JP6658370B2 - 燃料電池車の情報送信装置、情報送信方法 - Google Patents
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Description
このとき、水素タンクへの水素の充填量を増やすために、水素の充填圧力を高くすると、充填に伴って水素タンク内の温度が上昇するという課題が顕在化する。そこで、水素タンク内の温度や圧力などを検知するとともに、その水素タンクの状態に関するタンク情報を水素ステーション側に送信し、水素ステーション側で水素の充填速度を制御することにより、安全で短時間の充填を可能とする技術が開発されている。
そして、仮に、燃料電池車の充填口を覆うリッドが開いたタイミングでタンク情報の送信を開始する場合には、リッドの開閉を検出するためだけに開閉センサを新たに設置する必要があるのに対して、本発明では、既存の操作部に対する操作を流用しており、新たなセンサなどの設置が不要なので、タンク情報の送信のための構造を複雑化することなく、電力消費を抑制することが可能となる。
さらに、燃料電池車が施錠されると、充填口を覆うリッドも開かなくなり、水素が充填されることはないので、燃料電池車が施錠された時点でタンク情報の送信を停止することにより、タンク情報を無駄に送信することなく、電力消費を抑制することができる。
A.装置構成 :
図1には、本実施例の情報送信装置10を適用した燃料電池車1の大まかな構成が示されている。図示されるように燃料電池車1は、燃料電池2や、水素タンク4や、モータ8などを備えている。
燃料電池2は、水素タンク4内に高圧で貯蔵された水素と、車外から取り込んだ空気中の酸素とを反応させて、周知のように発電することができる。そして、燃料電池車1は、燃料電池2で起こした電流を用いてモータ8を駆動することによって走行する。
また、燃料電池車1は、ユーザが操作可能なイグニッションスイッチ3を備えており、イグニッションスイッチ3の操作によって燃料電池2の発電の始動および停止が可能である。尚、本実施例のイグニッションスイッチ3は、本発明における「操作部」に相当している。
尚、燃料電池車1には、「リッド」と呼ばれる図示しない開閉扉が充填口7を覆って設けられており、水素タンク4に水素を充填する際には、ユーザがリッドを開けて充填口7に充填ノズル102を接続する。
尚、これら8つの「部」11〜18は、情報送信装置10を機能に着目して概念的に分類したものであり、それぞれが必ずしも物理的に独立して存在している必要はない。これらの「部」11〜18は、各種の機器や、電子部品、集積回路、コンピュータ、コンピュータプログラム、あるいはそれらの組み合わせなどによって構成することができる。
操作取得部12は、前述したイグニッションスイッチ3と接続されており、燃料電池2における発電の始動および停止のためのイグニッションスイッチ3に対する操作を取得する。
一方、水素ステーション100には赤外線受信部103が設けられており、燃料電池車1が水素ステーション100の構内に入って赤外線送信部13と赤外線受信部103とが所定の距離内で向き合うと、赤外線送信部13から赤外線で送信される情報を赤外線受信部103で受信可能となる。
例えば、水素タンク4内の水素の圧力が所定値よりも低下した状態で、操作取得部12が停止操作を取得すると、水素が充填される可能性があるものと判断して、タンク情報の送信を開始させる。
また、制御部14は、タンク情報の送信中に、燃料電池2の発電を始動するためのイグニッションスイッチ3の操作(以下、始動操作)を操作取得部12が取得するか、タンク情報の送信の開始から所定の継続時間が経過すると、赤外線送信部13を制御してタンク情報の送信を停止させる。
そして、制御部14は、位置情報取得部15で取得した燃料電池車1の位置情報に基づいて水素ステーション100から所定の範囲内に燃料電池車1が位置している状態で、操作取得部12が停止操作を取得すると、赤外線送信部13からタンク情報の送信を開始させる。
そして、制御部14は、通信状態取得部16で取得したITS車載機21の通信状態に基づいてITS車載機21と水素ステーション100のITS通信機104とが通信している状態で、操作取得部12が停止操作を取得すると、赤外線送信部13からタンク情報の送信を開始させる。
そして、制御部14は、車速取得部17で取得した車速に基づいて、車速がゼロになってから(すなわち、燃料電池車1が停車してから)所定の許容時間が経過した後に、操作取得部12が停止操作を取得した場合は、水素タンク4に水素を充填するための停車ではないものと判断して、赤外線送信部13からのタンク情報の送信を開始させない。
そして、制御部14は、タンク情報の送信中に、ドアの施錠を施錠取得部18が取得すると、充填口7を覆うリッドもドアの施錠に伴って開かなくなるので、水素タンク4に水素を充填しないものと判断して、赤外線送信部13を制御してタンク情報の送信を停止させる。
図3には、本実施例の情報送信装置10で実行される情報送信制御処理のフローチャートが示されている。
情報送信制御処理(S100)では、まず、イグニッションスイッチ3がON状態からOFF状態に切り換わったか否かを判断する(S101)。本実施例のイグニッションスイッチ3は、燃料電池2で発電中であればON状態になっており、発電中でなければOFF状態になっている。イグニッションスイッチ3がON状態からOFF状態に切り換わっていない場合は(S101:no)、イグニッションスイッチ3がON状態からOFF状態に切り換わるまで待機する。
一方、燃料電池車1の停車から許容時間以内にイグニッションスイッチ3がON状態からOFF状態に切り換わった場合は(S102:yes)、状況確認処理を開始する(S103)。
燃料電池車1の位置が水素ステーション100から所定の範囲内である場合は(S105:yes)、水素タンク4に水素が充填される可能性があるものと判断されるので、充填可能性フラグをONに設定する(S106)。この充填可能性フラグは、水素タンク4に水素が充填される可能性があることを示すフラグであり、図示しない記憶部に記憶される。
こうして充填可能性フラグをONに設定すると、図4の状況確認処理を終了して、図3の情報送信制御処理に復帰する。
水素の圧力が所定値よりも低下している場合は(S108:yes)、水素タンク4に水素が充填される可能性があるものと判断されるので、充填可能性フラグをONに設定して(S106)、図4の状況確認処理を終了すると、図3の情報送信制御処理に復帰する。
ITS車載機21が水素ステーション100のITS通信機104と通信している場合は(S110:yes)、水素タンク4に水素が充填される可能性があるものと判断されるので、充填可能性フラグをONに設定して(S106)、図4の状況確認処理を終了すると、図3の情報送信制御処理に復帰する。
これに対して、ITS車載機21が水素ステーション100のITS通信機104と通信していない場合は(S110:no)、充填可能性フラグをONに設定することなく、図4の状況確認処理を終了して、図3の情報送信制御処理に復帰する。
このとき、水素ステーション100の赤外線受信部103が、燃料電池車1の赤外線送信部13と所定の距離内で向き合っていれば、タンク情報を受信することができるので、受信したタンク情報に基づいてディスペンサ101側で水素の充填速度(すなわち、昇圧率)を制御する。
ドアが施錠されていない場合は(S115:no)、続いて、イグニッションスイッチ3がOFF状態からON状態に切り換わったか否かを判断する(S116)。
イグニッションスイッチ3がOFF状態からON状態に切り換わっていない場合は(S116:no)、次に、タンク情報の赤外線送信の開始から所定の継続時間(例えば、60分)が経過したか否かを判断する(S117)。
また、タンク情報を更新したら、S115の処理に戻って、燃料電池車1のドアが施錠されたか否かを再び判断する。
また、イグニッションスイッチ3がOFF状態からON状態に切り換わった場合(S116:yes)、あるいは、赤外線送信の開始から所定の継続時間が経過した場合は(S117:yes)、水素タンク4への水素の充填が既に完了したものと判断されるので、タンク情報の赤外線送信を停止する(S119)。
こうしてタンク情報の赤外線送信を停止したら、情報送信制御処理(S100)の先頭に戻って、イグニッションスイッチ3がON状態からOFF状態に切り換わったか否かを再び判断し(S101)、上述した一連の処理を繰り返す。
まず、図5(a)には、イグニッションスイッチ3の状態(すなわち、ONまたはOFF)が示されている。また、図5(b)には、赤外線によるタンク情報の送信状態(すなわち、実行または停止)が示されている。
さらに、図5(c)には、燃料電池車1の充填口7を覆うリッドの開閉状態(すなわち、開または閉)が参考として示されている。尚、本実施例のリッドには、開閉を検出するためのセンサなどが設置されていないので、情報送信装置10はリッドの開閉状態を把握していない。
例えば、水素タンク4内の水素の圧力が所定値よりも低くなって水素を補充する場合、水素ステーション100まで走行して、燃料電池車1を所定の充填スポットに停車する。そして、水素の充填を開始する前に、ユーザがイグニッションスイッチ3をOFF状態にして、燃料電池2の発電を停止させる。
このとき、燃料電池車1の停車から所定の許容時間以内にイグニッションスイッチ3がOFF状態になれば、タンク情報の赤外線送信を開始する。
水素の充填中は、水素ステーション100側で受信したタンク情報に基づいて水素の充填速度(すなわち、昇圧率)が制御される。
こうして水素の充填が完了したら、ユーザが充填ノズル102を充填口7から外してリッドを閉じる。
そして、ユーザがイグニッションスイッチ3をON状態にして、燃料電池2の発電を始動させることで、燃料電池車1の走行が可能となると共に、タンク情報の赤外線送信が停止する。
そして、本実施例とは異なり、充填口7を覆うリッドが開いたタイミングでタンク情報の送信を開始する場合には、リッドの開閉を検出するためだけに開閉センサを新たに設置する必要があるところ、本実施例の情報送信装置10では、既存のイグニッションスイッチ3に対する操作を流用しており、新たなセンサなどの設置が不要なので、タンク情報の送信のための構造を複雑化することなく、電力消費を抑制することが可能となる。
図5と同様に、図6(a)には、イグニッションスイッチ3の状態が示されており、図6(b)には、赤外線によるタンク情報の送信状態が示されている。尚、図6では、リッドの開閉状態についての図示を省略している。
このような場合、本実施例の情報送信装置10では、イグニッションスイッチ3がON状態になる前でも、タンク情報の送信の開始から継続時間が経過した時点で、タンク情報の送信を停止するようになっている。このため、水素の充填に通常要する時間よりも長めの継続時間を適切に設定しておけば、水素の充填が完了した後にイグニッションスイッチ3がON状態にされなくても、タンク情報を無駄に送信することなく、電力消費を抑制することができる。
図7(a)には、イグニッションスイッチ3の状態が示されており、図7(b)には、赤外線によるタンク情報の送信状態が示されている。
燃料電池車1は、ドアが施錠されると、充填口7を覆うリッドも開かなくなるので、水素が充填されることはない。
このような場合、本実施例の情報送信装置10では、ドアが施錠された時点で、タンク情報の送信を停止するようになっているので、タンク情報を無駄に送信することなく、電力消費を抑制することができる。
例えば、上述した実施例では、タンク情報を赤外線で送信していたが、タンク情報の送信は、無線方式であれば、赤外線方式に限定されず、電波などを用いる方式であってもよい。
また、送信するタンク情報は、水素タンク4内の温度および水素の圧力に限られず、水素タンク4の容量や型式などを含んでいてもよい。
4…水素タンク、 5…タンク温度センサ、 6…タンク圧力センサ、
7…充填口、 8…モータ、 10…情報送信装置、
11…タンク情報取得部、 12…操作取得部、 13…赤外線送信部、
14…制御部、 15…位置情報取得部、 16…通信状態取得部、
17…車速取得部、 18…施錠取得部、 20…ナビゲーションシステム、
21…ITS車載機、 22…車速センサ、 23…ドアロックアクチュエータ、
100…水素ステーション、 101…ディスペンサ、 102…充填ノズル、
103…赤外線受信部、 104…ITS通信機。
Claims (6)
- 水素タンク(4)内の水素と空気中の酸素とを反応させて発電する燃料電池車(1)に適用されて、前記水素タンクの状態に関するタンク情報を送信する情報送信装置(10)であって、
前記タンク情報を取得するタンク情報取得部(11)と、
前記燃料電池車の外部に向けて前記タンク情報を送信可能な送信部(13)と、
前記燃料電池車の発電の始動および停止の際にユーザが操作する操作部(3)に対する操作を取得する操作取得部(12)と、
前記燃料電池車の発電を停止するための停止操作を前記操作取得部が取得すると、前記送信部を駆動して前記タンク情報の送信を開始させる制御部(14)と、
前記燃料電池車の施錠を取得する施錠取得部(18)と、
を備え、
前記制御部は、前記タンク情報の送信中に、前記燃料電池車が施錠されると、前記タンク情報の送信を停止させる
情報送信装置。 - 水素タンク(4)内の水素と空気中の酸素とを反応させて発電する燃料電池車(1)に適用されて、前記水素タンクの状態に関するタンク情報を送信する情報送信装置(10)であって、
前記タンク情報を取得するタンク情報取得部(11)と、
前記燃料電池車の外部に向けて前記タンク情報を送信可能な送信部(13)と、
前記燃料電池車の発電の始動および停止の際にユーザが操作する操作部(3)に対する操作を取得する操作取得部(12)と、
前記燃料電池車の発電を停止するための停止操作を前記操作取得部が取得すると、前記送信部を駆動して前記タンク情報の送信を開始させる制御部(14)と、
前記燃料電池車の走行速度を取得する車速取得部(17)と、
を備え、
前記制御部は、前記燃料電池車が停車してから所定の許容時間が経過した後に、前記操作取得部が前記停止操作を取得した場合には、前記タンク情報の送信を開始させない
情報送信装置。 - 水素タンク(4)内の水素と空気中の酸素とを反応させて発電する燃料電池車(1)に適用されて、前記水素タンクの状態に関するタンク情報を送信する情報送信装置(10)であって、
前記タンク情報を取得するタンク情報取得部(11)と、
前記燃料電池車の外部に向けて前記タンク情報を送信可能な送信部(13)と、
前記燃料電池車の発電の始動および停止の際にユーザが操作する操作部(3)に対する操作を取得する操作取得部(12)と、
前記燃料電池車の発電を停止するための停止操作を前記操作取得部が取得すると、前記送信部を駆動して前記タンク情報の送信を開始させる制御部(14)と、
を備え、
前記制御部は、前記タンク情報の送信中に、前記燃料電池車の発電を始動するための始動操作を前記操作取得部が取得すると、前記タンク情報の送信を停止させる
情報送信装置。 - 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の情報送信装置であって、
前記燃料電池車の位置情報を取得する位置情報取得部(15)を備え、
前記制御部は、前記水素タンクに水素を充填可能な水素充填設備(100)から所定の範囲内に前記燃料電池車が位置する状態で、前記操作取得部が前記停止操作を取得すると、前記タンク情報の送信を開始させる
情報送信装置。 - 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の情報送信装置であって、
前記制御部は、前記水素タンク内の水素の圧力が所定値よりも低下した状態で、前記操作取得部が前記停止操作を取得すると、前記タンク情報の送信を開始させる
情報送信装置。 - 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の情報送信装置であって、
特定の設備と所定の距離以内で通信が可能な車載通信機(21)の通信状態を取得する通信状態取得部(16)を備え、
前記制御部は、前記水素タンクに水素を充填可能な水素充填設備(100)と前記車載通信機とが通信している状態で、前記操作取得部が前記停止操作を取得すると、前記タンク情報の送信を開始させる
情報送信装置。
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