6290771 計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6290771

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】計測装置

(51)【国際特許分類】

   G08C 19/00 20060101AFI20180226BHJP

   G01M 15/02 20060101ALN20180226BHJP

【ＦＩ】

   G08C19/00 J

   !G01M15/02

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-231750(P2014-231750)

(22)【出願日】2014年11月14日

(65)【公開番号】特開2016-95702(P2016-95702A)

(43)【公開日】2016年5月26日

【審査請求日】2017年1月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】井上 義規

(72)【発明者】

【氏名】矢澤 克則

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 浩

(72)【発明者】

【氏名】馬 文静

(72)【発明者】

【氏名】久田 薫

(72)【発明者】

【氏名】中西 敏郎

【審査官】 深田 高義

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭４９−０５３７５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０８１６３６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−１３２８２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−２５７６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５１６９８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｃ １９／００

Ｇ０１Ｍ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

センサと１対１の関係で接続され、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、
当該計測装置の使用者によって持ち運びが可能であり、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手段と、
収集した前記データを予め設定された出力先装置へ出力する出力手段および前記データを記憶する記憶部の少なくとも一方とを備える
ことを特徴とする計測装置。

【請求項2】

前記筐体の内部に設置され、前記計測モジュールと着脱可能に接続される複数の接続コネクタを備え、
複数の前記接続コネクタは、互いに同一の形状を有し、予め設定された配列方向に沿って配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

複数の前記接続コネクタは、
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と一致するように予め設定された最小配列方向長の間隔で、前記配列方向に沿って配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。

【請求項4】

複数の前記接続コネクタのうち、前記計測モジュールと接続されている前記接続コネクタを検出する接続検出手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項5】

複数の前記計測モジュールの少なくとも一つは、
前記センサとして、内燃機関の排気管に直接挿入されることによって前記排気管内の排気ガスの状態を検出する直挿型センサを用いる
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項6】

前記センサと前記計測モジュールとは、着脱可能に接続される
ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項7】

前記本体部と前記計測モジュールは、互いにデータの送受信可能である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項8】

当該計測装置の現在位置を特定するための情報を取得する位置情報取得手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項9】

前記計測モジュールは、予め設定された測定機能を有し、前記測定機能に適合した物理量を検出する前記センサが接続される
ことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−８８７１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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った。

【0005】

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、計測装置の利便性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するためになされた本発明は、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である。

【0007】

そして本体部は、筐体と、データ収集手段とを備える。筐体は、当該計測装置の使用者によって持ち運びが可能であり、内部に複数の計測モジュールを着脱可能に収容する。データ収集手段は、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。

【0008】

さらに、本体部は、出力手段および記憶部の少なくとも一方を備える。出力手段は、収集したデータを、予め設定された出力先装置へ出力する。記憶部は、収集したデータを記憶する。

【0009】

このように構成された本発明の計測装置は、筐体内に計測モジュールが装着されることによって、計測モジュールからデータを収集する。そして、本発明の計測装置は、収集したデータを予め設定された出力先装置へ出力することと、収集したデータを記憶することとの少なくとも一方を実行する。これにより、本発明の計測装置は、計測モジュールからのデータを、出力先装置において利用したり、記憶部から取得して利用したりすることを可能とする。

【0010】

そして本発明の計測装置は、複数の計測モジュールを着脱可能に筐体内に収容することができる。このため、本発明の計測装置は、使用者が所望する計測機能を有する計測モジュールを筐体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、計測装置の利便性を向上させることができる。

【0011】

また本発明の計測装置は、筐体内に装着されている計測モジュール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を筐体内から取り外すことができる。このため、本発明の計測装置は、計測モジュールに不具合が発生した場合に、計測装置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、計測装置の利便性を向上させることができる。

【0012】

さらに本発明の計測装置は、計測モジュールを収容する筐体が持ち運び可能であるため、計測装置の設置場所の自由度を向上させることができる。
また本発明の計測装置では、筐体の内部に設置され、計測モジュールと着脱可能に接続される複数の接続コネクタを備え、複数の接続コネクタは、互いに同一の形状を有し、予め設定された配列方向に沿って配置されるようにしてもよい。これにより、本発明の計測装置は、同一の計測機能を有する複数の計測モジュールを計測装置の本体部に装着することが可能となる。さらに、複数の計測モジュールに取り付けられる接続コネクタを互いに同一の形状とすることにより、計測モジュールは、筐体の内部に設置された複数の接続コネクタの何れにも装着することが可能となる。これにより、本発明の計測装置は、筐体内における計測モジュールの設置位置の自由度を向上させることができる。

【0013】

また本発明の計測装置では、複数の接続コネクタが、最小計測モジュールにおける配列方向に沿った長さと一致するように予め設定された最小配列方向長の間隔で、配列方向に沿って配置されるようにしてもよい。なお最小計測モジュールとは、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である。これにより、本発明の計測装置は、上記の配列方向に沿って上記の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を本体部に装着することが可能となる。このため、本発明の計測装置は、計測モジュールにおける上記の配列方向に沿った長さを、筐体がその内部に計測モジュールを収容することができる能力に応じて任意に設定することが可能となる。

【0014】

また本発明の計測装置では、複数の接続コネクタのうち、計測モジュールと接続されている接続コネクタを検出する接続検出手段を備えてもよい。これにより、本発明の計測装置は、筐体内に収容されている計測モジュールの筐体内での位置を特定することが可能となる。

【0015】

また本発明の計測装置では、複数の計測モジュールの少なくとも一つが、センサとして、内燃機関の排気管に直接挿入されることによって排気管内の排気ガスの状態を検出する直挿型センサを用いるようにしてもよい。これにより、本発明の計測装置は、計測モジュールの内部に排気ガスを導入することなく、排気ガスの状態を検出することができる。

【0016】

また本発明の計測装置では、センサと計測モジュールとが、着脱可能に接続されるようにしてもよい。これにより、本発明の計測装置は、センサに不具合が発生した場合に、センサと計測モジュールのうちセンサのみを取り換えることにより不具合を解消することができ、計測装置の利便性を向上させることができる。

【0017】

また本発明の計測装置では、本体部と計測モジュールが、互いにデータの送受信可能であるようにしてもよい。これにより、本発明の計測装置は、計測モジュールからデータを収集するだけではなく、計測モジュールへ情報を提供することが可能となる。

【0018】

また本発明の計測装置では、位置情報取得手段が、当該計測装置の現在位置を特定するための情報を取得するようにしてもよい。これにより、本発明の計測装置は、当該計測装置の現在位置と、計測モジュールの計測結果とを関連付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】計測装置１の斜視図である。

【図2】モジュール３とセンサ６の斜視図である。

【図3】メインユニット２の斜視図である。

【図4】メインユニット２とモジュール３の構成を示すブロック図である。

【図5】モジュール接続コネクタ６１〜６６とユニット接続コネクタ２４の構成を示す図である。

【図6】スロット識別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形態】

【0020】

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
本発明が適用された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。

【0021】

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を収容する。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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２３を不図示）。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、上面と下面から突出するように設けられている。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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５１〜５６を不図示）。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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（Light Emitting Diode）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。

【0043】

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（Controller Area Network）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ＣＰＵ（Central Processing Unit）７６を備える。

【0044】

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。

【0045】

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（図５を参照）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。

【0046】

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（図５を参照）から出力する。

【0047】

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。

【0048】

データ入出力部７２は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）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、ＯＢＤ（On Board Diagnosis）２インターフェースモジュール９４、ＧＰＳ（Global Positioning System）インターフェースモジュール９５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェースモジュール９６を備える。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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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ＥＣＵ（Electronic Control Unit）９）との間でデータの送受信を行う。

【0052】

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（不図示）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。

【0053】

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（図５を参照）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。

【0054】

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。
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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

次にモジュール３は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１１とモジュールＣＰＵ１１２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。

【0061】

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。
図５に示すように、メインユニット２のモジュール接続コネクタ６１〜６６はそれぞれ、ＶＢ端子１２１、１２Ｖ端子１２２、ＧＮＤ端子１２３、ＣＡＮ＿Ｈ端子１２４、ＣＡＮ＿Ｌ端子１２５およびスロット識別端子１２６，１２７を含む複数の端子を備えている。また、モジュール３のユニット接続コネクタ２４は、モジュール接続コネクタ６１〜６６の複数の端子のそれぞれに対応する端子を備えている。

【0062】

ＶＢ端子１２１は、バッテリＶＢからのバッテリ電圧をモジュール３へ供給するための端子である。１２Ｖ端子１２２は、電源回路８３からの１２Ｖ電圧をモジュール３へ供給するための端子である。ＧＮＤ端子１２３は、モジュール３を接地するための端子である。ＣＡＮ＿Ｈ端子１２４とＣＡＮ＿Ｌ端子１２５は、メインユニット２とモジュール３との間でＣＡＮ通信を行うための端子である。

【0063】

スロット識別端子１２６，１２７は、モジュール３が接続されているスロットを識別するための端子である。スロット識別端子１２６およびスロット識別端子１２７にはそれぞれ、スロット識別用抵抗１３０の一端および他端が接続される。

【0064】

モジュール接続コネクタ６１〜６６には、互いに異なる抵抗値を有するスロット識別用抵抗１３０が接続される。本実施形態では、モジュール接続コネクタ６１，６２，６３，６４，６５，６６にはそれぞれ、１ｋΩ、５ｋΩ、１０ｋΩ、１５ｋΩ、２０ｋΩ、２５ｋΩのスロット識別用抵抗１３０が接続される。

【0065】

次に、モジュール３のモジュールＣＰＵ１１２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、モジュール３のＶＢ端子１２１または１２Ｖ端子１２２から電圧が供給されることによりモジュールＣＰＵ１１２が起動した後に開始される。

【0066】

スロット識別処理が開始されると、モジュールＣＰＵ１１２は、図６に示すように、まずＳ１０にて、ユニット接続コネクタ２４においてスロット識別端子１２６，１２７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１３０の抵抗値を算出する。

【0067】

そしてＳ２０にて、Ｓ１０で算出した抵抗値が予め設定された第１スロット抵抗値（本実施形態では１ｋΩ）と一致しているか否かを判断する。ここで、第１スロット抵抗値と一致している場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ３０にて、第１スロットに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２へ送信し、スロット識別処理を終了する。

【0068】

一方、第１スロット抵抗値と一致していない場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ４０にて、Ｓ１０で算出した抵抗値が予め設定された第２スロット抵抗値（本実施形態では５ｋΩ）と一致しているか否かを判断する。ここで、第２スロット抵抗値と一致している場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０にて、第２スロットに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２へ送信し、スロット識別処理を終了する。

【0069】

一方、第２スロット抵抗値と一致していない場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ６０にて、Ｓ１０で算出した抵抗値が予め設定された第３スロット抵抗値（本実施形態では１０ｋΩ）と一致しているか否かを判断する。ここで、第３スロット抵抗値と一致している場合には（Ｓ６０：ＹＥＳ）、Ｓ７０にて、第３スロットに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２へ送信し、スロット識別処理を終了する。

【0070】

一方、第３スロット抵抗値と一致していない場合には（Ｓ６０：ＮＯ）、Ｓ８０にて、Ｓ１０で算出した抵抗値が予め設定された第４スロット抵抗値（本実施形態では１５ｋΩ）と一致しているか否かを判断する。ここで、第４スロット抵抗値と一致している場合には（Ｓ８０：ＹＥＳ）、Ｓ９０にて、第４スロットに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２へ送信し、スロット識別処理を終了する。

【0071】

一方、第４スロット抵抗値と一致していない場合には（Ｓ８０：ＮＯ）、Ｓ１００にて、Ｓ１０で算出した抵抗値が予め設定された第５スロット抵抗値（本実施形態では２０ｋΩ）と一致しているか否かを判断する。ここで、第５スロット抵抗値と一致している場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、Ｓ１１０にて、第５スロットに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２へ送信し、スロット識別処理を終了する。

【0072】

一方、第５スロット抵抗値と一致していない場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、Ｓ１２０にて、第６スロットに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２へ送信し、スロット識別処理を終了する。

【0073】

このように構成された計測装置１は、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄと、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから出力された計測データを収集するメインユニット２とを備える。

【0074】

そして、メインユニット２の筐体１１は、計測装置１の使用者によって持ち運びが可能であり、内部にモジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを着脱可能に収容する。ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３は、筐体１１に収容されたモジュール３から出力された計測データを収集する。

【0075】

さらに、メインＣＰＵ７６は、収集した計測データを、パーソナルコンピュータ８などへ出力する。内部メモリ７４と、ＵＳＢメモリモジュール９１に接続されたＵＳＢメモリは、収集した計測データを記憶する。

【0076】

このように計測装置１は、筐体１１内にモジュール３が装着されることによって、モジュール３から計測データを収集する。そして計測装置１は、収集した計測データをパーソナルコンピュータ８などへ出力することと、収集したデータを内部メモリ７４などに記憶することとの少なくとも一方を実行する。これにより計測装置１は、モジュール３からの計測データを、パーソナルコンピュータ８において利用したり、内部メモリ７４などから取得して利用したりすることを可能とする。

【0077】

そして計測装置１は、複数のモジュール３を着脱可能に筐体１１内に収容することができる。このため計測装置１は、使用者が所望する計測機能を有するモジュール３を筐体１１内に装着することにより、使用者が所望する計測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。

【0078】

また計測装置１は、筐体１１内に装着されているモジュール３で不具合が発生した場合に、不具合が発生したモジュール３を筐体１１内から取り外すことができる。このため計測装置１は、モジュール３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。

【0079】

さらに計測装置１は、モジュール３を収容する筐体１１が持ち運び可能であるため、計測装置１の設置場所の自由度を向上させることができる。
また計測装置１は、筐体１１の内部に設置され、モジュール３と着脱可能に接続される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６１〜６６は、互いに同一の形状を有し、予め設定されたスロット配列方向Ｄｓに沿って配置される。これにより計測装置１は、同一の計測機能を有する複数のモジュール３を計測装置１のメインユニット２に装着することが可能となる。さらに、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに取り付けられるユニット接続コネクタ２４が互いに同一の形状を有している。このため、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、筐体１１の内部に設置されたモジュール接続コネクタ６１〜６６の何れにも装着することが可能となる。これにより計測装置１は、筐体１１内におけるモジュール３の設置位置の自由度を向上させることができる。

【0080】

また計測装置１では、モジュール接続コネクタ６１〜６６が、スロット幅Ｗｓの間隔で、スロット配列方向Ｄｓに沿って配置される。スロット幅Ｗｓは、モジュール３ｂ，３ｃ，３ｄにおけるスロット配列方向Ｄｓに沿った長さと一致するように設定されている。なおモジュール３ｂ，３ｃ，３ｄは、モジュール３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのうちスロット配列方向Ｄｓに沿った長さが最小となるモジュールである。

【0081】

これにより計測装置１は、スロット配列方向Ｄｓに沿ってスロット幅Ｗｓの整数倍の間隔で複数のモジュール３を本体部に装着することが可能となる。このため計測装置１は、モジュール３におけるスロット配列方向Ｄｓに沿った長さを、筐体１１がその内部にモジュール３を収容することができる能力に応じて任意に設定することが可能となる。

【0082】

また計測装置１では、モジュール３のモジュールＣＰＵ１１２が、モジュール接続コネクタ６１〜６６のうち、モジュール３と接続されているものを検出する。これにより計測装置１は、筐体１１内に収容されているモジュール３の筐体１１内での位置（すなわち、スロット）を特定することが可能となる。

【0083】

また計測装置１では、モジュール３ｂ，３ｃ，３ｄが、センサ６として直挿型センサを用いている。これにより計測装置１は、モジュール３ｂ，３ｃ，３ｄの内部に排気ガスを導入することなく、排気ガスの状態を検出することができる。

【0084】

また計測装置１では、センサ６とモジュール３とが、着脱可能に接続される。これにより計測装置１は、センサ６に不具合が発生した場合に、センサ６とモジュール３のうちセンサ６のみを取り換えることにより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。

【0085】

また計測装置１では、メインユニット２とモジュール３が、互いにデータの送受信可能である。これにより計測装置１は、モジュール３から計測データを収集するだけではなく、モジュール３へ情報を提供することが可能となる。

【0086】

また計測装置１では、ＧＰＳＩ／Ｆモジュール９５が、計測装置１の現在位置を特定するための情報を取得する。これにより計測装置１は、計測装置１の現在位置と、モジュール３の計測結果とを関連付けることができる。

【0087】

以上説明した実施形態において、メインユニット２は本発明における本体部、モジュール３は本発明における計測モジュール、ＣＡＮＩ／Ｆ回路７３は本発明におけるデータ収集手段、メインＣＰＵ７６は本発明における出力手段、内部メモリ７４およびＵＳＢメモリモジュール９１に接続されたＵＳＢメモリは本発明における記憶部、パーソナルコンピュータ８は本発明における出力先装置である。

【0088】

また、モジュール接続コネクタ６１〜６６は本発明における接続コネクタ、モジュールＣＰＵ１１２は本発明における接続検出手段、ＧＰＳＩ／Ｆモジュール９５は本発明における位置情報取得手段である。

【0089】

また、モジュール３ｂ，３ｃ，３ｄは本発明における最小計測モジュール、スロット幅Ｗｓは本発明における最小配列方向長である。
以上、本発明の一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。

【0090】

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、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。

【0091】

また上記実施形態では、モジュール３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、モジュール３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。

【0092】

また上記実施形態では、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。しかし、メインユニット２が表示装置を備えている場合には、モジュール３から受信した計測データが示す計測結果を、この表示装置に表示させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0093】

１…計測装置、２…メインユニット、３…モジュール、６…センサ、８…パーソナルコンピュータ、１１…筐体、１２…取手、６１〜６６…モジュール接続コネクタ、７２…データ入出力部、７３…ＣＡＮＩ／Ｆ回路、７４…内部メモリ、７６…メインＣＰＵ、１１１…ＣＡＮＩ／Ｆ回路、１１２…モジュールＣＰＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】