(57)【要約】【課題】燃料電池を内蔵する電子機器への燃料補給をパソコン等に接続することなく、スタンドアロンの状態で行えるようにすること。【解決手段】燃料電池とその燃料タンクとを有する電子機器２０に着脱自在に接続され、この電子機器２０の燃料タンクに燃料を補給する燃料補給装置１０は、上記電子機器２０に補給する燃料を保持する燃料タンク１５と、この燃料タンク１５から燃料を取得して発電を行う燃料電池１９１と、を有し、この燃料電池１９１によって発電された電力を使用して上記電子機器２０の燃料タンクへの燃料補給動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池とその燃料タンクとを有する電子機器に着脱自在に接続され、この電子機器の燃料タンクに燃料を補給する燃料補給装置であって、
前記電子機器に補給する燃料を保持する燃料タンクと、
この燃料タンクから燃料を取得して発電を行う燃料電池と、
を有し、
この燃料電池によって発電された電力を使用して前記電子機器の燃料タンクへの燃料補給動作を行うことを特徴とする燃料電池の燃料補給装置。
【請求項２】
充電可能な２次電池をさらに有し、
この２次電池と前記燃料電池の両方から得られる電力を使用して当該燃料補給装置の動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【請求項３】
少なくとも電源スイッチをオンした直後は前記２次電池からの電力のみを使用して当該燃料補給装置の動作を行うことを特徴とする請求項２に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【請求項４】
前記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を検出する残量検出手段を更に有し、
前記残量検出手段の検出結果に従って前記燃料補給動作を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の燃料電池の燃料補給装置。
【請求項５】
前記電子機器と当該燃料補給装置とが互いに接続された際に、前記電子機器との間で情報通信を行う通信手段をさらに有し、
前記残量検出手段は、前記電子機器から前記通信手段を介して通知される、前記電子機器の燃料残量測定結果と前記電子機器の燃料タンクの容量を特定できる情報とに基づいて、前記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を検出することを特徴とする請求項４に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【請求項６】
前記残量検出手段は、前記電子機器と当該燃料補給装置を接続した状態において前記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を測定する測定手段を有することを特徴とする請求項４に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【請求項７】
前記測定手段は、前記電子機器の燃料タンク部分に相当する外装に設けられた透明窓を通して視認される前記燃料タンク内の燃料の残量を測定する光学センサを有することを特徴とする請求項６に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【請求項８】
前記電子機器の燃料タンクヘの前記燃料補給動作が完了した後においても前記電子機器と当該燃料補給装置とが接続されたままの状態である場合には、前記残量検出手段によって前記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を所定のタイミングで継続的に検出し、この検出した残量が所定の量より少なくなった場合には自動的に前記電子機器の燃料タンクヘの燃料補給動作を行うことを特徴とする請求項４に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタノール等の燃料によって発電する燃料電池を電源として持つ電子機器に対して燃料を補給する燃料電池の燃料補給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やＰＤＡ、デジタルカメラ等の携帯用電子機器は、主に、リチウムイオン電池等の充電可能な２次電池が電源として用いられてきている。近年、これらの電子機器の高機能化・多機能化・高速化や長時間駆動の要求に伴い、小型燃料電池が新たな電源として期待されており、一部では試作・試用も始まっている。
【０００３】
燃料電池は、従来の２次電池とは異なり充電作業が不要で、燃料を補充または燃料カートリッジを交換するだけで瞬時に機器を長時間稼動させることが可能な状態にすることができる。
【０００４】
このような燃料電池に対して燃料を補給する燃料補給装置としては、例えば、特許文献１には、クレードル内部に補給用燃料を貯蔵しておき、燃料タンクを内蔵した電子機器をクレードルに載置した際に燃料を補給するというものが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２９６１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示の燃料補給装置では、クレードルは外部のパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略記する）に接続されており、クレードルの動作に必要な電源はそのパソコンから供給されるように構成されている。そのため、クレードルは常にパソコンの近くに設置する必要があり、使用者に制限を与えてしまう。特に、ＰＤＡやデジタルカメラ等の電子機器が無線ＬＡＮ経由でパソコンとの通信を行う場合には、燃料補給装置に電源を供給するのみの目的でケーブル接続をすることが煩わしくなる。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、燃料電池を内蔵する電子機器への燃料補給をパソコン等に接続することなく、スタンドアロンの状態で行える燃料電池の燃料補給装置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】
【０００７】
本発明の燃料電池の燃料補給装置の一態様は、
燃料電池とその燃料タンクとを有する電子機器に着脱自在に接続され、この電子機器の燃料タンクに燃料を補給する燃料補給装置であって、
前記電子機器に補給する燃料を保持する燃料タンクと、
この燃料タンクから燃料を取得して発電を行う燃料電池と、
を有し、
この燃料電池によって発電された電力を使用して前記電子機器の燃料タンクへの燃料補給動作を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、燃料電池によって発電した電力を使用して電子機器の燃料タンクへの燃料補給動作を行うので、電子機器への燃料補給を、パソコン等に接続することなく、スタンドアロンの状態で行うことが可能な燃料電池の燃料補給装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池の燃料補給装置１０の構成を示す図である。
【００１１】
この燃料補給装置１０は、デジタルカメラやＰＤＡ等の携帯用電子機器２０が載置されるクレードルの形態を持ち、電子機器２０が載置されたときに接続用コネクタ１１及び燃料補給口１２によってその電子機器２０と接続される構造となっている。ここで、接続用コネクタ１１は、この燃料補給装置１０と上記電子機器２０との間の情報通信を行うためのものであり、燃料補給口１２は、上記電子機器２０に燃料を補給するためのものである。
【００１２】
この燃料補給装置１０は、コントローラ１３、表示部１４、燃料タンク１５、燃料ポンプ１６、燃料検出センサ１７、無線通信ユニット１８、及び電源ユニット１９を備えている。
【００１３】
ここで、コントローラ１３は、当該燃料補給装置１０全体の動作を制御するものである。表示部１４は、当該燃料補給装置１０の状態を表示するＬＣＤ等のディスプレイである。燃料タンク１５は、上記電子機器２０が備える燃料タンク（図示せず）に補給する燃料を貯蔵するものであり、燃料ポンプ１６は、この燃料タンク１５に貯蔵された燃料を上記燃料補給口１２から上記電子機器２０に補給するためのポンプである。燃料検出センサ１７は、燃料タンク１５の燃料の残量を検出する。なお、燃料タンク１５への燃料の補給は、図示しない燃料注入口から注入することによって実行される。無線通信ユニット１８は、パソコン３０との間で情報通信をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮにより無線で行うためのものである。
【００１４】
電源ユニット１９は、燃料電池１９１と２次電池１９２とから構成されている。ここで、燃料電池１９１は、当該燃料補給装置１０が燃料を補給する上記電子機器２０に搭載された燃料電池（図示せず）と同じ燃料によって発電動作を行うもので、該燃料補給装置１０の各ユニットが必要とする電力を供給する。２次電池１９２は、該燃料補給装置１０の起動時に上記燃料電池１９１が起動する前に該燃料補給装置１０の各ユニットに電力を供給し、また該燃料補給装置１０のピーク負荷時に電力をアシストするリチウムイオン電池等である。また、該燃料補給装置１０の電源ユニット１９が燃料切れまたは電池切れを起こした非常時に使用するための外部ＡＣアダプタ４０を接続して利用することも可能となっている。
【００１５】
また、特に図示はしていないが、ユーザによって操作されるキーボードやスイッチ等の入力手段を備えている。更に、振動や衝撃、予期しない外部からの操作等によって電子機器２０が当該燃料補給装置１０から外れて、燃料が上記電子機器２０の燃料タンク或いは該燃料補給装置１０の燃料補給口１２から漏れるのを防ぐために、機械式及び／または電子式のロック機構を設けている。
【００１６】
なお、図１において、細線矢印は信号の流れを、白抜き太線矢印は電源供給の流れを、斜線のハッチングを付した太線矢印は燃料の流れを、それぞれ示している。
【００１７】
以下、図２Ａ及び図２Ｂに示す一連のフローチャートを用いて、本実施形態に係る燃料補給装置１０の動作を説明する。
【００１８】
まず、図示しないメイン電源スイッチがユーザによってオンされると（ステップＳ１１）、電源ユニット１９の出力として２次電池１９２の出力が該燃料補給装置１０内部の各ユニットに供給され、同時に燃料電池１９１が起動される（ステップＳ１２）。燃料電池１９１の起動にはその特性上、数分〜十数分の時間が必要であるので、起動するまでは２次電池１９２の出力が供給される。該燃料補給装置１０の起動直後であっても、迅速に燃料の補給動作を行うことを想定すると、２次電池１９２はそれのみで燃料補給装置１０が必要とする電力を供給できることが望ましい。ただし、長時間稼動は必要ないので、容量は小さなものでよい。
【００１９】
なお、フローチャートには特に図示はしていないが、燃料電池１９１の出力が予め定められたレベルになったならば、電源ユニット１９の出力は２次電池１９２から燃料電池１９１の出力に切り換えられる。２次電池１９２はそれまでの起動動作で充電が必要な状態となっているので、次回の起動に備えて燃料電池１９１によって充電状態となる。燃料電池１９１には、該燃料補給装置１０が電子機器２０に燃料を供給する燃料タンク１５からの燃料が燃料ポンプ１６によって供給され、その燃料によって発電が行われる。なお、電源ユニット１９には外部からＡＣアダプタ４０も接続可能な構成となっており、該燃料補給装置１０に電源を供給することが可能である。内部の２次電池１９２が空になってしまった場合等の非常時に電源を供給すると共に２次電池１９２を充電することが可能である。
【００２０】
上記ステップＳ１２での燃料電池１９１の起動後、該燃料補給装置１０の全動作を制御するコントローラ１３が起動されて、該燃料補給装置１０内部の各ユニットの初期設定が行なわれる（ステップＳ１３）。その後、コントローラ１３は、初期チェック動作として、燃料タンク１５の燃料の量のチェックや（ステップＳ１４）、２次電池１９２の残り容量のチェックを行う（ステップＳ１５）。
【００２１】
ここで、燃料タンク１５の燃料の量のチェックにおいては、まず、燃料検出センサ１７の出力を読み取る。なお、本実施形態に係る燃料補給装置１０は、複数の種類の電子機器２０に対して燃料補給を行うことが可能に構成されている。この段階では、どのような電子機器２０が載置（セット）されるか知ることはできないので、本燃料補給装置１０が想定する複数種類の電子機器２０の燃料タンクの容量に基づいて予め燃料チェックのための閾値が決められている。而して、上記読み取った燃料検出センサ１７の出力とその閾値とを比較することで、燃料が十分であるか否かを判別する。
【００２２】
このステップＳ１４において燃料が十分でないと判別された場合、つまり、燃料タンク１５の燃料の量が、電子機器２０の燃料タンクの容量よりも少なく、電子機器２０の燃料タンクが空の場合にはその燃料タンクを満杯にする（以下、燃料タンクを満杯にすることを「満タンにする」と称する）まで燃料を補給できない可能性がある。そのような場合には、例えば『補給装置の燃料が残り少ないため、満タンにできない可能性があります。続けますか？（Ｙｅｓ／Ｎｏ）』という表示を表示部１４によって行い、ユーザに選択させる（ステップＳ１６）。そして、ユーザが図示しない入力手段によりＹｅｓかＮｏかを入力するまで待ち（ステップＳ１７）、Ｙｅｓの入力が行われた場合には後述するステップＳ２２にジャンプする。Ｎｏの入力が行われた場合には、『燃料を補給してください』という表示を表示部１４に行った後（ステップＳ１８）、該燃料補給装置１０の動作を終了する。
【００２３】
一方、上記ステップＳ１４において燃料が十分であると判別された場合には、２次電池１９２の残り容量が十分か、つまり、燃料電池１９１が起動するまでの間、その２次電池１９２だけで該燃料補給装置１０が動作可能な分だけ容量があるか、をチェックする（ステップＳ１５）。２次電池１９２は通常のリチウムイオン２次電池等で構成されるので、出力電圧によって残り容量を検出することが可能である。このステップＳ１５において残り容量が十分でないと判別した場合には、例えば『しばらくお待ち下さい』の表示を表示部１４に行う（ステップＳ１９）。そして、燃料電池１９１の出力が一定値となったか否かをチェックすることで燃料電池１９１が起動したか否かを判別し（ステップＳ２０）、燃料電池１９１が起動したならば、２次電池１９２を充電すると同時に該燃料補給装置１０も起動する（ステップＳ２１）。燃料補給装置１０がアイドル状態の時に常に燃料電池１９１によって２次電池１９２が充電される構成することにより、２次電池１９２を燃料補給装置１０の初期動作が十分可能な状態に保つことができる。
【００２４】
上記ステップＳ１５において２次電池１９２の残り容量が十分であると判別された場合、上記ステップＳ１７においてユーザによってＹｅｓの入力が行われたと判別した場合、或いは上記ステップＳ２１で該燃料補給装置１０の起動を行ったならば、次に、電子機器２０が該燃料補給装置１０に載置（セット）されるのを待つ（ステップＳ２２）。
【００２５】
そして、電子機器２０がセットされたならば、図示しないロック機構をオンにして電子機器２０をロックする（ステップＳ２３）。こうしてロックがなされたならば、接続用コネクタ１１を介して電子機器２０から該燃料補給装置１０に対して燃料補給要求と電子機器自身の型式情報が送信されるので、それらを受信する（ステップＳ２４）。本実施形態に係る燃料補給装置１０は、上述したように、複数の種類の電子機器２０に対して燃料補給を行うことが可能に構成されており、セットされた電子機器２０によって燃料タンク容量が異なることがある。そこで、上記型式情報によって、コントローラ１３はセットされた電子機器２０の燃料タンク容量を、該コントローラ１３内に設けてある型式と燃料タンク容量との対応テーブルのデータベースから入手する（ステップＳ２５）。このデータベースには、電子機器２０の型式データに対応する燃料タンク容量を示すデータが一対一に格納されているので、燃料タンク容量を知ることができる。このデータベースは、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性書き換え可能メモリに記憶させるようにすれば、以降の電子機器２０の追加に対しても対応可能である。
【００２６】
次に、燃料補給装置１０のコントローラ１３は、接続用コネクタ１１を介して、電子機器２０の燃料タンク内に残っている燃料の量を入手する（ステップＳ２６）。電子機器２０は自身の持つ燃料電池で駆動されるため、燃料の残り量を知っておくことは極めて重要である。少なくとも燃料がなくなったことを知らせる表示機能は必須であり、できれば残り量を測定し、あとどの程度駆動できるかを表示できるようにするとユーザにとって至便である。通常、電子機器２０はこのような残り量検出機能を備えている。電子機器２０は、燃料補給装置１０（のコントローラ１３）からの予め定められたコマンドを受信することによって所望の動作を行うように構成しておく。例えば、燃料補給装置１０からのコマンドが“０１”の時には電子機器２０の動作モードをスリープモードに設定する、コマンドが“０２”の時は電子機器２０の動作モードを通常モードに設定する、コマンドが“１０”の時には燃料タンクの燃料の残り量を返す、等のように設定しておく。このように構成しておけば、燃料補給装置１０のコントローラ１３は、電子機器２０に対してコマンド“１０”を送ればその時の燃料の残り量を知ることができる。
【００２７】
先にステップＳ２５で得た電子機器２０のタンク容量からステップＳ２６で得た電子機器２０の燃料タンク内の燃料の残り量の値を差し引くことにより、燃料補給装置１０のコントローラ１３は補給すべき燃料の量を得る（ステップＳ２７）。この時、燃料補給装置１０の燃料タンク１５内の燃料の量が補給すべき燃料の量より少ない場合があり得る。何故ならば、上記ステップＳ１４で燃料タンク１５の燃料の量をチェックしているが、その時点で燃料の量が少ない場合があり得、ユーザがその場合でも燃料補給を望む場合もあるし、上記ステップＳ１４の時点では十分であっても燃料補給装置１０自身がこの燃料タンク１５の燃料を使用して動作するために燃料が減っている可能性もある。従って、必ずしも電子機器２０の燃料タンクは満タンにできない可能性がある。そのような場合でも本燃料補給装置１０は、燃料補給装置１０の燃料タンク１５に存在する燃料を電子機器２０に補給する動作を継続する。
【００２８】
即ち、燃料補給装置１０内のコントローラ１３は、燃料ポンプ１６を作動させて燃料タンク１５から補給すべき燃料の量を吸い出し、燃料補給口１２を介して電子機器２０の燃料タンクに燃料を補給し、表示部１４に例えば『燃料補給中です。』の表示を行う（ステップＳ２８）。
【００２９】
もし、燃料タンク１５内に十分な燃料がない場合は電子機器２０の燃料タンクが満タンになる前に燃料タンク１５が空になり、このステップＳ２８は終了する。ここで、ステップＳ２８で燃料を補給している間にコントローラ１３は電子機器２０に燃料タンクの残り容量を返すコマンド“１０”や電子機器のステータスを返す別のコマンドを随時送るように構成すれば、燃料補給中の経過、即ち燃料補給が全体の何％進捗しているか、また電子機器２０が異常な状態になっていないか等の情報を知ることができる。この機能により、コントローラ１３は随時電子機器２０の状態を含めて燃料補給の状態を把握することができ、万一、何らかのエラーによって電子機器２０が上記ステップＳ２６で送信した燃料残量データが間違っていた場合でも、燃料あふれ等の不具合を未然に防止することができる。この途中経過は、燃料補給装置１０の表示部１４に表示してもよいし、電子機器２０に送信して電子機器２０が持っている表示部（図示せず）に表示するようにしてもよい。あるいは、該燃料補給装置１０に無線通信ユニット１８を介して接続されている外部のパソコン３０に送信して、そのパソコン３０上に表示してもよい。また、燃料補給の途中経過の表示を電子機器２０が保有する表示部のみを使用して行ない、燃料補給装置１０側には緊急時のエラー情報のみを表示（ＬＥＤ等を使用）するようにすれば、燃料補給装置１０の表示部１４を小さくするか、簡略化することができ、全体のコストを下げることができる。このように燃料補給中の状態を電子機器２０・燃料補給装置１０それぞれでモニタする構成にすることにより、燃料補給中に何らかの不具合が発生した場合でも、電子機器２０・燃料補給装置１０双方でそれぞれ適切な対処を行うことができるので、不具合による影響を最小限に抑えることができる。
【００３０】
燃料補給装置１０のコントローラ１３は、上記ステップＳ２８の後に、電子機器２０に燃料タンクの残量を返すコマンド“１０”を送り、電子機器２０の燃料タンク内の燃料の量を受信し（ステップＳ２９）、電子機器２０の燃料タンクが満タンになっているかをチェックする（ステップＳ３０）。ここで、電子機器２０の燃料タンクが満タンになっている場合には、燃料補給装置１０の表示部１４に例えば『満タンになりました』の表示を行う（ステップＳ３１）。これに対して、電子機器２０の燃料タンクが満タンになっていない場合には、燃料補給装置１０の燃料タンク１５の燃料の量をチェックする（ステップＳ３２）。その結果、空でない場合には（ステップＳ３３）、上記ステップＳ２７に戻って再度不足分の燃料を補給する。また、燃料補給装置１０の燃料タンク１５が空の場合には（ステップＳ３３）、表示部１４に例えば『燃料補給装置の燃料が空です。満タンになっていませんが、燃料補給は終了します』のメッセージを表示する（ステップＳ３４）。
【００３１】
上記ステップＳ３１又はステップＳ３４で表示部１４にメッセージを表示したならば、燃料の補給が終了したので、上記ステップＳ２３で行った電子機器２０のロック機構（図示せず）を解除して、燃料補給装置１０の表示部１４に例えば『燃料補給が終了しました。電子機器を取り外せます。』のメッセージ表示を行い、最後に電子機器２０に燃料補給完了のステータスを送信して（ステップＳ３５）、終了する。電子機器２０では、燃料補給が完了したことを受けて電源を落とす、またはスリープモードに入る、等の動作を行う。
【００３２】
本実施形態では電子機器２０の燃料タンクを満タンにする動作を説明したが、燃料補給装置１０と電子機器２０間のコマンドを適切に設定することにより、指定された量、例えば１０ｍｌの燃料を補給するように構成することも可能である。また、本実施形態では１台の電子機器２０の燃料を補給する燃料補給装置を説明したが、燃料ポンプ１６と燃料補給口１２及び接続用コネクタ１１を並列に複数個設置することにより、複数台の電子機器２０に燃料補給できるように構成することも可能である。
【００３３】
以上のように、本第１実施形態によれば、燃料電池を内蔵する電子機器２０への燃料補給をパソコン等に接続することなく、スタンドアロンの状態で行うことが可能となる。
【００３４】
また、燃料補給中に電子機器２０で発生する可能性のある予期しない不具合に対して迅速に対応することができ、燃料漏れ等の不具合を防止することができる。
【００３５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００３６】
上記第１実施形態では、燃料補給終了後、電子機器２０はユーザが再び携帯して使用するまで、燃料補給装置１０上に放置される。しかし、ＰＤＡやデジタルカメラ等の携帯用電子機器の場合、燃料補給装置１０上に置いたままで電源を入れ、例えば外部のパソコン３０との間の通信を行い、データ交換を行うことが頻繁に行われる。例えば電子機器２０がデジタルカメラ等の画像データをパソコン３０との間で交換する機器である場合には、データ通信容量が大きくなるため電子機器２０の電源がオンされている時間が長くなり、電子機器２０内の燃料が減って燃料タンクが満タンではなくなる可能性がある。また、電子機器の電源をオフしたとしても、スリープ動作を行う場合には、少量ながら電力は消費されるので、長時間放置されると同様に燃料が減ってしまう。ユーザは燃料補給装置１０に載置させてある機器は燃料は満タンと考えることが多いため、このような状況はあまり好ましいものではない。そこで、本実施形態では、上記のような状況を防ぐことが可能な燃料補給装置を提供する。
【００３７】
本第２実施形態に係る燃料補給装置１０の構成は、図１に示した上記第１実施形態のそれと同様であるので、その説明は省略する。
【００３８】
以下、図３Ａ及び図３Ｂに示す一連のフローチャートを用いて、本第２実施形態に係る燃料補給装置１０の動作を説明する。なお、ステップＳ１１乃至ステップＳ３５の動作は、上記第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００３９】
本実施形態では、燃料補給が完了した後に電子機器２０の電源がオンになっており、電力が消費されていると仮定し、燃料の残り量が９０％以上であればユーザは満タンであると認識するものとする。
【００４０】
即ち、上記ステップＳ３５で電子機器２０のロックを解除した後、電子機器２０が該燃料補給装置１０から取り外されたかをチェックする（ステップＳ３６）。取り外されていれば終了する。
【００４１】
これに対して、電子機器２０が該燃料補給装置１０から取り外されていない場合には（ステップＳ３６）、タイマを起動し、５分間経過するのを待つ（ステップＳ３７）。そして、５分間経過したならば、電子機器２０にコマンド“１０”を送信することにより、再度、電子機器２０の燃料タンクの残り量を得る（ステップＳ３８）。次に、その残り量が満タン時の量の９０％以下であるか否かをチェックする（ステップＳ３９）。９０％以上の場合には上記ステップＳ３６にジャンプし、再度電子機器２０が取り外されたか否かをチェックした後、５分間待って燃料の残り量をチェックすることを繰り返す。
【００４２】
而して、電子機器２０の燃料タンクの残り量が満タン時の９０％未満に低下した場合には（ステップＳ３９）、燃料補給装置１０の表示部１４に例えば『再度燃料を補給します。電子機器を取り外さないで下さい。』というメッセージ表示を行った後（ステップＳ４０）、上記ステップＳ２３にジャンプして不足分の燃料を補給する。
【００４３】
なお、本第２実施形態では５分間毎に電子機器２０の燃料タンクの量をチェックするようにしているが、これに限定されるものではなく、例えば１０分でも１５分でもよい。また、電子機器２０の負荷が一定の場合、燃料の減る速度が予めわかっていれば、残り量が９０％未満になるまでの時間はある程度推定できる。例えば、電子機器２０の燃料タンク容量が１０ｍｌで、燃料の減る速度が平均０．２ｍｌ／時間である場合には、燃料が全体の９０％の９ｍｌになるまでには５時間（１ｍｌ÷０．２ｍｌ／時間＝５時間）かかることが推定できる。その推定時刻より若干前の時刻に燃料残量のチェックを行うようにすればより効率的である。
【００４４】
また、電子機器２０が自身の燃料タンクの燃料の量を定期的にチェックして、その残り量が満タン時の９０％未満になった場合に燃料補給装置１０に対して燃料補給要求を出すことにより、使用された燃料を補充するようにしてもよい。
【００４５】
以上のように、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加えて、電子機器２０が燃料補給完了後に長時間放置され、その間に燃料が消費されても、ユーザが次に使用する際には電子機器２０の燃料タンクはほぼ満タンに近い量に保持することが可能となるという効果を奏することができる。
【００４６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００４７】
上記第１実施形態では、燃料補給装置１０は電子機器２０が測定して保有している残り燃料量を、接続用コネクタ１１を介して通信手段により入手し、その情報に基づいて補給する燃料の量を決めている。しかし、電子機器２０においては携帯できる大きさである必要があるため、装置そのものの大きさをできるだけ小さくしなければならず、残り燃料量の測定には大きなスペースを割けないことから、測定値にはそれほどの精度が得られない。そこで、本第３実施形態では、電子機器２０の燃料タンクの残り量を直接またより精度よく測定し、もって燃料補給量の精度を向上させた燃料補給装置を提供する。
【００４８】
図４を用いて本第３実施形態に係る燃料補給装置１０の構成を説明する。なお、第１実施形態で使用したものと同じ機能のものは同じ参照番号を使用している。
【００４９】
図４（Ａ）は電子機器２０の裏面を示す図で、参照番号２１は電子機器２０の燃料タンク、参照番号２２は燃料補給口、参照番号２３は燃料量表示窓をそれぞれ示している。また、図４（Ｂ）は燃料補給装置１０に電子機器２０が置かれた状態を示す側面図で、参照番号２４は電子機器２０の燃料タンク２１内に入っている燃料、参照番号５０は燃料補給装置１０に設けた燃料検出センサをそれぞれ示している。図４（Ｃ）は燃料検出センサ５０で燃料タンク２１内の燃料２４の残量を測定する原理を示す図で、参照番号２５は電子機器２０の燃料タンク２１内に配されたミラー部を示している。また、参照番号５１はＬＥＤ、参照番号５２は集光レンズ、参照番号５３は結像レンズ、参照番号５４はディテクタをそれぞれ示している。
【００５０】
即ち、電子機器２０は、図４（Ａ）に示すように、その裏面に燃料タンク２１内部の一部が燃料量表示窓２３を通して目視によって観察できるように構成されている。この場合、燃料量表示窓２３は、電子機器２０が燃料補給装置１０に載置された状態で鉛直方向に延びるように形成されている。この燃料量表示窓２３は、燃料タンク２１の一部及びそれに対応する該電子機器２０の外装の一部を、アクリルやガラス等の透明材料で構成する。
【００５１】
図４（Ｂ）に電子機器２０を燃料補給装置１０に装着した場合の側面図を示す。上記燃料量表示窓２３は、燃料補給装置１０に設置された燃料検出センサ５０に対面する形となる。
【００５２】
図４（Ｃ）は、燃料タンク２１内の燃料の量を測定する原理を示す図で、燃料タンク２１を鉛直方向上側から見た図である。燃料検出センサ５０のＬＥＤ５１で発光した光が集光レンズ５２によって集光されて、上記燃料量表示窓２３を通して燃料タンク２１に照射される。燃料タンク２１の内側で上記燃料量表示窓２３に対面する部分のミラー部２５は、銀やニッケル等の反射率の高い金属でメッキされており、燃料タンク２１内に燃料２４が存在しない場合にはほぼすべての光が反射して結像レンズ５３を通ってディテクタ５４で検出されるので、ディテクタ５４の出力は高レベルとなる。一方、燃料タンク２１内に燃料２４が存在する場合には、ＬＥＤ５１を出た光が燃料２４を透過する際に屈折するため、燃料タンク２１には燃料２４が存在しない場合とは異なる角度で入射し、ミラー部２５で反射した後も同様に異なる角度で出射するため、ディテクタ５４に到達する光の強度は小さいものとなり、結果としてディテクタ５４の出力は低レベルとなる。
【００５３】
このような原理に基づいて、燃料タンク２１内の任意の位置において、そこに燃料２４が存在するか否かを検出することができる。
【００５４】
そこで、このような燃料検出センサ５０を電子機器２０の上下方向（図４（Ｃ）の場合は紙面に鉛直方向）に複数個並べて設置することにより、高精度で燃料タンク２１内の燃料２４の残り量を測定することができる。ＬＥＤ５１、レンズ５２，５３、ディテクタ５４は、アレイ状に構成すればスペース的により効率的である。このようなセンサアレイの構成を図５に、その出力を図６に示す。
【００５５】
即ち、上記で説明した燃料検出センサ５０と同じものを８個（燃料検出センサ５０−１，５０−２，…，５０−８）並列に並べたもので、その出力がそれぞれ、ＰＤ１，ＰＤ２，…，ＰＤ８として燃料補給装置１０内に構成したＡ／Ｄコンバータ５５に入力される。このＡ／Ｄコンバータ５５の出力は、コントローラ１３に入力される。
【００５６】
図６は上記ＰＤ１からＰＤ８の出力をグラフにしたものである。図５では燃料検出センサ５０−４の付近まで燃料２４があるので、センサ出力ＰＤ１乃至ＰＤ３は高レベル（Ｈ）、センサ出力ＰＤ５乃至ＰＤ８は低レベル（Ｌ）、センサ出力ＰＤ４は高レベルと低レベルの中間レベルとなる。この各センサ出力により、コントローラ１３は燃料２４が燃料タンク２１の３／８と４／８の間にあることを知ることができる。なお、上記例では燃料タンク２１を８分割するようにしたが、それに限定されるものではない。
【００５７】
このような本第３実施形態に係る燃料補給装置１０の動作において、前述した第１実施形態で説明した動作と異なる点は以下のとおりである。
【００５８】
まず、上記第１実施形態では、ステップＳ２６及びステップＳ２９でコントローラ１３から電子機器２０に燃料の残量を返すコマンド“１０”を送り、そのレスポンスとして電子機器２０から燃料の残り量を知るようにしている。これに対して、本第３実施形態のような燃料検出センサ５０のセンサアレイを使用する場合には、上記ステップＳ２６の動作が、電子機器２０へのコマンド送信から各燃料検出センサ５０のＬＥＤ５１を駆動してディテクタ５４の出力をＡ／Ｄコンバータ５５を介して取り込んで、その出力分布に基づいて燃料の量を求めるという動作に変更となる。
【００５９】
また、上記第１実施形態では、燃料補給中（ステップＳ２８）においても同様にコマンド“１０”を送って電子機器２０の燃料の残量を返すように要求しているが、ここも上記と同様の動作となる。
【００６０】
上記以外の動作は同じである。
【００６１】
以上のように、本第３実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加えて、電子機器２０に補給すべき正確な量の燃料を検出して補給することができ、電子機器２０の燃料タンク２１を燃料２４で満タン状態にすることができるという効果を奏する。
【００６２】
なお、本第３実施形態においても、上記第２実施形態と同様に、電子機器２０の燃料タンク２１ヘの燃料補給動作が完了した後においても電子機器２０と当該燃料補給装置１０とが接続されたままの状態である場合には、上記電子機器２０の燃料タンク２１内の燃料２４の残量を所定のタイミングで継続的に検出し、この検出した燃料２４の残量が所定の量より少なくなった場合には自動的に上記電子機器２０の燃料タンク２１ヘの燃料補給動作を行うようにしても良いことは勿論である。
【００６３】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００６４】
（付記）
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。
【００６５】
（１）  燃料電池とその燃料タンクとを有する電子機器に着脱自在に接続され、この電子機器の燃料タンクに燃料を補給する燃料補給装置であって、
上記電子機器に補給する燃料を保持する燃料タンクと、
この燃料タンクから燃料を取得して発電を行う燃料電池と、
を有し、
この燃料電池によって発電された電力を使用して上記電子機器の燃料タンクへの燃料補給動作を行うことを特徴とする燃料電池の燃料補給装置。
【００６６】
（対応する実施形態）
この（１）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、電子機器２０が上記電子機器に、燃料補給装置１０が上記燃料補給装置に、燃料タンク１５が上記燃料タンクに、燃料電池１９１が上記燃料電池に、それぞれ対応する。
【００６７】
（作用効果）
この（１）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、該燃料補給装置が内蔵する燃料電池を使用するので、電子機器への燃料補給を、パソコン等に接続することなく、スタンドアロンの状態で行うことが可能となる。
【００６８】
（２）  充電可能な２次電池をさらに有し、
この２次電池と上記燃料電池の両方から得られる電力を使用して当該燃料補給装置の動作を行うことを特徴とする（１）に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【００６９】
（対応する実施形態）
この（２）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。それらの実施形態において、２次電池１９２が上記２次電池に対応する。
【００７０】
（作用効果）
この（２）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、燃料電池が十分な電力を供給できない場合にも２次電池を使用して燃料補給動作を行うことが可能となる。
【００７１】
（３）  少なくとも電源スイッチをオンした直後は上記２次電池からの電力のみを使用して当該燃料補給装置の動作を行うことを特徴とする（２）に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【００７２】
（対応する実施形態）
この（３）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。
【００７３】
（作用効果）
この（３）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、燃料補給装置の起動直後であっても、迅速に燃料の補給動作を行うことが可能となる。
【００７４】
（４）  上記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を検出する残量検出手段を更に有し、
上記残量検出手段の検出結果に従って上記燃料補給動作を行うことを特徴とする（１）乃至（３）の何れかに記載の燃料電池の燃料補給装置。
【００７５】
（対応する実施形態）
この（４）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第１乃至第３実施形態が対応する。第１及び第２実施形態においては接続用コネクタ１１を介したコントローラ１３と電子機器２０との通信、第３実施形態においてはコントローラ１３、燃料検出センサ５０及びＡ／Ｄコンバータ５５が、上記残量検出手段に対応する。
【００７６】
（作用効果）
この（４）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、燃料補給中に電子機器で発生する可能性のある予期しない不具合に対して迅速に対応することができ、燃料漏れ等の不具合を防止することができる。
【００７７】
（５）  上記電子機器と当該燃料補給装置とが互いに接続された際に、上記電子機器との間で情報通信を行う通信手段をさらに有し、
上記残量検出手段は、上記電子機器から上記通信手段を介して通知される、上記電子機器の燃料残量測定結果と上記電子機器の燃料タンクの容量を特定できる情報とに基づいて、上記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を検出することを特徴とする（４）に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【００７８】
（対応する実施形態）
この（５）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第１及び第２実施形態が対応する。それらの実施形態において、接続用コネクタ１１を介したコントローラ１３と電子機器２０との通信が上記通信手段に対応する。
【００７９】
（作用効果）
この（５）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、電子機器から通信で与えられる燃料残量測定結果を利用するので、特別な検出装置を備える必要がなく、よって安価に提供できる。
【００８０】
（６）  上記残量検出手段は、上記電子機器と当該燃料補給装置を接続した状態において上記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を測定する測定手段を有することを特徴とする（４）に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【００８１】
（対応する実施形態）
この（６）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第３実施形態が対応する。その実施形態において、コントローラ１３、燃料検出センサ５０及びＡ／Ｄコンバータ５５が上記測定手段に対応する。
【００８２】
（作用効果）
この（６）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、接続された電子機器に補給すべき正確な量の燃料を検出して補給することができ、電子機器の燃料タンクを燃料で満タン状態にすることができる。
【００８３】
（７）  上記測定手段は、上記電子機器の燃料タンク部分に相当する外装に設けられた透明窓を通して視認される上記燃料タンク内の燃料の残量を測定する光学センサを有することを特徴とする（６）に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【００８４】
（対応する実施形態）
この（７）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第３実施形態が対応する。その実施形態において、燃料タンク２１が上記燃料タンクに、燃料量表示窓２３が上記透明窓に、燃料検出センサ５０が上記光学センサに、それぞれ対応する。
【００８５】
（作用効果）
この（７）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、電子機器外部から光学的に燃料の量を検出できる。
【００８６】
（８）  上記電子機器の燃料タンクヘの上記燃料補給動作が完了した後においても上記電子機器と当該燃料補給装置とが接続されたままの状態である場合には、上記残量検出手段によって上記電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を所定のタイミングで継続的に検出し、この検出した残量が所定の量より少なくなった場合には自動的に上記電子機器の燃料タンクヘの燃料補給動作を行うことを特徴とする（４）に記載の燃料電池の燃料補給装置。
【００８７】
（対応する実施形態）
この（８）に記載の燃料電池の燃料補給装置に関する実施形態は、第２実施形態が対応する。
【００８８】
（作用効果）
この（８）に記載の燃料電池の燃料補給装置によれば、電子機器が燃料補給完了後に長時間放置され、その間に燃料が消費されても、ユーザが次に使用する際には電子機器の燃料タンクはほぼ満タンに近い量に保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料電池の燃料補給装置の構成を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１実施形態に係る燃料補給装置の動作を説明するための一連のフローチャートの前半部分を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第１実施形態に係る燃料補給装置の動作を説明するための一連のフローチャートの後半部分を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る燃料補給装置の動作を説明するための一連のフローチャートの前半部分を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第２実施形態に係る燃料補給装置の動作を説明するための一連のフローチャートの後半部分を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、本発明の第３実施形態に係る燃料電池の燃料補給装置によって燃料が補給される電子機器の裏面を示す図であり、図４（Ｂ）は、燃料補給装置に電子機器が置かれた状態を示す側面図であり、図４（Ｃ）は、燃料検出センサで電子機器の燃料タンク内の燃料の残量を測定する原理を説明するための図である。
【図５】図５は、第３実施形態に係る燃料補給装置に電子機器が置かれた状態でのセンサアレイの配置を説明するための図である。
【図６】図６は、電子機器の燃料タンク内の燃料が図５に示す状態のときのセンサアレイの各センサ出力の分布を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０…燃料補給装置、  １１…接続用コネクタ、  １２…燃料補給口、  １３…コントローラ、  １４…表示部、  １５…燃料タンク、  １６…燃料ポンプ、  １７…燃料検出センサ、  １８…無線通信ユニット、  １９…電源ユニット、  ２０…電子機器、  ２１…燃料タンク、  ２２…燃料補給口、  ２３…燃料量表示窓、  ２４…燃料、  ２５…ミラー部、  ３０…パソコン、  ４０…ＡＣアダプタ、  ５０…燃料検出センサ、  ５１…ＬＥＤ、  ５２…集光レンズ、  ５３…結像レンズ、  ５４…ディテクタ、  ５５…Ａ／Ｄコンバータ、  １９１…燃料電池、  １９２…２次電池。
【図１】
2007305471.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2007305471.tif 000007
【図４】
2007305471.tif 000008
【図５】
2007305471.tif 000009
【図６】
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