(57)【要約】【課題】通信相手が正当な給電装置であるか否かを判別して電力線通信を行うことができる車輌給電システムを提供する。【解決手段】電力線８ａ及び制御信号線８ｂを含む給電ケーブル８を介して車輌１及び給電装置７を接続し、給電装置７から車輌１への給電を行うと共に、制御信号線８ｂを介した電力線通信を行う。電力線通信ＥＣＵ１４の通信相手が正当な給電装置７であるか否かを検証するため、充電制御ＥＣＵ１１は制御信号線８ｂの制御信号の電圧値を変化させ、これに応じて給電装置７は制御信号の変化回数をカウントして車輌１へ通知する。電力線通信ＥＣＵ１４は、給電装置７から受信した変化回数と、充電制御ＥＣＵ１１による実際の変化回数と一致するか否かに応じて、通信相手が正当な給電装置７であるか否かを判定する。【選択図】図２
2015076960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電のための電力線及び給電に係る制御信号を授受するための制御信号線を含む給電ケーブルを有する給電装置を備え、バッテリを搭載した車輌の接続部に前記給電ケーブルを接続し、前記給電装置から前記車輌へ前記給電ケーブルを介して供給された電力を前記バッテリに蓄積する車輌給電システムにおいて、
前記車輌に搭載され、前記給電ケーブルの前記電力線を介して供給される電力又は前記制御信号線を介して授受される制御信号に対する通信信号の重畳及び分離を行って、前記給電装置との通信を行う重畳通信装置と、
前記車輌に搭載され、前記給電ケーブルの前記制御信号線を介して前記給電装置との間で授受する制御信号の電圧値を変化させる制御を行う信号制御装置と
を備え、
前記給電装置は、
前記給電ケーブルの前記電力線を介して供給される電力又は前記制御信号線を介して授受される制御信号に対する通信信号の重畳及び分離を行って、前記重畳通信装置との通信を行う重畳通信部と、
前記給電ケーブルの前記制御信号線を介して授受される制御信号の電圧値の変化回数を計数する計数部と
を有し、
前記給電装置の前記重畳通信部は、前記計数部が計数した変化回数を前記車輌の前記重畳通信装置へ通知し、
前記重畳通信装置は、前記信号制御装置が制御信号を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致するか否かに応じて、前記給電装置を通信相手とするか否かを判定するようにしてあること
を特徴とする車輌給電システム。
【請求項２】
前記車輌の重畳通信装置は、前記信号制御装置が制御信号を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致しない場合、前記給電装置との通信を遮断するようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の車輌給電システム。
【請求項３】
前記車輌の重畳通信装置は、
通信相手を検索する検索手段、
該検索手段が通信相手を検索した場合に、前記信号制御装置へ制御信号の電圧値の変化開始を指示する開始指示手段、
前記検索手段が検索した通信相手へ前記制御信号の電圧値の変化開始を通知する開始通知手段
を有し、
前記給電装置の計数部は、前記重畳通信部が前記車輌から変化開始の通知を受信した場合に計数を開始するようにしてあること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌給電システム。
【請求項４】
前記車輌の重畳通信装置は、前記信号制御装置が制御信号の電圧値を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致しない場合、前記検索手段による通信相手の再検索を行うようにしてあること
を特徴とする請求項３に記載の車輌給電システム。
【請求項５】
前記車輌の重畳通信装置は、前記検索手段による通信相手の再検索を行う場合、前記信号制御装置が制御信号の電圧値を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致しないと判定した通信相手を検索対象から除外するようにしてあること
を特徴とする請求項４に記載の車輌給電システム。
【請求項６】
前記給電装置を複数備え、
前記車輌が前記給電ケーブルを介していずれか１つの前記給電装置に接続されること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の車輌給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の車輌と、充電スタンドなどに設置された給電装置とを給電ケーブルにて接続し、給電装置から車輌への給電を行う車輌給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部の給電装置から供給される電力をバッテリに蓄積し、バッテリに蓄積した電力でモータを駆動することにより走行する電気自動車又はハイブリッド自動車等の車輌（いわゆる、プラグイン車）が普及し始めている。給電装置は例えば充電スタンドに設置され、給電装置及び車輌を充電ケーブルにて接続することによりバッテリの充電が行われる。給電を行う際には給電装置及び車輌の間で種々の情報交換を行う必要がある。この情報交換の方法として、充電ケーブルを介した電力線通信を行うことが考えられる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９０４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
充電スタンドには複数の給電装置が設置される可能性がある。例えば充電スタンドにて複数の給電装置が共通の電源に接続されている構成の場合、複数の給電装置は電力線を介して相互に電気的に接続された状態となる。いずれか１つの給電装置と車輌とを給電ケーブルで接続し、この給電ケーブルを介して電力線通信を行った場合、給電ケーブルに重畳される信号が、給電ケーブルが接続された給電装置から他の給電装置まで電力線を介して到達する可能性がある。これにより車輌と給電ケーブルにより接続された給電装置とは異なる給電装置が車輌との電力線通信を開始し、車輌への給電を正しく行うことができない虞があった。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、通信相手が正当な給電装置であるか否かを判別して電力線通信を行うことができる車輌給電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車輌給電システムは、給電のための電力線及び給電に係る制御信号を授受するための制御信号線を含む給電ケーブルを有する給電装置を備え、バッテリを搭載した車輌の接続部に前記給電ケーブルを接続し、前記給電装置から前記車輌へ前記給電ケーブルを介して供給された電力を前記バッテリに蓄積する車輌給電システムにおいて、前記車輌に搭載され、前記給電ケーブルの前記電力線を介して供給される電力又は前記制御信号線を介して授受される制御信号に対する通信信号の重畳及び分離を行って、前記給電装置との通信を行う重畳通信装置と、前記車輌に搭載され、前記給電ケーブルの前記制御信号線を介して前記給電装置との間で授受する制御信号の電圧値を変化させる制御を行う信号制御装置とを備え、前記給電装置は、前記給電ケーブルの前記電力線を介して供給される電力又は前記制御信号線を介して授受される制御信号に対する通信信号の重畳及び分離を行って、前記重畳通信装置との通信を行う重畳通信部と、前記給電ケーブルの前記制御信号線を介して授受される制御信号の電圧値の変化回数を計数する計数部とを有し、前記給電装置の前記重畳通信部は、前記計数部が計数した変化回数を前記車輌の前記重畳通信装置へ通知し、前記重畳通信装置は、前記信号制御装置が制御信号を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致するか否かに応じて、前記給電装置を通信相手とするか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る車輌給電システムは、前記車輌の重畳通信装置が、前記信号制御装置が制御信号を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致しない場合、前記給電装置との通信を遮断するようにしてあることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る車輌給電システムは、前記車輌の重畳通信装置が、通信相手を検索する検索手段、該検索手段が通信相手を検索した場合に、前記信号制御装置へ制御信号の電圧値の変化開始を指示する開始指示手段、前記検索手段が検索した通信相手へ前記制御信号の電圧値の変化開始を通知する開始通知手段を有し、前記給電装置の計数部は、前記重畳通信部が前記車輌から変化開始の通知を受信した場合に計数を開始するようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る車輌給電システムは、前記車輌の重畳通信装置が、前記信号制御装置が制御信号の電圧値を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致しない場合、前記検索手段による通信相手の再検索を行うようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る車輌給電システムは、前記車輌の重畳通信装置が、前記検索手段による通信相手の再検索を行う場合、前記信号制御装置が制御信号の電圧値を変化させた回数と、前記給電装置から通知された変化回数とが一致しないと判定した通信相手を検索対象から除外するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る車輌給電システムは、前記給電装置を複数備え、前記車輌が前記給電ケーブルを介していずれか１つの前記給電装置に接続されることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、電力供給のための電力線及び制御信号を授受するための制御信号線を含む給電ケーブルを介して車輌及び給電装置を接続し、給電装置から車輌への給電を行う。また車輌及び給電装置は、給電ケーブルの電力線又は制御信号線を介して電力線通信を行う。なお本明細書においては、給電ケーブルの電力線に対する通信信号の重畳及び分離を行って通信を行う場合のみでなく、給電ケーブルの制御信号線などに対する通信信号の重畳及び分離を行って通信を行う場合を含めて、電力線通信と呼ぶ。
車輌及び給電装置が給電のための情報交換を電力線通信にて行うのに先立って、車輌では電力線通信の相手が正当な給電装置であるか否かを判定する処理を行う。この際に車輌は、給電ケーブルの制御信号線にて授受する制御信号の電圧値を変化させる制御を行う。これに応じて給電装置は、制御信号の電圧値の変化回数を計数し、電力線通信にて変化回数を車輌へ通知する。
給電ケーブルを介して授受される制御信号は、給電ケーブルにて接続された車輌及び給電装置のみが授受できる。このため給電ケーブルにて接続されていない他の給電装置が車輌との電力線通信を行ったとしても、他の給電装置は制御信号の電圧値の変化回数を計数することはできない。よって車輌は、給電装置から変化回数の計数結果を取得し、実際の変化回数と一致するか否かを判定することによって、電力線通信の相手が正当な給電装置、即ち給電ケーブルにて接続された給電装置であるか否かを判定することができる。
【００１３】
また、本発明においては、給電装置から取得した制御信号の変化回数と実際の変化回数とが一致しない場合、車輌は給電装置との電力線通信を遮断する。これにより、給電ケーブルを介して接続されていない給電装置と車輌が電力線通信を行うことを防止できる。
【００１４】
また、本発明においては、車輌は電力線通信の相手となるべき給電装置の検索を行い、検索された通信相手に対して制御信号の電圧値の変化開始を通知すると共に、制御信号の電圧値の変化を開始する。車輌からの通知を受けた給電装置は、制御信号の電圧値の変化回数を計数を開始する。これにより車輌の通信相手となった給電装置が、制御信号の電圧値の変化回数を確実に計数することができる。
【００１５】
また、本発明においては、給電装置から取得した制御信号の変化回数と実際の変化回数とが一致しない場合、電力線通信の相手となるべき給電装置の再検索を行う。これにより車輌は、正当な給電装置との電力線通信に失敗した場合であっても、電力線通信に成功するまで処理を繰り返し行うことができる。
【００１６】
また、本発明においては、車輌が通信相手の再検索を行う場合、これまでに変化回数が一致しないと判定した通信相手を検索対象から除外する。これにより通信相手の再検索を効率よく行うことができる。
【００１７】
また、本発明においては、車輌給電システムが複数の給電装置を備える。給電装置が複数存在する場合、電力線通信のために充電ケーブルに重畳された通信信号が他の給電装置へ到達する可能性があるため、上述のような通信相手の正当性を判定する処理を車輌が行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による場合は、通信相手が正当な給電装置であるか否かを判別して電力線通信を行うことができるため、車輌及び給電装置間の情報交換を確実に行い、給電装置から車輌への給電を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施の形態に係る車輌給電システムの構成を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る車輌給電システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る車輌の電力線通信ＥＣＵが行う通信処理を説明するための状態遷移図である。
【図４】充電制御ＥＣＵによる制御信号のトグルを説明するための模式図である。
【図５】通信相手検証処理の詳細を説明するための模式図である。
【図６】通信相手検証処理の詳細を説明するための模式図である。
【図７】車輌の電力線通信ＥＣＵが行う通信相手検証処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】車輌の充電制御ＥＣＵが行う通信相手検証処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】給電装置が行う通信相手検証処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る車輌給電システムの構成を示す模式図である。図において１は、電気自動車又はハイブリッド自動車等の車輌である。車輌１は、搭載されたバッテリ２に蓄積された電力によりモータ（図示は省略する）を駆動して走行する。また車輌１は、充電スタンド５にてバッテリ２の充電を行うことができる。
【００２１】
充電スタンド５には、複数の給電装置７が設置されている。給電装置７は、電源６からの電力を、給電ケーブル８を介して車輌１へ供給する装置である。電源６と複数の給電装置７とは、共通の電力線を介して接続されている。また各給電装置７には、それぞれ給電ケーブル８が備えられている。車輌１のユーザは、充電スタンド５に車輌１を停車させ、何れかの給電装置７の給電ケーブル８を車輌１に接続することによって、バッテリ２の充電を行うことができる。
【００２２】
図２は、本実施の形態に係る車輌給電システムの構成を示すブロック図である。なお本図においては、電力の供給経路を太実線で示し、車輌１及び給電装置７の間で授受される制御信号の伝達経路を破線で示し、その他の信号の伝達経路を実線矢印で示してある。本実施の形態に係る車輌１は、バッテリ２の充電に関する装置として、充電制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、充電器１２、インレット１３及び電力線通信ＥＣＵ１４等を備えている。また給電装置７は、制御部７１、リレー７２及び電力線通信部７３等を備えている。また給電装置７に接続されている給電ケーブル８には、電力供給のための電力線８ａと、制御信号を伝達するための制御信号線８ｂとを含み、その先端には車輌１との接続を行うための端子部８ｃが設けられている。なお給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介して授受される制御信号は、例えばコントロールパイロット信号などである。
【００２３】
給電装置７の制御部７１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置を用いて構成されており、車輌１への給電を行うための種々の制御処理を行う。リレー７２は、充電スタンド５の電源６と給電ケーブル８の電力線８ａとの間に介在し、制御部７１の制御に応じて開閉の動作が行われる。電力線通信部７３は、給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介して車輌１及び給電装置７の間で授受される制御信号に対して通信用の信号を重畳すると共に、制御信号に対して重畳された通信信号を分離することで、車輌１との間で通信を行う。
【００２４】
給電装置７の制御部７１は、給電ケーブル８を介して接続された車輌１との間で授受する制御信号を生成する処理を行い、この制御信号を用いて車輌１との間で種々の情報交換を行う。制御部７１は、例えば給電する電力の定格電流に応じたデューティ比のパルス信号を生成し、これを制御信号として車輌１へ出力する。また制御部７１は、電力線通信部７３により、車輌１との間で給電ケーブル８を介した電力線通信を行うことができる。制御部７１は車輌１へ送信すべき情報を電力線通信部７３へ与え、電力線通信部７３はこの送信情報を変調した送信信号を制御信号に対して重畳することにより、車輌１へ情報を送信する。また電力線通信部７３は、制御信号に重畳された信号を分離して復調することにより車輌１からの情報を受信し、受信情報を制御部７１へ与える。制御部７１は、制御信号による情報交換及び電力線通信による情報交換を行い、これらの情報交換に基づいて給電を行うべきと判断した場合に、リレー７２を導通状態とする制御を行う。これにより電源６からの交流の電力が給電装置７及び給電ケーブル８を介して車輌１へ供給される。
【００２５】
車輌１の充電制御ＥＣＵ１１は、例えば演算処理を行うＣＰＵ、このＣＰＵにて実行するプログラム及び実行に必要なデータ等を記憶する記憶部、並びに、他の装置との間で信号の入出力を行うための入出力部等を備えて構成される装置である。充電制御ＥＣＵ１１は、インレット１３に接続された給電ケーブル８を介して給電装置７との間で制御信号を授受することにより、給電装置７との間で情報交換を行う。このときに充電制御ＥＣＵ１１は、例えば給電装置７が出力した制御信号のデューティ比を調べることにより、供給される電力の定格電流値を取得することができる。また充電制御ＥＣＵ１１は、給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介して給電装置７が出力した制御信号の電圧値（ピーク値）を変化させることができ、制御信号の電圧値を変化させることによって給電装置７に対する応答を行う。給電装置７の制御部７１は、制御信号の電圧値を監視することによって、車輌１からの応答を確認することができ、これにより制御信号を介した車輌１及び給電装置７の情報交換が実現される。また充電制御ＥＣＵ１１は、電力線通信ＥＣＵ１４により、給電装置７との間で給電ケーブル８を介した電力線通信を行うことができる。充電制御ＥＣＵ１１は、充電器１２に対して制御信号を出力し、充電器１２の動作を制御する。
【００２６】
充電器１２は、給電装置７から供給される交流の電力を直流の電力に変換してバッテリ２へ印加することにより、バッテリ２の充電を行う装置である。充電器１２は、充電制御ＥＣＵ１１の制御に応じて、バッテリ２への電力印加の開始及び停止を行う。インレット１３は、給電装置７の給電ケーブル８の先端に設けられた端子部８ｃを接続するためのものである。インレット１３及び充電制御ＥＣＵ１１は、制御信号を伝達するための信号線を介して接続されており、給電装置７から給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介して与えられた制御信号は、インレット１３から充電制御ＥＣＵ１１へ与えられる。またインレット１３及び充電器１２は、電力を供給するための電力線を介して接続されており、給電装置７から給電ケーブル８の電力線８ａを介して与えられた電力は、インレット１３から充電器１２へ与えられる。
【００２７】
電力線通信ＥＣＵ１４は、同様にＣＰＵ、記憶部及び入出力部等を備えて構成される装置である。電力線通信ＥＣＵ１４は、車輌１が給電装置７との間で授受する制御信号に対する通信用の信号の重畳、及び、制御信号に重畳された通信用の信号の分離を行うことで、給電装置７との通信を行う。充電制御ＥＣＵ１１は、給電装置７へ送信すべき情報を電力線通信ＥＣＵ１４へ与え、電力線通信ＥＣＵ１４はこの送信情報を変調した送信信号を制御信号に対して重畳することにより、給電装置７へ情報を送信する。また電力線通信ＥＣＵ１４は、制御信号に重畳された信号を分離して復調することにより給電装置７からの情報を受信し、受信情報を充電制御ＥＣＵ１１へ与える。
【００２８】
車輌１の充電制御ＥＣＵ１１は、インレット１３に給電ケーブル８の端子部８ｃが接続された場合に起動し、バッテリ２の充電のための処理を開始する。充電制御ＥＣＵ１１の起動は、例えばインレット１３が給電ケーブル８の接続を検知して充電制御ＥＣＵ１１へ通知し、この通知に応じて充電制御ＥＣＵ１１が起動する構成とすることができる。また例えば、インレット１３に給電ケーブル８が接続され、給電装置７からの制御信号が充電制御ＥＣＵ１１へ入力されることにより、充電制御ＥＣＵ１１が起動する構成とすることができる。
【００２９】
上記のようにして起動した充電制御ＥＣＵ１１は、給電装置７との電力線通信を行うべく、電力線通信ＥＣＵ１４を起動する。電力線通信ＥＣＵ１４は、充電制御ＥＣＵ１１により起動された後、給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介した電力線通信を行う通信相手を検索する処理を行う。このときに電力線通信ＥＣＵ１４は、例えば通信相手を指定せずに、何らかの応答を要求する信号を制御信号線８ｂへ重畳して送信する。これを受信した給電装置７の電力線通信部７３は、車輌１への応答を行うが、応答として送信する情報には給電装置７又は電力線通信部７３に対して付された識別情報を含む。給電装置７からの応答を受信した車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４は、応答に含まれる識別情報を取得し、この識別情報を有する給電装置７又は電力線通信部７３を通信相手とし、その識別情報を記憶しておく。その後、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手として記憶した識別情報を指定した情報送信を行うと共に、この識別情報が付された情報を受信する。
【００３０】
ここで、本実施の形態に係る充電スタンド５のように、複数の給電装置７が設置され、これらが共通の電力線を介して電源６に接続されている場合、電力線通信に関して以下のような問題が発生する可能性がある。例えば車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４が通信相手の検索を行う際に送信する信号は、制御信号に重畳されて充電ケーブル８の制御信号線８ｂを伝搬して給電装置７へ至る。制御信号線８ｂに重畳される信号は高周波であり、電力線８ａ及び制御信号線８ｂが共に束ねられた給電ケーブル８内などにて、制御信号線８ｂから電力線８ａへ伝搬する。電力線８ａに伝搬した信号は、給電装置７内にてリレー７２を超えて充電スタンド５の電源６に接続された電力線へ伝搬し、更に近隣の給電装置７へ伝搬する。近隣の給電装置７へ伝搬した信号は、この給電装置７内又はこの給電装置７の給電ケーブル８にて電力線８ａから制御信号線８ｂへ伝搬する。これにより近隣の給電装置７の電力線通信部７３は、自らの給電ケーブル８に車輌１が接続されていないにもかかわらず、車輌１からの電力線通信の信号を受信し、これに対する応答の信号を送信する。近隣の給電装置７の電力線通信部７３が送信した応答信号は、逆の経路を辿って車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４にて受信される可能性がある。これにより車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４は、給電ケーブル８を介して接続されていない給電装置７を電力線通信の相手と認識して通信を開始する可能性がある。このような電力線通信の問題が発生した場合、給電ケーブル８を介して車輌１と接続された給電装置７の制御部７１は、電力線通信部７３による車輌１との情報交換を行うことができず、車輌１への給電を開始することができなくなる。
【００３１】
そこで本実施の形態に係る車輌給電システムは、車輌１及び給電装置７が電力線通信を開始する前に、通信相手が正当な給電装置７（即ち、車輌１に給電ケーブル８を介して接続された給電装置７）であるか否かを検証する機能を備えている。この通信相手の検証処理は、車輌１の充電制御ＥＣＵ１１及び電力線通信ＥＣＵ１４の協働により行われる。以下、この検証機能の詳細を説明する。
【００３２】
図３は、本実施の形態に係る車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４が行う通信処理を説明するための状態遷移図である。車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４は、車輌１のバッテリ２の充電が行われていない場合（車輌１に給電ケーブル８が接続されていない場合）、動作状態をスリープ状態ＳＴ１としている。スリープ状態ＳＴ１において電力線通信ＥＣＵ１４は、消費電力を低減するためその動作をほぼ停止し、給電ケーブル８の接続を待機している。
【００３３】
車輌１のインレット１３に給電装置７の給電ケーブル８が接続された場合、充電制御ＥＣＵ１１又はインレット１３等から電力線通信ＥＣＵ１４へ給電ケーブル９の接続が通知され、これに応じて電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手検索状態ＳＴ２へ動作状態を遷移させる。通信相手検索状態ＳＴ２において電力線通信ＥＣＵ１４は、例えば通信相手を指定せずに、何らかの応答を要求する信号を制御信号線８ｂへ重畳して送信する。その後、所定時間に亘って全く応答が得られなかった場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、タイムアウトと判断してスリープ状態ＳＴ１へ動作状態を遷移させる。何らかの応答が得られた場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手を発見したと判断して接続開始状態ＳＴ３へ動作状態を遷移させる。なおこのときに複数の応答が得られた場合には、電力線通信ＥＣＵ１４は、いずれか１つの応答の送信元を通信相手として選択し、接続開始状態ＳＴ３へ動作状態を遷移させる。
【００３４】
接続開始状態ＳＴ３において電力線通信ＥＣＵ１４は、応答に含まれる識別情報を通信相手として指定した情報送信を行う。電力線通信ＥＣＵ１４は、この通信相手からの応答を所定時間に亘って得られなかった場合、タイムアウトと判断して通信相手検索状態ＳＴ２へ動作状態を遷移させ、通信相手の再検索を行う。この再検索において電力線通信ＥＣＵ１４は、タイムアウトとなった通信相手を検索対象から除外するか、又は、複数の応答が得られた場合の選択の優先度を下げる等の処置を行ってもよい。通信相手からの応答を受信した場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手検証状態ＳＴ４へ動作状態を遷移させる。
【００３５】
通信相手検証状態ＳＴ４にて電力線通信ＥＣＵ１４は、電力線通信の通信相手の給電装置７が正当なものであるか否かの検証を行う。このとき電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手に対して検証を行う要求を送信する。この要求に対して給電装置７は、検証処理のための準備を行い、準備完了後に検証要求に対する応答を送信する。通信相手からの応答を受信した電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手に対して検証開始の通知を送信すると共に、充電制御ＥＣＵ１１に制御信号をトグルさせる指示を与える。
【００３６】
このトグル指示に応じて充電制御ＥＣＵ１１は、給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介して給電装置８との間で授受される制御信号を所定回数トグルさせる。図４は、充電制御ＥＣＵ１１による制御信号のトグルを説明するための模式図であり、制御信号の波形例を示してある。本実施の形態においては、給電装置７が制御信号として出力するパルス信号の電圧値のピーク値を、充電制御ＥＣＵ１１が第１電圧値Ｖ１及び第２電圧値Ｖ２の間で繰り返し変化させることを、制御信号をトグルさせるという。充電制御ＥＣＵ１１は、電力線通信ＥＣＵ１４からのトグル指示に応じて制御信号のピーク値を所定回数だけ変化（トグル）させると共に、制御信号をトグルさせた回数を電力線通信ＥＣＵ１４へ通知する。なお本実施の形態において制御信号をトグルさせる回数は、例えば乱数などに基づいて充電制御ＥＣＵ１１がその都度決定するものとするが、乱数以外の方法でトグル回数を決定してもよい。
【００３７】
また電力線通信ＥＣＵ１４からの検証開始の通知を受信した給電装置７は、給電ケーブル８の制御信号線８ｂの電圧の変化を監視することによって、制御信号のトグル回数をカウントする。給電装置７は、所定期間に亘って制御信号のトグル回数をカウントし、カウントしたトグル回数を検証結果として車輌１へ送信する。車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手の給電装置７から受信したトグル回数と、充電制御ＥＣＵ１１から通知されたトグル回数とが一致するか否かを判定する。両トグル回数が一致しない場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手が正しい給電装置７ではないと判断し、この給電装置７との電力線通信を遮断し、通信相手検索状態ＳＴ２へ動作状態を遷移させ、通信相手の再検索を行う。この再検索において電力線通信ＥＣＵ１４は、検証により正当な給電装置７ではないと判断した通信相手を検索対象から除外する。両トグル回数が一致する場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手が正しい給電装置７であると判断し、通信状態ＳＴ５へ動作状態を遷移させる。
【００３８】
通信状態ＳＴ５において電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手とした給電装置７との間で電力線通信を行うことにより、車輌１のバッテリ２の充電に必要な情報交換を行う。その後、バッテリ２の充電が完了したなど、給電装置７との電力線通信を終了すべき条件が成立した場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、給電装置７との電力線通信を終了して、スリープ状態ＳＴ１へ動作状態を遷移させる。
【００３９】
図５及び図６は、通信相手検証処理の詳細を説明するための模式図であり、車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４及び充電制御ＥＣＵ１１と給電装置７との間の通信などをタイミングチャートとして図示したものである。また図５には電力線通信ＥＣＵ１４の通信相手が正当な給電装置７である場合を示し、図６には通信相手が正当な給電装置７ではない場合を示してある。
【００４０】
動作状態が通信相手検証状態ＳＴ４へ移行した電力線通信ＥＣＵ１４は、まず、その時点で通信相手として選択している給電装置７に対し、給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介した電力線通信により、通信相手の検証を行う要求を送信する。この検証要求を電力線通信部７３にて受信した給電装置７は、例えば制御部７１のスリープ状態を解除するなど、検証に必要な準備を行った後、電力線通信にて検証の準備が完了した旨の応答を送信する。給電装置７から検証準備完了応答を受信した電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手の給電装置７に対して検証開始を通知すると共に、充電制御ＥＣＵ１１へ制御信号をトグルさせる指示を与える。
【００４１】
充電制御ＥＣＵ１１は、電力線通信ＥＣＵ１４からの指示に応じて、制御信号をトグルさせる回数を適宜に決定し、決定したトグル回数を電力線通信ＥＣＵ１４へ通知する。また充電制御ＥＣＵ１１は、決定したトグル回数に応じて、制御信号をトグルさせる。電力線通信ＥＣＵ１４から検証開始の通知を受信した給電装置７は、制御部７１にて制御信号のトグル回数を所定期間に亘ってカウントし、カウントしたトグル回数を電力線通信部７３にて電力線通信ＥＣＵ１４へ通知する。
【００４２】
ここで図５に示すように、電力線通信ＥＣＵ１４の通信相手が、給電ケーブル８を介して接続された正当な給電装置７である場合、この給電装置７の制御部７１は制御信号のトグル回数を正確にカウントすることができる。これに対して図６に示すように、電力線通信ＥＣＵ１４の通信相手が、給電ケーブル８を介して接続されていない給電装置７である場合、この給電装置７の制御部７１は制御信号のトグル回数をカウントすることができない。
【００４３】
通信相手の給電装置７からトグル回数の通知を受信した電力線通信ＥＣＵ１４は、このトグル回数が充電制御ＥＣＵ１１から通知されたトグル回数と一致するか否かの判定を行う。両トグル回数が一致する場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手が正当な給電装置７であると判定する。両トグル回数が一致しない場合、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手が正当な給電装置７ではないと判定し、この給電装置７との電力線通信を遮断して、通信相手の再検索を行う。通信相手の再検索において、電力線通信ＥＣＵ１４は、正当な給電装置７ではないと判定した給電装置７を再検索の対象から除外する。
【００４４】
図７は、車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４が行う通信相手検証処理の手順を示すフローチャートである。車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４は、図３に示した状態遷移において、その動作状態が通信相手検証状態ＳＴ４へ遷移したか否かを判定する（ステップＳ１）。動作状態が通信相手検証状態ＳＴ４へ遷移しておらず、他の動作状態である場合（Ｓ１：ＮＯ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、動作状態が通信相手検証状態ＳＴ４へ遷移するまで、各動作状態の処理を行う。動作状態が通信相手検証状態ＳＴ４へ遷移した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、給電ケーブル８の制御信号線８ｂに対する送信信号の重畳を行うことによって、通信相手の検証要求を送信する（ステップＳ２）。なおこのときの検証要求の送信先は、通信相手検索状態ＳＴ２にて検索され、接続開始状態ＳＴ３にて接続を完了した給電装置７である。
【００４５】
電力線通信ＥＣＵ１４は、検証要求に対する検証準備完了応答を、所定時間内に通信相手の給電装置７から受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。検証準備完了応答を所定時間内に受信しなかった場合（Ｓ３：ＮＯ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、この通信相手との電力線通信を遮断し（ステップＳ１０）、動作状態を通信相手検索状態ＳＴ２へ遷移させて（ステップＳ１１）、通信相手検証処理を終了する。
【００４６】
検証準備完了応答を受信した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手の給電装置７へ検証開始通知を送信する（ステップＳ４）。また電力線通信ＥＣＵ１４は、充電制御ＥＣＵ１１に対して制御信号のトグル指示を与え（ステップＳ５）、これに応じて充電制御ＥＣＵ１１から通知されるトグル回数を取得する（ステップＳ６）。
【００４７】
次いで電力線通信ＥＣＵ１４は、所定期間内に通信相手の給電装置７からトグル回数の通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ７）。所定期間内にトグル回数の通知を受信していない場合（Ｓ７：ＮＯ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、この通信相手との電力線通信を遮断し（ステップＳ１０）、動作状態を通信相手検索状態ＳＴ２へ遷移させて（ステップＳ１１）、通信相手検証処理を終了する。
【００４８】
所定期間内にトグル回数の通知を受信した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、ステップＳ６にて充電制御ＥＣＵ１１から取得したトグル回数と、ステップＳ７にて通信相手の給電装置７から受信したトグル回数とが一致するか否かを判定する（ステップＳ８）。両トグル回数が一致する場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手が正当な給電装置７であると判断し、動作状態を通信状態ＳＴ５へ遷移させて（ステップＳ９）、通信相手検証処理を終了する。両トグル回数が一致しない場合（Ｓ８：ＮＯ）、電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手が正当な給電装置７ではないと判断し、この通信相手との電力線通信を遮断し（ステップＳ１０）、動作状態を通信相手検索状態ＳＴ２へ遷移させて（ステップＳ１１）、通信相手検証処理を終了する。
【００４９】
図８は、車輌１の充電制御ＥＣＵ１１が行う通信相手検証処理の手順を示すフローチャートである。車輌１の充電制御ＥＣＵ１１は、電力線通信ＥＣＵ１４から制御信号をトグルさせる指示が与えられたか否かを判定する（ステップＳ２１）。制御信号のトグル指示が与えられていない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、充電制御ＥＣＵ１１は、トグル指示が与えられるまで待機する。
【００５０】
制御信号のトグル指示が与えられた場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、充電制御ＥＣＵ１１は、例えば乱数を用いるなど適宜の方法でトグル回数を決定し（ステップＳ２２）、決定したトグル回数を電力線通信ＥＣＵ１４へ通知する（ステップＳ２３）。次いで充電制御ＥＣＵ１１は、決定したトグル回数だけ、制御信号をトグルさせて（ステップＳ２４）、通信相手検証処理を終了する。
【００５１】
図９は、給電装置７が行う通信相手検証処理の手順を示すフローチャートである。給電装置７は、電力線通信部７にて車輌１から通信相手の検証処理を行う要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ３１）。検証処理を行う要求を受信していない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、給電装置７は、検証要求を受信するまで待機する。検証要求を受信した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、給電装置７は、検証処理を行うための準備を行い（ステップＳ３２）、その後に検証準備完了通知を電力線通信部７にて車輌１へ送信する（ステップＳ３３）。
【００５２】
次いで給電装置７は、電力線通信部７２にて車輌１から検証開始の通知を受信したか否かを判定する（ステップＳ３４）。検証開始通知を受信していない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、給電装置７は、検証開始通知を受信するまで待機する。検証開始通知を受信した場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、給電装置７は、制御部７１にて充電ケーブル８の制御信号線８ｂの電圧を監視することにより、制御信号のトグル回数をカウントする（ステップＳ３５）。給電装置７は、制御信号のトグル回数のカウント開始から所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ３６）、所定時間を経過していない場合（Ｓ３６：ＮＯ）、ステップＳ３５へ処理を戻し、制御信号のトグル回数のカウントを継続して行う。所定時間が経過した場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、給電装置７は、カウントした制御信号のトグル回数を、電力線通信部７２にて車輌１へ通知し（ステップＳ３７）、通信相手検証処理を終了する。
【００５３】
以上の構成の本実施の形態に係る車輌給電システムは、電力供給のための電力線８ａ及び制御信号を授受するための制御信号線８ｂを含む給電ケーブル８を介して車輌１及び給電装置７を接続し、給電装置７から車輌１への給電を行う。また車輌１及び給電装置７は、給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介した電力線通信（通信用信号に対して制御信号に重畳／分離する通信）を行う。
また本実施の形態に係る車輌給電システムでは、車輌１及び給電装置７が給電のための情報交換を電力線通信にて行うのに先立って、車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４の通信相手が正当な給電装置７であるか否かを検証する処理を行う。この検証処理において、車輌１の充電制御ＥＣＵ１１は、給電ケーブル８の制御信号線８ｂにて授受知る制御信号の電圧値を変化させる（トグルさせる）制御を行う。これに応じて給電装置７は、制御部７１にて制御信号のトグル回数をカウントし、カウントしたトグル回数を電力線通信部７２にて車輌１へ通知する。
給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介して授受される制御信号は、給電ケーブル８にて接続された車輌１及び給電装置７のみが授受できる信号である。このため給電ケーブル８にて接続されていない周辺の給電装置７が車輌１との電力線通信を行ったとしても、周辺の給電装置７は制御信号のトグル回数をカウントすることはできない。よって車輌１の電力線通信ＥＣＵ１４は、給電装置７から制御信号のトグル回数のカウント結果を取得し、充電制御ＥＣＵ１１による実際の制御信号のトグル回数と一致するか否かを判定することによって、電力線通信の相手が正当な給電装置７、即ち給電ケーブル８にて接続された給電装置７であるか否かを判定することができる。
【００５４】
また電力線通信ＥＣＵ１４は、給電装置７から受信した制御信号のトグル回数のカウント結果と、充電制御ＥＣＵ１１による実際のトグル回数とが一致しない場合、この給電装置７との電力線通信を遮断する。これにより、給電ケーブル８を介して接続されていない給電装置７と車輌１が電力線通信を行うことを防止できる。
【００５５】
また電力線通信ＥＣＵ１４は、電力線通信の相手となるべき給電装置７の検索を行い、検索された通信相手に対して検証開始通知を送信することで、制御信号のトグル開始を通知すると共に、充電制御ＥＣＵ１１へトグル指示を与えて制御信号のトグルを開始する。車輌１から検証開始通知を受信した給電装置７は、充電ケーブル８の制御信号線８ｂの電圧を監視して、制御信号のトグル回数のカウントを開始する。これにより電力線通信ＥＣＵ１４の通信相手となった給電装置７が、制御信号のトグル回数を確実にカウントすることができる。
【００５６】
また電力線通信ＥＣＵ１４は、給電装置７から受信したトグル回数と、充電制御ＥＣＵ１１による実際のトグル回数とが一致しない場合、電力線通信の相手となるべき給電装置７の再検索を行う。これにより電力線通信ＥＣＵ１４は、正当な給電装置７との電力線通信に失敗した場合であっても、電力線通信が成功するまで処理を繰り返して行うことができる。
【００５７】
また電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手の再検索を行う場合に、トグル回数が一致しないと判定して正当な給電装置７ではないと判定した通信相手を、再検索の対象から除外する。これにより電力線通信ＥＣＵ１４は、通信相手の再検索を効率よく行うことができる。
【００５８】
また本実施の形態に係る車輌給電システムは、充電スタンド５に複数の給電装置７を設置し、車輌１が何れか１つの給電装置７と給電ケーブル８を介して接続される構成とする。複数の給電装置７が共通の電源６に接続されている場合、車輌１からの電力線通信の信号が、この車輌１に給電ケーブル８を介して接続された給電装置７から近隣の給電装置７へ到達する可能性がある。このため上述のような電力線通信の相手を検証する処理を行うことで、車輌１は通信相手が正当な給電装置７であるか否かを判別して電力線通信を行うことができるため、車輌１及び給電装置７間の情報交換を確実に行い、給電装置７から車輌１への給電を確実に行うことができる。
【００５９】
なお本実施の形態においては、車輌１及び給電装置７が給電ケーブル８の制御信号線８ｂを介して電力線通信を行う構成としたが、これに限るものではない。車輌１及び給電装置７は、給電ケーブル８の電力線８ａを介して電力線通信を行ってもよく、給電ケーブル８に他の電線を含む場合には、この他の電線を介して電力線通信を行ってもよい。また、車輌１には充電制御ＥＣＵ１１及び電力線通信ＥＣＵ１４を別の装置として搭載する構成としたが、これに限るものではない。充電制御ＥＣＵ１１及び電力線通信ＥＣＵ１４を１つの装置として車輌１に搭載してもよく、３つ以上の装置に機能を分散して車輌１に搭載してもよい。また図３に示した電力線通信ＥＣＵ１４の状態遷移は一例であって、これに限るものではない。
【符号の説明】
【００６０】
１  車輌
２  バッテリ
５  充電スタンド
６  電源
７  給電装置
８  給電ケーブル
８ａ  電力線
８ｂ  制御信号線
１１  充電制御ＥＣＵ（信号制御装置）
１２  充電器
１３  インレット（接続部）
１４  電力線通信ＥＣＵ（重畳通信装置、検索手段、開始指示手段、開始通知手段）
７１  制御部（計数部）
７２  リレー
７３  電力線通信部（重畳通信部）
【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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