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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Infrarotkommunikationssystem,
einen beweglichen Gegenstand und eine Versorgungsanlage. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Durchführung
einer Infrarotkommunikation innerhalb derselben.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
den letzten Jahren wurden Brennstoffzellenfahrzeuge (fuel cell vehicles – FCV)
entwickelt. Das FCV besitzt eine Brennstoffzelle, die aus der chemischen
Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie erzeugt.
Das FCV verbraucht die erzeugte elektrische Energie um einen Motor
zu betreiben um dadurch eine Antriebskraft für das Fahrzeug
zu erhalten. Das FCV ist mit einer Zuführleitung in einer
Wasserstoffstation verbunden um Wasserstoff (Brennstoff) durch die
Zuführleitung dem FCV zuzuführen. Um den Wasserstoff
effizient tanken zu können, ist es wünschenswert,
das FCV mit Hochdruckwasserstoff zu betanken. Im Bezug auf die Sicherheit
ist es jedoch erforderlich die Temperatur und den Druck des Wasserstofftanks
des FCV zu überwachen wenn der Wasserstofftank mit Wasserstoff
betankt wird. Außerdem ist es erforderlich den Versorgungsdruck
des Wasserstoffs in der Wasserstoffstation gemäß der überwachten
Temperatur und dem überwachten Druck zu kontrollieren,
wenn Wasserstoff getankt wird. Es ist daher ein Kommunikationssystem
zum Übertragen der von dem FCV überwachten Temperatur
und Druck an die Wasserstoffstation nötig. Ein solches
Kommunikationssystem kann beispielsweise eine Kommunikation über elektrische
Wellen oder eine Infrarotkommunikation (siehe
JP 2009-10682 A ) anwenden.
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Die
Richtungscharakteristik einer elektrischen Welle ist im Allgemeinen
gering, und eine elektrische Welle kann sich daher leicht ausbreiten. Wenn
daher mehrere FCVs an eine Wasserstoffstation über elektrische
Wellen kommunizieren, kann leicht eine Interferenz zwischen den
elektrischen Wellen auftreten. Andererseits ist die Richtungscharakteristik
von Infrarotstrahlen sehr hoch. In einem Infrarotkommunikationssystem
muss daher die optische Achse einer Infrarotkommunikationsvorrichtung des
FCV mit einer Infrarotkommunikationsvorrichtung der Wasserstoffstation
zusammenfallen um eine Infrarotkommunikation ausführen
zu können. Die optische Achse der Infrarotkommunikationsvorrichtung des
FCV ändert sich in Abhängigkeit der Position und der
Richtung des FCV. Es ist daher schwer die optische Achse der Infrarotkommunikationsvorrichtung des
FCV mit der optischen Achse der Infrarotkommunikationsvorrichtung
der Wasserstoffstation in Übereinstimmung zu bringen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die vorgenannten und weiteren Probleme ist es eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Infrarotkommunikationssystem,
einen beweglichen Gegenstand, und eine Versorgungsanlage herzustellen,
die geeignet ist, eine Kommunikation zwischen dem beweglichen Gegenstand
und der Versorgungsanlage durchzuführen und dabei eine
Interferenz in der Kommunikation vermeidet. Es ist außerdem
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Durchführen
einer Infrarotkommunikation in dem Infrarotkommunikationssystem
herzustellen.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst
ein Kommunikationssystem, das geeignet ist um eine Infrarotkommunikation
zwischen einem beweglichen Gegenstand mit einem Verbindungsanschluss
und einer Versorgungsanlage zum Versorgen des beweglichen Gegenstands
mit einem Medium durch eine Zuführleitung, die mit dem
Verbindungsanschluss verbindbar ist, herzustellen, wobei das Infrarotkommunikationssystem
eine bewegliche-Gegenstandsseite-Infrarotkommunikationsvorrichtung
für den beweglichen Gegenstand bereitstellt. Das Infrarotkommunikationssystem
umfasst außerdem eine Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
der Zuführleitung der Versorgungsanlage und die an einer Position
angeordnet an der die Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung über eine
Infrarotkommunikation mit der beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung kommunizieren
kann, wenn ein Zuführungsverbinder der Zuführungsleitung
mit dem Zuführungsanschluss verbunden ist. Die Verdrehung
des Zuführungsverbinders der Zurührleitung ist
in axialer Richtung variabel wenn die Zuführleitung mit
dem Verbindungsanschluss verbunden wird. Wenigstens eines von der beweglichen
Gegenstandseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung und der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
umfasst eine Vielzahl von Infrarotkommunikationselementen. Wenigstens
eine der Vielzahl von Infrarotkommunikationselementen befindet sich
an einer Kommunikationsposition an der wenigstens eines der Vielzahl
von Infrarotkommunikationselementen geeignet ist, unabhängig
von der Verdrehung eine Infrarotkommunikation durchzuführen.
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Eine
weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst
ein Verfahren zur Durchführung einer Infrarotkommunikation
zwischen einem beweglichen Gegenstand und einer Versorgungsanlage,
die Versorgungsanlage liefert ein Medium durch eine Versorgungsleitung
der Versorgungsanlage zu dem beweglichen Gegenstand, die Versorgungsleitung
lässt sich mit einem Anschluss des beweglichen Gegenstands
verbinden, ein Zuführungsverbinder der Zuführungsleitung
kann sich beim Verbinden der Zuführungsleitung mit dem
Anschluss um seine Achse verdrehen, das Verfahren umfasst das Erkennen von
wenigstens einem aus einer Vielzahl von Infrarotkommunikationselementen,
welche entweder am Zuführungsverbinder der Zuführleitung
oder dem beweglichen Objekt angeordnet sind und welche mit einer
Infrarotkommunikationsvorrichtung auf der gegenüberliegenden
Seite des wenigstens einem aus der Mehrzahl der Infrarotkommunikationselementen kommunizieren
wenn die Zuführleitung mit dem Anschluss verbunden wird.
Das Verfahren umfasst außerdem das Durchführen
einer Infrarotkommunikation mittels dem erkannten wenigstens einen
aus der Vielzahl der Infrarotkommunikationselementen unabhängig
von der Verdrehung, wenn die Zuführleitung mit dem Anschluss
verbunden wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die
oben genannten und weitere Gegenstände, Eigenschaften und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werde durch die folgende detaillierte
Beschreibung mit den zugehörigen Figuren noch deutlicher.
Hierbei zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Struktur einer Wasserstoffstation und eines
Fahrzeugs;
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2A, 2B schematische
Ansichten jeweils einer Struktur um die Fülldüse
der Wasserstoffstation und die Aufnahme des Fahrzeugs herum; und
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3 ein
Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer Kommunikationssteuereinheit
eines Infrarotkommunikationssystems.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1. Übersicht über
ein Infrarotkommunikationssystem
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1 zeigt
eine Übersichtsstruktur einer Wasserstoffstation (Versorgungsanlage) 1 und
ein Fahrzeug (beweglicher Gegenstand) 3 eines Infrarotkommunikationssystems.
Die Wasserstoffstation 1 umfasst einen Wasserstofftank 5 zum
Speichern von Wasserstoff (flüssig), ein Steuersystem 7 zum
Steuern der Wasserstoffstation 1, eine Fülldüse
(Zuführleitung, Zuführungsverbinder) 9,
mehrere Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und
andere. Die Anzahl der mehreren Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b kann
zwei oder größer gleich drei, wie beispielsweise
drei, vier, fünf oder sechs betragen.
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Der
Wasserstofftank 5 umfasst eine Füllvorrichtung 5a zum
Fördern von in dem Wasserstofftank 5 gelagertem
Wasserstoff zur Fülldüse 9 durch die Wasserstoffversorgungsleitung
(Zuführleitung) 12. Das Steuersystem 7 umfasst
eine Kommunikationssteuereinheit 13 und eine Ladesteuereinheit 15.
Die Kommunikationssteuereinheit 13 ist entsprechend mit
der Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und
anderen über die Kommunikationskanäle 17a, 17b und
andere verbunden. Die Kommunikationssteuereinheit 13 erfüllt
die Funktion einen der Kommunikationskanäle 17a, 17b oder ähnliche
wie sie für die Infrarotkommunikation genutzt werden auszuwählen.
Diese Funktion wird im Folgenden im Detail beschrieben. Die Kommunikationssteuereinheit 13 liefert
die Fahrzeugtanktemperatur und den Fahrzeugtankdruck über
einen der Kommunikationskanäle 17a, 17b oder ähnliche
und gibt die Fahrzeugtanktemperatur und den Fahrzeugtankdruck an
die Ladesteuereinheit 15 aus. Die Ladesteuereinheit 15 hat
die Funktion den Druck (Wasserstoffversorgungsdruck) zu bestimmen,
wenn die Füllvorrichtung 5a gemäß der
Fahrzeugtanktemperatur und des Fahrzeugtankdruckes wie er von der
Kommunikationssteuereinheit 13 geliefert wird, Wasserstoff liefert.
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Das
Fahrzeug 3 kann ein Brennstoffzellenfahrzeug (FCV) sein
mit einem Wasserstofftank 19 zum Speichern von Wasserstoff,
einer Wasserstofffüllsteuereinheit ECU 21 zum
Steuern der Kommunikation mit dem Fahrzeug 3, eine Aufnahme
(Anschluss) 23, und einer Vielzahl von Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche.
Die Anzahl der mehreren Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b kann
zwei oder eine Zahl größer gleich drei, wie beispielsweise
drei, vier, fünf oder sechs sein.
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Der
Wasserstofftank 19 umfasst einen Temperatursensor 27 zum
Erfassen seiner Temperatur (Fahrzeugtanktemperatur) und einen Drucksensor 29 zum
Erfassen seines Drucks (Fahrzeugtankdruck). Die Wasserstofffüllsteuereinheit
ECU 21 umfasst eine Recheneinheit 31, eine Kommunikationssteuereinheit 33 und
eine Speichereinheit 34. Die Recheneinheit 31 erhält
regelmäßig den Fahrzeugtankdruck von dem Drucksensor 29 und
die Fahrzeugtanktemperatur von dem Temperatursensor 27.
Die Recheneinheit 31 gibt die erhaltene Fahrzeugtanktemperatur
und den Fahrzeugtankdruck an die Kommunikationssteuereinheit 33 aus.
Die Kommunikationssteuereinheit 33 ist entsprechend mit
der Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnlichem über
Kommunikationskanäle 35a, 35b und ähnlichem
verbunden. Die Kommunikationssteuereinheit 33 hat die Funktion
einen der Kommunikationskanäle 35a, 35b oder ähnliche,
welche für die Infrarotkommunikation benutzt werden, auszuwählen.
Diese Funktion wird im Folgenden im Detail beschrieben. Die Kommunikationssteuereinheit 33 ist
geeignet um die Fahrzeugtanktemperatur und den Fahrzeugtankdruck
von entweder einer Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b oder ähnliche über
die Infrarotkommunikation mittels einem der ausgewählten
Kommunikationskanäle 35a, 35b zu übertragen.
Die Speichereinheit 34 ist geeignet um verschiedenste Daten
zu speichern.
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Die
Aufnahme 23 ist im Äußeren des Fahrzeugkörpers 3 angeordnet
und kann mechanisch mit der Fülldüse 9 verbunden
werden. Die Aufnahme 23 hat einen inneren Bereich der über
eine Wasserstoffversorgungsleitung 37 mit dem Wasserstofftank 19 verbunden
werden kann. Wasserstoff wird durch die Fülldüse 9 zur
Aufnahme 23 befördert, und der Wasserstoff wird
durch die Wasserstoffversorgungsleitung 37 in den Wasserstofftank 19 gefüllt.
Das Fahrzeug 3 hat außerdem die bekannte Struktur
eines FCV.
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2. Aufbau der Fülldüse 9 und
der Aufnahme 23
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Im
Folgenden wird in Bezug auf die 2A, 2B eine
Struktur um die Fülldüse 9 und die Aufnahme 23 herum
in weiterem Detail beschrieben. Die Fülldüse 9 ist
am Ende der Wasserstoffversorgungsleitung 12 angeordnet.
Die Fülldüse 9 umfasst eine innere Leitung 39 und
eine äußere Leitung 41, welche koaxial
zueinander angeordnet sind. Die innere Leitung 39 weist
als Wasserstoffversorgungsdurchlass einen Hohlraum auf. Die innere
Leitung 39 und die äußere Leitung 41 bilden
einen dazwischen liegenden Hohlraum, der mit der Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnlichen
ausgestattet ist. Die Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnlichen sind
entlang dem äußeren Umfang der inneren Leitung 39 beispielsweise
in regelmäßigen Intervallen angeordnet. Die Vielzahl
der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnliche
sind in einer Richtung angeordnet um eine Infrarotkommunikation entlang
der axialen Richtung der Fülldüse 9 wie durch
den durchgehend gezeichneten Pfeil in 2B gezeigt
zu ermöglichen. Die innere Leitung 39 weist einen
Vorsprung 43 mit einem in Richtung der äußeren
Leitung 41 gerichteten Ende auf. Die Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnliche,
welche konfiguriert sind um mit dem Kommunikationskanal 17a, 17b und ähnli chen
zu kommunizieren, sind ebenfalls in dem Hohlraum zwischen der inneren
Leitung 39 und der äußeren Leitung 41 (in 2A, 2B nicht
gezeigt) angeordnet. Ähnlich der Fülldüse 9,
umfasst die Versorgungsleitung 12 eine innere und eine äußere
Leitung. Die innere Leitung der Wasserstoffversorgungsleitung 12 bildet
einen Wasserstoffversorgungspfad. Der Kommunikationskanal 17a, 17b und ähnliche sind
in einem Hohlraum zwischen der inneren und äußeren
Leitung angeordnet.
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Die
Aufnahme 23 hat die Form eines Doughnuts und weist in der
Mitte ein rundes Loch 45 auf. Der Durchmesser des Loches 45 ist
ein bisschen größer als der äußere
Durchmesser der inneren Leitung 39 und kleiner als der äußere
Durchmesser der äußeren Leitung 41. Der
Vorsprung 43 der inneren Leitung 39 kann daher
in das Loch 45 eingesetzt werden. Die mehreren Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche
sind auf der seitlichen Oberfläche der Aufnahme 23 um
das Loch 45 herum angeordnet. Die mehreren Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche
sind beispielsweise in regelmäßigem Intervall
in dem Umfang des Lochs 45 herum angeordnet. Die Mehrzahl
der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche
sind derart angeordnet, um eine Infrarotkommunikation entlang einer
Richtung senkrecht zur Hauptoberfläche der Aufnahme 23 zu
gewährleisten, zum Beispiel in einer dem durchgehend gezeichneten
Pfeil in 2 entgegengesetzten Richtung.
Der Vorsprung 43 der Fülldüse 9 wird
in das Loch 45 der Aufnahme 23 eingesetzt und
lässt sich mechanisch mit der Aufnahme 23 verbinden.
Die Fülldüse 9 liefert in diesem Zustand
Wasserstoff zur Aufnahme 23. Wenn die Fülldüse 9 wie
oben beschrieben mit der Aufnahme 23 verbunden ist, ist
die Position der Fülldüse 9 und der Richtung
der Achse der Fülldüse 9 im Wesentlichen
gleich, da der Durchmesser des Lochs 45 nur wenig größer
ist als der äußere Durchmesser des Vorsprungs 43.
Es soll angemerkt werden, dass selbst wenn die Fülldüse 9 mit
der Aufnahme 23 verbunden ist, sich die Fülldüse 9 in
Richtung gemäß des gepunktet dargestellten Pfeils
in 2B um seine Achse herum verdrehen kann. Die Verdrehung
der Fülldüse 9 ist daher veränderlich.
Wenn die Fülldüse 9 auf diese Art und
Weise mit der Aufnahme 23 verbunden ist, ist der Bereich
der äußeren Leitung 41 welcher die Vielzahl
der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnliche
an der Seite seines Endes umfasst, in dem Bereich der seitlichen
Oberfläche der Aufnahme 23 auf dem die Vielzahl
der Infrarotkommunikationsvorrichtun gen 25a, 25b und ähnliche
angeordnet sind entgegengesetzt angeordnet. Die Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnliche
und die Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche
sind so angeordnet, dass wenigstens eines der Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnlichen
wenigstens einem der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnlichen
gegenüberliegt um für jede Verdrehung der Fülldüse 9 eine
Infrarotkommunikation zu gewährleisten. Zum Beispiel, sind
in dem Beispiel in 2A, 2B die
Kommunikationsvorrichtung 11b und die Infrarotkommunikationsvorrichtung 25a körperlich miteinander
in Beziehung um die Infrarotkommunikation zwischen den Vorrichtungen
zu gewährleisten. Die Fülldüse 9 kann
ausgehend von diesem Zustand verdreht werden. Dementsprechend wird
die Infrarotkommunikation zwischen der Infrarotkommunikationsvorrichtung 11b und
der Infrarotkommunikationsvorrichtung 25a unterbrochen.
Selbst in diesem Zustand kann eine Infrarotkommunikation in einer
anderen Kombination sichergestellt werden, zum Beispiel zwischen
der Infrarotkommunikationsvorrichtung 11a und der Infrarotkommunikationsvorrichtung 25a.
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Jede
der Infrarotkommunikationsvorrichtungen ist ausgelegt um Infrarotstrahlung
mit konstanter Bandbreite auszusenden um eine spezifische Kommunikationsbandbreite
bereitzustellen. Demgemäß ist es nicht nötig,
dass jede Infrarotkommunikationsvorrichtung exakt koaxial mit einer
gegenüberliegenden Infrarotvorrichtung angeordnet sein
muss um eine Infrarotkommunikation zu gewährleisten. Selbst wenn
eine Kommunikationsbandbreite jeder der Infrarotkommunikationsvorrichtungen
sehr schmal ist, kann eine Infrarotkommunikation, unabhängig
von der Verdrehung der Fülldüse 9, durch
Erhöhung der Anzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen
um den Abstand benachbarter Infrarotkommunikationsvorrichtung zu
verringern, gewährleistet werden. Auf der anderen Seite,
falls die Infrarotkommunikationsbandbreite jede der Infrarotkommunikationsvorrichtungen
breit ist, kann die Anzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen
klein gewählt werden.
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3. Verfahren der Infrarotkommunikation
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Im
Folgenden wird ein Verfahren zum Übertragen der Fahrzeugtanktemperatur
und des Fahrzeugtankdruckes von dem Fahrzeug 3 zur Wasserstoffstation 1 über
eine Infrarotkommunikation beschrieben. Wie oben beschrieben erhält
die Recheneinheit 31 des Fahrzeugs 3 regelmäßig
die Fahrzeugtanktemperatur und den Fahrzeugtankdruck. Die Kommunikationssteuereinheit 33 des
Fahrzeugs 3 erfasst eines der vielen Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche,
die sich in einer Position befinden um über Infrarotkommunikation
zu kommunizieren. Insbesondere kommuniziert die Kommunikationssteuereinheit 33 mit
einem der Vielzahl von Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b.
Das heißt, die Kommunikationssteuereinheit 33 und
die wenigstens eine der Vielzahl von Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b tauschen Daten
aus (Testdaten) um in einem Zustand zu testen, in dem nur eine der
Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche
aktiviert (EIN geschaltet) ist. Die Kommunikationssteuereinheit 33 wiederholt
die Kommunikation, während die eine aktivierte Infrarotkommunikationsvorrichtung umgeschaltet
wird. In dem in 1 gezeigten Zustand ist allein
der Vielzahl von Kommunikationskanälen 35a, 35b und ähnlichen
mit der Kommunikationssteuereinheit 33 verbunden, und allein
die Infrarotkommunikationsvorrichtung 25a aus der Vielzahl von
Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a und 25b und ähnlichen
ist aktiviert. Konsequenterweise wird diejenige Infrarotkommunikationsvorrichtung
die Testdaten austauschen kann als in einer Position stehend ermittelt,
in der die Infrarotkommunikationsvorrichtung über eine
Infrarotkommunikation kommunizieren kann. Falls zwei oder mehr Infrarotkommunikationsvorrichtungen
Testdaten austauschen können, wird der Test (Kommunikation)
wiederholt um diejenige der Infrarotkommunikationsvorrichtungen auszuwählen,
die die höchste Anzahl der erfolgreichen Testdatenkommunikationen
erlaubt. Auf ähnliche Weise ermittelt die Kommunikationssteuereinheit 13 der
Wasserstoffstation 1 eine der Vielzahl von Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnlichen
die sich in einer Position befindet, in der die eine Vorrichtung über
Infrarotkommunikation kommunizieren kann. In diesem wie in 1 gezeigten Zustand,
ist allein der Kommunikationskanal 17a der Vielzahl von
Kommunikationskanälen 17a, 17b und ähnlichen
mit der Kommunikationssteuereinheit 13 verbunden und allein
die Infrarotkommunikationsvorrichtung 11a der Vielzahl
der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnlichen
ist aktiviert.
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Die
Kommunikationssteuervorrichtung 33 des Fahrzeugs 3 übermittelt
die Fahrzeugtanktemperatur und den Fahrzeugtankdruck über
eine Infrarotkommunikation in dem es diejenige aus der Vielzahl von
Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche
nutzt, für welche erfasst wird, ob sie in einer Position
steht in dem die eine Vorrichtung geeignet ist eine Infrarotkommunikation
durchzuführen. Die Kommunikationssteuereinheit 13 der
Wasserstoffstation 1 empfängt die Fahrzeugtanktemperatur und
den Fahrzeugtankdruck von der einen der Vielzahl von Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnlichen
für welche erfasst wurde, dass sie in einer Position steht,
in der eine Infrarotkommunikation möglich ist. Die Infrarotkommunikationssteuereinheit 13 gibt
die empfangene Fahrzeugtanktemperatur und den empfangenen Fahrzeugtankdruck
an die Füllsteuereinheit 15 aus.
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4. Wirkung der Ausführungsbeispiele
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform wird eine stark gerichtete
Infrarotkommunikation genutzt. Selbst wenn sich daher viele Fahrzeuge 3 nahe der
Wasserstoffstation 1 befinden, können im Gegensatz
zur Kommunikation mit einer elektrischen Welle Interferenzen in
der Infrarotkommunikation begrenzt werden.
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Außerdem
kann die Infrarotkommunikation in der vorliegenden Ausführungsform
selbst dann wenn sich die Verdrehung der Fülldüse 9 die
mit der Aufnahme 23 verbunden ist ändert, gewöhnlicherweise
aufrechterhalten werden. Wenn daher die Fülldüse 9 mit
der Aufnahme 23 verbunden ist, muss die Verdrehung der
Fülldüse 9 nicht abgestimmt sein, und
die Infrarotkommunikation kann daher leicht durchgeführt
werden.
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Außerdem
muss die Verdrehung der Fülldüse 9 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform nicht gemäß einer
besonderen Verdrehung fixiert werden, wenn sie mit der Aufnahme 23 verbunden
ist. Ein Mechanismus zum Anpassen der Verdrehung der Fülldüse 9 gemäß einer
speziellen Verdrehung ist daher nicht nötig. Der Aufbau
der Fülldüse 9 und der Aufnahme 23 kann
daher im Vergleich zu einer Struktur die solch einen Mechanismus
zum Abstimmen der Verdrehung beinhaltet vereinfacht werden. Die
Herstellungskosten des Infrarotkommunikationssystems können
daher verringert werden.
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Für
den Fall, in dem solch ein Mechanismus zum Fixieren der Verdrehung
der Fülldüse 9 gemäß einer
speziellen Verdrehung bei der Verbindung der Aufnahme 23 vorgesehen
ist, muss außerdem sowohl die Aufnahme 23, wie
die Fülldüse 9 einen speziellen Standard
erfüllen. Falls der Standard, den die Aufnahme 23 erfüllt,
unterschiedlich ist zu dem Standard, den die Fülldüse 9 erfüllt,
kann die Fülldüse 9 nicht mit der Aufnahme 23 verbunden
werden. Andererseits, muss die Verdrehung der Fülldüse 9 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform nicht entsprechend einer speziellen
Verdrehung angepasst sein, wenn sie mit der Aufnahme 23 verbunden
ist. Ein Problem beim Verbinden kann daher verhindert werden.
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5. Weitere Ausführungsformen
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Wie
in 3 gezeigt, kann die Kommunikationssteuereinheit 33 des
Fahrzeugs 3 als Mikrocomputer ausgeführt sein.
In diesem Fall kann eine Softwarefunktion des Mikrocomputers der
Kommunikationssteuereinheit 33 zum Erfassen der einen der
Vielzahl von Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnlichen
genutzt werden, die sich in der Position befindet um eine Infrarotkommunikation
zu gewährleisten. Verglichen mit einer oben beschriebenen
Hardwarekonfiguration, benötigt die vorliegende Kommunikationssteuereinheit 33 als
Mikrocomputer keinen zusätzlichen integrierten Schaltkreis.
Außerdem ist die Entwicklung eines neuen integrierten Schaltkreises
nicht nötig, und der Platzbedarf zum Einbauen der Kommunikationssteuereinheit 33 kann verringert
werden. Ebenso kann auch die Kommunikationssteuereinheit 13 der
Wasserstoffstation 1 als Mikrocomputer ausgeführt
sein. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene
Ausführungsform beschränkt und kann im Sinne der
vorliegenden Erfindung auch auf andere Art und Weise ausgeführt
werden. Beispielsweise kann nur das Fahrzeug 3 mehrere
Infrarotkommunikationsvorrichtungen aufweisen und die Wasserstoffstation 1 enthält
nur eine einzige Infrarotkommunikationsvorrichtung. Alternativ dazu
kann nur die Wasserstoffstation 1 eine Vielzahl von Infrarotkommunikationsvorrichtungen
aufweisen und das Fahrzeug 3 enthält nur eine
einzige Infrarot kommunikationsvorrichtung. Die Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 25a, 25b und ähnliche
können derart ausgeführt sein, um Infrarotstrahlung
nur zu übertragen oder können ausgeführt
sein um Infrarotstrahlung zu übertragen und zu empfangen.
Die Vielzahl der Infrarotkommunikationsvorrichtungen 11a, 11b und ähnliche
können ausgeführt sein um Infrarotstrahlung nur
zu übertragen oder um Infrarotstrahlung zu übertragen
und zu empfangen.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsformen zusammenfassend, ist
das Infrarotkommunikationssystem geeignet, um Infrarotkommunikation
zwischen einem beweglichen Objekt mit einem Anschluss und einer
Versorgungsanlage zur Versorgung des beweglichen Gegenstands mit
einem Medium durch eine Zuführleitung die mit dem Anschluss verbunden
werden kann zu gewährleisten. Der bewegliche Gegenstand
umfasst eine bewegliche-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung.
Die Versorgungsanlage umfasst eine Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
an der Zuführleitung. Die Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
ist an einer Stelle in der Versorgungsleitung angeordnet, so dass
die Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung mit
der Beweglichen-Objektseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung über
eine Infrarotkommunikation kommunizieren kann, wenn die Zuführleitung
mit dem Anschluss verbunden ist. Insbesondere ist die Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
beispielsweise an einer Position angeordnet, an der die optische
Achse der Beweglichen-Objektseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
im Wesentlichen mit einer optischen Achse der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung übereinstimmt,
wenn die Zuführleitung mit dem Anschluss verbunden ist.
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Ein
Teil der Zuführleitung, wie beispielsweise die Düse,
die mit dem Anschluss verbunden ist, zeigt eine Verdrehung (Verdrehung
der Zuführleitung), die um die axiale Richtung herum veränderlich
ist, wenn die Zuführleitung mit dem Anschluss verbunden
ist. Wenigstens eines der beweglichen Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
und der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
umfasst eine Vielzahl von Infrarotkommunikationselementen. Wenigstens
eines der Vielzahl von Infrarotkommunikationselementen befindet
sich in einer Position, in der we nigstens ein Element mit der anderen
Infrarotkommunikationsvorrichtung unabhängig von der Verdrehung
der Zuführleitung über Infrarotkommunikation kommunizieren
kann. Falls das eine der Vielzahl von Infrarotkommunikationselementen
in der beweglichen-Gegenstandsseite-Infrarotkommunikationsvorrichtung
enthalten ist, ist die andere Infrarotkommunikationsvorrichtung
in der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
enthalten. Alternativ dazu, wenn das eine der vielen Infrarotkommunikationselementen
in der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
enthalten ist, ist die andere Infrarotkommunikationsvorrichtung
in der beweglichen Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
enthalten.
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In
dem Infrarotkommunikationssystem wird eine stark gerichtete Infrarotkommunikation
genutzt. Selbst wenn beispielsweise viele bewegliche Gegenstände
nahe der Versorgungsanlage sind, kann daher im Gegensatz zur Kommunikation über
eine elektrische Welle eine Interferenz der Infrarotkommunikation
verringert werden.
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Außerdem,
selbst wenn in der Infrarotkommunikation die Verdrehung der Zuführleitung
sich während der Verbindung mit dem Anschluss verdreht,
kann eine Infrarotkommunikation regelmäßig gewährleistet
werden. Falls die Zuführleitung mit dem Anschluss verbunden
ist, muss die Verdrehung der Zuführleitung nicht abgestimmt
sein, und Infrarotkommunikation kann daher leicht durchgeführt
werden.
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Außerdem
muss in dem Infrarotkommunikationssystem die Verdrehung der Zuführleitung
nicht in einem speziellen Verdrehungszustand fixiert werden, wenn
sie mit dem Anschluss verbunden wird. Ein Mechanismus zum Anpassen
der Verdrehung der Zuführleitung in einem speziellen Verdrehungszustand ist
daher nicht nötig. Die Struktur des Infrarotkommunikationssystem
kann daher im Vergleich zu einer Struktur, die solch einen Mechanismus
zum Fixieren der Verdrehung enthält, vereinfacht werden.
Die Herstellungskosten des Infrarotkommunikationssystem können
daher verringert werden.
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Für
den Fall, für den ein solcher Mechanismus zum Festlegen
der Verdrehung der Zuführleitung in einem speziellen Verdrehungszustand
wenn die Zuführleitung mit dem Anschluss verbunden ist vorhanden
ist, muss außerdem sowohl der Anschluss als auch die Zuführleitung
einen bestimmten Standard erfüllen. Falls der Standard,
den der Anschluss erfüllt, unterschiedlich ist zu dem Standard, den
die Zuführleitung erfüllt, kann die Zuführleitung nicht
mit dem Anschluss verbunden werden. Auf der anderen Seite muss die
Verdrehung der Zuführleitung gemäß der
vorliegenden Erfindung während des Verbindens mit dem Anschluss
nicht auf eine bestimmte Verdrehung angepasst sein. Ein Problem beim
Verbinden kann daher verhindert werden.
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In
dem Infrarotkommunikationssystem kann der bewegliche Gegenstand
ein einziges Element einer beweglichen Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
enthalten, und die Zuführleitung der Versorgungsanlage
kann mehrere Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationselemente
enthalten. In diesem Fall ist eines der vielen Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationselemente
in einer Position in der das eine Element mit der beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung über
Infrarotkommunikation kommunizieren kann, wenn die Versorgungsleitung mit
dem Anschluss verbunden wird. Wenn die Verdrehung der Versorgungsleitung
sich ändert, bewegt sich ein anderes der vielen Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationselementen
in eine Position in der das andere eine Element über Infrarotkommunikation
mit der beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
kommunizieren kann. Das heißt, wenigstens eines der vielen
Versorgungsanlagen-Infrarotkommunikationselemente ist in einer Position
in der das wenigstens eine Element über Infrarotkommunikation
im Wesentlichen bei jeder Verdrehung der Zuführleitung
mit der beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
kommunizieren kann.
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Zum
Beispiel kann der bewegliche Gegenstand des Infrarotkommunikationssystems
bewegliche-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselemente umfassen,
und die Zuführleitung der Versorgungsanlage kann ein einziges
Element der Versorgunsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
umfassen. In diesem Fall, ist eines der vielen beweglichens-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselementen
in einer Position, in der das eine Element mit der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung über
Infrarotkommunikation kommunizieren kann, falls die Zufuhr leitung
mit dem Anschluss verbunden ist. Falls die Verdrehung der Zuführleitung
sich ändert, bewegt sich ein anderes der vielen beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselemente
in eine Position in der das andere Element mit der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung über
Infrarotkommunikation kommuniziert. Das heißt wenigstens eines
der vielen beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselemente
ist in einer Position in der das wenigstens eine Element mit der
Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung im Wesentlichen
bei jeder Verdrehung über eine Infrarotkommunikation kommunizieren
kann.
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Beispielsweise
kann der bewegliche Gegenstand des Infrarotkommunikationssystems
eine Vielzahl beweglicher-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselemente
umfassen und die Zuführleitung der Versorgungsanlage kann
eine Vielzahl von Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationselemente
enthalten. In der vorliegenden Struktur ist wenigstens eines der
Vielzahl von beweglichen Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselementen in
einer Position in der das wenigstens eine Element in wenigstens
einem der Vielzahl von Versorgungsanlagen-Infrarotkommunikationselementen
per Infrarotkommunikation unabhängig von der Verdrehung der
Zuführleitung kommunizieren kann, wenn die Zuführleitung
mit dem Anschluss verbunden ist.
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In
dem Infrarotkommunikationssystem, wenn beispielsweise der bewegliche
Gegenstand eine Vielzahl von beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselementen
umfasst, kann der bewegliche Gegenstand eine Erkennungseinheit umfassen,
die geeignet ist eines der vielen beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselemente
zu erkennen, welche sich in einer Position befindet, in der das
eine Element mit der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung über
Infrarotkommunikation kommunizieren kann.
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Alternativ
dazu, wenn die Versorgungsanlage (Versorgungsleitung) des Infrarotkommunikationssystems
die Vielzahl an Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationselementen
umfasst, kann die Versorgungsanlage eine Erkennungseinheit umfassen,
die geeignet ist, eines der Vielzahl von Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationselementen
zu erkennen, dass sich in einer Position befindet, in dem das eine Element
mit der beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung über
Infrarotkommunikation kommunizieren kann.
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Gemäß der
vorliegenden Ausführungsform kann die Infrarotkommunikation
mit Hilfe des einen der beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationselementes
oder des einen der Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationselementen,
die von der Erkennungseinheit erkannt werden, problemlos durchgeführt
werden.
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Die
Erkennungseinheit ist konfiguriert um beispielsweise eine Übertragung
durchzuführen. Insbesondere können Testdaten in
einem Zustand, wenn nur eines der vielen Infrarotkommunikationselemente
aktiviert ist, ausgetauscht werden. Der Austausch von Testdaten
wird wiederholt, wobei das eine aktivierte Infrarotkommunikationselement
umgeschaltet wird. Demgemäß wird das Infrarotkommunikationselement,
das Testdaten austauschen kann in eine Position in dem das Infrarotkommunikationselement über
Infrarotkommunikation kommunizieren kann, ermittelt. Beispielsweise,
wenn zwei oder mehr Infrarotkommunikationselemente Testdaten austauschen
können, wird der Test (Übertragung) wiederholt,
um dasjenige Infrarotkommunikationselement herauszusuchen, das die
höchste Anzahl erfolgreicher Testdatenübertragungen
aufweist.
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Andererseits
kann die Erkennungseinheit beispielsweise eine Software zum Erkennen
eines Infrarotkommunikationselements umfassen, welches tatsächlich
den erfolgreichen Austausch von Testdaten in einem Zustand in dem
alle vielen Infrarotkommunikationselemente aktiviert sind abschließt.
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Der
Anschluss kann beispielsweise ein Loch in dem beweglichen Gegenstand
sein. Der Anschluss kann beispielsweise ein von vorne gesehenes,
rundes Loch sein. Die Zuführleitung kann beispielsweise
eine Spitze aufweisen, welche eine Düse umfasst, die geeignet
ist, in das Loch eingesetzt zu werden. Die Düse kann beispielsweise
senkrecht zu seiner axialen Richtung einen runden Querschnitt aufweisen.
In diesem Fall kann die Zuführleitung mit dem Anschluss
(Loch) verbunden werden, in dem die Düse der Zuführleitung
in das Loch des beweglichen Gegenstands eingesetzt wird. Wenn der
Unterschied zwischen dem Durchmesser des Loches des beweglichen
Ge genstands und dem äußeren Durchmesser der Düse
genügend klein gewählt ist, kann die Position
der in das Loch des beweglichen Gegenstands eingesetzten Düse
und die axiale Richtung der Düse an einer speziellen Position
einmalig bestimmt werden. Die Verdrehung der in das Loch des beweglichen
Gegenstands eingesetzten Düse ist veränderbar.
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Beispielsweise
kann entweder die bewegliche-Gegenstandsseite-Infrarotkommunikationsvorrichtung
oder die Anlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung ausgebildet
sein, um Infrarotstrahlung zu übertragen und das andere
der beweglichen-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
und Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung kann
ausgebildet sein, um Infrarotstrahlung zu empfangen. Alternativ
dazu können beide, die bewegliche-Gegenstandsseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
und die Versorgungsanlagenseiten-Infrarotkommunikationsvorrichtung
ausgebildet sein, um Infrarotstrahlung zu übertragen und
zu empfangen.
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Das
bewegliche Objekt kann beispielsweise ein Fahrzeug, ein Schiff,
ein Flugzeug oder ähnliches sein. Das Fahrzeug kann beispielsweise
ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein zweirädriges Fahrzeug,
ein Schienenfahrzeug oder ähnliches sein. Der Zustand des
Mediums kann beispielsweise flüssig oder gasförmig
sein. Das Medium kann einer von verschiedenen Brennstoffen sein.
Insbesondere kann das Medium zum Beispiel Wasserstoff, Benzin, Schweröl,
Leichtöl, Flüssiggas (LPG), Alkohol, wie beispielsweise
Ethanol oder ähnliches sein.
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In
dem beschriebenen Infrarotkommunikationssystem können der
bewegliche Gegenstand und die Versorgungsanlage beispielsweise Informationen austauschen,
die den Zustand des Tanks des beweglichen Gegenstands zur Aufnahme
des Mediums betreffen oder die Identifizierungsinformationen, die den
beweglichen Gegenstand und die Versorgungsanlage spezifizieren,
betreffen oder ähnliches. Der Zustand des Tanks des beweglichen
Gegenstands kann die Temperatur des Mediums, einen Druck des Mediums,
eine Füllmenge des Mediums und/oder ähnliches
umfassen.
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Die
oben beschriebenen Prozesse sowie Berechnungen und Ermittlungen
sind nicht darauf beschränkt, durch das Steuersystem 7 die
Wasserstofffüllsteuereinrichtung ECU 21 oder ähnliches
durchgeführt zu werden. Die Steuereinheit kann verschiedenste
Strukturen umfassen, inklusive des Steuersystems 7, der
Wasserstofffüllsteuereinheit ECU 21 und ähnlichem
wie als Beispiel gezeigt.
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Die
oben genannten Prozesse sowie Ermittlungen können durch
irgendeine oder eine Kombination von Software, einer elektrischen
Schaltung, einer mechanischen Vorrichtung oder ähnlichem
durchgeführt werden. Die Software kann auf einem Speichermedium
gespeichert sein und kann über eine Übertragungsvorrichtung
wie beispielsweise einer Netzwerkvorrichtung übertragen
werden. Die elektrische Schaltung kann als integrierter Schaltkreis
ausgebildet sein und kann als diskrete Schaltung wie beispielsweise
Hardwarelogik mit elektrischen oder elektronischen Elementen oder ähnlichem
ausgebildet sein. Die Elemente, die die oben genannten Prozesse
durchführen können als diskrete Elemente oder
können teilweise oder komplett integriert ausgeführt
sein.
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Auch
wenn die Prozesse der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mit einer speziellen Reihenfolge von Schritten beschrieben
sind, ist klar, dass auch andere Ausführungsformen mit
anderen Reihenfolgen dieser Schritte und/oder zusätzlichen
Schritten, die hier nicht offenbart sind Gegenstand der vorliegenden
Erfindung sind.
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Verschiedene Änderungen
und Abwandlungen können zu dem oben genannten Ausführungsformen
durchgeführt werden ohne vom Gegenstand der vorliegenden
Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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