JP2011130560A - 電動移動体、管理装置、及び駆動管理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力を蓄えるためのバッテリと、近接又は接触したセキュリティトークンから電動移動体毎に固有の識別情報を読み出すことが可能な管理機器との間で通信する充電器を接続するための接続部と、前記接続部に前記充電器が接続された後、前記バッテリへの充電に関する所定の処理が開始された場合に駆動機構の動作を禁止する駆動禁止部と、前記セキュリティトークンから自身の前記識別情報が読み出された後で、当該駆動許可に応じて前記駆動機構の動作を許可する駆動許可部と、を備える、電動移動体が提供される。
【選択図】図4
Description
1:実施形態
1−1:はじめに
1−2:充電システムの全体構成
1−2−1:システム構成
1−2−2:駆動管理、課税処理の流れ
1−3:充電装置40の機能構成
1−4:電動移動体50の機能構成
1−5:管理装置60の機能構成
1−6:充電時の駆動管理方法
2:変形例(充電設備に認証機能を持たせる構成)
2−1:システム構成
2−2:充電時の駆動管理方法
3:ハードウェア構成例
4:まとめ
以下、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、セキュリティトークンに格納された電動移動体に固有の識別情報を利用して、電動移動体の利用者が充電中に管理機器の設置場所まで必ず足を運ぶように仕向ける仕組みに関する。また、本実施形態は、電動移動体の充電時に課される税金を安全かつ確実に徴収する仕組みに関する。
本実施形態に係る充電システムは、充電量に応じた課税処理まで考慮して設計されている。そこで、電動移動体(ここでは電気自動車を例に挙げる。)への課税に関する課題について、ここで簡単に説明する。電気自動車への課税には、電気自動車への課税に関する機器を識別するための情報が必要になる。電気自動車への充電時に管理可能な情報としては、例えば、充電設備の情報、電気自動車の情報、充電量の情報等がある。これらの情報を用いると、例えば、充電量に応じた電気料金の請求及び精算等を充電時に行えるような仕組みの実現が可能になる。しかしながら、充電量に応じて電気自動車に課せられる税金の課税処理を充電時に行えるようにする仕組みの実現には大きな困難を伴う。
まず、図1を参照しながら、本実施形態に係る充電システムの全体構成について説明する。図1は、本実施形態に係る充電システムのシステム構成例、及び当該充電システムで充電時に行われる課税処理の流れ(概要)を示す説明図である。なお、図1に示した充電システムのシステム構成は一例であり、本実施形態に係る技術的特徴を維持可能な範囲において任意にシステム構成を変形することが可能である。
図1に示すように、充電システムは、認証局10と、課税サーバ20と、充電装置40と、電動移動体50と、管理装置60と、リーダ/ライタ70とにより構成される。また、課税サーバ20は、ネットワーク30を介して充電装置40に接続されている。
認証局10は、公開鍵証明書を発行する機関である。認証局10は、例えば、国家により管理される。また、認証局10は、秘密鍵sk0、及び秘密鍵sk0とペアを成す公開鍵pk0を保持している。さらに、認証局10は、秘密鍵sk0を用いて生成された公開鍵証明書C0を保持している。但し、公開鍵証明書C0は、公開鍵pk0を含む。
課税サーバ20は、電動移動体50の所有者に対する課税処理を行う手段である。課税サーバ20は、例えば、国税庁により管理される。また、課税サーバ20は、秘密鍵skt、及び秘密鍵sktとペアを成す公開鍵pktを保持している。さらに、課税サーバ20は、認証局10により秘密鍵sk0を用いて生成された公開鍵証明書Ctを保持している。但し、公開鍵証明書Ctは、公開鍵pktを含む。
充電装置40は、プラグに接続された電動移動体50に電力を供給する手段である。また、充電装置40は、管理装置60に情報を送信したり、管理装置60から情報を受信したりすることができる。そして、充電装置40は、管理装置60を介してネットワーク30に接続し、管理装置60を経由して課税サーバ20に情報を送信したり、課税サーバ20から情報を受信したりすることができる。さらに、充電装置40は、プラグに接続された電動移動体50に情報を送信したり、プラグに接続された電動移動体50から情報を受信したりすることができる。
電動移動体50は、電力を蓄えるためのバッテリを搭載している。また、電動移動体50は、バッテリに蓄えられた電力を利用して駆動する駆動機構を備えている。さらに、電動移動体50は、充電装置40、管理装置60、ネットワーク30を介して課税サーバ20に情報を送信したり、課税サーバ20から情報を受信したりすることができる。そして、電動移動体50は、充電装置40を介して管理装置60に情報を送信したり、管理装置60から情報を受信したりすることができる。
管理装置60は、充電装置40に接続された電動移動体50の駆動管理、及び充電管理を行う手段である。また、管理装置60は、駆動管理、充電管理に加え、電動移動体50の駐車料金を管理するように構成されていてもよい。さらに、管理装置60は、複数の管理端末62に接続されている。さらに、各管理端末62は、リーダ/ライタ70に接続されている。管理端末62は、例えば、小売店舗の店舗内や駐車場等に設置される。リーダ/ライタ70は、近接又は接触されたセキュリティトークン80に格納された情報を読み出したり、セキュリティトークン80に情報を書き込んだりする。なお、セキュリティトークン80から読み出された情報は、管理端末62を介して管理装置60に入力される。
セキュリティトークン80は、電動移動体50を特定するための識別情報をセキュアに保持している。また、セキュリティトークン80は、暗号文を生成するための鍵情報をセキュアに保持している。さらに、セキュリティトークン80は、内部で乱数を発生するための乱数発生器を有している。そして、セキュリティトークン80は、セキュアに保持している鍵情報を用いて暗号文を生成する暗号生成器を有している。セキュリティトークン80としては、例えば、トランスポンダキーや非接触ICカード等を利用することが可能である。
まず、電動移動体50の利用者は、充電装置40が設置された場所に電動移動体50を駐車する。その後、電動移動体50の利用者は、店舗内や駐車場等に設置されたリーダ/ライタ70に自身のセキュリティトークン80を近接又は接触させる。このとき、リーダ/ライタ70は、セキュリティトークン80から識別情報を読み出す。次いで、リーダ/ライタ70により読み出された識別情報は、管理端末62を介して管理装置60に入力される。次いで、管理装置60は、リーダ/ライタ70から入力された識別情報を充電装置40に入力する。
さて、図1の例では認証局10が1カ所で管理されていた。しかし、電動移動体50の数が多くなると、認証局10の負担も大きくなる。そこで、図2に示すように、認証局10を階層的に管理するように変形してもよい。以下、この変形例について簡単に説明する。図2に示すように、認証局10は、上位認証局12と、下位認証局14、16とを含む階層的に構成を有する。
まず、図3Aを参照しながら、充電装置40の機能構成について説明する。図3は、充電装置40の機能構成例を示す説明図である。
通信部402は、管理装置60と通信する手段である。また、通信部402は、管理装置60を介してネットワーク30に接続し、課税サーバ20と通信することができる。制御部404は、通信部402、入出力部406、及び電力供給部408の動作を制御する手段である。入出力部406は、プラグに接続された電動移動体50に電力を供給する手段である。また、入出力部406は、プラグに接続された電動移動体50に情報を送信したり、プラグに接続された電動移動体50から情報を受信したりする。電力供給部408は、制御部404、入出力部406を介して、プラグに接続された電動移動体50に電力を供給するための電源(発電手段又はバッテリ)である。また、通信部402は、ネットワーク30を介して課税サーバ20と通信したり、管理装置60と情報のやり取りをする手段である。
プラグに電動移動体50が接続されると、入出力部406は、プラグに電動移動体50が接続されたことを検知する。そして、入出力部406は、電動移動体50の接続を制御部404に通知する。入出力部406から電動移動体50の接続が通知されると、制御部404は、通信部402を制御して管理装置60を経由した課税サーバ20との間の通信経路を確立する。
(変形例:ネットワークへの接続方法に関する変形)
図3Aに示した充電装置40は、管理装置60を介してネットワーク30に接続するための通信部402を有していた。しかし、本実施形態に係る充電システムの機能を実現する上で、必ずしも充電装置40が管理装置60を介してネットワーク30に接続できるようにしておく必要はない。例えば、図3Bに示すように、充電装置40の外部にあるネットワーク通信部45を利用してネットワーク30に接続できるようにしておけばよい。
次に、図4を参照しながら、電動移動体50の機能構成について説明する。図4は、電動移動体50の機能構成例を示す説明図である。
入出力部502は、プラグに接続された状態で充電装置40から電力の供給を受ける手段である。また、入出力部502は、プラグに接続された状態で、充電装置40に情報を送信したり、充電装置40から情報を受信したりする。バッテリ504は、入出力部502を介して、充電装置40から供給された電力を蓄える手段である。
プラグに電動移動体50が接続されると、入出力部502は、プラグに電動移動体50の接続が完了したことを検知する。そして、入出力部502は、電動移動体50の接続完了を制御部506に通知する。入出力部502から電動移動体50の接続完了が通知されると、制御部506は、充電装置40との間で相互認証を実施する。相互認証が成功し、充電装置40との間の通信経路が確立されると、制御部506は、記憶部508から認証処理に用いる公開鍵証明書(移動体証明書)を読み出す。そして、制御部506は、入出力部502を介して、記憶部508から読み出した移動体証明書を充電装置40に課税サーバ20宛てで送信する。
次に、図5を参照しながら、管理装置60の機能構成について説明する。図5は、管理装置60の機能構成例を示す説明図である。
図5に示すように、管理装置60は、主に、通信部602と、駆動許可部604と、情報取得部606と、充電許可部608とにより構成される。なお、管理装置60が有する機能の一部を管理端末62に分担させてもよい。
セキュリティトークン80がリーダ/ライタ70に近接又は接触されると、情報取得部606は、リーダ/ライタ70を介してセキュリティトークン80に格納された電動移動体50の識別情報を取得する。また、情報取得部606は、セキュリティトークン80により生成された乱数、及び当該乱数をセキュリティトークン80に格納された鍵情報に基づいて暗号化した暗号文を取得する。これら識別情報、乱数、暗号文を取得すると、情報取得部606は、取得した識別情報、乱数、暗号文を充電許可部608に入力する。
以下、本実施形態に係る駆動管理方法のうち、セキュリティトークン80を利用した駆動管理に関する処理の流れ、及び課税処理の流れについて順次説明する。
まず、図6〜図8を参照しながら、本実施形態に係る駆動管理方法について説明する。図6は、管理装置60とセキュリティトークン80との間における情報のやり取りを示すシーケンス図である。図7は、充電装置40と電動移動体50との間における情報のやり取りを示すシーケンス図である。図8は、充電装置40と電動移動体50との間で行われる相互認証の処理シーケンスを示す説明図である。
次に、図9を参照しながら、本実施形態に係る充電時の駆動管理方法に含まれる課税処理ついて、より詳細に説明する。図9は、本実施形態に係る充電時の駆動管理方法に関する一連の処理の流れを示す説明図である。特に、図9は、電動移動体50と課税サーバ20との間で行われる課税処理に関する情報のやり取りを詳細に説明した説明図である。
ところで、上記の認証処理に用いた公開鍵証明書の有効期限は、電動移動体50の法定整備期日に設定されていることが好ましい。この法定整備期日とは、例えば、電動移動体50が電気自動車である場合、電気自動車の車検日を意味する。但し、公開鍵証明書の有効期限を法定整備期日と完全に一致させる必要はなく、例えば、一ヶ月の猶予を持たせるなど、更新のための猶予を持たせても良いし、期日前に設定して利用時に車検が近づいていることを警告させるようにするなどの工夫をしてもよい。そのため、有効期限は法定整備期日に対し、所定の日数や時間を前後させてもよい。
さて、上記説明の中で、セキュリティトークン80から電動移動体50の識別情報を読み出す構成について述べた。本実施形態は、この識別情報の読み出し処理に応じて充電許可命令、駆動許可命令を与える構成に1つの特徴がある。識別情報は、管理端末62を介して管理装置60により取得される。そのため、管理装置60は、充電サービスを利用している電動移動体50の駐車状況及び充電状況を把握することができる。そこで、本件発明者は、電動移動体50の駐車状況及び充電状況を効率的に管理するために、電動移動体50の管理リストを管理装置60で管理する構成を考案した。この管理リストは、セキュリティトークン80から取得された識別情報を含むものである。また、この管理リストは、その識別情報が取得されたタイミングの情報(1度目か2度目かを示す回数情報等)をさらに含む。このような管理リストを管理装置60に生成させ、管理装置60にて管理リストの管理を行うことにより、駐車状況や充電状況に応じたサービスの提供が可能になる。なお、上記管理リストの生成及び管理を管理端末62が分担して行うように構成されていてもよい。
次に、本実施形態の一変形例について説明する。
本変形例に係る充電システムのシステム構成は、基本的に図1と同じであるが、図1における充電装置40が配電盤52、電動移動体専用充電コンセント54に変更される(図10を参照)。また、電動移動体50が配電盤52に接続されたコンセント522や電動移動体専用充電コンセント54に接続され、充電される仕組みに変更される。
ここで、図12を参照しながら、本変形例に係る充電時の駆動管理方法について説明する。図12は、本変形例に係る充電時の駆動管理方法に関する一連の処理の流れを示す説明図である。ここでは一例として、電動移動体50が接続された配電盤52と課税サーバ20との間で行われる課税処理について説明する。なお、配電盤52の処理を電動移動体専用充電コンセント54の処理に置き換えることで、電動移動体専用充電コンセント54と課税サーバ20のとの間で行われる課税処理の流れとなる。
上記の充電管理、駆動管理、認証処理、及び署名生成処理は、例えば、図13に例示したハードウェア構成を用いて実現することが可能である。つまり、当該各構成要素の機能は、コンピュータプログラムを用いて図13に示すハードウェアを制御することにより実現される。
最後に、本発明の実施形態に係る技術内容について簡単に纏める。上記の通り、本実施形態に係る技術は電動移動体に適用可能である。ここで言う電動移動体には、例えば、電気自動車、電動二輪車、電気バス、電動貨車、電動船舶、電動飛行機等が含まれる。また、本実施形態に係る技術が適用される電動移動体は乗用でなくてもよい。このような電動移動体に本実施形態に係る技術を適用すると、次のような構成になる。
上記の入出力部502は、接続部、情報送信部、情報受信部の一例である。上記の制御部506は、駆動禁止部、駆動許可部、認証処理部の一例である。上記のリーダ/ライタ70は、読み出し部の一例である。上記の情報取得部606は、識別情報取得部の一例である。上記の駆動許可部604は、駆動許可通知部の一例である。上記の充電許可部608は、充電許可通知部の一例である。
12 上位認証局
14、15、16、17 下位認証局
20 課税サーバ
30 ネットワーク
40 充電装置
402 通信部
404 制御部
406 入出力部
408 電力供給部
412 外部通信部
45 ネットワーク通信部
50 電動移動体
502 入出力部
504 バッテリ
506 制御部
508 記憶部
510 駆動制御部
512 駆動部
52 配電盤
522 コンセント
54 電動移動体専用充電コンセント
60 管理装置
602 通信部
604 駆動許可部
606 情報取得部
608 充電許可部
62 管理端末
70 リーダ/ライタ
80 セキュリティトークン
Claims (9)
- 電力を蓄えるためのバッテリと、
近接又は接触したセキュリティトークンから電動移動体毎に固有の識別情報を読み出すことが可能な管理機器との間で通信する充電器を接続するための接続部と、
前記接続部に前記充電器が接続された後、前記バッテリへの充電に関する所定の処理が開始された場合に駆動機構の動作を禁止する駆動禁止部と、
前記管理機器により前記セキュリティトークンから自身の前記識別情報が読み出された後で前記駆動機構の動作を許可する駆動許可部と、
を備える、
電動移動体。 - 前記セキュリティトークンから自身の前記識別情報が読み出され、当該識別情報に基づいて前記管理機器から充電を許可する充電許可が前記接続部に接続された前記充電器に通知された後、当該充電器は、当該充電許可に応じて前記バッテリへの充電を開始する、
請求項1に記載の電動移動体。 - 前記バッテリを充電する際、充電量に応じた額の税を課す課税サーバに対して前記自身の識別情報及び充電量の情報を送信する情報送信部と、
前記課税サーバから、前記情報送信部により送信された自身の識別情報及び前記充電量の情報に基づいて実行される課税処理の完了通知を受信する情報受信部と、
をさらに備え、
前記駆動許可部は、前記情報受信部により完了通知を受信した後で前記駆動機構の動作を許可する、
請求項2に記載の電動移動体。 - 前記管理機器により、前記セキュリティトークンから、前記自身の識別情報に対応する電動移動体との間で認証処理を実行するための認証情報が読み出され、当該認証情報が前記管理機器から前記充電器に提供された後、当該認証情報に基づいて前記充電器との間で認証処理を実行する認証処理部をさらに備え、
前記情報送信部、及び前記駆動禁止部は、前記認証処理部による認証が成功した場合にそれぞれ処理を開始する、
請求項3に記載の電動移動体。 - 前記セキュリティトークンは、所定時間より短い時間間隔で連続して前記認証情報が読み出されないように読み出し可能な時間を制御する、
請求項4に記載の電動移動体。 - 近接又は接触したセキュリティトークンから情報を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部を用いて電動移動体毎に固有の識別情報を取得する識別情報取得部と、
前記バッテリへの充電に関する所定の処理が開始された場合に駆動機構の動作を禁止する機能を有し、かつ、当該機能により駆動機構の動作が禁止された電動移動体のうち、前記識別情報取得部により取得された識別情報に対応する電動移動体に対し、前記駆動機構の動作を許可する駆動許可を通知する駆動許可通知部と、
を備え、
前記電動移動体は、前記駆動許可通知部から駆動許可が通知された後で前記駆動機構の動作を許可する、
管理装置。 - 接続された電動移動体に電力を供給する充電器に対し、前記識別情報取得部により取得された識別情報に対応する電動移動体のバッテリへの充電を許可する充電許可を通知する充電許可通知部をさらに備え、
前記充電器は、前記充電許可に応じて前記電動移動体のバッテリへの充電を開始する、
請求項6に記載の管理装置。 - 電力を蓄えるためのバッテリと、近接又は接触したセキュリティトークンから電動移動体毎に固有の識別情報を読み出すことが可能な管理機器との間で通信する充電器を接続するための接続部と、を有する電動移動体が、
前記接続部に前記充電器が接続された後、前記バッテリへの充電に関する所定の処理が開始された場合に駆動機構の動作を禁止する駆動禁止ステップと、
前記管理機器により前記セキュリティトークンから自身の前記識別情報が読み出された後で前記駆動機構の動作を許可する駆動許可ステップと、
を含む、
駆動管理方法。 - 近接又は接触したセキュリティトークンから情報を読み出す読み出し装置を用いて電動移動体毎に固有の識別情報を取得する識別情報取得ステップと、
前記バッテリへの充電に関する所定の処理が開始された場合に駆動機構の動作を禁止する機能を有し、かつ、当該機能により駆動機構の動作が禁止された電動移動体のうち、前記識別情報取得ステップで取得された識別情報に対応する電動移動体に対して、前記駆動機構の動作を許可する駆動許可を通知する駆動許可通知ステップと、
を含む、
駆動管理方法。
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