給電プラグのロック装置
【課題】無線信号の信頼性を確保することにより、動作の信頼性を確保することができる給電プラグのロック装置を提供する。
【解決手段】電子キー８０と無線通信を行う車両１に搭載され、無線通信を介した認証機能を通じて、車両１のインレット３１に接続される給電プラグ１０の許可のない取り外しを規制する一方で、取り外しの許可を行う充電ＥＣＵ７５を備える給電プラグのロック装置において、車両１は、無線信号を発信するアンテナを複数個備え、そのうちのアンテナＭＬは、給電プラグ１０の取り外しの許可に係るもの、他は、ドアの解錠の実行又は許可に係るものとし、充電ＥＣＵ７５は、通常、アンテナＭＬに係る無線信号の送信を停止した状態に維持しつつ、他のアンテナに係る無線信号を送信する一方で、給電プラグ１０の取り外しにかかる無線信号を送信する際には、ドアの解錠に係る無線信号の発信を停止する給電プラグのロック装置。
【解決手段】電子キー８０と無線通信を行う車両１に搭載され、無線通信を介した認証機能を通じて、車両１のインレット３１に接続される給電プラグ１０の許可のない取り外しを規制する一方で、取り外しの許可を行う充電ＥＣＵ７５を備える給電プラグのロック装置において、車両１は、無線信号を発信するアンテナを複数個備え、そのうちのアンテナＭＬは、給電プラグ１０の取り外しの許可に係るもの、他は、ドアの解錠の実行又は許可に係るものとし、充電ＥＣＵ７５は、通常、アンテナＭＬに係る無線信号の送信を停止した状態に維持しつつ、他のアンテナに係る無線信号を送信する一方で、給電プラグ１０の取り外しにかかる無線信号を送信する際には、ドアの解錠に係る無線信号の発信を停止する給電プラグのロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受電コネクタに接続されてバッテリに充電を行う給電プラグのロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両からの排出ガスを少なく抑えることを目的として、各車両メーカでは、モータを駆動源とする電気自動車（ハイブリッド車も含む）の開発気運が非常に高くなってきている。このような電気自動車では、車両の動力源を駆動するためのバッテリの電力残量が少なくなる度に、例えば家庭や電気スタンド等においてバッテリに充電を行う必要がある。このことから、電気自動車にはユーザにも簡単に扱える様々な充電システムが設けられることになる。このようなシステムとしては、例えば特許文献１に示されるものが知られている。このシステムでは、例えば家庭の商用電源に繋がる給電プラグを接続可能としたインレット（受電コネクタ）を車両に設け、帰宅したときなどに駐車車両のインレットに給電プラグを接続し、商用電源を車両に送り込むことによって車両のバッテリに充電を行う。給電プラグには係止爪が、インレットには係合部がそれぞれ形成されており、両者が係合することにより、給電プラグとインレットとの接続が維持される。給電プラグに設けられる操作部の操作に連動して係止爪が変位することにより、係合部との係合状態が解除される。これにより、給電プラグをインレットから取り外し可能となる。
【０００３】
ところで、バッテリの充電には、ガソリン車のガソリン補給に比べて比較的長い時間を要する。このことから給電プラグをインレットに接続した状態で車両を長時間放置するケースが多くなる。このため、例えば、給電中の車両から不正に給電プラグを取り外して別の車両のインレットに装着して盗電されたり、給電プラグ自体が盗まれたりすることも想定される。そこで、バッテリの充電中における係止爪の変位を規制するために、給電プラグのロック装置が考案されている。このようなロック装置の例として、モータにより駆動されるロックバーを備えたものがある。このロックバーは、給電プラグの係止爪がインレットの係合部に係合した状態で、ロック位置に位置して係止爪の動きを固定する。このロックバーによるロック状態では、給電プラグをインレットから引き抜くことができなくなる。給電プラグをインレットから取り外すには、ロックバーをアンロック位置に位置させて給電プラグの係止爪の動きを許容する。なお、こうしたロック装置には、インレットと給電プラグとの接続を検出するセンサとアンロックスイッチが設けられている。センサが接続を検出したとき、ロックバーは、アンロック位置からロック位置へ変位する。アンロックスイッチが操作されたとき、ロックバーはロック位置からアンロック位置へ変位する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６１８９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１９４７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の車両には、例えば、特許文献２に示すように、ユーザの携帯する電子キーとの間で無線通信を行い、この無線通信が成立する場合にのみ車両ドアの施解錠やエンジンの始動を許可するスマートシステムが搭載されている。車両は、ＬＦ帯の無線信号を間欠的に送信することにより、車両の周辺に送信エリアを形成する。電子キーは、通信エリアに入ってＬＦ帯の無線信号を受信すると、ＵＨＦ帯の無線信号を送信する。車両は、受信したＵＨＦ帯の無線信号の妥当性が確認されるとき、ドアの解錠などを許可する。
【０００６】
近年、防犯の観点から、このスマートシステムを利用した給電プラグのロック装置の開発が行われている。このようなロック装置では、例えば、インレットの近傍にＬＦ帯の無線信号を発信するアンテナを設ける。そして、このアンテナからの無線信号をトリガとして車両と電子キーとの間で無線通信が成立したときに、ロック装置は、給電プラグの取り外しを許可する。このように構成することにより、給電プラグの不正取り外しをさらに抑制することができる。
【０００７】
しかしながら、先の通信エリアを形成する無線信号と、インレットのアンテナからの無線信号とが重なることが懸念される。ＬＦ帯の無線信号は、重なり合う場合、互いに干渉して打ち消し合うことがわかっている。この干渉が起きた場合、電子キーは、ＬＦ帯の無線信号を受信できるエリアに侵入しても、その無線信号を受信できないおそれがある。電子キーが無線信号を受信できない場合、電子キーと車両との間の無線通信が成立しないので、給電プラグのロック装置は、給電プラグの取り外しを許可しない。
【０００８】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線信号の信頼性を確保することにより、動作の信頼性を確保することができる給電プラグのロック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電子キーとの間で相互に行われる無線信号の授受を通じて、ドアの解錠を実行又は許可する認証機能を備えた車両に搭載され、車両のインレットに接続される給電プラグの許可のない取り外しを規制する一方で、前記認証機能を通じて、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しの許可を行う制御装置を備える給電プラグのロック装置において、前記車両は、前記電子キーに対して応答を要求する無線信号を発信するアンテナを複数個備え、そのうちの一つは、前記給電プラグの取り外しの許可に係る応答を要求する無線信号を発信するもの、他のアンテナは、ドアの解錠の実行又は許可に係る応答を要求する無線信号を発信するものとし、前記制御装置は、駐車中は通常、一のアンテナを通じた前記給電プラグの取り外しに係る無線信号の送信を停止した状態に維持しつつ、前記他のアンテナを通じてドアの解錠に係る無線信号を送信する一方で、前記給電プラグの取り外しにかかる無線信号を送信する際には、ドアの解錠に係る無線信号の発信を停止することを要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、給電プラグのインレットからの取り外しの許可するために発信される無線信号は、ドアの解錠を実行又は許可するために発信される他の発信機からの無線信号と同じタイミングで発信されることがない。従って、給電プラグの取り外しに係る無線信号とドアの解錠に係る無線信号とが干渉し合うこともない。このため、干渉に起因して電子キーと車両との間の無線通信が阻害されることもない。これにより、電子キーと車両との間の無線通信、ひいては給電プラグのロック装置の動作の信頼性を確保することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給電プラグのロック装置において、前記車両は、前記給電プラグを前記インレットから取り外すときに操作されるスイッチを備え、前記制御装置は、前記スイッチが操作されたとき、ドアの解錠に係る無線信号の送信を停止するとともに、前記給電プラグの取り外しに係る無線信号を送信することを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、他の発信機からの無線信号の送信が停止されて一の発信機から無線信号が発信されるのは、スイッチが操作されたときのみである。換言すれば、スイッチが操作されない限り給電プラグの取り外しに係る無線信号が送信されることはなく、他の発信機からドアの解錠に係る無線信号が発信される。このため、ドアの解錠に係る電子キーと車両との間の無線信号の授受は好適に行われる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の給電プラグのロック装置において、前記制御装置は、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを許可したことを契機として前記給電プラグの取り外しに要すると想定される時間に基づき設定される一定期間だけ作動するタイマを備え、同タイマの作動中に前記給電プラグが前記インレットから取り外されなければ、再度前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを規制することを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、給電プラグの取り外しが許可された後、一定期間にわたって給電プラグがインレットから取り外されなかった場合、制御装置は再度給電プラグの取り外しを規制する。これにより、例えば、ユーザが離れているときに給電プラグが不正に取り外されることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、無線信号の信頼性を確保することにより、動作の信頼性を確保することができる給電プラグのロック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態における給電プラグのロック装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における車両の平面図。
【図３】ドアの施解錠を行うときに車両が発信する無線信号と、受信する無線信号とのタイムチャート。
【図４】給電プラグの取り外しを行うときに車両が発信する無線信号のタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の給電プラグのロック装置をプラグインハイブリッド車に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
＜電子キーシステム＞
図１に示すように、車両１には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアの施解錠を可能とする電子キーシステム７０が搭載されている。電子キーシステム７０は、車両１との間で相互に無線通信を行う電子キー８０を備える。
【００１８】
車両１には、電子キー８０及び車両１のＩＤコードの照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７１が設けられている。照合ＥＣＵ７１は、車両１に固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ７１ａを備えている。照合ＥＣＵ７１には、車外ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）発信機７２と、車内ＬＦ発信機７３と、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）受信機７４とが接続されている。車外ＬＦ発信機７２のアンテナは、車両１の各ドア及び後述するインレット３１に埋設されて車外にＬＦ帯の信号を発信する。車内ＬＦ発信機７３のアンテナは、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信する。ＵＨＦ受信機７４のアンテナは、車内に埋設されてＵＨＦ帯の無線信号を受信する。これら各アンテナは切り替え可能とされている。なお、車両１が発信するＬＦ帯の無線信号にはウェイク信号Ｓｗｋとチャレンジ信号Ｓｃｈとがある。ウェイク信号Ｓｗｋは、電子キー８０が車両１の近傍に存在することを確認するための信号であり、チャレンジ信号Ｓｃｈは、電子キー８０にＩＤコードを要求する信号である。
【００１９】
一方、電子キー８０には、通信制御部８１が設けられている。通信制御部８１は、電子キー８０に固有のＩＤコードが記憶されたメモリ８１ａを備えている。通信制御部８１には、ＬＦ帯の無線信号を受信するＬＦ受信部８２と、通信制御部８１の指令に従いＵＨＦ帯の無線信号を発信するＵＨＦ発信部８３とが接続されている。なお、電子キー８０が発信するＵＨＦ帯の無線信号にはアック信号ＳａｃとＩＤコード信号Ｓｉｄとがある。アック信号Ｓａｃは、ウェイク信号Ｓｗｋに対して応答するための信号であり、ＩＤコード信号Ｓｉｄは、チャレンジ信号Ｓｃｈに対して応答するための信号で自身のＩＤコードが含まれる。
【００２０】
照合ＥＣＵ７１は、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のウェイク信号Ｓｗｋを間欠的に発信させることにより、車両１の周辺に車外通信エリアを形成する。このとき照合ＥＣＵ７１は、各ドアのアンテナのみを動作させて、インレット３１のアンテナは停止した状態に維持する。電子キー８０は、車外通信エリアに進入すると、ＬＦ受信部８２を介してウェイク信号Ｓｗｋを受信する。通信制御部８１は、ＬＦ受信部８２を介してウェイク信号Ｓｗｋを受信するとこれに対する応答として、ＵＨＦ帯のアック信号Ｓａｃを、ＵＨＦ発信部８３を介して発信する。
【００２１】
照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４を介してアック信号Ｓａｃを受信すると、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のチャレンジ信号Ｓｃｈを発信する。電子キー８０の通信制御部８１は、ＬＦ受信部８２を介してチャレンジ信号Ｓｃｈを受信すると、自身のメモリ８１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＵＨＦ帯のＩＤコード信号Ｓｉｄを、ＵＨＦ発信部８３を介して発信する。照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４を介してＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードとＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードとのＩＤ照合（車外照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立した状態で、ドアハンドルに設けられる図示しない生体センサを介してユーザのドアハンドルへの接触を検出すると、同じく図示しないドアロック装置による車両ドアの解錠を実行する。
【００２２】
照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立して車両ドアが解錠された後、ドアが開けられて運転者が乗車したことを認識すると、今度は車内ＬＦ発信機７３からウェイク信号Ｓｗｋを発信して車内全域に車内通信エリアを形成する。電子キー８０は、車内通信エリアに進入すると、先の車外照合と同様のＩＤ照合（車内照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車内照合が成立すると、後述するハイブリッドシステム３の始動を許可する。
【００２３】
＜充電システム＞
図１に示すように、車両１には、駆動輪２の駆動源としてエンジンとモータとを組み合わせて使用するハイブリッドシステム３が備えられている。ハイブリッドシステム３は、エンジンの動力のみを機械的に駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジンの動力で発電を行ってモータの回転を駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジン及びモータの双方で駆動輪２を駆動するモードと、エンジンを使用せずにモータのみで走行するモードとを有している。
【００２４】
ハイブリッドシステム３には、モータに電力を供給する走行用のバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、エンジンの動力によって発電された電力が充電されるだけでなく、車両１の外部電源９１からの電力が充電可能とされている。
【００２５】
バッテリ４は、プラグイン式の充電システム９０によって充電される。充電システム９０は、住宅や電気スタンド等の外部電源９１に接続ケーブル１２を介して接続される給電プラグ１０を備えている。給電プラグ１０は、車両１に接続可能とされている。外部電源９１からは交流電力が給電プラグ１０を介して車両１に供給される。接続ケーブル１２には、充電を開始する際に操作される充電スイッチ９２が設けられている。給電プラグ１０が車両１に接続された状態において、充電スイッチ９２がオン操作又はオフ操作されると、その旨の信号が給電プラグ１０を介して車両１に出力される。
【００２６】
車両１には、給電プラグ１０の接続先としてインレット３１が取り付けられている。インレット３１は、給電プラグ１０を挿し込むコネクタ部品であって、本例では、図２に示すように、車両１の後部右側面に設けられている。インレット３１は、車両１に対して開閉可能に設けられたフェンダーリッドにより外部環境から保護されている。
【００２７】
インレット３１に給電プラグ１０が挿し込まれることにより、これらは電気的に接続される。インレット３１に供給される交流電力は、コンバータ６によって直流電力に変換され、この直流電力がバッテリ４に供給される。
【００２８】
車両１には、充電に関わる制御を行う充電ＥＣＵ７５が設けられている。充電ＥＣＵ７５は、図示しない車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して照合ＥＣＵ７１との間で通信可能とされている。充電ＥＣＵ７５は、当該通信を通じて照合ＥＣＵ７１におけるＩＤ照合の成立結果を確認可能である。また、充電ＥＣＵ７５は、信号線の接続状態等に基づき給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたことを認識可能である。
【００２９】
インレット３１には、ロック機構４１及びモジュール５１が設けられている。ロック機構４１は、インレット３１に接続された給電プラグ１０の取り外しを規制するものである。モジュール５１は、充電状態を示す充電インジケータなどの各種電装部品が一体とされたものである。本例では、ロック機構４１は、車両１の内部におけるインレット３１の上部に、モジュール５１は、インレット３１の車両外側に設けられている。なお、図１に示すように、これらロック機構４１及びモジュール５１は、充電ＥＣＵ７５に電気的に接続されている。
【００３０】
ロック機構４１には、給電プラグ１０がインレット３１に好適に挿入された状態であることを検出する挿入検出装置４３が設けられている。挿入検出装置４３は、充電ＥＣＵ７５に電気的に接続されている。充電ＥＣＵ７５は、挿入検出装置４３を通じて、給電プラグ１０とインレット３１との接続状態を判断する。充電ＥＣＵ７５は、インレット３１に給電プラグ１０が接続された旨認識した場合には、ロック機構４１を通じて、インレット３１に接続された給電プラグ１０の許可のない取り外しを規制する（ロック状態）。
【００３１】
充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０とインレット３１とが接続された状態において、充電スイッチ９２がオン操作された旨の信号を給電プラグ１０及びインレット３１を介して受けるとコンバータ６の制御を通じてバッテリ４への給電を開始する。
【００３２】
モジュール５１には、アンロックスイッチ５３が設けられている。アンロックスイッチ５３が操作されると、その旨の信号が充電ＥＣＵ７５に出力される。充電ＥＣＵ７５は、アンロックスイッチ５３が操作されたことを認識すると、照合ＥＣＵ７１及び車外ＬＦ発信機７２を通じて車外ＩＤ照合を行う。このとき、照合ＥＣＵ７１は、各ドアのアンテナの動作を停止し、インレット３１のアンテナのみ動作させる。照合ＥＣＵ７１には、タイマ７１ｂが設けられている。タイマ７１ｂのカウント終了時間は、２秒に設定されている。照合ＥＣＵ７１は、充電ＥＣＵ７５から、アンロックスイッチ５３が操作された旨示す信号を受信すると、タイマ７１ｂを作動させて、このタイマ７１ｂが作動している間だけ、車外ＬＦ発信機７２から特定のエリアに向けてウェイク信号Ｓｗｋを発信する。充電ＥＣＵ７５は、照合ＥＣＵ７１を通じて、アンロックスイッチ５３の操作をトリガとする車外ＩＤ照合が成立した旨認識すると、ロック機構４１を通じて、インレット３１に接続された給電プラグ１０の取り外しを許可する（アンロック状態）。このとき、充電ＥＣＵ７５は、コンバータ６の制御を通じて、給電プラグ１０からバッテリ４への充電を停止する。なお、充電ＥＣＵ７５には、タイマ７５ｂが設けられている。タイマ７１ｂのカウント終了時間は、３０秒に設定されている。タイマ７５ｂは、ロック機構４１がアンロック状態とされたことを契機として作動する。充電ＥＣＵ７５は、タイマ７５ｂの作動中にインレット３１から給電プラグ１０が取り外されなければ、ロック機構４１を再度、ロック状態に移行させる。
【００３３】
次に、車両の周辺に形成される通信エリアについて説明する。
図２に示すように、車両１には、５枚のドア８ＤＦ（Ｄｒｉｖｅｒ Ｆｒｏｎｔ），８ＤＲ（Ｄｒｉｖｅｒ Ｒｅａｒ），８ＰＦ（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｆｒｏｎｔ），８ＰＲ（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｒｅａｒ），８ＴＬ（Ｔａｉｌ）が設けられている。ドア８ＴＬは、いわゆるトランクリッドである。６つのアンテナのうち４つのアンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲは、各ドア８ＤＦ，８ＤＲ，８ＰＦ，８ＰＲのドアノブに埋設されている。アンテナＴＬは、ドア８ＴＬに埋設されている。これら各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬは、図１に示すように、車外ＬＦ発信機７２と接続されている。なお、通常は、１つのアンテナに対して1つの車外ＬＦ発信機を設けるが、ここでは、図面が複雑になって見にくくなることを回避するために車外ＬＦ発信機を一つにまとめている。
【００３４】
図２に示すように、各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬには、車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌが設定されている。この車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌは、それぞれのアンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬを中心とする半径約１ｍとされた半球状とされている。なお、トランクリッドにも、図示しない生体センサが設けられている。生体センサは、ユーザの接触を検出してその旨示す信号を照合ＥＣＵ７１に送る。
【００３５】
インレット３１は、ドア８ＤＲのさらに後方に設けられている。アンテナＭＬは、インレット３１のモジュール５１に埋設されている。このアンテナＭＬは、先の各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬと同様に車外通信エリアＳｍｌが設定されている。この車外通信エリアＳｍｌは、アンテナＭＬを中心とする半径約１ｍとされた半球状とされている。図２に示すように、車外通信エリアＳｍｌの一部は、車外通信エリアＳｄｒ，Ｓｔｌと重なっている。
【００３６】
次に車外ＩＤ照合について説明する。このとき車両１は、駐車状態とする。また、給電プラグ１０は、インレット３１に接続されているものとする。
図３に示すように、照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬから各車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌに向けてＬＦ帯のウェイク信号Ｓｗｋを間欠的に発信させる。また、各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬは、ウェイク信号Ｓｗｋを同時に発信する。電子キー８０は、この車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌのいずれかに進入して、ウェイク信号Ｓｗｋを受信すると、これに対する応答としてアック信号Ｓａｃを発信する。
【００３７】
照合ＥＣＵ７１は、アック信号Ｓａｃを受信すると、電子キー８０が車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｐｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌのいずれかに進入してきた旨認識する。そして、次に照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＰＦ，ＤＲ，ＰＲ，ＴＬをこの順番で駆動させて、各車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｐｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌにチャレンジ信号Ｓｃｈを順次発信する。これは、電子キー８０が、各車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌのいずれかに存在しているかを認識するためである。例えば、電子キー８０が車外通信エリアＳｐｆに進入している場合、図３に示すように、電子キー８０は、アンテナＰＦから発信されたチャレンジ信号Ｓｃｈを受信する。そして、電子キー８０、これに対する応答としてＩＤコード信号Ｓｉｄを発信する。照合ＥＣＵ７１は、ＩＤコード信号Ｓｉｄを受信したタイミングにより、電子キー８０がどの車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌにいるか（ここでは、車外通信エリアＳｐｆにいることを）を特定する。また、このとき、照合ＥＣＵ７１は、ＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードが自身のものと対応するか否かを判断する。これにより、照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立したか否かを判断する。
【００３８】
照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立する旨判断した場合に、電子キー８０が存在する車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌに対応するドアノブに設けられる生体センサへの接触を検出すると、図示しないドアロック装置による車両ドアの解錠を実行する。
【００３９】
ウェイク信号Ｓｗｋの間欠的な発信中において、モジュール５１に設けられるアンロックスイッチ５３が操作された場合には、図４に示すように、照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからのウェイク信号Ｓｗｋの間欠発信を停止し、アンテナＭＬからのみウェイク信号Ｓｗｋを発信する。このアンテナＭＬからのウェイク信号Ｓｗｋの発信時間は、タイマ７１ｂの作動時間である２秒間とされている。電子キー８０が車外通信エリアＳｍｌに進入している場合、照合ＥＣＵ７１と電子キー８０との間では、先の車外通信と同様の無線通信が行われる。
【００４０】
充電ＥＣＵ７５は、アンロックスイッチ５３の操作を契機とした車外照合が成立すると、ロック機構４１をアンロック状態に切り替えるとともに、タイマ７５ｂを作動させる。これにより、給電プラグ１０とインレット３１とが接続されている場合、インレット３１から給電プラグ１０を取り外すことができる。なお、タイマ７５ｂが作動中において、インレット３１から給電プラグ１０が取り外されない場合には、充電ＥＣＵ７５は、ロック機構４１を再度ロック状態に切り替える。
【００４１】
次に、スマートシステムの作用について説明する。
照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬを駆動させてウェイク信号Ｓｗｋを間欠的に発信させている。このとき、アンテナＭＬの駆動は停止されている。これに対し、照合ＥＣＵ７１は、アンロックスイッチ５３が操作された場合に、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからのウェイク信号Ｓｗｋの発信を一時的に停止させるとともに、アンテナＭＬのみからウェイク信号Ｓｗｋを発信させる。すなわち、アンテナＭＬが車外通信エリアＳｍｌへ向けてウェイク信号Ｓｗｋ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを発信するタイミングは、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬが車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｐｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌへ向けてＬＦ帯のウェイク信号Ｓｗｋ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを発信するタイミングと異なる。従って、本例の車外通信エリアＳｍｌは、その一部が車外通信エリアＳｄｒ，Ｓｔｌと重なっているものの、重なっているエリアには、片方のアンテナからのみＬＦ帯の無線信号が発信される。すなわち、ＬＦ帯の無線信号が重ならないため、干渉が発生しない。これにより、車外通信エリアが重なっているエリアにおいて、車両１と電子キー８０との間の無線信号の授受が好適に行われる。
【００４２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）アンロックスイッチ５３の操作を通じて、給電プラグ１０をインレット３１から取り外す旨のユーザ意志が確認された場合において、アンテナＭＬからＬＦ帯の無線信号を発信するとき、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからＬＦ帯の無線信号は発信されない。このため、アンテナＭＬから発信する無線信号は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬから発信される無線信号と干渉しない。従って、アンテナＭＬを介して電子キー８０と車両１（照合ＥＣＵ７１）との間の無線信号の授受は好適に行われる。これにより、給電プラグ１０の取り外しにかかる無線通信の信頼性、ひいては、ロック機構４１の動作の信頼性を確保することができる。
【００４３】
（２）アンテナＭＬからの無線信号（ウェイク信号Ｓｗｋ）の発信は、アンロックスイッチ５３が操作されたことを契機として行われる。換言すれば、アンロックスイッチ５３が操作されない限りアンテナＭＬから無線信号が発信されることはなくアンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからウェイク信号Ｓｗｋが間欠発信される。このため、ドアの施解錠を実行するときの電子キー８０と車両１との間の無線信号の授受は好適に行われる。従って、ドアの施解錠に係る無線通信の信頼性を確保することができる。
【００４４】
（３）充電ＥＣＵ７５に、ロック機構４１がアンロック状態とされたことを契機として始動するタイマ７５ｂを設けた。そして、充電ＥＣＵ７５は、タイマ７５ｂの起動中に給電プラグ１０がインレット３１から取り外されなければ、ロック機構４１を再度ロック状態にするようにした。このため、ユーザが、ロック機構４１をアンロック状態とした後、何らかの理由で給電プラグ１０をインレット３１から取り外すことなく車両を離れた場合、ロック機構４１は自動的に再度ロック状態となる。これにより、ユーザが離れているときに給電プラグ１０が不正に取り外されることを抑制することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、アンロックスイッチ５３は省略してもよい。この場合、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬとは異なるタイミングでアンテナＭＬからウェイク信号Ｓｗｋを間欠発信させるようにする。このように構成しても、アンテナＭＬから発信される無線信号は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬから発信される無線信号と干渉することが抑制される。
【００４６】
・上記実施形態において、タイマ７５ｂは省略してもよい。このように構成しても、上記実施形態の（１），（２）の効果と同様の効果を得ることができる。
・上記実施形態では、アンテナＭＬは、モジュール５１に設けたが、インレット３１近傍に無線信号を発信すれば、その搭載位置はこれに限らない。例えば、ロック機構４１やインレット３１の周辺における車両１の内壁等に設けてもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
・上記実施形態において、タイマ７５ｂの起動時間は３０秒に設定されたが、この時間は任意に変更してもよい。なお、この時間は、ユーザ以外による給電プラグの不正な取り外しを防止する観点から、数十秒程度に設定することが望ましい。
【００４８】
・上記実施形態において、タイマ７５ｂの起動時間は２秒に設定されたが、この時間は任意に変更してもよい。なお、この時間は、ユーザによるドアの施解錠の利便性を確保する観点から、数秒程度に設定することが望ましい。
【００４９】
・上記各実施形態において、外部電源９１からバッテリ４へ充電する際の制御は、充電ＥＣＵ７５にて行ったが、照合ＥＣＵ７１が行ってもよい。この場合、充電ＥＣＵ７５は、不要となる。
【００５０】
・上記各実施形態において、インレット３１は車両１の後方右側面に設けるようにしたが、これに限らず、後方左側面や前方両側面、車両前面等に設けてもよい。
・上記各実施形態において、電子キーシステム７０で使用する電波の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両１から電子キー８０に電波発信するときの周波数と、電子キー８０から車両１に電波を返すときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。
【００５１】
・上記各実施形態において、プラグインハイブリッド式の車両１のインレット３１に適用したが、プラグインハイブリッド式の車両に限らず、電気自動車のインレット等に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
ＤＦ，ＤＲ，ＭＬ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬ…アンテナ、Ｓａｃ…アック信号、Ｓｃｈ…チャレンジ信号、Ｓｗｋ…ウェイク信号Ｓｉｄ…ＩＤコード信号、Ｓｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｍｌ，Ｓｐｆ…車外通信エリア、１…車両、２…駆動輪、３…ハイブリッドシステム、４…バッテリ、６…コンバータ、８ＤＦ，８ＤＲ，８ＰＦ，８ＰＲ，８ＴＬ…ドア、１０…給電プラグ、１２…接続ケーブル、３１…インレット、４１…ロック機構、４３…挿入検出装置、５１…モジュール、５３…アンロックスイッチ、７０…電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７１ａ，８１ａ…メモリ、７１ｂ，７５ｂ…タイマ、７２…車外ＬＦ発信機、７３…車内ＬＦ発信機、７４…ＵＨＦ受信機、７５…制御装置としての充電ＥＣＵ、８０…電子キー、８１…通信制御部、８２…ＬＦ受信部、８３…ＵＨＦ発信部、９０…充電システム、９１…外部電源、９２…充電スイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受電コネクタに接続されてバッテリに充電を行う給電プラグのロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両からの排出ガスを少なく抑えることを目的として、各車両メーカでは、モータを駆動源とする電気自動車（ハイブリッド車も含む）の開発気運が非常に高くなってきている。このような電気自動車では、車両の動力源を駆動するためのバッテリの電力残量が少なくなる度に、例えば家庭や電気スタンド等においてバッテリに充電を行う必要がある。このことから、電気自動車にはユーザにも簡単に扱える様々な充電システムが設けられることになる。このようなシステムとしては、例えば特許文献１に示されるものが知られている。このシステムでは、例えば家庭の商用電源に繋がる給電プラグを接続可能としたインレット（受電コネクタ）を車両に設け、帰宅したときなどに駐車車両のインレットに給電プラグを接続し、商用電源を車両に送り込むことによって車両のバッテリに充電を行う。給電プラグには係止爪が、インレットには係合部がそれぞれ形成されており、両者が係合することにより、給電プラグとインレットとの接続が維持される。給電プラグに設けられる操作部の操作に連動して係止爪が変位することにより、係合部との係合状態が解除される。これにより、給電プラグをインレットから取り外し可能となる。
【０００３】
ところで、バッテリの充電には、ガソリン車のガソリン補給に比べて比較的長い時間を要する。このことから給電プラグをインレットに接続した状態で車両を長時間放置するケースが多くなる。このため、例えば、給電中の車両から不正に給電プラグを取り外して別の車両のインレットに装着して盗電されたり、給電プラグ自体が盗まれたりすることも想定される。そこで、バッテリの充電中における係止爪の変位を規制するために、給電プラグのロック装置が考案されている。このようなロック装置の例として、モータにより駆動されるロックバーを備えたものがある。このロックバーは、給電プラグの係止爪がインレットの係合部に係合した状態で、ロック位置に位置して係止爪の動きを固定する。このロックバーによるロック状態では、給電プラグをインレットから引き抜くことができなくなる。給電プラグをインレットから取り外すには、ロックバーをアンロック位置に位置させて給電プラグの係止爪の動きを許容する。なお、こうしたロック装置には、インレットと給電プラグとの接続を検出するセンサとアンロックスイッチが設けられている。センサが接続を検出したとき、ロックバーは、アンロック位置からロック位置へ変位する。アンロックスイッチが操作されたとき、ロックバーはロック位置からアンロック位置へ変位する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６１８９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１９４７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の車両には、例えば、特許文献２に示すように、ユーザの携帯する電子キーとの間で無線通信を行い、この無線通信が成立する場合にのみ車両ドアの施解錠やエンジンの始動を許可するスマートシステムが搭載されている。車両は、ＬＦ帯の無線信号を間欠的に送信することにより、車両の周辺に送信エリアを形成する。電子キーは、通信エリアに入ってＬＦ帯の無線信号を受信すると、ＵＨＦ帯の無線信号を送信する。車両は、受信したＵＨＦ帯の無線信号の妥当性が確認されるとき、ドアの解錠などを許可する。
【０００６】
近年、防犯の観点から、このスマートシステムを利用した給電プラグのロック装置の開発が行われている。このようなロック装置では、例えば、インレットの近傍にＬＦ帯の無線信号を発信するアンテナを設ける。そして、このアンテナからの無線信号をトリガとして車両と電子キーとの間で無線通信が成立したときに、ロック装置は、給電プラグの取り外しを許可する。このように構成することにより、給電プラグの不正取り外しをさらに抑制することができる。
【０００７】
しかしながら、先の通信エリアを形成する無線信号と、インレットのアンテナからの無線信号とが重なることが懸念される。ＬＦ帯の無線信号は、重なり合う場合、互いに干渉して打ち消し合うことがわかっている。この干渉が起きた場合、電子キーは、ＬＦ帯の無線信号を受信できるエリアに侵入しても、その無線信号を受信できないおそれがある。電子キーが無線信号を受信できない場合、電子キーと車両との間の無線通信が成立しないので、給電プラグのロック装置は、給電プラグの取り外しを許可しない。
【０００８】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線信号の信頼性を確保することにより、動作の信頼性を確保することができる給電プラグのロック装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電子キーとの間で相互に行われる無線信号の授受を通じて、ドアの解錠を実行又は許可する認証機能を備えた車両に搭載され、車両のインレットに接続される給電プラグの許可のない取り外しを規制する一方で、前記認証機能を通じて、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しの許可を行う制御装置を備える給電プラグのロック装置において、前記車両は、前記電子キーに対して応答を要求する無線信号を発信するアンテナを複数個備え、そのうちの一つは、前記給電プラグの取り外しの許可に係る応答を要求する無線信号を発信するもの、他のアンテナは、ドアの解錠の実行又は許可に係る応答を要求する無線信号を発信するものとし、前記制御装置は、駐車中は通常、一のアンテナを通じた前記給電プラグの取り外しに係る無線信号の送信を停止した状態に維持しつつ、前記他のアンテナを通じてドアの解錠に係る無線信号を送信する一方で、前記給電プラグの取り外しにかかる無線信号を送信する際には、ドアの解錠に係る無線信号の発信を停止することを要旨とする。
【００１０】
同構成によれば、給電プラグのインレットからの取り外しの許可するために発信される無線信号は、ドアの解錠を実行又は許可するために発信される他の発信機からの無線信号と同じタイミングで発信されることがない。従って、給電プラグの取り外しに係る無線信号とドアの解錠に係る無線信号とが干渉し合うこともない。このため、干渉に起因して電子キーと車両との間の無線通信が阻害されることもない。これにより、電子キーと車両との間の無線通信、ひいては給電プラグのロック装置の動作の信頼性を確保することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の給電プラグのロック装置において、前記車両は、前記給電プラグを前記インレットから取り外すときに操作されるスイッチを備え、前記制御装置は、前記スイッチが操作されたとき、ドアの解錠に係る無線信号の送信を停止するとともに、前記給電プラグの取り外しに係る無線信号を送信することを要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、他の発信機からの無線信号の送信が停止されて一の発信機から無線信号が発信されるのは、スイッチが操作されたときのみである。換言すれば、スイッチが操作されない限り給電プラグの取り外しに係る無線信号が送信されることはなく、他の発信機からドアの解錠に係る無線信号が発信される。このため、ドアの解錠に係る電子キーと車両との間の無線信号の授受は好適に行われる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の給電プラグのロック装置において、前記制御装置は、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを許可したことを契機として前記給電プラグの取り外しに要すると想定される時間に基づき設定される一定期間だけ作動するタイマを備え、同タイマの作動中に前記給電プラグが前記インレットから取り外されなければ、再度前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを規制することを要旨とする。
【００１４】
同構成によれば、給電プラグの取り外しが許可された後、一定期間にわたって給電プラグがインレットから取り外されなかった場合、制御装置は再度給電プラグの取り外しを規制する。これにより、例えば、ユーザが離れているときに給電プラグが不正に取り外されることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、無線信号の信頼性を確保することにより、動作の信頼性を確保することができる給電プラグのロック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態における給電プラグのロック装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における車両の平面図。
【図３】ドアの施解錠を行うときに車両が発信する無線信号と、受信する無線信号とのタイムチャート。
【図４】給電プラグの取り外しを行うときに車両が発信する無線信号のタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の給電プラグのロック装置をプラグインハイブリッド車に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
＜電子キーシステム＞
図１に示すように、車両１には、例えば運転者が実際に車両キーを操作しなくてもドアの施解錠を可能とする電子キーシステム７０が搭載されている。電子キーシステム７０は、車両１との間で相互に無線通信を行う電子キー８０を備える。
【００１８】
車両１には、電子キー８０及び車両１のＩＤコードの照合を行う照合ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７１が設けられている。照合ＥＣＵ７１は、車両１に固有のキーコードとしてＩＤコードが記憶されたメモリ７１ａを備えている。照合ＥＣＵ７１には、車外ＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）発信機７２と、車内ＬＦ発信機７３と、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）受信機７４とが接続されている。車外ＬＦ発信機７２のアンテナは、車両１の各ドア及び後述するインレット３１に埋設されて車外にＬＦ帯の信号を発信する。車内ＬＦ発信機７３のアンテナは、車内床下等に埋設されて車内にＬＦ帯の無線信号を発信する。ＵＨＦ受信機７４のアンテナは、車内に埋設されてＵＨＦ帯の無線信号を受信する。これら各アンテナは切り替え可能とされている。なお、車両１が発信するＬＦ帯の無線信号にはウェイク信号Ｓｗｋとチャレンジ信号Ｓｃｈとがある。ウェイク信号Ｓｗｋは、電子キー８０が車両１の近傍に存在することを確認するための信号であり、チャレンジ信号Ｓｃｈは、電子キー８０にＩＤコードを要求する信号である。
【００１９】
一方、電子キー８０には、通信制御部８１が設けられている。通信制御部８１は、電子キー８０に固有のＩＤコードが記憶されたメモリ８１ａを備えている。通信制御部８１には、ＬＦ帯の無線信号を受信するＬＦ受信部８２と、通信制御部８１の指令に従いＵＨＦ帯の無線信号を発信するＵＨＦ発信部８３とが接続されている。なお、電子キー８０が発信するＵＨＦ帯の無線信号にはアック信号ＳａｃとＩＤコード信号Ｓｉｄとがある。アック信号Ｓａｃは、ウェイク信号Ｓｗｋに対して応答するための信号であり、ＩＤコード信号Ｓｉｄは、チャレンジ信号Ｓｃｈに対して応答するための信号で自身のＩＤコードが含まれる。
【００２０】
照合ＥＣＵ７１は、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のウェイク信号Ｓｗｋを間欠的に発信させることにより、車両１の周辺に車外通信エリアを形成する。このとき照合ＥＣＵ７１は、各ドアのアンテナのみを動作させて、インレット３１のアンテナは停止した状態に維持する。電子キー８０は、車外通信エリアに進入すると、ＬＦ受信部８２を介してウェイク信号Ｓｗｋを受信する。通信制御部８１は、ＬＦ受信部８２を介してウェイク信号Ｓｗｋを受信するとこれに対する応答として、ＵＨＦ帯のアック信号Ｓａｃを、ＵＨＦ発信部８３を介して発信する。
【００２１】
照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４を介してアック信号Ｓａｃを受信すると、車外ＬＦ発信機７２からＬＦ帯のチャレンジ信号Ｓｃｈを発信する。電子キー８０の通信制御部８１は、ＬＦ受信部８２を介してチャレンジ信号Ｓｃｈを受信すると、自身のメモリ８１ａに登録されたＩＤコードを含ませたＵＨＦ帯のＩＤコード信号Ｓｉｄを、ＵＨＦ発信部８３を介して発信する。照合ＥＣＵ７１は、ＵＨＦ受信機７４を介してＩＤコード信号Ｓｉｄを受信すると、自身のメモリ７１ａに登録されたＩＤコードとＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードとのＩＤ照合（車外照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立した状態で、ドアハンドルに設けられる図示しない生体センサを介してユーザのドアハンドルへの接触を検出すると、同じく図示しないドアロック装置による車両ドアの解錠を実行する。
【００２２】
照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立して車両ドアが解錠された後、ドアが開けられて運転者が乗車したことを認識すると、今度は車内ＬＦ発信機７３からウェイク信号Ｓｗｋを発信して車内全域に車内通信エリアを形成する。電子キー８０は、車内通信エリアに進入すると、先の車外照合と同様のＩＤ照合（車内照合）を行う。照合ＥＣＵ７１は、車内照合が成立すると、後述するハイブリッドシステム３の始動を許可する。
【００２３】
＜充電システム＞
図１に示すように、車両１には、駆動輪２の駆動源としてエンジンとモータとを組み合わせて使用するハイブリッドシステム３が備えられている。ハイブリッドシステム３は、エンジンの動力のみを機械的に駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジンの動力で発電を行ってモータの回転を駆動輪２に伝えて走行するモードと、エンジン及びモータの双方で駆動輪２を駆動するモードと、エンジンを使用せずにモータのみで走行するモードとを有している。
【００２４】
ハイブリッドシステム３には、モータに電力を供給する走行用のバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、エンジンの動力によって発電された電力が充電されるだけでなく、車両１の外部電源９１からの電力が充電可能とされている。
【００２５】
バッテリ４は、プラグイン式の充電システム９０によって充電される。充電システム９０は、住宅や電気スタンド等の外部電源９１に接続ケーブル１２を介して接続される給電プラグ１０を備えている。給電プラグ１０は、車両１に接続可能とされている。外部電源９１からは交流電力が給電プラグ１０を介して車両１に供給される。接続ケーブル１２には、充電を開始する際に操作される充電スイッチ９２が設けられている。給電プラグ１０が車両１に接続された状態において、充電スイッチ９２がオン操作又はオフ操作されると、その旨の信号が給電プラグ１０を介して車両１に出力される。
【００２６】
車両１には、給電プラグ１０の接続先としてインレット３１が取り付けられている。インレット３１は、給電プラグ１０を挿し込むコネクタ部品であって、本例では、図２に示すように、車両１の後部右側面に設けられている。インレット３１は、車両１に対して開閉可能に設けられたフェンダーリッドにより外部環境から保護されている。
【００２７】
インレット３１に給電プラグ１０が挿し込まれることにより、これらは電気的に接続される。インレット３１に供給される交流電力は、コンバータ６によって直流電力に変換され、この直流電力がバッテリ４に供給される。
【００２８】
車両１には、充電に関わる制御を行う充電ＥＣＵ７５が設けられている。充電ＥＣＵ７５は、図示しない車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して照合ＥＣＵ７１との間で通信可能とされている。充電ＥＣＵ７５は、当該通信を通じて照合ＥＣＵ７１におけるＩＤ照合の成立結果を確認可能である。また、充電ＥＣＵ７５は、信号線の接続状態等に基づき給電プラグ１０がインレット３１に挿し込まれたことを認識可能である。
【００２９】
インレット３１には、ロック機構４１及びモジュール５１が設けられている。ロック機構４１は、インレット３１に接続された給電プラグ１０の取り外しを規制するものである。モジュール５１は、充電状態を示す充電インジケータなどの各種電装部品が一体とされたものである。本例では、ロック機構４１は、車両１の内部におけるインレット３１の上部に、モジュール５１は、インレット３１の車両外側に設けられている。なお、図１に示すように、これらロック機構４１及びモジュール５１は、充電ＥＣＵ７５に電気的に接続されている。
【００３０】
ロック機構４１には、給電プラグ１０がインレット３１に好適に挿入された状態であることを検出する挿入検出装置４３が設けられている。挿入検出装置４３は、充電ＥＣＵ７５に電気的に接続されている。充電ＥＣＵ７５は、挿入検出装置４３を通じて、給電プラグ１０とインレット３１との接続状態を判断する。充電ＥＣＵ７５は、インレット３１に給電プラグ１０が接続された旨認識した場合には、ロック機構４１を通じて、インレット３１に接続された給電プラグ１０の許可のない取り外しを規制する（ロック状態）。
【００３１】
充電ＥＣＵ７５は、給電プラグ１０とインレット３１とが接続された状態において、充電スイッチ９２がオン操作された旨の信号を給電プラグ１０及びインレット３１を介して受けるとコンバータ６の制御を通じてバッテリ４への給電を開始する。
【００３２】
モジュール５１には、アンロックスイッチ５３が設けられている。アンロックスイッチ５３が操作されると、その旨の信号が充電ＥＣＵ７５に出力される。充電ＥＣＵ７５は、アンロックスイッチ５３が操作されたことを認識すると、照合ＥＣＵ７１及び車外ＬＦ発信機７２を通じて車外ＩＤ照合を行う。このとき、照合ＥＣＵ７１は、各ドアのアンテナの動作を停止し、インレット３１のアンテナのみ動作させる。照合ＥＣＵ７１には、タイマ７１ｂが設けられている。タイマ７１ｂのカウント終了時間は、２秒に設定されている。照合ＥＣＵ７１は、充電ＥＣＵ７５から、アンロックスイッチ５３が操作された旨示す信号を受信すると、タイマ７１ｂを作動させて、このタイマ７１ｂが作動している間だけ、車外ＬＦ発信機７２から特定のエリアに向けてウェイク信号Ｓｗｋを発信する。充電ＥＣＵ７５は、照合ＥＣＵ７１を通じて、アンロックスイッチ５３の操作をトリガとする車外ＩＤ照合が成立した旨認識すると、ロック機構４１を通じて、インレット３１に接続された給電プラグ１０の取り外しを許可する（アンロック状態）。このとき、充電ＥＣＵ７５は、コンバータ６の制御を通じて、給電プラグ１０からバッテリ４への充電を停止する。なお、充電ＥＣＵ７５には、タイマ７５ｂが設けられている。タイマ７１ｂのカウント終了時間は、３０秒に設定されている。タイマ７５ｂは、ロック機構４１がアンロック状態とされたことを契機として作動する。充電ＥＣＵ７５は、タイマ７５ｂの作動中にインレット３１から給電プラグ１０が取り外されなければ、ロック機構４１を再度、ロック状態に移行させる。
【００３３】
次に、車両の周辺に形成される通信エリアについて説明する。
図２に示すように、車両１には、５枚のドア８ＤＦ（Ｄｒｉｖｅｒ Ｆｒｏｎｔ），８ＤＲ（Ｄｒｉｖｅｒ Ｒｅａｒ），８ＰＦ（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｆｒｏｎｔ），８ＰＲ（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ Ｒｅａｒ），８ＴＬ（Ｔａｉｌ）が設けられている。ドア８ＴＬは、いわゆるトランクリッドである。６つのアンテナのうち４つのアンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲは、各ドア８ＤＦ，８ＤＲ，８ＰＦ，８ＰＲのドアノブに埋設されている。アンテナＴＬは、ドア８ＴＬに埋設されている。これら各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬは、図１に示すように、車外ＬＦ発信機７２と接続されている。なお、通常は、１つのアンテナに対して1つの車外ＬＦ発信機を設けるが、ここでは、図面が複雑になって見にくくなることを回避するために車外ＬＦ発信機を一つにまとめている。
【００３４】
図２に示すように、各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬには、車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌが設定されている。この車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌは、それぞれのアンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬを中心とする半径約１ｍとされた半球状とされている。なお、トランクリッドにも、図示しない生体センサが設けられている。生体センサは、ユーザの接触を検出してその旨示す信号を照合ＥＣＵ７１に送る。
【００３５】
インレット３１は、ドア８ＤＲのさらに後方に設けられている。アンテナＭＬは、インレット３１のモジュール５１に埋設されている。このアンテナＭＬは、先の各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬと同様に車外通信エリアＳｍｌが設定されている。この車外通信エリアＳｍｌは、アンテナＭＬを中心とする半径約１ｍとされた半球状とされている。図２に示すように、車外通信エリアＳｍｌの一部は、車外通信エリアＳｄｒ，Ｓｔｌと重なっている。
【００３６】
次に車外ＩＤ照合について説明する。このとき車両１は、駐車状態とする。また、給電プラグ１０は、インレット３１に接続されているものとする。
図３に示すように、照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬから各車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌに向けてＬＦ帯のウェイク信号Ｓｗｋを間欠的に発信させる。また、各アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬは、ウェイク信号Ｓｗｋを同時に発信する。電子キー８０は、この車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌのいずれかに進入して、ウェイク信号Ｓｗｋを受信すると、これに対する応答としてアック信号Ｓａｃを発信する。
【００３７】
照合ＥＣＵ７１は、アック信号Ｓａｃを受信すると、電子キー８０が車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｐｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌのいずれかに進入してきた旨認識する。そして、次に照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＰＦ，ＤＲ，ＰＲ，ＴＬをこの順番で駆動させて、各車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｐｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌにチャレンジ信号Ｓｃｈを順次発信する。これは、電子キー８０が、各車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌのいずれかに存在しているかを認識するためである。例えば、電子キー８０が車外通信エリアＳｐｆに進入している場合、図３に示すように、電子キー８０は、アンテナＰＦから発信されたチャレンジ信号Ｓｃｈを受信する。そして、電子キー８０、これに対する応答としてＩＤコード信号Ｓｉｄを発信する。照合ＥＣＵ７１は、ＩＤコード信号Ｓｉｄを受信したタイミングにより、電子キー８０がどの車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌにいるか（ここでは、車外通信エリアＳｐｆにいることを）を特定する。また、このとき、照合ＥＣＵ７１は、ＩＤコード信号Ｓｉｄに含まれるＩＤコードが自身のものと対応するか否かを判断する。これにより、照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立したか否かを判断する。
【００３８】
照合ＥＣＵ７１は、車外照合が成立する旨判断した場合に、電子キー８０が存在する車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｆ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌに対応するドアノブに設けられる生体センサへの接触を検出すると、図示しないドアロック装置による車両ドアの解錠を実行する。
【００３９】
ウェイク信号Ｓｗｋの間欠的な発信中において、モジュール５１に設けられるアンロックスイッチ５３が操作された場合には、図４に示すように、照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからのウェイク信号Ｓｗｋの間欠発信を停止し、アンテナＭＬからのみウェイク信号Ｓｗｋを発信する。このアンテナＭＬからのウェイク信号Ｓｗｋの発信時間は、タイマ７１ｂの作動時間である２秒間とされている。電子キー８０が車外通信エリアＳｍｌに進入している場合、照合ＥＣＵ７１と電子キー８０との間では、先の車外通信と同様の無線通信が行われる。
【００４０】
充電ＥＣＵ７５は、アンロックスイッチ５３の操作を契機とした車外照合が成立すると、ロック機構４１をアンロック状態に切り替えるとともに、タイマ７５ｂを作動させる。これにより、給電プラグ１０とインレット３１とが接続されている場合、インレット３１から給電プラグ１０を取り外すことができる。なお、タイマ７５ｂが作動中において、インレット３１から給電プラグ１０が取り外されない場合には、充電ＥＣＵ７５は、ロック機構４１を再度ロック状態に切り替える。
【００４１】
次に、スマートシステムの作用について説明する。
照合ＥＣＵ７１は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬを駆動させてウェイク信号Ｓｗｋを間欠的に発信させている。このとき、アンテナＭＬの駆動は停止されている。これに対し、照合ＥＣＵ７１は、アンロックスイッチ５３が操作された場合に、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからのウェイク信号Ｓｗｋの発信を一時的に停止させるとともに、アンテナＭＬのみからウェイク信号Ｓｗｋを発信させる。すなわち、アンテナＭＬが車外通信エリアＳｍｌへ向けてウェイク信号Ｓｗｋ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを発信するタイミングは、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬが車外通信エリアＳｄｆ，Ｓｐｆ，Ｓｄｒ，Ｓｐｒ，Ｓｔｌへ向けてＬＦ帯のウェイク信号Ｓｗｋ及びチャレンジ信号Ｓｃｈを発信するタイミングと異なる。従って、本例の車外通信エリアＳｍｌは、その一部が車外通信エリアＳｄｒ，Ｓｔｌと重なっているものの、重なっているエリアには、片方のアンテナからのみＬＦ帯の無線信号が発信される。すなわち、ＬＦ帯の無線信号が重ならないため、干渉が発生しない。これにより、車外通信エリアが重なっているエリアにおいて、車両１と電子キー８０との間の無線信号の授受が好適に行われる。
【００４２】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）アンロックスイッチ５３の操作を通じて、給電プラグ１０をインレット３１から取り外す旨のユーザ意志が確認された場合において、アンテナＭＬからＬＦ帯の無線信号を発信するとき、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからＬＦ帯の無線信号は発信されない。このため、アンテナＭＬから発信する無線信号は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬから発信される無線信号と干渉しない。従って、アンテナＭＬを介して電子キー８０と車両１（照合ＥＣＵ７１）との間の無線信号の授受は好適に行われる。これにより、給電プラグ１０の取り外しにかかる無線通信の信頼性、ひいては、ロック機構４１の動作の信頼性を確保することができる。
【００４３】
（２）アンテナＭＬからの無線信号（ウェイク信号Ｓｗｋ）の発信は、アンロックスイッチ５３が操作されたことを契機として行われる。換言すれば、アンロックスイッチ５３が操作されない限りアンテナＭＬから無線信号が発信されることはなくアンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬからウェイク信号Ｓｗｋが間欠発信される。このため、ドアの施解錠を実行するときの電子キー８０と車両１との間の無線信号の授受は好適に行われる。従って、ドアの施解錠に係る無線通信の信頼性を確保することができる。
【００４４】
（３）充電ＥＣＵ７５に、ロック機構４１がアンロック状態とされたことを契機として始動するタイマ７５ｂを設けた。そして、充電ＥＣＵ７５は、タイマ７５ｂの起動中に給電プラグ１０がインレット３１から取り外されなければ、ロック機構４１を再度ロック状態にするようにした。このため、ユーザが、ロック機構４１をアンロック状態とした後、何らかの理由で給電プラグ１０をインレット３１から取り外すことなく車両を離れた場合、ロック機構４１は自動的に再度ロック状態となる。これにより、ユーザが離れているときに給電プラグ１０が不正に取り外されることを抑制することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、アンロックスイッチ５３は省略してもよい。この場合、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬとは異なるタイミングでアンテナＭＬからウェイク信号Ｓｗｋを間欠発信させるようにする。このように構成しても、アンテナＭＬから発信される無線信号は、アンテナＤＦ，ＤＲ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬから発信される無線信号と干渉することが抑制される。
【００４６】
・上記実施形態において、タイマ７５ｂは省略してもよい。このように構成しても、上記実施形態の（１），（２）の効果と同様の効果を得ることができる。
・上記実施形態では、アンテナＭＬは、モジュール５１に設けたが、インレット３１近傍に無線信号を発信すれば、その搭載位置はこれに限らない。例えば、ロック機構４１やインレット３１の周辺における車両１の内壁等に設けてもよい。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
・上記実施形態において、タイマ７５ｂの起動時間は３０秒に設定されたが、この時間は任意に変更してもよい。なお、この時間は、ユーザ以外による給電プラグの不正な取り外しを防止する観点から、数十秒程度に設定することが望ましい。
【００４８】
・上記実施形態において、タイマ７５ｂの起動時間は２秒に設定されたが、この時間は任意に変更してもよい。なお、この時間は、ユーザによるドアの施解錠の利便性を確保する観点から、数秒程度に設定することが望ましい。
【００４９】
・上記各実施形態において、外部電源９１からバッテリ４へ充電する際の制御は、充電ＥＣＵ７５にて行ったが、照合ＥＣＵ７１が行ってもよい。この場合、充電ＥＣＵ７５は、不要となる。
【００５０】
・上記各実施形態において、インレット３１は車両１の後方右側面に設けるようにしたが、これに限らず、後方左側面や前方両側面、車両前面等に設けてもよい。
・上記各実施形態において、電子キーシステム７０で使用する電波の周波数は、必ずしもＬＦやＵＨＦに限定されず、これら以外の周波数が使用可能である。また、車両１から電子キー８０に電波発信するときの周波数と、電子キー８０から車両１に電波を返すときの周波数とは、必ずしも異なるものに限定されず、これらを同じ周波数としてもよい。
【００５１】
・上記各実施形態において、プラグインハイブリッド式の車両１のインレット３１に適用したが、プラグインハイブリッド式の車両に限らず、電気自動車のインレット等に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
ＤＦ，ＤＲ，ＭＬ，ＰＦ，ＰＲ，ＴＬ…アンテナ、Ｓａｃ…アック信号、Ｓｃｈ…チャレンジ信号、Ｓｗｋ…ウェイク信号Ｓｉｄ…ＩＤコード信号、Ｓｄｆ，Ｓｄｒ，Ｓｍｌ，Ｓｐｆ…車外通信エリア、１…車両、２…駆動輪、３…ハイブリッドシステム、４…バッテリ、６…コンバータ、８ＤＦ，８ＤＲ，８ＰＦ，８ＰＲ，８ＴＬ…ドア、１０…給電プラグ、１２…接続ケーブル、３１…インレット、４１…ロック機構、４３…挿入検出装置、５１…モジュール、５３…アンロックスイッチ、７０…電子キーシステム、７１…照合ＥＣＵ、７１ａ，８１ａ…メモリ、７１ｂ，７５ｂ…タイマ、７２…車外ＬＦ発信機、７３…車内ＬＦ発信機、７４…ＵＨＦ受信機、７５…制御装置としての充電ＥＣＵ、８０…電子キー、８１…通信制御部、８２…ＬＦ受信部、８３…ＵＨＦ発信部、９０…充電システム、９１…外部電源、９２…充電スイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子キーとの間で相互に行われる無線信号の授受を通じて、ドアの解錠を実行又は許可する認証機能を備えた車両に搭載され、車両のインレットに接続される給電プラグの許可のない取り外しを規制する一方で、前記認証機能を通じて、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しの許可を行う制御装置を備える給電プラグのロック装置において、
前記車両は、前記電子キーに対して応答を要求する無線信号を発信するアンテナを複数個備え、そのうちの一つは、前記給電プラグの取り外しの許可に係る応答を要求する無線信号を発信するもの、他のアンテナは、ドアの解錠の実行又は許可に係る応答を要求する無線信号を発信するものとし、
前記制御装置は、駐車中は通常、一のアンテナを通じた前記給電プラグの取り外しに係る無線信号の送信を停止した状態に維持しつつ、前記他のアンテナを通じてドアの解錠に係る無線信号を送信する一方で、前記給電プラグの取り外しにかかる無線信号を送信する際には、ドアの解錠に係る無線信号の発信を停止する給電プラグのロック装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給電プラグのロック装置において、
前記車両は、前記給電プラグを前記インレットから取り外すときに操作されるスイッチを備え、
前記制御装置は、前記スイッチが操作されたとき、ドアの解錠に係る無線信号の送信を停止するとともに、前記給電プラグの取り外しに係る無線信号を送信する給電プラグのロック装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の給電プラグのロック装置において、
前記制御装置は、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを許可したことを契機として前記給電プラグの取り外しに要すると想定される時間に基づき設定される一定期間だけ作動するタイマを備え、同タイマの作動中に前記給電プラグが前記インレットから取り外されなければ、再度前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを規制する給電プラグのロック装置。
【請求項１】
電子キーとの間で相互に行われる無線信号の授受を通じて、ドアの解錠を実行又は許可する認証機能を備えた車両に搭載され、車両のインレットに接続される給電プラグの許可のない取り外しを規制する一方で、前記認証機能を通じて、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しの許可を行う制御装置を備える給電プラグのロック装置において、
前記車両は、前記電子キーに対して応答を要求する無線信号を発信するアンテナを複数個備え、そのうちの一つは、前記給電プラグの取り外しの許可に係る応答を要求する無線信号を発信するもの、他のアンテナは、ドアの解錠の実行又は許可に係る応答を要求する無線信号を発信するものとし、
前記制御装置は、駐車中は通常、一のアンテナを通じた前記給電プラグの取り外しに係る無線信号の送信を停止した状態に維持しつつ、前記他のアンテナを通じてドアの解錠に係る無線信号を送信する一方で、前記給電プラグの取り外しにかかる無線信号を送信する際には、ドアの解錠に係る無線信号の発信を停止する給電プラグのロック装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給電プラグのロック装置において、
前記車両は、前記給電プラグを前記インレットから取り外すときに操作されるスイッチを備え、
前記制御装置は、前記スイッチが操作されたとき、ドアの解錠に係る無線信号の送信を停止するとともに、前記給電プラグの取り外しに係る無線信号を送信する給電プラグのロック装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の給電プラグのロック装置において、
前記制御装置は、前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを許可したことを契機として前記給電プラグの取り外しに要すると想定される時間に基づき設定される一定期間だけ作動するタイマを備え、同タイマの作動中に前記給電プラグが前記インレットから取り外されなければ、再度前記給電プラグの前記インレットからの取り外しを規制する給電プラグのロック装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１９１９２（Ｐ２０１３−１９１９２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４１３５（Ｐ２０１１−１５４１３５）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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