JP2013123120A

JP2013123120A - 充電プラグ及び充電システム

Info

Publication number: JP2013123120A
Application number: JP2011270518A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kawachi; 清次河内; Yasunori Takeuchi; 保憲武内; Motoharu Baba; 基晴馬場
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-20

Abstract

【課題】設備投資の費用を抑えたうえで、充電設備のユーザの認証や課金の処理を可能にする。
【解決手段】電気自動車等のバッテリ充電用のソケット１１に挿し込まれて充電設備とバッテリとを電力線１３で接続された状態にする充電プラグ１０であって、サーバと通信する親機側のＰＬＣモデムと電力線１３を通じて通信する子機側のＰＬＣモデム５０と、指紋情報を検出する指紋検出センサ２０と、バッテリへの供給電力量を計測する電力量計４０と、電力線１３を接続状態又は切断状態にするブレーカ３０と、情報の送受信を制御し、認証情報が認証可である場合にブレーカ３０により電力線１３を接続状態にする制御部７０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッテリにより駆動される車両又は機器の充電用のソケットに挿し込まれて充電設備とバッテリとを接続する充電プラグ、及び、該充電プラグを備える充電システムに関する。

電気自動車やプラグインハイブリッド自動車のバッテリを充電（給電）するシステムとして、利用者の認証や課金等の処理を行うものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。特許文献１に記載のシステムでは、給電装置に付されたＱＲコード（登録商標）を携帯電話で読み取ってサーバに送信することにより、サーバ側で給電装置の特定とユーザの認証との処理が行われる。そして、サーバからの指令により給電が開始され、給電終了後に、使用電力量の計測値が給電装置からサーバへ送信され、サーバ側で課金処理が行われる。

また、特許文献２に記載のシステムでは、給電装置に設けた認証部でバッテリが認証され、バッテリユニットに設けたＰＬＣモデムで利用者情報及び認証結果がサーバに送信されることにより、サーバ側でユーザの認証処理が行われる。そして、給電終了後に、使用電力量の計測値がＰＬＣモデムでサーバへ送信され、サーバ側で課金処理が行われる。

また、特許文献３に記載のシステムでは、充電スタンドに設けた認証部で携帯端末から出力される認証ＩＤが認証され、充電スタンドに設けた通信部で利用者情報及び認証結果がサーバに送信されることにより、サーバ側でユーザの認証が行われる。そして、充電スタンドに設けた電力積算装置からサーバへ使用電力量の計測値がサーバへ送信され、サーバ側で課金処理が行われる。

特開２０１１−３４５００号公報特許第４５９１８２３号公報特開２０１０−１５２５１１号公報

ところで、従来設置されている充電設備には充電機能が備えられているのみで、認証や課金等の機能は備えられていない。このため、認証や課金等の処理を自動化するためには、充電設備の入れ替えが必要となり、設備投資の費用が膨大になる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、設備投資の費用を抑えたうえで、充電設備のユーザの認証や課金の処理の自動化を可能にすることを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る充電プラグは、バッテリにより駆動される車両又は機器の充電用のソケットに挿し込まれて充電設備と前記バッテリとを電力線で接続された状態にする充電プラグであって、ユーザの認証処理および課金処理を実行する認証課金装置と通信する親機側の電力線通信機器と、前記電力線を通じて通信する子機側の電力線通信機器と、前記認証処理に用いるユーザ識別情報を取得する識別情報取得部と、バッテリへの供給電力量を計測する電力量計と、前記電力線を接続状態又は切断状態にするスイッチと、前記識別情報取得部が取得した前記ユーザ識別情報及び前記電力量計の計測情報が、前記認証課金装置へ送信され、認証情報を前記認証課金装置から受信するように情報の送受信を制御し、受信した前記認証情報が認証可である場合に前記スイッチにより前記電力線を接続状態にする制御部と、を備える。

前記充電プラグにおいて、前記制御部は、充電プラグの識別情報が、前記ユーザ識別情報及び前記計測情報と共に前記認証課金装置へ送信されるように情報の送受信を制御してもよい。

前記充電プラグにおいて、前記識別情報取得部は、ユーザの生体情報を、充電プラグを保持する手から検出する生体情報検出部であってもよい。

また、本発明に係る充電システムは、前記充電プラグと、前記子機側の電力線通信機器と前記電力線を通じて通信する親機側の電力線通信機器と、前記親機側の電力線通信機器と通信し、認証処理及び課金処理を実行する認証課金装置と、を備え、前記認証課金装置は、前記ユーザ識別情報を格納するデータベースと、前記識別情報取得部により取得された前記ユーザ識別情報と前記データベースに登録されている前記ユーザ識別情報とを照合し、一致した場合に認証可の信号を前記制御部へ送信する認証処理部と、前記計測情報から送信された前記計測情報に基づき、前記認証処理部により認証可と判断された前記ユーザ情報と対応付けて課金処理を実行する課金処理部と、を備える。

本発明によれば、設備投資の費用を抑えたうえで、充電設備のユーザの認証や課金の処理を自動化することが可能である。

一実施形態に係る充電プラグを備える充電システムを示す概略構成図である。一実施形態に係る充電プラグを示す概略構成図である。一実施形態に係る充電システムの処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。図１は、一実施形態に係る充電プラグ１０を備える充電システム１００を示す概略構成図である。この図に示すように、充電システム１００は、充電プラグ１０が充電ケーブル１０２で接続された充電設備１１０と、充電設備１１０に設置された親機側のＰＬＣモデム１０４と、ＰＬＣモデム１０４に有線又は無線のデータ通信回線で接続されたパソコン１０６と、パソコン１０６とインターネット回線で接続されたサーバ１２０とを備える。

充電設備１１０は、スタンド型や壁据付型の１００Ｖ又は２００Ｖの普通充電設備又は急速充電設備であり、公共施設、商業施設、集合住宅、及び、建設工事の現場等に設置され、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、及び、建設機械等に搭載されたバッテリの充電に使用される。ここで、充電プラグ１０を上記自動車等のバッテリ充電用のソケット１１に挿し込むことにより充電設備１１０と自動車側とが電力線１３で接続され、認証後、通電が開始される。また、充電設備１１０に制御回路１１２が内蔵されている場合は、認証後、当該制御回路１１２により、充電設備１１０と自動車側との接続が確認されて通電が開始される。

充電プラグ１０には子機側のＰＬＣモデム５０が内蔵されており、親機側のＰＬＣモデム１０４と子機側のＰＬＣモデム５０とが、充電ケーブル１０２の芯線たる電力線１３を通じて情報を送受信する。

サーバ１２０は、管理センタに設置されており、ユーザの認証処理を実行する認証処理部１２２と、課金処理を実行する課金処理部１２４と、データベース１２６とを備えている。データベース１２６には、指紋情報を含むユーザ情報が登録されており、認証処理部１２２は、後述するように取得されて送信されたユーザの指紋情報とデータベース１２６に登録された指紋情報とを照合する。認証処理部１２２は、照合の可否の情報、及び照合可の当該指紋情報に対応するユーザ情報を出力する。課金処理部１２４は、認証処理部１２２により認証されたユーザについて、後述するように計測されて送信された供給電力量の計測情報に基づいて課金処理を実行する。

図２は、充電プラグ１０を示す概略構成図である。この図に示すように、充電プラグ１０は、国際規格（ＩＥＣ）等の所定の規格に合わせた形状をしており、上記自動車又は建設機械に設けられたバッテリ充電用のソケット１１に挿し込まれる。この充電プラグ１０には、ロック爪１２とロック解除レバー１４とが設けられており、充電プラグ１０がソケット１１に挿し込まれるとロック爪１２がソケット１１に係合して充電プラグ１０の抜け止めがなされ、ロック解除レバー１４が操作されるとロック爪１２とソケット１１との係合が解除されて充電プラグ１０の引抜きが可能となる。

充電プラグ１０は、ユーザの指紋情報を取得する指紋検出センサ２０と、電力線１３を接続状態又は切断状態にするブレーカ３０と、電力線１３を通じてバッテリに供給される電力量を計測する電力量計４０と、上述の子機側のＰＬＣモデム５０と、認証結果を表示するインジケータ６０と、制御部７０とを備えている。指紋検出センサ２０とブレーカ３０と電力量計４０とインジケータ６０と制御部７０とはデータ通信線１６でＰＬＣモデム５０に接続されている。

指紋検出センサ２０は、充電プラグ１０を保持したユーザの手指（例えば、右手の親指）に面する位置に設けられており、当該手指の模様を読み取り、読み取った指紋情報をＰＬＣモデム５０へ送信する。また、ブレーカ３０は、電力線１３に設けられたスイッチである。また、電力量計４０は、バッテリの充電開始から終了までのバッテリへの供給電力量を計測し、計測値をＰＬＣモデム５０へ送信する。

ＰＬＣモデム５０は、指紋検出センサ２０から受信した指紋情報と、電力量計４０から受信した供給電力量の計測情報とを、電力線１３を通じて親機側のＰＬＣモデム１０４へ送信する。ＰＬＣモデム１０４が受信した指紋情報及び供給電力量の計測情報は、パソコン１０６及びインターネット回線を通じて管理センタのサーバ１２０に送信される。制御部７０は、ブレーカ３０のＯＮ／ＯＦＦ及びインジケータ６０のＯＮ／ＯＦＦを制御すると共に、サーバ１２０側との情報の送受信を制御する。

図３は、充電システム１００の処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、まず、ユーザが充電プラグ１０とソケット１１を接続する際に指紋検出センサ２０へ指紋をかざすことにより充電プラグ１０が起動し、認証処理部１２２が、指紋検出センサ２０から送信された指紋情報とデータベース１２６に登録されている指紋情報とを照合し（ステップ１）、一致する指紋情報がデータベース１２６に登録されている場合には、認証通知を制御部７０へ送信する（ステップ２）。

制御部７０は、認証通知を受信すると、インジケータ６０を点灯させると共に、ブレーカ３０をＯＮにする（ステップ３）。この際、電力量計４０の計測値をもとに制御部７０により、充電設備１１０と充電プラグ１０およびソケット１１間の接続が確認され（ステップ４）、接続されている場合には、充電設備１１０と自動車等のバッテリとが通電状態となっており、バッテリへの充電が開始されているが、接続されていない場合には、電力量計４０の計測値に変化がないため、インジケータ６０を消灯させると共に、ブレーカ３０をＯＦＦにし、初期状態へ復帰する（ステップ４１）。

制御部７０は、電力量計４０の計測値の変化からバッテリが満充電になったか否か、あるいは、充電プラグ１０を抜くなどして充電設備１１０と充電プラグ１０およびソケット１１間の接続が断たれたか否かを判定し（ステップ５）、肯定判定された場合は、ブレーカ３０をＯＦＦにする（ステップ６）。ここで、充電設備１１０からバッテリへの給電が行われている間、電力量計４０は供給電力量を計測している。また，充電プラグ１０と充電設備１１０間は充電ケーブル１０２を介して接続されているものの、充電設備１１０に制御回路１１２が内蔵されている場合は、充電中以外は充電プラグ１０の作動に必要な電力の供給が途絶えるが、この場合は，充電プラグ１０に蓄電池を内蔵する、あるいは電源ケーブルを設けること等により、充電プラグ１０の作動に必要な電源を確保するとともに、ＰＬＣモデム間の通信をIEEE標準規格「802.15.1」や「802.15.4」等の無線通信が行えるモデムへ置き換えることにより、モデム間の通信を確保できる。

バッテリの充電が終了すると、制御部７０が、電力量計４０の計測情報と充電プラグ１０の識別情報とをサーバ１２０へ送信する（ステップ７）。そして、課金処理部１２４は、電力量計４０の計測情報に基づいて課金処理を実行する（ステップ８）。この際、課金処理部１２４は、課金情報をユーザの識別番号及び充電プラグ１０の識別情報と共にデータベース１２６に登録する。以上で処理ルーチンを終了する。

以上説明したように本実施形態に係る充電システム１００によれば、ユーザは、指紋情報等の個人の識別情報を事前に管理センタに届け出ておくだけで、認証や課金のための操作をすることなく電気自動車等のバッテリの充電をすることができるため、認証や課金の煩雑さから開放される。

また、本実施形態に係る充電システム１００を構築するにあたり、充電設備１１０については、充電プラグ１０の交換と親機側のＰＬＣモデム１０４の設置とで足りるため、設備投資の費用を抑えたうえで、充電設備１１０のユーザの認証や課金の処理を可能にすることができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施形態では、親機側のＰＬＣモデム１０４を各充電設備１１０に対応して設置したが、電柱毎に設置して光ケーブルで管理センタと接続してもよい。この場合、パソコン１０６やインターネット環境は不要となる。

また、上記実施形態では、ユーザ識別情報を取得する識別情報取得部として指紋検出センサ２０を充電プラグ１０に設けてサーバ１２０で指紋認証処理を実施したが、手のひらや指の血管の形を検出する静脈センサを充電プラグに設けてサーバで静脈認証処理を実施してもよい。また、ユーザ認証情報としてのＩＤを入力するＩＤ入力部を充電プラグに設けてサーバでＩＤを認証する処理を実施してもよい。

１０充電プラグ、１１ソケット、１２ロック爪、１３電力線、１４ロック解除レバー、１６データ通信線、２０指紋検出センサ、３０ブレーカ、４０電力量計、５０ＰＬＣモデム、６０インジケータ、７０制御部、１００充電システム、１０２充電ケーブル、１０４ＰＬＣモデム、１０６パソコン、１１０充電設備、１１２制御回路、１２０サーバ、１２２認証処理部、１２４課金処理部、１２６データベース

Claims

バッテリにより駆動される車両又は機器の充電用のソケットに挿し込まれて充電設備と前記バッテリとを電力線で接続された状態にする充電プラグであって、
ユーザの認証処理および課金処理を実行する認証課金装置と通信する親機側の電力線通信機器と、前記電力線を通じて通信する子機側の電力線通信機器と、
前記認証処理に用いるユーザ識別情報を取得する識別情報取得部と、
バッテリへの供給電力量を計測する電力量計と、
前記電力線を接続状態又は切断状態にするスイッチと、
前記識別情報取得部が取得した前記ユーザ識別情報及び前記電力量計の計測情報が、前記認証課金装置へ送信され、認証情報を前記認証課金装置から受信するように情報の送受信を制御し、受信した前記認証情報が認証可である場合に前記スイッチにより前記電力線を接続状態にする制御部と、
を備える充電プラグ。
前記制御部は、充電プラグの識別情報が、前記ユーザ識別情報及び前記計測情報と共に前記認証課金装置へ送信されるように情報の送受信を制御する請求項１に記載の充電プラグ。
前記識別情報取得部は、ユーザの生体情報を、充電プラグを保持する手から検出する生体情報検出部である請求項１又は請求項２に記載の充電プラグ。
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の充電プラグと、
前記子機側の電力線通信機器と前記電力線を通じて通信する親機側の電力線通信機器と、
前記親機側の電力線通信機器と通信し、認証処理及び課金処理を実行する認証課金装置と、
を備え、
前記認証課金装置は、
前記ユーザ識別情報を格納するデータベースと、
前記識別情報取得部により取得された前記ユーザ識別情報と前記データベースに登録されている前記ユーザ識別情報とを照合し、一致した場合に認証可の信号を前記制御部へ送信する認証処理部と、
前記計測情報から送信された前記計測情報に基づき、前記認証処理部により認証可と判断された前記ユーザ情報と対応付けて課金処理を実行する課金処理部と、
を備える充電システム。