KR20140082690A

KR20140082690A - 알에프 태그 검출

Info

Publication number: KR20140082690A
Application number: KR1020147009184A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 에드워드; 마이클 헨드리.; 케빈 구딩
Original assignee: 오엑스이엠에스 (아일랜드) 리미티드
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-07-02
Also published as: CA2847750A1; WO2013034706A3; AU2012306306B2; WO2013034706A2; EP2753957A2; GB2494428A; JP2014529077A; US20140353370A1; CN103959101A; GB201115469D0

Abstract

검출기가, RF(radio-frequency) 전송 안테나와; RF 수신 안테나; 및 CAT(cale avoidance tool) 안테나;를 구비하여 구성된다.

Description

알에프 태그 검출{RF TAG DETECTION}

본 발명은 RF 검출기, RF 태그, 및 RF 태그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 지하 시설물 검출 시스템, 및 RF 검출기의 위치를 결정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 시설물 파이프 또는 케이블과 같은, 매립된 자산을 검출 또는 위치시키는데 이용하기 위해 적절할 수 있다.

매립된 자산의 위치 및 일치를 결정하는 것은 힘든 과제로 될 수 있다. 전통적으로, 위치의 결정은 자산이 발견될 때까지 구멍을 체계적으로 파헤치는 것에 의해 수행될 수 있다. 최근 들어서, GPR(ground penetrating radar)이 자산에 의해 반사된 신호를 기초로 매립된 자산을 위치시키기 위해 이용되고 있다. (GPR은 약 200MHz 내지 약 1GHz의 범위의 주파수를 갖춘 방사(radiation)를 포함함을 참조한다. 다른 주파수가 또한 이용가능하다).

그러나, 소정 재료로 이루어진 자산은 자산의 위치가 명확하게 식별되어질 수 있도록 충분히 강하게 반사된 신호를 제공하지 않을 수 있다. 더욱이, 방사는, 함수율(moisture content)의 변동, 고형물 구성(solids composition), 야생 동물의 존재, 및 예컨대 야생 동물이 뚫고 나가는 것에 의해 형성된 공간(voids)을 포함하는, 지상의 체적의 다수의 특징에 의해 반사될 수 있다. 따라서, GPR을 이용해서 매립된 자산의 위치를 확실하게 식별하는 것은 어렵게 될 수 있다.

여기서 전체적으로 참고로 되는, WO 2009/101450, WO 2009/101451 및 WO 2011/073657에 있어서, 기술은 이러한 자산이 공진 레이더 반사기 어셈블리(resonant radar reflector assembly)를 이용해서 태그될 수 있음이 개시된다. 개시된 공진 레이더 반사기 어셈블리는, 매립된 자산의 위치를 식별하는데 이용될 수 있는 명확히 반사된 신호를 제공하기 위해, GPR 주파수 범위에서 방사를 반사하도록 배열된 하나 이상의 공진 레이더 반사기 부재(resonant radar reflector members)를 포함한다. 더욱이, 여러 관련된 공진 주파수를 갖춘 공진 반사기 부재를 결합하는 것에 의해, 각 자산은 반사된 주파수의 조합에 의해 식별될 수 있다.

따라서, WO 2009/101450에 개시된 태깅 기술(tagging technique)을 이용하면, 특정의 매립된 자산의 존재가 검출될 수 있고, 그 위치가 더욱 용이하게 결정된다. 그러나, 자산은 태그에 의한 RF 신호의 반사를 방지하므로, 이러한 태깅 기술은 금속, 특히 철을 함유하는 자산에 대해서는 적절하지 않다.

위치되어질 필요가 있을 수 있는 매립된 자산의 공통 형태는 송수 파이프(water pipes)와 같은 파이프를 통과하는 유체를 포함한다. 이러한 자산을 위치시키는데 필요한 공통 시나리오는 누설을 해결하는 것과 같은 유지보수를 요구하는 자산의 경우이다.

CAT(Cable Avoidance Tool)은 금속제 파이프 및 케이블을 검출하는데 이용될 수 있지만, 플라스틱 배관(plastic piping)과 같은, 비-금속 자산을 위치시키기 위해 이용될 수 없다. 따라서, 대안적인 기술이 비-금속 자산을 검출하는데 이용되어야만 한다. 이 때문에, 부가적인 장비 및 증가된 비용을 위한 필요를 유발하는, 금속 및 비-금속 자산을 검출하기 위한 다른 시스템을 제공하는 것이 필요하다.

RF 태깅 시스템(tagging system)을 이용해서 매립된 자산을 검출하기 위해 시도될 때, 특히 다중 태그 또는 특정 태그가 발견되어질 때, 조사가 수행되어야만 하는 영역을 최소하하는 것이 바람직하다. GPS(Global Positioning System)는 위치를 결정하기 위한 알려진 시스템이다. 태그의 GPS 좌표(또는 GPS 좌표와 비교될 수 있는 다른 좌표)가 알려질 때, 조사 영역을 제한하는 것이 가능하다. 그러나, 민간 GPS는 대략 10m 내지 15m의 정확도로 제한된다. 따라서, 민간 GPS는 직경 약 15m의 영역으로 조사 영역을 감소시킨다. 조사 영역을 더욱 감소시키는 것이 바람직하다. 차동(differential) GPS가 GPS 정확도를 개선하는 알려진 방법이지만, 가장 실용적인 적용을 위한 구현에 대해 상당히 고가이다. 더욱이, 이는 태그 위치를 초기에 목록화할 때, 그리고 부가적으로 태그가 조사될 때마다 필요하다. 이는 비용을 더욱 증가시킨다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, RF 검출기, RF 태그, 및 RF 태그 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 특징 및 실시예들은 종래 기술의 단점 중 하나 이상을 해결하기 위해 노력한다.

본 발명의 특징 및 실시예들은 첨부된 청구항들에서 설명된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 검출기부의 개략도이다.
도 2는 알려진 전송 및 수신 코일 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 검출기를 나타낸다.
도 4는 방향 A를 따라 관찰된 도 1의 검출기부를 나타낸다,
도 5는 다른 실시예에 따른 태그를 나타낸다.
도 6은 다른 실시예에 따른 방법을 나타낸다.

본 발명의 특징 및 실시예는 RF 태그 및 RF 태그용 검출기에 관한 것이다. 여기서, 용어 RF 태그는, 공진 주파수에서 신호를 공진 및 반사하도록, 원격 장치에 의해 전송된, 공진 주파수에서, RF 신호에 의해 여기되도록 구성되고, RF 신호에 응답하는 공진 회로(resonant circuit)를 갖춘 장치를 설명하는데 이용된다. 바람직한 실시예에서, RF 신호는 GPR 신호이다. 몇몇 실시예에 있어서, 태그는 다수의 주파수에서 공진된다.

본 발명의 실시예는 특히 지하 시설물 파이프 및 케이블과 같은, 매립된 자산을 검출하는데 이용하기 위해 유용하다.

검출기(Detector)

본 발명의 특징에 따르면, RF 태그 검출기 및 CAT를 포함하는 장치가 제공된다. 단일 장치로 RF 태그 검출기 및 CAT를 결합하는 것은 감소된 비용을 유발하고 현장에 더 적은 장비가 운송되어지는 것을 요구한다. 그러나, RF 안테나에 근접하는 소정의 철 재료(ferrous material)는, 만족할 만한 동작을 불가능하게 만드는, RF 안테나의 동작에 따라 간섭을 유발하는 것이 기술에서 잘 알려져 있다. CAT가 철 코어(ferrous cores)를 갖는 하나 이상의 코일을 요구함에 따라, 편견이 RF 태그 검출기 및 CAT 양쪽을 포함한 장치를 고려하는 것으로부터 당업자를 방해하는 것이 기술에 존재하였다. 본 발명자들에 의해 수행된 연구는 CAT 코일이 RF 태그 검출기의 성능에 전혀 또는 무시할 만한 부정적인 영향을 갖는 RF 태그 검출기와 함께 디바이스에 제공될 수 있음을 보여주었다,

도 1은 검출기부의 실시예를 나타낸다. 검출기부(detector portion; 100)는 매립된 RF 태그에서 RF 공진을 여기하도록 구성된, RF 전송 안테나(110)와, RF 태그에 의해 반사된 공진 신호를 검출하도록 구성된, 수신 안테나(120)를 포함한다. 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)는 코일일 수 있고, 실질적으로 평탄하고 실질적으로 정방형일 수 있다. 다른 형상이 또한 이용될 수 있다. 검출기부는 또한, 전형적으로 페라이트 막대 코어(ferrite rod core) 상에 감겨진 코일인, CAT 코일(130)을 더 포함한다. 이용 중에 있을 때 전송 코일은 검출 표면(105)에 대해, 근접하여 위치되고, 그리고 대략 평행하다. 여기서 검출 표면(105)은 검출될 자산이; 매립된 자산의 경우, 이는 지상(ground)으로 되도록 믿어지는 표면으로 언급된다.

도 1의 구성에 따르면, 전송 안테나(110) 및 CAT 코일(130) 양쪽은 성능을 개선하는 (검출기가 사용 중에 있을 때) 검출 표면(105)에 근접하여 위치된다. 이는, 검출 표면(105)에 근접하여 배치될 수 있는, 하우징(140)의 공통 측면(common side)에 근접되도록 전송 안테나(110) 및 CAT 코일(130) 양쪽을 위해 바람직하다.

CAT 코일(130)은 바람직하기는 전송 안테나(110)의 외부에 위치하여, 전송 안테나의 평면에 대해 수직으로 관찰하였을 때 CAT 코일(130)은 전송 안테나(110)와 중첩되지 않는다. 전송 안테나(110)가 루프(loop)를 정의하는 점에서, CAT 코일(130)은 바람직하기는 루프 외측이다. 이는 전송 안테나(110)에 대한 CAT 코일(130)의 간섭(interference)을 감소시키는 것으로 믿어진다.

(페라이트 막대 코일의 방향에 따른) CAT 코일(130)의 축은 전송 안테나(110)의 평면에 대해 실질적으로 평행하다. CAT 코일(130)의 축이 전송 안테나(110)의 평면에 대해 수직일 때, RF 검출기의 동작에 대한 CAT 코일(130)에 의한 간섭이 증가된다.

CAT 코일(130)의 축은 실질적으로 전송 안테나(110)의 평면에 있을 수 있다. 바람직하기는, 전송 안테나(110)의 평면은, 사용 중에, 검출 표면에 근접되도록 구성된다. CAT 코일(130)이 전송 안테나(110)의 평면에 있을 때, 이는 CAT 코일(130)의 효율성을 개선하는, 검출 표면에 근접하는 되는 것을 초래한다. 전송 안테나(110)가 하나 이상의 실질적으로 일직선 측면(straight sides)을 갖는 점에서, 예컨대 전송 안테나가 실질적으로 정방형일 때, CAT 코일(130)의 축은 전송 안테나(110)의 측면에 대해 평행할 수 있다.

CAT 코일(130)의 평면은 CAT 코일(130)의 축에 대해 수직으로 되도록 고려될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, CAT 코일(130)의 평면은 전송 안테나(110)의 평면에 대해 수직이다.

본 실시예에 따르면, 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)는 (사용을 위해 방향지워질 때) 수직으로 변위되어 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)는 실질적으로 평행 평면에 있고, 평면은 평면에 대해 수직하는 방향으로 서로 변위된다. 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)는 또한 수평적으로 변위되고; 바람직하기는 평면에 대해 수직으로 관찰될 때 실질적으로 중첩되지 않는다. 알 수 있는 바와 같이, 수신 안테나(120)는 전송 안테나(110) 내부 또는 전송 안테나(110)의 부분 사이가 아니다. 본 실시예에 따르면, 전송 안테나(110)는 수신 안테나(120) 아래이고, 사용 중일 때 검출 표면에 더 근접한다. 수신 안테나(120)가 전송 안테나(110) 보다 검출 표면(105)에 더 가까운 구성과 비교하여, 전송 안테나(110)가 수신 안테나(120) 보다 검출 표면(105)에 더 가까울 때 개선 성능이 얻어진다. 도 1의 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)가 구성되어 수신 안테나(120)는 전송 안테나(110)의 널 포인트(null point)에 위치한다.

도 2에 도시된 바와 같이, RFID 기술에서 이용되는 것과 같은, 통상적인 RF 검출기(200)에 있어서, RFID 수신 코일(220) 및 RFID 전송 코일(210)은 공통 코어(230) 상에 감겨지고, 전송 코일(210)의 도전적으로(conductively) 연결된 부분 사이에 수신 코일(220)을 구비한다. 이러한 구성은 전송 코일(210)의 널 포인트에 수신 코일(220)을 배치한다. 그러나, 매립된 자산을 검출하기 위한 만족할 만한 성능을 얻기 위해, 본 출원인은 이러한 구성을 이용하는 전송 안테나 및 수신 안테나는 대략 1m 정방형 또는 더 크게 되는 것이 필요로 됨을 결정하였다. 이는 휴대형 장치에서는 거추장스럽게 될 수 있다. 반면, 유사한 성능이 대략 30㎠의 영역을 갖춘 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)를 구비하는 도 1의 구성에 의해 얻어진다. 따라서, 도 1의 실시예에서 전송 안테나(110) 코일 및 수신 안테나(120) 코일의 구성은 통상적인 구성 보다 더 편리하다.

도 3은 도 1의 검출기부(100)를 통합하는 장치(300)의 예를 나타낸다. RF 전송 안테나(110) 및 RF 수신 안테나(120)를 포함하는 하우징(140)이 샤프트(shaft; 160)의, 말단부(distal portion) (바닥부, 또는 하부)에 제공된다. 핸들(handle; 150)이 샤프트(160)의 기부(proximal portion) (상단부, 상위부)에 제공된다. 디스플레이 및 다른 전자기기(180)가 또한 샤프트(160)의 기부에 제공될 수 있다. 스탠드(stand; 170)가 또한 제공될 수 있다.

도 1 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, CAT 코일(130)이 장치(300)의 전체 공간에서, 증가 없이, 또는 상당한 증가 없이, 검출기부(100)에, 그리고 전송 안테나(110) 외부에 제공될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된, 방향 A에 따른 검출기부(100)의 전망이다. 바람직하기는, 전송 안테나(110)의 평면에 대해 수직으로 관찰하였을 때, CAT 코일(130)은 전송 안테나(110) 또는 수신 안테나(120), 특히 전송 안테나(110)와 중첩되지 않는다. 바람직하기는, CAT 코일(130)은 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)에 의해 범위가 정해지거나, 경계가 있는 영역(410) 내이고, 그에 따라 CAT 코일(130)은 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)의 공간 내이다.

부가적인 CAT 코일이 제공될 수 있다. 예컨대, CAT 코일(130)은 전송 코일일 수 있고, 수신 CAT 코일이 부가적으로 제공될 수 있다. 몇몇 경우에 있어서, 비트-주파수 발진기 기술(beat-frequency oscillator technology)이 CAT에 이용될 때와 같이, 예컨대 제2 CAT 코일의 코어가 RF 안테나(110, 120)와 간섭을 초래하지 않는 RF 전송 안테나(110) 및 RF 수신 안테나(120)로부터 충분히 먼 샤프트(160) 상의 RF 전송 및 수신 코일로부터 떨어져 제2 CAT 코일이 제공될 수 있다.

도 1 및 도 2는 단일 하우징(140) 내의 전송 안테나(110) 및 수신 안테나(120)와, CAT 코일(130)을 나타낸다. 그러나, 그들은 개별적으로 또는 소정의 조합으로 수용될 수 있다. 분리 하우징이 구성요소의 하나 이상에 대해 이용되는 점에서, 하우징은 하나 이상의 지지 부재(support members)에 의해 연결될 수 있다. 샤프트(160)는 지지 부재일 수 있다.

태그(Tag)

본 발명의 다른 특징에 따르면, RF 태그가 제공된다. 태그는 공진 주파수에서 입사(incident) RF 신호에 의해 여기될 때 공진 주파수에서 공진하고 동일한 주파수에서 RF 신호를 반사하도록 구성된다.

RF 태그는 하나 이상의 주파수를 공진하기 위해 회로에 전기적으로 연결된 코일을 포함한다. 회로는, LC 회로를 형성하기 위해 코일과 함께 구성된, 하나 이상의 용량성 엘리먼트(capacitive elements)를 포함할 수 있다. 코일 및 회로는 pi 회로를 형성할 수 있다. 회로는 인덕터(inductor)를 포함할 수 있어, 코일 및 회로는 2개의 공진 주파수를 갖는다. 다른 구성요소가 회로에 포함될 수 있고, 회로는 부가적인 진공 주파수를 갖을 수 있다.

본 특징에 따르면, 코일 및 회로가 하우징에 제공되어, 코일 및 회로가 공기로부터 분리되고, 그에 따라 코일 및 회로와 접촉에 있는 공기는 없다. 이는, 공기와의 접촉이 부식(corrosion) 및 조기 실패를 이끌어 낼 수 있음에 따라, 코일 및 회로의 수명을 연장한다. 마찬가지로, 코일 및 회로는 물로부터 분리될 수 있다.

실시예에 따르면, 하우징은 코일 벽(coil wall)을 갖춘 베이스(base)를 포함한다. 베이스는 바람직하기는 플라스틱(plastic)이다. 태그는 코일을 제조하도록 코일 벽에 도전성 배선(conductive wire)을 감는 것에 의해 제조되어, 코일 벽이 보빈(bobbin)으로서 작용한다. 회로는 코일에 전기적으로 연결된다. 베이스는 회로를 넣거나 수용하도록 섹션(section)을 제공할 수 있고, 이 경우 회로는 이 섹션에 위치한다. 코일 및 회로는 이어 공기 불침투성 플라스틱(air impermeable plastic)으로 오버몰드(overmoulded)된다. 고압 주입 몰딩(high pressure injection moulding)이 오버몰딩 공정(overmoulding process)에서 이용되어질 수 있다. 베이스 및 오버몰딩 플라스틱은 동일한 재료일 수 있다.

바람직한 실시예에서, 태그는, 플라스틱 시설물 파이프와 같은, 매립된 자산에 대한부착을 위한 것이다. 이 경우에 있어서, 태그는 자산과 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 이는 태그가 부착된 자산과 유사한 수명을 태그가 갖게 될 가능성을 증가시킨다.

따라서, 태그에는 밀폐적으로 밀봉된 코일 및 회로가 제공될 수 있어, 공기 및 습기가 코일 또는 회로와의 접촉에 들어오지 않는다.

철 함유 자산을 위한 태그(Tag for ferrous assets)

상기한 바와 같이, RF 태깅 기술은 금속제 자산과 함께 이용하기 위해서는 적절하지 않다. 이는 태그의 공진 주파수를 여기시키기 위해 검출기의 전송 코일로부터의 플럭스 라인(flux lines)이 태그의 코일을 통해 지나가고 전송 코일로 되돌아가야만 하기 때문이다. 태그가 철 함유 자산에 탑재될 때, 태그의 코일을 통해 지나가는, 플럭스 라인, 또는 대다수의 플럭스 라인은 전송 코일로 되돌아가는 것 보다는 자산으로 들어간다. 이는 코일의 불충분한 여기(excitation)를 초래한다, 금속제 자산과 함께 이용하기 위해 채택된, 변형된 태그(500)가 도 5에 도식적으로 도시된다.

태그(500)의 섹션(510)은, 코일을 포함하는 공진 회로와 같은, 알려진 RF 태그와 유사한 구성요소를 포함한다. 섹션(510)은 탑재 섹션(mounting section; 520)에 부착된다. 안착부(seating portion; 525)를 갖춘 탑재 섹션은 금속제 자산 상에 태그(500)를 안착시키기 위해 적절하다. 도 5는 그 축을 따라 바라 본 금속 파이프(530)를 나타내고, 안착부(525)는 실질적으로 파이프의 외부 표면과 일치하는 오목부를 포함한다. 태그(500)는 스트랩(strap; 540), 케이블 결착재(cable tie) 또는 유사한 수단에 의해 자산(asset; 530)에 부착될 수 있다.

탑재 섹션(520)이 구성되어, 사용 중일 때, 태그(500)는 태그(500)가 RF 검출기에 의해 검출가능한 충분한 거리 만큼 자산으로부터 분리된다. 몇몇 실시예에 있어서, 태그(500)와 안착부(525) (또는 사용 중에, 자산) 간의 거리는 10㎝ 이상이다. 몇몇 실시예에 있어서, 이 거리는 15㎝ 이상이다. 거리는 바람직하기는 선택되어 자산에 의한 플럭스 라인의 붕괴(disruption)가 태그 코일의 여기를 방지하지 않고, 그에 따라 코일로부터 반사된 신호는 검출기의 수신 안테나에 의해 검출될 수 있다.

섹션(510)은 탑재 섹션(520)에 탈착가능하게 부착될 수 있다. 섹션(510) 및 탑재 섹션(520)은 분리적으로 제공될 수 있고, 예컨대 스냅 피팅(snap fitting)에 의해, 돌이킬 수 없을 정도로 연결되어 구성된다. 섹션(510) 및 탑재 섹션(520)은 통합적으로(integrally) 형성될 수 있다.

실시예는 RF 코일; 코일에 전기적으로 연결되는 RF 회로; 하우징을 포함하되, 여기서 RF 코일 및 RF 회로는 소정 주파수에서 공진하도록 구성되고; 하우징이 구성되어 코일 또는 회로와 접촉에 있는 공기는 없다. RF 코일 및 RF 회로는 바람직하기는 하나 이상의 소정 주파수에서 공진하도록 구성된다.

위치 결정(Location Determination)

상기한 바와 같이, 통상적인 민간 GPS는 원하는 것 보다 정확도가 낮다. GPS의 정확도를 개선하기 위한 현재 이용가능한 솔루션은 고가이고 많은 적용을 위해 비실용적이다. 태그를 위치시키는 것은 특히 표면 랜드마크(surface landmarks)가 변할 때 도전으로 될 수 있다. 예컨대, 포장도로가 넓어졌을 때 그에 따라 포장도로 옆의 도로 아래에 원래 위치되었던 자산은 이제는 포장도로 아래에 위치된다.

본 발명의 특징은 민간 GPS의 이러한 결점을 극복하는 방법을 제공한다. 특정 목표 태그(target tag)가 위치되었을 때, 사용자는 목표 태그의 이전에 저장된 GPS 좌표를 결정하기 위해 태그 및 위치의 데이터베이스를 질의(interrogate)할 수 있다. 이어 사용자는 목표 태그의 적절한 위치로 검출기를 수송하기 위해 표준 민간 GPS를 이용할 수 있다. 바람직하기는, 검출기를 위한 대략 GPS 좌표가 검출기와 동일한 장소에 있다는 가정에 대해 결정될 수 있도록 하기 위해, 검출기는 GPS 수신기를 장착하고, GPS 수신기가 검출기로부터 분리됨에도 불구하고 가깝게 제공된다.

도 6에 개시된, 방법의 실시예에 따르면, 사용자는 이어 검출기를 이용해서 태그에 대한 조사를 시작할 수 있다. 태그가 검출될 때, 단계 605에서 프로세서는 태그에서 부호화된 정보를 수신한다. 이 정보는, 특정 형태의 시설물(물, 가스 등) 및/또는 특정 형태의 자산 구성요소(파이프 접합, 굽힘, T-접합부, 밸브 등과 같은)를 위한 태그와 같은, 태그의 형태를 식별할 수 있다. 이 정보는 태그의 하나 이상의 공진 주파수의 형태로 부호화될 수 있고, 이는 소정의 의미를 갖고 또는 특정 형태의 태그와 같은 태그를 식별한다. 단계 610에서 프로세서는 바람직하기는 최근 GPS 좌표가 또한 이용될 수 있음에도 불구하고, 검출기의 현재 GPS 좌표를 얻는다. 이어 프로세서는 하나 이상의 후보 태그(candidate tags)를 결정하기 위해 단계 615에서 데이터베이스를 질의한다. 후보 태그는 검출된 태그로부터 수신된 정보와 매치되는 GPS 좌표의 지역의 태그이다. 따라서, 예컨대, "송수 파이프/굽힘(water pipe/bend)" 태그가 검출되면, 이러한 정보를 지니고 있고 장치의 현재 GPS 좌표 주위의 기대 영역 내에서 GPS 좌표를 갖춘 데이터베이스의 모든 태그는 후보 태그로서 지명될 수 있다. 기대 영역은, 검출기의 GPS 좌표 및 GPS의 기대된 에러 허용범위(error margin)로부터 추출되는, 검출기가 위치되도록 기대되는 영역이다. 검출기 주위의 영역은, 예컨대 15m 반경을 갖춘 원일 수 있다.

몇몇 경우에 있어서, 데이터베이스 태그 위치의 정확도는 후보 태그를 결정할 때 고려될 수 있다. 예컨대, 각 인접한 태그는, 태그가 실제적으로 위치될 수 있는 (일반적으로 원형) 영역을 정의하는, 그 위치와 관련된 에러 허용범위를 갖을 수 있다. 검출기 주변의 기대 영역을 중첩시키는 영역을 갖춘 매칭 태그(matching tags)(예컨대 검출된 태그와 동일한 정보를 지니고 있는 태그)는 후보 태그로서 지명될 수 있다.

단계 620에서, 유일한 후보 태그가 식별되었는가의 여부를 결정하고, 만약 그렇다면, 프로세서는, 단계 625에서, 검출기의 위치를 나타내는, 도시되어지는 지도를 야기시킨다. 지도 상에 디스플레이하기 위한, 검출기의 위치는 데이터베이스에서 후보 태그의 위치로 되도록 가정된다. 지도는 또한, 단계 630에서, 가까운 태그의 위치를 포함할 수 있다. 특정 목표 태그가 프로세서에 대해 식별되는 점에서, 목표 태그의 위치가 또한 나타내어질 수 있다.

만약, 단계 640에서, 검출된 태그가 목표 태그임이 결정되면, 방법은 단계 650에서 종료된다. 한편, 후보 태그가 목표 태그가 아니라면, 사용자는, 바람직하기는 조사 창(search window)을 좁히거나 조사를 안내하도록 지도 상에 디스플레이된 정보를 이용해서, 태그에 대해 조사를 계속한다. 다음 태그가 검출될 때 방법은 단계 605로 되돌아간다.

하나 이상의 후보 태그가 단계 615에서 결정될 때, 사용자는 태그에 대한 조사를 계속하고, 또 다른 태그가 위치할 때, 방법은 단계 605로 되돌아간다. 방법이 다음의 단계 615에 도달할 때, 모든 위치된 태그에 대한 정보가 이용될 수 있다. 예컨대, 제1 태그가 검출되었고, 제1 형태의 다중 후보 태그가 식별됨을 가정한다. 그 후 제2 형태의 제2 태그가 근처에서 검출되고, 제2 형태의 2개의 후보 태그, 태그 A 및 태그 B가 식별된다. 이러한 경우에 있어서, 태그 B가 아니고, 태그 A가 제1 형태의 태그에 인접함이 결정되면, 현재의 검출기 위치는 태그 A에서 결정될 수 있고, 제2 태그를 위한 단일 후보 태그를 초래한다.

이러한 실시예에 따르면, 검출기의 절대 위치(absolute location)를 결정하는 것이 필요로 되지 않는다. 태그의 상대 위치(relative positions)에 대한 정보가 제공되면, 감소된 조사 영역을 허용하도록 사용자에게 정보를 제공하기 위해, 태그와 관련되는 검출기의 위치가 결정될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 위치의 결정은, 절대 위치보다는, 태그 및/또는 자산과 관련되는 위치이다.

몇몇 경우에 있어서, 사용자는 영역에 다수의 태그, 가능하게는 영역의 모든 태그를 위치시키는 것을 원하게 된다. 이러한 경우에 있어서, 목표 태그는 위치될 다음의 태그로 되는 것으로 고려될 수 있다. 태그가 위치될 때, 검출기의 결정된 위치 및 지도 상에서 설명된 다른 태그의 위치를 고려하여, 사용자는 지도 디스플레이를 기초로 위치될 다음 태그를 결정할 수 있다. 다중 태그가 영역에서 검출될 때, 다수의 이전에 검출된 태그에 대한 정보가, 예컨대 이전에 검출된 태그와 일치하지 않는 매칭 태그를 제거하는 것에 의해 현재 검출된 태그를 위한 후보 태그를 검출할 때 이용될 수 있다.

단계는, 당업자에게 명백한 바와 같이, 도 6과는 다른 순서로 수행될 수 있다. 예컨대, 단계 625 및 630은 단일 단계로 결합될 수 있고 또는 동시에 야기될 수 있다. 단계 630은 단계 625 전에 야기될 수 있다. 실제로, (단계 605에서) 태그를 검출하기 이전에 지도는 검출기의 GPS 좌표의 영역에서 태그를 나타내는 것이 디스플레이될 수 있다. GPS 좌표만을 기초로 하는 검출기의 위치가 또한 디스플레이될 수 있다. 더욱이, 다수의 후보 태그가 있다는 점에서, 이들은 검출기를 위한 가능한 위치로서 나타내어질 수 있다.

몇몇 실시예에 있어서, 다수의 후보 태그가 식별되는 점에서, 예컨대 GPS를 이용해서 결정된 검출기의 위치에 대해 가장 가까운 후보 태그를 취하는 것에 의해 단일 후보 태그가 선택된다.

단계 605, 610, 615, 620, 625, 630 및 640의 몇몇 또는 모두는 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 이들 단계는, 예컨대 검출기에 일체되는 또는 연결된 휴대형 터미널에서 또는 검출기와 통신하는 분류-범위(sort-range)에서, 검출기에 대해 국부적(local)으로 수행될 수 있다. 대안적으로, 프로세서는, 예컨대 모바일 인터넷 기술 또는 모바일 전화 기술을 이용해서, 검출기와 데이터 통신으로 검출기, 예컨대 서버로부터 원격적으로 될 수 있다. 데이터베이스는 검출기에 대해 국부적으로 될 수 있지만, 바람직하기는 검출기로부터 원격적이다. 검출기는 데이터베이스와 직접 통신으로 될 수 있다. 검출기는 국부적으로 데이터베이스의 관련 서브셋을 저장할 수 있다. 상기 단계는 여러 위치에서 다수의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 몇몇 단계는 검출기에 대해 국부적으로 수행될 수 있는 반면, 다른 것은 검출기로부터 원격 위치에서 수행될 수 있다.

지도에 대한 그 외 또는 부가되는 정보가, 방향(bearing) 및/또는 거리(distance)와 같은, 조사 창을 좁히기 위해 사용자에게 디스플레이되거나 제공될 수 있다.

몇몇 실시예에 있어서, 태그의 깊이가, 예컨대 신호 강도 및 토양의 형태를 기초로, 검출기에 의해 측정될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 깊이 정보는 또한 후보 태그를 식별 또는 제거하는데 이용될 수 있다.

본 발명의 다양한 특징 및 실시예가 서로 함께 이용될 수 있다. 예컨대, 도 1 및 도 2와 관련하여 설명된 검출기는 여기서 설명된 태그와 함께 이용될 수 있고, 도 6과 관련하여 설명된 방법의 몇몇 또는 전부를 수행할 수 있다.

본 명세서의 설명 및 청구항 전체에 걸쳐, 단어 "구비하여 구성되고(comprise)" 및 "포함하고(contain)" 와 그들의 변형은 "포함하지만 그에 제한되지 않는다(including but not limited to)"를 의미하고, 다른 부분, 부가물, 구성요소, 완전체 또는 단계를 배제하는 것을 의도하지는 않는다(그리고 배제하지 않는다). 본 명세서의 설명 및 청구항 전체에 걸쳐, 단수는 문맥이 그 외를 요구하지 않는 한 복수를 포함한다. 특히, 부정 관사가 이용되는 점에서, 명세서는 다수 뿐만 아니라 문맥이 그 외를 요구하지 않는 한 단수를 고려하는 것으로 이해된다.

특징, 완전체, 특성, 화합물, 특정 특징과 함께 설명된 화학적 부분 또는 그룹, 본 발명의 실시예 또는 예는, 여기서 설명된 실시예 또는 예가 그들과 양립될 수 없는 한에는 소정의 다른 특징에 대해 적용가능하도록 이해되어진다. (소정의 첨부되는 청구항, 초록 및 도면을 포함하는) 본 명세서에서 개시된 모든 특징, 및/또는 개시된 소정의 방법 또는 프로세스의 모든 단계는, 이러한 특징 및/또는 단계의 적어도 몇몇이 서로 배타적인 조합을 제외하고, 소정 조합으로 결합될 수 있다. 본 발명은 소정의 상기 실시예의 상세내용으로 제한되지 않는다. (소정의 첨부되는 청구항, 초록 및 도면을 포함하는) 본 명세서에 개시된 특징의 소정의 신규한 것, 또는 소정의 신규한 조합에 대해, 또는 개시된 소정의 방법 또는 프로세스의 소정의 신규한 것, 또는 소정의 신규한 조합에 대해 확장된다.

독자의 주의가 본 출원과 관련하여 본 명세서와 함께 또는 이전에 출원되고 본 명세서와 함께 공공 검사에 대해 개방된 모든 서류 및 문서로 향하고, 모든 이러한 서류 및 문서의 내용이 참고로서 여기에 통합된다.

Claims

RF(radio-frequency) 전송 안테나와;
RF 수신 안테나; 및
CAT(cale avoidance tool) 안테나;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 검출기.
제1항에 있어서,
RF 전송 안테나가 실질적으로 제1 평면에 있고;
RF 수신 안테나가 제1 평면 외부에 위치되어, 전송 및 수신 RF 안테나가 제 1 평면에 대해 수직으로 관찰될 때 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 검출기.
제2항에 있어서,
RF 수신 및 전송 안테나가 구성되어, 사용 중에, 제1 평면이 실질적으로 수평이고 수신 안테나가 제1 평면 위인 것을 특징으로 하는 검출기.
제2항 또는 제3항에 있어서,
RF 전송 안테나가 실질적으로 제1 평면에서 루프를 정의하고,
CAT 안테나가 루프의 외측인 것을 특징으로 하는 검출기.
제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
CAT 안테나가 실질적으로 제1 평면에 있는 것을 특징으로 하는 검출기.
제2항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 평면에 대해 수직으로 관찰했을 때 CAT 안테나가 RF 전송 및 수신 안테나에 의해 경계지워진 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 검출기.
제2항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 평면에 대해 수직으로 관찰했을 때 CAT 안테나가 RF 전송 및 수신 안테나 사이에 있는 것을 특징으로 하는 검출기.
제2항 또는 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
CAT 안테나가 페라이트 코어를 갖는 것을 특징으로 하는 검출기.
제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
CAT 안테나의 페라이트 코어가 축을 따라 연장되는 페라이트 막대이고, CAT 안테나의 축이 기본적으로 제1 평면에 대해 평행하는 것을 특징으로 하는 검출기.
RF 코일과;
코일에 전기적으로 연결된 RF 회로; 및
하우징을 구비하여 구성되고,
RF 코일과 RF 회로가 소정 주파수에서 공진하도록 구성되고;
하우징이 구성되어 코일 또는 회로와 접촉하는 공기가 없는 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그.
제10항에 있어서,
하우징이 플라스틱인 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그.
청구항 제10항 또는 청구항 제11항의 지하 시설물 RF 태그를 제조하는 방법으로, 상기 방법이:
코일 벽을 갖춘 베이스와 회로를 수용하기 위한 수용부를 제공하는 단계와;
회로 벽 상에 코일을 감는 단계;
수용부에 의해 수용되어 지기 위해 회로를 위치시키는 단계;
하우징을 형성하기 위해 오버몰딩하는 단계를 갖추어 이루어져, 코일과 회로가 공기로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그를 제조하는 방법.
청구항 제12항에 있어서,
오버몰딩하는 단계가 고압 주입 몰딩을 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그를 제조하는 방법.
RF 코일과;
코일에 전기적으로 연결된 RF 회로;
하우징부; 및
하우징에 부착가능한 탑재 섹션으로, 탑재 섹션이 금속제 자산 상에 안착하기 위해 적절한 안착부를 갖춘, 탑재 섹션;을 구비하여 구성되고,
탑재 섹션이 구성되어 탑재 섹션이 하우징에 부착될 때 안착부가 하우징으로부터 공간적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그.
제14항에 있어서,
공간 분리는 안착부가 금속 시설물 파이프 상에 안착될 때 ID 태그가 RF 검출기에 의해 검출가능한 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그.
제14항 또는 제15항에 있어서,
공간 분리가 10㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그.
제16항에 있어서,
공간 분리가 15㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 지하 시설물 RF 태그.
청구항 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항의 지하 시설물 RF 태그와;
RF 검출기;를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하 시설물 검출 시스템.
RF 검출기의 대략 위치를 식별하는 GPS 정보를 수신하는 단계와;
지하 RF 태그로부터, 태그의 형태를 식별하는, 신호를 나타내는 RF 검출기로부터 정보를 수신하는 단계;
대략 위치와 태그 위치에 대해 미리 기록된 정보를 기초로 위치를 결정하는 단계;를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 검출기의 위치를 결정하는 방법.
제19항에 있어서,
지도 상에 위치를 디스플레이하는 단계를 더 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 RF 검출기의 위치를 결정하는 방법.
제19항 또는 제20항에 있어서,
방법이:
검출기 내의 프로세서, 또는
검출기로부터의 원격인 서버, 또는
검출기 및 서버 조합에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 RF 검출기의 위치를 결정하는 방법.
청구항 제19항 내지 제20항 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치 또는 시스템.
컴퓨터가 청구항 제19항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법을 수행할 수 있도록 구성되고, 또는 컴퓨터가 청구항 제22항의 장치로서 수행될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.