KR101512697B1 - 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법 - Google Patents

선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템에 있어서, 열차 상에 설치된 RFID 리더에서 선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더로부터 정상적으로 신호를 수신하지 못했을 경우, 해당 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 중앙 서버로 전송하고 중앙 서버는 수신한 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 선로 구간을 지나갈 다음 열차에 전송하며, 상기 다음 열차는 RFID 리더의 출력을 조절하는 등의 방법을 이용하여 상기 RFID 트랜스폰더의 상태를 더욱 상세히 파악하여 이를 중앙 서버로 재전송함으로써, 중앙서버에서 RFID 트랜스폰더의 상태를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR CATCHING THE STATUS OF TRANSPONDER BUILT ON RAILWAY AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차 상의 RFID 리더에서 철도 상의 RFID 트랜스폰더로 무선 신호를 전송하여 상기 RFID 트랜스폰더에 전원을 공급하고 상기 RFID 트랜스폰더에 내장되어 있는 위치정보를 수신하는 열차 위치검지 시스템에 있어서, 중앙 서버에서 각 열차 상에 설치된 RFID 리더와 유무선 통신을 통해 선로 상에 설치된 각각의 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 송수신함으로써, 상기 중앙서버에서 취합된 정보를 기반으로 각 RFID 트랜스폰더의 상태를 정확하게 판단할 수 있는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 열차 위치검지 시스템은 대개 궤도훼로를 이용하거나, RFID 기술을 이용한 트랜스폰더 시스템을 이용하고 있다. 이중에 일반적으로 열차의 위치 인식을 위한 트랜스폰더 시스템은 선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더(태그)와 열차 상에 설치된 RFID 리더 및 위치정보 서버로 구성된다. 열차에 설치된 RFID 리더의 인식 범위 내에 RFID 트랜스폰더가 위치하면, RFID 트랜스폰더는 메모리에 저장되어 있는 ID를 RFID 리더에게 전송하고, 상기 RFID 리더는 상기 트랜스폰더의 ID를 위치정보 서버로 보내며, 위치정보 서브는 전송받은 RFID 트랜스폰더의 ID와 서버 내에 입력되어 있는 데이터를 비교하여 열차의 위치를 파악하게 된다.
상기 RFID 트랜스폰더는 전원 포함 여부에 따라 액티브(Active) 트랜스폰더와 패시브(Passive) 트랜스폰더로 구분되고, 상기 액티브 트랜스폰더는 50~100M 거리에서도 인식이 가능하며 환경의 영향을 적게 받는 반면 패시브 트랜스폰더에 비해 수명이 짧고 사이즈가 크며 고가이나, 상기 패시브 트랜스폰더는 저렴하고 소형 패키징이 가능하며 수명도 반영구적이나 액티브 트랜스폰더에 비해 주변 환경의 영향을 많이 받고 인식 거리가 짧다. 또한, 상기 RFID 리더는 안테나와 동조회로 및 반송파 발생기로 구성되고, 패시브 트랜스폰더에 RF 에너지를 공급하여 활성화시켜서 트랜스폰더에 저장된 정보를 수신하는 역할을 한다. 또한, 적용 분야에 따라 사용 주파수는 12.5 KHz에서 900 MHz에 이르는 UHF 대역에 이르기까지 대역이 다양하다.
일반적으로 열차 위치검지 시스템에 사용되는 트랜스폰더 시스템은 저비용, 설치 편의성, 반영구성 등의 이유로 상기 패시브 트랜스폰더를 사용한다. 그러나 상기한 바와 같은 패시브 트랜스폰더의 단점으로 인해 선로의 환경(물, 습도, 금속, 경사, 굴곡, 지반 성분 등)에 따라 각 RFID 트랜스폰더마다 필요로 하는 RFID 리더의 출력 신호의 세기가 달라져, RFID 리더의 출력을 상황에 따라 조절하지 않는 현재의 트랜스폰더 시스템으로는 RFID 트랜스폰더로부터 ID를 포함한 태그정보를 수신할 수 없는 선로 구간이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 현재의 트랜스폰더 시스템에서는 열차 상의 RFID 리더에서 선로 상의 특정 RFID 트랜스폰더로부터 정보를 수신하지 못하는 경우가 발생하였을 때, 상기 문제가 되는 RFID 트랜스폰더가 RFID 리더의 출력 세기가 부족하여 정상적으로 작동하지 못했는지, 또는 RFID 트랜스폰더 자체적인 결함에 의한 것인지 파악할 수 있는 방법이 없었다.
상기와 같은 실정에 따라, 본 발명은 중앙 서버에서 각 열차 상에 설치된 RFID 리더와 유무선 통신을 통해 선로 상에 설치된 각각의 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 송수신함으로써, 상기 중앙서버에서 취합된 정보를 기반으로 각 RFID 트랜스폰더의 상태를 정확하게 판단할 수 있는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
다음은 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.
먼저, 한국공개특허 제2006-0044983호 (2006.05.16)는 열차 위치 검지 시스템에 관한 것으로, 설치지점 상을 통과하는 차상장치에 대하여 통과정보를 송출하는 지상 마커 및 복수 비트정보를 가진 전문을 상기 구간에 대하여 송출할 수 있는 지상 장치를 가지는 지상 신호설비와 상기 지상 마커로부터의 지점 통과 정보를 인식하는 수단 및 상기 지상 장치로부터 송출된 복수 비트정보를 가지는 전문을 수신하여 상기 전문의 내용을 기억하는 수단을 가진 차상장치를 가지는 열차의 차상장치로 상기 열차의 절대위치를 인식하는 시스템에 관한 기술이 기재되어 있다.
또한, 한국공개특허 제2008-0036262호 (2008.04.28)는 철도차량의 마커 검지 시스템 및 그를 이용한 마커검지방법에 관한 것으로, 열차가 지나는 궤도의 주변을 따라서 일련의 ID를 부여한 마커(marker)가 발생하는 복수의 프레임 신호로 된 무선 신호를 수신하고 실제 차량의 현재위치를 구하여 정밀한 열차의 정위치 정차를 수행하는 데 관한 기술이 기재되어 있다.
또한, 한국공개특허 제2010-0083043호 (2010.07.21)는 RFID를 이용한 열차 정보 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로, 선로를 따라 설치되는 다수 개의 RFID 태그(트랜스폰더)를 포함하여 이루어져, 열차시스템의 RFID 리더와 비접촉 통신을 수행하여 정보를 교환하는 데 관한 기술이 기재되어 있다.
상기 선행기술은 모두 선로 상에 RFID 트랜스폰더와 같은 장치를 설치하고, 열차 운행 중에 열차 상의 RFID 리더와 같은 수신기에서 상기 RFID 트랜스폰더로부터 위치정보를 수집하는 시스템에 관한 기술이 기재되어 있다는 점에서 본 발명의 기술 분야와 일부 유사점이 있으나, 열차 주행로에 설치되어 있는 RFID 트랜스폰더의 고장, 신호 세기 부족으로 인한 미인식, 데이터부족 등을 포함한 상기 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 파악하는 데 관한 기술은 기재되어 있지 않다는 점에서 본 발명과 목적, 구성 및 효과에 있어서 차이점이 있다.
본 발명은 상기된 과제를 해결하기 위해 창작된 것으로, 중앙 서버와 각 열차 상에 설치된 RFID 리더가 유무선 통신을 통해 선로 상에 설치된 각각의 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 송수신하여, 상기 중앙서버에서 취합된 정보를 기반으로 각 RFID 트랜스폰더의 상태를 정확하게 판단할 수 있는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 열차 상에 설치된 RFID 리더에서 선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더로부터 정상적으로 신호를 수신하지 못했을 경우, 해당 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 중앙 서버로 전송하고 중앙 서버는 수신한 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 선로 구간을 지나갈 다음 열차에 전송하여 상기 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 수신한 열차가 RFID 리더의 출력을 조절하는 등의 방법을 이용하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 위치정보를 수신하기 위한 제어를 할 수 있도록 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 중앙서버로부터 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 전송받은 열차는 상기 RFID 리더의 출력 조절에 따른 RFID 트랜스폰더의 상태에 대한 정보를 다시 중앙서버로 재전송함으로써, 상기 중앙서버로 하여금 정보 취합을 통해 RFID 트랜스폰더의 상태를 더욱 정확하게 판단할 수 있도록 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템은, 열차 상에 설치된 RFID 리더; 선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더; 및 상기 RFID 리더와 유무선 통신망을 통해 연결된 서버;를 포함하며, 열차 운행 중 상기 RFID 리더가 각 선로 구간에 설치된 RFID 트랜스폰더와 통신을 수행하면서 특정 구간의 RFID 트랜스폰더가 미인식되거나 또는 전송받은 태그정보의 데이터가 부족한 경우와 같은 문제가 발생하였을 때, 상기 RFID 리더는 해당 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버는 문제가 발생한 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 열차에 전달하여 RFID 리더에서 출력되는 신호의 세기를 조절하도록 하며, 이에 따른 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 상기 서버로 재전송함으로써 상기 서버가 RFID 트랜스폰더의 상태를 정확하게 파악할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RFID 리더에서 상기 서버로 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 전송할 때, 상기 RFID 트랜스폰더로 출력한 RFID 리더의 신호세기 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서버는, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이라고 판단하고, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이 아니라고 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서버는, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우에는, 해당 RFID 리더에서 출력한 신호세기 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 모든 열차에 설치된 RFID 리더가 상기 신호세기로 신호를 출력하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 태그정보를 수신할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서버는, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더의 자체 결함으로 판단하고, 이에 대한 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 열차가 상기 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 때 RFID 리더의 출력을 오프하여 쓸모없이 소모되는 전력의 사용을 줄이는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템은, 데이터베이스;를 더 포함하며, 상기 데이터베이스는 각 RFID 트랜스폰더의 ID별 위치정보 등을 포함한 열차 위치검지 관련된 데이터를 저장하는 로컬 저장부로서, 상기 서버는 RFID 리더로부터 전송받는 RFID 트랜스폰더의 태그정보와 상기 데이터베이스에 저장된 데이터를 기반으로 열차의 위치를 파악할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터베이스는, 내장형 저장장치, 외장형 저장장치, 네트워크상의 저장장치, 네트워크상에 연결된 클라우드 컴퓨팅 네트워크의 가상화된 저장장치 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 이용하는 저장장치인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서버는, 클라우드 컴퓨팅 서버 환경에서 구현되어, 별도의 서버를 하드웨어로 구축할 필요가 없으며, 소프트웨어를 일종의 서비스 형태로 제공하여, 사용자들이 상황별로 필요한 소프트웨어를 선택하여 서비스 받을 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법은, 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템에서 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법에 있어서, 열차 운행 중 열차 상에 설치된 RFID 리더가 각 선로 구간에 설치된 RFID 트랜스폰더와 통신을 수행하면서 미인식되거나 또는 전송받은 태그정보의 데이터가 부족한 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 서버로 전송하는 단계; 상기 서버가 전송받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 열차에 전달하여 RFID 리더에서 출력되는 신호의 세기를 조절하도록 하는 단계; 및 상기 서버에서 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 전송한 열차로부터 조절된 출력 신호세기에 따른 RFID 트랜스폰더의 상태정보 재전송 받아 이를 토대로 상기 RFID 트랜스폰더의 상태를 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법은, 상기 RFID 리더에서 상기 서버로 RFID 트랜스폰더의 상태정보 전송 시, 상기 RFID 트랜스폰더로 출력한 RFID 리더의 신호세기 정보를 함께 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RFID 트랜스폰더의 상태를 파악하는 단계는, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이라고 판단하고, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이 아니라고 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법은, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우, 해당 RFID 리더에서 출력한 신호세기 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 모든 열차에 설치된 RFID 리더가 상기 신호세기로 신호를 출력하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 태그정보를 수신할 수 있게 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법은, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우, 상기 RFID 트랜스폰더의 자체 결함으로 판단하고, 이에 대한 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송하여, 열차가 상기 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 때 RFID 리더의 출력을 오프하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 열차 상의 RFID 리더에서 철도 상의 RFID 트랜스폰더로 무선 신호를 전송하여 상기 RFID 트랜스폰더에 전원을 공급하고 상기 RFID 트랜스폰더에 내장되어 있는 위치정보를 수신하는 트랜스폰더 시스템에 있어서, 열차 상에 설치된 RFID 리더에서 선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더로부터 정상적으로 신호를 수신하지 못했을 경우, 해당 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 중앙 서버로 전송하고 중앙 서버는 수신한 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 선로 구간을 지나갈 다음 열차에 전송하여 상기 RFID 트랜스폰더의 상태 정보를 수신한 열차가 RFID 리더의 출력을 조절하는 등의 방법을 이용하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 위치정보를 수신하기 위한 제어를 할 수 있도록 하며, 또한 상기 RFID 리더의 출력 조절에 따른 RFID 트랜스폰더의 상태에 대한 정보를 다시 중앙서버로 재전송함으로써, 상기 중앙서버로 하여금 정보 취합을 통해 RFID 트랜스폰더의 상태를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템에 관해 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하기 위한 시스템에 대해 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템의 트랜스폰더 상태에 따른 동작에 대해 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법에 대해 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템 및 그 방법의 일 실시예를 설명한다.
도 1은 종래의 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템에 관해 설명하기 위한 예시도이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템은 RFID 트랜스폰더(200), RFID 리더(100) 및 위치검지 서버(10)를 포함하여 구성되며, 상기 RFID 트랜스폰더(200)는 선로 상에, 상기 RFID 리더(100)는 열차에 설치되어 있다. 상기와 같은 구조에서 열차 운행 중에 열차에 설치되어 있는 RFID 리더(100)가 선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더(200)에 저장되어 있는 고유 위치정보를 읽음으로써 열차의 현재 위치에 대해 파악할 수 있게 되는 것이다.
더욱 상세하게는, 상기 종래의 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템은 무선정보인식기술로서 ID 등의 태그정보를 탑재한 RFID 트랜스폰더(200)와 RFID 트랜스폰더 내 태그정보를 판독하는 RFID 리더(100)로 및 RFID 트랜스폰더(200)의 ID와 위치정보를 저장된 데이터베이스(400)와 연결된 위치검지 서버(10)로 구성되며, RFID 트랜스폰더(200)는 일정간격으로 선로 중심에 설치되어, RFID 리더(100)가 탑재된 열차가 RFID 트랜스폰더(200)를 통과할 때 상기 RFID 트랜스폰더(200)로부터 태그정보를 수신하고, 수신한 정보를 상기 위치검지 서버로 전송하여 위치검지 서버(10)에서 상기 전송받은 RFID 트랜스폰더(200)의 ID 등을 포함한 태그정보를 데이터베이스(400)에 저장된 데이터를 기반으로 분석하여 열차의 현재 위치를 파악한다.
또한, 상기 선로 상에 설치되어 있는 RFID 트랜스폰더(200)는 안테나, 정류회로, IC 및 메모리를 포함하여 구성된다. 상기 RFID 트랜스폰더(200)는 수동형(Passive) 트랜스폰더로서, 자체 전원이 존재하지 않고 열차가 상기 RFID 트랜스폰더(200)를 지나갈 때에 열차에 설치되어 있는 RFID 리더(100)에서 출력된 전파신호를 수신하여 정류회로를 이용해 IC를 구동하는 DC 전압을 얻어내고, 이렇게 외부로부터 얻은 전력을 이용하여 상기 IC는 상기 메모리에 저장되어 있는 태그정보를 RFID 리더(100)로 출력한다. 결국, RFID 트랜스폰더(200)는 RFID 리더(100)가 출력한 신호를 기반으로 구동되는 것이다.
그런데 종래의 트랜스폰더 시스템에서는 열차 상에 설치된 RFID 리더(100)가 선로 상에 설치된 특정 RFID 트랜스폰더(200)로부터 정상적으로 신호를 수신하지 못하는 문제가 발생하였을 때, 상기 문제가 RFID 리더(100)의 신호 세기 부족으로 인해 RFID 트랜스폰더(200)가 구동을 하지 않은 것인지 또는 RFID 트랜스폰더(200)의 자체결함으로 인해 구동을 하지 않은 것인지 파악할 방법이 없었고, 또한 이상이 발생한 RFID 트랜스폰더(200)에 대한 정보를 타 열차에 알릴 방법이 없어 문제가 발생한 RFID 트랜스폰더(200)가 위치한 구간에서는 열차 위치검지가 정상적으로 수행되지 않는 문제가 있었다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하기 위한 시스템에 대해 설명하기 위한 예시도이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하기 위한 시스템은 열차 상의 RFID 리더(100)에서 철도 상의 RFID 트랜스폰더(200)로 무선 신호를 전송하여 상기 RFID 트랜스폰더(200)에 전원을 공급하고 상기 RFID 트랜스폰더(200)에 내장되어 있는 위치정보를 수신하는 열차 위치검지 시스템에 있어서, 상기 열차 상의 RFID 리더(100)로부터 철도 상의 각 RFID 트랜스폰더(200)의 상태에 대한 정보를 수집하여 RFID 트랜스폰더(200)의 상태를 파악하고 이를 각 열차에 제공하여 RFID 트랜스폰더(200)의 상태에 따라 열차의 RFID 리더(100)의 출력을 조절할 수 있도록 하는 것으로서, 열차 상에 설치된 RFID 리더(100), 선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더(200), 중앙서버(300) 및 데이터베이스(400)를 포함하며 구성된다.
상기 RFID 리더(100)는 열차 운행 중에 상기 RFID 트랜스폰더(200)로 전력을 전송하고 RFID 트랜스폰더(200)로부터 ID를 포함한 태그정보를 전송받아 이를 상기 중앙서버(300)로 전송하는 것뿐만 아니라 RFIF 트랜스폰더로부터 응답을 받지 못하였거나 또는 부족한 데이터를 수신하였거나 하는 등의 RFID 트랜스폰더(200)와의 신호 송수신 상태에 관한 정보도 상기 중앙서버(300)로 전송한다.
상기 RFID 트랜스폰더(200)는 수동형 트랜스폰더로서, 자체 전원이 존재하지 않고 열차가 상기 RFID 트랜스폰더를 지나갈 때에 열차에 설치되어 있는 RFID 리더(100)에서 출력된 전파신호를 수신하여 정류회로를 이용해 IC를 구동하는 DC 전압을 얻어내고, 이렇게 외부로부터 얻은 전력을 이용하여 상기 IC는 상기 메모리에 저장되어 있는 ID를 포함한 태그정보를 상기 RFID 리더(100)로 출력한다.
상기 중앙서버(300)는 열차에 설치되어 있는 RFID 리더(100)로부터 전송받은 정보를 기반으로 열차의 위치검지와 RFID 트랜스폰더(200)의 상태 파악을 수행하는 것으로, RFID 리더(100)에서 전송한 정보가 정상적인 RFID 트랜스폰더(200)에 내장되어 있는 태그정보일 경우에는 데이터베이스(400)에 저장된 ID 별 RFID 트랜스폰더(200)의 위치 데이터와 비교하여 현재 열차의 위치를 파악하고, RFID 리더(100)에서 전송한 정보가 정상적인 RFID 트랜스폰더(200)에 내장되어 있는 정보가 아니라, RFID 트랜스폰더(200) 미인식 또는 태그정보의 데이터 부족과 같은 RFID 트랜스폰더(200)의 이상상태에 대한 정보일 경우에는 이에 대한 정보를 데이터베이스(400)에 저장하고, 이상상태인 RFID 트랜스폰더가 설치되어 있는 구간을 통과하게 되는 열차의 RFID 리더(100)에 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보를 전송한다.
또한, 상기 데이터베이스(400)는 각 RFID 트랜스폰더(200)의 ID별 위치정보 등을 포함한 열차 위치검지 관련된 데이터를 저장하는 로컬 저장부로서 통상적으로는 내장형 메모리 또는 외장형 메모리를 의미하지만, 본 발명에서는 네트워크에 있는 클라우드 컴퓨팅 네트워크의 가상화된 저장장치를 더 포함할 수 있다. 예컨테 상기 클라우드 저장장치는 본 발명의 시스템을 위해 제공되는 전용 클라우드 저장장치(또는 네트워크 HDD)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 데이터베이스(400)는 전기 혹은 광학 케이블로, 클라우드 컴퓨팅을 포함한 네트워크로 또는 이들의 조합을 통해서 본 발명의 중앙서버(300)와 연결된 데이터베이스이다.
더불어 상기 데이터베이스뿐만이 아니라 상기 중앙서버(300)는 클라우드 컴퓨팅 서버환경에서 구현되어, 별도의 서버를 하드웨어로 구축할 필요가 없으며, 본 발명에 따른 소프트웨어를 일종의 서비스 형태로 제공(예: SaaS(Software as a Service))하는 형태일 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템의 트랜스폰더 상태에 따른 동작에 대해 설명하기 위한 예시도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템은, 열차 운행 중 상기 RFID 리더(100)가 각 선로 구간에 설치된 RFID 트랜스폰더(200)와 통신을 수행하면서 특정 구간의 RFID 트랜스폰더(200)가 미인식되거나 또는 전송받은 태그정보의 데이터가 부족한 경우와 같은 문제가 발생하였을 때, 상기 RFID 리더(100)는 해당 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보를 상기 서버(300)로 전송하고, 상기 서버(300)는 문제가 발생한 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보를 해당 RFID 트랜스폰더(200)가 설치된 구간을 통과할 열차에 전달하여 RFID 리더(100)에서 출력되는 신호의 세기를 조절하도록 하며, 이에 따른 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보를 상기 서버(300)로 재전송함으로써 상기 서버(300)가 RFID 트랜스폰더(200)의 상태를 정확하게 파악할 수 있다. 만약 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더(200)가 자체 결함이라고 판단하고, 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보가 정상인 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더(200)가 자체 결함이 아니라고 판단한다. 참고로 상기 모든 RFID 리더(100)에서 상기 서버(300)로 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보를 전송할 때는, 상기 RFID 트랜스폰더(200)로 출력한 RFID 리더(100)의 신호세기 정보도 함께 전송한다.
상기와 같이 서버(300)는 상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더(200)의 상태정보를 기반으로 RFID 트랜스폰더(200)의 상태에 대해 판단한 후, RFID 트랜스폰더가 자체 결함인 경우 이에 대한 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 열차가 상기 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 때 RFID 리더(100)의 출력을 오프하여 쓸모없이 소모되는 전력의 사용을 줄이도록 하고, RFID 트랜스폰더가 자체 결함이 아닌 경우에는, 정상적으로 RFID 트랜스폰더의 태그정보를 수신한 RFID 리더(100)에서 출력한 신호세기 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 모든 열차에 설치된 RFID 리더(100)가 상기 신호세기로 신호를 출력하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 태그정보를 수신할 수 있게 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법은 먼저, 열차 이동 중 열차 상에 설치되어 있는 RFID 리더가 초기에 설정되어 있는 신호 세기로 무선신호를 선로에 설치되어 있는 RFID 트랜스폰더로 송출한다(S101). 그 후 상기 RFID 리더는 RFID 트랜스폰더로부터 수신받은 해당 RFID 트랜스폰더의 태그정보 또는 RFID 트랜스폰더의 상태정보(미인식, 데이터 부족 등)를 유무선 통신망을 이용하여 중앙서버로 전송한다(S102). 상기 중앙서버는 RFID 리더로부터 전송받은 정보가 RFID 트랜스폰더의 정상적인 태그정보인지 RFID 트랜스폰더의 상태정보인지 판단하고(S103), 정상적인 태그정보인 경우에는 태그정보 내 RFID 트랜스폰더 ID를 데이터베이스에 저장되어 있는 RFID 트랜스폰더 데이터에서 검색하여 해당 RFID 트랜스폰더의 위치를 파악함으로써 열차의 현재 위치를 파악한다(S104). 또한, 상기 중앙서버에서 RFID 리더로부터 전송받은 정보가 RFID 트랜스폰더 미인식 또는 데이터 부족 등과 같은 RFID 트랜스폰더의 상태정보인 경우에는 상기 상태정보를 데이터베이스에 저장하고(S105), 해당 RFID 트랜스폰더가 설치되어 있는 구간을 통과하게 되는 다른 열차에 설치되어 있는 RFID 리더에 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 전송한다(S106). 상기 중앙서버로부터 특정구간의 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 전송받은 열차는 해당 RFID 트랜스폰더의 구간을 통과할 때 RFID 리더의 출력을 조절한다(S107). 상기 RIFD 리더에서 조절된 세기로 출력된 무선신호에 따라 RFID 트랜스폰더로부터 수신되는 해당 RFID 트랜스폰더의 태그정보 또는 RFID 트랜스폰더의 상태정보(미인식, 데이터 부족 등) 및 조절된 신호 세기 정보를 유무선 통신망을 이용하여 중앙서버로 전송한다(S108). 상기 중앙서버는 전송받은 정보가 정상적인 태그정보일 경우에는 데이터베이스에 저장되어 있는 RFID 트랜스폰더 데이터를 기반으로 해당 RFID 트랜스폰더의 위치를 파악하고, 조절된 신호 값에도 불구하고 미인식 또는 데이터 부족 상태인 경우에는 RFID 트랜스폰더의 고장으로 판단한다(S109). 그 후 상기 중앙서버는 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과하게 되는 타 열차들에 상기 조절된 신호 출력 세기 정보 및 RFID 트랜스폰더의 고장에 대한 정보를 전송함으로써 타 열차들이 해당 구간에서 RFID 리더의 출력을 조절하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 정보를 수신할 수 있게 하거나 또는 고장난 RFID 트랜스폰더로 RFID 리더의 출력을 중단하게 하여 불필요한 전력소모를 방지한다(S110).
이상으로 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 위치검지 서버 100 : RFID 리더
200 : RFID 트랜스폰더 300 : 중앙서버
400 : 데이터베이스

Claims (13)

  1. 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템에 있어서,
    열차 상에 설치된 RFID 리더;
    선로 상에 설치된 RFID 트랜스폰더; 및
    상기 RFID 리더와 유무선 통신망을 통해 연결된 서버;를 포함하며,
    열차 운행 중 상기 RFID 리더가 각 선로 구간에 설치된 RFID 트랜스폰더와 통신을 수행하면서 특정 구간의 RFID 트랜스폰더가 미인식되거나 또는 전송받은 태그정보의 데이터 중 일부가 손실되어 일부 미인식된 경우,
    상기 RFID 리더는 해당 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버는 문제가 발생한 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 열차에 전달하여 RFID 리더에서 출력되는 신호의 세기를 조절하도록 하며, 이에 따른 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 상기 서버로 재전송함으로써 상기 서버가 RFID 트랜스폰더의 상태를 정확하게 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 RFID 리더에서 상기 서버로 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 전송할 때, 상기 RFID 트랜스폰더로 출력한 RFID 리더의 신호세기 정보를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이라고 판단하고,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이 아니라고 판단하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우에는, 해당 RFID 리더에서 출력한 신호세기 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 모든 열차에 설치된 RFID 리더가 상기 신호세기로 신호를 출력하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 태그정보를 수신할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더의 자체 결함으로 판단하고, 이에 대한 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 열차가 상기 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 때 RFID 리더의 출력을 오프하여 쓸모없이 소모되는 전력의 사용을 줄이는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    데이터베이스;를 더 포함하며,
    상기 데이터베이스는 각 RFID 트랜스폰더의 ID별 위치정보 등을 포함한 열차 위치검지 관련된 데이터를 저장하는 내장형 저장장치, 외장형 저장장치, 네트워크상의 저장장치, 네트워크상에 연결된 클라우드 컴퓨팅 네트워크의 가상화된 저장장치 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 이용하는 저장장치로 구성되며, 상기 서버는 RFID 리더로부터 전송받는 RFID 트랜스폰더의 태그정보와 상기 데이터베이스에 저장된 데이터를 기반으로 열차의 위치를 파악할 수 있는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 서버는,
    클라우드 컴퓨팅 서버 환경에서 구현되어, 별도의 서버를 하드웨어로 구축할 필요가 없으며, 소프트웨어를 일종의 서비스 형태로 제공하여, 사용자들이 상황별로 필요한 소프트웨어를 선택하여 서비스 받을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 시스템.
  9. 열차 위치검지를 위한 트랜스폰더 시스템에서 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법에 있어서,
    열차 운행 중 열차 상에 설치된 RFID 리더가 각 선로 구간에 설치된 RFID 트랜스폰더와 통신을 수행하면서, 특정 구간의 RFID 트랜스폰더가 미인식되거나 또는 전송받은 태그정보의 데이터 중 일부가 손실되어 일부 미인식된 경우, 상기 RFID 리더는 해당 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 서버로 전송하는 단계;
    상기 서버가 전송받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 열차에 전달하여 RFID 리더에서 출력되는 신호의 세기를 조절하도록 하는 단계; 및
    상기 서버에서 RFID 트랜스폰더의 상태정보를 전송한 열차로부터 조절된 출력 신호세기에 따른 RFID 트랜스폰더의 상태정보 재전송 받아 이를 토대로 상기 RFID 트랜스폰더의 상태를 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 RFID 리더에서 상기 서버로 RFID 트랜스폰더의 상태정보 전송 시, 상기 RFID 트랜스폰더로 출력한 RFID 리더의 신호세기 정보를 함께 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 RFID 트랜스폰더의 상태를 파악하는 단계는,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이라고 판단하고,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더가 자체 결함이 아니라고 판단하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상인 경우에는, 해당 RFID 리더에서 출력한 신호세기 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송함으로써, 모든 열차에 설치된 RFID 리더가 상기 신호세기로 신호를 출력하여 정상적으로 RFID 트랜스폰더로부터 태그정보를 수신할 수 있게 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 재전송 받은 RFID 트랜스폰더의 상태정보가 정상이 아닌 경우에는, 상기 RFID 트랜스폰더의 자체 결함으로 판단하고, 이에 대한 정보를 해당 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 모든 열차에 전송하여, 열차가 상기 RFID 트랜스폰더가 설치된 구간을 통과할 때 RFID 리더의 출력을 오프하도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로에 설치된 트랜스폰더의 상태를 파악하는 방법.
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