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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme, Verfahren und Computerprogrammprodukte
für den Frachttransport
und insbesondere zur Überwachung von
Transportbehältern.
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Stand der Technik
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Die
Sicherheit hat in der Frachttransportindustrie große Bedeutung.
Frachttransportgesellschaften und ihre Kunden haben fortlaufend
damit zu tun, daß Produkte
heimlich aus Fracht- und Versandbehältern, Güterwagen, Anhängern und
sonstigen zum Speichern und Transportieren von Produkten benutzen
(gemeinsam hier als "Transportbehälter" bezeichneten) Gehäusen entfernt
werden. Auch haben Frachttransportgesellschaften und Regierungsagenturen
mit Schmuggel oder schädlichen
Substanzen oder Vorrichtungen wie beispielsweise illegalen Drogen,
Massenvernichtungswaffen oder sogar illegalen Immigranten zu tun,
die heimlich in Transportbehältern
plaziert werden.
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Infolgedessen
werden von Frachttransportgesellschaften und Regierungsagenturen
routinemäßig Sicherheitsvorrichtungen
wie beispielsweise Schlösser,
Kunststoff- und
Metallschlaufenplombierungen und -kabelplombierungen, Bolzenplombierungen,
Sicherheitsband, Sicherheitsetiketten und Speicherknöpfe benutzt,
die die Verfolgung von Transportbehältern erlauben, und Temperatursensoren,
alles in dem Bemühen,
unberechtigten Zugang zu Transportbehältern zu verhindern.
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Ein
Beispiel eines Systems des Standes der Technik ist in
WO 02/076850 A1 zu finden.
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Wie
hier benutzt, soll "Zugang
zu" physikalischen
Zugang oder Eintritt in das Innere eines Transportbehälters und/oder
Hantierung an oder sonstige Manipulationen des Äußeren eines Transportbehälters zwecks
Erlangen von physikalischem Zugang oder Eintritt in das Innere des
Transportbehälters
einschließen.
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Herkömmliche
Sicherheitsvorrichtungen sind jedoch keineswegs narrensicher. Während herkömmliche
Sicherheitsvorrichtungen einer Frachttransportgesellschaft oder
Regierungsagentur möglicherweise
erlauben, unberechtigt den Zugang zu einem Transportbehälter zu
identifizieren, bieten solche Vorrichtungen weiterhin keine sonstigen
entsprechenden Informationen wie beispielsweise Informationen Betreffs
des Inhalts des Transportbehälters,
der Einzelperson(en), die den Behälter für die Transportgesellschaft
plombierte und entplombierte, wann und wo Zugang zum Transportbehälter erlangt
wurde, in welchem Ausmaß und
wie lange der (die) Täter
Zugang zum Transportbehälter
erlangte(n) usw. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Transportbehälter von
mehr als einer Frachttransportgesellschaft zu mehreren Zielen und/oder
mehreren Ländern
versandt oder transportiert worden ist. Infolgedessen kann es, selbst
wenn unberechtigter Zugang zu einem Transportbehälter identifiziert werden kann,
was nicht immer der Fall ist, schwierig sein, irgendwelche sonstigen
Informationen hinsichtlich des Zugangsvorfalls sicherzustellen,
die die Frachttransportgesellschaft und/oder eine Regierungsagentur
bei der Bewertung unterstützten
können,
welche Handlungen hinsichtlich des Zugangsvorfalls unternommen werden
können
oder müssen,
wenn überhaupt,
wie beispielsweise polizeiliche Handlungen zum Identifizieren des
(der) Täter(s)
Vorkehrungen für
biologische oder gefährliche Materialverschmutzung
oder Massenvernichtungswaffen oder Vorkehrungen zum Verhindern zukünftiger
Zugangsvorfälle.
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Es
bleibt dementsprechend ein Bedarf an verbesserten Sicherheitsvorrichtungen
und Verfahren zur Überwachung
von Transportbehältern.
Solche Vorrichtungen und Verfahren sollten in der Lage sein, nicht
nur Zugang zum Transportbehälter
zu erkennen, sondern auch wann und wo der Zugangsvorfall stattfand,
wie lang der (die) Täter
Zugang zum Transportbehälter
erlangte(n) wie auch andere entsprechende Informationen hinsichtlich
des Inhalts des Transportbehälters
und Zugangsvorfalls. Die verbesserten Sicherheitsvorrichtungen und
Verfahren sollten in der Lage sein, interessierte Teilnehmer wie beispielsweise
die Frachttransportgesellschaft und/oder Regierungsagenten zu benachrichtigen oder
zu warnen, wenn Zugang zu einem Transportbehälter erlangt worden ist, wie
auch entsprechende Informationen hinsichtlich des Zugangsvorfalls
für die interessierten
Teilnehmer bereitzustellen. Zusätzlich sollten
die verbesserten Sicherheitsvorrichtungen und Verfahren auch in
der Lage sein, unberechtigte Manipulation der Sicherheitsvorrichtung
zu verhindern.
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Gemäß der Erfindung
wird den oben erwähnten
Bedürfnissen
durch ein System nach Anspruch 1 oder 3, durch ein Computerprogrammprodukt
nach Anspruch 5 oder 7 und durch ein Verfahren nach Anspruch 9 oder
11 entsprochen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER MEHREREN
ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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Es
wird nunmehr auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, die
nicht unbedingt maßstabgerecht
gezeichnet sind und in denen:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild eines Systems zum Überwachen des Zugangs zu einem
Transportbehälter
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
schematisches Blockschaltbild einer Schnittstelleneinheit gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2A ein
schematisches Blockschaltbild einer Schnittstelleneinheit gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ein
schematisches Blockschaltbild eines Systems zum Überwachen von Zugang zu einem Transportbehälter gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
schematisches Blockschaltbild einer Programmiereinheit gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5A und 5B ein
Schaltschema der Überwachungseinheit
gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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6A und 6B ein
Flußdiagramm
der durch die Überwachungseinheit
durchgeführten
Operationen gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ein
Flußdiagramm
der durch die Überwachungseinheit
durchgeführten
Operationen gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ein
Flußdiagramm
der durch eine Programmiereinheit durchgeführten Operationen gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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9 ein
Flußdiagramm
der durch eine Programmiereinheit durchgeführten Operationen gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr vollständiger unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige, aber nicht
alle Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt sind. Die vorliegende Erfindung läßt sich
in der Tat in vielen unterschiedlichen Formen ausführen und
sollte nicht als auf die hier aufgeführten Ausführungsformen begrenzt ausgelegt
sein; stattdessen sind diese Ausführungsformen dafür bereitgestellt, daß die vorliegende
Offenbarung den zutreffenden gesetzlichen Erfordernissen genügt. Gleiche
Ziffern beziehen sich überall
auf gleiche Elemente.
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Bezugnehmend
auf 1 ist dort ein System 11 zum Überwachen
des Zugangs zu einem Transportbehälter gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 11 enthält eine
an dem (nicht gezeigten) Transportbehälter befestigte Überwachungseinheit 10 und
mindestens einen Sensor 12 zum Erkennen von Zugang zum Transportbehälter. Jeder
Sensor 12 steht in Betriebskommunikation mit der Überwachungseinheit 10 durch
geeignete Verdrahtung oder Verwendung von Funkkommunikation. Die Überwachungseinheit 10 und
jeder Sensor 12 sind funktionsmäßig so an dem Transportbehälter befestigt
oder gesichert, daß Beschädigung der Überwachungseinheit
und/oder des (der) Sensors (Sensoren) von der im Behälter gespeicherten
Last oder den Produkten verhindert wird und um sicherzustellen,
daß der
(die) Sensor(en) Zugang zum Transportbehälter erkennen kann (können). Die Überwachungseinheit 10 ist
vorzugsweise unauffällig
im Transportbehälter
angeordnet, wie beispielsweise an einer Stelle, die nicht leicht
sichtbar ist. Die Sensoren 12 können optische Sensoren (wie beispielsweise
Infrarot-Bewegungssensoren, pyroelektrische Sensoren und Lichtstärkesensoren),
Temperatursensoren, Schallsensoren, Vibrationssensoren, Magnetschalter,
Strahlungssensoren, Positionssensoren (wie beispielsweise ein globales
Positionierungssystem) wie auch andere Sensoren, die für chemische
Veränderungen,
Temperaturänderungen, Spannungsänderungen,
elektrische, magnetische, bewegungsbezogene usw., dem Transportbehälter oder
der Umgebung im Inneren des Behälters
zugeordnete Änderungen
empfindlich sind, umfassen, sind aber nicht auf diese begrenzt.
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Das
System 11 enthält
eine Schnittstelleneinheit 14 in Betriebskommunikation
mit der Überwachungseinheit 10.
Die Schnittstelleneinheit 14 und die Überwachungseinheit 10 kommunizieren
vorzugsweise durch drahtlose Kommunikation einschließlich ohne
Begrenzung von Hochfrequenzkommunikation, Satellitenkommunikation
niedriger Erdumlaufbahn (wie beispielsweise der von Orbcomm benutzten),
geosynchroner Satellitenkommunikation, Mobiltelefonie usw. Auch
enthält
das System 11 einen oder mehrere Datenschlüssel 15,
die zum Kommunizieren mit der Überwachungseinheit 10 und
der Schnittstelleneinheit 14 aufgebaut sind. Die Datenschlüssel 15 sind
in der Lage, als Aktivierungsschlüssel 16 und/oder Deaktivierungsschlüssel 18 aufgebaut
zu sein. Der Aktivierungsschlüssel 16 ist
zum Aktivieren der Überwachungseinheit 10 aufgebaut,
so daß die Überwachungseinheit
den Zugang zum Transportbehälter
zu überwachen
beginnt. Der Deaktivierungsschlüssel 18 ist
zum Deaktivieren der Überwachungseinheit 10 aufgebaut.
Jeder Datenschlüssel 15 enthält einen
Datenspeicher 15a, der maschinenlesbaren Speicher umfaßt.
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Bezugnehmend
auf 2 ist dort die Schnittstelleneinheit 14 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Schnittstelleneinheit 14 enthält eine
oder mehrere Programmiereinheiten 20, die zum Kommunizieren mit
der Überwacheinheit 12 aufgebaut
sind. Beispielsweise kann jede Programmiereinheit 20 eine mobile,
von Hand gehaltene Vorrichtung umfassen, die ein entsprechendes
(nicht gezeigtes) Gehäuse und
eine Stromversorgung 26, wie beispielsweise Batterien,
umfaßt.
Jede Programmiereinheit 20 ist vorzugsweise zum Kommunizieren
mit der Überwachungseinheit 10 unter
Verwendung drahtloser Kommunikation wie beispielsweise Hochfrequenzkommunikation
aufgebaut. Gemäß einer
Ausführungsform kommuniziert
jede Programmiereinheit 20 mit der Überwachungseinheit 20 mit
einer Hochfrequenz von annähernd
433 MHz. In einer weiteren Ausführungsform
ist eine derartige Programmiereinheit 20 zum Kommunizieren
mit der Überwachungseinheit 20 mit zwei
oder mehr unterschiedlichen Hochfrequenzen aufgebaut. Vorteilhafterweise
erlaubt diese letztere Ausführungsform
dem System 11, in Ländern
mit unterschiedlichen Hochfrequenz-Spektrumzuteilungen oder -erfordernissen
zu funktionieren.
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Jede
Programmiereinheit 20 der Schnittstelleneinheit 14 ist
zum Aufbauen eines Datenschlüssels 15 in
einen Aktivierungsschlüssel 16 durch Übermitteln
zum Datenschlüssel
eines Aktivierungscodes und Daten entsprechend der Last im Transportbehälter strukturiert.
Beispielsweise können
diese Daten für
einen mit dem Schiff transportierten Transportbehälter das
Ladungsverzeichnis, den Namen des Schiffs, die Nationalität des Schiffs,
den Namen des Kapitäns,
den Ladungshafen, den Entladungshafen, den Abreisetag vom Ladungshafen,
die Abreisezeit vom Ladungshafen, die Reisenummer usw. einschließen. Analoge
Daten können
für andere
Daten von Transportbehältern
wie beispielsweise Anhänger,
Güterwagen,
per Luft reisende Transportbehälter usw.
aufgestellt werden. Der Aktivierungscode umfaßt vorzugsweise einen einmaligen verschlüsselten Code,
der dem Bediener der Schnittstelleneinheit 14 (d.h. der
Programmiereinheit 20) zugeordnet ist, der den Datenschlüssel 15 als
Aktivierungsschlüssel 16 aufbaut.
Beispielsweise kann der Aktivierungscode auf Grundlage mindestens
teilweise des Benutzernamens und Paßworts des Bedieners erzeugt
werden. Wie in 1 und 2 dargestellt,
ist der Aktivierungsschlüssel 16 zum Übermitteln
des Aktivierungscodes und dem Transportbehälter entsprechender Daten zur
entsprechenden Überwachungseinheit 10 aufgebaut.
Vorteilhafterweise ermöglicht
der Aktivierungscode es der Transportgesellschaft, die für das Sichern
des Transportbehälters
und Aktivieren der Überwachungseinheit 10 verantwortliche
Einzelperson zu identifizieren, wodurch die Verantwortlichkeit der
Einzelperson auferlegt wird und dadurch sichergestellt wird, daß die Einzelperson
der Aufgabe des Bestätigens
des Inhalts des Transportbehälters
vor Sichern des Behälters
und Aktivieren der Überwachungseinheit
richtige Aufmerksamkeit erteilt.
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Auch
ist jede Programmiereinheit 20 der Schnittstelleneinheit 14 zum
Aufbauen eines Datenschlüssels 15 in
einen Deaktivierungsschlüssel 18 durch Übermitteln
eines Deaktivierungscodes zum Datenschlüssel aufgebaut. Der Deaktivierungscode umfaßt vorzugsweise
einen einmaligen verschlüsselten
Code, der dem Bediener der Schnittstelleneinheit 14 (d.h.
der Programmiereinheit 20) zugeordnet ist, der den Datenschlüssel 15 als
Deaktivierungsschlüssel 18 aufbaut.
Beispielsweise kann der Deaktivierungscode mindestens teilweise
auf Grundlage des Benutzernamens und Paßworts des Bedieners erzeugt
werden. Nach der Darstellung in 1 und 2 ist
der Deaktivierungscode 18 zum Übermitteln des Deaktivierungscodes
zur entsprechenden Überwachungseinheit 10 aufgebaut.
Vorteilhafterweise ermöglicht
der Deaktivierungscode es der Transportgesellschaft, die für das öffnen des
Transportbehälters und
Deaktivieren der Überwachungseinheit 10 verantwortliche
Einzelperson zu identifizieren, wodurch die Verantwortlichkeit der
Einzelperson erteilt wird, und damit sichergestellt wird, daß die Einzelperson der
Aufgabe des Bestätigens
des Inhalts des Transportbehälters
nach Deaktivieren der Überwachungseinheit
richtige Aufmerksamkeit erteilt.
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Auch
enthält
die Schnittstelleneinheit 14 eine Steuerung 22 wie
beispielsweise einen Prozessor oder einen Computer, der unter Softwaresteuerung arbeitet.
Die Steuerung 22 steht in Betriebskommunikation mit jeder
Programmiereinheit 20 durch eine drahtgebundene und/oder
drahtlose Kommunikationsverbindung wie beispielsweise ein Ortsnetz,
ein Fernverkehrsnetz, das Internet, Satelliten, Modulartelefonie
usw., so daß die
Programmiereinheit entsprechende Daten wie beispielsweise die Aktivierungscodes,
Deaktivierungscodes, Daten entsprechend dem Transportbehälter und/oder
Daten entsprechend Vorfällen
von Zugang zum Transportbehälter
zur Steuerung 22 übermitteln
kann. Die Daten entsprechend den Zugangsvorfällen werden von der Art in
Verbindung mit der Überwachungseinheit 10 benutzten
Sensor(en) 12 abhängig
sein, werden aber allgemein die Daten, Zeit und Dauer des Zugangsvorfalls
wie auch den Ort des Transportbehälters zur Zeit des Zugangsvorfalls
umfassen. Die Steuerung 22 enthält vorzugsweise einen Datenspeicher 24 mit maschinenlesbarem
Speicher zum Speichern der zur Steuerung 22 von der Programmiereinheit 20 übermittelten
Daten. Die Steuerung 22 kann zum Kommunizieren über eine
drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung wie beispielsweise ein
Ortsnetz, ein Fernverkehrsnetz, das Internet, Satelliten, Modulartelefonie
usw. aller oder eines Teils der von der Programmiereinheit 20 empfangenen Daten
an interessierte Teilnehmer wie beispielsweise den Eigentümer der
Fracht im Transportbehälter,
Regierungsagenturen (wie beispielsweise das US Department of Homeland
Security, das Bureau of Customs and Border Protection oder eine
entsprechende ausländische
Agentur usw.) aufgebaut sein. Durch die rechtzeitige Bereitstellung
dieser Daten für
die entsprechenden Regierungsbehörden
kann erleichtert werden, daß der
Transportbehälter
den örtlichen Zoll
wirkungsvoll und in angemessener Zeit durchläuft.
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Wahlweise
kann wie in 2A dargestellt die Überwachungseinheit 10 zum
direkten Kommunizieren mit der Steuerung 22 über eine
Satellitenkommunikationsverbindung aufgebaut sein. Während ein geosynchroner
Satellit über
ein geosynchrones Satellitennetz genutzt werden kann, wird ein Satellitennetz
auf niedriger Erdumlaufbahn (wie dem von Orbcomm benutzten) bevorzugt,
da diese Netze im allgemeinen nicht die mit geosynchronen Satelliten
verbundenen Probleme wie beispielsweise Sichtlinienkommunikation
und hohe Leistungserfordernisse umfassen. Gemäß dieser Ausführungsform
enthält die Überwachungseinheit 10 einen
Sender oder eine sonstige Kommunikationsvorrichtung 27,
die zum Übermitteln
von irgendwelchen Zugangsvorfällen entsprechenden
Daten zu einer Weiterleitungseinheit 28 (wie einer, die
Hochfrequenzkommunikation benutzt) aufgebaut ist, die wiederum zum Übermitteln der
Daten zu einem Satelliten oder einem Satellitennetz 30 aufgebaut
ist. Der Satellit oder das Satellitennetz 30 übermitteln
die Daten zu einer Satelliten-Bodenstation 32, die die
Daten wiederum zur Steuerung 22 über eine drahtgebundene und/oder
drahtlose Kommunikationsverbindung übermittelt.
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Als
Alternative kann die Satelliten-Bodenstation 32 die Daten
zu einer weiteren (nicht gezeigten) Steuerung übermitteln, die die Daten dann
zur Steuerung 22 über
eine drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsverbindung übermittelt.
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Bezugnehmend
auf 3 und 5 ist dort
ein System 31 zum Überwachen
von Zugang zu einem Transportbehälter
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System 31 enthält eine Überwachungseinheit 10.
Die Überwachungseinheit 10 enthält ein aus
Metall oder einem dauerhaften Kunststoffmaterial konstruiertes Gehäuse 34.
Auch enthält
das System 31 Sensoren 12 wie beispielsweise den
lichtempfindlichen Widerstand 36 und einen an der Tür befestigten
Magnetschalter 38 zum Erfassen, wenn die Türen des
Transportbehälters
geöffnet
werden oder wenn Licht in den Transportbehälter eintritt, oder wenn der
Transportbehälter
einer direkten Wärmequelle
wie beispielsweise einem Schneidbrenner oder dergleichen ausgesetzt
ist. Wie oben besprochen können
auch andere Arten von Sensoren 12 benutzt werden.
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Wie
in 3 dargestellt enthält die Überwachungseinheit 10 eine
Steuerung 40 wie beispielsweise einen unter Softwaresteuerung
arbeitenden Prozessor. Die Steuerung 40 enthält einen
Datenspeicher 42 mit maschinenlesbarem Speicher, der in Betriebskommunikation
mit der Steuerung 40 steht. Die Überwachungseinheit 10 enthält weiterhin
eine Stromquelle 44 wie beispielsweise eine Batterie zum Bereitstellen
von elektrischem Strom für
die Steuerung 40. Die Überwachungseinheit 10 enthält eine Datenübertragungsschnittstelle 46 zum
Kommunizieren mit den Datenschlüsseln 15 (d.h.
Aktivierungsschlüsseln 16 und
Deaktivierungsschlüsseln 18).
Wie oben besprochen besitzt jeder Datenschlüssel 15 einen maschinenlesbaren
Speicher 15a, auf den durch die Datenübertragungsschnittstelle 46 der Überwachungseinheit 10 durch
eine Steckverbindung wie beispielsweise durch ein serielles Eindraht-Datenkommunikationsprotokoll
zugegriffen werden kann. Die Überwachungseinheit 10 enthält einen
Sender 48 wie beispielsweise einen Hochfrequenzsender mit einer
Antenne 50, die auf der Innenseite oder Außenseite
des Transportbehälters
angebracht werden kann. Der Frequenzbereich des Senders 48 kann
von den verfügbaren
Frequenzen abhängig
sein, was von dem geographischen Standort des Transportbehälters abhängen kann.
Vorzugsweise wird der Frequenzbereich des Senders 48 auf
Grundlage des durch die anwendbare Hochfrequenzidentifikationsbehörde angegebenen
Frequenzbereichs ausgewählt.
Beispielsweise beträgt
der Frequenzbereich in einer Ausführungsform annähernd 433
MHz. Gemäß anderen
Ausführungsformen
ist der Sender 48 zum Kommunizieren auf zwei oder mehr
Frequenzen aufgebaut. Die Überwachungseinheit 10 enthält weiterhin
einen Empfänger 52 wie
beispielsweise einen niederfrequenten Hochfrequenzempfänger mit
einer Antenne 54, die ebenfalls an der Innenseite oder
Außenseite
des Transportbehälters
befestigt ist. Die Steuerung 40, der Datenspeicher 42,
die Stromversorgung 44, der Sender 48 und Empfänger 52 sind zum
Schützen
der Bauteile vorzugsweise im Gehäuse 34 verschlossen.
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Bezugnehmend
auf 5A und 5B ist dort
das interne Schaltbild einer Überwachungseinheit 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Steuerung 40 empfängt Strom
von der Stromversorgung 44 über den Verbinder 82.
Eine (nicht gezeigte) Leuchtdioden-(LED-)Anzeige ist sichtbar von
der Innenseite des Transportbehälters
installiert und über
den Verbinder 80 mit der Steuerung 40 verbunden.
Der Sender 48 und seine Antenne 50 sind mit der
Steuerung 40 verbunden dargestellt, wobei der Aktivierungsempfänger 52 (3)
ebenfalls über
den Verbinder 80 mit der Steuerung 40 verbunden
ist. Es sind Vorkehrungen für
vier Eingänge
zu den analog oder digital konfigurierbaren Eingangsanschlüssen der
Steuerung 40 über
den Verbinder 84 getroffen. Der Verbinder 86 erlaubt
die Verbindung der Steuerung 40 mit einer Programmierstelle
zum Programmieren der Steuerung 40 mit ausführbarem
Code.
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Bezugnehmend
auf 4 ist dort eine von Hand gehaltene Programmiereinheit 20 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Programmiereinheit 20 enthält eine
Stromversorgung 26 wie beispielsweise eine Batterie zum Zuführen von
Strom zu der Programmiereinheit. Die Programmiereinheit 20 enthält weiterhin
eine Flüssigkristallanzeige
(LCD) 55 und eine Konfigurationsschnittstelle 56 in
der Form einer seriellen RS232-Schnittstelle, über die die Programmiereinheit
mit der Steuerung 22 der (in 2 dargestellten) Schnittstelleneinheit 14 verbunden
ist. Auch enthält die
Programmiereinheit 20 eine Steuerung 57 wie beispielsweise
einen unter Softwaresteuerung arbeitenden Prozessor, und eine Datenübertragungsschnittstelle 60,
die mit dem Datenschlüssel 15 verbindbar
ist, so daß der
Datenschlüssel
in Betriebsverbindung mit der Programmiereinheit steht. Weiterhin enthält die Programmiereinheit 20 einen
Datenspeicher 21 mit maschinenlesbarem Speicher in Betriebskommunikation
mit der Steuerung 57. Weiterhin enthält die Programmiereinheit 20 einen
Empfänger 62 wie
beispielsweise einen an den Sender 48 der Überwachungseinheit 10 angepaßten Hochfrequenzempfänger. Der
Empfänger 62 enthält eine
Antenne 64, die allgemein in Sichtlinie des Transportbehälters befindlich
sein muß.
Weiterhin enthält
die Programmiereinheit 20 einen Sender 66 wie
beispielsweise einen niederfrequenten Hochfrequenzsender mit einer
Antenne 68, die sich allgemein in großer Nähe zur Antenne 54 des
Empfängers 52 der Überwachungseinheit 10 befinden
muß.
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Bezugnehmend
auf 6A und 6B, sind
durch die Steuerung 40 der Überwachungseinheit 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durchgeführten Operationen dargestellt.
Die Steuerung 40 befindet sich normalerweise im Schlafmodus,
siehe Block 100, was ein stromsparender Modus mit verringerter
Aktivität
ist. Dieser Modus spart Stromverbrauch von der Stromversorgung 44 und
verlängert
damit Lebensdauer der Stromversorgung. Zu vorbestimmten Zeitabständen wie
beispielsweise einmal alle zwei Sekunden wacht die Steuerung 40 auf,
siehe Block 102, und überprüft die Datenübertragungsstelle 46 auf
die Gegenwart eines Datenschlüssels 15.
Wenn ein Datenschlüssel 15 erkannt
wird, siehe Block 104, wird der Speicher des Datenschlüssels 15 überprüft, um zu
bestimmen, welche Art von Schlüssel
er ist, siehe Block 106. In Abhängigkeit von der Art von im
Datenschlüssel 15 gespeicherten
Informationen kann der Datenschlüssel
entweder als Aktivierungsschlüssel 16 oder
als Deaktivierungsschlüssel 18 aufgebaut
sein oder kann unbekannten Ursprungs sein. Wenn der Datenschlüssel 15 ein
Deaktivierungsschlüssel 18 ist,
siehe Block 108, werden die im Datenspeicher 42 der Überwachungseinheit 10 gespeicherten
Daten zum Deaktivierungsschlüssel 18 übertragen.
Die zum Deaktivierungsschlüssel 18 übertragenen
Daten können
den Aktivierungscode, den Deaktivierungscode, die dem Transportbehälter entsprechenden
Daten und/oder den Zugangsvorfällen
am Transportbehälter
entsprechenden Daten umfassen. Gemäß einer Ausführungsform
können
diese Daten nur einmal heruntergeladen oder übertragen werden. Der Zustand der
Steuerung 40 der Überwachungseinheit 10 wird auf "deaktiviert" eingestellt und
die über
den Verbinder 80 angeschlossene LED (siehe 5A)
zeigt an, daß die Überwachungseinheit 10 deaktiviert
ist.
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Wenn
der Datenschlüssel 15 kein
Deaktivierungsschlüssel 18 ist,
wird der Datenschlüssel überprüft, um zu
bestimmen, ob der Datenschlüssel
ein Aktivierungsschlüssel 16 ist.
Siehe Block 110. Wenn der Datenschlüssel 15 ein Aktivierungsschlüssel 16 ist,
werden die dem Transportbehälter
entsprechenden Daten und der Aktivierungscode vom Aktivierungsschlüssel 16 zum Datenspeicher 42 der Überwachungseinheit 10 übertragen.
Siehe Block 112. Wie oben besprochen, umfaßt der Aktivierungscode einen
einmaligen Code, der durch die Programmiereinheit 20 erzeugt
wird. Vorzugsweise wird das Datum und die Aktivierungszeit von der
Steuerung 40 in dem Datenspeicher 42 der Überwachungseinheit 10 gespeichert.
Siehe Block 112. Bei einer Ausführungsform wird der LED-Anschluß 80 zum
Blinken der (nicht gezeigten) LED mit einem Zwei-Sekunden-Ein-Aus-Tastverhältnis aktiviert,
womit angezeigt wird, daß die Überwachungseinheit 10 aktiviert
worden ist. Siehe Block 112. Die Steuerung 40 wartet dann,
bis die (nicht gezeigte) Behältertür geschlossen
ist, beispielsweise wie durch den Magnetschalter 38 (3) überwacht,
ehe der Aktivierungszyklus abgeschlossen ist. Wenn der Datenschlüssel 15 kein Aktivierungsschlüssel 16 ist,
siehe Block 114, nimmt die Steuerung 40 an, daß der Datenschlüssel nicht konfiguriert
ist und die LED wird dementsprechend über den Verbinder 80 aktiviert,
siehe Block 116. Nach Abschluß jeder Unterroutine in 108, 112 und 116 kehrt
die Funktion der Steuerung 40 zu 118 zurück.
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Wenn
kein Datenschlüssel 15 in
die Datenübertragungsschnittstelle 46 der Überwachungseinheit 10 eingesteckt
wird, dann wird der Zustand der Überwachungseinheit
durch die Steuerung 40 überprüft. Siehe
Block 118. Wenn die Überwachungseinheit 10 nicht
aktiviert wird, geht die Steuerung 40 wieder schlafen.
Siehe Block 100. Wenn die Überwachungseinheit aktiviert
wird, wird von der Steuerung 40 abgefragt oder überprüft, ob der
Aktivierungsempfänger 52 ein
Aktivierungssignal vom Sender 66 der Programmiereinheit 20 der
Schnittstelleneinheit 14 empfangen hat. Wenn der Aktivierungsempfänger 52 ein
Aktivierungssignal empfangen hat, siehe Block 120, weist
die Steuerung 40 den Sender 48 an, die Daten vom
Datenspeicher 42 entsprechend den Zugangsvorfällen zum
Empfänger 62 der Programmiereinheit 20 zu übertragen
oder weist den Sender 27 gemäß der in 2A dargestellten
Ausführungsform an,
die Daten wie oben besprochen zur Weiterleitungseinheit 28 zu übertragen.
Siehe Block 122. Die Steuerung 40 überprüft die Sensoren 12.
Siehe Block 124. Wenn die Sensoren 12 anzeigen,
daß ein
Zugangsvorfall stattgefunden hat, siehe Block 126, wird der
Zugangsvorfall von der Steuerung 40 im Datenspeicher 42 gespeichert,
einschließlich
Daten entsprechend der Zeit und des Datums, an dem der Zugangsvorfall
begann und der Zeit und des Datums, an dem der Zugangsvorfall endete.
Siehe Block 128. Danach geht die Steuerung 40 wieder
schlafen. Siehe Block 100.
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Bezugnehmend
auf 7 ist dort ein Verfahren zum überwachen eines Transportbehälters gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Das Verfahren umfaßt das Identifizieren eines
Aktivierungsschlüssels.
Siehe Block 130. Vom Aktivierungsschlüssel wird ein Aktivierungscode
und Daten entsprechend dem Inhalt des Transportbehälters empfangen.
Siehe Block 132. Es wird mindestens ein Sensor zum Erkennen
von Zugangsvorfällen am
Transportbehälter
aktiviert. Siehe Block 134. Daten entsprechend den Zugangsvorfällen werden
von mindestens einem Sensor empfangen. Siehe Block 136.
Die Zugangsvorfällen
entsprechenden Daten werden in einem Datenspeicher gespeichert.
Siehe Block 138. Die Daten entsprechend den Zugangsvorfällen werden
zu einer Schnittstelleneinheit übermittelt.
Siehe Block 140. Es wird ein Deaktivierungsschlüssel identifiziert.
Siehe Block 142. Es wird ein Deaktivierungscode vom Deaktivierungsschlüssel empfangen.
Siehe Block 144. Daten entsprechend den Zugangsvorfällen und
Daten entsprechend dem Inhalt des Transportbehälters werden zum Deaktivierungsschlüssel übermittelt.
Siehe Block 146.
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Bezugnehmend
auf 8 ist dort die Funktionsweise der Programmiereinheit 20 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wenn die Programmiereinheit 20 eingeschaltet wird,
weist die Steuerung 57 die LCD 55 an, die Zeit, das
Datum und die Systemdaten anzuzeigen. Siehe Block 200.
Wenn die Steuerung 57 eine Verbindung zu einer Steuerung 22 durch
die Konfigurationsschnittstelle 56 erkennt, stellt die
Steuerung 57 eine Verbindungsstrecke mit dieser her. Siehe
Block 202. Die dem Transportbehälter entsprechenden Daten werden
dann von dem der Steuerung 22 zugeordneten Datenspeicher 24 zum
Datenspeicher 21 der Programmiereinheit 20 übertragen.
Siehe Block 204. Danach drückt der Benutzer den Herunterladedatenknopf 70 der
Programmiereinheit 20, siehe Block 206, um dadurch
die Daten entsprechend dem Transportbehälter vom Datenspeicher 21 der
Programmiereinheit zur Datenübertragungsschnittstelle 60 zu übermitteln
oder zu übertragen,
die die Daten zum Datenschlüssel 15 überträgt (und
dadurch den Datenschlüssel 15 in
einen Aktivierungsschlüssel 16 konfiguriert).
Siehe Block 208. Zusätzlich
zu den Daten entsprechend dem Transportbehälter übermittelt oder überträgt die Programmiereinheit 20 zum
Aktivierungsschlüssel 16 auch
den Aktivierungscode, der einmalig der die Daten auf der Programmiereinheit eingebenden
Person zugeordnet ist, wie beispielsweise über den Benutzernamen und/oder
das Paßwort
des Benutzers. Siehe Block 208.
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Zum
Zugreifen auf die den Zugangsvorfällen entsprechenden Daten drückt der
Benutzer der Programmiereinheit 20 den Empfangsdatenknopf 72 der Übertragungseinheit
zum Übertragen
eines Aktivierungssignals vom Sender 66 der Programmiereinheit zum
Aktivierungsempfänger 52 der Überwachungseinheit 10.
Siehe Block 210. Bei Empfang des Aktivierungssignals vom
Empfänger 52,
das zur Steuerung 40 der Überwachungseinheit 10 übermittelt wird,
weist die Steuerung 40 den Datenspeicher 42 an,
die Daten entsprechend Zugangsvorfällen vom Datenspeicher 42 zum
Sender 48 der Überwachungseinheit
zu übermitteln
oder zu übertragen,
die die Daten entsprechend den Zugangsvorfällen wiederum zum Empfänger 62 der
Programmiereinheit 20 übermittelt
oder überträgt. Siehe
Block 212.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird von der Steuerung 57 die Konfigurationsschnittstelle 56 abgefragt
oder überprüft, um zu
bestimmen, ob von der Steuerung 22 ein "Datenanforderungsbefehl" empfangen worden
ist. Siehe Block 214. Wenn von der Steuerung 22 ein "Datenanforderungsbefehl" empfangen wurde,
wird der Datenschlüssel 15 mit
den von der Steuerung 22 empfangenen. Daten programmiert.
Siehe Block 216. Die Daten können die Daten entsprechend
dem Transportbehälter
wie beispielsweise die Behälter-Kennung,
Ladungslistennummer und Zielhafennummer usw. umfassen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird von der Steuerung 57 die Konfigurationsschnittstelle 56 abgefragt
oder überprüft, um zu
bestimmen, ob von der Steuerung 22 ein "Befehl Datum und Zeit einstellen" empfangen worden
ist. Siehe Block 218. Wenn von der Steuerung 22 ein "Befehl Datum und
Zeit einstellen" empfangen
wurde, wird die Programmiereinheit 20 mit aktuellem Datum
und der aktuellen Zeit programmiert. Siehe Block 220.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 9 ein Verfahren zum
Aktivieren und Deaktivieren einer Überwachungseinheit zum Überwachen
von Zugang zu einem Transportbehälter
dargestellt. Das Verfahren umfaßt Übermitteln
eines Aktivierungscodes und Daten entsprechend dem Inhalt des Transportbehälters für einen
Aktivierungsschlüssel.
Siehe Block 240. Ein Aktivierungssignal wird zu einer Überwachungseinheit übermittelt.
Siehe Block 242. Den Zugangsvorfällen entsprechende Daten werden
durch eine Schnittstelleneinheit von der Überwachungseinheit empfangen.
Siehe Block 244. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
wird ein Deaktivierungscode zu einem Deaktivierungsschlüssel übermittelt.
Siehe Block 246. Danach werden vom Deaktivierungsschlüssel Daten
entsprechend dem Inhalt des Transportbehälters und die Daten entsprechend
den Zugangsvorfällen
empfangen. Siehe Block 248.
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Im
Gebrauch können
nach Einbau der Überwachungseinheit 10 Transportbehälter mit
Fracht oder Ladung beladen werden. Die Frachtliste wird entsprechend
der zu transportierenden Fracht oder Ladung ausgefüllt. Daten
entsprechend dem Transportbehälter
wie beispielsweise die Frachtliste, das Ziel usw. werden (entweder
von Hand oder elektronisch) in die Steuerung 22 eingegeben
und im Datenspeicher 24 gespeichert. Die Programmiereinheit 20 wird
in einen RS232 Anschluß der
Steuerung 22 eingesteckt. Bei Erkennung der Steuerung 22 überträgt die Programmiereinheit 20 die
Daten entsprechend dem Transportbehälter und speichert die Daten
im Datenspeicher 21. Die Programmiereinheit 20 erzeugt
einen Aktivierungscode, der einmalig dem Bediener der Programmiereinheit
durch einen Benutzernamen und ein Paßwort zugeordnet ist. Gemäß einer
Ausführungsform
werden der Aktivierungscode und der Transportbehälter entsprechend den Daten kombiniert.
Ein Datenschlüssel 15 wird
mit der Datenübertragungsschnittstelle 60 der
Programmiereinheit 20 verbunden und es wird der Herunterladedatenknopf 70 gedrückt, wodurch
die Datenübertragungsschnittstelle 60 die
Daten zum Datenschlüssel 15 überträgt. Der
Datenschlüssel 15 ist
nunmehr als Aktivierungsschlüssel 16 konfiguriert.
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Der
Aktivierungsschlüssel 16 ist
mit der Datenübertragungsschnittstelle 46 der Überwachungseinheit 10 verbunden,
wodurch die Überwachungseinheit
den Aktivierungscode und dem Transportbehälter entsprechende Daten überträgt. Dem
Bediener wird eine gewisse Zeitdauer wie beispielsweise fünfzehn (15)
Sekunden zum Schließen
und Sichern der Behältertüren bewilligt,
womit die Behälterüberwachungseinheit 10 in
ihren aktivierten Modus übergeht.
Von dem Augenblick an, wenn die Behältertüren geschlossen und gesichert
sind, wird der Überwachungszyklus
begonnen und alle durch Sensor(en) 12 erfaßten Verletzungen
werden mit einem Zeit- und Datumsstempel dem Datenspeicher 42 der Überwachungseinheit 10 gespeichert,
wie auch alle weiteren entsprechenden Informationen, die gewünscht werden
könnten,
wie beispielsweise der entsprechende geographische Ort, die Dauer
usw. Jeder Versuch des Eingriffs oder der Änderung des Frachtinhalts oder
sonstiger Zugangsversuch in den Transportbehälter, in dem die Überwachungseinheit 10 eingebaut
ist und sich in ihrem aktivierten Modus befindet, wird daher die
Speicherung eines Zugangsvorfalls auslösen.
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Am
Ziel wird nach Entladen des Transportbehälters von einem Schiff, Lastwagen,
Flugzeug oder sonstigem Fahrzeug vom Sender 66 der Programmiereinheit 20 eine
niederfrequente Hochfrequenzübertragung
erzeugt, die bei Empfang durch den Aktivierungsempfänger 52 der Überwachungseinheit 10 bewirkt,
daß die Überwachungseinheit
in einen Daten-Herunterlade- oder Übertragungsmodus eintritt. Von
der Überwachungseinheit 10 werden
Daten entsprechend allen Zugangsvorfällen über den Sender 48 übertragen.
Die Übertragungen
werden vom Empfänger 62 der
Programmiereinheit 20 empfangen. Wenn irgendwelche Zugangsvorfälle aufgezeichnet sind
kann der Transportbehälter
in einen Quarantänebereich
gesetzt und durchgehend durchsucht werden. Am Ziel verbindet der
Bediener einen weiteren Datenschlüssel 15 mit der Datenübertragungsschnittstelle 60 der
Programmiereinheit 20 zum Konfigurieren des Datenschlüssels als
Deaktivierungsschlüssel 18.
Insbesondere überträgt die Datenübertragungsschnittstelle 60 der
Programmiereinheit 20 dem Datenschlüssel 15 einen Deaktivierungscode, der
einmalig dem Bediener der Programmiereinheit 20, wie beispielsweise
durch Benutzername und/oder Paßwort,
zugeordnet ist. Es werden die Behältertüren geöffnet und innerhalb einer gewissen Zeitdauer
wie beispielsweise fünfzehn
(15) Sekunden wird der Deaktivierungsschlüssel 18 an die Datenübertragungsschnittstelle 46 der Überwachungseinheit 10 angedrückt. Von
der Steuerung 40 der Überwachungseinheit 10 wird
der Deaktivierungsschlüssel 18 aus
dem Deaktivierungscode identifiziert. Nachdem die Steuerung 40 den
Deaktivierungscode des Bedieners im Datenspeicher 42 gespeichert
hat, deaktiviert die Steuerung 40 den Überwachungszyklus. Dann werden
umfassende Daten entsprechend allen gespeicherten Zugangsvorfällen, die Daten
entsprechend dem Transportbehälter,
dem Aktivierungscode und Deaktivierungscode von der Steuerung 40 aus
dem Datenspeicher 42 zum Deaktivierungsschlüssel 18 über die
Datenübertragungsschnittstelle 46 übermittelt
oder übertragen.
Wie oben besprochen können
die Daten entsprechend allen gespeicherten Zugangsvorfällen, die
Daten entsprechend dem Transportbehälter, dem Aktivierungscode
und Deaktivierungscode wiederum zur Programmiereinheit 20 übertragen
werden.
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Am
Ziel kann die Programmiereinheit 20 mit der Steuerung 22 verbunden
werden, wobei die Daten entsprechend allen gespeicherten Zugangsvorfällen, die
Daten entsprechend dem Transportbehälter (einschließlich der
Aktivierungs- und Deaktivierungszeit der Überwachungseinheit), dem Aktivierungscode
(Bedieneridentität)
und Deaktivierungscode (Bedieneridentität) zum Datenspeicher 24 übertragen
und an interessierte Teilnehmer verteilt werden können. Die
Kombination dieser Daten wird umfassende Daten über den Transportbehälter während seines
Transports vermitteln.
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1, 2, 2A, 3, 4, 6, 7, 8 und 9 sind
Blockschaltbilder, Flußdiagramme
und Steuerungsablaufdarstellungen von Verfahren, Systemen und Programmprodukten
gemäß der Erfindung.
Es versteht sich, daß jeder
Block oder Schritt der Blockschaltbilder, Flußdiagramme und. Steuerungsablaufdarstellungen
und Kombinationen von Blöcken
in den Blockschaltbildern, Flußdiagrammen
und Steuerungsablaufdarstellungen durch Computerprogrammanweisungen
implementiert werden können.
Diese Computerprogrammanweisungen können in einen Computer oder
sonstige programmierbare Vorrichtung eingeladen werden oder sind sonstwie
durch diese ausführbar
zum Erzeugen einer Maschine, so daß die Anweisungen, die auf
dem Computer oder der sonstigen programmierbaren Vorrichtung ablaufen,
Mittel und Vorrichtungen zum Implementieren der in den Blockschaltbildern,
Flußdiagrammen
oder Steuerungsablaufblock (-blöcken) oder
-schritt(en) angegebenen Funktionen stellen. Diese Computerprogrammanweisungen
können auch
in einem maschinenlesbaren Speicher gespeichert werden, der einen
Computer oder eine sonstige programmierbare Vorrichtung zum Funktionieren
auf eine bestimmte Weise anleiten kann, so daß die im maschinenlesbaren
Speicher gespeicherten Anweisungen einen Herstellungsgegenstand
einschließlich Anweisungsmitteln
oder -vorrichtungen erzeugen, die die in den Blockdiagrammen, Flußdiagrammen oder
Steuerungsablaufblock (-blöcken)
oder -schritt(en) angegebenen Funktionen implementieren. Auch können die
Computerprogrammanweisungen in einen Computer oder eine sonstige
programmierbare Vorrichtung eingeladen werden, um die Durchführung einer
Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer oder der sonstigen
programmierbaren Vorrichtung zu veranlassen, um ein computerimplementiertes
Verfahren zu erzeugen, so daß die
Anweisungen, die auf dem Computer oder der sonstigen programmierbaren
Vorrichtung ablaufen, Schritte zum Implementieren der in den Blockdiagrammen, F1ußdiagrammen
oder Steuerungsablaufblock (-blöcken)
oder -schritt(en) angegebenen Funktionen bereitstellen.
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Dementsprechend
unterstützen
Blöcke
oder Schritte der Blockdiagramme, Flußdiagramme oder Steuerungsablaufdarstellungen
Kombinationen von Mitteln oder Vorrichtungen zum Durchführen der
angegebenen Funktionen, Kombinationen von Schritten zum Durchführen der
angegebenen Funktionen und Programmanweisungsmitteln oder Vorrichtungen
zum Durchführen
der angegebenen Funktionen. Auch versteht sich, daß jeder
Block oder Schritt der Blockdiagramme, Flußdiagramme oder Steuerungsablaufdarstellungen
und Kombinationen von Blöcken oder
Schritten in den Blockdiagrammen, Flußdiagrammen oder Steuerungsablaufdarstellungen
durch dedizierte hardwarebasierende Computersysteme implementiert
werden können,
die die angegebenen Funktionen oder Schritte oder Kombinationen
von dedizierten Hardware- und Computeranweisungen durchführen.
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Dem
Fachmann werden viele Abänderungen und
sonstige Ausführungsformen
der hier aufgeführten
Erfindungen in den Sinn kommen, auf die sich diese Erfindungen beziehen,
mit Nutzen der in den obigen Beschreibungen und den zugehörigen Zeichnungen
dargestellten Lehre. Es versteht sich daher, daß die Erfindungen nicht auf
die offenbarten spezifischen Ausführungsformen begrenzt sein
sollen und daß Abänderungen
und sonstige Ausführungsformen in
dem Rahmen der beiliegenden Ansprüche enthalten sein sollen.
Obwohl hier besondere Begriffe benutzt werden, werden diese nur
in einem generischen und beschreibenden Sinn benutzt und nicht für Begrenzungszwecke.