(57)【要約】【課題】給電プラグロックシステムにおいて、ユーザの意図なく給電プラグのロック状態が切り替わることを抑制することにある。【解決手段】給電プラグ１０には、複数（本例では４つ）の接触センサ５８ａ〜５８ｄが設けられている。よって、例えば、ユーザが給電プラグ１０を握る意図なく複数の接触センサ５８ａ〜５８ｄの何れか一つに触れただけでは、ロックＥＣＵ７７は、ユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断せず、給電プラグ１０をアンロック状態に切り替えることはない。このため、ユーザの意図なく給電プラグ１０のロック状態が切り替わることを抑制できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられるインレットに給電プラグが接続された状態において、前記給電プラグを前記インレットから引き抜くことを規制したロック状態と、前記給電プラグを前記インレットから引き抜くことを許容するアンロック状態との間で前記給電プラグのロック状態を切り替える給電プラグロック装置を備えた給電プラグロックシステムにおいて、
ユーザが前記給電プラグを握る際に、ユーザが触れる前記給電プラグの部分に複数に亘って設けられる、ユーザの接触の有無を検出する検出手段と、
正規のユーザであるか否かの認証を行う個人認証手段と、
前記各検出手段の検出結果に基づきユーザが前記給電プラグを握っている旨判断すること、及び前記個人認証手段を通じて正規のユーザである旨認証したことを条件として、前記給電プラグロック装置を通じて前記給電プラグのロック状態の切り替えを許可する制御装置と、を備えた給電プラグロックシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の給電プラグロックシステムにおいて、
前記検出手段は、前記給電プラグの周方向に沿って複数設けられている給電プラグロックシステム。
【請求項３】
請求項２に記載の給電プラグロックシステムにおいて、
前記検出手段は前記給電プラグの周方向に沿って等間隔で４つ設けられ、
前記制御装置は、前記４つの検出手段のうち３つ以上の検出手段においてユーザが接触しているとき、ユーザが前記給電プラグを握っている旨判断する給電プラグロックシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給電プラグロックシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気エネルギーで走行可能な電気自動車又はハイブリッドカーへの注目が高まっている。この電気自動車等に充電を行うべく、電気スタンド、家庭の商用電源等の給電源から延びる給電プラグを、電気自動車等に設けられるインレットに挿入する。これにより、給電源から給電プラグを介して電気自動車等に充電可能となる。また、電気自動車等には、その給電プラグがインレットに挿入された状態で、給電プラグをロック状態及びアンロック状態間で切り替える給電プラグロック装置が搭載されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の給電プラグロック装置においては、給電プラグのグリップ部に、給電プラグの握り操作有無を検出する握り検知センサが１つ設けられている。そして、給電プラグロック装置は、握り検知センサによって給電プラグの握り操作が検出されたことを、アンロック条件の一つとして、給電プラグをアンロック状態とする。この握り検知センサとしては、例えば人体の接触を検知する静電容量センサが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の構成において、ユーザが給電プラグを握ることなく接触するだけで、給電プラグロック装置においてユーザが給電プラグを握っていると誤判断され、給電プラグがアンロック状態に切り替えられるおそれがある。握り検知センサとして静電容量センサ以外を使用している場合にも同様の問題が生じうる。
【０００６】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザの意図なく給電プラグのロック状態が切り替わることを抑制した給電プラグロック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】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決する給電プラグロックシステムは、車両に設けられるインレットに給電プラグが接続された状態において、前記給電プラグを前記インレットから引き抜くことを規制したロック状態と、前記給電プラグを前記インレットから引き抜くことを許容するアンロック状態との間で前記給電プラグのロック状態を切り替える給電プラグロック装置を備えた給電プラグロックシステムにおいて、ユーザが前記給電プラグを握る際に、ユーザが触れる前記給電プラグの部分に複数に亘って設けられる、ユーザの接触の有無を検出する検出手段と、正規のユーザであるか否かの認証を行う個人認証手段と、前記各検出手段の検出結果に基づきユーザが前記給電プラグを握っている旨判断すること、及び前記個人認証手段を通じて正規のユーザである旨認証したことを条件として、前記給電プラグロック装置を通じて前記給電プラグのロック状態の切り替えを許可する制御装置と、を備えている。
【０００８】
この構成によれば、給電プラグには、複数の検出手段が設けられている。よって、例えば、ユーザが給電プラグを握る意図なく複数の検出手段の何れか一つに触れただけでは、制御装置は、ユーザが給電プラグを握っている旨判断せず、給電プラグのロック状態を切り替えることはない。このため、ユーザの意図なく給電プラグのロック状態が切り替わることを抑制できる。
【０００９】
上記給電プラグロックシステムについて、前記検出手段は、前記給電プラグの周方向に沿って複数設けられていることが好ましい。
この構成によれば、検出手段が給電プラグの周方向に沿って複数に亘って設けられている。ここで、給電プラグは、その周方向に沿ってユーザに握られる。よって、制御装置におけるユーザが給電プラグを握っているか否かの判断精度を向上させることができる。
【００１０】
上記給電プラグロックシステムについて、前記検出手段は前記給電プラグの周方向に沿って等間隔で４つ設けられ、前記制御装置は、前記４つの検出手段のうち３つ以上の検出手段においてユーザが接触しているとき、ユーザが前記給電プラグを握っている旨判断することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、制御装置は、４つの検出手段のうち３つ以上の検出手段においてユーザが接触しているとき、ユーザが給電プラグを握っている旨判断する。これにより、ユーザが給電プラグを握っているか否かの判断精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、給電プラグロックシステムにおいて、ユーザの意図なく給電プラグのロック状態が切り替わることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両及び充電システムの構成を示す構成図。
【図２】給電プラグの断面図。
【図３】給電プラグの斜視図。
【図４】インレット部の断面図。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図６】各接触センサの検出値を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、給電プラグロックシステムを搭載した車両の一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１に示されるように、車両１は、照合ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）７１と、充電ＥＣＵ７５と、ロックＥＣＵ７７と、ドアロックＥＣＵ７８と、を備える。各ＥＣＵ７１，７５，７７，７８は、車内ＬＡＮ（Local  Area  Network）７６を介して互いに通信可能に構成されている。また、車両１は、ハイブリッドカーであって、エンジンとモータとの駆動力を組み合わせて駆動輪２を駆動するハイブリッドシステム３を備える。
【００１５】
＜電子キーシステム＞
また、車両１には、電子キー８０と車両１との無線通信を通じて車両ドアの施解錠を許可する電子キーシステム７０が搭載されている。以下、電子キーシステム７０について説明する。
【００１６】
車両１は、車外ＬＦ発信機７２と、車内ＬＦ発信機７３と、ＵＨＦ受信機７４とを備える。照合ＥＣＵ７１は、不揮発性のメモリ７１ａを備える。このメモリ７１ａには、車両１に固有のＩＤコードが記憶されている。
【００１７】
照合ＥＣＵ７１は、リクエスト信号Ｓｒｑを生成し、その生成したリクエスト信号Ｓｒｑを車外ＬＦ発信機７２及び車内ＬＦ発信機７３を通じてＬＦ（Low Frequency）帯の電波で送信する。車外ＬＦ発信機７２は車両周辺にリクエスト信号Ｓｒｑを送信し、車内ＬＦ発信機７３は車内にリクエスト信号Ｓｒｑを送信する。
【００１８】
電子キー８０は、通信制御部８１と、ＬＦ受信部８２と、ＵＨＦ発信部８３とを備える。通信制御部８１は不揮発性のメモリ８１ａを備える。このメモリ８１ａには、車両１と同一のＩＤコードが記憶されている。
【００１９】
通信制御部８１は、ＬＦ受信部８２を通じてリクエスト信号Ｓｒｑを受信すると、ＵＨＦ発信部８３を通じて自身のメモリ８１ａに記憶されるＩＤコードを含むＩＤコード信号ＳｉｄをＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波で送信する。照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４を通じてＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、そのＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードと、メモリ７１ａに記憶されるＩＤコードとの照合（スマート照合）を行う。
【００２０】
ドアロックＥＣＵ７８は、照合ＥＣＵ７１を通じて車外照合（車外の電子キー８０との間でのスマート照合）が成立したことを確認すると、ドアロック装置７９を通じて車両ドアの施解錠を許可する。また、照合ＥＣＵ７１は、車内照合（車内の電子キー８０との間でのスマート照合）が成立することを確認すると、ハイブリッドシステム３の始動を許可する。この電子キーシステムが個人認証手段の一例である。
【００２１】
＜充電システム＞
充電システム６０は、例えば住宅や充電スタンド等の外部電源６１からの電力を車両１のバッテリ４に充電可能に構成されたシステムである。詳しくは、車両１は、インレット部５と、コンバータ６と、を備える。
【００２２】
インレット部５は、給電プラグ１０を挿し込むコネクタ部品であって、例えば車体の前方側面に搭載されている。インレット部５は、給電プラグ１０からの交流電流をコンバータ６に供給する。コンバータ６は、インレット部５からの交流電流を直流電流に変換したうえでバッテリ４に供給する。これにより、バッテリ４に電力が充電される。
【００２３】
外部電源６１と給電プラグ１０とは接続ケーブル１２を介して連結されている。接続ケーブル１２には、充電を開始する際に操作する充電オンオフスイッチ６２が設けられている。
【００２４】
図２及び図３に示されるように、給電プラグ１０は、本体部１１と、嵌着部１４と、を備える。本体部１１は、略円筒状の大径部１１ａと、その大径部１１ａより小径の略円筒状の小径部１１ｂと、が連結されてなる。小径部１１ｂは、大径部１１ａと離間するにつれて小径となる。そして、小径部１１ｂにおける最も細くなった部位において接続ケーブル１２が連結されている。小径部１１ｂの延出方向は、大径部１１ａの延出方向に対して一定角度で傾斜している。小径部１１ｂにおける大径部１１ａ側が、ユーザが把持するグリップ部１３である。
【００２５】
嵌着部１４は、給電プラグ１０の本体部１１の先端面に形成されている。嵌着部１４は、インレット部５に嵌着可能に形成される。嵌着部１４の内部には、給電プラグ１０をインレット部５に電気的に繋ぐ複数の接続端子１５が設けられている。接続端子１５は、電力の伝送経路となるパワー端子１５ａや、各種信号の通信経路となる信号端子１５ｂ等を備える。
【００２６】
図２及び図３に示すように、給電プラグ１０には、ロックアーム５０が設けられている。このロックアーム５０は、給電プラグ１０の内部で延出するとともに、先端側（嵌着部１４側）に形成される係止爪５２と、基端側（接続ケーブル１２側）に形成される操作部５３と、を備える。ロックアーム５０は、係止爪５２と操作部５３との間に位置する回動軸５１を軸として傾動可能である。ロックアーム５０の係止爪５２側は、大径部１１ａ内に位置する付勢ばね５６を通じて嵌着部１４側に付勢されている。また、操作部５３は、グリップ部１３の上側に押し操作可能に露出している。
【００２７】
図４に示されるように、インレット部５の内部には、給電プラグ１０の嵌着部１４が備える接続端子１５の接続先として接続端子２９が設けられている。接続端子２９は、電力の伝送経路となるパワー端子２９ａや、各種信号の通信経路となる信号端子２９ｂ等を備える。
【００２８】
インレット部５の外周面上部２１には、ロックアーム５０の先端が引っ掛かる係合部２２が形成されている。係合部２２にロックアーム５０の係止爪５２が引っ掛かることで、給電プラグ１０がインレット部５に対して抜け止め状態となる。操作部５３が押し操作されることにより回動軸５１を中心として係止爪５２が嵌着部１４から離れる方向へ移動する。この状態で、給電プラグ１０がインレット部５から引き抜き可能となる。
【００２９】
図１に示すように、車両１には、インレット部５に接続された給電プラグ１０の不正取り外しを禁止するロック装置３０が設けられている。図４に示すように、ロック装置３０は、ロックバー４３を備え、そのロックバー４３をロック位置及びアンロック位置間で変位させる。このロック位置とは、ロックバー４３が係合部２２に引っ掛かる係止爪５２の上部に接触した位置をいう。また、このアンロック位置とは、ロックバー４３が係止爪５２の上部から退避した位置をいう。
【００３０】
＜握り検知センサ＞
図５に示すように、グリップ部１３の外周には、検出手段として計４つの接触センサ５８ａ〜５８ｄが設けられている。これら接触センサ５８ａ〜５８ｄは、グリップ部１３の周方向に沿って配列されている。すなわち、接触センサ５８ａはグリップ部１３の上面（給電プラグ１０から操作部５３が露出する側）に設けられ、接触センサ５８ｃはグリップ部１３の下面に設けられる。また、接触センサ５８ｂ，５８ｄは、グリップ部１３の両側面（両接触センサ５８ａ，５８ｄの間）に設けられる。
【００３１】
各接触センサ５８ａ〜５８ｄは、例えば静電容量タイプであって、人体（ここでは、手）との接触面積に応じた検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４を検出する。例えば、検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４は電圧値である。
【００３２】
図１に示すように、各接触センサ５８ａ〜５８ｄは、自身の検出結果を、信号端子１５ｂ，２９ｂ（図３及び図４参照）を介してロックＥＣＵ７７に出力する。ロックＥＣＵ７７は不揮発性のメモリ７７ａを備え、そのメモリ７７ａにはしきい値Ｔｈ等が記憶されている。また、ロックＥＣＵ７７は、各接触センサ５８ａ〜５８ｄの検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４に基づき、ユーザが給電プラグ１０を握っているか否かを判断する。
【００３３】
詳しくは、図６に示すように、ロックＥＣＵ７７は、各検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４と、しきい値Ｔｈとを比較して、検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４のうち少なくとも３つが、しきい値Ｔｈ以上となる旨判断すると、ユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断する。また、ロックＥＣＵ７７は、検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４のうちしきい値Ｔｈ以上となる検出値が２つ以下の場合には、ユーザが給電プラグ１０を握っていない旨判断する。しきい値Ｔｈは、ユーザがグリップ部１３を握ったときの各接触センサ５８ａ〜５８ｄに対する人体の接触面積に基づき設定される。
【００３４】
図５に示すように、給電プラグ１０におけるグリップ部１３をユーザが右手で握ったときには、その右手が給電プラグ１０の周方向に沿って３つの接触センサ５８ａ，５８ｃ，５８ｄに接触する。このため、図６のグラフに示すように、３つの接触センサ５８ａ，５８ｃ，５８ｄの検出値Ｓｇ１，Ｓｇ３，Ｓｇ４がしきい値Ｔｈ以上となる。よって、ロックＥＣＵ７７はユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断する。
【００３５】
また、グリップ部１３をユーザが左手で握ったときには、その左手が給電プラグ１０の周方向に沿って３つの接触センサ５８ａ〜５８ｃに接触する。このため、３つの接触センサ５８ａ〜５８ｃの検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ３がしきい値Ｔｈ以上となる。よって、ロックＥＣＵ７７はユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断する。
【００３６】
ロックＥＣＵ７７は、ロック機構３１がアンロック状態の際、ＩＤ照合が成立すること、及びユーザが給電プラグ１０を握っている状態から握っていない状態となった、つまり握り操作されていた給電プラグ１０から手が離されたことを条件に、モータ４５を駆動してロック機構３１をロック状態に切り換える。
【００３７】
また、ロックＥＣＵ７７は、ロック機構３１がロック状態の際、ＩＤ照合が成立すること、及びユーザが給電プラグ１０を握っていない状態から握っている状態となった、つまり給電プラグ１０が握り操作されたことを条件に、モータ４５を駆動してロック機構３１をアンロック状態に切り換える。
【００３８】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）給電プラグ１０には、複数（本例では４つ）の接触センサ５８ａ〜５８ｄが設けられている。よって、例えば、ユーザが給電プラグ１０を握る意図なく複数の接触センサ５８ａ〜５８ｄの何れか一つに触れただけでは、ロックＥＣＵ７７は、ユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断せず、給電プラグ１０をアンロック状態に切り替えることはない。このため、ユーザの意図なく給電プラグ１０のロック状態が切り替わることを抑制できる。
【００３９】
（２）接触センサ５８ａ〜５８ｄが給電プラグ１０の周方向に沿って複数に亘って設けられている。ここで、給電プラグ１０は、その周方向に沿ってユーザに握られる。よって、ユーザが給電プラグ１０を握っているか否かの判断精度を向上させることができる。
【００４０】
（３）通常、右手又は左手で給電プラグ１０を握った場合には、手が４つの接触センサ５８ａ〜５８ｄのうち３つの接触センサに接触した状態となる。ロックＥＣＵ７７は、４つの接触センサ５８ａ〜５８ｄのうち３つ以上の接触センサ５８ａ〜５８ｄにおいてユーザが接触しているとき、ユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断する。このため、ユーザが給電プラグ１０を握っているか否かの判断精度を向上させることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、ロックＥＣＵ７７は、各接触センサ５８ａ〜５８ｄの検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４に対して同一のしきい値Ｔｈを利用していたが、検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４毎に異なるしきい値を利用してもよい。ここで、図５に示すように、ユーザが給電プラグ１０を握っているときにおける接触センサ５８ａに対する接触面積は、接触センサ５８ｄに対する接触面積より小さくなると想定される。よって、例えば、検出値Ｓｇ１のしきい値を、検出値Ｓｇ４のしきい値より小さく設定してもよい。これにより、ユーザが給電プラグ１０を握っているか否かの判断精度を向上させることができる。
【００４２】
・上記実施形態においては、グリップ部１３の周方向に沿って４つの接触センサ５８ａ〜５８ｄが配列されていたが、その接触センサの数はこれに限定されない。各接触センサの面積及び形状も適宜変更可能である。また、グリップ部１３の軸方向（図２の左右方向）に接触センサが配置されていてもよい。
【００４３】
・上記実施形態においては、個人認証手段として電子キーシステムが利用されていたが、個人の認証が可能であればこれに限らず、例えば、例えば指紋センサを給電プラグ又は車両ボデーに設け、その指紋センサを通じて検出した指紋と、予め登録された指紋との照合の成否に基づき個人を認証してもよい。
【００４４】
・上記実施形態においては、ロックＥＣＵ７７は、検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４のうち３つ以上の検出値が、しきい値Ｔｈ以上となる旨判断すると、ユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断していたが、３つに限定されず、接触センサ５８ａ〜５８ｄの位置及び大きさに応じて適宜変更可能である。
【００４５】
さらに、ロックＥＣＵ７７は、検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４のうち３つの検出値が、しきい値Ｔｈ以上となる旨判断すると、ユーザが給電プラグ１０を握っている旨判断し、全ての検出値Ｓｇ１〜Ｓｇ４が、しきい値Ｔｈ以上となる旨判断すると、ユーザが給電プラグ１０を正規に握っていないと判断してもよい。
【００４６】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
（イ）前記個人認証手段は、ユーザが携帯する電子キーからの無線信号に含まれる識別コードの照合の成否に基づき、正規のユーザであるか否かの認証を行う給電プラグロックシステム。
【００４７】
（ロ）前記検出手段は人体の接触面積に応じた検出値を検出する給電プラグロックシステム。
【符号の説明】
【００４８】
１…車両、３…ハイブリッドシステム、４…バッテリ、５…インレット部、６…コンバータ、１０…給電プラグ、１１…本体部、１３…グリップ部、１４…嵌着部、３０…ロック装置、５８ａ〜５８ｄ…接触センサ（検出手段）、６０…充電システム、６１…外部電源、６２…充電オンオフスイッチ、７０…電子キーシステム（個人認証手段）、７１…照合ＥＣＵ、７５…充電ＥＣＵ、７７…ロックＥＣＵ（制御装置）、７８…ドアロックＥＣＵ、８０…電子キー。
【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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