JP2012019578A - 電気自動車の充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電中のＥＴＣカードの盗難を完全に防止することのできる電気自動車の充電装置の提供を目的とする。
【解決手段】配線接続器１を電気自動車２の受電部３に接続して電気自動車２に給電し、電気自動車２を充電する電気自動車の充電装置であって、
電気自動車２に搭載されたＥＴＣ車載器４との交信手段５と、
前記配線接続器１を充電用電源６に接続する通電経路を断接するスイッチ部７と、
スイッチ部７を制御するスイッチ制御部８とを有し、
前記スイッチ制御部８は、前記ＥＴＣ車載器４へのＥＴＣカード９の未挿入状態の検出を必要条件としてスイッチ部７を閉成制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気自動車の充電装置に関するものである。

電気自動車の充電装置としては、例えば、特許文献１に記載されるように、適宜の認証手段による認証成立を条件に電気自動車への給電を開始するように構成されたものが知られている。

一方、近時の有料道路等等の料金を自動収受するシステムとしてＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）が普及するに至っており、ＥＴＣ車載器を搭載した車両も増加している。ＥＴＣは、料金所と車両に搭載されたＥＴＣ車載器との間の交信結果に基づいてＥＴＣ車載器に挿入されたＥＴＣカードにより特定された利用者から料金を自動徴収するように構成されるもので、ＥＴＣカードにクレジットカード機能が組み込まれている場合には、ＥＴＣカードの盗難に対する配慮が要求される。

とりわけ、電気自動車への充電の際には車両を離れる機会が多くなるために、ＥＴＣカードの盗難機会も増加すると考えられるが、上述した従来例においては、充電操作とＥＴＣカードの抜去とは関連付けられていないために、充電時のＥＴＣカードの盗難を防止することはできないという欠点がある。

また、ＥＴＣカードの抜き取り忘れを防止するものとしては、特許文献２に記載のように、ＥＴＣカードを挿入した状態で電源オフ、あるいは運転席ドアの開放操作が行われた際に警報装置を吹鳴させるものが知られているが、この場合、ＥＴＣカードの抜き取り忘れが発生した場合、利用状況等に無関係に電源オフ、あるいはドアの操作により警報が発生するために、利用者が警報に慣れて抜き忘れが生じやすくなるという欠点がある。

特開２００８-６１４３２号公報 特開２００２-２３０６０１号公報

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、充電中のＥＴＣカードの盗難を完全に防止することのできる電気自動車の充電装置の提供を目的とする。

充電装置は、配線接続器１を電気自動車２の受電部３に接続して電気自動車２に給電し、電気自動車２を充電するように構成され、電気自動車２に搭載されたＥＴＣ車載器４との交信手段５と、配線接続器１を充電用電源６に接続する通電経路を断接するスイッチ部７と、スイッチ部７を制御するスイッチ制御部８とを有する。

交信手段５は、ＥＴＣ車載器４への応答要求信号を出力した後、ＥＴＣ車載器４からの応答信号を待ち、受信結果をスイッチ制御部８に通知する。応答要求信号は、料金所近傍に配置される路側アンテナからの出力信号類似のものが使用され、スイッチ制御部８は、ＥＴＣ車載器４からの応答によりＥＴＣカード９の未挿入が確認できた場合に充電可能信号を出力する。

ＥＴＣカード９の挿入状態の確認は、応答要求信号に対するＥＴＣ車載器４の応答方法に対応して設定されるが、例えば、ＥＴＣ車載器４がＥＴＣカード９の挿入の有無にかかわらずＷＣＮ(Wireless Call number)を出力し、ＥＴＣカード９挿入状態では、ＷＣＮ、およびＷＣＮとは異なる車載器機器番号の双方を出力する場合には、車載器機器番号が出力されるか否かで判定される。

スイッチ制御部８におけるスイッチ部７への通電経路の接続指令は、上述した充電可能信号が出力されていることを必要条件として、すなわち、充電装置利用者の利用権限の認証成立等、他の条件が設定されている場合には、当該他の条件の充足に加えて充電可能信号の出力を条件にスイッチ部７が閉成されて充電が開始され、他の条件が設定されていない場合には、充電可能信号の出力のみにより充電が開始される。

したがってこの発明において、認証成立等の条件が充足したとしても、ＥＴＣカード９の未挿入が検出されない限り、充電が開始されないために、充電時のＥＴＣカード９抜き取り忘れを確実に防止することができる。

また、スイッチ制御部８での閉成制御条件には、ＩＤ照合装置１２等、他の条件を付加し、充電対象を限定することが可能である。ＩＤ照合装置１２には暗証番号照合装置、生体認証装置等のほかに、車両のドアロックを施解錠する際に使用する施解錠キーにより操作されるシリンダ錠、あるいは、ドアロックを操作するために携帯型発信器から発信されるキーコード信号に対する認証装置として構成することができる。

また、使用権限の認証には、ＥＴＣ車載器４から出力されるＩＤ信号、すなわち、ＥＴＣ車載器４の機器番号、あるいはＥＴＣカード９固有のＩＤのいずれかを利用することが可能であり、ＥＴＣ車載器４固有のＩＤとしては、ＷＣＮの利用も可能である。

また、充電装置には、駐車スペースに設置される車両検出手段１１を設けることができる。車両検出手段１１は、ループコイル方式のように導電体または磁性体検出技術を応用したもの、あるいは光方式のように、光不透過物体の検出技術を利用したもの、さらには、画像認識技術を利用したものと種々の公知の手段が利用できる。

この車両検出手段１１による車両検出結果は、上記スイッチ制御部８での閉成制御条件として使用することも、あるいは交信手段５の起動信号として利用することもできる。車両検出信号をスイッチ制御部８での閉成制御条件として付加する場合、所定の駐車スペースに電気自動車２がないときには、配線接続器１に給電されることがないために、感電事故を防止することができる。とりわけ、家庭用交流電源を直接電気自動車２に供給するタイプの充電装置においては、小児、幼児が悪戯でプラグ差し込み口等に金属線等を挿入することによる感電事故の虞があるために、スイッチ部７により電圧線、すなわち、単相２線式配電線における非接地線、単相３線１００Ｖ配電線における非中性線、単相３線２００Ｖ配電線における双方の端子接続線を断接するように構成することにより、悪戯による感電を防止するように構成するのが望ましい。

本発明によれば、ＥＴＣカードの抜去を充電操作の条件とするために、充電中のＥＴＣカードの盗難を完全に防止することができる。

本発明を示す図で、（ａ）は全体図、（ｂ）はブロック図である。 充電装置の動作を示すフローチャートである。 図２の変形例を示すフローチャートである。

図１に示すように、電気自動車の充電装置は、ガレージ等の駐車スペースに設置される装置本体１３と、駐車スペースに配置される車両検出手段１１とを有して構成される。

車両検出手段１１は、ループコイル１１ａを駐車スペースの地面に埋め込んだ所謂ループコイル式車両検知器であり、上記ループコイル１１ａと図示しないコンデンサにより構成される発振回路の発振周波数の変化により電気自動車２の接近が検出される。すなわち、上記ループコイル１１ａ上に導体である電気自動車２が接近すると、ループコイル１１ａのインダクタンスが変化し、発振周波数はインダクタンスの変化に応じて固有の発振周波数から変化するために、この周波数変化を検出することにより車両を検出することができる。

この車両検出手段１１は、電気自動車２の検出に成功すると、車両検出信号を後述する制御部１４に出力する。

装置本体１３には、配線接続器１、スイッチ部７、ＩＤ照合装置１２、認証部１０、表示装置１５、交信手段５、およびこれらを制御する制御部１４が設けられる。

車両２には、該車両２から直接引き出され、あるいは車両２に用意されたコンセントに接続された充電ケーブル１６が連結されており、配線接続器１は、上記充電ケーブル１６の一端に取り付けられる受電部３としてのプラグが連結される充電用コンセントとして構成される。

なお、図１には、電気自動車２側から引き出される充電ケーブル１６のプラグを接続するために、配線接続器１を充電用コンセントとして構成される場合が示されているが、装置本体１３から直接充電ケーブル１６が引き出され、充電ケーブル１６の先端に固定されたプラグ（配線接続器１）を車両２側に形成されたコンセント（受電部３）にプラグインして充電するように形成することもできる。また、配線接続器１、および受電部３は、プラグ、コンセントのように直接端子を接触させて通電するもののほかに、充電パドルのように電磁的作用を利用した給電、通電方法によるものを採用することもできる。

スイッチ部７は、制御部１４内のスイッチ制御部８に制御されて上記充電用コンセント１と商用電源（充電用電源６）を接続する通電経路を断接する。スイッチ部７には、例えばノーマリーオープン仕様のリレースイッチを使用することができ、スイッチ制御部８はリレー励磁信号からなるスイッチ閉成信号を生成することによりスイッチ部７を閉成して給電可能状態とする。

ＩＤ照合装置１２は暗証番号認証装置として形成されており、入力部１２ａから番号が入力されると、認証部１０において予め登録された番号と比較し、一致する場合には、制御部１４に認証成立信号を出力する。このＩＤ照合装置１２は、制御部１４が上記車両検出手段１１から車両検出信号を受領した際に起動、あるいはスリープ状態から復帰し、利用者の入力を促すために、バックライト等の点灯、あるいは必要なメッセージの表示が行われる。

交信手段５は、車両検出手段１１からの車両検出信号の受信により起動、あるいはスリープ解除され、電気自動車２に搭載されたＥＴＣ車載器４に向けて応答要求信号を出力する。この実施の形態において、ＥＴＣ車載器４は、ＥＴＣカード９が挿入されている場合にのみＥＴＣ車載器４に固有の機器番号を出力するもので、交信手段５は、ＥＴＣ車載器４からの車載機器番号を所定時間内に受信しない場合、ＥＴＣカード９が挿入されていないものとして充電可能信号を制御部に出力する。

図２に充電装置の動作を示す。充電装置の運用開始とともに、制御部１４は車両検出手段１１からの出力を監視し（ステップ１００）、電気自動車２が検出されると（ステップ１０１）、交信手段５をスリープ状態から復帰させる。交信手段５は、装置本体１３に設けたＥＴＣアンテナからＥＴＣ車載器４に向けて応答要求信号を出力し（ステップ１０２）、応答を待つ。応答要求信号を出力後、所定時間内にＥＴＣ車載器４から機器番号が返された場合、ＥＴＣカード９が挿入状態であると判断し（ステップ１０３）、後続のステップを実行することなくＥＴＣカード９の抜去を待つ。

ＥＴＣカード９の抜去を促すために、交信手段５はカード挿入信号を出力し、ＥＴＣ車載器４にはカード挿入信号の受信に伴ってＥＴＣカード９の抜去を促すメッセージを出力する手段を設けることができる。

これに対し、ステップ１０３でＥＴＣカード９が挿入されていないと判断された場合、すなわち、所定時間内にＥＴＣ車載器４からの応答がなかった場合、ＩＤ照合装置１２、および表示装置１５が起動される（ステップ１０４）。

この状態から利用者がＩＤ照合装置１２の入力部１２ａに暗証番号を入力し（ステップ１０５）、認証部１０での認証が成立すると（ステップ１０６）、スイッチ部７が閉成駆動される（ステップ１０７）。装置本体１３には、通線経路の電流を計測する電流検出手段（図示せず）が設けられており、制御部１４はステップ１０７を実行した後、電流検出手段により通電状態を監視し（ステップ１０８）、通電が確認されると表示装置１５に充電中表示を行う（ステップ１０９）。

充電中表示は電流検出部が充電終了を検出するまで継続され（ステップ１１０）、充電終了が検出されると、表示部の表示を充電終了に変更し（ステップ１１１）、次いで、スイッチ制御部８にスイッチ開成信号、すなわち、リレー励磁停止信号をセットしてスイッチ部７を開成し（ステップ１１２）、最後にＩＤ照合部、および表示部の動作を停止させて制御を終了する（ステップ１１３）。

図３に図２の変形例を示す。この変形例は、ＥＴＣ車載器４を認証部１０での認証対象とした変形を示すもので、上述した実施の形態と同様に、制御部１４による車両検出手段１１からの出力監視（ステップ２００）により電気自動車２が検出されると（ステップ２０１）、交信手段５が起動される（ステップ２０２）。交信手段５は、まず、ＥＴＣ車載器４に対してＷＣＮ信号の応答要求信号を出力し、所定期間内にＷＣＮ信号を受信しない場合（ステップ２０３）、電気自動車２がＥＴＣ車載器４を搭載せず、ＥＴＣカード９の抜き取り忘れが発生し得ないために、充電可能信号を制御部１４に出力し、認証動作のみを行って通電の可否を判定する。

認証動作は、上述した実施の形態と同様に、ＩＤ照合装置１２、および表示装置１５を起動して入力部１２ａへの暗証番号の入力を促し（ステップ２０４）、入力された暗唱番号を認証部１０で認証して行われ（ステップ２０５、２０６）、認証が成立すると、スイッチ部７の閉成（ステップ２０７）、通電確認（ステップ２０８）、通電中の表示部への充電中表示（ステップ２０９、２１０）、および通電終了処理（ステップ２１１、２１２、２１３）を実行して処理を終了する。

一方、ステップ２０３でＷＣＮ信号が出力され、交信手段５がこれを受信すると、電気自動車２はＥＴＣ車載器４を搭載していると考えられるために、次いで、機器番号の応答要求を送信し、機器番号の返信によりＥＴＣカード９の挿入状態を判定する。応答要求に対して機器番号が返された場合、すなわち、ＥＴＣカード９が挿入されている場合には（ステップ２０４-１）、ＥＴＣカード９の抜去を待つために制御を初期に戻し、ＥＴＣカード９の抜去が確認されると、ＷＣＮ信号の認証を実行する（ステップ２０４-２）。

ＷＣＮ信号の認証は、使用権限を与えるために予め認証部１０に登録したＷＣＮ信号と、受信した信号を比較して行われ、認証が成立すると、ステップ２０７に制御を移して通電操作が開始される。

一方、ステップ２０４-２において認証が成立しなかった場合、ＩＤ照合装置１２による認証を行うために、ステップ２０５に制御を移す。

以上、ＩＤ照合装置１２を併用する場合を示したが、ＩＤ照合装置１２を取り除き、認証動作を、ＷＣＮ信号のみ、あるいはＥＴＣカードに対する認証のみとすることも可能であり、ＥＴＣカードに対する認証を使用する場合、ＥＴＣカードを挿入した状態で一旦ＥＴＣカードに対する認証が成立させた後、ＥＴＣカードの抜去確認により充電を開始するように形成される。

１ 配線接続器
２ 電気自動車
３ 受電部
４ ＥＴＣ車載器
５ 交信手段
６ 充電用電源
７ スイッチ部
８ スイッチ制御部
９ ＥＴＣカード
１０ 認証部
１１ 車両検出手段

Claims (5)

1. 配線接続器を電気自動車の受電部に接続して電気自動車に給電し、電気自動車を充電する電気自動車の充電装置であって、
   電気自動車に搭載されたＥＴＣ車載器との交信手段と、
   前記配線接続器を充電用電源に接続する通電経路を断接するスイッチ部と、
   スイッチ部を制御するスイッチ制御部とを有し、
   前記スイッチ制御部は、前記ＥＴＣ車載器へのＥＴＣカードの未挿入状態の検出を必要条件としてスイッチ部を閉成制御する電気自動車の充電装置。
2. 利用者の使用権限を認証する認証部を有し、
   前記スイッチ制御部は、認証部での認証成立をスイッチ制御部での閉成制御条件とする請求項１記載の電気自動車の充電装置。
3. 前記認証部が、ＥＴＣ車載器から送信されるＩＤに基づいて認証動作を行う請求項２記載の電気自動車の充電装置。
4. 電気自動車の駐車スペースに設置される車両検出手段を有し、
   前記車両検出手段での車両検出をスイッチ制御部での閉成制御条件とする請求項１、２または３記載の電気自動車の充電装置。
5. 電気自動車２の駐車スペースに設置される車両検出手段を有し、
   前記交信手段での交信動作が、車両検出手段での車両検出信号の出力により開始される請求項１、２または３記載の電気自動車の充電装置。

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