TW201312959A - 自行車用通訊配接器 - Google Patents

Abstract

[課題]提供一種可從管理系統朝可藉由電力線通訊連接複數電氣元件的自行車用電氣設備系統供給訊號及電力能的通訊配接器。[技術內容]通訊配接器(40)，是可連接：可藉由電力線通訊連接複數電氣元件的自行車用電氣設備系統(7)、及管理自行車用電氣設備系統的管理系統(50)。通訊配接器，是具備：第2控制器(45)、及昇壓電路(42)。第2控制器(45)，是將從管理系統(50)被輸出的訊號轉換成電力線通訊規格的訊號。昇壓電路(42)，是將從管理系統(50)被供給的電壓昇壓。且，第2控制器(45)，是對於已由昇壓電路(42)轉換的電壓，重疊已轉換的訊號。

Description

自行車用通訊配接器

本發明，是有關於通訊配接器，尤其是自行車用通訊配接器，其可連接：可藉由電力線通訊連接複數電氣元件的自行車用電氣設備系統、及管理自行車用電氣設備系統的管理系統。

在具有被搭載於車輛的複數電氣元件的電氣設備系統中，已知使複數電氣元件透過與車輛的電池連接的電力線進行通訊的技術(例如專利文獻1參照)。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2004-064405號公報

但在先前技術中，未揭示將車輛內的電氣元件的狀態的檢查和控制用的訊號從外部的管理系統供給至電氣設備系統的通訊配接器。且無法從管理系統側供給電力至不具有電源的電氣元件。

本發明的課題，是提供一種對於可藉由電力線通訊將複數電氣元件連接的自行車用電氣設備系統可從管理系統 供給訊號及電力的通訊配接器。

發明1的自行車用通訊配接器，是可連接：可藉由電力線通訊連接複數電氣元件的自行車用電氣設備系統、及管理自行車用電氣設備系統的管理系統。自行車用通訊配接器，是具備：訊號轉換部、及電壓轉換部、及重疊部。訊號轉換部，是將從管理系統被輸出的訊號轉換成電力線通訊的規格的訊號。電壓轉換部，是轉換從管理系統被供給的電壓。重疊部，是對於已由電壓轉換部轉換的電壓，重疊已由訊號轉換部轉換的訊號。

在此通訊配接器中，從管理系統透過例如通訊線被輸出的訊號是藉由訊號轉換部被轉換成電力線通訊規格的訊號。且，從管理系統透過例如電力線被輸出的電力的電壓是藉由電壓轉換部被轉換。在由電壓轉換部被轉換的電壓中，重疊了由訊號轉換部被轉換的訊號。由此，即使電氣設備系統的電氣元件沒有電源，也成為可從管理系統朝電氣設備系統供給訊號及電力。且即使管理系統可輸出的電壓、及電氣元件的動作所需要的電壓是不同的情況，也可以使電氣元件動作。

發明2的自行車用通訊配接器，是如發明1的自行車用通訊配接器，進一步具備將從管理系統被供給的電力儲存的蓄電部。在此情況下，因為可以儲存從管理系統被供給的電力，所以可以將穩定的電力朝電氣設備系統供給。

發明3的自行車用通訊配接器，是如發明2的自行車用通訊配接器，蓄電部，是被連接在電壓轉換部及電氣元件之間。在此情況下，可以儲存被電壓轉換的電力。

發明4的自行車用通訊配接器，是如發明1至3的自行車用通訊配接器，進一步具備電源選擇部，可對應自行車用電氣設備系統的電源的狀態，選擇性地進行從電壓轉換部朝電氣元件的電力的供給。在此情況下，對於具有例如電源的自行車用電氣設備系統，即使未從本配接器供給電力但各電氣元件仍可動作的情況時，就停止從本配接器的電力的供給，對於不具有電源之自行車用電氣設備系統中，可以由電壓轉換部供給被電壓轉換的電力。

發明5的自行車用通訊配接器，是如發明4的自行車用通訊配接器，電源選擇部，是具有檢出電氣元件的電位及電流的至少其中任一的檢出部，當預先決定的值以下時，從電壓轉換部朝電氣元件供給電力。在此情況下，可以藉由電氣元件的電位或電流，容易地判斷電力的供給的要否。

發明6的自行車用通訊配接器，是如發明1至5的自行車用通訊配接器，進一步具備供限制從電壓轉換部被輸出的過電流用的過電流限制部。

發明7的自行車用通訊配接器，是如發明1至6的自行車用通訊配接器，進一步具備：可與自行車用電氣設備系統連接的2個第1通訊端子、及可與管理系統連接的第2通訊端子。在此情況下，因為具有可與電氣設備系統連 接的2個連接端子，所以只使用1個連接端子將本配接器自行車用電氣設備系統連接也可以，將本配接器連接在任意的2個電氣元件之間也可以。

發明8的自行車用通訊配接器，是如發明1至7的自行車用通訊配接器，訊號轉換部，是從管理系統收訊通用串列匯流排(Universal Serial Bus：以下稱為USB)規格的訊號。因為具有電力線及通訊線，且可以藉由具有泛用性的USB規格管理系統連接，所以可以由搭載了USB規格的個人電腦實現管理系統。

依據本發明的話，即使自行車用電氣設備系統的電氣元件沒有電源，也可從管理系統朝自行車用電氣設備系統供給訊號及電力，所以可以藉由管理系統圓滑地管理自行車用電氣設備系統。

在第1圖中，透過本發明的第1實施例的自行車用通訊配接器(以下稱為通訊配接器)40與管理系統50連接的自行車用電氣設備系統(以下，稱為電氣設備系統)7，是可藉由電力線通訊(Power Line Communication：以下簡稱為PLC)規格連接複數電氣元件的系統。電氣設備系統7，是具備可藉由PLC規格連接的電氣元件，例如：可電動驅動的後撥鏈器10r、及可電動驅動的前撥鏈器10f、 及電池單元12、及動作模式變更單元14、及第1變速操作部16r、及第2變速操作部16f。在各電氣元件中，被賦予特有的識別資訊。

後撥鏈器10r，是具有：後變速馬達20r、及後段數感測器21r、及後控制部22r。後變速馬達20r，是將後撥鏈器10r的無圖示的導鏈件朝昇檔及降檔方向驅動。後段數感測器21r，是為了將導鏈件定位在複數變速位置而被使用。後控制部22r，是對應第1變速操作部16r的後述的開關X及開關Y的操作將後變速馬達20r控制。

前撥鏈器10f，是具有：前變速馬達20f、及前段數感測器21f、及前控制部22f。前變速馬達20f，是將前撥鏈器10f的無圖示的導鏈件朝昇檔及降檔方向驅動。前段數感測器21f，是為了將導鏈件定位在複數變速位置而被使用。前控制部22f，是對應第2變速操作部16f的後述的開關X及開關Y的操作將前變速馬達20f變速控制。

電池單元12，是將例如鋰離子電池等的電池12a可裝卸自如地保持。模式變更單元14，是為了微調整前撥鏈器10f及後撥鏈器10r的各變速段中的導鏈件的位置、選擇電氣設備系統7的動作模式而設置。模式變更單元14，是具有模式變更開關14a。藉由操作模式變更開關14a，可以選擇由調整模式使電氣設備系統7動作。在調整模式中，例如藉由操作第1變速操作部16r的後述的開關X或開關Y，就可以將後撥鏈器10r的導鏈件的位置朝昇檔側或是降檔側微調整。且，在調整模式中，藉由第2 變速操作部16f的後述的開關X及開關Y的操作，就可以將前撥鏈器10f的導鏈件的位置朝昇檔側或是降檔側微調整。

第1變速操作部16r，是具有使用在後撥鏈器10r的變速操作的開關X及開關Y。第2變速操作部16f，是具有使用在前撥鏈器10f的變速操作的開關X及開關Y。第1變速操作部16r的開關X及開關Y，是設於例如前制動器制動用的刹車桿、或刹車桿的托架。第2變速操作部16f的開關X及開關Y，是設於例如後制動器制動用的刹車桿、或刹車桿的托架。

這些的各電氣元件，是藉由電力通訊線25被連接。在各電氣元件中，裝設有使設在電力通訊線25的兩端的連接器可連接的通訊端子26。通訊端子26，是例如2芯的母連接器。通訊端子26，是在電氣設備系統7的末端中的電氣元件(例如後撥鏈器10r)中，雖只設置1個，但是在其他的電氣元件中被設置2個。又，在末端中的電氣元件即使設置2個通訊端子26可以。例如，在此實施例中，在末端中的第2變速操作部16f中，通訊端子26是被設置2個。進一步，例如安裝與第1及第2變速操作部不同形態的變速開關的情況時，對於第2變速操作部16f中未使用通訊端子26可以使用電力通訊線25追加連接電氣元件。

又，在第1圖中，將通訊配接器40連接在模式變更單元14及第1變速操作部16r之間。但是，在通訊配接 器40被取下的狀態的通常的電氣設備系統7中，撥鏈器調整單元14及第1變速操作部16r，是藉由電力通訊線25被連接。

如第2圖所示，各電氣元件，是與串列匯流排構造連接。即，第2圖所示，在電氣元件的內部也設置串列匯流排SB，若裝設了通訊配接器40的情況時，由通訊配接器40及各電氣元件及電力通訊線25構成串列匯流排SB。由此，即使將其中任一的電氣元件連接或脫離，只要由電力通訊線25連接的話電氣元件就可動作。例如，在第1圖中，即使取下通訊配接器40、及模式變更單元14，也可由電力通訊線25連接電池單元12、及第1變速操作部16r，使電氣設備系統7動作。且，例如前撥鏈器10f是由通常的變速拉索動作的情況時，將電池單元12及後撥鏈器10r由電力通訊線25連接即可。此情況時，電氣設備系統7也動作。

管理系統50，是例如由具有USB規格的輸入輸出端子50a(例如USB母A連接器)的個人電腦(Personal Computer：以下稱為PC)所構成。管理系統50，是藉由被容納在PC內的管理軟體，就可實行：各電氣元件的故障診斷、各電氣元件的設定、各電氣元件的韌體的更新等的管理處理。

本發明的第1實施例的通訊配接器40，是如第1圖所示，可透過具有2條通訊線及2條電力線的USB電纜29與管理系統50連接。通訊配接器40，是具有：電力線 通訊用的2個第1通訊端子27、及可與管理系統50通訊的第2通訊端子28。第1通訊端子27，是與電氣元件的通訊端子26相同規格。第2通訊端子28，是例如由USB母B連接器所構成。藉由設置2個第1通訊端子27，電氣設備系統7其中任一皆可連接通訊配接器40。例如，在第1圖中，雖將通訊配接器40連接在模式變更單元14及第1變速操作部16r之間，但是也可將通訊配接器40連接於電池單元12及前撥鏈器10f之間等的其中任2個的電氣元件之間。

通訊配接器40，是如第3圖所示，具備：第1控制器41、及昇壓電路42、及蓄電元件43、及輸出開關44、及第2控制器45、及電壓判別電路46。第1控制器41，是與第2通訊端子28的訊號線端子連接。第1控制器41，是由從管理系統50透過USB電纜29的訊號線被輸出的PC的通訊方式收取被輸出的串列資料，朝第2控制器45輸出。

昇壓電路42，是與第2通訊端子28的電力線端子連接。昇壓電路42，是將從管理系統50透過USB電纜29的電力線被輸出的電壓昇壓至對應電氣設備系統7的電壓。昇壓電路42，是例如，將透過USB電纜29從管理系統50被輸出的5V的電壓上昇至後變速馬達20r及前變速馬達20f所使用的6V-9V的電壓。昇壓電路42，是電壓轉換部的一例。

蓄電元件43，其一端連接在昇壓電路42，另一端是 接地。蓄電元件43，是例如，雙電層電容器等的大容量電容器。蓄電元件43，是為了使需要比USB規格的限制電流更大電流的後變速馬達20r和前變速馬達20f等的電動致動器動作而設置。蓄電元件43，是被連接在昇壓電路42的輸出側。輸出開關44，是被連接在昇壓電路42及蓄電元件43的輸出側。蓄電元件43是蓄電部的一例。

輸出開關44，是將從蓄電元件43被供給至電氣設備系統7的電力通斷(ON/OFF)。

第2控制器45，是將由PC的通訊方式被輸出的各別的訊號轉換成PLC規格的訊號，朝電氣設備系統7輸出。第2控制器45，是訊號轉換部的一例，且第2控制器45，是對應電壓判別電路46的判別結果，將輸出開關44通斷(ON/OFF)。進一步，第2控制器45，若從管理系統50輸出使電動致動器動作的命令的話，在命令的實行前檢查蓄電元件43的充電狀態。且，在確認為充分的充電狀態之後，將顯示命令的訊號輸出。

電壓判別電路46，是為了判別是否應朝電氣設備系統7供給電力而設置。電壓判別電路46，是電源選擇部的一例。具體而言，電壓判別電路46，是將通訊配接器40與管理系統50及電氣設備系統7連接時，依據電氣設備系統7內的電力通訊線的電壓是否比預定的門檻值低，來判別電源供給的要否。在電壓判別電路46中判別為電氣設備系統7的電壓是比預定的門檻值更低的話，第2控制器45，是檢查蓄電元件43的充電狀態，確認在充分的 蓄電狀態之後，將輸出開關44導通(ON)。輸出開關44，是只有電氣設備系統7的電壓是0或實質上為0時被導通(ON)較佳。

第2控制器45，當將輸出開關44導通(ON)時，是對於由昇壓電路42被昇壓的電壓重疊PLC規格的訊號，從第1通訊端子27輸出。第2控制器45，是作為重疊部功能。且第2控制器45，即使未將輸出開關44導通(ON)時，若電氣元件系統7的電源的電壓充分的話，也透過電力通訊線25對於朝第1通訊端子27被供給的電壓重疊PLC規格的訊號。

在這種構成的通訊配接器40中，從管理系統50被輸出不使電動致動器動作的命令(例如第2變速操作部16f的開關X或開關Y的動作檢查的命令)的話，將該命令轉換成PLC規格的訊號，重疊於電壓朝電氣設備系統7輸出。

另一方面，從管理系統50被輸出使電動致動器動作的命令的話，在該命令輸出之前，檢查蓄電元件43的充電狀態，若為充分的充電狀態的話，將對應命令的PLC規格的訊號重疊於電壓朝電氣設備系統7輸出。

在此通訊配接器40中，從管理系統50透過例如USB電纜29被輸出的訊號是藉由第2控制器45被轉換成PLC規格的訊號。且，從管理系統50透過例如電力線被輸出的電力的電壓是藉由昇壓電路42，被昇壓至可被電氣設備系統7使用的電壓。在已由昇壓電路42被昇壓的電壓 中，使已由第2控制器45被轉換的訊號被重疊。由此，電氣設備系統7的電氣元件即使沒有電源，也可從管理系統50朝電氣設備系統7供給訊號及電力。且管理系統50可輸出的電壓、及電氣設備系統7的電氣元件的動作所需要的電壓是不同的情況，也可以藉由使用通訊配接器40使各電氣元件圓滑地動作。

在通訊配接器40中，因為藉由具備蓄電元件43，可以瞬間地讓大電流流動，所以例如具備電動致動器等的需要大電流的電器零件的電氣元件，即使直接供給管理系統50的輸出電力仍無法穩定動作的電氣元件，也可以使圓滑地動作。

<第2實施例>

在第1實施例中，通訊配接器40是具有蓄電元件43，但是在第2實施例中，如第4圖所示，通訊配接器140，不具有蓄電元件。通訊配接器140的其他的構成，是與通訊配接器40相同。不需要連接瞬間流動大電流的電氣元件的情況時，如第2實施例可以將構成簡略化。

<第3實施例>

第3實施例的通訊配接器240，是如第5圖所示，在昇壓電路42及輸出開關44之間，連接有過電流限制電路48。通訊配接器240的其他的構成，是與通訊配接器40相同。過電流限制電路48，是限制電流使過度的電流不 會從蓄電元件43朝電氣設備系統7流動。藉由設置過電流限制電路48，即使電氣設備系統7是短路故障的情況，也可以抑制大電流朝電氣設備系統7流動。過電流限制電路48的限制電流值，是配合例如電力通訊線的規格值或電動致動器的規格值被設定。

<其他的實施例>

以上，雖說明了本發明的一實施例，但是本發明不限定於上述實施例，在不脫離發明的實質範圍內可進行各種變更。

(a)在前述實施例中，在通訊配接器40設有2個第1通訊端子27，但是第1通訊端子27，是至少有一個即可。通訊端子是一個的情況，例如將通訊配接器40連接於未使用第2變速操作部16f的通訊端子即可。

(b)在前述實施例中，雖例示了可供給電力的USB規格的通訊規格，但是將電力及訊號由各別的規格從管理系統朝通訊配接器輸出也可以。

(c)在前述實施例中，雖藉由電壓判別電氣設備系統7的電氣元件的電源供給的要否，但是藉由電流判別也可以。

(d)在前述實施例中，蓄電部雖例示了大容量電容器，但是本發明不限定於此。例如，二次電池也可以。

7‧‧‧電氣設備系統

10f‧‧‧前撥鏈器

10r‧‧‧後撥鏈器

12‧‧‧電池單元

12a‧‧‧電池

14‧‧‧模式變更單元

14a‧‧‧模式變更開關

16f‧‧‧第2變速操作部

16r‧‧‧第1變速操作部

20f‧‧‧前變速馬達

20r‧‧‧後變速馬達

21f‧‧‧前段數感測器

21r‧‧‧後段數感測器

22f‧‧‧前控制部

22r‧‧‧後控制部

25‧‧‧電力通訊線

26‧‧‧通訊端子

27‧‧‧第1通訊端子

28‧‧‧第2通訊端子

29‧‧‧USB電纜

40‧‧‧通訊配接器

41‧‧‧第1控制器

42‧‧‧昇壓電路

43‧‧‧蓄電元件

44‧‧‧輸出開關

45‧‧‧第2控制器

46‧‧‧電壓判別電路

48‧‧‧過電流限制電路

50‧‧‧管理系統

50a‧‧‧輸入輸出端子

140‧‧‧通訊配接器

240‧‧‧通訊配接器

[第1圖]顯示本發明的第1實施例的自行車用通訊配接器，透過自行車用通訊配接器被連接的自行車用電氣設備系統及管理系統的方塊圖。

[第2圖]顯示自行車用電氣設備系統的匯流排連接構造的方塊圖。

[第3圖]顯示第1實施例的自行車用通訊配接器的構成的方塊圖。

[第4圖]第2實施例的相當於第2圖的方塊圖。

[第5圖]第3實施例的相當於第2圖的方塊圖。

7‧‧‧電氣設備系統

27‧‧‧第1通訊端子

28‧‧‧第2通訊端子

40‧‧‧通訊配接器

41‧‧‧第1控制器

42‧‧‧昇壓電路

43‧‧‧蓄電元件

44‧‧‧輸出開關

45‧‧‧第2控制器

46‧‧‧電壓判別電路

50‧‧‧管理系統

Claims (8)

1. 一種自行車用通訊配接器，可連接：可藉由電力線通訊連接複數電氣元件的自行車用電氣設備系統、及管理前述自行車用電氣設備系統的管理系統，且具備：將從前述管理系統被輸出的訊號轉換成前述電力線通訊的規格的訊號的訊號轉換部、及將從前述管理系統被供給的電壓轉換的電壓轉換部、及對於已由電壓轉換部轉換的電壓重疊已由前述訊號轉換部轉換的訊號的重疊部。
2. 如申請專利範圍第1項的自行車用通訊配接器，其中，進一步具備將從前述管理系統被供給的電力儲存的蓄電部。
3. 如申請專利範圍第2項的自行車用通訊配接器，其中，前述蓄電部，是被連接在前述電壓轉換部及前述電氣元件之間。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用通訊配接器，其中，進一步具備電源選擇部，可對應前述自行車用電氣設備系統的電源的狀態，選擇性地進行從前述電壓轉換部朝 前述電氣元件的電力的供給。
5. 如申請專利範圍第4項的自行車用通訊配接器，其中，前述電源選擇部，是具有檢出前述電氣元件的電位及電流的至少其中任一的檢出部，當預先決定的值以下時，從前述電壓轉換部朝前述電氣元件供給電力。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用通訊配接器，其中，進一步具備供限制從前述電壓轉換部被輸出的過電流用的過電流限制部。
7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用通訊配接器，其中，進一步具備：可與前述自行車用電氣設備系統連接的2個第1通訊端子、及可與前述管理系統連接的第2通訊端子。
8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的自行車用通訊配接器，其中，前述訊號轉換部，是從前述管理系統收訊通用串列匯流排(Universal Serial Bus)規格的訊號。