KR20160060994A - System and Method for control door open and shut, and device thereof - Google Patents

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KR20160060994A KR1020140163314A KR20140163314A KR20160060994A KR 20160060994 A KR20160060994 A KR 20160060994A KR 1020140163314 A KR1020140163314 A KR 1020140163314A KR 20140163314 A KR20140163314 A KR 20140163314A KR 20160060994 A KR20160060994 A KR 20160060994A
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Abstract

According to the present invention, disclosed are a system and a method for controlling opening/closing of a door, and an apparatus therefor. More particularly, the apparatus for controlling opening/closing of a door comprises: an antenna unit having a plurality of antennas to transmit/receive radio frequency signals; and a controller which receives the radio frequency signals from a radio frequency identification (RFID) tag installed on the door through the antenna unit, identifies the door on the basis of identification information of the tag contained in the radio frequency signals, and determines the extent of opening of the door by identifying an antenna received the radio frequency signals among the antennas contained in the antenna unit.

Description

도어 개폐 제어 시스템 및 방법, 이를 위한 장치 {System and Method for control door open and shut, and device thereof}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a door open / close control system and method,

본 발명은 도어 개폐 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 도어의 개폐 상태를 감지하고, 도어의 개폐를 자동으로 제어하기 위한 도어 개폐 제어 시스템 및 방법, 이를 위한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a door opening / closing control method, and more particularly, to a door opening / closing control system and method for automatically detecting opening and closing of a door, and an apparatus therefor.

주택, 빌딩, 자동차 등에 구비되는 출입구, 창문 등은 출입 권한이 있는 자만이 입실하거나 사용 권한이 있는 자만이 개폐할 수 있도록 출입구, 창문 등에 보안이 매우 중요하다. 일반적으로, 중요하고 기밀이 요구되어 인가된 자만이 입실 할 수 있는 장소 등에는 출입구에 자물쇠 등이 구비되어 열쇠를 지니고 있는 자만이 출입을 할 수 있도록 이루어진다. Security is very important for doors, windows, and so on, so that only those who have access to the entrance, windows, Generally, locks and the like are provided at a doorway where only authorized persons can access the room, which is important and confidential, so that only a person having a key can enter and exit the room.

최근에는 알에프아이디(RFID: Radio Frequency IDentification) 등과 같은 근거리 통신 기술을 이용한 사용자 인증장치들이 개발됨에 따라 RFID 도어 잠금 장치가 출입구 등에 장착되고, 사용자 인증에 필요한 RFID 카드를 소지하고 있는 자만이 출입구 등을 개방할 수 있도록 이루어지고 있다.In recent years, as user authentication devices using near-field communication technology such as RFID (Radio Frequency IDentification) have been developed, RFID door lock devices are installed in entrance and the like, and only those possessing an RFID card necessary for user authentication So that it can be opened.

다만, 위의 RFID 도어 잠금 장치의 경우 RFID 카드를 소지하기만 해도 사용자 인증에 성공하게 되므로 외부인 침입을 면밀하게 감시하기에는 문제가 있다. 또한, 위의 RFID 도어 잠금 장치의 경우 사용자를 인증하기 위한 기능만을 제공하므로 긴급 상황이 발생하거나, 주변 상황에 따라 자동으로 출입구, 창문 등을 제어하는 기능을 제공하지 못하는 실정이다.However, in the case of the above RFID door lock device, since the user authentication is successful even if the RFID card is carried, it is difficult to closely monitor the intrusion of the outsider. In addition, the above RFID door locking device only provides a function for authenticating a user, so that an emergency situation can not be provided or a function of controlling a doorway, a window, and the like can not be automatically provided according to a surrounding situation.

한국공개특허 제10-2009-0089191호, 2009년 08월 21일 공개 (명칭: 알에프아이디 단말기, 그 제어방법, 이를 이용한 도어개폐장치 및 전원장치)Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0089191, published on Aug. 21, 2009 (name: RFID ID terminal, control method thereof, door opening / closing device using the same, and power supply device)

본 발명의 목적은 고유한 식별 ID를 가지는 도어 및 창문 등에 도어의 개폐 상태를 센싱하여 외부인 침입을 감시하거나, 열림 정도를 모니터링함에 따라 자동 개폐기능을 가지는 도어 개폐 제어 시스템 및 방법, 이를 위한 장치를 제안한다.An object of the present invention is to provide a door opening and closing control system and method for automatically opening and closing a door by monitoring a door opening and closing state of a door and a window having a unique identification ID, I suggest.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명의 일 양상은, 도어(door)의 개폐를 제어하기 위한 장치에 있어서, 무선 주파수(radio frequency) 신호를 송수신하기 위한 복수의 안테나를 포함하는 안테나부 및 상기 안테나부를 통해 상기 도어에 장착된 RFID(Radio Frequency Identification) 태그로부터 무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 무선 주파수 신호에 포함된 상기 태그의 식별 정보를 기반으로 상기 도어를 식별하고, 상기 안테나부에 포함된 복수의 안테나 중에서 상기 무선 주파수 신호를 수신한 안테나를 식별하여 상기 도어의 개방 정도를 판별하는 제어부를 포함할 수 있다. According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling the opening and closing of a door, comprising: an antenna unit including a plurality of antennas for transmitting and receiving a radio frequency signal; A radio frequency identification (RFID) system, comprising: a radio frequency identification (RFID) tag; a radio frequency identification (RFID) tag that identifies the door based on identification information of the tag included in the radio frequency signal; And a control unit for determining the degree of opening of the door by identifying the antenna that receives the antenna.

본 발명의 다른 일 양상은, 도어(door)의 개폐를 제어하기 위한 방법에 있어서, 도어 개폐 제어 장치가 상기 도어에 장착된 RFID(Radio Frequency Identification) 태그로부터 무선 주파수 신호를 수신하는 단계, 상기 도어 개폐 제어 장치가 상기 무선 주파수 신호에 포함된 상기 태그의 식별 정보를 기반으로 상기 도어를 식별하는 단계 및 상기 도어 개폐 제어 장치가 상기 도어 개폐 제어 장치에 포함된 복수의 안테나 중에서 상기 무선 주파수 신호를 수신한 안테나를 식별하여 상기 도어의 개방 정도를 판별하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling opening and closing of a door, the method comprising the steps of: receiving a radio frequency signal from an RFID (Radio Frequency Identification) tag mounted on the door; Wherein the door open / close control device identifies the door based on the identification information of the tag included in the radio frequency signal, and the door open / close control device receives the radio frequency signal among the plurality of antennas included in the door open / And discriminating an opening degree of the door by identifying one antenna.

바람직하게, 구동 장치에 상기 도어의 개폐 구동을 위한 구동 제어 신호를 전송하여 상기 도어의 개폐를 작동시킬 수 있다. Preferably, the door can be opened and closed by transmitting a drive control signal for opening and closing the door to the drive unit.

바람직하게, 상기 복수의 안테나 중 어느 하나에 상기 태그가 식별될 수 있도록 상기 구동 장치를 구동시켜 상기 도어의 개방 정도를 조절할 수 있다. Preferably, the opening degree of the door can be adjusted by driving the driving device so that the tag can be identified to any one of the plurality of antennas.

바람직하게, 상기 안테나부는 원형(circular)의 DGS(Defected Ground Structure)를 가지는 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)로 구성될 수 있다. Preferably, the antenna unit may be a switched loop antenna array having a circular DGS (Defected Ground Structure).

바람직하게, 상기 스위칭 루프 안테나 어레이는 각 루프의 지점에서 태그 식별을 위한 복수의 루프 안테나 어레이, 루프 스위칭(loop switching)을 위한 스위치 및 원형의 DGS를 가지는 접지면(ground plane)으로 구성될 수 있다.Preferably, the switching loop antenna array may comprise a plurality of loop antenna arrays for tag identification at each loop point, a switch for loop switching, and a ground plane having a circular DGS .

본 발명의 실시예에 따르면, 주택, 건물, 농업용 하우스 등의 창문 및 도어 장치에 대한 개폐여부 등을 센싱하고, 자동으로 개폐를 제어함으로써 보안 감시 및 자동 환기 등의 효과를 제공할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide effects such as security monitoring and automatic ventilation by sensing opening and closing of windows and door devices such as houses, buildings, agricultural houses, etc., and automatically controlling opening and closing.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 무선으로 도어 및 창문 등의 개폐 상태를 센싱함에 따라, 주야간 혹은 공간 제약 없이 활용이 가능하다. In addition, according to the embodiment of the present invention, since the opening and closing states of doors, windows, and the like are wirelessly sensed, the present invention can be utilized without any restriction on day or night.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 제어 시스템을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 제어 방법을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어의 개폐 상태를 판별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형의 DGS를 가지는 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이(near-field switched loop antenna array)의 구조를 예시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이 특성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이의 실험 결과를 예시하는 도면이다.
The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the technical features of the invention.
1 is a diagram illustrating a door opening / closing control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a door open / close control method according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a method of determining the opening and closing state of a door according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a structure of a near-field switched loop antenna array having a circular DGS according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating the characteristics of a near-field switching loop antenna array according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating experimental results of a near-field switching loop antenna array according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description, together with the accompanying drawings, is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be practiced without these specific details.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or may be shown in block diagram form, centering on the core functionality of each structure and device, to avoid obscuring the concepts of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising" or " including ", it is meant that the element does not exclude other elements, do. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have. Also, the terms " a or ", "one "," the ", and the like are synonyms in the context of describing the invention (particularly in the context of the following claims) May be used in a sense including both singular and plural, unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.The specific terminology used in the following description is provided to aid understanding of the present invention, and the use of such specific terminology may be changed into other forms without departing from the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 제어 시스템을 예시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a door opening / closing control system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 도어(door) 개폐(open/close) 제어 시스템(100)은 가정이나 건물, 농업용 전자식 하우스 등에 설치된 도어의 개폐 상태를 감지하고, 도어의 개폐 상태를 제어하기 위한 시스템으로서, 하나 이상의 태그(tag)(110), 도어 개폐 제어 장치(120) 및 하나 이상의 구동 장치(130)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a door opening / closing control system 100 according to the present invention detects an opening / closing state of a door installed in a home, a building, an agricultural electronic house, and the like, And includes at least one tag 110, a door opening / closing control device 120, and at least one driving device 130. The door opening /

도 1에서 도시된 도어 개폐 제어 시스템(100)의 구성은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로서, 어느 하나 이상의 구성이 실제 물리적으로는 서로 통합되거나 분리되어 구현될 수도 있다.The configuration of the door opening and closing control system 100 shown in FIG. 1 shows functional elements that are functionally separated, and any one or more configurations may be physically integrated or separated from one another.

이하, 본 명세서에서 '도어'는 가정이나 건물, 농업용 전자식 하우스/온실, 자동차 등에 설치되는 창문, 도어 등을 통칭한다. Hereinafter, 'door' refers to a house or a building, an electronic house / greenhouse for agricultural use, a window or a door installed in a car, or the like.

본 발명에서 태그(110)와 도어 개폐 제어 장치(120) 간 근거리 통신 방식으로 통신을 수행하고, 여기서 근거리 통신 방식의 일례로, RFID(Radio Frequency IDentification), NFC(Near Field Communication) 통신 방식을 들 수 있다. In the present invention, the communication between the tag 110 and the door open / close control device 120 is performed using a short distance communication method. Here, an RFID (Radio Frequency IDentification) and NFC (Near Field Communication) .

즉, 도어 개폐 제어 장치(120)는 RFID(또는 NFC) 리더(reader)로 동작하고, 태그를 RFID(또는 NFC) 태그로 동작할 수 있다. 도어 개폐 제어 장치(120)는 무선 주파수(radio frequency) 신호를 방사하고, 태그(110)는 수신한 무선 주파수 신호의 위상이나 진폭 등을 변조하여 태그(110)에 저장된 데이터(예를 들어, 태그의 식별 정보(identifier) 등)을 무선 주파수 응답 신호로 전송한다. 도어 개폐 제어 장치(120)는 태그(110)로부터 무선 주파수 응답 신호를 수신함으로써 태그(110)에 저장된 데이터를 판독할 수 있다. 여기서, RFID는 120-140 KHz 대역의 주파수를 이용하는 LF(Low-Frequency) RFID, 13.56 MHz 대역의 주파수를 이용하는 HF(High-Frequency) RFID, 868-956 MHz를 UHF(UltraHigh-Frequency) RFID를 포함한다. That is, the door opening / closing control device 120 operates as an RFID (or NFC) reader and can operate as an RFID (or NFC) tag. The door opening and closing control device 120 emits a radio frequency signal and the tag 110 modulates the phase or the amplitude of the received radio frequency signal to transmit the data stored in the tag 110 (E.g., identification information of the radio frequency response signal). The door opening / closing control device 120 can read the data stored in the tag 110 by receiving the radio frequency response signal from the tag 110. [ Here, the RFID includes an LF (Low-Frequency) RFID using a frequency of 120-140 KHz band, a HF (High-Frequency) RFID using a frequency of 13.56 MHz band, and an UHF (UltraHigh-Frequency) RFID of 868-956 MHz do.

본 발명에 따른 태그(110)는 근거리 무선 주파수 신호를 수신하기 위한 안테나와 집적 회로로 구성될 수 있다. 태그(110)는 도어의 개폐 상태를 판별하기 위하여 도어의 일단에 장착될 수 있다. 여기서, 각각의 태그(110)가 서로 다른 도어에 장착될 수도 있으며, 복수의 태그(110)가 그룹을 형성하여 하나의 도어에 장착될 수도 있다. The tag 110 according to the present invention may be composed of an antenna and an integrated circuit for receiving a near-field radio frequency signal. The tag 110 may be mounted on one end of the door to discriminate the open / closed state of the door. Here, each of the tags 110 may be mounted on a different door, or a plurality of tags 110 may be mounted on one door by forming a group.

본 발명에 따른 도어 개폐 제어 장치(120)는 도어 틀에 장착되어 도어의 일단에 장착된 태그(110)와의 근거리 통신을 통해 하나 이상의 도어의 개폐 상태를 판별하고, 도어의 개폐 상태를 제어하기 위한 장치를 의미한다.The door opening / closing control device 120 according to the present invention is installed in the door frame to discriminate the open / close state of one or more doors through short-range communication with the tag 110 mounted on one end of the door, Device.

여기서, 도어의 개폐 상태는 도어의 개방 및 폐쇄 여부 뿐만 아니라 도어의 개방 정보(예를 들어, 도어가 여닫이인 경우 몇 도 개방되었는지, 도어가 미닫이인 경우 몇 cm 개방되었는지)를 포함한다. Here, the opening / closing state of the door includes not only the opening and closing of the door but also the door opening information (for example, how many degrees the door is open when the door is open and how many cm is opened when the door is a sliding door).

본 발명에 따른 도어 개폐 제어 장치(120)는 안테나부(121), 제어부(123) 및 저장부(125)를 포함하여 구성될 수 있다. The door opening and closing control apparatus 120 according to the present invention may include an antenna unit 121, a control unit 123, and a storage unit 125.

안테나부(121)는 복수의 안테나(안테나 1, 안테나 2, …, 안테나 n)의 배열(array)로 구성될 수 있다. 안테나부(121)의 일례로 근거리(near-field) 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)가 이용될 수 있다. 근거리(near-field) 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)에 대한 상세한 설명은 후술한다.The antenna unit 121 may be an array of a plurality of antennas (antenna 1, antenna 2, ..., antenna n). A near-field switched loop antenna array may be used as an example of the antenna unit 121. [ A detailed description of a near-field switched loop antenna array will be given later.

안테나부(121)에 포함된 각각의 안테나에서는 무선 주파수 신호를 방사하고, 태그(110)로부터 무선 주파수 응답 신호를 수신한다. 상술한 바와 같이, 태그(110)로부터 무선 주파수 응답 신호는 태그(110)의 식별 정보(ID)를 포함한다. Each antenna included in the antenna unit 121 radiates a radio frequency signal and receives a radio frequency response signal from the tag 110. As described above, the radio frequency response signal from the tag 110 includes the identification information (ID) of the tag 110.

제어부(123)는 도어에 장착되어 있는 태그(120)를 식별하고, 태그(110)가 식별되는 위치로부터 도어의 개폐 상태를 판별한다. The control unit 123 identifies the tag 120 mounted on the door and determines the opening / closing state of the door from the position where the tag 110 is identified.

보다 구체적으로, 제어부(123)는 안테나부(121)에 포함된 복수의 안테나 중에서 어느 안테나를 통해 태그(110)로부터 무선 주파수 응답 신호가 수신되는지 판별함으로써 태그(110)의 위치를 판별한다. 예를 들어, 도어가 미닫이인 경우 도어의 틀에 안테나부(121)에 포함되는 각각의 안테나의 위치가 이격되도록 복수의 안테나를 일렬로 배열하고, 어느 안테나에서 태그(110)가 식별되는지에 따라 태그(110)의 위치를 판별할 수 있다. More specifically, the controller 123 determines the position of the tag 110 by determining which of the plurality of antennas included in the antenna unit 121 receives a radio frequency response signal from the tag 110. For example, when the door is a sliding door, a plurality of antennas are arranged in a line so that the positions of the antennas included in the antenna unit 121 are spaced apart from each other in the door frame, The position of the tag 110 can be determined.

즉, 제어부(123)는 태그(110)로부터 무선 주파수 응답 신호에 포함된 태그(110)의 ID를 판별함으로써 도어를 판별하고, 태그(110)로부터 수신되는 무선 주파수 응답 신호가 안테나부(121)의 어느 안테나를 통해 수신되는지 판별함으로써 태그(110)의 정확한 위치를 판별한다. 이와 같이 도어의 일단에 장착된 태그(110)의 정확한 위치를 판별함으로써 현재 어느 도어가 개방되었는지 폐쇄되었는지 나아가 현재 어느 도어가 어느 정도로 개방되었는지 판별할 수 있다. That is, the controller 123 identifies the door by discriminating the ID of the tag 110 included in the radio frequency response signal from the tag 110, and transmits the radio frequency response signal received from the tag 110 to the antenna 121 And determines the exact position of the tag 110 by determining whether the tag 110 is received. Thus, by determining the precise position of the tag 110 mounted on one end of the door, it is possible to determine which door is currently opened or closed and which door is currently opened to some extent.

또한, 제어부(123)는 구동 장치(130)에 도어 개폐 구동을 위한 구동 제어 신호를 전송하여 도어의 개폐를 작동시킨다. In addition, the control unit 123 transmits a drive control signal for driving the door to the drive unit 130, thereby operating the door opening / closing operation.

여기서, 제어부(123)는 현재의 개폐 상태가 적합한 상태인지 여부를 판별하고, 적합하지 않은 경우(즉, 개폐 상태의 변경이 필요한 경우) 도어의 개폐 상태를 변경하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(123)는 일정 시간 구간(예를 들어, 빌딩의 도어의 경우 저녁 9시 이후부터 다음 날 오전 6시까지)에서는 미리 정해진 도어가 폐쇄되도록 설정된 경우, 제어부(123)는 미리 설정된 시간 구간이 도래하면 미리 정해진 도어가 폐쇄되었는지 여부를 태그(110)를 감지함으로써 판별하고, 폐쇄되지 않은 경우 해당 도어를 폐쇄하도록 구동 장치(130)에 구동 제어 신호를 전송할 수 있다. Here, the control unit 123 determines whether or not the current open / close state is in a suitable state, and can control to change the open / close state of the door when it is not suitable (i.e., change of the open / close state is required). For example, when the controller 123 is set to close a predetermined door at a predetermined time interval (for example, in the case of a building door from 9:00 pm to 6:00 am the next day) When the set time interval comes, it is possible to detect whether the predetermined door is closed by sensing the tag 110, and if not, the driving control signal can be transmitted to the driving device 130 so as to close the door.

또한, 제어부(123)는 사용자 장치에 실시간 또는 일정 주기를 가지고 도어의 개폐 상태 정보를 전달하고, 사용자 장치로부터 도어의 개방 또는 폐쇄를 지시하는 신호를 수신하면, 구동 장치(130)에 구동 제어 신호를 전송하여 도어의 개방 또는 폐쇄를 구동시킬 수도 있다. In addition, the controller 123 transmits the door open / close status information to the user device in real time or with a predetermined period. When the door open / close instruction signal is received from the user device, So as to drive the opening or closing of the door.

이때, 제어부(123)는 태그(110)가 안테나부(121)에 속한 복수의 안테나 중에서 어느 안테나에서 식별되는지에 따라 태그(110)의 위치를 판별하는 방식과 유사하게, 안테나부(121)에 속한 복수의 안테나 중에서 특정 안테나에서 태그(110)가 식별될 수 있도록 구동 장치(130)를 구동시킴으로써 도어의 개방의 정도를 조절할 수 있다. 즉, 도어의 일단에 장착된 태그(110)가 특정 안테나에서 식별되도록 구동 장치(130)를 구동시킴으로써 도어의 개방 정도를 세밀하게 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(123)는 구동 장치(130)에 전송하는 구동 제어 정보에 특정 안테나에 대한 식별 정보를 포함하여 전송할 수 있다. The control unit 123 controls the antenna unit 121 such that the position of the tag 110 is determined according to which antenna among the plurality of antennas belonging to the antenna unit 121 The degree of opening of the door can be adjusted by driving the driving device 130 so that the tag 110 can be identified from a specific antenna among a plurality of antennas to which the antenna 110 belongs. That is, the degree of opening of the door can be finely controlled by driving the driving device 130 so that the tag 110 mounted on one end of the door is identified by the specific antenna. In this case, the control unit 123 may transmit identification information about the specific antenna to the driving control information to be transmitted to the driving unit 130.

예를 들어, 도어가 미닫이인 경우 도어의 틀에 안테나부(121)에 포함되는 각각의 안테나의 위치가 이격되도록 복수의 안테나를 일렬로 배열하고, 태그(110)가 특정 안테나(예를 들어, 안테나 2)에서 식별되도록 구동 장치(130)를 구동 시켜 도어의 개폐 정도를 조절할 수 있다. For example, when the door is a sliding door, a plurality of antennas are arranged in a line so that the positions of the respective antennas included in the antenna unit 121 are spaced apart from the frame of the door, The degree of opening and closing of the door can be adjusted by driving the driving device 130 so as to be identified by the antenna 2.

이때, 제어부(123)는 안테나부(121)를 통해 근거리 통신 방식으로 구동 장치(130)에 도어 개폐 구동을 위한 구동 제어 신호를 전송할 수도 있으나, 별도의 무선 통신 모듈(예를 들어, WLAN(Wireless Local Area Network) 등)을 통해 구동 장치에 도어 개폐 구동을 위한 구동 제어 신호를 전송할 수도 있다.At this time, the control unit 123 may transmit a drive control signal for door opening / closing operation to the driving unit 130 through the antenna unit 121 in a short distance communication manner, but may be a separate wireless communication module (for example, Local area network (LAN), etc.) for driving the door.

저장부(125)는 제어부(123)와 연결되어 제어부(123)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 미리 정해진 도어를 일정 시간 구간에서는 폐쇄하도록 설정하는 경우, 미리 정해진 도어에 장착된 태그(110)의 식별 정보와, 시간 구간에 대한 정보를 저장할 수 있다. The storage unit 125 is connected to the control unit 123 and stores various information for driving the control unit 123. For example, when the predetermined door is set to be closed for a predetermined period of time as described above, identification information of the tag 110 mounted on the predetermined door and information on the time interval can be stored.

구동 장치(130)는 도어 개폐 제어 장치(120)로부터 수신한 도어 개폐 구동을 위한 구동 제어 신호를 수신하면 이를 동력으로 변환하여 도어의 개폐를 작동시킨다. Upon receiving the drive control signal for the door opening / closing operation received from the door opening / closing control device 120, the driving device 130 converts the driving control signal into power to operate the opening and closing of the door.

구동 장치(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 태그(110) 및/또는 도어 개폐 제어 장치(120)와 별개의 장치로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 구동 장치(130) 내에서 태그(110)를 구비할 수도 있으며, 도어 개폐 제어 장치(120)와 물리적으로 통합되어 구현될 수도 있다. The driving device 130 may be implemented as a separate device from the tag 110 and / or the door opening / closing control device 120 as shown in FIG. However, the present invention is not limited to this, and the tag 110 may be provided in the driving unit 130 or physically integrated with the door opening / closing control unit 120.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 제어 방법을 예시하는 도면이다. 2 is a view illustrating a door open / close control method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 도어 개폐 제어 장치(120)는 근거리 무선 통신 방식(예를 들어, RFID, NFC 등)으로 무선 주파수 신호를 방사한다(S201).Referring to FIG. 2, the door open / close control device 120 emits a radio frequency signal using a short-distance wireless communication method (for example, RFID, NFC, etc.) (S201).

도어 개폐 제어 장치(120)로부터 무선 주파수 신호를 수신한 태그(110)는 이에 대한 응답 신호로서 무선 주파수 응답 신호를 전송하고, 도어 개폐 제어 장치(120)는 태그(110)로부터 무선 주파수 응답 신호를 수신한다(S203).The tag 110 which receives the radio frequency signal from the door opening and closing control device 120 transmits a radio frequency response signal as a response signal to the tag 110. The door opening and closing control device 120 receives the radio frequency response signal from the tag 110 (S203).

도어 개폐 제어 장치(120)는 태그(110)로부터 수신한 무선 주파수 응답 신호에 포함된 태그 식별 정보(ID)를 기반으로 도어를 식별한다(S205). The door opening / closing control device 120 identifies the door based on the tag identification information (ID) included in the radio frequency response signal received from the tag 110 (S205).

그리고, 도어 개폐 제어 장치(120)는 태그(110)로부터 전송되는 무선 주파수 응답 신호를 수신한 도어 개폐 제어 장치(120)의 안테나를 식별하여 도어의 개방 정도를 판별한다(S207). Then, the door opening / closing control device 120 identifies the opening degree of the door by discriminating the antenna of the door opening / closing control device 120 that received the radio frequency response signal transmitted from the tag 110 (S207).

즉, 도어 개폐 제어 장치(120)는 태그(110)로부터 수신되는 무선 주파수 응답 신호가 도어 개폐 제어 장치(120)의 어느 안테나를 통해 수신되는지 판별함으로써 태그(110)의 정확한 위치를 판별하고, 도어의 일단에 장착된 태그(110)의 정확한 위치를 판별함으로써 현재 도어의 개방 정도를 판별할 수 있다. That is, the door opening / closing control device 120 determines the exact position of the tag 110 by determining which antenna of the door open / close control device 120 receives the radio frequency response signal received from the tag 110, The degree of opening of the current door can be determined by determining the exact position of the tag 110 mounted on one end of the door.

이어, 도어 개폐 제어 장치(120)는 도어 개폐 구동을 위한 구동 제어 신호를 구동 장치(130)에 전송하여 도어의 개폐를 작동시킨다(S209).Then, the door opening / closing control device 120 transmits a driving control signal for door opening / closing driving to the driving device 130 so as to open / close the door (S209).

이때, 도어 개폐 제어 장치(120)는 복수의 안테나 중에서 특정 안테나에서 태그(110)가 식별될 수 있도록 구동 장치(130)를 구동시킴으로써 도어의 개방의 정도를 조절할 수 있다.At this time, the door opening / closing control device 120 may control the opening degree of the door by driving the driving device 130 so that the tag 110 can be identified from a specific antenna among the plurality of antennas.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어의 개폐 상태를 판별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a method of determining the opening and closing state of a door according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)는 미닫이 도어에 태그(110)와 도어 개폐 제어 장치(120)(특히, 안테나)가 장착된 예를 도시하고 있으며, 도 3의 (b)는 여닫이 도어에 태그(110)와 도어 개폐 제어 장치(120)(특히, 안테나)가 장착된 예를 도시하고 있다. 3 (a) shows an example in which a tag 110 and a door opening / closing control device 120 (particularly, an antenna) are mounted on a sliding door. FIG. 3 (b) And a door opening / closing control device 120 (particularly, an antenna) are mounted.

도 3의 (a)를 참조하면, 도어 개폐 제어 장치(120)의 안테나부(121)에 속한 4 개의 안테나(311, 313, 315, 317)가 도어의 틀에 일렬로 배치되고, 도어의 일단에 태그(319)가 장착된 경우를 가정한다. 3A, four antennas 311, 313, 315, and 317 belonging to the antenna unit 121 of the door opening and closing control device 120 are arranged in a row on the frame of the door, It is assumed that the tag 319 is mounted.

여기서, 각각의 안테나(311, 313, 315, 317)가 10 cm 간격으로 이격되어 배치된다고 가정한다. 이 경우, 도어가 완전히 폐쇄되거나 10 cm 이하로 개방된 경우 위에서부터 4 번째 안테나(317)에서 태그(319)를 식별하고, 도어가 약 10-20 cm 정도 개방된 경우 위에서부터 3 번째 안테나(315)에서 태그(319)를 식별하고, 도어가 약 20-30 cm 정도 개방된 경우 위에서부터 2 번째 안테나(313)에서 태그(319)를 식별하고, 도어가 약 30-40 cm 정도 개방된 경우 위에서부터 첫 번째 안테나(311)에서 태그(319)를 식별할 수 있다. Here, it is assumed that each of the antennas 311, 313, 315, and 317 is spaced apart by 10 cm. In this case, if the door is completely closed or opened at a distance of 10 cm or less, the tag 319 is identified by the fourth antenna 317 from above, and when the door is opened by about 10-20 cm, Identifies the tag 319 on the second antenna 313 from the top when the door is opened by about 20-30 cm, and if the door is opened by about 30-40 cm on the second Lt; RTI ID = 0.0 > 311 < / RTI >

각각의 안테나(311, 313, 315, 317)를 통해 태그(319)로부터 수신되는 무선 주파수 응답 신호를 수신함으로써 도어 개폐 제어 장치(120)(즉, 제어부(123))는 도어의 개폐 상태를 판별할 수 있다. 즉, 도어 개폐 제어 장치(120)(즉, 제어부(123)는 태그(319)의 식별 정보를 통해 어느 도어인지 판별하게 되며, 어느 안테나에서 태그(319)를 식별하는지에 따라 도어의 개방 정도를 판별할 수 있다. The door open / close control device 120 (i.e., the control unit 123) determines the open / closed state of the door by receiving the radio frequency response signal received from the tag 319 through the respective antennas 311, 313, 315, can do. That is, the door opening / closing control device 120 (that is, the control unit 123 determines which door is the door through the identification information of the tag 319, and determines the opening degree of the door according to which antenna identifies the tag 319 Can be distinguished.

도 3의 (b)를 참조하면, 도어 개폐 제어 장치(120)의 안테나부(121)에 속한 4 개의 안테나(321, 323, 325, 327)가 도어가 개방되는 타원형 형태로 배치되고, 도어의 일단에 태그(329)가 장착된 경우를 가정한다.Referring to FIG. 3B, four antennas 321, 323, 325 and 327 belonging to the antenna unit 121 of the door opening / closing control device 120 are arranged in an elliptical shape in which doors are opened, And a tag 329 is mounted at one end.

여기서, 각각의 안테나(321, 323, 325, 327)가 도어의 완전히 폐쇄된 상태를 기준으로 20도의 간격으로 이격되어 배치된다고 가정한다. 이 경우, 도어가 완전히 폐쇄되거나 20도 이하로 개방된 경우 첫 번째 안테나(321)에서 태그(329)를 식별하고, 도어가 약 20-40도 정도 개방된 경우 위에서부터 두 번째 안테나(323)에서 태그(329)를 식별하고, 도어가 약 40-60도 정도 개방된 경우 세 번째 안테나(325)에서 태그(329)를 식별하고, 도어가 약 60-80도 정도 개방된 경우 네 번째 안테나(327)에서 태그(329)를 식별할 수 있다. Here, it is assumed that the respective antennas 321, 323, 325, and 327 are spaced apart at an interval of 20 degrees from the fully closed state of the door. In this case, if the door is completely closed or open at less than 20 degrees, the first antenna 321 identifies the tag 329, and if the door is open about 20-40 degrees, the second antenna 323 Identifies the tag 329 and identifies the tag 329 at the third antenna 325 when the door is open about 40-60 degrees and identifies the tag 329 at the fourth antenna 327 if the door is open about 60-80 degrees. The tag 329 may be identified.

각각의 안테나(321, 323, 325, 327)를 통해 태그(329)로부터 수신되는 무선 주파수 응답 신호를 수신함으로써 도어 개폐 제어 장치(120)(즉, 제어부(123))는 도어의 개폐 상태를 판별할 수 있다. 즉, 도어 개폐 제어 장치(120)(즉, 제어부(123))는 태그(329)의 식별 정보를 통해 어느 도어인지 판별하게 되며, 어느 안테나에서 태그(329)를 식별하는지에 따라 도어의 개방 정도를 판별할 수 있다. The door open / close control device 120 (i.e., the control unit 123) determines whether the door is open or closed by receiving the radio frequency response signal received from the tag 329 through the respective antennas 321, 323, 325, can do. That is, the door opening / closing control device 120 (that is, the control unit 123) determines which door is the door through the identification information of the tag 329. Depending on which antenna identifies the tag 329, Can be determined.

또한, 태그(110)와 도어 개폐 제어 장치(120)(특히, 안테나)가 이와 반대로 장착될 수도 있다. Further, the tag 110 and the door opening / closing control device 120 (particularly, the antenna) may be mounted in the opposite manner.

다시 도 3의 (a)를 참조하면, 각각의 서로 다른 식별 정보를 가지는 4개의 태그(311, 313, 315, 317)가 도어의 틀에 일렬로 배치되고, 도어의 일단에 도어 개폐 제어 장치(120)의 안테나(319)가 장착될 수 있다.Referring again to FIG. 3A, four tags 311, 313, 315, and 317 having different identification information are arranged in a line on a frame of a door, and a door opening and closing control device 120 can be mounted.

이 경우, 도어 개폐 제어 장치(120)는 안테나(319)를 통해 서로 다른 태그(311, 313, 315, 317)를 식별하게 되고, 식별되는 태그에 따라 도어의 개방되는 정도를 판별할 수 있다. In this case, the door opening / closing control device 120 identifies the different tags 311, 313, 315, and 317 through the antenna 319, and can determine the degree of opening of the door according to the tag to be identified.

여기서, 각각의 태그(311, 313, 315, 317)가 10 cm의 간격으로 이격되어 배치된다고 가정한다. 이 경우, 도어가 완전히 폐쇄되거나 10 cm 이하로 개방된 경우 위에서부터 4 번째 태그(317)가 안테나(319)에서 식별되고, 도어가 약 10-20 cm 정도 개방된 경우 위에서부터 3 번째 태그(315)가 안테나(319)에서 식별되고, 도어가 약 20-30 cm 정도 개방된 경우 위에서부터 2 번째 태그(313)가 안테나(319)에서 식별되고, 도어가 약 30-40 cm 정도 개방된 경우 위에서부터 첫 번째 태그(311)가 안테나(319)에서 식별될 수 있다. Here, it is assumed that the tags 311, 313, 315, and 317 are spaced apart by 10 cm. In this case, when the door is completely closed or opened up to 10 cm or less, the fourth tag 317 from above is recognized by the antenna 319, and when the door is opened by about 10-20 cm, the third tag 315 Is identified at the antenna 319 and the second tag 313 is identified at the antenna 319 from above when the door is opened by about 20-30 cm and when the door is opened by about 30-40 cm The first tag 311 may be identified at the antenna 319.

이와 같이, 각각의 태그(311, 313, 315, 317)로부터 수신되는 무선 주파수 응답 신호를 수신함으로써 도어 개폐 제어 장치(120)(즉, 제어부(123))는 도어의 개폐 상태를 판별할 수 있다. 즉, 도어 개폐 제어 장치(120)(즉, 제어부(123)는 태그(319)의 식별 정보를 통해 해당 도어의 개방 정도를 판별할 수 있다. Thus, by receiving the radio frequency response signals received from the respective tags 311, 313, 315, and 317, the door open / close control device 120 (i.e., the control unit 123) . That is, the door opening / closing control device 120 (that is, the control unit 123 can determine the degree of opening of the door through the identification information of the tag 319).

도 3의 (b)의 경우도 4 개의 태그(321, 323, 325, 327)가 도어의 완전히 폐쇄된 상태를 기준으로 20도의 간격으로 이격되어 배치되고, 도어의 일단에 안테나(329)가 장착될 수 있으며, 상세한 설명은 생략한다. 3B, the four tags 321, 323, 325, and 327 are spaced apart at an interval of 20 degrees from the fully closed state of the door, and the antenna 329 is mounted at one end of the door And detailed description thereof will be omitted.

도 3에서는 다수 개의 안테나 또는 다수 개의 태그를 4개로 가정하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 3, a plurality of antennas or a plurality of tags is assumed to be four, but this is merely for convenience of description, and the present invention is not limited thereto.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 도어 개폐 제어 장치(120)의 안테나부(121)의 일례로 근거리(near-field) 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)가 이용될 수 있다.As described above, a near-field switching loop antenna array may be used as an example of the antenna unit 121 of the door opening / closing control device 120 according to the present invention.

이하, 근거리(near-field) 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)에 대하여 설명한다. Hereinafter, a near-field switched loop antenna array will be described.

정밀한 위치 측위 시스템을 위해, 본 발명에서는 원형(circular)의 DGS(Defected Ground Structure)를 가지는 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)를 제안한다. 근거리(near-field) 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)는 루프 어레이를 스위칭함으로써 밀집하여 위치된 소형의 RFID 태그들의 위치를 식별할 수 있다. For a precise position location system, the present invention proposes a switched loop antenna array with a circular DGS (Defected Ground Structure). A near-field switched loop antenna array can identify the location of compactly located RFID tags by switching the loop array.

최근, 절도 등으로 인하여 높은 재고 손실이 야기되어, 정밀한 재고 관리를 위한 아이템 레벨 태깅(ILT: item-level tagging)이 생산 라인 뿐만 아니라 소매점에서도 요구된다. In recent years, high inventory losses have been caused by theft, and item-level tagging (ILT) for precise inventory management is required not only in the production line but also in retail stores.

그러나, 다중경로 페이딩(multipath fading)에 의하여, 아이템 레벨 RFID는 아이템들이 밀집하여 위치된 소매점의 구역, 특히 화장품과 의료 기구들이 위치된 작은 구역에 설치하기가 쉽지 않다. 정밀한 위치 측위를 위하여 또한, 액체, 분말 및 금속 패키징과 같은 아이템의 RF 전송을 제한하는 영향들에 대한 근접 효과들(proximity effects)을 감소시키기 위하여 최적의 단거리(short-range) 성능을 가지는 근거리 UHF(ultra-high frequency) 리더 안테나가 연구되었다. However, due to multipath fading, item level RFID is not easy to install in areas of retail stores where items are densely populated, particularly in small areas where cosmetics and medical devices are located. For near positional positioning it is also desirable to use a near UHF (short-range) antenna with optimal short-range performance to reduce proximity effects on effects that limit RF transmission of items such as liquid, powder and metal packaging. (ultra-high frequency) reader antenna has been studied.

인식 범위(interrogation zone) 내에서 태그가 즉각 반응하지 않는 사각 지대(dead zone)를 방지하기 위하여, 균일한 자기장의 분포를 위한 기존의 안테나들은 근거리 ILT 응용들(applications) 내 위치 측위 기능을 제외하고는 분할된(segmented) 루프 안테나 또는 2개의 연결된 패치들(coupled patches)를 이용하였다. 또한, 태그 간섭의 검출(detection)을 이용하는 원거리(far-field) UHF RFID 기반 위치 측위 또는 수동 태그들에 기반한 위치 측위 시스템이 제안되었다. 그러나, ILT에서 작은 태그의 정밀한 위치를 검출하고 찾기는 어렵다. In order to prevent dead zones where tags do not react immediately within the interrogation zone, existing antennas for uniform field distribution exclude position location functions in near-field ILT applications Used a segmented loop antenna or two coupled patches. In addition, a position-location system based on far-field UHF RFID-based position locating or passive tags using detection of tag interference has been proposed. However, it is difficult to detect and find the precise position of a small tag in the ILT.

이에 본 발명에서는 정밀한 위치 측위 시스템을 위하여 원형(circular)의 DGS를 가지는 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이(near-field switched loop antenna array)를 제안한다. Accordingly, the present invention proposes a near-field switched loop antenna array having a circular DGS for a precise location positioning system.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형의 DGS를 가지는 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이(near-field switched loop antenna array)의 구조를 예시한다. FIG. 4 illustrates a structure of a near-field switched loop antenna array having a circular DGS according to an embodiment of the present invention.

도 4의 (a)는 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이의 기하학적 구조를 나타내고, 도 4의 (b)는 LC balun(balanced-to-unbalanced transformer)를 포함하는 임피던스 매칭 네트워크(IMN: impedance matching network)를 예시한다. FIG. 4A shows the geometry of the near-field switching loop antenna array, and FIG. 4B shows an impedance matching network (IMN) including a balanced balun (LC balun). do.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이는 4.5의 유전율(dielectric constant)과 1.8 mm의 두께를 가지는 4개의 계층(FR4: four-layer)의 프린트 회로 기판(printed circuit board substrate)으로 제작될 수 있다. Referring to FIG. 4, the near-field switching loop antenna array according to the present invention includes a four-layer printed circuit board substrate (FR4) having a dielectric constant of 4.5 and a thickness of 1.8 mm. .

근거리 스위칭 루프 안테나 어레이는 도 4의 (a)와 같이, 각 루프의 지점(position)에서 태그 식별을 위한 임피던스 매칭 네트워크(IMN, 도 4의 (b))를 포함하는 2 X 2 루프 안테나 어레이, 루프 스위칭(loop switching)을 위한 단극(single pole)의 4개의 덮개(throw) (SP4T: single pole four throw) 스위치 및 원형의 DGS를 가지는 접지면(ground plane)으로 구성될 수 있다. 루프 어레이에 태그들이 밀집하게 위치하더라도, 제안된 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이는 각 루프 안테나에서 태그들을 정밀하게 식별할 수 있다. The near-field switching loop antenna array includes a 2 X 2 loop antenna array including an impedance matching network (IMN, FIG. 4 (b)) for tag identification at each loop position, as shown in FIG. 4 (a) A single pole four throw switch (SP4T) for a single pole for loop switching and a ground plane having a circular DGS. Although the tags are densely located in the loop array, the proposed near-field switching loop antenna array can precisely identify the tags in each loop antenna.

여기서, 루프 안테나 어레이의 구조가 2 X 2로 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 루프 안테나 어레이의 구조는 1 X 4, 2 X 6 등 다양하게 구성될 수 있다. Here, although the structure of the loop antenna array is described as 2 X 2, this is for convenience of explanation, and the present invention is not limited thereto. That is, the structure of the loop antenna array may be variously configured such as 1 X 4, 2 X 6, and the like.

근거리 스위칭 루프 안테나 어레이는 안테나 어레이 간의 거리(L), 루프 반경(r), 루프 폭(w), 루프와 DGS 간의 갭(g), 그리고 부하 저항(RL)와 같은 주요 기하학적 파라미터들(geometrical parameters)로 나타낼 수 있다. 제안된 어레이의 전체적인 크기는 80 X 80 ㎟이고, 루프 반경(r)은 약 λ/5 (여기서, λ는 UHF RFID 어플리케이션(application)을 위해 허가된 902-928 MHz의 중심 주파수에서의 파장임)일 수 있다. 루프 안테나의 IMN은 공진(resonance)을 위한 직렬의 캐패시턴스(C1)와 집중(lumped) LC balun(balanced-to-unbalanced transformer)(C2 및 L2)에 의해 구현될 수 있다. 안테나 입력 임피던스(input impedance, Zin)는 50Ω이고, 안테나 부하 임피던스(ZL)는 루프 반경(r) 및 부하 저항(RL)에 따라 결정된다.
The near-field switching loop antenna array has main geometrical parameters such as the distance L between the antenna arrays, the loop radius r, the loop width w, the gap g between the loop and the DGS, and the load resistance R L parameters). The overall size of the proposed array is 80 X 80 mm 2 and the loop radius r is about λ / 5 where λ is the wavelength at the center frequency of 902-928 MHz licensed for UHF RFID applications. Lt; / RTI > The IMN of the loop antenna can be implemented by a series capacitance (C 1 ) for resonance and a balanced-to-unbalanced LC balun (C 2 and L 2 ). The antenna input impedance Z in is 50 ohms and the antenna load impedance Z L is determined by the loop radius r and the load resistance R L.

Figure pat00001
Figure pat00001

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이 특성을 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating the characteristics of a near-field switching loop antenna array according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a)는 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이의 단일 루프 내 DGS의 영향을 비교하기 위한 자계(Hz-field) 분포를 나타낸다. 자계(Hz-field)가 넓게 퍼지기 때문에 접지면(ground plane)이 없는 단일 루프의 경우, 태그의 정밀한 위치 측위를 식별하기가 어렵다. 반면, 제안된 단일 안테나에서의 자계(Hz-field)는 DGS로 인하여 루프 영역에 제한된다. 5 (a) shows a magnetic field (H z -field) distribution for comparing the influence of DGS in a single loop of a near-field switching loop antenna array. In the case of a single loop without a ground plane, it is difficult to identify the precise location of the tag because the magnetic field (H z -field) spreads widely. On the other hand, the magnetic field (H z -field) in the proposed single antenna is limited to the loop region due to DGS.

도 2(b)는 동작 주파수 대역에 걸쳐서 -10 dB 반사 계수(reflection coefficient)를 가지는 제안된 어레이의 모의된(simulated) 그리고 측정된 매칭 성능을 나타낸다. Figure 2 (b) shows the simulated and measured matching performance of the proposed array with a reflection coefficient of -10 dB over the operating frequency band.

그리고, 도 2(c)는 부하 저항(RL)에 대하여 자계(Hz-field) 및 안테나 품질 지수(Q-factor)를 나타낸다.2 (c) shows the magnetic field (H z -field) and the antenna quality index (Q-factor) with respect to the load resistance R L.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이의 실험 결과를 예시하는 도면이다. 6 is a diagram illustrating experimental results of a near-field switching loop antenna array according to an embodiment of the present invention.

도 6과 같이 특정 거리(h=10㎜, 20㎜, 30㎜)에서 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이의 스위칭에 의하여, 제안된 어레이의 태그 식별이 입증된다. 서로 다른 루프 지점(position)에 따라, 제안된 어레이는 30 ㎜의 최대 거리에서 근거리 UHF RFID 태그를 식별할 수 있다.As shown in FIG. 6, the tag identification of the proposed array is verified by switching the near-field switching loop antenna array at a specific distance (h = 10 mm, 20 mm, 30 mm). Depending on the different loop positions, the proposed array can identify near-field UHF RFID tags at a maximum distance of 30 mm.

본 발명에서는 근거리 UHF RFID 기술을 이용한 정밀한 위치 측위의 검출(detection)을 위하여, 루프 영역 내에 자기장(magnetic field)을 한정하는 원형의 DGS를 가지는 스위칭된 루프 어레이가 제안된다. 제안된 근거리 스위칭 루프 안테나 어레이는 전기적 루프 스위칭을 통해 정밀한 위치 측위의 능력을 입증한다. 제안된 루프를 사용한다면, 밀집하여 위치하는 소형 아이템의 ILT를 위한 정밀한 위치 측위 시스템에 적합하다. In the present invention, a switched loop array having a circular DGS that confines a magnetic field in a loop region is proposed for precise position location detection using near-field UHF RFID technology. The proposed near-field switching loop antenna array demonstrates the ability of precise location positioning through electrical loop switching. If the proposed loop is used, it is suitable for a precise position locating system for ILT of dense and small items.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.The embodiments described above are those in which the elements and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each component or feature shall be considered optional unless otherwise expressly stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to construct embodiments of the present invention by combining some of the elements and / or features. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments. It is clear that the claims that are not expressly cited in the claims may be combined to form an embodiment or be included in a new claim by an amendment after the application.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of hardware implementation, an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above. The software code can be stored in memory and driven by the processor. The memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the foregoing detailed description is to be considered in all respects illustrative and not restrictive. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

본 발명에 따른 도어 개폐 제어 방안은 가정이나 건물, 농업용 전자식 하우스/온실, 자동차 등에 설치되는 창문, 도어 등에 적용될 수 있다.The door opening / closing control scheme according to the present invention can be applied to a house or a building, an electronic house / greenhouse for agricultural use, a window or a door installed in an automobile or the like.

100: 도어 개폐 제어 시스템 110: 태그
120: 도어 개폐 제어 장치 121: 안테나부
123: 제어부 125: 저장부
130: 구동 장치
100: door opening / closing control system 110: tag
120: Door opening / closing control device 121: Antenna part
123: control unit 125:
130: Driving device

Claims (6)

도어(door)의 개폐를 제어하기 위한 장치에 있어서,
무선 주파수(radio frequency) 신호를 송수신하기 위한 복수의 안테나를 포함하는 안테나부; 및
상기 안테나부를 통해 상기 도어에 장착된 RFID(Radio Frequency Identification) 태그로부터 무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 무선 주파수 신호에 포함된 상기 태그의 식별 정보를 기반으로 상기 도어를 식별하고, 상기 안테나부에 포함된 복수의 안테나 중에서 상기 무선 주파수 신호를 수신한 안테나를 식별하여 상기 도어의 개방 정도를 판별하는 제어부를 포함하는 도어 개폐 제어 장치.
An apparatus for controlling the opening and closing of a door,
An antenna unit including a plurality of antennas for transmitting and receiving a radio frequency signal; And
The radio frequency identification system includes a radio frequency identification (RFID) tag, a radio frequency identification (RFID) tag attached to the door through the antenna, identification of the door based on identification information of the tag included in the radio frequency signal, And a control unit for identifying an antenna that receives the radio frequency signal from the plurality of antennas to determine the degree of opening of the door.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 구동 장치에 상기 도어의 개폐 구동을 위한 구동 제어 신호를 전송하여 상기 도어의 개폐를 작동시키는 도어 개폐 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit transmits a drive control signal for driving the door to the drive unit to operate the door.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 안테나 중 어느 하나에 상기 태그가 식별될 수 있도록 상기 구동 장치를 구동시켜 상기 도어의 개방 정도를 조절하는 도어 개폐 제어 장치.
3. The method of claim 2,
And the controller controls the degree of opening of the door by driving the driving device so that the tag can be identified to any one of the plurality of antennas.
제1항에 있어서,
상기 안테나부는 원형(circular)의 DGS(Defected Ground Structure)를 가지는 스위칭 루프 안테나 어레이(switched loop antenna array)로 구성되는 도어 개폐 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the antenna unit comprises a switched loop antenna array having a circular DGS (Defected Ground Structure).
제4항에 있어서,
상기 스위칭 루프 안테나 어레이는 각 루프의 지점에서 태그 식별을 위한 복수의 루프 안테나 어레이, 루프 스위칭(loop switching)을 위한 스위치 및 원형의 DGS를 가지는 접지면(ground plane)으로 구성되는 도어 개폐 제어 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the switching loop antenna array comprises a plurality of loop antenna arrays for tag identification at each loop point, a switch for loop switching, and a ground plane having a circular DGS.
도어(door)의 개폐를 제어하기 위한 방법에 있어서,
도어 개폐 제어 장치가 상기 도어에 장착된 RFID(Radio Frequency Identification) 태그로부터 무선 주파수 신호를 수신하는 단계;
상기 도어 개폐 제어 장치가 상기 무선 주파수 신호에 포함된 상기 태그의 식별 정보를 기반으로 상기 도어를 식별하는 단계; 및
상기 도어 개폐 제어 장치가 상기 도어 개폐 제어 장치에 포함된 복수의 안테나 중에서 상기 무선 주파수 신호를 수신한 안테나를 식별하여 상기 도어의 개방 정도를 판별하는 단계를 포함하는 도어 개폐 제어 방법.
A method for controlling opening and closing of a door,
Receiving a radio frequency signal from an RFID (Radio Frequency Identification) tag mounted on the door;
The door opening and closing control device identifying the door based on the identification information of the tag included in the radio frequency signal; And
Wherein the door opening / closing control device identifies an antenna that receives the radio frequency signal among the plurality of antennas included in the door opening / closing control device, and determines the degree of opening of the door.
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