DE69632502T2

DE69632502T2 - Zapfpistole zum kontrollierten Abgeben von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE69632502T2
Application number: DE69632502T
Authority: DE
Inventors: Michael C Ryan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2016-03-09
Also published as: EP0736484A3; DE69632502D1; US5913180A; US20130206279A1; US20130214904A1; US8429095B1; EP1398293A2; EP1398293A3; ES2220962T3; ATE267141T1; EP0736484A2; EP0736484B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein eine Düse zur Steuerung der Lieferung oder der Zufuhr eines Fluids in einen Behälter oder ein Reservoir und insbesondere eine Düse für den Austausch von Sicherheits-Identifikations- und Transaktionsinformation zwischen einem Behälter, wie etwa einem Treibstoff- oder einem anderen Fluidspeichertank, und einem Fluidliefersystem.
Das Liefern und die Steuerung der Lieferung von Fluiden ist allgegenwärtig, wobei sie von Wasser, etwa zur Bewässerung, flüssigem Erdgas (Propan), Sauerstoff und anderen Gasen und auf Erdöl (petroleum) basierenden Treibstoffen, wie etwa Benzin oder Dieseltreibstoff variiert. Als ein typisches Beispiel werden viele Fahrzeuge als Teil einer Handelsgesellschaft betrieben, bei der detaillierte und genaue Aufzeichnungen benötigt werden, um über die Verwendung des Fahrzeugs genau abrechnen zu können, und um Rückerstattung von Steuern zu unterstützen. Sehr oft gehört das Fahrzeug nicht dem Betreiber, und der von dem Fahrzeug verwendete Treibstoff wird in Abwesenheit vom Besitzer zur Zeit der Treibstoffnachfüllung gekauft. Genaue und verlässliche Aufzeichnungen sind nötig, um sicherzustellen, dass das richtige Fahrzeug den gekauften Treibstoff empfängt, und weitest möglich, dass die von dem Fahrzeug zurückgelegte Meilen der tatsächlichen kommerziellen und nicht privaten Benutzung entsprechen.
Um diese Anforderungen an eine Fluidlieferung und eine Steuerung zu erfüllen, schlagen Vorrichtungen wie jene, die im US-Patent mit der Nr. 5 204 819 und dem US-Patent mit der Nr. 5 359 522 beschrieben sind, Mittel für eine Funkfrequenzkommunikation zwischen einer Fluidliefervorrichtung und einem Fluidbehälter vor. Um die Effizienz und Brauchbarkeit dieser vorgenannten Vorrichtungen zu erhöhen, wäre es hilfreich, Mittel für die Kommunikation von Information, die während einer Fluidlieferung empfangen wurden, direkt von der Fluidlieferdüse über einen kabellosen Kommunikationslink vorzusehen. Es wäre zusätzlich wünschenswert, es einem Benutzer zu ermöglichen, Information direkt in die Düse während des Tankvorgangs einzugeben und Information an der Düse zur Betrachtung durch den Benutzer angezeigt zu bekommen. Ein weiterer wünschenswerter Vorteil würde es sein, effektiv Treibstoffinsel-Zapfsäulen durch ein selbstenthaltendes Modul, dem eine Brennstofflieferdüse hinzugefügt wurde. zu ersetzen. Die folgende Beschreibung und die Ansprüche betreffen diese zusätzlichen Vorteile.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein System zum Autorisieren und Überwachen einer Fluidliefertransaktion bereitgestellt mit:

(a) einer ersten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung, die einen Zugriff auf einen ersten Identifikations- bzw. Kennungscode zum Autorisieren einer Fluidlieferung aufweist und eine erste drahtlose Kommunikationsvorrichtung umfasst, die angepasst ist, um den ersten Kennungscode zu kommunizieren;
(b) einer zweiten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung mit einer Codeerfassungsvorrichtung, die angepasst ist, um einen zweiten Kennungscode zu erfassen, und einer zweiten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die angepasst ist, um den zweiten Kennungscode zu kommunizieren; und
(c) einem Terminal-Stellencontroller, der angepasst ist, um die ersten und zweiten Kennungscodes zu empfangen und zu vergleichen, wobei das Authentisierungs- und Überwachungssystem angepasst ist, um eine Fluidlieferung durch eine Fluidlieferleitung zu ermöglichen, wenn der Terminalstellcontroller eine Korrelation zwischen den ersten und zweiten Kennungscodes findet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Fluidbehälter mit einer zugehörigen Informationsspeicher- und einer Wiederherstellungsvorrichtung bereitgestellt. Ein Elektronikmodul mit einer ersten Informationsspeicher- und einer Wiederherstellungsvorrichtung ist mit der Düse verbunden. Angeordnet an einem entfernten Ort ist eine zweite Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung. Zum Übertragen von Information bezüglich einer Fluidliefertransaktion von der zweiten Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung zu der ersten Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung ist ein Mittel mit der zweiten Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung verbunden.
Der ersten Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung sind Mittel zur drahtlosen Kommunikation mit der zweiten Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung zugeordnet. Die Eingabemittel sind eine Benutzereingabetastatur, die mit der ersten Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung verbunden ist, was es dem Benutzer ermöglicht, Information direkt von der Düse während der Fluidliefertransaktion einzugeben. Die Anzeigemittel sind ein Flüssigkristallanzeige, das mit der ersten Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung verbunden ist, um Betriebsinformationen bezüglich der Fluidliefertransaktion zu geben, bevor das Fluid geliefert wird, und für Diagnose bezüglich des Fahrzeugs, mit dem der Fluidbehälter verbunden ist.
Ein Vorteil der Erfindung ist es, ein Fluidliefersteuersystem bereitzustellen, welches eine fest verdrahtete Verbindung zwischen einer Fluidlieferdüse und einer Fluidliefervorrichtung vermeidet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, eine Fluidliefersteuervorrichtung bereitzustellen, die schnell und preiswert bei einer bestehenden Fluiddüse installiert werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, es existierenden Fluiddüsen zu ermöglichen, drahtlos mit bestehenden, in verschiedenen Fahrzeugen vorgesehenen Informationsübertragungsvorrichtungen schnittstellenmäßig verbunden zu werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, eine Benutzersteuerung für eine Fluidliefertransaktion direkt von einer Fluiddüse während einer Fluidliefertransaktion bereitzustellen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, Mittel an einer Fluiddüse zur Kommunikation mit allen Arten von Selbstidentifikationsvorrichtungen bereitzustellen, beispielsweise entweder einem passiven oder einem aktiven Transponder, bezüglich Information im Zusammenhang mit einer Fluidliefertransaktion.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, Mittel zur induktiven Ladung einer Fluiddüse bereitzustellen, wenn die Fluiddüse in einer Dockingstation angedockt ist.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Autorisieren und Überwachen einer Fluidliefertransaktion bereitgestellt, mit:

(a) Zugreifen auf einen ersten Identifikations- bzw. Kennungscode mit einer ersten Informationsspeicher-Wiedergabevorrichtung;
(b) Verwenden der ersten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung um den ersten Kennungscode zu kommunizieren;
(c) Erfassen eines zweiten Kennungscodes mit einer zweiten Informationsspeicher- und Wiedergabevorrichtung;
(d) Verwenden eines Terminal-Stellencontroller s, um den ersten Kennungscode mit dem zweiten Kennungscode zu vergleichen; und
(e) beim Finden einer Korrelation zwischen den ersten und zweiten Kennungscodes, Autorisieren einer Fluidliefertransaktion.

Hier folgt nun eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Wege nicht beschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beliegenden Zeichnungen, in denen zeigt/zeigen:
1 eine diagrammartige Ansicht eines Fahrzeugs mit zwei Trailern an denen Transponder installiert sind und mit einem schematischen Blockdiagramm des Informationsaustausches zwischen einem Saddle-Pack bzw. einer „Satteltasche", einem Terminal-Stellencontroller und dem Fahrzeug;
2 eine perspektivische Ansicht des Saddle-Packs der Erfindung;
3 eine Seitenansicht im Teilschnitt, die den Saddle-Pack aus 1 befestigt an einer Fluidlieferdüse zeigt;
4 eine Aufsicht auf die Anzeige und das Eingabepaneel des Saddle-Packs aus 2;
5 eine Seitenansicht im Teilschnitt, die eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei der ein Flussmesser in die Fluidlieferdüse integriert ist;
6 eine diagrammartige Ansicht des Saddle-Packs und der Kommunikationslinks zwischen dem Saddle-Pack, der Fluidliefervorrichtung und dem Terminal-Stellencontroller;
7 ein schematisches Blockdiagramm einer CPU und der Umgebung eines Lastwagenzugmaschinen-Identifikationsmoduls, mit dem das Saddle-Pack aus 2 kommunizieren kann;
8 ein schematisches eines Lastwagenanhänger-Identifikationsmoduls, mit dem das Lastwagenzugfahrzeug-Identifikationsmodul kommunizieren kann;
9 ein schematisches Blockdiagramm eines Automobilidentifikationsmoduls, mit dem das Saddle-Pack aus 2 kommunizieren kann;
10 ein schematisches Blockdiagramm eines mobilen Ausrüstungs-Identifikationsmoduls, mit dem das Saddle-Pack aus 2 kommunizieren kann;
11 ein schematisches Blockdiagramm eines Detektormoduls für einen niedrigen Leistungsschwellwert mit dem das Saddle-Pack aus 2 kommunizieren kann;
12 ein schematisches Blockdiagramm einer Treibstoffdockingstation, welche das Saddle-Pack aus 1 lädt;
13 ein schematisches Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform der Treibstoffdockingstation aus 12;
14 ein schematisches Blockdiagramm des Treibstoffdüsenmoduls, das im Saddle-Pack aus 1 enthalten ist;
15 ein schematisches Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform eines Treibstoffdüsenmoduls, das im Saddle-Pack aus 1 enthalten ist;
16 ein schematisches Blockdiagramm eines Terminal-Stellencontroller s, mit dem das Saddle-Pack aus 1 kommunizieren kann;
17 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeug-Identifikationsmoduls des Fahrzeugs aus 1;
18 ein schematisches Blockdiagramm eines alternativen Lesers zur Kommunikation mit dem Fahrzeug-Identifikationsmodul des in 1 gezeigten Fahrzeugs;
19 ein schematisches Blockdiagramm eines Treibstoffpumpen-Lastwagenmoduls der Vorrichtung der Erfindung;
20 ein schematisches Blockdiagramm eines passiven Transponders, der mit einem Fluidbehälter verbunden ist;
21 ein schematisches Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung, die dem Fluidliefermodul aus 20 hinzugefügt ist, um mit dem passiven Transponder zusammen verwendet zu werden; und
22 eine diagrammartige Ansicht eines brückenartigen Programmiersteckers, der mit Fahrzeug-Identifikationsmodul und dem passiven Transponder kommuniziert.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Düsen-Saddle-Packs 768 gemäß der Erfindung, das an einer Standardtreibstoffdüse 766 angebracht ist. Das Zugfahrzeug eines Lastwagens 12 (1) ist mit einem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und einem passiven Transponder 772 ausgestattet, der in der Nähe einer Treibstofftanköffnung 778 des Lastwagenzugfahrzeuges 12 angebracht ist. Das Saddle-Pack 768 der Erfindung wird am Treibstoffdüsenmodul 24 angebracht, das mit einer Treibstoffdüsenspule 28 (3) verbunden ist. Die Treibstoffdüsenspule 28 steht in Verbindung durch induktive Kopplung mittels Funkfrequenzkommunikation mit dem passiven Transponder 772 beim Einführen der Düse 766 in die Treibstofftanköffnung 778 des Lastwagenzugfahrzeugs 12. Der passive Transponder 772 überträgt ein Identifikationssignal, das ein einmaliger Identifikationscode sein kann, an ein Treibstoffdüsenmodul 24, das innerhalb des Saddle-Packs 768 (1–3) angebracht ist.
Die Düse 766 ist über einen Treibstoffschlauch 762 mit einer stationären Zapfsäule 764 (6) verbunden. Das Saddle-Pack 768 kommuniziert den einmaligen Identifikationscode über drahtlose Transmission, wie etwa Funkfrequenzübertragung, zu einem Terminal-Stellencontroller 702. Der Terminal-Stellencontroller veranlasst das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 zum Empfang von Information, die im Fahrzeug-Identifikationsmodul gespeichert ist, wie etwa der passiven Transponderkennungsnummer und der Diagnose bezüglich des Lastwagenzugfahrzeug 12. Der Terminal-Stellencontroller 702 korreliert das Identifikationssignal bezüglich einer Übereinstimmung, wobei möglicherweise auf eine entfernte Datenbank zugegriffen wird und kann einige oder die Gesamtheit der Information an das Saddle-Pack 768 mitteilen, dass das Identifikationssignal gesendet hat.
Der Terminal-Stellencontroller 702 ist typischerweise innerhalb eines Radius von 100 m von der Zapfsäule 764 angeordnet und ist in der Lage, Information zu speichern, die von der Treibstoffzapfsäule 764, von der Dockingstation 770 an der Treibstoffsäule, von dem Saddle-Pack 780 und von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 erhalten wurde. Von dem Terminal-Stellencontroller 702 kann die Information entweder ausgedruckt, bis zu einem späteren Zeitpunkt gespeichert oder über Telefonleitungen o. ä. zu einer geeigneten Finanzinstitution zur Zahlung an den Tankstelleneigner für die Fluidlieferung, die dem Lastwagenzugfahrzeug 12 gegeben wurde, an ein Heimatbüro des Eigentümers des Lastwagenzugfahrzeugs oder an eine andere interessierte Partei im Zusammenhang mit der Fluidliefertransaktion übertragen werden.
Eine diagrammartige Ansicht der Erfindung ist in 1 gezeigt, wobei insbesondere bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 an Bord eines Lastwagenzugfahrzeugs 12 angebracht ist, an dem ein erstes Anhängerfahrzeug 14 und ein zweites Anhängerfahrzeug 16 angebracht sind. Während des Verlaufs des Betriebs des Lastwagenzugfahrzeugs 12 und der zugehörigen Anhänger 14 und 16 ist es wünschenswert, eine Vielzahl von Daten bezüglich des Fahrzeugs zu sammeln, zu speichern und mittels Funkfrequenzkommunikation zu übertragen. Während bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Information über Funkfrequenzkommunikation übertragen wird, kann die Information durch jedes geeignete Mittel übertragen werden einschließlich, aber nicht beschränkt auf, einer festen Verdrahtung, Infrarot, Schallwellen usw., von denen einige natürlichen im Bereich von Funkfrequenzen sein können. Es ist wünschenswert, die Auftankvorgänge zu steuern, so dass die Treibstofflieferung an das Fahrzeug in geeigneter Weise aufgezeichnet und berechnet wird, um den Diebstahl von Treibstoff zu verhindern, und um ein leichtes und zuverlässiges Verfahren zum Aufzeichnen und Kommunizieren solcher Information an eine oder mehrere zentrale Verarbeitungsstellen zu liefern.
Zusammenfassend gesagt wird Information über Sensoren, die an dem Lastwagenzugfahrzeug 12 und den zugehörigen Anhängern 14 und 16 angebracht sind, oder über direkte Kommunikation von außerhalb der Vorrichtung gesammelt und in Identifikationsmodulen gespeichert. Das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 ist an dem Lastwagenzugfahrzeug 12 angebracht und wirkt als zentraler Sammelpunkt. Ein erstes Anhänger-Identifikationsmodul 18 ist im ersten Anhänger 14 und ein zweites Anhänger-Identifikationsmodul 20 ist im zweiten Anhänger 16 angebracht. Die Anhänger-Identifikationsmodule 18 und 20 stehen in Kommunikation mit dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10. Information und Daten, die von den Anhängeridentifikationsmodulen 18 und 20 gesammelt wurden, können entweder auf einmal an das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 geliefert werden, oder sie können für eine spätere Kommunikation gespeichert werden.
Im Betrieb wird ein Benutzer das Lastwagenzugfahrzeug 12 besteigen und wird ein Benutzer-Identifikationsmodul 22 in das Lastwagenzugfahrzeug-Identifikationsmodul 10 einführen. Während die detaillierte Beschreibung auf ein Lastwagenzugfahrzeug 12 bezug nimmt, sei angemerkt, dass jeder Fluidbehälter, wie etwa ein Bierfass, eine Herbizidtonne, ein Farbkanister, erfindungsgemäß verwendet werden kann. Die Namen der Benutzer, die Führerscheinnummer, die Kreditkarteninformation und der benutzte einmalige Identifikationscode werden von dem Benutzer-Identifikationsmodul 22 an das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 übertragen. Das Benutzer-Identifikationsmodul 22 ist vorzugsweise ein passiver Transponder, aber es kann jedes andere Mittel zur Eingabe einer Benutzeridentifikation in das Fahrzeugidentifikationsmodul 10 sein. Wenn der einmalige Identifikations- bzw. Kennungscode korrekt durch das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 als ein Autorisiersignal oder -code erkannt ist, wird es dem Benutzer ermöglicht, die Maschine zu starten und das Lastwagenzugfahrzeug 12 zu fahren. Während des Betriebs des Lastwagenzugfahrzeugs 12 wird das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 Daten sammeln und aufzeichnen sowie auch die Zeit, zu der das Fahrzeug gestartet wurde, die zurückgelegten Meilen des Lastwagenzugfahrzeugs 12, die Betriebsstunden der Maschine und andere Information, wie es weiter unten detailliert beschrieben wird.
Wie es oben beschrieben ist, ist ein Anhänger-Identifikationsmodul 18 an Bord des ersten Anhängers 14 angebracht. Das erste Anhänger-Identifikationsmodul 18 hat in sich aufgezeichnet eine Anhänger-Identifikationsnummer und die angesammelte Wegstrecke, die der erste Anhänger 14 von einem Zugfahrzeug gezogen wurde. Bei Verbindung des Lastwagenzugfahrzeugs 12 mit dem ersten Anhänger 14 wird eine Funkfrequenzkommunikationsverbindung (RF communication link) zwischen dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und dem Anhänger-Identifikationsmodul 18 eingerichtet. Das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 liest vom Anhänger-Identifikationsmodul 18 die Anhänger-Identifikationsnummer und die insgesamt angesammelten Meilen. Zusätzlich erlaubt das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 die Freigabe der Luftbremsen des Anhängers 14, wie es detailliert im Anschluss beschrieben wird um es den Anhänger 14 zu erlauben, hinter dem Lastwagenzugfahrzeug 12 angehängt zu sein. Der Anhänger 14 wird angehängt, der zurückgelegte Weg wird von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul an das Anhänger-Identifikationsmodul 18 mitgeteilt, wo er zum Raufsetzen der akkumulierten Meilen verwendet wird. Beim Lösen des Lastwagenzugfahrzeugs 12 von dem ersten Anhänger 14 werden die angesammelten Meilen in den nicht-flüchtigen Speicher im Anhänger-Identifikationsmodul 18 geschrieben, wo sie zurückgehalten bleiben, bis der Anhänger 14 wiederum mit einem Lastwagenzugfahrzeug verbunden wird, das mit der geeigneten Vorrichtung der Erfindung ausgestattet ist.
Das zweite Anhänger-Identifikationsmodul 20 ist an Bord des zweiten Anhängers 16 angebracht und arbeitet identisch wie das erste Anhänger-Identifikationsmodul 18 bei seiner Verbindung mit dem Lastwagenzugfahrzeug 12 hinter dem ersten Anhänger 14. Die Anhänger-Identifikationsnummern, die zurückgelegten Meilen der Anhänger 14 und 16 und andere Information kann im Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 für die Buchführung und zum Zwecke der Datensammlung gespeichert sein, wie es weiter unten beschrieben wird.
Der nicht-flüchtige Speicher der Anhänger-Identifikationsmodule 18 und 20 kann auch zum Speichern von Ladungs- bzw. Manifest-Information bezüglich des Inhaltes der jeweiligen Anhänger verwendet werden, entweder wenn derartiger Inhalt geladen wird oder über das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10. Solche Manifest-Information wie auch weitere Information, die im nicht-flüchtigen Speicher der Anhänger-Identifikationsmodule 18 und 20 gespeichert ist, kann dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10, einer Fernvorrichtung über eine Kommunikationsverbindung und/oder einer tragbaren Speichervorrichtung, wie etwa einem Speicherschlüssel, wie er von Datakey Corporation, Burnsville, Minnesota erhältlich ist, mitgeteilt werden, oder einem passiven Transponder mit eingebautem Speicher, wie er etwa von Texas Instruments unter dem Markennamen Indala und von NDC Automation, Inc., 3101 Latrobe Drive, Charlotte, North Carolina erhalten wird.
Wie es in 22 gezeigt ist, sind der passive Transponder 772 und das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 vorzugsweise nicht direkt miteinander verbunden. Dementsprechend, nachdem der passive Transponder 772 im Lastwagenzugfahrzeug 12 installiert ist, wird ein handgehaltener Transponderscanner/Brückenprogrammierer 784 verwendet, um den passiven Transponder 772 zum Auslesen des für den Transponder einmaligen, vom Hersteller initallierten Identifikationscodes oder eines benutzerspezifischen Codes, wenn der Transponder gelesen/geschrieben wird. Der Programmer 784 ist vorzugsweise mit einem brückenprogrammierbaren Stecker 786 ausgestattet, der in ein Funkfrequenzmodem 722 eingesteckt wird, das mit dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 verbunden ist, obwohl die Kopplung alternativ auch drahtlos erfolgen kann. Der Programmer 784 wird dann dem Identifikationscode des passiven Transponders 772 in das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 über den seriellen Anschluss RS-232 zu einem Flash-Speicher runterladen. Diese Prozedur wird mit allen Fluidbehälter-Passivtransponder 772 des Lastwagenzugfahrzeugs 12 wiederholt, bis alle einmaligen Identifikationscodes im Fahrzeug-Identifikationsmodul gespeichert und mit ihrer Anordnung beim Lastwagenzugfahrzeug 12 gespeichert sind.
Obwohl ein passiver Transponder beschrieben wurde, können jede Art von Mitteln zum Bereitstellen der Informationsspeicher- und Wiederherstellungsfunktion verwendet werden. Beispielsweise kann der Transponder aktiv und nicht passiv sein, oder der Transponder kann Back-Scatter-Technologie verwenden, wobei seine Anwesenheit von einem Leser über die Detektion der Rückstreuung eines Signals von dem Leser erfasst wird. Zusätzlich kann ein optisch codiertes Tag oder Etikett, wie etwa mit einem Balkencode, verwendet und durch einen geeigneten optischen Scanner gelesen werden. In einem einfachen preiswerten System können akustomagnetische Etiketten jener Art verwendet werden, wie sie üblicherweise in Büchereien und Kleidergeschäften verwendet werden, wenn es ausreicht, nur zwischen einer relativ geringen Anzahl von Fluidbehältern zu unterscheiden und diese zu identifizieren. Zur Kommunikation mit dem Transponder kann darüber hinaus entweder das Voll- oder Halbduplexverfahren verwendet werden, nämlich der Transponder und der Leser können ausgestaltet sein, um das Wiederherstellen von Information von dem Transponder kontinuierlich zu erlauben, während ein Leistungssignal gesendet wird (full-duplex) oder nur intermittierend zwischen den Leistungssignalen (half-duplex).
Ein Tankvorgang wird nun beschrieben. In der üblichen Situation wird das Lastwagenzugfahrzeug 12 zu einer Tankstelle fahren, wie etwa einer Treibstoffservicestation. Wenn sich das Lastwagenzugfahrzeug 12 der Tankstelle nähert, schiebt der Terminal-Stellencontroller 702 das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 zum Empfang der Maschinendiagnose und andere Vorgänge an, zusammen mit allen einmaligen Identifikationscodes der passiven Transponder 772, die im Lastwagenzugfahrzeug 12 angebracht sind. Die Maschinendiagnostik kann u. a. umfassen: Betriebsstunden der Maschine, zurückgelegte Strecke, verbrauchter Treibstoff, Treibstoffkosten, Daten und Zeit des Maschinenbetriebs, Daten und Zeit der Tankvorgänge, Ladeinformation (Manifestinformation) bezüglich der Ladung, die die Fahrzeuge transportieren, Betreiberinformation, Anhänger-Pickups und Abkopplungen u. ä. Weitere Information umfasst die Kreditkarteninformation, Internet und e-mail-Adressen, Telefonnummern, Adressen und ähnliches. Ein Treibstoffdüsenmodul 24 (3) ist in einem Saddle-Pack 768 angebracht, welches lösbar an einer Treibstoffdüse 766 befestigt ist. Die Düse 766 ist mit einer Zapfsäule 764 über einen Schlauch 762 verbunden und zum Liefern von Treibstoff an das Lastwagenzugfahrzeug 12 (6) verwendet. Die Treibstoffdüse 766 wird in einen Fülltrichter eines Fülltanks (nicht gezeigt) des Lastwagenzugfahrzeugs 12 während des Tankvorgangs eingeführt. Zusammen mit dem Einfülltrichter des Lastwagenzugfahrzeugs 12 ist der passive Transponder 772 verbunden. Eine induktive Treibstoffdüsenspuue 82 ist mit dem Treibstoffdüsenmodul 24 des Saddle-Packs 768 verbunden, um den passiven Transponder (8 und 14) anzutreiben. Alternativ können Transponder, wie etwa Hochfrequenztransponder von Single Chip Systems, Inc., San Diego, Kalifornien, verwendet werden, bei denen die Kommunikationsantenne ein kurzer Draht oder ein Whip sein kann. In diesen Fällen kann die Induktivspule 82 auch dazu dienen, beim Batterieladevorgang zu helfen, aber sie wird nicht zur Verwendung bei der Kommunikation mit dem Transponder benötigt.
Ein passiver Transponder 772, der allgemein mit 900 in 20 angezeigt ist, speichert Identifikationsinformation zur darauffolgenden wiederholten Übertragung an eine Fluidliefervorrichtung zum Zweck der Autorisierung einer Fluidliefertransaktion und zu Aufzeichnungszwecken bezüglich der Transaktion. Der passive Transponder 772 hat keine unabhängige Batterie oder andere Leistungsquelle. Die Betriebsenergie wird von einem aktiven Kommunikationsmodul, im allgemeinen mit 1000 in 21 angezeigt, geliefert, das mit dem Treibstoffdüsenmodul 24 (3) verbunden ist. Die Transponder können entweder vom Typ sein, der als "read-only" bezeichnet wird, oder vom Typ "read/write". Read-only-Transponder enthalten typischerweise einen Speicher, in den nur unter besonderen Umständen geschrieben werden kann, so dass die Information nicht leicht einer Änderung unterzogen werden kann, wenn der Transponder einmal in Benutzung genommen wurde. Lese/Schreib-Transponder (read/write-transponder) können einen Speicherabschnitt enthalten, der nur zum Lesen gedacht ist, aber sie werden auch einen Speicher enthalten, der beschrieben werden kann, nachdem der Transponder in Benutzung genommen wurde.
Identifikationsinformation, wie etwa die Identität des Fluidbehälters, der Fluidtyp des Containers und der Ausrüstungstyp werden in einem programmierbaren nur-Lese-Speichervorrichtung 502 gespeichert. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind 64 Bit Information im PROM 902 gespeichert. Alternativ kann der passive Transponder 772 als eine Identifikationsvorrichtung für eine Person, und nicht für einen Fluidcontainerbehälter sein. In diesem Fall wird die im PROM 902 gespeicherte Information Information zur Identifizierung der Person sein. In jedem Fall wird die Information zur Sicherheit und zum Aufzeichnen verwendet. Zusätzlich wird die Personidentifikationsvorrichtung, die eine Kreditkarte oder eine Rechnungskarte oder ähnliches sein kann, einen Autorisierungscode enthalten, der von dem System verwendet wird, beispielsweise auf der Seite des Controllers zum korrekten Zuordnen der Fluidliefertransaktion zu der Maschinendiagnostik und/oder weiterer Information, die von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul empfangen wird.
Betriebsenergie des passiven Transponders 772 wird von dem aktiven Kommunikationsmodul 1000 übertragen. Ein Spulentreiber 1002 ist mit der CPU 532, 632 oder 732 in ähnlicher Art wie die Spulentreiber 574, 74 oder 774 verbunden. Wenn der Spulentreiber 1002 freigegeben ist, wird ein 153,6 kHz-Signal von dem Taktosizillator 1004 eine LC-Schaltung antreiben, die eine Leistungsübertragungsspule 1006 und einen Kondensator 1008 umfasst, die ausgewählt sind, um die LC-Schaltung auf 153,6 kHz abzustimmen. Die Leistungsübertragungsspule 1006 erzeugt ein RF-Signal bei 153,6 kHz.
Der passive Transponder 772 enthält eine Leistungsempfangsspule 904, über die ein Kondensator 906 geschaltet ist, der ausgewählt ist, um die Spule zum Empfang des 153,6 kHz-Signals abzustimmen. Das Signal läuft durch einen Gleichrichter 908, der eine Versorgungsspannung zum Antreiben der weiteren Komponenten des passiven Transponders 772 ausgibt. Das von der Leistungsempfangsspule 904 empfangene 153,6 kHz-Signal wird auch an einen Zähler 910 gesendet, der den PROM 902 steuert und ein 4800 Hz-Signal zu einem Phasenschlüsselcodierer 912 und ein 76,8 kHz-Signal (die Hälfte des 153,6 kHz-Signals) an einen FSK-Modulator 914 sendet. Der FSK-Codierer 912 und Modulator 914 übertragen die im PROM 902 gespeicherte Information über eine LC-Schaltung, die auf 76,8 kHz abgestimmt ist, die eine Signalübertragungsspule 916 und einen geeigneten Kondensator 918 enthält. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden 64 Bit Information in etwa 100 ms übertragen.
Der Taktoszillator 1004 des aktiven Kommunikationsmodus 1000 (21) sendet ein 76,8 kHz-Signal an einen Synchrondemodulator 1010, der mit einer LC-Schaltung verbunden ist, die auf 76,8 kHz abgestimmt ist und die einen Kondensator 1014 und eine Signalempfangsspule 1012 umfasst. Die Spule 1012 kann jede der Spulen 26, 76 oder 80 des Fahrzeugidentifikationsmoduls 10 (7) der Spulen 126, 176 oder 180 des Anhänger-Identifikationsmoduls 18 (8), der Spule 226 des Automobilmoduls 11 (9) oder der Spule 326 des mobilen Ausrüstungsmoduls 13 (10) sein.
Das Signal von dem Demodulator 1010 läuft durch ein Tiefpassfilter 1016 und über einen Phasenschiebeschlüsseldecoder 1018 zu einem Schieberegister 1020, das mit dem Datenbus von einer der CPU's 32, 132, 232, 332 oder 432 in Abhängigkeit der Anwendung verbunden ist.
Bei einer betriebsmäßigen Ausführungsform, die zum Identifizieren einer Person verwendet wird, sind die Leistungsübertragungsspule 1006 und die Leistungsempfangsspule 904 in etwa rechteckig mit Abmessungen von ¾ Zoll auf 2 ½ Zoll mit 11 Wicklungen aus Dreißiger-Kupferdraht. Wenn ein Signal mit einem halben Ampere durch die Leistungsübertragungsspule 1006 läuft, wurde bei einem effektiven Abstand zwischen den Spulen von etwa ½ Zoll gefunden, dass ein 5 mA Signal beim Gleichrichter 908 ankommt, was ausreicht, um das passive Identifikationsmodul 900 zum Übertragen der 64 Bit gespeicherte Information zu treiben.
Wenn dies zum Identifizieren eines Treibstoffcontainers verwendet wird, kann die Größe des passiven Transponders 772 beachtlich vergrößert werden, um dementsprechend den Kommunikationsabstand zwischen der Leistungsempfangsspule 904 und der Signalübertragungsspule 916 und den entsprechenden Spulen des aktiven Kommunikationsmoduls 1000 zu vergrößern. Hinreichend Leistung kann über etwa 6 Zoll übertragen werden, wenn die Leistungsübertragungs- und -empfangsspulen in etwa 5 Zoll im Durchmesser sind. Die Person-Identifikationsausführungsform kann verwendet werden, zum Autorisieren und zum Bezahlen einer Treibstoffliefer-Transaktion zu einem Fluidbehälter, der nicht mit einem Identifikationsmodul ausgestattet ist. Alternativ kann die Person-Identifikationsausführungsform entweder im Zusammenhang mit einem passiven Transponder 772, der mit einem Fluidbehälter verbunden ist oder mit jedem der Module, die vorangehend diskutiert wurden, verwendet werden.
Das passive Identifikationsmodul arbeitet somit wie eine Identifikationskarte, doch sie kann abgefragt (petted) und mit einem Abstand gelesen werden, sie erlaubt den Komponenten des aktiven Kommunikationsmoduls 1000 vollständig gegenüber der Umgebung abgedichtet zu sein, sie ist betrugssicher und kann entweder einen Treibstoffbehälter oder eine autorisierte Person identifizieren, die versucht, eine Fluidliefer-Transkation zu starten.
Obwohl der passive Transponder 772 bei der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, kann das Aktivkommunikationsmodul 1000 mit einer induktiven Spule 26 zum Übertragen eines einmaligen Identifikationscodes verwendet werden. Die alternative induktive Spule 26 wird in direkter Kommunikation mit dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und in induktiver Kommunikation mit dem Treibstoffdüsenmodul 24 über die Treibstoffdüsenspule 28 (3 und 14) stehen. Spannungssignale, die in irgendeinem der aktiven Module 1000 oder der Treibstoffdüsenspule 28 vorhanden sind, werden übertragen und empfangen, wenn die zwei Spulen in Kommunikationsnähe sind. Auf diese Art werden das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und das Treibstoffdüsenmodul 24 direkt während eines Treibstofflieferbetriebs miteinander kommunizieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Einführen der Treibstoffdüse 766 in den Einfülltrichter des Lastwagenzugfahrzeugs 12 das Treibstoffdüsenmodul 24 ein Leistungssignal an den passiven Transponder 772 (1 und 3) senden. In Abhängigkeit von dem Leistungssignal überträgt der passive Transponder 772 einen einmaligen Identifikationscode an das Treibstoffdüsenmodul 24. Das Treibstoffdüsenmodul 24 sendet den einmaligen Identifikationscode von dem Saddle-Pack 768 über ein 916,5 MHz Funksignal an einen Terminal-Stellencontroller 702. Vorzugsweise sendet das Treibstoffdüsenmodul 24 die Information über ein niederenergetische Funkdatenlink 665, das innerhalb des Saddle-Packs 768 angebracht ist. Während ein Spread-Spektrumfunktion mit einer PCMCIA-Karte als gut arbeitend festgestellt wurde, können geeignete Kommunikationsmittel verwendet werden, einschließlich ohne Begrenzung hierauf, Festverdrahtung, Zellular, LAN-Karte oder andere bekannte drahtlose Kommunikationsmittel. Wenn der Terminal-Stellencontroller 702 eine Übereinstimmung des einmaligen Identifikationscodes des passiven Transponders mit dem einmaligen Identifikationscode feststellt, der im Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 gespeichert ist, aktiviert der Terminal-Stellencontroller 702 die Zapfsäule 764 über eine fest verdrahtete oder drahtlose Verbindung. Zusätzlich zu dem Initiieren der Treibstofflieferung leitet der Terminal-Stellencontroller die Diagnoseinformation zu dem geeigneten Saddle-Pack 768 über eine drahtlose Kommunikation (1 und 3) weiter. Ein Transponder kann auch mit dem Treibstoffdüsenmodul verbunden sein, um das Treibstoffmodul für Sicherheitszwecke zu identifizieren (beispielsweise zur Benachrichtigung eines Tankstellenbetreibers im Fall, dass ein Düsenmodul von seiner Stelle entfernt wird) und zum Initialisieren des Systems.
Unter Einsatz des Systems zu tankende Fahrzeuge können eventuell kein Fahrzeug-Identifikationsmodul aufweisen. In diesem Fall kann der Transponder-Identifikationscode mit einer lokalen oder entfernt angebrachten Autorisationsdatenbank verglichen werden, um die Information, wie etwa den Treibstofftyp, die Bezahlungsautorisierung und ähnliches zu überprüfen. Wenn beispielsweise keine Zahlungsautorisationsinformation von dem Transponder erhalten wird, oder wenn die Zahlungsautorisation nicht von der Datenbank verifiziert wird, wird der Kunde aufgefordert, eine alternative Form der Bezahlung für die Fluidlieferung für sein Fahrzeug zu präsentieren.
Vor dem Liefern des Treibstoffs kann der Benutzer entweder einen Dollarbetrag oder eine Volumenmenge mit der Tastatur 744 auf dem Saddle-Pack 768 eingeben. Diese Information wird über Funkfrequenz-Kommunikation an den Terminal-Stellencontroller 702 gesendet, der automatisch die Lieferung des Treibstoffs beginnt und die Lieferung des Treibstoffs beendet, nachdem der vorgegebene Dollarbetrag oder das Volumen des Treibstoffs geliefert wurde. Diese automatische Abschaltmerkmal ermöglicht es dem Benutzer, die Tankstelle während des Füllprozesses zu verlassen, ohne das Risiko des Überfüllens des Lastwagenzugfahrzeugs 12.
Ein zusätzlicher Saddle-Pack 768 kann mit einer Satellitendüse (nicht gezeigt) verbunden sein, wenn dies gewünscht ist, um zwei oder mehrere Tanks des Lastwagenzugfahrzeugs 12 gleichzeitig zu füllen. Jeder Tank des Lastwagenzugfahrzeugs 12 ist vorzugsweise mit einem eigenen getrennten passiven Transponder 772 ausgestattet, wobei jeder passive Transponder 772 einmalig codiert ist, um den jeweiligen Tank zu identifizieren. Wenn eine der Düsen 766 von dem jeweiligen Tank entfernt wird, wird die Lieferung an jene Düse 766 unterbrochen. Wenn es wünschenswert ist, zwei oder mehrere Tanks des Lastwagenzugfahrzeugs 12 gleichzeitig zu befüllen, verhindert die Verwendung der mehreren Saddle-Packs 768 und der passiven Transponder 772 das Füllen nicht autorisierter Behälter mit der Satellitendüse, während die Hauptdüse 766 einen autorisierten Behälter füllt.
Während des Füllprozesses wird Information bezüglich der Kosten des gelieferten Treibstoffs, des Treibstofftyps, des Volumens des Treibstoffs, des Saddle-Pack-Codes und die Stations-Identifikationsnummer beim Terminal-Stellencontroller 702 gesammelt, von dem Saddle-Pack 768, der Dockingstation oder von der Zapfsäule 764 übermittelt und kann auch an dem Treibstoffdüsenmodul 24 angezeigt werden. Obwohl der Terminal-Stellencontroller 702 vorzugsweise zum Speichern und Übertragen von Information zurück und vorwärts sowohl von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 als auch von dem Treibstoffdüsenmodul 24 verwendet wird, kann das Treibstoffdüsenmodul 24 verwendet werden, um direkt mit dem Fahrzeug-Identifikationsmodul zu kommunizieren, wenn das Netzwerk und die Speicherfähigkeiten des Terminal-Stellencontroller 702 nicht benötigt werden.
16 zeigt den Terminal-Stellencontroller 702 mit einem seriellen Datenport 704. Vorzugsweise ist der Terminal-Stellencontroller 702 ein Personalcomputer (PC), der über RS-4585 oder RS-232 zur Kommunikation mit vorhandenen Pumpenmotorcontrollern 778 verbunden ist, die in der Zapfsäule 764 oder dem Terminal-Stellencontroller 702 vorgesehen sind. Die Kommunikation mit den Pumpenmotorcontrollern 778 ermöglicht Information bezüglich der Art und des Volumens des gelieferten Treibstoffs im Terminal-Stellencontroller 702 zur späteren Verwendung gespeichert zu werden. Der Terminal-Stellencontroller 702 ist auch mit einem energiesparsamen Funkdatenlink 706 verbunden, wobei dieses ein Transmittermodul 708 und ein Empfängermodul 710 hat, um Kommunikation mit dem Saddle-Pack 768 bereitzustellen.
Vorzugsweise ist der PC mit Software ausgestattet, um es dem Terminal-Stellencontroller 702 zu ermöglichen, mit dem vorhandenen Pumpenmotorcontrollern 778 und mit Information, die von dem Saddle-Pack 768 empfangen wird, schnittstellenmäßig verbunden sein. Vorzugsweise ist der Terminal-Stellencontroller 702 mit Mitteln zum Erzielen von Information bezüglich vorangehender Treibstofflieferungen und auch mit Netzwerkfähigkeiten ausgestattet, entweder regional oder landsweit, um eine Datensammlung und eine Erkennung verschiedener Fahrzeuge, die erfindungsgemäß bedankt werden, zu ermöglichen.
Das Saddle-Pack 768 ist in den 2 bis 4 gezeigt. Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Saddle-Pack 768 mit einem Spritzgussgehäuse 728 aus hochdichtem Polyethylen ausgestattet, das zur Aufnahme der Treibstoffdüse 766 ausgestaltet ist. Vorzugsweise ist die Treibstoffdüse 766 mit einer Ventilmutter 730, die es dem Saddle-Pack 768 ermöglicht, an Ort vorriegelt zu werden, ausgestattet. Bevor das Saddle-Pack über die Düse 766 gezogen wird, wird eine Verriegelungskappe 732 auf der Ventilmutter 730 angebracht. Die Verriegelungskappe 732 ist mit einer Hülle ausgestattet, die einen Verriegelungsbolzen 734 trägt, nachdem der Saddle-Pack über die Düse 766 gezogen wurde. Der Verriegelungsbolzen 734 wird durch das Gehäuse 728 eingeführt, und die Hülse der Verriegelungskappe 732, um die Verriegelungskappe 732 und das Gehäuse 728 gegenüber einer unbeabsichtigten Entfernung der Düse 766 zu sichern. Vorzugsweise ist die Verriegelungskappe 732 mit einem Gabelkopf 736 ausgestattet, der den Verriegelungsbolzen 734 umfasst und verhindert, dass die Verriegelungskappe 732 unbeabsichtigt entfernt wird. Der Verriegelungsbolzen 734 ist mit einem besonderen Kopf ausgestattet, der seine Entfernung ohne den Einsatz eines Werkzeugs oder eines Schlüssels verhindert, der vom Eigentümer der Tankstelle aufbewahrt wird.
Eine schematische Ansicht des Treibstoffdüsenmoduls 24 ist in 14 gezeigt, wobei die 600-Serie der Ziffern Elemente entsprechend den Elementen der anderen Identifikationsmodule bezeichnen. Das Treibstoffdüsenmodul 24 enthält ein Nickelmetallhydrid-Batteriepack 673 oder einen wahlweise entfernbaren wiederaufladbaren Batteriepack 675, die jeweils 12 Volt an einen Spannungsregler 677 liefern, der seinerseits 5 Volt Gleichstrombetriebsstrom an das Treibstoffdüsenmodul 24 liefert.
Vorzugsweise ist die Spule 28 mit einem Multiplexer 679 verbunden, der die Benutzung der Spule 28 umschaltet, vom Laden des Batteriepacks 673 zur Kommunikation von Information zu und von dem Treibstoffdüsenmodul 24. Der Multiplexer 679 ist mit einem Batterieauflade-Managementsystem 681 verbunden, welches den Batteriepack 678 nach dem Empfang eines Einfließens von Leistung lädt. Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Treibstoffdüsenmodul 24 im Saddle-Pack 768 angebracht. Eine alternative Ausführungsform des Treibstoffdüsenmoduls 24 ist in 15 gezeigt. Wie gezeigt, ist der Multiplexer 679 weggelassen und eine getrennte Leistungsspule 688 ist vorgesehen und direkt mit dem Batterielade-Managementsystem 681 verbunden. Eine getrennte Kommunikationsspule 685 ist vorgesehen, um dem Treibstoffdüsenmodul 24 die Kommunikation von Information zu ermöglichen, ohne dass das Treibstoffdüsenmodul 24 mit einem Multiplexer 678 ausgerüstet sein müsste. Alternativ können sowohl die Dockingstation 770 als auch das Treibstoffdüsenmodul 24 mit Funksendern ausgestattet sein, wobei in diesem Fall die Kommunikation über Funk anstatt über induktive Kopplung erfolgen würde.
Der Saddle-Pack 768 ist mit einem Schnittstellenboard 738 ausgestattet, das von allen Seiten mit einem weichen Gummischuh 740 (rubber boot) umgeben ist, um das Schnittstellenboard 738 von Beeinträchtigungen und Beschädigung während des Betriebs zu schützen (3). Der Schnittstellenboard 738 hat sowohl eine Flüssigkristallanzeige 742 als auch eine Tastatur 744, um es einem Benutzer zu erlauben, Information von dem Saddle-Pack 768 sowohl zu empfangen wie auch zu senden. Wie es in 4 gezeigt ist, ist die Tastatur 744 vorzugsweise mit Zifferntasten 746 ausgestattet, die von 0 bis 9 bezeichnet sind, mit vier Richtungstasten 748, einer Löschtaste 750 und einer Eingabetaste 752. Die Tasten sind vorzugsweise selbstreinigend-versiegelte Hall-Effekt-Tasten, wobei sie jede Öffnung in der Tastatur 744 vermeiden, die es Staub oder korrosivem Material ermöglichen würden, in das Saddle-Pack 29 zu gelangen. Die Tastatur 744 ist ergodynamisch ausgestaltet, um leichte Benutzung mit dem Daumen eines Benutzers zu ermöglichen, wenn der Benutzer die Düse 766 hält. Entsprechend der Aufgabe der Erfindung werden die Löschtaste 750 und die Eingabetaste 752 vorzugsweise größer als die anderen Tasten sein, wobei sie tiefer an der Tastatur 744 angeordnet sind, um eine leichte Benutzung zu ermöglichen.
Wie es in 4 gezeigt ist, ist die Anzeige 742 vorzugsweise eine 6-zeilige Flüssigkristallanzeige, die in der Lage ist, Graphik in vollem Umfang zu unterstützen, aber sie kann auch eine geeignete Art von Displayvorrichtung sein. Die Anzeige 742 kann auch mit einem Heizelement (heater; nicht gezeigt) ausgestattet sein, um den Betrieb der Anzeige 742 bei kalter Witterung zu erleichtern. Es ist vorzuziehen, dass sowohl die Anzeige 742 als auch die Tastatur 744 im wesentlichen undurchlässig gegenüber korrosiven Fluiden und gegenüber ultraviolettem Licht sind, das bei der Tankstelle vorhanden ist.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Nickelmetallhydrid-Batteriepack 673 innerhalb des Gehäuses 728 angeordnet. Wenn es gewünscht ist, kann eine kleine Klappe (nicht gezeigt) im Gehäuse 728 vorgesehen sein, um die leichte Entfernung und das Ersetzen des Batteriepacks 673 aus dem Gehäuse 728 zu ermöglichen.
Ebenfalls innerhalb des Gehäuses 728 ist ein Master-Microcontrollerboard 754 enthalten, das eine zentrale Verarbeitungseinheit 632 und die unterstützenden peripheren Einrichtungen enthält, die in 14 gezeigt sind. Wie es in 14 gezeigt ist, ist die Tastatur schnittstellenmäßig mit der CPU 632 verbunden, ebenso wie die Flüssigkristallanzeige 642.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist die Spule 26 innerhalb des Gehäuses 728 vorgesehen und umgibt vollständig die Düse 766. Diese bevorzugte Anordnung der Spule 28 ermöglicht die Kommunikation der Spule 28 mit dem Lastwagenzugfahrzeug 12 während eines Tankvorgangs. Es ermöglicht auch der Spule 26 das Übertragen von Betriebsenergie an den Batteriepacks 673 während des Andockens der Düse 766. Es sei angemerkt, dass während die Anordnung um die Düse 766 herum bevorzugt ist, jede Positionierung der Spule, die die Kommunikation mit dem Lastwagenzugfahrzeug 12 ermöglicht, verwendet werden kann, einschließlich völlig unterschiedlicher Antennenkonfigurationen und Anordnungen, wenn der Transponder von dem Typ ist, wie es vorangehend diskutiert wurde, der solche anderen Antennen verwendet.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind das Treibstoffdüsenmodul 24, die Tastatur 744, die Anzeige 742 und das Batteriepack 673 in der Düse 766 integriert, wodurch das Saddle-Pack 768 vermieden wird (5). Zusätzlich kann ein optischer Scanner, wie etwa ein Balkencodeleser 788 in die Düse 766 integriert sein, um ein Lesen eines optisch codierten Identifikationsetiketts oder Labels zu ermöglichen, wie etwa ein Standardbalkencode 794, der anstelle des passiven Transponders 772 (5 und 6) verwendet wird, wobei das optisch codierte Etikett als eine Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung der Erfindung arbeitet. Durch einstückiges Ausbilden der Düse 766 wird die fest verdrahtete Verbindung zwischen dem Terminal-Stellencontroller 702 und dem Pumpen-Pulsgeber vermeidbar. Anstelle dieser Verbindung ist ein Turbinenflusssensor 774 vorgesehen, der innerhalb der Düse 766 entlang des Wegs des Treibstoffflusses positioniert ist. Ein in sich geschlossener Turbinenfluß-Sensorfrequenzgenerator, wie er von Great Plains Industries, Inc., in Wichita, Kansas, hergestellt ist, wird vorzugsweise für die Lieferung von Erdölprodukten verwendet.
Wenn ein anderes Material als Benzin abgegeben wird, wie etwa Öl, kann ein Graco^®-Inline elektronisches Messventil oder eine ähnliche Ölmessvorrichtung verwendet werden. Der Turbinenflusssensor 774 ist mit dem Treibstoffdüsenmodul 24 fest verdrahtet, um die Übertragung von Treibstofflieferinformation an das Treibstoffdüsenmodul 24 zu ermöglichen. Wenn Treibstoff durch den Turbinenflusssensor 774 fließt, sendet der Frequenzgenerator innerhalb des Turbinenflusssensors Pulse durch das Treibstoffdüsenmodul 24 für jede Inkremental-Menge (beispielsweise ein Zehntel einer Gallone), die durch den Turbinenflusssensor 774 fließt. Von dem Terminal-Stellencontroller 702 wird Information bezüglich des Lastwagenzugfahrzeugs 12 über ein 916,5 MHz Funksignal an das Treibstoffdüsenmodul 24 geliefert. In ähnlicher Weise wird keine Information bezüglich der Treibstofflieferung von dem Terminal-Stellcontroller 702 an das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 über das 916,5 MHz Funksignal (7 und 16) gesendet werden. Vorzugsweise übertragt der Terminal-Stellencontroller 702 darauffolgende Information, beispielsweise über die Telefonleitung, an den Eigentümer des Lastwagenzugfahrzeugs 12 und unter bestimmten Umständen an eine geeignete Finanzinstitution zur Bezahlung an den Treibstoffpumpeneigentümer für die Treibstofflieferung, die an das Lastwagenzugfahrzeug 12 (1 und 16) gemacht wurde. Natürlich können andere effektive Mittel zum Messen des Fluidflusses verwendet werden, beispielsweise ein Messgerät vom Turbinentyp, wie es etwa von Great Plains Industries, Inc., Wichita, Kansas, verkauft wird, ein Turbinentypflussmeter mit Infrarot-optischem Pickup, wie etwa das IR-OPPFLOW^TM, wie es von Hedland Division of Racine Federated Inc., Racine, Wisconsin, verkauft wird, ein Massenflussmessgerät, wie es von Bokam Engineering Inc., Fountain Valley, Kalifornien verkauft wird, ein Messglasflussmeter, wie es von Bearingless Flowmeter Co., Inc. in Boston Massachusetts verkauft wird, ein positives Verdrängungsflussmeter, wie es von Max Machinery, Inc., in Healdsburg, Kalifornien verkauft wird, ein Laserflussmeter oder ähnliches.
In kurzen Zeitabständen während des Fluidliefervorgangs fährt das Fluiddüsenmodul 24 fort, den passiven Transponder 772 nach dem einmaligen Identifikationscode abzufragen. Wenn der geeignete einmalige Identifikationscode nicht empfangen wird, wird das Treibstoffdüsenmodul 24 ein Signal an den Terminal-Stellencontroller 702 zusenden, um die Pumpenmotorcontroller der Zapfsäule 764 auszuschalten, und auf diese Art wird verhindert, dass Treibstoff an ein nicht-autorisiertes Fahrzeug oder einen Treibstofftank geliefert wird, und der Verlust von Treibstoff wird verhindert, wenn die Düse 766 aus Versehen aus dem Einfülltrichter herausfällt (1, 7 und 16).
Eine schematische Ansicht des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10, das eine optionale aktive Transponderverdrahtung zeigt, ist in 7 gezeigt. Die aktive Transponderverdrahtung kann jedoch vermieden werden, wenn der passive Transponder 772 verwendet wird. Die prinzipielle Steuerung des Fahrzeugidentifikationsmoduls 10 wird durch eine zentrale Verarbeitungseinheit 32 durchgeführt, mit der ein Wachhundzeitgeber 34 verbunden ist. Information oder Daten von dem Benutzer-Identifikationsmoduls 22, Speicherschlüssel, weitere passive Transponder oder ein Druckknopf wird an die CPU 32 und an eine nicht-flüchtige Speichervorrichtung 36 mit 2 K Bit mitgeteilt, wo sie für den Zugriff durch die CPU 32 gespeichert werden. Kilometerzähler und Maschinenstunden-Information wird an die CPU 32 von den Sensoren 38 und 40 jeweils mitgeteilt.
Die Versorgungsspannung wird an die CPU 32 über einen 5 Volt Ausgabespannungsregler 42 geliefert, der mit dem 12 Volt elektrischen System des Lastwagenzugfahrzeugs verbunden ist. Die Befehlscodierung oder Programmierung für den Betrieb der CPU 32 sind in einer 32 K-Byte Speichervorrichtung 46 gespeichert, und eine 2 K-Byte Datenspeichervorrichtung 48 ist für das Speichern von Daten vorgesehen, die von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 gesammelt und verarbeitet werden (7). Eine 32 K-Byte programmierbare Speichervorrichtung (EEPROM) 47 dient als ein Mittel zum Modifizieren oder Auffrischen des Programms zur Steuerung des Betriebs des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10. Wenn das Programm anfänglich in der 32 K-Byte RAM-Vorrichtung 46 gespeichert wird, kann ein neues Programm im EEPROM 47 mittels eines geeigneten Kommunikationslinks (einschließlich der induktiven Spulen, die unten beschrieben werden) gespeichert werden. Das neue. Programm wird Befehle erhalten, die zur effektiven Installation des ursprünglichen Programms benötigt werden, das in der RAM-Vorrichtung 46 gespeichert ist. Auf diese Art kann das Programm je nach Bedarf und von einem entfernten Ort aus geändert, abgewandelt oder aufgefrischt werden, ohne einen Speicherchip der Vorrichtung zu ersetzen. Der Datenbus 58 bewältigt die Kommunikation der Daten und Befehle zwischen den verschiedenen Elementen des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10.
Die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und einem On-Board-Computer 23 wird über ein RS232 Kommunikationslink 52 hergestellt, das mit einem SAE-Bus des On-Board-Computersystems (1 und 7) verbunden ist. Das RS485 Kommunikationslink 52 kommuniziert mit einem UART 54, der seinerseits mit einem Uhr/Kalender (clock calendar) 56 kommuniziert. Die Speichervorrichtungen 46 und 48, ein LAN-Controller 50 und der Uhr/Kalender 56 sind allesamt mit der CPU 32 über ein Kommunikationsbus 58 verbunden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind alle Treibstoffcontainer des Lastwagenzugfahrzeugs 12 mit einmalig codierten passiven Transpondern 722 ausgestattet, und die hartverdrahteten Verbindungen zu den Treibstoffcontainern, die in 7 gezeigt sind, werden nicht verwendet.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, bei der anstelle der passiven Transponder aktive Transponder verwendet werden, ist das Fahrzeugidentifikationsmodul 10 mit vier Antennen (1 und 7) verbunden. Eine Treibstofftank-Inuktionsspule 26 ist mit einem der Treibstofftanks des Lastwagenzugfahrzeugs 12 zugeordnet, die zweite Treibstofftankspule 76 ist einem zweiten Treibstofftank zugeordnet. Die Zuordnung wird vorzugsweise durch Festverdrahtung ausgeführt, aber sie kann auch durch eine drahtlose Verbindung erfolgen. Eine dritte Spule, nämlich die Anhängerspule 80, ist am hinteren Teil des Lastwagenzugfahrzeugs 12 zur Kommunikation mit dem Anhänger 14, wie es vorangehend beschrieben wurde, angebracht. Das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 enthält für den 2 K-Bit-Speicher geeignet empfangbaren Schlüssel 22, von dem der Benutzer-Indentifikationscode und der einmalige Identifikationscode des Unternehmens heruntergeladen wird. Eine nicht-flüchtige 2 K-Bit Speichervorrichtung 36 enthält den Identifikationscode des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10 und den benötigten Treibstofftyp für das Lastwagenzugfahrzeug 12.
Bei dieser alternativen Ausführungsform ist die Treibstofftankspule 26 in der Nähe des Fülltrichters des Treibstofftanks des Lastwagenzugfahrzeugs 12 angeordnet (5 und 7). Spannungssignale von einem seriellen Datenanschluss 70 der CPU 32 werden der Treibstofftankspule 26 über einen Modulator 72 und einen Spulentreiber 74 mitgeteilt. Ein Signal, das an dem Spulentreiber 74 vorhanden ist, wird an die Treibstofftankspule 26 mitgeteilt, wenn ein Latch oder Haltevorrichtung 60 ein geeignetes Freigabesignal an den Spulentreiber 74 geliefert hat. Eine zweite Treibstofftankspule 76 ist vorgesehen, die von einem zweiten Spulentreiber 78 getrieben wird. Die Kommunikation zwischen dem Lastwagenzugfahrzeug 12 und dem Anhänger 14 kann durch eine Anhängerspule 80 und einen geeigneten Spulentreiber 82 erfolgen, wie es detailliert im Anschluss beschrieben wird. Eine Öl-Einfülltrichterspule 81 ist in der Nähe des Maschinenöl-Einfülltrichters (nicht gezeigt) der Maschine angeordnet und wird von einem Spulentreiber 83 getrieben. Natürlich werden die Spulentreiber 74, 78, 82 und 83 alle durch Signale von der Haltevorrichtung 60 freigeschaltet.
Die Spulen 26, 76, 80 und 81 können auch als Empfänger arbeiten. Spannungssignale, die in den Spulen 26, 76, 80 und 81 induziert werden, werden in einem Verstärker 84(a)–(d) verstärkt und dem seriellen Datenanschluss 70 der CPU 32 über einen Demodulator 86 mitgeteilt, vorausgesetzt, das geeignete Freigabesignal wurde von dem Verstärker 84(a)–(d) von der Halteschaltung 60 empfangen. Alternativ können die Spulen durch passive Transponder ersetzt werden.
Bei einer alternativen Ausführungsform sind die Treibstofftankspulen 26 und 76 aus dreizehn 6-Zoll-Durchmesser Wicklungen aus Sechsundzwanziger-Kupferdrähten, die in einem silikonelastischen Gummiisoliermaterial, umgeben von einer Polyethylenabdeckung, eingebettet (7). Ein 0,1 Mikrofarad großer Kondensator ist quer zu den Anschlussdrähten der Spule geschaltet. Zusammen bilden der Kondensator und die Induktivität der Spule eine abgestimmte Schaltung mit einer Resonanz bei etwa 61 kHz. Das Treibersignal ist etwa bei 5 Volt Spitze-Spitze und einer Frequenz von 60 kHz im binären Fall. Die Treibstoffdüsenspule 28 ist in ähnlicher Weise ausgestaltet, so dass die Spulen 28 und 26 oder 76 miteinander übereinstimmend zur effizienten Kommunikation sind (7 und 14). Bei Tests haben die oben beschriebenen Spulen 28 und 26 oder 76 einen Lese-Schreib-Abstand von etwa 18 Zoll aufgewiesen. Diese Begrenzung hinsichtlich der Kommunikationsnähe ist aus Sicherheitszwecken wünschenswert, wie es vorangehend erwähnt wurde. Unter anderen Umständen, wenn der Lese-Schreib-Abstand größer sein muss, beispielsweise wenn die miteinander kommunizierenden Spulen an gegenüberliegenden Oberflächen des Lastwagenzugfahrzeugs und eines anhängenden Anhängers angebracht sind, kann eine Spule mit großem Durchmesser ausgestaltet werden und wird arbeiten, wenn die oben genannten Frequenzen, die durch die abgestimmte Schaltung aus Spule und Kondensator bereitgestellt wird, im wesentlichen bei der gleichen Frequenz bleiben. Ein Paar Spulen mit 40 Zoll Durchmesser hatten einen Lese-Schreib-Abstand von etwa 6 Fuß.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform mit aktiven Transpondern ist eine Haltevorrichtung 60 mit dem Kommunikationsbus 58 verbunden und wird zum Betreiben verschiedener Eingabe- und Ausgabevorrichtungen verwendet. Zusätzlich kann der Datenbus 58 mit einem On-Bord-Computer 23 kommunizieren, wie etwa einer Datensammelvorrichtung, wie sie von Xata Corporation, Burnsville, Minnesota, verkauft wird, nämlich über ein zweites RS485 Kommunikationslink 62. Eine Alarmweiterleitung 64 ist mit der CPU 32 verbunden und wird durch diese betrieben, um einen Alarm erklingen zu lassen (nicht gezeigt), wenn eine Alarmbedingung von der CPU 32 angenommen wird. Ein Paar Treibstoffkappensensoren 66 und 68 sind mit der CPU 82 verbunden, um ein Signal zu senden, wenn die entsprechende Treibstoffkappe entfernt wurde, um den Zugang zu dem Treibstofftank des Lastwagenzugfahrzeugs 12 zu ermöglichen. Ein Öl-Mess-Stab-Removalsensor 41 ist mit der CPU 32 verbunden, um die Daten, Zeit und Benutzeridentifikation des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10 aufzuschreiben, jedes Mal, wenn der Öl-Mess-Stab des Zugfahrzeugs 12 während des Überwachens des Ölpegels entfernt wird.
17 zeigt ein Fahrzeugübertragungsmodul 712 der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, das mit dem vorhandenen Enginecontrolmodul (ECM) oder Maschinenübertragungsmodul 714 des Lastwagenzugfahrzeugs 12 gekoppelt ist (wobei die Kopplung drahtlos erfolgen kann). Diese Kopplung ermöglicht es dem Lastwagenzugfahrzeug 12 schnell mittels der Erfindung zur Benutzung-bereit zu stehen. Das Maschinenübertragungsmodul 712 ist mit einer Wandlerschaltung 716 ausgestattet, um Information in einem lesbaren Format für die CPU 718 bereitzustellen, mit der die Wandlerschaltung 716 verbunden ist. Die CPU 718 ist ebenfalls betriebsmäßig mit einer Hilfs-RS282-Vorrichtung 720 verbunden, welche Information von den RS232-Datensammelvorrichtungen (nicht gezeigt) an Bord des Fahrzeugs empfängt und diese an die CPU 718 weiterleitet. Ebenfalls angebracht im Zusammenhang mit der CPU 718 ist ein Funkfrequenzmodem 722, das mit einem Übertragungsmodul 724 und einem Empfangsmodul 726 ausgestattet ist, um Information über Funkkommunikation zu senden und zu empfangen. Das Transmittermodul 724 vermeidet die optionale Festverdrahtungsverbindung der CPU mit der induktiven Spule 26, die um den Einfülltrichter vorgesehen ist. Durch Vermeiden der Notwendigkeit einer Festverdrahtung einer induktiven Spule um den Einfülltrichter des Lastwagenzugfahrzeugs 12 wird eine leichtere Installation der Erfindung bei vorhandenen Fahrzeugen ermöglicht.
Um die Sicherheit zu gewährleisten und damit kein Treibstoff an ein nicht-authorisiertes Fahrzeug geliefert wird, ist der passive Transponder 772 in der Nähe des Einfülltrichters des Lastwagenzugfahrzeugs 12 befestigt. Das Funkfrequenzmodem 722 kommuniziert die Information über RF-Kommunikation an den Terminal-Stellencontroller 702. Durchgehend durch den Tankvorgang fragt das Saddle-Pack 768 konstant nach bzw. "pets" den passiven Transponder 772 in einem Sekundenintervallen, um sicherzustellen, dass die Düse 766 nicht unbeabsichtigt aus dem Einfülltrichter entfernt ist oder dass ein Benutzer versucht, Treibstoff in einen nicht-autorisierten Behälter zu liefern. Die Leistung wird an das Maschinenübertragungsmodul 712 über einen Spannungsregler 728 geliefert, der 12 Volt Gleichstrom in 5 Volt Gleichstrom umwandelt. Vorzugsweise ist das Saddle-Pack 768 ausgestaltet, um sowohl mit aktiven als auch passiven Vorrichtungen zu kommunizieren, um jede Art von Vorrichtung handhaben zu können die benachbart dem Einfülltrichter des Lastwagenzugfahrzeugs 12 vorgesehen ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Fahrzeugidentifikationsmodul 10 im wesentlichen als ein Kommunikationslink zwischen dem Terminal-Stellencontroller 702 und dem ECM 714 (1 und 7) dienen. Wenn kein On-Bord-Computersystem vorhanden ist, übertragen Sensoren die Kilometerzähler- und Maschinenstundeninformation an die zentrale Verarbeitungseinheit 32 des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10. Eine Wandlerbox 716 kann schnittstellenmäßig mit einem SAE J1708 Engine Diagnostic Bus 774 verbunden sein, um es der Maschinendiagnostik zu ermöglichen, den RS-232 umzuwandeln und herunterzuladen (17).
Eine schematische Ansicht der Anhänger-Identifikationsmodule 18 und 20 ist in 8 gezeigt. Viele der Hauptelemente der Anhänger-Identifikationsmodule 18 und 20 sind identisch zu jenen des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10 und sind mit 100 Seriennummern entsprechend den Nummern bezeichnet, die den entsprechenden Elementen beim Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 (7 und 8) zugeordnet ist. Auch ist mit dem Datenbus 158 eine Speicherschlüsselvorrichtung 159 mit 64 K Bit verbunden, die zum Übertragen von bis zu 64 K Bits Information von der Speicherschlüsselvorrichtung 159 zu dem Anhänger-Identifikationsmodul 18 oder 19 verwendet werden kann, oder die bis zu 64 K Bits Information von den Anhänger-Identifikationsmodulen 18 oder 20 speichern kann. Das Anhänger-Identifikationsmodul 18 oder 20 überwacht die Bedienung eines Paares von Türen des Anhängers 14 oder 16 mittels Türöffnungssensoren 111 und 113, die mit der CPU 132 verbunden sind. Eine Mehrzahl weiterer Sensoren oder Transpondereinheiten, wie etwa Temperatursensoren 115a–c, Feuchtigkeitssensoren 117a–c und Annäherungssensoren 119 werden verwendet, um die Temperatur und die Feuchtigkeit innerhalb des Anhängers 14 zu erfassen und in bezug auf den Annäherungssensor 119 um die Nähe des hinteren Endes des Anhängers 14 zu einer Entladevorrichtung oder einem Ort zu erfassen. Die Sensoren 115, 117 und 119 sind analoge Sensoren, die Spannungssignale entsprechend den Bedingungen erzeugen, die sie erfassen. Die analogen Signale werden konditioniert und an einen 8-Kanal Multiplexer und einen Analog/Digital-Wandler 121 gesendet, die eine Schnittstelle zwischen der CPU 132 und den Sensoren bilden, so dass die von den Sensoren gesammelte Information gespeichert oder durch die zentrale Verarbeitungseinheit 132 verarbeitet werden kann. Zusätzliche Sensoren oder Transponder können als Beispiel zum Erfassen von Maschinenbetriebsparametern der zugehörigen Leistungseinheit verwendet werden. Im Fall, dass mehr als acht Sensoren oder Transponder verwendet werden, können zusätzliche Multiplexerkanäle hinzugefügt sein. Fahrzeugmaschinen neuerer Modelle, die mit einem Maschinenelektroniksteuermodul 714 ausgestattet sind, können direkt mit dem SAE J1708 Engine Diagnostic Bus 774 schnittstellenmäßig verbunden sein.
Ein Motor-getriebenes Ventil 123 für die Steuerung der Luftbremsen des Anhängers 14 ist in 8 gezeigt. Wenn kein Signal von der CPU 132 empfangen wird, wird das Motorgetriebene Ventil 123 geschlossen bleiben und so verhindern, dass die Luftbremsen gelöst werden. Die Bremsen des Anhängers 14 werden somit angezogen sein und verhindern, dass der Anhänger 14 durch eine Zugeinheit bewegt wird. Nur wenn ein Signal von der CPU 132 empfangen wird, wird sich das Motorgetriebene Ventil 123 öffnen, um das Lösen der Luftbremsen und die Bewegung des Anhängers 14 zu ermöglichen. Beim Abkoppeln des Anhängers 14 vom Zugfahrzeug 12 muss das Motorgetriebene Ventil 123 durch den Benutzer geschlossen werden, während ein Sicherheitsknopf geschlossen gehalten wird. Wenn es einmal in den Schließzustand getrieben ist, kann das Motor-getriebene Ventil 123 nur gelöst werden, wenn es den geeigneten einmaligen Identifikationscode von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 empfängt.
Ein Automobil-Modul 11, das ähnlich ausgestaltet ist in der Konstruktion und im Betrieb wie das Fahrzeugmodul 12 ist schematisch in 9 gezeigt mit 200er Serien Figurnummern, die zum Identifizieren der Elemente des Automobil-Moduls 11 verwendet werden, und die den Elementen im Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und dem Anhänger-Identifikationsmodul 18 entsprechen. Ein Öl-Mess-Stab-Removal-Sensor 237 wurde hinzugefügt, um die Zeit und das Datum des Entnehmens des Öl-Mess-Stab bzw. Messstabes aufzuzeichnen, wahrscheinlich zur Überprüfung des Maschinenölpegels. Zusätzlich sind eine Tastatur 225 und eine Schnittstelle 227 für die händische Eingabe von Information an der CPU 232 vorgesehen. Ein alphanumerisches Display 229 ist ebenfalls vorgesehen, um die von der Tastatur 225 eingegebene Information und Information, die von der CPU 232 kommt, anzuzeigen.
Es kann wünschenswert sein, die Erfindung zur Überwachung der Verwendung und des Betriebs anderer Fahrzeuge als etwa Lastwagenzugfahrzeug und Anhänger zu verwenden. Beispielsweise können ein Identifikationsmodul ähnlich dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und ein Fahrzeug-Identifikationsmodul 11 auf einer mobilen Ausrüstung, wie etwa einer Zugmaschine, einer Straßenplanierraupe, einem Kipper oder jeder anderen Art mobiler Ausrüstung vorgesehen werden. Ein mobiles Ausrüstungs-Identifikationsmodul 13 ist schematisch in 10 mit 300er Seriennummern gezeigt, die Elemente des mobilen Ausrüstungs-Identifikationsmoduls 13 zeigen, die den Elementen der Identifikationsmodule 10 und 11 entsprechen.
Das Fahrzeugidentifikationsmodul 10 arbeitet somit als eine Informationsspeicher- und -wiederherstellungsvorrichtung für Betriebs- und Umgebungsbedingungen der Anhänger sowie auch als Manifest-Information bezüglich der im Anhänger transportierten Ladung. Diese Fähigkeit des Fahrzeug-Identifikationsmoduls 10 ist insbesondere hilfreich zum Speichern weiterer Information, die nicht mit einer Treibstoffliefertransaktion zusammenhängt. Beispielsweise können Servicevorgänge, die an dem Fahrzeug vorgenommen wurden, im Fahrzeug-Identifikationsmodul gespeichert werden, um eine akkumulierte Service-History des Fahrzeugs bereitzustellen, die mit dem Fahrzeug selbst mit getragen wird. In einer weiteren Anwendung kann eine Vorrichtung ähnlich dem Anhänger-Identifikationsmodul 18 oder 20 mit einem unterirdischen Speichertank verbunden sein. Sensoren oder Transponder zur Detektion der Anwesenheit auslaufenden Treibstoffs aus dem Untergrundspeichertank werden mit der CPU 132 in der gleichen Art und wie die Sensoren 115–119 verbunden, die in 8 gezeigt sind, verbunden. Das Untergrundspeicher-Tankmodul würde somit als ein automatisches Leckagenüberwachungssystem zusätzlich zu den Fähigkeiten einer 2-Wege-Treibstoffliefertransaktion-Identifikation und Speicherung und Netzwerk dienen. Ein passiver Transponder wird vorzugsweise in der Nähe eines Einfülltrichters des Untergrundspeichertanks verwendet, um Information von dem Tank während des Befüllens zu erhalten.
Zusätzlich ist ein 4-Kanal-Multiplexer und ein Analog-Digital-Wandler 331 für den Zweck des Ermöglichens des Speicherns und Verarbeitens von Information von den Transpondern oder Sensoren, die je nach Bedarf für das jeweilige Stück mobile Ausrüstung vorgesehen sind, an dem das Identifikationsmodul 13 angebracht ist. In einem weiteren Aspekt wird das mobile Ausrüstungs-Identifikationsmodul 13 in ähnlicher Weise wie die Identifikationsmodule 10 und 11 arbeiten, die vorangehend beschrieben wurden.
Die Erfindung kann auch ausgestaltet sein, um mit Ausrüstung zusammenzuarbeiten, die Erdöltreibstoff oder andere Fluide verwendet, aber sie sind nicht notwendigerweise mobil oder werden auf einer häufigen oder kontinuierlichen Basis verwendet. Unter diesen Umständen ist es wünschenswert, ein Identifikationsmodul zu haben, das hinsichtlich des Leistungsverbrauchs niedrig ist, so dass es mit eine vernünftige Lebensdauer batteriebetrieben werden kann. Ein schematisches Diagramm eines Detektor-Identifikationsmoduls mit niedrigem Leistungsschwellwert 15 ist in 11 mit 400er Seriennummern gezeigt, die Elemente anzeigen, welche den Elementen der anderen Identifikationsmodule entsprechen. Die CPU ist eine niederenergetische CPU 432 mit Nur-Lese-Programmspeicher und einem seriellen Datenanschluss 470. Sie ist mit einer nicht-flüchtigen RAM-Speichervorrichtung 441 verbunden, in die Identifikations- und Autorisationsinformation zur Zeit der Herstellung eingeschrieben wird. In einer Art ähnlich den anderen Identifikationsmodulen kann das niederenergetische Identifikationsmodul Information von der CPU 432 über eine Treibstofftankspule 426 mittels eines Modulators 472 und eines Spulentreibers 474 übertragen. Um Leistung zu sparen wird die CPU 432 nur angeschaltet, wenn ein Schwellwertdetektor 443 erfasst, dass eine Treibstoffdüse in den Einfülltrichter der Ausrüstung eingeführt wurde, an dem das niederenergetische Identifikationsmodul 15 angebracht wurde. Der Schwellwertdetektor 443 aktiviert einen Spannungsschalter 445, der dann Leistung von einer Lithiumbatterie 447 an die CPU 432 liefert.
In 12 ist schematisch eine Dockingstation 770 mit 500er Seriennummern bezeigt, die Elemente entsprechend den Elementen der anderen Identifikationsmodule identifizieren, die vorangehend beschrieben wurden. Die Dockingstation 770 ist mit einer Zapfsäule/Treibstoffabgabevorrichtung (fuel dispenser) 764 ausgestattet, der in kommunikativer Nähe zu dem Treibstoffdüsenmodul 74 ist, wenn die Düse 766 in die Abgabevorrichtung 764 eingeführt ist. Die Dockingstation 770 ist mit einem Treibstoff-Dockingmodul 31 ausgestattet, das den Betrieb der Dockingstation 770 steuert. Das Treibstoff-Dockingmodul 31 hat eine Wechselstrom-Leistungsversorgung 587, die in einen Leistungsversorgungscontroller 589 einspeist. Das Treibstoff-Dockingmodul 31 hat auch eine Leistungsantenne 591, die mit dem Leistungsversorgungscontroller 589 verbunden ist, um Leistung induktiv an das Treibstoffdüsenmodul 24 zu liefern, wenn die Düse 766 in der Dockingstation 770 eingedockt ist. Zusätzlich zu dem Zuführen von Betriebsleistung an das Treibstoffdüsenmodul 24 kann die Dockingstation 770 auch das Treibstoffdüsenmodul 24 initialisieren, wenn die Düse 766 in die Dockingstation 770 eingedockt ist. Vorzugsweise ist eine CPU 532 der Dockingstation 770 mit Information bezüglich der Pumpennummer ausgerüstet, die mit der Dockingstation 770 verbunden ist, mit dem Typ des Treibstoffs, der mit der Abgabevorrichtung 764 verbunden ist, und mit Information bezüglich der Kommunikation mit dem Terminal-Stellencontroller 702. Dementsprechend, wenn das Saddle-Pack 768 beschädigt wird, kann ein Ersatz des Saddle-Packs schnell vorgenommen werden, ohne dass eine komplexe Neuprogrammierungsprozedur erforderlich wäre. Das Ersatz-Saddle-Pack wird einfach an die Düse 766 angebracht und in kommunikative Nähe mit der Dockingstation 770 gebracht. Alle Initialisierungsinformationen, die von dem Treibstoffdüsenmodul 24 benötigt werden, werden dann von der Dockingstation 770 zu dem Treibstoffdüsenmodul 24 heruntergeladen, womit der Saddle-Pack 768 für den nächsten Tankvorgang bereit ist.
Eine alternative Ausführungsform der Dockingstation 770 ist in 13 gezeigt, die eine Stand-alone-Ladeschaltung zeigt, wobei anstelle einer geregelten Gleichstromausgabe zu der Leistungsantenne 591 die Ausgabe aus einem geregelten Wechselstromsignal über eine abgestimmte Schaltung bestehen würde. Diese abgestimmte Schaltung wird dann induktiv mit dem Treibstoffdüsenmodul 24 gekoppelt, wenn die Düse 766 in Treibstoffabgabevorrichtung 764 angedockt ist, um Ladungsleistung für das Treibstoffdüsenmodul 24 zu liefern. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Dockingstation 770 einfach mit einer nur Neulade-Dockingstation verwendet werden, wobei die CPU 532 ausgetauscht werden kann. Ein passiver Transponder kann dann zum Identifizieren der Dockingstation 770 beim Saddle-Pack 768 verwendet werden. Wenn das Saddle-Pack 768 in Ladenähe zu der Dockingstation 770 kommt, erhöht die Dockingstation 770 die Leistungsausgabe, wodurch das Saddle-Pack 768 geladen wird.
Vorzugsweise ist die Dockingstation 770 hart verdrahtet oder über drahtlose Kommunikation mit einem Drucker 792 verbunden, wie es in 13 gezeigt ist. Die Dockingstation 770 ist auch entweder über Hartverdrahtung oder über drahtlose Kommunikation mit dem Terminal-Stellencontroller 702 verbunden, der es ermöglicht, dass die Information bezüglich einer Fluidliefertransaktion von dem Terminal-Stellencontroller 702 über die Dockingstation 770 zu dem Drucker übertragen wird, um eine Hardcopy der Treibstoff-Liefertransaktion für den Benutzer auszudrucken.
Ein Treibstoffliefervorgang zwischen dem Lastwagen-Zugfahrzeug 12, das ein Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 trägt, und einer Treibstoffpumpenstelle mit einem Treibstoffdüsenmodul 24 beginnt, wenn das Lastwagenzugfahrzeug 12 in die Treibstofflieferstelle einfährt. Der Terminal-Stellencontroller 702 zieht das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 zum Empfang der Maschinendiagnostik oder weitere Information, die erhältlich ist, wie etwa Kredit/Rechnungs-Information, e-mail-Adressen, Telefonnummern usw., sowie auch der Transpondercodes über die RF-Kommunikation. Der Benutzer entfernt die Düse 766 aus der Dockingstation 770 der Zapfsäule bzw. Treibstoffliefervorrichtung 764 und gibt einen Benutzercode in die Tastatur 744 des Saddle-Packs 768 ein. Der Benutzercode identifiziert den Benutzer und autorisiert die Treibstofflieferung. Wenn der niederenergetische Funkdatenlink 665 die Benutzercodeinformation an den Terminal-Stellencontroller 702 weitergeleitet hat, und der Terminal-Stellencontroller 702 den Benutzer als einen autorisierten Benutzer identifiziert hat, leitet der Terminal-Stellencontroller 702 diese Information an das Saddle-Pack 768 weiter, dass die Information auf dem Flüssigkristallanzeige 742 anzeigt, womit ein Benutzer informiert wird, dass der Tankvorgang beginnen kann. Alternativ kann der Benutzercode im passiven Transponder 772 gespeichert sein und automatisch bestätigt werden, wenn die Treibstoffdüse 766 in den Einfülltrichter des Treibstofftanks eingeführt ist, wie es unten beschrieben wird.
Zu Beginn des Tankvorgangs wird der Benutzer den Tankdeckel von dem Treibstofftank des Lastwagenzugfahrzeugs 12 entfernen. Der Benutzer wird dann die Treibstoffdüse 766 der Zapfsäule 764 in den Einfülltrichter des Treibstofftanks einführen. Wenn die Treibstoffdüsenspule 28 in kommunikativer Nähe mit dem passiven Transponder 772 ist, wird der passive Transponder 772 ein Abfragesignal von der Treibstoffdüsenspule 28 empfangen. Bei Empfang des Abfragesignals wird der passive Transponder 772 seinen einmaligen Identifikationscode an das Treibstoffdüsenmodul 24 übermitteln. Wenn der einmalige Identifikationscode durch den Terminal-Stellencontroller 702 erkannt ist, wird die Treibstofflieferung beginnen. Bei Empfang des einmaligen Identifikationscodes werden die Zeit und das Datum des Empfangs beim Terminal-Stellencontroller 702 aufgezeichnet, und die vorgehend aufgezeichnete Diagnoseinformation, die von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 empfangen wurde, einschließlich der Betriebsstunden und der Kilometerzählerablesung des Lastwagenzugfahrzeugs 12, sowie die Lizenznummer und der Zustandscodes jedes Anhängers 14 und/oder 16 werden an den Saddle-Pack 768 zur Anzeige für den Benutzer übermittelt, wenn es vom Benutzer angefordert wird.
Während des Treibstoffliefervorgangs verbleibt das Treibstoffdüsenmodul 24 dabei einen einmaligen Identifikationscode von dem passiven Transponder 772 zu fordern. Wenn kein einmaliger Identifikationscode empfangen wird, wird die Treibstofflieferung unterbrochen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das Anfragesignal bei jedem Intervall von 1 Sekunde übertragen. Dementsprechend, wenn die Treibstoffdüse 766 aus dem Einfülltrichter eines autorisierten Fahrzeugs zurückgezogen oder aus Versehen entfernt wird, wird die Lieferung des Treibstoffs schnell unterbrochen.
Während des Tankens sendet der Turbinenflusssensor 774, der innerhalb der Düse 766 positioniert ist, ein Signal an das Treibstoffdüsenmodul 24, welches einem vorgegebenen Volumen des gelieferten Treibstoffs entspricht, etwa 10 Pulse für jeweils ein Zehntel einer Gallone. Diese Pulse werden in ein Volumen des gelieferten Fluids umgesetzt und auf der Flüssigkristallanzeige 742 angezeigt. Auf diese Art kann der Benutzer verfolgen, welches Treibstoffliefervolumen zu einem autorisierten Fahrzeug gelangte, in dem er das Flüssigkristallanzeige 742 überwacht. Von dem Saddle-Pack 768 wird die Volumeninformation über Funklink zu den Terminal-Stellencontroller 702 übermittelt. Die Information kann auch von dem Terminal-Stellencontroller 702 zu dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 übermittelt werden, wo sie für spätere Wiederherstellung durch den Benutzer oder Fahrzeugeigner wieder gespeichert werden kann. Es ist zu erkennen, dass das Treibstoffdüsenmodul und die zugehörigen Systeme effizient eine herkömmliche Treibstoffpumpe ersetzen können.
Der Terminal-Stellencontroller 702 kann auch über Funkfrequenzkommunikation vollständige Diagnosemaschinedaten von dem SAE J1708 Engine Diagnostic Bus 774 über den ECM 714 des Lastwagenzugfahrzeugs 12 anfordern und empfangen, wenn das Lastwagenzugfahrzeug 12 mit einem Funkfrequenzmodem ausgestattet ist.
Die Tastatur 744 kann verwendet werden, wenn Treibstoff an ein Lastwagenzugfahrzeug zu liefern ist, das nicht mit einem passiven Transponder ausgestattet ist. In diesem Modus wird ein einmaliger Überschreib-Identifikationscode in die Tastatur 744 durch den Benutzer eingegeben, um es einem Fluidliefervorgang zu ermöglichen, in einer Überschreibbedingung fortzuschreiten.
Information von entweder dem Saddle-Pack 768 oder dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 kann zu dem Terminal-Stellencontroller 702 über eine niederenergetische Funkübertragung oder in jedem anderen drahtlosen Übertragungsmodus übertragen werden. Von dem Terminal-Stellencontroller 702 kann die Information zu einem entfernten Ort übertragen werden, wie etwa einem Main-Frame-Firmencomputer über die Telefonleitungen im üblichen Verfahren oder über Mobil-Telefonverbindungen. Jede oder die gesamte Diagnostikinformation, die von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 empfangen wurde, kann von dem Terminal-Stellencontroller 702 zu dem Saddle-Pack 768 zur Anzeige für den Benutzer weitergeleitet werden. Eine Hardcopy der Treibstoff-Liefertransaktion wird durch einen Drucker ausgedruckt, der entweder mit dem Personalcomputer des Terminal-Stellencontrollers 702 oder mit der Docking-Station 770 verbunden ist. Die Hardcopy kann vom Benutzer der Servicestation gespeichert werden, wobei eine Kopie zu dem Betreiber des Lastwagenzugfahrzeugs und zu dem Eigentümer des Lastwagenzugfahrzeugs 12 geht. Zusätzlich kann der Printer fest verdrahtet oder über drahtlose Kommunikation mit der Dockingstation 770 verbunden sein, um eine Hardcopy der Treibstoff-Liefertransaktion direkt an den Benutzer zu liefern. Wenn der Terminal-Stellencontroller 702 so verbunden ist, dass er die Übertragung von Information an einen entfernten Computer ermöglicht, kann die Information verwendet werden, um eine automatische Datenerfassung bereitzustellen, um einen elektronischen Zahlungsverkehr oder ACH-Zahlung des gekauften Treibstoffs zu ermöglichen, und um die Erzeugung von Zahlungsbestätigungen bzw. Belegen, Listen, Flottenmanagement, Lagerverwaltung und enthaltene Steuerberechnungsreports zu erstellen, die von Interesse für den Eigentümer des Lastwagenzugfahrzeugs 12 und der Servicestation sind. Vorzugsweise wird diese Information ebenfalls dem Betreiber über das Display 742 während des Tankvorgangs geliefert. Zusätzlich zu dieser gelieferten Information kann Diagnose oder Werbungsinformation auf der Anzeige 742 gezeigt werden.
Information und Daten können zwischen dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und dem Anhänger-Identifikationsmodul 18 entweder über eine feste Verdrahtung eines RS232 oder RS485 Kommunikationslinks oder durch Verbindungsspulen ähnlich den Treibstofftank- und Treibstoffdüsenspulen, die vorangehend beschrieben wurden, oder mittels drahtloser Funkkommunikation ausgetauscht werden. Der Vorteil der Kommunikationsspulen ist, dass keine unabhängige fest verdrahtete Verbindung erforderlich ist, so dass die Verbindung nicht durch die Verschlechterung aufgrund der schweren Einflüsse und den Benutzungsbedingungen verschlechtert wird, die im Einsatz auf der Straße sich befindende Lastwagen erfahren. Eine Lastwagen-Zugfahrzeugspule ist auf der Rückseite des Lastwagenzugfahrzeugs angebracht, so dass sie in Kommunikationsnähe zu einer Anhängerspule ist, die auf dem vorderen Ende des Anhängers 14 angebracht ist. Alternativ kann die Zugfahrzeugspule unter der Sattelkupplungsnabe und oberhalb des Rahmens des Zugfahrzeugs angebracht sein, wobei die Anhängerspule dann am Anhängerboden angebracht wäre, so dass sie oberhalb der Zugfahrzeugspule ist, wenn der Anhänger mit der Sattelkupplung verbunden ist. Oder die Fahrzeugspule kann im Gehäuse der Sattelkupplungsnabe und die Anhängerspule in der Sattelkupplungsplatte des Anhängers untergebracht sein. Information, die von dem Anhänger-Identifikationsmodul 18 gesammelt wurde, kann somit dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 mitgeteilt werden, und umgekehrt kann Kilometerzähler- und Zeit- und Dateninformation von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 an das Anhänger-Identifikationsmodul 18 übertragen werden. Ein ähnlicher Satz Spulen wird zwischen dem ersten Anhänger 14 und dem zweiten Anhänger 16 vorgesehen, so dass die Verbindung zwischen dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und dem zweiten Anhänger-Identifikationsmodul 20 erfolgen kann.
Das Treibstoffdüsenmodul 24 ist ebenfalls mit einem Identifikationscode ausgestaltet, der vorzugsweise softwaremäßig eingestellt ist, entweder über den EEPROM 647 oder die CPU 632. Da der Identifikationscode durch Software gesetzt ist, kann er von fern über den Terminal-Stellencontroller 702 oder direkt über die Tastatur 744 zurückgesetzt werden. Das Software-Einstellen des Identifikationscodes ermöglicht es, dass der Identifikationscode schnell geändert wird, ohne dass das Saddle-Pack 768 geöffnet werden müsste.
Beim Anhängen des Lastwagenzugfahrzeugs 12 und des Anhängers 14 wird ein einmaliger Identifikationscode von dem Lastwagenzugfahrzeug 12 zu dem Anhänger 14 über die Spulen 80 und 126 übertragen. Wenn das Anhänger-Identifikationsmodul 18 den einmaligen Identifikationscode erkennt, wird es mit einem residenten Informationscode und der Gesamtzahl der Meilen antworten. Diese Information wird im Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 gespeichert. Wenn Manifest-Information im Anhänger-Identifikationsmodul 18 gespeichert ist, wird dies ebenfalls zum Speichern an das Fahrzeug-Identifikationsmodul beim Anhängen übertragen.
Wenn der Anhänger 18 ein gekühlter Anhänger oder ein Kühlanhänger ist, wird das Fahrzeug-Identifikationsmodul einen Systemcheck bezüglich der Bedingungen, beispielsweise Temperatur und Feuchtigkeit, innerhalb des gekühlten Anhängers anfordern. Solche Information ist beim Anhänger-Identifikationsmodul über seine Sensoren 115 und 117 erhältlich. Zusätzlich kann überwacht werden, ob die Türen des gekühlten Anhängers geöffnet sind, sowie auch die Treibstoffpegel in der Maschine, die die Kühleinheit des gekühlten Anhängers antreibt.
Das Anhänger-Identifikationsmodul 18 ist mit dem elektrischen System des Lastwagenzugfahrzeugs 12 verbunden. Wenn der Anhänger 14 von dem Lastwagenzugfahrzeug 12 gelöst wird, erfasst das Anhänger-Identifikationsmodul 14 den Leistungsverlust und eingebaute Kondensatoren liefern die Leistung zum Schreiben der Daten in einen nicht flüchtigen Speicher des Anhänger-Identifikationsmoduls 18 zur Speicherung. Auf diese Art ist die Gesamtzahl der summierten Meilen des Anhängers 14 immer über das Anhänger-Identifikationsmodul 18 zugänglich, auch wenn dieses nicht jederzeit mit Energie versorgt wird. Wenn der Anhänger 14 ein Kühlanhänger ist, wird Leistung über die Kühleinheit erhältlich sein.
Ein Informations- und Leistungseingabemodul ist an der Rückseite des Anhängers 14 angeordnet und in Kommunikation mit dem Anhänger-Identifikationsmodul 18. Information bezüglich der Ladung (Manifest), die von dem Anhänger 14 transportiert wird, kann über diese Kommunikationsverbindung eingegeben werden, die mit dem RS485 Treiber 152 des Anhänger-Identifikationsmoduls 18 verbunden ist.
Eine Diebstahlsicherheitsfunktion ist im Anhänger-Identifikationsmodul 18 vorgesehen. Wenn zum Zeitpunkt des Anhängers das Anhänger-Identifikationsmodul 18 einen geeigneten firmeneigenen Identifikationscode erhält, wird das Motor-getriebene Ventil 123 geöffnet und die Luftleitung zu den Luftbremsen des Anhängers 14 wird geöffnet. Wenn das Lastwagenzugfahrzeug 12 von dem Anhänger 14 gelöst wird, wird der Benutzer einen Schalter gedrückt halten und per Hand die Spule in die geschlossene Position treiben, um den Anhänger in einen "sicheren" Zustand zu bringen.
Das Automobil-Identifikationsmodul 11 (9) arbeitet sehr ähnlich dem Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 und, wie es vorangehend erwähnt wurde, hat es ähnliche Komponenten. Ein Schlüsselspeicher 22 mit zwei 2 K wird von einem Benutzer in ein geeignetes Aufnahmeelement des selbstbeweglichen Identifikationsmoduls 11 eingesetzt. Das Automobil-Identifikationsmodul zeichnet die Benutzer- Identifikationsnummer und den einmaligen Identifikationscode auf und zeichnet im Speicherschlüssel 22 die Zeit und die Daten auf, jedes Mal, wenn die Fahrzeugmaschine gestartet und gestoppt wird, zusammen mit einer Karte der Konten und einer Geschäfts- oder persönlichen Meilenbestimmung. Zusätzlich wird der Fahrzeug-Identifikationscode in den Speicherschlüssel 22, eingesetzt durch den Benutzer, geschrieben.
Ein 64 K Speicherschlüssel 259 wird von dem selbstbeweglichen Identifikationsmodul 11 verwendet, um als tragbare Zufallszugangs-Speichervorrichtung für Daten- und Informationsspeicher und zum Herunterladen solcher Information zu dienen, die zu dem Schlüssel des selbstbeweglichen Identifikationsmoduls 11 geschrieben wird. Eingaben von dem Kilometerzähler- 240 und dem Zündungstransponder 238 werden in den Speicherschlüssel 259 geschrieben, wenn das Fahrzeug gestartet und gestoppt wird, um so eine entsprechende Aufzeichnung der Meilen und Maschinenstunden zusammen mit der Uhrzeit des Startens und Stoppens des Fahrzeugs zu liefern. Eine optionale Tastatur 225 kann verwendet werden, um ein Mittel zum Eingeben einer Karte der Konten und zum Auswählen eines Identifikationscodes einer Kredit/Rechnungskarte, der in den Speicher des selbstbeweglichen Identifikationsmoduls 11 gespeichert ist, um die Autorisierung zur Bezahlung von Treibstoff über die gespeicherte Kredit/Rechnung-Karteninformation zu liefern. Die Kredit/Rechnung-Karteninformation kann nur durch das induktive Link zwischen den Spulen der Treibstoffdüse und des Treibstofffülltrichters erreicht werden. Während das Fahrzeug-Identifikationsmodul 11 in erster Linie von der Batterie des Fahrzeugs angetrieben wird, ist eine Lithiumbatterie 244 als Backup-Leistung für das Uhr/Kalender-Modul 246 vorgesehen.
Eine zusätzliche Anwendung der Erfindung ist das mobile Bauausrüstungs-Identifikationsmodul 13 (10). Wie beim Automobil-Identifikationsmodul 11 ist ein Speicherschlüssel 322 mit zwei 2 K Bit oder 64 K Bit Speicherschlüssel (nicht gezeigt) zur Eingabe des firmeneigenen einmaligen Identifikationscodes zum Tanken, des Benutzer-Identifikationscodes und weiterer ähnlicher Information oder zum Herunterladen zu dem mobilen Bauausrüstung-Identifikationsmodul 13 zu verwenden. Alle weiteren Merkmale verbleiben im wesentlichen unverändert. Eine zusätzliche Fähigkeit wird durch den Vierkanalmultiplexer und den Analog/Digital-Wandler 331 bereitgestellt, die es vier Transpondern ermöglichen, mit der CPU 332 zum Überwachen der Betriebsbedingungen der Bauausrüstung verbunden zu werden, an der das Identifikationsmodul 13 angebracht ist. Beispielsweise kann der Maschinenölpegel überwacht werden und mit einem Alarm verbunden sein, usw.
Das Modul 13 hat eine besondere Anwendbarkeit bei der Luftfahrtindustrie, bei der Treibstoffeinfülltrichter des Flugzeugtanks mit passiven Transpondern 326 ausgestattet sind, und wobei Treibstoff von einem mobilen Lastwagen geliefert wird, der mit einem Treibstoffdüsenmodul 24 ausgestattet ist, wie es vorangehend beschrieben wurde. Das Treibstoffdüsenmodul 24 wird mit einem Modul (nicht gezeigt), das innerhalb des Lastwagens angebracht ist, kommunizieren und wechselwirken, um sicherzustellen, dass nur die geeignete Art von Treibstoff geliefert wird, um automatisch beim Flugzeug und beim Terminal-Stellencontroller 702 die Art des belieferten Flugzeugs, das Datum und die Zeit, die Menge, die Benutzer-Identifikation und weitere nützliche Information aufzuzeichnen.
Die Erfindung betrachtet auch ein Niederenergieschwellwert-Detektormodul 15 (11) zur Verwendung in Ausrüstungen, die keine Batterie oder andere Leistungsmittel enthält. Ein Niederenergieschwellwert-Detektormodul 15 hat in einem nicht-flüchtigen RAM 441 einen Firmen-, Fahrzeug- und Treibstofftypcode aufgezeichnet. Der Code wird durch die Treibstoffpumpen erkannt, die von dem Benutzer der Ausrüstung besessen werden, an denen das Niederenergieschwellwert-Detektormodul 15 angebracht ist. Das Niederenergie-Identifikationsmodul 15 verbleibt inert bzw. untätig, bis ein Schwellwertdetektor 443 bereitgestellt wird, woraufhin Leistung von einer Lithiumbatterie 447 über einen Spannungsschalter 445 zu einer CPU 432 geliefert wird.
Wie es in 18 gezeigt ist, kann das Fahrzeug-Identifikationsmodul 10 durch eine nicht-Treibstoffvorrichtung, wie etwa ein Laptop-Computer 754 gekoppelt mit einem Balkencodeleser 756 und einem Niederenergiefunkdatenlink 758, ähnlich dem oben beschriebenen, gelesen werden. Alternativ kann ein Stiftschlüssel (pen key) 760, wie er etwa von Norand^® geliefert wird, der ein Funkdatenlink und ein Balkencodeleser enthält, für die Datensammlung und Verarbeitung der Information, die von dem Fahrzeug-Identifikationsmodul erhalten wurde, und zur rückwärtigen Kommunikation und zum Weiterleiten an den Terminal-Stellencontroller 702 verwendet werden. Diese alternative Ausführungsform ermöglicht es dem Servicepersonal schnell Probleme zu erkennen, die mit dem Lastwagenzugfahrzeug 12 verbunden sind, und Information von dem Terminal-Stellencontroller 702 zu erhalten, bezüglich der periodischen Wartung, wie etwa Öl wechseln und Inspektionen. Das niederenergetische Funkdatenlink 758 kann auch mit einer Netzwerkkarte 782 verbunden sein, die es dem Laptop-Computer 754 ermöglicht, direkt mit einem Computernetzwerk zu kommunizieren.
Als eine Alternative der bevorzugten stationären Treibstoffpumpenstelle bzw. Tankstelle kann Treibstoff zu Fahrzeugen durch einen mobilen Pumpenlastwagen (nicht gezeigt) geliefert werden. Enthalten in der Erfindung ist ein Pumpenlastwagen-Terminal-Stellencontroller 17, wie er schematisch in 19 gezeigt ist, wobei 800er Seriennummern Elemente bezeichnen, die ähnlichen Elementen in den anderen Identifikationsmodulen entsprechen, die vorangehend beschrieben wurden. Der Pumpenlastwagen-Stellencontroller 17 wird vorzugsweise in der Kabine des mobilen Lastwagens angebracht.
Der Pumpenlastwagenterminal-Stellencontroller 17 unterscheidet sich dahingehend, dass die CPU 832 mit einer Haltevorrichtung 860 verbunden ist, die ihrerseits mit mehreren Steuerrelais verbunden ist, die zwischen einer Pumpe (nicht gezeigt) und mehreren Schläuchen 762 angeordnet sind. Wie in den vorgenannten Ausführungsformen der Erfindung sind diese Schläuche 762 mit einer Düse 766 mit einem Saddle-Pack 768 verbunden. Wenn eines der Steuerrelais geöffnet wird, wird es Treibstoff ermöglicht, von der Pumpe über den zugeordneten Schlauch 762 zu fließen.
Zum Beginnen des Tankens von dem Pumplastwagen wird die Düse 766, die den gewünschten Treibstoff abgibt, von der zugehörigen Dockingstation 770 genommen und innerhalb des Fülltrichters eines Fluidbehälters (nicht gezeigt) angebracht. Nach Einsetzen sendet das Saddle-Pack 768 ein Leistungssignal an den passiven Transponder 772, der mit dem Fluidbehälter verbunden ist, um ein Identifikationscode zu erhalten. Bei Empfang des Identifikationscodes überträgt der Saddle-Pack 768 die Information zu dem Pumpenlastwagen-Stellencontroller 17, der den Code gegen prüft, um sicherzustellen, dass Fluid an ein autorisiertes Fahrzeug geliefert wird und um zu prüfen, ob der geeignete Fluidtyp derjenige ist, der geliefert wird. Der Pumpenlastwagenterminal-Stellencontroller 17 signalisiert der Haltevorrichtung 860, dass das richtige Steuerrelais anzuschalten ist, um zu ermöglichen, dass das geeignete Fluid abgegeben wird. Bei Betätigung des geeigneten Steuerrelais läuft das richtige Fluid zu der Düse 766, wo der Benutzer das Fluid in den Fluidbehälter abgeben kann. Wenn der Benutzer unbeabsichtigt die falsche Düse in den Fluidbehälter eingesetzt hat, wird der Pumpenlastwagen-Stellencontroller 17 nicht das zugehörige Kontrollrelais betätigen, wodurch vermieden wird, dass das falsche Fluid in den Fluidbehälter geliefert wird. Der Pumpenlastwagen-Stellencontroller 17 ist vorzugsweise mit einem Überschreibmechanismus (nicht gezeigt) ausgestattet, um die Lieferung von Fluid an nicht autorisierte Fahrzeuge zu ermöglichen, die keinen geeigneten passiven Transponder oder ein anderes Identifikationsmodul haben. Der Überschreibmechanismus kann von dem Benutzer durch Eingeben eines Codes in den Saddle-Pack 768 getriggert werden, der dem Pumpenlastwagen-Stellencontroller 17 mitgeteilt wird. Der Pumpenlastwagen-Stellencontroller 17 ist ebenfalls vorzugsweise mit einem globalen satellitengestützten Positionsempfänger 833 ausgestattet, der mit einem seriellen Datenanschluss 870 verbunden ist, welches die Aufzeichnung der Lieferstelle für eine bestimmte Fluidliefertransaktion gestattet. Der Satellitenempfänger für die globale Positionierung 833 kann ebenfalls im Zusammenhang mit dem stationären Terminal-Stellencontroller 702 verwendet werden, aber es gibt einen besonderen Vorteil im Falle der mobilen Station, da darauffolgende mobile Treibstoffliefervorgänge selten an dem gleichen geographischen Platz auftreten. Die Erfindung kann effektiv im Zusammenhang mit einer Vorrichtung und einem Verfahren verwendet werden, wie sie in der US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 08/098 829 beschrieben ist, die am 29. Juli 1993 eingereicht wurde, und dem Erfinder gehört, die hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Der Pumpenlastwagen-Stellencontroller 17 ist ebenfalls mit dem Turbinenfluss-Sensor 774 oder anderen Fluidflußmessvorrichtungen verbunden, die innerhalb des Stroms der Fluidlieferung angeordnet sind. Der Fluidfluss-Sensor 774 erzeugt ein Signal, das durch einen Konditionierer läuft, um eine digitale Ausgabe zu erhalten, die an eine Multiplexerkarte weitergeleitet wird, die mit dem Bus 858 des Pumpenlastwagenterminal-Stellencontroller 17 verbunden ist.
In der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wurde in erster Linie ein voll ausgestattetes Treibstoffliefersteuersystem offenbart. Alternativ hierzu können Versionen der Erfindung verwendet werden, bei denen einfachere und möglicherweise preiswertere Komponenten und Systeme verwendet werden. Ein Grundsystem kann aufgebaut werden, in dem das Treibstoffliefermodul kein ausgearbeitetes Display und keine Tastatur oder andere Mittel zur Eingabe von Information durch den Benutzer enthält. Ein solches Modul kann für eine nicht öffentliche Fluidliefertransaktion wünschenswert sein, wenn der Benutzer des Fahrzeugs auch der Benutzer der Fluidliefervorrichtung ist, beispielsweise bei einer Baustelle. Das Fahrzeug oder andere Fluidbehälter werden keinen Transponder oder andere Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung haben, die operativ mit dem Modul verbunden wären, und das Modul kann eine visuelle oder hörbare Anzeige der Kommunikation für den Benutzer enthalten, dass die Fluidliefertransaktion autorisiert wurde, obwohl keine dedizierte Anzeige erforderlich wäre. Die Informationsspeicher- und Wiederherstellungsvorrichtung des Fluidbehälters muss keinen vollständigen einmaligen Code liefern, sondern kann stattdessen einfach ein Signal geben, das von dem Modul erkannt wird, dass es für die Lieferung des Fluids geeignet ist, welches abzugeben ist.
Ein zweites Niveau eines Systems der Erfindung enthält alle oben beschriebenen Merkmale und darüber hinaus Eingabe- und Anzeigemittel, wie etwa eine Tastatur und eine LCD-Anzeige, die mit dem Fluidliefermodul verbunden sind.
Die bevorzugte Ausführungsform, die hier beschrieben wurde, ist ein flüssiges Erdöltreibstoffliefersystem. Die Erfindung kann natürlich auch mit einem Liefersystem für anderes Fluid, wie etwa Wasser, komprimierte Gase, Pharmazeutika über intravenöse Injektion, Ammoniak, Lösungsmittel, Maschinenöl, Getriebefluid, Farbe, Getränke, Herbizide und Pestizide usw. verwendet werden.

Claims

System zum Autorisieren und Überwachen einer Fluid-Liefertransaktion mit: (a) einer ersten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung (10), die einen Zugriff auf einen ersten Kennungscode zum Autorisieren einer Fluidlieferung aufweist und eine erste drahtlose Kommunikationsvorrichtung (722) umfasst, die angepasst ist, um den ersten Kennungscode zu kommunizieren; (b) einer zweiten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung mit einer Codeerfassungsvorrichtung, die angepasst ist, um einen zweiten Kennungscode zu erfassen, und einer zweiten drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die angepasst ist, um den zweiten Kennungscode zu kommunizieren; und (c) einem Terminalstellencontroller (702), der angepasst ist, um die ersten und zweiten Kennungscodes zu empfangen und zu vergleichen, wobei das Autorisierungs- und Überwachungssystem angepasst ist, um eine Fluidlieferung durch eine Fluidlieferleitung zu ermöglichen, wenn der Terminalstellencontroller (702) eine Korrelation zwischen dem ersten und zweiten Kennungscode findet.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die zweite Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung einer Fluidlieferdüse (766) zugeordnet ist.
System gemäß Anspruch 2, ferner mit einer dritten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung, die einer zweiten Fluidlieferdüse zugeordnet ist und eine zweite Codeerfassungsvorrichtung umfasst, die angepasst ist, um einen dritten Kennungscode zu erfassen und an den Terminalstellencontroller (702) zu kommunizieren, wobei das Autorisierungs- und Überwachungssystem angepasst ist, um eine Fluidlieferung durch die zweite Fluidlieferdüse zu ermöglichen, wenn der Terminalstellencontroller (702) eine Korrelation zwischen den ersten und dritten Kennungscodes findet.
System gemäß Anspruch 1, bei dem das System, nachdem der Terminalstellencontroller (702) zunächst die Korrelation zwischen den ersten und zweiten Kennungscodes gefunden hat, fortfährt, eine Fluidlieferung zu ermöglichen, so lange die Codeerfassungsvorrichtung fortfährt, den zweiten Kennungscode zu erfassen.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung (10) einem Fahrzeug zugeordnet ist.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die Codeerfassungsvorrichtung einen Strichcodelaser (788) umfasst.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die Codeerfassungsvorrichtung eine induktive Spule (28) umfasst.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die Codeerfassungsvorrichtung eine Tastatur (744) oder einen Touch-Screen umfasst.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die Codeerfassungsvorrichtung einen Magnetkartenleser (786) umfasst.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung (10) ferner eine programmierbare Speichervorrichtung (47) umfasst, wobei die Speichervorrichtung angepasst ist, um über eine Kommunikationsverknüpfung umprogrammiert zu werden, die durch die erste drahtlose Kommunikationsvorrichtung (722) eingerichtet wird.
System gemäß Anspruch 1, bei dem die erste Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung (10) außerdem mindestens einen Sensor (66) umfasst.
System gemäß Anspruch 11, bei dem mindestens ein Sensor mit einem SAE J1708 Bus verbunden ist, und Sensorinformation an den Terminalstellenkontroller (702) kommuniziert wird.
System gemäß Anspruch 12, ferner mit einem automatischen Fluidlieferabschaltmerkmal, das auf den zumindest einen Sensor anspricht.
Verfahren zum Autorisieren und Überwachen einer Fluid-Liefertransaktion mit: (a) Zugreifen auf einen ersten Kennungscode mit einer ersten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung (10); (b) Verwenden der ersten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung, um den ersten Kennungscode zu kommunizieren; (c) Erfassen eines zweiten Kennungscodes mit einer zweiten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung; (d) Verwenden eines Terminalstellencontrollers (702), um den ersten Kennungscode mit dem zweiten Kennungscode zu vergleichen; und (e) beim Finden einer Korrelation zwischen den ersten und zweiten Kennungscodes, Autorisieren einer Fluid-Liefertransaktion.
Verfahren gemäß Anspruch 14, ferner mit dem Schritt eines Empfangens von Sensordaten von zumindest einem Sensor (66) an der ersten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 15, ferner mit dem Schritt eines Kommunizierens der Sensordaten mit der ersten Informationsspeicher- und Wiedergewinnungsvorrichtung.