加速度传感器的信号评估的制作方法

本发明涉及一种根据两个独立权利要求的前序特征的用于集装箱跟踪的方法和执行这一方法的装置。

背景技术：

诸如集装箱(用于货物运输的标准集装箱、冷藏集装箱等)之类的移动物品被运输以用于在船舶、车辆、飞机、铁路等上运输货物。对于这种集装箱的运营商(例如，物流公司)，重要的是要知道集装箱的当前位置。

当在下文中使用术语“集装箱”时，这涉及优选的示例性实施例，本发明一般涉及移动物品。

为了检测集装箱的移动，可以使用导航系统。为此目的，例如gps模块附接到集装箱，其产生与卫星的连接，并且借助于该模块，集装箱的位置以及位置改变(例如在运输、装载等期间)可以被检测到。

这种装置必须由固定的能源(例如电池)操作，因为在这种集装箱移动的恶劣环境中，其他能源(例如太阳能电池)不是一种选择。然而，如果使用太阳能电池(原则上可以想到)，来自这些太阳能电池的能量通常不足以永久地为装置提供足够的功率，因为由于日照不足并不总能保证太阳能电池提供足够的能量。另一方面，可能发生集装箱静止相对长的时间，因此不改变其位置(例如，在通过船运输期间)，然而特别是gps模块在此期间消耗功率。因此，本发明的目的在于提供一种节电方法，并因此提供一种用于实施该方法的节电装置。

该问题通过两个独立权利要求的特征得以解决。

技术实现要素：

关于用于跟踪移动物品，特别是集装箱的方法，根据本发明提供了物品的移动或静止由加速度传感器另外检测，其输出信号被传送到具有评估逻辑的计算单元，其中，根据输出信号，检测物品处于静止(standstill)还是移动，然后，如果识别出加速度传感器的输出信号在可指定的时间内没有变化，则推定物品不在移动，其中在这种情况下提供睡眠模式。原则上，通过导航系统跟踪移动物品的移动，导航系统在该跟踪期间连接到电源，然后该电源消耗用于检测位置的电力，并且还可能用于显示或转发检测到的位置。原则上，还可以在导航系统静止时，通过导航系统识别移动物品的位置。然而，为此目的，在物品静止的情况下，同样需要为导航系统提供能量，需要大量的能量以便通过卫星确定位置并通过无线电传输位置，通常不能通过固定电源(特别是电池)永久地获得这种能量。因此，本发明提供了提供睡眠模式的可能性，特别是如果移动物品处于静止状态，则可以关闭导航系统。为此目的，使用附加的加速度传感器，如果物品正在移动则其提供第一输出信号，如果移动物品静止，则输出与其不同的另一输出信号。可以检测和评估加速度传感器的这些不同输出信号。如果评估显示存在表示物品移动的输出信号，则尚未激活睡眠模式。然而，如果显示出存在表示物品静止的输出信号，则激活睡眠模式。在这种情况下，根据本发明，作为睡眠模式的可能性，提供了在睡眠模式激活期间断开导航系统与电源的连接。还可以想到，在激活睡眠模式期间，用于跟踪的整个系统的其他元件与电源断开，在物品处于静止的情况下，不必向这些元件供应能量。在这种情况下，不言而喻，在激活睡眠模式期间，也必须向加速度传感器和评估逻辑供电，因为必须通过加速度传感器识别物品是否开始再次移动。然而，导航系统对于此目的不是必需的，使得它可以保持关闭，直到借助于加速度传感器确定物品从静止变为移动。

在本发明的改进中，导航系统的数据直接或可能在评估之后通过无线电传输到中央服务器，并且该传输被切断直到再次检测到加速度传感器的输出信号的变化。如果评估逻辑识别出移动物品静止或者正在以加速度低于可指定的阈值的方式移动，则推定不必传输导航系统的表示移动物品位置的数据到中央服务器，以用于跟踪物品的位置。直到通过评估逻辑识别出加速度传感器的输出信号显著变化，即如果它们位于可指定的阈值之上，则推定移动物品正在显著移动，并且将它的位置传输到中央服务器是必要的。

在本发明的一个改进中，在激活睡眠模式期间，提供通过加速度传感器的输出信号来识别物品是否再次移动，并且当识别出移动时，导航系统再次接通，这样就可以检测到物品的移动并将其传送到中央服务器。因此，在导航系统与电源断开的激活睡眠模式期间，使用表示物品移动的加速度传感器的输出信号，以检测物品是否再次移动，因为在这种情况下，推定物品被有意地进一步运输，因此继而可以用导航系统跟踪这一过程。在特别有利的配置中，用于货物运输的集装箱的移动被作为移动物品来跟踪。该方法可以借助于模块化装置来实现，该模块化装置布置在专用壳体中，该单元永久地或可释放地紧固到集装箱上。借助于导航系统，原则上可以跟踪集装箱的实际运输，例如当通过重型货车、船舶、飞机或其他方式运输时。然而，如果它被停放一段时间(通常是事先不知道的)，也就是说不移动，则也不必跟踪其移动，从而可以关闭导航系统。这可以通过导航系统在指定时间段内没有识别移动发生而发生，或者替代地或另外地，使用加速度传感器，其同样可以检测物品是移动还是静止。加速度传感器的输出信号优选地用于评估集装箱是处于静止还是移动，然后如果识别出集装箱没有移动,则整个系统切换到睡眠模式。直到加速度传感器识别出集装箱再次进一步移动，才使得一直激活的睡眠模式停用，特别是导航系统和/或传输装置的电源再次打开，借此集装箱的位置被传输到中央服务器。

关于执行用于跟踪移动物品的方法的创造性装置，根据本发明提供的该装置还具有加速度传感器和具有评估逻辑的计算单元，其中物品的移动或静止由加速度传感器检测，其输出信号被传送到评估逻辑，其中，根据输出信号，检测该物品是处于静止还是移动，以及当识别出加速度传感器的输出信号在可指定的时间内没有改变，推定物品没有移动，其中所述装置然后被切换到睡眠模式。因此，提供了一种装置，利用该装置执行上述方法。关于各个方法步骤和由此产生的优点，参考前面对根据本发明的方法的描述。

在本发明的一个改进中，该装置具有传输装置，通过该传输装置将导航系统的数据传输到中央服务器。在这种情况下，如已经关于本发明的方法所描述的那样，仅在移动物品的显著移动被加速度传感器识别出时，导航系统的数据才被发送到中央服务器，以跟踪移动物品的位置。否则，省略这种传输，这意味着至少导航系统(但可能还有传输装置)与电源断开，因此转换到睡眠模式，以节省电力。

在本发明的一个改进中，提供的该装置具有传输装置，通过该传输装置将信号从中央服务器传输到该装置。在这种情况下，可以通过中央服务器从外部和远距离访问该装置，例如为了进行或改变装置的配置，例如为了重新编程计算单元，以查看充电状态或电源的电压，例如为了调节或改变可指定的阈值等。如果事先没有处于睡眠模式，也可以考虑通过远程访问使装置进入睡眠模式，反之亦然。

根据本发明，特别提供了一种用于布置在集装箱(通常是移动集装箱)上的装置，该装置至少包括加速度传感器、评估逻辑和电源。借助于加速度传感器检测集装箱移动或移动变化。通过评估逻辑评估检测到的移动或移动变化，整个系统从电源供应能量。

评估逻辑检测加速度传感器的输出信号并对其进行评估。如果识别出加速度传感器的输出信号在可指定的时间内没有改变，则推定集装箱没有移动。在这种情况下，整个装置可以转换到睡眠模式，从而可以节省能量。特别是当加速度传感器的信号直接或可能在评估之后通过无线电传输到中央服务器时，这一传输被关闭，例如，直到再次检测到加速度传感器的输出信号的变化。表示集装箱移动的数据传输不会再发生，直到集装箱在一定的停留时间后再次移动。

如果在睡眠模式期间通过加速度传感器的输出信号识别出集装箱再次移动，则整个系统再次接通，以便可以检测集装箱的移动并将其传送到中央服务器。

下面使用示例解释该方法。

集装箱处于静止状态，例如，在集装箱起重机下方的装载区域中，集装箱通过该起重机被装载到船上。在集装箱静止时间期间(例如几分钟)，加速度传感器的输出信号表示集装箱处于静止状态。例如，如果传感器信号的评估每分钟发生，并且没有识别出变化，则整个系统转换到睡眠模式。然而，如果此后在例如一分钟的监视时段期间识别出加速度传感器的输出信号改变，则整个系统被启动，因为由此可以推定集装箱已被起重机抬起并移动。在此期间，有必要至少通过加速度传感器监测集装箱的进一步移动。在随后的一段时间内，不仅发生通过集装箱起重机抬起集装箱，还发生集装箱移动到集装箱货船的装载空间中，在此集装箱停放在其预定位置。在此期间，附接到集装箱以跟踪其移动的系统是激活的。然而，如果集装箱处于其预定位置，并且通过加速度传感器在识别周期(例如，再一次为一分钟)内的输出信号识别出加速度传感器的输出信号不改变，系统进入睡眠模式。为了在船上进一步运输，集装箱不再移动(基于集装箱货船的装载空间)，使得其进一步保持在睡眠模式。然而，例如每分钟，继续回顾和检查加速度传感器的输出信号，并检查其是否已经改变。

只要未识别出改变，则整个系统将保持睡眠模式。直到集装箱在目的地通过集装箱起重机从装载空间抬起，再次检测到加速度传感器的输出信号的变化，并且整个系统从睡眠模式转换到激活模式。

所述一分钟的监视或识别周期纯粹作为示例给出，并且当然可以选择为更短(在几秒或几十秒或者长于一分钟的范围内)。

虽然用于执行该方法的装置在任何情况下都包括加速度传感器、评估逻辑和电源(例如，一起布置在壳体中)，以便识别集装箱的移动或静止并且将整个系统切换到激活模式或睡眠模式，并且当识别出移动时通过无线电模块将数据传输到中央服务器，还可以考虑将一模块集成到装置中，借助于该模块，并且借助于卫星导航，可以随时检测和跟踪集装箱的位置。因此，虽然在简单实施中，集装箱正在移动或静止只能被识别并传输到中央服务器，但是在扩展的实施中，借助于gps模块，例如，其也可以布置在外壳中，可以跟踪集装箱的路径，并且同样可以将其传送到中央服务器(所谓的集装箱跟踪)。

先前和之后使用的术语“导航系统”代表卫星支持的位置确定系统的功能。此外，gps模块是一般为gnss模块的特定实施例，因为gps是gnss的子变体。

附图说明

用于跟踪移动物品，特别是集装箱、重型货车拖车等的本发明装置的示例性实施例在下面描述，并参考单个附图更详细地解释。

具体实施方式

附图标记1(单独示出)表示用于跟踪移动物品的装置。在图中的虚线的左侧和上方描绘的装置1包括控制单元2，加速度传感器3附接到控制单元2。在适用的情况下，可以附接多于一个的加速度传感器，特别是出于冗余的目的。至少一个加速度传感器3优选地布置在装置1中，特别是布置在其壳体中。

具有评估逻辑的计算单元4、导航系统5、电源6和传输装置7集成在控制单元2中。可选地，至少一个另外的传感器8可以附接到控制单元2。利用这种附加传感器，例如可以检测温度，并且可以在评估中考虑温度或者也可以传输温度。尽管在图中示出了至少一个传感器8布置在装置1的外部并且附接到其上，但是作为替代或补充，也可以在装置1内部布置至少一个传感器8，特别是在外壳的内部。

传输装置7，例如调制解调器，适合并配置用于将导航系统5的特定数据传输到中央服务器9。使用导航系统5的数据，如果装置1的相关元件，特别是导航系统5，不处于睡眠模式，则可以跟踪其上布置l装置1的移动物品的位置。如果相关元件处于睡眠模式，特别是导航系统5，但也可能是计算单元4和/或传输装置7的部分，则不跟踪移动物品的位置，因为推定它处于完全静止状态或没有显著移动，并因此可以节省电力。

当装置1(全部或其部分)处于睡眠模式时，装置1和中央服务器9之间不经由传输路径10(优选地通过无线电传输)进行数据交换。直到借助于加速度传感器3识别出移动物品的显著移动，装置1被“唤醒”，然后借助于导航系统5检测和跟踪移动物品的位置，并且借助于传输装置7经由传输路径10将该移动数据传输到中央服务器9。

不仅关于示例性实施例，而且通常，借助于加速度传感器检测移动物品的静止状态或移动。为此目的，加速度传感器检测移动物品是否移动，物品移动的速度的变化被用于此目的。如果此变化低于可指定的阈值，则推定移动物品处于静止状态。相对小的加速度，例如冲击，其导致物品的最小移动，并不旨在导致睡眠模式的停用。例如，如果集装箱位于船上，则阈值以这样的方式定义,例如，由于浪涌(swell)导致的集装箱的最小移动不会导致睡眠模式的停用，尽管集装箱货轮本身正在移动。这是因为，在集装箱货轮上的集装箱从出发港到其目的港的过程中，没有必要跟随集装箱的移动。在此期间，装置处于睡眠模式，以节省能源。直到集装箱被例如通过集装箱起重机抬起并放在拖车上以便进一步运输时，才可以定义加速度的阈值，使得之前一直激活的睡眠模式停用。如果集装箱在重型货车的拖车上进一步运输，则推定集装箱的位置旨在被进一步跟踪并且因此停用睡眠模式。然而，可以以这样的方式选择阈值，随着时间进行考虑，例如，红色交通灯阶段(在此期间，重型货物车辆静止)被认为是静止阶段，并且装置(或者其相关部分)在此过程(虽然很短)的时间被切换到睡眠模式。

附图标记

1.用于跟踪移动物品的装置

2.控制单元

3.加速度传感器

4.计算单元

5.导航系统

6.电源

7.传输装置

8.另外的传感器

9.中央服务器

10.传输路径