(57)【要約】【課題】発電に伴って水を生成する燃料電池システムまたは燃料電池システムを搭載した移動体の排水の状況を示すデータの取得方法を提供することを目的とする。【解決手段】燃料電池を搭載した移動体または当該移動体を模擬した移動体からの排水により水が飛散した物体の表面を撮像し、当該撮像した画像に加増処理を施し、二値化処理をする。これによって、客観的に水かかりの程度を示すデータを取得することができる。データは例えば、周囲の物体に付着した水滴の数や付着している面積に付いての数値データである。このようにして得たデータは、燃料電池システム等の排水の評価または排水系の適合に用いることができる。特に、排水が問題となりやすい、燃料電池を搭載した移動体の評価・適合に好適に用いることができる。【選択図】図３
2010015889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電に伴って水を生成する燃料電池システムの排水に関するデータの作成方法であって、
評価対象である燃料電池システム、または、該燃料電池システムからの水の飛散を模擬した排水を行うことができる模擬システム、からなる排水体に排水を実行させる第１のステップと、
前記排水体の周囲に位置する物体への被水度合いを示す状況データを、前記排水体から排水された水の飛散状況から作成する第２のステップと、
を含む、前記状況データの作成方法。
【請求項２】
前記飛散状況は、前記排水体周辺の物体表面における水の付着状況である、請求項１に記載の状況データ取得方法。
【請求項３】
前記排水体は、燃料電池システムを搭載した第１の移動体であり、
前記第１のステップは前記第１の移動体に排水を行わせ、かつ、前記第１の移動体に第２の移動体を追従して走行させるステップであり、
前記水の付着状況は、前記第２の移動体の表面における水の付着状況である、
請求項２に記載の状況データの作成方法。
【請求項４】
前記第２のステップは、
前記物体表面を撮像するステップと、
該撮像した画像を、少なくとも、水滴が付着している部分と水滴が付着していない部分との二つに分類するステップと、
前記分類した結果に基づいて、状況データを作成するステップと、
を含む、請求項２または３に記載の状況データの作成方法。
【請求項５】
前記状況データを、撮像時の条件と対応付けて、記憶手段に記憶するステップを含む、請求項４に記載の状況データの作成方法。
【請求項６】
前記状況データは、所定の範囲内に付着した水滴の個数と、該範囲内における水の付着面積と、該範囲内における水が付着している部分の割合と、のうち少なくとも一つである、請求項２〜５のいずれか１項に記載の状況データの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池システムの設計等に用いることのできる、燃料電池システムからの排水のデータを作成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は発電に伴って水を生成するため、生成水の処理をする必要がある。生成水を外部に放出する場合には、周囲の物体に水がかかることによる不都合を防止する必要があり、従来種々の提案がなされている。例えば下記特許文献１には、燃料電池を搭載した車両の速度や後続車との車間に応じて排水量を制御する燃料電池車両が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５３８５３号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５６１６号公報
【特許文献３】特開２００６−１４１１５４号公報
【特許文献４】特開２００１−１４１８３８号公報
【特許文献５】特開２００５−１９５５６６号公報
【特許文献６】特開２００６−３０８３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記燃料電池車両は、完成車において後続移動体への水かかりを抑制するために一定の効果があると考えられる。しかしながら、周囲の物体にどのように水滴が飛散するかについての評価は何ら提案されていなかった。そのため、周囲への水かかりの状況が、燃料電池システムや、これを搭載した移動体の設計に適切に反映されていなかった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、燃料電池システムからの水の飛散を評価または適合する場合などにおいて有効に利用することができるデータの作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、発電に伴って水を生成する燃料電池システムの排水に関するデータの作成方法であって、
評価対象である燃料電池システム、または、該燃料電池システムからの水の飛散を模擬した排水を行うことができる模擬システム、からなる排水体に排水を実行させる第１のステップと、
前記排水体の周囲に位置する物体への被水度合いを示す状況データを、前記排水体から排水された水の飛散状況から作成する第２のステップと、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、
前記飛散状況は、前記排水体周辺の物体表面における水の付着状況である、ことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、
前記排水体は、燃料電池システムを搭載した第１の移動体であり、
前記第１のステップは前記第１の移動体に排水を行わせ、かつ、前記第１の移動体に第２の移動体を追従して走行させるステップであり、
前記水の付着状況は、前記第２の移動体の表面における水の付着状況である、
ことを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、第２または第３の発明において、
前記第２のステップは、
前記物体表面を撮像するステップと、
該撮像した画像を、少なくとも、水滴が付着している部分と水滴が付着していない部分との二つに分類するステップと、
前記分類した結果に基づいて、状況データを作成するステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、第４の発明において、
前記状況データを、撮像時の条件と対応付けて、記憶手段に記憶するステップを含むことを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、第２〜第５のいずれかの発明において、
前記状況データは、所定の範囲内に付着した水滴の個数と、該範囲内における水の付着面積と、該範囲内における水が付着している部分の割合と、のうち少なくとも一つであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、燃料電池システムの周囲の物体への被水度合いを示すデータを取得することができる。このデータは、当該燃料電池システムの排水の評価やシステムの排水系の適合に用いることができる。例えば、別途、許容される水かかりの量を設定しておき、これを燃料電池システムが満たしているかといったことを評価したり、排水系を変更しながら許容される水かかりの量となるように燃料電池システムの排水系を設計したりすることができる。
【００１３】
第２の発明によれば、周囲の物体の表面を観察することで、より精度よく評価や適合を行うことができるデータを取得できる。
【００１４】
第３の発明によれば、燃料電池移動体が走行している場合に、特に後続車両への被水度合いを示す状況データを取得することができる。移動体に燃料電池システムを搭載する場合、水は移動体の進行方向後ろ側へ飛散しやすいため、特に移動体の後を移動する物体への水かかりが設計上重要である。本発明で取得したデータによれば、これら特に重要となる後続移動体への水かかりのデータを取得することができ、燃料電池を搭載した移動体の排水系の評価や適合に好適に用いることができる。
【００１５】
第４の発明によれば、撮像した画像を水が付着している部分と、付着していない部分とに分類することで、簡便に状況データを作成することができる。分類は、例えば、撮像した画像に画像処理を施すことによって行うことができる。
【００１６】
第５の発明によれば、実験時の条件に対応した状況データを取得することができ、種々の条件下における燃料電池移動体の評価に用いることができる。
【００１７】
第６の発明によれば、状況データは、水滴の個数、水が付着している部分の面積、水が付着している部分の割合、の内のいずれか一以上であるので、水かかりの程度が客観的な数値として把握できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本実施例で評価対象となる燃料電池車両の略図である。燃料電池車両１０は、燃料電池１２を床下に搭載している。燃料電池車両１０は、燃料電池１２で発電を行い、その電力でモーターを駆動して走行する。燃料電池１２は、反応ガスとして水素と空気の供給を受けて発電し、発電に伴って水を生成する。燃料電池１２はオフガス流路１４を介して排気口１６に接続しており、生成水の一部は、反応オフガスと共に車両後部の排気口１６から排出される。走行中に排出された水は、走行風などによって巻き上げられて、周囲に飛散することがある。したがって、車両の設計は、排出された水が周囲に与える影響をも考慮して行う必要がある。
【００２０】
図２は、本実施形態におけるデータの取得方法を説明するための略図である。図２に示すように、本実施形態では、評価対象となる前車１０（請求の範囲に記載の第１の移動体に対応）と、当該前車の後方を走行する後車２０（請求の範囲に記載の第２の移動体に対応）と、を用いて評価を行う。後車２０はその表面に前車から排出された水滴を付着させることで前車の評価に用いられる移動体（以下、被水移動体と言うことがある）であり、本実施の形態では、前車を評価するために、後車２０を前車に追従走行させている。前車１０は上述した燃料電池車両１０であり、後車２０は前車１０の後方を所定の車間を略一定に維持して前車１０に追従走行している。また、後車２０はデジタルビデオカメラ２２を搭載している。当該カメラ２２は後車２０のフロントガラスの全体を撮像している。撮像した画像によって、燃料電池車両からの水の飛散状況を判別する。すなわち、本実施の形態では、水の飛散状況を後車２０のフロントガラスへの水の付着状況から判断する。また、後車２０は記憶手段としてメモリ２４を備え、撮像した画像を記憶する。
【００２１】
図３は、本実施例におけるデータ取得のフローチャートである。まず、前車１０を走行させる速度と、前車１０と後車２０の車間距離とを設定する（Ｓ１０１）。速度および車間距離は評価の目的に合わせて設定すればよい。例えば、時速３０キロメートルで車間距離２０メートル、時速１００キロメートルで車間距離１００メートル、など市街地や高速道路などで実際に想定される速度および車間距離またはそれよりもやや狭い車間距離などを設定する。次に、設定した速度および車間距離を維持して、走行試験を行う（Ｓ１０２）。上述のとおり、前車１０は発電に伴って水を生成し、これを排出しながら走行する。そのため、排出された水の一部が後車２０のフロントガラスに付着すると考えられる。この状態で、フロントガラスをデジタルビデオカメラで撮像する（Ｓ１０３）。次に、撮像した画像に画像処理をする（Ｓ１０４）。画像処理は、画像処理装置によって行う。すなわち、画像処理装置の演算手段は、前記撮像した画像を取得し、これに画像処理を施す。当該画像処理により、画像を水滴が付着している部分と、水滴が付着していない部分とに分類する。本実施例では、画像の内、水滴が付着している部分に白色を、水滴が付着していない部分に黒色をそれぞれ前記演算手段が割り当てて、二値化することで、前述の分類を行う。そして前記演算手段は、当該二値化した画像から状況データを算出し（Ｓ１０５）、実験時の条件と対応付けて画像処理装置の記憶手段に記憶する。本実施例において、状況データとは、具体的には、フロントガラスに付着した水滴の数、および、フロントガラスに占める水が付着している部分の割合（以下、被水率という）、である。
【００２２】
図４は、画像を二値化するステップを具体的に説明するための図である。図４（ａ）はフロントガラスを撮像した画像である。図に示すとおり、フロントガラスには複数の水滴２６が付着している。図４（ｂ）は、図４（ａ）の水滴２６が付着している部分に白を、水滴が付着していない部分に黒を割り当てて、二値化したものである。本実施例では、これをフロントガラスの傾きを考慮して補正している。図４（ｃ）は、当該補正を行った後の画像を示す図である。図３のステップＳ１０５は、図４（ｃ）に示した画像において、白い部分の数を累算して水滴の個数を求め、白が割り当てられている画素数を画像の総画素数で除算することで被水率を求めている。
【００２３】
ここで、本実施の形態で得られたデータによる燃料電池車両１０の評価例について説明する。本実施の形態では、得られたデータと、予め別途の実験などで定めた閾値とを比較することで、燃料電池車両１０を評価する。すなわち、水滴の個数と被水率についてそれぞれ予め閾値を設定しておき、水滴の個数・被水率ともに閾値を下回った場合に、設計上好ましいと判断する。
【００２４】
ここで、閾値を導出する実験の一例について説明する。実験は、燃料電池車両の排水による水滴の付着を模擬した物（以下、被付着物という）を用いて行う。まず、当該被付着物を作成する。本実施の形態では、図２に記載の後車２０と同じ実験車両を停止させ、そのフロントガラスに水を付着させて被付着物を作る。すなわち、本実施の形態では、前述の被付着物は、燃料電池からの排水が付着した自動車のフロントガラスを模擬したもの（以下、模擬フロントガラスという）である。水の付着は、水滴を噴射することができる器具で行えばよいが、水滴の大きさや、水の量を調節できるものを用いるのが好ましい。
【００２５】
図５は、閾値を導出するためのフローチャートである。実験は、まず付着させる水滴の大きさの範囲、および水の量の範囲を設定する（Ｓ２０１）。当該水の量や水滴の粒の大きさは、評価すべき燃料電池車両の想定される排水量などを基準に設定する。以下の実験では、水の量や水滴の大きさを所定の割合で変更しながら、ここで定められた水の量および水滴の大きさの範囲内全体に渉ってデータを取得する。そのため、このとき水滴の大きさ等を変更する場合の変化量、すなわち実験で水滴の大きさ等を振るときの刻みの量についても決定しておく。
【００２６】
次に、前記範囲内における所定の水滴の大きさおよび水の量にて実験車両に水を付着させる（Ｓ２０２）。このとき付着させる水の量はステップＳ２０１で決定した範囲内の下限値に相当する量であり、水滴の大きさは同じくステップＳ２０１で決定した範囲内の下限値に相当する大きさである。このような水滴が付着した状態で、フロントガラスを介した前方の視認性に関して官能試験を行う（Ｓ２０３）。また、水の付着したフロントガラスをデジタルビデオカメラで撮像する（Ｓ２０４）。次いで、撮像した画像を二値化し（Ｓ２０５）、二値化した画像から水の付着の程度を示す被水データを取得する（Ｓ２０６）。本実施の形態において被水データは、水滴の個数および被水率である。なお、ステップＳ２０４およびＳ２０５は、図３のステップＳ１０３およびＳ１０４と同様の処理である。取得した水滴数および被水率は、ステップＳ２０３で取得した官能値と対応付けて、メモリなどの記憶手段に記憶する。すなわち、被水データを視認性と対応付ける。
【００２７】
次に、ステップＳ２０１で設定した範囲の実験が終了したか否かを判断する（Ｓ２０７）。終了していない場合は、水滴の大きさまたは水の量を変更して（Ｓ２０８）、再度実験を行う。すなわち、例えば、実験した水の量がステップＳ２０１で決定した水の量よりも少ないのであれば、ステップＳ２０１で決定した刻みの分だけ付着させる水の量を増加させて、再度水滴を付着させる。このようにして、再度実験を行い、水の量、水滴の大きさともに設定した範囲の上限に達したら終了したと判断する。終了している場合には、取得した水滴数と官能値との相関、および、取得した被水率と官能値との相関をそれぞれ求め（Ｓ２０９）、結果を記憶手段に記憶する。
【００２８】
図６（ａ）は水滴数と官能値との相関を示すグラフであり、図６（ｂ）は被水率と官能値との相関を示すグラフである。図６（ａ）、（ｂ）共に横軸のみ対数をとった片ログのグラフである。なお、本研究により、片ログのグラフとすることにより、水滴数または被水率と官能レベルとが直線でフィッティングできることがわかったため、片ログのグラフとしている。このグラフにおいて、設計上許容される官能レベルを指定し、それに対応する水滴数および被水率が燃料電池車両１０の評価に用いる閾値となる。具体的には、水滴数に関してはαが閾値となり、被水率に関してはβが閾値となる。このように、閾値を予め設定することによって、状況データを取得する実験の差異に官能試験を行うことを要しない。
【００２９】
すなわち、本実施の形態においては、図３ステップＳ１０５で得られた水滴数がα以下であり、かつ、被水率がβ以下である場合に、評価対象である燃料電池車両は排水に関して設計上好ましいと判断されることとなる。
【００３０】
［実施の形態１の効果］
本実施の形態によれば、後続車両への水かかりをもとに、燃料電池車両の評価をすることができる。したがって、後続車両への水かかりを適切なレベルにまで抑制した燃料電池車両の設計に利用できる。また、画像を二値化して、水滴数および被水率を求めているので、簡便に客観的なデータを取得することができる。また、後車を追従走行させているので、燃料電池の排水性能を後続車両の視界の観点から評価することができる。
【００３１】
［実施の形態１の変形例１］
実施の形態１においては、取得した状況データを別途の実験で導出した閾値と比較することで燃料電池車両の評価を行ったが、これに限らない。取得したデータは、客観的に水かかりの程度を示すものであるので、燃料電池車両の評価に際して種々の利用態様が考えられる。例えば、車両本体の構成が互いに異なる二以上の燃料電池車両について状況データを取得して、それらを比較してもよい。比較することによって、いずれの燃料電池車両が設計上好ましいかを評価することができる。例えば、排気口の傾斜角度が異なる二台の燃料電池車両を用意し、そのそれぞれについて、水滴数および被水率を取得し、値が小さい燃料電池車両が好ましい排気口角度であると評価することができる。なお、燃料電池車両そのものは一台のみ用い、状況データを取得した後に、車両本体の構成を変更して再度状況データを取得することとしても良い。
【００３２】
［実施の形態１の変形例２］
実施の形態１においては、飛散状況を判断するために、被水移動体として車両（後車２０）を用い、後車２０のフロントガラスをデジタルビデオカメラによって撮像したが、これに限らない。例えば、後続車両のフロントガラスへの水の飛散を評価する場合には、少なくともフロントガラス部分またはそれを模擬した被水移動体を追従させればよい。その際、例えば、前車１０がワイヤーなどによって当該被水移動体を牽引するなどして追従させても良い。また、実施の形態１においては、後車２０のフロントガラスの全体を撮像したが、一部を撮像しても良い。その場合は、後車２０のドライバーの視線の位置を中心に撮像するのが好ましい。視線の位置は、後車２０の運転席のヘッドレストの位置としてもよい。
【００３３】
また、実施の形態１においては、水の飛散状況を観察するために、移動体の表面を撮像したが、観察される物体表面は移動体に限らない。すなわち、燃料電池移動体の周囲にある物体であって、その表面への水かかりを判別できるものであれば足りる。例えば、後車を走行させること無く、燃料電池車両が走行したコースの側壁、ガードレール、街路樹などを撮像しても良い。その場合は、閾値として、水かかりの量の許容量と対応した値を定めておくことが好ましい。また、水の飛散状況は、物体の表面における水の付着状況ではなく、空中における水の飛散状況であっても良い。例えば、排気口周辺の空間を撮像し、画像解析をすることによって飛散状況を判断しても良い。
【００３４】
［実施の形態１の変形例３］
実施の形態１においては、評価をしたい燃料電池車両そのものを前車として走行させたが、これに限らない。評価をしたい燃料電池の排水を模擬した車両（以下、模擬被評価体という）であれば良い。例えば、評価したい燃料電池車両の排水量および排気口の形状、ガスの流量を模擬した、車両を用いても良い。すなわち、実施の形態１の前車は、評価される燃料電池車両そのもの、または、模擬被評価体（以下、これらを併せて評価用排水体という）であればよい。図７は、模擬被評価体の一例を示す図である。模擬被評価体３０は燃料電池を備えていないが、燃料電池を備える車両と同等の排水を行うことができる。模擬被評価体３０は、エアコンプレッサ３２を備える。エアコンプレッサ３２から送り出された空気は、オフガス流路３４を通って、排気口３６から排出される。オフガス流路上には加水手段３８があり、排出される空気に水分を付加することができる。このような模擬被評価体３０において、エアコンプレッサ３２によって空気の流量を調整し、また、加水手段３８によって付加する水分量を調整することで、評価をすべき燃料電池車両の排水を模擬することができる。
【００３５】
［実施の形態１の変形例４］
実施の形態１においては、排水による水滴の付着を模擬した被付着物を作る際に、車両のフロントガラスに水を付着させることとしたが、これに限らない。被付着物を、模擬フロントガラスとするのであれば、当該模擬フロントガラスを介した視認性を考慮して許容される水滴数および被水率が求まれるものであれば足りる。例えば、状況データを取得する実験で後車として用いる車両のフロントガラス部分のみを模擬したもの、例えばガラス板などに水を付着させても良い。被水データは当該ガラス板を撮像して二値化することで取得し、官能値は当該ガラス板を通した視認性から判断すればよい。
【００３６】
また、実施の形態１の変形例３に記載したような模擬被評価体からの排水によって車両に水滴を付着さることで、排水による水滴の付着を模擬した被付着物を作っても良い。例えば、模擬被評価体を走行させ、その後方を車両に走行させることで、当該車両表面に水滴が付着し、被付着物を得ることができる。
【００３７】
［実施の形態１の変形例５］
実施の形態１においては、閾値を求めるために、排水による水滴の付着を模擬した被付着物を作ることとしたが、水かかりの量を示す被水データと官能値を対応させることができれば足り、これに限らない。例えば、実際に燃料電池移動体の排水によって水滴が付着したものを用いても良い。そのために、例えば、状況データを取得する実験の際に官能試験を併せて行ってもよい。これにより、当該実験条件下における官能値を取得できる。当該官能値を状況データと対応付けて記憶手段に記憶することで、図５のステップＳ２０２〜Ｓ２０６に相当する処理を行うことができる。状況データを取得する実験を、条件を変更しながら複数回行うことにより、被水データと官能レベルとの相関を取ったグラフ（図６を参照）を作成することができる。
【００３８】
［実施の形態１の変形例６］
実施の形態１においては、水滴数および被水率を求めるために取得した画像を二値化したが、当該データが求められれば足りる。例えば、水滴数は取得した画像から直接数を数えても良い。また、取得する状況データは、評価用排水体からの排水による周囲の物体への水かかりの程度を客観的に示すデータであれば足りる。例えば、フロントガラスのうち水が付着している部分の面積、付着した水の量（重さ、体積など）でもよい。面積は、上記二値化した画像において白が割り当てられている画素数として求めることができ、水の量は付着した水を集めて重さなどを計ることで求めることができる。このような水かかりの程度を示すデータの少なくとも一つを状況データとすればよい。また、被水データについても、水かかりの程度を客観的に示すデータであれば足り、これと官能値とを対応付けることができればよい。したがって、状況データと同様、水が付着している部分の面積、付着した水の量などであってもよい。
【００３９】
［実施の形態１の変形例７］
実施の形態１においては、燃料電池車両の評価を行ったが、本実施の形態の方法は燃料電池を搭載した移動体であれば適用できるものである。例えば、燃料電池を搭載した列車を評価することもできる。
【００４０】
［実施の形態１の変形例８］
実施の形態１においては、燃料電池車両を評価する際に予め定めた速度と車間距離を維持して排水実験を行うこととしたがこれに限らない。評価をすべき運転状態に応じて適宜設定すればよい。例えば、燃料電池車両はその発電量などによって、排出口からの排水量および排気量が変動する。そのため、実験時の走行条件としては、周囲への水かかりが多くなると考えられる条件を選択して行うこととするのが好ましい。水かかりが多くなる条件において評価すれば、その評価のみで水かかりについての評価とすることもできるからである。そして、周囲への水かかりが多くなると考えられる条件としては、例えば、燃料電池への負荷が低負荷安定走行から高負荷への過渡時がある。これは、低速での安定走行からの加速といった走行条件のときなどに発生する。低負荷時には、排気量が減少するために、生成水が燃料電池内部に滞留し、高負荷時に排気が増加することで、滞留していた水が一気に排出されるからである。
そのため、例えば、前車後車共に低速で安定走行している状態から前車が加速しこれに後車が追従するといった条件や、前車後車ともに停止している状態から発進して加速するといった条件下でのデータを取得しても良い。なお、その他の条件での水かかりを評価したい場合には、当該条件において状況データを取得すればよい。
【００４１】
実施の形態２．
図８は、実施の形態２におけるデータの取得方法を説明するための図である。実施の形態１においては、評価対象となる燃料電池車両を走行させてデータを取得した。本実施の形態では、評価対象となる燃料電池車両を走行させること無く状況データの取得を行う。すなわち、本実施の形態では燃料電池車両４０を停止させた状態で、燃料電池にて発電を行う。燃料電池車両４０の後方にはガラス板４２が設置されている。ガラス板４２の後方には、ガラス板４２を撮像することができるデジタルビデオカメラ４４が設置されている。
【００４２】
燃料電池車両４０の燃料電池にて発電すると、排気口からオフガスと共に生成水が排出される。排出された水はガラス板４２に付着する。デジタルビデオカメラ４４は当該水の付着したガラス板４２を撮像する。撮像によって得られる画像は実施の形態１と同様に、二値化する。そして、二値化した画像から状況データ、具体的には、ガラス板４２に付着した水滴数および被水率を求める。
【００４３】
さらに、評価をする燃料電池車両を変更し、同様に状況データを取得する。本実施の形態では、取得した状況データを比較することで、燃料電池車両を評価する。具体的には、前述の水滴数または被水率が小さい車両のほうが、排水については優れていると評価する。
【００４４】
［実施の形態２の効果］
本実施の形態によれば、燃料電池車両４０を走行させること無く、燃料電池車両４０の評価に用いることができる状況データを取得することができる。したがって、実験のスペースを小さくすることができる。
【００４５】
［実施の形態２の変形例１］
実施の形態２においては、車両を停止させて実験を行ったが、車両をシャシーダイナモに乗せて実験を行っても良い。さらに風洞装置で走行風を再現しても良い。このようにすれば、車両を走行させること無く、走行時における状況データを取得することができる。
【００４６】
［実施の形態２の変形例２］
実施の形態２においては、燃料電池車両４０の後方にガラス板４２を設置したがこれに限らない。排水によって水滴が表面に飛散したことを確認できるものであればよい。例えば、不透明な壁であっても良い。また、車両の後方以外への飛散を評価する場合には、後方以外の部分に設置をしても良い。
【００４７】
［実施の形態２の変形例３］
実施の形態２においては、ガラス板４２をデジタルビデオカメラ４４で撮像したが、これに限らない。被水率などのデータを客観的に取得できるものであれば足りる。例えば、ガラス板の代わりに水の付着によって発熱する材料からなる壁を用い、当該壁をサーモグラフィで撮像してもよい。このようにすれば、水滴が付着した部分を温度の変化として捉え、数値化することができる。
【００４８】
［実施の形態２の変形例４］
実施の形態２においては、燃料電池車両を評価したがこれに限らない。例えば、家庭用燃料電池発電システムなど、定置型の燃料電池システムの排水の評価を行ってもよい。
【００４９】
実施の形態３．
図９は、実施の形態３において評価対象として使用される燃料電池車両５０の略図である。図９に示すように、燃料電池車両５０は燃料電池５２を備えている。燃料電池５２は、オフガス流路５４を介して排気口５６に接続している。オフガス流路５４上には気液分離器５８が備えられており、気液分離器５８は発電に伴って生成された水をオフガスから分離する。分離されたオフガスは前述の排気口５６から外部に排出され、生成水はバッファタンク６０に一時的に貯蔵される。バッファタンク６０は、排水口６４に接続しており、内部に貯蔵する生成水を当該排水口６４から車両外部に排出できる。バッファタンク６０と排水口６４の間には、排水制御弁６２が備えられており、排水制御弁６２は、排水口６４から排出される水の量を制御することができる。排出された水は走行風などによって周囲に飛散することが考えられる。
【００５０】
図１０は、本実施の形態におけるデータの取得方法を説明するための略図である。図１０に示すように、本実施の形態では上述した燃料電池車両５０を前車として、実験を行う。後車７０は前車の後方を前車５０に追従して走行している。なお、上述の燃料電池車両はバッファタンクと排水制御弁を備えているので、燃料電池の発電量に関わらず、排水量を制御することができる。本実施の形態では、排水条件、具体的には排水量を変化させながら実験を行う。
【００５１】
図１１は本実施の形態のフローチャートである。まず、実験を行う排水量の範囲を設定する（Ｓ３０１）。次に実験を行う排水量を指定する（Ｓ３０２）。ここでは、前記排水量の範囲の内、最も少ない排水量を指定する。次に、指定した排水量で排水を行いながら燃料電池車両を走行させる（Ｓ３０３）。その際、後車７０を所定の車間をおいて追従走行させる。このとき、後車７０には官能試験員が乗車しており、当該官能試験員は官能評価を行う（Ｓ３０４）。官能評価の結果は、その時の排水量と対応付けて記憶装置に記録しておく。次に、ステップＳ３０１で設定した排水量の範囲にわたって実験が終了したか否かを判断する（Ｓ３０５）。終了していない場合には、排水量の条件を変更して（Ｓ３０６）、再度実験を行う。終了している場合には、排水量と官能レベルの相関をとる（Ｓ３０７）。
【００５２】
本実施の形態によれば、ある車速・車間における、排水量と官能レベルとの相関が得られる。したがって、所定の官能レベルまでが許容されると設定すれば、前述の車間・車速において許容される最大排水量を算出することができる。上記の実験をさらに、車間および車速の条件を変更しながら行うことで、種々の走行条件下における最大許容排水量を求めることができる。図１２はそのようにして求めた最大許容排水量をグラフにしたものである。図中曲線１は車間距離が狭いときの許容排水量を示し、曲線４は車間距離が広い場合に対応した許容排水量を示す。
【００５３】
このようにして得たデータは、燃料電池車両の排水を制御するシステムの評価に用いることができる。すなわち、それぞれの条件下において上記最大許容排水量を超えない範囲で排出するように設定されているか否かによって、システムを評価することができる。このように、燃料電池車両自体は変更することなく、排水や走行の条件を変更して実験をすることもできる。
【００５４】
［実施の形態３の変形例１］
実施の形態３においては、前車に燃料電池車両を用いたがこれに限らない。排水量を制御できる車両であれば足りる。例えば、水のタンクと排水制御弁を備えたガソリン車などの車両であっても良い。また、燃料電池車両を用いる場合にもバッファタンクに外部から水を追加して実験を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態１の燃料電池車両を説明するための図である。
【図２】実施の形態１のデータ取得方法を説明するための図である。
【図３】実施の形態１のデータ取得のフローチャートである。
【図４】実施の形態１の画像処理を説明するための図である。
【図５】実施の形態１の閾値を導出するためのフローチャートである。
【図６】実施の形態１の閾値の導出方法を説明するための図である。
【図７】実施の形態１で用い得る模擬被評価体の一例を示す図である。
【図８】実施の形態２のデータ取得方法を説明するための図である。
【図９】実施の形態３の燃料電池車両を説明するための図である。
【図１０】実施の形態３のデータ取得方法を説明するための図である。
【図１１】実施の形態３のデータ取得のフローチャートである。
【図１２】実施の形態３から得られるデータの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０、４０、５０    燃料電池車両
１２、５２    燃料電池
１４、３４、５４    オフガス流路
１６、３６、５６    排気口
２０、７０    後車
２２、４４    カメラ
２４    記憶手段
２６    水滴
３０    模擬被評価体
３２    コンプレッサ
４２    ガラス板
５８    気液分離器
６０    バッファタンク
６２    排水制御弁
６４    排水口
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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