CN102083647A - 用于控制液体到容器中的分配且尤其在车辆燃料分配系统中有用的装置和方法 - Google Patents

Abstract

在车辆燃料分配系统中尤其有用的用于控制液体到容器中的分配的装置和方法，包括：容器，其接收待分配的液体并承载识别各自容器的RFID（13）；以及分配设备（20），其包括喷嘴（23），所述喷嘴（23）承载无线转发器设备（24）以便询问被呈现给喷嘴（23）以从其接收液体的每个容器的RFID（13），以使得能够识别各自容器；其特征在于所述RFID由至各自容器的进口（12）承载，以被喷嘴（23）的转发器（24）询问，以接收各自容器的识别。

Description

用于控制液体到容器中的分配且尤其在车辆燃料分配系统中有用的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制液体到容器中的分配的装置和方法。本发明在车辆燃料分配系统中尤其有用，因此下面关于此类应用进行描述，但是应认识到在许多其它应用中也可以使用本发明。

背景技术

自动汽车燃料添加系统正由于其方便性和成本节省而在车辆加油（或加燃料）以及燃料费用和关于各自车辆的其它信息的监视中获得广泛应用。此类系统的关键要求是保证接收燃料的车辆被适当地识别，并且还被适当地授权以接收燃料。该系统还可以向车辆所有者和中央站两者提供关于各自车辆所行驶的里程、各自车辆的燃料成本、由于里程中的显著额外损耗量而引起的维修或修理的需要等的另外信息。

已经提出了许多类似系统，并且现在正在使用。在美国专利5,671,786、6,024,142和6,900,719中描述了此类已知系统的示例。通常，将RFID射频识别设备放置在车辆内部的接近于至车辆燃料箱的进口的某个位置处，以缩短车辆上的RFID与喷嘴上的转发器之间所需要的通信距离。

此类系统虽然在车辆加油系统中是众所周知的，但在用于控制其它液体到容器中的分配的其它系统中即使不是完全未知也并不是如此广泛已知的，这可能要求对各自容器以及关于各自容器的可能其它数据进行识别。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有上述方面的优点的用于液体到容器中的分配的装置。本发明的另一目的是提供一种具有上述方面的优点的用于控制燃料到车辆燃料箱中的分配的装置。本发明的另一目的是提供控制液体到容器中的分配的方法以提供RFID控制系统的优点，一般而言，尤其对于改造容器且特别是车辆有用。

根据本发明的广泛方面，提供了一种用于控制液体到容器中的分配的装置，包括：容器，其接收待分配的液体；RFID，其由各自容器承载以便识别各自容器；以及分配设备，其包括喷嘴，该喷嘴承载无线转发器设备以便询问被呈现给所述喷嘴以从其接收液体的每个容器的RFID，以使得能够识别各自容器；其特征在于所述RFID由至各自容器的液体进口承载，以被喷嘴的转发器询问，以接收各自容器的识别。

如上文所指示的，本发明的装置在自动车辆加油系统中尤其有用，其中，接收液体的容器是燃料箱，并且用于分配液体的分配设备是燃料泵。当在车辆加油系统中使用该装置时，喷嘴的无线转发器设备与车辆的RFID之间的距离可以是最小的，因为喷嘴被插入车辆燃料箱的进口中。

根据下述本发明的优选实施例中的其它特征，所述RFID被包括在被构造为将应用于各自车辆的燃料进口的进口适配器内，从而使得能够出于识别的目的而方便地改造现有车辆。

根据所述优选实施例中的其它特征，所述进口适配器还承载锁定元件，使得当进口适配器被应用于各自车辆的燃料进口时，进口适配器以及被其承载的RIFD在不损坏锁定元件的情况下不能从燃料进口去除。

下文描述了本发明的特定优选实施例，其中，所述车辆进口包括用于接纳分配器设备的喷嘴的底座环以及具有连接器元件的盖帽，该连接器元件可附接于底座环中的互补连接器元件并且可从该互补连接器元件拆卸，所述盖帽相对于所述底座环分别沿相反的方向旋转；并且其中，所述适配器还在其底面上包括与所述盖帽的那些连接器元件相对应的连接器元件，并且在其顶面上包括与所述底座环的那些连接器元件相对应的连接器元件。

在所述优选实施例中，盖帽上和适配器环的底面上的连接器元件是肋，并且主体环上和适配器环的顶面上的连接器元件是缝槽。

并且，在所述优选实施例中，所述RFID包括适合于在适配器环被附接到底座环时被夹在适配器环的底面与底座环的顶面之间的天线和集成电路芯片。另外，适配器环的底面还承载锁定销，当通过使适配器环相对于底座环旋转而使适配器环锁定到底座环时，所述锁定销被弹簧偏压到底座环的顶面中的孔中，使得锁定销防止在不损坏锁定销的情况下使适配器环沿着相反的方向旋转，从而防止从底座环去除适配器环以及由其承载的RFID。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制液体到容器中的分配的方法，包括：提供至各自容器的进口，所述进口具有用于识别各自容器的RFID；以及提供分配设备，所述分配设备具有喷嘴，所述喷嘴承载无线转发器设备以询问被呈现给喷嘴以从其接收液体的每个容器的RFID，以使得能够识别各自容器。

应认识到上文提供的优点在本发明被应用于车辆加油系统时是尤其重要的，因为各自车辆不仅是由车辆所承载的RFID识别，而且车辆所承载的各种其它信息可以被转发器接收到，诸如里程、总燃料消耗、需要维护和修理的可能性、车辆速度等。

通过以下说明将清楚本发明的其它特征和优点。

附图说明

本文参考附图仅以示例的方式描述了本发明，在附图中： 

图1是示出依照本发明构造的车辆加油系统的方框图； 

图2示出常规燃料箱进口以及燃料箱进口的常规盖帽的组件，该燃料箱进口改造有依照本发明构造的包括RFID的进口适配器； 

图3是示出图2的改造燃料箱进口的主要组件的分解图； 

图4是盖帽被去除的图2的改造组件的顶视平面图；

图5是沿着图4的线A—A的剖视图；； 

图6是沿着图4的线B—B的剖视图；以及 

图7是图2的组件中的底座环的从顶部看的透视图。

应理解的是前述附图和以下说明主要是出于促进理解本发明的概念方面及其可能实施例的目的而提供的，包括目前被视为优选实施例的实施例。为了明了和简洁起见，并不试图提供比使得本领域的技术人员能够使用常规技术和设计理解并实施所述发明所需的更多的细节。还应理解的是，所述实施例仅仅是出于示例的目的，并且本发明能够体现在以除本文所述之外的形式和应用中。

具体实施方式

总体系统

如先前所指示的，本发明的装置和方法可以用于控制液体到容器中的分配，不过对于车辆加油系统尤其有用；因此，下面所述的本发明优选实施例示出了此类应用。

在图1中，车辆及其在本发明中涉及的组件被示意性地指示为在方框10内；而加油站及其在本发明中涉及的组件被示意性地示为在方框20内。

因此，如在图1的方框10中看到的，在附图标记11处指示车辆本身，而至其气体箱的进口具有在附图标记12处指示且在图2～7中更特别地示出的组件的形式。如方框13示意性地指示的，车辆承载RFID（射频识别设备）。在这种情况下，RFID是包括此类设备所需的电子电路的集成电路芯片，以及用于信息的无线传送和接收的天线。如线14示意性地指示的和下文将更特别地描述的，两者均被包括在至燃料箱的进口12中。由电池15对RFID 13进行供电。

如在此类RFID中众所周知的，其包含对各自车辆的识别，以及用于测量、存储和/或传送关于车辆操作的各种数据的装置，如在图1中由速度表16和燃料状态表17示意性地示出的。如下文将相对于图2～7所述的，RFID 13被承载在被附接于燃料箱进口组件12的适配器环内。

如方框20所指示的，加油站包括在附图标记21处所示的多个泵，每个泵具有在喷嘴23中终止的分配软管22，用于插入要加油的车辆的燃料箱进口12中。每个喷嘴23包括线圈24，该线圈在喷嘴被插入燃料箱进口时变得感应地耦接到由燃料箱进口承载的RFID 13。当喷嘴23被插入燃料箱进口12时，在线圈23与RFID 13内的天线之间实现感应耦接。

因此，当喷嘴23被插入车辆燃料箱进口12中时，加油站中的转发器25询问车辆的RFID 13以识别其本身，这时，RFID 13将其识别连同可能的其它数据一起发送到站收发器26。由控制器27来控制转发器25和收发器26，控制器27还处理从车辆RFID 13接收到的信息，此类数据可以在加油站本身内进行处理，或则可以在外部传送以进行外部处理，如箭头28所示。

由于此类加油系统通常是众所周知的，因此以下的进一步说明将集中于用来构造或修改车辆燃料箱进口组件12以容纳RFID及其天线的方式，如图1中的方框13所示。

车辆燃料箱进口组件12的构造

在图2～7中更特别地示出了图1的车辆燃料进口12。这样，其包括被固定在车辆燃料箱的进口中的常规底座环20并通常被可去除盖帽30关闭。此类盖帽在底面（未示出）上包括与底座环20的顶面上的互补锁定元件互锁的锁定元件，如下文将更特别地描述的，使得沿着一个方向旋转盖帽将盖帽从燃料箱进口的底座环20分离，而沿着相反的方向旋转盖帽将盖帽重新附接于底座环以关闭燃料箱进口。

根据本发明，车辆的RFID 13被承载在燃料进口的底座环20内。在下述本发明的优选实施例中，这通过当进口适配器被应用于燃料进口的底座环20时使RFID被包括在进口适配器内来完成，进口适配器通常在图2和图3中指定为附图标记40。如下文还将描述的，适配器环40在其底面上包括与盖帽30的那些连接器元件相对应的连接器元件，并在其顶面上包括与流体进口底座环20的那些连接器元件相对应的连接器元件，使得盖帽30附接于适配器环40且可从适配器环40拆卸，其方式与盖帽30在常规燃料进口中被附接于底座环20和从底座环20拆卸的方式相同。另外，并且如下文将进一步描述的，适配器环30还承载锁定元件，该锁定元件在适配器环40和RFID被附接于底座环20时变得有效，使得在不损坏锁定元件的情况下两者都不能从底座环20被拆卸。

在图3的分解图中更特别地示出了燃料箱进口组件12的单独元件。

这样，如图3所示，组件12包括通常附接于燃料箱进口的上述底座环20，以及可以可去除地附接于底座环且可以可去除地从底座环拆卸的通常提供的盖帽30，以便允许泵喷嘴孔的进入从而将燃料泵送到燃料箱中。底座环20的下部分形成有一对直径上对置的向外延伸的凸耳或肋21以便将底座环固定在燃料进口内，并且其上部分形成有可与盖帽30的底面中的相应肋或凸耳（看不见）协作的一对直径上对置的缝槽22，以便牢固地将盖帽固定于底座环。另外，底座环包括U形安全设备23和多个密封盘24，所述多个密封盘24插在底座环20的底部与燃料管线至燃料箱的入口端处的凸缘（未示出）之间。

因此将看到，在该常规燃料进口组件中，盖帽30可以被直接应用于底座环20；可以沿着一个方向旋转以将其从底座环拆卸，并从而允许燃料泵喷嘴进入燃料进口中；并且可以通过沿相反方向旋转盖帽来将其重新附接于底座环，以关闭燃料箱进口。由整体地形成在盖帽的顶面上的指状物31来促进盖帽沿一个或其他方向的旋转。

如上文所指示的，依照本发明，燃料箱进口组件12还包括具有环40形式的适配器以及RFID 13，以被固定在燃料进口管内以便使车辆适合接收燃料。为此，适配器环40在其上端上形成有与底座环20的下端中的凸耳或肋24相对应的相对凸耳41（图7），并且其下部分形成有凸耳或肋42，在它们之间限定缝槽，与底座环20中的缝槽22相对应。因此，当适配器环40被应用于底座环时，其以盖帽30与常规燃料箱进口组件中的底座环20协作的方式相同的方式与盖帽30协作。

依照本发明，图3所示的燃料箱进口组件12还包括具有销50的形式的RFID（射频识别设备）和圆形天线51，用于提供相对于由在加油站处的燃料泵喷嘴承载的转发器25的感应耦接，如图1中的附图标记23处所指示的。RFID 50的电子电路被包括在微芯片中，该微芯片被构造为接纳于在底座环20的顶面中形成的弯曲缝槽52内的销。RFID销50的上端包括放大头部53，放大头部53从缝槽52向外延伸并形成有用于接纳弹簧55的一端的柱形座54；弹簧的相对端在适配器环40被应用于底座环20时可被适配器环40接合以使销牢固地固定在缝槽52内。

图3所示的燃料箱进口组件12还包括前述锁定销56。其可被接纳在缝槽22的相对端内并包括形成有柱形座58的放大头部57，用于固定另一弹簧59的一端。弹簧59的相对（上）端可被适配器环40的底面接合以牢固地将锁定销56偏压至在底座环20的缝槽22的端部中形成的放大孔56'中（图6）。当适配器环40首先被应用于底座环20时，锁定销处于缝槽22的与孔56'相对的端部处，当随后旋转适配器环时，其将销56固定到底座环中形成的孔56'中。

使用方式

可以如所示地组装图3所示的部分，并且可以旋转适配器环40，直至锁定销56咬合到底座环的开口56'中为止。这将适配器环牢固地附接于底座环并防止在不损坏销56的情况下去除适配器环。因此，一旦附接了适配器环40，则RFID 50及其天线51被夹在适配器环和底座环20之间，并且不能被去除以便在不损坏锁定销56的情况下去除或更换RFID或其天线50。

因此，将看到的是可以通过依照本发明仅仅附接适配器环40和被夹在其与常规底座环20之间的RFID 50及其天线51来方便地转换或升级现有燃料箱进口以供在燃料分配系统中使用。因此，包括在燃料箱进口内的RFID将被感应地耦接到加油站20的转发器25，从而为加油站提供分配燃料所需的适当识别以及相对于各自车辆进行处理可能期望的任何其它数据。

如上文所指示的，虽然已相对于用于向车辆燃料箱进口中分配燃料的分配系统描述了本发明，但其还可以通过仅仅将相应的适配环和RFID应用于各自容器的进口而用于将其它液体分配到其它类型的容器中。

本发明的许多其它变更、修改和应用将是明显的。

Claims (20)

1.一种用于控制液体的分配的装置，包括：

容器，其接收待分配的液体；

RFID，其由各自容器承载以便识别各自容器；以及

分配设备，其包括喷嘴，所述喷嘴承载无线转发器设备以便询问被呈现给所述喷嘴以从其接收液体的每个容器的所述RFID，以使得能够识别各自容器；

其特征在于，所述RFID由至各自容器的液体进口承载，以被所述喷嘴的转发器询问，以接收各自容器的识别。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述RFID被包括在进口适配器内，所述进口适配器被构造为将被应用于各自容器的所述液体进口，从而使得能够出于识别的目的方便地改造现有容器。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述进口适配器还承载锁定元件，使得当所述进口适配器被应用于各自容器的液体进口时，所述进口适配器以及被其承载的RFID在不损坏所述锁定元件的情况下不能从所述液体进口去除。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述容器进口包括用于接纳所述分配设备的所述喷嘴的底座环以及具有连接器元件的盖帽，所述连接器元件在所述盖帽分别相对于所述底座环沿相反方向旋转时能附接于所述底座环中的互补连接器元件并能从所述互补连接器元件拆卸；以及 

其中，所述适配器还在其底面上包括与所述盖帽的那些连接器元件相对应的连接器元件，并在其顶面上包括与所述底座环的那些连接器元件相对应的连接器元件。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述盖帽上和所述适配器环的底面上的连接器元件是肋，并且所述主体环和所述适配器环的顶面上的连接器元件是缝槽。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述RFID包括当所述适配器环被附接到所述底座环时被夹在所述适配器环的底面与所述底座环的顶面之间的天线和集成电路芯片。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述适配器环的底面还承载锁定销，当通过使所述适配器环相对于所述底座环旋转而将所述适配器环锁定到所述底座环时，所述锁定销被弹簧偏压到所述底座环的顶面中的孔中，使得所述锁定销防止在不损坏所述锁定销的情况下使所述适配器环沿着相反的方向旋转，从而防止从所述底座环去除所述适配器环以及由其承载的所述RFID。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，接收待分配液体的所述容器是车辆燃料箱，并且用于分配液体的所述分配设备是燃料泵。

9.一种用于借助于包括喷嘴的燃料分配泵来控制液体燃料到车辆燃料箱的进口中的分配的装置，所述喷嘴承载无线转发器设备以便询问由各自车辆承载的RFID以使得能够识别各自车辆；

其特征在于，各自车辆燃料箱的燃料进口承载在被插入所述进口时被所述喷嘴的所述转发器询问的所述RFID，以接收各自容器的识别。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述RFID被包括在进口适配器内，所述进口适配器被构造为被应用于各自车辆燃料箱的所述燃料进口，从而使得能够出于识别的目的方便地改造现有车辆。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述进口适配器还承载锁定元件，使得当所述进口适配器被应用于各自车辆燃料箱的燃料进口时，所述进口适配器以及被其承载的RFID在不损坏所述锁定元件的情况下不能从所述燃料进口去除。

12.根据权利要求10所述的装置，

其中，所述燃料进口包括用于接纳所述燃料分配泵的喷嘴的底座环以及具有连接器元件的盖帽，所述连接器元件在所述盖帽分别相对于所述底座环沿相反方向旋转时能附接于所述底座环中的互补连接器元件并能从所述互补连接器元件拆卸；以及

其中，所述进口适配器还在其底面上包括与所述盖帽的那些连接器元件相对应的连接器元件，并在其顶面上包括与所述底座环的那些连接器元件相对应的连接器元件。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述盖帽上和所述适配器环的底面上的连接器元件是肋，并且所述主体环和所述适配器环的顶面上的连接器元件是缝槽。

14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述RFID包括当所述适配器环被附接到所述底座环时被夹在所述适配器环的底面与所述底座环的顶面之间的天线和集成电路芯片。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述适配器环的底面还承载锁定销，当通过使所述适配器环相对于所述底座环旋转而将所述适配器环锁定到所述底座环时，所述锁定销被弹簧偏压到所述底座环的顶面中的孔中，使得所述锁定销防止在不损坏所述锁定销的情况下使所述适配器环沿着相反的方向旋转，从而防止从所述底座环去除所述适配器环以及由其承载的所述RFID。

16.一种用于控制液体到容器中的分配的方法，包括：

提供至各自容器的进口，所述进口具有用于识别各自容器的RFID；以及

提供分配设备，所述分配设备具有喷嘴，所述喷嘴承载无线转发器设备以便询问被呈现给所述喷嘴以从其接收液体的每个容器的RFID，以使得能够识别各自容器。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述RFID被包括在进口适配器内，所述进口适配器被构造为被应用于各自容器的所述液体进口，从而使得能够出于识别的目的方便地改造现有容器。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述进口适配器还承载锁定元件，使得当所述进口适配器被应用于各自容器的液体进口时，所述进口适配器以及被其承载的RFID在不损坏所述锁定元件的情况下不能从所述液体进口去除。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，接收待分配的液体的所述容器是车辆燃料箱，并且用于分配液体的所述分配设备是燃料泵。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述喷嘴的所述转发器关于各自车辆针对除其识别之外的另外信息来询问所述燃料箱进口的所述RFID。

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