燃料分配器流量計(jì)欺詐探測和防止的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總地設(shè)及燃料分配器。更具體地說，本發(fā)明設(shè)及對通過竄改與燃料分配器 相關(guān)聯(lián)的燃料流量計(jì)而導(dǎo)致的欺詐的探測和防止。
【背景技術(shù)】
[0002] 在零售服務(wù)站環(huán)境中的燃料分配器包括流量計(jì)，隨著燃料被配送該流量計(jì)測量燃 料的體積流量。運(yùn)種流量計(jì)典型地被要求符合重量和測量規(guī)定要求，該重量和測量規(guī)定要 求高精度水平。運(yùn)確保了顧客由于燃料購買而既不會被過多收費(fèi)也不會被少收費(fèi)。典型地， 正位移計(jì)或間接式流量計(jì)已經(jīng)被用于運(yùn)個目的。
[0003] 在現(xiàn)在的服務(wù)站燃料分配器中，控制系統(tǒng)處理位移傳感器產(chǎn)生的信號，W監(jiān)視被 傳送到顧客的車輛中的燃料的量。已經(jīng)使用各種類型位移傳感器來感測各種流體的流量， 包括磁性傳感器和光學(xué)傳感器。一種運(yùn)樣的位移傳感器被稱為脈沖計(jì)（PUlser)。脈沖計(jì) 是可操作地連接到流量計(jì)W測量流量計(jì)軸的轉(zhuǎn)動的傳感器。隨著燃料被分配，導(dǎo)致所述軸 旋轉(zhuǎn)，脈沖計(jì)產(chǎn)生脈沖序列。每個脈沖表示穿過流量計(jì)的燃料的已知體積（例如，0.001加 侖）。
[0004] 已經(jīng)做出努力W與燃料流量計(jì)上的位移傳感器干設(shè)，W便修改被分配的燃料的計(jì) 算體積。例如，不誠實(shí)的顧客可W在供燃料交易之前將位移傳感器（或它部件中的一個） 與燃料流量計(jì)斷開。而且，不誠實(shí)的顧客可W禁止燃料分配器或位移傳感器電子裝置中的 一個或二者并強(qiáng)制燃料通過燃料流量計(jì)。 陽0化]通常，機(jī)械裝置被用于防止將位移傳感器從燃料流量計(jì)拆下。例如，授予Kinzie等人的共同擁有的美國專利申請公開第2009/0314804號公開了一種用于保護(hù)燃料分配器 的脈沖計(jì)的可閉鎖外殼，該專利申請公開為了所有目的通過引用而整體結(jié)合于此?？商娲?的是，在流量計(jì)和脈沖計(jì)上的閉鎖和銷已經(jīng)用于運(yùn)個目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明意識并解決了現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造和方法的缺點(diǎn)。根據(jù)一個實(shí)施方式，本發(fā)明提 供了一種用于探測竄改造成的欺詐的燃料流量計(jì)組件。燃料流量計(jì)組件包括燃料流量計(jì)， 該燃料流量計(jì)包括軸和光纖位移傳感器，所述光纖位移傳感器可操作地連接到燃料流量計(jì) 軸，用于產(chǎn)生代表通過燃料流量計(jì)傳送的燃料量的信息。燃料流量計(jì)組件也包括至少一個 轉(zhuǎn)發(fā)器，該轉(zhuǎn)發(fā)器與燃料流量計(jì)軸和位移傳感器中的一個相禪接。此外，燃料流量計(jì)組件包 括至少一個詢問電子裝置，該詢問電子裝置與燃料流量計(jì)軸和位移傳感器中的另一個相禪 接。所述至少一個詢問電子裝置被構(gòu)造成與所述至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器遠(yuǎn)程電子連通。
[0007] 根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施方式，本發(fā)明提供了一種燃料流量計(jì)組件，該燃料流量計(jì)組件 包括燃料流量計(jì)，該燃料流量計(jì)包括軸和第一位移傳感器，所述第一位移傳感器用于產(chǎn)生 代表通過所述燃料流量計(jì)傳送的燃料的第一量的信息。所述第一位移傳感器包括至少一 個轉(zhuǎn)發(fā)器和至少一個詢問電子裝置，所述轉(zhuǎn)發(fā)器可操作地禪接用于與燃料流量計(jì)軸一起旋 轉(zhuǎn)，所述至少一個詢問電子裝置被構(gòu)造成與所述至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器遠(yuǎn)程電子連通。所述燃料 流量計(jì)組件也包括第二位移傳感器，用于產(chǎn)生代表通過燃料流量計(jì)傳送的燃料的第二量的 信息。所述第二位移傳感器包括盤，所述盤可操作地連接，用于與所述燃料流量計(jì)軸一起旋 轉(zhuǎn)。所述盤限定了多個從其通過的徑向狹槽。所述第二位移傳感器與光源和探測器光學(xué)連 通。燃料流量計(jì)軸的旋轉(zhuǎn)使得來自光源的光穿過所述多個徑向狹槽并在探測器處被探測 到。
[0008] 在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種探測與流量計(jì)組件相關(guān)聯(lián)的欺詐的方法， 所述流量計(jì)組件包括流量計(jì)，該流量計(jì)包括軸。所述方法包括提供第一位移傳感器的步驟， 所述第一位移傳感器用于產(chǎn)生代表通過流量計(jì)傳送的流體的第一量的信息。所述第一位移 傳感器包括至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器和至少一個詢問電子裝置，所述詢問電子裝置被構(gòu)造成與至少 一個轉(zhuǎn)發(fā)器遠(yuǎn)程電子連通。所述方法也包括提供第二位移傳感器的步驟，所述第二位移傳 感器用于產(chǎn)生代表通過所述流量計(jì)傳送的流體的第二量的信息。所述第二位移傳感器包括 盤，所述盤可操作地連接，用于與所述流量計(jì)軸一起旋轉(zhuǎn)。所述盤限定了多個從其穿過的徑 向狹槽。所述第二位移傳感器與光源和探測器光學(xué)連通。此外，所述方法包括基于代表從 轉(zhuǎn)發(fā)器到詢問電子裝置的響應(yīng)信號的信息確定所述第一量W及基于在探測器處探測的光 確定所述第二量的步驟。最終，所述方法包括將第一量與第二量相比較。
[0009] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀與附圖相關(guān)聯(lián)的優(yōu)選實(shí)施方式的W下詳細(xì)描述之后將理 解到本發(fā)明的范圍并且認(rèn)識到本發(fā)明的另外的方面。
【附圖說明】
[0010] 本發(fā)明的全面和能夠?qū)崿F(xiàn)的公開，包括旨在本領(lǐng)域技術(shù)人員的最佳模式，在參照 附圖做出的說明書中描述，圖中： W11] 圖1是其中可W使用本發(fā)明實(shí)施方式的示例性燃料分配器的透視圖；
[0012] 圖2是圖1的燃料分配器的內(nèi)部燃料流量部件的示意圖；
[0013] 圖3A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式構(gòu)造的轉(zhuǎn)發(fā)器的圖形表示；
[0014] 圖3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式構(gòu)造的具有集成電子裝置的轉(zhuǎn)發(fā)器的圖形表示；
[0015] 圖4是可W構(gòu)造成與本發(fā)明一起使用的示例性正位移計(jì)和脈沖計(jì)的平面圖，所述 位移計(jì)和脈沖計(jì)為了圖示的目的被分離；
[0016] 圖5是包括與位移計(jì)軸相禪接的轉(zhuǎn)發(fā)器的圖4的正位移計(jì)的前視圖；
[0017] 圖6是包括與脈沖計(jì)禪接的詢問電子裝置的圖4的脈沖計(jì)的底視圖；
[0018] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于探測欺詐或?qū)ξ灰苽鞲衅骰蛄髁坑?jì)的竄 改的示例性方法的流程圖；
[0019] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式構(gòu)造的示例性燃料流量計(jì)組件的側(cè)視圖，所述燃料流 量計(jì)組件包括位移傳感器，該位移傳感器采用轉(zhuǎn)發(fā)器和詢問電子裝置；
[0020] 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的采用多個轉(zhuǎn)發(fā)器的傳感器盤的俯視圖，所述傳感器 盤可W與圖8的燃料流量計(jì)組件一起使用；
[0021] 圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的采用轉(zhuǎn)發(fā)器的兩個同屯、環(huán)的傳感器盤的俯視圖， 該傳感器盤可W與圖8的燃料流量計(jì)組件一起使用；
[0022] 圖11是包括單個轉(zhuǎn)發(fā)器的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式構(gòu)造的正交位移傳感器的圖形表 示；
[0023] 圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的與圖11的位移傳感器禪接的示例性正位移計(jì)的側(cè) 視圖；
[0024] 圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式構(gòu)造的包括電容式位移傳感器的示例性燃料流量計(jì) 組件的側(cè)視圖；
[0025] 圖14A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的可W與圖12中所示的電容式位移傳感器一起使 用的讀取器盤的底視圖；
[00%]圖14B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的可W與圖12所示的電容式位移傳感器一起使用 的編碼器盤的俯視圖；
[0027]圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式構(gòu)造的包括電容式位移傳感器的示例性燃料 流量計(jì)組件的側(cè)視圖；
[0028] 圖16是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的可W與圖15所示的電容式位移傳感器一起使用的 讀取器盤的底視圖；
[0029]圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式構(gòu)造的包括電容式位移傳感器的示例性燃料 流量計(jì)組件的側(cè)視圖；
[0030] 圖18是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的可W與圖17中所示的電容式位移傳感器一起使用 的讀取器盤的底視圖；
[0031]圖19是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的采用電容感測電子裝置W探測欺詐的示例性燃料 流量計(jì)組件的側(cè)視圖；
[0032]圖20是可W與圖19的燃料流量計(jì)組件一起使用的電容式感測墊的橫截面圖；
[0033] 圖21是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的包括無接觸電源傳輸電子裝置的燃料流量計(jì)組件 的示意圖；
[0034] 圖22是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的燃料分配器的放大橫截面圖，所述燃料分配器包 括采用光纖位移傳感器的示例性燃料流量計(jì)組件；
[0035] 圖23是圖22的燃料流量計(jì)組件的放大圖，且光纖位移傳感器W局部橫截面示 出；
[0036] 圖24是圖23的光纖位移傳感器的分解透視圖。
[0037] 在本說明書和附圖中的附圖標(biāo)記的重復(fù)使用意在表示本發(fā)明的相同或類似的特 征或元件。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施方式，它的一個或多個示例在附圖中示 出。每個示例借助于本發(fā)明的解釋而提供，而非限制本發(fā)明。實(shí)際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理 解到在不背離本發(fā)明的范圍或精髓的前提下可W在本發(fā)明中做出修改和變化。例如，作為 一個實(shí)施方式的一部分示出或描述的特征可W用在另一實(shí)施方式上W產(chǎn)生仍進(jìn)一步的實(shí) 施方式。從而，意圖在于本發(fā)明涵蓋落入所附權(quán)利要求書及其等價物的范圍內(nèi)的運(yùn)種修改 和變型。
[0039] 由此參考2010年2月2日提交的名稱為"燃料分配器脈沖計(jì)布置"的共同受讓的 美國專利第8, 285,506(' 506專利）W及2012年4月20日提交的名稱為"燃料分配器流 量計(jì)欺詐探測和防止"的美國公布的專利申請第2013/0110286號，運(yùn)兩個文獻(xiàn)的全部公開 內(nèi)容處于所有目的通過引用結(jié)合于此。
[0040] 本發(fā)明的各方面設(shè)及竄改禪接到燃料分配器燃料流量計(jì)的位移傳感器所導(dǎo)致的 欺詐的探測和防止。通常，各實(shí)施方式采用在與燃料流量計(jì)和分配傳感器相關(guān)聯(lián)的詢問電 子裝置和至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器之間的無線通信。例如，根據(jù)本發(fā)明，特定的射頻識別（RFID)技 術(shù)可W有利地被使用。RFID系統(tǒng)典型地包括標(biāo)簽、收發(fā)器和處理器或控制器。收發(fā)器或詢 問器具有至少一個天線、微處理器和其他電子電路。標(biāo)簽或轉(zhuǎn)發(fā)器經(jīng)常具有轉(zhuǎn)發(fā)器電子電 路和天線。電子電路可W包括非線性裝置或半導(dǎo)體節(jié)（如，二極管），其被構(gòu)造成產(chǎn)生詢問 頻率的諧波，W表示轉(zhuǎn)發(fā)器的存在。在一些更復(fù)雜的轉(zhuǎn)發(fā)器中，電子電路包括集成電路或其 他處理裝置，用于存儲和處理從詢問器發(fā)射的信息并調(diào)制向詢問器的返回信號。轉(zhuǎn)發(fā)器的 電子電路也可W包括電容器和非易失性存儲器。
[0041] 無源轉(zhuǎn)發(fā)器使用來自詢問器的信號，W提供觸發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)器的電路的能量，而有源轉(zhuǎn) 發(fā)器包含獨(dú)立能量源，如電池。電池輔助的無源轉(zhuǎn)發(fā)器也是已知的。在一個熟悉的操作模 式中，詢問器W第一頻率向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送詢問信號，轉(zhuǎn)發(fā)器通過在第二頻率上發(fā)射編碼信號 而做出響應(yīng)，并且詢問器接收并處理該編碼信號。詢問器將包含在編碼信號中的信息發(fā)送 到控制器W用于處理。
[0042] 優(yōu)選地是，本發(fā)明實(shí)施方式可W利用與位移傳感器相關(guān)聯(lián)的詢問器電子裝置，該 位移傳感器可操作地禪接到燃料流量計(jì)，并且至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器可W與燃料流量計(jì)的部件 (如它的軸）禪接或嵌入該部件中。詢問器電子裝置與燃料分配器控制系統(tǒng)或者另一適當(dāng) 的控制系統(tǒng)電子連通是優(yōu)選的。但是，如下面討論的，可W構(gòu)想到至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器和詢問器 電子裝置的其他構(gòu)造。例如，詢問器電子裝置可W與燃料流量計(jì)禪接，而至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器可 W與位移傳感器或脈沖計(jì)禪接。
[0043] 本發(fā)明的各方面也提供了多種用于探測和防止欺詐的方法。如下面討論的，例如， 燃料流量計(jì)和位移傳感器可W經(jīng)由轉(zhuǎn)發(fā)器和詢問器電子裝置無線地"配對"。從而，燃料分 配器控制系統(tǒng)可W禁止供給燃料，直到期望的信號已經(jīng)從轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射到位移傳感器為止。 在控制系統(tǒng)于交易開始時未收到運(yùn)樣的信號的情況下，運(yùn)可W表示位移傳感器已經(jīng)從流量 計(jì)中移除。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，與燃料流量計(jì)軸一同旋轉(zhuǎn)的至少一個轉(zhuǎn)發(fā)器可W在 軸每次旋轉(zhuǎn)過程中被詢問器電子裝置讀取。燃料分配器控制系統(tǒng)可W將轉(zhuǎn)發(fā)器的每次"讀 取"與來自位移傳感器的期望輸出（例如，每個轉(zhuǎn)發(fā)器信號100個脈沖）相關(guān)聯(lián)，W確保位 移傳感器還沒有被竄改。在一些實(shí)施方式中，例如，在單次旋轉(zhuǎn)過程中，詢問器電子裝置可 W從轉(zhuǎn)發(fā)器多次接收信號。在運(yùn)個情況下，隨著標(biāo)簽的取向隨著流量計(jì)軸的旋轉(zhuǎn)而變化，詢 問器電子裝置和轉(zhuǎn)發(fā)器的增益W及/或被發(fā)射的信號的相位的變化可W指示流量計(jì)軸的 旋轉(zhuǎn)?？刂葡到y(tǒng)也可W利用關(guān)于旋轉(zhuǎn)的運(yùn)個信息來驗(yàn)證位移傳感器的操作。在最終的示例 中，詢問器電子裝置可W用于將代表燃料流量計(jì)的歷史和性能的信息存儲在與流量計(jì)相禪 接的轉(zhuǎn)發(fā)器上。 W45] 為了簡明和易讀的緣故，術(shù)語"轉(zhuǎn)發(fā)器"將在本文中使用W描述能夠與通信電子裝 置通信的任何類型的遠(yuǎn)程通信裝置。該遠(yuǎn)程通信裝置可W包括單獨(dú)形式或組合形式的接收 器和發(fā)射器W及適于響應(yīng)且/或修改原始信號W提供發(fā)射信號的轉(zhuǎn)發(fā)器電子裝置。優(yōu)選的 通信方法包括典型在RFID用途中使用的射頻，但是其他RF、紅外、聲音或其他已知的遠(yuǎn)程 通信方法也可W在一些實(shí)施方式中使用。如在此定義的，轉(zhuǎn)發(fā)器可W提供與固定位置的通 信電子裝置的單向或雙向通信并可W是有源的或無源的。同樣，固定位置通信電子裝置也 可W稱為"詢問器電子裝置"。詢問器電子裝置將通常包括能夠與轉(zhuǎn)發(fā)器通信的發(fā)射器和接 收器。
[0046]圖1是其中可W使用本發(fā)明實(shí)施方式的示例性燃料分配器10的透視圖。例如，燃 料分配器10可W是N.C.的Greensboro的Gi化arco公司銷售的ENCORE⑧燃料分配器。 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到本發(fā)明可W與任何燃料分配器中的流量計(jì)一起使用。
[0047] 燃料分配器10包括殼體12,該殼體12具有從其延伸的至少一個柔性燃料軟管 14。燃料軟管14終止于手工操作的噴嘴16,該噴嘴16適于插入到車輛的油箱的填充頸部 中。噴嘴