JP6922678B2 - 情報提供システム - Google Patents

Description

本開示は、車両と電力設備とサーバと通信端末とを備える情報提供システムに関する。

特許第５１２３４１９号公報（特許文献１）には、外部から受電可能に構成された車両と、車両に給電可能に構成された電力設備とを備える給電システムが開示されている。

特許第５１２３４１９号公報

特許文献１に開示された給電システムにおいて、スマートフォンなどの通信端末を車両のユーザが所持している場合には、ユーザが、電力設備から車両への給電に関連するさまざまな情報を通信端末のディスプレイに表示させて参照したいというニーズが生じることが想定される。

しかしながら、たとえば給電についての契約に関する情報（電力量情報、料金情報、ユーザの個人情報など）を通信端末が車両あるいは電力設備から直接取得できるようにすると、機密性の高い情報がユーザ以外の第三者に取得される可能性が生じるため、セキュリティの観点からは好ましくない。一方、その対策として通信端末が情報を取得する際のセキュリティを強化し過ぎると、通信端末が情報を容易に取得できなくなり利便性が低下することが懸念される。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両と電力設備とサーバと通信端末とを備える情報提供システムにおいて、機密性の高い情報のセキュリティを担保しつつ通信端末が情報を容易に取得できるようにすることである。

本開示による情報提供システムは、外部から受電可能に構成された車両と、車両に給電可能に構成された電力設備と、車両および電力設備と無線通信可能に構成されたサーバと、車両およびサーバと無線通信可能に構成された通信端末とを備える。通信端末は、電力設備から車両への給電についての契約に関する第１情報を取得する場合、車両および電力設備の少なくとも一方からサーバに送信された第１情報をサーバから取得する。通信端末は、車両に関する第２情報を取得する場合、第２情報を車両から直接取得する、または、車両からサーバに送信された第２情報をサーバから取得する。

上記構成によれば、通信端末は、契約に関する第１情報を、車両または電力設備から直接取得するのではなく、セキュリティレベルの高いサーバから取得する。これにより、通信端末は、契約に関する第１情報をセキュリティを担保しつつ取得することができる。一方、通信端末は、車両に関する第２情報については、サーバから取得できるだけでなく、車両から直接取得することもできる。これにより、通信端末は、たとえばサーバとの通信圏外に存在する場合でも、車両に関する第２情報を車両から直接取得することで、第２情報を容易に取得することができる。その結果、通信端末は、機密性の高い第１情報をセキュリティを担保しつつ取得することができるとともに、機密性の低い第２情報を容易に取得することができる。

本開示によれば、車両と電力設備とサーバと通信端末とを備える情報提供システムにおいて、機密性の高い情報のセキュリティを担保しつつ通信端末が情報を容易に取得できるようにすることができる。

情報提供システムの全体構成を概略的に示す図である。 車両の構成の一例を示す図である。 電力ステーションの構成の一例を示すブロック図である。 サーバの構成の一例を示すブロック図である。 ユーザ端末の構成の一例を示すブロック図である。 ユーザ端末が契約情報を取得する際の契約情報の流れを示す図である。 ユーザ端末が車両情報を取得する際の車両情報の流れを示す図である。 ユーザ端末の処理手順の一例を示すフローチャートである。 車両が電力ステーションから契約情報を取得する際の契約情報の流れを示す図である。 車両が電力ステーションから車両情報を取得する際の車両情報の流れを示す図である。

以下、本開示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。

＜システム構成＞
図１は、本実施の形態による情報提供システムの全体構成を概略的に示す図である。この情報提供システムは、車両１０と、電力ステーション２０と、サーバ３０と、ユーザ端末４０とを備える。

車両１０は、電力を用いて走行駆動力を生成するとともに、電力ステーション２０との間で電力を授受可能な電動車両（電気自動車、プラグインハイブリッド自動車など）である。

電力ステーション２０は、車両１０が充電を行なったり放電を行なったりするための施設である。サーバ３０は、車両１０、電力ステーション２０およびユーザ端末４０との間で無線通信を行ない、車両１０および電力ステーション２０に対してさまざまな情報を提供する。ユーザ端末４０は、車両１０のユーザが携帯可能な通信端末（スマートフォンなど）である。

車両１０、電力ステーション２０、サーバ３０、およびユーザ端末４０は、互いに無線通信による情報の授受が可能に構成される。

図２は、車両１０の構成の一例を示す図である。図２に示す例では、車両１０は、いわゆるプラグインハイブリッッド自動車である。具体的には、車両１０は、コネクタ１３と、電力変換器１４と、蓄電装置１５と、駆動装置１６と、通信装置１７と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１８と、制御装置１９とを備える。

車両１０は、電力ステーション２０から供給される電力を用いて蓄電装置１５を充電することが可能である。また、車両１０は、蓄電装置１５の電力を電力ステーション２０に放電することも可能である。

蓄電装置１５は、車両１０の駆動力を発生させるための電力を蓄える。蓄電装置１５は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成される。なお、蓄電装置１５が電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成されるようにしてもよい。

駆動装置１６は、車両１０の駆動力を発生する。駆動装置１６は、エンジン１６Ａと、第１ＭＧ（Motor Generator）１６Ｂと、第２ＭＧ１６Ｃと、動力分割装置１６Ｄと、ＰＣＵ（Power Control Unit）１６Ｅとを含む。

エンジン１６Ａは、制御装置１９からの制御信号により制御される内燃機関である。エンジン１６Ａが発生する動力は、動力分割装置１６Ｄによって、駆動輪へ伝達される経路と、第１ＭＧ１６Ｂへ伝達される経路とに分割される。

第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃは、ＰＣＵ１６Ｅによって駆動される三相交流回転電機である。第１ＭＧ１６Ｂは、動力分割装置１６Ｄによって分割されたエンジン１６Ａの動力を用いて発電する。第２ＭＧ１６Ｃは、蓄電装置１５に蓄えられた電力および第１ＭＧ１６Ｂにより発電された電力の少なくとも一方を用いて車両１０の駆動力を発生する。また、第２ＭＧ１６Ｃは、車両１０の減速中において、駆動輪から伝達される車両１０の運動エネルギを用いて回生発電する。第２ＭＧ１６Ｃが発電した回生電力は蓄電装置１５に回収される。

動力分割装置１６Ｄは、エンジン１６Ａ、第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃを機械的に連結する遊星歯車機構を含む。

ＰＣＵ１６Ｅは、蓄電装置１５に蓄えられた直流電力を第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃを駆動可能な交流電力に変換する。また、ＰＣＵ１６Ｅは、第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃで発電された交流電力を蓄電装置１５に充電可能な直流電力に変換する。

電力変換器１４は、蓄電装置１５とコネクタ１３との間に接続される。電力変換器１４は、制御装置１９からの制御信号により制御される。電力変換器１４は、電力ステーション２０から供給される電力で蓄電装置１５を充電する場合、電力ステーション２０から供給される電力を蓄電装置１５が充電可能な電力に変換する。また、電力変換器１４は、蓄電装置１５から電力ステーション２０に放電する場合、蓄電装置１５の電力を電力ステーション２０へ出力可能な電力に変換する。

通信装置１７は、車両外部の機器（電力ステーション２０、サーバ３０およびユーザ端末４０など）と無線通信するためのインターフェースである。通信装置１７は、制御装置１９と通信線で接続されており、制御装置１９から伝達された情報を車両外部の機器に送信したり、車両外部の機器から受信した情報を制御装置１９に伝達したりする。

通信装置１７は、第１通信部１７Ａと、第２通信部１７Ｂと、第３通信部１７Ｃとを含む。

第１通信部１７Ａは、広く普及している一般的な第１無線通信方式（たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）を用いて、比較的狭い第１通信エリアＡ１（図１参照）内に存在するユーザ端末４０と無線通信可能に構成される。

第２通信部１７Ｂは、広く普及している一般的な第２無線通信方式（たとえばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）など）を用いて、第１通信エリアＡ１よりも広い第２通信エリアＡ２（図１参照）内にあるユーザ端末４０および電力ステーション２０と無線通信可能に構成される。

第３通信部１７Ｃは、第３無線通信方式を用いて、第２通信エリアＡ２よりも広い第３通信エリアＡ３内にあるサーバ３０と無線通信可能に構成される。第３無線通信方式は、たとえばＤＣＭ（Data Communication Module）と呼ばれる専用の無線通信機器を用いた通信方式（以下「ＤＣＭ方式」ともいう）である。第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）を用いる場合のセキュリティレベルは、第１無線通信方式（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）および第２無線通信方式（Ｗｉ−Ｆｉなど）を用いる場合のセキュリティレベルよりも高い。

ＨＭＩ装置１８は、車両１０に関するさまざまな情報をユーザに提供したり、ユーザの操作を受け付けたりする装置である。ＨＭＩ装置１８は、室内に設けられたディスプレイ、スピーカなどを含む。

さらに、図示していないが、車両１０は、車速を検出する車速センサ、蓄電装置１５の状態（電圧、電流、温度など）を検出する監視センサ、車両１０の加速度を検出する加速度センサなど、車両１０の制御に必要なさまざまな物理量を検出するための複数のセンサを備える。これらの各センサは検出結果を制御装置１９に出力する。

制御装置１９は、図示しないＣＰＵおよびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて車両１０の各機器（電力変換器１４、駆動装置１６、通信装置１７、ＨＭＩ装置１８など）を制御する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

図３は、電力ステーション２０の構成の一例を示すブロック図である。電力ステーション２０は、制御装置２１と、表示装置２２と、通信装置２３と、放電設備２４と、充電設備２５とを含む。

表示装置２２は、電力ステーション２０のユーザにさまざまな情報を表示するためのディスプレイである。

通信装置２３は、車両１０、サーバ３０およびユーザ端末４０と無線通信するためのインターフェースである。通信装置２３は、上述の第１無線通信方式（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）、第２無線通信方式（Ｗｉ−ｆｉなど）、および第３無線通信方式（ＤＣＭ方式など）のいずれの方式の無線通信も行なえるように構成される。

放電設備２４は、車両１０の蓄電装置１５から放電された電力を受ける受電装置を含む。充電設備２５は、車両１０の蓄電装置１５を充電するための電力を車両１０に給電する給電装置を含む。なお、本実施の形態による電力ステーション２０は、放電設備２４および充電設備２５の双方を備えるが、たとえば放電設備２４を備えずに充電設備２５のみを備えものであってもよい。

制御装置２１は、図示しないＣＰＵおよびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて電力ステーション２０の各機器（表示装置２２、通信装置２３、放電設備２４および充電設備２５など）を制御する。

図４は、サーバ３０の構成の一例を示すブロック図である。サーバ３０は、制御装置３１と、記憶装置３２と、通信装置３３とを含む。

通信装置３３は、車両１０、電力ステーション２０およびユーザ端末４０と第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）での無線通信を行なうためのインターフェースである。記憶装置３２は、車両１０、電力ステーション２０およびユーザ端末４０から通信装置３３が受信した情報を記憶する。

制御装置３１は、図示しないＣＰＵを内蔵し、通信装置３３を制御する。制御装置３１は、ユーザ端末４０からの要求に応じて、記憶装置３２に記憶された情報、あるいは車両１０および電力ステーション２０から受信した情報をユーザ端末４０にＤＭＣ方式で送信する。また、制御装置３１は、車両１０からの要求に応じて、記憶装置３２に記憶された情報、電力ステーション２０あるいはユーザ端末４０から受信した情報を車両１０にＤＭＣ方式で送信する。

図５は、ユーザ端末４０の構成の一例を示すブロック図である。ユーザ端末４０は、制御装置４１と、表示装置４２と、通信装置４３ととを含む。

表示装置４２は、ユーザにさまざまな情報を表示するためのディスプレイである。
通信装置４３は、車両１０、電力ステーション２０およびサーバ３０と無線通信するためのインターフェースである。通信装置４３は、上述の第１無線通信方式（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）、第２無線通信方式（Ｗｉ−ｆｉなど）、および第３無線通信方式（ＤＣＭ方式など）のいずれの方式の無線通信も行なえるように構成される。

制御装置４１は、図示しないＣＰＵおよびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいてユーザ端末４０の各機器（表示装置４２、通信装置４３など）を制御する。

＜ユーザ端末による情報の取得＞
本実施の形態による情報提供システムにおいては、車両１０、電力ステーション２０、サーバ３０、およびユーザ端末４０が互いに無線通信による情報交換が可能に構成される。これらの間で交換される情報には、車両１０と電力ステーション２０との間の充放電についての契約に関する情報（以下、単に「契約情報」ともいう）、車両１０に搭載される各機器に関する情報（以下、単に「車両情報」ともいう）など、充放電に関連するさまざまな情報が含まれる。なお、契約情報には、たとえば電力量情報、料金情報、ユーザの個人情報などの機密性の高い情報が含まれ得る。一方、車両情報には、たとえば、車両１０の蓄電装置１５の蓄電量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、エンジン１６Ａの動力を用いた第１ＭＧ１６Ｂでの発電（以下「エンジン発電」ともいう）の可否などの情報が含まれ得る。車両情報は、契約情報に比べて機密性が低い。

車両１０と電力ステーション２０との間で充放電を行なう際には、上述の契約情報あるいは車両情報をユーザ端末４０の表示装置４２に表示させて参照したいというニーズが車両１０のユーザに生じることが想定される。

しかしながら、契約情報をユーザ端末４０が車両１０あるいは電力ステーション２０から直接取得できるようにすると、契約情報がセキュリティレベルの低い第１無線通信方式（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）あるいは第２無線通信方式（Ｗｉ−Ｆｉなど）を用いて送受信されることになる。その結果、機密性の高い契約情報がユーザ以外の第三者に取得される可能性が生じるため、セキュリティの観点からは好ましくない。

一方、その対策としてユーザ端末４０が情報を取得する際のセキュリティを強化し過ぎると、ユーザ端末４０が機密性の低い車両情報までも容易に取得できなくなり利便性が低下することが懸念される。

そこで、本実施の形態によるユーザ端末４０は、機密性の高い契約情報を取得する場合には、その契約情報を車両１０あるいは電力ステーション２０から直接取得するのではなく、サーバ３０から取得する。一方、ユーザ端末４０は、機密性の低い車両情報を取得する場合には、その車両情報を車両１０またはサーバ３０から取得する。

図６は、ユーザ端末４０が契約情報を取得する際の契約情報の流れを示す図である。ユーザ端末４０は、契約情報を取得する場合には、その契約情報をサーバ３０から第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）で取得する。これにより、契約情報がセキュリティレベルの高い第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）で送受信されるため、契約情報のセキュリティが担保される。

なお、ユーザ端末４０がサーバ３０から取得する契約情報は、車両１０および電力ステーション２０の少なくとも一方からサーバ３０に過去に送信されてサーバ３０の記憶装置３２に記憶されていた情報であってもよいし、車両１０および電力ステーション２０の少なくとも一方からサーバ３０にリアルタイムで送信された情報であってもよい。

図７は、ユーザ端末４０が車両情報を取得する際の車両情報の流れを示す図である。図７に示すように、ユーザ端末４０は、車両情報を取得する場合には、その車両情報をサーバ３０から間接的に取得することもできるが、車両１０から直接取得することもできる。これにより、ユーザ端末４０が車両情報を取得する際の利便性が担保される。すなわち、ユーザ端末４０は、たとえばサーバ３０との通信圏外に存在する場合でも、車両情報を車両１０から直接取得することで、車両情報を容易に取得することができる。

なお、ユーザ端末４０がサーバ３０から取得する車両情報は、車両１０からサーバ３０に過去に送信されてサーバ３０の記憶装置３２に記憶されていた情報であってもよいし、車両１０からサーバ３０にリアルタイムで送信された情報であってもよい。

図８は、ユーザ端末４０が契約情報あるいは車両情報を取得する際にユーザ端末４０の制御装置４１が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定周期で繰り返し実行される。

ユーザ端末４０（より詳しくは制御装置４１）は、ユーザが契約情報へのアクセスを行なう操作を行なったか否かを判定する（ステップＳ１０）。ユーザが契約情報へのアクセスを行なう操作を行なった場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ユーザ端末４０は、車両１０および電力ステーション２０の少なくとも一方からサーバ３０に送信された契約情報をサーバ３０から取得する（ステップＳ１２）。

一方、ユーザが契約情報へのアクセスを行なう操作を行なっていない場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、ユーザ端末４０は、ユーザが車両情報へのアクセスを行なう操作を行なったか否かを判定する（ステップＳ１４）。ユーザが車両情報へのアクセスを行なう操作を行なった場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、ユーザ端末４０は、車両情報を車両１０から直接取得する、または、車両１０からサーバ３０に送信された車両情報をサーバ３０から取得する（ステップＳ１６）。

なお、ユーザ端末４０は、ステップＳ１６において、車両情報を車両１０から直接取得するのか、それともサーバ３０から取得するのかを、車両１０との通信の可否、およびサーバ３０との通信の可否に応じて選択することができる。たとえば、ユーザ端末４０が車両１０の第１通信エリアＡ１内に存在する場合には、ユーザ端末４０は、車両情報を第１無線通信方式（たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈなど）を用いて車両１０から直接取得する。これにより、ユーザ端末４０は、サーバ３０との通信圏外に存在する場合でも、車両情報を車両１０から直接取得することで、車両情報を容易に取得することができる。一方、ユーザ端末４０が車両１０の第１通信エリアＡ１内に存在しない場合には、ユーザ端末４０は、車両情報を第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）を用いてサーバ３０から取得する。これにより、ユーザ端末４０は、車両１０から離れた場所であっても、車両情報をサーバ３０から取得することで、車両情報を容易に取得することができる。

以上のように、本実施の形態によるユーザ端末４０は、機密性の高い契約情報をサーバ３０から第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）で取得する。これにより、契約情報がセキュリティレベルの高い第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）で送受信される。そのため、ユーザ端末４０は、契約情報のセキュリティを担保しつつ契約情報を取得することができる。

一方、ユーザ端末４０は、契約情報に比べて機密性の低い車両情報を取得する場合には、車両情報を、サーバ３０から間接的に取得できるだけでなく、車両１０から直接取得することもできる。これにより、ユーザ端末４０は、たとえばサーバ３０との通信圏外に存在する場合でも、車両情報を車両１０から直接取得することで、車両情報を容易に取得することができる。

その結果、ユーザ端末４０は、機密性の高い契約情報のセキュリティを担保しつつ契約情報を取得することができるとともに、機密性の低い車両情報を容易に取得することができる。

＜変形例＞
上述の実施の形態では、ユーザ端末４０が契約情報および車両情報を取得する手法について説明したが、この手法を車両１０が契約情報および車両情報を取得する手法に適用するようにしてもよい。

図９は、車両１０が電力ステーション２０から契約情報を取得する際の契約情報の流れを示す図である。車両１０は、契約情報を取得する場合には、その契約情報をサーバ３０から第３無線通信方式（ＤＣＭ方式）で取得する。これにより、車両１０は、契約情報のセキュリティを担保しつつ契約情報を取得することができる。

図１０は、車両１０が電力ステーション２０から車両情報を取得する際の車両情報の流れを示す図である。車両１０は、電力ステーション２０に記憶されている車両情報（たとえば過去に充放電を行なった際のＳＯＣ履歴情報など）を取得する場合には、その車両情報をサーバ３０から間接的に取得することができるだけでなく、電力ステーション２０から直接取得することもできる。これにより、車両１０は、たとえばサーバ３０との通信圏外に存在する場合でも、車両情報を電力ステーション２０から直接取得することができる。

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。本開示の範囲は上記した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。

１０ 車両、１３ コネクタ、１４ 電力変換器、１５ 蓄電装置、１６ 駆動装置、１６Ａ エンジン、１６Ｂ 第１ＭＧ、１６Ｃ 第２ＭＧ、１６Ｄ 動力分割装置、１６Ｅ ＰＣＵ、１７，２３，３３，４３ 通信装置、１７Ａ 第１通信部、１７Ｂ 第２通信部、１７Ｃ 第３通信部、１８ ＨＭＩ装置、１９，２１，３１，４１ 制御装置、２０ 電力ステーション、２２，４２ 表示装置、２４ 放電設備、２５ 充電設備、３０ サーバ、３２ 記憶装置、４０ ユーザ端末。

Claims (1)

1. 外部から受電可能に構成された車両と、
   前記車両に給電可能に構成された電力設備と、
   前記車両および前記電力設備と無線通信可能に構成されたサーバと、
   前記車両および前記サーバと無線通信可能に構成された通信端末とを備え、
   前記通信端末は、
   前記電力設備から前記車両への給電についてのユーザの契約に関する第１情報を取得する場合、前記車両および前記電力設備の少なくとも一方から前記サーバに送信された前記第１情報を前記サーバから取得し、
   前記車両に関する第２情報を取得する場合、前記第２情報を前記車両から直接取得する、または、前記車両から前記サーバに送信された前記第２情報を前記サーバから取得する、情報提供システム。

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