(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記車両と前記被給電装置とを接続する給電用コネクタであって、
外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に前記給電用コネクタを嵌合させることができること、及び
前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、
を特徴とする給電用コネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の給電用コネクタであって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項３】
請求項１に記載の給電用コネクタであって、
前記車両に搭載された検出手段によって、前記特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項４】
請求項１に記載の給電用コネクタであって、
前記特定の信号経路に前記車両から電圧が印加されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の給電用コネクタであって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項６】
請求項５に記載の給電用コネクタであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態とは、前記接続部にコネクタがロックされている状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項７】
請求項５又は請求項６の何れか１項に記載の給電用コネクタであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項８】
請求項７に記載の給電用コネクタであって、
前記給電用コネクタと前記接続部との嵌合状態が、前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態にある場合は、前記給電用インピーダンス範囲が前記充電用インピーダンス範囲に入ること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項９】
請求項８に記載の給電用コネクタであって、
前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態とは、コネクタが備える信号経路と接続部が備える信号経路とは電気的に接続されているものの、前記接続部にコネクタがロックされていない状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ。
【請求項１０】
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に嵌合されたコネクタが、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタであるか否かを判定するコネクタ識別方法であって、
前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、並びに
前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、及び
前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定され、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定されること、
を特徴とするコネクタ識別方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコネクタ識別方法であって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の給電用コネクタ識別方法であって、
前記車両に搭載された検出手段によって、前記特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の給電用コネクタ識別方法であって、
前記特定の信号経路に前記車両から電圧が印加されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別方法。
【請求項１４】
請求項１０乃至請求項１３の何れか１項に記載のコネクタ識別方法であって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の給電用コネクタ識別方法であって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態とは、前記接続部にコネクタがロックされている状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別方法。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５の何れか１項に記載のコネクタ識別方法であって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とするコネクタ識別方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の給電用コネクタ識別方法であって、
前記給電用コネクタと前記接続部との嵌合状態が、前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態にある場合は、前記給電用インピーダンス範囲が前記充電用インピーダンス範囲に入ること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の給電用コネクタ識別方法であって、
前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態とは、コネクタが備える信号経路と接続部が備える信号経路とは電気的に接続されているものの、前記接続部にコネクタがロックされていない状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別方法。
【請求項１９】
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に嵌合されたコネクタが、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタであるか否かを判定するコネクタ識別システムであって、
前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、並びに
前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、及び
前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定され、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定されること、
を特徴とするコネクタ識別システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のコネクタ識別システムであって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別システム。
【請求項２１】
請求項１９に記載の給電用コネクタ識別システムであって、
前記車両に搭載された検出手段によって、前記特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別システム。
【請求項２２】
請求項１９に記載の給電用コネクタ識別システムであって、
前記特定の信号経路に前記車両から電圧が印加されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別システム。
【請求項２３】
請求項１９乃至請求項２２の何れか１項に記載のコネクタ識別システムであって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の給電用コネクタ識別システムであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態とは、前記接続部にコネクタがロックされている状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別システム。
【請求項２５】
請求項２３又は請求項２４の何れか１項に記載のコネクタ識別システムであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とするコネクタ識別システム。
【請求項２６】
請求項２５に記載の給電用コネクタ識別システムであって、
前記給電用コネクタと前記接続部との嵌合状態が、前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態にある場合は、前記給電用インピーダンス範囲が前記充電用インピーダンス範囲に入ること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別システム。
【請求項２７】
請求項２６に記載の給電用コネクタ識別システムであって、
前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態とは、コネクタが備える信号経路と接続部が備える信号経路とは電気的に接続されているものの、前記接続部にコネクタがロックされていない状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタ識別システム。
【請求項２８】
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に嵌合されたコネクタが、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタである場合に、前記車両から前記被給電装置への給電を行う給電システムであって、
前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、並びに
前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、
前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定され、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定されること、及び
前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合は、前記車両から前記被給電装置への給電が行われること、
を特徴とする給電システム。
【請求項２９】
請求項２８に記載の給電システムであって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３０】
請求項２８に記載の給電システムであって、
前記車両に搭載された検出手段によって、前記特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３１】
請求項２８に記載の給電システムであって、
前記特定の信号経路に前記車両から電圧が印加されること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３２】
請求項２８乃至請求項３１の何れか１項に記載の給電システムであって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３３】
請求項３２に記載の給電システムであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態とは、前記接続部にコネクタがロックされている状態であること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３４】
請求項３２又は請求項３３の何れか１項に記載の給電システムであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３５】
請求項３４に記載の給電システムであって、
前記給電用コネクタと前記接続部との嵌合状態が、前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態にある場合は、前記給電用インピーダンス範囲が前記充電用インピーダンス範囲に入ること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３６】
請求項３５に記載の給電システムであって、
前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態とは、コネクタが備える信号経路と接続部が備える信号経路とは電気的に接続されているものの、前記接続部にコネクタがロックされていない状態であること、
を更なる特徴とする給電システム。
【請求項３７】
請求項２８乃至請求項３６の何れか１項に記載の給電システムであって、
前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定された場合は、前記給電装置から前記車両が搭載する前記蓄電装置への充電が行われること、
を特徴とする給電システム。
【請求項３８】
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に嵌合されたコネクタが、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタである場合に、前記車両から前記被給電装置への給電を行う給電システムであって、
前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、
を特徴とする給電システムにおいて使用され、
前記接続部と、前記蓄電装置と、前記充電用コネクタ及び前記接続部を介して前記給電装置から供給される電力を用いて前記蓄電装置を充電する充電システムと、前記接続部に嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスを検出する検出手段と、を備える車両であって、
前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定し、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定すること、及び
前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定した場合は、前記車両から前記被給電装置への給電を行うこと、
を特徴とする車両。
【請求項３９】
請求項３８に記載の車両であって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４０】
請求項３８に記載の車両であって、
前記車両に搭載された検出手段によって、前記特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４１】
請求項３８に記載の車両であって、
前記特定の信号経路に前記車両から電圧を印加すること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４２】
請求項３８乃至請求項４１の何れか１項に記載の車両であって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４３】
請求項４２に記載の車両であって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態とは、前記接続部にコネクタがロックされている状態であること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４４】
請求項４２又は請求項４３の何れか１項に記載の車両であって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４５】
請求項４４に記載の車両であって、
前記給電用コネクタと前記接続部との嵌合状態が、前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態にある場合は、前記給電用インピーダンス範囲が前記充電用インピーダンス範囲に入ること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４６】
請求項４５に記載の車両であって、
前記接続部にコネクタが不完全に嵌合している状態とは、コネクタが備える信号経路と接続部が備える信号経路とは電気的に接続されているものの、前記接続部にコネクタがロックされていない状態であること、
を更なる特徴とする車両。
【請求項４７】
請求項３８乃至請求項４６の何れか１項に記載の車両であって、
前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定した場合は、前記給電装置から前記車両が搭載する前記蓄電装置への充電を行うこと、
を特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両から外部の被給電装置への給電用コネクタ、同コネクタの識別方法、同コネクタの識別システム、及び同コネクタを利用する給電システムに関する。より具体的には、本発明は、外部の給電装置から車両（例えば、プラグイン・ハイブリッド自動車（ＰＨＶ）又は電気自動車（ＥＶ）等）が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部（例えば、インレット等）に嵌合させることができる給電用コネクタ、同コネクタの識別方法、同コネクタの識別システム、及び同コネクタを利用する給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両は、蓄電装置（例えば、二次電池やキャパシタ等）を搭載し、且つ当該蓄電装置に蓄えられた電力によって駆動する動力源（例えば、モータ等）から生じる駆動力を用いて走行する。かかる電動車両としては、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）等が含まれる。
【０００３】
かかる電動車両においては、例えば、各家庭に供給される商用電源（例えば、１００Ｖ若しくは２００Ｖ等の比較的低い電圧の供給源）により、電動車両に搭載された蓄電装置を充電する技術が既に開発されている。以下、車両の外部電源により、車両に搭載された蓄電装置（例えば、バッテリ等）を充電可能な車両を「プラグイン車」とも称する場合がある。
【０００４】
尚、ハイブリッド自動車（ＨＶ）においては、例えば、ＨＶに搭載された内燃機関又は回生ブレーキ等によって、通常時は動力源として機能するモータを発電機として駆動し、ＨＶに搭載された蓄電装置を充電することもできるが、当該蓄電装置を上記のように外部電源により充電することもできる。かかるＨＶは、プラグイン・ハイブリッド自動車（ＰＨＶ）とも称される。
【０００５】
一方、例えば、環境保護の観点からの電力の有効利用や災害時等における電力不足の緩和等を目的として、上記のような電動車両に搭載された蓄電装置から外部の被給電装置（例えば、電源や電気負荷等）に対して、電力を供給することが提案されている。換言すれば、電動車両に搭載された蓄電装置を、外部の被給電装置に対する給電装置として使用することが提案されている。
【０００６】
この場合、電動車両に搭載された蓄電装置から外部の被給電装置に対して電力を供給するための給電機構を、外部の給電装置（例えば、商用電源等）から電動車両に搭載された蓄電装置に対して電力を供給して当該蓄電装置を充電するための充電機構とは別個に構成することも可能である。しかしながら、このように充電機構とは別個に給電機構を設けることは、例えば、車両の大型化、給電／充電機構の複雑化、車両の製造コストの増大等の様々な問題を招く虞がある。
【０００７】
そこで、当該技術分野においては、車両から外部の被給電装置への給電及び外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を１つの機構において切り替えて実行することを可能とする様々な技術が提案されている。
【０００８】
例えば、電気自動車のバッテリと住宅との間で相互に電力伝達可能とする電力マネジメントシステムにより、住宅側のメインコントローラにおいて充電モードにするか放電モードにするかが判断され、住宅側の充放電コントローラから通信用アンテナを介して車両側のバッテリコントローラへ充放電制御信号が送信され、車両において、通信用アンテナを介して受信した充放電制御信号に基づいて、充電制御または放電制御が実行される技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、このように通信用アンテナを別途設けることは、当該システムの高コスト化や制御装置の複雑化を招く。
【０００９】
ところで、上記のように車載バッテリを住宅から充電することが可能な電気自動車の規格としては、アメリカ合衆国においてはＳＡＥ（ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ））により「エスエーイー・エレクトリック・ビークル・コンダクティブ・チャージ・カプラ（ＳＡＥ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ）」（非特許文献１）が制定されており、日本においても「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」（非特許文献２）が制定されている。
【００１０】
また、上記非特許文献１及び非特許文献２においては、コントロールパイロットに関する規格が定められている。当該コントロールパイロットは、構内配線から車両へ電力を供給するＥＶＳＥ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）の制御回路と車両の接地部とを車両側の制御回路を介して接続する制御線として定義されており、当該制御線を介して通信されるＣＰＬＴ信号（パイロット信号）に基づいて、充電ケーブルの接続状態や電源から車両への電力供給の可否、ＥＶＳＥの定格電流等が判断される。
【００１１】
そこで、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電可能であり、且つ蓄電装置から車両外部の電源または車両外部の電気負荷へ給電可能な車両の充放電システムにおいて、当該充放電システムが備える信号生成回路に、電力ケーブルが充電用のものか給電用のものかを区別可能な制御信号（ＣＰＬＴ信号）を生成させ、当該信号生成回路から与えられる制御信号に従って、車両に搭載された制御装置が充電モード及び給電モードの何れかで電力変換装置を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【００１２】
しかしながら、上記のようにＣＰＬＴ信号に基づいて充電モードと給電モードとの判定を行うには、充電モード及び給電モードの何れにおいても信号生成回路がＣＰＬＴ信号を生成することができなければならない。ところが、上述のコントロールパイロットに関する規格によれば、ＣＰＬＴ信号を生成するための電源は車両側からは供給されない。結果として、上記充放電システムが備える信号生成回路には、例えば、内蔵電池、外部からの電力供給等の電源を別途設けることが必要不可欠である。しかしながら、このように信号生成回路用の電源を別途設けることもまた、当該システムの高コスト化や制御装置の複雑化を招く。
【００１３】
以上のように、当該技術分野においては、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することができる技術に対する継続的な要求が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−００８３８０号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３５２７７号公報
【特許文献３】特開２００９−１０６０５３号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】「エスエーイー・エレクトリック・ビークル・コンダクティブ・チャージ・カプラ（ＳＡＥ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ）」、（アメリカ合衆国）、エスエーイー規格（ＳＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）、エスエーイー・インターナショナル（ＳＡＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）、２００１年１１月
【非特許文献２】「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」、日本電動車両協会規格（日本電動車両規格）、２００１年３月２９日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前述のように、当該技術分野においては、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することができる技術に対する継続的な要求が存在する。
【００１７】
本発明は、かかる要求に応えるために為されたものである。より具体的には、本発明は、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の上記目的は、
車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記車両と前記被給電装置とを接続する給電用コネクタであって、
外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に前記給電用コネクタを嵌合させることができること、及び
前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、
を特徴とする給電用コネクタによって達成される。
【発明の効果】
【００１９】
上記のように、本発明に係る給電用コネクタによれば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格におけるＰＩＳＷ信号（ケーブル接続信号）を伝達する信号経路を表す模式図である。
【図２】ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格におけるＰＩＳＷ信号（ケーブル接続信号）を伝達する信号経路のインピーダンス値（抵抗値）のコネクタの嵌合状態に対応する変化を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
前述のように、本発明は、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することを１つの目的とする。
【００２２】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究の結果、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に車両と被給電装置とを接続する給電用コネクタにおける特定の信号経路のインピーダンスを充電用コネクタにおける対応する信号経路のインピーダンスとは異なるように構成しておき、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、上記インピーダンスの差異に基づいて当該コネクタが給電用コネクタであることが識別されるようにすることにより、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することができることを見出し、本発明を想到するに至ったものである。
【００２３】
即ち、本発明の第１の実施態様は、
車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記車両と前記被給電装置とを接続する給電用コネクタであって、
外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に前記給電用コネクタを嵌合させることができること、及び
前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、
を特徴とする給電用コネクタである。
【００２４】
本実施態様において、被給電装置とは、車両から供給される電力を受ける装置を指し、例えば、家庭用電化製品等の電気負荷、電源や電力網等を挙げることができる。また、給電装置とは、車両に電力を供給して、当該車両が搭載する蓄電装置（例えば、二次電池やキャパシタ等）を充電する装置を指し、例えば、各家庭に供給される商用電源や充電スタンド等を挙げることができる。当然のことながら、本発明に係る給電用コネクタは、例えば、ケーブル等によって、上記被給電装置と電気的に接続される。
【００２５】
上述のように、本実施態様に係る給電用コネクタは、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記車両と前記被給電装置とを接続する給電用コネクタである。かかる給電用コネクタは、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための充電用接続部ではなく、給電用コネクタを嵌合させるために別途設けられた給電用接続部に嵌合させるように構成することもできる。
【００２６】
しかしながら、上記のように給電用コネクタを嵌合させるための給電用接続部を別途設けることは、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を招くことになる。従って、給電用コネクタを嵌合させるための給電用接続部を別途設けることは、前述のように、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別するという、前述の本発明の１つの目的に沿わない。
【００２７】
従って、本実施態様に係る給電コネクタは、上述のように、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための（充電用）接続部に嵌合させることができるように構成される。これにより、本実施態様に係る給電用コネクタは、充電用接続部の他に、給電用接続部を別途設けること無く、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記車両と前記被給電装置とを接続することができる。
【００２８】
但し、上記のように充電用接続部に給電用コネクタを嵌合させて車両から外部の被給電装置への給電を行うことができるように構成されている場合、当該接続部に充電用コネクタが嵌合されている状態において車両から外部の被給電装置への給電を行う給電モードが誤って実行されると、例えば、電気短絡に陥り、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムを構成する種々の部品やユニットの故障、破損、焼損等の問題を生ずる虞がある。
【００２９】
従って、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいては、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えることが極めて重要である。
【００３０】
上記のように接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別するための機構としては、例えば、給電用コネクタと充電用コネクタとの形状に差異を設けたり（例えば、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタであることを識別するための凹部や凸部を有する形状とする等）、コネクタの種別に関する情報を伝達するための信号経路を新たに設けたりする等の手法が考えられる。
【００３１】
しかしながら、上記のように給電用コネクタと充電用コネクタとの形状に差異を設けたり、コネクタの種別に関する情報を伝達するための信号経路を新たに設けたりすることは、やはり、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別するという、前述の本発明の１つの目的に沿わない。換言すると、前述の本発明の１つの目的に照らせば、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存のシステムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えることができることが望ましい。
【００３２】
ところで、上記車両とは、蓄電装置（例えば、二次電池やキャパシタ等）を搭載する車両を指し、具体的には、例えば、プラグイン・ハイブリッド自動車（ＰＨＶ）又は電気自動車（ＥＶ）等の電動車両を指す。これらの電動車両においては、外部の給電装置（例えば、各家庭に供給される商用電源や充電スタンド等）から当該車両が搭載する蓄電装置への充電を行うことができ、充電時に車両と給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部（例えば、インレット等）が配設されているのが一般的である。当然のことながら、充電用コネクタは、例えば、ケーブル等によって、給電装置と電気的に接続される。
【００３３】
上記車両は、上記充電用コネクタ及び接続部を介して上記給電装置から供給される電力を用いて上記蓄電装置を充電する充電システムを備える。上記充電システムは、例えば、上記給電装置から供給される電力を上記蓄電装置を充電するのに適切な状態に変換するための電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）を含むことができる。更に、上記充電システムは、例えば、上記充電用コネクタの接続状態、上記給電装置から車両への電力供給の可否、上記給電装置の定格電流等を判定するための機構等の種々の機構を含むことができる。
【００３４】
また、上記車両と上記給電装置とを接続する充電用コネクタは、上記機構の何れかに、例えば、上記充電用コネクタの接続状態、上記給電装置から車両への電力供給の可否、上記給電装置の定格電流等に関する情報を伝達するための種々の信号経路を含むことができる。かかる信号経路としては、例えば、上記給電装置から上記機構に対して信号を発することによって何等かの情報を上記機構に対して能動的に伝達するタイプの信号経路や、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって信号経路のインピーダンス（抵抗）等を検出されることによって何等かの情報を上記機構に対して受動的に伝達するタイプの信号経路等が挙げられる。
【００３５】
かかる信号経路のうち、何等かの情報を上記機構の何れかに対して能動的に伝達するための信号を発するタイプの信号経路については、当該信号を発するための電源が必要とされる。上記給電装置から上記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合は、上記信号を発するための電源は上記給電装置によって供給することができる。しかしながら、上記車両から外部の被給電装置への給電を行う場合には、前述のように、当該信号経路については、上記信号を発するための電源は車両側からは供給されない。従って、当該信号経路は、上記車両から外部の被給電装置への給電を行う場合には、上記信号を発するための電源を別途設けること無しには、上記のような種々の情報の授受に利用することができない。
【００３６】
一方、上記のように、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって信号経路のインピーダンス（抵抗）等を検出されることによって何等かの情報を上記機構の何れかに対して受動的に伝達するタイプの信号経路については、上記のように何等かの情報を上記機構の何れかに対して能動的に伝達するタイプの信号経路とは異なり、上記車両から外部の被給電装置への給電を行う場合にも、何等かの信号を発するための電源を別途設ける必要が無い。
【００３７】
従って、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に何等かの情報を上記機構の何れかに対して伝達するための信号経路としては、上記のように、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって信号経路のインピーダンス（抵抗）等を検出されることによって何等かの情報を上記機構の何れかに対して受動的に伝達するタイプの信号経路が望ましい。
【００３８】
即ち、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを識別するための情報は、上記のように、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって信号経路のインピーダンス（抵抗）等を検出されることによって何等かの情報を上記機構の何れかに対して受動的に伝達するタイプの信号経路を介して上記機構の何れかに伝達されることが望ましい。
【００３９】
以上より、本実施態様に係る給電用コネクタは、前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成される。
【００４０】
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムにおいては、充電用コネクタが接続部に正しく嵌合されているか否かを判定するために、例えば、コネクタと接続部との嵌合状態に対応する何等かの検出値（例えば、インピーダンス等）が得られるように構成された特定の信号経路が設けられている場合がある。この場合、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって上記検出値（例えば、インピーダンス等）が検出され、当該検出値に基づいて、例えば、充電システムが備える制御装置によって、コネクタと接続部との嵌合状態が判定される。
【００４１】
ここで、コネクタと接続部との嵌合状態とは、例えば、コネクタと接続部とが未だ嵌合されておらず、且つコネクタが備える特定の信号経路が接続部側の対応する信号経路と電気的に接続されていない未嵌合状態、コネクタが備える特定の信号経路が接続部側の対応する信号経路と電気的に接続されているものの、コネクタと接続部とが完全には嵌合されていない半嵌合状態、及びコネクタが備える特定の信号経路が接続部側の対応する信号経路と電気的に接続され、且つコネクタと接続部とが完全に嵌合されている完全嵌合状態等が想定される。
【００４２】
しかしながら、これら種々の嵌合状態のうち、コネクタと接続部とが未だ嵌合されていない未嵌合状態においては、コネクタが備える特定の信号経路と接続部側の対応する信号経路とが電気的に接続されていないため、例えば、コネクタと接続部との嵌合状態に対応する何等かの検出値（例えば、インピーダンス等）を得ることができない。従って、本実施態様に係る給電用コネクタにおける特定の嵌合状態は、少なくともコネクタが備える特定の信号経路と接続部側の対応する信号経路と電気的に接続されている状態であることが望ましい。即ち、上記特定の嵌合状態とは、例えば、未嵌合状態、半嵌合状態、及び完全嵌合状態の中では、半嵌合状態及び完全嵌合状態の何れかであることが望ましい。
【００４３】
尚、上記においては、本実施態様に係る給電用コネクタにおいて充電用インピーダンス範囲とは異なる給電用インピーダンス範囲に入るインピーダンスを呈するように構成される特定の信号経路として、コネクタと接続部との嵌合状態に対応する何等かの検出値（例えば、インピーダンス等）が得られるように構成された信号経路を利用する場合について説明した。しかしながら、上記特定の信号経路は、かかる信号経路に限定されるものではない。
【００４４】
即ち、上記特定の信号経路は、上述のように外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって信号経路のインピーダンス（抵抗）等を検出されることによって何等かの情報を受動的に伝達するタイプの信号経路である限り、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える何れの信号経路であってもよい。尚、上記特定の信号経路として利用される信号経路が上述のように半嵌合状態に対応する何等かの検出値（例えば、インピーダンス等）を伝達するように構成されていない場合は、上記特定の嵌合状態は、コネクタが備える当該信号経路が接続部側の対応する信号経路と電気的に接続されている状態を指すものとして扱ってもよい。
【００４５】
ところで、本実施態様に係る給電用コネクタは、前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成される。
【００４６】
上記充電用インピーダンス範囲とは、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムにおいて、充電用コネクタが備える特定の信号経路が呈するべきインピーダンスとして規定されているインピーダンスの範囲である。また、上記給電用インピーダンス範囲とは、上記充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として定義される。
【００４７】
本実施態様に係る給電用コネクタは、前記接続部との特定の嵌合状態において、前記特定の信号経路のインピーダンスが、充電用インピーダンス範囲とは異なる給電用インピーダンス範囲に入るように構成される。従って、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって当該信号経路のインピーダンスを検出し、検出されたインピーダンスが給電用インピーダンス範囲又は充電用インピーダンス範囲の何れに入るかを判別することにより、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであるのか又は充電用コネクタであるのかを識別することができる。
【００４８】
尚、上記検出手段は、例えば、上記車両に搭載することができる。また、上記特定の信号経路のインピーダンスは、例えば、上記特定の信号経路を含む回路に所定の電圧を印加し、当該信号経路の電位を検出手段によって検出し、当該電位に基づいて当該信号経路のインピーダンスを算出することによって求めることができる。また、かかるインピーダンスを検出（若しくは算出）する処理、検出（若しくは算出）されたインピーダンスが給電用インピーダンス範囲又は充電用インピーダンス範囲の何れに入るかを判別する処理、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであるのか又は充電用コネクタであるのかを識別する処理等は、例えば、かかる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納する記憶装置、当該プログラムに基づいてかかる処理を実行するコンピュータ、上記検出手段から送出される検出信号を受け取る受信ポート等を含む、上記車両に搭載された制御装置等によって実行することができる。但し、上記説明はあくまでも例示であって、本実施態様の実施形態が上記説明に限定されると解釈されるべきではない。
【００４９】
以上のように、本実施態様によれば、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記車両と前記被給電装置とを接続する給電用コネクタが、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に前記給電用コネクタを嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成される。
【００５０】
これにより、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存の充電システムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別することができる。従って、本実施態様に係る給電用コネクタによれば、既存の充電システムを車両から外部の被給電装置への給電を行う給電システムとしても利用しようとする際に、既存の充電システムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えることができる。即ち、本実施態様によれば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することができる。
【００５１】
ところで、前述のように、車載バッテリを住宅から充電することが可能な電気自動車の規格としては、アメリカ合衆国においてはＳＡＥにより「エスエーイー・エレクトリック・ビークル・コンダクティブ・チャージ・カプラ」（非特許文献１）が制定されている。尚、ＳＡＥ（ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ））とは、米国の技術者団体の１つである。昨今普及しつつあるプラグイン・ハイブリッド自動車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等が搭載する蓄電装置への充電を行うための充電システムは、上記ＳＡＥが定める規格に準拠したものが主流となっている。
【００５２】
従って、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存のシステムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えることができるようにするには、給電用コネクタもまた、上記ＳＡＥが定める規格に可能な限り準拠していることが望ましい。
【００５３】
上記ＳＡＥが定める種々の規格のうち、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムにおける種々の制御信号、ケーブル、及びコネクタ等に関する規格としては、Ｊ１７７２規格が定められている。これらの種々の制御信号には、例えば、充電ケーブルの接続状態や電源から車両への電力供給の可否、ＥＶＳＥの定格電流等を車両側の制御回路に伝達するためのＣＰＬＴ信号（パイロット信号）や信号経路のインピーダンスが変化することによって充電用コネクタと接続部（インレット）との嵌合状態を判定するための情報を伝達するＰＩＳＷ信号（ケーブル接続信号）等が含まれる。
【００５４】
上記種々の制御信号のうち、ＰＩＳＷ信号は、充電用コネクタと接続部（インレット）との嵌合状態に対応する信号経路のインピーダンスの変化が、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって検出され、当該検出値に基づいて、例えば、充電システムが備える制御装置によって、コネクタと接続部との嵌合状態が判定される。即ち、当該ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路は、前述のような、何等かの特性（この場合は、インピーダンス）の変化を検出されることによって情報を受動的に伝達するタイプの信号経路に相当する。従って、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路は、本発明の前記第１の実施態様に係る給電用コネクタにおける特定の信号経路として使用するのに望ましい信号経路である。
【００５５】
故に、本発明の第２の実施態様は、
本発明の前記第１の実施態様に係る給電用コネクタであって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタである。
【００５６】
前述のように、昨今普及しつつあるプラグイン・ハイブリッド自動車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等が搭載する蓄電装置への充電を行うための充電システムは、上記ＳＡＥが定める規格に準拠したものが主流となっている。一方、本実施態様に係る給電用コネクタにおいては、上記のように、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路を前記特定の信号経路として使用する。換言すれば、本実施態様に係る給電用コネクタにおいては、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路のインピーダンスの変化を検出することによって、コネクタと接続部との嵌合状態を検知することができるのみならず、接続部に嵌合されたコネクタが充電用コネクタであるのか又は給電用コネクタであるのかを識別することもできる。
【００５７】
従って、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムにおいて、前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に給電用コネクタを嵌合させ、当該充電システムに、車両から外部の被給電装置への給電を行う給電システムとしての機能をも発揮させようとする場合、本実施態様に係る給電用コネクタは、多くの充電システムが備えるＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路を、前記特定の信号経路として使用しているので、当該充電システムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを、例えば、充電システムが備える制御装置に正しく識別させることができる。
【００５８】
ところで、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格によれば、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路（ＰＩＳＷ信号の信号線とグランド（ＧＮＤ）との間）の合成インピーダンスがコネクタの嵌合状態に応じて変化するように構成される。当該合成インピーダンスの変化は車両側の制御回路に接続された検出手段によって検出され、コネクタの嵌合状態として検知される。コネクタと接続部との個々の嵌合状態に対応する合成インピーダンスの範囲は、未嵌合状態に対応する範囲が最も高く、完全嵌合状態に対応する範囲が最も低く、これらの間に半嵌合状態に対応する範囲が設定される。即ち、個々の嵌合状態に対応する合成インピーダンスの範囲は、高い方から、未嵌合状態、半嵌合状態、完全嵌合状態の順になるように設定される。
【００５９】
上記ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路において、未嵌合状態に対応する合成インピーダンスは、コネクタと接続部とがまだ嵌合されていないので、車両側の制御回路から接続部（インレット）までの合成インピーダンスを指す。また、半嵌合状態に対応する合成インピーダンスは、制御回路から接続部を介してコネクタまでの合成インピーダンスを指す。但し、当該信号経路のコネクタに含まれる部分のインピーダンスは、半嵌合状態に対応する（相対的に高い）値になっている。更に、完全嵌合状態に対応する合成インピーダンスは、制御回路から接続部を介してコネクタまでの合成インピーダンス。但し、当該信号経路のコネクタに含まれる部分のインピーダンスは、完全嵌合状態に対応する（相対的に低い）値になっている。
【００６０】
尚、上記のように、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路のコネクタに含まれる部分のインピーダンスを、半嵌合状態に対応する（相対的に高い）値と完全嵌合状態に対応する（相対的に低い）値との間で切り替える手法としては、例えば、コネクタが備えるロック機構の凸部が接続部の対応する凹部に嵌合する動作に連動するマイクロスイッチ等を利用して、当該信号経路のコネクタに含まれる部分に配設される抵抗器の電気的接続状況を変更すること等が挙げられるが、当該手法に限定されるものではない。
【００６１】
上述のように、個々の嵌合状態に対応するＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路の合成インピーダンスの範囲は、高い方から、未嵌合状態、半嵌合状態、完全嵌合状態の順になるように設定される。前述のように、本実施態様に係る給電用コネクタが充電用コネクタではなく給電用コネクタであることを識別されるために設定される給電用インピーダンス範囲は、充電用コネクタが備える同じ信号経路のインピーダンスの範囲である充電用インピーダンス範囲とは異なる範囲に設定される。
【００６２】
一方、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠する充電用コネクタにおいては、未嵌合状態、半嵌合状態、完全嵌合状態の各々に対応する合成インピーダンスの範囲が、高い方から順に設定されている。これら３種のインピーダンスの範囲は限られた範囲の中に設定されることから、これら３種のインピーダンスの範囲の各々の間に、検出時及び／又は製造時の誤差等を考慮した適度な範囲幅及び既存のインピーダンスの範囲との間のマージンを確保しつつ、新たなインピーダンスの範囲を設定することは難しい場合がある。
【００６３】
具体的には、本実施態様に係る給電用コネクタが充電用コネクタではなく給電用コネクタであることを識別されるために使用される新たなインピーダンスの範囲を、上記３種のインピーダンスの範囲の各々の間に設定しようとする場合、既存のインピーダンスの範囲とが重ならないように新たなインピーダンスの範囲を設定しないと、コネクタの嵌合状態やコネクタのタイプが誤って識別される虞がある。従って、上述のように、検出時及び／又は製造時の誤差等を考慮した適度な範囲幅及び既存のインピーダンスの範囲との間のマージンを確保しつつ、新たなインピーダンスの範囲を設定する必要がある。しかしながら、上記３種のインピーダンスの範囲の各々の間には新たなインピーダンスの範囲を追加するのに十分な間隔は存在しないのが実情である。
【００６４】
従って、給電用インピーダンス範囲は、上記３種のインピーダンスの範囲の何れよりも高い範囲又は低い範囲に設定することが望ましい。しかしながら、コネクタと接続部とが未だ嵌合されていない未嵌合状態に対応するインピーダンスの範囲よりも高いインピーダンスを、（未だ嵌合されていない）給電用コネクタに含まれる信号経路に配設される抵抗器等によって達成することは事実上不可能である。結果として、給電用インピーダンス範囲は、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路の合成インピーダンスが上記３種のインピーダンスの範囲の何れよりも低い範囲となるように設定することが望ましい。換言すれば、給電用インピーダンス範囲は、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路の合成インピーダンスが上記３種のインピーダンスのうち最も低い範囲である完全嵌合状態に対応する範囲よりも低い範囲となるように設定することが望ましい。
【００６５】
即ち、本発明の好ましい実施態様の１つに係る給電用コネクタにおいては、未嵌合状態でも半嵌合状態でもなく、完全嵌合状態において、嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路（本発明の前記第２の実施態様においては、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格におけるＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路）のインピーダンスが検出されることが望ましい。
【００６６】
故に、本発明の第３の実施態様は、
本発明の前記第２の実施態様に係る給電用コネクタであって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とする給電用コネクタである。
【００６７】
本実施態様によれば、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格におけるＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路において、既存のインピーダンスの範囲の各々の間に、検出時及び／又は製造時の誤差等を考慮した適度な範囲幅及び他のインピーダンスの範囲との間のマージンを確保しつつ、本実施態様に係る給電用コネクタが充電用コネクタではなく給電用コネクタであることを識別されるために使用される新たなインピーダンスの範囲を設定することができる。即ち、本実施態様に係る給電用コネクタは、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの構成を大幅に変更すること無く、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することを可能とする。
【００６８】
また、上述のように、本発明の好ましい実施態様の１つに係る給電用コネクタにおいては、給電用インピーダンス範囲は、ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路の合成インピーダンスが上記３種のインピーダンスのうち最も低い範囲である完全嵌合状態に対応する範囲よりも低い範囲となるように設定することが望ましい。
【００６９】
故に、本発明の第４の実施態様は、
本発明の前記第３の実施態様に係る給電用コネクタであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とする給電用コネクタである。
【００７０】
本実施態様においては、完全嵌合状態において、給電用インピーダンス範囲が充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されるので、本実施態様に係る給電用コネクタが充電用コネクタではなく給電用コネクタであることを識別されるために使用されるインピーダンスの範囲を、検出時及び／又は製造時の誤差等を考慮した適度な範囲幅及び既存のインピーダンスの範囲との間のマージンを確保しつつ、既存のインピーダンスの範囲と重ならないように設定することができる。その結果、本実施態様に係る給電用コネクタによれば、コネクタの嵌合状態やコネクタのタイプの誤識別を抑制することができる。
【００７１】
以上のように、本発明の種々の実施態様に係る給電用コネクタによれば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、給電用コネクタにおける特定の信号経路のインピーダンスを充電用コネクタにおける対応する信号経路のインピーダンスとは異なるように構成することにより、既存のシステムを大幅に変更すること無く、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを確実に識別することができる。
【００７２】
尚、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、本発明の種々の実施態様に係る給電用コネクタを用いて、接続部に嵌合されたコネクタが車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタであるか否かを判定するコネクタ識別方法も、本発明の種々の実施態様の１つとして含まれる。
【００７３】
即ち、本発明の第５の実施態様は、
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に嵌合されたコネクタが、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタであるか否かを判定するコネクタ識別方法であって、
前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、並びに
前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、及び
前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定され、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定されること、
を特徴とするコネクタ識別方法である。
【００７４】
本実施態様に係るコネクタ識別方法において使用される給電用コネクタは、本発明の前記第１の実施態様に係る給電用コネクタと同様のコネクタである。即ち、前記給電用コネクタは、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部（例えば、車両に設けられたインレット等）に嵌合させることができる。更に、前記給電用コネクタは、前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されている。
【００７５】
上記特定の信号経路は、前述のように、例えば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムが備える制御機構等に対して何等かの情報を能動的に伝達するための信号を発するタイプの信号経路ではなく、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって信号経路のインピーダンス（抵抗）等を検出されることによって何等かの情報を受動的に伝達するタイプの信号経路であることが望ましい。
【００７６】
かかる信号経路の例としては、前述のように、例えば、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムにおいて、信号経路のインピーダンスが検出され、当該検出値に基づいてコネクタと接続部との嵌合状態（例えば、前述の未嵌合状態、半嵌合状態、及び完全嵌合状態）が判定されるように構成された信号経路が挙げられる。
これらの嵌合状態のうち、未嵌合状態においては、コネクタが備える特定の信号経路と接続部側の対応する信号経路とが電気的に接続されていないため、コネクタと接続部との嵌合状態に対応するインピーダンスを検出することができない。従って、本実施態様に係るコネクタ識別方法において特定の信号経路のインピーダンスが検出される特定の嵌合状態は、前述のように、少なくともコネクタが備える特定の信号経路と接続部側の対応する信号経路と電気的に接続されている状態（即ち、半嵌合状態及び完全嵌合状態の何れか）であることが望ましい。
【００７７】
上記においては、前述の実施態様と同様に、特定の信号経路として、コネクタと接続部との嵌合状態に対応する何等かの検出値（例えば、インピーダンス等）が得られるように構成された信号経路を利用する場合について説明したが、上記特定の信号経路は、かかる信号経路に限定されるものではない。即ち、上記特定の信号経路は、上述のように外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって信号経路のインピーダンス（抵抗）等を検出されることによって何等かの情報を受動的に伝達するタイプの信号経路である限り、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える何れの信号経路であってもよい。
【００７８】
また、前述の実施態様と同様に、上記特定の信号経路として利用される信号経路が上述のように半嵌合状態に対応する何等かの検出値（例えば、インピーダンス等）を伝達するように構成されていない場合は、上記特定の嵌合状態は、コネクタが備える当該信号経路が接続部側の対応する信号経路と電気的に接続されている状態を指すものとして扱ってもよい。
【００７９】
上述のように、本実施態様に係るコネクタ識別方法においては、前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが検出される。前述のように、上記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスは、例えば、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う充電システムが備える検出手段によって検出することができる。当該検出手段は、例えば、上記車両に搭載することができる。
【００８０】
また、上記検出手段は、上記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスのみを検出するものであっても、あるいは上記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路を含む信号経路全体のインピーダンスを検出し、その検出値から上記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスを算出するものであってもよい。具体的には、上記検出手段は、上記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路を含む信号経路（例えば、上記コネクタが備える特定の信号経路と上記接続部が備える対応する信号経路とからなる信号経路、上記コネクタが備える特定の信号経路と上記接続部が備える対応する信号経路と上記充電システムを構成する制御回路が備える対応する信号経路からなる信号経路等）全体のインピーダンスを検出し、その検出値から上記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスを算出するものであってもよい。
【００８１】
更に、上記検出手段は、上記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスを直接的に検出するものであっても、あるいは間接的に検出するものであってもよい。具体的には、上記特定の信号経路のインピーダンスは、例えば、上記特定の信号経路を含む回路に所定の電圧を印加し、当該信号経路の電位を上記検出手段によって検出し、当該電位に基づいて当該信号経路のインピーダンスを算出することによって求めることができる。
【００８２】
次に、本実施態様に係るコネクタ識別方法においては、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定され、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定される。
【００８３】
尚、かかるインピーダンスを検出（若しくは算出）する処理、検出（若しくは算出）されたインピーダンスが給電用インピーダンス範囲又は充電用インピーダンス範囲の何れに入るかを判別する処理、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであるのか又は充電用コネクタであるのかを識別する処理等は、例えば、かかる処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納する記憶装置、当該プログラムに基づいてかかる処理を実行するコンピュータ、上記検出手段から送出される検出信号を受け取る受信ポート等を含む、上記車両に搭載された制御装置等によって実行することができる。但し、上記説明はあくまでも例示であって、本実施態様の実施形態が上記説明に限定されると解釈されるべきではない。
【００８４】
以上のように、本実施態様に係るコネクタ識別方法によれば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存の充電システムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別することができる。従って、本実施態様に係るコネクタ識別方法によれば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電用コネクタと給電用コネクタとを適格に識別することができる。
【００８５】
ところで、上述の実施態様に係るコネクタ識別方法において使用される給電用コネクタは、本発明の前記第１の実施態様に係る給電用コネクタと同様に、種々の他の実施態様が想定される。
【００８６】
即ち、本発明の第６の実施態様は、
本発明の前記第５の実施態様に係るコネクタ識別方法であって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別方法である。
【００８７】
また、本発明の第７の実施態様は、
本発明の前記第６の実施態様に係るコネクタ識別方法であって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別方法である。
【００８８】
更に、本発明の第８の実施態様は、
本発明の前記第７の実施態様に係るコネクタ識別方法であって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とするコネクタ識別方法である。
【００８９】
本発明のこれら第６の実施態様乃至第８の実施態様に係るコネクタ識別方法において使用される給電用コネクタの特徴については、本発明の前述の第２の実施態様乃至第４の実施態様に係る給電用コネクタに関する説明において既に詳細に述べたので、ここでの説明は割愛する。
【００９０】
本発明の上述の種々の実施態様に係るコネクタ識別方法を実行するシステムもまた、本発明の範囲に含まれる。即ち、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、本発明の種々の実施態様に係る給電用コネクタを用いて、接続部に嵌合されたコネクタが車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタであるか否かを判定するコネクタ識別システムもまた、本発明の種々の実施態様の１つとして含まれる。
【００９１】
具体的には、本発明の第９の実施態様は、
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に嵌合されたコネクタが、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタであるか否かを判定するコネクタ識別システムであって、
前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、並びに
前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、及び
前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定され、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定されること、
を特徴とするコネクタ識別システムである。
【００９２】
本実施態様に係るコネクタ識別システムを構成する構成要素、各々の構成要素によって実行される種々の処理については、本発明の上述の種々の実施態様に係るコネクタ識別方法に関する説明において既に詳細に述べたので、ここでの説明は割愛する。また、上述の実施態様に係るコネクタ識別システムに含まれる給電用コネクタは、本発明の前記第１の実施態様に係る給電用コネクタと同様に、種々の他の実施態様が想定される。
【００９３】
即ち、本発明の第１０の実施態様は、
本発明の前記第９の実施態様に係るコネクタ識別システムであって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別システムである。
【００９４】
また、本発明の第１１の実施態様は、
本発明の前記第１０の実施態様に係るコネクタ識別システムであって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とするコネクタ識別システムである。
【００９５】
更に、本発明の第１２の実施態様は、
本発明の前記第１１の実施態様に係るコネクタ識別システムであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とするコネクタ識別システムである。
【００９６】
本発明のこれら第１０の実施態様乃至第１２の実施態様に係るコネクタ識別システムに含まれる給電用コネクタの特徴については、本発明の前述の第２の実施態様乃至第４の実施態様に係る給電用コネクタに関する説明において既に詳細に述べたので、ここでの説明は割愛する。
【００９７】
本発明の上述の種々の実施態様に係るコネクタ識別方法を実行するコネクタ識別システムによって、接続部に嵌合されたコネクタが車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタであるか否かを判定し、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合は、前記車両から前記被給電装置への給電を実行する給電システムもまた、本発明の種々の実施態様の１つとして含まれる。
【００９８】
具体的には、本発明の第１３の実施態様は、
外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを嵌合させるための接続部に嵌合されたコネクタが、車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記接続部に嵌合されるべき給電用コネクタである場合に、前記車両から前記被給電装置への給電を行う給電システムであって、
前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されていること、並びに
前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが検出されること、
前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定され、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定されること、及び
前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合は、前記車両から前記被給電装置への給電が行われること、
を特徴とする給電システムである。
【００９９】
本実施態様に係る給電システムにおいては、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合には、前記車両から前記被給電装置への給電が行われる。本実施態様に係る給電システムにおいて、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合に前記車両から前記被給電装置への給電を実行するための手段は、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存の充電システムを構成する手段とは別個の手段として構成することも可能である。
【０１００】
しかしながら、上記のように前記被給電装置への給電を実行するための手段を、例えば、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存の充電システムを構成する手段とは別個の手段として構成することは、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別するという、前述の本発明の１つの目的に沿わない。換言すると、前述の本発明の１つの目的に照らせば、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存のシステムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えることができることが望ましい。
【０１０１】
本実施態様に係る給電システムにおいては、上述のように、前記給電用コネクタが、前記接続部に嵌合させることができ、且つ前記接続部との特定の嵌合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成されている。
【０１０２】
これにより、前記嵌合されたコネクタと前記接続部との特定の嵌合状態において、前記嵌合されたコネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスを検出して、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記充電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定し、前記検出された特定の信号経路のインピーダンスが前記給電用インピーダンス範囲に入る場合は、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定することができる。その結果、前記嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合は、前記車両から前記被給電装置への給電を行うことができる。
【０１０３】
具体的には、本実施態様に係る給電システムにおいては、充電用コネクタ及び接続部を介して給電装置から供給される電力を用いて車両が搭載する蓄電装置を充電する充電システムが備える、例えば、上記給電装置から供給される電力を上記蓄電装置を充電するのに適切な状態に変換するための電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）や、上記充電用コネクタの接続状態、上記給電装置から車両への電力供給の可否、上記給電装置の定格電流等を判定するための機構等の種々の機構を利用して、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合には、前記車両から前記被給電装置への給電を行うことができる。
【０１０４】
より具体的には、本実施態様に係る給電システムにおいては、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合には、例えば、上記電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）の動作を給電モードに切り替え、車両から出力される電力（例えば、直流）を外部の被給電装置（例えば、電源や電気負荷等）への供給に適した状態（例えば、交流）に変換し、接続部（例えば、インレット）に嵌合された給電用コネクタを介して外部の被給電装置へ供給することによって、車両が搭載する蓄電装置から外部の被給電装置への給電を行う。
【０１０５】
一方、本実施態様に係る給電システムにおいては、接続部に嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定された場合には、例えば、上記電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）の動作を充電モードに切り替え、接続部（例えば、インレット）に嵌合された充電用コネクタを介して外部の給電装置（例えば、商用電源等）から供給される充電電力（例えば、交流）を車両が搭載する蓄電装置への供給に適した状態（例えば、直流）に変換し、車両が搭載する蓄電装置へ出力することによって、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う。
【０１０６】
上記のように、本実施態様に係る給電システムにおいては、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合には、例えば、既存の充電システムの動作モードを給電モードに切り替えて、車両から被給電装置への給電を行うように構成することができる。即ち、本実施態様に係る給電システムによれば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別し、且つ外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存のシステムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えることができる。
【０１０７】
ところで、上述の実施態様に係る給電システムに含まれる給電用コネクタは、本発明の前記第１の実施態様に係る給電用コネクタと同様に、種々の他の実施態様が想定される。
【０１０８】
即ち、本発明の第１４の実施態様は、
本発明の前記第１３の実施態様に係る給電システムであって、
前記特定の信号経路が、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠した制御信号であって、信号経路のインピーダンスの変化により前記充電用コネクタと前記接続部との嵌合状態を判定するための制御信号、を伝達する信号経路であること、
を更なる特徴とする給電システムである。
【０１０９】
また、本発明の第１５の実施態様は、
本発明の前記第１４の実施態様に係る給電システムであって、
前記特定の嵌合状態が、前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態であること、
を更なる特徴とする給電システムである。
【０１１０】
更に、本発明の第１６の実施態様は、
本発明の前記第１５の実施態様に係る給電システムであって、
前記接続部にコネクタが完全に嵌合している状態においては、前記給電用インピーダンス範囲が、前記充電用インピーダンス範囲よりも低く設定されること、
を更なる特徴とする給電システムである。
【０１１１】
本発明のこれら第１４の実施態様乃至第１６の実施態様に係る給電システムに含まれる給電用コネクタの特徴については、本発明の前述の第２の実施態様乃至第４の実施態様に係る給電用コネクタに関する説明において既に詳細に述べたので、ここでの説明は割愛する。
【０１１２】
ところで、前述のように、本発明の種々の本実施態様に係る給電システムにおいては、接続部に嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定された場合には、例えば、上記電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）の動作を充電モードに切り替え、接続部（例えば、インレット）に嵌合された充電用コネクタを介して外部の給電装置（例えば、商用電源等）から供給される充電電力（例えば、交流）を車両が搭載する蓄電装置への供給に適した状態（例えば、直流）に変換し、車両が搭載する蓄電装置へ出力することによって、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行うことができる。かかる実施態様もまた、本発明の種々の実施態様の１つとして含まれる。
【０１１３】
従って、本発明の第１７の実施態様は、
本発明の前記第１３の実施態様乃至前記第１６の実施態様の何れかに係る給電システムであって、
前記嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定された場合は、前記給電装置から前記車両が搭載する前記蓄電装置への充電が行われること、
を特徴とする給電システムである。
【０１１４】
以上のように、本発明に係る給電用コネクタ、同コネクタを使用するコネクタ識別方法、及び同コネクタを含むコネクタ識別システムによれば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、同システムに接続されたコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別することができる。また、本発明に係る給電システムによれば、本発明に係る給電用コネクタを使用することにより、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、同システムに接続されたコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えて当該システムを動作させることができる。
【０１１５】
以下、本発明の特定の実施態様につき、添付図面を参照しつつ説明する。但し、以下に述べる説明はあくまで例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【０１１６】
１）ＰＩＳＷ信号（ケーブル接続信号）を伝達する信号経路の構成
前述のように、図１は、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格におけるＰＩＳＷ信号（ケーブル接続信号）を伝達する信号経路を表す模式図である。本実施例においては、本発明を説明するための一例として、上記ＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路を利用して、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであるのか充電用コネクタであるのかを識別する実施態様について説明する。従って、本発明に係る給電用コネクタ等に関する説明に先立ち、上記信号経路及び当該信号経路を利用してコネクタの嵌合状態を判定する仕組みについて説明する。図１において、領域Ｃ、領域Ｉ、及び領域Ｄは、それぞれ、コネクタ、接続部（インレット）、及び車両側の検出手段を含む制御装置に該当する領域を表す。
【０１１７】
先ず、領域Ｄには、コネクタと接続部との嵌合状態を判定するためのＰＩＳＷ信号を伝達する信号経路ＰＩＳＷ及びグランドＣＰＧを備える電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵが含まれる。当該電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵは、当該車両における電力制御のための種々の処理を実行するメインマイコンＭＭＣを備える。また、領域Ｉには、接続部が備える上記信号経路ＰＩＳＷ及びグランドＣＰＧのそれぞれに対応する信号経路と、これらの信号経路の間に配設された抵抗器Ｒ１とが含まれる。更に、領域Ｃには、コネクタが備える上記信号経路ＰＩＳＷ及びグランドＣＰＧのそれぞれに対応する信号経路と、これらの信号経路の間に直列に配設された抵抗器Ｒ２及びＲ３、並びに抵抗器Ｒ２に並列に配設されたスイッチＳＷ１とが含まれる。
【０１１８】
即ち、上記信号経路ＰＩＳＷ及びグランドＣＰＧの間において、接続部が備える抵抗器Ｒ１と、コネクタが備える抵抗器Ｒ２及びＲ３とは、並列に配設されている。更に、完成車両においては、接続部に該当する領域Ｉは、充電又は給電を行うか否かにかかわらず、車両側の検出手段を含む制御装置に該当する領域Ｄと常に接続された状態にあるのが一般的である。
【０１１９】
従って、充電又は給電を行う際のコネクタと接続部との着脱（嵌合／非嵌合）は、図１に示す領域Ｃと領域Ｉとの接続／非接続に対応する。尚、領域Ｃにおいて抵抗器Ｒ２に並列に配設されたスイッチＳＷ１は、例えば、コネクタが備えるロック機構の凸部が接続部の対応する凹部に嵌合する動作に連動するマイクロスイッチ等を利用して、コネクタと接続部との嵌合状態に応じて開閉するように構成されている。具体的には、スイッチＳＷ１は、コネクタと接続部とが未だ嵌合されていない（従って、コネクタが備える上記信号経路と接続部が備える上記信号経路とは電気的に接続されていない）未嵌合状態においては閉じるように構成される。また、スイッチＳＷ１は、コネクタと接続部とが不完全に嵌合され、コネクタが備える上記信号経路と接続部が備える上記信号経路とは電気的に接続されているものの、コネクタと接続部とが完全には嵌合されていない半嵌合状態においては開くように構成される。更に、スイッチＳＷ１は、コネクタと接続部とが完全に嵌合され、且つコネクタが備える上記信号経路と接続部が備える上記信号経路とが電気的に接続されている完全嵌合状態においては再び閉じるように構成される。
【０１２０】
上記により、未嵌合状態においてはコネクタと接続部とが電気的に接続されていないことから、領域Ｄに含まれる車両側の検出手段によって検出される信号経路ＰＩＳＷとグランドＣＰＧとの間のインピーダンスの値（抵抗値）は、領域Ｉに含まれる接続部が備える抵抗器Ｒ１の抵抗値と等しくなる。また、半嵌合状態においてはコネクタと接続部とが電気的に接続されているものの、スイッチＳＷ１が開いていることから、上記検出手段によって検出される抵抗値は、領域Ｉに含まれる接続部が備える抵抗器Ｒ１と領域Ｃに含まれる抵抗値Ｒ２及びＲ３との合成抵抗値と等しくなる。更に、完全嵌合状態においてはコネクタと接続部とが電気的に接続されており、且つスイッチＳＷ１が閉じていることから、上記検出手段によって検出される抵抗値は、領域Ｉに含まれる抵抗器Ｒ１と領域Ｃに含まれる抵抗値Ｒ３との合成抵抗値と等しくなる。この場合、領域Ｃに含まれる抵抗値Ｒ２は、スイッチＳＷ１によってバイパスされるため、上記合成抵抗値には寄与しない。
【０１２１】
上記において、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の抵抗値をそれぞれＲ１、Ｒ２、及びＲ３［Ω］であるとすると、信号経路ＰＩＳＷとグランドＣＰＧとの間の抵抗値としては、未嵌合状態における抵抗値ＲｎはＲ１［Ω］、半嵌合状態における抵抗値ＲｈはＲ１×（Ｒ２＋Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）［Ω］、及び完全嵌合状態における抵抗値ＲｆはＲ１×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）［Ω］となる。即ち、下記の表１及び図２に示すように、コネクタと接続部との嵌合状態が、未嵌合状態→半嵌合状態→完全嵌合状態と進むに連れて、信号経路ＰＩＳＷとグランドＣＰＧとの間の抵抗値が、Ｒｎ→Ｒｈ→Ｒｆと、段階的に低下する。
【０１２２】
【表１】
0005123419.tif 000002
【０１２３】
上記のような抵抗値の変化は、領域Ｄに含まれる車両側の電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵが備える検出手段によって検出され、検出された抵抗値に基づいて、メインマイコンＭＭＣにより、コネクタと接続部との嵌合状態が判定される。また、当該判定結果を受けて、電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵは、例えば、電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）の動作を許可／禁止する等して、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を制御することができる。
【０１２４】
以上のように、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格によれば、信号経路ＰＩＳＷとグランドＣＰＧとの間の抵抗値を検出することにより、コネクタと接続部との嵌合状態を判定することができる。しかも、当該方式によれば、車両側の検出手段によって上記信号経路の抵抗値が検出されるので、コネクタ側から何等かの信号を能動的に発する方式とは異なり、コネクタ側に電源を設ける必要が無い。従って、かかる信号経路は、接続部に嵌合されたコネクタが充電用のコネクタであるのか給電用のコネクタであるのかを識別しようとする本発明において利用するのに適した信号経路であると言える。
【０１２５】
２）本実施例に係る給電用コネクタとＪ１７７２規格に準拠する充電用コネクタとの差異
本実施例に係る給電用コネクタにおいては、上記信号経路ＰＩＳＷを利用して、充電用コネクタとの識別を可能とする。詳しくは、本実施例に係る給電用コネクタにおいては、上記信号経路ＰＩＳＷとグランドＣＰＧとの間の抵抗値を、Ｊ１７７２規格に準拠する充電用コネクタとは異なる抵抗値に設定し、当該抵抗値の違いを車両側の検出手段によって検出されることにより、本実施例に係る給電用コネクタと充電用コネクタとを識別可能とする。
【０１２６】
具体的には、本実施例に係る給電用コネクタは、Ｊ１７７２規格に準拠する充電用コネクタにおける抵抗器Ｒ３の抵抗値をより低い値に設定することによって得ることができる。これにより、本実施例に係る給電用コネクタの完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆ（図２においては「Ｒｆ’」と表記した）が、Ｊ１７７２規格に準拠する充電用コネクタの完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆよりも低くなるので、完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆの差異を車両側の検出手段によって検出することにより、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであるのか充電用コネクタであるのかを識別することが可能となる。
【０１２７】
尚、本実施例に係る給電用コネクタにおける抵抗器Ｒ３の抵抗値を、Ｊ１７７２規格に準拠する充電用コネクタにおける抵抗器Ｒ３の抵抗値より低い値に設定することに伴い、完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆのみならず、半嵌合状態における抵抗値Ｒｈもまた、本実施例に係る給電用コネクタの方がＪ１７７２規格に準拠する充電用コネクタより低くなる。しかしながら、前述の如く、半嵌合状態における抵抗値Ｒｈには、抵抗器Ｒ３のみならず、抵抗器Ｒ２もまた寄与するので、完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆと比較して、抵抗器Ｒ３の寄与率はより小さい。加えて、未嵌合状態における抵抗値Ｒｎ、半嵌合状態における抵抗値Ｒｈ、及び完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆのそれぞれがとり得る値の範囲は、検出時及び／又は製造時の誤差等を考慮した適度な幅をもって設定され、且つ各抵抗値のそれぞれの範囲の間には適度なマージンを確保して設定される。
【０１２８】
従って、本実施例に係る給電用コネクタにおける抵抗器Ｒ３の抵抗値を適宜調整することにより、本実施例に係る給電用コネクタの半嵌合状態における抵抗値ＲｈはＪ１７７２規格に準拠する充電用コネクタの半嵌合状態における抵抗値Ｒｈがとり得る値の範囲内に入り、一方、本実施例に係る給電用コネクタの完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆ（図２におけるＲｆ’）はＪ１７７２規格に準拠する充電用コネクタの完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆがとり得る値の範囲（充電用インピーダンス範囲）よりも低い範囲（給電用インピーダンス範囲）に入るように設定することができる。
【０１２９】
上記のように、本実施例に係る給電用コネクタは、Ｊ１７７２規格に準拠する充電用コネクタと同様に、領域Ｄに含まれる車両側の電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵが備える検出手段によって検出される上記信号経路ＰＩＳＷとグランドＣＰＧとの間の抵抗値の変化に基づいてコネクタと接続部との嵌合状態が判定されるのみならず、完全嵌合状態における抵抗値Ｒｆに基づいて当該コネクタが給電用コネクタであることを電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵに伝達することができる。
【０１３０】
斯くして、接続部に嵌合されたコネクタが給電用コネクタであると判定された場合は、例えば、電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵは、電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）の動作を給電モードに切り替え、車両から出力される電力（例えば、直流）を外部の被給電装置（例えば、電源や電気負荷等）への供給に適した状態（例えば、交流）に変換し、接続部（例えば、インレット）に嵌合された給電用コネクタを介して外部の被給電装置へ供給することによって、車両が搭載する蓄電装置から外部の被給電装置への給電を行うことができる。
【０１３１】
一方、接続部に嵌合されたコネクタが充電用コネクタであると判定された場合には、例えば、電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵは、電力変換機構（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ等）の動作を充電モードに切り替え、接続部（例えば、インレット）に嵌合された充電用コネクタを介して外部の給電装置（例えば、商用電源等）から供給される充電電力（例えば、交流）を車両が搭載する蓄電装置への供給に適した状態（例えば、直流）に変換し、車両が搭載する蓄電装置へ出力することによって、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行うことができる。
【０１３２】
上述のように、本実施例に係る給電用コネクタにおいては、上記信号経路ＰＩＳＷとグランドＣＰＧとの間の抵抗値を、Ｊ１７７２規格に準拠する充電用コネクタとは異なる抵抗値に設定し、車両側の電力制御装置ＰＭ−ＥＣＵの判定ロジックを基本的には変更すること無く、上記抵抗値をもって給電用コネクタを識別するように微修正するだけで、給電用コネクタと充電用コネクタとを識別可能とすることができる。尚、本実施例においては、ＳＡＥが定めるＪ１７７２規格に準拠する充電用コネクタと、給電用コネクタとを識別可能とする態様について説明したが、当業者には明らかであるように、同様の概念を他の種々の充電システムに適用することができる。
【０１３３】
即ち、本発明によれば、車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別することができる。換言すれば、本発明によれば、外部の給電装置から車両が搭載する蓄電装置への充電を行う既存の充電システムの構成を大幅に変更すること無く、接続部に嵌合されているコネクタが給電用コネクタ又は充電用コネクタの何れであるのかを正しく識別し、識別されたコネクタの種別に応じて、充電モードと給電モードとを正しく切り替えることができる。
【０１３４】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する実施例について説明してきたが、本発明の範囲は、かかる例示的な実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることができることは言うまでも無い。
【要約】
【課題】  車両と外部との間で相互に電力を伝達可能とするシステムにおいて、当該システムの大型化、複雑化、及び高コスト化等の不都合を抑制しつつ、充電モードと給電モードとを識別する。
【解決手段】  車両から外部の被給電装置への給電を行う場合に前記車両と前記被給電装置とを接続する給電用コネクタを、外部の給電装置から前記車両が搭載する蓄電装置への充電を行う場合に前記車両と前記給電装置とを接続する充電用コネクタを勘合させるための接続部に勘合させることができ、且つ前記接続部との特定の勘合状態において、前記給電用コネクタが備える特定の信号経路のインピーダンスが、前記充電用コネクタが備える前記特定の信号経路に対応する信号経路のインピーダンスの範囲として設定される充電用インピーダンス範囲とは異なるインピーダンスの範囲として設定される給電用インピーダンス範囲に入るように構成する。
【選択図】      図１【図１】
0005123419.tif 000003
【図２】
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