KR100764107B1

KR100764107B1 - 매설태그

Info

Publication number: KR100764107B1
Application number: KR1020060031508A
Authority: KR
Inventors: 이동진
Original assignee: 주식회사 손텍
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-09

Abstract

본 발명은 매설태그에 관한 것으로, 중앙부에 급전구가 천공되어 구비되고 세라믹으로 형성되어 있는 유전체세라믹, 중앙부에 삽입공이 천공되어 형성되고 상기 유전체세라믹의 일측면에 구비되는 전도성막, 상기 유전체세라믹의 타측면에 구비되며 중앙부에 급전구가 천공되어 형성된 접지판, 상기 유전체세라믹의 급전구에 삽입되어 상기 전도성막에 전기적으로 결합하여 급전하는 급전핀, 하부에 절연체로 구성된 절연판이 형성되며 일단은 상기 접지판의 단부와 결합되고, 타단은 상기 급전구를 통과한 급전핀의 단부에 결합된 RFID 칩,으로 구성된 무선주파수식별표지; 절연체로 형성되며 상기 무선주파수식별표지가 수용되도록 일측면이 개방되도록 수용부를 형성한 본체와, 절연체로 형성되며 상기 본체의 개방부위를 덮도록 구비되는 덮개로 형성된 케이스; 상기 케이스의 하부에 무선주파수식별표지의 인식률을 향상시키도록 구성된 반사판;으로 구성되어 외부의 영향을 받지 않고 지중에 무선주파수식별표지의 매설이 가능하도록 함으로써, 제조공정이 간단하고 생산비가 저렴하면서도 무선주파수식별표지의 수신율이 떨어지지 않도록 하여, 지중에 무선주파수식별표지의 매설이 가능하도록 하여 지중에 묻혀있는 수도관, 가스관 관 같은 시설물의 위치파악이 매우 용이하며, 일정거리로 지중에 매설하여 무인자동차의 유도도 가능한 매우 유용한 매설태그이다.

무선주파수식별표지, 매설태그, RFID.

Description

매설태그{underground radio frequency identification tag}

도 1은 본 발명에 따른 매설태그의 분해사시도,

도 2는 본 발명의 사시도,

도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면도,

도 4는 본 발명의 케이스의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 반사판이 구비된 실시예를 도시한 도.

도 6은 상기 도 5의 단면도,

도 7은 본 발명의 매설태그 다수개가 연결판에 의해 연결된 실시예를 도시한 설명도.

<<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>>

10 : 매설태그 20 : RFID칩

23 : 절연판 60 : 케이스

61 : 본체 62 : 덮개

63 : 결합공 64 : 볼트

70 : 반사판 80 : 관리대상물품

110 : 유전체세라믹 111 : 급전구

120 : 전도성막 121 : 삽입공

130 : 접지판 131 : 급전구

140 : 급전핀 150 : 접합부

100 : 도로

본 발명은 매설태그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절연 및 방수가 가능한 케이스를 구비하여 지중에 묻혀서도 무선주파수식별표지의 수신율이 떨어지지 않도록 하여, 지중에 무선주파수식별표지의 매설하여 지중에 묻혀있는 수도관, 가스관 관 같은 시설물의 위치파악이 매우 용이하며, 일정거리로 지중에 매설하여 무인자동차의 유도도 가능한 매설태그에 관한 것이며, 하부에 반사판을 설치하여 인식거리를 추가로 확보할 수 있는 매설태그에 관한 것이다.

RFID는 초단파나 장파를 이용하여 정보를 무선으로 인식하는 최첨단 방식으로서, 바코드, 마그네틱, IC 카드 등과 같은자동인식 분야에서 주로 이용되고 있다. 가정에 필요한 것들을 공급하는 상수도관, 하수도관, 가스관, 전기 및 통신 신호를 전송하는 케이블들은 외부 충격으로 인한 파손 및 손상을 방지하기 위해 대부분 지중에 매설되어 있다. 이러한 매설물들은 도로를 따라 매설되어 있는데, 도로는 각종 공사로 인해 수시로 굴착된다. 도로를 굴착할 때는 지중 매설물들을 관리하는 기관의 협조를 구해야 하는 것이 필수적이다. 그러나 담당 기관들 사이의 협조도 어렵고, 각 기관들마다 지중 매설물들의 도면을 보고는 이들의 위치를 정확히 파악하는 것이 어려운 실정이다. 더군다나, 굴착 공사로 인하여 지중 매설물들의 위치나 구조가 변경되었을 경우, 이러한 변경된 내용을 담당 기관에 통보하지 않거나 도면상에 표시하지 않는 경우가 종종 발생하게 된다. 이 상태에서 만일 굴착공사를 하게 되면 고의는 아니지만 부정확한 정보로 인하여 지중 매설물들에 충격을 주게 될 수가 있고, 그 정도가 심한 경우에는 이로 인하여 대형 사고를 유발하여 막대한 재산손실 및 인명 피해를 가져오게 된다.

이와 같이, 지중에 매설된 시설물의 위치를 정확히 파악해야 하는데, 이것이 현실적으로 용이하지 않으며, 설사 지중 매설물의 위치를 정확히 파악한다고 하더라고 그 구조나 세부 상태를 확인하는 것은 더더욱 불가능한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기에서와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 패치안테나의 외부에 방수 및 절연이 가능한 케이스를 구비하여 무선주파수식별표지의 인식률이 떨어지지 않으면서도, 지중에 매설이 가능한 매설태그를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 하부에 반사판을 구비하여 지중에 묻혀있을 경우 무선주파수식별표지의 인식률을 향상시켜 인식률이 떨어지는 것을 방지하여 일정한 인식률을 확보할 수 있으며, 제조공정이 간단하고 생산비가 저렴하면서도 무선주파수식별표지의 수신율이 떨어지지 않도록 하는 매설태그를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 매설태그는 중앙부에 급전구가 천공되어 구비되고 세라믹으로 형성되어 있는 유전체세라믹, 중앙부에 삽입공 이 천공되어 형성되고 상기 유전체세라믹의 일측면에 구비되는 전도성막, 상기 유전체세라믹의 타측면에 구비되며 중앙부에 급전구가 천공되어 형성된 접지판, 상기 유전체세라믹의 급전구에 삽입되어 상기 전도성막에 전기적으로 결합하여 급전하는 급전핀, 하부에 절연체로 구성된 절연판이 형성되며 일단은 상기 접지판의 단부와 결합되고, 타단은 상기 급전구를 통과한 급전핀의 단부에 결합된 RFID 칩,으로 구성된 무선주파수식별표지; 절연체로 형성되며 상기 무선주파수식별표지가 수용되도록 일측면이 개방되도록 수용부를 형성한 본체와, 절연체로 형성되며 상기 본체의 개방부위를 덮도록 구비되는 덮개로 형성된 케이스; 상기 케이스의 하부에 무선주파수식별표지의 인식률을 향상시키도록 구성된 반사판;으로 구성되어 땅 속 등에 매설되도록 하는 것을 특징으로 하는 매설태그를 제공하고자 한다.

또한, 상기 케이스의 본체는 단부가 확장되어, 확장된 단부에 결합공이 천공되어 구성된 것을 특징으로 하는 매설태그를 제공하고자 한다.

또한, 상기 반사판은 은(Au) 도는 구리(Cu)로 형성된 것을 특징으로 하는 매설태그를 제공하고자 한다.

또한, 다수개의 매설태그를 매설하고, 각각의 매설태그의 반사판을 상기 반사판과 동일한 재질로 연결한 연결판을 구비한 것을 특징으로 하는 매설태그를 제공하고자 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 특징적인 구성과 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 매설태그의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선을 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 케이스의 다른 실시예를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 반사판이 구비된 실시예를 도시한 도이고, 도 6은 상기 도 5의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 매설태그 다수개가 연결판에 의해 연결된 실시예를 도시한 설명도이다.

본 발명은 중앙부에 급전구(111)가 천공되어 구비되고 세라믹으로 형성되어 있는 유전체세라믹(110), 중앙부에 삽입공(121)이 천공되어 형성되고 상기 유전체세라믹(110)의 일측면에 구비되는 전도성막(120), 상기 유전체세라믹(110)의 타측면에 구비되며 중앙부에 급전구(131)가 천공되어 형성된 접지판(130), 상기 유전체세라믹(110)의 급전구(111)에 삽입되어 상기 전도성막(120)에 전기적으로 결합하여 급전하는 급전핀(140), 하부에 절연체로 구성된 절연판(23)이 형성되며 일단은 상기 접지판(130)의 단부와 결합되고, 타단은 상기 급전구(111)를 통과한 급전핀(140)의 단부에 결합된 RFID 칩(20),으로 구성된 무선주파수식별표지(10); 절연체로 형성되며 상기 무선주파수식별표지가 수용되도록 일측면이 개방되도록 수용부를 형성한 본체(61)와, 절연체로 형성되며 상기 본체(61)의 개방부위를 덮도록 구비되는 덮개(62)로 형성되어 상기 무선주파수식별표지(10)를 내장하는 케이스(60); 상기 케이스(60)의 하부에 무선주파수식별표지(10)의 인식률을 향상시키도록 구성된 반사판(70);으로 구성되어 땅 속 등에 매설되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선주파수식별표지(10)는 유전체세라믹(110), 상기 유전체세라믹(110)의 일측면에 구비되는 전도성막(120), 상기 유전체세라믹(110)의 타측면에 구비되는 접지판(130), 상기 유전체세라믹(110)의 급전구(111)에 삽입되는 급전핀(140), 일단은 상기 접지판(130)의 단부와 결합되고, 타단은 상기 급전구(111)를 통과한 급전핀(140)의 단부에 결합된 RFID 칩(20)으로 구성된다.

상기 유전체세라믹(110)은 중앙부에 급전구(111)가 천공되어 구비되고, 세라믹으로 구성되어있다. 상기 유전체세라믹(110)은 마이크로스트립 기판인 유전체로서, 정삼각형, 직사각형, 원형, 정사각형, 환형 등의 여러 가지 형태로 제작할 수 있다. 일반적으로 세라믹의 유전율은 4.0~110 사이의 다양한 값을 갖는다. 유전체 기판으로 쓰이는 상기 유전체세라믹(110)의 유전율은 4.0~110 사이의 값을 다양한 세라믹으로 형성한다.

부가적으로, 유전율(dielectric constant, permittivity)이란 두개의 전하가 서로 반발력이나 흡인력을 작용하고 있을 때 전하의 세기와 작용하는 힘의 상호작용을 표시할 때 사용되는 비례상수 이다. 따라서 유전율은 전하 힘을 작용하고 있는 두 전하 사이에 존재하는 물질(매질)의 종류에 따라 다르다. 또한 축전기의 극판 사이에 유전체로서 어떤 물질을 넣을 때의 정전 용량과 아무것도 넣지 않은 경우의 정전 용량의 비로써, 일반적으로 유전체의 유전율은 항상 1보다 크다. 대기의 유전율은 예를 들면 1.000335라고 하는 것과 같이 1보다 약간 큰 값이지만, 그 값은 대기 중에 포함된 수증기의 함유량에 따라 크게 좌우되며 전파의 전파(傳播)에 영향을 준다.

유전율값이 나타내는 의미하는 특성을 살펴보면, 유전율값이 설계에 영향을 미치는 가장 중요한 factor라면 역시 파장 문제이다. 유전율이 높아지면 그 유전체 내에서 진행하는 전자기파의 파장이 Dielectric Constant의 제곱근값으로 나누어지는, 즉 관내파장(Guided Wavelength)값을 가지기 때문에 회로의 구조 크기 자체에 결정적인 영향을 미치게 된다. 일반적으로 회로의 크기를 줄이는 가장 간단한 방법중 하나가 기판이나 공진기로 사용되는 유전체를 보다 고유전율의 재질로 교체하는 방법이다. 그 외에도 굳이 크기를 줄인다는 측면 말고도 유전율이 다른 재질을 혼용하여 각 재질에 맞는 파장성분을 활용하거나, 유전율 조작에 의한 다중파장 생성을 통해 특성을 만들어내는 경우도 있다. 어쨌든 일반적으로 유전율값이 높은 기판을 사용하였을 경우는 기판의 크기가 작아지고, 유전율값이 낮은 기판을 사용하였을 경우는 기판의 크기가 커지게 된다. 일반적으로 세라믹은 종래에 유전체로 쓰이던 물질들에 비해 유전율이 매우 높고 다양함은 물론이고, 온도의 변화에 따른 안정도가 매우 높아 경량화, 소형화에 아주 적합한 특징이 있다.

상기 전도성막(120)은 중앙부에 삽입공(121)이 천공되어 형성되며, 상기 유전체세라믹(110)의 일측면에 구비되며, 원칙적으로 정삼각형, 직사각형, 원형, 정사각형, 환형 등의 여러 가지 형태를 가질 수 있으며, 상기 전도성막(120)은 일측이 절단되도록 구성되어 상기 전도성막(120)에 의해 형성되는 복사전계가 변동되도록 한다. 또한 상기 전도성막(110)은 일반적으로 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 등의 도전성 물질로 구성되어 안테나의 방사면을 형성한다.

상기 접지판(130)은 상기 유전체세라믹(110)의 타측면에 구비되며, 중앙부에 급전구(131)가 천공되어 형성되며, 상기 접지판(130)의 급전구(131)는 상기 유전체세라믹(110)의 급전구(111)의 크기보다 크도록 형성하여, 상기 급전핀(140)과 절연되도록 한다.

상기 급전핀(140)은 상기 유전체세라믹(110)의 급전구(111)에 삽입되어 상기 전도성막(120)에 전기적으로 결합하여 급전하며, 원하는 임피던스 특성을 위치를 적당히 조절하여 변화 시킬 수 있고, 급전점과 전도성막(120) 사이의 결합을 최소화시키는 접지면에 위치한다. 상기 급전핀(140)은 상기 유전체세라믹(110)의 급전구(111)에 대응되는 크기의 지름으로 형성된다.

상기 RFID칩(20)은 하부에 절연체로 구성된 절연판(23)이 형성되며, 일단은 상기 접지판(130)의 단부와 결합되고, 타단은 상기 급전구(111)를 통과한 급전핀(140)의 단부에 결합된다.

상기 RFID칩(20)의 일측 단부는 상기 접지판(130)의 상부의 일측에 결합한다. 또한 타측 단부는 급전핀(140)의 단부와 결합한다. 상기의 결합은 납땜 등의 방법으로 결합하여 모재(母材)를 녹이지 않고 결합한다. 상기와 같이 결합된 RFID칩(20)은 일단은 전도성막(120)과 전기적으로 결합되고, 타단은 접지판(130)과 전기적으로 결합되게 되며, 접지판(130)과 RFID칩(20)의 사이는 절연체로 이루어진 절연판(23)이 구성되어 전기적 결합을 회피하여 단부만이 전도성막(120)과 접지판(130)에 각각 전기적으로 결합토록 한다.

상기 케이스(60)는 절연체로 형성된 본체(61)와 덮개(62)로 구성된다. 절연체로 구성됨은 물론 방수가 가능한 합성수지 등의 재질로 구성하여 당속에서 무 선주파수식별표지(10)에 영향을 미칠 수 있는 수분, 철분 등으로부터 무선주파수식별표지(10)를 보호한다.

상기 본체(61)는 사작기둥, 원기둥 등의 형상으로 일측면이 개방되고 내부가 비어 있도록 구성되어 내부에 수용부를 형성한다.

상기 덮개(62)는 상기 본체(61)의 개방부위를 덮도록 구성된다. 상기 본체(61)와 상기 덮개(62)의 결합은 접착, 또는 결합홈을 형성하여 결합한다.

상기와 같이 구성된 케이스(60)는 상기 본체(61)의 내부에 무선주파수식별표지(10)를 수용하고 덮개(62)로 밀봉하여 땅 속에 매설하여 수용된 무선주파수식별표지(10)를 외부의 환경으로부터 보호한다.

상기 케이스(60)는 상기 무선주파수식별표지(10)가 관리대상 물품과 전기적으로 접속되는 것을 회피하고 내습, 내구성 증가를 위해서 형성되는 절연체로 구성된다.

땅속에 매설 될 경우 무선주파수식별표지(10)는 땅속에 있는 수분, 철분 등에 의해 영향을 미치게 되어 무선주파수식별표지(10)의 외부에서의 인식률이 방해되기 때문에 케이스(60)를 구성하여 상기의 무선주파수식별표지(10)를 보호한다.

상기 반사판(70)의 형상은 상기 무선주파수식별표지의 케이스와 동일한 형태로 제작하거나, 사각형, 원형 등의 다양한 형태로 제작할 수 있다. 상기 반사판(70)은 상기 무선주파수식별표지(10)의 안테나 즉, 전도성막(120)과 접지판(130)의 크기가 작아서 인식률이 떨어지는 경우 반사판(70)을 구성하여 인식률을 향상시켜 땅속에 매설되어서도 사용이 가능하다.

또한, 상기 케이스(60)의 본체(61)는 단부가 확장되어 결합공(63)이 천공되어 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 케이스(60)는 당속에 매설될 경우 집중호우 나 물리적인 압력 등에 의해 위치가 변경되는 것을 방지하기 위해 땅속에 관리대상물품(80)이나 매설용기에 고정시켜야 한다. 상기와 같이 결합공(63)을 형성하여 볼트(64) 등의 결합으로 케이스(60)와 관리대상물품(80) 또는 매설용기를 결합시켜 무선주파수식별표지(10)가 내장된 케이스(60)를 고정시킨다.

또한, 상기 반사판(70)은 은(Au)으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사판(70)은 구리(Cu)로 형성된 것을 특징으로 한다.

인식거리는 무선주파수식별표지(10)의 케이스(60)로 패킹(packing)시 하부에 구리(Cu) 또는 은(Ag)으로 구성된 반사판을 사용하여 인식거리를 조절할 수 있다. 구리와 은은 인식거리가 각각 다르기 때문에 사용용도에 따라 필요한 재료로 구성한다.

또한, 다수개의 매설태그를 매설하고, 각각의 매설태그의 반사판(70)을 상기 반사판(70)과 동일한 재질로 연결한 연결판(71)을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 매설태그는 땅속에 매설되어 자동차의 유인, 사용자의 길 안내 등으로 사용 될 수 잇기 때문에 땅속에 매설되어서도 인식률의 연속성이 필요하며 이를 위해서 다수개의 매설된 매설태그의 반사판을 동일한 재질로 연결한 연결판(71)을 구성하여 다수개의 매설태그의 연속성을 확보한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예를 살펴보면, 도로(100)에 일 정간격으로 다수개의 매설태그(100)가 매설되어 자동차나 사용자의 유인을 유도하고, 또한 각각의 매설태그(10)의 상기 반사판(70)의 각각을 연결판(71)으로 연결하여 연속성을 확보하여, 신호가 끊기지 않도록 한다.

본 발명은 땅속에 매설되어서도 무선주파수식별표지의 수신율이 떨어지지 않도록 하면서도, 관리대상 물품의 이력관리가 가능하도록 하다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 매설태그는 패치안테나의 외부에 방수 및 절연이 가능한 케이스를 구비하여 무선주파수식별표지의 인식률이 떨어지지 않으면서도, 지중에 매설이 가능한 효과가 있으며, 또한 하부에 반사판을 구비하여 지중에 묻혀있을 경우 무선주파수식별표지의 인식률을 향상시켜 인식률이 떨어지는 것을 방지하여 일정한 인식률을 확보할 수 있으며, 제조공정이 간단하고 생산비가 저렴하면서도 무선주파수식별표지의 수신율이 떨어지지 않도록 하여, 지중에 무선주파수식별표지의 매설이 가능하도록 하여 지중에 묻혀있는 수도관, 가스관 관 같은 시설물의 위치파악이 매우 용이하며, 일정거리로 지중에 매설하여 무인자동차의 유도도 가능한 매우 유용한 효과가 있다.

Claims

중앙부에 급전구(111)가 천공되어 구비되고 세라믹으로 형성되어 있는 유전체세라믹(110), 중앙부에 삽입공(121)이 천공되어 형성되고 상기 유전체세라믹(110)의 일측면에 구비되는 전도성막(120), 상기 유전체세라믹(110)의 타측면에 구비되며 중앙부에 급전구(131)가 천공되어 형성된 접지판(130), 상기 유전체세라믹(110)의 급전구(111)에 삽입되어 상기 전도성막(120)에 전기적으로 결합하여 급전하는 급전핀(140), 하부에 절연체로 구성된 절연판(23)이 형성되며 일단은 상기 접지판(130)의 단부와 결합되고, 타단은 상기 급전구(111)를 통과한 급전핀(140)의 단부에 결합된 RFID 칩(20),으로 구성된 무선주파수식별표지(10);

절연체로 형성되며 상기 무선주파수식별표지가 수용되도록 일측면이 개방되도록 수용부를 형성한 본체(61)와, 절연체로 형성되며 상기 본체(61)의 개방부위를 덮도록 구비되는 덮개(62)로 형성되어 상기 무선주파수식별표지(10)를 내장하는 케이스(60);

상기 케이스(60)의 하부에 무선주파수식별표지(10)의 인식률을 향상시키도록 구성된 반사판(70);으로 구성되어 땅 속 등에 매설되도록 하는 것을 특징으로 하는 매설태그.
제 1항에 있어서,

상기 케이스(60)의 본체(61)는 단부가 확장되어, 확장된 단부에 결합공(63) 이 천공되어 구성된 것을 특징으로 하는 매설태그.
제 1항에 있어서,

상기 반사판(70)은 은(Au)으로 형성된 것을 특징으로 하는 매설태그.
제 1항에 있어서,

상기 반사판(70)은 구리(Cu)로 형성된 것을 특징으로 하는 매설태그.
제 1항에 있어서,

다수개의 매설태그를 매설하고, 각각의 매설태그의 반사판(70)을 상기 반사판(70)과 동일한 재질로 연결한 연결판(71)을 구비한 것을 특징으로 하는 매설태그.