KR101257406B1 - 컨테이너 도어 개폐 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉 방식으로 컨테이너 도어의 개폐 정도를 정확하게 감지할 수 있도록 하여 내구성 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 컨테이너 도어 개폐 감지장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치는, 컨테이너 도어와 측벽 사이에 고정되게 설치되며, 외부와의 무선 통신을 수행하는 통신모듈을 구비하는 본체와; 상기 본체에 이동 가능하게 설치되어 컨테이너 도어의 개폐 작동과 연동하여 이동하는 가동부와; 상기 가동부에 설치되는 자성체와; 상기 본체에 설치되어 상기 가동부의 이동에 따른 자성체와의 상대 위치에 의해 컨테이너 도어의 개폐를 감지하는 리드센서(reed sensor)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컨테이너 도어 개폐 감지장치{Apparatus for Sensing Closing and Opening of Container Door for Container Security}

본 발명은 컨테이너 보안 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너의 도어와 측벽 사이에 설치되어 컨테이너를 송화지에서 수화지로 이송하는 과정에서 컨테이너 도어의 개폐 여부를 감지하고, 이를 무선 통신을 통해 컨테이너 보안 시스템에 전송하는 컨테이너 도어 개폐 감지장치에 관한 것이다.

컨테이너(container)는 화물을 능률적이고 경제적으로 수송하기 위해 사용하는 상자형 용기로, 국제표준화기구(ISO)에서는 프레이트 컨테이너(freight container), 미국규격협회(ANSI)에서는 카고 컨테이너(cargo container)라는 말을 사용한다.

이와 같은 컨테이너를 이용한 화물 운송은 화물 적입, 트럭운송, 게이트 인, 선적, 항해, 하선, 게이트 아웃, 트럭운송, 하역 등의 여러 단계를 거쳐 이루어지고 운송기간 또한 수개월에 걸쳐 이루어진다.

이와 같은 컨테이너를 이용한 화물 운송 과정에서 컨테이너 및 그 내용물의 안전을 모니터링 할 수 있는 메커니즘은 아주 중요한 문제로 대두되고 있다. 최근들어 컨테이너를 추적하거나, 봉안상태를 파악하거나, 내부상태 등을 파악하기 위해서 컨테이너 도어의 개폐를 감지하고, 이를 무선통신으로 컨테이너 보안 시스템의 서버로 전송하는 무선장치를 적용하는 경우가 있다.

종래의 무선장치는 컨테이너 도어와 측벽 사이에 설치되어 컨테이너 도어의 개폐시 컨테이너 도어 또는 컨테이너 측벽과 접촉되거나 분리되면서 컨테이너의 도어의 개폐를 감지하는 센싱유닛을 구비하고 있다.

그런데, 종래의 센싱유닛은 컨테이너 도어의 개폐의 정도를 정확하게 감지하지 못하며, 대부분 접촉식으로 구성되어 장기간 사용이나 강한 충격이 가해지게 되면 오동작이나 손상의 우려가 높은 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 비접촉 방식으로 컨테이너 도어의 개폐 정도를 정확하게 감지할 수 있도록 하여 내구성 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 컨테이너 도어 개폐 감지장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치의 한 형태는, 컨테이너 도어와 측벽 사이에 고정되게 설치되며, 외부와의 무선 통신을 수행하는 통신모듈을 구비하는 본체와; 상기 본체에 이동 가능하게 설치되어 컨테이너 도어의 개폐 작동과 연동하여 이동하는 가동부와; 상기 가동부에 설치되는 자성체와; 상기 본체에 설치되어 상기 가동부의 이동에 따른 자성체와의 상대 위치에 의해 컨테이너 도어의 개폐를 감지하는 리드센서(reed sensor)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치의 다른 한 형태는, 컨테이너 도어와 측벽 사이에 고정되게 설치되며, 외부와의 무선 통신을 수행하는 통신모듈을 구비하는 본체와; 상기 본체에 이동 가능하게 설치되어 컨테이너 도어의 개폐 작동과 연동하여 이동하는 가동부와; 상기 본체에 설치되는 자성체와; 상기 가동부에 설치되어 상기 가동부의 이동에 따른 자성체와의 상대 위치에 의해 컨테이너 도어의 개폐를 감지하는 리드센서(reed sensor)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 컨테이너 도어의 개폐시 가동부와 본체에 설치된 자성체 및 리드센서의 상대 위치가 가변되면서 비접촉식으로 컨테이너 도어의 개폐를 감지하게 되므로 장기간 사용하여도 원활한 작동을 할 수 있으며, 개폐의 정확도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

특히, 복수개의 리드센서들을 자성체와의 상대 이동 경로를 따라 배열하게 되면, 컨테이너 도어의 개폐 상태와 함께 개방 정도까지도 정확하게 감지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치를 나타낸 횡단면도이다.
도 2는 컨테이너 도어가 개방될 때의 컨테이너 도어 개폐 감지장치를 나타낸 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치를 나타낸 횡단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치의 리드센서 및 자성체의 작동을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 컨테이너 도어 개폐 감지장치의 일 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예의 컨테이너 도어 개폐 감지장치는 컨테이너 내부에서 컨테이너 도어(1)와 측벽(2) 사이에 고정되게 설치되는 본체(10)와, 상기 본체(10)에 슬라이딩 가능하게 설치되며 외측 단부가 컨테이너 측벽(2)에 탄력적으로 접촉하여 컨테이너 도어(1)의 개폐 작동에 따라 본체(10)에 대해 측방향으로 슬라이딩 운동하는 가동부(20)와, 상기 가동부(20) 및 본체(10)에 설치되어 가동부(20)의 이동에 따라 컨테이너 도어(1)의 개폐를 감지하는 자성체(41) 및 리드센서(42)(reed sensor)를 포함한다.

이 실시예에서 상기 가동부(20)는 상기 본체(10) 내부에 측방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 본체연결부(21)와, 상기 본체연결부(21)의 외측 단부에 수직한 힌지축(23)을 중심으로 회전가능하게 연결되어 컨테이너 도어(1)의 개폐에 따라 회전 운동하며 외측 단부에 외부와의 무선통신을 위한 안테나(27)가 구비되어 있는 안테나 지지부(24)로 구성된다. 상기 자성체(41)는 상기 본체연결부(21)에 설치된다.

상기 본체(10)는 대략 'ㄷ'자 형태를 가지며, 컨테이너의 측벽(2)과 연접하고 있는 컨테이너 도어(1)의 세로 프레임(1a)에 고정된다. 상기 본체(10)를 컨테이너 도어(1)에 고정시키기 위하여 본체(10)의 일면에는 복수개의 자석(12)이 구비되나, 이외에도 별도의 클램핑 기구나 볼트 등의 체결수단을 이용하여 본체(10)를 컨테이너 도어(1)가 고정되게 설치할 수 있다.

상기 본체(10) 내부에는 컨테이너 도어(1)의 개폐를 감지하기 위한 복수개(이 실시예에서 3개)의 리드센서(42)들과, 외부의 컨테이너 보안 시스템의 서버나 RFID 리더기 등과 통신하기 위한 통신모듈(15), 배터리, 전원 온/오프(on/off) 버튼, 상태 표시용 LED 등이 구성된다. 상기 통신모듈(15)은 RFID 통신모듈, WCDMA, GSM, GLONASS, GPS 등이 선택적으로 또는 통합되어 구성될 수 있다.

상기 본체연결부(21)는 상기 통신모듈(15)과 안테나(33)를 연결하는 안테나 신호케이블(22)이 통과하는 합성수지 재질의 사각 플레이트로 이루어지며, 상기 본체(10)에 측방향으로 이동 가능하게 설치된다. 이 실시예에서 본체연결부(21)는 상기 본체(10)에 측방향으로 개방되게 형성된 가이드홈(11) 내측에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며, 상기 가이드홈(11) 내측에는 본체(10)에 대해 상기 본체연결부(21)에 외측방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재(50)가 설치된다. 상기 탄성부재(50)는 압축코일스프링 등을 이용하여 구성할 수 있다.

이와 같이 본체연결부(21)가 본체(10)의 가이드홈(11) 내측에서 탄성부재(50)에 의해 탄성적으로 지지되므로, 컨테이너 도어(1)의 개방시 본체(10)와 컨테이너 측벽(2) 간의 거리가 멀어지게 되면, 본체연결부(21)가 탄성력에 의해 자동으로 본체(10) 외측으로 슬라이딩하여 인출되고, 컨테이너 도어(1)가 폐쇄될 때에는 본체연결부(21)의 외측 단부가 컨테이너 측벽(2)에 의해 탄성부재(50)의 탄성력을 이기고 본체(10) 내측으로 밀려 들어오게 된다.

상기 안테나 지지부(24)는 내측면이 컨테이너 측벽(2)과 컨테이너 도어(1) 사이의 가스켓(3)과 밀착되며, 외측 단부는 상기 가스켓(3)의 끝단부를 밀고 나와 컨테이너의 외부로 노출된 상태를 유지한다. 상기 안테나 지지부(24)의 외측 단부에 설치되는 안테나(27)는 인쇄회로기판(PCB)에 GSM/WCDMA 안테나 및/또는 GPS/GLONASS 안테나가 실장된 구조로 이루어진다. 상기 안테나 지지부(24)가 컨테이너 도어(1)의 개폐 동작에 따라 회전 운동할 때 안테나 지지부(24)의 외측 단부가 외부로 노출된 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하기 위하여 안테나 지지부(24)의 외측부는 절곡 형성됨이 바람직하다.

상기 안테나 지지부(24)는 일단이 상기 본체연결부(21)에 힌지축(23)에 의해 상대 회전 가능하게 연결되며, 상기 본체연결부(21)를 통해 연장된 안테나 신호케이블(22)이 수용되는 사각플레이트 형태로 이루어질 수 있다.

상기 안테나 지지부(24)는 단일체로 이루어질 수도 있지만, 이 실시예와 같이 상기 본체연결부(21)의 외측 단부에 힌지축(23)에 의해 회전 가능하게 연결되는 힌지부재(25)와, 상기 힌지부재(25)에 고정되게 결합되는 커버부재(26)로 이루어질 수 있다. 상기 커버부재(26)의 외측 단부에는 상기 안테나(27)가 내장된다.

한편, 전술한 실시예에서 상기 가동부(20)는 본체연결부(21)와 안테나 지지부(24)로 분할 구성되지만, 이와 다르게 본체연결부(21)와 안테나 지지부(24)가 단일체로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 다른 실시예로 도시한 것과 같이, 가동부(20)는 상기 본체(10)에 측방향으로 개방되게 형성된 가이드홈(11) 내측에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며 일측부가 컨테이너 도어(1)와 인접한 컨테이너 측벽(2)에 접촉하도록 된 유연한 재질의 'L'자형 안테나커버(20a)와, 상기 안테나커버(20a) 내측을 통과하도록 설치되며 상기 통신모듈(15)과 안테나(27)를 연결하는 안테나 신호케이블(22)과, 상기 본체(10)에 대해 상기 안테나커버(20a)를 탄성적으로 지지하는 탄성부재(50)를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다.

한편, 도 4에 도시한 것과 같이 컨테이너 도어(1)의 개폐 여부를 감지하기 위한 리드센서(42)들은 상기 가동부(20)에 부착된 자성체(41)와의 상대 위치에 따라 가변되는 자기력의 변화에 의해 온/오프(on/off) 되면서, 즉 신호가 High 에서 Low 로 변화되면서 컨테이너 도어(1)의 개폐 여부 및 개폐 각도를 감지한다.

좀 더 상세히 설명하면, 도 4에 도시한 것과 같이 이 실시예에서 리드센서(42)는 상기 자성체(41)의 이동 경로를 따라 일정 간격으로 배열된 제1리드센서(42a)와 제2리드센서(42b) 및 제3리드센서(42c)로 구성된다.

상기 제1~3리드센서(42a, 42b, 42c)와 자성체(41)는 소정의 간격(예를 들어 0.5~1.0㎜)의 간격으로 배치되며, 서로 간의 간격은 상기 자성체(41)에 의해 서로 인접한 2개의 리드센서들이 동시에 온(on)되지는 않을 정도의 간격으로 배치된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 컨테이너 도어 개폐 감지 장치는 다음과 같이 작동한다.

먼저, 컨테이너 도어(1)가 완전히 폐쇄된 상태에서 가동부(20)인 본체연결부(21)의 외측 단부와 이에 연결된 안테나 지지부(24)는 도 1에 도시된 것과 같이 컨테이너 측벽(2)에 밀착된 상태가 된다. 이 때, 도 4에 도시된 것과 같이 상기 자성체(41)는 제1리드센서(42a)와 대응하는 위치에 위치하게 되어 제1리드센서(42a)는 온(on) 상태가 되고, 제2,3리드센서(42b, 42c)는 오프(off) 상태가 된다.

이 상태에서 외부인이 컨테이너 도어(1)를 개방시키면(도 2참조), 상기 본체(10)와 컨테이너 측벽(2) 간의 거리가 점차적으로 멀어지게 되고, 본체연결부(21)가 탄성부재(50)의 탄성력에 의해 본체(10)의 외측 방향으로 슬라이딩하게 밀려나오게 된다.

이에 따라 도 5에 도시된 것처럼 본체연결부(21)에 부착된 자성체(41)의 위치가 변하게 되고, 자성체(41)가 제1리드센서(42a)와 제2리드센서(42b) 사이에 위치하게 되면, 제1리드센서(42a)가 오프상태로 변하게 되고, 컨테이너 도어(1)가 개방되기 시작하는 것으로 감지하여 통신모듈(15)을 통해 외부의 컨테이너 보안 시스템으로 도어 개방 신호를 송출하게 된다.

컨테이너 도어(1)가 더 큰 각도로 개방되면, 도 6에 도시된 것과 같이 제2리드센서(42b)가 오프 상태에서 온 상태로 바뀌게 되고, 컨테이너 도어(1)의 개방 정도가 더 커졌음을 감지하게 된다.

이어서, 컨테이너 도어(1)가 더 개방되어 도 7에 도시된 것과 같이 자성체(41)가 제3리드센서(42c)와 대응하는 위치를 지나게 되면, 제3리드센서(42c)가 오프 상태에서 온 상태로 변하게 되고, 이 때 컨테이너 도어(1)의 개방 정도가 더 커진 것으로 감지하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 컨테이너 도어 개폐 감지장치는 상기 제1~3리드센서(42a, 42b, 42c)들의 온/오프 상태에 따라 컨테이너 도어(1)의 개폐 상태 및 개폐 정도를 정확하게 감지할 수 있다.

한편, 이 실시예에서 상기 자성체(41)가 리드센서(42)와 대응하는 위치에 있을 때 리드센서(42)가 온 상태인 것으로 설명하였으나, 이와 반대로 자성체(41)가 리드센서(42)와 대응하는 위치에 있을 때 리드센서(42)가 오프 상태인 것으로 설정하여 컨테이너 도어(1)의 개폐 상태 및 개폐 정도를 감지할 수도 있을 것이다.

또한, 전술한 실시예에서는 자성체(41)가 가동부(20)에 장착되고, 리드센서(42)들이 본체(10)에 장착되었으나, 이와 반대로 리드센서(42)들이 가동부(20)에 장착되어 컨테이너 도어(1)의 개폐에 따라 위치가 가변되고, 자성체(41)가 본체(10)에 설치될 수도 있을 것이다. 물론, 이 경우에도 상기 가동부(20)는 전술한 실시예의 가동부(20)와 동일한 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 컨테이너 도어(1)의 개폐시 가동부(20)와 본체(10)에 설치된 자성체(41) 및 리드센서(42) 간의 상대 위치가 가변되면서 비접촉식으로 컨테이너 도어(1)의 개폐를 감지하게 되므로 장기간 사용하여도 원활한 작동을 할 수 있으며, 개폐의 정확도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

특히, 복수개의 리드센서(42)들을 자성체(41)와의 상대 이동 경로를 따라 배열하게 되면, 컨테이너 도어(1)의 개폐 상태와 함께 개방 정도까지도 정확하게 감지할 수 있는 이점이 있다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

1 : 컨테이너 도어 2 : 컨테이너 측벽
10 : 본체 11 : 가이드홈
15 : 통신모듈 20 : 가동부
21 : 본체연결부 22 : 안테나 신호케이블
23 : 힌지축 24 : 안테나 지지부
25 : 힌지부재 32 : 커버부재
41 : 자성체 42 : 리드센서(reed sensor)
50 : 탄성부재

Claims (10)

1. 컨테이너 도어(1)와 측벽(2) 사이에 고정되게 설치되며, 외부와의 무선 통신을 수행하는 통신모듈(15)을 구비하는 본체(10)와;
   상기 본체(10)에 이동 가능하게 설치되어 컨테이너 도어(1)의 개폐 작동과 연동하여 이동하는 가동부(20)와;
   상기 가동부(20)에 설치되는 자성체(41)와;
   상기 본체(10)에 설치되어 상기 가동부(20)의 이동에 따른 자성체(41)와의 상대 위치에 의해 컨테이너 도어(1)의 개폐를 감지하는 리드센서(42)(reed sensor)를 포함하며;
   상기 가동부(20)는 상기 본체(10)에 측방향으로 개방되게 형성된 가이드홈(11) 내측에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며 외측 단부가 컨테이너 도어(1)와 인접한 컨테이너 측벽(2)에 접촉하도록 된 본체연결부(21)와, 일단부가 상기 본체연결부(21)의 외측 단부에 힌지축(23)을 중심으로 회전 가능하게 연결되며 외측단부에 외부와의 무선통신을 수행하는 안테나(27)가 설치된 안테나 지지부(24)와, 상기 본체연결부(21) 및 안테나 지지부(24)를 통과하여 본체(10) 내의 통신모듈(15)과 안테나(27)를 연결하는 안테나 신호케이블(22)를 포함하며;
   상기 자성체(41)는 상기 본체연결부(21)에 부착된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 개폐 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 리드센서(42)는 복수개가 자성체(41)의 이동 경로를 따라 일정 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 개폐 감지장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 안테나 지지부(24)의 외측 단부에 구비된 안테나(27)는 컨테이너 도어(1)와 측벽(2) 사이의 공간을 통해 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 개폐 감지장치.
6. 컨테이너 도어(1)와 측벽(2) 사이에 고정되게 설치되며, 외부와의 무선 통신을 수행하는 통신모듈을 구비하는 본체(10)와;
   상기 본체(10)에 이동 가능하게 설치되어 컨테이너 도어(1)의 개폐 작동과 연동하여 이동하는 가동부(20)와;
   상기 본체(10)에 설치되는 자성체(41)와;
   상기 가동부(20)에 설치되어 상기 가동부(20)의 이동에 따른 자성체(41)와의 상대 위치에 의해 컨테이너 도어(1)의 개폐를 감지하는 리드센서(42)(reed sensor)를 포함하며;
   상기 가동부(20)는 상기 본체(10)에 측방향으로 개방되게 형성된 가이드홈(11) 내측에 슬라이딩 이동 가능하게 되며 외측 단부가 컨테이너 도어(1)와 인접한 컨테이너 측벽(2)에 접촉하도록 된 본체연결부(21)와, 일단부가 상기 본체연결부(21)의 외측 단부에 힌지축(23)을 중심으로 회전 가능하게 연결되며 외측단부에 외부와의 무선통신을 수행하는 안테나(27)가 설치된 안테나 지지부(24)와, 상기 본체연결부(21) 및 안테나 지지부(24)를 통과하여 본체(10) 내의 통신모듈(15)과 안테나(27)를 연결하는 안테나 신호케이블(22)을 포함하며;
   상기 리드센서(42)는 상기 본체연결부(21)에 부착된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 개폐 감지장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 리드센서(42)는 복수개가 이동 경로를 따라 일정 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 개폐 감지장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제6항에 있어서, 상기 안테나 지지부(24)의 외측 단부에 구비된 안테나(27)는 컨테이너 도어(1)와 측벽(2) 사이의 공간을 통해 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 개폐 감지장치.

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