(57)【要約】輸送手段（１４）で荷物を輸送するために構成されたスマート・コンテナと、輸送手段でスマート・コンテナを輸送する方法とが開示される。スマート・コンテナは、荷物を積み降ろしするための開口部を有するコンテナ・ハウジングを備えている。開口部は封鎖および開封することができる。コンテナ・ハウジング内には、想定される脅威（セキュリティ上の問題）を示すことが可能な偏差を検出する少なくとも１つの検出器（６０〜７４）が配置されている。コンテナ・ハウジング内には通信リンク（２０）も配置されている。通信リンクは想定される脅威情報を中央荷物データ収集位置に送信することができる。例えば、輸送手段（例えば船）上のコンテナは、そのコンテナに関する情報を、船に積まれた中央データ収集装置に送る。その後、中央データ収集装置は、その情報を、船から離れて、例えばＣ４ＩＳＲグリッドに、送信することが可能である。
2005538000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輸送手段で荷物を輸送するために構成されたスマート・コンテナであって、
（ａ）封鎖および開封可能な開口部を有するコンテナ・ハウジング；
（ｂ）前記コンテナ・ハウジング内に配置された少なくとも１つの荷物内容検出器であって、荷物の既知の特性からの偏差を検出するように構成され、
コンテナ体積変化検出器；
ＷＭＤ検出器；
動き検出器；および
破損検出器；
の少なくとも１つを含む少なくとも１つの荷物内容検出器；ならびに
（ｃ）前記コンテナ・ハウジング内に配置され、かつ前記少なくとも１つの荷物内容検出器と通信する通信リンクであって、前記少なくとも１つの荷物内容検出器から荷物特有の偏差情報を受け取るように構成され、かつ該荷物特有の偏差情報を前記コンテナから中央荷物データ収集位置へ送信するように構成されている通信リンク；
を備えたスマート・コンテナ。
【請求項２】
前記コンテナ体積変化検出器は、荷物のプロファイリングを使用して体積変化を検出するように構成されている、請求項１に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３】
前記コンテナ体積変化検出器は、反響測定値を使用して体積変化を検出するように構成されている、請求項１に記載のスマート・コンテナ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの荷物内容検出器は、コンテナに格納された放射性同位元素を含む物質を検出するように構成されたＷＭＤ検出器を含む、請求項１に記載のスマート・コンテナ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの荷物内容検出器は、スマート・コンテナ内の荷物の動きを検出するように構成された動き検出器を含む、請求項１に記載のスマート・コンテナ。
【請求項６】
前記少なくとも１つのコンテナセキュリティ検出器は、無許可のコンテナ・エントリを検出するように構成された破損検出器を含む、請求項１に記載のスマート・コンテナ。
【請求項７】
前記破損検出器はコンテナの切断を検出する、請求項６に記載のスマート・コンテナ。
【請求項８】
輸送手段で荷物を輸送するために構成されたスマート・コンテナであって、
（ａ）封鎖および開封可能な開口部を有するコンテナ・ハウジング；
（ｂ）前記コンテナ・ハウジング内に配置された少なくとも１つのルート偏差検出器であって、輸送手段の計画ルートから偏差を検出するように構成された少なくとも１つのルート偏差検出器；ならびに
（ｃ）前記コンテナ・ハウジング内に配置され、かつ前記少なくとも１つのルート偏差検出器と通信する通信リンクであって、前記少なくとも１つのルート偏差検出器からのルート偏差情報を受け取るように構成され、かつ該ルート偏差情報を前記コンテナから中央荷物データ収集位置へ送信するように構成されている通信リンク；
を備えたスマート・コンテナ。
【請求項９】
コンテナ・ハウジング内に配置され、輸送手段の現在位置を示す位置情報を決定する、全地球測位システム（ＧＰＳ）をさらに備えた、請求項８に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１０】
格納された計画ルート情報をさらに備え、前記ルート偏差検出器は、計画ルートからの
重要な偏差があったか否かを判定するために、輸送手段の現在位置を計画ルート情報と比較する、請求項９に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１１】
コンテナ・ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのルート偏差検出器と通信する記録装置をさらに備え、該記録装置は、少なくとも１つの検出器からのルート偏差情報を格納するために記憶装置と通信する、請求項１０に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１２】
前記位置情報は周期的間隔で格納される、請求項１１に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１３】
前記周期的間隔は全地球測位システム（ＧＰＳ）によって決定される輸送手段の位置に基づいて変化する、請求項１２に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１４】
前記通信リンクは、前記少なくとも１つの他のスマート・コンテナを介して中央荷物データ収集位置に情報を送信する、請求項８に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１５】
前記コンテナ・ハウジングは、少なくとも１つのルート偏差検出器を有すると共に、通信リンクが従来のハウジング内に配置されるように改良された、従来のコンテナ・ハウジングである、請求項８に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１６】
改良される既存のコンテナは、
（ａ）  前記従来のコンテナ・ハウジング内に配置された全地球測位システム位置記録装置；および
（ｂ）コンテナの開口部を封鎖および開封するように構成された商用電子シール；
を有する、請求項１５に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１７】
前記商用電子シールは無線周波数識別タグを含む、請求項１６に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１８】
前記商用電子シールは不正開封防止部材を含む、請求項１６に記載のスマート・コンテナ。
【請求項１９】
輸送手段を介してコンテナ内の荷物を目的地点に輸送する方法であって、
（ａ）コンテナのセキュリティをモニタする少なくとも１つのコンテナ・セキュリティ検出器を備えたコンテナ内に、荷物を積み込むこと；
（ｂ）コンテナを電子的に封鎖すること；
（ｃ）輸送手段にコンテナを積み込むこと；
（ｄ）輸送手段によって荷物を輸送すること；
（ｅ）前記少なくとも１つのコンテナ・セキュリティ検出器を使用して、輸送の間に連続的にコンテナ・セキュリティをモニタすること；
（ｆ）コンテナ・セキュリティのモニタの間に収集されたデータに基づいて、コンテナ・セキュリティ・リスクを評価すること；
（ｇ）コンテナ・セキュリティ・リスクが高い場合に、是正措置をとること；
（ｈ）コンテナ・セキュリティ・リスクが高くない場合に、
（ｉ）目的地点まで進み；および
（ｉｉ）スマート・コンテナを電子的に開封すること；
から成る方法。
【請求項２０】
前記コンテナ・セキュリティ・リスクを評価することが、コンテナの内容に体積変化があったか否かを判定することから成る、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記コンテナ・セキュリティ・リスクを評価することが、コンテナの破損があったか否かを判定することから成る、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記コンテナ・セキュリティ・リスクを評価することが、コンテナが放射性同位元素を有する物質を含むか否かを判定することから成る、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記コンテナ・セキュリティ・リスクを評価することが、ルート偏差があったか否かを判定することから成る、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
封鎖および開封可能な開口部を有する、荷物を格納するためのスマートなセキュア・コンテナであって、輸送システムに組み込まれるように適合され、
コンテナ統合システムであって、
ドア開放／閉鎖検出装置；
ＧＰＳに基づくルート確認機能；
破損検出装置；
動き検出装置；
体積変化検出装置；
大量破壊兵器（ＷＭＤ）検出機能；
を有するコンテナ統合システムと；
電源と；
少なくとも１つの無線通信装置と；
を備えたスマート・コンテナ。
【請求項２５】
前記コンテナ統合システムからの情報を格納するための記録装置をさらに備える、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項２６】
前記記録装置が、
ＧＰＳ位置；
ドア開放／閉鎖の出来事；
コンテナの体積サイン；および
不正開封検出の出来事；
のうちの少なくとも１つを含む、重要な出来事の日時を格納する、請求項２６に記載のスマート・コンテナ。
【請求項２７】
ＧＰＳ位置の記録が、コンテナの封鎖／開封時と、輸送中に周期的にとに起こる、請求項２６に記載のスマート・コンテナ。
【請求項２８】
ドア開放／閉鎖の出来事を記録する出来事は、コンテナの各回の封鎖／開封のバイオメトリック認証を含む、請求項２６に記載のスマート・コンテナ。
【請求項２９】
コンテナの体積サインは、コンテナの封鎖／開封時と、輸送中に周期的にとに、いつでも起こる、請求項２６に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３０】
電子シール装置をさらに備える、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３１】
前記電子シール装置が、
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ；
不正開封防止機能；ならびに
積荷目録記録機能であって、
コンテナ内容の記述；
目的地；
コンテナの計画ルート；
を有する積荷目録記録機能；
を有する、請求項３０に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３２】
前記コンテナ内容の記述が、
コンテナに収容された物質の種類；
内容物の重量；および
内容物の体積；
を有する、請求項２５に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３３】
前記コンテナ・ハウジングが改良された従来のコンテナ・ハウジングである、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３４】
大量破壊兵器（ＷＭＤ）検出機能が、
核感知機能；
生物感知機能；および
化学感知機能；
を有する、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３５】
体積変化検出装置が、
コンテナ・ハウジング内に取り付けられ、荷物のプロファイルをマッピングすると共にマッピングされたプロファイルからの変化を検出するセンサ；および
コンテナ・ハウジング内の変化を検出する、コンテナ・ハウジング上にある複数の質量歪センサ；
のうちの少なくとも１つを含む荷物プロファイリング機能を有する、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３６】
体積変化検出装置が、体積と重量のうちの少なくとも１つの変化を検出するためにコンテナ・ハウジングの反響を特徴付ける建築音響学的測定を周期的に行う反響測定装置を有する、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３７】
破損検出機能が、
受動振動を介してコンテナ・ハウジングの切断および開封のうちの少なくとも１つを検出する、コンテナ・ハウジングに取り付けられた複数の加速度計；および
コンテナ・ハウジングの構造の変化を検出する、コンテナに取り付けられた複数の歪センサ；
のうちの少なくとも１つを含む、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３８】
ＧＰＳに基づくルート確認機能は、現在位置の情報と、計画ルート情報とを比較する、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項３９】
電源が、
コンテナ・バッテリ；および
充電可能な電源；
のうちの少なくとも１つを有する、請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項４０】
前記充電可能な電源が光起電力電池である、請求項３９に記載のスマート・コンテナ。
【請求項４１】
少なくとも１つの無線通信装置が、マルチホップＲＦネットワークとの通信用に適合さ
れたコンテナ内のコンテナ／質問機リンクを有する請求項２４に記載のスマート・コンテナ。
【請求項４２】
出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止する通信・データ情報ネットワークであって、
情報を送受信するための無線通信リンクを有する少なくとも１つのスマートなセキュア・コンテナ；
前記少なくとも１つのスマート・コンテナを輸送するための、無線通信リンクを有する少なくとも１つの輸送手段を有する、通信・データ情報ネットワーク・グリッド；ならびに
前記グリッドおよび前記少なくとも１つのスマート・コンテナと通信し、前記少なくとも１つのスマート・コンテナの内容を質問し、セキュリティ情報を確認するように構成された中央ステーション；
を備えた出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【請求項４３】
前記中央ステーションが、マスタ荷物リストと、少なくとも１つの輸送手段からの移動履歴へのアクセスを有する、請求項４２に記載の出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【請求項４４】
前記中央ステーションが、中央ステーションが法執行機関に提供され得るデータを密かに収集することを可能にするインテリジェンス／法執行データベースと通信するように適合されている、請求項４２に記載の出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの輸送手段が、グローバルＣ４通信リンクを有する、請求項４２に記載の出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【請求項４６】
前記通信・データ情報ネットワーク・グリッドが、グリッドと、インテリジェンス共同体データベース、カスタムデータベース、連邦／州／地方法執行データベース、輸送手段下の検査システム、ライセンスプレート読取装置、輸送手段ベースのセンサネットワーク、港ベースのセンサネットワーク、前記少なくとも１つのスマートコンテナ、輸送手段および港のスマートコンテナ質問機、携帯型質問機、バイオメトリック読取装置、およびスマートカードバイオメトリックデータストレージとの間の通信を確立するためのネットワーク・インフラストラクチャを提供する、請求項４２に記載の出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【請求項４７】
前記少なくとも１つのスマートコンテナを電子的に封鎖および開封し、コンテナの内容に関する荷積み記録を更新し、スマートカード読取装置の識別情報を取得し、オペレータのバイオメトリックサイン読取装置の物理的確認を提供するための、携帯型質問機をさらに備える、請求項４２に記載の出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【請求項４８】
ネットワークがアドホック・ネットワークプロトコルを使用するマルチホップＲＦネットワークである、請求項４２に記載の出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【請求項４９】
前記少なくとも１つのスマートコンテナは別のスマートコンテナと直接通信し、該別のスマートコンテナに情報を送るように適合されると共に、少なくとも１つの輸送手段上の中央記録位置に直接通信し、該中央記録位置に情報を送るように適合されている、請求項４２に記載の出荷中のコンテナ内の敵対的な脅威を阻止するネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にコンテナに関し、より詳細にはスマートなセキュア・コンテナに関する。
（関連出願の相互参照）
本願は、２００２年９月４日に出願した米国仮出願第６０／４０８，１０７号の利益を主張する。この出願の内容全体は本願に援用する。
（連歩政府支援の研究／開発に関する記述）
なし。
【背景技術】
【０００２】
国際的な荷物輸送（空輸、海輸または陸輸）における要素（例えばコンテナ、容器、人）は、すべて潜在的な脅威を有している。そのような脅威の例としては、コンテナが計画ルートから逸れて、多量破壊兵器（ＷＭＤ）を含む荷物が元の内容の一部と交換されること；ＷＭＤを含む荷物コンテナがコンテナ内に封鎖されること；およびコンテナの中で１または複数のテロリストが運搬されること；が含まれるが、これらに限定されるわけではない。脅威の危険を最小限にすることが非常に望ましい。また、脅威に曝される可能性の高い要素を意図した目標エリア／環境の外に維持することにより、潜在的な脅威を最小限にすることも望ましい。
【０００３】
２００２年２月に、関税局長官であるロバート  シー  ボナー（Ｒｏｂｅｒｔ  Ｃ．Ｂｏｎｎｅｒ）は以下のことを述べた。「コンテナ・セキュリティ・イニシアチブは４つのコア・エレメントから成る。それらは、（１）ハイリスクのコンテナを識別するためのセキュリティ基準を確立すること；（２）コンテナが米国の港に到着する前に予め遮ること；（３）ハイリスクのコンテナを予め遮断するための技術を使用すること；（４）スマートなセキュア・コンテナを開発し使用すること；である。」
スマートなセキュア・コンテナの開発および使用は、物理的セキュリティの阻止および確認が実際の脅威に対して起こるように、最も高い割合を占める脅威でない荷物輸送要素を除去する技術を使用するべきである。阻止は、意図した目標からできるだけ最も離れた場所で起こるべきである。上述の脅威に加えて、さらなる問題に、輸送手段（例えば船）の上に非スマート・コンテナの荷物を積むこと；ＷＭＤ荷物を備えた非スマート・アンテナが目的地に向かう途中の船に積まれること；ならびに１または複数のスマート・コンテナが途中で故障または損傷すること；がある。
【０００４】
現在のコンテナは電子シールおよび全地球測位システム（ＧＰＳ）位置記録を備えている。電子シールは、不正開封検出機能を提供するだけでなく、コンテナに関するデータ（例えば積荷目録）を担持するためにも使用することができる。ＧＰＳ記録機能は目的地点での、計画輸送ルートからの偏差を検出することを可能にする。スタンドアロンの電子シールとＧＰＳ記録だけを使用したそのようなシステムは、ハイリスク・コンテナ（例えば輸送中にシールが破られたコンテナや、疑わしいルート偏差が生じたコンテナ）に対しては充分なセキュリティを提供しない。そのようなシステムはまだ途中にある（例えば海洋上にあるか、または飛行中の）ハイリスク・コンテナを識別することができない。さらに、そのようなシステムは、電子シールを活用する個人を暗黙に信頼している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ハイリスク・コンテナの危険を検出し最小限にすることができるシステムが必要とされている。そのように危険を最小限にすることには、コンテナを意図した目標エリ
アから逸らすことができるように、ハイリスク・コンテナを十分に早く検出することが含まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
輸送手段で荷物を輸送するために構成されたスマート・コンテナと、輸送手段でスマート・コンテナを輸送する方法とが開示される。スマート・コンテナは、荷物を積み降ろしするための開口部を有するコンテナ・ハウジングを備えている。開口部は封鎖および開封することが可能である。コンテナ・ハウジング内には、想定される脅威（セキュリティ上の問題）を示すことが可能な偏差を検出する少なくとも１つの検出器が配置されている。コンテナ・ハウジング内には通信リンクも配置されている。通信リンクは想定される脅威情報を中央荷物データ収集位置へ送信することができる。例えば、輸送手段（例えば船）上のコンテナは、そのコンテナについての情報を、船に積まれた中央データ収集装置へ送る。その後、中央データ収集装置は、その情報を、船から離れて（例えばＣ４ＩＳＲグリッドに）送信し得る。
【０００７】
コンテナはさらに記録装置を備え得る。記録装置はコンテナに関する情報を格納する。
コンテナはさらに、全地球測位システム（ＧＰＳ）を備え、全地球測位システム（ＧＰＳ）と通信し得る。記録装置は全地球測位システムから位置情報を受け取り、それを格納し得る。そのような位置情報は周期的間隔で格納され得る。周期的間隔は、全地球測位システムによって決定される輸送手段の位置に基づいて変化し得る。例えば、そのような記録は、特定のハイリスクな地理的エリアでより頻繁に起こり得る。また、輸送手段が目的地に接近したときにも、そのような報告はより頻繁に起こり得る。報告頻度が増加する時の別の例は、潜在的な脅威が確認された時である。
【０００８】
通信リンクは少なくとも１つの他のスマート・コンテナを介して中央荷物データ収集位置へ情報を送信し得る。したがって、コンテナは、情報が様々なコンテナを通って送られ、連鎖内の最終コンテナが中央荷物データ収集位置へ情報を送信するように、連鎖式に構成される。
【０００９】
コンテナ・ハウジングは、少なくとも１つの荷物内容検出器を有すると共に、通信リンクが従来のハウジング内に配置されるように改良された、従来のコンテナ・ハウジングであってもよい。従来のコンテナ・ハウジングは、従来のコンテナ・ハウジング内に配置された全地球測位システム位置記録装置；およびコンテナの開口部を封鎖および開封するように構成された商用電子シール；を有し得る。
【００１０】
商用電子シールは無線周波数識別タグおよび／または不正開封防止部材を含み得る。
検出器は、荷物内容検出器、コンテナ・セキュリティ検出器、ルート偏差検出器、またはそれらの組み合わせであってよい。
【００１１】
荷物内容検出器は、コンテナ体積変化検出器、ＷＭＤ検出器、動き検出器、またはそれらの組み合わせであってよい。
体積変化検出器は、荷物の既知の体積からの偏差を検出するように構成される。これは、荷物のプロファイリングおよび／または反響測定値を使用して行われ得る。ＷＭＤ検出器は、コンテナに格納された放射性同位元素を含む物質を検出するように構成される。そのような放射性同位元素は、核／放射能兵器、生物兵器および／または化学／爆発兵器を示し得る。
【００１２】
動き検出器はスマート・コンテナ内の荷物の動きを検出するように構成される。
コンテナ・セキュリティ検出器は、破損検出器、ドア開放／閉鎖検出器、またはその組み合わせであり得る。
【００１３】
破損検出器は、コンテナおよび／またはコンテナシェル開口部の切断をはじめとする、無許可のコンテナ・エントリを検出するように構成される。
ドア開放／閉鎖検出器は、コンテナ開口部を介したコンテナ・エントリを検出するように構成される。
【００１４】
ルート偏差検出器は、計画ルートからの重要な偏差があったか否か判定するために、輸送手段の現在位置を計画ルートと比較する。現在位置の情報は、全地球測位システムから得られ得る。
【００１５】
輸送手段を介してコンテナ内の荷物（上述したような荷物）を目的地点へ輸送する方法は、（ａ）コンテナのセキュリティをモニタする少なくとも１つのコンテナ・セキュリティ検出器を備えたコンテナ内に、荷物を積み込むこと；（ｂ）コンテナを電子的に封鎖すること；（ｃ）輸送手段にコンテナを積み込むこと；（ｄ）輸送手段によって荷物を輸送すること；および（ｅ）少なくとも１つのコンテナ・セキュリティ検出器を使用して、輸送の間に連続的にコンテナ・セキュリティをモニタすること；を含む。
【００１６】
方法はさらに、（ｆ）コンテナ・セキュリティのモニタの間に収集されたデータに基づいて、コンテナ・セキュリティ・リスクを評価すること；（ｇ）コンテナ・セキュリティ・リスクが高い場合に、是正措置をとること；（ｈ）コンテナ・セキュリティ・リスクが高くない場合に、（ｉ）目的地点まで進み；および（ｉｉ）スマート・コンテナを電子的に開封すること；からなり得る。
コンテナ・セキュリティ・リスクが高い場合にとられる是正措置は、目的地点へ進まないことであり得る。
【００１７】
本発明の以上のおよび他の特徴は、図面を参照すれば、より明白になるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
ここで図面を参照する。図面は、発明の好ましい実施形態を例証することを目的とするにすぎず、発明を制限することを目的とするわけではない。
図１は、スマートなセキュア・コンテナ１２として一部が具現化された、無人／付き添いのない自律センサの階層ネットワーク１０の例である。集合的に、ネットワーク１０は、母国を保護する距離で脅威を阻止するのに適した時系列で、危険分析／応答サイクルを促進する。
【００１９】
システム１０は、輸送媒体の（例えば船の）内容を質問し、出荷情報を確認する。出荷情報を積荷目録に対して自動確認にすると、検査の必要性が減り、コストが削減される。システムは、マスタ荷物リスト、船の移動履歴およびインテリジェンス／法執行データベースへのリンクに対するアクセスを有する中央ステーションを備えている。これは、システム１０が法執行機関に提供され得るデータを密かに収集することを可能にする。
【００２０】
図１に示したように、コマンド（Command ）、コントロール（Control ）、通信（Communications）、コンピュータ（Computers ）、インテリジェンス（Intelligence）、監視（Surveillance）、および偵察（Reconnaissance）の（Ｃ４ＩＳＲ）グリッド１６は、１または複数の船１４を備えている。各船１４は１または複数のスマート・コンテナ１２を備えている。集合的に、センサ・ネットワーク１０は、母国を保護する距離で脅威を阻止するのに適した時系列で、危険分析／決定／応答サイクルを促進する。
【００２１】
例示の実施形態では、スマート・コンテナ１２は、図３に示したような既存のコンテナ５０を改良されることにより作成される。好ましくは、改良された既存のコンテナ５０は
、ＧＰＳ位置記録装置５２と商用電子シール５４を備えている。例示の実施形態では、商用電子シールは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、電子シールの不正開封検出、および積荷目録の記録を含む。積荷目録の記録は、コンテナ内容の記述（例えばコンテナに収容された物質の種類、内容物の重量、および／または内容物の体積）を含む。また、積荷目録の記録は、目的地およびコンテナの計画ルートも含み得る。
【００２２】
既製のコンテナ５０は、多量破壊兵器（ＷＭＤ）の脅威を検出するセンサ６０、破損を検出するセンサ６６、内容物の正味の変更を検出するセンサ６２、計画ルートからの偏差を検出するセンサ７０である１組のセンサと、ローカライズ通信手段７４とから成る内蔵式のパッケージにより改良される。スマート・コンテナ１２は、互いに情報を交換するだけでなく、輸送手段（例えば船）１４の上のセンサとも情報を交換し、また、（船１４を介して）グローバルＣ４ＩＳＲグリッド１６とも間接的に情報を交換する。スマート・コンテナ１２の各々は、核・生物・化学（Nuclear, Biological and chemical, ＮＢＣ）センサ６０を備えている。コンテナ１２はまた、体積変化を検出するセンサ６２、重量の変化、動きを検出するセンサ６４、破損を検出するセンサ６６、およびルート偏差を検出するセンサ７０を備えている。コンテナはまた、他のコンテナ１２や、コンテナ１２が配置された輸送手段（例えば船）１４と通信するためのコンテナ通信リンク７４も備えている。
【００２３】
現在のコンテナ５０は、ＧＰＳ位置記録装置５２と商用電子シール５４を備えている。現在の電子シールは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、不正開封検出、および積荷目録の記録という機能を提供する。現在の電子シールは南京錠と同様に機能する。既存のコンテナ５０は様々な検出器を備えるように改良することが可能である。動きおよび／または光検出器を、シールの回避によりコンテナを通過する任意の試みに警戒するために使用することができる。コンテナは、ドア開放／閉鎖検出器６８および破損検出器６６を備えるようにも改良することができる。さらに、体積変化検出器６２および／または重量変化検出器をコンテナに加えてもよい。核・生物・化学（ＮＢＣ）検出器６０をコンテナに加えてもよい。様々な検出器に加えて、コンテナはＧＰＳに基づくルート確認７０を含んでもよい。ルート確認は、現在位置の情報を計画ルート情報と比較する。計画ルート情報は、例えば積荷目録の記録に、格納され得る。
【００２４】
体積変化検出器６２は、荷物のプロファイリングおよび／または反響測定値を含み得る。荷物のプロファイリングは動きの検出と同様である。コンテナ１２の天井にセンサが取り付けられる。検出器は、荷物の上部にプロファイルをマッピングし、荷物の上部のマッピングされたプロファイルからの変化を検出できる。荷物のプロファイリングはまた、歪センサにより、コンテナのフレーム内の質量の変化を検出することもできる。水平面のプロファイルを測定するために多数のセンサを使用してもよい。反響測定は、コンテナ体積内の反響を特徴付けるために、建築音響学からの方法を適応させる。体積および／または重量の変化を検出するために、周期的測定がなされ、比較される。
【００２５】
破損検出６６は、コンテナ・シェルの切断および／または開口部の検出を含んでいる。切断の検出は、受動振動によって達成される。コンテナ・シェルには加速度計が取り付けられる。データが低出力の監視システムに送信される。振動の出来事はシステムを起こし、振動を評価させる。構造物の変化を検出するために、コンテナ・フレームには歪センサが取り付けられ得る。コンテナ・シェルの開口部は、例えば超音波を介して、能動振動により検出される。振動機／加速度計は、シェルを通るコンテナ・シェルの試験伝送パス（現在の非破壊試験手順と同様）または異なる共振パスに取り付けられる。コンテナ・シェルに新しい開口部があると、伝送パスは変化する。
【００２６】
ＷＭＤは、「汚い爆弾」を初めとする核・生物・化学兵器を含むが、これに限定される
わけではない。ＷＭＤ検出器６０は、核／放射線検出器、生物検出器、化学爆発検出器またはそれらの任意の組み合わせを含んでよい。核検出器は好ましくは最も一般的な核分裂性物質（プルトニウム２３９とウラン２３５）を検出する。核放射性物質の他の現在および将来の検出器が使用されてもよい。化学／爆発検出器は、イオン移動性および表面弾性波センサを含み得る。ガスクロマトグラフ／質量分析計も使用されてよい。
【００２７】
様々な出来事が記録され得る。そのような記録は日時スタンプを含むべきである。そのような記録可能な出来事の例としては、ＧＰＳ位置記録、封鎖／開封出来事、コンテナの体積サイン、および不正開封検出の出来事が含まれる。コンテナの封鎖または開封時と、輸送中に周期的にとの場合には常に、ＧＰＳ位置の記録が起こる。封鎖／開封の記録は、コンテナの各回の封鎖または開封のバイオメトリック認証を含む。コンテナの封鎖または開封時と、輸送中に周期的にとの場合には常に、コンテナの体積サインが記録される。
【００２８】
船（または他の輸送手段）１４は、船の構造物（例えば船楼、船体など）内に備えられたＷＭＤ脅威を検出することができる船レベルのセンサと、コンテナ通信リンクおよびグローバルＣ４通信リンクとにより改良される。船システムはコンテナからグローバルＣ４グリッドへの情報の運搬を容易にするだけでなく、コンテナ内に含まれていない脅威のリスクも管理する。船（または他の輸送手段）は、核・生物・化学兵器の検出のための船レベルのセンサを備えている。船はまた、Ｃ４ＩＳＲグリッドと通信するための通信リンクと、船上のスマート・コンテナと通信するための通信リンクとを備えている。
【００２９】
図２に示されるように、Ｃ４ＩＳＲグリッド１６は、船１４およびスマートなセキュア・コンテナ１２からの情報を、連邦／州／地方データベースと融合し、危険分析／決定／応答サイクルを実施する。Ｃ４ＩＳＲグリッドはグローバルＣ４通信リンクを含んでいる。Ｃ４ＩＳＲグリッドは連邦／州／地方データベースの融合を行うことができる。Ｃ４ＩＳＲグリッドは法執行、税関、およびインテリジェンス（Ｉｎｔｅｌ）機能を実行する。Ｃ４ＩＳＲグリッドはまた、分析／決定／応答サイクルも実行する。これらの機能を行なうために、Ｃ４ＩＳＲグリッドは通信とセキュア・データのインフラストラクチャ２０を実装している。インフラストラクチャ２０は法執行データベース２２、税関データベース２４、インテリジェンス共同体データベース２６およびスマートバイオメトリック認証データ記憶装置２８を備えている。通信とセキュア・データのインフラストラクチャ２０は、スマート・コンテナ１２だけでなく、船ベースのセンサ・ネットワーク（上述）４０および港ベースのセンサ・ネットワーク３８も含んでいる。通信とセキュア・データのインフラストラクチャ２０はまた、輸送手段下の検査システム４４、ライセンスプレート読取装置４２、船および港のスマートカード型質問機３４、携帯型の質問機３２およびバイオメトリック読取装置３０を含み得る。
【００３０】
図４は、船１４に積まれるスマート・コンテナ１２に対する操作の例証的なシステムを例示する。テロ対応税関貿易協力（Ｃ−ＴＰＡＴ）のメンバーの船積み人の位置で、荷物はスマートなセキュア・コンテナに積み込まれる。続いて、船積み人によって認可された個人は、コンテナを電子的に封鎖するために（８０）、携帯型の質問機を利用する。携帯型の質問機に不可欠なスマートカード記憶媒体を備えたバイオメトリックサイン読取装置３０が、許可された個人の身元を確認するために利用される。封鎖の行動の一部として、出来事は、認可用のバイオメトリックサインおよび積荷目録と共に、コンテナメモリに記録される。
【００３１】
その後、港湾クレーンが、コンテナ船の上にコンテナを載せる（８２）。スマートな／安全なコンテナ技術を利用しないコンテナは船に載せられないか、その存在が文書化されることを保証するために、港湾クレーンは質問機を利用する。港湾クレーンの質問機は、持ち上げプロセスの間にコンテナ（例えばＲＦＩＤタグ）に質問する。船積みは更新され
、ルート、重量および重心（ＣＧ）がロードされる。例示の実施形態では、スマートなセキュア・コンテナ１２を支持して非遵守の既存のコンテナ５０を外に撤去している移動期間中に、非遵守のコンテナ１２の存在が、港湾クレーン質問機と船質問機の間の通信を介して船のメモリに記録される。スマートなセキュア・コンテナ１２がいたるところに配置されている時に、非遵守または機能しないコンテナ５０は拒否され、船１４にその後載せられることはない。
【００３２】
大海での輸送（８４）中に、スマート・コンテナ１２は、互いに、および船質問機と通信し、総計のリスク評価を周期的に生成する。リスク評価は、コンテナおよび船センサからも、計画ルートからの潜在的な偏差からも、生成される。任意のコンテナが空およびＧＰＳ衛星資源への視線（line-of-sight ）を有しないとすれば、船の位置情報は、コンテナ間の通信リンクの蓄積転送のアドホック・ネットワークを介して、コンテナに関連付けられる。
【００３３】
船が２００マイル（約３２２ｋｍ）の母国境界を横断する際に、入港への電子阻止および潜在的な通関手続が起こる（８６）。リスク評価、積荷目録および船積記録は、衛星通信を介して母国ベースの融合センタか、コンテナ間の通信リンクを介して阻止輸送手段（空気または海）かのいずれかに伝達される。船／コンテナ・ネットワークによって提供される情報は、分析／決定／応答サイクルを提供するために利用される。低いリスク評価が生成された（例えば船がハイリスクの港に向かわなかった、コンテナが封鎖されたままだった、ＷＭＤセンサが脅威などを検出しなかった、など）と仮定すると、船１４は、入港するための通関手続を与えられる。代わりに、脅威が確認された場合、船１４は、母国から保護されるに十分な範囲にあり、物理的阻止を適用可能な時系列内にあることを確認される。
【００３４】
入港では、コンテナは荷物を降ろし（８８）、港湾クレーン質問機によって、積荷目録が更新され、積荷目録が読み取られ、リスク評価が再確認される。
コンテナの目的地で、携帯型の質問機はコンテナを電子的に開封し（９０）、船積の記録を更新するために利用される。端から端までの保護の連鎖の連続性により、セキュリティ保証が確立されると共に、保険事業補償が補強される。
【００３５】
本明細書で説明したスマート・コンテナ１２は、ＮＢＣの検出器を使用してＷＭＤを検出および確認するために使用することができる。そのような１つの検出器の例は、カドミウム・亜鉛・テルルガンマ線検出器である。しかしながら、ＮＢＣ検出器の代わりに、またはＮＢＣ検出器に加えて、他のＷＭＤ検出器が使用されてもよいことは認識されるだろう。そのような検出器は、既存の検出器であってもよいし、または今後作成される検出器であってもよい。
【００３６】
スマート・コンテナ１２は端から端までの保護の連鎖を確立し確認するために使用することができる。コンテナ１２は不可欠なドアセキュア・センサおよび不可欠な音響体積変化センサを備えている。ＧＰＳ装置は計画ルートからの偏差を決定するために使用することができる。コンテナ１２はスタンドアロンの質問をすることもできるし、積み重ねられている時に（すなわち他のコンテナとおよび船１４と通信している時）に質問をすることもできる。コンテナ間の通信およびコンテナ／船の通信は、無線無線周波数（ＲＦ）リンクによって達成される。好ましくは、格納データは暗号化される。
【００３７】
コンテナ１２は、世界に跨る環境に耐えるように構築されるべきである。コンテナは荷物へ／からの損傷を最小限にするべきである。さらに、外部装置は、例えばアンテナ、光起電力等の外部装置をコンテナのスチールひだの内側に配置することにより、コンテナおよび取扱設備へ／からの損傷を最小限にするべきである。
【００３８】
コンテナ１２はまた、経済上の取引に最小の影響を及ぼすべきである。これを達成する１つの方法は、既存のコンテナを改良することによるものである。経済上の影響を最小限にする他の要因には、コンテナ・システムに関する安全上の問題点を低減する設計および製法や、平均故障間隔（ＭＴＢＦ）が年の大きさで収まるような設計および構成が含まれる。
【００３９】
上述の性能は、スマート・コンテナ１２、固定質問機３４、携帯型の質問機３２およびマルチホップＲＦネットワークに実装される。コンテナの完全性を維持するために、スマート・コンテナ１２は以下に記述するような様々な特徴を含む。コンテナは、不正開封検出、ドア開放／封鎖検出、正味の内容の不正開封検出および動き検出（例えば超音波による動き検出器）のためのコンテナ・サブシステムを含む。コンテナはまた、コンテナの切断、溶接、または開口部を検出する加速度計も含む。コンテナはまた、体積変化検出に作用する音響学的反響サインおよび荷物高さプロファイリング超音波も含む。コンテナ１２はまた、ルート確認ならびに格納された計画ルートを有するＧＰＳも含む。
【００４０】
コンテナは、またコンテナ・バッテリ７２を初めとするコンテナ電源も備えている。リチウム電池のような様々な電池が使用され得る。コンテナはまた、光起電力電池を初めとする再充電可能な電源７２も有する。
【００４１】
スマート・コンテナ１２はまた、マルチホップＲＦネットワーク７４とのコンテナ間リンクおよびコンテナ／質問機リンクを含む。例示の実施形態では、マルチホップＲＦネットワーク７４は、アドホック・ネットワーク・プロトコールを使用する。マルチホップＲＦネットワーク７４はまた、対称なＲＦリンクを含む。コンテナ１２は船１４上の中央記録位置と直接通信してもよいし、コンテナ１２は別のコンテナ１２へ情報を送ってもよい。最終コンテナ１２が船１４上の中央記録位置へ情報を送るまで、コンテナ１２は情報を送り続ける。適切な範囲を有している現在利用可能または将来利用可能な任意のタイプの無線技術が、通信リンクを実装するために使用され得る。コンテナ１２は、コンテナとコンテナ内に格納された荷物の状態を示すメッセージを送る。例えば、周期的なステータス・メッセージが送信され得る。そのようなメッセージはコンテナの識別情報と時間を含む。メッセージは、以前のメッセージからの任意の変化のような、追加情報を含んでもよい。そのような変化は、体積変化、重量変化、新しい位置情報、破損情報、物質の変化など（例えばコンテナ内容の組成の変化）を含み得る。メッセージは、周期的間隔、例えば５秒ごとに送信され得る。時間間隔は、輸送手段の位置に基づいて変わり得る。例えば、メッセージは、特定地理的位置で、および／または輸送手段が目的地に近づいた時には、より頻繁に送られてもよい。
【００４２】
固定質問機３４は、固定のインフラストラクチャ・リンク・イーサネット（登録商標）接続性を含む。固定質問機３４は、任意選択の無線インフラストラクチャ（ＷＬＡＮ）を含み得る。固定質問機はまた、任意選択のグローバル・リンクＳＡＴＣＯＭを含み得る。任意選択のオーバーヘッド・リンク・レーダ応答タグも実装され得る。固定質問機は、マルチホップＲＦネットワークのコンテナ・ステータスを質問する。
【００４３】
携帯型質問機３２は、オペレータのスマートカード読取装置の識別を得るために使用される。携帯型質問機３２は、ローカル・インフラストラクチャ接続性（ＷＬＡＮ）を有している。携帯型質問機３２は、通信リンクのマルチホップＲＦネットワークを封鎖／開封するために使用される。携帯型質問機３２はまた、オペレータのバイオメトリックサイン読取り装置３０の物理的確認も提供する。
【００４４】
本発明のさらなる改変および改良も、当業者には明らかであろう。したがって、ここで
説明し例示した部分の特定の組み合わせは、本発明の特定の実施形態を表わすことを意図するにすぎず、発明の精神および範囲内にある代替デバイスの限定としての役割を果たすことは意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】スマートなセキュア・コンテナとして一部が具現化された、無人の／付き添いのない自律センサの階層ネットワークの例。
【図２】通信とセキュア・データのインフラストラクチャの典型的なサブシステムの例。
【図３】既存のコンテナを改良することにより作成されたスマートなセキュア・コンテナの例。
【図４】船に積まれるスマート・コンテナに対する操作の典型的なシステムの例。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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