JP5323256B2 - ｍＬＯＣＫデバイスおよび関連する方法 - Google Patents

Description

最近の国際商取引においては、世界を流通する貴重品の追跡および監視を可能にすること、およびそのセキュリティを確保することが、これまでになく重要になってきている。加えて、政府および／または営利団体は、特定の貴重品の現在位置、特定の貴重品のセキュリティ状態を知りたい場合があり、さらには特定の貴重品の輸送行程の正確で信頼できる履歴記録およびそれに対応する輸送中のセキュリティ状態を取得したい場合がある。海上輸送のコンテナは、世界中を移動する貴重品が追跡および監視される多くの例の一つを示す。特定の貴重品に関する情報、例えば、その現在の場所、経由した場所、その経路上の個々の場所にどれほどの期間滞留したのか、その経路においてどのような条件にさらされたのかについては、営利事業体と政府事業体の両方にとって非常に重要な情報となり得る。このため、世界中のあらゆる場所において貴重品を追跡および監視し、輸送中の貴重品の経験に関する情報を収集および伝達し、貴重品のセキュリティを遠隔で監視および制御するためのデバイスが必要とされている。

一実施形態において、ロックデバイスが開示されている。ロックデバイスは、このロックデバイスの動作を制御するように規定されたプロセッサを備えている。ロックデバイスは、さらに、プロセッサと電気通信するように規定された無線部を備えている。ロックデバイスは、さらに、プロセッサと電気通信するように規定された位置決定装置を備えている。プロセッサと、無線部と、位置決定装置との組み合わせによって、ワイヤレス追跡・通信システムを形成している。ロックデバイスは、さらに、シャックルとロック機構とを備えている。ロック機構は、プロセッサと電気通信するように規定されている。プロセッサは、ワイヤレス追跡・通信システムを通して取得した情報に基づき、ロック機構を操作して、シャックルのロックとロック解除を制御するように規定されている。

別の実施形態において、ロックデバイスが開示されている。ロックデバイスは、シェルと、このシェルの内部のチャネル内に配置されたシャックル（掛け金）とを備えている。シャックルは、シェルの開口部に挿入されてシャックル・ループを閉じるように規定されている。シャックルは、シェルの開口部から解放されて、シャックル・ループを開くように規定されている。ロックデバイスは、さらに、シェルの内部に配置されたラッチ板を備えており、これは、シャックルがシェルに挿入されてシャックル・ループが閉じられると、シャックルに係合して、シャックルをロックするように規定されている。ロックデバイスは、さらに、シェルの内部に配置されたプッシュ板を備えている。プッシュ板は、外力が加えられることによって、シェル内で動くように規定されている。ロックデバイスは、さらに、プッシュ板に機械的に固定されたモータを備えている。ロックデバイスは、さらに、モータにより動かされてラッチ板と係合するように機械的に接続されたカムを備えている。外力が加えられてプッシュ板が動かされると、モータが作動してカムをラッチ板に係合させ、これによって、ラッチ板がシャックルから外れるように動くことで、シャックルは自由となってシェルから解放され、シャックル・ループが開く。ロックデバイスは、さらに、このロックデバイスの状態を監視し、観測されたロックデバイスの状態に基づいてカムを動かすためのモータ制御を自律的に行なうように規定されたプロセッサを備えている。

別の実施形態において、ロックデバイスの状態に基づく該ロックデバイスの自律動作のための方法が開示されている。この方法は、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムを動作させて、ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するための処理を含んでいる。この方法は、さらに、コンピュータシステムを動作させて、自動的に特定されたロックデバイスのリアルタイムの状態に基づきロックデバイスをロックあるいはロック解除するように、ロックデバイスのロック機構を自動制御する処理を含んでいる。

別の実施形態において、ロックデバイスを動作させるための方法が開示されている。この方法では、ロックデバイスのプロセッサにより出されるウェイクアップ信号を待つ間は、ロックデバイスは、最小消費電力の状態に維持される。ロックデバイスが通常の電力レベルで動作する必要のあるイベントが検出される。これに応えて、ウェイクアップ信号を発するようにプロセッサを動作させて、これにより、ロックデバイスを最小消費電力の状態から通常の電力レベルに移行させる。ロックデバイスのワイヤレス通信システムを介して、コマンドが受信される。そして、その受信したコマンドを実行するようにプロセッサを動作させる。受信したコマンドの実行の後に、ロックデバイスは、通常の電力レベルから移行して、最小消費電力の状態に戻る。

本発明のその他の態様および効果は、本発明を例によって示し添付図面を併用して行なわれる以下の詳細な説明から、より明らかとなるであろう。
本発明の一実施形態によるｍＬＯＣＫのデバイス・アーキテクチャを示す図である。 本発明の一実施形態による図１のｍＬＯＣＫの概略を示す図ある。 本発明の一実施形態により、無線周波数の追跡・通信装置すなわちｍＬＯＣＫを動作させるための方法のフローチャートを示す図である。 本発明の一実施形態によるｍＬＯＣＫの物理的構成要素を示している。 本発明の一実施形態による、フロントシェル、リアシェル、連動板、およびプッシュ板の、より詳細な拡大図を示している。 本発明の一実施形態による、シャックルとロック機構の構成要素の拡大図を示している。 本発明の一実施形態による、ロックデバイスの状態に基づく該ロックデバイスの自律動作のための方法のフローチャートを示している。

以下の説明では、本発明の完全な理解を与えるため、多くの具体的な詳細が記載される。しかしながら、これらの具体的な詳細の一部または全部がなくても、本発明を実施できることは、当業者には明らかであろう。その他の場合は、本発明を不必要に不明瞭にすることがないように、周知の処理動作については詳細に記載していない。

図１は、本発明の一実施形態による、ｍＬＯＣＫ１００のデバイス・アーキテクチャを示す図である。ｍＬＯＣＫ１００は、無線周波数（ＲＦ）の追跡・通信システムと、セキュリティ・ロック機構とを備えている。ｍＬＯＣＫ１００は、チップ１０１上に規定されたプロセッサ１０３を備えている。ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、チップ１０１上に規定された無線部（無線機）１０５を備えている。無線部１０５は、国際周波数で動作するものであって、電力消費を効率的に管理するように規定されている。一実施形態では、無線部１０５は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１５．４準拠の無線部１０５として規定されている。無線部１０５は、プロセッサ１０３と電気通信するように接続されている。ＩＥＥＥ ８０２．１５．４準拠の無線部１０５を実装していることにより、当然のこととして、国際的に動作することおよび安全な通信、さらには効率的な電力管理が可能となる。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、チップ１０１のプロセッサ１０３と電気通信するように規定された位置決定装置（ＬＤＤ）１１１を備えている。一実施形態では、ＬＤＤ１１１は、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）の受信機として規定されている。さらに、ｍＬＯＣＫ１００は、電源１４３を備えており、これは、プロセッサ１０３、無線部１０５、ＬＤＤ１１１、および図２に関して以下で説明するｍＬＯＣＫ１００のその他の受電要素に対して、電力を供給するように規定されている。様々な実施形態において、電源１４３は、充電式のものであって、さらに、太陽エネルギーによるトリクル充電により補助されるものとすることができる。ｍＬＯＣＫ１００は、最小限のメンテナンスでｍＬＯＣＫ１００の長期の配備展開を可能とするように規定された電力管理システムを実装している。

ｍＬＯＣＫ１００は、安全なネットワークへの近接度、地理的な場所に基づき、あるいは無線リンクを通じたユーザ・コマンドによって、ｍＬＯＣＫ１００のロック機構を作動させる機能を制御することにより、輸送コンテナ内の貨物などのような貴重品を保護する電子ロックである。ｍＬＯＣＫ１００のロック機構は、ｍＬＯＣＫ１００のシャックル（掛け金）が開くことを、ｍＬＯＣＫ１００のそのような操作を電気機械ロック・アクチュエータ１４６が可能にしない限り阻止する機械的機構により、保護されている。

ロック・アクチュエータ１４６は、プロセッサ１０３により電力増幅電子回路を介して制御されるモータを利用する。ロック・アクチュエータ１４６は、プロセッサ１０３により生成される低電力信号に基づいて、電力および信号の変換を行うように機能し、これにより、ロック・モータの動作を適切に制御するために適当な電力を生成する。ロック・モータは、ｍＬＯＣＫ１００のシャックルの機械的なロック（施錠）とロック解除（解錠）を行うように規定されている。一実施形態では、ロック・モータはＤＣモータである。また、一実施形態では、ロック・モータの出力軸をカム機構にリンクするようにバネを配置しており、カム機構は、ｍＬＯＣＫ１００の操作、すなわちｍＬＯＣＫ１００のシャックルの操作を可能／不可にする。一実施形態では、ロック・アクチュエータ１４６は、低電圧ＤＣモータ用に設計されたＨブリッジ増幅器として規定されている。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、ロック・アクチュエータ１４６の状態（ロックまたはロック解除）およびｍＬＯＣＫ１００のシャックルの状態を特定するための、１つまたは複数のロック・センサ１４８を備えている。一実施形態では、ロック・センサ１４８は、ロック・アクチュエータ１４６の個別の状態、すなわち“ロック”または“ロック解除”を示すデータを伝達するリミット・スイッチである。プロセッサ１０３は、ロックを作動させる際に、ロック・センサ１４８の信号データを用いて、ロック・アクチュエータ１４６が正しい状態にあるときを特定するように規定されており、このようにして、ロック・アクチュエータ１４６によるロック・モータの始動／停止制御を可能にするためのフィードバックがプロセッサ１０３に対して行われる。ロック機構が指令された正しい状態にあることをロック・センサ１４８が示している場合、プロセッサ１０３は、何の制御動作も起こさない。ロック・センサ１４８は、シャックル・センサ（またはケーブル・センサ）を含むことができる。シャックル・センサは、シャックルが実際に開いているか閉じているかを示す。従って、シャックル・センサは、ｍＬＯＣＫ１００のロック機構が実際に開かれたこと、あるいは閉じられたことを示すインジケータであり、これによって、ｍＬＯＣＫ１００が装着されている貴重品のセキュリティ状態を示している。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４を備えており、これを通して、ｍＬＯＣＫ１００のユーザに、ｍＬＯＣＫ１００の現在の状態の理解を可能にする視覚情報を伝えることができる。一実施形態では、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４は、８文字×２行の液晶ディスプレイとして規定される。しかし、当然のことながら、他の実施形態において、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４は、ｍＬＯＣＫ１００のフォームファクタに適合するものであれば、基本的に、電子コンポーネント内でテキスト情報を視覚的に表示するために使用するのに適したあらゆるタイプ、あらゆるサイズの表示装置として、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４を規定することができる。一実施形態では、ｍＬＯＣＫ１００は、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４に表示される種々に異なる画面の選択を可能にするように接続された、少なくとも１つのユーザ操作可能なボタンを有している。当然のことながら、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４は、プロセッサ１０３へのユーザインタフェースを提供する。一実施形態において、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４に表示することが可能である種々に異なる画面により伝達される情報は、限定するものではないが、以下のものを含んでいる。
ａ）ｍＬＯＣＫ１００の識別番号、
ｂ）ｍＬＯＣＫ１００の状態（ロックまたはロック解除）、
ｃ）ｍＬＯＣＫ１００の場所と時間（ＧＰＳによる位置）、
ｄ）ｍＬＯＣＫ１００がモデムを含んでいる場合、モデムの状態、
ｅ）ｍＬＯＣＫ１００が信頼済みのネットワーク領域に現在ある場合、ネットワークの状態。

一実施形態において、ｍＬＯＣＫ１００は、輸送コンテナなどの貴重品に装着することが可能な、内蔵バッテリで作動するデバイスであって、貴重品の移動と状態に関する安全な追跡と通信を提供するためのもの、また、貴重品のアクセス保護を提供するためのものとして規定される。一部の実施形態では、ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、貴重品に関連するセキュリティ・アプリケーションを提供／実行するように構成され得る。貴重品が輸送中であるとき、輸送手段（例えば、船舶、トラック、列車）に載っているとき、およびターミナルにあるときに、ローカルおよびグローバルな通信ネットワークを介する通信によって、ｍＬＯＣＫ１００は、自身に割り当てられた貴重品に関連するデータおよびそのセキュリティ状態を伝えることが可能である。

以下の説明から分かるように、ｍＬＯＣＫ１００は、世界のどこにおいても、完全に自律的な位置決定および貴重品位置（緯度と経度）のログ記録を提供する。ｍＬＯＣＫ１００の電子部品部は、通過点の位置、セキュリティ・イベント、および状態に関連するデータを、ｍＬＯＣＫ１００のオンボードの不揮発性メモリに保存する機能を提供する。ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、不揮発性メモリ内のデータ記憶の分離（分別）および優先順位付けをサポートするように規定される。ｍＬＯＣＫ１００にインタフェース接続された外部デバイスにより生成されたデータを含めて、ｍＬＯＣＫ１００の動作に関連する商業的コンテンツおよび／またはセキュリティ・コンテンツの通信は、不揮発性メモリにおいて仮想的および／または物理的に分離されることが可能である。

さらに、一実施形態では、ｍＬＯＣＫ１００のワイヤレス通信システムが、ネットワーク・アクセスを検出して、遠距離のネットワーク・ゲートウェイと交渉するように規定されている。ｍＬＯＣＫ１００のプロセッサ１０３は、このｍＬＯＣＫ１００のシリアル番号の確実な認証、ワイヤレス・ネットワーク内でのｍＬＯＣＫ１００と読み出し機器との間の双方向暗号化通信、ネットワーク・ゲートウェイの範囲内にあるときのネットワーク接続の維持のために必要なすべての機能を実行するように規定されている。

一実施形態において、ｍＬＯＣＫ１００の種々の構成要素は、プリント回路基板上に配置されており、種々の構成要素間の必要な電気接続は、プリント回路基板の範囲内に規定された導電トレースにより構成されている。典型例である一実施形態では、ｍＬＯＣＫ１００のプリント回路基板は、低コストで、硬質の、４層、０．０６２”、ＦＲ‐４誘電体・ガラス繊維基板である。しかし、当然のことながら、他の実施形態において、ｍＬＯＣＫ１００の種々の構成要素の支持および相互接続のためのプラットフォームとして、他のタイプのプリント回路基板または類似の機能をもつアセンブリを使用することができる。具体的な一実施形態では、チップ１０１は、テキサス・インスツルメンツ社（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）製の型番ＣＣ２４３０‐６４のチップとして規定され、また、ＬＤＤ１１１は、ＳｉＲＦ社製の型番ＧＳＣ３ｆ／ＬＰのシングルチップＡＳＩＣとして実装される。

図２は、本発明の一実施形態による、図１のｍＬＯＣＫ１００の概略を示す図である。様々な例である実施形態において、プロセッサ１０３と無線部１０５の両方を含むチップ１０１は、数ある中でも特に、以下のチップのいずれかとして実装することができる。
テキサス・インスツルメンツ社製の型番ＣＣ２４３０のチップ、
テキサス・インスツルメンツ社製の型番ＣＣ２４３１のチップ、
テキサス・インスツルメンツ社製の型番ＣＣ２４２０のチップ、
Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ社製の型番ＭＣ１３２１１のチップ、
Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ社製の型番ＭＣ１３２１２のチップ、
Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ社製の型番ＭＣ１３２１３のチップ。

上記に示したチップ１０１の各実施形態において、無線部１０５は、２．４ＧＨｚ帯（ギガヘルツ）の周波数で動作するＩＥＥＥ８０２．１５．４準拠の無線部として規定される。当然のことながら、他の実施形態では、無線部１０５が、国際周波数で動作し、ｍＬＯＣＫ１００の動作および配備展開の要件を満たすのに十分な電力管理機能を提供するように規定されていれば、チップ１０１のタイプは異なるものであってもよい。加えて、他の実施形態では、プロセッサ１０３が、必要に応じてｍＬＯＣＫ１００の要求を処理することが可能であり、チップ１０１にオンボードで実装される無線部１０５を介する通信を可能にするのであれば、チップ１０１のタイプは異なるものであってもよい。チップ１０１は、さらに、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリ１０４を備えており、メモリ１０４に対しては、ｍＬＯＣＫ１００の動作に関連するデータを保存するため、プロセッサ１０３による読み出しおよび書き込みのアクセスが可能である。

ｍＬＯＣＫ１００は、無線部１０５の通信範囲を広げるために、電力増幅器１０７および低雑音増幅器（ＬＮＡ）１３７をさらに備えている。無線部１０５は、矢印１７１で示すように、送信／受信（ＲＸ／ＴＸ）スイッチ１３９を通じてＲＦ信号を受信および送信するように接続されている。無線部１０５の送信経路は、矢印１７１で示すように無線部１０５からスイッチ１３９へ、そして、矢印１７９で示すようにスイッチ１３９から電力増幅器１０７へ、つぎに、矢印１８３で示すように電力増幅器１０７から別のＲＸ／ＴＸスイッチ１４１へ、さらに、矢印１８５で示すようにＲＸ／ＴＸスイッチ１４１から無線アンテナ１０９へと延びている。

無線部１０５の受信経路は、矢印１８５で示すように無線アンテナ１０９からＲＸ／ＴＸスイッチ１４１へ、そして、矢印１８１で示すようにＲＸ／ＴＸスイッチ１４１からＬＮＡ１３７へ、つぎに、矢印１７７で示すようにＬＮＡ１３７からＲＸ／ＴＸスイッチ１３９へ、さらに、矢印１７１で示すようにＲＸ／ＴＸスイッチ１３９から無線部１０５へと延びている。ＲＸ／ＴＸスイッチ１３９および１４１は、連携して作動するように規定されており、これによって、送信と受信の動作がそれぞれ行われるときに、無線部１０５の送信経路と受信経路を互いから絶縁させることができる。すなわち、ＲＦ信号を、送信の際には電力増幅器１０７を通して、受信の際には電力増幅器１０７を迂回させてルーティングするように、ＲＸ／ＴＸスイッチ１３９および１４１を作動させることができる。このようにして、電力増幅器１０７のＲＦ出力を、無線部１０５のＲＦ入力から絶縁させることができる。

一実施形態において、ＲＸ／ＴＸスイッチ１３９および１４１の各々は、ヒッタイト社（Ｈｉｔｔｉｔｅ）製の型番ＨＭＣ１７４ＭＳ８のスイッチとして規定される。しかし、当然のことながら、他の実施形態において、ＲＸ／ＴＸスイッチ１３９および１４１の各々は、制御信号に応じて送信チャネルと受信チャネルの間で移行させることが可能であれば、別のタイプのＲＦスイッチであっても良い。また、一実施形態において、電力増幅器１０７は、ヒッタイト社製の型番ＨＭＣ４１４ＭＳ８の２．４ＧＨｚ帯の電力増幅器として規定される。しかし、当然のことながら、他の実施形態において、電力増幅器１０７は、長距離通信の場合のＲＦ信号の処理が可能であって、制御信号に応じて電力管理が可能なものであれば、他のタイプの増幅器であっても良い。一実施形態では、電力増幅器１０７およびＲＸ／ＴＸスイッチ１３９および１４１は、例えばテキサス・インスツルメンツ社製の型番ＣＣ２５９１のデバイスのように、単一のデバイスにまとめることができる。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、ＲＸ／ＴＸ制御回路１８９を備えており、これは、ＲＸ／ＴＸスイッチ１３９および１４１の連携作動を管理し、電力増幅器１０７およびＬＮＡ１３７の電力制御を管理するように規定されている。ＲＸ／ＴＸ制御回路１８９は、矢印１９１で示すように、チップ１０１からＲＸ／ＴＸ制御信号を受信する。このＲＸ／ＴＸ制御信号に応えて、ＲＸ／ＴＸ制御回路１８９は、矢印１９３と１９５でそれぞれ示すように、ＲＸ／ＴＸスイッチ１３９および１４１に対して個別の制御信号を送信し、これにより、チップ１０１から受信したＲＸ／ＴＸ制御信号による指示の通りに、送信経路または受信経路のどちらかに沿って連続性が確立される。同様に、ＲＸ／ＴＸ制御信号に応えて、ＲＸ／ＴＸ制御回路１８９は、矢印２０１で示すように、電力増幅器１０７に対して電力制御信号を送信する。この電力制御信号は、電力増幅器１０７に対して、ＲＦ送信経路が使用されるときには出力を上げることを指示し、ＲＦ送信経路がアイドルになるときには出力を下げることを指示する。

一実施形態において、ＬＤＤ１１１は、プロセッサ１１３と、ＲＡＭなどのメモリ１１５とを備えており、メモリ１１５は、ＬＤＤ１１１の動作に関連するデータを保存するため、プロセッサ１１３によって読み出しおよび書き込みのためにアクセスされ得る。一実施形態では、ＬＤＤ１１１とチップ１０１は、矢印１６１で示すように、互いに接続されており、これによって、チップ１０１のプロセッサ１０３は、ＬＤＤ１１１のプログラミングが可能となるように、ＬＤＤ１１１のプロセッサ１１３と通信することができる。様々な実施形態において、ＬＤＤ１１１とチップ１０１との間の接続（インタフェース）は、ユニバーサル・シリアルバス（ＵＳＢ）などのシリアルポート、ｍＬＯＣＫ１００のプリント回路基板上の導電トレース、あるいは、デジタル信号の伝達に適した基本的に他のあらゆるタイプのインタフェースを用いて実現することができる。加えて、当然のことながら、一部の実施形態では、ＬＤＤ１１１のプロセッサ１１３は、必要に応じてｍＬＯＣＫ１００の要求が処理される際に、チップ１０１のプロセッサ１０３と連携して動作する、あるいはそれに代わって動作するように規定されても良い。

また、一実施形態において、ＬＤＤ１１１のピンは、動作の低電力モードすなわちスリープモードからのＬＤＤ１１１のウェイクアップを可能にする外部割り込みピンとして用いるように規定される。例えば、矢印１６５で示すように、チップ１０１を、ＬＤＤ１１１の外部割り込みピンに接続して、チップ１０１からＬＤＤ１１１へのウェイクアップ信号の伝達を可能にすることができる。ＬＤＤ１１１は、さらに、矢印１６３で示すように、ＬＤＤ１１１からチップ１０１へのデータ通信が可能となるように、チップ１０１に接続されている。

ＬＤＤ１１１は、さらに、矢印１５７で示すように、ＲＦ信号を受信するように規定されている。ＬＤＤ１１１により受信されるＲＦ信号は、矢印１５９で示すように、ＬＤＤアンテナ１２１から低雑音増幅器（ＬＮＡ）１１７に伝送される。そして、矢印１５５で示すように、ＲＦ信号は、ＬＮＡ １１７から信号フィルタ１１９に伝送される。ＲＦ信号は、つぎに、矢印１５７で示すように、フィルタ１１９からＬＤＤ１１１に伝送される。

また、一実施形態において、ＬＤＤ１１１は、オンボード・フラッシュメモリ１１５とＡＲＭ社のプロセッサコア１１３とを含むシングルチップＡＳＩＣとして規定される。例えば、様々な実施形態において、ＬＤＤ１１１は、数ある中でも特に、以下のタイプのＧＰＳ受信機のいずれかとして実装することができる。
ＳｉＲＦ社製の型番ＧＳＣ３ｆ／ＬＰのＧＰＳ受信機、
ＳｉＲＦ社製の型番ＧＳＣ２ｆ／ＬＰのＧＰＳ受信機、
ＳｉＲＦ社製の型番ＧＳＣ３ｅ／ＬＰのＧＰＳ受信機、
Ｎｅｍｅｒｉｘ社製の型番ＮＸ３のＧＰＳ受信機、
Ｎｅｍｅｒｉｘ社製の型番ＮＪ０３０ＡのＧＰＳ受信機。

ＬＮＡ １１７および信号フィルタ１１９は、ＬＤＤアンテナ１２１から受け取ったＲＦ信号を増幅し、雑音除去するために設けられている。一実施形態において、ＬＮＡ １１７は、１８ｄＢｉの低雑音増幅器などのＬバンド・デバイスとして実装することができる。例えば、この実施形態の場合、ＬＮＡ １１７は、ＮＥＣ社製の型番ＵＰＣ８２１１ＴＫの増幅器として実装することができる。別の実施形態では、ＬＮＡ １１７は、インフィニオン社（Ｉｎｆｉｎｅｏｎ）製の型番ＢＧＡ６１５Ｌ７の増幅器として実装することができる。また、ＬＮＡ １１７は、矢印１５３で示すように、ＬＤＤ１１１から制御信号を受け取るための制御入力を有するように規定される。従って、ＬＮＡ １１７は、ＬＤＤ１１１から受け取った制御信号を解釈して、それに従って動作するように規定される。ＬＤＤ１１１がＳｉＲＦ社の型番ＧＳＣ３ｆ／ＬＰのＧＰＳ受信機として実装される実施形態においては、ＬＮＡ １１７の出力を制御するために、ＧＳＣ３ｆ／ＬＰチップのＧＰＩＯ４ピンを用いることができ、これにより、ＬＮＡ １１７の出力を制御アルゴリズムに従って増減することが可能である。

一実施形態において、信号フィルタ１１９は、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタなどのＬバンド・デバイスとして規定される。例えば、一実施形態では、信号フィルタ１１９は、エプコス社（ＥＰＣＯＳ）製の型番Ｂ３９１６２Ｂ３５２０Ｕ４１０のＳＡＷフィルタとして実装される。前述のように、信号フィルタ１１９の出力は、矢印１５７で示すように、ＬＤＤ１１１のＲＦ入力に接続されている。一実施形態では、信号フィルタ１１９の出力をＬＤＤ１１１のＲＦ入力に接続するために、ｍＬＯＣＫ１００のプリント回路基板上の５０オームのマイクロストリップ・トレースを用いる。また、一実施形態において、信号フィルタ１１９は、ＬＤＤ１１１のＲＦ入力にＲＦ信号を１５７５ＭＨｚで送出するように調整されている。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、様々な外部デバイスがｍＬＯＣＫ１００のＬＤＤ１１１およびチップ１０１に電気的に接続することを可能にするように規定されたデータ・インタフェース１２３を備えている。例えば、一実施形態では、チップ１０１が、いくつかの再構成可能な汎用インタフェースを備えており、これらはデータ・インタフェース１２３のそれぞれのピンに電気的に接続されている。このため、この実施形態では、矢印１６９で示すように、データ・インタフェース１２３を介してチップ１０１と通信するように、外部デバイス（例えば、商用アプリケーションおよび／またはセキュリティ・アプリケーションのためのセンサなど）を電気的に接続することができる。ＬＤＤ１１１も、やはり、矢印１６７で示すように、外部要素とＬＤＤ１１１との間での電気通信が可能となるように、データ・インタフェース１２３に接続されている。例えば、外部要素は、ＬＤＤ１１１をプログラムするために、データ・インタフェース１２３を介してＬＤＤ１１１に接続されるものとすることができる。当然のことながら、データ・インタフェース１２３は、様々な実施形態において、種々に異なる態様で規定され得る。例えば、一実施形態において、データ・インタフェース１２３は、外部デバイスを接続することができるいくつかのピンを備えたシリアル・インタフェースとして規定される。他の例では、データ・インタフェースは、数ある中でも特に、ＵＳＢインタフェースとして規定することができる。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、矢印１７５で示すように、チップ１０１のプロセッサ１０３に接続された拡張メモリ１３５を備えている。拡張メモリ１３５は、データの保存および取得のため、プロセッサ１０３によるアクセスが可能な不揮発性メモリとして規定される。一実施形態では、拡張メモリ１３５は、フラッシュメモリなどの固体不揮発性メモリとして規定される。拡張メモリ１３５は、セグメント化された不揮発性記憶域を提供するように規定されたものとすることができ、また、プロセッサ１０３で実行されるソフトウェアによる制御が可能なものである。一実施形態において、拡張メモリ１３５内の個々のメモリブロックは、セキュリティ・アプリケーションまたは商用アプリケーションのどちらかにより専用使用されるように割り当てられるものとすることができる。一実施形態では、拡張メモリ１３５は、ＳＴマイクロエレクトロニクス社（ＳＴ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）製の型番Ｍ２５Ｐ１０‐Ａのフラッシュメモリである。別の実施形態では、拡張メモリ１３５は、ニューモニクス社（Ｎｕｍｏｎｙｘ）製の型番Ｍ２５ＰＥ２０のフラッシュメモリである。当然のことながら、他の実施形態において、拡張メモリ１３５は、操作可能にプロセッサ１０３にインタフェース接続されることが可能なものであれば、他の多くの異なるタイプの拡張メモリ１３５を用いることができる。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、矢印１７３で示すように、チップ１０１すなわちプロセッサ１０３と電気通信するモーション・センサ１３３を備えている。モーション・センサ１３３は、ｍＬＯＣＫ１００の物理的動きを検出するように規定されており、これによって、ｍＬＯＣＫ１００が装着されている貴重品の物理的動きを検出する。プロセッサ１０３は、モーション・センサ１３３から動き検出信号を受信するように規定されており、この受信した動き検出信号に基づいて、ｍＬＯＣＫ１００の動作の適切なモードを決定する。多くの異なるタイプのモーション・センサ１３３を、種々の実施形態において使用することができる。例えば、一部の実施形態では、モーション・センサ１３３は、数あるタイプの中でも特に、加速度計、ジャイロ、水銀スイッチ、マイクロ振り子として規定されるものとすることができる。さらに、一実施形態において、ｍＬＯＣＫ１００は、チップ１０１と電気通信する複数のモーション・センサ１３３を備えるものとすることができる。複数のモーション・センサ１３３の使用は、検出技術／刺激に冗長性および／または多様性を持たせるために、実施されることがある。例えば、一実施形態では、モーション・センサ１３３は、アナログ・デバイセズ社（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）製の型番ＡＤＸＬ３３０のモーション・センサである。別の例となる実施形態では、モーション・センサ１３３は、アナログ・デバイセズ社製の型番ＡＤＸＬ３１１の加速度計である。さらに別の実施形態では、モーション・センサ１３３は、アナログ・デバイセズ社製の型番ＡＤＸＲＳ５０のジャイロである。

ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、電源１４３に接続された電圧レギュレータ１８７を備えている。電圧レギュレータ１８７は、電源１４３がバッテリとして実装されている場合に、出力ドロップアウトを最小限とするように規定されている。電圧レギュレータ１８７は、さらに、ｍＬＯＣＫ１００の受電要素に対して最適な電圧制御および調整を提供するように規定されている。一実施形態では、電圧レギュレータ１８７の出力に容量性フィルタが接続されており、これは、ｍＬＯＣＫ１００の電源プレーンとグランド電位との間で同調バイパス回路と連携して機能し、これにより、雑音、ならびに、それぞれＬＤＤ１１１および無線部１０５とＬＮＡ１１７および１３７とのＲＦ結合を最小限に抑える。

また、一実施形態において、無線部１０５およびＬＤＤ１１１は、電圧レギュレータ１８７から共通のリセット信号およびブラウンアウト保護信号を受け取るように接続されており、これらは、ｍＬＯＣＫ１００の起動を同期させるため、さらには、電源の立ち上がりが遅いときに、あるいは例えばバッテリである電源１４３のブラウンアウト（電圧低下）時に、破損したメモリ（１１５／１０４）を実行することから保護するためのものである。例となる一実施形態において、電圧レギュレータ１８７は、テキサス・インスツルメンツ社製の型番ＴＰＳ７７９３０の電圧レギュレータである。別の例となる実施形態では、電圧レギュレータ１８７は、テキサス・インスツルメンツ社製の型番ＴＰＳ７７９０１の電圧レギュレータである。当然のことながら、電圧レギュレータは、ｍＬＯＣＫ１００の受電要素に対して最適な電圧制御および調整を提供するように規定されたものであれば、種々に異なるタイプの電圧レギュレータ１８７を、他の実施形態において用いることができる。

最小限のメンテナンスでｍＬＯＣＫ１００の長期の配備展開を可能とするため、チップ１０１のプロセッサ１０３は、ｍＬＯＣＫ１００の電力管理プログラムを実行するように動作する。電力管理プログラムにより、ｍＬＯＣＫ１００内の種々の構成要素、なかでも特にＬＤＤ１１１および無線部１０５への電力供給が制御される。ｍＬＯＣＫ１００には、４つの主な電源状態がある。
１）ＬＤＤ１１１がオフで、無線部１０５がオフ、
２）ＬＤＤ１１１がオフで、無線部１０５がオン、
３）ＬＤＤ１１１がオンで、無線部１０５がオフ、
４）ＬＤＤ１１１がオンで、無線部１０５がオン。

電力管理プログラムは、ｍＬＯＣＫ１００の通常の動作状態が、ＬＤＤ１１１と無線部１０５の両方の電源がオフにされているスリープモードであるように規定されている。電力管理プログラムは、観測された状況、外部刺激、および予めプログラムされた設定などのイベントに応えて、ＬＤＤ１１１および／または無線部１０５の電源をオンにするように規定されている。ＬＤＤ１１１と無線部１０５のどちらかまたは両方をスリープモードから復帰させるイベントとして、例えば、モーション・センサ１３３により検出されてプロセッサ１０３に伝達される、動きのイベントまたは動きの時間的記録を用いることができる。別の例では、予めプログラムされたスケジュールを用いて、ＬＤＤ１１１と無線部１０５のどちらかまたは両方をスリープモードから復帰させることができる。加えて、通信要求の受信、外部センサのデータ、地理位置情報、あるいはそれらの組み合わせなど、他のイベントを、ＬＤＤ１１１と無線部１０５のどちらかまたは両方をスリープモードから復帰させるトリガとすることができる。

電力管理プログラムは、さらに、要求された処理あるいは必要な処理が完了した後に、できる限り速やかにｍＬＯＣＫ１００の構成要素の電源を落とすように規定されている。実行される処理によっては、電力管理プログラムは、電源を落とす（電源を切る）ことをＬＤＤ１１１または無線部１０５のどちらかに、他方の動作を継続させながら、指示するものとすることができる。あるいは、動作状況によって、電力管理プログラムは、ＬＤＤ１１１と無線部１０５の両方の電源を同時に落とすことが可能である場合がある。

ｍＬＯＣＫ１００は、電力管理プログラムを支援するため、４つの個別の水晶発振器を用いる。具体的には、図２を参照して、チップ１０１の基本動作クロックを提供するため、矢印１４９で示すように、チップ１０１は、３２ＭＨｚ（メガヘルツ）の発振器１２５を使用する。チップ１０１は、さらに、動作のスリープモードからのチップ１０１のウェイクアップのためのリアルタイムクロックを提供するため、矢印１５１で示すように、３２ｋＨｚ（キロヘルツ）の発振器１２７を使用する。ＬＤＤ１１１の基本動作クロックを提供するため、ＬＤＤ１１１は、矢印１４７で示すように、２４ＭＨｚの発振器１２９を使用する。ＬＤＤ１１１は、さらに、動作のスリープモードからのＬＤＤ１１１のウェイクアップのためのリアルタイムクロックを提供するため、矢印１４５で示すように、３２ｋＨｚの発振器１３１を使用する。しかしながら、当然のこととして、他の実施形態において、チップ１０１およびＬＤＤ１１１に必要なクロックを提供するため、他の発振器構成を用いることができる。例えば、ＬＤＤ１１１およびチップ１０１の動作要件に応じて、異なる周波数の水晶発振器を使用することができる。

ロック・アクチュエータ１４６は、矢印１７６で示すように、プロセッサ１０３から制御信号を受信するように規定されている。プロセッサ１０３から受信した制御信号に応えて、ロック・アクチュエータ１４６は、ロック・モータ機構を制御する電力を供給するための２つの増幅された離散信号を生成するように規定されている。ロック・アクチュエータ１４６により供給される２つの増幅された離散信号は、それぞれ、ロック・モータを２つの可能な向きの各々に駆動するための、電力および正しい電流極性を提供する。

ロック・センサ１４８は、矢印１７８で示すように、データ信号をプロセッサ１０３に伝達するように規定されている。ロック・センサ１４８により伝達されるデータ信号は、ｍＬＯＣＫ１００のシャックル位置（開／閉）の状態を提供する第１のデータ信号と、ｍＬＯＣＫ１００のロック・モータ位置（ロック／ロック解除）の状態を提供する第２のデータとを含んでいる。ロック・センサ１４８により伝達されるデータ信号は、プロセッサ１０３により監視され、これにより、ｍＬＯＣＫ１００の状態の制御および監視が可能となる。

ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４および付属するユーザ入力ボタン（複数の場合もある）は、プロセッサ１０３と双方向通信するように規定される。ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４は、プロセッサ１０３により管理されている。一実施形態では、プロセッサ１０３からユーザインタフェース・ディスプレイ１４４に伝送されるデータは、テキスト形式すなわち英数字形式で、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４に表示される。加えて、プロセッサ１０３が、１つまたは複数のユーザ入力ボタンの状態を監視し、これにより、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４に表示される情報をユーザが制御／選択すること、および／または、ｍＬＯＣＫ１００における特定の状況をユーザが引き起こすことを可能にしている。

図３は、本発明の一実施形態により、無線周波数の追跡・通信装置すなわちｍＬＯＣＫ１００を動作させるための方法のフローチャートを示す図である。この図３の方法は、ｍＬＯＣＫ１００内で電力管理プログラムを実施することが可能な方法の例を示している。この方法は、プロセッサ１０３によりウェイクアップ信号が出されるまで、ｍＬＯＣＫ１００の最小消費電力状態を維持するための処理３０１を含んでいる。前述のように、ＬＤＤ１１１と無線部１０５の両方の電源がオフであるときに、ｍＬＯＣＫ１００は最小消費電力状態となる。

この方法は、さらに、最小消費電力状態の間、モーション・センサ１３３を作動させる処理３０３を含んでいる。この方法は、さらに、モーション・センサ１３３による閾値レベルの動きの検出を確認するための処理３０５を含んでいる。モーション・センサ１３３はｍＬＯＣＫ１００にオンボード搭載されているため、当然のことながら、モーション・センサ１３３により検出される閾値レベルの動きは、ｍＬＯＣＫ１００、およびこのｍＬＯＣＫ１００が装着された貴重品の動きに対応している。

一実施形態では、動きの閾値レベルは、単一の動き検出信号が特定の大きさを少なくとも持つこととして規定される。この実施形態では、プロセッサ１０３は、モーション・センサ１３３から動き検出信号を受信して、受信した動き検出信号がメモリ１０４に記憶されている特定の大きさを超えているかどうか判断するように規定されている。別の実施形態では、動きの閾値レベルは、動き検出信号の積分が特定の大きさに少なくとも達することとして規定される。この実施形態では、動き検出信号は、ある期間に渡ってプロセッサ１０３により受信され保存される。プロセッサ１０３は、その期間に受信した動き検出信号の積分すなわち和が、メモリ１０４に記憶されている特定の大きさに達したか否か、あるいはそれを超えたか否か判断する。さらには、動きの閾値レベルに関して上記開示した２つの実施形態を組み合わせて実施してもよい。

この方法は、動きの閾値レベルに達したこと、あるいはそれを超えたことを確認したら、これに応えて、ｍＬＯＣＫ１００を最小消費電力状態から通常の動作消費電力状態に移行させるため、ウェイクアップ信号を発する処理３０７を含んでいる。ウェイクアップ信号は、プロセッサ１０３により動きの閾値レベルに達したこと、あるいはそれを超えたことが認識されると、プロセッサ１０３によって生成される。プロセッサ１０３は、動きの閾値レベルに達したときに実行されるべき処理シーケンスに応じて、ウェイクアップ信号を、ＬＤＤ１１１と無線部１０５のどちらか、あるいは両方に送信するように動作するものとすることができる。

この方法は、処理３０１を再び参照して、処理３１１に進む場合があり、この処理３１１では、最小消費電力状態の間にＲＦ通信信号を受信する。ＲＦ通信信号を受信したことに応えて、この方法は、処理３０７に進み、ｍＬＯＣＫ１００を最小消費電力状態から通常の動作消費電力状態に移行させるため、ウェイクアップ信号を発する。この場合もやはり、ウェイクアップ信号は、プロセッサ１０３により生成され、これは、受信したＲＦ通信信号の内容に応じて、無線部１０５またはＬＤＤ１１１、あるいはその両方に対して、電源を入れるように指示するものとすることができる。

さらに、この方法は、処理３０１を再び参照して、処理３１３に進む場合があり、この処理３１３では、ウェイクアップ・スケジュールに照らして、リアルタイムクロックを監視する。一実施形態において、ウェイクアップ・スケジュールに関連するリアルタイムクロックの監視は、ｍＬＯＣＫ１００が最小消費電力状態にある間、プロセッサ１０３により実行される。ウェイクアップ・スケジュールで指定されたウェイクアップ時間に達すると、この方法は処理３０７に進み、ｍＬＯＣＫ１００を最小消費電力状態から通常の動作消費電力状態に移行させるため、ウェイクアップ信号を発する。

この方法は、処理３０１を再び参照して、処理３１５に進む場合があり、この処理３１５では、最小消費電力状態の間にデータ・インタフェース１２３を介して信号を受信する。一実施形態において、データ・インタフェース１２３を介して受信する信号は、データ・インタフェース１２３に接続された外部デバイスにより生成されるデータ信号とすることができる。例えば、センサをデータ・インタフェース１２３に接続することができ、これによって、観測されたアラームまたは状況を示すデータ信号を送信することができ、これによりプロセッサ１０３の、ＬＤＤ１１１と無線部１０５のどちらか、あるいは両方の電源を入れるためのウェイクアップ信号の生成が引き起こされる。例えば、データ信号は、プッシュボタン信号、侵入警報信号、化学／生物物質検出信号、温度信号、湿度の信号、あるいは検出デバイスにより生成され得る基本的にあらゆるタイプの信号とすることができる。

さらに、ユーザは、ハンドヘルド・コンピュータ機器またはラップトップ・コンピュータなどのコンピュータ機器を、ＬＤＤ１１１あるいはプロセッサ１０３との通信のため、データ・インタフェース１２３に接続することができる。一実施形態では、コンピュータ機器がデータ・インタフェース１２３に接続されると、これを理由に、プロセッサ１０３は、ＬＤＤ１１１と無線部１０５のどちらか、あるいは両方の電源を入れるためのウェイクアップ信号を生成する。処理３１５で、データ・インタフェース１２３を介して信号を受信すると、これに応えて、この方法は処理３０７に進み、ｍＬＯＣＫ１００を最小消費電力状態から通常の動作消費電力状態に移行させるため、ウェイクアップ信号を発する。この場合もやはり、処理３０７において、ウェイクアップ信号は、プロセッサ１０３により生成され、これは、データ・インタフェース１２３を介して受信した信号のタイプに応じて、無線部１０５またはＬＤＤ１１１、あるいはその両方に対して、電源を入れることを指示するものとすることができる。

通常の動作消費電力状態に移行すると、ｍＬＯＣＫ１００は、受信したコマンドを解読するための処理３１７を実行することができる。当然のことながら、ｍＬＯＣＫ１００は、多くの異なる手段で“覚醒”させることが可能であり、それには、限定するものではないが、キーチェーン・コントローラ、リモート・コントロール、無線ネットワークが含まれ、あるいは地理的に通過点に近いことによっても可能である。受信したコマンドがロック・アクチュエータ１４６へのコマンドである場合は、処理３１９が実行され、これによって、ロック・アクチュエータ１４６が、ロック／ロック解除機構コマンドを実行する。受信したコマンドがモード制御コマンドである場合は、処理３２１が実行され、この処理において、プロセッサ１０３は、ｍＬＯＣＫ１００のソフトウェア／ハードウェアにおいて対応するモード設定パラメータを設定する。モード制御コマンドの例は、数ある中でも特に、通過点設定、ｍＬＯＣＫ１００のセキュリティ設定、ｍＬＯＣＫ１００の識別情報設定、無線チャネルの設定、スケジュール、安全なネットワークの暗号化キー、あるいはそれらの任意の組み合わせの、表示および／または入力を含むことができる。この方法は、さらに、処理３０９を含んでおり、この処理では、ｍＬＯＣＫ１００による特定の動作または特定のアイドル期間のいずれかが完了すると、ｍＬＯＣＫ１００を、通常の動作消費電力状態から移行させて、最小消費電力状態に戻す。

ｍＬＯＣＫ１００のいくつかのＲＦ部の間のＲＦインピーダンス整合を提供するため、ｍＬＯＣＫ１００に誘導ループが組み込まれている。一実施形態において、その誘導ループは、波長トレースにわたって０．５ｎＨ（ナノヘルツ）の無効負荷を提供するように調整されている。一実施形態では、無線部１０５からのＲＦ出力とＲＸ／ＴＸスイッチ１３９との間の整合インピーダンスは５０オームである。また、ＲＦ電力増幅器１０７は、ＲＸ／ＴＸスイッチ１４１と容量性カップリングにより接続されている。さらに、一実施形態では、無線部１０５からの電源１４３のデカップリングを提供するため、８つの高周波セラミックコンデンサを、チップ１０１の電源ピンとｍＬＯＣＫ１００のグランド電位との間に接続している。

一実施形態では、チップ１０１の電源プレーンは、分割された独立内部電源プレーンとして規定されており、これは、ＲＦチョークおよび容量性フィルタを介してＬＤＤ１１１の電源プレーンとＤＣ結合されている。この実施形態では、無線部１０５内の位相ロックループ回路からの雑音が、チップ１０１の内部電源プレーンを介してＬＤＤ１１１の電源プレーンに結合することがない。このようにして、無線部１０５とＬＤＤ１１１の両方が同時に動作する際に、無線部１０５の動作に付随する高周波高調波が、ＬＤＤ１１１と有意に結合することが防止され、これによって、ＬＤＤ１１１の感度が維持される。

ＲＦ信号が、実質的な信号損失なくＬＤＤ１１１により確実に受信できるように、インピーダンス整合回路が、やはり設けられている。より具体的には、ＬＤＤ１１１へのＲＦ入力に、ｍＬＯＣＫ１００の回路基板の誘電特性に合わせて調整されたインピーダンス整合回路を用いる。一実施形態では、ＬＤＤアンテナ１２１からＬＮＡ １１７への接続は、１００ｐｆ（ピコファラド）のコンデンサを用いてＬＮＡ １１７のＲＦ入力からＤＣ絶縁されており、５０オームにインピーダンス整合されている。また、一実施形態において、ＬＮＡ １１７の出力は、５０オームにインピーダンス整合されている。

図４Ａは、本発明の一実施形態によるｍＬＯＣＫ１００の物理的構成要素を示している。電子部品部４０９は、上記で図２に関して述べたように、プリント回路基板上に規定されている。図２に関して説明された構成要素に加えて、電子部品部４０９は、さらに、ユーザインタフェース・ディスプレイ１４４を含んでいる。ｍＬＯＣＫ１００への電力は、バッテリ４０７により供給される。さらに、一実施形態では、ｍＬＯＣＫ１００は、太陽電池膜４０５を備えており、これは、バッテリ４０７の寿命を延ばすため、バッテリ４０７にトリクル充電を提供するように規定されている。参照符号４１１で示す、シャックルとロック機構の構成要素を、さらに図示している。図４Ｃは、参照符号４１１のシャックルとロック機構の構成要素の、より詳細な図を示している。電子部品部４０９、バッテリ４０７、太陽電池膜４０５、シャックルとロック機構の構成要素４１１は、ｍＬＯＣＫ１００の本体内すなわちシェル内に固定されている。図４Ｂは、本発明の一実施形態による、フロントシェル４１３、リアシェル４１５、連動板４２１、およびプッシュ板４１９の、より詳細な拡大図を示している。

ｍＬＯＣＫ１００の本体は、フロントシェル４１３とリアシェル４１５とにより画成されており、これらは互いに嵌合して、ｍＬＯＣＫ１００の構成要素を挟み込むようにして取り囲んでいる。さらに、ｍＬＯＣＫ１００は、プッシュ板４１９と連動板４２１とを有している。プッシュ板は、ｍＬＯＣＫ１００のシェルの内部で可動である。連動板４２１は、ファスナ４１７によって、リアシェル４１５に接続されている。プッシュ板４１９を動かすように外力が加えられると、プッシュ板４１９はｍＬＯＣＫ１００内で動いて、シャックルのロック機構を解除する。これについては、図４Ｃに関連して、さらに詳細に説明する。ｍＬＯＣＫ１００は、さらに、ボタン・オーバーレイ４０３Ａとディスプレイ・オーバーレイ４０３Ｂとを有している。さらに、一実施形態においては耐久性を高めるため、ｍＬＯＣＫ１００は、ゴム製のシャックル・モールド４０１Ａと、ゴム製の本体モールド４０１Ｂとを備えるものとすることができる。

当然のことながら、ｍＬＯＣＫ１００は、ロックされたｍＬＯＣＫ１００を分解するためのアクセスが可能な外部アセンブリといったものは、一切含んでいない。ｍＬＯＣＫ１００は、ｍＬＯＣＫ１００の内部にある止めネジ４６８でのみ分解が可能である。この止めネジ４６８は、ｍＬＯＣＫ１００のシャックルがロック解除されて開いているときにのみアクセス可能である。

図４Ｃは、本発明の一実施形態による、参照符号４１１のシャックルとロック機構の構成要素の拡大図を示している。シャックル４５０は、ｍＬＯＣＫ１００のリアシェル４１５の中のチャネル内に配置されるように規定されている。シャックル４５０は、チャネルの長さに沿って可動であるように規定されており、さらに、チャネル内で回転可能であるように規定されている。リテーナ４６０が、シャックル４５０に取り付けられており、これによって、シャックル４５０がチャネルから完全に引き抜かれてしまうことを防止すると共に、チャネル内でのシャックル４５０の回転量を制御している。シャックル４５０は、シャックル・ループ４７２を閉じるために、シェルの開口部４７０に挿入されるように規定されている。さらに、シャックル４５０は、シャックル・ループ４７２を開くために、シェルの開口部４７０から解放されるように規定されている。

ラッチ板がシェルの内部に配置されており、これは、シャックル・ループ４７２を閉じるためにシャックル４５０がシェルの開口部４７０に挿入されると、シャックル４５０に係合してシャックル４５０をロックするように規定されている。より具体的には、ラッチ板は、方向４７４に動いて、シャックル４５０に形成されたロッキング・スロット４５２に係合するように、また、方向４７６に動いて、シャックル４５０に形成されたロッキング・スロット４５２から外れるように、規定されている。前述のように、プッシュ板４１９がシェルの内部に配置されており、これは、方向４７４および４７６に動かされるように規定されている。具体的には、プッシュ板４１９は、図４Ｂに矢印４７８で示すように、プッシュ板４１９に外力が加えられると、方向４７６に動くように規定されている。

モータ４５８が、プッシュ板４１９に機械的に固定されており、これによって、プッシュ板４１９が方向４７４および４７６に動くと、モータ４５８がプッシュ板４１９と共に同じ方向に動くようになっている。カム４５６が、モータ４５８により方向４８０に動かされてラッチ板４５４と係合するように、機械的に接続されている。カム４５６は、モータ４５８に剛結合されており、このため、プッシュ板４１９が動くことによってモータ４５８が動くと、これによってカム４５６が対応する動きをするようになっている。従って、外力４７８が加わることによりプッシュ板４１９が方向４７６に動くと、モータ４５８がカム４５６をラッチ板４５４に係合させるように作動して、ラッチ板４５４がシャックル４５０から外れるように方向４７６に動き、これによりシャックル４５０は自由となってシェルから解放され、シャックル・ループ４７２が開く。

モータ４５８がカム４５６を動かしてラッチ板４５４に係合させるように作動していないときに、第１のバネ４６４が、カム４５６をラッチ板４５４から外すように規定されている。一実施形態では、第１のバネ４６４は、ねじりバネである。プッシュ板４１９を動かす外力４７８が加えられていない場合に、さらに、カム４５６がラッチ板４５４と係合するように動かされると、第２のバネ４６６が、ラッチ板４５４をシャックル４５０に、すなわちシャックル４５０のロッキング・スロット４５２に係合させるように規定されている。第３のバネ４６２が、プッシュ板４１９を動かすように加えられる外力４７８に抵抗するように規定されており、これによって、プッシュ板４１９は、外力４７８が加えられていないときには定位置に戻される。

連動板４２１は、ｍＬＯＣＫ１００の本体内に配置されて、プッシュ板４１９、モータ４５８、カム４５６、ラッチ板４５４、およびシャックル４５０を覆うように、シェル４１５に固定されており、このため、連動板４２１を取り外すことなくｍＬＯＣＫ１００のロック機構にアクセスすることは不可能になっている。さらに、連動板４２１は、シャックル４５０がシェル４１５の開口部４７０から解放されてシャックル・ループ４７２が開いているときに、そのシェル４１５の開口部４７０を通じてのみアクセス可能であるファスナすなわち止めネジ４６８で、シェル４１５に固定されている。

当然のことながら、プッシュ板４１９とラッチ板４５４は物理的に相互に当接しており、これによって、シャックル４５０に加わる力が、シャックル４５０を通じてラッチ板４５４へ、プッシュ板４１９へ、シェル４１５へと伝達される。従って、モータ４５８およびカム４５６は、シャックル４５０に加わる力から隔離されている。さらに、ｍＬＯＣＫ１００のオンボードのプロセッサが、ｍＬＯＣＫ１００の状態を監視し、モータ４５８を自律制御することで、観測されたｍＬＯＣＫ１００の状態に基づいてカム４５６を動かすように規定されている。

一実施形態において、ロックデバイス、すなわちｍＬＯＣＫ１００を開示している。ロックデバイスは、このロックデバイスの動作を制御するように規定されたプロセッサを備えている。ロックデバイスは、さらに、プロセッサと電気通信するように規定された無線部、および、プロセッサと電気通信するように規定された位置決定装置を備えている。プロセッサと、無線部と、位置決定装置との組み合わせによって、当該ロックデバイスのオンボードのワイヤレス追跡・通信システムを形成している。ロックデバイスは、さらに、シャックルを備え、また、プロセッサと電気通信するように規定されたロック機構を備えている。プロセッサは、ワイヤレス追跡・通信システムを通して取得した情報に基づき、ロック機構を操作して、シャックルのロックとロック解除を制御するように規定されている。

プロセッサは、安全なワイヤレス通信ネットワークへのロックデバイスの近接度、ロックデバイスの地球上での位置、およびワイヤレス追跡・通信システムを通して受信する１つまたは複数のコマンドのうち、１つまたは複数に基づいてロック機構を操作するように規定されている。ロックデバイスは、さらに、データを記録するため、プロセッサと電気通信するように配置されるメモリを備えている。記録されるデータには、数あるデータタイプの中でも特に、ワイヤレス追跡・通信システムを動作させるためのプログラム命令、ロックデバイスの動作に関連する設定、ロックデバイスの時間依存状態を含むことが可能である。さらに、ロックデバイスは、ユーザインタフェース・ディスプレイを備えており、これは、プロセッサと電気通信するように配置されて、メモリに記録されたデータを視覚的に表示するように規定されている。ロックデバイスは、さらに、ユーザインタフェース制御装置を備えており、これは、プロセッサと電気通信するように配置されて、ユーザインタフェース・ディスプレイにどのデータを表示するのかを制御するように規定されている。一実施形態では、ユーザインタフェース・ディスプレイは液晶ディスプレイであり、また、ユーザインタフェース制御装置は機械的ボタンである。

上述のように、ロック機構は、さらに、ラッチ板を有しており、これは、シャックルに係合してそれをロックするために可動であるように規定されており、さらに、シャックルから外れてそれをロック解除するために可動であるように規定されている。ロック機構は、さらにカムを有しており、これは、ラッチ板と係合するために第１の方向に可動であるように規定されており、その係合によって、カムが第２の方向に動くと、ラッチ板が第２の方向に動くようになる。ロック機構は、さらに、モータを有しており、これは、ラッチ板と係合するためのカムの第１の方向の動きを制御するように、機械的に接続されている。モータは、プロセッサにより制御されるように、電気的に接続されている。さらに、ロックデバイスは、ロック・センサを備えており、これらは、ラッチ板に対するカムの位置を特定して、特定したカムの位置をプロセッサに電気的に伝えるように規定されている。当然のことながら、シャックルのロック解除は、モータを制御してカムをラッチ板に係合させるように動かすプロセッサの動作を通してのみ可能である。

図５は、本発明の一実施形態による、ロックデバイスの状態に基づく該ロックデバイスの自律動作のための方法のフローチャートを示している。この方法は、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムを動作させて、ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するための処理５０１を含んでいる。この方法は、さらに、コンピュータシステムを動作させて、自動的に特定されたロックデバイスのリアルタイムの状態に基づきロックデバイスをロックあるいはロック解除するように、ロックデバイスのロック機構を自動制御する処理５０３を含んでいる。

一実施形態において、ロックデバイスのリアルタイムの状態には、コンピュータシステムによる実行待ちのコマンドの有無、ロックデバイスの制御とのユーザ・インタラクションの有無、コンピュータシステムによる実行予定のタスクの有無、ロックデバイスの電源の現在の状態、およびロックデバイスの現在の環境状態のうち、１つまたは複数が含まれる。一実施形態では、ロックデバイスの現在の環境状態には、ロックデバイスの動きの現在の状態、ロックデバイスの現在の地球上での位置、コンピュータシステムがワイヤレスで通信することができるワイヤレス通信ネットワークへのロックデバイスの現在の近接度、ロックデバイス付近の温度、ロックデバイス付近の湿度、ロックデバイス付近の放射能レベル、ロックデバイス付近での化学物質の存在の有無、およびロックデバイス付近での外部の動きのうち、１つまたは複数が含まれる。

一実施形態において、処理５０１で、ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するために、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムを動作させることは、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステム内でワイヤレス追跡システムを動作させて、ロックデバイスの地球上での位置を特定することを含んでいる。

一実施形態において、処理５０１で、ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するために、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムを動作させることは、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステム内でワイヤレス通信システムを動作させて、ワイヤレス・ネットワークにアクセスし、１つまたは複数のソースからワイヤレス・ネットワークを通してコマンドを受信することを含んでいる。受信されるコマンドは、ロックデバイスのリアルタイムの状態を更新して、ロックデバイスをロックあるいはロック解除することをロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムに指示する。

一実施形態において、処理５０１で、ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するために、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムを動作させることは、そのコンピュータシステムを動作させて、ロックデバイスに近接した１つまたは複数のセンサからデータを取得することを含んでいる。この実施形態において、ロックデバイスに近接した１つまたは複数のセンサのうちの一部は、ロックデバイスに物理的に取り付けられて、有線接続を通してコンピュータシステムとデータ通信するものとすることができる。また、この実施形態において、ロックデバイスに近接した１つまたは複数のセンサのうちの一部は、ロックデバイスに物理的に取り付けられていないものとすることができ、ワイヤレスの手段を通してコンピュータシステムとデータ通信することが可能なものとすることができる。様々な実施形態において、１つまたは複数のセンサは、数ある中でも特に、動きセンサ、温度センサ、湿度センサ、赤外線センサ、放射能検出センサ、音響センサ、および化学物質検出センサのうち、１つまたは複数を含むものとすることができる。

一実施形態において、この方法は、さらに、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムを動作させて、ロックデバイスのオンボードのメモリにデータを自動的に記録する処理を含むものとすることができる。この実施形態において、そのデータは、特定されたロックデバイスのリアルタイムの状態に関する情報を含んでいる。例えば、データは、数あるデータタイプの中でも特に、ロックデバイスの地球上での位置、ロックデバイスに関連するセキュリティ・イベント、ロックデバイスのシャックルの状態、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムにより受信または送信が行われたネットワーク通信、ロックデバイスの物理的な動き、およびロックデバイスがさらされている環境条件うち、１つまたは複数についてのタイムスタンプ付き情報を含むものとすることができる。さらに、この方法は、ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステム内のワイヤレス通信システムを動作させて、ロックデバイスのオンボードのメモリに自動的に記録されたデータを、ロックデバイスの範囲内にあるワイヤレス・ネットワークの範囲内にある受信機に対して送信する処理を含むものとすることができる。

本明細書において記載したように、ｍＬＯＣＫ１００は電子ロックであり、これは、その中のロック機構を駆動することにより、ｍＬＯＣＫ１００が、ａ）安全なネットワークの範囲外にある、ｂ）緯度と経度（ＧＰＳ）に基づく所定の通過点から逸脱した、ｃ）期限が過ぎたスケジュールがある、ｄ）動きが検出された、のうちのいずれかであるときに、貴重品を自動的に保護することができる。また、ｍＬＯＣＫ１００は、ｍＬＯＣＫ１００が安全なネットワークと交渉する際に、あるいはユーザが規定した通過点に到着するときに、自動的にロックを解除するように設定することができる。ｍＬＯＣＫ１００の動作は、遠隔からの（安全な）コマンドにより変更することができ、これによって、例えば輸送用コンテナの移動ごとに、個々の時点での個々の使用に合わせてｍＬＯＣＫ１００の動作を設定することが可能である。

国際商取引の拡大によって運送業が後押しされている。船舶、列車、およびトラックにより、貨物コンテナが、どちらかというと持ち主不在で注意を払われることなく、世界中に運ばれる。これらは、テロリストおよび窃盗犯が悪用することができる脆弱性領域である。当然のこととして、ｍＬＯＣＫ１００は、特に、輸送コンテナのセキュリティ、コンテナ追跡処理、および航空貨物コンテナのセキュリティの用途によく適している。ｍＬＯＣＫ１００は、本明細書で記載した、ａ）シャックルの開／閉／切断アラームを持つドアロック、ｂ）組み込まれた位置および追跡情報、ｃ）世界的なマルチモード通信リンク、を含むその機能を用いて、特に、貨物コンテナの中に危険物が入れられること、あるいは重要な貴重品がコンテナから抜き取られることからの保護を提供する。ｍＬＯＣＫ１００デバイスの具体的な有用性を実証するため、航空貨物のセキュリティ、保税運送、および盗難防止を含む、いくつかの適用例について以下で説明する。しかし、当然のことながら、これらは、ｍＬＯＣＫ１００をどのように利用することができるかについての、ほんのわずかな例であり、ｍＬＯＣＫ１００の用途の限定的な列挙を示すものでは決してない。

［航空貨物のセキュリティ］

米国議会は、旅客機の貨物室内に配置されることになっている航空貨物を監視するように、米国運輸保安局（ＴＳＡ）に指示をした。現在のセキュリティの方法は、貨物が配送用トラックに積まれた地点から、そのトラックの中身が旅客機に積み込まれる空港まで、ＴＳＡ局により、そのトラックの後ろに車を走らせることである。

ｍＬＯＣＫは、詰め込み地点からコンテナ出し地点までのトラックの追跡、監視、およびセキュリティを自動化することになるシステムの一部をなすものである。そのシナリオは、以下のステップを伴うものとすることができる。
（ａ）運送業者がｍＬＯＣＫ１００のリストを作成する。
（ｂ）ｍＬＯＣＫ１００を、コミッショニングのためにリストから選択する。
（ｃ）運送業者が安全なウェブサイトにログインし、ワイヤレス接続あるいは有線接続を介して、送り先および車両ナンバープレートの情報をｍＬＯＣＫ１００に送信する。
（ｄ）ｍＬＯＣＫ１００が車両のところまで運ばれて、車両のナンバープレートが、ｍＬＯＣＫ１００のユーザインタフェース・ディスプレイ１４４に表示されるナンバープレート情報と比較される。
（ｅ）ｍＬＯＣＫ１００を開いて、トラックのドアに、その閉じたドアを固定するように取り付ける。
（ｆ）トラックのドライバは、ｍＬＯＣＫ１００をロック解除あるいはロックすることができるキーフォブを与えられる。
（ｇ）ドライバがｍＬＯＣＫ１００をロックし忘れた場合、コミッショニングの際にプログラムされた信頼済みゾーン（無線標識のドロップオフあるいは地理上のフェンスで囲まれた領域）の外に出た後に、ｍＬＯＣＫ１００のファームウェアが自動的にｍＬＯＣＫ１００をロックする。
（ｈ）、ドライバが、空港へ向かう途中、信頼済みゾーンの外でｍＬＯＣＫ１００をロック解除して開いた場合、ｍＬＯＣＫ１００は、アラームを生成して、そのアラームを、ｍＬＯＣＫ１００に組み込まれた広域ネットワーク・モジュール（例えば、セル方式または衛星）を介して直ちにＴＳＡのウェブサイトに送信する。
（ｉ）空港に到着すると、ＴＳＡ局がｍＬＯＣＫ１００のユーザインタフェース・ディスプレイ１４４を見て、途中でアラームが生成されたかどうか確認する。もしそうである場合は、ｍＬＯＣＫ１００が取り外されて、トラックが検査される。もしそうでない場合は、ｍＬＯＣＫ１００が取り外されて、後の輸送で使用するために運送業者に戻される。

［保税運送］
米国税関国境警備（ＣＢＰ）局は、米国を通過して外国に向かうことになっている貨物の荷送人から料金を徴収する。これは、保税運送として知られている。例えば、カナダの会社が、無線部部品をメキシコの販売業者に販売している。カナダからのトラックが米国の国境検問所に到着すると、国境を越えてメキシコに入る推定日が積荷目録により示される。ＣＢＰは、現在のところ、トラックがいつ国を出たのか、および国を出たのかどうかを検証する手段を持たないので、料金の徴収は、積荷目録の推定に基づいている。このことは、セキュリティ上のリスクと、ＣＢＰの歳入上の損失の可能性の両方を示している。

保税運送の場合、ｍＬＯＣＫをつぎのように使用することができる。
（ａ）国境検問所は、ｍＬＯＣＫ１００のリストを保持している。
（ｂ）ＣＢＰ局が、安全なＣＢＰのウェブサイトを利用して、ナンバープレートのＩＤ、送り先、および出国予定日で、ｍＬＯＣＫ１００のコミッショニングを実施し、これにより、そのデータが、有線接続あるいはワイヤレス接続を用いてｍＬＯＣＫ１００に送信される。
（ｃ）ＣＢＰ局は、トラックのナンバープレートＩＤを、ｍＬＯＣＫ１００のユーザインタフェース・ディスプレイ１４４に表示されるナンバープレート情報で確認し、ｍＬＯＣＫ１００をトラックのドアに取り付ける。
（ｄ）トラックがＣＢＰ検査所の信頼済み領域から離れると、無線信号の消失により、あるいは地理上のフェンスの領域を越えて移動したことにより、ｍＬＯＣＫ１００が自動的にロックする。
（ｅ）米国を移動するトランジットの間は、ｍＬＯＣＫ１００により位置情報がログ記録される。
（ｆ）ｍＬＯＣＫ１００のシャックルが切断された場合、あるいは、そうでなくても開かれた場合、ｍＬＯＣＫ１００は、これをアラームとしてログ記録し、そのアラームとトラックの位置を、ｍＬＯＣＫ１００に組み込まれた広域ネットワーク・モジュールを介してＣＢＰに送信する。
（ｇ）トラックが指定された時間内に地理上のフェンスの出口点を通過しない場合、ｍＬＯＣＫ１００はログオンして、アラームとトラックの位置を、ｍＬＯＣＫ１００の広域ネットワーク・モジュールを介してＣＢＰに送信する。
（ｈ）トラックが出国地点に到着すると、ＣＢＰ局は、輸送中のアラームをすべて認識しており、ｍＬＯＣＫ１００のユーザインタフェース・ディスプレイ１４４でアラームの状態を確認することができる。
（ｉ）ＣＢＰ局は、追加情報についてｍＬＯＣＫ１００に照会するハンドヘルド・リーダによって、ｍＬＯＣＫ１００をロック解除することができ、あるいは、信頼済みゾーンの無線信号によって、ｍＬＯＣＫ１００を自動的にロック解除する。
（ｊ）ｍＬＯＣＫ１００は取り外されて、次の保税運送に使用される。

［盗難防止］

政府機関は、主として、トラックまたはコンテナに入るものに目を向けるのに対して、商業荷送人は、トラックまたはコンテナから取り出されるもののほうに関心がある。ｍＬＯＣＫ１００は、トラックまたはコンテナへの主ドアを通したアクセスを禁止する手段を提供する。ｍＬＯＣＫ１００に記憶されている通過点、あるいは認可された無線信号エミッタなどの信頼済みゾーンを利用して、ｍＬＯＣＫ１００は、ロック解除およびロックを自動的に行うことが可能である。さらに、トラックまたはコンテナ内の、適合するワイヤレス・デバイスを備えた追加センサにより、正常状態情報をｍＬＯＣＫ１００のワイヤレスの無線部に送信することができる。そして、ｍＬＯＣＫ１００は、経路上では、ｍＬＯＣＫ１００のコミッショニングで認定された閾値およびスケジュールに基づいて、位置およびセンサの情報をアップロードすることができ、このとき、ｍＬＯＣＫ１００のＲＦ信号に適合するローカルエリア・ネットワークが利用できない場合は、ｍＬＯＣＫ１００に組み込まれた広域ネットワーク・モジュールを介してアップロードすることができる。

当然のことながら、本明細書で記載した発明の一部は、コンピュータ読取り可能な媒体上のコンピュータ読取り可能なコードとして具現化することができる。コンピュータ読取り可能な媒体は、データを保存することができるデータ記憶装置であって、後にコンピュータシステムによりそのデータを読み出すことが可能なものである。本発明の一部は、データをある状態から別の状態へと変換する機械として規定することもできる。そのデータは、電子信号として表すことが可能であって、電子的にデータ操作が可能であるものを意味するものとすることができる。変換されたデータは、場合によって、ディスプレイに視覚的に表現して、データ変換の結果である物理的オブジェクトを示すことができる。変換されたデータは、一般的に、あるいは特に、物理的かつ実体的なオブジェクトの構築または表現を可能にする形式で、記憶装置に保存することができる。一部の実施形態では、上記操作は、プロセッサにより実行することができる。そのような例では、プロセッサがこのようにデータを１つのものから別のものに変換する。さらにまた、その方法を、ネットワークを通して接続することが可能な１つまたは複数の機械またはプロセッサにより処理することができる。各機械は、１つの状態または実体から別の状態または実体へデータを変換することができ、さらに、データの処理、データの記憶装置への保存、ネットワークを通したデータの送信、結果の表示、あるいは結果を別の機械に伝えることが可能である。

本発明について、いくつかの実施形態に関して説明したが、当然のことながら、当業者であれば、上記明細書を読み、図面を詳査することで、様々な変更、追加、置換、およびその均等物を思いつくであろう。従って、本発明は、発明の真の精神および範囲に含まれるすべての変更、追加、置換、および均等物を含む。
適用例１：ロックデバイスであって、前記ロックデバイスの動作を制御するように規定されているプロセッサと、前記プロセッサと電気通信するように規定されている無線部と、前記プロセッサと電気通信するように規定されている位置決定装置であって、前記プロセッサ、前記無線部、および前記位置決定装置の組み合わせによってワイヤレス追跡・通信システムを形成する、位置決定装置と、シャックルと、前記プロセッサと電気通信するように規定されているロック機構と、を備え、前記プロセッサは、前記ワイヤレス追跡・通信システムを介して取得した情報に基づき、前記ロック機構を操作して、前記シャックルのロックとロック解除を制御するように規定されている、ロックデバイス。
適用例２：前記プロセッサ、前記無線部、前記位置決定装置、および前記ロック機構に電力を供給するように規定されている電源をさらに備える、適用例１に記載のロックデバイス。
適用例３：前記電源に電気的に接続され、前記電源を充電するように規定されている太陽電池膜さらに備える、適用例２に記載のロックデバイス。
適用例４：前記無線部は、国際的な周波数の無線部であり、前記位置決定装置は、グローバル・ポジショニング・システムの受信機である、適用例１に記載のロックデバイス。
適用例５：前記プロセッサは、安全なワイヤレス通信ネットワークへの前記ロックデバイスの近接度、前記ロックデバイスの地球上における位置、および前記ワイヤレス追跡・通信システムを介して受信する１つまたは複数のコマンドのうち、１つまたは複数に基づいて前記ロック機構を操作するように規定されている、適用例１に記載のロックデバイス。
適用例６：前記ロック機構は、前記シャックルに係合して前記シャックルをロックするため可動であるように規定され、また、前記シャックルから外れて前記シャックルをロック解除するため可動であるように規定されている、ラッチ板を有し、前記ロック機構は、さらに、前記ラッチ板と係合するため第１の方向に可動であるように規定されているカムを有し、前記カムの第２の方向への動きによって、前記ラッチ板が前記第２の方向に動き、前記ロック機構は、さらに、前記カムが前記ラッチ板と係合するための前記第１の方向の動きを制御するように機械的に接続されているモータを有し、前記モータは、前記プロセッサにより制御されるように電気的に接続されている、適用例１に記載のロックデバイス。
適用例７：前記カムを前記ラッチ板と係合させるように動かすために前記モータを制御する前記プロセッサの動作を通してのみ、前記シャックルのロック解除が可能である、適用例６に記載のロックデバイス。
適用例８：前記ラッチ板に対する前記カムの位置を特定し、その特定された前記カムの位置を前記プロセッサに電気的に伝達するように規定された、ロック・センサをさらに備える、適用例６に記載のロックデバイス。
適用例９：データを記録するため、前記プロセッサと電気通信するように配置されているメモリと、前記データは前記ワイヤレス追跡・通信システムを動作させるためのプログラム命令を含み、前記データは前記ロックデバイスの動作に関連する設定をさらに含み、前記データは前記ロックデバイスの時間依存状態の記録をさらに含んでおり、前記プロセッサと電気的に通信するように配置され、前記メモリに記録されているデータを視覚的に表示するように規定されている、ユーザインタフェース・ディスプレイと、前記プロセッサと電気的に通信するように配置され、前記ユーザインタフェース・ディスプレイにどのデータを表示するのかを制御するように規定されている、ユーザインタフェース制御装置と、をさらに備える、適用例１に記載のロックデバイス。
適用例１０：前記ユーザインタフェース・ディスプレイは液晶ディスプレイであり、また、前記ユーザインタフェース制御装置は機械的ボタンである、適用例９に記載のロックデバイス。
適用例１１：ロックデバイスであって、シェルと、前記シェルの内部のチャネル内に配置されたシャックルであって、前記シェルの開口部に挿入されてシャックル・ループを閉じるように規定され、さらに、前記シェルの前記開口部から解放されて、シャックル・ループを開くように規定されている、シャックルと、前記シェルの内部に配置されたラッチ板であって、前記シャックルが前記シェルに挿入されてシャックル・ループが閉じられると、前記シャックルに係合して、前記シャックルをロックするように規定されている、ラッチ板と、前記シェルの内部に配置されたプッシュ板であって、外力が加えられることによって前記シェル内で動くように規定されている、プッシュ板と、前記プッシュ板に機械的に固定されているモータと、前記モータにより動かされて前記ラッチ板と係合するように機械的に接続されたカムと、外力が加えられて前記プッシュ板が動かされると、前記モータが作動して前記カムを前記ラッチ板に係合させ、これによって、前記ラッチ板が前記シャックルから外れるように動くことで、前記シャックルは自由となって前記シェルから解放されてシャックル・ループが開くようになっている、前記ロックデバイスにオンボード搭載されて、前記ロックデバイスの状態を監視し、観測された前記ロックデバイスの状態に基づいて、前記カムを動かすための前記モータの制御を自律的に行なうように規定されている、プロセッサと、を備えるロックデバイス。
適用例１２：前記カムは、前記モータに剛結合されており、前記プッシュ板の動きを介する前記モータの動きは、前記カムの対応する動きをもたらす、適用例１１に記載のロックデバイス。
適用例１３：前記モータが前記カムを動かして前記ラッチ板に係合させるように作動していないときに、前記カムを前記ラッチ板から外すように規定されている、第１のバネと、前記プッシュ板を動かす外力が加えられておらず、前記カムもまた前記ラッチ板と係合するように動かされたときに、前記ラッチ板を前記シャックルに係合させるように規定されている、第２のバネと、前記プッシュ板を動かすように加えられる外力に抵抗するように規定されている第３のバネであって、外力が加えられていない際に前記プッシュ板を定位置に戻す、第３のバネと、をさらに備える、適用例１１に記載のロックデバイス。
適用例１４：前記プッシュ板と前記ラッチ板は物理的に相互に当接しており、これによって、前記シャックルに加わる力が、前記シャックルを通じて前記ラッチ板へ、前記プッシュ板へ、前記シェルへと伝達される、適用例１１に記載のロックデバイス。
適用例１５：前記モータは、前記シャックルに加わる力から隔離されている、適用例１１に記載のロックデバイス。
適用例１６：前記シェル内に配置された連動板をさらに備え、前記連動板は、前記プッシュ板、前記モータ、前記カム、前記ラッチ板、および前記シャックルを覆うように、前記シェルに固定されており、これにより、前記連動板を取り外すことなく前記ロックデバイスのロック機構にアクセスすることは不可能になっており、前記連動板は、前記シャックルが前記シェルの前記開口部から解放されてシャックル・ループが開いているときに前記シェルの前記開口部を通じてのみアクセス可能であるファスナによって前記シェルに固定されている、適用例１１に記載のロックデバイス。
適用例１７：ロックデバイスの状態に基づく前記ロックデバイスの自律動作のための方法であって、前記ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するために、前記ロックデバイスのオンボードのコンピュータシステムを動作させることと、自動的に特定された前記ロックデバイスのリアルタイムの状態に基づき、前記ロックデバイスをロックあるいはロック解除するように、前記ロックデバイスのロック機構を自動制御するために、前記コンピュータシステムを動作させることと、を含む、ロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例１８：前記ロックデバイスのリアルタイムの状態には、前記コンピュータシステムによる実行待ちのコマンドの有無、前記ロックデバイスの制御とのユーザ・インタラクションの有無、前記コンピュータシステムによる実行予定のタスクの有無、前記ロックデバイスの電源の現在の状態、および前記ロックデバイスの現在の環境状態のうち、１つまたは複数が含まれる、適用例１７に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例１９：前記ロックデバイスの現在の環境状態には、前記ロックデバイスの動きの現在の状態、前記ロックデバイスの現在の地球上における位置、前記コンピュータシステムがワイヤレスで通信することができるワイヤレス通信ネットワークへの前記ロックデバイスの現在の近接度、前記ロックデバイスの付近の温度、前記ロックデバイスの付近の湿度、前記ロックデバイスの付近の放射能レベル、前記ロックデバイスの付近での化学物質の存在の有無、および前記ロックデバイスの付近での外部の動きのうち、１つまたは複数が含まれる、適用例１８に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２０：前記ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するために、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステムを動作させることは、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステム内でワイヤレス追跡システムを動作させて、前記ロックデバイスの地球上における位置を特定することを含んでいる、適用例１７に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２１：前記ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するために、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステムを動作させることは、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステム内でワイヤレス通信システムを動作させて、ワイヤレス・ネットワークにアクセスし、１つまたは複数のソースから前記ワイヤレス・ネットワークを通じてコマンドを受信することを含んでいる、適用例１７に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２２：前記受信されるコマンドは、前記ロックデバイスのリアルタイムの状態を更新して、前記ロックデバイスをロックあるいはロック解除することを前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステムに指示する、適用例２１に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２３：前記ロックデバイスのリアルタイムの状態を自動的に特定するために、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステムを動作させることは、前記ロックデバイスに近接した１つまたは複数のセンサからデータを取得するために前記コンピュータシステムを動作させることを含んでいる、適用例１７に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２４：前記ロックデバイスに近接した前記１つまたは複数のセンサのうちの一部は、前記ロックデバイスに物理的に取り付けられており、有線接続を通して前記コンピュータシステムとデータ通信する、適用例２３に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２５：前記ロックデバイスに近接する前記１つまたは複数のセンサのうちの一部は、前記ロックデバイスに物理的に取り付けられておらず、ワイヤレス手段を通じて前記コンピュータシステムとデータ通信する、適用例２３に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２６：前記１つまたは複数のセンサは、動きセンサ、温度センサ、湿度センサ、赤外線センサ、放射能検出センサ、音響センサ、および化学物質検出センサのうち、１つまたは複数を含んでいる、適用例２３に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２７：前記ロックデバイスのオンボードのメモリにデータを自動的に記録するため、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステムを動作させることをさらに含み、前記データは、前記特定された前記ロックデバイスのリアルタイムの状態に関する情報を含んでいる、適用例１７に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２８：前記データは、前記ロックデバイスの地球上における位置、前記ロックデバイスに関連するセキュリティ・イベント、前記ロックデバイスのシャックルの状態、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステムにより受信または送信が行われたネットワーク通信、前記ロックデバイスの物理的な動き、および前記ロックデバイスがさらされている環境条件のうち、１つまたは複数についてのタイムスタンプ付き情報を含んでいる、適用例２７に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例２９：前記ロックデバイスのオンボードの前記メモリに自動的に記録されたデータを、前記ロックデバイスの範囲内にあるワイヤレス・ネットワークの範囲内にある受信機に対して送信するため、前記ロックデバイスのオンボードの前記コンピュータシステム内のワイヤレス通信システムを動作させることをさらに含む、適用例２７に記載のロックデバイスの状態に基づくロックデバイスの自律動作のための方法。
適用例３０：ロックデバイスを動作させる方法であって、前記ロックデバイスのプロセッサにより出されるウェイクアップ信号を待つ間、前記ロックデバイスを最小消費電力の状態に維持することと、前記ロックデバイスが通常の電力レベルで動作する必要のあるイベントを検出することと、ウェイクアップ信号を発するように前記プロセッサを動作させて、前記ロックデバイスを前記最小消費電力の状態から前記通常の電力レベルに移行させることと、前記ロックデバイスのワイヤレス通信システムを介して、コマンドを受信することと、前記受信したコマンドを実行するように前記プロセッサを動作させることと、前記受信したコマンドの実行の後に、前記ロックデバイスを前記通常の電力レベルから前記最小消費電力の状態に移行させることと、を備える、ロックデバイスを動作させる方法。
適用例３１：前記受信されるコマンドは、前記ロックデバイスをロックあるいはロック解除することを指示するコマンドである、適用例３０に記載のロックデバイスを動作させる方法。

Claims (14)

1. ロックデバイスであって、
   前記ロックデバイスの動作を制御するように規定されているプロセッサと、
   前記プロセッサと電気通信するように規定されている無線部と、
   前記ロックデバイス内に配置され、前記プロセッサと電気通信するように規定されている位置決定装置と、前記プロセッサ、前記無線部、および前記位置決定装置の組み合わせによってワイヤレス追跡・通信システムを形成し、
   シャックルと、
   前記プロセッサと電気通信するように規定されているロック機構と、を備え、
   前記プロセッサは、前記ワイヤレス追跡・通信システムを介して取得した情報に基づき、前記ロック機構を操作して、前記シャックルのロックとロック解除を制御するように規定されており、
   前記ロック機構は、前記シャックルに係合して前記シャックルをロックするため可動であるように規定され、また、前記シャックルから外れて前記シャックルをロック解除するため可動であるように規定されている、ラッチ板を有し、
   前記ロック機構は、さらに、前記ラッチ板と係合するため第１の方向に可動であるように規定されているカムを有し、前記カムの第２の方向への動きによって、前記ラッチ板が前記第２の方向に動き、
   前記ロック機構は、さらに、前記カムが前記ラッチ板と係合するための前記第１の方向の動きを制御するように機械的に接続されているモータを有し、前記モータは、前記プロセッサにより制御されるように電気的に接続されており、
   さらに、前記ラッチ板に対する前記カムの位置を特定し、その特定された前記カムの位置を前記プロセッサに電気的に伝達するように規定された、ロック・センサ、を備えるロックデバイス。
2. 前記プロセッサ、前記無線部、前記位置決定装置、および前記ロック機構に電力を供給するように規定されている電源をさらに備える、請求項１に記載のロックデバイス。
3. 前記電源に電気的に接続され、前記電源を充電するように規定されている太陽電池膜さらに備える、請求項２に記載のロックデバイス。
4. 前記無線部は、国際的な周波数の無線部であり、
   前記位置決定装置は、グローバル・ポジショニング・システムの受信機である、請求項１に記載のロックデバイス。
5. 前記プロセッサは、安全なワイヤレス通信ネットワークへの前記ロックデバイスの近接度、前記ロックデバイスの地球上における位置、および前記ワイヤレス追跡・通信システムを介して受信する１つまたは複数のコマンドのうち、１つまたは複数に基づいて前記ロック機構を操作するように規定されている、請求項１に記載のロックデバイス。
6. 前記カムを前記ラッチ板と係合させるように動かすために前記モータを制御する前記プロセッサの動作を通してのみ、前記シャックルのロック解除が可能である、請求項１に記載のロックデバイス。
7. データを記録するため、前記プロセッサと電気通信するように配置されているメモリと、前記データは前記ワイヤレス追跡・通信システムを動作させるためのプログラム命令を含み、前記データは前記ロックデバイスの動作に関連する設定をさらに含み、前記データは前記ロックデバイスの時間依存状態の記録をさらに含んでおり、
   前記プロセッサと電気的に通信するように配置され、前記メモリに記録されているデータを視覚的に表示するように規定されている、ユーザインタフェース・ディスプレイと、
   前記プロセッサと電気的に通信するように配置され、前記ユーザインタフェース・ディスプレイにどのデータを表示するのかを制御するように規定されている、ユーザインタフェース制御装置と、をさらに備える、請求項１に記載のロックデバイス。
8. 前記ユーザインタフェース・ディスプレイは液晶ディスプレイであり、また、前記ユーザインタフェース制御装置は機械的ボタンである、請求項７に記載のロックデバイス。
9. ロックデバイスであって、
   シェルと、
   前記シェルの内部のチャネル内に配置されたシャックルであって、前記シェルの開口部に挿入されてシャックル・ループを閉じるように規定され、さらに、前記シェルの前記開口部から解放されて、シャックル・ループを開くように規定されている、シャックルと、
   前記シェルの内部に配置されたラッチ板であって、前記シャックルが前記シェルに挿入されてシャックル・ループが閉じられると、前記シャックルに係合して、前記シャックルをロックするように規定されている、ラッチ板と、
   前記シェルの内部に配置されたプッシュ板であって、外力が加えられることによって前記シェル内で動くように規定されている、プッシュ板と、
   前記プッシュ板に機械的に固定されているモータと、
   前記モータにより動かされて前記ラッチ板と係合するように機械的に接続されたカムと、外力が加えられて前記プッシュ板が動かされると、前記モータが作動して前記カムを前記ラッチ板に係合させ、これによって、前記ラッチ板が前記シャックルから外れるように動くことで、前記シャックルは自由となって前記シェルから解放されてシャックル・ループが開くようになっている、
   前記ロックデバイスにオンボード搭載されて、前記ロックデバイスの状態を監視し、観測された前記ロックデバイスの状態に基づいて、前記カムを動かすための前記モータの制御を自律的に行なうように規定されている、プロセッサと、を備えるロックデバイス。
10. 前記カムは、前記モータに剛結合されており、前記プッシュ板の動きを介する前記モータの動きは、前記カムの対応する動きをもたらす、請求項９に記載のロックデバイス。
11. 前記モータが前記カムを動かして前記ラッチ板に係合させるように作動していないときに、前記カムを前記ラッチ板から外すように規定されている、第１のバネと、
    前記プッシュ板を動かす外力が加えられておらず、前記カムもまた前記ラッチ板と係合するように動かされたときに、前記ラッチ板を前記シャックルに係合させるように規定されている、第２のバネと、
    前記プッシュ板を動かすように加えられる外力に抵抗するように規定されている第３のバネであって、外力が加えられていない際に前記プッシュ板を定位置に戻す、第３のバネと、をさらに備える、請求項９に記載のロックデバイス。
12. 前記プッシュ板と前記ラッチ板は物理的に相互に当接しており、これによって、前記シャックルに加わる力が、前記シャックルを通じて前記ラッチ板へ、前記プッシュ板へ、前記シェルへと伝達される、請求項９に記載のロックデバイス。
13. 前記モータは、前記シャックルに加わる力から隔離されている、請求項９に記載のロックデバイス。
14. 前記シェル内に配置された連動板をさらに備え、
    前記連動板は、前記プッシュ板、前記モータ、前記カム、前記ラッチ板、および前記シャックルを覆うように、前記シェルに固定されており、これにより、前記連動板を取り外すことなく前記ロックデバイスのロック機構にアクセスすることは不可能になっており、
    前記連動板は、前記シャックルが前記シェルの前記開口部から解放されてシャックル・ループが開いているときに前記シェルの前記開口部を通じてのみアクセス可能であるファスナによって前記シェルに固定されている、請求項９に記載のロックデバイス。

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