WO2009108015A2 - 스위칭 신호를 발생할 수 있는 알에프아이디 리더와 상기 알에프아이디 리더를 포함하는 절전 제어 시스템 - Google Patents

스위칭 신호를 발생할 수 있는 알에프아이디 리더와 상기 알에프아이디 리더를 포함하는 절전 제어 시스템 Download PDF

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WO2009108015A2
WO2009108015A2 PCT/KR2009/000966 KR2009000966W WO2009108015A2 WO 2009108015 A2 WO2009108015 A2 WO 2009108015A2 KR 2009000966 W KR2009000966 W KR 2009000966W WO 2009108015 A2 WO2009108015 A2 WO 2009108015A2
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서돈식
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스마트애드인
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G—PHYSICS
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    • G06K7/10198—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves setting parameters for the interrogator, e.g. programming parameters and operating modes
    • G06K7/10207—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves setting parameters for the interrogator, e.g. programming parameters and operating modes parameter settings related to power consumption of the interrogator

Definitions

  • the present invention relates to a power saving control technology using an RFID technology, and more particularly, an RFID reader capable of generating a switching signal for controlling a switching operation of a power saving control device capable of completely blocking standby power using an RFID technology, and the power saving It relates to a power saving control system comprising a control device and the RFID reader.
  • Standby power refers to power consumed in a state in which an electric / electronic device does not perform its main function while connected to an external power source, or waits for a command for performing the main function from an internal or external source.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is an RFID reader capable of generating a switching signal for controlling the switching operation of the power saving control device that can automatically shut off the standby power completely using RFID technology, and the power saving control device and the It is to provide a power saving control system including an RFID reader.
  • Another object of the present invention is to provide a power saving control method using RFID technology.
  • Apparatus and method for automatically shutting off standby power completely using RFID have an effect of reducing the standby power consumed unnecessarily.
  • the reduction of standby power can provide energy saving benefits to consumers, improve the minimum cost burden and technological competitiveness in power producers, and nationally to respond to climate change agreements through improved energy use efficiency. It can be effective.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a power saving control system including an RFID reader and a power saving control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the power saving control device shown in FIG. 1.
  • An RFID reader for generating a switching signal for controlling a switching operation of a power saving control device capable of supplying or cutting off power to an electronic device for achieving the technical problem of the present invention is a radio frequency signal received RF (DC) signal
  • a commutation unit for converting a signal to a conversion signal
  • a comparator for comparing a reference signal with the DC signal output from the rectification unit and outputting a comparison signal according to a comparison result; and the switching signal in response to the comparison signal output from the comparator.
  • the rectifying unit When the received RF signal is a signal reflected from an RFID tag, the rectifying unit generates the DC signal having a first level in response to the received RF signal, and the received RF signal is an object other than the RFID tag. In the case of a signal reflected from the rectifying unit, the rectifying unit generates the DC signal having a second level higher than the first level in response to the received RF signal, and the level of the reference signal is the first level and the second level. Exist between levels.
  • an RFID reader for generating a switching signal capable of controlling a switching operation of a power saving control device capable of supplying or cutting off power to an electronic device may include a first direct current signal reflected from an RFID tag.
  • a comparator for outputting a first comparison signal having a second comparison signal or a second comparison signal having a different level between the high level and the low level by comparing the reference signal and the second direct current signal;
  • a micro control unit for generating the switching signal based on the number of times of reception of the signal.
  • a power saving control system for achieving the above technical problem includes an RFID reader and a power saving control device.
  • the RFID reader includes a rectifying unit for converting a received RF signal into a direct current signal, a comparator for comparing a reference signal with the direct current signal output from the rectifying unit and outputting a comparison signal according to a comparison result; And a micro control unit for generating a switching signal in response to the output comparison signal.
  • the power saving controller includes an input port for receiving an input voltage, an output port for outputting an output voltage, and an output terminal connected to the output port and performing an on / off operation in response to the received switching signal. And a main switch for transmitting the input voltage input through the input port to the input terminal of the switch or bypassing the output port through a connection of a corresponding contact among a plurality of contacts.
  • the switching signal generating method for controlling the switching operation of the power saving control device that the RFID reader to supply or cut off the power to the electronic device for achieving the technical problem is a first RF signal reflected from the RFID tag as a first DC signal. Converting the second RF signal reflected from an object other than the RFID tag into a second DC signal, comparing a reference signal with the first DC signal, and having a first level having one of a high level and a low level Outputting a comparison signal or comparing the reference signal and the second direct current signal to output a second comparison signal having a different level between the high level and the low level, and receiving the second comparison signal received for a predetermined time period; Generating the switching signal based on the number of times of reception of the signal.
  • a power saving control method using RFID comprising: generating a comparison signal for determining whether an RFID tag exists within a recognition range of the RFID reader based on a received RF signal; Generating a switching signal based on the number of times of reception of the comparison signal received by the RFID reader for a predetermined time, and a power saving controller supplies power input from the outside to the electronic device in response to the switching signal, or the electronic device Blocking the power supplied to the.
  • the power saving control system 10 includes an RFID reader 20, an RFID tag 30, also referred to as an electronic tag or a transponder, a power saving control device 40, and an electronic device 50.
  • the transmitter 21 of the RFID reader 20 transmits an RF signal to the outside through the antenna ANT under the control of the micro control unit 27.
  • the RF signal transmitted through the antenna ANT may be transmitted to the RFID tag 30.
  • the rectifying unit 23 of the RFID reader 20 receives an RF signal reflected from an object (eg, the RFID tag 30 or another object) through the antenna ANT.
  • the rectifying unit 23 converts the first RF signal reflected from the RFID tag 30 into a first DC signal (for example, 1.35V) or removes the second RF signal reflected from an object other than the RFID tag 30. Convert to a two-DC signal (eg, 1.43V). For example, the level of the first DC signal may be lower than the level of the second DC signal.
  • a first DC signal for example, 1.35V
  • a two-DC signal eg, 1.43V
  • the comparator 25 compares the reference signal Vref (for example, 1.40V) with the first direct current signal (for example, 1.35V) output from the rectifying unit 23, thereby selecting any one of a high level and a low level (for example, Outputs a first comparison signal Vcomp having a low level, or compares the high level with the second DC signal (for example, 1.43V) output from the rectifying unit 23 with a reference signal Vref.
  • the second comparison signal Vcomp having the other level among the low levels (eg, the high level) is output.
  • the micro control unit 27 counts the number of times of receiving the first DC signal or the second DC signal output from the comparator 25 for a predetermined time (for example, 10 seconds to 30 seconds) and compares the count value with the reference count value.
  • the switching signal SCS is generated based on the comparison result.
  • the power saving controller 40 supplies or cuts off power or an operating voltage to the electronic device 50 in response to the switching signal SCS.
  • the second DC signal is input to the micro control unit 27.
  • the micro control unit 27 generates a switching signal SCS for turning off the switch 42 implemented in the power saving control device 40.
  • the switch 42 cuts off the operating voltage (or power) supplied to the electronic device 50 in response to the switching signal SCS. Therefore, the power saving control device 40 can completely block the standby power consumed by the electronic device 50.
  • the electronic device 50 includes, for example, all home appliances including audio, TV, VTR, air conditioner, microwave oven, PC main body, monitor, telephone, printer, boiler, etc. and consuming standby power.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the power saving control device shown in FIG. 1. An operation and a power saving control method of an RFID based power saving control system 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
  • the RFID reader 20 and the power saving control device 40 are electrically coupled, the RFID tag 30 is carried by the user, the power saving control device 40 may be an outlet, and the electronic device 50 may be It may be a TV.
  • the RFID reader 20 may be detachably coupled / disconnected to the power saving control device 40.
  • the RFID reader 20 and the power saving control device 40 may be integrally implemented.
  • the power saving control system according to the present invention may be an outlet, a receptacle, an outlet, a socket, a multi-tap, a power supply.
  • the power saving controller 40 outputs from an input port 41 for receiving an input voltage Vin, a main switch 43 including a plurality of contacts a, b, and c, and an RFID reader 20. And a switch 45 which is turned on / off in response to the switched signal SCS, and an output port 47 for outputting the output voltage Vout.
  • the switch 45 may be implemented with a BJT or MOSFET.
  • the power saving control device 40 When the contacts a and c of the main switch 41 are connected to each other (hereinafter referred to as "manual mode") by the switching operation of the user who carries the RFID tag 30, the power saving control device 40 The input voltage Vin input through the input port 41 is bypassed to the output port 47. For example, even when the user loses the RFID tag 30, the user may supply an operating voltage (or power) to the electronic device 50 using the power saving control device 40 maintaining the manual mode.
  • the power saving controller 40 always transmits the input voltage Vin input through the input port 41 to the output port 47 regardless of whether or not the RF signal is received. Therefore, when the output port 47 and the TV 50 are connected to each other, the power saving control device 40 supplies power Vout to the TV 50. Therefore, the user can watch TV 50.
  • auto mode When the contacts a and b of the main switch 41 are connected to each other (hereinafter referred to as "auto mode") by a switching operation of the user who carries the RFID tag 30, the power saving control device 40
  • the input voltage Vin supplied to the input port 41 of is supplied to the TV 50 through the switch 45 and the output port 47.
  • the user can watch TV 50.
  • the RFID reader 20 and the RFID tag 30 are in RF communication with each other.
  • the rectifying unit 23 receives the first RF signal output from the RFID tag 30 and generates a first DC signal.
  • the comparator 25 outputs the comparison signal Vcomp having a low level corresponding to the comparison result of the first DC signal and the reference signal Vref to the micro control unit 27.
  • the micro control unit 27 outputs the switching signal SCS having the low level to the switch 45 of the power saving control device 40 in response to the comparison signal Vcomp having the low level. Accordingly, the switch 45 maintains an on state in response to the switching signal SCS having a low level, so that the power saving controller 40 may supply the input voltage Vin to the TV 50.
  • the TV 50 saves power. Standby power is consumed in response to the voltage Vout input through the control device 40.
  • the RF signal periodically output from the RFID reader 20 for a predetermined time (for example, 10 to 30 seconds) is reflected from an object other than the RFID tag 30, for example, a wall of the house, and then the RFID reader 20 Are respectively input to the rectifying unit 23 through the antenna ANT.
  • the rectifying unit 23 receives second RF signals reflected from objects other than the RFID tag 30, for example, walls of a house, and generates second DC signals, respectively.
  • the comparator 25 outputs each comparison signal Vcomp having a high level corresponding to each comparison result of the second DC signal and the reference signal Vref to the micro control unit 27.
  • the micro control unit 27 counts the number of receptions of each of the comparison signals Vcomp having the high level received for a predetermined time, and controls the power saving control of the switching signal SCS having the high level when the count value is greater than the reference count value. Output to switch 45 of device 40.
  • the switch 45 since the switch 45 is turned off in response to the switching signal SCS having a high level, the power Vout supplied to the TV 50 through the output port 47 is cut off. That is, even if the user does not separate the TV 50 from the power saving controller 40 separately, the switch 45 automatically responds to the switching signal SCS output from the RFID reader 20 in the automatic mode. Since it is turned off, the standby power consumed in the TV 50 becomes 0W.
  • the switch regardless of whether the user holding the RFID tag 30 turns off the power of the TV 50 while the power saving control device 40 and the TV 50 are connected to each other in the automatic mode. 45 is turned off in response to the switching signal SCS having a high level. Therefore, the power Vout supplied to the TV 50 through the output port 47 is cut off.
  • the comparison signal Vcomp having a high level is output.
  • the comparator 25 outputs a comparison signal Vcomp having a low level.
  • the micro control unit 27 may reset the count value in response to the comparison signal Vcomp having a low level.
  • the micro control unit 27 outputs a switching signal SCS having a low level to the switch 45 of the power saving control device 40. Therefore, since the switch 45 remains on in response to the switching signal SCS having a low level, the power Vout is supplied to the TV 50.
  • the RFID reader 20 includes a memory 29 for storing ID data of the RFID tag 30.
  • the RFID reader 20 may further include a demodulator (not shown).
  • the demodulator may demodulate the RF modulated signal received through the antenna ANT, extract ID data as a demodulation result, and transmit the extracted ID data to the micro control unit 27.
  • the demodulator can be implemented as part of the micro control unit 27.
  • the micro control unit 27 may compare the ID data demodulated by the demodulator with the ID data stored in the memory 29 and control the generation of the switching signal SCS based on the comparison result.
  • the micro control unit 27 switches the switching signal (SCS) for turning off the switch 45 of the power saving control device 40. ) May occur.
  • a comparison signal for determining whether the RFID tag 30 exists within the recognition range of the RFID reader 20 based on the received RF signal Generates (Vcomp). Therefore, the RFID reader 20 generates the switching signal SCS based on the number of times of reception of the comparison signal Vcomp received for a predetermined time.
  • the power saving control device 40 supplies power supplied from the outside to the electronic device 50 in response to the switching signal SCS, or power supplied to the electronic device 50 to reduce standby power. ).
  • Embodiments according to the present invention can be used in power saving control systems such as receptacles that can automatically cut off the power supply using RFID tags.

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Abstract

RFID 리더는 수신된 RF 신호에 기초하여 상기 RFID 리더의 인식 범위 내에 RFID 태그가 존재하는지의 여부를 판단하기 위한 비교 신호를 발생하고, 일정 시간 동안 수신된 상기 비교 신호의 수신 회수에 기초하여 스위칭 신호를 발생한다. 절전 제어장치는 상기 스위칭 신호에 응답하여 외부로부터 공급된 파워를 전자기기로 공급하거나 상기 전자기기에서 소비되는 대기 전력을 완전히 제거하기 위하여 상기 전자기기로 공급되는 상기 파워를 차단한다.

Description

스위칭 신호를 발생할 수 있는 알에프아이디 리더와 상기 알에프아이디 리더를 포함하는 절전 제어 시스템
본 발명은 RFID 기술을 이용한 절전 제어기술에 관한 것으로, 특히 RFID 기술을 이용하여 대기 전력을 완전히 차단할 수 있는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호를 발생할 수 있는 RFID 리더, 및 상기 절전 제어장치와 상기 RFID 리더를 포함하는 절전 제어 시스템에 관한 것이다.
대기 전력(standby power)이란 전기/전자 기기가 외부 전원에 연결된 상태에서 그 주기능을 수행하지 않거나, 내부 또는 외부로부터 상기 주기능을 수행하기 위한 명령을 기다리는 상태에서 소비되는 전력을 말한다.
2003년도에 에너지 관리 공단과 한국 전기 연구원은 가정 내 가전 기기들(예컨대, 오디오, TV, VTR, 에어컨, 전자 레인지, PC 본체, 모니터, 전화기, 프린터, 보일러 등)에서 소비되는 평균 대기 전력은 3.66W이고 가구당 대기 전력을 발생하는 가전 기기들의 수는 15.6대라는 보고서를 냈다. 따라서, 개인적으로나 국가적으로나 대기 전력을 감소시킬 필요가 있다.
대기 전력을 감소시키기 위하여, 사용자는 상기 대기 전력을 감소시키기 위한 특별한 목적을 갖고 전기/전자 기기의 플러그를 콘센트에서 뽑아놓아야 하는 불편함이 있다. 따라서, 불필요하게 소비되는 대기 전력을 자동으로 차단할 수 있는 장치와 그 방법이 절실히 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 RFID 기술을 이용하여 대기 전력을 자동으로 완전히 차단할 수 있는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호를 발생할 수 있는 RFID 리더, 및 상기 절전 제어장치와 상기 RFID 리더를 포함하는 절전 제어 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 RFID 기술을 이용한 절전 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 RFID를 이용하여 대기 전력을 자동으로 완전히 차단할 수 있는 장치와 방법은 불필요하게 소비되는 상기 대기 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
따라서, 상기 대기 전력의 감소는 소비자에게는 에너지 절약의 혜택을 제공할 수 있고, 전력 생산자에서는 최소의 비용 부담과 기술 경쟁력을 향상시킬 수 있고, 국가적으로는 에너지 이용 효율 향상을 통한 기후 변화 협약에 대응할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 리더와 절전 제어장치를 포함하는 절전 제어 시스템의 개략적인 블록 도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 절전 제어장치의 개략적인 블록 도이다.
본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 전자기기로 파워를 공급하거나 차단할 수 있는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호를 발생하기 위한 RFID 리더는 수신된 RF(radio frequency) 신호를 직류 신호로 변환하기 위한 정류 유닛과, 기준 신호와 상기 정류 유닛으로부터 출력된 상기 직류 신호를 비교하고 비교 결과에 따른 비교 신호를 출력하기 위한 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호에 응답하여 상기 스위칭 신호를 발생하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛을 포함한다.
상기 수신된 RF 신호가 RFID 태그로부터 반사된 신호인 경우 상기 정류 유닛은 상기 수신된 RF 신호에 응답하여 제1레벨을 갖는 상기 직류 신호를 발생하고, 상기 수신된 RF 신호가 상기 RFID 태그 이외의 물체로부터 반사된 신호인 경우 상기 정류 유닛은 상기 수신된 RF 신호에 응답하여 상기 제1레벨보다 높은 제2레벨을 갖는 상기 직류 신호를 발생하고, 상기 기준 신호의 레벨은 상기 제1레벨과 상기 제2레벨 사이에 존재한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 전자기기로 파워를 공급하거나 차단할 수 있는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호를 발생하기 위한 RFID 리더는 RFID 태그로부터 반사된 제1RF 신호를 제1직류 신호로 변환하거나 상기 RFID 태그 이외의 물체로부터 반사된 제2RF 신호를 제2직류 신호로 변환하기 위한 정류 유닛과, 기준 신호와 상기 제1직류 신호를 비교하여 하이 레벨과 로우 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 갖는 제1비교 신호를 출력하거나 상기 기준 신호와 상기 제2직류 신호를 비교하여 상기 하이 레벨과 상기 로우 레벨 중에서 다른 하나의 레벨을 갖는 제2비교 신호를 출력하기 위한 비교기와, 상기 제2비교 신호의 수신 회수에 기초하여 상기 스위칭 신호를 발생하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛을 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 절전 제어 시스템은 RFID 리더와 절전 제어장치를 포함한다. 상기 RFID 리더는 수신된 RF 신호를 직류 신호로 변환하기 위한 정류 유닛과, 기준 신호와 상기 정류 유닛으로부터 출력된 상기 직류 신호를 비교하고 비교 결과에 따른 비교 신호를 출력하기 위한 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호에 응답하여 스위칭 신호를 발생하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛을 포함한다. 상기 절전 제어장치는 입력 전압을 수신하기 위한 입력 포트와, 출력 전압을 출력하기 위한 출력 포트와, 출력 단자가 상기 출력 포트에 접속되고 수신된 상기 스위칭 신호에 응답하여 온/오프 동작을 수행하는 스위치와, 다수의 접점들 중에서 대응되는 접점들의 접속을 통하여 상기 입력 포트를 통하여 입력된 상기 입력 전압을 상기 스위치의 입력 단자로 전송하거나 상기 출력 포트로 바이패스하기 위한 메인 스위치를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 RFID 리더가 전자기기로 파워를 공급하거나 차단할 수 있는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호 발생방법은 RFID 태그로부터 반사된 제1RF 신호를 제1직류 신호로 변환하거나 상기 RFID 태그 이외의 물체로부터 반사된 제2RF 신호를 제2직류 신호로 변환하는 단계와, 기준 신호와 상기 제1직류 신호를 비교하여 하이 레벨과 로우 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 갖는 제1비교 신호를 출력하거나 상기 기준 신호와 상기 제2직류 신호를 비교하여 상기 하이 레벨과 상기 로우 레벨 중에서 다른 하나의 레벨을 갖는 제2비교 신호를 출력하는 단계와, 일정 시간 동안에 수신된 상기 제2비교 신호의 수신 회수에 기초하여 상기 스위칭 신호를 발생하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 RFID를 이용한 절전 제어방법은 RFID 리더가 수신된 RF 신호에 기초하여 상기 RFID 리더의 인식 범위 내에 RFID 태그가 존재하는지의 여부를 판단하기 위한 비교 신호를 발생하는 단계와, 상기 RFID 리더가 일정 시간 동안에 수신된 상기 비교 신호의 수신 회수에 기초하여 스위칭 신호를 발생하는 단계와, 절전 제어장치가 상기 스위칭 신호에 응답하여 외부로부터 입력된 파워를 전자기기로 공급하거나 상기 전자기기로 공급되는 상기 파워를 차단하는 단계를 포함한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 리더(reader)와 절전 제어장치를 포함하는 절전 제어 시스템의 개략적인 블록 도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 절전 제어 시스템(10)은 RFID 리더(20), 전자 태그 또는 트랜스폰더라고도 불리는 RFID 태그(30), 절전 제어장치(40), 및 전자기기(50)를 포함한다.
RFID 리더(20)의 송신부(21)는 마이크로 컨트롤 유닛(27)의 제어하에 RF 신호를 안테나(ANT)를 통하여 외부로 전송한다. 예컨대, 안테나(ANT)를 통하여 전송된 RF 신호는 RFID 태그(30)로 전송될 수 있다.
RFID 리더(20)의 정류 유닛(23)은 물체(예컨대, RFID 태그(30) 또는 그 이외의 물체)로부터 반사된 RF 신호를 안테나(ANT)를 통하여 수신한다.
예컨대, 정류 유닛(23)은 RFID 태그(30)로부터 반사된 제1RF 신호를 제1직류 신호(예컨대, 1.35V)로 변환하거나 또는 RFID 태그(30) 이외의 물체로부터 반사된 제2RF 신호를 제2직류 신호(예컨대, 1.43V)로 변환한다. 예컨대, 상기 제1직류 신호의 레벨은 상기 제2직류 신호의 레벨보다 낮을 수 있다.
비교기(25)는 기준 신호(Vref; 예컨대, 1.40V)와 정류 유닛(23)으로부터 출력된 상기 제1직류 신호(예컨대, 1.35V)를 비교하여 하이 레벨과 로우 레벨 중에서 어느 하나의 레벨(예컨대, 로우 레벨)을 갖는 제1비교 신호(Vcomp)를 출력하거나 또는 기준 신호(Vref)와 정류 유닛(23)으로부터 출력된 상기 제2직류 신호(예컨대, 1.43V)를 비교하여 상기 하이 레벨과 상기 로우 레벨 중에서 다른 하나의 레벨(예컨대, 하이 레벨)을 갖는 제2비교 신호(Vcomp)를 출력한다.
마이크로 컨트롤 유닛(27)은 일정 시간(예컨대, 10초 내지 30초) 동안 비교기(25)로부터 출력된 제1직류 신호 또는 제2직류 신호의 수신 회수를 카운트하고 카운트 값과 기준 카운트 값을 비교하고 비교 결과에 기초하여 스위칭 신호(SCS)를 발생한다.
절전 제어장치(40)는, 자동 모드에서, 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 파워(Power) 또는 동작 전압을 전자기기(50)로 공급하거나 차단한다.
예컨대, 10초 내지 30초 동안, RFID 리더(20)의 인식 범위 내에 RFID 태그(30)가 존재하지 않는 경우, 마이크로 컨트롤 유닛(27)으로 제2직류 신호가 입력된다. 따라서, 마이크로 컨트롤 유닛(27)은 절전 제어장치(40)에 구현된 스위치(42)를 오프시키기 위한 스위칭 신호(SCS)를 발생한다. 따라서, 자동 모드에서, 스위치(42)는 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 전자기기(50)로 공급되는 동작 전압(또는 파워)을 차단한다. 따라서, 절전 제어장치(40)는 전자기기(50)에서 소비되는 대기 전력을 완전히 차단할 수 있다.
전자기기(50)는 예컨대, 오디오, TV, VTR, 에어컨, 전자 레인지, PC 본체, 모니터, 전화기, 프린터, 또는 보일러 등을 포함하며 대기 전력을 소비하는 모든 가전 기기들을 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 절전 제어장치의 개략적인 블록 도이다. 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 기반 절전 제어 시스템(10)의 동작과 절전 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, RFID 리더(20)와 절전 제어장치(40)가 전기적으로 결합되고, RFID 태그(30)는 사용자가 소지하고 있고, 절전 제어장치(40)는 콘센트일 수 있고, 전자 기기(50)는 TV일 수 있다. RFID 리더(20)는 절전 제어장치(40)에 착탈식으로 결합/분리될 수 있다. 또한, RFID 리더(20)와 절전 제어장치(40)는 일체형으로 구현될 수 있다. 실시 예에 따라, 본 발명에 따른 절전 제어 시스템은 콘센트, 리셉터클(receptacle), 아웃렛(outlet), 소켓(socket), 멀티 탭, 전원 공급 장치일 수 있다.
절전 제어장치(40)는 입력 전압(Vin)을 수신하기 위한 입력 포트(41), 다수의 접점들(a, b, 및 c)을 포함하는 메인 스위치(43), RFID 리더(20)로부터 출력된 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 온/오프되는 스위치(45), 및 출력 전압(Vout)을 출력하기 위한 출력 포트(47)를 포함한다. 예컨대, 스위치(45)는 BJT 또는 MOSFET로 구현될 수 있다.
RFID 태그(30)를 소지하고 있는 사용자의 스위칭 동작에 의하여 메인 스위치 (41)의 접점들(a와 c)이 서로 접속된 경우(이를 "수동 모드"라 한다), 절전 제어장치(40)는 입력 포트(41)를 통하여 입력된 입력 전압(Vin)을 출력 포트(47)로 바이패스한다. 예컨대, 사용자가 RFID 태그(30)를 분실한 경우도 상기 사용자는 수동 모드를 유지하는 절전 제어장치(40)를 이용하여 전자기기(50)로 동작 전압(또는 파워)을 공급할 수 있다.
즉, 수동 모드에서 절전 제어장치(40)는 RF 신호의 수신 여부에 관계없이 언제나 입력 포트(41)를 통하여 입력된 입력 전압(Vin)을 출력 포트(47)로 전송한다. 따라서, 출력 포트(47)와 TV(50)가 서로 접속된 경우, 절전 제어장치(40)는 TV(50)로 파워(Vout)를 공급한다. 그러므로, 상기 사용자는 TV(50)를 시청할 수 있다.
그러나, 상기 사용자가 TV(50)로 공급되는 동작 전압(Vin=Vout)을 차단한 경우, 즉 단순히 TV(50)의 파워만 오프한 경우, TV(50)는 수동 모드를 유지하고 있는 절전 제어장치(40)를 통하여 공급된 동작 전압(Vin=Vout)에 의하여 대기 전력을 소비한다.
RFID 태그(30)를 소지하고 있는 사용자의 스위칭 동작에 의하여, 메인 스위치(41)의 접점들(a와 b)이 서로 접속된 경우(이를 "자동 모드"라 한다), 절전 제어장치(40)의 입력 포트(41)로 공급된 입력 전압(Vin)은 스위치(45)와 출력 포트(47)를 통하여 TV(50)로 공급된다. 따라서, 상기 사용자는 TV(50)를 시청할 수 있다.
자동 모드에서 사용자가 TV(50)를 시청하고 있는 동안, RFID 리더(20)와 RFID 태그(30)는 서로 RF 통신을 한다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 정류 유닛(23)은 RFID 태그(30)로부터 출력된 제1RF 신호를 수신하여 제1직류 신호를 발생한다.
따라서, 비교기(25)는 상기 제1직류 신호와 기준 신호(Vref)의 비교 결과에 해당하는 로우 레벨을 갖는 비교 신호(Vcomp)를 마이크로 컨트롤 유닛(27)으로 출력한다. 마이크로 컨트롤 유닛(27)은 로우 레벨을 갖는 비교 신호(Vcomp)에 응답하여 로우 레벨을 갖는 스위칭 신호(SCS)를 절전 제어 장치(40)의 스위치(45)로 출력한다. 따라서, 스위치(45)는 로우 레벨을 갖는 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 온 (on) 상태를 유지하므로 절전 제어장치(40)는 입력 전압(Vin)을 TV(50)로 공급할 수 있다.
그러나, 자동 모드에서 절전 제어장치(40)와 TV(50)가 서로 접속된 상태에서 RFID 태그(30)를 소지한 사용자가 TV(50)의 파워를 끄고 외출한 경우, TV(50)는 절전 제어장치(40)를 통하여 입력된 전압(Vout)에 응답하여 대기 전력을 소비한다.
이때, RFID 리더(20)로부터 일정 시간(예컨대, 10~30초) 동안 주기적으로 출력된 RF 신호는 RFID 태그(30) 이외의 물체, 예컨대, 집안의 벽에서 각각 반사된 후, RFID 리더(20)의 안테나(ANT)를 통하여 정류 유닛(23)으로 각각 입력된다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 정류 유닛(23)은 RFID 태그(30) 이외의 물체, 예컨대 집안의 벽에서 각각 반사된 제2RF 신호를 수신하여 제2직류 신호를 각각 발생한다.
따라서, 비교기(25)는 상기 제2직류 신호와 기준 신호(Vref)의 각각의 비교 결과에 해당하는 하이 레벨을 갖는 각각의 비교 신호(Vcomp)를 마이크로 컨트롤 유닛(27)으로 출력한다. 마이크로 컨트롤 유닛(27)은 일정 시간 동안 수신된 하이 레벨을 갖는 각각의 비교 신호(Vcomp)의 수신 회수를 카운트하고 카운트 값이 기준 카운트 값보다 큰 경우 하이 레벨을 갖는 스위칭 신호(SCS)를 절전 제어장치(40)의 스위치(45)로 출력한다.
따라서, 스위치(45)는 하이 레벨을 갖는 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 오프 상태로 되므로, 출력 포트(47)를 통하여 TV(50)로 공급되는 파워(Vout)는 차단된다. 즉, 사용자가 별도로 절전 제어장치(40)로부터 TV(50)를 전기적으로 분리시켜 놓지 않더라도, 자동 모드에서 RFID 리더(20)로부터 출력된 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 스위치(45)가 자동적으로 오프되므로, TV(50)에서 소비되는 대기 전력은 0W로 된다.
상술한 바와 같이, 자동 모드에서 절전 제어장치(40)와 TV(50)가 서로 접속된 상태에서 RFID 태그(30)를 소지한 사용자가 TV(50)의 파워를 껐는지의 여부에 불문하고 스위치(45)는 하이 레벨을 갖는 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 오프 상태로 된다. 따라서, 출력 포트(47)를 통하여 TV(50)로 공급되는 파워(Vout)는 차단된다.
그러나, RFID 리더(20)의 인식 영역을 벗어난 RFID 태그(30)가 일정 시간(예컨대, 10~30초) 내에 다시 상기 인식 영역에 진입하는 경우, 하이 레벨을 갖는 비교 신호(Vcomp)를 출력하던 비교기(25)는 로우 레벨을 갖는 비교 신호(Vcomp)를 출력한다. 이때, 마이크로 컨트롤 유닛(27)은 로우 레벨을 갖는 비교 신호(Vcomp)에 응답하여 카운트 값을 리셋할 수 있다.
이 경우, 마이크로 컨트롤 유닛(27)은 로우 레벨을 갖는 스위칭 신호(SCS)를 절전 제어장치(40)의 스위치(45)로 출력한다. 따라서, 스위치(45)는 로우 레벨을 갖는 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 온 상태를 유지하므로, 파워(Vout)는 TV(50)로 공급된다.
RFID 리더(20)는 RFID 태그(30)의 ID 데이터를 저장하기 위한 메모리(29)를 포함한다. 또한, RFID 리더(20)는 복조기(미 도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 복조기는 안테나(ANT)를 통하여 수신된 RF 변조 신호를 복조하고, 복조 결과로서 ID 데이터를 추출하고, 추출된 ID 데이터를 마이크로 컨트롤 유닛(27)으로 전송할 수 있다. 상기 복조기는 마이크로 컨트롤 유닛(27)의 일부로서 구현될 수 있다.
이 경우, 마이크로 컨트롤 유닛(27)은 상기 복조기에 의하여 복조된 ID 데이터와 메모리(29)에 저장된 ID 데이터를 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 스위칭 신호(SCS)의 발생을 제어할 수 있다.
예컨대, 자동 모드에서 복조된 ID 데이터와 메모리(29)에 저장된 ID 데이터가 서로 일치될 때에만 마이크로 컨트롤 유닛(27)은 절전 제어 장치(40)의 스위치 (45)를 오프시키기 위한 스위칭 신호(SCS)를 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이, RFID를 이용한 절전 제어 방법은 RFID 리더(20)가 수신된 RF 신호에 기초하여 RFID 리더(20)의 인식 범위 내에 RFID 태그(30)가 존재하는지의 여부를 판단하기 위한 비교 신호(Vcomp)를 발생한다. 따라서, RFID 리더(20)는 일정 시간 동안 수신된 비교 신호(Vcomp)의 수신 회수에 기초하여 스위칭 신호 (SCS)를 발생한다. 절전 제어 장치(40)는 스위칭 신호(SCS)에 응답하여 외부로부터 공급된 파워(Power)를 전자 기기(50)로 공급하거나 또는 대기 전력을 감소시키기 위하여 전자 기기(50)로 공급되는 파워(Power)를 차단한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 실시 예는 RFID 태그를 이용하여 전원 공급을 자동으로 차단할 수 있는 리셉터클과 같은 절전 제어 시스템에 사용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 전자기기로 파워를 공급하거나 차단할 수 있는 절전제어 장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호를 발생하기 위한 RFID 리더에 있어서,
    수신된 RF 신호를 직류 신호로 변환하기 위한 정류 유닛;
    기준 신호와 상기 정류 유닛으로부터 출력된 상기 직류 신호를 비교하고 비교 결과에 따른 비교 신호를 출력하기 위한 비교기; 및
    상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호에 응답하여 상기 스위칭 신호를 발생하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하는 RFID 리더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 RF 신호가 RFID 태그로부터 반사된 신호인 경우 상기 정류 유닛은 상기 수신된 RF 신호에 응답하여 제1레벨을 갖는 상기 직류 신호를 발생하고,
    상기 수신된 RF 신호가 상기 RFID 태그 이외의 물체로부터 반사된 신호인 경우 상기 정류 유닛은 상기 수신된 RF 신호에 응답하여 상기 제1레벨보다 높은 제2레벨을 갖는 상기 직류 신호를 발생하고,
    상기 기준 신호의 레벨은 상기 제1레벨과 상기 제2레벨 사이에 존재하는 RFID 리더.
  3. 전자기기로 파워를 공급하거나 차단할 수 있는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호를 발생하기 위한 RFID 리더에 있어서,
    RFID 태그로부터 반사된 제1RF 신호를 제1직류 신호로 변환하거나 상기 RFID 태그 이외의 물체로부터 반사된 제2RF 신호를 제2직류 신호로 변환하기 위한 정류 유닛;
    기준 신호와 상기 제1직류 신호를 비교하여 하이 레벨과 로우 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 갖는 제1비교 신호를 출력하거나 상기 기준 신호와 상기 제2직류 신호를 비교하여 상기 하이 레벨과 상기 로우 레벨 중에서 다른 하나의 레벨을 갖는 제2비교 신호를 출력하기 위한 비교기; 및
    상기 제2비교 신호의 수신 회수에 기초하여 상기 스위칭 신호를 발생하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하는 RFID 리더.
  4. RFID 리더와 절전 제어장치를 포함하는 절전 제어 시스템에 있어서,
    상기 RFID 리더는,
    수신된 RF 신호를 직류 신호로 변환하기 위한 정류 유닛;
    기준 신호와 상기 정류 유닛으로부터 출력된 상기 직류 신호를 비교하고 비교 결과에 따른 비교 신호를 출력하기 위한 비교기; 및
    상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호에 응답하여 스위칭 신호를 발생하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛을 포함하며,
    상기 절전 제어장치는,
    입력 전압을 수신하기 위한 입력 포트;
    출력 전압을 출력하기 위한 출력 포트;
    출력 단자가 상기 출력 포트에 접속되고 수신된 상기 스위칭 신호에 응답하여 온/오프 동작을 수행하는 스위치; 및
    다수의 접점들 중에서 대응되는 접점들의 접속을 통하여 상기 입력 포트를 통하여 입력된 상기 입력 전압을 상기 스위치의 입력 단자로 전송하거나 상기 출력 포트로 바이패스하기 위한 메인 스위치를 포함하는 절전 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은, 일정 시간 동안, 동일한 레벨을 갖는 상기 비교 신호의 수신 회수에 기초하여 상기 스위칭 신호를 발생하기 위한 절전 제어 시스템.
  6. RFID 리더가 전자기기로 파워를 공급하거나 차단할 수 있는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호 발생방법에 있어서,
    RFID 태그로부터 반사된 제1RF 신호를 제1직류 신호로 변환하거나 상기 RFID 태그 이외의 물체로부터 반사된 제2RF 신호를 제2직류 신호로 변환하는 단계;
    기준 신호와 상기 제1직류 신호를 비교하여 하이 레벨과 로우 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 갖는 제1비교 신호를 출력하거나 상기 기준 신호와 상기 제2직류 신호를 비교하여 상기 하이 레벨과 상기 로우 레벨 중에서 다른 하나의 레벨을 갖는 제2비교 신호를 출력하는 단계; 및
    일정 시간 동안에 수신된 상기 제2비교 신호의 수신 회수에 기초하여 상기 스위칭 신호를 발생하는 단계를 포함하는 절전 제어장치의 스위칭 동작을 제어할 수 있는 스위칭 신호 발생방법.
  7. RFID 리더가 수신된 RF 신호에 기초하여 상기 RFID 리더의 인식 범위 내에 RFID 태그가 존재하는지의 여부를 판단하기 위한 비교 신호를 발생하는 단계;
    상기 RFID 리더가 상기 비교 신호의 수신 회수에 기초하여 스위칭 신호를 발생하는 단계; 및
    절전 제어 장치가 상기 스위칭 신호에 응답하여 외부로부터 입력된 파워를 전자기기로 공급하거나 상기 전자기기로 공급되는 상기 파워를 차단하는 단계를 포함하는 RFID를 이용한 절전 제어방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스위칭 신호를 발생하는 단계는,
    일정 시간 동안에 수신된 상기 비교 신호의 상기 수신 회수가 기준 회수보다 큰 경우 상기 전자기기로 공급되는 상기 파워를 차단하기 위한 상기 스위칭 신호를 발생하는 RFID를 이용한 절전 제어방법.
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