(57)【要約】【課題】  メータ指示に現れない不完全な異常を検知することができるメータ自己診断装置を提供すること。【解決手段】  センサ３の抵抗値範囲内で予め設定された抵抗値の診断用擬似センサ抵抗２５と、電源電圧２３及び分割抵抗２４へ、センサ３を接続するか、診断用擬似センサ抵抗２５を接続するかを切り替えるスイッチ２６と、処理演算部２１で実行され、診断用擬似センサ抵抗２５を接続している際の検出信号から異常を判断するステップＳ７〜Ｓ２１の異常判断処理を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出量に対して抵抗値を変化させるセンサが接続され、センサの検出量に応じた検出信号を生成する検出信号生成手段と、
前記検出信号からメータ指示値を演算する処理演算手段と、
を備えたメータ装置で異常の有無を診断するメータ自己診断装置であって、
前記センサの抵抗値範囲内で予め設定された抵抗値の擬似センサと、
前記検出信号生成手段へ、前記センサを接続するか、前記擬似センサを接続するかを切り替える切替手段と、
前記処理演算手段に設けられ、前記擬似センサを接続している際の検出信号から異常を判断する異常判断手段と、
を備えたことを特徴とするメータ自己診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載のメータ自己診断装置において、
前記検出信号生成手段は、電源電圧の下流にセンサとの分圧を行う分割抵抗を備え、前記センサを前記分圧抵抗の下流に接続して、前記分割抵抗と前記センサの間から前記検出信号を出力する構成であり、
前記切替手段は、前記分割抵抗の下流で、前記センサを接続するか、前記擬似センサを接続するかを切り替える、
ことを特徴とするメータ自己診断装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のメータ自己診断装置において、
前記処理演算手段に設けられ、前記擬似センサの検出を行っている間は、メータ指示値を変更しないよう維持するメータ指示値維持手段を備えた、
ことを特徴とするメータ自己診断装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のメータ自己診断装置において、
前記異常判断手段は、
前記センサからの前記検出信号が所定回数に達する毎に、前記擬似センサを接続している際の検出信号から演算される前記擬似センサの抵抗値と、予め記憶している以前の前記擬似センサの抵抗値を比較し、その差が所定量に達することが所定回数になると異常と判断する、
ことを特徴とするメータ自己診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両で情報表示を行う車両用メータのメータ自己診断装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、センサ信号ラインの断線を検知して、その断線の継続時間から、自己診断を起動して擬似センサ信号を発生する。そして、この擬似センサ信号を使用して工場での検査を実施している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭６４−１０１２６号公報（第１−６頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来にあっては、センサ信号ラインの断線を検知することは出来るが、メータ指示に現れない不完全な異常を検知することはできず問題であった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、メータ指示に現れない不完全な異常を検知することができるメータ自己診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、検出量に対して抵抗値を変化させるセンサが接続され、センサの検出量に応じた検出信号を生成する検出信号生成手段と、前記検出信号からメータ指示値を演算する処理演算手段と、を備えたメータ装置で異常の有無を診断するメータ自己診断装置であって、前記センサの抵抗値範囲内で予め設定された抵抗値の擬似センサと、前記検出信号生成手段へ、前記センサを接続するか、前記擬似センサを接続するかを切り替える切替手段と、前記処理演算手段に設けられ、前記擬似センサを接続している際の検出信号から異常を判断する異常判断手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、メータ指示に現れない不完全な異常を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のメータ自己診断装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４に係る発明に対応する実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１のメータ自己診断装置の説明図である。
実施例１のメータ自己診断装置は、センサ３により検出したセンサ値のメータ装置１への入力回路２に組み込まれる構成である。
実施例１のメータ装置１は、例として燃料残量計とする。
入力回路２は、処理演算部２１、記憶部２２、電源電圧２３、分割抵抗２４、診断用擬似センサ抵抗２５、スイッチ２６を備えている。
処理演算部２１は、センサ３からのセンサ値を処理演算し、メータ駆動信号としてメータ装置１へ出力する。また、スイッチ２６を制御し、記憶部２２とデータの読み出し等を行い、自己診断を行う。そして、診断結果をフェール信号出力として外部に出力する。
【０００９】
記憶部２２は、予め工場出荷時に処理演算部２１が用いる初期値等を記憶し、処理演算部２１の求めに応じて記憶したデータの出力を行い、また、処理演算部２１の求めに応じてデータの記憶処理を行う。なお、必要に応じて、記憶を行わないものであってもよい。具体的な例として、メータ回路内のEEPROMを挙げておく。
電源電圧２３は、分割抵抗２４及びセンサ信号の入力ラインへの電源供給を行う。
分割抵抗２４は、センサ３又は診断用擬似センサ抵抗２５とともに、電源電圧２３を分圧する。また、センサ３が断線の場合には、センサ信号ラインをプルアップする。
【００１０】
診断用擬似センサ抵抗２５は、自己診断時にセンサ３の代わりとして接続される抵抗である。診断用擬似センサ抵抗２５の抵抗値は、予め定められた抵抗値であり、工場出荷時に抵抗値が記憶部２２にデータとして記憶されている。
スイッチ２６は、センサ３から処理演算部２１へのセンサ信号の入力ラインの途中で、且つ分割抵抗２４よりセンサ３に近くなる位置に設けられ、以下のように切り替えを行う。スイッチ２６の切り替えは、まず、センサ３からの入力が、処理演算部２１へ向かうようにし、診断用擬似センサ抵抗２５を接続しない接続状態と、センサ３と接続せず、診断用擬似センサ抵抗２５を処理演算部２１への入力ラインに接続する接続状態に切り替える。
また、スイッチ２６は処理演算部２１からの制御信号により接続状態を切り替える。
【００１１】
さらに説明する。
実施例１において、入力回路２とセンサ３では、通常の状態では、電源電圧２３を分割抵抗２４とセンサ３により分圧し、その間の電圧値を処理演算部２１へ入力する構成である。つまり、センサ３は検出値により抵抗値を変化させる可変抵抗とみなすことができる。
また、スイッチ２６を切り替えた場合には、分割抵抗２４と診断用擬似センサ抵抗２５により電源電圧２３を分圧し、その間の電圧値を処理演算部２１へ入力する構成となる。
【００１２】
作用を説明する。
[診断制御処理]
図２に示すのは、処理演算部２１で実行される診断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【００１３】
ステップＳ１では、診断制御処理をスタートさせる。
【００１４】
ステップＳ２では、計測カウンタを加算する。つまり、計測カウンタＡ＝Ａ＋１を実行する。
【００１５】
ステップＳ３では、計測カウンタがＡ<１００の条件を満たすかどうかを判断する。条件成立（Ａ<１００）ならばステップＳ４へ進み、条件不成立（Ａ≧１００）ならばステップＳ７へ進む。
【００１６】
ステップＳ４では、計測として、センサ３からのセンサ信号を取り込む。
【００１７】
ステップＳ５では、センサ信号からメータ指示値を演算する。
【００１８】
ステップＳ６では、メータ指示値からメータ駆動信号を決定し、メータ駆動信号をメータ装置１へ出力する。
【００１９】
ステップＳ７では、計測カウンタをクリアする。つまり、Ａ＝０にする。
【００２０】
ステップＳ８では、入力回路２のスイッチ２６を診断用擬似センサ抵抗２５に切り替える。
【００２１】
ステップＳ９では、診断用の計測として、診断用擬似センサ抵抗２５の抵抗値を取り込む。
【００２２】
ステップＳ１０では、診断用擬似センサ抵抗２５の計測抵抗値と、判定値の比較を行う。
【００２３】
ステップＳ１１では、診断用擬似センサ抵抗２５の抵抗値が正常かどうかを判断し、正常ならばステップＳ１２に進み、異常ならばステップＳ１４へ進む。
【００２４】
ステップＳ１２では、入力回路２のスイッチ２６をセンサ３への接続に切り替える。
【００２５】
ステップＳ１３では、ステップＳ１へ戻る。
【００２６】
ステップＳ１４では、異常判定カウンタを加算する。つまり異常判定カウンタＢ＝Ｂ＋１を実行する。
【００２７】
ステップＳ１５では、異常判定カウンタＢがＢ<３の条件を満たすかどうかを判断し、条件成立（Ｂ<３）ならばステップＳ１６へ進み、条件不成立（Ｂ≧３）ならばステップＳ１８へ進む。
【００２８】
ステップＳ１６では、入力回路２のスイッチ２６をセンサ３への接続に切り替える。
【００２９】
ステップＳ１７では、ステップＳ１へ戻る。
【００３０】
ステップＳ１８では、フェール信号を出力する。
【００３１】
ステップＳ１９では、異常判定カウンタＢをクリアする。つまり異常判定カウンタＢ＝０にする。
【００３２】
ステップＳ２０では、入力回路２のスイッチ２６をセンサ３への接続に切り替える。
【００３３】
ステップＳ２１では、ステップＳ１へ戻る。
【００３４】
[異常検出作用]
実施例１のメータ自己診断装置では、まず初期出荷時に、診断用擬似センサ抵抗２５を接続し、この際の処理演算部２１への入力値から算出する抵抗値を記憶部２２に記憶させておく。
そして、出荷後に使用されると、処理演算部２１は、通常のメータ装置１の表示のために行うセンサ信号の取り込み（ステップＳ４）、メータ指示値の演算（ステップＳ５）、メータ装置１への駆動信号の出力（ステップＳ６）の度に、計測カウンタＡを１ずつ増加させる。
【００３５】
そして、計測カウンタＡが１００を超えるごとに、センサ３から診断用擬似センサ抵抗２５へスイッチ２６が接続を切り替える（ステップＳ８）。
つまり、通常の処理を１００回行うごとに、自己診断を行う。
通常の状態では、電源電圧２３から分割抵抗２４を経て、センサ３からグランドへ流れる電流の流れにおいて、分割抵抗２４とセンサ３の間を検出ポイントとして処理演算部２１に出力する。
【００３６】
そのため、センサ３の検出値によって、センサ３が抵抗値を変化させると、分割抵抗２４とセンサ３で分圧される電圧値が変化する。
これを処理演算部２１で読み取ることにより、センサ３の検出値を演算し、メータ装置１の指示値を決定し、駆動信号を出力する。
自己診断では、スイッチ２６の切り替えにより、電源電圧２３から分割抵抗２４を経て、診断用擬似センサ抵抗２５からグランドへ流れる電流の流れにおいて、分割抵抗２４と診断用擬似センサ抵抗２５の間を検出ポイントとして処理演算部２１に出力する。
【００３７】
そのため、電源電圧２３の電圧値を分割抵抗２４と診断用擬似センサ抵抗２５で分圧された電圧値が処理演算部２１で読み取られることになる（ステップＳ８，Ｓ９）。
診断用擬似センサ抵抗２５の値は、予め初期出荷時に、計測され、記憶部２２に記憶されている。この記憶値と、読み取った計測値を比較すると（ステップＳ１０）、その差が予め設定されている判定値に達することにより入力回路２に異常が生じていると判断する。なお、この判定値は、予め実験等により定められる。
【００３８】
そして、異常と判断した場合には、異常判定カウンタＢを１ずつ加算し（ステップＳ１４）、異常カウンタＢが３を超えると（ステップＳ１５）、フェール信号が出力される（ステップＳ１８）。
フェール信号が出力されると、警告灯の点灯、車両診断装置（コンサルト）への異常表示を行う。
この診断用擬似センサ抵抗２５の記憶値と計測値の比較による異常判断は、異常がメータ表示に現れない段階で検出される。
よって、回路や配線における断線や短絡等の発生前に、メータ指示に現れないような不完全な異常を検知する。
【００３９】
さらに説明する。
図３は実施例１のメータ自己診断装置の異常判断の説明図である。
例えば、異常として、センサ３において断線が生じた場合には、電源電圧２３から分割抵抗２４を介して処理演算部２１へ入力されるため、入力信号が上限(Hi)に張り付く状態となる。
そして、メータ装置１としては、指示下限に張り付くようになる。
そのため、処理演算部２１の判断でも、メータ装置１を見る使用者、検査者の目視においても異常を認識することが可能となる。
【００４０】
また、異常として、センサ３において短絡が生じた場合には、電源電圧２３から分割抵抗２４を介してグランドへ流れる電流経路の分割抵抗２４の下流を検出し処理演算部２１へ入力されるため、入力信号が下限(Lo)に張り付く状態となる。
そして、メータ装置１としては、指示上限に張り付くようになる。
そのため、処理演算部２１の判断でも、メータ装置１を見る使用者、検査者の目視においても異常を認識することが可能となる。
【００４１】
また、入力回路２の側で、特に分割抵抗２４の場合には、センサ３と逆の異常状態となり、処理演算部２１の判断でも、メータ装置１を見る使用者、検査者の目視においても異常を認識することが可能となる。これらは、図３の範囲３００となる。
【００４２】
実施例１では、このように入力信号の上下限状態の継続、つまり張り付きや、あるいは、メータ表示の目視により認識されるあきらかな異常状態に達しないまでも、正常なメータ指示に誤差を考慮した範囲（図３の範囲１００）を逸脱し、あきらかな異常状態に近い異常状態（図３の範囲２００）を検知する。
これによって、メータ表示に異常が現れる前に、警告表示等により検査や修理を促すことができ、より良好な状態で車両を使用してもらうことを可能にする。
なお、このメータ表示に異常が現れる前の異常判断では、診断用擬似センサ抵抗２５の計測値により定量的に判定されることで、判断が可能となる。
なお、実施例１で検知されるあきらかな異常状態に近い異常状態では、殆どの場合、メータ指示値（表示値）は、正常な指示値に誤差を考慮した範囲を逸脱し、ズレた表示を行っている状態であり、そのままの状態で使用されることは好ましくない。
【００４３】
また、この自己診断中は、ステップＳ３からステップＳ７へ移行し、ステップＳ８〜Ｓ２１の処理を行い、ステップＳ４〜Ｓ６のセンサ３の値の読み込み、メータ表示の処理を回避している。これにより、自己診断中は、メータ指示値を変更しないようにして、診断用擬似センサ抵抗２５の抵抗値を検出した値がメータ表示に反映されないようにし、メータ表示に違和感が生じないようにする。
【００４４】
次に、効果を説明する。実施例１のメータ自己診断装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４５】
(1)検出量に対して抵抗値を変化させるセンサ３が接続され、センサ３の検出量に応じた検出信号を生成する電源電圧２３及び分割抵抗２４と、検出信号からメータ指示値を演算する処理演算部２１を備えたメータ装置１で異常の有無を診断するメータ自己診断装置であって、センサ３の抵抗値範囲内で予め設定された抵抗値の診断用擬似センサ抵抗２５と、電源電圧２３及び分割抵抗２４へ、センサ３を接続するか、診断用擬似センサ抵抗２５を接続するかを切り替えるスイッチ２６と、処理演算部２１で実行され、診断用擬似センサ抵抗２５を接続している際の検出信号から異常を判断するステップＳ７〜Ｓ２１の異常判断処理を備えたため、メータ指示に現れない不完全な異常を検知することができる。
【００４６】
(2)上記(1)において、電源電圧２３及び分割抵抗２４は、電源電圧２３の下流にセンサ３との分圧を行う分割抵抗２４を備え、センサ３を分割抵抗２４の下流に接続して、分割抵抗２４とセンサ３の間から検出信号を出力する構成であり、スイッチ２６は、分割抵抗２４の下流で、センサ３を接続するか、診断用擬似センサ抵抗２５を接続するかを切り替えるため、電源電圧２３を分割抵抗２４とセンサ３で分圧した電圧値を検出信号として、センサ３の抵抗の変化を電圧信号で検出し、このセンサ３を診断用擬似センサ抵抗２５に切り替えて、センサ３と同じ検出回路、検出信号ラインで抵抗値の検出を行い、異常の有無を判断するので、メータ指示に現れない不完全な異常を検知することができる。
【００４７】
(3)上記(1)又は(2)に記載のメータ自己診断装置において、処理演算部２１に設けられ、診断用擬似センサ抵抗２５の検出を行っている間は、メータ指示値を変更しないよう維持するステップＳ７〜Ｓ２１の処理がステップＳ４〜Ｓ６の処理と別に行われるようにしたため、診断用擬似センサ抵抗２５の検出をメータ表示に反映させず、メータ表示が使用者に違和感を与えないようにできる。
【００４８】
(4)上記(1)〜(3)において、異常判断は、センサ３からの検出をカウントし、計測カウントＡが１００に達する毎に、診断用擬似センサ抵抗２５を接続している際の検出信号から演算される診断用擬似センサ抵抗２５の抵抗値と、予め記憶部２２に記憶している以前の出荷初期の診断用擬似センサ抵抗２５の抵抗値を比較し、その差が所定量に達すると異常判定カウンタＢをカウントし、異常判定カウンタＢが３回数になると異常と判断するため、通常の使用状態に１度、診断処理のための検出を行なうよう間欠的にすることで、実際のメータ表示に影響を与えないようにでき、所定条件が複数回に達することで異常と判断することで、異常判断をより確実なものにすることができる。
【実施例２】
【００４９】
実施例２は、スイッチ及び診断用擬似センサ抵抗をセンサに設けた例である。
構成を説明する。
図４は実施例２のメータ自己診断装置の説明図である。
実施例２では、図４に示すうように、装置としてのセンサ３３の内部に下流をグランドに接続した診断用擬似センサ抵抗３１、センサ３を設けるようにし、スイッチ３２を設けて入力回路２とセンサ３を接続するか、診断用擬似センサ抵抗３１を接続するかを切り替える。
処理演算部２１からスイッチ３２への制御信号は、センサ３３への制御信号として出力されることになる。
その他構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５０】
作用を説明する。
[センサの種類や車両バリエーションに対応する作用]
メータ表示には、複数のセンサが使用される場合があり、また、メータ表示も複数のメータ表示がされる場合が多い。その際には、センサ３３の内部に診断用擬似センサ抵抗３１及びスイッチ３２が備えられるようにし、入力回路２をなるべく共通化できるほうがコストを抑制でき、多種類のセンサ及びメータ表示に対応が容易となる場合がある。
また、車両バリエーションにより、多種類のセンサ及びメータ表示に対応しなければならない場合が生じる。
このような場合に、実施例２のようにセンサ３３が診断用擬似センサ抵抗３１及びスイッチ３２を備えるようにしてもよい。
【００５１】
効果を説明する。実施例２のメータ自己診断装置にあっては、上記(1)〜(4)に加えて、以下の効果を有する。
(5)上記(1)〜(4)において、センサ３の抵抗値範囲内で予め設定された抵抗値の診断用擬似センサ抵抗３１と、入力回路２の電源電圧２３および分割抵抗２４へ、センサ３を接続するか、診断用擬似センサ抵抗３１を接続するかを切り替えるスイッチ３２をセンサ３３の内部に設けるようにしたため、センサの種類や車両バリエーションにコストを抑制して容易に対応することができる。
その他作用効果は実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
以上、本発明のメータ自己診断装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施例１では、通常の計測が１００回行われると、異常診断を行ったが、異なる回数ごとの検出であってもよい。また、例えばＩＧＮのオン時に行う等であってもよい。
また例えば、異常診断は、車両が走行中に行っても停止中に行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例１のメータ自己診断装置の説明図である。
【図２】処理演算部で実行される診断制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１のメータ自己診断装置の異常判断の説明図である。
【図４】実施例２のメータ自己診断装置の説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  メータ装置
２  入力回路
２１  処理演算部
２２  記憶部
２３  電源電圧
２４  分割抵抗
２５  診断用擬似センサ抵抗
２６  スイッチ
３  センサ
３１  診断用擬似センサ抵抗
３２  スイッチ
３３  （装置としての）センサ
【図１】
2009236536.tif 000003
【図２】
2009236536.tif 000004
【図３】
2009236536.tif 000005
【図４】
2009236536.tif 000006