KR20150139249A - 위치 검지 장치 및 위치 검지를 위한 rfid 리더의 제어 방법 - Google Patents

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KR20150139249A
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Abstract

이동수단의 위치 검지 장치가 개시된다. 그 장치는, 안테나를 구비하고, 상기 안테나를 통해 이동수단의 이동경로에 설치된 RFID 태그로부터 제1 식별정보를 수신하는 RFID 리더; 및 상기 제1 식별정보를 이용하여 상기 이동수단의 위치를 검지하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 이동수단의 이동속도를 고려하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어한다.

Description

위치 검지 장치 및 위치 검지를 위한 RFID 리더의 제어 방법{POSITION DETECTING APPARATUS AND CONTROL METHOD OF RFID READER FOR POSITION DETECTING}
본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 RFID 기술을 이용한 이동수단의 위치 검지에 관한 것이다.
GPS(Global Positioning System)나 RFID(radio frequency identification) 관련 기술의 도입으로 인해 이동수단의 위치를 검지하는 기술이 발달하고 있다. 열차의 경우, 열차의 위치를 정확하게 검지하는 것이, 열차의 운행 편의뿐만 아니라 안전상으로도 중요하다. 열차의 제동을 위해서는 충분한 거리가 확보되어야 하므로, 열차의 안전한 제동을 위해 정확한 위치 검지가 요구되기 때문이다.
관련 선행문헌으로 공개특허 제10-2010-0083051호가 있다. 상기 선행문헌은 RFID를 이용한 열차 운행 제어 시스템 및 그 제어 방법에 대해 개시한다.
다만, 상기 선행문헌의 RFID 리더는 고정된 방사 패턴을 갖는 안테나를 이용하므로, 열차 위치를 검지하기 위한 정확하고 효율적인 방안을 제시하지 못한다.
본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 이동수단의 이동경로에 설치된 RFID 태그를 누락 없이 인식하고 RFID 태그를 인식하는데 소비되는 에너지의 효율을 개선하는데 그 목적이 있다.
일측에 따르면, 위치 검지 장치는, 안테나를 구비하고, 상기 안테나를 통해 이동수단의 이동경로에 설치된 RFID 태그로부터 제1 식별정보를 수신하는 RFID 리더; 및 상기 제1 식별정보를 이용하여 상기 이동수단의 위치를 검지하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 이동수단의 이동속도를 고려하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어한다.
일측에 따르면, 이동수단의 위치 검지를 위한 RFID 리더의 제어 방법은, 상기 이동수단의 이동속도와 상기 RFID 리더가 상기 RFID 리더에 구비된 안테나를 통해 RFID 태그로부터 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력을 고려하여 상기 안테나의 방사 패턴을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 방사 패턴에 기초하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 기재된 다양한 실시예들에 따르면 위치 검지의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 다양한 실시예들에 따르면 열차의 위치를 정확히 검지하여 열차의 제동 거리를 확보함으로써 고객의 안전성이 증대될 수 있다.
또한, 본 명세서에 기대된 다양한 실시예들에 따르면 고객에게 이동수단의 위치에 대한 신뢰성 높은 정보를 제공함으로써 고객 편의를 도모할 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 다양한 실시예들에 따르면 RFID 태그에 적절한 전력을 공급함으로써 RFID 태그를 누락 없이 인식할 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 다양한 실시예들에 따르면 RFID 태그를 인식하는데 소비되는 전력의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 RFID 리더의 안테나 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 위치 검지 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 방사 패턴의 결정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 방사 패턴의 폭과 이동수단의 이동속도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 일실시예에 따른 이동수단의 이동속도에 따른 방사 패턴의 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 일실시예에 따른 데이터베이스의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 RFID 리더의 제어 방법을 도시한 플로우 차트이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일실시예에 따른 RFID 리더의 안테나 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동수단(100), 이동수단(100)의 이동경로(10), 위치 검지 장치(200), 방사 패턴(211) 및 RFID 태그(300)가 도시되어 있다.
이동수단(100)은 이동경로(10)를 이동하는 열차, 전차, 기차, 전동차, 전철, 지하철, 트램, 자동차 및 이륜차 등을 포함한다. 이동경로(10)는 철도와 같이 이동수단(100)이 이동할 수 있는 일정한 구조물이 설치된 경로일 수 있다. 또한, 이동경로(10)는 이동수단(100)의 이동을 위한 일정한 구조물이 없어도 복수의 이동수단이 반복적으로 이동하도록 형성된 경로일 수 있다.
위치 검지 장치(200)는 RFID 태그(300)를 인식함으로써 이동수단(100)의 위치를 검지한다. 또한, 위치 검지 장치(200)는 이동수단(100)에 위치할 수 있다. 위치 검지 장치(200)는 는 RFID 태그(300)를 인식하기 위해 RFID 태그(300)로 전력을 공급한다.
위치 검지 장치(200)는 RFID 태그(300)로부터 수신한 RFID 태그(300)의 식별정보를 이용하여 이동수단(100)의 위치를 검지할 수 있다. 위치 검지 장치(200)는 도 2에서 상세하게 설명한다.
RFID 태그(300)는 위치 검지 장치(200)로부터 수신한 전력을 이용하여 위치 검지 장치(200)로 식별정보를 전송한다.
식별정보는 RFID 태그(300)를 다른 RFID 태그와 구별하기 위한 정보일 수 있다. 위치 검지 장치(200)는 식별정보를 데이터베이스에 저장된 정보와 비교하여 이동수단(100)의 위치를 검지할 수 있다.
식별정보는 RFID 태그(300)의 위치정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 위치 검지 장치(200)는 식별정보를 통해 이동수단(100)의 위치를 검지할 수 있다.
RFID 태그(300)는 전력을 수신하고 식별정보를 전송하기 위한 안테나를 포함할 수 있다. 또한, RFID 태그(300)는 식별정보를 저장하기 위한 메모리와 전력을 저장하기 위한 콘덴서를 포함할 수 있다. 그 밖에, RFID 태그(300)는 위치 검지 장치(200)와 RFID 통신을 수행하기 위해 필요한 구성을 포함할 수 있다.
RFID 태그(300)가 식별정보를 전송하기 위해서는 임계치 이상의 전력을 수신해야 한다. RFID 태그(300)가 임계치 이하의 전력을 수신할 경우 RFID 태그(300)는 식별정보를 전송할 수 없다. 또한, RFID 태그(300)가 과잉 전력을 수신할 경우 잉여 전력이 발생하게 된다. 위치 검지 장치(200)는 RFID 태그(300)가 적절한 전력을 수신할 수 있도록 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다.
위치 검지 장치(200)는 이동수단(100)의 이동 속도에 따라 방사 패턴(211)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 위치 검지 장치(200)는 이동수단(100)이 고속으로 주행할 경우에 방사 패턴(211)의 폭을 증가시킬 수 있다.
도 1에서 증가된 방사 패턴(211)의 폭은 BWH로 도시되어 있다. 또한, 위치 검지 장치(200)는 이동수단(100)이 저속으로 주행할 경우에 방사 패턴(211)의 폭을 감소시킬 수 있다. 도 2에서 감소된 방사 패턴(211)의 폭은 BWL로 도시되어 있다. 방사 패턴의 결정 과정은 도 3에서 상세하게 설명한다.
위치 검지 장치(200)는 복수의 서브 안테나를 포함하는 안테나 어레이, 복수의 피드를 포함하는 단일 안테나 또는 방사 패턴이 서로 다른 복수의 안테나를 이용하여 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다. 또한, 위치 검지 장치(200)는 안테나로 공급되는 전력을 조절하여 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다.
위치 검지 장치(200)는 RFID 태그(300)가 식별정보를 전송하기 위한 임계치 이상의 전력을 전송함으로써 RFID 태그(300)를 누락 없이 감지할 수 있다. 또한, 위치 검지 장치(200)는 RFID 태그(300)에 잉여 전력이 발생하지 않도록 방사 패턴(211)을 조절하여 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 위치 검지 장치를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 위치 검지 장치(200)는 프로세서(210)와 RFID 리더(220)를 포함한다. 또한, 위치 검지 장치(200)는 데이터베이스(230), 통신부(240) 및 전력 공급부를 선택적으로 포함할 수 있다. RFID 리더(220)는 리더 안테나(221)를 구비할 수 있다.
프로세서(210)는 RFID 리더(220)가 리더 안테나(221)를 통해 RFID 태그(300)로부터 수신한 제1 식별정보를 이용하여 이동수단(100)의 위치를 검지한다.
제1 식별정보는 RFID 태그(300)를 다른 RFID 태그와 구별하기 위한 정보일 수 있다. 또한, 식별정보는 RFID 태그(300)의 위치정보를 포함할 수 있다.
프로세서(210)는 식별정보에 포함된 RFID 태그(300)의 위치정보를 이용하여 이동 수단(100)의 위치를 검지할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 제1 식별정보를 데이터베이스(230)에 저장된 제2 식별정보와 비교하여 이동 수단(100)의 위치를 검지할 수 있다.
프로세서(210)는 이동수단(100)의 이동속도를 고려하여 리더 안테나(221)의 방사 패턴(211)을 제어한다. 프로세서(210)는 통신부(240)를 통한 이동수단(100)의 ECU(Electronic Control Unit)과의 유무선 통신을 통해 이동수단(100)의 이동속도 정보를 수신할 수 있다. ECU는 타코미터(tachometer)를 포함할 수 있다.
유무선 통신은 데이터 케이블을 통한 유선 통신과 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), 근거리통신(Near Field Communication: NFC) 또는 이동 통신사의 데이터 통신 망을 통한 네트워크(예를 들어, 3G, LTE, LTE-A)를 통한 무선 통신을 포함할 수 있다.
방사 패턴(211)은 리더 안테나(221)가 전파를 방사하는 패턴을 의미한다. 방사 패턴(211)은 프로세서(210)의 제어에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어, 방사 패턴(211)은 프로세서(210)의 제어에 따라 다양한 폭을 갖도록 변형될 수 있다.
프로세서(210)는 RFID 리더(220)가 RFID 태그(300)로부터 제1 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력을 수신하도록 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다. 제1 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력의 결정에 관해서는 도 3에서 상세하게 설명한다.
프로세서(210)는 RFID 태그(300)와 리더 안테나(221)의 이득, 태그 안테나의 레이더 단면적(Radar Cross Section: RCS) 및 동작 주파수의 파상수(wavenumber) 중 적어도 하나를 더 고려하여 방사 패턴(221)을 제어할 수 있다.
안테나 이득은 동일 방향, 동일 거리에 동일 전계를 주기 위해 기준 안테나에 공급한 전력과 최대치가 얻어지도록 방향을 설정한 임의의 안테나에 공급되는 전력의 비를 데시벨(dB)로 나타낸 것을 의미한다. 또한, 태그 안테나의 RCS는 리더 안테나(221)에서 쏘아 보낸 전자파가 태그 안테나에 반사되어 돌아올 때, 태그 안테나의 반사량을 나타내는 평면 면적을 의미한다. 파상수는 파장의 역수로 단위길이 내에 있는 파장의 파동 개수를 의미한다.
프로세서(210)는 이동수단(100)의 이동속도와 방사 패턴(211)의 폭이 비례하도록, 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다. 즉, 프로세서(210)는 이동수단(100)의 이동속도가 증가할 경우 방사 패턴(211)의 폭을 증가시키고, 이동수단(100)의 이동속도가 감소할 경우 방사 패턴(211)의 폭을 감소시킬 수 있다.
RFID 리더(220)는 리더 안테나(221)를 통해 이동수단(100)의 이동경로(10)에 설치된 RFID 태그(300)에 전력을 공급한다. 또한, RFID 리더(220)는 RFID 태그(300)로부터 제1 식별정보를 수신한다.
리더 안테나(221)는 재설정 가능한(reconfigurable) 안테나일 수 있다. 재설정 가능한 안테나는 재설정 가능한 구조를 가질 수 있다. 재설정 가능한 안테나는 프로세서(210)의 제어명령에 따라 구조를 변화시켜 방사 패턴(211)을 포함하는 안테나 특성을 변화시킬 수 있다.
리더 안테나(221)는 복수의 서브 안테나로 구성된 안테나 어레이, 복수의 피드 또는 방사 패턴(211)이 서로 다른 복수의 서브 안테나를 포함할 수 있다. RFID 리더(220)는 프로세서(210)의 제어명령에 따라 상기 안테나 어레이, 복수의 피드 또는 방사 패턴(211)이 서로 다른 복수의 서브 안테나를 제어함으로써, 리더 안테나(221)의 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다.
데이터베이스(230)는 이동수단(100)의 이동경로(10)에 설치된 RFID 태그(300)의 제2 식별정보와 제2 식별정보에 대응하는 위치를 저장할 수 있다. 데이터베이스(230)는 프로세서(210)로부터 수신한 제1 식별정보를 이용하여 RFID 태그(300)의 위치 정보를 출력할 수 있다. 데이터베이스(230)의 구조는 도 6에서 상세하게 설명한다.
통신부(240)는 위치 검지 장치(200)와 이동수단(100) 사이의 유무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신부(240)는 위치 검지 장치(200)와 관제 서버 사이의 유무선 통신을 수행할 수 있다. 유무선 통신은 데이터 케이블을 통한 유선 통신과 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), 근거리통신(Near Field Communication: NFC) 또는 이동 통신사의 데이터 통신 망을 통한 네트워크(예를 들어, 3G, LTE, LTE-A)를 통한 무선 통신을 포함할 수 있다.
통신부(240)는 검지된 이동수단(100)의 위치를 관제 서버로 송신할 수 있다. 관제 서버는 이동수단(100)의 위치를 이용하여 이동수단(100)으로 제어정보를 전송할 수 있다.
전력 공급부(250)는 위치 검지 장치(200)의 동작을 위해 필요한 전력을 공급한다. 프로세서(210)는 전력 공급부(250)를 통해 RFID 리더(220)로 공급되는 전력을 조절하여 리더 안테나(221)의 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 방사 패턴의 결정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 이동수단(100), 이동수단(100)의 이동경로(10), 위치 검지 장치(200) 및 RFID 태그(300)가 도시되어 있다.
도 3에서 R은 위치 검지 장치(200)의 RFID 리더(210)와 RFID 태그(300) 사이의 거리를 의미하고, H는 RFID 리더(210)와 RFID 태그(300) 사이의 수직 거리를 의미하고, 2D는 RFID 태그(300)와 인접 태그 사이의 거리를 의미한다. 또한, θ는 RFID 리더(210)와 RFID 태그(300) 사이의 각을 의미한다.
RFID 태그(300)가 RFID 리더(210)로부터 수신하는 전력은 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001

[수학식 1]에서, Pr , tg는 RFID 태그(300)의 수신 전력을, Pt , rd는 RFID 리더(210)의 수신 전력을 의미한다. 또한, Gtg(θ)는 RFID 태그(300)의 안테나 이득을, GRD(θ)는 RFID 리더(210)의 안테나 이득을 의미한다. 또한, Pmin , rd는 RFID 리더(210)의 최소 작동 수신 전력을, σ는 RFID 태그(300)의 RCS를, λ는 동작 주파수의 파상수를 의미한다. 이하의 수학식들에서 [수학식 1]의 파라미터와 동일한 파라미터는 [수학식 1]에서와 동일한 의미를 갖는다.
RFID 리더(210)가 RFID 태그(300)로부터 수신하는 전력은 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002

RFID 리더(210)가 RFID 태그(300)로부터 수신하는 전력이 RFID 리더(210)의 최소 작동 수신 전력 이상이기 위한 조건인 Pr , rd≥Pm in, rd를 [수학식 2]를 이용하여 전개하면 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003

V = 4D/tp라고 할 경우, [수학식 3]과 D=Rsinθ를 이용하여 [수학식 4]를 얻을 수 있다. 여기서, V는 이동수단(100)의 이동속도이고, tp는 이동수단(100)의 이동시간을 의미한다.
[수학식 4]
Figure pat00004

프로세서(210)는 [수학식 4]를 이용하여 방사 패턴(211)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 [수학식 4]의 θ를 이용하여 방사 패턴(211)의 최소 폭을 결정할 수 있다. 방사 패턴(211)의 예시는 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 일실시예에 따른 방사 패턴의 폭과 이동수단의 이동속도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 이동수단(100)의 속도에 따른 방사 패턴(211)의 최소 폭이 도시되어 있다.
Pr , tg = 1W, Gtg(θ) = 1.2dBi, GRD(θ) = 6.0dBi, Pmin , rd = 0.2mW, σ = 0.1인 경우, [수학식 4]를 이용하여 도 4에 도시된 그래프를 얻을 수 있다. 도 4에서 이동수단(100)의 이동속도가 100km/h, 200km/h, 300km/h, 400km/h, 500km/h인 경우, 방사 패턴(211)의 최소 폭(2θ)은 각각 21.9°, 44.6°, 69.5°, 98.8°, 143.4°이다. 따라서, 프로세서(210)는 방사 패턴(211)이 계산된 최소 폭 이상의 폭을 갖도록 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 이동수단의 이동속도에 따른 방사 패턴의 변화를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 이동수단(100)의 이동속도에 따른 방사 패턴(211)의 예시가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 그래프에서 x축은 이동수단(100)의 주행거리를 나타내고, y축은 이동수단(100)의 속도를 나타낸다.
이동수단(100)의 이동속도가 빨라질수록 방사 패턴(211)의 폭은 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이, 이동수단(100)의 이동속도가 빨라지는 구간에서는 방사 패턴(211)의 폭이 증가될 수 있고, 이동속도가 느려지는 구간에서는 방사 패턴(211)의 폭이 감소될 수 있다.
프로세서(210)는 기준 값을 두어 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다. 즉, 이동수단(100)의 이동속도가 기준 값을 초과하는 경우 방사 패턴(211)의 폭을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 이동수단(100)의 이동속도가 100km/h를 초과하는 경우와, 200km/h를 초과하는 경우와, 300km를 초과하는 경우에 각각 방사 패턴(211)의 폭을 25°, 45°, 70°로 제어할 수 있다.
리더 안테나(211)는 상이한 방사 패턴(211)의 폭을 갖는 복수의 안테나를 포함할 수 있고, 프로세서(210)는 복수의 안테나 중에 현재 이동속도에 대응하는 안테나를 선택함으로써, 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 데이터베이스의 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 데이터베이스(230)는 제1 식별정보를 수신하고, 제1 식별정보에 대응하는 제2 식별정보를 판단하여, 제1 식별정보에 대한 위치를 출력한다. 예를 들어, 제1 식별정보가 A11인 경우, 데이터베이스(230)는 제1 식별정보와 제2 식별정보를 비교하여 제1 식별정보에 대응하는 A11을 검색할 수 있다. 또한, 데이터베이스(230)는 A11에 대응하는 위치 Z를 출력할 수 있다.
따라서, 데이터베이스(230)는 프로세서(210)로부터 수신한 제1 식별정보를 이용하여 제1 식별정보를 갖는 RFID 태그(300)의 위치를 프로세서(210)로 전송할 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 RFID 리더의 제어 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 단계(710)에서, 위치 검지 장치(200)는 리더 안테나(211)의 방사 패턴(211)을 결정한다. 위치 검지 장치(200)는 이동수단(100)의 이동속도와 RFID 리더(300)가 RFID 리더(220)에 구비된 리더 안테나(221)를 통해 RFID 태그(300)로부터 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력을 고려하여 리더 안테나(211)의 방사 패턴(211)을 결정할 수 있다.
위치 검지 장치(200)는 이동수단(100)의 ECU(Electronic Control Unit)과의 유무선 통신을 통해 이동수단(100)의 이동속도 정보를 수신할 수 있다. ECU는 타코미터(tachometer)를 포함할 수 있다. 또한, 유무선 통신은 데이터 케이블을 통한 유선 통신과 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), 근거리통신(Near Field Communication: NFC) 또는 이동 통신사의 데이터 통신 망을 통한 네트워크(예를 들어, 3G, LTE, LTE-A)를 통한 무선 통신을 포함할 수 있다.
단계(710)은 RFID 태그의 안테나 이득, RFID 리더의 안테나 이득, 태그 안테나의 레이더 단면적 및 동작 주파수의 파상수 중 적어도 하나를 더 고려하여 방사 패턴(211)을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 안테나 이득은 동일 방향, 동일 거리에 동일 전계를 주기 위해 기준 안테나에 공급한 전력과 최대치가 얻어지도록 방향을 설정한 임의의 안테나에 공급되는 전력의 비를 데시벨(dB)로 나타낸 것을 의미한다. 또한, 태그 안테나의 RCS는 리더 안테나(221)에서 쏘아 보낸 전자파가 태그 안테나에 반사되어 돌아올 때, 태그 안테나의 반사량을 나타내는 평면 면적을 의미한다. 파상수는 파장의 역수로 단위길이 내에 있는 파장의 파동 개수를 의미한다.
또한, 단계(710)은 이동수단(100)의 이동속도와 방사 패턴(211)의 폭이 비례하도록, 리더 안테나(220)의 방사 패턴(211)을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 위치 검지 장치(200)는 이동수단(100)이 저속으로 주행할 경우에 방사 패턴(211)의 폭을 감소시킬 수 있다.
단계(720)에서 위치 검지 장치(200)는 방사 패턴(211)을 제어한다. 리더 안테나(221)는 재설정 가능한(reconfigurable) 안테나일 수 있다. 재설정 가능한 안테나는 재설정 가능한 구조를 가질 수 있다. 재설정 가능한 안테나는 프로세서(210)의 제어명령에 따라 구조를 변화시켜 방사 패턴(211)을 포함하는 안테나 특성을 변화시킬 수 있다.
단계(720)에서 위치 검지 장치(200)는 복수의 서브 안테나를 포함하는 안테나 어레이, 복수의 피드를 포함하는 단일 안테나 또는 방사 패턴이 서로 다른 복수의 안테나를 이용하여 방사 패턴(211)을 제어할 수 있다.
위치 검지 장치(200)는 RFID 리더(220)의 제어를 통해 RFID 태그(300)가 식별정보를 전송하기 위한 임계치 이상의 전력을 전송할 수 있다. 따라서, 위치 검지 장치(200)는 RFID 태그(300)를 누락 없이 감지할 수 있고, RFID 태그(300)에 잉여 전력이 발생하지 않도록 방사 패턴(211)을 조절하여 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 안테나를 구비하고, 상기 안테나를 통해 이동수단의 이동경로에 설치된 RFID 태그로부터 제1 식별정보를 수신하는 RFID 리더; 및
    상기 제1 식별정보를 이용하여 상기 이동수단의 위치를 검지하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 이동수단의 이동속도를 고려하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하는,
    를 포함하는 위치 검지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 RFID 리더가 상기 RFID 태그로부터 상기 제1 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력을 수신하도록 상기 방사 패턴을 제어하는,
    위치 검지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 RFID 태그와 상기 RFID 리더의 안테나 이득, 태그 안테나의 레이더 단면적 및 동작 주파수의 파상수 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 방사 패턴을 제어하는,
    위치 검지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 이동수단의 이동속도와 상기 방사 패턴의 폭이 비례하도록, 상기 방사 패턴을 제어하는,
    위치 검지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    복수의 서브 안테나로 구성된 안테나 어레이를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 안테나 어레이를 이용하여 상기 방사 패턴을 제어하는,
    위치 검지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    복수의 피드를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 피드를 이용하여 방사 패턴을 제어하는,
    위치 검지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 RFID 리더로 공급되는 공급 전력을 조절하여 상기 방사 패턴을 제어하는,
    위치 검지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    방사 패턴이 서로 다른 복수의 서브 안테나를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 방사 패턴을 제어하는,
    위치 검지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 식별정보를 데이터베이스에 저장된 제2 식별정보와 비교하여 상기 이동 수단의 위치를 검지하는,
    위치 검지 장치.
  10. 이동수단의 위치 검지를 위한 RFID 리더의 제어 방법에 있어서,
    상기 이동수단의 이동속도와 상기 RFID 리더가 상기 RFID 리더에 구비된 안테나를 통해 RFID 태그로부터 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력을 고려하여 상기 안테나의 방사 패턴을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 방사 패턴에 기초하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하는 단계
    를 포함하는 RFID 리더의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이동수단의 이동속도와 상기 RFID 리더가 상기 RFID 리더에 구비된 안테나를 통해 RFID 태그로부터 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력을 고려하여 상기 안테나의 방사 패턴을 결정하는 단계는,
    상기 RFID 태그의 안테나 이득, 상기 RFID 리더의 안테나 이득, 태그 안테나의 레이더 단면적 및 동작 주파수의 파상수 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 방사 패턴을 결정하는 단계를 포함하는,
    RFID 리더의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 이동수단의 이동속도와 상기 RFID 리더가 상기 RFID 리더에 구비된 안테나를 통해 RFID 태그로부터 식별정보를 수신하기 위해 요구되는 최소 전력을 고려하여 상기 안테나의 방사 패턴을 결정하는 단계는,
    상기 이동수단의 이동속도와 상기 방사 패턴의 폭이 비례하도록, 상기 안테나의 방사 패턴을 결정하는 단계를 포함하는,
    RFID 리더의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 결정된 방사 패턴에 기초하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하는 단계는,
    상기 안테나에 포함된 복수의 서브 안테나로 구성된 안테나 어레이를 제어하는 단계를 포함하는,
    RFID 리더의 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 결정된 방사 패턴에 기초하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하는 단계는,
    상기 RFID 리더에 포함된 복수의 피드를 제어하는 단계를 포함하는,
    RFID 리더의 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 결정된 방사 패턴에 기초하여 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하는 단계는,
    상기 RFID 리더로 공급되는 공급 전력을 조절하는 단계를 포함하는,
    RFID 리더의 제어 방법.
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