專利名稱：Uhf全向無(wú)源電子貨柜鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種貨柜鎖，特別涉及一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖。
背景技術(shù)：
當(dāng)前貨柜運(yùn)輸市場(chǎng)中，貨柜鎖一般采用傳統(tǒng)的機(jī)械式貨柜鎖、條形碼、有源RFID電子貨柜鎖。采用傳統(tǒng)的機(jī)械鎖，其價(jià)格雖低廉，卻不具備通關(guān)自動(dòng)化能力；有源電子貨柜鎖具備提供貨柜運(yùn)輸自動(dòng)化能力，但價(jià)格昂貴，外形較大，需利用電池電力傳輸，在短期內(nèi)必須對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，且又面臨回收難的問(wèn)題。而采用高頻(HF 13.56MHZ)RFID電子貨柜鎖，則不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸， 且信號(hào)傳輸一般有較強(qiáng)指向性。
采用以上方式，不但增大企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，且很難實(shí)現(xiàn)真正意義上的貨柜通關(guān)自動(dòng)化。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，將目前市面上傳統(tǒng)的機(jī)械貨柜鎖與RFID技術(shù)相結(jié)合，采用超高頻(UHF)RFID技術(shù)，克服了眾多缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離通信，傳輸距離至少達(dá)10米且無(wú)指向性，可抗一噸以上的拉力，外觀新穎、小巧，價(jià)格低廉，一次性使用免維護(hù)，能為貨柜通關(guān)自動(dòng)化及運(yùn)輸管理提供高效、穩(wěn)定的自動(dòng)化服務(wù)。
一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，分為鎖桿和鎖頭兩部分，其特征在于，所述的鎖桿內(nèi)有RFID芯片和電纜接插件，RFID芯片與電纜接插件電氣連接；所述的鎖頭內(nèi)有與所述鎖桿內(nèi)的電纜接插件相匹配的接插件和與該接插件連接的天線。
當(dāng)鎖桿插入鎖頭內(nèi)時(shí)，鎖桿上的電纜接插件與鎖頭內(nèi)的接插件接觸，使鎖桿內(nèi)的RFID芯片通過(guò)電纜接插件和鎖頭內(nèi)的接插件與天線形成回路，使之達(dá)到工作狀態(tài)，便于外部讀寫器的讀寫。
為了達(dá)到全指向性，避免方向性讀取的問(wèn)題和增強(qiáng)天線的發(fā)送和接收性能，所述天線為螺旋形天線。
為了達(dá)到RFID芯片與天線以及RFID芯片與電纜接插件之間電氣連接的最佳匹配阻抗匹配值，在RFID芯片與電纜接插件之間電連接中增加一阻抗匹配器。阻抗匹配器的作用是使RFID芯片、天線及電纜接插件三者間達(dá)到最佳阻抗匹配值，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸性能，如傳輸距離等。
所述RFID芯片與電纜接插件之間通過(guò)電纜電氣連接。
本實(shí)用新型還可以做如下的改進(jìn)所述鎖桿為一金屬中空構(gòu)件，RFID芯片、電纜接插件以及RFID芯片與電纜接插件之間的電纜內(nèi)嵌在該金屬中空構(gòu)件的空腔內(nèi)。
或者所述鎖桿包括一金屬管件和金屬管件外中上部的鎖桿頭構(gòu)成，在金屬管件底部的管腔內(nèi)嵌有電纜接插件，在鎖桿頭內(nèi)嵌有RFID芯片，RFID芯片與電纜接插件電氣連接的電纜穿過(guò)金屬管件的管腔。
鎖桿采用金屬中空構(gòu)件或者金屬管件，除堅(jiān)固桿體外，也能起到屏蔽外部電磁波的接收與內(nèi)部電磁波信號(hào)的發(fā)送，以避免在UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖未鎖住之前被讀取到或者因人體感應(yīng)等其它外因而被讀取到。
當(dāng)所述鎖桿采用金屬管件和金屬管件外中上部的鎖桿頭構(gòu)成時(shí)，一般來(lái)講，鎖桿頭都是采用橡塑材料包覆在金屬管件外制成的，如用ABS材料包覆?？梢詫⒔饘俟芗念^部上加一錐形金屬塊，擴(kuò)成喇叭口狀，這樣是為了防止用強(qiáng)力將錐形金屬塊拉出而導(dǎo)致鎖具最終被開啟。鎖桿頭外再采用橡塑材料，如ABS材料包覆。以使金屬管件與鎖桿頭緊密結(jié)合，保證金屬管件與鎖桿頭結(jié)合的牢固性。
同樣，為了屏蔽外部電磁波的接收與內(nèi)部電磁波信號(hào)的發(fā)送，所述鎖頭也為一與鎖桿相匹配的金屬中空構(gòu)件，與所述鎖桿內(nèi)的電纜接插件相匹配的接插件嵌在金屬中空構(gòu)件的空腔內(nèi)，與該接插件連接的天線伸出金屬中空構(gòu)件外。
為了與上述鎖桿的金屬管件配合，所述鎖頭包括一與鎖桿的金屬管件相配合的金屬套和包覆在金屬套外的橡塑構(gòu)件，所述鎖桿內(nèi)的電纜接插件相匹配的接插件嵌在金屬套內(nèi)，天線伸出橡塑材料構(gòu)件外。
為了保護(hù)天線，在橡塑構(gòu)件外套有一天線罩。
為了實(shí)現(xiàn)鎖桿與鎖頭之間的緊密結(jié)合，鎖住后不易被拉出，在鎖桿的金屬中空構(gòu)件或者金屬管件外的底部開有雙凹槽，并在鎖頭的金屬中空構(gòu)件或金屬套內(nèi)設(shè)置卡簧。當(dāng)鎖桿插入鎖頭內(nèi)時(shí)，卡簧可卡入到鎖桿的金屬中空構(gòu)件或者金屬管件外的底部的凹槽內(nèi)。保證了鎖頭與鎖桿之間至少可達(dá)到一噸的拉力。
為了實(shí)現(xiàn)鎖桿的金屬鎖頭部分不至被強(qiáng)力拉出，金屬鎖頭采用梯形設(shè)計(jì)，金屬管件采用外擴(kuò)為喇叭口形態(tài)的設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)可使兩者緊密結(jié)合，能承受較強(qiáng)的拉力。
為了保證本實(shí)用新型的UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，在潮濕、雨天等情況下，水不會(huì)流入到鎖頭和鎖桿內(nèi)，在鎖頭內(nèi)設(shè)有一密封圈，密封圈可以密封住鎖桿與鎖頭之間的間隙。
由于采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型所提供的UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖克服了使用超高頻UHF傳輸距離短的技術(shù)難關(guān)，并能夠承受較強(qiáng)的抗外力性，無(wú)方向性，安裝簡(jiǎn)便，且外形美觀小巧，一次性使用免維護(hù)，能極大的提高貨柜運(yùn)輸?shù)耐P(guān)效率。


圖1為本實(shí)用新型所提供的UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型所提供的UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合一較好的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參看圖1，UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，分為鎖桿1和鎖頭2兩部分，鎖桿1包括一金屬管件11和金屬管件11外中上部的鎖桿頭12構(gòu)成，在金屬管件11底部的管腔111內(nèi)嵌有電纜接插件13，在鎖桿頭12內(nèi)嵌有RFID芯片14，RFID芯片14與電纜接插件13之間通過(guò)電纜15和一阻抗匹配器16電氣連接，電纜15和穿過(guò)金屬管件11的管腔111，阻抗匹配器16位于金屬管件11的管腔111內(nèi)。
在金屬管件11外的上開有雙凹槽112，金屬管件11的頭部有一圓錐形金屬塊113將鎖桿頭12擴(kuò)成喇叭口狀。鎖桿頭12外采用橡塑材料，如ABS材料包覆制成，這樣金屬管件11與鎖桿頭12能夠緊密結(jié)合，保證金屬管件11與鎖桿頭12結(jié)合的牢固性。
鎖頭2包括一與鎖桿1的金屬管件11相配合的金屬套21和包覆在金屬套21外的橡塑構(gòu)件22，與鎖桿1內(nèi)的電纜接插件13相匹配的接插件23嵌在金屬套21的底部?jī)?nèi)，在接插件23上焊有一螺旋型的天線24。天線24伸出橡塑構(gòu)件22外。
為了保護(hù)天線24，在橡塑構(gòu)件22外套有一天線罩25。天線罩25也是采用ABS材料制成的。
在鎖頭2的金屬套21內(nèi)設(shè)置一卡簧27并在鎖頭2的橡塑構(gòu)件22內(nèi)設(shè)有一密封圈26，密封圈26可以密封住鎖桿1的金屬管件11與鎖頭2之間的間隙，以防止水流入鎖頭2和鎖桿1內(nèi)。
當(dāng)鎖桿1上的金屬管件11的底部插入到鎖頭2的金屬套21內(nèi)時(shí)，鎖桿1上的金屬管件11內(nèi)的電纜接插件13插在鎖頭2的金屬套21內(nèi)的接插件23上，并與接插件23接觸，使鎖桿1內(nèi)的RFID芯片14通過(guò)電纜15、阻抗匹配器16、電纜接插件13和鎖頭2內(nèi)的接插件23與天線24形成回路，使之正常工作，便于外部讀寫器的讀寫(參看圖2)。由于所述的電纜接插件13位于金屬管件11的官腔111內(nèi)，避免了使用者因無(wú)意觸碰電纜接插件13，由人體感應(yīng)使鎖桿1在未被插入鎖頭2時(shí)被外部的Reader讀取到RFID芯片14的數(shù)據(jù)。
同時(shí)，鎖頭2的金屬套21內(nèi)也開有雙凹槽212，在雙凹槽212內(nèi)安裝有卡簧27，當(dāng)鎖桿1的金屬管件11插入到鎖頭2的金屬套21內(nèi)時(shí)，卡簧27可卡入到鎖桿1的金屬管件11外的雙凹槽212內(nèi)。保證了鎖頭2與鎖桿1之間至少可以抵抗一噸的拉力。
參見圖2，使用時(shí)，將UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖置于集裝箱貨柜的鎖孔中并鎖住，在鎖住貨柜的同時(shí)，通過(guò)鎖桿1內(nèi)的電纜接插件13與接插件23連接，鎖桿1內(nèi)部的RFID芯片14與鎖頭2中的天線24接通，形成一個(gè)回路，達(dá)到工作狀態(tài)，當(dāng)貨車行至通關(guān)關(guān)口時(shí)，在有效距離內(nèi)(至少可達(dá)到10米)，RFID芯片14會(huì)接收到位于通關(guān)關(guān)口的讀寫器所發(fā)出的信號(hào)，并通過(guò)天線4將RFID芯片14中的數(shù)據(jù)發(fā)出，由讀寫器接收并交后臺(tái)進(jìn)行適當(dāng)處理。
在未上鎖的時(shí)候，電纜接插件13與接插件23斷開，RFID芯片14封閉在鎖桿1內(nèi)，屏蔽了外部電磁波的接收與內(nèi)部電磁波信號(hào)的發(fā)送，確保在電子貨柜鎖未鎖住之前被讀取到，或者因人體感應(yīng)等其它外因而被讀取到。
當(dāng)然，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，不花費(fèi)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上能夠作多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的目的。但是，這種變化顯然應(yīng)該在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，分為鎖桿和鎖頭兩部分，其特征在于，所述的鎖桿內(nèi)有RFID芯片和電纜接插件，RFID芯片與電纜接插件電氣連接；所述的鎖頭內(nèi)有與所述鎖桿內(nèi)的電纜接插件相匹配的接插件和與該接插件連接的天線。
2.如權(quán)利要求1所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述天線為螺旋形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于在所述RFID芯片與電纜接插件之間電連接中增加一阻抗匹配器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述RFID芯片與電纜接插件之間通過(guò)電纜電氣連接。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述鎖桿為一金屬中空構(gòu)件，所述RFID芯片、電纜接插件以及RFID芯片與電纜接插件之間的電纜及阻抗匹配器內(nèi)嵌在該金屬中空構(gòu)件的空腔內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述鎖桿包括一金屬管件和金屬管件外中上部的鎖桿頭構(gòu)成，在金屬管件底部的管腔內(nèi)嵌有電纜接插件，在鎖桿頭內(nèi)嵌有RFID芯片，RFID芯片與電纜接插件電連接的電纜穿過(guò)金屬管件的管腔。
7.如權(quán)利要求6所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述鎖桿頭采用橡塑材料包覆在所述金屬管件外制成的。
8.如權(quán)利要求7所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述橡塑材料為ABS材質(zhì)。
9.如權(quán)利要求6所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述金屬管件的頭部有一擴(kuò)成喇叭口狀的圓錐體金屬塊。
10.如權(quán)利要求5所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述鎖頭也為一與鎖桿相匹配的金屬中空構(gòu)件，與所述鎖桿內(nèi)的電纜接插件相匹配的接插件嵌在金屬中空構(gòu)件的空腔內(nèi)，與該接插件連接的天線伸出金屬中空構(gòu)件外。
11.如權(quán)利要求6所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于所述鎖頭包括一與鎖桿的金屬管件相配合的金屬套和包覆在金屬套外的橡塑構(gòu)件，所述鎖桿內(nèi)的電纜接插件相匹配的接插件嵌在金屬套內(nèi)，天線伸出橡塑材料構(gòu)件外。
12.如權(quán)利要求11所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于在橡塑構(gòu)件外套有一天線罩。
13.如權(quán)利要求10所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于在所述鎖桿的金屬中空構(gòu)件外開有雙凹槽，并在鎖頭的金屬中空構(gòu)件內(nèi)設(shè)置卡簧；當(dāng)鎖桿插入鎖頭內(nèi)時(shí)，卡簧可卡入到鎖桿的金屬中空構(gòu)件凹槽內(nèi)。
14.如權(quán)利要求11所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于在鎖桿的金屬管件外的底部開有雙凹槽，并在鎖頭的金屬套內(nèi)設(shè)置卡簧，當(dāng)鎖桿插入鎖頭內(nèi)時(shí)，卡簧可卡入到鎖桿的金屬管件外的底部的凹槽內(nèi)。
15.如權(quán)利要求1所述的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，其特征在于在所述鎖頭內(nèi)設(shè)有一密封圈，密封圈可以密封住鎖桿與鎖頭之間的間隙。
專利摘要本實(shí)用新型公開的一種UHF全向無(wú)源電子貨柜鎖，分為鎖桿和鎖頭兩部分，其特征在于，所述的鎖桿內(nèi)有RFID芯片和電纜接插件，RFID芯片與電纜接插件電氣連接；所述的鎖頭內(nèi)有與所述鎖桿內(nèi)的電纜接插件相匹配的接插件和與該接插件連接的天線。本實(shí)用新型將目前市面上傳統(tǒng)的機(jī)械貨柜鎖與RFID技術(shù)相結(jié)合，采用超高頻(UHF)RFID技術(shù)，克服了眾多缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離通信，傳輸距離至少可達(dá)10米且無(wú)指向性，可抗一噸以上的拉力，外觀新穎、小巧，價(jià)格低廉，一次性使用免維護(hù)，能為貨柜通關(guān)自動(dòng)化及運(yùn)輸管理提供高效、穩(wěn)定的自動(dòng)化服務(wù)。
文檔編號(hào)G06K19/07GK2915758SQ20062003963
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者李金宗 申請(qǐng)人:碩學(xué)電子科技(上海)有限公司