CN102897279B - 自行车用通信适配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车用通信适配器，能够从管理系统对通过电力线通信可连接多个电装件的自行车用电装系统供给信号以及电力。通信适配器（40）能够将通过电力线通信可连接多个电装件的自行车用电装系统（7）与管理自行车用电装系统的管理系统（50）连接。通信适配器设有第二控制器（45）和升压电路（42）。第二控制器（45）将从管理系统（50）输出的信号转换为电力线通信标准的信号。升压电路（42）将从管理系统（50）供给的电压升压。另外，第二控制器（45）在由升压电路（42）转换后的电压上叠加转换后的信号。

Description

自行车用通信适配器

技术领域

本发明涉及一种通信适配器，特别是能够将通过电力线通信可连接多个电装件的自行车用电装系统与管理自行车用电装系统连接的管理系统的自行车用通信适配器。

背景技术

以往已知在车辆上搭载的具有多个电装件的电装系统中，多个电装件经由连接在车辆的电池上的电力线进行通信的技术（例如参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2004-064405号公报

以往的技术中，未公开从外部的管理系统对电装系统供给用于检查、控制车辆内的电装件的状态的信号的通信适配器。而且不能从管理系统侧对不具有电源的电装件供给电力。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种能够从管理系统对通过电力线通信可连接多个电装件的自行车用电装系统供给信号以及电力的通信适配器。

发明1的自行车用通信适配器能够将通过电力线通信可连接多个电装件的自行车用电装系统与管理自行车用电装系统的管理系统连接。自行车用通信适配器设有信号转换部、电压转换部和叠加部。信号转换部将从管理系统输出的信号转换为电力线通信的标准的信号。电压转换部转换从管理系统供给的电压。叠加部在由电压转换部转换后的电压上叠加由信号转换部转换后的信号。

该通信适配器中，从管理系统例如经由通信线输出的信号由信号转换部转换为电力线通信标准的信号。另外，从管理系统例如经由电力线输出的电力的电压由电压转换部转换。在由电压转换部转换后的电压上叠加由信号转换部转换后的信号。由此，即使电装系统的电装件不具有电源，也能够从管理系统对电装系统供给信号以及电力。另外，即使在管理系统能够输出的电压与电装件的动作所必要的电压不同的情况下，也能够使电装件动作。

发明2的自行车用通信适配器，在发明1的自行车用通信适配器的基础上，还设有蓄积从管理系统供给的电力的蓄电部。这种情况下，由于能够蓄积从管理系统供给的电力，所以能够将稳定后的电力供给电装系统。

发明3的自行车用通信适配器，在发明2的自行车用通信适配器的基础上，蓄电部连接在电压转换部与电装件之间。这种情况下，也能够蓄积经电压转换后的电力。

发明4的自行车用通信适配器，在发明1～3任一发明的自行车用通信适配器的基础上，还设有对应自行车用电装系统的电源的状态来选择性地进行从电压转换部向电装件的电力的供给的电源选择部。这种情况下，例如具有电源的自行车用电装系统中，在即使不从该适配器供给电力也能够进行电装件的动作的情况下能够停止从该适配器供给电力，在不具有电源的自行车用电装系统中能够供给由电压转换部电压转换后的电力。

发明5的自行车用通信适配器，在发明4的自行车用通信适配器的基础上，电源选择部具有检测电装件的电位以及电流的至少一方的检测部，为预定的值以下时，从电压转换部对所述电装件供给电力。这种情况下，根据电装件的电位或电流，能够容易判断是否需要供给电力。

发明6的自行车用通信适配器，在发明1～5任一发明的自行车用通信适配器的基础上，还设有限制从电压转换部输出的过电流的电流限制部。

发明7的自行车用通信适配器，在发明1～6任一发明的自行车用通信适配器的基础上，还设有可与自行车用电装系统连接的两个第一通信端子以及可与管理系统连接的第二通信端子。这种情况下，由于具有两个可与电装系统连接的连接端子，所以可以仅使用一个连接端子将该适配器与自行车用电装系统连接，也可以将该适配器连接在任意两个电装件之间。

发明8的自行车用通信适配器，在发明1～7任一发明的自行车用通信适配器的基础上，信号转换部从管理系统接收通用串行总线（universal serial bus：以下称作USB）标准的信号。由于通过具有电力线和通信线并具有通用性的USB标准与管理系统连接，所以能够通过搭载了USB标准的个人计算机来实现管理系统。

发明效果：根据本发明，即使自行车用电装系统的电装件不具有电源，也能够从管理系统对自行车用电装系统供给信号以及电力，能够通过管理系统顺畅地管理自行车用电装系统。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的自行车用通信适配器、经由自行车用通信适配器连接的自行车用电装系统以及管理系统的框图。

图2是表示自行车用电装系统的总线连接结构的框图。

图3是表示第一实施方式的自行车用通信适配器的结构的框图。

图4是第二实施方式的相当于图2的框图。

图5是第三实施方式的相当于图2的框图。

附图标记说明：7电装系统；10f前拨链器；10r后拨链器；12电池单元；14模式变更单元；16r第一变速操作部；16f第二变速操作部；25电力通信线；27第一通信端子；28第二通信端子；40通信适配器；41第一控制器；42升压电路；43蓄电元件；44输出开关；45第二控制器；46电压判定电路；48过电流限制电路；50管理系统；140通信适配器；240通信适配器。

具体实施方式

在图1中，经由本发明的第一实施方式的自行车用通信适配器（以下称作通信适配器）40与管理系统50连接的自行车用电装系统（以下称作电装系统）7是通过电力线通信（Power Line Communication：以下省略为PLC）标准能够连接多个电装件的系统。电装系统7包括作为通过PLC标准连接的多个电装件的、例如可电动驱动的后拨链器10r、可电动驱动的前拨链器10f、电池单元12、动作模式变更单元14、第一变速操作部16r、第二变速操作部16f。各电装件被给以固有的识别信息。

后拨链器10r具有后变速马达20r、后级数传感器21r、后控制部22r。后变速马达20r将后拨链器10r的未图示的导链器向加挡及减挡方向驱动。后级数传感器21r用于将导链器定位在多个变速位置上。后控制部22r与第一变速操作部16r的后述的开关X以及开关Y的操作对应来控制后变速马达20r。

前拨链器10f具有前变速马达20f、前级数传感器21f、前控制部22f。前变速马达20f将前拨链器10f的未图示的导链器向加挡及减挡方向驱动。前级数传感器21f用于将导链器定位在多个变速位置上。前控制部22f与第二变速操作部16f的后述的开关X以及开关Y的操作对应来变速控制前变速马达20f。

电池单元12自由拆装地保持例如锂离子电池等电池12a。模式变更单元14经设置用于选择电装系统7的动作模式以对前拨链器10f以及后拨链器10r的各变速级中的导链器的位置进行微调。模式变更单元14具有模式变更开关14a。通过操作模式变更开关14a能够选择是否使电装系统7以调整模式动作。在调整模式中，例如通过操作第一变速操作部16r的后述的开关X或开关Y，能够将后拨链器10r的导链器的位置向加挡侧或减挡侧微调。另外，在调整模式中，通过第二变速操作部16f的后述的开关X以及开关Y的操作，能够将前拨链器10f的导链器的位置向加挡侧或减挡侧微调。

第一变速操作部16r具有用于后拨链器10r的变速操作的开关X以及开关Y。第二变速操作部16f具有用于前拨链器10f的变速操作的开关X以及开关Y。第一变速操作部16r的开关X以及开关Y例如设于用于使前制动器制动的制动杆或制动杆的托架上。第二变速操作部16f的开关X以及开关Y例如设于用于使后制动器制动的制动杆或制动杆的托架上。

该各电装件由电力通信线25连接。在各电装件上装接能够连接设于电力通信线25的两端的连接器的通信端子26。通信端子26例如为两芯的阴极连接器。通信端子26在位于电装系统7的终端的电装件（例如后拨链器10r）上仅设置一个，而在其他电装件上设置两个。另外，也可以在位于终端的电装件上设置两个通信端子26。例如，在本实施方式中，在位于终端的第二变速操作柄16f上设置两个通信端子26。进而，作为电装件例如安装与第一以及第二变速操作部不同的方式的变速开关的情况下，能够使用电力通信线25追加连接在位于第二变速操作部16f上的未使用的通信端子26上。

另外，图1中，将通信适配器40连接在模式变更单元14与第一变速操作部16r之间。但是，拆下通信适配器40的状态下的通常的电装系统7中，模式变更单元14和第一变速操作部16r由电力通信线25连接。

如图2所示，各电装件连接成串行总线结构。即，在图2所示的电装件的内部也设置有串行总线SB，在安装了通信适配器40的情况下，在通信适配器40、各电装件和电力通信线25上构设串行总线SB。由此，即使某一电装件连接或脱离，只要由电力通信线25连接着，则电装件仍能够动作。例如，在图1中，即使拆下通信适配器40和模式变更单元14，通过将电池单元12、第一变速操作部16r由电力通信线25连接，电装系统7也动作。另外，例如前拨链器10f通过通常的变速线缆而动作的情况下，将电池单元12和后拨链器10r由电力通信线25连接即可。这种情况下，电装系统7也动作。

管理系统50例如由具有USB标准的输入输出端子50a（例如USB A型阴极连接器）的个人计算机（Personal Computer：以下称作PC）构成。管理系统50能够通过装在PC内的管理软件来执行各电装件的故障诊断、各电装件的设定、各电装件的固件的更新等的管理处理。

本发明的第一实施方式的通信适配器40如图1所示，能够经由具有两根通信线以及两根电力线的USB线缆29与管理系统50连接。通信适配器40具有电力线通信用的两个第一通信端子27和可与管理系统50通信的第二通信端子28。第一通信端子27与电装件的通信端子26为相同规格。第二通信端子28例如由USB B型阴极连接器构成。通过设置两个第一通信端子27，能够使通信适配器40连接在电装系统7的任一电装件上。例如，图1中，将通信适配器40连接在模式变更单元14与第一变速操作部16r之间，但是也能够将通信适配器40连接在电池单元12与前拨链器10f之间等任何两个电装件之间。

通信适配器40如图3所示，设有第一控制器41、升压电路42、蓄电元件43、输出开关44、第二控制器45和电压判定电路46。第一控制器41与第二通信端子28的信号线端子连接。第一控制器41接收从管理系统50经由USB线缆29的信号线以PC的通信方式输出的串行数据，并输出给第二控制器45。

升压电路42与第二通信端子28的电力线端子连接。升压电路42将从管理系统50经由USB线缆29的电力线输出的电压升压为与电装系统7对应的电压。升压电路42例如使经由USB线缆29从管理系统50输出的5V的电压升压到在后变速马达20r以及前变速马达20f中使用的6V～9V的电压。升压电路42是电压转换部的一例。

蓄电元件43一端与升压电路42连接，另一端接地。蓄电元件43是例如双电层电容器（電気二重コンデンサ）等大容量电容器。蓄电元件43经设置用于使需要比USB标准的限制电流大的大电流的后变速马达20r、前变速马达20f等电动致动器动作。蓄电元件43与升压电路42的输出侧连接。输出开关44与升压电路42以及蓄电元件43的输出侧连接。蓄电元件43是蓄电部的一例。

输出开关44通断从蓄电元件43供给电装系统7的电力。

第二控制器45将以PC的通信方式输出的各信号转换成PLC标准的信号，并输出给电装系统7。第二控制器45是信号转换部的一例，另外，第二控制器45对应电压判定电路46的判定结果通断输出开关44。另外，第二控制器45当使电动致动器动作的命令从管理系统50输出时，在命令执行前检查蓄电元件43的充电状态。然后，确认是充分的充电状态后，输出表示命令的信号。

电压判定电路46经设置用于判定是否要对电装系统7供给电力。电压判定电路46是电源选择部的一例。具体地，电压判定电路46当通信适配器40连接到管理系统50以及电装系统7上时，根据电装系统7内的电力通信线的电压是否比规定的阈值低来判定是否需要电源供给。在电压判定电路46中当判定为电装系统7的电压比规定的阈值低时，第二控制器45检查蓄电元件43的充电状态，确认是充分的蓄电状态后，接通输出开关44。输出开关44优选仅在电装系统7的电压为0或实质上为0时被接通。

第二控制器45当输出开关44处于接通时将PLC标准的信号叠加在由升压电路42升压后的电压上，并从第一通信端子27输出。第二控制器45起到作为叠加部的作用。另外，第二控制器45即使当输出开关44未接通时，只要电装件系统7的电源的电压充分，则将PLC标准的信号叠加在经由电力通信线25供给第一通信端子27的电压上。

在这样的结构的通信适配器40中，当从管理系统50输出不使电动致动器动作的命令（例如检查（チェック）第二变速操作部16f的开关X或开关Y的动作的命令）时，将该命令转换为PLC标准的信号，叠加在电压上，并输出给电装系统7。

另一方面，当从管理系统50输出使电动致动器动作的命令时，在输出该命令之前，检查蓄电元件43的充电状态，为充分的充电状态时，将与命令对应的PLC标准的信号叠加在电压上，并输出给电装系统7。

在该通信适配器40中，从管理系统50例如经由USB线缆29输出的信号由第二控制器45转换为PLC标准的信号。另外，从管理系统50例如经由电力线输出的电力的电压由升压电路42升压为能够在电装系统7中使用的电压。在由升压电路42升压后的电压上叠加由第二控制器45转换后的信号。由此，即使电装系统7的电装件不具有电源，也能够从管理系统50对电装系统7供给信号以及电力。另外，即使在管理系统50能够输出的电压与电装系统7的电装件的动作所必要的电压不同的情况下，通过使用通信适配器40也能够顺畅地使各电装件动作。

在通信适配器40中，通过设置蓄电元件43，能够瞬间流出大电流，所以对于设有例如电动致动器等需要大电流的电气部件的电装件来说，能够使作为设有例如电动致动器等需要大电流的电气部件的电装件、即使直接供给以管理系统50的输出电力也不能稳定动作的这类电装件顺畅地动作。

<第二实施方式>

在第一实施方式中，通信适配器40具有蓄电元件43，但是第二实施方式中，如图4所示，通信适配器140不具有蓄电元件。通信适配器140的其他结构与通信适配器40相同。在连接不需要瞬间流出大电流的电装件的情况下，如第二实施方式所示能够使结构简化。

<第三实施方式>

第三实施方式的通信适配器240，如图5所示，在升压电路42与输出开关44之间连接着过电流限制电路48。通信适配器240的其他结构与通信适配器40相同。过电流限制电路48限制电流以使过量的电流不从蓄电元件43流入电装系统7。通过设置过电流限制电路48，即使在电装系统7出现短路故障的情况下，也能够抑制大电流流入电装系统7。过电流限制电路48的限制电流值例如配合电力通信线的标准值或电动致动器的标准值设定。

<其他实施方式>

以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明的构思的范围内能够进行各种变更。

（a）在上述实施方式中，在通信适配器40上设置两个第一通信端子27，但是第一通信端子27至少有一个即可。在通信端子为一个的情况下，例如将通信适配器40连接在第二变速操作部16f的未使用的通信端子上即可。

（b）在上述实施方式中，例示了能够供给电力的USB标准的通信标准，但是也可以将电力和信号以各自的标准从管理系统向通信适配器输出。

（c）在上述实施方式中，通过电压判定电装系统7的电装件是否需要电源供给，但是也可以根据电流进行判定。

（d）在上述实施方式中，作为蓄电部例示了大容量电容器，但是本发明不限于此。例如，二次电池亦可。

Claims (8)

1.一种自行车用通信适配器，能够将通过电力线通信可连接多个电装件的自行车用电装系统与管理所述自行车用电装系统的管理系统连接，该自行车用通信适配器设有：

信号转换部，该信号转换部将从所述管理系统输出的信号转换为所述电力线通信的标准的信号；

升压电路，该升压电路升压从所述管理系统供给的电压；

叠加部，该叠加部在由所述升压电路升压后的电压上叠加由所述信号转换部转换后的信号；以及

第一通信端子，该第一通信端子可与所述自行车用电装系统连接；

其中，如果所述电装系统的电源的电压充分，则所述信号转换部将所述电力线通信的标准的信号叠加在经由电力通信线供给所述第一通信端子的电压上。

2.如权利要求1所述的自行车用通信适配器，其中，还设有蓄电部，该蓄电部蓄积从所述管理系统供给的电力。

3.如权利要求2所述的自行车用通信适配器，其中，所述蓄电部连接在所述升压电路与所述电装件之间。

4.如权利要求1～3任一项所述的自行车用通信适配器，其中，还设有电源选择部，该电源选择部对应所述自行车用电装系统的电源的状态来选择性地进行从所述升压电路向所述电装件的电力的供给。

5.如权利要求4所述的自行车用通信适配器，其中，所述电源选择部具有检测所述电装件的电位以及电流的至少一方的检测部，

为预定的值以下时，从所述升压电路对所述电装件供给电力。

6.如权利要求1～3任一项所述的自行车用通信适配器，其中，还设有过电流限制部，该过电流限制部限制从所述升压电路输出的过电流。

7.如权利要求1～3任一项所述的自行车用通信适配器，其中，设有：

两个第一通信端子，该两个第一通信端子可与所述自行车用电装系统连接；以及

第二通信端子，该第二通信端子可与所述管理系统连接。

8.如权利要求1～3任一项所述的自行车用通信适配器，其中，所述信号转换部从所述管理系统接收通用串行总线标准的信号。