(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１のバスステーション（１）と、第２のバスステーション（２）と、該バスステーション間に少なくとも１つのバス線路（３）とを備えているバスステーションシステムであって、該少なくとも１つのバス線路（３）を介して前記バスステーション（１，２）間で電気的なエネルギー伝送が行われかつ第１のバスステーション（１）は第２のバスステーション（２）から該第１のバスステーション（１）に伝送される電気的なエネルギーを蓄積するための蓄積器（１５）を有している形式のバスステーションシステムにおいて、
前記少なくとも１つのバス線路（３）を介して、前記第２のバスステーション（２）から第１のバスステーション（１）への電気的なエネルギー伝送の他に、両バスステーション（１，２）間でデータもしくはメッセージ伝送も行われ、かつ前記第１のバスステーション（１）において前記蓄積器（１５）と前記少なくとも１つのバス線路（３）に対する接続端子との間に第１のスイッチ（１３）が設けられており、かつ更に、該バスステーションシステムの所定の作動状態において前記第１のスイッチを開放することによって、前記蓄積器（１５）から電気エネルギーが前記少なくとも１つのバス線路（３）に戻る方向に流れるのを妨げかつ該バスステーションシステムの別の作動状態において前記蓄積器（１５）から電気エネルギーが前記少なくとも１つのバス線路（３）に戻る方向に流れるのを可能にする手段が設けられている
ことを特徴とするバスステーションシステム。
【請求項２】
前記バスステーションシステムの所定の作動状態のうち１つの作動状態は、データが第１のバスステーション（１）から第２のバスステーション（２）へまたはデータが第２のバスステーション（２）から第１のバスステーション（１）へ前記バス線路（３）を介して伝送されるデータ伝送状態であり、かつバスステーションシステムの別の作動状態は、電気的なエネルギーが第２のバスステーション（２）からバス線路（３）を介して第１のバスステーション（１）における前記蓄積器（１５）に供給可能であるかまたは該第１のバスステーション（１）の蓄積器（１５）から電気的なエネルギーが前記バス線路（３）を介して第２のバスステーション（２）に戻るのが可能になっている状態である
請求項１記載のバスステーションシステム。
【請求項３】
前記蓄積器（１５）はコンデンサとして構成されており、該コンデンサは前記バス線路（３）とアース接続端子（４）との間に配置されている
請求項１記載のバスステーションシステム。
【請求項４】
前記アース接続端子は別のバス線路（４）に接続可能である
請求項１記載のバスステーションシステム。
【請求項５】
前記第１のスイッチ（１３）に直列に、抵抗（２０）が配置されており、かつコンパレータ（１１）が設けられており、該コンパレータによって前記抵抗（２０）における電圧降下が検証可能である
請求項１から４までのいずれか１項記載のバスステーションシステム。
【請求項６】
第２のスイッチ（１７）が設けられており、該第２のスイッチは、前記第１のバス線路（３）と前記アース接続端子との間に、該第２のスイッチ（１７）の閉成によって、前記少なくとも１つのバス線路（３）と前記アース接続端子（４）との間に電流が流れることができるように配置されている
請求項１から５までのいずれか１項記載のバスステーションシステム。
【請求項７】
前記第２のスイッチ（１７）に直列に、電流源（１６）が配置されており、かつ該電流源によって該スイッチ（１７）が閉成されている際に流れる電流の大きさが決められている
請求項６記載のバスステーションシステム。
【請求項８】
前記第１のスイッチ（１３）および前記第２のスイッチ（１７）は、第１のスイッチ（１３）が開放されているときは第２のスイッチ（１７）が閉成されておりかつ第２のスイッチ（１７）が開放されているときは第１のスイッチ（１３）が閉成されているように構成されている
請求項６または７記載のバスステーションシステム。
【請求項９】
前記蓄積器（１５）は電圧調整器（１２）に接続されており、該電圧調整器は該バスステーションの給電のための作動電圧を供給する
請求項１から８までのいずれか１項記載のバスステーションシステム。
【請求項１０】
前記バスステーション間でメッセージは前記少なくとも１つのバス線路（３）に流れる電流によって交換され、かつ電流方向は、いずれのバスステーション（１，２）が送信するかに依存している
請求項１から９までのいずれか１項記載のバスステーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載のバスステーションシステムから出発している。
【０００２】
【従来の技術】
バス線路を介して必要な作動エネルギーが供給され、該作動エネルギーはそれからエネルギー蓄積器に蓄積されるバスステーションは既に公知である。更に、メッセージを流れる電流によって交換することが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、エネルギー蓄積器からのエネルギーの流出を僅かに抑えるを可能にしたバスステーションおよび、電流の流れる方向に関して異なっている電流信号を簡単に評価できるようにしたバスシステムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部分に記載のバスステーションシステムの構成によって解決される。
【０００５】
本発明のバスステーションシステムを構成する、電気的なエネルギーを蓄積しているバスステーションは、エネルギー蓄積器からのエネルギーの流出を僅かに抑えることができるという利点を有している。従って、エネルギー蓄積器は小さく実現することができ、このために構成部品それ自体のコストの低減の他に、バス線路を介して蓄積器を一層迅速に再充電することができるようになる。
【０００６】
本発明のバスシステムは、電流の流れる方向に関して異なっている電流信号を特別簡単に評価できるという利点を有している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
その他の請求項に記載の構成によって、本発明の技術思想の有利な実施の形態および改良例が可能である。
【０００８】
有利には蓄積器は、少なくとも１つのバス線路とアース接続端子との間に電気的に配置されているコンデンサから成っている。アース接続端子は、アースオフセットを低減するために、有利には第２のバス線路として実現されている。バス線路における信号の検証のために、抵抗およびコンパレータが設けられており、その際コンパレータが抵抗における電圧降下を検証する。第２のスイッチの使用によって、少なくとも１つのバス線路に電流信号を発生することができる。バス線路に直列に接続されている電流源によって、電流信号の大きさを定義されて調整設定することができる。第１のスイッチおよび第２のスイッチは、その都度の時点で２つのスイッチの一方しか開放することができないように構成される。この措置によって、バスステーション自体が電流信号を線路に発生するとき、蓄積器からのエネルギーの流出が妨げられる。
【０００９】
【実施例】
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
図１には、第１のバスステーション１と第２のバスステーション２とを有するバスシステムが示されている。これらバスステーションはバス線路３および４によって相互に接続されている。バスステーション２は電圧源５を有している。この電圧源はここには図示されていない外部エネルギー供給部に接続されている。抵抗６を介して電圧源５はバス線路３に接続されている抵抗６の両側に、コンパレータ７の接続端子が配置されている。コンパレータによって抵抗６を介する電圧降下を測定することができる。バスステーション２において更にスイッチ９が設けられている。このスイッチは電流源８に直接に接続されている。従って、スイッチ９が接続されているとき、バスステーション２内に、バス線路３とアース接続端子との間に電流が流れる。アース接続端子はバス線路４によって形成され、その値は電流源８に依存している。従ってバス線路３への電流が引き起こされる。スイッチ９の制御のために、ここには制御線路１０が示されている。制御線路には、図示されていない制御ロジックからスイッチ９を制御するための切換信号が発生される。バスステーション１には、スイッチ１７が設けられている。このスイッチには電流源１６が直列に接続されている。従ってスイッチ１７の閉成によって、バスステーション１においてバス線路３とアース接続端子４との間に電流が発生される。更にバス線路３はバスステーション１においてスイッチ１３の接続端子に接続されている。スイッチ１３の他方の接続端子は抵抗２０の接続端子に接続されている。抵抗２０の他方の接続端子は電圧調整器１２およびコンデンサの一方の電極に接続されている。コンデンサの他方の電極はアース接続端子４に接続されている。更に、抵抗２０の別の接続端子はコンパレータ１１の入力側に接続されている。更に切換線路１８が設けられている。切換線路にはスイッチ１７を制御するための信号が、図示されていない制御ロジックから供給することができる。その際インバータ１９によって、スイッチ１３および１７がその都度反対方向の信号によって制御されることが保証される。即ち、スイッチ１７が制御されているとき、スイッチ１３は開放されておりかつスイッチ１７が開放されているときスイッチ１３は閉成されている（過渡状態または定義されない切換状態はここでは無視される）。
【００１１】
図１に図示の２つのバスステーション１，２は、エネルギー供給に関して相異している。バスステーション２は電圧調整器５を有しており、電圧調整器は外部のエネルギー供給部、例えば車両のバッテリーに接続されている。従ってバスステーション２は付加的な線路を有しており、この線路を介してエネルギー供給が保証される。バスステーション１はバスステーション２とは、バスステーション１がバス線路３，４によって必要な作動エネルギーを供給される点で相異している。従ってバスステーション１は、エネルギーの供給を行う外部に導かれている別の線路を有していない。従ってバスステーション１は、エネルギー供給に関してはバスステーション２に依存している。それ故に以下にバスステーション２を中央ステーションと呼びかつバスステーション１を周辺ステーション１と呼ぶ。中央ステーション２は例えばエアバックをトリガするための中央装置とすることができる。その場合周辺ステーション１は例えば、周辺の加速度センサまたはエアバックをトリガするための周辺のエレメントとすることができる。
【００１２】
さて、バスシステムの作動の以下の説明のために３つの作動状態が区別される。第１の作動状態、定常作動においては、中央ステーションと周辺ステーションとの間で通信は交換されない（図２ないし図４の作動状態Ａ）。第２の作動モードにおいて、中央ステーション２は周辺ステーション１にメッセージを送信する（図２ないし図４の作動状態Ｂ）。第３の作動モードでは、周辺ステーション１がメッセージを中央ステーション２に送信する（図２ないし図４の作動状態Ｃ）。
【００１３】
定常作動
定常作動において中央ステーション２のスイッチ９および周辺ステーション１のスイッチ１７は開放されているので、これらのスイッチを介して線路３と４との間で電流は流れない。スイッチ１７は開放されているので、スイッチ１３は閉成されている。この場合、電圧調整器５および抵抗６を介して、バス線路３に作動電圧が供給される。この場合この作動電圧は閉成されているスイッチ１３および抵抗２０を介して周辺ステーション１の電圧調整器１２にも加えられる。電圧調整器１２はそこに加えられている電圧から、周辺ステーション１の作動に対する作動電圧を発生する。周辺ステーションが例えば周辺加速度センサとして使用されるとき、周辺ステーション１は付加的に更に、加速度センサ信号に対する第１の評価回路と、センサ信号を処理しかつバスを介して伝送するために相応の情報を用意するためのマイクロコントローラとを有している。これら構成要素の作動のために、所定の電流が必要であり、この電流はこの場合バス線路３および４を介して流れなければならない。バス線路３を流れる電流によって、抵抗６および抵抗２０に電圧降下が生じ、これら電圧降下はコンパレータ７および１１によって検証される。その際例えばコンパレータ７の非反転入力側は電圧調整器５と抵抗６との間に接続されておりかつコンパレータ７の反転入力側は抵抗６とバス線路３との間に接続されている。抵抗６において降下する電圧Ｖ２は図３に示されている。図３にＶ０で示されているこの電圧は定常作動フェーズＡの期間は変化しない。同様に抵抗２０において電圧Ｖ１が降下する。この電圧は図２に示される。コンパレータ１１の非反転入力側はこの場合、バス線路３と抵抗２０との間に接続されておりかつコンパレータ１１の反転入力側は抵抗２０と電圧調整器１２との間に接続されている。ここでも定常作動Ａの間、定常電圧Ｖ０は変化せず、その際抵抗２０において降下する定常電圧Ｖ０は抵抗６において降下する定常電圧Ｖ０と同じである必要はない。図４にはバス線路３を流れる電流Ｉが示されており、その際定常作動フェーズＡにおいて定常電流が流れる。定常電流はこの場合まさに、周辺ステーション１の構成要素を作動するために必要とされる消費電流に相応する。従って定常作動の間、バス線路は周辺ステーションに必要な作動エネルギーを供給するためにのみ利用される。
【００１４】
データ伝送の期間も周辺ステーション１の給電を保証するために、周辺ステーション１はエネルギー蓄積器として用いられるコンデンサ１５を有している。コンデンサ１５は抵抗２０を介してある程度、バス線路における電圧状態とは減結合されているので、コンデンサ１５によって所定の時間の間、バス線路３および４が相互に短絡されるときもなお、周辺ステーション１の作動が可能になる。コンデンサ１５に勿論、別のエネルギー蓄積器、例えばコイルを使用することも可能である。定常作動の説明はここでは、コンデンサ１５が充電されていることを仮定して行った。勿論このことはバスシステムの最初の投入接続の場合には当てはまらない。最初の投入接続の際、まず、コンデンサ１５によって形成されるエネルギー蓄積器が充電されるまで高められた電流が生じる。
【００１５】
さて次に、中央ステーション２から周辺ステーション１へのメッセージの送信について考察する（図２ないし図４の作動状態Ｂ）。メッセージを送信するために、中央ステーション２において、相応の切換信号によってスイッチ９の切換線路１０が制御される。スイッチ９が閉成されているとき、線路３および４は相互に電気的に接続され、その際電流源８をその時流れる電流は制限される。周辺ステーション１においてスイッチ１７は開放されかつスイッチ１３は閉成されているので、電流源８ないしスイッチ９を通って流れるこの電流を電圧調整器５のみならず、周辺ステーション１のエネルギー蓄積器１５も使用することができる。従って、スイッチ９の閉成によって、コンデンサ１５から抵抗２０を通って中央ステーション２に電流が流れるようになる。従って、抵抗２０において降下する電圧は定常作動と比較してその極性を変化する。このことは、図２において、作動フェーズＢにおけるスイッチ９の３回の連続する操作に対して図示されている。図からわかるように、その際スイッチ９の短期間の操作の都度、抵抗において降下する電圧Ｖ１は正の領域から出発して正の定常電圧Ｖ０から負の領域に引っ張られる。抵抗２０において降下する電圧のこの形式の変化は勿論非常に容易にコンパレータ１１によって検証される。コンパレータの切換しきい値は０Ｖにある。しかしそうした方が何らかの理由で実践的かつ効果的であれば、多少正の領域または多少負の領域にある別の適当な切換しきい値を使用することもできる。図４の、線路３に流れる電流の考察も、作動フェーズＢに対してスイッチ９の操作の際の極性変化を示している。定常作動において電流は中央ステーション２から周辺ステーション１に流れる一方、スイッチ９の操作の際、周辺ステーション１から中央ステーション２への逆の電流の流れが引き起こされる。図２ないし図４の説明では理想的にも、コンデンサ１５が、スイッチ９の短時間の操作の際にそこに溜めているエネルギー量の顕著な低下をまだ呈しない非常に大きな蓄積能力を有していることから出発している。このことは実際には勿論そうではないので、図２ないし図４は理想化された考察である。図３からわかるようにスイッチ９の操作によって、抵抗６を流れる電流も高められることになるので、そこでコンパレータ７によって考察される電圧Ｖ２も変化する。このことは中央ステーション２によって信号として考慮されずかつ相応に消去される。
【００１６】
周辺ステーション１から中央ステーション２へのメッセージの送出は、周辺ステーション１がスイッチ１７を切換線路１８における相応の信号によって閉成することによって行われる。その場合同時に、スイッチ１３が開放され、その結果コンデンサ１５はもはや線路３に接続されていない。その際スイッチ１７を介して電流がバス線路３とバス線路４との間に流れる。電流の大きさは電流源１６によって決められている。以下、電流源１６によって決められる電流は周辺ステーション１の定常消費電流Ｉ０より大きいことから出発すると、スイッチ１７が閉成されるとき、バス線路３を介して高められた電流が流れる。図４には、この作動フェーズＣの期間にスイッチ１７の３回の操作の際に電流がどのように高められているかが示されている。周辺ステーション１によって引き起こされる、バス線路３における高められた電流によって、中央ステーション２において抵抗６において降下する電圧降下Ｖ２も高められ、その結果抵抗６において降下する電圧降下Ｖ２はスイッチ１７の操作の期間に同様に高められる。このことは図３に示されている。従ってバスステーション２は、電圧降下Ｖ２の評価によって、周辺ステーション１においてスイッチ１７が何時閉成されたかを検出することができる。このためにコンパレータ７は、定常作動において抵抗６において降下する電圧Ｖ０より僅かに高い切換しきい値を有している。ここで、定常フェーズにおける作動電流Ｉ０が電流源１６によって決められる電流とは異なっていることが重要である。図４には電流源１６を介する電流消費が定常電流Ｉ０より大きいことが示されており、その結果バス線路３における電流が高くなる。これにより、図３に示されているように、抵抗６において降下する電圧Ｖ２が高められる。電流源１６によって決められる高められた電流によって、スイッチ１３が設けられていない場合には、コンデンサ１５の非常に迅速な放電が行われることになる。というのは確かにこのコンデンサをスイッチ１７の閉成の期間にスイッチ１３によって切り離されていなければ、作動電流Ｉ０が使用することができるのみならず、付加的に電流源１６を流れる電流の一部も使用することができるからである。更にこれにより勿論、中央ステーション２において検証することができる電流信号も低減されることになる。従ってスイッチ１７の操作の期間にコンデンサ１５を減結合することによってコンデンサ１５の著しく大きな放電が回避される。従って減結合スイッチ１３の使用によって、コンデンサを小さくすることができ、ひいてはコストの面で有利に実施することができる。このことは、中央ステーション２から周辺ステーション１へのメッセージが特別小さくかつ同時に周辺ステーション１から中央ステーション２へのメッセージが著しく長いときに特別重要である。中央エアバックトリガ装置（中央ステーション２）および周辺加速度センサ（周辺ステーション１）の関連で使用される場合、中央ステーションの短いメッセージは例えばアライブ信号であって、周辺ステーションがこれに対して相応のメッセージを返送するというものである。その際アライブ信号は例えば、個別ビットから成っていて、中央ステーション２から周辺ステーション１へのデータ伝送に対するエネルギーとして使用することができるコンデンサ１５はほんの僅かしか放電されない。逆に、周辺ステーションは一定の測定データ電流を送信する、これは多数のビットを、従ってまたスイッチ１７の多数回の操作を必要とする。しかしこのデータ交換はコンデンサ１５からのエネルギーを必要としない。というのは、このために必要なエネルギーを専ら、中央ステーション２が提供することができるからである。それ故に本発明の周辺ステーションは、周辺ステーションから中央ステーションへのデータ交換が中央ステーションから周辺ステーションへのデータ交換より著しく大きい時に特別有利に使用される。中央ステーション２から周辺ステーション１へのデータ交換により、周辺ステーションの消費電力に基づいてのみコンデンサ１５のそれとわかる放電が行われるとき、中央ステーション２における相応の制御によって、スイッチ９の個々の操作の間に十分な定常作動フェーズがあるようにすることによって常に、コンデンサ１５の十分な電荷が確保されることが保証されていなければならない。
【００１７】
スイッチ１７の操作の際に信号を発生するために、電流源１６によって決められる電流は定常作動電流Ｉ０とだけ異なっている必要があるので、勿論、このように定められる電流を定常作動電流Ｉ０より小さくすることもできる。しかしその場合、最大の信号偏移としてＩ０から無電流までの領域しか使用することができないことになる。他方において、電圧調整器５は余りコスト高に実現されている必要がなくかつコンデンサ１５はできるだけ小さいものですむようにするために、Ｉ０はできるだけ小さくあるべきであり、即ち周辺ステーションの消費定常電流は小さくあるべきであるので、このような場合に利用可能な信号偏移は比較的小さい。それ故に、電流源１６によって定められている電流を定常電流より大きくする方がよい。というのは、このようにした方が一層大きな信号を使用することができるからである。
【００１８】
スイッチ１７の操作の期間に、コンデンサ１５はスイッチ１３の開放によって減結合されているので、電流源１６によって定められる電流は専ら、電流調整器５が使用されることができるようになっている。それ故に、電流源１６によって定められる電流が定常電流Ｉ０とはほんの僅かしか異なっていないときも、明瞭な信号が得られる。スイッチ１３による減結合がなければ、電流源１６は、中央ステーション２において同じ強さの信号を得るためには著しく大きな電流を定めなければならない。電流源１６によって定められる電流が低ければ低い程、周辺ステーションにおける損失電力も勿論僅かである。更に、定常電流Ｉ０は、図２ないし図４に理想化されて示されている場合とは異なって、時間的に見て一定ではなく、著しく変化する可能性がある。スイッチ１３による減結合によって、線路３に流れる電流はこのような変動に無関係になる。というのは電流源１６を流れる電流は正確に定められるからである。
【００１９】
スイッチ１３による減結合によって、コンデンサ１５は一時的にバス線路３における信号から減結合される。従って周辺ステーション１の送信作動の期間に、コンデンサの放電は行われないので、コンデンサ１５を不必要に大きく選定する必要はない。更にこのようにして、この作動フェーズの期間にも、電圧調整器１２の入力電圧が急峻な信号側縁を持っているようなことはないので、この電圧調整器も比較的簡単に実現することができ、ないし周辺ステーション１の作動電圧は比較的僅かな変動にしかさらされない。それ故に殊に、別の平滑化コンデンサを小さく抑えることができるかまたは完全に省略することができる。更に、抵抗２０の抵抗値を比較的小さく選定することができるので、殊にコンデンサ１５の比較的僅かな放電との関連において、同時に僅かな給電電圧において特別迅速な再充電が実現される。
【００２０】
電流源１６によって引き起こされる比較的僅かな電流によって、当然、電磁障害の放射も低減される。
【００２１】
図２に作動フェーズＣにおいてわかるように、スイッチ１７の閉成時に抵抗２０において降下する電圧Ｖ１も影響を受ける。しかしこの信号は周辺ステーションによって無視される。コンパレータ１１の入力側の、スイッチ１３および抵抗２０に対する別の配置ないしスイッチ１３および抵抗２０の別の配置によって、スイッチ１７の操作ないしスイッチ１３の開放の期間にコンパレータにおいて別の信号偏移が生じるようにすることもできる。例えば図１のコンパレータのタップをバス線路３に直接接続するのではなくて、信号をスイッチ１３と抵抗２０との間で取り出すようにしてもよい。その場合電圧Ｖ１はスイッチ１３の開放の際に負の領域に入らずに、如何なる場合も０に復帰することになる。更に、例えば図１の場合とは異なって抵抗２０およびスイッチ１３の配置を交換することもできる。
【００２２】
スイッチ１３およびスイッチ１７が同時に開放または閉成されることがないことを保証するために、相応の切換線路１８のある個所にインバータ１９が設けられている。これに対して択一的に、このインバータをスイッチ１７に対する線路に設けること、またはスイッチをその制御特性によって、同時に信号が加わっている場合にはその都度１つのスイッチのみが開放することができるように設計することもできる。
【００２３】
バス線路４は、バスステーション１，２のそれぞれが別個のアース接続端子を有している場合には省略することもできる。しかしこの種の別個の接続端子におけるアース電位は通例比較的大きな変動にさらされることになる。
【００２４】
ここに説明したバスシステムは勿論、２つより多くのバスステーションによっても使用することができる。この場合、１つの中央ステーションが設けられており、この中央ステーションが複数の周辺ステーションに愛する作動電流を供給する。この場合には勿論、更に、複数のステーションのバス線路への同時のアクセスを防止するような通例の措置を講ずることが必要である。例えば、中央ステーションの起動信号の後に、個々の周辺ステーションは前以て決められた時間間隔においてしかそこから信号をバス線路に送出しないようにして、簡単な措置を講ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１および第２のバスステーションの概略図である。
【図２】第１のバスステーションにおける抵抗の電圧降下を示す波形図である。
【図３】第２のバスステーションにおける抵抗の電圧降下を示す波形図である。
【図４】バス線路を流れる電流の波形図である。
【符号の説明】
１  周辺ステーション、  ２  中央ステーション、  ３，４  バス線路、  ５，１２  電圧調整器、  ６，２０  抵抗、  ７，１１  コンパレータ、  ８，１６  電流源、  ９，１３，１７  スイッチ、  １０，１８  切換線路、  １５  コンデンサ、  １９  インバータ
【図１】
0003999374.tif 000002
【図２】
0003999374.tif 000003
【図３】
0003999374.tif 000004
【図４】
0003999374.tif 000005