專利名稱：利用銷釘提供集裝箱安全性的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及可以容納一個或多個物品的集裝箱，并具體地說，涉及一種用于密封和跟蹤這類集裝箱的方法和設備。
背景技術：
集裝箱的一個普通用途是將貨物從一個地點裝運到另一個地點。一種公知類型的集裝箱是聯(lián)合運輸集裝箱。將貨物包裝到聯(lián)合運輸集裝箱中，并將該集裝箱的門關閉和鎖住。然后，通過一種或多種交通工具將集裝箱運輸?shù)侥康牡?，例如卡車、飛機、火車和/或輪船。在目的地，開鎖并打開集裝箱的門，并取出貨物。
運輸業(yè)已認識到為這類集裝箱內的貨物提供安全性是很重要的。作為這一點的一個方面，需要跟蹤集裝箱，以避免在裝運期間由于集裝箱被偷或令人不注意地誤轉或放錯位置而導致的損失。除跟蹤集裝箱之外，即使集裝箱本身沒有被偷或誤轉或放錯位置，也需要防止在集裝箱運送到其目的地期間將貨物從集裝箱中取出。
為此，存在用于密封或鎖閉集裝箱門的鎖閂機構的現(xiàn)有密封裝置。密封裝置最普通的類型包括一次性插銷和可重復使用的外殼。插銷經由集裝箱的鎖閂機構而插入，然后將可重復使用的外殼緊壓到該插銷的末梢，這使得插銷和外殼的協(xié)作結構完全防止該插銷的末梢從與其插入的相反方向退出。為了從集裝箱中取出該密封裝置，必須用插銷切割器切斷一次性插銷。然后，例如通過一直從插入方向移動插銷末梢，直到它完全穿過外殼為止，從而從外殼中取出保留在外殼內的插銷末梢。
這種公知類型的密封裝置通常在可重復使用的外殼上具有唯一序列號。但是，擁有合適工具的竊賊可以切割開插銷，以進入集裝箱，然后可以使用具有可重復使用的外殼的相同插銷來再次密封該集裝箱。由于外殼上的序列號是相同的，因此在實際上確實發(fā)生了撬鎖時該密封裝置還給出沒有被撬鎖的印象。盡管這類用于密封和跟蹤集裝箱的現(xiàn)有技術對于所計劃的目的來說一般已經足夠，但還沒有在所有方面都令人滿意。
為此，跟蹤集裝箱和檢查現(xiàn)有密封裝置通常涉及很高程度的人工活動，這是比較昂貴的。此外，由于上面討論的原因，即使是細心的人工檢查也不一定能發(fā)現(xiàn)密封裝置已被移動或替換的事實。國家貨運安全委員會在1998年估計，美國每年的貨運偷盜行為已達到每年大約100億美元的水平，在考慮通貨膨脹的因素后仍然比20到25年前高出大約5倍。并且該估計只反映了丟失貨物的價值。如果還考慮事故調查的費用、保險的文書工作和保險要求，則每年貨運偷盜的實際商業(yè)影響估計每年達到300億到600億美元。
委員會注意到所有商業(yè)安全損失的85％來自產品運輸過程中的偷盜或丟失。此外，估計80％的偷盜都是在內部進行的。很多丟失是在最后運輸時才發(fā)現(xiàn)的，這部分是由于多種形式運輸?shù)奶匦远鸬?。在運輸時，返回到丟失發(fā)生的確切地點通常很難或根本就不可能。

發(fā)明內容
從上述原因出發(fā)，出現(xiàn)了對促進更好密封和/或跟蹤技術的方法和設備的需要。根據本發(fā)明，提供了一種方法和設備來解決該需要，包括在第一和第二位置之間可彼此相對移動的第一和第二部件之間的密封，包括提供按照限制這些部件遠離第一位置的方式，可在其第一位置與該第一和第二部件合作的密封結構；檢測作為該密封結構函數(shù)的磁通量特性；和檢測表示該密封結構被破壞的磁通量特性變化。


下面通過結合附圖的詳細描述將更好地理解本發(fā)明，其中圖1是體現(xiàn)本發(fā)明特征的設備的方框圖；圖2是具有幾個不同字段信息的數(shù)字字的圖解，該數(shù)字字表示用于由圖1中設備的各種裝置發(fā)送的數(shù)據的標準化格式；圖3是在作為圖1的設備組件的密封銷釘內的電路方框圖；圖4是各自具有幾個不同信息字段的兩個數(shù)字字的圖解，該數(shù)字字表示用于由圖1中設備的密封銷釘發(fā)送的數(shù)據的標準化格式；圖5是從圖1的設備透視密封銷釘?shù)耐敢晥D，并且還示出用于密封集裝箱的鎖，該鎖和集裝箱是圖1的設備的組件；圖6是圖5的密封銷釘和鎖的端視圖，并且還在交叉部分示出作為集裝箱上鎖閂結構部分的兩個元件；圖7是作為圖1的密封銷釘一部分的扶手的分解透視圖；圖8是表示作為圖1的密封銷釘中的電路部分的檢測電路的電路示意圖；圖9至11都是表示由作為圖1的密封銷釘一部分的微控制器執(zhí)行的固件程序的相應部分的流程圖；和圖12是可與圖1的設備結合使用的微型讀取器的示意圖。
具體實施例方式
圖1是體現(xiàn)本發(fā)明特征的設備10的方框圖。設備10包括標志11、密封銷釘12、讀取器13、控制系統(tǒng)14、無線基站16、無線手持單元17、集裝箱18、和密封條或鎖19。鎖19保護集裝箱18上提供的鎖閂，密封銷釘12按照后面將詳細描述的方式與鎖19協(xié)作。設備10典型地包括很多11所示類型的標志、很多12所示類型的密封銷釘、幾個17所示類型的手持單元、和幾個13所示類型的讀取器。但是，為了清楚地解釋本發(fā)明，圖1只示出一個標志11、一個密封銷釘12、一個手持單元17、和一個讀取器13。
首先集中在標志11上，標志11是一種本領域公知類型的裝置，因此在此只是簡短描述，以有助于對本發(fā)明的理解。標志11可以是移動或是固定的，但在圖1的實施例中是固定安裝在例如柱子或頂篷上。標志11包括未示出的微控制器。本領域的技術人員了解微控制器是包括微處理器、包含計算機程序和用于微處理器的靜態(tài)數(shù)據的只讀存儲器(ROM)、和微處理器可在其中存儲系統(tǒng)運行期間的動態(tài)數(shù)據的隨機存取存儲器(RAM)的集成電路這個事實。標志11還包括未示出的發(fā)射器，其由微控制器控制，并通過內部天線發(fā)射低頻(LF)標志信號22。
在標志11內的發(fā)射器通過影響載波信號的幅度調制來產生標志信號22，該信號可以具有大約30KHz到30MHz范圍內的頻率。在所公開的實施例中，以及考慮到要遵守各個國家涉及電磁發(fā)射的政府規(guī)定，將載波頻率選擇為132KHz，但是可另外選擇為某個其它頻率，例如13.56MHz。
在選擇所說明的頻率范圍時還要考慮標志信號22將展示近場特性。在該頻率范圍內的局部性質有助于遵守本發(fā)明具體上下文中寫明的政府規(guī)定，也有助于最小化由位于標志11附近、但在標志信號22的計劃傳輸范圍之外的其它銷釘接收的這些信號。如本領域技術人員所知，具有近場特性的信號滾降(roll-off)得比具有遠場特性的信號快大約3倍。因此，標志信號22特意具有相對較短的傳輸范圍，該范圍在本公開實施例中可以調整，典型地為大約4到12英尺。由于標志信號22展示近場特性這個事實，因此可以將標志信號22的發(fā)送和接收更多地看作是兩個天線之間的磁耦合，而不是射頻耦合。
如圖1的24所示，標志11通過標準RS-232串行接口耦接到控制系統(tǒng)14。盡管接口24是RS-232接口，其還可以替換成其它合適的接口，例如以太網接口、RS-485接口、或無線接口。
每個從標志11發(fā)送的標志信號22都包括信息的幾個不同元素，現(xiàn)在結合圖2描述。具體地說，圖2是具有下面將要討論的幾個不同信息字段的數(shù)字字31的視圖。如上所述，通過利用振幅調制將該字31的比特連續(xù)調制為132KHz載波，來在標志信號22中發(fā)送該數(shù)字字31的比特。在圖2中，從左向右連續(xù)發(fā)送該字31的比特。
第一字段是報頭(preamble)32，其是比特的預定義模式，允許接收信號的裝置識別標志信號的開始，并使其自身與該標志信號同步。在公開的實施例中，報頭大約為8個比特，但是比特的具體數(shù)字可以根據期望用于接收該標志信號的特定接收器的特性而改變。
字31中的下個字段33是標志碼，其在所公開的實施例中是12比特的整數(shù)值，用于唯一標識正發(fā)送字31的特定標志11。如上所述，系統(tǒng)10可以具有多個標志11，并且不同標志11中不同標志碼33的使用允許該系統(tǒng)將一個標志發(fā)送的標志信號與另一個標志發(fā)送的其它標志信號區(qū)分開來。
圖2的字31中的下個字段是銷釘命令36，其是向密封銷釘發(fā)送的命令，可以影響密封銷釘12的操作。該銷釘命令字段36是2比特的字段。字31中的下兩個字段是相關的控制命令37和參數(shù)38。在公開的實施例中，控制命令37是4比特的字段，而參數(shù)38是8比特字段。控制命令37與銷釘命令36在各自指示銷釘12做某件事這個方面相似。不同之處在于控制命令37一般需要附加參數(shù)38，而銷釘命令36不使用參數(shù)。對命令的進一步討論要延緩到在詳細解釋了銷釘12之后才進行。
字31的下個字段是擴展標記41，其是1比特字段。在公開的實施例中，對于圖2的字格式31，該字段總是二進制數(shù)“0”。提供該字段是為了有助于將來的兼容性。例如，如果需要在將來某個時間修改字31的格式，則可以在每個具有新格式的字中將標記41設置為二進制數(shù)“1”，從而接收標志信號22的裝置可以判定在該信號中接收的字31具有圖2中31所示的原始格式，還是具有該新格式。
字31中的下個字段是錯誤控制字段42。由于標志11和其它裝置之間的通信實質上是單向傳輸，并且由于用于圖1的設備10的很多應用涉及具有相對較高噪聲電平的環(huán)境，因此重要的是，使接收裝置可以評價在標志信號22中接收的字31是否正確，或是否包含錯誤。因此，包括了錯誤控制字段42，以提供一定程度的前向糾錯(FEC)。
在公開的實施例中，錯誤控制字段42包括8個奇偶比特，但如果字31中的總比特數(shù)改變，或如果選擇使用幾個公知奇偶方案中的不同方案，則奇偶比特的數(shù)目也可以不同。除了使用錯誤控制字段42之外，還可以通過使接收標志信號22的裝置存儲和比較兩次連續(xù)傳輸?shù)慕o定標志信號22以驗證他們完全一致，來增加可靠性和精確度的總體水平。
字31中的最后一個字段是分組結束字段43。該字段向接收裝置發(fā)信號表示傳輸?shù)慕Y束。在圖2的實施例中，分組結束字段43具有8個全部設置為二進制數(shù)“0”的比特。
如上所述，標志信號22典型地在相對吵鬧的環(huán)境中發(fā)送。為了保證可靠的信號接收，可以采用公知技術來改善信噪比(SNR)。在圖1的公開實施例中，利用公知的振幅偏移鍵控(ASK)技術影響132KHz載波的振幅調制，從而改善SNR?？梢蕴鎿Q使用其它技術來改善SNR，例如頻移鍵控(FSK)或相移鍵控(PSK)。
如上所述，標志11和密封銷釘12之間的通信是標志信號22的單向通信。考慮到這一點，期望提供一定程度的安全性來保證字段銷釘12只對有效的標志信號22起反應，特別是有關字段36-38中的命令。因此，可以利用公知的加密技術或替換利用公知的密碼技術來對字段33、36-38和41中的幾個或所有字段進行安全性保護。
轉到密封銷釘12，圖3是密封銷釘12的電路51的方框圖。該電路依靠來自未示出的、在密封銷釘12內提供的電池的電力運行。該電路51包括兩個接收天線52和53、接收電路56、具有微控制器58的控制電路57、發(fā)送電路62、發(fā)送天線63、和檢測電路64。檢測電路64也在圖1中利用虛線概略示出。電路51是在以前存在的銷釘中使用的電路類型，除了檢測電路64、將檢測電路64耦合到微控制器58的兩個信號CLK500HZ和DETECT、以及用于微控制器58的固件(控制程序)的特定部分。后面將和微控制器58中的固件的相關部分一起詳細描述檢測電路64中的電路。但首先，以有助于理解本發(fā)明的程度簡短描述已知的電路51的部分。
具體地說，兩個接收天線52和53互相之間以直角相對設置，以有助于更好地接收信號，例如圖1中22所示的標志信號。接收電路56處理來自天線52和53中每一個的信號，然后相加該信號，從而更強的信號本質上占據優(yōu)勢。所產生的信號然后傳遞到控制電路57中的微控制器58。
發(fā)送電路62是超高頻(UHF)發(fā)射器，其利用頻率為433.92MHz的載波信號通過發(fā)送天線63發(fā)送。利用發(fā)送電路62和天線63，銷釘12的微控制器58可以向諸如讀取器13和手持單元17的裝置發(fā)送信標信號71(圖1)。該信標信號71是通過將特定信標信息FSK調制到433.92MHz載波信號上而產生的。在公開實施例中采用433.92MHz的頻率，是因為其在關于發(fā)送電磁信號的主要政府規(guī)定下適用于相對更廣范圍的國家。但是，可替換采用其它頻率，例如915MHz。信標信號71的發(fā)送范圍實際上長于標志信號22的發(fā)送范圍，在公開的實施例中可以達到大約300英尺。利用本領域公知技術，例如Slotted Aloha廣播式計算機通信網協(xié)議，來發(fā)送信標信號71，以減小不同銷釘發(fā)送的信標信號之間的干擾。
在公開的實施例中，在信標信號71中發(fā)送的信標信息可以具有兩種不同形式中的一種，這兩種形式在圖4中示出。具體地說，如果密封銷釘12已通過天線52-53和接收電路56接收了有效標志信號22，則信標信號71中發(fā)送的標記信息具有圖4中76所示的字格式。相反，在密封銷釘12沒有從其它裝置接收標志信號的時間段期間，在信號71中發(fā)送的信標信息將具有圖4中77所示的字格式。不考慮當前正在使用的是字格式76還是77，公開的實施例將利用27.7Kbps的曼切斯特編碼的FSK調制來發(fā)送字中的信息。
首先討論字格式76。其以報頭81開始，該報頭在功能上可與字31的報頭32(圖2)相比。在公開的實施例中，報頭81持續(xù)1296微秒，并包括20個周期，每個周期包括一個30微秒的邏輯高和一個30微秒的邏輯低，后面還跟隨著一個包括42微秒的邏輯高和54微秒的邏輯低的周期。字76中的下個字段是1比特格式字段82，提供該字段是為了向接收裝置表示圖4中的兩種格式81和82中的哪一個是用于即時信標信號的格式。因此，字段82在字76中總是二進制數(shù)“1”，在字77中總是二進制數(shù)“0”。
字76中的下個字段是4比特的銷釘類型字段83，其是提供關于如何在系統(tǒng)中使用特定銷釘12的一些信息的代碼。在密封銷釘12中的該類型字段可以表示密封銷釘12正用于監(jiān)控集裝箱18上的鎖19，而用于其它銷釘?shù)匿N釘類型字段可以具有不同的代碼，例如表示該銷釘正和某個形式的移動裝置一起使用，或固定安裝在某個固定物體上。在公開的實施例中，銷釘類型代碼83還可以提供關于集裝箱18的一些信息，例如其體積或其高度。
字76中的下個字段是3比特的資產(asset)類型字段84。該字段84可以更具體地標識銷釘12關聯(lián)的特定裝置類型。公開實施例中的銷釘12與集裝箱18關聯(lián)，而發(fā)送相似信標信號的其它銷釘裝置連接到其它類型的裝置上，并因此在字段84中具有不同代碼。
在字76中的下個字段是信標碼86。在公開實施例中，這是唯一標識正發(fā)送字76的特定銷釘?shù)恼麛?shù)值。如上所述，設備10可以具有多個不同的銷釘，每個銷釘?shù)牟煌艠舜a86的使用允許系統(tǒng)將一個銷釘發(fā)送的信標信號與另一個銷釘發(fā)送的信標信號區(qū)分開來。
字76中的下個字段是密封狀態(tài)位87，這是用于按照下面將更詳細描述的方式表示鎖19(圖1)的當前狀態(tài)的1比特字段。下個字段是密封事件碼88，這是用于按照下面將更詳細描述的方式，與監(jiān)控鎖19關聯(lián)使用的4比特字段。
字76中的下個字段是標志碼91。它與在33的、從密封銷釘12最近接收的標志字31中提取出的標志碼相同。字76的下個字段是最后命令字段92，它與用于在標志字31的字段37或38中接收的最后命令的代碼相同，該標志字31是從具有呈現(xiàn)在字段91中的標志碼的標志接收的。
字76中的下個字段是錯誤控制字段93。在公開的實施例中，它是采用公知類型的循環(huán)冗余碼(CRC)的16比特字段，其利用字段82-84、86-88和91-92中的信息計算出來。銷釘12發(fā)送的信標信號71本質上是單向信號，因此提供了錯誤控制字段94，使得接收這些信號的裝置具有一定程度的檢測和校正接收的字76中一些錯誤的功能。該接收裝置還可以通過接收和比較兩個連續(xù)信標信號71以驗證它們是相同的，從而增加精確度和可靠性。字76中的最后一個字段是分組結束字段94，它在公開的實施例中是36微秒的邏輯低。分組結束字段94向接收裝置表明該字段94是當前正被接收的字76的結束。
轉向信標字的替換格式77，與字76的基本不同之處在于從字77中省略了字76的字段91和92。這是因為字段91和92包含從最后接收的標志字31中提取出的信息。相反，如上所述，信標字77用于銷釘12當前沒有接收任何標志信號的情況，因此當前沒有任何信息輸入到字段91和92中。因此，在字格式77中省略了字段91和92。
在理論上，即使銷釘12當前正在接收來自任意標志的信息，也可以采用字格式76，并簡單地在每個字段91和92中放置“啞元”代碼。但是，關于無線電傳輸?shù)恼?guī)則趨向于包括在例如發(fā)送信標信號71的功率電平、在連續(xù)發(fā)送信標信號71之間的時間間隔、和每個信標信號中呈現(xiàn)的信息量這些因素之間的平衡。通過在不需要字段91和92時采用字格式77，減少了發(fā)送信標信號71的持續(xù)時間，這依次有助于遵守政府規(guī)則。
在字格式77和字格式76之間還有兩個不同點。首先，如上所述，在字76中字段82總是二進制數(shù)“1”，在字77中總是二進制數(shù)“0”。其次，只利用字段82-84和86-88計算字77的錯誤控制字段93中采用的CRC值，因為沒有字段91和92，因此不能考慮這兩個字段。
銷釘12發(fā)送信標信號71的速率在不同的操作情況下將發(fā)生變化。例如，當銷釘12正在接收標志信號或受到一些其它激勵而發(fā)送時，銷釘12將更頻繁地發(fā)送信標信號71。相反，在其它操作情況下，銷釘將更少地發(fā)送信標信號71。在任何一種情況下，在連續(xù)發(fā)送信標信號之間的確切時間間隔都隨機地不同，以減小在來自不同銷釘?shù)男艠诵盘栔g再次發(fā)生“沖突”的可能。來自銷釘12的信標信號71的發(fā)送速率和發(fā)送定時的變化符合公知技術，因此在此不詳細描述。
由于電路51包括特定的現(xiàn)有銷釘?shù)乃泄δ?，因此銷釘12具有公知類型的全部功能，從而有助于跟蹤諸如集裝箱18的資產的移動。由于這種類型的功能是總所周知的，因此在此不詳細描述。
又參考圖1，讀取器13是本領域公知類型的固定安裝的裝置，因此在此只是簡短描述。讀取器13接收從密封銷釘12發(fā)送的UHF信標信號71，然后通過網絡101將來自各接收的信標信號的信標字(圖4)轉發(fā)到控制系統(tǒng)14。在公開實施例中，網絡101是本領域稱為以太網網絡的網絡類型，但是可以替換為其它形式的網絡。
無線基站16是本領域公知類型的裝置，并通過網絡106耦合到控制系統(tǒng)14。在公開的實施例中，網絡106是以太網網絡，但可以替換為其它類型的網絡。此外，可替換地采用一個單一的網絡實現(xiàn)網絡101和網絡106。
無線手持單元17包括具有多個可手動操作的按壓按鈕的鍵區(qū)111，和作為液晶顯示屏(LCD)的顯示器112。手持單元17是便攜式的，依靠電池電力運行。手持單元17包括未示出的、包含微控制器的電路。該電路可以接收由銷釘12發(fā)送的信標信號71，將射頻(RF)信號116用于通過基站16和網絡106與控制系統(tǒng)14的雙向通信，并發(fā)送類似于標志信號22的、符合圖2所示的字格式的低頻標志信號118。后面將詳細討論手持單元17的使用。
現(xiàn)在轉向對密封銷釘12的詳細描述，圖5是銷釘12的示意性透視圖，還示出了用于保護集裝箱18的鎖19。圖6是銷釘12和鎖19的端視圖，還在交叉部分示出了作為集裝箱18上鎖閂機構的部件的兩個元件151和152。在公開的實施例中，集裝箱18是公知類型的聯(lián)合運輸集裝箱，它相對較大。多個這樣的集裝箱可以裝載到輪船或飛機上，并配置為整齊地相互堆疊。集裝箱18包括具有一個開口的外殼，該開口提供了進入該外殼內部區(qū)域的通道，集裝箱18還包括可以在分別允許和阻止通過該開口進入的開和關位置之間移動的通道門。
集裝箱包括鎖閂機構，可以使集裝箱門保持為關閉狀態(tài)，并且該鎖閂機構包括元件151和152。在圖6中，在集裝箱的外殼上提供了元件152，而在集裝箱的門上提供了元件151。當門關閉時，元件151和152都在圖6所示的位置。為了打開門，元件151必須相對于元件152移動。元件151和152具有圓柱形開口153和154，它們在集裝箱門關閉時同軸地相互排列為直線、且元件151和152在圖6所示的位置。開口153和154在集裝箱門打開時沒有排列成直線。圖6所示的元件151和152的配置只代表一種可能的配置。元件151和152還有與本發(fā)明兼容的各種配置。
密封條或鎖19是市場上可以買到，也是本領域眾所周知的裝置類型。它包括插銷161和外殼162。插銷161具有圓柱形桿166，在頂端具有加大的頭部167。桿166的下端插入到外殼162中，并且外殼162內的結構按照防止該桿從外殼162中退出的方式鎖定地緊緊夾住桿166的末端，而不破壞外殼162或切斷桿166。該設計的意圖在于，為了打開鎖19，必須物理地切斷插銷的桿166。外殼162可以按照每個外殼162一個唯一標識符的形式，在外殼上具有未示出的標記。在外殼162包括這種標記的情況下，可以記錄該標記，以有助于檢測和減少偷盜。
如圖5和6所示，密封銷釘12包括由兩個部件201和202形成的外殼。在公開的實施例中，外殼部件201和202都由非常堅固的塑料制成，并且通過超聲焊接而固定地相互保護。但是，它們可以替換地由其它類型的材料制成，還可以按照其它方式一起獲得保護。由部件201-202限定的外殼包含未示出的電路板，它實質上包含圖3中51所示的所有電路，除了將在后面詳細討論的兩個線圈之外。銷釘12也包括扶手211，其一端安全地錨在由部件201和202限定的外殼內，并且在外觀上通過開口伸出到外殼部件201中，該開口被作為外殼部件201集成部分的環(huán)形軸環(huán)213圍繞。扶手211的外端大致是U形的，并具有由孔邊218耦合在一起的兩個間隔支柱216和217。兩個支柱216和217使開口對準，插銷161的桿166通過該開口延伸。
圖7是扶手211的分解透視圖，示出該扶手的附加細節(jié)。扶手211包括兩個彎曲的、盤狀的部件226和227。在公開的實施例中，部件226和227都由不銹鋼制成，但是可以替換地由其它類型的材料制成，例如耐用塑料。部件227包括支柱216和孔邊218，部件226包括扶手211的其余部分。部件226和227在孔邊218和支柱217交叉點處，以直角固定地相互焊接在一起。
部件226的扶手217具有圓柱形孔231，它垂直地穿過該扶手，并且在扶手217的頂部提供了與孔231同軸的更大直徑的圓柱形埋頭孔232。在部件227的支柱216中提供了相似的孔233和埋頭孔234，使得他們互為同軸，并與孔231和埋頭孔232同軸。
在埋頭孔234的一邊上用機器加工了凹進236，在埋頭孔232的邊上，在環(huán)狀間隔的位置處用機器加工了兩個相似凹進237和238。如虛線241所示，一個鉆孔從凹進236穿過扶手216、孔邊218和扶手217，一直延伸到凹進237。同樣的，如虛線242所示，一個鉆孔從凹進238穿過部件226，一直延伸到部件226的下端。鉆孔241和242是通過在將部件226和227彎曲為圖7所示的形狀之前在這些部件中鉆孔形成的。
扶手211還包括兩個繞線筒246和247。每個繞線筒都具有與埋頭孔232和234的直徑大致相等的外直徑，并且每一個都具有與孔231和233的直徑大致相等的內直徑。在徑向方向，繞線筒246和247具有與埋頭孔232和234的深度大致相等的高度。在埋頭孔234中安裝繞線筒246，而在埋頭孔232中安裝繞線筒247。每個繞線筒246和247都由不銹鋼制成，并形成為在埋頭孔233和234內具有壓配合。繞線筒在埋頭孔232和234內通過合適的公知粘合劑來保護。繞線筒可替換地由其它材料制成，如堅固的塑料，并適當?shù)赜善渌夹g保護。例如，如果扶手和繞線筒都由塑料材料制成，則繞線筒可縫焊到該扶手上。
繞線筒246具有用電線卷繞的線圈251，該電線的兩端部分穿過鉆孔241和鉆孔242并延伸到銷釘12的內部，在那里這兩端耦接到未示出的電路板上的電路。同樣，繞線筒247具有線圈252，該電線的末端部分通過穿過鉆孔242并延伸到銷釘12的內部，在那里所述末端部分耦接到未示出的電路板的電路上?？梢钥闯霾邃N161的金屬桿166穿過每個繞線筒246和247，使得每個線圈251和152都在沿著桿166的徑向間隔位置處圍繞著桿166。此外，參考圖6和7，要注意到鎖閂機構的每個元件151和152都設置在線圈251和252之間。
線圈251和252是上面結合圖1和3描述的檢測電路64的部件。檢測電路64在作為電路示意圖的圖8中詳細示出。盡管插銷161不是檢測電路64的部件，在圖8中還是以虛線示出，以有助于理解檢測電路64的運行。圖8示出在徑向間隔位置處圍繞插銷161的桿的線圈251和252。信號CLK500HZ由控制電路57中的微控制器58(圖3)產生。在檢測電路64中，該信號通過電阻器301耦接到線圈251的一端，而線圈251的另一端耦接到地。電容器302耦接在地與電阻器301和線圈251間的節(jié)點之間。
線圈252的一端耦接到放大器311的正輸入端，而另一端耦接到電容器306的一端和電容器307的一端。電容器306的另一端耦接到放大器311的正輸入端，而電容器307的另一端通過電阻器308耦接到放大器311的負輸入端。電容器312耦接在放大器311的輸出端和負輸入端之間，而電阻器313與電容器312并聯(lián)。電容器312和電阻器313向放大器311提供反饋。
兩個電阻器316和317串聯(lián)連接在電源和地之間，而它們之間的節(jié)點耦接到放大器311的正輸入端和用作比較器的放大器321的負輸入端。電容器322耦接在地和比較器321的負輸入端之間。放大器311的輸出端耦接到比較器321的負輸入端。比較器321的輸出端作為從檢測電路64輸出的信號DETECT，該檢測電路64耦接到微控制器58(圖3)。
用于檢測電路64的輸入信號CLK500HZ由微控制器58產生為具有50％工作周期的、頻率為500Hz的10個方波脈沖的脈沖串。電容器302作為低通濾波器的形式，它使方波的邊緣變圓，從而施加到線圈251上的該波形的每個脈沖都有點類似于正弦波的相同部分，盡管不是完全與正弦波一致。該脈沖信號使線圈251產生可變磁場。如果存在金屬插銷161，則該磁場將穿過該插銷作用，從而在線圈252中感應出信號。在沒有插銷161的情況下，由線圈251產生的該磁場不足以在線圈252中感應出任何有意義的信號。
當存在插銷161時，可變磁場的磁通量在線圈252中感應出信號，該信號通過AC耦合電容器307和電阻器308提供到放大器311的負輸入端。電容器306作為除去任何高頻噪聲的低通濾波器，這些噪聲可能被線圈252拾取，例如RF信號。
放大器311放大由線圈252檢測的信號，并向比較器321的正輸入端提供該信號。電阻器316和317形成分壓器，它將比較器321的負輸入端保持為預定電壓。比較器321因此用作閾值檢測器的形式，它在由線圈252檢測的磁脈沖經過放大器311后產生的輸出脈沖超過來自分壓器316-317的電壓時，產生一個輸出。然后，該輸出使得比較器321在超過閾值時在其輸出端產生一個脈沖。該電路配置為驅動比較器321進入飽和，以響應放大器311輸出端的脈沖，由此修剪在放大器311輸出端產生的圓形脈沖的尖峰，從而DETECT信號近似為方波。
參考圖3，將參考圖9-11詳細描述控制器57的微控制器58操作檢測電路64的方式，圖9-11每個都是表示由微控制器58執(zhí)行的固件程序的相應部分的流程圖。圖9描繪了相對執(zhí)行較少的初始化例程，例如當新電池安裝到銷釘12中時。然后，銷釘12可以很好地運行幾年，而不再執(zhí)行該初始化例程。在圖9的初始化例程執(zhí)行期間發(fā)生各種操作，但在該例程中的特定點，參考方框252，微控制器58通過將保留在其內部存儲器中的密封狀態(tài)位清零來初始化該比特。這就是在信標信號71中在87(圖4)發(fā)送的密封狀態(tài)位。
圖10示出在銷釘12接收標志信號時由微控制器58執(zhí)行的例程，該標志信號例如是圖1中22或118示出的標志信號中的一個。在方框361，微控制器58檢查在所接收的標志信號31中的銷釘命令36-37(圖2)，以判定該標志信號是否包括特定類型的命令，該命令告訴銷釘12開始監(jiān)控安裝在集裝箱18上的密封條或鎖19。如果該標志信號沒有包括該特定命令，則跳過方框262。
否則，在方框362，微控制器58通過將保留在其存儲器中的密封狀態(tài)位清零以使得該比特為二進制數(shù)“0”，來執(zhí)行該命令。實際上，指示銷釘12假定具有插銷161，并且有效地密封或鎖住了該集裝箱。該銷釘在后面要討論的下個步驟中驗證該假設。在方框362，該微控制器還將內部變量OLDDRIFT設置為0。此后，微控制器58利用公知技術確定一個隨機數(shù)，并將該隨機數(shù)作為密封事件碼存儲在其存儲器中。這是上面結合信標信號71中的字段88(圖4)討論的同一個密封事件碼?？梢岳卯a生真隨機數(shù)的公知技術，或替換為利用產生偽隨機數(shù)的公知技術來確定該密封事件碼。密封事件碼有助于按照后面討論的方式檢測鎖19已被篡改的情況。
在方框262之后，微控制器258執(zhí)行在此無需詳細描述的其它處理，例如檢查其它類型的命令。在計劃的過程中，其到達方框363，在那里觸發(fā)信標信號71的發(fā)送。這些信標信號當然符合圖4所示的格式之一，因此在87和88包括來自微控制器58的存儲器的密封狀態(tài)位和密封事件碼。然后圖10的例程結束。
圖11是表示由微控制器58每秒執(zhí)行一次的例程的流程圖。進入圖11的例程是為了響應或者按照硬件實時時鐘(RTC)中斷的形式，即由固件維護的硬件定時器，或者按照定時器的周期軟件輪詢的形式以檢測其終止的定時器。在方框371，微控制器58初始化向具有50％工作周期、頻率為500Hz的CLK500HZ線提供10個方波脈沖的脈沖串的序列。如果具有金屬插銷161，則如上面結合圖8所討論的，該插銷使得在線圈252中電磁感應出10個脈沖的相應脈沖串，該脈沖串反過來又使得一個10脈沖的脈沖串被提供到從檢測電路54返回微控制器58的DETECT線。另一方面，如果插銷161不存在，則在線圈252中不會電磁感應出有意義的信號，也不會向DETECT線提供脈沖。
然后控制前進到方框372。在方框372，微控制器58為了期望出現(xiàn)在DETECT線上的10個脈沖的第一個而監(jiān)控該DETECT線。如果在合理的時間間隔內沒有接收到脈沖，例如由于在線圈251和252中沒有插銷161，則微控制器58假定密封條或鎖19的完整性出了問題，并且控制進行到方框376。在方框376中，微控制器將密封狀態(tài)位設置為二進制數(shù)“1”，并觸發(fā)信標發(fā)送。這將導致其中密封狀態(tài)位87(圖4)為二進制數(shù)“1”的信標信號71的發(fā)送。任何在銷釘12附近、并正接收這些信標信號71的裝置都可以檢測到該密封狀態(tài)位是二進制數(shù)“1”這個事實，由此得知密封條或鎖的完整性已遭到損壞。例如，參考圖1，如果銷釘12在讀取器13附近，則控制系統(tǒng)14接收集裝箱18的密封條或鎖19已遭到損壞的提示通知?？刂茝姆娇?76前進到方框377，在這里圖11的例程結束。
在此參考圖11的方框372，假定微控制器接收期望在DETECT線上的10個脈沖的第一個。微控制器保存該第一個脈沖，然后前進到方框373。在方框373，對于在DETECT線上接收的下面9個脈沖的每一個，微控制器58都判定在CLK500HZ線上的每個這種脈沖的上升沿，和DETECT線上感應的對應脈沖的上升沿之間的時間間隔。實際上，每個這樣的時間間隔都代表在CLK500HZ線上的脈沖和DETECT線上的對應脈沖之間的相移。盡管公開的實施例在兩條線上的對應脈沖之間的相移中發(fā)現(xiàn)了很多變化，但也可以替換為尋找其它特性，例如信號振幅的變化。
控制從方框373前進到方框374，在此微控制器58檢查其是否接收了在DETECT線上期望的所有10個脈沖。如果沒有，則微控制器58假定密封條或鎖19的完整性出了問題?？刂茝姆娇?74前進到方框376，在此微控制器將密封狀態(tài)位設置為二進制數(shù)“1”，并按照上面已討論過的方式觸發(fā)信標發(fā)送。
再次參考方框374，假定微控制器判定已接收了期望在DETECT線上出現(xiàn)的所有10個脈沖?？刂茝姆娇?74前進到方框378，在此微控制器58將方框373中確定的9個時間間隔相加，然后將該和賦予一個稱為NEWDRIFT的變量。接著，在方框381，微控制器58檢查變量OLDDRIFT是否包含值0。如果是，則意味著自從在圖10的例程中執(zhí)行了方框362以來，這是第一次執(zhí)行例程11。在這種情況下，跳過方框382和383，控制直接前進到方框386，在此將變量OLDDRIFT設置為包含在方框378為NEWDRIFT計算的相同值。然后在方框377退出圖11的例程。
另一方面，假定在方框381判定OLDDRIFT具有不為0的值，這在正常操作中是典型的情況，則控制從方框381前進到方框382。在方框382，微控制器58計算OLDDRIFT和NEWDRIFT之間差的絕對值，并將該值賦予一個稱為CHANGE的變量。實際上，微控制器比較為NEWDRIFT計算的兩個連續(xù)值，其中較早的值在OLDDRIFT中。然后，在方框383，微控制器58檢查CHANGE的值是否大于305微秒。只要鎖19的完整性保持完好，則線圈251和252區(qū)域里的磁通量特性就應當相同，并且每當微控制器58在CLK500HZ線上產生其標準脈沖的脈沖串時，檢測電路64都應當在DETECT線上產生大致相同的信號。因此，對于每個連續(xù)的多個脈沖的脈沖串，在方框378中計算的NEWDRIFT的值典型地應當大約相同，并且緊接著的NEWDRIFT的連續(xù)計算互相之間正常地都在305微秒內。如果是這樣，則可以解釋為密封條或鎖19仍然完好無損，而控制從方框383前進到方框386，在此OLDDRIFT設置為等于NEWDRIFT，并且例程在方框377結束。
再次參考方框383，如果在方框383判定NEWDRIFT的兩次連續(xù)計算相差超過305微秒，則假定這意味著鎖的金屬插銷161已被去除或遭到損壞，由此在磁通量特性中產生有意義的變化，該變化反過來又影響信號CLK500HZ和DETECT的脈沖之間的相差。然后控制從方框383前進到方框376，在此微控制器58將密封狀態(tài)位設置為二進制數(shù)“1”，以表明鎖已遭到損壞，然后觸發(fā)信標信號的發(fā)送。
圖12是微型讀取器401的視圖，該讀取器是一種便攜式的可用電池運行的裝置，可隨意地結合圖1的系統(tǒng)10使用。讀取器401可以發(fā)送類似于上面討論的標志信號22和118、并符合圖2所示的字格式的低頻信號402。此外，微型讀取器401可以接收由銷釘12發(fā)送的UHF信標信號71。
微型讀取器401的尺寸和配置有點類似于用于無鑰匙地進入汽車的裝置。它包括可手動按壓的按鈕406、綠色發(fā)光二極管(LED)407、和紅色LED408。當按下按鈕406時，微型讀取器401發(fā)送標志信號402，這使得銷釘12發(fā)送信標信號71(如果該銷釘還沒有這么做的話)。然后，微型讀取器401接收發(fā)送的信標信號71，并檢查在所接收的信號中的密封狀態(tài)位87(圖4)。如果密封狀態(tài)位是二進制數(shù)“0”(表明鎖是完好無損的)，則讀取器401打開綠色LED407，或者如果密封狀態(tài)位是二進制數(shù)“1”(表明目前沒有認為是完好無損的鎖)，則讀取器401打開紅色LED408。微型讀取器不具有手持單元17(圖1)的所有功能，特別是不具有發(fā)送通過上面結合手持單元17和圖10中的方框361和362所討論類型的密封銷釘命令來重新設置銷釘?shù)墓δ堋?br> 現(xiàn)在提供對圖1所示的系統(tǒng)10的運行例子的簡要解釋。集裝箱18裝載了待運輸?shù)呢浳?，然后關閉集裝箱的門，從而在集裝箱鎖閂機構的元件151-152中的開口153和154排列為直線。然后，密封銷釘12對準在鎖閂元件151和152中的開口153-154，然后將鎖19的插銷161的桿166插過所有對準的開口，然后將桿166的末端按壓到外殼162中。該點的結果將是圖6中所示的配置。
人力操作員然后使用手持單元17的鍵區(qū)111來向密封銷釘12發(fā)送標志信號118，該信號包括提醒密封銷釘12密封條或鎖在通常的位置上并應當被監(jiān)控的命令。密封銷釘12按照上面結合圖10的方框362所述的方式響應。這包括將密封狀態(tài)位清零，并隨機地或偽隨機地確定一個存儲為密封事件碼的號碼。然后，如參考方框363討論的，密封銷釘12發(fā)送包括該密封狀態(tài)位和密封事件碼的信標信號71。
這些信標信號71由讀取器13檢測，并轉發(fā)到控制系統(tǒng)14。該控制系統(tǒng)14在未示出的數(shù)據庫記錄中存儲標識特定密封銷釘12的唯一信標碼86(圖4)，還存儲由密封銷釘12確定的隨機密封事件碼88，以及其它涉及集裝箱18的信息，例如集裝箱18中的貨物清單、為使用手持單元17來完成密封的人員提供的標識號、運輸該集裝箱的運輸工具的駕駛人員的標識號、和/或該特定集裝箱的標識號。在這點上，手持單元17的操作員可以使用該單元17鍵入一些或所有這些信息。可以使用鍵區(qū)111手動鍵入這些信息?？商鎿Q的，單元17可以具有未示出的條形碼讀取器，它可以用于掃描在銷釘12上、集裝箱18上、操作員的身份標記卡上、駕駛人員的身份標記卡上等等提供的條形碼。
然后，連同鎖19和與該鎖連接的密封銷釘12一起裝運集裝箱18。假定方框19的完整性沒有遭到損壞，并且集裝箱18到達其目的地。該目的地包括一個其配置類似于圖1所示的系統(tǒng)。由控制系統(tǒng)14操作的標志11將產生使密封銷釘12生成信標信號71的標志信號22，該信標信號由讀取器13檢測并通過網絡101提供給控制系統(tǒng)14。在來自密封銷釘12的信標信號中接收的密封狀態(tài)位應當是二進制數(shù)“0”，表明密封條或鎖是完好無損的。相反，如果該比特是二進制數(shù)“1”，則控制系統(tǒng)14知道密封條或鎖19已遭到損壞。
在目的地的控制系統(tǒng)14也具有利用通信鏈路或其它合適的技術訪問由裝運起點的等同控制系統(tǒng)14創(chuàng)建的涉及集裝箱18的數(shù)據庫記錄的功能。因此在目的地的控制系統(tǒng)14可以將從密封銷釘12直接讀取的信標碼86(圖4)和密封事件碼88，與來自裝運起點的數(shù)據庫記錄中的對應條目進行比較。它們應當是沒有變化的。如果一個或兩個都不同，則在目的地的控制系統(tǒng)14知道密封條或鎖19已遭到損壞。
在這點上，假定有人在裝運期間的某個點例如通過切開插銷161和去除鎖19而篡改了鎖19。這將使密封銷釘12按照上面結合圖11的方框371-372和376討論的方式，檢測丟失的鎖、將密封狀態(tài)位的狀態(tài)改為二進制數(shù)“1”、并發(fā)送包含該修改比特的信標信號。如果該密封銷釘12位于可以接收其信標信號71的任何裝置范圍內，例如讀取器13，則與該裝置關聯(lián)的控制系統(tǒng)將立即接收出現(xiàn)問題的通知，并可以通知諸如安全警衛(wèi)的某些人來采取適當?shù)拇胧?br> 但是假定在密封條或鎖19遭到損壞時，密封銷釘12沒有位于任何可以接收其信標信號71的裝置的范圍內。例如具有密封銷釘12的集裝箱可能在高速路上行駛的卡車上，或可能在海洋中的輪船上。密封銷釘12將發(fā)送表明其已檢測到問題的信標信號71，但這些信號不會被接收到。假定那人然后用實質上相同的新鎖來代替被破壞的鎖19，然后用手持單元17發(fā)送標志信號118，通知密封銷釘12密封條或鎖完好無損，并且密封銷釘12應當開始監(jiān)控該密封條或鎖。這將使密封銷釘12將密封狀態(tài)位清零，如上面結合圖10的方框362所述。這意味著密封狀態(tài)位不會提供集裝箱已被偷盜的指示。
另一方面，密封銷釘12還自動確定并存儲一個新的隨機數(shù)或偽隨機數(shù)來作為其密封事件碼，如上面結合方框362所述。結果，當集裝箱18到達其目的地時，從目的地的銷釘12直接獲得的密封事件碼88(圖4)與存儲在關聯(lián)集裝箱18的數(shù)據庫記錄中的從起點的銷釘12獲得的密封事件碼不同。因此，當目的地的控制系統(tǒng)14將從銷釘12獲得的密封事件碼與來自數(shù)據庫的密封事件碼進行比較時，即使鎖19已被實際相同的鎖替換，它也將檢測到這兩個密封事件碼不同，由此檢測到鎖19在裝運期間已遭到損壞。
還會認識到，如果篡改鎖19的人不僅替換了該鎖還替換了密封銷釘，則新的密封銷釘將包含不同于原始密封銷釘中的密封事件碼，而不管那人是否具有諸如手持單元17、具有電重新設置該銷釘功能的裝置。在兩種情況下，當集裝箱到達其目的地并且檢測到密封事件碼中的差異時，都可以檢測到密封銷釘已被替換的事實。如果那人沒有可以電重設銷釘?shù)难b置，則密封狀態(tài)位將為二進制數(shù)“1”，從而可以更為迅速地檢測到篡改行為。
在裝運期間的任何時候，接近集裝箱的人都可以利用例如圖12中401所示的讀取器，以詢問銷釘12并確定其密封狀態(tài)位的狀態(tài)。具體地說，那人按下按鈕406并查看讀取器401是否打開了綠色LED407或紅色LED408。綠色LED407的點亮意味著銷釘12相信鎖19保持完好，而紅色LED408的點亮意味著銷釘12相信鎖19已遭到損壞。這允許按照上面結合圖10中方框362討論的方式，檢測鎖19已被去除并被相同鎖替換，但篡改該鎖的人沒有諸如手持單元17、可以電重設銷釘12的裝置的情況。
微型讀取器401不能檢測其中篡改該鎖的個人擁有能電重設密封銷釘12的裝置的情況。這是因為微型讀取器401沒有訪問存儲在裝運起點創(chuàng)建的數(shù)據庫記錄中的密封事件碼88(圖4)的功能，由此不能將該密封事件碼與銷釘12正在其信標信號中發(fā)送的密封事件碼進行比較。當然，當集裝箱到達其目的地或具有圖1中10所示類型的系統(tǒng)的中間站時，仍然可以檢測該篡改的較高級別。
本發(fā)明提供了多個技術優(yōu)點。一個這樣的技術優(yōu)點由裝備相對難以挫敗的密封裝置產生。在本發(fā)明的一種形式中，密封裝置包括實際上可以電檢測該密封條的任何破壞的電路。在一個特定實施例中，該密封裝置包括與集裝箱上的鎖閂機構協(xié)作的插銷，該插銷還影響由密封裝置中的電路監(jiān)控的磁場。該密封裝置構造為使集裝箱的打開需要足夠地移動插銷從而按照可以檢測的方式改變該磁場。
相關優(yōu)點在于該密封裝置采用唯一的、內部產生的密封事件標識號，該標識號在裝運時刻單獨記錄，從而可以容易地檢測到任何篡改或替換該密封裝置的行為。事實上，即使用實際上相同的密封裝置代替上述密封裝置，也不會挫敗可靠檢測篡改已發(fā)生的能力。
另一個優(yōu)點在于，電路可以通過立即發(fā)送無線信號來響應篡改的檢測。當集裝箱在運輸途中，它將周期性地通過具有接收這些無線信號的接收器的設備。如果該集裝箱恰好在篡改發(fā)生時位于這樣的一個設備范圍內，則甚至在該竊賊有機會打開集裝箱門并開始偷盜貨物之前，就可以立即檢測到該篡改的發(fā)生?？商鎿Q的，如果當集裝箱運輸在具有該無線監(jiān)控功能的設備之間時發(fā)生篡改，則實際上在集裝箱到達具有該功能的設備時就立即檢測到該篡改事件。
另一個優(yōu)點在于，甚至當集裝箱運輸在具有該無線監(jiān)控功能的設備之間時，就可以由具有手持裝置的人按照涉及比現(xiàn)有檢查技術花費更少手工時間和努力的方式，快速而方便地檢查密封條的完整性。從每個密封裝置向無線接收器發(fā)送的無線信號不僅有助于監(jiān)控由密封裝置實施的密封的完整性，還有助于極少或根本無手動地自動跟蹤集裝箱，以保證每個集裝箱可靠地沿著正確路線運動到其目的地。
另一個優(yōu)點在于，通過本發(fā)明提供的改善的跟蹤和密封功能，集裝箱的貨物偷盜變得很難。這促進了貨物偷盜和相關費用的減少，例如調查偷盜行為、保險文書工作、和承保損失的保險賠付。
盡管詳細圖示和描述了一個實施例，但是應當理解在不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出各種替換和修改。
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權利要求
1.一種設備，包括第一和第二部件，可以在第一和第二位置之間相對移動；密封結構，按照限制所述部件遠離所述第一位置的方式，可在所述第一位置與所述第一和第二部件協(xié)作；和檢測結構，可操作為感測作為所述密封結構函數(shù)的磁通量特性，并檢測表示所述密封結構被破壞的所述磁通量特性的變化。
2.根據權利要求1的設備，包括具有內腔的集裝箱，所述第一和第二部件是所述集裝箱的部分，并且其中當所述部件分別在所述第一和第二位置時，分別限制和允許從外部進入所述集裝箱的所述內腔。
3.根據權利要求1的設備，其中，所述檢測結構包括無線發(fā)射器，并發(fā)送無線信號，該無線信號包含表明是否已檢測到所述磁通量特性的所述變化的指示。
4.根據權利要求3的設備，包括便攜式單元，其可以接收所述無線信號，并根據該無線信號而提供表明是否已檢測到所述磁通量特性的所述變化的可視指示。
5.根據權利要求3的設備，其中，所述檢測結構具有預定義的唯一標識符，并在由所述密封結構發(fā)送的無線信號中包括所述標識符。
6.根據權利要求5的設備，其中，所述檢測結構響應預定事件而開始所述感測，所述檢測結構對所述預定事件的響應是為了實際上隨機地確定所述檢測結構此后在由所述檢測結構發(fā)送的無線信號中包括的一個號碼。
7.根據權利要求1的設備，其中所述檢測結構響應預定事件而開始所述感測，該預定事件包括所述檢測結構對預定無線信號的接收。
8.根據權利要求7的設備，包括手動可操作便攜式單元，其可以選擇性地發(fā)送所述預定無線信號。
9.根據權利要求1的設備，其中所述密封結構包括伸長部件；其中所述檢測結構包括第一和第二線圈，它們在沿著所述伸長部件的間隔位置處圍繞該伸長部件；和其中所述檢測結構包括電路，該電路可以操作為使所述第一線圈感應出磁場，并使所述第二線圈感測所述磁場。
10.根據權利要求9的設備，其中所述集裝箱具有包括所述第一和第二部件的鎖閂機構；和其中所述密封結構包括鎖機構，所述伸長元件是該鎖機構的部件，并由可磁穿透的材料制成。
11.根據權利要求9的設備，其中，所述檢測結構包括外殼，并包括扶手，該扶手從所述外殼延伸，并使所述第一和第二線圈在該扶手上的間隔位置處得到支撐，所述外殼在其中具有電路，該電路電連接到所述線圈。
12.根據權利要求9的設備，其中，所述第一和第二部件具有開口，所述伸長部件穿過該開口，所述第一和第二部件每個都位于在所述第一和第二線圈之間的所述伸長部件上。
13.根據權利要求9的設備，其中，由所述電路在所述第一線圈中感應出的磁場是可變磁場；和其中，所述檢測結構執(zhí)行對所述磁通量的所述感測，該磁通量是作為在所述第一和第二線圈中的信號之間的相移的函數(shù)。
14.根據權利要求13的設備，其中，所述電路通過將多個脈沖施加到所述第一線圈來使所述第一線圈感應出所述磁場；和其中，由所述電路對所述磁通量的所述感測包括對于至少兩個所述脈沖，確定所述第一線圈中信號的脈沖和所述第二線圈中感應的對應脈沖之間的相移。
15.根據權利要求13的設備，其中，所述電路通過將多個脈沖施加到所述第一線圈來使所述第一線圈感應出所述磁場；和其中，由所述電路對所述磁通量的所述感測包括對于至少兩個所述脈沖而不是所述脈沖的第一個，確定所述第一線圈中信號的脈沖和所述第二線圈中感應的對應脈沖之間的相移，然后通過對相應的所述脈沖相加所述脈沖相移來計算一個和，并然后評價在所述和與所述和的先前計算值之間的差是否超過預定值。
16.一種方法，包括步驟在可以在第一和第二位置之間相對移動的第一和第二部件間進行密封，包括提供密封結構，其按照限制所述部件遠離所述第一位置的方式，可在所述第一位置與所述第一和第二部件協(xié)作；感測作為所述密封結構函數(shù)的磁通量特性；和檢測表示所述密封結構被破壞的所述磁通量特性的變化。
17.根據權利要求16的方法，包括發(fā)送無線信號的步驟，該無線信號包含表明是否已檢測到所述磁通量特性的所述變化的指示。
18.根據權利要求17的方法，包括在所述無線信號中提供一個唯一標識符的步驟。
19.根據權利要求18的方法，包括響應預定事件的步驟，該響應通過開始所述感測，并實際上隨機地確定一個此后在所述無線信號中包括的號碼來進行。
20.根據權利要求16的方法，包括步驟在第一線圈中感應出所述磁場作為可變磁場；和使用第二線圈進行對所述磁通量的所述感測；和進行所述磁通量特性變化的所述檢測，作為在所述第一和第二線圈中的信號之間的相移的函數(shù)。
21.根據權利要求20的方法，其中，所述感應步驟包括向所述第一線圈提供多個脈沖；和其中，所述檢測步驟包括對于至少兩個所述脈沖而不是所述脈沖的第一個，確定所述第一線圈中信號的脈沖和所述第二線圈中感應的對應脈沖之間的相移，然后通過對相應的所述脈沖相加所述脈沖相移來計算一個和，并然后評價在所述和與所述和的先前計算值之間的差是否超過預定值。
全文摘要
一種有助于密封和跟蹤集裝箱的裝置(12)。該裝置包括插銷(166)，它穿過在集裝箱上的鎖閂機構(19)中的開口。該插銷還穿過密封裝置的間隔線圈(251，252)。該密封裝置使用一個線圈來產生磁場，同時監(jiān)控在另一個線圈中感應出的對應磁場。對該插銷的篡改影響該磁場，這反過來允許該密封裝置檢測該篡改。該密封裝置周期地發(fā)送無線信號，該信號可以遠程接收，用于跟蹤該集裝箱和監(jiān)控該密封的完整性。
文檔編號G09F3/03GK1613101SQ02826656
公開日2005年5月4日 申請日期2002年7月25日 優(yōu)先權日2001年11月9日
發(fā)明者羅德里克·E·索恩, 菲利普·J·凱勒希安, 蒂莫西·R·雷德勒, 約瑟夫·S·陳, 尼古拉·卡岡加 申請人:薩維技術公司