JP2015214992A - 燃料ガス充填システム及び燃料ガス充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信充填の信頼性低下を抑制する。【解決手段】燃料ガス充填システム１は、送信機２２０と、受信機３３と、ディスペンサ３０と、コントローラ４０と、を備える。送信機２２０は、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する際に必要な複数のデータを含む車両側情報を送信する。受信機３３は、送信機２２０から送信された車両側情報を受信する。ディスペンサ３０は、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する。そしてコントローラ４０は、車両側情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かを判定し、その判定結果に応じて水素ガスの充填を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は燃料ガス充填システム及び燃料ガス充填方法に関する。

従来の燃料ガス充填システムとして、車両と、車両の燃料タンクに水素ガスを充填する充填装置との間で、燃料タンクの温度や圧力など、充填の際に必要な車両側の情報について通信を行いながら、車両の燃料タンクに水素ガスを充填するものがある（特許文献１参照）。

特開２０１２−７６７１３号公報 特許第４０７１６４８号公報

車両と充填装置との間で通信を行いながら車両の燃料タンクに水素ガスを充填する方法は、一般的に通信充填と称されている。通信充填を実施する場合、通信状態によっては通信データが文字化けするおそれがある。通信データが文字化けしているにもかかわらず、通信充填が実施されると、通信充填の信頼性が低下するという問題点がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、通信充填の信頼性の低下を抑制することを目的とする。

本発明のある態様によれば、車両の燃料タンクに燃料ガスを充填する燃料ガス充填システムが提供される。燃料ガス充填システムは、燃料タンクに燃料ガスを充填する際に必要な複数のデータを含む情報を送信する送信機と、送信機から送信された情報を受信する受信機と、燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置と、を備える。そして燃料ガス充填システムは、前記情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かを判定し、その判定結果に応じて燃料ガスの充填を制御する。

この態様によれば、文字化けがあるか否かの判定結果に応じて燃料ガスの充填が制御されるので、文字化けを修正した情報を利用して通信充填を実施したり、通信充填を回避したりすることができる。したがって、文字化けしたデータが含まれる車両側情報を利用して水素ガスの充填が実施されるのを回避することができるので、通信充填の信頼性の低下を抑制することができる。

本発明の第１実施形態による水素充填システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。 欠落率の算出方法について説明する図である。 本発明の第５実施形態による燃料タンクの温度の代替データの算出方法について説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による水素充填システム１の概略構成図である。

水素充填システム１は、燃料タンク２１０を搭載した車両２００と、貯蔵された水素ガスを燃料タンク２１０に充填するための水素ステーション１００と、を備える。

車両２００は、燃料タンク２１０に充填された水素ガスを燃料とする燃料電池を備え、燃料電池の発電電力によって駆動モータ等を駆動して走行する。車両２００は、燃料タンク２１０の他に、燃料タンク２１０内の状態を検出するための車両側圧力センサ２１１及び車両側温度センサ２１２と、レセプタクル２１３と、送信機２２０と、車両コントローラ２３０と、を備える。

車両側圧力センサ２１１及び車両側温度センサ２１２は、それぞれ燃料タンク２１０に取り付けられる。車両側圧力センサ２１１は、燃料タンク２１０内の圧力Ｐ_vehicleを検出する。車両側温度センサ２１２は、燃料タンク２１０内の温度Ｔ_vehicleを検出する。

レセプタクル２１３は、車両２００のリッドボックス２１４に設けられ、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する際に水素ステーション側の充填ノズル３２が接続される部品である。水素ガスは、レセプタクル２１３を介して燃料タンク２１０に充填される。

送信機２２０は、例えばレセプタクル２１３に設けられた赤外線通信機であって、水素ステーション側の充填ノズル３２が接続されているときに、充填ノズル３２に設けられた水素ステーション側の受信機３３との間で赤外線通信を行うことができるようになっている。送信機２２０は、車両コントローラ２３０からの送信指令に基づいて、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する際に必要な車両側情報を、所定の間隔（例えば１００[ｍｓ]）で水素ステーション側の受信機３３に送信する。

車両側情報は、複数のデータで構成されており、固定情報と変動情報とを含む。固定情報には、車両側の送信機２２０と水素ステーション側の受信機３３との間で通信を行うにあたって必要なプロトコル情報及び通信ソフトウェアのバージョン情報や、レセプタクル２１３の種類、燃料タンク２１０の容積などのデータが含まれる。変動情報には、車両側圧力センサ２１１及び車両側温度センサ２１２で検出した燃料タンク２１０内の圧力Ｐ_vehicle及び温度Ｔ_vehicleや、水素ガスを燃料タンク２１０に充填可能な状態であるか否か示す充填可否情報などが含まれる。

車両コントローラ２３０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えるマイクロコンピュータとして構成される。

車両コントローラ２３０には、前述した車両側圧力センサ２１１及び車両側温度センサ２１２の検出値や、レセプタクル２１３に充填ノズル３２が接続されたか否かを検出する車両側接続センサ２３１の検出値、車両２００のリッドボックス２１４が開かれたか否かを検出する開閉センサ２３２の検出値などのほか、車両２００を走行させるための制御に必要な種々のセンサ類の検出値が入力される。車両コントローラ２３０は、例えばリッドボックス２１４が開かれた場合やレセプタクル２１３に充填ノズル３２が接続された場合など、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する可能性があるときに、送信機２２０に対して車両側情報の送信指令を出す。

水素ステーション１００は、輸送されてきた既成の水素ガスを貯蔵しておくオフサイト側ステーションであり、コンプレッサ１０と、複数の貯蔵タンク２０と、ディスペンサ３０と、コントローラ４０と、を備える。

コンプレッサ１０は、必要に応じてトレーラ等によって輸送されてきた輸送タンク２内の既成の水素ガスを、加圧圧縮して各貯蔵タンク２０に供給する。輸送タンク２内の圧力は、例えば２０ＭＰａに設定されている。

貯蔵タンク２０は、車両２００の燃料タンク２１０に充填するための水素ガスを、所定の圧力に維持した状態で貯蔵する。本実施形態では、貯蔵タンク２０は、低圧貯蔵タンク２１、中圧貯蔵タンク２２及び高圧貯蔵タンク２３の３つのタンクで構成される。低圧貯蔵タンク２１、中圧貯蔵タンク２２及び高圧貯蔵タンク２３の貯蔵上限圧力は、それぞれ４０Ｍｐａ、６０Ｍｐａ、８０Ｍｐａに設定されている。各貯蔵タンク２１−２３には、各貯蔵タンク２１−２３内の圧力を検出するための貯蔵圧センサ４１−４３がそれぞれ取り付けられる。

貯蔵タンク２０は、上流配管１１を介してコンプレッサ１０に接続され、下流配管１５を介してディスペンサ３０に接続される。

上流配管１１は、コンプレッサ１０によって加圧圧縮された水素ガスを各貯蔵タンク２１−２３に供給するためのガス流路であって、メイン流路１１Ａと、分岐流路１１Ｂと、を備える。

メイン流路１１Ａは、その上流端がコンプレッサ１０に接続される。

分岐流路１１Ｂは、メイン流路１１Ａの下流端から３本に分岐して、各貯蔵タンク２１−２３の入口部に接続される。分岐流路１１Ｂには、各分岐流路１１Ｂを開閉する第１上流開閉弁１２、第２上流開閉弁１３及び第３上流開閉弁１４がそれぞれ設けられる。第１上流開閉弁１２、第２上流開閉弁１３及び第３上流開閉弁１４の開度は、コントローラ４０によって制御される。

下流配管１５は、各貯蔵タンク２０に貯蔵された水素ガスをディスペンサ３０に供給するためのガス流路であって、メイン流路１５Ａと、分岐流路１５Ｂと、を備える。

メイン流路１５Ａは、下流端がディスペンサ３０に接続される。メイン流路１５Ａには、各貯蔵タンク２１−２３からディスペンサ３０に供給され水素ガスの流量を調整するための流量調整弁１９と、メイン流路１５Ａを流れる水素ガスの流量を検出するための流量センサ４４と、が設けられる。流量調整弁１９の開度は、メイン流路１５Ａを流れる水素ガスの流量が所望の流量となるように、流量センサ４４の検出値に基づいてコントローラ４０によってフィードバック制御される。

分岐流路１５Ｂは、メイン流路１５Ａの上流端から３本に分岐して、各貯蔵タンク２１−２３の出口部に接続される。分岐流路１５Ｂには、各分岐流路１５Ｂを開閉する第１下流開閉弁１６、第２下流開閉弁１７及び第３下流開閉弁１８がそれぞれ設けられる。第１下流開閉弁１６、第２下流開閉弁１７及び第３下流開閉弁１８の開度は、コントローラ４０によって制御される。

低圧貯蔵タンク２１に水素ガスを貯蔵する場合、コントローラ４０は、第１上流開閉弁１２のみを開弁状態とし、その他の開閉弁を閉弁状態として、コンプレッサ１０によって加圧圧縮した輸送タンク２内の水素ガスを低圧貯蔵タンク２１に供給する。中圧貯蔵タンク２２に水素ガスを貯蔵する場合、コントローラ４０は、第２上流開閉弁１３のみを開弁状態とし、その他の開閉弁を閉弁状態として、コンプレッサ１０によって加圧圧縮した輸送タンク２内の水素ガスを中圧貯蔵タンク２２に供給する。高圧貯蔵タンク２３に水素ガスを貯蔵する場合、コントローラ４０は、第３上流開閉弁１４のみを開弁状態とし、その他の開閉弁を閉弁状態として、コンプレッサ１０によって加圧圧縮した輸送タンク２内の水素ガスを高圧貯蔵タンク２３に供給する。

ディスペンサ３０は、各貯蔵タンク２１−２３に選択的に接続され、接続された貯蔵タンク２０内の水素ガスを燃料タンク２１０に充填する充填装置である。ディスペンサ３０は、燃料タンク２１０内の圧力上昇に併せて低圧貯蔵タンク２１、中圧貯蔵タンク２２、高圧貯蔵タンク２３の順に接続され、貯蔵タンク２０内の圧力と燃料タンク２１０内の圧力との差圧を利用して、水素ガスを燃料タンク２１０に充填する。ディスペンサ３０は、充填ホース３１と、充填ノズル３２と、受信機３３と、ステーション側圧力センサ３４と、ステーション側温度センサ３５と、表示部３６と、を備える。

充填ホース３１は、ディスペンサ３０に選択的に接続された貯蔵タンク２０内の水素ガスを、車両２００の燃料タンク２１０に供給するためのホースである。

充填ノズル３２は、充填ホース３１の先端に設けられ、車両２００のレセプタクル２１３に接続される。

受信機３３は、例えば充填ノズル３２に設けられた赤外線通信機であって、充填ノズル３２がレセプタクル２１３に接続されたときに、車両側の送信機２２０との間で赤外線通信を行うことができるようになっている。受信機３３で受信した車両側情報は、コントローラ４０に入力される。

ステーション側圧力センサ３４及びステーション側温度センサ３５は、それぞれ充填ホース３１に取り付けられる。ステーション側圧力センサ３４は、車両２００の燃料タンク２１０に充填される水素ガスの圧力、すなわち水素ステーション側の圧力Ｐ_Staを検出する。ステーション側温度センサ３５は、車両２００の燃料タンク２１０に充填される水素ガスの温度、すなわち水素ステーション側の温度Ｔ_Staを検出する。

表示部３６は、水素ガスの充填状態に関する情報を表示するディスプレイであって、ディスペンサ３０の全面上部に配置される。表示部３６には、充填状態に関する情報として、水素ガスの充填状況や充填終了予定時間、後述する充填方法（通信充填及び非通信充填のいずれを実施しているか）などの情報が表示される。本実施形態では、表示部３６を介して目標水素充填量ＳＯＣ_tgt等の入力ができるように、表示部３６はタッチパネル式のディスプレイとなっている。

コントローラ４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えるマイクロコンピュータとして構成される。

コントローラ４０には、前述した貯蔵圧センサ４１−４３や流量センサ４４、ステーション側圧力センサ３４、ステーション側温度センサ３５の検出値のほか、充填ノズル３２がレセプタクル２１３に接続されたか否かを検出するステーション側接続センサ４５の検出値や受信機３３で受信した車両側情報が入力される。コントローラ４０は、これらの入力値に基づいて、車両２００の燃料タンク２１０に水素ガスを充填する水素充填制御を実施する。

ここで、本実施形態によるコントローラ４０は、いわゆる通信充填によって燃料タンク２１０に水素ガスを充填するか、又は、非通信充填によって燃料タンク２１０に水素ガスを充填するかを、選択することができるようになっている。

通信充填は、受信機３３で受信した車両側情報を利用して燃料タンク２１０に水素ガスを充填する充填方法である。すなわち、車両側と水素ステーション側で通信を行い、車両側情報に含まれる燃料タンク２１０内の温度Ｔ_vehicleと、水素ステーション側の圧力Ｐ_Staと、に基づいて燃料タンク２１０の水素充填率ＳＯＣを算出し、水素充填率ＳＯＣが目標水素充填率ＳＯＣ_tgtとなるように水素ガスを充填する方法である。

通信充填の場合、水素充填率ＳＯＣが低いとき、すなわち燃料タンク２１０内の温度Ｔ_vehicleが低いときは、充填する水素ガスの流量を多くして充填速度を速めることができる。そして、水素充填率ＳＯＣが高くなって、燃料タンク２１０内の温度Ｔ_vehicleが規定の上限温度に近付いてきたときは、水素ガスの流量を減らしつつ、水素充填率ＳＯＣが目標水素充填率ＳＯＣ_tgtとなるように水素ガスを充填することができる。このように、通信充填の場合は、水素充填率ＳＯＣに応じて充填する水素ガスの流量を制御することができる。

一方で、非通信充填は、受信機３３で受信した車両側情報を利用せずに燃料タンク２１０に水素ガスを充填する充填方法である。すなわち、車両側と水素ステーション側で通信を行わず、水素ステーション側の情報のみで燃料タンク２１０に水素ガスを充填する充填方法である。

非通信充填の場合、燃料タンク２１０内の温度Ｔ_vehicleが不明なので、水素充填率ＳＯＣを算出することができない。そのため、水素充填率ＳＯＣに応じて充填する水素ガスの流量を制御することができず、燃料タンク２１０内の温度Ｔ_vehicleの急激な上昇を防止するために、一定の低流量で水素ガスを供給することしかできない。そのため、充填速度は通信充填よりも遅くなる。

また、水素充填率ＳＯＣを算出することができないので、水素ステーション側の圧力Ｐ_Staが目標水素充填率ＳＯＣ_tgtに応じて予め定められた非通信充填停止圧力Ｐ２となったら水素充填を終了する必要がある。そして、非通信充填停止圧力Ｐ２は、充填中に燃料タンク２１０内の温度Ｔ_vehicleが規定の上限温度を超えないようにするために、十分なマージンを確保した低い圧力に設定する必要がある。

したがって、非通信充填を実施した場合は、通信充填を実施した場合と比較して充填速度は遅くなり、また、燃料タンク２１０に充填できる水素ガス量も少なくなる。

以下、本実施形態による水素充填制御について説明する。

図２は、本実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。本処理は、水素ステーション１００の充填ノズル３２が車両２００のレセプタクル２１３に接続されたときに開始される。

ステップＳ１において、コントローラ４０は、ドライバ等によってディスペンサ３０に入力された燃料タンク２１０の目標水素充填率ＳＯＣ_tgtを読み込む。

ステップＳ２において、コントローラ４０は、目標水素充填率ＳＯＣ_tgtに応じた通信充填停止圧力Ｐ１及び非通信充填停止圧力Ｐ２を算出する。具体的には、コントローラ４０は、予め設定された通信充填停止圧力算出用のマップ及び非通信充填停止圧力算出用のマップをそれぞれ参照し、レセプタクル２１３に充填ノズル３２が接続された後、通信充填による水素充填を開始する前に検出されたステーション側の圧力Ｐ_Sta及び温度Ｔ_Staに基づいて、通信充填停止圧力Ｐ１及び非通信充填停止圧力Ｐ２を算出する。通信充填圧力Ｐ１は、非通信充填圧力Ｐ２よりも高い値となる。

なお、この通信充填停止圧力Ｐ１及び非通信充填停止圧力Ｐ２の算出に使用されるステーション側の圧力Ｐ_Sta及び温度Ｔ_Staは、それぞれ燃料タンク２１０の初期圧力及び外気温に相当する。

ステップＳ３において、コントローラ４０は、ディスペンサ３０の受信機３３において、車両２００の送信機２２０から送信されてくる車両側情報の受信確認ができたか否かを判定する。コントローラ４０は、車両側情報の受信確認ができればステップＳ４の処理に進む。一方、例えば車両２００のレセプタクル２１３に充填ノズル３２が接続されてから所定時間が経過しても、何らかの異常により車両側情報の受信確認ができなければ、通信充填の実施を断念して非通信充填を実施すべくステップＳ１１の処理に進む。

ここで、車両側情報は、前述したように燃料タンク２１０の容積や圧力Ｐ_vehicle、温度Ｔ_vehicleなどの複数のデータで構成されている。車両側情報は、車両側の送信機２２０から水素ステーション側の受信機３３に送信されてくるが、受信した車両側情報を確認すると、車両側情報を構成する複数のデータの一部又は全部が文字化けしている場合がある。データが文字化けした車両側情報に基づいて通信充填が実施されると、通信充填の信頼性が低下することになる。なお、本実施形態でいう文字化けとは、車両側情報のデータ構成等はＳＡＥ規格に準じた規定通りのものになっているが、データ本体に許可されていない文字が使用されている場合をいう。例えば、データの数は規定数存在しているが、本来数字であるデータの一部又は全部が文字になっていたり、本来所定の記号であるべき箇所が文字や数字になっている場合などである。

通信充填を実施する場合、水素充填の信頼性を確保するために、従来から通信充填中に所定回数連続して車両側情報のデータが欠落したときは、通信充填から非通信充填に移行する等の措置が取られていた。しかしながら、データの文字化けは、データが欠落しているわけではないので、このような方法によって通信充填の信頼性の低下を抑制することはできない。

そこで本実施形態では、車両側情報のデータが文字化けしていたときは、文字化けしたデータを修正し、修正した車両側情報に基づいて通信充填を実施することとした。

ステップＳ４において、コントローラ４０は、受信した車両側情報を確認し、データに文字化けがあるか否か（データ文字化けの有無）を判定する。コントローラ４０は、車両側情報のデータに文字化けが有れば、車両側情報を修正するためにステップＳ５の処理に進む。一方、車両側情報のデータに文字化けが無ければ、車両側情報を修正する必要がないのでステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ５において、コントローラ４０は、文字化けしたデータを修正する。

具体的には、文字化けしたデータが固定情報であれば、直近の正常なデータに修正する。すなわち、データ文字化け無しと判定された直近の車両側情報の中から、文字化けしたデータに対応するデータを読み込み、その読み込んだデータで文字化けしたデータを修正する。

一方、文字化けしたデータが変動情報であれば、固定情報のときと同様に直近の正常なデータに修正しても良いし、データ文字化け無しと判定された直近複数回の各車両側情報の中から、文字化けしたデータに対応するデータを読み込み、それらのデータの移動平均値で文字化けしたデータを修正しても良い。本実施形態では文字化けしたデータが変動情報のときは、移動平均値で文字化けしたデータを修正している。

ステップＳ６において、コントローラ４０は、現在のステーション側の圧力Ｐ_Staを読み込む。

ステップＳ７において、コントローラ４０は、ステーション側の圧力Ｐ_Staと、車両側情報に含まれる燃料タンク２１０の温度Ｔ_vehicleと、に基づいて、以下の（１）式により現在の燃料タンク２１０の水素充填率ＳＯＣを算出する。なお、車両側情報に含まれる燃料タンク２１０の温度Ｔ_vehicleのデータが文字化けしていた場合には、水素充填率ＳＯＣの算出には文字化けを修正した温度データが使用される。

この（１）式において、ρ（Ｐ，Ｔ）は、燃料タンク２１０内の圧力がＰ、温度がＴであった場合のガス密度を表す。ＮＷＰ（Nominal Working Pressure）は、燃料タンク２１０を満充填したときの、基準温度（１５℃）における燃料タンク２１０内の圧力である。

ステップＳ８において、コントローラ４０は、通信充填による水素ガスの充填を開始し、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する。具体的には、水素充填率ＳＯＣが目標水素充填率ＳＯＣ_tgtとなるように、流量調整弁１９等を制御して水素ガスの充填を開始し、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する。

ステップＳ９において、コントローラ４０は、水素充填率ＳＯＣが目標水素充填率ＳＯＣ_tgt以上になったか否か、及び、ステーション側の圧力Ｐ_Staが通信充填停止圧力Ｐ１以上となったか否かを判定する。コントローラ４０は、少なくともいずれか一方が満足していれば、通信充填を終了すべく、ステップＳ１０の処理に進む。一方、コントローラ４０は、双方とも満足していなければ、通信充填を継続すべく、ステップＳ４の処理に戻る。

ステップＳ１０において、コントローラ４０は、燃料タンク２１０への水素ガスの充填を終了する。

ステップＳ１１において、コントローラ４０は、現在のステーション側の圧力Ｐ_Staを読み込む。

ステップＳ１２において、コントローラ４０は、非通信充填による水素ガスの充填を開始し、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する。具体的には、水素ガスの流量が予め定められた一定流量となるように、流量調整弁１９等を制御して水素ガスの充填を開始し、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する。

ステップＳ１３において、コントローラ４０は、ステーション側の圧力Ｐ_Staが非通信充填停止圧力Ｐ２以上となったか否かを判定する。コントローラ４０は、ステーション側の圧力Ｐ_Staが非通信充填停止圧力Ｐ２未満であれば、ステップＳ１１の処理に戻って非通信充填による水素充填を継続する。一方、ステーション側の圧力Ｐ_Staが非通信充填停止圧力Ｐ２以上であれば、非通信充填を終了すべくステップＳ１３の処理に進む。

以上説明した本実施形態による水素充填システム１によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態による水素充填システム１は、車両２００の燃料タンク２１０に水素ガスを充填するものであって、送信機２２０と、受信機と３３、ディスペンサ３０（充填装置）と、コントローラ４０（判定手段、充填制御手段）と、を備える。送信機２２０は、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する際に必要な複数のデータを含む車両側情報を送信する。受信機３３は、送信機２２０から送信された車両側情報を受信する。ディスペンサ３０は、燃料タンク２１０に水素ガスを充填する。

そしてコントローラ４０は、車両側情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かを判定し、その判定結果に応じて水素ガスの充填を制御する。本実施形態では、車両側情報の少なくとも一部に文字化けがあると判定されたときは、送受信された車両側情報に基づいて文字化けを修正し、文字化けを修正した車両側情報を利用して水素ガスを充填する。

このように本実施形態によれば、文字化けした車両側情報を修正した上で、その車両側情報を利用した通信充填を実施することができる。そのため、通信充填の信頼性の低下を抑制しつつ、非通信充填よりも充填速度が速く、また高い充填率を実現できる通信充填によって水素ガスの充填を実施することができるので、水素充填の利便性を向上させることができる。

このとき、文字化けした車両側情報を、送受信された文字化けしていない車両側情報（受信機３３で受信済みの車両側情報）に基づいて修正すれば、文字化けした車両側情報が固定情報のときは、車両側情報が文字化けしていても、車両側情報が文字化けしていなかったときと同様の状態で通信充填を実施することができる。そして、文字化けした車両側情報が変動情報のときは、文字化けした車両側情報を確からしい車両側情報に修正して通信充填を実施することができる。

また、文字化けした車両側情報を、送受信された複数の文字化けしていない車両側情報を用いて算出される移動平均値に基づいて修正すれば、文字化けした車両側情報が変動情報のときに、文字化けした車両側情報をより確からしい車両側情報に修正して通信充填を実施することできる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照して説明する。本発明の第２実施形態は、車両側情報が文字化けしていたときは車両側情報を利用しない非通信充填によって水素ガスを充填する点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。

図３は、本実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。

図３に示すように、本実施形態では、ステップＳ４で車両側情報のデータに文字化けが有ると判定されたときはステップＳ１１に進み、車両側情報を利用しない非通信充填によって水素ガスを充填する。

このように、車両側情報のデータに文字化けがあり、通信に何らかの異常が生じているときは、非通信充填によって水素ガスを充填することで、より通信充填の信頼性の低下を抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図４を参照して説明する。本発明の第３実施形態は、車両側情報が文字化けしていたときは水素ガスの充填を中止する点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図３は、本実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。

図３に示すように、本実施形態では、ステップＳ４で車両側情報のデータに文字化けが有ると判定されたときはステップＳ１０に進み、水素ガスの充填を終了する。

このように、車両側情報のデータに文字化けがあり、通信に何らかの異常が生じている場合は、通信充填だけでなく、非通信充填にも何らかの影響が生じる可能性がある。したがって、このようにすることで、水素充填自体の信頼性を向上させることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図５及び図６を参照して説明する。本発明の第４実施形態は、車両側情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かの判定結果と、車両側情報の欠落率と、に基づいて水素ガスの充填を制御する点で第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

受信機３３で受信した車両側情報を確認すると、データが文字化けしている場合のほか、データ自体が欠落している場合がある。データが欠落した車両側情報に基づいて通信充填が実施されると、通信充填の信頼性が低下する。そのため、従来からデータが欠落した車両側情報を所定回数連続して受信した場合は、通信充填から非通信充填に移行するようにしていた。

しかしながら、これではデータが欠落した車両側情報を所定回数連続して受信するまでは、依然としてデータが欠落した車両側情報に基づいて通信充填が実施されることになる。

そこで本実施形態では、既に受信済みの複数の車両側情報のうち、データが欠落した車両側情報の割合（以下「欠落率」という。）を算出することにした。そして、データが欠落した車両側情報を所定回数連続して受信するまでの間は、欠落率が所定値未満であれば、欠落したデータを代替データで補完して通信充填を実施し、欠落率が所定値以上であれば非通信充填に移行することとした。このように本実施形態では、文字化けしたデータについては修正し、欠落したデータについては補完することで通信充填の信頼性の低下を一層抑制することができる。以下、本実施形態による水素充填制御について説明する。

図５は、本実施形態による水素充填制御について説明するフローチャートである。

ステップＳからステップＳ１３までの処理内容は第１実施形態と同様であるので、以下ではステップＳ４０移行の処理内容について説明する。

ステップＳ４０において、コントローラ４０は、受信した車両側情報又は文字化けを修正した車両側情報のデータが欠落しているか否か（データ欠落の有無）を判定し、前述した欠落率を算出する。

図６は、欠落率の算出方法について説明する図である。コントローラ４０は、図６に示すように、ステップＳ４０で車両側情報のデータ欠落の有無を判定した時刻を基準として過去に所定時間遡り、その所定時間の間に含まれる車両側情報のうち、データ欠落有りと判定された車両側情報の割合を欠落率として算出する。図６でいえば、例えば今回及び前回の処理で算出される欠落率は６０％であり、前々回の処理で算出される欠落率は４０％となる。なお、所定時間は適宜設定すれば良く、図６はあくまで例示である。

ステップＳ４１において、コントローラ４０は、所定回数連続してデータ欠落有りと判定されたか否かを判定する。本実施形態では、所定回数を５回としているが、所定回数はこれに限らず適宜設定すれば良い。コントローラ４０は、データ欠落が所定回数連続していなければステップＳ４２の処理に進む。一方、コントローラ４０は、所定回数連続してデータ欠落有りと判定した場合は、通信に何らかの異常が生じているおそれがあるので、非通信充填を実施すべくステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ４２において、コントローラ４０は、欠落率が所定値未満か否かを判定する。本実施形態では、所定値を４０％としているが、所定値はこれに限らず適宜設定すれば良い。コントローラ４０は、欠落率が所定値未満であれば、欠落したデータを代替データで補完して通信充填を実施すべく、ステップＳ４３の処理に進む。一方、コントローラ４０は、欠落率が所定値以上であれば、データ欠落が所定回数連続して生じていなかったとしても通信充填の信頼性が低下するおそれがあるので、非通信充填を実施すべくステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ４３において、コントローラ４０は、欠落したデータを代替データで補完する。

具体的には、欠落したデータが固定情報であれば、直近の正常なデータで補完する。すなわち、データ欠落無しと判定された直近の車両側情報の中から、欠落したデータに対応するデータを読み込み、それを代替データとする。

一方、欠落したデータが変動情報であれば、固定情報のときと同様に直近の正常なデータで補完しても良いし、データ欠落無しと判定された直近複数回の各車両側情報の中から、欠落したデータに対応するデータを読み込み、それらのデータの移動平均値を代替データとしても良い。本実施形態では欠落したデータが変動情報のときは、移動平均値を代替データとしている。

ステップＳ４４において、コントローラ４０は、現在のステーション側の圧力Ｐ_Staと、車両側情報に含まれる燃料タンク２１０の温度データと、に基づいて、前述した（１）式により現在の燃料タンク２１０の水素充填率ＳＯＣを算出する。この水素充填率ＳＯＣの算出に使用する燃料タンク２１０の温度データは、受信した車両側情報内の燃料タンクの温度データが文字化けしたものであれば、その文字化けを修正したデータとなる。また、受信した車両側情報内の燃料タンクの温度データが欠落していた場合は、補完された代替データとなる。そして、受信した車両側情報が正常であった場合は、ステップＳ４１で読み込んだ車両側情報に含まれる燃料タンク２１０の温度Ｔ_vehicleとなる。

以上説明した本実施形態による水素充填システム１によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態による水素充填システム１は、送信機２２０と、受信機３３と、ディスペンサ３０と、コントローラ４０（通信充填手段、修正手段、欠落率算出手段）と、を備える。そして、コントローラ４０は、車両側情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かを判定し、送受信された複数の車両側情報のうちの少なくとも一部が欠落している割合を欠落率として算出し、判定結果と欠落率とに応じて水素ガスの充填を制御する。

本実施形態では、車両側情報の少なくとも一部に文字化けがあると判定されたときは、送受信された車両側情報に基づいて文字化けを修正し、欠落率が所定値未満のときは、送受信された車両側情報に基づいて欠落部分を補完する。そして、文字化けの修正と欠落部分の補完が行われた車両側情報を利用して水素ガスを充填する。

このように本実施形態によれば、文字化けした車両側情報については修正し、さらに欠落率が所定値未満のときは欠落した車両側情報を補完した上で、その車両側情報を利用した通信充填を実施することができる。そのため、車両側情報に文字化けや欠落があった場合でも、信頼性の高い通信充填を実施することができ、水素充填の利便性を向上させることができる。

また、本実施形態による水素充填システム１は、以下の方法で水素ガスを充填する。まず、車両側情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かを判定する判定工程（コントローラ４０、Ｓ４）を実施する。次に、送受信された複数の車両側情報のうちの少なくとも一部が欠落している割合を欠落率として算出する欠落率算出工程（コントローラ４０、Ｓ４０）を実施する。そして、判定工程の判定結果と欠落率算出工程で算出された欠落率とに応じて、水素ガスの充填を制御する充填制御工程（コントローラ４０、Ｓ８）を実施する。

そのため、データの欠落を確認するだけでは判別できない文字化けしたデータを予め修正することができ、さらに欠落したデータについては補完した上で通信充填による水素ガスの充填を実施することができる。よって、充填制御工程において水素ガスの充填を制御する際の水素充填の信頼性を向上させることができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図７を参照して説明する。本発明の第５実施形態は、車両側情報に含まれる燃料タンク２１０の温度Ｔ_vehicleのデータが文字化けしていた場合の修正方法が第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す各実施形態では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。

本実施形態では、図２のステップＳ４において、車両側情報に含まれる燃料タンク２１０の温度データが文字化けしていると判定された場合は、ステップＳ５において、その燃料タンク２１０の温度データを、以下のようにして修正する。

図７は、本実施形態による燃料タンク２１０の温度データが文字化けしていた場合の修正方法について説明する図である。

図７に示すように、本実施形態では、通信充填を実施した場合の燃料タンク内の温度変化プロファイルを予め実験等によって求めておき、その温度変化プロファイルをコントローラ４０に記憶させておく。そして、燃料タンク２１０の温度データが文字化けしていた場合は、受信機３３で受信済みの燃料タンク２１０の温度データと、温度変化プロファイルと、が一致又は略一致するように温度変化プロファイルを平行移動させる。平行移動量は、例えば適当に定めた基準時（ｔ１）における燃料タンク２１０の温度データと、温度変化プロファイル上の温度と、の差分量をすればよい。そして、平行移動後の温度変化プロファイル上のデータを、文字化けした燃料タンク２１０の温度データとする。

以上説明した本実施形態によれば、車両側情報に含まれる燃料タンク２１０の温度データが文字化けしていたときは、文字化けした温度データを、受信機３３で受信済みの燃料タンク２１０の温度データと、予め設定された燃料タンク２１０の温度変化プロファイルと、に基づいて算出したデータに修正する。

これにより、文字化けした温度データを、実際の燃料タンク２１０の温度変化プロファイルに基づいた確度の高い温度データに修正することができる。そのため、燃料タンク２１０の温度データが文字化けしていても、水素充填率ＳＯＣを精度良く算出することができるので、通信充填の信頼性低下を一層抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記の各実施形態では、燃料ガスとして水素ガスを用いた場合について説明したが、燃料ガスは水素ガスに限られるものではない。圧縮天然ガスや液化天然ガス、液化石油ガスなどの種々の燃料ガスを用いることができる。また、燃料ガスを充填する対象は、車両に限られるものではない。また、車両自体も燃料電池車両に限られるものではない。

また、上記の各実施形態では、水素ステーション１００としてオフサイト側ステーションを例示して説明したが、水素ステーション１００は、水素ステーション１００内で水素ガスを製造して貯蔵するオンサイト側ステーションとすることもできる。

また、上記の各実施形態では、送信機２２０と受信機３３との通信を赤外線通信で実施していたが、通信方法はこれに限られるものではなく、例えば電波等によって通信を実施することもできる。

また、上記の第４実施形態では、欠落率が所定値以上となったときは、非通信充填を実施するようにしていたが、水素充填自体を中止することもできる。通信に異常が生じている場合は、通信充填だけでなく、非通信充填にも何らかの影響が生じる可能性があるためである。このようにすることで、水素充填自体の信頼性を向上させることができる。

また、上記の第５実施形態では、燃料タンク２１０の温度データを例に説明したが、圧力データ等の変動情報に適用することもできる。

１ 水素ガス充填システム（燃料ガス充填システム）
３０ ディスペンサ（充填装置）
３３ 受信機
４０ コントローラ（判定手段、充填制御手段、欠落率算出手段、判定工程、欠落率算出工程、通信充填工程）
２００ 車両
２１０ 燃料タンク
２２０ 送信機

Claims (11)

1. 車両の燃料タンクに燃料ガスを充填する燃料ガス充填システムであって、
   前記燃料タンクに燃料ガスを充填する際に必要な複数のデータを含む情報を送信する送信機と、
   前記送信機から送信された情報を受信する受信機と、
   前記燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置と、
   前記情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に応じて、燃料ガスの充填を制御する充填制御手段と、
   を備えることを特徴とする燃料ガス充填システム。
2. 前記充填制御手段は、
   前記判定手段によって前記情報の少なくとも一部に文字化けがあると判定されたときは、送受信された前記情報に基づいて文字化けを修正し、文字化けを修正した前記情報を利用して燃料ガスを充填する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料ガス充填システム。
3. 前記充填制御手段は、
   送受信された文字化けしていない前記情報に基づいて、文字化けした前記情報を修正する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の燃料ガス充填システム。
4. 前記充填制御手段は、
   送受信された複数の文字化けしていない前記情報を用いて算出される移動平均値に基づいて、文字化けした前記情報を修正する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の燃料ガス充填システム。
5. 前記充填制御手段は、
   前記情報に含まれる前記燃料タンクに関する変動データが文字化けしていたときは、送受信された前記変動データと、予め設定された前記変動データの変化プロファイルと、
   に基づいて前記情報を修正する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の燃料ガス充填システム。
6. 前記充填制御手段は、
   前記判定手段によって前記情報の少なくとも一部に文字化けがあると判定されたときは、燃料ガスの充填を中止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料ガス充填システム。
7. 前記充填制御手段は、
   前記判定手段によって前記情報の少なくとも一部に文字化けがあると判定されたときは、前記情報を利用せずに燃料ガスを充填する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の燃料ガス充填システム。
8. 送受信された複数の前記情報のうちの少なくとも一部が欠落している割合を欠落率として算出する欠落率算出手段をさらに備え、
   前記充填制御手段は、
   前記判定手段の判定結果と前記欠落率とに応じて、燃料ガスの充填を制御する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１つに記載の燃料ガス充填システム。
9. 前記充填制御手段は、
   前記欠落率が所定値未満のときは、送受信された前記情報に基づいて欠落部分を補完し、文字化けの修正と欠落部分の補完が行われた前記情報を利用して燃料ガスを充填する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の燃料ガス充填システム。
10. 車両の燃料タンクに燃料ガスを充填する際に必要な複数のデータを含む情報を送信する送信機と、
    前記送信機から送信された情報を受信する受信機と、
    前記燃料タンクに燃料ガスを充填する充填装置と、
    を備えた燃料ガス充填システムによる燃料ガス充填方法であって、
    前記情報の少なくとも一部に文字化けがあるか否かを判定する判定工程と、
    前記判定工程の判定結果に応じて、燃料ガスの充填を制御する充填制御工程と、
    を備えることを特徴とする燃料ガス充填方法。
11. 前記判定工程後に、送受信された複数の前記情報のうちの少なくとも一部が欠落している割合を欠落率として算出する欠落率算出工程を備え、
    前記充填制御工程は、
    前記判定工程の判定結果と、欠落率算出工程で算出された前記欠落率と、に応じて燃料ガスの充填を制御する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の燃料ガス充填方法。

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