(57)【要約】【課題】多数のスレーブ局をネットワークにて連結し、且つマスタ局とスレーブ局との間を高速でデータ伝送することのできる多重通信システム、及びこれを用いた乗員保護装置を提供する。【解決手段】車両に搭載される衝突センサ３に接続された複数のスレーブ局と、衝突センサ３を制御するマスタ局とを接続し、マスタ局から各スレーブ局への電力の供給、及びマスタ局と各スレーブ局との間のデータ通信を行い、衝突センサ３にて車両の衝突が検知された際に、車両に搭載される乗員保護手段を作動して乗員を保護する乗員保護装置において、マスタ局は、イニシャル時に各スレーブ局のアドレス設定を行い、スレーブ局は、マスタ局より出力される信号の電圧値が２４ボルトから５ボルトに低下した際に、複数の各スレーブ局からマスタ局に対して順次前記衝突センサ３に関するデータを送信する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ局と、電子機器と接続された複数のスレーブ局とを接続し、マスタ局から各スレーブ局への電力の供給、及びマスタ局とスレーブ局との間のデータ通信を行う多重通信システムにおいて、
前記マスタ局は、イニシャル時に前記各スレーブ局のアドレス設定を行い、
前記スレーブ局は、前記マスタ局より出力される信号の電圧値が所定の基準電圧から一定レベル以上変化した際に、前記複数の各スレーブ局から前記マスタ局に対して順次前記電子機器に関するデータを送信することを特徴とする多重通信システム。
【請求項２】
車両に搭載される衝突センサと接続された複数のスレーブ局と、前記衝突センサを制御するマスタ局とを接続し、前記マスタ局から前記各スレーブ局への電力の供給、及び前記マスタ局と前記各スレーブ局との間のデータ通信を行い、前記衝突センサにて車両の衝突が検知された際に、車両に搭載される乗員保護手段を作動して乗員を保護する乗員保護装置において、
前記マスタ局は、イニシャル時に前記各スレーブ局のアドレス設定を行い、前記スレーブ局は、前記マスタ局より出力される信号の電圧値が所定の基準電圧から一定レベル以上変化した際に、前記複数の各スレーブ局から前記マスタ局に対して順次前記衝突センサに関するデータを送信することを特徴とする乗員保護装置。
【請求項３】
前記各スレーブ局は、計時手段を有し、前記電圧値が一定レベル以上変化した後、前記設定されたアドレスに基づき、一つ前のアドレスのスレーブ局よりのデータ送信が終了したことが前記計時手段にて確認された後に、当該スレーブ局のデータ送信を行うことを特徴とする請求項２に記載の乗員保護装置。
【請求項４】
前記スレーブ局は、前記衝突センサの出力信号の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記衝突センサの出力信号が前記閾値を超えたかどうかを判断する閾値判断手段と、を有し、該閾値判断手段にて衝突センサの出力信号が閾値を超えたと判断された際に、衝突検出信号を前記マスタ局に送信することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の乗員保護装置。
【請求項５】
前記閾値記憶手段は、前記閾値に所定の幅を設定して記憶し、前記閾値判断手段は、この所定の幅の範囲内では判断結果を変化させないことを特徴とする請求項４に記載の乗員保護装置。
【請求項６】
車両に搭載される乗員保護手段と接続された複数のスレーブ局と、前記乗員保護手段を制御するマスタ局と、を接続し、前記マスタ局から前記各スレーブ局への電力の供給、及び前記マスタ局と前記各スレーブ局との間のデータ通信を行い、当該車両の衝突が検知された際に、前記乗員保護手段を駆動させる乗員保護装置において、
前記マスタ局は、イニシャル時に前記各スレーブ局のアドレス設定を行い、マスタ局から各スレーブ局へ送信される信号フレームは、マスタ局から各スレーブ局へ電力を供給する電力供給部と、マスタ局から各スレーブ局へデータを送信するＭ／Ｓ送信部と、各スレーブ局からマスタ局へデータを送信するＳ／Ｍ送信部と、各スレーブ局からマスタ局への送信要求信号を書き込むリクエスト部と、を有し、
前記各スレーブ局は、マスタ局より前記乗員保護手段の起動信号が与えられた際に、該乗員保護手段を起動させることを特徴とする乗員保護装置。
【請求項７】
前記リクエスト部は、各スレーブ局からマスタ局への送信要求信号を書き込むと共に、送信要求が発生したスレーブ局のうちの唯一のスレーブ局より出力される送信データを書き込むことを特徴とする請求項６に記載の乗員保護装置。
【請求項８】
前記リクエスト部に送信データを書き込む唯一のスレーブ局は、イニシャル時に設定されたアドレスが最も小さい番号となるスレーブ局であることを特徴とする請求項７に記載の乗員保護装置。
【請求項９】
前記乗員保護手段は、エアバッグであることを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【請求項１０】
前記乗員保護手段は、シートベルトであることを特徴とする請求項２〜請求項８のいずれか１項に記載の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のスレーブ局に連結された各電子機器をマスタ局にて制御する多重通信システム及びこれを用いた乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、車両に搭載される衝突センサ、及び衝突検出時に起動するエアバッグ、及びシートベルト等の乗員保護手段は、それぞれ送受信部を有しており、該送受信部と主制御部とが接続され、１対１の通信によりデータの伝送が行われている（例えば、特開平１０−１６６９９３号公報参照）。そして、衝突センサにて車両の衝突が検知された際には、この衝突センサに対応する乗員保護手段を駆動させることにより（例えば、側面衝突が検知された場合には、側突用のエアバッグを展開させることにより）乗員の安全を確保する。
【０００３】
また、昨今においては、車両内に多数の乗員保護手段を備えたものが多くなっており、各乗員保護手段、及びこれに駆動信号を与えるための衝突センサをそれぞれ別個に主制御手段と接続することは配線が煩雑となり、且つ各乗員保護手段及び衝突センサと連結する送受信部毎にマイコンを搭載する必要があるので、ネットワーク化することにより、これらの問題を解決したいという要望が高まっている。
【０００４】
従来におけるネットワークシステムでは、主制御部となるマスタ局と、各衝突センサ或いは乗員保護手段に接続されるスレーブ局との間の１対１の通信（ハンドシェーク方式）であるため、衝突センサ及び乗員保護手段の個数、ひいてはスレーブ局の個数が増加すると、マスタ局と全てのスレーブ局との間の通信が完了するまでに、多くの時間を要してしまう。
【０００５】
ところが、エアバッグやシートベルト等の乗員保護手段は、衝突発生時には極めて短い時間に起動して乗員を保護しなければならず、多くの乗員保護手段を有する場合には対応することができない。
【０００６】
具体的な例でいうと、確実に乗員保護手段を駆動させるためには、衝突センサの出力信号を、５００［μｓｅｃ］程度の周期で検出する必要があり、上述したエアバッグ、シートベルト等の乗員保護手段が３個の場合には、これに対応することができるが、６、７個といったように、３個を超える個数となった場合には、これに対応することができず、結果としてネットワーク化することが困難であるという問題が発生していた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１６６９９３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来においては、乗員をより確実に保護するために、多数の乗員保護手段を搭載するものが多くなっており、このような場合に、各乗員保護手段と衝突センサ、及び主制御装置とを接続することは、ハーネス本数の増大化、装置全体の大型化を招くという欠点があり、更に、ネットワーク化する場合には、即時性に欠けるという問題があった。
【０００９】
この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、多数のスレーブ局をネットワークにて連結し、且つマスタ局とスレーブ局との間を高速でデータ伝送することのできる多重通信システム、及びこれを用いた乗員保護装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、マスタ局と、電子機器と接続された複数のスレーブ局とを接続し、マスタ局から各スレーブ局への電力の供給、及びマスタ局とスレーブ局との間のデータ通信を行う多重通信システムにおいて、前記マスタ局は、イニシャル時に前記各スレーブ局のアドレス設定を行い、前記スレーブ局は、前記マスタ局より出力される信号の電圧値が所定の基準電圧から一定レベル以上変化した際に、前記複数の各スレーブ局から前記マスタ局に対して順次前記電子機器に関するデータを送信することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、車両に搭載される衝突センサと接続された複数のスレーブ局と、前記衝突センサを制御するマスタ局とを接続し、前記マスタ局から前記各スレーブ局への電力の供給、及び前記マスタ局と前記各スレーブ局との間のデータ通信を行い、前記衝突センサにて車両の衝突が検知された際に、車両に搭載される乗員保護手段を作動して乗員を保護する乗員保護装置において、前記マスタ局は、イニシャル時に前記各スレーブ局のアドレス設定を行い、前記スレーブ局は、前記マスタ局より出力される信号の電圧値が所定の基準電圧から一定レベル以上変化した際に、前記複数の各スレーブ局から前記マスタ局に対して順次前記衝突センサに関するデータを送信することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記各スレーブ局は、計時手段を有し、前記電圧値が一定レベル以上変化した後、前記設定されたアドレスに基づき、一つ前のアドレスのスレーブ局よりのデータ送信が終了したことが前記計時手段にて確認された後に、当該スレーブ局のデータ送信を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記スレーブ局は、前記衝突センサの出力信号の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記衝突センサの出力信号が前記閾値を超えたかどうかを判断する閾値判断手段と、を有し、該閾値判断手段にて衝突センサの出力信号が閾値を超えたと判断された際に、衝突検出信号を前記マスタ局に送信することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記閾値記憶手段は、前記閾値に所定の幅を設定して記憶し、前記閾値判断手段は、この所定の幅の範囲内では判断結果を変化させないことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、車両に搭載される乗員保護手段と接続された複数のスレーブ局と、前記乗員保護手段を制御するマスタ局と、を接続し、前記マスタ局から前記各スレーブ局への電力の供給、及び前記マスタ局と前記各スレーブ局との間のデータ通信を行い、当該車両の衝突が検知された際に、前記乗員保護手段を駆動させる乗員保護装置において、前記マスタ局は、イニシャル時に前記各スレーブ局のアドレス設定を行い、マスタ局から各スレーブ局へ送信される信号フレームは、マスタ局から各スレーブ局へ電力を供給する電力供給部と、マスタ局から各スレーブ局へデータを送信するＭ／Ｓ送信部と、各スレーブ局からマスタ局へデータを送信するＳ／Ｍ送信部と、各スレーブ局からマスタ局への送信要求信号を書き込むリクエスト部と、を有し、前記各スレーブ局は、マスタ局より前記乗員保護手段の起動信号が与えられた際に、該乗員保護手段を起動させることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記リクエスト部は、各スレーブ局からマスタ局への送信要求信号を書き込むと共に、送信要求が発生したスレーブ局のうちの唯一のスレーブ局より出力される送信データを書き込むことを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、前記リクエスト部に送信データを書き込む唯一のスレーブ局は、イニシャル時に設定されたアドレスが最も小さい番号となるスレーブ局であることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、前記乗員保護手段は、エアバッグであることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、前記乗員保護手段は、シートベルトであることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る多重通信システムを用いた車両用の乗員保護装置の構成を示す配置構成図である。
【００２１】
同図に示すように、該乗員保護装置１は、当該装置を総括的に制御するコントローラ２と、車両の左右の前方（２箇所）、前側の側面（２箇所）、及び後側の側面（２箇所）のそれぞれに設けられた衝突センサ３（３−１〜３−６）と、運転席前方及び側方、助手席前方及び側方、後部席側方のそれぞれに設けられたエアバッグ用のスクイブ４（４−１〜４−１２）と、運転席、助手席、及び後部座席に設けられたシートベルトのプリテンショナ用のスクイブ５（５−１〜５−４）と、を具備している。
【００２２】
また、乗員が座席に着座しているかどうかを検知する乗員検知センサ６、及び座席に加えられる重量を検知する重量センサ１１を備えている。
【００２３】
図２は、コントローラ２と、各センサ、及び各スクイブとの連結状態を示す説明図である。同図に示すように、コントローラ２は、ＭＣＵ（メインコントロールユニット）２ａと、インターフェース（以下、マスタ局という）２ｂと、を備えている。そして、ＭＣＵ２ａは、マスタ局２ｂを介し、中速用バス９により、複数のＬＣＵ（以下、スレーブ局という）１２（１２−１〜１２−１８）と接続されている。
【００２４】
更に、ＭＣＵ２ａは、マスタ局２ｂを介し、高速用バス８により、複数のＬＣＵ（以下、スレーブ局という）１３（１３−１〜１３−６）と接続されている。
【００２５】
スレーブ局１２−１は、乗員検知センサ６と接続され、スレーブ局１２−２は重量センサ１１と接続され、スレーブ局１２−３、１２−４は、助手席側エアバッグ用のスクイブ４−１、４−２と接続されている。また、スレーブ局１２−５、１２−６は、運転席側エアバッグ用のスクイブ４−３、４−４と接続され、スレーブ局１２−７は、前右のカーテンエアバッグ用のスクイブ４−５と接続されている。
【００２６】
更に、スレーブ局１２−８は、前右の側突エアバッグ用のスクイブ４−６と接続され、スレーブ局１２−９は、前席右側プリテンショナー用のスクイブ５−１と接続され、スレーブ局１２−１０は、前席左側プリテンショナー用のスクイブ５−２と接続され、スレーブ局１２−１１は、前左の側突エアバッグ用のスクイブ４−７と接続されている。
【００２７】
また、スレーブ局１２−１２は、前左のカーテンエアバッグ用のスクイブ４−８と接続され、スレーブ局１２−１３は、後左のカーテンエアバッグ用のスクイブ４−９と接続され、スレーブ局１２−１４は、後左の側突エアバッグ用のスクイブ４−１０と接続され、スレーブ局１２−１５は、後席左側プリテンショナー用のスクイブ５−３と接続され、スレーブ局１２−１６は、後席右側プリテンショナー用のスクイブ５−４と接続され、スレーブ局１２−１７は、後右の側突エアバッグ用のスクイブ４−１１と接続され、スレーブ局１２−１８は、後右のカーテンエアバッグ用のスクイブ４−１２と接続されている。
【００２８】
更に、スレーブ局１３−１は、後席左側の衝突センサ（Ｇセンサ）３−６と接続され、スレーブ局１３−２は、後席右側の衝突センサ３−５と接続され、スレーブ局１３−３は、前席左側の衝突センサ３−４と接続され、スレーブ局１３−４は前席右側の衝突センサ３−３ｃと接続され、スレーブ局１３−５は、前方左側の衝突センサ３−２と接続され、スレーブ局１３−６は、前方右側の衝突センサ３−１と接続されている。
【００２９】
コントローラ２は、高速用バス８を用い、高速通信のプロトコルで各高速用バス８に連結された各スレーブ局１３との間でのデータ通信を行う。また、中速バス９を用い、中速通信のプロトコルで中速バス９に連結された各スレーブ局１３との間でのデータ通信を行う。
【００３０】
図３は、コントローラ２が有するマスタ局２ｂと、高速用バス８と接続された各スレーブ局１３の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、インターフェース２ｂは、回線Ａ選択部２１と、回線Ｂ選択部２２と、コマンド発行部２３とを有している。
【００３１】
また、スレーブ局１３は、回路Ａ電圧監視部２４と、回路Ｂ電圧監視部２５、及び制御ロジック回路２６を備えている。
【００３２】
図４は、制御ロジック回路２６の詳細な構成を示すブロック図である。同図に示すように、該制御ロジック２６は、現在のステータス情報を管理するステータス情報部３１と、該ステータス情報に含まれる当該スレーブ局のアドレスを記憶するアドレス記憶部３２と、現在のバススイッチの状態を記憶するバススイッチ記憶部３３と、マスタ局より送信される送信信号中の複数のスロットのうちの、当該スレーブ局に割り当てられるスロットを求める送信スロット計算部４７と、送信スロット位置を記憶する送信スロットポジション記憶部３４と、を備えている。
【００３３】
また、衝突センサ３（３−１〜３−６）の出力を有効にするセンサ入力処理部３５と、衝突センサ３（３−１〜３−６）の出力信号を変換するｉ／ｖ変換部３６と、フィルタ処理部３７と、増幅部３８と、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ部３９と、を備えている。
【００３４】
更に、この制御ロジック回路２６は、衝突センサ３（３−１〜３−６）の出力信号の閾値を設定して記憶する閾値記憶部４０と、設定された閾値の前後でヒステリシスを設定する閾値ヒス記憶部４１と、衝突センサ３（３ａ〜３ｆ）より出力されるステータス信号と閾値記憶部４０に記憶されている閾値とを比較し、衝突が発生しているかどうかを判定する閾値判断部４２と、を備えている。
【００３５】
また、高速用バス８を介してマスタ局との間で通信を行う通信制御部４３と、受信信号に含まれるコマンドを解読するコマンド解読部４４と、コマンドの解読により得られるアドレス確定コマンドをステータス情報部３１に出力するアドレス確定処理部４５と、イニシャル時（初期設定時）には、ステータス情報部３１より出力されるステータス情報を送信し、アイドル処理時にはＡＤＣ部３９の出力信号を送出するように切り換えるスイッチ回路４６と、一つ前のアドレスのスレーブ局よりのデータ送信が終了したかどうかを計時し、終了が確認された後に通信制御部へ出力指令を供給するタイマ（計時手段）４８と、を備えている。
【００３６】
図５は、閾値判断部４２での処理を示す特性図であり、同図に示すように、衝突センサ３（３−１〜３−６）で検出されたＧ信号（加速度信号）と、予め設定された閾値（Ｔｈ１〜Ｔｈ２）とが比較され、Ｇ信号が閾値を上回ったときに、衝突検出信号が出力される。ここで、閾値付近での誤認識を防止するために、閾値はＴｈ１〜Ｔｈ２の幅でヒステリシス（判断結果を変化させない領域）を有している。なお、Ｓ／Ｇ値とは、ステータスデータ及びＧデータを示している。
【００３７】
図６は、高速用バス８を介してマスタ局より送信されるデータの構造を模式的に示す説明図であり、同図に示すように、マスタ局より送信される送信信号は、１フレーム中の最初の部分に電圧２４ボルトとなる電力フレームが存在し、その後、電圧５ボルトとなるスレーブ送信トリガフレーム、及び、ＮＯ．１〜ＮＯ．７スロットを有する信号フレームが存在する。そして、１フレーム分の周期、即ち、電力フレーム、スレーブ送信トリガフレーム、及び信号フレームの合計時間は、５００［μｓｅｃ］に設定されている。
【００３８】
なお、この例では、スレーブ局が７個の場合を示している。各スロットは、それぞれ８分割されており、マスタ局よりの信号入力、及び、ＮＯ．１スレーブ局〜ＮＯ．７スレーブ局の信号出力が時分割で割り当てられている。つまり、ＮＯ．１スロットでは、ＮＯ．１スレーブ局の出力信号が書き込まれ、ＮＯ．２スロットでは、ＮＯ．２スレーブ局の出力信号が書き込まれ、次いで、ＮＯ．３〜ＮＯ．７の各スレーブ局の出力信号が書き込まれて、マスタ局へ伝送される。
【００３９】
そして、図４に示した送信スロット計算部４７では、イニシャル設定時に、各スレーブ局において、スロットの割り当て処理が行われる。この送信スロットの位置のデータは、送信スロットポジション記憶部３４に記憶される。
【００４０】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る乗員保護装置の、動作について説明する。
【００４１】
図７は、高速用バス８に接続された各衝突センサ３（３−１〜３−６）用のスレーブ局（ＬＣＵ）をイニシャル設定する際の、マスター局側での処理手順を示すフローチャートである。イニシャル設定時には、まず、高速用バス８を介してマスター局に接続されたセンサ数（スレーブ局の数）を入力する（ステップＳＴ１）。そして、センサ数が最大値７よりも大きいかどうかが判定され（ステップＳＴ２）、大きい場合には、上限値を設定する（ステップＳＴ３）。
【００４２】
次いで、ＮＯ．Ｘ（Ｘ＝１〜７）の全てのスレーブ局に対して、イニシャル設定が完了するまで、以下に示すステップＳＴ５〜ＳＴ８までの処理を行う（ステップＳＴ４）。まず、ＮＯ．Ｘのアドレスを設定し、且つレスポンスを確認する（ステップＳＴ５）。その後、ＮＯ．Ｘのスレーブ局のバスを遮断し、このスレーブ局のレスポンスを確認する（ステップＳＴ６）
そして、ＮＯ．Ｘのスレーブ局における衝突センサ３の閾値を設定し、且つ、そのレスポンスを確認する（ステップＳＴ７）。次いで、ＮＯ．Ｘの閾値に、ヒステリシスを設定し、且つレスポンスを確認する（ステップＳＴ８）。
【００４３】
そして、全てのスレーブ局に対して上記の設定処理が完了すると、ステップＳＴ４でＹＥＳとなり、全ての設定センサのステータスが正常であるかどうかが確認され（ステップＳＴ９）、正常であれば、マスタ局は各スレーブ局にアドレス確定コマンドを発行する（ステップＳＴ１０）。他方、異常が発生した場合には、センサに異常があるものと判断する（ステップＳＴ１１）。こうして、イニシャル設定処理が終了する。
【００４４】
次に、図８に示すフローチャートを参照しながら、マスタ局におけるアイドル処理について説明する。
【００４５】
マスタ局よりの送信信号は、図６に示したように、電圧が２４ボルトの電力フレームと、電圧が５ボルトに低下した後に発生するトリガフレーム（ＭＳビット）及び信号フレームとから構成されており、この信号が高速用バス８を介して各スレーブ局へ送信される（ステップＳＴ２１）。そして、５００［μｓｅｃ］毎に全てのスレーブ局から応答があるかどうかが判断される。即ち、図６に示した各スロットに、各スレーブ局の出力信号が存在するかどうかが確認される（ステップＳＴ２２）。
【００４６】
一定時間経過しても応答がない場合には（ステップＳＴ２３でＹＥＳ）、異常であるものと判断する（ステップＳＴ２４）。他方、応答があった場合には（ステップＳＴ２２でＹＥＳ）、マスタ局は、各スレーブ局より送信されるＳ／Ｇビット（衝突を示す信号）が「１」であるかどうかを判断し（ステップＳＴ２５）、「１」である場合には、衝突センサ３のデータを受信する処理を行う（ステップＳＴ２６）。ここで、衝突の発生が検知された場合には、中速用バス９を介して、対応するスクイブ４，５に起動信号を出力し、エアバッグ或いはプリテンショナを起動させる。他方、「１」でない場合には、ステータスデータを受信する処理を行う（ステップＳＴ２７）。
【００４７】
次に、図９に示すフローチャートを参照しながら、スレーブ局におけるイニシャル処理について説明する。
【００４８】
マスタ局より、アドレス設定のコマンドが送信されると、まず、当該スレーブ局におけるアドレス設定処理であるかが判断され（ステップＳＴ３１）、ＹＥＳの場合には、このアドレスを図４に示したアドレス記憶部３２に格納する（ステップＳＴ３２）。
【００４９】
次いで、送信スロットのポジションを計算する（ステップＳＴ３３）。つまり、図６に示した信号フレーム中での、スロットのポジションを計算する。
【００５０】
そして、衝突センサ３による検出信号の閾値設定処理であるかどうかが判断され（ステップＳＴ３４）、閾値設定処理である場合には、閾値を設定する（ステップＳＴ３５）。更に、閾値ヒスの設定処理であるかどうかが判断され（ステップＳＴ３６）、閾値ヒスの設定処理である場合には、閾値ヒスを設定する（ステップＳＴ３７）。
【００５１】
次いで、アドレス確定コマンドが受信されると（ステップＳＴ３８）、アイドル処理へ移行する。以下、図１０に示すフローチャートを参照しながら、スレーブ局におけるアイドル処理の手順について説明する。
【００５２】
まず、マスタ局よりの送信信号が２４ボルトの電力フレームから、５ボルトの信号フレームに移行し、マスタ局が入力モードとなったかどうかが判断される。（ステップＳＴ４１）。そして、マスタ局が入力モードとなった場合には（ステップＳＴ４１でＹＥＳ）、当該スレーブ局のスロットポジションであるかどうか、即ち、図６に示したスロットが自身のスレーブ局の出力信号を送信するポジションであるかどうかが判断され、所定時間経過しても自身のスレーブ局のスロットポジションとならない場合には（ステップＳＴ４３でＹＥＳ）、異常であると判断する（ステップＳＴ４４）。
【００５３】
他方、自身のスレーブ局のスロットポジションとなった場合には、（ステップＳＴ４２でＹＥＳ）、衝突センサ３の出力信号が「１」であるかどうかが判断される（ステップＳＴ４５）。「１」である場合には、衝突センサ３の出力信号を送信し（ステップＳＴ４６）、「１」でない場合には、ステータスデータを送信する（ステップＳＴ４７）。
【００５４】
そして、マスタ局では、スレーブ局より衝突センサ３の出力信号を受信し、衝突が発生しているものと判断された場合には、対応するスクイブ４，５を駆動させ、エアバッグ、或いはプリテンショナを駆動させる処理を行う。
【００５５】
このようにして、本実施形態に係る乗員保護装置１では、マスタ局から各スレーブ局へ高速用バス８を介して送信する送信信号のフォーマットが、電圧が２４ボルトとなる電力フレームが発生した後、電圧が５ボルトに低下して、信号フレームが発生するように構成されている。更に、信号フレームは、複数のスロットに分割され、各スロットには、各スレーブ局よりの出力信号が書き込まれるように設定されている。
【００５６】
従って、従来のようにマスタ局とスレーブ局との間の１対１の通信を行う方式（ハンドシェーク方式）と比較して、送信するコマンド量が著しく減少するので、マスタ局、及びスレーブ局での信号処理の負荷を軽減することができ、ひいては、信号の伝送速度を飛躍的に向上させることができる。
【００５７】
また、図６に示したように、マスタ局があるスレーブ局の衝突センサ３の出力データを受信しているときには、他のスレーブ局のステータスデータを受信するので、効率の良い信号の伝送を行うことができる。
【００５８】
更に、各スレーブ局のアドレスは、イニシャル処理時に設定されるので、各スレーブ局を、高速用バス８及び中速用バス９に対して任意の位置に接続することができる。
【００５９】
また、上述したように、衝突発生時に、エアバッグ或いはプリテンショナを即時に起動させるためには、マスタ局は、衝突センサ３の検出信号を約５００［μｓｅｃ］の時間内で受信する必要がある。ここで、従来のハンドシェーク方式では、５００［μｓｅｃ］内では、３個の検出信号を受信することが限界であったが、本実施形態では、５００［μｓｅｃ］の間に７個の検出信号を受信することができる。従って、車両に搭載されるエアバッグ、プリテンショナが増加し、これに伴い、衝突センサ数が増加した場合であっても、対応することができる。
【００６０】
また、各スレーブ局にマイコンを搭載する必要がないので、ハードウェア構成を簡素化することができる。
【００６１】
更に、各スレーブ局では、衝突センサの閾値にヒステリシスが設定されるので、加速度発生時の誤認識を防止することができる。また、衝突センサの閾値は、各スレーブ局毎に適宜設定することができるので、幅広い閾値の設定が可能となる。
【００６２】
また、マスタ局は、１フレーム毎に電力フレームを送信しており、各スレーブ局は、この電力フレームより得られる電力で駆動するので、スレーブ局は、確実に電力供給を受けることができる。
【００６３】
次に、中速用バス９を用いた中速通信用のフォーマットについて説明する。図１１は、マスタ局より中速用バス９を介して、各スレーブ局に送信されるデータの構成を示す説明図である。同図（ａ）に示すように、マスタ局より送信される１フレームのデータは、各スレーブ局へ電力を供給するための電力供給部と、マスタ局からスレーブ局へデータを送信するためのＭ／Ｓ送信部と、スレーブ局からマスター局へデータを送信するためのＳ／Ｍ送信部と、スレーブ局からマスター局へリクエストデータを送信するリクエスト部と、から構成されている。
【００６４】
図１１（ｂ）は、Ｍ／Ｓ送信部のデータ構造を示す説明図であり、同図に示すように、Ｍ／Ｓ送信部は、ヘッダー部（ＨＤ）と、同期ビット（ＳＹ）と、データ部と、ストップビット（ＳＴ）とを備え、同期ビット（ＳＹ）、データ部、及びストップビット（ＳＴ）は、複数回（スレーブ局の個数分）繰り返される構成となっている。そして、最後にブレークデータが付加される。
【００６５】
同図（ｃ）は、Ｓ／Ｍ送信部のデータ構造を示す説明図であり、図示のように、Ｓ／Ｍ送信部は、ヘッダー部（ＨＤ）と、同期ビット（ＳＹ）と、データ部と、ストップビット（ＳＴ）とを備え、同期ビット（ＳＹ）、データ部、及びストップビット（ＳＴ）は、複数回（スレーブ局の個数分）繰り返される構成となっている。そして、最後にブレークデータが付加される。
【００６６】
同図（ｄ）は、リクエスト部のデータ構造を示す説明図であり、図示のように、リクエスト部は、リクエストが発生したスレーブ局の番号を書き込むリクエスト番号部と、リクエストが発生したスレーブ局のうち、最も小さいアドレスとなるスレーブ局（リクエストが発生したスレーブ局が１つの場合には、そのスレーブ局）のデータを書き込むデータ部とを有している。そして、最後にブレークデータが付加される。
【００６７】
そして、図１１（ａ）に示す１フレーム分が順次各スレーブ局へと送信され、マスタ局より各スレーブ局へ電力、及びＭ／Ｓ送信部に書き込まれたデータが送信されると共に、各スレーブ局にてＳ／Ｍ送信部に書き込まれたデータがマスタ局へと送信される。
【００６８】
また、各スレーブ局にて割り込み要求が発生した場合には、割り込みの発生を通知するためのデータがリクエスト番号部に書き込まれる。例えば、７個のスレーブ局が存在し、このうちアドレス番号１、及びアドレス番号５のスレーブ局にて割り込みが発生した場合には、リクエスト番号部の、アドレス番号１、及び５の領域に「１」が書き込まれ、その他のアドレスには、「０」が書き込まれる。
【００６９】
更に、データ部には、割り込みが発生したスレーブ局のうち、アドレスが最も小さいスレーブ局にて出力されるデータが書き込まれる。この場合には、アドレス番号１が最も小さいアドレス番号であるので、データ部にはアドレス番号１より出力されるデータが書き込まれる。その後、このデータは、マスタ局へ送信される。従って、アドレス番号１のスレーブ局にて割り込み要求が発生した場合には、次回このスレーブ局に対するデータフレームが送信される前に、この割り込み要求に関するデータを、スレーブ局からマスタ局へ送信することができる。
【００７０】
このようにして、本実施形態に係る乗員保護装置１では、中速用バス９を介してマスタ局から各スレーブ局へ送信する送信データがリクエスト部を備えており、当該リクエスト部に、リクエストの発生したスレーブ局のアドレス番号、及び最も小さいアドレス番号となるスレーブ局より出力されるデータが書き込まれるので、スレーブ局からマスタ局へのデータ送信を迅速に行うことができる。
【００７１】
以上、本発明の多重通信システム及びこれを用いた乗員保護装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【００７２】
例えば、本実施形態では、電圧が２４ボルトの電力フレームから、５ボルトに低下した後に、各信号フレームが出力される構成としているが、本発明はこの電圧に限定されるものではなく、所定の基準電圧から一定レベル以上変化したときに電力フレームから信号フレームに切り換えるように構成することも可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る多重通信システムでは、マスタ局より送信される信号の電圧値が基準電圧（例えば、２４ボルト）から、一定レベル以上変化した際（例えば、５ボルト）に、各スレーブ局からマスタ局へのデータ伝送が介しされるので、各スレーブ局はマイコンを備えることなく、且つ、高速にデータを伝送することができる。
【００７４】
また、本発明に係る乗員保護装置では、マスタ局がイニシャル時に各スレーブ局のアドレス設定を行った後、マスタ局から送信される信号の電圧値が基準電圧から一定レベル以上変化した際に、各スレーブ局からマスタ局へのデータ伝送が行われるので、各スレーブ局はマイコンを備えることなく、且つ、高速にデータを送信することができる。従って、車両に搭載される乗員保護装置の個数が増加した場合であっても、迅速なデータの収集が可能となり、エアバッグやシートベルト等の乗員保護手段を確実に動作させることができる。
【００７５】
また、イニシャル時に各スレーブ局のアドレスが設定されるので、各スレーブ局を、高速用バス及び中速用バスに対して任意の位置に接続することができる。
【００７６】
更に、各スレーブ局に搭載される計時手段により、各スレーブ局が出力信号を送信するタイミングを決定することができるので、各スレーブ局の送信タイミングを合わせることができる。
【００７７】
また、スレーブ局の閾値記憶手段に、衝突センサ出力の閾値が記憶され、衝突センサの出力信号がこの閾値を超えたときに、衝突が発生したものと判断するので、衝突の発生を確実、且つ高精度に伝えることができる。更に、閾値に所定の幅（ヒステリシス）を設定しており、この範囲内では、閾値判断手段による判断結果が変化しないので、閾値近傍での頻繁な出力変化を防止することができる。
【００７８】
また、中速用バスを介して各スクイブに駆動信号を出力するための出力信号は、電力供給部、Ｍ／Ｓ送信部、Ｓ／Ｍ送信部に続いて、リクエスト部を有し、当該リクエスト部に送信要求が書き込まれ、且つ、送信要求が発生したスレーブ局のうちの、一つのスレーブ局の出力信号が書き込まれるので、スレーブ局の出力信号を迅速にマスタ局へ送信することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る乗員保護装置の車両内の配置構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る乗員保護装置の接続状態を示す説明図である。
【図３】マスタ局、及び高速用バスを介して接続されるスレーブ局の構成を示す説明図である。
【図４】スレーブ局の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】閾値判断部にて判断する閾値、及び衝突センサの出力信号の関係を示す特性図である。
【図６】マスタ局から高速用バスを介してスレーブ局に送信される信号の構成を示す説明図である。
【図７】マスタ局におけるイニシャル時の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】マスタ局におけるアイドル時の処理動作を示すフローチャートである。
【図９】スレーブ局におけるイニシャル時の処理動作を示すフローチャートである。
【図１０】スレーブ局におけるアイドル時の処理動作を示すフローチャートである。
【図１１】マスタ局から中速用バスを介してスレーブ局に送信される信号の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  乗員保護装置
２  コントローラ
２ａ  ＭＣＵ
２ｂ  インターフェース（マスタ局）
３（３−１〜３−１）  衝突センサ
４（４−１〜４−１８）  エアバッグ用スクイブ
５（５−１〜５−４）  プリテンショナ用スクイブ
６  乗員検知センサ
７  スレーブ局
８  高速用バス
９  中速用バス
１０  マスタ局
１１  重量センサ
１２（１２−１〜１２−１８）  スレーブ局
１３（１３−１〜１３−６）  スレーブ局
２１  回路Ａ選択部
２２  回路Ｂ選択部
２３  コマンド発行部
２４  回路Ａ電圧監視部
２５  回路Ｂ電圧監視部
２６  制御ロジック回路
３１  ステータス情報部
３２  アドレス記憶部
３３  バススイッチ記憶部
３４  スロットポジション記憶部
３５  センサー入力処理部
３６  ｉ／ｖ変換部３６
３７  フィルタ処理部
３８  増幅部
３９  ＡＤＣ部
４０  閾値記憶部
４１  閾値ヒス記憶部
４２  閾値判断部
４３  通信制御部
４４  コマンド解読部
４５  アドレス確定処理部
４６  スイッチ回路
４７  送信スロット計算部
４８  タイマ（計時手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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