CN102823209A - 通信装置、通信系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信装置、通信系统以及车辆。通信装置包括发生包含以基准电位为基准的信号电位的信号的振荡电路（602）；用于与车辆（10）进行通信的第一端子（TS1）；以及连接在振荡电路（602）的输出与第一端子（TS1）之间、电阻值根据第一输入信号（SB）而变化的第一电阻电路（RB）。优选的是，车辆（10）包含与第一端子（TS1）连接的第二端子（TS2）；和连接在提供基准电位的接地节点（512）与第二端子（TS2）之间的第二电阻电路（RA）。在车辆（10）中，在连结第二端子（TS2）和第二电阻电路（RA）的路径上设置有第一信号取出节点（N1）。

Description

通信装置、通信系统以及车辆

技术领域

本发明涉及通信装置、通信系统以及车辆，尤其涉及与车辆进行通信的通信装置、包括车辆和通信装置的通信系统以及与通信装置进行通信的车辆。

背景技术

近年来，电动汽车、混合动力汽车等环保的汽车受到关注。在混合动力汽车中与电动汽车同样地也装载有马达和驱动马达的高压电池。

作为公开了从外部的电源对装载在车辆上的电池进行充电的在先技术文献，已知有日本特开2009－77535号公报（专利文献1）。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2009－77535号公报

专利文献2：日本特开2006－345621号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在日本特开2009－77535号公报中记载有以下内容：在车辆充电时，通过从设置于充电电缆的内置在CCID（Charging Circuit InterruptDevice：充电电路中断装置）中的振荡器输出的控制导频信号来进行与充电相关的信息的传送。研究了在这样对车辆进行充电时在车辆与外部装置之间进行通信这样的情况。

可是，为了使用如由自然能产生的发电（太阳能电池、风力发电等）那样难以稳定且持续地获得输出的发电装置，作为预先储备电力的装置之一，还研究了有效地利用装载在车辆上的电池。在这样的情况下，还考虑预先对车辆的电池进行充电，根据需要从车辆的电池获得各家庭的消耗电力。

但是，对于在从车辆的电池向各家庭的电负载、电力系统进行放电时的通信，研究进展不大。当还考虑这样的用途时，除了对车辆充电的情况之外，还需要能实现从车辆进行放电的情况的通信。

本发明的目的在于提供一种通信装置、通信系统以及车辆，除了能从外部设施对车辆进行（例如如充电这样的）作用的情况以外，还能够实现（例如如从车辆进行放电这样地）车辆对外部设施进行作用的情况下的通信。

用于解决问题的手段

概括来说，本发明是与车辆进行通信的通信装置，具备：信号发生部，其发生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子，其用于与车辆进行通信；以及第一电阻电路，其连接在信号发生部的输出与第一端子之间，其电阻值根据第一输入信号而变化。

优选车辆包括：第二端子，其与所述第一端子连接；和第二电阻电路，其连接在提供基准电位的节点与第二端子之间。在车辆中，在连结第二端子和第二电阻电路的路径上设置有第一信号取出节点。

更优选第二电阻电路的电阻值根据第二输入信号而变化。在通信装置中，在连结第一端子和第一电阻电路的路径上设置有第二信号取出节点。

更优选车辆还包括连接在第二端子与第二电阻电路之间的整流电路。整流电路包括：整流元件，其将从第二端子朝向第二电阻电路的方向作为正向；和开关元件，其为了以能够从第二端子流动与整流元件的正向相反的方向的电流的状态流动电流而根据控制信号进行导通。

进一步优选第二电阻电路包括：第一电阻元件，其连接在整流元件与提供基准电位的节点之间；和第二电阻元件，其连接在开关元件与提供基准电位的节点之间。

进一步优选第一电阻电路和第二电阻电路被构成为，在使基准电位为0V时、信号电位为12V的情况下，能够从第一信号取出节点或第二信号取出节点切换地输出多个电位，所述多个电位包含4V～5V之间的第一电位和7V～8V之间的第二电位。

根据其他的方式，本发明是通信系统，具备：车辆；和与车辆进行通信的通信装置。通信装置具备：信号发生部，其发生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子，其用于与车辆进行通信；以及第一电阻电路，其连接在信号发生部的输出与第一端子之间，其电阻值根据第一输入信号而变化。

优选车辆包括：第二端子，其与第一端子连接；和第二电阻电路，其连接在提供基准电位的节点与第二端子之间。在车辆中，在连结第二端子和第二电阻电路的路径上设置有第一信号取出节点。

更优选第二电阻电路的电阻值根据第二输入信号而变化，在通信装置中，在连结第一端子和第一电阻电路的路径上设置有第二信号取出节点。

更优选车辆还包括连接在第二端子与第二电阻电路之间的整流电路。整流电路包括：整流元件，其将从第二端子朝向第二电阻电路的方向作为正向；和开关元件，其为了以能够从第二端子流动与整流元件的正向相反的方向的电流的状态流动电流而根据控制信号进行导通。

进一步优选第二电阻电路包括：第一电阻元件，其连接在整流元件与提供基准电位的节点之间；和第二电阻元件，其连接在开关元件与提供基准电位的节点之间。

进一步优选第一电阻电路和第二电阻电路被构成为，在使基准电位为0V时、信号电位为12V的情况下，能够从第一信号取出节点或第二信号取出节点切换地输出多个电位，所述多个电位包含4V～5V之间的第一电位和7V～8V之间的第二电位。

根据又一方式，本发明是与通信装置进行通信的车辆。通信装置包括：信号发生部，其发生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；第一端子，其用于与车辆进行通信；以及第一电阻电路，其连接在信号发生部的输出与第一端子之间，其电阻值根据第一输入信号而变化。车辆具备：第二端子，其与第一端子连接；和第二电阻电路，其连接在提供基准电位的节点与第二端子之间。在车辆中，在连结第二端子和第二电阻电路的路径上设置有第一信号取出节点（N1）。

优选第二电阻电路的电阻值根据第二输入信号而变化。在通信装置中，在连结第一端子和第一电阻电路的路径上设置有第二信号取出节点。

更优选第一电阻电路和第二电阻电路被构成为，在使基准电位为0V时、信号电位为12V的情况下，能够从第一信号取出节点或第二信号取出节点切换地输出多个电位，所述多个电位包含4V～5V之间的第一电位和7V～8V之间的第二电位。

发明效果

根据本发明，除了能在从外部设施对车辆进行作用（充电等）的情况下进行通信装置与车辆之间的通信，还能够在从车辆对外部设施进行作用（放电等）的情况下进行通信装置与车辆之间的通信。

附图说明

图1是用于说明本实施方式的通信系统的整体结构的图。

图2是本实施方式的构成通信系统的车辆10的更具体的例子的概略图。

图3是用于更详细地说明与图2所示的车辆和CCID的通信有关的硬件的图。

图4是用于说明在图3的结构中执行通信的控制的流程图。

图5是示出了电阻电路的更详细的结构的图。

图6是用于说明图5的电路的变形例的图。

图7是用于说明使用图5所示的结构的控制的一例的流程图。

图8是示出了执行充电动作时的信号CPLT的变化的图。

图9是用于说明发电动作时的信号CPLT的变化的波形图。

标号说明

10车辆；20连接设施；22系统互连继电器；24太阳能电池；26功率调节器；28家用电负载；30家用控制器；130车轮；150蓄电装置；160电力转换器；170控制装置；180车辆电负载；182、504、504C、504G、504C、504G、604、650电压传感器；190、332继电器；270车辆接入口；300充电电缆；310充电连接器；312限位开关；320插头；334控制导频电路；340、340a、340b电线部；400电源插座；402外部电源；502电阻电路；506输入缓冲器；512接地节点；602振荡电路；606电磁线圈；608漏电检测器；610CCID控制部；660电流传感器；ACL1、ACL2、ACL1电力线；D整流电路；D1、D2二极管；DA选择电路；L1控制导频信号线；L2接地线；L3信号线；N1B、N1A节点；N1节点；N2节点；R1、R2、R3、R2、R3、R4、R5、R6电阻；RA、RB电阻电路；SW1、SW1、SW2、SW2、SW3、SW3、SW4、SW4开关；TC2、TG2、TP1、TPG1、TS1、TG1、TC1、TP2、TPG2、TS2、TG2、TC2、TP2端子；TR1、TR2晶体管。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标记同一标号，不重复进行其说明。

图1是用于说明本实施方式的通信系统的整体结构的图。

参照图1，通信系统包括车辆10和被连接设施20。车辆10是例如如混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等那样使用电力来行驶的汽车。车辆10构成为能够通过充电从外部的被连接设施20接受电力、通过进行放电或发电而对被连接设施20进行电力供给。

被连接设施20包括太阳能电池24、用于控制太阳能电池24的功率调节器（power conditioner）26、家用电负载（照明、空调、连接在插座上的设备等）28、用于连接在外部电源402（商用电力系统）上的系统互连（system interconnection）继电器22以及家用控制器30。家用控制器30控制系统互连继电器22、功率调节器26以及家用电负载28。另外，家用控制器30也作为与车辆10进行通信的通信装置而发挥作用。

被连接设施20在此表示了一般家庭的例子，但也可以是充电站、停车场等。

车辆10包括马达等的车辆电负载180、向车辆电负载180供给电力的蓄电装置150、用于向蓄电装置150进行来自外部电源402（商用电力系统）和/或太阳能电池24的电力的充电的电力转换器160以及车辆的控制装置170。电力转换器160还用于将蓄积在蓄电装置150中的电能向电力系统进行放电。车辆的控制装置170不仅进行车辆电负载180的控制，还进行电力转换器160的控制。控制装置170能够与家用控制器30之间进行双向的通信。

如果车辆10是混合动力汽车，则车辆10还包括发动机和发电机，如果车辆10是燃料电池汽车，则车辆10还包括燃料电池。在是具有这些发电机能的车辆的情况下，如果持续补给燃料，则能够向外部长时间连续供给电力。

当这样能向外部供给电力的车辆增加时，则带来了将其作为发电站的辅助来使用的可能性。汽车、特别是通勤用汽车大部分时间停在停车场或家里。将该停车中的汽车接在电力系统上，即使仅在该场所进行车辆能够容许的范围内的电力的灵活使用，对于电力系统而言也能期待相当大的效果。这样从汽车向电网利用使用电力也被称作V2G（Vehicle To Grid）。由于插电式混合动力汽车、电动汽车具有从电力系统向车载的蓄电装置进行充电的功能，所以如果对其追加由双向通信进行的控制和/或放电的功能、并能从车辆向电力系统输出电力，则能够实现V2G。

图2是本实施方式的构成通信系统的车辆10的更具体的例子的概略图。

参照图2，车辆10包括：储存用于产生车辆驱动的电力的蓄电装置150；用于产生驱动力的电动发电机（以下也称为“MG（Motor Generator）”。）120；使用储存在蓄电装置的电力来驱动控制电动发电机120的马达驱动装置（车辆电负载180）；传递由电动发电机120产生的驱动力的车轮130；以及控制车辆10的整体动作的控制装置（以下也称为ECU（ElectronicControl Unit：电子控制单元））170。

为了进行来自外部电源的充电，车辆10还包括：设置在车辆10的车身上的车辆接入口270；继电器190；以及用于通过外部电源对蓄电装置150进行充电或者从蓄电装置150向外部供给电力的电力转换器160。电力转换器160经由继电器190通过电力线ACL1、ACL2与车辆接入口270连接。电力转换器160还与蓄电装置150连接。在电力线ACL1与ACL2之间设置电压传感器182。由电压传感器182检测的电压（来自外部电源的电压）的检测结果被输入到ECU170。另外，从充电电缆300侧输出的电缆连接信号PISW和导频信号CPLT经由车辆接入口270被输入到ECU170。

蓄电装置150是构成为能充放电的电力储存元件。蓄电装置150例如包括锂离子电池或者镍氢电池等二次电池、或双电层电容器等的蓄电元件。另外，蓄电装置150还包括用于检测连接在蓄电装置150上的电力线间的电压的电压传感器（未图示）和用于检测在正极侧或负极侧的电力线中流动的电流的电流传感器（未图示），由这些传感器检测到的电压、电流信号被输入到ECU170。

充电用的电力转换器160通过ECU170来控制。电力转换器160将经由充电电缆300并经过车辆接入口270、电力线ACL1、ACL2以及继电器190传递来的来自外部电源402的交流电力转换为用于对蓄电装置150进行充电的直流电力。此外，也能够形成通过来自外部电源402的供电电力对蓄电装置150进行直接充电的结构，在该情况下，省略电力转换器160的配置。

马达驱动装置（车辆电负载180）通过ECU170来控制。马达驱动装置（车辆电负载180）将蓄电装置150的蓄积电力转换为用于驱动控制电动发电机120的电力。代表性地，电动发电机120由永磁体型的三相同步电动机构成，马达驱动装置（车辆电负载180）由三相变换器（inverter）构成。电动发电机120的输出转矩经由未图示的动力分割机构和/或减速器等传递到车轮130，使车辆10行驶。

电动发电机120在车辆10的再生制动动作时，能够利用车轮130的回转力进行发电。并且，该发电电力能使用马达驱动装置（车辆电负载180）而成为蓄电装置150的充电电力。

另外，在除了电动发电机120之外还装载有发动机（未图示）的混合动力汽车中，通过使该发动机和电动发电机120协调地工作而产生必要的车辆驱动力。此时，也能使用由发动机的转动产生的发电电力对蓄电装置150进行充电。

充电电缆300包括：车辆侧的充电连接器310；外部电源侧的插头320；充电电路切断装置（以下也称为CCID（Charging Circuit InterruptDevice））330；以及用于将各个设备之间连接而输入输出电力和控制信号的电线部340。电线部340包含将插头320与CCID330之间连接的电线部340a和将充电连接器310与CCID330之间连接的电线部340b。

充电电缆300通过充电电缆300的外部电源侧的插头320与外部电源402（例如系统电网）的电源插座400连接。另外，连接设置在车辆10的车身上的车辆接入口270和充电电缆300的车辆侧的充电连接器310，从外部电源402向车辆10进行充电。

也可以在外部电源402与车辆用的电源插座400之间设置系统互连继电器22。

在充电连接器310的内部设置用于检测充电连接器310的连接的限位开关312，通过连接车辆接入口270和充电连接器310，能关闭限位开关312。限位开关312的一端连接于在车辆侧及外部电源侧接地的充电电缆300内的控制线，另一端经由充电连接器310连接在车辆侧的ECU170上。并且，通过关闭限位开关312，电缆连接信号PISW被输入到ECU170。

CCID330包含CCID继电器332和控制导频电路334。CCID继电器332被设置在充电电缆内的电力线对上。CCID继电器332通过控制导频电路334来进行接通／断开控制。并且，在CCID继电器332被断开时，在充电电缆内，电路被切断。另一方面，当CCID继电器332被接通时，能从外部电源402向车辆10供给电力。

控制导频电路334经由充电连接器310和车辆接入口270向车辆的ECU170输出导频信号CPLT。该导频信号CPLT是用于从控制导频电路334向车辆的ECU170通知充电电缆的额定电流的信号。另外，导频信号CPLT也作为用于根据由ECU170操作的导频信号CPLT的电位来从ECU170对CCID继电器332进行远程操作的信号而被使用。并且，控制导频电路334根据导频信号CPLT的电位变化对CCID继电器332进行接通/断开控制。即，导频信号CPLT在ECU170和CCID330之间进行授受。

进而，在本实施方式中，如在后面图5以后详细叙述的那样，还将该导频信号CPLT用于从车辆向被连接设施进行电力供给时的通信。

图3是用于更详细地说明与图2所示的车辆和CCID的通信有关的硬件的图。

参照图3，车辆接入口270包含分别连接在电力线ACL1、ACL2上的端子TP2、TPG2；连接在控制导频信号线L1上的端子TS2；连接在接地线L2上的端子TG2；以及连接在信号线L3上的端子TC2。

充电电缆的充电连接器310包含用于分别与端子TP2、TPG2、TS2、TG2、TC2连接的端子TP1、TPG1、TS1、TG1、TC1。

CCID330除了包含CCID继电器332和控制导频电路334之外，还包含电磁线圈606、漏电检测器608、CCID控制部610、电压传感器650、电流传感器660。另外，控制导频电路334包含振荡电路602、电阻电路RB以及电压传感器604。

端子TS2连接于CCID330的节点N2。电压传感器604检测节点N2的电压。电阻电路RB构成为其电阻值根据信号SB而可变。在振荡电路602与节点N2之间设置有电阻电路RB。

虽然均未图示，但CCID控制部610包括CPU（Central ProcessingUnit：中央处理单元）、存储装置、输入输出缓冲器、显示器。CCID控制部610与各传感器及控制导频电路334进行信号的输入输出，并且进行充电电缆300的充电动作的控制和管理。

进而，CCID控制部610也作为与车辆的控制装置170进行通信的通信装置而发挥作用。

振荡电路602在由电压传感器604检测的导频信号CPLT的电位接近规定的电位V1（例如12V）时输出非振荡的信号，当导频信号CPLT的电位从V1下降时输出以规定的周期（例如1kHz）和占空周期进行振荡的信号。

导频信号CPLT的电位如后述那样也能够从车辆侧的ECU170进行操作。另外，占空周期根据能够从外部电源402经由充电电缆向车辆供给的额定电流来进行设定。

另一方面，在车辆侧，ECU170包含电阻电路RA、电压传感器504、输入缓冲器506以及CPU508。电阻电路RA被连接在控制导频信号线L1与接地线L2之间。电阻电路502构成为电阻值能按照来自CPU508的控制信号SA来变更。电阻电路RA是用于从车辆侧操作导频信号CPLT的电压电平的电路。电压传感器504检测控制导频信号线L1上的节点N1的电压，并将检测到的结果输出到CPU508。此外，也可以使用内置于CPU的A／D转换器来取代电压传感器504。接地线L2连接于ECU170的接地节点512。

漏电检测器608被设置在CCID330内部的充电电缆的电力线对上，用于检测有无漏电。具体来说，漏电检测器608检测在电力线对上彼此反向流动的电流的平衡状态，当该平衡状态破坏时检测出发生漏电。虽然没有特别地图示，但当通过漏电检测器608检测出漏电时，对电磁线圈606的供电被切断，CCID继电器332被断开。

电压传感器650对充电电缆300的外部电源侧的插头320被插入电源插座400而与外部电源402相连接这一情况进行检测，并通知给CCID控制部610。另外，电流传感器660通过检测在电力线中流动的充电电流，对实际上从外部电源402对车辆10开始了充电这一情况进行检测，并通知给CCID控制部610。

电压传感器504接收控制导频信号线L1的导频信号CPLT，检测该接收到的导频信号CPLT的电压而将其输出到CPU508。输入缓冲器506从与充电连接器310的限位开关312连接的信号线L3接收电缆连接信号PISW，并将其接收到的电缆连接信号PISW输出给CPU508。当预先从ECU170向信号线L3施加了电压、充电连接器310连接于车辆接入口270时，通过限位开关312接通，信号线L3的电位成为接地电平。即，电缆连接信号PISW是在充电连接器310连接于车辆接入口270时成为L（逻辑低）电平、在非连接时成为H（逻辑高）电平的信号。

CPU508根据电缆连接信号PISW和导频信号CPLT来判定外部电源402与车辆10的连接。具体来说，CPU508根据从输入缓冲器506接收的电缆连接信号PISW来检测车辆接入口270与充电连接器310的连接，根据从电压传感器504接收的导频信号CPLT的电压检测的有无来检测插头320与电源插座400的连接。

CPU508在根据电缆连接信号PISW检测出车辆接入口270与充电连接器310的连接时，变更控制信号SA。由此，通过导频信号CPLT的电位从V1下降，导频信号CPLT发生振荡。并且，CPU508根据导频信号CPLT的占空周期检测能够从外部电源402向车辆10供给的额定电流。

图4是用于说明在图3的结构中执行通信的控制的流程图。在图4中，左侧记载了在充电装置或负载装置中执行的控制的流程图，右侧记载了在车辆中执行的控制的流程图。

参照图3、图4，首先，当车辆和充电装置或负载装置通过电力电缆来连接时，在步骤S1中开始充电装置或负载装置的控制，在步骤S10中开始车辆的控制。

接着，在步骤S2中，与动作模式对应地在充电装置或负载装置中设定电阻电路RB的电阻值。例如在被连接装置是充电站或家庭的充电用插座、且对车辆进行充电时，动作模式是“充电模式”。另外，在被连接装置是家庭或企业等、且从车辆接受电力的供给时，动作模式是“发电模式”，但根据是与电力系统互连还是单独运行来区分为“互连发电模式”和“独立发电模式”。

在车辆侧，在步骤S11中将电阻电路RA的电阻值设定为初始值。然后，在步骤S12中，进行电阻电路RB的电阻值的读取。该读取通过使用电压传感器504读取由电阻电路RA和电阻电路RB将振荡电路602的信号的预定电位分压后的值来进行。如果预先将振荡电路602的信号的预定电位和电阻电路RA的初始值确定为预先决定的值，则CPU508能识别电阻电路RB被设定为怎样的电阻值。

然后，在步骤S13中，判断是否满足分压电位的检测条件。例如，预先决定为在电缆连接后的预定时间内充电装置或负载装置完成步骤S2，在经过该预定时间且稳定地检测出分压电位的情况下，设为满足了分压电位的检测条件即可。

在步骤S13中，当不满足检测条件时，再次执行步骤S12的处理。另外，在步骤S13中，当满足检测条件时，处理进入步骤S14。

在步骤S14中，进行用于识别连接装置的动作模式的处理。具体来说，根据被连接的装置是对车辆进行充电还是要求从车辆接受电力的供给，电阻电路RB被设定为不同的值。因此，预先在CPU508中准备电阻电路RB的电阻值（或与其对应的分压电位）与动作模式的对应表，通过使电阻值或分压电位与该对应表进行对照来识别动作模式。

在步骤S15中，在车辆中进行与动作模式对应的发电或充电动作的准备。然后，在准备完成以后，在步骤S16中与动作模式对应地设定电阻电路RA的电阻值。

相对于此，在充电装置或负载装置中，在步骤S3中进行电阻电路RA的电阻值的读取。该读取通过使用电压传感器604读取由电阻电路RA和电阻电路RB将振荡电路602的信号的预定电位分压后的值来进行。预先将振荡电路602的信号的预定电位确定为预先决定的值，当获知了在步骤S2中所确定的电阻电路RA的电阻值时，则CPU508能识别电阻电路RB被设定为怎样的电阻值。

并且，根据该电阻值变化，能在充电装置或负载装置中识别在车辆中完成了与动作模式对应的准备这一情况。

此外，即使不计算电阻值本身，也可以通过检测对应的分压电位的变化来对准备完成进行识别。

然后，在步骤S4中，判断是否满足分压电位的检测条件。例如，预先决定为在使步骤S2完成后的预定时间内车辆完成步骤S12～S16，在经过该预定时间且稳定地检测到分压电位的情况下，设为满足了分压电位的检测条件即可。

在步骤S4中，当不满足检测条件时，再次执行步骤S3的处理。另外，在步骤S4中，当满足了检测条件时，处理进入步骤S5，开始输送电力或接受电力。另外，在车辆中，在步骤S17中开始充电或发电。

在步骤S15、S17中记载为发电，但在电动汽车的情况下变成从蓄电装置放电。

图5是示出了电阻电路的更详细的结构的图。

参照图5，电阻电路RB包含连接在振荡电路602的输出与节点N2之间的电阻R1、选择性地连接在振荡电路602的输出与节点N2之间的电阻R2、R3、以及开关SW1、SW2。

开关SW1和电阻R2被串联连接。并且，串联连接的开关SW1和电阻R2与电阻R1并联连接。开关SW2和电阻R3被串联连接。并且，串联连接的开关SW2和电阻R3与电阻R1并联连接。开关SW1、SW2根据控制信号SB进行ON／OFF（接通/断开）的切换。

在图5中示出了电阻电路RB的结构的一例，但只要电阻电路RB的电阻值能根据控制信号SB来进行变更即可，除此之外也可以考虑各种结构。例如，也可以在电阻R1中也设置开关来完全地切换电阻。

电阻电路RA包含：连接在节点N1A与接地节点512之间的电阻R4；与电阻R4并联连接的被串联连接的开关SW3和电阻R5。电阻电路RA还包含连接在节点N1B与接地节点512之间的电阻R6。开关SW3根据控制信号SA来进行ON／OFF的切换。

在图5中，在电阻电路RA与端子TS2之间设置整流电路D。整流电路D包含：被连接在端子TS2与节点N1A之间、且正向被设定为从端子TS2朝向节点N1A的方向的二极管D1；串联连接在节点N1B与端子TS2之间的开关SW4和二极管D2。二极管D2的正向被设定为从节点N1B朝向端子TS2的方向。开关SW4根据控制信号SC而被开关。但是，在不需要用信号CPLT的负电压和正电压设定不同的分压比时，也可以不设置整流电路D而直接连结节点N1A和节点N2。

电压传感器504C、504G是与图3的电压传感器504对应的传感器。为了检测节点N1A的电位而设置电压传感器504C。电压传感器504C将表示检测到的电位的信号CPLT（+）输出到CPU508。为了检测节点N1B的电位而设置电压传感器504G。电压传感器504G将表示检测到的电位的信号CPLT（－）输出到CPU508。

作为电阻值的一例，可采用R1=5.4kΩ、R2＝2.7kΩ、R3＝2.2kΩ、R4=2.74kΩ、R5＝1.3kΩ、R6＝1.8kΩ。

在该例中，当使开关SW1、SW2都为断开状态时，电阻电路RB表示5.4kΩ的电阻值。当使开关SW1为接通状态，且使SW2为断开状态时，电阻电路RB表示1.8kΩ的电阻值。当使开关SW1、SW2都为接通状态时，电阻电路RB表示约1kΩ的电阻值。

另外，在振荡电路602输出负电压的情况下，当开关SW4关闭时，流过电流的电阻是电阻R6，因此，电阻电路RA的电阻值是1.8kΩ的固定值。在振荡电路602输出正电压的情况下，流过电流的电阻是R4、R5，因此，电阻电路RA根据开关SW3的状态而取得2种电阻值。也就是说，电阻电路RA的电阻值在开关SW3为断开状态时变为2.74kΩ，在开关SW3为接通状态时变为0.88kΩ。

当对此考虑二极管D1的正向电压（假设为0.7V）时，通过变更电阻电路RA、RB的电阻值，在振荡电路602的正侧电压为12V时，节点N2能取4.5V、6.0V、7.5V、9.0V的值。

该值包含了电动车辆的充电系统中的与车辆接入口及连接器有关的标准规格“SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler”中所需要的电压9.0V、6.0V。并且，能够输出在该规格中没有使用的电压范围7.0V～8.0V和4.0V～5.0V的范围的大致中心的电压。因此，能够在从车辆向外部供电时的通信中使用这些未使用电压范围。除此之外，也可以变更电阻电路的电阻值，使得能输出未使用范围0～2V、10.0～11.0V。

图6是用于说明图5的电路的变形例的图。

参照图6，在变形例中使用选择电路DA来取代图5的整流电路D。选择电路DA包含晶体管TR1来取代图5的二极管D1，且包含晶体管TR2来取代图5的二极管D2和开关SW4。

此外，也可以是图5的二极管D1保持原样、而使用晶体管TR2取代图5的二极管D2和开关SW4的结构。另外，还可以是图5的二极管D2和开关SW4保持原样、而使用晶体管TR1来取代图5的二极管D1的结构。

图7是用于说明采用图5所示的结构的控制的一例的流程图。在图7中，左侧记载了在包含充电装置或负载装置等的基础设施（infrastructure）中执行的控制的流程图，右侧记载了在车辆中执行的控制的流程图。

参照图5、图7，通过用电缆连接基础设施和车辆，在步骤S51和步骤S81中开始处理。

在步骤S82中，在车辆中，开关SW3、SW4都被设定为断开状态，电阻电路RA被设定为初始值（例如2.74kΩ）。相对于此，在基础设施侧，在步骤S52中判断是否对车辆进行充电。对于是设为充电模式还是设为发电模式的设定，既可以由将电力电缆连接在车辆上的人使用输入开关等进行设定，也可以在进行系统互连等情况下在通信中从远程进行设定。在没有电负载的充电站等中，也可以使得将动作模式固定为充电模式，电阻电路RB也具有固定的电阻值。

在步骤S52中为对车辆进行充电时，即在选择了充电模式的情况下，处理进入步骤S53。在步骤S53中，通过将开关SW1、SW2都设定为接通状态，将电阻电路RB的电阻值设定为与充电模式对应的值（例如约1kΩ）。

图8是示出了执行充电动作时的信号CPLT的变化的图。

参照图7、图8，在执行步骤S82和步骤S53时，如图8的时刻t1～t2所示，开关SW1、SW2被设定为接通状态，开关SW3、SW4被设定为断开状态。并且，当在车辆接入口连接电缆的连接器时，如时刻t1所示，信号CPLT从12V变为9V。

当在步骤S83中检测出该变化时，在车辆中处理进入步骤S84，开关SW3从断开状态被控制为接通状态。于是，如图8的时刻t2所示，信号CPLT的电压从9V变为6V。

再次参照图3，根据检测导频信号CPLT的电位从0V向规定的电位V1（例如12V）变化，CCID控制部610能够检测出充电电缆300的插头320被连接在了电源插座400上。另外，根据检测该导频信号CPLT的电位从规定的电位V1（例如12V）向V2（例如9V）变化，CCID控制部610能够检测出充电电缆300的充电连接器310已被连接在车辆10的车辆接入口270上。

并且，当导频信号CPLT自身的电位从9V开始下降时，导频信号CPLT以规定的周期T进行振荡。在此，根据能够从外部电源402经由充电电缆300向车辆10供给的额定电流，设定导频信号CPLT的脉冲宽度Ton。即，根据用脉冲宽度Ton相对于周期T的比例来表示的占空比，使用导频信号CPLT从控制导频电路334向车辆10的ECU170通知额定电流。

额定电流按充电电缆预先确定，如果充电电缆的种类不同，则额定电流也不同。因此，按各个充电电缆，导频信号CPLT的占空比也不同。

车辆10的ECU170能够根据经由控制导频信号线L1接收到的导频信号CPLT的占空比，检知能够从外部电源402经由充电电缆300向车辆供给的额定电流。

当根据ECU170而导频信号CPLT的电位下降到规定的电位（例如6V）附近时，在图7的步骤S54中，通过控制导频电路334来对其进行检测。然后，在步骤S55中，控制导频电路334向电磁线圈606供给电流。当被从控制导频电路334供给电流时，电磁线圈606产生电磁力，使CCID继电器332为接通状态。通过使用电阻电路502操作导频信号CPLT的电位，能够从ECU170远程操作CCID继电器332。

这样，在步骤S56和步骤S85中，开始从基础设施对车辆充电。

对于图8所示的导频信号CPLT的电位变化，由于根据SAE标准（SAEStandards）而被标准化，所以在不同的厂商、汽车中，也能被控制成在进行充电时成为同样的电位变化。因此，即使在不同的厂商、汽车之间，也能共用充电电缆。

再次参照图7，在步骤S52中，当判断为所指定的动作模式不是充电模式时，处理进入步骤S60，判断是否是从车辆进行发电的发电模式。在步骤S60中所指定的动作模式不是发电模式时，在步骤S71中结束处理。在步骤S60中所指定的动作模式是发电模式时，处理进入步骤S61。在步骤S61中，判断请求的动作是否是停电时等紧急时发电、即所指定的动作模式是否是独立发电模式。

在步骤S61中，当判断为动作模式是独立发电模式时，处理进入步骤S62，系统互连继电器22被控制为断开状态，被连接设施被从系统电网切断。然后，在步骤S63中开关SW1被设定为接通状态，开关SW2被设定为断开状态。

图9是用于说明发电动作时的信号CPLT的变化的波形图。

参照图7、图9，当在时刻t1，电缆连接器被连接在车辆接入口上，完成基础设施的电阻电路RB的设定时，信号CPLT的电压从＋12V下降到＋XV。在此，在独立发电模式下XV=7.5V，在互连发电模式下，XV＝4.5V。

在步骤S63的设定中，在时刻t1，信号CPLT的电压变化为7.5V。在步骤S86中检测该电压变化，车辆中的处理进入步骤S87。在步骤S87中，判断车辆能否发电（或能否从蓄电装置进行放电）。例如，如果是混合动力汽车或燃料电池汽车，则在燃料剩余量少于必要的量的情况下判断为不能发电。另外，如果是电动汽车，则若蓄电装置的充电状态（State Of Charge）低于必要的值，就判断为不能放电。除此之外，在具有日程管理功能、且知晓临近出发或者不适合从车辆向被连接设施供电的情况下，判断为不能发电，在步骤S94中结束处理。

在步骤S87中，如果是适合从车辆向被连接设施供电的情况，则处理进入步骤S88。在步骤S88中，为了告知车辆已完成发电的准备，开关SW4从断开状态被变更设定为接通状态。

于是，在振荡电路602输出负电压的期间也变成电流流经电阻R6和二极管D2，信号CPLT的电位成为通过电阻电路RA和电阻电路RB而被分压。于是，如图9的时刻t3以后所示那样，能够以与信号CPLT的正侧电压不同的分压比对负侧电压进行分压。

在基础设施中，在步骤S64中，用图5的电压传感器604判断信号CPLT的负侧的电压是否变为－6V。在步骤S64中未检测到－6V时，等待一段时间后再次尝试检测。在步骤S64中检测到－6V时，基础设施能检测到在车辆中已完成发电准备，因此在步骤S65中开始独立受电。然后，在车辆中在步骤S89中开始独立发电。

在步骤S61中，当从基础设施向车辆要请求的动作模式不是独立发电模式时，处理进入步骤S66。在步骤S66中，判断是否进行系统互连发电，即判断从基础设施向车辆要请求的动作模式是否为互连发电模式。在步骤S66中，当动作模式不是互连发电模式时，在步骤S71中结束处理。

在步骤S66中判断为动作模式是互连发电模式时，处理进入步骤S67。在步骤S67中，系统互连继电器22被控制为接通状态，连接系统电网和被连接设施。虽然未图示，但为了进行系统互连发电，在车辆中装载有具有如图1的功率调节器那样的功能的装置。

然后，在步骤S68中，开关SW1、SW2都被设定为断开状态。在步骤S68的设定中，在时刻t1，信号CPLT的电压变为4.5V。因此，在车辆中，处理从步骤S86进入步骤S90，在步骤S90中检测到该电压变化时，车辆中的处理进入步骤S91。在步骤S91中，判断车辆能否发电（或能否从蓄电装置进行放电）。例如，如果是混合动力汽车或燃料电池汽车，则在燃料剩余量少于必要的量时判断为不能发电。另外，如果是电动汽车，则若蓄电装置的充电状态（State Of Charge）低于必要的值就判断为不能放电。除此之外，在具有日程管理功能时且知晓临近出发或者不适合从车辆对被连接设施供电的情况下，判断为不能发电。在步骤S90中没有检测到CPLT＝4.5V时、或在步骤S91中为不能发电时，在步骤S94中结束处理。

在步骤S91中，若是适合从车辆对被连接设施供电的情况，则处理进入步骤S92。在步骤S92中，为了告知车辆已完成发电的准备，开关SW4从断开状态被变更设定为接通状态。

于是，在振荡电路602输出负电压的期间也变成电流流经电阻R6和二极管D2，信号CPLT的电位成为通过电阻电路RA和电阻电路RB而被分压。于是，如图9的时刻t3以后所示那样，能够用与信号CPLT的正侧的电压不同的分压比对负侧的电压进行分压。

在基础设施中，在步骤S69中判断在图5的电压传感器604中信号CPLT的负侧的电压是否变为－4V。在步骤S64中未检测到－4V时，等待一段时间后再次尝试检测。在步骤S69中检测到－4V时，基础设施能检测到在车辆中已完成发电准备，因此在步骤S70中开始系统互连受电。然后，在车辆中，在步骤S93中开始系统互连发电。

如以上说明的那样，根据本实施方式，能够实现满足现有的充电时的通信规格、并且也能实现车辆发电时的通信的通信装置、通信系统以及车辆。

最后，再次参照图2、图3总结本实施方式。本实施方式所公开的通信系统包括车辆10和与车辆进行通信的通信装置（被连接设施20）。通信装置（被连接设施20）包括：用于产生包含以基准电位为基准的信号电位的信号的信号发生部（振荡电路602）；用于与车辆10进行通信的第一端子TS1；被连接在信号发生部（振荡电路602）的输出与第一端子TS1之间、电阻值根据第一输入信号SB而变化的第一电阻电路RB。

优选的是，车辆10包含与第一端子TS1连接的第二端子TS2、和连接在提供基准电位的接地节点512与第二端子TS2之间的第二电阻电路RA。在车辆10中，在连结第二端子TS2和第二电阻电路RA的路径上设置第一信号取出节点N1。

更优选的是，第二电阻电路RA的电阻值根据第二输入信号SA而变化，在通信装置中，在连结第一端子TS1和第一电阻电路RB的路径上设置第二信号取出节点N2。

如图5所示，更优选的是，车辆10还包含连接在第二端子TS2与第二电阻电路RA之间的整流电路D。整流电路D包含将从第二端子TS2朝向第二电阻电路RA的方向作为正向的整流元件（二极管D1）；为了以能够从第二端子TS2流动与整流元件（二极管D1）的正向相反的方向的电流的状态流动电流而根据控制信号SC导通的开关SW4。

如图5所示，更优选的是，第二电阻电路RA包含连接在整流元件（二极管D1）与提供基准电位的接地节点之间的第一电阻R4、R5；以及连接在开关SW4与提供基准电位的节点之间的第二电阻R6。

进一步优选的是，第一电阻电路RB和第二电阻电路RA被构成为，在使基准电位为0V时、信号电位为12V的情况下，能从第一信号取出节点或第二信号取出节点切换地输出多个电位，该多个电位包含4V～5V之间的第一电位（例如4.5V）和7V～8V之间的第二电位（例如7.5V）。

应该认为本次公开的实施方式的所有方面仅是示例而并不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明表示，而是通过权利要求来表示，包含与权利要求等同的含义以及范围内的所有的变更。

Claims (15)

1.一种通信装置，与车辆（10）进行通信，具备：

信号发生部（602），其发生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；

第一端子（TS1），其用于与所述车辆（10）进行通信；以及

第一电阻电路（RB），其连接在所述信号发生部（602）的输出与所述第一端子（TS1）之间，其电阻值根据第一输入信号（SB）而变化。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，

所述车辆（10）包括：

第二端子（TS2），其与所述第一端子（TS1）连接；和

第二电阻电路（RA），其连接在提供所述基准电位的节点（512）与所述第二端子（TS2）之间，

在所述车辆（10）中，在连结所述第二端子（TS2）和所述第二电阻电路（RA）的路径上设置有第一信号取出节点（N1）。

3.根据权利要求2所述的通信装置，其中，

所述第二电阻电路（RA）的电阻值根据第二输入信号（SA）而变化，

在所述通信装置中，在连结所述第一端子（TS1）和所述第一电阻电路（RB）的路径上设置有第二信号取出节点（N2）。

4.根据权利要求2所述的通信装置，其中，

所述车辆（10）还包括连接在所述第二端子（TS2）与所述第二电阻电路（RA）之间的整流电路（D），

所述整流电路（D）包括：

整流元件（D1），其将从所述第二端子（TS2）朝向所述第二电阻电路（RA）的方向作为正向；和

开关元件（SW4），其为了以能够从所述第二端子（TS2）流动与所述整流元件（D1）的正向相反的方向的电流的状态流动电流而根据控制信号（SC）进行导通。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其中，

所述第二电阻电路（RA）包括：

第一电阻元件（R4、R5），其连接在所述整流元件（D1）与提供所述基准电位的节点之间；和

第二电阻元件（R6），其连接在所述开关元件（SW4）与提供所述基准电位的节点之间。

6.根据权利要求3所述的通信装置，其中，

所述第一电阻电路和所述第二电阻电路被构成为，在使所述基准电位为0V时、所述信号电位为12V的情况下，能够从所述第一信号取出节点或所述第二信号取出节点切换地输出多个电位，所述多个电位包含4V～5V之间的第一电位和7V～8V之间的第二电位。

7.一种通信系统，具备：

车辆（10）；和

与所述车辆进行通信的通信装置（20），

所述通信装置（20）具备：

信号发生部（602），其发生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；

第一端子（TS1），其用于与所述车辆进行通信；以及

第一电阻电路（RB），其连接在所述信号发生部（602）的输出与所述第一端子（TS1）之间，其电阻值根据第一输入信号（SB）而变化。

8.根据权利要求7所述的通信系统，其中，

所述车辆（10）包括：

第二端子（TS2），其与所述第一端子（TS1）连接；和

第二电阻电路（RA），其连接在提供所述基准电位的节点（512）与所述第二端子（TS2）之间，

在所述车辆（10）中，在连结所述第二端子（TS2）和所述第二电阻电路（RA）的路径上设置有第一信号取出节点（N1）。

9.根据权利要求8所述的通信系统，其中，

所述第二电阻电路（RA）的电阻值根据第二输入信号（SA）而变化，

在所述通信装置中，在连结所述第一端子（TS1）和所述第一电阻电路（RB）的路径上设置有第二信号取出节点（N2）。

10.根据权利要求8所述的通信系统，其中，

所述车辆（10）还包括连接在所述第二端子（TS2）与所述第二电阻电路（RA）之间的整流电路（D），

所述整流电路（D）包括：

整流元件（D1），其将从所述第二端子（TS2）朝向所述第二电阻电路（RA）的方向作为正向；和

开关元件（SW4），其为了以能够从所述第二端子（TS2）流动与所述整流元件（D1）的正向相反的方向的电流的状态流动电流而根据控制信号（SC）进行导通。

11.根据权利要求10所述的通信系统，其中，

所述第二电阻电路（RA）包括：

第一电阻元件（R4、R5），其连接在所述整流元件（D1）与提供所述基准电位的节点之间；和

第二电阻元件（R6），其连接在所述开关元件（SW4）与提供所述基准电位的节点之间。

12.根据权利要求9所述的通信系统，其中，

所述第一电阻电路和所述第二电阻电路被构成为，在使所述基准电位为0V时、所述信号电位为12V的情况下，能够从所述第一信号取出节点或所述第二信号取出节点切换地输出多个电位，所述多个电位包含4V～5V之间的第一电位和7V～8V之间的第二电位。

13.一种车辆，与通信装置进行通信，

所述通信装置（20）包括：

信号发生部（602），其发生包含以基准电位为基准的信号电位的信号；

第一端子，其用于与所述车辆进行通信；以及

第一电阻电路（RB），其连接在所述信号发生部（602）的输出与所述第一端子（TS1）之间，其电阻值根据第一输入信号（SB）而变化，

所述车辆（10）具备：

第二端子（TS2），其与所述第一端子（TS1）连接；和

第二电阻电路（RA），其连接在提供所述基准电位的节点（512）与所述第二端子（TS2）之间，

在所述车辆（10）中，在连结所述第二端子（TS2）和所述第二电阻电路（RA）的路径上设置有第一信号取出节点（N1）。

14.根据权利要求13所述的车辆，其中，

所述第二电阻电路（RA）的电阻值根据第二输入信号（SA）而变化，

在所述通信装置中，在连结所述第一端子（TS1）和所述第一电阻电路（RB）的路径上设置有第二信号取出节点（N2）。

15.根据权利要求14所述的车辆，其中，

所述第一电阻电路和所述第二电阻电路被构成为，在使所述基准电位为0V时、所述信号电位为12V的情况下，能够从所述第一信号取出节点或所述第二信号取出节点切换地输出多个电位，所述多个电位包含4V～5V之间的第一电位和7V～8V之间的第二电位。

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