KR20060091832A

KR20060091832A - 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치

Info

Publication number: KR20060091832A
Application number: KR1020050012536A
Authority: KR
Inventors: 김진영; 임창준; 백문홍; 백승호; 박재한; 이상원; 이호길
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-22
Also published as: KR100707234B1

Abstract

본 발명은 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트태그의 배터리가 소모되었을 경우 별도의 접촉 장치를 부착하지 않고 근거리 내에서 자동으로 충전할 수 있도록 RF 캐리어를 이용하여 스마트태그의 배터리를 충전하는 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스마트태그의 배터리를 RF 캐리어를 사용하여 무선으로 충전할 수 있는 비접촉식 무선 충전장치에 있어서, 스마트태그에 전원을 공급하는 충전식 배터리와, 외부에서 발생한 RF 캐리어의 송수신을 위한 RF 송수신부와, 상기 수신된 RF 캐리어를 전력으로 변환하는 변환부로 구성되되, 상기 변환부는 수신된 RF 캐리어의 신호에 의해 그 주변에 자기장을 형성하는 자계 발생 코일과, 상기 자계 발생 코일에서 발생되는 자기장 변화에 따라 유도전류가 발생하는 유도 코일과, 상기 유도 코일에서 발생된 유도 전류를 직류로 정류하여 출력하는 정류부를 포함하여, 외부에서 발생시킨 RF 캐리어를 전력으로 변환하여 충전식 배터리를 충전함으로써 스마트태그의 수명을 늘리고 비접촉식으로 보다 간편하게 스마트태그의 배터리를 충전할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트태그의 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

스마트태그, 배터리, 충전, RF 캐리어, 무선 전원 공급 장치

Description

배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치{Wireless power supply for batter charge of smart-tag}

도 1 은 본 발명인 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치를 나타낸 개념도,

도 2 는 본 발명인 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치의 내부 회로도,

도 3 은 본 발명인 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치의 일실시 예를 나타낸 개념도,

도 4 는 본 발명인 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치의 제어 동작 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10): RF 캐리어 발생장치 (20): 스마트태그

(30): 변환부 (31): 자계 발생 코일

(32): 유도 코일 (40): 정류부

(41): 정류 다이오드 (42): 제너 다이오드

(43): 커패시터 (50): 충전식 배터리

(60): 안테나 (70): 스마트태그 삽입 물체

본 발명은 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트태그의 배터리가 소모되었을 경우 별도의 접촉 장치를 부착하지 않고 근거리 내에서 자동으로 충전할 수 있도록 RF 캐리어를 이용하여 스마트태그의 배터리를 충전하는 방법에 관한 것이다.

통상 스마트태그 시스템의 핵심인 RF 태그는 내부에 전지 포함 유무에 따라, 전지 없이 판독기의 신호로부터 에너지를 공급받아 동작하는 수동식 태그와 전지가 포함된 능동식 태그로 나눌 수 있다.

수동식 태그는 위치 및 고유 번호(ID) 정보가 바코드, 단순한 숫자, RF IC 칩 방식으로 표현되어 사용자가 단말기에 부착된 바코드 스캐너 기능을 사용하여 태그를 직접 스캔 하거나 숫자를 직접 단말기에 입력하거나 아니면 RF IC 칩을 인식하는 방식을 사용하고, 능동식 태그는 수동식 태그와는 달리 전원을 공급받아 단말기가 인식할 수 있는 의사 GPS 신호, 불루투스 신호, 적외선 신호, 단말기 통신 신호 등과 같은 신호를 사용하여 태그의 위치 및 고유 번호(ID) 정보를 단말기에 송출할 수 있다.

상기와 같은 능동식 태그는 전원을 필요로 하기 때문에 배터리를 내장하고 있는데, 태그 내부에 충전모듈이 없어 배터리의 전원을 다 소진할 경우 다른 태그로 교체하는 방법 외에는 특별한 대체방법이 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 스마트태그 내부에 충전식 배터리 및 충전모듈을 삽입하고, 외부에서 발생시킨 RF 캐리어를 이용하여 상기 RF 캐리어를 전력으로 변환하여 스마트태그의 배터리를 무선으로 충전할 수 있도록 하는 스마트태그의 비접촉 무선 충전장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스마트태그의 배터리를 RF 캐리어를 사용하여 무선으로 충전할 수 있는 비접촉식 무선 충전장치에 있어서, 스마트태그에 전원을 공급하는 충전식 배터리와, 외부에서 발생한 RF 캐리어의 송수신을 위한 RF 송수신부와, 상기 수신된 RF 캐리어를 전력으로 변환하는 변환부로 구성되되, 상기 변환부는 수신된 RF 캐리어의 신호에 의해 그 주변에 자기장을 형성하는 자계 발생 코일과, 상기 자계 발생 코일에서 발생되는 자기장 변화에 따라 유도전류가 발생하는 유도 코일과, 상기 유도 코일에서 발생된 유도 전류를 직류로 정류하여 출력하는 정류부를 포함하여, 외부에서 발생시킨 RF 캐리어를 전력으로 변환하여 충전식 배터리를 충전함으로써 스마트태그의 수명을 늘리고 비접촉식으로 보다 간편하게 스마트태그의 배터리를 충전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수 행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명인 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치를 나타낸 개념도이고, 도 2 는 본 발명인 스마트태그의 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치의 내부 회로도를 나타낸 것이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 스마트태그(20)의 내부에는 충전식 배터리(50)가 장착되어 있으며, RF 캐리어를 수신할 수 있는 안테나(60)와 상기 안테나(60)로부터 수신된 RF 캐리어를 전력으로 변환하는 변환부(30)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 변환부(30)는 수신된 RF 캐리어의 신호에 의해 그 주변에 자기장을 형성하는 자계 발생 코일(31)과, 상기 자계 발생 코일(31)에서 발생되는 자기장 변화에 따라 유도전류가 발생하는 유도 코일(32)과, 상기 유도 코일(32)에서 발생된 유도 전류를 직류로 정류하여 출력하는 정류부(40)로 구성되어 있다.

상기 RF 태그의 배터리 잔량은 서버와의 교신을 통하여 감지하고, 충전이 필요한 경우 무선 전원 공급 장치를 가동하여 RF 캐리어를 발생시켜 RF 태그로 송신하고, RF 태그의 안테나(60)가 이를 송신하여 변환부(30)로 보낸다.

상기 변환부(30)의 자계 발생 코일(31)은 수신된 RF 캐리어의 고주파 신호를 사용하여 그 주변에 자기장을 형성하고, 유도 코일(32)은 상기 자계 발생 코일(31)에서 발생되는 자기장의 변화에 따라 유도 전류를 발생시킨다.

상기와 같이 발생된 유도 전류는 정류부(40)에 의해 일정한 전압을 갖는 직류로 정류하여 출력하게 되고, 상기 정류부(40)는 상기 유도 코일(32)에서 발생된 유도 전류를 정류하는 정류 다이오드(41)와, 상기 정류부(40)로부터 출력되는 전압을 일정하게 하면서 상기 유도 코일(32)을 통하여 인입될 수 있는 과전압을 차단하는 제너 다이오드(42)와, 상기 정류 다이오드(41)에서 정류된 전류를 평활 시켜주는 커패시터(43)를 포함하여 구성된다.

도 2 는 스마트태그가 물체에 내장되어 있는 것을 나타낸 개념도로써, 물체에 내장되어 있어도 RF 캐리어를 사용하여 스마트태그의 배터리를 충전할 수 있는 것을 보여주고 있다.

도 4 는 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치의 동작 흐름도를 나타낸 것으로, RF 태그의 배터리의 잔량이 적음을 서버가 감지하여 충전의 필요가 있을 때 RF 캐리어 발생장치를 가동하여 RF 캐리어를 송신(S1)하고, 스마트태그의 안테나가 이를 수신(S2)하여 변환부로 이동한 후 변환부가 가동(S3)되어 상기 RF 캐리어를 이용하여 전류를 발생키고 정류시켜 배터리에 전원을 인가함으로써 RF 태그의 배터리가 충전(S4)되게 되고, 충전이 다 되었음을 RF 태그와의 교신을 통해 확인(S5)한 후 무선 전원 공급 장치의 가동을 중단(S6)하고 충전을 종료한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실 시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

배터리를 무선으로 충전함으로써 배터리의 사용시간을 연장시킬 수 있으며, 충전 시 시간과 공간에 제약을 받지 않고 스마트 태그의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 충전장치가 외부에 노출이 되지 않기 때문에 전기 접점이 노출되지 않으므로 사용자의 실수로 접점이 서로 전기적으로 쇼트 되어 스마트 태그의 고장을 유발하는 문제가 발생하지 않으며, 그 물체의 특성에 영향을 주지 않는 이점이 있다.

Claims

스마트태그의 배터리를 충전하는 장치에 있어서,

스마트태그(20)에 전원을 공급하는 충전식 배터리(50)와, 외부에서 발생한 RF 캐리어의 수신을 위한 RF 수신 안테나(60)와, 상기 수신된 RF 캐리어를 전력으로 변환하는 변환부(30)로 구성되고, 외부에서 발생시킨 RF 캐리어를 전력으로 변환하여 충전식 배터리(50)를 충전함으로써 스마트태그(20)의 수명을 늘리고 비접촉식으로 보다 간편하게 스마트태그(20)의 배터리(50)를 충전할 수 있는 것을 특징으로 하는 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치.
제 1 항에 있어서,

변환부(30)는 수신된 RF 캐리어의 신호에 의해 그 주변에 자기장을 형성하는 자계 발생 코일(31)과, 상기 자계 발생 코일(31)에서 발생되는 자기장 변화에 따라 유도전류가 발생하는 유도 코일(32)과, 상기 유도 코일(32)에서 발생된 유도 전류를 직류로 정류하여 출력하는 정류부(40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치.
제 2 항에 있어서,

정류부(40)는 상기 유도 코일(32)에서 발생된 유도 전류를 정류하는 정류 다이오드(41)와, 상기 정류부(40)로부터 출력되는 전압을 일정하게 하면서 상기 유도 코일(32)을 통하여 인입될 수 있는 과전압을 차단하는 제너 다이오드(42)와, 상기 정류 다이오드(41)에서 정류된 전류를 평활 시켜주는 커패시터(43)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 충전을 위한 무선 전원 공급 장치가 구비된 스마트태그 장치.