JP5319573B2 - コンセントの不正接続防止装置及びコンセントユニット - Google Patents

Description

この発明は、給電プラグのケーブルに設けられたプラグが接続されるコンセントの不正接続防止装置及びコンセントユニットに関する。

近年、車両からの排出ガスを少なく抑えることを目的として、各車両メーカでは、モータを駆動とする電気自動車（ハイブリッド車も含む）の開発機運が非常に高くなってきている。このような電気自動車では、車両の動力源であるバッテリの電力残量が少なくなる度に、例えば家庭や電気スタンド等においてバッテリに充電を行わなくてはならないことから、電気自動車にはユーザであっても簡単に扱える様々な充電システムが設けられることになる（例えば、特許文献１参照）。この場合の例としては、例えば家庭等の商用電源に繋がる給電コネクタ（給電プラグ）を接続可能なインレット部を車両に設け、帰宅したときなどに駐車車両のインレット部に給電プラグを接続し、商用電源を車両に送り込むことによって車両のバッテリに充電を行うことが想定される。

特開平９−１６１８９８号公報

ところで、電気自動車のバッテリ充電には、急速充電の技術が開発されているといっても、ガソリン車のガソリン補給に比べて比較的長い時間を要する現状がある。特に、ユーザが自宅でバッテリ充電を行う場合には、一般家庭に高速充電用の器具が備え付けられることはまれであるので、家庭の商用電源に繋がる給電プラグを車両のインレット部に接続して充電を開始してから、その状態で車両を長時間放置するケースが多くなる。

ここで、想定される給電プラグは、一般的なケーブルと同様に、ケーブル先端に設けられた接続プラグを挿込口（コンセント）に挿し込み、コンセントから電力を得る。しかし、一般的なコンセントには、様々な種類のプラグが挿し込み可能である。よって、車両のバッテリを給電プラグで充電している最中に、例えば第三者がコンセントを他のプラグに挿し変えて、家庭用電源を盗電することも想定される。よって、コンセントから電力が盗電されてしまうことのない新たな技術が要望されていた。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、接続許可の無い他のプラグが不正に接続されてしまうことを防ぐことができるコンセントの不正接続防止装置及びコンセントユニットを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、受電コネクタに商用電力を供給する給電プラグのケーブル端に設けられた接続プラグを接続可能なコンセントの不正接続防止装置において、前記接続プラグを接続する操作者が正しいか否かを認証する認証手段と、前記認証手段の認証結果を基に、前記コンセントの使用状態を、前記コンセントの挿込口へのプラグ挿し込みを可能とするアンロック状態と、前記挿込口へのプラグ挿し込みを規制するロック状態とに切り換えるロック機構とを備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、認証手段の認証結果を基に操作者が正規ユーザであれば、ロック機構によって接続プラグがコンセントの挿込口へ挿し込み可能とされ、操作者が接続プラグをコンセントの挿込口に挿し込むことができる。また、認証手段の認証結果を基に操作者が正規ユーザではなく第三者であれば、ロック機構によってコンセントの挿込口への挿し込みが規制され、第三者が接続プラグをコンセントの挿込口に挿し込むことができない。よって、接続プラグを、第三者により勝手にコンセントに挿し込まれずに済む。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンセントの不正接続防止装置において、前記ロック機構は、前記挿込口に挿し込まれた同接続プラグが抜き出されると、前記コンセントを自動で前記ロック状態に切り換えることをその要旨としている。

同構成によれば、接続プラグがコンセントから抜き取られると、ロック機構が自動でロック状態となるので、ロック状態への切り換え忘れを防止することが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のコンセントの不正接続防止装置において、前記ロック機構は、前記ロック状態の際、コンセント外部に規制部材を飛び出させることにより、他接続プラグが挿込口まで届かないようにして、当該他接続プラグの不正接続を機械的に規制することをその要旨としている。

同構成によれば、規制部材を飛び出させて他接続プラグをコンセントに挿せなくするという簡素な構造で、他接続プラグの不正接続を防ぐことが可能となる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置において、前記接続プラグに設けられる認証タグと無線通信によりＩＤ照合を実行する無線認証システムを備え、前記認証手段は、前記接続プラグの前記認証タグとのＩＤ照合を前記認証として実行することをその要旨としている。

同構成によれば、接続プラグに認証タグを設けて、この認証タグにより操作者の認証を行うので、認証タグを内蔵した専用の接続プラグさえ手元にあれば、コンセントとの間の認証を実行することが可能となる。よって、認証に際して個別の端末を必要としないので、この点で利点が高い。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置において、前記操作者が携帯する通信端末と無線通信によりＩＤ照合を実行する無線認証システムを備え、前記認証手段は、前記通信端末とのＩＤ照合を前記認証として実行することをその要旨としている。

同構成によれば、正規ユーザしか持ち得ない通信端末により操作者の認証を行うので、より制度よく操作者を認証することが可能となる。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のコンセントの不正接続防止装置において、前記通信端末は、前記受電コネクタが搭載されたマスタ装置と無線通信によりＩＤ照合を実行する無線認証システムに用いられるものであることをその要旨としている。

同構成によれば、マスタ装置に設けられる無線認証システムの通信端末を用いるので、新たな別の通信端末を設けることなく、通信端末を用いた認証を行うことが可能となる。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のコンセントの不正接続防止装置において、前記通信端末とのＩＤ照合成立を条件にマニュアル解除用の操作手段が操作されると、前記ロック機構をロック状態からアンロック状態に切り換えて、他の接続プラグの接続を可能とする他プラグ接続手段を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、通信端末を使用したＩＤ照合成立の下で操作手段が操作されると、他プラグ接続手段によってロック機構がロック状態からアンロック状態に切り換えられるので、他接続プラグをコンセントに接続したときに、これを接続することが可能となる。

請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置において、前記通信端末とのＩＤ照合成立を条件として、新たな前記接続プラグのＩＤコードを登録可能とする登録手段を備えたことをその要旨としている。

同構成によれば、通信端末を使用したＩＤ照合成立の下、登録手段によって新たな接続プラグのＩＤコードを登録できるので、新たな接続プラグを専用プラグとして使用することが可能となる。

請求項９に記載の発明は、受電コネクタに商用電力を供給する給電プラグのケーブル端に設けられた接続プラグを接続可能で、かつ既設コンセントに接続可能なコンセントユニットにおいて、前記接続プラグを接続する操作者が正しいか否かを認証する認証手段と、前記認証手段の認証結果を基に、前記コンセントの使用状態を、前記コンセントの挿込口へのプラグ挿し込みを可能とするアンロック状態と、前記挿込口へのプラグ挿し込みを規制するロック状態とに切り換えるロック機構とを備え、前記既設コンセントに対して後付け可能に形成され、第三者による不正取り外しができないように前記既設コンセントに取り付け可能となっていることをその要旨としている。

同構成によれば、既設コンセントに後付けで接続可能であるので、既設コンセントに自由に取り付けることが可能となる。また、コンセントユニットは第三者による不正取り外しが不可の状態で既設コンセントに取り付く。よって、コンセントユニットの不正取り外しが防止され、盗電をより確実に防止することが可能となる。

本発明によれば、接続許可の無い他のプラグが不正に接続されてしまうことを防ぐことができるコンセントの不正接続防止装置及びコンセントユニットを提供することができる。

車両及び充電システムの構成を示す構成図。 コンセントに接続されたコンセントユニット及び給電プラグの接続プラグを示す斜視図。 ロック状態のコンセントユニットを示す側面図。 アンロック状態のコンセントユニットを示す側面図。 コンセント及びコンセントユニットを示す斜視図。 コンセントへのコンセントユニットの取り付けを示す斜視図。 コンセントを示す斜視図。

以下、本発明をプラグインハイブリッド車に充電する際に用いる給電プラグの接続プラグが接続されるコンセントに具体化した一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。

図１に示されるように、ハイブリッド式の車両１には、駆動輪２の駆動源としてエンジンとモータとの駆動力を組み合わせて出力するハイブリッドシステム３が備えられている。ハイブリッドシステム３は、エンジンの動力のみを機械的に駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジンの動力で発電を行ってモータにより走行するモードと、エンジン及びモータの双方で駆動輪２を直接駆動するモードと、エンジンを使用せずにモータのみで走行するモードの各種モードで走行可能となっている。なお、車両がマスタ装置に相当する。

ハイブリッドシステム３には、モータに電力を供給するバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、エンジンの動力によって発電された電力がバッテリ４に充電されるだけでなく、車両１の外部電源、例えば家庭用のコンセント５０から夜間電力などでバッテリ４に充電することが可能である。このため、プラグインハイブリッド式の車両１は、モータのみで従来のハイブリッド車よりも長距離を走行することが可能であり、充電のためにエンジンを稼働させずに済むためエンジンの稼働量を減らすことが可能である。

この車両１には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアロックの施解錠等の車両動作を行うことが可能な電子キーシステム７０が搭載されている。電子キーシステム７０は、キー固有のＩＤコードを無線通信で発信可能な電子キー８０が車両キーとして使用されている。電子キーシステム７０は、車両１からＩＤコード返信要求としてリクエスト信号Ｓｒｑを発信させ、このリクエスト信号Ｓｒｑを電子キー８０が受信すると、それに応答する形で電子キー８０が自身のＩＤコードを含ませたＩＤコード信号Ｓｉｄを狭域無線通信により車両１に返信し、電子キー８０のＩＤコードが車両１のＩＤコードと一致すると、ドアロックの施解錠が許可又は実行されるシステムである。なお、電子キーシステム７０が無線認証システムに、電子キー８０が通信端末に相当する。

電子キーシステム７０を以下に説明すると、車両１には、電子キー８０との間で狭域無線通信を行う際にＩＤ照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７１が設けられている。照合ＥＣＵ７１には、車両１の各ドアに埋設されて車外にＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号を発信可能な車外ＬＦ発信機７２と、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信可能な車内ＬＦ発信機７３と、車内後方の車体等に埋設されてＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の無線信号を受信可能なＵＨＦ受信機７４とが接続されている。照合ＥＣＵ７１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ７１ａを備えている。

一方、電子キー８０には、車両１との間で電子キーシステム７０に準じた無線通信を行う際のコントロールユニットとして通信制御部８１が設けられている。通信制御部８１は、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ８１ａを備えている。通信制御部８１には、外部で発信されたＬＦ帯の信号を受信可能なＬＦ受信部８２と、通信制御部８１の指令に従いＵＨＦ帯の信号を発信可能なＵＨＦ発信部８３とが接続されている。

照合ＥＣＵ７１は、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、車両１の周辺に通信エリアを形成する。電子キー８０がこの通信エリアに入り込んでリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部８２で受信すると、電子キー８０はリクエスト信号Ｓｒｑに応答する形で、自身のメモリ８１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＵＨＦ帯のＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部８３から返信する。照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４でＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードと電子キー８０のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合（車外照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立すると、図示しないドアロック装置によるドアロックの施解錠を許可又は実行する。

照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立してドアロックが解錠された後、ドアが開けられて運転者が乗車したことを認識すると、今度は車内ＬＦ発信機７３からリクエスト信号Ｓｒｑを発信して車内全域に車内通信エリアを形成する。照合ＥＣＵ７１は、電子キー８０がこの車内通信エリアに入り込んで返信してきたＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ受信機７４で受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードと電子キー８０のＩＤコードとを照らし合わせて、ＩＤ照合（車内照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車内照合が成立すると、ハイブリッドシステム３の始動を許可する。

プラグインハイブリッド式の車両１は、同図１に示すプラグイン式の車両バッテリ充電システム１０によって、バッテリ４に充電が可能となっている。この場合、充電システム１０では、車両１のバッテリ４への充電を行う給電プラグ１１を用いる。給電プラグ１１は、例えば住宅や商業施設等に設置されているコンセント５０に接続することで外部電源として例えば交流（商用電源）２００Ｖに接続される。この給電プラグ１１には、接続ケーブル１２が接続されている。この接続ケーブル１２の末端には、コンセント５０の挿込口５１に接続する接続端子１４が設けられた接続プラグ１３が接続されている。接続ケーブル１２には、充電を開始する際に操作する充電オンオフスイッチ１５が設けられている。

プラグインハイブリッド式の車両１には、同車両１における給電プラグ１１の接続先としてインレット部５が取り付けられている。インレット部５は、給電プラグ１１を挿し込むコネクタ部品であって、例えば車体の前方側面にガソリン車の給油口のように搭載されている。インレット部５は、給電プラグ１１から送り込まれた交流電圧をコンバータ６によって直流電圧に変換して車両１のバッテリ４に送って、バッテリ４に電力を充電する。インレット部５は、同インレット部５に給電プラグ１１が嵌合されるとともに、ユーザが携帯する電子キー８０により認証が成立すると、充電が可能となる。なお、車外通信エリアは、車両周囲全域に亘り形成され、しかも車両１からのキー問い合せ（リクエスト信号Ｓｒｑの送信）がポーリングとして常時実行されているので、インレット部５の前にユーザが電子キー８０を所持して立っても、問題なくＩＤ照合が実行される。

充電システム１０は、電子キーシステム７０でＩＤ照合が成立するとともに、インレット部５に給電プラグ１１が接続されたことを条件に充電が可能となる。この場合、車両１には、充電に関わる制御を行う充電ＥＣＵ７５が設けられている。充電ＥＣＵ７５は、図示しない車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して照合ＥＣＵ７１と通信可能であり、照合ＥＣＵ７１からＩＤ照合の成立結果を確認可能である。充電ＥＣＵ７５は、ＩＤ照合が成立することと、給電プラグ１１がインレット部５に嵌着したこととを確認すると、充電動作を実行する。なお、インレット部５には、インレット部５に接続された給電プラグ１１を、第三者等により不正に取り外されることを防止するロック装置７が設けられている。

コンセント５０には、接続プラグ１３の接続先としてコンセントユニット２０が接続されている。本例のコンセントユニット２０は、接続されるものが正規の接続プラグ１３ならば、接続が可能となり、接続されるものが接続許可のない他の接続プラグならば、接続が不可となるユニットである。また、コンセントユニット２０は、家庭用コンセント５０に接続された際、不正取り外し不可の状態で家庭用コンセント５０に取り付き、電子キー８０が手元になければ、家庭用コンセント５０から取り外すことができないようになっている。

コンセントユニット２０には、コンセントユニット２０に正規の接続プラグ１３のみを接続可能とするロック機構４０が設けられている。ロック機構４０は、コンセントユニット２０の挿込口２２近傍の外部に突出するロックバー４１と、このロックバー４１を駆動するソレノイド４２とを備えている。このソレノイド４２は、自己保持可能な自己保持型ソレノイドである。ロックバー４１は、ソレノイド４２に順方向の電流が短時間供給されると、コンセントユニット２０内に収納された収納状態、言い換えればアンロック状態となる。そして、収納されたロックバー４１はアンロック状態が維持される（図３参照）。一方、ロックバー４１は、ソレノイド４２に逆方向の電流（解放電流）が短時間供給されると、コンセントユニット２０の外部に突出した突出状態、言い換えればロック状態となる。そして、突出したロックバー４１はロック状態が維持される（図４参照）。なお、ソレノイド４２は、電気駆動源による電動規制機構として機能する。

接続プラグ１３がコンセントユニット２０に接続されていない際には、ロック機構４０がロック状態に切り換わり、第三者等による接続が不可となる。そして、接続プラグ１３がコンセントユニット２０に接続される際、正規ユーザであればロック機構４０がアンロック状態に切り換わり、第三者等であればロック機構４０がロック状態のままで維持される。

図２に示されるように、本例のコンセントユニット２０は、住宅や商業施設等に予め設置されたコンセント５０の２穴の挿込口５１に挿込可能な接続端子２１を裏面に備えるとともに、接続プラグ１３の接続端子１４が挿込可能な２穴の挿込口２２を表面に備えている。すなわち、本例のコンセントユニット２０は、既設のコンセント５０に後付で接続、且つ設置可能なユニット部材である。

コンセントユニット２０の上面には、ロック機構４０のロック状態を解除する際、つまり接続プラグ１３をコンセントユニット２０の挿込口２２に挿し込む際に操作する解除スイッチ２３が設けられている。解除スイッチ２３は、例えばモーメンタリ式のプッシュスイッチから構成されている。本例の場合、接続プラグ１３をコンセントユニット２０の挿込口２２に挿し込む際、解除スイッチ２３が押し操作されていることがロック機構４０のロック解除の一条件となっている。なお、解除スイッチ２３が解除手段及び操作手段として機能する。

図１に示されるように、コンセントユニット２０には、コンセントユニット２０の動作を統括管理するロックＥＣＵ３１が設けられている。ロックＥＣＵ３１は、ロック機構４０に設けられるソレノイド４２と検知センサ４３とに接続されている。検知センサ４３は、接続プラグ１３がコンセントユニット２０に接続しているか否かを監視し、接続プラグ１３がコンセントユニット２０から取り外されたことを検知すると、検知信号をロックＥＣＵ３１へ出力する。ロックＥＣＵ３１は、接続プラグ１３がコンセントユニット２０から取り外されたことを確認すると、ロック機構４０をロック状態に切り換える。

このコンセントユニット２０には、接続プラグ１３が正規プラグか否かを認証するコンセント用照合システム３０が設けられている。コンセント用照合システム３０には、接続プラグ１３と近距離無線通信によりＩＤ照合を行うイモビライザシステムが使用されている。この場合、接続プラグ１３には、近距離無線を受信及び発信可能なトランスポンダ１６が搭載されている。このトランスポンダ１６には、イモビライザシステムに用いるトランスポンダコードが登録されている。なお、イモビライザシステムが無線認証システムに相当するとともに、トランスポンダ１６が認証タグに相当する。

また、本例の場合、前述のロックＥＣＵ３１がイモビライザシステムのコントロールユニットとして機能する。ロックＥＣＵ３１には、イモビライザアンプ３６が接続されている。また、ロックＥＣＵ３１には、トランスポンダコードが記憶されたメモリ３１ａと、ＩＤ照合を行う認証手段としての照合部３１ｂとが設けられている。照合部３１ｂは、メモリ３１ａに登録されたトランスポンダコードと、トランスポンダ１６のトランスポンダコードとを照らし合わせてＩＤ照合（イモビライザ照合）を行う。

イモビライザシステムは、解除スイッチ２３が押されると、イモビライザアンプ３６から駆動電波の送信を開始する。そして、解除スイッチ２３を押しながら接続プラグ１３をコンセントユニット２０に近づけることにより、イモビライザアンプ３６から発信される駆動電波でトランスポンダ１６を起動させ、トランスポンダコードを含むトランスポンダ信号を発信させる。続いて、イモビライザシステムは、起動した接続プラグ１３が返信してきたトランスポンダコードをロックＥＣＵ３１の照合部３１ｂで照らし合わせてイモビライザ照合を行う。このイモビライザ照合は、電子キー８０を使わず接続プラグ１３のみでコンセントユニット２０のロック機構４０をアンロック状態に切り替える際や、新たな接続プラグをコンセントユニット２０に接続できるよう登録する際に用いる。

また、コンセントユニット２０には、他のコンセント用照合システム３０として、電子キー８０と電子キーシステム７０に準じた無線通信によりＩＤ照合が可能なキー照合システムが設けられている。このキー照合システムは、接続プラグ１３の操作者が正規ユーザであるか否かを判断したり、未登録の他プラグや新規の接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続したりする際に使用する。キー照合システムは、電子キーシステム７０と同様の形式でＩＤ照合を行い、電子キー８０との間のＩＤ照合が成立すると、コンセントユニット２０の挿込口２２への挿し込みが可能とされるシステムである。なお、キー照合システムが無線認証システムに相当する。

キー照合システムは、電子キーシステム７０と略同様の構成を備えている。前述のロックＥＣＵ３１がキー照合システムのコントロールユニットとして機能する。ロックＥＣＵ３１には、ＬＦ帯の信号を発信可能なＬＦ発信部３２と、ＵＨＦ帯の無線信号を受信可能なＵＨＦ受信部３３とが接続されている。ロックＥＣＵ３１のメモリ３１ａには、固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されている。

照合部３１ｂは、ＬＦ発信部３２からＬＦ帯のリクエスト信号Ｓｒｑを間欠的に発信させ、コンセントユニット２０の周辺に通信エリアを形成する。電子キー８０がこの通信エリアに入り込んでリクエスト信号ＳｒｑをＬＦ受信部８２で受信すると、電子キー８０はリクエスト信号Ｓｒｑに応答する形で、自身のメモリ８１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＵＨＦ帯のＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ発信部８３から返信する。照合部３１ｂは、ＵＨＦ受信部３３でＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、自身のメモリ３１ａに登録されたＩＤコードと電子キー８０のＩＤコードとを照らし合わせてＩＤ照合（ロック照合）を行う。

ロックＥＣＵ３１には、ロック機構４０の動作を制御する制御手段としてのロック制御部３１ｃが設けられている。接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続する際には、解除スイッチ２３が操作者によって押し操作される。照合部３１ｂは、解除スイッチ２３が押し操作されたことを確認すると、ＩＤ照合を行い、照合結果を得る。このとき、照合部３１ｂは、まずイモビライザ照合を行い、イモビライザ照合が成立しないと、続いてロック照合を行う。ロック制御部３１ｃは、照合部３１ｂによりイモビライザ照合又はロック照合が成立することを確認すると、ソレノイド４２に電流の供給を許可する。すると、ソレノイド４２に磁界が発生して挿込口２２近傍の外部に突出したロック状態のロックバー４１がコンセントユニット２０内に収容されてアンロック状態となる。よって、コンセントユニット２０の挿込口２２に接続プラグ１３の接続端子１４を挿し込み可能である。

一方、ロック制御部３１ｃは、照合部３１ｂによりイモビライザ照合及びロック照合が不成立であることを確認すると、ソレノイド４２を非通電のままとする。よって、ロックバー４１は、挿込口２２近傍の外部に突出したロック状態のままとなる。このため、コンセントユニット２０の挿込口２２に接続プラグ１３の接続端子１４を挿し込みできない。なお、ソレノイド４２は、通常は通電されておらず、解除スイッチ２３が操作されてイモビライザ照合又はロック照合が成立したときのみ給電される。

また、接続プラグ１３をコンセントユニット２０から取り外した際には、ロック制御部３１ｃは、ソレノイド４２に開放電流の供給を許可する。すると、ソレノイド４２に逆方向の磁界が発生してコンセントユニット２０内に収容されたロックバー４１が挿込口２２近傍の外部に突出してロック状態となる。よって、コンセントユニット２０の挿込口２２に接続プラグ１３の接続端子１４を挿し込み不可能となる。

コンセントユニット２０は、登録されていない他の接続プラグを挿し込むことが可能となっている。詳しくは、コンセントユニット２０に対応する電子キー８０を所持した操作者が、接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続する際と同様に解除スイッチ２３を押し操作する。照合部３１ｂは、解除スイッチ２３が押し操作されたことを確認すると、ＩＤ照合（ロック照合）を行うので、電子キー８０とのロック照合から照合結果を得る。ロック制御部３１ｃは、照合部３１ｂによりロック照合が成立することを確認すると、ロック機構４０をアンロック状態に切り換える。よって、他の接続プラグがコンセントユニット２０の挿込口２２に挿し込み可能となる。なお、ロック制御部３１ｃが他プラグ接続手段として機能する。

ロックＥＣＵ３１には、新たな接続プラグを登録する登録手段としてのプラグ登録部３１ｄが設けられている。新たな接続プラグをコンセントユニット２０に登録する際には、例えば電子キー８０を用いてプラグ登録部３１ｄを起動させ、この状態で新たな接続プラグのトランスポンダとイモビライザ照合を行う。そして、プラグ登録部３１ｄは、取得した新たなトランスポンダコードをメモリ３１ａに登録させる。よって、新たな接続プラグのトランスポンダコードがコンセントユニット２０に登録されたので、電子キー８０を用いずに新たな接続プラグがコンセントユニット２０に接続可能となる。

次に、コンセントユニット２０のコンセント５０への取り付けについて図５及び図６を参照して説明する。
図５に示されるように、住宅等の建物の壁９には、二穴の挿込口５１が設けられた家庭用コンセント５０が設けられている。この家庭用コンセント５０の挿込口５１にコンセントユニット２０の接続端子２１を挿し込み、コンセントユニット２０をコンセント５０に接続する。

図６に示されるように、コンセントユニット２０の裏側には、コンセント５０の設けられた壁９にコンセントユニット２０を固定する固定板２４が別部材で設けられている。この固定板２４には、コンセント５０の挿込口５１と同じ大きさの嵌通孔２４ａが形成されている。また、固定板２４には、垂直方向に突出して、コンセントユニット２０の裏側に形成された２つの係止孔２７に係止する係止爪２６が左右それぞれに設けられている。

まず、固定板２４の嵌通孔２４ａをコンセント５０の挿込口５１に位置合わせして、固定板２４の上下をそれぞれ螺子２５により止めて、固定板２４を壁９に固定する。
続いて、コンセントユニット２０の接続端子２１を嵌通孔２４ａに位置合わせして、コンセントユニット２０の裏側を固定板２４に押し付ける。すると、接続端子２１がコンセント５０の挿込口５１に挿し込まれる。そして、係止爪２６が係止孔２７に係止して、コンセントユニット２０が壁９に固定される。さらに、コンセントユニット２０は、この固定板２４の係止爪２６が係止孔２７から抜けることを規制する図示しない取付ロック機構が設けられている。この取付ロック機構は、ロック照合が成立していることを条件に係止孔２７から係止爪２６の取り外しを許可する。

次に、接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続して、給電プラグ１１でバッテリ４に充電を行うときにとる動作と、ロック機構４０の働きとについて図２〜図４を参照して説明する。

まず、操作者は、接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続するために、コンセントユニット２０の解除スイッチ２３を操作する。このとき、コンセントユニット２０のロック機構４０は、前回、接続プラグ１３を挿込口２２から取り外した際にロック状態となっている。また、接続プラグ１３の接続作業を正規ユーザが行うのであれば、正規ユーザが所持する電子キー８０によってロック照合が成立しているはずである。よって、この場合、照合部３１ｂでは、ロック照合が成立する。ロック制御部３１ｃは、照合部３１ｂでロック照合が成立するので、ソレノイド４２に電流を供給してロックバー４１をコンセントユニット２０内に収容させ、ロック機構４０をアンロック状態とする。そして、操作者は、問題なく接続プラグ１３の接続端子１４をコンセントユニット２０の挿込口２２に挿し込み、接続プラグ１３をコンセントユニット２０に繋げる（図４参照）。

続いて、操作者は、給電プラグ１１をインレット部５に接続する。インレット部５に接続された給電プラグ１１は、インレット部５のロック装置７によって取り外しがロックされる。そして、このロック状態において充電オンオフスイッチ１５がオン操作されると、給電プラグ１１からインレット部５に電流が流し込まれ、バッテリ４の充電が開始される。

一方、例えば第三者等が接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続しようとして、接続プラグ１３をコンセントユニット２０の挿込口２２に近づけたとする。このとき、コンセントユニット２０は、挿込口２２近傍にロックバー４１が突出したロック状態である。このため、第三者は接続プラグ１３がロックバー４１に当接してコンセントユニット２０に接続することが規制される（図３参照）。これにより、接続プラグ１３を勝手にコンセントユニット２０（コンセント５０）に接続する不正接続が防止される。

また、第三者が解除スイッチ２３を操作して、接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続しようとすることも想定される。解除スイッチ２３は、自身が押し操作されたことを確認すると、その操作信号をロックＥＣＵ３１に出力する。ロック制御部３１ｃは、解除スイッチ２３から操作信号が入力すると、照合部３１ｂでロック照合を行う。ロック制御部３１ｃは、照合部３１ｂでロック照合が成立しないため、ソレノイド４２を非通電のままとして、ロック機構４０がロック状態のままで維持される。よって、第三者は接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続することができない。

一方、バッテリ４の充電が完了すると、今度はインレット部５から給電プラグ１１を取り外す作業に移行し、操作者がロック装置７のロックを解除して、給電プラグ１１をインレット部５から抜き出す。

続いて、操作者が接続プラグ１３をコンセントユニット２０から抜き出す。すると、ロック制御部３１ｃは、ソレノイド４２に解放電流を供給してロックバー４１をコンセントユニット２０の外部に突出させ、ロック機構４０をロック状態とする。そして、このコンセントユニットには、第三者等が勝手に接続プラグ１３を接続することができなくなる。インレット部５とコンセントユニット２０とから取り外された給電プラグ１１は、車両１に片付けられる。

また、正規ユーザが他の接続プラグをコンセントユニット２０に挿し込むときには、まず操作者が電子キー８０を所持して解除スイッチ２３を押し操作する。このとき、イモビ照合の後に実行されるロック照合によって、照合成立結果を得るはずである。ロック制御部３１ｃは、照合部３１ｂによりロック照合が成立することを確認すると、ロック機構４０をアンロック状態に切り換える。よって、他の接続プラグがコンセントユニット２０の挿込口２２に挿し込み可能となる。そして、操作者は、問題なく他の接続プラグの接続端子をコンセントユニット２０の挿込口２２に挿し込み、他の接続プラグをコンセントユニット２０に繋げる。

さらに、正規ユーザが登録されていない新たな接続プラグをコンセントユニット２０に登録する際には、未登録の接続プラグをコンセントユニット２０に近づけつつ、例えば電子キー８０のボタン（図示略）を所定の手順及び回数で操作して、電子キー８０から登録開始要求をコンセントユニット２０に送信する。この登録開始要求をＵＨＦ受信部３３で受信すると、プラグ登録部３１ｄが登録動作を開始する。このとき、プラグ登録部３１ｄは、イモビライザアンプ３６から駆動電波を送信して、未登録の接続プラグとイモビライザ照合を行い、未登録の接続プラグからトランスポンダコードを取得する。

このとき、プラグ登録部３１ｄは、新たに取得したトランスポンダコードが既に登録されたものか否かを確認し、未登録のものでれば、照合部３１ｂが取得した新たなトランスポンダコードをメモリ３１ａに登録する。よって、新たな接続プラグのトランスポンダコードがコンセントユニット２０に登録され、電子キー８０を用いずに新たな接続プラグがコンセントユニット２０に接続可能となる。そして、操作者は、問題なく新たな接続プラグをコンセントユニット２０に繋げることができる。

さて、本実施形態においては、照合機能とロック機能とを有するコンセントユニット２０を設け、給電プラグ１１の接続プラグ１３を家庭用コンセント５０に繋げる際には、コンセントユニット２０を介して家庭用コンセント５０に接続した。このため、接続プラグ１３の接続作業が正規ユーザにより行われれば、ソレノイド４２が通電されてロック機構４０がアンロック状態となり、接続プラグ１３をコンセントユニット２０、言い換えればコンセント５０に接続することが可能となる。

一方、接続プラグ１３の接続作業が第三者によるものであれば、ソレノイド４２が非通電をとってロック機構４０がロック状態となり、接続プラグ１３をコンセントユニット２０、言い換えればコンセント５０への接続が不可となる。このため、第三者が勝手に別の接続プラグ１３をコンセント５０に接続しようとしても、ロック機構４０がロック状態をとることで、他の接続プラグ１３をコンセントユニット２０に挿し込むことができないので、第三者による別の接続プラグ１３を用いた盗電を防止することが可能となる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）照合機能とロック機能とを備えたコンセントユニット２０をコンセント５０に接続固定したので、第三者により接続プラグ１３を、勝手にコンセント５０に接続されてしまうことを防止することができる。

（２）接続プラグ１３がコンセントユニット２０から取り外されて、検知センサ４３によって接続プラグ１３がコンセントユニット２０から取り外されたことが検知されると、ロック機構４０が自動でロック状態となる。このため、コンセントユニット２０から接続プラグ１３を取り外した際に、ロック状態への切り換え忘れを防止することができる。

（３）ロックバー４１をコンセントユニット２０の外部に飛び出させて、接続プラグ１３をコンセントユニット２０に挿せなくするという簡素な構造で、接続プラグ１３の不正接続を防止することができる。また、ロック状態ではロックバー４１が突出しているので、接続プラグ１３を接続できないことを視覚的に認識させることができる。

（４）接続プラグ１３自体にトランスポンダ１６を設け、接続プラグ１３が自らコンセントユニット２０とＩＤ照合を行うので、専用の接続プラグ１３さえ手元にあれば、接続プラグ１３をコンセントユニット２０に自由に取り付けることができる。

（５）電子キー８０を用いたＩＤ照合（ロック照合）でも接続プラグ１３の正否を判断可能としたので、より接続プラグ１３の認証をより精度高く判定でき、接続プラグ１３の不正接続を一層生じ難くすることができる。

（６）車両１に設けられた電子キーシステム７０の電子キー８０をコンセント用照合システム３０に用いたので、新たな別の通信端末を設けることなく、通信端末を使用した照合を行うことができる。

（７）電子キー８０を用いたＩＤ照合（ロック照合）の成立を条件にロック機構４０をアンロック状態に切り換えるので、専用でない他の接続プラグであっても、コンセントユニット２０に接続することができる。

（８）コンセントユニット２０に新たなトランスポンダ１６の登録機能を設けたので、ロック照合成立の下、プラグ登録部３１ｄによって新たな接続プラグを登録することができる。

（９）コンセントユニット２０を後付けのユニット部品としたので、住宅に備え付けてある様々な家庭用コンセント５０に、コンセントユニット２０を自由に取り付けることができる。

（１０）ＩＤ照合の成立に加え、解除スイッチ２３への操作を条件にロック機構４０をアンロック状態に切り換える。このため、正規ユーザが意図して解除スイッチ２３を操作したときのみ接続プラグ１３をコンセントユニット２０に接続可能であるので、無駄なＩＤ照合を実行させずに済み、電力の省エネルギー化に寄与する。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、保持型のソレノイド４２を採用したが、ロック解除時のみロックバー４１を吸引する吸引型のソレノイドを採用してもよい。

・上記構成において、ロック機構４０を電動駆動される部品とした場合、これはソレノイドに限定されず、例えばモータ等を駆動源としてもよい。
・上記実施形態では、ロック機構４０をロックバー４１とソレノイド４２としたが、例えばこれを機械的な機構のものとしてもよい。すなわち、ユーザがレバー等の操作部材を操作すると、接続プラグ１３のコンセントユニット２０への接続を規制するものでもよい。

・上記実施形態において、ロック機構は、実施形態の構成に限定されず、要は接続プラグ１３の接続端子１４がコンセントユニット２０の挿込口２２に挿し込めなくできるものであれば、どのような構造を採用してもよい。例えば、挿込口２２を塞ぐ部材を採用してもよい。

・上記実施形態では、コンセントユニット２０を固定板２４によってコンセント５０が設けられた壁９に固定して、係止爪２６と係止孔２７とで係止するようにしたが、コンセント５０へのコンセントユニット２０の接続固定は他のものを採用してもよい。例えば、爪部材を家庭用コンセント５０側に係止して、この係止状態をロック機構によりロックして不正取り外しを規制する構造を採用してもよい。

・上記実施形態では、コンセント５０に接続して使用するコンセントユニット２０とした。しかしながら、図７に示されるように、コンセント５０を省略して、コンセントユニット２０を商用電源のケーブル５３に直接接続して、コンセントユニット２０をコンセント５０として壁９から露出させて使用してもよい。

・上記実施形態において、ロックＥＣＵ３１は解除スイッチ２３が操作された際に、ＩＤ照合が不成立の場合には、ロック状態のままとしたが、解除スイッチ２３が操作されている間は、照合部３１ｂが再度ＩＤ照合を行うようにしてもよい。つまり、解除スイッチ２３が操作された際のＩＤ照合確認時に、ＩＤ照合が成立しなければ、ＩＤ照合をリトライさせてもよい。

・上記実施形態では、接続プラグ１３にトランスポンダ１６を搭載したが、コンセントユニット２０との無線通信可能な通信手段は、電子キー８０と同様なアンテナ及び送受信機であってもよい。

・上記構成において、トランスポンダ１６を省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、無線通信によるＩＤ照合によって認証を行うようにしたが、機械的なＩＤ照合、言い換えればメカニカルキーによる照合によって認証を行ってもよい。

・上記構成において、認証手段は、イモビ照合、ロック照合、メカニカルキー照合に限定されず、例えば指紋等の生体認証を採用してもよい。
・上記実施形態では、新たな接続プラグを登録可能としたが、新たな接続プラグの登録手段を省略してもよい。また、登録方式は、例えばコンセントユニット２０に専用の接続ツールを接続してコンセントユニット２０を登録モードに入れるなど、他の方式を採用してもよい。

・上記実施形態において、解除スイッチ２３は、マイクロスイッチに限定されず、例えば静電容量センサ等を採用してもよい。
・上記構成において、解除スイッチ２３にイモビライザ照合開始の機能のみ持たせ、ロック機構４０をマニュアル解除できる切替スイッチを別に設けてもよい。この場合、切替スイッチが操作されると、イモビライザ照合が停止モードに入るとともにロック照合を開始し、ロック照合が成立すればロック機構４０をアンロック状態に切り換えて、他の接続プラグの挿し込みを許可する。

・上記構成において、解除スイッチ２３を省略した構成を採用してもよい。この場合、照合部３１ｂは、イモビライザアンプ３６から駆動電波を間欠的に発信させる。
・上記実施形態において、電子キーシステム７０は、例えばＩＤコードの発信元としてトランスポンダを使用するイモビライザシステムを採用してもよい。

・上記実施形態において、電子キーシステム７０及びコンセント用照合システム３０で使用する電波の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両１から電子キー８０に電波発信するときの周波数と、電子キー８０から車両１に電波を返すときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。

・上記実施形態において、ユーザ認証は、必ずしも電子キー８０を使用したキー認証に限定されず、例えば生体認証等の他の認証を応用してもよい。
・上記実施形態では、プラグインハイブリッド式の車両１に適用したが、プラグインハイブリッド式の車両に限らず、電気自動車等に適用してもよい。また、車両に適用されることに限定されず、他の装置や機器に応用してもよい。

・上記実施形態において、本例のロック機構４０は、必ずしも建物のみに適用されることに限らず、コンセント５０を持つ装置や機器であれば、その採用先は特に限定されない。

次に、上記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記ロック機構は、電気駆動源によって切り換える電動規制機構であって、前記接続プラグの操作者が正しいか否かの認証結果を基に前記電気駆動源の通電を制御して、前記ロック状態と前記アンロック状態とを切り換える制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置。

同構成によれば、接続プラグをコンセントに接続する際、認証結果により操作者が正しければ、制御手段が電動規制機構の電気駆動源を例えば通電制御する。これにより、ロック機構がアンロック状態となり、接続プラグをコンセントに接続することができる。また、認証結果により操作者が正しくなければ、制御手段が電動規制機構の電気駆動源を例えば通電制御しない。これにより、ロック機構がロック状態となり、接続プラグをコンセントに接続することができない。よって、正規ユーザであれば、接続プラグをコンセントに挿し込むことが可能となる。

（ロ）請求項１〜８のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置において、解除手段を操作することにより、前記ロック機構により前記アンロック状態と前記ロック状態とに切り換えることを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。

同構成によれば、認証結果に加え、解除手段に対する操作有無によってロック機構を動作させる。このため、接続プラグをコンセントに接続する際、正規ユーザであることに加え、解除手段への操作があれば、ロック機構を動作させてアンロック状態となって接続可能となる。一方、正規ユーザであっても、解除手段への操作がなければ、ロック機構を動作させずロック状態となって接続できない。よって、正規ユーザが意図して解除手段を操作したときのみ、ロック機構による接続プラグの挿し込み規制を解除して問題なく接続プラグをコンセントに接続することが可能となる。

１…マスタ装置としての車両、２…駆動輪、３…ハイブリッドシステム、４…バッテリ、５…受電コネクタとしてのインレット部、６…コンバータ、７…ロック装置、１０…充電システム、１１…給電プラグ、１２…接続ケーブル、１３…接続プラグ、１４…接続端子、１５…充電オンオフスイッチ、１６…トランスポンダ、２０…コンセントユニット、２１…接続端子、２２…挿込口、２３…解除スイッチ、３０…無線認証システムとしてのコンセント用照合システム、３１…ロックＥＣＵ、３１ｂ…認証手段としての照合部、３１ｃ…制御手段としてのロック制御部、３１ｄ…登録手段としてのプラグ登録部、３３…ＬＦ発信機、３４…ＵＨＦ受信機、３６…イモビライザアンプ、４０…ロック機構、４１…規制部材としてのロックバー、４２…電動規制機構としてのソレノイド、４３…検知センサ、５０…コンセント、５１…挿込口、７０…無線認証システムとしての電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７２…車外ＬＦ発信機、７３…車内ＬＦ発信機、７４…ＵＨＦ受信機、７５…充電ＥＣＵ、８０…通信端末としての電子キー、８１…通信制御部、８２…ＬＦ受信部、８３…ＵＨＦ発信部。

Claims (9)

1. 受電コネクタに商用電力を供給する給電プラグのケーブル端に設けられた接続プラグを接続可能なコンセントの不正接続防止装置において、
   前記接続プラグを接続する操作者が正しいか否かを認証する認証手段と、
   前記認証手段の認証結果を基に、前記コンセントの使用状態を、前記コンセントの挿込口へのプラグ挿し込みを可能とするアンロック状態と、前記挿込口へのプラグ挿し込みを規制するロック状態とに切り換えるロック機構とを備えた
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
2. 請求項１に記載のコンセントの不正接続防止装置において、
   前記ロック機構は、前記挿込口に挿し込まれた同接続プラグが抜き出されると、前記コンセントを自動で前記ロック状態に切り換える
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
3. 請求項１又は２に記載のコンセントの不正接続防止装置において、
   前記ロック機構は、前記ロック状態の際、コンセント外部に規制部材を飛び出させることにより、他接続プラグが挿込口まで届かないようにして、当該他接続プラグの不正接続を機械的に規制する
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置において、
   前記接続プラグに設けられる認証タグと無線通信によりＩＤ照合を実行する無線認証システムを備え、
   前記認証手段は、前記接続プラグの前記認証タグとのＩＤ照合を前記認証として実行する
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置において、
   前記操作者が携帯する通信端末と無線通信によりＩＤ照合を実行する無線認証システムを備え、
   前記認証手段は、前記通信端末とのＩＤ照合を前記認証として実行する
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
6. 請求項５に記載のコンセントの不正接続防止装置において、
   前記通信端末は、前記受電コネクタが搭載されたマスタ装置と無線通信によりＩＤ照合を実行する無線認証システムに用いられるものである
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
7. 請求項５又は６に記載のコンセントの不正接続防止装置において、
   前記通信端末とのＩＤ照合成立を条件にマニュアル解除用の操作手段が操作されると、前記ロック機構をロック状態からアンロック状態に切り換えて、他の接続プラグの接続を可能とする他プラグ接続手段を備えた
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載のコンセントの不正接続防止装置において、
   前記通信端末とのＩＤ照合成立を条件として、新たな前記接続プラグのＩＤコードを登録可能とする登録手段を備えた
   ことを特徴とするコンセントの不正接続防止装置。
9. 受電コネクタに商用電力を供給する給電プラグのケーブル端に設けられた接続プラグを接続可能で、かつ既設コンセントに接続可能なコンセントユニットにおいて、
   前記接続プラグを接続する操作者が正しいか否かを認証する認証手段と、
   前記認証手段の認証結果を基に、前記コンセントの使用状態を、前記コンセントの挿込口へのプラグ挿し込みを可能とするアンロック状態と、前記挿込口へのプラグ挿し込みを規制するロック状態とに切り換えるロック機構とを備え、
   前記既設コンセントに対して後付け可能に形成され、第三者による不正取り外しができないように前記既設コンセントに取り付け可能となっている
   ことを特徴とするコンセントユニット。

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