(57)【要約】【課題】  車両へのガス充填時に人の侵入の有無を監視することができ、ガス充填の作業性を向上できるようにする。【解決手段】  車両２１の燃料タンク２２（被充填タンク）へのガス充填が行われている間（例えば、充填ノズル６を燃料タンク２２の接続口２２Ａに接続し、当該接続部位をロックした後で、セルフ充填の利用者が開始ボタンとしての充填準備完了ボタン２９をＯＮ操作した後に）、監視カメラ２７等の検知センサにより所定の禁制区域２５と警告区域２６とに人が侵入していることを検知した場合には、制御装置１８により異常と判定し、ガス充填を禁止する構成としている。これにより、車両２１へのガス充填時にガス充填所の禁制区域２５と警告区域２６内に人が侵入していないか否かを監視し、ガス充填の作業性を向上できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスペンサ筐体内に配設され、加圧された燃料ガスがガス蓄圧器からガス供給管路を介して充填ノズルへ供給されることにより車両へ圧縮燃料ガスを充填するガス充填装置であって、
前記車両の被充填タンクに充填ノズルを接続した状態で、当該充填ノズルの位置を含む所定エリア内に人がいるか否かを検知する検知センサを備え、
前記被充填タンクへの充填が行われる間、前記検知センサにより所定エリア内に人がいることを検知した場合に、異常と判定する制御手段を備えていることを特徴とするガス充填装置。
【請求項２】
ガス充填所の係員かどうかを識別する識別手段を備えてなり、
前記制御手段は、前記検知センサにより所定エリア内に人がいることを検知した後、前記識別手段によりガス充填所の係員であると識別された場合には、前記被充填タンクへの充填を継続させることを特徴とする請求項１に記載のガス充填装置。
【請求項３】
ディスペンサ筐体内に配設され、加圧された燃料ガスがガス蓄圧器からガス供給管路を介して充填ノズルへ供給されることにより車両へ圧縮燃料ガスを充填するガス充填装置であって、
前記車両の被充填タンクに充填ノズルを接続した状態で、当該充填ノズルの位置を含む所定エリア内での人の有無を検知する検知センサを備えてなり、
押下されることにより充填許可信号を送信する開始ボタンと、
前記開始ボタンによる充填許可信号を受信した後に、前記検知センサにより所定エリア内に人がいると検知していない場合に、充填を行わせる制御手段と、
を備えたことを特徴とするガス充填装置。
【請求項４】
前記ガス充填装置は、ガス充填所の係員かどうかを識別する識別手段を備えてなり、
前記制御手段は、前記開始ボタンによる充填許可信号を受信した後に、前記検知センサにより所定エリア内に人がいることを検知した場合には、前記識別手段によりガス充填所の係員であると識別された場合、前記被充填タンクへの充填を行わせることを特徴とする請求項３に記載のガス充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の燃料タンクに燃料ガスを充填するのに好適に用いられるガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば水素ガス等の高圧状態の燃料ガスを被充填タンク（４輪自動車等の車両に搭載した燃料タンク）に作業者の操作により充填・供給するようにしたガス充填装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８-５４０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来技術では、ガス充填装置により車両に燃料ガス（例えば、高圧の水素ガス）を充填する場合に、作業者が充填ノズルを車両の接続口に接続させた後に、充填開始スイッチが押されることによって実際のガス充填が開始される。しかし、車両への充填前や充填途中において、車両の接続口付近に人が立ち入ったり、侵入したりしたときには、充填ノズルに触れたり、誤って充填ノズルが操作されてしまう可能性があり、ガス充填時の安全確保が望まれている。
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、例えば車両へのガス充填時に人の侵入の有無を監視することができ、作業性を向上することができるようにしたガス充填装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、ディスペンサ筐体内に配設され、加圧された燃料ガスがガス蓄圧器からガス供給管路を介して充填ノズルへ供給されることにより車両へ圧縮燃料ガスを充填するガス充填装置であって、前記車両の被充填タンクに充填ノズルを接続した状態で、当該充填ノズルを含む所定エリア内に人がいるか否かを検知する検知センサを備え、前記被充填タンクへの充填が行われている間、前記検知センサにより所定エリア内に人がいることを検知した場合に、異常と判定する制御手段を備えていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明のガス充填装置は、前記車両の被充填タンクに充填ノズルを接続した状態で、当該充填ノズルを含む所定エリア内での人の有無を検知する検知センサを備えてなり、押下されることにより充填許可信号を送信する開始ボタンと、前記開始ボタンによる充填許可信号を受信した後に、前記検知センサにより所定エリア内に人がいると検知していない場合に、充填を行わせる制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば車両へのガス充填時に人の侵入の有無を監視することができ、燃料ガス充填時の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるガス充填装置を模式的に示す全体構成図である。
【図２】図１中のディスペンサユニットを正面からみた外観図である。
【図３】車両へのガス充填作業を行っている状態を模式的に示すガス充填所の平面図である。
【図４】車両の燃料タンクに充填ノズルを嵌合してガス充填を行うまでの制御処理を示す流れ図である。
【図５】図４中の充填制御処理を具体化して示す流れ図である。
【図６】第２の実施の形態によるガス充填制御処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態によるガス充填装置を、水素ガス充填装置に適用した場合を例に挙げ、添付図面の図１ないし図６に従って詳細に説明する。
【００１１】
ここで、図１ないし図５は第１の実施の形態を示している。図１において、ガス充填装置１は、後述する車両２１の燃料タンク２２に加圧された圧縮状態の燃料ガス（即ち、水素ガスという）を供給し充填する。なお、ここでのガス充填装置１は、例えばセルフ充填方式の装置であり、一般にガス供給ステーションまたは水素ステーションと呼ばれる設備（ガス充填所）等に設置されている。
【００１２】
このセルフ充填方式のガス充填装置１は、例えば充填所の係員だけではなく、車両２１の運転者（以下、利用者という）が、車両２１の燃料タンク２２に対して高圧の燃料ガスをセルフ充填することが可能となっている。
【００１３】
ガス充填装置１は、後述するガス蓄圧器２０からの水素ガスを車両２１の燃料タンク２２に充填する充填機構としてのディスペンサユニット２と、ガス蓄圧器２０からディスペンサユニット２のディスペンサ筐体３内に亘って延びるガス供給管路４とを含んで構成されている。ディスペンサユニット２のディスペンサ筐体３には、後述のガス供給管路４、流量調整弁８、遮断弁９、熱交換器１１、圧力センサ１４、温度センサ１５、制御装置１８およびノズル掛け２３等が収容または取付けられている。換言すると、ディスペンサ筐体３内には、ディスペンサユニット２の充填機構を構成するガス供給管路４の一部、流量調整弁８、遮断弁９、熱交換器１１、圧力センサ１４、温度センサ１５および制御装置１８等が配設されている。
【００１４】
ディスペンサ筐体３は、ディスペンサユニット２の外形をなす建屋を構成するもので、例えば上，下方向に長尺な直方体状に形成されている。図２に示すように、ディスペンサ筐体３は、前面板３Ａ、左側面板３Ｂ、右側面板３Ｃ、上面板３Ｄおよび後面板３Ｅ（図３参照）等によってボックス状に形成されている。ディスペンサ筐体３のうち前面板３Ａには、水素ガスの充填作業を行う充填所の係員または利用者が視認し易い位置に、後述の表示部１９が設けられている。
【００１５】
ガス供給管路４は、図１に示すように、ディスペンサ筐体３内に配設され、加圧状態の水素ガスをガス蓄圧器２０から充填ホース５側に向けて供給する管路である。このガス供給管路４は、ガス蓄圧器２０側が上流側となり、充填ホース５側が下流側となっている。ガス供給管路４の下流側の端部には、ディスペンサ筐体３の外部へと延びる充填ホース５が接続されている。充填ホース５は、可撓性を有する耐圧ホースにより形成されている。充填ホース５は、基端側がガス供給管路４の下流端に接続され、先端には、燃料タンク２２の接続口２２Ａに連結される充填ノズル６が設けられている。
【００１６】
図１、図２に示すように、充填ノズル６は、充填ホース５の先端側に気密状態で接続され、所謂充填カップリングを構成している。この充填ノズル６は、先端開口（即ち、充填口）を開閉する弁を内蔵している。充填ノズル６の先端側は、前記充填口から水素ガスを車両２１の燃料タンク２２に供給するため、接続口２２Ａに気密状態で着脱可能に嵌合（接続）される。
【００１７】
充填ノズル６は、燃料タンク２２の接続口２２Ａに対して係脱可能にロックされるロック機構（図示せず）を備えている。これにより、充填ノズル６は、水素ガスの充填時に接続口２２Ａから不用意に外れるのを防ぐことができる。充填ノズル６の先端側が燃料タンク２２の接続口２２Ａに対し接続された状態では、ガス蓄圧器２０内の高圧な水素ガスが、ガス供給管路４、充填ホース５および充填ノズル６を通じて車両２１の燃料タンク２２に充填される。
【００１８】
ディスペンサユニット２には、それぞれガス供給管路４の途中に位置して、例えば手動操作により開，閉される入口弁７と、該入口弁７の下流側に接続され後述の制御装置１８によって開，閉弁されることによりガス供給管路４を流れる燃料の流量を調整可能に制御する制御弁としての流量調整弁８と、該流量調整弁８よりも下流側に接続された電磁弁または空圧駆動弁等からなる遮断弁９とが設けられている。なお、ガス供給管路４の上流側から下流側に向けて設けられている流量計１３、流量調整弁８、遮断弁９の配置（取付けの順番）は、図１中に示した順番に限定されるものではない。
【００１９】
入口弁７は、ディスペンサ筐体３内に位置してガス供給管路４の途中に設けられている。この入口弁７は、例えば手動操作により開，閉されるものである。なお、入口弁７は、必要に応じて取付けられるものであり、不要であればこれを除いてもよい。流量調整弁８および遮断弁９は、ガス供給管路４を流れる水素ガスの流量及び圧力を制御する制御機器を構成している。流量計１３、圧力センサ１４および温度センサ１５は、ガス供給管路４を流れる水素ガスの流量、圧力および温度を計測する計測機器を構成している。
【００２０】
ディスペンサユニット２内に設けられた流量調整弁８は、例えばエア作動式の弁装置であり、エアの供給で開弁し、制御信号で制御圧（エア圧）を制御して弁開度が調整される。流量調整弁８は、制御装置１８の制御プログラムに基づく指令により任意の弁開度に制御され、ガス供給管路４内を流れる水素ガスの流量、水素ガス圧を可変に制御する弁である。
【００２１】
遮断弁９は、ガス供給管路４の途中部位（例えば、冷却器１０と温度センサ１５の間）に設けられた電磁式または空圧作動式の弁装置である。遮断弁９は、後述する制御装置１８からの制御信号で開，閉されることにより、ガス供給管路４内で水素ガス（燃料）の流通を許したり、または遮断したりする。即ち、制御装置１８は、充填ノズル６を介して車両２１の燃料タンク２２に燃料ガスを充填したり、充填を停止（終了）したりするときに、流量調整弁８と遮断弁９との開，閉弁制御を行うものである。
【００２２】
冷却器１０は、ガス供給管路４内を流れる水素ガスを冷却するための冷却装置である。冷却器１０は、水素ガスが充填される燃料タンク２２の温度上昇を抑えるため、ガス供給管路４の途中位置で水素ガスを冷却する。冷却器１０は、流量調整弁８と遮断弁９との間に位置してガス供給管路４の途中部位に設けられた熱交換器１１と、該熱交換器１１に冷媒管路１０Ａ，１０Ｂを介して接続され、例えばコンプレッサ、ポンプ等の駆動機構（図示せず）を備えたチラーユニット１２とを含んで構成されている。
【００２３】
冷却器１０には、チラーユニット１２から熱交換器１１側に向けて冷媒（例えば、エチレングリコール等を含んだ液体）を供給する供給側の冷媒管路１０Ａと、熱交換器１１からチラーユニット１２側に向けて熱交換後の冷媒を戻す戻り側の冷媒管路１０Ｂとが設けられている。チラーユニット１２は、冷媒管路１０Ａ，１０Ｂを介して熱交換器１１との間に冷媒を循環させる。これにより、冷却器１０の熱交換器１１は、ガス供給管路４内を流れる水素ガスと前記冷媒との間で熱交換を行い、充填ホース５に向けて供給される水素ガスの温度を規定温度（例えば、−３３〜−４０℃）まで低下させる。
【００２４】
ディスペンサ筐体３内には、ガス供給管路４の途中に位置して被測流体の質量流量を計測するコリオリ式の流量計１３が設けられている。この流量計１３は、例えば入口弁７と流量調整弁８との間でガス供給管路４内を流れる水素ガスの流量（質量流量）を計測し、計測結果を制御装置１８へと出力する。これにより、制御装置１８は、車両２１の燃料タンク２２に対する水素ガスの充填量を演算により求め、水素ガス燃料の払出し量（給油量に相当）を後述の表示部１９等で表示し、例えば顧客（セルフ充填の利用者等）に表示内容を報知する。
【００２５】
圧力センサ１４は、遮断弁９よりも下流側（即ち、充填ノズル６側）のガス供給管路４に設けられている。圧力センサ１４は、ガス蓄圧器２０から供給される水素ガスの圧力（即ち、燃料タンク２２の圧力、または燃料タンク２２内の圧力にほぼ相当する管路途中の圧力）を検知するものである。圧力センサ１４は、充填ノズル６の近傍でガス供給管路４内の圧力を測定し、測定した圧力に応じた検出信号を制御装置１８へと出力する。
【００２６】
温度センサ１５は、遮断弁９と圧力センサ１４との間に位置してガス供給管路４の途中に設けられている。この温度センサ１５は、ガス供給管路４内を流れる水素ガスの温度を検出し、その検出結果を制御装置１８へと出力する。なお、温度センサ１５と圧力センサ１４との配置関係は、図１に示す配置に限るものではなく、例えば互いに逆となる配置にしてもよい。
【００２７】
ガス供給管路４の遮断弁９よりも下流側には、例えば充填ホース５側からガス圧力を脱圧するための脱圧管路１６が分岐して設けられている。脱圧管路１６の途中には、脱圧弁１７が設けられている。この脱圧弁１７は、充填ホース５（充填ノズル６）を用いた水素ガスの充填作業が完了し、遮断弁９が閉弁されたときに、制御装置１８からの信号により開弁制御される。
【００２８】
充填ノズル６の先端側を燃料タンク２２の接続口２２Ａから取外す場合には、充填ホース５内の圧力を大気圧レベルまで減圧する必要がある。このため、ガス充填作業の完了時には、脱圧弁１７を一時的に開弁して脱圧管路１６の先端側を大気に開放させる。これにより、充填ホース５側の水素ガスは、外部に放出されて充填ホース５内の圧力が大気圧レベルまで減圧される。この結果、充填ノズル６の先端側は、燃料タンク２２の接続口２２Ａから取外すことができるようになる。
【００２９】
制御装置１８は、流量調整弁８、遮断弁９、脱圧弁１７等を制御する制御手段を構成している。制御装置１８は、流量調整弁８および遮断弁９の制御を行うことにより充填対象となる燃料タンク２２への燃料（水素ガス）供給を制御するものである。制御装置１８は、マイクロコンピュータ等の制御ユニットとして構成されている。制御装置１８は、その入力側が流量計１３、圧力センサ１４、温度センサ１５、後述のノズル検出器２４、監視カメラ２７、充填準備完了ボタン２９および充填許可ボタン３０等に接続されている。一方、制御装置１８の出力側は、流量調整弁８、遮断弁９、脱圧弁１７、表示部１９および音声合成装置（図示せず）を含む報知手段等に接続されている。
【００３０】
制御装置１８のメモリ１８Ａには、例えば図４、図５に示す充填制御処理用のプログラムと、後述する監視カメラ２７から信号に基づいて図３に示す禁制区域２５と警告区域２６とに人が侵入しているか否かを判定する手段と、例えば警告区域２６内に人が侵入した場合の時間判定を行うカウンタＣおよび所定の計数値Ｃ１等とが更新可能に格納されている。制御装置１８は、充填ノズル６を用いて車両２１の被充填タンク（燃料タンク２２）にガス充填を行う前と、その途中において、検知センサ（例えば、後述の監視カメラ２７）により所定エリア内に人がいることを検知した場合に、異常と判定する制御手段を構成している。
【００３１】
表示部１９は、例えば図２に示すように、ディスペンサ筐体３の前面板３Ａに設けられている。この場合、表示部１９は、水素ガスの充填作業を行う操作者（係員、利用者）が視認し易い高さ位置に配置され、水素ガスの充填作業に必要な情報表示等を行う。なお、表示部１９は、ディスペンサ筐体３の前面板３Ａに限らず、例えば左側面板３Ｂ、右側面板３Ｃまたは後面板３Ｅに設ける構成としてもよく、ディスペンサ筐体３から離間した特定の位置（例えば、後述の待機場所２８）に設ける構成としてもよい。
【００３２】
図１に示すように、ガス蓄圧器２０は、高圧に圧縮された水素ガスを貯蔵する水素ガスの供給源である。ガス蓄圧器２０は、ディスペンサユニット２と共にガス充填装置１を構成している。ガス蓄圧器２０は、ガス供給管路４の上流側で、高圧に圧縮された水素ガスを貯蔵するガス貯蔵部を構成している。
【００３３】
水素ガスを燃料として走行駆動される車両２１は、例えば図１に示すような４輪自動車（乗用車）により構成されている。車両２１には、例えば燃料電池と電動モータ等の駆動装置（いずれも図示せず）と、図１、図３中に点線で示す燃料タンク２２等とが設けられている。この燃料タンク２２は、水素ガスが充填される耐圧構造をもった容器として構成され、例えば車両２１の後部側に搭載されている。なお、燃料タンク２２は、車両２１の後部側に限らず、前部側または中央部側に設ける構成としてもよい。
【００３４】
燃料タンク２２には、充填ノズル６の先端側が着脱可能に嵌合される接続口２２Ａ（レセプタクル）が設けられている。そして、車両２１の燃料タンク２２内には、充填ノズル６が接続口２２Ａに気密に連結（嵌合）された状態で水素ガスの充填が行われる。この間、充填ノズル６は前述したロック機構により接続口２２Ａに対して不用意に外れることがないようにロックされている。
【００３５】
ノズル掛け２３は、例えばディスペンサ筐体３の左側面板３Ｂに設けられ、充填ノズル６が取外し可能に掛止めされる。ディスペンサ筐体３の左側面板３Ｂには、図２中に点線で示すように収容凹部３Ｂ１が設けられ、この収容凹部３Ｂ１には、ノズル掛け２３がボルト等の締結具で固定されている。ノズル掛け２３には、充填ノズル６を係合（掛止め）状態に保持する係合部（図示せず）が設けられている。
【００３６】
また、ノズル掛け２３には、充填ノズル６が掛止めされたか否かを検出するノズル検出器２４が設けられている。このノズル検出器２４は、例えば２位置切換型のスイッチ等からなり、充填ノズル６をノズル掛け２３に掛止めするときに、充填ノズル６によって押動されるとオン（ＯＮ）状態に切換わる。そして、ノズル検出器２４は、充填ノズル６がノズル掛け２３から取出される（または取外される）とオフ（ＯＦＦ）状態に切り替わり、検出信号（ＯＮまたはＯＦＦ信号）を制御装置１８に出力する。なお、ノズル検出器２４は、ディスペンサ筐体３側のノズル掛け２３に設けるものに限らず、充填ノズル６側に設けてもよい。
【００３７】
図３は、ガス充填所の敷地を上方からみた平面図であり、この敷地には、ガス充填装置１のディスペンサユニット２（ディスペンサ筐体３）に隣接して禁制区域２５と警告区域２６とが設けられている。禁制区域２５と警告区域２６とは、充填ノズル６を車両２１の被充填タンク（燃料タンク２２の接続口２２Ａ）に接続した状態で、当該充填ノズル６（接続口２２Ａ）を中心とした２つの仮想円からなる所定エリアである。
【００３８】
図３に示すように、充填ノズル６を燃料タンク２２の接続口２２Ａに接続した状態で、禁制区域２５の仮想円は、例えば車両２１の前部側を除いて、車両２１の他の部分が入る程度の大きさに設定されている。これに対し、警告区域２６の仮想円は、車両２１の全体が入る程度の大きさに設定されている。このように、禁制区域２５は、警告区域２６よりも予め決められた寸法分だけ小さな仮想円のエリアとして設定されている。
【００３９】
ここで、禁制区域２５とは、充填ノズル６を車両２１の燃料タンク２２に接続するとき以外は、侵入禁止となるエリアであり、充填ノズル６の接続後に、充填所の係員またはセルフ充填の利用者は、禁制区域２５内から即座に退避することが義務付けられている侵入禁止エリアである。これに対し、警告区域２６とは、このエリア内に人が入った場合に、早期にエリア外へと出ることを警告すべきエリアであり、警告区域２６は禁制区域２５の外側に位置し、禁制区域２５よりもより大きな仮想円のエリアとして設定されている。即ち、警告区域２６内に侵入した人は、禁制区域２５のように即座に退避する必要はないが、できるだけ早くエリア外へと出るように指示（警告）される。
【００４０】
監視カメラ２７は、禁制区域２５と警告区域２６とに人が侵入しているか否かを検知する検知センサであり、例えばデジタルカメラ、光センサ、レーザセンサ等を用いて構成することができる。監視カメラ２７は、図３に示す如く、禁制区域２５と警告区域２６とをカメラ視界内に収めるようにガス充填所の所定位置に配置されている。制御装置１８は、監視カメラ２７からの撮像信号を画像処理することによって、図３中の禁制区域２５および／または警告区域２６に人が侵入しているか否かを判別することができる。
【００４１】
ガス充填所の敷地内において、図３に示す如く、警告区域２６の外側となる位置には利用者の待機場所２８が設けられている。即ち、セルフ式のガス充填装置１では、既存のセルフ式液体燃料（例えば、ガソリン等の燃料）供給装置の場合と異なり、セルフ充填の利用者がガス充填中に充填ノズル６に近付くことは禁じられている。このため、セルフ充填の利用者は、危険区域（警告区域２６）外の待機場所２８で待機する必要がある。
【００４２】
そして、充填ノズル６を用いて車両２１の被充填タンク（燃料タンク２２）にガス充填を行う間は、充填ノズル６の結合部（接続口２２Ａ）を中心とした所定エリア（禁制区域２５と警告区域２６）に人が近づいた場合に、安全確保のために充填作業を中止しなければならない。このため、利用者の待機場所２８は、ガス充填所の敷地内において警告区域２６の外側となる位置に設けられている。
【００４３】
充填準備完了ボタン２９は、例えば待機場所２８に設けられ、セルフ充填の利用者が手動でＯＮ／ＯＦＦ操作できるボタンである。一方、充填許可ボタン３０は、例えばガス充填所の事務室（図示せず）に設けられ、ガス充填所の係員が手動でＯＮ／ＯＦＦ操作するボタンである。充填準備完了ボタン２９と充填許可ボタン３０とは、ガス充填を開始する充填開始スイッチを構成している。
【００４４】
待機場所２８にいるセルフ充填の利用者が充填準備完了ボタン２９を手動でＯＮ操作し、安全確認が取れた状態で、ガス充填所の係員は、充填許可ボタン３０を手動でＯＮ操作することにより、実際のガス充填が開始される。なお、充填準備完了ボタン２９は、図３に示す位置に限らず、所定エリア（禁制区域２５と警告区域２６）の外側となる位置、例えばディスペンサ筐体３の外側面等に設ける構成としてもよい。
【００４５】
第１の実施の形態によるガス充填装置１は、上述の如き構成を有するもので、次に、ガス充填装置１による水素ガスの充填作業について説明する。
【００４６】
車両２１の燃料タンク２２に燃料（水素ガス）を充填するときには、充填所の係員またはセルフ充填の利用者（以下、操作者という）が充填ノズル６をノズル掛け２３から取外す。そして、この操作者は図３中に示すように、充填ノズル６を燃料タンク２２の接続口２２Ａに接続し、当該接続部位をロックする。この状態で、図４に示すガス充填作業の処理手順が開始される。
【００４７】
即ち、制御装置１８は、図４の処理が開始されると、ステップ１でノズル嵌合が行われたか否かを判定し、充填ノズル６が燃料タンク２２の接続口２２Ａに接続され、当該接続部位がロックされた状態を確認したときに、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定する。この状態で、次のステップ２では、表示部１９および/または音声合成装置等の報知手段により、図３に示す禁制区域２５および警告区域２６から人が退避すべきことを指示（報知）する。
【００４８】
次のステップ３では、セルフ充填の利用者が退避位置（例えば、図３に示す待機場所２８）まで移動したか否かを判定し、ステップ４では、当該利用者が充填準備完了ボタン２９をＯＮ操作したか否かを判定する。そして、ステップ３，４で「ＹＥＳ」と判定したときには、充填準備が完了したとの意思表示を、セルフ充填の利用者が行った場合であり、次のステップ５では、禁制区域２５と警告区域２６とに人は侵入していないか否かを判定する。即ち、制御装置１８は、監視カメラ２７からの撮像信号を画像処理することによって、図３中の禁制区域２５と警告区域２６とに人が侵入しているか否かを判別することができる。
【００４９】
ステップ５で「ＮＯ」と判定したときには人の侵入があるので、ステップ２に戻ってこれ以降の処理を続行する。しかし、ステップ５で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ６で充填所の係員に再確認を指示し、禁制区域２５と警告区域２６とに人が侵入していないことを、係員がカメラ映像等を目視で確認することを指示する。次のステップ７では当該係員が、例えば監視カメラ２７の映像により人の侵入がないことを確認したか否かを判定する。そして、次のステップ８では当該係員が、「充填準備状態に問題はないか」否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには、問題はないとして次のステップ９により、充填制御処理を図５に示すように行い、ステップ１０でリターンする。
【００５０】
一方、ステップ８で「ＮＯ」と判定したときには、「充填準備状態」に問題があるので、次のステップ１１で警報を発し、充填所の係員に「直接対応」を指示して、図３に示す禁制区域２５および警告区域２６から人が退避するように指示させる。そして、この場合は、ステップ１０でリターンし、ステップ１以降の処理を再度行うようにする。
【００５１】
次に、図５に示す充填制御処理では、前記ステップ８による「充填準備状態に問題はない」という判断のもとで、ステップ２１により充填許可ボタン３０が手動でＯＮされたか否かを判定する。ステップ２１で「ＹＥＳ」と判定されたときには、次のステップ２２でガス充填を開始させ、ステップ２３で制御弁を開弁する。即ち、制御装置１８は、流量調整弁８と遮断弁９に開弁信号を出力して流量調整弁８と遮断弁９を開弁させる。
【００５２】
これにより、ガス蓄圧器２０内の水素ガスは、ガス供給管路４、充填ホース５および充填ノズル６等を通じて車両２１の燃料タンク２２に充填される。このとき、制御装置１８は、例えば流量計１３、圧力センサ１４、温度センサ１５の測定結果を監視しつつ、流量調整弁８の開度等を予め設定された制御方式（定圧上昇制御方式または定流量制御方式）等で調整する。このため、制御装置１８は、ガス供給管路４内に供給される水素ガスの圧力、流量を適切な流通状態にフィードバック制御することができる。
【００５３】
このとき、制御装置１８は、流量計１３からの流量パルスを積算して燃料の充填量（質量）を演算し、燃料の充填量が予め設定された目標充填量に達するか、または圧力センサ１４により検出した水素ガスの充填圧力が予め設定された目標圧力（目標充填圧）に達したか否かを、ステップ２４により判定する。ステップ２４で「ＮＯ」と判定する間は、目標とする充填量（圧力）に達していないので、ステップ２３に戻ってこれ以降の処理を続行する。
【００５４】
ステップ２４で「ＹＥＳ」と判定したときには、目標とする充填量（圧力）に達したと判断できるので、次のステップ２５で制御弁を閉弁させる。即ち、制御装置１８からの信号により流量調整弁８および遮断弁９が閉弁され、燃料タンク２２への水素ガスの充填が終了される。なお、充填所の係員が充填停止スイッチ（図示せず）を操作した場合にも、充填作業は終了される。
【００５５】
次に、この状態で制御装置１８は、ステップ２６により脱圧処理（即ち、充填終了制御処理）を実行する。この脱圧処理（充填終了制御処理）では、制御装置１８からの信号により脱圧弁１７を閉弁状態から開弁するように制御する。そして、脱圧弁１７が開弁したときには、脱圧管路１６が大気に開放されることにより、充填ノズル６側のガスが外部に放出されて充填ノズル６の圧力が大気圧レベルに減圧される。
【００５６】
この状態で、ステップ２７により「ＹＥＳ」、即ち脱圧完了と判定された場合は、次のステップ２８で、車両２１（燃料タンク２２）へのガス充填が完了したことを、前記表示部１９および/または音声合成装置により報知する。これによって、充填所の係員またはセルフ充填の利用者（即ち、操作者）は、充填ノズル６の先端側を燃料タンク２２の接続口２２Ａから取外すことができる。
【００５７】
燃料タンク２２の接続口２２Ａから取外された充填ノズル６は、前記操作者によってディスペンサ筐体３側のノズル掛け２３へと移動され、手動操作により掛止めされる。ノズル掛け２３に設けられたノズル検出器２４は、充填ノズル６がノズル掛け２３に戻されたか否かを検出する。充填ノズル６がノズル掛け２３に図２に示すように戻されて掛止めされたときには、ノズル検出器２４からの検出信号が制御装置１８に出力される。これにより、制御装置１８は、充填ノズル６による１回分の充填作業が正規に終了したと判定し、次回の充填作業に対してリセットされた待機状態となる。
【００５８】
かくして、第１の実施の形態によれば、車両２１の燃料タンク２２（被充填タンク）へのガス充填が行われている間（例えば、充填ノズル６を燃料タンク２２の接続口２２Ａに接続し、当該接続部位をロックした後で、セルフ充填の利用者が開始ボタンとしての充填準備完了ボタン２９をＯＮ操作した後に）、監視カメラ２７等の検知センサにより所定エリア（禁制区域２５と警告区域２６）に人が侵入していることを検知した場合には、制御装置１８により異常と判定し、ガス充填を禁止する構成としている。
【００５９】
これにより、車両２１へのガス充填時にガス充填所の所定エリア（禁制区域２５と警告区域２６）内に人が侵入していないか否かを監視することができ、万一に人が侵入したときにはガス充填を停止させることができる。このため、車両２１の接続口２２Ａに接続された充填ノズル６に誤って触れたり、充填ノズル６が誤って操作されたりしてしまうのを防止できる。従って、燃料ガス充填時の安全確保を図ることができ、ガス充填時の作業性を向上することができる。
【００６０】
また、制御装置１８は、ガス充填所の係員と利用者（係員以外の者）とを識別する識別手段を有している。一例として、ガス充填所の係員は、充填所の事務所内に立ち入って所内コンピュータ（図示せず）にアクセスすることができ、この所内コンピュータを介して制御装置１８の前記識別手段を実現することができる。例えば、監視カメラ２７（検知センサ）により警告区域２６（所定エリア）内に人がいることを検知したときでも、前記識別手段によりガス充填所の係員であると識別された場合には、燃料タンク２２（被充填タンク）への充填を継続させることができる。また、係員は制御装置１８と通信可能な携帯通信機を識別手段として備え、当該携帯通信機より制御装置１８へ信号を送信し、送信された信号に基づき、制御装置１８は係員であることを認識し識別する構成としてもよい。
【００６１】
一方、例えばセルフ充填の利用者等（即ち、係員以外の人）が、禁制区域２５と警告区域２６（所定エリア）内に入っていることを監視カメラ２７（検知センサ）で検知したときには、前記識別手段により係員以外の人（例えば、セルフ充填の利用者）が侵入していると識別した上で、燃料タンク２２（被充填タンク）への充填を禁止させ、緊急停止することができる。
【００６２】
次に、図６は第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、ガス充填の準備状態で問題がないと判定した後、実際に充填作業を開始した状態で、万一人が侵入した場合の制御処理を行う構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００６３】
ここで、図６に示す充填制御処理は、例えば図５に示す充填制御処理（前記第１の実施の形態）に替えて行われる処理であり、この場合も処理動作がスタートすると、制御装置１８は、ステップ３１で充填許可ボタン３０が手動でＯＮされたか否かを判定する。ステップ３１で「ＹＥＳ」と判定されたときには、次のステップ３２でガス充填を開始させ、ステップ３３で制御弁（即ち、流量調整弁８と遮断弁９）を開弁させる。
【００６４】
次のステップ３４で、制御装置１８は、監視カメラ２７からの撮像信号により禁制区域２５内に人が侵入していないか否かを判定する。ステップ３４で「ＹＥＳ」と判定したときには、次のステップ３５で警告区域２６内に人が侵入していないか否かを判定する。ステップ３５で「ＹＥＳ」と判定したときには、図３中に示す禁制区域２５にも、警告区域２６にも人が侵入してはいないので、次のステップ３６でカウンタＣを、零（Ｃ＝０）に設定する。
【００６５】
この上で、次のステップ３７では、ガスの充填圧力が目標圧力（即ち、燃料タンク２２への目標充填量）に達したか否かを判定する。ステップ３７で「ＮＯ」と判定する間は、前記ステップ３３に戻ってこれ以降の処理を繰返す。しかし、ステップ３７で「ＹＥＳ」と判定したときには、燃料タンク２２へのガス充填量が目標とする充填量（圧力）に達したと判断できるので、次のステップ３８で制御弁（流量調整弁８および遮断弁９）を閉弁する。そして、ステップ３９〜４１の処理を、前記第１の実施の形態におけるステップ２６〜２８と同様に行い、燃料タンク２２への水素ガスの充填作業を終了させる。
【００６６】
一方、前記ステップ３４で「ＮＯ」と判定したときには、ガス充填の途中で禁制区域２５内に人が侵入しているので、次のステップ４２でカウンタＣを、零（Ｃ＝０）に設定する。そして、次のステップ４３では、燃料タンク２２へのガス充填を緊急停止すべく、制御弁（流量調整弁８および遮断弁９）を閉弁する。次のステップ４４では、充填作業を緊急停止したことを報知すべく警報を発し、充填所の係員に「直接対応」を指示して、図３に示す禁制区域２５および警告区域２６から人が退避するように指示させる。
【００６７】
また、前記ステップ３５で「ＮＯ」と判定したときには、ガス充填の途中で警告区域２６内に人が侵入しているので、次のステップ４５で表示部１９および／または音声合成装置等の報知手段により、図３に示す警告区域２６から人が退避すべきことを指示（報知）する。次のステップ４６では、カウンタＣを「１」だけ歩進（Ｃ←Ｃ＋１）させる。そして、ステップ４７では、カウンタＣの計数値が所定の計数値Ｃ１以上になっているか否かを判定する。この計数値Ｃ１は、警告区域２６内に人が侵入してから所定時間が経過したか否かを判定するための閾値である。ステップ４７で「ＮＯ」と判定する間は、前記ステップ３７に戻って、これ以降の処理を続ける。
【００６８】
しかし、ステップ４７で「ＹＥＳ」と判定したときには、カウンタＣの計数値が所定の計数値Ｃ１以上となり、警告区域２６内に人が所定時間にわたって侵入している場合であり、ガス充填を緊急停止させる必要がある。そこで、前述したようにステップ４２でカウンタＣを零（Ｃ＝０）とし、ステップ４３では制御弁（流量調整弁８および遮断弁９）を閉弁する。そして、ステップ４４では、燃料タンク２２へのガス充填を緊急停止した状態で警報を発し、充填所の係員に「直接対応」を指示して、図３に示す禁制区域２５および警告区域２６から人が退避するように指示させる。
【００６９】
かくして、このように構成される第２の実施の形態では、車両２１の燃料タンク２２（被充填タンク）へのガス充填が行われている間（例えば、充填ノズル６を燃料タンク２２の接続口２２Ａに接続し、当該接続部位をロックした後で、セルフ充填の利用者が充填準備完了ボタン２９をＯＮ操作し、かつ係員が開始ボタンとしての充填許可ボタン３０をＯＮ操作した後に）、監視カメラ２７等の検知センサにより所定エリア（禁制区域２５と警告区域２６）に人が侵入していることを検知した場合には、制御装置１８により異常と判定し、ガス充填を禁止する構成としている。
【００７０】
これにより、車両２１（燃料タンク２２）への充填中に、当該タンクに接続された充填ノズル６を中心とした所定エリア内へ人がいる場合に、異常と判定してガス充填を停止できるので、車両２１の接続口２２Ａに接続された充填ノズル６に誤って触れたり、充填ノズル６が誤って操作されたりするのを防止できる。
【００７１】
従って、第２の実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様に、車両２１へのガス充填時にガス充填所の所定エリア（禁制区域２５と警告区域２６）内に人が侵入していないか否かを監視することができ、万一に人が侵入したときにはガス充填を停止させることができる。このため、燃料ガス充填時の安全確保を図ることができ、ガス充填時の作業性を向上することができる。
【００７２】
特に、第２の実施の形態では、開始ボタン（充填許可ボタン３０）による充填許可信号を受信した後に、前記検知センサにより所定エリア内に人がいると検知した場合には、制御装置１８により異常と判定し、ガス充填を禁止することができる。一方、前記検知センサにより所定エリア内に人がいないことを検知した場合には、制御装置１８により正常と判定し、ガス充填を継続することができる。
【００７３】
更に、第２の実施の形態のステップ３４にて、制御装置１８が禁制区域に人が侵入していると判定した場合、又はステップ３５にて、制御装置１８が警告区域に人が侵入していると判定した場合において、その後、係員識別手段により、当該侵入者が係員であることが識別された場合には、充填を開始、継続させることが可能である。それにより、禁制区域又は警告区域内にいる者が係員であるので、安全な状態で充填作業を開始又は継続させることができる。
【００７４】
なお、前記各実施の形態では、所定エリアは被充填タンク（燃料タンク２２）に接続された、充填ノズル６の結合部（接続口２２Ａ）を中心としたが、これに限らず、充填ノズル６を含むようなエリアであればよく、車両２１を中心とした所定エリアでもよいし、充填ノズル６に近い充填ホース５の部位を中心としてもよいのは勿論である。
【００７５】
また、前記各実施の形態では、ガス供給ステーションまたは水素ステーションと呼ばれる設備（ガス充填所）に設置されるセルフ充填方式のガス充填装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明はセルフ充填方式に限るものではなく、例えば充填所の係員が専用でガス充填を行うフル充填方式のガス充填装置に適用してもよい。
【００７６】
また、前記各実施の形態では、車両２１の燃料タンク２２に高圧の水素ガスを充填する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車両以外のタンクや容器等に高圧の水素ガスを充填する際にも適用することができる。また、ガス充填装置１のディスペンサユニット２を、他の場所に水素ガスを給送するための管路の途中に設置してもよい。
【００７７】
さらに、前記各実施の形態では、ガス充填装置１を圧縮された水素ガスの充填に用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ブタン，プロパン等の高圧燃料ガス、または圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等の燃料ガスを被充填タンクに充填する場合にも適用することもできる。
【符号の説明】
【００７８】
１  ガス充填装置
２  ディスペンサユニット
３  ディスペンサ筐体
４  ガス供給管路
５  充填ホース
６  充填ノズル
８  流量調整弁（制御弁）
９  遮断弁（制御弁）
１３  流量計
１８  制御装置（制御手段）
２１  車両
２２  燃料タンク（被充填タンク）
２２Ａ  接続口
２３  ノズル掛け
２５  禁制区域（所定エリア）
２６  警告区域（所定エリア）
２７  監視カメラ（検知センサ）
２８  待機場所
２９  充填準備完了ボタン
３０  充填許可ボタン（開始ボタン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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