(57)【要約】【課題】精算機と連動して課金するタイプの充電スタンドでは、充電用車室の充電口を使って隣接車室から充電を行ったりすると課金が充電用車室に駐車した車両に課金されるといった誤課金が発生する。本発明はこのような問題を解決する手段を提供する。 【解決手段】本発明では、時間貸し駐車場に設置する充電スタンドにおいて、電気自動車等の車両と充電スタンドをつなぐ充電用ケーブルやコンセントのような充電用接続手段を、空車時や駐車中には開放できない保護扉内に収納し、充電用車室に車両が入庫してから不正退出防止用のロック板等の装置が作動する間の時間、および駐車料金等を精算し充電用車室から出庫するまでの時間だけ保護扉を開放して充電用接続手段が使えるようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精算機で駐車料金を計算し課金する時間貸し駐車場に、電気自動車等の充電を行う充電用車室と充電スタンドを設けて充電サービスを行う駐車場において、該充電スタンドに電気自動車等の充電用ケーブルを接続する接続装置を収納するボックスと、開閉自在の扉を設け、該開閉自在の扉は常時ロック状態とし、充電する電気自動車等が充電用車室に入庫し、ロック板等の無断退出防止装置が作動するまでの時間帯、および料金の精算が終わってロック板等の無断退出防止装置が開放され、電気自動車等が退出するまでの時間帯のみ、前記開閉自在の扉のロックを開放するようにしたことを特徴とする充電スタンド。
【請求項２】
請求項１の充電サービスを行う駐車場において、充電ケーブルを接続する接続装置の扉を、車両の入庫から一定の時間、および  駐車料金等の精算後一定の時間の間のみ、精算機からの指令によって開閉可能にすることを特徴とする充電スタンド。
【請求項３】
請求項１、２の充電サービスを行う駐車場において、該充電スタンドと電気自動車等の充電ケーブルの接続を一定の時間帯のみで可能にする機構を設けたことを特徴とする充電スタンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時間貸し駐車場等に設置する課金可能な充電スタンドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
比較的長時間車を止めておく駐車場は、電気自動車等（以下EV車と略す）の充電場所として最適であり、従来のガソリンスタンドに代わるEV車のエネルギー補給のインフラに位置づけられる。特に、複数の車室を設け、入車、出車を検知して駐車時間による駐車料金を課金する時間貸し駐車場（コインパーキング）は、EV車の充電場所としても最適であり、充電スタンドを備えた駐車場は今後急速に数が増えると考えられる。
【０００３】
充電スタンドを設置した時間貸し駐車場では、駐車料金に加えて充電料金を課金することができる。充電した車両に正確に課金する方法として、充電スタンドが設置された車室（以下充電車室）において、充電が行われた時、その車室に駐車した車両が充電したものとみなして課金するのが普通のやり方がある。しかし、充電車室に充電しない普通車が駐車してしまった場合は、その隣の車室にEV車を駐車して、充電車室の充電スタンドからケーブルを引いて充電することも可能である。ただ、この場合は、充電車室に止めた普通車に充電料金が請求されてしまう欠点がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】www.meti.go.jp/committee/materials2/.../g100428a07j04c.pdf
【非特許文献２】http://nissin.jp/product/renewable/ev/index.html
【非特許文献３】http://www.nito.co.jp/quick/stand/pop_01.html
【０００５】
駐車場に設置する充電スタンドで、精算機と連動して充電料金を課金できる高機能で高価な充電スタンドは、非特許文献１，２にみられる。一時金を前払いすることで充電ケーブルが接続できるようになり、料金精算を行うとケーブルが外せるようになるほか、液晶表示装置が付属するなど高機能高価格の充電スタンドといえる。しかし充電電力量は安価であり、このような充電スタンドで課金ができるようになっても、その設置費用を回収するのは困難であるうえ、一時金の前払いなど、利用者にとって操作が必要な欠点がある。
【０００６】
非特許文献１、３では、充電スタンドはカード認証で使用が可能になるタイプが示されている。  この方式では誤課金の恐れはないが、通信機能が必要であるなどコスト高で、中小規模の時間貸し駐車場に設置する充電スタンドや、大量に普及させる充電スタンドとしてはコストパフォーマンス面でやはり課題があるといえる。
【０００７】
以上の先行技術文献では、充電する人が、充電のための準備操作を行うので、誤って非充電車に充電料金を課金することはない。しかし、本発明の対象である精算機の機能を活用して、充電スタンドが設置された車室で充電が行われた時、その車室に止めた車に駐車料金と充電料金を加算して請求するような時間貸し駐車場用の充電スタンドは、充電スタンドを上記先行技術の充電スタンドに対してはるかに経済的に設置できる半面、前述したように隣接車室に充電ケーブルを引いて充電をしたときに誤って充電しない車両に充電料金を課金すると言った問題が起こりうる。このような問題は、先行技術にはまったく見られない新しい課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする課題は、充電車室に設置した充電スタンドを、隣接の車室から利用することによって、充電車室に駐車した普通車（充電しない自動車）に充電料金が誤課金されるのを防止する技術の開発である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、時間貸し駐車場に設置する充電スタンドにおいて、EV車の車両と充電スタンドをつなぐ充電用ケーブルやコンセントのような充電用接続手段を、常時は使用できないようにしておき、充電できる車室に車両が入庫してから不正退出防止用のロック板等の装置が作動するまでの時間と、精算を行い、車両が車室から退出するまでの時間だけ、充電用接続手段を使えるようにした。これにより、充電用車室に車が入っている場合も、空車の場合も、隣接車室に充電ケーブルを引いて充電することはできなくなる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、正規の充電車室以外で不正に充電が行われることを防止できるほか、正規の充電車室以外で充電しているEV車の充電料金が充電車室に駐車した普通車（充電しない自動車）に課金されるような不具合を防ぐことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】は、本発明の基本である精算機連動の充電装置を備えた時間貸し駐車場の設備構成を示す。
【図２】は、図１のシステムで、正常に充電が行われ正常に充電費用の課金ができるケースを示す。
【図３】は、図２のケースで、充電車室に入庫したEV車が充電を行い、駐車料金と充電料金を支払って出庫するまでの流れを示す。
【図４】は、充電車室に普通車が駐車している状態で、隣接の車室にEV車を止め、充電車室の充電スタンドからケーブルを引いて充電する不正なケースを示す。
【図５】は、本発明の精算機連動の充電システムで充電を行う場合の流れを示す。
【図６】は、本発明の充電制御システムのリレーを使ったシーケンス制御回路の実施例を示す。
【図７】は、は、本発明の充電接続装置を採用した駐車場充電装置の構造例で、充電ケーブルの接続が可能になっている状態を示す。
【図８】は、本発明の充電装置で、充電ケーブルがコンセントに接続され、扉が自動的にロックされて、ケーブルの引き外しができない状態を示す。
【図９】は、充電用ケーブルがコンセント口に接続されると、それを検知するマイクロスィッチが作動する仕組みの例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、精算機と連動した充電課金ができる駐車場充電設備において、充電用車室以外では充電ができず、充電用車室駐車した充電していない車両（普通車）に誤って充電料金の課金ができないようにするために、充電ケーブル接続装置の使用が駐車直後と精算後の一定時間内でのみ可能となるように、制御回路と充電スタンドを構成した。
【００１３】
図１は、現在実用化されている充電装置を備えた時間貸し駐車場のシステム構成を示す例である。この例では、３つの車室１，２，３があり、その中央に充電スタンド１０がある。各車室には、車両の入庫を検出するループコイルセンサ４，５，６や、精算せずに出庫することを防止するロック板７，８，９などの装置がある。
【００１４】
ループコイルセンサによる車両入庫の検出信号は、通信線１６，１７，１８と、通信線１２で精算機１１に接続されている。これにより、各車室への車両入庫を精算機が検知する。
【００１５】
精算機が車室への車両の入庫を検出すると、一定時間後に同じく通信線１２と通信線１３，１４，１５に信号を送り各車室に設置したロック板７，８，９のうち、該当車室用のロック板を上昇させる。ロック板は、精算機で駐車料金や充電料金の支払いが済むと、上記の通信線より送られるロック板下げの信号で下され、その車室に駐車した車両は滞りなく出庫できる。
【００１６】
図２は、ＥＶ  車が充電のために中央の充電用車室２に入庫し、充電ケーブル２２を充電スタンド１０に繋いで充電を行う場合を示す。この場合、充電は、充電用車室に車両が入庫したのを検出した精算機が、一定時間後に車両の退出を防止するため当該車室のロック板を上昇させるのと同期させるか、あるいは別途送られる充電開始信号によって、充電スタンド内の電磁開閉器をＯＮにし、充電用ケーブルに充電電力を供給する。
【００１７】
図３は、図２のシステムで正常に入庫、充電、精算、退出が行われる場合の流れを示す。ＥＶ車が充電用車室に入庫すると、その車室のループコイルセンサなどの信号を精算機が検出する。ＥＶ車は、充電スタンドのコンセント口に充電用のケーブルをつなぎ、ＥＶ車に充電ができるようにする。車両入庫後、５分程度の時間を置いて、精算機から、無断退室防止用のロック板などの装置を作動させる。もっともシンプルな方法としては、ロック板の作動と同期して、充電ケーブルに電力を供給するための電磁開閉器をＯＮにし、給電が行われる。
【００１８】
以上のように、充電にあたって、利用者は、充電用ケーブルを接続するだけでよく、利用前のカード認証や一時金の前払い、充電開始ボタンの操作などといった作業を行うことなく、自動的に充電が始まる。また、ロック板が作動するまでの間は、充電スタンドのコンセント口は、無電圧のままであるから、充電ケーブルの接続時に感電などの心配もない。
【００１９】
ＥＶ車が、充電を終わって退出する際には、精算機11で駐車料金と充電料金の精算を行うが、これにより、ロック板が下降し、それに同期して充電スタンド内の電磁開閉器がＯＦＦし充電用電力の供給を停止する。充電スタンドの利用者は、無電圧の充電スタンドのコンセント口から、安全に充電用ケーブルを外し撤収して、駐車場を退去できる。
【００２０】
以上説明したように、精算機と連動して充電電力の供給、遮断を制御する現在の方式は、安全な充電作業を実現することや、充電スタンドに高機能な装置を組み込むことなく、経済的な充電インフラを提供できる特徴がある。精算機連動で充電料金の課金ができる上記の充電装置の仕組みは、特許出願明細書（特願2011-218751と特願2011-270802）において詳しく説明されている。
【００２１】
しかし、上記の仕組みには、故意あるいは誤って隣接車室から、充電用車室の受電スタンドにケーブルを接続してＥＶ車を充電すると、充電しなかった充電車室に駐車した普通車（充電しない自動車）に充電料金が課金されてしまう問題点があった。
【００２２】
図４は、中央の充電用車室に普通車が駐車している状態で、ＥＶ車が充電のために隣接車室に入庫し、充電スタンドに充電用ケーブルをつないだ場合を示す。従来の制御法では、普通車の入庫を検知した精算機は、ロック板の上昇と同期して、コンセント口に電力を送るように充電スタンド内部の電磁開閉器をＯＮするので、隣接車室でＥＶ車が充電を行うことができる。
【００２３】
図４のケースでは、少なくとも二つの問題がある。その一つは、ＥＶ車は、電圧がかかっているコンセント口にケーブルを接続することになるので、雨天時に感電の恐れがあること、もう一つは、充電しなかった普通車が精算時に充電料金も課金されてしまうことである。
【００２４】
上記ケースでは、隣接車両で充電中の車両がある場合は、車両番号などにより、充電車から誤った課金分を取り戻すことも不可能ではないが、煩わしいうえ、普通車が長時間駐車した場合、隣接車室で充電したＥＶ車が既に出庫してしまっていると、普通車は、利用しなかった充電料金を払わなければならないという不都合が生じる。しかし、充電スタンドから出るケーブルが、どの車室の車につながったかを判定することは、非常に難しいので、上記の不具合に対する対策を考案する必要があった。
【実施例１】
【００２５】
図５は、本発明の誤課金を防止できる精算機連動の充電システムの制御の流れを示す。本システムでは、充電ケーブルを接続する接続手段は、開閉自在の扉で囲まれており、その扉は常時電磁ロック装置でロックされている。充電用車室にＥＶ車が、充電のために入庫すると、ループコイルセンサ等の車両入庫検知センサの信号を精算に側で検知し、充電スタンドに信号を送って充電スタンドの充電ケーブル接続装置の扉の電磁ロックを解除する。
【００２６】
これにより、利用者は充電ケーブルを充電スタンドのコンセント口などに接続できるので、充電が可能な状態になる。その後入庫から一定時間経過後に、ロック板が上昇し、車両の無断出庫を防止するともに、充電スタンド内の電磁開閉器をＯＮして充電を開始する。さらにロック板の上昇時期に同期して充電ケーブルの接続装置の扉を電磁ロックする。これにより、ケーブルの接続は、無電圧の間に安全に行うことができる上、充電中にケーブルを外される盗難事故を防げる効果もある。
【００２７】
充電を終わって車両が駐車場をでる際には、精算機で駐車料金と充電料金を支払うと、精算機からの信号で充電スタンド内の電磁開閉器がＯＦＦし、同時に充電ケーブルの接続装置の扉のロックが外れるので、安全にコンセント口からケーブルを外し、撤収して駐車場をでることができる。そして、ループコイルセンサによって精算機が車両の出庫を検知すると、充電スタンドに指令を送り充電ケーブルの接続装置の扉は再び電磁ロックされる。
【００２８】
図５に流れを示した本発明の制御システムでは、充電ケーブルの接続装置の扉は普通車、ＥＶ車を問わず駐車中には、常にロックされており、充電車室に車が入庫し、ロック板が上昇する３分から５分程度の短い時間と、精算が終わって車両が出庫するまでの短い時間しかロックが解除されない。すなわち、充電用車室にＥＶ  車が入って充電する場合のみ、充電装置が使える。したがって、隣接車室にＥＶ車を止めて充電ケーブルを接続するようなことはできないので、誤って充電しない車に課金されることはないし、盗電のような不正行為もできない特徴がある。
【００２９】
図６は、このような誤課金のない精算機連動の充電スタンドを実現する制御回路の実施例である。制御回路は
ＤＣ  24V電源線５１，５２に接続されており、まず、ループコイルセンサの出力接点５３とロック板の作動信号、あるいはロック板の動作に連動した接点５４を経由して、リレー５５が設置されている。ループセンサの出力接点とロック板連動の接点５４の中間から、リレー５５のｂ接点５６を通して、充電ケーブル接続検出接点57と充電スタンドのコンセント口に電力を供給するための電磁開閉器の励磁用リレー５８が接続される。
【００３０】
この部分の動作について説明すると、車両の入庫をループコイルセンサが検出すると、入庫検出接点５３が閉じる。このときロック板の上昇によって開く接点５４はまだ閉じたままなので、リレー５５が作動する。これにより、リレー５５のｂ接点５６がOFFになる。また充電ケーブル接続検出接点５７は開いたままなので、電磁開閉器ＯＮ用のリレー５８もＯＦＦのままである。すなわち充電スタンドのコンセント口には電力は供給されていない。
【００３１】
車両入庫後一定時間（３から５分程度）を経過すると、精算機からロック板上昇の信号が送られ、それと同期してロック板接点５４が開く。それにより、リレー５５はＯＦＦになり、そのｂ接点である５６がＯＮする。５６がＯＮする前に充電ケーブルが接続されていれば、充電ケーブル接続検出接点５７がＯＮしているので、５６のＯＮと同時に電磁開閉器ＯＮ用接点５８がＯＮする。これにより充電スタンド内の電磁開閉61がＯＮし、充電が自動的には始まる。
【００３２】
充電用車室に普通車が駐車した場合は、充電ケーブルが接続されないので、充電ケーブル接続検出接点５７はＯＦＦのままである。したがって、ロック板が上昇して、リレー５５のｂ接点５６がＯＮになっても、電磁開閉器ＯＮ用のリレー５８は動作せず、充電スタンドのコンセント口に給電されることはなく、安全である。
【００３３】
一方、リレー５５のa接点５９は、充電ケーブルの接続装置の扉の電磁ロック開放用リレー６０に接続されている。入庫検出接点５３が閉じると、リレー５５が作動するので、充電ケーブル接続装置の扉の電磁ロック開放用のリレー６０が動作し、充電ケーブルの接続装置の扉が開くので充電ケーブルをコンセント６２に接続できるようになる。
【００３４】
ループコイルセンサの出力接点５３が動作後、一定時間後にロック板が上昇すると、ロック板の接点５４が開くので、リレー５５はＯＦＦ  になり、そのa 接点５９がオフになるので、充電ケーブル接続装置の扉の電磁ロック開放リレー６０がＯＦＦ  になる、すなわち、充電ケーブル接続装置の扉はロックされる。
【００３５】
以上のように、本発明では、車両の入庫時には、入庫を検知した後ロック板が上昇するまでの間だけ、充電ケーブル接続装置の扉が開き充電スタンドへ充電ケーブルが接続できるようになっているので、充電用車室に普通車が駐車中あるいは、空車の時に隣接車室からＥＶ車に充電ケーブルを接続することはできない。したがって、充電しない車両に誤って充電量を課金することはない。
【実施例２】
【００３６】
図７は、本発明の具体的な構造の実施例を示す。充電スタンド１０１は、コンセントを支持する裏板１０２有し、前面には開閉自在の扉103がある。裏板１０２の背後には、図示しないが電力供給や制御装置を配する空間１０４を設けている。１０５は  コンセント装置、１０６は、充電ケーブルを通す開放部、１０７は、充電スタンドの前面のパネルで、その背後に電磁ロック装置１０８を設け、扉１０３が閉まった状態で電磁ロックがかかるような留め金１０９を扉裏面に設けてある。扉が閉まったことを検知するマイクロスィッチ１１０は、前面パネルの裏側に設けてある。１１１，１１２は、扉１０３の開閉のための蝶番である。
【００３７】
図７の扉１０３は、常時閉じた状態で電磁ロック装置１０８により、ロックされており開くことはできない。電磁ロック装置が解除されると、扉１０３を開くことができ、内部のコンセントに充電用ケーブルをつなぐことができる。この電磁ロックの開放は、実施例１に示したように、充電用車室に車が入庫し、一定時間後にロック板が上がるまでの時間帯と、精算が終わってから車両が車室を出るまでの時間帯だけである。
【００３８】
図８は、充電用車室に入庫したＥＶ車が、コンセント装置１０５から充電ケーブル１２２をつなぎ、充電が行われている状態を示す。扉１０３は、閉じられ、電磁ロック装置１０８が留め金１０９と結合し、開くことができない。また、扉が閉じていることは、扉１０３の下部で、前面パネル１０７に取り付けたマイクロスィッチ１１０で検知される。１２３は  充電コントロール用のＣＣＩＤ装置で、充電ケーブル１２４は下部の開放部１０６から、ＥＶ車のほうに接続される。
【００３９】
図９は、コンセント装置を横から見た図である。充電ケーブルのプラグ１２１は、コンセント口１２６に差し込まれる。このとき、コンセント口をカバーしていた蓋１２７が反時計方向に開くので、裏板１０２に開けた孔１２５を通して、コンセント接続検知用のマイクロスィッチ１２８のレバー１２９を動かす。１２２，１２４は充電ケーブル、１２３はＣＣＩD装置である。
【００４０】
本発明では、充電スタンドの扉１０３は、電磁ロック装置が解錠される時間帯、すなわち充電用車室に入庫し、ロック板があがるまでの時間と、精算が終わって車室を去るまでの時間しか開くことができないので、隣接の車室からは、充電ケーブルをつないで充電することができない。したがって、充電用車室に駐車した充電しない普通車に充電料金を課金してしまうという不具合を防ぐことができる。
【００４１】
また、扉１０３が開いている間は、図８で示したマイクロスィッチ１１０が作動しているので、電源を供給する電磁開閉器が閉じることはなく、コンセントへの充電ケーブルの接続は、無電圧で安全に行われる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、時間貸し駐車場に設置した精算機と連動した充電スタンドで充電を行ったとき、充電した車両に正しく課金を行うことができる。また、充電ケーブルの接続は、無電圧で安全に行うことができる。充電用駐車場以外から、充電スタンドを使って充電するような盗電に類する行為も防ぐことができる。これらは、個々の充電スタンドに利用者の認証を行うような高機能の充電スタンドに比べて、経済的な駐車場用の充電スタンドを提供することができるので、充電インフラの拡充という社会インフラの整備に貢献できる。すなわち産業上の利用として大いに効果がある。
【符号の説明】
【００４３】
１，２，３  時間貸し駐車場の車室      ４，５，６  車両検知用ループコイルセンサ    
７  、８、９  ロック板      １０  充電スタンド  １１  精算機    １２  通信線    １３，１４，１５  ロック板への通信線
１６，１７、１８  ループコイルセンサへの通信線    １９  分電盤    ２０  充電スタンドへの電力配線
２１  ＥＶ車  ２２  充電用ケーブル制御装置    ２３  普通車    ２４  ＥＶ車
５１  制御用電源線    ５２  接地線    ５３  ループコイルセンサの出力接点    ５４  ロック板連動接点  
５５  リレー  ５６  リレー５５のｂ接点    ５７  充電ケーブル接続検出接点    ５８  電磁開閉器の励磁用リレー
５９  リレー５５のa接点    ６０  充電ケーブル接続装置ロック開放用リレー
６１  電磁開閉器    ６２  コンセント
１０１  充電スタンド    １０２  裏板    １０３  扉  １０４  配線用の空間
１０５  コンセント装置    １０６充電ケーブルを通す開放部  １０７  前面パネル    １０８  電磁ロック装置    
１０９  留め金    １１０  扉閉鎖検知用マイクロスィッチ  １１１、１１２  蝶番    
１２１  充電ケーブルのプラグ    １２２  充電ケーブル    １２３  CCID装置    １２４  充電ケーブル
１２５  裏板の孔    １２６  コンセント口    １２７  コンセントカバー    
１２８  コンセント接続検知用マイクロスィッチ    １２９  マイクロスィッチのレバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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