(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタ局（１）と、２つのＢＵＳ線路（２，３）を介して接続された少なくとも２つのスレーブ局（１１，１２，１３，２４）を有するＢＵＳシステムに対するスレーブ局（１１，１２，１３，２４）であって、
当該スレーブ局（１１，１２，１３，２４）は第１の端子（１７）と第２の端子（１８）を有し、当該第１の端子と第２の端子はそれぞれ１つのＢＵＳ線路（２）と接続されており、
前記スレーブ局（１１，１２，１３，２４）は接続スイッチ（１４）とエネルギー蓄積器（２３）を有し、
該接続スイッチ（１４）は第１の端子（１７）と第２の端子（１８）との間に配置されている形式のスレーブ局において、
当該スレーブ局（１１，１２，１３，２４）は論理回路（２０）を有し、
該論理回路（２０）は、電気エネルギーの供給時に第１の端子（１７）を介してスレーブ局（１１）の初期化を行い、エネルギー蓄積器（２３）は、ＢＵＳ線路（２，３）間の電圧によって充電可能であり、
前記論理回路（２０）は、初期化に対して必要なすべてのステップの処理後にスイッチ信号をトリガし、これにより電流制限部（１６）と直列に接続されたテストスイッチ（１５）を閉成し、第１の端子（１７）と第２の端子（１８）を接続し、
前記論理回路（２０）は、第１の端子（１７）と第２の端子（１８）との間の電位差が所定の値を下回るときに、接続スイッチ（１４）を閉成するための信号をトリガする、
ことを特徴とするスレーブ局。
【請求項２】
スレーブ局は動作エネルギー蓄積器（７２）を有し、
該動作エネルギー蓄積器（７２）は初期化の際には空であり、
該動作エネルギー蓄積器（７２）はＢＵＳ線路（２，３）での電圧によって充電可能である、請求項１記載のスレーブ局。
【請求項３】
論理回路（２０）の動作に必要なエネルギーはエネルギー蓄積器（２３）から取り出され、
取り出されたエネルギーはＢＵＳ線路（２，３）の電圧によって置換される、請求項１または２記載のスレーブ局。
【請求項４】
論理回路（２０）は、動作エネルギー蓄積器（７２）の充電後、所定の通信を表す信号をＢＵＳ線路（２，３）で探索し、
論理回路（２０）は前記通信に対する応答として、動作エネルギー蓄積器（７２）に蓄積されているエネルギーを使用してハンドリングをトリガする、請求項３記載のスレーブ局。
【請求項５】
論理回路（２０）は所定の通信に対して、接続スイッチ（１４）を開放するための信号を形成し、
所定の電圧がＢＵＳ線路（２，３）に印加されると、その後再び論理回路（２０）によってテストスイッチ（１５）を閉成するための信号が形成される、請求項３または４記載のスレーブ局。
【請求項６】
論理回路（２０）はメモリを有し、
該メモリにはアドレスを書き込むことができ、
該アドレスは初期化の際、接続スイッチ（１４）の閉成前にマスタ局からスレーブ局に伝送される、請求項３から５までのいずれか１項記載のスレーブ局。
【請求項７】
スレーブ局は、電気信号をＢＵＳ線路に形成するための手段（８０）を有し、
該手段（８０）は論理回路（２０）によって制御される、請求項３から６までのいずれか１項記載のスレーブ局。
【請求項８】
マスタ局と少なくとも２つのスレーブ局とを有するＢＵＳシステムであって、
前記スレーブ局はＢＵＳ線路により相互に接続されており、
マスタ局は制御論理回路（４）を有し、かつＢＵＳ線路（２，３）を介して供給電圧をスレーブ局（１１，１２，１３，２４）に対して供給する形式のＢＵＳシステムにおいて、
ＢＵＳシステムの起動時に初期化の際、マスタ局（１）から制御論理回路（４）によって電圧がＢＵＳ線路（２，３）に印加され、
マスタ局に後置された第１のスレーブ局（１１）は論理回路（２０）を有し、かつＢＵＳ線路（２，３）と接続されており、
少なくとも１つのＢＵＳ線路（２）は接続スイッチの開放によって第１のスレーブ局（１１）で遮断され、これにより直列に接続された後続のスレーブ局（１２，１３，２４）はマスタ局から電気的に分離され、
次に第１のスレーブ局（１１）の初期化が行われ、このときエネルギー蓄積器（２３）が充電され、
その後、第１のスレーブ局（１１）は論理回路（２０）によって接続スイッチ（１４）を閉成し、これにより同様に構成され、直列に接続された後続のスレーブ局（１２，１３，２４）に供給電圧が供給される、
ことを特徴とするＢＵＳシステム。
【請求項９】
後続のスレーブ局（１２，１３，２４）も同様に接続スイッチ（１４）を有し、
該接続スイッチは初期化の際にまず開放され、少なくとも１つのＢＵＳ線路（２）を遮断し、
各スレーブ局（１２，１３，２４）が初期化され、初期化後に接続スイッチ（１４）は閉成する、請求項８記載のＢＵＳシステム。
【請求項１０】
少なくとも１つの別のスレーブ局（１１１，１１２）にエネルギー蓄積器（１２３）が設けられており、
該エネルギー蓄積器は別のＢＵＳ線路（１０２，１０３）によりスレーブ局（１１，１２，１３，２４）に対して電気的に並列に接続されている、請求項８または９記載のＢＵＳシステム。
【請求項１１】
別のＢＵＳ線路（１０２，１０３）はＢＵＳ線路（２，３）と電気的に接続されており、
別のＢＵＳ線路（１０２，１０３）の少なくとも１つでは別のスレーブ局（１１１，１１２）とＢＵＳ線路（２，３）との間に抵抗（１０４，１０５）が配置されている、請求項１０記載のＢＵＳシステム。
【請求項１２】
別のＢＵＳ線路（１０２，１０３）はＢＵＳ線路（２，３）と電気的に接続されており、
別のスレーブ局（１１１，１１２）とＢＵＳ線路（２，３）との間では少なくとも１つの別のＢＵＳ線路（１０２，１０３）にスイッチ（９１）が配置されている、請求項１０記載のＢＵＳシステム。
【請求項１３】
ＢＵＳ線路（２）はスイッチを有し、
別のＢＵＳ線路の１つは（１０２）、前記スイッチの前に第１の電気端子を、前記スイッチの後に第２の電気端子を有し、
別のスレーブ局（１１１，１１２）は別のＢＵＳ線路（１０２）に、前記２つの電気端子点の間で接続されている、請求項１０記載のＢＵＳシステム。
【請求項１４】
初期化の間、マスタ局（１）からスレーブ局（１１，１２，１３，２４）に対するアドレスがＢＵＳ線路（２，３）に出力され、
スレーブ局（１１）に対するアドレスの出力後、所定時間後に別のスレーブ局（１１１）に対するアドレスが出力され、
前記時間は、別のＢＵＳ線路（１０２）をＢＵＳ線路（２）と接続する抵抗を考慮して選択される、請求項１１記載のＢＵＳシステム。
【請求項１５】
初期化の間、スレーブ局（１１，１２，１３，２４）に対するアドレスがマスタ局（１）からＢＵＳ線路（２，３）に出力され、
スイッチ（９１，９２，９３）の調整によって、どのスレーブ局（１１，１２）またはどの別のスレーブ局（１１１，１１２）に対してアドレスを定めるかが決められる、請求項１２または１３記載のＢＵＳシステム。
【請求項１６】
マスタ局と少なくとも２つのスレーブ局を有するＢＵＳシステムの駆動方法であって、
前記スレーブ局はＢＵＳ線路によって相互に接続されており、
マスタ局はＢＵＳ線路（２，３）を介してスレーブ局（１１，１２，１３，２４）に対する供給電圧を供給する形式の方法において、
ＢＵＳシステムの起動時にまず初期化を実行し、
初期化の際にマスタ局（１）から電圧をＢＵＳ線路（２，３）に印加し、
マスタ局に後置の第１のスレーブ局（１１）をＢＵＳ線路（２，３）と接続し、
少なくとも１つのＢＵＳ線路を開放された接続スイッチによりスレーブ局（１１）で遮断し、これにより直列に接続された後続のスレーブ局がマスタ局から電気的に分離され、
次に第１のスレーブ局（１１）を初期化し、このときエネルギー蓄積器（２３）を充電し、
その後、接続スイッチ（１４）を閉成し、これにより直列に接続された後続のスレーブ局（１２，１３，２４）に供給電圧を供給する、
ことを特徴とするＢＵＳシステムの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載されたスレーブ局、ＢＵＳシステム、およびＢＵＳシステムの駆動方法から出発する。ＢＵＳシステムはすでに公知であり、このシステムでは多数のスレーブ局がＢＵＳ線路を介して１つのマスタ局と接続される。スレーブ局の給電は、マスタ局に設置された供給電圧部により行われる。
発明の利点
これに対して独立請求項の構成を有する本発明のスレーブ局は、すべてのスレーブ局が同時には供給電圧部に接続されないという利点を有する。したがってＢＵＳシステムの初期化は連続的に順次、各スレーブ局に対して個別に行われる。これによりＢＵＳ線路が大電流により負荷されることがない。さらに各スレーブ局は他のスレーブ局に依存しないで初期化することができる。これにより発生するエラーを特に簡単に個々のＢＵＳ局に配属することができる。これにより初期化の際に迅速かつ簡単に、ＢＵＳシステムが完全に機能しているか否かを識別し、エラーが発生している場合にはそれがどこであるかを識別することができる。独立請求項による本発明の方法は、ＢＵＳシステムでのエラーを検出し、適切な手段により少なくとも残余のシステムの機能を保証するのに適する。
従属請求項に記載の手段により、スレーブ局、ＢＵＳシステム、またはＢＵＳシステムの駆動方法の改善が可能である。電流の制限されたテスト回路を使用することにより、スレーブ局に後置された線路、ないし後続のスレーブ局を短絡について検査することができる。大きなエネルギー量を供給するために、動作エネルギー蓄積器を設けることができ、この蓄積器も同じようにＢＵＳ線路を介して充電することができる。スレーブ局を駆動するための送出されるエネルギーも同じように、ＢＵＳ線路上の電圧から取り出される。ＢＵＳ線路を介して送信される通信に依存して、スレーブ局を所定のハンドリングのトリガのために制御することができる。さらにマスタ局は通信を送信することができ、この通信によりスレーブ局を再コンフィギュレーションされる。このためにまず接続スイッチが再び開放される。初期化の際には、個々のアドレスをマスタ局から付与することもできる。このために必要な論理回路は特に小さくすることができる。なぜなら、それぞれ個別には１つのスレーブ局が初期化されるからである。初期化の間または初期化後に、スレーブ局は戻り信号をマスタ局に送信することができ、これによりその機能能力を確認する。リング構造の場合、通信をリングの両方の側へ供給することができる。個々のスレーブ局には、２つの局間に、または１つのスレーブ局に障害が存在するときでも到達することができる。ＢＵＳシステム駆動時の電流の評価により可能な障害への指示が得られる。
図面
本発明の実施例が図面に示されており、以下詳細に説明する。
図１はマスタ局とスレーブ局を有するＢＵＳシステムに対する第１の実施例、図２はスレーブ局、図３は電流センサ、図４はＢＵＳシステムに対する別の実施例、図５はスレーブ局の詳細、図６、図７，図８はＢＵＳシステムに対する別の実施例を示す。
説明
図１には、１つのマスタ局と複数のスレーブ局１１，１２，１３を有するＢＵＳシステムが示されている。これら局は２つのＢＵＳ線路２と３により相互に接続されている。マスタ局１は制御論理回路４とインターフェース５を有する。図示の３つのスレーブ局１１，１２，１３の各々は、それぞれ１つの接続回路１４とテスト回路１５を有する。テスト回路１５には直列に電流制限部１６が接続されている。
制御論理回路４によりマスタ局１が制御される。この種の制御論理回路は例えばメモリを有するマイクロプロセッサであり、メモリには相応のプログラムが記憶されている。制御論理回路４によりインターフェース５の制御が行われる。ここでインターフェース５では、制御倫理回路４の命令が相応のＢＵＳレベルへ、すなわち電流信号または電圧信号へ変換される。これらの信号はＢＵＳ線路２に出力することができる。ＢＵＳ線路２と３により、マスタ局１はスレーブ局１１，１２，１３と電気的に接続されている。したがってマスタは相応の電気信号（電流信号または電圧信号）によって通信をスレーブ局１１，１２，１３へ送信することができ、また通信をスレーブ局１１，１２，１３から受信することができる。
図２には、図１のスレーブ局の詳細が示されている。他のスレーブ局１２，１３..も同じように構成されている。マスタ局１から発したＢＵＳ線路２はスレーブ局１１の第１の端子１７と接続されている。スレーブ局１１の内部では、端子１７が接続スイッチ１４を介して第２の端子１８と接続可能である。ここでは、さらにスレーブ局１２に至るＢＵＳ線路２がこのスレーブ局の第２の端子１８に接続される。さらにスレーブ局１１では第１の端子１７と第２の端子１８とがテスト回路１５を介して相互に接続可能である。テスト回路１５に直列に接続された電流制限部１６により、ここに流れる電流は制限される。ここには電流制限部１６は簡単にするため抵抗として示されている。しかし電流制限機能を有するすべての電流源が考えられる。さらにスレーブ局１１は制御論理回路２０を有し、この制御論理回路は線路２１と２２により端子１７と１８に、したがってＢＵＳ線路２に接続されている。さらにエネルギー蓄積器が設けられている。このエネルギー蓄積器はここではキャパシタンスとして構成されており、制御論理回路２０とＢＵＳ線路３との間に配置されている。
通常の動作状態では、すべてのスレーブ局１１，１２，１３のスイッチ１４は閉じている。これにより個々のスレーブＢＵＳ局の入力側１７と１８はそれぞれ相互に短絡されている。したがってすべてのＢＵＳ局には、すなわちマスタ局１とＢＵＳ線路２のスレーブ局１１〜１３には同じ電圧が印加される。同じことがＢＵＳ線路３に対しても当てはまる。ここではＢＵＳ線路２，３の長さによる電圧降下は無視される。この動作状態では、マスタ局１がＢＵＳ線路２と３との間で電圧差を維持し、スレーブ局１１〜１３はその動作に必要な電気エネルギーをこの電圧差から取り出す。通信を送信するために、電気信号がＢＵＳ線路２，３を介して送出される。この電気信号は例えば電流信号または電圧信号とすることができる。このときにスレーブ局のエネルギー供給が妨害されたり中断されたりしないように、各スレーブ局はエネルギー蓄積器を有する。これは例えば図２に示されたキャパシタ２３であり、ＢＵＳ線路２，３に印加された信号に依存しないでスレーブ局の論理回路２３０の機能を保証する。スレーブ局のエネルギー供給はＢＵＳ線路を介して行われるから、このエネルギー蓄積器の充電のために最初に起動するときには非常に大きな電流がＢＵＳ線路２，３を介して流れる。これはとりわけ、エネルギー蓄積器に蓄積されたエネルギーが例えばこれによりさらに電気活動をトリガできるようにするため比較的大きくなければならない場合である。この種の比較的に大きなエネルギー蓄積器を必要とする電気活動は例えば、スレーブ局がエアバッグの駆動群を点火電流によってトリガすべき場合である。図１と図２に示されたスレーブ局は次に、それぞれのエネルギー蓄積器を最初の起動時にまたはＢＵＳシステムの初期化の際に連続的に順次充電し、これによりこの動作状態ではＢＵＳを介して流れる電流が小さく維持される。このことを図２に基づいて説明する。
最初の起動時またはＢＵＳシステムの初期化の際にはまずすべての接続スイッチ１４とすべてのテストスイッチ１５が開放される。これによりスレーブＢＵＳ局の第１と第２の端子は電気的に相互に接続されていない。したがってＢＵＳ線路２は各スレーブ局１１，１２，１３で遮断されている。次にマスタ局１によりＢＵＳ線路２と３との間に電圧差が形成されると、この電圧差はまず、マスタ局１に直接続く第１のスレーブ局１１の入力側１７にだけ印加される。スレーブ局１１の論理回路２０は線路２１を介して端子１７と接続されているから、この論理回路にエネルギーが供給され、したがって第１のスレーブ局１１の初期化のための初期化ステップを実行することができる。まず論理回路２０はエネルギー蓄積器２３を充電し、十分なエネルギーが論理回路２０の給電のために使用されることを確実にする。このことはまた、キャパシタとして構成されたエネルギー蓄積器２３が線路２１とＢＵＳ線路３に固定的に接続されていることによっても可能である。さらに別のエネルギー蓄積器を設けることもでき、このエネルギー蓄積器は論理回路２０により初期化の際に必要な場合だけＢＵＳ線路２と３との間の接続される。次の論理回路２０はスレーブ局１１のさらなる初期化ステップを実行することができる。例えば論理回路２０は信号をＢＵＳ線路２と３との間で形成し、この信号をマスタ局１に送信することができる。この通知信号はマスタ局１に、第１のスレーブ局１１が初期化されたことを通報する。マスタ局１はこの情報を記憶することができる。さらにこの初期化フェーズでは、マスタ局１は第１のＢＵＳ局１１にアドレスを割り当てることができる。これは相応の通信をＢＵＳを介して送信するためにである。後続のスレーブ局１２，１３は電気的にはまだマスタ局１から分離されているから、このアドレスが誤って割り当てられる危険はない。しかしこのアドレスはもちろん最初から論理回路２０のメモリにファイルしておくこともできる。
第１のスレーブ局１１の制御倫理回路２０が初期化に対して必要なすべてのステップを処理した後、制御論理回路はスイッチ信号をトリガし、テスト回路１５を接続する。このテスト回路１５により端子１７は端子１８と電気的に接続される。しかしここで流れる電流は電流制限部１６によって制限される。ＢＵＳ線路２はこれにより電気的には、第１のスレーブ局１１を通して第２のスレーブ局１２と接続される。しかしこのとき流れる電流は制限されている。まずスレーブ局１２のエネルギー蓄積器２３を充電しなければならないから、スレーブ局１１の第２の端子１８の電圧は端子１７に印加される電圧より遅れている。なぜなら電流はテスト回路１５を介して電圧制限器１６により制限されるからである。次に後続のスレーブ局１２のエネルギー蓄積器２３が充電されると、スレーブ局１１の第２の端子１８の電圧は第１の端子の電圧と同じ値をとる。しかしスレーブ局１１と１２の間、またはスレーブ局１２に、ＢＵＳ線路２と３との間の短絡が存在する場合には、端子１８に印加される電圧は端子１７の電圧値に到達しない。論理回路２０が２つの端子１７と１８との間の電圧差が所定の値を下回ることを検出して初めて、この論理回路は接続スイッチ１４の閉成のための信号をトリガし、これにより端子１７と１８は低抵抗で相互に接続される。
すべてのスレーブ局が図２に示したように構成されている場合、すべてのスレーブ局の初期化は連続的に順次行われる。すなわちまず第１のスレーブ局１１が初期化され、この初期化が終了したときに次のスレーブ局１２が初期化され、この初期化が終了したときに次のスレーブ局１３が初期化される。各部分的初期化の際には、まず１つのスレーブ局のエネルギー蓄積器だけが充電される。したがってＢＵＳ線路２，３を介して流れる電流は小さい。さらに、スレーブ局内またはスレーブ局間の短絡の際には、短絡の前にあるスレーブ局は相変わらず応答可能であることが保証される。なぜなら短絡の直前にあるスレーブ局は、第１と第２の端子１７，１８間の電圧差のため、低抵抗の接続スイッチ１４を閉成しないからである。したがってこのように構成されたＢＵＳシステムは、ＢＵＳ線路２，３間の短絡がＢＵＳシステムの完全な欠落につながるのではなく、マスタ局１から始まって短絡の直後にあるスレーブ局にだけ到達できないという意味でエラーに寛容である。初期化の際には、マスタ局１がどのスレーブ局が初期化され、したがって動作準備状態であるかという情報を受け取ることが所望される。すでに説明したようにこのことは、スレーブ局がそれぞれの部分的初期化の経過の中で、信号をマスタ局に送信し、この信号によりそれぞれのスレーブ局の動作準備状態が通報されるようにして達成される。別の手段では、インターフェース５に電流センサを配置し、この電流センサによりテスト回路１５の閉成を検出する。この種の電流センサが図３に示されている。ここではインターフェース５に電流源６が設けられており、電流源は抵抗７によりＢＵＳ線路２と接続されている。接続線路８を介して抵抗７の前後に電流測定器９が接続されており、この電流測定器により抵抗７による電圧降下が測定される。抵抗７での電圧降下に基づいて、ＢＵＳ線路２を流れる電流を検出することができる。初期化されたスレーブ局がテスト回路１５の操作のための信号を出力する直前では、ＢＵＳ線路２の電流は小さい。なぜなら当該の初期化されたスレーブＢＵＳ局のエネルギー蓄積器は充電されているからである。テスト回路１５の閉成後にまず、実質的に電流制限器１６の最大電流に相応する大きな電流がＢＵＳ線路２を流れ、この電流を電流センサによりインターフェース５で検出することができる。この電流信号はマスタ局２に対して、最初のスレーブＢＵＳ局（例えば局１１）がちょうど初期化され、次に第２のスレーブ局（例えば局１２）の初期化が行われていることを指示する。ＢＵＳ線路を流れる電流の監視によって、マスタ局１はすべてのスレーブ局１１，１２，１３が初期化されたか否か、または場合によりこれら局の１つにエラーが存在するか否かを検出することができる。
すべてのスレーブ局１１〜１３の初期化が行われた後、ＢＵＳシステムは通常の動作状態となる。すなわち、個々のＢＵＳ局間で通信を交換することができる。とりわけマスタ局１はコマンドをスレーブ局１１に送出することができ、このコマンドにより個々のスレーブ局をトリガすることができる。ここに図示したＢＵＳシステムは例えば自動車の多重エアバッグシステム、シートベルトテンショナ等の安全装置のトリガに使用することができる。通信はこの場合、異なるスレーブ局に対する簡単なコマンドを含むこととなる。この種のシステムでは、ＢＵＳシステムの部分的故障の場合でも、別のＢＵＳ局はさらに応答可能であることが所望される。したがって例えば自動車の各再始動時に行わなければならない初期化の際に、例えばサイドエアバッグの故障が検出されても、フロントエアバッグはトリガ可能でなければならない。さらにこの場合は、マスタ局がサイドエアバッグは応答不能であるとの情報を受け取り、相応の警報を運転者に出力できることが所望される。さらに動作が連続する場合にはＢＵＳシステムのエラーが識別されることを保証しなければならない。したがって別の手段として、ＢＵＳシステムの再コンフィギュレーションを行うようにすることができる。この種の再コンフィギュレーションは、個々のスレーブ局１１，１２，１３のエネルギー蓄積器は充電されたままで行われる初期化である。再コンフィギュレーションのためにマスタ局１から再コンフィギュレーション信号が送信される。この際コンフィギュレーション信号は、すべてのスレーブ局１１を接続スイッチ１４を開放させ、およびテスト回路１５が初期化の終了時に再開放していなければ、テスト回路１５を開放させる。その後システムがまずスレーブ局１１を初期化の際と同じプログラムループで実行することにより、再コンフィギュレーションが行われる。このときエネルギー蓄積器２３の充電は行われないか、または短時間だけ必要である。その後、この第１のスレーブ局１１は再びテスト回路１５を閉成し、後続のスレーブ局１２に、またはスレーブ局１１と後続のスレーブ局１２との間に短絡が存在しないか否かが検査される。エネルギー蓄積器２３の充電のための時間が必要ないから、ＢＵＳシステムの再コンフィギューレーションはとりわけ高速に実行される。スレーブ局１１，１２，１３の必要なコンフィギュレーションについての、マスタ局１へのフィードバックは、スレーブ局１１，１２，１３の側のアクティブ手段によってだけ行われる。なぜならエネルギー蓄積器２３の充電による電流信号を検出することはできないからである。
ＢＵＳシステムの初期化および再コンフィギュレーションは、ＢＵＳシステムが図４に示すようにリング構造体として構成されていると特に有利である。図４には、マスタ局１が制御論理回路１およびインターフェース５と共に図示されている。これらはすでに図１にも示されている。しかし図４のマスタ局１は付加的に別のインターフェース５０を有し、このインターフェースも同じようにＢＵＳ線路２，３に接続されている。したがってＢＵＳ線路２と３のそれぞれの端部はインターフェース５または５０の一方と接続されている。これによりマスタ局１と共にリング構造体を形成している。このリングでは、２つのインターフェース５と５０の間にスレーブ局１１，１２，１３および２４が配置されている。個々のスレーブ局１１，１２，１３，２４は図１と図２にすでに示したスレーブ局に相応する。初期化の際にまず、個々のスレーブ局１１，１２，１３，２４の初期化はインターフェース５から行われる。これについては図１で説明したのと同じである。インターフェース５０はここではさし当たり、純粋な監視機能だけを受け継ぐ。この監視は、電圧をＢＵＳ線路２と３の間にインターフェース５の側から印加した後、インターフェース５０でＢＵＳ線路２と３との間に電圧が印加されるか否かを検査することにより行う。印加されれば、すべてのスレーブ局１１，１２，１３と２４は初期化されている。インターフェース５から出発してここでは、まずスレーブ局１１，次にスレーブ局１２，次にスレーブ局１３、ついでスレーブ局２４が初期化される。スレーブ局は初期化が正常に行われた場合だけ電圧を導通するから、インターフェース５０でのＢＵＳ線路２と３との間に電圧差が存在すれば、すべてのスレーブ局が正常に初期化されたことを意味する。しかしここではリング構造体によって、図１の場合のように線路間の短絡が識別されるだけではなく、線路断線も識別することができる。この種のエラーが発生した場合には、第２のインターフェース５０を用いてすべてのスレーブ局に到達するように試みることができる。例としてここでは２つのスレーブ局１２と１３の間にエラーが発生するとする。このエラーはＢＵＳ線路２，３の断線または２つのＢＵＳ線路間の短絡であり得る。短絡の場合は、インターフェース５での電流消費の上昇に基づいてエラーが検出される。短絡の場合にはインターフェース５０ではエラーは識別されない。なぜならそこではＢＵＳ線路２と３の間に電圧が印加されないからである。エラーを補償するために次に、インターフェース５０が送信インターフェースとしてもアクティブにされる。すなわち、インターフェース５０はインターフェース５と同じようにこの機能を識別する。２つのインターフェース５，５０がＢＵＳ線路２と３との間に電圧を印加すれば、この電圧によりスレーブ局１１と２４は初期化または再コンフィギュレーションが行われる。スレーブ局１１と２４の初期化または再コンフィギュレーションが正常に行われると、スレーブ局１２と１３に相応の電圧が印加される。これによりこれらスレーブ局も初期化または再コンフィギュレーションされる。しかし２つのスレーブ局は電圧を次のスレーブ局に導通接続することはできない。なぜなら、２つのスレーブ局間には線路断線または短絡が存在するからである。マスタ局１は前と同じように、相応の通信をインターフェース５と５０の両方に供給することによりすべてのスレーブ局１１，１２，１３および２４に応答することができる。スレーブ局が図１のように線形構造体として配置されていれば、スレーブ局１３と２４は応答することはできない。したがって図４に示した構造体は、エラーを修復することができるので非常に確実である。リングに配置することができるようにするため、個々のスレーブ局は動作電圧が一方の側からも他方の側からの印加できるように構成される。
供給電圧を両方の側から印加できるスレーブＢＵＳ局が図５に示されている。図５には、それぞれＢＵＳ線路２と接続された端子を有するスレーブ局が示されている。２つの端子１７と１８の間にここではスイッチ１４が配置されており、端子１７の近傍に配置されたスイッチは左スイッチ１４として、端子１８の近傍に配置されたスイッチは右スイッチ１４として示されている。図５の回路では複数の素子が二重に設けられているから、右側素子と左側素子との間のこの差がさらに使用される。ここで、左側素子とは端子１７の近傍に配置された素子を意味し、右側素子とは端子１８の近傍に配置された素子を意味する。スイッチ１４はＭＯＳトランジスタとして構成されてり、それぞれ寄生ダイオードが並列に接続されている。端子１７の電圧が端子１８の電圧よりも大きければ、左スイッチ１４の寄生ダイオードが導通方向でスイッチオンされる。これによりこの電圧は右スイッチ１４によってのみ接続することができる。相応して左スイッチ１４は、端子１８の電圧が端子１７の電圧よりも大きいときに端子１８と１７との間を接続することのできるスイッチとして構成されている。右スイッチ１４と左スイッチ１４との間にはタップが設けられており、このタップは制御論理回路２０の信号入力側６０に導かれている。スイッチ１４の制御入力側はフリップフロップ６１の出力側と接続されている。フリップフロップがセットされると、これによりスイッチ１４が閉成され、２つの端子１７と１８は低抵抗に相互に接続される。フリップフロップ６１がセットされていないと、スイッチ１４は開放され、端子１７と１８はスイッチ１４により相互に接続されない。さらに端子１７と１８はテスト線路６２により接続されており、テスト線路６２には２つのテストスイッチ１５が設けられている。このテストスイッチの各々に直列に電流制限部１６が接続されており、この電流制限部はここでは簡単化のために電流源として示されている。すでに説明したように、この種の電流制限回路の簡単な構成は相応の抵抗である。右スイッチと左スイッチ１５はそれぞれツェナーダイオード６３により橋絡される。相互に反対極性に極性付けられたこのツェナーダイオード６３により、端子１８の電圧が端子１７の電圧よりも大きいとき、左テストスイッチ１５がテスト電流を接続し、端子１７の電圧が端子１８の電圧よりも大きいときに右テストスイッチ１５がテスト電流を接続する。テストスイッチ１５の制御はＡＮＤ素子６４の出力側を介して行われる。２つのテストスイッチないしツェナーダイオード間に中間タップが設けられており、この中間タップはエネルギー蓄積器２３と接続されている。エネルギー蓄積器２３はここではキャパシタとして構成されており、他方の端子が端子１９と接続されている。したがってＢＵＳ線路３との接続のために設けられている。さらにエネルギー蓄積器２３は制御論理回路２０の供給電圧入力側６５と接続されている。したがって端子１７と端子１８との間、または端子１８と端子１９との間に電圧が印加されると、制御論理回路２０には供給電圧が供給される。エネルギー蓄積器２３は、電圧変動を補償し、常に同じ程度のエネルギーが制御論理回路２０に供給されることを保証する。このことは特に、通信をＢＵＳ線路を介して伝送するときに発生する短時間の電圧変動の場合に当てはまる。さらに端子１７と１８にはそれぞれ分圧器が端子１９に対して接続されている。ここで２つの分圧抵抗６６，６７の間にはコンパレータの入力側が接続されている。コンパレータはこの電圧を、コンパレータの端子６９に印加される比較電圧と比較する。この比較電圧は例えば制御論理回路２０の直流電圧供給部から得ることができる。コンパレータ６８の出力側はＡＮＤ素子７０の２つの入力側とそれぞれ接続されている。ＡＮＤ素子７０の出力側はフリップフロップ６１のセット入力側と接続されている。分圧器６６，６７，コンパレータ６８，ＡＮＤ素子７０およびフリップフロップ７１のこの構成によって、２つの端子１７と１８の間の電圧比較が行われる。ここでは入力側６９に印加される比較電圧は、端子１７と１８の電圧がそれぞれＢＵＳの目標電圧に近似するとコンパレータ６８が信号を出力するように選択される。例えばマスタ局１から２４Ｖの電圧が線路２と３の間の印加されるように構成されている場合、端子１７と１８の電庄が２０Ｖを越えるとコンパレータ６８が信号を出力するように回路は構成される。片側例えば左側端子１７に電圧が印加されると、まず左側コンパレータ６８が出力し、これによりＡＮＤ素子に入力信号が印加される。したがってＡＮＤ素子７０は出力信号を出力しない。端子１８に相応する電圧が印加され、右側コンパレータ６８がこれを指示して初めてＡＮＤ素子７０は信号を出力する。ＡＮＤ素子７０の両方の入力側がアクティブであるからＡＮＤ素子は信号を出力し、この信号をフリップフロップ６１のセット入力側に供給される。これによりフリップフロップ６１はセットされ、スイッチ１４が閉成される。したがってスイッチ１４は、端子１７と１８に印加される電圧がマスタ局１により設定された電圧に近似すると自動的に閉成される。
マスタ局１から電圧がまず片側、例えば端子１７にだけ印加されると、スレーブ局はテストスイッチ１５により電圧を他方の端子で上昇させる。端子１７に電位が印加されると、左側コンパレータ６８が出力する。このときこのコンパレータの出力側は右側ＡＮＤ素子６４の一方の端子と接続されている。さらに右側ＡＮＤ素子６４の端子はフリップフロップ６１んぼ出力側と接続されている。しかしこのときこの信号は否定される。ＡＮＤ素子の別の入力側は制御論理回路２０の制御端子７１と接続されている。したがって右側テストスイッチをスイッチオンする右側ＡＮＤ素子６４は次の場合だけ右側テストスイッチ１５を操作するために信号を出力する。すなわち、端子１７に十分に高い電圧が印加される場合（入力側が左側コンパレータと接続されている）、スイッチ１４が開放している場合（フリップフロップ６１への否定接続）、および相応の制御信号が制御論理回路２０から制御端子７１に出力される場合である。相応の制御信号は制御論理回路２０から、ここに図示したスレーブ局の初期化または再コンフィギュレーションが終了して初めて出力される。このことはエネルギー蓄積器２３が十分に充電されており、制御論理回路２０がこれが備わっている限り、アドレスをマスタ局から受け取り、別の動作エーネルギー蓄積器７２が充電されていることを要求する。この別の動作エネルギー蓄積器はここでは電解コンデンサとして設けられている。すなわち大きなエネルギーを蓄積することのできるコンデンサである。この種のコンデンサは例えば、エネルギーを蓄積し、これをエアバッグシステムまたは熱電式シートベルトテンショナの点火に使用することができる。初期化に対してさらに別の手段が設けられていれば、制御論理回路２０はこの手段をまず終了し、その後初めて相応の信号を制御端子７１に出力する。動作エネルギー蓄積器は次のようにして充電することができる。すなわち、制御論理回路２０に相応の、ここに図示しないスイッチが接続されており、このスイッチにより電解コンデンサ７２が端子１７または１８と端子１９との間に接続されるようにして充電することができる。ＡＮＤ素子６４のすべての入力側がアクティブになると、ＡＮＤ素子６４から相応の出力信号が出力され、テストスイッチ１５が閉成される。次に端子１７と１８との間で制限された電流を流すことが可能になるので、後続のスレーブ局にも供給電圧が供給される。しかしさし当たり端子１８に印加される電圧は、端子１７に印加される電圧の後に続く。なぜなら、後続のスレーブ局ではエネルギー蓄積器２３、場合により相応の動作エネルギー蓄積器７２が充電されるからである。後続のスレーブ局でのエネルギー需要が小さくなって初めて、端子１８の電位は上昇することができ、スイッチ１４の閉成に至る。テストスイッチ１５はここで再び開放される。なぜなら、ＡＮＤ素子６４の否定入力により再びリセットされるからである。
制御論理回路２０はさらに再コンフィギュレーション出力側７３を有する。この出力側によりフリップフロップ６１をリセットすることができる。これによりスイッチ１４は再び開放する。制御論理回路２０は、マスタ局から再コンフィギュレーション信号を受け取ると、相応の信号を再コンフィギュレーション出力側７３に出力する。このようにしてマスタ局１はＢＵＳシステムの再コンフィギュレーションをトリガすることができる。マスタ局はこの信号に続いて、再び電圧をＢＵＳ線路２，３間に印加する。これにより例えば端子１７では再び高電位が印加される。もはや電圧供給部と接続されていない端子１８は次に分圧器６６，６７を介して比較的に低い電圧に引っ張られる。これにより後続のスレーブ局は取り敢えずマスタ局から分離される。次にここに図示したスレーブ局は再び通信をマスタ局１と交換でき、例えば新たなアドレスが割り当てられる。再コンフィギュレーションの際にはエネルギー蓄積器２３および７２は放電されていないから、この過程は非常の高速に行われる。その結果ＢＵＳシステムの再コンフィギュレーションは非常に高速に行われる。再コンフィギュレーション後に制御論理回路２０が相応の信号を制御端子７１に出力すると、端子１８の電圧は非常に高速に端子１７の電圧に近付く。なぜならエネルギー蓄積器を充電する必要がないからである。
制御論理回路２０はさらに短絡スイッチ８０を有し、この短絡スイッチは制御論理回路２０の制御端子８１により制御される。この短絡スイッチ８０によりＢＵＳ線路２，３を短絡することができる。すなわち端子１７，１８，１９を相互に電流制限抵抗７５を介して短絡することができる。したがってスレーブ局は、信号をマスタ局１へフィードバック伝送する手段を有する。
図６には、本発明のＢＵＳシステムの別の実施例が示されている。制御論理回路４とインターフェース５を有するマスタ局１、およびこれとＢＵＳ線路２，３により接続され、スイッチ１４とエネルギー蓄積器２３を有するスレーブ局１１は図１および図２の構成に相応する。しかし別のスレーブ局１１１が設けられており、このスレーブ局は抵抗１０４と１０５を介して別のＢＵＳ線路１０２と１０３によってＢＵＳ線路２および３と接続される。ここでこの構成は、別のスレーブ局１１１のパラレル回路がスレーブ局１１に対して並列になるよう選択されている。別のスレーブ局１１１はすでに説明したスレーブ局と同じように構成されており、図６にはわかりやすくするため、別のスレーブ局１１１の接続スイッチ１１４とエネルギー蓄積器１２３だけが図示されている。同じようにスレーブ局１１には接続スイッチ１４とエネルギー蓄積器２３だけが図示されている。
パラレル回路によりスレーブ局１１と１１１には同じ電圧が印加される。この電圧は、インターフェース５からＢＵＳ線路２と３へ、およびひいては別のＢＵＳ線路１０２と１０３に出力される。しかし抵抗１０４，１０５により電流が制限されているから、コンデンサと構成されたエネルギー蓄積器１２３は（エネルギー蓄積器２３と同じ容量の場合）比較的緩慢に充電される。したがって電圧がＢＵＳ線路２，３に印加されると、スレーブ局１１は別のスレーブ局１１１よりも迅速に初期化される。この手段によって２つの局の初期化にずれが生じ、インターフェース５が２つのエネルギー蓄積器を同時に充電するために電流を供給する必要はない。さらに図６の構成は、初期化の間に各スレーブ局がマスタ局１からアドレスを割り当てられるようにすると特に有利に使用される。したがってマスタ局１は第１のアドレスを、初期化が十分に進んだスレーブ局１１に対して設定することができ、初期化が十分に進んでいない別のスレーブ局１１１に対しては後からアドレスを割り当てる。スレーブ局１１にすでにアドレスが書き込まれており、別のスレーブ局１１１がそこにアドレスを書き込めるほどに初期化が進んでいれば、マスタ局１は別のアドレスを別のスレーブ局１１１に対して出力することができる。マスタ局１がアドレスをスレーブ局１１に対して出力し、その後、別のアドレスを別のスレーブ局１１１に対して出力する時間は、エネルギー蓄積器２３，１２３が充電される速度に基づいて固定的に設定することも、スレーブ局１１，１１１からのフィードバックにより、またはインターフェース５での電流の監視により可変に設定することもできる。さらに別のＢＵＳ線路１０２，１０３はマスタ局１と第１の後続のスレーブ局１１と間に接続できるだけでなく、例えば２つのスレーブ局間の端子、例えば図１のスレーブ局１２と１３の間に接続することも可能である。
図７には、マスタ局１と２つのスレーブ局１１，１２を備えた別の実施例が示されている。これらもまた図１に示された構成に相応する。さらに２つの別のスレーブ局１１１と１１２が設けられており、これらは別のＢＵＳ線路１０２および１０３と接続されている。別のスレーブ局１１１と１１２もすでに説明したスレーブ局に相応するが、ここではわかりやすくするため接続スイッチ１１４とエネルギー蓄積器１２３だけが示されている。別のスレーブ局１１１と１１２は別のＢＵＳ線路１０２，１０３に関しては、スレーブ局１１、１２のＢＵＳ局２と３に関するのと同じように構成されている。さらにスイッチ９１と９２が設けられており、このスイッチにより第１の別のスレーブ局１１１とマスタ局１、ないし第２の別のスレーブ局１１２とＢＵＳ線路２との間のＢＵＳ線路１０２を遮断することができる。スイッチ９１と９２が閉じているとき、別のスレーブ局１１，１１２はスレーブ局１１，１２に対して並列に接続することができる。初期化の際にこの２つのスイッチ９１，９２はまず開放される。これにより別のスレーブ局１１１，１１２は電気的にマスタ局１から分離される。次にすでに説明したように、スレーブ局１１と１２の初期化、場合によりＢＵＳ線路２と３に直接接続された別のスレーブ局の初期化が行われる。この初期化が終了すると、スイッチ９１は閉成され、次に第１の別のスレーブ局１１１の初期化が行われ、この初期化が終了すると、後続の別のスレーブ局１１２の初期化が行われる。その後、スイッチ９２は閉成される。別のスレーブ局１１１，１１２が図５に示したように構成されていればもちろん初期化を次のように行うこともできる。すなわち、スイッチ９２を閉成し、次にまず別のスレーブ局１１２を初期化するのである。スイッチ９１，９２に基づいて、別のスレーブ局１１１，１１２およびスレーブ局１１，１２を個別に順次初期化することができる。これによりエネルギー蓄積器に対する充電電流は小さく、アドレスを個々に割り当てることができる。所望であれば並列に配置されたスレーブ局と別のスレーブ局に同じアドレスを割り当てることもでき、この場合スイッチ９１，９２はＢＵＳシステムの初期化の際に閉じておくこともできる。
図８にはＢＵＳシステムに対する別の実施例が示されている。この実施例ではマスタ局１とスレーブ局１１，１２が設けられており、これらは図１で示したようにＢＵＳ線路２，３により相互に接続されている。しかしＢＵＳ線路２３にスイッチ９３が設けられており、このスイッチの前後には別のＢＵＳ線路１０２に対する端子が設けられている。ＢＵＳ線路１０２は公知のように別のスレーブ局１１１と１１２に導かれている。ここで別のＢＵＳ線路１０２はそれぞれ、別のスレーブ局１１１と１１２に配置された接続スイッチ１１４により遮断ないし接続することができる。スイッチ９３が開放されているとき、まず別のスレーブ局１１１と１１２の初期化が行われ、別のＢＵＳ線路１０２の、スイッチ９３の後方へのフィードバックにより、続いてスレーブ局１１および１２の初期化が行われる。しかし別のスレーブ局１１２の初期化の後、スイッチ９３が閉成されるなら、このフィードバック線路を省略することもできる。このようにして、面倒なケーブル配線を行う必要なしに多数のスレーブ局を順次初期化することができる。
【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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