JP4953147B1 - 盗電防止機能付給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】 給電中に権原ある電力消費体に代えて無権原の電力消費体へのプラグ差し換えが試みられた場合、確実に給電用電路を遮断することができない不具合、あるいは、もともと盗電を十分には防止できないという不具合があった。
【解決手段】 給電用電路２５の途中に設けられて給電用電路２５を開閉する電磁継電器２７、電磁継電器２７を制御する電路開閉器制御手段２９、電気車両ＥＶから出力される信号を入力するマイクロコンピュータ３５を備え、給電中に電気車両ＥＶへの接続が中断され、連続して入力すべき信号がマイクロコンピュータ３５に入力されない場合には、電路開閉器制御手段２９が電磁継電器２７を制御して給電用電路２５を遮断することにより不正な給電を防止する。
【選択図】 図２

Description

本願発明は、電気車両、電気車両用バッテリの蓄電装置、自動販売機のいずれか１つから出力される信号を用いて、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止する盗電防止機能付給電システムに関する。

電気車両の普及に伴い、今後、家庭、ビル等に設置されたコンセントから盗電されたり、自動販売機などのプラグを差し替えられたりして盗電されることが予想される。また、ショッピングセンター、駐車場等において、充電スタンドの設置が始まっているが、盗電対策は十分とはいえず、盗電を防止する技術は、その社会的需要が増大すると考えられる。そこで、盗電を防止するコンセント、電気車両に充電する充電スタンド、充電装置などが開発されている。

例えば、自宅のガレージで使用する場合において、充電時に抜け落ち防止用のロック機構を設け、充電中の抜け落ちによる充電コード等の破損を防止する充電装置が公開されている。上記充電装置は、電気車両の充電用コネクタと、充電装置との間が充電コードで接続される。（例えば、特許文献１）。

しかしながら、この引例のロック機構は、そもそも、抜け落ち防止用のものであり、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止することができないという不具合を有する。なお、この引例のロック機構を、盗電を防止可能なロック機構とした場合でも、電気車両側においてもロック機構に対応する構成を必要とするために、この構成を有さない電気車両には有効に機能せず、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止することができないという不具合を有する。

また、不正なプラグ差し換え防止に関する従来技術として、電源コンセント部のＰＬＣブロックと、電源プラグ部のＰＬＣブロックとの間で電力線搬送通信を行い、電力線搬送通信が確立されないか、電源プラグの挿入が検出されない場合には、通電を停止する電源供給装置が公開されている。（例えば、特許文献２）

しかしながら、この引例は、コンセントと電気機器との間を１本の電源ケーブルで接続する形態では、給電中に、電源ケーブルの電気機器側で無権原な電気機器へのプラグ差し換えがあったとしても通電を停止することができず、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止することができないという不具合を有する。

また、不正なプラグ差し換え防止に関する従来技術として、電力供給後、電力消費量が予め記憶された電気使用量（時間当たりの電気使用量、最大値、時間や季節による変化のパターンなど）から大幅に逸脱した場合には、三つ又ソケット等を経由して盗電があったものと判断し、監視制御装置がスイッチを制御して電力を遮断することができる盗電防止システムが公開されている。（例えば、特許文献３）

しかしながら、この引例は、もともと不正なプラグ差し換え防止するためのものではなく、更に上述のような電気使用量が大幅に逸脱したか否かで不正なプラグ差し換えの有無を検出する構成では、権原ある電気製品から無権原の電気製品等へ不正なプラグ差し換えにより不正な給電が行われる場合でも、一般的には電気使用量は記憶された電気使用量から大幅には逸脱せず、このために不正なプラグ差し換えを十分に検出することができないという不具合を有する。

また、不正なプラグ差し換え防止に関する従来技術として、住宅内に設けられた認証管理機器と、充電先との間で認証を行い、認証が成立したことを条件に、蓄電池への充電を許可する充電システムが特許権利化されている。（例えば、特許文献４）

しかしながら、この引例は、不正なプラグ差し換えを検出して給電側（コンセント側）で電力を遮断するものではなく、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止することができないという不具合を有する。

また、本体部着脱検出センサがコンセント本体部を取り外したことを検出すると、制御装置が継電器を制御して給電を停止する屋外用コンセントが公開されている（例えば、特許文献５）。しかしながら、この屋外用コンセントは、盗電しようとする者がコンセント本体部を取り外して、コンセント内部の電力線から直接、盗電をすることを防止するものであって、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止することができないという不具合を有する。なお、特許文献１乃至特許文献５の従来技術は、電力消費体から出力される信号を用いて盗電防止をすること、あるいは電力消費体から出力される信号を用いて電力の供給、停止を自由に制御することができない。

特開平１０−２６２３０３号公報 特開２００９−２８４７４９号公報 特開２０１０−６８６０１号公報 特開２００８−６１４３２号公報 特開２０１１−８９４７号公報

上述した従来技術では、給電中に権原ある電力消費体に代えて無権原の電力消費体へのプラグ差し換えが試みられた場合、確実に給電用電路を遮断することができない不具合、あるいは、もともと盗電を十分には防止できないという不具合があった。本願発明は、上記点に鑑み、プラグ差し換えによる不正な給電を十分に防止できる盗電防止機能付給電システムを提供することを目的とする。

本願発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、権原ある電力消費体に代えて無権原の電力消費体へ不正な給電が行われることを防止する盗電防止機能付給電システムにおいて；
給電用電路の途中に設けられて給電用電路を開閉する電路開閉器と、
電路開閉器を制御する電路開閉器制御手段と、
給電用電路から供給される電力を権原ある電力消費体に送電する送電線、権原ある電力消費体から出力される連続信号を所定の信号入力部に送信する信号線の両線が設けられた配線器具と、
権原ある電力消費体から配線器具を経由して送信される連続信号を入力する所定の信号入力部と、
を備えており、
接続器具に設けられたプラグの接続が中断され、接続中に入力すべき連続信号が信号入力部に入力されない場合には、電路開閉器制御手段が電路開閉器を制御して給電用電路を遮断することによりプラグの差し換えによる不正な給電を防止するように構成されたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１において、連続信号が信号入力部に入力されず、電路開閉器制御手段が給電用電路を遮断した後は、次に権原ある電力消費体が接続されるまで、給電用電路を遮断することを特徴とする。

これによれば、接続中、権原のない使用者が盗電を試みて、プラグの接続を中断すると、連続信号の送信が遮断される。そして、信号入力部に連続信号が入力されなくなると、電路開閉器制御手段が、電路開閉器を制御して給電用電路を遮断する。つまり、請求項１に記載の発明は、プラグの接続が中断された場合に、確実に給電を停止する構成であるために、従来技術の不具合、すなわち、給電中に権原ある電力消費体に代えて無権原の電力消費体へのプラグ差し換えが試みられた場合に確実に給電用電路を遮断することができない不具合、あるいは、もともと盗電を十分には防止できない不具合を解消することできる。

その結果、プラグ差し換えによる不正な給電を十分に防止できる盗電防止機能付給電システムを提供することができる。

なお、上記構成によれば、権原ある電力消費体から送信される連続信号に基づいて電路開閉器を制御する盗電防止機能付給電システムを提供することができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２において、権原ある電力消費体に接続されるプラグが、送電線により送電される電力を伝送する電源側コイルと、信号線に接続されて所定の光信号を受信する受信部とを有しており、
権原ある電力消費体が、電源側コイルと磁気的に接続される受電側コイルと、連続信号を所定の光信号に変換して送信する送信部とを有しており、
電源側コイルと受電側コイルとで非接触電力伝送を行うように構成され、さらに連続信号の送信が、送信部、受信部を一部信号送信経路とするように構成されていることを特徴とする。

これによれば、給電を行うに際して、雨天時に配線器具の接続部が雨水に濡れて感電する危険性を回避することができる。また、光信号を用いているので、ＰＬＣを使用した際の不具合、すなわち、漏洩電波の影響が懸念される場合には、医療機器、無線通信機器の近くで使用できない不具合を解消することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１または請求項２において、送電が、権原ある電力消費体に接続されるプラグに設けられた電源側コイルと、権原ある電力消費体に設けられて電源側コイルと磁気的に接続される受電側コイルとで非接触電力伝送を行う非接触電力伝送手段により行われるように構成されており、
連続信号の送信が、電源側コイルおよび受電側コイルを一部信号送信経路とすることを特徴とする。

これによれば、給電を行うに際して、雨天時に配線器具の接続部が雨水に濡れて感電する危険性を回避することができる。また、電力線通信を用いているので、接続部分の構成が複雑化しない。

請求項５に記載の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１つにおいて、連続信号が、送電線が接続された状態で電路開閉器の遮断、接続を制御する給電用制御信号であり、
電路開閉器制御手段が給電用制御信号に基づいて電路開閉器の遮断、接続を制御することを特徴とする。

これによれば、権原ある電力消費体側からの給電用制御信号に基づいて給電、給電停止をすることができる高機能な盗電防止機能付給電システムを提供することができる。

請求項６に記載の発明のように、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の盗電防止機能付給電システムにおいて、連続信号に代えて、所定の間欠信号であってもよい。

請求項７に記載の発明のように、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の盗電防止機能付給電システムが、電気車両に給電して充電を行う充電スタンドおよび電気車両に給電する給電システムのいずれか１つであってもよい。

請求項８に記載の発明では、請求項１乃至請求項７のいずれか１つにおいて、給電に際し、権原ある電力消費体に記憶された暗号鍵を照合し、暗号鍵が一致した場合には、電力消費体が権原ある電力消費体であると認証することを特徴とする。

これによれば、権原ある電力消費体を自動認証することができ、権原のない電力消費体を確実に排除できる。その結果、プラグ差し換えによる不正な給電を十分に防止できる盗電防止機能付給電システムを提供することができる。

請求項９に記載の発明では、請求項１乃至請求項７のいずれか１つにおいて、給電に際し、所定のＲＦＩＤタグの暗号鍵を照合し、暗号鍵が一致した場合には、電力消費体が権原ある電力消費体であると認証することを特徴とする。

これによれば、電力消費体を自動認証せずとも、プラグ差し換えによる不正な給電を十分に防止できる盗電防止機能付給電システムを提供することができる。

第１の実施形態による盗電防止機能付給電システムの正面図である。 第１の実施形態による盗電防止機能付給電システムの構成図である。 第１の実施形態による盗電防止機能付給電システムの制御フローチャートである。 第１の実施形態による盗電防止機能付給電システムの作動図である。 第２の実施形態による盗電防止機能付給電システムの構成図である。 第２の実施形態による盗電防止機能付給電システムの制御フローチャートである。 第３の実施形態による盗電防止機能付給電システムの構成図である。 第３の実施形態による盗電防止機能付給電システムの制御フローチャートである。 第４の実施形態による盗電防止機能付給電システムにおける充電用ＥＣＵ、マイクロコンピュータ、電磁継電器の第１の作動図である。 第４の実施形態による盗電防止機能付給電システムにおける充電用ＥＣＵ、マイクロコンピュータ、電磁継電器の第２の作動図である。 第５の実施形態による盗電防止機能付給電システムの構成図である。 第６の実施形態による盗電防止機能付給電システムの構成図である。

最初に、本願発明に用いる用語について説明する。電力消費体には、電源ケーブルが一体に設けられたもの、電源ケーブルが着脱可能に設けられているものがある。電源ケーブルが一体に設けられたものは電源ケーブルを含めて電力消費体と称するものとする。電源ケーブルが着脱可能に設けられているものは、この電源ケーブルを除いて電力消費体と称するものとする。電力消費体とは、電気車両、電気車両用バッテリの蓄電装置、自動販売機のいずれか１つを言う。

また、権原ある電力消費体とは、正当な使用者が使用する電力消費体であることが特定された電力消費体を言う。また、プラグとは、電源ケーブルの端部に形成される接続部を言い、後述する電源プラグ、コネクタを例示することができる。このプラグは、後述するように、非接触電力伝送を行うコイルを内蔵していてもよい。また、電力消費体へのプラグ差し換えとは、電力消費体との接続部のプラグを含む、電源ケーブルの各接続部におけるプラグ差し換えを含む概念である。なお、上述した権限ある電力消費体が、電気車両である場合、本願発明の盗電防止機能付給電システムは、電気車両に充電を行う充電システムとして機能する。

（第１の実施形態）
盗電防止機能付給電システム１１を、家庭、集合住宅等のコンセントに適用した実施形態である。図１に示すように、コンセント１３、盗電防止部１５、入力装置１７を備え、電源ケーブル１９を介して、電気車両ＥＶ側から出力される連続信号に基づいて盗電を防止する。

コンセント１３は、図２に示すように、端子台２１を備えている。上記端子台２１には、後述する電源プラグ５３を接続、保持するプラグ受け２３が設けられている。プラグ受け２３には、電力を供給する給電用電路２５が接続されている。

盗電防止部１５は、電磁継電器２７、電路開閉器制御手段２９、直流電源３１、設定変更手段３３を備えている。

電磁継電器２７は、給電のオン／オフを行うもので、給電用電路２５の途中に配置されている。コイル２７ａに直流電源が給電され、コイル２７ａが励磁されると、機械接点２７ｂが閉じ、継電を行う。電磁継電器２７は、本願発明の電路開閉器の一例を構成する。電磁継電器２７は、盗電防止部１５の上流側に設けられてもよい。なお、本願発明の電路開閉器は、電磁継電器に限定されるものではない。例えば、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）、スイッチであってもよい。

電路開閉器制御手段２９は、マイクロコンピュータ３５、インターフェース３７、ドライバ３９、タイマ回路４１を備えている。マイクロコンピュータ３５内のメモリ４３には、後述する電気車両ＥＶの充電用ＥＣＵ５５から送信される連続信号の入力状況、充電用ＥＣＵ５５から送信される暗号鍵の照合結果などから電磁継電器２７を制御する制御プログラム、暗号鍵が書き込まれている。この制御プログラムに従い、作動することにより、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止する。なお、第１の実施形態では、マイクロコンピュータ３５が本願発明の信号入力部を兼ねている。連続信号は、一旦、所定の入出力インターフェースで受けた後に、マイクロコンピュータ３５に入力するようにしてもよい。

インターフェース３７は、電磁継電器２７のコイル２７ａを作動させるための信号伝達回路である。ドライバ３９は、インターフェース３７の励磁信号に基づいて、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁する。設定変更手段３３は、後述するプラグセット許容時間Ｔ１、給電許容時間Ｔ２を変更する機能を有している。

上述した盗電防止機能付給電システム１１は、商用電源、太陽光発電などから、所定の電力が供給される。所定の電力は、電磁継電器２７、端子台２１を経由して、プラグ受け２３に供給される。所定の電力は、電磁継電器２７の上流において分岐され、直流電源３１に供給される。

また、入力装置１７は、操作部４５を備えている。操作部４５は、スタートボタン、設定完了ボタン、停止ボタン、給電ランプ、給電停止ランプ、認証完了ランプを備えており、制御開始、設定、停止など、各種操作、表示を行うことができる。

次に、プラグセット許容時間Ｔ１、給電許容時間Ｔ２について説明する。プラグセット許容時間Ｔ１とは、盗電防止制御を行うまでの許容時間である。給電許容時間Ｔ２とは、給電を行う許容時間である。なお、プラグセット許容時間Ｔ１は、電源プラグのセットを完了できる程度の短い時間に設定する。

電源ケーブル１９は、例えば、カーボン等の被覆材の中に電力線４７、信号線４９が収納された１本のケーブル部品であり、端部にコネクタ５１、電源プラグ５３が設けられている。信号線４９は、ノイズ環境に対処するために、ツイストペア（撚対線）とし、さらに電磁シール機能を備えた被覆構造とすることで、所定のシールド効果を備えている。電源ケーブル１９、電力線４７、信号線４９は、それぞれ本願発明の本願発明の配線器具の一例、送電線の一例、本願発明の信号線の一例を構成する。

また、電気車両ＥＶには、充電用コネクタＥＶ１、充電用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５５、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５７が設けられている。充電用ＥＣＵ５５内のメモリ５９には充電監視用の制御プログラムが書き込まれている。充電用ＥＣＵ５５は、この充電監視用の制御プログラムに従い作動することにより、バッテリ（図示せず）の充電監視状態（充電中か否か）や充電量監視（バッテリ残量確認）等の処理を行う。

コネクタ５１、電源プラグ５３が、それぞれ、電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１、
コンセント１３に接続されると、所定の手順を経て、充電用ＥＣＵ５５の通信回路６１から連続信号が出力される。出力された連続信号は、ＣＡＮ５７、信号線４９、信号線６３を経由し、マイクロコンピュータ３５に入力される。マイクロコンピュータ３５は、連続信号の入力があるか否かを判定する。マイクロコンピュータ３５に連続信号が入力されると、マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが閉じて、プラグ受け２３への給電を開始する。プラグ受け２３への給電が開始されると、電力が、電源ケーブル１９の電力線４７を経由して電気車両ＥＶに送電され、電気車両ＥＶの図示しない車載充電器またはバッテリに給電される。

次に、第１の実施形態の制御手順について説明する。図３に、第１の実施形態における盗電防止機能付給電システム１１の制御手順の一例を示す。

ステップＳ１０では、操作部４５のスタートボタンを押す。スタートボタンを押すと、給電停止ランプが点灯する。

ステップＳ２０では、プラグセット許容時間Ｔ１、給電許容時間Ｔ２を初期化するとともに、電磁継電器２７をオフに制御する。タイマ回路４１が計時を開始する。

ステップＳ３０では、プラグセット許容時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。プラグセット許容時間Ｔ１が経過した場合、ステップＳ４０に進む。プラグセット許容時間Ｔ１が経過していない場合、待機する。権原ある利用者は、プラグセット許容時間Ｔ１内に、電源ケーブル１９のコネクタ５１、電源プラグ５３を、それぞれ、電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１、コンセント１３に接続する。

ステップＳ４０では、暗号鍵が一致するか否かを判定する。暗号鍵が、信号線４９、信号線６３を経由して送信され、電路開閉器制御手段２９のマイクロコンピュータ３５で照合される。照合の結果、暗号鍵が一致した場合にはステップＳ５０に進む。暗号鍵が一致しない場合には、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ５０では、認証ランプが点灯する。制御後ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０では、電磁継電器２７をオンに制御する。マイクロコンピュータ３５が、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが閉じて、プラグ受け２３への給電を開始する。処理後、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０では、給電停止ランプが消灯し、給電ランプが点灯する。処理後、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０では、給電許容時間Ｔ２が経過したか否かをする。給電許容時間Ｔ２が経過した場合には、ステップＳ１００に進む。給電許容時間Ｔ２が経過していない場合には、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、マイクロコンピュータ３５が連続信号を入力しているか否かを判定する。マイクロコンピュータ３５が連続信号を入力している場合には、電源プラグ５３とコンセント１３との間が接続されているものとして、給電を維持する。マイクロコンピュータ３５に連続信号が入力されない場合には、権原ある電気車両ＥＶに代えて、電源プラグ５３の差し換えによる無権原の電力消費体への不正な給電が試みられた可能性がある
と判断し、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ１００では、電磁継電器２７をオフに制御する。マイクロコンピュータ３５が、電磁継電器２７のコイル２７ａを非励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを非励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが開いて、プラグ受け２３への給電を停止する。処理後、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳＳ１１０では、制御を停止する。

ここで、充電用ＥＣＵ５５、マイクロコンピュータ３５、電磁継電器２７の作動を、図４を用いて説明する。

（１）Ａ点において、連続信号が出力されると、電路開閉器制御手段２９に連続信号が入力される。マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが閉じて、プラグ受け２３への給電を開始する。
（２）Ｂ点において、給電中に、コネクタ５１、電源プラグ５３の少なくとも１つが取外されると、電路開閉器制御手段２９に連続信号が入力されなくなる。マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、電磁継電器２７のコイル２７ａを非励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを非励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが開いて、プラグ受け２３への給電を停止する。これにより、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止する。

上記構成によれば、接続中、権原のない使用者が盗電を試みて、コネクタ５１と充電用コネクタＥＶ１、電源プラグ５３とプラグ受け２３との接続を中断すると、権原ある電気車両ＥＶから出力される連続信号の送信が遮断される。そして、マイクロコンピュータ３３に連続信号が入力されなくなると、電路開閉器制御手段２９は、これを受けて、電磁継電器２７を制御して給電用電路２５を遮断することができる。つまり、プラグの接続が中断された場合に、確実に給電を停止する構成であるために、従来技術の不具合、すなわち、給電中に権原ある電気車両に代えて無権原の電力消費体へのプラグ差し換えが試みられた場合に確実に給電用電路を遮断することができない不具合、あるいは、もともと盗電を十分には防止できない不具合を解消することできる。

その結果、本願発明は、上記点に鑑み、プラグ差し換えによる不正な給電を十分に防止できる盗電防止機能付給電システムを提供することができる。

なお、第１の実施形態では、電源ケーブル１９のコネクタ５１、電源プラグ５３を、それぞれ、電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１、コンセント１３に接続した後、充電用ＥＣＵ５５と、マイクロコンピュータ３５との間で自動認証を行うようにしているので、権原のない電力消費体を確実に排除できる。

（第２の実施形態）
盗電防止機能付給電システム１１を、充電スタンド（充電ステーション）に適用した実施形態である。第２の実施形態は、第１の実施形態に記載の電源ケーブル１９の接続部分を変更し、さらに、自動認証から手動認証に変更した構成であり、同様の部分は、同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

図５に示すように、充電スタンドＪＳには、電源ケーブル１９が一体に設けられており
、この電源ケーブル１９の一端にはコネクタ５１が設けられている。充電スタンドＪＳには、給電用電路２５を開閉する電磁継電器２７、電磁継電器２７を制御する電路開閉器制御手段２９、直流電源３１、設定変更手段３３、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）リード／ライト装置６５が設けられている。

また、電路開閉器制御手段２９のうち、マイクロコンピュータ３５内のメモリ４３には、ＲＦＩＤリード／ライト装置６５によって読み取られたＲＦＩＤタグ６７の識別情報の照合結果、充電用ＥＣＵ５５から送信される連続信号の入力状況等によって電磁継電器２７を制御する制御プログラムが書き込まれている。この制御プログラムに従い、作動することにより、盗電を防止する。

ＲＦＩＤタグ６７は、電磁誘導方式により、ＲＦＩＤリード／ライト装置６５からの電波をエネルギー源として動作するパッシブタグである。ＲＦＩＤタグ６７は、例えば、携帯電話Ｔに配置される。なお、ＲＦＩＤタグ６７は、携帯電話Ｔの他に、自動車のキー、カード、携帯情報端末、時計、ぬいぐるみなど、移動自在な構造体に配置してもよい。ＲＦＩＤリード／ライト装置６５は、ＲＦＩＤタグ６７に対して、識別情報などの読み出し、データの書き込みなどを行うことができる。上述したＲＦＩＤタグ６７は、アクティブタグ、セミアクティブタグであってもよい。識別情報の認証は、セキュリティの観点から相互認証としてもよい。

コネクタ５１が電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１に接続されると、所定の手順を経て、充電用ＥＣＵ５５の通信回路６１から連続信号が送信される。送信された連続信号は、駆動モータを制御するモータ制御ＥＣＵの他に、ＣＡＮ５７、信号線４９、信号線６３を経由し、マイクロコンピュータ３５に送信される。マイクロコンピュータ３５は、連続信号の入力があるか否かを判定する。マイクロコンピュータ３５に連続信号が入力されると、マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが閉じて、プラグ受け２３への給電を開始する。プラグ受け２３への給電が開始されると、電力が、電源ケーブル１９の電力線４７を経由して電気車両ＥＶに送電され、電気車両ＥＶの図示しない車載充電器またはバッテリに給電される。

給電中に、コネクタ５１が取外されると、マイクロコンピュータ３５に連続信号が入力されなくなる。そして、マイクロコンピュータ３５に連続信号が入力されなくなると、権原ある電気車両ＥＶに代えて、コネクタ５１の差し換えによる無権原の電力消費体への不正な給電が試みられた可能性があると判断し、電路開閉器制御手段２９が電磁継電器２７を制御して、プラグ受け２３への給電を停止する。これにより、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止することができる。

次に、第２の実施形態の制御手順について説明する。図６に、第２の実施形態における盗電防止機能付給電システム１１の制御手順の一例を示す。

ステップＳ１０では、操作部４５のスタートボタンを押す。スタートボタンを押すと、給電停止ランプが点灯する。制御後、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、識別情報入力許容時間Ｔ３、プラグセット許容時間Ｔ１、給電許容時間Ｔ２を初期化するとともに、電磁継電器２７をオフに制御する。タイマ回路４１が計時を開始する。制御後、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、識別情報入力許容時間Ｔ３が経過したか否かを判定する。権原あ
る使用者が、識別情報入力許容時間Ｔ３が終了する前に、ＲＦＩＤタグ６７が内蔵された携帯電話ＴをＲＦＩＤリード／ライト装置６５に近づけ、認証動作を行う。識別情報入力許容時間Ｔ３が経過した場合には、ステップＳ１１０に進む。識別情報入力許容時間Ｔ３が経過していない場合には、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０では、識別情報を照合する。照合の結果、識別情報が認証された場合にはステップＳ５０に進む。識別情報が認証されない場合には、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ５０では、認証完了ランプが点灯する。制御後ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０では、プラグセット許容時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。プラグセット許容時間Ｔ１内である場合、待機する。プラグセット許容時間Ｔ１が経過した場合には、ステップＳ７０に進む。権原ある利用者は、プラグセット許容時間Ｔ１内に、コネクタ５１電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１に差し込むようにする。なお、ステップＳ５０終了後、プラグセット許容時間Ｔ１が経過していない場合でも、プラグセットが完了し、操作部４５の設定完了ボタンを押した場合には、即座に割り込み処理を行い、ステップ７０に進む。

ステップＳ７０では、給電停止ランプが消灯し、給電ランプが点灯する。処理後、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０では、給電許容時間Ｔ２が経過したか否かを判定する。給電許容時間Ｔ２が経過した場合には、ステップＳ１１０に進む。給電許容時間Ｔ２が経過していない場合には、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、コネクタ５１と充電用コネクタＥＶ１との間が接続されているか否かを判定する。マイクロコンピュータ３５に連続信号が入力されている場合には、コネクタ５１と充電用コネクタＥＶ１との間が接続されているものと判定して、ステップＳ１００に進む。マイクロコンピュータ３５が連続信号を検出できない場合には、権原ある電気車両ＥＶに代えて、コネクタ５１の差し換えによる無権原の電力消費体への不正な給電が試みらた可能性があると判断し、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１００では、電磁継電器２７をオンに制御する。マイクロコンピュータ３５が、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが閉じて、プラグ受け２３に給電する。処理後、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ１１０では、電磁継電器２７をオフに制御する。マイクロコンピュータ３５が、電磁継電器２７のコイル２７ａを非励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを非励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが開いて、プラグ受け２３への給電を停止する。処理後、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０では、制御を停止する。

上記構成によれば、電気車両用の充電スタンドにおいて、プラグ差し換えによる不正な給電を十分に防止できる盗電防止機能付給電システムを提供することができる。

なお、ＲＦＩＤタグを用いた手動認証とすることで、電気車両ごとに自動認証手段を設けずともよい利点がある。

（第３の実施形態）
電力消費体が自動販売機である場合の実施形態である。第３の実施形態では、第１の実施形態と同様に、自動認証するようにした。第１の実施形態と同様の部分は、同一符号を付して、詳細な説明は省略する。

図７に示すように、自動販売機ＶＭには、電源ケーブル１９が一体に設けられている。電源ケーブル１９には、電力線４７、信号線４９が設けられており、端部に電源プラグ５３が配置されている。また、自動販売機ＶＭには、直流電源６９、制御装置７１が設けられており、制御装置７１には、メモリ７３、通信回路７５が設けられている。

電源ケーブル１９がコンセント１３に接続されると、自動販売機ＶＭの直流電源６９に給電され、制御装置７１を駆動することができる。メモリ７３には、自動販売機ＶＭの各種動作を制御する制御プログラムおよび暗号鍵が書き込まれている。

一方、コンセント１３には、電源プラグ５３をコンセント１３に差し込んだ際に、電源プラグ５３の栓刃を検出する刃検出センサ７７が設けられている。電源プラグ５３をコンセント１３に差し込むと、刃検出センサ７７が電源プラグ５３の栓刃を検出する。

次に、第３の実施形態の制御手順について説明する。図８に、第３の実施形態における盗電防止機能付給電システム１１の制御手順の一例を示す。

ステップＳ１０では、操作部４５のスタートボタンを押す。スタートボタンを押すと、給電ランプが点灯する。

ステップＳ２０では、プラグセット許容時間Ｔ１、給電許容時間Ｔ２、識別情報入力許容時間Ｔ３を初期化するとともに、電磁継電器２７をオフに制御する。タイマ回路４１が計時を開始する。

ステップＳ３０では、プラグセット許容時間Ｔ１が経過したか否かを判定する。プラグセット許容時間Ｔ１が経過した場合、ステップＳ４０に進む。プラグセット許容時間Ｔ１が経過していない場合、待機する。権原ある利用者は、プラグセット許容時間Ｔ１内に、電源ケーブル１９のコネクタ５１、電源プラグ５３を、それぞれ、自動販売機ＶＭのコネクタＶＭ１、コンセント１３に接続する。

ステップＳ４０では、電源プラグ５３の栓刃がプラグ受け２３に差し込まれたか否かを判定する。刃検出センサ７７が電源プラグ５３の栓刃を検出した場合には、ステップＳ５０に進む。刃検出センサ７７が電源プラグ５３の栓刃を検出できない場合には、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ５０では、給電を開始する。マイクロコンピュータ３５が、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが閉じて、プラグ受け２３への給電を開始する。処理後、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０では、給電停止ランプが消灯し、給電ランプが点灯する。処理後、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０では、識別情報が一致するか否かを判定する。自動販売機ＶＭに電力が供給されると、制御装置７１に電力が供給される。この際、メモリ７３から識別情報が読
み出され、通信回路７５から識別情報が送信される。識別情報は、信号線４９、信号線６３を経由して送信され、電路開閉器制御手段２９のマイクロコンピュータ３３で照合される。照合の結果、識別情報が一致した場合にはステップＳ８０に進む。識別情報が一致しない場合には、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ８０では、認証完了ランプが点灯する。制御後ステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、マイクロコンピュータ３５が連続信号を入力しているか否かを判定する。マイクロコンピュータ３５が連続信号を入力している場合には、電源プラグ５３とコンセント１３との間が接続されているものとして、給電を維持する。マイクロコンピュータ３５に連続信号が入力されない場合には、権原ある自動販売機ＶＭに代えて、電源プラグ５３の差し換えによる無権原の電力消費体への不正な給電が試みられた可能性があると判断し、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ１００では、電磁継電器２７をオフに制御する。マイクロコンピュータ３５が、電磁継電器２７のコイル２７ａを非励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを非励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが開いて、プラグ受け２３への給電を停止する。処理後、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳＳ１１０では、制御を停止する。

（第４の実施形態）
上述した第１の実施形態では、連続信号を接続検出手段として用いたが、送電線が接続された状態で給電および給電停止を制御する給電用制御信号として用いてもよい。第４の実施形態における装置構成は、第１の実施形態で説明した図２と同様であるものとして、充電用ＥＣＵ５５、マイクロコンピュータ３５、電磁継電器２７の作動を、図９を用いて説明する。

（１）電源プラグ１９が接続された状態において、Ａ点にて連続信号（給電用制御信号）が出力されると、マイクロコンピュータ３５に連続信号（給電用制御信号）が入力される。マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、電磁継電器２７のコイル２７ａを励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが閉じて、プラグ受け２３への給電を開始する。
（２）Ｂ点にて連続信号（給電用制御信号）の出力が停止されると、マイクロコンピュータ３５に連続信号（給電用制御信号）が入力されなくなる。マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、電磁継電器２７のコイル２７ａを非励磁状態にする指令信号を出力し、インターフェース３７、ドライバ３９を経由してコイル２７ａを非励磁状態にする。その際、機械接点２７ｂが開いて、プラグ受け２３への給電を停止する。
（３）Ｃ点にて連続信号（給電用制御信号）が出力されると、マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、上述した（１）項と同様の手順により、給電を再開する。
（４）給電中、コネクタ５１が電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１から外された場合、または電源プラグ５３がコンセント１３から外された場合には、マイクロコンピュータ３５に連続信号（給電用制御信号）が入力されなくなる。マイクロコンピュータ３５は、これを受けて、上述した（２）項と同様の手順により、給電を停止する。これにより、不正なプラグ差し換えによる盗電を防止することができる。

上記構成によれば、権原ある電気車両ＥＶ側から給電を制御することができる高機能な盗電防止機能付給電システムを提供することができる。また、電源プラグ１９が接続され
た状態で、権原ある電気車両ＥＶから電磁継電器２７の遮断、接続を自在に制御することができるので、漏電などの不具合があった場合に即座に連続信号（給電用制御信号）を遮断して、感電の防止すること、権原ある電気車両ＥＶへの損傷を最小限に押さえることも可能である。

なお、連続信号は、複数の連続信号（給電用制御信号）を用いてもよい。例えば、給電中に出力される給電中信号、給電を停止する停止中信号（いずれも連続信号であるものとする）のいずれかが出力される構成とし、これら信号のいずれかが出力されているにも関わらず、マイクロコンピュータ３５が入力を確認できない場合、給電を停止するようにしてもよい。図１０に、充電用ＥＣＵ５５、マイクロコンピュータ３５、電磁継電器２７の作動を示す。

（第５の実施形態）
第１の実施形態乃至第４の実施形態では、連続信号を有線により送信するようにしたが、電気車両ＥＶと電源ケーブルとの接続部において、連続信号を光信号に変換して送信するようにしてもよい。

図１１に示すように、電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１に連続信号を光信号に変換して送信する送信部７９を設け、コネクタ５１に光信号を受信する受信部８１を設けた。送信部７９には、連続信号を光信号に変調する変調部、光信号を送信する赤外線ＬＥＤが設けられており、受信部８１には、赤外線ＬＥＤから送信された光信号を受光する受光部、受光した光信号を復調する復調部が設けられている。充電用ＥＣＵ５５から出力された連続信号は送信部７９の変調部で変調され、赤外線ＬＥＤから赤外線として受信部８１に送信される。赤外線ＬＥＤから送信された赤外線は、受光部で受光され、復調部で電気信号に復調されて、信号線４９を介してマイクロコンピュータ３５に送信される。

なお、光信号の光源は赤外線に限らず、いわゆる光無線送信に使用される領域の電磁波を用いてもよく、具体的には、レーザー、可視光線であってもよい。また、電気車両ＥＶの充電用コネクタＥＶ１に投光部を設け、コネクタに受光センサを設けて連続信号を送受してもよい。

（第６の実施形態）
上述した第５の実施形態では、送電は有線で行われたが、非接触電力伝送により行ってもよい。図１２に示すように、コネクタ５１に電源側コイル（１次コイル）８３を設け、電気車両ＥＶに、受電側コイル（２次コイル）８５を設け、両者の間で磁気的に接続する非接触電力伝送により行ってもよい。

上記構成によれば、コネクタ５１の着脱が容易となり、有線接続のような接続作業の煩わしさ、接続部の摩耗などを回避することができ、給電を行うに際して、雨天時に給電部が雨水に濡れて感電する危険性も回避することができる。

（第７の実施形態）
第６の実施形態では、権原ある電力消費体とプラグとの間で連続信号を光信号に変換し
て送受するようにしたが、連続信号の送信を、光信号を用いずに、電源側コイル（１次コ
イル）８３と、受電側コイル（２次コイル）８５とを信号送信経路としてもよい。充電用
ＥＣＵ５５から出力される連続信号を重畳して、受電側コイル（２次コイル）８５から電
源側コイル（１次コイル）８３に送信した後、連続信号を取り出すように構成する。

なお、第５の実施形態では、光信号を用い、第７の実施形態では、電力線通信により、
無線で連続信号を送信するようにしたが、これに限らず、権原ある電力消費体とプラグとの間で連続信号を無線にて送信するようにしてもよい。

（第８の実施形態）
第１の実施形態乃至第７の実施形態では、権原ある電力消費体から出力される信号は、連続信号であったが、これに限定されるものではない。例えば、権原ある電力消費体から電路開閉器をオンするパルス信号あるいはオフするパルス信号（間欠信号）を出力する構成とし、給電中に入力すべきパルス信号が信号入力部に入力されない場合には、電路開閉器制御手段が電路開閉器を制御して給電用電路を遮断するようにしてもよい。上述したパルス信号は、必ずしも、一定間隔でなくともよい。パルス信号の出力間隔は、無権限の者がプラグ差し換えを行うプラグ差し換え時間ＴＳより短い時間に設定される。

なお、パルス信号の出力間隔が、プラグ差し換え時間ＴＳより長い時間である可能性がある場合には、給電中に電源プラグ、コネクタなど接続部分が取り外されたことをセンサ等により検出して、給電用電路を遮断する機能を付加すると、確実に盗電を防止することができる。

（その他の実施形態）
上述した実施形態では、電気車両、自動販売機を例示して説明したが、電気車両用バッテリの蓄電装置であってもよい。また、第２の実施形態で説明した充電スタンドは、いわゆる急速充電に対応するタイプの充電スタンドであってもよい。

また、上述した実施形態では、認証する方法として、ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤリード／ライト装置を用いたが、暗証番号をキー入力するようにしてもよい。また、所定の信号（所定の暗号、暗号鍵、盗電防止制御を開始する制御信号など）を、赤外線および電波のいずれかによって送信するようにしてもよい。また、指紋を読み取るようにしてもよい。また、磁気カードおよび磁気カードの磁気情報を読み取るようにしてもよい。

また、盗電防止機能付給電システムを複数設け、上位コンピュータで、盗電防止状況を把握できるようにしてもよい。

また、コンセントの形状は、抜止形、引掛形、露出形、埋込形であってもよく、電源プラグ差込口に遮蔽扉を備えたものであってもよい。

また、上述したコンセントに、防雨、防滴、感電防止などを目的としたカバーを設けてもよい。

なお、本明細書において説明した各実施形態は本願発明の一実施形態であり、特許請求の範囲を満足する限りにおいて、これに限定されるものではない。

１１・・・ 盗電防止機能付給電システム
１３・・・コンセント
１５・・・盗電防止装置
１７・・・入力装置
１９・・・電源ケーブル
２３・・・プラグ受け
２５・・・給電用電路
２７・・・電磁継電器（電路開閉器）
２７ａ・・・コイル
２７ｂ・・・機械接点
２９・・・電路開閉器制御手段
３１・・・直流電源
３５・・・マイクロコンピュータ
４３・・・メモリ
４７・・・電力線（電力搬送手段）
４９・・・信号線（制御信号線）
５１・・・コネクタ
５３・・・電源プラグ
５５・・・充電用ＥＣＵ
５９・・・メモリ
６１・・・通信回路
ＥＶ・・・電気車両
ＥＶ１・・・充電用コネクタ

Claims (9)

1. 権原ある電力消費体に代えて無権原の電力消費体へ不正な給電が行われることを防止する盗電防止機能付給電システムにおいて；
   給電用電路の途中に設けられて前記給電用電路を開閉する電路開閉器と、
   前記電路開閉器を制御する電路開閉器制御手段と、
   前記給電用電路から供給される電力を前記権原ある電力消費体に送電する送電線、前記権原ある電力消費体から出力される連続信号を所定の信号入力部に送信する信号線の両線が設けられた配線器具と、
   前記権原ある電力消費体から前記配線器具を経由して送信される連続信号を入力する前記所定の信号入力部と、
   を備えており、
   前記接続器具に設けられたプラグの接続が中断され、接続中に入力すべき連続信号が前記信号入力部に入力されない場合には、前記電路開閉器制御手段が前記電路開閉器を制御して前記給電用電路を遮断することにより前記プラグの差し換えによる不正な給電を防止するように構成されたことを特徴とする盗電防止機能付給電システム。
2. 前記連続信号が前記信号入力部に入力されず、前記電路開閉器制御手段が前記給電用電路を遮断した後は、次に前記権原ある電力消費体が接続されるまで、前記給電用電路を遮断することを特徴とする請求項１に記載の盗電防止機能付給電システム。
3. 前記権原ある電力消費体に接続されるプラグが、前記送電線により送電される電力を伝送する電源側コイルと、前記信号線に接続されて所定の光信号を受信する受信部とを有しており、
   前記権原ある電力消費体が、前記電源側コイルと磁気的に接続される受電側コイルと、前記連続信号を前記所定の光信号に変換して送信する送信部とを有しており、
   前記電源側コイルと前記受電側コイルとで非接触電力伝送を行うように構成され、さらに前記連続信号の送信が、前記送信部、前記受信部を一部信号送信経路とするように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の盗電防止機能付給電システム。
4. 前記送電が、前記権原ある電力消費体に接続されるプラグに設けられた電源側コイルと、前記権原ある電力消費体に設けられて前記電源側コイルと磁気的に接続される受電側コイルとで非接触電力伝送を行う非接触電力伝送手段により行われるように構成されており、
   前記連続信号の送信が、前記電源側コイルおよび受電側コイルを一部信号送信経路とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の盗電防止機能付給電システム。
5. 前記連続信号が、前記送電線が接続された状態で前記電路開閉器の遮断、接続を制御する給電用制御信号であり、
   前記電路開閉器制御手段が前記給電用制御信号に基づいて前記電路開閉器の遮断、接続を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の盗電防止機能付給電システム。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の盗電防止機能付給電システムにおいて、前記連続信号に代えて、所定の間欠信号であることを特徴とする盗電防止機能付給電システム。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の盗電防止機能付給電システムが、電気車両に給電して充電を行う充電スタンドおよび前記電気車両に給電する給電システムのいずれか１つであることを特徴とする盗電防止機能付給電システム。
8. 前記給電に際し、前記権原ある電力消費体に記憶された暗号鍵を照合し、前記暗号鍵が一致した場合には、前記電力消費体が前記権原ある電力消費体であると認証することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の盗電防止機能付給電システム。
9. 前記給電に際し、所定のＲＦＩＤタグの暗号鍵を照合し、前記暗号鍵が一致した場合には、前記電力消費体が前記権原ある電力消費体であると認証することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の盗電防止機能付給電システム。
   

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