KR100827283B1

KR100827283B1 - Complex-rfid reader and method of operating the same

Info

Publication number: KR100827283B1
Application number: KR1020070102236A
Authority: KR
Inventors: 김성완; 이평한; 천성훈; 강경용
Original assignee: 쓰리에이로직스(주)
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2008-05-07

Abstract

A complex RFID(Radio Frequency Identification) reader and an operation method thereof are provided to convert an operation mode into an RFID reader from an RFID tag or into the RFID tag from the RFID reader based on compared results for between reference signals and levels of received RF signals, thereby realizing convenient usage effect. An RFID reader function block(200) performs functions of an RFID reader. An RFID tag function block(300) performs functions of an RFID tag. A rectifying block converts received RF signals into DC(Direct Current) signals. A comparison circuit compares reference signals with the DC signals, and outputs the compared signals. A micro control unit(400) generates an enable signal for enabling one of the RFID reader function block and the RFID tag function block based on the compared signals.

Description

Complex RFID reader and method of operating the same

본 발명은 RFID 리더에 관한 것으로, 특히 수신된 RF 신호들의 레벨들에 기초하여 RFID(Radio-frequency identification) 태그(tag) 또는 RFID 리더(RFID reader)로서 사용될 수 있는 복합 RFID 리더 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an RFID reader, and more particularly, to a composite RFID reader and a method of operating the same, which can be used as a radio-frequency identification (RFID) tag or an RFID reader based on levels of received RF signals. It is about.

통상적으로 RFID 시스템은 무선 접속 방식에 따라 상호 유도(inductively coupled)방식과 전자기파(Electromagnetic wave) 방식으로 나눌 수 있다. 상호 유도 방식은 근거리(예컨대, 1m이내)용 RFID 시스템에 사용되며, 코일 안테나를 이용하여 RF 신호 송신기(예컨대, RFID 리더)와 RF 신호 수신기(예컨대, RFID 태그(tag))가 무선 통신을 한다.In general, an RFID system may be classified into an inductively coupled method and an electromagnetic wave method according to a wireless access method. Mutual induction is used in near field (e.g., less than 1m) RFID system, and the RF signal transmitter (e.g., RFID reader) and the RF signal receiver (e.g., RFID tag) are wirelessly communicated using a coil antenna. .

상호 유도 방식의 RFID 태그는 거의 수동으로 동작한다. 즉, 상호 유도 방식에서, RFID 태그를 포함하는 IC칩을 동작시키는데 필요한 모든 에너지는 RFID 리더 (RFID reader)로부터 공급받는다. 따라서 상기 RFID 리더의 코일 안테나는 주변 지역에 강한 자기장을 발생한다.Mutual induction RFID tags operate almost manually. That is, in the mutual induction method, all the energy required to operate the IC chip including the RFID tag is supplied from an RFID reader. Therefore, the coil antenna of the RFID reader generates a strong magnetic field in the surrounding area.

상기 코일 안테나에서 방출된 자기장의 일부분은 RFID 리더와 떨어져 있는 RFID 태그의 코일 안테나에 유도성 전압을 발생하고, 발생된 유도성 전압은 정류된 후 RFID 태그를 포함하는 IC칩의 에너지로 사용된다.A portion of the magnetic field emitted from the coil antenna generates an inductive voltage at the coil antenna of the RFID tag away from the RFID reader, and the generated inductive voltage is rectified and used as energy of the IC chip including the RFID tag.

또한, 상기 전자기파 방식은 중장거리용 RFID 시스템에 사용되며, 고주파 안테나를 이용하여 RFID 리더와 RFID 태그가 서로 무선 통신한다.In addition, the electromagnetic wave method is used in a medium and long distance RFID system, the RFID reader and the RFID tag wirelessly communicate with each other using a high frequency antenna.

상기 전자기파 방식의 RFID 태그는 상기 RFID 태그를 포함하는 IC칩을 구동하기 위한 충분한 전력을 RFID 리더로부터 공급받지 못하므로, 중장거리 RF 신홀를 인식하기 위한 추가적인 전지를 포함하는 RFID 태그(예컨대, 능동형)도 있다.The RFID tag of the electromagnetic wave type does not receive sufficient power from the RFID reader to drive the IC chip including the RFID tag, so that the RFID tag includes an additional battery for recognizing a long-range RF new hole (eg, an active type). There is also.

그러나, 상기 RFID 리더는 RF 필드 내에 상기 RFID 태그가 내장된 비접촉식 카드(예컨대, IC 칩이 내장된 비접촉식 카드)가 존재하는지의 여부 또는 유무와 무관하게 전자기파를 계속하여 또는 주기적으로 발생시키므로, 상기 RFID 리더에서는 전자기파 방출로 인하여 불필요한 전력이 소비될 수 있다.However, since the RFID reader continuously or periodically generates electromagnetic waves regardless of whether or not a contactless card (eg, a contactless card with IC chip) with the RFID tag is present in the RF field, the RFID reader generates the RFID. In the reader, unnecessary power may be consumed due to electromagnetic radiation.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 불필요하게 소비되는 전력을 감소시키면서도 상대편 장치가 RFID 리더인지 또는 RFID 태그인지를 수신되는 RF 신호들에 기초하여 자동으로 판단하고 판단 결과에 따라 자동으로 RFID 태그 또는 RFID 리더로서 전환될 수 있는 복합 RFID 리더를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to automatically determine whether the other device is an RFID reader or an RFID tag while reducing unnecessary power consumption, and automatically determines the RFID tag or the RFID based on the result of the determination. It is to provide a complex RFID reader that can be converted as a reader.

본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 RFID 태그 또는 RFID 리더로서 사용될 수 있는 복합 RFID 리더의 동작 방법은 수신된 제1 RF 신호를 제1 직류 신호로 변환하는 단계; 상기 제1 직류 신호와 제1 기준 신호를 비교하고 제1비교 신호를 발생하는 단계; 수신된 제2 RF 신호를 제2 직류 신호로 변환하는 단계; 상기 제2 직류 신호와 제2 기준 신호를 비교하고 제2비교 신호를 발생하는 단계; 및 상기 제1 비교 신호와 상기 제2 비교 신호에 기초하여 인에이블 신호를 생성하고, 생성된 인에이블 신호에 따라 상기 RFID 태그 또는 상기 RFID 리더로서 동작하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of operating a complex RFID reader that may be used as an RFID tag or an RFID reader, the method including converting a received first RF signal into a first DC signal; Comparing the first DC signal with a first reference signal and generating a first comparison signal; Converting the received second RF signal into a second direct current signal; Comparing the second DC signal with a second reference signal and generating a second comparison signal; And generating an enable signal based on the first comparison signal and the second comparison signal, and operating as the RFID tag or the RFID reader according to the generated enable signal.

상기 복합 RFID 리더의 동작 방법은 RFID 태그 검출 신호를 출력하는 단계를 더 포함하며, 상기 수신된 제1 RF 신호는 상기 RFID 태그 검출 신호의 반사 신호이다.The method of operating the composite RFID reader further includes outputting an RFID tag detection signal, wherein the received first RF signal is a reflection signal of the RFID tag detection signal.

본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 복합 RFID 리더는 RFID 리더의 기능을 수행하기 위한 RFID 리더 기능 블락, RFID 태그의 기능을 수행하기 위한 RFID 태그 기능 블락, 수신된 RF 신호를 직류 신호로 변환하기 위한 정류 블락, 기준 신호와 상기 정류 블락으로부터 출력된 상기 직류 신호를 비교하고 비교 신호를 출력하기 위한 비교 회로, 및 상기 비교 회로로부터 출력된 상기 비교 신호에 기초하여 상기 RFID 리더 기능 블락과 상기 RFID 태그 기능 블락 중에서 어느 하나를 인에이블시키기 위한 인에이블 신호를 발생하기 위한 마이크로 컨트롤 유닛을 포함한다.A hybrid RFID reader for achieving the technical problem of the present invention is an RFID reader function block for performing the function of the RFID reader, an RFID tag function block for performing the function of the RFID tag, for converting the received RF signal into a DC signal A rectifier block, a comparison circuit for comparing a reference signal with the direct current signal output from the rectification block and outputting a comparison signal, and the RFID reader function block and the RFID tag function based on the comparison signal output from the comparison circuit. And a micro control unit for generating an enable signal for enabling any one of the blocks.

상기 복합 RFID 리더는 동작 제어 신호에 응답하여 RFID 태그 검출 신호를 발생하기 위한 RFID 태그검출 신호 발생 회로; 및 상기 RFID 태그 검출 신호를 송신 RF 신호로서 외부로 출력하기 위한 안테나를 더 포함한다.The hybrid RFID reader includes an RFID tag detection signal generation circuit for generating an RFID tag detection signal in response to an operation control signal; And an antenna for outputting the RFID tag detection signal to the outside as a transmission RF signal.

상기 정류 블락은 상기 RFID 태그 검출 신호의 반사 신호인 제1 RF 신호를 제1 직류 신호로 변환한 후, 상기 안테나를 통하여 수신된 제2 RF 신호를 제2 직류 신호로 변환한다.The rectifying block converts the first RF signal, which is a reflection signal of the RFID tag detection signal, into a first DC signal, and then converts the second RF signal received through the antenna into a second DC signal.

상기 비교 회로는 상기 제1 직류 신호와 제1 기준 신호를 비교하여 제1 비교 신호를 발생한 후, 상기 제2 직류 신호와 제2 기준 신호를 비교하여 제2 비교 신호를 발생한다. 상기 마이크로 컨트롤 유닛은 상기 제1 비교 신호와 상기 제2 비교 신호에 기초하여 상기 인에이블 신호를 발생한다.The comparison circuit compares the first DC signal with the first reference signal to generate a first comparison signal, and then compares the second DC signal with the second reference signal to generate a second comparison signal. The micro control unit generates the enable signal based on the first comparison signal and the second comparison signal.

상기 복합 RFID 리더는 제1 디지털 제어신호에 응답하여 아날로그 신호인 상기 제1 기준 신호를 발생하고, 제2 디지털 제어 신호에 응답하여 아날로그 신호인 상기 제2 기준 신호를 발생하기 위한 디지털-아날로그 변환기를 더 포함한다.The hybrid RFID reader generates a first reference signal as an analog signal in response to a first digital control signal, and generates a digital-analog converter for generating the second reference signal as an analog signal in response to a second digital control signal. It includes more.

본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 복합 RFID 리더는 동작 제어 신호에 응답하여 RFID 태그 검출 신호를 발생하는 RFID 태그 검출 신호 발생회로, 상기 RFID 태그 검출 신호를 RF 송신 신호로서 출력하기 위한 안테나, 상기 안테나에 접속되고 상기 RF 송신 신호의 반사 신호인 제1 RF 수신 신호를 제1 직류 신호로 변환하고 상기 안테나를 통하여 입력된 제2 RF 수신 신호를 제2 직류 신호로 변환하기 위한 정류 블락, 및 상기 제1 직류 신호와 제1 기준 신호를 비교하여 제1 비교 신호를 출력하고 상기 제2 직류 신호와 제2 기준 신호를 비교하여 제2 비교 신호를 출력하기 위한 비교 회로를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a hybrid RFID reader for generating an RFID tag detection signal in response to an operation control signal, an antenna for outputting the RFID tag detection signal as an RF transmission signal, and the antenna. A rectifying block connected to the rectifying block for converting a first RF received signal, which is a reflection signal of the RF transmission signal, into a first direct current signal and converting a second RF received signal input through the antenna into a second direct current signal; And a comparison circuit configured to output a first comparison signal by comparing the first DC signal with the first reference signal, and output a second comparison signal by comparing the second DC signal with the second reference signal.

상기 복합 RFID 리더는 RFID 리더 기능 블락, RFID 태그 기능 블락, 및 상기 비교 회로로부터 출력된 상기 제1 비교 신호와 상기 제2 비교 신호에 기초하여 상기 복합 RFID 리더가 RFID 리더로서의 기능을 수행할 수 있도록 상기 RFID 리더 기능 블락을 인에이블시키기 위한 제1인에이블 신호를 발생하거나 상기 복합 RFID 리 더가 RFID 태그로서의 기능을 수행할 수 있도록 상기 RFID 태그 기능 블락을 인에이블시키기 위한 제2인에이블 신호를 발생하는 마이크로 컨트롤 유닛을 더 포함한다.The composite RFID reader may perform the function of the RFID reader as an RFID reader based on an RFID reader function block, an RFID tag function block, and the first comparison signal and the second comparison signal output from the comparison circuit. Generate a first enable signal for enabling the RFID reader function block or generate a second enable signal for enabling the RFID tag function block so that the composite RFID reader can function as an RFID tag. It further includes a micro control unit.

본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더는 슬립 모드에서 수신된 RF 신호들의 레벨들과 기준 신호들과의 비교 결과들에 기초하여 RFID 리더에서 RFID 태그로 또는 RFID 태그에서 RFID 리더로 동작 모드가 자동으로 변환되는 효과가 있다. 따라서, 사용이 편리하다.The hybrid RFID reader according to an embodiment of the present invention automatically operates an RFID reader to an RFID tag or an RFID tag to an RFID reader based on comparison results between levels of RF signals received in a sleep mode and reference signals. Has the effect of converting to. Therefore, it is convenient to use.

또한, 슬립 모드에서 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하는지의 여부를 판단하기 위하여 저전력을 소비하는 RFID 태그 검출 신호 발생 회로를 이용하여 RFID 태그 검출 신호를 발생할 수 있으므로, 불필요하게 소비되는 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the RFID tag detection signal generation circuit consuming low power can be used to determine whether there is a contactless card in the RF field in the sleep mode, an unnecessary power consumption can be reduced. It has an effect.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the embodiments of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings that illustrate embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더의 블락 도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 수신되는 RF 신호들의 레벨들과 기준 신호들의 비교 결과들에 기초하여 RFID 태그와 RFID 리더 중에서 어느 하나로서 사용될 수 있는 RFID 리더(이하, "복합 RFID 리더"라 한다; 10)는 안테나(40), RF 신호 레벨 검출 블락(100), RFID 리더 기능 블락(200), RFID 태그 기능 블락(300), 및 마이크로 컨트롤 유닛(400)을 포함한다. 복합 RFID 리더(10)는 이동 전화기 또는 PDA(personal digital assistant) 등과 같은 이동 통신 장치(mobile communication device)일 수 있다.1 is a block diagram of a complex RFID reader according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an RFID reader that can be used as either an RFID tag or an RFID reader based on the results of comparison of the levels of received RF signals with reference signals (hereinafter referred to as a "composite RFID reader"; 10) Includes an antenna 40, an RF signal level detection block 100, an RFID reader function block 200, an RFID tag function block 300, and a micro control unit 400. The composite RFID reader 10 may be a mobile communication device such as a mobile phone or a personal digital assistant.

RF 신호 레벨 검출 블락(100)은 마이크로 컨트롤 유닛(400)으로부터 출력된 제어 신호들(CD_EN, RFL_PD, 및 RFL_CNT)에 응답하여 안테나(40)를 통하여 수신된 각각의 RF 신호의 레벨을 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 각각의 신호를 각각의 직류 신호로 변환하고, 변환된 각각의 직류 신호를 각각의 기준 신호와 비교하고, 비교 결과에 따라 발생한 각각의 비교 신호(RFL_OUT)를 마이크로 컨트롤 유닛(400)으로 출력한다.The RF signal level detection block 100 shifts the level of each RF signal received through the antenna 40 in response to the control signals CD_EN, RFL_PD, and RFL_CNT output from the micro control unit 400, Convert each level shifted signal to a respective DC signal, compare each converted DC signal with each reference signal, and compare each generated comparison signal RFL_OUT to the micro control unit 400 according to the comparison result. Output

또한, RF 신호 레벨 검출 블락(100)은 동작 제어 신호(CD_EN)에 응답하여 RF 필드 내에 RFID 태그를 포함하는 비접촉식 카드가 존재하는지의 여부를 판단하기 위한 RFID 태그 검출 신호(V3')를 발생할 수 있다.In addition, the RF signal level detection block 100 may generate an RFID tag detection signal V3 ′ for determining whether a contactless card including the RFID tag exists in the RF field in response to the operation control signal CD_EN. have.

RFID 리더 기능 블락(200)은 복합 RFID 리더(10)가 RFID 리더로서의 기능을 수행할 수 있도록 동작하는 복수의 하드웨어들을 포함한다. RFID 태그 기능 블락(300)은 복합 RFID 리더(10)가 RFID 태그로서의 기능을 수행할 수 있도록 동작하는 복수의 하드웨어들을 포함한다. 상기 복수의 하드웨어들은 RF 신호를 외부로 송 신하기 위한 송신기(미도시)와 외부로부터 입력되는 RF 신호를 수신하기 위한 수신기(미도시)를 포함한다.The RFID reader function block 200 includes a plurality of hardware operative to enable the composite RFID reader 10 to perform a function as an RFID reader. The RFID tag function block 300 includes a plurality of hardware operative to allow the composite RFID reader 10 to perform a function as an RFID tag. The hardware includes a transmitter (not shown) for transmitting an RF signal to the outside and a receiver (not shown) for receiving an RF signal input from the outside.

마이크로 컨트롤 유닛(400)은 RF 신호 레벨 검출 블락(100)으로부터 출력된 각각의 비교 신호(RFL_OUT)를 수신하고, 수신된 신호들(예컨대, 도 7을 참조하여 설명될 2비트 디지털 신호들)을 디코딩하고, 디코딩 결과에 따라 RFID 리더 기능 블락(200)을 인에이블시키기 위한 제1인에이블 신호(RD_EN)를 RFID 리더 기능 블락(200)으로 출력한다. 따라서, RFID 리더 기능 블락(200)이 인에이블됨에 따라, 복합 RFID 리더(10)는 RFID 리더로서 기능을 수행한다.The micro control unit 400 receives each comparison signal RFL_OUT output from the RF signal level detection block 100, and receives the received signals (eg, 2-bit digital signals to be described with reference to FIG. 7). Decode and output the first enable signal RD_EN to the RFID reader function block 200 to enable the RFID reader function block 200 according to the decoding result. Thus, as the RFID reader function block 200 is enabled, the composite RFID reader 10 functions as an RFID reader.

또한, 마이크로 컨트롤 유닛(400)은 RF 신호 레벨 검출 블락(100)으로부터 출력된 각각의 비교 신호(RFL_OUT)를 수신하고, 수신된 신호들(예컨대, 도 7을 참조하여 설명될 2비트 디지털 신호들)을 디코딩하고, 디코딩 결과에 따라 RFID 태그 기능 블락(300)을 인에이블시키기 위한 제2인에이블 신호(TG_EN)를 RFID 태그 기능 블락(300)으로 출력한다. 따라서, RFID 태그 기능 블락(300)이 인에이블됨에 따라, 복합 RFID 리더(10)는 RFID 태그로서 기능을 수행한다.In addition, the micro control unit 400 receives each comparison signal RFL_OUT output from the RF signal level detection block 100, and receives the received signals (eg, 2-bit digital signals to be described with reference to FIG. 7). ) And outputs a second enable signal TG_EN to the RFID tag function block 300 to enable the RFID tag function block 300 according to the decoding result. Thus, as the RFID tag function block 300 is enabled, the composite RFID reader 10 functions as an RFID tag.

예컨대, 제1인에이블 신호(RD_EN)와 제2인에이블 신호(TG_EN)는 서로 상보적인 신호들일 수 있다.For example, the first enable signal RD_EN and the second enable signal TG_EN may be complementary signals.

도 2는 도 1에 도시된 RF 신호 레벨 검출 블락의 블락 도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, RF 신호 레벨 검출 블락(100)은 송신기(20), RFID 태그 검출 신호 발생 회로, 안테나(또는, EMC 필터와 안테나; 40), 감쇄기(50), 스위칭 부(60), 정류유닛(70), 비교 회로(80), 및 디지털-아날로그 변환기(90)를 포함한다.FIG. 2 shows a block diagram of the RF signal level detection block shown in FIG. 1. Referring to FIG. 2, the RF signal level detection block 100 includes a transmitter 20, an RFID tag detection signal generation circuit, an antenna (or an EMC filter and an antenna; 40), an attenuator 50, a switching unit 60, Rectification unit 70, comparison circuit 80, and digital-to-analog converter 90.

송신기(20)는, 정상 동작 시에, 오실레이션 신호(V1)를 수신하여 증폭하고 증폭된 신호(V1')를 안테나(40)로 출력한다. 예컨대, 오실레이션 신호(V1)는 크리스탈 오실레이터(미도시)로부터 발생된 신호일 수도 있고, 또는 다른 외부 오실레이터(미도시)로부터 발생된 신호일 수도 있다. 예컨대, 송신기(20)는 오실레이션 신호(V1)의 전압 또는 전류를 안테나(40)로 드라이빙하기 위한 드라이버로 구현될 수 있다.In the normal operation, the transmitter 20 receives and amplifies the oscillation signal V1 and outputs the amplified signal V1 'to the antenna 40. For example, the oscillation signal V1 may be a signal generated from a crystal oscillator (not shown) or may be a signal generated from another external oscillator (not shown). For example, the transmitter 20 may be implemented as a driver for driving the voltage or current of the oscillation signal V1 to the antenna 40.

RFID 태그 검출 신호 발생 회로는, 복합 RFID 리더(10)로 동작 전원, 예컨대 직류 전압은 공급되고 있으나 RFID 리더 기능 블락(200)과 RFID 태그 기능 블락(300)이 동작하지 않고 있는 슬립 모드 (sleep mode)에서, 제1레벨 (예컨대, 하이 레벨)로 활성화된 동작 제어 신호(CD_EN)에 응답하여 오실레이션 신호를 발생하는 오실레이터(OSC)와 상기 오실레이터(OSC)로부터 출력된 오실레이션 신호를 드라이빙하기 위한 드라이버(30)를 포함한다. 안테나(40)는 드라이버(30)로부터 출력된 RFID 태그 검출 신호(V3')를 RF 송신 신호(RV3)로서 출력한다.The RFID tag detection signal generation circuit is a sleep mode in which an operating power supply, such as a DC voltage, is supplied to the composite RFID reader 10, but the RFID reader function block 200 and the RFID tag function block 300 do not operate. ), The oscillator OSC generates an oscillation signal in response to the operation control signal CD_EN activated to the first level (eg, the high level) and the oscillation signal output from the oscillator OSC. Driver 30. The antenna 40 outputs the RFID tag detection signal V3 'output from the driver 30 as an RF transmission signal RV3.

만일, 복합 RFID 리더(10)의 동작 전원이 없는 경우를 하드 파워다운(hard power down) 상태로 정의하면, 상기 하드 파워다운 상태에서 복합 RFID 리더(10)는 RFID 태그로서 동작할 수 있다. 이 경우, 복합 RFID 리더(10)는 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호에 기초하여 동작 전원을 생성한다. 이때 생성된 동작 전원은 약하기 때문에 복합 RFID 리더(10)의 RF 인식거리는 상당히 짧다.If there is no operating power of the complex RFID reader 10, the hard power down state is defined as a hard power down state. In the hard power down state, the complex RFID reader 10 may operate as an RFID tag. In this case, the composite RFID reader 10 generates an operating power source based on an RF signal output from another RFID reader. At this time, since the generated operating power is weak, the RF recognition distance of the complex RFID reader 10 is considerably short.

예컨대, 오실레이터(OSC)는 13.56MHz의 주파수를 갖는 오실레이션 신호를 발생할 수 있다. 또한, 드라이버(30)는 전압 또는 전류 드라이버로 구현될 수 있다.For example, the oscillator OSC can generate an oscillation signal with a frequency of 13.56 MHz. In addition, the driver 30 may be implemented as a voltage or current driver.

슬립 모드에서, RFID 태그 검출 신호 발생 회로는 비접촉식 카드(예컨대, RFID 태그를 포함하는 카드)가 RF 필드 내에 존재하는지의 여부를 검출하고자 할 때 제1레벨로 활성화된 동작 제어 신호(CD_EN)에 응답하여 RFID 태그 검출 신호(V3')를 발생하고, 안테나(40)는 발생된 RFID 태그 검출 신호(V3')를 RF 송신 신호(RV3)로서 출력한다.In the sleep mode, the RFID tag detection signal generation circuit responds to the operation control signal CD_EN activated to the first level when it is desired to detect whether a contactless card (eg, a card including an RFID tag) is present in the RF field. To generate an RFID tag detection signal V3 ', and the antenna 40 outputs the generated RFID tag detection signal V3' as an RF transmission signal RV3.

따라서, RF 신호 레벨 검출 블락(100)은 RFID 태그 검출 신호(V3') 또는 RFID 태그 검출 신호(V3')를 이용하여 발생된 RF 송신 신호(RV3)가 RFID 태그를 포함하는 비접촉식 카드 또는 다른 물체, 예컨대 건물 또는 벽에 의하여 반사된 반사 신호(V7)의 레벨에 기초하여 상기 비접촉식 카드가 RF 필드 내에 존재하는지의 여부를 검출한다. 상기 비접촉식 카드가 RF 필드 내에 존재하는지의 여부를 검출하는 과정은 도 3, 도 4, 및 도 7을 참조하여 상세히 설명될 것이다.Accordingly, the RF signal level detection block 100 is a contactless card or other object in which the RF transmission signal RV3 generated using the RFID tag detection signal V3 'or the RFID tag detection signal V3' includes an RFID tag. For example, it is detected whether the contactless card is in the RF field based on the level of the reflected signal V7 reflected by the building or wall. The process of detecting whether the contactless card is present in the RF field will be described in detail with reference to FIGS. 3, 4, and 7.

RFID 태그 검출 신호(V3')를 출력하기 위한 RFID 태그 검출 신호 발생 회로에서 소비되는 전력은 송신기(20)에서 소비되는 전력보다 상당히 작은 것이 좋다.The power consumed in the RFID tag detection signal generation circuit for outputting the RFID tag detection signal V3 'is preferably considerably smaller than the power consumed in the transmitter 20.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더(10)는, 슬립 모드에서, 송신기(20)와 무관하게, 상당히 적은 전력을 소비하는 별도의 RFID 태그 검출 신호 발생 회로를 포함하여 불필요한 전력의 소비 없이 비접촉식 카드가 RF 필드 내에 존재하는지의 여부를 용이하게 검출할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the complex RFID reader 10 according to the embodiment of the present invention includes a separate RFID tag detection signal generation circuit that consumes considerably less power, regardless of the transmitter 20, in the sleep mode, thereby consuming unnecessary power. There is an effect that can easily detect whether a contactless card is present in the RF field without.

예컨대, 복합 RFID 리더(10)가 RFID 리더로서 사용될 때 안테나(40)는 송신기(20)의 출력 신호(V1') 또는 RFID 태그 검출 신호(V3')를 RF 송신 신호(RV1 또는 RV3)로 RFID 태그(미도시)로 출력할 수 있다. 또한, 복합 RFID 리더(10)가 RFID 태 그로서 사용될 때 안테나(40)는 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호(Vrf)를 감쇄기(50)로 전송할 수 있다. 또한, 복합 RFID 리더(10)가 RFID 리더로서 사용될 때 안테나(40)는 반사 신호(V7)를 감쇄기(50)로 전송할 수 있다.For example, when the composite RFID reader 10 is used as an RFID reader, the antenna 40 converts the output signal V1 'or the RFID tag detection signal V3' of the transmitter 20 into an RF transmission signal RV1 or RV3. Can be output as a tag (not shown). In addition, when the composite RFID reader 10 is used as an RFID tag, the antenna 40 may transmit an RF signal Vrf output from another RFID reader to the attenuator 50. In addition, when the composite RFID reader 10 is used as an RFID reader, the antenna 40 may transmit the reflected signal V7 to the attenuator 50.

예컨대, RFID 태그 이외의 물체(예컨대, 벽 또는 기둥)로부터 반사된 반사 신호(V7)의 피크-투-피크 레벨(예컨대, 1.0V)은 RFID 태그로부터 반사된 반사 신호(V7)의 피크-투-피크 레벨(예컨대, 0.9V)보다 클 수 있다.For example, the peak-to-peak level (e.g., 1.0V) of the reflected signal V7 reflected from an object other than the RFID tag (e.g., wall or pillar) is the peak-to-peak of the reflected signal V7 reflected from the RFID tag. May be greater than the peak level (eg, 0.9V).

송신기(20)와 안테나(40) 사이, 또는 RFID 태그 검출 신호 발생 회로와 안테나(40) 사이에 LC필터(미도시)가 접속될 수 있다. 이 경우, 상기 LC필터는 송신기(20)의 출력 신호(V1') 또는 RFID 태그 검출 신호 발생 회로에서 발생된 RFID 태그 검출 신호(V3')를 수신하고 저역 필터링하여 송신기(20)의 출력 신호(V1') 또는 RFID 태그 검출 신호(V3')에 포함된 노이즈 성분을 제거할 수 있다.An LC filter (not shown) may be connected between the transmitter 20 and the antenna 40 or between the RFID tag detection signal generation circuit and the antenna 40. In this case, the LC filter receives the output signal V1 'of the transmitter 20 or the RFID tag detection signal V3' generated by the RFID tag detection signal generator and low-pass filters the output signal of the transmitter 20 ( V1 ') or the noise component included in the RFID tag detection signal V3' can be removed.

감쇄기(50)는 반사 신호(V7)를 수신하고 감쇄시켜 제1 감쇄 신호(V9)를 발생하거나 다른 RFID 리더(미도시)로부터 출력된 RF 신호(Vrf)를 수신하고 감쇄시켜 제2 감쇄 신호(V11)를 발생할 수 있다.The attenuator 50 receives and attenuates the reflected signal V7 to generate the first attenuated signal V9 or to receive and attenuate the RF signal Vrf output from another RFID reader (not shown). V11) may occur.

스위칭 부(60)는 파워다운 신호(RFL_PD), 예컨대 제2레벨(예컨대, 로우 레벨)을 갖는 파워다운 신호(RFL_PD)에 응답하여 감쇄기(50)의 출력 신호(V9 또는 V11)를 정류 유닛(70)으로 전송한다.The switching unit 60 outputs the output signal V9 or V11 of the attenuator 50 in response to the power down signal RFL_PD, for example, a power down signal RFL_PD having a second level (eg, a low level). 70).

스위칭 부(60)는 파워다운 신호(RFL_PD)에 응답하여 게이팅되는 MOSFET로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The switching unit 60 may be implemented as a MOSFET gated in response to the power down signal RFL_PD, but is not limited thereto.

감쇄기(50)와 스위칭 부(60) 사이에는 DC 제거기(미도시)가 접속될 수 있다. 상기 DC제거기는 감쇄기(50)의 출력 신호(V9 또는 V11)에 포함된 DC 신호를 제거하고, DC 신호가 제거된 신호를 발생할 수 있다.A DC eliminator (not shown) may be connected between the attenuator 50 and the switching unit 60. The DC remover may remove a DC signal included in the output signal V9 or V11 of the attenuator 50 and generate a signal from which the DC signal is removed.

복합 RFID 리더(10)가 RFID 리더로서 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하는지의 여부를 검출할 때, 정류 유닛(70)은 제1 감쇄 신호(V9)를 수신하여 수신된 제1 감쇄 신호(V9)의 레벨을 쉬프트하고 레벨 쉬프트된 신호를 정류하여 정류된 제1 출력신호(V13)를 발생한다. 정류된 제1 출력신호(V13)는 반사 신호(V7)가 직류 신호로 변환된 신호이다.When the composite RFID reader 10 detects whether there is a contactless card in the RF field as the RFID reader, the rectifying unit 70 receives the first attenuation signal V9 and receives the first attenuation signal V9. Shifting the level of the signal and rectifying the level shifted signal to generate a rectified first output signal (V13). The rectified first output signal V13 is a signal obtained by converting the reflected signal V7 into a DC signal.

또한, 복합 RFID 리더(10)가 RFID 태그로서 사용될 때, 정류 유닛(70)은 제2 감쇄 신호(V11)를 수신하고, 수신된 제2 감쇄 신호(V11)의 레벨을 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 정류하여 정류된 제2 출력신호(V15)를 발생한다. 예컨대, 정류된 제2 출력신호(V15)는 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호(Vrf)가 직류 신호로 변환된 신호이다.Also, when the composite RFID reader 10 is used as an RFID tag, the rectifying unit 70 receives the second attenuation signal V11, shifts the level of the received second attenuation signal V11, and level shifts. The rectified signal is generated to generate the rectified second output signal V15. For example, the rectified second output signal V15 is a signal obtained by converting an RF signal Vrf output from another RFID reader into a DC signal.

예컨대, 정류 유닛(70)은, 비접촉식 카드가 RF 필드 내에 존재하는지의 여부를 검출할 때, 안테나(40)와 스위칭 부(60)를 통하여 반사 신호(V7)를 직접 수신하고, 수신된 반사 신호(V7)의 레벨을 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 정류하여 정류된 제1 출력신호(V13)를 발생할 수도 있다.For example, when the rectifying unit 70 detects whether a contactless card is present in the RF field, the rectifying unit 70 directly receives the reflected signal V7 through the antenna 40 and the switching unit 60, and receives the received reflected signal. The level of V7 may be shifted, and the level shifted signal may be rectified to generate the rectified first output signal V13.

또한, 정류 유닛(70)은, 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호(Vrf)가 입력되는지의 여부를 판단할 때, 안테나(40)와 스위칭 부(60)를 통하여 RF 신호(Vrf)를 직접 수신하고, 수신된 RF 신호(Vrf)의 레벨을 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 정류하여 정류된 제2 출력신호(V15)를 발생 수도 있다.In addition, when determining whether the RF signal Vrf output from another RFID reader is input, the rectifying unit 70 directly receives the RF signal Vrf through the antenna 40 and the switching unit 60. In addition, the level of the received RF signal Vrf may be shifted, and the level shifted signal may be rectified to generate the rectified second output signal V15.

정류 유닛(70)은 레벨 쉬프트 부(71)와 정류 부(73)을 포함한다. 레벨 쉬프트 부(71)는 제1 감쇄 신호(V9) 또는 제2 감쇄 신호(V11)의 레벨을 쉬프트하고, 레벨 쉬프트된 신호를 출력한다.The rectifying unit 70 includes a level shift portion 71 and a rectifying portion 73. The level shift unit 71 shifts the level of the first attenuation signal V9 or the second attenuation signal V11 and outputs a level shifted signal.

레벨 쉬프트 부(71)는 제1 다이오드(71-1)와 DC 레벨 생성 부(71-2)를 포함한다. 제1 다이오드(71-1)는 제1 감쇄 신호(V9) 또는 제2 감쇄 신호(V11)의 레벨을 DC 레벨 생성 부(71-2)에 의하여 발생된 DC 전압(Vr) 레벨로 쉬프트한다.The level shift unit 71 includes a first diode 71-1 and a DC level generator 71-2. The first diode 71-1 shifts the level of the first attenuation signal V9 or the second attenuation signal V11 to the level of the DC voltage Vr generated by the DC level generator 71-2.

제1 다이오드(71-1)는 일반적인 정류 다이오드(rectifier diode) 뿐만 아니라, 쇼트키 다이오드(schottky diode) 또는 MOS다이오드로도 구현될 수 있음은 물론이다. DC 레벨 생성 부(71-2)는 DC 전압(Vr)을 발생한다.The first diode 71-1 may be implemented not only as a rectifier diode but also as a schottky diode or a MOS diode. The DC level generator 71-2 generates a DC voltage Vr.

제1 감쇄 신호(V9) 또는 제2 감쇄 신호(V11)의 레벨이 낮은 경우, 제2 다이오드(D)의 낮은 컷인 전압(cut-in voltage) 때문에, 제1 감쇄 신호(V9) 또는 제2 감쇄 신호(V11)는 비교 회로(80)로 전송되지 않을 수 있다.When the level of the first attenuation signal V9 or the second attenuation signal V11 is low, the first attenuation signal V9 or the second attenuation is due to the low cut-in voltage of the second diode D. The signal V11 may not be transmitted to the comparison circuit 80.

그러나, 본 발명에 실시 예의 따른 RF 신호 레벨 검출 블록(100)의 레벨 쉬프트 부(71)는 낮은 레벨의 전압을 갖는 제1 감쇄 신호(V9) 또는 제2 감쇄 신호(V11)라도 제1 감쇄 신호(V9) 또는 제2 감쇄 신호(V11)의 레벨을 쉬프트 (예컨대, 레벨 업)함으로써 전송되는 신호의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.However, the level shift unit 71 of the RF signal level detection block 100 according to an embodiment of the present invention may be a first attenuation signal even if the first attenuation signal V9 or the second attenuation signal V11 has a low level voltage. The reliability of the transmitted signal can be improved by shifting (for example, leveling up) the level of the V9 or the second attenuation signal V11.

정류 부(73)는 레벨 쉬프트 부(71)의 출력 신호를 정류하여 정류된 신호(예컨대, DC 신호)인 제1 출력 신호(V13) 또는 제2 출력 신호(V15)를 출력한다.The rectifier 73 rectifies the output signal of the level shift unit 71 and outputs a first output signal V13 or a second output signal V15 that is a rectified signal (eg, a DC signal).

비교 회로(80)는, RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하는지의 여부를 검출할 때, 제1 출력신호(V13)와 제1 기준신호(Vref1)를 비교하고, 상기 비접촉식 카드 의 존재 유무를 검출하는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.The comparison circuit 80 compares the first output signal V13 and the first reference signal Vref1 and detects the presence or absence of the non-contact card when detecting whether there is a contactless card in the RF field. The comparison signal RFL_OUT is output.

또한, 비교 회로(80)는, 다른 RFID 리더로부터 RF 신호(Vrf)가 입력되는지의 여부를 판단할 때, 제2 출력신호(V15)와 제2 기준신호(Vref2)를 비교하고, RF 신호(Vrf)가 입력되는지의 여부를 나타내는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.In addition, the comparison circuit 80 compares the second output signal V15 with the second reference signal Vref2 when determining whether or not the RF signal Vrf is input from another RFID reader. A comparison signal RFL_OUT indicating whether or not Vrf) is inputted is outputted.

디지털-아날로그 변환기(90)는 디지털 제어 신호(RFL_CNT)에 응답하여 아날로그 신호인 제1기준 신호(Vref1)와 제2기준 신호(Vref2)를 발생한다. 예컨대, 정류 부(73)의 출력 신호(V13 또는 V15)가 직류 전압인 경우, 제1기준 신호(Vref1)와 제2기준 신호(Vref2)는 직류 전압이다.The digital-analog converter 90 generates a first reference signal Vref1 and a second reference signal Vref2 which are analog signals in response to the digital control signal RFL_CNT. For example, when the output signal V13 or V15 of the rectifying unit 73 is a DC voltage, the first reference signal Vref1 and the second reference signal Vref2 are DC voltages.

비교 회로(80)의 양의 입력 단자가 정류 부(73)의 출력 단자와 접속되고, 비교 회로(80)의 음의 입력 단자가 디지털-아날로그 변환기(90)의 출력 단자와 접속되는 경우, 비교 회로(80)는 정류 부(73)로부터 출력된 신호(V13 또는 V15)의 레벨이 디지털-아날로그 변환기(90)로부터 출력된 신호(Vref1 또는 Vref2)의 레벨보다 높을 때 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨, 또는 데이터 "1")을 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력하고, 그 반대의 경우에는 제2 레벨(예컨대, 로우 레벨 또는 데이터 "0")을 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.When the positive input terminal of the comparing circuit 80 is connected with the output terminal of the rectifying section 73, and the negative input terminal of the comparing circuit 80 is connected with the output terminal of the digital-analog converter 90, the comparison The circuit 80 has a first level (eg, high) when the level of the signal V13 or V15 output from the rectifying section 73 is higher than the level of the signal Vref1 or Vref2 output from the digital-analog converter 90. A comparison signal RFL_OUT having a level or data "1" is output, and vice versa, a comparison signal RFL_OUT with a second level (eg, low level or data "0") is output.

도 3은 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하지 않을 때의 도 1에 도시된 복합 RFID 리더의 신호들의 파형들을 나타내고, 도 4는 RF 필드 내에 비접촉 카드가 존재할 때의 도 1에 도시된 복합 RFID 리더의 신호들의 파형들을 나타내고, 도 7은 도 1에 도시된 RF 신호 레벨 검출 블락의 입출력 신호들의 파형들을 나타낸다.3 shows waveforms of signals of the composite RFID reader shown in FIG. 1 when there is no contactless card in the RF field, and FIG. 4 shows the waveforms of the composite RFID reader shown in FIG. 1 when there is a contactless card in the RF field. 7 shows waveforms of signals, and FIG. 7 shows waveforms of input and output signals of the RF signal level detection block shown in FIG. 1.

도 2, 도 3, 도 4, 및 도 7을 참조하면, 슬립 모드에서 동작 제어 신 호(CD_EN)가 제1레벨로 활성화되고, 파워다운 신호(RFL_PD)가 제2레벨로 비활성화되면, RFID 태그 검출 신호 발생 회로는 활성화된 동작 제어 신호(CD_EN)에 응답하여 RFID 태그 검출 신호(V3')를 발생하고, 스위칭 부(60)는 비활성화된 파워다운 신호(RFL_PD)에 응답하여 제1 감쇄 신호(V9)를 정류 유닛(70)으로 전송할 수 있도록 스위칭되고, 비교 회로(80)는 비활성화된 파워다운 신호(RFL_PD)에 응답하여 비교 동작을 수행할 수 있도록 인에이블된다. 안테나(40)는 RFID 태그 검출 신호(V3') 또는 RFID 태그 검출 신호(V3')에 상응하는 RF 송신 신호(RV3)를 출력한다.2, 3, 4, and 7, when the operation control signal CD_EN is activated to the first level and the power down signal RFL_PD is deactivated to the second level in the sleep mode, the RFID tag is activated. The detection signal generation circuit generates the RFID tag detection signal V3 'in response to the activated operation control signal CD_EN, and the switching unit 60 responds to the first attenuation signal in response to the deactivated power down signal RFL_PD. V9) is switched to transmit to the rectifying unit 70, and the comparison circuit 80 is enabled to perform the comparison operation in response to the deactivated power down signal RFL_PD. The antenna 40 outputs an RF transmission signal RV3 corresponding to the RFID tag detection signal V3 'or the RFID tag detection signal V3'.

도 3에 도시된 바와 같이 RF 필드 내에 RFID 태그를 포함하는 비접촉식 카드가 존재하지 않는 경우, 반사 신호(V7)의 피크-피크 전압은 예컨대, 1.0V이다. 정류 유닛(70)은 반사 신호(V7)의 레벨을 쉬프팅하고, 레벨 쉬프팅된 전압을 정류하여 정류된 제1 출력 신호(예컨대, V13=1.43V)를 비교 회로(80)의 양의 입력 단자로 출력한다. 이때, 디지털-아날로그 변환기(90)는 제1디지털 제어신호(예컨대, RFL_CNT=1101)에 응답하여 제1기준 신호(예컨대, Vref1=1.40V)를 발생하고, 발생된 제1기준 신호(예컨대, Vref1=1.40V)를 비교 회로(80)의 음의 입력 단자로 출력한다. 따라서, 비교 회로(80)는 제1레벨(예컨대, 하이 레벨 또는 데이터 "1")을 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.When there is no contactless card including the RFID tag in the RF field as shown in Fig. 3, the peak-peak voltage of the reflected signal V7 is, for example, 1.0V. The rectifying unit 70 shifts the level of the reflected signal V7, rectifies the level shifted voltage, and converts the rectified first output signal (eg, V13 = 1.43V) into the positive input terminal of the comparison circuit 80. Output In this case, the digital-to-analog converter 90 generates a first reference signal (eg, Vref1 = 1.40V) in response to the first digital control signal (eg, RFL_CNT = 1101), and generates the generated first reference signal (eg, Vref1 = 1.40V) is output to the negative input terminal of the comparison circuit 80. Thus, the comparison circuit 80 outputs a comparison signal RFL_OUT having a first level (eg, a high level or data "1").

도 4에 도시된 바와 같이 RF 필드 내에 RFID 태그를 포함하는 비접촉식 카드가 존재하는 경우, 반사 신호(V7)의 피크-피크 전압은 예컨대, 0.9V이다. 정류 유닛(70)은 반사 신호(V7)의 레벨을 쉬프팅하고, 레벨 쉬프팅된 전압을 정류하여 정 류된 제1 출력 신호(예컨대, V13=1.35V)를 비교 회로(80)의 양의 입력 단자로 출력한다. 이때, 디지털-아날로그 변환기(90)는 제1디지털 제어신호(예컨대, RFL_CNT=1101)에 응답하여 제1기준 신호(예컨대, Vref1=1.40V)를 발생하고, 발생된 제1기준 신호(예컨대, Vref1=1.40V)를 비교 회로(80)의 음의 입력 단자로 출력한다. 따라서, 비교 회로(80)는 제2레벨(예컨대, 로우 레벨 또는 데이터 "0")을 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.If there is a contactless card including an RFID tag in the RF field as shown in Fig. 4, the peak-peak voltage of the reflected signal V7 is, for example, 0.9V. The rectifying unit 70 shifts the level of the reflected signal V7, rectifies the level shifted voltage, and converts the rectified first output signal (eg, V13 = 1.35V) into the positive input terminal of the comparison circuit 80. Output In this case, the digital-to-analog converter 90 generates a first reference signal (eg, Vref1 = 1.40V) in response to the first digital control signal (eg, RFL_CNT = 1101), and generates the generated first reference signal (eg, Vref1 = 1.40V) is output to the negative input terminal of the comparison circuit 80. Accordingly, the comparison circuit 80 outputs a comparison signal RFL_OUT having a second level (eg, low level or data "0").

도 5에 도시된 바와 같이 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호(Vrf)가 입력되지 않는 경우, RF 신호(Vrf)의 레벨은 0V이다. 정류 유닛(70)은 RF 신호(Vrf)의 레벨을 쉬프팅하고 레벨 쉬프팅된 전압을 정류하여 정류된 제2 출력 신호(예컨대, V15=0.782V)를 비교 회로(80)의 양의 입력 단자로 출력한다. 이때, 디지털-아날로그 변환기(90)는 제2디지털 제어신호(예컨대, RFL_CNT=0010)에 응답하여 제2기준 신호(예컨대, Vref2=0.831V)를 발생하고 발생된 제2기준 신호(예컨대, Vref2=0.831V)를 비교 회로(80)의 음의 입력 단자로 출력한다. 따라서, 비교 회로(80)는 제2레벨(예컨대, 로우 레벨 또는 데이터 "0")을 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.When the RF signal Vrf output from another RFID reader is not input as shown in FIG. 5, the level of the RF signal Vrf is 0V. The rectifying unit 70 shifts the level of the RF signal Vrf and rectifies the level shifted voltage to output the rectified second output signal (eg, V15 = 0.782V) to the positive input terminal of the comparison circuit 80. do. At this time, the digital-to-analog converter 90 generates a second reference signal (eg, Vref2 = 0.831V) in response to the second digital control signal (eg, RFL_CNT = 0010) and generates the generated second reference signal (eg, Vref2). = 0.831 V) to the negative input terminal of the comparison circuit 80. Accordingly, the comparison circuit 80 outputs a comparison signal RFL_OUT having a second level (eg, low level or data "0").

도 6에 도시된 바와 같이 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호(Vrf)가 입력되는 경우, RF 신호(Vrf)의 레벨은 예컨대 200㎷이다. 정류 유닛(70)은 RF 신호(Vrf)의 레벨을 쉬프팅하고 레벨 쉬프팅된 전압을 정류하여 정류된 제2 출력 신호(예컨대, V15=0.854V)를 비교 회로(80)의 양의 입력 단자로 출력한다. 이때, 디지털-아날로그 변환기(90)는 제2디지털 제어신호(예컨대, RFL_CNT=0010)에 응답하 여 제2기준 신호(예컨대, Vref2=0.831V)를 발생하고 발생된 제2기준 신호(예컨대, Vref2=0.831V)를 비교 회로(80)의 음의 입력 단자로 출력한다. 따라서, 비교 회로(80)는 제1레벨(예컨대, 하이 레벨 또는 데이터 "1")을 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.As shown in FIG. 6, when the RF signal Vrf output from another RFID reader is input, the level of the RF signal Vrf is 200 Hz, for example. The rectifying unit 70 shifts the level of the RF signal Vrf and rectifies the level shifted voltage to output the rectified second output signal (eg, V15 = 0.854V) to the positive input terminal of the comparison circuit 80. do. At this time, the digital-to-analog converter 90 generates a second reference signal (eg, Vref2 = 0.831V) in response to the second digital control signal (eg, RFL_CNT = 0010) and generates the generated second reference signal (eg, Vref2 = 0.831V) is output to the negative input terminal of the comparison circuit 80. Thus, the comparison circuit 80 outputs a comparison signal RFL_OUT having a first level (eg, a high level or data "1").

도 1 내지 도 7을 참조하여, 복합 RFID 리더(10)가 RFID 리더로서의 기능을 수행하는 경우와 RFID 태그로서의 기능을 수행하는 경우를 각각 설명하면 다음과 같다.1 to 7, the case where the composite RFID reader 10 performs a function as an RFID reader and a function as an RFID tag will be described as follows.

슬립 모드에서, 동작 제어 신호(CD_EN)는 T1구간 동안만 제1레벨로 활성화된다. 따라서, RFID 태그 검출 신호 발생 회로의 오실레이터(OSC)는 제1레벨로 활성화된 동작 제어 신호(CD_EN)에 응답하여 오실레이션 신호를 발생하고, 드라이버(30)는 오실레이션 신호의 전압(또는 전류)를 구동(또는 버퍼링)하여 ID 태그 검출 신호(V3')를 발생한다. 예컨대, T2 구간은 T1 구간의 두 배일 수 있다.In the sleep mode, the operation control signal CD_EN is activated to the first level only during the T1 section. Accordingly, the oscillator OSC of the RFID tag detection signal generation circuit generates an oscillation signal in response to the operation control signal CD_EN activated to the first level, and the driver 30 generates a voltage (or current) of the oscillation signal. Is driven (or buffered) to generate the ID tag detection signal V3 '. For example, the T2 section may be twice the T1 section.

"TAG DETECTION SETTING" 구간 동안, 비교 회로(80)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 상태(예컨대, 하이 레벨 또는 데이터 "1")를 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력하거나 또는 도 4에 도시된 바와 같이 제2상태(예컨대, 로우 레벨 또는 데이터 "0")를 갖는 비교 신호(RFL_OUT)를 출력한다.During the "TAG DETECTION SETTING" period, the comparison circuit 80 outputs a comparison signal RFL_OUT having a first state (eg, high level or data "1") as shown in FIG. 3 or shown in FIG. As shown, the comparison signal RFL_OUT having the second state (eg, low level or data "0") is output.

Tl구간 후에 동작 제어 신호(CD_EN)는 제2레벨로 비활성화되고 파워다운 신호(RFL_PD)가 비활성화 상태를 유지하는 동안, 즉 "RF DETECTION SETTING" 구간 동안, 비교 회로(80)는 도 5에 도시된 바와 같이 제2 상태를 갖는 비교 신호 (RFL_OUT)를 출력하거나 또는 도 6에 도시된 바와 같이 제1상태를 갖는 비교 신 호(RFL_OUT)를 출력한다.After the Tl period, the operation control signal CD_EN is deactivated to the second level and while the power down signal RFL_PD remains inactive, that is, during the " RF DETECTION SETTING " period, the comparison circuit 80 is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the comparison signal RFL_OUT having the second state is output or the comparison signal RFL_OUT having the first state is output.

마이크로 컨트롤 유닛(400)은 "TAG DETECTION SETTING" 구간 동안 출력된 비교 신호(RFL_OUT)와 "RF DETECTION SETTING" 구간 동안 출력된 비교 신호(RFL_OUT)를 수신하고, 수신된 비교 신호들을 디코딩하여 RFID 리더 기능 블락(200)을 인에이블시키기 위한 제1인에이블 신호(RD_EN)를 발생하거나 또는 RFID 태그 기능 블락(300)을 인에이블시키기 위한 제2인에이블 신호(TG_EN)를 발생한다.The micro control unit 400 receives the comparison signal RFL_OUT output during the "TAG DETECTION SETTING" section and the comparison signal RFL_OUT output during the "RF DETECTION SETTING" section, and decodes the received comparison signals to function the RFID reader. The first enable signal RD_EN may be generated to enable the block 200, or the second enable signal TG_EN may be generated to enable the RFID tag function block 300.

예컨대, 제1인에이블 신호(RD_EN)와 제2인에이블 신호(TG_EN)는 동일한 신호일 수 있고, 이때 제1인에이블 신호(RD_EN)는 RFID 리더 기능 블락(200)와 RFID 태그 기능 블락(300) 중에서 어느 하나만 인에이블시킬 수 있으면 된다.For example, the first enable signal RD_EN and the second enable signal TG_EN may be the same signal, wherein the first enable signal RD_EN is an RFID reader function block 200 and an RFID tag function block 300. Only one of them needs to be enabled.

만일, "TAG DETECTION SETTING" 구간과 "RF DETECTION SETTING" 구간에서 각각 발생된 비교 신호(RFL_OUT)들이 "00"인 경우, 마이크로 컨트롤 유닛(400)은 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하고(도 4 참조), 상기 RF 필드 내에 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호가 존재하지 않는다고(도 5 참조) 판단하고, 제1인에이블 신호(RD_EN)를 활성화시킨다. 따라서 RFID 리더 기능 블락(200)이 활성화되므로, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더(10)는 RFID 리더로서의 기능을 수행한다. 즉, 복합 RFID 리더(10)는 RFID 리더 모드로서 동작한다.If the comparison signals RFL_OUT generated in the "TAG DETECTION SETTING" section and the "RF DETECTION SETTING" section are "00", the micro control unit 400 has a contactless card in the RF field (see FIG. 4). ), It is determined that there is no RF signal output from another RFID reader in the RF field (see FIG. 5), and activates the first enable signal RD_EN. Therefore, since the RFID reader function block 200 is activated, the composite RFID reader 10 according to the embodiment of the present invention performs a function as an RFID reader. That is, the composite RFID reader 10 operates in the RFID reader mode.

또한, "TAG DETECTION SETTING" 구간과 "RF DETECTION SETTING" 구간에서 각각 발생된 비교 신호(RFL_OUT)들이 "01"인 경우, 마이크로 컨트롤 유닛(400)은 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하고(도 4 참조), 상기 RF 필드 내에 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호가 존재한다고(도 6 참조) 판단하고, 제2인에이블 신 호(TG_EN)를 활성화시킨다. 따라서, RFID 태그 기능 블락(300)이 활성화되므로, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더(10)는 RFID 태그로서의 기능을 수행한다. 즉, 반사 신호(V7) 이외에 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호(Vrf)가 입력된다는 것은 RF 필드 내에 다른 RFID 리더가 존재한다는 것을 의미하므로, 이 경우 복합 RFID 리더(10)는 카드 에뮬레이션 모드 (또는 RFID 태그 모드)로 동작한다.In addition, when the comparison signals RFL_OUT generated in the "TAG DETECTION SETTING" section and the "RF DETECTION SETTING" section, respectively, are "01", the micro control unit 400 has a contactless card in the RF field (see FIG. 4). ), It is determined that there is an RF signal output from another RFID reader in the RF field (see FIG. 6), and activates the second enable signal TG_EN. Therefore, since the RFID tag function block 300 is activated, the composite RFID reader 10 according to the embodiment of the present invention performs a function as an RFID tag. That is, the input of the RF signal Vrf output from another RFID reader in addition to the reflected signal V7 means that another RFID reader exists in the RF field. In this case, the composite RFID reader 10 is in the card emulation mode (or RFID tag mode).

이 경우, 복합 RFID 리더(10)는 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호(Vrf)로부터 에너지를 공급받아 동작할 수 있다.In this case, the composite RFID reader 10 may operate by receiving energy from an RF signal Vrf output from another RFID reader.

"TAG DETECTION SETTING" 구간과 "RF DETECTION SETTING" 구간에서 각각 발생된 비교 신호(RFL_OUT)들이 "10"인 경우, 마이크로 컨트롤 유닛(400)은 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하지 않고(도 3 참조), 상기 RF 필드 내에 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호가 존재하지 않는다고(도 5 참조) 판단하고, 슬립 모드를 유지한다.When the comparison signals RFL_OUT generated in the "TAG DETECTION SETTING" section and the "RF DETECTION SETTING" section, respectively, are "10", the micro control unit 400 does not have a contactless card in the RF field (see FIG. 3). It is determined that there is no RF signal output from another RFID reader in the RF field (see FIG. 5), and maintains a sleep mode.

"TAG DETECTION SETTING" 구간과 "RF DETECTION SETTING" 구간에서 각각 발생된 비교 신호(RFL_OUT)들이 "11"인 경우, 마이크로 컨트롤 유닛(400)은 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하지 않고(도 3 참조), 상기 RF 필드 내에 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호가 존재한다고(도 6 참조) 판단하고, 제2인에이블 신호(TG_EN)를 활성화시킨다. 따라서, RFID 태그 기능 블락(300)이 활성화되므로, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더(10)는 RFID 태그로서의 기능을 수행한다. 즉, 복합 RFID 리더(10)는 카드 에뮬레이션 모드로 동작한다. 이 경우, 복합 RFID 리더(10)는 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호로부터 에너지를 공급받아 다른 RFID 리더와 통신을 수행할 수 있다.When the comparison signals RFL_OUT generated in the "TAG DETECTION SETTING" section and the "RF DETECTION SETTING" section are "11", the micro control unit 400 does not have a contactless card in the RF field (see FIG. 3). It is determined that there is an RF signal output from another RFID reader in the RF field (see FIG. 6), and the second enable signal TG_EN is activated. Therefore, since the RFID tag function block 300 is activated, the composite RFID reader 10 according to the embodiment of the present invention performs a function as an RFID tag. In other words, the composite RFID reader 10 operates in a card emulation mode. In this case, the complex RFID reader 10 may receive energy from an RF signal output from another RFID reader to communicate with another RFID reader.

본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더(10)는 슬립 모드에서 입력되는 적어도 하나의 RF 신호의 레벨과 적어도 하나의 기준 신호의 레벨을 비교하고, 적어도 하나의 비교 결과에 기초하여 동작 모드, 즉 RFID 리더로서 사용될 것인가 또는 RFID 태그로서 사용될 것인가를 자동으로 선택(또는 전환)할 수 있다.The composite RFID reader 10 according to an embodiment of the present invention compares the level of at least one RF signal and the level of the at least one reference signal input in the sleep mode, and based on at least one comparison result, an operation mode, that is, It can automatically select (or switch) whether to be used as an RFID reader or an RFID tag.

예컨대, RFID 리더로서 사용되던 복합 RFID 리더(10)는 RF 신호의 레벨들 각각에 기초하여 자동으로 RFID 태그(tag)로서 사용될 수 있고, 그 반대로 사용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더(10)는 NFC(Near Field Communication)에 사용될 수 있다. 또한, 복합 RFID 리더(10)는 ISO18092 자동 모드 전환 시스템에 사용될 수 있다.For example, the composite RFID reader 10 used as an RFID reader may be automatically used as an RFID tag based on each of the levels of the RF signal, and vice versa. The complex RFID reader 10 according to an embodiment of the present invention may be used for near field communication (NFC). In addition, the composite RFID reader 10 can be used in the ISO18092 automatic mode switching system.

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.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명은 RFID 리더에 사용될 수 있다.The present invention can be used in an RFID reader.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 RFID 리더의 블락 도를 나타낸다.1 is a block diagram of a complex RFID reader according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 RF 신호 레벨 검출 블락의 블락 도를 나타낸다.FIG. 2 shows a block diagram of the RF signal level detection block shown in FIG. 1.

도 3은 RF 필드 내에 비접촉식 카드가 존재하지 않을 때의 도 1에 도시된 복합 RFID 리더의 신호들의 파형들을 나타낸다.FIG. 3 shows the waveforms of the signals of the composite RFID reader shown in FIG. 1 when there is no contactless card in the RF field.

도 4는 RF 필드 내에 비접촉 카드가 존재할 때의 도 1에 도시된 복합 RFID 리더의 신호들의 파형들을 나타낸다.4 shows waveforms of signals of the composite RFID reader shown in FIG. 1 when there is a contactless card in the RF field.

도 5는 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호가 존재하지 않을 때의 도 1에 도시된 복합 RFID 리더의 신호들의 파형들을 나타낸다.5 shows waveforms of signals of the composite RFID reader shown in FIG. 1 when there is no RF signal output from another RFID reader.

도 6은 다른 RFID 리더로부터 출력된 RF 신호가 존재할 때의 도 1에 도시된 복합 RFID 리더의 신호들의 파형들을 나타낸다.FIG. 6 shows waveforms of signals of the composite RFID reader shown in FIG. 1 when there is an RF signal output from another RFID reader.

도 7은 도 1에 도시된 RF 신호 레벨 검출 블락의 입출력 신호들의 파형들을 나타낸다.7 illustrates waveforms of input and output signals of the RF signal level detection block shown in FIG. 1.

Claims

In a method of operating a composite RFID reader that can be used as a radio frequency identification (RFID) tag or an RFID reader,

Converting the received first RF signal into a first DC signal;

Comparing the first DC signal with a first reference signal and generating a first comparison signal;

Converting the received second RF signal into a second direct current signal;

Comparing the second DC signal with a second reference signal and generating a second comparison signal; And

Generating an enable signal based on the first comparison signal and the second comparison signal, and operating as the RFID tag or the RFID reader according to the generated enable signal.

The method of claim 1, wherein the method of operating the complex RFID reader is:

Outputting an RFID tag detection signal;

And the received first RF signal is a reflection signal of the RFID tag detection signal.

2. The method of claim 1, wherein the first reference signal is a signal generated by the digital-analog converter in response to a first control signal, and the second reference signal is generated by the digital-analog converter in response to a second control signal. Operation method of a complex RFID reader as a signal.

An RFID reader function block for performing a function of the RFID reader;

An RFID tag function block for performing a function of an RFID tag;

A rectifying block for converting the received RF signal into a direct current signal;

A comparison circuit for comparing a reference signal with the DC signal output from the rectifying block and outputting a comparison signal; And

And a micro control unit for generating an enable signal for enabling any one of the RFID reader function block and the RFID tag function block based on the comparison signal output from the comparison circuit.

The method of claim 4, wherein the composite RFID reader,

An RFID tag detection signal generation circuit for generating an RFID tag detection signal in response to an operation control signal; And

And an antenna for outputting the RFID tag detection signal to the outside as a transmission RF signal.

The method of claim 5,

The rectifying block converts the first RF signal, which is a reflection signal of the RFID tag detection signal, into a first DC signal, and then converts the second RF signal received through the antenna into a second DC signal.

The comparison circuit compares the first DC signal with the first reference signal to generate a first comparison signal, and then compares the second DC signal with the second reference signal to generate a second comparison signal.

And the micro control unit generates the enable signal based on the first comparison signal and the second comparison signal.

The method of claim 6, wherein the composite RFID reader,

And a digital to analog converter for generating the first reference signal as an analog signal in response to a first digital control signal and for generating the second reference signal as an analog signal in response to a second digital control signal. leader.

An RFID tag detection signal generation circuit for generating an RFID tag detection signal in response to an operation control signal;

An antenna for outputting the RFID tag detection signal as an RF transmission signal;

A rectifying block connected to the antenna for converting a first RF received signal, which is a reflection signal of the RF transmission signal, into a first DC signal and converting a second RF received signal input through the antenna into a second DC signal; And

And a comparison circuit for comparing the first DC signal with the first reference signal to output a first comparison signal, and comparing the second DC signal with the second reference signal to output a second comparison signal.

The method of claim 8, wherein the complex RFID reader,

RFID reader function block;

RFID tag function block; And

A first enable signal for enabling the RFID reader function block to enable the composite RFID reader to function as an RFID reader based on the first comparison signal and the second comparison signal output from the comparison circuit And a micro-control unit for generating a second enable signal for enabling the RFID tag function block to generate a function or enable the complex RFID reader to function as an RFID tag.