通信装置
【課題】２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる通信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】乗員保護装置は、送信回路と受信回路とを備えている。送信回路は、２種類の２値信号である信号Ａと信号Ｂを加算し、多重２値信号を生成して送信する。２種類の２値信号は、一方の２値信号のハイレベルの振幅は、他方の２値信号のハイレベルの振幅の２倍に設定されている。受信回路は、多重２値信号の振幅に基づいて多重２値信号を成す複数の２値信号に対応する信号を求める。これにより、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【解決手段】乗員保護装置は、送信回路と受信回路とを備えている。送信回路は、２種類の２値信号である信号Ａと信号Ｂを加算し、多重２値信号を生成して送信する。２種類の２値信号は、一方の２値信号のハイレベルの振幅は、他方の２値信号のハイレベルの振幅の２倍に設定されている。受信回路は、多重２値信号の振幅に基づいて多重２値信号を成す複数の２値信号に対応する信号を求める。これにより、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信線を介して接続される送信手段と受信手段とを備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信線を介して接続される送信手段と受信手段とを備えた通信装置を有するものとして、例えば特許文献１に開示されている乗員保護装置がある。この乗員保護装置は、マスターユニットと、サテライトユニットとを備えている。マスターユニットとサテライトユニットは、通信ラインによって接続されている。マスターユニットは、通信ラインを介してアドレス信号と要求信号を順次送信する。サテライトセンサは、マスターユニットの送信したアドレス信号と要求指令を順次受信する。そして、アドレス信号と要求信号に基づいて通信ラインを介してマスターユニットに衝突データを送信する。マスターユニットは、サテライトセンサの送信した衝突データを受信する。そして、衝突データに基づいてエアバッグ等を展開し乗員を保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５８８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したアドレス信号と要求信号は、一般的に、振幅が一定値であるハイレベルとローレベルの２値からなる２値信号として送受信されている。そのため、２値信号の周波数を上げることで、単位時間当たりに送受信可能な情報量を簡単に増加させることができる。しかし、２値信号の周波数を上げると、ハイレベルとローレベルの切換わりに伴って発生する放射ノイズが増加してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、複数の２値信号のハイレベルの振幅を、信号の種類によって異なるように設定することで、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加できることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の通信装置は、ローレベルとハイレベルの２値からなるｎ種類の２値信号を送信する送信手段と、通信線を介して送信手段に接続され、送信手段の送信したｎ種類の２値信号を受信する受信手段と、を備えた通信装置において、 ｎ種類の２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にあり、送信手段は、ｎ種類の２値信号を加算し多重２値信号を生成して送信し、受信手段は、送信手段の送信した多重２値信号を受信し、多重２値信号の振幅に基づいて多重２値信号を成すｎ種類の２値信号に対応した信号を求めることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、多重２値信号は、ｎ種類の２値信号を加算して生成されている。ｎ種類の２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にある。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。従って、多重２値信号の振幅に基づいてｎ種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。しかも、多重２値信号は、ｎ種類の２値信号を加算して生成されることから、多重２値信号の周波数は、２値信号の周波数と同一である。従って、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の通信装置は、受信手段は、多重２値信号の振幅を閾値と比較し、比較結果に基づいてｎ種類の２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする。この構成によれば、多重２値信号からｎ種類の２値信号に対応する信号を確実に求めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の通信装置は、閾値は、（２ｎ −１）種類設定されていることを特徴とする。この構成によれば、多重２値信号として取り得る全ての振幅は２ｎ 種類である。そのため、閾値を（２ｎ −１）種類設定することで、多重２値信号からｎ種類の２値信号に対応する信号をより確実に求めることができる。
【００１１】
請求項４に記載の通信装置は、多重２値信号は、電圧波形又は電流波形として送受信されることを特徴とする。この構成によれば、多重２値信号を確実に送受信することができる。
【００１２】
請求項５に記載の通信装置は、ローレベルとハイレベルの２値からなる複数種類の２値信号を送信する送信手段と、通信線を介して送信手段に接続され、送信手段の送信した２値信号を受信する受信手段と、を備えた通信装置において、複数種類の２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がそれぞれ異なり、送信手段は、複数種類の２値信号を順次送信し、受信手段は、送信手段の送信した複数種類の２値信号を順次受信し、ハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定するとともに、複数種類の２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、複数種類の２値信号のハイレベルの振幅は、それぞれ異なる。そのため、２値信号のハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定することができる。つまり、信号の種類についての情報を２値信号のハイレベルの振幅として付加することができる。しかも、２値信号の周波数を上げる必要がない。従って、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００１４】
請求項６に記載の通信装置は、送信手段及び受信手段は、車両に搭載され、指令又は指令に対する応答を信号として送受信することを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載された通信装置において、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００１５】
請求項７に記載の通信装置は、送信手段及び受信手段は、車両に搭載され車両への衝突を検出するセンサ装置と、車両に搭載され、センサ装置の検出結果に基づいて乗員保護手段の起動を制御する制御装置の間で、信号を送受信することを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載されたセンサ装置と制御装置の間で信号を送受信する通信装置において、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態における乗員保護装置のブロック図である。
【図２】通信線を介して接続される制御装置の送信回路とセンサ装置の受信回路周辺の回路図である。
【図３】通信線を介して接続されるセンサ装置の送信回路と制御装置の受信回路周辺の回路図である。
【図４】信号Ａと信号Ｂについて説明するための説明図である。
【図５】信号Ａと信号Ｂから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図６】多重２値信号から信号Ａ及び信号Ｂに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図７】信号Ａ、信号Ｂ及び多重２値信号のタイムチャートである。
【図８】信号Ｃと信号Ｄについて説明するための説明図である。
【図９】信号Ｃと信号Ｄから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図１０】多重２値信号から信号Ｃ及び信号Ｄに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図１１】別の形態における通信線を介して接続されるセンサ装置の送信回路と制御装置の受信回路周辺の回路図である。
【図１２】第２実施形態の乗員保護装置における信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇについて説明するための説明図である。
【図１３】信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇを生成する動作について説明するための説明図である。
【図１４】２値信号から論理状態を判定する動作について説明するための説明図である。
【図１５】２値信号から信号の種類を判定する動作について説明するための説明図である。
【図１６】信号Ｅ、信号Ｆ及び信号Ｇのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る通信装置を、車両に搭載され、車両の乗員を保護する乗員保護装置に適用した例を示す。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して乗員保護装置の概略構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態における乗員保護装置のブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、乗員保護装置１（通信装置）は、センサ装置１０と、制御装置１１と、エアバッグ装置１２とを備えている。センサ装置１０と制御装置１１とは、通信線１３を介して接続されている。具体的には、基準線１３０と伝送線１３１とを介して接続されている。
【００２０】
センサ装置１０は、車両の所定箇所に設置され、車両への衝突を検出する装置である。具体的には、車両の加速度を検出する装置である。センサ装置１０は、制御装置１１から電圧波形として送信される多重２値信号を受信する。ここで、多重２値信号は、指令等の複数の２値信号を加算して生成される信号である。センサ装置１０は、受信した多重２値信号から、指令等の複数の２値信号に対応する信号を求める。その後、これらに対する応答である複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成する。そして、生成した多重２値信号を電流波形として制御装置１１に送信する。センサ装置１０は、受信回路１００（受信手段）と、送信回路１０１（送信手段）と、センサ１０２と、制御回路１０３（受信手段、送信手段）とを備えている。
【００２１】
受信回路１００は、制御装置１１から電圧波形として送信される多重２信号を受信し、その振幅に基づいて多重２信号を成す指令等の複数の２値信号に対応した信号を制御回路１０３に出力する回路である。受信回路１００は、通信線１３を介して制御装置１１に接続されている。
【００２２】
送信回路１０１は、制御回路１０３で生成される指令等に対する応答である複数の２値信号を加算して多重２信号を生成し、電流波形として制御装置１１に送信する回路である。送信回路１０３は、通信線１３を介して制御装置１１に接続されている。
【００２３】
センサ１０２は、車両への衝突を検出する素子である。具体的には、車両の加速度を検出する素子である。
【００２４】
制御回路１０３は、受信回路１００から出力される指令等の複数の２値信号に対応した信号に基づいてセンサ１０２を制御し、指令等に対応する応答である複数の２値信号を送信回路１０１に出力する回路である。制御回路１０３は、受信回路１００、送信回路１０１及びセンサ１０２にそれぞれ接続されている。
【００２５】
制御装置１１は、センサ装置１０に指令等を送信し、指令等に対する応答としてセンサ装置１０から送信される検出結果、及び、後述するセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御する装置である。制御装置１１は、センサ装置１０の検出結果を得るため、指令等の複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成する。そして、生成した多重２値信号を電圧波形としてセンサ装置１０に送信する。その後、センサ装置１０から電流波形として送信される指令等に対する応答である多重２値信号を受信する。受信した多重２値信号から指令等に対する応答である複数の２値信号に対応する信号、つまり、センサ装置１０の検出結果等を求める。そして、センサ装置１０及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御するための点火信号を出力する。制御装置１１は、送信回路１１０（送信手段）と、受信回路１１１（受信手段）と、センサ１１２と、制御回路１１３（送信手段、受信手段）とを備えている。
【００２６】
送信回路１１０は、制御回路１１３で生成される指令等の複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成し、電圧波形としてセンサ装置１０の受信回路１００に送信する回路である。送信回路１１０は、通信線１３を介して受信回路１００に接続されている。
【００２７】
受信回路１１１は、センサ装置１０の送信回路１０１から電流波形として送信される多重２値信号を受信し、その振幅に基づいて多重２値信号を成す指令等に対する応答である複数の２値信号に対応した信号を制御回路１１３に出力する回路である。受信回路１１１は、通信線１３を介して送信回路１０１に接続されている。
【００２８】
センサ１１２は、制御装置１１内に配置され、車両への衝突を検出する素子である。具体的には、車両の加速度を検出する素子である。
【００２９】
制御回路１１３は、センサ装置１０及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御するための点火信号を出力する回路である。制御回路１１３は、センサ装置１０の検出結果を得るため、指令等の複数の２値信号を送信回路１１０に出力し、受信回路１１１から出力される指令等に対応する応答である複数の２値信号及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２に点火信号を出力する。制御回路１１３は、送信回路１１０、受信回路１１１及びセンサ１１３にそれぞれ接続されている。
【００３０】
エアバッグ装置１２は、制御装置１１の制御回路１１３から出力される点火信号に基づいてエアバッグを展開し、乗員を保護する装置である。エアバッグ装置１２は、制御回路１１３に接続されている。
【００３１】
次に、図２及び図３を参照して、制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００、並びに、センサ装置１０の送信回路１０１と制御装置１１の受信回路１１１の構成について詳細に説明する。ここで、図２は、通信線を介して接続される制御装置の送信回路とセンサ装置の受信回路周辺の回路図である。図３は、通信線を介して接続されるセンサ装置の送信回路と制御装置の受信回路周辺の回路図である。ここでは、指令等及び指令等に対する応答として、２種類の２値信号を伝達する例を示す。
【００３２】
図２に示すように、制御装置１１の送信回路１１０は、抵抗１１０ａ〜１１０ｃと、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆと、バッファ１１０ｇとを備えている。ここで、抵抗１１０ａ〜１１０ｃの抵抗値は、２：１：４となるように設定されている。抵抗１１０ａの一端は、電源に接続されている。具体的には、３Ｖを供給する電源に接続されている。抵抗１００ａの他端は、スイッチ１１０ｄを介して接地され、基準線１３０に接続されている。また、スイッチ１１０ｅ及び抵抗１１０ｂを介して接地され、基準線１３０に接続されている。さらに、スイッチ１１０ｆ及び抵抗１１０ｃを介して接地され、基準線１３０に接続されている。加えて、入力抵抗の大きなバッファ１１０ｇを介して伝送線１３１に接続されている。スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆの制御端子は、制御回路１１３に接続されている。
【００３３】
センサ装置１０の受信回路１００は、コンパレータ１００ａ〜１００ｃと、基準電源１００ｄ〜１００ｆとを備えている。ここで、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧は、それぞれ０．５Ｖ、１．５Ｖ、２．５Ｖに設定されている。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの非反転入力端子は、伝送線１３１に接続されている。コンパレータ１００ａの反転入力端子は、基準電源１００ｄの正極端子に接続され、基準電源１００ｄの負極端子は基準線１３０に接続されている。コンパレータ１００ｂの非反転入力端子は、基準電源１００ｅの正極端子に接続され、基準電源１００ｅの負極端子は基準線１３０に接続されている。コンパレータ１００ｃの非反転入力端子は、基準電源１００ｆの正極端子に接続され、基準電源１００ｆの負極端子は基準線１３０に接続されている。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力端子は、制御回路１０３に接続されている。
【００３４】
図３に示すように、送信回路１０１は、スイッチ１０１ａ、１０１ｂと、電流源１０１ｃ、１０１ｄとを備えている。ここで、電流源１０１ｃ、１０１ｄの出力電流は、１：２となるように、それぞれＩＡ、２ＩＡに設定されている。スイッチ１０１ａ、１０１ｂの一端は、伝送線１３１に接続されている。スイッチ１０１ａの他端は、電流源１０１ｃを介して基準線１３０に接続されている。スイッチ１０１ｂの他端は、電流源１０１ｄを介して基準線１３０に接続されている。スイッチ１０１ａ、１０１ｂの制御端子は、制御回路１０３に接続されている。
【００３５】
制御装置１１の受信回路１１１は、抵抗１１１ａと、オペアンプ１１１ｈと、コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄと、基準電源１１１ｅ〜１１１ｇとを備えている。ここで、抵抗１１１ａの抵抗値は、電流源１０１ａの電流ＩＡが流れたとき、電流が流れていないときとの差分が１Ｖとなるように設定されている。また、基準電源１１１ｅ〜１１１ｇの電圧は、それぞれ０．５Ｖ、１．５Ｖ、２．５Ｖに設定されている。抵抗１１１ａの一端は電源に、他端は伝送線１３１にそれぞれ接続されている。オペアンプ１１１ｈの入力端子は、抵抗１１１ａの両端にそれぞれ接続されている。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄの非反転入力端子は、オペアンプ１１１ｈの出力端子に接続されている。コンパレータ１１１ｂの反転入力端子は、基準電源１１１ｅの正極端子に接続され、基準電源１１１ｅの負極端子は接地されている。コンパレータ１１１ｃの反転入力端子は、基準電源１１１ｆの正極端子に接続され、基準電源１１１ｆの負極端子は接地されている。コンパレータ１１１ｄの反転入力端子は、基準電源１１１ｇの正極端子に接続され、基準電源１１１ｇの負極端子は接地されている。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄの出力端子は、制御回路１１３に接続されている。また、基準線１３０は、受信回路１１１内で接地されている。
【００３６】
次に、図２、図４〜図７を参照して制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００の送受信動作について説明する。ここで、図４は、信号Ａと信号Ｂについて説明するための説明図である。図５は、信号Ａと信号Ｂから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。図６は、多重２値信号から信号Ａ及び信号Ｂに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。図７は、信号Ａ、信号Ｂ及び多重２値信号のタイムチャートである。まず、２値信号から多重２値信号を生成する動作について説明する。
【００３７】
図２において、制御回路１１３は、指令等として２種類の信号Ａ及び信号Ｂを生成する。信号Ａと信号Ｂは、論理状態が０であるローレベルと、論理状態が１であるハイレベルの２値ならなる２値信号である。図４に示すように、信号Ａは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が１Ｖである。一方、信号Ｂは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が２Ｖである。つまり、信号Ａと信号Ｂは、ローレベルが共通し、信号Ｂのハイレベルの振幅が、信号Ａのハイレベルの振幅の２倍である。
【００３８】
図２において、制御回路１１３は、送信回路１１０を制御し、生成した信号Ａと信号Ｂを加算して多重２値信号を生成し送信する。具体的には、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆを制御し、生成した信号Ａと信号Ｂを加算して多重２値信号を生成する。
【００３９】
図５に示すように、信号Ａと信号Ｂがともに論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｄのみをオンする。スイッチ１１０ｄがオンすると、抵抗１１０ｄの他端が接地される。そのため、抵抗１１０ｄの他端の電圧は０Ｖとなる。これにより、振幅が０Ｖである信号Ａと、振幅が０Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が０Ｖの多重２値信号が生成されることとなる。
【００４０】
信号Ａが論理状態１であるハイレベル、信号Ｂが論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｅのみをオンする。スイッチ１１０ｅがオンすると、３Ｖの電源電圧が、直列接続された抵抗１１０ａ、１１０ｂによって分圧される。抵抗１１０ａ、１１０ｂの抵抗値は、２：１に設定されている。そのため、抵抗１１０ａの他端の電圧は１Ｖとなる。これにより、振幅が１Ｖである信号Ａと、振幅が０Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が１Ｖである多重２値信号が生成されることとなる。
【００４１】
信号Ａが論理状態０であるローレベル、信号Ｂが論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｆのみをオンする。スイッチ１１０ｆがオンすると、３Ｖの電源電圧が、直列接続された抵抗１１０ａ、１１０ｃによって分圧される。抵抗１１０ａ、１１０ｃの抵抗値は、１：２に設定されている。そのため、抵抗１１０ａの他端の電圧は２Ｖとなる。これにより、振幅が０Ｖである信号Ａと、振幅が２Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が２Ｖである多重２値信号が生成されることとなる。
【００４２】
信号Ａと信号Ｂがともに論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆを全てオフする。スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆがオフすると、抵抗１１０ａの他端の電圧は３Ｖとなる。これにより、振幅が１Ｖである信号Ａと、振幅が２Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が３Ｖである多重２値信号が生成されることとなる。
【００４３】
例えば、図７に示すように、信号Ａの論理状態が０１１、信号Ｂの論理状態が１０１の場合には、ｔ１〜ｔ２間が２Ｖ、ｔ２〜ｔ３間が１Ｖ、ｔ３〜ｔ４間が３Ｖである多重２値信号が生成される。このようにして生成された多重２値信号は、バッファ１１０ｇから出力され、通信線１３を介して受信回路１００に送信される。
【００４４】
次に、多重２値信号から多重２値信号を成す２値信号に対応する信号を生成する動作について説明する。図２において、コンパレータ１００ａ〜１００ｂは、送信回路１１０から送信される多重２値信号の電圧を、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧と比較する。
【００４５】
図６に示すように、多重２値信号の振幅が０Ｖのとき、コンパレータ１００ａ〜１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧より低いことから、ともにローレベルを出力する。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにローレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａと信号Ｂがともに論理状態０であると判定する。
【００４６】
多重２値信号の振幅が１Ｖのとき、コンパレータ１００ａは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１００ｂ、１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｅ、１００ｆの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１００ａの出力がハイレベルであり、コンパレータ１００ｂ、１００ｃの出力がローレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａが論理状態１、信号Ｂが論理状態０と判定する。
【００４７】
多重２値信号の振幅が２Ｖのとき、コンパレータ１００ａ、１００ｂは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄ、１００ｅの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電圧１００ｆの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１００ａ、１００ｂの出力がハイレベルであり、コンパレータ１００ｃの出力がローレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａが論理状態０、信号Ｂが論理状態１と判定する。
【００４８】
多重２値信号の振幅が３Ｖのとき、コンパレータ１００ａ〜１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧より高いことから、ともにハイレベルを出力する。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにハイレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａと信号Ｂがともに論理状態１であると判定する。
【００４９】
例えば、図７に示すように、ｔ１〜ｔ２間が２Ｖ、ｔ２〜ｔ３間が１Ｖ、ｔ３〜ｔ４間が３Ｖである多重２値信号の場合には、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧との比較結果から信号Ａが論理状態０１１、信号Ｂが論理状態１０１であると判定する。このようにして、制御回路１０３は、信号Ａと信号Ｂの論理状態を求め、対応する動作を行う。
【００５０】
次に、図３、図８〜図１０を参照してセンサ装置１０の送信回路１００と制御装置１１の受信回路１１１の送受信動作について説明する。ここで、図８は、信号Ｃと信号Ｄについて説明するための説明図である。図９は、信号Ｃと信号Ｄから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。図１０は、多重２値信号から信号Ｃ及び信号Ｄに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【００５１】
まず、２値信号から多重２値信号を生成する動作について説明する。図３において、制御回路１０３は、指令等に対する応答として２種類の信号Ｃ及び信号Ｄを生成する。信号Ｃと信号Ｄは、論理状態が０であるローレベルと、論理状態が１であるハイレベルの２値ならなる２値信号である。図８に示すように、信号Ｃは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ａであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅がＩＡである。一方、信号Ｄは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ａであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が２ＩＡである。つまり、信号Ｃと信号Ｄは、ローレベルが共通し、信号Ｄのハイレベルの振幅が、信号Ｃのハイレベルの振幅の２倍である。
【００５２】
図３において、制御回路１０３は、送信回路１０１を制御し、生成した信号Ｃと信号Ｄを加算して多重２値信号を生成し送信する。具体的には、スイッチ１０１ａ、１０１ｂを制御し、生成した信号Ｃと信号Ｄを加算して多重２値信号を生成する。
【００５３】
図９に示すように、信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ａ、１０１ｂを全てオフする。スイッチ１０１ａ、１０１ｂがオフすると、電流源１０１ｃ、１０１ｄから電流が供給されない。そのため、通信線１３に流れる電流は０Ａとなる。これにより、振幅が０Ａである信号Ｃと、振幅が０Ａである信号Ｄが加算され、振幅が０Ａの多重２値信号が生成されることとなる。
【００５４】
信号Ｃが論理状態１であるハイレベル、信号Ｄが論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ａのみをオンする。スイッチ１０１ａがオンすると、電流源１０１ｃから電流が供給される。そのため、通信線１３を流れる電流はＩＡとなる。これにより、振幅がＩＡである信号Ｃと、振幅が０Ａである信号Ｄが加算され、振幅がＩＡである多重２値信号が生成されることとなる。
【００５５】
信号Ｃが論理状態０であるローレベル、信号Ｄが論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ｂのみをオンする。スイッチ１１０ｆがオンすると、通信線１３を流れる電流は２ＩＡとなる。これにより、振幅が０Ａである信号Ｃと、振幅が２ＩＡである信号Ｄが加算され、振幅が２ＩＡである多重２値信号が生成されることとなる。
【００５６】
信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ａ、１０１ｂを全てオンする。スイッチ１０１ａ、１０１ｂがオンすると、通信線１３を流れる電流は３ＩＡとなる。これにより、振幅がＩＡである信号Ｃと、振幅が２ＩＡである信号Ｄが加算され、振幅が３ＩＡである多重２値信号が生成されることとなる。このようにして生成された多重２値信号は、通信線１３を介して受信回路１１１に送信される。
【００５７】
次に、多重２値信号から多重２値信号を成す２値信号に対応する信号を生成する動作について説明する。図３において、コンパレータ１００ａ〜１００ｂは、送信回路１１０から送信される多重２値信号の電圧を、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧と比較する。
【００５８】
図１０に示すように、多重２値信号の振幅が０Ａのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は０Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄは、抵抗１１１ａの端子間電圧が基準電源１１１ｅ〜１１１ｇの電圧より低いことから、ともにローレベルを出力する。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにローレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態０であると判定する。
【００５９】
多重２値信号の振幅がＩＡのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は１Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｃの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１１１ｃ、１１１ｄは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｆ、１１１ｇの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１１１ｂの出力がハイレベルであり、コンパレータ１１１ｃ、１１１ｄの出力がローレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃが論理状態１、信号Ｄが論理状態０と判定する。
【００６０】
多重２値信号の振幅が２ＩＡのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は２Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂ、１１１ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｅ、１１１ｆの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１１１ｄは、多重２値信号の電圧が基準電圧１１１ｇの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１１１ｂ、１１１ｃの出力がハイレベルであり、コンパレータ１１１ｄの出力がローレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃが論理状態０、信号Ｄが論理状態１と判定する。
【００６１】
多重２値信号の振幅が３ＩＡのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は３Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｅ〜１１１ｇの電圧より高いことから、ともにハイレベルを出力する。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄの出力がともにハイレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態１であると判定する。このようにして、制御回路１０３は、信号Ｃと信号Ｄの論理状態を求める。
【００６２】
そして、図１に示す制御装置１１は、センサ装置１０及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御するための点火信号を出力する。エアバッグ装置１２は、制御装置１１から出力される点火信号に基づいてエアバッグを展開し乗員を保護する。
【００６３】
最後に、効果について説明する。第１実施形態によれば、多重２値信号は、２種類の２値信号である信号Ａと信号Ｂを加算して生成されている。また、２種類の２値信号である信号Ｃと信号Ｄを加算して生成されている。図４に示すように、信号Ａと信号Ｂは、ローレベルが共通し、信号Ｂのハイレベルの振幅が、信号Ａのハイレベルの振幅の２倍である。図８に示すように、信号Ｃと信号Ｄも、ローレベルが共通し、信号Ｄのハイレベルの振幅が、信号Ｃのハイレベルの振幅の２倍である。そのため、図５及び図９に示すように、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。従って、多重２値信号の振幅に基づいて２種類の２値信号である信号Ａと信号Ｂ、また、信号Ｃと信号Ｄに対応した信号を求めることができる。しかも、多重２値信号は、２種類に２値信号を加算して生成されることから、多重２値信号の周波数は、２値信号の周波数と同一である。従って、車両に搭載されたセンサ装置と制御装置の間で信号を送受信し、乗員を保護する乗員保護装置において、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００６４】
また、第１実施形態によれば、図６及び図１０に示すように、多重２値信号として取り得る全ての振幅は４種類である。そのため、これらの振幅を判別できる３種類の閾値を基準電源の電圧として設定することで、多重２値信号から２種類の２値信号を確実に求めることができる。
【００６５】
さらに、第１実施形態によれば、制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００の間では、多重２値信号は、電圧波形として送受信されている。一方、センサ装置１０の送信回路１０１と制御装置１１の受信回路１１３の間では、多重２値信号は、電流波形として送受信されている。そのため、多重２値信号を確実に送受信することができる。
【００６６】
なお、第１実施形態では、２種類の２値信号から多重２値信号を生成するとともに、その多重２値信号から多重２値信号を成す２種類の２値信号に対応した信号を生成する例を挙げているが、２値信号の種類は２種類に限られるものではない。２値信号が３種類の場合には、これら２値信号は、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して１、２、４倍の関係にあればよい。これにより、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を判別できる７種類の閾値を設定することで、多重２値信号から３種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。
【００６７】
また、２値信号が４種類の場合には、これら２値信号は、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して１、２、４、８倍の関係にあればよい。これにより、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を判別できる１５種類の閾値を設定することで、多重２値信号から３種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。
【００６８】
さらに、２値信号がｎ種類の場合には、これら２値信号は、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にあればよい。これにより、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を判別できる（２ｎ−１）種類の閾値を設定することで、多重２値信号からｎ種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。
【００６９】
また、第１実施形態では、スイッチ１０１ａと電流源１０１ｃ、スイッチ１０１ｂと電流源１０１ｄが、送信回路１０１として一体的に構成され、スイッチ１０１ａ、１０１ｂが、ともに制御回路１０３によって制御される例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、図１１に示すように、スイッチ１０１ａと電流源１０１ｃ、スイッチ１０１ｂと電流源１０１ｄがそれぞれ独立した送信回路１０１Ａ、１０１Ｂとして構成され、スイッチ１０１ａ、１０１ｂが、それぞれ独立した制御回路１０３Ａ、１０３Ｂによって制御されていてもよい。つまり、複数のセンサ装置が、通信線１３を介して直列接続されるように構成されていてもよい。また、送信回路１１０についても同様に、スイッチ毎にそれぞれ独立して構成され、スイッチが、それぞれ独立した制御回路によって制御されていてもよい。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の通信装置について説明する。第２実施形態の乗員保護装置は、第１実施形態の乗員保護装置がハイレベルの振幅が異なる複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成し送受信していたのに対して、ハイレベルの振幅が異なる複数の２値信号を順次送受信するようにしたものである。第２実施形態の乗員保護装置は、第１実施形態の乗員保護装置と同一構成であり、動作のみが異なる。ここでは、第１実施形態の乗員保護装置との相違部分である動作のみについて説明し、共通する部分については説明を省略する。
【００７１】
図２、図１２〜図１４を参照して、制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００の送受信動作について説明する。ここで、図１２は、第２実施形態の乗員保護装置における信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇについて説明するための説明図である。図１３は、信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇを生成する動作について説明するための説明図である。図１４は、２値信号から論理状態を判定する動作について説明するための説明図である。図１５は、２値信号から信号の種類を判定する動作について説明するための説明図である。図１６は、信号Ｅ、信号Ｆ及び信号Ｇのタイムチャートである。
【００７２】
まず、２値信号を生成し送信する動作について説明する。図２において、制御回路１１３は、指令等として、３種類の信号Ｅ、Ｆ及びＧを生成する。信号Ｅ、Ｆ及びＧは、論理状態が１であるローレベルと、論理状態が１であるハイレベルの２値からなる２値信号である。図１２に示すように、信号Ｅは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が１Ｖである。信号Ｆは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が２Ｖである。信号Ｇは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が３Ｖである。つまり、信号Ｅ、Ｆ及びＧは、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がそれぞれ異なる。
【００７３】
図２において、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆを制御し、信号Ｅ、Ｆ及びＧを生成して順次送信する。図１３に示すように、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆの動作と生成される信号の振幅の関係は、第１実施形態の乗員保護装置と同じである。
【００７４】
例えば、信号Ｅの論理状態が０１１、信号Ｆの論理状態が１０１、信号Ｇの論理状態が１１０の場合には、図１６に示すように、ｔ５〜ｔ６間には、ハイレベルの振幅が１Ｖである信号Ｅが、ｔ７〜ｔ８間には、ハイレベルの振幅が２Ｖである信号Ｆが、ｔ９〜ｔ１０間には、ハイレベル振幅が３Ｖである信号Ｇが、それぞれ２値信号として生成され順次送信される。
【００７５】
次に、送信された複数の２値信号から、信号の種類を判定し、２値信号に対応する信号を生成する動作について説明する。図２において、コンパレータ１００ａ〜１００ｂは、送信回路１１０から送信される２値信号の電圧を、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧と比較する。
【００７６】
図１４に示すように、２値信号の振幅が０Ｖのとき、コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにローレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態０であると判定する。２値信号の振幅が１Ｖのとき、コンパレータ１００ａの出力がハイレベル、コンパレータ１００ｂ、１００ｃの出力がローレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態１であると判定する。２値信号の振幅が２Ｖのとき、コンパレータ１００ａ、１００ｂの出力がハイレベル、コンパレータ１００ｃの出力がローレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態１であると判定する。２値信号の振幅が３Ｖのとき、コンパレータ１００ａ、１００ｂの出力がともにハイレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態１であると判定する。
【００７７】
また、図１５に示すように、２値信号のハイレベルの振幅が１Ｖのときには、制御回路１１３は、その２値信号が信号Ｅであると判定する。２値信号のハイレベルの振幅が２Ｖのときには、その２値信号が信号Ｆであると判定する。２値信号のハイレベルの振幅が３Ｖのときには、その２値信号が信号Ｇと判定する。
【００７８】
例えば、図１６に示すように、ｔ５〜ｔ６間に、ハイレベルの振幅が１Ｖである２値信号が、ｔ７〜ｔ８間に、ハイレベルの振幅が２Ｖである２値信号が、ｔ９〜ｔ１０間に、ハイレベル振幅が３Ｖである２値信号が順次送信される場合には、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧との比較結果から信号Ｅが論理状態０１１、信号Ｆが論理状態１０１、信号Ｇが論理状態１１０であると判定する。
【００７９】
センサ装置１０の送信回路１００と制御装置１１の受信回路１１３の送受信動作も、２値信号が電流波形として送受信されること以外同様である。
【００８０】
最後に、効果について説明する。第２実施形態によれば、３種類の２値信号である信号Ｅ、信号Ｆ及び信号Ｇのハイレベルの振幅は、それぞれ異なる。そのため、２値信号のハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定することができる。つまり、信号の種類についての情報を２値信号のハイレベルの振幅として付加することができる。しかも、２値信号の周波数を上げる必要がない。従って、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００８１】
なお、第２実施形態では、ハイレベルの振幅が異なる３種類の２値信号を送受信する例を挙げているが、２値信号の種類は３種類に限られるものではない。２値信号の種類は、何種であってもよい。それらのハイレベルの振幅が異っていれば、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１・・・乗員保護装置（通信装置）、１０・・・センサ装置、１００・・・受信回路（受信手段）、１００ａ〜１００ｃ・・・コンパレータ、１００ｄ〜１００ｆ・・・基準電源、１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ・・・送信回路（送信手段）、１０１ａ、１０１ｂ・・・スイッチ、１０１ｃ、１０１ｄ・・・電流源、１０２・・・センサ、１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ・・・制御回路（受信手段、送信手段）、１１・・・制御装置、１１０・・・送信回路（送信手段）、１１０ａ〜１１０ｃ・・・抵抗、１１０ｄ〜１１０ｆ・・・スイッチ、１１０ｇ・・・バッファ、１１１・・・受信回路（受信手段）、１１１ａ・・・抵抗、１１１ｂ〜１１１ｄ・・・コンパレータ、１１１０ｅ〜１１１ｇ・・・基準電源、１１１ｈ・・・オペアンプ、１１２・・・センサ、１１３・・・制御回路（送信手段、受信手段）、１２・・・エアバッグ装置、１３・・・通信線、１３０・・・基準線、１３１・・・伝送線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信線を介して接続される送信手段と受信手段とを備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信線を介して接続される送信手段と受信手段とを備えた通信装置を有するものとして、例えば特許文献１に開示されている乗員保護装置がある。この乗員保護装置は、マスターユニットと、サテライトユニットとを備えている。マスターユニットとサテライトユニットは、通信ラインによって接続されている。マスターユニットは、通信ラインを介してアドレス信号と要求信号を順次送信する。サテライトセンサは、マスターユニットの送信したアドレス信号と要求指令を順次受信する。そして、アドレス信号と要求信号に基づいて通信ラインを介してマスターユニットに衝突データを送信する。マスターユニットは、サテライトセンサの送信した衝突データを受信する。そして、衝突データに基づいてエアバッグ等を展開し乗員を保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５８８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したアドレス信号と要求信号は、一般的に、振幅が一定値であるハイレベルとローレベルの２値からなる２値信号として送受信されている。そのため、２値信号の周波数を上げることで、単位時間当たりに送受信可能な情報量を簡単に増加させることができる。しかし、２値信号の周波数を上げると、ハイレベルとローレベルの切換わりに伴って発生する放射ノイズが増加してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、複数の２値信号のハイレベルの振幅を、信号の種類によって異なるように設定することで、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加できることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の通信装置は、ローレベルとハイレベルの２値からなるｎ種類の２値信号を送信する送信手段と、通信線を介して送信手段に接続され、送信手段の送信したｎ種類の２値信号を受信する受信手段と、を備えた通信装置において、 ｎ種類の２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にあり、送信手段は、ｎ種類の２値信号を加算し多重２値信号を生成して送信し、受信手段は、送信手段の送信した多重２値信号を受信し、多重２値信号の振幅に基づいて多重２値信号を成すｎ種類の２値信号に対応した信号を求めることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、多重２値信号は、ｎ種類の２値信号を加算して生成されている。ｎ種類の２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にある。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。従って、多重２値信号の振幅に基づいてｎ種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。しかも、多重２値信号は、ｎ種類の２値信号を加算して生成されることから、多重２値信号の周波数は、２値信号の周波数と同一である。従って、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の通信装置は、受信手段は、多重２値信号の振幅を閾値と比較し、比較結果に基づいてｎ種類の２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする。この構成によれば、多重２値信号からｎ種類の２値信号に対応する信号を確実に求めることができる。
【００１０】
請求項３に記載の通信装置は、閾値は、（２ｎ −１）種類設定されていることを特徴とする。この構成によれば、多重２値信号として取り得る全ての振幅は２ｎ 種類である。そのため、閾値を（２ｎ −１）種類設定することで、多重２値信号からｎ種類の２値信号に対応する信号をより確実に求めることができる。
【００１１】
請求項４に記載の通信装置は、多重２値信号は、電圧波形又は電流波形として送受信されることを特徴とする。この構成によれば、多重２値信号を確実に送受信することができる。
【００１２】
請求項５に記載の通信装置は、ローレベルとハイレベルの２値からなる複数種類の２値信号を送信する送信手段と、通信線を介して送信手段に接続され、送信手段の送信した２値信号を受信する受信手段と、を備えた通信装置において、複数種類の２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がそれぞれ異なり、送信手段は、複数種類の２値信号を順次送信し、受信手段は、送信手段の送信した複数種類の２値信号を順次受信し、ハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定するとともに、複数種類の２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、複数種類の２値信号のハイレベルの振幅は、それぞれ異なる。そのため、２値信号のハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定することができる。つまり、信号の種類についての情報を２値信号のハイレベルの振幅として付加することができる。しかも、２値信号の周波数を上げる必要がない。従って、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００１４】
請求項６に記載の通信装置は、送信手段及び受信手段は、車両に搭載され、指令又は指令に対する応答を信号として送受信することを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載された通信装置において、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００１５】
請求項７に記載の通信装置は、送信手段及び受信手段は、車両に搭載され車両への衝突を検出するセンサ装置と、車両に搭載され、センサ装置の検出結果に基づいて乗員保護手段の起動を制御する制御装置の間で、信号を送受信することを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載されたセンサ装置と制御装置の間で信号を送受信する通信装置において、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態における乗員保護装置のブロック図である。
【図２】通信線を介して接続される制御装置の送信回路とセンサ装置の受信回路周辺の回路図である。
【図３】通信線を介して接続されるセンサ装置の送信回路と制御装置の受信回路周辺の回路図である。
【図４】信号Ａと信号Ｂについて説明するための説明図である。
【図５】信号Ａと信号Ｂから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図６】多重２値信号から信号Ａ及び信号Ｂに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図７】信号Ａ、信号Ｂ及び多重２値信号のタイムチャートである。
【図８】信号Ｃと信号Ｄについて説明するための説明図である。
【図９】信号Ｃと信号Ｄから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図１０】多重２値信号から信号Ｃ及び信号Ｄに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【図１１】別の形態における通信線を介して接続されるセンサ装置の送信回路と制御装置の受信回路周辺の回路図である。
【図１２】第２実施形態の乗員保護装置における信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇについて説明するための説明図である。
【図１３】信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇを生成する動作について説明するための説明図である。
【図１４】２値信号から論理状態を判定する動作について説明するための説明図である。
【図１５】２値信号から信号の種類を判定する動作について説明するための説明図である。
【図１６】信号Ｅ、信号Ｆ及び信号Ｇのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る通信装置を、車両に搭載され、車両の乗員を保護する乗員保護装置に適用した例を示す。
【００１８】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して乗員保護装置の概略構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態における乗員保護装置のブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、乗員保護装置１（通信装置）は、センサ装置１０と、制御装置１１と、エアバッグ装置１２とを備えている。センサ装置１０と制御装置１１とは、通信線１３を介して接続されている。具体的には、基準線１３０と伝送線１３１とを介して接続されている。
【００２０】
センサ装置１０は、車両の所定箇所に設置され、車両への衝突を検出する装置である。具体的には、車両の加速度を検出する装置である。センサ装置１０は、制御装置１１から電圧波形として送信される多重２値信号を受信する。ここで、多重２値信号は、指令等の複数の２値信号を加算して生成される信号である。センサ装置１０は、受信した多重２値信号から、指令等の複数の２値信号に対応する信号を求める。その後、これらに対する応答である複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成する。そして、生成した多重２値信号を電流波形として制御装置１１に送信する。センサ装置１０は、受信回路１００（受信手段）と、送信回路１０１（送信手段）と、センサ１０２と、制御回路１０３（受信手段、送信手段）とを備えている。
【００２１】
受信回路１００は、制御装置１１から電圧波形として送信される多重２信号を受信し、その振幅に基づいて多重２信号を成す指令等の複数の２値信号に対応した信号を制御回路１０３に出力する回路である。受信回路１００は、通信線１３を介して制御装置１１に接続されている。
【００２２】
送信回路１０１は、制御回路１０３で生成される指令等に対する応答である複数の２値信号を加算して多重２信号を生成し、電流波形として制御装置１１に送信する回路である。送信回路１０３は、通信線１３を介して制御装置１１に接続されている。
【００２３】
センサ１０２は、車両への衝突を検出する素子である。具体的には、車両の加速度を検出する素子である。
【００２４】
制御回路１０３は、受信回路１００から出力される指令等の複数の２値信号に対応した信号に基づいてセンサ１０２を制御し、指令等に対応する応答である複数の２値信号を送信回路１０１に出力する回路である。制御回路１０３は、受信回路１００、送信回路１０１及びセンサ１０２にそれぞれ接続されている。
【００２５】
制御装置１１は、センサ装置１０に指令等を送信し、指令等に対する応答としてセンサ装置１０から送信される検出結果、及び、後述するセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御する装置である。制御装置１１は、センサ装置１０の検出結果を得るため、指令等の複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成する。そして、生成した多重２値信号を電圧波形としてセンサ装置１０に送信する。その後、センサ装置１０から電流波形として送信される指令等に対する応答である多重２値信号を受信する。受信した多重２値信号から指令等に対する応答である複数の２値信号に対応する信号、つまり、センサ装置１０の検出結果等を求める。そして、センサ装置１０及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御するための点火信号を出力する。制御装置１１は、送信回路１１０（送信手段）と、受信回路１１１（受信手段）と、センサ１１２と、制御回路１１３（送信手段、受信手段）とを備えている。
【００２６】
送信回路１１０は、制御回路１１３で生成される指令等の複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成し、電圧波形としてセンサ装置１０の受信回路１００に送信する回路である。送信回路１１０は、通信線１３を介して受信回路１００に接続されている。
【００２７】
受信回路１１１は、センサ装置１０の送信回路１０１から電流波形として送信される多重２値信号を受信し、その振幅に基づいて多重２値信号を成す指令等に対する応答である複数の２値信号に対応した信号を制御回路１１３に出力する回路である。受信回路１１１は、通信線１３を介して送信回路１０１に接続されている。
【００２８】
センサ１１２は、制御装置１１内に配置され、車両への衝突を検出する素子である。具体的には、車両の加速度を検出する素子である。
【００２９】
制御回路１１３は、センサ装置１０及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御するための点火信号を出力する回路である。制御回路１１３は、センサ装置１０の検出結果を得るため、指令等の複数の２値信号を送信回路１１０に出力し、受信回路１１１から出力される指令等に対応する応答である複数の２値信号及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２に点火信号を出力する。制御回路１１３は、送信回路１１０、受信回路１１１及びセンサ１１３にそれぞれ接続されている。
【００３０】
エアバッグ装置１２は、制御装置１１の制御回路１１３から出力される点火信号に基づいてエアバッグを展開し、乗員を保護する装置である。エアバッグ装置１２は、制御回路１１３に接続されている。
【００３１】
次に、図２及び図３を参照して、制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００、並びに、センサ装置１０の送信回路１０１と制御装置１１の受信回路１１１の構成について詳細に説明する。ここで、図２は、通信線を介して接続される制御装置の送信回路とセンサ装置の受信回路周辺の回路図である。図３は、通信線を介して接続されるセンサ装置の送信回路と制御装置の受信回路周辺の回路図である。ここでは、指令等及び指令等に対する応答として、２種類の２値信号を伝達する例を示す。
【００３２】
図２に示すように、制御装置１１の送信回路１１０は、抵抗１１０ａ〜１１０ｃと、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆと、バッファ１１０ｇとを備えている。ここで、抵抗１１０ａ〜１１０ｃの抵抗値は、２：１：４となるように設定されている。抵抗１１０ａの一端は、電源に接続されている。具体的には、３Ｖを供給する電源に接続されている。抵抗１００ａの他端は、スイッチ１１０ｄを介して接地され、基準線１３０に接続されている。また、スイッチ１１０ｅ及び抵抗１１０ｂを介して接地され、基準線１３０に接続されている。さらに、スイッチ１１０ｆ及び抵抗１１０ｃを介して接地され、基準線１３０に接続されている。加えて、入力抵抗の大きなバッファ１１０ｇを介して伝送線１３１に接続されている。スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆの制御端子は、制御回路１１３に接続されている。
【００３３】
センサ装置１０の受信回路１００は、コンパレータ１００ａ〜１００ｃと、基準電源１００ｄ〜１００ｆとを備えている。ここで、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧は、それぞれ０．５Ｖ、１．５Ｖ、２．５Ｖに設定されている。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの非反転入力端子は、伝送線１３１に接続されている。コンパレータ１００ａの反転入力端子は、基準電源１００ｄの正極端子に接続され、基準電源１００ｄの負極端子は基準線１３０に接続されている。コンパレータ１００ｂの非反転入力端子は、基準電源１００ｅの正極端子に接続され、基準電源１００ｅの負極端子は基準線１３０に接続されている。コンパレータ１００ｃの非反転入力端子は、基準電源１００ｆの正極端子に接続され、基準電源１００ｆの負極端子は基準線１３０に接続されている。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力端子は、制御回路１０３に接続されている。
【００３４】
図３に示すように、送信回路１０１は、スイッチ１０１ａ、１０１ｂと、電流源１０１ｃ、１０１ｄとを備えている。ここで、電流源１０１ｃ、１０１ｄの出力電流は、１：２となるように、それぞれＩＡ、２ＩＡに設定されている。スイッチ１０１ａ、１０１ｂの一端は、伝送線１３１に接続されている。スイッチ１０１ａの他端は、電流源１０１ｃを介して基準線１３０に接続されている。スイッチ１０１ｂの他端は、電流源１０１ｄを介して基準線１３０に接続されている。スイッチ１０１ａ、１０１ｂの制御端子は、制御回路１０３に接続されている。
【００３５】
制御装置１１の受信回路１１１は、抵抗１１１ａと、オペアンプ１１１ｈと、コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄと、基準電源１１１ｅ〜１１１ｇとを備えている。ここで、抵抗１１１ａの抵抗値は、電流源１０１ａの電流ＩＡが流れたとき、電流が流れていないときとの差分が１Ｖとなるように設定されている。また、基準電源１１１ｅ〜１１１ｇの電圧は、それぞれ０．５Ｖ、１．５Ｖ、２．５Ｖに設定されている。抵抗１１１ａの一端は電源に、他端は伝送線１３１にそれぞれ接続されている。オペアンプ１１１ｈの入力端子は、抵抗１１１ａの両端にそれぞれ接続されている。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄの非反転入力端子は、オペアンプ１１１ｈの出力端子に接続されている。コンパレータ１１１ｂの反転入力端子は、基準電源１１１ｅの正極端子に接続され、基準電源１１１ｅの負極端子は接地されている。コンパレータ１１１ｃの反転入力端子は、基準電源１１１ｆの正極端子に接続され、基準電源１１１ｆの負極端子は接地されている。コンパレータ１１１ｄの反転入力端子は、基準電源１１１ｇの正極端子に接続され、基準電源１１１ｇの負極端子は接地されている。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄの出力端子は、制御回路１１３に接続されている。また、基準線１３０は、受信回路１１１内で接地されている。
【００３６】
次に、図２、図４〜図７を参照して制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００の送受信動作について説明する。ここで、図４は、信号Ａと信号Ｂについて説明するための説明図である。図５は、信号Ａと信号Ｂから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。図６は、多重２値信号から信号Ａ及び信号Ｂに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。図７は、信号Ａ、信号Ｂ及び多重２値信号のタイムチャートである。まず、２値信号から多重２値信号を生成する動作について説明する。
【００３７】
図２において、制御回路１１３は、指令等として２種類の信号Ａ及び信号Ｂを生成する。信号Ａと信号Ｂは、論理状態が０であるローレベルと、論理状態が１であるハイレベルの２値ならなる２値信号である。図４に示すように、信号Ａは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が１Ｖである。一方、信号Ｂは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が２Ｖである。つまり、信号Ａと信号Ｂは、ローレベルが共通し、信号Ｂのハイレベルの振幅が、信号Ａのハイレベルの振幅の２倍である。
【００３８】
図２において、制御回路１１３は、送信回路１１０を制御し、生成した信号Ａと信号Ｂを加算して多重２値信号を生成し送信する。具体的には、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆを制御し、生成した信号Ａと信号Ｂを加算して多重２値信号を生成する。
【００３９】
図５に示すように、信号Ａと信号Ｂがともに論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｄのみをオンする。スイッチ１１０ｄがオンすると、抵抗１１０ｄの他端が接地される。そのため、抵抗１１０ｄの他端の電圧は０Ｖとなる。これにより、振幅が０Ｖである信号Ａと、振幅が０Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が０Ｖの多重２値信号が生成されることとなる。
【００４０】
信号Ａが論理状態１であるハイレベル、信号Ｂが論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｅのみをオンする。スイッチ１１０ｅがオンすると、３Ｖの電源電圧が、直列接続された抵抗１１０ａ、１１０ｂによって分圧される。抵抗１１０ａ、１１０ｂの抵抗値は、２：１に設定されている。そのため、抵抗１１０ａの他端の電圧は１Ｖとなる。これにより、振幅が１Ｖである信号Ａと、振幅が０Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が１Ｖである多重２値信号が生成されることとなる。
【００４１】
信号Ａが論理状態０であるローレベル、信号Ｂが論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｆのみをオンする。スイッチ１１０ｆがオンすると、３Ｖの電源電圧が、直列接続された抵抗１１０ａ、１１０ｃによって分圧される。抵抗１１０ａ、１１０ｃの抵抗値は、１：２に設定されている。そのため、抵抗１１０ａの他端の電圧は２Ｖとなる。これにより、振幅が０Ｖである信号Ａと、振幅が２Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が２Ｖである多重２値信号が生成されることとなる。
【００４２】
信号Ａと信号Ｂがともに論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆを全てオフする。スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆがオフすると、抵抗１１０ａの他端の電圧は３Ｖとなる。これにより、振幅が１Ｖである信号Ａと、振幅が２Ｖである信号Ｂが加算され、振幅が３Ｖである多重２値信号が生成されることとなる。
【００４３】
例えば、図７に示すように、信号Ａの論理状態が０１１、信号Ｂの論理状態が１０１の場合には、ｔ１〜ｔ２間が２Ｖ、ｔ２〜ｔ３間が１Ｖ、ｔ３〜ｔ４間が３Ｖである多重２値信号が生成される。このようにして生成された多重２値信号は、バッファ１１０ｇから出力され、通信線１３を介して受信回路１００に送信される。
【００４４】
次に、多重２値信号から多重２値信号を成す２値信号に対応する信号を生成する動作について説明する。図２において、コンパレータ１００ａ〜１００ｂは、送信回路１１０から送信される多重２値信号の電圧を、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧と比較する。
【００４５】
図６に示すように、多重２値信号の振幅が０Ｖのとき、コンパレータ１００ａ〜１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧より低いことから、ともにローレベルを出力する。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにローレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａと信号Ｂがともに論理状態０であると判定する。
【００４６】
多重２値信号の振幅が１Ｖのとき、コンパレータ１００ａは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１００ｂ、１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｅ、１００ｆの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１００ａの出力がハイレベルであり、コンパレータ１００ｂ、１００ｃの出力がローレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａが論理状態１、信号Ｂが論理状態０と判定する。
【００４７】
多重２値信号の振幅が２Ｖのとき、コンパレータ１００ａ、１００ｂは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄ、１００ｅの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電圧１００ｆの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１００ａ、１００ｂの出力がハイレベルであり、コンパレータ１００ｃの出力がローレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａが論理状態０、信号Ｂが論理状態１と判定する。
【００４８】
多重２値信号の振幅が３Ｖのとき、コンパレータ１００ａ〜１００ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧より高いことから、ともにハイレベルを出力する。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにハイレベルであると、制御回路１０３は、信号Ａと信号Ｂがともに論理状態１であると判定する。
【００４９】
例えば、図７に示すように、ｔ１〜ｔ２間が２Ｖ、ｔ２〜ｔ３間が１Ｖ、ｔ３〜ｔ４間が３Ｖである多重２値信号の場合には、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧との比較結果から信号Ａが論理状態０１１、信号Ｂが論理状態１０１であると判定する。このようにして、制御回路１０３は、信号Ａと信号Ｂの論理状態を求め、対応する動作を行う。
【００５０】
次に、図３、図８〜図１０を参照してセンサ装置１０の送信回路１００と制御装置１１の受信回路１１１の送受信動作について説明する。ここで、図８は、信号Ｃと信号Ｄについて説明するための説明図である。図９は、信号Ｃと信号Ｄから多重２値信号を生成する動作について説明するための説明図である。図１０は、多重２値信号から信号Ｃ及び信号Ｄに対応する信号を生成する動作について説明するための説明図である。
【００５１】
まず、２値信号から多重２値信号を生成する動作について説明する。図３において、制御回路１０３は、指令等に対する応答として２種類の信号Ｃ及び信号Ｄを生成する。信号Ｃと信号Ｄは、論理状態が０であるローレベルと、論理状態が１であるハイレベルの２値ならなる２値信号である。図８に示すように、信号Ｃは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ａであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅がＩＡである。一方、信号Ｄは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ａであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が２ＩＡである。つまり、信号Ｃと信号Ｄは、ローレベルが共通し、信号Ｄのハイレベルの振幅が、信号Ｃのハイレベルの振幅の２倍である。
【００５２】
図３において、制御回路１０３は、送信回路１０１を制御し、生成した信号Ｃと信号Ｄを加算して多重２値信号を生成し送信する。具体的には、スイッチ１０１ａ、１０１ｂを制御し、生成した信号Ｃと信号Ｄを加算して多重２値信号を生成する。
【００５３】
図９に示すように、信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ａ、１０１ｂを全てオフする。スイッチ１０１ａ、１０１ｂがオフすると、電流源１０１ｃ、１０１ｄから電流が供給されない。そのため、通信線１３に流れる電流は０Ａとなる。これにより、振幅が０Ａである信号Ｃと、振幅が０Ａである信号Ｄが加算され、振幅が０Ａの多重２値信号が生成されることとなる。
【００５４】
信号Ｃが論理状態１であるハイレベル、信号Ｄが論理状態０であるローレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ａのみをオンする。スイッチ１０１ａがオンすると、電流源１０１ｃから電流が供給される。そのため、通信線１３を流れる電流はＩＡとなる。これにより、振幅がＩＡである信号Ｃと、振幅が０Ａである信号Ｄが加算され、振幅がＩＡである多重２値信号が生成されることとなる。
【００５５】
信号Ｃが論理状態０であるローレベル、信号Ｄが論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ｂのみをオンする。スイッチ１１０ｆがオンすると、通信線１３を流れる電流は２ＩＡとなる。これにより、振幅が０Ａである信号Ｃと、振幅が２ＩＡである信号Ｄが加算され、振幅が２ＩＡである多重２値信号が生成されることとなる。
【００５６】
信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態１であるハイレベルのとき、制御回路１０３は、スイッチ１０１ａ、１０１ｂを全てオンする。スイッチ１０１ａ、１０１ｂがオンすると、通信線１３を流れる電流は３ＩＡとなる。これにより、振幅がＩＡである信号Ｃと、振幅が２ＩＡである信号Ｄが加算され、振幅が３ＩＡである多重２値信号が生成されることとなる。このようにして生成された多重２値信号は、通信線１３を介して受信回路１１１に送信される。
【００５７】
次に、多重２値信号から多重２値信号を成す２値信号に対応する信号を生成する動作について説明する。図３において、コンパレータ１００ａ〜１００ｂは、送信回路１１０から送信される多重２値信号の電圧を、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧と比較する。
【００５８】
図１０に示すように、多重２値信号の振幅が０Ａのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は０Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄは、抵抗１１１ａの端子間電圧が基準電源１１１ｅ〜１１１ｇの電圧より低いことから、ともにローレベルを出力する。コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにローレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態０であると判定する。
【００５９】
多重２値信号の振幅がＩＡのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は１Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｃの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１１１ｃ、１１１ｄは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｆ、１１１ｇの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１１１ｂの出力がハイレベルであり、コンパレータ１１１ｃ、１１１ｄの出力がローレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃが論理状態１、信号Ｄが論理状態０と判定する。
【００６０】
多重２値信号の振幅が２ＩＡのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は２Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂ、１１１ｃは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｅ、１１１ｆの電圧より高いことから、ハイレベルを出力する。一方、コンパレータ１１１ｄは、多重２値信号の電圧が基準電圧１１１ｇの電圧より低いことから、ローレベルを出力する。コンパレータ１１１ｂ、１１１ｃの出力がハイレベルであり、コンパレータ１１１ｄの出力がローレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃが論理状態０、信号Ｄが論理状態１と判定する。
【００６１】
多重２値信号の振幅が３ＩＡのとき、抵抗１１１ａの端子間電圧は３Ｖとなる。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄは、多重２値信号の電圧が基準電源１１１ｅ〜１１１ｇの電圧より高いことから、ともにハイレベルを出力する。コンパレータ１１１ｂ〜１１１ｄの出力がともにハイレベルであると、制御回路１１３は、信号Ｃと信号Ｄがともに論理状態１であると判定する。このようにして、制御回路１０３は、信号Ｃと信号Ｄの論理状態を求める。
【００６２】
そして、図１に示す制御装置１１は、センサ装置１０及びセンサ１１２の検出結果に基づいてエアバッグ装置１２を制御するための点火信号を出力する。エアバッグ装置１２は、制御装置１１から出力される点火信号に基づいてエアバッグを展開し乗員を保護する。
【００６３】
最後に、効果について説明する。第１実施形態によれば、多重２値信号は、２種類の２値信号である信号Ａと信号Ｂを加算して生成されている。また、２種類の２値信号である信号Ｃと信号Ｄを加算して生成されている。図４に示すように、信号Ａと信号Ｂは、ローレベルが共通し、信号Ｂのハイレベルの振幅が、信号Ａのハイレベルの振幅の２倍である。図８に示すように、信号Ｃと信号Ｄも、ローレベルが共通し、信号Ｄのハイレベルの振幅が、信号Ｃのハイレベルの振幅の２倍である。そのため、図５及び図９に示すように、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。従って、多重２値信号の振幅に基づいて２種類の２値信号である信号Ａと信号Ｂ、また、信号Ｃと信号Ｄに対応した信号を求めることができる。しかも、多重２値信号は、２種類に２値信号を加算して生成されることから、多重２値信号の周波数は、２値信号の周波数と同一である。従って、車両に搭載されたセンサ装置と制御装置の間で信号を送受信し、乗員を保護する乗員保護装置において、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００６４】
また、第１実施形態によれば、図６及び図１０に示すように、多重２値信号として取り得る全ての振幅は４種類である。そのため、これらの振幅を判別できる３種類の閾値を基準電源の電圧として設定することで、多重２値信号から２種類の２値信号を確実に求めることができる。
【００６５】
さらに、第１実施形態によれば、制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００の間では、多重２値信号は、電圧波形として送受信されている。一方、センサ装置１０の送信回路１０１と制御装置１１の受信回路１１３の間では、多重２値信号は、電流波形として送受信されている。そのため、多重２値信号を確実に送受信することができる。
【００６６】
なお、第１実施形態では、２種類の２値信号から多重２値信号を生成するとともに、その多重２値信号から多重２値信号を成す２種類の２値信号に対応した信号を生成する例を挙げているが、２値信号の種類は２種類に限られるものではない。２値信号が３種類の場合には、これら２値信号は、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して１、２、４倍の関係にあればよい。これにより、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を判別できる７種類の閾値を設定することで、多重２値信号から３種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。
【００６７】
また、２値信号が４種類の場合には、これら２値信号は、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して１、２、４、８倍の関係にあればよい。これにより、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を判別できる１５種類の閾値を設定することで、多重２値信号から３種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。
【００６８】
さらに、２値信号がｎ種類の場合には、これら２値信号は、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にあればよい。これにより、多重２値信号として取り得る全ての振幅を、それぞれ異なる振幅にすることができる。そのため、多重２値信号として取り得る全ての振幅を判別できる（２ｎ−１）種類の閾値を設定することで、多重２値信号からｎ種類の２値信号に対応した信号を求めることができる。
【００６９】
また、第１実施形態では、スイッチ１０１ａと電流源１０１ｃ、スイッチ１０１ｂと電流源１０１ｄが、送信回路１０１として一体的に構成され、スイッチ１０１ａ、１０１ｂが、ともに制御回路１０３によって制御される例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、図１１に示すように、スイッチ１０１ａと電流源１０１ｃ、スイッチ１０１ｂと電流源１０１ｄがそれぞれ独立した送信回路１０１Ａ、１０１Ｂとして構成され、スイッチ１０１ａ、１０１ｂが、それぞれ独立した制御回路１０３Ａ、１０３Ｂによって制御されていてもよい。つまり、複数のセンサ装置が、通信線１３を介して直列接続されるように構成されていてもよい。また、送信回路１１０についても同様に、スイッチ毎にそれぞれ独立して構成され、スイッチが、それぞれ独立した制御回路によって制御されていてもよい。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の通信装置について説明する。第２実施形態の乗員保護装置は、第１実施形態の乗員保護装置がハイレベルの振幅が異なる複数の２値信号を加算して多重２値信号を生成し送受信していたのに対して、ハイレベルの振幅が異なる複数の２値信号を順次送受信するようにしたものである。第２実施形態の乗員保護装置は、第１実施形態の乗員保護装置と同一構成であり、動作のみが異なる。ここでは、第１実施形態の乗員保護装置との相違部分である動作のみについて説明し、共通する部分については説明を省略する。
【００７１】
図２、図１２〜図１４を参照して、制御装置１１の送信回路１１０とセンサ装置１０の受信回路１００の送受信動作について説明する。ここで、図１２は、第２実施形態の乗員保護装置における信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇについて説明するための説明図である。図１３は、信号Ｅと信号Ｆと信号Ｇを生成する動作について説明するための説明図である。図１４は、２値信号から論理状態を判定する動作について説明するための説明図である。図１５は、２値信号から信号の種類を判定する動作について説明するための説明図である。図１６は、信号Ｅ、信号Ｆ及び信号Ｇのタイムチャートである。
【００７２】
まず、２値信号を生成し送信する動作について説明する。図２において、制御回路１１３は、指令等として、３種類の信号Ｅ、Ｆ及びＧを生成する。信号Ｅ、Ｆ及びＧは、論理状態が１であるローレベルと、論理状態が１であるハイレベルの２値からなる２値信号である。図１２に示すように、信号Ｅは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が１Ｖである。信号Ｆは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が２Ｖである。信号Ｇは、論理状態が０であるローレベルのとき、振幅が０Ｖであり、論理状態が１であるハイレベルのとき、振幅が３Ｖである。つまり、信号Ｅ、Ｆ及びＧは、ローレベルが共通し、ハイレベルの振幅がそれぞれ異なる。
【００７３】
図２において、制御回路１１３は、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆを制御し、信号Ｅ、Ｆ及びＧを生成して順次送信する。図１３に示すように、スイッチ１１０ｄ〜１１０ｆの動作と生成される信号の振幅の関係は、第１実施形態の乗員保護装置と同じである。
【００７４】
例えば、信号Ｅの論理状態が０１１、信号Ｆの論理状態が１０１、信号Ｇの論理状態が１１０の場合には、図１６に示すように、ｔ５〜ｔ６間には、ハイレベルの振幅が１Ｖである信号Ｅが、ｔ７〜ｔ８間には、ハイレベルの振幅が２Ｖである信号Ｆが、ｔ９〜ｔ１０間には、ハイレベル振幅が３Ｖである信号Ｇが、それぞれ２値信号として生成され順次送信される。
【００７５】
次に、送信された複数の２値信号から、信号の種類を判定し、２値信号に対応する信号を生成する動作について説明する。図２において、コンパレータ１００ａ〜１００ｂは、送信回路１１０から送信される２値信号の電圧を、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧と比較する。
【００７６】
図１４に示すように、２値信号の振幅が０Ｖのとき、コンパレータ１００ａ〜１００ｃの出力がともにローレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態０であると判定する。２値信号の振幅が１Ｖのとき、コンパレータ１００ａの出力がハイレベル、コンパレータ１００ｂ、１００ｃの出力がローレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態１であると判定する。２値信号の振幅が２Ｖのとき、コンパレータ１００ａ、１００ｂの出力がハイレベル、コンパレータ１００ｃの出力がローレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態１であると判定する。２値信号の振幅が３Ｖのとき、コンパレータ１００ａ、１００ｂの出力がともにハイレベルとなり、制御回路１１３は、２値信号が論理状態１であると判定する。
【００７７】
また、図１５に示すように、２値信号のハイレベルの振幅が１Ｖのときには、制御回路１１３は、その２値信号が信号Ｅであると判定する。２値信号のハイレベルの振幅が２Ｖのときには、その２値信号が信号Ｆであると判定する。２値信号のハイレベルの振幅が３Ｖのときには、その２値信号が信号Ｇと判定する。
【００７８】
例えば、図１６に示すように、ｔ５〜ｔ６間に、ハイレベルの振幅が１Ｖである２値信号が、ｔ７〜ｔ８間に、ハイレベルの振幅が２Ｖである２値信号が、ｔ９〜ｔ１０間に、ハイレベル振幅が３Ｖである２値信号が順次送信される場合には、基準電源１００ｄ〜１００ｆの電圧との比較結果から信号Ｅが論理状態０１１、信号Ｆが論理状態１０１、信号Ｇが論理状態１１０であると判定する。
【００７９】
センサ装置１０の送信回路１００と制御装置１１の受信回路１１３の送受信動作も、２値信号が電流波形として送受信されること以外同様である。
【００８０】
最後に、効果について説明する。第２実施形態によれば、３種類の２値信号である信号Ｅ、信号Ｆ及び信号Ｇのハイレベルの振幅は、それぞれ異なる。そのため、２値信号のハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定することができる。つまり、信号の種類についての情報を２値信号のハイレベルの振幅として付加することができる。しかも、２値信号の周波数を上げる必要がない。従って、２値信号の周波数を上げることなく、単位時間当たりに送受信可能な情報量を増加させることができる。
【００８１】
なお、第２実施形態では、ハイレベルの振幅が異なる３種類の２値信号を送受信する例を挙げているが、２値信号の種類は３種類に限られるものではない。２値信号の種類は、何種であってもよい。それらのハイレベルの振幅が異っていれば、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１・・・乗員保護装置（通信装置）、１０・・・センサ装置、１００・・・受信回路（受信手段）、１００ａ〜１００ｃ・・・コンパレータ、１００ｄ〜１００ｆ・・・基準電源、１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ・・・送信回路（送信手段）、１０１ａ、１０１ｂ・・・スイッチ、１０１ｃ、１０１ｄ・・・電流源、１０２・・・センサ、１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ・・・制御回路（受信手段、送信手段）、１１・・・制御装置、１１０・・・送信回路（送信手段）、１１０ａ〜１１０ｃ・・・抵抗、１１０ｄ〜１１０ｆ・・・スイッチ、１１０ｇ・・・バッファ、１１１・・・受信回路（受信手段）、１１１ａ・・・抵抗、１１１ｂ〜１１１ｄ・・・コンパレータ、１１１０ｅ〜１１１ｇ・・・基準電源、１１１ｈ・・・オペアンプ、１１２・・・センサ、１１３・・・制御回路（送信手段、受信手段）、１２・・・エアバッグ装置、１３・・・通信線、１３０・・・基準線、１３１・・・伝送線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローレベルとハイレベルの２値からなるｎ種類の２値信号を送信する送信手段と、
通信線を介して前記送信手段に接続され、前記送信手段の送信したｎ種類の前記２値信号を受信する受信手段と、
を備えた通信装置において、
ｎ種類の前記２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にあり、
前記送信手段は、ｎ種類の前記２値信号を加算し多重２値信号を生成して送信し、
前記受信手段は、前記送信手段の送信した前記多重２値信号を受信し、前記多重２値信号の振幅に基づいて前記多重２値信号を成すｎ種類の前記２値信号に対応した信号を求めることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記受信手段は、前記多重２値信号の振幅を閾値と比較し、比較結果に基づいてｎ種類の前記２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記閾値は、（２ｎ −１）種類設定されていることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記多重２値信号は、電圧波形又は電流波形として送受信されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
ローレベルとハイレベルの２値からなる複数種類の２値信号を送信する送信手段と、
通信線を介して前記送信手段に接続され、前記送信手段の送信した前記２値信号を受信する受信手段と、
を備えた通信装置において、
複数種類の前記２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がそれぞれ異なり、
前記送信手段は、複数種類の前記２値信号を順次送信し、
前記受信手段は、前記送信手段の送信した複数種類の前記２値信号を順次受信し、ハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定するとともに、複数種類の前記２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記送信手段及び前記受信手段は、車両に搭載され、指令又は指令に対する応答を信号として送受信することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記送信手段及び前記受信手段は、前記車両に搭載され前記車両への衝突を検出するセンサ装置と、前記車両に搭載され、前記センサ装置の検出結果に基づいて乗員を保護する乗員保護装置の間で信号を送受信することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項１】
ローレベルとハイレベルの２値からなるｎ種類の２値信号を送信する送信手段と、
通信線を介して前記送信手段に接続され、前記送信手段の送信したｎ種類の前記２値信号を受信する受信手段と、
を備えた通信装置において、
ｎ種類の前記２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がハイレベルの最小振幅に対して２ｍ−１倍（ｍは１〜ｎまでの整数）の関係にあり、
前記送信手段は、ｎ種類の前記２値信号を加算し多重２値信号を生成して送信し、
前記受信手段は、前記送信手段の送信した前記多重２値信号を受信し、前記多重２値信号の振幅に基づいて前記多重２値信号を成すｎ種類の前記２値信号に対応した信号を求めることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記受信手段は、前記多重２値信号の振幅を閾値と比較し、比較結果に基づいてｎ種類の前記２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記閾値は、（２ｎ −１）種類設定されていることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記多重２値信号は、電圧波形又は電流波形として送受信されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
ローレベルとハイレベルの２値からなる複数種類の２値信号を送信する送信手段と、
通信線を介して前記送信手段に接続され、前記送信手段の送信した前記２値信号を受信する受信手段と、
を備えた通信装置において、
複数種類の前記２値信号は、ローレベルの振幅が共通し、ハイレベルの振幅がそれぞれ異なり、
前記送信手段は、複数種類の前記２値信号を順次送信し、
前記受信手段は、前記送信手段の送信した複数種類の前記２値信号を順次受信し、ハイレベルの振幅に基づいて信号の種類を判定するとともに、複数種類の前記２値信号に対応する信号を求めることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
前記送信手段及び前記受信手段は、車両に搭載され、指令又は指令に対する応答を信号として送受信することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記送信手段及び前記受信手段は、前記車両に搭載され前記車両への衝突を検出するセンサ装置と、前記車両に搭載され、前記センサ装置の検出結果に基づいて乗員を保護する乗員保護装置の間で信号を送受信することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２１３１６８（Ｐ２０１０−２１３１６８Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５９３６１（Ｐ２００９−５９３６１）
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]