JP5999006B2 - 充電プラグのロック装置 - Google Patents

Description

この発明は、蓄電装置を搭載する充電プラグのロック装置に関し、特に外部から充放電を行なうコネクタで、充電ケーブルを車体側から装脱着可能とする充電プラグのロック装置に関する。

近年、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車など、車両に設けられたインレットに充電ケーブルユニットを接続し、外部から車載の蓄電装置に充電したり、または外部へ向けて放電を可能とする車両が普及を開始している。

特開２０１２−１８１９８５号公報（特許文献１）に記載されたプラグのロック装置では、充電ケーブルユニットの先端に設けられた充電プラグをインレットに接続する際、車両側に形成されたフックと、充電プラグに設けられた係合部材とを係合させる。充電プラグは、係合部材による係合を解除可能とする操作部を有する。また、車両側のインレット近傍は、係合部材による係合を解除不能とするロック機構を設けている。

このロック機構は、ロック部材を含む。ロック部材は係合部材の解除方向への移動を阻止する位置まで突出し、充電中の係合部材による係合を維持する。ロック部材は、充電の完了で退避して係合部材の係合を解除する方向への移動を許容する。

特開２０１２−１８１９８５号公報

特開２０１２−１８１９８５号公報（特許文献１）に示されるプラグのロック装置は、充電完了などでロック部材によるロックが解除される。充電プラグは、操作部による係合解除操作により、インレットから取外し可能となる。このため、正規のユーザではない第三者による充電ケーブルユニットの盗難などの可能性を否定できない。

また、充電ケーブルユニットを取外す意思確認のため、ロック部材によるロック状態を解除させる操作を係合解除の操作を行なう前に完了していなければならない場合がある。たとえば、手動で充電プラグの取外し動作を行なうには、複数の異なる操作をユーザが行わなければ充電プラグを着脱できない。このため、従来のロック機構は、充電プラグの着脱を行なう際の操作性が良好であるとは言い難かった。

本発明の目的は、着脱時の操作性の良好な充電プラグのロック装置を提供することである。

この発明は、要約すると、車体に設けられたインレットに、充電充電ケーブルの先端に設けられたコネクタ部材を係合状態にロックさせるロック装置である。ロック機構は、車体側に設けられ、コネクタ部材をインレットから取外し不能とするロック状態と、コネクタ部材をインレットから取外し可能とするアンロック状態とに設定可能である。制御部は、インレットからコネクタ部材を取外し可能なアンロック状態とする認証制御を行なう。検知部は、コネクタ部材とインレットとの間で行われる着脱の予備動作を検知する。

制御部は、検知部による検知がなされると、被認証物の照合結果に応じた認証制御を行い、ロック機構をロック状態からアンロック状態へ切換える。

好ましくは、被認証物は、トランスミッタであり、制御部は、検知部で検知がなされると、リクエスト信号を車外に発信し、トランスミッタは、リクエスト信号に応じてＩＤコードに基づいて作成したコードデータを返信し、制御部は、返信されたコードデータのＩＤコードを照合した結果に基づいて、ロック機構をロック状態からアンロック状態へ切換える。

さらに好ましくは、ロック機構はロック部材を含み、検知部は、コネクタ部材の所定位置に設けられ、所定位置は、コネクタ部材がインレットに係合されている状態からの着脱の予備動作に伴ってコネクタ部材に接触して押圧力が加わる位置である。

さらに好ましくは、検知部は、所定位置に配置された押圧力検出センサまたは押圧スイッチである。

さらに好ましくは、車体のインレット側に形成された被係止部をさらに備え、コネクタ部材は、コネクタ部材がインレットに係合された状態で、被係止部に係止する係止爪部と、係止爪部の係止離反操作を行なう操作部とを含む。ロック機構は、係止爪部が被係止部に係止されている状態で、係止爪部の係止解除を阻止する位置に突出されるとともに、退避により係止爪部を被係止部から係止解除可能とするロックピン部材と、ロックピン部材を制御部からの指示で出入自在に駆動するピン駆動部とを含む。

さらに好ましくは、検知部は、ロックピン部材の所定位置に設けられ、所定位置は、コネクタ部材がインレットに係合している状態からの着脱の予備動作に伴って、係止爪部に接触して押圧力が加わる位置である。

さらに好ましくは、ロック機構は、コネクタ部材に凹設形成されたピン孔部に対し、挿抜可能な位置に設けられたロックピン部材を含み、検知部は、コネクタ部材が引抜かれる際に、ロックピン部材がピン孔部に当接する部分に設けられる。

さらに好ましくは、ロックピン部材の周面には、コネクタ部材に加えられた引抜き力を、ロックピン部材が引抜かれる方向への力に変換する傾斜部が形成されている。

さらに好ましくは、制御部は、検知部の検知信号を用いて、コネクタ部材がインレットに対し、不完全嵌合状態であることを検出可能とする。

さらに好ましくは、制御部の認証制御は、車体の他の開閉機構に設けられるドアロック機構と兼用されている。

本発明によれば、コネクタ部材とインレットとの間で行われる着脱の予備動作が検知部で検知されると、制御部は被認証物の照合結果に応じた認証制御を行ない、ロック機構をロック状態からアンロック状態へ切換える。

したがって、コネクタ部材をインレットから引抜く動作につながる一連の流れの中で、事前にアンロックが可能となり、ユーザは円滑にコネクタ部材を取外せて着脱時の操作性の良好な充電プラグのロック装置が提供される。

本発明の実施の形態１に係る充電プラグのロック装置の構成を示す斜視図である。 図１に示した充電プラグのロック装置における構成を説明し、プラグを装着した状態での図１中Ａ−Ａ線に沿った位置での断面を含むブロック図である。 図１に示した充電プラグのロック装置に用いられるコネクタユニットの全体構成を説明する側面図である。 実施の形態１の充電プラグのロック装置で、コネクタを取外す工程の順序に沿って説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る充電プラグのロック装置で、操作部による取外し操作を行った様子を示す断面図である。 実施の形態１に係る充電プラグのロック装置で、操作部によって係合が解除された様子を示す断面図である。 実施の形態２の充電プラグのロック装置で、コネクタ部分の断面図である。 実施の形態３の充電プラグのロック装置で、コネクタ部分の断面図である。 実施の形態３の充電プラグのロック装置で、コネクタを取付ける工程の順序に沿って説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[実施の形態１]
図１は、この発明の実施の形態１に係る車両１００の構成を示すブロック図である。

図１を参照し、車両１は、ハイブリッド自動車であって、車体の側面部２に設けられた充電用開口部１１には、開閉可能なリッド部材１２が設けられている。この充電用開口部１１の正面視略中央部には、略円筒形状のインレット３が突設形成されている。

インレット３には、コネクタ部材５が係合される。コネクタ部材５は、車外電源等の充電ケーブル２５が接続されるプラグ４の先端に設けられて、インレット３に電気的に導通可能に接続され、車両１と車外電源との間で充放電が行なわれる。

インレット３の外周面の上側面部側には、被係止部７が形成されている。
また、コネクタ部材５は略円柱状に形成され、電気的な接続が行なわれる部分がインレット３の円筒部分に内嵌される。コネクタ部材５の外周面の上側には、係止爪部材２８が回動軸１７を中心として軸支されて揺動可能に設けられている。係止爪部材２８の先端にはフック状の係止爪部８が一体に形成されていて、揺動に伴い係止爪部８をコネクタ軸芯の径方向へ近接離反させる。係止爪部材２８は後で説明する図２のバネ部材１８などの弾性部材により、係止爪部８が被係止部７に係合される方向へ向けて付勢されている。

また、係止爪部８は、コネクタ部材５がインレット３に係合された状態で、被係止部７に係合されるとともに、コネクタ部材５がインレット３に係合されていない状態では被係止部７に係合不能となるように寸法関係が設定されている。

コネクタ部材５は、着脱時に用いる操作部９を有している。操作部９は、コネクタ部材５の上面側に開口形成された操作開口部１０に揺動自在に遊嵌されている。操作部９は、コネクタ部材５の内部で係止爪部８とは反対側に位置する他端上側面に当接されている。そして、操作部９の上下または前後方向の操作により、係合離反方向に係止爪部８を揺動させることができる。

インレット３にコネクタ部材５が係合された状態では、被係止部７に電気的に導通された接続状態となる。充電用開口部１１のインレット３の近傍には、接続状態などを表示してユーザに報知するインジケータランプ１６が設けられている。このインジケータランプ１６は、車外に位置して被認証物に該当するトランスミッタ２０（スマートキー）のワイヤレスリモコン機能のアンサーバックなどに用いられてもよい。

さらに、充電用開口部１１には、プラグ４の取外しを不能とするロック機構６が車体側の側面部２内側に設けられている。

図２は、図１に示した車両１のプラグ４のロック装置における構成を説明するためのブロック図である。

ロック機構６は、ロックピン部材１４と、ロックピン部材１４を出入自在に駆動するピン駆動部１５とを設けている。

ロックピン部材１４は、丸棒形状で、軸延設方向を上下方向に沿わせてピン駆動部１５内へ摺動自在で没入または突出する位置（図２の実線または二点鎖線で示す位置）に移動される。ピン駆動部１５はリニアソレノイドなどで構成されていて下面側２２から、駆動信号に応じてロックピン部材１４を出入自在としている。

そして、ピン駆動部１５は、車両１に設けられた制御部に該当するＥＣＵ３０に接続されている。ＥＣＵ３０には、アンテナ部３１が接続されていて、車外に位置する被認証物に対して照合を行い、ロック機構６を認証制御する。

ＥＣＵ３０による認証制御の指示は、ロック機構６のロックピン部材１４を、軸延設方向に沿わせて上下方向に移動させることにより実行される。たとえば、係止爪部８が被係止部７に係止されている状態で、係止爪部８に干渉し、係止解除が阻止されるように充電用開口部１１の内面に形成されたピン開口１１ａの下方に突出する位置（図２の二点鎖線で示す位置）までロックピン部材１４を移動させる。

ロックピン部材１４の下端部２４は、係止爪部８が形成されている位置の係止爪部材２８の上面側１３に当接し、停止される。これにより、係止爪部８の上方への揺動は阻止されて、係止爪部８が被係止部７に係止されている状態が保持される。これにより、ロック機構６は、インレット３に対するコネクタ部材５が取外し不能となるロック状態にすることができる。

また、ＥＣＵ３０による認証制御の指示により、ロックピン部材１４を直線的に移動させて、アンロック状態とすることができる。ロックピン部材１４は、ピン駆動部１５の駆動により、上方へ移動して充電用開口部１１の内面に形成されたピン開口１１ａ内に没入する位置（図２の実線で示す位置）まで移動される。

ロックピン部材１４の退避により係止爪部８が被係止部７から係止解除可能となる。
さらに、ロックピン部材１４の下端部２４には、係止爪部８の上面側１３と対向する位置に、検知部に該当する押圧力検出センサ２１が設けられている。検知部は、所定位置に設けられていれば、押圧スイッチなどにより構成されていてもよい。所定の位置とはコネクタ部材５がインレット３に係合されている状態からの着脱の予備動作に伴ってコネクタ部材５に接触して押圧力が加わる位置であり、予備動作に伴ってユーザが着脱の意思を一連の取外し動作の中で示したことを検知できれば、どの位置にどのようなセンサやスイッチなどを設けてもよい。

押圧力検出センサ２１は、係止爪部８が被係止部７に係合されている状態で、ロック状態となると、係止爪部８の係合解除を阻止する位置にロックピン部材１４の下端部２４とともに突出される。このとき、押圧力検出センサ２１は、係止爪部材２８の上面側１３に当接されていても、隙間を開けて停止していてもよい。

そして、着脱の予備動作である操作部９の押下げ動作に伴って係止爪部８が上方へ揺動し係止爪部８の上面側１３が上昇すると、上面側１３が押圧力検出センサ２１に当接する。これにより、ロックピン部材１４の下端部２４がユーザによる操作部９への操作力で押圧される。上面側１３から押圧力検出センサ２１に加わる押圧力は電気的な信号に変換されて、ＥＣＵ３０へ送られる。

ＥＣＵ３０は、車外に位置するトランスミッタ２０の照合により照合結果が正規のユーザのものであると認証されている場合、押圧力検出センサ２１からの電気的な信号を受けて、ロック機構６に対してロック解除の指令信号を出力する認証制御を行なう。

このとき、ＥＣＵ３０は、インジケータランプ１６にロック解除を報知させる報知点滅信号を出力するようにしてもよい。

ＥＣＵ３０は、認証による照合結果が正規のユーザのものであると認証されない場合、ロック機構６のロックピン部材１４をそのまま移動させることなく、ロック状態が維持される。

ＥＣＵ３０による認証制御には、車両１の他のドアなどの開閉機構に用いられるドアロック機構と共通のスマート照合システムが用いられる。

すなわち、ＥＣＵ３０は、押圧力検出センサ２１で、着脱の予備動作が検出されると、リクエスト信号をアンテナ部３１から車外に発信する。トランスミッタ２０は、リクエスト信号に応じてＩＤコードに基づいて作成したコードデータを返信する。ＥＣＵ３０は、返信されたコードデータのＩＤコードを照合した結果に基づいて、正規のユーザのものであるか否かを判定する。判定により認証されるとロック機構６をロック状態からアンロック状態へ切換える。

図示しないドアなどの開閉機構に設けられたトリガースイッチからリクエスト信号が発信された場合は、該当するドアロック機構をロック状態からアンロック状態へと切換える。このような一般的なドアロック機構と共通の認証システムを用いて照合が行われることにより、車室内への出入りと同様に、正規のユーザ以外の者は、コネクタ部材５をインレット３から取外すことができない。

ＥＣＵ３０には、充電器４０および蓄電装置５０が接続されている。コネクタ部材５の係合により、ロック状態が維持されていると、プラグ４に設けられたケーブル接続検知スイッチ回路６０がＯＮ状態となる。ケーブル接続検知スイッチ回路６０がＯＮ状態となると、ロック状態が完全であることが示される。このため、信号線７０を介して、完全に電気的に接続された状態を示す接続信号（プロキシメトリディテクション信号）ＰＩＳＷがＥＣＵ３０に送信される。

ＥＣＵ３０は、接続信号ＰＩＳＷが入力すると、車外の電源から充電ケーブル２５を介して車両１へ供給される電力を充電器４０を介して蓄電装置５０へ蓄電可能とする。

図３は、図１に示した車両１のプラグ４のロック装置に用いられるコネクタユニット８０の全体構成を説明する側面図である。

図３を参照して、コネクタユニット８０は、充電ケーブル２５と、充電ケーブル２５の先端に設けられたプラグ４と、ＣＣＩＤ３３０と、充電ケーブル１２５の他端に設けられたプラグ８２とを有している。このうち、プラグ８２を車外に位置する図示省略の外部電源に接続することにより、外部電源から蓄電装置５０へ充電可能に構成されている。また、蓄電装置５０から外部電源へ放電可能に構成されていてもよい。

図４は、実施の形態１の車両１のプラグ４のロック装置で、コネクタ部材５を取外す工程の順序に沿って説明するフローチャートである。

充電中または充電終了後、車両１のインレット３に、プラグ４のコネクタ部材５が図２に示すように係合されている。

ステップＳ１では、正規のユーザがトランスミッタ２０を携帯して、充電用開口部１１に近づくと、トランスミッタ２０がアンテナ部３１の検知範囲内に入る。これによってインレット３に対してユーザが近接したことが検知される。検知信号はＥＣＵ３０によって判定される。インレット３へのトランスミッタ２０の近接が検知された場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、次のステップＳ２へＥＣＵ３０は処理を進める。トランスミッタ２０が検知されない場合（ステップＳ１でＮＯ）と、ステップＳ７に進み、再度処理を繰り返す。

ステップＳ２に処理が進むと、スマート照合が開始されてステップＳ３に処理が進む。ステップＳ３に処理が進むと、コネクタ部材５を取外す前段階の予備動作が検知される。ここでは、プラグ４を握って、コネクタ部材５をインレット３から引抜く動作につながる一連の流れの中で、操作部９を押下げて係止爪部８による被係止部７への係合解除動作が予備動作として検知される。

予備動作が検知された場合は（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４に処理が進み、予備動作が検知されない場合は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ７に進み、再度処理を繰り返す。

ステップＳ４に処理が進むと、ＥＣＵ３０によりロック機構６がロック状態からアンロック状態とされるとともに、インジケータランプ１６にアンサーバック点滅信号が出力されて、ユーザへの報知が行われてステップＳ５に処理が進められる。ユーザへの報知は、音声を用いてまたは音声とともに行なわれてもよい。

ステップＳ５に処理が進むと、コネクタ部材５がインレット３から取外されて、充電に用いられた充電ケーブル２５の引抜き完了したか否かが判定される。ここでは、ＥＣＵ３０に入力されている接続信号ＰＩＳＷの検知により判定が行われる。

充電ケーブル２５の抜きが完了している場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、再度処理を繰り返す。充電ケーブル２５の抜きが完了していない場合には（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６に処理が進むと、ロック機構６によりロック状態がアンロック状態になったのにもかかわらず、充電ケーブル２５の引抜きが完了していないため、一定時間経過後、再度、ロック機構６によりロック状態に戻す制御がＥＣＵ３０によって行われる。

ロック機構６により、コネクタ部材５はインレット３に係合された状態で、ロック機構６のロックピン部材１４によって再度、ロックされる。ＥＣＵ３０はステップＳ７に進め、再度処理を繰り返す。

図５は、実施の形態１に係る充電プラグのロック装置で、操作部による取外し操作を行った様子を示す断面図である。

図５を参照して、予備動作について説明すると、ユーザの操作力により操作部９が押下げられバネ部材１８の付勢力に抗して回動軸１７を回転中心とする係止爪部材２８の揺動が開始される。

係止爪部８の上面側１３は、この揺動に伴って上方に移動しようとするが、ロックピン部材１４の下端部２４に配置された押圧力検出センサ２１に当接して移動が阻止される。ロックピン部材１４は、動かないため、インレット３の被係止部７と係止爪部材２８の係止爪部８との間の係止は解除されない。

押圧力検出センサ２１には、係止爪部８の上面側１３からの押圧力が加わり、電気的信号として、ＥＣＵ３０に押圧力を検知した信号が送信される。

ＥＣＵ３０では、押圧力検出センサ２１から所定の検知信号が送られて来ると、取外しの予備動作が行われたと判定する。

図６は、実施の形態１に係る充電プラグのロック装置で、操作部９によって係合が解除された様子を示す断面図である。

図６を参照して、ＥＣＵ３０からはコネクタ部材５を取外し可能となるようにロック機構６に制御信号が送られる。この制御信号を受けてロック機構６のピン駆動部１５はロックピン部材１４を上方へ移動させて内部に収容する。これにより、係止爪部材２８の上面側１３に干渉するものが充電用開口部１１内に存在しなくなる。

よって、係止爪部材２８の回動軸１７を回動中心とする回動に伴って係止爪部８は上昇して被係止部７との間の係止が解除される。

このため、ユーザは、プラグ４を持ったまま、コネクタ部材５をインレット３から容易に引抜いて取外すことができる。このように押圧力検出センサ２１がロックピン部材１４の下端部２４に設けられているので、コネクタ部材５を取外す前段階の予備動作を確実に検知することができる。これにより、コネクタ部材５をインレット３から引抜く動作につながる一連の流れの中で、事前にロック機構６をアンロック状態に移行させることが可能となる。したがって、着脱時の操作性の良好な車両１のプラグ４のロック装置が提供される。

また、この実施の形態１のロック装置は、図示しない他のドアなどの開閉機構に設けられたドアロック機構に用いられ、トリガースイッチからリクエスト信号が発信された場合は、該当するドアロック機構をロック状態からアンロック状態へと切換える、認証システムと兼用されている。このような他のドアロック機構と共通の認証システムを用いて照合が行なえることにより、車室内へのドアからの出入りと同様に、正規のユーザは、ドア開閉用と共用されるトランスミッタ２０を１つ携帯しているだけで、容易にコネクタ部材５をインレット３から取外せる。したがって、プラグ４着脱用に別途トランスミッタを携帯する必要がなく、使用利便性が良好である。
[実施の形態２]
図７は、この発明の実施の形態２の充電プラグのロック装置に用いられるコネクタ部分の断面図である。

以下に、本発明の実施の形態２について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中、実施の形態１と、同一または相当部分には同一符号を付して原則的に説明は繰り返さないものとする。

図７を参照して、インレット３に係合されるコネクタ部材１０５には、ピン孔部に該当する被係止凹溝部１１０が設けられている。被係止凹溝部１１０は、円柱状のコネクタ部材１０５の上面位置に凹設されて、車体側に装着されたロック機構１０６と対向するように形成されている。

また、ロック機構１０６のロックピン部材１１４は、ＥＣＵ３０からの指示で上下方向へ出入り自在にピン駆動部１５によって駆動される。

このロックピン部材１１４には、検知部に該当する押圧力検出センサ１２１が設けられている。押圧力検出センサ１２１は、被係止凹溝部１１０の内側面１１１に対向する位置に設けられている。

そして、ロックピン部材１１４が被係止凹溝部１１０に対して挿入された係止状態（図７中二点鎖線で示す位置）では、ロック状態となっている。このロック状態から実線で示すアンロック状態に移動させるため、ユーザはコネクタ部材１０５を取外す方向（図７中矢印の力Ｆ１参照）へ移動させる。これにより、被係止凹溝部１１０の内側面１１１に当接して押圧力が加わる。

このように構成された図７に示す実施の形態２の充電プラグのロック装置では、コネクタ部材１０５とインレット３との間で行われる着脱の予備動作として、ユーザがプラグの引抜き動作を行なうと図７中矢印の力Ｆ１に示すような方向へ加えられる。

この引抜き動作に伴って、ロックピン部材１１４の被係止凹溝部１１０の内側面１１１に対向する位置に設けられている押圧力検出センサ１２１に、被係止凹溝部１１０の内側面１１１が当接して押圧力Ｆ２が加わる。

内側面１１１が当接することにより押圧力検出センサ１２１に押圧力が加わる。押圧力は押圧力検出センサ１２１によって電気的な信号に変換されて、ＥＣＵ３０へ送られる。

ＥＣＵ３０は、車外に位置するトランスミッタ２０の照合により照合結果が正規のユーザのものであると認証されている場合、押圧力検出センサ２１からの電気的な信号を受けて、ロック機構１０６に対してロック解除の指令信号を出力する認証制御を行なう。

認証制御では、ＥＣＵ３０から、ピン駆動部１５に対して、ロックピン部材１１４を係止解除方向へ移動させてアンロック状態とする制御信号が出力される。

ピン駆動部１５の駆動により、ロックピン部材１１４は、被係止凹溝部１１０から抜出されて、図７中実線で示す位置まで直線的に移動されることにより、ロックピン部材１１４によるロック状態は、アンロック状態に切替えられる。

このため、実施の形態２に記載された充電プラグのロック装置では、ユーザがプラグ４を持ったまま、コネクタ部材１０５をインレット３から引抜く一連の動作の流れが途絶えることなく、円滑にアンロック状態とすることができる。したがって、ユーザはアンロック操作を意識する必要がなく、プラグを引抜く動作による一方向の力Ｆ１だけで取外し可能である。よって、着脱時の操作性の良好な充電プラグのロック装置が提供される。
[実施の形態３]
図８は、この発明の実施の形態３の充電プラグのロック装置に用いられるコネクタ部分の断面図である。

以下に、本発明の実施の形態３について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中、実施の形態１，２と、同一または相当部分には同一符号を付して原則的に説明は繰り返さないものとする。

図８を参照して、車体側に装着されたロック機構２０６のロックピン部材２１４には、検知部に該当する押圧力検出センサ１２１が被係止凹溝部１１０の内側面１１１に対向する位置に設けられている。また、検知部に該当する押圧力検出センサ２２１は、ロックピン部材２１４の下端面で被係止凹溝部１１０の底面部１１２と対向する位置に設けられている。

さらに、ピン駆動部１５には、ロックピン下降開始検出スイッチ１２６が設けられている。このロックピン下降開始検出スイッチ１２６は、ロックピン部材２１４の側面に対向する位置に設けられている。そして、このロックピン下降開始検出スイッチ１２６は、ロックピン部材２１４の摺動方向への移動を検知してＥＣＵ３０に検知信号を出力する。ＥＣＵ３０は、この検知信号によりロックピン部材２１４が下降を開始したか否かを判定することができる。

ロックピン部材２１４の周面で、押圧力検出センサ１２１が設けられた車両内側一側面には、この押圧力検出センサ１２１の下方の下角部を斜めに切欠いた形状の傾斜部２１５が形成されている。傾斜部２１５は、図８中実線で示すように、ロックピン部材２１４の上方への移動が途中で停止した状態または、移動途中の状態であっても、被係止凹溝部１１０の周縁部に円滑に摺接されるように平坦に形成されている。

そして傾斜部２１５は、コネクタ部材１０５に加えられた引抜き方向の押圧力Ｆ２を、ロックピン部材２１４が引抜かれる方向への力Ｆ３へ変換する。

よって、ロックピン部材２１４は、完全に上がりきれていない状態で、コネクタ部材１０５の引抜き動作が行なわれても、このロックピン部材２１４が引抜かれる方向への押圧力Ｆ２により、ピン駆動部１５の内部に没入する上方方向へ移動される。

このため、押圧力検出センサ１２１に加わる引抜き方向の力Ｆ１が所定値以下になると、コネクタ部材１０５の引抜き操作がなされたと検知することにより、ピン駆動部１５の駆動力の不足分を補わせることができる。たとえば、予備動作として、コネクタ部材１０５を抜く方向の力Ｆ１が作用している方向がロックピン部材２１４の抜かれる方向と、約９０度異なる押圧力Ｆ２として、押圧力検出センサ１２１に加わる状態では、ロックピン部材２１４を駆動するピン駆動部１５の駆動力が摩擦抵抗により不足するおそれがある。

このような場合では、図８中実線で示すようにロックピン部材２１４の上方への移動が途中で停止した状態または移動途中の状態でも、傾斜部２１５に被係止凹溝部１１０の開口縁部１１３がさしかかると、引抜き方向の押圧力Ｆ２がロックピン部材２１４を引抜く方向への力Ｆ３へ変換される。

このため、ピン駆動部１５の駆動力に加えて、ロックピン部材２１４が引抜かれる方向へ力Ｆ３が付加される。力Ｆ３は、ロックピン部材２１４が上昇するための補助力として作用して確実にアンロック状態とすることができる。

なお、引抜き方向の力Ｆ１が一旦ユーザの取外しの意思を確認でき程度加えられた後に、所定値以下になった時点で、ピン駆動部１５によって、ロックピン部材２１４を引抜いて、アンロック状態としてもよい。
[実施の形態３]
図９は、実施の形態３の充電プラグのロック装置で、コネクタ部材１０５をインレット３に取付ける工程の順序に沿って説明するフローチャートである。

図８を参照しながら、図９のフローチャートに沿って説明すると、インレット３にコネクタ部材１０５を係合させて電気的に接続する際、まずステップＳ１１で、正規のユーザがトランスミッタ２０（図１参照）を携帯して、充電用開口部１１に近づくと、トランスミッタ２０がアンテナ部３１の検知範囲内に入る。これによってインレット３に対してトランスミッタ２０が近接したことが検知される。検知信号はＥＣＵ３０に送られ、ＥＣＵ３０によって正規のユーザのトランスミッタであるか否かが判定されるスマート照合が行なわれる。インレット３へのトランスミッタ２０が近接したと判定された場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、次のステップＳ２へＥＣＵ３０は処理を進める。トランスミッタ２０が近接していないと判定された場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１９に進み、再度処理を繰り返す。

ステップＳ１２に処理が進むと、スマート照合が開始されてステップＳ１３に処理が進む。

ステップＳ１３に処理が進むと、充電ケーブル２５の先端に設けられたプラグ４のコネクタ部材５がインレット３に係合されて、ケーブルが電気的に導通可能な状態で接続されたか否かが判定される。図２を参照すると、係止爪部８がインレット３の被係止部７に係止されると、ケーブル接続検知スイッチ回路６０は、スイッチＯＮの状態となる。ケーブル接続検知スイッチ回路６０から、接続信号ＰＩＳＷが送信されて、コネクタ部材５の装着が行なわれたとＥＣＵ３０が判定を行なう。

図９のフローチャートでは、ケーブルが接続されたと、ＥＣＵ３０により判定された場合は（ステップＳ１３でＹＥＳ）ステップＳ１４に処理が進み、ケーブルが接続されていないと判定された場合は（ステップＳ１３でＮＯ）ステップＳ１９に進み、処理が繰り返される。

ステップＳ１４に処理が進むと、ロック操作が行なわれたか否かがＥＣＵ３０により判定される。ロック操作が行なわれたと判定された場合は（ステップＳ１４でＹＥＳ）ステップＳ１５に処理が進み、ロック操作が行なわれていないと判定された場合は（ステップＳ１４でＮＯ）ステップＳ１９に進み、処理が繰り返される。

ステップＳ１５に処理が進むと、ロックピン部材２１４が下降を開始したか否かがＥＣＵ３０により判定される。ロックピン下降開始検出スイッチ１２６は、ロックピン部材２１４の上下方向への移動を検知して、下降が開始されたか否かを検出する。ＥＣＵ３０によりロックピン部材２１４が下降を開始したと判定された場合は（ステップＳ１５でＹＥＳ）ステップＳ１６に処理が進む。また、ＥＣＵ３０により、ロックピン部材２１４が下降を開始していないと判定された場合は（ステップＳ１５でＮＯ）ステップＳ１９に進み、処理が繰り返される。

ステップＳ１６に処理が進むと、ＥＣＵ３０は、押圧力検出センサ２２１に加わる押圧力によってロック状態であるかアンロック状態であるかを判定する。

押圧力検出センサ２２１によって、ロック状態であることが検出されると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、実際は、完全に嵌合されていないのに、押圧力が検出されていることとなるので、ステップＳ１７に処理を進める。

押圧力検出センサ２２１によって、アンロック状態であると検出されると（ステップＳ１６でＮＯ）、被係止凹溝部１１０に対して、ロックピン部材１４の下端部に位置する押圧力検出センサ２２１が係止状態で底面部１１２に当接していない状態であるので、コネクタ部材１０５がまだ、インレット３に係合接続されていない状態であると判定されて、ステップＳ１８に処理を進める。

ステップＳ１７に処理が進むと、着脱スイッチに該当するケーブル接続検知スイッチ回路６０から、接続信号ＰＩＳＷがＥＣＵ３０に入力していないにもかかわらず、押圧力検出センサ２２１によって、ロックピン部材１４が被係止凹溝部１１０に係止された状態で検出される押圧力が検出されていることから、ＥＣＵ３０は、半嵌合状態であるか、または異物噛みこみ状態であると判定して、ステップＳ１８に処理を進める。

ステップＳ１８に処理が進むと、ＥＣＵ３０は、ロック機構２０６のピン駆動部１５に制御信号を出力して、強制的にアンロック状態に戻す。さらに、図１に示すようなインジケータランプ１６にＥＣＵ３０からアンサーバック点滅信号が出力されて、ユーザへの報知が行われステップＳ１９に処理が進められる。

ステップＳ１９に進むと、ＥＣＵ３０によって、再度コネクタ部材１０５が係合されてロック状態となっているか否かの判定処理が繰り返される。

この実施の形態３では、図８に示すロックピン部材２１４が被係止凹溝部１１０に挿入されて係止されるものを示して説明してきたが、図２に示すように、ロックピン部材２１４が係止爪部材２８の上面側１３を押圧する部分に押圧力検出センサ２１が設けられていてもよい。この場合のように、正常な係止状態で検出される押圧力と変わらない押圧力が半嵌合状態であるか、または異物噛みこみ状態であっても、押圧力検出センサ２１から出力される位置で検出可能であれば、図１に示すロック装置のように係止爪部８をインレット３の被係止部７に係止させるものなど、どのような係合部の形状であってもよい。

たとえば、プラグ４を握って上下方向に傾けることを予備動作として、この予備動作に伴いコネクタ部材５が車体側に接触する部分に、検知部に該当する押圧力検出センサ２１を設けてもよい。

また、プラグ４を握る動作を予備動作として、この予備動作によって、接触が生じる部分、たとえばプラグ外表面部分に接触センサなどの検知部を貼設してもよい。

さらに検知部の種類が接触センサや押圧力検出センサに限定されるものではなく、たとえば、変位センサや温感センサなど、ユーザがプラグを取り外す予備動作で動作可能となるように所定位置に設けられるものであれば、たとえば押圧スイッチなど、接触、非接触に限らず、どのような種類のセンサ類またはスイッチ類であってもよい。

以上説明した実施の形態について、最後に再び図面を参照しながら総括する。
図１に示すように、車両１の側面部２に設けられたインレット３に、充電ケーブル２５の先端に設けられたコネクタ部材５を係合させて、電気的に導通可能に接続することにより、充放電を行なう車両１のプラグ４のロック装置である。

図２を参照し、ＥＣＵ３０は、車外に位置するトランスミッタ２０に対して照合を行い、ロック機構６によってインレット３に対するコネクタ部材５を取外し不能とするロック状態または、係合を解除してインレット３からコネクタ部材５を取外し可能なアンロック状態とする認証制御を行なう。

押圧力検出センサ２１は、コネクタ部材５とインレット３との間で行われる着脱の予備動作を検知する。

ＥＣＵ３０は、押圧力検出センサ２１による検知がなされると、トランスミッタ２０の照合結果に応じた認証制御を行い、ロック機構６をロック状態からアンロック状態へ切換える。

好ましくは、ＥＣＵ３０は、押圧力検出センサ２１で検知がなされると、リクエスト信号を車外に発信し、トランスミッタ２０は、リクエスト信号に応じてＩＤコードに基づいて作成したコードデータを返信する。ＥＣＵ３０は、返信されたコードデータのＩＤコードを照合した結果に基づいて、ロック機構６をロック状態からアンロック状態へ切換える。

さらに好ましくは、押圧力検出センサ２１は、ロック機構６に含まれるロックピン部材１４のうち、コネクタ部材５がインレット３に係合されている状態からの着脱の予備動作に伴ってコネクタ部材５に接触して押圧力が加わる位置に設定されている。

さらに好ましくは、押圧力検出センサ２１は、コネクタ部材５がインレット３に係合されている状態から着脱の予備動作に伴ってロックピン部材１４に接触する位置に配置された、押圧力検出センサ２１または押圧スイッチであってもよい。

さらに好ましくは、車体のインレット３側に形成された被係止部７をさらに備え、コネクタ部材５は、コネクタ部材５がインレット３に係合された状態で、被係止部７に係止する係止爪部８と、係止爪部８の係止離反操作を行なう操作部９とを含む。ロック機構６は、係止爪部８が被係止部７に係止されている状態で、係止爪部８の係止解除を阻止する位置に突出される。ロック機構６は、退避により係止爪部８を被係止部７から係止解除可能とするロックピン部材１４と、ロックピン部材１４をＥＣＵ３０からの指示で出入自在に駆動するピン駆動部１５とを含む。

図５を参照し、さらに好ましくは、押圧力検出センサ２１は、ロックピン部材１４のうち、コネクタ部材５がインレット３に係合している状態からの着脱の予備動作に伴って、係止爪部８の上面側１３に当接する下端部２４に設けられる。

図７を参照し、さらに好ましくは、ロック機構１０６は、コネクタ部材１０５に凹設形成された被係止凹溝部１１０に対し、挿抜可能な位置に設けられたロックピン部材１１４を含み、押圧力検出センサ１２１は、コネクタ部材５が引抜かれる際に、ロックピン部材１１４が被係止凹溝部１１０に当接する部分に設けられる。

図８を参照し、さらに好ましくは、ロックピン部材１１４の周面には、コネクタ部材１０５に加えられた引抜き力を、ロックピン部材１１４が引抜かれる方向への力に変換する傾斜部２１５が形成されている。

さらに好ましくは、ＥＣＵ３０は、押圧力検出センサ２２１の検知信号を用いて、コネクタ部材１０５がインレット３に対し、不完全嵌合状態であることを検出可能とする。

さらに好ましくは、ＥＣＵ３０の認証制御は、車体のドア部などの他の開閉機構に設けられるドアロック機構と兼用されている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１００ 車両、２ 側面部、３ インレット、４，８２ プラグ、５，１０５ コネクタ部材、６，１０６，２０６ ロック機構、７ 被係止部、８ 係止爪部、９ 操作部、１０ 操作開口部、１１ 充電用開口部、１２ リッド部材、１３ 上面側、１４，１１４，２１４ ロックピン部材、１５ ピン駆動部、１６ インジケータランプ、１７
回動軸、１８ バネ部材、２０ トランスミッタ、２１，１２１，２２１ 押圧力検出センサ、２２ 下面部、２４ 下端部、２５，１２５ 充電ケーブル、２８ 係止爪部材、３１ アンテナ、４０ 充電器、５０ 蓄電装置、６０ ケーブル接続検知スイッチ回路、７０ 信号線、８０ コネクタユニット、１１０ 被係止凹溝部、１１１ 内側面、１１２ 底面部、１２６ ロックピン下降開始検出スイッチ、２１５ 傾斜部。

Claims (12)

1. 車体に設けられたインレットに、充電ケーブルの先端に設けられたコネクタ部材を係合状態にロックさせる充電プラグのロック装置であって、
   前記車体側に設けられ、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し不能とするロック状態と、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し可能とするアンロック状態とに設定可能なロック機構と、
   車外に位置する被認証物に対して照合を行い、前記ロック機構を認証制御する制御部と、
   前記コネクタ部材と前記インレットとの間で行われる着脱の予備動作を検知する検知部とを備え、
   前記制御部は、前記検知部による検知がなされると、前記被認証物の照合結果に応じた前記認証制御を行って、前記ロック機構を前記ロック状態から前記アンロック状態へ切換え、
   前記ロック機構はロック部材を含み、
   前記検知部は、前記コネクタ部材の所定位置に設けられ、
   前記所定位置は、前記コネクタ部材が前記インレットに係合されている状態からの着脱の予備動作に伴って前記コネクタ部材に接触して押圧力が加わる位置である、充電プラグのロック装置。
2. 前記被認証物は、トランスミッタであり、
   前記制御部は、前記検知部で検知がなされると、リクエスト信号を車外に発信し、
   前記トランスミッタは、前記リクエスト信号に応じてＩＤコードに基づいて作成したコードデータを返信し、
   前記制御部は、返信された前記コードデータのＩＤコードを照合した結果に基づいて、前記ロック機構を前記ロック状態から前記アンロック状態へ切換える、請求項１に記載の充電プラグのロック装置。
3. 前記検知部は、前記所定位置に配置された押圧力検出センサまたは押圧スイッチである、請求項１に記載の充電プラグのロック装置。
4. 前記車体の前記インレット側に形成された被係止部をさらに備え、
   前記コネクタ部材は、前記コネクタ部材が前記インレットに係合された状態で、前記被係止部に係止する係止爪部と、
   前記係止爪部の係止離反操作を行う操作部とを含み、
   前記ロック機構は、
   前記係止爪部が前記被係止部に係止されている状態で、前記係止爪部の係止解除を阻止する位置に突出されると共に、退避により前記係止爪部を前記被係止部から係止解除可能とするロックピン部材と、
   前記ロックピン部材を前記制御部からの指示で出入自在に駆動するピン駆動部とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電プラグのロック装置。
5. 前記検知部は、前記ロックピン部材の所定位置に設けられ、
   前記所定位置は、前記コネクタ部材が前記インレットに係合している状態からの着脱の予備動作に伴って、前記係止爪部に接触して押圧力が加わる位置である、請求項４に記載の充電プラグのロック装置。
6. 前記ロック機構は、前記コネクタ部材に凹設形成されたピン孔部に対し、挿抜可能な位置に設けられたロックピン部材を含み、
   前記検知部は、前記コネクタ部材が引抜かれる際に、前記ロックピン部材が前記ピン孔部に当接する部分に設けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電プラグのロック装置。
7. 前記ロックピン部材の周面には、前記コネクタ部材に加えられた引抜き力を、前記ロックピン部材が引抜かれる方向への力に変換する傾斜部が形成されている、請求項６に記載の充電プラグのロック装置。
8. 前記制御部は、前記検知部の検知信号を用いて、前記コネクタ部材が前記インレットに対して、不完全嵌合状態であることを検出可能とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の充電プラグのロック装置。
9. 前記制御部の認証制御は、車体の他の開閉機構に設けられるドアロック機構と兼用されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の充電プラグのロック装置。
10. 車体に設けられたインレットに、充電ケーブルの先端に設けられたコネクタ部材を係合状態にロックさせる充電プラグのロック装置であって、
    前記車体側に設けられ、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し不能とするロック状態と、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し可能とするアンロック状態とに設定可能なロック機構と、
    車外に位置する被認証物に対して照合を行い、前記ロック機構を認証制御する制御部と、
    前記コネクタ部材と前記インレットとの間で行われる着脱の予備動作を検知する検知部と、
    前記車体のインレット側に形成された被係止部を備え、
    前記制御部は、前記検知部による検知がなされると、前記被認証物の照合結果に応じた前記認証制御を行って、前記ロック機構を前記ロック状態から前記アンロック状態へ切換え、
    前記コネクタ部材は、
    前記コネクタ部材が前記インレットに係合された状態で、前記被係止部に係止する係止爪部と、
    前記係止爪部の係止離反操作を行う操作部とを含み、
    前記ロック機構は、
    前記係止爪部が前記被係止部に係止されている状態で、前記係止爪部の係止解除を阻止する位置に突出されると共に、退避により前記係止爪部を前記被係止部から係止解除可能とするロックピン部材と、
    前記ロックピン部材を前記制御部からの指示で出入自在に駆動するピン駆動部とを含み、
    前記検知部は、前記ロックピン部材の所定位置に設けられ、
    前記所定位置は、前記コネクタ部材が前記インレットに係合している状態からの着脱の予備動作に伴って、前記係止爪部に接触して押圧力が加わる位置である、充電プラグのロック装置。
11. 車体に設けられたインレットに、充電ケーブルの先端に設けられたコネクタ部材を係合状態にロックさせる充電プラグのロック装置であって、
    前記車体側に設けられ、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し不能とするロック状態と、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し可能とするアンロック状態とに設定可能なロック機構と、
    車外に位置する被認証物に対して照合を行い、前記ロック機構を認証制御する制御部と、
    前記コネクタ部材と前記インレットとの間で行われる着脱の予備動作を検知する検知部とを備え、
    前記制御部は、前記検知部による検知がなされると、前記被認証物の照合結果に応じた前記認証制御を行って、前記ロック機構を前記ロック状態から前記アンロック状態へ切換え、
    前記ロック機構は、前記コネクタ部材に凹設形成されたピン孔部に対し、挿抜可能な位置に設けられたロックピン部材を含み、
    前記検知部は、前記コネクタ部材が引抜かれる際に、前記ロックピン部材が前記ピン孔部に当接する部分に設けられる、充電プラグのロック装置。
12. 車体に設けられたインレットに、充電ケーブルの先端に設けられたコネクタ部材を係合状態にロックさせる充電プラグのロック装置であって、
    前記車体側に設けられ、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し不能とするロック状態と、前記コネクタ部材を前記インレットから取外し可能とするアンロック状態とに設定可能なロック機構と、
    車外に位置する被認証物に対して照合を行い、前記ロック機構を認証制御する制御部と、
    前記コネクタ部材と前記インレットとの間で行われる着脱の予備動作を検知する検知部とを備え、
    前記制御部は、前記検知部による検知がなされると、前記被認証物の照合結果に応じた前記認証制御を行って、前記ロック機構を前記ロック状態から前記アンロック状態へ切換え、
    前記制御部は、前記検知部の検知信号を用いて、前記コネクタ部材が前記インレットに対して、不完全嵌合状態であることを検出可能とする、充電プラグのロック装置。

Images