JP4950246B2 - 車両充電システム - Google Patents

Description

この発明は、車両外部から充電可能な蓄電装置を搭載する車両の車両充電システム、特にその車両の認証に関するものである。

近年においては、環境にやさしい車両として蓄電装置と電動モータを搭載した電気自動車や、いわゆるハイブリッド自動車が検討されている。このような自動車は蓄電装置の電力を用いて電動モータで走行するため、蓄電装置を充電する必要がある。蓄電装置への充電は、公共の駐車場での専用電源や、家庭用商用電源にて行なうことが考えられる。

充電を行なう場合、電力の盗難防止のため、公共の駐車場や家庭内に関わらず、電力供給装置と車両との間で認証を行い、充電対象の車両であるか否かを確認することが必要となる。

先行技術文献である特許文献１には、ＥＴＣカードの情報を用いて車両の使用者の認証を行なう車両充電システムが開示されている。同じく、特許文献２には、車両の充電器内に登録されている暗号鍵を用いて車両の認証を行なう車両充電システムが開示されている。

さらに、先行技術文献である非特許文献１には、路側と車両が相互認証し、路側と車両が情報交換する通信システムとして、狭域通信応用システムである狭域通信車載器が規格化され実用化されている。また、同じく、非特許文献２には、路側で車載器を認証や課金するアプリケーションが標準化されて示されている。

特開２００７−２２８６９５号公報 特開２００８−６１４３２号公報

ITS車載器DSRC部標準仕様 JEITA TT-6002A 狭域通信（DSRC）基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドライン ITS FORUM RC-004

車両の充電システムでは、公共の駐車場での専用電源から充電を行なう場合にも、家庭用商用電源から充電を行なう場合にも、同一の車両認証方法を用いた車両充電システムであることが望ましい。

しかしながら、特許文献１に開示された車両充電システムでは、ＥＴＣカードの本人特定情報を用いて認証する必要があるが、この情報は一般には開示されていないため、家庭での電力供給装置には適用出来ないという問題があった。また、特許文献２に開示された車両充電システムにおいては、車両の充電装置内に登録されている暗号鍵を用いて認証を行なうが、暗号鍵は車両製造者や車両種別により異なり、汎用性がなく、公共の駐車場等では適用できないという問題があった。

また、非特許文献１に規定されている狭域通信車載器の機能構成においては、無線通信を介したアプリケーション実行は可能であるが、外部機器からのインターフェースを介したアプリケーションの実行は考慮されていない。

この発明は、公共の場の車両充電においても、家庭での車両充電においても、同一のシステムで、充電する車両を認証可能な車両充電システムを提供することを目的とする。

この発明に係る車両充電システムは、車両外部の電源から電力供給線を通して車両内の蓄電装置に充電可能な車両充電システムにおいて、車両外部の電力供給装置内の認証管理装置と、充電する車両に搭載されている狭域通信車載器との間の通信により車両の認証を行なうものであって、前記狭域通信車載器は、外部機器と接続するインターフェース部を有し、前記インターフェース部から前記電力供給線を介した通信と、狭域通信を介した通信の両方のアプリケーションを実行するようにしたものである。

この発明によれば、公共の場の車両充電においても、家庭での車両充電においても、同一のシステムで、充電する車両を認証可能な車両充電システムを実現できるため、充電時の利便性を高めることができる。

この発明における実施の形態１に係る車両充電システムの構成を示すブロック図である。 この発明における狭域通信車載器の機能構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る充電手順を示すフローチャートである。 この発明における実施の形態２に係る車両充電システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る充電手順を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両充電システムの全体構成を示すブロック図である。図１において、車両充電システム１は、例えば家庭内に設置された電力供給装置２と車両９とを含むシステムである。電力供給装置２は、狭域通信基本アプリケーションを搭載している認証管理装置３と、電力供給スイッチ４と、電力供給線通信装置５と、充電状況を示すヒューマンマシンインターフェース装置６と、車両に充電用の電力を供給する交流電源７と、車両９からの電力供給線１４に接続される電力供給線接続部８を備えている。

一方、車両９は、狭域通信基本アプリケーションを搭載している狭域通信車載器１０と、電力供給線通信装置１１と、蓄電装置１２と、充電器１３を備えている。充電時には、電力供給線１４が電力供給接続部８と電力供給線通信装置１１とを結び、この電力供給線１４を通して交流電源７から充電装置１３を経て蓄電装置１２に電力供給がなされる。

図２は車両９に設置された狭域通信車載器１０の機能構成を示すブロック図である。図２において、狭域通信車載器１０は、無線通信を行なうアンテナ１００に接続された無線通信部１０１と、車両９の電力供給線通信装置１１と接続され、データの授受を行なう外部機器インターフェース部１０２と、無線通信部１０１と外部機器インターフェース部１０２からのデータを処理する通信データ処理部１０３と、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化されたアプリケーションを実行する狭域通信基本アプリケーション実行部１０４と、ＩＣカードを制御するＩＣカードインターフェース部１０５から構成される。

通信データ処理部１０３は、無線通信部１０１と外部機器インターフェース部１０２の双方のデータ処理を行い、アプリケーションは、狭域通信基本アプリケーション実行部１０４により、無線通信部１０１を介しても、外部機器インターフェース部１０２を介しても実行することが可能となっている。

次に、図３のフローチャートにより車両充電システム１の充電手順について詳細に説明する。車両９の管理者は、狭域通信車載器１０の予め定められたメモリタグに認証データを書き込んでおく。認証データの書き込みは、車両側で書き込むか、または、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化された車載器メモリアクセスアプリケーションを用いて、電力供給装置２側から書き込むようにする。

車両９への充電を行なう際には、車両管理者は、充電する車両９の電力供給線１４の一端を家庭内に設置された電力供給線接続部８に差し込み車両９の電力供給線通信装置１１に接続する（Ｓ１）。この段階では電力供給スイッチ４が切断されているため電力供給はなされない。

次に、電力供給装置２の認証管理装置３は、電力供給線１４が接続されたことを検知すると、電力供給線１４及び電力供給線通信装置５を通して、車載器メモリアクセスアプリケーションにより、車両９内の狭域通信車載器１０に予め書き込まれたメモリタグの認証データを読み出す（Ｓ２）。

認証管理装置３は、読み出したタグの内容が、予め認証管理装置３に登録されている認証データと合致するか確認する（Ｓ３）。

認証管理装置３は、認証データの内容が合致した場合には、電力供給スイッチ４を閉じる。これにより交流電源７から充電器１３を経て蓄電装置１２への充電が開始される（Ｓ４）。

認証データの内容が合致しない場合には、認証管理装置３は、電力供給装置２のヒューマンマシンインターフェース装置６を通して、充電できないことを車両管理者や車両９に通知する（Ｓ５）。

認証管理装置３は、充電が完了するか、または電力供給線１４が外され電力の供給がなくなった場合（Ｓ６）、電力供給スイッチ４を開くとともに、ヒューマンマシンインターフェース装置６により充電完了を通知し（Ｓ７）、充電処理を完了する。

なお、ステップＳ５の充電不可通知は、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化された車載器基本指示アプリケーションや車載器指示アプリケーションを用いて、狭域通信車載器１０の、図２には図示していないヒューマンマシンインターフェース部で車両９に通知することもできる。

本実施の形態では、認証管理装置３と狭域通信車載器間の認証照合を電力供給線１４による通信により行っているが、狭域通信車載器１０の外部機器接続インターフェース部１０２に接続された車内情報通信機器による認証管理装置３との専用線を用いた通信や、ワイヤレスＬＡＮ等の通信で行うことも可能である。

図３においては、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化された車載器メモリアクセスアプリケーションを用いたが、車載器ＩＤ通信アプリケーションを用いることもできる。この場合には、車両管理者は、車載器ＩＤ通信アプリ
ケーションを用いて、予め定められた車載器ＩＤを狭域通信車載器１０に書き込んでおき、ステップＳ２において、認証管理装置３は、車両９から得た車載器ＩＤの内容が合致するか確認する。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る車両充電システムの全体構成を示すブロック図である。図４において、車両充電システム２０１は、例えば公共の駐車場に設置された電力供給装置２０２と車両９とを含むシステムである。電力供給装置２０２は、狭域通信基本アプリケーションを搭載している認証管理装置３と、電力供給スイッチ４と、無線通信装置２０３と、充電状況を示すヒューマンマシンインターフェース装置６と、車両に充電用の電力を供給する交流電源７と、車両９からの電力供給線１４に接続される電力供給線接続部８を備えている。

一方、車両９は、狭域通信基本アプリケーションを搭載している狭域通信車載器１０と、蓄電装置１２と、充電器１３を備えている。充電時には、電力供給線１４が電力供給接続部８と充電装置１３とを結び、この電力供給線１４を通して交流電源７から充電装置１３を経て蓄電装置１２に電力供給がなされる。狭域通信車載器１０は無線通信装置２０３と無線による狭域通信を行う。

狭域通信車載器１０の機能構成は図２と同様である。

次に、図５のフローチャートにより車両充電システム２０１の充電手順について詳細に説明する。車両９の管理者は、電源供給設備管理者ＩＤに対応する車載器ＩＤを狭域通信車載器１０に書き込んでおく。車載器ＩＤの書き込みは、車両側で書き込むか、または、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化された車載器ＩＤ通信アプリケーションを用いて、電力供給装置２０２側から書き込むようにする。

車両９に充電する際には、車両管理者は充電する車両９の電力供給線１４を電力供給装置２０２の電力供給線接続部８に接続する（Ｓ１０１）。この段階では電力供給スイッチ４が切断されているため電力供給はなされない。

次に、電力供給装置２０２の認証管理装置３は、電力供給線１４が接続されたことを検知すると、無線通信装置２０３を通じ、車載器ＩＤ通信アプリケーションを用いて、車両９内の電源供給設備管理者ＩＤに対する車載器ＩＤを読み出す（Ｓ１０２）。

認証管理装置３は、読み出した車載器ＩＤの内容が、予め認証管理装置３に登録されている認証データと合致するか確認する（Ｓ１０３）。

認証管理装置３は、認証データの内容が合致した場合には、電力供給スイッチ４を閉じる。これにより交流電源７から充電器１３を経て蓄電装置１２への充電が開始される（Ｓ１０４）。

認証データの内容が合致しない場合には、認証管理装置３は、電力供給装置２０２のヒューマンマシンインターフェース装置６を通して、充電できないことを車両管理者や車両９に通知する（Ｓ１０５）。

認証管理装置３は、充電が完了するか、または電力供給線１４が外され電力の供給がなくなった場合（Ｓ１０６）、電力供給スイッチ４を開くとともに、ヒューマンマシンインターフェース装置６により充電完了を通知し（Ｓ１０７）、充電処理を完了する。

なお、ステップＳ１０５の充電不可通知は、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化された車載器基本指示アプリケーションや車載器指示アプリケーションを用いて、狭域通信車載器１０の、図２には図示していないヒューマンマシンインターフェース部で車両９に通知することもできる。

図５においては、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化された車載器ＩＤ通信アプリケーションを用いたが、車載器メモリアクセスアプリケーションを用いることもできる。この場合には、車両管理者は電力供給装置２０２により、車載器メモリアクセスアプリケーションを用いて、狭域通信車載器１０の予め定められたメモリタグに認証データを書き込んでおき、ステップＳ１０２において、車両９から得たメモリタグの認証データの内容が合致するか確認する。

また、図５において、狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化されたＩＣカードアクセスアプリケーションを用いることも可能である。この場合には、車両管理者は狭域通信車載器１０にクレジットカード等のＩＣカードをＩＣカードインターフェース部１０５に挿入し、電力供給装置２０２と定められたクレジットカードの認証を行なった後に、充電を開始することもできる。

さらに、図４において公共の駐車場に設置された電力供給装置２０２は、複数の車両への充電を考えて無線通信による充電車両の認証としているが、実施の形態１同様、電力供給線通信による認証もできる。

以上のように、この発明の車両充電システムは、車両外部の電力供給装置内の認証管理装置と、充電する車両に搭載されている狭域通信車載器との間の通信により認証を行なうようにしているため、公共の場の車両充電においても、家庭での車両充電においても、同一のシステムで、充電する車両を認証できる。

またこの発明においては、車両外部の電力供給装置内の認証管理装置と車両に搭載されている狭域通信車載器は、車両外部の電源からの電力供給線を介した認証を行なうこともでき、狭域通信を用いた認証を行なうこともできる。また狭域通信基本アプリケーションインターフェース仕様ガイドラインで規格化されたアプリケーションを用いることにより、公共の場の車両充電においても、家庭での車両充電においても同一のアプリケーションで認証することができる。

１、２０１ 車両充電システム、
２ 家庭内に設置された電力供給装置、
３ 認証管理装置、
４ 電力供給スイッチ、
５ 電力供給線通信装置、
６ ヒューマンマシンインターフェース装置、
７ 交流電源、
８ 電力供給線接続部、
９ 車両、
１０ 狭域通信車載器、
１１ 車両内電力供給線通信装置、
１２ 蓄電装置、
１３ 充電器、
１４ 電力供給線、
１００ アンテナ、
１０１ 無線通信部、
１０２ 外部機器インターフェース部、
１０３ 通信データ処理部、
１０４ 狭域通信基本アプリケーション実行部、
１０５ ＩＣカードインターフェース部、
２０２ 公共駐車場に設置された電力供給装置、
２０３ 無線通信装置。

Claims (7)

1. 車両外部の電源から電力供給線を通して車両内の蓄電装置に充電可能な車両充電システムにおいて、車両外部の電力供給装置内の認証管理装置と、充電する車両に搭載されている狭域通信車載器との間の通信により車両の認証を行なうものであって、前記狭域通信車載器は、外部機器と接続するインターフェース部を有し、前記インターフェース部から前記電力供給線を介した通信と、狭域通信を介した通信の両方のアプリケーションを実行することを特徴とする車両充電システム。
2. 前記認証管理装置と前記狭域通信車載器にはそれぞれ狭域通信基本アプリケーションが搭載され、このアプリケーションにより車両の認証を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両充電システム。
3. 前記狭域通信車載器は、車両外部の電源からの前記電力供給線を介して前記認証管理装置と通信することを特徴とする請求項１に記載の車両充電システム。
4. 前記狭域通信車載器は、狭域通信を介して前記認証管理装置と通信することを特徴とする請求項１に記載の車両充電システム。
5. 前記狭域通信車載器は、車載器メモリアクセスアプリケーションにより車両の認証を行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両充電システム。
6. 前記狭域通信車載器は、車載器ＩＤ通信アプリケーションにより車両の認証を行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両充電システム。
7. 前記認証管理装置と前記狭域通信車載器は、ＩＣカードアクセスアプリケーションにより車両の認証を行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両充電システム。」

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