(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池の発電に伴って生成された水を排出する排水手段と、
後続の移動体の特定箇所の高さ、及び後続の移動体の種類の少なくとも一方を識別する後続識別手段と、
前記後続識別手段の識別結果に対応して、排水量を制限する排水制御手段と、
を備えることを特徴とする、燃料電池車両。
【請求項２】
前記後続識別手段は、後続の移動体の特定箇所の高さを推定し、
前記排出制御手段は、前記高さが低いほど、排水量を少なくする
ことを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池車両。
【請求項３】
前記特定箇所は、ルーフであることを特徴とする、請求項２に記載の燃料電池車両。
【請求項４】
前記特定箇所は、後続の移動体における運転者の視線の高さであることを特徴とする、請求項２に記載の燃料電池車両。
【請求項５】
前記後続識別手段は、後続の移動体の種類を推定し、
前記排出制御手段は、後続の移動体の種類に対応して、排水量を制限する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池車両。
【請求項６】
前記排出制御手段は、後続移動体の種類が二輪車である場合には、後続移動体の種類が屋根付きの四輪自動車である場合よりも排水量を少なくすることを特徴とする、請求項５に記載の燃料電池車両。
【請求項７】
前記排出制御手段は、後続移動体の種類がオープンカーである場合には、後続移動体の種類が屋根付きの四輪自動車である場合よりも排水量を少なくすることを特徴とする、請求項５または６に記載の燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池を搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は発電に伴って水を生成する。そのため、燃料電池を車両に搭載する場合には、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抑制する必要があり、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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車間や速度に基づいた判断では、後続車両との関係で排水の可否や許容される排水量が適切に判断できないおそれがあった。そのため、本来なら排水できるにもかかわらず排水を禁止してしまったり、逆に、禁止すべきであるのに排水をしてしまったりするおそれがあった。
【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、後続移動体との関係において、適切な排水制御を行うことができる燃料電池車両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、上記の目的を達成するため、燃料電池車両であって、
燃料電池と、
前記燃料電池の発電に伴って生成された水を排出する排水手段と、
後続の移動体の特定箇所の高さ、及び後続の移動体の種類の少なくとも一方を識別する後続識別手段と、
前記後続識別手段の識別結果に対応して、排水量を制限する排水制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記後続識別手段は、後続の移動体の特定箇所の高さを推定し、
前記排出制御手段は、前記高さが低いほど、排水量を少なくする
ことを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記特定箇所は、ルーフであることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第２の発明において、前記特定箇所は、後続の移動体における運転者の視線の高さであることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、
前記後続識別手段は、後続の移動体の種類を推定し、
前記排出制御手段は、後続の移動体の種類に対応して、排水量を制限する
ことを特徴とする。
【００１１】
また、第６の発明は、第５の発明において、前記排出制御手段は、後続移動体の種類が二輪車である場合には、後続移動体の種類が屋根付きの四輪自動車である場合よりも排水量を少なくすることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の発明は、第５または６の発明において、前記排出制御手段は、後続移動体の種類がオープンカーである場合には、後続移動体の種類が屋根付きの四輪自動車である場合よりも排水量を少なくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、後続の移動体の識別結果に対応して、適切に排水を行うことができる。
【００１４】
第２の発明によれば、後続車両の特定の部位の高さに対応して、車の特定部位が低い場合には排水を制限することで、適切な量の排水を行うことができる。
【００１５】
第３の発明によれば、車高を基にすることで、適切な量の排水を行うことができる。すなわち、車高が高い移動体であれば、水滴がかかるのが許容される範囲も対応して広いものと考えられ、これに対応した排水の制御が可能である。
【００１６】
第４の発明によれば、高さの基準を視線の高さとしているので、後続車両の運転者に水かかりを認知させることを抑制しつつ、排水を行うことができる。
【００１７】
第５の発明によれば、後続移動体の種類に対応した排水の制御を行うことができる。
【００１８】
第６の発明によれば、後続移動体が二輪車であった場合に、当該移動体への水の飛散を抑制できる。
【００１９】
第７の発明によれば、後続移動体がオープンカーであった場合に、適切に水滴の飛散を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は実施の形態１の燃料電池車両１０の構成を示す略図である。図１に示すように燃料電池車両１０は燃料電池１２を搭載している。燃料電池１２には排水流路１４が接続している。排水流路１４には貯水タンク１６と排水制御弁１８が備えられ、排水流路１４の端部は排水口２０となっている。貯水タンク１６は燃料電池１２で生成される水を一時的に貯蔵することができるタンクである。また、燃料電池１２は空気（酸素）と水素の供給を受けて発電を行い、発電に伴って水を生成する。
【００２１】
燃料電池１２で生成された水は図示しない気液分離器によって排気ガスから分離され、排水流路１４を通って、貯水タンク１６に貯蔵される。貯蔵された水は燃料電池１２に供給される空気を加湿するために用いられ、余剰分は排水口２０から外部へ放出される。貯水タンク１６を備えているので、排水を中断または抑制した場合に、生成される水を当該貯水タンク１６に蓄えることができる。そのため、排水を中断または抑制しても発電を継続することができる。なお、燃料電池１２や排水制御弁１８の動作はＥＣＵ２２によって制御される。
【００２２】
また、燃料電池車両１０は後続車監視モニタ２４をそなえる。監視モニタはカメラをそなえ、後続移動体の情報を取得する。具体的には、後続移動体との車間距離および後続車両の画像を取得する。
【００２３】
図２は、実施の形態１の燃料電池車両１０の適用例を示す図である。図２に示すように、燃料電池車両１０は、その後方の排水口２０から排水する。排水された水滴は走行風などによって巻き上げられ、排水口２０よりも高い位置まで飛ばされることがある。その後、水滴は、重力によって下方へ落下する。そのため、後続移動体がある場合、当該後続移動体に水滴が飛散することが問題となりうる。ただし、移動体は一般に雨天でも走行できるように設計されているので、移動体自体に水滴がかかることは許容されうるものである。しかしながら、フロントガラス、中でも運転者の視線の高さに相当する部分への水かかりは、後続移動体の運転者の認知するところとなるので、少ないほうが好ましい。換言すれば、視線の高さより低い部分への水がかかりは、ある程度許容される。ここで、視線の高さとは、後続移動体の運転者用座席に一般的な運転者が座った場合における、当該運転者の目の高さのことである。
【００２４】
視線の位置への水滴の飛散しやすさは、視線の高さ（ｈ）によって異なり、視線の高さが低いほどその位置に水滴が飛散しやすい。
【００２５】
図３は、所定の車間距離において車速と許容排水量（Ｄ）とを対応付けたマップの一例であり、後述する本実施の形態の制御に用いるものである。ここで許容排水量とは、後続移動体との関係で燃料電池車両１０が排水することができる水の量である。本実施の形態では、フロントガラスおよび屋根のある四輪の自動車を後続移動体として、許容排水量を求めている。図３では、曲線１が車間距離を狭くした場合のグラフであり、曲線４に向かうにつれて車間距離を広くしている。車間距離が広いほど許容排水量が多く、車間距離が狭いほど許容排水量が少なくなっている。これは車間距離が狭いほど排出された水滴が後続車両に届きやすいからである。また、速度が遅いほど許容排水量が多く、早いほど許容排水量が少なくなっている。これは、車速が早いほど走行風が強くなり、離れている後続車にも水滴が届きやすくなるからである。なお、このマップでは、後続移動体の視線高さは所定値としてある。このマップは事前の実験によって得ることができ、本実施の形態ではメモリに記憶してある。
【００２６】
図４は、後続車両の車高（ｈ）と補正係数（Ｅ）とを対応付けたマップである。前述のとおり、後続車両との関係では視線の位置に付着する水滴が特に問題となり、当該位置への付着のしやすさはその高さによって異なる。そこで図３に示した、許容排水量（Ｄ）を後続車両の車高によって補正する必要がある。ここで、補正係数（Ｅ）は当該補正に用いる係数であって、車高（ｈ）に依存する関数である。補正は次式（１）によって行う。
【００２７】
Ｄ（補正後）＝Ｄ（補正前）×Ｅ・・・（１）
図４に示すように、補正係数は車高が高いほど大きな値になっており、したがって補正された許容排水量も車高が高いほど大きい値となる。図４に示すマップも事前の実験により得ることができ、メモリに記憶してある。
【００２８】
［実施の形態１の処理］
図５は、実施の形態１の処理を示すフローチャートである。本実施の形態では図１に示す処理を所定の時間ごとに実行している。ＥＣＵ２２はまず自車の車速を取得する（Ｓ１０１）。次に後方の情報を取得する（Ｓ１０３）。具体的には、後続車両と自車との車間距離および後続車両の画像を取得する。ＥＣＵ２２は当該画像と、車両情報のデータベースとを参照して後続車の車種を割り出し、車種と視線高さとを対応付けたマップからその車種における視線高さ（ｈ）を取得する（Ｓ１０５）。車種を割り出して視線の高さを推定するので、視線高さを精度よく推定できる。次に、車間距離と車速とからマップ（図３を参照）を用いて許容排水量（Ｄ）を取得する（Ｓ１０７）。次いで、視線高さ（ｈ）からマップ（図４を参照）を用いて補正係数（Ｅ）を算出する（Ｓ１０９）。そして、補正係数（Ｅ）を用いて、式（１）によって許容排水量（Ｄ）を補正する（Ｓ１１１）。ＥＣＵ２２は、当該補正された許容排水量を排水量の上限として設定し、その範囲で排水ができるように排水制御弁１８の開度を指定して、排水を行う（Ｓ１１３）。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ステップＳ１０３、Ｓ１０５で後続識別手段を実現し、ステップＳ１０７、Ｓ１０９、Ｓ１１１、Ｓ１１３で排水制御手段を実現している。
【００３０】
［実施の形態１の効果］
本実施の形態によれば、後続移動体の外形特性の一つである視線の高さに基づいて排水量を制御するので、後続移動体運転者の視界内への水かかりを避けながら排水を行うことができる。すなわち、後続車両のうちでも特に水滴の付着を抑制すべき部分への水かかりを抑制しつつ、生成水を処理できる。
【００３１】
［実施の形態１の変形例］
ところで、実施の形態１においては、後続移動体の車種を特定して運転者の視線高さを取得したが、これに限らない。取得した画像から直接視線高さを推定しても良い。画像解析により後続移動体の運転者の顔を識別して視線高さを割り出しても良いし、車高（ルーフの高さ）やフロントガラスの高さから推定しても良い。車高やフロントガラスの高さは一般に運転者の視線の高さと対応しているので、視線高さの推定が可能である。フロントガラスの高さは、フロントガラスの中央部を基準としてもよいし、最上部や最下部を基準としてもよい。また、高さの基準として、視線高さではなく、車高やフロントガラスの高さを直接用いても良い。
【００３２】
また、後続移動体の情報の取得は、後続監視モニタすなわち撮像手段にて行ったがこれに限らず、後続車の形状の特性が分かれば足りる。例えば、マイクロ波を照射してその反射によって判断しても良いし、後続移動体との間で通信を行って車種や高さを特定しても良い。
【００３３】
また、実施の形態１においては、貯水タンク１６に貯蔵した水の排水量のみを制御したがこれに限らない。燃料電池車両１０においては、反応オフガスを外部に排出する排気口が備えられており、当該排気口からも水滴が排出されることがある。後続車両の視線の高さに対応して、当該水滴の排出量を制御しても良い。この場合に、排水を制限するときは、空気の供給を制限すればよい。空気の供給を制限すれば排気ガス量も減少し、排出される水の量も減少するからである。また、これと同時に発電を制限しても良い。発電を制限すれば、生成される水の量も減少するからである。なお、発電を制限する場合には、車両の動力を確保する観点から、バッテリなどの蓄電装置を搭載することが好ましい。
【００３４】
実施の形態２．
図６は実施の形態２の処理を示すフローチャートである。なお、実施の形態２の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、ＥＣＵ２２は、まず自車の車速を取得する（Ｓ２０１）。次に車速が所定値以上であるか判断する（Ｓ２０３）。車速が所定値より小さい場合には、制限をせずに排水を行う（Ｓ２１５）。これは、車速が所定値より小さければ、走行風も弱く、水滴はほとんど巻き上げられることがないからである。車速が所定値以上の場合には、後続移動体の情報を取得する（Ｓ２０５）。このとき取得する情報は、実施の形態１と同様に、後続移動体との車間距離および後続移動体の画像である。次に、ＥＣＵ２２は取得した車間距離が所定値以下であるかを判断する（Ｓ２０７）。車間距離が所定値より長い場合には、制限をせずに排水を行う（Ｓ２１５）。これは、水の飛散のおそれがある範囲に後続移動体が存在しないことを意味することから、制限の必要がないためである。
【００３５】
車間距離が所定値以下の場合には、ＥＣＵ２２は取得した後続移動体の画像を解析して、後続移動体の種類が二輪車であるか否かを判断する（Ｓ２０９）。判断は、取得した画像を解析して行う。すなわち、画像から特徴部分を抽出し、データベースを参照し、二輪車であるか否かを判断する。二輪車である場合には、ＥＣＵ２２は排水を禁止する（Ｓ２１３）。二輪車の場合、フロントガラスがないことも多いので、水滴の飛散をより一層抑制する必要がある。また、二輪車場合、運転者の身体も外部にさらされていることが多く、そのような運転者の身体にも水滴が飛散しないようにする必要がる。したがって、視線の高さよりも低い位置への水の飛散も抑制することが好ましい。そのため、二輪車の場合には排水を禁止する。
【００３６】
二輪車でない場合には、後続移動体の運転者の視線高さが所定値以下であるか判断する（Ｓ２１１）。視線高さの推定は、実施の形態１で述べたとおりである。後続移動体の視線高さが所定値以下である場合には、排水を禁止し（Ｓ２１３）、所定値より高い場合には排水制限を行わない（Ｓ２１５）。
【００３７】
なお、本実施の形態では、ステップＳ２０５、Ｓ２０９、Ｓ２１１で後続識別手段を実現し、Ｓ２１３、Ｓ２１５で排水制御手段を実現している。
【００３８】
［実施の形態２の効果］
後続移動体が二輪車である場合に排水を禁止するので、二輪車の運転者に対する不都合を回避することができる。また、車速が所定値より遅い場合、または、車間距離が所定値より広い場合に、排水の禁止を解除することとしているため、排水が可能である場合に適切に排水を行うことができる。
【００３９】
［実施の形態２の変形例１］
ところで、実施の形態２では、後続移動体の種類が二輪車であるかどうかを、データベースを参照して判断することとしたが、これに限らず、二輪車であることが推定できれば足りる。例えば、取得した画像から、後続移動体の全幅が所定値以下である場合に、二輪車であると推定してもよい。
【００４０】
［実施の形態２の変形例２］
実施の形態２では、後続移動体が二輪車である場合に排水を禁止することとしたが、これに限らず、後続移動体の種類に対応して、特別な排水制限が必要である場合に、当該種類にとって適切な排水制限を行えばよい。例えば、オープンカーの場合、屋根がないので運転者や車内への水かかりを抑制するために、後続移動体が屋根のある車両である場合よりも排水を少なくすることが好ましい。そこで、後続移動体がオープンカーである場合に排水を禁止しても良い。オープンカーか否かの判断は、取得した画像とデータベースとを参照して、後続移動体の車種を特定することで行うことができる。なお、車種を特定せずとも、オープンカーであることが特定できれば足りる。例えば、ルーフの有無を画像から直接判断してもよい。
【００４１】
また、排水の禁止ではなく排水量の抑制としても良い。その場合には、二輪車やオープンカーへの飛散に対応した許容排水量のマップを用意すればよい。なお、二輪車の場合、運転者の身体を濡らしてしまわないように、視線高さよりも低い位置への水かかりについても少ないほうが好ましい。そのため、後続移動体が二輪車であれば、オープンカーである場合よりも許容排水量を少なくすることが好ましい。
【００４２】
［実施の形態２の変形例３］
図７は実施の形態２の変形例２の処理を示すフローチャートである。本変形例は、実施の形態１の処理と実施の形態２の処理とを組み合わせたものであり、実施の形態２と同様の処理をする部分には同じ符号を付してある。本変形例では、ＥＣＵ２２は、まず実施の形態２と同様の処理を行い、Ｓ２１１で視線高さが所定値より高い場合に、実施の形態１と同様の処理を行う（Ｓ２２１、Ｓ２２３、Ｓ２２５、Ｓ２２７）。
【００４３】
本変形例によれば、後続車両のうちでも特に水滴の付着を抑制すべき部分への水の飛散を抑制しつつ、生成水を処理できる。また、二輪車の運転者に対する不都合を回避することができる。また、排水が可能である場合には、排水制限および排水の禁止を解除することとしているため、排水が可能である場合に適切に排水を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の適用例を示す図である。
【図３】実施の形態１の制御に用いるマップである。
【図４】実施の形態１の制御に用いるマップである。
【図５】実施の形態１の処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２の処理を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２の変形例３の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１０    燃料電池車両
１２    燃料電池
１４    排水流路
１６    貯水タンク
１８    排水制御弁
２０    排水口
２２    ＥＣＵ
２４    後続車監視モニタ
【図１】
0004967949.tif 000002
【図２】
0004967949.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004967949.tif 000005
【図５】
0004967949.tif 000006
【図６】
0004967949.tif 000007
【図７】
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