燃料分配器流量计欺诈探测和防止的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明总地设及燃料分配器。更具体地说，本发明设及对通过窜改与燃料分配器 相关联的燃料流量计而导致的欺诈的探测和防止。
【背景技术】
[0002] 在零售服务站环境中的燃料分配器包括流量计，随着燃料被配送该流量计测量燃 料的体积流量。运种流量计典型地被要求符合重量和测量规定要求，该重量和测量规定要 求高精度水平。运确保了顾客由于燃料购买而既不会被过多收费也不会被少收费。典型地， 正位移计或间接式流量计已经被用于运个目的。
[0003] 在现在的服务站燃料分配器中，控制系统处理位移传感器产生的信号，W监视被 传送到顾客的车辆中的燃料的量。已经使用各种类型位移传感器来感测各种流体的流量， 包括磁性传感器和光学传感器。一种运样的位移传感器被称为脉冲计（PUlser)。脉冲计 是可操作地连接到流量计W测量流量计轴的转动的传感器。随着燃料被分配，导致所述轴 旋转，脉冲计产生脉冲序列。每个脉冲表示穿过流量计的燃料的已知体积（例如，0.001加 仑）。
[0004] 已经做出努力W与燃料流量计上的位移传感器干设，W便修改被分配的燃料的计 算体积。例如，不诚实的顾客可W在供燃料交易之前将位移传感器（或它部件中的一个） 与燃料流量计断开。而且，不诚实的顾客可W禁止燃料分配器或位移传感器电子装置中的 一个或二者并强制燃料通过燃料流量计。 阳0化]通常，机械装置被用于防止将位移传感器从燃料流量计拆下。例如，授予Kinzie等人的共同拥有的美国专利申请公开第2009/0314804号公开了一种用于保护燃料分配器 的脉冲计的可闭锁外壳，该专利申请公开为了所有目的通过引用而整体结合于此。可替代 的是，在流量计和脉冲计上的闭锁和销已经用于运个目的。
【发明内容】
[0006] 本发明意识并解决了现有技术构造和方法的缺点。根据一个实施方式，本发明提 供了一种用于探测窜改造成的欺诈的燃料流量计组件。燃料流量计组件包括燃料流量计， 该燃料流量计包括轴和光纤位移传感器，所述光纤位移传感器可操作地连接到燃料流量计 轴，用于产生代表通过燃料流量计传送的燃料量的信息。燃料流量计组件也包括至少一个 转发器，该转发器与燃料流量计轴和位移传感器中的一个相禪接。此外，燃料流量计组件包 括至少一个询问电子装置，该询问电子装置与燃料流量计轴和位移传感器中的另一个相禪 接。所述至少一个询问电子装置被构造成与所述至少一个转发器远程电子连通。
[0007] 根据进一步的实施方式，本发明提供了一种燃料流量计组件，该燃料流量计组件 包括燃料流量计，该燃料流量计包括轴和第一位移传感器，所述第一位移传感器用于产生 代表通过所述燃料流量计传送的燃料的第一量的信息。所述第一位移传感器包括至少一 个转发器和至少一个询问电子装置，所述转发器可操作地禪接用于与燃料流量计轴一起旋 转，所述至少一个询问电子装置被构造成与所述至少一个转发器远程电子连通。所述燃料 流量计组件也包括第二位移传感器，用于产生代表通过燃料流量计传送的燃料的第二量的 信息。所述第二位移传感器包括盘，所述盘可操作地连接，用于与所述燃料流量计轴一起旋 转。所述盘限定了多个从其通过的径向狭槽。所述第二位移传感器与光源和探测器光学连 通。燃料流量计轴的旋转使得来自光源的光穿过所述多个径向狭槽并在探测器处被探测 到。
[0008] 在另一实施方式中，本发明提供了一种探测与流量计组件相关联的欺诈的方法， 所述流量计组件包括流量计，该流量计包括轴。所述方法包括提供第一位移传感器的步骤， 所述第一位移传感器用于产生代表通过流量计传送的流体的第一量的信息。所述第一位移 传感器包括至少一个转发器和至少一个询问电子装置，所述询问电子装置被构造成与至少 一个转发器远程电子连通。所述方法也包括提供第二位移传感器的步骤，所述第二位移传 感器用于产生代表通过所述流量计传送的流体的第二量的信息。所述第二位移传感器包括 盘，所述盘可操作地连接，用于与所述流量计轴一起旋转。所述盘限定了多个从其穿过的径 向狭槽。所述第二位移传感器与光源和探测器光学连通。此外，所述方法包括基于代表从 转发器到询问电子装置的响应信号的信息确定所述第一量W及基于在探测器处探测的光 确定所述第二量的步骤。最终，所述方法包括将第一量与第二量相比较。
[0009] 本领域技术人员在阅读与附图相关联的优选实施方式的W下详细描述之后将理 解到本发明的范围并且认识到本发明的另外的方面。
【附图说明】
[0010] 本发明的全面和能够实现的公开，包括旨在本领域技术人员的最佳模式，在参照 附图做出的说明书中描述，图中： W11] 图1是其中可W使用本发明实施方式的示例性燃料分配器的透视图；
[0012] 图2是图1的燃料分配器的内部燃料流量部件的示意图；
[0013] 图3A是根据本发明实施方式构造的转发器的图形表示；
[0014] 图3B是根据本发明实施方式构造的具有集成电子装置的转发器的图形表示；
[0015] 图4是可W构造成与本发明一起使用的示例性正位移计和脉冲计的平面图，所述 位移计和脉冲计为了图示的目的被分离；
[0016] 图5是包括与位移计轴相禪接的转发器的图4的正位移计的前视图；
[0017] 图6是包括与脉冲计禪接的询问电子装置的图4的脉冲计的底视图；
[0018] 图7是示出根据本发明实施方式的用于探测欺诈或对位移传感器或流量计的窜 改的示例性方法的流程图；
[0019] 图8是根据本发明实施方式构造的示例性燃料流量计组件的侧视图，所述燃料流 量计组件包括位移传感器，该位移传感器采用转发器和询问电子装置；
[0020] 图9是根据本发明实施方式的采用多个转发器的传感器盘的俯视图，所述传感器 盘可W与图8的燃料流量计组件一起使用；
[0021] 图10是根据本发明实施方式的采用转发器的两个同屯、环的传感器盘的俯视图， 该传感器盘可W与图8的燃料流量计组件一起使用；
[0022] 图11是包括单个转发器的根据本发明实施方式构造的正交位移传感器的图形表 示；
[0023] 图12是根据本发明实施方式的与图11的位移传感器禪接的示例性正位移计的侧 视图；
[0024] 图13是根据本发明实施方式构造的包括电容式位移传感器的示例性燃料流量计 组件的侧视图；
[0025] 图14A是根据本发明实施方式的可W与图12中所示的电容式位移传感器一起使 用的读取器盘的底视图；
[00%]图14B是根据本发明实施方式的可W与图12所示的电容式位移传感器一起使用 的编码器盘的俯视图；
[0027]图15是根据本发明的另一实施方式构造的包括电容式位移传感器的示例性燃料 流量计组件的侧视图；
[0028] 图16是根据本发明实施方式的可W与图15所示的电容式位移传感器一起使用的 读取器盘的底视图；
[0029]图17是根据本发明的另一实施方式构造的包括电容式位移传感器的示例性燃料 流量计组件的侧视图；
[0030] 图18是根据本发明实施方式的可W与图17中所示的电容式位移传感器一起使用 的读取器盘的底视图；
[0031]图19是根据本发明实施方式的采用电容感测电子装置W探测欺诈的示例性燃料 流量计组件的侧视图；
[0032]图20是可W与图19的燃料流量计组件一起使用的电容式感测垫的横截面图；
[0033] 图21是根据本发明实施方式的包括无接触电源传输电子装置的燃料流量计组件 的示意图；
[0034] 图22是根据本发明实施方式的燃料分配器的放大横截面图，所述燃料分配器包 括采用光纤位移传感器的示例性燃料流量计组件；
[0035] 图23是图22的燃料流量计组件的放大图，且光纤位移传感器W局部横截面示 出；
[0036] 图24是图23的光纤位移传感器的分解透视图。
[0037] 在本说明书和附图中的附图标记的重复使用意在表示本发明的相同或类似的特 征或元件。
【具体实施方式】
[0038] 现在将详细参照本发明的目前优选的实施方式，它的一个或多个示例在附图中示 出。每个示例借助于本发明的解释而提供，而非限制本发明。实际上，本领域技术人员将理 解到在不背离本发明的范围或精髓的前提下可W在本发明中做出修改和变化。例如，作为 一个实施方式的一部分示出或描述的特征可W用在另一实施方式上W产生仍进一步的实 施方式。从而，意图在于本发明涵盖落入所附权利要求书及其等价物的范围内的运种修改 和变型。
[0039] 由此参考2010年2月2日提交的名称为"燃料分配器脉冲计布置"的共同受让的 美国专利第8, 285,506(' 506专利）W及2012年4月20日提交的名称为"燃料分配器流 量计欺诈探测和防止"的美国公布的专利申请第2013/0110286号，运两个文献的全部公开 内容处于所有目的通过引用结合于此。
[0040] 本发明的各方面设及窜改禪接到燃料分配器燃料流量计的位移传感器所导致的 欺诈的探测和防止。通常，各实施方式采用在与燃料流量计和分配传感器相关联的询问电 子装置和至少一个转发器之间的无线通信。例如，根据本发明，特定的射频识别（RFID)技 术可W有利地被使用。RFID系统典型地包括标签、收发器和处理器或控制器。收发器或询 问器具有至少一个天线、微处理器和其他电子电路。标签或转发器经常具有转发器电子电 路和天线。电子电路可W包括非线性装置或半导体节（如，二极管），其被构造成产生询问 频率的谐波，W表示转发器的存在。在一些更复杂的转发器中，电子电路包括集成电路或其 他处理装置，用于存储和处理从询问器发射的信息并调制向询问器的返回信号。转发器的 电子电路也可W包括电容器和非易失性存储器。
[0041] 无源转发器使用来自询问器的信号，W提供触发转发器的电路的能量，而有源转 发器包含独立能量源，如电池。电池辅助的无源转发器也是已知的。在一个熟悉的操作模 式中，询问器W第一频率向转发器发送询问信号，转发器通过在第二频率上发射编码信号 而做出响应，并且询问器接收并处理该编码信号。询问器将包含在编码信号中的信息发送 到控制器W用于处理。
[0042] 优选地是，本发明实施方式可W利用与位移传感器相关联的询问器电子装置，该 位移传感器可操作地禪接到燃料流量计，并且至少一个转发器可W与燃料流量计的部件 (如它的轴）禪接或嵌入该部件中。询问器电子装置与燃料分配器控制系统或者另一适当 的控制系统电子连通是优选的。但是，如下面讨论的，可W构想到至少一个转发器和询问器 电子装置的其他构造。例如，询问器电子装置可W与燃料流量计禪接，而至少一个转发器可 W与位移传感器或脉冲计禪接。
[0043] 本发明的各方面也提供了多种用于探测和防止欺诈的方法。如下面讨论的，例如， 燃料流量计和位移传感器可W经由转发器和询问器电子装置无线地"配对"。从而，燃料分 配器控制系统可W禁止供给燃料，直到期望的信号已经从转发器发射到位移传感器为止。 在控制系统于交易开始时未收到运样的信号的情况下，运可W表示位移传感器已经从流量 计中移除。
[0044] 根据本发明的进一步的方面，与燃料流量计轴一同旋转的至少一个转发器可W在 轴每次旋转过程中被询问器电子装置读取。燃料分配器控制系统可W将转发器的每次"读 取"与来自位移传感器的期望输出（例如，每个转发器信号100个脉冲）相关联，W确保位 移传感器还没有被窜改。在一些实施方式中，例如，在单次旋转过程中，询问器电子装置可 W从转发器多次接收信号。在运个情况下，随着标签的取向随着流量计轴的旋转而变化，询 问器电子装置和转发器的增益W及/或被发射的信号的相位的变化可W指示流量计轴的 旋转。控制系统也可W利用关于旋转的运个信息来验证位移传感器的操作。在最终的示例 中，询问器电子装置可W用于将代表燃料流量计的历史和性能的信息存储在与流量计相禪 接的转发器上。 W45] 为了简明和易读的缘故，术语"转发器"将在本文中使用W描述能够与通信电子装 置通信的任何类型的远程通信装置。该远程通信装置可W包括单独形式或组合形式的接收 器和发射器W及适于响应且/或修改原始信号W提供发射信号的转发器电子装置。优选的 通信方法包括典型在RFID用途中使用的射频，但是其他RF、红外、声音或其他已知的远程 通信方法也可W在一些实施方式中使用。如在此定义的，转发器可W提供与固定位置的通 信电子装置的单向或双向通信并可W是有源的或无源的。同样，固定位置通信电子装置也 可W称为"询问器电子装置"。询问器电子装置将通常包括能够与转发器通信的发射器和接 收器。
[0046]图1是其中可W使用本发明实施方式的示例性燃料分配器10的透视图。例如，燃 料分配器10可W是N.C.的Greensboro的Gi化arco公司销售的ENCORE⑧燃料分配器。 但是本领域技术人员将理解到本发明可W与任何燃料分配器中的流量计一起使用。
[0047] 燃料分配器10包括壳体12,该壳体12具有从其延伸的至少一个柔性燃料软管 14。燃料软管14终止于手工操作的喷嘴16,该喷嘴16适于插入到车辆的油箱的填充颈部 中。喷嘴