JP2019007501A - 充填装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、受信装置203が受信した信号(データ)は水素ディスペンサー200に設けられた制御装置205(CPUボード)に送信され、制御装置205は当該信号を処理して水素充填装置200の各機器を制御している。
ここで信号ケーブル204は、充填作業の際に、引っ張られたり、捻じれたりするために、充填ノズル201近傍のコネクタ部204A等が断線する事が多い。信号ケーブル204が断線した場合、例えば水素タンク(容量)を把握することが出来ないため、水素タンクを完全に充填しない(いわゆる「満タン」にしない)安全な領域のみで充填が行われる。
また、信号ケーブル204はケーブル長も長いため、水素ステーションの設備側から電気的なノイズの影響も受け易く、当該ノイズの悪影響により正確な信号送信が出来なくなってしまう恐れも存在する。
ここで本発明の充填装置(100)は、水素のみならず、ガソリンや液化天然ガスその他の全ての燃料を充填する充填装置(例えば、ガスステーションにおけるガソリン充填装置、軽油充填装置、LNGステーションにおける液化天然ガス充填装置等)に対して適用可能である。
そして、前記無線送信部(10)は防爆構造であるのが好ましい。
さらに、前記無線送信部(10A)は情報処理装置(13A)を内蔵しており、当該情報処理装置(13A)は(充填ノズル50が装着された)車両の情報をチェックする機能と、前記駆動用バッテリー残量を(充填装置100の受信側へ)送信する機能を有しているのが好ましい。
或いは前記充填ノズル(50)には無線送信部(10B)を作動し停止するスイッチ(51:自動スイッチ)が設けられており、当該スイッチ(51)は充填ノズル(50)が車両に装着されると無線送信部(10B)を作動する信号を発信する機能を有しているのが好ましい。
或いは本発明の充填装置(100D)は、制御装置(20D:CPUボード)を有し、充填ノズル(50)には充填開始ボタンが設けられており、制御装置(20D)は充填開始ボタンが押された旨の信号を受信した場合にのみ、無線送信部(10D)から送信された信号を処理する機能を有しているのが好ましい。
また、近距離無線通信による車両データを送信しているので、ノイズ(例えば電気ノイズ)により情報信号が悪影響を受ける恐れがない。
さらに、専用ケーブルが不要となるため、充填装置が故障、破損した場合に、修復作業が容易に行われる。
また、前記無線送信部(10)は防爆構造であれば、可燃物を取り扱う燃料充填装置の安全性が向上する。
そして本発明において、前記無線送信部(10)が駆動用バッテリー(15)を内蔵していれば、電力供給用の専用ケーブルが存在しなくても、無線送信部(10)の作動を確保することが出来る。
これに対して本発明において、前記無線送信部(10A)は情報処理装置(13A)を内蔵しており、当該情報処理装置(13A)は無線送信部(10A:受光器)に発生したノイズ(例えば、前記バイアス信号)を送信しない機能を有していれば、前記バイアス信号の様なノイズが燃料充填装置(100A)の制御装置側に送信されてしまうことが防止され、燃料充填装置(100A)の制御装置(20A)が当該ノイズを処理する必要が無くなり、当該制御装置(20A)の負担を減少することが出来る。
そのため、非充填時に発生したノイズ等を燃料充填装置(100C)の制御装置(20C)が処理してしまうことは無く、当該制御装置(20C)の負担を軽減することが出来る。
そのため、充填開始ボタンが押されていない非充填時に発生したノイズ等を制御装置(20D)が処理してしまうことは無く、当該制御装置(20D)の負担は軽減する。
最初に図1〜図4を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。なお、図示の実施形態では、本発明を水素ガス充填装置(水素ディスペンサー)に適用している。
図1において、第1実施形態に係る水素充填装置は全体が符号100Aで示されており、無線送信部10A(受光器)と制御装置20Aを有している。
無線送信部10Aは、図2で示す様に、水素充填ホース60(図1)の先端部に取り付けられた充填ノズル50の先端部50Aに脱着可能に設けられており、充填ノズル50が挿入された車両(図示せず)の情報(例えば、タンク内圧力、タンク温度、タンク容量等の車両データ)を車両側から受信して、近距離無線通信により制御装置20Aに送信する機能を有している。無線送信部10Aは密閉構造であり、且つ防爆構造となっている。なお、無線通信システムとして、赤外線通信を採用している。
無線送信部10Aから送信された車両通信データは、無線受信部30A(変換器)で受信、変換され、例えばシリアル通信によりCPUボード40Aに送信される。水素充填の際は、CPUボード40Aは無線送信部10Aから送信された信号(データ)を処理して、水素充填装置100Aの図示しない各機器を制御している。
充填ノズル50(図1、図2)が図示しない車両の水素充填口に装着された際、当該車両内の図示しない車両情報伝達システム(図示せず)を介して、当該車両の情報(例えば、タンク内圧力、タンク温度、タンク容量等の車両データ)が発信され、赤外線受光ブロック11で受信される。受信された情報(車両通信データ)は、信号変換ブロック12を経由して、情報処理装置13Aに送信される。車両通信データは、情報処理装置13Aで処理され、無線信号変換ブロック14を介して、近距離無線通信により制御装置20A側に送信される。
無線送信部10Aは内蔵バッテリー15により駆動される。
無線送信部10Aから送信された車両の情報は、無線受信部30A(変換器)の無線信号変換ブロック31で受信され、情報処理装置32で処理されて、信号送信ブロック33を介して、例えばシリアル通信により、CPUボード40Aに送信される。
無線受信部30Aの電源部34は、CPUボード40AからDC電源の供給を受けている。
ここで、図1〜図3で示す構成については、第1実施形態のおける構成として説明したが、図1〜図3に示す構成の一部は、第1実施形態〜第4実施形態で共通している。図4以降を参照して後述する様に、第1実施形態〜第4実施形態においては、無線送信部10の情報処理装置13、無線受信部30(変換器)の情報処理装置32、充填ノズル50の構成がそれぞれ相違しており、第1実施形態の構成には符号「A」、第2実施形態の構成には符号「B」、第3実施形態の構成には符号「C」、第4実施形態の構成には符号「D」を付している。
これに対して第1実施形態では、無線送信部10Aに設けられた情報処理装置13Aにより、バイアス信号の様なノイズを除去している。
車両情報チェックブロック16の判定ブロック17は、信号変換ブロック12から送信される信号が車両内の通信システムを介して伝達された車両情報に関する信号であるか、或いは、例えば日照に起因するバイアス信号その他のノイズであるのかを、公知技術により判別する機能を有している。
ノイズ除去ブロック18は、判定ブロック17でノイズであると認定された信号を、公知技術により除去する機能を有している。
図4において、バッテリー残量信号発生ブロック19は、内蔵バッテリー15の残量を公知技術により決定する機能と、決定されたバッテリー残量を示す信号を生成して、無線信号変換ブロック14を介して制御装置20Aに送信する機能を有している。
また、近距離無線通信による車両データを送信しているので、ノイズ(例えば電気ノイズ)により車両情報信号が悪影響を受ける恐れがない。
また、前記無線送信部10Aは防爆構造であるので、可燃物を取り扱う燃料充填装置としての安全性が維持される。
さらに図示の実施形態では、前記無線送信部10Aは駆動用バッテリー15を内蔵しているので、専用ケーブルが無くても無線送信部10Aの作動を確保することが出来る。
また、無線送信部10Aを駆動する内蔵バッテリー15の残量は制御装置20Aで管理されているので、残量低下の際には必要な処置を迅速に行うことが出来る。
図5の第2実施形態では、無線送信部10におけるノイズ(例えば、太陽光が照射することにより発生するバイアス信号等)を処理する態様が、第1実施形態(図4)とは異なっている。
図5において、無線送信部10B(受光部)は充填ノズル50の先端部に脱着可能に設けられており、無線送信部10Bは無線送信部作動ブロック16を有している。後述する様に、無線送信部作動ブロック16は、図3において、無線送信部10Bの作動、停止を行う機能を有している。
充填ノズル50には自動スイッチ51が設けられ、自動スイッチ51と無線送信部10Bの無線送信部作動ブロック16とは信号伝達ラインSLにより接続されている。
無線送信部10Bの無線送信部作動ブロック16は、自動スイッチ51からの作動信号を受信すると無線送信部10Bを作動し、自動スイッチ51からの作動停止信号を受信すると無線送信部10Bの作動を停止する機能を有している。
図5の第2実施形態では、いわゆる「待機状態(充填していない状態、充填ノズル50が車両の充填口に装着されていない状態)」で自動スイッチ51がONされていなければ、無線送信部作動ブロック16は無線送信部10Bを作動しない。そのため、例えば太陽光が無線送信部10Bに照射してバイアス信号の様なノイズが発生しても、無線送信部10Bは作動していないので、当該ノイズが燃料充填装置100Bの制御装置20B側に送信されてしまうことはない。
作業者が自動スイッチ51を押す場合、例えば水素充填作業を開始するために作業者が自動スイッチ51を押すと、「自動スイッチ51が押された」旨の信号が作動信号として、信号伝達ラインSLを介して無線送信部10Bに内蔵された無線送信部作動ブロック16へ送信され、無線送信部作動ブロック16は無線送信部10Bを作動する。
一方、水素充填が終了した際には、作業者が自動スイッチ51を再度押すことにより、「水素充填が完了した」旨の信号が作動停止信号として、信号伝達ラインSLを介して無線送信部作動ブロック16へ送信される。そして無線送信部作動ブロック16は、無線送信部10Bを停止する。
図5の第2実施形態におけるその他の構成及び作用効果は図1〜図4の第1実施形態と同様である。
図6において、充填装置100Cは、無線送信部10C(受光器)、制御装置20Cを有している。図1、図3で説明したのと同様に、制御装置20Cは無線受信部30C、CPUボード40Cを備えている。
図6において、無線受信部30C(変換器)を構成する情報処理装置32Cは、ノズル信号ブロック35、計時ブロック36、判断ブロック37、制御ブロック38Cを有している。なお、各機能ブロック間を接続する矢印線は、信号伝達ラインを示している。
またノズル信号ブロック35は、ノズルスイッチON信号を受信した場合、計時ブロック36に対して計時開始信号(計時開始指令)を送信する機能を有している。
判断ブロック37は、ノズル信号ブロック35からのノズルスイッチON信号と、計時ブロック36からの所定時間経過信号(ノズルスイッチON信号受信から所定時間が経過した旨の信号)の双方を受信した場合に、「充填時」であると判断し、制御ブロック38Cに対して作動信号(制御ブロックを作動する作動信号)を発信する機能を有している。
制御ブロック38Cは、判断ブロック37からの作動信号を受信すると、無線送信部10Cから送信された各種信号(車両の情報信号等)を、無線信号変換ブロック31Cを介して受信する。
一方、制御ブロック38Cは、判断ブロック37からの作動信号を受信しない場合は作動しない。換言すれば制御ブロック38Cは、「ノズルスイッチがONしてから、所定時間が経過した」という条件を充足しない限り作動しない。
ノズル信号ブロック35からのノズルスイッチOFF信号が判断ブロック37に送信された場合、判断ブロック37は「非充填時である」と判断して制御ブロック38Cに対する作動信号の送信を停止する。その結果、制御ブロック38Cは作動しなくなる。
「ノズルSWがONしてから、所定時間が経過した」という条件を充足しない限り、制御ブロック38は作動せず、CPUボード40Cは無線送信部10Cからの信号を処理しない。そのため、例えば太陽光が無線送信部10Bに照射してバイアス信号の様なノイズが発生したとしても、制御ブロック38Cは作動せず、CPUボード40Cにはノイズが送信されない。そのため、CPUボード40C或いは制御装置20Cの負担は軽減される。
なお、第3実施形態において、計時ブロック36は計時開始からの経過時間のみを判断ブロック37に送信し、「所定時間を経過したか否か」の判断を判断ブロック37で行う様に構成することも可能である。
図7において、ステップS1では、ノズルスイッチON信号(充填ノズルをノズル掛けから外した際に生じる信号)を受信したか否かを、情報処理装置32C(図6)のノズル信号ブロック35で判断する。
ノズルスイッチON信号を受信した場合(ステップS1が「Yes」)、ステップS2に進む。一方、ステップS1で、ノズルスイッチON信号を受信していないと判断された場合(ステップS1が「No」)には、ステップS3に進む。
ステップS3(ノズルスイッチON信号を受信せず)では、ノズルスイッチON信号が受信されないことを受け、判断ブロック37はノズル信号ブロック35からノズルスイッチON信号を受信せず、制御ブロック38Cは作動しない。
ステップS3が終了した後、ステップS1に戻る(ステップS1が「No」のループ)。
計時開始から所定時間が経過した場合(ステップS4が「Yes」)、ステップS5に進む。
一方、計時開始から所定時間が経過していない場合(ステップS4が「No」)、ステップS4に戻る(ステップS4が「No」のループ)。
次のステップS6では、判断ブロック37により、ノズルスイッチOFF信号を受信したか否かを判断する。
ノズルスイッチOFF信号を受信した場合(ステップS6が「Yes」)、ステップS7に進む。
一方、ノズルスイッチOFF信号を受信していない場合(ステップS6が「No」)、ステップS5に戻り、充填装置100Cの制御を継続する(ステップS6が「No」のループ)。
充填完了の制御を実行することにより、情報処理装置32Cの制御ブロック38Cは非作動となり、CPUボード40Cは、無線送信部10Cから送信された各種信号(車両の情報信号等のみならず、ノイズを含む)を処理しない。
そして、ノズルスイッチON信号を受信し且つ当該信号を受信してから所定時間が経過した場合以外は非充填時と判断して、制御ブロック38Cは作動せず、制御装置20C(CPUボード40C)は無線送信部10Cから送信された各種信号を処理しない。そのため、制御装置20C或いはCPUボード40Cは、非充填時に発生したノイズを処理することが無く、その負担は軽減する。
なお第3実施形態において、図7のフローチャートにおけるステップS4(計時開始から所定時間が経過したかを判断する)を省略して、ステップS1(ノズルスイッチON信号を受信したかを判断するステップ)のみに基づいて充填制御を実行することも可能である。
図6、図7の第3実施形態におけるその他の構成及び作用効果は図1〜図5の実施形態と同様である。
第4実施形態は、ノイズ処理の態様が第1実施形態〜第3実施形態とは異なっている。
図3で説明したのと同様に、第4実施形態の充填装置100Dは、無線送信部10D(受光器)、制御装置20D(無線受信部30D、CPUボード40Dを含む)を有している。
図8で、無線受信部30D(変換器)を構成する情報処理装置32Dは、充填開始ボタン信号ブロック39、制御ブロック38Dを有している。なお、各機能ブロック間を接続する矢印線は、信号伝達ラインを示している。
充填開始ボタン信号ブロック39は、充填開始ボタンが押された場合に発信される充填開始ボタン信号と、充填停止ボタンが押された場合に送信される充填終了信号を、無線信号変換ブロック31Dを介して受信する。
そして充填開始ボタン信号ブロック39は、前記充填開始ボタン信号を受信した場合は制御ブロック38Dに作動信号を送信し、前記充填終了信号を受信した場合は制御ブロック38Dに非作動信号を送信する機能を有している。
制御ブロック38Dは、充填開始ボタン信号ブロック39からの作動信号/非作動信号を受信すると共に、無線送信部10Dから送信された各種信号(車両の情報信号等)を、無線信号変換ブロック31Dを介して受信する。
一方、制御ブロック38Dは、充填開始ボタン信号ブロック39から作動信号を受信しておらず、水素充填が開始されていなければ、作動しない。また、制御ブロック38Dは、充填開始ボタン信号ブロック39から非作動信号が送信された場合には、作動を停止する(作動しない)。
制御ブロック38Dが作動しない状態では、無線送信部10Dから送信された各種信号はCPUボード40Dに送信されず、CPUボード40Dは非充填時と判断して各種信号を処理しない。
無線送信部10Dからの信号を無線受信部30Dが受信しても、CPUボード40Dが処理しなければ、制御装置であるCPUボード40Dの負担は軽減される。
図9において、ステップS11では、充填開始ボタン信号ブロック39により、充填開始ボタン信号(充填開始ボタンが押された場合に送信される信号)を受信したか否かを判断する。
充填開始ボタン信号を受信した場合(ステップS11が「Yes」)、ステップS12に進む。一方、充填開始ボタン信号を受信していない場合(ステップS11が「No」)、ステップS13に進む。
ステップS12を実行したならば、ステップS14に進む。
ステップS13では、充填開始ボタン信号が受信されていないので制御ブロック38Dを非作動であり、無線送信部10D(受光器)から送信された各種信号(車両の情報信号等)はCPUボード40Dでは処理されない。ステップS13が終了した後、ステップS11に戻る(ステップS11が「No」のループ)。
充填終了信号を受信した場合(ステップS14が「Yes」)、ステップS15に進む。一方、充填終了信号を受信していない場合(ステップS14が「No」)、ステップS12に戻り、充填制御を継続する(ステップS14が「No」のループ)。
充填完了の制御を実行すると、制御ブロック38Dが非作動となり、CPUボード40D(制御装置)は、無線送信部10Dから送信された各種信号(車両の情報信号等)を処理しなくなる。
そしてステップS11に戻る。
そして、充填開始ボタンが押し下げられない限り、非充填時と判断して、制御ブロック38Dは作動せず、CPUボード40Dは無線送信部10Dから送信された各種信号を処理しない。そのため、非充填時にバイアス信号その他のノイズが発生しても、当該ノイズはCPUボード40Dで処理されることは無く、制御装置20Dの負担は軽減する。
図8、図9の第4実施形態におけるその他の構成及び作用効果は図1〜図7の実施形態と同様である。
例えば、図示の実施形態では本発明を水素ガス充填装置に適用しているが、水素のみならず、ガソリンや液化天然ガスその他の全ての燃料を充填する充填装置(ガスステーションにおけるガソリン充填装置、軽油充填装置、LNGステーションにおける液化天然ガス充填装置等)として適用可能することも出来る。
13(13A)・・・情報処理装置
15・・・駆動用バッテリー
20(20A、20B、20C、20D)・・・制御装置(CPUボード)
40(40A、40B、40C、40D)・・・CPUボード
50・・・充填ノズル
51・・・自動スイッチSW
100(100A、100B、100C、100D)・・・燃料充填装置
Claims (5)
- 車両の情報を無線通信により送信する機能を有する無線送信部を充填ノズルに設けたことを特徴とする充填装置。
- 前記無線送信部は充填ノズルの先端部に脱着可能である請求項1の充填装置。
- 前記無線送信部は防爆構造である請求項1、2の何れかの充填装置。
- 前記無線送信部は駆動用バッテリーを内蔵している請求項1〜3の何れか1項の充填装置。
- 前記無線送信部は情報処理装置を内蔵しており、当該情報処理装置は車両の情報をチェックする機能と、前記駆動用バッテリー残量を送信する機能を有している請求項4の充填装置。
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