JP3795188B2 - データ通信回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば車両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等に用いられる集中制御方式のデータ通信回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の集中制御方式のデータ通信回路を用いた乗員保護装置を図４に示して、その構成を以下に説明する。
すなわち、図４に示すものは、前突用乗員保護装置１、助手席用側突乗員保護装置２及び運転席用側突乗員保護装置３を多重通信を用いて結合したもので、その中の前突用乗員保護装置１を最初に説明し、続いて助手席用側突乗員保護装置２について説明する。なお、運転席用側突乗員保護装置３は助手席用側突乗員保護装置２と実質同一であるのでその詳細説明は省略する。
【０００３】
まず、前突用乗員保護装置１の構成について説明する。
すなわち、４はバッテリ、５はイグニッションスイッチ、６は昇圧回路で、前記イグニッションスイッチ５を介して供給されるバッテリ４からの入力電圧を昇圧して抵抗７を介してバックアップコンデンサ８を充電すると共に、電源ライン９に介挿された第１スイッチ回路１０、抵抗１１を直列に介して助手席用側突乗員保護装置２にその昇圧電圧を供給し、また電源ライン１２に介挿された第２スイッチ回路３５及び抵抗４４を直列に介して運転席用側突乗員保護装置３に昇圧電圧を供給する。１３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、マイクロコンピュータ１４に供給される。
【０００４】
マイクロコンピュータ１４は、衝突判断機能を有し、その衝突判断機能を実行するとき第１ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリの略）１５に記憶された衝突判断用アルゴリズムチューニング定数を読み取って、その定数に基づいてチューニングされたアルゴリズムを実行して衝突判断を行う。すなわち、前記マイクロコンピュータ１４は、全ての車種に対してハードウエアの点で共用化されて、異なる点は、アルゴリズムの演算に関わるチューニング定数のみである。そのために、車種にあったチューニング定数を第１ＲＯＭ１５に書き込むだけで各車種の衝突判断に対応できるようにされているので、前記マイクロコンピュータ１４は、第１ＲＯＭ１５からチューニング定数を読み取った後に、前後方向加速度センサ１３から供給される加速度信号を所定のアルゴリズムで演算し、重大衝突と判断したときに第３スイッチ回路１６をオンすることによってバックアップコンデンサ８に充電された電荷を放電用ダイオード１７、第３スイッチ回路１６を介して放電し、雷管１８、機械式加速度スイッチ１９に直列に点火電流を流す。
【０００５】
また、前記マイクロコンピュータ１４は、前記前突用乗員保護装置１、助手席用側突乗員保護装置２及び運転席用側突乗員保護装置３の重要回路部分について故障診断機能を有し、例えば助手席用側突乗員保護装置２のマイクロコンピュータ２８と電源ライン９、信号ラインＶを介して多重通信を行うことによって故障データを検出した時、図示されない警報部を介して報知する。
さらに、前記マイクロコンピュータ１４は、イグニッションスイッチ５がオンされた直後の所定時間の間（この所定時間は側突用乗員保護装置２、３のマイクロコンピュータ２８が初期の故障診断を行うために設けられている）、信号ラインＸ，Ｕを介して第１及び第２スイッチ回路１０、３５をオフすると共に、信号ラインＴを介して第４スイッチ回路３８をオンせしめ、側突乗員保護装置２、３のそれぞれのマイクロコンピュータ２８の初期故障診断を開始する。
【０００６】
なお、前記マイクロコンピュータ１４は、前記助手席用側突乗員保護装置２のマイクロコンピュータ２８に対して、信号ラインＳ、第１通信回路２０、スイッチングトランジスタ２１、抵抗２２及び電源ライン９を介して要求信号を伝送し、またマイクロコンピュータ２８からの応答信号を、第２通信回路２０’、スイッチングトランジスタ２３、抵抗２４、電源ライン９及び信号ラインＶを介して入力する。
また、前記マイクロコンピュータ１４は、前記運転席用側突乗員保護装置３の図示されないマイクロコンピュータに対しても、信号ラインＳ、第１通信回路２０、スイッチングトランジスタ２５、抵抗２６及び電源ライン１２を介して要求信号を伝送し、またその図示されないマイクロコンピュータからの応答信号を、助手席用側突乗員保護装置２と同様に通信回路、スイッチングトランジスタ、抵抗、電源ライン１２及び信号ラインＹを介して入力する。
【０００７】
１６は第１スイッチ回路で、前記昇圧回路６と雷管１８との間に介挿され、前記マイクロコンピュータ１４から点火信号が供給されるとオンして、雷管１８及び機械式加速度スイッチ１９からなる直列回路に点火電流を供給する。なお、この点火電流が供給されるとき、機械式加速度スイッチ１９はオンしていることは言うまでもないことである。第１通信回路２０は、前記マイクロコンピュータ１４から信号ラインＳを介して要求信号が供給されると、その要求信号に添付されたアドレスデータに基づいて２つのスイッチングトランジスタ２１、２５の何れかを択一的に選択して作動し、その要求信号を電源ライン９または１２を介して助手席用側突乗員保護装置２または運転席用側突乗員保護装置３の何れかに伝送する。
【０００８】
３６、３９、４０は逆流防止用ダイオード、３７は抵抗である。
【０００９】
次に、助手席用側突乗員保護装置２について説明する。
２７は前記前後方向加速度センサ１３と同一の加速度センサで、前後方向加速度センサ１３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２８に供給する。マイクロコンピュータ２８は、前記マイクロコンピュータ１４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２７から供給される加速度信号と、後述の加速度スイッチ２９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、重大衝突と判断すると、スイッチ回路３０をオンして雷管３１に点火電流を供給する。
【００１０】
またマイクロコンピュータ２８は、マイクロコンピュータ１４と同様に診断機能を有して、雷管３１等の故障診断を行い、前記第１通信回路２０を介して供給される要求信号に基づいて、この診断結果を第２通信回路３２（第１通信回路２０と同一のもの）、電源ライン９、信号ラインＶを介して前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４に供給する。なお、加速度スイッチ２９は、半導体加速度センサと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。
【００１１】
２３はスイッチングトランジスタで、第２通信回路３２の出力信号によってオン、オフ制御され、各種診断の結果等を示す信号を出力する。２４は前記スイッチングトランジスタ２３と電源ライン９との間に介挿された抵抗で、電源ライン９を介して前記抵抗１１と直列接続されて逆流防止用ダイオード３３のアノード側の電圧をスイッチングトランジスタ２３がオンしたときに（または第１通信回路２０の出力側に形成されたスイッチングトランジスタ（図示せず）がオンしたときに）０レベルでない一定電圧に保持されて、常時後述の定電圧回路３４に入力電圧を給電できるようにしている。
【００１２】
３５は前記第１ＲＯＭ１５と同一機能を有する第２ＲＯＭで、第１ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリの略）１５と同様に衝突判断用アルゴリズムチューニング定数を記憶しており、前記マイクロコンピュータ２８が、衝突判断を行うときに読み取って使用するアルゴリズムの演算に関わるチューニング定数を記憶している。
【００１３】
なお、電源ライン９、１２のそれぞれは前突用乗員保護装置１と助手席用側突乗員保護装置２との間で通信を行っているとき、及び前突用乗員保護装置１と運転席用側突乗員保護装置２との間で通信を行っているときは図５に示すような電圧波形になる。
すなわち、図５において、電圧Ｖ1 は例えばスイッチングトランジスタ２３がオンしたときの昇圧回路６の出力電圧Ｖ3 を抵抗４３及び３４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２３がオフしたときの電圧で、抵抗１１の値で決まる。
【００１４】
次に、上記構成の作用を図６を参照しながら説明する。
まず、イグニッションスイチ５がオンされるとマイクロコンピュータ１４、２８がパワーオンリセットされ（ステップＳＴ１００）、マイクロコンピュータ１４、２８はステップＳＴ１１０の通信初期診断モードに入り、前突用乗員保護装置１が助手席用乗員保護装置２、運転席用乗員保護装置３間で通信可能か、診断機能は作動可能か、衝突判断機能は作動可能か等を診断する。その後、マイクロコンピュータ１４、２８はステップＳＴ１２０に進み、次のステップへの移行処理、すなわち内部メモリの番地割付等の処理を行う。ステップＳＴ１３０ではマイクロコンピュータ１４、２８の外付けウオッチドッグタイマ（不図示）へのウオッチドッグパルスの出力を行うために、ウオッチドッグパルス出力端子の論理をこのステップを通過する毎に反転せしめる。その後、以下に説明する通常故障診断ステップＳＴ１４０、衝突判断ステップＳＴ１５０に進み、ステップＳＴ１３０〜１５０の間を巡回する。
【００１５】
（１）通常故障診断機能（ステップＳＴ１４０）
前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４が作動を開始すると、マイクロコンピュータ１４は、信号ラインＵ、Ｘを介して第１及び第２スイッチ回路１０、３５をオフ状態にすると共に、信号ラインＴを介して第４スイッチ回路３８をオン状態に切り換えて所定時間の間のみ、前突用乗員保護装置１４のマイクロコンピュータ１４のプログラムと、助手席用側突乗員保護装置２のマイクロコンピュータ２８のプログラムと、運転席用乗員保護装置３のマイクロコンピュータのプログラムとが同時に、かつ個々に独立して作動を開始する。
【００１６】
その所定時間が終了した後、前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４から信号ラインＳ、第１通信回路２０等を介して前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４から要求信号が出力され、その要求信号に対する応答信号が助手席用及び運転席用側突乗員保護装置２、３のそれぞれのマイクロコンピュータ２８から第２通信回路３２とスイッチングトランジスタ２３等を介して前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４に対して診断結果が含まれる応答信号が伝送される。
その結果、全体回路の中の一部にでも故障等の異常が発生していると判断した場合には前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４から図示されない警報装置に対して警報信号が出力され報知される。
【００１７】
要求信号を受け取った双方の側突乗員保護装置のうちの、例えば助手席用側突乗員保護装置２におけるマイクロコンピュータ２８は、助手席用側突乗員保護装置２内の各部、例えば雷管３１の端子電圧を読み取り、第２通信回路３２の出力によって、スイッチングトランジスタ２３をオン、オフすることによって、電源ライン９を介して前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４に信号ラインＶを介して診断結果を送信してマイクロコンピュータ１４で、故障を示す信号があるか否かを判断し、故障を示す信号があると判断すると図示されない警報装置を作動させる。なお、運転席用側突乗員保護装置３についても同様の動作を行うことは言うまでもないことである。
【００１８】
（２）衝突判断（ステップＳＴ１５０）
上記各種診断が終了した後に、それぞれのマイクロコンピュータ１４、２８は、それぞれに接続された第１、第２及び第３ＲＯＭ１５、３５、４１からチューニング定数を読み取って衝突判断のためのアルゴリズムのプログラム設定を行う。
その後、車両が前方衝突をしたとき、前突用乗員保護装置１の機械式加速度スイッチ１９がオンし、さらにマイクロコンピュータ１４が前後方向加速度センサ１３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１４はスイッチ回路１６をオン制御してバックアップコンデンサ８に充電された電荷を放電用ダイオード１７を介して雷管１８に通電し、エアバッグ等を展開させ、乗員を前方衝突から保護する。
【００１９】
また、車両が助手席側に衝突されたとき、衝突された方の側突乗員保護装置のうちの一方の、例えば助手席用側突乗員保護装置２のマイクロコンピュータ２８は加速度スイッチ２９からのスイッチ信号と、左右方向加速度センサ２７からの加速度信号とに基づいて重大衝突と判断すると、スイッチ回路３０をオン制御してバックアップコンデンサ８に充電された電荷を電源ライン９を介して雷管３１に供給してエアバッグを展開して乗員を側方衝突から保護する。また、運転席用側突乗員保護装置２についても同様の動作を行うことは言うまでもないことである。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の図３に示す乗員保護装置を用いた場合に、マイクロコンピュータの衝突アルゴリズムのチューニング定数が車種毎に異なるので、車種毎に所定のチューニング定数が書き込まれたＲＯＭが搭載された側突用乗員保護装置のユニットを設定しなくてはならず、かつそのユニット毎に工場等では管理保管しなくてはならないという問題点があった。また、一度誤組付けをしてしまうと区別がつかなくなってしまうので、誤組付けをしないように細心の管理をするのが大変であった。
【００２１】
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、側突用乗員保護装置のユニットを車種によらずに共用化し、誤組付けを防止することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、主制御部は正面からの衝突時に作動する前突用乗員保護装置で、また副制御部は側面からの衝突時に作動する側突用乗員保護装置であり、該主制御部と複数の副制御部とが信号ラインによって接続され、かつ前記主制御部のマイクロコンピュータの演算アルゴリズムに使用するチューニング定数と、前記副制御部のマイクロコンピュータの演算アルゴリズムに使用するチューニング定数とが前記主制御部のメモリに記憶され、電源オン時に該主制御部のメモリに記憶されたチューニング定数が、前記副制御部のメモリに前記信号ラインを介して伝送されることを特徴とする。
【００２６】
第２の発明は、前記信号ラインは、電源ラインと共用されていることを特徴とする。
【００２７】
【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が、図４で既に説明した従来構成のものと同一構成のもの、または均等なものには同一符号を付してその詳細説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に説明する。
【００２８】
すなわち、図４においては、前突用乗員保護装置１、側突乗員保護装置２、３のそれぞれのマイクロコンピュータ１４、２８が行う信号処理のアルゴリズムのチューニング定数をそれぞれに設けられた第１、第２及び第３ＲＯＭ１５、３５、４１に記憶せしめ、演算を行うときに、それらの第１、第２及び第３ＲＯＭ１５、３５、４１のそれぞれから読み取っていた。それに対して、図１においては、図４における第１ＲＯＭ１５を第１ＲＡＭ５０に、第２ＲＯＭ３５を第２ＲＡＭ５１に、第３ＲＯＭ４１を第３ＲＡＭ５２に換えて、全てのチューニング定数を第１ＲＯＭ５０に書き込み、記憶させ、イグニッションスイッチ５がオンされる毎に第１ＲＯＭ１５に記憶されたチューニング定数を第２ＲＡＭ５１及び第３ＲＡＭ５２が読み取り、記憶する構成にする。
【００２９】
これによって、マイクロコンピュータ１４のフローチャートは図２に示すようにステップＳＴ１６０，ＳＴ１７０が追加される。
すなわち、マイクロコンピュータ１４はステップＳＴ１６０でパラメータ（チューニング定数）を第１ＲＯＭ５０から読み取って、次のステップＳＴ１７０で各側突乗員保護装置２、３のマイクロコンピュータ２８に伝送する。
【００３０】
なお、乗員保護装置のシステムとして上記の実施の形態ではそれぞれのマイクロコンピュータ１４、２８によって対応するスイッチ回路１６、３０がオンして、それぞれの雷管１８、３１を駆動するようにしていたが、前突用乗員保護装置１のマイクロコンピュータ１４が衝突データを一括管理して、図３に示すようにそれぞれのスイッチ回路１６、３０をオン駆動するシステムであっても良いことは言うまでもないことである。
【００３３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、例えばエアバッグのような車種毎に異なるチューニング定数を一括管理でき、部品管理、工程管理が容易になるという効果が発揮される。
【００３４】
第２の発明によれば、信号ラインと電源ラインが共用されているので、使用ライン数を少なくして、配線を簡略化できる効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデータ通信装置を乗員保護装置に用いた実施の形態１の回路ブロック説明図である。
【図２】図１における本発明に係る前突用乗員保護装置のマイクロコンピュータのフローチャート説明図である。
【図３】本発明に係るデータ通信装置を他の乗員保護装置に用いた実施の形態１の回路ブロック説明図である。
【図４】従来の回路ブロック説明図である。
【図５】図４の回路ブロックの通信方法を説明するための波形説明図である。
【図６】図４の従来の前突用乗員保護装置のマイクロコンピュータのフローチャート説明図である。
【符号の説明】
１３、２７ 加速度センサ
１４、２８ マイクロコンピュータ
１６、１０、３０、３５ スイッチ回路
１８、３１ 雷管
２０、３２ 通信回路
２１、２３、２５ スイッチングトランジスタ
２９ 加速度スイッチ
１５、３５、４１ ＲＯＭ
５０、５１、５２ ＲＡＭ

Claims (2)

1. 主制御部は正面からの衝突時に作動する前突用乗員保護装置で、また副制御部は側面からの衝突時に作動する側突用乗員保護装置であり、該主制御部と複数の副制御部とが信号ラインによって接続され、かつ前記主制御部のマイクロコンピュータの演算アルゴリズムに使用するチューニング定数と、前記副制御部のマイクロコンピュータの演算アルゴリズムに使用するチューニング定数とが前記主制御部のメモリに記憶され、電源オン時に該主制御部のメモリに記憶されたチューニング定数が、前記副制御部のメモリに前記信号ラインを介して伝送されることを特徴とするデータ通信回路。
2. 前記信号ラインは、電源ラインと共用されていることを特徴とする請求項１記載のデータ通信回路。

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