JPH09295551A - 多重通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源ラインを信号ラインとして使用する多重
信号のパルス幅が大きなものでも忠実にパルスを伝達す
る。 【解決手段】 直流電源を有し、かつ第１センサからの
検出信号に基づいて第１制御信号を作成すると共に、各
回路部を監視して故障診断を備えた主制御装置と、直流
電源からハーネスを介して接続されて給電される定電圧
回路を有し、かつ第２センサからの検出信号に基づいて
第２制御信号を作成すると共に、各回路部の監視を行う
機能を備えた少なくとも１つの副制御装置とを備え、主
制御装置は、副制御装置に対してハーネスを介して、ヘ
ッダ、データからなる要求信号を供給すると共に、その
要求信号に対して副制御回路は、主制御回路に対し、少
なくとも各回路部の監視結果を含む応答信号を返送する
多重通信装置であって、主制御装置は、要求信号のうち
ヘッダの伝送終了と同時に、副制御装置の定電圧回路を
急速充電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両の前
方及び側方からの衝突事故時に乗員を保護するエアバッ
グ等が複数個備えられてなる乗員保護装置に適応可能な
多重通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の多重通信装置を図４に示
す乗員保護装置に基づいて説明する。まず、破線１６で
囲まれる運転席エアバッグシステム（主乗員保護装置）
について以下に説明する。昇圧回路３は、イグニッショ
ンスイッチ２を介して供給されるバッテリ１からの入力
電圧を昇圧して抵抗４を介してバックアップコンデンサ
５を充電する。その充電された電荷は、マイクロコンピ
ュータ１１が前後方向加速度センサ１０から供給される
加速度信号に基づいて重大衝突と判断したときにスイッ
チ回路７をオンすることによって放電用ダイオード６を
介して雷管８、機械式加速度スイッチ９（このときはオ
ン状態であるが、通常時はオフ状態である）を直列に放
電され、雷管８によって図示されない火薬が点火され、
エアバッグが展開される。なお、この機械式加速度スイ
ッチ９は、本出願人による特願平５−３５１４７０号公
報に開示されている構造のものである。

【０００３】また、マイクロコンピュータ１１は故障診
断機能を有し、前記バックアップコンデンサ５の容量診
断時にはトランジスタ１３を所定時間の間オンし、バッ
クアップコンデンサ５に充電された電荷を抵抗１２を介
して放電し、その時のバックアップコンデン５の端子電
圧の変化量を読み取り、前記バックアップコンデンサ５
の静電容量が規定値の範囲にあるか否かの診断を行い、
異常（規定値の範囲から外れている）と判断した場合に
は、ランプ等の警報装置（図示せず）を駆動して乗員に
知らせる。なお、前記マイクロコンピュータ１１は、故
障診断機能と衝突判断機能とを極めて短時間の間に交互
に繰り返し実行している。

【０００４】さらに、マイクロコンピュータ１１は、後
述の第１通信回路１７から供給される運転席サイドエア
バッグシステム（副乗員保護装置）１９の故障診断情報
に基づいても警報装置を作動させる。第１通信回路１７
は、マイクロコンピュータ１１から要求信号が一定周期
で供給されると、それを運転席サイドエアバッグシステ
ム１９の第２通信回路２０に供給すると共に、またその
反対に第２通信回路２０から応答信号が供給されると、
それをマイクロコンピュータ１１に供給する。

【０００５】次に、車両側方からの衝突時に作動する運
転席サイドエアバッグシステム１９について以下に説明
する。この運転席サイドエアバッグシステム１９は、ス
イッチ回路７’、雷管８’、機械式加速度スイッチ
９’、左右方向加速度センサ１０’、マイクロコンピュ
ータ１１’、第２通信回路２０及び定電圧回路２１から
構成され、車両側方からの衝突に対して乗員を保護する
ためのもので、その電源は、符号１８で示す電源ライン
（ハーネス）によって前記運転席エアバッグシステム１
６のバックアップコンデンサ５（または昇圧回路３）か
ら供給されるように接続されている。また、マイクロコ
ンピュータ１１からの一定周期毎に伝送されてくる要求
信号を第２通信回路２０を介してマイクロコンピュータ
１１’に取り込み、要求信号が供給されてくる毎にそれ
に対する応答信号（診断結果）を第２通信回路２０を介
してマイクロコンピュータ１１に伝送する。

【０００６】また運転席サイドエアバッグシステム１９
はユニット化されて、車両のドア、またはその近傍に取
り付けられるもので、その中の左右方向加速度センサ１
０’で、前後方向加速度センサ１０と同一のものであ
る。この加速度センサ１０との違いは、車両の左右方向
からの加速度を検出できるように検出方向を変えて車両
に取り付けた点にある。

【０００７】１１’は前記マイクロコンピュータ１１と
同等の衝突判断機能を有するマイクロコンピュータで、
車両左右方向に発生した加速度信号を検出する前記左右
方向加速度センサ１０’からの加速度信号に基づいて衝
突判断を行い、重大衝突と判断した場合には、スイッチ
回路７’をオン制御する。２０は第２通信回路で、第１
通信回路１７からの要求信号をマイクロコンピュータ１
１’に供給し、またマイクロコンピュータ１１’からの
応答信号を第１通信回路１７に伝送する。２１は定電圧
回路で、入力側に当然ながら電圧安定化用の大容量コン
デンサ（前記バックアップコンデンサ５よりも静電容量
は小さい）を有し、前記昇圧回路３（またはバックアッ
プコンデンサ５）から電源ライン１８を介して電力が供
給され、定電圧にして運転席サイドエアバッグシステム
１９の各回路部に給電する。

【０００８】それによって、運転席サイドエアバッグシ
ステム１９は運転席エアバッグシステム１６の昇圧回路
３、またはバックアップコンデンサ５から電源ライン１
８を介して昇圧電圧を受けると共に、この運転席サイド
エアバッグシステム１９は車両側方からの衝突による加
速度を左右方向加速度センサ１０’が検出し、その検出
信号に基づいてマイクロコンピュータ１１’の衝突判断
機能が重大事故と判断すると、スイッチ回路７’をオン
制御して運転席エアバッグシステム１６のバックアップ
コンデンサ５に充電された電力を雷管８、機械式加速度
スイッチ９に直列に流し、火薬に点火してエアバッグを
展開させる。

【０００９】また、マイクロコンピュータ１１’の故障
診断機能によって雷管８’等の故障診断を行い、運転席
エアバッグシステム１６からの要求信号を第１及び第２
通信回路１７、２０を介して周期的に入力し、その要求
信号が供給される毎に、運転席サイドエアバッグシステ
ム１９のマイクロコンピュータ１１’は応答信号とし
て、診断結果を第２通信回路２０から第１通信回路１７
に返送し、異状データが供給されたと判断するとマイク
ロコンピュータ１１は警報装置を駆動する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
４における多重通信方式にあっては、ハーネスとして電
源ラインと信号ラインとが必要となり、コスト的に安く
ならないという問題点があった。

【００１１】そこで、この発明は、上記問題点に着目し
てなされたもので、電源ラインを信号ラインとしても使
用し、かつ、多重信号のパルス幅が大きなものでも確実
にパルスが伝達されるようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この多重通信装置に係る
第１の発明は、直流電源によって給電され、かつ第１セ
ンサからの検出信号に基づいて第１制御信号を作成する
と共に、各回路部を監視して故障診断を行う機能を備え
た主制御装置と、電圧安定化用コンデンサを有して前記
直流電源からハーネスを介して給電される定電圧回路を
有し、かつ第２センサからの検出信号に基づいて第２制
御信号を作成すると共に、各回路部の監視を行う機能を
備えた少なくとも１つの副制御装置とを備え、前記主制
御装置は、前記副制御装置に対して前記ハーネスを介し
て、ヘッダ、コード等からなる要求信号を供給すると共
に、その要求信号に対して前記副制御回路は、主制御回
路に、少なくとも各回路部の監視結果を含む応答信号を
返送する多重通信装置であって、前記主制御装置は、要
求信号のうちヘッダの伝送終了と同時に、前記副制御装
置の定電圧回路の電圧安定化用コンデンサを急速充電す
る。

【００１３】第２の発明は、前記ハーネスのうち主制御
装置側端部に抵抗を接続すると共に、その抵抗に並列に
スイッチ回路を接続し、前記主制御回路は、そのスイッ
チ回路を前記電圧安定化用コンデンサの急速充電時に瞬
間的にオン状態に切り換える。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明による実施の形態１を図１に基
づいて説明する。まず、主乗員保護装置である運転席エ
アバッグシステム３５について説明する。すなわち、２
１は昇圧回路で、イグニッションスイッチ２を介して供
給されるバッテリ１からの入力電圧を昇圧して抵抗２２
を介してバックアップコンデンサ２３を充電すると共
に、電源ライン３６に直列に介挿されたスイッチ回路３
２、抵抗３４を介して副乗員保護装置である運転席サイ
ドエアバッグシステム４６にその昇圧電圧を供給する。
２４は車両の前後方向に発生する加速度を検出する前後
方向加速度センサで、検出信号である加速度信号は、後
述のマイクロコンピュータ２５に供給される。

【００１５】このマイクロコンピュータ２５は、衝突判
断機能を有し、前記前後方向加速度センサ２４から供給
される加速度信号に基づいて重大衝突と判断したときに
スイッチ回路２６をオンすることによってバックアップ
コンデンサ２３に充電された電荷を放電用ダイオード２
７を介して放電し、雷管２８、機械式加速度スイッチ２
９に直列に点火電流を流して、ハンドルに取り付けられ
たエアバッグを展開させる。なお、このとき機械式加速
度スイッチ２９がオンされていることは言うまでもない
ことである。

【００１６】また、前記マイクロコンピュータ２５は前
記バックアップコンデンサ２３、雷管２８、２８’、機
械式加速度スイッチ２９等の故障診断機能を有し、その
うちバックアップコンデンサ２３の容量診断において
は、イグニッションスイッチ２のオン操作直後に、信号
ラインＹを介してスイッチ回路３２をオフして、前記バ
ックアップコンデンサ２３の充電電荷が、運転席サイド
エアバッグシステム４６の各回路の暗電流として放電し
ないようにした後にスイッチングトランジスタ３１をオ
ンし、前記バックアップコンデンサ２３に充電された電
荷を抵抗３０を介して放電し、その時のバックアップコ
ンデンサ２３の端子電圧の、所定時間の間における端子
電圧の変化量をマイクロコンピュータ２５が読み取り、
それによって、静電容量を算出して容量診断を行い、そ
の容量値が異常と判断した場合には、ランプ等の警報装
置を用いて乗員に知らせる。

【００１７】また、前記雷管２８、２８’、機械式加速
度スイッチ２９の断線診断等は、雷管２８、２８’機械
式加速度スイッチ２９のそれぞれの端子電圧及びその電
圧差に基づいてマイクロコンピュータ２５が判断し、断
線等と判断した場合には、上記と同様にランプ等の警報
装置を用いて乗員に知らせる。また、前記マイクロコン
ピュータ２５は、要求信号を信号ラインＸ、第１通信回
路３３を介して運転席サイドエアバッグシステム４６に
要求信号を供給し、その要求信号に対して運転席サイド
エアバッグシステム４６から各種診断信号等の応答信号
を入力して上記と同様の診断を行う。

【００１８】なお、この要求信号（図３（Ａ））は、マ
イクロコンピュータ２５がスイッチングトランジスタ４
１をオン、オフして相手側のマイクロコンピュータ２
５’に伝送されるが、このときヘッダ（図３（Ａ）の区
間Ｔｈで示される）の如き、データ（またはコード）用
のパルス（図３のＴｄ区間）に比べてパルス幅の大きな
ヘッダの終了時である立ち上がりに同期してマイクロコ
ンピュータ２５からスイッチ回路３２’にローレベル信
号Ｔ１（図３（Ｄ））が、供給されると、図３（Ｅ）に
示すように，立ち上がりの時定数が非常に小さくなる。
すなわち、スイッチ回路３２’がオンすると、定電圧回
路４４の入力側に設けられている電圧安定化用コンデン
サ４４ａが昇圧回路２１及びバックアップコンデンサ２
３の出力によって急速充電されることによって図３
（Ｅ）に示すように立ち上がり時に時定数をもつことが
なくなる。

【００１９】ちなみに、前記スイッチ回路３２’が接続
されていない場合には、伝送された波形は図３（Ｂ）に
示すようにヘッダが終了したときの立ち上がり波形が大
きな時定数をもつようになる。すなわち、ヘッダのパル
ス幅は、データ（またはコード）のパルス幅より大きな
ものであるので、ヘッダが供給されているときは、運転
席エアバッグシステム３５の昇圧回路２１及びバックア
ップコンデンサ２３から運転席サイドエアバッグシステ
ム４６の定電圧回路４４の入力側電圧安定化用コンデン
サ４４ａへの電力供給が低下し、その間に定電圧凹路の
電圧安定化用コンデンサ４４ａの電荷が消費されてしま
い、要求信号のパルスのパルス幅の立ち上がりが図３
（Ｂ）に示すように鈍ってしまい、運転席サイドエアバ
ッグシステム４６のマイクロコンピュータ２５が読み取
った場合、パルス幅がＴ０だけ大きくなってしまい（図
３（Ｃ））、信号の種類の判別ができなくなる恐れがあ
る。

【００２０】次に、運転席サイドエアバッグシステム４
６について説明する。２４’は前記前後方向加速度セン
サ２４と同一の加速度センサで、前後方向加速度センサ
２４と検出方向が異なり、車両の左右方向の加速度を検
出するように取り付けられ、その検出出力である加速度
信号をマイクロコンピュータ２５’に供給する。マイク
ロコンピュータ２５’は、前記マイクロコンピュータ２
５と同様に衝突判断機能を有し、前記左右方向加速度セ
ンサ２４’から供給される加速度信号と、後述の加速度
スイッチ４０から供給されるスイッチ信号とに基づいて
車両側方からの衝突の規模を判断し、その判断結果を後
述の診断結果と共に、応答信号として第２通信回路３
３’を介して出力する。

【００２１】またマイクロコンピュータ２５’は、マイ
クロコンピュータ２５と同様に診断機能を有して、左右
方向加速度センサ２４’、加速度スイッチ４０の故障診
断を行い、第１通信回路３３から電源ライン３６を介し
て要求信号が供給される毎に、この診断結果を応答信号
として第２通信回路３３’（第１通信回路３３と同一の
もの）、電源ライン３６、信号ラインＺを介して運転席
エアバッグシステム３５のマイクロコンピュータ２５に
供給する。

【００２２】なお、加速度スイッチ４０は、半導体加速
度センサと、その検出出力を入力する比較回路とから構
成され、半導体加速度センサからの出力が比較回路の基
準値を越えたときに、スイッチ信号を出力する。

【００２３】４１’は電界効果型トランジスタ等のスイ
ッチングトランジスタで、第２通信回路３３’の出力信
号によってオン、オフ制御され、衝突を示す信号、各種
診断信号等から形成された応答信号を出力する。４２’
は前記スイッチングトランジスタ４１’と電源ライン３
６との間に介挿された抵抗で、電源ライン３６を介して
前記抵抗３４と直列接続されて、逆流防止用ダイオード
４３のアノード側の電圧が、スイッチングトランジスタ
４１または４１’がオンしたときに、定電圧回路４４の
入力側の電圧安定化用コンデンサ４４ａの充電電圧のレ
ベルが０レベルにならないようにすることによって、定
電圧回路４４の出力電圧が一定電圧に保持されるように
（図２参照）、常時後述の定電圧回路４４に入力電圧を
給電できるようにしている。なお、この定電圧回路４４
は常時入力電圧を受け、かつ運転席サイドエアバッグシ
ステム４６を構成する各回路に電力を供給している。

【００２４】なお、電源ライン３６は運転席エアバッグ
システム３５と運転席サイドエアバッグシステム４６と
の間で通信を行っているときは図２に示すような電圧波
形になる。すなわち、図２において、電圧Ｖ１はスイッ
チングトランジスタ４１、４１’がオンしたときの昇圧
回路２１の出力電圧Ｖ３を抵抗３４及び４２’で抵抗分
割した値になり、電圧Ｖ２はスイッチングトランジスタ
４１（または４１’）がオフしたときの電圧で、抵抗３
４の値で決まる。

【００２５】次に、上記構成の作用を説明する。 （１）診断機能が動作するとき イグニッションスイッチ２がオンされ、運転席エアバッ
グシステム３５のマイクロコンピュータ２５が作動を開
始し、静電容量診断を行うとき、マイクロコンピュータ
２５は信号ラインＹを介してスイッチ回路３２をオフし
た直後、スイッチングトランジスタ３１を所定時間の間
にオン動作せしめ、十分に充電されたバックアップコン
デンサ２３を、抵抗３０を介して放電し、そのときのバ
ックアップコンデンサ２３の端子電圧をマイクロコンピ
ュータ２５が読み取ることによって、マイクロコンピュ
ータ２５はバックアップコンデンサ２３の端子電圧の電
圧変化量を求め、それから静電容量が規定値の大きさか
否かを判断し、異常の時は、警報装置を作動させて知ら
せる。また、前記雷管２８、２８’の断線等の診断を行
い、故障ありと判断した場合にも、警報装置を作動せし
める。

【００２６】その後、スイッチ回路３２をオンせしめる
と共に、第１通信回路３３、電源ライン３６を介して運
転席サイドエアバッグシステム４６に給電を開始するこ
とによってマイクロコンピュータ２５はマイクロコンピ
ュータ２５’に対して、診断の要求信号を供給するが、
要求信号のヘッダの伝送の終了に同期して、次のデータ
が伝送される前までの間にスイッチ回路３２’を所定時
間の間オンして電源ライン３６を介して定電圧回路４４
の電圧安定化用コンデンサ４４ａを急速充電する。

【００２７】また、要求信号を受け取ったマイクロコン
ピュータ２５’は運転席サイドエアバッグシステム４６
内の各部、例えば左右方向加速度センサ２４’等の端子
電圧を読み取り、第２通信回路３３’の出力によって、
スイッチングトランジスタ４１’をオン、オフすること
によって、電源ライン３６を介して運転席エアバッグシ
ステム３５のマイクロコンピュータ２５に信号ラインＺ
を介して送信してマイクロコンピュータ２５で、診断を
行い、その結果、故障ありと判断した場合には、上記同
様に警報装置を作動させる。

【００２８】（２）衝突判断機能が作動するとき 上記各種診断が終了した後（または行われていないと
き）に、車両が前方衝突をしたとき、運転席エアバッグ
システム３５の機械式加速度スイッチ２９がオンし、さ
らにマイクロコンピュータ２５が前後方向加速度センサ
２４からの加速度信号に基づいて重大衝突と判断する
と、マイクロコンピュータ２５はスイッチ回路２６’を
オン制御してバックアップコンデンサ２３に充電された
電荷を放電用ダイオード２７を介して雷管２８に通電
し、運転席のエアバッグ等を展開させ乗員を前方衝突か
ら保護する。

【００２９】一方で、運転席サイドエアバッグシステム
４６のマイクロコンピュータ２５’は加速度スイッチ４
０からのスイッチ信号と、左右方向加速度センサ２４’
からの加速度信号とに基づいて重大衝突と判断すると、
マイクロコンピュータ２５’はマイクロコンピュータ２
５から要求信号が供給されたき、その応答信号としてそ
の判断結果を返送してマイクロコンピュータ２５によっ
てスイッチ回路２６’をオン制御してバックアップコン
デンサ２３に充電された電荷を電源ライン３６を介して
雷管２８’に供給してシートに設けられたエアバッグを
展開して乗員を側方衝突から保護する。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、装置間で伝送される多重信号の波形を忠実に伝送す
ることができ、誤伝送がなくなるという効果が発揮され
る。

【００３１】第２の発明によれば、伝送ラインと電源ラ
インを共用して使用しても電力を送りながら信号も確実
に伝送することができるという効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による乗員保護装置の実施の形態１の回
路ブロック説明図である。

【図２】図１における電源ライン３６の波形図である。

【図３】従来における問題点と、本発明による改善点を
説明するための波形説明図である。

【図４】本発明の従来例の回路説明図である。

【符号の説明】

２４，２４’ 加速度センサ ２５，２５’ マイクロコンピュータ ２６，２６’，３２ スイッチ回路 ２８，２８’ 雷管 ３３，３３’ 通信回路 ３４，４２ 抵抗 ３１，４１ スイッチングトランジスタ ４０ 加速度スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源によって給電され、第１センサ
   からの検出信号に基づいて第１制御信号を作成すると共
   に、各回路部を監視して故障診断を行う機能を備えた主
   制御装置と、 電圧安定化用コンデンサを有して前記直流電源からハー
   ネスを介して給電される定電圧回路を有し、かつ第２セ
   ンサからの検出信号に基づいて第２制御信号を作成する
   と共に、各回路部の監視を行う機能を備えた少なくとも
   １つの副制御装置とを備え、 前記主制御装置は、前記副制御装置に対して前記ハーネ
   スを介して、ヘッダ、コード等からなる要求信号を供給
   すると共に、その要求信号に対して前記副制御回路は、
   主制御回路に、少なくとも各回路部の監視結果を含む応
   答信号を返送する多重通信装置であって、 前記主制御装置は、要求信号のうちヘッダの伝送終了と
   同時に、前記副制御装置の定電圧回路の電圧安定化用コ
   ンデンサを急速充電することを特徴とする多重通信装
   置。
2. 【請求項２】 前記ハーネスのうち主制御装置側端部に
   抵抗を接続すると共に、その抵抗に並列にスイッチ回路
   を接続し、前記主制御回路は、そのスイッチ回路を前記
   電圧安定化用コンデンサの急速充電時に瞬間的にオン状
   態に切り換えることを特徴とする前記請求項１記載の多
   重通信装置。