特許 7170556 給油ノズル及び給油ノズル挿入状態判別装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-04

(45)【発行日】2022-11-14

(54)【発明の名称】給油ノズル及び給油ノズル挿入状態判別装置

(51)【国際特許分類】

   B67D 7/12 20100101AFI20221107BHJP

【ＦＩ】

B67D7/12 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019023852

(22)【出願日】2019-02-13

(65)【公開番号】P2020132162

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000154152

【氏名又は名称】株式会社トミナガ

(74)【代理人】

【識別番号】100091443

【弁理士】

【氏名又は名称】西浦 ▲嗣▼晴

(74)【代理人】

【識別番号】100130720

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼見 良貴

(74)【代理人】

【識別番号】100130432

【弁理士】

【氏名又は名称】出山 匡

(72)【発明者】

【氏名】山田 公夫

(72)【発明者】

【氏名】川村 知嗣

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５５－０６１５９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５７－００９７９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－２５５２９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６７Ｄ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流路を連通／遮断する弁機構を備えたノズル本体と、
前記ノズル本体に基端が接続されて、前記弁機構の下流側流路に連通する吐出パイプと、
前記吐出パイプに設けられ、前記吐出パイプが給油口に挿入されたときの前記吐出パイプ外周と給油口との間に生じる隙間を覆う鍔状部材と、
前記鍔状部材と前記ノズル本体との間に位置する前記吐出パイプの部分に嵌合されて前記鍔状部材の位置の変位を許容するコイル状バネ部材とを備えた給油ノズルであって、
前記吐出パイプの前記部分には、前記鍔状部材が前記ノズル本体側に所定量以上変位すると前記鍔部によって一部または全部が覆われるマークが形成されていることを特徴とする給油ノズル。

【請求項2】

流路を連通／遮断する弁機構を備えたノズル本体と、
前記ノズル本体に基端が接続されて、前記弁機構の下流側流路に連通する吐出パイプと、
前記吐出パイプに設けられ、前記吐出パイプが給油口に挿入されたときの前記吐出パイプ外周と給油口との間に生じる隙間を覆う鍔状部材と、
前記鍔状部材と前記ノズル本体との間に位置する前記吐出パイプの部分に嵌合されて前記鍔状部材の位置の変位を許容するコイル状バネ部材とを備えた給油ノズルであって、
前記鍔状部材が前記ノズル本体側に所定量以上変位すると前記鍔状部材に設けた操作部によって操作されて露出するマークを備えたマーク露出機構が前記ノズル本体に設けられていることを特徴とする給油ノズル。

【請求項3】

前記マークは、撮影装置で撮影したときに、その存在が明確に判別できる材料によって形成されている請求項１または２に記載の給油ノズル。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給油ノズルの前記給油口への挿入状態を、１以上の撮影装置で撮影した前記給油ノズルの画像データから前記マークの存在の有無または前記マークの存在量に基づいて判別する給油ノズル挿入状態判別装置。

【請求項5】

前記１以上の撮影装置は、前記給油口に挿入されている前記給油ノズルを常に撮影できるように配置されている請求項４に記載の給油ノズル挿入状態判別装置。

【請求項6】

請求項１または２に記載の給油ノズルが前記給油口に挿入されている状態を、１以上の撮影装置で撮影した１以上の挿入状態の画像データを取得する画像データ取得部と、
試験を行って得た複数の挿入状態の画像データ及び該複数の挿入状態の画像データに対応する挿入結果のデータを教師データとして作成した学習モデルと、
前記学習モデルを用いて、前記撮影装置で撮影した前記１以上の挿入状態の画像データから挿入結果を決定する挿入状態決定部を備えてなる請求項４に記載の給油ノズル挿入状態判別装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両などに燃料を補給する給油装置に備えられて、給油作業の際に、作業者が操作する給油ノズル及び給油ノズル挿入状態判別装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記文献１乃至３には、給油時に給油口に挿入している給油ノズルの状態をカメラ等の撮影装置で撮影し、撮影した画像データにより給油ノズルの挿入状態を監視する装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特公平４－６４９５９号公報

【文献】特許第２９５９８２２号（特開平４－１２８１８７号）公報

【文献】特許第３７３８０９９号（特開平１０－１３９１００号）公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術では、撮影した画像データのみから給油ノズルの挿入状態を監視する場合に、どのようにすれば判別精度を高めることができるかについての検討が十分になされていない。

【0005】

本発明の目的は、画像データに基づく給油ノズルの挿入状態の監視精度を高めることができる給油ノズル及び給油ノズル挿入状態判別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】

本発明の給油ノズルは、流路を連通／遮断する弁機構を備えたノズル本体と、ノズル本体に基端が接続されて、弁機構の下流側流路に連通する吐出パイプと、吐出パイプに設けられ、吐出パイプが給油口に挿入されたときの吐出パイプ外周と給油口との間に生じる隙間を覆う鍔状部材と、鍔状部材とノズル本体との間に位置する吐出パイプの部分に嵌合されて鍔状部材の位置の変位を許容するコイル状バネ部材とを備えている。そして本発明の給油ノズルでは、吐出パイプの前記部分に、鍔状部材がノズル本体側に所定量以上変位すると鍔状部材によって一部または全部が覆われるマークが形成されている。

【0007】

このようなマークを撮影装置で撮影すれば、撮影装置で得た画像データからマークが鍔状部材によって覆われている状態、即ち給油ノズルが給油口に正しく挿入され、鍔状部材が給油口を覆っている状態を確実に判別することができる。したがって画像データ中のマークの存在量に応じて確実に給油ノズルの挿入状態を判定することができる。

【0008】

なお本発明は、鍔状部材を有しない給油ノズルにも適用可能であり、この場合には、吐出パイプのノズル本体に近接する部分に、吐出パイプが給油口に挿入された際に少なくとも一部が給油口内に入るマークを形成すればよい。このようにしてもマークを撮影装置で撮影すれば、撮影装置で得た画像データからマークが給油口内に入っている状態、即ち給油ノズルの挿入状態を確実に判別することができる。

【0009】

さらに本発明では、鍔状部材がノズル本体側に所定量以上変位すると鍔状部材に設けた操作部によって操作されて露出するマークを備えたマーク露出機構をノズル本体に設けてもよい。このようにするとマークの露出により給油ノズルの挿入状態を画像だけでなく、視覚によっても明確に確認することができる。

【0010】

なおマークは、撮影装置で撮影したときに、その存在が明確に判別できる材料によって形成されているのが好ましい。例えば、反射性能の高い反射シートや、蛍光性のある蛍光シート、縞模様、市松模様のような模様付きのシート等によりマークを形成することができる。またマークは、塗料を吐出パイプの上に塗布することにより形成してもよい。

【0011】

本発明の給油ノズルの給油口への挿入状態は、１以上の撮影装置で撮影した給油ノズルの画像データからマークの存在の有無またはマークの存在量に基づいて判別する給油ノズル挿入状態判別装置により判別することができる。

【0012】

１以上の撮影装置は、給油口に挿入されている給油ノズルを常に撮影できるように配置されているのが好ましい。撮影装置としては、全方位カメラ等、各種のカメラを用いることができる。撮影装置により撮影する画像は、静止画及び動画のいずれでもよい。

【0013】

給油ノズル挿入状態判別装置の具体的な構成は任意である。例えば、給油ノズルが給油口に挿入されている状態を、１以上の撮影装置で撮影した１以上の挿入状態の画像データを取得する画像データ取得部と、試験を行って得た複数の挿入状態の画像データ及び該複数の挿入状態の画像データに対応する挿入結果のデータを教師データとして作成した学習モデルと、この学習モデルを用いて撮影装置で撮影した１以上の挿入状態の画像データから挿入結果を決定する挿入状態決定部を備えた構成としてもよい。このように学習モデルを用いると、いわゆる人工知能を用いて判別をすることになるため、判別精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の給油ノズルの第１の実施の形態を説明するために用いる図である。

【図2】本発明の給油ノズルの第２の実施の形態の要部の拡大図である。

【図3】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の給油ノズルの第３の実施の形態を示す図である。

【図4】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第４の実施の形態の要部の変化の前後の状態を示す図である。

【図5】（Ａ）及び（Ｂ）は、５台の撮影装置を用いて撮影を行う場合の撮影装置の配置状態の一例を示す図である。

【図6】複数の撮影装置で撮影した画像データから給油ノズルの状態を給油ノズル挿入状態判別装置で判定する場合に、マイクロコンピュータを用いて判定を行うためのプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートである。

【図7】給油ノズル挿入状態判別装置の構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

【0016】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の給油ノズルの第１の実施の形態を説明するために用いる図である。給油ノズル１は、ノズル本体３と、吐出パイプ５と、油液跳ね返り防止部材（スプラッシュガード）としての鍔状部材７を備えて構成されている。ノズル本体３内部には、流路が形成されており、この流路を連通／遮断する弁機構が内蔵されている。弁機構は、操作レバー９の操作に応動して開／閉（連通／遮断）するようになっており、給油作業の際、顧客（作業者）はノズル本体３の握り部４を把持しながら、この操作レバー９で開弁／閉弁操作する。

【0017】

なお、ノズル本体３には、操作レバー９が開弁操作状態にあり、弁機構が開弁状態になっているにかかわらず、この弁機構を強制的に自動閉弁するための自動閉弁機構が設けられている。加えて、ノズル本体３内の流路における、例えば弁機構の弁体近傍といった狭隘部分には、油液の流れによるベンチュリ効果を利用して負圧を発生する負圧発生部が設けられている。また吐出パイプ５の先端側には、液面検知口が開口して設けられている。そして、これら負圧発生部及び液面検知口は、それぞれ油液流路とは独立した負圧連通路及び大気連通路を介して、弁閉止機構の負圧室に連通された構成になっている。吐出パイプ５の先端側の液面検知口が燃料タンクの給油口内の液面又は泡によって閉塞されると、負圧発生部で発生する負圧が補償されなくなり、弁閉止機構の負圧室が負圧状態に変化し、このときの負圧室と大気圧室との差圧によってダイアフラムが変位することで、自動閉弁機構の弁閉止機構が、操作レバー９の開弁操作状態にかかわらず弁機構を閉弁し、吐出パイプ５の先端開口からの油液の吐出を停止できるようになっている。

【0018】

ノズル本体３内部の途中に弁機構が配置された流路は、一端側がノズル本体３のホース接続端部１１において開口し、他端側が吐出パイプ５が接続されるノズル本体３の吐出パイプ接続端部１３において開口している。ノズル本体３内部の流路は、このホース接続端部１１に接続された給油ホースと連通され、給油装置のポンプから送液された油液の供給を受けるようになっている。そして、ポンプから供給を受けた油液は、操作レバー９の開弁操作により、吐出パイプ接続端部１３に接続され、このノズル本体３内部の流路と連通する吐出パイプ５から吐出される。

【0019】

鍔状部材７は、ノズル本体３に基端が接続され且つ弁機構の下流側流路に連通する吐出パイプ５に設けられ、吐出パイプ５が給油口に挿入されたときの吐出パイプ５外周と給油口との間に生じる隙間を覆う。さらに本実施の形態では、鍔状部材７とノズル本体との間に位置する吐出パイプ５の部分５１に嵌合されて鍔状部材７の位置の変位を許容するコイル状バネ部材８を備えている。このコイル状バネ部材８は、給油ノズル１を給油口に挿入したときに鍔状部材７に加わる押圧力で鍔状部材７がノズル本体３側に移動したときに圧縮されて蓄勢し、鍔状部材７への押圧力が解かれると放勢される。給油ノズル１の吐出パイプ５が正しく給油口に挿入されると、コイル状バネ部材８は完全に圧縮されて、吐出パイプ５の部分５１は完全に見えない状態になる（図１の右下の状態）。

【0020】

そしてこの給油ノズル１では、吐出パイプ５の部分５１に、鍔状部材７がノズル本体３側に所定量以上変位すると鍔状部材７によって一部または全部が覆われるマーク１５が形成されている。本実施の形態では、コイル状バネ部材８が放勢されて吐出パイプ５の部分５１が露出されているときに、この部分５１のほぼ中央部にマーク１５が形成されている。このマーク１５は、撮影装置１７で撮影したときに、その存在が明確に判別できる材料によって形成されている。具体的には、例えば、反射性能の高い反射シートや、蛍光性のある蛍光シート、縞模様、市松模様のような模様付きのシート等によりマーク１５を形成することができる。本実施の形態では、斜め縞模様付きシートがマーク１５として張り付けられている。なお吐出パイプ５の部分５１の上に塗料を塗布することによりマーク１５を形成してもよい。

【0021】

このようなマーク１５を撮影装置１７で撮影すれば、撮影装置１７で得た画像データからマークが鍔状部材７によって覆われている状態が分かるので、画像データ中のマークの存在量に応じて確実に給油ノズル１の挿入状態を判定することができる。

【0022】

本実施の形態では、撮影装置１７の出力は、後に説明する給油ノズル挿入状態判別装置１９に入力される。

【0023】

（第２の実施の形態）
図２は、本発明の給油ノズルの第２の実施の形態の要部の拡大図を示している。第２の実施の形態では、マーク１５を吐出パイプ５の部分５１全体に形成している。このマーク１５は、３のラインの束を斜め縞模様にして表示したものである。本実施の形態のように、吐出パイプ５の部分５１全体にマーク１５を形成した場合には、画像データ中のマーク１５の存在量によって、給油ノズル１の挿入状態を判定することができる。

【0024】

（第３の実施の形態）
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本発明は、鍔状部材７を有しない給油ノズル１´にも適用可能である。この実施の形態では、吐出パイプ５のノズル本体３に近接する部分に、吐出パイプ５が給油口に挿入された際に少なくとも一部が給油口内に入るマーク１５を形成すればよい。図３（Ａ）の例では、マーク１５は図２のマーク１５と同様であり、図３（Ｂ）の例では、複数のマーク１５が吐出パイプ５の長手方向に間隔を開けて形成されている。このようにしてもマーク１５を撮影装置で撮影すれば、撮影装置で得た画像データからマーク１５の存在量により給油ノズル１が給油口内に入っている状態を判別することができる。

【0025】

（第４の実施の形態）
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第４の実施の形態の要部の変化の前後の状態を示している。本実施の形態では、鍔状部材７がノズル本体３側に所定量以上変位すると鍔状部材７に一体に設けた操作部７１によって操作されて露出するマーク１５を備えたマーク露出機構３１をノズル本体に設けている。マーク露出機構３１は、断面形状が扇形をなす回動部材３２をノズル本体に設けた凹部３３内に扇形の収束点を中心に回転するように収納して回転自在に保持している。図４（Ａ）に示すように、吐出パイプ５が給油口に挿入されて鍔状部材７がノズル本体３側に押されると、操作部７１が回動部材３２の端面３２Ａを押し、回動部材３２は可動中心を中心にして回動し、図４（Ｂ）に示すようにノズル本体３の外側に回動部材３２の一部が露出する。回動部材３２の外面には、マーク１５が施してあるので、撮影装置でこのマークの有無と露出量を撮影することにより、給油ノズルの挿入状態を判別することができる。このようにするとマークの露出により給油ノズルの挿入状態を画像だけでなく、視覚によっても明確に確認することができる。

【0026】

（撮影装置の配置）
給油ノズルの給油口への挿入状態は、図１に示すように１以上の撮影装置１７で撮影した給油ノズルの画像データからマークの存在の有無またはマークの存在量に基づいて判別する給油ノズル挿入状態判別装置１９により判別することができる。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、５台の撮影装置１７及び１８を用いて撮影を行う場合の撮影装置１７及び１８の配置状態の一例を示している。この例では、４台の通常のカメラ（撮影装置１７）を車止め位置の前方上方及び後方上方に給油口を撮影できる角度で配置し、車止め位置の中央の真上に全方位カメラ（撮影装置１８）を配置している。そして給油ノズル挿入状態判別装置１９は、５台のカメラ（撮影装置１７及び１８）が撮影した画像に基づいて、マーク１５の有無、存在量及び露出量を検知して、給油ノズル１の挿入状態を判別する。

【0027】

図６は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示した複数の撮影装置１７及び１８（監視カメラ及び全方位カメラ）で撮影した画像データから給油ノズルの状態を図１に示した給油ノズル挿入状態判別装置１９で判定する場合に、マイクロコンピュータを用いて判定を行うためのプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートである。なおこのフローチャートでは、撮影装置１７が監視カメラであり、撮影装置１８が全方位カメラであり、マーク１５が検出ラインである。まず全方位カメラ（撮影装置１８）、或いは監視カメラ（撮影装置１７）のうち、検出ライン（マーク１５）を確認するのに最適な監視カメラ１台または複数台が、給油レーンに車両が停止したことを確認する（ステップＳ１）。このとき全方位カメラ（撮影装置１８）で車両の給油口、顧客の位置を確認し、複数ある監視カメラ（撮影装置１７）のうち、検出ライン（マーク１５）を確認するのに最適な監視カメラ１台または複数台を選択する。そして計量機（図１に示した給油ノズル挿入状態判別装置１９を含む）が、給油ノズル１がノズルブーツから取り出される（ノズルスイッチがオンとなる）のを確認すると（ステップＳ２）、監視カメラに対して検出ラインの追跡を指示する（ステップＳ３）。監視カメラは検出ラインを監視し、画面から消えると給油ノズルが給油口に挿入されたことを計量機に伝える（ステップＳ５）。監視カメラは検出ラインを監視し（ステップＳ６）、画面上に検出ラインが出現すると、給油ノズルが給油口から抜去されていること（挿入されていないこと）を計量機に伝える（ステップＳ７）。監視カメラが検出ラインを監視している間に、給油ノズルがノズルブーツに戻されると（ノズルスイッチがオフになると）（ステップＳ８）、計量機は検視カメラに検出ラインの追跡を止めさせる（ステップＳ９）。

【0028】

給油ノズル挿入状態判別装置１９の具体的な構成は任意である。本発明では、給油ノズル挿入状態判別装置１９に学習モデル（人工知能）を採用してもよい。この場合には、図７に示すように、例えば、給油ノズル１が給油口に挿入されている状態を、１以上の撮影装置１７で撮影した１以上の挿入状態の画像データを取得する画像データ取得部１９Ａと、試験を行って得た複数の挿入状態の画像データ及び該複数の挿入状態の画像データに対応する挿入結果のデータを教師データとして作成した学習モデル１９Ｂを用意する。そしてこの学習モデルを用いて撮影装置で撮影した１以上の挿入状態の画像データから挿入結果を決定する挿入状態決定部１９Ｃを給油ノズル挿入状態判別装置１９内に構築すればよい。このように学習モデルを用いると、判別精度を高めることができる。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明の給油ノズルでは、鍔状部材とノズル本体との間に位置する吐出パイプの部分に、鍔状部材がノズル本体側に所定量以上変位すると鍔状部材によって一部または全部が覆われるマークを形成したので、このようなマークを撮影装置で撮影すれば、撮影装置で得た画像データからマークが鍔状部材によって覆われている状態を確実に判別することができる。したがって画像データ中のマークの存在量（表示量）に応じて確実に給油ノズルの挿入状態を判定することができる。

【符号の説明】

【0030】

１ 給油ノズル
３ ノズル本体
５ 吐出パイプ
７ 鍔状部材
８ コイル状バネ部材
９ 操作レバー
１１ ホース接続端部
１３ 吐出パイプ接続端部
１５ マーク（検出ライン）
１７ 撮影装置（監視カメラ）
１８ 撮影装置（全方位カメラ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】