CN102842057A - 防破坏侦测电路的电子封条装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种具有防破坏侦测电路的电子封条装置，用以穿过门的扣环并扣锁，包含金属制的插销及插销座。插销插入插销座之后，其充电式电池装置可供应运作电力。该电力可驱动电致动器，以驱动扣合机组件将插销扣合。透过监控电源及信号传输是否中断的侦测，可实时得到电子封条遭破坏事件，并将破坏事件时的时间与事件记录，传送至主动式电子封条读取器取得该记录。透过延伸型机壳的设置，本发明进一步透过电信通讯网路封包协议传输主动式电子封条安全信息及双向传输承载的货物信息。透过远程通讯装置传输，而达到立即寻址回报与位置显示，可视化的全程监控。本发明更提出一种使用电子封条装置的方法，实时得到电子封条遭破坏事件，并将破坏事件时的时间与事件记录或对外传送。

Description

防破坏侦测电路的电子封条装置及使用方法

技术领域

本发明与主动式电子封条有关，特别是关于一种具有防破坏侦测电路的电子封条装置及使用电子封条装置封住门的方法。

背景技术

本发明为一种电子封条，更详而言之，为一种应用无线射频辨识(RFID：Radio Frequency Identification)技术与组合式通讯架构装置的可透过电致动开启的电子封条，应用于货柜车、保税卡车密闭空间车厢的安全运输管控信息与货品信息实时传输及其辨识之用。一般电子封条依其是否有自主电池供电，主要分为主动式与被动式电子封条，其中无额外电池供电工作的被动式电子封条，如中国台湾M358380、M328051、M260603、I289795等专利，其为一次性使用即丢弃，较不环保且遭破坏时无法主动记录事件时间及无法实时透过通讯管道进行事件通报为其缺点。

至于有自主电池供电的主动式电子封条，因有额外电池供电而可执行较多功能，如中国大陆的ZL200620047910.6专利，其电子封条内有GPS定位模块、微处理器及具信号收发功能，可执行定位功能。但ZL200620047910.6专利的插销与锁扣仍属一次性无法重复使用，使得其使用成本过高。另如美国专利US 6,069,563专利，额外于电子封条中设置主动式侦测电路，藉以侦测外力破坏事件，但其仍为一次性使用即丢弃的设计。

此外，现有的机械式封条装置属一次性使用的设计，是否曾被解锁可以透过外观是否被破坏轻易判断。至于电子封条额外的防破坏装置大多是针对外部参数，例如各种光、热、温度感测单元，针对密闭空间的货柜、保税卡车货箱侦测其加封前与加封后的参数变化而达成安全是否遭破坏或非法打开车厢门的监控。或搭配GPS定位及GSM/GPRS/WCDMA/HSDPA等远距通讯手段而达到定位与双向的实时安全讯息通报与承载货品信息交换功能。

然而，主动式电子封条装置失效时，通常是电池耗尽电力，但也不能排除主动式电子封条装置是遭到破坏。因此，主动式电子封条装置失效时往往很难判断其失效原因。甚至主动式电子封条装置是否曾在未被破坏的状态下被解锁也是难以判断。对电子封条装置的解封前是否已遭破坏或确实只因电池无法工作在实际应用上十分重要，技术面须提供判断方法及其装置的改良。

此外，因应各种货物安全运输所需条件、地点与环境的不一，主动式电子封条装置若能配合系统面需求(尤其是对外通讯部分)提出模块化的组合，如此主动式电子封条装置的运作方能提供使用者最智能化使用效益。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出一种具有防破坏侦测电路的电子封条装置及使用电子封条装置封住门的方法，可有效记录电子封条装置可能受到破坏的事件及事件发生原因，改善主动式电子封条的实际运用。

为了达成上述目的，本发明提出一种具有防破坏侦测电路的电子封条装置，用以穿过一门的扣锁环的栓孔后并插入插销座以封锁门，并提供一辨识功能，以供查验该门是否曾被开启，该电子封条装置包含一插销及一插销座。

插销的末端形成一环状沟槽，且包含：一插销连接器端子，位于该插销中，具有多个导通点；一充电式电池装置，以传输导线与插销连接器端子连接；一无线射频辨识芯片，以传输导线与该插销连接器端子连接。

插销座包含一主机壳，具有一插入孔，用以供该插销插入的插入孔，使该插销紧密扣合于该插销座；一插销座连接器端子，用以与该插销连接器端子搭配对接；一控制与通讯电路，提供一加封信号，且能接收一外部的加密型命令信号，进行加密型命令信号的译码与相符性核对，在相符后负责传送一开封指令；且该控制与通讯电路，提供该电子封条遭破坏事件时的时间与事件记录且具主动传送事件发生信息至一无线射频辨识读取器；一扣合机组件，包括一扣座与一横杆，该横杆穿过该扣座在水平移动，使横杆能与该插销的环状沟槽扣合及脱离；及一射频天线，设置该主机壳内，可与无线射频辨识芯片结合，在充电式电池装置因故无法工作时，透过一无线射频辨识读取器的读取可判断无线射频辨识芯片的安全信息。

于本发明一或多个实施例中，更包含一显示与警示单元，设置该主机壳的表面上，依据该控制与通讯电路的工作情况，显示电池弱电，加封完成，通讯架构，防破坏讯息的显示与警示。

于本发明一或多个实施例中，当插销与插销座扣合时，该插销连接器端子的多个导通点及该插销座连接端子的多个导通点匹配对接，使该插销内的无线射频辨识芯片与该插销座主机壳内的射频天线导通，以响应外部的无线射频辨识读取器的射频电磁波。

于本发明一或多个实施例中，其中当该插销遭破坏或不正常开启导致该无线射频辨识芯片断讯时，中断时的时间及事件即记录于该无线射频辨识芯片内。

于本发明一或多个实施例中，更包括一延伸型机壳，其内设置一卫星定位组件，用以将定位信息回传至该控制及通讯电路主机壳进行记录存盘。

于本发明一或多个实施例中，更包括一远程通讯装置，设置于该延伸型机壳内，用以透过电信通讯网路封包协议传输主动式电子封条安全信息及双向传输承载的货物信息。

于本发明一或多个实施例中，该电信通讯网路封包协议包含GPRS、WDCDMA、HSDPA。

于本发明一或多个实施例中，插销、插销座及一延伸型机壳，其中插销座与延伸型机壳均可独立各自执行双向通讯工作。

本发明更提出一种使用电子封条装置封住门的方法，用以封住一包装体的门，其中该包装体具有一扣锁环，藉以供该电子封条装置穿过并扣锁于其上，而封住该包装体，该方法包含下列步骤：

提供一电子封条装置，使该插销的插销穿过该门扣锁环而结合于该插销座；

持续监控供应至该控制与通讯电路的电力是否中断；及

当该充电式电池装置供应至控制与通讯电路的电力出现中断时，于该控制与通讯电路记录一电力中断的事件及事件发生时间。

于本发明一或多个实施例中，该方法，其中更包含一步骤，透过一远距通讯模块发送该电力中断的事件及事件发生时间至一指定对象。

透过电力中断的事件及事件发生时间的记录，将可以有效地判别电子封条装置是否曾经受到破坏，从而加强查验货品甚至追踪破坏事件发生地点。此外，本发明的一或复数实施例亦提供实时远距通报功能，可以实时通报破坏事件，并透过GPS定位取得破坏事件发生地点，从而改善主动电子封条的实际运用。

附图说明

图1为本发明实施例的侧视图。

图2及图3为本发明实施例的剖面示意图。

图4及图5为发明实施例的局部剖视图。

图6为本发明另一实施例的侧视图。

图7为本发明另一实施例的剖面示意图。

图8为本发明的使用电子封条装置封住门的方法流程图。

符号说明

1      电子封条装置        100    插销

101    传输导线            120    插销

130    环状沟槽            140    插销连接器端子

150    充电式电池装置      160    无线射频辨识芯片

200    插销座              210    主机壳

211    插入孔              220    插销座连接器端子

230    电压转换单元        240    控制与通讯电路

250    扣合机组件          251    扣座

252    横杆                260    电致动器

270    安全开关            280    射频天线

290    显示与警示单元      300    延伸型机壳

310    电子线束            320    卫星定位组件

330    远程通讯装置        340    螺丝

350    电池组

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。

请参阅「图1」所示，为本发明第一实施例所揭露的一种具有防破坏侦测电路的电子封条装置1，包含一插销100及一插销座200，其中插销100用以穿过一门的扣锁环的栓孔后并插入插销座200以封锁门，并提供一辨识功能，以供查验该门是否曾被开启。

请参阅「图1」、「图2」及「图3」所示，插销100为金属制，外部以一胶壳保护(图中未示出)，且其末端形成一环状沟槽130。插销100更包括插销连接器端子140，位于该插销100中，具有多个导通点。

如「图1」及「图2」所示，插销100的前缘形成导引斜面121，且插销100更包含一环状沟槽130，形成于插销100前端的外周面。环状沟槽130可为连续环状槽，环绕插销100的外周面，亦可为不连续的下凹结构，局部形成于插销100的外周面。插销100更包括下列技术手段。

如「图2」及「图3」所示，插销100更包含一充电式电池装置150，设置于插销100的头部，以一胶壳包覆，用以提供一电力。其中，充电式电池装置150以传输导线101作为电源线与插销连接器端子140的导通点连接。

如「图2」所示，插销100的末端更形成开口，连通插销100内部。插销连接器端子140设置于插销100中，且对应于开口123。插销连接器端子140以传输导线101作为电源线电性连接该充电式电池装置150，用以传送该充电式电池装置150提供的电力。

如「图2」所示，插销连接器端子140设置于插销100中，并透过该开口123与外界连通。插销连接器端子140具有多个电接点，电接点电性连接于该充电式电池装置150，藉以传输该充电式电池装置150的电力。

如「图2」所示，插销100更包含一无线射频识别芯片160，设置于插销100中，位于该插销100内中空处。无线射频识别芯片160提供一唯一码，用以供作识别之用。无线射频辨识芯片160透过传输导线101作为信号线电性连接于插销连接器端子140的导通点，藉以透过插销连接器端子140输出该唯一码。

如「图1」、「图2」及「图3」所示，插销座200具有一主机壳210、一插销座连接器端子220、一扣合机组件250、一插销座连接器端子220、一电压转换单元230、一控制与通讯电路240、一扣合机组件250、一电致动器260、一安全开关270、一射频天线280、一显示与警示单元290。主机壳210用以容置插销座连接器端子220、扣合机组件250、插销座连接器端子220、电压转换单元230、控制与通讯电路240、扣合机组件250、电致动器260、安全开关270、射频天线280、一显示与警示单元290。

如「图2」所示，主机壳210为绝缘塑料制，具有一插入孔211，用以供插销100的前端插入，形成电子封条装置。其中扣合机组件250对应于插入孔211设置，用以在插销100插入插入孔211时扣住该插销100。

如「图2」及「图3」所示，插销座连接器端子220具有多个导通点，以对接插销连接器端子140的导通点，使插销座连接器端子220与该插销连接器端子140搭配对接。当插销100插入插销座200时，插销连接器端子140与插销座连接器端子220搭配对接，使得插销100中的充电式电池装置150及无线射频识别芯片160电性连接于控制与通讯电路240，且充电式电池装置150电性连接于电致动器260，藉以供应电力至控制与通讯电路240及电致动器260，并传送唯一码至控制与通讯电路240。

如「图2」及「图3」所示，电压转换单元230设置于该主机壳210中，用以转换充电式电池装置150的电力输出，以提供主动式电子封条的各零组件所需电力来源。

如「图2」及「图3」所示，控制与通讯电路240用以提供一加封信号的对外通讯，且能接收一外部的加密型命令信号，进行加密型命令信号的译码与相符性核对。控制与通讯电路240在相符后负责传送一开封指令；且控制与通讯电路240提供电子封条遭破坏事件时的时间与事件记录且具主动传送事件发生信息至无线射频辨识读取器。

如「图2」及「图3」所示，于一具体实施例中，扣合机组件250包含一扣座251及至少一横杆252。横杆252穿过扣座251在水平上移动，使横杆252能与该插销100的环状沟槽130扣合及脱离。较佳地，横杆252的前端可为月牙型。

如「图2」及「图3」所示，电致动器260可为马达、电磁阀(solenoid)、继电器等将电力转换为驱动力的装置，藉以提供一线性致动力以推动横杆252位移，而与插销100的环状沟槽130扣合及脱离。当电致动器260接收控制与通讯电路240发出的开封指令时，电致动器260牵引横杆252脱离环状沟槽130。当电致动器260接收控制与通讯电路240发出的加封信号，电致动器260牵引横杆252扣合环状沟槽130。

安全开关270具有一按钮在主机壳210上，接收开封指令并于被按压触发后驱动电致动器260牵引横杆252脱离该插销100的环状沟槽130。

如「图2」及「图3」所示，射频天线280设置主机壳210内，可与无线射频辨识芯片160结合，在充电式电池装置150因故无法工作时，透过一外部的无线射频辨识读取器对于无线射频辨识芯片160，的读取可判断电子封条1的安全信息。

如「图1」及「图2」所示，于使用本发明的电子封条装置1时，先将插销100穿过一门的扣锁环的栓孔后，再进一步使插销100穿过插销座200的插入孔211。

如「图2」及「图3」所示，当插销100插入插销座200使插销连接器端子140结合于插销座连接器端子220时，此时插销100的充电式电池装置150提供的电力即透过电压转换单元230转换成适当电压。控制与通讯电路240电性连接于充电式电池装置150，而自充电式电池装置150取得电力以启动，控制与通讯电路240发出加封信号，驱动电致动器260推动扣合机组件250内的横杆252往插销100位移。

此时由该插销100的充电式电池装置150提供电力来源，并以该电力启动该电致动器260推动该横杆252扣合于该插销100的环状沟槽。当位移至与插销100末端的环状沟槽130并扣合后，控制与通讯电路240即切断电致动器260电源。

此时插销100拔出插销座200的方向与横杆252方向垂直，横杆252可承受符合高安全性的应力，除非再驱动电致动器260反转否则将无法打开此扣合结构。

在插销100插入插销座200且完全扣合时，经由插销连接器端子140的导通点与插销座200的插销座连接器端子220搭配对接的导通，插销100内的无线射频辨识芯片160与插销座200内的射频天线280连接，形成无线射频辨识系统，以响应外部的无线射频辨识读取器的射频电磁波。

当外部的无线射频辨识读取器透过发射射频电磁波被射频天线280接收时，该控制与通讯电路240自无线射频识别芯片160取得唯一码，回应一射频电磁波而可识别该无线射频辨识芯片160的唯一码，且一并读取电子封条的安全与物流信息，以被无线射频读取器所读取，以供查验货柜或是保税卡车的货箱。

在完成插销100与插销座200扣合在货柜车、保税车、卡车厢体的扣环后，该电子封条1即可分别透过主机壳210的控制与通讯电路240与外部固定式或手持式读取器进行双向的安全与物流信息传输，且可透过电子封条内的无线射频辨识系统与固定式或手持式无线射频辨识系统读取器进行唯一码识别及双向的安全与物流信息传输。

当电子封条1遭外力破坏，此时插销100与插销座200间的传输导线101的一部份或全部遭断线，如此一来插销座200的控制与通讯电路240即会在传输导线101断线的瞬间，侦测电压的改变时间并记录此事件于一内建的内存。即使传输导线101重新通电，此事件记录亦将留存并传送至读取器而不消失。同时不论是作为电源线或是信号线的传输导线101遭外力破坏造成断线时，都将此事件记录在无线射频辨识芯片160中，即使后续再重新接通信号线/电源线，此记录亦将留存并传送至读取器而不消失，因此本发明具有双重的防破坏侦测功能。查验人员可以依据供电中断的事件及事件发生时间，决定是否对货柜或是保税卡车的货箱进行开箱查验。若是查验结果有问题，亦可透过事件发生时间，追踪货柜或是保税卡车的货箱可能被破坏的地点。

若因充电式电池装置150电量耗尽或充电式电池装置150因故损坏而无法运作，导致无从透过电子封条装置1进行查验时，仍可透过其它方式取得无线射频辨识芯片160的唯一码。同时，可更换另一插销100以对插销座200供电，以检测记忆单元270中是否有记录电力中断的事件及事件发生时间，从而判断充电式电池装置150是电量耗尽或充电式电池装置150因故损坏。

如「图2」及「图3」所示，为了避免充电式电池装置150电量耗尽，电子封条装置1可进一步包含一显示与警示单元290，设置主机壳210的表面上，依据控制与通讯电路240的工作情况，显示电池弱电，加封完成，通讯架构，防破坏讯息的显示与警示。当该插销100插入该插销座200后，该控制与通讯电路240侦测该充电式电池装置150电力，并将弱电讯息实时显示在该显示与警示单元290上。。

若查验人员要针对特定货柜予以抽验，此时检查关卡可以透过外部的无线射频辨识读取器(包括固定式与手持式)或远距的监控中心发射出一组加密型命令信号，电子封条的控制与通讯电路240接收此加密型命令信号后即进行译码，译码后的加密型命令信号若相符时，即由控制与通讯电路240先行送开封指令至安全开关270，在拔出插销100前仍须在电子封条的安全开关270上按钮，此时方能判断电致动器260目前的地址而驱动电致动器260反方向转动将扣合机组件250内的横杆252拉出与插销100扣合处，如此一来即可毫无损坏的安全拔出插销100，而达到完全回收电子封条1再使用的效果。

如「图6」及「图7」所示，为本发明提供一通讯管道组合式设计，供与外部信息交换架构与方式延伸的示意图，该架构包括一插销(图中未示出)、一可与插销100扣合的插销座200及一延伸型机壳300。

该插销座200大致与前一实施例相同，于此不再赘述，其主要差异在于插销座200提供一组包括由插销100提供来的电源及控制与通讯电路240信号线来的延伸电子线束310，做为电子封条延伸型机壳300的电源与信号传输。

延伸型机壳300具定位及通讯组合式架构，用螺丝340锁在插销座200的主机壳210并连接该主机壳210与延伸型机壳300的电子线束310后，即可依延伸型机壳300所具有的通讯装置达成多样性与组合式的通讯延伸应用。

延伸型机壳300内设置一卫星定位组件320，用以取得GPS定位信息，并将定位信息回传至主机壳210的控制及通讯电路240进行记录存盘与应用。延伸型机壳300更包括一远程通讯装置330，设置于该延伸型机壳300内，用以透过电信通讯网路封包协议传输主动式电子封条安全信息及双向传输承载的货物信息。电信通讯网路封包协议包含GPRS、WDCDMA、HSDPA，以透过电信通信网路达到实时远距的双向信息回报与交换之用。又GPS定位信息也可以透过远程通讯装置330传输，而达到立即寻址回报与位置显示，以利可视化的全程监控。此外，延伸型机300可放置电池组350形成自有电源，亦可透过与插销座200的主机壳210电子线束310实体连接取得电源。

参阅「图8」所示，本发明更提出一种使用电子封条装置封住门的方法，用以封住一包装体的门，其中该包装体具有一扣锁环，藉以供该电子封条装置1穿过并扣锁于其上，而封住该包装体。前述包装体可为一货柜或一保税卡车的货箱。该方法包含下列步骤：

使该插销100穿过该门扣锁环而结合于该插销座200，如步骤Step 110所示。

持续监控供应至该控制与通讯电路240的电力是否中断，如步骤Step 120所示。

当充电式电池装置150供应至控制与通讯电路240的电力出现中断时，以控制与通讯电路240于记录一电力中断事件及事件发生时间于一记忆单元，如步骤Step 130所示。

如此一来，当电子封条装置1曾经发生被破坏或是意外脱锁时，就可以透过电力中断事件及事件发生时间得知，藉以针对特定包装体进行查验，并事件发生时间追踪事件发生地点。

此外，当电力中断事件发生时，更可进一步以远距通讯模块320发送该电力中断的事件及事件发生时间，甚至是坐标等定位信息至一指定对象，藉以实时地通报查验该包装体，如步骤Step 140所示。

通过前述的方法，可以实时地找出可能曾经被破坏的电子封条装置1，藉以针对该特定包装体的内容进行查验。更甚者，可以透过实时通报，于破坏事件发生之时或发生之后的短时间内，实时地透过定位信息找出该包装体，并进行查验。

上述的实施例仅为例示性说明本发明的特点及其功效，而非用于限制本发明的实质技术内容的范围。任何熟悉此项技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与变化。因此，本发明的保护范围，应根据权利要求所界定的内容为准。

Claims (10)

1.一种具有防破坏侦测电路的电子封条装置，用以穿过一门的扣锁环的栓孔后并插入插销座以封锁门，并提供一辨识功能，以供查验该门是否曾被开启，其特征在于，该电子封条装置包含：

一插销，其末端形成一环状沟槽，包含：

一插销连接器端子，位于该插销中，具有多个导通点；

一充电式电池装置，以传输导线与插销连接器端子连接；

一无线射频辨识芯片，以传输导线与该插销连接器端子连接；及

一插销座，包含：

一主机壳，具有一插入孔，用以供该插销插入的插入孔，使该插销紧密扣合于该插销座；

一插销座连接器端子，用以与该插销连接器端子搭配对接；

一控制与通讯电路，提供一加封信号，且能接收一外部的加密型命令信号，进行加密型命令信号的译码与相符性核对，在相符后负责传送一开封指令；且该控制与通讯电路提供该电子封条遭破坏事件时的时间与事件记录且具主动传送事件发生信息至一无线射频辨识读取器；

一扣合机组件，包括一扣座与一横杆，该横杆穿过该扣座在水平移动，使横杆能与该插销的环状沟槽扣合及脱离；及

一射频天线，设置该主机壳内，可与无线射频辨识芯片结合，在充电式电池装置因故无法工作时，透过一无线射频辨识读取器的读取可判断无线射频辨识芯片的安全信息。

2.根据权利要求1所述的具有防破坏侦测电路的电子封条装置，其特征在于，更包含一显示与警示单元，设置该主机壳的表面上，依据该控制与通讯电路的工作情况，显示电池弱电，加封完成，通讯架构，防破坏讯息的显示与警示。

3.根据权利要求1所述的具有防破坏侦测电路的电子封条装置，其特征在于，当插销与插销座扣合时，该插销连接器端子的多个导通点及该插销座连接器端子的多个导通点匹配对接，使该插销内的无线射频辨识芯片与该插销座主机壳内的射频天线导通，以响应外部的无线射频辨识读取器的射频电磁波。

4.根据权利要求1所述的具有防破坏侦测电路的电子封条装置，其特征在于，当该插销遭破坏或不正常开启导致该无线射频辨识芯片断讯时，中断时的时间及事件即记录于该无线射频辨识芯片内。

5.根据权利要求1所述的具有防破坏侦测电路的电子封条装置，其特征在于，更包括一延伸型机壳，其内设置一卫星定位组件，用以将定位信息回传至该控制及通讯电路主机壳进行记录存盘。

6.根据权利要求5所述的具有防破坏侦测电路的电子封条装置，其特征在于，更包括一远程通讯装置，设置于该延伸型机壳内，用以透过电信通讯网路封包协议传输主动式电子封条安全信息及双向传输承载的货物信息。

7.根据权利要求6所述的具有防破坏侦测电路的电子封条装置，其特征在于，该电信通讯网路封包协议包含GPRS、WDCDMA、HSDPA。

8.根据权利要求6所述的具有防破坏侦测电路的电子封条装置，其特征在于，插销、插销座及一延伸型机壳，其中插销座与延伸型机壳均可独立各自执行双向通讯工作。

9.一种使用电子封条装置封住门的方法，用以封住一包装体的门，其中该包装体具有一扣锁环，藉以供该电子封条装置穿过并扣锁于其上，而封住该包装体，其特征在于，该方法包含下列步骤：

提供一如权利要求1所述的电子封条装置，使该插销的插销穿过该门扣锁环而结合于该插销座；

持续监控供应至该控制与通讯电路的电力是否中断；及

当该充电式电池装置供应至该控制与通讯电路的电力出现中断时，于以该控制与通讯电路记录一电力中断的事件及事件发生时间。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，更包含一步骤，透过一远距通讯模块发送该电力中断的事件及事件发生时间至一指定对象。

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