KR20090011107A - Apparatus and metnod for discriminating vehicle entry lane using rfid - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for discriminating an entry lane of a vehicle are provided to accurately discriminate an entry lane number of a vehicle to which a tag is attached, by using a phase interference method without installing additional master equipments for waking up each of RFID readers. Two reader antennas(100,102) perform RF(Radio Frequency) transmission/reception and phase detection respectively. An RF processing unit(140) demodulates RF response signals received through the reader antenna for RF transmission/reception. A phase difference detector(160) detects a phase difference between the RF response signals and generates and outputs a lane identification signal. A distribution unit(120) distributes the RF response signals to the RF processing unit and the phase difference detector. A switching unit(130) connects the RF reader antenna for transmission and reception to the distribution unit or the RF processing unit selectively. A reader control unit(170) extracts tag identification information from the RF response signal and processes the tag identification information.

Description

RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법{Apparatus and Metnod for Discriminating Vehicle Entry Lane Using RFID}Apparatus and Metnod for Discriminating Vehicle Entry Lane Using RFID}

본 발명은 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 유료도로의 톨게이트나 항만의 출입로에 적용되는 능동형 RFID 시스템으로서 위상 간섭법을 이용하여 태그가 부착된 차량이나 컨테이너의 진입레인 번호를 정확하게 판별할 수 있도록 한 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for discriminating an entry lane of a vehicle using RFID, and more particularly, an active RFID system applied to a toll gate or a port of a toll road, and an entry lane of a tagged vehicle or container using a phase interference method. The present invention relates to an apparatus and method for determining a lane of entry of a vehicle using RFID to accurately determine a number.

일반적으로 무선주파수인식(RFID: Radio Frequency IDentification)은 무선 주파수를 사용하여 고유한 식별 정보를 가지고 있는 태그로부터 비접촉식으로 정보를 독출하거나 기록함으로써 태그가 부착된 물건이나 동물, 사람 등을 인식, 추적,및 관리할 수 있도록 하는 기술이다. RFID 장치는 고유한 식별정보를 지니고 물건이나 동물 등에 부착되는 다수의 태그(Electronic tag 또는 transponder; 이하 간단히 '태그'라 한다)와 상기 태그의 정보를 읽거나 쓰기 위한 RFID 리더(Reader 또는 Interrogator)로 구성된다. 이러한 RFID 장치는 리더와 태그 사이의 상호 통신 방식에 따라 상호 유도 방식과 전자기파 방식으로 구분되고, 태그가 자체 전력으로 동작하는지 여부에 따라 능동형과 수동형으로 구분되며, 사용하는 주파수에 따라 장파, 중파, 단파, 초단파(Very-High Frequency; VHF), 극초단파(Ultra-High Frequency; UHF) 및 초고주파(Super-High Frequency; SHF)형으로 구분된다. 그리고 상기와 같은 구분에 따라 다양한 종류의 규격이 제정되거나 제정 준비 중에 있다.In general, radio frequency identification (RFID) recognizes, tracks, and recognizes tagged objects, animals, and people by using radio frequency to read or record information from tags that have unique identification information. And technologies that enable management. An RFID device includes a plurality of tags (electronic tags or transponders, hereinafter simply referred to as tags) attached to an object or an animal with unique identification information and an RFID reader or interrogator for reading or writing information on the tags. It is composed. These RFID devices are classified into mutual induction and electromagnetic waves according to the intercommunication method between the reader and the tag, and are classified into active and passive types according to whether the tag operates with its own power. Shortwave, Very High Frequency (VHF), Ultra-High Frequency (UHF), and Super-High Frequency (SHF) types are classified. In accordance with the above classification, various kinds of standards are enacted or in preparation for enactment.

한편, 고속도로와 같은 유료도로 또는 항만에서는 비용 정산, 물류 추적 또는 각종 관리를 위해 차량이나 컨테이너가 진입되는 레인의 번호를 정확하게 판별할 필요가 있는바, 이러한 차량의 진입레인 판별 장치에서는 대개 UHF 대역에 속하는 433㎒ 또는 SHF 대역에 속하는 5.6㎓를 사용하는 능동형 RFID 장치를 채택하고 있다.Meanwhile, in a toll road or a port such as a highway, it is necessary to accurately determine the number of lanes to which a vehicle or a container enters in order to settle costs, track logistics, or manage various kinds of vehicles. It adopts an active RFID device using 5.6 GHz belonging to 433 MHz or SHF band.

도 1은 종래 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 원리를 설명하기 위한 도인바, 예를 들어 항만에 적용된 예를 도시하고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 항만의 출입로에는 컨테이너를 실은 트레일러(Tr1-Tr4)가 출입하는 다수의 레인(본 실시예에서는 총 4개의 레인)이 구획되어 있고, 각 레인의 베이스 라인(BL)의 적소, 예를 들어 중앙에는 1개의 RFID 리더가 설치되는바, 참조부호 Ant1-Ant4는 각각 레인에 설치된 RFDI 리더의 안테나를 나타낸다. 그리고 이러한 리더 안테나(Ant1-Ant4)는 전방을 향하여 구형 또는 부채꼴 형태로 전파를 방사하게 된다.FIG. 1 illustrates an example applied to a port, for example, a port, for explaining a principle of discriminating an entry lane of a vehicle using a conventional RFID. As shown in FIG. 1, a plurality of lanes (a total of four lanes in this embodiment) in which the trailer-loading trailers Tr1-Tr4 enter and exit are partitioned and the base line BL of each lane. In place, for example, one RFID reader is installed at the center, and Ant1-Ant4 denotes antennas of RFDI readers installed in lanes, respectively. The reader antennas Ant1-Ant4 radiate radio waves in a spherical or fan shape toward the front.

한편, 각 레인의 폭은, 예를 들어 5~8 미터 정도가 되는데, 트레일러의 경우에는 차체가 매우 길기 때문에 베이스 라인(BL)에서 상당히 먼 거리, 예를 들어 20~40 미터 전방에서 그 태그를 인식하게 되는데, 이러한 태그 인식 거리와 각 레인의 폭 및 리더 안테나의 전파 방사 형태 등을 종합적으로 고려하여 송신 출력의 세기를 조정함으로써 다른 레인의 태그로부터 오는 전파의 간섭을 방지하고 있다.On the other hand, the width of each lane is, for example, about 5 to 8 meters, and in the case of a trailer, since the body is very long, the tag is placed at a considerable distance from the base line BL, for example, 20 to 40 meters ahead. In this case, the interference of radio waves from tags of other lanes is prevented by adjusting the intensity of the transmission output in consideration of the tag recognition distance, the width of each lane, and the radio wave radiation pattern of the reader antenna.

그러나 태그의 인식 거리가 레인의 폭에 비해 상당히 길기 때문에 그 송신 출력의 세기를 아무리 정교하게 조절한다 할지라도 당해 레인의 리더 안테나에서 발사된 전파가 도 1에 도시한 바와 같이 어쩔 수 없이 바로 이웃한 레인이나 그 옆의 레인에까지 퍼지게 된다. 이에 따라 예를 들어 1레인의 리더 안테나(Ant1)에는 1레인 및 2레인으로 진입하는 트레일러(또는 여기에 실린 컨테이너)(Tr1),(Tr2)에 부착된 태그로부터의 응답 전파가 모두 수신되게 되고, 마찬가지로 3레인의 리더 안테나(Ant3)에도 2레인 및 4레인으로 진입하는 트레일러(또는 여기에 실린 컨테이너)(Tr2),(Tr4)에 부착된 태그로부터의 응답 전파가 모두 수신되게 된다.However, since the recognition distance of the tag is considerably longer than the width of the lane, no matter how precisely the intensity of the transmit power is controlled, the radio waves emitted from the leader antenna of the lane are inevitably immediately adjacent to each other as shown in FIG. It spreads to lanes or lanes next to it. Accordingly, for example, the response antenna from the tag attached to the trailer (or the container loaded therein) Tr1 and Tr2 that enters lane 1 and lane 2 is received at the reader antenna Ant1 of one lane, for example. Similarly, the three-lane reader antenna Ant3 receives all the response radio waves from the tags attached to the trailers (or containers loaded therein) Tr2 and Tr4 that enter lanes 2 and 4.

결과적으로, 종래의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치에 따르면, RFID 리더의 송신 출력의 세기를 아무리 정교하게 조절한다 할지라도 자기 레인 및 인접 레인으로 진입하는 차량의 전파가 모두 수신되기 때문에 다른 레인으로 진입하는 차량에 대해 자기 레인으로 진입하는 것으로 오인하는 등 인식의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다. 더욱이, 이와 같이 송신 출력의 세기를 조절하는 방식의 경우에는 눈, 비, 낙엽 및 먼지 등과 같은 계절 및 환경적인 요인에 의해 송신 출력의 세기에 시시때때로 변화하는바, 이러한 변화에 의해서 전파가 도달하는 거리도 시시때때로 달라져서 인식의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.As a result, according to the conventional apparatus for determining the lane of entry using RFID, no matter how precisely the intensity of the transmit power of the RFID reader is adjusted, since the radio waves of the vehicle entering the own lane and the adjacent lane are all received, other lanes are received. There was a problem in that the accuracy of the recognition was inferior, such as mistaken for entering the own lane with respect to the vehicle entering. Moreover, in the case of adjusting the intensity of the transmission power, the intensity of the transmission power is changed from time to time due to seasonal and environmental factors such as snow, rain, fallen leaves and dust. The distance also changed from time to time, so there was a problem that the accuracy of recognition was reduced.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유료도로의 톨 게이트나 항만의 출입로에 적용되는 능동형 RFID 시스템으로서 위상 간섭법을 이용하여 태그가 부착된 차량이나 컨테이너의 진입레인 번호를 정확하게 판별할 수 있도록 한 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and is an active RFID system applied to a toll gate or a port of a toll road, and accurately determines an entry lane number of a tagged vehicle or container using a phase interference method. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for discriminating an entry lane of a vehicle using RFID.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따른 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치는 유료도로의 톨게이트나 항만 출입로의 각 레인에 소정 간격을 두고 쌍으로 설치되어 RF 송/수신용 및 위상 검출용으로 각각 기능하는 2개의 리더 안테나; 웨이크-업 신호나 명령(Command) 신호를 변조하여 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 통해 출력하고, 진입하는 차량이나 컨테이너에 부착된 태그로부터 송출된 후에 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 통해 수신된 RF 응답 신호를 복조하는 RF 처리부; 상기 RF 송/수신용 리더 안테나 및 상기 위상 검출용 리더 안테나를 통해 각각 수신되는 상기 RF 응답 신호 사이의 위상차를 검출하여 레인 식별 신호를 출력하는 위상차 검출기; 상기 RF 송/수신용 리더 안테나로부터 수신된 상기 RF 응답 신호를 상기 RF 처리부 및 상기 위상차 검출기에 분배하여 전달하는 분배 수단; 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 상기 분배 수단 및 상기 RF 처리부에 택일적으로 연결하는 스위칭 수단 및 상기 레인 식별 신호에 의해 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것인지의 여부를 판단한 후에 자기 레인의 차량으로부터 송출된 경우에 상기 RF 응답 신호에서 태그 식별 정보를 추출하여 처리하는 리더 제어부를 포함하여 이루어진다.An apparatus for determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to an aspect of the present invention for achieving the above object is provided in pairs at predetermined intervals in each lane of a toll gate or a port access road of a toll road, and is used for RF transmission / reception and phase. Two reader antennas each functioning for detection; Modulates a wake-up signal or a command signal and outputs it through the RF transmitting / receiving reader antenna, and receives it through the RF transmitting / receiving reader antenna after being transmitted from a tag attached to an entering vehicle or container. An RF processor for demodulating the received RF response signal; A phase difference detector for detecting a phase difference between the RF response signal received through the RF transmission / reception reader antenna and the phase detection reader antenna, respectively, and outputting a lane identification signal; Distribution means for distributing and transmitting the RF response signal received from the RF transmitting / receiving reader antenna to the RF processing unit and the phase difference detector; Switching means for alternatively connecting the RF transmitting / receiving reader antenna to the distribution means and the RF processing unit, and whether or not the RF response signal currently input by the lane identification signal is transmitted from a vehicle in its lane; And a reader controller which extracts and processes tag identification information from the RF response signal when it is transmitted from the vehicle in the lane after the determination.

전술한 구성에서, 상기 스위칭 수단은 전단 RF 스위치 및 후단 RF 스위치로 이루어지되, 상기 전단 RF 스위치는 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 상기 후단 RF 스위치 및 분배 수단에 택일적으로 연결하고, 상기 후단 RF 스위치는 상기 RF 처리부를 상기 전단 RF 스위치 및 상기 분배 수단에 택일적으로 연결한다. 상기 분배 수단은 전력 분배기 또는 방향성 결합기로 이루어질 수 있다.In the above-described configuration, the switching means is composed of a front end RF switch and a rear end RF switch, wherein the front end RF switch alternatively connects the RF transmitting / receiving reader antenna to the rear end RF switch and distribution means, and the rear end. An RF switch alternatively connects the RF processor to the front end RF switch and the distribution means. The distribution means may consist of a power divider or a directional coupler.

한편, 상기 위상 검출용 리더 안테나의 후단에는 수신되는 상기 RF 응답 신호의 레벨을 상기 분배 수단에서 출력되는 상기 RF 응답 신호의 레벨과 동일하게 맞추기 위한 감쇠기가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이와는 달리 상기 분배 수단의 후단에는 이로부터 출력되는 상기 RF 응답 신호의 레벨을 상기 위상검출용 리더 안테나로부터 수신되는 상기 RF 응답 신호의 레벨과 동일하게 맞추기 위한 증폭기가 더 구비될 수도 있다.On the other hand, the rear end of the phase detection reader antenna is preferably provided with an attenuator for matching the level of the received RF response signal with the level of the RF response signal output from the distribution means. Alternatively, an amplifier may be further provided at the rear end of the distribution means to adjust the level of the RF response signal output therefrom to be equal to the level of the RF response signal received from the phase detection reader antenna.

또한, 상기 레인 식별 신호는 상기 위상차 신호이고, 이 경우에 상기 리더 제어부는 상기 위상차 신호를 기준 위상차 신호와 비교한 결과에 따라 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것인지의 여부를 판단한다. 이와는 달리 상기 위상차 검출기는 상기 위상차 신호를 상기 리더 제어부에서 제공되는 기준 위상차 신호와 비교하여 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것인지의 여부를 판단한 후에 이러한 판단 결과를 상기 레인 식별 신호로 직접 제공할 수도 있다. 이 경우에 상기 위상차 검출기는 상기 위상차 신호를In addition, the lane identification signal is the phase difference signal, and in this case, the reader controller determines whether the RF response signal currently input according to a result of comparing the phase difference signal with a reference phase difference signal is transmitted from the vehicle of the lane. Judge. In contrast, the phase difference detector compares the phase difference signal with a reference phase difference signal provided from the reader controller to determine whether the RF response signal currently input is transmitted from the vehicle of its lane, and then identifies the lane. It can also be provided directly as a signal. In this case, the phase difference detector sends the phase difference signal.

Figure 112007053864591-PAT00001
에 의해 검출하되, φ는 상기 위상차를 나타내고,는 상기 RF 송/수신용 리더 안테나와 상기 위상 검출용 리더 안테나 사이의 거리를 나타내고, λ는 입사파의 파장을 나타내며, θ는 상기 입사파의 입사각을 나타낸다.
Figure 112007053864591-PAT00001
Where ? Represents the phase difference, D represents the distance between the RF transmitting / receiving reader antenna and the phase detecting reader antenna, λ represents the wavelength of the incident wave, and θ represents the incident wave. The incident angle is shown.

본 발명의 다른 특징에 따른 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법은 유료도로의 톨게이트나 항만 출입로의 각 레인에 소정 간격을 두고 쌍으로 설치되어 RF 송/수신용 및 위상 검출용으로 각각 기능하는 2개의 리더 안테나를 구비한 RFID 리더에 의해 수행되어 차량이 진입하는 레인을 판별하되, 차량이나 컨테이너에 부착된 능동형 태그로부터 송출되어 상기 RF 송/수신용 리더 안테나와 상기 위상 검출용 리더 안테나를 통해 각각 수신된 RF 응답 신호의 위상차를 기준 위상차와 비교한 결과에 따라 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것인지의 여부를 판단한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for determining a lane of entry of a vehicle using RFID, which is installed in pairs at predetermined intervals in each lane of a toll gate or a port entrance and exit of a toll road, and functions for RF transmission / reception and phase detection, respectively. It is performed by an RFID reader having two reader antennas to determine a lane to enter a vehicle, and is transmitted from an active tag attached to a vehicle or a container and is respectively transmitted through the RF transmission / reception reader antenna and the phase detection reader antenna. According to a result of comparing the phase difference of the received RF response signal with the reference phase difference, it is determined whether the currently input RF response signal is transmitted from the vehicle of the lane.

전술한 구성에서, 상기 위상차는,In the above configuration, the phase difference is,

Figure 112007053864591-PAT00002
에 의해 검출하되, φ는 상기 위상 차를 나타내고,는 상기 RF 송/수신용 리더 안테나와 상기 위상 검출용 리더 안테나 사이의 거리를 나타내고, λ는 입사파의 파장을 나타내며, θ는 상기 입사파의 입사각을 나타낸다.
Figure 112007053864591-PAT00002
But the detection by, φ is the phase represents the difference, D represents the distance between the RF transmitting / receiving the reader antenna and the phase detection reader antenna, λ denotes a wavelength of the incident wave, θ is the incident wave Represents the incident angle of.

한편, 상기 RFID 리더가 2개 이상인 상태에서 이들 중 하나는 마스터 리더와 슬레이브 리더로 기능을 겸비하되, 상기 마스터 리더로 기능할 때에는 모든 슬레이브 리더 및 태그를 향해 웨이크-업 신호를 송출한 후에 슬레이브 리더로 동작하고, 상기 슬레이브 리더들은 상기 웨이크-업 신호에 의해 동기된 채로 미리 설정된 순서로 명령 신호를 송출할 수 있다.On the other hand, when there are two or more RFID readers, one of them has a function as a master reader and a slave reader, and when serving as the master reader, the slave reader after transmitting a wake-up signal to all slave readers and tags. The slave leaders may transmit command signals in a preset order while being synchronized by the wake-up signal.

이 경우에 상기 웨이크-업 신호의 출력의 세기는 상기 명령 신호의 출력의 세기보다 큰 것이 바람직하다. 더욱이 상기 슬레이브 리더는 상기 명령 신호의 출력이 다른 슬레이브 리더에 간섭을 주지 않는 범위 내에서 다른 슬레이브 리더와 동시에 상기 명령 신호를 출력할 수 있다.In this case, the intensity of the output of the wake-up signal is preferably greater than the intensity of the output of the command signal. Furthermore, the slave reader may output the command signal simultaneously with other slave readers within a range in which the output of the command signal does not interfere with other slave readers.

본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에 따르면, 유료도로의 톨게이트나 항만의 출입로에 적용되는 능동형 RFID 시스템에서 위상 간섭법을 이용함으로써 태그가 부착된 차량이나 컨테이너의 진입레인 번호를 정확하게 판별할 수가 있다.According to the apparatus and method for determining the entry lane of a vehicle using RFID according to the present invention, the entry lane number of a tagged vehicle or container is obtained by using a phase interference method in an active RFID system applied to a toll gate or a port of a toll road. Can be determined accurately.

또한, 각 RFID 리더들을 웨이크-업시키는 별도의 마스터 장비를 설치하지 않아도 되기 때문에 시스템의 구성이 간단해질 수 있다.In addition, the configuration of the system can be simplified because it is not necessary to install a separate master equipment to wake up each RFID reader.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a device and method for determining the lane of entry using a RFID according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에서 사용되는 위상 간섭법의 원리를 설명하기 위한 도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에서는 유료도로의 톨게이트나 항만 출입로의 각 레인의 베이스 라인에 RFID 리더(미도시)가 설치되는데, 각각의 RFID 리더에는 총 2개의 리더 안테나(Ant21),(Ant22)가 소정 간격, 예를 들어 1~2 미터 이내의 간격, 바람직하게는 수십 센티미터의 간격(D)을 두고 나란히 설치된다.2 is a view for explaining the principle of the phase interference method used in the apparatus and method for determining the vehicle lane using the RFID of the present invention. As illustrated in FIG. 2, in the apparatus and method for determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention, an RFID reader (not shown) is installed at a baseline of each lane of a toll gate or a port entrance to a toll road, and each RFID is provided. A total of two reader antennas Ant21 and Ant22 are installed in the reader side by side at predetermined intervals, for example, within an interval of 1 to 2 meters, preferably at intervals of several tens of centimeters.

이러한 구성에서, 자기 레인으로 진입하는 차량의 태그로부터 입사되는 전파는 베이스 라인(BL)에 대해 거의 직각(리더 안테나와 태그 사이에 상당한 거리가 존재하기 때문에 태그로부터 발사되어 각 리더 안테나(Ant21),(Ant22)에 수신되는 전파는 편파가 되어 거의 평행하게 도달된다)으로 입사되고, 이에 따라 도달 시간이 거의 동일하여 위상차가 발생하지 않게 된다. 반면에, 인접한 다른 레인으로 진입하는 차량에 부착된 태그로부터 입사되는 전파는 각 리더 안테나(Ant21),(Ant22)에 대해 소정의 각도, 즉 베이스 라인(BL)에 대한 수직선을 기준으로 θ만큼의 각도를 갖고 입사(이들 입사파 역시 거의 평행하게 입사된다)되는데, 이에 따라 좌측 리더 안테나(Ant1)와 우측 리더 안테나(Ant2)로 입사되는 전파 사이에는 위상차(φ)가 존재하게 된다. 이를 수식으로 표현하면 아래의 수학식 1과 같이 된다.In this configuration, the radio wave incident from the tag of the vehicle entering the magnetic lane is emitted from the tag almost at right angles to the base line BL (since there is a considerable distance between the reader antenna and the tag, each reader antenna Ant21, The radio wave received at (Ant22) enters the polarized wave and reaches almost parallel to each other, so that the arrival time is almost the same, so that no phase difference occurs. On the other hand, the radio wave incident from a tag attached to a vehicle entering another adjacent lane has a predetermined angle with respect to each of the reader antennas Ant21 and Ant22, that is, θ based on a vertical line with respect to the base line BL. Incident at an angle (these incident waves are also incident almost in parallel), whereby a phase difference φ exists between the radio waves incident on the left reader antenna Ant1 and the right reader antenna Ant2. When this is expressed as an equation, Equation 1 below is obtained.

Figure 112007053864591-PAT00003
Figure 112007053864591-PAT00003

위의 수학식 1에서 는 두 리더 안테나(Ant21),(Ant22) 사이의 거리를 나타내고, λ는 입사파의 파장을 나타내며, θ는 전파의 입사각을 나타내고, φ는 측정된 전파의 위상차를 나타낸다. 여기에서, 리더 안테나(Ant21),(Ant22)로 입사되는 전파는 정현파이기 때문에 결과적으로 도 1에서의 거리차(도달 시간차)가 위상차로 나타나게 된다. 그리고 이러한 위상차는 후술하는 위상 검출기에 의해 검출된 후에 전압으로 변환되어 출력된다. 따라서, 두 리더 안테나(Ant21),(Ant22)로 입사되는 전파의 위상차를 검출하면 현재 입사되는 전파가 자기 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출된 것인지 아니면 다른 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출된 것인지를 정확하게 판별할 수 있게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 자기 레인 및 인접 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출되는 전파를 정확하게 구분할 수가 있기 때문에 계절 및 환경적인 요인에 따른 송신 출력의 변화까지도 고려하여 리더 안테나의 송신 출력의 세기를 충분히 크게 할 수가 있고, 이에 따라 인식률을 제고시킬 수가 있다.In Equation 1 above, D represents a distance between two reader antennas Ant21 and Ant22, λ represents a wavelength of an incident wave, θ represents an angle of incidence of radio waves, and φ represents a phase difference of measured radio waves. . Here, since the radio waves incident on the reader antennas Ant21 and Ant22 are sinusoidal waves, the distance difference (arrival time difference) in FIG. 1 is represented as a phase difference as a result. The phase difference is converted into a voltage after being detected by a phase detector described later and output. Therefore, if the phase difference of the radio wave incident to the two reader antennas Ant21 and Ant22 is detected, it is accurately determined whether the current radio wave is transmitted from the vehicle entering the lane or from the vehicle entering the other lane. You can do it. Thus, in the present invention, since the radio waves transmitted from the vehicle entering the lanes and the adjacent lanes can be accurately distinguished, the intensity of the transmit power of the reader antenna can be sufficiently increased in consideration of changes in the transmit power according to seasonal and environmental factors. As a result, the recognition rate can be improved.

도 3은 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방 법에서 각 RFID 리더들의 통신 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법에서는 레인 판별용으로 다수의 RFID 리더를 채택함에 있어서 이들 사이의 동기를 유지시키기 위한 별도의 유선 또는 무선의 마스터 장비를 갖춤이 없이 레인 판별용으로 구비된 RFID 리더 중 하나에 마스터 기능을 부여하고 있는바, 이에 따라 당해 RFID 리더는 마스터 리더와 슬레이브 리더의 기능을 겸비(이하 이를 '마스터/슬레이브 리더'라 한다)하게 된다.3 is a flowchart illustrating a method for determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a communication order of respective RFID readers in an apparatus and method for determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention. It is a figure for demonstrating a method. As shown in FIG. 3, in the method of determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention, in adopting a plurality of RFID readers for lane discrimination, separate wired or wireless master equipment for maintaining synchronization therebetween is provided. It provides a master function to one of the RFID readers provided for lane discrimination without matching. Accordingly, the RFID reader combines the functions of the master reader and the slave reader (hereinafter referred to as 'master / slave reader'). do.

한편, 능동형 RFID 시스템은 단일의 캐리어 주파수만을 사용하기 때문에 각각의 슬레이브 리더들이 동시에 신호를 송출하면 이들 사이에 간섭이 발생하는바, 이를 피하기 위해 임의의 타임 슬롯에는 단지 1대의 슬레이브 리더만 신호를 송출하도록 규정되어 있는데, 자기가 동작할 타임 슬롯은 사전에 설정되어 있다. 본 실시예에서는 편의상 레인의 번호 순서로 각 슬레이브 리더들이 동작하는 것으로 설명한다.On the other hand, since the active RFID system uses a single carrier frequency, when each slave reader simultaneously transmits a signal, interference occurs between them. To avoid this, only one slave reader transmits a signal in an arbitrary time slot. In this case, the time slot for the self operation is set in advance. In the present embodiment, each slave leader operates in the order of lane numbers for convenience.

도 3으로 돌아가서, 단계 S10에서는 마스터/슬레이브 리더가 미리 정해진 시간 주기마다 마스터 리더로 동작하여 웨이크-업 신호를 송출하게 되는데, 이러한 웨이크-업 신호에 의해 단계 S12 내지 단계 S18에서 자체는 물론 다른 슬레이브 리더들이 시간적으로 동기되며, 이를 수신할 수 있는 거리에 위치하고 있는 차량의 태그들도 모두 대기(Sleep) 상태에서 깨어나게 된다. 이러한 웨이크-업 신호는, 예를 들어 0.8초만큼 지속적으로 송출될 수 있다. 이후 마스터/슬레이브 리더는 다음의 웨이크-업 신호 송출전까지 슬레이브 기기로 동작(단계 S20)하게 된다.Returning to FIG. 3, in step S10, the master / slave reader operates as a master leader at a predetermined time period to transmit a wake-up signal. In response to the wake-up signal, in step S12 to step S18, as well as other slaves, the master / slave reader is operated. The readers are synchronized in time, and all the tags of the vehicle located at a distance from which they can receive will also wake up from sleep. This wake-up signal may be sent continuously, for example by 0.8 seconds. Thereafter, the master / slave reader operates as a slave device until the next wake-up signal is transmitted (step S20).

이와 같이 하여 모든 슬레이브 리더와 태그들이 모두 웨이크-업된 상태에서, 각 슬레이브 리더는 대기 상태(단계 S21)에서 자기의 동작 순서가 도달하였는지를 판단(단계 S22)하는데, 도달한 경우에는 단계 S24로 진행하여 태그를 향해 명령 신호를 송출하고, 다시 단계 S26에서는 태그로부터 RF 응답 신호를 수신한다. 이와 같은 동작에 소요되는 시간은 대약 100㎳ 정도가 된다. 다음으로 단계 S30에서는 태그로부터 수신된 RF 응답 신호가 자기 레인으로 진입하는 차량으로부터의 RF 응답 신호인지를 판단하는데, 맞는 경우에는 단계 S32로 진행하여 그 식별 정보를 추출하여 저장하는 반면에 그렇지 아니한 경우에는 단계 S34로 진행하여 이를 무시한다.In this way, in the state where all slave readers and tags are all woken up, each slave reader judges whether its operation sequence has been reached in the standby state (step S21) (step S22), and if so, proceeds to step S24. The command signal is sent toward the tag, and in step S26, an RF response signal is received from the tag. The time required for such an operation is about 100 ms. Next, in step S30, it is determined whether the RF response signal received from the tag is an RF response signal from the vehicle entering the lane. If it is correct, the process proceeds to step S32, where the identification information is extracted and stored, otherwise it is not. In step S34, this is ignored.

전술한 구성에서, 슬레이브 리더 1의 통신이 종료되면, 곧이어 슬레이브 리더 2의 통신이 개시되고, 곧이어 슬레이브 리더 3의 통신이 개시된다. 그런데, 레인의 수가 많아지는 경우에는 슬레이브 리더의 수도 증가하게 되고, 이에 따라 모든 슬레이브 리더들이 한번씩 동작하는데 소요되는 시간(Inventory Round Time)도 증가함으로써 진입 차량을 인식하지 못하는 경우가 발생될 수도 있다. 이를 감안하여, 어느 하나의 슬레이브 리더가 송출하는 전파가 영향을 미치지 못하는 거리에 있는 슬레이브 리더, 본 실시예에서는 슬레이브 리더 4는 슬레이브 리더, 본 실시예에서는 슬레이브 리더1과 동시에 명령 신호를 송출할 수가 있고, 이에 따라 모든 슬레이브 리더들이 한번씩 동작하는데 소요되는 시간을 줄일 수가 있다.In the above configuration, when the communication of the slave leader 1 ends, communication of the slave leader 2 is immediately started, and then communication of the slave leader 3 is started. However, when the number of lanes increases, the number of slave readers increases, and thus, the time required for all slave leaders to operate once (Inventory Round Time) may also increase, thereby preventing the recognition of an entry vehicle. In view of this, the slave reader at a distance that the radio wave transmitted by one slave reader does not affect, and in this embodiment, the slave reader 4 can send a command signal simultaneously with the slave reader and the slave reader 1 in this embodiment. This reduces the time required for all slave leaders to operate once.

한편, 마스터/슬레이브 리더가 송출하는 웨이크-업 신호는 모든 슬레이브 리더와 태그들 도달해야 하기 때문에 그 출력의 세기를 명령 신호의 출력의 세기보다 크게 하는 것이 바람직하다.On the other hand, since the wake-up signal sent by the master / slave reader must reach all slave readers and tags, it is desirable to make the intensity of the output larger than that of the command signal.

도 5는 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치의 상세 기능 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치는 유료도로의 톨게이트나 항만 출입로의 각 레인에 소정 간격을 두고 쌍으로 설치되어 RF 송/수신용 및 위상 검출용으로 각각 기능하는 2개의 리더 안테나(100),(102), 웨이크-업(Wake-up) 신호나 명령(Command) 신호를 변조하여 RF 송/수신용 리더 안테나(100)를 통해 출력하고 RF 송/수신용 리더 안테나(100)를 통해 수신된 RF 응답 신호를 복조하는 RF 처리부(140), RF 송/수신용 리더 안테나(100)를 통해 수신된 RF 응답 신호의 전력을 RF 처리부(140) 및 후술하는 위상차 검출기(160)에 분배하는 전력 분배기(Power Divider), RF 송/수신용 리더 안테나(100)의 후단에 설치되어 RF 송/수신용 리더 안테나(100)를 전력 분배기(120) 또는 RF 처리부(140) 측으로 택일적으로 연결하는 전단 RF 스위치(110), 전단 RF 스위치(110)와 RF 처리부(140) 사이에 개재되어 RF 처리부(140)를 전단 RF 스위치, 즉 RF 송/수신용 리더 안테나(100) 또는 전력 분배기(120)에 택일적으로 연결하는 후단 RF 스위치(130), 위상 검출용 리더 안테나(102)를 통해 수신되는 RF 응답 신호의 레벨이 전력 분배기(120), 즉 RF 송/수신용 리더 안테나(100)를 거쳐서 입력되는 RF 응답 신호의 레벨과 동일해지도록 감쇠시키는 감쇠기(150), 전력 분배기(120)를 통해 입력되는 RF 응답 신호와 감쇠기(150)를 거쳐서 입력되는 RF 응답 신호의 위상차를 검출하는 위상차 검출기(160) 및 전단 RF 스위치(110)와 후단 RF 스위치(130)의 스위칭 타이밍과 같은 RFID 리더의 전반적인 동작을 총괄적으로 제 어하고, 위상차 검출기(160)로부터 입력되는 위상차 정보에 의해 현재 입력된 RF 응답 신호가 자기 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출된 것인지 다른 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출된 것인지를 확인한 후에 자기 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출된 것이면, RF 처리부(140)를 통해 복조된 후에 입력되는 RF 응답 신호부터 태그 식별 정보를 추출하는 리더 제어부(170)를 포함하여 이루어질 수 있다.5 is a detailed functional block diagram of an apparatus for determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention. As shown in FIG. 5, the apparatus for determining the lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention is installed in pairs at predetermined intervals in each lane of a toll gate or a port entrance and exit of a toll road for RF transmission / reception and phase detection. Two reader antennas 100 and 102, each functioning, modulate a wake-up signal or a command signal and output the RF signals through the reader antenna 100 for RF transmission / reception. The RF processor 140 demodulating the RF response signal received through the reception reader antenna 100, and the power of the RF response signal received through the RF transmission / reception reader antenna 100 and the RF processor 140 and will be described later. It is installed at the rear end of the power divider (Power Divider) and the RF antenna for transmitting / receiving to the phase difference detector (160), and the RF antenna for transmitting / receiving the reader antenna (100) or the RF processing unit. Shear RF switch 110, shear RF switch to alternatively connect to (140) side Interposed between the 110 and the RF processor 140, the RF switch 140 is connected to the front end RF switch, i.e., an RF transmitter / receiver reader antenna 100 or a power splitter 120. 130, the level of the RF response signal received through the phase detection reader antenna 102 is the same as the level of the RF response signal input through the power divider 120, that is, the RF transmission / reception reader antenna 100. A phase difference detector 160 and a front end RF switch 110 for detecting a phase difference between the RF response signal input through the attenuator 150, the power divider 120, and the RF response signal input through the attenuator 150. The overall operation of the RFID reader such as the switching timing of the rear RF switch 130 is collectively controlled, and the RF response signal currently input by the phase difference information input from the phase difference detector 160 is transmitted from the vehicle entering the lane. Become If it is sent from a vehicle entering its lane after checking whether the vehicle is sent from a vehicle entering another lane, a reader controller for extracting tag identification information from an RF response signal input after being demodulated through the RF processor 140 ( 170).

전술한 구성에서, 전력 분배기(120) 대신에 방향성 결합기(Directional Coupler)가 사용될 수도 있을 것이다. 나아가, 감쇠기(150)를 제거하는 대신에 전력 분배기(120)와 위상차 검출기(160) 사이에 점선으로 도시한 바와 같은 증폭기(180)를 개재시켜서 양자 사이의 신호 레벨을 균등하게 맞출 수도 있을 것이다. 더욱이, 위상차 검출기(160)에서 출력되는 위상차 정보는 위상차에 해당하는 전압 신호를 직접 출력하거나 이보다 지능화된 형태로 리더 제어부(170)에서 제공되는 점선 도시의 기준 위상차 신호를 양자 사이의 위상차와 비교한 결과에 따라 자기 레인 또는 타인 레인의 RF 응답 신호를 판별하고, 그 판별 결과를 리더 제어부(170)에 전달할 수도 있을 것이다. 이하 특허청구범위에서는 위상차 검출기의 출력 신호를 '레인 식별 신호'라 한다. 리더 제어부(170)는 마이크로 컨트롤러로 구현될 수 있고, 전단 RF 스위치 및 후단 RF 스위치는 전자식 스위치로 구현될 수 있을 것이다.In the above configuration, a directional coupler may be used instead of the power divider 120. Furthermore, instead of removing the attenuator 150, the signal level between the two may be equalized by interposing the amplifier 180 as shown by the dotted line between the power divider 120 and the phase difference detector 160. Furthermore, the phase difference information output from the phase difference detector 160 directly outputs a voltage signal corresponding to the phase difference or compares the reference phase difference signal shown by the dotted line provided by the reader controller 170 with the phase difference between them in a more intelligent form. The RF response signal of the own lane or the other lane may be determined according to the result, and the determination result may be transmitted to the reader controller 170. In the following claims, the output signal of the phase difference detector is referred to as a 'lane identification signal'. The reader controller 170 may be implemented as a microcontroller, and the front RF switch and the rear RF switch may be implemented as electronic switches.

이하에는 전술한 구성을 갖는 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the apparatus for determining the lane of entry of the vehicle using the RFID of the present invention having the above-described configuration will be described.

RFID 리더가 마스터 및 슬레이브의 이중적 기능을 담당하는 RFID 리더인 경우에는 먼저, 전단 RF 스위치(110)를 후단 RF 스위치(130) 측으로 절환함과 더불어 후단 RF 스위치(130)를 RF 처리부(140)로 절환한 상태에서 RF 처리부(140)를 통해 변조된 웨이크-업 신호를 RF 송/수신용 리더 안테나(100)를 통해 송출하게 된다. 슬레이브 RFID 리더로 동작하는 경우에도 전술한 바와 같이 절환시킨 상태에서 RF 처리부(140)를 통해 변조된 명령 신호를 태그를 향해 송출하게 되는데, 웨이크-업 신호의 출력 세기는 명령 신호의 출력 세기보다 크게 하는 것이 바람직하다.When the RFID reader is an RFID reader that performs dual functions of the master and the slave, first, the front RF switch 110 is switched to the rear RF switch 130 and the rear RF switch 130 is transferred to the RF processor 140. In the switched state, the wake-up signal modulated by the RF processor 140 is transmitted through the RF transmission / reception reader antenna 100. Even when operating as a slave RFID reader, the command signal modulated through the RF processor 140 is transmitted toward the tag in the switched state as described above, and the output strength of the wake-up signal is greater than the output strength of the command signal. It is desirable to.

반면에, 태그로부터 RF 응답 신호를 수신하는 타이밍에서는 전단 및 후단 RF 스위치(110),(130) 양자를 모두 전력 분배기(120) 측으로 절환하게 된다. 이에 의해 RF 송/수신용 리더 안테나(100)를 통해 수신된 RF 응답 신호는 전력 분배기(120)를 거쳐서 전력이 분배, 바람직하게는 1/2로 분배된 후에 RF 처리부(140) 및 위상차 검출기(160)로 입력된다. 이와 동시에 위상 검출용 리더 안테나(102)를 통해 수신된 RF 응답 신호는 그 레벨이 전력 분배기(120)를 거친 RF 응답 신호의 전력 레벨과 동일해지도록 감쇠기(150)를 통해 감쇠된 후에 위상차 검출기(160)로 입력된다.On the other hand, at the timing of receiving the RF response signal from the tag, both the front and rear RF switches 110 and 130 are switched to the power divider 120 side. As a result, the RF response signal received through the RF transmitting / receiving reader antenna 100 is distributed through the power divider 120 and preferably divided into 1/2, and then the RF processor 140 and the phase difference detector ( 160). At the same time, the RF response signal received through the phase detection reader antenna 102 is attenuated by the attenuator 150 such that its level is equal to the power level of the RF response signal passed through the power divider 120. 160).

이어서, 위상차 검출기(160)는 두 RF 응답 신호 사이의 위상차를 검출한 후에 전압으로 변환하거나 또는 검출된 위상차를 기준 위상차와 비교한 결과를 리더 제어부(170)로 출력하게 된다.Subsequently, the phase difference detector 160 detects the phase difference between the two RF response signals and then converts the voltage into a voltage or outputs a result of comparing the detected phase difference with the reference phase difference to the reader controller 170.

마지막으로, 리더 제어부(170)는 위상차 검출기(160)에서 출력된 위상차 정보를 확인하여 당해 RF 응답 신호가 자기 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출된 것인지 아니면 다른 레인으로 진입하는 차량으로부터 송출된 것인지를 판단한 후에 다른 레인의 차량으로부터 송출된 것이면 이를 무시하는 반면에 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것이면 비로소 그 식별 정보를 추출하여 저장하게 된다.Finally, the reader controller 170 checks the phase difference information output from the phase difference detector 160 to determine whether the corresponding RF response signal is transmitted from the vehicle entering the lane or from the vehicle entering the other lane. If it is later sent from a vehicle of another lane, it is ignored, whereas if it is sent from a vehicle of its own lane, the identification information is extracted and stored.

본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The apparatus and method for determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention can be implemented in various ways within the scope of the technical idea of the present invention without being limited to the above-described embodiment.

도 1은 종래 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 원리를 설명하기 위한 도,1 is a view for explaining the principle of discriminating the entry lane of a vehicle using a conventional RFID;

도 2는 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에서 사용되는 위상 간섭법의 원리를 설명하기 위한 도,2 is a view for explaining the principle of the phase interference method used in the apparatus and method for determining the lane of entry using the RFID of the present invention;

도 3은 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법을 설명하기 위한 흐름도,3 is a flowchart illustrating a method for determining an entry lane of a vehicle using RFID according to the present invention;

도 4는 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치 및 방법에서 각 RFID 리더들의 통신 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도,4 is a view for explaining a method of determining the communication order of each RFID reader in the apparatus and method for determining the vehicle lane using the RFID of the present invention;

도 5는 본 발명의 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치의 상세 기능 블록도이다.5 is a detailed functional block diagram of an apparatus for determining a lane of entry of a vehicle using RFID according to the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

100, 102: 리더 안테나, 110, 130: RF 스위치,100, 102: reader antenna, 110, 130: RF switch,

120: 전력 분배기, 140: RF 처리부,120: power divider, 140: RF processing unit,

150: 감쇠기, 160: 위상차 검출기,150: attenuator, 160: phase difference detector,

170: 리더 제어부, 180: 증폭기170: reader control unit, 180: amplifier

Claims (13)

유료도로의 톨게이트나 항만 출입로의 각 레인에 소정 간격을 두고 쌍으로 설치되어 RF 송/수신용 및 위상 검출용으로 각각 기능하는 2개의 리더 안테나;Two reader antennas installed in pairs at predetermined intervals in each lane of a toll gate or a port access road of a toll road and functioning for RF transmission / reception and phase detection respectively; 웨이크-업 신호나 명령(Command) 신호를 변조하여 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 통해 출력하고, 진입하는 차량이나 컨테이너에 부착된 태그로부터 송출된 후에 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 통해 수신된 RF 응답 신호를 복조하는 RF 처리부;Modulates a wake-up signal or a command signal and outputs it through the RF transmitting / receiving reader antenna, and receives it through the RF transmitting / receiving reader antenna after being transmitted from a tag attached to an entering vehicle or container. An RF processor for demodulating the received RF response signal; 상기 RF 송/수신용 리더 안테나 및 상기 위상 검출용 리더 안테나를 통해 각각 수신되는 상기 RF 응답 신호 사이의 위상차를 검출하여 레인 식별 신호를 출력하는 위상차 검출기;A phase difference detector for detecting a phase difference between the RF response signal received through the RF transmission / reception reader antenna and the phase detection reader antenna, respectively, and outputting a lane identification signal; 상기 RF 송/수신용 리더 안테나로부터 수신된 상기 RF 응답 신호를 상기 RF 처리부 및 상기 위상차 검출기에 분배하여 전달하는 분배 수단;Distribution means for distributing and transmitting the RF response signal received from the RF transmitting / receiving reader antenna to the RF processing unit and the phase difference detector; 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 상기 분배 수단 및 상기 RF 처리부에 택일적으로 연결하는 스위칭 수단 및Switching means for alternatively connecting the RF transmitting / receiving reader antenna to the distribution means and the RF processor; 상기 레인 식별 신호에 의해 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것인지의 여부를 판단한 후에 자기 레인의 차량으로부터 송출된 경우에 상기 RF 응답 신호에서 태그 식별 정보를 추출하여 처리하는 리더 제어부를 포함하여 이루어진 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.A reader which extracts and processes tag identification information from the RF response signal when the RF response signal currently input by the lane identification signal is transmitted from the vehicle of its lane and then is determined from the vehicle of the lane; An apparatus for determining a lane of entry of a vehicle using RFID including a control unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스위칭 수단은 전단 RF 스위치 및 후단 RF 스위치로 이루어지되,The switching means consists of a front end RF switch and a rear end RF switch, 상기 전단 RF 스위치는 상기 RF 송/수신용 리더 안테나를 상기 후단 RF 스위치 및 분배 수단에 택일적으로 연결하고,The front end RF switch alternatively connects the RF transmitting / receiving reader antenna to the rear end RF switch and distribution means, 상기 후단 RF 스위치는 상기 RF 처리부를 상기 전단 RF 스위치 및 상기 분배 수단에 택일적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.The rear end RF switch is connected to the RF processing unit and the front end RF switch and the distribution means, characterized in that the vehicle access lane determination device using RFID. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 분배 수단은 전력 분배기 또는 방향성 결합기인 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.And the distribution means is a power divider or a directional coupler. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 위상 검출용 리더 안테나의 후단에는 수신되는 상기 RF 응답 신호의 레벨을 상기 분배 수단에서 출력되는 상기 RF 응답 신호의 레벨과 동일하게 맞추기 위한 감쇠기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.The rear end of the phase detection reader antenna further includes an attenuator for matching the level of the received RF response signal with the level of the RF response signal output from the distribution means. Lane determination device. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 분배 수단의 후단에는 이로부터 출력되는 상기 RF 응답 신호의 레벨을 상기 위상검출용 리더 안테나로부터 수신되는 상기 RF 응답 신호의 레벨과 동일하게 맞추기 위한 증폭기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.The rear end of the distribution means is further provided with an amplifier for adjusting the level of the RF response signal output therefrom to be equal to the level of the RF response signal received from the phase detection reader antenna. Device for determining lane of entry. 제 2 항에 있어서, 상기 레인 식별 신호는 상기 위상차 신호이고,The method of claim 2, wherein the lane identification signal is the phase difference signal, 상기 리더 제어부는 상기 위상차 신호를 기준 위상차 신호와 비교한 결과에 따라 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량이나 컨테이너로부터 송출된 것인지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.The reader controller determines whether the RF response signal currently input is transmitted from a vehicle or a container in a lane according to a result of comparing the phase difference signal with a reference phase difference signal. Lane determination device. 제 2 항에 있어서, 상기 위상차 검출기는 상기 위상차 신호를 상기 리더 제어부에서 제공되는 기준 위상차 신호와 비교하여 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것인지의 여부를 판단한 후에 이러한 판단 결과를 상기 레인 식별 신호로 제공하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.The method of claim 2, wherein the phase difference detector compares the phase difference signal with a reference phase difference signal provided from the reader controller to determine whether the RF response signal currently input is transmitted from a vehicle in its lane. Apparatus for determining the lane of entry using the RFID, characterized in that for providing the lane identification signal. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 위상차 검출기는 상기 위상차 신호를8. The phase difference detector according to claim 6 or 7, wherein the phase difference detector
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에 의해 검출하되, φ는 상기 위상차를 나타내고,는 상기 RF 송/수신용 리더 안테나와 상기 위상 검출용 리더 안테나 사이의 거리를 나타내고, λ는 입사파의 파장을 나타내며, θ는 상기 입사파의 입사각을 나타내는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 장치.
Figure 112007053864591-PAT00004
Where ? Represents the phase difference, D represents the distance between the RF transmitting / receiving reader antenna and the phase detecting reader antenna, λ represents the wavelength of the incident wave, and θ represents the incident wave. An apparatus for determining a lane of entry of a vehicle using RFID, wherein the incident angle is indicated.
유료도로의 톨게이트나 항만 출입로의 각 레인에 소정 간격을 두고 쌍으로 설치되어 RF 송/수신용 및 위상 검출용으로 각각 기능하는 2개의 리더 안테나를 구비한 RFID 리더에 의해 수행되어 차량이 진입하는 레인을 판별하되,Lanes to which vehicles are entered by a RFID reader equipped with two reader antennas, which are installed in pairs at predetermined intervals in each lane of a toll gate or a port entrance to a toll road, and each function for RF transmission / reception and phase detection. , But 차량이나 컨테이너에 부착된 능동형 태그로부터 송출되어 상기 RF 송/수신용 리더 안테나와 상기 위상 검출용 리더 안테나를 통해 각각 수신된 RF 응답 신호의 위상차를 기준 위상차와 비교한 결과에 따라 현재 입력된 상기 RF 응답 신호가 자기 레인의 차량으로부터 송출된 것인지의 여부를 판단하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법.The RF inputted according to a result of comparing a phase difference of an RF response signal transmitted from an active tag attached to a vehicle or a container through the RF transmission / reception reader antenna and the phase detection reader antenna, respectively, with a reference phase difference A method for determining a lane of entry of a vehicle using RFID for determining whether a response signal is transmitted from a vehicle in a lane. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9,
Figure 112007053864591-PAT00005
에 의해 검출하되, φ는 상기 위상차를 나타내고,는 상기 RF 송/수신용 리더 안테나와 상기 위상 검출용 리더 안테나 사이의 거리를 나타내고, λ는 입사파의 파장을 나타내며, θ는 상기 입사파의 입사각을 나타내는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법.
Figure 112007053864591-PAT00005
Where ? Represents the phase difference, D represents the distance between the RF transmitting / receiving reader antenna and the phase detecting reader antenna, λ represents the wavelength of the incident wave, and θ represents the incident wave. A method for discriminating an entry lane of a vehicle using RFID, wherein the incident angle is indicated.
제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 RFID 리더는 2개 이상인 상태에서 이들 중 하나는 마스터 리더와 슬레이브 리더로 기능을 겸비하되,In the state of two or more RFID readers, one of them has a function as a master reader and a slave reader, 상기 마스터 리더로 기능할 때에는 모든 슬레이브 리더 및 태그를 향해 웨이크-업 신호를 송출한 후에 슬레이브 리더로 동작하고,When functioning as the master leader, it sends out a wake-up signal to all slave readers and tags, and then acts as a slave leader. 상기 슬레이브 리더들은 상기 웨이크-업 신호에 의해 동기된 채로 미리 설정된 순서로 명령 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법.And the slave readers transmit command signals in a predetermined order while being synchronized by the wake-up signal. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 웨이크-업 신호의 출력의 세기는 상기 명령 신호의 출력의 세기보다 큰 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법.And the intensity of the output of the wake-up signal is greater than the intensity of the output of the command signal. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 슬레이브 리더는 상기 명령 신호의 출력이 다른 슬레이브 리더에 간섭을 주지 않는 범위 내에서 다른 슬레이브 리더와 동시에 상기 명령 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 차량의 진입레인 판별 방법.And the slave reader outputs the command signal simultaneously with other slave readers within a range in which the output of the command signal does not interfere with other slave readers.
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