JP2014121110A - 充電ケーブルロックシステム - Google Patents

Abstract

【課題】充電ケーブルロックのロックやアンロックを切り替える際の利便性を向上することができる充電ケーブルロックシステムを提供する。
【解決手段】家屋１１の制御装置１９は、ＰＬＣモデム２３を介して、家屋１１のコネクタ１１ａに電力線２４を介して接続される。制御装置１９で充電ケーブルロック装置１３をロックする操作が実行されると、制御装置１９から電力線通信を介し、動作要求Ｓdmとしてロック開始要求が車両１に出力される。充電ケーブルロック装置１３は、制御装置１９からロック開始要求を入力すると、アクチュエータ１５をロック方向に動作し、ロックピン１６により充電ケーブル２をインレット５にロックする。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電ケーブルをロック／アンロックする充電ケーブルロックシステムに関する。

近年、環境問題への意識の高まりから、二酸化炭素の排出量の少ない車両として、例えばプラグインハイブリッド車や電気自動車等の普及が進んでいる。これら車両は、例えば長距離走行してバッテリの残量が減ると、その度にバッテリを充電しなくてはならない。よって、車体には給電口が設けられ、充電設備から延びる充電ケーブルを給電口に接続し、充電設備から供給される電力でバッテリを充電する。バッテリ充電には長時間かかるので、充電ケーブルの付け替えや盗難等の防止を目的として、車体には、接続された充電ケーブルを車体にロックする充電ケーブルロック装置が搭載される傾向にある（特許文献１等参照）。

特開２００９−０８１９１７号公報

特許文献１の充電ケーブルロック装置としては、例えば車両ドアのロック／アンロックの各動作に連動してロック／アンロックが切り替わるドアロック連動が周知である。しかし、ドアロック連動の場合、充電ケーブルロックの状態を切り替えるには、わざわざ車両の近くにいき、ドアロックの切り替え操作を行う必要があるので、充電ケーブルロックの切り替えに煩わしさを感じる問題があった。

本発明の目的は、充電ケーブルロックのロックやアンロックを切り替える際の利便性を向上することができる充電ケーブルロックシステムを提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、ロック及びアンロックの切り替えに関わるロック部材を、充電ケーブルに対して固定又は非固定とすることにより、当該充電ケーブルを取り外し不能にロック又は取り外し可能にアンロックする充電ケーブルロックシステムにおいて、電力線通信に接続された制御装置から、充電ケーブルのロック及びアンロックの少なくとも一方の動作要求を、前記電力線通信を介して車両側に送信する動作要求出力手段と、前記制御装置から取得した前記動作要求を基に、少なくとも車両に配設された充電ケーブルロック装置の動作を制御する動作制御手段とを備えたことを要旨とする。

本発明の構成によれば、制御装置を電力線で家屋等に繋ぎ、車両の給電口に配設された充電ケーブルロック装置のロックやアンロックを、電力線通信を用いて遠隔操作することが可能となる。このため、充電ケーブルロック装置のロックやアンロックを切り替える際、わざわざ車両まで赴かなくとも、制御装置からの遠隔操作によってロック装置を切り替え操作することが可能となる。よって、充電ケーブルロック装置のロックやアンロックを切り替える際の利便性を向上することが可能となる。

本発明では、前記充電ケーブルロック装置の状態を、前記電力線通信を介して前記車両から前記制御装置に送信することにより、現在の状態を前記制御装置で通知する状態通知手段を備えたことを要旨とする。この構成によれば、現在の充電ケーブルロック装置の状態をユーザに制御装置で通知することが可能となるので、例えばロックへの切り替え忘れ等の防止に効果が高くなる。

本発明では、前記制御装置は、家屋の電力線と、当該家屋及び前記車両を繋ぐ充電ケーブルとを介して、前記車両に接続され、前記動作要求は、前記電力線及び前記充電ケーブルを介して、前記制御装置から前記車両に送信されることを要旨とする。この構成によれば、充電ケーブルを電力線通信可能なケーブルとし、充電ケーブルを電力線の経路として使用するので、家屋と車両とを繋ぐ電力線を別途用意する必要がない。よって、配線の本数が少なく済む。

本発明では、前記充電ケーブルロック装置は、前記充電ケーブルにおいて車両側との接続箇所と制御装置側との接続箇所との両方に設けられていることを要旨とする。この構成によれば、充電ケーブルを車両側及び家屋側の両方でロックするので、充電ケーブルの盗難防止に一層効果が高くなる。

本発明によれば、充電ケーブルロックにおいて、ロックやアンロックに切り替える際の操作の利便性を向上することができる。

一実施形態の充電ケーブルロックシステムの構成図。 充電ケーブルロックの動作図。 充電ケーブルアンロックの動作図。 別例の充電ケーブルロックシステムの構成図。

以下、具体化した充電ケーブルロックシステムの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、例えばプラグインハイブリッド車や電気自動車等の車両１には、車体の側壁等に充電ケーブル２の接続箇所として給電口３がリッド４によって開閉可能に設けられている。給電口３には、受電側のコネクタとなるインレット５が設けられ、このインレット５に車内のパワー線６を介してバッテリ７が接続されている。充電ケーブル２は、ケーブル線８と、家屋１１に配設されたコネクタ１１ａに接続可能な家屋側プラグ９と、インレット５に接続可能な給電プラグ１０とからなる。

充電ケーブル２は、インレット５への接続時、不正にインレット５から取り外されないように、車両１及び家屋１１の間に亘り配設された充電ケーブルロックシステム１２によって、インレット５にロック可能である。例えば、給電口３には、インレット５に接続された充電ケーブル２をインレット５にロック可能な充電ケーブルロック装置１３が設けられている。充電ケーブルロック装置１３には、ロック／アンロックの動作を制御するロックＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４と、ロック／アンロックの切り替えの駆動源となるアクチュエータ１５と、充電ケーブル２への係止箇所となるロックピン１６とが設けられている。ロックＥＣＵ１４は、車内の信号線１７を介してインレット５に接続されている。ロックＥＣＵ１４は、アクチュエータ１５を駆動制御してロックピン１６をロック位置／アンロック位置に移動させることにより、ロック／アンロックを切り替える。なお、ロックピン１６がロック部材に相当する。

ロックＥＣＵ１４には、充電ケーブルロック装置１３がロック／アンロックのいずれにあるのかを検出するロック状態検出部１８が接続されている。ロック状態検出部１８は、例えばロックピン１６の位置を直接監視したり、ロックピン１６に関連する部材の位置を監視したりすることで、ロック位置／アンロック位置を検出し、例えばロック位置及びアンロック位置の各々に配設されたセンサやスイッチからなる。また、ロック状態検出部１８は、アクチュエータ１５の動作量を検出するエンコーダでもよい。

家屋１１には、充電ケーブルロック装置１３の動作トリガを入力する際に使用する制御装置１９が設置されている。制御装置１９には、制御装置１９のコントロールユニットである装置制御部２０と、例えばキーボード等からなる操作部２１と、モニタ２２と、電力線通信の通信用アダプタであるＰＬＣ（Power Line Communications）モデム２３とが設けられている。制御装置１９は、例えば家庭用のパーソナルコンピュータ等によって実現される。ＰＬＣモデム２３は、電力線２４を通じて家屋１１のコネクタ１１ａに接続されている。電力線通信（ＰＬＣ）は、家屋１１に配索された電力線２４を介して、データ通信を実行する技術である。

本例の充電ケーブルロックシステム１２は、電力線通信を使用することにより、家屋１１からの遠隔操作により充電ケーブルロック装置１３のロック／アンロックが切り替え可能なシステムとなっている。本例の場合、装置制御部２０には、ユーザから充電ケーブルロック装置１３の動作要求Ｓdmを取得する動作要求取得部２５と、取得した動作要求Ｓdmを電力通信線により車両１に送信する動作要求転送部２６とが設けられている。なお、動作要求取得部２５及び動作要求転送部２６が動作要求出力手段に相当する。

ロックＥＣＵ１４には、制御装置１９から電力線通信を介して入力した動作要求Ｓdmを基に、充電ケーブルロック装置１３の動作を制御する動作制御部２７と、充電ケーブルロック装置１３の切り替わり状態を制御装置１９に通知する動作状態通知部２８とが設けられている。なお、動作制御部２７が動作制御手段に相当し、動作状態通知部２８が状態通知手段に相当する。

次に、本例の充電ケーブルロック装置１３の動作を、図２及び図３を用いて説明する。
［充電ケーブルロック動作］
図２に示すように、家屋１１から充電ケーブルロックをロック状態に切り替えるには、制御装置１９のモニタ２２に入力画面を表示し、この画面を確認しながら操作部２１を操作して、ロック動作の開始要求や、充電ケーブルロックをロックに切り替えたい車両１を指定する車両コード等を入力する。装置制御部２０は、このロック開始要求操作時の入力データを動作要求取得部２５で取得する。動作要求転送部２６は、取得したロック開始要求の入力データをロック開始要求Ｓdm1として、電力線２４及び充電ケーブル２を通じ、電力線通信により車両１に転送する。ロック開始要求Ｓdm1には、例えばロック開始コマンドや車両コード等が含まれる。

ロックＥＣＵ１４は、インレット５に至ったロック開始要求Ｓdm1を、車内の信号線１７を介して入力する。なお、充電ケーブルロック装置１３及び制御装置１９の間のケーブルロック時の電力線通信を暗号通信としてもよい。動作制御部２７は、ロック開始要求Ｓdm1を入力すると、ロック開始要求Ｓdm1内の車両コードを認証し、車両コードの認証が成立することを確認すると、ロック動作を許可する。

動作制御部２７は、ロック動作が許可されると、充電ケーブルロックがアンロック状態であれば、アクチュエータ１５をロック方向に動作させ、充電ケーブルロック装置１３をロック状態に切り替える。このとき、ロックピン１６がアンロック位置からロック位置に移動し、インレット５に接続された充電ケーブル２に係止することにより、ロック状態となる。よって、インレット５に接続された充電ケーブル２を第三者等によって不正に取り外されることがない。

動作状態通知部２８は、ロック状態検出部１８の検出信号により、充電ケーブルロック装置１３がロック状態に切り替わったことを確認すると、その旨を通知するロック完了通知Ｓr1を、信号線１７、充電ケーブル２及び電力線２４を通じ、電力線通信により制御装置１９に転送する。制御装置１９は、このロック完了通知Ｓr1を入力すると、これをモニタ２２に表示するなどして、ロック切り替わりが正常に完了したことをユーザに通知する。

［充電ケーブルアンロック動作］
図３に示すように、家屋１１から充電ケーブルロックをアンロック状態に切り替えるには、制御装置１９のモニタ２２に入力画面を表示し、この画面を確認しながら操作部２１を操作して、アンロック動作の開始要求や、充電ケーブルロックをアンロックに切り替えたい車両１を指定する車両コード等を入力する。装置制御部２０は、このアンロック開始要求操作時の入力データを動作要求取得部２５で取得する。動作要求転送部２６は、取得したアンロック開始要求の入力データをアンロック開始要求Ｓdm2として、電力線２４及び充電ケーブル２を通じ、電力線通信により車両１に転送する。なお、アンロック開始要求Ｓdm2には、例えばアンロック開始コマンドや車両コード等が含まれる。

ロックＥＣＵ１４は、インレット５に至ったアンロック開始要求Ｓdm2を、車内の信号線１７を介して入力する。なお、充電ケーブルロック装置１３及び制御装置１９の間のケーブルアンロック時の電力線通信を暗号通信としてもよい。動作制御部２７は、アンロック開始要求Ｓdm2を入力すると、アンロック開始要求Ｓdm2内の車両コードを認証し、車両コードの認証が成立することを確認すると、アンロック動作を許可する。

動作制御部２７は、アンロック動作が許可されると、充電ケーブルロックがロック状態であれば、アクチュエータ１５をアンロック方向に動作させ、充電ケーブルロック装置１３をアンロック状態に切り替える。このとき、ロックピン１６がロック位置からアンロック位置に移動し、充電ケーブル２から離間することにより、アンロック状態となる。よって、インレット５に接続された充電ケーブル２をインレット５から引き抜くことが可能となる。

動作状態通知部２８は、ロック状態検出部１８の検出信号により、充電ケーブルロック装置１３がアンロック状態に切り替わったことを確認すると、その旨を通知するアンロック完了通知Ｓr2を、信号線１７、充電ケーブル２及び電力線２４を通じ、電力線通信により制御装置１９に転送する。制御装置１９は、このアンロック完了通知Ｓr2を入力すると、これをモニタ２２に表示するなどして、アンロック切り替わりが正常に完了したことをユーザに通知する。

本実施形態の構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）制御装置１９にＰＬＣモデム２３を設け、制御装置１９を電力線通信によって家屋１１に接続する。そして、電力線通信を用い、家屋１１の制御装置１９から、遠隔操作によって車両１の充電ケーブルロック装置１３を操作可能とする。よって、充電ケーブルロック装置１３のロック／アンロックを切り替える際、わざわざ車両１まで赴かなくとも、制御装置１９から遠隔操作によって充電ケーブルロック装置１３を切り替え操作することができる。よって、充電ケーブルロック装置１３のロック／アンロックを切り替える際の利便性を向上することができる。

（２）充電ケーブルロック装置１３のロック／アンロックの切り替わり後、車両１からロック完了通知Ｓr1やアンロック完了通知Ｓr2を制御装置１９に出力して、充電ケーブルロック装置１３が正しく動作完了したことを制御装置１９でユーザに通知する。よって、例えばロックへの切り替え忘れやアンロックへの切り替え間違い等の防止に効果が高くなる。

（３）充電ケーブル２を電力線通信可能なケーブルとし、充電ケーブル２を電力線通信の経路として使用するので、家屋１１と車両１とを繋ぐ電力線を別途用意する必要がない。よって、車両１と家屋１１とを繋ぐ配線の本数が少なく済む。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図４に示すように、例えば家屋１１のコネクタ１１ａに充電ケーブルロック装置４１を設け、給電プラグ１０側のみならず、家屋側プラグ９でも充電ケーブル２をロック可能としてもよい。この場合、充電ケーブル２を両端でロックすることが可能となるので、充電ケーブル２の盗難防止に一層効果が高くなる。

・図４に示すように、充電ケーブル２の両端に充電ケーブルロック装置１３を設ける場合、１つの動作要求Ｓdmで、これら充電ケーブルロック装置１３が両方とも同時に動作するものとしてもよい。また、両方の充電ケーブルロック装置１３が同時に動作することに限らず、これら充電ケーブルロック装置１３を制御装置１９によって個別に設定可能としてもよい。

・制御装置１９は、家屋１１に設置されることに限らず、他の設備に変更可能である。
・充電ケーブルロック装置１３は、例えば充電ケーブル２に配設されてもよい。
・車両１から制御装置１９への通知は、例えばエラーのアンサーバックとしてもよい。

・制御装置１９から車両１に現在のロック状態を問い合せ、現在状態を車両１から制御装置１９に通知してもよい。
・制御装置１９は、例えばパーソナルコンピュータに限らず、電力線通信が可能な端末であればよい。

・充電ケーブルロック装置１３のアクチュエータは、モータやソレノイド等が採用可能である。
・充電ケーブルロック装置１３は、例えばロック／アンロックの一方を手動とし、他方を電動としてもよい。

・充電ケーブルロック装置１３は、ロックピン１６をロック／アンロックの各方向に動かすことができれば、他の構造に適宜変更可能である。例えば、ロック部材は、スライド移動するピンに限定されず、例えば回動する円柱状の部材に切り欠きを形成したものでもよい。また、ロック部材は、ロック／アンロックの各位置に回動する扇状の板材としてもよい。

・充電ケーブルロック装置１３は、ロックピン１６が付勢部材によってアンロック方向に常時付勢されているアンロック側常時付勢型でもよいし、例えばロックピン１６が付勢部材によってロック方向に常時付勢されているロック側常時付勢型でもよい。

・充電ケーブルロック装置１３は、ロックピン１６とその支持部分とを例えば突をスロープ状の溝により連結し、支持部分の動作により、突と溝とにより案内されて、ロックピン１６がロック／アンロックの各位置に動く直結型としてもよい。

・充電ケーブルロック装置１３は、給電プラグ１０に回動操作可能に設けられたロックアームの爪をインレット５の突起に引っ掛けて抜け止めする構造の場合、ロックアームの爪をロックピン１６によって上から押し付けることにより、ロック状態にする装置でもよい。

・充電ケーブルロック装置１３は、例えばロックピン１６を給電プラグ１０の筐体自体（本体部分）に直に係止することによりロック状態をとる構造でもよい。
・充電ケーブルロック装置１３は、リッド４に突設されたストライカにロックピン１６を係止可能とすることにより、リッド４をロックする装置として使用してもよい。この場合、１つのロック装置で充電ケーブルロック及びリッドロックを選択的に実施可能となるので、装置簡素化に効果が高くなる。

・電力線通信を用いた充電ケーブルロック装置１３の動作切り替えは、ロック及びアンロックの少なくとも一方が実施対象であればよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（イ）請求項１〜４のいずれかにおいて、前記制御装置は家屋等に設置され、この家屋から電力線通信を介して、前記充電ケーブルロック装置のロック動作が可能である。この構成によれば、充電ケーブルロックを家屋から遠隔操作によってロックすることが可能となるので、仮に車両から離れるときに充電ケーブルをロックし忘れても、後で家屋から充電ケーブルをロックに切り替えることが可能となる。

１…車両、２…充電ケーブル、１１…家屋、１２…充電ケーブルロックシステム、１３，４１…充電ケーブルロック装置、１６…ロック部材としてのロックピン、１９…制御装置、２４…電力線、２５…動作要求出力手段を構成する動作要求取得部、２６…動作要求出力手段を構成する動作要求転送部、２７…動作制御手段としての動作制御部、２８…状態通知手段としての動作状態通知部。
Ｓdm…動作要求。

Claims (4)

1. ロック及びアンロックの切り替えに関わるロック部材を、充電ケーブルに対して固定又は非固定とすることにより、当該充電ケーブルを取り外し不能にロック又は取り外し可能にアンロックする充電ケーブルロックシステムにおいて、
   電力線通信に接続された制御装置から、充電ケーブルのロック及びアンロックの少なくとも一方の動作要求を、前記電力線通信を介して車両側に送信する動作要求出力手段と、
   前記制御装置から取得した前記動作要求を基に、少なくとも車両に配設された充電ケーブルロック装置の動作を制御する動作制御手段と
   を備えたことを特徴とする充電ケーブルロックシステム。
2. 前記充電ケーブルロック装置の状態を、前記電力線通信を介して前記車両から前記制御装置に送信することにより、現在の状態を前記制御装置で通知する状態通知手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電ケーブルロックシステム。
3. 前記制御装置は、家屋の電力線と、当該家屋及び前記車両を繋ぐ充電ケーブルとを介して、前記車両に接続され、
   前記動作要求は、前記電力線及び前記充電ケーブルを介して、前記制御装置から前記車両に送信される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の充電ケーブルロックシステム。
4. 前記充電ケーブルロック装置は、前記充電ケーブルにおいて車両側との接続箇所と制御装置側との接続箇所との両方に設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の充電ケーブルロックシステム。