JPS636438B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、給油所において、自動車などの車輌
にガソリンを給油する際の給油制御装置に関し、
特に、給油ノズルが車輌の給油口に完全に挿入さ
れていないときには、給油を禁止するようにした
給油制御装置に関する。

給油装置としては、従来から種々のものが知ら
れているが、例えば地上設置型のものは、通常、
給油ノズルをノズル掛けから外すと、これに応答
して、自動的に給油ポンプ駆動用のモータが起動
される構成とされている。

給油ポンプが作動すると、油液は前記ポンプか
らホースを介して給油ノズルまで圧送されるの
で、いつでも給油可能な状態となる。すなわち、
給油ノズルを自動車等の給油口に挿入し、ノズル
のレバーを引けば、すぐに給油を開始することが
できるようにされている。

このため、給油ノズルを車輌の給油口に完全に
挿入する前に、誤つてレバーを引いてしまうと、
給油ノズルの吐出口から油液がまき散らされてし
まい、火災・爆発・事故等を招く危険がある。

また、給油ノズルを一旦給油口に挿入して、給
油を開始した後にも、振動などによつて給油ノズ
ルの挿入が不完全になつたり、外されてしまつた
りすることもあり、同様に事故の危険性がある。

さらに、この種従来の給油装置では、給油ノズ
ルがノズル掛けから外れた後、車輌の給油口へ挿
入される間もモータが作動されるため、電力の無
駄な消費が多い等の欠点がある。

また、給油作業を、給油所の作業者によらず、
給油を受ける車輌の運転者等が自ら行なう―いわ
ゆるセルフサービス式の給油装置においては、給
油作業に不慣れな人が直接給油作業を行なうこと
になるので、給油ノズルを給油口に挿入する前
に、誤操作によつて油漏れを生じさせる確率が大
きくなる。

それ故に、給油ノズルが給油口に確実に挿入さ
れるまでは、給油ノズルからの油液の吐出を確実
に防止するような制御手段が必要である。

このために、例えば、給油ノズルの先端に光量
検出手段を取付けておき、給油ノズルが車輌の給
油口に挿入されると、その部分の光量が低減する
ことを利用して、給油ノズルが給油口に完全に挿
入されたか否かを検知し、挿入されていない間は
給油ノズルからの油液の吐出を禁止するようにし
た給油制御装置が、従来から提案されている。

このような従来の給油制御装置の一例を第１図
に示す。

図において、Rin，Routは受光量に応じて抵抗
値を変化する材料で構成された光導電体または光
電変換素子などの光感応抵抗であり、それぞれ固
定抵抗Ｒ１，Ｒ２と直列に接続され、かつこれら
の直列回路は電源Ｅに並列に接続される。

したがつて、抵抗Ｒ１，Ｒ２および光感応抵抗
Rin，Routはブリツジ回路を構成する。

また、Rinには光ガイド１１を介して給油ノズ
ル先端部の光が照射され、Routには光ガイド１
２を介して周囲の外光が照射される。それ故に、
前記ブリツジの接続点Ａ，Ｂには、それぞれの光
量に応じた信号電圧が発生される。

前記接続点Ａ，Ｂの信号電圧は、差動アンプ１
４に供給される。差動アンプ１４の出力によつ
て、制御接点１５が開閉制御される。制御接点１
５は、ノズルスイツチ１６およびリレー１７と共
に電源１８に直列接続される。リレー１７は、ポ
ンプモータ１ａの電源スイツチ２０を制御する。

給油動作時に、給油ノズルがノズル掛けから外
されると、ノズルスイツチ１６が閉じられる。し
かし、給油ノズルが車輌の給油口に挿入されるま
では、光ガイド１１および１２を介して光感応抵
抗Rin，Routに伝達照射される光量はほぼ等し
く、また、通常はＲ１およびＲ２の抵抗値は等し
く選ばれるので、点ＡおよびＢの信号電圧はほぼ
等しくなる。

それ故に、差動アンプ１４の出力はローレベル
であり、制御接点１５は開放状態に維持され、し
たがつて、リレー１７は付勢されない。このため
に、ポンプモータ１ａも駆動されず、給油ノズル
のレバーを誤つて引いたとしても、油液の吐出は
生じない。

給油ノズルが車輌の給油口に完全に挿入される
と、光ガイド１１を通して光感応抵抗Rinに照射
される光の量が十分に少なくなるので、その抵抗
値が大きくなり、ブリツジの点Ａに生ずる信号電
圧は上昇する。一方、点Ｂの信号電圧はほとんど
変化しない。

したがつて、差動アンプ１４の出力が高レベル
となり、制御接点１５が閉じられる。これによつ
て、リレー１７が付勢されて、ポンプモータ１ａ
が駆動されるので、給油ノズルのところまで油液
が圧送され、ノズルから油液が吐出して給油が実
行されるようになる。

前述のように第１図の装置によれば、給油ノズ
ルが車輌の給油口に完全に挿入されない間は、給
油ノズルがノズルスイツチから外されていても、
油液が吐出することがないので、車輌の燃料タン
ク外に油液をこぼしたり、まき散らすなどの事故
を防止することができる。

しかし、第１図の装置では、つぎのような欠点
があることが分つた。

すなわち、普通に市販されていて、比較的容易
に入手できる廉価な差動アンプ（コンパレータ）
は、その反転および非反転入力のいずれかがOV
（接地電位）または上限（駆動）電圧附近になる
と、誤動作し易い特性をもつている。

そこで、第１図のブリツジ回路における点Ａ，
Ｂの電圧について検討すると、各点の電圧Va，
Vbは、それぞれつぎの式であらわされる。

Va＝Rin／R1＋Rin×Ｅ Vb＝Rout／R2＋Rout×Ｅ 光感応抵抗（例えば、フオトトランジスタ）の
抵抗値は、昼間の明るいところで1KΩと小さい
が、夜間などのように真暗い時には、10MΩ程度
にまで増大する。

それ故に、夜間においては、給油ノズル先端部
に取付けた光感応抵抗Rinの抵抗値は10MΩ程度
まで増大し、固定抵抗Ｒ１の抵抗値を10〜20KΩ
に選んだとしても、点Ａの電圧Vaは、ほとんど
電源電圧Ｅに近くなり、誤動作の原因となる。

これをさけるために、電源電圧Ｅを低く選んで
おくと、昼間の明るい時のＢ点の電圧Vbが低く
なりすぎてOVに近づき、やはり誤動作を生ずる
原因となる。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、差動アンプの入力電圧が、周
囲環境の明るさに拘わりなく、その動作を不正確
にするような数値範囲に入ることを防止できるよ
うにした給油制御装置を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明において
は、周囲光に応じて抵抗値を変化する光感応抵抗
およびこれと、選択時に直列接続される２個の固
定抵抗とを設け、前記固定抵抗の接続を、周囲光
の強度に応じて選択的に切換えるように構成して
いる。

以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第２図は本発明を適用した給油制御装置の外観
概略側面図である。

図において１は給油機であり、モータ１ａ、ポ
ンプ１ｂ、流量計１ｃ、パルス発振器１ｄ、給油
量表示計１ｅ、ホース１ｆ、ノズル掛け１ｇ、給
油ノズル１ｈ、ノズルスイツチ１ｉ、ノズルレバ
ー１ｋより構成される。

また、２は本発明にしたがつて設けられたモー
タ１ａの制御回路、Rinは給油ノズル１ｈの先端
部に設けられた光感応抵抗、Routは外部光を検
出するために給油機１（一般的には前記給油ノズ
ル１ｈの先端部以外の個所）の適当個所に設けら
れた光感応抵抗である。

３は給油されようとしている自動車、４はその
燃料タンク、５は前記燃料タンク４の給油口であ
る。

第３図は、第２図の給油ノズル１ｈ部分の拡大
側面図であり、第２図と同一の符号は同一部分を
あらわしている。１ｌは、光感応抵抗Rinを制御
回路２に接続するためのリード線である。

第４図は、第２図の制御回路の一例を示すすブ
ロツク図であり、第１図および第２図と同一の符
号は同一または同等部分をあらわしている。

図において、２１はパルス発振器、２２，２３
はパルスカウンタ、２４，２５はアンドゲート、
２６はインバータ、２７はフリツプフロツプであ
る。

Ｒ１は、昼用スイツチングトランジスタTr１
を介して、光感応抵抗Rinと直列に電源VDおよ
び接地間に接続された第１固定抵抗である。Ｒ２
は、夜用スイツチングトランジスタTr２を介し
て、光感応抵抗Rinと前記トランジスタTr１との
接続点Ｐおよび電源VD間に接続された第２固定
抵抗である。

また、Ｒ３およびＲ４は、電源VDと接地間に
直列接続され、かつその接続点が差動アンプ（コ
ンパレータ）１４の反転入力に接続された分圧用
抵抗である。なお、光感応抵抗Rinの高電位側端
子（図示の例では、コレクタ）は、差動アンプ１
４の非反転入力に接続される。

ここで、各固定抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各抵抗値およ
び、光感応抵抗Rinの抵抗値は、光感応抵抗Rin
が給油口５内に挿入されたとき、差動アンプ１４
の反転入力が非反転入力よりも大となり、また反
対に、光感応抵抗Rinが給油口５の外にあるとき
は、差動アンプ１４の反転入力が非反転入力より
も小になるように選ばれる。

Ｒ５およびＲ６は、電源VDと接地間に直列接
続され、かつその接続点が差動アンプ（コンパレ
ータ）４０の反転入力に接続された分圧用抵抗で
ある。Ｒ７は前記光感応抵抗Routと直列に、電
源VDと接地間に直列接続され、かつその接続点
Ｑが差動アンプ（コンパレータ）４０の非反転入
力に接続された固定抵抗である。

ここで、固定抵抗Ｒ５〜Ｒ７の各抵抗値および
光感応抵抗Routの抵抗値は、昼間などのように、
周囲が明るいときは、点Ｑの電位が差動アンプ４
０の反転入力よりも小さくなり、また反対に、夜
間などのように、周囲が暗いときは差動アンプ４
０の反転入力よりも大きくなるように選ばれる。

また、３５は、ノズルスイツチ１ｉの出力によ
つて作動されるラツチ回路である。

給油動作時に、給油ノズル１ｈがノズル掛け１
ｇから外されると、ノズルスイツチ１ｉから、ノ
ズルを外したことを示す信号が出力され、ノズル
スイツチ１６が閉じられる。また同時に、前記信
号によつてラツチ回路３５が作動される。このと
きは、後述するところから明らかなように、制御
接点１５は開である。

差動アンプ４０の出力は、前述したところから
明らかなように、昼間のように周囲が明るい間は
ローレベルであり、夜間のように暗くなるとハイ
レベルになる。

したがつて、いま、給油が昼間に行なわれてい
るとすると、ラツチ回路３５の出力はローレベル
となるので、昼用スイツチングトランジスタTr
１が導通し、夜用スイツチングトランジスタTr
２は遮断される。その結果、第１固定抵抗Ｒ１と
光感応抵抗Rinの直列回路が生かされ、両者の接
続点Ｐの電位が差動アンプ１４の非反転入力に供
給される。

また一方、給油が夜間に行なわれているとする
と、ラツチ回路３５の出力はハイレベルとなるの
で、夜用スイツチングトランジスタTr２が導通
し、昼用スイツチングTr１は遮断される。その
結果、第２固定抵抗Ｒ２と光感応抵抗Rinの直列
回路が生かされ、両者の接続点Ｐの電位が差動ア
ンプ１４の非反転入力に供給される。

前述したように、各固定抵抗Ｒ１〜Ｒ４の各抵
抗値および、光感応抵抗Rinの抵抗値は、光感応
抵抗Rinが給油口５内に挿入されたとき、差動ア
ンプ１４の反転入力が非反転入力よりも小とな
り、また反対に、光感応抵抗Rinが給油口５の外
にあるときは、差動アンプ１４の反転入力が非反
転入力よりも大になるように選ばれている。

それ故に、光感応抵抗Rin（給油ノズル１ｈの
先端にある）が給油口５内に完全に挿入されるま
では、差動アンプ１４の出力はローレベルであ
り、アンドゲート２４は閉、アンドゲート２５は
開となつている。したがつて、パルス発振器２１
の出力パルスはアンドゲード２５を介してカウン
タ２３に供給される。

カウンタ２３は、予定数のパルスを計数すると
出力を発生し、フリツプフロツプ２７がリセツト
される。しかし、前述のように、このときは、制
御接点１５は開であるので、リレー１７は付勢さ
れないままの状態を維持する。

給油ノズル１ｈが給油口５に完全に挿入される
と、給油口５内の明るさは、周囲のそれに比較し
て十分に暗いので、光感応抵抗inの抵抗値は、固
定抵抗Ｒ１のそれに比べて十分に大きくなる。

その結果、差動アンプ１４の出力がハイレベル
となる。これにより、アンドゲート２４が開か
れ、アンドゲート２５が閉じられる。

カウンタ２２は、アンドゲート２４を介して供
給されるパルス発振器２１の出力パルスを計数
し、予定値に達したとき出力を生ずる。カウンタ
２２の出力は、フリツプフロツプ２７のセツト端
子に入力され、これをセツトする。

したがつて、制御接点１５が閉となり、リレー
１７が付勢され、電源スイツチ２０が閉となつて
モータ１ａが起動される。それ故に、この状態で
ノズルレバー１ｋを引けば、給油ノズル１ｈの先
端から油液が吐出され、燃料タンク４への給油が
実行される。

給油途中に、給油ノズル１ｈが給油口５から抜
け落ちたり、あるいは給油を完了して給油ノズル
１ｈを引き出すと、当初の状態に戻り、接続点Ｐ
の電位が低くなるので、差動アンプ１４の出力は
ローレベルとなる。

したがつて、アンドゲート２４が閉じ、アンド
ゲート２５が開く。アンドゲート２５を介して供
給されるパルス信号をカウンタ２３が設定数だけ
計数すると、その出力によつてフリツプフロツプ
２７がリセツトされる。

これによつて制御接点１５が開となり、モータ
１ａが停止されて給油が禁止される。それ故に、
仮にノズルレバー１ｋを引いたままの状態であつ
ても、給油ノズルから油液が吐出することは完全
に防止される。

なお、誤動作を防止するために、アンドゲート
２４，２５からカウンタ２３，２２にそれぞれリ
セツト信号を与え、アンドゲートからカウンタに
パルス信号を連続して予定数入力されたときだ
け、作動するようにしている。

以上は、給油を昼間において行なう場合につい
て述べたが、夜間の場合も全く同様である。すな
わち、夜間の場合は、第２固定抵抗Ｒ２、夜用ス
イツチングトランジスタTr２および光感応抵抗
Rinよりなる直列回路網が選択される点が異なる
だけで、差動アンプ１４以下の動作は全く同じで
ある。

また、以上の説明では、昼間か夜間かの判断を
差動アンプ４０で行なう場合、差動アンプ４０の
非反転入力として、外光の瞬時値に対応する電圧
信号を供給している。このために、夜間の給油開
始時に、たまたま光感応抵抗Routにヘツドライ
トなどが照射されていると、昼間と誤認識し、誤
動作するおそれがある。

この解決策としては、例えば、点Ｑと前記非反
転入力との間に積分回路を挿入し、ある時間の平
均値に基づいて昼間、夜間の判断を行なうように
することができる。

第５図は、第２図の制御回路の他の一例を示す
ブロツク図であり、第１図および第２図、第４図
と同一の符号は同一または同等部分をあらわして
いる。

３１はノズルスイツチ１ｉの作動に応答して、
予定のT1時間だけハイレベルの信号を出力する
タイマ、３２はその非反転入力を差動アンプ１４
の非反転入力に接続された差動アンプ、３３はタ
イマ３１の出力を反転するインバータである。ま
た３５は前記インバータ３３の出力によつて制御
され、これがハイレベルになつたとき差動アンプ
３２の出力をラツチするラツチ回路、Ｒ８および
Ｒ９は電源VDと接地との間に直列接続され、差
動アンプ３２の反転入力の基準電位レベルを決定
する分圧用抵抗である。

給油動作時に、給油ノズル１ｈがノズル掛け１
ｇから外されると、ノズルスイツチ１ｉから、ノ
ズルを外したことを示す信号が出力され、ノズル
スイツチ１６が閉じられる。

一方、ノズルスイツチ１ｉが作動すると直ち
に、タイマ３１から予定のT1時間（ただし、T1
は、ノズルを外してからこれを給油口５に挿入す
る時間より短い時間）だけハイレベル信号が出力
される。これにより、トランジスタTr３および
昼用スイツチングトランジスタTr１が導通し、
夜用スランジイツチングトランジスタTr２は遮
断される。

光感応抵抗Rinは、未だ給油口５に挿入されて
いないので、外部光を受光している状態にある。
したがつて、昼間であれば、差動アンプ１４およ
び３２の出力はローレベルとなり、反対に、夜間
であればハイレベルとなる。

T1時間が経過した後、タイマ３１の信号がロ
ーレベルに低下すると、インバータ３３の出力に
より、ラツチ回路３５が作動される。したがつ
て、前記ラツチ回路３５の出力は、昼間であれば
ローレベルとなり、夜間であればハイレベルとな
る。

このようにして、第４図に関して述べたのと同
様に、昼間、夜間の判別が行なわれ、第１および
第２の固定抵抗Ｒ１，Ｒ２の選択的接続が行なわ
れる。それ以後の動作は、第４の場合とまつたく
同様である。

しかし、このままでは、例えば夜間のように、
差動アンプ３２の出力がハイレベルになるとき
は、差動アンプ１４の出力もハイレベルとなり、
アンドゲート２４が開かれてカウンタ２２が動作
するので、前述の昼夜判別動作の期間中に、フリ
ツプフロツプがセツトされて、誤動作をする危険
がある。

このような誤動作を防止するために、第５図の
制御回路ではインバータ３３の出力をアンドゲー
ト２４の入力に追加することにより、前記タイマ
３１がハイレベル信号を出力している間は、アン
ドゲート２４を閉じて、カウンタ２２にパルス発
振器２１のパルス出力が供給されることを阻止し
ている。

なお、以上では独立の差動アンプ３２を付加し
た例について述べたが、差動アンプ３２および分
圧用抵抗Ｒ８，Ｒ９を省略し、その代りに差動ア
ンプ１４の出力をラツチ回路３５に供給するよう
にしてもよい。

また、この場合も、点Ｐの電位を適当な時間積
分して差動アンプ３２（または１４）に供給する
ようにすれば、ヘツドライト等による瞬間的な照
明による誤動作を防止することができる。

第５図のような制御回路を用いれば、光感応抵
抗を一個用いるだけの簡単な構造で、昼液間の判
別と、給油ノズルｈが給油口の中にあるか否かの
判断との両方を実行することができるので、第４
図の場合にくらべて尚一層回路を簡略化して信頼
性を向上し、コストを低減することができる。

なお、第４図および第５図の両方において、抵
抗Ｒ１とＲ２の選択的切換えは、他の回路構成に
よつても実現できる。例えば、抵抗Ｒ１およびＲ
２を光感応抵抗Rinと電源VDとの間に直列に接
続しておき、昼間のときはＲ２を短絡し、夜間の
ときは逆にＲ１を短絡するようにすることができ
る。

さらに、以上の説明では、リレー１７によつ
て、モータ１ａをオン・オフ制御するようにした
が、前記モータ１ａの代りに、モータ１ａとポン
プ１ｂとの間のクラツチ、ポンプ１ｂから給油ノ
ズル１ｈまでの間の閉止弁等を制御して、リレー
１７が付勢されない間は、給油ノズル１ｈからの
油液の吐出を禁止するようにしてもよいことは明
らかである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、昼間のように周囲の明るさが十分に明るい時
はもちろん、夜間のように周囲が非常に暗くなつ
た時も、差動アンプ（コンパレータ）への入力電
圧をOVと上限値の中間の適正値に保つことがで
き、市販の安価な差動アンプを使用しても誤動作
を防止できるようになるので、確実な動作を保証
しながら、そのコストを低減できるという大きな
効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給油制御装置の一例を示すブロ
ツク図、第２図は本発明を適用した給油制御装置
の外観概略側面図、第３図は第２図の給油ノズル
部分の拡大側面図、第４図は本発明の実施例にお
ける制御回路の一例を示すブロツク図、第５図は
本発明の実施例における制御回路の他の一例を示
すブロツク図である。 １……給油機、１ａ……モータ、１ｂ……ポン
プ、１ｆ……ホース、１ｇ……ノズル掛け、１ｈ
……給油ノズル、１ｉ……ノズルスイツチ、１ｋ
……ノズルレバー、２……制御回路、３……自動
車、５……給油口、１４，３２，４０……差動ア
ンプ、１５……制御接点、１６……ノズルスイツ
チ、１７……リレー、２０……電源スイツチ、２
１……パルス発振器、２７……フリツプフロツ
プ、３１……タイマ、３５……ラツチ回路、
Rin，Rout……光感応抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油液をポンプによつて、ホースを通して圧送
   し、前記ホースの先端に設けられた給油ノズルか
   ら吐出して、車輌の給油口へ給油するようにした
   給油所における給油制御装置であつて、 給油ノズルの先端に配設され、受光量に応じて
   電気抵抗を変化する光量検出抵抗と、 それぞれが前記光量検出抵抗と選択的に直列接
   続されて分圧回路を形成する第１および第２の抵
   抗と、 車輌の給油口外の光量が設定値より大きいとき
   は前記第１の抵抗を選択接続し、前記光量が設定
   値より小さいときは前記第２の抵抗を選択接続す
   る手段と、 前記第１および第２の抵抗のいずれか一方およ
   び前記光量検出抵抗の接続点の分圧電位を基準電
   位と比較するコンパレータと、 前記コンパレータの出力に応答して、前記接続
   点の分圧電位が予定範囲にあるときは、給油ノズ
   ルからの油液の吐出を禁止する手段とを具備した
   ことを特徴とする給油制御装置。