KR20080096373A

KR20080096373A - 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록

Info

Publication number: KR20080096373A
Application number: KR1020080027158A
Authority: KR
Inventors: 김서연
Original assignee: 김서연
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2008-10-30
Also published as: KR100976806B1; KR20070050893A

Abstract

본 발명에 의하면, 안테나접속단(132)이 연결되는 RF스위치(SW); 외부의 제어부(200)로부터 RF스위치(SW)에 대한 제어신호가 제공되는 제어신호컨넥터(133); RF스위치(SW)에 제어신호가 제공되도록 RF스위치(SW)와 제어신호컨넥터(133) 상호간을 연결시키도록 인쇄된 제어신호라인(134); 외부의 RFID리더기(300)로부터 상기 제어신호에 의해 선택 동작되는 안테나판넬(120)에 RFID신호가 제공되도록 하는 RFID신호컨넥터(135); 및 RF스위치(SW)에 RFID신호가 제공되도록 RF스위치(SW)와 RFID신호컨넥터(135)를 연결시키도록 인쇄된 RFID신호라인(136)을 포함하는 스위칭기판(130)을 포함하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록이 제공된다.

RFID, 태그, 리더기, 보안, 물품, 관리, 안테나, 루프코일, 패치 안테나, 수납장, 수납대

Description

물품관리시스템용 알에프 안테나 블록{Rf antenna block for articles managing system}

본 발명은 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록에 관한 것으로, 물품관리시스템의 물품 수납함의 수납대에 대응되는 길이의 케이스 내부에 안테나판넬의 선택적인 동작을 제어하는 스위칭수단과 상기 스위칭수단과 안테나판넬을 연결하는 신호라인이 설계된 하나의 기판이 구비되고 상기 스위칭수단에 안테나판넬이 연결되도록 하여 물품관리시스템의 설치를 간단히 하도록 하고 해당 물품에 부착된 전자태그의 검색을 보다 용이하게 할 수 있는 물품관리시스템용 RF 안테나 블록에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 복수의 안테나판넬에 대하여 결선이 용이하도록 하는 구조를 가지며 크기가 최소화된 스위칭기판과 복수의 안테나판넬이 하나의 안테나 블록에 단일 유닛으로 구비됨으로써, 수납장에 슬림하고 간편하게 설치될 수 있는 구조를 가지는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록에 관한 것이다.

물품의 입출고, 재고, 판매 등을 위한 물품관리시스템은, 일반적인 꼬리표, 명찰 및 바코드 등을 이용하는 방법을 대신하여, 최근에는 대용량의 정보를 비접촉 으로 기록하고 관리할 수 있는 RFID를 이용한 방법이 많은 분야에서 이용되고 있다.

상기와 같은 RFID를 이용한 물품관리시스템은, 물품 측에 설치되는 전자(RFID)태그와 상기 전자태그와 RF 통신에 의해 통신하는 RF 안테나 또는 안테나판넬을 갖춘 리드/라이터를 포함하며, 물품 등이 적재되거나 수납되는 수납장의 수납대 또는 수납대에 수직하게 상기 RF 안테나가 설치되어 수납대에 수납된 해당 물품 등에 부착된 전자태그와의 RF 통신을 통하여 물품의 정보를 검색하도록 하고 있다.

여기서, 상기 RF 안테나는 일반적으로 약 13.56 Mhz의 전파 에너지를 방사하는 폐루프 코일 안테나가 사용되고 있는데, 상기 폐루프 코일 안테나가 상기와 같이 수납장의 수납대에 복수의 루프 안테나로 설치될 경우, 복수의 루프 안테나의 설계 형상과 인접에 따라 상기 복수의 루프 안테나들 사이에 상호 간섭성(공진특성)이 발생하게 된다.

따라서 상기와 같이 복수의 루프 안테나 사이에 발생되는 간섭성으로 인하여 전자태그와의 통신시 데이터가 유실되거나 통신이 불규칙적으로 중단되는 등의 심각한 신뢰성 문제를 발생시키게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래의 물품관리시스템은, 통상적으로 상기 수납장의 수납대에 배열된 복수의 RF 안테나들이 복수의 배선을 통하여 상기 수납장의 일측에 별도로 구성되어 복수의 RF 안테나들을 개별적으로 제어하는 스위칭수단에 복잡하게 결선되고 상기 스위칭수단에 공급되는 리드/라이터의 제어 신호에 의해 상기 복수의 RF 안테나들이 스캐닝 동작되고 있다.

따라서 상기 복수의 RF 안테나와 상기 RF 안테나 스위칭수단을 결선하기 위해서는 많은 배선이 필요하게 되어 미관상 좋지 못하고 결선 작업에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있으며, 또한, 수납장 주변을 통행하는 관련자들의 부주의로 인하여 상기 스위칭수단과의 결선이 해제되는 문제 발생시 상기 RF 안테나의 오동작에 따른 유지 보수 작업도 복잡해지게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 스위칭수단과 수납대에 구비되는 복수의 안테나판넬에 대한 결선 작업이 복잡하기 때문에 스위칭수단과 안테나판넬의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기 스위칭수단과 복수의 안테나판넬 연결 작업시 많은 배선과 구성부들이 소요되어 안테나판넬이 설치되는 수납대의 크기가 커지게되어 수납장의 수납 공간 효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 안테나판넬의 선택적인 동작을 제어하는 스위칭수단과 상기 스위칭수단과 안테나판넬을 연결하는 신호라인이 하나의 기판에 인쇄 설계되어 상기 스위칭수단에 안테나판넬이 간편하게 연결되도록 할 수 있는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 스위칭기판이 복수의 안테나판넬에 대하여 결선이 용이하도록 하는 구조를 가지게 하여 제품의 효율성을 향상시킬 수 있는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 스위칭기판의 크기를 최소화 하여 물품이 수납되는 수납장에 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록이 슬림한 형태로 설치되도록 할 수 있는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 최소의 안테나 판넬과 스위칭기판에 탑재되는 소자들의 개수를 통하여 물품의 위치를 판독하도록 할 수 있는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록을 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 의하면, 안테나접속단(132)이 연결되는 RF스위치(SW); 외부의 제어부(200)로부터 RF스위치(SW)에 대한 제어신호가 제공되는 제어신호컨넥터(133); RF스위치(SW)에 제어신호가 제공되도록 RF스위치(SW)와 제어신호컨넥터(133) 상호간을 연결시키도록 인쇄된 제어신호라인(134); 외부의 RFID리더 기(300)로부터 상기 제어신호에 의해 선택 동작되는 안테나판넬(120)에 RFID신호가 제공되도록 하는 RFID신호컨넥터(135); 및 RF스위치(SW)에 RFID신호가 제공되도록 RF스위치(SW)와 RFID신호컨넥터(135)를 연결시키도록 인쇄된 RFID신호라인(136)을 포함하는 스위칭기판(130)을 포함하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록이 제공된다.

여기서, 상기 RFID신호라인(136)과 상기 제어신호라인(134)이 일단으로부터 타단방향으로 평행하게 인쇄되고 상기 안테나접속단(132)이 상기 제어신호라인(134)에 수직하게 연장되어 안테나피더(131)를 통해 안테나판넬(120)에 접속되는 것이 바람직하다.

또한, 안테나접속단(132)은, 안테나피더(131)의 연결이 용이하도록 하는 안테나패드(132a) 또는 컨넥터(미도시)인 것이 바람직하다.

또한, 스위칭기판(130)은 GND층인 베이스층(130a); 베이스층(130a)의 상부에 비아홀(V)을 통하여 RFID신호컨넥터(135)와 RF스위치(SW)에 각각 연결되는 RFID신호라인(136)이 패턴되는 에폭시층(130b); 에폭시층(130b)의 상부에 RF스위치(SW)의 입력단자(CT)와 제어신호컨넥터(133)에 각각 연결되는 제어신호라인(134)이 패턴되는 패턴층(130c); 및 패턴층(130c)의 상부에 안테나접속단(132), RF스위치(SW), 제어신호컨넥터(133) 및 RFID신호컨넥터(135)가 탑재되는 부품탑재층(130d)을 포함하는 PCB인 것이 바람직하다.

또한, 제어부(200)는, 복수의 안테나판넬(120)들의 스캐닝 동작시 인접한 안테나판넬(120)들의 스캐닝 영역에 동일한 물품(A)이 감지될 경우 상기 물품(A)이 상기 인접한 안테나판넬(120)들의 사이에 위치된 것으로 판독하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 의하면, 안테나 블록 내부에 복수의 안테나판넬과 상기 안테나판넬들의 선택적인 동작을 가능하도록 스위칭수단들이 설계된 스위칭기판을 구비함으로써, 상기 스위칭수단과 복수의 안테나판넬 연결 작업을 별도의 배선 없이 간편히 할 수 있고 미관을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 스위칭기판이 복수의 안테나판넬에 대하여 결선이 용이하도록 하는 구조를 가지게 하여 제품의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 스위칭기판의 크기를 최소화 하여 물품이 수납되는 수납장에 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록이 슬림한 형태로 설치되어 수납장의 수납 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

또한, 하나의 안테나 블록에 복수의 안테나판넬과 스위칭기판이 단일 유닛으로 구비됨으로써, 물품을 수납하는 수납장 등에 보다 쉬운 장착과 관리를 가능하게 할 수 있다.

또한, 인접한 안테나판넬 사이에서 공통으로 감지되는 물품에 대한 공간 영역을 새로이 확장함으로써, 물품 위치의 감지를 위한 안테나판넬과 그에 관련된 스위칭기판에 탑재되는 소자의 개수를 최소화할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세 히 설명하기로 한다.

도 1a와 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물품관리시스템용 RF 안테나 블록이 적용된 물품관리시스템을 개략적으로 나타낸 사시도와 회로구성도이고, 도 2a와 도 2b는 각각 도 1a의 물품관리시스템용 RF 안테나 블록을 나타낸 단면 사시도와 일부분을 나타낸 평면도이며, 도 3a와 도 3b는 각각 도 1a의 물품관리시스템용 RF 안테나 블록에 있어서 스위칭기판의 일부분을 나타낸 평면도와 A-A 측단면도이다.

도 1a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물품관리시스템용 RF 안테나 블록(100)은, 안테나케이스(101)의 하부에 구비되는 GND판넬(110), 안테나케이스(101)의 상측에 일정 간격으로 구비되고 GND판넬(110)에 하면이 접지되는 복수의 안테나판넬(120), GND판넬(110)의 상측에 구비되어 복수의 안테나판넬(120)들이 외부의 제어부(200)의 제어신호와 RFID리더기(300)의 RFID신호에 따라 선택적으로 스캐닝 동작 제어되도록 하는 스위칭기판(130) 및 안테나케이스(101)의 상측에 구비되어 안테나판넬(120)을 보호하는 보호판넬(140)을 포함한다.

여기서, 안테나케이스(101)는, 도 1a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 상측이 개방된 육면체의 형상을 가지는 금속제 또는 목재 또는 합성수지재로써 안테나판넬(120)과 스위칭기판(130)이 수용되는 중공 또는 수용홈을 가지며 상측 개방부위에 보호판넬(140)이 장착된다.

또한, 안테나케이스(101)는 해당 물품(A)이 수납되는 수납장(G)의 수납대 또 는 수납대에 수직한 배면판 등에 슬림하게 구비되어 수납장(G)의 수납 공간 활용도를 향상시키는 것이 바람직하다.

GND판넬(110)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 도체의 성질을 가지는 판넬로써, 안테나케이스(101)가 목재 또는 합성수지재 등의 부도체 부재로 제작될 경우 안테나케이스(101)의 내부에 별도로 구비되거나, 안테나케이스(101)가 금속 등의 도체 부재로 제작될 경우 별도로 구비되지 않아도 무방하다.

안테나판넬(120)은, 안테나케이스(101)의 내부에 구비되어 GND판넬(110)에 도체(126)를 통하여 접지되는 판넬로써, 물품(A)에 부착된 전자태그(T)를 인식하기 위한 것이다.

또한, 안테나판넬(120)은, 도 2a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 후술된 스위칭기판(130)의 안테나접속단(132)에 안테나피더(131)를 통하여 별도의 배선 없이 간단하게 연결된다.

여기서, 안테나본체는, 사각형, 장방형 혹은 원형 형태의 금속 판넬로 약 900 Mhz의 전파 에너지를 방사하는 것이 좋다. 또한, 안테나본체는, 여러 가지 형태로 급전을 하여 제조되는 패치 안테나(Patch antenna)일 수 있으며, 상기 패치 안테나는 판넬형의 방사체와 반사체를 이격시켜 공기를 유전체로 하거나 인쇄기판 양면을 패치로 하거나 일면을 스트립으로 하여 지향성을 다양하게 가지도록 제작될 수 있다.

스위칭기판(130)은, 도 1b 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 안테나케이스(101) 내부의 GND판넬(110)에 고정 접지되는 복수층으로 형성된 인쇄회로기 판(PCB)으로써, 복수의 안테나판넬(120)들의 일단이 각각 안테나피더(131)를 통하여 간편하게 연결되도록 하는 복수의 안테나접속단(132), 복수의 안테나접속단(132)들이 각각 연결되는 복수의 RF스위치(SW), 외부의 제어부(200)로부터 복수의 RF스위치(SW)들에 대한 제어신호가 제공되는 제어신호컨넥터(133), 복수의 RF스위치(SW)에 제어신호가 제공되도록 복수의 RF스위치(SW)와 제어신호컨넥터(133) 상호간을 연결시키도록 인쇄된 제어신호라인(134), 외부의 RFID리더기(300)로부터 상기 제어신호에 의해 선택 동작되는 해당 안테나판넬(120)에 전달되어 전자태그(T)를 판독하도록 하는 RFID신호가 제공되는 RFID신호컨넥터(135) 및 복수의 RF스위치(SW)에 RFID신호가 제공되도록 복수의 RF스위치(SW)와 RFID신호컨넥터(135)를 순차적으로 연결시키도록 인쇄된 RFID신호라인(136)을 포함한다.

여기서, 스위칭기판(130)은 GND판넬(110)에 접지되는 GND층인 베이스층(130a), 베이스층(130a)의 상부에 비아홀(V)을 통하여 RFID신호컨넥터(135)와 RF스위치(SW)에 각각 연결되는 RFID신호라인(136)이 인쇄되는 에폭시층(130b), 에폭시층(130b)의 상부에 RF스위치(SW)의 입력단자(CT)들과 제어신호컨넥터(133)에 각각 연결되는 제어신호라인(134)이 인쇄되는 패턴층(130c) 및 패턴층(130c)의 상부에 안테나접속단(132), RF스위치(SW), 제어신호컨넥터(133) 및 RFID신호컨넥터(135)가 안착되는 부품탑재층(130d)으로 형성되는 인쇄회로기판(PCB) 이다.

따라서 상기와 같이 스위칭기판(130)이 다층 구조로 설계됨으로써, 기판의 크기를 최소화 할 수 있고 이를 통하여 안테나 블록을 슬림하게 구성할 수 있다.

복수의 RF스위치(SW)는, 스위칭기판(130)의 부품탑재층(130d)에 안착되며, 입력단자(CT)들이 각각 제어신호라인(134)을 통하여 제어신호컨넥터(133)에 연결되고 RFID신호라인(136)이 연결되는 제1/2단자(L1,L2)와 복수의 안테나판넬(120)의 일단에 연결된 안테나피더(131)가 연결되는 안테나접속단(132)이 연결되는 제3단자(L3)를 포함한다.

여기서, 안테나접속단(132)은, 스위칭기판(130)의 부품탑재층(130b)에 안착되어 안테나피더(131)의 연결이 보다 용이하게 이루어지도록 제3단자(L3)에 연결되는 안테나패드(132a) 또는 컨넥터(미도시) 형태로 형성될 수 있다. 만약, 안테나접속단(132)이 컨넥터(미도시) 형태로 형성될 경우 안테나피더(131)의 일단은 상기 컨넥터에 대응되도록 형성되는 것이 좋다.

미설명부호 138은 안테나패드(132a)에 안테나판넬(120)에 연결된 안테나피더(131)가 볼트 등의 고정부재를 통해 스위칭기판(130)에 간편하게 고정되도록 하기 위한 관통공이다.

여기서, RF스위치(SW)는, 제어부(200)로부터 제어신호라인(134)을 통해 전송되는 제어신호에 의하여 상기 제1단자(L1)와 제2단자(L2)가 도통되거나 제1단자(L1)와 제3단자(L3)가 도통되며 상기 도통된 단자들에 연결되는 RFID신호라인(136)을 통하여 RFID리더기(300)로부터 안테나판넬(120)에 RFID신호가 전송되도록 동작되어, 복수의 안테나판넬(120)에 대한 선택적인 스캐닝 동작을 가능하게 하고 불필요하게 RFID신호의 감쇠되는 것을 방지할 수 있다.

또한, RF스위치(SW)는, 상기 안테나블록이 수납장(G)의 수납대에 복수개가 연속하여 구비될 경우 하나의 RFID리더기(300)로부터 상기 복수의 안테나블록에 RFID신호가 전달되도록 예를 들면, 제1층에 구비된 안테나블록의 RFID신호컨넥터(135)의 입력단자(135a)로부터 출력단자(135b)를 통해 바이패스된 RFID신호가 제2층에 구비된 안테나블록의 RFID신호컨넥터(135)의 입력단자(135a)로 입력되도록 하는 바이패스스위치(SW0)를 더 포함하여, 하나의 RFID리더기(300)로 하여금 복수의 안테나블록에 대한 순차적인 스캐닝 동작을 제어할 수 있다.

또한, 스위칭기판(130)은 상기 안테나블록이 수납장(G)의 수납대에 복수개가 연속하여 구비될 경우 하나의 제어부(200)로부터 상기 복수의 안테나블록에 제어신호가 전달되도록 예를 들면, 제1층에 구비된 안테나블록의 제어신호컨넥터(133)로부터 바이패스컨넥터(133a)를 통해 바이패스된 제어신호가 제2층에 구비된 안테나블록의 제어신호컨넥터(133)로 입력되도록 하는 바이패스컨넥터(133a)를 더 포함하여, 하나의 제어부(200)로 하여금 복수의 안테나블록에 대한 순차적인 스캐닝 동작을 제어할 수 있다.

제어신호라인(134)은, 스위칭기판(130)의 패턴층(130b)에 인쇄되어 비아홀(V)을 통하여 복수의 RF스위치(SW)들의 입력단자(CT)들과 제어신호컨넥터(133)에 각각 연결되어 제어부(200)의 제어신호가 복수의 RF스위치(SW)들에 전달되게 한다.

RFID신호라인(136)은, 스위칭기판(130)의 에폭시층(130c)에 인쇄되어 비아홀(V)을 통하여 복수의 RF스위치(SW)들이 순차적으로 배선되도록 RFID신호컨넥터(135)와 인접한 위치에 구비된 RF스위치(SW)들의 제1단자(L1)와 제2단자(L2) 사이에 각각 연결되어 RFID리더기(300)의 RFID신호를 복수의 RF스위치(SW)들에 순차적으로 전달되게 한다.

따라서 상기와 같이 상호간 인접한 RF스위치(SW)들 사이의 제1단자(L1)와 제2단자(L2)에 배선 연결되는 RFID신호라인(136)을 통하여, 예를 들면 복수의 RF스위치(SW)가 4개일 경우, 상기 RFID신호컨넥터(135)의 입력단자(135a)가 바이패스스위치(SW0)의 제3단자(L3)에 연결되고, 바이패스스위치(SW0)의 제3단자(L3)와 제2단자(L2)가 연결된다. 또한, 바이패스스위치(SW0)의 제2단자(L2)와 제1 RF스위치(SW1)의 제1단자(L1)가 연결되고 제1 RF스위치(SW1)의 제2단자(L2)와 제2 RF스위치(SW2)의 제1단자(L1)가 연결된다. 또한, 제2 RF스위치(SW2)의 제2단자(L2)와 제3 RF스위치(SW3)의 제1단자(L1)가 연결되고 제3 RF스위치(SW3)의 제2단자(L2)와 제4 RF스위치(SW4)의 제1단자(L1)가 연결된다. 또한, 제4 RF스위치(SW4)의 제2단자(L2)에 안테나피더(131)와 안테나패드(132)를 통하여 제5 안테나판넬(125)이 연결된다. 이때, 제1/2/3/4 RF스위치(SW1,SW2,SW3,SW4)의 제3단자(L3)에는 각각 제1/2/3/4 안테나판넬(121,122,123,124)이 연결된다.

따라서 제어신호에 의해 제n(n=1,2,3....) RF스위치의 제1단자와 제2단자의 도통시 제n+1 RF스위치에 RFID신호가 전송되고, 상기 제1단자와 제3단자의 도통시 제n 안테나판넬에 RFID신호가 전송된다.

여기서, RFID신호라인(136)은, RFID리더기(300)의 RFID신호의 출력과 RFID신호용 동축케이블과의 임피던스를 매칭시켜 선로상의 손실을 최소로 할 수 있도록 50Ω의 임피던스를 가지는 스트립라인(Strip line) 또는 마이크로스트립라인(Micro strip line)인 것이 바람직하다.

보호판넬(140)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 안테나판넬(120)로부터 방사되 는 RFID신호가 투과 가능한 합성수지인 것이 바람직하며, 안테나케이스(101)가 수납장(G)의 수납대의 위치에 구비될 경우 수납대에 수납되는 물품(A)들의 무게로 인하여 안테나판넬(120)이 파손되거나 변형되는 것을 방지하도록 하면에 보강블록(141)이 길이방향으로 형성되는 것이 좋다.

제어부(200)는, 수납장(G)의 상측에 구비되어, 제어신호발생모듈(210)의 접점식 릴레이 또는 반도체 릴레이 등에 의해 발생된 제어신호를 통하여 복수의 안테나판넬(120)들이 각각 연결된 RF스위치(SW)들을 선택적으로 동작되도록 제어한다. 여기서, 상기 제어신호발생모듈(210)은 스위칭기판(130)에 구비될 수도 있다.

RFID리더기(300)는, 제어부(200)에 의해 동작 제어되는 해당 RF스위치(SW)들에 RFID신호가 제공되도록 하여 해당 안테나판넬(120)이 인접한 물품(A)에 부착된 전자태그(T)를 스캐닝 판독하도록 하며, 상기 스캐닝 판독된 정보를 제어부(200)에 제공한다.

따라서 제어부(200)는, 상기 스캐닝 동작되는 안테나판넬(120)의 위치를 통하여 전자태그(T)에 포함된 내용은 물론 해당 물품(A)의 위치를 파악함으로써, 창고, 재고, 자재 및 문서 등의 관리 분야에서 위치정보가 부가된 데이터를 이용하도록 할 수 있다.

여기서, 전자태그(T)는, 생산, 유통, 보관 및 개인정보를 포함하고 자체 안테나를 갖추고 있으며, 안테나판넬(120)로부터 방사되는 RFID신호에 의해 자공되는 수동형 타입인 것이 좋다.

또한, 제어부(200)와 RFID리더기(300)는, 안테나케이스(101)가 위치되는 수 납장(G)의 수납벽면 양측에 구비되며 수납대에 물품(A)이 수납되거나 수납 해제되는 것을 판단하는 적외선센서(I)에 연결되는 스위칭기판(130)의 적외선센서컨넥터(137)를 통하여 적외선센서(I)에 의한 이벤트 발생시에만 제어신호와 RFID신호를 발생시켜 해당 안테나판넬의 스캐닝 판독을 가능하게 할 수 있다.

따라서 상술한 바와 같이, 복수의 안테나판넬들에 각각 연결되어 선택적인 스캐닝 동작을 제어하게 하는 복수의 스위치, 연결 배선 등과 같은 스위칭수단의 구성부들이 하나의 PCB 기판에 설계 인쇄됨으로써, 상기 복수의 안테나판넬들과 스위칭수단의 연결 작업을 보다 간단하게 할 수 있다.

또한, 상기 스위칭수단이 인쇄 설계된 PCB 기판과 복수의 안테나판넬들이 단일 유닛으로 안테나 케이스 내부에 구비됨으로써, 물품관리시스템이 수납장 등에 보다 간편하게 설치 구성되도록 할 수 있다.

도 4는 도 1a의 물품관리시스템용 RF 안테나 블록에 있어서 안테나판넬의 스캐닝 영역을 나타낸 도면이다.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물품관리시스템용 RF 안테나의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 전자태그(T)가 부착된 해당 물품(A)이 수납되는 수납장(G)의 수납대 또는 수납대의 배면판에 안테나케이스(101)가 구비된다.

여기서, 안테나케이스(101)는, 제어부(200)의 제어신호와 RFID리더기(300)의 RFID신호가 각각 제어신호컨넥터(133)와 RFID신호컨넥터(135)를 통하여 복수의 안테나판넬(120)이 각각 연결된 복수의 RF스위치(SW)에 제공되도록 제어신호라 인(134)과 RFID신호라인(136)이 설계된 스위칭기판(130)을 포함한다.

이후, 제어부(200)로부터 복수의 RF스위치(SW)들의 동작을 선택적으로 제어하는 제어신호가 제어신호라인(134)을 따라 복수의 RF스위치(SW)에 전달된다.

이후, 또는 이와 동시에, RFID리더기(300)로부터 RFID신호가 상기 제어신호에 의해 선택 제어되는 RF스위치(SW)에 연결된 해당 안테나판넬(120)에 제공되도록 상기 RFID신호가 RFID신호라인(136)을 따라 복수의 RF스위치(SW)들에 전달된다.

이후, 상기 제어신호에 의해 동작 제어된 해당 안테나판넬(120)로부터 RFID신호가 방사되게 되고 이에 따라 상기 안테나판넬(120)의 위치에 근접한 물품(A)들의 전자태그(T)들이 안테나판넬(120)에 의해 판독되며, 상기 판독 신호가 해당 RF스위치(SW)로부터 RFID신호라인(136)을 경유하여 RFID리더기(300)에 전달된다.

이후, RFID리더기(300)에 의하여 상기 판독 신호는 제어부(200)에 전달되어 상기 동작 제어된 안테나판넬(120)의 위치를 통하여 전자태그(T)에 포함된 내용은 물론 해당 물품(A)의 위치가 파악될 수 있다.

다시 말해서, 복수의 RF스위치(SW)들과 복수의 안테나판넬(120)들 중 제3 RF스위치(SW3)에 연결된 제3 안테나판넬(123)의 동작을 제어하고자 할 경우, 상기 제어신호는 제1 RF스위치(SW1)와 제2 RF스위치(SW2)의 제1단자(L1)와 제2단자(L2)를 각각 도통되게 제어함과 동시에 제3 RF스위치(SW3)의 제1단자(L1)와 제3단자(L3)를 도통되게 제어함으로써, 상기 RFID리더기(300)의 RFID신호가 제1/2 RF스위치(SW1,SW2)를 경유하여 제3 RF스위치(SW3)에 연결된 제3 안테나판넬(123)에 전달되고 제3 안테나판넬(123)이 위치된 수납대 근처의 물품(A)들의 전자태그(T)들이 상기 RFID신호에 의해 판독되도록 할 수 있다.

따라서 상기와 같은 일련의 동작과정을 복수의 안테나판넬(120)에 모두 순차적으로 반복하고 해당 안테나판넬(120)로부터 전송되는 전자태그(T)에 대한 스캐닝 정보를 처리함으로써, 상기 전자태그(T)가 부착된 물품(A)의 정보와 함께 수납 위치를 파악할 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 안테나판넬(121)의 스캐닝 영역이 'A'이고, 제2 안테나판넬(122)의 스캐닝 영역이 'B' 일 때, 특정 물품(A)이 상기 'A' 영역과 'B' 영역에서 모두 스캐닝될 경우 상기 물품(A)은 제1 안테나판넬(121)과 제2 안테나판넬(122)의 사이에 해당되는 'C' 영역에 위치되는 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 상기 안테나판넬(120)의 스캐닝 작업은 RF스위치(SW)들의 제1단자(L1)와 제2단자(L2)가 도통을 유지한 상태에서 해당 RF스위치(SW)의 어드레스 등을 가지는 제어신호가 해당 RF스위치(SW)에 전달될 경우에 해당 RF스위치(SW)의 제1단자(L1)와 제3단자(L3)가 도통되도록 하여 해당 안테나판넬(120)이 스캐닝 동작되게 하여도 좋으며, 일정한 주기와 일정한 턴온 시간을 가지는 펄스 형태의 제어신호를 통하여 복수의 RF스위치(SW)들을 제어하여 복수의 안테나판넬(120)들이 상기 턴온시간 동안 순차적으로 스캐닝 작업하도록 할 수 있다.

또한, 제어부(200)와 RFID리더기(300)는, 안테나케이스(101)가 위치되는 수납장(G)의 수납벽면 양측에 구비되어 수납대에 물품(A)이 수납되거나 수납 해제되는 것을 판단하는 적외선센서(I)에 연결되는 적외선센서컨넥터(137)에 적외선센서(I)에 의한 이벤트가 발생할 경우에만 제어신호와 RFID신호를 제공하도록 할 수 있다.

또한, 수납장(G)에 구비되는 스위칭기판(130)들의 제어신호컨넥터(133)들과 RFID신호컨넥터(135)들을 상호간 각각 연결하고 상기 제어신호와 RFID신호가 상기 제어신호컨넥터(133)들과 RFID신호컨넥터(135)들 사이에 바이패스되도록 하여 안테나 케이스(101)와 제어부(200)와 RFID리더기(300) 사이의 배선작업을 용이하게 할 수도 있다.

따라서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 복수의 안테나판넬에 대하여 결선이 용이하도록 하는 구조를 가지는 스위칭수단이 단일의 기판으로 설계됨으로써, 상기 안테나판넬과 스위칭수단의 연결 작업이 간단히 이루어지게 하여 제품의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 스위칭기판에 구비된 스위칭수단에 결선된 복수의 안테나판넬이 상기 스위칭수단에 의해 선택적인 또는 순차적으로 동작됨으로써, 안테나판넬 상호간의 간섭성을 제거하고 이를 통하여 전자태그의 판독에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 하나의 안테나케이스에 복수의 안테나판넬과 스위칭수단이 단일 유닛으로 구비됨으로써, 물품을 수납하는 수납장 등에 보다 쉬운 장착과 관리를 가능하게 할 수 있다.

또한, 상기 복수의 안테나판넬의 위치에 인접한 물품들에 대한 데이터를 판독함과 동시에 제어신호의 조작상태를 통하여 물건의 위치정보까지 판독함으로써, 자재관리, 재고관리 및 문서관리 등의 분야에서 물품의 위치정보가 부가된 데이터 를 제공하여 보다 효율적인 물품관리가 이루어지도록 할 수 있다.

상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

도 1a와 도 1b는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물품관리시스템용 RF 안테나 블록이 적용된 물품관리시스템을 개략적으로 나타낸 사시도와 회로구성도;

도 2a와 도 2b는 각각 도 1a의 물품관리시스템용 RF 안테나 블록을 나타낸 단면 사시도와 일부분을 나타낸 평면도;

도 3a와 도 3b는 각각 도 1a의 물품관리시스템용 RF 안테나 블록에 있어서 스위칭기판의 일부분을 나타낸 평면도와 A-A 측단면도; 및

Claims

안테나접속단(132)이 연결되는 RF스위치(SW);

외부의 제어부(200)로부터 RF스위치(SW)에 대한 제어신호가 제공되는 제어신호컨넥터(133);

RF스위치(SW)에 제어신호가 제공되도록 RF스위치(SW)와 제어신호컨넥터(133) 상호간을 연결시키도록 인쇄된 제어신호라인(134);

외부의 RFID리더기(300)로부터 상기 제어신호에 의해 선택 동작되는 안테나판넬(120)에 RFID신호가 제공되도록 하는 RFID신호컨넥터(135); 및

RF스위치(SW)에 RFID신호가 제공되도록 RF스위치(SW)와 RFID신호컨넥터(135)를 연결시키도록 인쇄된 RFID신호라인(136)을 포함하는 스위칭기판(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, 상기 RFID신호라인(136)과 상기 제어신호라인(134)이 일단으로부터 타단방향으로 평행하게 인쇄되고 상기 안테나접속단(132)이 상기 제어신호라인(134)에 수직하게 연장되어 안테나피더(131)를 통해 안테나판넬(120)에 접속되는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, 안테나접속단(132)은, 안테나피더(131)의 연결이 용이하도록 하는 안테나패드(132a) 또는 컨넥터(미도시)인 것을 특징으로 하는 물품관리시 스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, 스위칭기판(130)은

GND층인 베이스층(130a);

베이스층(130a)의 상부에 비아홀(V)을 통하여 RFID신호컨넥터(135)와 RF스위치(SW)에 각각 연결되는 RFID신호라인(136)이 패턴되는 에폭시층(130b);

에폭시층(130b)의 상부에 RF스위치(SW)의 입력단자(CT)와 제어신호컨넥터(133)에 각각 연결되는 제어신호라인(134)이 패턴되는 패턴층(130c); 및

패턴층(130c)의 상부에 안테나접속단(132), RF스위치(SW), 제어신호컨넥터(133) 및 RFID신호컨넥터(135)가 탑재되는 부품탑재층(130d)을 포함하는 PCB인 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, 스위칭기판(130)은 수납장(G)의 수납벽면 양측에 구비되며 수납대에 물품(A)이 수납되거나 수납 해제되는 것을 판단하는 적외선센서(I)에 연결되는 적외선센서컨넥터(137)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, 안테나케이스(101)는 상측이 개방된 육면체의 형상을 가지며 목재 또는 금속재 또는 합성수지재인 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제6항에 있어서, 안테나케이스(101)는, 안테나판넬(120)과 스위칭기판(130)이 수용되는 중공 또는 수용홈을 가지며 상측 개방부위에 보호판넬(140)이 장착되는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제6항에 있어서, 안테나케이스(101)는 바닥면에 도체 성질의 GND판넬(110)을 구비하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제8항에 있어서, 안테나판넬(120)은 GND판넬(110)에 접지되는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, 제어부(200)는 안테나판넬(120)에 의해 전자태그(T)의 스캐닝시 안테나판넬(120)이 위치된 근처에 해당 물품(A)이 위치된 것으로 판독하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제10항에 있어서, 제어부(200)는 복수의 안테나판넬(120)들의 스캐닝 동작시 인접한 안테나판넬(120)들의 스캐닝 영역에 동일한 물품(A)이 감지될 경우 상기 물품(A)이 상기 인접한 안테나판넬(120)들의 사이에 위치된 것으로 판독하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, RF스위치(SW)는, RFID신호컨넥터(135) 입력단자로부터 출력단자를 통해 바이패스된 RFID신호가 제2 스위칭기판의 RFID신호컨넥터의 입력단자로 입력되도록 하는 바이패스스위치(SW0)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.
제1항에 있어서, 스위칭기판(130)은 제어신호컨넥터(133)로부터 제2 스위칭기판의 제어신호컨넥터로 상기 제어신호가 바이패스되도록 하는 바이패스컨넥터(133a)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품관리시스템용 알에프 안테나 블록.