KR101484133B1

KR101484133B1 - 컨테이너 도어 봉인장치 및 그 작동 방법

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Publication number: KR101484133B1
Application number: KR1020130109015A
Authority: KR
Inventors: 최형림; 김재중; 이재기; 홍순구; 김채수; 곽광훈; 이강배; 이은규; 손정락; 최성필; 문영식; 신중조; 이진욱; 손희목; 김민정; 박한수; 오재성; 정준우; 김민호; 김윤지
Original assignee: 주식회사 에스위너스
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: US20160215533A1; WO2015037770A1; US10012011B2

Abstract

본 발명에 따른 컨테이너 도어 봉인장치는, 상단부에 가이드홀 및 록킹홀이 관통되게 형성되어 있는 본체와; 상기 본체에 상기 가이드홀을 따라 상하로 슬라이딩하도록 설치되며, 일측 단부에 상기 록킹홀의 내외측으로 출몰하면서 컨테이너 도어의 메커니컬 씰 봉인 구멍에 삽입되는 록킹바아가 구비되어 있는 록킹부재와; 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 록킹부재의 록킹바아가 록킹홀 내측으로 삽입되었을 때 록킹부재를 고정하며, 일측 단부가 본체의 외측으로 돌출되어 사용자의 조작에 의해 록킹부재의 고정 상태를 해제하는 고정유닛과; 상기 본체에 설치되어 외부의 사용자가 휴대하는 근거리 통신모듈과 무선 통신하는 봉인해제 인증유닛과; 상기 본체 내부에서 전기에너지에 의해 고정유닛의 일부분과 접촉 또는 이격되도록 설치되어, 상기 봉인해제 인증유닛에 의한 봉인 해제 인증이 수행되지 않을 경우에 상기 고정유닛과 접촉하여 고정유닛의 해제 작동이 이루어지지 않도록 고정유닛을 고정시키고, 봉인 해제 인증이 수행될 경우 고정유닛과 이격되어 고정유닛의 해제 작동을 허용하는 홀딩유닛과; 상기 록킹부재의 상하방향 이동에 따라 록킹부재에 의한 잠금 및 개방 상태를 감지하는 봉인센싱유닛과; 상기 봉인센싱유닛에 의해 감지된 잠금 및 개방 상태를 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하는 원거리 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컨테이너 도어 봉인장치 및 그 작동 방법{Sealing Device for Container Door and Method for Operating the Same}

본 발명은 컨테이너 도어 봉인장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너 도어의 잠금 기구에 장착되어 컨테이너를 송화지에서 수화지로 이송하는 과정에서 비인가자에 의한 컨테이너 도어의 강제 개폐 여부를 감지하고, 이를 무선 통신을 통해 컨테이너 보안 시스템에 전송하는 컨테이너 보안용 컨테이너 도어 봉인장치 및 그 작동 방법에 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.

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.

일례로 국내 등록특허 제1175173호에는 컨테이너의 양측 개폐바에 용이하게 탈부착되어 컨테이너의 개폐 여부를 센싱하고 센싱된 개폐정보를 원격지로 전송하여 컨테이너의 봉인 여부를 실시간으로 확인함으로써 컨테이너를 안전하게 수송할 수 있으며, 이동하는 컨테이너의 현재 위치와 컨테이너가 지정된 경로를 이탈하는 경우 실시간으로 확인이 가능한 컨테이너 보안 장치가 개시되어 있다.

그런데, 상기와 같은 등록특허의 컨테이너 보안장치는 거의 완전히 전기적인 메커니즘에 의해 작동되기 때문에 수분이나 충격의 영향에 의해 봉인 해제 센싱 기능 또는 봉인구의 잠금/해제 작동 등에 오류가 발생할 가능성이 높은 문제가 있다.

1. 대한민국 등록특허 제1175173호(등록일자 2012년08월13일) "컨테이너 보안 장치" 2. 대한민국 등록실용신안 제0446744호(등록일자 2009년11월19일) "컨테이너 도어 봉인장치"

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수분이나 충격에 의한 영향을 최소화하여 봉인 센싱과 잠금/해제 작동의 오류를 최소화할 수 있으며, 간단한 구성과 작은 크기로 확실한 봉인 및 보안 작동을 수행할 수 있는 컨테이너 도어 봉인장치 및 그 작동 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컨테이너 도어 봉인장치는, 상단부에 가이드홀 및 록킹홀이 관통되게 형성되어 있는 본체와; 상기 본체에 상기 가이드홀을 따라 상하로 슬라이딩하도록 설치되며, 일측 단부에 상기 록킹홀의 내외측으로 출몰하면서 컨테이너 도어의 메커니컬 씰 봉인 구멍에 삽입되는 록킹바아가 구비되어 있는 록킹부재와; 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 록킹부재의 록킹바아가 록킹홀 내측으로 삽입되었을 때 록킹부재를 고정하며, 일측 단부가 본체의 외측으로 돌출되어 사용자의 조작에 의해 록킹부재의 고정 상태를 해제하는 고정유닛과; 상기 본체에 설치되어 외부의 사용자가 휴대하는 근거리 통신모듈과 무선 통신하는 봉인해제 인증유닛과; 상기 본체 내부에서 전기에너지에 의해 고정유닛의 일부분과 접촉 또는 이격되도록 설치되어, 상기 봉인해제 인증유닛에 의한 봉인 해제 인증이 수행되지 않을 경우에 상기 고정유닛과 접촉하여 고정유닛의 해제 작동이 이루어지지 않도록 고정유닛을 고정시키고, 봉인 해제 인증이 수행될 경우 고정유닛과 이격되어 고정유닛의 해제 작동을 허용하는 홀딩유닛과; 상기 록킹부재의 상하방향 이동에 따라 록킹부재에 의한 잠금 및 개방 상태를 감지하는 봉인센싱유닛과; 상기 봉인센싱유닛에 의해 감지된 잠금 및 개방 상태를 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하는 원거리 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 컨테이너 도어 봉인장치의 작동 방법은, (a) 록킹부재의 록킹바아를 하강시켜 컨테이너 도어의 메커니컬 씰 구멍 및 본체의 록킹홀에 삽입하여 록킹부재를 본체에 대해 고정하여 봉인하는 단계와; (b) 상기 록킹부재에 의해 봉인이 이루어진 상태를 원거리 통신모듈을 통해 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하고, 외부의 보안 관제 서버로부터 봉인해제 인증이 가능한 근거리 통신모듈의 인증정보를 수신하는 단계와; (c) 컨테이너를 이송하는 과정에서 컨테이너 도어의 봉인 상태를 원거리 통신모듈을 통해 실시간으로 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하는 단계와; (d) 컨테이너가 목적지로 이송되었을 때, 사용자가 휴대하는 근거리 통신모듈과 봉인해제모듈 간의 근거리 무선 통신을 수행하여 봉인 해제를 위한 인증정보를 확인하는 단계와; (e) 인증정보가 확인될 경우 홀딩유닛에 전원을 인가하여 고정유닛의 고정 상태를 해제하는 단계와; (f) 사용자가 고정유닛을 조작하여 록킹부재의 고정 상태를 해제하는 단계와; (g) 록킹부재를 상승시켜 봉인을 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 간단한 구성으로 컨테이너 도어를 봉인하고, 봉인 상태를 실시간으로 감지하여 보안 관제 서버로 전송할 수 있으므로 컨테이너의 보안성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 컨테이너 도어 봉인장치는 본체의 록킹홀에 배수홀가 연통되어 록킹홀 내측으로 물이 유입되어 고이지 않으므로 물에 의한 영향을 최소화할 수 있으며, 봉인 및 봉인 해제를 감지하는 봉인센싱유닛이 기계적인 메커니즘으로 작동하므로 수분이나 충격에 의한 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

응급상황 발생 시, 본체를 파손시키지 않고 로킹부재를 파손하고 로킹부재를 본체에서 이탈시켜 컨테이너에서 본체를 제거할 수 있으며, 로킹부재를 파손하더라도 로킹부재만을 교환하여 재사용할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 도어 봉인장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 컨테이너 도어 봉인장치의 후방에서 본 일부분의 사시도이다.
도 3은 도 1의 컨테이너 도어 봉인장치의 평면도이다.
도 4는 도 1의 컨테이너 도어 봉인장치의 정면도이다.
도 5는 도 1의 컨테이너 도어 봉인장치의 측면도이다.
도 6은 도 3의 A-A 선 단면도이다.
도 7은 도 4의 B-B 선 단면도이다.
도 8은 도 4의 C-C 선 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 도 1의 컨테이너 도어 봉인장치의 작동 상태를 연속적으로 나타내기 위해 도 6 내지 도 8의 단면도들을 함께 나타낸 도면들이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컨테이너 도어 봉인장치 및 그 작동 방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 도어 봉인장치를 나타낸 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 도어 봉인장치는, 본체(10)와, 록킹부재(20), 고정유닛, 스톱퍼유닛, 봉인해제 인증유닛, 홀딩유닛(60), 봉인센싱유닛, LED 상태표시부(81), 배터리(85), 제어보드 등을 포함한다.

상기 본체(10)는 속이 빈 통 형태로 이루어지며, 상단부에 상기 록킹부재(20)가 상항로 이동 가능하게 설치되는 가이드홀(11) 및 록킹홀(12)이 관통되게 형성된 구조로 이루어진다. 상기 본체(10)의 후방면에는 상기 록킹홀(12)의 하단부와 연통되어 록킹홀(12) 내측으로 유입된 물이 록킹홀(12) 내측에 고이지 않고 바로 본체(10) 외부로 배출되도록 하는 배수홀(13)이 본체(10)의 외부로 관통되게 형성되어 있다. 상기 본체(10)의 후방부 하측에는 상기 배터리(85)가 장착되는 배터리장착부(15)와, USIM 카드(미도시)가 장착되는 카드장착부(미도시)가 형성되어 있다.

상기 록킹부재(20)는 역 U자형의 바아 형태를 갖는데, 이와 같이 록킹부재(20)가 좌우 폭이 넓은 형태를 갖게 되면 절단이 용이치 않아 도난 방지에 유리한 이점이 있다. 상기 록킹부재(20)의 상단부는 직각으로 절곡되어 지면(地面)에 대해 수평한 형태를 가지며, 그 끝단부에는 상기 본체(10)의 록킹홀(12)의 내외측으로 출몰하면서 컨테이너 도어의 메커니컬 씰(2)의 봉인 구멍(2a)에 삽입되는 록킹바아(21)가 형성되어 있다. 상기 록킹바아(21)는 대략 원형 단면을 가지며, 상기 록킹부재(20)의 상단부에 하측으로 소정의 길이만큼 연장되게 형성된다.

상기 본체(10) 내측으로 삽입되어 있는 록킹부재(20)의 중간 부분에는 상기 고정유닛과의 결합을 위한 커플링홈(22)이 형성되어 있고, 록킹부재(20)의 하부에는 상기 스톱퍼유닛과의 결합을 위한 걸림홈(23)이 오목하게 형성되어 있다. 여기서 상기 커플링홈(22)은 래칫(ratchet) 톱니 형태를 갖지만, 이외에도 다양한 형태의 홈을 적용할 수 있다.

상기 고정유닛은 상기 본체(10)의 내부에 설치되어 상기 록킹부재(20)의 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 내측으로 삽입되었을 때 록킹부재(20)를 고정함으로써 봉인이 이루어지고, 봉인을 해제하고자 할 경우 사용자의 누름 조작에 의해 고정 상태를 해제하는 작용을 한다. 이 실시예에서 상기 고정유닛은 일단부에 본체(10)의 일측면 외측으로 돌출된 봉인해제버튼(31)을 구비하여 사용자의 누름 작동에 의해 측방향으로 슬라이딩하도록 설치되며, 상기 록킹부재(20)가 통과하는 2개의 관통공(32)이 상하방향으로 관통되게 형성되어 있는 고정바아(30)와; 상기 고정바아(30)의 관통공(32) 내주면에 형성되어 록킹부재(20)의 외면에 형성되어 있는 커플링홈(22) 내측으로 삽입되면서 록킹부재(20)를 고정하는 커플링돌기(33)와; 상기 본체(10) 내에 설치되어 본체(10)에 대해 고정바아(30)를 탄력적으로 지탱하는 고정바아 스프링(34)을 포함한다.

상기 고정바아(30)는 본체(10)의 측방향으로 연장된 기다란 바아 형태를 가지며, 일단부에 상기 홀딩유닛(60)의 일부분이 삽입되는 홀딩홈(35)이 형성되어 있다.

상기 커플링돌기(33)는 상기 커플링홈(22)과 대응하는 래칫(ratchet) 톱니 형태로 되어, 록킹부재(20)가 하강할 때에는 커플링돌기(33)가 커플링홈(22)에 걸리지 않고 커플링돌기(33)가 자연스럽게 하강하고, 록킹부재(20)에 상측으로 이동하려는 힘이 가해지게 되면 커플링돌기(33)가 커플링홈(22)에 걸려서 록킹부재(20)의 상향 이동이 제한된다.

상기 고정바아 스프링(34)은 압축코일스프링을 사용하여 구성할 수 있으나, 이외에도 다양한 종류의 스프링을 적용하여 구성될 수 있다.

상기 스톱퍼유닛은 상기 록킹부재(20)가 본체(10)의 상측으로 이동하여 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 외측의 일정 높이에 위치했을 때 본체(10)에 대해 록킹부재(20)를 고정하는 작용을 한다. 이 실시예에서 상기 스톱퍼유닛은, 일단부에 본체(10)의 일측면 외측으로 돌출된 스톱해제버튼(41)을 구비하여 사용자의 누름 작동에 의해 측방향으로 슬라이딩하도록 설치되며, 상기 록킹부재(20)가 통과하는 2개의 관통공(42)이 상하방향으로 관통되게 형성되어 있는 스톱퍼바아(40)와; 상기 스톱퍼바아(40)의 관통공(42) 내주면에 돌출되게 형성되어 록킹부재(20) 하부에 형성되어 있는 걸림홈(23) 내측으로 삽입되면서 록킹부재(20)를 지탱하는 스톱퍼돌기(43)와; 상기 본체(10) 내에 설치되어 본체(10)에 대해 스톱퍼바아(40)를 탄력적으로 지탱하는 스톱퍼 스프링(44)을 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 봉인해제 인증유닛은 외부의 사용자가 휴대하는 근거리 통신모듈과 무선 통신하여 사용자 인증을 수행하는 작용을 한다. 상기 봉인해제 인증유닛은 상기 본체(10)의 전방면에 외부로 노출되도록 설치되어 사용자의 조작에 의해 봉인 인증 작업을 개시하는 인증개시버튼(71)과, 상기 인증개시버튼(71)의 조작에 의한 봉인 인증 작업이 개시되면 사용자가 휴대하고 있는 근거리 통신모듈과 무선통신하는 근거리 통신안테나(72)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 근거리 통신모듈은 휴대형 이동통신단말기에 내장된 근거리 자기장 통신(NFC; Near Field Communication) 모듈 또는 NFC 태그(tag) 카드이고, 상기 근거리 통신안테나(72)는 NFC 안테나로 구성될 수 있으나, 이외에도 RFID 혹은 블루투스와 같은 근거리 무선 통신 모듈을 적용할 수도 있을 것이다.

상기 홀딩유닛(60)은 상기 봉인해제 인증유닛에 의한 봉인 해제 인증이 수행되지 않을 경우에 상기 고정유닛의 고정바아(30)와 접촉하여 고정바아(30)의 해제 작동이 이루어지지 않도록 고정바아(30)를 고정시키고, 봉인 해제 인증이 수행될 경우 고정바아(30)와 이격되어 고정바아(30)의 해제 작동을 허용하는 작용을 한다. 이 실시예에서 상기 홀딩유닛(60)은 본체(10) 내부에 설치되어 봉인 해제 인증에 따라 전원이 인가되는 코일이 감겨진 솔레노이드(61)와; 상기 솔레노이드(61)에 형성되는 전자기장에 의해 일정 거리 왕복 이동가능하게 설치되어 상기 고정바아(30)의 홀딩홈(35)에 삽입 또는 이격되면서 고정바아(30)를 고정 또는 해제하는 플런저(62)와; 상기 솔레노이드(61)에 대해 플런저(62)를 탄력적으로 지탱하는 플런저스프링(63)을 포함한다.

상기 봉인센싱유닛은 록킹부재(20)의 상하방향 이동에 따라 록킹부재(20)에 의한 잠금 및 개방 상태를 자동으로 감지하는 작용을 함으로써 외부에서 강제로 록킹부재(20)를 파손하여 잠금 상태를 해제하게 되면 이를 자동으로 감지한다. 상기 봉인센싱유닛은 상기 본체(10)의 상부에 수평 이동 가능하게 설치되며 일단부가 상기 록킹홀(12)의 내측으로 돌출되게 형성되어 상기 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 내측으로 삽입될 때 록킹바아(21)의 외면과 접촉하여 수평하게 슬라이딩 운동하는 센싱바아(51)와; 상기 센싱바아(51)에 하측으로 연장되게 설치되어 센싱바아(51)와 함께 이동하는 센서도그(52)와; 상기 센서도그(52)의 일측에 설치되어 상기 센서도그(52)의 이동에 따라 센서도그(52)와 접촉 또는 이격되는 센싱스위치(53)를 포함한다.

상기 센서도그(52)는 'U'자형으로 형성되어 센싱스위치(53)와 탄력적으로 접촉하면서 센싱스위치(53)를 온/오프시킨다. 상기 센싱스위치(53)는 택트 스위치(tact switch)를 사용하여 구성할 수 있다.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 제어보드에는 상기 봉인센싱유닛에 의해 감지된 잠금 및 개방 상태를 외부의 컨테이너 보안 관제 서버로 무선 통신하는 원거리 통신모듈(예를 들어 WCDMA 통신인터페이스)과, 상기 근거리 통신안테나(72)와 연결되어 있는 근거리 통신모듈, 상기 LED 상태표시부(81)와 솔레노이드(61)에 전원을 공급하는 컨트롤러 등의 전자부품들이 실장되어 있다.

또한 상기 본체(10)에는 배터리(85)에 전원을 공급하거나 컴퓨터 등과 같은 외부 장치와 연결하기 위한 USB 단자가 연결될 수 있는 USB 포트(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.

이외에도 본 발명의 컨테이너 도어 봉인장치는 GNSS(Global Navigation Satellite System)을 이용하여 위치정보를 수집할 수 있도록 구성되어, 운행 중 정확한 위치정보를 원격지 보안서버로 전송할 수 있으며, 컨테이너의 운송 과정에서 불법적인　봉인해제가 이루어질 경우, 봉인해제가 이루어진 장소를 포함하는 알람 정보를 원거리 통신 기능을 이용하여 외부 보안 관제 서버로 전송한다.

또한 상기 배터리(85)가 장착되는 본체(10)의 배터리장착부(15)에 배터리(85)에 구비되는 자성체와 반응하여 운행 중 배터리(85)의 임의 분해가 발생하게 될 경우 이를 감지하는 비접촉 자기센서(reed sensor)(미도시)를 추가적으로 설치하여, 배터리 분리 이상 여부를 실시간으로 모니터링하여 외부의 보안 관제 서버로 통보할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 컨테이너 도어 봉인장치의 작동 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.

(a) 록킹부재(20)의 록킹바아(21)를 하강시켜 컨테이너 도어의 메커니컬 씰 구멍(2a) 및 본체(10)의 록킹홀(12)에 삽입하여 록킹부재(20)를 본체(10)에 대해 고정하여 봉인하는 단계

(b) 상기 록킹부재(20)에 의해 봉인이 이루어진 상태를 원거리 통신모듈을 통해 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하고, 외부의 보안 관제 서버로부터 봉인해제 인증이 가능한 근거리 통신모듈의 인증정보를 수신하는 단계

(c) 컨테이너를 이송하는 과정에서 컨테이너 도어의 봉인 상태를 원거리 통신모듈을 통해 실시간으로 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하는 단계

(d) 컨테이너가 목적지로 이송되었을 때, 사용자가 휴대하는 근거리 통신모듈과 봉인해제 인증유닛 간의 근거리 무선 통신을 수행하여 봉인 해제를 위한 인증정보를 확인하는 단계

(e) 인증정보가 확인될 경우 홀딩유닛(60)에 전원을 인가하여 고정유닛의 고정 상태를 해제하는 단계

(f) 사용자가 고정유닛을 조작하여 록킹부재(20)의 고정 상태를 해제하는 단계

(g) 록킹부재(20)를 상승시켜 봉인을 해제하는 단계

이와 같은 단계로 이루어진 컨테이너 도어 봉인장치의 작동 방법에 대해 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 록킹부재(20)가 본체(10)의 상측으로 이동하여 록킹바아(21)의 하단부가 록킹홀(12)의 외측으로 인출된 상태에서 컨테이너 도어의 손잡이(1)에 형성된 봉인 구멍(1a)과 컨테이너 도어의 외면에 부착되어 있는 메커니컬 씰(2)의 봉인 구멍(2a)을 일치시키고, 록킹바아(21)의 하단부를 상기 봉인 구멍(1a)(2a)들의 상측에 정렬한다.

이 때, 상기 록킹부재(20)의 걸림홈(23)에 스톱퍼바아(40)의 스톱퍼돌기(43)가 삽입되어 록킹부재(20)가 스톱퍼바아(40)에 의해 지지되어 있는 상태이므로 록킹부재(20)는 하측으로 낙하하지 않고 안정된 상태로 지지된다(도 11 참조).

이 상태에서 사용자가 스톱퍼바아(40) 끝단에 형성되어 있는 스톱해제버튼(41)을 누르면 스톱퍼바아(40)의 스톱퍼돌기(43)가 록킹부재(20)의 걸림홈(23) 내측에서 빠져 나와 록킹부재(20)가 자유로운 상태로 되고, 록킹부재(20)가 낙하하게 된다. 이에 따라 록킹부재(20)의 록킹바아(21)가 메커니컬 씰(2)의 봉인 구멍(2a)을 통해 본체(10) 상단의 록킹홀(12) 내측으로 인입된다.

이어서 사용자가 록킹부재(20)를 하측으로 가압하여 록킹바아(21)를 록킹홀(12) 내측으로 완전히 인입시키면, 록킹바아(21)가 록킹홀(12)의 내측으로 돌출되어 있는 봉인센싱유닛의 센싱바아(51) 끝단을 밀어내면서 록킹홀(12) 내측에 완전히 삽입된다.

이와 같이 상기 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 내측으로 인입되어 센싱바아(51)가 본체(10) 내측으로 슬라이딩하게 됨에 따라 센서도그(52)가 센싱스위치(53)를 탄력적으로 가압하여 센싱스위치(53)를 온(on)시키게 된다. 상기 센싱스위치(53)가 온 상태가 되면 제어보드의 컨트롤러는 록킹부재(20)가 잠김 상태가 된 것으로 인식하고, 이를 원거리 통신모듈을 통해서 보안 관제 서버로 전송한다. 그리고, 상기 컨트롤러는 원거리 통신모듈을 통해 외부의 보안 관제 서버로부터 봉인해제 인증이 가능한 근거리 통신모듈의 인증정보를 수신한다.

상기 록킹부재(20)가 하강하여 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 내측에 완전히 인입되면, 록킹부재(20)의 커플링홈(22)이 고정바아(30)의 커플링돌기(33)와 맞물리면서 록킹부재(20)의 상향 이동이 제한되어 록킹부재(20)가 본체(10)에 대해 고정된다. 이 때, 홀딩유닛(60)의 플런저(62)는 고정바아(30)의 홀딩홈(35) 내측에 탄력적으로 삽입되면서 고정바아(30)의 측방향 이동이 제한된다(도 9참조).

상술한 것과 같이 록킹부재(20)가 본체(10) 내측에 잠겨져 컨테이너 도어의 봉인이 완료되면, 컨테이너가 이송된다.

컨테이너가 이송되는 과정에서 제어보드의 컨트롤러는 봉인센싱유닛에 의해 감지되는 봉인 상태를 원거리 통신모듈을 이용하여 컨테이너 보안 관제 서버에 실시간으로 전송한다. 만약 컨테이너 이송 과정에서 비인가자에 의해 강제로 록킹부재(20)가 파손되어 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 내측에서 빠져나오며 잠금 상태가 해제되면, 봉인센싱유닛의 센싱바아(51)가 이전과는 반대로 본체(10) 외측 방향으로 수평이동하여 센서도그(52)와 센싱스위치(53) 간의 접촉이 해제되므로 컨트롤러는 봉인 해제 상태임을 감지하게 되고, 이를 컨테이너 관제 서버로 알리게 된다.

한편, 컨테이너가 목적지에 도달하여 인증정보를 가진 사용자가 봉인 상태를 해제하고자 할 경우, 사용자가 인증개시버튼(71)을 누르고, 인증정보가 내장된 스마트폰 등의 휴대형 이동통신 단말기 또는 인증 카드를 본체(10)가 근접시키면 근거리 통신안테나(72)를 통한 근거리 무선통신이 이루어지고, 인증정보가 컨트롤러로 전달된다.

근거리 무선 통신을 통해 사용자 인증 정보가 확인되면, 컨트롤러는 솔레노이드(61)에 전원을 인가하여 플런저(62)를 당긴다. 상기 플런저(62)가 당겨져 고정바아(30)의 홀딩홈(35) 외측으로 이탈되면, 고정바아(30)는 자유로운 상태가 되어 측방향으로 이동할 수 있게 된다(도 10 참조).

이 상태에서 사용자가 본체(10) 외측으로 튀어 나와 있는 고정바아(30)의 봉인해제버튼(31)을 누르면, 고정바아(30)가 측방으로 이동하여 고정바아(30)의 커플링돌기(33)와 록킹부재(20)의 커플링홈(22)이 이격되어 록킹부재(20)의 고정 상태가 해제된다(도 10참조).

이어서 사용자가 한 손으로 본체(10)를 잡고, 다른 한 손으로 록킹부재(20)를 상측으로 이동시키면 록킹바아(21)가 록킹홀(12)에서 빠져 나오면서 봉인 상태가 해제된다(도 11참조). 물론 이 때에도 컨트롤러는 원거리 통신모듈을 이용하여 보안 관제 서버에 컨테이너의 봉인이 정상적으로 해제되었음을 통보한다.

이와 같이 본 발명의 컨테이너 도어 봉인장치는 간단한 구성으로 이루어져 컨테이너 도어를 쉽게 봉인할 수 있으며, 봉인 상태를 정확하게 감지하여 실시간으로 보안 관제 서버로 전송할 수 있으므로 컨테이너의 보안성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 응급상황 발생 시, 본체(10)를 파손시키지 않고 로킹부재(20)를 파손하고 로킹부재(20)을 본체(10)에서 이탈시켜 컨테이너에서 본체(10)를 제거할 수 있으며, 로킹부재(20)를 파손 하더라도 로킹부재(20)만을 교환하여 재사용할 수 있는 이점도 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 손잡이 1a : 봉인 구멍
2 : 메커니컬 씰 2a : 봉인 구멍
10 : 본체 11 : 가이드홀
12 : 록킹홀 13 : 배수홀
20 : 록킹부재 21 : 록킹바아
22 : 커플링홈 23 : 걸림홈
30 : 고정바아 31 : 봉인해제버튼
33 : 커플링돌기 34 : 고정바아 스프링
35 : 홀딩홈 40 : 스톱퍼바아
41 : 스톱해제버튼 43 : 스톱퍼돌기
44 : 스톱퍼 스프링 51 : 센싱바아
52 : 센서도그 53 : 센싱스위치
60 : 홀딩유닛 61 : 솔레노이드
62 : 플런저 63 : 플런저 스프링
71 : 인증개시버튼 72 : 근거리 통신안테나
81 : LED 상태표시부 85 : 배터리

Claims

상단부에 가이드홀(11) 및 록킹홀(12)이 관통되게 형성되어 있는 본체(10)와;
상기 본체(10)에 상기 가이드홀(11)을 따라 상하로 슬라이딩하도록 설치되며, 일측 단부에 상기 록킹홀(12)의 내외측으로 출몰하면서 컨테이너 도어의 메커니컬 씰 봉인 구멍(2a)에 삽입되는 록킹바아(21)가 구비되어 있는 록킹부재(20)와;
상기 본체(10)의 내부에 설치되어 상기 록킹부재(20)의 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 내측으로 삽입되었을 때 록킹부재(20)를 고정하며, 일측 단부가 본체(10)의 외측으로 돌출되어 사용자의 조작에 의해 록킹부재(20)의 고정 상태를 해제하는 고정유닛과;
상기 본체(10)에 설치되어 외부의 사용자가 휴대하는 근거리 통신모듈과 무선 통신하는 봉인해제 인증유닛과;
상기 본체(10) 내부에서 전기에너지에 의해 고정유닛의 일부분과 접촉 또는 이격되도록 설치되어, 상기 봉인해제 인증유닛에 의한 봉인 해제 인증이 수행되지 않을 경우에 상기 고정유닛과 접촉하여 고정유닛의 해제 작동이 이루어지지 않도록 고정유닛을 고정시키고, 봉인 해제 인증이 수행될 경우 고정유닛과 이격되어 고정유닛의 해제 작동을 허용하는 홀딩유닛(60)과;
상기 록킹부재(20)의 상하방향 이동에 따라 록킹부재(20)에 의한 잠금 및 개방 상태를 감지하는 봉인센싱유닛과;
상기 봉인센싱유닛에 의해 감지된 잠금 및 개방 상태를 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하는 원거리 통신모듈을 포함하며;
상기 고정유닛은,
일단부에 본체(10)의 일측면 외측으로 돌출된 봉인해제버튼(31)을 구비하여 사용자의 누름 작동에 의해 측방향으로 슬라이딩하도록 설치되며, 상기 록킹부재(20)가 통과하는 관통공(32)이 형성되어 있는 고정바아(30)와;
상기 고정바아(30)의 관통공(32) 내주면에 형성되어 록킹부재(20)의 외면에 형성되어 있는 커플링홈(22) 내측으로 삽입되면서 록킹부재(20)를 고정하는 커플링돌기(33)와;
상기 본체(10) 내에 설치되어 본체(10)에 대해 고정바아(30)를 탄력적으로 지탱하는 고정바아 스프링(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항에 있어서, 상기 록킹부재(20)가 본체(10)의 상측으로 이동하여 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 외측의 일정 높이에 위치했을 때 본체(10)에 대해 록킹부재(20)를 고정하는 스톱퍼유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제2항에 있어서, 상기 스톱퍼유닛은,
일단부에 본체(10)의 일측면 외측으로 돌출된 스톱해제버튼(41)을 구비하여 사용자의 누름 작동에 의해 측방향으로 슬라이딩하도록 설치되며, 상기 록킹부재(20)가 통과하는 관통공(42)이 형성되어 있는 스톱퍼바아(40)와;
상기 스톱퍼바아(40)의 관통공(42) 내주면에 돌출되게 형성되어 록킹부재(20)에 오목하게 형성되어 있는 걸림홈(23) 내측으로 삽입되면서 록킹부재(20)를 지탱하는 스톱퍼돌기(43)와;
상기 본체(10) 내에 설치되어 본체(10)에 대해 스톱퍼바아(40)를 탄력적으로 지탱하는 스톱퍼 스프링(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 커플링홈(22)과 커플링돌기(33)는 래칫(ratchet) 톱니 형태로 된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항에 있어서, 상기 홀딩유닛(60)은,
본체(10) 내부에 설치되어 봉인 해제 인증에 따라 전원이 인가되는 코일이 감겨진 솔레노이드(61)와;
상기 솔레노이드(61)에 형성되는 전자기장에 의해 일정 거리 왕복 이동가능하게 설치되어 상기 고정유닛과 접촉 또는 이격되면서 고정유닛을 고정 또는 해제하는 플런저(62)와;
상기 솔레노이드(61)에 대해 플런저(62)를 탄력적으로 지탱하는 플런저스프링(63)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항에 있어서, 상기 봉인센싱유닛은,
상기 본체(10)의 상부에 수평 이동 가능하게 설치되며 일단부가 상기 록킹홀(12)의 내측으로 돌출되게 형성되어 상기 록킹바아(21)가 록킹홀(12) 내측으로 삽입될 때 록킹바아(21)의 외면과 접촉하여 수평하게 슬라이딩 운동하는 센싱바아(51)와;
상기 센싱바아(51)에 하측으로 연장되게 설치되어 센싱바아(51)와 함께 이동하는 센서도그(52)와;
상기 센서도그(52)의 일측에 설치되어 상기 센서도그(52)의 이동에 따라 센서도그(52)와 접촉 또는 이격되는 센싱스위치(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제7항에 있어서, 상기 센서도그(52)는 'U'자형으로 형성되어 센싱스위치(53)와 탄력적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항에 있어서, 상기 봉인해제 인증유닛은, 상기 본체(10)에 외부로 노출되도록 설치되어 사용자의 조작에 의해 봉인 인증 작업을 개시하는 인증개시버튼(71)과, 상기 인증개시버튼(71)의 조작에 의한 봉인 인증 작업이 개시되면 사용자가 휴대하고 있는 근거리 통신모듈과 무선통신하는 근거리 통신안테나(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제9항에 있어서, 상기 사용자가 휴대하고 있는 근거리 통신모듈은 휴대형 이동통신단말기에 내장된 근거리 자기장 통신(NFC; Near Field Communication) 모듈 또는 NFC 태그(tag) 카드이고, 상기 근거리 통신안테나(72)는 NFC 안테나인 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항에 있어서, 상기 본체(10)의 록킹홀(12)의 하단부는 본체(10)의 외부로 관통되게 형성되어 있는 배수홀(13)과 연통되게 형성된 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항에 있어서, 상기 록킹부재(20)는 역 U자형의 바아 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항에 있어서, 상기 본체(10)에 장착되어 전원을 공급하는 배터리(85)와, 상기 본체(10) 내에서 상기 배터리(85)와 인접하게 설치되어 배터리(85)에 구비되는 자성체와 반응하여 운행 중 배터리(85)의 임의 분해가 발생하게 될 경우 이를 감지하는 비접촉 자기센서(reed sensor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치.
제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 컨테이너 도어 봉인장치의 작동 방법으로서,
(a) 록킹부재(20)의 록킹바아(21)를 하강시켜 컨테이너 도어의 메커니컬 씰 구멍(2a) 및 본체(10)의 록킹홀(12)에 삽입하여 록킹부재(20)를 본체(10)에 대해 고정하여 봉인하는 단계와;
(b) 상기 록킹부재(20)에 의해 봉인이 이루어진 상태를 원거리 통신모듈을 통해 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하고, 외부의 보안 관제 서버로부터 봉인해제 인증이 가능한 근거리 통신모듈의 인증정보를 수신하는 단계와;
(c) 컨테이너를 이송하는 과정에서 컨테이너 도어의 봉인 상태를 원거리 통신모듈을 통해 실시간으로 외부의 보안 관제 서버로 무선 통신하는 단계와;
(d) 컨테이너가 목적지로 이송되었을 때, 사용자가 휴대하는 근거리 통신모듈과 봉인해제 인증유닛 간의 근거리 무선 통신을 수행하여 봉인 해제를 위한 인증정보를 확인하는 단계와;
(e) 인증정보가 확인될 경우 홀딩유닛(60)에 전원을 인가하여 고정유닛의 고정 상태를 해제하는 단계와;
(f) 사용자가 고정유닛을 조작하여 록킹부재(20)의 고정 상태를 해제하는 단계와;
(g) 록킹부재(20)를 상승시켜 봉인을 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 도어 봉인장치의 작동 방법.