファレンス(基準)波形Ｗ_R が同
じ画面に並んで表示され、更に当該電気部品について、
例えばＯＫ(良)とＮＧ(不良)などの良否判定結果が、当
該部品の名称や型式番号などと共に表示されるようにな
っている。

【００１２】図２は、この自動車検査用オシロスコープ
３の一実施形態で、入力端子１１から入力された被測定
入力信号は、入力回路１２を介してＡ／Ｄ変換器１３に
供給され、ここで、例えば８ビットにディジタル化され
てアクイジションメモリ１４に記憶される。

【００１３】そして、このアクイジションメモリ１４に
記憶されたデータが必要に応じて表示メモリ１５に転送
され、更にブラウン管や液晶パネルなどの表示器１６に
供給されることにより、オシロスコープ画面Ｄに、例え
ば図１(b)に示したように、各種の表示がなされること
になる。

【００１４】一方、オシロスコープ３の操作パネルなど
からなる操作部１７には、押しボタンや操作つまみなど
各種の入力機構が設けられていて、これらを操作者が操
作して必要なデータを設定すると、それらのデータが制
御部２０内にあるオシロスコープ制御部２００にパネル
設定データとして入力され、リファレンスデータメモリ
１９に格納される。

【００１５】その後、オシロスコープ制御部２００は、
所定の動作開始入力に応じて表示メモリ１５と、サンプ
リングタイミング制御部１８、それにリファレンスデー
タメモリ１９に夫々制御信号を供給し、これにより通常
のオシロスコープとしての動作が得られるように構成さ
れている。

【００１６】次に、この実施形態では、制御部２０に更
にメモリ２０１とＣＰＵ２０２が設けてある。ここで、
まずメモリ２０１は例えばＲＯＭで構成され、これに
は、図３に示すデータが予め格納してある。この図３に
示すデータは、自動診断の対象となる電気部品の名称な
どをインデックス(索引名)Ａ、Ｂ、Ｃ、……ｎとして、
夫々毎に所定のリファレンスデータＡ、Ｂ、Ｃ、……ｎ
として設定したものである。

【００１７】そして、各リファレンスデータＡ、Ｂ、
Ｃ、……ｎは、図示のように、対応する電気部品が正常
に動作しているときに現れる信号の波形をデータ化した
リファレンス波形データ３０１と、その電気部品に対応
したパネル設定データ３０２、それに診断用データ３０
３から構成されているものである。

【００１８】ここで、診断用データ３０３は、対応する
電気部品の良否判定の診断に必要な各種のデータのこと
で、例えば次に列挙するデータなどからなる。 (1) 対応する電気部品が正常なときの信号の基準となる
正確な周波数(周期) (2) 同じく正確なパルスの立上り立下りの各時間 (3) 同じく正確な正と負の各パルス幅 (4) 同じく正確なパルスのデューティ比 (5) 同じく正確なパルスの電圧の最小値と最大値 (6) 上記した夫々のデータの良否判定に必要な許容範囲
を設定するデータ (7) 不良と判定されたときのエラー番号やエラー部品名
などの欠陥部品データ (8) 診断処理に必要な信号のサンプリング時間

【００１９】さらにメモリ２０１には、上記したリファ
レンスデータの外にも、各リファレンスデータＡ、Ｂ、
Ｃ、……ｎの何れかを選択するための案内となるツリー
状メニュー(後述)を表示するためのデータが格納されて
いる。

【００２０】次にＣＰＵ２０２には所定のプログラムが
設定してあり、これにより、メモリ２０１に記憶されて
いるデータからメニューパターンを選択してリファレン
スデータメモリ１９に転送し、表示メモリ１５を介して
表示器１６に表示させるために必要な処理と、以下に説
明する自動診断に必要な処理を実行する働きをする。

【００２１】次に、この実施形態の動作について、図４
により説明する。まず、図１に示すように、整備すべき
自動車１のエンジンボンネットを開き、エンジンの点火
系統など、測定対象となる部分にオシロスコープ３の測
定入力線を接続し、入力端子１１に測定箇所からの信号
が入力されるようにした後、オシロスコープ３を動作状
態にする。なお、オシロスコープ３を立ち上げた後で接
続するようにしてもよい。

【００２２】この図４に示す処理は、操作部１７から操
作者が処理開始のための所定の入力操作をすることによ
り開始され、オシロスコープ３の制御部２０内のＣＰＵ
２０２により実行されるもので、この図４の処理が開始
されると、まず処理４０１で被測定箇所の選択処理を実
行する。

【００２３】この処理４０１は、上記したインデックス
を選択し、指定する処理で、この処理に入ると、まず、
ＣＰＵ２０２は、画面パターンメモリ２０１から所定の
データを読出し、表示器１６２)の表示面Ｄに、図５(a)
に示す初期メニュー画面５００を表示させる。

【００２４】このときの表示は、いわゆるツリー状階層
構造のメニューとして表示され、図５(a)に示すよう
に、出発メニューブロック５０１と、これの内容を複数
のメニューに展開した第１階層のメニューブロック５０
２、それに、更に内容を複数のメニューに展開した第３
階層のメニューブロック５０３で構成されている。

【００２５】そして、この実施形態では、第１階層以下
のメニューについては、その何れかが、操作者による例
えばマウスなどの操作により指定されると、それに対応
した階層の中のメニューブロックが図示のように黒塗り
表示に変わり、これにより、現時点で選択したメニュー
が何れの階層にあるかが容易に判別できるように構成さ
れており、図５(a)では第２階層のメニュー５０２の中
で上から２番目のメニューが選択されている状態が示さ
れている。

【００２６】上記したように、この初期メニュー画面５
００は、表示器１６の表示面Ｄの一部、例えば画面の左
半分の領域に表示されているが、さらに表示面Ｄの例え
ば右半分の領域には、各メニューの選択状況に応じて、
何れか１種のメニューが拡大して表示されるよになって
おり、最初に初期メニュー画面５００が表示面Ｄの左半
分の領域に表示されたときは、同時に右半分の領域に
は、図５(b)に示すメニューの中の出発メニューブロッ
ク５０１が拡大して表示される。

【００２７】そこで、操作者は、次に、この拡大表示さ
れた出発メニューブロック５０１の中から、例えばマウ
スなどにより、所定の項目を指定する。そうすると、こ
の指定された項目に応じて、出発メニューブロック５０
１から第２階層メニューブロック５０２の表示に変わ
る。

【００２８】いま、出発メニューブロック５０１の中の
＞ガイドツキセッテイ シングルチャネルという項目が
指定されたとすると、これに対応して、それを展開した
複数の第２階層メニューブロック５０２が、図５(b)に
示すように表示される(図では１種だけ示されている)。

【００２９】次に、これら第２階層メニュー５０２の中
から、＞クランキングという項目が指定されたとする
と、さらに、これに対応して展開された複数の第３階層
メニューブロック５０３が表示される。

【００３０】ここで、この図５(b)では、同じく１種し
か示されていないが、これら複数の第２階層メニュー５
０２の各項目が上記したインデックスＡ、Ｂ、Ｃ、……
ｎに相当する。従って、ここで、何れかの項目を指定し
てやれば、ここで処理４０１での被指定測定箇所選択処
理が終了し、次の処理４０２のリファレンスデータ決定
処理に進む。

【００３１】いま、この図５(b)では、＞インジェクタ
クランクという項目が指定された状態が示されてお
り、これがインデックスＡに対応しているものとする。

【００３２】そうすると、この処理４０２で、まずリフ
ァレンスデータメモリ１９からインデックスＡのリファ
レンス波形データ３０１を取り込み、次いで処理４０３
のリファレンス波形表示処理を実行する。

【００３３】この結果、表示器１６の表示面Ｄには、図
１(b)に示すように、インジェクタ(燃料噴射弁)に供給
される駆動信号の波形について、その基準となるリファ
レンス波形Ｗ_R が表示される。

【００３４】処理４０３を終了したら、次に処理４０４
で、このとき選択されているリファレンスデータＡのパ
ネル設定データ３０２をメモリ２０１からリファレンス
データメモリ１９に読み込み、これにより、オシロスコ
ープの時間軸レンジ、電圧レンジなどを制御するための
ハードウェアを、測定対象に合わせて設定する。

【００３５】次いで処理４０５に進み、同じくメモリ２
０１からリファレンスデータＡの診断用データ３０３を
リファレンスデータメモリ１９に読み込み、処理４０６
以降での自動診断に備える。

【００３６】そして、まず処理４０６では、入力端子１
１から入力された被測定入力信号のサンプリング処理を
実行する。具体的には、上記したサンプリング時間の
間、例えばエンジンの回転タイミングよりもかなり高い
レートでＡ／Ｄ変換器１３によるディジタル変換を行わ
せ、アクイジションメモリ１４に８ビットの被測定デー
タとして格納するのである。

【００３７】次いで処理４０７で被測定データの取り込
みを行う。具体的には、アクイジションメモリ１４に取
り込まれた被測定データをリファレンスデータメモリ１
９に移動する処理を行うのである。この後、処理４０８
では、メモリ移動されたデータにより、被測定入力信号
を解析し、その波形表示に必要なデータを表示メモリ１
５に入力する。

【００３８】この結果、表示器１６の表示面Ｄには、図
１(b)に示すように、リファレンス波形Ｗ_R と並んで、
このときの被測定入力信号であるインジェクタ駆動信号
の波形が、被測定入力信号波形Ｗ_IN として表示される
ことになる。

【００３９】次に、処理４０９で、被測定入力信号の解
析結果を診断用データ３０３と比較して、当該電気部品
の良否を判定する。なお、このときの良否判定の方法と
しては、例えば特許第１４８１６５０号の発明(特公昭
６３−３０５８０号公報参照)として開示されている波
形の比較による方法を用いてやればよい。

【００４０】この後、処理４１０に進み、ここで良否判
定結果に応じて処理を分岐させ、結果がＯＫ(良品)のと
きは処理４１１に進み、図１(b)に示すように、当該部
品名とＯＫを表示(図ではＮＧが表示されている)して処
理を終わり、ＮＧ(不良品)のときは処理４１２に進み、
当該部品名とＮＧを表示して処理を終るのである。

【００４１】従って、この実施形態によれば、操作者
は、良否判定すべき電気部品の端子にオシロスコープ３
の入力端子を接続したあと、オシロスコープ３の操作パ
ネルなどを操作して、必要とする診断項目を選択するだ
けで、該電気部品の良否判定結果が表示され、更にその
信号波形もリファレンス波形と並んで表示器１６のオシ
ロスコープ画面Ｄに表示されることになる。

【００４２】この結果、この実施形態によれば、操作者
の技能に依存することなく、予め定められている時間内
で、確実に当該電気部品の良否を判定することができ
る。しかもこのとき、この実施形態によれば、上記した
ように、必要とする診断項目の選択が、画面に表示され
たツリー状階層構造のメニュー上で、対応する項目を単
に順次指定してゆくというインタラクティブな操作でよ
いので、特別な知識を必要とせず、誰でも容易に、短時
間で常に的確な作業を行うことができる。

【００４３】ところで、図１(a)に示されているよう
に、この実施形態では、オシロスコープ３による自動診
断結果が短時間で画面に表示されると共に、パーソナル
コンピュータ４に取り込んで処理することもでき、電話
回線５を介して、インターネットにより遠隔地にも転送
できるようになっている。

【００４４】従って、この実施形態によれば、パーソナ
ルコンピュータ４により、或いはインターネット接続に
よる遠隔地への通知により、診断結果から対象電気部品
についての早期不良・欠陥部品の発見が可能になり、研
究者による故障解析を支援したり、関連する部品の手
配、修理費用見積りの瞬時処理などに活用することがで
きる。

【００４５】ここで、上記実施形態では、メモリ２０１
としてＲＯＭを用い、これに図３に示したレファレンス
データを書込んでおくようにしているが、メモリ２０１
としてデータの書込みが可能なＰＲＯＭ(プログラマブ
ルＲＯＭ)など、不揮発性のメモリを用い、必要に応じ
てオシロスコープ３の操作部１７から入力したり、外部
のデータ入力装置から入力したりできるように構成して
もよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、測定対象の信号波形の
表示と共に、当該測定対象の良否判定も自動的に得られ
るので、操作者の熟練度に依存することなく、常に短時
間で的確な作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による自動車検査用オシロ
スコープの使用態様の一例を示す説明図である。

【図２】本発明による自動車検査用オシロスコープの一
実施形態を示すブロック構成図である。

【図３】本発明の一実施形態において使用されているレ
ファレンスデータの説明図である。

【図４】本発明の一実施形態の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態におけるツリー状階層構造
のメニューの説明図である。

【図６】従来技術によるオシロスコープの使用態様の一
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 自動車 ３ 自動車検査用オシロスコープ ４ パーソナルコンピュータ ５ 電話回線 １１ 入力端子 １２ 入力回路 １３ Ａ／Ｄ変換器 １４ アクイジションメモリ １５ 表示メモリ １６ 表示部 １７ 操作部 １８ サンプリングタイミング制御部 １９ リファレンスメモリ ２０ 制御部 ２００ オシロスコープ制御部 ２０１ メモリ ２０２ ＣＰＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクイジションメモリに記憶した入力信
   号を用いて、当該入力信号の波形を表示する方式の自動
   車検査用オシロスコープにおいて、 想定される複数種の検査対象のそれぞれに対応して設定
   した複数種のリファレンスデータを記憶したメモリと、 検査対象に応じて前記複数種のリファレンスデータの中
   から当該検査対象のリファレンスデータを選択する手段
   と、 前記アクイジションメモリに記憶した当該検査対象から
   の入力信号を、前記選択した当該検査対象のリファレン
   スデータと比較して、当該検査対象の良否を判定する手
   段とを設け、 前記選択した当該検査対象のリファレンスデータに基く
   当該検査対象のリファレンス波形と、前記当該検査対象
   の良否判定結果とを、前記当該入力信号の波形表示に並
   べて表示するように構成したことを特徴とする自動車検
   査用オシロスコープ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、 前記リファレンスデータを選択する手段が、ツリー状階
   層構造のメニューを表示させる手段を備え、 該ツリー状階層構造のメニューによる操作に基いて、前
   記複数種のリファレンスデータの中から当該検査対象の
   リファレンスデータが選択されるように構成したことを
   特徴とする自動車検査用オシロスコープ。