DE102021110433A1

DE102021110433A1 - Chipkarte

Info

Publication number: DE102021110433A1
Application number: DE102021110433.5A
Authority: DE
Inventors: Ju Ri Lee; Kyeong Do Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2021-12-30
Also published as: US20210406630A1; US11551048B2

Abstract

Eine Chipkarte (1000) mit verbesserter Leistungsstabilität ist vorgesehen. Die Chipkarte (1000) weist eine Gleichrichtsignalleitung (RSL) auf, durch die ein aus einem Hochfrequenz (HF) Signal extrahiertes Gleichrichtsignal (SIG_R) bereitgestellt wird; einen Regulierer (521), der dazu eingerichtet ist, eine Spannung der Gleichrichtsignalleitung (RSL) auf eine erste Spannung (VDDU) einzustellen; eine Leistungsschaltung (522), die dazu eingerichtet ist, eine Leistungskomponente (PC) aus dem Gleichrichtsignal (SIG_R) unter Verwendung einer Ausgabe des Regulierers (521) zu extrahieren; eine Logikschaltung (LC), die dazu eingerichtet ist, die Leistungskomponente (PC) zu empfangen und ein Empfangsaktivierungssignal (RX EN) auf der Basis der Leistungskomponente (PC) zu erzeugen; einen Demodulator (530), der durch das von der Logikschaltung (LC) bereitgestellte Empfangsaktivierungssignal (RX EN) aktiviert wird und dazu eingerichtet ist, eine Signalkomponente (SIG1) aus dem Gleichrichtsignal (SIG R) zu extrahieren; einen Kondensator-Controller (540), der durch das von der Logikschaltung (LC) bereitgestellte Empfangsaktivierungssignal (RX_EN) aktiviert wird und dazu eingerichtet ist, ein Kondensatoraktivierungssignal (C_EN) zu erzeugen; und eine Kondensatorschaltung (550), die mit der Gleichrichtsignalleitung (RSL) verbunden ist und deren Kapazität gemäß dem Kondensatoraktivierungssignal (C_EN) geändert wird.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2020-0076884 , die am 24. Juni 2020 eingereicht wurde, und von der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0000928 , die am 5. Januar 2021 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Verweis in vollem Umfang aufgenommen ist.
HINTERGRUND
1. Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Chipkarte (bzw. Smartcard). Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Chipkarte, die auf biometrischer Authentifizierung basiert.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Wenn Benutzer Waren in Geschäften kaufen, werden Kreditkarten verwendet und in POS-Terminals (bzw. bargeldlosen Verkaufsstellen) von Offline-Geschäften eingeführt, und die POS-Terminals lesen die Zahlungsinformationen des Benutzers von den Kreditkarten aus, um die Bezahlung der Waren durchzuführen. Aber auch wenn jemand, der nicht registriert ist, eine Kreditkarte benutzt, wird die Bezahlung von Waren oft durchgeführt, und deshalb werden Kreditkarten entwickelt, die mit einer Authentifizierungseinheit ausgestattet sind.
Die Biometrie ist als vielversprechende Technologie zur Benutzerauthentifizierung ins Blickfeld gerückt, da sie ein hohes Sicherheitsniveau und eine zweckmäßige Gebrauchstauglichkeit bietet. In letzter Zeit wurde für die Benutzerauthentifizierung in kommerziellen Produkten, z.B. Smartphones, Notebooks und/oder ähnlichem, die Biometrie verwendet, bei der eine einzelne Art von biometrischer Informationen über einen Fingerabdruck, eine Iris oder eine Gesichtserkennung verwendet wird, oder die Biometrie, bei der eine Kombination von mehreren Arten biometrischer Informationen verwendet wird. Darüber hinaus wird die Biometrie in vielen Ländern auch in Grenzkontrollsystemen in Kombination mit elektronischen Reisepasssystemen eingesetzt.
Da die Bewegung, biometrische Informationen als Authentifizierungseinheit zu verwenden, immer aktiver wird, haben in den letzten Jahren Systeme zugenommen, die eine Zugangskontrolle oder Zahlungsauthentifizierung unter Verwendung einer Einheit, z.B. einem Fingerabdruck oder einer Iris, durchführen. Insbesondere Systeme, die Fingerabdrücke verwenden, sind relativ weit verbreitet, da die Systeme einfach zu bedienen sind und es keinen Widerstand seitens eines Benutzers gibt.
ZUSAMMENFASSUNG
Aspekte der vorliegenden Offenbarung sehen eine Chipkarte mit verbesserter Leistungsstabilität vor.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung sehen auch eine Chipkarte mit verringerter Verzerrung der Kommunikationssignale vor.
Beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht auf die hierin dargelegten beschränkt. Die obigen und andere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden für einen Fachmann, der sich mit der vorliegenden Offenbarung auskennt, durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Offenbarung deutlicher werden.
Bei beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weist die Chipkarte eine Gleichrichtsignalleitung auf, durch die ein aus einem Hochfrequenzsignal (HF-Signal) extrahiertes Gleichrichtsignal bereitgestellt wird; einen Regulierer, der dazu eingerichtet ist, eine Spannung der Gleichrichtsignalleitung auf eine erste Spannung einzustellen; eine Leistungsschaltung, die dazu eingerichtet ist, unter Verwendung eines Ausgangs des Regulierers eine Leistungskomponente aus dem Gleichrichtsignal zu extrahieren; eine Logikschaltung, die dazu eingerichtet ist, die Leistungskomponente zu empfangen und ein Empfangsaktivierungssignal auf der Grundlage der Leistungskomponente zu erzeugen; einen Demodulator, der durch das von der Logikschaltung bereitgestellte Empfangsaktivierungssignal aktiviert wird und dazu eingerichtet ist, eine Signalkomponente aus dem Gleichrichtsignal zu extrahieren; eine Kondensator-Controller, die durch das von der Logikschaltung bereitgestellte Empfangsaktivierungssignal aktiviert wird und dazu eingerichtet ist, ein Kondensatoraktivierungssignal zu erzeugen; und eine Kondensatorschaltung, die mit der Gleichrichtsignalleitung verbunden ist und deren Kapazität gemäß dem Kondensatoraktivierungssignal geändert wird.
Gemäß den vorgenannten und anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weist die Chipkarte einen Gleichrichter auf, der dazu eingerichtet ist, ein Gleichrichtsignal aus einem Hochfrequenz (HF)-Signal zu extrahieren; eine Leistungsschaltung, die dazu eingerichtet ist, eine Leistungskomponente aus dem Gleichrichtsignal zu extrahieren; einen Demodulator, der dazu eingerichtet ist, eine Signalkomponente aus dem Gleichrichtsignal zu extrahieren; und eine Kondensatorschaltung, die dazu eingerichtet ist, das Gleichrichtsignal zu empfangen, wobei die Kondensatorschaltung eine erste Kapazität aufweist, während die Signalkomponente aus dem Gleichrichtsignal extrahiert wird, und eine zweite Kapazität aufweist, die sich von der ersten Kapazität unterscheidet, während die Signalkomponente nicht aus dem Gleichrichtsignal extrahiert wird.
Gemäß den vorgenannten und anderen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weist die Chipkarte ein Hochfrequenz (HF)-Modul auf, das eine Gleichrichtsignalleitung, durch die ein aus einem HF-Signal extrahiertes Gleichrichtsignal bereitgestellt wird, und eine mit der Gleichrichtsignalleitung verbundene Kondensatorschaltung enthält, die dazu eingerichtet ist, dass sie einen Vorgang zum Extrahieren einer Leistungskomponente aus dem Gleichrichtsignal und einen Vorgang zum Extrahieren einer Signalkomponente aus dem Gleichrichtsignal durchführt; und eine Logikschaltung, die dazu eingerichtet ist, dass sie ein Kommunikationsfreigabesignal zum Steuern des Vorgangs des Extrahierens der Signalkomponente des HF-Moduls dem HF-Modul bereitstellt, wobei die Kondensatorschaltung in Reaktion auf das Kommunikationsfreigabesignal eines ersten Pegels eine erste Kapazität aufweist und in Reaktion auf das Kommunikationsfreigabesignal eines zweiten Pegels, der sich von dem ersten Pegel unterscheidet, eine zweite Kapazität aufweist, die sich von der ersten Kapazität unterscheidet.
Andere Merkmale und beispielhafte Ausführungsformen können aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich sein.
Figurenliste
Die obigen und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden dadurch deutlicher, dass beispielhafte Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben werden, in denen:

1 eine Darstellung ist, die ein auf biometrischer Authentifizierung basierendes Chipkarten-Zahlungssystem gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen zeigt.
2 eine Darstellung zur Beschreibung einer Chipkarte gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen ist.
3 ein Blockdiagramm zur Beschreibung eines integrierten Chips zur biometrischen Authentifizierung gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen ist.
4 eine Darstellung ist, die das biometrische Modul von 3 zeigt.
5 ein Blockdiagramm ist, das das Sicherheitsmodul und das HF-Modul von 3 zeigt.
6 ein Blockdiagramm zur Beschreibung eines HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen ist.
7 ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Betriebs des HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen ist.
8 eine Darstellung zum Beschreiben eines Betriebs der Kondensatorschaltung gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen ist.
9 ein Zeitdiagramm zum Beschreiben des Betriebs des HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen ist.
10 ein Blockdiagramm zum Beschreiben eines HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen ist.
11 und 12 Zeitdiagramme zum Beschreiben eines Betriebs des HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen sind.

Figurenliste
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen gemäß den erfindungsgemäßen Konzepten der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Nachfolgend werden Chipkarten gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben.

1 ist eine Darstellung, die ein auf biometrischer Authentifizierung basierendes Chipkarten-Zahlungssystem gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen zeigt.

Bezugnehmend auf 1 kann das auf biometrischer Authentifizierung basierende Chipkarten-Zahlungssystem gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen eine Chipkarte 1000, ein Zahlungsterminal 2000 und/oder einen Zahlungsserver 3000 enthalten.
Die Chipkarte 1000 kann in der Form vorliegen, in der ein verschiedene Funktionen unterstützender Halbleiterchip in eine Plastikkarte, die die Form einer Kreditkarte aufweist, eingesetzt ist. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Chipkarte 1000 in einer kontaktbasierten Weise implementiert sein, bei der die Chipkarte 1000 arbeitet, wenn ein integrierter Chip 100 in der Chipkarte 1000 und das Zahlungsterminal 2000 in Kontakt miteinander gebracht werden. Alternativ kann die Chipkarte 1000 in einer kontaktlosen Weise implementiert werden, bei der Daten übertragen und empfangen werden können, wenn sich der integrierte Chip 100 und das Zahlungsterminal 2000 in unmittelbarer Nähe befinden.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Chipkarte 1000, wenn Zahlungsanforderungsinformationen, die Einzahlungsinformationen enthalten, von dem Zahlungsterminal 2000 in einem On-/Offline-Verkaufsgeschäft ausgegeben werden, Zahlungsverfahrensinformationen ausgeben, die den Zahlungsanforderungsinformationen entsprechen.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Zahlungsterminal 2000 eine Einheit zum Speichern von hinterlegten Informationen über Typen, die Anzahl und Preise von on/offline verkauften Produkten und zum Verwalten von Verkaufsinformationen für jedes Produkt sein. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen, beispielsweise bei einem Offline-Verkaufsgeschäft, kann das Zahlungsterminal 2000 ein Point-of-Sale (POS)-Terminal in dem Geschäft sein. Bei anderen beispielhaften Ausführungsformen, beispielsweise bei einem Online-Verkaufsgeschäft, kann das Zahlungsterminal 2000 ein Online-Einkaufszentrumssystem sein. Bei noch anderen beispielhaften Ausführungsformen kann das Zahlungsterminal 2000 ein Endgerät sein, das in der Lage ist, auf eine Chipkarte zuzugreifen, um zahlungsbezogene Informationen zu lesen und mit dem Zahlungsserver 3000 zu kommunizieren.
Das Zahlungsterminal 2000 kann eine Einheit sein, die in einem Offline-Verkaufsgeschäft installiert ist und in der Lage ist, Produktinformationen von einem Barcode, der an jedem Produkt angebracht ist, mit einem Lesegerät oder ähnlichem zu lesen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Produktinformation Informationen über einen Produkttyp, einen Produktcode, einen Verkaufspreis und/oder ähnliches enthalten.
Das Zahlungsterminal 2000 kann verkaufsbezogene Informationen an den Zahlungsserver 3000 übertragen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen können die verkaufsbezogenen Informationen mindestens eine der folgenden Informationen enthalten: Verkaufspreisinformationen, eine Identifikation (ID) des Zahlungsterminals 2000, eine Zeit, zu der das Zahlungsterminal 2000 die Verkaufspreisinformationen eines Produkts liest, ein Typ des Vorgangs, den das Zahlungsterminal 2000 zu verarbeiten beabsichtigt, Domäneninformationen über einen Verwaltungsserver des Zahlungsterminals 2000 und Einlagenkontoinformationen über einen Eigentümer des Zahlungsterminals 2000.
Überdies kann das Zahlungsterminal 2000 von der Chipkarte 1000 gelesene Zahlungsinformationen an den Zahlungsserver 3000 übertragen. Die Zahlungsinformationen können Zahlungsstufeninformationen und Zahlungsverfahrensinformationen eines Benutzers enthalten, die in der Chipkarte 1000 registriert sind.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen können die Zahlungsverfahrensinformationen Zahlungskontoinformationen oder Zahlungskarteninformationen enthalten. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen sind die Zahlungskontoinformationen Informationen, die sich auf ein Bankkonto des Benutzers beziehen und mindestens eine Bankkontonummer, ein Kontopasswort und eine sicherheitsbezogene Authentifizierungsnummer enthalten können. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen können die Zahlungskarteninformationen Informationen über mindestens eines der folgenden Elemente enthalten: ein Kreditkartenunternehmen, das die Zahlung vornimmt, eine Kartennummer und ein Kartenpasswort.
Überdies kann das Zahlungsterminal 2000 prüfen, ob der Benutzer ein registrierter Benutzer der gelesenen Chipkarte 1000 ist, und zwar auf der Basis von biometrischen Authentifizierungsinformationen unter den aus der Chipkarte 1000 ausgelesenen Zahlungsinformationen, und wenn der Benutzer der registrierte Benutzer ist, können Zahlungsstufeninformationen, die einem Benutzerindex des entsprechenden Benutzers entsprechen, an den Zahlungsserver 3000 übertragen werden.
Der Zahlungsserver 3000 kann basierend auf den von dem Zahlungsterminal 2000 empfangenen verkaufsbezogenen Informationen und Zahlungsinformationen bestimmen, ob die Zahlung genehmigt werden soll, und kann ein Genehmigungsbestimmungsergebnis an das Zahlungsterminal 2000 übertragen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Zahlungsserver 3000 basierend auf den Zahlungsinformationen bestimmen, ob die Zahlung für den Betrag gemäß den verkaufsbezogenen Informationen auf der Grundlage der empfangenen Zahlungsverfahrensinformationen und Zahlungsstufeninformationen genehmigt werden soll.
Wenn die Zahlungsinformationen beispielsweise die Zahlungskontoinformationen sind, kann der Zahlungsserver 3000 ein Zahlungsserver eines Finanzinstituts (einer Bank usw.) sein, bei dem der Benutzer ein Finanzkonto eröffnet hat. Wenn die Zahlungsinformation beispielsweise die Zahlungskarteninformation ist, kann der Zahlungsserver 3000 ein Zahlungsserver eines Finanzinstituts sein, bei dem der Benutzer eine Zahlungskarte führt.
In diesen Unterlagen ist ein normaler Benutzer ein registrierter Benutzer, der im Zahlungsserver 3000 gespeichert ist, und kann sich auf einen Benutzer beziehen, der ein Zahlungskonto hat, bei dem ein Betrag größer oder gleich dem zur Zahlung angeforderten Betrag ist, oder auf einen Benutzer, der eine Zahlungskarte hat, bei der der zur Zahlung angeforderte Betrag innerhalb eines nutzbaren Limitbereichs liegt. Wenn festgestellt wird, dass es sich bei dem Benutzer um den normalen Benutzer handelt, kann der Zahlungsserver 3000 die Verkaufspreisinformationen und die ID des Zahlungsterminals 2000 aus den verkaufsbezogenen Informationen prüfen, die Informationen mit den Zahlungsinformationen vergleichen und bestimmen, ob die Zahlung genehmigt werden soll.
2 ist eine Darstellung zur Beschreibung einer Chipkarte gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. 3 ist ein Blockdiagramm zur Beschreibung eines integrierten Chips zur biometrischen Authentifizierung gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen.
Bezugnehmend auf 2 und 3 kann eine Chipkarte 1000 eine Antenne 10 und einen integrierten Chip 100 enthalten. Der integrierte Chip 100 kann ein Biometriemodul 200, ein Informationsverarbeitungsmodul 300, ein Sicherheitsmodul 400 und/oder ein Hochfrequenz (HF) Modul 500 in einem Chip enthalten.
Das Biometriemodul 200 kann eine Einheit zur Verstärkung der Sicherheit der Chipkarte 1000 sein. Das Biometriemodul 200 kann feststellen, ob die Fingerabdruckinformationen eines tatsächlichen Besitzers (z.B. einer im Voraus registrierten Person) der Chipkarte 1000 mit den Fingerabdruckinformationen des Kartenbenutzers übereinstimmen. Wenn festgestellt wird, dass die Fingerabdrücke übereinstimmen, kann durch die Authentifizierung, dass der Benutzer der wirkliche Besitzer der Karte ist, die Sperre des in der Chipkarte 1000 eingebetteten Sicherheitsmoduls 400 für eine bestimmte Zeitspanne deaktiviert werden. Das Biometriemodul 200 kann die Deaktivierung des Schlosses nach der bestimmten Zeitspanne automatisch ausschalten, um die illegale Nutzung der Chipkarte 1000 zu verringern oder zu verhindern.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen ist das Biometriemodul 200 ein Sensor, der einen Fingerabdruck oder ähnliches erfasst und kann ein Sensor sein, der einen Fingerabdruck mit einem elektrostatischen Verfahren, einem piezoelektrischen Verfahren oder ähnlichem erfasst. Das Biometriemodul 200 kann in einem Wischverfahren implementiert sein, bei dem ein Fingerabdruck durch Wischen eines Fingers erfasst wird, oder kann in einem Bereichsverfahren implementiert sein, bei dem ein Fingerabdruck durch Berühren eines Fingers für eine bestimmte Zeitdauer erfasst wird.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Sicherheitsmodul 400 ein integrierter Schaltkreis sein, in dem Karten-ID-Informationen der Chipkarte 1000 aufgezeichnet und gespeichert werden. Das Sicherheitsmodul 400 kann die aufgezeichneten Karten-ID-Informationen kontaktbasiert oder kontaktlos an ein Zahlungsterminal 2000 übertragen, so dass eine elektronische Zahlung durchgeführt werden kann.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Sicherheitsmodul 400 die Karten-ID-Informationen vorübergehend aufzeichnen und die aufgezeichneten Karten-ID-Informationen ändern oder löschen. Das Sicherheitsmodul 400 kann Karten-ID-Informationen für eine Zahlungsverfahrensinformation unter einer Mehrzahl von Zahlungsverfahrensinformationen aufzeichnen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen sind die Karten-ID-Informationen Informationen, die den Zahlungsverfahrensinformationen entsprechen und Informationen enthalten, die für die elektronische Zahlung erforderlich sind, z.B. Kartennummerninformationen, Informationen über das Gültigkeitsdatum der Karte, Kartensicherheitsinformationen und/oder Ähnliches.
Das Sicherheitsmodul 400 erfordert eine Hochsicherheitsanforderungsspezifikation eines Evaluation Assurance Levels (EAL5+) oder höher. Um die Sicherheitsanforderungsspezifikation zu erfüllen, können alle internen Komponenten im Sicherheitsmodul 400 und die von dem Sicherheitsmodul 400 verarbeiteten Daten basierend auf einem Zufallsschlüssel verschlüsselt werden. Zum Beispiel kann das Sicherheitsmodul 400 die Fingerabdruckinformationen des tatsächlichen Kartenbesitzers (einer im Voraus registrierten Person) verschlüsseln und speichern und eine Exposition (bzw. Sichtbarkeit) der Fingerabdruckinformationen nach außen verringern oder verhindern.
Danach, wenn eine Verifizierung der von dem Biometriemodul 200 extrahierten Fingerabdruckinformationen aufgrund der Verwendung der Chipkarte 1000 erforderlich ist, kann das Sicherheitsmodul 400 die registrierten Fingerabdruckinformationen von dem Informationsverarbeitungsmodul 300 empfangen und gemäß einem Übereinstimmungsergebnis bestimmen, ob die Verwendung der Chipkarte 1000 genehmigt werden soll.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Informationsverarbeitungsmodul 300 ein Fingerabdruck-Template erzeugen, indem es ein von dem Biometriemodul 200 empfangenes Rohbild des Fingerabdrucks verarbeitet. Das Rohbild kann Minuzien enthalten, die Merkmalspunkte des Fingerabdrucks sind, d.h. detaillierte Merkmalspunkte, z.B. Rippenenden (bzw. Papillarlinienenden) oder Verzweigungen, die im Bild des Fingerabdrucks gefunden werden. Das Informationsverarbeitungsmodul 300 kann Template-Informationen des entsprechenden Fingerabdruckbildes erhalten, d.h. Fingerabdruckinformationen zur Verifizierung, indem es die Minuzien erkennt.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das HF-Modul 500 ein HF-Signal von der Antenne 10 empfangen und das empfangene HF-Signal verarbeiten. Zum Beispiel kann das HF-Modul 500 eine Leistungskomponente und eine Signalkomponente aus dem HF-Signal extrahieren. Die extrahierte Leistungskomponente kann in einer Logikschaltung LC verwendet werden, die das Informationsverarbeitungsmodul 300 und das Sicherheitsmodul 400 enthält. Überdies kann die extrahierte Signalkomponente in der Logikschaltung LC, die das Informationsverarbeitungsmodul 300 und das Sicherheitsmodul 400 enthält, verarbeitet werden. Das heißt, das HF-Modul 500 kann ein externes Zahlungsterminal 2000 und die Antenne 10 mit der logischen Schaltung LC verbinden. Das HF-Modul 500 kann das HF-Signal verarbeiten, um die Leistungskomponente und die Signalkomponente der Logikschaltung LC bereitzustellen, und kann ein Signal von der Logikschaltung LC empfangen, das Signal verarbeiten und das verarbeitete Signal dem Zahlungsterminal 2000 bereitstellen.
Eine Peripherieschaltung 220 des Biometriemoduls 200, das Informationsverarbeitungsmodul 300, das Sicherheitsmodul 400 und das HF-Modul 500 können als ein integrierter Chip implementiert sein. Das heißt, die Komponenten 200, 300, 400 und 500 können in einen Chip integriert sein. Eine detaillierte Beschreibung jeder der Komponenten 200, 300, 400 und 500 in dem integrierten Chip 100 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4 bis 9 gegeben werden.
4 ist eine Darstellung, die das Biometriemodul von 3 zeigt.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Biometriemodul 200 ein Sensorfeld (bzw. Abtastarray) 210 enthalten, das einen Fingerabdruck erfasst, und die Peripherieschaltung 220, die das Sensorfeld ansteuert und ein erfasst Rohbild empfängt und ausgibt.
Das Sensorfeld 210 kann eine Berührung eines Fingers erkennen und ein Bild eines Fingerabdrucks durch Scannen (bzw. Abtasten) des Fingerabdrucks des berührten Fingers erhalten. Das Sensorfeld 210 kann den Fingerabdruck des Fingers mit verschiedenen Verfahren scannen, z.B. einem kapazitiven Verfahren, einem optischen Verfahren, einer Druckverfahren, einem thermischen Abtastverfahren und/oder dergleichen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Sensorfeld 210 den Fingerabdruck mit einer Kombination aus einem Wischverfahren und einem Berührungsverfahren erfassen. Um beispielsweise den Fingerabdruck zu registrieren, kann das Sensorfeld 210 ein Bild des Fingerabdrucks unter Verwendung eines Wischverfahrens erhalten und dann Merkmalspunkte des Fingerabdrucks extrahieren, und um den Fingerabdruck zu authentifizieren, kann das Sensorfeld 210 ein Bild des Fingerabdrucks unter Verwendung eines Berührungsverfahrens erhalten und dann Merkmalspunkte des Fingerabdrucks extrahieren.
Die Peripherieschaltung 220 führt Signalverarbeitungen an einem Einzelbild des Fingerabdrucks durch, der von dem Sensorfeld 210 mit einer vorbestimmten oder alternativ einer gewünschten Dauer (Geschwindigkeit) gescannt wurde. Die Peripherieschaltung 220 kann beispielsweise eine analoge Schaltung, eine Rauschfilterschaltung, eine Schaltung zur Verstärkung der Signalempfindlichkeit, eine Analog-Digital-Signalumwandlungsschaltung und/oder eine digitale Schaltung enthalten, die das Bild des Fingerabdrucks in elektrische Signale umwandeln. Die Peripherieschaltung 220 kann getrennt von dem Sensorfeld 210 in Form einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) oder integriert mit dem Sensorfeld 210 implementiert sein. Die Peripherieschaltung 220 kann das signalverarbeitete Rohbild an das Informationsverarbeitungsmodul 300 ausgeben.
5 ist ein Blockdiagramm, das das Sicherheitsmodul und das HF-Modul von 3 zeigt.
Bezugnehmend auf 5 kann das Sicherheitsmodul 400 eine Sicherheits-Zentraleinheit (CPU) 410, eine Krypto-Engine 420, einen Preserved-over-Kexec-Random-Access-Memory (PKRAM) 425, einen nichtflüchtigen Speicher 430, einen Speicher-Controller 435, eine externe Schnittstelle 440 (I/F), einen System-Controller 450, ein Modem 460, einen Speicher 470, eine Mailbox 480 und/oder Ähnliches enthalten. Überdies kann das Sicherheitsmodul 400 eine Leistungskomponente von dem HF-Modul 500 empfangen und eine Signalkomponente zum HF-Modul 500 übertragen oder eine Signalkomponente von dem HF-Modul 500 empfangen.
Die Komponenten 410 bis 480 des Sicherheitsmoduls 400 können über einen Bus 401 miteinander kommunizieren. Der Bus 401 kann beispielsweise als Advanced High Performance Bus (AHB)-Schnittstelle vorgesehen sein.
Die Sicherheits-CPU 410 kann den Gesamtbetrieb in Bezug auf die Sicherheit des Sicherheitsmoduls 400 steuern. Beispielsweise kann die Sicherheits-CPU 410 registrierte Fingerabdruckinformationen mit Fingerabdruckinformationen zur Verifizierung abgleichen und gemäß einem Ergebnis des Abgleichs bestimmen, ob die Verwendung einer Karte in Reaktion auf eine Zahlungsanforderung genehmigt werden soll.
Die Krypto-Engine 420 kann Daten verschlüsseln oder entschlüsseln, die zu externen Geräten außerhalb des Sicherheitsmoduls 400 übertragen oder von solchen empfangen werden. Beispielsweise kann die Krypto-Engine 420 einen Ver- und/oder Entschlüsselungsvorgang mit einem privaten Schlüssel auf der Basis von Advanced Encryption Standard (AES), Data Encryption Standard (DES), Secure Hash Algorithms (SHA) oder ähnlichem durchführen. Die Krypto-Engine 420 kann einen Großzahlmultiplikator (z. B. Tornado) enthalten, der für einen Vorgang, z.B. die Fehlererkennung von verschlüsselten oder entschlüsselten Daten, erforderlich ist, beispielsweise Rivest-Shamir-Adleman (RSA)/Elliptische-Kurven-Kryptografie (ECC).
Der PKRAM 425 ist ein Speicher, der mit der Krypto-Engine 420 verbunden ist und einen öffentlichen Schlüssel speichern kann, und die Krypto-Engine 420 kann die Daten unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels und des privaten Schlüssels verschlüsseln und/oder entschlüsseln.
Der nichtflüchtige Speicher 430 (NVM) kann durch den Speicher-Controller 435 angesteuert werden. Der nichtflüchtige Speicher 430 kann Code für den Betrieb der Sicherheits-CPU 410, Anfangsdaten, Fingerabdruckinformationen eines registrierten realen Benutzers und/oder ähnliches speichern. Daten, die aus dem nichtflüchtigen Speicher 430 ausgelesen und ausgegeben werden, können außerdem ein Fehlerkorrekturcode-Bit (ECC) enthalten, das den gespeicherten Daten entspricht. Der Speicher-Controller 435 kann ein ECC-Bit der ausgelesenen Daten prüfen, um einen Fehler zu erkennen, und den erkannten Fehler korrigieren.
Die externe Schnittstelle 440 kann einen Befehl von einem Host-Gerät (z. B. dem Zahlungsterminal 2000) empfangen oder durch Verarbeitung des Befehls erhaltene Daten an das Host-Gerät übertragen. Die externe Schnittstelle 440 kann eine Mehrzahl an Pins enthalten, z. B. einen Taktsignal-Pin CLK, einen Reset-Signal-Pin RST und einen Daten-Pin SIO. Die externe Schnittstelle kann beispielsweise gemäß dem ISO/IEC 7816-Standard mit dem Host-Gerät verbunden werden, um mit dem Host-Gerät zu kommunizieren.
Das HF-Modul 500 kann die Leistungskomponente und die Signalkomponente, die aus dem von der Antenne 10 bereitgestellten HF-Signal extrahiert werden, dem Sicherheitsmodul 400 bereitstellen. Beispielsweise kann die Chipkarte 1000, im Gegensatz zur externen Schnittstelle 440, über das HF-Modul 500 berührungslos mit dem Host-Gerät kommunizieren.
Der System-Controller 450 kann Systemsteuerungsvorgänge durchführen, z.B. eine Taktsteuerung, eine Steuerung des Ansteuerungsresets und eine Steuerung der Leistungsversorgung der Chipkarte 1000.
Der Speicher 470 kann ein Arbeitsspeicher sein, der Daten speichert, die während des Betriebs des Sicherheitsmoduls 400 erzeugt werden. Beispielsweise kann der Speicher 470 ein flüchtiger Speicher sein, z.B. ein Direktzugriffsspeicher (RAM).
Die Mailbox 480 kann mit dem Informationsverarbeitungsmodul 300 kommunizieren. Das heißt, das Informationsverarbeitungsmodul 300 und das Sicherheitsmodul 400 können über die Mailbox 480 Signale aneinander übertragen oder voneinander empfangen.
6 ist ein Blockdiagramm zur Beschreibung eines HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen.
Bezugnehmend auf 6 kann ein HF-Modul 500 einen Gleichrichter 510, einen Vorregulierer 520, einen Regulierer 521, einen Spannungswandler 522, einen Demodulator 530, einen Controller 540, eine Kondensatorschaltung 550, einen Modulator 560 und/oder Ähnliches enthalten. Das HF-Modul 500 kann mit einer Antenne 10 und einer Logikschaltung LC verbunden sein.
Die Antenne 10 kann ein HF-Signal HF von einem externen Gerät empfangen. Zum Beispiel kann die Antenne 10 ein HF-Signal HF empfangen, das Zahlungsinformationen von einem Zahlungsterminal 2000 enthält. Die Antenne 10 kann mit dem Gleichrichter 510 und dem Modulator 560 verbunden sein. Die Antenne 10 kann das HF-Signal HF dem Gleichrichter 510 bereitstellen und ein zweites Signal SIG2 von dem Modulator 560 empfangen.
Der Gleichrichter 510 kann ein Gleichrichtsignal SIG_R aus dem bereitgestellten HF-Signal HF extrahieren. Der Gleichrichter 510 kann das extrahierte Gleichrichtsignal SIG_R einer Gleichrichtsignalleitung RSL bereitstellen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Gleichrichtsignalleitung RSL eine Komponente sein, die gemeinsam mit dem Gleichrichter 510, dem Vorregulierer 520, dem Demodulator 530, dem Controller 540 und/oder der Kondensatorschaltung 550 verbunden ist. Das heißt, das Gleichrichtsignal SIG_R, das der Gleichrichtsignalleitung RSL bereitgestellt wird, kann gemeinsam dem Gleichrichter 510, dem Vorregulierer 520, dem Demodulator 530, dem Controller 540 und/oder der Kondensatorschaltung 550 bereitgestellt sein.
Der Vorregulierer 520 kann das Gleichrichtsignal SIG_R empfangen. Der Vorregulierer 520 kann eine Spannung des Gleichrichtsignals SIG_R auf eine Vorspannung VDDU_PRE einstellen. Das heißt, eine Spannung der Gleichrichtsignalleitung RSL kann durch den Vorregulierer 520 auf einer bestimmten Vorspannung VDDU PRE gehalten werden. Der Vorregulierer 520 kann die an der Gleichrichtsignalleitung RSL anliegende Spannung konstant halten.
Überdies kann der Vorregulierer 520 eine Signalkomponente C aus dem Gleichrichtsignal SIG R extrahieren und die extrahierte Signalkomponente C dem Demodulator 530 bereitstellen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Vorregulierer 520 die Signalkomponente C des Gleichrichtsignals SIG R über einen Stromspiegel oder dergleichen dem Demodulator 530 bereitstellen. Die Signalkomponente C kann beispielsweise Daten enthalten, die von dem Zahlungsterminal 2000 an eine Chipkarte 1000 übertragen werden sollen. Die Signalkomponente C kann jedoch bevor sie an den Demodulator 530 übertragen wird in einem Zustand eines einfachen Signals sein.
Der Regulierer 521 kann das von dem Vorregulierer 520 bereitgestellte Gleichrichtsignal SIG R neu einstellen. Beispielsweise kann der Regulierer 521 die Spannung des Gleichrichtsignals SIG_R auf eine erste Spannung VDDU einstellen. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die erste Spannung VDDU von der Vorspannung VDDU_PRE verschieden sein.
Der Spannungswandler 522 kann die Spannung des von dem Regulierer 521 übertragenen Gleichrichtsignals SIG_R auf eine zweite Spannung VDD einstellen. Überdies können der Regulierer 521 und der Spannungswandler 522 eine Leistungskomponente PC aus dem Gleichrichtsignal SIG_R extrahieren. Das heißt, eine Spannung der Leistungskomponente PC kann die zweite Spannung VDD sein. Wenn die Leistungskomponente PC extrahiert wird, kann von dem Spannungswandler 522 ein Rauschen ausgegeben werden. Das ausgegebene Rauschen kann über den Regulierer 521 an den Vorregulierer 520 übertragen werden. Der Vorregulierer 520 kann das ausgegebenen Rauschen verringern oder verhindern, und dementsprechend kann das Gleichrichtsignal SIG_R, das der Gleichrichtsignalleitung RSL bereitgestellt wird, nicht durch Rauschen verzerrt sein.
Überdies kann die zweite Spannung VDD der Leistungskomponente PC, die durch den Spannungswandler 522 eingestellt wird, niedriger sein als die erste Spannung VDDU und die Vorspannung VDDU_PRE. Dementsprechend kann ein in der Leistungskomponente PC enthaltener Strom erhöht sein. Überdies und dementsprechend kann die Logikschaltung LC, die die Leistungskomponente PC empfängt, mehr Strom von der Leistungskomponente PC verbrauchen. Die Logikschaltung LC kann Signale unter Verwendung der empfangenen Leistungskomponente PC verarbeiten.
Der Demodulator 530 kann mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden sein, um das Gleichrichtsignal SIG_R zu empfangen. Überdies kann der Demodulator 530 die Signalkomponente C von dem Vorregulierer 520 empfangen. Der Demodulator 530 kann die Signalkomponente C verarbeiten, um ein erstes Signal SIG1 auszugeben, und das ausgegebene erste Signal SIG1 kann an die Logikschaltung LC übertragen werden.
Der Demodulator 530 kann ein Empfangsaktivierungssignal RX EN von der Logikschaltung LC empfangen. Der Demodulator 530 kann das erste Signal SIG1 in Reaktion auf das Empfangsaktivierungssignal RX_EN ausgeben. Das heißt, wenn das Empfangsaktivierungssignal RX EN empfangen wird, kann der Demodulator 530 das erste Signal SIG1 ausgeben, und wenn das Empfangsaktivierungssignal RX_EN nicht empfangen wird, kann der Demodulator 530 das erste Signal SIG1 nicht ausgeben. Zum Beispiel kann der Demodulator 530 das erste Signal SIG1 ausgeben, wenn das Empfangsaktivierungssignal RX_EN auf einem ersten Pegel liegt, und wenn das Empfangsaktivierungssignal RX_EN auf einem zweiten Pegel liegt, der sich von dem ersten Pegel unterscheidet, kann der Demodulator 530 das erste Signal SIG1 nicht ausgeben. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann eine Größe des ersten Pegels größer sein als eine Größe des zweiten Pegels. Beispielsweise kann die Größe des zweiten Pegels Null sein, aber beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind darauf nicht beschränkt.
Der Modulator 560 kann ein zweites Signal SIG2 und ein Sendeaktivierungssignal TX_EN von der Logikschaltung LC empfangen. Die Logikschaltung LC kann das empfangene erste Signal SIG1 verarbeiten und das zweite Signal SIG2 und das Sendeaktivierungssignal TX_EN in Reaktion auf das erste Signal SIG1 ausgeben.
Der Modulator 560 kann das zweite Signal SIG2 in Reaktion auf das Sendeaktivierungssignal TX_EN modulieren. Beispielsweise kann der Modulator 560 nur dann das zweite Signal SIG2 modulieren und das zweite Signal SIG2 an die Antenne 10 übertragen, wenn das Sendeaktivierungssignal TX EN empfangen wird. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das an die Antenne 10 übertragene Signal das modulierte zweite Signal SIG2 sein. Das zweite Signal SIG2 kann von der Antenne 10 in ein HF-Signal umgewandelt und an das Zahlungsterminal 2000 übertragen werden.
Der Controller 540 kann mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden sein, um das Gleichrichtsignal SIG_R zu empfangen. Überdies kann der Controller 540 das Empfangsaktivierungssignal RX_EN von der Logikschaltung LC empfangen. Der Controller 540 kann ein Kondensatoraktivierungssignal C_EN in Reaktion auf das Empfangsaktivierungssignal RX_EN ausgeben. Das heißt, während das Empfangsaktivierungssignal RX_EN nicht an den Controller 540 bereitgestellt wird, kann der Controller 540 das Kondensatoraktivierungssignal C_EN nicht ausgeben. Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Controller 540 kann die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 einstellen, indem er das Kondensatoraktivierungssignal C_EN an die Kondensatorschaltung 550 überträgt.
Die Kondensatorschaltung 550 kann mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden sein, um das Gleichrichtsignal SIG R zu empfangen. Das heißt, die Kondensatorschaltung 550 kann gemeinsam mit dem Gleichrichter 510, dem Vorregulierer 520, dem Demodulator 530, dem Controller 540 und/oder dergleichen über die Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden sein. Die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 kann durch den Controller 540 eingestellt werden. Beispielsweise kann die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 in Reaktion auf das von dem Controller 540 bereitgestellter Kondensatoraktivierungssignal C_EN geändert werden.
7 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Betriebs des HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. 8 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Betriebs der Kondensatorschaltung gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. 9 ist ein Zeitdiagramm zur Beschreibung des Betriebs des HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen.
Bezugnehmend auf 6 bis 9 kann die Logikschaltung LC die umgewandelte Leistungskomponente PC von dem Spannungswandler 522 (S600) empfangen. Die Logikschaltung LC kann das oben beschriebene biometrische Authentifizierungsverfahren unter Verwendung der Leistungskomponente PC durchführen. Danach kann die Logikschaltung LC das Empfangsaktivierungssignal RX_EN an den Demodulator 530 und den Controller 540 übertragen (S601). Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Empfangsaktivierungssignal RX_EN dem Demodulator 530 und dem Controller 540 über eine gemeinsame Leitung bereitgestellt sein.
Wenn das Empfangsaktivierungssignal RX_EN nicht dem Controller 540 bereitgestellt ist, können alle Schalter, die in der Kondensatorschaltung 550 enthalten sind, eingeschaltet sein. Beispielsweise können ein erster Schalter SW1, ein zweiter Schalter SW2 und/oder ein dritter Schalter SW3 der Kondensatorschaltung 550 alle eingeschaltet sein. Ein erster Kondensator C1, ein zweiter Kondensator C2 und ein dritter Kondensator C3 können alle über die eingeschalteten Schalter mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden sein. Das heißt, die Kapazität der Kondensatorschaltung 550, die mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden ist, kann die Summe (z. B. C1+C2+C3) der Kapazität des ersten Kondensators C1, der Kapazität des zweiten Kondensators C2 und der Kapazität des dritten Kondensators C3 sein. Eine Leistungsstabilität kann aufrechterhalten werden, indem die Kapazität der Gleichrichtsignalleitung RSL des HF-Moduls 500 beibehalten wird.
Der Controller 540 kann das Kondensatoraktivierungssignal C_EN in Reaktion auf das Empfangsaktivierungssignal RX_EN (S602) an die Kondensatorschaltung 550 übertragen. Beispielsweise kann das Empfangsaktivierungssignal RX_EN während einer ersten Zeitspanne T1 an den Controller 540 angelegt sein. Wenn das Empfangsaktivierungssignal RX_EN angelegt ist, kann der Controller 540 ein erstes Kondensatoraktivierungssignal C_EN1 an die Kondensatorschaltung 550 übertragen.
Die Kondensatorschaltung 550 kann die Anzahl der an die Gleichrichtsignalleitung RSL (S603) angeschlossenen Kondensatoren verringern. Die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 kann in Reaktion auf das erste Kondensatoraktivierungssignal C_EN1 verringert werden. Zum Beispiel können der erste Schalter SW1 und der zweite Schalter SW2 in Reaktion auf das erste Kondensatoraktivierungssignal C_EN1 ausgeschaltet werden. Das heißt, die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 kann die Kapazität des dritten Kondensators C3 werden. Das heißt, die Kapazität des Kondensators, der mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden ist, kann zur Kapazität des dritten Kondensators C3 werden. Das heißt, die Kapazität des an die Gleichrichtsignalleitung RSL angeschlossenen Kondensators kann im Vergleich zur vorherigen Kapazität der Kondensatorschaltung 550 verringert werden. Dementsprechend kann die Kapazität der Gleichrichtsignalleitung RSL verringert werden, wenn das erste Signal SIG1 durch den Demodulator 530 erzeugt wird, und die Verzerrung des ersten Signals SIG1 kann weiter verringert werden.
Der Demodulator 530 kann die Signalkomponente C an die Logikschaltung LC (S604) übertragen. Während der ersten Zeitspanne T1 kann der Demodulator 530 die Signalkomponente C oder das erste Signal SIG1 an die Logikschaltung LC übertragen. Das heißt, der Demodulator 530 kann während der ersten Zeitspanne T1 arbeiten. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Demodulator 530 in Reaktion auf das von der Logikschaltung LC übertragene Empfangsaktivierungssignal RX_EN arbeiten. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Kapazität der Kondensatorschaltung 550, die mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden ist, als die Kapazität des dritten Kondensators C3 beibehalten werden. Das heißt, das erste Signal SIG1, das von dem Demodulator 530 ausgegeben wird, kann nicht weiter verzerrt werden.
Danach kann die Kondensatorschaltung 550 die Anzahl der an die Gleichrichtsignalleitung RSL (S605) angeschlossenen Kondensatoren erhöhen. Die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 kann in Reaktion auf ein zweites Kondensatoraktivierungssignal C_EN2 erhöht werden. Zum Beispiel können der erste Schalter SW1 und der zweite Schalter SW2 in Reaktion auf das zweite Kondensatoraktivierungssignal C_EN2 eingeschaltet werden. Das heißt, die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 kann wieder die Summe (z. B. C1+C2+C3) der Kapazität des ersten Kondensators C1, der Kapazität des zweiten Kondensators C2 und der Kapazität des dritten Kondensators C3 werden. Das heißt, die Kapazität des mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbundenen Kondensators kann die Summe (z. B. C1+C2+C3) der Kapazität des ersten Kondensators C1, der Kapazität des zweiten Kondensators C2 und der Kapazität des dritten Kondensators C3 werden. Das heißt, die Kapazität des Kondensators, der mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden ist, kann im Vergleich zur vorherigen Kapazität der Kondensatorschaltung 550 erhöht sein. Dementsprechend kann die Leistungsstabilität der an die Gleichrichtsignalleitung RSL angeschlossenen Komponenten weiter verbessert werden.
Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen kann während einer Zeitspanne, in der eine Signalkomponente C und eine erste Signalkomponente SIG1 erzeugt werden, die Kapazität der Kondensatorschaltung 550, die mit einer gemeinsamen Signalleitung RSL verbunden ist, verringert werden, wodurch die Verzerrung der Signalerzeugung verringert wird, und während einer Zeitspanne, in der eine Signalkomponente C und eine erste Signalkomponente SIG1 nicht erzeugt werden, kann die Kapazität der Kondensatorschaltung 550, die mit der gemeinsamen Signalleitung RSL verbunden ist, erhöht werden, wodurch die Leistungsstabilität verbessert wird.
Nachfolgend wird ein HF-Modul 500 gemäß einigen anderen beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die 10 bis 12 beschrieben.
10 ist ein Blockdiagramm zur Beschreibung eines HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. 11 und 12 sind Zeitdiagramme zur Beschreibung eines Betriebs des HF-Moduls gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden Beschreibungen von Komponenten, die identisch mit denen sind, die mit Bezug auf 1 bis 9 beschrieben werden, kurz beschrieben oder weggelassen.
Bezugnehmend auf 10 kann das HF-Modul 500 ein Modem 535 enthalten. Im Gegensatz zu dem mit Bezug auf die 1 bis 9 beschriebenen HF-Modul 500 kann das HF-Modul 500 keinen Demodulator 530 und keinen Modulator 560 enthalten. Ein Modem 535 kann alle Funktionen des Demodulators 530 und des Modulators 560 durchführen.
Das Modem 535 kann mit einer Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden sein. Überdies kann das Modem 535 eine Signalkomponente C von einem Vorregulierer 520 empfangen und ein Empfangsaktivierungssignal RX_EN, ein Sendeaktivierungssignal TX_EN und ein zweites Signal SIG2 von einer Logikschaltung LC empfangen. Überdies kann das Modem 535 ein erstes Signal SIG1 der Logikschaltung LC und ein zweites Signal SIG2 einer Antenne 10 bereitstellen. Das heißt, das Modem 535 kann sowohl Demodulation als auch Modulation von Signalen durchführen.
Das Modem 535 kann in Reaktion auf das Empfangsaktivierungssignal RX_EN und das Sendeaktivierungssignal TX EN arbeiten. Bezugnehmend auf 11 und 12 kann das Modem 535 während einer zweiten Zeitspanne T2 arbeiten, in der das Empfangsaktivierungssignal RX_EN bereitgestellt wird, und kann während einer dritten Zeitspanne T3 arbeiten, in der das Sendeaktivierungssignal TX_EN bereitgestellt wird. Das heißt, das Modem 535 kann eine Demodulation der Signalkomponente C während der zweiten Zeitspanne T2 durchführen, in der das Empfangsaktivierungssignal RX_EN bereitgestellt wird, und kann eine Modulation des zweiten Signals SIG2 während der dritten Zeitspanne T3 durchführen, in der das Sendeaktivierungssignal TX_EN bereitgestellt wird.
Das Empfangsaktivierungssignal RX_EN und das Sendeaktivierungssignal TX_EN können einem Controller 540 bereitgestellt werden, und der Controller 540 kann die Kapazität einer Kondensatorschaltung 550 anpassen, während er das Empfangsaktivierungssignal RX_EN und das Sendeaktivierungssignal TX_EN empfängt.
Bezugnehmend auf 11 kann während der zweiten Zeitspanne T2 die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 verringert werden, und nach der zweiten Zeitspanne T2 kann die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 erhöht werden. Überdies kann während der dritten Zeitspanne T3 die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 verringert und nach dem dritten Zeitspanne T3 die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 erhöht werden. Das heißt, die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 kann nur während der zweiten Zeitspanne T2 und der dritten Zeitspannes T3 verringert werden. Mit anderen Worten, während das Modem 535 die Demodulations- und Modulationsvorgänge durchführt, kann die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 verringert werden und dementsprechend kann die Verzerrung der Signale verringert werden.
Bezugnehmend auf 12 kann während einer Zeitspanne von dem Beginn der zweiten Zeitspanne T2 bis zum Ende der dritten Zeitspanne T3 die Kapazität der Kondensatorschaltung 550 verringert werden. Das heißt, im HF-Modul 500 kann die Kapazität der Kondensatorschaltung 550, die mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden ist, während das Modem 535 arbeitet kleiner sein als die Kapazität der Kondensatorschaltung 550, die mit der Gleichrichtsignalleitung RSL verbunden ist, während das Modem 535 nicht arbeitet.
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wurden oben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Formen hergestellt werden, und es wird von den Fachleuten verstanden werden, dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen und ohne wesentliche Merkmale zu ändern. Daher sollten die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur im beschreibenden Sinne und nicht zum Zwecke der Einschränkung betrachtet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020200076884 [0001]
KR 1020210000928 [0001]

Claims

Chipkarte aufweisend: eine Gleichrichtsignalleitung (RSL), durch die ein Gleichrichtsignal (SIG_R), das aus einem Hochfrequenz (HF)-Signal (HF) gewonnen wird, bereitgestellt wird; einen Regulierer (521), der dazu eingerichtet ist, eine Spannung der Gleichrichtsignalleitung (RSL) auf eine erste Spannung (VDDU) einzustellen; eine Leistungsschaltung (522), die dazu eingerichtet ist, unter Verwendung einer Ausgabe des Regulierers (521) eine Leistungskomponente (PC) aus dem Gleichrichtsignal (SIG R) zu extrahieren; eine Logikschaltung (LC), die dazu eingerichtet ist, die Leistungskomponente (PC) zu empfangen und ein Empfangsaktivierungssignal (RX EN) basierend auf der Leistungskomponente (PC) zu erzeugen; einen Demodulator (530), der durch das von der Logikschaltung bereitgestellte Empfangsaktivierungssignal (RX_EN) aktiviert wird und dazu eingerichtet ist, eine Signalkomponente (SIG1) aus dem Gleichrichtsignal (SIG R) zu extrahieren; einen Kondensator-Controller (540), der durch das von der Logikschaltung (LC) bereitgestellte Empfangsaktivierungssignal (RX_EN) aktiviert wird und dazu eingerichtet ist, ein Kondensatoraktivierungssignal (C_EN) zu erzeugen; und eine Kondensatorschaltung (550), die mit der Gleichrichtsignalleitung (RSL) verbunden ist und deren Kapazität gemäß dem Kondensatoraktivierungssignal (C_EN) geändert wird.
Chipkarte nach Anspruch 1, wobei die Kapazität der Kondensatorschaltung (550) während der Demodulator (530) die Signalkomponente (SIG1) aus dem Gleichrichtsignal (SIG_R) extrahiert kleiner ist als die Kapazität der Kondensatorschaltung (550) während der Demodulator (530) nicht arbeitet.
Chipkarte nach Anspruch 1, wobei die Kapazität der Kondensatorschaltung (550) während der Kondensator-Controller (540) durch das Empfangsaktivierungssignal (RX EN) aktiviert wird kleiner ist als die Kapazität der Kondensatorschaltung (550) während der Kondensator-Controller (540) nicht durch das Empfangsaktivierungssignal (RX_EN) aktiviert wird.
Chipkarte nach Anspruch 1, wobei der Kondensator-Controller (540) ein erstes Kondensatoraktivierungssignal (C_EN1) erzeugt, wenn er durch das Empfangsaktivierungssignal (RX_EN) aktiviert wird, und ein zweites Kondensatoraktivierungssignal (C_EN2) erzeugt, wenn er durch das Empfangsaktivierungssignal (RX_EN) deaktiviert wird.
Chipkarte nach Anspruch 4, wobei die Kapazität der Kondensatorschaltung (550) in Reaktion auf das erste Kondensatoraktivierungssignal (C_EN1) verringert wird und die Kapazität der Kondensatorschaltung (550) in Reaktion auf das zweite Kondensatoraktivierungssignal (C_EN2) erhöht wird.
Chipkarte nach Anspruch 1, die ferner einen Modulator (560) aufweist, der mit der Logikschaltung (LC) verbunden ist, wobei die Logikschaltung (LC) ein Sendeaktivierungssignal (TX_EN) und ein Datensignal (SIG2) auf der Grundlage der Leistungskomponente (PC) erzeugt, und der Modulator (560) durch das von der Logikschaltung (LC) bereitgestellte Sendeaktivierungssignal (TX EN) aktiviert wird und das Datensignal (SIG2) moduliert.
Chipkarte nach Anspruch 6, wobei die Kondensator-Controller (540) durch das von der Logikschaltung (LC) bereitgestellte Sendeaktivierungssignal (TX_EN) aktiviert wird und die Kapazität der Kondensatorschaltung (550) ändert.
Chipkarte nach Anspruch 1, wobei die Leistungsschaltung (522) eine Spannung (VDDU) der Leistungskomponente (PC) auf eine zweite Spannung (VDD) einstellt, die niedriger als die erste Spannung (VDD) ist.
Chipkarte nach Anspruch 1, wobei die Logikschaltung (LC) biometrische Informationen unter Verwendung der Leistungskomponente (PC) und der Signalkomponente (SIG1) verarbeitet.
Chipkarte, aufweisend einen Gleichrichter (510), der dazu eingerichtet ist, ein Gleichrichtsignal (SIR R) aus einem Hochfrequenzsignal (HF) zu extrahieren; eine Leistungsschaltung (522), die dazu eingerichtet ist, eine Leistungskomponente (PC) aus dem Gleichrichtsignal (SIG_R) zu extrahieren; einen Demodulator (530), der dazu eingerichtet ist, eine Signalkomponente (SIG1) aus dem Gleichrichtsignal (SIG R) zu extrahieren; und eine Kondensatorschaltung (550), die dazu eingerichtet ist, das Gleichrichtsignal (SIG_R) zu empfangen, wobei die Kondensatorschaltung (550) während die Signalkomponente (SIG1) aus dem Gleichrichtsignal (SIG R) extrahiert wird eine erste Kapazität aufweist, und während die Signalkomponente (SIG1) nicht aus dem Gleichrichtsignal (SIG R) extrahiert wird eine zweite Kapazität aufweist, die sich von der ersten Kapazität unterscheidet.