(57)【要約】【課題】  コンテナおよびその内容物を監視するシステムは、装置、リーダ、サーバ、およびソフトウェアバックボーンを備える。その装置は、該装置が取り付けられたコンテナのセキュリティを判定するためにリーダと通信する。リーダは、装置からの情報をサーバに送信する。センサはコンテナのドアとコンテナ枠との間の距離または角度を感知し、感知した値を装置に送信する。装置は、計算された平均値に関連する基準値を取得する。また、装置は検出閾値も取得する。装置は、感知した値および検出閾値に基づいて、セキュリティ状態が発生したかどうか判定する。
2007531107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテナのセキュリティ侵害が発生したかどうかを判定するための装置であって、
コンテナのドアとコンテナ枠との間の距離または角度の値を検出するセンサと、
少なくとも２つの検出から計算される１つの平均値に関連する基準値を設定するマイクロプロセッサを備え、
前記マイクロプロセッサは、検出閾値を規定し、該検出閾値と前記距離または角度の値から、セキュリティ侵害が発生したかどうかを判定することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサは、コンテナの輸送中に発生した、セキュリティ侵害を示さない距離または角度値の範囲を規定する許容値のウインドウを計算することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記マイクロプロセッサは、前記計算された値を所定の限界値と比較することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記マイクロプロセッサは、少なくとも１つのカウンタを備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのカウンタは、第１カウンタおよび第２カウンタを含み、前記第１カウンタは、第１時間値と比較され、前記第２カウンタは、第２時間値と比較されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記第１カウンタは、前記距離または角度の値が下限を下回る場合にインクリメントされ、前記第２カウンタは、前記距離または角度の値が上限を上回る場合にインクリメントされることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記センサは、前記コンテナドアと前記コンテナ枠との間の前記距離及び前記角度の両方を検出することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記センサは、圧力センサ、光センサ、放射能センサ、温度センサ、運動センサ、可燃性ガスセンサ、アンモニアセンサ、二酸化炭素センサ、火災センサ、煙センサ、ノイズセンサ、湿度センサ、およびデジタルカメラから選択した群のうち１つ以上をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
コンテナのセキュリティ侵害を検出する方法であって、
コンテナドアとコンテナ枠との間の距離または角度を感知し、
距離または角度のいずれかの検出である少なくとも２つの検出から計算される平均値に関連する基準値を求め、
閾値を規定し、
前記閾値及び前記検出された値から、セキュリティ侵害が発生したかどうかを判定することを特徴とする方法。
【請求項１０】
コンテナの輸送中に発生したセキュリティ侵害を示さない許容検出値を規定する許容検出値のウインドウを計算することをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
許容検出値の範囲は、上限および下限を含み、該方法は、前記計算された値を前記上限及び前記下限と比較することを備えることをを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記計算された値が前記下限を下回る場合に第１カウンタを増加し、前記計算された値が前記上限を上回る場合に第２カウンタを増加することをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１カウンタと第１時間値との比較は、前記第２カウンタを第２時間値と比較することをさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
許容値のウインドウの計算は、前記検出された値と参照値との差を計算し、前記差を所定の値に規準化することを備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記差の平均値を計算することをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記差の絶対値の平均値を計算することをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記差の平均及び前記差の絶対値の平均に基づいて増加率を計算することをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記増加率に基づいて限界増加値を計算することをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記感知は、前記コンテナドアと前記コンテナ枠との間の距離および角度を感知することを備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項２０】
前記感知は、圧力感知、光感知、放射能感知、温度感知、運動感知、可燃性ガス感知、アンモニア感知、二酸化炭素感知、火災感知、煙感知、ノイズ感知、湿度感知、およびデジタルカメラを用いたデジタル画像の取得から選択される群のうち１つ以上をさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項２１】
コンテナのセキュリティ侵害を検出する方法であって、
感知された値を取得する近接センサを前記コンテナの構造部材およびドアに隣接して配置し、
前記コンテナ内に配置されたデータユニットによって前記感知された値を距離値に変換し、
前記距離値に基づいて前記ドアのセキュリティ侵害が発生したかどうかを前記データユニットによって判定し、
前記データユニットによって、前記判定する手順の結果を、前記データユニットに相互運用可能に連結され、前記コンテナの外部に隣接して配置されたアンテナと通信し、
前記アンテナによって、前記通信する手順に関する情報を送信することを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記アンテナからの情報をリーダによって受信し、前記情報をリーダによってサーバに転送することをさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記近接センサは、前記コンテナのドアと前記コンテナ枠との間の距離および角度を少なくとも１つ感知することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
コンテナおよびその内容物のセキュリティ状態を判定するための装置であって、
前記コンテナおよびその内容物の距離状態および角度状態のうち少なくとも１つを検出するセンサと、
前記センサから前記少なくとも１つの距離状態および角度状態を受信し、許容状態値の範囲を設定するマイクロプロセッサを備え、
前記許容状態値の範囲は、前記コンテナおよびその内容物の、輸送中に発生し感知された状態の通常の変動に関連し、前記マイクロプロセッサは、また規定された状態閾値及び前記感知された状態から前記コンテナの前記セキュリティ状態を判定することを特徴とする装置。
【請求項２５】
カウンタをさらに備え、前記感知された状態が許容状態値の範囲外に逸脱すると、それに応答してインクリメントされることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記カウンタは、第１カウンタおよび第２カウンタを含み、前記第１カウンタは、第１時間値と比較され、前記第２カウンタは、第２時間値と比較されることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１カウンタは、前記感知された状態が下限を下回る場合に応答してインクリメントされ、前記第２カウンタは、前記感知された状態が上限を上回る場合に応答してインクリメントされることを特徴とする請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記マイクロプロセッサは、前記感知された値を所定の限界値と比較することを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナの安全性を監視して、その位置を追跡する方法およびシステムに関する。また特に、しかし限定するものではないが、供給網の初めから終わりまで一貫輸送貨物用コンテナの完全性を監視する方法およびシステムに関し、テロ、不法な出入国、貨物の盗難または粗悪化、および他の不正行為のような緊急の問題を阻止し、または予防するものである。
【背景技術】
【０００２】
世界中で輸送される物品の大部分は、一貫輸送貨物コンテナと呼ばれるものによって輸送される。本明細書で用いる「コンテナ」という用語には、一貫輸送貨物コンテナを含むがこれに限定されない、高周波信号を透過させないあらゆるコンテナ（車輪の有無は問わない）が含まれる。最も一般的な一貫輸送貨物コンテナは、国際標準化機構（ＩＳＯ）一貫輸送ドライコンテナとして知られている。これは、あらゆる形態の物品陸上輸送について、世界中でコンパチブルな標準化されたコンテナ、荷役設備、遠洋航行船、鉄道設備、及び道路関係設備の開発および使用を奨励することによって世界貿易を容易化するために、このドライコンテナが、ＩＳＯが発行した特定の寸法規格、機械規格、及びその他の規格を満たすことを意味している。このようなコンテナと、腐敗性の品物を運搬する冷蔵コンテナなど、より特殊なコンテナを合わせて１，２００万を超えるコンテナが、現在世界中で使用されている。米国が受けいれる、荷物を積んだコンテナだけでも、年間約６００万（１日約１７，０００）に上っている。これは、毎年受けいれる全物品のほぼ半数に相当する。
【０００３】
国際的に輸送される全物品の約９０％がコンテナで運搬されるという事実は、コンテナ輸送が世界経済の基盤になっていることを示している。
世界中で輸送されているコンテナの量は膨大であるため、個別にコンテナの物理的検査を実施するのは不可能である。米国に入ってくるコンテナのうちで、実際に物理的検査を受けているのは約２〜３％にすぎない。貨物コンテナを利用してテロリストが生物学装置、放射能装置、または爆発装置を持ち込む危険性は高く、世界経済におけるコンテナの重要性を鑑みれば、このような事態が発生した場合、国際経済は壊滅的な影響を受ける可能性がある。
【０００４】
すべてのコンテナの物理的検査を実施できる十分な資源が投入されたとしても、このような検査を実施すると、経済が深刻な影響を受ける可能性がある。例えば時間的遅延だけを考えても、工場の閉鎖や、顧客への商品の出荷に、好ましくない高い費用を要する遅延を引き起こすこともあり得る。
現在のコンテナ設計では、コンテナまたはその内容物のセキュリティを確保し監視するのに適した機構を備えることができない。通常のコンテナには、プラスチックまたは金属製の指示「シール」または従来型のボルトバリア「シール」の挿入によりコンテナドアのセキュリティを確保することを可能にする１つ以上のドア掛け金機構が含まれている。従来から使用されているドア掛け金機構は、掛け金が取り付けられているドアから掛け金の取り付けボルトにドリルで穴を開けることによって容易に破壊することができる。現在使用されている従来型のシール自体も、一般的な刃具の使用とか、複製がさらに容易なシールに置き換えることによって、ごく簡単に破ることができる。
【０００５】
最近提案されている先進的な解決策は、電子シール（「Ｅシール」）である。
これらのＥシールは従来型のドアシールに等価的なものであり、弱いとはいえ、コンテナの付属品と同じドア掛け金機構を用いてコンテナに施される。但し、これらのＥシールは、設置後にＥシールが切断または破られた場合にＥシールのシリアル番号および信号を送信できる無線装置や無線反射装置などの電子装置を含んでいる。しかし、Ｅシールはコンテナの内部または内容物と通信することができず、コンテナの内部または内容物に関する情報を別の装置に送信しない。
【０００６】
Ｅシールでは通常、Ｅシールタグからの情報を例えばターミナルゲートに設置されているリーダに伝えるために、低出力無線トランシーバ技術または高周波後方散乱技術のいずれかが採用されている。高周波後方散乱では、レーダーと無線放送を組み合わせた技術に基づく、比較的高価な狭帯域・高出力無線技術が利用されている。高周波後方散乱技術では、リーダが比較的高い送信機電力（０．５〜３Ｗ）で、Ｅシールからの変調されたまたは符号化されたデータで、リーダに後方反射または後方散乱される無線信号を送信する必要がある。
【０００７】
また、Ｅシールの応用では現在、完全に公開され非暗号化されており、セキュリティが確保されていないエアインターフェイス（air interface）およびプロトコルが使用されているため、Ｅシールのハッキングと偽造が比較的容易になっている。さらに、現在のＥシールは、１ＧＨｚ未満の局所的に認められた周波数帯域でのみ運用されるものであり、世界各国の無線通信規制が原因で多数の国でＥシールを使用できないため、一貫輸送コンテナを伴う世界貿易においてＥシールを実装するのは不可能である。
【０００８】
さらに、Ｅシールは、代替選択的に変化する侵入の形態やコンテナの内容物に関する懸念という観点からすれば、コンテナのセキュリティの監視に効果を有していない。なぜならば、従来はコンテナドアを通じてしかコンテナの内部にアクセスすることはできなかったが、現在はコンテナが様々な方法で侵害され危険にさらされることがあるからである。例えば、生物剤をコンテナの標準換気口を通じてコンテナに注入し、コンテナの側壁を切り裂いてアクセスできるようにすることができる。従来型のシールとＥシールはコンテナドアのセキュリティを監視する１つの方法ではあるが、両方とも損傷を受けやすい。従来型のシールとＥシールは通常、コンテナのドア掛け金に掛けられるだけであり、船荷役などコンテナの取り扱い中に物理的損傷にさらされる。さらに、従来型のシールとＥシールでは、コンテナの内容物を監視できない。
【０００９】
無数の起こり得る問題および／または差し迫った状況に対処するには、複数のセンサを利用してコンテナの内部を監視しなければならない場合がある。例えば、爆弾などの危険な放射性物質を輸送するためにコンテナが使用されることがある。そのシナリオでは、そのような脅威の有無を検出するには、放射能センサが必要になるであろう。しかし残念ながら、テロリストの脅威は一種類に限られるわけではない。化学兵器と生物兵器の両方が使用され、一般市民に深刻な脅威をもたらしてきた。このような理由から、両方の種類の検出装置が必要になることがあり、状況によっては、放射線センサ、ガスセンサ、および生物センサを使用することが適切であるとみなされることもある。但し、このようなセンサを利用する際の問題は、センサがコンテナの内部に配置されている場合に、このように検出されたデータをコンテナの外部にどのようにして送信するかである。標準的な一貫輸送コンテナは無線信号に対して非透過性の鋼から製造されているため、データ送信の問題を解決できない限り、このようなコンテナ内に完全に配置されたセンサからデータを送信するための信頼性の高いシステムを実現することは事実上不可能である。一貫輸送コンテナ内に完全に配置されたセンサからデータを効果的に送信できる場合、温度、光、可燃性ガス、運動、放射能、生物学的その他の状況、および／または安全性評価基準を監視することができる。さらに、このようなセンサの取り付けの保全性が重要であり、そのためには、プラスチックまたは金属製の指示「シール」または従来型のボルトバリア「シール」の挿入によりコンテナドアのセキュリティを確保することを可能にする、前述のドア掛け金機構よりも精巧な監視システムが必要とされる。
【００１０】
上記のことに加え、ドアの動きを介したコンテナの保全性の監視は、比較的複雑な場合がある。コンテナは、個別のコンテナ内においても、互いに積み重ねられる場合でも、構造的に安定し重い負荷を搬送するように構成されているが、各コンテナは、（特に）海上輸送に固有であり通常はコンテナの輸送中に生じる、動きおよび動的応力に対応するために横荷重に対応するようにも設計されている。通常のコンテナに関する現在のＩＳＯ規格では、横負荷が原因で生じる垂直軸上の動きとして、相対的にコンテナ相互間で４０ミリメートルまで許容されている。このため、２つのコンテナドア間の物理的インターフェイス間の密接な相互関係を維持することによるセキュリティ対策は、一般に実行不可能である。
【特許文献１】米国特許出願第10/667,282号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、（ｉ）費用効果が高く常時使用可能でありしかも信頼できる方法で、コンテナ構造物に対するコンテナドアの動きを監視し、（ｉｉ）の侵入または存在する危険または不法な貨物の代替手段を検出するために、コンテナ内に配置した他のセキュリティセンサのデータ経路を、外部にある受信機に提供する方法およびシステムを提供ことは有利である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの及びその他の欠点は、コンテナを効率的且つ信頼高く監視して、コンテナのセキュリティを維持する方法およびシステムを提供する、本発明の実施形態によって克服される。より詳細には、本発明の一形態は、コンテナの状態を監視する装置を含む。この装置は、コンテナドアとコンテナ枠との間の距離または角度の値を検出するセンサを含む。この装置はまた、少なくとも２つの検出から計算される平均値に関連する１つの基準値を求めるマイクロプロセッサも含んでいる。また、このマイクロプロセッサは、検出閾値を規定し、検出閾値および距離または角度の値から、セキュリティ侵害が発生したかどうかを判定するものである。
【００１３】
別の形態において、本発明はコンテナのセキュリティ侵害が発生したかどうかを判定する装置に関連する。この装置は、コンテナおよびその内容物の少なくとも１つの距離状態および角度状態を検出するセンサを含む。また、少なくとも１つの距離状態および角度状態をセンサから受信するマイクロプロセッサも含まれている。また、このマイクロプロセッサは、輸送中に生じるコンテナおよびその内容物の検出された状態の通常の変動に関連するような、許容状態値の範囲を求める。さらには、マイクロプロセッサも規定された状態閾値および検出された状態を使用し、コンテナのセキュリティ状態を判定する。
【００１４】
別の形態において、本発明はコンテナのセキュリティ侵害を検出する方法に関する。この方法は、検出された値を取得する近接センサをコンテナの構造部材およびドアに隣接して配置する手順と、コンテナ内に配置されたデータユニットを介して、感知された値を距離値に変換する手順と、距離値に基づいてドアのセキュリティ侵害が発生したかどうかをデータユニットによって判定する手順と、データユニットによって、前記判定する手順の結果を、データユニットに相互運用可能に連結されると共にコンテナ外部に隣接して配置されたアンテナに通信する手順と、アンテナによって、前記通信する手順に関する情報を送信する手順を含んでいる。
【００１５】
別の形態において、本発明はコンテナのセキュリティ侵害を検出する方法に関する。この方法は、コンテナドアとコンテナ枠との間の距離または角度を感知する手順と、少なくとも２つの検出から計算される平均値に関連する基準値を求める手順を含んでいる。また、この方法は、閾値を規定し、その閾値および感知された値から、セキュリティ侵害が発生したかどうかを判定することも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に規定、図示、説明する種類の、コンテナ用セキュリティ装置はコンテナに配置、固定され、コンテナの完全性および状態およびその内容物を効果的に監視する。以下にさらに詳しく規定するように、本発明の原理に基づく装置は、コンテナの所定の構造部分内に配置されるように構成される。コンテナは通常、従来のインターフェイスを介して、コンテナ枠とそれに沿ったドア領域との間で、荷積み、荷役、および拡張の決まった作業によって最低限の構造的な動きをする。コンテナが水を通さず、物品が風雨から保護されることを保証するために、従来の方法では、エラストマーガスケットがドアの周りに配置され、インターフェイス領域を通って延びている。この装置は、（ａ）工具のいらない容易な設置、（ｂ）自己発電式の断続的信号送信、および（ｃ）装置に対するエラストマードアシールの圧力の検出し、コンテナへの侵入を含む、コンテナドアの動きを示すエラストマードアシールのずれを送信するのに適している。
【００１７】
図１Ａは、本発明の原理に従うシステムの構成要素間の通信を示す図である。このシステムは、装置１２、少なくとも１種類のリーダ１６、サーバ１５、およびソフトウェアバックボーン１７を含んでいる。装置１２は、コンテナ１０のセキュリティが確保された後、コンテナが侵害されていないことを保証する。
コンテナ１０は、リーダ１６によってセキュリティが確保され追跡される。各リーダ１６は、ＧＳＭやＣＤＭＡなどを介してデータを送信するために、モデムなど、サーバ１５と通信するためのハードウェアまたはソフトウェアを含むことができる。あるいは、インターネットを介してデータをサーバ１５に送信するＰＣにデータをダウンロードするためのケーブルを含むことができる。リーダ１６からのデータをサーバ１５に送信するための様々な従来型手段を、リーダ１６内に実装してもよいし個別装置として実装してもよい。リーダ１６は、手持ち式リーダ１６（Ａ）、移動式リーダ１６（Ｂ）、または固定リーダ１６（Ｃ）として構成してもよい。手持ち式リーダ１６（Ａ）は例えば、携帯電話、携帯情報端末、ラップトップ・コンピュータなどと連結して動作してもよい。移動式リーダ１６（Ｂ）は基本的に、ＧＰＳインターフェイスを備える固定リーダであり、手持ち式リーダ（Ａ）と同様の方法でコンテナの保全性の確保、追跡、および判定を行うために、通常は可動設備（例えば、ＧＰＳやＡＩＳなどの測位システムを用いた、トラック、列車、または船における）で利用される。港や船積み場など固定設備では一般に、固定リーダ１６（Ｂ）がクレーンまたはゲートに設置される。リーダ１６は主に、装置１２とサーバ１５との間の中継局の役割を果たす。
【００１８】
サーバ１５は、ドアイベント（例えば、セキュリティ侵害、コンテナのセキュリティチェック、コンテナのセキュリティ確保、およびコンテナのセキュリティ解除）、位置、および任意の望ましい付加的な周辺センサ情報（例えば、温度、動き、放射能）など、セキュリティにかかわる処理の詳細な記録を保存する。サーバ１５はソフトウェアバックボーン１７と連携して、コンテナ１０の最新の既知の位置を求めたり、任意の数のコンテナの保全性を問い合わせたり、あるいはその他の管理活動を実施するために、認可された当事者がアクセスすることができる。
【００１９】
装置１２は、直接シーケンス・スペクトラム拡散方式を利用した無線インターフェイスなど、短距離無線インターフェイスを介してリーダ１６と通信する。この無線インターフェイスは、例えば２．４ＧＨｚ近辺の、ライセンス無料の産業科学医療用（ＩＳＭ）バンドで動作する、例えばブルートゥースその他の任意の短距離低出力無線システムを使用してもよい。特定の解決策の必要性に応じて、例えば最大１００ｍの関連無線距離が提供される。
【００２０】
リーダ１６は、例えばＴＣＰ／ＩＰを用いたネットワーク１３を経由して、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、パシフィック・デジタル・セルラー・システム（ＰＤＣ）、広帯域ローカルエリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、ローカルエリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、衛星通信システム、船舶自動識別システム（ＡＩＳ）、またはＭｏｂｉｔｅｘなど任意の適切な技術を利用してサーバ１５と通信してもよい。サーバ１５は、任意の適切な有線技術または無線技術を介してソフトウェアバックボーン１７と通信してもよい。ソフトウェアバックボーン１７は、サーバ１５、リーダ１６、および装置１２を介したコンテナ１０の追跡およびセキュリティ確保などのリアルタイム監視サービスをサポートするものである。サーバ１５および／またはソフトウェアバックボーン１７は、装置１２によって、および装置１２に相互運用可能に連結されている任意の追加周辺センサによって送信される、識別情報、追跡情報、ドアイベント、及びその他のデータなどの情報を保存する。またソフトウェアバックボーン１７によって、認可された当事者が、例えばインターネットを経由してアクセスできるユーザーインターフェイスを介して、保存された情報にアクセスできるようになる。
【００２１】
当業者にとって明白であるように、流れ２の各ポイントでは、視覚的検出またはその他の従来型検出が行われることなくコンテナのセキュリティが損なわれる可能性があるタイミングが多く存在する。また、コンテナの内容物が降ろされるポイント（Ｈ）まで、コンテナの内容物の状態が、流れ２にかかわる当事者のいずれにとっても完全に未知である可能性がある。
【００２２】
ここで、ポイント（Ａ）から（Ｉ）までの例示的なサプライチェーンの流れ２を示す図１Ｂを参照する。最初にポイント（Ａ）を参照すると、荷送人などによってコンテナ１０に貨物が積み込まれる。ポイント（Ｂ）において、貨物が積み込まれたコンテナが、道路輸送または鉄道輸送を介して船積みのために港に輸送される。ポイント（Ｃ）において、船積み場など積荷港でコンテナのゲートインが行われる。
【００２３】
ポイント（Ｄ）において、コンテナが、輸送業者が操業する船に積み込まれる。ポイント（Ｅ）において、コンテナが輸送業者によって陸揚げ港まで輸送される。ポイント（Ｆ）において、コンテナが船から陸揚げされる。ポイント（Ｆ）における陸揚げに続いて、ポイント（Ｇ）において、コンテナがトラックに積まれ、陸揚げ港からゲートアウトされる。ポイント（Ｈ）において、ポイント（Ｂ）までと同様の方法で、コンテナが所望の場所に陸路で輸送される。ポイント（Ｉ）において、所望の場所に到着したコンテナが荷受人によって荷降ろしされる。
【００２４】
図２Ａは、装置１２のブロック図である。装置１２は、アンテナ２０、ＲＦ／ベースバンドユニット２１、マイクロプロセッサ（ＭＣＵ）２２、メモリ２２、およびドアセンサ２９を含んでいる。また、装置１２は、温度、振動、放射能、ガス検出、および動きなど、コンテナの様々な内部状態を監視する追加のセンサを取り付けるためのインターフェイス２８を含んでもよい。また、装置１２は任意選択の電源２６（例えばバッテリー）を含むこともできるが、装置１２は、取り外し可能であるか、あるいは遠隔に配置される他の電源装置を利用することもできる。図示したように電源２６がバッテリーを含む場合、装置１２に電源２６を含むことによって、バッテリー寿命を延ばすことができる。なぜならば、電源２６がコンテナ１０内部にあるため、電源２６がさらされる温度変動が小さくなるからである。電源２６がコンテナ１０内部にあるため、電源２６が不正行為または損傷を受ける可能性が低くなるという利点がもたらされる。また、場合によって装置１２は、リーダ１６と直接接続するためのコネクタを含んでもよい。例えば、リーダ１６がアクセスできるように、コネクタをコンテナ１０の外壁に配置してもよい。この場合、装置１２からの情報をダウンロードするために、ケーブルまたはその他の直接インターフェイスを介してリーダ１６を接続してもよい。
【００２５】
マイクロプロセッサ２２（内部メモリを備える）は、コンテナのセキュリティ要求、コンテナのセキュリティ解除要求、コンテナのセキュリティチェックなど、ドアセンサ２９からのドアイベントを認識する。また、認識されるドアイベントには、コンテナ１０のセキュリティが確保された後にドアを開くことなど、コンテナ１０の内容物を損なうことがあるセキュリティ侵害が含まれることもある。ドアイベントは、リーダ１６に送信するために、タイムスタンプを付けてメモリ２４に保存してもよい。ドアイベントの送信は、直ちに行ってもよいし、定期的に行ってもよいし、リーダ１６からの問い合わせに応答する形で行ってもよい。図示したドアセンサ２９は、圧力に感応する種類のセンサであるが、例えば、代替の接触センサ、近接センサ、または２つの面間の相対運動を検出するその他の任意の適切な種類のセンサであってもよい。したがって、本明細書で用いる「圧力センサ」という用語は、これらの他の種類のセンサを含むが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
アンテナ２０は、リーダ１６とのデータ交換のために設けられている。特に、状態データや制御データなど様々な情報を交換することができる。マイクロプロセッサ２２は、コンテナ１０を一意に識別するコードでプログラムしてもよい。このコードは、例えば、国際標準化機構（ＩＳＯ）のコンテナ識別コードであってもよい。また、マイクロプロセッサ２２は、船荷証券（Ｂ／Ｌ）、メカニカルシール番号、タイムスタンプ付きリーダＩＤなど他の物流データを保存することもできる。追跡履歴をドアイベントとともに回収できるように、特別なログファイルを生成してもよい。また、識別目的でこのコードを装置１２からリーダ１６に送信してもよい。ＲＦ／ベースバンドユニット２１は、リーダ１６に送信するために、マイクロプロセッサ信号をベースバンドからＲＦにアップコンバートする。
【００２７】
装置１２は、アンテナ２０を介してリーダ１６から保全性に関する問い合わせを受信する。次に、保全性に関する問い合わせに応答してマイクロプロセッサ２２は、メモリにアクセスし、例えばドアイベント、温度測定値、セキュリティ侵害、またはその他の保存された情報を抽出して、リーダ１６にその情報を転送することができる。また、リーダ１６は、セキュリティ要求またはセキュリティ解除要求を装置１２に送信してもよい。コンテナ１０のセキュリティがリーダ１６によって確保されている場合、ドアセンサ２９がコンテナのセキュリティが確保された後に圧力の重大な変化を検出したときに警報音または視覚警報を発するように、装置１２のＭＣＵ２２をプログラムしてもよい。また、装置１２は、リーダ１６に送信するために、セキュリティ侵害をメモリ２４に記録してもよい。リーダ１６がセキュリティ解除要求を装置１２に送信した場合、ドアイベントの記録を止めるように、あるいはドアセンサ２９または装置１２に相互運用可能に連結されたその他のセンサからの信号受信を止めるように、マイクロプロセッサ２２をプログラムしてもよい。
【００２８】
また、電源２６が不要な電力消費を避けるような電力管理技術を実行するプログラムをマイクロプロセッサ２２に設定してもよい。特に、一つの選択肢としては、１つ以上の時間ウインドウをアンテナ２０を介して指定し、装置１２内の構成要素を起動してデータ交換する。指定された時間ウインドウ以外では、装置を、不要な電力損失を避ける待機モードに設定してもよい。このような待機モードは装置の動作時間のかなりの部分を占める場合には、結果としてバッテリーを交換することなく装置１２を数年間にわたって稼動できる。
【００２９】
特に本発明によれば、装置１２は「待機（sleep）」モードを活用して電源２６の経済的に使用できる。待機モードにおいては、装置１２の回路の一部分の電源がオフにされる。例えば、ドアセンサ２９と、待機期間ｔｓｌｅｅｐを測定する時間測定ユニット（例えば、マイクロプロセッサ２２内のカウンタ）を除くすべての回路の電源をオフにしてもよい。一般的な実施形態においては、待機期間が経過するか、あるいはドアセンサ２９がドアイベントを検出すると、装置１２の残りの回路に電源を入れる。
【００３０】
装置１２がリーダ１６からの信号を受信した場合、装置１２は必要とされる限り、リーダ１６との通信を継続する。装置１２がリーダ１６からの信号を受信しない場合、装置１２は、無線信号期間またはスニフ「期間」（「ｔsniff」）と呼ばれる期間、信号が存在しないことを保証する必要がある場合に限って、動作状態にとどまる。
ｔsniffに達すると、装置１２の電源を再び落とす。ただし、ドアイベントが発生した後か、または、次の待機期間が満了した後に装置１２を再び起動させるように動作する時間測定部およびドアセンサ２９は除く。
【００３１】
通常の実施形態においては、リーダの信号期間は待機期間よりもはるかに（例えば、数桁）短かいものであって、その結果、装置の寿命は、「常にオン」方式に対して相対的に、それに応じて（例えば数桁）長くなる。
待機期間とリーダ信号期間（「サイクルタイム」）の合計により、リーダ１６が装置１２
の存在について認知することを保証するために装置１２およびリーダ１６が到達しなければならない時間に下限がつけられる。その関連する期間を、通過時間（ｔpass）と呼ぶ。
【００３２】
但し、通過時間（「ｔpass」）は通常、特定の状況によって左右される。通過時間は、状況によって、非常に長い（例えば、貨物コンテナが、コンテナ１０を運搬するトラックの前部またはシャーシに取り付けられたリーダ１６と通信する場合は数時間）こともあれば、非常に短い（例えば、コンテナ１０に取り付けられた装置１２が固定リーダ１６（Ｃ）のそばを高速で通過する場合は１秒未満のほんの一瞬）こともある。すべての応用において、各装置１２が、その寿命の間に、通過時間が長い状況で使用されることもあれば、通過時間が短い状況で使用されることもある、というのが一般的である。
【００３３】
したがって、待機期間は通常、考えられる最短の通過時間（「ｔpass,min」）と適合するように選択される。言い換えれば、
【数１】
2007531107.tif 000003
という関係が、装置の各動作状況に応じて満たされるとよい。待機期間は、装置の特定の状況（例えば、装置のライフサイクル内）に応じて動的に装置に割り当てられる。
【００３４】
リーダ１６が装置１２と通信する時はいつも、リーダ１６は、リーダ１６の位置および機能、装置１２から読み取られるデータ、またはリーダ１６において入手できるその他の情報を考慮して、装置１２の待機期間をプログラムし直す。
例えば、装置１２を備えるコンテナ１０がトップリフター、ストラドル・キャリア、またはその他の適切な車両によってトラックに配置される場合、適切な車両にはリーダ１６が装備されるが、トラックおよびトレーラーにはリーダ１６は装備されない。港またはコンテナ置き場の出口において、トラックが比較的高速で固定リーダ１６（Ｃ）のそばを通過することが予測される。このため、車両上のリーダ１６（Ｃ）は、短い待機期間（例えば、０．５秒まで）で装置１２をプログラムする必要がある。
【００３５】
上記の着想のさらなる派生的効果として、状況に応じて、リーダ１６が待機期間のシーケンスを装置１２にプログラムできるのである。例えば、コンテナ１０が船に積載されている場合、船が海上にある間、１時間に１回のみ装置１２を起動させるだけで十分なことがある。しかし、船が仕向け港に接近していると予想される場合、コンテナ１０を荷降ろしするクレーン上のリーダ１６が装置１２と連絡できるようにするために、待機期間を短くしなければならないことがある。船上のコンテナ１０を荷積みするクレーン上のリーダ１６は、まず３日間は１時間に１回起動し、次に１０秒ごとに起動するように、装置１２をプログラムすることができる。
【００３６】
別のシナリオでは、リーダ１６は装置１２とともに移動しており、地理的位置に応じて待機期間を変更することがある。例えば、コンテナ１０上の装置１２およびコンテナ１０をけん引するトラックのリーダ１６が、コンテナ１０のけん引中に互いに常時通信できると想定される場合がある。コンテナ１０が目的地から十分離れている限り、リーダ１６は、より長い間隔で（例えば、１時間）装置１２が待機するようにプログラムすることができる。リーダ１６に全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機またはその他の測位機器が装備されている場合、リーダは、いつコンテナ１０が目的地に接近するかを決定することができる。コンテナが目的地に接近すると、リーダ１６は、装置１２がより頻繁に（例えば、毎秒）起動するようにプログラムすることができる。
【００３７】
上記の電力管理方法について、海上輸送、道路輸送、鉄道輸送、または航空輸送における貨物コンテナまたはその他の貨物のトラック輸送に関連して、装置１２に関して説明してきたが、上記の電力管理方法が、例えば、動物のトラック輸送、道路通行料徴収のための車両識別、盗難防止、在庫管理、サプライチェーン管理にも適用できることは当業者によって了解されよう。
【００３８】
ここで、装置１２の第１斜視図である図２Ｂを参照する。装置１２は、データユニット１００（図示していない）を収容するハウジング２５、ハウジングから延伸している支持アーム１０２、および支持アームと角度関係を成して支持アームの外向きに延伸しているアンテナアーム１０４を含んでいる。以下に説明するように、ハウジング２５のサイズ、支持アーム１０２の長さ、およびアンテナアーム１０４の構成は、従来型のコンテナに適合するように慎重に選択される。ハウジング２５、支持アーム１０２、およびアンテナアーム１０４は通常、環境から保護するためにポリウレタン材料２３などの中に成形されている。
【００３９】
さらに図２Ｂを参照すると、支持アーム１０２の材料２３の一部を切り取って、その中に少なくとも１つの磁石２７が配置され、その上に少なくとも１つのドアセンサ２９が配置されていることを示している。磁石２７によって下記のようにコンテナ内の装置１２の固定が強化され、一方では、ドアセンサ２９が、下記のコンテナのシールガスケット（図示していない）に沿った圧力の変化を検出する。
【００４０】
図２Ｃに示した装置１２の第２斜視図は、支持アーム１０２内の磁石２７の配置をさらに示している。磁石２７は、支持アーム１０２に形成された対応する開口部２７Ａ内に配置され、装置１２を容易に設置できるような形で支持アームに接着されている。
ここで、成形材料２３が施される前の装置１２の上面図である図２Ｄを参照する。このようにして、電源２６、データユニット１００、およびアンテナ２０がより明確に示される。装置１２は、データユニット１００と電源２６、マイクロプロセッサ２２（図示していない）、メモリ２４（図示していない）、および任意選択のインターフェイス２８（図示していない）を含んでいる。支持アーム１０２がデータユニット１００から延伸しており、少なくとも１つの磁石２７を収容するための開口部２７Ａと、ドアセンサ２９が取り付けられる支持体表面とを含んでいる。支持アーム１０２から延伸しているのは、アンテナ２０を支持するためのアンテナアーム１０４である。
【００４１】
ここで、成形材料２３が施される前の装置１２の側面図である図２Ｅを参照する。図示したように、支持アーム１０２がデータユニット１００から上方外向きに延伸している。支持アーム１０２は比較的薄く、ほぼ水平であるが、その他の構成も可能である。図２Ｅでより明確に示されているように、アンテナアーム１０４は支持アーム１０２から角度を成して延伸している。
【００４２】
ここで、成形材料２３が施される前の装置１２の正面図である図２Ｆを参照する。装置１２は、装置１２を包むハウジング２５を形成する成形材料２３とともに示されている。成形材料２３は、アンテナアーム１０４から延伸し、支持アーム１０２を横切ってデータユニット１００の周囲に及んでいる。本明細書に示した特定の形状および構成は装置１２の実施形態の１つにすぎないのであって、装置１２の正確な形状に関して制限があることを示唆しているのではない。
【００４３】
ここで、図１Ａによる装置１２の背面図である図２Ｇを参照する。アンテナアーム１０４の角度構成は、装置１２の底面図および上面図である図２Ｈおよび図２Ｉで図示するためにより簡素な形式で示したような構成となる。
図２Ｊは、コンテナ１０に設置された装置１２の正面図である。装置１２の配向を詳細に示すために、コンテナ１０のドア２０２が開いた状態でコンテナ１０を示している。装置１２は、コンテナ１０のドア２０２付近の領域に取り付けられる。装置１２は、磁石による連結（前述の）、接着剤による連結、またはその他の任意の適切な連結を利用してコンテナ１０の垂直梁２０４に取り付けてもよい。図２Ｊからわかるように、装置１２は次のように取り付けられる。すなわち、ドア２０２が閉じられるときに、アンテナアーム１０４がコンテナ１０の外部に配置され、支持アーム１０２内に配置されているドアセンサ２９がドア２０２の一部に直接隣接し、データユニット１００がコンテナ１０の内部に配置されるように、取り付けられる。装置１２は、ドアセンサ２９を介して圧力のずれを検出し、ドアイベント（例えば、相対的および／または絶対的な圧力変化）が生じたかどうかを判定することができる。装置１２は、前述のように、アンテナ２０を介してドア２０２の状態に関するデータをサーバ１５に送信することができる。また、コンテナの内部状態に関する情報と、センサ２０８を介して取得されサーバ１５に送信される情報を捕捉するために、インターフェイス２８を任意の数の外部センサ２０８に連結してもよい。
【００４４】
さらに図２Ｊを参照すると、データユニット１００が概ねＣ字形の凹部または経路内に配設されるように、装置１２がコンテナ１０内で配向される。ドアセンサ２９を含む支持アーム１０２が、垂直梁２０４とドア２０２の一部との間で、垂直梁２０４にまたがって延伸している。ドア２０２が閉じられているときは、ドアセンサ２９における圧力が維持される。ドア２０２が開けられると、この圧力が解放されるため、マイクロプロセッサ２２はドアイベントが発生した旨の警告を受ける。シールが「破られたこと」または不正行為イベントが発生したこと示すために、メモリ２４に記憶されている電子セキュリティキーが消去または変更される。
【００４５】
図２Ｋは、コンテナ１０に設置された図２Ｄの装置１２の斜視図である。装置１２は、垂直梁２０４に取り付けられた状態で示されている。この取り付け方において、支持アーム１０２内のドアセンサ２９（図示していない）は垂直梁２０４に隣接しており、アンテナアーム１０４はコンテナ１０のヒンジ経路の領域に配置され、データユニット１００はコンテナ１０のＣ字経路２０６の内部に配置されている。ここでより明確に示されているように、ドア２０２が閉じられたときにもコンテナ１０の外部に残るために、アンテナアーム１０４は支持アーム１０２からコンテナ１０のヒンジ部分のほぼ近くの領域まで突き出ている。
【００４６】
データユニット１００をコンテナ１０の内部に配置することによって、装置１２に対しての不正行為および／またはそれを損傷する機会が低減される。データユニット１００がＣ字経路２０６内に配設されているため、輸送中にコンテナ１０の内容物が移動しても、内容物が装置１２に衝撃または損傷を加える可能性は低い。
上記の実施形態を、少なくとも１つのセンサと、リーダ１６と通信するためのアンテナ２０とを含む単一ユニットとして示したが、本発明を複数ユニットとして実装してもよい。例えば、光センサ、温度センサ、放射能センサなどを、コンテナ１０内部の任意の場所に配置することができる。センサは測定値を取得し、ブルートゥースまたは任意の短距離通信システムを介してアンテナユニットに送信する。アンテナユニットは、測定値またはその他の情報をリーダ１６に中継する。センサは、アンテナユニットから離れていてもよい。また、上記の実施形態は、セキュリティ侵害が発生したかどうかを判定するためのドアセンサ２９を含む装置１２を示している。但し、セキュリティ侵害を判定するために、ドアセンサ２９の代わりに、あるいはそれに加えて、任意の種類のセンサを採用してもよい。例えば、光センサを採用すれば、コンテナ１０内部の光の変動を検出できる。光が所定の閾値を上回るか下回ると、セキュリティ侵害が発生したかと判定される。温度センサ、放射能センサ、可燃ガスセンサなども同様に利用することができる。
【００４７】
また、装置１２は、コンテナ１０の物理的施錠を引き起こしてもよい。例えば、リーダ１６がセキュリティ要求を介して、輸送されるコンテナ１０の内容物のセキュリティを確保する場合、マイクロプロセッサ２２は、電磁的ドア施錠またはその他のかかる物理的施錠機構に電圧を印加することによって、コンテナ１０の施錠を引き起こすことができる。セキュリティ要求を介してコンテナのセキュリティが確保されると、コンテナ１０は盗難または不正行為を抑止するように物理的に施錠される。
【００４８】
図３Ａに示したように、リーダ１６は、短距離アンテナ３０、マイクロプロセッサ３６、メモリ３８、および電源装置４０を含んでいる。短距離アンテナ３０は、図２Ａを参照して前述したように、装置１２に対する無線短距離低出力通信リンクを実現する。リーダ１６は、遠隔コンテナ監視システム（例えば、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＰＤＣ、またはＤＡＭＰＳ無線通信規格に従うシステム、あるいは有線ＬＡＮまたは無線ローカルエリア・ネットワークＷＬＡＮ、Ｍｏｂｉｔｅｘ、ＧＰＲＳ、ＵＭＴＳを使用したシステム）とのリンクを実現する装置を含んでもよいし、このような装置に個別に取り付けてもよい。かかる規格が本発明を拘束するものではないことと、追加の利用可能な無線通信規格もリーダ１６の長距離無線通信に適用され得ることは、当業者によって了解されよう。その例としては、地上移動体通信システムを利用できない場合の、Ｉｎｍａｒｓａｔ、Ｉｒｉｄｉｕｍ、Ｐｒｏｊｅｃｔ  ２１、Ｏｄｙｓｓｅｙ、Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ、ＥＣＣＯ、Ｅｌｌｉｐｓｏ、Ｔｒｉｔｉｕｍ、Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ、Ｓｐａｃｅｗａｙ、Ｏｒｂｃｏｍ、Ｏｂｓｉｄｉａｎ、ＡＣｅＳ、Ｔｈｕｒａｙａ、またはＡｒｉｅｓが挙げられる。
【００４９】
リーダ１６は、コンテナ１０が荷積みされる車両の位置を特定するための衛星測位ユニット３４を含んでもよいし、それに取り付けてもよい。例えば、リーダ１６は、トラック、船舶、または鉄道車両に取り付けられる移動式リーダ１６（Ｂ）であってもよい。測位ユニット３４は必須ではなく、コンテナ１０の追跡および測位が不要な場合は備えなくてもよい。例えば、固定リーダ１６（Ｃ）の位置が知られている場合、衛星測位情報は不要になる。測位方法として、衛星測位システム（ＧＰＳ、ＧＮＳＳ、ＧＬＯＮＡＳＳなど)を使用することができる。別の方法として、移動体通信網を利用してリーダ１６の位置を特定できる。ここで、測位技術の一部は、完全に移動体通信網に基づいており（例えば、ＥＯＴＤ）、他の測位技術は衛星と移動体通信網ベースの測位技術が組み合わされている（例えば、Ａｓｓｉｓｔｅｄ ＧＰＳ）。
【００５０】
リーダ１６内のマイクロプロセッサ３６およびメモリ３８によって、リーダ１６と装置１２との間のデータ交換の制御、前述の遠隔監視システムの制御、および当該の交換データの保存が可能になる。リーダ１６の構成要素の動作に必要な電力は、電源装置４０によって供給される。
図３Ｂは、本発明の原理に従う手持ち式リーダ１６（Ａ）を示している。図示した手持ち式リーダ１６（Ａ）は、携帯電話１６（Ａ１）から分離されている。手持ち式リーダ１６（Ａ）は、例えば短距離直接シーケンス・スペクトラム拡散無線インターフェイスを介して、装置１２と通信する（前述のように）。手持ち式リーダ１６（Ａ）と装置１２が互いに近い距離（例えば、１００ｍ未満）にあれば、装置１２と手持ち式リーダ１６（Ａ）は互いに通信できる。手持ち式リーダ１６（Ａ）を用いて、装置１２との通信を介して、コンテナのセキュリティ確保またはセキュリティ解除を電子的に行うことができる。また、手持ち式リーダ１６（Ａ）を用いて、コンテナ１０内の追加センサからの情報やドアセンサ２９からの測定値など、追加情報を装置１２から取得することもできる。
【００５１】
図３Ｂに示した手持ち式リーダ１６（Ａ）は、１６（Ａ１）として示した携帯電話またはＰＤＡと接続するのに適している。但し、当業者にとって当然のことながら、手持ち式リーダ１６（Ａ）はスタンドアロンユニットであってもよいし、例えば、携帯情報端末、ハンドヘルド・コンピュータ、またはラップトップ・コンピュータと接続するのに適していてもよい。リーダ１６は携帯電話から電源を引き出し、ブルートゥースまたは類似の任意のインターフェイスを利用して携帯電話と通信する。
【００５２】
ここで、装置１２およびリーダ１６の追加応用例について、図４〜図８を参照して説明する。様々な輸送ユニットまたは輸送されるユニットに対するリーダ１６（Ｂ）の着脱に関する限り、任意の解除可能な取り付けが本発明の適用範囲に十分入る（例えば、磁石による固定、ネジ、レール、フック、ボール、スナップ式の取り付け具による機械的固定、さらには電磁石など電気的に実現可能な任意の種類の取り付け、あるいは粘着テープ、セロハンテープ、糊、糊付きテープなどリバーシブルな化学的取り付け具）。
【００５３】
図４は、装置１２およびリーダ１６の第１応用シナリオを示している。図４に示したように、道路輸送に関する１つの選択肢は、ゲート、出荷倉庫、またはサプライチェーン沿いの任意の場所にリーダ１６を取り付けることである。この場合、リーダ１６は、出荷区域から出るときにトラックにけん引されるコンテナ１０の装置１２と容易に通信できる。別の選択肢は、リーダ１６を前述のように手持ち式リーダ１６（Ａ）として設け、トラックが出荷区域を出る際に装置１２を走査するか、コンテナ１０の監視中にトラックのキャビン内に手持ち式リーダ１６（Ａ）を保持しておくことである。
【００５４】
図５は、鉄道輸送に関する、装置１２およびリーダ１６の第２応用シナリオを示している。特に、図５は、リーダ１６の通信圏内に配置されたコンテナとの短距離無線通信ができるように、リーダ１６が鉄道線路に沿って取り付け可能に固定されている、第１例を示している。この場合、リーダ１６は、鉄道線路上で輸送されるコンテナ１０のあらゆる装置１２との短距離通信を達成できる。
【００５５】
図６に示したように、これと同じ原則が、コンテナ監視構成要素の第３応用シナリオに適用される。この例では、海上輸送中に識別、追跡、または監視する必要がある各コンテナについて、コンテナ１０に取り付けられた装置１２の到達可能範囲内にリーダ１６を設ける必要がある。第１の選択肢は、無線通信ユニットの取り付け方式に従って荷積み方式を変更することである。代替的に、コンテナ船全体にわたるリーダ１６の配置を、別の制約および条件に従って決められる荷積み方式に従って決めることができる。さらに、コンテナを監視するためにリーダ１６を柔軟に着脱可能にすることにより、経営者の収益に結びつかない固定資産を避けることができる。言い換えれば、コンテナの監視が不要になった場合に、リーダ１６をコンテナ船から容易に取り外すことができ、別のコンテナ船またはその他の任意の輸送機器で使用することができる。また、リーダ１６を、両方ともしばしば輸送船舶で使用されるＶＨＦ通信またはインマルサット衛星を利用したＡＩＳに接続することもできる。
【００５６】
以上、独創的な監視構成要素の応用を、地球規模、地域規模、または地方規模の長距離輸送に関して説明してきたが、以下では、限定された区域における応用について図７を参照して説明する。
特に、限定された区域内での短距離無線通信および長距離無線通信の分割は、コンテナターミナル、コンテナ港、製造現場などの限定された区域内でコンテナ１０を処理するすべての車両および装置１２に適用される。限定された区域には、このようなターミナルのインゲートおよびアウトゲート、ならびにトップローダー、サイドローダー、リーチスタッカー、トランステナー、ハスラー、クレーン、ストラドル・キャリアなど任意の種類の荷役車両が含まれる。
【００５７】
特定のコンテナは通常、１台のリーダ１６のみ用いて検索されることはない。むしろ、複数のリーダ１６がターミナル全域に分散され、コンテナが例えばクレーンまたはスタッカーによって処理されるたびに、状態情報および制御情報を受信する。言い換えれば、コンテナがリーダ１６を通過すると、そのイベントを用いて関連の状態情報および制御情報が更新される。
【００５８】
図８は、本発明の実施形態によるセキュリティ確保プロセスの流れ図である。まず、ステップ８００において、リーダ１６が装置１２に識別情報の送信を要求する。ステップ８０２において、装置１２が識別情報をリーダ１６に送信し、ステップ８０４において、リーダ１６が、セキュリティを確保するコンテナ１０を選択する。ステップ８０６において、要求がリーダ１６からサーバ１５に送信される。ステップ８０８において、サーバ１５がセキュリティキーを生成し、そのセキュリティキーを暗号化コードで暗号化する。ステップ８１０において、コンテナ１０のセキュリティを確保するために、暗号化されたセキュリティキーがリーダ１６を介して装置１２に送信される。ステップ８１２において、セキュリティキーが復号化され、装置１２に保存される。類似の手順を実行して、コンテナ１０のセキュリティ解除を行ってもよい。リーダ１６の通信範囲内を通過するとき、コンテナ１０のセキュリティを自動的に確保することができる。あるいは、使用者が、特定の選択されたコンテナ１０のセキュリティ確保またはセキュリティ解除を一度に行うこともできる。
【００５９】
図９は、本発明の実施形態によるセキュリティチェックプロセスを示している。ステップ９００において、リーダ１６は、問題のコンテナ１０に照会のチャレンジを送信する。ステップ９０２において、コンテナ１０の装置１２が、セキュリティキーおよび暗号化コードを用いて応答を生成する。ステップ９０４において、その応答が装置１２からリーダ１６に送信される。ステップ９０６において、リーダ１６がサーバ１５にも照会を送信する。サーバ１５および装置１２へ送信される照会のチャレンジは、ほぼ同時にまたは交番的時点で送信してもよい。それぞれステップ９０８およびステップ９１０において、サーバ１５はセキュリティキーおよび暗号化コードを用いて応答を生成し送信する。ステップ９１２において、リーダ１６が、両方の応答が同じであるかどうかを判定する。応答が同じである場合、コンテナ１０のセキュリティは確保されている。応答が同じでない場合、コンテナ１０のセキュリティ侵害（例えば、ドアイベント）が発生している。セキュリティ確保プロセスおよびセキュリティ解除プロセスと同様に、コンテナ１０がリーダ１６の通信範囲内を通過するときにセキュリティチェックを自動的に実行することができる。あるいは、使用者が、輸送中にいつでもセキュリティチェックを開始することができる。
【００６０】
ここで、ドアセンサ２９に関連して使用できる較正プロセスおよびフィルタプロセスの流れ図である図１０を参照する。流れ１０００は、ステップ１００２から始まる。ステップ１００２において、０．５秒間隔でコンテナのドアと枠の距離を検出するようにドアセンサ２９が起動される。但し、これとは異なる時間間隔を実行してもよい。ステップ１００４において、この距離がセンサ２９から読み取られる。センサがアナログ値を取得し、ステップ１００６においてこの値がデジタル距離値に変換される。この実施形態においては、この距離値の分解能は０．１ｍｍであるが、他の分解能を使用することもできる。
【００６１】
代替実施形態においては、ドアセンサ２９はドアと枠との間の開き角を測定する。ステップ１００４において、この角度がドアセンサ２９から読み取られ、ステップ１００６において、デジタル距離値に変換される。この実施形態においては、この距離値の分解能は０．１ｍｍであるが、他の分解能を使用することもできる。また一部の実施形態においては、ドアセンサ２９は、角度を検出するセンサと距離を検出するセンサとを含んでもよい。使用されるドアセンサの種類にかかわらず、プロセスは次にステップ１００８に進む。
【００６２】
ステップ１００８において、ドアセンサ２９が現在、作動準備状態であるかどうか（すなわち、ドアセンサ２９が設置されたコンテナのセキュリティが確保されているかどうか）が判定される。ドアセンサ２９が作動準備状態でない場合、ステップ１０１０においてドアの状態が更新される。ステップ１０１０から実行がステップ１０１２に進み、このステップで実行が終了する。ドアセンサ２９が作動準備状態である場合、ステップ１０１４において、センサ２９が以前に作動準備状態であったかどうかが判定される。ドアセンサ２９が以前に作動準備状態でなかった場合、ステップ１０１６において、作動準備状態参照値が設定される。作動準備状態参照値は、装置の較正中に設定される値であり、ドアセンサ２９の状態を判定するための基準参照の役割を果たす。ドアセンサ２９が以前に作動準備状態であった場合、ステップ１０１８において、新しい距離値（ステップ１００６で得られた）が、作動準備状態参照値に加算される。
【００６３】
ステップ１０１６とステップ１０１８の両方から、実行はステップ１０２０に進む。ステップ１０２０において、ラッキングが原因で距離値が周期的に変化した場合の、警報値および警報回数の増加が計算される。これについて、図１１を参照して後述する。
図１１を参照して、ラッキングが原因の警報限界の増加について説明する。ラッキングは、コンテナが航海中の船上にあるときに発生する。船の動きが原因で、コンテナの位置が変わり、距離値が周期的に変化する。海上での動きは、ゆっくりとした周期的な動きであり、ドアを開けることに関連する種類の動きとは大いに異なる。図１１は、ラッキングによって誤った警報が出されないように警報限界を増減するために使用されるサブルーチン１１００を示している。
【００６４】
ステップ１１０１において、サブルーチンがデルタ値の計算から始まる。このデルタ値は、図１０のステップ１００６の距離値と、作動準備状態参照値との差を、コンテナの出荷に先立ってセンサに設定された値であるｌｉｍｉｔ＿２＿ｄｅｌｔａで除算して計算される。一実施形態において、ｌｉｍｉｔ＿２＿ｄｅｌｔａは４ｍｍに設定されるが、それ他の値を使用してもよい。ステップ１１０２において、デルタの平均値が計算され、ステップ１１０４において、デルタの絶対値の平均値が計算される。デルタが負であり得るため、デルタの絶対値の平均がデルタの平均とは異なることがある。例えば、ラッキングが正確に周期的である場合、値の変化によって正弦波がもたらされ、デルタの平均がゼロになる。但し、絶対値の平均は正弦波の振幅となる。
【００６５】
次にステップ１１０６において、デルタの平均の絶対値がデルタの絶対値の平均から差し引かれて、増加率が計算される。ステップ１１０８において増加率が１未満であると判定された場合、プロセスがステップ１１１０に進み、増加率に２ｍｍを乗算することで限界増加値が計算される。他の実施形態においては、異なる値を使用してもよい。ステップ１１０８において増加率が１を上回ると判定された場合、プロセスはステップ１１１２に進み、限界増加値が２ｍｍに設定される。一部の実施形態においては、ステップ１１１２において２ｍｍ以外の値を使用してもよい。この値は、ステップ１１１０で使用した値と同じでなくてもかまわない。
【００６６】
限界増加値の計算後、ステップ１０２２においてサブルーチンは図１０のメインルーチンに戻る。ステップ１０２２において、限界増加値が、作動準備状態参照値に加算されて、警報上限が計算される。また、ステップ１０２２において、限界増加値が、作動準備状態参照値から差し引かれて、警報下限が計算される。ステップ１０２４において、図１２を参照して説明する不正行為サブルーチンが実行される。
【００６７】
ここで、不正行為評価サブルーチン１２００を示す図１２を参照する。サブルーチン１２００において一対の距離とタイムリミットが使用されるが、それ以外の任意の対の距離とタイムリミットを使用してもよい。不正行為評価サブルーチン１２００は、ステップ１２０２から始まる。ステップ１２０２において、距離値が警報下限を下回るかどうかが判定される。ステップ１２０２において距離値が警報下限を下回らない場合、ステップ１２０４において第１カウンタがクリアされる。
【００６８】
ステップ１２０２において距離値が警報下限を下回る場合、ステップ１２０６において第１カウンタが１だけインクリメントされる。
ステップ１２０４またはステップ１２０６のいずれかの実行後、プロセスはステップ１２０８に進む。ステップ１２０８において、距離値が警報上限を上回るかどうかが判定される。距離値が警報上限を上回らない場合、ステップ１２１０において第２カウンタがクリアされる。距離値が警報上限を上回る場合、ステップ１２１２において第２カウンタが１だけインクリメントされる。ステップ１２１０またはステップ１２１２のいずれかの実行後、ステップ１２１４が実行され、第１カウンタが第１時間値を上回るかどうかが判定される。ステップ１２１４においては、第２カウンタが第２時間値を上回るかどうかも判定される。第１時間値および第２時間値は、ドアセンサ２９の構成時にドアセンサに事前設定される値である。第１カウンタが第１時間値を上回るか、あるいは第２カウンタが第２時間値を上回る場合、ステップ１２１６において、不正行為が発生していると判定される。第１カウンタが第１時間値を上回らず、且つ第２カウンタが第２時間値を上回らない場合、サブネットルーチンが終了する。
【００６９】
添付図面と前述の詳細な説明において本発明の実施形態を示してきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、以下の請求項によって規定される本発明から逸脱することなく様々な再構成、変更、および代用が可能であるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
添付図面と併せて、本発明の詳細な実施形態例を参照することによって本発明の実施例はより完全に理解される。
【図１Ａ】本発明の実施形態によるシステムの構成要素間の通信を示す図である。
【図１Ｂ】一般的なサプライチェーンを示す図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による装置の概略図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態による装置の上面図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態による装置の側面図である。
【図２Ｄ】本発明の実施形態による装置の第１斜視断面図である。
【図２Ｅ】本発明の実施形態による装置の第２斜視断面図である。
【図２Ｆ】本発明の実施形態による装置の正面図である。
【図２Ｇ】本発明の実施形態による装置の背面図である。
【図２Ｈ】本発明の実施形態による装置の底面図である。
【図２Ｉ】本発明の実施形態による装置の上面図である。
【図２Ｊ】コンテナに設置された図２Ｆの装置の正面図である。
【図２Ｋ】コンテナに設置された図２Ｆの装置の斜視図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態によるリーダの概略図である。
【図３Ｂ】本発明の原理に従うリーダの図である。
【図４】本発明の実施形態による、図１Ａのシステムの第１応用シナリオである。
【図５】本発明の実施形態による、図１Ａのシステムの第２応用シナリオである。
【図６】本発明の実施形態による、図１Ａのシステムの第３応用シナリオである。
【図７】本発明の実施形態による、図１Ａのシステムの第４応用シナリオである。
【図８】本発明の実施形態によるコンテナセキュリティ確保プロセスを示す図である。
【図９】本発明の実施形態によるコンテナセキュリティチェックプロセスを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態によるドアセンサ較正プロセスを示す流れ図である。
【図１１】本発明の実施形態よる、警報限界の範囲の計算を示す流れ図である。
【図１２】本発明の実施形態による不正行為計算を示す流れ図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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