运用电子封条管理货柜的系统、电子封条.pdf

本发明提供一种运用电子封条管理货柜的系统以及电子封条，涉及射频识别与封条两种技术。其中，该电子封条具有一滑座、及一射频识别芯片，该射频识别芯片固定在该滑座上，在该电子封条被用于封住一门的期间，该滑座会移动到一位置，使得该射频识别芯片开始提供一射频识别功能，在该电子封条被剪断时，该滑座会移动到另一位置，使得该射频识别芯片停止提供该射频识别功能。因此，通过该射频识别功能便能轻易地判断出该门是否曾遭侵入。

1.  一种电子封条，其特征在于包括：
一插栓，具有导电金属制的栓杆；及
一栓座，包括
一座体，供该插栓插入；
一扣合装置，固定于该座体内，并用于扣住插入该座体内的插栓；
一射频识别芯片，能在该扣合装置扣住该插栓的状态下，将一识别电磁波由该插栓的栓杆发射出去，该识别电磁波中内含一识别码。

2.  一种电子封条，包括一插栓，一栓座，及一射频识别芯片，该栓座内有一扣合装置，该扣合装置可扣住插入该栓座内的插栓，该射频识别芯片设于该插栓上，且能在该扣合装置扣住该插栓的状态下，提供一射频识别功能，及在该插栓被剪断时停止提供该射频识别功能。

3.  如权利要求2所述的电子封条，还包括一天线装置，该天线装置设于该栓座上，该射频识别芯片经由该天线装置提供该射频识别功能。

4.  一种电子封条，具有一滑座、及一射频识别芯片，该射频识别芯片固定在该滑座上，在该电子封条被用于封住一门的期间，该滑座会移动到一位置，使得该射频识别芯片开始提供一射频识别功能，在该电子封条被剪断时，该滑座会移动到另一位置，使得该射频识别芯片停止提供该射频识别功能。

5.  如权利要求4所述的电子封条，还包括一天线装置，该射频识别芯片系经由该天线装置提供该射频识别功能。

6.  一种运用电子封条管理货柜的系统，包括：
一电子封条，具有一射频识别芯片及相匹配的一天线装置，该射频识别芯片及天线装置在该电子封条封住一货柜的门的期间发射一识别电磁波，并在该电子封条被剪断时停止发射该识别电磁波；及
一识别主机，能接收及解调该电子封条所发射的识别电磁波，并从该识别电磁波中取得一识别码，及根据该识别码来识别该货柜的身份。

运用电子封条管理货柜的系统、电子封条
本发明是申请日为2005年6月3日、申请号为200510074879.5、发明名称为“电子封条”的分案申请。
技术领域
本发明涉及射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)与封条(seal)两种技术。
背景技术
有一些东西是需保持未被侵入的状态于一段时间，例如暂存于海关的货柜。为达到这一目的，目前是使用一种外部附加有识别码的机械式封条来封住货柜。
这种机械式封条需要花费大量的人力及时间，才能根据该识别码进行识别及管理。
此外，该识别码是裸露于外，一些居心叵测之人可以据以复制具有相同识别码的机械式封条来取代被破坏的原机械式封条。因此，这种机械式封条的安全性很低。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种运用电子封条管理货柜的系统以及电子封条，此一电子封条具有一射频识别芯片及相匹配的一天线装置，且该射频识别芯片及天线装置在该电子封条封住一物品的期间提供一射频识别功能，并在该电子封条被剪断时停止提供该射频识别功能。因此，通过该射频识别功能不但能管理及识别该物品，更能轻易地判断出该物品是否曾遭侵入。
在一较佳实施例中，该电子封条包括一栓座及一插栓，且该栓座包括一座体供该插栓插入、一扣合装置固定于该座体内、一天线装置组装于该座体上、以及一射频识别装置组装于该座体内。其中，该扣合装置在该插栓插入的状态下扣住该插栓，使得该插栓无法退离该座体。更重要的是，该射频识别装置在该扣合装置扣住该插栓的状态下与该天线装置构成电气连接，以及在该插栓被剪断的状态下中断该电气连接。
由于该射频识别装置与天线装置构成电气连接后，可以接收一识别主机所发射的主机电磁波，及根据该主机电磁波所提供的能量发射内含识别码的识别电磁波供该识别主机接收。因此，通过该识别主机接收该识别码的方式，就可以轻易地辨识及管理由该电子封条所封住的每一物品，也能察觉该电子封条是否曾被换过。
更重要的是，在该插栓被剪断的状态下，该射频识别装置会离开该天线装置而不再发射该识别电磁波，因此，可通过该识别主机是否有收到该识别码来判断该电子封条本身是否遭到破坏。
附图说明
图1是显示本发明的第一较佳实施例；
图2是显示该第一较佳实施例的使用情形；
图3是显示该第一较佳实施例与一主机的互动情形；
图4是显示本发明第二较佳实施例的剖面示意图；
图5是显示本发明的第三较佳实施例；
图6是显示该第三较佳实施例的插栓的剖面图；
图7是显示该第三较佳实施例的使用情形；
图8是显示该第三较佳实施例的栓座的立体分解图；
图9是显示该第三较佳实施例的栓座与一弹性元件；
图10是显示该第三较佳实施例的栓座的A-A剖面；
图11是图10的部分放大图；
图12是显示该第三较佳实施例的栓座的B-B剖面；
图13是显示该第三较佳实施例的插栓插入栓座的情形；
图14是图13的部分放大图；
图15是显示该第三较佳实施例的膨胀座被撑开的情形；
图16是显示该第三较佳实施例的插栓被剪断的情形；
图17是图16的部分放大图；
图18是显示该第三较佳实施例在该插栓被剪断后滑座的弹升情形；
图19～图20是以剖面示意的方式显示本发明第四较佳实施例及其运作情形。
具体实施方式
请参阅图1，其揭露本发明的第一较佳实施例。其中显示一栓座1及一插栓2，并显示一天线装置31位于该插栓2上，一射频识别芯片30及一扣合装置12位于该栓座1上。
请参阅图2，其显示利用该插栓2及该栓座1封住一货柜的门的门扣4。
请参阅图3，其显示在该插栓2插扣于该栓座1的状态下，该插栓2被该扣合装置12扣住而无法退离该栓座1，且该天线装置31通过其两接脚31a而触及该射频识别芯片30的两接脚30a。这表示该射频识别芯片30与该天线装置31构成电气连接。此时，只要一识别主机5发射一主机电磁波5a供该天线装置31接收，该射频识别芯片30就能将该主机电磁波5a所提供的能量转换成一电压，并利用该电压将储存于该射频识别芯片30的一识别码调制成一识别电磁波3a由该天线装置31发射出去。该识别主机5在收到该识别电磁波3a并予以解调后，就能够获得该识别码，并根据该识别码而获知该货柜的身份。这表示该货柜将很容易被识别及管理，此一优点在海关管理货柜的场合中，特别能够大幅节省管理上的人力与时间。
更重要的是，若是该插栓2被剪断的话，由于该两接脚31a也会被一并剪断，这使得该射频识别芯片30与该天线装置31之间的电气连接中断而无法发识别电磁波3a，该识别主机5当然也因而无法读取到任何识别码。此外，若是该栓座1及插栓2都被更换过的话，该识别主机5所读取到的识别码当然不在预期之内。因此，本发明无论是遭到破坏或被更换，都可以通过该识别主机5而快速查知，此一优点在海关管理货柜的场合中，对防杜走私非法物品或危险物品一事很有帮助。
另外，也可以将该天线装置31装设在该栓座1，及将该射频识别芯片30装设在插栓2上，如此，一样可以达到该第一较佳实施例的功能。
请参阅图4，其显示本发明的第二较佳实施例，其结构大致与第一较佳实施例相同，而不同处在于该第二较佳实施例中的插栓2a具有由导电金属制成的一栓杆20，而位于栓座1a内的射频识别芯片301的两接脚301a则延伸到面对该栓杆20的位置。当该插栓2a插扣于该栓座1a时，该栓杆20便会触及该两接脚301a而与射频识别芯片30形成电气连接，如此，同样能够达到该第一较佳实施例所诉称的功效。
请参阅图5，其揭露本发明的第三较佳实施例，其显示一插栓6及一栓座7，且从中可以了解到该插栓6包括一栓壳60及一栓杆61、一挂勾62、及一防水环63。其中，该栓壳60更包括：
一头部600，由热可塑性材料制成；
一身部601，由热可塑性材料制成，并延伸自该头部600；以及
一尾部602，由导电性金属制成，并衔接于该身部601，且该尾部602外部形成一凹槽603。
而该挂勾62延伸自该头部600，该防水环63套置于该身部601。
请参阅图6，其为该插栓6的剖面图，其中显示该头部600内埋置一块坚硬材质制成的保护块64，该身部601内沿其长度方向形成一第一槽道601a，该尾部602内形成一第二槽道602a，该第一槽道601a、第二槽道602a衔接形成一栓槽供该栓杆61穿置其内。其中，该栓杆61由导电金属制成，且其顶端固定于该头部600内的保护块64，以及其底端伸出该尾部602。
请参阅图7，其显示利用该插栓6及该栓座7封住一货柜的门的门扣4a。
请参阅图8，其显示该栓座7包括：
一座体70，由一第一座壳701及一第二座壳702所组成，其上装设有两天线分别为一第一天线71及一第二天线72，该第一天线71组装于该第一座壳701的外壁，并被一标示牌73压住，该第二天线72组装于该第二座壳702的内部。
一射频识别装置，包括一电路板740、一滑座75、及一弹性元件77。该电路板740，其上形成有一射频识别芯片74(RFID Chip)及两导电接脚741分别电接该射频识别芯片74。该滑座75，由一底座750及一罩盖751扣结组成。该电路板740固定于该底座750上，该两导电接脚741延伸至该罩盖751外壁。
一扣合装置78，由一固定座780、一扣环781及一垫片782所组成，该固定座780内部形成有一通道780a供置入该扣环781，该垫片782具有一孔洞782a，并封盖于该固定座780底面。
一膨胀座79，具有相连通的一入口791及一剖槽792，该剖槽792沿纵轴将该膨胀座79剖成两块体。
在组合该上述零件时，该扣合装置78是组合好后直接放入该第一座壳701内，而载有该电路板740的滑座75则是组合好后先放入该膨胀座79内，然后再与该膨胀座79及一弹性元件77一起放入该第一座壳701内。在将该第二座壳702盖合于该第一座壳701而形成该座体70时，会如图9所示地于该座体70上形成一嵌槽703。最后，在将一弹性挡件76经由该嵌槽703插入该座体70之后，就可以将一透明壳80覆罩于由该第一座壳701、第二座壳702所组成的座体70上。
请参阅图10，其显示该栓座7的A-A剖面图。其中指出该座体70内部通过相连通的一第一容室703及一第二容室704形成一插孔供该插栓6插入，并指出该透明壳80具有一外壳部801及内壳部802，该外壳部801罩盖该座体70的外壁面，并抵压住该标示牌73及该第一天线71，该内壳部802从该开口伸入该座体70内部，并覆盖该第一容室703的部分壁面及抵压住该固定座780。而该固定座780跟着压住该垫片782，该垫片782再接着压住该膨胀座79。其中，该固定座780由导电金属制成，并压住该第二天线72，而该扣环781位于该通道780a内，并介于该垫片782与该固定座780之间。
请参阅图11，其为该图10的部分放大图。其中指出该第一天线71及第二天线72分别有一部分延伸至该第二容室704的壁面，且电接于该射频识别芯片74的两导电接脚741，并没有进入该第二容室704接触该第一天线71、第二天线72。这表示该滑座75位在图10、图11所示的一原始位置时，该射频识别芯片74并没有与该第一天线71、第二天线72构成电气连接，因此，该射频识别芯片74不会收到任何电磁波，也不会发射任何电磁波。要注意的是，当该滑座75位在该原始位置时是第一次压缩该弹性元件77而积蓄一些弹力。
请参阅图12，其显示该栓座7的B-B剖面图，且为了简化说明，图中只显示该座体70的一小部分。其中更清楚地指出该膨胀座79的入口791及剖槽792，并指出该膨胀座79内部形成足以容纳该滑座5的一空间793及一挡缘794。其中，该挡缘794挡住该滑座75，使得该滑座75停留在该原始位置。此外，该图12也指出该弹性挡件76插入该座体70之后，会刚好夹住该滑座5。
请参阅图13，其显示该插栓6插入该栓座7并沿着A-A线截断的情形。其中指出该尾部602插入该座体70并到达定位，此时，该扣环781顺势扣入该凹槽603而使得整支插栓6无法退离该座体70。同时，随着此一插入动作，该栓杆61底端也跟着将该滑座75推移至一预定位置，此时，该弹性元件77并受到第二次压缩而积蓄更多的弹力。
请参阅图14，其显示将该图13部分放大的结果。其中指出该滑座75位在该预定位置时，该栓杆61底端是压住该滑座75，且电接至该射频识别芯片74上的两导电接脚741是随着该滑座75而进入该第二容室704，并分别触及该第一天线71、第二天线72。
由于该固定座780、扣环781及尾部602都是导电性金属制成，且该固定座780压住该第二天线72，因此，该滑座75位在该预定位置时，该射频识别芯片74不但与该第一天线71、第二天线72构成电气连接，也经由该第二天线72而与该栓杆61构成电气连接。此时，该栓杆61也被当作天线使用，因此，该射频识别芯片74可以通过该第一天线71、第二天线72及该栓杆61收到上述实施例中所提及的该主机电磁波，及发射上述实施例中所提及的识别电磁波。
请参阅图15，其显示该插栓6插入该栓座7并沿着B-B线截断的情形，且为了简化说明，图中只显示该座体70的一小部分。其中指出该尾部602插入该座体70并到达定位时，刚好从该入口791插入该膨胀座79内，并因为该尾部602的外径大于该入口791的内径，使得该膨胀座79沿着该剖槽792而被撑开，于是，该挡缘794也就跟着此一撑开动作离开原位而不再挡住该滑座75。尽管如此，该滑座75此时仍被该栓杆61顶住而尚停留在该预定位置。
请参阅图16，其显示该插栓6插入该栓座7并沿着A-A线截断的情形。其中指出当该插栓6被拦腰剪断时，该栓杆61也跟着被剪断。此时，该弹性元件77利用第二次压缩所积蓄的弹力而将该滑座75弹回该原始位置，紧接着再利用第一次压缩所积蓄的弹力而将该滑座75弹至更高的位置。虽然该插栓6因为该扣环781的关系而无法退离该座体70，但是该栓杆61因为被剪断的关系而被该滑座75顶压缩入该尾部602内。
请参阅图17，其显示将该图16部分放大的结果。其中可以清楚的看到，该滑座75几乎是整个弹出了该第二容室704，此时，电接在该射频识别芯片74上的两导电接脚741随着该滑座75离开该第二容室704而不再与该第一天线71、第二天线72构成电气连接。这表示，一旦该插栓6被剪断时，该射频识别芯片74不会收到任何电磁波，也不会发射任何电磁波。
请参阅图18，其显示该插栓6插入该栓座7并沿着B-B线截断的情形，且为了简化说明，图中只显该座体70的一小部分。其中指出该膨胀座79已被撑开而使该挡缘794不再挡住该滑座75，所以，该滑座75才能通过该弹性元件77弹至更高的位置。需特别需注意的是，该滑座75在弹至更高的位置后，就会离开该第二容室704及该弹性挡件76，使得该弹性挡件76向内夹缩而挡入该第二容室704的入口。这表示该滑座75在离开该第二容室704后就无法再返回。
从上面的说明中可以了解到，该第三较佳实施例不但具有上述各较佳实施例的所有功能，且能够确保该射频识别芯片74只有在该插栓6确实插扣于该栓座7后才开始运作，同时，一旦该插栓6被剪断，该射频识别芯片74即停止运作。更特别的是，利用该弹性挡件76及该膨胀座79构成一保证机构，用以保证该滑座75一旦离开该第二容室704就无法返回，这使得没人能够利用被剪断的栓杆61将该滑座75再次推入该第二容室704。
请参阅图19，其显示本发明的第四较佳实施例，其中显示一插栓6a插扣于一栓座7a的情形，且该栓座7a包括：
一座体70a；
一扣合装置(图中未示出)，固定于该座体70a内，用以在该插栓6a插入时将之扣住；
一射频识别芯片74a，固定于该座体70a；
两天线71a，各固定于该座体70a，并各电接至该射频识别芯片74a；以及
一短路装置9，以可移动的方式组装于该座体70a内，并在该插栓6a被该扣合装置扣住后才被剪断的状态下，短路该两天线71a，一如图20所示，此时，该射频识别芯片74a即无法进行运作。
又值得一提的是，该射频识别芯片30、74、74a均为业界通称的RFID芯片，其可采用现有的产品，例如EM Microelectronic公司生产的EM 4222、EM 4422、EM 4223，Philips公司生产的SL3 ICS30，以及ST Microelectronicsco.，Ltd.生产的XRAOO。