KR100465440B1 - 포터블데이터매체와통신을수행하기위한장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 에너지원(4)에 의해 공급되는 적어도 하나의 전원신호(AL), 제어신호(SC1) 및 데이터 전송신호(I/O)를 사용하여 포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치에 있어서:
- 만약 포터블 데이터 매체(2)가 장치(1)와 결합하고 있지 않는 경우 전기 에너지원(4)으로부터 포터블 데이터 매체에 대한 전원신호(AL)의 공급을 차단하기 위한 인터럽트 수단(5)과;
- 전기 에너지원으로부터 수신된 전기 에너지를 저장하며 전기 에너지원이 전기 에너지를 차단할때 포터블 데이터 매체에 대한 전원신호를 공급하기 수단(8)과;
소정의 시퀀싱에 따라 상기 신호(AL, SC1, I/O)의 포터블 데이터 매체에 대한 전송을 보장하고, 전기 에너지원으로부터 전원신호(AL)의 공급차단을 검출한후 에너지 저장수단으로부터 전원신호를 공급하는 동안 상기한 소정의 시퀀싱에 따라 다른신호(SCI, I/O)의 인터럽트를 트리거시키기 위한 데이터 처리 수단(3)으로 구성되는 것을 특징하는 포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치를 개시한다.

Description

포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치
본 발명은 전기 에너지원에 의해 공급된 적어도 하나의 전원신호, 제어신호및 데이터 전송신호를 사용하여 통신시에 포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
전형적으로 포터블 데이터 매체는 억세스가 제어되며 따라서 암호키(예를들어, 미합중국 특허 제4,211,919호에 개시된 포터블 대상체를 참조)와 같은 비밀정보를 포함할 수 있는 영역을 정의하는 마이크로프로세서 또는 마이크로와이어드 논리회로를 내장한 칩 카드가 될 수 있다.
본 발명의 목적은 특히 이 경우(예를들어 ISO 표준 7816-3)에 적용 가능한 표준을 따르도록 일반적인 신호의 시퀀싱(sequencing) 문제를 해결하기 위한 본래의 해결책을 제공하는 데 있다. 그것은 단순한 방법으로 만약 포터블 데이터 매체가 제거되는 경우 전원신호의 차단을 검출하고 이것을 검출한후 소정시간동안 포터블 데이터 매체에 대하여 전원신호를 계속하여 공급하는 모순된 요구사항을 맞추는 것을 가능하게 한다.
이러한 목적을 위하여 본 발명에 따른 장치는 전기 에너지원와 포터블 데이터 매체 사이에 위치하며, 만약 포터블 데이터 매체가 장치와 결합하고 있지 않는 경우 전기 에너지원으로부터 포터블 데이터 매체에 대한 전원신호의 공급을 차단하며, 만약 포터블 데이터 매체가 장치와 결합되어 있는 경우 전원신호의 공급을 허가하도록 포터블 데이터 매체에 의해 제어되는 인터럽트 수단과;
전기 에너지원으로부터 전원신호의 공급을 차단한 이후에 소정시간동안 포터블 데이터 매체에 대한 전원신호를 공급하도록 포터블 데이터 매체의 전원입력에 접속되어 전기 에너지원으로부터 수신된 전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장수단과;
소정의 시퀀싱에 따라 상기한 신호의 포터블 데이터 매체에 대한 전송을 보장하고, 소정의 시퀀싱에 따라 이러한 전송을 인터럽트하며, 전기 에너지원으로부터 전원신호의 공급차단을 검출한후 전원신호가 에너지 저장수단에 공급하는 동안 상기한 소정의 시퀀싱에 따라 다른신호의 인터럽트를 트리거시키기 위한 데이터 처리수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 상세한 사항과 이점은 첨부된 도면을 참고한 몇개의 바람직한 그러나 제한되지 않는 실시예의 다른 설명에 나타날 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략도;
도 2는 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 도면;
도 3은 ISO 표준 7816-3에 따라 칩카드와 교환된 신호의 타이밍도; 및
도 4는 도 2에서 본 발명에 따른 장치(1)와 칩카드(2) 사이에 교환되는 신호의 타이명도이다.
도 1은 포터블 데이터 매체(2)에 협력하는 장치(1)를 보여준다. 장치(1)는 데이터를 저장하기 위한 수단을 포함하며 마이크로프로세서 또는 마이크로와이어드논리회로의 형태를 갖는 데이터 처리수단(3)을 구비한다. 이러한 데이터 처리수단(3)은 포터블 데이터 매체(2)와의 통신을 관리하며, 특히 하기에 지적된 바와같이 적용가능한 임의의 표준에 따라서 소정의 시퀀싱에 따른 다수의 신호들이 나타났다가 사라지는 방법으로 이러한 통신을 수행하는데 사용되는 다수의 신호를 제어하도록 설계된 수단을 구비한다. 마이크로프로세서인 경우 이들 수단은 특정 프로그램으로 이루어진다. 마이크로와이어드 논리회로인 경우 이들 수단은 특정 마이크로와이어드논리회로로 이루어진다.
장치(1)는 또한 역방향-차단수단(6)과 직렬로 접속된 포터블 데이터 매체 존재 스위치(5)를 통하여 데이터 처리수단(3)과 포터블 데이터 매체(2)에 접속된 전기 에너지원(4)을 구비한다. 역방향-차단수단(6)은 전원신호(AL)를 수신하는 포터블 데이터 매체(2)의 전원입력(7)에 접속된다. 전기 에너지원(4)은 예를들어 배터리, 광기전성 셀 또는 대용량 캐패시터와 같은 전기 발생기로 구성되는 전압원으로 구성된다. 실시예의 보다 덜 바람직한 변형예로는 전기 에너지원(4)이 장치(1)의 외부에 존재하는 것이다.
매체 존재 스위치(5)는 포터블 데이터 매체(2)가 장치(1)에 구비된 콘넥터로 삽입될때 클로즈되어 포터블 데이터 매체(2)를 수용하도록 설계되어 있다. 장치(1)는 또한 역방향-차단수단(6)의 출력(14)에 접속되어 전기 에너지원(4)로부터 수신된 전기 에너지를 저장하도록 설계된 에너지 저장수단(8)을 포함한다. 역방향-차단수단(6)은 에너지 저장수단(8)으로부터 전달수단(11)으로 전기 에너지의 귀환을 방지하도록 설계되어 있다. 그들은 예를들어, 이러한 기능을 수행하도록 설계된 다이오드, 트랜지스터, 또는 레귤레이팅 회로로서 구성된다.
장치(1)는 또한 일단이 에너지 저장수단(8)에 접속된 전달 가속기(9)를 포함하며, 그의 타단인 단자(10)는 데이터 처리수단(3)에 접속된다. 전달 가속기(9)는 에너지 저장수단(8)에 대하여 전기 에너지의 흐름을 요구하도록 설계되어 데이터 처리수단(3)에 의해 제어된다. 전달 가속기(9)는 예를들어, 저항, 트랜지스터 또는 트랜지스터의 조합, 또는 논리 게이트로 이루어진다.
상기한 전달수단(11)은 입력이 매체 존재 스위치(5)에 접속되고 역방향-차단수단(6)의 입력(12)에 접속되며, 출력이 데이터 처리수단(3)의 인터럽트 입력(13)을 구동한다. 이 전달수단(11)은 매체 존재 스위치(5)가 개방될때 데이터 처리수단(3)이 이러한 개방을 검출하도록 단자(12)에 존재하는 전기 에너지를 즉시 전달하도록 설계된다. 전달수단은 예를들어, 일 이상의 저항, 또는 일 이상의 트랜지스터로 구성된다. 이러한 전달수단(11)은 단지 실제로 사용된 부품으로 인하여 단자(12)에 제로 용량(zero capacity)이 얻어지지 않는 경우와 이러한 용량을 전달하는 것이 결과적으로 필요한 경우에만 필요하다.
전달수단(11)과 유사하게 역방향-차단수단(6)은 이러한 검출을 수행할 수 있도록 장치(1)에 임의의 장소에 위치된 전기 에너지원(4)로부터의 전원신호(AL)의 공급중지를 검출하기 위한 다른 수단으로 대체될 수 있다. 이들 수단은 예를들어, 광학 또는 유도성 수단을 사용하여 전기 에너지원(4)와 전기 저장수단(8) 사이의 제로전류 측정수단으로 이루어질 수 있다.
장치(1)는 또한 바람직하게는 제어신호(SCI,SC2)를 포터블 데이터 매체(2)에 공급하며 그것을 데이터 전송신호(I/O)와 교환하기 위한 접속수단(15)을 포함한다. 이 접속수단(15)은 적용 가능한 임의의 표준에 따라 이들 신호를 사용할 수 있게 한다.
당연히 위에서 정의된 장치(1)의 각종 수단은 마이크로프로세서 또는 마이크로와이어드 논리회로를 갖는 동일한 단일 부품에 물리적으로 탑재될 수 있으며, 반듯이 분리된 부품으로 존재할 필요는 없다.
동작시에 있어서 포터블 데이터 매체(2)가 장치(1)에 삽입될 때 매체 존재 스위치(5)는 클로즈되며, 이는 다음과 같은 효과가 뒤따른다.
- 역방향-차단수단(6)의 입력(12)은 로우 레벨의 전기 에너지로부터 하이 레벨의 전기 에너지로 진행한다;
- 전달수단(11)은 데이터 처리수단(3)의 입력(13)으로 이러한 하이레벨의 전기 에너지를 피드백시키며, 따라서 포터블 데이터 매체(2)가 삽입 완료된 것과 통신용 절차를 스타트시키는 것이 필요하다는 것을 알려준다;
- 에너지 저장수단(8)은 충전된다;
- 포터블 데이터 매체(2)는 그것의 전원 입력(7)을 통하여 매체가 동작할 수 있게 하는 전기 에너지를 수신한다;
전달 가속기(9)는 단자(10)에 작용하는 데이터 처리수단(3)에 의해 불활성 위치로 유지된다;
데이터 처리수단(3)은 적용 가능한 임의의 표준에 따라 소정의 시퀀싱에 따라서 신호(I/O, SC1, SC2)를 발생한다.
그후 장치(1)와 포터블 데이터 매체(2)는 대화절차를 실행할 준비가 완료된다.
포터블 데이터 매체(2)가 그후 장치(1)로부터 추출될때 매체 존재 스위치(5)는 개방되어 다음과 같은 효과가 발생한다.
- 역방향-차단수단(6)의 입력(12)은 고레벨의 전기 에너지로부터 저레벨의 전기 에너지로 진행한다;
- 전달수단(11)은 데이터 처리수단(3)의 입력(13)에 저레벨의 전기 에너지를 귀환시키며, 이러한 저레벨은 데이터 처리수단(3)에 의해 검출되며, 데이터 처리수단은 적용가능한 표준에 따라서 소정의 시퀀싱에 따른 신호(I/O, SC1, SC2)의 억압을 트리거하도록 진행중인 어떤 처리동작을 인터럽트한다;
- 다음에 단자(10)를 통하여 데이터 처리수단(3)에 의해 제어되는 전달 가속기(9)는 에너지 저장수단(8)을 끌어내며, 이는 장치(1)로부터 분리를 준비하도록 포터블 데이터 매체(2)의 전원입력(7)에 유용한 전기 에너지를 제로로 되게 하는 효과를 갖는다.
도 2에서, 도 1의 소자와 동일한 소자는 동일한 부재번호를 부여하였다. 데이터 처리수단(3)은 마이크로프로세서로 구성되고, 전기 에너지원(4)은 직렬로 접속된 2개의 배터리로 구성되며, 전달수단(11)은 전압 조정기(6)의 단자(12)와 장치(1)의 접지 사이에 직렬로 접속된 2개의 저항(R1, R2)으로 구성되고, 이들 저항의 공통점은 마이크로프로세서(3)의 단자(13)에 접속된다. 역방향-차단수단(6)은 출력에 약간의 전압강하를 제공하는 성질을 갖는 "로우 드롭 아웃" 레귤레이터 또는 선형 전압 조정기로 구성되고; 동일한 전압 조정기(6A)는 전기 에너지원(4)과 마이크로프로세서(3) 사이에 삽입된다.
에너지 저장수단은 전압 조정기의 단자(14)와 접지 사이에 접속된 캐패시터(8)로 구성된다. 전달 가속기(9)는 단자(14)와 마이크로프로세서(3) 사이에 접속된 저항(9)으로 구성된다.
전원신호(AL)는 전압신호(VCC)로 표시되고; 제어신호는 클록신호(CLK)와 리셋신호(RST)로 이루어진다.
포터블 데이터 매체는 신용카드 형태의 칩카드(2)로 표현된다.
바람직한 실시예에서, 장치(1)는 포터블용이고, 칩카드 홀더와 동일한 크기를 가지며, 또한 마이크로프로세서(3)는 디스플레이(16)를 구비하며, 일단 칩카드(2)가 장치(1)의 콘넥터로 삽입되면 디스플레이(16)는 자동적으로 칩카드(2)에 있는 어카운트 밸런스(account balance)를 가능한한 다른 정보에 부가하여 표시한다. 장치(1)는 그후 사용자에 대한 어떤 특수한 키보드 입력을 요하지 않는 개인 밸런스 리더를 유리하게 구성할 수 있다.
일반적으로 칩카드와의 데이터 교환은 ISO 표준 7816에 규정되어 있고, 7816-3 부분은 도 3의 타이밍도에 도시된 바와같이, 칩카드에 인가되는 각종 신호, 즉 접지 기준신호(GND), 전원신호(VCC), 메모리 전원신호(VPP), 클록신호(CLK), 리셋신호(RST), 및 데이터 교환신호(I/O)의 시퀀싱에 관한 것이다.
교환을 설정하는 동안 신호(VCC, VPP, CLK, RST)는 이러한 순서대로 공급되어야 하며; 일반적으로 사용되지 않는 신호(VPP)는 그후 신호(VCC)와 접속함에 의해 단락된다. 교환의 종료시점에서 상기한 신호는 역순으로 사라진다.
도 4에서 "카드 존재" 곡선은 장치(1)에 대하여 칩카드(2)의 위치(삽입된 또는 추출)를 정의하며, 다른 "점 12" 곡선은 도 2에서 점 12의 전압의 변화를 정의한다. 끝으로 세번째 그림은 몇개의 중복된 곡선을 나타낸다. 칩카드(2)가 삽입될때 전압신호(VCC), 데이터 전송신호(I/O), 클록신호(CLK), 리셋신호(RST)가 연속하여 나타나며, 카드가 제거될때 이들 신호는 역순으로 사라진다.
신호가 나타나는 순서는 마이크로프로세서의 특정 프로그램에 의해 관리되는 반면에 이들 신호가 사라지는 순서는 도 2에서 전자적인 수단을 또한 포함한다.
전압신호(VCC)의 곡선은 모든 다른 곡선을 둘러싼다. 카드가 제거될때 전압신호는 ISO 표준 7816-3을 따르는 드롭 제한에 따라 2개의 연속된 시정수: τ1 =1000μs 와 τ2 = 50μs에 대응하는 2가지 위상으로 감소하며, 도 4에서 카드제거후 500μs 이후에 VCC < 0.4 V 인 것이 나타난다.
신호(I/O, RST, CLK)가 마이크로프로세서의 전압으로부터 발생되며 그 자체는 후자에 공급된 전압(VCC)으로부터 유도되었다는 사실은 그들의 레벨이 항상 VCC의 레벨 보다 더 낮다는 것을 보장한다. 저항(R1, R2)은 전압 레귤레이터(6)와 합동으로 카드제거를 검출할 수 있게 한다. 캐패시터(8)는 신호(I/O, RST, CLK)가 시정수(τ1)를 갖는 단계에서 제로로 리세트되는 동안 칩카드(2)에 대한 전원을 계속하여 공급할 수 있게 해주며 저항(9)은 마이크로프로세서와 합동으로 시정수(τ2)를 갖는 단계에서 이러한 리세트 이후에 VCC의 감축을 가속화할 수 있게 한다.

Claims (3)

  1. 전기 에너지원(4)에 의해 공급되는 적어도 하나의 전원신호(AL), 제어신호(SC1) 및 데이터 전송신호(I/O)를 사용하는 통신시에 포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치에 있어서:
    전기 에너지원과 포터블 데이터 매체 사이에 위치하며, 포터블 데이터 매체(2)가 장치(1)와 결합하고 있지 않는 경우 전기 에너지원(4)으로부터 포터블 데이터 매체에 대한 전원신호(AL)의 공급을 차단하며, 포터블 데이터 매체(2)가 장치(1)와 결합되어 있는 경우 전원신호의 공급을 허가하도록 포터블 데이터 매체에 의해 제어되는 인터럽트 수단과;
    전기 에너지원(4)으로부터 전원신호(AL)의 공급을 차단한 이후에 소정시간동안 포터블 데이터 매체(2)에 대한 전원신호를 공급하도록 포터블 데이터 매체(2)의 전원입력(7)에 접속되어 전기 에너지원(4)로부터 수신된 전기 에너지를 저장하기 위한 에너지 저장수단(8)과;
    소정의 시퀀싱에 따라 상기 신호(AL, SC1, I/O)의 포터블 데이터 매체에 대한 전송을 보장하고, 소정의 시퀀싱에 따라 이러한 전송을 인터럽트하며, 전기 에너지원(4)으로부터 전원신호(AL)의 공급차단을 검출한후 에너지 저장수단으로부터 전원신호가 공급되는 동안 상기한 소정의 시퀀싱에 따라 다른신호(SC1, I/O)의 인터럽트를 트리거시키도록 설계된 데이터 처리 수단(3)으로 구성되는 것을 특징하는 포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 인터럽트 수단(5)과 에너지 저장수단 사이에 배치되며, 에너지 저장수단으로부터 인터럽트 수단(5)으로 전기 에너지의 귀환을 차단하도록 설계된 역방향-차단수단(6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 일단 상기 소정의 시퀀스에 따라 다른 신호(SC1, I/O)의 인터럽트가 실행되면 에너지 저장수단(8)을 끌어내도록 설계되고, 상기 데이터 처리수단(3)에 의해 제어되는 전달수단(9)을 구비하는 것을 특징으로 하는 포터블 데이터 매체와 통신을 수행하기 위한 장치.
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