JP2014073002A - 車載通信装置及び充電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】車両内に搭載される料金支払装置によって給電に掛かる料金決済を実現する車載通信装置及び該車載通信装置を含む充電システムを提供する。
【解決手段】通信装置14は、充電管理用ECU15及び給電装置2と通信を行なってバッテリ10への充電量を取得し、充電量に対応する電気料金の支払い指示をETC車載器17へ出力する。ETC車載器17は、ETC路側機7を介して、充電量の情報を、給電サービス販売店が管理する給電サービスサーバ5へ送信し、給電サービスサーバ5によってETCシステムの認証・課金サーバ6を利用した決済手続が行なわれ、料金支払いが実行される。
【選択図】図1
【解決手段】通信装置14は、充電管理用ECU15及び給電装置2と通信を行なってバッテリ10への充電量を取得し、充電量に対応する電気料金の支払い指示をETC車載器17へ出力する。ETC車載器17は、ETC路側機7を介して、充電量の情報を、給電サービス販売店が管理する給電サービスサーバ5へ送信し、給電サービスサーバ5によってETCシステムの認証・課金サーバ6を利用した決済手続が行なわれ、料金支払いが実行される。
【選択図】図1
Description
本発明は、電力で駆動する車両の蓄電装置への給電を、給電装置と、車両内の通信装置との間の充電ケーブルを介して制御するシステムに関し、車両内に搭載される装置によって給電に掛かる料金決済を実現する車載通信装置及び充電システムに関する。
昨今、電気自動車(EV:Electric Vehicle)又はハイブリッド車(HEV:Hybrid Electric Vehicle )など、蓄電装置に蓄えられた電力で走行駆動力を発生させる電動機を備えた車両が普及している。更に、蓄電装置への電力の蓄えを、一般家屋、又は商用の充電ステーションに設けられている商用電源から直接充電することが可能な車両も実用化されている。このように、商用電源に接続された充電ケーブルに取り付けられているプラグを、車両に設けられた充電口(以下、インレットという)に接続させて充電ケーブル経由で蓄電装置へ電力を蓄えることが可能な車両を、以下「プラグイン車」と呼ぶ。
プラグイン車に、商用電源とケーブルとを接続させて充電するための技術には、規格が定められている(非特許文献1等)。規格には、複数の充電モード、各モードで用いられる信号の規格、電流値、電圧値などが定められている。その中に、いくつかの充電モードで必須となるコントロールパイロット信号(以下CPLTという)がある。CPLTは、充電ケーブルに、給電線と共に含まれる制御線で送受信される。CPLTにより、電源からの電力の供給の可否、EV給電装置での定格電流、充電状態などが判断される。
充電制御に関し、上述のような電力供給可否、定格電流、充電状態についてのやりとり以外に、車両認証、課金管理、充電管理等の管理に要する情報の送受信を行なうために、充電ケーブル内の給電線上でのPLC(Power Line Communication)を用いる方法が提案されている。
特に、特許文献1には、充電ステーションに、充電ケーブルを含む電力供給手段、料金計算、料金回収手段を有する充電端末装置が設置され、該充電端末装置がPLCにて車両内の充電管理装置と通信を行なって充電に掛かる料金を回収するシステムが開示されている。
SAE J1772:SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler, SAE(Society of Automotive Engineers) International,2010年1月
料金の回収方法としては、特許文献1に開示されているように、充電ステーションの給電装置に料金回収手段が設けられている構成が一般的と考えられる。この場合、利用者は、充電ステーションの給電装置で、現金、プリペイドカード、又はクレジットカードを用いて支払い手続を行なう。しかしながら、利用者としては、充電ケーブルのプラグをインレットに差し込み、充電が完了したときに、インレットからプラグをはずすという作業のみで、決済が自動的に完了されることが望ましい。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車両内に搭載される装置によって給電に掛かる料金決済を実現する車載通信装置及び充電システムを提供することを目的とする。
本発明に係る車載通信装置は、車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で、充電ケーブルを介した通信を行なう通信手段を備える車載通信装置において、前記給電装置から前記蓄電池への電力供給量の情報を取得する手段と、前記車両内に搭載される料金支払手続を実行する料金支払装置へ、取得した電力供給量の情報、及び前記電気料金の支払手続の実行指示を出力する手段と、支払手続の実行結果の情報を前記料金支払装置から取得する手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る車載通信装置は、車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で、充電ケーブルを介した通信を行なう通信手段を備える車載通信装置において、前記給電装置から前記蓄電池への電力供給量の情報を取得する手段と、前記車両内に搭載される料金支払手続を実行する料金支払装置から、料金支払いに要する信用情報を取得する手段と、該手段が取得した信用情報、及び、取得した電力供給量の情報を前記通信手段により車両外へ送信する手段と、前記通信手段により、支払手続の実行結果の情報を受信する手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る車載通信装置は、車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で、充電ケーブルを介した通信を行なう通信手段を備える車載通信装置において、前記給電装置から前記蓄電池への電力供給量の情報を取得する手段と、前記車両内に搭載される料金支払手続を実行する料金支払装置へ、支払う電気料金の情報を出力する手段と、支払手続の実行結果の情報を前記料金支払装置から取得する手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る充電システムは、車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で充電ケーブルを介した通信手段を備える車載通信装置と、該車載通信装置が送受信する給電制御に係る情報に基づき、前記給電装置からの給電による前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置とを含む充電システムにおいて、料金支払手続を実行する料金支払装置を前記車両内に更に備え、前記車載通信装置は、前記蓄電池への電力供給量の情報を前記充電制御装置から取得する手段と、該手段が取得した電力供給量の情報、及び、該電力供給量に対応する電気料金の支払手続の実行指示を、前記料金支払装置へ出力する手段と、支払手続の実行結果の情報を前記料金支払装置から取得する手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る充電システムは、車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で充電ケーブルを介した通信手段を備える車載通信装置と、該車載通信装置が送受信する給電制御に係る情報に基づき、前記給電装置からの給電による前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置とを含む充電システムにおいて、料金支払手続を実行する料金支払装置を前記車両内に更に備え、前記車載通信装置は、前記蓄電池への電力供給量の情報を前記充電制御装置から取得する手段と、前記料金支払装置から、料金支払いに要する信用情報を取得する手段と、該手段が取得した信用情報、及び、取得した電力供給量の情報を前記通信手段により前記給電装置へ送信する手段と、前記通信手段により、支払手続の実行結果の情報を受信する手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る充電システムは、車両が備える前記蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で充電ケーブルを介した通信手段を備える車載通信装置と、該車載通信装置が送受信する給電制御に係る情報に基づき、前記給電装置からの給電による前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置とを含む充電システムにおいて、料金支払手続を実行する料金支払装置を前記車両内に更に備え、前記車載通信装置は、前記蓄電池へ供給される電力供給量の情報を前記充電制御装置との間で送受信する手段と、前記料金支払装置へ、前記電力供給量に対応する電気料金の情報を出力する手段と、支払手続の結果の情報を前記料金支払装置から入力する手段とを備えることを特徴とする。
本発明では、車両の蓄電池へ電力を供給する給電装置との間で通信を行なう車載通信装置により、蓄電池への電力供給量に対応する電気料金の支払いに必要な情報がやりとりされる。なお、電気料金の支払いに必要な情報としては、電力供給量の情報、及び、車両に備えられる料金支払手続を実行する料金支払装置が必要とする情報、又は、該料金支払装置が有している支払いに必要な情報がある。
本発明では、料金支払装置が電力供給量の情報に応じて支払い手続を実行する場合、車載通信装置は、電力供給量及び支払手続の実行指示を料金支払装置へ出力すればよい。これにより、蓄電池への充電に要した電気料金の支払いが可能となる。
本発明では、料金支払装置が支払い手続に必要な信用情報(クレジットカード番号等)を有している場合、車載通信装置は、前記信用情報に基づき決済を行なう車外の決済手段へ、電力供給量の情報及び信用情報を送信すればよい。これにより、蓄電池への充電に要した電気料金の支払いが可能となる。
本発明では、料金支払装置が料金の情報に基づき支払い手続を実行する場合、車載通信装置は、料金の情報を料金支払装置へ出力すればよい。これにより、蓄電池への充電に要した電気料金の支払いが可能となる。
本発明による場合、車載通信装置が車内外の装置と通信を行なって得た情報により、車両内に搭載される料金支払装置によって給電に掛かる料金決済を実現することが可能である。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態1では、車両1に搭載される充電システムにおける処理により、給電装置2からの給電に掛かる電気料金の決済が、ETCシステムを利用して自動的に実行される。以下、電気料金の自動決済を実現する構成について説明する。
本実施の形態1では、車両1に搭載される充電システムにおける処理により、給電装置2からの給電に掛かる電気料金の決済が、ETCシステムを利用して自動的に実行される。以下、電気料金の自動決済を実現する構成について説明する。
図1は、実施の形態1におけるシステムの構成を示すブロック図である。車両1に搭載される装置群からなる充電システムと、充電ステーション側の給電装置2と、車両1及び給電装置2を接続する充電ケーブル3とにより、充電が実現される。
充電システムにおける充電に要する電気の料金の支払いは、充電ステーションを管理する給電サービス販売会社が管理する給電サービスサーバ5、ETCによる決済を処理する認証・課金サーバ6、及び充電ステーションに設置されているETC路側機7と、車両1のETC車載器17との間の情報のやりとりにより実現される。給電サービスサーバ5、認証・課金サーバ6、及びETC路側機7は、インターネット等の通信網Nを介して相互に情報を送受信することが可能である。
車両1と給電装置2とを接続する充電ケーブル3は、電力供給線として用いられる2本の給電線30,31、接地用の導線である接地線32、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号(CPLT)等の制御信号を伝送する制御線33を内包する。充電ケーブル3の一端は、給電装置2側に予め接続されている。給電線30,31、接地線32及び制御線33は、給電装置2内へ延長され、各構成部に接続されている。充電ケーブル3の他端には、プラグ4が設けられている。充電ケーブル3内の給電線30,31、接地線32及び制御線33夫々の一端は、プラグ4内の接続端子4a、4b、4c、4dと結合している。
充電ステーション側の給電装置2は、電力供給部20と、充電制御部21と、通信部22と、重畳回路23とを備える。
電力供給部20は、交流電力を供給する。電力供給部20には、給電装置2に接続されている充電ケーブル3が内包する給電線30,31の一端及び接地線32の一端が接続されている。
充電制御部21は、充電の開始、及び充電時の定格電流値等を制御する。充電制御部21には、充電ケーブル3が内包する制御線33が接続されている。充電制御部21は、CPLTを、制御線33を介して入出力する。充電制御部21は、CPLTによって充電制御に掛かる情報を車両1との間で入出力して充電制御を行なう。なお、充電制御部21は、接地されている。
通信部22は、Inband通信により、車両1との間で情報を送受信する。Inband通信とは、制御線33及び接地線32を通信線として用いる通信方式である。Inband通信では、制御線33と接続する充電制御に関する回路以外は通信経路に含まれないため、電力線を介したPLC通信よりも比較的安定な通信として利用される。通信部22は、充電制御用の情報、車両認証用の情報、及び、後述の電気料金の決済に関する情報など、多様な情報を車両1との間で送受信することが可能である。
重畳回路23は、制御線33のCPLT及び接地線32に通信信号を重畳する回路である。重畳回路23は、変圧器、コイル、フィルタ等(図示せず)を用いる。
車両1の充電システムは、バッテリ10と、インレット11と、充電装置12と、充電制御装置13と、通信装置14と、充電管理用ECU(Electronic Controller Unit)15と、ナビゲーションシステム用ECU(以下、ナビECUという)16と、ETC(Electronic Toll Collection system )車載器17と、重畳回路18とを含む。
充電装置12はECUとしても機能し、他のECU15,16及び通信装置14と共に、車内通信網を介して通信し、情報を送受信する。なお、本実施の形態1では、通信プロトコルをCAN(Control Area Network)とする。
バッテリ10は、車両の駆動用バッテリである。図示しないモータへの電力を供給する。
インレット11は、給電を受けるための給電線30,31等の接続端子を有する。インレット11は、給電線30,31用の接続端子11a,11bと、接地線32用の接続端子11cと、制御線33用の接続端子11dとを有する。インレット11に、充電ケーブル3のプラグ4が嵌合すると、プラグ4の接続端子4a,4b,4c,4dが夫々、インレット11の接続端子11a,11b,11c,11dと電気的に接続する。これにより、図1に示すような回路構成が実現する。
充電装置12は、バッテリ10に対し充電を行なう。充電装置12には、インレット11の接続端子11a,11bが接続されている。つまり充電装置12には、給電線30,31が接続される。
充電制御装置13は、充電ケーブル3の接続検知、及びCPLTを用いた充電開始処理等を制御する装置である。充電制御装置13は、制御部130及び通信部131を備える。
制御部130は、CPUを用いてCPLTの電圧値の制御を行なう。また制御部130は、制御線33と接続される抵抗を含む接続検知回路を内部に有している。プラグ4がインレット11に接続された場合、当該接続検知回路内の抵抗の抵抗値が変化する。また、当該接続検知回路では、抵抗値の変化により、プラグ4のインレット11への接続のみならず、充電中であること及び充電場所の喚起の必要性を検知することが可能である。このようにして制御部130は充電ケーブル3の接続を検知する。制御部130は、充電ケーブル3の接続を検知した場合、充電装置12及び通信装置14等を起動させるための起動信号を、充電装置12及び通信装置14へ出力する。
通信装置14は、充電ケーブル3を介したPLC通信と、車内通信網を介したCAN通信とのゲートウェイとして機能する装置である。また、実施の形態1では、通信装置14は、ETC車載器17との通信も行なう。通信装置14は、制御部140と、車内通信部141と、第1車外通信部142と、第2車外通信部143とを備える。
制御部140は、CPUを用いる。制御部140は、各通信プロトコルに対応したネットワークコントローラ機能を有し、ゲートウェイの機能を実現するべく各通信部を制御する。なお、制御部140は、後述する充電料金の決済に必要な情報の送受信の処理も行なう。
車内通信部141は、CANトランシーバを用いる。制御部140から与えられた信号を車内通信網であるCANバスへ出力し、CANバス上の信号を検知して制御部140へ入力する。
第1車外通信部142は、接地線32と制御線33とを用いたPLC通信により、給電装置2の通信部22との間で情報を送受信する。第1車外通信部142は、充電制御用の情報、車両認証用の情報、及び、後述の電気料金の決済に関する情報など、多様な情報を車両1との間で送受信することが可能である。
第2車外通信部143は、ETC車載器17との情報の送受信を実現する。第2車外通信部143は例えば、IEEE1394等の規格に適用した通信線を介した通信を実現する。なお、通信規格はIEEE1394には限られない。第2車外通信部143は、後述するように、料金決済に関する情報を送受信するので、スクランブル(暗号化)が適用可能な通信方法を用いることが望ましい。
充電管理用ECU15は、車両1内の充電装置12及び給電装置2の通信部22との間で情報を送受信し、バッテリ10への充電量を管理する。充電管理用ECU15は、バッテリ10への充電量により、満充電か否か等の判断を行ない、充電完了を給電装置2側へ通知するなどの制御を行なうことが可能である。
ナビECU16は、既存のナビゲーションシステム用のECUである。ナビECU16は、表示部160を備える。ナビECU16は、通信装置14からの指示に基づき、各種電気料金についてのメッセージ又は画像等の情報を表示部160に表示させることが可能である。またナビECU16は、操作部(図示せず)を有し、操作部により入力された情報を通信装置14へ送信することも可能である。
ETC車載器17は、既存のETCシステム対応の車載器である。ETC車載器17は、第2車外通信部143と通信が可能なように接続されている。ETC車載器17は、ETCカード170から情報を読み取り、車外のETC路側機7と無線通信が可能である。
上述のように構成される充電システムにて、車両1内に搭載される通信装置14における処理によって、充電に掛かる電気料金の決済が行なわれることを説明する。
図2は、実施の形態1における通信装置14より行なわれる充電料金決済処理の手順の一例を示すフローチャートである。
なお、以下の通信装置14による処理手順は、ETC車載器17による処理を契機に開始されるとする。まずETC車載器17にて、充電ステーションのETC路側機7からの情報が受信可能な範囲にあることを検知すると、ETC路側機7と通信を開始する。ETC車載器17は、ETCカード170が挿入されていることを確認する。次にETC車載器17は、ETC路側機7を介してETCシステムの認証・課金サーバ6へ認証情報を送信する。ETC車載器17は、認証・課金サーバ6から返信される認証可否の情報をETC路側機7から受信し、認証可否を音声で出力すると共に、認証可否の情報を通信装置14へ送信する。
通信装置14による処理開始の契機として、ETC車載器17がETC路側機7からの通信範囲内に入ったことを用いるのは一例である。他に例えば、乗員が意図的に充電開始を指示する情報をナビECU16の操作部によって入力し、ナビECU16から通信装置14へ情報を送信して通信装置14を起動させ、通信装置14からETC車載器17へ通知を行ない、ETC車載器17がETC路側機7との通信を開始し、認証可否の情報を通信装置14へ送信し、これにより、以下の処理が開始されてもよい。また、ETC車載器17は、乗員が意図的にETCカードを挿入したことを検知したことを契機としてETC路側機7との通信を開始し、認証可否の情報を通信装置14へ送信し、これにより、以下の処理が開始されてもよい。
通信装置14は、待機状態において、ETC車載器17から情報を受信したか否かを一定周期で判断する(ステップS101)。通信装置14は、ETC車載器17から認証可否の情報を受信していないと判断した場合(S101:NO)、処理をステップS101へ戻し、監視を続ける。なお、ETC車載器17から情報を送信するよりも前に、ETC車載器17が通信装置14へ起動信号を入力するようにしてもよい。
通信装置14は、認証可否の情報を受信したと判断した場合(S101:YES)、認証可否を判断する(ステップS102)。通信装置14は、認証否の場合(S102:NG)、そのまま処理を終了する。このとき、通信装置14は、他の決済方法(現金支払い、充電ステーション側での決済)による充電を行なうことを認識し、充電開始の制御が行なわれるまで待機するようにしてもよい。
通信装置14は、認証可の場合(S102:OK)、認証可の情報をナビECU16の表示部で表示させるべく、ナビECU16へ表示指示の情報を送信する(ステップS103)。これにより、ナビECU16では、当該表示指示の情報を受信し、「ETCカードの認証ができました」などのメッセージを表示部160に表示させる。なお、通信装置14は、認証可の情報を、充電ステーションの給電装置2の通信部22へ送信し、給電装置2が備える表示部にて上述のメッセージを表示させるようにしてもよい。
ここで乗員は、車外に出て、給電装置2に接続されている充電ケーブル3を取り出し、プラグ4をインレット11へ差し込む操作を行なう。
通信装置14は、充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたか否かを判断する(ステップS104)。なお、充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたか否かによって、充電制御装置13の制御部130内の接続検知回路(図示せず)における抵抗値が変化するようにしてある。これにより、充電制御装置13は充電ケーブル3が接続されたことを認識し、充電装置12及び通信装置14へ起動信号を出力する。
通信装置14は、充電制御装置13からの起動信号を入力せず、プラグ4がインレット11に接続されていないと判断した場合(S104:NO)、処理をステップS104へ戻し、プラグ4がインレット11に接続されたと判断されるまで待機する。
通信装置14は、充電制御装置13からの起動信号を入力し、充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたと判断した場合(S104:YES)、給電装置2の通信部22へ、車両ID情報と共に、充電ステーションの情報(ID等)の送信要求を送信する(ステップS105)。通信装置14は、充電ステーションの情報を受信し(ステップS106)、以後、給電装置2側の通信部22と、充電管理用ECU15との通信の中継を行なう(ステップS107)。
給電装置2では、通信部22から車両ID情報などを受信し、車両認証等を行なって給電の可否を判断してから、給電を開始する。
通信装置14は、充電管理用ECU15からの充電完了の通知により、充電が完了したか否かを判断する(ステップS108)。通信装置14は、充電が完了していないと判断した場合(S108:NO)、処理をステップS107へ戻し、充電管理に関する通信の中継を継続する。
通信装置14は、充電が完了したと判断した場合(S108:YES)、充電管理用ECU15から充電量の情報を受信する(ステップS109)。通信装置14は、受信した充電量の情報と、充電量に基づく決済の指示をETC車載器17へ出力する(ステップS110)。
ETC車載器17は、通信装置14から出力された充電量の情報と、挿入されているETCカード170のカード番号、有効期限等の情報等とをETC路側機7を介して給電サービスサーバ5へ送信する。
給電サービスサーバ5では、車両1のETC車載器17から送信された充電量の情報と、時間帯、電力会社との契約等の料金換算条件とに基づき、電気料金に換算する演算を行なう。給電サービスサーバ5は、演算によって得られた電気料金を、ETCの認証・課金サーバ6へ送信する。認証・課金サーバ6は、決済処理を行ない、決済の結果を給電サービスサーバ5へ返信する。給電サービスサーバ5は、ETC路側機7を介してETC車載器17へ決済の結果を送信する。
ETC車載器17は、受信した決済の結果(電気料金及び決済完了の可否)を音声で通知すると共に、通信装置14へ、決済結果の情報を出力する。
通信装置14は、ETC車載器17から決済結果の情報を入力する(ステップS111)。通信装置14は、決済結果の情報をナビECU16の表示部160で表示させるべく、ナビECU16へ表示指示の情報を送信する(ステップS112)。これにより、ナビECU16では、当該表示指示の情報を受信し、「□□会社より、給電料金を領収しました。料金は○○円です。」などのメッセージを表示部160に表示させる。なお、通信装置14は、決済結果の情報を、充電ステーションの給電装置2の通信部22へ送信し、給電装置2が備える表示部にて上述のメッセージを表示させるようにしてもよい。
通信装置14は、インレット11が外されたことを検知し(ステップS113)、処理を終了する。これにより、充電処理が完了する。
このように、既存のETC車載器17及びETCシステムを利用することにより、給電装置2に設けられる料金回収手段を介さずに、給電サービスの利用者は電気料金の支払いを自動的に行なうことが可能である。既存のシステムを利用できるので、コストも削減することが可能である。
実施の形態1におけるETCシステムを利用した方法では、充電量をETC車載器17が構成とした。しかしながら、充電量はETC車載器17を介してではなく、通信装置14と給電装置2との間の通信を介し、送信を行なうようにしてもよい。
(変形例)
なお、充電制限などの情報を、電力会社から行なうようにしてもよい。図3は、変形例におけるシステムの構成を示すブロック図である。図3に示すシステムの内、実施の形態1との相違点は、給電装置2の通信部、及びシステムに電力会社サーバが追加される点である。
なお、充電制限などの情報を、電力会社から行なうようにしてもよい。図3は、変形例におけるシステムの構成を示すブロック図である。図3に示すシステムの内、実施の形態1との相違点は、給電装置2の通信部、及びシステムに電力会社サーバが追加される点である。
変形例における給電装置2は、通信部として、車両1との間の充電ケーブル3を介した通信を行なう第1通信部22と、通信網Nを介した通信を行なう第2通信部24とを有する。第1通信部22の機能は、実施の形態1の通信部22と同様であるから、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第2通信部24は、通信網Nと接続されている。
給電装置2は、第1通信部22により得られる情報と、第2通信部24により、給電サービスサーバ5及び電力会社サーバ8から得られる情報とに基づき、給電制御を行なうことが可能である。
電力会社サーバ8は、充電ステーションの設置場所の地域における、電力需給状況に応じて、日にち、曜日、及び時間帯等によって電圧量の制限を設けた充電スケジュールの情報を管理する。電力会社サーバ8は、給電装置2からの問い合わせに対し、充電スケジュールの情報を応答する。
給電装置2は、充電スケジュールに基づく制限された電圧量の情報を通信装置14へ送信するなどし、制限された電圧量での給電を行なうことを通知してもよい。なお、制限された電圧量の情報は、例えば、車両1の通信装置14から、充電ステーションの情報の送信要求を受信した際に、充電ステーションの情報と共に送信するようにしてもよい。
変形例では、給電装置2が第2通信部24を介して通信網Nに接続される構成である。したがって、充電量の情報は、給電装置2から給電サービスサーバ5へ送信される構成としてもよい。つまり、実施の形態1のように、通信装置14は、充電量の情報を、ETC車載器17を介して送信するのではなく、充電量の情報を第1車外通信部142から給電装置2へ送信し、ETC車載器17へ決済指示のみ出力する。この場合、給電サービスサーバ5は、ETC車載器17からの車両ID情報に基づき、給電装置2から得られる充電量に基づき電気料金の換算を行ない、課金・認証サーバ6によって決済を行なう。
なお、上述に示した変形例は、以下の実施の形態2及び3でも適用可能である。
(実施の形態2)
実施の形態1では、ETCシステムによる料金支払サービスを利用する構成とした。実施の形態2では、ETCシステムに適用していない一般的なクレジットカード決済サービスを利用する。
実施の形態1では、ETCシステムによる料金支払サービスを利用する構成とした。実施の形態2では、ETCシステムに適用していない一般的なクレジットカード決済サービスを利用する。
図4は、実施の形態2におけるシステムの構成を示すブロック図である。共通する構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
実施の形態2では、車両1には、ETC車載器17ではなくクレジットカード190のカードリーダ19が搭載されている。カードリーダ19は、クレジットカード190のクレジット情報(名義、カード番号、有効期限等)の読み取りを行なう装置である。カードリーダ19は、通信装置14の第2車外通信部143と接続されており、通信装置14からの読み取り指示に応じて、読み取ったクレジットカード190のクレジット情報を通信装置14へ出力する。
また、実施の形態2における認証・課金サーバ6は、クレジットカード190のカード会社が管理する決済処理用のサーバである。認証・課金サーバ6は、クレジットカード190の認証、及び決済処理を行なう。
実施の形態2では、給電装置2は、第1通信部22の他に、通信網Nに接続される第2通信部24を備える。給電装置2は、第2通信部24により、給電サービスサーバ5及び認証・課金サーバ6と情報の送受信が可能である。
図5及び図6は、実施の形態2における通信装置14により行なわれる充電料金決済処理の手順の一例を示すフローチャートである。
以下の処理は、乗員が車外に出て、給電装置2に接続されている充電ケーブルを取り出し、プラグ4をインレット11へ差し込む操作を行なうことにより、開始される。
通信装置14は、待機状態において、充電制御装置13からの起動信号の入力を受け付けたか否か、即ち充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたか否かを一定周期で判断する(ステップS201)。なお、充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたか否かによって、充電制御装置13の制御部130内の接続検知回路(図示せず)における抵抗値が変化するようにしてある。これにより、充電制御装置13が、充電ケーブル3が接続されたことを認識し、充電装置12及び通信装置14へ起動信号を出力する。
通信装置14は、プラグ4がインレット11に接続されていないと判断した場合(S201:NO)、処理をステップS201へ戻し、プラグ4がインレット11に接続されたと判断されるまで待機する。
通信装置14は、充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたと判断した場合(S201:YES)、カードリーダ19へクレジットカード190のカード情報の読み取り指示を出力する(ステップS202)。
カードリーダ19は、通信装置14からの読み取り指示に基づき、クレジットカード190が挿入されているか否かを判断する。カードリーダ19は、クレジットカード190が挿入されていると判断した場合はカードの番号及び有効期限等のカード情報を読み取り、読み取った情報を通信装置14へ送信する。カードリーダ19は、クレジットカード190が挿入されていないと判断した場合は、エラー通知を表示するか又は音声で出力すると共に、通信装置14へ送信する。
通信装置14は、カードリーダ19からの返信を入力し(ステップS203)、カード情報を受信したか否かにより、クレジットカード190が挿入されているか否かを判断する(ステップS204)。通信装置14は、クレジットカード190が挿入されておらず、エラー通知を受信した場合(S204:NO)、そのまま処理を終了する。この場合、通信装置14は、他の決済方法(現金支払い、充電ステーション側での決済)による充電を行なうか否かの選択を促すようにナビECU16を介して乗員に通知するようにしてもよい。通信装置14は、ナビECU16から他の決済方法での充電を行なうことの選択がされたことを示す情報を受信した場合、車両ID等の情報を給電装置2側へ送信し、充電開始の制御(情報の中継)を続行する。
通信装置14は、クレジットカード190が挿入されていると判断した場合(S204:YES)、車両ID情報と共に、クレジットカード190のカード情報、及び認証要求を給電装置2の通信部22へ送信する(ステップS205)。
給電装置2では、通信部22にて、通信装置14からの車両ID情報、カード情報及び認証要求を受信し(ステップS206)、カード情報及び認証要求をクレジットカード会社の認証・課金サーバ6へ送信する(ステップS207)。給電装置2は、認証・課金サーバ6からの認証結果を受信し(ステップS208)、通信部22から通信装置14へ送信する(ステップS209)。なお給電装置2は、認証・課金サーバ6からの認証結果に基づき、給電を開始する(ステップS210)。給電装置2は、認証否の場合、給電を開始せず、他の決済方法による充電を開始するか否かの情報を通信装置14から受信するまで待機する。
通信装置14は、給電装置2から送信される認証結果を受信する(ステップS211)。通信装置14は、認証可否を判断し(ステップS212)、認証否の場合(S212:NG)、そのまま処理を終了する。このとき通信装置14は、他の決済方法による充電を行なうか否かの選択を促すようにナビECU16を介して乗員に通知してもよい。通信装置14は、ナビECU16から他の決済方法での充電を行なうことの選択がされたことを示す情報を受信した場合、車両ID等の情報及び他の決済方法による充電を開始することを示す情報を給電装置2側へ送信する。
通信装置14は、クレジットカードの認証可の場合(S212:OK)、認証可の情報をナビECU16の表示部160で表示させるべく、ナビECU16へ表示指示の情報を送信する(ステップS213)。これにより、ナビECU16では、当該表示指示の情報を受信し、「クレジットカードの認証ができました」などのメッセージを表示部160に表示させる。なお、充電ステーションの給電装置2でも、認証可否のメッセージを表示させるようにしてもよい。
次に通信装置14は、給電装置2の通信部22へ、車両ID情報と共に、充電ステーションの情報(ID等)の送信要求を送信する(ステップS214)。通信装置14は、充電ステーションの情報を受信する(ステップS215)。これにより、以後、充電制御装置13により充電開始の制御が行なわれる。通信装置14は、給電装置2側の通信部22と、充電管理用ECU15との通信の中継を行なう(ステップS216)。
通信装置14は、充電管理用ECU15からの充電完了の通知により、充電が完了したか否かを判断する(ステップS217)。通信装置14は、充電が完了していないと判断した場合(S217:NO)、処理をステップS216へ戻し、充電管理に関する通信の中継を行なう。
通信装置14は、充電が完了したと判断した場合(S217:YES)、充電管理用ECU15から充電量の情報を受信する(ステップS218)。通信装置14は、受信した充電量の情報と、クレジットカードのカード情報と、充電量に基づく決済要求の送信指示とを給電装置2へ送信する(ステップ219)。
給電装置2は、充電量の情報、カード情報及び充電量に基づく決済要求の送信指示を通信部22から受信し(ステップS220)、カード情報、充電量の情報及び充電量に基づく決済要求を給電サービスサーバ5へ送信する(ステップS221)。
給電サービスサーバ5は、車両1の通信装置14から送信された充電量の情報と、時間帯、電力会社との契約等の料金換算条件に基づき電気料金に換算する演算を行なう。給電サービスサーバ5は、演算によって得られた電気料金を、カード情報と共にクレジットカード会社の認証・課金サーバ6へ送信する。認証・課金サーバ6は、決済処理を行ない、決済の結果を給電サービスサーバ5及び給電装置2へ返信する。
給電装置2は、決済の結果(電気料金及び決済完了の可否)を受信し(ステップS222)、決済の結果を表示、又は音声で出力し(ステップS223)、通信装置14へ、決済結果の情報を送信する(ステップS224)。これにより、給電装置2では、「□□会社より、給電料金を領収しました。料金は○○円です。」などのメッセージが表示部に表示され、音声案内がされる。なお、決済の結果の表示は、上述したようなメッセージではなく、状況に応じて色が異なるLEDを点灯(橙:充電中、青:決済完了、赤:エラー等)させるなどで代替してもよい。
通信装置14は、給電装置2から決済結果の情報を受信する(ステップS225)。通信装置14は、決済結果の情報をナビECU16の表示部160で、給電装置2で表示されたようなメッセージを同様に表示させるべく、ナビECU16へ表示指示の情報を送信してもよい。
次に通信装置14は、インレット11が外されたことを検知し(ステップS226)、処理を終了する。これにより、充電処理が完了する。
このように、クレジットカードの決済システムを利用することにより、給電装置2に設けられる料金回収手段を介さずに、給電サービスの利用者は電気料金の支払いを自動的に行なうことが可能である。既存のシステムを利用できるので、コストも削減することが可能である。
(実施の形態3)
実施の形態3では、プラグイン車の充電用のプリペイドカードを利用する。プリペイドカードは、ICカードでもよいし、電磁式でもよい。カードが携帯電話機などの他の通信手段を有するICカードであれば、利用可能金額から後に決済を行なうポストペイの仕組みを利用することも可能である。
実施の形態3では、プラグイン車の充電用のプリペイドカードを利用する。プリペイドカードは、ICカードでもよいし、電磁式でもよい。カードが携帯電話機などの他の通信手段を有するICカードであれば、利用可能金額から後に決済を行なうポストペイの仕組みを利用することも可能である。
図7は、実施の形態3におけるシステムの構成を示すブロック図である。実施の形態1と共通する構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
実施の形態3では、車両1には、ETC車載器17ではなく、プリペイドカード201のカードリーダ・ライタ200が搭載されている。カードリーダ・ライタ200は、プリペイドカードから残存金額の読み取り、及び残存金額の書き込みが可能である。カードリーダ・ライタ200は、通信装置14の第2車外通信部143と接続されている。カードリーダ・ライタ200は、通信装置14からの照会指示に応じて、読み取った残存金額を通信装置14へ出力し、通信装置14からの指示に応じて、残存金額の上書きを行なう。
なお、カードリーダ・ライタ200は、プリペイドカード201の様式として、電磁式のプリペイドカード、非接触型のICカード、または携帯電話機等に組み込まれたICチップを利用することができる。ICカード、ICチップの場合、ポストペイのシステムを用いも支払い手続きを行なうことが可能である。
また、実施の形態3では、給電サービスサーバ5、及び認証・課金サーバ6は必ずしも必要がない。実施の形態3では以下に示すように、車両1内での処理のみで、料金の決済が可能となる。
図8及び図9は、実施の形態3における通信装置14により行なわれる充電料金決済処理の手順の一例を示すフローチャートである。
以下の処理は、乗員が車外に出て、給電装置2に接続されている充電ケーブル3を取り出し、プラグ4をインレット11へ差し込む操作を行なうことにより、開始される。
通信装置14は、待機状態において、充電制御装置13からの起動信号の入力を受け付けたか否か、即ち充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたか否かを一定周期で判断する(ステップS301)。なお、充電ケーブル3のプラグ4がインレット11に接続されたか否かによって、充電制御装置13の制御部130内の接続検知回路(図示せず)における抵抗値が変化するようにしてある。これにより、充電制御装置13が、充電ケーブル3が接続されたことを認識し、充電装置12及び通信装置14へ起動信号を出力する。
通信装置14は、プラグ4がインレット11に接続されていないと判断した場合(S301:NO)、処理をステップS301へ戻し、プラグ4がインレット11に接続されたと判断されるまで待機する。
通信装置14は、プラグ4がインレット11に接続されたと判断した場合(S301:YES)、カードリーダ・ライタ200へ、残存金額の照会指示を出力する(ステップS302)。
カードリーダ・ライタ200は、通信装置14からの残存金額の照会指示を入力し、カードの残存金額の読み取りを試みる。カードリーダ・ライタ200は、残存金額の読み取りに成功すると、残存金額の情報を、通信装置14へ照会結果として送信する。カードリーダ・ライタ200は、カードの情報を読み取ることができない場合、エラーの通知を表示するか又は音声で出力すると共に、通信装置14へ出力する。
通信装置14は、カードリーダ・ライタ200からの照会結果を入力し(ステップS303)、照会結果がエラーであるか否かを判断する(ステップS304)。通信装置14は、照会結果がエラーであると判断した場合(S304:YES)、ナビECU16の表示部160で表示させるべく、ナビECU16へエラー表示指示を送信し(ステップS305)、処理を終了する。この場合、通信装置14は、他の決済方法(現金支払い、充電ステーション側での決済)による充電を行なうか否かの選択を促すようにナビECU16を介して乗員に通知するようにしてもよい。通信装置14は、ナビECU16から他の決済方法での充電を行なうことの選択がされたことを示す情報を受信した場合、車両ID等の情報を給電装置2側へ送信し、充電開始の制御(情報の中継)を続行する。
通信装置14は、照会結果がエラーでないと判断した場合(S304:NO)、ナビECU16の表示部160での残存金額の表示、及び、課金額の決定の受け付けの指示をナビECU16へ送信する(ステップS306)。
ナビECU16では、通信装置14からの指示を受信し、残存金額を表示して課金額を受け付ける。ナビECU16は、受け付けた課金額の情報を通信装置14へ送信する。
通信装置14は、決定された課金額の情報をナビECU16から受信し(ステップS307)、課金額を減算する処理をカードリーダ・ライタ200へ指示する情報を出力する(ステップS308)。
カードリーダ・ライタ200は、課金額の減算指示を通信装置14から入力すると、残存金額から決定された課金額を減算し、減算後の残存金額をカードに上書きする処理によって決済手続を行なう。カードリーダ・ライタ200は、処理の成否の結果(残存金額の上書きの成否の結果)を通信装置14へ出力する。
通信装置14は、カードリーダ・ライタ200からの処理の結果を入力し(ステップS309)、決済の成否を判断する(ステップS310)。通信装置14は、プリペイドカード201による決済処理に失敗したと判断した場合(S310:NO)、そのまま処理を終了する。この場合、通信装置14は、他の決済方法(現金支払い、充電ステーション側での決済)による充電を行なうか否かの選択を促すようにナビECU16を介して乗員に通知するようにしてもよい。通信装置14は、ナビECU16から他の決済方法での充電を行なうことの選択がされたことを示す情報を受信した場合、車両ID等の情報を給電装置2側へ送信し、充電開始の制御を行なう。
通信装置14は、決済に成功したと判断した場合(S310:YES)、決済成功の情報をナビECU16の表示部160で表示させるべく、ナビECU16へ表示指示の情報を送信する(ステップS311)。これにより、ナビECU16では、当該表示指示の情報を受信し、「決定された金額の決済ができました」などのメッセージを表示部160に表示させる。なお、通信装置14は、充電ステーションの給電装置2へ、決済可否のメッセージを表示させる指示を送信するようにしてもよい。
次に通信装置14は、給電装置2の通信部22へ、車両ID情報と共に、課金額を送信する(ステップS312)。
給電装置2では、給電サービスサーバに問い合わせるなどにより、車両1の通信装置から送信された課金額の情報と、時間帯、電力会社との契約等の料金換算条件に基づき、充電量に換算する演算を行ない、得られた充電量に基づき、給電を開始する。なお、給電装置2は、満充電量を通信装置14へ送信する。
通信装置14は、給電装置2から課金額に対応する満充電量を受信し(ステップS313)、充電管理用ECU15へ送信する(ステップS314)。これにより、充電管理用ECU15は、充電終了の制御が可能となる。
そして通信装置14は、車両ID情報と共に、充電ステーションの情報(ID等)の送信要求を給電装置2へ送信する(ステップS315)。通信装置14は、充電ステーションの情報を受信する(ステップS316)。これにより、以後、充電制御装置13により充電開始の制御が行なわれる。通信装置14は、給電装置2側の通信部22と、充電管理用ECU15とのPLCを介した通信の中継を行なう(ステップS317)。
次に通信装置14は、充電管理用ECU15からの充電完了の通知により、充電が完了したか否かを判断する(ステップS318)。通信装置14は、充電が完了していないと判断した場合(S318:NO)、処理をステップS317へ戻し、充電管理に関する通信の中継を行なう。
通信装置14は、充電が完了したと判断した場合(S318:YES)、給電装置2又はナビECU16へ充電完了の表示を指示する情報を送信し(ステップS319)、インレット11が外されたことを検知し(ステップS320)、処理を終了する。これにより充電処理が完了する。
このように、プリペイドカードを用いた決済手段を車内に搭載し、通信装置14が情報を送受信することにより、給電装置2に設けられる料金回収手段を介さずに、給電サービスの利用者は電気料金の支払いを自動的に行なうことが可能である。既存のシステムを利用できるので、コストも削減することが可能である。
なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1 車両
10 バッテリ
13 充電制御装置
14 通信装置
140 制御部
142 第1車外通信部
143 第2車外通信部
17 ETC車載器
19 カードリーダ
200 カードリーダ・ライタ
2 給電装置
22 通信部
3 充電ケーブル
10 バッテリ
13 充電制御装置
14 通信装置
140 制御部
142 第1車外通信部
143 第2車外通信部
17 ETC車載器
19 カードリーダ
200 カードリーダ・ライタ
2 給電装置
22 通信部
3 充電ケーブル
Claims (6)
- 車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で、充電ケーブルを介した通信を行なう通信手段を備える車載通信装置において、
前記給電装置から前記蓄電池への電力供給量の情報を取得する手段と、
前記車両内に搭載される料金支払手続を実行する料金支払装置へ、取得した電力供給量の情報、及び前記電気料金の支払手続の実行指示を出力する手段と、
支払手続の実行結果の情報を前記料金支払装置から取得する手段と
を備えることを特徴とする車載通信装置。 - 車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で、充電ケーブルを介した通信を行なう通信手段を備える車載通信装置において、
前記給電装置から前記蓄電池への電力供給量の情報を取得する手段と、
前記車両内に搭載される料金支払手続を実行する料金支払装置から、料金支払いに要する信用情報を取得する手段と、
該手段が取得した信用情報、及び、取得した電力供給量の情報を前記通信手段により車両外へ送信する手段と、
前記通信手段により、支払手続の実行結果の情報を受信する手段と
を備えることを特徴とする車載通信装置。 - 車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で、充電ケーブルを介した通信を行なう通信手段を備える車載通信装置において、
前記給電装置から前記蓄電池への電力供給量の情報を取得する手段と、
前記車両内に搭載される料金支払手続を実行する料金支払装置へ、支払う電気料金の情報を出力する手段と、
支払手続の実行結果の情報を前記料金支払装置から取得する手段と
を備えることを特徴とする車載通信装置。 - 車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で充電ケーブルを介した通信手段を備える車載通信装置と、該車載通信装置が送受信する給電制御に係る情報に基づき、前記給電装置からの給電による前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置とを含む充電システムにおいて、
料金支払手続を実行する料金支払装置を前記車両内に更に備え、
前記車載通信装置は、
前記蓄電池への電力供給量の情報を前記充電制御装置から取得する手段と、
該手段が取得した電力供給量の情報、及び、該電力供給量に対応する電気料金の支払手続の実行指示を、前記料金支払装置へ出力する手段と、
支払手続の実行結果の情報を前記料金支払装置から取得する手段と
を備えることを特徴とする充電システム。 - 車両が備える蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で充電ケーブルを介した通信手段を備える車載通信装置と、該車載通信装置が送受信する給電制御に係る情報に基づき、前記給電装置からの給電による前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置とを含む充電システムにおいて、
料金支払手続を実行する料金支払装置を前記車両内に更に備え、
前記車載通信装置は、
前記蓄電池への電力供給量の情報を前記充電制御装置から取得する手段と、
前記料金支払装置から、料金支払いに要する信用情報を取得する手段と、
該手段が取得した信用情報、及び、取得した電力供給量の情報を前記通信手段により前記給電装置へ送信する手段と、
前記通信手段により、支払手続の実行結果の情報を受信する手段と
を備えることを特徴とする充電システム。 - 車両が備える前記蓄電池へ電力を供給する車外の給電装置との間で充電ケーブルを介した通信手段を備える車載通信装置と、該車載通信装置が送受信する給電制御に係る情報に基づき、前記給電装置からの給電による前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置とを含む充電システムにおいて、
料金支払手続を実行する料金支払装置を前記車両内に更に備え、
前記車載通信装置は、
前記蓄電池へ供給される電力供給量の情報を前記充電制御装置との間で送受信する手段と、
前記料金支払装置へ、前記電力供給量に対応する電気料金の情報を出力する手段と、
支払手続の結果の情報を前記料金支払装置から入力する手段と
を備えることを特徴とする充電システム。
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