具有用于安全稳固运送物件的电子机械装置的充气缓冲袋

1.一种运送袋系统，包括：
壳体，具有一个或多个分隔室，每个所述分隔室均具有固定的外壁和包围着一个或多个待运送物件的可扩展的内壁，所述外壁由刚性或半刚性材料制成，所述内壁由弹性材料制成，其中所述外壁和所述内壁之间的空间填充有空气，所述内壁变形为不规则形状从而填充所述运送袋内部未被所述待运送物件占用的空间；
一个或多个由电力驱动的充气装置，用于对所述壳体的内壁和外壁之间填充空气；
一个或多个阀，其允许空气进出所述壳体的内壁和外壁之间；
一个或多个压力传感器，用于监控所述壳体的内壁和外壁之间的空气压力；
一个或多个压力调节器，与所述一个或多个压力传感器、所述一个或多个阀、所述一个或多个充气装置以及一个或多个电源电连接，用于将所述壳体的内壁和外壁之间填充至预设空气压力，从而通过充气的所述壳体为所述一个或多个物件提供缓冲效果以防止其在运输过程中受损；以及
所述一个或多个电源，用于为所述运送袋系统提供电力。
2.根据权利要求1所述的运送袋系统，进一步包括一个或多个电子控制器，所述电子控制器至少连接至：
所述运送袋电源以接收电力；
所述压力传感器以接收空气压力输入；
所述压力调节器以控制进出所述壳体的气流。
3.根据权利要求2所述的运送袋系统，进一步包括用于所述运送袋系统的远程控制器，其以电子方式发送使用者的输入，并以电子方式为所述使用者接收所述运送袋的状态信息。
4.根据权利要求2所述的运送袋系统，进一步包括：
全球定位系统装置，其与一个或多个所述电子控制器相关联，用于确定所述运送袋的全球位置；
唯一的电子标识符，其存储于所述运送袋电路中，用于识别所述运送袋；
天线；以及
发送器/接收器，用于接收所述全球位置的相关数据，并将所述全球位置信息连同所述唯一的电子标识符传输出去。
5.根据权利要求2所述的运送袋系统，进一步包括：
爆炸物传感器，其与一个或多个电子控制器相关联，用于检测并确定存在于所述运送袋内的爆炸物；以及
发送器，用于将与所述存在的爆炸物的相关数据传输至外部安全系统。
6.根据权利要求2所述的运送袋系统，进一步包括：
全球定位系统装置，其与一个或多个所述电子控制器相关联，用于确定所述运送袋的全球位置；
唯一的电子标识符，其存储于所述运送袋电路中，用于识别所述运送袋；
爆炸物传感器，其与一个或多个电子控制器相关联，用于检测并确定存在于所述运送袋内的爆炸物；
发送器/接收器，用于与外部电子装置和系统进行通信；
一个或多个天线；以及
远程控制器，其以电子方式发送使用者的输入，并以电子方式为所述使用者接收所述运送袋的状态信息。

具有用于安全稳固运送物件的电子机械装置的充气缓冲袋\n[0001] 相关申请的交叉引用\n[0002] 本申请要求于2012年3月2日递交美国专利商标局、申请号为No.13/411,391的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。\n技术领域\n[0003] 本发明涉及用于安全稳固地运送物件的行李箱和手提袋的领域。本发明尤其涉及一种能够在物件运送过程中提供安全性、稳固性及可追踪性的具有内置电子机械装置的充气缓冲式运送袋。\n背景技术\n[0004] 相关的美国专利\n[0005]\n[0006] 相关的美国申请公开\n[0007]\n[0008]\n[0009] 相关的国际专利文件\n[0010]\n[0011] 为了能够安全地运送物件，特别是像电子小零件及玻璃制品等易碎品，长久以来，行李箱制造业及货物运输业一直致力于制造具有良好缓冲效果的手提袋、旅行袋及运输容器。行李箱制造商制作的包具有普通缓冲效果并符合航空公司所容许的特定标准尺寸，或者可以容纳如笔记本电脑的特定物件。当乘客将其所属物品打包装入行李箱或手提袋时，不得不使用如气泡垫、报纸或衣物的包装材料将易碎品包覆起来。许多情况下，乘客没有足够的包装材料来填满行李箱或手提袋中的未占用空间。当行李箱或手提袋内未被填满时，这些箱中或袋中的物品在运送的过程中特别是在机场的行李输送带上会产生位置移动，并且许多情况下，不管原先这些物品如何完好地被包覆在箱中或袋中，这些易碎品最后遭到损坏而所放置的衣物也已褶皱。\n[0012] 在行李箱或手提袋内装设已预先充气的气垫或者手动式充气垫属于已知的技术手段。然而，这些已知的技术手段并无法解决旅客实际上所面临的问题，即如何在行李箱或手提袋完成包装且闭合后，让行李箱壁或手提袋壁扩展而将行李箱内或手提袋内的未占用空间填满。由于这些行李箱或手提袋并非透明的，因而在使用手动方式填充空气让行李箱壁或手提袋壁扩展时，旅客无法看到其所属物品的状况。\n[0013] 旅客所面临的另一个问题是，在大多数行李箱或手提袋具有相似尺寸及颜色的情况下，旅客如何在机场的行李输送带上指认出自己的行李箱或手提袋。直至今日，已知的行李箱或手提袋的制造技术并未提出任何让旅客可以在短距离内简单地指认出自己行李箱或手提袋的方法，尤其是在行李输送带满载行李时。\n[0014] 另外，恐怖份子所使用的爆炸物可能隐藏于旅行袋中，使得国际社会面临到恐怖主义的威胁。直至今日，已知的行李箱或手提袋的制造技术并未提出利用唯一的标识符(Identifier，ID)或任何机制来追踪出厂后被不同旅客带去世界各地的行李箱或手提袋。\n已知技术中也未提出在行李箱及运输容器内装设爆炸物传感器的技术方案。\n发明内容\n[0015] 本发明公开了一种充气缓冲式运送袋，并提供了上述问题的解决方案。本发明的第一实施例的运送袋如图1所示，其包含壳体1，壳体1内有两个分隔室22，用于存放物件9。\n壳体的外壁7和内壁8之间填充有空气，不论分隔室内所能存放的物件的体积大小和未被物件占据的空间大小，都能够提供最佳的缓冲效果而安全的运送物件。运送袋具有用来扩展/收缩弹性内壁8的电子泵3，空气进出阀2，压力调节器4，电源5和压力传感器6。\n[0016] 本发明第二实施例的运送袋除了包括第一实施例的元件外，进一步包括电子控制器12、电子锁10、发送器/接收器13、天线15及远程控制器14。旅客在运送袋的运送过程中可利用远程控制器将运送袋上锁或解锁，对运送袋进行充气或泄气，以及对运送袋进行追踪。\n[0017] 本发明第三实施例的运送袋除了包括第二实施例的元件外，进一步包括唯一的电子ID及全球定位系统(Global Positioning System，GPS)装置，可对错置、遗失或被偷窃的运送袋进行远距追踪并提供保全功能。\n[0018] 本发明第四实施例的运送袋除了包括第三实施例的元件外，进一步包括爆炸物传感器，能够在恐怖份子将爆炸物藏在运送袋中的情况下，对于运送袋所藏爆炸物进行检测以及提供保全功能。\n附图说明\n[0019] 附图中：\n[0020] 图1为一示意图，显示本发明的基本运送袋；\n[0021] 图2为一示意图，显示本发明的具有远程控制器、全球定位系统装置及爆炸物传感器的运送袋；\n[0022] 图3为一方块图，显示本发明的运送袋的系统架构。\n[0023] 附图标记说明\n[0024] 1、运送袋壳体        2、阀           3、电子泵\n[0025] 4、压力调节器        5、电源         6、压力传感器\n[0026] 7、外壁              8、内壁         9、物件\n[0027] 10、电子锁           11、指示灯      12、电子控制器\n[0028] 13、发送器/接收器    14、远程控制器  15、天线\n[0029] 16、全球定位系统装置 17、内存        18、字母数字显示器\n[0030] 19、爆炸物传感器     20、充电连接器  21、扬声器/声音装置[0031] 22、壳体分隔室\n具体实施方式\n[0032] 名词定义\n[0033] 以下的名词定义适用于本发明范围内的运送袋系统。\n[0034] 固定外壁(Fixed Outer Wall)\n[0035] 运送袋或运送容器的固定外壁7是由刚性材料(rigid material)或半刚性材料(semi-rigid material)所制成。当运送袋的外壁和内壁之间的空间填满空气时，外壁将维持其固定的状态且不会改变其外形。举例而言，硬壳式(hard-shelled)行李箱以及一般运送容器的外壁为刚性固定外壁。一般行李箱、电脑外套及由软性布料或皮料制成的手提袋的外壁为半刚性固定外壁。\n[0036] 可扩展内壁(Expandable inner wall)\n[0037] 运送袋或运送容器的可扩展内壁8是由弹性材料所制成。当运送袋的外壁7和内壁\n8之间的空间填满空气时，内壁将会扩展开而占据原先未被占据的空间，且将包围住运送袋内存放于内部分隔室的物件9。\n[0038] 电子泵(Electric Pump)\n[0039] 电子泵3是一种用来将运送袋的内壁扩展或收缩的电子机械装置。典型的电子泵例如：压缩机、可产生空气压力的电风扇、由电子马达驱动的机械活塞。\n[0040] 压力调节器(Pressure Regulator)\n[0041] 压力调节器4是一种控制运送袋外壁及内壁之间的空气压力的装置。压力调节器4例如是机械装置、电气/电子装置或电子机械装置。典型调节器具有的调节功能的例如：启闭阀门2、为电子泵3转换电源开关、调节施加在电子泵3上的电压。\n[0042] 电源(Electrical Power Source)\n[0043] 电源5是指任何能够提供运送袋上所设置的各种装置所需电力的来源。电源例如是：电池、交流-直流转换器(ac/dc converter)、直流-直流转换器(dc/dc converter)、光生伏打电池(photovoltaic cell)、将外部电源与运送袋上设置的各种装置连接的连接器、或者以上电源的各种可操作组合。\n[0044] 电子锁(Electronic Lock)\n[0045] 电子锁10是一种电子机械装置。电子锁的上锁及解锁操作由使用者输入装置所产生的电子信号来控制。使用者输入装置例如是：具有按键的远程控制器、安装于运送袋上的按键型键盘、或是能够产生无线信号的计算机系统。\n[0046] 电子控制器(Electronic Controller)\n[0047] 电子控制器12是一种电气/电子电路，可根据所接收到的电气/电子信号输入来控制电子装置及电子机械装置的功能。举例而言，电子控制器的功能例如：通过驱动例如电磁线圈(solenoid)的电子机械装置而将电子锁上锁或解锁，或是通过驱动电子泵3而使运送袋的内壁扩展或收缩，或是根据接收自压力传感器6的信号来控制压力调节器4。\n[0048] 全球定位系统(Global Positioning System，GPS)装置\n[0049] GPS装置16是一种能够确定运送袋的全球位置的装置。GPS装置16例如是能够接收GPS卫星信号的GPS接收器，能够感应地球磁场以确定全球位置的磁力仪(magnetometer)。\n[0050] 实施例\n[0051] 图1显示本发明第一实施例的基本运送袋。本实施例的运送袋包括壳体1，壳体1内有两个分隔室22，分别用于存放所要运送的物件。壳体1具有固定的外壁7及多个弹性的内壁8。在运送袋内沿着外壁7设置了空气进口/出口阀2、电子泵3、压力调节器4、电源5及一个或多个压力调节器6。\n[0052] 图2显示本发明第二实施例的运送袋，如图2所示，本实施例的运送袋包括第一实施例中的所有元件或装置，并进一步包括电子锁10、指示灯11、电子控制器12、发送器/接收器13、远程控制器14、天线15、字母数字(alpha-numeric)显示器18、充电连接器20及扬声器/声音装置21。\n[0053] 本发明第三实施例的运送袋也由图2来说明，本实施例的运送袋包括第一实施例和第二实施例的所有元件或装置，并包括GPS装置16。GPS装置16连接至电子控制器12。当GPS装置16是一个全球定位系统接收器时，其可与天线15连接。\n[0054] 本发明第四实施例的运送袋也由图2来说明，本实施例的运送袋包括第一实施例、第二实施例和第三实施例的所有元件或装置，并包括爆炸物传感器器19。\n[0055] 本发明所的运送袋系统的框图如图3所示，该运送袋系统包括图2中示出的所有装置并包括内存17。\n[0056] 本发明的运送袋可以设有一个以上的分隔室来存放各种不同类型的物件。举例而言，如第1图所示，一个旅行袋可以有两个分隔室，一个用来存放衣物，另一个用来存放例如酒瓶的易碎品。用来存放衣物的分隔室的外壁与内壁之间填充有低压空气以避免衣物褶皱，而用来存放酒瓶的内部分隔室的外壁与内壁之间则填充有高压气体，而于运送过程中能够保持酒瓶位置的固定及防止酒瓶的破损。\n[0057] 其他类型的运送袋例如具有三到四个分隔室的照相机袋以及设计师手提袋。本发明公开的充气缓冲式运送袋能够(基于空气的压力)让设计师手提袋的内部充气而膨胀至预设的体积，以维持袋体的原始形状进而保持设计师手提袋的价值。\n[0058] 在内部电池被用来当作运送袋系统的电力来源的情况下，充电连接器20可以被用来对外部电子装置例如手机进行充电。\n[0059] 如图3所示，本发明的第二实施例、第三实施例和第四实施例的运送袋系统包括电子控制器12以及内存17。这些元件可以让制造商在制造运送袋时为运送袋附加许多特性。\n内存17内可以存储运送袋的唯一的电子标识符，让运送袋具有额外的保全功能。举例而言，运送袋的电子标识符可以与旅客的航空机票相关联。这个唯一的电子标识符也可以存储于电子机械装置，而使用者可以对此电子机械装置设定「0」或「1」的位置切换。\n[0060] 运用电子控制器，尤其是可编程的记忆型控制器，可以为此运送袋系统的设计带来更多的弹性。将来，此运送袋系统可以轻易地通过下载固件程序至运送袋的内存而具有更多的特性。\n[0061] 通过发送接收器13和天线15，电子控制器12可以与外部电子装置进行通信。远程控制器14可以被用来操作电子锁10，以及追踪短距离范围内例如机场内行李输送带上的运送袋。与航站内电脑系统连接的无线通信装置可以被用来操作电子锁10，以及让运送袋的登机手续办理更容易。\n[0062] 本发明第三实施例的运送袋包括GPS装置16，其在运送袋的运送过程中可用来追踪运送袋的全球位置。由于每个运送袋的内存17中存储有唯一的电子标识符，当运送袋被放置于错误位置或遗失或被偷窃时，可通过此电子标识符追踪运送袋的位置。运送袋的完整旅行历程可由此追踪而被存储于安保机构的设备中，并且于一段固定时间内与携带此运送袋的旅客相关联。此特性不但可帮助安保机构降低犯罪率及减少恐怖行为的发生，也可减少航空公司因应运送袋的错置或遗失而花费的成本。\n[0063] 本发明第四实施例的运送袋包括爆炸物传感器19。典型的微型爆炸物传感器例如是可检测出恐怖份子在爆炸物中所使用的化学物的微机电传感器(Micro Electro Mechanical Sensor，MEMS)。此传感器19被装设于运送袋内并连接至电子控制器12。此运送袋系统被设计成在传感器19遭受破坏的情况下，运送袋系统会将传感器的状态存储于内存\n17内。当存放有爆炸物或有缺陷的爆炸物传感器的运送袋被带至机场时，或是任何装设有保全系统的硬体设备接受到运送袋所发出的信号时，运送袋将会通过发送器13及天线15传送出电子信号给安保机构并警示该机构。当传感器检测到任何爆炸物时，安保机构可以由运送袋的唯一电子标识符及爆炸物传感器19在运送过程中随时追踪运送袋。\n[0064] 在运送袋的制作过程中，制造商将指定预先设定好且使用者可选择的压力值范围给压力调节器4。对于运送袋的每个分隔室，也可以分别指定不同的压力值。\n[0065] 运送袋的制造厂商也可以指定唯一的电子标识符给每个运送袋。这个标识符将被存储在运送袋系统以及制造商的电脑系统上。这个唯一的标识符代表着制造商名称、运送袋的类型以及运送袋的特征例如尺寸、颜色等等。在运送袋遗失或错置的情况下，这些特征可以协助航空公司及安保机构容易地找出运送袋的位置。当运送袋可能被恐怖份子、窃贼等用于不良用途时，安保机构也可以利用这个标识符来追踪运送袋。\n[0066] 当旅客将其物品放置于运送袋内部并将运送袋外壳扣合后，让运送袋内部充气的程序就会启动。旅客可以选择以手动方式按下运送袋或远程控制器14上的按键来开始充气程序，或者让运送袋的外罩扣合后自动开始充气程序。压力感测器6持续监控每个分隔室的内壁8及外壁7间的空气压力。当压力值达到预先指定的值时，压力传感器6将驱动一个机构而让压力调节器4停止壁的充气程序。\n[0067] 远程控制功能\n[0068] 远程控制器14可以被设计成具有许多功能，其可以是：\n[0069] (1)可以与运送袋系统通信的收发器；\n[0070] (2)具有按键以将使用者输入传送至运送袋系统而对运送袋进行上锁或解锁及追踪；\n[0071] (3)具有显示器及指示灯以显示信号状态、运送袋与控制器之间的距离以及运送袋的全球位置；\n[0072] (4)能够将声音反馈信号或消息传送至使用者的扬声器或类似装置；\n[0073] (5)能够手动开启或闭锁运送袋的机械钥匙；\n[0074] (6)所有远程控制功能可整合于智能手机、平板电脑、计算机或者类似装置中。\n[0075] 应当了解的是，以上各实施例的运送袋系统并不受限于只具有所述特征及功能，因而本发明的运送袋的保护范围不应受限于以上各实施例。本发明所提出运送袋的保护范围应由所附的权利要求及其同等法律效力进行界定。\n[0076] 有益效果\n[0077] 本发明所提出的充气缓冲式运送袋，不论其分隔室内所能存放的物件的体积大小及未被物件占据的空间的大小，都能够提供最佳的缓冲效果。此优点来自于所提供的缓冲实际上是基于内部分隔室的空气压力。在运送袋的分隔室几近满载的情况下，这些具弹性的可扩展的内壁将发生相当小程度的扩展直至这些内壁触碰到所存放的物件且产生预设的压力值。另一方面，在运送袋的内部分隔室只存放小玻璃瓶的情况下，这些具弹性的可扩展的内壁将发生多达数英寸的扩展，而从所有周边包围住该玻璃瓶直至达到预设的压力值。\n[0078] 总结\n[0079] 本发明各实施例描述的具有电子机械装置的充气缓冲式运送袋，提供了一种能够安全且稳固运送物件的解决方案，克服了目前已知运送袋技术的缺点。本发明的运送袋，不论其分隔室内所能存放之物件的体积大小及未被物件占据的空间大小，都能够提供最佳的缓冲效果而能避免物件的损坏。本发明所的运送袋，当其处于错置、遗失或被偷窃的情况下，更能协助安保人员在运送过程中追踪运送袋并找出运送袋的位置。此外，本发明的运送袋，更能由检测出是否含有爆炸物并通知安保机构的方式来确保位处于机场等公共场所的人们的安全。