(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給油エリアに停車する自動車の燃料タンクの給油口の位置が手前側にあるか反対側にあるかを検知する位置センサと、給油データを設定するデータ入力装置と、給油制御手段により制御する給油機構を備える給油機とから構成される自動給油装置において、
前記給油機は、前記自動車の高さより十分に高く形成された支柱の上端部に一端部側が回動するよう連結され水平に回動したときその他端部側が前記自動車の上部に位置する長さに形成されるとともに該他端部に前記位置センサが取り付けられた第１のアーム、この第１のアームの他端部に一端部側が回動するよう連結されその他端部を斜め下方に回動したとき前記自動車の反対側の給油口に届く長さに形成された第２のアーム、及びこの第２のアームの他端部に回動するよう連結され前記給油機構に配管で接続された給油ノズルを設けたノズル機構を有するアーム機構と、該アーム機構を機構制御手段の制御のもとに駆動するアーム回動装置と、前記給油ノズルの給油口への挿入を検知する挿入センサとを備え、前記機構制御手段は前記位置センサが検知した給油口の位置信号に基づいて前記アーム回動装置を駆動してノズル機構を給油口に移動するとともに給油ノズルを給油口に挿入し、前記挿入センサが給油口への挿入を検知したとき前記給油制御手段が作動し設定された給油データに基づいて給油を開始するとともに給油を停止することを特徴とする自動給油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車の給油口を検知して燃料油を自動的に給油する自動給油装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、油種判断手段を設けて異油種の給油を防止した給油装置を、例えば、特開平６−１１５５９８号、特開平８−１６９４９８号等で提案している。また、満タン給油手段を設けて自動的に満タンまで給油する給油装置を、特開昭５８−４１０９５号、特開昭６３−１２５１９６号等で提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の技術は、それぞれ有効であるが、自動車の給油口へ給油ノズルを挿入することは人手にたよっているので、熟練を有する作業員が必要である。また、給油口は自動車の種類によりその位置が異なり、給油装置側の場合もあれば、その反対側の場合もある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、自動車の給油口の位置がどこであっても人手にたよらず給油することができ、給油作業員を不要とできる自動給油装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の自動給油装置は、給油エリアに停車する自動車の燃料タンクの給油口の位置が手前側にあるか反対側にあるかを検知する位置センサと、給油データを設定するデータ入力装置と、給油制御手段により制御する給油機構を備える給油機とから構成される自動給油装置において、前記給油機は、前記自動車の高さより十分に高く形成された支柱の上端部に一端部側が回動するよう連結され水平に回動したときその他端部側が前記自動車の上部に位置する長さに形成されるとともに該他端部に前記位置センサが取り付けられた第１のアーム、この第１のアームの他端部に一端部側が回動するよう連結されその他端部を斜め下方に回動したとき前記自動車の反対側の給油口に届く長さに形成された第２のアーム、及びこの第２のアームの他端部に回動するよう連結され前記給油機構に配管で接続された給油ノズルを設けたノズル機構を有するアーム機構と、該アーム機構を機構制御手段の制御のもとに駆動するアーム回動装置と、前記給油ノズルの給油口への挿入を検知する挿入センサとを備え、前記機構制御手段は前記位置センサが検知した給油口の位置信号に基づいて前記アーム回動装置を駆動してノズル機構を給油口に移動するとともに給油ノズルを給油口に挿入し、前記挿入センサが給油口への挿入を検知したとき前記給油制御手段が作動し設定された給油データに基づいて給油を開始するとともに給油を停止することを特徴とするものである。給油口を検知して給油ノズルを挿入しデータ入出力装置で設定した給油データに基づいて給油を開始し給油を停止することで、給油作業員を不要にできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１〜図９は本発明実施形態の自動給油装置を説明する図であり、図１は自動給油装置の正面図、図２は自動給油装置の平面図、図３はノズル機構の拡大断面図、図４は自動給油装置の給油状態を示す図、図５は自動給油装置の待機状態を示す図、図６は自動給油装置の収納状態を示す図、図７は自動給油装置の構成を説明するブロック図、図８は可搬式データ入力機の斜視図、図９は自動車の給油口部分の正面図である。
【０００９】
これらの図において、本実施形態の自動給油装置１０は、給油所の給油エリア１のアイランド２上にアーム移動式の給油機１１とデータ入出力装置４０とが設けられており、この給油エリア１に停車した自動車３の給油口の位置に応じて給油機１１の給油ノズルを自動的に移動して給油する装置である。
【００１０】
給油機１１は、アイランド２上のベースプレート１２の上部に立設された細長い支柱１３と、この支柱１３の上端部に一端部が回動するよう連結された第１のアーム１４と、この第１のアーム１４の他端部に一端部が回動するよう連結された第２のアーム１５と、この第２のアーム１５の他端部に回動するよう連結されたノズル機構１６とを備えている。この給油機１１は、ベースプレート１２に設けられた左右移動装置１７により、細長く形成されたアイランド２に設けられたレール１８に沿って左右に移動するようになっている。支柱１３は、自動車３の高さよりも十分に高く形成され、第１のアーム１４は、水平に回動したとき、その端部が給油エリア１に停車する自動車３の上部に位置する程度の長さに形成され、第２のアーム１５は、端部側を斜め下方に回動したとき自動車３の反対側の給油口に届く程度の長さに形成されている。また、支柱１３の頂部には、自動車の進入可否を青色または赤色で点灯して表示する進入可否ランプ３４が設けられ、第１のアーム１４の端部には、給油エリア１に停車する自動車３の給油位置がどちら側にあるかを検知する給油位置センサ３５が取り付けられている。さらに、給油エリア１に面したアイランド２側面の自動車３の進入口側には、進入センサ３６が設けられている。
【００１１】
アイランド２の下部の地下には、給油機構を構成するそれぞれレギュラーガソリン、ハイオクタンガソリン及び軽油の貯油タンクに接続された給油管１９ａ，１９ｂ，１９ｃが途中にポンプ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及び流量計２１ａ，２１ｂ，２１ｃを介装して配置され、それぞれにホース２２ａ，２２ｂ，２２ｃが接続され支柱１３内に導入されている。これらのホース２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、それぞれ支柱１３、第１のアーム１３、第２のアーム１４の内部に配置された配管３７を介してノズル機構１６の給油ノズル２３ａ，２３ｂ，２３ｃに接続されている。支柱１３、第１のアーム１４、第２のアーム１５の内部の配管３７は、連結部分における回動が可能なように、例えば、回転継手やホース等により連結されている。
【００１２】
ノズル機構１６は、図３に示すように、その本体２４が短いケース状に形成され、その本体２４の端部が第２のアーム１５の端部に回動するように連結され、他端部側は細長く突出され先端部が開口された吐出管２５に形成されている。この吐出管２５内には、給油ノズル２３ａ，２３ｂ，２３ｃが配置され、それぞれの給油ノズル２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、先端部側が吐出管２５の開口部に臨まされ、他端部側が伸縮自在な蛇腹管２６ａ，２６ｂ，２６ｃ及び開閉弁２７ａ，２７ｂ，２７ｃから配管３７を介してホース２２ａ，２２ｂ，２２ｃに接続されている。そして、吐出管２５の先端側には、挿入センサ３１とベーパ吸引口２８が設けられ、このベーパ吸引口２８は油種センサ２９を介して吸引ポンプ３０に接続されている。また、吐出管２５が形成された側の本体２４には、自動車３の給油口４を検知するための給油口センサ３２が設けられている。
【００１３】
データ入出力装置４０は、アイランド２の上部に立設されたスタンド４１の頂部にケース４２が設けられ、そのケース４２に表示器４３、報知器４４、及び信号線４５で接続された可搬式データ入力機４６が設けられている。この可搬式データ入力機４６は、図８に示すように、表示部４７、キーボード４８、設定釦４９、確認釦５０、及びカードリーダライタ５１が設けられている。このカードリーダライタ５１は、顧客のクレジットカード、銀行カード、給油カード、及びプリペードカード及びＩＣカード等を読み書きするものである。
【００１４】
また、給油機１１は、図７に示すように、例えば、満タン給油手段６１及び油種判別手段６２を有する給油制御手段６０を備え、それぞれポンプ２０、流量計２１、開閉弁２７、油種センサ２９、吸引ポンプ３０、及び挿入センサ３１に接続されている。さらに、給油機１１は、第１のアーム１４、第２のアーム１５、及びノズル機構１６をそれぞれ独立に回動するアーム回動装置３３が設けられている。そして、左右移動装置１７、アーム回動装置３３、給油口センサ３２、及び給油位置センサ３５は、機構制御手段６３に接続されている。また、データ入出力装置４０は、各部を制御するデータ制御手段６４を備えており、それぞれ進入センサ３６、進入可否ランプ３４、キーボード４８、表示器４３、カードリーダライタ５１、報知器４４、設定釦４９、確認釦５０、及び表示部４７に接続されている。そして、給油機１１とデータ入出力装置４０との間は、データが授受されるようになっている。
【００１５】
本実施形態の自動給油装置１０で給油される自動車３は、例えば、図９に示すように、給油口４の近傍にはその位置を発信する発信機５が設けられている。このような発信機５は、例えば、トランスポンダが好適に使用できる。
【００１６】
次に、自動給油装置１０の動作をフローチャートに基づいて説明する。図１０及び図１１は本発明実施形態の自動給油装置の動作を説明する図であり、図１０はデータ入出力装置の制御動作のフローチャート、図１１は給油機の制御動作のフローチャートである。
【００１７】
まず、給油する自動車３が給油エリア１にいない状態においては、進入可否ランプ３４が青色に点灯している。また、給油機１１は、例えば、図５に示すように、第１のアーム１４が水平位置に、第２のアーム１５が手前側に傾斜した位置に、ノズル機構１６が吐出管２５を給油エリア１側に向けた位置にある初期状態の待機位置になっている。給油する自動車３が給油エリア１に進入し、進入センサ３６が自動車３の進入を検知してオンすると（ＳＴ１）、データ制御手段６４は車検知信号を受信して進入可否ランプ３４を青色から赤色に点灯して（ＳＴ２）、他の自動車の進入を防止する。
【００１８】
次に、顧客がデータ入出力装置４０の可搬式入力機４６を手にとって、カードをカードリーダライタ５１に挿入すると（ＳＴ３）、データ入出力装置４０により給油データを入力して自動給油が可能な状態になる。油種、給油量等の給油データをキーボード４８で入力すると（ＳＴ４）、給油データは表示器４３及び表示部４７に表示され、確認釦５０を押し（ＳＴ５）、続いて設定釦４９を押すと給油データが設定され（ＳＴ６）、データ制御手段６４はその設定データを給油機１１へ送信する。
【００１９】
データ入出力装置４０のデータ制御手段６４から送信された給油データが、給油機１１の機構制御手段６３に入力したときには（ＳＴ１１）、まず、待機状態にある給油機１１の第１のアーム１４の端部に設けられた給油位置センサ３５、及びノズル機構１６に設けられた給油口センサ３２が給油口４の位置を検知し（ＳＴ１２）、機構制御手段６３がアーム回動装置３３及び左右移動装置１７を制御してノズル機構１６の吐出管２５の先端部を自動車３の給油口４に対峙する位置に移動する（ＳＴ１３）。さらに詳細には、まず、給油位置センサ３５は自動車３の給油口４が手前側にあるか反対側にあるかを検知する。次に、手前側に給油口４がある場合には、図５に示すような待機状態の位置において、発信機５から発信される位置に関する信号を給油口センサ３２が受信し、その検知信号に基づいて機構制御手段６３が左右移動装置１７を制御して給油機１１をレール１８に沿って左右に移動させ、かつアーム回動装置３３を制御して第１のアーム１５やノズル機構１６を回動させ、吐出管２５の先端部を給油口４に移動させる。また、反対側に給油口４がある場合には、まず、機構制御手段６３がアーム回動装置３３を制御して、第１のアーム１４、第２のアーム１５及びノズル機構１６を回動させ、自動車３の上部を越えてノズル機構１６を、図４の点線で示すような反対側給油の位置に移動させ、続いてその位置において、上記と同様に発信機５から発信される位置に関する信号を給油口センサ３２が受信し、その検知信号に基づいて機構制御手段６３が左右移動装置１７を制御して給油機１１をレール１８に沿って左右に移動させ、かつアーム回動装置３３を制御して第１のアーム１５やノズル機構１６を回動させ、吐出管２５の先端部を給油口４に移動させる。次に、吐出管２５の先端部が給油口４に対峙する位置に移動した状態で、第２のアーム１５を回動させて吐出管２５の先端部を給油口４へ挿入して挿入センサ３１がオンすると（ＳＴ１４）、給油制御手段６０は吸引ポンプ３０を駆動し、給油口４内のベーパが吸引され、油種判別手段６２が作動し（ＳＴ１５）、油種センサ３２からの油種信号に基づき、キーボード４８で設定された油種との一致が判断される（ＳＴ１６）。油種が一致している場合には、給油制御手段６０は設定された油種の開閉弁２７を開いてポンプ２０を駆動する（ＳＴ１７）。
【００２０】
貯油タンク内の油は給油管１９を通してポンプ２０で圧送され、流量計２１、ホース２２、配管３７、開閉弁２７、蛇腹管２６、及び給油ノズル２３を介して給油口４内へ吐出される。このとき、液圧により蛇腹管２６が伸びて給油ノズル２３の先端部が吐出管２５の開口から突出され、給油口４内へ深く挿入されるため、油が給油口４から外に飛び散ることがない。そして、流量計２１で計測された給油量は、表示器４３及び表示部４７に表示される。
【００２１】
このようにして給油が行なわれて満タン給油手段６１が作動し（ＳＴ１９）、設定量が給油されるか満タンになると（ＳＴ２０）、給油制御手段６０は開閉弁２７を閉じ、ポンプ２０を停止し（ＳＴ２１）、給油量のデータをデータ入出力装置４０へ出力する（ＳＴ２２）。続いて、機構制御手段６３は、アーム回動装置３３及び左右移動装置１７を制御して吐出管２５を給油口４から抜き出すとともに初期の待機位置に給油機１１を移動させ（ＳＴ２３）、初期位置に達したとき（ＳＴ２４）、給油動作を終了し報知器４４で給油終了を報知する（ＳＴ２５）。
【００２２】
そして、データ入出力装置４０が、給油機１１からの給油量データを受信し（ＳＴ６）、顧客のカードで給油料金の精算をすると（ＳＴ９）、進入可否ランプ３４が赤色から青色に点灯して終了する。なお、油種が不一致（ＳＴ１６）の場合には、データ制御手段６４は、報知器４４を一定時間作動し（ＳＴ１８）、給油データ入力（ＳＴ４）の再実行を促す。そして、正しい油種をキーボード４８で設定して給油を行なう。
【００２３】
なお、給油機１１は、いつでも給油できるように、図５に示すような待機状態の位置にあることが好ましいが、第１のアーム１３と第２のアーム１４が反対側給油の位置にあってもよい。また、給油作業が終了するときには、図６に示すように、第１のアーム１３と第２のアーム１４が支柱１３に沿って重なる位置にすることが好ましい。
【００２４】
上記構成の自動給油装置１０では、給油する自動車３が給油エリア１に進入してきたとき、進入センサ３６が自動車を検知して進入可否ランプ３４が赤色に点灯して他の自動車の進入を禁止し、顧客がデータ入出力装置４０の可搬式データ入力機４６で油種や給油量等の給油データを設定すると、給油位置センサ３５や給油口センサ３２が給油口４の位置を検知し、機構制御手段６３の制御のもとに左右移動装置１７やアーム回動装置３３が駆動され、第１のアーム１４や第２のアーム１５が移動しノズル機構１６が給油口４に近付き、給油ノズル２３が設けられたノズル機構１６の吐出管２５が給油口４に挿入され、挿入センサ３１が挿入を検知すると、満タン給油手段６１や油種判別手段６２を有する油種制御手段６０により油種が判定されて、油種が正しいときに給油を開始し、設定された給油量あるいは満タンになると給油を終了し、給油量のデータがデータ入出力装置４０に送られ、精算が行なわれ、他方移動機１１では機構制御手段６３が左右移動装置１７やアーム回動装置３３を駆動して最初の位置に戻るため、給油の全てが自動的に行なわれ、給油作業員が不要になる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、第１のアーム１４、第２のアーム１５、及びノズル機構１６を回動させて自動車３の給油口４に対峙する位置にノズル機構１６を移動しているが、回動するアームを２本以上複数本のアームでアーム機構を構成してもよく、その形状や長さも任意にでき、さらには左右移動装置１７に代わって支柱１３を回動する装置であってもよい。また、給油口４を検知するためのセンサ３５，３２は、任意の形式の画像処理による検出、あるいは光、電磁波、赤外線を利用したものでもよい。さらに、自動車３の給油中の退車を防止する装置等を設けない例を説明したが、例えば、自動車３を進入センサ３６が検知したとき突出させ、給油終了で没入する車止めを設けてもよい。また、可搬式データ入力機４６は、信号線４５で接続したものとしているが、信号線４５をなくし無線でできるようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明の自動給油装置は、給油する自動車の給油口を検知して給油ノズルを挿入し、データ入出力装置で設定した給油データに基づいて給油を開始し給油を停止することで、自動車の給油口の位置がどこであっても人手によらず給油することができ、給油作業員を不要とできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の自動給油装置の正面図である。
【図２】本発明実施形態の自動給油装置の平面図である。
【図３】本発明実施形態のノズル機構の拡大断面図である。
【図４】本発明実施形態の自動給油装置の給油状態を示す図である。
【図５】本発明実施形態の自動給油装置の待機状態を示す図である。
【図６】本発明実施形態の自動給油装置の収納状態を示す図である。
【図７】本発明実施形態の自動給油装置の構成を説明するブロック図である。
【図８】本発明実施形態の可搬式データ入力機の斜視図である。
【図９】本発明実施形態の自動車の給油口部分の正面図である。
【図１０】本発明実施形態のデータ入出力装置の制御動作のフローチャートである。
【図１１】本発明実施形態の給油機の制御動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１  給油エリア
２  アイランド
３  自動車
４  給油口
５  発信機
１０  自動給油装置
１１  給油機
１２  ベースプレート
１３  支柱
１４  第一のアーム
１５  第二のアーム
１６  ノズル機構
１７  左右移動装置
１８  レール
１９ｃ  給油管
２０  ポンプ
２１  流量計
２２  ホース
２３  給油ノズル
２４  本体
２５  吐出管
２６  蛇腹管
２７  開閉弁
２８  ベーパ吸引口
２９  油種センサ
３０  吸引ポンプ
３１  挿入センサ
３２  給油口センサ
３３  アーム回動装置
３４  進入可否ランプ
３５  給油位置センサ
３６  進入センサ
３７  配管
４０  データ入出力装置
４１  スタンド
４２  ケース
４３  表示器
４４  報知器
４５  信号線
４６  可搬式データ入力機
４７  表示部
４８  キーボード
４９  設定釦
５０  確認釦
５１  カードリーダライタ
６０  給油制御手段
６１  満タン給油手段
６２  油種判別手段
６３  機構制御手段
６４  データ制御手段
【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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