JP2010017006A - 充電監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気自動車等の使用者が行う可能性のある盗電行為を特定したり盗電を未然に防止するのに役立つ充電監視装置を提供すること。
【解決手段】電源側電力線通信部２５と車両側電力線通信部１４１の間で通信路が確立された場合に、車両ＩＤ保持部１４３に記憶されている車両側識別情報を情報として含む認証要求信号を電源側電力線通信部２５に送信するよう車両側電力線通信部１４１を制御し、その後、電源側電力線通信部２５から受信した、該認証要求信号に対する認証成功または認証失敗を通知する応答信号に応じて、充電スイッチの短絡開放を指示する制御信号をドライバ回路１４５に出力して該ドライバ回路１４５を制御する車両側通信制御部１４２を備えること。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電気自動車やハイブリッドカーのような車両のバッテリを充電する動作を監視するための充電監視装置に関する。

例えば近年の自動車業界においては、二酸化炭素の排出削減やエネルギーの効率的な利用の観点から、電気のみをエネルギーとして利用し走行する電気自動車や、エンジンと電気モータとの両方を搭載したハイブリッドカーが実用化されている。一般的なハイブリッドカーにおいては、車両が減速する際に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収してバッテリに充電し、回収した電気エネルギーを走行時に利用してガソリン等の燃料の消費を抑制する。しかし、減速する際の運動エネルギーを回収するだけでは、燃料の消費を抑制する効果が小さく、二酸化炭素の削減効果も小さい。

そこで、二酸化炭素の削減効果を高めるためにプラグインハイブリッドカー（プラグインＨＶ）が開発されている。プラグインハイブリッドカーは、自動車側に設置したプラグを家庭用の電源コンセント等に差し込むことにより、家庭用の電源（商用交流電源：ＡＣ１００Ｖ等）から自動車側のバッテリに充電する機能を備えている。従って、減速の際に回収可能な運動エネルギーの他に、家庭用の電源から充電によって得た電気エネルギーを自動車の走行に利用することができるので、電気モータの使用頻度を高めて燃料の消費を抑制すると共に、効率の高い電気モータを高い頻度で使用して二酸化炭素の削減効果を高めることが可能になる。

一方、このようなプラグインハイブリッドカーが将来的に一般に普及した場合を想定すると、電力の盗難行為（盗電）が行われる可能性がある。つまり、プラグインハイブリッドカーの場合には、電源のコンセントがある場所であれば、公共の電源設備、車両所有者の自宅の電源コンセント、他人の家の電源コンセントなど、どこでもプラグを差し込むことにより充電を行うことができるので、プラグインハイブリッドカーの所有者等が電源設備の権利者に許可を得ることなく、あるいは料金を払うことなく無断で不正に充電（盗電）を行う可能性も考えられる。

屋外等で行われる不正な充電等を防止するための従来技術としては、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示された技術が知られている。

特許文献１においては、例えば電動車椅子のように小型のバッテリを搭載している小型電動車両から携帯機器に対して電力を供給するための技術が開示されている。

特許文献２においては、立体駐車場で駐車している各電気自動車に対して充電する処理を集中的に管理するための技術を開示している。

特許文献３においては、電力供給ケーブルの被覆を剥がして外部から負荷を接続し盗電を行う行為を防止するための技術を開示している。具体的には、電圧変動をモニタリングし、長期間にわたって異常な電圧降下が認められた場合に盗電などの異常が生じていることを検出することを提案している。
特開２００１−１５７３０１号公報 特開２００１−３５９２０３号公報 特開２００３−２１６４９号公報

例えば特許文献３に開示されている技術を採用すれば、長期間にわたる電源電圧の異常低下を監視することにより、盗電の有無を検出することができる。しかし、例えばプラグインハイブリッドカーのバッテリに対して電源コンセントから充電する場合を想定すると、１回あたりの充電時間は数時間程度の比較的短い時間のみに限定されるので、不正な充電行為を長期間にわたって何回も繰り返し行わない限り、特許文献３の技術では不正な充電の有無を検出することができない。つまり、特定の犯人がプラグインハイブリッドカーを運転して移動しながら、様々な移動先の互いに異なる電源コンセントからプラグインハイブリッドカーに対して不正に充電を行うような行為を行った場合には、この盗電行為を検知することができない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電気自動車等の使用者が行う可能性のある盗電行為を特定したり盗電を未然に防止するのに役立つ充電監視装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る充電監視装置は、下記（１）〜（７）を特徴としている。
（１） バッテリを搭載し、該バッテリから供給される電力を走行のための駆動源とする車両とは別体に設けられた電源設備からの前記バッテリへの電力の供給を監視する充電監視装置であって、
前記車両に固有に割り当てられた車両側識別情報を記憶する車両ＩＤ保持部と、
前記電源設備から前記バッテリへ電力を伝送するための電源ラインに接続され、且つ前記電源設備に備わる電源側電力線通信部との間で、該電源ラインを通信路とする電力線通信により情報を送受信する車両側電力線通信部と、
前記バッテリへの電力の供給の可否を切り替えるために前記電源ラインの一部を短絡開放する充電スイッチを駆動するドライバ回路と、
前記電源側電力線通信部と前記車両側電力線通信部の間で前記通信路が確立された場合に、前記車両ＩＤ保持部に記憶されている前記車両側識別情報を情報として含む認証要求信号を前記電源側電力線通信部に送信するよう前記車両側電力線通信部を制御し、その後、前記電源側電力線通信部から受信した、該認証要求信号に対する認証成功または認証失敗を通知する応答信号に応じて、前記充電スイッチの短絡開放を指示する制御信号を前記ドライバ回路に出力して該ドライバ回路を制御する車両側通信制御部と、
を備えること。
（２） 上記（１）の構成の充電監視装置において、
前記電源設備に固有に割り当てられた電源側識別情報を記憶する車両側充電履歴保持部をさらに備え、
前記車両側通信制御部は、前記電源側電力線通信部と前記車両側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該車両側電力線通信部により受信した前記電源側識別情報を前記車両側充電履歴保持部に記憶する、
こと。
（３） 上記（２）の構成の充電監視装置において、
前記車両側充電履歴保持部は、前記電源側識別情報とともに、前記電源側電力線通信部から周期的に送信される該電源側識別情報を受信した受信回数を記憶し、
前記車両側通信制御部は、前記電源側電力線通信部と前記車両側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該車両側電力線通信部により受信した前記電源側識別情報を前記車両側充電履歴保持部に記憶するとともに、該車両側電力線通信部により該電源側識別情報を周期的に受信する度に計数する前記受信回数を前記車両側充電履歴保持部に記憶する、
こと。
（４） バッテリを搭載し、該バッテリから供給される電力を走行のための駆動源とする車両とは別体に設けられた電源設備からの前記バッテリへの電力の供給を監視する充電監視装置であって、
前記バッテリへの電力の供給が許可された前記車両を識別するための登録済み車両側識別情報を記憶する車両側識別情報データベースと、
前記電源設備から前記バッテリへ電力を伝送するための電源ラインに接続され、且つ前記車両に備わる車両側電力線通信部との間で、該電源ラインを通信路とする電力線通信により情報を送受信する電源側電力線通信部と、
前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で前記通信路が確立された場合に、前記車両に固有に割り当てられた車両側識別情報を情報として含む認証要求信号を受信すると、前記車両側識別情報データベースに記憶された前記登録済み車両側識別情報に該認証要求信号に含まれる前記車両側識別情報と一致するものがあるか否かを判別し、その判別結果に応じた、認証成功または認証失敗を通知する応答信号を送信するよう前記電源側電力線通信部を制御する電源側通信制御部と、
を備えること。
（５） 上記（４）の構成の充電監視装置において、
前記車両に固有に割り当てられた車両側識別情報を記憶する電源側充電履歴保持部をさらに備え、
前記電源側通信制御部は、前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該電源側電力線通信部により前記車両から受信した前記車両側識別情報を前記電源側充電履歴保持部に記憶する、
こと。
（６） 上記（４）または（５）の構成の充電監視装置において、
前記電源設備に固有に割り当てられた電源側識別情報を記憶する電源ＩＤ保持部をさらに備え、
前記電源側通信制御部は、前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、前記電源ＩＤ保持部に記憶されている前記電源側識別情報を前記車両側電力線通信部に送信するよう前記電源側電力線通信を制御する、
こと。
（７） 上記（５）の構成の充電監視装置において、
前記電源側充電履歴保持部は、前記車両側識別情報とともに、前記車両側電力線通信部から周期的に送信される該車両側識別情報を受信した受信回数を記憶し、
前記電源側通信制御部は、前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該電源側電力線通信部により受信した前記車両側識別情報を前記電源側充電履歴保持部に記憶するとともに、該電源側電力線通信部により該車両側識別情報を周期的に受信する度に計数する前記受信回数を前記電源側充電履歴保持部に記憶する、
こと。

上記（１）の構成の充電監視装置によれば、車両側通信制御部から電力供給元（家庭内の電源コンセントや公共の電力供給設備など）に対して車両側識別情報を送信するので、電力供給元ではこの識別情報を認証し、その認証の結果に応じた動作、すなわち、電力の供給の許可禁止を決定することになる。そのため、車両側では、盗電などの場合には充電スイッチを遮断して充電動作を禁止するので、盗電を未然に防止することが可能になる。更に、盗電を試みた車両の車両側識別情報を電力供給元が把握して履歴を残すこともできるので、盗電の検出に役立つ。
また、上記（２）の構成の充電監視装置によれば、車両上の充電履歴保持部に充電動作の履歴が保存されることになり、この履歴には電源設備を特定可能な情報が含まれているので、車両側でも電力供給元（一般家庭内の電源コンセント等）を特定することができ、盗電等の検出に役立つ。
また、上記（３）の構成の充電監視装置によれば、電源側から周期的に電源側識別情報が送信される場合に、該電源側識別情報を受信した受信回数をカウントしておくことによって、車両に搭載されたバッテリにどの程度の電力が供給されたかを特定することができる。これを利用すれば、簡易な構成で、ある電源設備から車両に供給された電力量を特定することができる。
また、上記（４）の構成の充電監視装置によれば、電力供給元では車両から受信した車両側識別情報を認証し、その認証の結果に応じた動作、すなわち、電力の供給の許可禁止を決定することになる。そのため、車両側では、盗電などの場合には充電スイッチを遮断して充電動作を禁止するので、盗電を未然に防止することが可能になる。
また、上記（５）の構成の充電監視装置によれば、電力供給側において、車両側から受信した車両側識別情報を記録することによって、電力供給相手（車両）を特定することが可能になり、盗電等の検出に役立つ。
また、上記（６）の構成の充電監視装置によれば、車両側充電履歴保持部に充電動作の履歴が保存されることになり、この履歴には電源設備を特定可能な情報が含まれているので、車両側でも電力供給元（一般家庭内の電源コンセント等）を特定することができ、盗電等の検出に役立つ。
また、上記（７）の構成の充電監視装置によれば、車両側から周期的に車両側識別情報が送信される場合に、該車両側識別情報を受信した受信回数をカウントしておくことによって、車両に搭載されたバッテリにどの程度の電力が供給されたかを特定することができる。これを利用すれば、簡易な構成で、ある電源設備から車両に供給された電力量を特定することができる。

本発明によれば、電気自動車等の使用者が行う可能性のある盗電行為を特定したり盗電を未然に防止することが可能になる。

本発明の充電監視装置及び充電監視方法に関する具体的な実施の形態について、図１〜図７を参照しながら以下に説明する。

図１は実施の形態におけるプラグインハイブリッドカー及び充電に利用する電源設備の構成例を示すブロック図である。図２は図１に示すＰＬＣユニットの構成を示すブロック図である。図３は図１に示すプラグインハイブリッドカー側に設けたＰＬＣユニットの制御の内容を示すフローチャートである。図４は図１に示す電源設備側に設けた電源側充電監視装置の制御の内容を示すフローチャートである。図５は充電用電気ケーブルを経由して伝送される信号の構成例を示すタイムチャートである。図６はプラグインハイブリッドカー側のＰＬＣユニット上の充電履歴保持部に保持される情報の構成例を示す模式図である。図７は電源設備側の充電履歴保持部２７に保持される情報の構成例を示す模式図である。

本実施の形態では、図１に示すようにプラグインハイブリッドカー（ＨＶ）１０を充電用電気ケーブル１５を介して電源設備２０と接続し、電源設備２０側からプラグインハイブリッドカー１０に供給される電力を利用してバッテリ１３に充電する場合を想定している。

プラグインハイブリッドカー１０は、一般家庭用の電源コンセントから取り出すことのできる商用交流電力（例えばＡＣ１００Ｖ）を利用してバッテリ１３の充電を行う機能を搭載しているので、電源設備２０については、必要とされる商用交流電力を供給可能な設備であれば、公共の場所に設置される設備であっても良いし、一般家庭用の設備であっても良い。電源設備２０には、所定の電力供給施設３０から電力が供給される。電力供給施設３０は、一般的には電力会社側の設備であり、変電所や柱上変圧器等に相当する。

一般家庭内の電源設備の場合には、プラグインハイブリッドカー１０に電力を供給するために例えば課金装置のような特別な設備は備えていないので、図１に示す電源設備２０のように、電源コンセント２１ａに充電用電気ケーブル１５の電源プラグ１５ａを接続すれば、プラグインハイブリッドカー１０側は電源設備２０からいつでも電力の供給を受けることができる。従って、プラグインハイブリッドカー１０の所有者等は電源設備２０の所有者の使用許可を受けることなく、あるいは電気料金を支払うことなく充電動作を行うことが可能であり、プラグインハイブリッドカー１０の所有者等によって不正な充電（盗電）行為が行われる可能性もある。

そこで、電源設備２０側における盗電等の不正行為の対策として、電源側充電監視装置２２が設けてある。この電源側充電監視装置２２は、ＰＬＣ（電力線通信：Power Line Communications）モデム２５、パーソナルコンピュータ２６及び充電履歴保持部２７を備えており、ＰＬＣモデム２５の電源コードに設けられた電源プラグ２８は１つの電源コンセント２１ｃ（又は２１ａ，２１ｂ）と接続される。

パーソナルコンピュータ２６には、電源側充電監視装置２２の機能を実現するためのプログラムが組み込んであるので、このプログラムをパーソナルコンピュータ２６が実行することにより図４に示すような監視制御を行うことができる。また、パーソナルコンピュータ２６上には、電源設備２０を特定するための固有の識別情報（電源側ＩＤ）が予め登録され、更に認証のために必要な後述するデータベースが備わっている。

パーソナルコンピュータ２６の制御によって、プラグインハイブリッドカー１０の充電動作に関する履歴情報が生成され充電履歴保持部２７に蓄積される。充電履歴保持部２７に蓄積される履歴情報の具体例が図７に示されている。

なお、パーソナルコンピュータ２６の代わりに予めプログラムを組み込んだシングルチップのマイクロコンピュータを利用しても良いし、その機能をＰＬＣモデム２５の内部に組み込んでも良い。

プラグインハイブリッドカー１０側には、バッテリ１３を充電するための充電回路１２とＰＬＣユニット１４が設けてある。ＰＬＣユニット１４は車両側コンセント１１の電源ラインと接続されている。後述するように、ＰＬＣユニット１４には盗電等の不正な充電動作に対処するための機能が搭載されている。

充電回路１２の入力側の電源ラインは、充電スイッチＳＷを介して車両側コンセント１１と接続されている。従って、充電用電気ケーブル１５を介して電源設備２０側の電源コンセント２１ａと車両側コンセント１１とを電気的に接続すると、電源設備２０側から供給される商用交流電力が充電スイッチＳＷを経由して充電回路１２に印加される。充電回路１２は、入力される商用交流電力から充電に必要な所定の直流電力を生成し、この直流電力をバッテリ１３に供給し充電する。充電スイッチＳＷは、例えばリレーのように接続状態を電気的に制御可能なスイッチである。

プラグインハイブリッドカー１０側に搭載されているＰＬＣユニット１４には、図２に示すようにＰＬＣモデム１４１、制御部１４２、車両ＩＤ保持部１４３、充電履歴保持部１４４及びドライバ回路１４５が備わっている。

ＰＬＣモデム１４１は、市販されている一般的なＰＬＣモデムと同様に、同じ電力線に接続されている他局（他のＰＬＣモデム）との間でこの電力線を介して情報を伝送することが可能である。この情報の伝送には周波数の高い搬送波（キャリア）を使用するので、電力の供給に影響を及ぼすことなく情報を伝送することができる。

車両ＩＤ保持部１４３は、不揮発性メモリであり、予め定めた固有の識別情報（車両側ＩＤ）の情報を保持している。車両ＩＤ保持部１４３が保持しているＩＤは書き換えできないようになっている。

充電履歴保持部１４４は不揮発性メモリであり、充電履歴保持部１４４が保持する充電履歴情報の内容については、充電動作を行うときに制御部１４２の制御によって生成される履歴情報により逐次追加もしくは更新される。

制御部１４２は、ＰＬＣユニット１４の動作を制御するためのマイクロコンピュータであり、制御部１４２に接続されているＰＬＣモデム１４１、車両ＩＤ保持部１４３、充電履歴保持部１４４、ドライバ回路１４５を用いて図３に示すような制御を実施する。この制御によって、充電動作に関する履歴情報が生成され、この履歴情報が充電履歴保持部１４４に蓄積される。充電履歴保持部１４４に蓄積される履歴情報の具体例が図６に示されている。

プラグインハイブリッドカー１０に搭載されているＰＬＣユニット１４の動作の概要は図３に示す通りである。図３を参照しながらＰＬＣユニット１４の動作について以下に説明する。

ステップＳ１１では、制御部１４２はＰＬＣモデム１４１を起動する。

ステップＳ１２では、制御部１４２は充電用電気ケーブル１５を介してプラグインハイブリッドカー１０と電源設備２０とが接続されたかどうかを調べる。つまり、充電用電気ケーブル１５の電源プラグ１５ａが電源コンセント２１ａと接続され、電源プラグ１５ｂが車両側コンセント１１と接続されて充電可能な状態になったかどうかを調べる。実際には、車両側コンセント１１の近傍で電源プラグ１５ｂが挿入されたかどうかをスイッチやセンサ等で検出しても良いし、車両側コンセント１１の電極に所定の電源電圧が現れているかどうかを調べても良いし、電源設備２０側のＰＬＣモデムから送出される搬送波の有無を調べても良い。

ステップＳ１３では、制御部１４２は、ＰＬＣモデム１４１が電源設備２０側のＰＬＣモデムとの間で通信可能な状態か否かを調べる。図１に示すように、電源設備２０側の電源コンセント２１ｃに電源側充電監視装置２２が接続されている場合には、後述するように電源側充電監視装置２２内のＰＬＣモデム２５が動作するため、プラグインハイブリッドカー１０上のＰＬＣモデム１４１は電源設備２０側と通信可能な状態（通信が確立された状態）になる。通信可能な状態になると次のステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、制御部１４２は車両ＩＤ保持部１４３が保持している識別情報（車両ＩＤ）を読み取り、このＩＤを車両側ＩＤとしてＰＬＣ通信により送信する。つまり、車両側ＩＤをＰＬＣモデム１４１から電源ライン−車両側コンセント１１−充電用電気ケーブル１５−電源コンセント２１ａの電力線経路を介してＰＬＣモデム２５に送る。

プラグインハイブリッドカー１０上のＰＬＣユニット１４が車両側ＩＤを送出した後で、後述するように電源設備２０側に接続されている電源側充電監視装置２２から電源側ＩＤがＰＬＣ通信により送出される。そこで、次のステップＳ１５では、制御部１４２はＰＬＣユニット１４が電源側ＩＤを受信するのを待つ。電源側ＩＤを受信すると次のステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、制御部１４２はステップＳ１５で受信した電源側ＩＤを充電履歴保持部１４４上に記録する。

ステップＳ１７では、電源設備２０の使用許可を得るために制御部１４２は所定の認証願いの信号（認証要求信号）をＰＬＣモデム１４１によりＰＬＣ信号として電源側充電監視装置２２に送出する。

ステップＳ１８では、制御部１４２はＰＬＣモデム１４１の受信状態、つまり、上記認証願いの信号（認証要求信号）に対する電源側充電監視装置２２からの応答信号を監視することにより、ステップＳ１７で送出した認証願いに対する電源側充電監視装置２２からの応答（つまり、認証成功か認証失敗か）を調べる。これにより、認証の結果がＯＫかＮＧかを識別できる。認証の結果がＯＫの場合には次のステップＳ１９に進み、ＮＧの場合は処理を終了する。

ステップＳ１９では、制御部１４２はドライバ回路１４５を介して充電スイッチＳＷを制御し、充電が可能なオン状態に切り替える。つまり、電源設備２０側から充電用電気ケーブル１５を経由して車両側コンセント１１に供給される電力を充電回路１２に与える。従って、この時点で充電回路１２はバッテリ１３の充電を開始する。

ステップＳ２０では、制御部１４２は充電が終了したか否かを調べる。例えば、図示しない終了ボタンをユーザが操作した場合や、バッテリ１３に十分な電力が蓄積されて充電回路１２からバッテリ１３に流れる電流が所定以下になった場合や、充電用電気ケーブル１５が取り外された場合や、相手側のＰＬＣモデムから送出される搬送波が検出されなくなった場合などを充電の終了とみなすことができる。充電中は、ステップＳ２０〜Ｓ２４の処理を繰り返し実行する。

また、充電中、すなわちプラグインハイブリッドカー１０と電源設備２０とを接続して電源設備２０からプラグインハイブリッドカー１０側に電力を供給している間は、後述するように電源側充電監視装置２２から電源側ＩＤが繰り返し送信される。例えば、充電用電気ケーブル１５等の電力線上には、図５に示す信号のように、電源側充電監視装置２２がＰＬＣ信号として送出する電源側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ１秒間）に渡って繰り返し現れた後、所定時間の区切りの後、再び電源側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ２秒間）に渡って繰り返し現れ、更に所定時間の区切りの後、再び電源側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ３秒間）に渡って繰り返し現れる。なお、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は同じ長さである。

ステップＳ２１では、制御部１４２は、ＰＬＣモデム１４１が電源側充電監視装置２２の送出した電源側ＩＤの受信を継続しているか、それとも前記区切りに相当する受信の中断を検出したかどうかを調べる。受信を継続している場合は次のステップＳ２２に進み、前記区切りを検出した場合はステップＳ２３に進む。

ステップＳ２２では、制御部１４２は車両ＩＤ保持部１４３から読み取った識別情報（車両ＩＤ）を車両側ＩＤとしてＰＬＣモデム１４１から再び送信する。つまり、充電中には、プラグインハイブリッドカー１０側から電源設備２０に対して車両側ＩＤが繰り返し送信され、電源設備２０側からプラグインハイブリッドカー１０に対しては、電源側ＩＤが繰り返し送信される。

ステップＳ２３では、制御部１４２は、電源側ＩＤの受信が一時的に途切れたことを表す区切りの検出回数を計数してこの区切り回数を充電履歴保持部１４４に記録する。例えば、ＰＬＣモデム１４１が図５に示すような信号を受信する場合には、Ｘ１の期間とＸ２の期間との間の区切りを１回目の区切りとして検出し、Ｘ２の期間とＸ３の期間との間の区切りを２回目の区切りとして検出し、Ｘ３の期間が終了した後で３回目の区切りを検出する。区切りを検出するたびに、履歴として充電履歴保持部１４４に記録する区切り検出回数が更新される。

ステップＳ２４では、制御部１４２はＰＬＣモデム１４１が最後に検出した電源側ＩＤを履歴として充電履歴保持部１４４に記録する。また、最後に検出した電源側ＩＤと充電履歴保持部１４４に記録されている電源側ＩＤとを比較して一致するかどうかを調べる。一致する場合には記録を更新する必要はないが、一致しない場合には最後に検出した電源側ＩＤを新たな履歴として充電履歴保持部１４４に追加記録する。

ステップＳ２５では、制御部１４２はドライバ回路１４５を介して充電スイッチＳＷを制御し、充電回路１２の入力を車両側コンセント１１等の電源ラインから切り離して充電動作を終了する。

ＰＬＣユニット１４が図３に示す処理を行うことにより、充電履歴保持部１４４上には例えば図６に示すような履歴情報が記録され保存される。図６に示す例では、それぞれの充電操作を表す履歴の情報として「履歴番号」、「電源側ＩＤ」、「接続時間」の情報が含まれている。「履歴番号」は、充電操作を行った順番を表す番号である。「電源側ＩＤ」は、ＰＬＣモデム１４１が電源設備２０側から受信した識別情報である。「接続時間」は、ステップＳ２３で記録される区切り検出回数である。つまり、一定時間おきに区切りが現れるので、区切り検出回数は接続時間あるいは充電動作を行っていた時間の長さに相当する。このように、「電源側ＩＤ」毎に「接続時間」が記録されることによって、これらの情報を記録する車両に各「電源側ＩＤ」からどの程度の電力が供給されたかを特定することができる。

従って、電源設備２０側に接続されている電源側充電監視装置２２が車両側ＩＤの認証に失敗した場合には、ＰＬＣユニット１４がプラグインハイブリッドカー１０における充電動作を禁止するように制御することができ、盗電を防止することができる。もしも許可されていないのにプラグインハイブリッドカー１０側が充電動作を行った場合であっても、電源側ＩＤの情報が履歴としてＰＬＣユニット１４上の充電履歴保持部１４４に残るので、この履歴を盗電行為の検出に役立てることができる。

なお、充電回路１２の充電動作のオンオフを切り替える充電スイッチＳＷについては省略することもできる。

電源設備２０に接続されている電源側充電監視装置２２内のパーソナルコンピュータ２６の動作の概要が図４に示されている。図４に示す動作について以下に説明する。

ステップＳ３１では、パーソナルコンピュータ２６はＰＬＣモデム２５を起動する。

ステップＳ３２では、パーソナルコンピュータ２６はＰＬＣモデム２５がプラグインハイブリッドカー１０側のＰＬＣモデムとの間で通信可能かどうかを調べる。充電用電気ケーブル１５を介してプラグインハイブリッドカー１０が電源設備２０に接続され、プラグインハイブリッドカー１０上のＰＬＣユニット１４が動作しているときには、ＰＬＣモデム２５がＰＬＣユニット１４内のＰＬＣモデム１４１と通信可能な状態（通信が確立された状態）になるので、その場合には次のステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、パーソナルコンピュータ２６はＰＬＣモデム２５がプラグインハイブリッドカー１０側から送出される車両側ＩＤを受信したかどうかを調べる。車両側ＩＤを受信すると次のステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、パーソナルコンピュータ２６はステップＳ３３で受信した車両側ＩＤを充電履歴保持部２７上に記録する。

ステップＳ３５では、パーソナルコンピュータ２６はその内部に予め登録されている電源側ＩＤを読み込み、この電源側ＩＤをＰＬＣモデム２５を介してＰＬＣ通信により送信しプラグインハイブリッドカー１０側に送る。これにより、プラグインハイブリッドカー１０側のＰＬＣユニット１４では、電源側ＩＤを認識することができる。

ステップＳ３６では、パーソナルコンピュータ２６は、ＰＬＣモデム２５の受信状態を監視しており、プラグインハイブリッドカー１０上のＰＬＣユニット１４から電源設備２０の使用許可を求める認証願い（認証要求信号）を受信したかどうかを調べる。認証願いを受信すると次のステップＳ３７に進む。

ステップＳ３７では、パーソナルコンピュータ２６は認証のために予め用意されているＩＤデータベース２９を利用して、ステップＳ３３で受信した車両側ＩＤと一致するＩＤがＩＤデータベース２９上に存在するか否かを調べる。ＩＤデータベース２９上には、電源設備２０の所有者あるいは権利者が電力の供給を予め許可した車両を表す車両側ＩＤが予め登録されている。なお、ＩＤデータベース２９は、例えば、パーソナルコンピュータ２６が備えるＨＤＤに作成される。

従って、ステップＳ３３で受信した車両側ＩＤと一致するＩＤがＩＤデータベース２９上に存在する場合には、ステップＳ３６で受信した認証願いを受け入れることができるので、次のステップＳ３８で「認証ＯＫ」の認証結果をＰＬＣモデム２５からＰＬＣ信号として送信する。ステップＳ３３で受信した車両側ＩＤと一致するＩＤがＩＤデータベース２９上に存在しなかった場合には、ステップＳ３６で受信した認証願いを受け入れることができないので、次のステップＳ３８で「認証ＮＧ」の認証結果をＰＬＣモデム２５からＰＬＣ信号として送信する。「認証ＯＫ」の認証結果を送信することにより、ＰＬＣユニット１４の制御に従ってプラグインハイブリッドカー１０側では充電動作を開始することができる。

なお、本実施の形態では、許可すべきＩＤが予め登録されているＩＤデータベース２９を利用して認証処理を行っているが、例えば料金徴収装置あるいは課金装置などが電源設備２０に接続されているような場合には、電源側充電監視装置２２が受信した車両側ＩＤを料金徴収装置あるいは課金装置に問い合わせることにより許可すべきＩＤかどうかを判断しても良い。

ステップＳ３９では、パーソナルコンピュータ２６は電源設備２０とプラグインハイブリッドカー１０との接続状態が継続中か否かを識別する。具体的には、充電用電気ケーブル１５の電源プラグ１５ａが電源コンセント２１ａに接続されているかどうかを電源コンセント２１ａ近傍のスイッチ等（図示せず）により検出したり、プラグインハイブリッドカー１０側のＰＬＣモデム１４１が充電用電気ケーブル１５上に送出する搬送波の有無を調べる。

ステップＳ４０では、パーソナルコンピュータ２６は前記電源側ＩＤを再びＰＬＣモデム２５を介してＰＬＣ通信により送信しプラグインハイブリッドカー１０側に送る。ステップＳ４０は繰り返し実行されるので、プラグインハイブリッドカー１０が電源設備２０と接続されている間は、電源側ＩＤがＰＬＣモデム２５から短い周期で繰り返し送信される。また、前述のようにプラグインハイブリッドカー１０側のＰＬＣモデム１４１も車両側ＩＤを繰り返し送信するので、パーソナルコンピュータ２６はＰＬＣモデム２５が受信した車両側ＩＤを逐次取り込んで調べる。

ステップＳ４１では、パーソナルコンピュータ２６は予め定めた一定時間（Ｘ秒）が経過したかどうかを調べ、経過してなければステップＳ３９に進み、経過した時にはステップＳ４２に進む。つまり、一定時間（Ｘ秒）毎にステップＳ４２以降の処理が実行される。

ステップＳ４２では、パーソナルコンピュータ２６は電源側ＩＤの送信を一時的に中断するための区切り期間を生成する。具体的には、所定時間の時間待ちを行うことにより、この間だけステップＳ４０の実行を停止し、電源側ＩＤの送信を止める。

従って、ＰＬＣモデム２５がＰＬＣ通信により充電用電気ケーブル１５側に送出する信号は、例えば図５に示すような状態になる。つまり、ＰＬＣモデム２５がＰＬＣ信号として送出する電源側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ１秒間）に渡って繰り返し現れた後、所定時間の区切りの後、再び電源側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ２秒間）に渡って繰り返し現れ、更に所定時間の区切りの後、再び電源側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ３秒間）に渡って繰り返し現れる。なお、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は同じ長さ（Ｘ秒）である。

また、前述のように、電源設備２０側が電源側ＩＤの情報を送信しているときには、プラグインハイブリッドカー１０側のＰＬＣユニット１４も車両側ＩＤの送信を繰り返すので、ＰＬＣユニット１４が送出する信号についても図５と同様になる。つまり、ＰＬＣモデム１４１がＰＬＣ信号として送出する車両側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ１秒間）に渡って繰り返し現れた後、所定時間の区切りの後、再び車両側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ２秒間）に渡って繰り返し現れ、更に所定時間の区切りの後、再び車両側ＩＤの情報が所定時間（Ｘ３秒間）に渡って繰り返し現れる。

ステップＳ４３では、パーソナルコンピュータ２６はステップＳ４２の区切りの回数を計数すると共に、この区切り回数を履歴として充電履歴保持部２７に記録する。また、最後に受信した車両側ＩＤがそれ以前に受信した車両側ＩＤと異なる場合には、区切り回数をクリアして０から再び計数を開始する。

ステップＳ４４では、パーソナルコンピュータ２６はＰＬＣモデム２５が最後に受信した車両側ＩＤを履歴として充電履歴保持部２７に記録する。また、最後に検出した車両側ＩＤと充電履歴保持部２７に記録されている車両側ＩＤとを比較して一致するかどうかを調べる。一致する場合には記録を更新する必要はないが、一致しない場合には最後に検出した車両側ＩＤを新たな履歴として充電履歴保持部２７に追加記録する。

電源側充電監視装置２２が図４に示す処理を行うことにより、充電履歴保持部２７上には例えば図７に示すような履歴情報が記録され保存される。図７に示す例では、それぞれの充電操作（電力供給動作）を表す履歴の情報として「履歴番号」、「車両側ＩＤ」、「接続時間」の情報が含まれている。「履歴番号」は、充電操作を行った順番を表す番号である。「車両側ＩＤ」は、ＰＬＣモデム２５がプラグインハイブリッドカー１０側から受信した識別情報である。「接続時間」は、ステップＳ４３で記録される区切り検出回数である。つまり、一定時間（Ｘ秒）おきに区切りが現れるので、区切り検出回数は接続時間あるいは充電動作を行っていた時間の長さに相当する。このように、「車両側ＩＤ」毎に「接続時間」が記録されることによって、各車両毎にどの程度の電力を供給したかを特定することができる。

図１に示す構成のように、プラグインハイブリッドカー１０側に充電スイッチＳＷが備わっている場合には、ＰＬＣユニット１４からの認証願いに対して電源側充電監視装置２２が「認証ＯＫ」の認証結果を送信しない限りプラグインハイブリッドカー１０側では充電動作が禁止される。プラグインハイブリッドカー１０側が充電動作を行わなかった場合であっても、充電履歴保持部１４４上に電源側ＩＤの情報が履歴として記録される。もしも、プラグインハイブリッドカー１０の所有者等が電源設備２０からの盗電行為を行おうと試みたような場合には、認証結果が「認証ＮＧ」になり充電ができないため、充電用電気ケーブル１５がすぐに外されることになり、充電履歴保持部１４４上の履歴については、「接続時間」として非常に小さい値が記録される。

なお、図３、図４に示す処理においては、プラグインハイブリッドカー１０側のＰＬＣユニット１４が電源側充電監視装置２２に対して許可を求めるために「認証願い」を送信するように制御しているが、「認証願い」の送信を省略することもできる。例えば、ＰＬＣユニット１４が最初に送信した車両側ＩＤを「認証願い」の代わりに利用し、電源側充電監視装置２２が最初の車両側ＩＤを受信した直後に、ステップＳ３６を省略して電源側充電監視装置２２側でステップＳ３７の認証処理を開始するように制御しても良い。

なお、プラグインハイブリッドカー１０側のＰＬＣユニット１４がＰＬＣ信号として送信する車両側ＩＤの送信タイミングや、電源設備２０側の電源側充電監視装置２２がＰＬＣ信号として送信する電源側ＩＤの送信タイミングなどについては、必要に応じて変更することが可能である。しかし、接続状態や充電状態が維持されているかどうかを確認可能にするために、比較的短い周期で定期的に車両側ＩＤ及び電源側ＩＤの送信を繰り返すのが望ましい。

図１に示すように、電源設備２０側に電源側充電監視装置２２を接続し、プラグインハイブリッドカー１０側に監視機能を備えたＰＬＣユニット１４を搭載した場合には、充電用電気ケーブル１５を介してプラグインハイブリッドカー１０が電源設備２０から電流の供給を受けてバッテリ１３の充電を行おうとする際に、プラグインハイブリッドカー１０上の充電履歴保持部１４４には図６に示すような履歴情報が蓄積され、電源設備２０側の充電履歴保持部２７には図７に示すような履歴情報が蓄積される。これらの履歴情報の内容を調べることにより、盗電などの不正行為があった場合には、それを検出することが可能になる。

例えば、充電履歴保持部１４４に図６に示すような履歴情報が保持されていた場合には、１番目の履歴の内容から、このプラグインハイブリッドカー１０は「ｘｙｚ１２３４」の電源側ＩＤが割り当てられた電源設備２０との間で「２１１」の値に相当する時間に渡って充電動作を行った、という事実関係を確認することができる。

また、例えば充電履歴保持部２７に図７に示すような履歴情報が保持されていた場合には、１番目の履歴の内容から、この電源設備２０は「ＡＢＣ１２３４」の車両側ＩＤが割り当てられた車両に対して「３１１」の値に相当する時間に渡って充電のための電力供給を行った、という事実関係を確認することができる。

従って、プラグインハイブリッドカー１０の所有者等が電源設備２０の権利者等に許可を得ることなく、あるいは料金を支払うことなく充電のための接続を行ったような場合には、電源設備２０の権利者等は、この不正行為を履歴情報に基づいて確認し、プラグインハイブリッドカー１０の所有者等に料金を請求したり、盗電行為の再発を防止するための行動を取ることができる。

なお、充電履歴保持部１４４及び充電履歴保持部２７の履歴情報の中に、接続時間の長さの他に、日時の情報を追加しても良い。日時の情報を含めることにより、盗電行為が行われた日時を確認することが可能であり、充電履歴保持部１４４側の履歴と充電履歴保持部２７側の履歴とが一致するかどうかを確認するのに役立つ。

実施の形態におけるプラグインハイブリッドカー及び充電に利用する電源設備の構成例を示すブロック図である。 図１に示すＰＬＣユニットの構成を示すブロック図である。 図１に示すプラグインハイブリッドカー側に設けたＰＬＣユニットの制御の内容を示すフローチャートである。 図１に示す電源設備側に設けた電源側充電監視装置の制御の内容を示すフローチャートである。 充電用電気ケーブルを経由して伝送される信号の構成例を示すタイムチャートである。 プラグインハイブリッドカー側のＰＬＣユニット上の充電履歴保持部に保持される情報の構成例を示す模式図である。 電源設備側の充電履歴保持部２７に保持される情報の構成例を示す模式図である。

符号の説明

１０ プラグインハイブリッドカー
１１ 車両側コンセント
１２ 充電回路
１３ バッテリ
１４ ＰＬＣユニット
１５ 充電用電気ケーブル
１５ａ，１５ｂ 電源プラグ
２０ 電源設備
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ 電源コンセント
２２ 電源側充電監視装置
２５ ＰＬＣモデム
２６ パーソナルコンピュータ
２７ 充電履歴保持部
２８ 電源プラグ
２９ ＩＤデータベース
３０ 電力供給施設
１４１ ＰＬＣモデム
１４２ 制御部
１４３ 車両ＩＤ保持部
１４４ 充電履歴保持部
１４５ ドライバ回路
ＳＷ 充電スイッチ

Claims (7)

1. バッテリを搭載し、該バッテリから供給される電力を走行のための駆動源とする車両とは別体に設けられた電源設備からの前記バッテリへの電力の供給を監視する充電監視装置であって、
   前記車両に固有に割り当てられた車両側識別情報を記憶する車両ＩＤ保持部と、
   前記電源設備から前記バッテリへ電力を伝送するための電源ラインに接続され、且つ前記電源設備に備わる電源側電力線通信部との間で、該電源ラインを通信路とする電力線通信により情報を送受信する車両側電力線通信部と、
   前記バッテリへの電力の供給の可否を切り替えるために前記電源ラインの一部を短絡開放する充電スイッチを駆動するドライバ回路と、
   前記電源側電力線通信部と前記車両側電力線通信部の間で前記通信路が確立された場合に、前記車両ＩＤ保持部に記憶されている前記車両側識別情報を情報として含む認証要求信号を前記電源側電力線通信部に送信するよう前記車両側電力線通信部を制御し、その後、前記電源側電力線通信部から受信した、該認証要求信号に対する認証成功または認証失敗を通知する応答信号に応じて、前記充電スイッチの短絡開放を指示する制御信号を前記ドライバ回路に出力して該ドライバ回路を制御する車両側通信制御部と、
   を備えることを特徴とする充電監視装置。
2. 前記電源設備に固有に割り当てられた電源側識別情報を記憶する車両側充電履歴保持部をさらに備え、
   前記車両側通信制御部は、前記電源側電力線通信部と前記車両側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該車両側電力線通信部により受信した前記電源側識別情報を前記車両側充電履歴保持部に記憶する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電監視装置。
3. 前記車両側充電履歴保持部は、前記電源側識別情報とともに、前記電源側電力線通信部から周期的に送信される該電源側識別情報を受信した受信回数を記憶し、
   前記車両側通信制御部は、前記電源側電力線通信部と前記車両側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該車両側電力線通信部により受信した前記電源側識別情報を前記車両側充電履歴保持部に記憶するとともに、該車両側電力線通信部により該電源側識別情報を周期的に受信する度に計数する前記受信回数を前記車両側充電履歴保持部に記憶する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の充電監視装置。
4. バッテリを搭載し、該バッテリから供給される電力を走行のための駆動源とする車両とは別体に設けられた電源設備からの前記バッテリへの電力の供給を監視する充電監視装置であって、
   前記バッテリへの電力の供給が許可された前記車両を識別するための登録済み車両側識別情報を記憶する車両側識別情報データベースと、
   前記電源設備から前記バッテリへ電力を伝送するための電源ラインに接続され、且つ前記車両に備わる車両側電力線通信部との間で、該電源ラインを通信路とする電力線通信により情報を送受信する電源側電力線通信部と、
   前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で前記通信路が確立された場合に、前記車両に固有に割り当てられた車両側識別情報を情報として含む認証要求信号を受信すると、前記車両側識別情報データベースに記憶された前記登録済み車両側識別情報に該認証要求信号に含まれる前記車両側識別情報と一致するものがあるか否かを判別し、その判別結果に応じた、認証成功または認証失敗を通知する応答信号を送信するよう前記電源側電力線通信部を制御する電源側通信制御部と、
   を備えることを特徴とする充電監視装置。
5. 前記車両に固有に割り当てられた車両側識別情報を記憶する電源側充電履歴保持部をさらに備え、
   前記電源側通信制御部は、前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該電源側電力線通信部により前記車両から受信した前記車両側識別情報を前記電源側充電履歴保持部に記憶する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の充電監視装置。
6. 前記電源設備に固有に割り当てられた電源側識別情報を記憶する電源ＩＤ保持部をさらに備え、
   前記電源側通信制御部は、前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、前記電源ＩＤ保持部に記憶されている前記電源側識別情報を前記車両側電力線通信部に送信するよう前記電源側電力線通信を制御する、
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の充電監視装置。
7. 前記電源側充電履歴保持部は、前記車両側識別情報とともに、前記車両側電力線通信部から周期的に送信される該車両側識別情報を受信した受信回数を記憶し、
   前記電源側通信制御部は、前記車両側電力線通信部と前記電源側電力線通信部の間で通信路が確立された場合に、該電源側電力線通信部により受信した前記車両側識別情報を前記電源側充電履歴保持部に記憶するとともに、該電源側電力線通信部により該車両側識別情報を周期的に受信する度に計数する前記受信回数を前記電源側充電履歴保持部に記憶する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の充電監視装置。

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