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KR100798682B1 - 스마트 카드 - Google Patents

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KR100798682B1
KR100798682B1 KR1020060042437A KR20060042437A KR100798682B1 KR 100798682 B1 KR100798682 B1 KR 100798682B1 KR 1020060042437 A KR1020060042437 A KR 1020060042437A KR 20060042437 A KR20060042437 A KR 20060042437A KR 100798682 B1 KR100798682 B1 KR 100798682B1
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smart card
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강희준
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주식회사 제이디씨텍
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Abstract

본 발명은 전자화폐 카드로 널리 쓰이고 있는 RF방식의 스마트 카드에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 스마트 카드에 디스플레이 기능, 입력기능 및 전원충전 기능이 추가되어 사용자가 스마트 카드의 정보를 보다 용이하게 확인할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 상,하부인쇄층(11)(12) 사이에 회로기판(13)이 형성되고, 회로기판(13)에는 연산처리용 CPU, 데이터 및 프로그램 저장용 휘발성 및 비휘발성 메모리, RF신호와 디지털신호간 변환을 수행하는 RF모듈 및 RF신호에서 구동용 전원을 발생시키는 전원부로 구성된 RF칩(20)과, 스마트 카드 단말기와 통신을 수행하는 RF안테나(30)와, RF칩(20)에 저장된 데이터를 외부로 표시하기 위한 디스플레이부(40)와, 회로기판(13)에 전원을 공급하기 위한 축전지(60)와, 스마트 카드 단말기의 송출신호로부터 전원을 발생시켜 축전지(60)에 충전키는 충전부(71), RF무선신호를 디지털 신호로 전환하는 RF/디지털 변조부(72), 전환된 디지털 신호 또는 RF칩(20)에 저장된 데이터 중 디스플레이부(40)로 디스플레이를 위한 데이터를 선택하는 데이터 선택부(73) 및 디스플레이 데이터를 디스플레이부(40)로 출력하는 디스플레이 인터페이스부(74)를 갖는 제어장치(70)로 구성된 스마트 카드(10)에 있어서, 상기 회로기판(13)에는 디스플레이부(40)를 표시하기 위한 데이터를 선별하기 위한 키패드부(50)가 구비되며, 키패드부(50)로 입력되는 신호를 데이터 선택부(73)로 입력시키는 키패드 인터페이스부(75)가 상기 제어장치(70)에 구 비되고, 상기 충전부(71)는 RF안테나(30)에 흐르는 RF무선신호로부터 전원을 정류하는 RF AC/DC 정류기(711)와 상기 축전지(60)의 충전상태를 검사하여 제어신호를 생성하고 출력하는 충전제어회로(712)로 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
스마트 카드, 키패드, RF

Description

스마트 카드{A smart card}
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예를 예시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예를 예시한 회로기판의 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예를 예시한 제어장치의 블록도,
도 5는 본 발명의 일실시예를 예시한 RF AC/DC 정류기의 회로도,
도 6은 본 발명의 일실시예를 예시한 충전제어회로의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 스마트 카드 11, 12 : 상,하부인쇄층
13 : 회로기판 20 : RF칩
30 : RF안테나 40 : 디스플레이부
50 : 키패드부 60 : 축전지
70 : 제어장치 71 : 충전부
72 : RF/디지털 변조부 73 : 데이터 선택부
74 : 디스플레이 인터페이스부 75 : 키패드 인터페이스부
본 발명은 전자화폐 카드로 널리 쓰이고 있는 RF방식의 스마트 카드에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 스마트 카드에 디스플레이 기능, 입력기능 및 전원충전 기능이 추가되어 사용자가 스마트 카드의 정보를 보다 용이하게 확인할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
일반적으로 기존의 실물화폐는 거래의 불편함, 휴대의 불편함 그리고 화폐 제작비용 등의 문제점이 있었으므로 전자화폐가 출현하게 되었다. 전자화폐는 디지털 데이터를 기반으로 하는 디지털사회의 가상 공간에서 지폐의 역할을 수행하기 위해 디지털 데이터로 구성된 화폐로서, 보다 구체적으로 인터넷 또는 통신망과 같은 네트워크를 통하여 거래될 수 있는 재화를 의미한다.
또한, 전자화폐는 네트워크형 전자화폐와 카드형 전자화폐가 있는데, 이중에서 카드형 전자화폐는 스마트 카드를 통해 보다 안전하게 구현될 수 있으며, 향후 이러한 방향으로 전개될 것으로 예상된다. 일반적으로 스마트 카드는 사전적 의미로 마이크로프로세서, 카드운영체제, 보안 모듈, 메모리 등을 갖춤으로써 특정 트랜잭션을 처리할 수 있는 능력을 가진 집적회로 칩을 내장한 신용카드 크기의 플라스틱 카드로 정의된다. 이러한 스마트 카드의 종류는 데이터 판독방식에 따라 접촉식 카드, 비접촉식 카드, 혼합식 카드 등으로 분류된다.
상기 접촉식 카드는 인터페이스 장치, 즉 카드가 단말기에 삽입되었을 때 카 드의 접점이 인터페이스 장치의 접점에 접촉됨으로써 활성화되는 형태의 카드를 의미하며, 비접촉식 카드는 정보처리 기능에 필요한 연산소자 및 기억소자는 접촉식 카드와 동일하지만 카드내의 칩을 구동하기 위한 전원공급이 카드내의 코일의 전자결합을 통해 이루어지고 인터페이스 장치와의 통신을 위하여 전자유도방식을 이용하는 형태의 카드를 의미한다.
그리고, 혼합식 카드는 접촉식 카드와 비접촉식 카드의 형태를 모두 지원하는 형태의 카드로 콤비카드(Combi card)와 하이브리드 카드(Hybrid card)가 있다. 상기 카드들은 접촉/비접촉식을 모두 지원한다는 점에서는 공통점을 가지지만 구조들이 일부 상이하다.
즉, 콤비카드는 하나의 카드 내에서 접촉/비접촉식 카드가 공유할 수 있는 부분들을 상호 공유하는 카드로서, 내부 자원공유를 통한 이질적 어플리케이션의 통합 효과를 가져올 수 있다. 하이브리드 카드는 하나의 카드 내에 물리적으로 접촉식 카드와 비접촉식 카드가 독립된 형태로 존재한다.
전술한 카드형 전자화폐는 현금 대용으로 사용할 수 있고, 사용의 편리성으로 인하여 그 적용분야는 넓혀 갈 것으로 판단되지만, 현금과 유사함에도 불구하고 사용자는 그 잔액여부를 용이하게 확인할 수 없었다. 이는 전자화폐 시스템에 대한 불신감을 줄 수 있고, 후불형으로 구현하는 경우 그 사용내역을 알지 못해 과소비를 조장할 우려가 있으며, 선불형 전자화폐의 경우에는 그 잔액을 몰라서 미리 충전을 하지 못하여 제때에 사용하지 못하는 경우가 발생할 수 있는 것이다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 스마트 카드에 디스플레이 기능, 입력기능 및 전원충전 기능이 추가되어 사용자가 사용금액, 남은 금액 등 스마트 카드의 정보를 손쉽게 확인할 수 있도록 하여 사용의 편의성을 높여줄 수 있는 스마트 카드를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 상,하부인쇄층(11)(12) 사이에 회로기판(13)이 형성되고, 회로기판(13)에는 연산처리용 CPU, 데이터 및 프로그램 저장용 휘발성 및 비휘발성 메모리, RF신호와 디지털신호간 변환을 수행하는 RF모듈 및 RF신호에서 구동용 전원을 발생시키는 전원부로 구성된 RF칩(20)과, 스마트 카드 단말기와 통신을 수행하는 RF안테나(30)와, RF칩(20)에 저장된 데이터를 외부로 표시하기 위한 디스플레이부(40)와, 회로기판(13)에 전원을 공급하기 위한 축전지(60)와, 스마트 카드 단말기의 송출신호로부터 전원을 발생시켜 축전지(60)에 충전키는 충전부(71), RF무선신호를 디지털 신호로 전환하는 RF/디지털 변조부(72), 전환된 디지털 신호 또는 RF칩(20)에 저장된 데이터 중 디스플레이부(40)로 디스플레이를 위한 데이터를 선택하는 데이터 선택부(73) 및 디스플레이 데이터를 디스플레이부(40)로 출력하는 디스플레이 인터페이스부(74)를 갖는 제어장치(70)로 구성된 스마트 카드(10)에 있어서, 상기 회로기판(13)에는 디스플레이부(40)를 표시하기 위한 데이터를 선별하기 위한 키패드부(50)가 구비되며, 키패드부(50)로 입력되는 신호를 데이터 선택부(73)로 입력시키는 키패드 인터페이스부(75)가 상기 제어장치(70)에 구비되고, 상기 충전부(71)는 RF안테나(30)에 흐르 는 RF무선신호로부터 전원을 정류하는 RF AC/DC 정류기(711)와 상기 축전지(60)의 충전상태를 검사하여 제어신호를 생성하고 출력하는 충전제어회로(712)로 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지는 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 하부인쇄층(12) 위에 회로기판(13)이 적층되고, 회로기판(13) 위에 상부인쇄층(11)이 적층되어 스마트 카드(10)가 형성된다.
상기 스마트 카드(10)의 회로기판(13)에는 RF칩(20), RF안테나(30), 디스플레이부(40), 키패드부(50), 축전지(60) 및 제어장치(70)가 구성되어 있다.
상기 RF칩(20)은 연산처리용 CPU, 데이터 및 프로그램 저장용 휘발성 및 비휘발성 메모리, RF신호와 디지털신호간 변환을 수행하는 RF모듈 및 RF신호에서 구동용 전원을 발생시키는 전원부로 구성되어 있다.
상기 RF안테나(30)는 RF칩(20)과 제어장치(70)와 연결되어, 카드 단말기와 통신으로 스마트 카드(10)의 정보교환을 수행한다.
상기 디스플레이부(40)는 RF칩(20)에 저장된 데이터 중 상기 키패드부(50)에 의해 선택된 데이터를 외부로 표시해 준다.
상기 키패드부(50)는 상기 디스플레이부(40)에 표시하기 위한 데이터를 선별 한다.
상기 축전지(60)는 스마트 카드(10) 내의 디스플레이부(40), 키패드부(50) 및 제어장치(70)에 전원을 공급해 준다.
상기 제어장치(70)는 스마트 카드(10)의 모든 기능을 제어하고 통제하는 것으로서 스마트 카드 단말기의 송출신호로부터 전원을 발생시켜 축전지(60)에 충전하는 충전부(71)와, 스마트 카드 단말기의 RF무선신호를 디지털 신호로 전환하는 RF/디지털 변조부(72)와, 전환된 디지털 신호 또는 RF칩(20)에 저장된 데이터 중 디스플레이부(40)를 표시하는 데이터를 선택하는 데이터 선택부(73)와, 상기 디스플레이 데이터를 디스플레이부(40)로 출력하는 디스플레이 인터페이스부(74)와, 키패드부(50)로 입력되는 신호를 데이터 선택부(73)로 입력시키는 키패드 인터페이스부(75)로 구성되어 있다.
상기 충전부(71)는 RF안테나(30)에 흐르는 RF무선신호로부터 전원을 정류하는 RF AC/DC 정류기(711)와 상기 축전지(60)의 충전상태를 검사하여 제어신호를 생성하고 출력하는 충전제어회로(712)로 구성되고, 상기 RF/디지털 변조부(72)의 구성과 동작은 상기 RF칩(20)의 RF모듈과 동일한 구성이며, 상기 RF/디지털 변조부(72)는 스마트 카드 단말기의 RF무선전송신호를 RF안테나(30)로부터 입력받아 디지털신호로 변조한다. 제어장치(70)는 바람직하게 하나의 칩으로 구성되고, 스마트 카드(10)내에 RF칩(20)과 별도로 장착된다.
상기 데이터 선택부(73)는 상기 RF/디지털 변조부(72)로부터 전환된 디지털 신호 또는 RF칩(20)에 저장된 데이터 중 키패드부(50)로부터 선택된 데이터를 선택 하여 디스플레이부(40)로 보내는 역할을 한다.
상기 디스플레이 인터페이스부(74)는 데이터 선택부(73)로부터 받은 선택된 데이터를 디스플레이부(40)를 통해 출력한다.
상기 키패드 인터페이스부(75)는 키패드부(50)로 입력되는 신호를 데이터 선택부(73)로 입력시켜 데이터 선택부(73)로부터 데이터를 선택하게 한다.
상기 충전부(71)는 상기 RF안테나(30)를 통해 받은 스마트 카드 단말기의 출력신호를 사용하여 축전지(60)에 충전하기 위한 것이며, 축전지(60)는 스마트 카드(10) 단독으로 스마트 카드(10)의 정보를 디스플레이할 때 사용하기 위한 전원을 저장한다.
상기 충전부(71)는 스마트 카드(10)가 단말기의 활성영역 안에서는 축전지(60)를 충전시키고, 활성영역에서 이탈되면 축전지(60)는 스마트 카드(10)의 자체 데이터를 디스플레이하기 위한 전원을 공급한다.
상기 충전부(71)의 RF AC/DC 정류기(711)는 RF안테나(30)에 직렬 연결된 저항(R1)과 커패시터(C1)가 병렬로 연결되고, 직렬 연결된 다이오드(D1)(D3)와 다이오드(D2)(D4)와 커패시터(C2)가 병렬 연결되며, RF안테나(30)와 저항(R1)의 접점이 다이오드(D1)(D3) 사이에 연결되고, RF안테나(30)와 커패시터(C1)의 접점이 다이오드(D2)(D4) 사이에 연결되며, 상기 다이오드(D1)(D2)와 커패시터(C2)의 접점에 인덕터(L2)가 연결 구성된다.
상기 충전부(71)의 충전제어회로(712)는 게이트(G)에 전압비교기(V)와 전류비교기(A)가 연결된다.
상기 디스플레이부(40)는 박막액정 디스플레이(TFT-LCD), 전자종이 디스플레이(e-paper LCD) 또는 플라스틱 플렉시블 디스플레이로 구성된다.
전술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
즉, 본 발명의 스마트 카드(10)를 스마트 카드 단말기에 접촉하여 스마트 카드 단말기에 RF무선신호가 송출되면 제어장치(70)는 축전지(60)에서 스마트 카드(10)로 인가한 전원을 차단하고 제어장치(70)의 충전부(71)를 통하여 RF안테나(30)에 흐르는 RF무선신호로부터 전원을 발생시켜 축전지(60)에 충전시킨다.
여기서 충전부(71)를 통하여 RF안테나(30)에 흐르는 RF무선신호로부터 전원을 발생시켜 축전지(60)에 충전시키는 것으로는 RF AC/DC 정류기(711)의 저항(R1)과 커패시터(C1) 및 네 개의 다이오드(D1)(D3)(D2)(D4)를 사용하여 전파가 정류되어 직류로 변환된 후 커패시터(C2)와 인덕터(L2)로 필터링 되어 축전지(60)에 충전되는 것이다.
또한, 충전부(71)의 충전제어회로(712)는 상기 축전지(60)의 충전상태를 나타내는 정보를 검출하여 충전모드를 제어하기 위한 목적으로, RF AC/DC 정류기(711)에 흐르는 전류(Ibb)와 축전지(60) 양단의 전압(Vbb)을 검출하고 전압비교기(V)와 전류비교기(I)를 통하여 기준전압(Vr) 및 기준전류(Ir)와 비교하여 게이트(G)를 통하여 전류모드 또는 전압모드 중 어느 하나로 제어할 것인지를 결정하여 제어신호를 생성하여 출력한다.
이와 동시에 RF칩(20)은 스마트 카드 단말기와 RF무선신호로 서로 정보를 주고받은 후 주고받은 정보를 제어장치(70)의 데이터 선택부(73)로 보낸다. 데이터 선택부(73)는 데이터들을 선별하여 디스플레이 인터페이스부(74)와 디스플레이부(40)를 통해 출력하는 것이다.
이때, 스마트 카드(10)는 RF칩(20)의 전원부에서 발생되는 전원으로 구동된다.
한편, 스마트 카드(10) 자체의 정보를 사용자가 확인하기 위해서는 키패드부(50)를 통하여 원하는 정보를 입력시키면 키패드부(50)의 입력신호가 키패드 인터페이스부(75)를 통해 데이터 선택부(73)로 입력되고, 데이터 선택부(73)는 RF칩(20)에 저장되어 있는 정보 중 사용자가 원하는 정보를 선별하여 디스플레이 인터페이스부(74)와 디스플레이부(40)를 통해 사용자가 원하는 정보를 출력한다.
이때, 스마트 카드(10)의 구동 전원은 축전지(60)에 의해 공급되며, 키패드부(50)를 터치하는 순간부터 전원 공급이 이루어진다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 스마트 카드(10)에 디스플레이 기능, 입력기능 및 전원충전 기능이 추가되어 사용자가 사용한 금액, 남은 금액 등과 같 은 스마트 카드의 각종 정보를 용이하게 디스플레이부를 통해 표시하여 확인할 수 있는 것이므로 사용의 편의성이 증진되어 스마트 카드의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.

Claims (3)

  1. 상,하부인쇄층(11)(12) 사이에 회로기판(13)이 형성되고, 회로기판(13)에는 연산처리용 CPU, 데이터 및 프로그램 저장용 휘발성 및 비휘발성 메모리, RF신호와 디지털신호간 변환을 수행하는 RF모듈 및 RF신호에서 구동용 전원을 발생시키는 전원부로 구성된 RF칩(20)과, 스마트 카드 단말기와 통신을 수행하는 RF안테나(30)와, RF칩(20)에 저장된 데이터를 외부로 표시하기 위한 디스플레이부(40)와, 회로기판(13)에 전원을 공급하기 위한 축전지(60)와, 스마트 카드 단말기의 송출신호로부터 전원을 발생시켜 축전지(60)에 충전키는 충전부(71), RF무선신호를 디지털 신호로 전환하는 RF/디지털 변조부(72), 전환된 디지털 신호 또는 RF칩(20)에 저장된 데이터 중 디스플레이부(40)로 디스플레이를 위한 데이터를 선택하는 데이터 선택부(73) 및 디스플레이 데이터를 디스플레이부(40)를 통해 출력하는 디스플레이 인터페이스부(74)를 갖는 제어장치(70)로 구성된 스마트 카드(10)에 있어서,
    상기 회로기판(13)에는 디스플레이부(40)를 표시하기 위한 데이터를 선별하기 위한 키패드부(50)가 구비되며, 키패드부(50)로 입력되는 신호를 데이터 선택부(73)로 입력시키는 키패드 인터페이스부(75)가 상기 제어장치(70)에 구비되고, 상기 충전부(71)는 RF안테나(30)에 흐르는 RF무선신호로부터 전원을 정류하는 RF AC/DC 정류기(711)와 상기 축전지(60)의 충전상태를 검사하여 제어신호를 생성하고 출력하는 충전제어회로(712)로 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전부(71)의 RF AC/DC 정류기(711)는 RF안테나(30)에 직렬 연결된 저항(R1)과 커패시터(C1)가 병렬로 연결되고, 직렬 연결된 다이오드(D1)(D3)와 다이오드(D2)(D4)와 커패시터(C2)가 병렬 연결되며, RF안테나(30)와 저항(R1)의 접점이 다이오드(D1)(D3) 사이에 연결되고, RF안테나(30)와 커패시터(C1)의 접점이 다이오드(D2)(D4) 사이에 연결되며, 상기 다이오드(D1)(D2)와 커패시터(C2)의 접점에 인덕터(L2)가 연결 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이부(40)는 박막액정 디스플레이(TFT-LCD), 전자종이 디스플레이(e-paper LCD) 또는 플라스틱 플렉시블 디스플레이 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
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