JPH0958794A - 給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給油ノズルを給油口の中心軸線からずれた位
置にあるときに、給油口に対して給油ノズルを挿入する
ことを禁止し、これによってマニピュレータに対して余
計な負荷がかかることを防止する給油装置の提供を目的
とする。 【解決手段】 接触センサ１１〜１３のＯＮ／ＯＦＦに
基づき、給油ノズル６が自動車５０の給油口５１に対し
て給油可能な位置にあるか否を判断し（ステップ６）、
給油可能な位置にあると判断したときに計量機９に対し
て給油を行なわせ（ステップ７）、給油できない位置に
あると判断したときにマニピュレータ１に対して給油ノ
ズル６を後退させる（ステップ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に対して油
液を自動給油するための給油装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車に対してガソリン、軽
油等の油液を供給する給油装置として、例えば、特公平
６−２０９２０号公報に示される技術が提案されてい
る。この給油装置は、給油ノズルをアーム先端に有する
給油ロボット（マニピュレータ）を具備するものであっ
て、アーム先端の給油ノズルを自動車の給油口内に挿入
することによって、自動車に対する給油作業を行う。ま
た、上記給油装置では、給油ノズルの先端部にテーパ部
を形成し、このテーパ部を給油口外周に当接させて挿入
していくことによって、該給油ノズルを自動車の給油口
内に案内するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな給油装置では、給油ノズルを給油口に挿入する際
に、給油ノズルが給油口の中心軸線に対してずれた位置
にあると、前述したテーパ部によって、給油口の中心軸
線に近似するように給油口に対する給油ノズルの位置が
修正される。そして、このとき、テーパ部を介して給油
ノズルが設けられているアームに対して強制的に力が加
えられることになるので、該アーム及び該アームを駆動
する駆動部に過度の負荷がかかるという不具合が発生す
る。

【０００４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、給油ノズルを給油口の中心軸線からずれた
位置にあるときに、給油口に対して給油ノズルを挿入す
ることを禁止し、これによってマニピュレータに対して
余計な負荷がかかることを防止する給油装置の提供を目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、移動自在なアームで構成され、当該アー
ム先端に手首機構が設けられたマニピュレータと、前記
手首機構に設けられ送液手段から送られる油液を車両タ
ンクに吐出するべく、前記マニピュレータにより車両タ
ンクの給油口に挿入される給油ノズルと、前記手首機構
に設けられ、前記車両タンクの給油口に接触することに
より給油ノズルに対する給油口の位置を検出する検出手
段と、前記マニピュレータにより前記給油ノズルを給油
口に挿入する際に、該検出手段の検出信号に基づき、前
記給油口に対して給油ノズルが給油可能な位置にあるか
否かを判別し、給油可能な位置にあると判別したときに
送液手段に吐出開始信号を出力し、給油できない位置に
あると判別したときにマニピュレータへ退避信号を出力
する給油制御手段とを具備することを特徴とする。

【０００６】そして、以上ような構成によって、給油制
御手段において、マニピュレータにより給油ノズルを給
油口に挿入する際に、検出手段の検出信号に基づき、給
油口に対して給油ノズルが給油可能な位置にあるか否か
を判別し、給油可能な位置にあると判別したときに送液
手段に吐出開始信号を出力し、給油できない位置にある
と判別したときにマニピュレータへ退避信号を出力する
ようにしているので、このような給油制御手段での処理
によって、従来のように給油ノズルが給油口からずれた
位置にあるような場合であっても、給油ノズルが無理に
給油口に挿入されることが無く、その結果、マニピュレ
ータのアーム及び該アームを駆動する駆動部に過度の負
荷がかかることが防止される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１〜図６に基づいて説明する。まず、図１を参照して給
油装置の概略構成を説明すると、この図において符号１
で示すものはマニピュレータである。このマニピュレー
タ１は、床面に配置される固定部２と、この固定部２の
上部に設けられて、上下軸を中心として回転する旋回部
３と、この旋回部３に設けられて水平軸を中心として回
転する第１のアーム４と、この第１のアーム４の先端部
に設けられて、水平軸を中心として回転する第２のアー
ム５とを有するものであって、該第２のアーム５の先端
部には、上下、左右方向に回動可能な手首機構（図示
略）を介して給油ノズル６が取り付けられている。ま
た、給油ノズル６は本体部（図示略）がケーシング７内
に収納され、ノズル部６Ａのみがケーシング７の先端面
７Ａから突出するように設けられており、これにより該
給油ノズル６の本体部が、自動車５０の車体や、該自動
車５０内の車両タンクに通じる給油口５１と不用意に衝
突することを防止している。

【０００８】また、図１において、符号８で示すもの
は、自動車５０の給油口５１についての給油口位置デー
タ（後述する）が記録されている顧客カードのデータ内
容を読み取るカードリーダ、符号９で示すものは、図示
しない地下タンクから油液を汲み上げるための計量機
（図３参照）、符号１０で示すものは、顧客カードから
読み取ったデータ内容に基づきマニピュレータ１を制御
する制御ユニットである。なお、顧客カードに記録され
ている給油口位置データとしては、自動車５０の給油口
５１の地上からの高さを示すデータ、自動車５０が予め
設定された基準位置に停止している場合において、該自
動車５０の給油口５１がマニピュレータの中心からどれ
だけ位置ずれしているかを示す左右位置ずれ量データな
どがある。

【０００９】また、給油ノズル６のノズル部６Ａの下側
近傍位置であり、かつケーシング７の先端面７Ａには、
被接触物に接触することによりＯＮとされ、被接触物か
ら離れることによりＯＦＦとされる接触センサ１１〜１
３が設けられている。これら接触センサ１１〜１３の中
で、接触センサ１１及び１２は、図１、図２に示される
ように、ケーシング７の先端面７Ａに平行配置された凸
部１４・１５の最上面部にそれぞれ設けられているもの
であり、また、接触センサ１３は、凸部１４・１５の間
に位置する凹部内の底部に設けられているものである。
そして、このような接触センサ１１〜１３では、接触セ
ンサ１１又は接触センサ１２が、給油口５１の入口に形
成された筒状の注ぎ口部５２に接触してＯＮとなった場
合に（このとき接触センサ１３はＯＦＦとなってい
る）、給油ノズル６のノズル部６Ａが、給油口５１の注
ぎ口部５２から外れた位置にあると判定され、また、接
触センサ１３が、給油口５１の注ぎ口部５２に接触して
ＯＮとなった場合に（このとき接触センサ１１・１２は
ＯＦＦとなっている）、給油ノズル６のノズル部６Ａ
が、給油口５１の注ぎ口部５２内に正しく挿入されたと
判定される。なお、このような接触センサ１１〜１３の
出力に基づく給油ノズル６の位置判定は制御ユニット１
０（後述する）にて行われる。

【００１０】次に、制御ユニット１０の構成を図３に示
されるブロック図、図４に示されるフローチャートを参
照して説明する。この制御ユニット１０は、図３に示さ
れるように、検出部としてカードリーダ８、接触センサ
１１〜１３が接続され、かつ制御対象として計量機９、
マニピュレータ１の駆動モータ（図示略）が接続されて
いるものであって、図４に示される制御内容に従って、
カードリーダ８、接触センサ１１〜１３からの検出信号
に基づき、計量機９、マニピュレータ１の駆動モータを
制御する。

【００１１】《ステップ１》カードリーダ８に顧客カー
ドが挿入されたときに、該顧客カードに記憶されている
給油口位置データを読み込む。 《ステップ２》ステップ１で読み込んだ給油口位置デー
タに基づいて、マニピュレータ１の駆動モータを駆動す
るための駆動信号を出力して、油液を注ぎ込む給油口５
１に対して給油ノズル６を接近させる。なお、マニピュ
レータ１は、ステップ２にて駆動信号を出力するまでは
予め定められた待機位置にて待機しており、該ステップ
２にて駆動信号が出力されたことを条件として、待機位
置からの移動が開始される。

【００１２】《ステップ３》マニピュレータ１の駆動モ
ータを駆動させるための駆動信号（ステップ２参照）の
出力状況に基づき、給油ノズル６が移動しているか否か
を判断し、給油ノズル６が移動していない場合に次のス
テップ９に進み、また、給油ノズル６が移動している場
合に、更に以下に示すような判断を行う。すなわち、給
油ノズル６の移動が、予め設定した所定時間行われたか
否かを判断し、このとき、給油ノズル６の移動が、当該
所定時間行われていないと判断した場合に、次のステッ
プ４に進んで、接触センサ１１〜１３のＯＮ／ＯＦＦを
検出する（後述する）。また、このステップ３において
給油ノズル６の移動が該所定時間行われたと判断し、か
つこのときステップ４においても接触センサ１１〜１３
のＯＮを検出していない場合には、次のステップ９に進
む。

【００１３】《ステップ４》接触センサ１１〜１３の検
出信号に基づき、これら接触センサ１１〜１３の少なく
とも一つがＯＮとなったか否かを判断し、ＹＥＳの場合
に次のステップ５に進み、また、ＮＯの場合に先のステ
ップ３に戻る。 《ステップ５》マニピュレータ１の駆動モータを駆動す
る駆動信号の出力を停止した後、次のステップ６に進
む。 《ステップ６》接触センサ１１〜１３の検出信号に基づ
いて、接触センサ１１〜１３の中で、接触センサ１３の
みがＯＮであるか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステッ
プ７に進み、また、ＮＯの場合に次のステップ８に進
む。

【００１４】《ステップ７》計量機９に対して吐出開始
信号を出力することによって給油作業を行なわせた後、
先のステップ３に戻る。なお、このステップ７の給油作
業では作業者からの指示（プリセット給油、満タン給油
など）に基づいて行われる。 《ステップ８》マニピュレータ１の駆動モータを駆動す
るための退避信号を出力して、給油ノズル６を後退させ
た後、給油口５１に対して該給油ノズル６を再度接近さ
せる動作を行わせて、先のステップ３に戻る。 《ステップ９》接触センサ１１〜１３の検出信号に基づ
いて、全ての接触センサ１１〜１３がＯＦＦであるか否
かを判断し、ＹＥＳである場合（接触センサ１１〜１３
がＯＦＦである場合）にステップ１０に進む。また、ス
テップ９においてＮＯである場合（この場合、接触セン
サ１１〜１３の中の接触センサ１３がＯＮである：ステ
ップ６を経由）には、次のステップ１１に進む。 《ステップ１０》制御ユニット１０の表示部（図示略）
に対してエラーを示す表示をした後、次のステップ１１
に進む。 《ステップ１１》マニピュレータ１を退避させるための
退避信号を出力して、該マニピュレータ１を待機位置に
移動させた後、本フローチャートを終了する。

【００１５】以上詳細に説明した給油装置では、接触セ
ンサ１１〜１３のＯＮ／ＯＦＦに基づき、給油ノズル６
が自動車５０の給油口５１に対して給油可能な位置にあ
るか否を判断し（ステップ６）、給油可能な位置にある
と判断したときに計量機９に対して給油を行なわせ（ス
テップ７）、給油できない位置にあると判断したときに
マニピュレータ１に対して給油ノズル６を後退させるよ
うにしているので（ステップ８）、このようなステップ
によって、従来のように給油ノズル６が給油口５１から
ずれた位置にあるような場合であっても、該給油ノズル
６が給油口５１内に無理に押し込まれることが無く、そ
の結果、マニピュレータ１のアーム４・５及び該アーム
４・５を駆動する駆動部に過度の負荷がかかるといった
不具合が未然に防止される。

【００１６】なお、上記給油装置では、給油ノズル６の
ノズル部６Ａの下側近傍位置に３つの接触センサ１１〜
１３を設け、これら接触センサ１１〜１３の中で接触セ
ンサ１３がＯＮとなった場合に、給油ノズル６のノズル
部６Ａが給油口５１内に挿入されたとみなすようにして
いるが、このような接触センサ１１〜１３を使用するこ
とに限定されず、図５及び図６に示すような接触センサ
２０・２１を使用しても良い。

【００１７】この接触センサ２０・２１は、ケーシング
７の先端面７Ａであり、かつ該ケーシング７の先端面７
Ａから突出するように配置されたノズル部６Ａの上側及
び下側に、互いが平行となるように設けられているもの
であって、これら接触センサ２０・２１に給油口５１の
注ぎ口部５２が接触した場合に、これら接触センサ２０
・２１の接触位置に基づき給油口５１の中心位置を演算
するとともに、該給油口５１の中心位置とノズル部６Ａ
の中心位置（符号ｏで示す）との位置ずれ量、及び位置
ずれ方向を算出する。そして、これら位置ずれ量及び位
置ずれ方向に基づいて、制御ユニット１０を制御して、
給油ノズル６のノズル部６Ａの中心位置が、給油口５１
の中心位置に一致するようにマニピュレータ１を駆動さ
せる。なお、図６では、給油口５１の注ぎ口部５２が接
触センサ２０・２１と４点で接触した例（この接触点を
ａ〜ｄで示す）が示されているが、給油口５１の中心位
置を演算するに際しては、給油口５１の注ぎ口部５２と
接触センサ２０・２１との接触点は少なくとも３点必要
であり、従って給油口５１の注ぎ口部５２と接触センサ
２０・２１との接触点が２点以下である場合には、ある
いは接触点が確認できない場合には、以下の処理を行わ
ず、表示部にてエラー表示を行ない、かつ給油ノズル６
を後退させるようにすると良い。

【００１８】また、以上説明した実施の形態と、特許請
求の範囲に示す構成要素とは、以下のような関係にあ
る。すなわち、計量機９によって特許請求の範囲の「送
液手段」が構成され、接触センサ１１〜１３及び接触セ
ンサ２０・２１によって特許請求の範囲の「検出手段」
が構成され、また、制御ユニット１０によって特許請求
の範囲の「給油制御手段」が構成される。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に示さ
れる給油装置では、給油制御手段において、マニピュレ
ータにより給油ノズルを給油口に挿入する際に、検出手
段の検出信号に基づき、給油口に対して給油ノズルが給
油可能な位置にあるか否かを判別し、給油可能な位置に
あると判別したときに送液手段に吐出開始信号を出力
し、給油できない位置にあると判別したときにマニピュ
レータへ退避信号を出力するようにしているので、この
ような給油制御手段での処理によって、従来のように給
油ノズルが給油口からずれた位置にあるような場合であ
っても、給油ノズルが無理に給油口に挿入されることが
無く、その結果、マニピュレータのアーム及び該アーム
を駆動する駆動部に過度の負荷がかかることが防止可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】給油装置の全体構成を示す斜視図。

【図２】接触センサ１３がＯＮとなる条件を説明するた
めの正側面図。

【図３】給油装置の制御ブロック図。

【図４】制御ユニット１０の制御内容を示すフローチャ
ート。

【図５】図２とは異なる形式の接触センサ２０・２１を
示す正面図。

【図６】図５に示される接触センサ２０・２１に給油口
５１が接触した状態を示す図。

【符号の説明】

１ マニピュレータ ６ 給油ノズル ９ 計量機 １１ 接触センサ １２ 接触センサ １３ 接触センサ ２０ 接触センサ ２１ 接触センサ ５０ 自動車 ５１ 給油口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動自在なアームで構成され、当該アー
   ム先端に手首機構が設けられたマニピュレータと、 前記手首機構に設けられ送液手段から送られる油液を車
   両タンクに吐出するべく、前記マニピュレータにより車
   両タンクの給油口に挿入される給油ノズルと、 前記手首機構に設けられ、前記車両タンクの給油口に接
   触することにより給油ノズルに対する給油口の位置を検
   出する検出手段と、 前記マニピュレータにより前記給油ノズルを給油口に挿
   入する際に、該検出手段の検出信号に基づき、前記給油
   口に対して給油ノズルが給油可能な位置にあるか否かを
   判別し、給油可能な位置にあると判別したときに送液手
   段に吐出開始信号を出力し、給油できない位置にあると
   判別したときにマニピュレータへ退避信号を出力する給
   油制御手段とを具備することを特徴とする給油装置。