KR20070029142A - Ｒｆｉｄ 태그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신 거리가 짧은 종래의 RFID 태그 장치의 결점을 극복하고, 통신 거리를 종래 방식의 수 배 이상으로 확대하는 것을 목적으로 하고 있다. 종래 방식이 평형 급전·평형 변조 (안테나 동작에 대해서 2 단자 회로) 인 것에 대하여, 본 발명은 불평형 급전, 평형 변조 (안테나 동작에 대하여 3 단자 회로) 로 하고, 종래 방식이 수신한 RF 신호의 단순 정류인 것에 대하여, 본 발명에서는 스터브 공진에 의한 임피던스 변환 승압 방식과 래더 승압 방식을 조합한 회로를 채용하고, 종래 방식이 ASK 또는 BPSK 변조인 것에 대하여, 수동 변조이면서 QPSK 변조 회로도 채용할 수 있다.
RFID 태그, 스터브 공진, 수전력 회로, 래더 승압, 변조

Description

ＲＦＩＤ 태그 장치{RFID TAG DEVICE}
기술분야
본 발명은 RFID 태그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 루프 안테나 또는 다이폴 안테나를 사용하여 수동 변조이면서, 예를 들어 QPSK 변조 등으로 무선 통신을 행하는 것도 가능한 RFID 태그 장치에 관한 것이다.
배경기술
특허문헌 1:일본 공개특허공보 평10-224262호
「무선 주파수 식별 통신 시스템의 태그」 물품 또는 사람, 자동차 또는 도로 표지 등에 장착하거나 소지하여 질문기 (리더·라이터) 로부터의 전파에 응답함으로써 개체 정보 또는 위치 정보를 질문기에 알리는 이동체 식별용 무선 설비로서 RFID 라는 것이 있다.
이 RFID 는, 바코드의 대체물로서 뿐만 아니라, 완전히 새로운 미래의 네트워크 사회의 인스트럭처를 실현하는 요소 기술이 된다고 생각된다. 현 시점에서는 수십 ㎝ 이내의 비교적 근거리에서 통신을 행하는 RFID 의 연구 개발이 주로 진행되고 있지만, 10m 정도의 비교적 원방에서도 통신가능한 소형 RFID 태그를 저렴하게 실현할 수 있다면, 그 응용 범위는 더욱 넓어진다고 생각된다.
예를 들어, 물품 또는 사람, 자동차 또는 도로 표지 등에 장착되어 이동체가 10m 정도 앞에서 그 개체 정보 또는 위치 정보를 판독함으로써 용이하게 안전, 편 리를 향수 (享受) 할 수 있다.
상기 기술한 특허문헌 1 은 종래의 수동형 RFID 태그 장치가 기재되어 있다. 이것에 의하면, 종래의 수동형 RFID 태그 장치는 도 1 에 나타내는 기본 구성으로 이루어지기 때문에, 이하의 이유로 통신 가능 거리가 짧다는 문제가 있었다.
(1) 안테나 급전점·GND 간의 임피던스 (ZV) 를 규칙적으로 변화시켜 입사 전파의 반사·흡수를 반복함으로써 응답 신호를 만들고 있기 때문에 송신 출력 (변환 효율) 이 낮고, 또한 급전점·GND 간에 부하 임피던스 (ZV) 가 들어가 큰 수신 전력의 손실을 발생시킨다.
(2) 안테나 급전점에서 수신한 RF 신호를 그대로 다이오드 정류하여 제어 회로의 전원 전압을 만들기 때문에 출력 전압이 낮다.
(3) 서브캐리어 변조 방식으로서 ASK 또는 BPSK 를 사용하고 있기 때문에 송신 전력당 송신 가능한 정보량이 적다.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명에서는, 도 2 에 나타내는 구성에 의해서 상기 종래 기술의 결점을 극복하고, 통신 거리를 종래 방식의 수 배 이상으로 확대하는 것을 목적으로 하고 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 요점은, 이하에 나타내는 바와 같다.
종래 방식이 평형 급전·평형 변조 (안테나 동작에 대하여 2 단자 회로) 인 것에 대하여, 본 발명의 방법은 불평형 급전, 평형 변조 (안테나 동작에 대하여 3 단자 회로) 로 하고, 종래 방식이 수신한 RF 신호의 단순 정류인 것에 대하여, 본 발명의 방법에서는 스터브 공진에 의한 임피던스 변환 승압 방식과 래더 승압 방식을 조합한 회로를 채용하고, 종래 방식이 ASK 또는 BPSK 변조인 것에 대하여, 수동 변조이면서 QPSK 변조 회로를 채용하였다.
즉, 본 발명의 RFID 태그 장치는, 2 분할 마이크로 스트립 안테나와, 스터브 공진에 의한 임피던스 변환 RF 승압 방식과 래더 승압 정류 방식을 조합한 수전력 (受電力) 회로 및 응답 서브캐리어 신호를 발생시키기 위한 로컬 발진 회로를 갖는 RFID 태그 장치로서, 상기 2 분할 마이크로 스트립 안테나에 있어서 분할 위치가 스트립 도체의 길이 중심점에서 조금 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치. 본 발명에 있어서는, 변조 방식으로 수동 QPSK 변조 방식을 사용할 수도 있다.
또한 본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 2 분할 마이크로 스트립 안테나에 있어서 임피던스 변조 소자가 스트립 도체 폭 방향의 양단에 각각 분할 도체를 연결하도록 접속되어 있는 것이 바람직하다.
상기 임피던스 변조 소자는, PIN 다이오드 또는 버랙터 다이오드가 바람직하다. 또한, 다이오드가 아닌 트랜지스터를 사용한 전압 또는 전류 제어의 3 단자 소자도 바람직하다.
게다가 본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 수전력 회로와 안테나 급전점의 접속에 매우 작은 용량 (1pF/GHz 이하) 을 사용하여 고임피던스 용량성 급전을 실시하는 것이 바람직하다. 또, 안테나의 급전점의 위치는 안테나의 수전 효율을 최대화하기 위해서 2 분할 마이크로 스트립 안테나의 분할점에 일치시키지 않는 경우도 있다.
또한 본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 수전력 회로의 스터브 공진기와 래더 승압 정류 회로의 용량성 부하 임피던스를 병렬 공진시키고, 추가로 상기 용량성 급전 임피던스를 직렬 공진시키는 것이 바람직하다.
게다가 본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 수전력 회로의 래더 승압 정류 회로에서 콘덴서의 세로 접속을 GND측 기둥과 수전측 기둥으로 간주하고, GND측 기둥에 대하여 수전측 기둥의 콘덴서 용량을 작게 하고, 또한 첫 번째의 GND-수전점 간 다이오드를 제거하고, 또한, 직류 쇼트로 고주파 고임피던스 수전을 가능하게 한 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 수동 QPSK 변조 방식으로 1/4 분주기, 시프트 레지스터, 데이터 셀렉터의 논리 회로를 이용하는 것이 바람직하고, 분주기를 1/M, 시프트 레지스터를 M 단, 데이터 셀렉터를 M 입력으로 함으로써 MPSK 변조로 하는 것이 바람직하다.
게다가 본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 수동 QPSK 변조 방식으로 응답 정보를 2bit 단위로 메모리에 기록하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 수동 QPSK 변조 방식으로 출력 가능 신호를 얻기 위한 출력 타이밍 발생 회로를 갖는 것이 바람직하고, 상기 출력 타이 밍 발생 회로에서 전원 전압의 크기와 클록 신호에 의해서 랜덤인 지연 시간을 갖는 일정 폭, 일정 프레임 주기의 펄스 열을 발생시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 RFID 태그 장치는, 상기 응답 서브캐리어 신호를 발생시키기 위한 로컬 발진 회로에 온도 센서 수정 발진기 등의 트랜스듀서를 사용함으로써, 외부에서 그 발진 주파수를 판독할 수 있는 센서 기능을 병용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 RFID 태그를 갖지 않는 이동체의 위치 검출 방법은, 상기 RFID 장치와 1 이상의 마스터 디바이스 (질문기) 로 구성되는 시스템에 있어서, 각 RFID 태그 장치와 각 질문기를 연결하는 전파 전반 (傳搬) 경로 중에 장애물의 유무를 각 RFID 태그와 각 질문기 간의 통신 유무에 의해서 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 RFID 태그를 갖지 않는 이동체의 위치 검출 방법에 있어서, 각 RFID 태그의 응답 서브캐리어 발생을 위한 로컬 발진 주파수 및 응답 타이밍과 질문기로부터 출력하는 질문 전파의 주파수 및 질문 전파의 발생 타이밍의 조합에 의해서 각 RFID 태그와 각 질문기 간에 존재하는 복수의 전파 전반 경로를 구별하는 것이 바람직하다.
본 발명의 RFID 태그를 갖는 이동체의 위치 검출 방법은, 상기 RFID 태그 장치에 대하여 2 이상의 수신 전용 또는 송수신 겸용 안테나를 갖는 질문기로부터 2 주파수 이상의 전파를 송신하고, 그 응답 신호에 있어서의 수신 안테나 간의 위상차 (지연 시간차) 를 이용하여 RFID 태그의 위치의 최대 가능성 판정을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 RFID 태그를 갖는 이동체의 위치 검출 방법에 있어서, 3 차원에서의 RFID 태그 위치 판정을 가능하게 하기 위해서 4 이상의 수신 전용 또는 송수신 겸용 안테나를 갖는 질문기기를 사용하는 경우에 있어서, 상기 2 주파수 이상에서 관측한 4 세트 이상의 주파수 응답으로부터 각 전파 전반 경로에 있어서의 군 (群) 지연 시간을 구하고, 그 중의 적어도 1 개를 기준으로 하여 지연 시간의 차를 얻음으로써 공통 측정 거리 오프셋량을 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 RHD 태그 장치에 있어서, 그 통신 가능 거리를 더욱 확대하기 위해서 태그 안테나를 2 이상으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 통신 방법은, 상기 RFID 태그 장치에 있어서, 응답 서브캐리어 신호를 발생시키기 위한 각 태그 안테나에 부여하는 로컬 발진 신호의 위상을 주기적으로 변화시킴으로써 합성되는 강한 응답 서브캐리어 전파의 지향성을 주기적으로 변화시키고, 이로써 강한 응답 전파를 넓은 범위의 질문기를 향하여 반송하는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
이들의 구성을 채용함으로써, 이하와 같은 현저한 효과를 나타내는 것이 가능하게 된다.
불평형 급전, 평형 변조 (안테나 동작에 대하여 3 단자 회로) 로 함으로써 안테나의 수신 효율을 최대화하는 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 스터브 공진에 의한 임피던스 변환 승압 방식과 래더 승압 방식을 조합한 회로를 채용함으로써, 종래 방식의 5 배 이상의 수신 전압을 얻을 수 있다.
게다가, 수동 변조이면서 QPSK 변조 회로를 채용함으로써 단위 전력당 종래 에 비하여 2 배의 정보 송신이 가능해진다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 종래의 RFID 태그 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 RFID 태그 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예 1 을 나타내는 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 제어 회로칩을 나타내는 평면도이다.
도 5 는 본 발명의 임피던스 변조 소자의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시예 2 를 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 실시예 3 을 나타내는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 실시예 4 를 나타내는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 실시예 4 를 나타내는 도면이다.
도 10 은 10 단 콕 크로프트·월턴 회로 주파수 응답 특성 (-3dBm 입력 HRU0302A Co=70pF) 을 나타내는 도면이다.
도 11 은 10 단 콕 크로프트·월턴 회로 주파수 응답 특성 (-3dBm 입력 HSB226 Co=2.4pF) 을 나타내는 도면이다.
도 12 는 복수 RFID 의 일괄 판독 (Anticollision) 방식을 나타내는 도면이다.
도 13 은 복수 RFID 의 일괄 판독 시뮬레이션 「1 초 프레임 내에 랜덤 타이밍으로 패킷 송신」 패킷 시간 폭/동시 판독 가능 수를 나타내는 도면이다.
도 14 는 RFID 용 평면 안테나의 구조와 시뮬레이션 모델을 나타내는 도면이 다.
도 15 는 RFID 응답 수신 주파수 스펙트럼 (HP83620A Synthesized Sweeper 사용) 을 나타내는 도면이다.
도 16 은 RFID 로부터의 변조파 수신 이득의 비교도 (송수신 λ/2 다이폴 거리 z=5λ) 이다.
도 17 은 스터브 공진 승압 정류 회로의 주파수 응답 특성 (SPICE 시뮬레이션에 의해 -10dBm 입력, RL=33kΩ) 을 나타내는 도면이다.
도 18 은 RFID 응답 수신 감도 주파수 특성에서, 마이크로 스트립 선로·GND 간의 높이를 변화 (거리 z=5λ, w=0.0525λ, R=0Ω, Co=1pF) 시켜서 비교한 도면이다.
도 19 는 RFID 응답 수신 감도 주파수 특성에서, 마이크로 스트립 선로폭을 변화 (거리 z=5λ, h=0.021λ, R=0Ω, Co=1pF) 시켜서 비교한 도면이다.
도 20 은 RFID 응답 수신 감도 주파수 특성에서, PIN 다이오드의 쇼트 저항 R 을 변화 (C-open=1pF, 저-주파수:h=0.014λ, w=0.0525λ, 고-주파수:h=0.028λ, w=0.035λ) 의 저항 비교를 나타내는 도면이다.
도 21 은 마이크로 스트립 RFID 로부터의 변조파 수신 이득 (송수신 λ/2 다이폴 거리 z=5λ) 을 나타내는 도면이다.
도 22 는 본 발명의 실시예 3 에 관련된 FMCW 캐리어 송신에 의한 RFID 응답 신호의 수신 위상차를 이용한 3 차원 위치 추정을 나타내는 도면이다.
도 23 은 본 발명의 실시예 3 에 관련된 RFID 의 3 차원 위치 추정 시뮬레이 션 (100 회 평균값 RFID 위치 범위 6m×6m×6m 수신 안테나 간격 50㎝) 을 나타내는 도면이다.
도 24 는 본 발명의 실시예 4 에 관련된 RFID 마이크로 스트립 소자의 어레이화에 의한 통신 거리를 확대 (동상 (同相) 변조) 하는 예를 나타내는 도면이다.
도 25 는 본 발명의 실시예 4 에 관련된 RFID 응답 수신 감도 지향성 (송신 다이폴 거리 20λ 마이크로 스트립 소자:0.364×0.0525λ)×3 소자 어레이를 나타내는 도면이다.
도 26 은 본 발명의 실시예 4 에 관련된 RFID 마이크로 스트립 소자의 어레이화에 의한 통신 거리를 확대 (역상 (逆相) 변조) 하는 예를 나타내는 도면이다.
도 27 은 본 발명의 실시예 4 에 관련된 RFID 응답 수신 감도 지향성 (송신 다이폴 거리 20λ) 3 소자 어레이 (소자 간격 0.7λ) 위상차 변조를 나타내는 도면이다.
도 28 은 본 발명의 실시예 4 에 관련되는 RFID 응답 수신 감도 지향성 (송신 다이폴 거리 20λ) 3 소자 어레이 (소자 간격 0.5λ) 위상차 변조를 나타내는 도면이다.
도 29 는 RFID 태그의 3 차원 위치를 추정하는 포트란 (FORTRAN) 프로그램 예이다.
도 30 은 RFID 태그의 3 차원 위치를 추정하는 FORTRAN 프로그램 예이다.
도 31 은 RFID 태그의 3 차원 위치를 추정하는 FORTRAN 프로그램 예이다.
도 32 는 RFID 태그의 3 차원 위치를 추정하는 FORTRAN 프로그램의 실시예이 다.
부호의 설명
c1201 일중 판독 (동일 타이밍으로 패킷의 중첩 불가) 인 경우에는, 준 동기 지연 검파를 실시한다.
c1202 이중 판독 (동일 타이밍으로 2 패킷의 중첩 가능) 인 경우에는, 캐리어 위상 분별 동기 검파를 실시한다.
c1203 수신 캐리어를 변조하여 ID 코드를 패킷 송신.
c1204 tmn 은, 각각 난수를 발생시켜서 기록하는 RFID 마다 정한다.
c1401, c2401, c2601 fO+fLO 의 수신 신호 레벨 판독
c2201 각 안테나 수신 신호의 ωn+△ 를 동기 검파
c2202 최저 3 파라미터에서 3 차원 위치를 추정, 실제로는 반사파가 존재하기 때문에 다주파 응답 위상차를 사용한 MUSIC 알고리즘에 의한 시간차 계측을 실시한다.
c2801 1 및 0 은 180° 위상차를 나타낸다.
c2802 변조 위상을 순서대로 전환하여 넓은 범위에서 높은 감도를 실현한다.
c2803 각 소자의 변조 위상
D1, D2, D3, D4, D5, D6 쇼트키·배리어 다이오드
D7, D8 PIN 다이오드
D9 제너 다이오드
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
다음으로 본 발명에 관련된 실시형태에 대해서 설명한다.
본 발명에 있어서, 2 분할 마이크로 스트립 안테나에 있어서 분할 위치가 스트립 도체의 길이 중심점에서 조금 어긋나 있다.
여기에서, 중심점을 스트립 도체 길이에 대하여 50% 로 하였을 때, 분할 위치는 55%∼80% 가 바람직하다.
분할 위치가 55% 일 때는 변조 효율 (회신 신호의 레벨) 이 최대가 된다. 그러나, 수전 효율에 미치는 가변 임피던스 소자의 저항분의 영향이 커진다.
한편, 분할 위치가 80% 일 때는 변조 효율이 낮아지지만 수전 효율에 미치는 가변 임피던스 소자의 저항분의 영향이 작아도 된다.
이상, 가변 임피던스 소자의 저항이 작은 경우에는 분할 위치를 55% 정도로 하고, 가변 임피던스 소자의 저항이 비교적 큰 경우에는 분할 위치를 중심에서 더욱 크게 어긋나게 하는 편이 바람직하다.
실시예 1
도 3 에 본 발명의 RFID 태그 장치의 기본 구성을 나타낸다. 이 도면에 있어서, RFID 태그 장치의 안테나는 지판 (地板) 도체·절연층·2 분할 스트립 도체로 이루어진다. 이 도면에 나타내는 RFID 태그 장치는, 2.45GHz 대용에서 기재한 치수의 단위는 전부 mm 이다. 또한, 2 분할 스트립 도체의 분할점은 길이 방향의 등분할보다 조금 어긋나고 있고, 이 특징에 의해 안테나의 수신 효율을 최대화하는 효과가 있다.
도 4 에 도 3 에서 나타낸 제어 회로칩의 내용과 2 분할 스트립 도체와 제어 회로의 접속 모양을 나타낸다.
도 4 에서 제어 회로칩과 안테나 간은 A, B, C, D, E, F 의 6 점에서 접속되어 있다. A-B 간 및 D-E 간에는 임피던스 변조용의 PIN 다이오드 D7 및 D8 이 접속되고, C-F 간은 안테나의 급전점이 된다. 여기에서 C 점은 스트립 도체 폭의 중심점으로부터 조금 어긋나 있고, 이 특징에 의해 안테나의 수신 효율을 최대화하는 효과가 있다. 또한 F 점은 지판 도체와 스루홀로 접속된다.
도 4 의 전원 회로의 동작 원리를 도 5 에 나타낸다. 도 5(a) 는 콕 크로프트·월턴 회로라고 불리는 승압 정류 회로이고, 복수의 정류 다이오드와 콘덴서를 래더 접속함으로써 진폭 (Vi) 의 정현치 신호를 Vi 보다 높은 직류 전압 K(Vi-lj)[K 는 래더 단수 (段數), lj 는 다이오드의 순방향 강하 전압] 로 정류 출력할 수 있다. 단, 도 10, 도 11 에 나타내는 바와 같이 이 회로를 고주파대 (예를 들어 2.45GHz) 로 사용하려고 한 경우, 각 다이오드의 접합 용량이 입력 부하가 되기 때문에, 입력 임피던스가 매우 낮아져 출력 전압이 저하되는 결점이 있다.
도 5(b) 는 본 발명의 승압 정류 회로의 동작 원리도이다. Nλg/4 쇼트 스터브 (λg 는 전송로의 실효 파장-N 은 기수로 1 또는 3 을 사용한다) 는 λg 부근의 입력 신호에 대하여 고주파대에서 높은 Q 값을 갖는 인덕턴스 등가 임피던스 를 나타낸다. 도 5(b) 의 래더 승압부가 용량성 부하여도 병렬 공진 동작하여 유도성 임피던스를 유지할 수 있다. 한편, 도 5(b) 의 탱크 회로 승압부에서는 상기 유도성 임피던스와 용량성 급전 임피던스가 직렬 공진 동작함으로써 G-F 간에
VL=Vi/(RL·wc)>>Vi 의 대진폭 RF 신호를 발생시키고, 결과적으로 도 5(b) 의 회로에서 20 Vi 이상의 직류 전력 전압을 얻을 수 있다.
도 17 은 본 발명의 승압 정류 회로의 동작 해석 결과로서, 50Ω/-10dbm (0.07V) 의 입력 전압을 2.45GHz 에서 1V 이상으로 승압 정류하고 있는 모양을 알 수 있다.
다음으로 도 4 의 제어 회로칩에 대해서 상세히 설명한다.
발진 회로는 VDD 가 주어지면 fS 의 클록 신호를 발생시킨다. 출력 타이밍 회로는 VDD 및 클록 신호가 주어지면, 도 12, 도 13 에 나타내는 안티콜리존을 위한 타이밍 신호 (출력 가능 신호) 를 발생한다. 어드레스 카운터는 출력 가능 신호와 클록 신호가 주어지면 클록 (L) 펄스마다 메모리 판독 어드레스를 차례로 출력한다. 또한, 이때 데이터 송신 레이트는 2fS/L(bit/sec) 이 된다. 메모리는 어드레스 카운터로 지정된 어드레스에 기록되어 있는 2bit 씩의 정보를 차례로 출력한다. 1/4 분주기는 fS 를 1/4 분주한 신호를 출력한다. 시프트 레지스터는 클록 (fS) 에 의해서 동작하고, 1/4 분주기 출력을 90° 위상 단위로 시프트 동작한다. 데이터 셀렉터는, 출력 가능 신호가 주어지면 2bit 의 메모리 출력에 따라 4 위상 (0°내지 270°) 의 시프트 레지스터 출력 중 하나를 선택 출력한다.
이때, 분주기를 1/M, 시프트 레지스터를 M 단, 데이터 셀렉터를 M 입력으로 함으로써 MPSK 변조로 하는 것이 가능하다. 이 경우 단위 송신 전력당 송신 정보량을 더욱 크게 할 수 있다는 효과가 얻어진다.
데이터 셀렉터의 출력은 저항을 통해 PIN 다이오드 (D7 및 D8) 에 흐르는 전류의 진폭을 fS/4 주기로 변화시키고, 2 분할된 스트립 도체 간의 접속 임피던스를 변조한다. 이 임피던스의 변화는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 질문기측의 안테나와 RFID 태그의 안테나 간의 상호 결합 임피던스를 변화시키고, 결과적으로 질문기측의 안테나의 반사 계수 (Γ) 를 fS/4 주기로 변화시키는 것이 된다. 도 15 는 이때의 스펙트럼 애널라이저에 의한 관측 신호의 일례로서, fO 의 입사파가 fLO 주기에서의 Γ 의 변화에 의해 변조된 결과 발생한 신호 성분 (fO+fLO, fO+3fLO 등) 을 확인할 수 있다. 이때, fLO=fS/4 이고 질문기측에서는 fO 를 정확히 특정할 수 있기 때문에 관측 스펙트럼 (fO+fLO, fO+3fLO 등) 으로부터 용이하게 태그측의 발진 회로의 발진 주파수 (fS) 를 평가할 수 있다. 즉, 예를 들어 태그측의 발진 회로에 수정 진동자 온도 센서 등을 사용함으로써 태그측의 주위 온도를 질문기측에서 모니터할 수도 있다.
한편, 본 발명의 RFID 태그 장치에 사용하는 마이크로 스트립 안테나에 대해 서 그 성질을 해설한다. 마이크로 스트립 안테나는 판상 다이폴 안테나에 지판을 가까이 한 것만으로 안테나로서는 다이폴 동작처럼 보이지만, 실제로는 다이폴 안테나와는 동작 원리가 크게 다르다. 즉, 다이폴 안테나는 전류 안테나이고, 스트립 안테나는 자류 안테나이다. 본 발명에서 임피던스 변조용의 PIN 다이오드를 마이크로 스트립 도체의 폭 방향의 양단에 2 개 배치한 이유도, 스트립 도체를 흐르는 전류가 폭 방향의 양단에 집중하기 때문이다.
도 16 은 도 14 의 평가계에서, 지판을 갖지 않는 종래 다이폴 안테나를 RFID 태그에 사용한 경우와, 본 발명의 2 분할 마이크로 스트립 안테나를 RFID 태그에 사용한 경우에 대해서 질문기로 수신할 수 있는 응답 신호의 강도를 안테나 길이 (L) 을 파라미터로 하여 해석한 예이다. 이 도면을 보고 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법은 종래 방법과 비교하여 약 10dB (전력이 10 배) 응답 신호를 강하게 수신할 수 있다.
도 14 의 평가계에서, 마이크로 스트립 안테나의 설계 파라미터 (w 및 h (L=0.36λ 는 일정하게 하였다)) 에 대한 응답 수신 레벨 주파수 변화를 도 18 내지 도 20 에 나타낸다. 도 18 에서는, h (절연체의 두께) 를 작게 함으로써 동일 크기로 저주파화 (동일 주파수로 소형화) 할 수 있지만, 이용할 수 있는 주파수 대역폭이 좁아지는 것을 알 수 있다.
또한, 도 19 에서는 w (스트립 도체 폭) 를 크게 함으로써 동일 사이즈에서 저주파화할 수 있지만, 이용할 수 있는 주파수 대역폭이 좁아지는 것을 알 수 있다.
도 20 에서는 동일 사이즈에서 저주파화한 경우와 고주파화한 경우에 임피던스 변조용의 PIN 다이오드의 직렬 저항이 수신 레벨에 부여하는 영향에 대해서 해석한 결과이다. 이 도면을 보고 알 수 있는 바와 같이, 동일 주파수로 소형화한 (작은 h, 큰 w) 에서는, PIN 다이오드의 직렬 저항의 영향을 크게 받고, 높은 응답 수신 레벨을 얻기 위해서는 저저항화시켜야 한다. PIN 다이오드를 저저항 동작시키기 위해서는 큰 전류를 흐르게 하거나, 또는 접합 용량을 늘리는 (대면적, 단접합) 것밖에 없다. 대전류는 RFD 태그 장치의 소비 전력을 늘리기 때문에, 바람직하지 않다.
도 21 은 도 14 의 평가계에서, PIN 다이오드의 직렬 저항과 접합 용량을 파라미터로 하여 최대 응답 수신 레벨을 해석한 결과이다. 이 도면을 보고 알 수 있는 바와 같이, PIN 다이오드의 접합 용량을 늘려도 응답 수신 레벨이 거의 변화되지 않기 때문에, 비교적 저렴한 PIN 다이오드를 사용해도 높은 응답 수신 레벨이 얻어진다.
또한, PIN 다이오드 대신에 버랙터 다이오드를 사용할 수도 있고, MOSFET 와 같은 트랜지스터를 사용해도 된다. 이 경우에 소비 전력을 저감할 수 있다.
또한, 수전력 회로의 래더 승압 정류 회로에서 콘덴서의 세로 접속을 GND측기둥과 수전측 기둥이라고 간주하였을 때 다이오드는 그들을 연결하는 자리수로 볼 수 있다. 통상은 모든 콘덴서의 용량을 동일하게 하여 승압 효율을 최대로 하지만, 본 발명에서는 GND측 기둥에 대하여 수전측 기둥의 콘덴서 용량을 1 자리수 작게 (구체적으로는 GND측 기둥:수전측 기둥=1:0.05) 하고, 또한, 첫 번째의 다이 오드 (GND-수전점) 를 제거함으로써 입력 부하 용량을 작게 하고, 또한, 직류 쇼트로 고주파 고임피던스 수전이 가능해진다.
실시예 2
(RFID 태그를 갖지 않는 이동 물체의 위치 검출 방법)
본 발명의 RFID 태그가 무전원이면서 비교적 장거리로 통신을 실시하는 것이 가능한 특징을 이용한다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 태그 #1 내지 태그 #4 및 질문기 #1 과 질문기 #2 의 위치는 이미 알려짐으로써 이동 물체가 차단하는 패스의 정보로부터 이동체의 위치를 추정하는 것이 가능하게 된다.
이 경우, fm1=fm2, fs1=fs2=fs3=fs4 로서 질문기로부터의 CW 출력을 시분할, 태그로부터의 응답을 안티콜리존계로 해도 된다.
게다가, fm1≠fm2, fs1=fs2=fs3=fs4 로서 질문기로부터의 CW 출력을 연속하여 출력하고, 태그로부터의 응답을 안티콜리존계로 해도 된다.
게다가, fm1≠fm2, fs1, fs2, fs3, fs4 를 모두 다른 주파수로서 질문기로부터의 CW 출력을 연속하여 출력하는 계로 해도 된다.
실시예 3
(RFID를 갖는 이동 물체의 위치 검출 방법)
본 발명의 RFID 태그가 무전원이면서 비교적 장거리로 통신을 실시하는 것이 가능한 특징을 이용한다.
도 22, 도 23 에 나타내는 바와 같이 마스터 디바이스측에 복수의 수신 안테나를 사용하고, 2 주파 이상의 cw 신호를 송신하여 RFID 태그로부터의 응답 신호의 위상차를 검출함으로써 RFID 태그의 3 차원 위치를 추정할 수 있다.
도 7 에 있어서 마스터 디바이스의 구성을 나타낸다. 푸리에 변환부에서는 안테나 (#1 내지 #4) 의 Re 및 Im 의 데이터의 시계열 푸리에 적분하여 주파수 (Δ) 의 스펙트럼 위상을 산출한다. 이때, 각 안테나 케이블 및 다운 컨버터와 선택 SW 전환 시간차에 의한 위상차는 교정·보상하는 것으로 한다.
또, 도 29∼31 은 도 7 의 구성으로 RFID 태그의 3 차원 위치를 추정하기 위한 알고리즘을 포트란 (FORTRAN) 언어로 실현한 예이고, 도 30 은 이 프로그램의 실시예이다. 또한, 도 23 의 RFID 태그의 3 차원 위치 추정 RMS 오차의 해석은 도 29∼31 의 프로그램에 있어서 수신 안테나의 개수와 거리 측정 오차를 파라미터로 하여 계산기 시뮬레이션한 결과이다.
또, 도 29∼31 에 나타낸 프로그램에서는 이하의 순서로 RFID 태그의 3 차원 위치 추정의 슈미레이션을 실시하고 있다.
(1) 질문기로부터의 출력 전파 주파수를 f1=2.000GHZ, f2=2.025GHZ, f0=2(f2-f1)=0.05GHZ, λ0=15㎝ 로 하여 지연 평가 사이클 길이 dlh=λ0/f0 (㎝), 수신 안테나 수 na=16 으로 하였다.
(2) RFID 태그의 3 차원 위치를 입력한다.
(3) 각 수신 안테나에서의 RFID 로부터의 응답 신호 수신 위상으로부터 거리 (D) 를 구한다. 이때 각 수신 안테나의 간격은 50㎝ 로 하였다.
D={Phase(f2)-Phase(f1)}×3×1010/πf0 (㎝)
(4) 상기 각 수신 안테나에서의 수신 위상으로부터 구한 거리 (D) 에 노이즈를 추가함과 동시에 기준 안테나에 대한 거리의 차를 산출한다. 여기에서, 기준 안테나에 대한 거리의 차를 취하는 이유는, 상기 단계 (3) 에서 구한 거리 (D) 에는 질문기 송신 안테나로부터 RFID 태그까지의 거리 (DX) 또는 RFID 태그의 응답 위상차 등의 오프셋량을 공통으로 포함하기 때문이고, 이 DX 의 영향 등을 제거하는 효과가 있기 때문이다.
(5) 상기 각 수신 안테나의 거리의 차에 대하여 지연 평가 사이클 길이 (dlh) 를 보상한다.
(6) RFID 태그의 3 차원 위치 (XP, YP, ZP) 를 가정한다.
(7) 상기 가정한 태그 위치 (XP, YP, ZP) 에 대하여 각 수신 안테나에서의 수신 위상으로부터 거리를 구한다.
(8) 상기 단계 (5) 의 실제로 수신한 각 안테나의 거리의 차와 상기 단계 (7) 의 가정한 태그 위치에 대하여, 각 수신 안테나에서의 수신 위상으로부터 구한 거리의 차를 비교한다.
(9) 상기 비교 거리차에 대하여 지연 평가 사이클 길이 (dlh) 를 보상한다.
(10) 상기 사이클 보상 후의 각 수신 안테나에 있어서의 비교 거리차에 대하 여 오차 에너지를 구한다.
(11) 상기 단계 (6) 내지 (10) 의 처리를 반복한 후에 오차 에너지가 작은 순서로 5 세트의 태그 3 차원 위치의 리스트를 구한다.
(12) 상기 대략 5 세트의 태그 3 차원 위치 추정 결과와 오차 RMS 값을 표시한다.
(13) 상기 5 세트의 태그 3 차원 위치를 각각 중심으로 하여 더욱 세밀한 단계로 상기 (6) 내지 (10) 의 처리를 반복하여 최소의 오차 에너지를 부여하는 3 차원 가정 태그 위치를 구한다.
(14) 상기 최소 오차 에너지를 부여하는 3 차원 가정 태그 위치를 최종적으로 추정된 RFID 태그 위치로서 표시한다.
실시예 4
(더욱 장거리에서 RFID 태그와 통신하는 방법)
본 발명의 RFID 태그는 단체 (單體) 라도 10m 정도의 비교적 장거리에서 통신을 실시할 수 있다. 그러나, 고속도로 등의 표지에 이용되는 경우, 10m 정도의 통신 거리에서는 부족할 가능성이 높다. 그래서, 본 발명의 RFID 태그를 어레이화하고, 각 태그로부터의 응답 신호에 위상차를 부여함으로써, 넓은 범위로부터의 질문기에 대하여 높은 감도로 응답 신호를 반사하고, 100m 정도의 통신을 가능하게 한다. 그 실시예를 도 24 내지 도 28 에 나타낸다.
여기에서는 RFID 태그의 배치 및 각 태그의 응답 신호 위상을 0°/180° 로 조합함으로써 지향성을 제어하는 방법을 나타내었지만, 도 8 에 나타내는 바와 같 이 더욱 세밀한 위상차를 부여하여 더욱 세밀한 지향성 제어를 실시할 수도 있다.
또, 도 24 내지 도 28 의 0°/180° 위상의 조합은 도 9 와 같은 EXOR 을 사용함으로써 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 여기에서 부여되는 위상의 조합을 주기적으로 변화시킴으로써, 응답 전파는 강하지만 좁은 범위로 밖에 반송할 수 없는 빔을 스캔함으로써 넓은 범위의 질문기와 통신할 수 있다.
산업상이용가능성
공통적으로 저렴하고 또한 무전원으로 유지관리 (maintenance) 불필요, 장거리 통신 (최대 100m 정도까지) 이 가능한 특징을 실현 수단으로 하고 있다.
(1) 용이하게 도로 표지 등에 부착하여 비교적 원격으로부터, 또한 전파의 회절을 이용하여 다른 차의 음 (陰) 이 되는 위치에서도 질문기를 사용하여 정보를 판독할 수 있기 때문에, 제한 속도 또는 커브·분기 게시 등의 정보를 운전자에게 전달하거나, 차의 자동 운전 또는 안전 지원 장치에 전함으로써 지적 내비게이션 시스템의 구축이 가능하다.
(2) 용이하게 포스터 등의 광고재에 부착하여 비교적 원격으로부터 질문기를 사용하여 정보를 판독할 수 있기 때문에, 게시 광고로부터 인터넷의 홈페이지 어드레스 등에서 떨어진 위치로부터 판독하는 장치에의 응용 및 상품 광고 시스템의 구축이 가능하다. 이때, 동일 어드레스를 가진 복수의 포스터를 동시에 판독하는 경우도 있고, 상이한 어드레스의 포스터를 복수로 동시에 판독하는 경우도 생각할 수 있다. 사용자가 소지하는 판독기 (질문기) 에서는, 포스터 또는 부가된 태 그의 시각적 정보와 일치하는 색 또는 비교적 간단한 심볼·기호를 나타내는 코드를 ID 의 일부로서 취입함으로써 인터넷의 링크처의 선택을 용이하게 하거나, 어드레스의 중복 표시를 없애고, 또한 어드레스 계층 순서로 표시하는 것으로 한다.
(3) 용이하게 전시물 등의 견본 또는 상품에 부착되어 비교적 원격으로부터 판독할 수 있기 때문에, 전시물에 접근할 필요 없이 상품의 예약 또는 사이즈·색 등의 기호를 부가된 정보를 상품 판매자에게 전달 (판독기에 무선 LAN 기능 또는 휴대전화 기능을 병용 또는 판독기 내에 정보를 축적하여 판매자에게 반환) 하는 예약 및 시장 조사 시스템의 구축이 가능하다. 이때, 전시선반 또는 쇼케이스 너머로 동일 ID 를 가진 복수의 상품 정보를 동시에 판독하기도 하고, 상이한 ID 의 상품 정보를 복수로 동시에 판독하는 경우도 생각할 수 있다. 사용자가 소지하는 판독기로는 상품 또는 부가된 태그의 시각적 정보와 일치하는 색 또는 비교적 간단한 심볼·기호를 나타내는 코드를 ID 의 일부로서 취입함으로써 흥미가 있는 상품의 선택을 쉽게 하거나, ID 코드 또는 심볼의 중복 표시를 없애고, 또한 ID 코드의 계층 순서로 표시하는 것으로 한다.
(4) 용이하게 자동차 또는 가전제품 등에 삽입하여 비교적 원격으로부터 판독할 수 있기 때문에, 리사이클 분별 또는 불법 투기·도난 전매 등의 억지 (抑止) 를 위한 시스템 구축이 가능하다. 즉, 제조시의 정보뿐 아니라 소유자의 정보 또는 위험 물질의 유무 등의 정보를 ID 코드와 함께 기록해 놓으면 비교적 간단한 판독기를 사용하여 원격으로부터 일괄 식별할 수 있다.
(5) 본 발명의 RFID 태그 장치에서는, 메모리 내에 기록된 정보뿐 아니라 용 이하게 선택된 투표 스위치 등의 정보도 응답 신호로서 회신하여 비교적 원격으로부터 판독할 수 있기 때문에, 이벤트 회장 등에서의 즉시 투개표 시스템의 구축이 가능하다. 본 발명의 RFID 태그는 무전원이고 박형이며 구조가 비교적 간단하기 때문에 양산시의 비용은 수십엔 정도라고 생각된다. 따라서, 이벤트의 초대장 또는 티켓으로서 이용하여 비회수로 할 수도 있고, 회수하여 반복 사용할 수도 있다.
(6) 본 발명의 RFID 태그에서는, 메모리 내에 기록된 정보뿐 아니라 각종 트랜스듀서로 계측된 정보도 응답 신호로서 회신하여 비교적 원격으로부터 판독할 수 있기 때문에, 건강이 불안한 사람의 심박 등, 몸 상태의 정보를 사람에게 부담주지 않고 비교적 적은 질문기로 원격으로부터 상시 감시하는 시스템의 구축이 가능하다.
(7) 본 발명의 RFID 태그에서는, 메모리 내에 기록된 정보뿐 아니라 각종 트랜스듀서로 계측된 정보도 응답 신호로서 회신하여 비교적 원격으로부터 판독할 수 있기 때문에, 고압 송배전 설비 등, 센서의 배선이 곤란하고 또한 접근하는 것이 위험하여 유지관리를 위한 정지가 용이하지 않은 장치를 상시 원격으로부터 감시하는 시스템의 구축이 가능하다.
(8) 본 발명의 RFID 태그 장치의 구성을 나타내는 도 2 에 있어서, 실시예 도 4 에서는 스터브 공진 승압 정류 회로와 제어 회로를 모아 제어 회로 칩으로 하였다. 그러나, 제어 회로로서 범용성이 높은 저소비 전력의 마이크로 프로세서 (예를 들어, 마이크로칩·테크놀로지사 제조의 PIC16F684) 를 사용하여, 스터브 공 진 승압 정류 회로와 조합할 수도 있다. 이러한 구조로 함으로써 아날로그 데이터의 취입 또는 디지털 데이터의 취입, 이들 데이터의 RFID 태그 내에서의 일시 기억 또는 EEPROM 에 의한 장기 기억도 가능해진다. 게다가, 가전제품 등의 리모트 컨트롤 수신용으로 이용할 수 있을 뿐 아니라 전원이 공급되어 있지 않은 상태에서도 각종 정보의 판독이 가능하다. 예를 들어, 이러한 정보를 판독기 (리모트 컨트롤) 로 확인할 수 있다.
·전원이 공급되고 있지 않습니다.
·xxx 가 고장났습니다.
·xxx 에 ○○ 가 들어간 상태입니다.
·xxx 에 ○○ 가 예약되어 있습니다.
·x 월 x 일 x 시 x 분, ○○ 가 마지막으로 이용되었습니다.
(9) 본 발명의 RFID 태그 장치는 2.45GHz 대의 무선 LAN 과 동일 규격으로 동작시킬 수 있기 때문에, 질문기로서 무선 LAN 의 기지국 또는 무선 LAN 단말을 사용할 수도 있다. 이때, 무선 LAN 측에서는 RFID 태그 장치를 위한 동작 전력이 되는 2.45GHz 대의 캐리어 신호의 송신이 필요하지만 무선 LAN 의 규격인 FHSS 또는 OFDM 방식의 전파이어도 된다. RFID 태그 장치로부터는 태그 내의 로컬 발신기의 발진 주파수 분만큼 오프셋시킨 서브캐리어 신호에 회신 정보를 실어서 되돌아오기 때문에, 무선 LAN 측에서는 송신 캐리어로 동기 검파한 서브캐리어 신호의 복조를 실시하면 RFID 태그로부터의 회신 정보를 판독할 수 있다.

Claims (20)

  1. 2 분할 마이크로 스트립 안테나와, 스터브 공진에 의한 임피던스 변환 RF 승압 방식과 래더 승압 정류 방식을 조합한 수전력 (受電力) 회로 및 응답 서브캐리어 신호를 발생시키기 위한 로컬 발진 회로를 갖는 RFID 태그 장치로서,
    상기 2 분할 마이크로 스트립 안테나에서 분할 위치는 스트립 도체의 길이 중심점으로부터 조금 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    변조 방식으로 수동 QPSK 변조 방식을 사용할 수 있는 RFID 태그인 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 2 분할 마이크로 스트립 안테나에 있어서 임피던스 변조 소자는 스트립 도체 폭 방향의 양단에 각각 분할 도체를 연결하도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 임피던스 변조 소자는 PIN 다이오드 또는 버랙터 다이오드인 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 임피던스 변조 소자는 다이오드가 아닌 트랜지스터를 사용한 전압 또는 전류 제어의 3 단자 소자인 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수전력 회로와 안테나 급전점의 접속에 1pF/GHz 이하의 매우 작은 용량을 사용하여 고임피던스 용량성 급전을 실시하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수전력 회로의 스터브 공진기와 래더 승압 정류 회로의 용량성 부하 임피던스를 병렬 공진시키고, 추가로 상기 용량성 급전 임피던스를 직렬 공진시키는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수전력 회로의 래더 승압 정류 회로에서 콘덴서의 세로 접속을 GND측 기둥과 수전측 기둥으로 간주하고, GND측 기둥에 대하여 수전측 기둥의 콘덴서 용량을 작게 하고, 또한 첫 번째의 GND-수전점 간의 다이오드를 제거하고, 또한, 직류 쇼트에서 고주파 고임피던스 수전을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수동 QPSK 변조 방식으로 1/4 분주기, 시프트 레지스터, 데이터 셀렉터의 논리 회로를 이용하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    분주기를 1/M, 시프트 레지스터를 M 단, 데이터 셀렉터를 M 입력으로 함으로써 MPSK 변조로 한 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  11. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수동 QPSK 변조 방식으로 응답 정보를 2bit 단위로 메모리에 기록하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  12. 제 2 항 내지 제 9 항, 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수동 QPSK 변조 방식으로 출력 가능 신호를 얻기 위한 출력 타이밍 발생 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 출력 타이밍 발생 회로에서 전원 전압의 크기와 클록 신호에 의해서 랜 덤 지연 시간을 갖는 일정 폭, 일정 프레임 주기의 펄스 열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응답 서브캐리어 신호를 발생시키기 위한 로컬 발진 회로에 온도 센서 수정 발진기 등의 트랜스듀서를 사용함으로써, 외부에서 그 발진 주파수를 판독할 수 있는 센서 기능을 병용하는 RFID 태그 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 RFID 장치와 1 이상의 마스터 디바이스 (질문기) 로 구성되는 시스템에서, 각 RFID 태그 장치와 각 질문기를 연결하는 전파 전반 (傳搬) 경로 중에 장애물의 유무를 각 RFID 태그와 각 질문기 간의 통신 유무에 의해서 판단하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그를 갖지 않는 이동체의 위치 검출 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    각 RFID 태그의 응답 서브캐리어 발생을 위한 로컬 발진 주파수 및 응답 타이밍과 질문기로부터 출력하는 질문 전파의 주파수 및 질문 전파의 발생 타이밍의 조합에 의해서 각 RFID 태그와 각 질문기 간에 존재하는 복수의 전파 전반 경로를 구별하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그를 갖지 않는 이동체의 위치 검출 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 RFID 태그 장치에 대하여 2 이상의 수신 전용 또는 송수신 겸용 안테나를 갖는 질문기로부터 2 주파수 이상의 전파를 송신하고, 그 응답 신호에 있어서의 수신 안테나 간의 위상차 (지연 시간차) 를 이용하여 RFID 태그의 위치의 최대 가능성 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그를 갖는 이동체의 위치 검출 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    3 차원에서의 RFID 태그 위치 판정을 가능하게 하기 위해서 4 이상의 수신 전용 또는 송수신 겸용 안테나를 갖는 질문기기를 사용하고, 상기 2 주파수 이상에서 관측한 4 세트 이상의 주파수 응답으로부터 각 전파 전반 경로에 있어서의 군 지연 시간을 구하고, 그 중의 1 개 이상을 기준으로 하여 지연 시간의 차를 얻음으로써 공통 측정 거리 오프셋량을 제거하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그를 갖는 이동체의 위치 검출 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 RFID 태그 장치로서,
    그 통신 가능 거리를 더욱 확대하기 위해서 태그 안테나를 2 이상으로 한 것을 특징으로 하는 RFID 태그 장치.
  20. 제 19 항에 기재된 RFID 태그 장치에서, 응답 서브캐리어 신호를 발생시키기 위한 각 태그 안테나에 부여하는 로컬 발진 신호의 위상을 주기적으로 변화시킴으 로써 합성되는 강한 응답 서브캐리어 전파의 지향성을 주기적으로 변화시키고, 이것에 의해 강한 응답 전파를 넓은 범위의 질문기를 향해서 반송 (返送) 하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
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