TWI473451B - 冷藏裝置、運輸監控系統及其無線傳輸方法 - Google Patents

Description

冷藏裝置、運輸監控系統及其無線傳輸方法

本發明主要關於一種冷藏裝置，尤指一種具有無線傳輸功能之冷藏裝置。

於習知技術中，冷藏箱之內部會設置多種的感測器，以測量冷藏箱內部之溫度、濕度以及壓力等參數。為了能於不打開冷藏箱之情況下得知感測器之數值，多於冷藏箱之外部設置顯示器，並於冷藏箱之側壁穿洞，以讓連接顯示器以及感測器之傳輸線穿過冷藏箱之側壁。然而，前述之穿洞步驟會將冷藏箱之結構破壞，進而降低冷藏箱之冷藏效果以及增加製作成本。

另外，若有多個冷藏箱放置於一貨櫃中時，貨運人員需逐一檢查每一冷藏箱之顯示器，才能得知冷藏箱內部之狀況，造成了時間上的浪費，且於運送之過程中無法即時的監控每一冷藏箱之各參數。

為了解決上述習知技術之缺失，本發明之目的為提供一種冷藏裝置，能於不破壞冷藏箱之結構下以無線傳輸的方式取得冷藏箱內之感測資料。此外，亦利用無線傳輸之方式取得一貨櫃內之所有冷藏箱之感測資料。

為了達到上述之目的，本發明提供了一種冷藏裝置， 包括一冷藏箱、至少一感測器、一第一無線傳輸模組以及一第二無線傳輸模組。冷藏箱具有一內表面以及一相反於內表面之外表面，其中內表面形成一容置腔。感測器位於容置腔內，並產生至少一感測資料。第一無線傳輸模組設置於內表面，並耦接於感測器，其中第一無線傳輸模組用以接收感測資料，並包括一第一近場感應線圈。第二無線傳輸模組設置於外表面，且第二無線傳輸模組包括一鄰近於第一近場感應線圈之第二近場感應線圈。其中第二近場感應線圈與第一近場感應線圈進行無線傳輸，並接收感測資料。

為了達到上述之目的，本發明另提供了一種運輸監控系統包括複數個冷藏裝置以及一遠端傳輸模組。遠端傳輸模組分別與冷藏裝置之第二無線傳輸模組直接或是間接地進行無線傳輸，以接收感測資料。

為了達到上述之目的，本發明另提供了一種運輸監控運輸監控系統之傳輸方法，包括下列步驟。經由上述冷藏裝置之一第一冷藏裝置之第二無線傳輸模組將該感測資料進行無線傳輸；當該第二無線傳輸模組無法與一遠端傳輸模組進行有效的無線傳輸時，經由上述冷藏裝置之一第二冷藏裝置之第二無線傳輸模組接收該感測資料，並將該感測資料進行無線傳輸；以及經由一遠端傳輸模組接收該第二冷藏裝置所傳輸之感測資料，並將該感測資料進行遠端無線傳輸。

綜上所述，本發明之冷藏裝置利用分別位於冷藏裝置 內、外側之第一無線傳輸模組以及第二無線傳輸模組進行無線傳輸，不需破壞冷藏箱之結構，進而保持了冷藏箱之冷藏效果與免除額外之製作成本。此外，藉由遠端傳輸模組分別與冷藏裝置直接或是間接地進行無線傳輸，可即時得知每一冷藏裝置之感測資料。

第1圖為本發明之冷藏裝置1之示意圖，第2圖為本發明之冷藏裝置1之功能方塊圖。冷藏裝置1具有無線傳輸功能，包括一冷藏箱10、複數個感測器20、一中央處理模組30、一第一無線傳輸模組40、一供電模組50以及一第二無線傳輸模組60。

冷藏箱10主要以絕緣材質所製成，例如保麗龍以及塑膠。冷藏箱10具有一內表面11以及一外表面12，且內表面11形成一容置腔S1。感測器20、中央處理模組30、第一無線傳輸模組40、以及供電模組50位於容置腔S1內，或可設置於冷藏箱10之內表面11。此外，中央處理模組30分別耦接於第一無線傳輸模組40、感測器20、以及供電模組50。

於本實施例中，感測器20感測冷藏箱10內之參數，後產生一感測資料至第一無線傳輸模組40。第一無線傳輸模組40以無線傳輸的方式將感測資料穿過冷藏箱10之一側壁後，傳輸至第二無線傳輸模組60。因此，藉由第一無線傳輸模組40以及第二無線傳輸模組60可以不破壞冷藏 箱10結構的方式，取得冷藏箱10內部之參數。

更進一步地詳細描述，感測器20可為溫度計、濕度計或是壓力計等各式測量儀器，用以測量冷藏箱10內之溫度、濕度與壓力等各式參數。感測器20將所感測之參數形成一感測資料，並經由中央處理模組30傳輸至第一無線傳輸模組40。

感測器20可包括一感測單元21、一類比數位訊號轉換單元22、以及一感測處理單元23。感測單元21可為一溫度感測單元、一濕度感測單元或是一壓力感測單元，用以測量容置腔S1內之溫度、濕度與壓力等各式參數，並產生一類比訊號。類比數位訊號轉換單元22耦接於感測單元21以及感測處理單元23。類比數位訊號轉換單元22接收類比訊號，並依據前述之類比訊號產生一數位訊號於感測處理單元23。

感測處理單元23接收數位訊號，並依據數位訊號產生一感測資料於中央處理模組30。此外，感測處理單元23可控制感測處理單元23每隔一預定時間，例如五秒，偵測容置腔S1內之參數。感測器20間隔地偵測，可節省感測器所消耗之電力。

中央處理模組30可為一中央處理器。中央處理模組30將感測資料傳輸予第一無線傳輸模組40。中央處理模組30亦可控制前述之預定時間的長度。於另一實施例中，中央處理模組30可整合至射頻處理單元42。

第一無線傳輸模組40可經由中央處理模組30耦接於 多個感測器20，並接收感測器20產生之感測資料。第一無線傳輸模組40可包括一第一近場感應線圈41、一射頻處理單元42、以及一記憶體43。第一近場感應線圈41可為一環形結構或是一螺旋形結構，此外第一近場感應線圈41可為一電磁圈，或可印刷於一電路板(圖未示)上。

射頻處理單元42耦接第一近場感應線圈41以及中央處理模組30。射頻處理單元42經由中央處理模組30接收感測資料，並儲存於記憶體43中。記憶體43耦接於射頻處理單元42。於本實施例中，記憶體43設置於射頻處理單元42內。

供電模組50提供中央處理模組30、感測器20、以及第一無線傳輸模組40電力。供電模組50可包括一電池51、一電容52、以及一振動發電單元53。於本實施例中，可選擇性地設置至少一種電池51、電容52、或振動發電單元53於供電模組50。

舉例而言，前述之振動發電單元53可利用電磁感應原理進行發電。當冷藏裝置1設置於一貨車等運輸工具上時，可利用運輸工具行進間所產生之振動，使振動發電單元53產生電力。然而，前述之振動發電單元53本身為一習知技術，並具有多種設計，於此並不多加說明。

第二無線傳輸模組60可固定於外表面12。第二無線傳輸模組60包括一第二近場感應線圈61、一訊號處理單元62、以及一主傳輸單元63。第二近場感應線圈61鄰近於第一近場感應線圈41，且第一近場感應線圈41以及第 二近場感應線圈61分別位於冷藏箱10之一側壁之兩相反側。第二近場感應線圈61可為一環形結構或是一螺旋形結構，此外第二近場感應線圈61可為一電磁圈，或可印刷於一電路板(圖未示)上。

訊號處理單元62耦接第二近場感應線圈61以及主傳輸單元63。訊號處理單元62由第二近場感應線圈61接收感測資料並傳輸至主傳輸單元63。主傳輸單元63由訊號處理單元62接收感測資料並無線發送感測資料。

於本實施例中，第二無線傳輸模組60可進一步包括一顯示螢幕64以及一輸入單元65。顯示螢幕64可用以顯示感測資料。輸入單元65可產生一控制訊號予訊號處理單元62。舉例而言，訊號處理單元62可依據控制訊號改變感測資料於顯示螢幕64之顯示方式。前述之控制訊號亦可輸入於中央處理單元以修改前述之預定時間。

另於本實施例中，第二無線傳輸模組60可以主動的方式取得感測資料。舉例而言，感測器20每隔一預定時間，例如五秒，產生一感測資料。射頻處理單元42接收感測資料後，經由第一近場感應線圈41傳輸至第二無線傳輸模組60。

第二無線傳輸模組60亦可以被動的方式取得感測資料。舉例而言，訊號處理單元62每隔一預定時間，例如五秒，控制第二近場感應線圈61產生一偵測訊號。前述之偵測訊號經由無線傳輸至第一近場感應線圈41。射頻處理單元42由第一近場感應線圈41接收偵測訊號後，依據偵測 訊號將儲存於記憶體43內之感測資料，透過第一近場感應線圈41傳輸予第二無線傳輸模組60。

於另一實施例中，第二無線傳輸模組60為一手持裝置，且可選擇性地脫離外表面12。於此實施例中，可僅需具備一個手持裝置，即可分別取得多個冷藏裝置1之感測資料。

第3圖為本發明之運輸監控系統的示意圖。運輸監控系統包括多個冷藏裝置1、一貨櫃70、以及一遠端傳輸模組80。貨櫃70可設置於如貨車(如第3圖所示)等運輸工具上，本實施例之貨櫃70可廣義解釋為運輸工具之車箱或是運輸工具之內部儲藏空間。多個冷藏裝置1設置於貨櫃70內。遠端傳輸模組80可設置於貨櫃70之一側壁上，且包括一天線81，設置於貨櫃70之外側。

如第2圖以及第3圖所示，遠端傳輸模組80可分別與冷藏裝置1之主傳輸單元63進行無線傳輸，以分別取得多個冷藏裝置1之感測資料。之後，遠端傳輸模組80可將前述之感測資料經由天線81無線發送至遠端之衛星或是基地台等遠端裝置(圖未示)，以提供遠端之監測人員參考。

於本實施例中，為了避免距離遠端傳輸模組80較遠之冷藏裝置1無法進行有效的無線傳輸。遠端傳輸模組80可分別與多個冷藏裝置1之第二無線傳輸模組60之主傳輸單元63直接或是間接地進行無線傳輸，以接收感測資料。

第4圖為本發明之運輸監控系統之傳輸方法之步驟流程圖。冷藏裝置(第一冷藏裝置)1a之第二無線傳輸模組60 無線傳輸一感測資料(步驟101)。當冷藏裝置1a判斷能與遠端傳輸模組80直接進行無線傳輸時，冷藏裝置1a直接將感測資料進行無線傳輸，而由遠端傳輸模組80接收由冷藏裝置1a傳來之感測資料。而當冷藏裝置1a判斷無法與遠端傳輸模組80直接進行無線傳輸時，冷藏裝置1a將感測資料與一路徑資料進行無線傳輸，前述之路徑資料包括冷藏裝置1a之代碼(步驟103)。

冷藏裝置(第一冷藏裝置)1b、1c、1d之第二無線傳輸模組60之主傳輸單元63接收感測資料以及路徑資料後，分別將感測資料傳輸於遠端傳輸模組80。於此步驟中，冷藏裝置1b將冷藏裝置1b之代碼增加至路徑資料中，此外，冷藏裝置1b之第二無線傳輸模組60可偵測冷藏裝置1b與冷藏裝置1a之間的無線訊號強度資料以及冷藏裝置1b與遠端傳輸模組80之間的無線訊號強度資料，並將前述之無線訊號強度資料增加至路徑資料中。同理，冷藏裝置1c、1d亦依據前述之步驟於路徑資料中增加代碼以及無線訊號強度資料(步驟105)。

遠端傳輸模組80接收由冷藏裝置1b、1c、1d所傳輸之感測資料以及路徑資料，並將感測資料透過天線81進行遠端無線傳輸，藉以將感測資料傳輸予衛星或是基地台等遠端裝置(步驟107)。遠端傳輸模組80判斷冷藏裝置1b、1c、1d所傳輸之路徑資料，並依據路徑資料內之無線訊號強度資料(無線訊號強度較大為佳)判斷最佳之路徑資料。遠端傳輸模組80將最佳之路徑資料進行無線傳輸，並依據 前述步驟之原理使得冷藏裝置1a接收到前述之最佳之路徑資料，並存於記憶體621內(步驟109)。

第5圖為本發明之運輸監控系統之傳輸方法之步驟流程圖。當冷藏裝置1a之記憶體621儲存有最佳之路徑資料後，感測資料依據路徑資料依序由第一冷藏裝置1a、第二冷藏裝置1d傳輸至遠端傳輸模組80。

於本實施例中，冷藏裝置1a將感測資料以及路徑資料進行無線傳輸(步驟201)。舉例而言，若路徑資料中之第一個代碼為冷藏裝置1a，第二個代碼為冷藏裝置1d，則冷藏裝置1d接收感測資料以及路徑資料後，依據路徑資料將感測資料以及路徑資料進行無線傳輸。然而，路徑資料中之第二個代碼並非是冷藏裝置1b、1c之代碼，因此冷藏裝置1b、1c並不會將冷藏裝置1a所傳輸之感測資料以及路徑資料進行無線傳輸，藉以減少傳輸時整體冷藏裝置所消耗的電力(步驟203)。

最後，遠端傳輸模組80可順利的經由冷藏裝置1d接收由冷藏裝置1a所傳輸之感測資料(步驟205)。藉由本實施例之路徑資料可加快感測資料傳遞至遠端傳輸模組80之速度。

於本實施例中僅以路徑資料包括兩個冷藏裝置1之代碼進行說明，然而，路徑資料可亦包括三個以上之冷藏裝置1之代碼，熟悉此領域技術之人，可依據本說明書之揭露而加以實施。

綜上所述，本發明之冷藏裝置利用分別位於冷藏裝置 內、外側之第一無線傳輸模組以及第二無線傳輸模組進行無線傳輸，不需破壞冷藏箱之結構，進而保持了冷藏箱之冷藏效果與免除額外之製作成本。此外，藉由遠端傳輸模組分別與冷藏裝置直接或是間接地進行無線傳輸，可即時得知每一冷藏裝置之感測資料。

本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、1a、1b、1c、1d‧‧‧冷藏裝置

10‧‧‧冷藏箱

11‧‧‧內表面

12‧‧‧外表面

20‧‧‧感測器

21‧‧‧感測單元

22‧‧‧類比數位訊號轉換單元

23‧‧‧感測處理單元

30‧‧‧中央處理模組

40‧‧‧第一無線傳輸模組

41‧‧‧第一近場感應線圈

42‧‧‧射頻處理單元

43‧‧‧記憶體

50‧‧‧供電模組

51‧‧‧電池

52‧‧‧電容

53‧‧‧振動發電單元

60‧‧‧第二無線傳輸模組

61‧‧‧第二近場感應線圈

62‧‧‧訊號處理單元

621‧‧‧記憶體

63‧‧‧主傳輸單元

64‧‧‧顯示螢幕

65‧‧‧輸入單元

70‧‧‧貨櫃

80‧‧‧遠端傳輸模組

81‧‧‧天線

S1‧‧‧容置腔

第1圖為本發明之冷藏裝置之示意圖；第2圖為本發明之冷藏裝置之功能方塊圖；第3圖為本發明之運輸監控系統的示意圖；以及第4圖與第5圖為本發明之運輸監控系統之傳輸方法之步驟流程圖。

1‧‧‧冷藏裝置

10‧‧‧冷藏箱

20‧‧‧感測器

21‧‧‧感測單元

22‧‧‧類比數位訊號轉換單元

23‧‧‧感測處理單元

30‧‧‧中央處理模組

40‧‧‧第一無線傳輸模組

41‧‧‧第一近場感應線圈

42‧‧‧射頻處理單元

43‧‧‧記憶體

50‧‧‧供電模組

51‧‧‧電池

52‧‧‧電容

53‧‧‧振動發電單元

60‧‧‧第二無線傳輸模組

61‧‧‧第二近場感應線圈

62‧‧‧訊號處理單元

621‧‧‧記憶體

63‧‧‧主傳輸單元

64‧‧‧顯示螢幕

65‧‧‧輸入單元

Claims (15)

1. 一種冷藏裝置，包括：一冷藏箱，具有一內表面以及一相反於該內表面之外表面，其中該內表面形成一容置腔；至少一感測器，位於該容置腔內，並產生至少一感測資料；一第一無線傳輸模組，設置於該內表面，並耦接於該感測器，其中該第一無線傳輸模組用以接收該感測資料，並包括一第一近場感應線圈；以及一第二無線傳輸模組，設置於該外表面，且該第二無線傳輸模組包括一鄰近於該第一近場感應線圈之第二近場感應線圈。
2. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，其中該第二近場感應線圈與該第一近場感應線圈進行無線傳輸，並接收該感測資料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，其中該感測器包括：一感測單元，用以測量該容置腔內之參數，並藉此產生一類比訊號；一類比數位訊號轉換單元，接收該類比訊號，並依據該類比訊號產生一數位訊號；以及一感測處理單元，接收該數位訊號，並依據該數位訊號產生該感測資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，其中該第 一近場感應線圈以及該第二近場感應線圈為一環形結構或是一螺旋形結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，其中該第一近場感應線圈以及該第二近場感應線圈分別位於該冷藏箱之一側壁之兩相反側。
6. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，其中該第一無線傳輸模組更包括：一射頻處理單元，耦接該第一近場感應線圈，並用以接收該感測資料；以及一記憶體，耦接於該射頻處理單元，並儲存該感測資料。
7. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，更包括一供電模組，耦接於該感測器以及該第一無線傳輸模組，並提供該感測器以及該第一無線傳輸模組電力。
8. 如申請專利範圍第7項所述之冷藏裝置，其中該供電模組包括一電池、一電容、或一振動發電單元。
9. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，其中該第二無線傳輸模組更包括：一訊號處理單元，耦接於該第二近場感應線圈，並由該第二近場感應線圈接收該感測資料；以及一主傳輸單元，耦接於該訊號處理單元，其中該主傳輸單元由該訊號處理單元接收該感測資料，並無線發送該感測資料。
10. 如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，其中該第 二無線傳輸模組可選擇性地脫離該外表面。
11. 一種運輸監控系統，具有複數個如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，該運輸監控系統包括：一遠端傳輸模組，分別與該等冷藏裝置之第二無線傳輸模組直接或是間接地進行無線傳輸，以接收該等感測資料。
12. 如申請專利範圍第11項所述之運輸監控系統，其中每一該等第二無線傳輸模組包括一耦接於該第二近場感應線圈之主傳輸單元，且該遠端傳輸模組分別與該等主傳輸單元直接或是間接地進行無線傳輸。
13. 一種運輸監控系統之無線傳輸方法，具有複數個如申請專利範圍第1項所述之冷藏裝置，該運輸監控系統之無線傳輸方法包括下列步驟：經由上述冷藏裝置之一第一冷藏裝置之第二無線傳輸模組將該感測資料進行無線傳輸；當該第二無線傳輸模組無法與一遠端傳輸模組進行有效的無線傳輸時，經由上述冷藏裝置之一第二冷藏裝置之第二無線傳輸模組接收該感測資料，並將該感測資料進行無線傳輸；以及經由一遠端傳輸模組接收該第二冷藏裝置所傳輸之感測資料，並將該感測資料進行遠端無線傳輸。
14. 如申請專利範圍第13項所述之無線傳輸方法，更包括下列步驟，經由該遠端傳輸模組傳輸一路徑資料至該第一冷藏裝置儲存，其中該路徑資料包括該第一冷藏裝置 以及該第二冷藏裝置之代碼。
15. 如申請專利範圍第13項所述之無線傳輸方法，其中該感測資料依據一路徑資料依序由該第一冷藏裝置、該第二冷藏裝置傳輸至該遠端傳輸模組。