車両、充填状態報知装置
【課題】燃料ガスを利用する利用手段と、燃料ガスを蓄える燃料タンクとを備えた車両に関する技術を提供する。
【解決手段】燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置との間で、燃料ガスの充填に関する情報について通信を行う通信手段を備えた車両であって、燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段と、燃料ガス利用手段が利用する燃料ガスを蓄える燃料タンクと、燃料タンク内の状態を検知するタンク状態検知手段と、タンク状態に基づいて、燃料タンクへの燃料ガスの充填の状態を判断する判断部と、判断結果に基づいて、通信手段以外の手段で、燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部とを備える。
【解決手段】燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置との間で、燃料ガスの充填に関する情報について通信を行う通信手段を備えた車両であって、燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段と、燃料ガス利用手段が利用する燃料ガスを蓄える燃料タンクと、燃料タンク内の状態を検知するタンク状態検知手段と、タンク状態に基づいて、燃料タンクへの燃料ガスの充填の状態を判断する判断部と、判断結果に基づいて、通信手段以外の手段で、燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスを利用する利用手段と、燃料ガスを蓄える燃料タンクとを備えた車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料ガスを利用する利用手段（例えば、燃料電池や水素燃料エンジン等）を搭載した車両では、燃料ガスを充填する充填装置との間で、燃料タンクの状態に関する情報（例えば燃料タンクの温度や圧力）について通信を行いながら燃料タンクに燃料ガスの充填を行う技術が知られている（例えば、特許文献１）。これは、燃料ガスを充填する際の作業効率を向上するためである。
【０００３】
しかしながら、車両が充填装置と通信を行う通信手段を備えている場合であっても、充填装置が通信手段を備えていない場合や、または充填装置が通信手段を備えていても何らかの理由により通信が出来ない場合などがありえる。こうした場合、充填装置と通信を行わないで燃料ガスを充填することになる。燃料ガス充填時の燃料タンクの好ましい状態は法規で定められており、充填装置との通信を行わないで充填作業を行った場合、燃料ガスの充填が好ましい状態で行えなくなり、作業効率が低下するとの指摘がされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６９６９３号公報
【特許文献２】特開平７−２０８６９８号公報
【特許文献３】特開２００９−５２２５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、充填装置と通信の如何を問わず、車両が備える燃料タンクに効率的に燃料ガスを充填することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。
［適用例１］
燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置との間で、前記燃料ガスの充填に関する情報について通信を行う通信手段を備えた車両であって、前記燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段と、前記燃料ガス利用手段が利用する燃料ガスを蓄える燃料タンクと、前記燃料タンク内の状態を検知するタンク状態検知手段と、前記タンク状態に基づいて、前記燃料タンクへの前記燃料ガスの充填の状態を判断する判断部と、前記判断結果に基づいて、前記通信手段以外の手段で、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部とを備える車両。
【０００７】
この車両によると、燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部を備えるので、燃料ガスの充填者は、通信手段以外の手段を用いて効率的に充填作業を行うことができる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１記載の車両であって、前記報知部は、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を視認可能に表示する表示部を備え、前記表示部は、前記燃料タンクに前記燃料ガスを充填している充填者が視認可能な位置に設置されている車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者が充填中の燃料タンクの充填の状態を視認しながら充填作業を行うことができる。
【０００９】
［適用例３］
前記表示部は、前記燃料タンクと前記充填装置とを接続するための充填口の近傍に設置されている適用例２記載の車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は充填口近傍において燃料タンクの充填の状態を認識することができる。
【００１０】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか記載の車両であって、前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信が可能か否かに関わらず前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、通信手段が充填装置と通信可能な場合にも充填中の燃料タンクの充填の状態を認識することができる。
【００１１】
［適用例５］
適用例１ないし適用例３のいずれか記載の車両であって、前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信ができない場合にのみ前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、報知部が燃料タンクの充填の状態を報知することにより、通信手段と充填装置が通信ができないことを認識することができる。
【００１２】
［適用例６］
前記判断部は前記タンク状態に基づいて、前記充填の状態を複数のレベルに分けて判断し、前記報知部は、前記判断結果に対応して前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を段階的に報知する適用例１ないし適用例５のいずれか記載の車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は燃料タンクの充填の状態を段階的に認識しながら充填作業を行うことができる。
【００１３】
［適用例７］
適用例１ないし適用例６のいずれか記載の車両であって、前記報知部はさらに、前記通信手段が前記充填装置と通信可能か否かを報知する車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、通信手段が充填装置と通信可能であるか否かを認識することができる。
【００１４】
［適用例８］
前記報知部は前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を音として報知する適用例１ないし適用例７のいずれか記載の車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、燃料タンクの充填の状態を聴覚で認識することができる。
【００１５】
［適用例９］
燃料タンクに蓄えられた燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段を備えた車両が搭載する前記燃料タンクの充填の状態について報知する充填状態報知装置であって、前記燃料タンク内の状態に関する情報を取得するタンク状態取得手段と、前記燃料タンク内の状態に関する情報に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態を判断する判断部と、前記判断結果に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部とを備える充填状態報知装置。
この充填状態報知装置によると、燃料ガスの充填者は、充填中の燃料タンクの充填の状態を認識しながら充填作業をおこなうことができる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、充填状態表示方法および装置、燃料ガス充填システム、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】水素充填システム１０の構成を説明する説明図である。
【図２】インジケータ５０を説明する説明図である。
【図３】充填状態表示処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】充填状態判断テーブルＴＢを説明する説明図である。
【図５】水素充填システム１０の状態を説明する説明図である。
【図６】通信状態表示ランプ５４の一例を示した説明図である。
【図７】変形例３を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
Ａ．第１実施例：
図１は、第１実施例としての水素充填システム１０の構成を示す説明図である。水素充填システム１０は、水素タンク３０を搭載した車両２０と、水素タンク３０へ水素を充填するための水素ステーションＳＴとを備える。水素ステーションＳＴは、水素タンク３０に水素を充填するための水素を蓄える水素タンク６０と、水素を充填するための水素供給管６１と、車両２０と接続する水素供給ノズル６２とを備える。水素ステーションＳＴは、水素タンク６０に蓄えられている水素を、水素供給管６１と水素供給ノズル６２とを介して車両２０が備える水素タンク３０に供給する。
【００１９】
車両２０は、水素タンク３０と、電子制御装置４０（以下「ＥＣＵ４０」とも呼ぶ）と、燃料電池ＦＣとを備える。車両２０は、燃料電池ＦＣが発電した電力によって駆動用モータ（図示省略）を駆動し、その駆動力によって走行する。燃料電池ＦＣによる発電は、水素タンク３０から水素供給管３８を介して供給された水素ガスと、図示しない酸素供給管から燃料電池ＦＣに供給された酸素ガスとによって行われる。燃料電池が発電する仕組みについては公知の技術であるので説明は省略する。
【００２０】
車両２０は、ボディーの側面に凹部（以下、「水素充填用凹部２５」とも呼ぶ）を備える。水素充填用凹部２５には、水素ステーションＳＴが備える水素供給ノズル６２と接続するための水素充填口３２が備えられており、水素タンク３０と水素充填口３２とは水素充填管３１を介して連通している。水素充填管３１は、補給弁３３を備える。補給弁３３は、その開閉はＥＣＵ４０によって制御されており、水素充填開始時に開弁され、水素充填終了時に閉弁される。
【００２１】
また水素タンク３０内には水素ガスを充填中の水素タンク３０の温度Ｔを測定する温度センサ３６が備えられ、水素充填管３１内には、水素ガスを充填中の水素タンク３０の圧力Ｐを測定する圧力センサ３７が備えられている。ＥＣＵ４０は、温度センサ３６が測定した温度Ｔおよび圧力センサ３７が測定した圧力Ｐとを電気信号として取得し、温度Ｔと圧力Ｐとに基づいて水素タンク３０への水素の充填の状態を算出する。具体的には、水素タンク３０への水素の充填率（以下、「ＳＯＣ（State Of Charge)」とも呼ぶ）を算出する。また、ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の温度Ｔと圧力Ｐが作業効率上問題のない値であるかの判断も行っている。
【００２２】
ＥＣＵ４０が算出した温度Ｔおよび圧力Ｐに関する情報（以下、タンク状態情報」とも呼ぶ）は、水素充填口３２が備える赤外線通信装置３５から水素ステーションＳＴの水素供給ノズル６２が備える赤外線通信装置６５を介して水素ステーションＳＴに送信される。タンク状態情報を受信した水素ステーションＳＴは、タンク状態情報に基づいて充填の継続または停止を判断する。水素ステーションＳＴが、受信したタンク状態情報に基づいて水素タンク３０への水素の充填を停止すると判断した場合には、水素タンク６０からの水素の供給を停止するとともに、赤外線通信装置６５，赤外線通信装置３５を介してＥＣＵ４０に、水素の停止信号を送信する。ＥＣＵ４０は、水素ステーションＳＴからの停止信号を受信すると、補給弁３３を制御して閉弁する。なお、本実施例では、ＥＣＵ４０と水素ステーションＳＴとは通信手段として赤外線通信を用いたが、ブルートゥース（登録商標）や、電波を用いた通信など、種々の通信手段を用いることができる。
【００２３】
水素タンク３０は安全弁３４を備える。安全弁３４は可容性金属によって構成されている。安全弁３４は、水素の充填時に、水素タンク３０の温度が１１０±１０℃に達した場合にその可容性金属が溶融して、水素タンク３０と外部との貫通孔を形成し、水素タンク３０内の水素を外部に放出する。安全弁３４は一度作動すると、再度使用することはできず、取り替える必要がある。
【００２４】
車両２０は、これらの構成に加え、更に、インジケータ５０を備える。インジケータ５０は、水素充填時の水素タンク３０に充填の状態の度合（以下、「充填状態」とも呼ぶ）を水素充填者に対して表示するインジケータである。インジケータ５０はＥＣＵ４０によって制御されており、ＥＣＵ４０が取得した温度Ｔ、圧力ＰおよびＳＯＣに基づいて、インジケータ５０に水素タンク３０の充填状態を表示する。すなわち、充填状態とは、水素タンク３０の温度Ｔと圧力Ｐ（以下「タンク状態」とも呼ぶ）から定まる指標であり、水素タンク３０の状態が充填作業上好ましい状態であるか否かを段階的に示す指標である。
【００２５】
図２は、インジケータ５０を説明する説明図である。インジケータ５０は、図２に示すように、水素充填用凹部２５内に設置されている。より具体的には、インジケータ５０は、水素充填者が水素ステーションＳＴ側の水素供給ノズル６２と車両２０側の水素充填口３２とを接続し水素充填をしている最中に視認可能な位置に設置されている。インジケータ５０は、充填状態を表示する表示部５１と、水素タンク３０の状態が所定の状態になったときにブザーを鳴動するスピーカ５２とを備える。
【００２６】
表示部５１は、水素充填時の水素タンク３０の充填状態を、「正常」、「注意」、「中止」の３段階で表示する。水素タンク３０の状態が正常の場合は「正常」に該当する表示ランプを青色に点灯させる。水素タンク３０への水素の充填は継続してもよいが、充填中の監視および注意が必要である場合は、「注意」に該当する表示ランプを黄色に点灯させ、スピーカ５２警告用のブザー音を鳴動する。水素タンク３０への水素の充填を中止すべき時は、「中止」に該当する表示ランプを赤に点灯させ、警告用のブザー音を鳴動させる。これらインジケータ５０（表示部５１およびスピーカ５２）の動作制御はＥＣＵ４０が行っている。
【００２７】
次に、ＥＣＵ４０が行っているインジケータ５０の動作制御（以下、「充填状態表示処理」とも呼ぶ）について説明する。本実施例では、充填状態表示処理は、水素充填者がリッド３９を開いたことをトリガとしてＥＣＵ４０が開始する。図２に示すように、水素充填用凹部２５には、リッド３９の開閉を検知する開閉センサ５３が備えられており、開閉センサ５３がリッド３９が開いたことを検知すると、リッド３９が開いた旨の信号（以下、「リッド開信号」とも呼ぶ）をＥＣＵ４０に送信する。リッド開信号を受信するとＥＣＵ４０は充填状態表示処理を開始する。
【００２８】
図３は、ＥＣＵ４０が行う充填状態表示処理の流れを示すフローチャートである。充填状態表示処理を開始すると、ＥＣＵ４０は、温度センサ３６から水素タンク３０の温度Ｔを取得し、圧力センサ３７から水素タンク３０の圧力Ｐを取得する（ステップＳ１０２）。ＥＣＵ４０は、取得した温度Ｔおよび圧力Ｐから水素タンク３０の充填状態を判断する（ステップＳ１０４）。ＥＣＵ４０は、充填状態を判断するにあたり、充填状態判断テーブルＴＢを用いる。
【００２９】
図４は、充填状態判断テーブルＴＢを説明する説明図である。充填状態判断テーブルＴＢは、横軸が水素タンク３０の温度Ｔ（℃）、縦軸が水素タンク３０の圧力Ｐ（ＭＰａ）からなるテーブルである。充填状態判断テーブルＴＢにおける実線の直線ＫはＳＯＣが１００％である状態を示す点の集合、すなわち水素タンク３０の水素の充填率が１００％の場合の温度Ｔと圧力Ｐとから定まる状態（Ｔ，Ｐ）の集合である。充填状態判断テーブルＴＢ上の点線の直線Ｌは、ＳＯＣが９８％の場合の状態（Ｔ，Ｐ）の集合である。Ｔ＞８５℃である領域Ｆ１は、水素タンク３０の充填作業上問題がある状態に相当する領域である。Ｐ＞８７．５ＭＰａである領域Ｆ２は、法令による基準を超えた状態に相当する領域である。充填状態判断テーブルＴＢ上において、直線ＫとＰ＝８７．５とで挟まれた領域Ｆ３は、ＳＯＣ＝１００％を超えており、この状態は、法令による基準を超えた状態に相当する領域である。ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の状態（Ｔ、Ｐ）が、これら領域Ｆ１，領域Ｆ２，領域Ｆ３の領域にあると判断した場合は、インジケータ５０の表示部５１において、「中止」に該当する表示ランプを赤に点灯させ、ブザーを鳴動する（「中止」：ステップＳ１０４、ステップＳ１０６）。
【００３０】
充填状態判断テーブルＴＢにおいて、８２℃＜Ｔ≦８５℃かつＳＯＣ＜１００である領域Ｆ４と、Ｔ≦８２℃かつ９８％≦ＳＯＣ＜１００％である領域Ｆ５とは、充填中の水素タンク３０の状態に充填作業上および法令上の問題がないが、充填作業上または法令上問題のある状態に近い状態であり、水素充填者の注意・監視が必要な状態に相当する領域である。ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の状態（Ｔ、Ｐ）が、これら領域Ｆ４，領域Ｆ５の領域にあると判断した場合は、インジケータ５０の表示部５１において、「注意」に該当する表示ランプを黄に点灯させ、ブザーを鳴動する（「注意」：ステップＳ１０４、ステップＳ１０８）。
【００３１】
充填状態判断テーブルＴＢにおいて、上記の領域Ｆ１〜領域Ｆ５以外の領域である領域Ｆ６は、充填中の水素タンク３０の状態として正常の状態に相当する。ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の状態（Ｔ、Ｐ）が、領域Ｆ６にあると判断した場合は、インジケータ５０の表示部５１において、「正常」に該当する表示ランプを青に点灯させる。（「正常」：ステップＳ１０４、ステップＳ１１０）。
【００３２】
その後、充填状態表示処理を終了するか判断し（ステップＳ１１２）、処理を終了と判断するまではステップＳ１０２〜ステップＳ１１０の処理を、所定のインターバルで繰返し行う。処理を終了するかの判断は、例えば、リッド３９が閉まったことを開閉センサ５３を介してＥＣＵ４０が検知し処理終了と判断してもよいし、圧力センサ３７によって水素タンク３０内の圧力変化を検知して所定期間の圧力変化が無ければ処理終了と判断しても良い。ＥＣＵ４０はこのようにして充填状態表示処理を行う。
【００３３】
以上説明したように、ＥＣＵ４０が充填状態表示処理を行い、インジケータ５０に水素充填時の水素タンク３０の充填状態を表示することによって、その表示に基づいて水素充填者は水素の充填の継続または中止を判断することができる。具体的には以下のような場合に有効である。
【００３４】
図５は、水素充填時における水素充填システム１０の状態を説明する説明図である。水素充填のために水素充填者によって、水素充填口３２と水素供給ノズル６２とが接続される（状態Ｔ２０２）。その後、赤外線通信装置３５と赤外線通信装置６５との間で赤外線通信が可能であるか否かの判断を、ＥＣＵ４０および水素ステーションＳＴが備える制御部が、赤外線通信装置３５および赤外線通信装置６５を介して信号のやり取りを行うことによって行う。赤外線通信が可能である場合（Ｔ２０４）、水素ステーションＳＴとＥＣＵ４０との間で赤外線通信を行いながら水素タンク３０への水素の充填（以下、「通信充填」とも呼ぶ）を行う（状態Ｔ２０８）。この時、ＥＣＵ４０は、温度センサ３６で測定した温度Ｔ、および圧力センサ３７で測定した圧力Ｐを赤外線通信によって水素ステーションＳＴにリアルタイムに送信し、ＥＣＵ４０および水素ステーションＳＴによって水素タンク３０の状態を監視しながら水素の充填を行う。そして、水素ステーションＳＴまたはＥＣＵ４０がＳＯＣ＝１００％を検知し、互いに赤外線通信によって充填停止の信号をやり取りし、水素ステーションＳＴは水素の供給を停止し、ＥＣＵ４０は補給弁３３を制御して閉弁する。赤外線通信を行いながら水素タンク３０の状態に異常が無くＳＯＣが１００％になるまで充填すると、水素充填システム１０は、水素の充填を停止する（状態Ｔ２２８）。
【００３５】
一方、状態Ｔ２０２において、何らかの理由により赤外線通信が出来ないと判断した場合にも（状態Ｔ２０６）、法令上は充填可能であるため、赤外線通信を行わずに水素の充填（以下、「非通信充填」とも呼ぶ）を開始する（状態Ｔ２１０）。この場合、水素充填者がインジケータ５０を視認しながら、水素ステーションＳＴを手動で操作して水素の充填を行うことによって、例えば、インジケータ５０が備える表示部５１の「注意」の黄のランプが点灯した時点、あるいは、「中止」の赤のランプが点灯した時点で充填を手動で停止することによって水素の充填を停止することができる（状態Ｔ２２６，状態２２８）。
【００３６】
次に、仮に、通信充填（状態Ｔ２０８）を行っている場合、または、非通信充填（状態Ｔ２１０）を行っている場合において、水素タンク３０の温度Ｔが充填作業上問題がある温度Ｔまで過加熱した場合（本実施例ではＴ＞８５℃）を想定する（状態Ｔ２１２，状態Ｔ２１４）。水素ステーションＳＴまたはＥＣＵ４０が、温度Ｔ、圧力Ｐ、ＳＯＣの値から、充填の停止を判断し互いに充填停止の信号をやり取り可能な場合は（Ｔ２１６）、水素ステーションＳＴは水素の供給を停止し、ＥＣＵ４０は補給弁３３を制御して閉弁することによって水素の充填を停止する。
【００３７】
一方、ＥＣＵ４０が、温度Ｔ、圧力Ｐの値から、充填の停止を判断したが、その情報が水素ステーションＳＴに送信できず水素ステーションＳＴからの水素の充填が継続された場合（状態Ｔ２１８）、または、水素タンクが過加熱の状態にもかかわらず非通信充填のため水素ステーションＳＴからの水素の充填が継続された場合（状態Ｔ２２２）、インジケータ５０が「注意」あるいは「中止」の表示、およびブザーを鳴動し水素充填者に警告をするため（状態Ｔ２２０，状態Ｔ２２４）、水素充填者は、安全弁３４が作動する前に手動で水素の充填を停止することができる（状態Ｔ２２８）。すなわち、安全弁３４は水素タンク３０が１１０±１０℃に達すると作動するが、インジケータ５０は水素タンク３０が８２℃以上で「注意」の表示とブザーの鳴動、８５℃以上で「中止」の表示とブザーの鳴動により水素充填者に警告をするので、水素充填者は、安全弁３４が作動する前に手動で水素の充填を停止することができる。
【００３８】
また、安全弁３４の作動および水素タンク３０からの水素の放出を未然に防ぐことができるため、外部に放出する水素に起因する危険を回避することができる。また、安全弁３４は一度使用すると取り替える必要があるが、充填状態表示処理によって、水素充填者によって安全弁３４の作動を未然に防ぐことが出来るため、安全弁の取り替えによるコストを削減することができる。
【００３９】
特許請求の範囲との対応関係としては、水素ステーションＳＴが特許請求の範囲に記載の充填装置に対応し、水素が特許請求の範囲に記載の燃料ガスに対応し、温度Ｔと圧力Ｐとが特許請求の範囲に記載の燃料タンク内の状態に対応し、ＥＣＵ４０が特許請求の範囲に記載の判断部に対応する。
【００４０】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４１】
（Ｂ１）変形例１：
変形例１として、インジケータ５０に、水素ステーションＳＴとの通信が可能であるか否か（以下、「通信状態」とも呼ぶ）を報知する通信状態表示ランプを備えるとしてもよい。水素の充填時にＥＣＵ４０が水素ステーションＳＴとの通信が可能か否かを判断し際に、その判断結果を通信状態表示ランプ５４として表示する。図６は、通信状態表示ランプ５４の一例を示した説明図である。図に示すように、通信状態表示ランプ５４を水素充填者が水素充填時に視認可能な位置に設置する。通信状態表示ランプ５４は、「通信可」と「通信不可」の２つの点灯部を有し。水素ステーションＳＴとの通信が可能な場合には「通信可」を点灯させ、水素ステーションＳＴとの通信が不可能な場合には「通信不可」を点灯させる。このようにすることで、「通信不可」の点灯部が点灯している場合には、通常の通信充填に比べ、注意深く充填すべきことを注意喚起することができ、水素充填時の作業効率が向上する。
【００４２】
（Ｂ２）変形例２：
上記実施例では、水素充填システム１０において、水素充填が通信充填か非通信充填かに関わらず、インジケータ５０は充填状態を表示するとしていたが、変形例２として、非通信充填の場合のみ、インジケータ５０による充填状態の報知（表示部５１による充填状態の表示およびスピーカ５２によるブザーの鳴動）を行うとしてもよい。この場合、水素充填時にＥＣＵ４０が水素ステーションＳＴとの通信が可能か否かの判断を行い、通信が不可であると判断した場合にのみインジケータ５０を制御して充填状態の報知を行うことにより実現可能である。このようにしても上記実施例と同様の効果を得ることができる。また、インジケータ５０によって充填状態が報知されているときは充填時に注意が必要である旨を充填者が認識するため、充填者からの認識性が向上し、作業効率の向上につながる。
【００４３】
（Ｂ３）変形例３：
上記実施例では、インジケータ５０は水素充填用凹部２５に備えるとしたが、それに限らず、水素充填者が水素充填時に認識可能な位置であれば、車両２０の他の位置に備えるとしてもよい。例えば、図７に示すように、車両２０のボディー部分の水素充填用凹部２５の側辺部であるＰ１の位置や、車体の下部であるＰ２の位置や、ミラーの周縁であるＰ３の位置などに備えるとしてもよい。このようにしても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
（Ｂ４）変形例４：
上記実施例では、インジケータ５０によって充填状態を段階的に報知するとしたが、それに限ることなく、上記実施例で説明した「注意」と「中止」の状態をまとめて１つの警告ランプとして設置するとしてもよい。すなわち、水素タンク３０が「注意」および「中止」に相当する状態に至った場合には、水素充填者が充填を停止することができる。このようにしても、水素ステーションＳＴと通信を行わないで水素充填を行った場合には充填者は安全弁が作動する前に水素充填を停止することができる。
【００４５】
（Ｂ５）変形例５：
上記実施例では、車両の駆動力に用いる電力を発電する燃料電池に供給する水素ガスを蓄える水素タンクに、水素を充填する場合を例にして説明をしたが、それに限ることなく、例えば、水素を燃料としたエンジンによって駆動する車両が搭載する水素タンクに水素を充填する場合に適用してもよい。その他、水素に限らず、天然ガスを用いて発電を行う燃料電池など、燃料電池に用いるこが可能な種々の燃料ガスを、車両が搭載する燃料タンクに充填する場合に適用することができる。また、車両の駆動力として用いる電力を発電するための燃料電池に供給する燃料ガスを充填する場合に限らす、他の用途に用いる電力を発電するための電力を発電するための燃料電池に供給する燃料ガスを充填する場合に適用することもできる。
【００４６】
（Ｂ６）変形例６：
上記実施例においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…水素充填システム
２０…車両
２５…水素充填用凹部
３０…水素タンク
３１…水素充填管
３２…水素充填口
３３…補給弁
３４…安全弁
３５…赤外線通信装置
３６…温度センサ
３７…圧力センサ
３８…水素供給管
３９…リッド
４０…電子制御装置
５０…インジケータ
５１…表示部
５２…スピーカ
５３…開閉センサ
５４…通信状態表示ランプ
６０…水素タンク
６１…水素供給管
６２…水素供給ノズル
６５…赤外線通信装置
Ｔ…温度
Ｐ…圧力
Ｋ…直線
Ｌ…直線
Ｆ１〜Ｆ６…領域
ＴＢ…充填状態判断テーブル
ＦＣ…燃料電池
ＳＴ…水素ステーション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスを利用する利用手段と、燃料ガスを蓄える燃料タンクとを備えた車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料ガスを利用する利用手段（例えば、燃料電池や水素燃料エンジン等）を搭載した車両では、燃料ガスを充填する充填装置との間で、燃料タンクの状態に関する情報（例えば燃料タンクの温度や圧力）について通信を行いながら燃料タンクに燃料ガスの充填を行う技術が知られている（例えば、特許文献１）。これは、燃料ガスを充填する際の作業効率を向上するためである。
【０００３】
しかしながら、車両が充填装置と通信を行う通信手段を備えている場合であっても、充填装置が通信手段を備えていない場合や、または充填装置が通信手段を備えていても何らかの理由により通信が出来ない場合などがありえる。こうした場合、充填装置と通信を行わないで燃料ガスを充填することになる。燃料ガス充填時の燃料タンクの好ましい状態は法規で定められており、充填装置との通信を行わないで充填作業を行った場合、燃料ガスの充填が好ましい状態で行えなくなり、作業効率が低下するとの指摘がされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６９６９３号公報
【特許文献２】特開平７−２０８６９８号公報
【特許文献３】特開２００９−５２２５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、充填装置と通信の如何を問わず、車両が備える燃料タンクに効率的に燃料ガスを充填することのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、以下の形態または適用例を取ることが可能である。
［適用例１］
燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置との間で、前記燃料ガスの充填に関する情報について通信を行う通信手段を備えた車両であって、前記燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段と、前記燃料ガス利用手段が利用する燃料ガスを蓄える燃料タンクと、前記燃料タンク内の状態を検知するタンク状態検知手段と、前記タンク状態に基づいて、前記燃料タンクへの前記燃料ガスの充填の状態を判断する判断部と、前記判断結果に基づいて、前記通信手段以外の手段で、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部とを備える車両。
【０００７】
この車両によると、燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部を備えるので、燃料ガスの充填者は、通信手段以外の手段を用いて効率的に充填作業を行うことができる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１記載の車両であって、前記報知部は、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を視認可能に表示する表示部を備え、前記表示部は、前記燃料タンクに前記燃料ガスを充填している充填者が視認可能な位置に設置されている車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者が充填中の燃料タンクの充填の状態を視認しながら充填作業を行うことができる。
【０００９】
［適用例３］
前記表示部は、前記燃料タンクと前記充填装置とを接続するための充填口の近傍に設置されている適用例２記載の車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は充填口近傍において燃料タンクの充填の状態を認識することができる。
【００１０】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか記載の車両であって、前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信が可能か否かに関わらず前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、通信手段が充填装置と通信可能な場合にも充填中の燃料タンクの充填の状態を認識することができる。
【００１１】
［適用例５］
適用例１ないし適用例３のいずれか記載の車両であって、前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信ができない場合にのみ前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、報知部が燃料タンクの充填の状態を報知することにより、通信手段と充填装置が通信ができないことを認識することができる。
【００１２】
［適用例６］
前記判断部は前記タンク状態に基づいて、前記充填の状態を複数のレベルに分けて判断し、前記報知部は、前記判断結果に対応して前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を段階的に報知する適用例１ないし適用例５のいずれか記載の車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は燃料タンクの充填の状態を段階的に認識しながら充填作業を行うことができる。
【００１３】
［適用例７］
適用例１ないし適用例６のいずれか記載の車両であって、前記報知部はさらに、前記通信手段が前記充填装置と通信可能か否かを報知する車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、通信手段が充填装置と通信可能であるか否かを認識することができる。
【００１４】
［適用例８］
前記報知部は前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を音として報知する適用例１ないし適用例７のいずれか記載の車両。
この車両によると、燃料ガスの充填者は、燃料タンクの充填の状態を聴覚で認識することができる。
【００１５】
［適用例９］
燃料タンクに蓄えられた燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段を備えた車両が搭載する前記燃料タンクの充填の状態について報知する充填状態報知装置であって、前記燃料タンク内の状態に関する情報を取得するタンク状態取得手段と、前記燃料タンク内の状態に関する情報に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態を判断する判断部と、前記判断結果に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部とを備える充填状態報知装置。
この充填状態報知装置によると、燃料ガスの充填者は、充填中の燃料タンクの充填の状態を認識しながら充填作業をおこなうことができる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、充填状態表示方法および装置、燃料ガス充填システム、それらの方法または装置の機能を実現するための集積回路、コンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】水素充填システム１０の構成を説明する説明図である。
【図２】インジケータ５０を説明する説明図である。
【図３】充填状態表示処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】充填状態判断テーブルＴＢを説明する説明図である。
【図５】水素充填システム１０の状態を説明する説明図である。
【図６】通信状態表示ランプ５４の一例を示した説明図である。
【図７】変形例３を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
Ａ．第１実施例：
図１は、第１実施例としての水素充填システム１０の構成を示す説明図である。水素充填システム１０は、水素タンク３０を搭載した車両２０と、水素タンク３０へ水素を充填するための水素ステーションＳＴとを備える。水素ステーションＳＴは、水素タンク３０に水素を充填するための水素を蓄える水素タンク６０と、水素を充填するための水素供給管６１と、車両２０と接続する水素供給ノズル６２とを備える。水素ステーションＳＴは、水素タンク６０に蓄えられている水素を、水素供給管６１と水素供給ノズル６２とを介して車両２０が備える水素タンク３０に供給する。
【００１９】
車両２０は、水素タンク３０と、電子制御装置４０（以下「ＥＣＵ４０」とも呼ぶ）と、燃料電池ＦＣとを備える。車両２０は、燃料電池ＦＣが発電した電力によって駆動用モータ（図示省略）を駆動し、その駆動力によって走行する。燃料電池ＦＣによる発電は、水素タンク３０から水素供給管３８を介して供給された水素ガスと、図示しない酸素供給管から燃料電池ＦＣに供給された酸素ガスとによって行われる。燃料電池が発電する仕組みについては公知の技術であるので説明は省略する。
【００２０】
車両２０は、ボディーの側面に凹部（以下、「水素充填用凹部２５」とも呼ぶ）を備える。水素充填用凹部２５には、水素ステーションＳＴが備える水素供給ノズル６２と接続するための水素充填口３２が備えられており、水素タンク３０と水素充填口３２とは水素充填管３１を介して連通している。水素充填管３１は、補給弁３３を備える。補給弁３３は、その開閉はＥＣＵ４０によって制御されており、水素充填開始時に開弁され、水素充填終了時に閉弁される。
【００２１】
また水素タンク３０内には水素ガスを充填中の水素タンク３０の温度Ｔを測定する温度センサ３６が備えられ、水素充填管３１内には、水素ガスを充填中の水素タンク３０の圧力Ｐを測定する圧力センサ３７が備えられている。ＥＣＵ４０は、温度センサ３６が測定した温度Ｔおよび圧力センサ３７が測定した圧力Ｐとを電気信号として取得し、温度Ｔと圧力Ｐとに基づいて水素タンク３０への水素の充填の状態を算出する。具体的には、水素タンク３０への水素の充填率（以下、「ＳＯＣ（State Of Charge)」とも呼ぶ）を算出する。また、ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の温度Ｔと圧力Ｐが作業効率上問題のない値であるかの判断も行っている。
【００２２】
ＥＣＵ４０が算出した温度Ｔおよび圧力Ｐに関する情報（以下、タンク状態情報」とも呼ぶ）は、水素充填口３２が備える赤外線通信装置３５から水素ステーションＳＴの水素供給ノズル６２が備える赤外線通信装置６５を介して水素ステーションＳＴに送信される。タンク状態情報を受信した水素ステーションＳＴは、タンク状態情報に基づいて充填の継続または停止を判断する。水素ステーションＳＴが、受信したタンク状態情報に基づいて水素タンク３０への水素の充填を停止すると判断した場合には、水素タンク６０からの水素の供給を停止するとともに、赤外線通信装置６５，赤外線通信装置３５を介してＥＣＵ４０に、水素の停止信号を送信する。ＥＣＵ４０は、水素ステーションＳＴからの停止信号を受信すると、補給弁３３を制御して閉弁する。なお、本実施例では、ＥＣＵ４０と水素ステーションＳＴとは通信手段として赤外線通信を用いたが、ブルートゥース（登録商標）や、電波を用いた通信など、種々の通信手段を用いることができる。
【００２３】
水素タンク３０は安全弁３４を備える。安全弁３４は可容性金属によって構成されている。安全弁３４は、水素の充填時に、水素タンク３０の温度が１１０±１０℃に達した場合にその可容性金属が溶融して、水素タンク３０と外部との貫通孔を形成し、水素タンク３０内の水素を外部に放出する。安全弁３４は一度作動すると、再度使用することはできず、取り替える必要がある。
【００２４】
車両２０は、これらの構成に加え、更に、インジケータ５０を備える。インジケータ５０は、水素充填時の水素タンク３０に充填の状態の度合（以下、「充填状態」とも呼ぶ）を水素充填者に対して表示するインジケータである。インジケータ５０はＥＣＵ４０によって制御されており、ＥＣＵ４０が取得した温度Ｔ、圧力ＰおよびＳＯＣに基づいて、インジケータ５０に水素タンク３０の充填状態を表示する。すなわち、充填状態とは、水素タンク３０の温度Ｔと圧力Ｐ（以下「タンク状態」とも呼ぶ）から定まる指標であり、水素タンク３０の状態が充填作業上好ましい状態であるか否かを段階的に示す指標である。
【００２５】
図２は、インジケータ５０を説明する説明図である。インジケータ５０は、図２に示すように、水素充填用凹部２５内に設置されている。より具体的には、インジケータ５０は、水素充填者が水素ステーションＳＴ側の水素供給ノズル６２と車両２０側の水素充填口３２とを接続し水素充填をしている最中に視認可能な位置に設置されている。インジケータ５０は、充填状態を表示する表示部５１と、水素タンク３０の状態が所定の状態になったときにブザーを鳴動するスピーカ５２とを備える。
【００２６】
表示部５１は、水素充填時の水素タンク３０の充填状態を、「正常」、「注意」、「中止」の３段階で表示する。水素タンク３０の状態が正常の場合は「正常」に該当する表示ランプを青色に点灯させる。水素タンク３０への水素の充填は継続してもよいが、充填中の監視および注意が必要である場合は、「注意」に該当する表示ランプを黄色に点灯させ、スピーカ５２警告用のブザー音を鳴動する。水素タンク３０への水素の充填を中止すべき時は、「中止」に該当する表示ランプを赤に点灯させ、警告用のブザー音を鳴動させる。これらインジケータ５０（表示部５１およびスピーカ５２）の動作制御はＥＣＵ４０が行っている。
【００２７】
次に、ＥＣＵ４０が行っているインジケータ５０の動作制御（以下、「充填状態表示処理」とも呼ぶ）について説明する。本実施例では、充填状態表示処理は、水素充填者がリッド３９を開いたことをトリガとしてＥＣＵ４０が開始する。図２に示すように、水素充填用凹部２５には、リッド３９の開閉を検知する開閉センサ５３が備えられており、開閉センサ５３がリッド３９が開いたことを検知すると、リッド３９が開いた旨の信号（以下、「リッド開信号」とも呼ぶ）をＥＣＵ４０に送信する。リッド開信号を受信するとＥＣＵ４０は充填状態表示処理を開始する。
【００２８】
図３は、ＥＣＵ４０が行う充填状態表示処理の流れを示すフローチャートである。充填状態表示処理を開始すると、ＥＣＵ４０は、温度センサ３６から水素タンク３０の温度Ｔを取得し、圧力センサ３７から水素タンク３０の圧力Ｐを取得する（ステップＳ１０２）。ＥＣＵ４０は、取得した温度Ｔおよび圧力Ｐから水素タンク３０の充填状態を判断する（ステップＳ１０４）。ＥＣＵ４０は、充填状態を判断するにあたり、充填状態判断テーブルＴＢを用いる。
【００２９】
図４は、充填状態判断テーブルＴＢを説明する説明図である。充填状態判断テーブルＴＢは、横軸が水素タンク３０の温度Ｔ（℃）、縦軸が水素タンク３０の圧力Ｐ（ＭＰａ）からなるテーブルである。充填状態判断テーブルＴＢにおける実線の直線ＫはＳＯＣが１００％である状態を示す点の集合、すなわち水素タンク３０の水素の充填率が１００％の場合の温度Ｔと圧力Ｐとから定まる状態（Ｔ，Ｐ）の集合である。充填状態判断テーブルＴＢ上の点線の直線Ｌは、ＳＯＣが９８％の場合の状態（Ｔ，Ｐ）の集合である。Ｔ＞８５℃である領域Ｆ１は、水素タンク３０の充填作業上問題がある状態に相当する領域である。Ｐ＞８７．５ＭＰａである領域Ｆ２は、法令による基準を超えた状態に相当する領域である。充填状態判断テーブルＴＢ上において、直線ＫとＰ＝８７．５とで挟まれた領域Ｆ３は、ＳＯＣ＝１００％を超えており、この状態は、法令による基準を超えた状態に相当する領域である。ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の状態（Ｔ、Ｐ）が、これら領域Ｆ１，領域Ｆ２，領域Ｆ３の領域にあると判断した場合は、インジケータ５０の表示部５１において、「中止」に該当する表示ランプを赤に点灯させ、ブザーを鳴動する（「中止」：ステップＳ１０４、ステップＳ１０６）。
【００３０】
充填状態判断テーブルＴＢにおいて、８２℃＜Ｔ≦８５℃かつＳＯＣ＜１００である領域Ｆ４と、Ｔ≦８２℃かつ９８％≦ＳＯＣ＜１００％である領域Ｆ５とは、充填中の水素タンク３０の状態に充填作業上および法令上の問題がないが、充填作業上または法令上問題のある状態に近い状態であり、水素充填者の注意・監視が必要な状態に相当する領域である。ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の状態（Ｔ、Ｐ）が、これら領域Ｆ４，領域Ｆ５の領域にあると判断した場合は、インジケータ５０の表示部５１において、「注意」に該当する表示ランプを黄に点灯させ、ブザーを鳴動する（「注意」：ステップＳ１０４、ステップＳ１０８）。
【００３１】
充填状態判断テーブルＴＢにおいて、上記の領域Ｆ１〜領域Ｆ５以外の領域である領域Ｆ６は、充填中の水素タンク３０の状態として正常の状態に相当する。ＥＣＵ４０は、水素タンク３０の状態（Ｔ、Ｐ）が、領域Ｆ６にあると判断した場合は、インジケータ５０の表示部５１において、「正常」に該当する表示ランプを青に点灯させる。（「正常」：ステップＳ１０４、ステップＳ１１０）。
【００３２】
その後、充填状態表示処理を終了するか判断し（ステップＳ１１２）、処理を終了と判断するまではステップＳ１０２〜ステップＳ１１０の処理を、所定のインターバルで繰返し行う。処理を終了するかの判断は、例えば、リッド３９が閉まったことを開閉センサ５３を介してＥＣＵ４０が検知し処理終了と判断してもよいし、圧力センサ３７によって水素タンク３０内の圧力変化を検知して所定期間の圧力変化が無ければ処理終了と判断しても良い。ＥＣＵ４０はこのようにして充填状態表示処理を行う。
【００３３】
以上説明したように、ＥＣＵ４０が充填状態表示処理を行い、インジケータ５０に水素充填時の水素タンク３０の充填状態を表示することによって、その表示に基づいて水素充填者は水素の充填の継続または中止を判断することができる。具体的には以下のような場合に有効である。
【００３４】
図５は、水素充填時における水素充填システム１０の状態を説明する説明図である。水素充填のために水素充填者によって、水素充填口３２と水素供給ノズル６２とが接続される（状態Ｔ２０２）。その後、赤外線通信装置３５と赤外線通信装置６５との間で赤外線通信が可能であるか否かの判断を、ＥＣＵ４０および水素ステーションＳＴが備える制御部が、赤外線通信装置３５および赤外線通信装置６５を介して信号のやり取りを行うことによって行う。赤外線通信が可能である場合（Ｔ２０４）、水素ステーションＳＴとＥＣＵ４０との間で赤外線通信を行いながら水素タンク３０への水素の充填（以下、「通信充填」とも呼ぶ）を行う（状態Ｔ２０８）。この時、ＥＣＵ４０は、温度センサ３６で測定した温度Ｔ、および圧力センサ３７で測定した圧力Ｐを赤外線通信によって水素ステーションＳＴにリアルタイムに送信し、ＥＣＵ４０および水素ステーションＳＴによって水素タンク３０の状態を監視しながら水素の充填を行う。そして、水素ステーションＳＴまたはＥＣＵ４０がＳＯＣ＝１００％を検知し、互いに赤外線通信によって充填停止の信号をやり取りし、水素ステーションＳＴは水素の供給を停止し、ＥＣＵ４０は補給弁３３を制御して閉弁する。赤外線通信を行いながら水素タンク３０の状態に異常が無くＳＯＣが１００％になるまで充填すると、水素充填システム１０は、水素の充填を停止する（状態Ｔ２２８）。
【００３５】
一方、状態Ｔ２０２において、何らかの理由により赤外線通信が出来ないと判断した場合にも（状態Ｔ２０６）、法令上は充填可能であるため、赤外線通信を行わずに水素の充填（以下、「非通信充填」とも呼ぶ）を開始する（状態Ｔ２１０）。この場合、水素充填者がインジケータ５０を視認しながら、水素ステーションＳＴを手動で操作して水素の充填を行うことによって、例えば、インジケータ５０が備える表示部５１の「注意」の黄のランプが点灯した時点、あるいは、「中止」の赤のランプが点灯した時点で充填を手動で停止することによって水素の充填を停止することができる（状態Ｔ２２６，状態２２８）。
【００３６】
次に、仮に、通信充填（状態Ｔ２０８）を行っている場合、または、非通信充填（状態Ｔ２１０）を行っている場合において、水素タンク３０の温度Ｔが充填作業上問題がある温度Ｔまで過加熱した場合（本実施例ではＴ＞８５℃）を想定する（状態Ｔ２１２，状態Ｔ２１４）。水素ステーションＳＴまたはＥＣＵ４０が、温度Ｔ、圧力Ｐ、ＳＯＣの値から、充填の停止を判断し互いに充填停止の信号をやり取り可能な場合は（Ｔ２１６）、水素ステーションＳＴは水素の供給を停止し、ＥＣＵ４０は補給弁３３を制御して閉弁することによって水素の充填を停止する。
【００３７】
一方、ＥＣＵ４０が、温度Ｔ、圧力Ｐの値から、充填の停止を判断したが、その情報が水素ステーションＳＴに送信できず水素ステーションＳＴからの水素の充填が継続された場合（状態Ｔ２１８）、または、水素タンクが過加熱の状態にもかかわらず非通信充填のため水素ステーションＳＴからの水素の充填が継続された場合（状態Ｔ２２２）、インジケータ５０が「注意」あるいは「中止」の表示、およびブザーを鳴動し水素充填者に警告をするため（状態Ｔ２２０，状態Ｔ２２４）、水素充填者は、安全弁３４が作動する前に手動で水素の充填を停止することができる（状態Ｔ２２８）。すなわち、安全弁３４は水素タンク３０が１１０±１０℃に達すると作動するが、インジケータ５０は水素タンク３０が８２℃以上で「注意」の表示とブザーの鳴動、８５℃以上で「中止」の表示とブザーの鳴動により水素充填者に警告をするので、水素充填者は、安全弁３４が作動する前に手動で水素の充填を停止することができる。
【００３８】
また、安全弁３４の作動および水素タンク３０からの水素の放出を未然に防ぐことができるため、外部に放出する水素に起因する危険を回避することができる。また、安全弁３４は一度使用すると取り替える必要があるが、充填状態表示処理によって、水素充填者によって安全弁３４の作動を未然に防ぐことが出来るため、安全弁の取り替えによるコストを削減することができる。
【００３９】
特許請求の範囲との対応関係としては、水素ステーションＳＴが特許請求の範囲に記載の充填装置に対応し、水素が特許請求の範囲に記載の燃料ガスに対応し、温度Ｔと圧力Ｐとが特許請求の範囲に記載の燃料タンク内の状態に対応し、ＥＣＵ４０が特許請求の範囲に記載の判断部に対応する。
【００４０】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４１】
（Ｂ１）変形例１：
変形例１として、インジケータ５０に、水素ステーションＳＴとの通信が可能であるか否か（以下、「通信状態」とも呼ぶ）を報知する通信状態表示ランプを備えるとしてもよい。水素の充填時にＥＣＵ４０が水素ステーションＳＴとの通信が可能か否かを判断し際に、その判断結果を通信状態表示ランプ５４として表示する。図６は、通信状態表示ランプ５４の一例を示した説明図である。図に示すように、通信状態表示ランプ５４を水素充填者が水素充填時に視認可能な位置に設置する。通信状態表示ランプ５４は、「通信可」と「通信不可」の２つの点灯部を有し。水素ステーションＳＴとの通信が可能な場合には「通信可」を点灯させ、水素ステーションＳＴとの通信が不可能な場合には「通信不可」を点灯させる。このようにすることで、「通信不可」の点灯部が点灯している場合には、通常の通信充填に比べ、注意深く充填すべきことを注意喚起することができ、水素充填時の作業効率が向上する。
【００４２】
（Ｂ２）変形例２：
上記実施例では、水素充填システム１０において、水素充填が通信充填か非通信充填かに関わらず、インジケータ５０は充填状態を表示するとしていたが、変形例２として、非通信充填の場合のみ、インジケータ５０による充填状態の報知（表示部５１による充填状態の表示およびスピーカ５２によるブザーの鳴動）を行うとしてもよい。この場合、水素充填時にＥＣＵ４０が水素ステーションＳＴとの通信が可能か否かの判断を行い、通信が不可であると判断した場合にのみインジケータ５０を制御して充填状態の報知を行うことにより実現可能である。このようにしても上記実施例と同様の効果を得ることができる。また、インジケータ５０によって充填状態が報知されているときは充填時に注意が必要である旨を充填者が認識するため、充填者からの認識性が向上し、作業効率の向上につながる。
【００４３】
（Ｂ３）変形例３：
上記実施例では、インジケータ５０は水素充填用凹部２５に備えるとしたが、それに限らず、水素充填者が水素充填時に認識可能な位置であれば、車両２０の他の位置に備えるとしてもよい。例えば、図７に示すように、車両２０のボディー部分の水素充填用凹部２５の側辺部であるＰ１の位置や、車体の下部であるＰ２の位置や、ミラーの周縁であるＰ３の位置などに備えるとしてもよい。このようにしても上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
（Ｂ４）変形例４：
上記実施例では、インジケータ５０によって充填状態を段階的に報知するとしたが、それに限ることなく、上記実施例で説明した「注意」と「中止」の状態をまとめて１つの警告ランプとして設置するとしてもよい。すなわち、水素タンク３０が「注意」および「中止」に相当する状態に至った場合には、水素充填者が充填を停止することができる。このようにしても、水素ステーションＳＴと通信を行わないで水素充填を行った場合には充填者は安全弁が作動する前に水素充填を停止することができる。
【００４５】
（Ｂ５）変形例５：
上記実施例では、車両の駆動力に用いる電力を発電する燃料電池に供給する水素ガスを蓄える水素タンクに、水素を充填する場合を例にして説明をしたが、それに限ることなく、例えば、水素を燃料としたエンジンによって駆動する車両が搭載する水素タンクに水素を充填する場合に適用してもよい。その他、水素に限らず、天然ガスを用いて発電を行う燃料電池など、燃料電池に用いるこが可能な種々の燃料ガスを、車両が搭載する燃料タンクに充填する場合に適用することができる。また、車両の駆動力として用いる電力を発電するための燃料電池に供給する燃料ガスを充填する場合に限らす、他の用途に用いる電力を発電するための電力を発電するための燃料電池に供給する燃料ガスを充填する場合に適用することもできる。
【００４６】
（Ｂ６）変形例６：
上記実施例においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…水素充填システム
２０…車両
２５…水素充填用凹部
３０…水素タンク
３１…水素充填管
３２…水素充填口
３３…補給弁
３４…安全弁
３５…赤外線通信装置
３６…温度センサ
３７…圧力センサ
３８…水素供給管
３９…リッド
４０…電子制御装置
５０…インジケータ
５１…表示部
５２…スピーカ
５３…開閉センサ
５４…通信状態表示ランプ
６０…水素タンク
６１…水素供給管
６２…水素供給ノズル
６５…赤外線通信装置
Ｔ…温度
Ｐ…圧力
Ｋ…直線
Ｌ…直線
Ｆ１〜Ｆ６…領域
ＴＢ…充填状態判断テーブル
ＦＣ…燃料電池
ＳＴ…水素ステーション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置との間で、前記燃料ガスの充填に関する情報について通信を行う通信手段を備えた車両であって、
前記燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段と、
前記燃料ガス利用手段が利用する燃料ガスを蓄える燃料タンクと、
前記燃料タンク内の状態を検知するタンク状態検知手段と、
前記タンク状態に基づいて、前記燃料タンクへの前記燃料ガスの充填の状態を判断する判断部と、
前記判断結果に基づいて、前記通信手段以外の手段で、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部と
を備える車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
前記報知部は、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を視認可能に表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記燃料タンクに前記燃料ガスを充填している充填者が視認可能な位置に設置されている
車両。
【請求項３】
前記表示部は、前記燃料タンクと前記充填装置とを接続するための充填口の近傍に設置されている請求項２記載の車両。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の車両であって、
前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信が可能か否かに関わらず前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する
車両。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の車両であって、
前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信ができない場合にのみ前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する
車両。
【請求項６】
前記判断部は前記タンク状態に基づいて、前記充填の状態を複数のレベルに分けて判断し、
前記報知部は、前記判断結果に対応して前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を段階的に報知する請求項１ないし請求項５のいずれか記載の車両。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか記載の車両であって、
前記報知部はさらに、前記通信手段が前記充填装置と通信可能か否かを報知する
車両。
【請求項８】
前記報知部は前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を音として報知する請求項１ないし請求項７のいずれか記載の車両。
【請求項９】
燃料タンクに蓄えられた燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段を備えた車両が搭載する前記燃料タンクの充填の状態について報知する充填状態報知装置であって、
前記燃料タンク内の状態に関する情報を取得するタンク状態取得手段と、
前記燃料タンク内の状態に関する情報に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態を判断する判断部と、
前記判断結果に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部と
を備える充填状態報知装置。
【請求項１】
燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置との間で、前記燃料ガスの充填に関する情報について通信を行う通信手段を備えた車両であって、
前記燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段と、
前記燃料ガス利用手段が利用する燃料ガスを蓄える燃料タンクと、
前記燃料タンク内の状態を検知するタンク状態検知手段と、
前記タンク状態に基づいて、前記燃料タンクへの前記燃料ガスの充填の状態を判断する判断部と、
前記判断結果に基づいて、前記通信手段以外の手段で、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部と
を備える車両。
【請求項２】
請求項１記載の車両であって、
前記報知部は、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を視認可能に表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記燃料タンクに前記燃料ガスを充填している充填者が視認可能な位置に設置されている
車両。
【請求項３】
前記表示部は、前記燃料タンクと前記充填装置とを接続するための充填口の近傍に設置されている請求項２記載の車両。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の車両であって、
前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信が可能か否かに関わらず前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する
車両。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の車両であって、
前記報知部は、前記通信手段が前記充填装置と通信ができない場合にのみ前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する
車両。
【請求項６】
前記判断部は前記タンク状態に基づいて、前記充填の状態を複数のレベルに分けて判断し、
前記報知部は、前記判断結果に対応して前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を段階的に報知する請求項１ないし請求項５のいずれか記載の車両。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか記載の車両であって、
前記報知部はさらに、前記通信手段が前記充填装置と通信可能か否かを報知する
車両。
【請求項８】
前記報知部は前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を音として報知する請求項１ないし請求項７のいずれか記載の車両。
【請求項９】
燃料タンクに蓄えられた燃料ガスを利用する燃料ガス利用手段を備えた車両が搭載する前記燃料タンクの充填の状態について報知する充填状態報知装置であって、
前記燃料タンク内の状態に関する情報を取得するタンク状態取得手段と、
前記燃料タンク内の状態に関する情報に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態を判断する判断部と、
前記判断結果に基づいて、前記燃料タンクの充填の状態に関する情報を報知する報知部と
を備える充填状態報知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−７６７１３（Ｐ２０１２−７６７１３Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２６４６０（Ｐ２０１０−２２６４６０）
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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