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JP2004069643A - 車両用制御ユニット - Google Patents

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JP2004069643A
JP2004069643A JP2002232837A JP2002232837A JP2004069643A JP 2004069643 A JP2004069643 A JP 2004069643A JP 2002232837 A JP2002232837 A JP 2002232837A JP 2002232837 A JP2002232837 A JP 2002232837A JP 2004069643 A JP2004069643 A JP 2004069643A
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control unit
diagnosis
self
vehicle control
vehicle
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JP2002232837A
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Kenichi Hanamata
花又 健一
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423Input/output
    • G05B19/0425Safety, monitoring
    • GPHYSICS
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  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】ファンクションチェッカを接続することによって起動される新たな自己診断機能を制御ユニットに追加具備させても、制御ユニットやファンクションチェッカ等のハード側に大幅な変更を加えることがない車両用制御ユニットを提供する。
【解決手段】車両用制御ユニットに各種の車両情報データの中から所定の車両情報データが入力されると所定の制御信号を出力する計測機器22を接続し、この計測機器から出力された所定の制御信号が車両用制御ユニット10に入力させると、車両用制御ユニットは自己診断モードに移行するようにする。さらに、車両用制御ユニットは自己診断モードの診断結果を計測機器に車両情報データとして出力するとともに、計測機器は入力された車両情報データに基づいて診断結果を表示する。さらに、車両用制御ユニットは診断結果をルームランプ17、又はインジケータランプ18の作動制御信号として出力する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用制御ユニットに関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
図9に示されるように、自動車には、燃料噴射制御系、点火時期制御系やABS制御系等を司る各種の制御ユニット(ECU)1が搭載されている。従来、そのような制御ユニット1には、制御系の各種のセンサ2、アクチュエータ3やハーネス等を包括的に監視して、故障、断線、短絡等の異常を検知すると、インストルメントパネルにディスプレイ表示したり、エラーデータを記憶したりするだけでなく、複雑な故障診断の容易化を図るため、診断計器(ファンクションチェッカ、以下、F/Cという)4をF/Cコネクタ5を介して接続することによって起動され、制御ユニット1内で処理されている各種データ信号にアクセスできたり、ある特定コードを入力すると、現在の故障および過去のエラーデータにアクセスできる自己診断機能が標準機能として組み込まれている。
【0003】
しかしながら、このような従来の車両用制御ユニットにあっては、上述した自己診断機能の他に、たとえば各種スイッチ信号の入力状況を確認する新たな自己診断機能を追加具備させようとするか、もしくは自己診断機能を有していなかった各種の制御ユニットに新たに自己診断機能を追加しようとすると、その新たな自己診断機能に則したソフトの変更のみならず、制御ユニット1とF/C4との間には、新たな自己診断機能を起動させるとともに、新たな自己診断機能による診断結果を出力するために使用するコネクタピンの数を増やしたり、ピン数が足りなければコネクタの変更、又は新たなコネクタ5’が必要とされるため、制御ユニット1およびF/C4からなるハード側には、大幅な変更が加えられてしまうという問題があった。
【0004】
そこで、この発明は、上述したような従来の車両用制御ユニットが有している問題点を解決するためになされたものであって、ファンクションチェッカを接続することによって起動される新たな自己診断機能を制御ユニットに追加具備させても、制御ユニットやファンクションチェッカ等のハード側に大幅な変更を加えることがない車両用制御ユニットを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1にあっては、各種の車両情報データに基づいて各種スイッチ類の信号読み込み確認を自己診断する自己診断機能を備えた車両用制御ユニットにおいて、
前記車両用制御ユニットに、前記各種の車両情報データの中から所定の車両情報データが入力されると所定の制御信号を出力する計測機器を接続し、この計測機器から出力された所定の制御信号が前記車両用制御ユニットに入力されると、前記車両用制御ユニットは、前記自己診断機能を起動させて自己診断モードに移行することを特徴としている。
【0006】
請求項2にあっては、請求項1に記載の前記車両用制御ユニットは、前記自己診断モードの診断結果を前記計測機器に車両情報データとして出力することを特徴としている。
【0007】
請求項3にあっては、請求項1又は2に記載の前記計測機器は、入力された車両情報データに基づいて、前記自己診断モードの診断結果を表示することを特徴としている。
【0008】
請求項4にあっては、請求項1又は2に記載の前記車両用制御ユニットは、前記自己診断モードの診断結果をルームランプ、又はインジケータランプの作動制御信号として出力することを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の最も好適と思われる実施形態について図1,2を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の車両用制御ユニットの全体構成を示すブロック図、図2は、同例におけるフローチャート図である。
【0010】
図1に示されるように、制御ユニット10には、制御系に配置された各種センサ11とアクチュエータ12とが接続されていて、各種センサ11から検出された検出信号が入力されるとともに、アクチュエータ12に駆動信号が出力される。さらに、この制御ユニット10には、制御ユニット10への取り込み確認を自己診断機能で確認したいスイッチ類、たとえば、エンジンの始動・停止を制御するイグニションスイッチ13、エンジンスタータスイッチ14、シフトレバーをP位置で固定するキーインタロックスイッチ15等が接続されており、各種スイッチ類13〜15からのON・OFF作動信号が入力されるとともに、信号の取り込み確認を自己診断機能で確認しなくてもよいスイッチ類、たとえば、ドアの開閉によってON・OFF作動されるドアスイッチ16が接続されていて、このドアスイッチ16からのON・OFF作動信号が制御ユニット10に入力される。さらにまた、この制御ユニット10には、ドアの開閉動作に連動して点灯作動されるルームランプ17、運転者に異常を知らせるインジケータランプ18、ブザー19が接続されていて、それぞれにON・OFF作動信号が出力される。なお、この制御ユニット10は、接続されたバッテリから常に電源供給を受けている。
【0011】
さらに、制御ユニット10とイグニションスイッチ13との間には、通信線20が既存の入出力インターフェイスを利用して接続されており、この通信線20は、挿抜自在な専用コネクタ21を介してF/C22に接続される。さらにまた、制御ユニット10とルームランプ17との間には、専用コネクタ21を介してF/C22と接続される通信線23が接続されているとともに、制御ユニット10とドアスイッチ16との間には、専用コネクタ21を介してF/C22と接続される通信線24が接続されている。これらの通信線23,24は、通信線20と同様の態様により、既存の入出力インターフェイスを利用して接続されている。なお、専用コネクタ21は、運転席の足元の邪魔にならないところに取り付けられるのが好ましい。
【0012】
F/C22は、持ち運び型の計測機器であり、通信線20および専用コネクタ21を介して、イグニションスイッチ13がON作動された際のON作動信号が入力されると、図1中左向きの矢印で示した如く、通信線24および専用コネクタ21を介して、所定の制御信号を制御ユニット10に対して出力する。この所定の制御信号は、ドアが開閉動作されたことを検知したドアスイッチ16が制御ユニット10に出力するON・OFF作動信号に疑似させたドアスイッチ疑似信号である。そして、このドアスイッチ疑似信号の出力形態は、たとえば、1秒間あたり10回のON・OFF作動信号の出力といった、通常のドア開閉作動ではあり得ない高速化されたパルス波形で出力される。
また、F/C22は、図1中右向きで示した如く、制御ユニット10がルームランプ17に対して出力したON・OFF作動信号を通信線23および専用コネクタ21を介して入力されると、予め記憶されているON・OFF作動パターンに従って、入力されたON・OFF作動信号を診断分析し、その診断結果を付属のモニタ25に出力する。
【0013】
ところで、制御ユニット10は、その内部に備えられた図示しない中央制御部が、ROMにファームウェア化されている各種のプログラムを実行することにより、各種制御や自己診断を行うとともに、その診断結果をRAMに記憶格納するようになっている。すなわち、各種センサ11の検出信号に基づいてアクチュエータ12を駆動制御して、燃料噴射制御系、点火時期制御系、或いはABS制御系等を最適制御する。さらに、制御ユニット10は、各種センサ11、アクチュエータ12やハーネス等を包括的に監視し、異常を検知すると、インジケータランプ18を点灯作動させたり、エラーデータをRAMに記憶格納するとともに、F/Cコネクタ26(図1中にあっては一点鎖線で示す)を介してF/C22が接続されることによって起動され、制御ユニット10内で処理されている各種データ信号にF/C22からアクセスできたり、ある特定コードをF/C22から入力すると、現在の故障および過去のエラーデータにアクセスできる自己診断機能が備えられている。
【0014】
さらに、この制御ユニット10には、従来では行われていなかった制御ユニット10への取り込み確認をしたい各種スイッチ信号の自己診断機能が新たに追加具備されている。この新たな自己診断機能は、制御ユニット10における各種スイッチ類13〜15のON・OFF信号の取り込み確認を自己診断するように予め設定されているものであって、F/C22から特定の制御信号、つまりドアスイッチ疑似信号が入力されることによって起動される。そして、制御ユニット10の中央制御部が、ROMにファームウェア化されている所定のプログラムを実行処理することにより、各スイッチ信号の取り込み確認を自己診断し、その診断結果が、RAMに記憶格納されたり、ルームランプ17の所定のON・OFF作動信号として出力されるとともに、通信線23および専用コネクタ21を介してF/C22に供されるようになっている。なお、診断結果のみならず、新たな自己診断機能の起動(受け付け)確認情報や新たな自己診断機能の完了確認情報等もルームランプ17の点灯作動によって確認されるようにしてもよい。また、これらの診断結果等は、ルームランプ17の点灯作動によってのみ出力されるものではなく、インジケータランプ18の点灯作動によって出力されるように構成してもよい。
【0015】
すなわち、制御ユニット10では、図2に示されるフローチャートのように、ステップ100において、イグニションスイッチ13からのON・OFF作動信号の読み込みにより、イグニションスイッチ13がON作動されたか否かが判断される。イグニションスイッチ13がOFF作動されている間は、ステップ100が繰り返し実行処理される。そして、イグニションスイッチ13がON作動されると、ステップ101に移行して、F/C22からドアスイッチ疑似信号が出力されたか否かが判断される。
【0016】
ステップ101でF/C22からのドアスイッチ疑似信号の入力がないときは、専用コネクタ21が外されている場合であり、そのため、制御ユニット10は、通常の燃料噴射制御系、点火時期制御系、或いはABS制御系等を最適制御したり、通常の自己診断機能を機能させる。
これに対し、制御ユニット10に専用コネクタ21を介してF/C22が接続されているならば、イグニションスイッチ13のON作動信号の出力に伴って、F/C22から出力されたドアスイッチ疑似信号が制御ユニット10に入力される。すると、ステップ102に移行して、新たな自己診断機能が開始されて自己診断モードに入る。
【0017】
次のステップ103では、各種スイッチ類13〜15のON・OFF信号の取り込み状態が自己診断される。そして、新たな自己診断機能が実行処理されて、各種スイッチ信号の入力確認が終了すると、ステップ104に移行して、自己診断結果をRAMに記憶格納するとともに、ルームランプ17に対して所定のON・OFF作動信号を出力する。また、この自己診断結果は、通信線23および専用コネクタ21を介してF/C22に供される。その後、ステップ105に移行して、イグニションスイッチ13がOFF作動されてから所定時間、たとえば2秒以上が経過したか否かが判断される。所定時間が経過したならば、ルーチンを抜けて通常の制御に復帰する。一方、イグニションスイッチ13がOFF作動されていない場合には、ステップ106に移行して、自己診断モードが実行処理されてから、所定時間、たとえば30秒が経過したか否かが判断される。ここで、所定時間が経過したならば、ルーチンを抜けて通常の制御に復帰し、所定時間が経過していなければ、ステップ104に移行され、ステップ104〜106が繰り返し実行処理される。
【0018】
以上説明したように、本発明の車両用制御ユニットによれば、制御ユニット10には、既存の入出力インターフェイスを利用した通信線20,23,24および専用コネクタ21を介して接続されたF/C22との間で、イグニションスイッチ信号およびドアスイッチ疑似信号が入出力(送受信)されることによって起動される新たな自己診断機能が追加具備されている。そして、この新たな自己診断機能によるところの診断結果は、ルームランプ17の点灯作動によって表示出力されるとともに、専用コネクタ21を介してF/C22に供される。
そのことによって、制御ユニット10に設けられている既存の入出力インターフェイスを利用して新たな自己診断機能を容易に追加具備することができるので、従来のように、制御ユニット10およびF/C22からなるハード側に大幅な変更を加えることがなく、しかも、その新たな自己診断機能に則したソフトの変更と通信線20,23,24および専用コネクタ21の追加だけで対処できるので、コストアップを最小限に抑えながらも、複雑な故障診断の容易化を大幅に図ることができる。
【0019】
さらに、新たな自己診断機能による診断結果や診断モード移行信号の受け付け確認、或いは診断モードの移行完了確認が、ルームランプ17やインジケータランプ18の点灯作動で容易に目視確認できるようになり、点検作業者の作業効率の向上を図ることができる。
さらにまた、F/C22を介さずに、点検作業者がドアスイッチ疑似信号を直接制御ユニット10に入力することによっても新たな自己診断機能を起動することができる構成なので、F/C22やセレクトモニタ等の計測機器を用いることなく、車両側だけで自己診断を実行処理して完結することが可能となる。
【0020】
次に、本発明が適用されたダブルロックユニットの基本動作について図3〜5を用いて詳細に説明する。図3は、本発明が適用されたダブルロックユニットの全体構成を示すブロック図、図4は、同例におけるタイミングチャート図、図5は、同例における検査結果出力パターンを示すものであり、(a)は、検査結果が異常なしの場合、(b)は、検査結果が異常ありの場合のパターン図である。
【0021】
図3に示されたように、ダブルロックユニット(以下、D/Lという)30には、制御系に配置されたキーレスユニット31およびドアロックアクチュエータ32が接続されている。さらに、このD/L30には、D/L30への取り込み確認を自己診断機能で確認したいスイッチ類として、イグニションスイッチ33、キーインタロックスイッチ34、エンジンスタータスイッチ35が接続されており、各種スイッチ類33〜35からのON・OFF作動信号が入力される。
【0022】
さらに、D/L30には、信号の取り込み確認を自己診断機能で確認しなくてもよいスイッチ類として、マニュアルロックアンロックスイッチ36、ドアキーシリンダスイッチ37、ドアスイッチ38が接続されており、これらのスイッチ類36〜38のON・OFF作動信号も入力される。さらにまた、この制御ユニット30には、ドアの開閉動作に連動して点灯作動されるルームランプ39やリヤデフォッガー40が接続されており、それぞれにON・OFF作動信号が出力される。なお、このD/L30は、接続されたバッテリから常に電源供給される。
【0023】
また、このD/L30は、上述した専用コネクタ21と同様の態様による専用コネクタ41を介してF/C42に接続されることにより、イグニションスイッチ33およびルームランプ39のON・OFF作動信号がF/C42に出力され、F/C42から出力された特定の信号、すなわちドアスイッチ疑似信号が入力される。
【0024】
そして、D/L30には、D/L30に接続された各種スイッチ類33〜35のON・OFF信号の取り込み確認を自己診断する自己診断機能が追加具備されている。この自己診断機能は、イグニションスイッチ33がON作動されたことを受けたF/C42が、D/L30にドアスイッチ疑似信号を出力することによって起動されるとともに、D/L30には、自己診断機能を実行処理させるうえで、細部の設定に適宜変更が加えられている。
【0025】
そして、点検作業者が、専用コネクタ42を介してD/L30とF/C42とを接続し、キーをイグニションスイッチ33に差し込みエンジンをスタートさせる。このときのエンジンスタータスイッチ35がON作動された情報データ信号は、D/L30のRAMに書き込まれる。
【0026】
F/C42は、図3に示されたように、イグニションスイッチ33がON作動されてからT1秒後(好ましくは、1.0秒後)にドアスイッチ疑似信号、すなわちドアスイッチON・OFF信号を高速化したパルス波形で出力し、出力を開始してからT2秒(好ましくは、3.0秒)経過したらその出力を停止する。このときのドアスイッチ疑似信号は、T8秒間隔(好ましくは、0.2秒間隔)でON・OFFの切り換えを行うものである。
【0027】
D/L30は、イグニションスイッチ33がON作動されてから、T3秒(T3=T1+T2)以内にドアスイッチ疑似信号、またはドアスイッチ38からのドアスイッチON・OFF作動信号のON・OFF回数を所定回数、たとえば10回を検知したら、各種スイッチ類33〜35のON・OFF信号の取り込み確認を自己診断する自己診断機能が起動され、自己診断モードに入る。
【0028】
すると、D/L30は、自己診断モードに入ったら、直ちにルームランプ39を消灯作動させ、各種スイッチ類33〜35のON・OFF信号の取り込み確認を実行処理するとともに、RAMに書き込まれたエンジンスタータスイッチ35に関する情報データ信号の確認を行う。
【0029】
そして、D/L30は、自己診断モードに入ってからT4秒経過後(好ましくは、2.0秒経過後)に、自己診断における診断結果をルームランプ39のON・OFF作動信号によって出力制御する。このときの、診断結果の出力パターンは、各種スイッチ類33〜35のON・OFF信号の取り込み確認がなされ、診断結果が異常なしの場合には、図5(a)に示されるように、たとえば、0.6秒の等間隔でルームランプ39を点灯作動させる。
また、診断結果が異常ありの場合には、同図(b)に示されるように、不等間隔でルームランプ39を点灯作動させる。この場合、たとえば、キースイッチ34が異常ありならば、ルームランプ39を0.3秒だけON作動させる。さらに、エンジンスタータスイッチ35が異常ありならば、所定間隔(好ましくは、1.2秒)を空けたのち、ルームランプ39を0.3秒間隔でON・OFF・ON作動させる。そして、D/L30は、自己診断モードが終了するまで、これらの診断結果の出力を継続して行う。
このように、自己診断モードの受け付け中は、ドアの開閉が無くてもルームランプ39が点灯作動されるため、自己診断モードの受け付けを容易に確認することができる。
【0030】
ところで、F/C42は、イグニションスイッチ33がON作動後T5秒経過(好ましくは、10.0秒経過)までに、ルームランプ39へのON・OFF作動信号、又は所定の信号入力、すなわち自己診断による診断結果の入力が得られなければ、D/L30が自己診断モードに入っていないと判断し、イグニションスイッチ33のON作動を再度実行するように促す表示を行う。
【0031】
そして、D/L30は、イグニションスイッチ33のOFF作動をT6秒間(好ましくは、2.0秒間)検出したら、自己診断モードから退避する。また、D/L30は、自己診断モードに入ってからT7秒(好ましくは、30.0秒)以上経過したら、自己診断モードを強制終了する。
【0032】
なお、ルームランプ39は、通常のドアを開いたときには、ドアスイッチON作動信号により直ちに点灯され、また、ドアを閉めたときには、図示しないディレイ回路によって、ドアスイッチOFF作動信号が入力されてから約7秒間は点灯作動されたのち、その後約5秒をかけてフェードアウトしていくように設定されているが、このような機能は、自己診断モードに入っているときには一時的に停止される。
【0033】
ところで、自己診断モードに入った後、イグニションスイッチ33をOFF作動しても、T6秒以内に再びON作動すれば、図6に示されるように、自己診断モードが維持される。図6は、同例におけるタイミングチャート図であり、診断結果出力後エンジンスタータスイッチ35のON・OFF作動信号の確認ができず、エンジン再スタートした場合が示されている。
【0034】
すなわち、図6に示されるように、D/L30によるルームランプ39の点灯動作による自己診断結果がT4秒後に出力され、エンジンスタータスイッチ35のON・OFF作動信号の取り込み確認がなされていないと、一度イグニションスイッチ33をOFF作動してエンジンを停止させたのち、再度ON作動させてエンジンを再始動させる。
このとき、イグニションスイッチ33のON作動による新たなON作動信号をD/L30が検出したら、自己診断による診断結果の出力は、直ちに停止されてルームランプ39を消灯する。そして、ルームランプ39消灯後、T4秒経過してから新たな自己診断による診断結果の出力を開始する。
【0035】
ところで、エンジン再スタートの際に、イグニションスイッチ33のON作動に伴って、F/C42からD/L30に対してドアスイッチ疑似信号が出力されるが、D/L30は、自己診断モードに入っているために、ルームランプ39に対するON・OFF作動信号の出力は行われない。
【0036】
ところで、自己診断モードに入って、診断結果をルームランプ39に出力する前にエンジンスタートした場合には、図7に示されるタイムチャートの如く、自己診断モードに入ってからT4秒後に、その診断結果がルームランプ39に出力される。
【0037】
また、図8に示されるタイムチャートの如く、自己診断モードに入ってT4秒経過したが、エンジンスタータスイッチ35のON・OFF作動信号が検知することができず、ルームランプ39にエンジンスタータスイッチ信号未確認の診断結果が出力されると、F/C42接続後における最初のエンジンスタートを行い、エンジンスタータスイッチ35をON作動させる。そして、エンジンスタータスイッチ35のON作動信号をD/L30が検知したら、T4秒間はルームランプ39を消灯作動させ、その後、改めて新たな診断結果をルームランプ39に出力する。なお、診断結果を出力するのは、ルームランプ39に限られたものではなく、他のインジケータランプ(たとえば、リヤデフォッガー40のインジケータランプ)であってもよい。
【0038】
以上、D/L30に本発明を適用した一実施形態について説明したが、これに限られるものではなく、車体に取り付けられた別の制御ユニットに本発明を適用することもできる。また、そのような場合においても、制御ユニットの細部の設定に適宜変更を加えることができる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用制御ユニットによれば、ファンクションチェッカを接続することによって起動される新たな自己診断機能を制御ユニットに追加具備させても、制御ユニットやファンクションチェッカ等のハード側に大幅な変更を加えることがない車両用制御ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用制御ユニットの全体構成を示すブロック図である。
【図2】同例におけるフローチャート図である。
【図3】本発明が適用されたダブルロックユニットの全体構成を示すブロック図である。
【図4】同例におけるタイミングチャート図である。
【図5】同例における検査結果出力パターンを示すものであり、(a)は、検査結果が異常なしの場合、(b)は、検査結果が異常ありの場合のパターン図である。
【図6】同例におけるタイミングチャート図である。
【図7】同例におけるタイミングチャート図である。
【図8】同例におけるタイミングチャート図である。
【図9】従来の車両用制御ユニットの全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 制御ユニット
13〜16 各種スイッチ類
17 ルームランプ
21 専用コネクタ
22 計測機器(ファンクションチェッカ)

Claims (4)

  1. 各種の車両情報データに基づいて各種スイッチ類の信号読み込み確認を自己診断する自己診断機能を備えた車両用制御ユニットにおいて、
    前記車両用制御ユニットに、前記各種の車両情報データの中から所定の車両情報データが入力されると所定の制御信号を出力する計測機器を接続し、この計測機器から出力された所定の制御信号が前記車両用制御ユニットに入力されると、前記車両用制御ユニットは、前記自己診断機能を起動させて自己診断モードに移行することを特徴とする車両用制御ユニット。
  2. 前記車両用制御ユニットは、前記自己診断モードの診断結果を前記計測機器に車両情報データとして出力することを特徴とする請求項1に記載の車両用制御ユニット。
  3. 前記計測機器は、入力された車両情報データに基づいて、前記自己診断モードの診断結果を表示することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用制御ユニット。
  4. 前記車両用制御ユニットは、前記自己診断モードの診断結果をルームランプ、又はインジケータランプの作動制御信号として出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用制御ユニット。
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