JP2011182617A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両側に特別の装備を必要とせず、各種公共施設の駐車場など不特定多数の車両への充電を行う状況でも効果的に不正充電を抑制できる車両用の充電装置を提供する。
【解決手段】車両２のプラグ３００が充電装置１のコンセント１２０に接続されるとロック部１３０がロックして電力供給部１２１による充電が開始される。入力部１１３によって、例えば駐車場の駐車券やレシートに印刷されたコードを読み取って照合を行い、充電が許可された車両だと認証されるとロック部１３０によるロックが解除される。認証されないとロックが解除しないので不正充電が抑制される。不正なプラグの引き抜きがあった場合は警報部１１１による警報や撮影部１１２によるナンバープレートの撮影などが行われる。
【選択図】図２

Description

本発明は、充電装置に関する。

環境保護が重要となった今日、自動車業界においては、電気自動車やハイブリッド自動車のように電気の使用が重要となってきており、これに関係した各種技術の提案がある。電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ：Ｐｌｕｇ−Ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）においては充電技術が重要となる。

車両用の充電装置としては、例えば下記特許文献１に提案された技術がある。同文献では自動車車両への充電装置において、不正充電を防止する技術が提案されている。

特開２００９−１４８０４１号公報

しかし特許文献１の技術では、車両側から充電装置へ向けてキー信号を送信する必要がある。したがって、それに対応した装備を車両側が備えなければならない。これはコストアップを招く可能性がある。さらに車両側に特別の装備を必要とする場合、例えば各種公共施設や商業施設の駐車スペースに充電装置を設置する場合などのように、様々な車両が利用する状況には適応しにくい。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、車両側に特別の装備を必要とせず、各種公共施設の駐車場など不特定多数の車両への充電を行う状況でも効果的に不正充電を抑制できる車両用の充電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を達成するために、本発明に係る充電装置は、車両に装備された蓄電部を充電する充電装置であって、前記蓄電部から延長された充電ケーブルの先端に備えられたプラグを脱着可能に接続するためのコンセントと、前記コンセントに前記プラグが装着された場合に、前記コンセントを通じて前記蓄電部へ充電用の電力を供給する電力供給部と、前記コンセントに接続された車両以外から入力された入力を受け付ける入力部と、前記入力部が受け付けた入力により、前記コンセントが接続された車両の認証を行う認証部と、前記電力供給部による充電開始前に前記コンセントに装着されたプラグを離脱不能にロックし、前記認証部により所定の許可車両であると認証された場合には前記プラグのロックを解除状態とし、前記認証部により所定の許可車両であると認証されていない場合には前記プラグのロックを解除状態としないロック部と、を備えたことを特徴とする。

これにより本発明に係る充電装置では、車両に充電する充電装置において、充電する車両以外から入力された入力によって車両が所定の充電が許可された許可車両であるか否かを判断して不許可車両に対してはロックを解除しないので、車両側に装備を必要としない簡易な認証方法によって車両の認証が行える。したがって不特定多数の車両を充電する状況においても不正充電を抑制できる充電装置が実現できる。

また前記入力部は、券を読み取る券読取部を備え、前記認証部は、前記券読取部が読み取った券が所定の駐車スペースにおける駐車券である場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第１の認証部を備えたとしてもよい。

これにより駐車スペースの駐車券を用いて照合するので、各種公共施設や商業施設など不特定多数の車両に充電する場合に簡易な方法で不正充電を抑制する充電装置が実現できる。

また前記認証部は、前記入力部が受け付けた入力が、所定の商業施設における購買活動を証明する入力である場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第２の認証部を備えたとしてもよい。

これにより商業施設における購買活動の証明物を用いて照合を行うので、各種商業施設で不特定多数の車両に充電する場合に簡易な方法で不正充電を抑制する充電装置が実現できる。

また前記入力部は、物品に書き込まれたコードを光学的あるいは電磁的に読み取る読取手段を備えたとしてもよい。

これにより物品に書き込まれたコードを読み取って照合することができるので、今日様々な分野で普及している磁気カード、あるいはバーコードやＱＲコード（登録商標）等の各種のコードを用いて利便性の高い照合を行い、不正充電を抑制した充電装置が実現できる。

また前記認証部は、前記読取手段が読み取ったコードが、所定の商業施設における購買を示す購買証明物に書き込まれたコードである場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第３の認証部を備えたとしてもよい。

これにより商業施設での購買活動を証明する物、例えばレシートに印刷されたコードを用いて照合するので、今日様々な商業活動でも普及しているバーコードやＱＲコード等の各種のコードを用いて利便性の高い照合を行い、各種商業施設のように不特定多数の車両に充電する場合に簡易な方法で不正充電を抑制する充電装置が実現できる。

また前記入力部は、キーを有するキー入力部を備え、前記認証部は、前記キー入力部が受け付けたキー入力が、所定のキー入力であった場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第４の認証部を備えたとしてもよい。

これにより簡易なキー入力で照合するので、例えば家庭や集合住宅などで、不正充電を抑制した充電装置が実現できる。

また前記電力供給部によって前記コンセントに接続された前記プラグを通じて電力が供給されており、前記ロック部が前記プラグをロックした状態で、前記電力供給部から前記蓄電部の間で電力を伝達する伝達部のどこかで接続が遮断されたことを検知する検知部を備えたとしてもよい。

これにより許可車両か否かを照合して不正充電を抑制するのみでなく、プラグがロックされた状態で、不正なプラグの引き抜きなどにより導電部のどこかが遮断される不正な遮断も検出して、不正充電の抑制効果を一層向上させる。

また前記検知部で前記遮断が検知された場合に、警報を報知する警報部を備えたとしてもよい。

これにより充電中における不正な遮断が検知されたら警報を報知するので、照合による不正充電抑制とあいまって、効果的に不正充電を抑制できる充電装置が実現できる。

また前記検知部で前記遮断が検知された前記車両の画像を撮影する撮影部を備えたとしてもよい。

これにより充電中における不正な遮断が検知されたら車両の画像を撮影するので、照合による不正充電抑制とあいまって、効果的に不正充電を抑制できる充電装置が実現できる。

本発明の実施例における車両用充電システムの構成図。 車両用充電システムの詳細な装置構成を示す図。 充電処理を示すフローチャート。 ロック部の例を示す図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１及び図２は、本発明に係る車両用充電システムの実施例における装置構成の概略図である。

車両用充電システムは、充電装置１、車両２、充電ケーブル３を備える。車両２は電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）などとし、電池２０（蓄電部）を備える。充電ケーブル３はプラグ３００とケーブル部３１０とを備えて、充電システム１と車両２の電池２０とを電気的に接続する。

充電装置１は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、表示部１１０、警報部１１１、撮影部１１２、入力部１１３、コンセント１２０、電力供給部１２１、検知部１２２、ロック部１３０を備える。ＣＰＵ１０１は各種情報処理や演算を実行したり、装置各部に各種指令を発する。ＲＡＭ１０２はＣＰＵ１０１の作業領域として用いられる一時記憶部である。

ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の各種情報処理で用いられるプログラムや数値などを記憶する不揮発性記憶部である。表示部１１０は、例えば液晶ディスプレイなどとして、ユーザに各種情報を文字や画像で表示する。警報部１１１はスピーカや発光部（電球、ＬＥＤ等）を備えるとし、後述するように不正な充電が発覚した場合に、ブザーやサイレンなどの警報音や、発光部における警報発光を実行する。

撮影部１１２は例えばＣＣＤカメラ等として、静止画（や動画）を撮影する機能を有し、後述するように不正な充電が発覚した場合に車両２のナンバープレートや車両全体の画像などを撮影する。入力部１１３はユーザからの各種入力を受け付ける。入力部１１３の詳細は後述する。

コンセント１２０にはプラグ３００が脱着可能であり、コンセント１２０にプラグ３００が装着（挿入）された状態で、電力供給部１２１を通じて充電用の電力が車両２の電池２０へ供給される。

検知部１２２はコンセント１２０にはプラグ３００が装着されているか否かを検出する。本発明において検出部１２２は、プラグ３００の装着、離脱、及びコンセント１２０から電池２０までの接続のうちのどこかが遮断したことを検出する機能を有すればどのような構造でもよい。

検出部１２２は例えばプラグ３００の装着により流れる電流の有無を検出することによってプラグ３００の装着、離脱や、コンセント１２０から電池２０までの接続のうちのどこかが遮断したことを検出するとしてもよい。あるいは検知部１２２には、コンセント１２０の奥にスイッチを装備し、プラグ３００が装着（挿入）されるとこのスイッチを押すようにして、この仕組みによりプラグ３００の装着、離脱を検出するとしてもよい。

ロック部１３０は、コンセント１２０にプラグ３００が装着（挿入）された状態でプラグ３００が離脱不能なようにロックする。ロック部１３０の詳細は後述する。

以上の構成のもとで本実施例では、不正充電を抑制した充電処理を実行する。その具体的な処理手順は図３に示されている。図３の処理は予めプログラム化されて、例えばＲＯＭ１０３に記憶しておき、ＣＰＵ１０１が自動的にそれを呼び出して実行するとすればよい。

図３の処理ではまず手順Ｓ１０でプラグインを検知したとする。これは検知部１２２によって上述のとおり検知すればよい。次にＳ２０でプラグ３００をロックする。ロックの方法の例が図４に示されている。図４（ａ）に示されているように、プラグ３００は２枚の導電性の刃３０２を有する。この刃３０１を通じて電力が供給される。

従来から、刃３０１には位置固定のためや簡単に離脱しないための孔部３０２が貫通形成されている。コンセント１２０内において、挿入されたプラグ３００の刃３０１の孔部３０２と対向する（接触する）位置に凸部１３２（図４（ｂ）参照）が設けられて、孔部３０２と凸部１３２とが凹凸嵌合することにより、プラグ３００の位置が固定されるとともに、プラグ３００が簡単に離脱することが抑制される。

図４（ｂ）、（ｃ）の例では、従来からあったこの孔部３０２にバーを貫通させることでプラグ３００をロックする。具体的にロック部１３０は、コンセントの筐体１３１に形成されたプラグ挿入孔の内壁に形成された凸部１３２の箇所に、バー１３３とバー移動機構１３４とを装備する。バー移動機構１３４によってバー１３３は駆動されて、孔部３０２内を軸方向に前進、後退運動（平行移動）する。

検知部１２２がプラグ３００が適切に奥まで挿入されたことを検知したら、ＣＰＵ１０１が、バー移動機構１３４に指令して、バー１３３を前進運動させるとすればよい。これにより図４（ｃ）のようにバー１３３が孔部３０２内に挿入されて、プラグ３００は離脱不能にロックされる。

また図４（ｄ）の例では、電磁石を利用してプラグ３００をロックする。具体的にはロック部１３０は鉄芯１３５、ソレノイド１３６、ばね１３７、制御部１３８を備える。コンセント１２０内に挿入されたプラグ３００の刃３０１の側面に、ばね１３７により付勢された鉄芯１３５が接触する。

検知部１２２にによりプラグ３０１が奥まで挿入されたことが検知されると、ＣＰＵ１０１からの指令で制御部１３８がソレノイド１３６に電流を流すように制御する。これにより鉄芯１３５に磁界が形成されて、プラグ３００の刃３０１が鉄芯１３５に吸着される。これによりプラグ３００がロックされる。

図３に戻って、次にＳ３０で充電を開始する。これにより電力供給部１２１から供給された電力が、コンセント１２０、プラグ３００、ケーブル３１０を通って、電池２０に充電される。

次に、充電中にＳ４０でプラグアウトを検知したか否かを判定する。ここでプラグアウトとは、コンセント１２０から電池２０までの接続のうちのどこかが遮断したことを含むとする。検知部１２２がプラグアウトを検知した場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）はＳ８０に進み、プラグアウトを検知していない場合（Ｓ４０：ＮＯ）はＳ５０に進む。

次に充電中に、Ｓ５０で照合（認証）がＯＫか否かを検出する。照合がＯＫの場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）はＳ６０に進み、照合がＯＫでない場合（Ｓ５０：ＮＯ）はＳ４０に戻り上記手順を繰り返す。具体的な照合方法の例を以下で示す。

まず第１の例は、充電装置１を各種駐車場に設置した場合であり、その駐車券によって照合する。この場合、ユーザ（例えば運転者）は駐車中に充電装置１によって充電し、例えば出庫時に照合する。入力部１１３は駐車券を挿入するスロット（挿入部）であるとする。そして例えばＣＰＵ１０１が、挿入された駐車券を例えば磁気的に読み取る読取部であるとする。

出庫時にユーザは、充電装置１のスロットに駐車券（例えば清算済みの駐車券）を挿入する。そして読取部によって、その駐車場の駐車券であることが認証されるとＣＰＵ１０１は、充電中の車両２が充電が許可された車両（許可車両）であると判定する。

照合の第２の例は、充電装置１を各種商業施設に設置した場合であり、その商業施設で受け取るレシートを用いて照合する。この場合も、ユーザ（例えば運転者）は駐車中に充電装置１によって充電し、例えば出庫時に照合する。その商業施設においては何かを購買したときのレシートに例えば充電装置１における照合に用いることができるコード（バーコード（１次元コード）やＱＲコード（２次元コード））が印刷してあるとする。

入力部１１３は、そのレシートのコードを光学的に読み取るコードリーダであるとする。コードリーダとＣＰＵ１０１によってコードを読み取り照合するとする。出庫時にユーザは、充電装置１の入力部１１３（コードリーダ）によってレシートに印刷されたコードを読み取る。そしてＣＰＵ１０１によって、その商業施設で購買活動をしたときのレシートであることが認証されるとＣＰＵ１０１は、充電中の車両２が充電が許可された車両（許可車両）であると判定する。

第３の照合の例では、キー入力により照合する。この場合、充電装置１は、例えば家庭や集合住宅の駐車スペースに設置されているとすればよい。入力部１１３は各種キー（例えばテンキー）が併置されたキー入力部とする。出庫時にユーザは、充電装置１のキー入力部１１３に所定のキーを打ち込む。

そのキー入力がＣＰＵ１０１によって、所定のキー入力であることが認証されると、ＣＰＵ１０１は、充電中の車両２が充電が許可された車両（許可車両）であると判定する。以上で述べた照合の例では、出庫時に照合したが、照合するタイミングは充電中であればいつでもよい。

本発明では、照合システムは上記例に限らず、各種磁気カードや光学式読取コードや各種入力方式を用いるシステムを採用することができる。例えばＩＣカードを読み取って照合してもよい。指紋認証など生体認証システムを用いてもよい。

図３に戻って、Ｓ６０に進んだ場合は、不正にプラグアウトされておらず、照合もＯＫであった場合である。そこでＳ６０でＣＰＵ１０１は、プラグ３００のロック解除を指令する。これによりユーザはＳ７０でプラグアウトを実行することができる。プラグアウトを検知した場合、充電を終了する。

Ｓ８０に進んだ場合は、不正なプラグアウトが行われた場合である。そこでＳ８０でＣＰＵ１０１は、警報処理を指令する。具体的には、警報部１１１により警報音声（例えばサイレン、ブザー、あるいは不正充電が発覚したことを伝える音声など）や警報発光（発光部の点灯、点滅など）を実行すればよい。さらに表示部１１０においても不正充電が行われたことを示す文字表示をすればよい。こうした処理によって不正充電が起きた場合に対応できる。

次にＳ９０で撮影処理を実行する。具体的には撮影部１１２により、不正にプラグアウトした車両のナンバープレートや車体全体の画像を撮影する。画像は静止画でも動画でもよい。また撮影は不正なプラグアウトの検知後ではなく、予め充電中に撮影を実行してもよい。撮影された画像は例えばＲＡＭ１０２やＲＯＭ１０３（ＥＥＰＲＯＭとして）に記憶しておけばよい。こうした処理によって不正充電が起きた場合に対応でき、不正充電を抑制できる。

なお上記説明では、電池２０が車両２に搭載されたシステムに関して説明したが、電池２０は着脱可能の電池とし、車両２から離脱したかたちで充電装置１で充電してもよい。さらに本発明は、車両の電池に限定されず、車両以外に使用される充電可能な電池一般にも、何らの変更なく適用することができる。

１ 充電装置
２ 車両
３ 充電ケーブル
１１１ 警報部
１１２ 撮影部
１２０ コンセント
１３０ ロック部

Claims (9)

1. 車両に装備された蓄電部を充電する充電装置であって、
   前記蓄電部から延長された充電ケーブルの先端に備えられたプラグを脱着可能に接続するためのコンセントと、
   前記コンセントに前記プラグが装着された場合に、前記コンセントを通じて前記蓄電部へ充電用の電力を供給する電力供給部と、
   前記コンセントに接続された車両以外から入力された入力を受け付ける入力部と、
   前記入力部が受け付けた入力により、前記コンセントが接続された車両の認証を行う認証部と、
   前記電力供給部による充電開始前に前記コンセントに装着されたプラグを離脱不能にロックし、前記認証部により所定の許可車両であると認証された場合には前記プラグのロックを解除状態とし、前記認証部により所定の許可車両であると認証されていない場合には前記プラグのロックを解除状態としないロック部と、
   を備えたことを特徴とする充電装置。
2. 前記入力部は、券を読み取る券読取部を備え、
   前記認証部は、前記券読取部が読み取った券が所定の駐車スペースにおける駐車券である場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第１の認証部を備えた請求項１に記載の充電装置。
3. 前記認証部は、前記入力部が受け付けた入力が、所定の商業施設における購買活動を証明する入力である場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第２の認証部を備えた請求項１又は２に記載の充電装置。
4. 前記入力部は、物品に書き込まれたコードを光学的あるいは電磁的に読み取る読取手段を備えた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の充電装置。
5. 前記認証部は、前記読取手段が読み取ったコードが、所定の商業施設における購買を示す購買証明物に書き込まれたコードである場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第３の認証部を備えた請求項４に記載の充電装置。
6. 前記入力部は、キーを有するキー入力部を備え、
   前記認証部は、前記キー入力部が受け付けたキー入力が、所定のキー入力であった場合に、前記コンセントに接続された前記車両を前記許可車両であると認証する第４の認証部を備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充電装置。
7. 前記電力供給部によって前記コンセントに接続された前記プラグを通じて電力が供給されており、前記ロック部が前記プラグをロックした状態で、前記電力供給部から前記蓄電部の間で電力を伝達する伝達部のどこかで接続が遮断されたことを検知する検知部を備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の充電装置。
8. 前記検知部で前記遮断が検知された場合に、警報を報知する警報部を備えた請求項７に記載の充電装置。
9. 前記検知部で前記遮断が検知された前記車両の画像を撮影する撮影部を備えた請求項７又は８に記載の充電装置。

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