阅读说明：本技术 遥控集装箱锁、系统和方法 (It is remotely controlled container lock, system and method ) 是由 C·勒恩 A·尼尔松 于 2018-03-23 设计创作，主要内容包括：一种用于紧固第一集装箱(101)的第一集装箱角铸件(110a)和第二集装箱(102)的对应的第二集装箱角铸件(120a)的方法(500)、集装箱角锁(200)和系统(400),其中,第一集装箱(101)堆叠在第二集装箱(102)上.集装箱角锁(200)包括：第一突出部(210),其包括用于将第一突出部(210)固定到第一凹部(115a)中的第一锁定装置(215)；第二突出部(220),其包括用于将第二突出部(220)固定到第二凹部(125a)中的第二锁定装置(225)；电动机(230),其配置成阻止或解除阻止锁定装置(215、225)中的至少一个的移动；第一无线收发器(240)；处理电路(260),其配置成从第一无线收发器(240)接收信号并且生成用于操作电动机(230)的命令,以及具有比第一无线收发器更短的距离的第二无线收发器或应答器(250)。(One kind is for fastening method (500), container angle lock (200) and the system (400) of the first container corner casting (110a) of the first container (101) and corresponding second container corner casting (120a) of the second container (102), wherein, it includes: the first protruding portion (210) that first container (101), which is stacked on container angle lock (200) on the second container (102), comprising the first locking device (215) for being fixed to the first protruding portion (210) in the first recess portion (115a)；Second protruding portion (220) comprising the second locking device (225) for being fixed to the second protruding portion (220) in the second recess portion (125a)；Motor (230) is configured to prevent or release the movement for preventing at least one of locking device (215,225)；First wireless transceiver (240)；Processing circuit (260), it is configured to receive signal from the first wireless transceiver (240) and generates the order for operating motor (230), and the second wireless transceiver with the distance more shorter than the first wireless transceiver or transponder (250).)

遥控集装箱锁、系统和方法

技术领域

该文献公开了一种方法、集装箱角锁和系统。更具体地，公开了一种用于紧固第一集装箱的第一集装箱角铸件和第二集装箱的相应第二集装箱角铸件的方法、集装箱角锁和系统，其中，第一集装箱堆叠在第二集装箱上。

背景技术

当在船舶、铁路和有时在卡车上长距离运输货物时，通常使用集装箱。这些集装箱可被称为联运集装箱、船运集装箱和/或ISO集装箱。ISO是国际标准化组织(InternationalOrganization for Standardization)的缩写，该组织已经确定了所讨论类型的船运集装箱的全球可接受的标准化尺寸。

这些集装箱是用钢制成的。它们可以在不打开的情况下装载和卸载、堆叠、长距离有效运输，并且从一种运输模式转移到另一种运输模式，例如，集装箱船、铁路运输平车和半挂卡车。所有集装箱都用唯一标识编号进行编号，并且可使用计算机化系统进行跟踪。

由于集装箱的每个角处都有标准化角铸件，因此在波涛汹涌的海上运输期间也可以以安全的方式堆叠和锚定集装箱。当已经将集装箱从地面(例如码头上)提升时，可将集装箱角锁***并固定到集装箱下方的每个角铸件的相应凹部中。然后可以用起重机(或叉车)提升集装箱，并将集装箱放置在船上的另一集装箱的顶部上。然后将顶部集装箱下面的每个角部各自的每个集装箱角锁装配到下部集装箱顶上的相应标准化角铸件的凹部中。然后，操作员必须通过爬上系索桥、使用长棒或类似工具、或通过在附接到吊具的笼架中行进将集装箱角锁也锁定/解锁到下部集装箱中，以到达上部集装箱层。

如果集装箱没有以令人满意的方式相互锁定，则可能会发生严重的事故，导致集装箱在波涛汹涌的海面上丢失和/或甚至导致沉船事故：

http://www.marine-knowledge.com/wp-content/uploads/2011/11/container-ships-in-storms.gif.

集装箱可以以上述方式彼此堆叠，集装箱船上最多可彼此堆叠9个集装箱。每个集装箱通常高8英尺，相当于大约2.4米。当操作员固定最上面的集装箱时，其必须在通常发生于船上的潮湿、有风和摇摆的条件下，爬到或者用起重机或类似设备升高到甲板上方大约19.2米。

该过程对于进行集装箱角锁的锁定/解锁的操作者来说显然是危险的。每年都会发生几起严重事故，不幸的是有时会造成致命的后果。

此外，锁定/解锁集装箱角锁的过程耗时，因此对于船东来说是昂贵的，这是因为首先必须雇用多个操作员，其次其延长了船舶必须在港口花费的时间，这产生了港口费用并且延长了集装箱/货物的交付。

现有集装箱角锁的另一个问题是，船长难以核实和确认船上集装箱的所有集装箱角锁都已成功锁定。集装箱船可包括超过19000个20英尺当量单元(TEU)。然而，储存在甲板下的集装箱(占船上所有集装箱的大约50％)通常不被锁定。此外，大约75％的集装箱是40英尺的集装箱。因此，19000个TEU可包括约24000个锁。

实际上，船长不可能在没有异常时间延迟的情况下，对船上所有24000个集装箱角锁进行双重检查以验证其是否正确锁定。例如，如果船长平均花费一分钟检查每个集装箱角锁，这是相当乐观的，并且其以24/7模式工作的话，则需要大约17天来验证所有24000个集装箱角锁都被锁定。相反，船长必须依靠操作员的准确性，这是很危险的，因为一个单独的未锁定集装箱角锁可能会对船舶造成毁灭性的后果。或者，可以进行随机检查。

由于海洋环境中的恶劣条件，集装箱角锁有时会因为腐蚀、污垢、机械冲击、缺乏润滑/维护等而发生故障。由于这个原因，并且由于故障集装箱锁可能导致船上严重的安全后果，船级社(即，建立和维护船舶和海上结构的建造/操作技术标准的组织)已对船东做出了定期间隔维护每个单独的集装箱角锁的要求。保险公司也可以对船东提出这种要求。

目前，还没有切实可行的方法来确定集装箱角锁维护方案是否得到实际遵守。

希望在运输集装箱时提高人员、货物和船舶的安全性。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题中的至少一些，并提高集装箱运输期间的安全性。

根据本发明的第一方面，该目的通过用于紧固第一集装箱的第一集装箱角铸件和第二集装箱的相应第二集装箱角铸件的集装箱角锁来实现，其中，第一集装箱堆叠在第二集装箱上。集装箱角锁包括第一突出部，该第一突出部配置成***到第一集装箱的第一集装箱角铸件的第一凹部中；其中，第一突出部包括用于将第一突出部固定到第一凹部中的第一锁定装置。此外，集装箱角锁还包括第二突出部，该第二突出部配置成***到第二集装箱的第二集装箱角铸件的第二凹部中；其中，第二突出部包括用于将第二突出部固定到第二凹部中的第二锁定装置。集装箱角锁还包括电动机，该电动机配置成阻止或解除阻止锁定装置中的至少一个在相应凹部内在打开位置和锁定位置之间移动。此外，集装箱角锁包括两个无线收发器，其各配置成接收/发送无线信号。集装箱角锁还包括处理电路，该处理电路配置成接收来自无线收发器的信号，解释该信号并根据接收到的无线信号生成用于操作电动机的命令，并且通过发送给收发器的确认信号来确认已执行的操作。

根据本发明的第二方面，该目的通过用于紧固堆叠在第二集装箱顶部上的第一集装箱的系统来实现。该系统包括与第一集装箱相关联的根据第一方面的一组集装箱角锁。此外，该系统还包括至少一个收发器，该收发器配置成与该组集装箱角锁的相应收发器传送无线信号。该系统还包括处理单元，该处理单元配置成将经由收发器从该组集装箱角锁获得的无线信号解释为信息。另外，该系统还包括数据库，该数据库配置成存储所获得的与该组集装箱角锁相关的信息。该系统还包括输出单元，该输出单元配置成向操作员输出所获得的与该组集装箱角锁相关的信息。

根据本发明的第三方面，该目的通过用于将第一集装箱堆叠和紧固在第二集装箱的顶部上的方法来实现。该方法包括将根据第一方面的集装箱角锁的第一突出部固定在第一集装箱下方的每个集装箱角铸件的相应凹部中的步骤。该方法还包括获得固定在第一集装箱下方的集装箱角铸件中的集装箱角锁中的每个集装箱角锁的唯一身份参考(identityreference)的步骤。此外，该方法还包括将所获得的集装箱角锁的唯一身份参考与第一集装箱的唯一身份参考关联起来的步骤。此外，该方法还包括将所获得的与第一集装箱的唯一身份参考相关联的集装箱角锁的唯一身份参考存储在数据库中。而且，该方法还包括将第一集装箱堆叠在第二集装箱的顶部上，其中，每个集装箱角锁各自的第二突出部***第二集装箱顶部的每个集装箱角铸件处的相应凹部中。该方法还包括以下步骤：通过经由无线信号(经由收发器从处理器发送)远程操作每个集装箱角锁的电动机，将集装箱角锁锁定到第二集装箱顶部处的集装箱角铸件中；或者，在第二锁定装置包括弹簧加载自锁机构的情况下，可以通过将集装箱角铸件的相应第二突出部***到第二集装箱的第二集装箱角铸件的第二凹部中以启动弹簧加载自锁机构来将集装箱角锁到集装箱角铸件中。

因此，由于所公开的方面，通过在相应的集装箱角凹部内***用于将锁定装置中的至少一个在打开位置和锁定位置之间重新定位的遥控电动机，可以在装载/卸载特定集装箱时遥控与该特定集装箱相关联的集装箱角锁。

因此，省去了需要操作员爬上堆叠的集装箱的许多危险且耗时的人工工作，使得集装箱的装载/卸载显著更快、更安全且更便宜。

根据随后的详细描述，其他优点和附加的新颖特征将变得明显。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明的实施例，其中：

图1示出了根据本发明实施例的集装箱和集装箱角铸件；

图2A示出了根据本发明实施例的集装箱角锁；

图2B示出了根据本发明实施例的集装箱角锁的双侧视图；

图2C示出了根据本发明实施例的集装箱角锁的横截面；

图3A示出了根据本发明实施例的第一集装箱被提升并放置在第二集装箱顶部的情形；

图3B示出了根据本发明实施例的第一集装箱被提升并放置在第二集装箱顶部的情形；

图3C示出了根据本发明实施例的第一集装箱被提升并放置在第二集装箱顶部的情形；

图4是描绘根据本发明的实施例的系统的图示；以及

图5是示出本发明的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

本文描述的本发明的实施例定义为集装箱角锁、系统和方法，其可以在下面描述的实施例中实施。然而，这些实施例可以以许多不同的形式例示和实现，并且不限于在此阐述的示例；相反，提供实施例的这些说明性示例将使得本公开彻底且完整。

根据结合附图考虑的以下详细描述，其他目的和特征可以变得显而易见。然而，应当理解，这些附图仅仅是为了说明的目的而设计的，而不是作为本文公开的实施例的限制的定义，对于本文公开的实施例，将参考所附权利要求。此外，附图不一定按比例绘制，并且除非另外指出，否则附图仅旨在概念性地示出本文描述的结构和过程。

图1示出了用于例如在船上或另一运输工具上运输货物的集装箱101。集装箱101可以是20英尺或40英尺或45英尺长、8英尺宽、8.6或9.6英尺高的标准化ISO集装箱。

然而，在其他实施例中，集装箱101可具有任何任意其他尺寸，例如，48英尺或53英尺长或10英尺、8英尺、6英尺、4英尺长等。

集装箱101可以在不打开的情况下装载和卸载、堆叠、长距离有效运输，并且从一种运输模式转移到另一种运输模式：集装箱船、铁路运输平车和半挂卡车或其他类似交通工具。可使用起重机和/或专用叉车进行搬运。集装箱101还可以标记有唯一标识代码(ISO6346)，有时称为BIC(国际集装箱局)代码。代码可以包括唯一序列号(具有检验位)、所有者、国家代码、尺寸、类型和设备类别以及用于唯一地识别集装箱101的任何操作标记。

联运集装箱101共享多个关键构造特征以承受联运运输的应力、便于搬运并允许堆叠例如角铸件110。

集装箱101的每个角都具有角铸件110，该角铸件110通常具有180×180×110mm的标准化尺寸(虽然其他任意尺寸也可以起作用)。在标准ISO 1161中描述了角铸件尺寸和公差。角铸件110装配到集装箱101中。角铸件110可以不包括任何移动部件，而是在顶部/底部具有椭圆形凹部115。凹部115优选地是平坦的椭圆形或具有圆形端部的矩形，例如在长轴上为4.9英寸(124.5mm)，两个平坦侧间隔2.5英寸(63.5mm)。

集装箱角锁可***角铸件110的椭圆形凹部115中，用于当两个集装箱被钉在彼此的顶部上时将两个集装箱彼此连接。将在图2A至图2C中进一步讨论和展示集装箱角锁。

在本发明的实施例中，角铸件110还可包括一个或多个横向椭圆形孔或具有圆形端部的矩形孔，其可用于将两个集装箱在横向方向上彼此连接。

图2A公开了根据本发明一个实施例的集装箱角锁200。集装箱角锁200是远程控制的，即，集装箱角锁200可以经由无线通信接口远程锁定/解锁。集装箱角锁200包括天线和无线收发器。此外，集装箱角锁200还包括配置成锁定/解锁集装箱角锁200的锁定机构的电动机。这些描述的动作可以由处理电路(例如位于集装箱角锁200内的微处理器)控制。

集装箱角锁200可以由钢(例如硬化钢合金)制成，并且优选地可以包括镀锌涂层，以便抵抗或至少阻碍氧化。

集装箱角锁200可***第一集装箱101的集装箱角铸件110a的凹部115a中，并且在另一端，也可***第二集装箱102的集装箱角铸件的对应凹部中。由此，可以连接集装箱101、102，并且可以使集装箱101、102的堆叠稳定。

图2B示意性地示出了集装箱角锁200的侧视图。集装箱角锁200包括第一突出部210和第二突出部220。第一突出部210可包括第一锁定装置215，第二突出部220可包括第二锁定装置225。

第一突出部210配置成***到第一集装箱101的第一集装箱角铸件110a的第一凹部115a中。第一突出部210的第一锁定装置215配置成用于将集装箱角锁200的第一突出部210固定到第一集装箱角铸件110a的第一凹部115a中。

第二突出部220配置成***到第二集装箱的第二集装箱角铸件的第二凹部中。第二突出部220的第二锁定装置225配置成用于将集装箱角锁200的第二突出部220固定到第二集装箱角铸件的第二凹部中。

所示实施例中的第一突出部210的第一锁定装置215可配置成手动锁定，以将第一突出部210固定到第一集装箱角铸件110a的第一凹部115a中。由此，当第一集装箱101在码头/甲板处升高到地面上方时，装卸工可以容易地将集装箱角锁200固定到该第一集装箱101的第一集装箱角铸件110a的凹部115a中。

装卸工，有时也称为码头工人、码头工或码头装卸工人，是从事船只装卸的海滨体力劳动者。

第二锁定装置225包括弹簧加载机构，用于当集装箱角锁200的第二突出部220***到第二集装箱的第二集装箱角铸件120a的第二凹部125a中时将其固定到第二集装箱角铸件120a中。在本发明的两个不同实施例中，弹簧加载机构可以是自锁或非自锁的。在一些实施例中，可通过经由收发器从处理器/起重机控制单元传送的无线信号远程操作每个集装箱角锁200各自的电动机来锁定弹簧加载机构。

当将第二锁定装置225设置到锁定位置时，在本发明的优选实施例中，锁定销等(未示出)旋转，从而将集装箱角锁200固定在集装箱角铸件120a中。因此，锁定销的旋转位置20指示第二锁定装置225是设置在打开位置还是锁定位置。当锁定销已经进行旋转以将第二锁定装置225设置到打开位置时，第二锁定装置225能够移动和打开，否则锁定销将阻止第二锁定装置225进行任何运动。

图2C公开了根据本发明另一实施例的集装箱角锁200的示意性截面图。

集装箱角锁200包括电动机230。在一些实施例中，电动机230可配置成将锁定装置215、225中的至少一个重新定位在相应凹部115a、120a内的打开位置和锁定位置之间。在优选实施例中，电动机230可配置成将第二锁定装置225从锁定位置重新定位到打开位置；和/或反之亦然。集装箱角锁200可以包括锁定销235，并且在这种情况下，优选地，电动机230可以例如通过旋转来重新定位锁定销235，从而将锁定装置215、225分别设置在相应凹部115a、120a内的打开位置和/或锁定位置。电动机可以是DC马达230。

在本发明的另一实施例中，当将第二锁定装置225设置到锁定位置时，锁定销235可通过电动机230旋转，从而将集装箱角锁200固定在集装箱角铸件120a中。因此，在一些实施例中，当锁定销235已经进行旋转以将第二锁定装置225设置到打开位置时，第二锁定装置225能够移动和打开，否则锁定销235将阻止第二锁定装置225进行任何运动。

另外，根据本发明的集装箱角锁200包括无线收发器240。无线收发器240可配置成从(例如，起重机中的)远程收发器接收无线信号。

无线通信可以通过无线接口进行，该无线接口包括无线电接入技术，或至少受到这些无线电接入技术的启发，这些无线电接入技术诸如ZigBee(标准IEEE 802.15.4)、Z波或诸如Wi-Fi、蓝牙等的任何其他无线个人区域网络(WPAN)。然而，在一些实施例中，无线通信可以通过任何其他无线通信来进行，例如，3GPP LTE、LTE-Advanced、E-UTRAN、UMTS、GSM、GSM/EDGE、WCDMA、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络、全球微波接入互通(Wi-Max)、或超移动宽带(UMB)、高速分组接入(HSPA)演进通用地面无线电接入(E-UTRA)、通用陆地无线电接入(UTRA)、GSM边缘无线电接入网络(GERAN)、3GPP2 CDMA技术，例如CDMA2000 1xRTT和高速率分组数据(HRPD)，或类似技术，仅列举一些选项，经由无线通信网络来进行。

由于运输船船舶通常在国际和/或全球舞台上起作用，其中不同的立法已经就在该情况下使用允许哪些无线电频率采取了不同的限制，所以使用在所有或至少大多数立法中自由使用的无线电通信是有利的，例如：13.56MHz(对于NFC)、2400-2483.5MHz和/或5725-5875MHz。通常，这些频率的最大授权传输功率受各个国家的限制，并且可以是例如10mW或25mW。

在无线收发器240配置成还向起重机中的收发器发送无线电信号的实施例中，发送具有限的效果的无线电信号也是有利的，以便不耗尽集装箱角锁200的能量源的电池寿命并使干扰最小化。优选地，集装箱锁发射器的功率被限制为等于或小于10mW，更优选地小于或等于5mW，并且最优选地等于或小于2.8mW。这对于10-50m的范围是足够的。

集装箱角锁200包括第二无线收发器或应答器，其是短程无线收发器或应答器250。短程无线收发器或应答器250配置成根据请求向短程无线终端提供集装箱角锁200的唯一身份参考。这种短程终端可以由非常接近集装箱锁的操作员携带。由此，当将集装箱角锁200安装在集装箱101上时，装卸工或类似人员可以提取集装箱角锁200的身份。

短程无线终端可以经由短程无线通信接口与集装箱角锁200的短程无线收发器或应答器250通信，短程无线通信接口例如是近场通信(NFC)(根据标准IEEE 802.15.4为13.56MHz)，或任何其他无线个人区域网络(WPAN)，例如Wi-Fi、无线局域网(WLAN)、超移动宽带(UMB)、蓝牙(BT)、射频识别(RFID)、Z-波、ZigBee、通过低功率无线个人区域网络的IPv6(6L0WPAN)、无线公路可寻址远程传感器(HART)协议、无线通用串行总线(USB)。可替换地或另外地，在本发明的一些实施例中可以使用诸如红外数据协会(IrDA)或红外传输之类的光通信，但仅列举了无线通信的几个可能的示例。

在一些替代实施例中，集装箱角锁200的短程无线收发器或应答器可包括NFC标签，NFC标签包括集装箱角锁200的唯一身份参考，短程无线终端可包括NFC读取器。这种NFC标签可以是有源或无源的。

在无源模式下，发起方NFC读取器提供载波场，并且NFC标签通过调制现有场来应答。在该模式下，NFC标签可以从发起方提供的电磁场汲取其操作功率，从而使NFC标签成为应答器。

在有源模式下，NFC标签和NFC读取器都通过交替地生成其自身的场来通信。设备在等待数据时停用其射频场。在该模式下，两个设备通常都具有电源。与条形码不同，NFC标签不需要在读取器的视线内，因此其可以嵌入集装箱角锁200中。

另外，各个集装箱角锁200的识别可以通过条形码与短程无线终端的条形码读取器结合进行，条形码例如像欧洲商品编码(EAN)的线性条形码，或者诸如快速响应(QR)码的矩阵码。

在一些实施例中，集装箱角锁200的唯一身份参考可以包括包含在集装箱角锁200中的处理器的介质访问控制(MAC)地址或中央处理单元(CPU)序列号。在一些实施例中，集装箱角锁200的唯一身份参考也可以是存储在集装箱角锁200的存储器中的不可重复的随机数或制造编号。

可替换地或另外地，集装箱角锁200可以具有写在外部的唯一标识，并且短程无线终端可以包括用于检测和解释集装箱角锁200的唯一标识码的相机和图像识别程序。

当彼此非常接近的许多设备在相似的频率上发送时，信号之间存在干扰风险。强信号淹没弱信号，这意味着例如从角锁到手持终端或起重机的弱信号必须重发，直到发送单元接收到对于适当接收器的信号已被准确接收的确认。重发信号会缩短一个单元的电池寿命。

通过使用短程无线收发器或应答器250，使无线信号混淆的风险以及由此使不同集装箱角锁200的身份彼此混淆的风险被最小化，或者甚至消除。此外，在短程上发射所需的功率低，从而增加了电池寿命，并且由于这减少了干扰，所以减少了由干扰信号引起的重传的次数，因此也延长了电池寿命。

因此，使用具有非常短程的短程无线收发器或应答器250是有利的，该短程大于或等于5cm并且优选地等于或小于0.5m，更优选地等于或小于0.2m并且甚至更优选地等于或小于10cm，以便不混淆不同集装箱角锁200的身份。由此，也延长了集装箱角锁200中的能量源的电池寿命。

为此，在集装箱角锁200中使用两个收发器240、250或一个收发器240和应答器250也是有利的。第一收发器240，用于在第一无线电信号频率上与起重机/吊具/操作员通信，该第一无线电信号频率具有10m到50m量级的第一距离范围；以及第二短程收发器或应答器，用于与装卸工人或类似操作员的短程无线终端通信，第二无线电信号频率具有第二距离范围，该第二距离范围比第一收发器240的第一距离范围短得多。

此外，集装箱角锁200包括处理电路260。处理电路260可以配置成从无线收发器240接收信号，解释信号并且根据接收到的无线信号生成用于操作电动机230的命令。处理电路260还配置成从短程无线收发器或应答器250接收信号。

这种处理电路260可以包括处理器的一个或多个实例，即，中央处理单元(CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(ASIC)、微处理器或可解释和执行指令的其他处理逻辑。这里使用的表达“处理器”因此可以表示包括多个处理电路的处理电路，例如上面列举的处理电路中的任何处理电路、一些处理电路或所有处理电路。

而且，根据一些实施例，集装箱角锁200可包括存储器270。存储器270可以配置成存储集装箱角锁200的唯一身份参考。借助该唯一身份参考，可以识别集装箱角锁200，并且还可以将集装箱角锁200与其***的集装箱相关联。还可以在存储器270和/或数据库中存储关于何时最后在集装箱角锁200上进行服务的信息，以及，与诸如电池电压、温度等的状态相关联的数据，和诸如例如开口数量、软件版本、剩余的预期电池寿命等的统计信息。

此外，在一些实施例中，存储器270可包括用于临时或永久存储数据或程序(即，指令序列)的物理设备。根据一些实施例，存储器270可以包括集成电路，该集成电路包括硅基晶体管。在不同的实施例中，存储器270可以包括例如存储卡、闪存、USB存储器、硬盘或用于存储数据的另一类似易失性或非易失性存储单元，例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)等。

此外，集装箱角锁200还可以包括传感器280。传感器280可配置成确定锁定装置215、225中的至少一个位于相应凹部115a、120a内的打开位置还是锁定位置。传感器280可以例如包括光源和光电池；测辐射热计(bolometer)；位置传感器；电容式位移传感器或类似物。传感器280可确定集装箱角锁200中的锁定销是设置在打开位置还是锁定位置(和/或锁定销是否处于未确定状态，既未打开也未锁定)。

此外，集装箱角锁200可以包括电源290。根据不同的实施例，电源290可以配置成向电动机230、无线接收器240、处理电路260、存储器270、短程无线收发器250或应答器和/或传感器280提供电力。电源290通常可以包括电池或一组电池。

在一些实施例中，电源290可以包括电池，该电池维持高温和低温，具有最小的电流泄漏，具有足够的电力来运行电子设备、经由收发器240、250的无线通信以及电动机230。这种电池可以是锂-亚硫酰氯(Li-SOCI2)类型或其他类型的长寿命电池，例如锂-二氧化硫(Li-SO2)、锂锰氧化物(Li-MnO2)等。

图3A、图3B和图3C示意性地示出了通过使用起重机300将第一集装箱101装载到第二集装箱102上的工作流序列。在该任意示例中，起重机300仅将一个集装箱101提升到第二集装箱102上。然而，在其他实施例中，可同时提升由集装箱角锁200接合在一起的多个堆叠集装箱101、102。

当第一集装箱101被起重机300提升时，装卸工可将集装箱角锁200***并固定到第一集装箱101下方的每个角铸件中。装卸工可以在短程无线终端310上登记每个集装箱角锁200。在该过程期间，集装箱角锁200可以从睡眠模式被唤醒到待机模式，从而准备好接收无线电信号。

装卸工可以经由短程无线终端310将捕获的标识与起重机控制单元420/处理器单元330协调。例如，短程无线终端310和起重机控制单元420之间的通信可以通过任何先前列举的无线通信接口进行。然而，在一些实施例中，替代地，可以经由有线通信接口进行通信。

在一些实施例中，起重机控制单元420可包括处理器单元330、数据库340和输出设备350。

然后，起重机300的操作员可以将第一集装箱101提升到第二集装箱102上，第二集装箱102可以位于船舶上。

起重机300或起重机300的吊具305可包括一组收发器320a、320b、320c、320d。收发器320a、320b、320c、320d可以被称为吊具控制单元。收发器320a、320b、320c、320d可以包括第一部分，该第一部分包括起重机300中的应用与起重机控制单元420/处理器单元330之间的通信装置。可以通过有线或无线通信接口进行通信。

这种无线通信接口可以包括无线电通信，例如以900MHz或相应的无线电信号频谱(取决于本地允许的无线电频率)；或任何先前列举的无线通信接口。因此，在一些实施例中，第一部分可包括无线电调制解调器、能量源(例如电池)和外部天线。然而，在通过有线通信接口进行通信的实施例中，不需要无线电调制解调器和天线。然而，在一些实施例中，从起重机300提供的AC电力可用作能量源。

收发器320a、320b、320c、320d的第二部分可包括用于在集装箱锁200与收发器320a、320b、320c、320d之间通信的装置。收发器320a、320b、320c、320d与相应集装箱角锁200之间的通信可以例如通过2.4GHz无线电通信接口进行。

在一些实施例中，每个收发器320a、320b、320c、320d可以与多个集装箱角锁200通信，以便增强可靠性。

理货员可以经由通信接口询问哪四个集装箱角锁200已经由装卸工/短程无线终端310登记。然后，这四个集装箱角锁200可以与第一集装箱101的唯一标识代码相关联。理货员可以具有待装载到船上的所有集装箱101、102的装载时间表。理货员还可以在视觉上验证写在第一集装箱101上的唯一标识代码对应于装载时间表上的代码。

然后，起重机300的操作员可以通过将固定在第一集装箱101的四个底部角铸件中的四个集装箱角锁200***到四个顶部集装箱角铸件120a、120b、120c、120d中，将第一集装箱101放置在第二集装箱102的顶部上。

然后，理货员可以经由无线通信接口给出命令以锁定四个集装箱角锁200。可以实现所有四个锁200已经被成功锁定的确认，并且理货员可以将装载时间表中的第一集装箱标记为已装载。

优选地，为了增强安全性，集装箱角锁200仅在经由无线通信接口从理货员/操作员接收到命令时才被锁定/解锁，而不是以任何其他方式，例如通过使集装箱角锁200能够彼此发送无线信号。因此，为了增强安全性，每个集装箱角锁200被禁止与任何其他集装箱角锁200通信；或执行不由理货员/操作员发起的任何类型的动作。

本文可以提到，这里涉及的操作员，即理货员、起重机操作员和装卸工在一些实施例中可涉及更多操作员和更少操作员两者，且可视为逻辑实体而非物理人。理货员的任务可以例如由起重机操作员等执行。此外，所提及的操作员中的任何操作员、一些操作员或所有操作员可以由人代表，或由自主人工智能代表。作为示例，光学字符识别(OCR)扫描可用于识别集装箱101、102的代码。然后，应用可以将从短程终端310接收到相应身份的四个识别出的集装箱锁200与对应的集装箱代码连接。

然后可以重复所描述的过程，直到所有集装箱101、102已经装载到船舶上。

当已经将所有集装箱101、102装载到船上时，可以将包括集装箱角锁200和集装箱101、102之间的所有建立的关联的装载时间表装载到文件中，该文件可以被称为“Baplie”。该文件可以提供给船舶航线上的下一个港口。

Baplie消息是EDIFACT消息，在航运业中经常使用。其供各方使用并在各方之间使用，以通知海洋船舶上货物的确切装载位置。目前主要用于集装箱货物。除了集装箱编号和在船上的确切位置之外，还规定了关于集装箱的一般信息，例如重量和危险货物等级。

图4示出了根据实施例的用于紧固堆叠在第二集装箱102顶部上的第一集装箱101的系统400的示例。

系统400可包括与第一集装箱101相关联的一组集装箱角锁200a、200b、200c、200d。

系统400还可以包括短程无线终端310，其由装卸工使用以例如通过从集装箱角锁200a、200b、200c、200d中的短程无线收发器或应答器250接收短程无线电信号来确定每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d各自的身份。进而装卸工可通过有线或无线通信接口将集装箱角锁200a、200b、200c、200d的确定的身份参考(可能经由码头控制单元410)发送到起重机控制单元420。在一些实施例中，码头控制单元410和起重机控制单元420可经由900MHz无线电链路通信。

起重机控制单元420可由理货员控制，理货员监督装载/卸载以及锁定/解锁集装箱101、102的过程操作。起重机控制单元420可包括处理器330、数据库340和输出设备350。数据库340配置成存储所获得的与该组集装箱角锁200a、200b、200c、200d相关的信息。输出单元350可配置成将与该组集装箱角锁200a、200b、200c、200d相关的信息输出给理货员或其他操作员，例如起重机300的操作员。输出单元350可以包括显示器、膝上型计算机、计算机平板、投影仪、平视显示器、操作员的便携式设备、操作员的智能眼镜等。起重机控制单元420可由固定或便携式计算机或类似设备表示。

此外，系统400还包括至少一个收发器320a、320b、320c、320d，该收发器320a、320b、320c、320d配置成与该组集装箱角锁200a、200b、200c、200d的相应收发器240来传送无线信号。

起重机控制单元420/处理单元330配置成将经由收发器320a、320b、320c、320d从该组集装箱角锁200a、200b、200c、200d获得的无线信号解释为信息。

当将集装箱101、102从船舶卸载到码头时，在到达目的地港口时，在一些实施例中可应用以下方法。

可以例如从Baplie文件中提取包括集装箱/集装箱角锁200a、200b、200c、200d的关联的装载时间表。理货员可以标记起重机300的操作员根据装载时间表要提升的特定集装箱101。起重机操作员可以抓住待提升的集装箱101。

然后，理货员可经由起重机控制单元420提供命令以解锁先前标记的与第一集装箱101相关联的四个集装箱角锁200a、200b、200c、200d。在一些实施例中，可以获得集装箱角锁200a、200b、200c、200d被解锁的确认。然后，理货员可以例如经由视觉信号、听觉信号、触觉信号等和/或其组合来通知起重机操作员第一集装箱101准备好被提升。例如，二极管或光可以从红色变为绿色等。

在一些其他实施例中，当起重机300的吊具305抓取待提升的集装箱101时，可以自动地将锁定和解锁命令从起重机控制单元420/处理器330发送到四个集装箱角锁200a、200b等。这可以涉及起重机控制单元420/控制单元330和起重机操作系统的逻辑接口。

然后，起重机操作员可将第一集装箱从船舶提升到码头。当集装箱101仍保持在码头上方的空气中时，装卸工可移除第一集装箱101下方的四个集装箱角锁200a、200b、200c、200d。当第一集装箱101被放置在正确的预期位置时，理货员可以通过在输出单元350/起重机控制单元420中标记第一集装箱101来将该第一集装箱101登记为在码头上卸载。

与第一集装箱101相关联的集装箱角锁200a、200b、200c、200d可以与第一集装箱101解除关联，然后进入睡眠模式。通过使集装箱角锁200a、200b、200c、200d进入睡眠模式的优点是延长了每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d中的电源290的电池寿命。此外，通过平定不在使用中的集装箱角锁200a、200b、200c、200d，减少了船舶的信号集装箱角锁200a、200b、200c、200d之间的信号干扰的风险。

在一些实施例中，还可以将被认为有缺陷、具有低于阈值极限的电池功率等的集装箱角锁200a、200b、200c、200d搁置以进一步进行调查和维护。由此避免了使用缺陷集装箱角锁200a、200b、200c、200d，从而减少了事故。

在一些实施例中，可在维护和维修方面对被移除的集装箱角锁200a、200b、200c、200d进行检查。可以例如在每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d各自的存储器270中进行检查；或者可选地在配置为存储所获得的与该组集装箱角锁200a、200b、200c、200d相关的信息(例如关于最后一次对各个集装箱角锁200a、200b、200c、200d进行维修的信息)的数据库340中进行检查。可以与用于执行服务的最小阈值时间，例如，2年、3年、4年、5年、7年等(或其子集/或多个)，进行比较，并且可以将超过预定最小阈值时间的集装箱角锁200a、200b、200c、200d搁置以用于维修和维护。例如可在另一个集装箱/船舶上重复使用其他经批准的集装箱角锁200a、200b、200c、200d。

由此确保，当集装箱角锁200a、200b、200c、200d从另一目的地/运输线到达时，集装箱角锁200a、200b、200c、200d的维修和维护也以预定时间间隔或在预定时间间隔内定期执行，从而增强了安全性。

所公开的系统400的优点是不需要船上的设施、设备或人员。所有设施和人员都在码头上工作。这是一个重要的安全方面，因为码头上在装载/卸载方面有经验的相同人员能够进行所有装载，而不会由于语言/文化误解和与船上人员的冲突而产生相互作用和潜在问题。

图5示出了根据实施例的方法500的示例。图5中的流程图示出了用于将第一集装箱101堆叠和紧固在第二集装箱102的顶部上的方法500。集装箱101、102可以例如从码头到船舶或从船舶到码头进行运输。

为了能够正确地堆叠和紧固集装箱，方法500可以包括多个步骤501-511。然而，这些步骤501至511中的一些步骤可以以与编号所建议的稍微不同的时间顺序来执行。例如，在一些实施例中，步骤502可以在步骤501之前执行。方法500的一些步骤可仅在一些替代实施例(例如方法步骤507至511)中执行。方法500可以包括以下步骤：

步骤501包括将如前所述的集装箱角锁200a、200b、200c、200d的第一突出部210固定在第一集装箱101下方的每个集装箱角铸件110a、110b、110c、110d的相应凹部115a中。

每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d的相应第一突出部210可包括第一锁定装置215，第一锁定装置215配置成用于手动锁定以将第一突出部210固定到第一凹部115a中。

因此，当第一集装箱101被起重机300提起时，集装箱角锁200a、200b、200c、200d可由码头上的装卸工放置并手动锁定到相应的集装箱角铸件110a、110b、110c、110d中。

步骤502包括获得在第一集装箱101下面的集装箱角铸件110a、110b、110c、110d中固定501的每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d的唯一身份参考。

在一些实施例中，获得唯一身份参考的步骤可以包括经由无线通信接口唤醒集装箱角锁200a、200b、200c、200d中的一个。

通过将集装箱角锁200a、200b、200c、200d置于被动睡眠模式，节省了能量，这延长了集装箱角锁200a、200b、200c、200d的相应能量源的寿命。通过唤醒集装箱角锁200a、200b、200c、200d，只有在需要时才消耗能量。

步骤503包括将获得502的集装箱角锁200a、200b、200c、200d的唯一身份参考与第一集装箱101的唯一身份参考相关联。

由此确保被放入该集装箱101、102中的那些集装箱角锁200a、200b、200c、200d。由此使集装箱角锁200a、200b、200c、200d彼此混淆的风险降低或最小化。

步骤504包括将获得502的与第一集装箱101的唯一身份参考相关联503的集装箱角锁200a、200b、200c、200d的唯一身份参考存储在数据库340中。

通过将获得502的与第一集装箱101的唯一身份参考相关联503的集装箱角锁200a、200b、200c、200d的唯一身份参考存储在数据库340中，操作员可以通过在到达目的地时打开/释放集装箱角锁200a、200b、200c、200d来卸载第一集装箱101。

重要的是，仅解锁与待卸载的集装箱101、102相关联的预期集装箱角锁200a、200b、200c、200d，而不解锁其他集装箱角锁；否则可能发生严重事故。通过通知与集装箱的身份相关联的集装箱角锁200a、200b、200c、200d的身份并将其存储在数据库中，该风险被省略或至少最小化。

步骤505包括将第一集装箱101堆叠在第二集装箱102的顶部上，其中每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d各自的第二突出部220***第二集装箱102顶部的每个集装箱角铸件120a、120b、120c、120d处的相应凹部125a中。

步骤506包括通过经由操作员通过收发器320a、320b、320c、320d从处理器330发送的无线信号远程操作每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d的电动机230，将集装箱角锁200a、200b、200c、200d锁定到第二集装箱102顶部的集装箱角铸件120a、120b、120c、120d中。

在一些实施例中，其中第二锁定装置225包括弹簧加载机构，集装箱角锁200a、200b、200c、200d到集装箱角铸件120a、120b、120c、120d中的锁定可通过将集装箱角铸件120a、120b、120c、120d的相应第二突出部220***到第二集装箱102的第二集装箱角铸件120a的第二凹部125a中来实现。

在一些实施例中，第二锁定装置225可包括自锁定弹簧加载机构。

此后，每个集装箱角锁200a、200b、200c、200d的相应电动机230可根据来自操作员的无线发送的命令作用在锁定销235上，从而将第二锁定装置225设置到锁定位置。

仅在一些替代实施例中可执行的步骤507可包括确定相应集装箱角锁200a、200b、200c、200d的状态。

相应集装箱角锁200a、200b、200c、200d的状态可由相应的传感器280确定，传感器280配置成确定锁定装置215、225中的至少一个是位于相应集装箱角铸件110a、110b、110c、110d、120a、120b、120c、120d的相应凹部115a、125a内的打开位置还是锁定位置。

由此，出故障的集装箱角锁200a、200b、200c、200d可被发现并更换，从而避免事故。

可仅在已执行步骤507的一些替代实施例中执行的步骤508可包括经由无线信号发送与集装箱角锁200a、200b、200c、200d的唯一身份参考相关联的确定507的状态。

仅在一些替代实施例中可执行的步骤509可包括应用休眠功能以使集装箱角锁200a、200b、200c、200d中的每一个的无线接收器240停用一段时间。

通过使集装箱角锁200a、200b、200c、200d能够休眠，从而在活动模式和休眠模式之间交替，节省了电源290的电池容量，从而延长了电池寿命。

仅在一些替代实施例中可执行的步骤510可包括将已对集装箱角锁200a、200b、200c、200d执行维修/维护时的时间段的时间参考(reference)存储在集装箱角锁200a、200b、200c、200d的存储器270中。

而且，可以将与维修/维护相关联的其他信息存储在相应的存储器270中，诸如在哪里以及由谁执行维修。

仅在一些替代实施例中可执行的步骤511可包括输出关于与第一集装箱101的唯一身份参考相关联的集装箱角锁200a、200b、200c、200d的唯一身份参考的信息。

在一些实施例中，输出的信息还包括各个集装箱角锁200a、200b、200c、200d的确定507的状态。

该信息可以在输出单元350上输出到操作员。

在如附图所示的实施例的描述中使用的术语不旨在限于所描述的方法500、集装箱角锁200和/或系统400。在不脱离由所附权利要求限定的本发明实施例的情况下，可以进行各种改变、替换和/或变更。

如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列的项的任何和全部组合。除非另有明确规定，本文中使用的术语“或”将被解释为数学上的或者，即，作为包含性析取；不作为数学异或(XOR)。另外，除非另有明确说明，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该”将被解释为“至少一个”，因此也可能包括相同种类的多个实体。将进一步理解，术语“包括”指明存在的特征、动作、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、动作、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。单个单元，例如，处理器可以实现权利要求中的几个项目的功能。仅仅在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以以诸如经由因特网或其他有线或无线通信系统的其他形式分布。