JP2019002515A - 水素充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 水素充填装置が水素を供給している車両の種類を誤判断しているか否かを容易且つ正確に判断して、常にプロトコルに従った適正な水素充填が行われる水素充填装置の提供。【解決手段】 本発明の水素充填装置（２０）は、水素充填中の車両の種類（例えば、燃料電池バス、燃料電池乗用車、燃料電池オートバイの何れに該当するのか）を表示する領域（Ｒ）を有している。本発明において、水素充填中の車両の種類を特定する機能を有する制御装置（コントロールユニット４０）を備え、赤外線通信を介して車両情報（例えば、水素タンク容量）を前記制御装置（４０）へ送信する信号伝達機構を有するのが好ましい。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば燃料電池を駆動源とする各種自動車（例えばバス、乗用車、自動二輪車）に対して水素を供給する装置に関する。

燃料電池を駆動源とする自動車の普及に伴い、近年、水素供給設備（水素ステーション）の普及が急速に進んでいる。その様な水素ステーションに配置される水素充填装置についても種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
燃料電池を駆動源とする自動車も、燃料電池乗用車（ＦＣＶ）のみならず、燃料電池を駆動源とするバスや自動二輪車（オートバイ）も登場している。そのため、水素ステーションにおいては、燃料電池乗用車、燃料電池バス、燃料電池オートバイに対して、水素を充填する必要がある。

ここで、水素充填におけるプロトコルでは、タンク容量、初期圧力、外気温に従って昇圧率等が詳細に定められている。
しかし、燃料電池乗用車、燃料電池バス、燃料電池オートバイでは充填タンクの容量が大きく異なっているので、水素が充填される車両の種類が誤判断されると（換言すれば、水素を供給している自動車がバスであるか、乗用車であるか、或いはオートバイであるかを間違えて認識してしまうと）、プロトコルに従った適正な水素充填は不可能となる。
ここで、水素を充填する車両におけるタンク容量その他の情報は、車両に存在する通信システムにより水素充填装置に伝達されるが、係る通信システムに不具合が生じた場合その他で、水素充填装置側に車両のタンク容量等の充填に必要な情報が伝達されなかった場合においても、一定量の水素は当該車両に供給して、車両が走行可能であることを確保する必要がある。
しかしながら、水素充填装置側に車両のタンク容量等の情報が伝達されない状態で水素を供給する場合には、水素が充填される車両の種類が誤判断されてしまう可能性が高くなり、プロトコルに従った水素充填が行なわれない可能性も高くなる。

水素充填装置が水素を供給している車両の種類を誤判断しているか否か（例えば、バスに水素を充填するのか？乗用車に水素を充填するのか？或いはオートバイに水素を充填するのか？を誤って判断しているか否か）を容易に判断する技術が存在すれば、車両の種類が誤判断されたとしても直ちに修正して、プロトコルに従った適正な水素充填を行うことが可能となるが、その様な技術は未だに提案されていない。

特開２０１５−１３７６７１号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、水素充填装置が水素を供給している車両の種類を誤判断しているか否かを容易且つ正確に判断して、常にプロトコルに従った適正な水素充填が行われる水素充填装置の提供を目的としている。

本発明の水素充填装置（２０）は、水素充填中の車両の種類（例えば、燃料電池バス、燃料電池乗用車、燃料電池オートバイの何れに該当するか？）を表示する領域（Ｒ）を有することを特徴としている。

本発明において、水素充填中の車両の種類を特定する機能を有する制御装置（コントロールユニット４０）を備え、赤外線通信を介して車両情報（例えば、水素タンク容量）を前記制御装置（４０）へ送信する信号伝達機構を有するのが好ましい。

また本発明において、水素充填中の車両の種類を特定する機能を有する制御装置（コントロールユニット４０）と、充填ノズル（７１）を車両の充填口に装着する接続機構を有し、当該接続機構は充填ノズル（７１）と充填口との相対位置に対応した車両情報（例えば、水素タンク容量）を前記制御装置（４０）へ送信する機能を有しているのが好ましい。

そして本発明において、水素充填中の車両の種類を特定する機能を有する制御装置（コントロールユニット４０）を備え、当該制御装置（４０）は、車両の種類に基づいて（複数の水素充填方式から特定された車両の種類に合致した）水素充填方式を選択する機能を有しているのが好ましい。

本発明の実施に際して、前記制御装置（４０）は情報処理機能を有する機器であれば、特に限定要件は無い。

或いは本発明の実施に際して、前記制御装置（４０）は、水素充填中の車両内部の通信システムを介して供給された情報（例えば、当該車両の水素タンク容量）を使用することなく、（例えば充填量と充填後圧力から、充填後の温度を推定し車両の水素タンク容量を推定する手法等の公知技術を用いて、）水素タンク容量を推定して水素充填中の車両の種類を特定する機能を有しているのが好ましい。

そして本発明の実施に際して、水素充填中の車両の種類を表示する前記領域（Ｒ）は、表示部（２４）で水素充填量を重量で表示する領域（２４Ａ）に設けることが好ましい。

さらに本発明において、前記領域（Ｒ）で表示された車両の種類と実際に水素を充填している車両の種類とが相違している場合に操作される緊急スイッチ（２５）が設けられており、前記制御装置（コントロールユニット４０）は、前記緊急スイッチ（２５）が操作された場合に所定の手順に従って対処する機能を有しているのが好ましい。

上述の構成を具備する本発明の水素充填装置（２０）によれば、水素充填中の車両の種類（例えば、燃料電池バス、燃料電池乗用車、燃料電池オートバイの何れに該当するか？）を表示する領域（Ｒ）を有しているので、水素充填作業を行っている作業員は、前記領域（Ｒ）における表示と充填作業中の車両とを見ることにより、前記領域（Ｒ）で表示されている車両の種類と、実際に水素を充填している車両の種類とが一致しているか否かを、瞬時に且つ正確に判断することが出来る。
そして前記領域（Ｒ）で表示されている車両の種類と、実際に水素を充填している車両の種類とが異なっている場合には、水素充填装置（２０）は車両のタンク容量を誤って判断した上で充填しており、水素充填におけるプロトコルで定める昇圧率では充填されていないので、充填作業員は直ちに必要な措置を取ることが出来る。
係る措置を取ることにより、水素タンクの温度上昇や、適正でない昇圧率という危険を防止することが出来る。

また本発明によれば、水素充填中の車両内部の通信システムを介して当該車両の水素タンク容量の情報が水素充填装置（２０）に送信される場合においても、車両内部の通信システムを介して当該車両の水素タンク容量の情報が送信されない場合においても、水素充填中の車両の種類が表示される。
そのため、車両内部の通信システムに異常が存在する場合であっても、水素充填装置（２０）内の情報処理機構に異常が存在する場合であっても、水素タンクの温度上昇、適正でない昇圧率等の危険を防止することが出来る。その結果、車両内部の通信システム或いは水素充填装置（２０）内の情報処理機構に異常がある場合でも、車両に対して安全に水素を供給することが可能となり、当該車両がいわゆる「ガス欠」で走行不能となってしまう事態を防止することが出来る。

また本発明において、充填水素量が１００ｋｇ以上となることは無いので、水素充填中の車両の種類を表示する前記領域（Ｒ）を、例えば表示部（２４）で水素充填量を重量で表示する領域（２４Ａ）に設けることが出来る。
そのため、既存の水素充填装置において、容易に本発明を適用することが可能である。

本発明の実施形態に係る水素充填装置の概要を示すブロック図である。 実施形態における表示部を示す説明図である。 実施形態におけるコントロールユニットの機能ブロック図である。 実施形態における制御を示すフローチャートである。 水素充填の各段階における表示部の状態を連続して示す説明図である。 充填ノズルと車両の充填口とを接続する機構の一例を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず図１を参照して、本発明の実施形態が適用される水素充填装置２０の概要について説明する。
図１において、水素ステーション１０は、水素ガス貯蔵機構１１、圧縮機１２、蓄圧機１４、冷媒冷却装置１６、水素ガス充填装置２０（水素充填装置：ディスペンサ）を有しており、水素ガス貯蔵機構１１に貯蔵（充填）された水素ガスＨを、圧縮機１２、蓄圧機１４、水素充填装置２０を介して、冷媒冷却装置１６により冷却しながら、車両（図示せず）の水素タンクに充填する機能を有している。なお、水素ガス貯蔵機構１１に貯蔵されている水素ガスＨは、蓄圧機１４を介さずに、圧縮機１２から直接水素充填装置２０へ供給することも出来る。

水素充填装置２０は、水素ガスの流量を計測して水素ガスを供給する充填機構及びガス管路冷却部（図示せず）を有する充填部２２と、ガスの充填量等を表示する表示部２４と、ホースユニット２６を有している。図１では明示しないが、ホースユニット２６は、充填部２２の出口配管に接続される充填ホースと、充填ホースの先端に備えられる充填ノズルを備えている。
水素充填装置２０は情報伝達ラインＳＬ１を介してコントロールユニット４０と、情報や信号が授受可能な態様で接続されている。コントロールユニット４０は、各部に設けられた温度センサ６１、６２や圧力センサ６３、ガス検知器６４〜６６、外気温センサ６７等からの検出結果に基づき、水素充填装置２０やその他の機器の動作を制御する。
図１ではコントロールユニット４０は水素充填装置２０と別体に示されているが、図示の実施形態においては、コントロールユニット４０は水素充填装置２０の一部を構成している。もちろん、図１で示すように、コントロールユニット４０は水素充填装置２０と別体に構成されていても良い。

図１では明示されていないが、水素充填装置２０の充填ノズルを車両側の水素タンク充填口に挿入すると、車両の通信システム（図示せず）により、車両の状態に関する情報、例えばタンク容量等の情報が、水素充填装置２０側に伝達される様に構成されている。そして、車両通信システムを介して伝達された情報は、水素充填装置２０側のコントロールユニット４０に伝達されて、本発明の制御で用いられる。
明確には図示されていないが、車両の通信システム（図示せず）を介して、車両の情報（例えばタンク容量）を水素充填装置２０側に伝達する場合には、例えば赤外線通信を用いている。

表示部２４には、緊急スイッチ２５（図３参照：図１、図２では図示せず）が設けられている。
緊急スイッチ２５は、充填作業中に、表示部２４における領域２４Ａ（図２参照：水素充填重量を表示する領域）の中の領域Ｒ（図２参照）に表示される水素充填中の車両の種類と、実際の水素が充填されている車両の種類が異なる場合に、充填作業を行っている作業員により押し下げられる。
後述する様に、緊急スイッチ２５が押し下げられた場合には、コントロールユニット４０は異常処理の手順に基づく必要な制御を実行するための制御信号を発信する様に構成されている。

図示しない車両のタンク容量は、例えばバスであれば６００リットル程度であり、乗用車の場合は１２０リットル程度であり、オートバイの場合は１０リットル程度である。換言すれば、車両の種類によりタンク容量は大幅に（明確に）相違する。
水素充填装置２０により車両に充填する場合に、充填ノズルを車両側の水素タンク充填口に挿入した際に（或いは所定量を充填した際に）、コントロールユニット４０は充填される車両の種類を判断して、燃料電池バス、燃料電池乗用車、燃料電池オートバイの何れに該当するのかを、表示部２４の領域Ｒに表示する。
図２を参照して、表示部２４の詳細を説明する。

図２において、表示部２４は、充填量表示領域２４Ａ、状態表示領域２４Ｂ、温度表示領域２４Ｃを有している。
充填量表示領域２４Ａに水素充填量を表示するに際して、水素は温度、圧力で容積が大きく変動するので、充填量を容積で表示したのでは、充填がどの程度行われているのかを把握することは出来ない。そのため、水素充填量は重量で表示される。
水素充填量を重量で表示した場合、最大のタンク容量を有するバスでも最大２５ｋｇ程度であり、１００ｋｇにはならない。従って、充填量を表示するためには（充填量表示領域２４Ａには）６桁の数字を表示する必要は無い。換言すれば、充填量表示領域２４Ａにおいて、図２では左側の２桁（最初の２桁）くらいには、水素充填量の数値は全く表示されない。
図示の実施形態では、水素充填量の数値が表示されない領域、すなわち、充填量表示領域２４Ａにおける最初の２桁の領域Ｒに、バス、乗用車、オートバイの何れであるかを表示するアイコン或いは記号を表示する。

領域Ｒにおけるアイコン或いは記号による表示は、図示の実施形態では、バス、乗用車、オートバイの３種類に分かれている。
そして、３種類のそれぞれにおいて、水素を充填する車両の通信システムを介して車両の情報が水素充填装置２０側に伝達される場合（以下、「通信充填」と記載する）と、当該車両の情報が水素充填装置２０側に伝達されない場合（以下、「非通信充填」と記載する）とが存在する。
従って、図示の実施形態では、合計６種類のアイコン或いは記号が領域Ｒに表示される。

ここで、車両の状態を示す情報（例えばタンク容量等）が水素充填装置２０側に伝達されない要因としては、水素を充填する車両の通信システムに異常が発生した場合のみならず、水素充填装置２０側に何らかの異常が発生した場合も存在する。
図示の実施形態では、水素を充填する車両の通信システムに異常が発生した場合と、水素充填装置２０側に何らかの異常が発生した場合の双方において、車両に対して水素充填を行う様に構成しており、以て、水素電池で駆動する車両がいわゆる「燃料切れ」となり、走行不能になってしまう事態を防止している。

図２（ａ）〜図２（ｆ）を参照して、領域Ｒの具体的な表示内容を説明する。
図２（ａ）における領域Ｒの表示（領域Ｒ下方の水平な棒状の記号或いはアイコン）は、車両の種類が乗用車で、通信充填の場合を示す。
図２（ｂ）における領域Ｒの表示（記号或いはアイコンが何も表示されていない状態）は、車両が乗用車で、非通信充填の場合を示している。
図２（ｃ）における領域Ｒの表示（数字のゼロの記号或いはアイコン）は、車両の種類がバスで、通信充填の場合を示している。
図２（ｄ）における領域Ｒの表示（英小文字の「ｎ」或いは数字のゼロの下方の水平部分を削除した記号或いはアイコン）は、車両がバスで、非通信充填の場合を示している。
さらに、図２（ｅ）における領域Ｒの表示（数字のゼロの上方に縦の一本線を加えた記号或いはアイコン）は、車両の種類がオートバイで、通信充填の場合を示す。
図２（ｆ）における領域Ｒの表示（英小文字の「ｎ」の上方に縦の一本線を加えた記号或いはアイコン：または、数字のゼロから下方の水平部分を削除し、その上方に縦の一本線を加えた記号或いはアイコン）は、車両がオートバイで、非通信充填の場合を示している。
もちろん、図２（ａ）〜（ｆ）のアイコン或いは記号のみに限定されるものではなく、種々のアイコン或いは記号を用いることが出来る。

また、状態表示領域２４Ｂには、水素充填装置による車両への水素充填に際してその時々の状態が表示される。例えば待機中であれば状態表示領域２４Ｂには「ＩｄＬＥ」と表示され、充填ノズルの脱圧中であれば「ＰＵｒＧＥ」、充填準備完了の状態であれば「ｒＥＡｄｙ」と表示される。なお、図２において、状態表示領域２４Ｂにおける「ｒＥＡｄｙ」なる表示は、充填準備完了の状態を示している。
温度表示領域２４Ｃには、その瞬間における水素充填装置２０内の水素の温度が表示される。当該水素温度は水素充填が開始される前（待機中、準備完了等等）は常温程度（図２の場合は２４．５°Ｃ）であるが、水素充填中は冷媒冷却温度の−４０°Ｃ近くまで低下する。
なお、充填量表示領域２４Ａ、状態表示領域２４Ｂ、温度表示領域２４Ｃの表示について、図５を参照して後述する。
図２及び図５において、充填量、車両の状態及び温度の表示は通常の数字、文字で表してされているが、電子的な表示装置に対応して、いわゆる７セグメントディスプレイにより表示させることも可能である。

次に、図３を参照してコントロールユニット４０（制御装置）について説明する。
図３において、コントロールユニット４０は破線で囲まれた部分として包括的に表示されており、ノズル脱圧ブロック４０Ａ、充填許可ブロック４０Ｂ、開始スイッチ押し下げ判定ブロック４０Ｃ、充填開始信号発生ブロック４０Ｄ、車両通信チェックブロック４０Ｅ、容量推定ブロック４０Ｆ、車両の種類特定ブロック４０Ｇ、車両種類表示信号発生ブロック４０Ｈ、プロトコル実行ブロック４０Ｉ、異常処理ブロック４０Ｊを有している。
なお図３では煩雑さを避けるため、各種外部スイッチ（ノズルスイッチ７３等）からコントロールユニット４０へ情報信号を送信する際に経由する入力側インターフェースと、コントロールユニット４０から各種外部機構（充填部２２等）へ制御信号を送信する際に経由する出力側インターフェースについても省略している。

ノズル脱圧ブロック４０Ａは、検出信号ラインＤＬ１を介してノズル掛けに設けられたノズルスイッチ７３からの検出信号（充填ノズル７１がノズル掛けから外された旨の信号：ノズルスイッチ７３がＯＮの信号）を受信した場合、充填ノズル７１がノズル掛けから外されたと判断して、ノズル内の圧力をパージ（脱圧）する制御を実行するための制御信号を発信する機能を有している。図３では明示されていないが、ノズル脱圧ブロック４０Ａは制御ライン（図示せず）を介して、ノズル内の圧力をパージするための制御信号を充填ノズル７１に発信する。
ノズル内の圧力をパージしたならば（脱圧が完了したならば）、ノズル脱圧ブロック４０Ａは、情報ラインＩＬ１を介して、脱圧終了の信号を充填許可ブロック４０Ｂに送信する。
充填許可ブロック４０Ｂは、ノズル脱圧ブロック４０Ａから脱圧終了信号を受信した場合に、情報ラインＩＬ２を介して、充填許可信号を充填開始信号発生ブロック４０Ｄに送信する機能を有している。充填許可ブロック４０Ｂが充填許可信号を送信する条件には、ノズル脱圧の完了と、図３では明示されてはいないが、例えば図示しないＰＯＳシステムからの許可信号（冷凍機が準備完了した旨の制御信号等）の受信がある。

開始スイッチ押し下げ判定ブロック４０Ｃは、検出信号ラインＤＬ２を介して開始スイッチ７２からの検出信号を受信し、開始スイッチ７２が押し下げられたか否か（開始スイッチ７２がＯＮかＯＦＦか）を判断し、以て、水素充填が開始されたか否かを判断する機能を有している。
そして、開始スイッチ７２が押し下げられた（開始スイッチ７２がＯＮ）と判断した場合には、開始スイッチ押し下げ判定ブロック４０Ｃは、開始スイッチ押し下げ信号を、情報ラインＩＬ３を介して充填開始信号発生ブロック４０Ｄに送信する。

充填開始信号発生ブロック４０Ｄは、情報ラインＩＬ２を介して充填許可ブロック４０Ｂから充填許可信号を受信し、且つ、情報ラインＩＬ３を介して開始スイッチ押し下げ判定ブロック４０Ｃから開始スイッチ押し下げ信号を受信した場合に、制御信号ラインＯＬ１を介して、水素を充填するのに必要な制御信号を水素充填装置２０の充填部２２（図１）に送信する機能を有する。ここで、充填部２２で水素充填を実行するためには、充填開始信号発生ブロック４０Ｄからの制御信号に加えて、後述するプロトコル実行ブロック４０Ｉからの制御信号が必要である。
そのため充填開始信号発生ブロック４０Ｄは、ノズル脱圧完了の信号及び充填開始スイッチ押し下げの信号を、情報信号ラインＩＬ４を介してプロトコル実行ブロック４０Ｉに送信する。

充填ノズルが水素を充填する車両の充填口に挿入されると、車両側の赤外線通信システム（通信システム）を介して、充填に必要な車両の状態を示す情報（例えばタンク容量）が水素充填装置２０のコントロールユニット４０に送信される。
しかし、車両の通信システムに異常が発生した場合や、水素充填装置２０側のシステムなどに何らかの異常が発生した場合には、当該情報（タンク容量等）が水素充填装置２０側に伝達されない恐れが存在する。

車両通信チェックブロック４０Ｅは、検出信号ラインＤＬ３を介して充填ノズル７１からの検出信号を受信し、充填ノズル７１が車両側の充填口に挿入された際に、車両側の通信システムを介して前記情報がコントロールユニット４０に送信されているか否かを確認する機能を有している。
また、車両通信チェックブロック４０Ｅは、車両側の通信システムを介して前記情報が送信されている場合には、情報信号ラインＩＬ５を介して、前記情報を車両の種類特定ブロック４０Ｇに送信する機能を有している。
一方、車両通信チェックブロック４０Ｅは、前記情報が送信されていない場合には、通信システムを介して充填に必要な車両の状態を示す情報（例えばタンク容量）が送信されていない旨の信号を、情報信号ラインＩＬ６を介して容量推定ブロック４０Ｆに送信する機能を有している。

容量推定ブロック４０Ｆは、車両通信チェックブロック４０Ｅから車両の状態を示す情報が送信されていない旨の信号を受信した場合、車両の通信システムから車両の水素タンク容量の信号が伝達されなくても、車両の水素タンク容量を推定する機能を有している。ここで、タンク容量を推定する技術は公知技術であり、例えば、充填中のある時点における充填量と充填後の圧力から、充填後の温度を推定し車両の水素タンク容量を推定する手法等が存在する。
また容量推定ブロック４０Ｆは、情報信号ラインＩＬ７を介して、推定結果（推定されたタンク容量）を車両の種類特定ブロック４０Ｇに送信する機能を有している。
なお、車両の通信システムにより水素充填装置２０側のコントロールユニット４０に車両の状態を示す情報が伝達される場合には、容量推定ブロック４０Ｆにより車両のタンク容量を推定する必要が無いので、容量推定ブロック４０Ｆはバイパスされる。

上述した様に、車両の水素タンク容量はバス、乗用車、オートバイで大きく異なる（例えば、バスで６００リットル程度、乗用車で１２０リットル程度、オートバイで１０リットル程度）。
従って、車両の水素タンク容量が分かれば、当該タンクを有する車両がバスであるのか、乗車であるのか或いはオートバイであるのかを、正確に判断することが出来る。

車両の種類特定ブロック４０Ｇは、車両側の通信システムを介して車両の状態を示す情報がコントロールユニット４０に送信されている場合（図２（ａ）、（ｃ）、（ｅ）の通信充填の場合）には、情報信号ラインＩＬ５を介して、車両のタンク容量に係る信号を受信する。一方、車両側の通信システムを介して車両の状態を示す情報がコントロールユニット４０に送信されていない場合（図２（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）の非通信充填の場合）、情報信号ラインＩＬ７を介して、容量推定ブロック４０Ｆから当該車両の推定されたタンク容量の情報を受信する。
そして車両の種類特定ブロック４０Ｇは、車両通信チェックブロック４０Ｅ或いは容量推定ブロック４０Ｆから受信した車両のタンク容量に関する情報に基づいて、水素を充填している車両がバス、乗車、オートバイの何れであるのかを判断して、車両の種類を特定する機能を有している。
また車両の種類特定ブロック４０Ｇは、その特定結果（水素を充填している車両がバス、乗車、オートバイの何れであるかの判断結果）を、情報信号ラインＩＬ８を介して車両種類表示信号発生ブロック４０Ｈに送信し、且つ、情報信号ラインＩＬ９を介してプロトコル実行ブロック４０Ｉに送信する機能を有している。

車両種類表示信号発生ブロック４０Ｈは、情報信号ラインＩＬ８を介して、車両の種類特定ブロック４０Ｇで特定された車両の種類（水素が充填されている車両の種類、バス、乗用車、オートバイの何れであるのかの判断結果）の情報を受信して、車両の種類に応じた表示を指示する旨の制御信号を、制御信号ラインＯＬ２を介して表示部２４の領域Ｒに送信する機能を有している。
その結果、表示部２４の領域Ｒには、図２（ａ）〜（ｆ）で示す様に、バス、乗用車、オートバイの何れに対応する記号或いはアイコンが表示される。ここで、図２を参照して上述した様に、領域Ｒに表示される記号或いはアイコンは、同一種類の車両であっても、通信充填であるか、非通信充填であるかにより異なる。換言すれば、領域Ｒには、通信充填であるか或いは非通信充填であるのかも表示される。

プロトコル実行ブロック４０Ｉは、情報信号ラインＩＬ９を介して車両の種類特定ブロック４０Ｇで特定された車両の種類の情報を受信し、当該車両の種類に基づいて、当該車両の水素充填に合致した所定のプロトコルに対応した制御信号を、制御信号ラインＯＬ３を介して、充填部２２（図１）に送信する機能を有する。
明示されていないが、プロトコル実行ブロック４０Ｉにおいては、充填中に刻々と変化する水素充填装置２０内の水素の温度、圧力、その他多数の情報に基づいて、適正なプロトコルが選択され、選択された適正なプロトコルに基づいて制御信号が発信される。

表示部２４の領域Ｒに表示されている車両の種類（すなわち、車両の種類特定ブロック４０Ｇで特定された車両の種類）と、実際に水素充填作業を実施している作業者が認識した車両の種類が相違している場合には、作業者により緊急スイッチ２５が押し下げられる。緊急スイッチ２５が押し下げられた場合に、異常処理ブロック４０Ｊは、検出信号ラインＤＬ４を介して緊急スイッチ２５からの緊急信号を受信する。そして異常処理ブロック４０Ｊは、表示部２４の領域Ｒに表示されている車両の種類と実際に水素充填作業を実施している車両とが相違しているという異常な事態を対処するのに必要な情報（異常処理の手順に関する情報等）を、情報信号ラインＩＬ１０を介してプロトコル実行ブロック４０Ｉに通信する機能を有する。

プロトコル実行ブロック４０Ｉは、緊急スイッチ２５が押し下げられた場合に、異常処理ブロック４０Ｊと必要な情報を授受して、所定の必要な処理を実行する機能を有している。
異常処理に必要な制御信号は、プロトコル実行ブロック４０Ｉから制御信号ラインＯＬ３を介して充填部２２に送信される。

次に、主として図４により、図５をも参照して、図示の実施形態の制御について説明する。図面の煩雑を防止するため、図５においては、図２における表示部２４の領域Ｒにおける記号或いはアイコンの表示を省略している。
図４において、ステップＳ１では、充填ノズル７１がノズル掛けから外されたか否かを判断する。当該判断は、ノズル掛けに設けられたノズルスイッチ７３からの検出信号（ノズルスイッチ７３のＯＮ信号）により、実行される。
図５（ａ）において、充填ノズル７１がノズル掛けから外されていない状態における表示部２４の表示内容（図４のステップＳ１が「Ｎｏ」におけるループの間の表示内容）を示している。係る状態では状態表示領域２４Ｂには、例えば「ＩｄＬＥ」すなわち「待機中」であることが示され、充填量表示領域２４Ａには直前に充填した充填量（前回充填量）である「４．５６」ｋｇが表示されており、温度表示領域２４Ｃには水素充填装置２０内の水素の温度「２４．５」°Ｃが表示されている。

充填ノズル７１がノズル掛けから外されたならば（ステップＳ１が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ２に進む。
充填ノズル７１がノズル掛けから外されていなければ（ステップＳ１が「Ｎｏ」）、ステップＳ１に戻る（ステップＳ１が「Ｎｏ」のループ）。
ステップＳ２では、ノズル内の圧力をパージ（脱圧）して、ノズルが車両の充填口に挿入可能な状態にせしめる。そしてステップＳ３に進む。
ここで、ノズル内の脱圧制御は、ノズル脱圧ブロック４０Ａ（図３）により実行される。

ステップＳ３では、充填ノズル内の脱圧が終了したか否かを判断する。充填ノズル内の脱圧終了の判断は、ノズル脱圧ブロック４０Ａで実行される。
充填ノズル内の脱圧が終了した場合には（ステップＳ３が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ４に進む。一方、充填ノズル内の脱圧が終了していない場合（ステップＳ３が「Ｎｏ」）、ステップＳ２に戻る（ステップＳ３が「Ｎｏ」のループ）。
図５（ｂ）はステップＳ３が「Ｎｏ」のループにおける表示部２４の表示を示す。図５（ｂ）において、充填ノズル内を脱圧中の表示部２４を示している。状態表示領域２４Ｂは「脱圧中」を示す表示「ＰＵｒＧＥ」となっている。

ステップＳ４では、脱圧された水素充填ノズル７１を車両の充填口に装着する。
水素充填ノズル７１を車両の充填口に装着すると、ステップＳ５に進む。
「充填許可待ち」における表示が図５（ｃ）で示されており、状態表示領域２４Ｂは「充填許可待ち」である旨の表示「ＰｒＥ」が表示されている。

ステップＳ５では、充填許可がされたか否かを判断する（いわゆる「充填許可待ち」の状態）。例えば図示しないＰＯＳシステムからの許可信号（冷凍機が準備完了、等）を受信すると、充填許可ブロック４０Ｂ（図３）が充填許可信号を発信すると、充填許可がされたと判断する。
充填許可がされた場合（ステップＳ５が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ６に進む。
充填許可がなされていない場合（ステップＳ５が「Ｎｏ」）、ステップＳ５に戻る（ステップＳ５が「Ｎｏ」のループ）。

充填許可がされた場合、表示部２４の表示内容は、図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）の順に変化する。図５（ｄ）における表示は、充填量表示領域２４Ａ、状態表示領域２４Ｂ、温度表示領域２４Ｃの全てにおいて数字の「８」が表示される。図５（ｅ）においては、充填量表示領域２４Ａ、状態表示領域２４Ｂ、温度表示領域２４Ｃの全てがブランクとなる。図５（ｆ）においては、状態表示領域２４Ｂは「準備完了」であることを示す表示「ｒＥＡｄｙ」となり、充填量表示領域２４Ａには充填量は充填前の「０．００」ｋｇが表示され、温度表示領域２４Ｃの水素温度は「２４．５」°Ｃが表示されている。

ステップＳ６では、開始スイッチ７２（図３）が押し下げられたか否か、換言すれば、（作業者により）水素充填開始が指示されたか否かを判断する。ステップＳ６の判断は、開始スイッチ７２からの検出信号に基づき、開始スイッチ押し下げ判定ブロック４０Ｃ（図３）により実行される。
開始スイッチ７２が押し下げられた場合（ステップＳ６が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ７に進む。開始スイッチ７２が押し下げられていない場合（ステップＳ６が「Ｎｏ」）、ステップＳ６に戻る（ステップＳ６が「Ｎｏ」のループ）。

開始スイッチ７２が押し下げられ、水素充填が開始されると、表示部２４の表示内容は、図５（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）の様に変化する。図５（ｇ）、（ｈ）では、状態表示領域２４Ｂは例えば「‐‐‐」という表示（流れ画面で）が示される。そして、充填量表示領域２４Ａには、その時点における充填量（重量）の数値（ｋｇ）が、例えば「０．１０」、「２．５８」の様に表示される。水素充填装置２０内の水素温度を示す温度表示領域２４Ｃには、その時点における水素温度（℃）が、例えば「−２９．５」、「−３５．５」の様に表示される。ここで、水素は−４０℃程度まで冷却された状態で水素充填装置２０に送られるので、水素充填の際には温度表示領域２４Ｃで表示される水素温度は−４０℃近くまで降温する。
図５（ｉ）は水素充填が終了した時の表示部２４の表示内容を示しており、状態表示領域２４Ｂには「水素充填が終了」したことを示す様に、例えば「Ｅｎｄ」と表示される。
水素充填が終了し、作業者により水素充填ノズルが車両の充填口から抜かれ、ノズル掛けに掛けられると、表示部２４は図５（ａ）の様に表示する。

ステップＳ７では、車両側の通信システムが正常に機能しているか否かを、車両通信チェックブロック４０Ｅ（図３）により判断し、以て、車両の状態を示す情報（タンク容量等）が車両側の通信システムを介してコントロールユニット４０に送信されているか否かを判断する。
車両の状態を示す情報が水素充填装置２０側に送信されている場合（ステップＳ７が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ８に進む。
一方、車両の状態を示す情報が水素充填装置２０側に送信されていない場合（ステップＳ７が「Ｎｏ」）、ステップＳ９に進む。上述した通り、車両の状態を示す情報が水素充填装置２０側に送信されていない状態は、車両側の通信システムに異常が存在する場合と、水素充填装置２０内の情報処理系統に異常が存在する場合の双方を含んでいる。

ステップＳ８（車両の状態を示す情報が水素充填装置２０側に送信されている場合）では、車両通信チェックブロック４０Ｅ（図３）により、車両側の通信システムを介して伝達される車両の状態を示す情報として、水素タンク容量の情報を取得する。そしてステップＳ１０に進む。
ステップＳ９（車両の状態を示す情報が水素充填装置２０側に送信されていない場合）では、車両側の通信システム経由では水素タンク容量の情報を取得することが出来ないので、容量推定ブロック４０Ｆ（図３）により、車両の水素タンク容量を推定する。そしてステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、ステップＳ８或いはステップＳ９で求めた水素タンク容量から車両の種類（バス、乗車、オートバイの何れであるか）を特定する。
車両の種類の特定は、車両通信チェックブロック４０Ｅ或いは容量推定ブロック４０Ｆから受信した車両のタンク容量等の情報に基づき、車両の種類特定ブロック４０Ｇ（図３）により実行される。
そしてステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、車両種類表示信号発生ブロック４０Ｈ（図３）により、ステップＳ１０で特定された車両の種類（水素が充填されている車両の種類：バス、乗用車、オートバイの何れであるか）を表示部２４の領域Ｒに表示する。
図２（ａ）〜（ｆ）を参照して上述した様に、表示部２４の領域Ｒには車両の種類に加えて、車両側の通信システムを介して車両情報が送信されている通信充填であるのか、車両側の通信システムを介して車両情報が送信されていない非通信充填であるのかが、併せて表示される。
そしてステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、表示部２４の領域Ｒに表示された車両の種類（コントロールユニット４０が決定した車両の種類）と（作業者が）充填している実際の車両の種類が一致しているか否かを、例えば充填作業者の目視により判断する。
表示部２４の領域Ｒにおける表示と実際の車両の種類が一致していれば（ステップＳ１２が「Ｙｅｓ」）、作業者はそのまま水素充填作業を継続する。そしてステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、車両の種類に対応した所定のプロトコルに沿って（水素充填方式を選択して）水素充填を実行する。当該水素充填は、プロトコル実行ブロック４０Ｉにより制御、実行される。

一方、ステップＳ１２において、表示部２４の領域Ｒにおける表示と実際の車両の種類が一致していなければ（ステップＳ１２が「Ｎｏ」）、作業者は緊急スイッチ２５（図３）を押し下げる。そしてステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、表示部２４の領域Ｒに表示された車両の種類と実際の車両の種類が相違しているという異常事態に対処する所定の手順に沿って、必要な処置が実行される。当該異常に対処する処理は、プロトコル実行ブロック４０Ｉにより制御されて実行される。

通信システムを介して水素充填作業中の車両のタンク容量の情報が水素充填装置２０側に伝達されていても（通信充填の場合）、ステップＳ１２において判断することにより、タンク温度の昇温や、異常な昇圧率となることを防止している。
例えば改造等によりタンク容量が車両の製造時とは異なっている場合等を考慮しているからである。

上述した様に、水素充填ノズル７１と車両の充填口を接続すると、赤外線通信により、車両側の各種情報（例えばタンク容量）が図示しない通信システムを介してコントロールユニット４０まで伝達され、車両のタンク容量がコントロールユニット４０内の車両の種類特定ブロック４０Ｇに伝達され、タンク容量に基づいて車両の種類が特定される。この場合、コントロールユニット４０は電子的な情報の授受により車両の種類を特定するが、図示の実施形態においては、機械的な構造により、車両の種類を特定することが可能である。係る機械的な構造について、図６を参照して説明する。
図６において、水素充填ノズル７１の先端近傍（図６で左側近傍）には３つの突起７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃが設けられている。図６では明示されていないが、突起７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃは弾性手段（図示せず）により半径方向外方に付勢されているが、半径方向内方に容易に変位する様に構成されている。そのため、車両の充填口に突起７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃに対応する凹部が存在しない場合には、水素充填ノズル７１を車両充填口に装着した際に、突起７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃは半径方向内方に引っ込む様に構成されている。
一方、図示しない車両の充填口には単一の凹部のみが形成されており、凹部の円周方向位置は、乗用車、バス、オートバイにより異なっている。
水素充填ノズル７１を車両充填口に装着した際に、車両が乗用車、バス、オートバイの何れかであるかにより、水素充填ノズル７１の３箇所の突起７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃのうち２箇所の突起が半径方向内方に引っ込み、１箇所の突起のみは引っ込むことなく、車両充填口に形成された凹部に嵌合する。

図６では明示されていないが、水素充填ノズル７１には、突起７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの何れの突起が半径方向内方に引っ込むことなく、車両充填口の凹部に嵌合したかによって、電気信号を発生する機構が設けられており、係る電気信号はコントロールユニット４０に伝達される。
コントロールユニット４０は、電気信号により突起７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの何れの突起が半径方向内方に引っ込まなかったかを判断し、以て、車両が乗用車、バス、オートバイの何れかであるかを判断することが出来る。

図示の実施形態に係る水素充填装置２０によれば、水素充填中の車両の種類（例えば、燃料電池バス、燃料電池乗用車、燃料電池オートバイ）を表示する領域Ｒを有しており、水素充填作業を行っている作業員は、領域Ｒで表示される車両の種類と、実際に水素を充填している車両の種類とが一致しているか否かを、瞬時に且つ正確に判断することが出来る。
そして前記領域Ｒで表示されている車両の種類と、実際に水素を充填している車両の種類とが異なっている場合には、水素充填装置２０は車両のタンク容量を誤って判断した上で充填しており、水素充填におけるプロトコルで定める昇圧率では充填されていないので、充填作業員は直ちに緊急スイッチ２５を押し下げ、それにより水素充填装置２０（コントロールユニット４０）は当該異常時に必要な措置を実行することが出来る。
係る措置を実行することにより、水素タンクの温度上昇や、適正でない昇圧率という危険を防止することが出来る。

また図示の実施形態によれば、水素充填中の車両内部の通信システムを介して当該車両の水素タンク容量の情報が水素充填装置２０に送信される場合においても、車両内部の通信システムを介して当該車両の水素タンク容量の情報が送信されない場合の双方において、水素充填中の車両の種類が表示される。
そのため、車両内部の通信システムに異常が存在する場合と、水素充填装置２０内の情報処理機構に異常が存在する場合において、車両に対して水素充填を行っても、水素タンクの温度上昇や、適正でない昇圧率という危険を防止することが出来る。その結果、車両内部の通信システムや水素充填装置２０内の情報処理機構に異常がある場合においても、車両に対して安全に水素を供給することが可能となり、当該車両がいわゆる「ガス欠」で走行不能となってしまう事態を防止することが出来る。

さらに、例えば改造等によりタンク容量が車両の製造時とは異なっている場合等においても、水素充填装置２０は車両のタンク容量を誤って判断しているか否かを確認して、タンク温度の異常な昇温や異常な昇圧率が防止される。
加えて、領域Ｒには水素充填中の車両の種類に加えて、通信充填、非通信充填が表示されるため、車両内部の通信システムや水素充填装置２０内の情報処理機構の異常を確認することが出来る。

また図示の実施形態において、水素充填中の車両の種類を表示する前記領域Ｒを、表示部２４で水素充填量を重量で表示する領域２４Ａに設けたので、既存の水素充填装置に対して容易に本発明を適用することが可能である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、本発明の実施に際して、コントローラ４０（制御装置）は情報処理機能を有する機器であれば特に制約は無く、必ずしも図３、図４に示す形態の機器に限定する必要は無い。

２０・・・水素充填装置
２４・・・表示部
２４Ａ・・・水素充填重量で表示する領域
２５・・・緊急スイッチ
４０・・・コントロールユニット（制御装置）
７１・・・充填ノズル
Ｒ・・・領域

Claims (4)

1. 水素充填中の車両の種類を表示する領域を有することを特徴とする水素充填装置。
2. 水素充填中の車両の種類を特定する機能を有する制御装置を備え、赤外線通信を介して車両情報を前記制御装置へ送信する信号伝達機構を有する請求項１の水素充填装置。
3. 水素充填中の車両の種類を特定する機能を有する制御装置と、充填ノズルを車両の充填口に装着する接続機構を有し、当該接続機構は充填ノズルと充填口との相対位置に対応した車両情報を前記制御装置へ送信する機能を有している請求項１の水素充填装置。
4. 水素充填中の車両の種類を特定する機能を有する制御装置を備え、当該制御装置は、車両の種類に基づいて水素充填方式を選択する機能を有している請求項１〜３の何れか１項の水素充填装置。

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