JP2019178952A - 計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計測開始直後の消費電流量を低減させる。【解決手段】計測装置は、複数のデータ取得部と制御部とを備え、複数のデータ取得部のそれぞれから出力されたデータを収集する。複数のデータ取得部は、センサと１対１の関係で接続されてセンサから出力されるセンサ出力を取得し外部に出力する。制御部は、複数のデータ取得部を制御する。計測装置は、判断部と調整部とを備える。判断部は、複数のデータ取得部のそれぞれについて、データ取得部に接続されているセンサがセンサを加熱するヒータを備えているか否かを判断する。調整部は、判断部による判断結果に基づいて、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始しないように、複数のデータ取得部のそれぞれについて、制御を開始させる制御開始タイミングを調整する。【選択図】図５

Description

本開示は、複数のセンサからのデータを収集する計測装置に関する。

特許文献１には、センサと１対１の関係で接続され、センサから出力されるセンサ出力を取得し外部に出力する複数の計測モジュールと、複数の計測モジュールのそれぞれから出力されたデータを収集する本体部とを備えて、車両に搭載される計測装置が記載されている。

特開２０１７−１３３８７６号公報

しかし、特許文献１に記載の計測装置において計測を行う場合には、計測作業者は、計測装置に計測を開始させるための開始操作を行う。この開始操作が行われると、計測装置に接続されている全ての計測モジュールが同時にセンサ制御を開始する。このため、計測開始直後の消費電流量が大きくなってしまい、計測装置に電源電圧を供給するバッテリの電圧が一時的に低下してしまう恐れがあった。

本開示は、計測開始直後の消費電流量を低減させることを目的とする。

本開示の一態様は、複数のデータ取得部と、制御部とを備え、複数のデータ取得部のそれぞれから出力されたデータを収集する計測装置である。複数のデータ取得部は、センサと１対１の関係で接続されてセンサから出力されるセンサ出力を取得し外部に出力するように構成される。制御部は、複数のデータ取得部を制御するように構成される。

そして、本開示の計測装置は、判断部と、調整部とを備える。判断部は、複数のデータ取得部のそれぞれについて、データ取得部に接続されているセンサがセンサを加熱するヒータを備えているか否かを判断するように構成される。調整部は、ヒータを備えているセンサをヒータ付センサとして、判断部による判断結果に基づいて、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始しないように、複数のデータ取得部のそれぞれについて、制御を開始させる制御開始タイミングを調整するように構成される。

このように構成された本開示の計測装置は、複数のデータ取得部のそれぞれについて、データ取得部に接続されているセンサがセンサを加熱するヒータを備えているか否かを判断し、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始しないように制御開始タイミングを調整する。ヒータは、センサと比較して通電開始時の消費電流量が大きい。このため、本開示の計測装置は、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始することに起因して複数のヒータで同時に通電が開始されて計測開始直後の消費電流量が大きくなってしまう事態の発生を抑制し、計測開始直後の消費電流量を低減させることができる。また、ヒータを備えているか否かを判断するので、ヒータを備えていないセンサに関してまで、制御開始タイミングを調整する必要がない。

また、本開示の一態様では、制御開始タイミングを調整するために、具体的には、調整
部は、判断部が、全てのデータ取得部のそれぞれについて、ヒータを備えているか否かを判断した後に、判断部による判断結果に基づいて、少なくとも２つのヒータ付センサの間で制御開始タイミングの差が予め設定された遅延時間となるように、制御開始タイミングを調整するようにしてもよい。

また、本開示の一態様では、調整部は、判断部による判断結果に基づいて、ヒータを備えていないセンサが接続されているデータ取得部の全てについて、ヒータ付センサが接続されているデータ取得部の全てよりも早く制御を開始させるようにしてもよい。これにより、本開示の計測装置は、少なくとも、ヒータを備えていないセンサについては、計測を早期に開始させることができる。

また、本開示の一態様では、制御開始タイミングを調整するために、具体的には、調整部は、制御開始部と、遅延部とを備えるようにしてもよい。制御開始部は、判断部が１つのデータ取得部についてヒータを備えているか否かの判断を行った後に、判断部による判断を一旦中断させて、判断部による判断対象となったデータ取得部である対象取得部の制御を開始させ、対象取得部の制御を開始させた後に、判断部による別のデータ取得部についての判断を再開させるように構成される。遅延部は、判断部が１つのデータ取得部についてヒータを備えているか否かの判断を行った結果、ヒータを備えていると判断部が判断した場合には、判断部による別のデータ取得部についての判断の再開を予め設定された遅延時間だけ遅延させるように構成される。

また、本開示の一態様では、複数のデータ取得部は、計測装置に対して着脱可能であるようにしてもよい。これにより、本開示の計測装置は、データ取得部に不具合が発生した場合に、データ取得部を容易に取り外すことができ、データ取得部を修理する際の利便性を向上させることができる。

計測装置の斜視図である。 モジュールとセンサの斜視図である。 メインユニットの斜視図である。 メインユニットとモジュールの構成を示すブロック図である。 第１実施形態のスロット制御開始処理を示すフローチャートである。 計測装置の動作の具体例を示すタイミングチャートである。 第２実施形態のスロット制御開始処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下に本開示の第１実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の計測装置１は、図１に示すように、１台のメインユニット２と、４台のモジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとを備える。以下、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを代表した１台のモジュールをモジュール３という。

メインユニット２は、筐体１１と、取手１２とを備える。
筐体１１は、直方体（本実施形態では、例えば高さ３０ｃｍ×幅４０ｃｍ×奥行３０ｃｍ）の箱形状に形成されており、その内部に、メインユニット２の構成要素とモジュール３とを収容する。

筐体１１の直方体を構成する６面のうちの正面に、矩形状の開口部１１ａが形成されており、この開口部１１ａからモジュール３を挿入することにより、モジュール３が筐体１１の内部に収納される。

取手１２は、筐体１１の直方体を構成する６面のうちの上面に取り付けられている。メインユニット２の使用者は、取手１２を把持することにより、メインユニット２を持ち運ぶことができる。

モジュール３ａは、その内部にディーゼルエンジンの排気ガスの一部を導入し、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質（Particulate Matter）の量を計測する装置である。モジュール３ｂは、ＮＯｘセンサを用いて、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の濃度を計測する装置である。モジュール３ｃは、アンモニアセンサを用いて、排気ガス中に含まれるアンモニアの濃度を計測する装置である。モジュール３ｄは、空燃比センサを用いて、排気ガスの空燃比を計測する装置である。

モジュール３は、ケース２１、取付板２２、案内レール２３、ユニット接続コネクタ２４およびセンサ接続コネクタ２５を備える。
ケース２１は、直方体の箱形状に形成されており、その内部に、モジュール３の構成要素を収容する。

ケース２１の高さＨｃと奥行Ｄｃは、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが水平方向に沿って整列して筐体１１の内部に収納されるように、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで同一の寸法となるように予め設定されている。

ケース２１の幅Ｗｃは、モジュール３の幅の最小単位となるスロット幅Ｗｓのほぼ整数倍となるように設定されている。なお、モジュール３ａの幅Ｗｃは、スロット幅の約３倍である。また、モジュール３ｂ，３ｃ，３ｄの幅Ｗｃは、スロット幅の約１倍である。

取付板２２は、矩形状の開口部１１ａの高さとほぼ同じ高さを有するとともに、ケース２１の幅Ｗｃとほぼ同じ幅を有する矩形状に形成された板状の部材である。
取付板２２は、ケース２１の直方体を構成する６面のうちの正面に取り付けられる。なお取付板２２は、取付板２２の矩形を構成する４辺のうちの上辺が、ケース２１の正面の矩形を構成する４辺のうちの上辺よりも上方に位置するように配置される。さらに取付板２２は、取付板２２の矩形を構成する４辺のうちの下辺が、ケース２１の正面の矩形を構成する４辺のうちの下辺よりも下方に位置するように配置される。

そして、取付板２２においてケース２１と接触していない部分には、モジュール３をメインユニット２の内部に収納した状態で固定するためのネジを挿入するための貫通孔２２ａが形成される。

案内レール２３は、ケース２１の直方体を構成する６面のうちの上面と下面とに取り付けられる。なお、図１では、下面に取り付けられた案内レール２３を図示していない。案内レール２３は、ケース２１の直方体を構成する正面から背面に向かう方向に沿って、上面と下面とから突出するように設けられている。

ユニット接続コネクタ２４は、モジュール３をメインユニット２に接続するためのコネクタであり、ケース２１の背面に取り付けられている。ユニット接続コネクタ２４は、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄで互いに同一の形状を有している。

センサ接続コネクタ２５は、センサをモジュール３に接続するためのコネクタであり、取付板２２の正面に取り付けられている。
図２に示すように、センサ６は、センサ素子３１と、コネクタ３２と、信号ケーブル３３とを備える。センサ素子３１は、接続されるモジュール３の機能に対応した物理量を検
出する。コネクタ３２は、センサ６が接続されるモジュール３のセンサ接続コネクタ２５と着脱可能に嵌め合う構造を有している。信号ケーブル３３は、センサ素子３１とコネクタ３２とを電気的に接続する信号線である。

このため、センサ６のコネクタ３２とモジュール３のセンサ接続コネクタ２５とを嵌め合わせることにより、センサ６からの検出信号がモジュール３へ入力可能となる。
モジュール３ｂ，３ｃ，３ｄに接続されるセンサ６はそれぞれ、ＮＯｘセンサ、アンモニアセンサ、空燃比センサである。なお、ＮＯｘセンサ、アンモニアセンサおよび空燃比センサは、内燃機関の排気管に直接挿入される直挿型センサである。

またメインユニット２は、図３に示すように、スロット案内溝群４１、モジュール接続コネクタ群４２およびスイッチパネル４３を備える。
スロット案内溝群４１は、予め設定された６個のスロットにそれぞれ案内するスロット案内溝５１，５２，５３，５４，５５，５６を備える。

スロット案内溝５１〜５６は、モジュール３のケース２１における上面と下面に設けられた案内レール２３と嵌め合うことが可能な凹部であり、筐体１１の直方体を構成する正面から背面に向かう方向に沿って延びるように設置される。

またスロット案内溝５１〜５６は、矩形状の開口部１１ａの矩形を構成する上辺の付近と下辺の付近とに設置されている。なお、図３では、上辺の付近に設置されたスロット案内溝５１〜５６を図示していない。

そしてスロット案内溝５１〜５６は、矩形状の開口部１１ａの矩形を構成する上辺および下辺と平行になるように予め設定されたスロット配列方向Ｄｓに沿ってスロット幅Ｗｓ毎に設置される。

このため、以下に示す手順で、スロット案内溝５１に対応するスロットにモジュール３を収容することができる。まず、筐体１１の外部から開口部１１ａ内にモジュール３を挿入するときに、モジュール３のケース２１における上面および下面に設けられた案内レール２３をそれぞれ、開口部１１ａの上辺および下辺の付近に設けられたスロット案内溝５１に嵌める。そして、案内レール２３とスロット案内溝５１とが嵌め合った状態で、スロット案内溝５１が延びている方向に沿ってモジュール３を筐体１１の内部へ移動させる。これにより、モジュール３が筐体１１内に収容される。

なお、上述の手順で、スロット案内溝５２，５３，５４，５５，５６に対応するスロットにモジュール３を収容することができる。以下、スロット案内溝５１，５２，５３，５４，５５，５６に対応するスロットをそれぞれ、第１，２，３，４，５，６スロットという。

モジュール接続コネクタ群４２は、モジュール接続コネクタ６１，６２，６３，６４，６５，６６を備える。モジュール接続コネクタ６１，６２，６３，６４，６５，６６はそれぞれ、第１，２，３，４，５，６スロットに収容されたモジュール３をメインユニット２に接続するためのコネクタである。

モジュール接続コネクタ６１〜６６はそれぞれ、第１〜６スロットにモジュール３が収容されている状態において、モジュール３の背面に設置されているユニット接続コネクタ２４と嵌め合うことができる位置に設置される。

スイッチパネル４３は、メインユニット２の動作を指示するための複数のスイッチと、
メインユニット２の動作状況を示す複数のＬＥＤランプとを備え、筐体１１の直方体を構成する６面のうちの正面に設置される。ＬＥＤは、Light Emitting Diodeの略である。

複数のスイッチは、押ボタンスイッチ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇを含む。
押ボタンスイッチ４３ａは、モーメンタリスイッチである。すなわち、押ボタンスイッチ４３ａは、ボタンが押されている状態ではオン状態となり、ボタンが押されていない状態ではオフ状態となる。そして、ボタンが押されている状態では、ボタンは、ボタンが押し込まれた押込位置となる。一方、ボタンが押されていない状態では、ボタンは、押込位置より突出した突出位置となる。

押ボタンスイッチ４３ａは、計測装置１による計測を開始させるときと、計測を終了させるときに計測作業者に操作される。すなわち、計測装置１が計測を行っていないときに押ボタンスイッチ４３ａが操作されると、計測装置１による計測が開始される。このとき、後述する内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている計測状態フラグＦｍがセットされる。また、計測装置１が計測を行っているときに押ボタンスイッチ４３ａが操作されると、計測装置１による計測が終了される。このとき、計測状態フラグＦｍがクリアされる。以下、押ボタンスイッチ４３ａを計測開始ボタン４３ａという。

押ボタンスイッチ４３ｂ〜４３ｇは、ロック式のオルタネートスイッチである。すなわち、押ボタンスイッチ４３ｂ〜４３ｇは、ボタンが押される毎に、オン状態とオフ状態とが切り替わる。そして、ボタンが押されるとボタンは押込位置となり、その後、ボタンが押されていない状態になっても、ボタンは押込位置を維持する。しかし、ボタンが再度押されると、ボタンは、押込位置より突出した突出位置となる。

押ボタンスイッチ４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇはそれぞれ、第１，２，３，４，５，６スロットを有効状態または無効状態の何れかに設定するために操作される。有効状態とは、対応するスロットに挿入されているモジュール３による計測が許可されている状態である。無効状態とは、対応するスロットに挿入されているモジュール３による計測が禁止されている状態である。

すなわち、押ボタンスイッチ４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇがオン状態であるときに、それぞれ第１，２，３，４，５，６スロットが有効状態となる。一方、押ボタンスイッチ４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇがオフ状態であるときに、それぞれ第１，２，３，４，５，６スロットが無効状態となる。そして、押ボタンスイッチ４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇがオン状態であるときに、それぞれ、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている第１，２，３，４，５，６スロットイネーブルフラグＦｅ１，Ｆｅ２，Ｆｅ３，Ｆｅ４，Ｆｅ５，Ｆｅ６がセットされる。一方、押ボタンスイッチ４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇがオフであるときに、それぞれ第１，２，３，４，５，６スロットイネーブルフラグＦｅ１，Ｆｅ２，Ｆｅ３，Ｆｅ４，Ｆｅ５，Ｆｅ６がクリアされる。以下、第１，２，３，４，５，６スロットイネーブルフラグＦｅ１，Ｆｅ２，Ｆｅ３，Ｆｅ４，Ｆｅ５，Ｆｅ６をそれぞれ、イネーブルフラグＦｅ１，Ｆｅ２，Ｆｅ３，Ｆｅ４，Ｆｅ５，Ｆｅ６という。また、押ボタンスイッチ４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇをそれぞれ、イネーブルボタン４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇという。

またメインユニット２は、図４に示すように、電力供給部７１、データ入出力部７２、ＣＡＮインターフェース回路（以下、ＣＡＮＩ／Ｆ回路という）７３、内部メモリ７４、操作制御回路７５およびメインＣＰＵ７６を備える。ＣＡＮは、Controller Area Networkの略である。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略である。ＣＡＮは登録商標である
。

電力供給部７１は、電源コネクタ８１、ヒューズ８２、電源回路８３およびレギュレータ８４を備える。
電源コネクタ８１は、バッテリＶＢからバッテリ電圧を入力するために、バッテリＶＢと接続されるコネクタである。

ヒューズ８２は、電源コネクタ８１と、モジュール接続コネクタ６１〜６６のＶＢ端子１２１との間の電源供給経路に設けられ、この電源供給経路に過大な電流が流れると溶断する。

電源回路８３は、ヒューズ８２を介してバッテリＶＢからバッテリ電圧を入力し、このバッテリ電圧から、１２Ｖの電圧を生成する。そして電源回路８３は、生成した１２Ｖ電圧を、モジュール接続コネクタ６１〜６６の１２Ｖ端子１２２から出力する。

レギュレータ８４は、電源回路８３から１２Ｖ電圧を入力し、５Ｖの電圧を生成する。そしてレギュレータ８４は、生成した５Ｖ電圧を、データ入出力部７２、ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３、内部メモリ７４、操作制御回路７５、メインＣＰＵ７６およびスイッチパネル４３へ出力する。

データ入出力部７２は、ＵＳＢメモリモジュール９１、ＣＡＮＩ／Ｆ回路９２、ＵＳＢインターフェースモジュール９３、ＯＢＤ２インターフェースモジュール９４、ＧＰＳインターフェースモジュール９５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェースモジュール９６を備える。ＵＳＢは、Universal Serial Busの略である。ＯＢＤは、On Board Diagnosisの略である。ＧＰＳは、Global Positioning Systemの略である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは登録商標である。

以下、ＵＳＢインターフェースモジュール９３、ＯＢＤ２インターフェースモジュール９４、ＧＰＳインターフェースモジュール９５およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェースモジュール９６をそれぞれ、ＵＳＢＩ／Ｆモジュール９３、ＯＢＤ２Ｉ／Ｆモジュール９４、ＧＰＳＩ／Ｆモジュール９５およびＢＴＩ／Ｆモジュール９６という。

またデータ入出力部７２は、ＵＳＢメモリ用コネクタ１０１、ＣＡＮ通信用コネクタ１０２、ＵＳＢ用コネクタ１０３、ＯＢＤ２用コネクタ１０４、ＧＰＳ用コネクタ１０５を備える。

ＵＳＢメモリモジュール９１は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、ＵＳＢメモリ用コネクタ１０１を介して接続されたＵＳＢメモリとの間でデータの送受信を行う。
ＣＡＮＩ／Ｆ回路９２は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、ＣＡＮ通信用コネクタ１０２を介して接続された装置（例えば、パーソナルコンピュータ８）との間でデータの送受信を行う。

ＵＳＢＩ／Ｆモジュール９３は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、ＵＳＢ用コネクタ１０３を介して接続された装置との間でデータの送受信を行う。
ＯＢＤ２Ｉ／Ｆモジュール９４は、ＯＢＤ２規格に準拠した方式で、ＯＢＤ２用コネクタ１０４を介して接続された装置（例えば、車載ＥＣＵ９）との間でデータの送受信を行う。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。

ＧＰＳＩ／Ｆモジュール９５は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するＧＰＳ受信機をＧＰＳ用コネクタ１０５を介してメインユニット２に接続するためのインターフェースで
ある。なお、図４では、ＧＰＳ受信機は図示されていない。

ＢＴＩ／Ｆモジュール９６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した方式で近距離無線通信を行う。
ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、モジュール接続コネクタ６１〜６６のＣＡＮ＿Ｈ端子１２４とＣＡＮ＿Ｌ端子１２５に接続されたモジュール３との間でデータの送受信を行う。

内部メモリ７４は、各種データを記憶するための記憶装置である。内部メモリ７４は、ＲＯＭとＲＡＭとを含む。
操作制御回路７５は、使用者がスイッチパネル４３のスイッチを介して行った入力操作を特定するための入力操作情報をメインＣＰＵ７６へ出力する。また操作制御回路７５は、メインＣＰＵ７６からの指示に基づいて、スイッチパネル４３のＬＥＤランプの動作を制御する。

メインＣＰＵ７６は、データ入出力部７２、ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３、内部メモリ７４および操作制御回路７５からの入力に基づいて各種処理を実行し、データ入出力部７２、ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３、内部メモリ７４および操作制御回路７５を制御する。

メインユニット２の各種機能は、メインＣＰＵ７６が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、内部メモリ７４のＲＯＭが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、メインＣＰＵ７６が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

例えばメインＣＰＵ７６は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３を介してモジュール３から受信した計測データを、内部メモリ７４に記憶する。
またメインＣＰＵ７６は、モジュール３から受信した計測データを、ＵＳＢメモリモジュール９１に接続されたＵＳＢメモリに記憶する。

またメインＣＰＵ７６は、モジュール３から受信した計測データを、ＣＡＮＩ／Ｆ回路９２またはＵＳＢＩ／Ｆモジュール９３に接続されたパーソナルコンピュータ８へ出力する。

またメインＣＰＵ７６は、ＯＢＤ２Ｉ／Ｆモジュール９４に接続された車載ＥＣＵ９から入力したデータを内部メモリ７４に記憶する。
またメインＣＰＵ７６は、ＧＰＳ用コネクタ１０５に接続されたＧＰＳ受信機から入力した衛星信号に基づいて、メインユニット２の現在位置を算出し、この算出結果を内部メモリ７４に記憶する。

またメインＣＰＵ７６は、モジュール３から受信した計測データを、ＢＴＩ／Ｆモジュール９６を用いて近距離無線で送信する。
またメインＣＰＵ７６は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路９２またはＵＳＢＩ／Ｆモジュール９３に接続されたパーソナルコンピュータ８から、モジュール３が計測を行う際の計測条件を示す計測設定情報を受信すると、この計測設定情報を、ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３を介してモジュール３へ送信する。これにより、計測設定情報を受信したモジュール３では、計測設定情報が示す計測条件で計測を行うように計測条件が変更される。

次にモジュール３は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１１と、モジュールＣＰＵ１１２と、内部メ
モリ１１３とを備える。
ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１１は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、メインユニット２との間でデータの送受信を行う。

モジュールＣＰＵ１１２は、センサ６とＣＡＮＩ／Ｆ回路１１１からの入力に基づいて各種処理を実行し、センサ６とＣＡＮＩ／Ｆ回路１１１を制御する。
内部メモリ１１３は、各種データを記憶するための記憶装置である。

このように構成された計測装置１において、メインＣＰＵ７６は、スロット制御開始処理を実行する。
次に、メインＣＰＵ７６が実行するスロット制御開始処理の手順を説明する。スロット制御開始処理は、計測装置１による計測が行われていない状態において計測開始ボタン４３ａがオフ状態からオン状態へ切り替えられた直後に開始される。

スロット制御開始処理が実行されると、メインＣＰＵ７６は、図５に示すように、まずＳ１０にて、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられているスロット指示値ｎを１に設定する。そしてＳ２０にて、イネーブルフラグＦｅｎがセットされているか否かを判断する。例えば、スロット指示値ｎが３である場合には、イネーブルフラグＦｅ３がセットされているか否かを判断する。ここで、イネーブルフラグＦｅｎがクリアされている場合には、Ｓ８０に移行する。

一方、イネーブルフラグＦｅｎがセットされている場合には、Ｓ３０にて、第ｎスロットからセンサ情報を取得する。例えば、スロット指示値ｎが５である場合には、第５スロットからセンサ情報を取得する。センサ情報は、センサの種別を示す情報である。本実施形態では、微粒子センサ、ＮＯｘセンサ、アンモニアセンサおよび空燃比センサの何れかを示す情報である。具体的には、Ｓ３０では、まず、第ｎスロットに接続されているモジュール３へセンサ情報要求を送信する。これにより、センサ情報要求を受信したモジュール３が、自身のセンサの種別を示すセンサ情報を計測装置１へ送信する。そして、モジュール３から送信されたセンサ情報を計測装置１が受信すると、Ｓ３０の処理を終了する。

次にＳ４０にて、Ｓ３０で取得したセンサ情報に基づいて、第ｎスロットに接続されているモジュール３がヒータを備えているか否かを判断する。ここで、ヒータを備えている場合には、Ｓ５０にて、第ｎスロットに接続されているモジュール３による制御を開始させる。さらにＳ６０にて、予め設定された待機時間（例えば、５秒）が経過するまで待機し、Ｓ８０に移行する。

一方、ヒータを備えていない場合には、Ｓ７０にて、第ｎスロットに接続されているモジュール３による制御を開始させて、Ｓ８０に移行する。
そしてＳ８０に移行すると、スロット指示値ｎが６であるか否かを判断する。ここで、スロット指示値ｎが６でない場合には、Ｓ９０にて、スロット指示値ｎに格納されている値に１を加算した加算値をスロット指示値ｎに格納して、Ｓ２０に移行する。一方、スロット指示値ｎが６である場合には、スロット制御開始処理を終了する。

次に、計測装置１の動作の具体例を説明する。
図６に示すように、時刻ｔ１において、イネーブルボタン４３ｂ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇが操作されると、矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で示すように、イネーブルフラグＦｅ１，Ｆｅ４，Ｆｅ５，Ｆｅ６がセットされる。

そして時刻ｔ２において、計測開始ボタン４３ａが操作されると、矢印Ｌ５で示すように、計測状態フラグＦｍがセットされる。そして、まず、第１スロットについての判断が
行われる。ここで、第１スロットは有効状態に設定されており、センサ情報は微粒子センサを示している。このため、第１スロットに接続されているモジュール３ａによる制御が開始される。これにより、矢印Ｌ６で示すように、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている制御状態フラグＦｃ１がセットされる。また、第１スロットに接続されているモジュール３ａのセンサ６（すなわち、微粒子センサ）はヒータを備えていないために、５秒間の待機は実行されない。

その後、第２スロットについての判断が行われる。ここで、第２スロットは無効に設定されている。このため、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている制御状態フラグＦｃ２はクリアされた状態が維持される。さらに、第３スロットについての判断が行われる。ここで、第３スロットは無効に設定されている。このため、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている制御状態フラグＦｃ３はクリアされた状態が維持される。

次に、第４スロットについての判断が行われる。ここで、第４スロットは有効状態に設定されており、センサ情報はＮＯｘセンサを示している。このため、第４スロットに接続されているモジュール３ｂによる制御が開始される。これにより、矢印Ｌ７で示すように、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている制御状態フラグＦｃ４がセットされる。また、第４スロットに接続されているモジュール３ｂのセンサ６（すなわち、ＮＯｘセンサ）はヒータを備えているために、期間Ｔｗ１で示すように、５秒間の待機が実行される。

そして、時刻ｔ２から５秒が経過した時刻ｔ３において、第５スロットについての判断が行われる。ここで、第５スロットは有効状態に設定されており、センサ情報はアンモニアセンサを示している。このため、第５スロットに接続されているモジュール３ｃによる制御が開始される。これにより、矢印Ｌ８で示すように、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている制御状態フラグＦｃ５がセットされる。また、第５スロットに接続されているモジュール３ｃのセンサ６（すなわち、アンモニアセンサ）はヒータを備えているために、期間Ｔｗ２で示すように、５秒間の待機が実行される。

そして時刻ｔ４にて、イネーブルボタン４３ｂが操作されると、矢印Ｌ９，Ｌ１０で示すように、イネーブルフラグＦｅ１と制御状態フラグＦｃ１がクリアされて、モジュール３ａによる制御が終了される。

また、時刻ｔ３からから５秒が経過した時刻ｔ５において、第６スロットについての判断が行われる。ここで、第６スロットは有効状態に設定されており、センサ情報は空燃比センサを示している。このため、第６スロットに接続されているモジュール３ｄによる制御が開始される。これにより、矢印Ｌ１１で示すように、内部メモリ７４のＲＡＭに設けられている制御状態フラグＦｃ６がセットされる。

その後、時刻ｔ６にて、計測開始ボタン４３ａが操作されると、矢印Ｌ１２で示すように、計測状態フラグＦｍがクリアされる。これにより、第４，５，６スロットに接続されているモジュール３による制御が終了され、矢印Ｌ１３，Ｌ１４，Ｌ１５で示すように、制御状態フラグＦｃ４，Ｆｃ５，Ｆｃ６がクリアされる。

このように構成された計測装置１は、複数のモジュール３と、メインユニット２とを備え、複数のモジュール３のそれぞれから出力されたデータを収集する。複数のモジュール３は、センサ６と１対１の関係で接続されてセンサ６から出力されるセンサ出力を取得し外部に出力する。メインユニット２は、複数のモジュール３を制御する。

そして、計測装置１のメインユニット２は、複数のモジュール３のそれぞれについて、モジュール３に接続されているセンサ６がセンサ６を加熱するヒータを備えているか否か
を判断する。またメインユニット２は、ヒータを備えているセンサ６をヒータ付センサとして、判断結果に基づいて、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始しないように、複数のモジュール３のそれぞれについて、制御を開始させる制御開始タイミングを調整する。

具体的には、メインユニット２は、１つのモジュール３についてヒータを備えているか否かの判断を行った後に、この判断を一旦中断させて、判断対象となったモジュール３（以下、対象モジュール）の制御を開始させ、対象モジュールの制御を開始させた後に、別のモジュール３についての判断を再開させる。またメインユニット２は、１つのモジュール３についてヒータを備えているか否かの判断を行った結果、ヒータを備えていると判断した場合には、別のモジュール３についてのヒータを備えているか否かの判断を予め設定された待機時間だけ遅延させる。

このように計測装置１は、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始しないように制御開始タイミングを調整する。ヒータは、センサと比較して通電開始時の消費電流量が大きい。このため、計測装置１は、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始することに起因して複数のヒータで同時に通電が開始されて計測開始直後の消費電流量が大きくなってしまう事態の発生を抑制し、計測開始直後の消費電流量を低減させることができる。

また、複数のモジュール３は、計測装置１に対して着脱可能である。これにより、計測装置１は、モジュール３に不具合が発生した場合に、モジュール３を容易に取り外すことができ、モジュール３を修理する際の利便性を向上させることができる。なお、ヒータ付きセンサのヒータ制御方法として、センサの検知素子が活性化しない程度の温度でヒータを予備通電し、その後センサの検知素子が活性化する温度となるようにヒータを本通電する制御が知られている。本実施形態では、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始しないように制御開始タイミングを調整したが、これに限られず、複数のヒータ付センサのヒータで、特に消費電流量が大きい本通電が同時に開始されなければ良い。換言すると、比較的消費電流量が小さい予備通電を同時に開始し、消費電流量が大きい本通電を同時に開始しないように制御開始タイミングを調整できればよい。

以上説明した実施形態において、モジュール３はデータ取得部に相当し、メインユニット２は制御部に相当し、Ｓ１０〜Ｓ４０，Ｓ８０，Ｓ９０は判断部としての処理に相当し、Ｓ５０〜Ｓ７０は調整部としての処理に相当する。

また、Ｓ５０，Ｓ７０は制御開始部としての処理に相当し、Ｓ６０は遅延部としての処理に相当し、待機時間は遅延時間に相当する。
（第２実施形態）
以下に本開示の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。

第２実施形態の計測装置１は、スロット制御開始処理が変更された点が第１実施形態と異なる。
第２実施形態のスロット制御開始処理が実行されると、メインＣＰＵ７６は、図７に示すように、まずＳ２１０にて、スロット指示値ｎを１に設定する。そしてＳ２２０にて、イネーブルフラグＦｅｎがセットされているか否かを判断する。ここで、イネーブルフラグＦｅｎがクリアされている場合には、Ｓ２６０に移行する。

一方、イネーブルフラグＦｅｎがセットされている場合には、Ｓ２３０にて、第ｎスロットからセンサ情報を取得する。
次にＳ２４０にて、Ｓ２３０で取得したセンサ情報に基づいて、第ｎスロットに接続さ
れているモジュール３がヒータを備えているか否かを判断する。ここで、ヒータを備えている場合には、Ｓ２６０に移行する。一方、ヒータを備えていない場合には、Ｓ２５０にて、第ｎスロットに接続されているモジュール３による制御を開始させて、Ｓ２６０に移行する。

そしてＳ２６０に移行すると、スロット指示値ｎが６であるか否かを判断する。ここで、スロット指示値ｎが６でない場合には、Ｓ２７０にて、スロット指示値ｎに格納されている値に１を加算した加算値をスロット指示値ｎに格納して、Ｓ２２０に移行する。一方、スロット指示値ｎが６である場合には、Ｓ２８０にて、スロット指示値ｎを１に設定する。そしてＳ２９０にて、イネーブルフラグＦｅｎがセットされているか否かを判断する。ここで、イネーブルフラグＦｅｎがクリアされている場合には、Ｓ３４０に移行する。

一方、イネーブルフラグＦｅｎがセットされている場合には、Ｓ３１０にて、Ｓ２３０で取得したセンサ情報に基づいて、第ｎスロットに接続されているモジュール３がヒータを備えているか否かを判断する。ここで、ヒータを備えていない場合には、Ｓ３４０に移行する。一方、ヒータを備えている場合には、Ｓ３２０にて、第ｎスロットに接続されているモジュール３による制御を開始させる。さらにＳ３３０にて、予め設定された待機時間が経過するまで待機し、Ｓ３４０に移行する。

そしてＳ３４０に移行すると、スロット指示値ｎが６であるか否かを判断する。ここで、スロット指示値ｎが６でない場合には、Ｓ３５０にて、スロット指示値ｎに格納されている値に１を加算した加算値をスロット指示値ｎに格納して、Ｓ２９０に移行する。一方、スロット指示値ｎが６である場合には、スロット制御開始処理を終了する。

このように構成された計測装置１は、全てのモジュール３のそれぞれについて、ヒータを備えているか否かを判断した後に、この判断結果に基づいて、３つのヒータ付センサの間で制御開始タイミングの差が予め設定された待機時間となるように、制御開始タイミングを調整する。このため、計測装置１は、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始することに起因して複数のヒータで同時に通電が開始されて計測開始直後の消費電流量が大きくなってしまう事態の発生を抑制し、計測開始直後の消費電流量を低減させることができる。

また計測装置１は、全てのモジュール３のそれぞれについてヒータを備えているか否かを判断した結果に基づいて、ヒータを備えていないセンサ６が接続されているモジュール３の全てについて、ヒータ付センサが接続されているモジュール３の全てよりも早く制御を開始させる。これにより、計測装置１は、少なくとも、ヒータを備えていないセンサ６については、計測を早期に開始させることができる。本実施形態では、複数のヒータ付センサが同時に制御を開始しないように制御開始タイミングを調整したが、これに限られず、複数のヒータ付センサのヒータで、特に消費電流量が大きい本通電が同時に開始されなければ良い。換言すると、比較的消費電流量が小さい予備通電を同時に開始し、消費電流量が大きい本通電を同時に開始しないように制御開始タイミングを調整できればよい。

以上説明した実施形態において、Ｓ２１０〜Ｓ２４０，Ｓ２６０，Ｓ２７０は判断部としての処理に相当し、Ｓ２１０〜Ｓ３５０は調整部としての処理に相当する。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。

例えば上記実施形態では、ディーゼルエンジンの排気ガスの粒子状物質の量、窒素酸化物の濃度などを計測する形態を示したが、モジュール３の計測対象はこれに限定されるものではない。

また上記実施形態では、モジュール３が計測装置１に対して着脱可能である形態を示したが、モジュール３が計測装置１に対して固定されて着脱できないようにしてもよい。
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

上述した計測装置１の他、当該計測装置１を構成要素とするシステム、当該計測装置１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、計測方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…計測装置、２…メインユニット、３…モジュール、６…センサ

Claims (5)

1. センサと１対１の関係で接続されて前記センサから出力されるセンサ出力を取得し外部に出力するように構成された複数のデータ取得部と、複数の前記データ取得部を制御するように構成された制御部とを備え、複数の前記データ取得部のそれぞれから出力されたデータを収集する計測装置であって、
   複数の前記データ取得部のそれぞれについて、前記データ取得部に接続されている前記センサが前記センサを加熱するヒータを備えているか否かを判断するように構成された判断部と、
   前記ヒータを備えている前記センサをヒータ付センサとして、前記判断部による判断結果に基づいて、複数の前記ヒータ付センサが同時に制御を開始しないように、複数の前記データ取得部のそれぞれについて、制御を開始させる制御開始タイミングを調整するように構成された調整部と
   を備える計測装置。
2. 請求項１に記載の計測装置であって、
   前記調整部は、
   前記判断部が、全ての前記データ取得部のそれぞれについて、前記ヒータを備えているか否かを判断した後に、前記判断部による判断結果に基づいて、少なくとも２つの前記ヒータ付センサの間で前記制御開始タイミングの差が予め設定された遅延時間となるように、前記制御開始タイミングを調整する計測装置。
3. 請求項２に記載の計測装置であって、
   前記調整部は、
   前記判断部による判断結果に基づいて、前記ヒータを備えていない前記センサが接続されている前記データ取得部の全てについて、前記ヒータ付センサが接続されている前記データ取得部の全てよりも早く制御を開始させる計測装置。
4. 請求項１に記載の計測装置であって、
   前記調整部は、
   前記判断部が１つの前記データ取得部について前記ヒータを備えているか否かの判断を行った後に、前記判断部による判断を一旦中断させて、前記判断部による判断対象となった前記データ取得部である対象取得部の制御を開始させ、前記対象取得部の制御を開始させた後に、前記判断部による別の前記データ取得部についての判断を再開させるように構成された制御開始部と、
   前記判断部が１つの前記データ取得部について前記ヒータを備えているか否かの判断を行った結果、前記ヒータを備えていると前記判断部が判断した場合には、前記判断部による別の前記データ取得部についての判断の再開を予め設定された遅延時間だけ遅延させるように構成された遅延部と
   を備える計測装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の計測装置であって、
   複数の前記データ取得部は、前記計測装置に対して着脱可能である計測装置。