KR100856830B1 - 비접촉식 ｒｆ 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신단말기 - Google Patents

비접촉식 ｒｆ 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비접촉식 모바일 결제 서비스 이용을 위해 이동통신 단말기에 장착되는 SIM 카드의 종류에 따라, 이에 대응하는 전용 루프 안테나 모듈이 장착되도록 한 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기에 관한 것으로, RF 단말기와 비접촉식 RF(Radio Frequency) 데이터 통신을 수행하는 SIM(Subscriber Identity Module) 카드가 장착된 이동통신 단말기에 있어서, RF 루프 안테나 모듈 팩을 착탈할 수 있도록 일측면에 삽입구를 형성하고 있는 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯과; 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 장착하여 푸쉬 풀 슬라이딩(Push-Pull Sliding)으로 고정시킬 수 있는 슬라이딩 홈을 내면에 형성하고 있으며, 상기 이동통신 단말기의 일정 위치에 배치되는 형태로 고정되어 있는 가이드 사출부와; 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩을 장착한 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯이 푸쉬 풀 슬라이딩으로 상기 가이드 사출부의 내면을 따라 걸림 형태로 고정된 경우에, 상기 SIM 카드를 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩에 회로적으로 연결시켜 주는 SIM 카드 커넥터를 포함하여 이루어짐으로써, 이동통신 단말기의 모델 종류와 무관하게 다양한 SIM 카드를 사용하여 비접촉식 모바일 결제 서비스를 이용할 수 있도록 해주며, 이동통신 단말기를 사용한 비접촉식 모바일 결제 서비스 이용시 안정성을 높여주는 효과가 있다.

Description

비접촉식 ＲＦ 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기{A Mobile Communication Terminal of Supporting Contactless RF Data Communication Function}
도 1은, 본 발명의 제1실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기를 도시한 도면.
도 2는, 도 1에 있어서, RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯에 삽입되는 RF 안테나 모듈 팩을 도시한 도면.
도 3은, 본 발명의 제2실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기를 도시한 도면.
도 4는, 도 3에 있어서, RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯에 삽입되는 RF 안테나 모듈 팩을 도시한 도면.
도 5a는, 도 1에 있어서, SIM 카드 커넥터가 이동통신 단말기 외부에 존재하는 경우에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기를 도시한 도면.
도 5b는, 도 3에 있어서, SIM 카드 커넥터가 이동통신 단말기 외부에 존재하는 경우에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기를 도시 한 도면.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100: SIM 카드 커넥터 312: 힌지축
110,300: RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯
111,301: 제1RF 연결 단자 112,302: RF 단 커넥터
113,114: 걸림 고정 볼 핀 120,310: 가이드(Guide) 사출부
121,311: 제2RF 연결 단자 122,123: 걸림 홈
200,400: RF 루프 안테나 모듈 팩 210,410: RF 단
220,420: 매칭회로 230,430: RF 루프 안테나
본 발명은 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 비접촉식 모바일 결제 서비스 이용을 위해 이동통신 단말기에 장착되는 스마트 카드의 종류에 따라, 이에 대응하는 전용 루프 안테나 모듈이 장착되도록 한 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기에 관한 것이다.
스마트 카드(이하, SIM 카드라 함)는 마이크로프로세서, 운영체계, 보안모듈, 메모리 등을 구비한 IC칩으로서, 저장 기능, 연산 기능 및 보안 기능을 가지며, 금융, 통신, 교육, 행정, 교통 등 수많은 분야에서 정보기록, 로열티관리, 신원확인(예를 들어 멤버십카드), 전자화폐(예를 들어 교통카드), 신용카드, 전자통장 등의 수단으로 널리 사용되고 있다.
최근에는, SIM 카드를 이용한 모바일 RF 결제 기능을 중심으로 시장이 형성되고 있는 추세이다. 예를 들어, 비접촉식 SIM 카드를 이용한 교통카드 시장은 국내에서 1000억 원 이상의 규모로 성장하였다.
그리고, SIM 카드의 활용분야가 더욱 확대되고 이동통신 단말기가 생활필수품으로 자리 잡게 됨에 따라, SIM 카드를 교통카드와 같은 플라스틱 카드뿐만 아니라 이동통신 단말기에 장착시켜 사용하기에 이르렀다.
일반적으로, 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기는 구비된 배터리에 배터리 팩 내장형 RF 루프 안테나를 구비하여 이루어져 있으며, 배면에 SIM 카드 커넥터를 구비하여 이루어져 있다.
그리고, SIM 카드는 이동통신 단말기의 배면에 구비된 SIM 카드 커넥터에 장착되어 이동통신 단말기의 배터리와 회로적으로 연결되어, 해당 배터리에 내장된 RF 루프 안테나를 이용하여 비접촉식 RF 결제 기능을 수행하는 구조로 이루어져 있다.
그리고, 비접촉식 RF 결제 기능을 수행하기 위한 SIM 카드의 규격은 ISO14443A, ISO14443B 및 마이페어(Mifare) 규격이 있으며, 각각의 RF 최대 감지거 리를 구현하기 위한 RF 루프 안테나 특성이 다르다. 예를 들어, 현재 모바일 뱅킹을 지원하는 이동통신 단말기는 JCOP30 또는 JCOP31 COS(Chip Operating System)를 탑재한 ISO14443A Type 모바일 뱅킹용 SIM 카드를 지원하기 위하여 이동통신 단말기에 RF 루프 안테나가 매칭되어 있다.
따라서, 사용자 또는 이동통신사가 ISO14443B Type의 SIM 카드를 사용하고자 할 때는 필드 단말기에서 아예 감지가 되지 않거나 충분한 감지거리가 구현이 되지 않아 모바일 SIM 카드로 사용할 수 없다.
즉, 일반적인 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기의 배터리에 내장되어 있는 RF 루프 안테나는 그 기능을 지원하는 프로토콜 규격으로 개발된 SIM 카드가 SIM 카드 커넥터에 장착되는 경우에만, 해당 장착된 SIM 카드의 특성을 구현하고, 다른 프로토콜 규격으로 개발된 SIM 카드가 SIM 카드 커넥터에 장착되는 경우에는, 해당 장착된 SIM 카드의 특성을 100 퍼센트 구현하지 못하는 한계가 있는 것이다.
다시 말해서, 기존의 이동통신 단말기의 배터리에 내장되어 있는 RF 루프 안테나에서는 특정 프로토콜 규격으로 개발된 SIM 카드의 기능만을 지원하고 있어서, 여러 SIM 카드 제조사에서 출시되는 다양한 프로토콜 규격으로 개발된 SIM 카드를 적용시키는데 한계가 있다.
이에, 이동통신 단말기를 구매한 소비자는 자신의 이동통신 단말기의 배터리에 내장된 RF 루프 안테나에서 지원하는 프로토콜 규격으로 개발된 SIM 카드만을 사용해야 하는 문제점이 있었다.
그리고, 이동통신사 또는 전자화폐 발행 기관은 SIM 카드를 개발하여 출시할 때, 해당 출시된 SIM 카드의 프로토콜 규격을 지원하는 이동통신 단말기 모델을 별도로 지정하여 서비스를 제공해야만 하는 문제점이 있었다.
또한, RF 루프 안테나는 금속성의 배터리 셀(Cell)에 내장되어 있기 때문에, RF 데이터 통신시 그 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
이로 인해, 최근 결제 시스템으로 이용 빈도가 높아진 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기 사용시 불안정성이 야기되는 문제점이 있었다.
진술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 비접촉식 모바일 결제 서비스 이용을 위해 이동통신 단말기에 장착되는 SIM 카드의 종류에 따라, 이에 대응하는 전용 루프 안테나 모듈이 장착되도록 한 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기를 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이동통신 단말기에 장착되는 다양한 SIM 카드의 종류에 따라, 이에 대응하는 전용 루프 안테나 모듈을 장착시켜, 해당 이동통신 단말기의 모델 종류와 무관하게 다양한 SIM 카드를 사용하여 비접촉식 모바일 결제 서비스를 이용할 수 있도록 해주며, 이동통신 단말기를 사용한 비접촉식 모바일 결제 서비스 이용시 안정성을 높여주도록 하는데, 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기는, RF 단말기와 비접촉식 RF(Radio Frequency) 데이터 통신을 수행하는 SIM(Subscriber Identity Module) 카드가 장착된 이동통신 단말기에 있어서, RF 루프 안테나 모듈 팩을 착탈할 수 있도록 일측면에 삽입구를 형성하고 있는 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯과; 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 장착하여 푸쉬 풀 슬라이딩(Push-Pull Sliding)으로 고정시킬 수 있는 슬라이딩 홈을 내면에 형성하고 있으며, 상기 이동통신 단말기의 일정 위치에 배치되는 형태로 고정되어 있는 가이드 사출부와; 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩을 장착한 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯이 푸쉬 풀 슬라이딩으로 상기 가이드 사출부의 내면을 따라 걸림 형태로 고정된 경우에, 상기 SIM 카드를 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩에 회로적으로 연결시켜 주는 SIM 카드 커넥터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩은, 상기 RF 단말기에 접근하는 경우에 활성화되어 전자유도 방식의 유도 기전력을 발생시켜 상기 SIM 카드에 공급하며, 상기 RF 단말기와의 데이터를 송수신하는 RF 루프 안테나와; 상기 RF 루프 안테나로부터 수신받은 데이터를 상기 SIM 카드에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키고, 상기 SIM 카드로부터 수신받은 데이터를 상기 RF 루프 안테나에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키는 매칭회로와; 상기 매칭회로와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 RF 단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯은, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 장착시, 상기 RF 단과 접촉되는 RF 단 커넥터와; 상기 RF 단 커넥터에 회로적으로 연결되어, 상기 RF 안테나 모듈 팩과 상기 가이드 사출부를 회로적으로 연결시켜 주기 위한 제1RF 연결 단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드 사출부는, 상기 SIM 카드 커넥터의 RF 단자와 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯의 푸쉬 풀 슬라이딩에 의해 상기 제1RF 연결 단자와 접촉되어, 상기 SIM 카드 커넥터에 삽입된 SIM 카드와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 제2RF 연결 단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 푸쉬 풀 슬라이딩으로 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 상기 가이드 사출부 내면에 걸림 고정시키기 위한 걸림 수단을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 걸림 수단은, 걸림 홈 및 해당 걸림 홈에 걸림 고정 가능한 걸림 돌기인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기는, RF 단말기와 비접촉식 RF 데이터 통신을 수행하는 SIM 카드가 장착된 이동통신 단말기에 있어서, RF 루프 안테나 모듈 팩을 착탈할 수 있도록 일측면에 삽입구를 형성하고 있는 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯과; 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 장착하여 스윙(Swing)으로 고정시킬 수 있는 스윙 홈을 내면에 형성하고 있으며, 상기 이동통신 단말기의 일정 위치에 배치되는 형태로 고정되어 있는 가이드 사출부와; 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩을 장착한 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯이 스윙에 의해 상기 가이드 사출부 내에서 일정 각도로 회전된 경우에, 상기 SIM 카드를 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩에 회로적으로 연결시켜 주는 SIM 카드 커넥터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩은, 상기 RF 단말기에 접근하는 경우에 활성화되어 전자유도 방식의 유도 기전력을 발생시켜 상기 SIM 카드에 공급하며, 상기 RF 단말기와의 데이터를 송수신하는 RF 루프 안테나와; 상기 RF 루프 안테나로부터 수신받은 데이터를 상기 SIM 카드에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키고, 상기 SIM 카드로부터 수신받은 데이터를 상기 RF 루프 안테나에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키는 매칭회로와; 상기 매칭회로와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 RF 단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯은, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 장착시, 상기 RF 단과 접촉되는 RF 단 커넥터와; 상기 RF 단 커넥터에 회로적으로 연결되어, 상기 RF 안테나 모듈 팩과 상기 가이드 사출부를 회로적으로 연결시켜 주기 위한 제1RF 연결 단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 SIM 카드 커넥터의 RF 단자와 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯의 스윙에 의해 상기 제1RF 연결 단자와 접촉 되어, 상기 SIM 카드 커넥터에 삽입된 SIM 카드와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 제2RF 연결 단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯은, 상기 가이드 사출부와 결합되도록 하기 위한 힌지축(312)을 중심으로 회전되도록 상기 가이드 사출부 내의 스윙 홈에 장착되는 것을 특징으로 한다.
그러면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기의 구성을 도 1에 도시된 도면을 참고하여 설명하면, RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)과, 가이드 사출부(120)와, SIM(Subscriber Identity Module) 카드 커넥터(100)를 구비하여 이루어진다.
상기 RF(Radio Frequency) 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)은 RF 루프 안테나 모듈 팩(200)을 착탈할 수 있도록 일측면에 삽입구를 형성하고 있다.
여기서, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩(200)은 도 2에 도시된 바와 같이, RF 루프 안테나(230), 매칭회로(220) 및 RF 단(210)을 구비하여 이루어진다.
상기 RF 루프 안테나(230)는 상기 이동통신 단말기가 RF 단말기(미도시)에 소정거리까지 접근하는 경우에, 활성화되어 전자유도 방식의 유도 기전력을 발생시켜, 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 삽입되는 SIM 카드에 공급하기 위한 동작 전원을 생성하며, 해당 RF 단말기(미도시)와의 데이터를 송수신한다. 즉, RF 루프 안테나(230)는 해당 발생된 유도 기전력에 의해 하기 매칭회로(220) 및 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 삽입되는 SIM 카드에 동작 전원을 공급하고, 아울러 RF 단말기(미도시)와 데이터를 송수신한다.
상기 매칭회로(220)는 임피던스 및 콘덴서의 조합으로 이루어지며, 파이(π)형 또는 티(T)형 구조를 이루고 서로 직/병렬로 연결되며, 상기 RF 루프 안테나(230)로부터 수신되는 수신 데이터를 SIM 카드 커넥터(100)에 삽입되는 SIM 카드에 적합한 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키고, 해당 삽입된 SIM 카드로부터 수신되는 수신 데이터를 RF 루프 안테나(230)에 적합한 데이터로 매칭시킨다. 예를 들어, 상기 매칭회로(420)는 해당 송수신 데이터 신호의 공진 주파수 크기 및 진폭 크기 등을 상기 SIM 카드 및 RF 루프 안테나(230)에서 사용되는 크기로 매칭시킨다. 이러한, 상기 매칭회로(220)는 상기 SIM 카드가 상기 RF 루프 안테나(230)를 통해 상기 RF 단말기와 RF 데이터 통신을 수행하는 경우에, 해당 삽입된 SIM 카드로부터 수신되는 수신 데이터를 상기 RF 루프 안테나(230)에서 처리하기에 적합한 데이터로 매칭시킴으로써, 해당 수행되는 RF 데이터 통신에 필요한 최대 이득값을 획득할 수 있어, 최적의 RF 데이터 통신 인식거리를 구할 수 있는 효과를 제공한다.
상기 RF 단(210)은 상기 매칭회로(220)와 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)에 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩(200)이 삽입된 경우에, 해당 삽입된 RF 루프 안테나 모듈 팩(200)과 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)을 회로적으로 연결시킨다.
상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)은 푸쉬 풀 슬라이딩(Push-Pull Sliding) 상기 가이드 사출부 내면에 걸림 고정되기 위한 걸림 수단으로 양 측면에 걸림 돌기인 구형체의 걸림 고정 볼 핀(113,114)을 구비하여 이루어진다.
또한, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)은 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩(200) 장착시, 상기 RF 단(210)과 접촉되는 RF 단 커넥터(112) 및 해당 RF 단 커넥터(112)에 회로적으로 연결되어 있으며, 푸쉬 풀 슬라이딩에 의해 상기 가이드 사출부(120)에 고정시, 상기 RF 안테나 모듈 팩(200)과 상기 가이드 사출부(120)를 회로적으로 연결시켜 주기 위한 제1RF 연결 단자를 구비하여 이루어진다. 여기서, 제1RF 연결 단자(111)는 두 개의 단자(2핀(Pin))로 구성된다.
상기 가이드 사출부(120)는 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)이 장착되어 해당 장착된 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)이 기구적으로 슬라이딩이 가능하도록 내면에 슬라이딩 홈을 형성하고 있으며, 상기 이동통신 단말기의 일정 위치인 측면/상단/하단에 배치되는 형태로 고정된다. 즉, 해당 장착된 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)이 푸쉬 풀 슬라이딩 동작이 가능하도록 형성된다.
또한, 상기 가이드 사출부(120)는 내부에 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 구비된 RF 단자(C4, C8)와 회로적으로 연결되어 있는 제2RF 연결 단자(121), 및 상기 걸림 돌기인 두 개의 걸림 고정 볼 핀(113,114)이 걸리면 고정될 수 있도록 형성된 걸림 홈(122,123)을 양 측면에 각각 구비하여 이루어진다. 여기서, 해당 제2RF 연결 단자(121)는 두 개의 단자(2핀)로 구성된다.
상기 SIM 카드 커넥터(100)는 상기 이동통신 단말기의 내부에 구비되어 있다.
또한, 상기 SIM 카드 커넥터(100)는 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩을 장착한 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯이 푸쉬 풀 슬라이딩으로 상기 가이드 사출부의 내면을 따라 걸림 형태로 고정된 경우에, 상기 SIM 카드를 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩에 회로적으로 연결시켜 준다.
즉, SIM 카드 커넥터(100)는 구비된 RF 단자(C4,C8)와 회로적으로 연결되어 있는 상기 제2RF 연결 단자(121)로 SIM 카드를 접속시켜준다. 이에, 상기 SIM 카드는 상기 SIM 카드 커넥터(100), 상기 매칭회로(220) 및 RF 루프 안테나(230)를 통해 RF 단말기(미도시)와 데이터를 송수신한다.
이러한, 상기 RF 루프 안테나(230), 매칭회로(220) 및 RF 단(210)은 PCB 기판상의 일측에 서로 전기적으로 형성된다. 또한, 상기 SIM 카드 커넥터(100) 역시 PCB 기판상의 일측에 서로 전기적으로 형성된다.
상술한 바와 같은 구성에 있어서, 본 발명의 제1실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기의 동작을 예를 들어 설명하면 다음과 같다
먼저, 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 교통카드 기능의 SIM 카드가 삽입되어 있고, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)에 교통카드 기능의 SIM 카드를 지원하는 RF 루프 안테나 모듈 팩(200)을 삽입되어 있는 경우에, 사용자는 이동통신 단말기의 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(110)을 잡아당겨서(Pull) 상기 두 개의 걸림 고정 볼 핀(113,114)을 상기 가이드 사출부(120)에 구비된 걸림 홈(122,123)에 고정시킨다. 그러면, 상기 제1RF 연결 단자(111)와 상기 제2RF 연결 단자(121)가 물리적으로 접촉된다.
이때, 사용자가 상기 이동통신 단말기를 RF 단말기(미도시)로 소정거리까지 접근시키면, 상기 RF 루프 안테나(230)는 활성화되어 전자 유도방식의 유도 기전력을 발생시켜 상기 매칭회로(220), RF 단(210), 제1,2RF 연결 단자(111,121) 및 상기 RF 단자(C4,C8)를 통해 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 접속된 SIM 카드에 동작 전원을 공급하고, 아울러 RF 단말기(미도시)로부터 전송받은 인증 데이터를 매칭회로(220)로 전송한다.
이에, 상기 매칭회로(220)는 RF 루프 안테나(230)로부터 전송받은 인증 데이터를 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 접속된 SIM 카드에 적합한 인증 데이터로 매칭시켜 전송한다.
이에, 상기 SIM 카드는 매칭회로(220)로부터 전송받은 인증 데이터를 비교분석하여 기 설정된 인증 데이터와 동일한 경우에 미리 저장되어 있는 금융 데이터를 업데이트하거나, 해당 업데이트 한 금융 데이터 정보를 매칭회로(220) 및 RF 루프 안테나(230)를 통해 RF 단말기(미도시)로 전송한다.
여기서, 교통카드 기능의 SIM 카드에 금융 데이터를 업데이트하고자 하는 경우에, 사용자는 RF 단말기(미도시)의 키 패드를 통해 업데이트 하고자 하는 금융 데이터(예를 들어, 충전 금액)를 입력한 후, 이동통신 단말기를 RF 단말기(미도시)로 소정 거리 까지 접근시킨다.
그리고, 상기 SIM 카드는 상기 RF 루프 안테나(230) 및 매칭회로(220)를 통해 상기 금융 데이터를 전송받는데, 먼저 인증 데이터를 기설정된 인증 데이터와 비교분석한 후 동일한 인증 데이터인 경우에, 내부에 구비된 저장부(미도시)의 금융 데이터를 업데이트 한다.
이와 같이, 사용자는 원하는 RF 루프 안테나 모듈 팩(400) 및 RF 루프 안테나(230)를 교환하여 사용할 수 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기의 구성은 도 3에 도시된 바와 같이, RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)과, 가이드 사출부(310)와, SIM 카드 커넥터(100)를 구비하여 이루어진다.
상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)은 RF 루프 안테나 모듈 팩(400)을 할 수 있도록 일측면에 삽입구를 형성하고 있다.
여기서, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩(400)은 도 2에 도시된 바와 같이, RF 루프 안테나(430), 매칭회로(420) 및 RF 단(210)을 구비하여 이루어진다.
상기 RF 루프 안테나(430)는 상기 이동통신 단말기가 RF 단말기(미도시)에 소정거리까지 접근하는 경우에, 활성화되어 전자유도 방식의 유도 기전력을 발생시켜, 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 삽입되는 SIM 카드에 공급하기 위한 동작 전원을 생성하며, 해당 RF 단말기(미도시)와의 데이터를 송수신한다. 즉, RF 루프 안테나(430)는 해당 발생된 유도 기전력에 의해 상기 매칭회로(420) 및 SIM 카드 커넥터(100)에 삽입되는 SIM 카드에 동작 전원을 공급하고, 아울러 RF 단말기(미도시)와 데이터를 송수신한다.
상기 매칭회로(420)는 임피던스 및 콘덴서의 조합으로 이루어지며, 파이(π)형 또는 티(T)형 구조를 이루고 서로 직/병렬로 연결되며, 상기 RF 루프 안테나(430)로부터 수신되는 데이터를 SIM 카드 커넥터(100)에 삽입되는 SIM 카드에 적합한 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키고, 해당 삽입된 SIM 카드로부터 수신되는 수신 데이터를 RF 루프 안테나(430)에 적합한 데이터로 매칭시킨다. 예를 들어, 상기 매칭회로(420)는 해당 송수신 데이터 신호의 공진 주파수 크기 및 진폭 크기 등을 상기 SIM 카드 및 RF 루프 안테나(430)에서 사용되는 크기로 매칭시킨다. 이러한, 상기 매칭회로(420)는 상기 SIM 카드가 상기 RF 루프 안테나(430)를 통해 상기 RF 단말기와 RF 데이터 통신을 수행하는 경우에, 해당 삽입된 SIM 카드로부터 수신되는 수신 데이터를 상기 RF 루프 안테나(430)에서 처리하기에 적합한 데이터로 매칭시킴으로써, 해당 수행되는 RF 데이터 통신에 필요한 최대 이득값을 획득할 수 있어, 최적의 RF 데이터 통신 인식거리를 구할 수 있는 효과를 제공한다.
상기 RF 단(410)은 상기 매칭회로(420)와 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)에 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩(400)이 삽입된 경우에, 해당 삽입된 RF 루프 안테나 모듈 팩(400)과 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)을 회로적으로 연결시킨다.
상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)은 상기 가이드 사출부와 결합되도록 하기 위한 힌지축(312)을 중심으로 회전되도록 상기 가이드 사출부(310) 내의 스윙 홈에 장착되며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩(400)의 RF 단(410)이 연결되 는 RF 단 커넥터(302) 및 해당 RF 단 커넥터(303)와 회로적으로 연결되어 있는 제1RF 연결 단자(301)를 구비하여 이루어진다. 여기서, 해당 제1RF 연결 단자(301)는 두 개의 단자(2핀)로 구성된다.
상기 가이드 사출부(310)는 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)이 장착되어 회전시, 중심이 되는 힌지축(312)을 구비하고 있으며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)이 해당 힌지축(312)을 중심으로 직각 회전 후 스토퍼(미도시)에 걸리도록 형성된 스윙 홈을 구비하여 이루어진다. 즉, 상기 가이드 사출부(310)는 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)이 장착되어 해당 장착된 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)이 스윙 동작이 가능하도록 상기 이동통신 단말기의 측면/상단/하단에 배치되는 형태로 고정된다.
또한, 상기 가이드 사출부(310)는 내부에 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 구비된 RF 단자(C4,C8)와 회로적으로 연결되어 있는 제2RF 연결 단자(311)를 구비하여 이루어진다. 여기서, 해당 제2RF 연결 단자(311)는 두 개의 단자(2핀)로 구성된다.
상기 SIM 카드 커넥터(100)는 상기 이동통신 단말기의 내부에 구비되어 있다.
또한, 상기 SIM 카드 커넥터(100)는 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩을 장착한 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯이 스윙에 의해 상기 가이드 사출부 내에서 일정 각도로 회전된 경우에, 상기 SIM 카드를 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩에 회로적으로 연결시켜 준다.
즉, SIM 카드 커넥터(100)는 구비된 RF 단자(C4,C8)와 회로적으로 연결되어 있는 상기 제2RF 연결 단자(311)로 SIM 카드를 접속시켜준다. 이에, 상기 SIM 카드는 상기 SIM 카드 커넥터(100), 상기 매칭회로(420) 및 RF 루프 안테나(430)를 통해 RF 단말기(미도시)와 데이터를 송수신한다.
이러한, 상기 RF 루프 안테나(430), 매칭회로(420) 및 RF 단(410)은 PCB 기판상의 일측에 서로 전기적으로 형성된다. 또한, 상기 SIM 카드 커넥터(100) 역시 PCB 기판상의 일측에 서로 전기적으로 형성된다.
상술한 바와 같은 구성에 있어서, 본 발명의 제2실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기의 동작을 예를 들어 설명하면 다음과 같다
먼저, 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 교통카드 기능의 SIM 카드가 삽입되어 있고, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)에 교통카드 기능의 SIM 카드를 지원하는 RF 루프 안테나 모듈 팩(400)을 삽입되어 있는 경우에, 사용자는 이동통신 단말기의 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯(300)을 직각으로 회전시킨다. 그러면, 상기 제1RF 연결 단자(301)와 상기 제2RF 연결 단자(311)가 물리적으로 접촉된다.
이때, 사용자가 상기 이동통신 단말기를 RF 단말기(미도시)로 소정거리까지 접근시키면, 상기 RF 루프 안테나(430)는 활성화되어 전자 유도방식의 유도 기전력을 발생시켜 상기 매칭회로(420), RF 단(210), 제1,2RF 연결 단자(301,311) 및 상기 RF 단자(C4,C8)를 통해 상기 SIM 카드 커넥터(100)에 접속된 SIM 카드에 동작 전원을 공급하고, 아울러 RF 단말기(미도시)로부터 전송받은 인증 데이터를 매칭회 로(420)로 전송한다.
이하, 본 발명에 제2실시 예에 따른 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기의 동작은 상술한 제1실시 예의 동작과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
다르게는, SIM 카드 커넥터(100)가 이동통신 단말기 외부에 존재하며, 해당 이동통신 단말기와 외부 인터페이스(미도시)를 통해 회로적으로 연결되어 있는 경우에, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제1RF 연결 단자(111,301) 및 제2RF 연결 단자(121,311)는 각각 8핀으로 구성된 8핀 RF 연결 단자(510, 520)로 대체되어 상술한 제1실시 예 및 제2실시 예와 같은 동작을 수행한다. 이때, 해당 이동통신 단말기 외부에 장착된 SIM 카드 커넥터(100)에 구비된 8개의 단자(C1~C8)는 가이드 사출부에 구비된 8핀 RF 연결 단자(520)에 각각 회로적으로 연결되는 것을 잘 이해해야 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 이동통신 단말기에 장착되는 다양한 SIM 카드의 종류에 따라, 이에 대응하는 전용 루프 안테나 모듈을 장착시킴으로써, 이동통신 단말기의 모델 종류와 무관하게 다양한 SIM 카드를 사용하여 비접촉식 모바일 결제 서비스를 이용할 수 있도록 해주며, 이동통신 단말기를 사용한 비접촉식 모바일 결제 서비스 이용시 안정성을 높여주는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. RF 단말기와 비접촉식 RF(Radio Frequency) 데이터 통신을 수행하는 SIM(Subscriber Identity Module) 카드가 장착된 이동통신 단말기에 있어서,
    RF 루프 안테나 모듈 팩을 착탈할 수 있도록 일측면에 삽입구를 형성하고 있는 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯과;
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 장착하여 푸쉬 풀 슬라이딩(Push-Pull Sliding)으로 고정시킬 수 있는 슬라이딩 홈을 내면에 형성하고 있으며, 상기 이동통신 단말기의 일정 위치에 배치되는 형태로 고정되어 있는 가이드 사출부와;
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩을 장착한 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯이 푸쉬 풀 슬라이딩으로 상기 가이드 사출부의 내면을 따라 걸림 형태로 고정된 경우에, 상기 SIM 카드를 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩에 회로적으로 연결시켜 주는 SIM 카드 커넥터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩은, 상기 RF 단말기에 접근하는 경우에 활성화되어 전자유도 방식의 유도 기전력을 발생시켜 상기 SIM 카드에 공급하며, 상기 RF 단말기와의 데이터를 송수신하는 RF 루프 안테나와;
    상기 RF 루프 안테나로부터 수신받은 데이터를 상기 SIM 카드에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키고, 상기 SIM 카드로부터 수신받은 데이터를 상기 RF 루프 안테나에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키는 매칭회로와;
    상기 매칭회로와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 RF 단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯은, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 장착시, 상기 RF 단과 접촉되는 RF 단 커넥터와;
    상기 RF 단 커넥터에 회로적으로 연결되어, 상기 RF 안테나 모듈 팩과 상기 가이드 사출부를 회로적으로 연결시켜 주기 위한 제1RF 연결 단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 사출부는, 상기 SIM 카드 커넥터의 RF 단자와 회로적으로 연결 되어 있으며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯의 푸쉬 풀 슬라이딩에 의해 상기 제1RF 연결 단자와 접촉되어, 상기 SIM 카드 커넥터에 삽입된 SIM 카드와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 제2RF 연결 단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 푸쉬 풀 슬라이딩으로 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 상기 가이드 사출부 내면에 걸림 고정시키기 위한 걸림 수단을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 걸림 수단은, 걸림 홈 및 해당 걸림 홈에 걸림 고정 가능한 걸림 돌기인 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  7. RF 단말기와 비접촉식 RF 데이터 통신을 수행하는 SIM 카드가 장착된 이동통 신 단말기에 있어서,
    RF 루프 안테나 모듈 팩을 착탈할 수 있도록 일측면에 삽입구를 형성하고 있는 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯과;
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 장착하여 스윙(Swing)으로 고정시킬 수 있는 스윙 홈을 내면에 형성하고 있으며, 상기 이동통신 단말기의 일정 위치에 배치되는 형태로 고정되어 있는 가이드 사출부와;
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩을 장착한 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯이 스윙에 의해 상기 가이드 사출부 내에서 일정 각도로 회전된 경우에, 상기 SIM 카드를 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩에 회로적으로 연결시켜 주는 SIM 카드 커넥터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩은, RF 단말기로 소정거리까지 접근하는 경우에 활성화되어 전자유도 방식의 유도 기전력을 발생시켜 상기 SIM 카드에 공급하며, 상기 RF 단말기와의 데이터를 송수신하는 RF 루프 안테나와;
    상기 RF 루프 안테나로부터 수신받은 데이터를 상기 SIM 카드에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키고, 상기 SIM 카드로부터 수신받은 데이터를 상기 RF 루프 안테나에서 사용되는 공진 주파수를 가지는 데이터로 매칭시키는 매칭회로와;
    상기 매칭회로와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 RF 단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯은, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 장착시, 상기 RF 단과 접촉되는 RF 단 커넥터와;
    상기 RF 단 커넥터에 회로적으로 연결되어, 상기 RF 안테나 모듈 팩과 상기 가이드 사출부를 회로적으로 연결시켜 주기 위한 제1RF 연결 단자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드 사출부는, 상기 SIM 카드 커넥터의 RF 단자와 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯의 스윙에 의해 상기 제1RF 연결 단자와 접촉되어, 상기 SIM 카드 커넥터에 삽입된 SIM 카드와 상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯을 회로적으로 연결시켜 주는 제2RF 연결 단자를 구비하 여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 RF 루프 안테나 모듈 팩 삽입 슬롯은, 상기 가이드 사출부와 결합되도록 하기 위한 힌지축을 중심으로 회전되도록 상기 가이드 사출부 내의 스윙 홈에 장착되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 RF 데이터 통신 기능을 제공하는 이동통신 단말기.
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