길안내용 링 태그의 바닥 매설방법{Laying method of ring Tag for Road-guide on the road}

본 발명은 보도 블록이나 아스팔트 등의 단단한 바닥에 길안내 정보가 저장된 링 태그를 매설하는 방법에 관한 것이다.

시각장애인의 길안내를 위한 기술로서 RFID나 NFC와 같은 근거리 무선통신기술이 적용되고 있는데, 그 예로서 대한민국 특허 제1398065호에는 '시각장애인용 길안내시스템을 위한 RFID/NFC 태그의 정보 저장방법 및 이의 송수신방법'이 제공되어 있다. 이와 같은 기술에 의하면 시각장애인용 보도블록에 RFID/NFC 태그가 매설되고, 시각장애인이 휴대하는 지팡이에는 RFID/NFC 수신기가 장착되어 있어서 상기 지팡이를 이용하여 보도블록을 따라 이동하는 중에 실시간으로 길안내가 이루어지도록 한 것이다.

한편, 상기 시각장애인용 보도블록에 설치되는 RFID/NFC 태그는 대한민국 특허 제0998263호(2010.12.03.공고)에 개재된 바와 같이 크게 길안내정보가 입력된 태그 IC와 상기 길안내정보를 전송하기 위한 안테나로 구성되면서, 상기 태그 IC와 안테나는 PCB 또는 PVC 필름으로 상하면을 커버하여 이루어진다. 이때, 상기 안테나의 경우 시각장애인용 지팡이에 설치된 RFID/NFC 수신기와 무선 주파수를 이용한 정보의 송수신이 원활하게 이루어지도록 하기 위해서는 반경을 크게 형성하는 것이 바람직하다.

이에, 상기 RFID/NFC 태그를 이용한 길안내를 위해서 기존에 상기 RFID/NFC 태그가 매설되지 않은 보도블록을 상기 RFID/NFC 태그가 매설된 새로운 보도블록으로 교체하거나, 상기 RFID/NFC 태그가 매설된 새로운 보도블록을 횡단보도, 계단 등의 바닥에 모두 설치하기 위해서는 막대한 비용이 발생하기 때문에 상기 RFID/NFC 태그가 매설되지 않은 기존의 보도블록이나, 횡단보도, 계단 등의 바닥(이하. 바닥이라고 통칭함)에 상기 RFID/NFC 태그를 매설하는 것이 타당한 방법으로 검토되고 있다. 더구나 상기 RFID/NFC 태그를 이용한 길안내 시스템은 시각장애인을 위한 기술일 뿐만 아니라, 앞으로 발전 가능성이 큰 무인 이동장치 등의 기술과도 접목이 가능한 것이므로 상기 RFID/NFC 태그를 상기 안전하고 경제적으로 바닥에 설치하는 방법의 중요성은 점점 커지고 있다.

그러나 상기 RFID/NFC 태그가 매설되지 않은 기존의 보도블록이나, 횡단보도, 계단 등의 바닥(이하. 바닥이라고 통칭함)에 상기 RFID/NFC 태그를 매설하기 위해서는 상기 바닥을 상기 RFID/NFC 태그의 넓이만큼 파낸 후 상기 파낸 공간에 RFID/NFC 태그를 안착한 상태에서 합성수지 등을 이용하여 마감해야 하는데, 상기 RFID/NFC 태그가 보통 면적인 넓은 원형이나 사각 또는 직사각형의 형태로 제공되기 때문에 그 면적만큼 바닥을 넓게 파내는 작업이 어려울 뿐만 아니라, 시공 후 상기 RFID/NFC 태그가 바닥으로부터 쉽게 떨어지거나 차량 등의 하중에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

또한, 상기 문제점을 해결하기 위해서 상기 RFID/NFC 태그를 작게 형성하면 RFID/NFC 수신기와 정보의 송수신이 원활하지 못하고 불편한 문제점이 있다.

본 발명은 RFID/NFC 태그와 RFID/NFC 수신기 사이에 정보의 송수신이 원활하게 이루어지도록 하면서 상기 RFID/NFC 태그를 바닥에 매설하는 작업이 간편하고 안정적으로 이루어지도록 한 길안내용 링 태그의 바닥 매설방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 길안내용 링 태그의 바닥 매설방법은 (A) 바닥에 링 형태의 홈을 파는 단계; (B) 상기 링 형태의 홈에 하부 밀봉 용재를 채우는 단계; (C) 상기 하부 밀봉 용재 위에 링 형태의 RFID/NFC 태그를 안착시키는 단계: (D) 상기 RFID/NFC 태그 위에 상부 밀봉 용재를 채우는 단계; 및 (E) 상기 상부 밀봉 용재의 상부에 마감재를 채워 상기 바닥의 표면 높이로 마감하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그는 링 형태의 베이스 시트 위에 안테나를 감아 고정한 상태에서 상기 베이스 시트 일측에 태그 IC를 부착하면서 상기 안테나와 연결하여 이루어진다.

상기 태그 IC의 상부 또는 상기 태그 IC가 위치하는 베이스 시트 하부에는 단열 시트 또는 완충 시트를 부착한다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그의 상하에 링 형태의 보호 필름을 부착한다.

상기 마감재는 축광재 또는 야광재를 포함한다.

본 발명의 길안내용 링 태그의 바닥 매설방법에 의하면 바닥을 링 형태로 가늘게 파기 때문에 작업이 간편하고 빠르며, RFID/NFC 태그를 링 형태로 형성하여 RFID/NFC 수신기와 무선 주파수를 이용한 정보의 송수신이 원활하고, 바닥 상부의 마감 작업이 간편할 뿐만 아니라, 마감 후에는 사람이나 차량 등의 통행으로부터 링 형태의 RFID/NFC 태그를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용된 길안내용 링 태그의 바닥 매설방법에 따른 시공상태 설명도.
도 3은 본 발명이 적용된 길안내용 링 태그의 바닥 매설방법을 도시한 플로 차트.
도 4 및 도 5는 본 발명이 적용된 길안내용 링 태그의 바닥 매설방법을 도시한 단계별 설명도.
도 6은 본 발명이 적용된 길안내용 링 태그를 도시한 분해도.
도 7 및 도 8은 본 발명이 적용된 RFID/NFC 태그의 실시 예를 도시한 구성도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 길안내용 링 태그의 바닥 매설방법은 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 (A) 바닥(100)에 링 형태의 홈(100a)을 파는 단계; (B) 상기 링 형태의 홈에 하부 밀봉 용재(200a)를 채우는 단계; (C) 상기 하부 밀봉 용재 위에 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)를 안착시키는 단계: (D) 상기 RFID/NFC 태그 위에 상부 밀봉 용재(200b)를 채우는 단계; 및 (E) 상기 상부 밀봉 용재의 상부에 마감재(400)를 채워 상기 바닥의 표면 높이로 마감하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

이에, 본 발명은 시각장애인을 위해 정확하고 안전한 길안내를 목적으로 하면서도, 지금 활발하게 개발 중인 무인이동장치의 주행 안내 등 여러 산업 분야에 적용할 수 있는 것이다.

상기 (A)단계는 바닥(100)에 링 형태의 홈(100a)을 파는 것으로서, 상기 바닥(100)은 예를 들어 시각장애인이나 일반인 또는 무인 이동장치 등이 이동하는 보차도 상의 단단한 바닥을 의미한다. 즉, 상기 바닥은 도 1에 도시된 바와 같이 시각장애인의 길안내를 위한 시각장애인용 점형 또는 선형 보도블록뿐만 아니라, 도 2에 도시된 바와 같이 시각장애인은 물론이고 일반인이나 무인이동장치 등이 이동하는 평평한 보도블록, 콘크리트 바닥, 아스팔트 또는 건물의 바닥재와 같이 단단한 재질의 바닥이다.

상기 바닥(100)에 링 형태의 홈(100a)을 파는 단계에서는 도 4에 도시된 바와 같이 하부에 톱니 또는 가공용 다이아몬드가 형성된 링 형태의 휠 드릴(110)을 이용하여 바닥에 일정한 지름과 폭 및 깊이로 홈을 형성한다. 이때, 상기 휠 드릴(110)은 상기 바닥에 고정할 수 있는 고정수단을 구비함으로써, 안정적으로 링 형태의 홈을 형성할 수 있도록 한다.

이때, 상기 링 형태의 홈(100a)은 후술하는 링 형태의 RFID/NFC 태그(300) 크기에 따라 형성해야 하는데, 예를 들어 지름 50~300mm, 폭 2~20mm, 깊이 5~30mm로 형성할 수 있다. 그러나 시각장애인이 보행시 시각장애인용 지팡이에 설치된 RFID/NFC 수신기의 주파수 송수신 반경이나 앞서 설명한 각 종류의 바닥 상태 등을 고려하여 지름 150~280mm, 폭 3~5mm, 깊이 5~10mm로 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 링 형태의 홈(100a)은 상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)보다 크게 형성된다.

상기 (B) 단계는 상기 링 형태의 홈에 하부 밀봉 용재(200a)를 채우는 것으로서, 상기 하부 밀봉 용재(200a)는 후술하는 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)를 외부 압력이나 침수로부터 보호하기 위한 것이다. 상기 하부 밀봉 용재(200a)는 예를 들어 바닥의 재질과 동일한 재질 또는 에폭시 재질로 형성하는 한편, 바닥의 색상에 맞춰 동일한 색상으로 형성할 수 있다.

상기 (C) 단계는 상기 하부 밀봉 용재 위에 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)를 안착시키는 것으로서, 상기 RFID/NFC 태그를 링 형태로 형성하는 이유는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 안테나(320)를 링 형태로 형성함으로써 RFID/NFC 수신기로부터 전달되는 주파수에 대한 송수신 반경이 더욱 넓은 면적에서 이루어지도록 하기 위한 것이다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)는 예를 들어 상기 바닥에 형성된 링 형태의 홈에 대응하여 지름 50~300mm, 폭 2~20mm, 높이 5~30mm로 형성할 수 있다. 그러나 예를 들어 시각장애인이 보행시 시각장애인용 지팡이에 설치된 RFID/NFC 수신기(10)의 주파수 송수신 반경이나 앞서 설명한 각 종류의 바닥 상태 등을 고려하여 지름 150~280mm, 폭 2~3mm, 깊이 5~10 mm로 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)는 상기 링 형태의 홈(100a)보다 작게 형성한다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)는 실시 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 링 형태의 베이스 시트(310) 위에 안테나(320)를 감아 고정한 상태에서 상기 베이스 시트(310) 일측에 태그 IC(integrated circuit: 330))를 부착하면서 상기 안테나와 연결하여 이루어진다. 여기서 상기 태그 IC(330)는 길안내정보가 저장된 메모리와 상기 안테나를 통해 무선 주파수가 감지되면 상기 메모리의 데이터를 전송하는 트랜스폰더를 포함하는 것이다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)는 다른 실시 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 상기 태그 IC(330)의 상부 또는 상기 태그 IC가 위치하는 베이스 시트(310) 하부에는 단열 시트(340) 또는 완충 시트(350)를 부착한다. 이와 같은 단열 시트 또는 완충 시트는 외부 열이나 압력으로부터 상기 안테나 또는 태그 IC를 보호하기 위한 방법이다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)는 또 다른 실시 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 상기 링 형태의 RFID/NFC 태그의 상하에 링 형태의 보호 필름(360)을 부착한다. 이와 같은 보호 필름은 PVC 또는 PET 재질로서 상기 안테나 또는 태그 IC를 외부 공기나 습기로부터 보호하기 위한 구성이다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300) 중 상기 단열 시트, 완충 시트 또는 보호 필름의 구성은 시공되는 바닥의 종류나 주변 온도 또는 통행 차량 등의 환경에 따라 선택적으로 설치한다.

상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)는 실시 예로서 도 7에 도시된 바와 같이 전원부를 포함하지 않는 수동형뿐만 아니라, 도 8에 도시된 바와 같이 전원부(370)를 포함하고 전원부에서 공급되는 전원을 이용하여 길안내정보를 전송하는 능동형을 적용할 수 있다. 여기서 상기 능동형 RFID/NFC 태그(300)의 전원부(370)는 링 형태로 형성하거나 링 형태의 베이스 시트 위에 설치할 수 있도록 작은 크기의 건전지 또는 충전지로 이루어져야 하며 동시에 저전력 상태로 장시간 사용이 가능해야 하고 주파수를 이용하여 충전할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)는 다른 실시 예로서 내장된 전원부(370)로부터 전력의 낭비를 줄이기 위한 방안으로 정보의 전송이 필요한 경우에만 전원이 연결되도록 한다. 즉, 상기 RFID/NFC 태그(300)는 도 7에 도시된 바와 같이 안테나를 통해 상기 RFID/NFC 수신기의 접근을 감지하면 태그 IC에서 상기 전원부(370)의 전원을 개방하여 길안내정보를 RFID/NFC 수신기로 전송하도록 하는 것이다. 따라서 상기 태그 IC에는 전원을 개폐할 수 있는 스위치부를 포함한다.

이때, 상기 RFID/NFC 태그는 전원부(300)의 출력을 조절하여 길안내정보의 송신 거리를 조절하기 위한 출력 조절부를 포함한다. 즉, 상기 능동형 RFID/NFC 태그(300)는 전원부(370)의 전원을 이용하여 수동형 RFID/NFC 태그보다 먼 송신 거리를 갖게 되는데, 이때, 상기 전원부에서 공급되는 출력을 조절함에 따라 능동형 RFID/NFC 태그의 정보를 송신할 수 있는 거리를 조절하는 것이다. 따라서 이와 같은 조절을 통해 바닥에 설치되는 능동형 RFID/NFC 태그(300) 사이의 간격을 조절할 수 있게 된다.

이때, 상기 RFID/NFC 태그는 국제표준화에 따라 13.56MHz 이하 대역에서부터 900MHz대역까지 용도에 따라 선택하여 설치하는데, 실시 예로서 시각장애인용 길안내를 위해 설치하는 경우 근접하는 다른 RFID/NFC 태그와 거리를 감안하고, 시각장애인용 지팡이에 설치된 수신장치와의 거리를 감안하여 송수신 거리가 100~150mm정도 되는 13.56MHz 대역의 RFID/NFC 태그를 선택함이 바람직하다.

상기 (D) 단계는 상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300) 위에 상부 밀봉 용재(200b)를 채우는 것으로서, 상기 상부 밀봉 용재는 링 형태의 RFID/NFC 태그를 압력이나 침수로부터 보호하기 위한 것이다. 상기 밀봉 용재는 예를 들어 바닥의 재질과 동일한 재질 또는 에폭시 재질로 형성하는 한편, 바닥의 색상에 맞춰 동일한 색상으로 형성할 수 있다.

상기 (E) 단계는 상기 상부 밀봉 용재의 상부에 마감재(400)를 채워 상기 바닥의 표면 높이로 마감하는 것으로서, 예를 들어 도 1과 같이 바닥이 시각장애인용 점형 또는 선형 보도블록인 경우 그 돌기에 맞게 채워 넣은 후 마감한다. 이때, 상기 마감재는 예를 들어 바닥의 재질과 동일한 재질이나 에폭시, 우레탄 또는 MMA(methyl metha acrylate) 재질로 형성하는 한편, 바닥의 색상에 맞춰 동일한 색상으로 형성할 수 있다.

상기 (E) 단계는 실시 예로서 인과 같은 축광재 또는 야광재를 포함하는 마감재(400)를 사용함으로써 야간에도 상기 링 형태의 RFID/NFC 태그(300)가 매설된 위치를 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명의 매설 방법에 의하면 우선 바닥을 링 형태로 가늘게 파기 때문에 작업이 간편하고 빠르고, RFID/NFC 태그를 링 형태로 형성하여 시각장애인용 지팡이의 RFID/NFC 수신기와 무선 주파수를 이용한 정보의 송수신이 원활하며, 마감 작업이 간편할 뿐만 아니라, 마감 후에는 사람이나 차량 등이 많이 통행하더라도 링 형태의 RFID/NFC 태그가 파손되거나 바닥으로부터 빠지는 것을 방지하면서 장시간 안정적으로 사용할 수 있는 것이다.

10: 시각장애인용 지팡이
100: 바닥 100a: 홈
110: 휠 드릴
200a, 200b: 상/하부 밀봉부재
300: RFID/NFC 태그 310: 베이스 시트
320: 안테나 330: 태그 IC
340: 단열 시트 350: 완충 시트
360: 보호 필름 370: 전원부
400: 마감재