JP2013504287A - 電気車両のための、プロセッサ制御のアクセス権限管理とバッテリー管理 - Google Patents

Abstract

電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）を有する車両（ＦＺ）の駆動を制御するために、車両から取り外し可能な、データを記憶し好適には処理もするためのポータブルのコントロール装置（ＭＥ）が備わっており、当該コントロール装置によって、少なくとも、コントロール装置のデータ記憶装置（ＤＳ）に記憶されている、車両（ＦＺ）の電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）の駆動法についてのデータ（Ｄ）によっても特徴付けられるやり方で、車両使用者は車両の駆動が可能となる。

Description

本願発明は、電気車両のための、プロセッサ制御のアクセス権限管理とバッテリー管理に関し、特に電気化学的エネルギー貯蔵装置を有する車両の駆動を制御するための方法と、電気化学的エネルギー貯蔵装置を有する車両の駆動を制御するためのポータブルのコントロール装置と、そのようなコントロール装置によって駆動が制御される、電気化学的エネルギー貯蔵装置を有する車両とに関する。

電気車両の商業利用の可能性は、特に公共の個人輸送において、車両の到達可能な走行距離と、用いられる電気化学的エネルギー貯蔵装置の充電時間とに依存する。この関連で、対応して最適化されるいわゆるバッテリー管理によって達成されるべき、この電気化学的エネルギー貯蔵装置のできる限り最適な使用が、決定的な重要性を持つ。そのようなバッテリー管理の一般的な目的は、たとえば不適切な充電電流あるいは放電電流によって、あるいは用いられるシステムの不適切な温度操作によって生じかねない悪影響を同時に回避あるいは低減しつつ、用いられるシステムの性能を最適化することである。

電気化学的エネルギー貯蔵装置の寿命あるいは電気車両の走行距離は、とりわけ車両使用者の走行方法にも依存し得る。なぜなら、たとえば電気化学的エネルギー貯蔵装置の放電電流あるいは駆動温度は、このエネルギー貯蔵装置によって駆動される車両の加速度と関連があるからである。それゆえこの関連で、車両使用者によって引き起こされた負荷あるいは損傷を、この使用者に割り振ることを可能にするアクセス権限コントロールも重要性を増す。

従来技術から、バッテリー駆動の車両による輸送システムは、基本的に知られている。

特許文献１は、バッテリー駆動の車両による輸送システムを記述しており、接触を介して充電電流を車両のバッテリーに供給できる充電スタンドが意図されている。車両移動の制御もバッテリー充電の制御も、計算機を使って行われる。そのために車両には、バッテリー充電の制御のための、それぞれ１つの作動要素とマイクロコンピュータとが設けられている。

特許文献２は、車両キーの形状をしたデータ媒体を含む電気的車両監視システムを記述しており、当該データ媒体に、車両駆動にとって重要なデータをデータ通信ステーションで読み込むことができる。車両に重要なこれらのデータは、車両内でデータ媒体から読み取られる。反対に、車両に重要なデータは車両内でデータ媒体に読み込まれ得、車両駆動が終わった後にデータ通信ステーションで読み取られ得る。

特許文献３は、複数の電力供給コンポーネントを備える、電力供給のための装置を記述している。電力供給コンポーネントはそれぞれ、通信インターフェースが備わっており、この通信インターフェースと通信経路とを介して、共通の分析・制御ユニットと接合されている。分析・制御ユニットは、電力供給コンポーネントの負荷管理を制御する。

特許文献４は、レギュレータを使った適応制御によるバッテリー寿命延長のための方法と装置を記述している。記述されるのは、バッテリー供給されているエネルギー供給システムの効率を改善するための方法とシステムである。

特許文献５は、再充電可能なバッテリーの充電電流と放電電流を制御するバッテリー管理チップを記述している。チップは、バッテリーと、バッテリーの充電に用いられるエネルギー源とに接合されているポータブルモジュールにある。

独国特許出願公開第３８３２８４０号明細書 独国特許出願公開第１９９１７８１７号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０２１３８０号明細書 独国特許出願公開第１０２００７０１８３０２号明細書 米国特許第５１６８２０６号明細書

本願発明の課題は、電気車両のための、プロセッサ制御のバッテリー管理の既知のシステムと方法とをさらに改善することである。

これは、本発明に従えば、独立請求項の対象によって達成される。

本発明に従えば、電気化学的エネルギー貯蔵装置を有する車両の駆動を制御するために、車両から取り外し可能な、データを記憶するためのポータブルのコントロール装置が備えられ、当該コントロール装置によって車両使用者は車両の駆動が可能となり、かつ当該コントロール装置は、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動法についてのデータをデータ記憶装置に記憶するために備えられている。

本願発明の記載との関連では、電気化学的エネルギー貯蔵装置とは、化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換し、利用することができる各装置と理解されるべきである。それゆえこの概念には、特にガルバニセルあるいは複数のガルバニセルから成るアセンブリが含まれるが、たとえば燃料セルと、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するその他の装置も含まれる。本願発明の主旨における電気化学的貯蔵装置には、特に再充電可能な電気化学的エネルギー貯蔵装置が属し、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置には、そこで後に化学エネルギーとして貯蔵される電気エネルギーが供給され得る。そのような電気化学的エネルギー貯蔵装置の重要な例は、再充電可能なガルバニセルあるいは複数のそのようなセルから成るアセンブリである。

本願発明の記載との関連では、車両とは、貨物、工具あるいは人員の輸送に用いられ得る移動交通手段と理解されるべきである。したがってこの概念は、特に水上車両、陸上車両、空中車両、宇宙船あるいは、たとえば水陸両用車両のようなこれらの組み合わせを含む。電気車両とは、この関連では、電気駆動装置を有する車両と理解されるべきである。この概念は、特に電気自動車、電動自転車、電動スクーター、電気バス、電気トラック、ソーラー車両、電気機関車を含み、それゆえ特に路面電車、都市近郊鉄道（S-Bahn）、地下鉄（U-Bahn）、ソーラー自動車のようなソーラー駆動の車両、ソーラー航空機、電気飛行船、電動ボート、特に潜水艦や、電動車椅子、電動フォークリフト、ゴルフカートのような特殊車両も含み、かつ特に無人輸送車両をも含む。この概念は、特にハイブリッド車両、燃料セル車両、電気駆動されるその他の車両も含む。

本願発明の記載との関連では、電気化学的エネルギー貯蔵装置を有する車両とは、電気化学的エネルギー貯蔵装置を装備されている各車両と理解されるべきである。その際この電気化学的エネルギー貯蔵装置は車両の駆動に用いられてよく、駆動を支援してよく、あるいは車両の別の機能にエネルギー供給するために用いられてよい。

本願発明の記載との関連では、データを記憶および／あるいは処理するためのポータブルのコントロール装置とは、使用者特に人間の使用者が携行できる、データを記憶および／あるいは処理するための各装置と理解されるべきである。それゆえこの概念には、特にチップカード、いわゆる「携帯情報端末」（ＰＤＡ）、いわゆる「ノートブック」、携帯電話、ＳＩＭカード、Ｕ−ＳＩＭカードと、データを記憶し処理するためのその他のポータブル装置が含まれる。

有利な実施形態とさらなる形態とは、従属請求項の対象である。

本願発明の好ましい実施形態は、少なくとも、コントロール装置のデータ記憶装置に記憶されている、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動法についてのデータによっても特徴付けられるやり方で、車両から取り外し可能な、データを記憶するためのポータブルのコントロール装置によって、車両使用者は車両の駆動が可能となることを特徴とする。

本願発明のさらなる好ましい実施形態は、車両が、少なくとも部分的に電気化学的エネルギー貯蔵装置からエネルギーを供給される駆動装置を備えることを特徴とする。この実施形態は、特にハイブリッド車両を含む。

本願発明のさらなる好ましい実施形態は、車両が、もっぱら電気化学的エネルギー貯蔵装置からエネルギーを供給される駆動装置（ＥＭ）を備えることを特徴とする。この実施形態は、特に電気車両を含む。

本願発明のさらなる好ましい実施形態は、ポータブルのコントロール装置が、データを記憶し処理するための手段を装備されていることを特徴とする。この実施形態は、ポータブルのコントロール装置に記憶されたデータを、非権限者による操作の試みから特に効果的に保護することを可能にする。

本願発明のさらなる好ましい実施形態は、データが、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の遮断あるいは遮断解除を可能にすることを特徴とする。本発明のこの実施形態は、当該電気化学的エネルギー貯蔵装置が装備された車両を使用するための、効果的かつ有利なアクセス権限コントロールを可能にする。

本願発明のさらなる好ましい実施形態は、データが、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御をもたらすことを特徴とする。本発明のこの実施形態は、たとえば車両の特に省エネな駆動モードへの切換、あるいは過度な高速とそれと結びついた大きな放電電流とによる過負荷からのバッテリー保護を可能にする。しかも、これによってバッテリーの寿命を延ばすことができる。

本願発明のさらなる好ましい実施形態は、データが、車両の速度に依存して、電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御をもたらすことを特徴とする。本発明のこの実施形態は、車両の効果的な速度コントロールを容易なやり方で実現できるという利点と結びついている。

本願発明のさらなる好ましい実施形態は、データが、車両に適用される最高速度、あるいは車両使用者によって守られるべき最高速度に依存して、電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御をもたらすことを特徴とする。本発明のこの実施形態は、車両速度の効果的なコントロールに加えて、速度制限を守ることも容易かつ効果的なやり方で可能であるという利点と結びついている。

本願発明の記述された実施形態のいくつかを、当業者は、その技術的常識に基づいて組み合わせることができるであろう。ここであるいは以下の記載で最終的に記述され得ない別の実施例を、当業者は、その技術的常識を使って本明細書に基づいて、容易に見出すことができるであろう。本発明は、ここに記述された実施例に限定されていない。

以下に本発明が、好ましい実施例に基づいてかつ図を使って、より詳細に記述される。図に示されるのは以下である。

本願発明の好ましい実施例に基づく、本発明に係る車両の基本的な構造を概略的に示している。 本願発明の好ましい実施例に基づく、本発明に係る方法と関連した、本発明に係る車両の様々なコンポーネントの基本的な協働を概略的に示している。 本願発明のさらなる実施例を概略的に示している。 本発明の好ましい実施例に基づく、データを記憶し処理するための、本発明に係るポータブルのコントロール装置の構造を概略的に示している。

図１に概略的に表わされているように、本願発明は、電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳを有する車両ＦＺの駆動を制御するための方法を意図している。その際、少なくとも、コントロール装置のデータ記憶装置ＤＳに記憶されている、車両ＦＺの電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳの駆動法についてのデータＤによっても特徴付けられるやり方で、車両から取り外し可能な、データを記憶し好適には処理もするためのポータブルのコントロール装置ＭＥによって、車両使用者は車両の駆動が可能となる。

その際ポータブルのコントロール装置ＭＥは、好適には、無線であるいはガルバニ結合を介して車両ＦＺの制御装置Ｃと協働するチップカードである。制御装置Ｃは好適には、対応して修正された、車両ＦＺの搭載コンピュータであって、当該搭載コンピュータは、ポータブルのコントロール装置ＭＥと通信するための対応するインターフェースを有し、かつ、ポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されたデータＤを、車両の駆動と電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動法とを制御するために用いる。

制御装置Ｃは、車両の制御の構成部材であって、とりわけ電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動法と、車両を駆動するための電気化学的エネルギー貯蔵装置使用法も制御する。そのために、この制御装置Ｃは、ポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されたデータＤを分析する。これらのデータＤは好適には、アクセス権限コントロールと、車両駆動装置の出力制御と、電気化学的エネルギー貯蔵装置のバッテリー管理とのためのデータと、場合によっては車両駆動を制御するためのさらなるデータを含む、複数のデータセットから成る。これらのデータＤと、特にそれらを構成するデータセットは、好適には、ポータブルのコントロール装置ＭＥの記憶領域ＳＢに記憶されている。データは好適には、プログラム記憶装置ＰＳとは好適には分離しているこの記憶領域のデータ記憶装置ＤＳに記憶されている。制御装置Ｃは、ポータブルのコントロール装置ＭＥの通信インターフェースＩ／Ｏを介してこれらのデータＤにアクセスする。好適にはデータアクセスは、ポータブルのコントロール装置ＭＥのプロセッサＰを介して伝えられる。

データＤは好適には走行開始前に、プログラミング機器ＰＧを使って、通信インターフェースＩ／Ｏを介してポータブルのコントロール装置ＭＥの記憶領域ＳＢにインプットして記憶されている。

しかしながら、本発明の実施ヴァリエーションによっては、車両の走行中あるいは駆動中に、制御装置によって、ポータブルのコントロール装置ＭＥのデータ記憶領域ＳＢにデータを書き込むことも可能である。これらのデータは、たとえば、車両の駆動法、特に生じる加速度、速度あるいは電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力に関するデータであってよい。走行後にたとえばプログラミング機器ＰＧによって読み取られ得るこれらのデータに基づいて、引き続いて、使用者Ｂによって選択された車両の特別な駆動法が算出されて再構成され得、その結果、使用者によって実際に選択された車両駆動法に適合した、使用者の課金が可能になる。

図４の好ましい実施例に基づいて表わされたポータブルのコントロール装置ＭＥは好適には、データ記憶装置ＤＳと好適にはプログラム記憶装置ＰＳとを有する記憶領域ＳＢと、プロセッサＰと、たとえばそのようなデータ媒体装置のためのプログラミング機器ＰＧとデータを交換するための通信インターフェースＩ／Ｏとを有する。

図４に概略的に表わされているように、記憶領域へのアクセスは、好適にはプロセッサＰによって保護されており、ポータブルのコントロール装置に記憶されたデータを操作から保護するのを確実にするために、通信インターフェースＩ／Ｏとのデータ６，４の交換は、もっぱらプロセッサＰを介して可能であるという条件がある。

好適にはポータブルのコントロール装置ＭＥの記憶領域ＳＢのデータ記憶装置ＤＳに記憶された、車両ＦＺの電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳの駆動法についてのデータは、好適には、駆動アセンブリＭが、記憶されたデータＤによって特徴付けられる車両の駆動に必要な動作をするよう、電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳの充電電流および／あるいは放電電流を制御するために用いられる。

図２に概略的に表わされているように、そのために車両ＦＺの制御装置Ｃは、好適には対応するデータ接続２を介して、制御命令を変換するために必要なパワーエレクトロニクスが好適には組み込まれている電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳと通信する。制御ユニットＣは、ポータブルのコントロール装置ＭＥとデータを交換する３。データのこのような交換も、操作からのデータ保護を支援しかつ保証するために、有利なやり方でかつ好適には、制御ユニットが記憶領域ＤＳもしくはＰＳに直接アクセスするのを回避し、好適にはポータブルのコントロール装置ＭＥに組み込まれたプロセッサＰを使って、ポータブルのコントロール装置とデータを交換する。

ポータブルのコントロール装置ＭＥの通信インターフェースＩ／Ｏと、データ記憶装置ＤＳとの間でのデータの直接的な交換５は、好適には例外的にのみ行われるべきであり、たとえばカード製造者あるいはカード発行者のような、ポータブルのコントロール装置の特権を認められたユーザーに委ねられているべきである。

本発明に係るポータブルのコントロール装置ＭＥはたとえば、製造業者ＳＴマイクロエレクトロニクスのＳＲＴ５１２タイプの非接触型記憶チップによって実現され得る。この構成要素は、５１２ビットのＥＥＰＲＯＭと衝突防止機能とを有する、１３．５６ＭＨｚで動作する短距離の非接触型記憶チップである。ＳＲＴ５１２は特に、たとえば、アクセスコントロールによる利用あるいはイベントチケットや公共交通機関での切符のチェックの際に、再利用可能ないわゆるトークンを必要とする、たとえばＩＳＯ１４４４３−Ｂに従った短い伝達距離での利用に考えられたものである。この構成要素は、隣り合うカードとのコンフリクトを回避するための衝突防止メカニズムが組み入れられており、このような利用に必要なトランザクション速度を達成する。この構成要素には計算機能が組み込まれており、とりわけ２つのカウンタといわゆる破れ防止機能（Anti-Tear-Funktionalitaet）とを有する。

本願発明の実現との関連では、たとえば、いわゆるプリペイドカード（Guthabenkarte）としてすでに広く普及している、ＳＴマイクロエレクトロニクスのＳＴ１９ＷＲタイプの非接触型スマートカードも、有利に使用され得る。この構成要素は、大きなデータ処理能力と、対応する高いトランザクション速度とを、攻撃や偽造に対する高い安全性に結び付けている。同様に、たとえばいわゆるＲＦＩＤチップのようなさらなる非接触型あるいは接触型の製品あるいはその他の非接触型のスマートカードが使用されてよい。

しばしばスマートカード（Smartcard）あるいはスマートカード（Smart-Card）あるいは集積回路カード（ＩＣＣ）とも呼ばれるチップカードは、ハードウェア論理、記憶装置あるいはマイクロプロセッサも含んでいるスイッチング回路（チップ）が取り付けられ組み込まれた特殊なプラスチックカードである。チップカードは、様々な基準に従って区別され得る。最も分かりやすいのは、単純な論理を有する記憶チップカードと、自身のカードオペレーティングシステムと暗号能力とを有するプロセッサチップカードとの違いである。

チップカードは、外部に対するインターフェースによっても区別される。非接触型チップカードは、接触型チップカードと相対する。チップカードの心臓部は、チップカードの能力とひいては利用範囲とを決定する集積回路（チップ）である。チップはしばしば、チップカードモジュールによって保護され、その結果チップは通常完全に埋め込まれており、視認できない。モジュールは外界への接続をも行う。

単純な記憶チップカードは、読み取りあるいは記述され得る記憶装置のみから成る。インターフェースを介して、たとえば連続して個々の記憶セルにアクセスすることが可能である。記憶カードは好適には、複雑なプロセスの処理ではなく、データの記憶のみが問題となる場合に使用される。使用されるチップに応じて、データは、暗証番号あるいはパスワードによって、第三者による読み取りあるいは改ざんから保護され得る。

プロセッサチップカードはマイクロプロセッサを有しており、当該マイクロプロセッサを介して、記憶されたデータにアクセスすることができる。プロセッサチップカードではしばしば、データ領域に直接アクセスすることができない。マイクロプロセッサを介する迂回路によって、カードのデータを、暗号法を介して、他人によるアクセスから保護することが可能である。対応する暗号アルゴリズムは、好適には対応するプログラムとしてプロセッサで実行される。

その際好適には、いわゆる「公開鍵暗号」を基礎とする暗号法が使用され得る。その際一組の合致する鍵が用いられる。１つは、暗号化の方法の場合に、鍵所有者のための情報を暗号化するために利用される公開鍵である。もう１つは、鍵所有者が秘密裏に保持しなくてはならず、復号のために用いられる非公開鍵である。そのようなシステムは、非対称と呼ばれる。なぜなら、暗号化と復号とに異なる鍵が用いられるからである。

この方法で、各関係者に唯一の鍵のペアのみが必要である。なぜならば、公開鍵の所有は、非公開鍵の安全性を危険に晒さないからである。そのようなシステムは、デジタル署名の作成にも利用され得る。デジタル署名は、署名されるべきデータあるいはそのハッシュ値と、非公開鍵とから計算される。署名の正確性と、ひいてはデータの完全性と信憑性とは、公開鍵による対応する演算によって検証され得る。公開鍵法は、インタラクティブな通信における認証と、ひいては本願発明との関連でのアクセス権限コントロールに用いられ得る。

このマイクロプロセッサで、特定用途のプログラムを実行させる可能性によって、記憶カードたとえば、支払い手段として用いられる（ゲルトカルテ（Geldkarte））あるいは重要なデータ（たとえば携帯電話のＳＩＭカード）を含んでいるチップカードと比べて多くの利点がもたらされる。しばしばカードは署名された鍵も含んでおり、（たとえば有料テレビあるいはアクセスコントロールを有するその他のシステムでのような）復号カードとして用いられる。すでにチップの製造時に、カードオペレーティングシステム（ＣＯＳ）の一部と予定された使用法とが、カードに搭載されてよい。

特にスマートカードは、安全な情報記憶装置あるいは鍵記憶装置として用いられ得る。しかしこれらのスマートカードは、たとえば認証、暗号化、署名のような、様々なセキュリティサービスのインプリメントのためにも用いられてよい。その際しばしば、非公開鍵がスマートカードに記憶されている。これらの秘密鍵は、権限のない読み取りに対して保護されているので、鍵を探し出すのは不可能である。

このような構成要素は、プリペイドの電気車両へのアクセスを制御するのにも適しており、これは有利には、ポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されたデータＤが、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の遮断あるいは遮断解除を可能にする、本願発明の実施形態によって行われる。これは原則的に、従来の電子アクセス権限許可証の作動法を用いて行われるが、好適には、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の遮断あるいは遮断解除が行われ、特に効果的なアクセス権限コントロールがこれと結びついているという条件でである。その際遮断あるいは遮断解除は好適には、車両の制御ユニットＣたとえば車両のいわゆる搭載コンピュータが使用者Ｂの権限を、当該使用者によって用いられるポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されたデータを使って検査し、この検査の結果がポジティブな場合には、電気化学的エネルギー貯蔵装置の遮断解除を実行するというやり方で行われる。

アクセス権限コントロールは、本願発明との関連では、有利には電子ウォレットの例に従って実現され得る。この電子ウォレットは、暗証番号を入力してあるいは入力せずに、好適にはチップカードを使っての、キャッシュレスのオフライン小額決済を可能にする。電子ウォレットはしばしば、プリペイド（「前払い」）モジュールに従って作動する。

まず、チャージ端末で、金額のチャージが行われる。それから初めて、支払い端末を利用して、キャッシュレスで支払うことができる。チャージ額はしばしば、プール口座の貸し方に記入され、支払額はプール口座の借り方に記入される。しかしながらこれは、預け入れを基礎として運用される電子ウォレットの場合には、預け入れが存在する場合にのみ可能である。さもないと、前もって新たにチャージする必要がある。とりわけ比較的小さい額は、各受付ポイントが常にネットワークで結ばれている必要もなく、非常に素早くかつ問題なく決済することができる。

効果的なアクセス権限コントロールは、有利には認証を基礎にして行われ得る。２つの主体の間の認証に際して、現行の語法に従えば、「被認証者」は自らを「証明し」、一方で「認証者」が、被認証者を「認証する」。

認証は、信憑性の主張を証明するものである。その際しばしば、使用者の認証は、この使用者の識別として用いられる。

保護領域へのアクセスを承認できるコンピュータプログラムの例では、使用者はまず、使用者氏名を入力して自らの身元を主張する。加えて使用者は、パスワードを示して、自らを証明する。プログラムは、この報告に基づいて使用者を識別することができ、それに従って使用者の身元を認証する。正しい使用者のみが入力できたパスワードは、実際に主張しているとおりの使用者であることを立証する。それによって、通信相手の身元がプログラムにとって確定する。認証された使用者にアクセスが承認されてよいかどうかは、権限付与の枠内でプログラムが決定する。これにも成功したならば、プログラムは使用者に、保護領域へのアクセスを承認する。

認証のために有利には、たとえば公開鍵法あるいはＳＩＭカードで知られているアルゴリズムのような、暗号法も用いられてよい。その際被認証者は、たとえば、認証者によって伝えられる、被認証者にこれまで知られていない乱数を、使用者の秘密（非公開）鍵で暗号化することによってこれに署名し、署名された乱数を認証者に送り返す。認証者はこの情報を、使用者の公開鍵で復号する。認証者が元々の乱数を再び受領すると、これにより、この乱数は被認証者によって使用者の秘密鍵で暗号化されたことと、それゆえこの被認証者は、この使用者の秘密鍵を所有している（していた）に違いないことが立証される。使用者の秘密鍵で暗号化された乱数は、アクセス権限検査を実行するためのいわゆるトークンとして用いられる。

その際、アクセス権限コントロールの成功の後に行われる遮断解除は、使用者の使用時間を定義する、ポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されたデータＤによって、時間制御されて行われてよく、その結果、ポータブルのコントロール装置に記憶されたデータによって特徴付けられる最長使用時間の終了後に、電気化学的エネルギー貯蔵装置の遮断が行われる。

イモビライザーとしてのトークンを使っての、バッテリーの遮断および／あるいは遮断解除によって電気車両のための保護されたアクセスを達成することのほかに、本願発明は、いくつかの実施形態においては、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御にも用いられてよい。つまりポータブルのコントロール装置に記憶されたデータＤが、その内容に従えば、車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御に適している限りにおいて、本発明に係るポータブルのコントロール装置を使って、高出力駆動モード（「パワーモード」）を利用するための使用者の権限を検査することが可能であり、ひいてはさらに、ポータブルのコントロール装置の使用者が、省エネモード（「エコモード」）の利用のみの権限しか与えられていないかどうかを検査することが可能である。

電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力を対応して制御するために、ポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されたデータが、利用されるエネルギー貯蔵装置の電気化学的特性を考慮する必要がある。異なる電気化学的エネルギー貯蔵装置はすなわち、その異なるテクノロジーに基づいて、それぞれ適合する充電方法と放電方法とを有していなくてはならない。その際通常は、最大電流値と最大電圧値とが一時的に与えられる。

特にトラクションバッテリー、すなわち電気車両の駆動に用いられる電気化学的エネルギー貯蔵装置は、いわゆる重放電から保護されなくてはならない。重放電からのそのような保護には、車両の走行電流が自動的に制限されることが必要である。そうすれば車両を、出力を下げても駆動することができ、特殊な装置（「キックダウン」）を介して、危険な状況においては電流制限を取り消すこともできる。

特にトラクションバッテリーは、できるだけその最適な温度領域で駆動されるべきである。電気化学的エネルギー貯蔵装置で駆動される電気車両の残りの走行距離を見積もるためにも、かつ車両を加速させるために使用可能なエネルギーを決定するためにあるいは化学的に貯蔵されるべきブレーキエネルギーの可能な受け入れを決定するために、バッテリーの内部状況をできるだけ正確に知っておく必要があり、あるいは少なくともそれが有益である。その際電気化学的エネルギー貯蔵装置の内部状況は、物理的に、状態変数の集合として解釈され得る。当該状態変数の集合は、たとえば温度、エネルギー貯蔵装置の古さ、サイクル数、内部抵抗、充電状況のような状態変数や、類似の状態変数を含む。

ピーク負荷を抑制するために、電気化学的エネルギー貯蔵装置として特に二重層コンデンサも適しており、当該二重層コンデンサの使用は特に、大きな出力を短時間で貯蔵あるいは利用できるようにしなくてはならない場合に有利である。対応した装備がなされている車両にとってはこれは、車両駆動装置のピーク負荷はできるだけ二重層コンデンサから用意され、これに対して低い平均負荷は、好適にはガルバニバッテリーから取り出されるということを意味する。

そのような二重層コンデンサを使って、特に、従来のガルバニバッテリーが二重層コンデンサと一緒に使用される場合に、電気車両内のバッテリーの使用可能容量を明らかに増やすことができる。本願発明の実施例との関連では、そのような二重層コンデンサあるいは車両の出力を上げるその他の装置の使用を、好適には、ポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されたデータからもたらされ、かつ車両の制御装置Ｃによって検査される使用者の権限に依存させることが意図されている。

この叙述は、たとえば、電気化学的エネルギー貯蔵装置が装備された車両の電気化学的エネルギー貯蔵装置の様々な駆動法は、使用者によってそれぞれ選択された駆動法と結びついた負荷に依存して、異なる費用と結びついていることを明確にするであろう。使用者に利用可能な車両の駆動法を、当該使用者によって選択されたタリフと、それと結びついた支払いとに従って制限し、あるいは特別な駆動法へのアクセスを可能にすることが、本願発明によって可能である。そのために必要なのは、使用者が携行しかつ電気車両と共に用いるポータブルのコントロール装置に、電気車両に対して特にその制御ユニットＣに対して使用者が、対応する駆動法を利用する権限があることを立証する、対応するデータが記憶されていることだけである。

本願発明は有利なやり方で、使用者に、電気車両へのアクセス好適にはプリペイドのアクセスをさせ、かつ好適には、当該使用者は、エコモードあるいはパワーモードあるいは両方のモードあるいは電気車両の別の駆動モードを利用してよいかという権限も検査することになる使用法に適している。本発明は特に、電気車両のための保護されたアクセスを行うのに適しており、いわゆる「トークン」を使ってバッテリーを遮断することでアクセスの安全性を実現することが好ましく、その結果同時に、イモビライザーが実現され、ひいてはたとえばハンドルロックあるいは自転車ロックのようなその他の安全措置をなくすことができる。その際有利なやり方で、本発明は、チップカードを使いかつ預け入れを基礎として実現される。

本発明の別の実施例は、特に、たとえば、特別に設置されたカメラあるいは別のセンサによって、好適には運転者に警告を発して目下の交通速度制限を認識させることを意図している。特定の領域たとえば中心市街あるいは特定の速度制限が設けられている工事現場では、本発明のいくつかの実施例に従って、そこで定められている速度制限を自動的に認識させることによって、たとえばエコモードのような車両の特定の駆動モードに自動的に切り替わるよう意図されていてよい。このやり方で、電気化学的エネルギー貯蔵装置（バッテリー）の保護および／あるいは電気化学的エネルギー貯蔵装置の寿命の向上が、定められている速度制限の遵守と結びつくことができる。

その際、本発明の実施例では、支払いタリフに応じて、車両は特定の駆動モードでのみ、たとえばエコモードのみあるいは出力ごとに段階付けられた駆動モードで駆動され得ることが意図されている。本発明のいくつかの実施例では、トークンを使ったアクセス権限コントロールが実現され、当該トークンは、たとえばいわゆるＲＦＩＤチップとして実施されていてよく、かつバッテリー管理システムと通信し、その際とりわけ、バッテリーシステムにおいて、車両駆動時に特定の出力領域の公開に用いられる負荷アルゴリズムの公開を行う。

特に、たとえばチップカードのような、対応するポータブルの装置が用いられる、本願発明の実施例では、アクセス権限コントロールのための手段としてのイグニッションロックはもはや必要ではない。電子権限許可証（トークン）が、バッテリー管理システムも始動あるいは停止させ、当該バッテリー管理システムは、好適には電気車両の停止時間が比較的長い場合、バッテリーのタイプに依存して、均衡サイクルを実行し、それによって電気化学的エネルギー貯蔵装置に貯蔵されているエネルギーができるだけ良好に分配されて利用され、それによって電気化学的エネルギー貯蔵装置ができるだけ出力準備ができた状態にあり続ける。

電気車両は、特に短距離で大きく加速できるので、一方では走行の安全性を高めるために、他方ではバッテリー寿命を長くするために、電気化学的エネルギー貯蔵装置の保護にとっても、車両の乗客の保護にとっても、車両使用者を速度制限違反から保護することが事情によっては重要である。これは好適には、好適には視覚的にリアルタイムにプレートで目下の速度制限を把握し、かつその際発生する信号がバッテリーのバッテリー管理あるいは電気化学的エネルギー貯蔵装置のエネルギー管理に伝達され、そこでエコモードあるいは電流を削減し加速度を制限する別の駆動モードが始動されることによって、行われる。好適には、ブレーキエネルギーも、電気化学的エネルギー貯蔵装置に貯蔵（回復）される。

本発明のさらなる実施例では、車両の制御装置Ｃを、接続されたナビゲーション機器に連結することが意図されており、それによってたとえば遊戯道路あるいは中心部において、たとえば時速３０キロの速度制限のある区域が永続的に示され、電気車両はエネルギー管理あるいはバッテリー管理を介して、運転者がそこでより速い速度で走行できないように制御される。

図１は、概略的なやり方で、本発明に係る車両の基本的な構造を、本願発明の好ましい実施例に基づいて示している。使用者Ｂは、ポータブルのコントロール装置ＭＥ、好適には、たとえば移動無線ネットワーク事業者のＳＩＭカードあるいはＵＳＩＭカードのチップカード、いわゆる「携帯情報端末」、「ノートブック」、携帯電話あるいは電子権限許可証として機能する類似の装置を、車両ＦＺの制御装置Ｃと、データ通信を可能にするガルバニ結合あるいは非接触結合させ、このポータブルのコントロール装置ＭＥに、車両ＦＺの電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動法についての情報を含むデータＤが記憶されていることによって、使用者Ｂは、車両ＦＺへのアクセスを手に入れる。制御装置Ｃは、たとえば車両のモータＭを駆動する、車両ＦＺの電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳの駆動法の影響によって、このデータＤを使って車両の駆動を制御する。

図２は、概略的なやり方で、本発明に係る方法と関連した、本発明に係る車両の様々なコンポーネントの基本的な協働を、本願発明の好ましい実施例に基づいて示している。車両ＦＺの電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳの駆動法についてのデータＤは、プログラミング機器ＰＧから、ポータブルのコントロール装置ＭＥのデータ記憶装置ＤＳに書き込まれる。データＤはその際、好適には、ポータブルのコントロール装置ＭＥの双方向の通信インターフェースＩ／Ｏを介して、プログラミング機器ＰＧから、通信インターフェースＩ／Ｏを介して、ポータブルのコントロール装置のデータ記憶装置ＤＳへと流れる１，４，６。これは、安全上の理由から、好適にはプロセッサＰを使って行われ、当該プロセッサＰ無しには、好適にはデータ記憶装置ＤＳにアクセスすることはできない。

車両の制御装置Ｃは、ポータブルのコントロール装置のデータ記憶装置ＤＳのデータを読み３、かつ好適には書き込みもし、これは好適には、再びもっぱらプロセッサＰに仲介されて行われ、当該プロセッサＰ無しには、好適にはデータ記憶装置ＤＳにアクセスすることはできない。制御装置Ｃは、電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳの駆動法に、ひいては、好適にはこの電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳによって駆動される車両ＦＺの駆動に影響を与える２。制御装置Ｃが、ポータブルのコントロール装置ＭＥのデータ記憶装置ＤＳにデータを書き込む限りにおいては、好適には、車両使用者によって選択された車両ＦＺの駆動法に依存して、出力に応じた使用者の課金に用いられるデータである。

図３は、概略的なやり方で、本願発明のさらなる実施例を示している。車両ＦＺの制御装置Ｃは、シャーシＦＷから、あるいは車両ＦＺに取り付けられたカメラのようなセンサあるいは類似の装置から信号を受信し１０、当該信号から、車両の実際の速度および／あるいは車両の許容最高速度を算出することができる。これらの信号１０に依存して、かつポータブルのコントロール装置ＭＥに記憶されているデータＤに依存して、本発明の実施形態によっては、制御装置Ｃは、電気化学的エネルギー貯蔵装置の駆動法、すなわち、たとえば当該電気化学的エネルギー貯蔵装置の最大出力あるいは別の駆動パラメータと、ひいては車両の駆動法、たとえば当該車両の速度あるいは車両の使用可能最高速度とに影響を与える。

制御装置は、電気化学的エネルギー貯蔵装置ＥＣＳと通信し２、この電気化学的エネルギー貯蔵装置は、パワーエレクトロニクスＬＥを介して電気モータＥＭに、放出される出力８を供給する７。電気モータは、この出力によってシャーシＦＷを駆動する９。

図に基づく本願発明の記述に関連して、以下の参照符号が用いられた。

ＥＣＳ 電気化学的エネルギー貯蔵装置
Ｍ モータ
Ｃ 制御装置、搭載コンピュータ
ＭＥ ポータブルのコントロール装置、チップカード
Ｂ 車両使用者
ＦＺ 車両
ＰＧ プログラミング機器
Ｉ／Ｏ 通信インターフェース
Ｐ プロセッサ
ＤＳ データ記憶装置
ＳＢ 記憶領域
ＰＳ プログラム記憶装置
ＬＥ パワーエレクトロニクス
ＥＭ 電気モータ
ＦＷ シャーシ
１−１０ データ通信、データの流れ

Claims (14)

1. 電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）を有する車両（ＦＺ）の駆動を制御するための方法において、
   前記車両から取り外し可能なポータブルのコントロール装置（ＭＥ）によって、車両使用者は前記車両の駆動が可能となり、かつ
   前記コントロール装置は、前記車両（ＦＺ）の前記電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）の駆動法についてのデータ（Ｄ）をデータ記憶装置（ＤＳ）に記憶させるために備えられていることを特徴とする方法。
2. 少なくとも、前記コントロール装置のデータ記憶装置（ＤＳ）に記憶されている、前記車両（ＦＺ）の前記電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）の駆動法についてのデータ（Ｄ）によっても特徴付けられるやり方で、前記車両から取り外し可能な、データを記憶するためのポータブルの前記コントロール装置（ＭＥ）によって、車両使用者は前記車両の駆動が可能となることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記車両（ＦＺ）は、少なくとも部分的に前記電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）からエネルギーを供給される駆動装置（ＥＭ）を備えることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
4. 前記車両（ＦＺ）は、もっぱら前記電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）からエネルギーを供給される駆動装置（ＥＭ）を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記データ（Ｄ）は、前記車両の前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の遮断あるいは遮断解除を可能にすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記データ（Ｄ）は、前記車両の前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御をもたらすことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記データ（Ｄ）は、前記車両の速度に依存して、前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御をもたらすことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記データ（Ｄ）は、前記車両に適用される最高速度、あるいは車両使用者によって守られるべき最高速度に依存して、前記電気化学的エネルギー貯蔵装置の出力の制御をもたらすことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）を有する車両（ＦＺ）の駆動を制御するためのポータブルのコントロール装置（ＭＥ）において、
   該コントロール装置（ＭＥ）は、前記車両から取り外すことができ、車両使用者に前記車両の駆動を可能にさせ、かつデータを記憶するための手段を備えており、前記コントロール装置は、前記車両（ＦＺ）の前記電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）の駆動法についてのデータ（Ｄ）をデータ記憶装置（ＤＳ）に記憶させるために備えられていることを特徴とするコントロール装置。
10. 前記コントロール装置（ＭＥ）は、電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）を有する車両（ＦＺ）の駆動を制御するための方法を実施するために形成されていることを特徴とする請求項９に記載のコントロール装置。
11. データを記憶しかつ処理するための手段を備えることを特徴とする請求項９あるいは１０に記載のコントロール装置。
12. ポータブルのコントロール装置（ＭＥ）によって駆動が制御される、電気化学的エネルギー貯蔵装置を有する車両において、
    前記コントロール装置（ＭＥ）は、請求項９から１１のいずれか一項に従って形成されていることを特徴とする車両。
13. 前記車両（ＦＺ）は、少なくとも部分的に前記電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）からエネルギーを供給される駆動装置（ＥＭ）を備えることを特徴とする請求項１２に記載の車両。
14. 前記車両（ＦＺ）は、もっぱら前記電気化学的エネルギー貯蔵装置（ＥＣＳ）からエネルギーを供給される駆動装置（ＥＭ）を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。

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