(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本のラインと、
抵抗とスイッチング素子とを有する直列回路であって、前記ラインの一方の端部間に接続される直列回路と、
ラインの一方の端部に接続される負荷と、
負荷に並列に接続され、消費電力を変化することができる電力消費手段と、
負荷と電力消費手段とに流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、
負荷電流検出手段の出力に応答し、検出される負荷電流がほぼ予め定める値になるように電力消費手段を制御する手段と、
各ラインの他方の端部に接続される各出力端子を有する直流電源と、
ラインの前記他方の端部に流れる電流を検出して、予め定める弁別レベルでレベル弁別し、スイッチング素子のオン／オフによる信号を導出するレベル弁別手段とを含むことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
（ａ）２本のラインと、
（ｂ）各ラインの一方の端部に設けられる第１通信手段であって、この第１通信手段は、
（ｂ１）一方のラインに一端子が接続される信号発生用抵抗と、
（ｂ２）信号発生用抵抗の他端子と、他方のラインとの間に接続されるスイッチング素子と、
（ｂ３）各ラインを介する電力によって動作する負荷と、
（ｂ４）負荷に並列に接続され、消費電力を変化することができる電力消費手段と、
（ｂ５）負荷と電力消費手段とに流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、
（ｂ６）負荷電流検出手段の出力に応答し、検出される負荷電流が、ほぼ予め定める値になるように電力消費手段を制御する制御手段とを含む第１通信手段と、
（ｃ）各ラインの他方の端部に設けられる第２通信手段であって、この第２通信手段は、
（ｃ１）各ラインの他方の端部に接続される直流電源と、
（ｃ２）ラインの他方の端部に流れる電流を検出する電流検出手段と、
（ｃ３）電流検出手段の出力に応答し、その検出電流を予め定める弁別レベルでレベル弁別し、スイッチング素子のオン／オフによる信号を導出するレベル弁別手段とを含む第２通信手段とを含むことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
負荷電流検出手段は、
ラインの前記一方の端部と、負荷および電力消費手段との間に直列に介在される負荷電流検出用抵抗と、
負荷電流検出用抵抗の両端子間の電圧が与えられる演算増幅器とを有することを特徴とする請求項１または２記載の通信装置。
【請求項４】
電力消費手段は、電力消費用抵抗と消費電力制御用スイッチング素子とが直列に接続されて構成される複数の直列回路を有し、
制御手段は、負荷電流検出手段の出力に応答し、消費電力制御用スイッチング素子を選択的に導通／遮断し、負荷電流検出手段によって検出される電流が、ほぼ予め定める値になるように制御することを特徴とする請求項１〜３のうちの１つに記載の通信装置。
【請求項５】
負荷電流検出手段は、
一対のトランジスタを有するカレントミラー回路であり、
カレントミラー回路を構成する一方のトランジスタは、一方のラインの前記一方の端部と、負荷および電力消費手段との間に直列に介在され、
他方のトランジスタは、前記一方のラインの前記一方の端部に接続され、
前記他方のトランジスタと、他方のラインの前記一方の端部との間に、負荷電流検出用抵抗が接続されることを特徴とする請求項１または２記載の通信装置。
【請求項６】
電力消費手段は、電力消費用抵抗とトランジスタとを有する直列回路であり、
制御手段は、負荷電流検出手段からの出力をトランジスタの制御端子に与え、これによってトランジスタのインピーダンスを、負荷電流検出手段によって検出される電流が、ほぼ予め定める値になるように制御することを特徴とする請求項１〜３のうちの１つに記載の通信装置。
【請求項７】
２本のラインと、
抵抗とスイッチング素子とを有し、ラインの一方の端部間に接続される直列回路と、
ラインの一方の端部に接続され、ラインを介する電力が供給される電気回路と、
電気回路に並列に接続され、消費電力を変化することができる電力消費手段と、
電気回路と電力消費手段とに流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、
負荷電流検出手段の出力に応答し、検出される負荷電流がほぼ予め定める値になるように制御する手段とを含み、
電気回路は、
車両の加速度を検出する加速度センサと、
この加速度センサの出力に応答して車両の衝突を検出し、車両の衝突が検出されたとき、スイッチング素子をオン／オフ制御する衝突検出信号を導出する処理回路とを含み、さらに、
各ラインの他方の端部にそれぞれ接続される各出力端子を有する直流電源と、
ラインの前記他方の端部に流れる電流を検出して、予め定める弁別レベルでレベル弁別し、スイッチング素子のオン／オフによる衝突検出信号を導出するレベル弁別手段と、
レベル弁別手段の出力に応答し、衝突検出信号を受信したとき、エアバッグを展開するエアバッグ手段とを含むことを特徴とするエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信装置に関し、特に自動車などの車両のエアバッグ装置に関連して実施することができる通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
或る提案された技術は、図１０に示されている。車両のエアバッグ装置１は、車両の前方または側方の方向の加速度を検出し、衝突検出信号を発生する第１通信手段２と、衝突検出信号を受信する第２通信手段３とを含み、これらの通信手段２，３は、衝突検出信号と直流電力とを重畳するライン４によって接続される。通信手段３には直流電源５が備えられ、第１通信手段２に電力が供給される。
【０００３】
第１通信手段２には、車両の加速度を検出する加速度センサ６と、加速度センサ６の出力に応答して車両が衝突したかどうかを判断して衝突したときには衝突検出信号を導出するサブマイクロコンピュータ７と、このマイクロコンピュータ７からの出力によってオン／オフ制御されるトランジスタ８と、このトランジスタ８に直列に接続される抵抗９とを有する。トランジスタ８がオン／オフ制御されることによって、ライン４に流れる電流が変化する。この電流は、第２通信手段３に設けられている抵抗１０によって電圧に変換される。
【０００４】
抵抗１０の両端子間の電圧は、差動増幅器１１に与えられ、これによって抵抗１０の両端子間の電圧に対応した電圧が、メインマイクロコンピュータ１２に与えられる。マイクロコンピュータ１２は、差動増幅器１１の出力を予め定める一定値でレベル弁別し、衝突検知信号を検出したとき、駆動手段１３によってエアバッグ１４を展開する。これによって、自動車の乗員の室内でのフロントガラスおよびドアなどへの衝突を防いで安全を確保する。
【０００５】
図１０の技術では、ライン４には、第１通信手段２の加速度センサ６およびマイクロコンピュータ７を駆動するための直流電力が供給されるとともに、車両の衝突検出時に、トランジスタ８がオン／オフ制御されることによって、ライン４に衝突検出信号が重畳される。この衝突検出信号を第２通信手段３で受信するために、マイクロコンピュータ１２は、差動増幅器１１からの抵抗１０の両端子間の電圧を、予め定める一定の弁別レベルでレベル弁別する。この弁別レベルは、上述のように、予め定める一定値であるので、ライン４に流れる負荷電流が変化すると、正確なレベル弁別ができなくなり、衝突検出信号を受信することができなくなってしまう。
【０００６】
ライン４に流れる負荷電流が異なる理由（１），（２），（３）を述べる。（１）加速度センサ６は歪みセンサを有し、その歪みセンサの電気抵抗値のばらつきは、たとえば２．５ｋΩ±４０％であって比較的大きな特性のばらつきを有する。またマイクロコンピュータ７は半導体素子から成り、その特性のばらつきが大きい。これらのことから、加速度センサ６およびマイクロコンピュータ７の消費電力のばらつきが生じる。（２）加速度センサ６およびマイクロコンピュータ７の消費電力は、その室温および動作中の温度に依存して、変動する。（３）さらにマイクロコンピュータ７に関して、熱的に耐えることができる上限値である定格電力が定められているけれども、動作中における消費電力は規定されておらず、その消費電力は、マイクロコンピュータ７の各チップ毎に相互に異なる。
【０００７】
これらの理由によって、ライン４に流れる直流電力のばらつきが比較的大きい。したがって第２通信装置３においてマイクロコンピュータ１２によって予め定める一定の弁別レベルで抵抗１０の両端子間の電圧をレベル弁別することによって、衝突検出信号を正確に検出することは不可能である。そこで第２通信装置３では、前記弁別レベルを、ライン４に流れる負荷電流に対応して変化調整する必要がある。そうすると、第２通信装置３の構成が複雑になり、あるいはまたマイクロコンピュータ１２の演算処理量が増大し、演算処理に時間がかかる結果になる。マイクロコンピュータ１２は、前記レベル弁別動作、衝突検出信号の検出だけでなく、車両のその他の制御動作、たとえば内燃機関の燃料噴射制御、アンチスキッドブレーキ動作などを行う。したがってマイクロコンピュータ１２の演算処理量が増大して衝突検出信号の受信を行って判別するための演算処理に長い時間が必要になると、エアバッグ１４を、車両の衝突時に確実に展開することができなくなり、安全性が低下する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２本のラインと、
抵抗（Ｒ１）とスイッチング素子（Ｔｒ１）とを有する直列回路であって、前記ラインの一方の端部間に接続される直列回路（２３）と、
ラインの一方の端部に接続される負荷（４５）と、
負荷に並列に接続され、消費電力を変化することができる電力消費手段（４９，９１）と、
負荷と電力消費手段とに流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段（４６，８３）と、
負荷電流検出手段の出力に応答し、検出される負荷電流がほぼ予め定める値になるように電力消費手段を制御する手段（２４）と、
各ラインの他方の端部に接続される各出力端子を有する直流電源（２８）と、
ラインの前記他方の端部に流れる電流を検出して、予め定める弁別レベルでレベル弁別し、スイッチング素子のオン／オフによる信号を導出するレベル弁別手段（３８）とを含むことを特徴とする通信装置である。
【０００９】
本発明に従えば、２本のラインの一方の端部に接続された負荷に、それらのラインの他方の端部に接続された直流電源から、直流電力を供給するとともに、電気信号を発生するために直列回路２３のスイッチング素子をオン／オフし、その電気信号をラインに重畳する。ラインの前記他方の端部では、そのラインに流れる電流を検出し、レベル弁別手段によってレベル弁別し、スイッチング素子のオン／オフによる電気信号を受信して導出する。
【００１０】
特に本発明に従えば、ラインの前記一方の端部に接続された負荷には、電力消費手段が並列に接続され、この負荷と電力消費手段とに流れる合計の電流である負荷電流Ｉ０を、負荷電流検出手段によって検出し、制御手段は、検出される負荷電流が、ほぼ予め定める値になるように、電力消費手段を制御する。これによってラインの負荷電流に重畳されるスイッチング素子のオン／オフによる電気信号は、レベル弁別手段において、予め定める一定の弁別レベルでレベル弁別して受信検出することが可能になる。したがってスイッチング素子のオン／オフによる電気信号を、レベル弁別手段によって確実にレベル弁別して電気信号を受信することができる。
【００１１】
電力消費手段は、ラインの前記一方の端部側に設けられ、負荷電流を前述のようにほぼ予め定める値になるように、制御されるので、レベル弁別手段における弁別レベルは、上述のように予め定める一定の値に定めればよく、負荷電流に応じて弁別レベルを変化する必要がない。したがってラインの前記他方の端部側における電気信号の受信検出のための構成２０を簡略化することができ、またこのような負荷電流に応じて弁別レベルを変化する必要がないので、そのような演算処理をするためのマイクロコンピュータ４０の演算処理量を少なくして、演算処理の負担を軽減することができる。
【００１２】
直列回路２３では、スイッチング素子に直列に抵抗が接続されているので、スイッチング素子がオン状態であるときであっても、ライン間の電圧は零にはならず、したがって負荷、電力消費手段、および制御手段に、直流電源からの電力を常に供給することができ、電力供給が遮断されることはない。
【００１３】
また本発明は、（ａ）２本のラインと、
（ｂ）各ラインの一方の端部に設けられる第１通信手段であって、この第１通信手段は、
（ｂ１）一方のラインに一端子が接続される信号発生用抵抗と、
（ｂ２）信号発生用抵抗（Ｒ１）の他端子と、他方のラインとの間に接続されるスイッチング素子と、
（ｂ３）各ラインを介する電力によって動作する負荷と、
（ｂ４）負荷に並列に接続され、消費電力を変化することができる電力消費手段と、
（ｂ５）負荷と電力消費手段とに流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、
（ｂ６）負荷電流検出手段の出力に応答し、検出される負荷電流が、ほぼ予め定める値になるように電力消費手段を制御する制御手段とを含む第１通信手段と、
（ｃ）各ラインの他方の端部に設けられる第２通信手段であって、この第２通信手段は、
（ｃ１）各ラインの他方の端部に接続される直流電源と、
（ｃ２）ラインの他方の端部に流れる電流を検出する電流検出手段と、
（ｃ３）電流検出手段の出力に応答し、その検出電流を予め定める弁別レベルでレベル弁別し、スイッチング素子のオン／オフによる信号を導出するレベル弁別手段とを含む第２通信手段とを含むことを特徴とする通信装置である。
【００１４】
本発明に従えば、２本のラインを介して第１および第２通信手段が接続され、ラインには、第１通信手段に供給される直流電流に重畳されて、第１手段から第２手段に、スイッチング素子のオン／オフによる電気信号が伝送され、その電流が電流検出手段によって検出されレベル弁別されて電気信号が受信検出される。第１通信手段では、負荷電流がほぼ予め定める値になるように電力消費手段が制御され、したがって第２通信手段のレベル弁別手段では、一定の弁別レベルで、電流をレベル弁別することによって、電気信号を確実に受信検出することができる。
【００１５】
また本発明は、負荷電流検出手段は、
ラインの前記一方の端部と、負荷および電力消費手段との間に直列に介在される負荷電流検出用抵抗（Ｒ１３）と、
負荷電流検出用抵抗の両端子間の電圧が与えられる演算増幅器（７０）とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、ラインの前記一方の端部における負荷電流検出手段は、負荷電流が負荷電流検出用抵抗Ｒ１３に流れることによって、電圧降下を生じ、この電圧降下が演算増幅器７０の両入力端子に与えられる。これによって演算増幅器からは、負荷電流、したがって負荷電流検出用抵抗による電圧降下に対応した出力電圧が得られる。こうして比較的簡単な構成で、負荷電流を検出することができる。
【００１７】
また本発明は、電力消費手段は、電力消費用抵抗（Ｒ１７，Ｒ１８，Ｒ１９）と消費電力制御用スイッチング素子とが直列に接続されて構成される複数の直列回路を有し、
制御手段は、負荷電流検出手段の出力に応答し、消費電力制御用スイッチング素子を選択的に導通／遮断し、負荷電流検出手段によって検出される電流が、ほぼ予め定める値になるように制御することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、ラインの前記一方の端部に設けられる負荷電流検出手段は、カレントミラー回路を含み、一方のトランジスタに流れる負荷電流に対応する電流が、他方のトランジスタに流れる。前記他方のトランジスタに流れる電流を、負荷電流検出用抵抗Ｒ２０に与えて、負荷電流検出用抵抗の電圧降下を検出することによって、負荷電流を検出することができる。
【００１９】
前記一方のトランジスタ８４に比べて、前記他方のトランジスタ８５のエミッタ・コレクタ間の接合面積を小さくすることによって、前記一方のトランジスタに流れる電流に比例した小さい電流、たとえば負荷電流の１／１０の電流を、前記他方のトランジスタに流して、負荷電流検出用抵抗に与えることができる。これによって負荷電流検出のために必要な電流値を減少し、消費電力を低減することができる。
【００２０】
また本発明は、負荷電流検出手段は、
一対のトランジスタを有するカレントミラー回路であり、
カレントミラー回路を構成する一方のトランジスタ（８４）は、一方のラインの前記一方の端部と、負荷および電力消費手段との間に直列に介在され、
他方のトランジスタ（８５）は、前記一方のラインの前記一方の端部に接続され、
前記他方のトランジスタと、他方のラインの前記一方の端部との間に、負荷電流検出用抵抗（Ｒ２０）が接続されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、ラインの前記一方の端部に設けられる電力消費手段は、電力消費用抵抗Ｒ１７，Ｒ１８，Ｒ１９に、消費電力制御用スイッチング素子８０，８１，８２を選択的に導通／遮断し、消費電力を調整することができる。こうして負荷電流検出手段によって検出される電流を、ほぼ予め定める値になるように制御することができる。
【００２２】
また本発明は、電力消費手段は、電力消費用抵抗（Ｒ２１）とトランジスタとを有する直列回路であり、
制御手段は、負荷電流検出手段からの出力をトランジスタの制御端子に与え、これによってトランジスタのインピーダンスを、負荷電流検出手段によって検出される電流が、ほぼ予め定める値になるように制御することを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、電力消費用抵抗Ｒ２１にバイポーラトランジスタまたは電界効果トランジスタなどのトランジスタ９２を直列に接続し、検出された負荷電流に対応してトランジスタのインピーダンスを制御し、たとえば負荷電流が小さいときには、トランジスタのインピーダンスを小さくして電力消費用抵抗に流れる電流を増大し、こうして負荷電流検出手段によって検出される電流を、ほぼ予め定める値になるように制御することができる。このようなトランジスタを用いる構成によれば、その構成を簡略化することができる。
【００２４】
また本発明は、２本のラインと、
抵抗とスイッチング素子とを有し、ラインの一方の端部間に接続される直列回路と、
ラインの一方の端部に接続され、ラインを介する電力が供給される電気回路と、
電気回路に並列に接続され、消費電力を変化することができる電力消費手段と、
電気回路と電力消費手段とに流れる負荷電流を検出する負荷電流検出手段と、
負荷電流検出手段の出力に応答し、検出される負荷電流がほぼ予め定める値になるように制御する手段とを含み、
電気回路は、
車両の加速度を検出する加速度センサと、
この加速度センサの出力に応答して車両の衝突を検出し、車両の衝突が検出されたとき、スイッチング素子をオン／オフ制御する衝突検出信号を導出する処理回路とを含み、さらに、
各ラインの他方の端部にそれぞれ接続される各出力端子を有する直流電源と、
ラインの前記他方の端部に流れる電流を検出して、予め定める弁別レベルでレベル弁別し、スイッチング素子のオン／オフによる衝突検出信号を導出するレベル弁別手段と、
レベル弁別手段の出力に応答し、衝突検出信号を受信したとき、エアバッグを展開するエアバッグ手段とを含むことを特徴とするエアバッグ装置である。
【００２５】
本発明に従えば、車両の衝突時などに生じる加速度を検出して衝突検出信号を導出する電気回路と、消費電力を可変とする電力消費手段とに流れる電流の合計値である負荷電流を、負荷電流検出手段によって検出し、この検出電流がほぼ予め定める値になるように制御し、これによって、直流電流が重畳されるライン上のスイッチング素子のオン／オフによる衝突検出信号を、ラインに重畳してレベル弁別手段に与え、このレベル弁別手段では、予め定める一定の弁別レベルでレベル弁別することによって、衝突検出信号を受信検出することができる。衝突検出信号が受信されると、スクイブを点火するなどしてエアバッグを展開する。エアバッグの展開によって、車両の乗員は、フロントガラスおよびドアなどに、衝突することが防がれ、安全が確保される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の全体の構成を示す電気回路図である。自動車に搭載された通信装置であるエアバッグ装置１７は基本的には、２本のライン１８と、第１通信手段１９と、第２通信手段２０とを含む。第１通信手段１９に設けられる加速度センサ２１は、自動車の車両に取付けられ、衝突時の加速度を検出し、衝突時には、第２通信手段２０に設けられているエアバッグ２２が展開される。車両の乗員がフロントガラスおよびドアなどに衝突することを防ぎ、安全を確保する。
【００２７】
第１通信手段１９において、抵抗Ｒ１の一端子は、一方のライン１８ａに接続される。抵抗Ｒ１の他端子と他方のライン１８ｂとの間には、スイッチング素子であるスイッチングトランジスタＴｒ１が接続される。参照符１８ａ，１８ｂを総括的に参照符１８で示すことがある。抵抗Ｒ１とトランジスタＴｒ１とは、直列回路２３を構成する。
【００２８】
加速度センサ２１からの加速度を表す電気信号は、サブコンピュータである処理回路２４に与えられる。処理回路２４は、加速度センサ２１の出力をレベル弁別し、検出された加速度が、予め定める値を超えるとき、車両が衝突したものと判断し、ライン２５を介してトランジスタＴｒ１の制御端子であるベースにたとえば１００ｋＨｚの矩形波である衝突検出信号を導出する。加速度センサ２１および処理回路２４には、ライン１８から、直列回路２３の接続点２６，２７よりもライン１８とは反対側（図１の上方）で接続されて直流電力が供給される。こうして第１通信手段１９は、ライン１８の一方の端部に、接続される。
【００２９】
ライン１８の他方の端部には、第２通信手段２０が接続される。この第２通信手段２０は、出力電圧＋ＶＢ（たとえば１０〜２０Ｖ）を有する直流電源２８が設けられる。この直流電源２８の一方の出力端子２９と、接地電位とされる他方の端子３０とを有する。抵抗Ｒ２は、ライン１８ａと直流電源２８の前記一方の出力端子２９との間に介在される。抵抗Ｒ３は、他方のライン１８ｂと直流電源２８の他方の出力端子３０との間に介在される。
【００３０】
直流電源２８の一方の出力端子２９と一方のライン１８ａの他端部との間には、電流検出手段３１が介在される。この電流検出手段３１は、信号検出用抵抗Ｒ２を有する。この信号検出用抵抗Ｒ２は、直流電源２８の一方の出力端子２９と、ライン１８ａの前記他方の端部との間に直列に接続される。信号検出用抵抗Ｒ２の両端子間の電圧は、抵抗Ｒ８，Ｒ９を介して演算増幅器３２の２つの入力端子に与えられる。この演算増幅器３２にはまた、抵抗Ｒ１０，Ｒ１１が接続される。信号検出用抵抗Ｒ２に流れる電流によって、その抵抗Ｒ２の両端子間には、負荷電流Ｉ０と衝突検出信号とに対応する電圧降下が生じる。その電圧は、演算増幅器３２の出力ライン３３から導出されて、レベル弁別手段を構成する演算増幅器３５の非反転入力端子３６に入力される。演算増幅器３５の反転入力端子３７には、弁別レベル設定手段３０を構成する抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点３８からの弁別レベルである電圧が与えられる。この弁別レベル設定手段３０は、直流電源２８に接続される。したがって直流電源２８の出力電圧が変動したとき、それに応じて弁別レベルが変化し、これによって衝突検出信号をさらに正確に確実に検出することができる。
【００３１】
演算増幅器３５は、電流検出手段３１からライン３３に導出される電圧が、接続点３８から導出される電圧である弁別レベル以上であるとき、ライン３９にＬレベルの信号を導出し、またライン３３の電圧が弁別レベル未満であるとき、ライン３９にＨレベルの信号を導出する。メインコンピュータである処理回路４０は、衝突検出信号を受信して検出したとき、スクイブを点火させる駆動手段４１を動作させて、エアバッグ２２を展開する。こうして乗員の安全が確保される。
【００３２】
第１通信手段１９において、加速度センサ２１とサブコンピュータである処理回路２４とから成る負荷４５に流れる負荷電流は、接続点２６，２７よりもライン１８に関して反対側（図１の上方）に設けられた負荷電流検出手段４６によって検出される。この負荷４５には並列に、ライン４７，４８間に電力消費手段４９が接続される。
【００３３】
負荷電流検出手段４６は、ライン１８ａの一方の端部である接続点２６と、負荷４５および電力消費手段４９との間に直列に介在される負荷電流検出用抵抗Ｒ１２を含む。負荷電流検出用抵抗Ｒ１２の両端子間の電圧は、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４を経て、演算増幅器７０に与えられる。演算増幅器７０にはまた、抵抗Ｒ１５，Ｒ１６が接続される。こうして演算増幅器７０の出力は、ライン７１に導出され、抵抗Ｒ１２に流れる負荷電流に対応した電圧が、ライン７１から導出されて、処理回路２４に与えられる。
【００３４】
負荷電流検出手段４６のライン１８ａとは反対側のライン７２と、負荷４５および電力消費手段４９に接続されるライン４７との間には、電源回路７３が設けられる。この電源回路７３は、ライン４７，４８の電圧を一定に保つ定電圧回路である。電源回路７３は、ライン７２，４７間に直列に接続されてインピーダンスが変化するトランジスタ７４と、そのトランジスタ７４の制御端子であるベースとライン４８との間に介在されるツエナダイオード７５と、トランジスタ７４に接続される抵抗７６とを含む。
【００３５】
電力消費手段４９は、複数の直列回路７７，７８，７９が、ライン４７，４８間に接続されて構成される。各直列回路７７，７８，７９は、電力消費用抵抗Ｒ１７，Ｒ１８，Ｒ１９と、それらの電力消費用抵抗Ｒ１７，Ｒ１８，Ｒ１９に直列に接続される消費電力制御用スイッチング素子であるトランジスタ８０，８１，８２とを含む。これらのトランジスタ８０，８１，８２の制御端子であるベースには、処理回路２４から個別的に制御信号が与えられ、これによってトランジスタ８０，８１，８２が選択的に導通／遮断される。処理回路２４は、負荷電流検出手段４６によって検出される負荷電流Ｉ０が、ほぼ予め定める値になるように、トランジスタ８０，８１，８２を選択的に導通／遮断して制御する。
【００３６】
図２は、車両が衝突したときに加速度センサ２１が、その衝突による大きな加速度を検出し、処理回路２４の働きによってライン２５に衝突検出信号が導出され、トランジスタＴｒ１がオン／オフ制御されてライン１８、したがって信号検出用抵抗Ｒ２に流れる電流の波形を示す図である。負荷４５および電力消費手段４９に流れる負荷電流Ｉ０は、前述のように予め定める値に定められ、その予め定める値の電流に対応する信号検出用抵抗Ｒ２の電圧降下は、参照符Ｖ０１で示される。トランジスタＴｒ１がオン／オフ制御されて得られる矩形波から成る衝突検出信号の信号検出用抵抗Ｒ２による電圧降下は参照符Ｖ１１で示される。弁別レベル設定手段３８による演算増幅器３５の入力端子３７に与えられる接続点３８の弁別レベルの電圧は、参照符ＶＬで示される。電圧Ｖ０１が前述のように一定に保たれるので、弁別レベルの電圧ＶＬを、弁別レベル設定手段３８において一定値に保つことによって、振幅電圧Ｖ１１を有する信号検出手段３１からライン３３に導出される衝突検出信号を、正確に確実にレベル弁別することができるようになる。たとえばＶ０１＝Ｖ１１とし、衝突検出信号のＳＮ比を向上することができる。
【００３７】
図３は、第１通信手段１９における処理回路２４の動作を説明するための図である。負荷電流検出手段４６によって検出される負荷電流検出用抵抗Ｒ１２に流れる検出電流Ｉ０が増大するにつれて、図３に示されるように抵抗Ｒ１７〜Ｒ１９が選択的にトランジスタ８０，８１，８２の導通によって接続され、電力消費手段４９において、その合成抵抗が高く設定される。こうして負荷電流Ｉ０がほぼ予め定める値になるように制御される。これによって前述のように、第２通信手段２０における衝突検出信号のレベル弁別を、予め定める一定の弁別レベルＶＬを用いて、確実に行うことができる。
【００３８】
図４は、本発明の実施の他の形態の負荷電流検出手段８３の具体的な構成を示す電気回路図である。この負荷電流検出手段８３は基本的に、一対のＰＮＰトランジスタ８４，８５から成るカレントミラー回路８６と、負荷電流を電圧に変換するための負荷電流検出用抵抗Ｒ２０とを含む。一方のトランジスタ８４は、一方のライン１８ａの前記一方の端部、したがって接続点２６と、負荷４５および電力消費手段４９、したがって電源回路７３に電力を供給するライン７２との間に、直列に介在される。トランジスタ８４のコレクタはライン７２に接続され、このコレクタはライン８７を介してベースに接続される。トランジスタ８４のエミッタは、接続点２６に接続される。
【００３９】
他方のトランジスタ８５のエミッタは、前記一方のライン１８ａの端部、したがって接続点２６にライン８８を介して接続される。このトランジスタ８５のベースは、トランジスタ８４のベースに接続される。トランジスタ８５と、他方のライン１８ｂの前記一方の端部との間には、負荷電流検出用抵抗Ｒ２０が接続される。トランジスタ８５のコレクタと負荷電流検出用抵抗Ｒ２０との接続点８９は、ライン９０を介して処理回路２４に与えられる。この処理回路２４のライン９０に接続される入力端子は、高入力インピーダンスを有する。トランジスタ８５を経て負荷電流検出用抵抗Ｒ２０に流れる電流Ｉ１は、トランジスタ８４に流れる負荷電流Ｉ０未満であってかつ負荷電流Ｉ０に正比例する。
【００４０】
Ｉ１ ＝ Ｉ０／ｎ（ただしｎ＞１）                        …（１）
たとえばｎ＝１０であってもよい。このような構成を達成するために、トランジスタ８５のベースコレクタ間接合面積は、トランジスタ８４に比べてトランジスタ８５において１／ｎに設定される。処理回路２４は、接続点８９からライン７１を介して導出される負荷電流検出用抵抗Ｒ２０の電圧に応答して、電力消費手段４９を制御して、前述の実施例に関連して述べるように、検出される負荷電流Ｉ０が、ほぼ予め定める値になるように制御する。ｎ＝１であってもよい。
【００４１】
図５は、本発明の実施のさらに他の形態の電力消費手段９１とその付近の具体的構成を示す電気回路図である。この実施の形態では、図１に示される電力消費手段４９に代えて、負荷４５に並列に、図５に示される電力消費手段９１が設けられる。また図５の実施の形態では、負荷電流検出手段８３が用いられる。電力消費手段９１は、電力消費用抵抗Ｒ２１と、ＰＮＰトランジスタ９２とを有する直列回路である。負荷電流検出手段８３のライン９０を介する負荷電流Ｉ０に対応する電圧は、トランジスタ９２の制御端子であるベースに与えられる。このライン９０は、制御手段を構成し、トランジスタ９２のエミッタ・コレクタ間のインピーダンスを、接続点８９の電圧、したがって負荷電流Ｉ０がほぼ予め定める値になるように制御する。
【００４２】
図６を参照して、トランジスタ８４に流れる負荷電流Ｉ０が増大すると、カレントミラー回路８６を構成するもう１つのトランジスタ８５に流れる電流Ｉ１もまた増大し、これによって負荷電流検出用抵抗Ｒ２０の両端部の電圧が増大する。したがってライン９０を介する接続点８９の電圧の上昇によって、トランジスタ９２のインピーダンスが図６に示されるように増大する。トランジスタ９２のインピーダンスの増大によって、電力消費手段９１の電力消費用抵抗Ｒ２１およびトランジスタ９２に流れる負荷電流Ｉ０の一部が減少する。こうして負荷電流検出手段８３によって検出される負荷電流Ｉ０が、ほぼ予め定める値になるように、トランジスタ９２のインピーダンスが制御される。
【００４３】
本発明の実施の他の形態では、図５に示される電力消費手段９１が、図１の電力消費手段４９の代わりに用いられてもよい。
【００４４】
図７〜図９を参照して、加速度センサ２１の構成を述べる。この加速度センサ２１は、歪みセンサを有し、その特性のばらつきが大きく、また温度変化によって特性が変化し、したがって前述のように負荷電流Ｉ０が変化する。本発明の上述の構成によれば、このような負荷電流Ｉ０の変化にかかわらず、第２通信手段２０では、衝突検出信号を正確にレベル弁別して受信することができる。
【００４５】
図７は、加速度センサ２１の全体の電気的構成を示す電気回路図である。歪みセンサＰ１１〜Ｐ４２は、ブリッジ回路５１を構成する。このブリッジ回路５１の対向する接続点５２，５３は、直流電源の両出力端子にそれぞれ接続される。ブリッジ回路５１の他方の対を成す接続点５４，５５からの出力は、差動増幅器５６に与えられ、微分コンデンサ５７を介して増幅回路５８で増幅される。こうして加速度に対応した電圧振幅を有する信号が、ライン５９から導出されて、処理回路２４に与えられる。
【００４６】
図８は、ブリッジ回路５１を構成する歪みセンサＰ１１〜Ｐ４２を備える加速度検出素子６１の斜視図である。質量体６２は、弾発性を有する細長い棒状の支持片６３〜６６によって、剛性の枠体６７に支持される。こうして質量体６２は、図８の上下方向の加速度に対応した力が作用し、これに応じて歪みセンサＰ１１〜Ｐ４２が変形し、これに応じて電気抵抗が変化する。
【００４７】
図９は、加速度検出素子６１の一部の拡大断面図である。図８および図９の上下方向に加速度が作用したとき、質量体６２と枠体６７とは、加速度が作用しない自然状態に比べて、図８および図９の上下方向に、変位してずれる。これによって支持片６３が図９のように弾発的に撓む。したがって図９の状態では歪みセンサＰ１１は圧縮され、もう１つの歪みセンサＰ１２は、伸長される。他の歪みセンサに関しても同様である。こうしてブリッジ５１では、一方向の加速度が作用したときにおけるたとえば圧縮される変形を受ける歪みセンサＰ１１，Ｐ２１；Ｐ３１，Ｐ４１が、対向する２つの辺に、直列にそれぞれ接続される。また伸長される歪みセンサＰ１２，Ｐ２２；Ｐ３２，Ｐ４２が残りの２つの対向する辺に直列にそれぞれ接続される。枠６７は、車両に固定される。
【００４８】
歪みセンサＰ１１〜Ｐ４２は、ピエゾ抵抗素子であり、外力が作用しない自然状態において前述のようにたとえば２５ｋΩ±４０％のばらつきを有する電気抵抗を有し、この電気抵抗はまた、温度変化に応じて変化する。本発明では、このようなおよびその他の原因による負荷電流Ｉ０、ばらつき、変動にかかわらず、衝突検出信号を第２通信手段２０において正確にレベル弁別することができる。
【００４９】
本発明は、エアバッグ装置に関連して実施されるだけでなく、そのほかの用途において広範囲に実施されることができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１および２の本発明によれば、ラインの前記一方の端部に設けられている負荷と電力消費手段とに流れる負荷電流を、ほぼ予め定める値になるように制御し、このラインの負荷電流に重畳されるスイッチング素子のオン／オフによる電気信号を、レベル弁別手段の予め定める一定の弁別レベルで確実にレベル弁別して受信検出することができる。したがってレベル弁別手段の弁別レベルを、負荷電流に応じて変化する必要がなく、したがってラインの前記他方の端部における構成の簡略化を図ることができ、またそのような弁別レベルを変化するための構成をマイクロコンピュータなどによって実現する構成に比べて、マイクロコンピュータの演算処理の負担の軽減を図ることができ、これによってマイクロコンピュータの有する演算処理を迅速に行わせることができるようになる。
【００５１】
請求項３の本発明によれば、ラインの前記一方の端部に設けてある負荷電流検出手段は、負荷電流が流れる負荷電流検出用抵抗の両端子間の電圧を演算増幅器に与え、これによって簡単な構成で、負荷電流の検出を行うことができる。
【００５２】
請求項４の本発明によれば、負荷電流を検出するためにカレントミラー回路を用い、負荷電流検出用抵抗に流れる電流を、負荷電流に比べて小さくすることが可能である。これによって負荷電流の検出のために消費される電力を低減することができ、直流電源の消費電力を少なくすることができる。
【００５３】
請求項５の本発明によれば、検出された負荷電流に応じて消費電力制御用スイッチング素子を選択的に導通／遮断し、これによって複数の電力消費用抵抗によって消費電力を制御することができる。
【００５４】
請求項６の本発明によれば、検出される負荷電流に応じてトランジスタのインピーダンスを変化し、これによって電力消費用抵抗とトランジスタとによって消費される電力、したがって負荷電流検出手段によって検出される電流を、ほぼ予め定める値になるように制御することが簡単な構成で可能になる。
【００５５】
請求項７の本発明によれば、ラインを介して直流電力が供給されるラインに、衝突検出信号を重畳し、電気回路と電力消費手段とによって消費される消費電力がほぼ一定になるように保たれるので、衝突検出信号をレベル弁別する弁別レベルを、予め定める一定の値に設定することができ、これによって衝突検出信号を確実に受信検出することができる。こうして車両の衝突時に、エアバッグを確実に展開することができ、安全を確保することができる。こうしてラインの前記他方の端部における衝突検出信号の受信検出のための構成を簡略化することができ、さらにマイクロコンピュータを用いて演算処理を行う構成としたときにおける演算処理の負担を軽減することができ、エアバッグを、衝突検出信号の受信時に、直ちに展開し、安全をさらに向上して確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の全体の構成を示す電気回路図である。
【図２】信号検出用抵抗Ｒ２に流れる電流の波形を示す図である。
【図３】第１通信手段１９における処理回路２４の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の他の形態の負荷電流検出手段８３の具体的な構成を示す電気回路図である。
【図５】本発明の実施のさらに他の形態の電力消費手段９１とその付近の具体的構成を示す電気回路図である。
【図６】図５に示される本発明の実施の一形態の動作を説明するための図である。
【図７】加速度センサ２１の全体の電気的構成を示す電気回路図である。
【図８】ブリッジ回路５１を構成する歪みセンサＰ１１〜Ｐ４２を備える加速度検出素子６１の斜視図である。
【図９】加速度検出素子６１の一部の拡大断面図である。
【図１０】或る提案された技術の電気回路図である。
【符号の説明】
１８，１８ａ，１８ｂ  ライン
１９  第１通信手段
２０  第２通信手段
２１  加速度センサ
２２  エアバッグ
２４，４０  処理回路
２８  直流電源
３１  電流検出手段
３２，３５  演算増幅器
３０  弁別レベル設定手段
４１  駆動手段
４５  負荷
４６，８３  負荷電流検出手段
４９，９１  電力消費手段
７０  演算増幅器
７３  電源回路７３
７４，８４，８５  トランジスタ
７７，７８，７９  直列回路
８０，８１，８２  トランジスタ
８６  カレントミラー回路
Ｒ１  信号発生用抵抗
Ｒ１３，Ｒ２０  負荷電流検出用抵抗
Ｒ１７，Ｒ１８，Ｒ１９，Ｒ２１  電力消費用抵抗
【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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