JP2018128424A - 測定装置及び車載充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化及び小型化を図ることができるとともに、センサー回路全体の故障診断を確実に行うことができる測定装置及び車載充電器を提供する。【解決手段】測定装置は、同一の物理量を検出するように構成され、物理量に応じたアナログ信号を出力する第１のセンサー及び第２のセンサーと、第１のセンサーからのアナログ信号に対して、第１のオフセット値によるオフセット処理を施して第１のアナログ信号を出力する第１のオフセット処理部と、第２のセンサーからのアナログ信号に対して、第１のオフセット値と異なる第２のオフセット値によるオフセット処理を施して第２のアナログ信号を出力する第２のオフセット処理部と、第１のアナログ信号及び第２のアナログ信号を切り替えて出力するマルチプレクサーと、マルチプレクサーからのアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、自己診断機能を有する測定装置及び車載充電機器に関する。

従来、ガソリンエンジン搭載車には、ＯＢＤ２（On Board Diagnosis second generation）仕様の自己診断機能の搭載が義務づけられており、故障診断装置によって車両に設置される各種センサーの故障診断が実施されている。

センサーの故障診断方法として、１つの物理量（電流、電圧、温度など）を２つのセンサー（以下「第１のセンサー」、「第２のセンサー」と称する）によって測定し、それぞれのセンサーによる測定値を比較することにより、故障診断を行う方法がある（図１Ａ、図１Ｂ参照）。２つのセンサーによる測定値の差分が許容範囲内であれば、センサーは正常であり、許容範囲を超えていれば、センサーに異常があると判断される。

図１Ａに示す測定装置５Ａにおいては、それぞれのセンサー１１Ａ、１１Ｂに対してＡ／Ｄ変換器１４Ａ、１４Ｂが設けられ、センサー１１Ａ、１１Ｂからのアナログ信号は、それぞれのセンサー１１Ａ、１１Ｂに対応するＡ／Ｄ変換器１４Ａ、１４Ｂによりデジタル信号に変換される。図１Ｂに示す測定装置５Ｂにおいては、センサー１１Ａ、１１Ｂからのアナログ信号はマルチプレクサー１３により切り替えて出力され、１つのＡ／Ｄ変換器１４によりデジタル信号に変換される。図１Ｂの測定装置５Ｂでは、２つのセンサー系統の一部が共用化されているので、図１Ａの測定装置５Ａに比較して、低コスト化及び小型化を図ることができる。

なお、複数のセンサーを有する測定装置に関する技術としては、例えば特許文献１、２がある。

特開平５−１８９６８７号公報 特開２０１０−１２７６３３号公報

上述したように、マルチプレクサーを利用することで、低コスト化及び小型化を図ることができるようになるが、マルチプレクサーやＡ／Ｄ変換器に異常が生じた場合に、センサーの故障を正確に診断できなくなる。例えば、マルチプレクサーに出力固着が生じていると、一方のセンサーによる測定値を示すアナログ信号のみが出力されるため、いずれかのセンサーに異常が生じていても正常であると誤診断されてしまう（図６参照）。出力固着とは、制御信号により入力端子の切り替えが指示されているにもかかわらず、特定の入力端子へのアナログ信号に出力が固定されることである。

本発明の目的は、低コスト化及び小型化を図ることができるとともに、センサー回路全体の故障診断を確実に行うことができる測定装置及び車載充電器を提供することである。

本発明に係る測定装置は、
同一の物理量を検出するように構成され、前記物理量に応じたアナログ信号を出力する第１のセンサー及び第２のセンサーと、
前記第１のセンサーからのアナログ信号に対して、第１のオフセット値によるオフセット処理を施して第１のアナログ信号を出力する第１のオフセット処理部と、
前記第２のセンサーからのアナログ信号に対して、前記第１のオフセット値と異なる第２のオフセット値によるオフセット処理を施して第２のアナログ信号を出力する第２のオフセット処理部と、
前記第１のアナログ信号及び前記第２のアナログ信号を切り替えて出力するマルチプレクサーと、
前記マルチプレクサーからの前記第１のアナログ信号又は前記第２のアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る車載充電器は、
同一の電流、電圧又は温度を検出するように構成され、前記電流、電圧又は温度に応じたアナログ信号を出力する第１のセンサー及び第２のセンサーと、
前記第１のセンサーからのアナログ信号に対して、第１のオフセット値によるオフセット処理を施して第１のアナログ信号を出力する第１のオフセット処理部と、
前記第２のセンサーからのアナログ信号に対して、前記第１のオフセット値と異なる第２のオフセット値によるオフセット処理を施して第２のアナログ信号を出力する第２のオフセット処理部と、
前記第１のアナログ信号及び前記第２のアナログ信号を切り替えて出力するマルチプレクサーと、
前記マルチプレクサーからの前記第１のアナログ信号又は前記第２のアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記マルチプレクサーを前記第１のセンサーに接続指示したときに前記Ａ／Ｄ変換器から出力される第１のデジタル信号と、前記マルチプレクサーを前記第２のセンサーに接続指示したときに前記Ａ／Ｄ変換器から出力される第２のデジタル信号と、前記第１のオフセット値及び前記第２のオフセット値と、に基づいて故障診断を行う故障診断部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、低コスト化及び小型化を図ることができるとともに、センサー回路全体の故障診断を確実に行うことができる測定装置及び車載充電器が提供される。

従来の測定装置の一例を示す図である。 実施の形態に係る測定装置を示す図である。 Ａ／Ｄ変換器からの出力信号の一例を示す図である。 故障診断処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態に係る測定装置の故障診断結果の一例を示す図である。 従来の測定装置の故障診断結果の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施の形態に係る測定装置１を示す図である。
測定装置１は、例えば車載充電器に内蔵され、車載充電器の電気回路の電流、電圧又は温度を測定対象の物理量として測定する。測定装置１は、ＯＢＤ２仕様の自己診断機能を有する。

図２に示すように、測定装置は、第１のセンサー１１Ａ、第２のセンサー１１Ｂ、第１のオフセット処理部１２Ａ、第２のオフセット処理部１２Ｂ、マルチプレクサー１３、Ａ／Ｄ変換器１４、及び制御部１５等を備える。

第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂは、同一仕様のセンサーであり、物理量に応じた電気信号（アナログ信号）Ｖ１、Ｖ２を出力する。第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂは、同一の物理量を検出する。本実施の形態では、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂにより、車載充電器の電気回路に流れる電流を検出する場合について説明する。

第１のオフセット処理部１２Ａ及び第２のオフセット処理部１２Ｂは、例えば、抵抗又はオペアンプなどで構成される。第１のオフセット処理部１２Ａ及び第２のオフセット部１２Ｂは、それぞれ、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂとともにセンサー装置に内蔵されてもよいし、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂと別体で構成されてもよい。

第１のオフセット処理部１２Ａは、第１のセンサー１１Ａからのアナログ信号Ｖ１に対して、第１のオフセット値によるオフセット処理を施して第１のアナログ信号Ｖａ１を出力する。
第２のオフセット処理部１２Ｂは、第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ２に対して、第２のオフセット値によるオフセット処理を施して第２のアナログ信号Ｖａ２を出力する。

第１のオフセット値及び第２のオフセット値は、互いに異なる。ここでは、便宜上「オフセット」という文言を用いているが、オフセットしない場合も含む。
第１のオフセット値は、例えば１００％である（すなわちオフセットなし）。第１のセンサー１１Ａからのアナログ信号Ｖ１が１ｍＡを示す場合、第１のアナログ信号Ｖａ１も１ｍＡを示す。
第２のオフセット値は、例えば５０％である。第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ２が１ｍＡを示す場合、第２のアナログ信号Ｖａ２は０．５ｍＡを示す。

マルチプレクサー１３は、第１のアナログ信号Ｖａ１及び第２のアナログ信号Ｖａ２の入力端子と、Ａ／Ｄ変換器１４への出力端子を有し、第１のアナログ信号Ｖａ１及び第２のアナログ信号Ｖａ２を切り替えて出力する。マルチプレクサー１３における入力信号の切替動作は、制御部１５によって行われる。

Ａ／Ｄ変換器１４は、マルチプレクサー１３からの第１のアナログ信号Ｖａ１又は第２のアナログ信号Ｖａ２を、デジタル信号に変換して出力する。マルチプレクサー１３を第１のセンサー１１Ａに接続指示したときにＡ／Ｄ変換器１４から出力されるデジタル信号Ｖｄ１を「第１のデジタル信号Ｖｄ１」と称し、マルチプレクサー１３を第２のセンサー１１Ｂに接続指示したときにＡ／Ｄ変換器１４から出力されるデジタル信号Ｖｄ２を「第２のデジタル信号Ｖｄ２」と称する。

制御部１５は、演算／制御装置としてのＣＰＵ１５１（Central Processing Unit）、主記憶装置としてのＲＯＭ１５３（Read Only Memory）及びＲＡＭ１５２（Random Access Memory）等を備える。ＲＯＭ１５３には、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）と呼ばれる基本プログラムや基本的な設定データが記憶される。ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１５２に展開し、展開したプログラムを実行することにより、マルチプレクサー１３の切替動作を制御するとともに、測定装置１の故障診断を行う。

測定装置１において、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂにより検出された物理量に対応する第１のアナログ信号Ｖａ１及び第２のアナログ信号Ｖａ２は、常時、マルチプレクサー１３に入力され、制御部１５からの制御信号によって切り替えられてＡ／Ｄ変換器１４に出力される。制御部１５は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力される第１のデジタル信号Ｖｄ１と第２のデジタル信号Ｖｄ２を比較することにより、当該測定装置１の故障判断を行う（故障診断部１５Ａとしての処理）。

故障診断部１５Ａによる故障診断処理は、例えば１秒間に１回行われる。マルチプレクサー１３は、例えば４０ｍｓｅｃの間に第１のアナログ信号Ｖａ１と第２のアナログ信号Ｖａ２を切り替えて出力する。制御部１５は、例えば図３におけるタイミングｔ１、ｔ４で第１のデジタル信号Ｖｄ１を読み取り、タイミングｔ２、ｔ３で第２のデジタル信号Ｖｄ２を読み取る。故障診断部１５Ａの機能については、図４のフローチャートに従って詳述する。

図４は、制御部１５が実行する故障診断処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、例えば車載充電器の電源が投入されることに伴い、ＣＰＵ１５１がＲＯＭ１５３に格納されている故障診断プログラムを実行することにより実現される。

図４のステップＳ１０１において、制御部１５は、タイミングｔ１、ｔ４で読み取った第１のデジタル信号Ｖｄ１を取得する。この処理は、タイミングｔ４の経過後に行われる。

ステップＳ１０２において、制御部１５は、ステップＳ１０１で取得した第１のデジタル信号Ｖｄ１の単位時間当たりの変化量Δｖ１（以下「時間的変化量Δｖ１」と称する）が所定のしきい値Ｆ以下であるか否かを判定する。しきい値Ｆは、第１のデジタル信号Ｖｄ１及び／又は第２のデジタル信号Ｖｄ２が外部ノイズ等の影響を受けているか否かを判断するための値であり、センサー精度（例えば、±３％）により変化しうる単位時間当たりの変化量よりも大きい。時間的変化量Δｖ１がしきい値Ｆ以下である場合、ステップＳ１０３の処理に移行する。一方、時間的変化量Δｖ１がしきい値Ｆより大きい場合、処理を終了する。

ステップＳ１０３において、制御部１５は、タイミングｔ２、ｔ３で読み取った第２のデジタル信号Ｖｄ２を取得する。

ステップＳ１０４において、制御部１５は、ステップＳ１０３で取得した第２のデジタル信号Ｖｄ２の単位時間当たりの変化量Δｖ２（以下「時間的変化量Δｖ２」と称する）が所定のしきい値Ｆ以下であるか否かを判定する。時間的変化量Δｖ２がしきい値Ｆ以下である場合、ステップＳ１０５の処理に移行する。一方、時間的変化量Δｖ２がしきい値Ｆより大きい場合、処理を終了する。

このように、制御部１５は、第１のデジタル信号Ｖｄ１の時間的変化量Δｖ１及び／又は第２のデジタル信号Ｖｄ２の時間的変化量Δｖ２がしきい値Ｆよりも大きい場合、有効な故障診断結果を出力しない。これにより、外部ノイズのような物理量の急変による影響を受けて、誤った故障判断が行われるのを防止することができる。

ステップＳ１０５において、制御部１５は、タイミングｔ１で読み取った第１のデジタル信号Ｖｄ１とタイミングｔ２で読み取った第２のデジタル信号Ｖｄ２を比較する。具体的には、制御部１５は、第１のデジタル信号Ｖｄ１を第１のオフセット値で補正した第１の補正値Ｖｃ１と、第２のデジタル信号Ｖｄ２を第２のオフセット値で補正した第２の補正値Ｖｃ２とを比較する。本実施の形態では、第１のオフセット値は１００％であるので、第１のデジタル信号Ｖｄ１がそのまま第１の補正値Ｖｃ１となる。一方、第２のオフセット値は５０％であるので、第２のデジタル信号Ｖｄ２の２倍が第２の補正値Ｖｃ２となる。

ステップＳ１０６において、制御部１５は、第１の補正値Ｖｃ１と第２の補正値Ｖｃ２の差ΔＶｃが、所定のしきい値Ｅ以下であるか否かを判定する。しきい値Ｅは、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂのセンサー精度（例えば、±３％）に相当する電圧である。補正値の差ΔＶｃがしきい値Ｅ以下である場合、ステップＳ１０７の処理に移行する。一方、補正値の差ΔＶｃがしきい値Ｅよりも大きい場合、ステップＳ１０８の処理に移行する。

ステップＳ１０７において、制御部１５は、測定装置１のセンサー回路全体が正常に機能していると診断する。なお、制御部１５は、タイミングｔ１で読み取った第１のデジタル信号Ｖｄ１とタイミングｔ３で読み取った第２のデジタル信号Ｖｄ２をさらに比較し、これらの補正値の差ΔＶｃが、所定のしきい値Ｅ以下である場合に、センサー回路全体が正常であると診断してもよい。

ステップＳ１０８において、制御部１５は、測定装置１に異常が発生していると診断する。測定装置１の異常は、第１のセンサー１１Ａ、第２のセンサー１１Ｂ、マルチプレクサー１３、及びＡ／Ｄ変換器１４における異常を含む。すなわち、制御部１５は、測定装置１のセンサー回路を構成する要素のいずれかで異常が発生した場合に、これを適正に診断することができる。

制御部１５による診断結果は、例えば車両のＥＣＵ（Engine Control Unit）に出力される。測定装置１に異常が生じている場合は、例えば警告灯が点灯され、運転者に車載充電器に異常が発生していることが報知される。

図５は、測定装置１による診断結果の一例を示す図である。図６は、従来の測定装置５Ｂ（図１Ｂ参照）による診断結果の一例を示す図である。図５、図６では、実際の電流が１ｍＡである場合に、それぞれの出力信号が示す電流値を示している。なお、図５、図６において、マルチプレクサー１３からの出力は、第１のセンサー１１Ａに接続指示したときの出力が上段であり、第２のセンサー１１Ｂに接続指示したときの出力が下段である。また、図５では、第１のオフセット値が１００％、第２のオフセット値が５０％である場合について示している。

図５の１段目は、第１のセンサー１１Ａ、第２のセンサー１１Ｂ、マルチプレクサー１３（図５、図６では「ＭＵＸ」と表記）及びＡ／Ｄ変換器１４（図５、図６では「ＡＤＣ」と表記）がすべて正常な場合について示している。この場合、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ１、Ｖ２はいずれも「１ｍＡ」を示す。第１のオフセット処理部１２Ａからのアナログ信号Ｖａ１は「１ｍＡ」を示し、第２のオフセット処理部１２Ｂからのアナログ信号Ｖａ２は「０．５ｍＡ」を示す。第１のセンサー１１Ａに接続指示したときのマルチプレクサー１３からの出力は「１ｍＡ」を示し、第２のセンサー１１Ｂに接続指示したときのマルチプレクサー１３の出力は「０．５ｍＡ」を示す。Ａ／Ｄ変換器１４からの第１のデジタル信号Ｖｄ１は「１ｍＡ」を示し、第２のデジタル信号Ｖｄ２は「０．５ｍＡ」を示す。第１の補正値Ｖｃ１及び第２の補正値Ｖｃ２は、いずれも「１ｍＡ」となる。補正値の差ΔＶｃが「０」（０＜しきい値Ｅ）となるので、「正常」と診断される。

図５の２段目は、第１のセンサー１１Ａ、マルチプレクサー１３及びＡ／Ｄ変換器１４が正常で、第２のセンサー１１Ｂが異常（実際の測定値の１／２を検出）である場合について示している。この場合、第１のセンサー１１Ａからのアナログ信号Ｖ１は「１ｍＡ」を示し、第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ２は「０．５ｍＡ」を示す。第１のオフセット処理部１２Ａからのアナログ信号Ｖａ１は「１ｍＡ」を示し、第２のオフセット処理部１２Ｂからのアナログ信号Ｖａ２は「０．２５ｍＡ」を示す。第１のセンサー１１Ａに接続指示したときのマルチプレクサー１３からの出力は「１ｍＡ」を示し、第２のセンサー１１Ｂに接続指示したときのマルチプレクサー１３の出力は「０．２５ｍＡ」を示す。Ａ／Ｄ変換器１４からの第１のデジタル信号Ｖｄ１は「１ｍＡ」を示し、第２のデジタル信号Ｖｄ２は「０．２５ｍＡ」を示す。第１の補正値Ｖｃ１は「１ｍＡ」となるが、第２の補正値Ｖｃ２は「０．５ｍＡ」となる。補正値の差ΔＶｃが「０．５」（０．５＞しきい値Ｅ）となるので、「異常」と診断される。

図５の３段目は、第１のセンサー１１Ａ、第２のセンサー１１Ｂ及びＡ／Ｄ変換器１４が正常で、マルチプレクサー１３が異常（第１のセンサー１１Ａからの入力端子に固定）である場合について示している。この場合、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ１、Ｖ２はいずれも「１ｍＡ」を示す。第１のオフセット処理部１２Ａからの第１のアナログ信号Ｖａ１は「１ｍＡ」を示し、第２のオフセット処理部１２Ｂからの第２のアナログ信号Ｖａ２は「０．５ｍＡ」を示す。マルチプレクサー１３からの出力は、接続元にかかわらず「１ｍＡ」を示す。Ａ／Ｄ変換器１４からの第１のデジタル信号Ｖｄ１は「１ｍＡ」を示し、第２のデジタル信号Ｖｄ２も「１ｍＡ」を示す（第２のデジタル信号Ｖｄ２も第１のアナログ信号Ｖａ１を変換した出力となるため）。第１の補正値Ｖｃ１は「１ｍＡ」となるが、第２の補正値Ｖｃ２は「２ｍＡ」となる。補正値の差ΔＶｃが「１」（１＞しきい値Ｅ）となるので、「異常」と診断される。

図５の４段目は、第１のセンサー１１Ａ及びＡ／Ｄ変換器１４が正常、第２のセンサー１１Ｂが異常（実際の測定値の１／２を検出）で、マルチプレクサー１３が異常（第１のセンサー１１Ａからの入力端子に固定）である場合について示している。この場合、第１のセンサー１１Ａからのアナログ信号Ｖ１は「１ｍＡ」を示し、第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ２は「０．５ｍＡ」を示す。第１のオフセット処理部１２Ａからの第１のアナログ信号Ｖａ１は「１ｍＡ」を示し、第２のオフセット処理部１２Ｂからの第２のアナログ信号Ｖａ２は「０．２５ｍＡ」を示す。マルチプレクサー１３からの出力は、接続元にかかわらず「１ｍＡ」を示す。Ａ／Ｄ変換器１４からの第１のデジタル信号Ｖｄ１は「１ｍＡ」を示し、第２のデジタル信号Ｖｄ２も「１ｍＡ」を示す（第２のデジタル信号Ｖｄ２も第１のアナログ信号Ｖａ１を変換した出力となるため）。第１の補正値Ｖｃ１は「１ｍＡ」となるが、第２の補正値Ｖｃ２は「２ｍＡ」となる。補正値の差ΔＶｃが「１」（１＞しきい値Ｅ）となるので、「異常」と診断される。

図５の５段目は、第１のセンサー１１Ａ、第２のセンサー１１Ｂ及びマルチプレクサー１３が正常で、Ａ／Ｄ変換器１４が異常（１ｍＡを示す状態で全ビット固定）である場合について示している。この場合、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ１、Ｖ２はいずれも「１ｍＡ」を示す。第１のオフセット処理部１２Ａからの第１のアナログ信号Ｖａ１は「１ｍＡ」を示し、第２のオフセット処理部１２Ｂからの第２のアナログ信号Ｖａ２は「０．５ｍＡ」を示す。第１のセンサー１１Ａに接続指示したときのマルチプレクサー１３からの出力は「１ｍＡ」を示し、第２のセンサー１１Ｂに接続指示したときのマルチプレクサー１３の出力は「０．５ｍＡ」を示す。Ａ／Ｄ変換器１４からの第１のデジタル信号Ｖｄ１は「１ｍＡ」を示し、第２のデジタル信号Ｖｄ２も「１ｍＡ」を示す（１ｍＡを示す状態で全ビット固定となっているため）。第１の補正値Ｖｃ１は「１ｍＡ」となるが、第２の補正値Ｖｃ２は「２ｍＡ」となる。補正値の差ΔＶｃが「１」（１＞しきい値Ｅ）となるので、「異常」と診断される。

図５の６段目は、第１のセンサー１１Ａ及びマルチプレクサー１３が正常で、第２のセンサー１１Ｂが異常（実際の測定値の１／２を検出）で、Ａ／Ｄ変換器１４が異常（１ｍＡを示す状態で全ビット固定）である場合について示している。この場合、第１のセンサー１１Ａからのアナログ信号Ｖ１は「１ｍＡ」を示し、第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ２は「０．５ｍＡ」を示す。第１のオフセット処理部１２Ａからの第１のアナログ信号Ｖａ１は「１ｍＡ」を示し、第２のオフセット処理部１２Ｂからの第２のアナログ信号Ｖａ２は「０．２５ｍＡ」を示す。第１のセンサー１１Ａに接続指示したときのマルチプレクサー１３からの出力は「１ｍＡ」を示し、第２のセンサー１１Ｂに接続指示したときのマルチプレクサー１３の出力は「０．２５ｍＡ」を示す。Ａ／Ｄ変換器１４からの第１のデジタル信号Ｖｄ１は「１ｍＡ」を示し、第２のデジタル信号Ｖｄ２も「１ｍＡ」を示す（１ｍＡを示す状態で全ビット固定となっているため）。第１の補正値Ｖｃ１は「１ｍＡ」となるが、第２の補正値Ｖｃ２は「２ｍＡ」となる。補正値の差ΔＶｃが「１」（１＞しきい値Ｅ）となるので、「異常」と診断される。

従来の測定装置５Ｂにおいては、図６の４段目及び６段目に示すように、第１のセンサー１１Ａが正常、第２のセンサー１１Ｂが異常（実際の測定値の１／２を検出）で、マルチプレクサー１３又はＡ／Ｄ変換器１４が異常（マルチプレクサー１３が第１のセンサー１１Ａからの入力端子に固定、又はＡ／Ｄ変換器１４が１ｍＡを示す状態で全ビット固定）である場合に、センサーが「正常」と誤診断されてしまう。また、図６の３段目及び５段目に示すように、第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂが正常で、マルチプレクサー１３又はＡ／Ｄ変換器１４が異常（マルチプレクサー１３が第１のセンサー１１Ａからの入力端子に固定、又はＡ／Ｄ変換器１４が１ｍＡを示す状態で全ビット固定）である場合、センサーが「正常」という診断結果は正しいが、適切な診断（比較）が行われているわけではない。

これに対して、本実施の形態の測定装置１では、第１のセンサー１１Ａ、第２のセンサー１１Ｂ、マルチプレクサー１３、及びＡ／Ｄ変換器１４のいずれで異常が発生しても、これを適正に診断することができる。

このように、本実施の形態に係る測定装置１は、同一の物理量（例えば、電流、電圧、温度）を検出するように構成され、物理量に応じたアナログ信号Ｖ１、Ｖ２を出力する第１のセンサー１１Ａ及び第２のセンサー１１Ｂと、第１のセンサー１１Ａからのアナログ信号Ｖ１に対して、第１のオフセット値（例えば、１００％）によるオフセット処理を施して第１のアナログ信号Ｖａ１を出力する第１のオフセット処理部１２Ａと、第２のセンサー１１Ｂからのアナログ信号Ｖ２に対して、第１のオフセット値と異なる第２のオフセット値（例えば、５０％）によるオフセット処理を施して第２のアナログ信号Ｖａ２を出力する第２のオフセット処理部１２Ｂと、第１のアナログ信号Ｖａ１及び第２のアナログ信号Ｖａ２を切り替えて出力するマルチプレクサー１３と、マルチプレクサー１３からの第１のアナログ信号Ｖａ１又は第２のアナログ信号Ｖａ２を、デジタル信号Ｖｄ１、Ｖｄ２に変換して出力するＡ／Ｄ変換器１４と、を備える。

さらに、測定装置１は、マルチプレクサー１３を第１のセンサー１１Ａに接続指示したときにＡ／Ｄ変換器１４から出力される第１のデジタル信号Ｖｄ１と、マルチプレクサー１３を第２のセンサー１１Ｂに接続指示したときにＡ／Ｄ変換器１４から出力される第２のデジタル信号Ｖｄ２と、第１のオフセット値及び第２のオフセット値と、に基づいて故障診断を行う故障診断部１５Ａを備える。

測定装置１によれば、マルチプレクサー１３を利用してセンサー系統の一部を共用化することにより低コスト化及び小型化を図ることができるとともに、センサー回路全体の故障診断を確実に行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、１つのマルチプレクサー１３に、異なる物理量を測定するセンサーの組を、複数組接続するようにしてもよい。例えば、電圧を測定するセンサーの組、電流を測定するセンサーの組、及び温度を測定するセンサーの組を、１つのマルチプレクサー１３に接続してもよい。これにより、さらなる低コスト化及び小型化を図ることができる。

また例えば、第１のオフセット処理部１２Ａ及び第２のオフセット処理部１２Ｂで実施されるオフセットは、上述したオフセット値の乗算によって行われてもよいし、オフセット値の加算又は減算によって行われてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明に係る測定装置は、自己診断機能が要求される機器（例えば車載充電器）に内蔵される測定装置に好適である。

１ 測定装置
１１Ａ 第１のセンサー
１１Ｂ 第２のセンサー
１２Ａ 第１のオフセット処理部
１２Ｂ 第２のオフセット処理部
１３ マルチプレクサー
１４ Ａ／Ｄ変換器
１５ 制御部
１５Ａ 故障診断部

Claims (5)

1. 同一の物理量を検出するように構成され、前記物理量に応じたアナログ信号を出力する第１のセンサー及び第２のセンサーと、
   前記第１のセンサーからのアナログ信号に対して、第１のオフセット値によるオフセット処理を施して第１のアナログ信号を出力する第１のオフセット処理部と、
   前記第２のセンサーからのアナログ信号に対して、前記第１のオフセット値と異なる第２のオフセット値によるオフセット処理を施して第２のアナログ信号を出力する第２のオフセット処理部と、
   前記第１のアナログ信号及び前記第２のアナログ信号を切り替えて出力するマルチプレクサーと、
   前記マルチプレクサーからの前記第１のアナログ信号又は前記第２のアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
   を備えることを特徴とする測定装置。
2. 前記マルチプレクサーを前記第１のセンサーに接続指示したときに前記Ａ／Ｄ変換器から出力される第１のデジタル信号と、前記マルチプレクサーを前記第２のセンサーに接続指示したときに前記Ａ／Ｄ変換器から出力される第２のデジタル信号と、前記第１のオフセット値及び前記第２のオフセット値と、に基づいて故障診断を行う故障診断部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. 前記故障診断部は、
   前記第１のデジタル信号を前記第１のオフセット値で補正した第１の補正値と、前記第２のデジタル信号を前記第２のオフセット値で補正した第２の補正値と、を比較して、故障診断を行うことを特徴とする請求項２に記載の測定装置。
4. 前記故障診断部は、
   前記第１のデジタル信号及び／又は前記第２のデジタル信号の時間的変化量が所定のしきい値より大きい場合、有効な故障診断結果を出力しない
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の測定装置。
5. 同一の電流、電圧又は温度を検出するように構成され、前記電流、電圧又は温度に応じたアナログ信号を出力する第１のセンサー及び第２のセンサーと、
   前記第１のセンサーからのアナログ信号に対して、第１のオフセット値によるオフセット処理を施して第１のアナログ信号を出力する第１のオフセット処理部と、
   前記第２のセンサーからのアナログ信号に対して、前記第１のオフセット値と異なる第２のオフセット値によるオフセット処理を施して第２のアナログ信号を出力する第２のオフセット処理部と、
   前記第１のアナログ信号及び前記第２のアナログ信号を切り替えて出力するマルチプレクサーと、
   前記マルチプレクサーからの前記第１のアナログ信号又は前記第２のアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器と、
   前記マルチプレクサーを前記第１のセンサーに接続指示したときに前記Ａ／Ｄ変換器から出力される第１のデジタル信号と、前記マルチプレクサーを前記第２のセンサーに接続指示したときに前記Ａ／Ｄ変換器から出力される第２のデジタル信号と、前記第１のオフセット値及び前記第２のオフセット値と、に基づいて故障診断を行う故障診断部と、
   を備えることを特徴とする車載充電器。

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