JP5660022B2 - 充電ケーブルロック制御システム、車載装置、および、給電装置 - Google Patents

充電ケーブルロック制御システム、車載装置、および、給電装置 Download PDF

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Description

本発明は、電動車両と給電装置とを接続する充電ケーブルのロック装置の作動を制御する充電ケーブルロック制御技術に関する。
電気自動車(EV)やプラグインハイブリット自動車(PHV)などの電動車両は、外部からバッテリを充電して、バッテリの電気エネルギーにより走行する。公共の給電装置を使ってバッテリを充電する場合には、充電ケーブルの一方端に設けられたプラグを車両の受電口に接続し、充電ケーブルの他方端に設けられたプラグを給電装置の給電口に接続する。これにより、給電装置から車両のバッテリに電力が供給される。
電動自動車の充電に要する時間は、ガソリン車の給油時間に比べて長い。そのため、充電中に乗員が車両から離れることがある。ところが、その間に、充電ケーブルが引き抜かれたり盗まれたりするといった被害にあう可能性がある。そこで、特許文献1には、充電ケーブルと車両とを接続するプラグにロック機構を設け、乗員が車両から離れているときには、ロック機構により充電ケーブルが抜かれないようにしたシステムが提案されている。このシステムにおいては、ドライバーの携帯する携帯機(一般にスマートキーと呼ばれる電子キー)により車両のドアの施解錠を行うスマートエントリーシステムを利用して、携帯機の送信するIDコードの認証がされている場合にのみ充電ケーブルのプラグのロックを解除する。従って、携帯機を携帯するドライバーが車両から離れている場合には、プラグをロック状態に維持して充電ケーブルが抜かれることを防止できる。
特開2011−165609
しかしながら、特許文献1に提案されたシステムにおいては、充電ケーブルの他端側、つまり、給電装置と接続する側については、何ら考慮されていない。充電ケーブルの他端側の給電側プラグと給電装置の給電口との接続にロック機構を設けた場合には、上記の特許文献1に提案されたロック解除方法では、充電ケーブルの給電側プラグを給電口から取り外す場合には、前もって充電操作者が車両に近寄る必要がある。従って、車両と給電装置との間を行き来しなければならなく使い勝手がよくない。また、仮に、給電装置側に携帯機の認証機能を設けた場合には、そうした問題は解消されるものの、給電装置の大幅なコストアップを招くだけでなく、認証を行うための情報(キーIDコード等)が給電装置側に記憶されることになり好ましくない。
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、充電ケーブルの不正な抜き取りを防止するとともに、充電操作者の使い勝手を向上させることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の充電ケーブルロック制御システムの特徴は、充電ケーブル(2)の一方端に設けられた車両側プラグ(3a)を車両(V)の受電口(6a)に接続するとともに、前記充電ケーブルの他方端に設けられた給電側プラグ(3b)を給電装置(80)の給電口(6b)に接続した状態で、前記車両側プラグと前記受電口との接続および前記給電側プラグと前記給電口との接続を、それぞれロック装置(10a,10b)によりロックしたロック状態からロックを解除したアンロック状態に切替制御する充電ケーブルロック制御システムであって、
携帯機(100)との通信が可能となる車両近傍エリア(A)内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する車両側携帯機情報取得手段(51)と、車両側に設けられ、前記携帯機の送信した情報と予め設定された照合情報とを照合する照合手段(52)と、車両側に設けられ、前記照合が成立した場合に前記ロック装置をロック状態からアンロック状態に切り替えるケーブルロック解除手段(53,S27)と、携帯機との通信が可能となる給電装置近傍エリア(B)内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する給電側携帯機情報取得手段(91,92)と、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を前記照合手段に転送する転送手段(93)とを備えたことにある。
本発明においては、充電ケーブルの車両側プラグを車両(EVやPHVなどの電動車両)の受電口に接続し、充電ケーブルの給電側プラグを給電装置の給電口に接続することにより、給電装置から車両のバッテリへの電力供給路(充電路)が形成される。この場合、ロック装置が、車両側プラグと受電口との接続、および、給電側プラグと給電口との接続をロックして充電ケーブルの不正な取り外しを防止する。本発明においては、正規の充電操作者に対しては、自動的にロックが解除されるように、車両側携帯機情報取得手段と照合手段とケーブルロック解除手段と給電側携帯機情報取得手段と転送手段とを備えている。この場合、車両側(車載装置側)に車両側携帯機情報取得手段と照合手段とケーブルロック解除手段を設け、給電装置側に給電側携帯機情報取得手段と転送手段とを設ける。
車両側携帯機情報取得手段は、携帯機との通信が可能となる車両近傍エリア内に携帯機が存在するとき、携帯機の送信した情報を取得する。充電操作者(以下、単に操作者と呼ぶ)が携帯機を携帯している場合には、操作者が車両に接近して車両近傍エリア内に入ると、携帯機と車両側携帯機情報取得手段との通信が可能となり、車両側携帯機情報取得手段は、携帯機の送信した情報を取得する。換言すれば、車両側携帯機情報取得手段は、携帯機の送信した情報を取得することにより、車両近傍エリア内に携帯機が存在していることを検知する。
照合手段は、携帯機の送信した情報と予め設定された照合情報とを照合する。この照合情報は、携帯機から送信される情報が、正規の車両ユーザの携帯機(車両と関連付けられた携帯機)から送信されたものであるか否かを判断できるIDコードに相当する。従って、車両側携帯機情報取得手段が取得した情報が、正規の携帯機から送信された情報であれば照合が成立、つまり、認証され、そうでなければ照合が成立しない(認証されない)。
ケーブルロック解除手段は、照合が成立した場合にロック装置をロック状態からアンロック状態に切り替える。これにより、正規の携帯機を携帯する操作者が車両側プラグを受電口から取り外すときには、ロック装置のロックが解除されているため、ロックを意識することなく車両側プラグを受電口から取り外すことができる。また、不正な者が車両側プラグを受電口から取り外そうとした場合には、ロック装置がロック状態を維持しているため、車両側プラグを受電口から取り外すことができない。
また、給電側携帯機情報取得手段は、携帯機との通信が可能となる給電装置近傍エリア内に携帯機が存在するとき、携帯機の送信した情報を取得する。操作者が携帯機を携帯している場合には、操作者が給電装置に接近して給電装置近傍エリア内に入ると、携帯機と給電側携帯機情報取得手段との通信が可能となり、給電側携帯機情報取得手段は、携帯機の送信した情報を取得する。換言すれば、給電側携帯機情報取得手段は、携帯機の送信した情報を取得することにより、給電装置近傍エリア内に携帯機が存在していることを検知する。
転送手段は、給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を照合手段に転送する。これにより、照合手段においては、転送された情報、つまり、給電装置近傍エリア内で携帯機から送信された情報について照合情報と照合する。従って、給電側携帯機情報取得手段が取得した情報が、正規の携帯機から送信された情報であれば照合が成立し(認証され)、そうでなければ照合が成立しない(認証されない)。
これにより、正規の携帯機を携帯する操作者が給電側プラグを給電装置の給電口から取り外すときには、ロック装置のロックが解除されているため、ロックを意識することなく給電側プラグを給電口から取り外すことができる。また、不正な者が給電側プラグを給電口から取り外そうとした場合には、ロック装置がロック状態を維持しているため、給電側プラグを給電口から取り外すことができない。
このように本発明によれば、正規の操作者に対しては、車両側、給電装置側の何れにおいても、支障なく充電ケーブルを取り外すことができ、不正な者に対しては、ロック装置により充電ケーブルの取り外しを阻止することができる。また、給電装置に認証機能を持たせなくてもよいため、それによるコストアップを抑制することができる。また、給電装置に照合情報(IDコードなど)を記憶する必要はないため、セキュリティ性を維持することができる。
尚、車両近傍エリアおよび給電装置近傍エリアは、充電ケーブルの不正抜き取りを防止可能なエリアであって、充電ケーブルのプラグを取り外すときに携帯機がエリア内に入る程度の狭い範囲が望ましい。また、ケーブルロック解除手段は、照合が成立した場合に、それだけでロック状態からアンロック状態に切り替えるものに限らず、ロック状態からアンロック状態に切り替え可能な状態に切り替えるもの、例えば、所定の解除操作をすればアンロック状態に切り替えることができる状態に切り替えるものであってもよい。つまり、アンロック状態とは、実際にロックが解除されている状態に限らず、ロックを解除できる状態をも含んでいる。
本発明の他の特徴は、前記転送手段は、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を、前記充電ケーブルを介して前記照合手段に転送することにある。
本発明においては、給電側携帯機情報取得手段が取得した情報が、充電ケーブルを介して照合手段に転送される。従って、情報を確実に転送することができ、また、情報漏れを防止することができる。尚、この場合、情報の転送は、充電ケーブルの電力供給ラインを使ってもよいし、充電ケーブル内に通信ラインが設けられている場合には、通信ラインを使ってもよい。
本発明の他の特徴は、前記車両側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合と、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合とを識別する識別手段(S28)を備えたことにある。
本発明においては、ドライバーが車両に接近したときに車両のドアロックを解錠する所謂スマートエントリーシステムを利用することができる。スマートエントリーシステムにおいては、ドライバーが車両に接近してドライバーの携帯機と車載装置とが通信可能状態になると、携帯機の送信する情報と照合情報とを照合し、照合が成立して認証された場合に、車両のドアロックを解錠する。従って、車両側携帯機情報取得手段と照合手段とを、スマートエントリーシステムとで兼用することができる。この場合、操作者が給電装置から充電ケーブルを取り外すときにドアロックを解錠すると、車両側における盗難の可能性がある。そこで、本発明においては、識別手段が、車両側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合と、給電側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合とを識別する。従って、スマートエントリーシステムにおけるドアロック制御装置は、この識別手段により識別された識別情報に基づいて、給電側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合には、ドアロックを解錠しないようにすることができセキュリティ性を維持することができる。
また、本発明は、充電ケーブルロック制御システムだけでなく、そのシステムを構成する車載装置にも適用することができる。この場合、車載装置は、携帯機との通信が可能となる車両近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する車両側携帯機情報取得手段と、携帯機との通信が可能となる給電装置近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機から送信されて前記給電装置が取得した情報であって、前記給電装置から転送された情報を取得する転送情報取得手段と、前記車両側携帯機情報取得手段および前記転送情報取得手段により取得された情報と予め設定された照合情報とを照合する照合手段と、前記照合が成立した場合に前記ロック装置をロック状態からアンロック状態に切り替えるケーブルロック解除手段とを備えるとよい。
この場合、前記車両側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合と、前記転送情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合とを識別する識別手段を備えるとよい。
また、本発明は、充電ケーブルロック制御システムを構成する給電装置にも適用することができる。この場合、給電装置は、携帯機との通信が可能となる給電装置近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する給電側携帯機情報取得手段と、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を前記車両に転送する転送手段とを備えるとよい。
この場合、前記転送手段は、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を、前記充電ケーブルを介して前記車両に転送するとよい。
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係る充電ケーブルロック制御システムの概略構成図である。 車両側の通信ECUの機能ブロック図である。 車両側検知エリア(車外)と給電側検知エリアを表す平面図である。 充電ケーブルロック制御ルーチンを表すフローチャートである。
以下、本発明の一実施形態に係る充電ケーブルロック制御システムについて図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係る充電ケーブルロック制御システムの概略構成図である。
この充電ケーブルロック制御システムは、給電装置80から車両Vのバッテリ110に充電用電力を供給しているときに、車両Vと給電装置80とを接続する充電ケーブル2が不正者によって抜き取られないようにしたシステムである。このシステムに適用される車両Vは、外部電源からバッテリ110に充電できるようにした電動車両である。例えば、バッテリの電力で走行用モータを駆動する電気自動車(EV)がその代表であるが、走行用モータと内燃機関とを備えたプラグイン式ハイブリッド自動車(HIV)であってもよい。また、電動自転車、アシスト自転車、電動バイクなどの二輪車であってもよい。
充電ケーブルロック制御システムは、車載装置であるケーブルロック制御装置50(以下、ケーブルロックECU50と呼ぶ)と、給電装置80に設けられた通信制御装置90(以下、通信ECU90と呼ぶ)と、充電ケーブル2と、車両Vのユーザが携帯する携帯機100(以下、スマートキー100と呼ぶ)とから構成される。
充電ケーブル2は、絶縁被覆チューブ内に2本の電力ライン21と必要数の通信ライン22とを配設したもので、その一端に車両側プラグ3aが、他端に給電側プラグ3bが設けられる。車両側プラグ3aは、プラグ本体4aから雄コネクタ5aが突出して設けられ、この雄コネクタ5aが車両Vに設けられた受電口6aの雌コネクタ7aに挟圧状態で押し込まれることにより、充電ケーブル2内の電力ライン21と車両V内の電力ライン31とが電気的に接続され、充電ケーブル2内の通信ライン22と車両V内の通信ライン32とが電気的に接続される。
同様に、給電側プラグ3bは、プラグ本体4bから雄コネクタ5bが突出して設けられ、この雄コネクタ5bが給電装置80に設けられた給電口6bの雌コネクタ7bに挟圧状態で押し込まれることにより、充電ケーブル2内の電力ライン21と給電装置80内の電力ライン41とが電気的に接続され、充電ケーブル2内の通信ライン22と給電装置80内の通信ライン42とが電気的に接続される。
車両側プラグ3aには車両側ロック装置10aが設けられ、給電側プラグ3bには給電側ロック装置10bが設けられる。車両側ロック装置10aと給電側ロック装置10bとは、どちらも同じ構成であるため、以下、それらを特定しない場合には、単にロック装置10a(10b)と呼ぶ。また、車両側プラグ3aと給電側プラグ3bについても、それらを特定しない場合には、単にプラグ3a(3b)と呼ぶ。また、受電口6aと給電口6bについても、それらを特定しない場合には、接続口6a(6b)と呼ぶ
ロック装置10a(10b)は、係止部材11と、係止部材11を回動させるアクチュエータ15とを備えている。係止部材11は、プラグ3a(3b)の雄コネクタ5a(5b)の外周に配置されて、プラグ本体4a(4b)から突出するように雄コネクタ5a(5b)の軸方向に延びて設けられる。係止部材11の先端には、係止爪12が形成されている。受電口6a(6b)には、その本体外周面に係止爪12を係止するための係止溝13が形成されており、プラグ3a(3b)が受電口6a(6b)に接続されている状態において、係止爪12が係止溝13に進入可能となっている。
アクチュエータ15は、プラグ本体4a(4b)内に設けられ、係止部材11の基端部を所定の角度範囲で回動自在に支持する。アクチュエータ15は、内部に電磁石(図示略)を備え、電磁石の吸着力により係止部材11を回動させる。係止部材11は、電磁石のコイルが通電されていないときには、図示しないバネにより、先端の係止爪12が係止溝13から脱出する方向に付勢されており、係止爪12が係止溝13に入らないようになっている。また、係止部材11は、電磁石のコイルが通電されているときには、電磁石の吸着力によりバネの付勢方向と反対方向に付勢され、バネ力に抗して係止爪12が係止溝13に進入するようになっている。
これにより、プラグ3a(3b)を接続口6a(6b)に接続した後は、電磁石に通電している期間中であれば、プラグ3a(3b)を接続口6a(6b)から取り外そうとして引っ張っても、係止爪12と係止溝13との係合により、プラグ3a(3b)の取り外しが阻止される。つまり、プラグ3a(3b)と接続口6a(6b)との接続がロックされる。また、電磁石のコイルへ通電が停止されている期間においては、バネ力により係止爪12が係止溝13から脱出しているため、係止爪12と係止溝13との係合が解除され、プラグ3a(3b)を接続口6a(6b)から取り外すことができる。
このアクチュエータ15は、通信ライン22に接続され、通信ライン22を介して後述する充電ECU53から出力されるロック信号(コイル駆動信号)を入力して電磁石を作動させる。従って、充電ECU53により、ロック状態とアンロック状態とを切り替えることができるようになっている。
また、充電ケーブル2には、電力ライン21を開閉する充電スイッチ23が設けられている。操作者は、バッテリ110を充電するときには、この充電スイッチ23をオンにすることにより、給電装置80から車両Vに電力供給を開始させる。
車両V内の電力ライン31には、充電器111を介してバッテリ110が接続される。充電器111は、交流電力を直流電力に変換するAC/DC変換器を備えており、電力ライン31から供給された交流電力をバッテリ充電用の直流電力に変換する。充電器111には、入力電圧および出力電圧を検出する電圧センサ(図示略)、および、出力電流を検出する電流センサ(図示略)等のセンサが設けられ、それらのセンサ検出値を充電ECU53に出力する。
バッテリ110には、バッテリ110の充電状態を示す値であるSOC(State Of Charge)を検出するSOC検出部112が設けられる。SOC検出部112は、SOCを表す信号を充電ECU53に出力する。充電ECU53は、各センサ検出値およびSOC検出値に基づいて充電器111を制御して、バッテリ110に目標充電電圧を印加してバッテリ110を充電する。
バッテリ110の出力する電力は、モータドライバ113を介して走行用モータ114に供給される。モータドライバ113は、例えば、直流電力を三相交流電力に変換するインバータであり、図示しないモータ制御装置により、アクセルペダル踏み込み量に応じたモータ出力が得られるように、インバータ内のスイッチング素子が制御される。
次に、車両V側の構成であるケーブルロックECU50について説明する。ケーブルロックECU50は、通信ECU51と照合ECU52と充電ECU53とを備えている。本実施形態の車両は、スマートエントリーシステムを採用しており、そのスマートエントリーシステムで使用される機能の一部を利用する。スマートエントリーシステムは、ドライバーの携帯するスマートキー100を使って、ドライバーが車両Vに接近したことを検知して車両Vのドアを解錠したり、ドライバーが車両Vから離れたことを検知してドアを施錠したりするシステムである。本実施形態のケーブルロックECU50においては、通信ECU51と照合ECU52とがスマートエントリーシステムで共通に使用される。
通信ECU51は、マイクロコンピュータと通信回路とを主要部として備え、図2に示すように、送信部51aと受信部51bとから構成される。送信部51aは、複数の発信機60を接続し、この発信機60に対してリクエスト信号の出力指令を送信する。発信機60は、図3に示すように、左右前後のドアのハンドル部、トランクのハンドル部に設けられる車室外発信用のものと、車室内に設けられる車室内発信用のものとからなる。
発信機60は、送信部51aから送信された出力指令によりLF(長波)帯域の電波を用いたリクエスト信号を所定の短い周期(例えば、0.25秒毎)で発信する。このリクエスト信号は、スマートキー100に対して送信されるもので、スマートキー100がリクエスト信号を受信できる検知エリア(ドライバーの検知エリアに相当する)を形成するものである。図3に示すハッチング領域は、車室外発信用の発信機60により形成されるスマートキー100の検知エリアを表す。この検知エリアは、発信機60を中心として、例えば、半径1mの範囲となっている。尚、車室内については、車室内発信用の発信機60により、車室内全域にわたって検知エリアが形成されている。以下、これらの検知エリアを車両側検知エリアAと呼ぶ。
本実施形態においては、受電口6aが後部ドアに接近した位置に設けられているため、充電ケーブル2の車両側プラグ3aを受電口6aに接続あるいは取り外すときには、その操作者が車両側検知エリアA内に入るようになっている。尚、受電口6aの近傍に、専用の発信機60を増設するようにしてもよい。
受信部51bは、車室内に設けたレシーバー61を接続している。レシーバー61は、スマートキー100から送信されたレスポンス信号を受信した場合、そのレスポンス信号を受信部51bに送信する。スマートキー100のレスポンス信号には、キーIDコードを表す情報が含まれている。
スマートキー100は、発信機60から送信されたリクエスト信号を受信した場合には、UHF(極超短波)帯域の電波を用いたレスポンス信号を発信する。このレスポンス信号は、レシーバー61に受信されて、受信部51bに送信される。従って、この通信ECU51においては、車両側検知エリアAにリクエスト信号を発信することにより、その車両側検知エリアA内にスマートキー100を携帯した操作者が入ったことをレスポンス信号の受信により検知することができる。また、そのレスポンス信号に含まれるキーIDコードにより、レスポンス信号を送信したスマートキー100が、当該車両Vと対応付けられたもの、つまり、正規の車両ユーザのものであるか否かを判断することができる。
受信部51bは、レシーバー61でレスポンス信号を受信した場合、レスポンス信号に含まれるキーIDコードを照合ECU52に送信する。照合ECU52は、マイクロコンピュータを主要部として備え、予めメモリに記憶されているキーIDコード(以下、正規キーIDと呼ぶ)と、通信ECU51から送信されたキーIDコード(以下、車両側検知キーIDと呼ぶ)とを照合する。そして、車両側検知キーIDが正規キーIDと一致していれば、車両側検知キーIDを送信したスマートキー100が正規のスマートキーであると認証し、認証済信号を充電ECU53とドアロックECU70とに出力する。ドアロックECU70は、照合ECU52から出力された認証済信号を入力すると、ドアロックを解錠する。従って、正規のスマートキー100の所持者が車両Vに接近して車両側検知エリアAに入ると、自動的にドアロックが解錠される。
また、照合ECU52は、通信ECU51から送信された車両側検知キーIDを照合するだけでなく、充電ケーブル2の通信ライン22を介して、給電装置80から送信されたキーIDコード(以下、給電側検知キーIDと呼ぶ)を入力し、その給電側検知キーIDと正規キーIDとを照合する。そして、給電側検知キーIDが正規キーIDと一致していれば、給電側検知キーIDを送信したスマートキー100が正規のスマートキーであると認証し、認証済信号を充電ECU53に出力する。この場合、ドアロックECU70には、認証済信号を出力しない。
充電ECU53は、マイクロコンピュータを主要部として備え、上述したように、充電器111を制御してバッテリ110を充電する。充電ECU53は、その機能の一部に、充電ケーブル2のロックを解除する機能が含まれており、その機能部が、ケーブルロックECU50の一部を構成するものである。充電ECU53は、照合ECU52から認証済信号を入力していない場合には、充電ケーブル2の車両側ロック装置10aおよび給電側ロック装置10bに対して、ロック信号(コイル駆動信号)を出力する。また、照合ECU52から認証済信号を入力している場合には、充電ケーブル2の車両側ロック装置10aおよび給電側ロック装置10bに対して、ロック信号(コイル駆動信号)を出力しない。この認証済信号に基づいてロック信号を出力する機能部がケーブルロックECU50の一部を構成している。
次に、給電装置80について説明する。給電装置80は、バッテリ充電用の電力を供給する装置であり、給電制御装置81(以下、給電ECU81と呼ぶ)を介して給電口6bに電力を供給する。給電ECU81は、操作者が設定した充電設定情報(急速充電、普通充電、充電量等の設定情報)にしたがって、給電口6bから外部に供給する電力を制御する。
給電装置80に設けられる通信ECU90は、図1に示すように、送信部91と受信部92と転送部93とから構成される。送信部91は、発信機94を接続し、この発信機94に対してリクエスト信号の出力指令を送信する。発信機94は、送信部91から送信された出力指令によりLF(長波)帯域の電波を用いたリクエスト信号を所定の短い周期(例えば、0.25秒毎)で発信する。このリクエスト信号は、車両Vに設けた発信機60が発信するリクエスト信号と同様なものであり、スマートキー100がリクエスト信号を受信できる検知エリア(ドライバーの検知エリアに相当する)を形成するものである。この検知エリアは、発信機94を中心として、例えば、半径1mの範囲となっている。以下、この検知エリアを給電側検知エリアBと呼ぶ。発信機94は、給電口6bに近い場所に設けられている。従って、充電ケーブル2の給電側プラグ3bを給電口6bに接続するとき、あるいは、取り外すときには、その操作者が給電側検知エリアB内に入るようになっている。
受信部92は、レシーバー95を接続している。レシーバー95は、スマートキー100から送信されたレスポンス信号を受信し、そのレスポンス信号を受信部92に送信する。従って、この通信ECU90においては、給電側検知エリアBにリクエスト信号を発信することにより、給電側検知エリアB内にスマートキー100を携帯した操作者が入ったことをレスポンス信号の受信により検知することができる。受信部92は、レスポンス信号を受信した場合には、そのレスポンス信号に含まれるキーIDコードを転送部93に送信する。
転送部93は、受信部92から送信されてきたキーIDコードを通信ライン42に出力する。これにより、キーIDコードは給電口6bに送信される。キーIDコードは、充電ケーブル2により給電装置80と車両Vとが接続されている場合には、充電ケーブル2の通信ライン22を介して照合ECU52に送信される。このキーIDコードは、上述した給電側検知キーIDである。
次に、充電ケーブルロック制御システムの全体の動作について説明する。図4は、充電ケーブルロック制御ルーチンを表すフローチャートである。充電ケーブルロック制御ルーチンは、車両Vに設けられたケーブルロックECU50と、給電装置80に設けられた通信ECU90とにより所定の短い周期で並行して実施される。図の左側の処理が通信ECU90の処理を表し、図の右側の処理がケーブルロックECU50の処理を表す。この充電ケーブルロック制御ルーチンは、充電ケーブル2が車両Vと給電装置80とに接続されている期間においてのみ実施すればよいが、充電ケーブル2の接続の有無に関係なく常時実施するようにしてもよい。
給電装置80の通信ECU90は、ステップS11において、発信機94にリクエスト信号の出力指令を送信して、発信機94からリクエスト信号を発信させる。続いて、ステップS12において、レシーバー95でレスポンス信号を受信したか否かを判断する。レスポンス信号を受信している場合(S12:Yes)は、ステップS13において、そのレスポンス信号に含まれるキーIDコードである給電側検知キーIDを通信ライン42に送信する。従って、充電ケーブル2により給電装置80と車両Vとが接続されている場合には、給電側検知キーIDが充電ケーブル2を介してケーブルロックECU50に転送される。一方、レスポンス信号を受信していない場合(S12:No)は、ステップS13の処理をスキップする。
給電装置80の通信ECU90は、こうした処理を所定の短い周期で繰り返す。従って、スマートキー100を携帯している人が給電側検知エリアB内に入っているあいだ、そのスマートキー100のキーIDコードが給電側検知キーIDとしてケーブルロックECU50に転送され続ける。また、スマートキー100を携帯している人が給電側検知エリアBから外に出ると、給電側検知キーIDがケーブルロックECU50に転送されなくなる。
車両Vに設けられたケーブルロックECU50は、ステップS21において、発信機60にリクエスト信号の出力指令を送信して、発信機60からリクエスト信号を発信させる。続いて、ステップS22において、レシーバー61でレスポンス信号を受信したか否かを判断する。レスポンス信号を受信していない場合(S22:No)は、続く、ステップS23において、給電装置80の通信ECU90から給電側検知キーIDが転送されてきたか否かを判断する。給電側検知キーIDが転送されていない場合(S23:No)は、ステップS24において、充電ECU53からロック信号を出力する。
ケーブルロックECU50は、こうした処理を所定の短い周期で繰り返す。この場合、充電ケーブル2が車両Vおよび給電装置80に接続されていれば、車両側ロック装置10aと給電側ロック装置10bとにおけるアクチュエータ15にロック信号が出力され、アクチュエータ15が作動して係止爪12と係止溝13とが係合される。これにより、充電ケーブル2においては、車両側プラグ3aと給電側プラグ3bとがロックされる。従って、充電ケーブル2を取り外すことができない状態となる。
一方、車両V側のレシーバー61でレスポンス信号を受信した場合(S22:Yes)、あるいは、給電装置80から給電側検知キーIDが転送されてきた場合(S23:Yes)には、ケーブルロックECU50はその処理をステップS25に進める。ケーブルロックECU50は、ステップS25において、検知キーIDと正規キーIDとを照合する。この場合、検知キーIDは、車両V側のレシーバー61でレスポンス信号が受信された場合であれば、そのレスポンス信号に含まれる車両側検知キーIDであり、給電装置80から給電側検知キーIDが転送されてきた場合には、その給電側検知キーIDである。
続いて、ケーブルロックECU50は、ステップS26において、検知キーIDと正規キーIDとが一致しているか否かを判断する。照合が成立した場合には(S26:Yes)、ステップS27において、充電ECU53から出力するロック信号を停止する。このとき、充電ケーブル2の車両側プラグ3aが受電口6aに接続されていれば、各ロック装置10a,10bにおける係止爪12と係止溝13との係合がバネ力により解除され、車両側プラグ3aを受電口6aから、給電側プラグ3bを給電口6bからそれぞれ取り外すことができるようになる。
続いて、ケーブルロックECU50は、ステップS28において、照合した検知キーIDが車両側検知キーIDであるか否かを判別する。車両側検知キーIDである場合(S22:Yes,S28:Yes)は、スマートキー100が車両側検知エリアA内に入っている状況、つまり、正規のユーザが車両Vに近寄っている状況である。この場合は、ケーブルロックECU50は、ステップS29において、ドアロックECU70に認証済信号を送信する。ドアロックECU70は、ケーブルロックECU50から出力された認証済信号を入力すると、ドアロックを解錠する。
また、照合した検知キーIDが給電装置80から送信された給電側検知キーIDである場合(S23:Yes,S28:No)は、スマートキー100が給電側検知エリアB内に入っている状況、つまり、正規のユーザが給電装置80に近寄っている状況である。この場合は、ケーブルロックECU50は、ステップS29の処理をスキップする。従って、ドアロックECU70に対して認証済信号が送信さない。このため、ドアロックECU70は、ドアロックを解錠しない。
また、ケーブルロックECU50は、ステップS26において、照合が成立しないと判断した場合には、その処理をステップS24に進め、ロック信号を出力する。従って、充電ケーブル2の車両側プラグ3aと給電側プラグ3bとがロックされる。これにより、不正者が別のスマートキーを携帯して車両Vあるいは給電装置80に近づいても、充電ケーブル2のロックが解除されることはない。従って、不正に充電ケーブル2を取り外すことができない状態となる。
ケーブルロックECU50は、こうした処理を繰り返し実行する。そして、正規ユーザに充電ケーブル2が取り外されると充電ケーブルロック制御ルーチンを終了する。
以上説明した本実施形態の充電ケーブルロック制御システムによれば、車両側検知エリアAだけでなく給電側検知エリアBをも形成しているため、正規のスマートキー100を携帯した正規ユーザが、車両Vあるいは給電装置80の何れかに近づくだけで充電ケーブル2のロックが解除される。従って、操作者は、ロックを解除するために先に車両Vに近づく必要が無い。このため、ロック解除を意識することなく、そのまま充電ケーブル2を取り外すことができ、使い勝手がよい。
また、正規のスマートキー100を携帯した正規ユーザが近づかない限り、充電ケーブル2のロック状態を維持するため、充電ケーブル2が盗まれたり外されたりすることもない。
また、給電装置80に認証機能を設けずに、給電側検知キーIDを車両V側の照合ECU52に転送するようにしているため、給電装置80の構成を低コストの抑えることができるとともに、給電装置80に認証に必要な照合情報(正規キーID)を記憶させないため、照合情報が漏洩することがない。
また、充電ケーブル2を介して給電側検知キーIDを転送しているため、無線で転送するものに比べて転送処理を確実に行うことができ、また、情報漏れを確実に防止することができる。
また、スマートエントリーシステムの機能、つまり、通信ECU51,照合ECU52を利用することができるため、充電ケーブルロック制御システムとして新たに追加する構成が少なくてすみ、低コストにて実施することができる。また、照合ECU52を兼用していても、スマートキー100が検知されたエリアが車両側検知エリアAであるか給電側検知エリアBであるかを識別して、車両側検知エリアAである場合のみ(S28)、ドアロックを解錠するため、車両V側での盗難を防止することができる。
以上、本実施形態の充電ケーブルロック制御システムについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本発明は、充電ケーブルロック制御システムを構成する車載装置、つまり、ケーブルロックECU50についても適用することができる。また、充電ケーブルロック制御システムを構成する給電装置80、つまり、通信ECU90についても適用することができる。
また、本実施形態においては、充電ケーブル2内に通信ライン22を設け、この通信ライン22を使って、給電装置80の通信ECU90と車両VのケーブルロックECU50との間の通信を行うように構成しているが、通信ラインを設けずに電力ライン21を介在させた電力線搬送通信(PLC:Power Line Communication)を行うように構成してもよい。
また、本実施形態においては、スマートエントリーシステムの機能を一部兼用しているが、スマートエントリーシステムを備えていない車両にも適用することもできる。
2…充電ケーブル、3a…車両側プラグ、3b…給電側プラグ、4a,4b…プラグ本体、5a,5b…雄コネクタ、6a…受電口、6b…給電口、7a,7b…雌コネクタ、10a…車両側ロック装置、10b…給電側ロック装置、11…係止部材、12…係止爪、13…係止溝、15…アクチュエータ、21,31,41…電力ライン、22,32,42…通信ライン、50…ケーブルロックECU、51…通信ECU、51a…送信部、51b…受信部、60…発信機、61…レシーバー、52…照合ECU、53…充電ECU、70…ドアロックECU、80…給電装置、90…通信ECU、91…送信部、92…受信部、93…転送部、94…発信機、95…レシーバー、100…スマートキー、110…バッテリ、111…充電器、A…車両側検知エリア、B…給電側検知エリア、V…車両。

Claims (7)

  1. 充電ケーブルの一方端に設けられた車両側プラグを車両の受電口に接続するとともに、前記充電ケーブルの他方端に設けられた給電側プラグを給電装置の給電口に接続した状態で、前記車両側プラグと前記受電口との接続および前記給電側プラグと前記給電口との接続を、それぞれロック装置によりロックしたロック状態からロックを解除したアンロック状態に切替制御する充電ケーブルロック制御システムであって、
    携帯機との通信が可能となる車両近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する車両側携帯機情報取得手段と、
    車両側に設けられ、前記携帯機の送信した情報と予め設定された照合情報とを照合する照合手段と、
    車両側に設けられ、前記照合が成立した場合に前記ロック装置をロック状態からアンロック状態に切り替えるケーブルロック解除手段と、
    携帯機との通信が可能となる給電装置近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する給電側携帯機情報取得手段と、
    前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を前記照合手段に転送する転送手段と
    を備えたことを特徴とする充電ケーブルロック制御システム。
  2. 前記転送手段は、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を、前記充電ケーブルを介して前記照合手段に転送することを特徴とする請求項1記載の充電ケーブルロック制御システム。
  3. 前記車両側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合と、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合とを識別する識別手段を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の充電ケーブルロック制御システム。
  4. 充電ケーブルの一方端に設けられた車両側プラグを車両の受電口に接続するとともに、前記充電ケーブルの他方端に設けられた給電側プラグを給電装置の給電口に接続した状態で、前記車両側プラグと前記受電口との接続および前記給電側プラグと前記給電口との接続を、それぞれロック装置によりロックしたロック状態からロックを解除したアンロック状態に切替制御する充電ケーブルロック制御システムに適用される車載装置であって、
    携帯機との通信が可能となる車両近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する車両側携帯機情報取得手段と、
    携帯機との通信が可能となる給電装置近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機から送信されて前記給電装置が取得した情報であって、前記給電装置から転送された情報を取得する転送情報取得手段と、
    前記車両側携帯機情報取得手段および前記転送情報取得手段により取得された情報と予め設定された照合情報とを照合する照合手段と、
    前記照合が成立した場合に前記ロック装置をロック状態からアンロック状態に切り替えるケーブルロック解除手段と
    を備えたことを特徴とする車載装置。
  5. 前記車両側携帯機情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合と、前記転送情報取得手段が取得した情報によって照合が成立した場合とを識別する識別手段を備えたことを特徴とする請求項4記載の車載装置。
  6. 充電ケーブルの一方端に設けられた車両側プラグを車両の受電口に接続するとともに、前記充電ケーブルの他方端に設けられた給電側プラグを給電装置の給電口に接続した状態で、携帯機との通信が可能となる車両近傍エリア内に携帯機が存在するときに車両側で取得した前記携帯機の送信した情報あるいは前記給電装置から車両側に転送された情報と、予め設定された照合情報とを車両側で照合して、前記照合が成立した場合に、前記車両側プラグと前記受電口との接続および前記給電側プラグと前記給電口との接続を、それぞれケーブルロック装置によりロックしたロック状態からロックを解除したアンロック状態に車両側で切替制御する充電ケーブルロック制御システムに適用される給電装置であって、
    携帯機との通信が可能となる給電装置近傍エリア内に携帯機が存在するとき、前記携帯機の送信した情報を取得する給電側携帯機情報取得手段と、
    前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を、前記照合情報と照合するための情報として前記車両に転送する転送手段と
    を備えたことを特徴とする給電装置。
  7. 前記転送手段は、前記給電側携帯機情報取得手段が取得した情報を、前記充電ケーブルを介して前記車両に転送することを特徴とする請求項6記載の給電装置。
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