KR20070114483A - Wireless controllable container doorlock with electronic seal and storing function of the trajectory using gps - Google Patents

Wireless controllable container doorlock with electronic seal and storing function of the trajectory using gps Download PDF

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KR20070114483A
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황일규
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이대성
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    • E05B39/005Locks with means for tracking the location of locked items, e.g. freight containers

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Abstract

A wireless controllable container door lock is provided to locate a position of a container by using a GPS(Global Positioning System) signal under the control of a network server. A wireless controllable container door lock(100) includes a GPS(102), a memory(104), a locking unit(105), a locking sensor(106) and a deviation sensor(107). The GPS receives position information of a container from a satellite. The memory stores information. The locking unit locks a container door. The locking sensor detects a release state of the locking member. The deviation sensor detects a derailment of the door lock from the container.

Description

인공위성을 이용한 위치인식 및 무선 제어 기능을 갖는 전자 씰 겸용 컨테이너 도어락 {Wireless Controllable Container Doorlock with Electronic Seal and Storing Function of the Trajectory using GPS}Wireless Controllable Container Doorlock with Electronic Seal and Storing Function of the Trajectory using GPS}

도 1은 본 발명의 컨테이너 도어락 구성도다.1 is a container door lock configuration of the present invention.

도 2는 본 발명의 컨테이너 도어락의 취부방법을 설명하기위한 사시도다.Figure 2 is a perspective view for explaining the mounting method of the container door lock of the present invention.

도 3은 본 발명의 시건센서와 이탈감지센서의 기능을 설명하기 위한 사시도다.Figure 3 is a perspective view for explaining the function of the key sensor and the departure detection sensor of the present invention.

도 4는 본 발명의 중계기의 구성도다.4 is a block diagram of a repeater of the present invention.

도 5은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 개략도다.5 is a schematic view for explaining the operation of the present invention.

도 6는 본 발명의 네트워크 구성을 설명하기 위한 개략도다.6 is a schematic diagram for explaining a network configuration of the present invention.

<도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100 : 컨테이너 도어락100: container door lock

101 : 컨테이너 도어락 컨트롤러101: container door lock controller

102 : GPS102: GPS

103 : 컨테이너 도어락의 RF 모듈103: RF module of the container door lock

104 : 메모리104: memory

105 : 시건장치105: lock device

106 : 시건센서106: key sensor

107 : 이탈감지센서107: Departure detection sensor

108 : 전지108: battery

110 : 걸쇠고리110: clasp

120 : 결합장치(볼트)120: coupling device (bolt)

200 : 중계기200: repeater

201 : 중계기 컨트롤러201: repeater controller

202 : 중계기의 RF 모듈202: RF module of the repeater

203 : CDMA/GSM MODEM203: CDMA / GSM MODEM

204 : 위성송수신 모듈204: satellite transmission module

300 : 이동통신망300: mobile communication network

400 : 인공위성400: satellite

500 : 서버500: server

600 : RF 리모컨600: RF remote control

700 : 컨테이너700 container

본 발명은 컨테이너 도어락에 관한 것이다. 본 발명의 컨테이너 도어락은 GPS를 통한 화물 컨테이너 위치 추적 기능과 기존의 금속 씰(Seal)을 대체하는 전자 씰(Seal) 기능과 무선에 의한 일정 절차를 거쳐 시건장치를 해제하는 기능을 갖는다. 기존의 컨테이너 위치 추적 방법으로는 RFID와 GPS를 이용한 방법이 있으나 RFID의 저조한 인식률과 인식거리가 짧다는 문제점을 안고 있다. 또한 기존의 금속 씰(Seal)은 복제가 용이하고 수명이 짧다는 단점을 갖고 있다.The present invention relates to a container door lock. The container door lock according to the present invention has a cargo container position tracking function through GPS, an electronic seal function replacing the existing metal seal, and a function of releasing the lock device through a predetermined procedure by wireless. Conventional container location tracking methods use RFID and GPS, but they suffer from the problem of low RFID recognition rate and shorter recognition distance. In addition, the existing metal seal (Seal) has the disadvantage of easy replication and short life.

본 발명은 GPS와 RF 모듈을 이용한 무선 네트워크 기술을 접목하여 RFID의 단점을 극복하고, 메모리와 이탈감지센서를 갖는 도어락을 컨테이너에 적용해 복제가 어렵고 수명이 반영구적인 전자 씰(Seal)로 기존의 금속 씰(Seal)을 대체하고자 한다. 또한 컨테이너 도어락의 시건장치 해제를 항만이나 해운회사, 컨테이너 대여업체, 또는 국가기관 등에서 운영하는 감시 서버로 부터의 원격 제어를 통한 일정 절차를 밟도록 해 보안성을 높이고자 한다.The present invention overcomes the shortcomings of RFID by incorporating wireless network technology using GPS and RF modules, and applies a door lock having a memory and a departure sensor to a container, making it difficult to duplicate and the lifespan of an electronic seal. To replace the metal seal (Seal). In addition, the security of the container door lock is to be enhanced by remote control from a monitoring server operated by a port, a shipping company, a container rental company, or a national agency.

본 발명은 도 1의 컨테이너 도어락(100)과 도 2의 중계기(200)으로 구성된다. 본 발명에서 컨테이너 도어락(100)은 컨테이너의 문에 취부되어 도어락으로 동작함과 동시에 컨테이너의 위치 추적이 가능하게 하고 기존의 금속 씰(Seal)을 대체하는 전자 씰(Seal) 역할을 한다. 중계기는 컨테이너를 운반하는 선박이나 열차, 항공기, 차량 등에 설치되어 한 개 또는 다 수의 컨테이너 도어락(100)을 상위의 서버에 연결하는 역할을 수행한다. 상기 서버는 항만이나 해운회사 또는 컨테이너 대여업체 등에서 컨테이너의 위치와 상태를 추적하기 위한 감시용 서버이다. 이 서버의 운용자는 크게는 한 국가의 기관일 수도 있다. The present invention consists of a container door lock 100 of FIG. 1 and a repeater 200 of FIG. 2. In the present invention, the container door lock 100 is mounted on the door of the container to operate as a door lock and at the same time enable the position tracking of the container and serves as an electronic seal (Seal) to replace the existing metal seal (Seal). The repeater is installed in ships, trains, aircrafts, vehicles, etc. that carry containers, and serves to connect one or more container door locks 100 to upper servers. The server is a monitoring server for tracking the position and state of the container in a port, a shipping company or a container rental company. The operator of this server can be largely an institution of a country.

컨테이너 도어락(100)은 도 1과 같이 컨트롤러(101), GPS(102), RF 모듈(103), 메모리(104), 시건장치(105), 시건센서(106), 이탈감지센서(107), 전지(108)로 구성되며 도 2와 같이 걸쇠고리(110)와 함께 컨테이너의 좌우 문짝이 맞닿는 부위에 결합장치인 볼트(120)로 결합된다. 컨테이너 도어락(100) 각 부는 다음과 같은 기능들을 수행한다. Container door lock 100 is a controller 101, GPS 102, RF module 103, memory 104, lock device 105, lock sensor 106, departure detection sensor 107, as shown in FIG. It is composed of a battery 108 and is coupled to the bolt 120 as a coupling device to the contact portion of the left and right doors of the container with the clasp 110 as shown in FIG. Each part of the container door lock 100 performs the following functions.

컨트롤러(101) : 컨트롤러(101)는 컨테이너 도어락(100) 각 부를 제어하는 기능을 수행한다. Controller 101: The controller 101 performs a function of controlling each part of the container door lock 100.

GPS(102) : GPS(102)는 인공위성(400)으로부터 컨테이너의 위치를 수신하여 컨트롤러(101)로 전송하기 위한 장치이다. GPS 102: The GPS 102 is a device for receiving the position of the container from the satellite 400 and transmitting it to the controller 101.

RF 모듈(103) : RF 모듈(103)은 컨트롤러(101)가 GPS(102)로부터 수신한 컨테이너의 위치 정보를 근처의 컨테이너 도어락(100)간에 네트워크를 형성하거나 또는 단독으로 중계기(200)로 전송한다. RF module 103: RF module 103 forms a network between the container door lock 100 of the container 101 received by the controller 101 from the GPS 102 or transmits to the relay 200 alone. do.

메모리(104) : 메모리(104)는 GPS(104)로 수신한 컨테이너의 위치 정보와 컨테이너 도어락(100)의 상태를 저장한다. Memory 104: The memory 104 stores position information of the container and the state of the container door lock 100 received by the GPS 104.

시건장치(105) : 시건장치(105)는 컨테이너 문을 시건하며 중계기(200) 또는 서 버(500)를 통한 적절한 절차를 거쳐 시건을 해제한다. Locking device 105: Locking device 105 locks the container door and releases the lock through an appropriate procedure through the repeater 200 or the server 500.

시건센서(106) : 시건센서(106)은 시건장치(105)가 적절한 절차를 거치지 않고 외력에 의해 강제로 해제되었을 경우 이를 감지하는 감지기로 작동한다. 시건센서(106)는 도 3과 같이 걸쇠고리(110)와 컨테이너 도어락(100)의 몸체에 하나 씩 쌍으로 설치되어 시건장치(105)가 강제로 해제되어 걸쇠고리(110)와 컨테이너 도어락(100)이 서로 분리될 경우 이를 감지한다. 시건센서(106)는 기계식 스위치, 자석스위치, 광전스위치, 금속 감지 센서 등이 될 수 있다. Lock sensor 106: The lock sensor 106 acts as a sensor for detecting when the lock device 105 is forcibly released by an external force without a proper procedure. The key sensor 106 is installed in pairs on the body of the clasp 110 and the container door lock 100 as shown in FIG. 3 so that the lock device 105 is forcibly released, the clasp 110 and the container door lock 100 ) Are detected when they are separated from each other. The key sensor 106 may be a mechanical switch, a magnetic switch, a photoelectric switch, a metal detection sensor, or the like.

이탈감지센서(107) : 이탈감지센서(107)는 컨테이너 도어락(100)이 컨테이너에서 이탈될 경우 이를 감지하는 감지기로 작동한다. 이탈감지센서(107)는 도 3과 같이 컨테이너 도어락(100)의 고정 볼트(120) 결합 부근에 설치되어 볼트(120)의 결합상태를 감시한다. 만일 컨테이너 도어락(100)을 컨테이너에서 강제로 분리시키기 위해 볼트(120)를 제거 하면 이탈감지센서(107)가 이를 감지할 수 있도록 한다. 이탈감지센서(107)는 기계식 스위치, 자석스위치, 광전스위치, 금속 감지 센서 등이 될 수 있다. Departure detection sensor 107: Departure detection sensor 107 operates as a detector for detecting when the container door lock 100 is separated from the container. The departure detection sensor 107 is installed near the fixing bolt 120 of the container door lock 100 as shown in FIG. 3 to monitor the coupling state of the bolt 120. If removing the bolt 120 to forcibly remove the container door lock 100 from the container, the departure detection sensor 107 can detect this. The departure detection sensor 107 may be a mechanical switch, a magnet switch, a photoelectric switch, a metal detection sensor, or the like.

전지(108) : 전지(108)는 컨테이너 도어락(100)의 내부 전원으로 각 부에 전원을 공급한다. Battery 108: The battery 108 supplies power to each part by the internal power of the container door lock 100.

중계기(200)는 도 4와 같이 컨트롤러(201), RF 모듈(202), CDMA/GSM MODEM(203), 또는 위성송수신 모듈(204)로 구성되며 각 부는 다음과 같은 기능들을 갖는다.The repeater 200 is composed of a controller 201, an RF module 202, a CDMA / GSM MODEM 203, or a satellite transmit / receive module 204 as shown in FIG. 4, and each part has the following functions.

컨트롤러(201) : 컨트롤러(201)는 중계기(200)의 각 부를 제어한다. Controller 201: The controller 201 controls each part of the repeater 200.

RF 모듈(202) : RF 모듈(202)은 컨테이너 도어락(100)으로부터 컨테이너의 위치 정보와 컨테이너 도어락(100)의 상태를 수신하여 컨트롤러(201)로 전송한다. RF module 202: The RF module 202 receives the position information of the container and the state of the container door lock 100 from the container door lock 100 and transmits it to the controller 201.

CDMA/GSM MODEM(203), 위성송수신 모듈(204) : CDMA/GSM MODEM(203)과 위성송수신 모듈(204)은 중계기(200)를 상위의 서버에 접속하기 위한 장치로 각기 이동통신망(300)과 인공위성(400)을 통해 중계기(200)를 상위의 서버에 접속한다. 중계기(200)는 상기 CDMA/GSM MODEM(203)과 위성송수신 모듈(204) 둘 중 하나를 갖거나 또는 둘 모두를 갖는다. 후자의 경우 이동통신망(300)이 구축된 곳에서는 CDMA/GSM MODEM(203)를, 이동통신망(300)이 구축되지 않은 곳에서는 위성송수신 모듈(204)을 선택하여 사용할 수 있다. 또한 중계기(200)는 컨테이너 도어락(100)의 시건장치(105)를 해제하는 수단으로 사용될 수 있다. CDMA / GSM MODEM 203, Satellite Transceiver Module 204: CDMA / GSM MODEM 203 and Satellite Transceiver Module 204 are devices for connecting the repeater 200 to a higher server, respectively. The repeater 200 is connected to an upper server through the satellite 400. The repeater 200 has either or both of the CDMA / GSM MODEM 203 and the satellite transmit / receive module 204. In the latter case, the CDMA / GSM MODEM 203 may be selected where the mobile communication network 300 is constructed, and the satellite transmission / reception module 204 may be selected where the mobile communication network 300 is not established. In addition, the repeater 200 may be used as a means for releasing the lock device 105 of the container door lock 100.

도 5는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 개략도다. 화물을 적재한 컨테이너가 이동하는 동안 컨테이너 도어락(100)의 GPS(102)는 주기적으로 인공위성(300)으로부터 컨테이너의 위치 정보를 수신하여 컨트롤러(101)로 전송하고, 컨트롤러(101)는 상기 위치 정보와 컨테이너 도어락(100)의 상태 정보를 RF 모듈(103)을 통해 중계기(200)로 전송한다. 중계기(200)는 내부의 CDMA/GSM MODEM(203), 또는 위성송수신 모듈(204)을 통해 상기 위치 정보와 컨테이너 도어락(100)의 상태 정보를 상위의 서버(500)로 전송한다. 서버 관리자는 상기 정보들을 수신하여 컨테이너의 운송 경로와 컨테이너 상태를 감시한다. 5 is a schematic view for explaining the operation of the present invention. The GPS 102 of the container door lock 100 periodically receives the location information of the container from the satellite 300 and transmits it to the controller 101 while the container carrying the cargo moves, and the controller 101 receives the location information. And transmits the state information of the container door lock 100 to the repeater 200 through the RF module 103. The repeater 200 transmits the location information and the state information of the container door lock 100 to the server 500 of the upper level through the internal CDMA / GSM MODEM 203 or the satellite transmission / reception module 204. The server administrator receives the information and monitors the container's shipping path and container status.

본 발명의 컨테이너 도어락(100)과 중계기(200)는 도 6과 같이 서버(500)를 중심으로 네트워크를 형성한다. 컨테이너 도어락(100)들은 중계기(200)를 중심으로 클러스터를 형성한다. 클러스터는 도 5와 같이 중계기(200)를 중심으로 하는 네트워크로 Peer to Peer Topology, Star Topology 등의 여러 형태가 될 수 있다. 컨테이너 도어락(100)이 단독으로 사용될 경우 중계기(200) 한 개와 컨테이너 도어락(100) 한 개로 클러스터를 형성한다. Container door lock 100 and the repeater 200 of the present invention forms a network around the server 500 as shown in FIG. The container door locks 100 form a cluster around the repeater 200. The cluster is a network centered on the repeater 200 as shown in FIG. 5 and may have various forms such as peer to peer topology and star topology. When the container door lock 100 is used alone to form a cluster with one repeater 200 and one container door lock 100.

본 발명의 컨테이너 도어락(100)은 기존의 금속 씰(Seal)을 대체하는 전자 씰(Seal)로도 동작한다. 컨테이너 도어락의 메모리(104)는 컨테이너의 위치정보와 상태 정보 외에 컨테이너 도어락(100)마다 할당된 고유의 ID를 저장하여 화주가 컨테이너를 식별할 수 있도록 한다. 또한 컨테이너 도어락(100)은 컨테이너가 지정된 운송경로를 벗어나거나, Container door lock 100 of the present invention also operates as an electronic seal (Seal) to replace the existing metal seal (Seal). The memory 104 of the container door lock stores a unique ID assigned to each container door lock 100 in addition to the position information and the state information of the container so that the shipper can identify the container. In addition, the container door lock 100, the container is out of the designated transport path,

시건센서(106)가 외력에 의한 시건장치(105)의 시건 해제를 감지하거나 이탈감지센서(107)가 컨테이너 도어락(100)의 컨테이너로 부터의 이탈을 감지 할 경우 이 사실을 서버(500)에 알려 도난 및 부정행위를 방지한다. 이러한 정보들은 모두 서버(500)에 전송함과 동시에 내부의 메모리(104) 기록하여 서버(500)에 접속되지 못하거나 서버(500)의 정보가 유실되는 경우에 대비한다.When the sensor 106 detects the release of the key device 105 by an external force or the departure sensor 107 detects the departure from the container of the container door lock 100, the fact is sent to the server 500. Inform theft and prevent cheating. All of this information is transmitted to the server 500 and at the same time recorded in the internal memory 104 to prevent the connection to the server 500 or the information of the server 500 is lost.

본 발명에서는 컨테이너가 목적지에 도착하면 서버(500)에서 컨테이너 도어 락(100)에 지령을 내려 시건장치(105)를 직접 해제하거나 해제하는 것을 허가한다. 서버(500)로부터 시건장치(105) 해제가 허가되었을 경우에만 시건장치(105)를 해제할 수 있으며, 이때 시건장치(105) 해제 수단은 중계기(200) 또는 별도의 RF 리모컨(600)이 된다. 이 때 중계기(200)와 RF 리모컨(600)은 컨테이너 도어락(100) 메모리(104)에 저장된 고유 ID 및 암호를 사용하여 희망하는 컨테이너 도어락(100)의 시건장치(105)를 해제한다.In the present invention, when the container arrives at the destination, the server 500 instructs the container door lock 100 to directly release or release the lock device 105. The lock device 105 may be released only when the lock device 105 is released from the server 500, and the lock device 105 may be a repeater 200 or a separate RF remote controller 600. . At this time, the repeater 200 and the RF remote controller 600 releases the lock device 105 of the desired container door lock 100 using a unique ID and password stored in the container door lock 100 memory 104.

본 발명으로 GPS 및 무선 네트워크를 이용한 컨테이너의 위치 추적과 기존의 금속 씰(Seal)을 대체하는 복제하기 어렵고 반영구적인 전자 씰(Seal)의 구현이 가능하다. 동시에 본 발명이 갖는 네트워크의 서버로부터 무선으로 원격 제어되는 특정 절차를 통한 시건장치 해제 기능은 컨테이너의 보안성을 높이는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to realize the location tracking of a container using GPS and a wireless network, and to implement a semi-permanent and semi-permanent electronic seal that replaces the existing metal seal. At the same time, the lock device release function through a specific procedure that is wirelessly controlled remotely from the server of the network of the present invention has the effect of increasing the security of the container.

Claims (4)

컨테이너에 설치되어 컨테이너 문을 열고 닫는 도어락 장치로서,A door lock device installed in the container to open and close the container door, 상기 도어락 장치(100)는,The door lock device 100, 인공위성으로부터 컨테이너의 위치 정보를 수신하기 위한 GPS와,GPS for receiving the position information of the container from the satellite, 정보를 저장하는 메모리와,A memory for storing information, 컨테이너 문을 잠그기 위한 시건장치와,Locking device for locking the container door, 상기 시건장치가 해제되는 것을 감지하는 시건센서와, A key sensor detecting that the key device is released; 상기 도어락 장치가 컨테이너에서 이탈되는 것을 감지하기 위한 이탈감지센서를 포함하는 컨테이너 도어락 장치Container door lock device including a departure detection sensor for detecting that the door lock device is separated from the container 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 컨테이너의 위치 및 이동 경로를 무선으로 서버나 중계기로 전송하거나,Wirelessly send the container's location and breadcrumbs to a server or repeater, 서버로부터의 제어 신호를 수신하기 위한 무선 통신 모듈을 구비함을 특징으로 하는 컨테이너 도어락 장치Container door lock device characterized in that it comprises a wireless communication module for receiving a control signal from the server 청구항 1에 있어서, 상기 메모리에, The method of claim 1, wherein in the memory, 상기 도어락 장치의 고유 번호(ID)와,A unique number (ID) of the door lock device, 상기 GPS로부터 수신한 위치 및 경로 정보와,Location and route information received from the GPS; 상기 시건센서 및 이탈감지센서의 상태를 저장함을 특징으로 하는 컨테이너 도어락 장치Container door lock device, characterized in that for storing the state of the key sensor and the departure detection sensor 청구항 1에 있어서, 상기 이탈감지센서가,The method of claim 1, wherein the separation detection sensor, 상기 도어락 장치를 고정하는 고정 장치의 결합상태를 감시하여,By monitoring the coupling state of the fixing device for fixing the door lock device, 도어락 장치가 컨테이너에서 분리되는 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어락 장치Container door lock device, characterized in that for detecting that the door lock device is separated from the container
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