(57)【要約】本発明のオードゥナンスシステムは；制御ユニット、１つ以上のエフエクター（デトネーター、イニシエーター、形作られた装薬及び同様品）そして該制御ユニットと該エフエクターとの間の２，３，又は４本ワイヤの通信バス；全てのエフエクターが同じ通信バスに接続出来てそして該制御ユニットは特定のエフエクターへアドレスされたコード化信号を該バス上に発行出来て、該エフエクターと該バス間を誘導的に結合しているアドレス可能なシステム；そして通信信号が第１電圧で運ばれそしてアーミング信号が第２の、より高い電圧で提供される多数電圧レベル通信システム；の何れか１つ以上を含む、か又は特徴とする。他の特徴はエフエクターと該制御ユニットの間の双方向性通信と、該制御ユニットが該エフエクターが機能するかどうかを排他的に制御はしないような点火制御の分散化とを含む。結果として、個別エフエクターが意志決定能力を有し、本発明の目的で”インテリジェント（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ）”エフエクターと呼ばれてもよい。該意志決定過程に関与するために、本発明のエフエクターはセンサー又は他の診断回路を装備しており、その条件は機能が発揮出来るようにされる前に充分な出力についてチェックされる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器用オードゥナンス点火システムに於いて、該システムが、
複数のイニシエーターの点火を制御するための点火制御システム回路と、
該点火制御システム回路に接続されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を有する複数のイニシエーターと、
該イニシエーターをアームするための低エネルギー源と、そして
該制御回路に給電するための低エネルギー源とを具備することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器用オードゥナンス点火システム。
【請求項２】
複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器用オードゥナンス点火システムに於いて、該システムが、
複数のエフエクターの点火を制御するための点火制御システム回路を具備しており、該点火制御システム回路は低エネルギー源と、該イニシエーターをアームするためそして該点火制御システム回路に給電するための低エネルギー力を受けるためそして点火制御信号を受信するための入力ポートとを備えており、そして該オードゥナンス点火システムは又、
該点火制御回路に接続されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を備える複数のイニシエーターを具備することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器用オードゥナンス点火システム。
【請求項３】
該イニシエーターを該制御回路へ接続する共通の通信バスを有する請求項１又は請求項２のシステム。
【請求項４】
複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器に於いて、該エフエクターをイニシエートするためのプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を有するイニシエーターを備えることを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器。
【請求項５】
該イニシエーターをアームするための電力を提供するために該イニシエーターに接続された低エネルギー電源を有する請求項４の該機器。
【請求項６】
複数の反応性機器を有する宇宙空間機器に於いて、改良が、
該エフエクター用の複数のイニシエーターの点火を制御するための点火制御システム回路と、
該エフエクターに付随しそして該エフエクターをイニシエートするために該点火制御システム回路に接続された、プレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を備える複数のイニシエーターと、そして
該イニシエーターをアームするための低エネルギー源とを具備することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器。
【請求項７】
請求項４，請求項５，又は請求項６の該機器が、該イニシエーターを該制御回路へ接続する共通の通信バスを具備することを特徴とする該機器。
【請求項８】
請求項４，請求項５，又は請求項６の該機器に於いて、該機器がミサイル及び打ち上げロケットの１つを具備することを特徴とする該機器。
【請求項９】
請求項８の該機器が、発火性ボルト、ボルトカッター、モーターイグナイター、レリースフエアリングそして破壊装薬から成るグループから選択されたエフエクターを具備することを特徴とする該機器。
【請求項１０】
複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器に於いて、改良が、
該エフエクターに付随する複数のイニシエーターと、
該イニシエーターと通信する点火制御システムと、そして、
少なくとも１つのイニシエーターをアームするか又は点火するのに先行する条件を検出するための、該機器上の、少なくとも１つのセンサーとを具備しており、
少なくとも１つのイニシエーターは、該センサーと通信し、そして該点火回路と該センサーとの両者から適当な信号を受信するとその付随エフエクターをイニシエートするために該センサーと該点火回路とに応答することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器。
【請求項１１】
請求項１０の該機器が、該イニシエーターが該点火回路にリンクされる共通バスを具備することを特徴とする該機器。
【請求項１２】
請求項１０の該機器に於いて、該センサーが該バスに接続されることを特徴とする該機器。
【請求項１３】
請求項１０の該機器に於いて、該センサーは該センサーに応答する該イニシエーターに接続されていることを特徴とする該機器。
【請求項１４】
宇宙空間機器又は地上車両の反応性エフエクター用イニシエーターであるが該イニシエーターを点火することに先行する条件用の少なくとも１つのセンサーを有する該機器又は該車両での該イニシエーターを点火する方法に於いて、
該センサーの時間調整された読み出しを行う過程と、該読みを予め決められた時間的プロフアイルと比較する過程と、そして該読みが該予め決められたプロフアイルと相関関係がある時に該イニシエーターを点火する過程とを具備することを特徴とする宇宙空間機器又は地上車両の反応性エフエクター用イニシエーターであるが該イニシエーターを点火することに先行する条件用の少なくとも１つのセンサーを有する該機器又は該車両での該イニシエーターを点火する方法。
【請求項１５】
複数の反応性エフエクターを有する地上車両用オードゥナンス点火システムに於いて、該システムが、
複数のイニシエーターの点火を制御するための点火制御システム回路と、
該点火制御システム回路に接続されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を備える複数のイニシエーターと、
該イニシエーターをアームするための低エネルギー電源と、そして
該制御回路に給電するための低エネルギー電源とを具備することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する地上車両用オードゥナンス点火システム。
【請求項１６】
複数の反応性エフエクターを有する地上車両用オードゥナンス点火システムに於いて、該システムが、
複数のイニシエーターの点火を制御するための点火制御システム回路を具備しており、該点火制御システム回路は低エネルギー電源と、該イニシエーターをアームするためそして該点火制御システム回路に給電するための低エネルギー電力を受けるためのそして点火制御信号を受信するための入力ポートと、備えており、そして該システムは又
該点火制御回路に接続されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を備える複数のイニシエーターを具備していることを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する地上車両用オードゥナンス点火システム。
【請求項１７】
該イニシエーターを該制御回路に接続する共通の通信バスを具備する請求項１５又は請求項１６のシステム。
【請求項１８】
複数の反応性エフエクターを有する地上車両に於いて、改良が該エフエクターをイニシエートするためにプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を備えるイニシエーターを具備することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する地上車両。
【請求項１９】
請求項１８の該機器が該イニシエーターをアームするための電力を提供するように該イニシエーターに接続された低エネルギー電源を具備することを特徴とする該機器。
【請求項２０】
複数の反応性エフエクターを有する地上車両に於いて、改良が、
該エフエクター用の複数のイニシエーターの点火を制御するための点火制御システム回路と、
該エフエクターに付随しそして該エフエクターをイニシエートするための該点火制御システム回路に接続されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を備える複数のイニシエーターと、そして
該イニシエーターをアームするための低エネルギー電源とを具備することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する地上車両。
【請求項２１】
該イニシエーターを該制御回路に接続する共通の通信バスを具備する請求項１８，請求項１９又は請求項２０の該機器。
【請求項２２】
請求項１８，請求項１９又は請求項２０の該機器に於いて、該エフエクターがエアバッグ膨張器を有することを特徴とする該機器。
【請求項２３】
複数の反応性エフエクターを有する地上車両に於いて、
該エフエクターに付随する複数のイニシエーターと、
該イニシエーターと通信する点火制御システムと、そして
少なくとも１つのイニシエーターをアームする又は点火することに先行する条件を検出するための、該機器上の、少なくとも１つのセンサーとを具備しており、
少なくとも１つのイニシエーターは該センサーと通信し、そして該点火回路及び該センサーの両者からの適切な信号を受信するとその付随するエフエクターをイニシエートするために該センサーと該点火回路とに応答することを特徴とする複数の反応性エフエクターを有する地上車両。
【請求項２４】
請求項２３の該車両が、該イニシエーターが該点火回路にリンクされる共通のバスを具備することを特徴とする該車両。
【請求項２５】
請求項２３の該車両に於いて、該センサーが該バスに接続されることを特徴とする該車両。
【請求項２６】
請求項２３の該車両に於いて、該センサーがそれに応答する該イニシエーターに接続されることを特徴とする該車両。
【請求項２７】
請求項１０の該機器に於いて、少なくとも１つのイニシエーターは該センサーから受信した信号に基づいて自己アーム又はイニシエートするようプログラムされることを特徴とする該機器。
【請求項２８】
請求項２３の該車両に於いて、少なくとも１つのイニシエーターは該センサーから受信した信号に基づいて自己アーム又はイニシエートするようプログラムされることを特徴とする該車両。
【請求項２９】
少なくとも１つのセンサーを有する請求項１、請求項２，請求項１５又は請求項１６のシステムに於いて、少なくとも１つのイニシエーターは該センサーから受信した信号に基づいて自己アーム又はイニシエートするようプログラムされることを特徴とする該システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願との相互参照】
本出願は２０００年３月１７日出願の米国仮出願番号第６０／１９０、４５８号の特典を請求するものである。
【０００２】
【発明の背景】
発明の分野
本発明は宇宙空間及び航空用機器（ａｅｒｏｓｐａｃｅ ａｎｄ ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅｓ）及び自動車に於ける発火性の及び火工的デバイス（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ａｎｄ ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）のイニシエーション（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）に関する。
関連分野
発火性ボルト（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｂｏｌｔｓ）、ボルトカッター（ｂｏｌｔ ｃｕｔｔｅｒ）、切り離しフエアリング（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆａｉｒｉｎｇｓ）、アクチュエーター、エンジンイグナイター（ｅｎｇｉｎｅ ｉｇｎｉｔｅｒｓ）、等の様な発火性及び火工的デバイスは、１つの構造体のもう１つからの切り離し、詰め込み位置（ｓｔｏｗｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）から展開位置（ｄｅｐｌｏｙｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）への構造体のレリースの様な種々の機能を行うために航空及び宇宙空間応用品で使用される。又それらはエアバッグ（ａｉｒ ｂａｇｓ）の展開（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）のため、自動車の様な地上車両の安全システムで使用される。この様なデバイスは、適当な電気信号に応答して、該デバイスをイニシエート（ｉｎｉｔｉａｔｅ）する電気的に動作するイニシエーター（ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ）と接続されるのが典型的である。該イニシエーション信号（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌｓ）はそれに接続された複数のイニシエーターのイニシエーションを制御し、協調させるために電子制御装置により提供される。制御ユニット、複数のイニシエーターそして該制御器から該イニシエーターへ信号が送られる電気通信システムの組合せをここでは”オードゥナンス点火システム（ｏｒｄｎａｎｃｅ ｆｉｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）”と呼ばれる。
【０００３】
ミサイル、衛星、打ち上げロケット（ｌａｕｎｃｈ ｖｅｈｉｃｌｅ）他の様な航空及び宇宙空間機器そして地上車両安全システム（ｌａｎｄ ｖｅｈｉｃｌｅ ｓａｆｅｔｙ ｓｙｓｔｅｍｓ）の従来技術では、種々の発火性又は火工的エフエクター（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｏｒ ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ）｛以降”集合的に、反応性エフエクター（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ）”と呼ぶ｝を制御する該オードゥナンス点火システムのイニシエーターは、ホットブリッジワイヤイニシエーテイング要素（ｈｏｔ ｂｒｉｄｇｅｗｉｒｅ ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）と該イニシエーテイング要素に敏感な発火性又は火工的材料のイニシエーテイング装薬（ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ ｃｈａｒｇｅ）を含むのが典型的である。該イグニション装薬（ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｅ）をイグナイト（ｉｇｎｉｔｅ）するに充分なエネルギーをレリースするよう該ホットブリッジワイヤイニシエーテイング要素を励起（ｓｔｉｍｕｌａｔｅ）するために、多量の電気エネルギー（この様な装置の大抵の他の機能用に一般に必要なものに比較して）が要る。例えば、ホットブリッジワイヤイニシエーターの点火（ｆｉｒｉｎｇ）は２８ボルト電源から１０アンペアの導入を約０．１秒間要するのが典型的である。与えられたデバイスで多数のエフエクターがある場合が多いので、該エフエクターのイニシエーション用の全エネルギー要求は該デバイスを制御する回路の動作用のエネルギー要求を遙かに超える。この理由で、該ホットブリッジワイヤを点火するに充分なエネルギーを提供する目的で、従来技術のオードゥナンス点火システムは典型的に熱的又は化学的バッテリーの様な専用の高電力エネルギー源を有する。宇宙空間及び航空機器で大きく、重いこの様なバッテリーを提供する必要性は不可避だが顕著な重荷として見られて来た。該バッテリーは、該機器の他の、より有用な部品又は増加する有用荷重（ｐａｙｌｏａｄ）容量へ行く空間を占め、空中機器（ａｉｒｂｏｒｎｅ ｄｅｖｉｃｅｓ）としては、又それらは飛行中何時も該機器の燃料消費を増加させる。
【０００４】
従来のオードゥナンス点火システムのもう１つの特徴は該エフエクターが機能するかどうかに影響する全ての制御機能が制御システム内に置かれ、そこからコマンド信号（ｃｏｍｍａｎｄ ｓｉｇｎａｌ）が専用ワイヤ上で該エフエクターへ送られる。
【０００５】
１９８７年１１月２４日の日付の”半導体ブリッジ｛エスシービー（ＳＣＢ）｝イグナイター（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｂｒｉｄｇｅ Ｉｇｎｉｔｅｒ）”の名称のビックスジェーアール他（Ｂｉｃｋｅｓ， Ｊｒ． ｅｔ ａｌ）への米国特許第４、７０８、０６０号は非導電性基盤上に配置された電気的半導体材料を含むと説明されたエスシービーイグナイター要素（ＳＣＢ ｉｇｎｉｔｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を開示している。該半導体材料は、例えば、リンでドープ（ｄｏｐｅｄ）されたｎ型シリコン層であってもよい。この特許で示される様に、他の半導体材料及びドーパント（ｄｏｐａｎｔｓ）が同様な効果を有して使用され得る。当該技術で良く理解されている様に、ドープされた材料の抵抗率は該ドーパントレベルで変化する。典型的に、半導体材料は、該材料の厚さが精密に制御され得る化学蒸着過程（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）により非導電性基盤上に配置される。通常、該蒸着過程中、該非導電性基盤の表面はマスクされるので半導体材料の層は砂時計型に描かれ、すなわちそれは小さいブリッジで相接合される２つの比較的大きなバッドを形成する。該半導体の大きなパッドの上に次いで導体材料の２つのパッドが配置され、それら間は半導体材料のブリッジで分離される。該半導体材料の抵抗率と該導電性パッド間の半導体ブリッジの寸法が該半導体ブリッジが該導電性パッド間に提供する有効抵抗を決定する。該特許は、安全性の理由、すなわち該エスシービーが静電的に感応性の点火装薬（ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｅ）（カラム７，４４−５０行）と共に使用される場合、そしてエスシービー寸法の増加と共に抵抗率が減少（カラム７，５３−５５行）するために、低抵抗、例えば１０オーム以下のエスシービーが好ましいことを開示している。提供された点火データは高アンペア（例えば、１０アンペア以上）で、１００マイクロ秒の持続時間より短い短持続時間の電気的イニシエーション信号に属する（カラム５，６２行からカラム６、３行まで参照）。表２の比較データは、エスシービー１とエスシービー２が抵抗のみならず厚さも異なる（２マイクロメートル対４マイクロメートル）ので解釈するのは難しい。
【０００６】
１９９８年１１月３日の日付けのエウイック（Ｅｗｉｃｋ）への米国特許第５、８３１、２０３号は高インピーダンス半導体ブリッジデトネーターを開示しているが、それはとりわけエスシービーイニシエーター要素がフオトリゾグラフイックマスキング（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ ｍａｓｋｉｎｇ）、化学蒸着、他を使用して非導電性基盤上で作られてもよいことを図解している。
【０００７】
１９９０年１２月１１日の日付けのベンソン他（Ｂｅｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ）への米国特許第４、９７６、２００号はチタンブリッジイグナイター（ｔｉｔａｎｉｕｍ ｂｒｉｄｇｅ ｉｇｎｉｔｅｒｓ）を開示している。
【０００８】
１９９２年２月４日の日付けのバギンスキー（Ｂａｇｉｎｓｋｉ）への米国特許第５、０８５、１４６号はプレーナー型、多層低エネルギーイニシエーション要素（ｐｌａｎａｒ， ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ ｌｏｗ−ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）を開示している。
【０００９】
【発明の概要】
本発明は複数の反応性エフエクターを含む、宇宙空間機器（ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｄｅｖｉｃｅ）又は地上車両（ｌａｎｄ ｖｅｈｉｃｌｅ）用のオードゥナンス点火システムに関する。１実施例では、該システムは複数のイニシエーター（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の点火（ｆｉｒｉｎｇ）を制御するための点火制御システム回路（ｆｉｒｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）を具備し、該複数のイニシエーターは該点火制御システム回路に接続されたプレーナー型低エネルギーイニシエーション要素と、該イニシエーターをアーム（ａｒｍｉｎｇ）するための低エネルギー電源とそして該制御回路に給電（ｐｏｗｅｒｉｎｇ）するための低エネルギー電源とを備える。
【００１０】
もう１つの実施例では、本発明は複数の反応性エフエクターと、複数のイニシエーターの点火を制御するための点火制御システムと、を具備する宇宙空間機器又は地上車両用のオードゥナンス点火システムに関する。この実施例では該点火制御システムは低エネルギー電源と、該イニシエーターをアームし、該点火制御システムに給電するための低エネルギー電力を受けるため、そして点火制御信号を受けるため、の入力ポートとを具備する。又該点火制御回路に接続されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を有する複数のイニシエーターがある。
【００１１】
オプションとして、本発明のシステムは該イニシエーターを制御回路に接続する共通の通信バスを具備する。
【００１２】
もう１つの側面では、本発明は、複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器又は地上車両で、該エフエクターをイニシエートするためのプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素（ｐｌａｎａｒ， ｌｏｗ−ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を有するイニシエーターを備える改良を提供する。該機器は該イニシエーターをアームするための電力を提供するように該イニシエーターに接続された低エネルギー電源（ｌｏｗ−ｅｎｅｒｇｙ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）を有してもよい。
【００１３】
もう１つの側面では、本発明は、複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器又は地上車両で、該エフエクター用の複数のイニシエーターの点火を制御するための点火制御システムと、該エフエクターに付随しそして該エフエクターをイニシエートするために該点火制御システムに接続されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を有する複数のイニシエーターとそして該イニシエーターをアームするための低エネルギー電源とを備える改良を提供する。
【００１４】
本発明のなおもう１つの側面に依ると、複数の反応性エフエクターを有する宇宙空間機器又は地上車両に於いて、点火に先行する条件を検出するための該機器上の少なくとも１つのセンサーと、該エフエクター用の複数のイニシエーターの点火を制御するための制御回路と、該エフエクターに付随しそして該制御回路に接続された複数のイニシエーターとそして該制御回路と該センサーの両者からの適当な信号を受信するとその付随エフエクターをイニシエートするために該センサー及び該制御回路に応答する少なくとも１つのイニシエーターとを具備する改良が得られる。
【００１５】
もし該イニシエーターが該制御回路とリンクされる共通バスがあれば、該センサーは該バスに接続されてもよい。代わりに、該センサーはそれに応答する該イニシエーターに接続されてもよい。
【００１６】
又本発明は該イニシエーターの点火に先行する条件用の少なくとも１つのセンサーを有する宇宙空間機器又は地上車両内の反応性エフエクター用のイニシエーターを点火する方法に関する。該方法は該センサーの時間調整された読み出し（ｔｉｍｅ−ｐｈａｓｅｄ ｒｅａｄｉｎｇ）を行い該読みを予め決められた時間的プロフアイル（ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｐｒｏｆｉｌｅ）と比較する過程と、そして該読みが該予め決められたプロフアイルと相関関係にある時該イニシエーターを点火する過程とを具備する。
【００１７】
ここで使われる様に、用語”エフエクター（ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ）”はそのイニシエーションが該機器を設計された様に機能させる発火性又は火工的材料を含むデバイスを広く呼称する。従って該用語”エフエクター”は、これに限定はしないが、ロケットエンジン、発火性ボルト（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｂｏｌｔｓ）、ボルトカッター（ｂｏｌｔ ｃｕｔｔｅｒｓ）、鑿（ｃｈｉｓｅｌｓ）、切り離しナット、形作られた装薬、モーターイグナイター、サブミューニションイジェクター（ｓｕｂ−ｍｕｎｉｔｉｏｎ ｅｊｅｃｔｏｒｓ）、エアバッグ膨張器、他を含む。ここで説明されるオードゥナンス点火システムは従って複数のエフエクターと共に動作する制御ユニットを含むと説明されてもよい。
【００１８】
【本発明とその好ましい実施例の詳細な説明】
本発明のオードゥナンス点火システムは、戦術ミサイル、巡航ミサイル、地対空ミサイル、打ち上げロケット（ｌａｕｎｃｈ ｖｅｈｉｃｌｅ）、衛星、他の様な多種類の航空及び宇宙空間機器で使用されてもよい｛ここで使用される様に、用語”宇宙空間機器（ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｄｅｖｉｃｅｓ）”は航空機器（ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅ）を含むよう意味している｝。この様な機器では、該オードゥナンスシステムは、発火性及び火工的両エフエクターを含むために”反応性エフエクター（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔｏｒ）”としてここで集合的に呼称される、発火用ボルト（ｅｘｐｌｏｄｉｎｇ ｂｏｌｔｓ）、ボルトカッター（ｂｏｌｔ ｃｕｔｔｅｒｓ）、フランジブルジョイント（ｆｒａｎｇｉｂｌｅ ｊｏｉｎｔｓ）、アクチュエーター、挿入装薬（ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｅｓ）、破砕装薬（ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｅｓ）、ガス発生器（ｇａｓ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ）、膨張器（ｉｎｆｌａｔｏｒｓ）、モーターイグナイター、スルーバルクヘッドイニシエーター（ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｕｌｋｈｅａｄ ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ）、発火性トランスフアーライン（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｌｉｎｅｓ）、切り離し装置、破壊装薬、火工的に駆動されるバルブ、他、の様な種々の発火性又は火工的エフエクターの機能をイニシエートするために使用される。本発明のオードゥナンス点火システムは又反応性エフエクターを利用する地上車両内、例えば、エアバッグ展開システム内、でも使用され得る。本発明の特徴は、ホットブリッジワイヤイニシエーターに代わり、本発明のオードゥナンス点火システムは、プレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を有するイニシエーター、例えば、半導体ブリッジ｛”エスシービー（ＳＣＢ）｝イニシエーター、例えば引用に依りここで組み入れられる米国特許第４、９７６、２００号で説明される様なタングステンブリッジイニシエーター又は引用に依りここで組み入れられる米国特許第５、０８５、１４６号で開示された種類の、プレーナー型、低電力イニシエーション要素を含むイニシエーターを使用することである。結果として、該イニシエーターをアームし、点火するための、そして従って該エフエクターを機能させるための電力要求は従来技術のオードゥナンスシステムに比較して大幅に減少する。これは、プレーナー型、低エネルギーイニシエーターが典型的に、比肩する信頼性と安全性のホットブリッジワイヤにより要求されるより１０分の１しか機能用エネルギー量を要しないからである。他の従来技術のイニシエーション要素、例えば、発火性ブリッジワイヤ（ｅｘｐｌｏｄｉｎｇ ｂｒｉｄｇｅｗｉｒｅｓ）、発火性箔イニシエーター（ｅｘｐｌｏｄｉｎｇ ｆｏｉｌ ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ）、他はホットブリッジワイヤよりずっと多いエネルギーを要する。従って、従来技術のオードゥナンス点火システムが電力数百ワット以上を要する場合、本発明のプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素に基づく対応システムは数十ワット以下しか要しない。これは、本発明の集積化オードゥナンスシステム（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｒｄｎａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ）が従来技術のオード��ナンス点火システムと異なって構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）されてもよいことを意味する。１つの違いは本発明のオードゥナンス点火システムは該イニシエーターを点火するために大きな電源（ｌａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）を要しないことである。専用の電源（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｏｕｒｃｅ）が提供される場合、遙かに小さい電源が使用出来るか又は、或る実施例では、該イニシエーターを点火するためだけに専用化された電源の必要性は完全に除かれる。代わりに、該イニシエーターは該イニシエーション要素を点火するに充分なエネルギーを蓄積するために、点火用キャパシター（ｆｉｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）の様な、蓄積手段をオプションで含んでもよい。該イニシエーション要素の少ないエネルギー要求のために、該蓄積手段は該イニシエーター内に組み込まれるのに充分な程小さい。典型的に、該点火キャパシターは、点火時典型的には３ミリジュールより少ない消費であるプレーナー型イニシエーション要素の該エネルギー要求の２倍を提供するために約５ミリジュールを提供する必要しかない。加えて、多量のエネルギーを要することなく該点火キャパシターを充電することが出来るので、下記で更に論じる様に、該イニシエーター制御回路は比較的高インピーダンスを有することが出来る。事実、該蓄積キャパシターは、該制御回路を機能させるため提供された電源から受けた電力から充電されてもよい。結果として、宇宙空間機器用のオードゥナンス点火システムのコスト、重量、物理的容積そして燃料消費に関して大きな節約が見られる。もし宇宙空間機器又は地上車両オードゥナンスイニシエーションシステムでの使用に従来技術で公知のホットブリッジワイヤ又は他のデバイスが本発明で使用される該プレーナー型イニシエーターの低エネルギーレベルで機能するよう設計されるなら、それは宇宙空間及び自動車安全産業界で要求される安全と信頼性の組合せを提供しないであろう。しかしながら、一般的に受け入れられた安全仕様を充たし、宇宙空間機器及び地上車両で信頼性を有して機能し、そして点火時従来技術のデバイスより顕著に少ないエネルギーを要するイニシエーターは、ここに説明されるプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素の使用により達成され得ることを出願人は見出した。１つの重要な差はプレーナー型イニシエーション要素は、該イニシエーション要素用ヒートシンクとして作用する、シリコン又はサフアイヤ基盤（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｒ ｓａｐｐｈｉｒｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）の様な、熱放散材料上に形成されるのが典型的であることである。従って、該イニシエーション要素は非点火限界内（ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｎｏ−ｆｉｒｅ ｌｉｍｉｔ）で著しい程度のストレーエネルギー（ｓｔｒａｙ ｅｎｅｒｇｙ）を許容出来るが、ブリッジワイヤ又は他の従来技術の要素は同じ様に速く熱を放散出来ないのが典型的で、従ってストレー電流（ｓｔｒａｙ ｃｕｒｒｅｎｔ）により多く影響を受け易い。従って、それが低エネルギー、例えば、３ミリジュールより少ないエネルギーで点火するよう設計されていてもプレーナー型イニシエーション要素は充分な非点火特性（ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ｎｏ−ｆｉｒｅ ｃｈａｒａｃｔ��ｒｉｓｔｉｃ）（例えば、１アンペア、１ワット）を保持出来る。
【００１９】
電力要求の減少及び専用電源ニーヅ排除の可能性に加えて、該イニシエーター点火用蓄積手段（点火キャパシター）が例え該イニシエーターハウジング内に配置されても本発明は該イニシエーターの寸法の顕著な削減を見越している。この寸法削減の理由の１部は該低エネルギーイニシエーション要素が従来技術のイニシエーターの電力取り扱い容量に付随する回路を要しないことである。かくして、該イニシエーター内の点火用スイッチ及び点火用制御回路の様な回路要素は従来技術のイニシエーターで必要なそれらより遙かに小さい回路要素から組立出来る。
【００２０】
加えて、本発明は下記で説明される多くの特徴を有するイニシエーター制御回路を備えたイニシエーターを具備したオードゥナンス点火システムを提供するが、該特徴の何れか１つ以上が単独で、又はここで開示される何れか他の特徴との組合せで、存在してもよい。
【００２１】
本発明はイニシエーターと、点火制御システムとそして通信構造体の新しい構成により特徴付けられたオードゥナンス点火システムを提供する。該新しい構成は、該制御システムが接続される該イニシエーターの構造と、該イニシエーターを該点火制御システムへ接続するためのモードとそして該オードゥナンス点火システムの動作の１つ以上のモード、すなわち、該点火制御システム及びイニシエーターが該イニシエーターが付随する該エフエクターの機能に対して協力する動作モードとに関する。本発明のオードゥナンス点火システムの通信構造は下記の何れか１つ以上を含むか又は特徴として持っているが、すなわち、該制御ユニットと該イニシエーターとの間の２本−、３本−又は４本ワイヤの通信バス（ｔｗｏ− ｔｈｒｅｅ− ｏｒ ｆｏｕｒ−ｗｉｒｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｕｓ）、全てのイニシエーターが同じ通信バスに接続出来てそして該点火制御システムユニットが特定のイニシエーターへアドレスされたコード化信号を該バス上で発行出来るアドレス可能なイニシエーターシステム、該イニシエーターと該通信バス間の誘導カップリング（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の使用、通信信号が第１電圧で運ばれそしてアーミング信号（ａｒｍｉｎｇ ｓｉｇｎａｌｓ）が第２の、より高い電圧で提供される多数電圧レベル通信システム（ｍｕｌｔｉ−ｖｏｌｔａｇｅ ｌｅｖｅｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の使用である。他の特徴には、イニシエーターと該点火制御システムユニト間の双方向通信の使用と、該点火制御システムが該イニシエーターが機能するかどうかに優先した排他的制御を有しないように点火制御ロジックの分散化（ｄｅ−ｃｅｎｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ　ｆｉｒｉｎｇ ｃｏｎｔｏｒｌ ｌｏｇｉｃ）が含まれる。従って本発明の宇宙空間機器又は地上車両で使用のためのイニシエーターはそれ自身のイニシエーター制御回路を有してもよく、結果として、該個別のイニシエーターは意志決定能力（ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ｍａｋｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ）を所有するように見られ、本発明の目的で、従って”インテリジェントイニシエーター（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）”と呼ばれる。該意志決定過程に関与するために、本発明のイニシエーターは、機能が行われることを許される前に充分な出力についてのその条件がチェックされるセンサー又は他の診断回路を装備してもよい。ここで説明された他の安全の特徴も同様に存在してもよい。
【００２２】
従来技術のガイダンス回路とオードゥナンス制御回路とを装備した従来技術のミサイルが図６に描かれている。ミサイル１１０は、それ自身の電源１１９と、回路１１７を給電するためだけに充分な寸法、重量そしてエネルギーの低電力バッテリーとを有するガイダンス及び制御回路１１７を備えるとして略図的に示されている。典型的に宇宙空間機器用宇宙空間制御回路は集積回路、例えば、小電力量しか要せずそして５０ワット以下を供給出来る低エネルギー電源１１９が提供されるのが典型的であるマイクロコンピユータ又はエイシック（ＡＳＩＣ）を含んでいる。加えて、ミサイル１１０はオードゥナンス制御器回路１１２と種々の反応性エフエクターに付随する複数のイニシエーター１１６，１１８，１２０、１２２を有する。回路１１２は、典型的に各イニシエーターをそれ自身のライン上に有する別々のチャンネルラインを経由して該イニシエーターに接続される。上記で示した様に、該イニシエーターは種々の異なる種類のデバイスを構成するエフエクターと結合されているが、該デバイスは、例えば、段のレリース又は取付アクセサリーのレリース（ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ｓｔａｇｅｓ ｏｒ ｓｔｒａｐ−ｏｎ ａｃｃｅｓｓａｒｉｅｓ）、空力的フインの展開、発火性兵器弾薬のイニシエーションの様な、飛行中のミサイルの種々の機能を実行するための、例えば、発火性ボルト（ｅｘｐｌｏｄｉｎｇ ｂｏｌｔ）、ボルトカッター（ｂｏｌｔ ｃｕｔｔｅｒ）、発火性ナット（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｎｕｔｓ）、膨張器、アクチュエーター等の様な切り離しデバイス（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｓ）であり、又該カットパネル、他により提供された開口部を通しての、例えば小型爆弾（ｂｏｍｂｌｅｔ）の様な、有料荷重を消散（ｄｉｓｐｅｌｌｉｎｇ）させるためのパネル及び膨張器のレリース用のカッターである。従来技術のイニシエーター１１６，１１８，他は多量の電力を消費するホットブリッジワイヤ又は他の従来技術のイニシエーテイング要素の使用により機能する。この理由で、ミサイル１１０は高電力エネルギー源１１５を担い、それは該イニシエーターの各々により必要とされる数百ワットを提供出来る化学的又は熱的バッテリー又は類似品である。該従来技術のイニシエーターをアームし点火するための電力要求はガイダンス及び制御の回路１１７に給電するために普通充分な電源により提供され得るそれを超えるので別電源が必要である。図６のミサイル１１０が本発明の集積化オードゥナンスシステムを使用してもよい種々の他の種類の宇宙空間又は航空機器を代表することは評価されるであろう。
【００２３】
図１Ａは本発明のオードゥナンス点火システムを装備したミサイル１０の略図的図解を提供する。該オードゥナンス点火システムは点火制御システム１２，通信バス１４，該デバイス上の反応性エフエクター用の複数のイニシエーター１６，１８，２０，２２を有する。該イニシエーターは該バス１４に接続されそして遠隔センサー２４もバス１４に接続される。
【００２４】
本発明により、ミサイル１０は従来技術のミサイル１１０（図６）を超える幾つかの顕著な利点を示す。第１にイニシエーター１６，１８，２０そして２２はここで開示されたプレーナー型、低エネルギーイニシエーター、例えば、エスシービーイニシエーター、タングステンブリッジイニシエーター、他を含んでいる。これらのイニシエーターは信頼性高くそして安全にそして従来技術のイニシエーターより遙かに少ない電力で機能するよう設計される。結果として、該オードゥナンス点火システムは高エネルギー電源１１５の電力、寸法又は重量規模の高エネルギー電源を要しない（図６）。代わりに、該イニシエーターの機能を制御する回路は該イニシエーターのアーミングと点火に充分な低エネルギー電源１７（図１Ａ）により給電される。低エネルギー電源１７は集積化制御回路に普通付随する種類の電源であり、オプションとして、同じ電源はガイダンス回路用のみならず該オードゥナンス点火回路用にも電力を供給するために使用されてもよい。この理由で、本発明の１実施例では、該オードゥナンス点火システムはそれ自身の電源を有する必要はない。代わりに、それは、それが共に使用される他の回路用の電源に接続するために電力入力ジャンクション｛例えば、ピン型ジャンクション（ｐｉｎ−ｔｙｐｅ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）｝を含むよう構成されてもよい。従って、本発明の実施例は簡単に、プレーナー型、低エネルギーイニシエーター要素、点火制御システム回路、該イニシエーターと該点火制御システム回路間の通信リンク、そして該宇宙空間機器上の該回路の残りに付随する低エネルギー電源から電力を受けるための入力ポートを有するイニシエーターを備えている。プレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素の低エネルギー要求はエネルギー蓄積デバイス（ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ）、すなわち、点火キャパシター（ｆｉｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）の使用を可能にするが、該キャパシターは該イニシエーターの点火回路を含む集積回路の１部に接続されるか又は該１部として形成されてもよい。プレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素の低エネルギー消費のために、点火時、該点火キャパシターは該低エネルギー電源により提供される電力によりその準備された｛”アームされた（ａｒｍｅｄ）”｝状態に充電されてもよい。
【００２５】
又電力消費の削減は高インピーダンスイニシエーター点火回路を使用することにより実現される。従って、本発明に依り、イニシエーター１６，１８、他内の回路は１０００オーム以上、例えば、１０００から１０，０００オームの入力インピーダンスを提供する。この様な通常的でなく高い入力インピーダンスの提供は又、バス１４上のストレー信号で生じる偶然の（ａｃｃｉｄｅｎｔａｌ）イニシエーションに対する保護を提供する。オプションとして、該高入力インピーダンスは抵抗器の使用により該通信バスから該イニシエーター回路を分離することにより得られ得る。
【００２６】
上記で示した様に、ミサイル１０は本発明のオードゥナンス点火システムが使用される１つの種類の宇宙航空機器を代表するに過ぎない。他のこの様な機器はミサイルで必要な多くの機能を要する打ち上げロケット（ｌａｕｎｃｈ ｖｅｈｉｃｌｅ）を含む。加えて、打ち上げロケットは本発明の該オードゥナンス点火システムが使われる追加的機能を屡々要する。例えば、打ち上げロケット（ｌａｕｎｃｈ ｒｏｃｋｅｔ）は段切り離しに関する要求を有するが、そのためには発火性ボルトの様な複数の発火性のカッター又はフアスナーをイニシエートすること又は、背景材料として引用によりその開示がここに組み入れられる、２０００年１０月３日の日付けのフリッツ他（Ｆｒｉｔｚ ｅｔ ａｌ）への米国特許第６、１２５、７６２号に説明された種類の１つ以上のフランジブルジョイント（ｆｒａｎｇｉｂｌｅ ｊｏｉｎｔｓ）をイニシエートすることが必要である。他の機能はカバーの様な構造要素のレリース、ミサイルからロケットモーターの点火までのサブミューニション（ｓｕｂ−ｍｕｎｉｔｉｏｎ）の展開そしてロケットモーターの点火に関する。本発明のオードゥナンス点火システムは衛星上でも使用されてよく、該衛星はアンテナ及び太陽電池パネル（ｓｏｌａｒ ｐａｎｅｌ）の様な構造体の展開用の反応性エフエクターを制御するためにオードゥナンスシステムを使用する。本発明により提供される利点すなわち低エネルギー電源の使用は、該太陽電池パネルの展開の前に衛星で特に重要である。その点まで、該衛星はそれに貯蔵されたバッテリーから供給されたエネルギーのみで機能せねばならない。本発明の該エスシービーイニシエーターの使用と従来技術で使用されて来たそれより著しく小さく軽い低エネルギー電源の使用とで生じる重量の削減は、該衛星の重量を削減し、従って該衛星を軌道に置くため使用される全ての段のロケットの燃料要求を削減する。逆に、与えられたロケット構成に対して、本発明の使用は、追加コスト無しで、従来技術のオードゥナンス点火システムを使用して前に可能であったより多くのハードウエアを有する衛星の展開（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）を可能にする。
【００２７】
本発明の該オードゥナンス点火システムが使われる反応性エフエクターヲ含む宇宙空間機器のもう１つの例は、打ち上げロケットから軌道内への複数衛星のレリース用の衛星デイスペンサーを開示した１９９９年３月２３日の日付けのスタインマイヤー他（Ｓｔｅｉｎｍｅｙｅｒ ｅｔ ａｌ）への米国特許第５、８８４、８６６号に示される。同様に本発明のオードゥナンス点火システムは、下記特許すなわち、取り外し可能な宇宙船カプセル用保持システムのための発火式に駆動されるピン組立体エフエクターを開示した２０００年１０月２４日の日付けのバンウエルコム（Ｖａｎ Ｗｏｅｒｋｏｍ）への米国特許第６、１３５、３９１号、事前展開位置（ｐｒｅ−ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）からレリースされる宇宙船プラットフオーム用の発火性ボルトエフエクターを開示する２０００年１月２５日の日付けのシンプソン他（Ｓｉｍｐｓｏｎ ｅｔ ａｌ）への米国特許第６、０１６、９９９号、ミサイルが飛行中イジェクトされ得る環状ボデイを有するミサイル打ち上げ配向システム用の発火性ボルトと火工的プッシュロッドのエフエクターを開示する１９９８年１０月２０日の日付けのアークハンゲルスキー他（Ａｒｋｈａｎｇｅｌｓｋｙ）への米国特許第５、８２３、４６９号、そして打ち上げミサイルシステム用発火性ボルトエフエクターを開示する１９９６年６月２５日の日付けのベデグルー他（Ｂｅｄｅｇｒｅｗ ｅｔ ａｌ）への米国特許第５、５２９、２６４号、で示されたエフエクターをイニシエートするため使用されてもよい。前記特許の全ては背景情報として引用によりここに組み入れられる。
【００２８】
宇宙空間機器及び地上車両上のエフエクターでの使用のためのプレーナー型、低エネルギーイニシエーション要素を有するイニシエーター組立体を今説明する。イニシエーター２５０内での使用のために非導電性基盤上にエスシービーイニシエーション要素を提供するために従来技術で公知の様にエスシービーが形成される（図１Ｂ）。イニシエーター２５０は出力ハウジング２５２，スリーブ２５４を有するボデイ部分そして入力コネクター２５６を有する入力部分を備える。上記で示した様に、出力ハウジング２５２は宇宙空間機器でエフエクター用に共通に使用される標準インターフエースに適合するよう構成され、例えば、それはエイエス４３９５（ＡＳ４３９５）｛．３７５−２４ユーエヌジェーエフ（．３７５−２４ ＵＮＪＦ）｝の様な宇宙産業で公知の仕様に従った付属品を有してもよい。図１Ｂに示す様に、この様なハウジングはねじ付きエフエクターへの結合用に６角ナット部分２５２ｄとねじ付き頭部部分２５２ａを備える。頭部部分２５２ａは上にエスシービー２３４が設置されるガラス又はセラミック絶縁体を有する。該エスシービー２３４は反応性出力装薬（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｕｔｐｕｔ ｃｈａｒｇｅ）２５２ｂが中に配置される凹部内に配置される。該出力装薬はクッション材料とハウジング２５２に溶接される破裂可能なデイスク２５２ｃとにより該凹部内に保持される。
【００２９】
該出力装薬２５２ｂは、該エスシービーイニシエーション要素の機能時、破裂反応し破裂デイスク２５２を変位又は破りそして該付随エフエクターをイニシエートするに必要な出力を供給する何等かの適当な反応性材料を含む。火工技術的出力を作るための１つの特定的実施例では、出力装薬２５２ｂは過塩素酸ジルコニウム／カリウム（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ／ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ）｛ゼットピーピー（ＺＰＰ）｝火工技術混合物を含んでもよい。ゼットピーピーと共に、又はそれに代わり、他の火工技術材料が使用され得てそしてもし発火性出力が望まれるならば発火性材料が使用され得ることは理解されるであろう。ここで使用される用語”反応性材料（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）”は火工技術的及び発火性の両材料を含む。又出力ハウジング２５２はスリーブ２５４に溶接されるベース部分２５２ｅを有する。
【００３０】
スリーブ２５４内にはイニシエーター点火回路２５４ａが配置され、それは好ましくは集積回路を含むのがよい。イニシエーター点火回路２５４ａは通信回路そして、オプションとして該エスシービーを点火するためのエネルギーを得て蓄積するための蓄積キャパシターを含んでもよい。イニシエーター点火回路２５４ａは出力ライン２５４ｂ経由で該エスシービーイニシエーション要素と、そして、その２つのみが２５６ａ及び２５６ｂで示され、入力コネクター２５６を介してイニシエーター２５０に取り付けられた４つのピンに接続された４本のワイヤにより該オードゥナンスシステム点火制御回路（図示せず）と、通信する。ピン２５６ａと２５６ｂと他の導電体ピンは入力コネクター２５６内でガラスプラグ内に設置されてもよい。入力コネクター２５６は出力ハウジング２５２から反対の端部でスリーブ２５４に溶接される。入力コネクター２５６は好ましくは標準コネクターとして構成されるのがよく、例えば、それは呼称ミル−シー−２６４８２（ＭＩＬ−Ｃ−２６４８２）により宇宙産業で公知の仕様に依るコネクターを有してもよい。典型的に、出力ハウジング２５２，スリーブ２５４そして入力コネクター２５６は全て３０４エルステンレス鋼（３０４Ｌ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ）で形成され、最終イニシエーターはその中の部品を保護するために気密式にシールされる。
【００３１】
種々の実施例で、入力コネクター２５６は、イニシエーター点火回路２５４ａ及びオードゥナンスシステム点火制御システム（図示せず）により要求されるだけ多くの入力ピン（２，３、４本、他）を含むよう適合される。同様に、イニシエーター２５０は、イニシエーター２５２をその付随エフエクターに取り付けるために該エイエス４３９５付属品の６角ナット部分２５２ｄの代わり、又はそれに加えて、何等かの他の適当な結合手段を含んでもよい。この様な結合手段は、例えば、バイヨネット様式のマウント（ｂａｙｏｎｅｔ−ｓｔｙｌｅ ｍｏｕｎｔ）、ラッチ様式のマウント（ｌａｔｃｈ−ｓｔｙｌｅ ｍｏｕｎｔ）の特徴を含んでもよい。
【００３２】
再び図１Ａを参照すると、本発明の該オードゥナンス点火システムのもう１つの特徴は、該点火制御システム回路と種々のイニシエーターとの間の通信を確立するための多数ラインパーテイバス（ｍｕｌｔｉ−ｌｉｎｅ ｐａｒｔｙ ｂｕｓ）の使用である。この特徴はイニシエーションシステムがプレーナー型、低エネルギーイニシエーターと低エネルギー電源を使うかどうかに関係なく利点を提供する。この特徴に依れば、イニシエーター１６，１８，２０そして２２の各々は点火制御システム１２又はオプションの少なくとも１つの遠隔センサー２４から通信バス１４を経由して受信される信号を受信しそして評価するための通信回路を有する。該イニシエーターの全てが同じ通信バス１４に接続されるので、それらは皆点火制御システム１２により発行された該信号の各々を受信する。しかしながら、本発明に依り、イニシエーター１６，１８等は通信バス１４上で受信された信号のアドレス部分を認識するようプログラムされたイニシエーター点火回路を備える。該イニシエーター点火回路はそのイニシエーターとアイデンテイフアイ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ）されたアドレスコードを含む信号にだけ応答するようプログラムされる。該アドレスコードは該システム内でそのイニシエーターにユニークな特定のアドレスを構成してもよく、それは又それらの全てではないが、該システム内の幾つかの他のイニシエーターにより認識された”共有の（ｓｈａｒｅｄ）”アドレスであってもよく、或いはそれはバス１４に接続された全てのイニシエーターが認識する”汎用の（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ）”アドレスであってもよい。点火制御システム１２と遠隔センサー２４は適当なアドレスコードを含む信号を放射するよう構成されるので、該信号は適当なイニシエーターにより認識され、それに作用する。コードされた信号の使用の結果として、イニシエーター１６，１８、等は通信バス１４内で共有ワイヤに接続され従って、バス１４は２又は３本の通信ワイヤを有するだけである。アーミング電力、動作電力、通信及び接地用に別々のワイヤを提供するために４ワイヤバス（ｆｏｕｒ−ｗｉｒｅ ｂｕｓ）も同様に使用されてもよい。同様に、イニシエーター１６，１８、等はオプション的に通信バス１４上にイニシエーター信号を発生し放射するよう構成されてもよい。点火制御システム１２はバス１４経由で受信されたイニシエーター信号を受信し解釈するよう設計されてもよい。イニシエーターにより放射された該信号は該発行イニシエーターにユニークな識別子コードを含んでもよいので該点火制御システムは種々のイニシエーターからの信号の中で区別することが出来る。従って、本発明の１つの特徴は点火制御システム１２とイニシエーター１６，１８，等がバス１４に沿う双方向通信用に構成されることである。本発明のこの特徴はイニシエーターが該バスに沿って該制御ユニットにフイードバックを提供出来るオードゥナンス点火システムを見越している。該オードゥナンス点火システムは、点火シーケンスの前に、該点火制御システムユニットが１つ以上のイニシエーターに問い合わせ信号を発行し、該イニシエーターがそれらの機能する準備の程度を示すよう応答するように構成されることが出来る。
【００３３】
本発明のオードゥナンス点火システムの１つの特徴は該イニシエーターが実際にアームされる前にそれらの機能する準備の程度（ｒｅａｄｉｎｅｓｓ ｔｏ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を示すために該点火制御システムと通信してもよいことである。これはこの様な問い合わせが行われ得る安全性を高める。
【００３４】
オプションで、該バスに接続されたセンサーはバス１４上の問い合わせ信号にセンサーフイードバック信号で応答する。該センサーフイードバック信号は該イニシエーター及び／又はセンサーはその内部回路条件及び／又は機能するその準備の程度を示す自己テスト（ｓｅｌｆ−ｔｅｓｔ）の結果をオプションとして報告してもよい。同様に、遠隔センサー２４は、該システム内の該イニシエーターの１つ以上が機能すべきかどうかに関連する条件を反映する、点火制御システム１２にアドレスされた信号を発行するよう装備されてもよい。遠隔センサー２４からの該センサー信号の内容はどんな他の信号が点火制御システム１２により発射されるべきかを決定するため使用されてもよい。種々のパラメータの何れかを測定するためにイニシエーター１６，１８、等の何れか１つ内で又はそれと共に使用するための内部又は外部センサーは加速度２０ｇ以上までを検出するための加速度センサー、及び／又は大気圧の変化又は大気圧変化のレート（ｒａｔｅ ｏｆ ａｔｏｍｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ）を示す大気圧センサーを含んでもよい。センサーにより報告されてもよい他の要因は湿度（ｈｕｍｉｄｉｔｙ）又はモイスチャー（ｍｏｉｓｔｕｒｅ）及び電磁的放射を含むことが出来る。
【００３５】
図２に示す通信バスの使用及びアドレス可能なイニシエーターの使用に付随するもう１つの利点はこの様なシステムがどんな望まれる数のイニシエーターも対応するよう容易に変型出来ることである。図６に表した従来技術のオードゥナンス点火システムは各イニシエーター用に個別ワイヤを要し、それらの点火制御システムはそれらがサービス出来るイニシエーター数に関し限界の容量を有する。固定最大数より多いイニシエーターを要する宇宙空間機器でこの様なシステムを利用するために、該追加イニシエーター用の第２点火制御システムを設置することが必要である。対称的に、バスアーキテクチャーを使用することにより、望まれるだけ多いイニシエーターが該バス内で継ぎ合すことが出来る。付随する点火制御システムはプログラム可能であり、該バス上で含むよう望まれるだけ多くのイニシエーターを制御するよう当業者により容易に適合される。
【００３６】
本発明のもう１つの特徴は点火制御システム１２とイニシエーター１６，１８、等が、種々の種類の信号がバス１４に沿って種々の電力レベルで、例えば、種々の電圧レベルで運ばれるように構成されることである。例えば、通信信号、例えば、該イニシエーターへの準備程度の問い合わせとしてのみ意図された点火制御システム１２からの信号、アームされるべきそれらの準備程度を示す該イニシエーターから該点火制御システム１２への応答信号、そして点火制御システム１２から該イニシエーターへの点火イニシエーション信号は低電力レベル、好ましくは該イニシエーターの非点火しきい値（ｎｏ−ｆｉｒｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）より低いのがよいレベルで起こってもよい。この方法で、それら自身、該イニシエーターをアームしそして／又はイニシエートするよう意図されてないテスト及びプログラミング信号は、例え該通信信号が何となく誤解釈されても、該イニシエーターをアームしそして／又はイニシエートするには不充分なレベルで行われる。この様な通信信号は、例えば、約７ボルトでバス１４上で運ばれる。該システムがアーミング用に準備されると、該イニシエーターをアームするためのエネルギーが該通信信号レベルより高いレベル、例えば２８ボルトで提供されてもよい。オプションとしては該アーム信号と通信信号とはバス１４内で別の通信ワイヤ上を進むことが出来る。バス１４は３本のワイヤ、電力又はアーミングワイヤ、通信ワイヤそして接地ワイヤ、又は該アーミング電力ワイヤから該点火システム電源の分離を許容するために４本のワイヤを含んでもよい。バス１４の使用は該点火制御システムと各イニシエーターとの間の直接の、排他的、点から点への（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ）ハードワイヤ接続のニーヅを解消する。
【００３７】
本発明のもう１つの特徴はイニシエーター１６，１８，等がバス１４にハードワイヤ接続される（ｈａｒｄ−ｗｉｒｅｄ）必要がないことをもたらす。代わりに、それらは磁気又は誘導結合を介してバス１４に接続されてもよい。この様な結合は該磁気又は誘導結合が該イニシエーターと該バス間で或る種の欲しない信号が流れることを防止するバッフアーとして本来的に作用する意味でハードワイヤ接続に優る利点を提供する。加えて、誘導結合は種々の不利な条件、例えば、乾燥した、湿気のある、濡れた、汚れた、等の環境で、そして種々の媒体、すなわち、真空、気体、液体、固体、等を通した、信頼性のある信号伝送を可能にする。バス１４への誘導結合用に設計されたイニシエーターはそれらが該バスに接続された時静電的放電及び周囲無線周波信号により誘起される誤動作に特に抵抗するよう設計出来る。又誘導結合は同じ信号媒体上で通信信号と電力信号の両者が多重化されることを可能にする。オプションとして、該誘導結合部品が該イニシエーターハウジング内に集積化されてもよい。
【００３８】
上記で示した様に、本発明の１つの新しい特徴は点火のイベントの制御が従来技術に於けるより多くイニシエーター１６，１８、等の中に留まることである。従来技術のシステムでは、点火制御システム１１２（図６）は信号、例えば、高電力パルスを発し、該イニシエーターに該エフエクターをイニシエートさせ、該イニシエーターは該制御ユニットから受信した点火信号を無効化するようには装備されてなかった。異なる言い方では、従来技術のイニシエーターでは、該点火制御システムユニットからの信号は点火をイニシエートするに充分であった。対照的に、本発明の１側面は”インテリジェント（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ）”イニシエーターを提供することである。インテリジェントイニシエーターは、点火する準備の程度を示す該点火制御システムからの信号を無効化する或る能力を有するイニシエーター制御回路を所有し、かくして該点火の決定を該点火制御システムから分散（ｄｅ−ｃｅｎｔｒａｌｉｚｉｎｇ）させる。その時該点火制御システムからの該点火信号は点火するかどうかの決定で該イニシエーターにより考慮される１つの入力又は要因となる。点火することの決定に関連する他の信号が該イニシエーターが応答するセンサーから得られてもよい。
【００３９】
オードゥナンス点火システムが１つ以上のセンサーを含む場合に、各センサーは点火に先立つ条件となる条件を測定してもよく、すなわち該オードゥナンス点火システム内のイニシエーターの幾つか又は全てが該条件が得られたことを該センサーが示すまで点火を遅延させるよう要求されたもよい。例えば、ミサイルの場合、該センサーは該ミサイルがそこから点火される、飛行機（ｐｌａｎｅ）からの距離を示してもよく、先行条件は該飛行機からの最小必要距離であってもよい。オプションとして、該イニシエーター制御回路と１つ以上のイニシエーターは該センサーからこの様な信号が受信されるまで機能を延期するようプログラムされてもよい。従って、該集積化オードゥナンスシステムの点火制御回路は点火するために該イニシエーターにより要求される命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）と刺激（ｉｍｐｅｔｕｓ）の１部だけを提供してもよい。例えば、該点火制御回路は該イニシエーターをアームする準備程度を示す信号を提供し、該イニシエーターをアームするための低エネルギー源を提供してもよいが、該イニシエーターは機能する前に該センサーからの入力を待ってもよい。これは該システムが、該点火制御システムが点火用の条件が差し迫っていることを決定した後変わってもよい環境条件に応答することを可能にする。この様なセンサーはバス１４に接続された遠隔センサー２４を含んでもよい。しかしながら、本発明の他の実施例では、該センサーは点火の”決定（ｄｅｃｉｓｉｏｎ）”を行うイニシエーターに排他的に付随していてもよい。例えば、イニシエーター１８に付随し直接接続されたが外部センサー１８ａがある。センサー１８ａとセンサー２４の何れか又は両者は、例えば、該イニシエーター又は概して該オードゥナンスシステムの機能に関係する何等かの１つ以上の環境変数を検出してもよい。種々の応用品では、該イニシエーター又は該イニシエーターが設置される機器｛例えば、モルタルシェル（ｍｏｒｔａｒ ｓｈｅｌｌ）｝の運動を形容する外部要因が点火用好適条件を決定するよう要求されてもよい。加速度、ロールレート（ｒｏｌｌ ｒａｔｅ）、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）、ヨー（ｙａｗ）、速度、距離、高さ、姿勢、温度、油圧又は気圧（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｒ ａｔｏｍｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、等を示すセンサーはイニシエーター１８の適当な機能に意味のある情報を提供してもよい。イニシエーター１８は次いでイニシエーター制御回路を有し、該回路は、点火制御システム１２からの点火信号を受信すると、センサー１８ａの出力を受信、評価しそして次いでセンサー１８ａが好適な条件を示すことをそれが決定する場合のみ機能してもよい。同様に、イニシエーター２２は点火制御システム１２からの信号のみならず該イニシエーターシェル内部の条件を検出する内部センサー２２ａにも応答する。この様な内部条件はイニシエーター２２の点火回路の条件、イニシエーター２２の出力装薬の条件、等を含んでもよい。センサー２２ａにより報告される他の関連内部条件は温度、電圧、周波数、電流引き出し（ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｒａｗ）、イニシエーション要素連続性（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）、等を含む。もし点���信号は点火制御システム１２から受信されるが必要な信号が該センサー２２ａから受信されないなら、イニシエーター２２はオプションとして点火制御システム１２からの該点火信号にも拘わらず点火を延期するようプログラムされてもよい。かくしてセンサー２２ａはフイールド信頼性のみならず製造品質用にも組み込まれたテスト機能を提供する。
【００４０】
本発明のもう１つの側面に依れば、１つ以上のイニシエーターをアームしそして／又はイニシエートする決定は１つ以上のセンサー信号の時間調整されたシーケンスに基づいてもよい。換言すれば、オードゥナンス点火システム（すなわち、該点火制御システム及び／又は１つ以上のインテリジェントイニシエーター）はセンサー信号の時間的な特性又はプロフアイル（ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｒ ｐｒｏｆｉｌｅ）に応答してもよく、かくして該信号の又は該条件の、１つの、瞬間的そしてことによると人為的又は偶然的値（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｏｒ ａｃｃｉｄｅｎｔａｌ ｖａｌｕｅ）よりも寧ろ、そのセンサーに付随する内部又は外部条件の時間的特性に応答してもよい。例えば、３０ｇ以上の加速度の獲得（イニシエーションの単なる条件としてか又は条件の組合せの１つとしてか何れかで）を示すセンサー信号の受信によりイニシエーションを行うより寧ろ、該システムは３０ｇ以上の加速度が獲得され少なくとも３ｇの加速度の少なくとも３秒間により引き継がれたことを示す予め決められた時間的プロフアイルを有する信号に応答するようプログラムされてもよい。もう１つの例として、イニシエーションは、少なくとも約９１５メートル（３０００フイート）の気圧高度（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｌｔｉｔｕｄｅ）が少なくとも１０分間記録された後約１５２．５メートル（５００フイート）より少ない気圧高度が得られたことを示す信号を受信することに依ってもよい。センサー信号のこの様な時間的解析は、その時間的プロフアイルに関せずに、センサー信号の瞬間的大きさだけに応答する決定過程よりも、イニシエーションが望まれる条件を規定するのに大きい指定能力を可能にする。例えば、上記で形容した時間的加速度解析は該システムが兵器弾薬の空中での展開（ａｉｒ−ｂｏｒｎｅ ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）と該兵器弾薬の装填固定具から作業サイト床への不都合な落下との間を区別することを可能にする。オプションとして、イニシエーションは、２つ以上のセンサー信号の時間的特性の組合せ、又は１つ以上の時間的センサー信号プロフアイルの１つ以上の瞬時センサー信号値との組合せに付随してもよい。
【００４１】
オプションとして、センサー１８ａ又はセンサー２２ａからの出力信号は他のイニシエーター又は該点火制御システム１２による使用のためのデータとしてバス１４へ配送されてもよい。該点火制御システム１２とバス１４沿いの特定イニシエーターとの間の上記説明の双方向性通信は、センサー２２ａがイニシエーター２２に特定的に付随する時、特定イニシエーターに特定的に付随するセンサーからの信号を含んでもよい。オプションとして、バス１４を経由して運ばれた該センサー信号は該点火制御システム１２のみならず他のイニシエーターによっても入力データとして読まれてよい。上記説明の、イニシエーターに密接して付随するセンサーの使用は該イニシエーターそして全体として該システム用の改良された反応時間に帰着するが、それは該イニシエーターが機能する準備が出来たかどうかを決定するために要するデータは近くの源から得られるからである。又、この様なセンサーの寸法と重量は従来技術のシステムでのセンサーのそれより小さい。
【００４２】
本発明の１つのオプション的実施例では、イニシエーター１６，１８，等の何れか１つ以上は”自分でアーム（ｓｅｌｆ−ａｒｍｉｎｇ）”してもよい。点火制御システム１２からのアーミング信号の受信に依るよりも寧ろ、本発明の自分でアームするイニシエーターはそれに付随する内部又は外部センサーから受信する信号、及び／又は点火制御システム１２と，センサー１８ａ、センサー２２ａそしてセンサー２４，等の１つ以上とからバス１４経由で受信する信号に応答し、そしてこの様な信号が該イニシエーターが自身をアームすべき予め決められた条件を示すかどうか決定してもよい。（アーミングは一般に該半導体ブリッジを通してのそれの次の放電が該デバイスをイニシエートする様な、点火キャパシターの充電を呼称する）。該イニシエーターをアームするためのエネルギーは該イニシエーターを単にアームするだけに役立つバッテリーから供給されてもよく、或いはそれは点火制御システム１２用電源から引かれる電力に基づいて、点火制御システム１２から引かれてもよい。代わりに、該イニシエーター制御回路が該点火制御システムにより発せられたアームコマンドだけに応答して該イニシエーターをアームしてもよい。もう１つの実施例では、該点火制御システムは、該イニシエーター内のアーミングスイッチの動作を制御する必要なく、該イニシエーターを直接アームするための電力を提供出来てもよい。
【００４３】
インテリジェントイニシエーターを有する本発明のオードゥナンス点火システムがブラースチング型イニシエーションシステム（ｂｌａｓｔｉｎｇ−ｔｙｐｅ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）と異なるのは典型的採鉱用ブラースト（ｔｙｐｉｃａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｂｌａｓｔ）では、イニシエーションの数とシーケンスとが予め決められているからであることは上記議論を見ると明らかである。付随エフエクターをアームしそして／又は点火することが適当か否かを決定するためにここで説明したセンサーに依存する”インテリジェントイニシエーター（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ）”の使用は、進行中の環境アセスメントが、最初の反応性エフエクターの初期点火の後でも、どのイニシエーターが機能するかを決めることが出来る様なシステムを提供する。ブラースチング操作では、アーミングの決定は中央制御ユニットで行われ、一旦ブラーストがスタートすると、該システムはそれがデトネーター（ｄｅｔｏｎａｔｏｒ）が点火する順序又はシーケンスを制御され、計算された仕方で変える（ｖａｒｙ ｏｒ ａｌｔｅｒ）何等の方法も提供しないのが一般的である。
【００４４】
図１Ｃで、システムのもう１つの実施例のオードゥナンス点火システム３１０が示される。システム３１０は、ロケット１０の該点火及びガイダンス回路１２（図１）がそこに示す対応する構造体と通信すると同じ方法で通信バス２４経由でイニシエーター１６，１８，２０そして２２と通信する点火制御回路３１２を有する。しかしながら、図１Ｃの実施例では、点火制御回路３１２はそれ自身の電源を有しない。代わりに、それは該ガイダンス及び制御回路３１３と通信しそこから電力を引き出し、該回路はその中の低エネルギー電源からの電力を共有する。点火制御回路３１２はガイダンス及び制御回路３１３から通信信号と電力を受けるために入力ポート３１４を装備している。
【００４５】
本発明の集積化オードゥナンスシステムのオプション的実施例では、該点火制御システムと少なくとも１つのイニシエーターは時間調整されたアーミングを提供するよう構成されている。図２を参照してここで説明される、該システムのこの特徴に依れば、通信バス１４’と点火制御システム（図示されてない）は１つのライン上で外部アーミング電力（ｅｘｔｅｒｎａｌ ａｒｍｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）をそしてもう１つのライン上でアームコマンド通信信号（ａｒｍ ｃｏｍｍａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）を提供するよう構成されている。イニシエーター１６ａ内の半導体ブリッジ（図示せず）をイニシエートするに充分なエネルギーで点火キャパシター２６を充電することによりイニシエーター１６ａをアームするために、該外部アーミング電力が提供される。該外部電力は点火キャパシター２６を充電するためにアーミングスイッチ２８を通過せねばならない。アーミングスイッチ２８はバス１４’からキャパシター２６を充電するために必要な僅かな時間の間だけ閉じるよう設計される。従って、アーミングスイッチ２８は”モーメンタリースイッチ（ｍｏｍｅｎｔａｒｙ ｓｗｉｔｃｈ）”と呼ばれる。アーミングスイッチ２８はアーミングスイッチ制御回路３０の制御下にあり、該回路はイニシエーター１６ａ内に配置されたイニシエーター制御回路の１部である。通信バス１４’経由で受信されたアームコマンドはアーミングスイッチ制御回路３０へ運ばれる。本発明のこの側面に依ると、アーミングスイッチ制御３０は、点火キャパシター２６が完全放電条件から１つのアーミング期間の間該半導体ブリッジをイニシエートするに充分な電荷へ進むことが出来ないように、各受信されたアームコマンドについて１回だけアーミングスイッチ２８を閉じるだけである。寧ろ、各アーミング期間は点火キャパシター２６用に部分的充電だけを提供する。従って、１連のアーミング信号を要し、完全充電（ｆｕｌｌ ｃｈａｒｇｅ）は図３に描く様に、階段的仕方で得ることが出来るのみである。再び図２を参照すると、点火用キャパシター２６は点火用キャパシター２６上に課された部分的電荷をブリードオフ（ｂｌｅｅｄ ｏｆｆ）する傾向があるブリード抵抗器（ｂｌｅｅｄ ｒｅｓｉｓｔｅｒ）３２と並列に接続される。従って、点火用キャパシター２６を充分充電するために、アーミングスイッチ２８が閉じられる１連のアーミング期間は、ブリード抵抗器３２の浪費機能を上回るに充分な持続時間と周波数で起こらねばならない。該アーミングスイッチ制御回路３０は各アームコマンドについて１回そして１回だけアーミングスイッチ２８を開閉する。一旦アームされる、すなわち、一旦点火キャパシター２６が該デトネーター内のイニシエーション要素をイニシエートするのに充分な程充電されると、キャパシター２６内に充分な電荷を保持するために周期的アームコマンドが続かねばならない。結果的に、図２に示した回路要素の構成は、もしアームコマンドがデトネーター１６’内の回路の要求により決定された周波数で該制御ユニットから発生された場合だけデトネーター１６’が点火用にアームされることが出来る安全の特徴を提供する。デトネーター１６’をアームする特定の要求は、ストレー電磁信号（ｓｔｒａｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｉｇｎａｌｓ）のために又は該制御ユニットの誤作動の結果としての意図しないアーミング及び点火を非常に起こり難くする。
【００４６】
図４は本発明の特定の実施例の通信バスからの入力電力及び通信信号用の別の接続リードを有するイニシエーター制御回路の略図的線図を提供する。イニシエーター１６ｂの調整回路（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）３４は該入力電力を該イニシエーター回路の残りによる使用に適合した直流電圧に変換する。オプションとして、調整回路３４は、周囲無線周波数信号により誘起されるストレー信号又はノイズにより引き起こされる偶然の（ｉｎａｄｖｅｒｔｅｎｔ）イニシエーションに対しての追加的な安全の特徴として外部電位に対し高インピーダンスを有する。調整回路３４により受信される入力電力は次の様に使用されてもよい種々のレベルにあり、すなわち０から５ボルトでは、イニシエーター１６ｂに何等著しい反応又は応答は発生しない。５及び２０ボルトの間の信号は、アーミング及び点火用スイッチを閉じる、イニシエーター１６ｂ内の自己診断センサー（図示せず）に応答した情報を得る、他、の通信用に使用されてもよいが、この電圧レベルの信号は該イニシエーターの非点火レベル（ｎｏ−ｆｉｒｅ ｌｅｖｅｌ）より低い。これは、例え点火信号として誤って解釈されても、該デバイスをアームし点火するに不充分な大きさしか有しない信号を使用する追加的な安全の特徴を有する通信を見越している。２０ボルトより大きい直流の信号は、アーミング及び点火スイッチを動作させ、ステイタス情報を得てそして該イニシエーターを点火する通信用に使用されることが出来る。電圧調整器３６は調整された入力電力を得て、それを該処理／ステイタス回路（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ／ｓｔａｔｕｓ ｃｉｒｃｕｉｔ）３８による使用のための公称電圧、典型的には３．３又は５ボルト直流に調整する。
【００４７】
図４の実施例では、イニシエーター１６ｂは好ましくは通信バスを通り、ハードワイヤリンク、誘導結合リンク、無線リンク、光学的リンク、等を通して、点火制御システム（図示せず）と通信するのがよい。代わりに、通信及び電力信号はバス上より寧ろ直接ワイヤ接続を経由して配送されてもよい。
【００４８】
該処理／ステイタス回路３８は該点火制御システムユニットから送られるコマンドを解釈して、アーミング、点火、自己テスト、等の機能を行い、そして適当な時は、該点火制御システムへ又はバスに沿い、他のイニシエーターへ応答信号を発する。アーミングスイッチ２８は点火電圧を該点火回路４０に印加する。イニシエーター点火回路４０は該イニシエーターを機能させるために必要な電子的、機械的、光学的、等の部品を有し、そして、例えば、点火キャパシター（図示せず）、点火スイッチ（図示せず）、等の様なイニシエーションエネルギー源を有する。イニシエーション要素４２は半導体ブリッジ又は他の低エネルギーの、例えば、プレーナー型、イニシエーション要素、又はホットブリッジワイヤ、発火性ブリッジワイヤ、等の様な従来技術の要素であってもよい。
【００４９】
本発明の特定の実施例のイニシエーター１６ｃが図５で示されている。イニシエーター１６ｃはパーテイラインバス（ｐａｒｔｙ ｌｉｎｅ ｂｕｓ）１４に接合される。バス１４経由で該点火制御システムから受信された信号はコモンモードイーエムアイ（ｃｏｍｍｏｎ ｍｏｄｅ ＥＭＩ）（電磁的干渉）フイルター４４，高インピーダンスアイソレーター４６そして過電圧クランプ４８を含む幾つかのバッフアーデバイスを通過する。イーエムアイフイルター（ＥＭＩ ｆｉｌｔｅｒ）４４はバス１４に沿って偶然に運ばれるランダムな電磁信号に対する感受性に対する保護を提供する。インピーダンスアイソレーター（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｉｓｏｌａｔｏｒｓ）４６は該イニシエーター回路の残りによる使用のためにバス１４から受信されることが出来るエネルギーを制限する。
【００５０】
イーエムアイフイルター４４，アイソレーター４６そしてクランプ４８により提供される該バッフアーの要求を充たす信号は次いでアーミングスイッチ２８，電源回路５０，そしてデータ通信回路５２へ運ばれる。イニシエーター制御回路５４はデータ通信回路５２及び電源５０からの入力のみならずエネルギー源（例えばキャパシター）２６及びイニシエーション要素、例えば、半導体ブリッジ４２ａからのステイタス情報も受信する。適当な入力信号がこれらの源から受信されると、イニシエーター制御回路５４はアーミング信号を発する。図解された実施例では、該アーミング信号はロジックゲート５４ａにより受信され、該ゲートは又内部センサー５６からの入力を受信する。もし内部センサー５６の出力がアーミングスイッチ２８の動作用に適切であれば、ロジックゲート５４ａは該制御アーミング信号を制御回路５４からアーミングスイッチ２８へ運ぶが、該アーミングスイッチを通して充電電圧がエネルギー蓄積デバイス、すなわち、点火キャパシター２６へ印加される。オプションでは、充電は図２及び３に関連して説明された様な設定の仕方で行われる。該イニシエーテイング要素が半導体ブリッジである時は、イニシエーション用のエネルギー要求は従来技術のデバイスに於けるより実質的に少ないので、５ミリジュールしかレリースしない規模でよいのが典型的の点火キャパシター２６は１オームのエスシービー用が使用出来て、従来技術のデバイスにより要求されるバッテリーのニーヅを解消する。適切な信号が受信されると、制御回路５４は点火スイッチ５８のための制御点火信号を発する。図解された実施例では、オプションのロジックゲート５４ｂが該制御点火信号を環境センサー１８ａの出力と比較し、該環境センサー１８ａが条件が点火用に適切であることを示す時だけ該点火スイッチへ該制御点火信号を送る。点火スイッチ５８の閉路は該半導体ブリッジ４２ａ又は他のイニシエーション要素を通しての点火キャパシター２６の放電を可能にして、かくして該デバイスをイニシエートする。
【００５１】
ロジック回路５４ａと５４ｂへ入力を供給することに加えて、パーテイラインバス１４からアーミング又は点火信号を受信する前に該デトネーター１６ｂが準備程度用自己テストを行うことが出来るように、内部センサー５６と外部センサー１８ａは直接イニシエーター制御回路５４及び／又はデータ通信回路５２へ信号を提供する。オプションでは、該自己テストはバス１４から受信した問い合わせ信号に応答して行うことが出来て、該結果はバス１４に沿って発射される応答信号内で報告される。
【００５２】
上記で示した様に、本発明は又エアバッグ安全システムの膨張（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ）をイニシエートすることを含む目的で、地上車両、例えば、自動車、トラック、バス、列車での利用を見出している。この様な応用品では、オードゥナンス点火システムは該車両上の衝撃の場所、ロールオーバー（ｒｏｌｌ−ｏｖｅｒ）の発生、又はイニシエートされるべきエフエクター、すなわちエアバッグ膨張器（ａｉｒ ｂａｇ ｉｎｆｌａｔｏｒｓ）のそれに関係する他の条件を該点火制御システム回路に合図するセンサーを有する。
【００５３】
オードゥナンス点火システムが安全システム、例えば、エアバッグ（複数を含む）及びベルトテンショナー（ｂｅｌｔ ｔｅｎｓｉｏｎｅｒｓ）をイニシエートするために使われる地上車両の場合、点火に先行する条件は衝撃の検出であってもよい。この様な安全システムは公知であり、例えば両者が背景情報として引用によりここに組み入れられる米国特許第５、８２９、８４１号及び米国特許第５、８２９、７８４号で開示されている。衝撃の初期検出は該システムの全てのイニシエーターをアームするコマンドの発行に帰着するが、選択されたイニシエーターは付随センサーが該イニシエーターの範囲内の衝撃を示した時だけ点火するようプログラムされてもよい。かくして、該オードゥナンスシステムは車両の運転者の側で衝撃が検出された時運転者の側のエアバッグだけを膨張させるようプログラムされることが出来る。対照的に、該オードゥナンスシステムはセンサー入力の遙かに広い範囲に応答する、例えば、車両衝撃のどんなセンサーによる指示にも応答して、他のエフエクター、例えば、シートベルトテンショナー（ｓｅａｔ ｂｅｌｔ ｔｅｎｓｉｏｎｅｒｓ）をイニシエートするようプログラムされてもよい。かくして該オードゥナンス点火システムは幾つかのイニシエーターが他よりも多くのセンサー信号に応答するようプログラムされることも出来る。代わりの実施例では、或るセンサー出力信号は１つ以上のイニシエーターをアームすることに先行する条件を構成し、該点火制御システムか又はイニシエーター制御回路か何れかは、該イニシエーターが該センサーが適切な信号を発生するまでアームされないように該センサーに応答してもよい。
【００５４】
ここで説明された本発明は、一方で、簡単なイーエムアイー制御、過渡信号で引き起こされる偶然のイニシエーションに対する保護そして効率的エネルギー蓄積を提供する、高入力インピーダンスを該イニシエーターが有してもよいイニシエーター及び集積化オードゥナンスシステムを提供する。磁気結合を含む、イニシエーター、通信バス間のリンクを確立するために種々の結合配備が使用されてもよい。オプションとしてエムイーエムエス（ＭＥＭＳ）｛マイクロエレクトロニックマシーン（ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｍａｃｈｉｎｅｓ）｝技術が安全性向上のために組み入れられてもよい。
【００５５】
本発明がその特定の実施例に関して詳細に説明されたが、前記を読み、理解すると、当業者には説明された実施例の多くの変更品が発生するであろうことは明らかであるとは言え、この様な変更品は付属する請求項の範囲内に含まれるよう意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
本発明の１実施例に依るミサイル用の集積化オードゥナンス点火システムの略図的ブロック線図である。
【図１Ｂ】
本発明の特定の実施例に依る、宇宙空間オードゥナンス点火システムでの使用のための、エスシービーイニシエーターの略図的断面図である。
【図１Ｃ】
他の回路から電力を引き出す、本発明に依るオードゥナンス点火制御システムの実施例のブロック線図である。
【図２】
本発明の特定の実施例に関連するイニシエーターの部分的ブロック線図の略図である。
【図３】
本発明のもう１つの実施例に依るイニシエーターの時間調整されたアーミングを図解するグラフ図である。
【図４】
本発明のなおもう１つの実施例に依るイニシエーターのブロック線図の略図である。
【図５】
本発明のなおもう１つの実施例に依るイニシエーターのブロック線図の略図である。
【図６】
ミサイル用の従来技術のオードゥナンス点火システムのブロック線図の略図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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