JP3719371B2 - 車両用乗員保護システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用乗員保護システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用乗員保護システムにおいては、特開平１０−１５４９９２号公報にて示すようなエアバッグシステムがある。このエアバッグシステムは、電子制御装置及び複数の点火回路を同一のシリアル通信バスに接続して構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記エアバッグシステムによれば、電子制御装置は、その加速度センサの検出出力に基づき同一のシリアル通信バスを介してソフトウエアを用いて各点火回路を制御している。従って、将来的に点火回路が増加しても、電子制御装置の変更はソフトウエアの変更のみで済む。
【０００４】
しかし、例えば、加速度センサが当該車両の衝突を誤って検知して出力した場合には、この誤検知出力が各点火回路に同一のシリアル通信バスにより付与される。従って、点火回路がエアバッグを誤作動させるおそれがある。
【０００５】
また、当該エアバッグシステムにおいて、衝突判定機能部分としては電子制御装置が１つ有するだけであるとすると、当該衝突判定機能部分が誤って当該車両の衝突と判定した場合にも、同様にエアバッグを誤作動させるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、車両用乗員保護システムにおいて、どのような故障が生じても、この故障が１個所であれば、乗員保護機構の誤作動を防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項１に記載の発明に係る車両用乗員保護システムは、車両の互いに異なる位置にて搭載された複数の乗員保護機構、複数の加速度センサモジュール（２０乃至２０ｃ）、複数のスキブモジュール（３０乃至３０ｇ）及び電子制御装置（１０）と、各加速度センサモジュール、各スキブモジュール及び電子制御装置を接続してなるシリアル通信バス（４０）とを備える。
【０００８】
当該車両用乗員保護システムにおいて、複数の加速度センサモジュールは、それぞれ、車両の互いに異なる位置にて当該車両の加速度を検出する加速度センサ（２１）と、この加速度センサの検出加速度を対応スキブモジュール用加速度データとしてシリアル通信バスに送信する送信手段（２３、２１８）とを備える。
【０００９】
また、電子制御装置は、シリアル通信バス上の対応スキブモジュール用加速度データに基づき車両の衝突の有無を判定し、この判定結果を対応スキブモジュール用判定データとしてシリアル通信バスに送信する衝突判定手段（１５、１６、１１６）を備える。
【００１０】
また、複数のスキブモジュールは、それぞれ、複数の乗員保護機構のうちの対応の乗員保護機構を作動させるとき駆動されるスキブ（３９ａ）と、このスキブに直列接続されて共にオンしたときにのみ当該スキブを駆動する両点火スイッチ（３８、３９）と、シリアル通信バス上の対応スキブモジュール用加速度データに基づき車両の衝突の有無を判定し両点火スイッチの一方をオンする衝突判定手段（３７）とを備える。そして、両点火スイッチのうち他方の点火スイッチは、シリアル通信バス上の対応スキブモジュール用判定データが車両の衝突を表すときオンする。
【００１１】
このように、スキブモジュール毎に、両点火スイッチの双方がオンしたときにのみ、スキブが駆動されるから、両点火スイッチの一方のみのオンではスキブは駆動されない。換言すれば、両点火スイッチの一方のみが、その系統の故障で誤ってオンしても、スキブは駆動されないので、乗員保護機構の誤作動が確実に防止され得る。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用乗員保護システムにおいて、電子制御装置の衝突判定手段は、対応スキブモジュール用判定データを、対応スキブモジュール用加速度データとは異なる信号形態でシリアル通信バスに送信することを特徴とする。これにより、各スキブモジュールの衝突判定手段は、対応スキブモジュール用判定データを対応スキブモジュール用加速度データと間違えることなく、正しく判定できる。その結果、請求項１に記載の発明の作用効果をより一層精度よく達成できる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の車両用乗員保護システムにおいて、対応スキブモジュール用判定データの信号形態は、対応スキブモジュール用加速度データとは異なる電圧振幅であることを特徴とする。これにより、請求項２に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の発明において、電子制御装置の衝突判定手段は、車両の衝突形態をも含めて判定することを特徴とする。これにより、電子制御装置の衝突判定手段の判定は衝突形態をも加味して行われるので、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成し得るのは勿論のこと、乗員保護機構を、車両の衝突部位や加速度の状態に合致した状態で作動させ得る。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発明において、電子制御装置は、複数のスキブモジュールのいずれかに対する対応スキブモジュール用点火指令をシリアル通信バスに送信する点火指令送信手段（１２８）を備え、複数のスキブモジュールは、それぞれ、シリアル通信バス上の対応スキブモジュール用点火指令を受信してシリアル通信バス上の対応スキブモジュール用判定データに基づき車両の衝突の有無を判定し、衝突有りとの判定でもって他方の点火スイッチをオンする他の衝突判定手段（３２１乃至３２４）を備えることを特徴とする。
【００１６】
このように、スキブモジュールの他の衝突判定手段は、電子制御装置の点火指令でもって、衝突の有無を判定するので、さらに衝突判定の回数を増大しつつ、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、複数のスキブモジュールの各両衝突判定手段の一方は、車両の衝突形態をも含めて判定することを特徴とする。これにより、各スキブモジュールの両衝突判定手段の一方の判定は衝突形態をも加味して行われるので、請求項５に記載の発明の作用効果を達成し得るのは勿論のこと、乗員保護機構を、車両の衝突部位や加速度の状態に合致した状態で作動させ得る。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明では、請求項５に記載の車両用乗員保護システムにおいて、電子制御装置は、その作動開始直後に、複数のスキブモジュールの各両衝突判定手段の一方が車両の衝突形態をも含めて判定するための情報を、シリアル通信バスに送信する情報送信手段（１０４）を備え、複数のスキブモジュールの各両衝突判定手段の一方は、シリアル通信バス上の上記情報に基づき、車両の衝突形態をも含めて判定することを特徴とする。
【００１９】
これによれば、請求項６に記載の発明と同様の作用効果を達成できるのは勿論のこと、電子制御装置の情報送信手段でもって、上記情報をシリアル通信バス上に送信するので、例えば、スキブモジュールや加速度センサモジュールの数が変更されても、電子制御装置の情報送信手段における情報の変更で済み、システムの変更に対し容易かつ柔軟な対応が可能となる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面により説明する。図１及び図２は本発明に係る乗用車用エアバッグシステムの一実施形態を示している。このエアバッグシステムは、電子制御ユニット１０（以下、ＥＣＵ１０という）と、Ｎ個の加速度センサモジュール（以下、Ｇセンサモジュールという）と、Ｍ個のスキブモジュールと、ＥＣＵ１０、各Ｇセンサモジュール及び各スキブモジュールの間に接続したシリアル通信バス４０とを備えている。
【００２２】
本実施形態では、Ｎ＝４で、４個のＧセンサモジュールとしてＧセンサモジュール２０乃至２０ｃが採用されている。また、Ｍ＝８で、８個のスキブモジュールとしてスキブモジュール３０乃至３０ｇが採用されている。なお、Ｎ＝１乃至Ｎ＝４が、それぞれ、Ｇセンサモジュール２０乃至Ｇセンサモジュール２０ｃに対応する。また、Ｍ＝１乃至Ｍ＝８が、それぞれ、スキブモジュール３０乃至スキブモジュール３０ｇに対応する。また、各スキブモジュール３０乃至スキブモジュール３０ｇは、後述する車両の各配置位置における各エアバッグ機構をそれぞれ作動されるためのものである。なお、各エアバッグ機構は、その作動により、そのエアバッグを展開させる。
【００２３】
シリアル通信バス４０は、接地ライン４１と、電源信号ライン４２とにより構成されている。接地ライン４１は、ＥＣＵ１０、Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃ及びスキブモジュール３０乃至３０ｇの各構成素子の接地端子を接地する。
電源信号ライン４２は、ＥＣＵ１０内の電源（図示しない）から各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃ及び各スキブモジュール３０乃至３０ｇへの給電を行う。
また、電源信号ライン４２は、通常、電圧ａ（Ｖ）にあり、通信時には、デジタル信号に応じて電圧を変化させる（図４参照）。電圧幅は、情報の種類によって異なり、ダイアグ信号等は電圧範囲Ａである（ａ−ｂ）（Ｖ）であり、加速度データ等は電圧範囲Ｂである（ａ−ｃ）（Ｖ）であり、点火コマンド等は電圧範囲Ｃである（ａ−ｄ）（Ｖ）である。
【００２４】
ＥＣＵ１０は、当該乗用車の車室内前壁下方にて床面左右中央部に設けられている（図１参照）。このＥＣＵ１０は、図３にて示すごとく、ドライバレシーバ１１乃至１３と、データ変換回路１４と、通信制御回路１５と、衝突判定回路１６とにより構成されている。
【００２５】
各ドライバレシーバ１１乃至１３は、電源信号ライン４２とデータ変換回路１４と間に接続されてインターフェース回路としての機能を果たす。また、各ドライバレシーバ１１乃至１３は、図示しない電源とＥＣＵ１０内の各構成素子及びＧセンサモジュール２０乃至２０ｃとの間の給電を電源信号ライン４２とを介して行う。
【００２６】
ドライバレシーバ１１は、図４にて示す電圧範囲Ａの信号（ダイアグ信号等）をデータ変換回路１４と電源信号ライン４２との間で送受信する。ドライバレシーバ１２は、図４にて示す電圧範囲Ｂの信号（加速度データ等）をデータ変換回路１４と電源信号ライン４２との間で送受信する。また、ドライバレシーバ１３は、図４にて示す電圧範囲Ｃの信号（点火コマンド等）をデータ変換回路１４と電源信号ライン４２との間で送受信する。
【００２７】
データ変換回路１４は、通信制御回路１５と各ドライバレシーバ１１乃至１３との間に接続されており、このデータ変換回路１４は、受信に関しては、各ドライバレシーバ１１乃至１３からの出力データの符号を適切に変換して通信制御回路１５に出力するとともに当該出力データのビットエラーの検査をも行う。また、当該データ変換回路１４は、送信に関しては、通信制御回路１５からの出力のアドレスとコマンドに基づき、検査ビットを付加したメッセージを生成して各ドライバレシーバ１１乃至１３のいずれかに出力する。
【００２８】
通信制御回路１５は、データ変換回路１４と衝突判定回路１６との間に接続されており、この通信制御回路１５は、電源信号ライン４２に接続されている各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃに対し、データ変換回路１４及び各ドライバレシーバ１１乃至１３を介し加速度データの要求、自己診断の要求及び点火コマンドを電源信号ライン４２に送信する。そして、上記各要求に対し電源信号ライン４２を通して応答があれば、当該通信制御回路１５は、各ドライバレシーバ１１乃至１３及びデータ変換回路１４を通して当該応答を受信して、エアバッグシステムの全体の通信を制御する。
【００２９】
また、通信制御回路１５は、データ変換回路１４を介し入力される加速度データを衝突判定回路１６に出力し、この衝突判定回路１６からの当該乗用車の衝突有りのデータ及び衝突形態の情報を受けとり、点火コマンドを生成し、データ変換回路１４に出力する。通信制御回路１５は主たる素子としてマイクロコンピュータを有しており、このマイクロコンピュータでもって、図１２乃至図１５にて示すフローチャートに従いプログラムを実行し、通信制御回路１５における上記処理がなされる。また、当該マイクロコンピュータのメモリには、各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃ及び各スキブモジュール３０乃至３０ｇを特定する各物理アドレス、論理アドレス、展開属性及び状態情報が予め記憶されている（図５及び図１０参照）。
【００３０】
衝突判定回路１６はマイクロコンピュータからなるもので、この衝突判定回路１６は、電源信号ライン４２、ドライバレシーバ１２及び通信制御回路１５を介してＧセンサモジュール２０乃至２０ｃの少なくとも２つから送信された加速度デジタルデータをとり込んで、当該データをもとに当該乗用車の衝突の有無を判定し、また、衝突との判定時にはどのような衝突形態なのかをも図５及び図１０のデータに基づき判定し、この判定データを通信制御回路１５、データ変換回路１４及びドライバレシーバ１３を通して電源信号ライン４２に送出する。本実施形態では、図５の各展開属性及び図１０の各データは、各スキブモジュールの乗用車に対する配置位置に応じた加速度特性を考慮して設定されている。
【００３１】
両Ｇセンサモジュール２０、２０ａは、図１にて示すごとく、当該乗用車のフロント側ボンネット内前部左右にそれぞれ装着されている。両Ｇセンサモジュール２０ｂ、２０ｃは、当該乗用車の車室内床面の左右にそれぞれ装着されている。
【００３２】
各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃは、それぞれ、図６にて示すごとく、加速度センサ２１（以下、Ｇセンサ２１という）と、Ａ−Ｄ変換器２２と、通信制御回路２３と、データ変換回路２４と、両ドライバレシーバ２５、２６とを備えており、これら各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃは、そのＧセンサ２１の検出加速度を、ＥＣＵ１０の要求に応じて、Ａ−Ｄ変換器２２によりデジタル変換し、通信制御回路２３、データ変換回路２４及び両ドライバレシーバ２５、２６のいずれかを通して電源信号ライン４２にメッセージとして送信する。但し、全てのＧセンサモジュール２０乃至２０ｃが同時に送信すると、電源信号ライン４２上で送信信号が衝突するため、各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃがタイミングを異にして送信を行うようになっている。
【００３３】
ここで、各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃのＧセンサ２１は、当該乗用車に対する各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃの配設位置で生ずる加速度をそれぞれ検出する。Ａ−Ｄ変換器２２は、Ｇセンサ２１の検出加速度をデジタル変換して加速度デジタルデータとして通信制御回路２３に出力する。通信制御回路２３は、ＥＣＵ１０の要求に応じて作動を行うもので、この通信制御回路２３は、基本的には、加速度デジタルデータを送出すること、及び自己診断を行いその結果を送出することを行う。
【００３４】
この通信制御回路２３は、主たる構成素子として、マイクロコンピュータを備えており、このマイクロコンピュータが通信制御回路２３における上記各送出のタイミングの制御及び当該各送出を図１６乃至図１８にて示すフローチャートに従いプログラムを実行することで行う。当該マイクロコンピュータのメモリ（図７参照）のメモリ領域には、図７にて示す各物理アドレスが予め記憶されている。なお、当該メモリには、これを有するＧセンサモジュール内でのみ使用する論理アドレスを記憶する他のメモリ領域が設けられている。
【００３５】
データ変換回路２４は、図３のデータ変換回路１４と実質的に同様の処理を行う。両ドライバレシーバ２５、２６も、図３のドライバレシーバと実質的に同様の処理を行う。なお、点火コマンドの送受信は行わないので、ドライバレシーバ１３に対応するドライバレシーバは不要である。
【００３６】
スキブモジュール３０乃至３０ｇは、図８にて示すごとく、各ドライバレシーバ３１乃至３３と、両データ変換回路３４、３５と、通信制御回路３６と、加速度レベル判定回路３７と、両常開型点火スイッチ３８、３９と、スキブ３９ａとを備えている。各ドライバレシーバ３１乃至３３は、図３の各ドライバレシーバ１１乃至１３とそれぞれ同様である。
【００３７】
両データ変換回路３４、３５は、図３のデータ変換回路１４と同様であるが、データ変換回路３４は、通信制御回路３６と各ドライバレシーバ３１、３２、３３との間に接続され、データ変換回路３５は、加速度レベル判定回路３７とドライバレシーバ３３との間に接続されている。
【００３８】
通信制御回路３６は、ＥＣＵ１０からのドライバレシーバ３２及びデータ変換回路３４を介する点火コマンドに応じて点火スイッチ３８をオンする機能と、自己診断コマンドに応じて自己診断を行いこの診断結果を送出する機能を有する。通信制御回路３６は、その主たる構成素子として、マイクロコンピュータを備えており、このマイクロコンピュータでもって、図１９乃至図２２にて示すフローチャートに従い、プログラムを実行し、通信制御回路３６における上記送出のタイミングの制御及び当該送出を行う。
【００３９】
また、通信制御回路３６のマイクロコンピュータのメモリのメモリ領域には、図９にて示すような物理アドレスが予め記憶されている。さらに、当該メモリには、当該スキブモジュールでのみ使用する論理アドレス及びエアバッグの展開属性（図１０参照）を記憶するための他のメモリ領域が確保されている。なお、図１０において、「０」はエアバッグの非展開を表し、「１」はエアバッグの展開を表す。
【００４０】
加速度レベル判定回路３７は、データ変換回路３５から加速度デジタルデータのみを受けて、このデータの値が所定加速度レベルを超えたとき、点火スイッチ３９をオンする。
【００４１】
このように構成した通信制御回路３６では、スキブ３９ａを駆動するには、両点火スイッチ３８、３９が共にオンする。また、点火スイッチ３８は、ＥＣＵ１０からの点火コマンドに応じてオンされ、点火スイッチ３９は、電源信号ライン４２に流れている加速度デジタルデータが加速度レベル判定回路３７により読み取られて所定加速度レベルを超えたときにオンする。このようにスキブ３９ａの駆動は２つの独立した系統によって行われるので、仮に片方の系統が故障してその点火スイッチがオンしても、スキブ３９ａがその駆動により点火されることはない。
【００４２】
なお、スキブモジュール３０は、当該乗用車の助手席用エアバッグ機構を作動させ、スキブモジュール３０ａ当該乗用車の運転席用エアバッグ機構を作動させ、各スキブモジュール３０ｂ、３０ｄは当該乗用車の左側の前後席用サイドエアバッグ機構をそれぞれ作動させ、各スキブモジュール３０ｃ、３０ｅは当該乗用車の右側の前後席用エアバッグ機構をそれぞれ作動させ、スキブモジュール３０ｆは当該乗用車の左側カーテンエアバッグ機構を作動させ、また、スキブモジュール３０ｇは当該乗用車の右側カーテンエアバッグ機構を作動させる。
【００４３】
次に、本実施形態における通信ルールについて説明する。この通信ルールはマスター／スレーブ方式とする。エアバッグシステムは、１つのマスターと複数のスレーブとを有しており、スレーブはマスターからの要求がない限り作動しない。従って、スレーブ同士が勝手に通信することはないが、各スレーブは、特にマスターからの要求がなくても、電源信号ライン４２上の信号を全て監視する。マスターからの要求は、特定のスレーブを指定でき、またスレーブを特定せずに要求を発信できる。本エアバッグシステムでは、マスターはＥＣＵ１０であり、各スレーブは、各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃ及び各スキブモジュール３０乃至３０ｇである。
【００４４】
また、当該エアバッグシステムでは、マスターが各スレーブを特定するために３種類のアドレス、即ち、物理アドレス、論理アドレス及び展開属性を使用する。物理アドレスは、各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃや各スキブモジュール３０乃至３０ｇ等の各スレーブが部品工場で製造される段階で付けられるアドレスで、エアバッグシステムの立ち上げ時に論理アドレスを設定するために使用される。各物理アドレスは、スレーブ毎に相互に全て異なっている。なお、各物理アドレスは、モジュールの種類や取り付け位置により規格化されることが望ましい。
【００４５】
論理アドレスは、エアバッグシステムの通常モード時にスレーブを特定するために使用されるアドレスである。エアバッグシステム内でのみ識別できればよいので、一般的に、物理アドレスよりも情報量は少なくなる。通常モード時に物理アドレスを使用しない目的は通信効率を向上させるためである。
【００４６】
展開属性は、それぞれのエアバッグ展開可能なスキブモジュールに対し設定されるもので、この展開属性は乗用車のどのような衝突形態のときに展開すべきかを指定する情報であって、衝突形態に応じて、１回の点火コマンドにより複数のスキブを点火することを目的とする（図１０参照）。なお、各衝突形態１乃至Ｐは、乗用車の衝突部位（各スキブモジュールの配置位置）に応じた加速度の大小や伝達速度及びエアバッグ（各スキブモジュールに対応の各エアバッグ機構のエアバッグ）の展開度合い等を特定する。
【００４７】
マスターであるＥＣＵ１０の通信制御回路１５には、予め個々のスキブモジュールと各衝突形態１乃至Ｐとの関係を表す展開属性（図１０参照）がフォーマットデータとして予め記憶されている。そして、マスターは、初期作動時に、その情報をスレーブに転送する。これに伴い、スキブモジュールであるスレーブは、その情報を記憶しておき、この記憶情報を、マスターから点火コマンドと共に送られてくる衝突形態情報と照合し、そのスキブを駆動するか否かを決定する。物理アドレスとの一致を避けるため、例えば、物理アドレスの先頭ビットは１にし、展開属性の先頭ビットは０にする。
【００４８】
次に、本実施形態におけるメッセージフォーマットについて説明する。基本的に１回の送信で送り出されるメッセージは、アドレス、データ領域、検査ビットで構成されるが、詳細な部分は、マスターからスレーブへの通信とスレーブからマスターへの通信とで若干異なる（図１１参照）。
【００４９】
図１１にて示すようなマスターからスレーブへのメッセージは、宛先アドレス、データ領域及び検査ビットで構成される。宛先アドレスは、メッセージを送る先の論理アドレスとする。また、ブロードキャスト通信により、全スレーブを指定することも可能である。データ領域は、先頭がコマンドでその後にデータが続く。検査ビットは、電源信号ライン４２上でビット誤りが生じてもその誤りを検出し、誤作動を防止するための冗長ビットである。スレーブからマスターへのメッセージは、発信元アドレス、データ及び検査ビットで構成される。データは、加速度デジタルデータや自己診断結果等、マスターからの要求で異なる。
【００５０】
以上のように構成した本実施形態の作動を、初期モード、通常モード及び点火モードに分けて説明する。
【００５１】
（１）初期モード
図１２、図１３、図１６、図１９、図２０及び図２３に基づき、ＥＣＵ１０、各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃ及び各スキブモジュール３０乃至３０ｇの初期動作としての初期モードについて説明する。
【００５２】
まず、マスターであるＥＣＵ１０の通信制御回路１５は、図１２のステップ１００にて、ｎ＝１と初期化し、ステップ１０１にてメッセージｎ１（図２３参照）をデータ変換回路１４及びドライバレシーバ１１を通して電源信号ライン４２に送出する。メッセージｎ１は、図２４にて示すように、論理アドレス、物理アドレス、データ変換回路で付加される検査ビットから構成される。
【００５３】
各スレーブである各Ｇセンサモジュールの通信制御回路２３は、そのマイクロコンピュータにより、図１６のステップ２００において、上記送出メッセージｎ１に基づきＹＥＳと判定して当該メッセージを受信し、ステップ２０１にて、メッセージに含まれている物理アドレスと自分の物理アドレスとを照合する。一致すれば、通信制御回路２３のマイクロコンピュータは、ステップ２０２にて、当該メッセージの論理アドレスをメモリ領域に書き込み、ステップ２０３にて、論理アドレス設定が正常に行われたことをマスターに知らせるためメッセージｎ１’（図２３、図２４参照）をデータ変換回路２４及びドライバレシーバ２５を通して電源信号ライン４２に送信する。一致しなければ、無視する。
【００５４】
マスターの通信制御回路１５のマイクロコンピュータは、上記送信メッセージｎ１’に基づき、ステップ１０２にてＹＥＳとの判定のもと、メッセージｎ１’を受信し、アドレス設定が正常に行われたことを確認した後、もしもそのスレーブが展開可能なスレーブ（スキブモジュール）であれば、ステップ１０３にてＹＥＳとの判定をし、展開属性を設定するため、メッセージｎ２（図２３、図２４参照）をステップ１０４にて上述と同様に電源信号ライン４２に送信する。なお、上記メッセージｎ１及びメッセージｎ２は、それぞれ、論理アドレス設定用及び展開属性設定用である。
【００５５】
スレーブとしての各スキブモジュールの通信制御回路３６は、ステップ２００乃至２０３の処理と同様に、図１９の両ステップ３００乃至３０５の処理後、ステップ３０６にて、メッセージｎ２に含まれている展開属性をメモリに格納し、メッセージｎ２’（＝メッセージｎ１’）をステップ３０７にて、上述と同様に電源信号ライン４２に送信する。メッセージｎ２は、他のスレーブも受信しているが、展開属性はどの物理アドレスとも一致しないため無視される。
【００５６】
ついで、ＥＣＵ１０の通信制御回路１５のマイクロコンピュータが、図１２のステップ１０５にて、上記メッセージメッセージｎ２’の受信のもとＹＥＳと判定して、ステップ１０７にてｎ＝ｎ＋１＝２と更新し、以下、ｎ＞Ｎ＋Ｍとなるまで、残りのスレーブにつき上記初期手順処理が繰り返される。
【００５７】
全てのスレーブについて行い、ステップ１０８にてＹＥＳとの判定がなされると、ステップ１０９で状態情報が１のスレーブがあるか判定される。この判定は、ステップ１０５でＮＯとの判定のときステップ１０６で状態情報が１と設定されていることに基づきなされる。ステップ１０９でＹＥＳとの判定のときは、ステップ１１０においてエアバッグシステムのシステム構成に異常があることが警告される。以上により、初期モードが終了する。
【００５８】
（２）通常モード
次に、図１４、図１５、図１７、図１８及び図２５を参照して、ＥＣＵ１０、各Ｇセンサモジュール２０乃至２０ｃ及び各スキブモジュール３０乃至３０ｇの通常動作である通常モードについて説明する。図２５は、通常モードにおけるＥＣＵ１０の通信制御回路１５及び各Ｇセンサモジュールの通信制御回路２３の送信タイミングを示す。
【００５９】
マスターの通信制御回路１５は、そのマイクロコンピュータにより、図１４のステップ１１１にて、ｎ＝１及びフラグｆ＝０とセットした後、ステップ１１２にて、タイマをリセット始動してその計時を開始させ、ステップ１１３にて、ブロードキャスト通信で加速度データ要求コマンドを電源信号ライン４２に送信する。なお、ｆ＝０は自己診断用信号を送信しないことを表す。
【００６０】
通信制御回路１５では、そのマイクロコンピュータにより、ステップ１１４において電源信号ライン４２から加速度データが受け取られ、ステップ１１５において、加速度データ受け取り終了が判定される。このステップ１１５における判定がＮＯとなる場合には、ステップ１１４の処理がステップ１１５でＹＥＳとの判定がなされるまで繰り返される。
【００６１】
その後、衝突判定回路１６から通信制御回路１５に対し点火指示があったかがステップ１１６で判定される。点火指示がないためにステップ１１６における判定がＮＯとなると、ステップ１１７（図１５参照）にて、ｆ＝０に基づきＹＥＳと判定され、ステップ１１８にて、ｎに対応するスレーブに自己診断コマンドが電源信号ライン４２を通して送信され、ステップ１１９にて、ｆ＝１とセットされる。
【００６２】
上記タイマの計時時間がＴ０秒を経過すると、ステップ１２０の判定がＹＥＳとなり、ステップ１１２以後の処理が同様に繰り返される。その後、ステップ１１７において、ｆ＝１に基づきＮＯとの判定がなされると、ステップ１２１において、ｎに対応するスレーブの自己診断結果が受け取られる。この自己診断結果に異常があれば、ステップ１２２における判定がＹＥＳとなり、ステップ１２３にて、警告表示（例えば、警告ランプの点灯）される。なお、この警告ランプは、インストルメントパネル等ユーザの目の届く部位に設けられている。
【００６３】
一方、ステップ１２２の判定がＮＯとなると、ステップ１２４において、ｆ＝０とセットされ、ステップ１２５において、ｎ＝Ｍ＋Ｎか否かが判定される。ｎ＝Ｍ＋Ｎでなければ、ステップ１２５の判定がＮＯとなり、ステップ１２６でｎ＝ｎ＋１と加算更新される。この処理は、ステップ１２５でＹＥＳとの判定がなされるまで繰り返される。なお、当該ステップ１２５でＹＥＳとの判定がなされると、ステップ１２７において、ｎ＝１とセットされる。
【００６４】
また、点火指示があるためにステップ１１６における判定がＹＥＳになると、ステップ１２８で点火コマンドがブロードキャスト通信で電源信号ライン４２に送信され、ステップ１２９でフラグｆ＝０とセットされる。
【００６５】
Ｇセンサモジュールの通信制御回路２３は、そのマイクロコンピュータにより、図１７のステップ２０４において、自己診断フラグｄ、最後フラグｄ１及び加速度データ送出フラグｅを共に０とセットし、ステップ２０５において、電源信号ライン４２上の信号（点火コマンド以外の信号）を受信する。ついで、ｄ＝０であることから、ステップ２０６における判定がＮＯとなり、ステップ２０５での受信信号に、メッセージの論理アドレス＝ｎか又はブロードキャスト通信の信号があれば、ステップ２０７においてＹＥＳと判定される。なお、ｄ１＝１は、自分のスレーブが最後であることを表し、ｅ＝１は、自分のスレーブが加速度データを送出済みであることを表す。
【００６６】
ついで、図１８のステップ２０８において、ステップ２０５での受信信号に加速度データ要求コマンドがなければ、ＮＯと判定され、ステップ２０９にて、ステップ２０５での受信信号に自己診断コマンドがあれば、ＹＥＳと判定される。そして、ステップ２１０において、自己診断が開始され、ステップ２１１にてｄ＝１とセットされ、ステップ２１２において、ｅ＝０に基づきＮＯと判定される。一方、現段階にて、ｅ＝１であれば、ステップ２１２における判定がＹＥＳとなり、ステップ２１３においてｄ１＝１とセットされる。
【００６７】
一方、上記ステップ２０８において、ステップ２０５での受信信号に加速度データ要求コマンドがあれば、ＹＥＳと判定され、ステップ２１４において、加速度データがサンプリング処理される。然る後、現在のＧセンサモジュールが先頭のもの（Ｇセンサモジュール２０）であれば、ｎ＝１であることから、ステップ２１５における判定がＹＥＳとなる。
【００６８】
一方、ステップ２１５における判定がＮＯとなるときには、ステップ２１６において、電源信号ライン４２上の信号が通信制御回路２３によりそのマイクロコンピュータでもって受信される。現段階にてメッセージの論理アドレス＝ｎ−１でなければ、ステップ２１７における判定がＮＯとなり、ステップ２１５、２１６、２１７を通る処理が、メッセージの論理アドレス＝ｎ−１となるまで繰り返される。ここで、ステップ２１７でのＹＥＳとの判定は現在のＧセンサモジュールに対応するｎとなったことを意味する。
【００６９】
ステップ２１７の処理後、ステップ２１４でサンプリング済みの加速度データが符号化されて電源信号ライン４２に送信される。そして、ステップ２１９でｅ＝１とした後、ステップ２２０において、ｄ＝１及びｄ１＝１か否かが判定される。ここで、ｄ＝１及びｄ１＝１であれば、ステップ２２０における判定がＹＥＳとなり、ステップ２２１にて、ステップ２１０での自己診断結果が通信制御回路２３によりそのマイクロコンピュータでもって電源信号ライン４２に送信される。その後、ステップ２２２において、ｄ＝０とセットされる。なお、ステップ２２０でＮＯと判定されるときには、両ステップ２２１、２２２の処理がスキップされる。
【００７０】
上述のようにステップ２０６においてＮＯと判定された後、ステップ２０７の判定がＮＯとなる場合には、ステップ２２３において、論理アドレス１乃至ｎのいずれが論理アドレスａとして通信制御回路２３のマイクロコンピュータのメモリに格納され、ステップ２２４においてｅ＝０とセットされる。
【００７１】
また、上述のようにステップ２０５の処理がされた後、ステップ２０６の判定がＹＥＳになる場合には、ステップ２２５において、メッセージの論理アドレス＝ａか否かが判定される。ここで、論理アドレスａであれば、ステップ２２５における判定がＹＥＳとなり、ステップ２２６において通信制御回路２３によりそのマイクロコンピュータでもって自己診断結果を電源信号ライン４２に送信する。ついで、ステップ２２７においてｄ＝０とセットされる。
【００７２】
上記通常モードを図２５に基づき要約して説明すると、マスターであるＥＣＵ１０がその通信制御回路１５によりブロードキャスト通信で加速度要求コマンドを送信すると、各Ｇセンサモジュールはこの送信コマンドを受けて加速度データのサンプリングを行い論理アドレス順にサンプリングした加速度データ（デジタルデータ）として送信する。
【００７３】
マスターは、全ての加速度データの受信が完了した後、論理アドレスｎをもつ特定のスレーブに自己診断コマンドを送信する。指定されたスレーブは、自己診断を実行し、自己診断結果送信待ちの状態に入る。これに平行してマスターは再びブロードキャスト通信で加速度データ要求コマンドを送信する。Ｇセンサモジュールはまた同じように論理アドレス順にサンプリングした加速度データを送信する。自己診断を要求されたスレーブは最後のＧセンサモジュールが送信した後に自己診断結果を送信する。
【００７４】
マスターがブロードキャスト通信で加速度データ要求コマンドを開始してから再び加速度データ要求コマンドを送信するまでを１サイクル（図２５参照）とし、マスター又は各スレーブが送信し次の送信があるまでの時間間隔をフレームということとする。１サイクルは、ＧセンサモジュールがＮ個あるからＮ＋２のフレームによって構成される。加速度データ要求コマンドをフレーム０とすれば、自己診断の要求と結果の送信はフレームＮ＋１で行うこととなる。１サイクルの時間間隔はＴ０秒に固定する。Ｔ０は加速度の必要周波数帯域幅によって決まる。
（３）点火モード
次に、当該乗用車の衝突検知からスキブの点火に至るまでの動作を点火モードとして図２１、図２２及び図２６を参照して説明する。
【００７５】
スキブモジュールの通信制御回路３６は、そのマイクロコンピュータにより、図２１のステップ３０８において自己診断フラグｄ＝０とセットする。ついで、ステップ３０９において、電源信号ライン４２上の信号が通信制御回路３６によりそのマイクロコンピュータでもって受信される。現段階では、ｄ＝０であるから、ステップ３１０においてＮＯとの判定がなされ、ステップ３１１において、電源信号ライン４２上の信号中のメッセージの論理アドレスがｍであるか電源信号ライン４２上の信号がブロードキャスト通信の信号を含めば、ＹＥＳと判定される。
【００７６】
然る後、ステップ３１２において、電源信号ライン４２上の信号中の信号電圧は点火レベルにあるか否かが判定される。ここで、当該信号電圧が点火レベルになければ、ステップ３１３において、電源信号ライン４２上の信号中に自己診断コマンドがあるか否かが判定される。そして、ステップ３１３における判定がＹＥＳとなれば、ステップ３１４において、通信制御回路３６のマイクロコンピュータが自己診断を開始する。そして、ステップ３１５においてｄ＝１とセットされる。
【００７７】
上述のようにステップ３１０でのＮＯとの判定後、ステップ３１１の判定がＮＯとなると、ステップ３１６において、論理アドレス１乃至ｎのいずれかが論理アドレスａとして通信制御回路３６のマイクロコンピュータのメモリに格納される。
【００７８】
また、上述のようにステップ３０９の処理をした後、ステップ３１０での判定がＹＥＳとなる場合には、ステップ３１７において、メッセージの論理アドレス＝ａか否かが判定される。ここで、ステップ３１７での判定がＹＥＳとなる場合には、ステップ３１８で電源信号ライン４２上に信号があるかが判定され、なければ、当該ステップ３１８での判定がＮＯとなり、ステップ３１９において、通信制御回路３６がそのマイクロコンピュータにより自己診断結果を電源信号ライン４２に送信する。なお、ステップ３１９の処理後、ステップ３２０においてｄ＝０とセットされる。
【００７９】
また、上述のようにステップ３１１でＹＥＳとの判定がなされた後、ステップ３１２における判定がＹＥＳとなる場合には、ステップ３２１において、電源信号ライン４２上の信号中に点火コマンドがあるか否かが判定される。ここで、点火コマンドがあることでステップ３２１での判定がＹＥＳとなると、ステップ３２２において、電源信号ライン４２上の信号に含まれるメッセージ中の衝突形態が、通信制御回路３６のマイクロコンピュータのメモリ内の展開属性と照合される。一方、ステップ３２１での判定がＮＯとなる場合には、ステップ３２２の処理をすることなくステップ３０９の処理に戻る。
【００８０】
上記ステップ３２２での照合の結果、衝突形態がエアバッグを展開すべき衝突形態であるか否かがステップ３２３で判定される。そして、ステップ３２４において、点火スイッチ３８が通信制御回路３６によりそのマイクロコンピュータでもってオンされる。
【００８１】
一方、通信制御回路３６の加速度レベル判定回路３７が電源信号ライン４２からドライバレシーバ３３及びデータ変換回路３５を通して加速度データを入力されると、加速度レベル判定回路３７は、加速度データのレベルが当該乗用車の衝突を表す加速度レベルに一致するか否かを判定する。そして、この判定が一致との判定であれば、点火スイッチ３９が加速度レベル判定回路３７によりオンされる。以上のように両点火スイッチ３８、３９が共にオンすると、スキブ３９ａが点火されて対応のエアバッグ機構のエアバッグを展開する。
【００８２】
上記点火モードを図２６に基づき要約して説明すると、マスターの衝突判定回路１６は各Ｇセンサモジュールから送られてくる加速度データを解析し、当該乗用車の衝突の有無を判定し、衝突があった場合にはどのような衝突形態かを示すデータを任意のタイミングで通信制御回路１５に出力する。通信制御回路１５は、そのマイクロコンピュータにより、当該衝突形態を表すデータを受け取っても基本的なサイクルやフレームの枠組みを変えることなく、加速度データの受け取りを継続し、点火コマンドの送出をフレームＮ＋１で行う。
【００８３】
ここで、点火コマンドを含むメッセージは衝突形態を示す情報をも含むため、このメッセージを受け取ったスキブモジュールの通信制御回路３６は、そのマイクロコンピュータにより、信号電圧が点火レベル（電圧範囲Ｃ）か否かの判定を行い、コマンドは点火コマンドか否かを判定し、点火コマンドであれば衝突形態と当該マイクロコンピュータのメモリ内の展開属性とを照合し、展開すべき衝突形態であったとき点火スイッチ３８をオンする。
【００８４】
また、スキブモジュールの加速度レベル判定回路３７は、電源信号ライン４２上の加速度データをドライバレシーバ３３及びデータ変換回路３５を通して読み込み、この加速度データのレベルが、当該乗用車の衝突を表す所定レベルを超えていれば、点火スイッチ３９をオンする。このようにして両点火スイッチ３８、３９が共にオンしたときスキブ３９ａが点火される。
【００８５】
これにより、本実施形態では、エアバッグシステムにおいてどのような単一故障が発生しても、当該エアバッグシステムのスキブのいずれにおいても誤点火を確実に防止してエアバッグ機構の誤作動を防止し得るものである。
【００８６】
また、上述のように各スキブモジュールに対応する各衝突形態１乃至Ｐに基づきエアバッグ機構のエアバッグ展開状態が制御されるので、当該乗用車に対する各スキブモジュールの配置部位で生ずる加速度に応じたアバッグ機構のエアバッグ展開状態の確保が可能となる。
【００８７】
なお、上記実施形態にて述べたエアバッグシステムは機械式セーフィングセンサを用いない場合の必要最小限の構成をしめしたものであるが、このような構成によって、上記実施形態の作用効果を達成できるものである。
【００８８】
また、本発明の実施にあたり、エアバッグシステムに限ることなく、当該乗用車のシートのベルトテンショナー等の乗員保護システムに本発明を適用してもよい。
【００８９】
また、本発明の実施にあたり、各スキブモジュール３０乃至３０ｇの衝突判定回路３６は廃止してもよい。
【００９０】
また、本発明の実施にあたり、ＥＣＵ１０の衝突判定回路１６は廃止してもよい。
【００９１】
また、本発明の実施にあたっては、Ｇセンサモジュールやスキブモジュールの数は、上記実施形態にて述べた数に限定する必要はなく、適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエアバッグシステムが乗用車に設けられた一実施形態を示す模式的平面図である。
【図２】 当該エアバッグシステムのブロック図である。
【図３】 図２のＥＣＵ１０の構成を示す詳細ブロック図である。
【図４】 各電圧範囲Ａ乃至Ｃの波形図である。
【図５】 ＥＣＵ１０の通信制御回路のマイクロコンピュータのメモリに予め記憶した各スレーブに対応する物理アドレス、論理アドレス、展開属性及び状態情報を示す図である。
【図６】 各Ｇセンサモジュールの構成を示す詳細ブロック図である。
【図７】 各Ｇセンサモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータのメモリに記憶した物理アドレス及び論理アドレスを示す図である。
【図８】 各スキブモジュールの構成を示す詳細ブロック図である。
【図９】 各スキブモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータのメモリに記憶した物理アドレス、論理アドレス及び展開属性を示す図である。
【図１０】 上記展開属性のフォーマットを、各スキブモジュールと各衝突形態１乃至Ｐとの関係で表す図である。
【図１１】 マスターからスレーブへのメッセージ及びスレーブからマスターへのメッセージの構成を示す図である。
【図１２】 ＥＣＵ１０の通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１３】 ＥＣＵ１０の通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１４】 ＥＣＵ１０の通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１５】 ＥＣＵ１０の通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１６】 各Ｇセンサモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１７】 各Ｇセンサモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１８】 各Ｇセンサモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図１９】 各スキブモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図２０】 各スキブモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図２１】 各スキブモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図２２】 各スキブモジュールの通信制御回路のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートの一部である。
【図２３】 論理アドレスｎに対応するスレーブにおけるマスター及びスレーブのメッセージのやりとりを示すタイミングチャートでる。
【図２４】 メッセージｎ１、ｎ２、ｎ１’、ｎ２’の構成を示す図である。
【図２５】 通常モードにおけるＥＣＵ１０及び各Ｇセンサモジュールの間のフレーム毎のデータのやりとりを示すタイミングチャートである。
【図２６】 点火モードにおけるＥＣＵ１０及び各Ｇセンサモジュールの間のフレーム毎のデータのやりとりを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０…ＥＣＵ、１５、２３、３６…通信制御回路、１６…衝突判定回路、２０乃至２０ｃ…Ｇセンサモジュール、２１…加速度センサ、３０乃至３０ｇ…スキブモジュール、３７…加速度レベル判定回路、３８、３９…点火スイッチ、３９ａ…スキブ、４０…シリアル通信バス。

Claims (7)

1. 車両の互いに異なる位置にて搭載された複数の乗員保護機構、複数の加速度センサモジュール（２０乃至２０ｃ）、複数のスキブモジュール（３０乃至３０ｇ）及び電子制御装置（１０）と、前記各加速度センサモジュール、前記各スキブモジュール及び前記電子制御装置を接続してなるシリアル通信バス（４０）とを備える車両用乗員保護システムであって、
   前記複数の加速度センサモジュールは、それぞれ、車両の互いに異なる位置にて当該車両の加速度を検出する加速度センサ（２１）と、この加速度センサの検出加速度を対応スキブモジュール用加速度データとして前記シリアル通信バスに送信する送信手段（２３、２１８）とを備え、
   前記電子制御装置は、前記シリアル通信バス上の前記対応スキブモジュール用加速度データに基づき車両の衝突の有無を判定し、この判定結果を対応スキブモジュール用判定データとして前記シリアル通信バスに送信する衝突判定手段（１５、１６、１１６）を備え、
   前記複数のスキブモジュールは、それぞれ、前記複数の乗員保護機構のうちの対応の乗員保護機構を作動させるとき駆動されるスキブ（３９ａ）と、このスキブに直列接続されて共にオンしたときにのみ当該スキブを駆動する両点火スイッチ（３８、３９）と、前記シリアル通信バス上の前記対応スキブモジュール用加速度データに基づき車両の衝突の有無を判定し前記両点火スイッチの一方をオンする衝突判定手段（３７）とを備え、
   前記両点火スイッチのうち他方の点火スイッチは、前記シリアル通信バス上の前記対応スキブモジュール用判定データが車両の衝突を表すときオンするようにした車両用乗員保護システム。
2. 前記電子制御装置の衝突判定手段は、前記対応スキブモジュール用判定データを、前記対応スキブモジュール用加速度データとは異なる信号形態で前記シリアル通信バスに送信することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護システム。
3. 前記対応スキブモジュール用判定データの信号形態は、前記対応スキブモジュール用加速度データとは異なる電圧振幅であることを特徴とする請求項２に記載の車両用乗員保護システム。
4. 前記電子制御装置の衝突判定手段は、車両の衝突形態をも含めて判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の車両用乗員保護システム。
5. 前記電子制御装置は、前記複数のスキブモジュールのいずれかに対する対応スキブモジュール用点火指令を前記シリアル通信バスに送信する点火指令送信手段（１２８）を備え、
   前記複数のスキブモジュールは、それぞれ、前記シリアル通信バス上の前記対応スキブモジュール用点火指令を受信して前記シリアル通信バス上の前記対応スキブモジュール用判定データに基づき車両の衝突の有無を判定し、衝突有りとの判定でもって前記他方の点火スイッチをオンする他の衝突判定手段（３２１乃至３２４）を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の車両用乗員保護システム。
6. 前記複数のスキブモジュールの各両衝突判定手段の一方は、車両の衝突形態をも含めて判定することを特徴とする請求項５に記載の車両用乗員保護システム。
7. 前記電子制御装置は、その作動開始直後に、前記複数のスキブモジュールの各両衝突判定手段の一方が車両の衝突形態をも含めて判定するための情報を、前記シリアル通信バスに送信する情報送信手段（１０４）を備え、
   前記複数のスキブモジュールの各両衝突判定手段の一方は、前記シリアル通信バス上の前記情報に基づき、車両の衝突形態をも含めて判定することを特徴とする請求項５に記載の車両用乗員保護システム。

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