JP6898076B2 - 計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、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。

従来、車両が実際に道路を走行している状態において内燃機関から排出される排気ガス中に含まれるＮＯｘ濃度を計測するために、車両にＮＯｘセンサとデータ収集装置とを搭載した計測装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、複数のセンサによって計測された測定データを、コンピュータのディスプレイに表示したり、各種の警告をディスプレイに表示する技術も提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。

特開２０００−８８７１１号公報 特許第３４１５４５２号公報 特開２０１６−４０４５８号公報

ところが、排気ガス中のＮＯｘ濃度に加え、複数のガス成分を計測する計測装置として、複数のセンサからのデータを一括して収集して処理する機能が予め組み込まれた計測装置では、複数のセンサのうち１つのセンサからのデータ収集で不具合が発生した場合に、計測装置全体を取り換えて修理する必要があり、計測装置の使用者にとって使い勝手が悪いという問題がある。

この対策として、各センサを接続してセンサ信号の処理を行う計測モジュールをそれぞれ設けるとともに、計測装置には、複数の計測モジュールを収容できるように、各計測モジュールを着脱可能に装着できる複数のスロットを設けることが考えられる。

このような複数のスロットを有する計測装置においては、同種の（即ち測定対象が同じ）計測モジュールが各スロットに装着されたり、２又は３スロットを占有する計測モジュールなどが装着されたりすることがあるので、使用者にとっては、計測モジュールの装着状態などが分かりにくいという問題がある。

具体的には、計測装置のどの位置にどのような計測モジュールが装着されているかが、分かりにくいという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、計測モジュールの装着位置や種類が分かり易い計測装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の第１局面は、センサに接続され、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回路を少なくとも内蔵した複数の計測モジュールと、計測モジュールの其々から出力されたデータを収集する本体部と、を備える計測装置に関するものである。

この計測装置の本体部は、筐体と、データ収集部と、出力部及び記憶部の少なくとも一方と、表示部と、表示制御部とを備える。
筐体は、内部に複数の計測モジュールを着脱可能に収容する。データ収集部は、筐体に収容された計測モジュールから出力されたデータを収集する。出力部は、収集したデータを外部装置へ出力し、記憶部は、収集したデータを記憶する。表示部は、少なくとも計測モジュールに関するデータを表示する。表示制御部は、本体部に収集されたデータから得られた、計測モジュールの装着位置及び計測モジュールの種類を示すデータに基づいて、計測モジュールの装着位置及び計測モジュールの種類を表示部に表示する。

このように、本第１局面では、筐体に収容された計測モジュールの装着位置及び計測モジュールの種類を示すデータに基づいて、計測モジュールの装着位置及び計測モジュールの種類を表示部に表示するので、使用者は、表示部に表示された内容によって、計測装置のどこにどのような計測モジュールが収容（即ち装着）されているか（即ち装着関連情報）を、容易に把握できるという効果を奏する。

（２）本発明の第２局面は、センサに接続され、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回路を少なくとも内蔵した複数の計測モジュールと、計測モジュールの其々から出力されたデータを収集する本体部と、を備える計測装置に関するものである。

この計測装置の本体部は、筐体と、データ収集部と、出力部及び記憶部の少なくとも一方と、出力制御部とを備える。
筐体部は、内部に複数の計測モジュールを着脱可能に収容する。データ収集部は、筐体に収容された計測モジュールから出力されたデータを収集する。出力部は、収集したデータを外部装置へ出力し、記憶部は、収集したデータを記憶する。出力制御部は、本体部に収集されたデータから得られた、計測モジュールの装着位置及び計測モジュールの種類に関するデータを、外部装置の表示部に表示させる表示用データとして、外部装置に対して出力する。

このように、本第２局面では、筐体に収容された計測モジュールの装着位置及び計測モジュールの種類に関するデータを、外部装置の表示部に表示させる表示用データとして、外部装置に対して出力する。従って、外部装置の表示部では、受信した表示用データに基づいて、計測モジュールの装着位置及び計測モジュールの種類を、外部の表示部に表示することができる。そのため、使用者は、外部装置の表示部に表示された内容によって、計測装置のどこにどのような計測モジュールが収容（即ち装着）されているか（即ち装着関連情報）を、容易に把握できるという効果を奏する。

（３）本発明の第３局面では、筐体に収容される複数の計測モジュールの装着位置に応じて、表示部の表示領域が設定されている。
本第３局面では、表示部には、複数の計測モジュールの装着位置（例えば８個のスロット）に応じて、表示領域が設定されている。例えば８個のスロットがある場合には、各スロットに対応して第１〜第８表示領域が設定されている。従って、使用者は、表示部に表示された表示領域の表示内容により、計測モジュールに関する装着関連情報（即ち各計測モジュールの装着の有無や種類の情報）を容易に把握することができる。

（４）本発明の第４局面では、複数の計測モジュールは、筐体の所定の配列方向に沿って配置される構成である。
本第４局面では、複数の計測モジュールは、筐体の所定の配列方向に沿って配置されるので、複数の計測モジュールを効率良く筐体に収容できる。

また、例えば、各計測モジュールの配列と同様な配列（例えば順序）に応じて、各計測モジュールの配列に対応した各表示領域を配列することにより、表示部の表示を見れば、どのように計測モジュールが配列されているかを、直感的に容易に把握できるという利点がある。

（５）本発明の第５局面では、計測モジュールは、配列方向において所定の幅を有する部材であり、幅に応じて表示部の表示領域が設定されている。
本第５局面では、計測モジュールの幅に応じて表示部の表示領域が設定されている。例えば、計測モジュールの幅に比例して各計測モジュールに対応した各表示領域の大きさ（例えば上下や左右の寸法など）が設定されている。そのため、使用者は、表示部の表示を見れば、どのような大きさの計測モジュールがどの位置に装着されているかを、容易に把握できるという利点がある。

（６）本発明の第６局面では、複数の計測モジュールのうち配列方向に沿った長さが最小となる計測モジュールを最小計測モジュールとし、最小計測モジュールにおける配列方向に沿った長さを最小配列方向長とした場合、配列方向に沿って、最小配列方向長の整数倍の間隔で、複数の計測モジュールが装着可能である。

従って、例えば、各計測モジュールの配列方向に沿った長さ（例えば幅）を最小配列方向長の整数倍とすることにより、例えば幅が異なる計測モジュールであっても、筐体内の任意の位置に配置できるという利点がある。

（７）本発明の第７局面では、最小計測モジュールの整数倍の幅を有する倍数計測モジュールが装着可能であり、表示部は、倍数計測モジュールに応じた大きさの表示領域を有する。

本第７局面では、筐体に、最小計測モジュールの整数倍（１倍又は２倍以上）の幅を有する倍数計測モジュールを装着した場合には、表示部は、倍数計測モジュールの幅に応じた大きさの表示領域にて、その装着関連情報を表示できる。よって、使用者は、どのような大きさの計測モジュールがどのような位置に装着されているかを、容易に把握できるという利点がある。

なお、最小計測モジュールの１倍の幅を有する倍数計測モジュールとは、最小計測モジュールと同じものである。
（８）本発明の第８局面では、表示部では、各計測モジュールに対応した表示領域に、各計測モジュールの動作状態に応じた表示を行う。

本第８局面では、表示部では、各計測モジュールに対応した表示領域に、各計測モジュールの動作状態に応じた表示を行うので、使用者は、各計測モジュールの動作状態を容易に把握することができる。

この動作状態としては、センサや計測モジュールが正常であることを示す正常状態、異常であることを示す異常状態、例えばセンサ等の校正の時期が経過したなどの使用する上で警告した方が望ましいような警告状態、例えばセンサのセンサ素子が活性化温度に達するまでのように、実際に計測を開始するまでに必要な準備期間を示す起動前状態などが挙げられる。

なお、上述した発明においては、表示部に、計測モジュールの位置、種類、動作状態を表示する場合には、同一画面にこれらの情報を一括して表示してもよいが、１又は２種類の情報（装着の有無の情報、種類の情報、動作状態の情報など）を異なる画面に切り替えて表示してもよい。

第１実施形態の計測装置の斜視図である。 第１実施形態の計測モジュールとセンサの斜視図である。 第１実施形態のメインユニットの斜視図である。 第１実施形態のメインユニットの開口部の各スロットと各計測モジュールとの関係を示す説明図である。 第１実施形態における表示部の表示画面を示す説明図である。 （ａ）は第１実施形態の表示部の各スロットに応じた表示領域を示す説明図、（ｂ）は各表示領域と各機能表示欄との関係を示す説明図である。 第１実施形態のメインユニットと計測モジュールの構成を示すブロック図である。 第１実施形態のモジュール接続コネクタとユニット接続コネクタの構成を示す説明図である。 第１実施形態のスロット識別処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の表示処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における表示部の表示画面を示す説明図である。 第２実施形態に用いられる幅の異なる計測モジュールを示す説明図である。 第２実施形態における各表示領域と各機能表示欄との関係を示す説明図である。 第２実施形態の各表示領域において計測モジュールの状態を表示した説明図である。 第３実施形態のシステム構成を示す説明図である。

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．計測装置の構成］
図１に示すように、第１実施形態の計測装置１は、１台のメインユニット３と、７台の計測モジュール５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇとを備える。以下、各計測モジュール５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇを、計測モジュール５と総称する。

なお、図１では、７台の計測モジュール５が装着される例を挙げているが、このメインユニット３は、後述するように、最小単位の計測モジュール（即ち最小計測モジュール）５を８台装着できるように構成されている。

以下、各構成について、詳細に説明する。
メインユニット３は、筐体７と、取手９とを備える。
筐体７は、直方体（本第１実施形態では、例えば高さ２７０ｍｍ×幅３４０ｍｍ×奥行２８０ｍｍ）の箱形状に形成されており、その内部に、メインユニット３の構成要素と計測モジュール５を収容する。

筐体７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１１が形成されており、この開口部１１から計測モジュール５を挿入することにより、計測モジュール５が筐体７の内部に着脱可能に収納される。

なお、開口部１１のうち、各最小計測モジュールが収容される各部分（各領域）が各スロット１２であり、ここでは８台分の最小計測モジュールを収容可能なように８台分のスロット１２が設けられている。つまり、８箇所のスロット１２が一体となって開口部１１が構成されている。

取手９は、筐体７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３の使用者は、取手９を把持することにより、メインユニット３を持ち運ぶことができる。

複数の計測モジュール５のうち、例えば計測モジュール５ａ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（ＰＭ）と数（ＰＮ）を計測する装置である。計測モジュール５ｂ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。計測モジュール５ｃ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。計測モジュール５ｄ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。

なお、他の計測モジュール５ｅ〜５ｇについても、各種の測定対象の状態を計測する装置である（その説明は省略する）。
＜計測モジュール＞
次に、計測モジュール５の構成について説明する。

計測モジュール５は、ケース１３、取付板１５、案内レール１７、ユニット接続コネクタ１９、センサ接続コネクタ２１を備える。
ケース１３は、直方体の箱形状に形成されており、その内部に、計測モジュール５の構成要素を収容する。

ケース１３の高さＨｃと奥行Ｄｃは、各計測モジュール５が水平方向に沿って整列して筐体７の内部に収納されるように、各計測モジュール５で同一の寸法となるように予め設定されている。

ケース１３の幅Ｗｃは、計測モジュール５の幅の最小単位となるスロット幅Ｗｓ（即最小計測モジュールの幅）のほぼ整数倍となるように設定されている。なお、計測モジュール５ａの幅Ｗｃは、スロット幅Ｗｓの約２倍である。また、計測モジュール５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇの幅Ｗｃは、スロット幅Ｗｓの約１倍である。

なお、スロット幅Ｗｓとは、各スロット１２の幅であり、最小計測モジュールの幅に相当している（即ち計測モジュール５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ，５ｇの各幅に相当している）。

取付板１５は、矩形状の開口部１１の高さとほぼ同じ高さを有するとともに、ケース１３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。
なお、取付板１５のケース１３と接触していない部分には、計測モジュール５をメインユニット３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２３が形成される。

案内レール１７は、ケース１３の直方体を構成する６面のうちの上面と下面に取り付けられる（図１では、下面に取り付けられた案内レール１７は不図示）。案内レール１７は、ケース１３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１９は、計測モジュール５をメインユニット３に接続するためのコネクタであり、ケース１３の背面に取り付けられている。ユニット接続コネクタ１９は、各計測モジュール５で互いに同一の形状を有している。なお、後述するように、各計測モジュール５には、それぞれユニット接続コネクタ１９が１個設けられている。

センサ接続コネクタ２１は、センサ２５（図２参照）を計測モジュール５に接続するためのコネクタであり、取付板１５の正面に取り付けられている。
図２に示すように、センサ２５は、センサ素子２７と、コネクタ２９と、信号ケーブル３１とを備える。センサ素子２７は、接続される計測モジュール５の機能に対応した物理量を検出する。コネクタ２９は、センサ２５が接続される計測モジュール５のセンサ接続コネクタ２１と着脱可能に嵌め合う構造を有している。信号ケーブル３１は、センサ素子２７とコネクタ２９とを電気的に接続する信号線である。

このため、センサ２５のコネクタ２９と計測モジュール５のセンサ接続コネクタ２１とを嵌め合わせることにより、センサ２５からの検出信号が計測モジュール５へ入力可能となる。

なお、例えば計測モジュール５ｂ，５ｃ，５ｄに接続されるセンサ２５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。

＜メインユニット＞
次に、メインユニット３の構成等について説明する。
図３に示すように、メインユニット３は、スロット案内溝群３３、モジュール接続コネクタ群３５、スイッチパネル３７を備える。

スロット案内溝群３３は、各計測モジュール５を、予め設定された８個のスロット１２にそれぞれ案内するスロット案内溝４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８を備える。

スロット案内溝４１〜４８は、計測モジュール５のケース１３における上面と下面に設けられた案内レール１７と嵌め合うことが可能な凹部であり、筐体７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４１〜４８は、開口部１１の矩形を構成する上辺の付近と下辺の付近に設置されている（図３では、上辺の付近に設置されたスロット案内溝４１〜４８は不図示）。

そして、スロット案内溝４１〜４８は、開口部１１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１２の配列方向Ｄｓ（従って計測モジュール５の配列方向）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４１〜４８に対応する各スロット１２に各計測モジュール５を収容することができる。
まず、筐体７の外部から開口部１１内に計測モジュール５を挿入するときに、各計測モジュール５の上辺及び下辺の案内レール１７を、それぞれ開口部１１の上辺及び下辺の付近に設けられた各スロット案内溝４１〜４８に嵌める。そして、各案内レール１７と各スロット案内溝４１〜４８とが嵌め合った状態で、各スロット案内溝４１〜４８が延びている方向に沿って各計測モジュール５を筐体７の内部へ移動させる。これにより、各計測モジュール５が筐体７内に収容される。

なお、計測モジュール５ａは、２つのスロット１２を使用するので、両スロット案内溝４１、４２を使用して、筐体７に収容される。
このような手順で、各スロット案内溝４１〜４８に対応する各スロット１２に、各計測モジュール５を収容することができる。以下、各スロット案内溝４１〜４８に対応するスロット１２を、それぞれ第１，２，３，４，５，６，７，８スロット６１，６２，６３，６４，６５，６６，６７，６８（図４参照）という。

モジュール接続コネクタ群３５は、各スロット１２に対応して、８個のモジュール接続コネクタ５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８を備える。モジュール接続コネクタ５１〜５８は、それぞれ第１〜８スロット６１〜６８に収容された計測モジュール５をメインユニット３に接続するためのコネクタである。

また、モジュール接続コネクタ５１〜５８は、それぞれ第１〜８スロットに各計測モジュール５が収容されている状態において、各計測モジュール５の背面７１、７３（図４参照）に設置されているユニット接続コネクタ１９とそれぞれ嵌め合うことができる位置に設置される。

詳しくは、図４に示すように、筐体７の開口部１１の奥の壁面１１ａには、各スロット１２毎に（即ち第１〜第８スロット６１〜６８に対応して）、モジュール接続コネクタ５１〜５８が配置されている。

そして、２つのスロット１２を占有する計測モジュール５ａ（詳しくは収容時に壁面１１ａと向かい合う背面７１）には、計測モジュール５ａを第１、第２スロット６１、６２に押し込んだ際に、モジュール接続コネクタ５１と接続する位置に、１個のユニット接続コネクタ１９が設けられている。なお、複数のスロット１２を占有する１台の計測モジュール５には、同様に、１個のユニット接続コネクタ１９が設けられている。

一方、１つのスロット１２を占有する他の計測モジュール５ｂ〜５ｇ（詳しくは収容時に壁面１１ａと向かい合う背面７３）には、計測モジュール５ｂ〜５ｇを第３〜第８スロット６３〜６８に押し込んだ際に、各モジュール接続コネクタ５３〜５８と接続する位置に、それぞれ１個のユニット接続コネクタ１９が設けられている。

スイッチパネル３７は、メインユニット３の動作を指示するための複数のスイッチ７５と、メインユニット３の動作状況などを示すＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部（即ち液晶の表示部）７７と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ（図示せず）とを備え、筐体７の直方体を構成する６面のうちの正面に設置される。

＜表示部＞
次に、表示部７７の構成等について説明する。
図５に示すように、表示部７７（詳しくはその表示面７８）は、各種の表示を行うとともに、タッチパネルの機能を有している。

例えば、表示部７７の左側の辺に沿って、各計測モジュール５に関する内容を表示するモジュール用表示領域７９が設定されている。また、その他の領域には、計測装置１の動作を指示する複数の操作ボタン８１などが設定されている。

モジュール用表示領域７９は、８つのスロット１２に対応して、８つの領域（即ち個別表示領域）に区分されている。
詳しくは、モジュール用表示領域７９は、各個別表示領域として、図５の上方より、第１スロット６１に関する情報（即ち第１スロット６１に装着される計測モジュール５に関する情報；以下同様）を示す第１表示領域９１、第２スロット６２に関する情報を示す第２表示領域９２、第３スロット６３に関する情報を示す第３表示領域９３、第４スロット６４に関する情報を示す第４表示領域９４、第５スロット６５に関する情報を示す第５表示領域９５、第６スロット６６に関する情報を示す第６表示領域９６、第７スロット６７に関する情報を示す第７表示領域９７、第８スロット６８に関する情報を示す第８表示領域９８が、設定されている。

なお、図５では、第１〜第８表示領域９１〜９８を区別するために、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６、ＣＨ７、ＣＨ８と表示している。
例えば、前記図１に示すように、第１、２スロット６１、６２に一台の計測モジュール５ａが装着され、他の第３〜８スロット６３〜６８に最小計測モジュールである各計測モジュール５ｂ〜５ｇが装着されている場合には、図６（ａ）に示すような表示となる。

詳しくは、第１、２表示領域９１、９２には、一台の計測モジュール５ａであることを示すために、一箇所の個別表示領域（ここでは図６の上方の第１表示領域９１）にＣＨ１と表示される。なお、第２表示領域９２には、何も表示されない（即ちＣＨ２の表示は無い）。

一方、他の第３〜８表示領域９３〜９８には、それぞれ第３〜第８スロット６３〜６８に最小計測モジュールである各計測モジュール５ｂ〜５ｇが装着されていることを示すために、ＣＨ３〜ＣＨ８の表示がされる。

なお、スロット１２に計測モジュール５が装着されている場合には、そのことを示すために、対応する個別表示領域の色を、特定の色（例えば緑色）に設定する。一方、スロット１２に計測モジュール５が装着されていない場合には、そのことを示すために、対応する個別表示領域の色を、特定の色（例えば白色）に設定し、ＣＨの表示も行わない。

また、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）と同じ画面にて、又は、図６（ａ）の画面を切り替えて、第１〜９表示領域９１〜９８とともに、装着されている計測モジュール５の機能を表示する。つまり、どの表示領域に、どのような計測モジュール５が装着されているかを表示する。

具体的には、第１〜９表示領域９１〜９８の右側に、各計測モジュール５に対応して、各計測モジュール５にて計測する対象を表示する機能表示欄１００を設ける。
そして、例えば計測モジュール５ａが装着された第１、２表示領域９１、９２の第１、第２機能表示欄１０１、１０２には、計測モジュール５ａによって測定される対象である粒子状物質の量を示すＰＭと、粒子状物質の数を示すＰＮと表示する。

また、計測モジュール５ｂが装着された第３表示領域９３の第３機能表示欄１０３には、計測モジュール５ｂによって測定される対象である窒素酸化物を示すＮＯｘと表示する。

計測モジュール５ｃが装着された第４表示領域９４の第４機能表示欄１０４には、計測モジュール５ｃによって測定される対象であるアンモニアを示すＣＨ３と表示する。
計測モジュール５ｄが装着された第５表示領域９５の第５機能表示欄１０５には、計測モジュール５ｄによって測定される対象である空燃比（従って酸素）を示すＯ２と表示する。

その他の第６〜第８機能表示欄１０６〜１０８も、同様に、各計測モジュール５ｅ〜５ｇによって測定される対象を表示する（図示略）。
［１−２．計測装置の電気的構成］
次に、計測装置１の電気的構成について説明する。

図７に示すように、メインユニット３は、電力供給部１１１、データ入出力部１１３、ＣＡＮ（Controller Area Network）インターフェース回路（以下、ＣＡＮＩ／Ｆ回路という）１１５、内部メモリ１１７、操作制御回路１１９、メインＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１を備える。

電力供給部１１１は、電源コネクタ１２３、ヒューズ１２５、電源回路１２７、レギュレータ１２９を備える。
電源コネクタ１２３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。

電源回路１２７は、ヒューズ１２５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１２７は、生成した１２Ｖ電圧を、モジュール接続コネクタ５１〜５８の１２Ｖ端子１３２から出力する。

レギュレータ１２９は、電源回路１２７から１２Ｖ電圧を入力し、５Ｖの電圧を生成する。レギュレータ１２９は、生成した５Ｖ電圧を、データ入出力部１１３、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５、内部メモリ１１７、操作制御回路１１９、メインＣＰＵ１２１、スイッチパネル３７へ出力する。

データ入出力部１１３は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリモジュール１４１、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１４２、ＵＳＢインターフェースモジュール１４３、ＯＢＤ（On Board Diagnosis）２インターフェースモジュール１４４、ＧＰＳ（Global Positioning System）インターフェースモジュール１４５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェースモジュール１４６を備える。

以下、ＵＳＢインターフェースモジュール１４３、ＯＢＤ２インターフェースモジュール１４４、ＧＰＳインターフェースモジュール４５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェースモジュール１４６を、それぞれＵＳＢＩ／Ｆモジュール１４３、ＯＢＤ２Ｉ／Ｆモジュール１４４、ＧＰＳＩ／Ｆモジュール１４５、ＢＴＩ／Ｆモジュール１４６という。

なお、データ入出力部１１３は、ＵＳＢメモリ用コネクタ１５１、ＣＡＮ通信用コネクタ１５２、ＵＳＢ用コネクタ１５３、ＯＢＤ２用コネクタ１５４、ＧＰＳ用コネクタ１５５を備える。

ＵＳＢメモリモジュール１４１は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、ＵＳＢメモリ用コネクタ１５１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１４２は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、ＣＡＮ通信用コネクタ１５２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（即ちパソコン）１６１）との間でデータの送受信を行う。なお、パソコン１６１は、接続されていなくともよい。

ＵＳＢＩ／Ｆモジュール１４３は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、ＵＳＢ用コネクタ１５３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１４４は、ＯＢＤ２規格に準拠した方式で、ＯＢＤ２用コネクタ１５４を介して接続された装置（例えば、車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１６３）との間でデータの送受信を行う。

ＧＰＳＩ／Ｆモジュール１４５は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するＧＰＳ受信機（不図示）を、ＧＰＳ用コネクタ１５５を介してメインユニット３に接続するためのインターフェースである。

ＢＴＩ／Ｆモジュール１４６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した方式で近距離無線通信を行う。
また、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、モジュール接続コネクタ５１〜５８のＣＡＮ＿Ｈ端子１３４とＣＡＮ＿Ｌ端子１３５（図８参照）に接続された計測モジュール５との間でデータの送受信を行う。

内部メモリ１１７は、各種データを記憶するための記憶装置である。
操作制御回路１１９は、使用者がスイッチパネル３７のスイッチ７５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ＣＰＵ１２１へ出力する。また、操作制御回路１１９は、メインＣＰＵ１２１からの指示に基づいて、スイッチパネル３７の表示部７７における表示動作を制御する。

メインＣＰＵ１２１は、データ入出力部１１３、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５、内部メモリ１１７、操作制御回路１１９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１１３、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５、内部メモリ１１７、操作制御回路１１９を制御する。

例えばメインＣＰＵ１２１は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５を介して計測モジュール５から受信した計測データを、内部メモリ１１７に記憶する。
また、メインＣＰＵ１２１は、計測モジュール５から受信した計測データを、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１４２等に接続されたパソコン１６１へ出力する。

また、メインＣＰＵ１２１は、後述するように、装着された計測モジュール５の装着状態及び種類や、その動作状態を、表示部７７に表示する処理を行う。
一方、計測モジュール５は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１７１とモジュールＣＰＵ１７３を備える。

ＣＡＮＩ／Ｆ回路１７１は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、メインユニット３との間でデータの送受信を行う。
モジュールＣＰＵ１７３は、センサ２５とＣＡＮＩ／Ｆ回路１７１からの入力に基づいて各種処理を実行し、センサ２５とＣＡＮＩ／Ｆ回路１７１を制御する。

また、図８に示すように、メインユニット３のモジュール接続コネクタ５１〜５８はそれぞれ、ＶＢ端子１３１、１２Ｖ端子１３２、ＧＮＤ端子１３３、ＣＡＮ＿Ｈ端子１３４、ＣＡＮ＿Ｌ端子１３５、スロット識別端子１３６，１３７を含む複数の端子を備えている。また、計測モジュール５のユニット接続コネクタ１９は、モジュール接続コネクタ５１〜５８の複数の端子のそれぞれに対応する端子を備えている。

ＶＢ端子１３１は、バッテリＶＢからのバッテリ電圧を計測モジュール５へ供給するための端子である。１２Ｖ端子１３２は、電源回路１２７からの１２Ｖ電圧を計測モジュール５へ供給するための端子である。ＧＮＤ端子１３３は、計測モジュール５を接地するための端子である。ＣＡＮ＿Ｈ端子１３４とＣＡＮ＿Ｌ端子１３５は、メインユニット３と計測モジュール５との間でＣＡＮ通信を行うための端子である。

スロット識別端子１３６，１３７は、計測モジュール５が接続されているスロット１２を識別するための端子である。スロット識別端子１３６およびスロット識別端子１３７にはそれぞれ、スロット識別用抵抗１７５の一端および他端が接続される。

モジュール接続コネクタ５１〜５６には、互いに異なる抵抗値を有するスロット識別用抵抗１７５が接続される。本第１実施形態では、モジュール接続コネクタ５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８には、それぞれ（各スロット）１ｋΩ、５ｋΩ、１０ｋΩ、１５ｋΩ、２０ｋΩ、２５ｋΩ、３０ｋΩ、３５ｋΩのスロット識別用抵抗１７５が接続される。

なお、これらの８種の抵抗値が、各スロット抵抗値（第１〜第３スロット抵抗値）である。
［１−３．制御処理］
＜スロット識別処理＞
次に、計測モジュール５のモジュールＣＰＵ１７３が実行するスロット識別処理の手順を説明する。

スロット識別処理は、計測モジュール５のＶＢ端子１３１または１２Ｖ端子１３２から電圧が供給されることにより、モジュールＣＰＵ１７３が起動した後に開始される。
スロット識別処理が開始されると、モジュールＣＰＵ１７３は、図９に示すように、まずステップ（以下ステップをＳと記す）１００にて、ユニット接続コネクタ１９においてスロット識別端子１３６，１３７に対応する端子間に、予め設定された識別電流値の電流を流し、両端子間の電圧を測定することにより、スロット識別用抵抗１７５の抵抗値を算出する。

続くステップ１１０では、前記ステップ１００で算出した抵抗値が、予め設定された第１〜第８スロット抵抗値のいずれかと一致しているかを判定する。そして、この一致していると判定されたスロット値抵抗値に対応したスロットに、当該計測モジュール５が接続されていることを示すスロット接続情報を、ＣＡＮ通信でメインユニット３へ送信し、スロット識別処理を終了する。

なお、スロット接続情報には、計測モジュール５がどの位置、即ち８個のモジュール接続コネクタ群３５のうち、どのモジュール接続コネクタ５１〜５８（従ってどのスロット１２）に装着されたかを示す装着位置情報だけでなく、計測モジュール５の種類（即ちどのような計測を行う計測モジュール５の種類）を示す機能情報が含まれる。

＜表示処理＞
次に、メインユニット３のメインＣＰＵ１２１が実行する表示処理（即ち表示部７７に表示する処理）の手順を説明する。

本処理は、計測装置１の電源がオンになった場合に実施される。
図１０に示すように、まず、ステップ２００では、各スロット１２に装着された計測モジュール５からスロット接続情報（即ち装着位置情報と機能情報）を受信する。

続くステップ２１０では、例えば前記図６（ａ）に示すように、第１〜第８表示領域９１〜９８において、装着されている計測モジュール５に対応する個別表示領域に、各ＣＨのマークを表示する。つまり、どのスロット１２に計測モジュール５が装着されているかが分かるようにＣＨのマークを表示する。

なお、ここでは、第１、２スロット６１、６２に一台の計測モジュール５ａが装着されているので、第１表示領域９１のみにＣＨ１のマークを表示する。
また、例えば前記図６（ｂ）に示すように、装着されている計測モジュール５の種類が分かるように、第１〜第８表示領域９１〜９８に隣接した第１〜第８機能表示欄１０１〜１０８に、計測モジュール５の種類の説明を表示してもよい。
［１−４．効果］
（１）本第１実施形態では、筐体７に収容された計測モジュール５の装着位置及び計測モジュール５の種類を示すデータに基づいて、計測モジュール５の装着位置及び計測モジュール５の種類を表示部７７に表示するので、使用者は、表示部７７に表示された内容によって、計測装置１のどこにどのような計測モジュール５が収容（即ち装着）されているか（即ち装着関連情報）を、容易に把握できる。

（２）本第１実施形態では、表示部７７の各計測モジュール５（従って各スロット１２）に対応した第１〜第８表示領域９１〜９８毎に、計測モジュール５が収容されたことを示す表示や計測モジュール５の種類が表示される。よって、使用者は、表示部７７に表示された内容により、計測モジュール５に関する装着関連情報を容易に把握できる。

（３）本第１実施形態では、計測モジュール５の幅に応じて表示部７７の表示領域が設定されている。具体的には、計測モジュール５の幅に比例して各計測モジュール５に対応した表示領域が設定（即ち区分）されている。例えば２スロット分を占有する計測モジュール５ａの場合は、通常の最小単位の表示領域の２倍の表示領域（例えば第１、第２表示領域９１、９２）が設定されている。よって、使用者は、表示部７７の表示を見れば、どのような大きさの計測モジュール５がどの位置に装着されているかを、直感的に把握できる。

（４）本第１実施形態では、各計測モジュール５の幅は、最小配列方向長の整数倍であり、表示部７７は、倍数計測モジュールに応じた大きさの表示領域を有する。
従って、使用者は、どのような大きさの計測モジュール５がどのような位置に装着されているかを、直感的に把握できるという利点がある。

（５）本第１実施形態では、表示部７７では、各計測モジュール５に対応した各機能表示欄１０１〜１０８に、各計測モジュール５の動作状態に応じた表示を行うので、使用者は、各計測モジュール５の動作状態を容易に把握することができる。

なお、上述した効果に加えて、使用者が所望する計測機能を有する計測モジュール５を筐体７内に装着することにより、使用者が所望するデータを収集することができ、計測装置１の利便性を向上させることができるという利点がある。

さらに、筐体７内に装着されている計測モジュール５で不具合が発生した場合に、不具合が発生した計測モジュール５を筐体７内から取り外すことができるので、計測モジュール５に不具合が発生した場合に、計測装置１全体を取り換えることなく不具合を解消することができ、計測装置１の利便性を向上させることができるという利点もある。
［１−５．特許請求の範囲との対応関係］
ここで、実施形態と特許請求の範囲との文言の対応関係について説明する。

本実施形態の、センサ２５、計測モジュール５、メインユニット３、計測装置１、筐体７、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５、パソコン１６１、メインＣＰＵ１２１、内部メモリ１１７、表示部７７、ディスプレイ２１１は、それぞれ本発明の、センサ、計測モジュール、本体部、計測装置、筐体、データ収集部、外部装置、出力部及び表示制御部及び出力制御部、記憶部、表示部、（外部装置の）表示部の一例に相当する。
［２．第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。また、第１実施形態と同様な構成は、同じ番号を用いて説明する。

本第２実施形態では、表示部７７に表示される内容が異なるので、その表示内容について説明する。
＜表示内容の構成＞
まず、表示部７７に表示される基本となる表示内容について説明する。

図１１に示すように、本第２実施形態の計測装置１は、その表示部７７に、第１実施形態と同様なモジュール用表示領域７９が設定されている。すなわち、第１〜第８スロット６１〜６８に対応して、第１〜第８表示領域９１〜９８が設定されている。

本第２実施形態では、第１〜第３スロット６１〜６３を占有するように、図１２（ａ）に示すような、最小計測モジュールの幅Ｗｃの３倍の幅を有する１台の計測モジュール２０１が装着されている。

また、第４、第５スロット６４、６５を占有するように、図１２（ｂ）に示すような、最小計測モジュールの幅Ｗｃの２倍の幅を有する１台の計測モジュール２０３が装着されている。

さらに、第６〜第８スロット６６〜６８のそれぞれには、図１２（ｃ）に示すような、最小計測モジュールの幅Ｗｃを有する１台の計測モジュール２０５がそれぞれ装着されている。

なお、各計測モジュール２０１〜２０５には、それぞれ１箇所に、ユニット接続コネクタ１９が設けられている。
従って、このように幅の異なる計測モジュール２０１〜２０５が装着されている場合には、表示部７７では、前記図１１のように表示される。

詳しくは、３倍の幅の１台の計測モジュール２０１が装着されている第１〜第３スロット６１〜６３に対応した第１〜第３表示領域９１〜９３では、第１表示領域９１にＣＨ１と表示され、他の第２、第３表示領域９２、９３には、ＣＨが表示されていない。なお、第１〜第３表示領域９１〜９３は、一体となって一つの表示領域（通常の３倍の表示領域）となっている。

また、２倍の幅の１台の計測モジュール２０３が装着されている第４、第５スロット６４、６５に対応した第４、第５表示領域９４、９５では、第４表示領域９１にＣＨ４と表示され、他の第５表示領域９５には、ＣＨが表示されていない。なお、第４〜第５表示領域９４、９５は、一体となって一つの表示領域（通常の２倍の表示領域）となっている。

さらに、最小計測モジュールである１台の計測モジュール２０５がそれぞれ装着されている第６〜第８スロット６６、６８に対応した第６〜第８表示領域９６〜９８では、第６〜第８表示領域９６〜９８に、それぞれＣＨ６、ＣＨ７、ＣＨ８と表示されている。

また、本第２実施形態では、所定の操作ボタン８１が押される場合には、図１３に示すような表示画面に切り替えられる。
この表示画面では、第１実施形態と同様に、第１〜第８表示領域９１〜９３に隣接して（図１３の右側に）、第１〜第８機能表示欄１０１〜１０８設けられている。

詳しくは、第１〜第３機能表示欄１０１〜１０３には、計測モジュール２０１の機能を示すためにＰＭ、ＰＮの表示がなされている。
また、第４、第５機能表示欄１０４、１０５には、計測モジュール２０３の機能を示すためにＰＭ、ＰＮの表示がなされている。なお、計測モジュール２０１と計測モジュール２０３とは同様な内容の計測を行うが、その能力（例えば微粒子を吸引する際のポンプ能力や精度など）が異なっている。

更に、第６機能表示欄１０６には、（第６スロット６６に装着される）計測モジュール２０５の機能を示すためにＮＯｘの表示がなされている。第７機能表示欄１０７には、（第７スロット６７に装着される）他の計測モジュール２０５の機能を示すためにＮＨ３の表示がなされている。第８機能表示欄１０８には、（第８スロット６８に装着される）更に他の計測モジュール２０５の機能を示すためにＯ２の表示がなされている。

なお、各機能表示欄１００に表示されているマークの意味は、第１実施形態と同様である。
＜計測モジュールの動作状態の表示＞
次に、計測モジュール５の動作状態の表示について説明する。なお、この動作表示については、第１実施形態についても同様である。

図１４に示すように、本第２実施形態では、例えば計測モジュール２０１及びその計測モジュール２０１に接続されたセンサ２５のうち、少なくも一方に異常がある場合には、その異常な状態（異常状態）であることを、例えば第１〜第３表示領域９１〜９３の背景色を赤色にして表示する。

具体的には、例えば、計測モジュール２０１にて、ＰＭやＰＮの測定を実施している場合に、計測モジュール２０１から、その測定状態を示す信号が、メインユニット３側に出力されない場合などには、異常状態であると判定し、そのことを表示するために、第１〜第３表示領域９１〜９３の背景色を赤色にする。

また、例えば、計測モジュール２０３及びその計測モジュール２０３に接続されたセンサ２５のうち、少なくも一方に関して、使用者に注意を促すことが必要な状態である場合には、その警告が必要な状態（警告状態）であることを、例えば第４、第５表示領域９４、９５の背景色を黄色にして表示する。

例えば、計測モジュール２０３やセンサ２５に関して、定期的に実施される校正等の処理がなされていない場合には、そのことを報知するために、第４、第５表示領域９４、９５の背景色を黄色にする。

一方、他の３個の計測モジュール２０５やセンサ２５が正常である場合（即ち前記異常状態や警告状態でない場合）には、正常であることを示すために、例えば第６〜第８表示領域９６〜９８の背景色を緑色にして表示する。

また、これとは別に、センサ２５等が起動前の状態、具体的には、センサ２５のセンサ素子２７の温度が、測定が可能な活性状態に達しない場合には、起動前状態として、そのことを表示するために、各表示領域の色を変更してもよい。例えば前記各色と異なる例えば灰色等に変更してもよい。

本第２実施形態では、第１実施形態と同様な効果を奏するとともに、計測モジュール５等の動作状態を表示できるので、使用者は、計測装置１の状態を、簡単に且つ的確に把握できるという利点がある。

なお、本第２実施形態では、表示領域の色を変えることによって、作動状態の内容を表示したが、それ以外の方法で報知してもよい。例えば異常状態や警告状態の場合には、表示領域を点滅させたり（また、各状態に応じて点滅速度を変化させたりして）報知してもよい。或いは、音や音声で報知するようにしてもよい。
［３．第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態と同様な内容の説明は省略する。また、第１実施形態と同様な構成は、同じ番号を用いて説明する。

図１５に示すように、本第３実施形態では、計測装置１にはパソコン１６１が接続され、パソコン１６１にはディスプレイ２１１が接続されている。
この計測装置１には、第１実施形態のような表示部７７が設けられていないが、表示部７７を設けてもよい。

本第３実施形態では、計測装置１からパソコン１６１に対して、表示部７７に表示させるような表示データを送信する。パソコン１６１では、この表示データを用いて、ディスプレイ２１１に、第１、第２実施形態の表示部７７に表示させるような表示画像を表示する。

本第３実施形態においても、第１、第２実施形態と同様な効果を奏する。
なお、これとは別に、計測装置１以外のタブレット等の表示画面に、無線又は有線にて表示データを送信して、同様な表示画像を表示してもよい。
［４．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。

（１）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ものを示したが、計測モジュールの計測対象はこれに限定されるものではない。

（２）また、上記実施形態では、計測モジュールが水平方向に沿って１列に整列して収容されるものを示したが、計測モジュールが垂直方向に沿って１列に整列して収容されるようにしてもよいし、水平方向または垂直方向に沿って２列以上に整列して収容されるようにしてもよい。

（３）さらに、上記実施形態では、計測モジュールから受信した計測データを、内部メモリに記憶する。しかし、計測装置が表示部を備えている場合又は計測装置外に表示部がある場合には、計測モジュールから受信した計測データが示す計測結果を、この表示部に表示させるようにしてもよい。

（４）また、上記実施形態では、計測モジュール５のモジュールＣＰＵ１７３が、計測モジュール５がどの位置、即ち８個のモジュール接続コネクタ群３５のうち、どのモジュール接続コネクタ５１〜５８（従ってどのスロット１２）に装着されたかを示すスロット接続情報を、ＣＡＮ通信でメインユニット３へ送信したが、メインユニット３にてスロット接続情報を判定してもよい。

（５）なお、各実施形態の構成等を適宜組み合わせてもよい。

１…計測装置
３…メインユニット
５…計測モジュール
７…筐体
２５…センサ
１１５…ＣＡＮＩ／Ｆ回路
１１７…内部メモリ
１２１…メインＣＰＵ
１６１…パーソナルコンピュータ

Claims (7)

1. センサに接続され、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回路を少なくとも内蔵した複数の計測モジュールと、
   前記計測モジュールの其々から出力されたデータを収集する本体部と、
   を備える計測装置であって、
   前記本体部は、
   内部に複数の前記計測モジュールを着脱可能に収容する筐体と、
   前記筐体に収容された前記計測モジュールから出力されたデータを収集するデータ収集部と、
   収集した前記データを外部装置へ出力する出力部及び前記データを記憶する記憶部の少なくとも一方と、
   少なくとも前記計測モジュールに関するデータを表示する表示部と、
   前記本体部に収集されたデータから得られた、前記計測モジュールの装着位置及び前記計測モジュールの種類を示すデータに基づいて、前記計測モジュールの装着位置及び前記計測モジュールの種類を前記表示部に表示する表示制御部と、
   を備え、
   前記表示部では、各前記計測モジュールに対応した表示領域に、各前記計測モジュールの動作状態に応じた表示を行う、計測装置。
2. センサに接続され、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回路を少なくとも内蔵した複数の計測モジュールと、
   前記計測モジュールの其々から出力されたデータを収集する本体部と、
   を備える計測装置であって、
   前記本体部は、
   内部に複数の前記計測モジュールを着脱可能に収容する筐体と、
   前記筐体に収容された前記計測モジュールから出力されたデータを収集するデータ収集部と、
   収集した前記データを外部装置へ出力する出力部及び前記データを記憶する記憶部の少なくとも一方と、
   前記本体部に収集されたデータから得られた、前記計測モジュールの装着位置及び前記計測モジュールの種類に関するデータを、前記外部装置の表示部に表示させる表示用データとして、前記外部装置に対して出力する出力制御部と、
   を備え、
   前記表示部では、各前記計測モジュールに対応した表示領域に、各前記計測モジュールの動作状態に応じた表示を行う、計測装置。
3. 前記筐体に収容される複数の前記計測モジュールの装着位置に応じて、前記表示部の表示領域が設定されている、請求項１又は２に記載の計測装置。
4. 複数の前記計測モジュールは、前記筐体の所定の配列方向に沿って配置される構成である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の計測装置。
5. 前記計測モジュールは、前記配列方向において所定の幅を有する部材であり、前記幅に応じて前記表示部の表示領域が設定されている、請求項４に記載の計測装置。
6. 複数の前記計測モジュールのうち前記配列方向に沿った長さが最小となる前記計測モジュールを最小計測モジュールとし、前記最小計測モジュールにおける前記配列方向に沿った長さを最小配列方向長とした場合、
   前記配列方向に沿って、前記最小配列方向長の整数倍の間隔で、複数の前記計測モジュールが装着可能である、請求項４又は５に記載の計測装置。
7. 前記最小計測モジュールの整数倍の幅を有する倍数計測モジュールが装着可能であり、
   前記表示部は、前記最小計測モジュール及び前記倍数計測モジュールに応じた大きさの表示領域を有する、請求項６に記載の計測装置。

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