KR100976234B1 - Ｒｆ 필드 및 비접촉식 카드를 검출하기 위한 ｎｆｃ장치의 검출기와 이를 이용한 기준 신호 교정 방법 - Google Patents

Ｒｆ 필드 및 비접촉식 카드를 검출하기 위한 ｎｆｃ장치의 검출기와 이를 이용한 기준 신호 교정 방법 Download PDF

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Abstract

RF 필드 및 비접촉식 카드를 검출하기 위한 NFC 장치의 검출기와 이를 이용한 기준 신호 교정 방법이 제공된다. 상기 NFC 장치의 검출기는 수신된 신호를 직류 신호로 변환하여 출력하는 정류부와, 직류 신호와 초기 기준 신호를 비교하여 비교 신호를 출력하는 비교부와, 초기 N(N은 자연수) 비트 카운트 값에 응답하여 초기 기준 신호를 출력하는 디지털-아날로그 변환부와, 상기 비교 신호의 레벨에 따라 상기 디지털-아날로그 변환부로부터 출력되는 상기 초기 N 비트 카운트 값을 증가시키는 동작 또는 감소시키는 동작을 수행하며, 비교 신호의 레벨이 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 제어부를 포함한다.
Figure R1020080043120
NFC, 검출기, 기준 신호, RF 필드

Description

ＲＦ 필드 및 비접촉식 카드를 검출하기 위한 ＮＦＣ 장치의 검출기와 이를 이용한 기준 신호 교정 방법{Detector of NFC device for detecting RF field and contactless card, and calibration method of reference signal thereof}
본 발명은 RF 필드 및 비접촉식 카드를 검출하기 위한 NFC(Near Field Communication) 장치의 검출기와 이를 이용한 기준 신호 교정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RF 필드를 검출하고 부가적으로 비접촉식 카드의 존재 유무를 검출하는 NFC 장치에 있어서, 각 동작에 따른 초기 비교 기준 신호의 오류를 교정하여 정상 동작을 수행할 수 있는 NFC 장치의 검출기의 기준 신호 교정 방법에 관한 것이다.
인접 자장 통신(Near Field Communication; NFC)은 근접한 장치들 간에 자장 유도를 이용한 근거리 무선 접속 규격을 말한다.
NFC 프로토콜을 이용한 장치들은 예컨대 디지털 카메라, 이동 전화기 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 핸드헬드(handheld) 장치들, 및 개인용 컴퓨터(PC)를 비롯한 전자 제품들에 활용되고 있다.
NFC 장치는 다양한 장치들 사이에서 용이하고 안전한 통신들을 제공하기 위 하여 13.56MHz RF 링크(link)에 기초한 단거리 하프-듀플렉스(short-range half-duplex) 통신 프로토콜을 제공할 수 있다.
NFC 장치는 이니시에이터(initiator)와 타겟(target)으로 구분된다. 이니시에이터는 데이터의 교환을 시작하고 제어하는 장치이고, 타겟은 상기 이니시에이터로부터의 요구(request)에 응답하는 장치이다.
NFC 장치는 초기 RF 신호의 충돌을 피하기 위하여 RF 필드의 존재 유무를 확인하는 초기화 과정을 거친다. 이때, NFC 장치내의 검출기는 외부로부터의 RF 필드를 전기적인 신호로 변환한 뒤 미리 정해진 기준 신호 레벨과 비교되고, 비교 결과에 기초하여 RF 필드의 존재 유무를 판단한다. 이 과정을 통하여 NFC 장치를 초기화 하며 RF 필드가 감지되지 않으면 정상적으로 데이터 송수신 과정이 진행된다. 여기서, NFC 장치가 RFID Reader로 동작 시 검출기는 비접촉식 카드를 검출하는 동작으로도 수행될 수 있다.
한편, 초기 상태, 즉 NFC 장치의 검출기가 외부로부터 RF 필드를 제공받지 않은 초기상태에서의 검출기의 기준 신호 레벨은 미리 설정되어 있다. 그러나, 검출기의 다수의 전자 부품들의 특성에 따른 영향 또는 NFC 장치가 사용되는 환경에 따른 영향들로 인하여 상술한 초기 기준 신호 레벨에 오차가 생길 수 있다.
초기 기준 신호 레벨의 오차는 검출기의 동작, 즉 NFC 장치가 상황에 따라 RF 필드 검출 동작을 방해하여 정상으로 수행할 수 없게 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 검출기의 초기 기준 신호 레벨을 교정하여 오동작을 방지할 수 있는 NFC 장치를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 검출기의 기준 신호 교정 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 장치의 검출기는, 수신된 신호를 직류 신호로 변환하여 출력하는 정류부와, 직류 신호와 초기 기준 신호를 비교하여 비교 신호를 출력하는 비교부와, 초기 N(N은 자연수) 비트 카운트 값에 응답하여 초기 기준 신호를 출력하는 디지털-아날로그 변환부와, 상기 비교 신호의 레벨에 따라 상기 디지털-아날로그 변환부로부터 출력되는 상기 초기 N 비트 카운트 값을 증가시키는 동작 또는 감소시키는 동작을 수행하며, 상기 비교 신호의 레벨이 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 제어부를 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 검출기의 기준 신호 교정 방법은, 수신된 신호를 직류 신호로 변환하는 단계와, 초기 N(N은 자연수) 비트 카운트 값에 응답하여 초기 기준 신호를 출력하는 단계와, 직류 신호와 초기 기준 신호를 비교하여 비교 신호를 출력하는 단계와, 상기 비교 신호의 레벨에 따라 상기 초기 N 비트 카운트 값을 증가시키는 동작 또는 감소시키는 동작을 수행하며, 상기 비교 신호의 레벨의 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 RF 필드 및 비접촉식 카드를 검출하기 위한 NFC 장치의 검출기와 이를 이용한 기준 신호 교정 방법은, NFC 장치가 동작하기 전의 초기 상태에서 검출기가 초기 기준 신호를 순차적으로 증가 또는 감소시켜 초기 기준 신호의 레벨의 오차를 교정함으로써, NFC 장치의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 장치의 개략적인 블록도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 RF 신호 검출기의 개략적인 블록도이다.
우선, 도 1을 참조하면, NFC 장치(1)는 안테나(20) 및 RF 신호 검출기(100)를 포함한다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, NFC 장치(1)는 복수의 하드웨어들(미도시), 예컨대 상기 NFC 장치(1)의 동작 모드에 따라 구동되는 복수의 하드웨어들이 구비될 수 있다.
NFC 장치(1)는 이동 전화기 또는 PDA(personal digital assistant) 등과 같은 이동 통신 장치(mobile communication device)일 수 있다.
RF 신호 검출기(100)는 안테나(20)를 통해 외부로부터 RF 신호가 입력되면, 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(C_S)를 출력할 수 있다.
RF 신호 검출기(100)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 후술될 RF 신호 검출기(100)의 동작에서 외부의 RF 신호, 즉 RF 필드를 검출하데 사용될 수 있으며, 이러한 비교 신호(C_S)에 기초하여 NFC 장치(1)는 동작할 수 있다.
도 2를 참조하면, RF 신호 검출기(100)는 태그 검출 신호 발생 회로(10), 안테나(20), 스위칭부(30), 정류부(40), 비교부(50), 디지털 아날로그 변환부(Digital to Analog Converter; DAC)(60) 및 컨트롤 유닛(400)을 포함할 수 있다. 컨트롤 유닛(400)은 메모리(75) 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.
태그 검출 신호 발생 회로(10)는 소정의 제어 신호, 예컨대 태그 검출 신호 발생 회로(10)를 인에이블 또는 디스에이블 시키는 제어 신호(EN)에 응답하여 태그 검출 신호, 예컨대 제2 신호(S2)를 생성한다. 생성된 제2 신호(S2)는 안테나(20)로 전송된다.
태그 검출 신호 발생 회로(10)는 오실레이터(미도시)를 포함할 수 있다. 오실레이터는 대략 13.56NHz의 주파수를 가지는 오실레이션 신호를 발생시킬 수 있다. 발생된 오실레이션 신호는 제2 신호(S2)로서 출력될 수 있다.
안테나(20)는 태그 검출 신호 발생 회로(10)로부터 출력된 제2 신호(S2)를 수신하여 스위칭부(30)로 전송한다.
스위칭부(30)는 외부로부터 제공된 파워다운 신호(PD), 예컨대 제2 레벨(예 컨대, 로우 레벨 또는 데이터 "0")을 가지는 파워다운 신호(PD)에 응답하여 안테나(20)로부터 전송된 제2 신호(S2)를 정류부(40)로 전송한다.
스위칭부(30)는 파워다운 신호(PD)에 응답하여 턴온되는 MOSFET로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
정류부(40)는 스위칭부(30)로부터 전송된 제2 신호(S2)를 정류하고, 제2 직류 신호(Vr2)를 출력할 수 있다. 제2 직류 신호(Vr2)는 비교부(50)로 제공될 수 있다.
또, 정류부(40)는 제1 다이오드(D2)와 DC 레벨 생성부(45_1)로 구성된 전압 발생 회로(45)를 더 포함할 수 있으며, 전압 발생 회로(45)로부터 출력된 제1 신호(S1)를 정류하여 제1 직류 신호(Vr1)를 출력할 수 있다. 제1 직류 신호(Vr1)는 비교부(50)로 제공될 수 있다.
전압 발생 회로(45)는 제1 신호(S1)를 생성하여 출력할 수 있다. 전압 발생 회로(45)의 다이오드(D2)와 DC 레벨 생성부(45_1)를 포함할 수 있다.
여기서, 전압 발생 회로(45)의 다이오드(D2)는 정류 다이오드, 쇼트키 다이오드 또는 MOS 다이오드 등으로 구현될 수 있다. DC 레벨 생성부(45_1)는 제1 신호(S1), 예컨대 직류 전압 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
즉, 정류부(40)는 전압 발생 회로(45)로부터 출력된 제1 신호(S1) 또는 안테나(20)를 통해 전송된 제2 신호(S2)를 각각 정류하여 제1 직류 신호(Vr1) 또는 제2 직류 신호(Vr2)를 생성하고, 생성된 제1 직류 신호(Vr1) 또는 제2 직류 신호(Vr2)를 비교부(50)의 입력 단자로 출력할 수 있다.
비교부(50)는 초기 기준 신호(Vref0)와 제2 직류 신호(Vr2)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다. 또, 비교부(50)는 초기 기준 신호(Vref0)와 제1 직류 신호(Vr1)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다.
여기서, 비교부(50)의 양의 입력 단자가 정류부(40)의 출력 단자와 접속되고, 비교부(50)의 음의 입력 단자가 디지털 아날로그 변환부(60)의 출력 단자와 접속되는 경우, 비교부(50)는 정류부(40)로부터 출력된 신호(예컨대 제1 직류 신호(Vr1) 또는 제2 직류 신호(Vr2))의 레벨이 디지털 아날로그 변환부(60)로부터 출력된 신호(예컨대 초기 기준 신호(Vref0) 또는 제1 기준 신호(Vref1) 또는 제2 기준 신호(Vref2))의 레벨보다 높을 때에는 제1 레벨(예컨대 하이 레벨 또는 데이터 "1")을 갖는 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다.
또, 비교부(50)는 그 반대의 경우에는 제2 레벨(예컨대 로우 레벨 또는 데이터 "0")을 갖는 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70) 또는 메모리(75)로부터 제공되는 N(여기서 N은 자연수)비트 카운트 값들(C0, C1, C2)에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0), 제1 기준 신호(Vref1) 및 제2 기준 신호(Vref2)를 출력할 수 있다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 초기 기준 신호(Vref0), 제1 기준 신호(Vref1) 및 제2 기준 신호(Vref2)를 비교부(50)의 입력단으로 제공할 수 있다.
제어부(70)는 초기 기준 신호(Vref0)의 카운트 값, 예컨대 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 출력할 수 있다. 초기 N 비트 카운트 값(C0)은 디지털 아날로그 변환부(60)로 제공된다.
또한, 제어부(70)는 비교부(50)의 출력 신호, 즉 비교 신호(C_S)를 피드백 하여 모니터링 하고, 상황에 따라(예컨대 NFC 장치의 리더 모드 또는 태그 모드 동작) 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 순차적으로 증가시키는 동작을 수행하거나 또는 순차적으로 감소시키는 동작을 수행할 수 있다.
예컨대, 태그 모드의 NFC 장치(1)에서 초기 상태의 RF 신호 검출기(100)의 비교부(50)는 제2 레벨(예컨대 로우 레벨 또는 데이터 "0")의 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다. 그러나, NFC 장치(1)의 다수의 전자 부품들의 특성에 따라 초기 기준 신호(Vref0)에 오차가 발생하게 되면, 비교부(50)는 제1 레벨(예컨대 하이 레벨 또는 데이터 "1")의 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다.
따라서, 제어부(70)는 초기 상태에서 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨이 제1 직류 신호(Vr1)의 레벨보다 크도록 조정하기 위하여 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 순차적으로 증가시키는 동작을 수행하게 된다.
또한, 제어부(70)는 순차적으로 증가되는 카운트 값들에 따른 비교부(50)의 출력 신호, 즉 비교 신호(C_S)를 피드백 하여 모니터링하고, 비교 신호(C_S)가 제1 레벨에서 제2 레벨로 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값, 즉 순차적으로 증가된 N 비트 카운트 값을 제1 카운트 값(C1)으로 홀딩시킬 수 있다.
한편, 초기 상태의 RF 신호 검출기(10)가 외부의 RF 신호를 검출하게 되면, RF 신호 검출기(10)의 비교부(50)는 제1 레벨의 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다. 그러나, NFC 장치(1)의 다수의 전자 부품들의 특성에 따라 초기 기준 신호(Vref0)에 오차가 발생하게 되면, 비교부(50)는 제2 레벨의 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다.
따라서, 제어부(70)는 초기 상태에서 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨이 제2 직류 신호(Vr2)의 레벨보다 작도록 조정하기 위하여 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 순차적으로 감소시키는 동작을 수행하게 된다.
또한, 제어부(70)는 순차적으로 감소되는 카운트 값들에 따른 비교부(50)의 출력 신호, 즉 비교 신호(C_S)를 피드백 하여 모니터링하고, 비교 신호(C_S)가 제2 레벨에서 제1 레벨로 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값, 즉 순차적으로 감소된 N 비트 카운트 값을 제2 카운트 값(C2)으로 홀딩시킬 수 있다.
메모리(75)는 제어부(70)에 의해 홀딩된 제1 카운트 값(C1) 또는 제2 카운트 값(C2)을 저장할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 상술한 NFC 장치의 동작에 대해 설명한다.
우선, NFC 장치(1)가 외부의 RF 신호를 검출하는 경우에 RF 신호 검출기(100)의 초기 기준 신호(Vref0)를 교정 동작에 대해 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 NFC 장치가 외부의 RF 신호를 검출하는 경우의 RF 신호 검출기의 초기 기준 신호를 교정하는 동작 순서도이고, 도 4는 도 2의 타이밍도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 시간축(t) 시간 t0에서 RF 신호 검출기(100)에 제2 레벨의 파워다운 신호(PD)가 입력되고, RF 신호 검출기(100)는 초기 상태로 동작한다.
이때, RF 신호 검출기(10)의 태그 검출 신호 발생 회로(10)는 제어 신호(EN) 에 의해 디스에이블 될 수 있다.
시간축(t) 시간 t0에서, 정류부(40)는 전압 발생 회로(45)로부터 제공된 제1 신호(S1)를 정류하여 제1 직류 신호(Vr1)를 생성한다(S10). 제1 직류 신호(Vr1)는 비교부(50)의 입력 단자, 예컨대 비교부(50)의 양의 입력 단자로 출력될 수 있다.
시간축(t) 시간 t0에서, 디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 N(N은 자연수)비트 카운트 값, 예컨대 초기 N 비트 카운트 값(C0)에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)를 생성한다(S20).
여기서, 초기 N 비트 카운트 값(C0)은 예컨대 4비트의 카운트 값 "0000"일 수 있다. 초기 N 비트 카운트 값(C0)에 기초하여 생성된 초기 기준 신호(Vref0)는 비교부(50)의 입력 단자, 예컨대 비교부(50)의 음의 입력 단자로 출력될 수 있다.
시간축(t) 시간 t0-t1동안, 비교부(50)는 제1 직류 신호(Vr1)와 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S30).
비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 제어부(70)로 피드백 되고, 제어부(70)는 이를 모니터링 한다.
제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨 또는 데이터 "1")이면, 제어부(70)는 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 1차 증가시킨다(S40).
예컨대, 제어부(70)는 시간축(t) 시간 t1에서 초기 N 비트 카운트 값(C0) "0000"을 "0001"로 1차 증가 시키고, 증가된 카운트 값 "0001"을 디지털 아날로그 변환부(60)로 출력할 수 있다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 1차 증가된 카운트 값 "0001"에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨을 증가시켜 비교부(50)로 출력한다.
시간축(t) 시간 t1-t2동안, 비교부(50)는 제1 직류 신호(Vr1)와 레벨이 증가된 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S30). 비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 다시 제어부(70)로 피드백 되어 모니터링 된다.
제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 다시 제1 레벨이면, 제어부(70)는 1차 증가된 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 2차 증가시킨다(S40).
예컨대, 제어부(70)는 시간축(t) 시간 t2에서 1차 증가된 초기 N 비트 카운트 값(C0) "0001"을 "0010"으로 2차 증가 시키고, 증가된 카운트 값 "0010"을 디지털 아날로그 변환부(60)로 출력한다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 2차 증가된 카운트 값 "0010"에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨을 증가시켜 비교부(50)로 출력한다.
시간축(t) 시간 t2-t3동안, 비교부(50)는 제1 직류 신호(Vr1)와 레벨이 증가된 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S30). 비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 또 다시 제어부(70)로 피드백 되어 모니터링 된다.
제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 또 다시 제1 레벨이면, 제어 부(70)는 2차 증가된 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 3차 증가시킨다(S40).
예컨대, 제어부(70)는 시간축(t) 시간 t3에서 2차 증가된 초기 N 비트 카운트 값(C0) "0010"을 "0011"로 3차 증가 시키고, 증가된 카운트 값 "0011"을 디지털 아날로그 변환부(60)로 출력한다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 3차 증가된 카운트 값 "0011"에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨을 증가시켜 비교부(50)로 출력한다.
시간축(t) 시간 t3-t4동안, 비교부(50)는 제1 직류 신호(Vr1)와 레벨이 증가된 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S30). 비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 다시 제어부(70)로 피드백 되어 모니터링 된다.
이때, 제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 제2 레벨(예컨대, 로우 레벨 또는 데이터 "0")이면, 제어부(70)는 비교 신호(C_S)의 레벨이 천이된 시점에서의 N 비트 카운트 값, 예컨대 3차 증가된 초기 N 비트 카운트 값(C0) "0011"을 제1 카운트 값(C1)으로 홀딩시킨다(S50). 홀딩된 제1 카운트 값(C1)은 메모리(75)에 저장될 수 있다.
한편, 외부로부터 입력되는 RF 신호, 예컨대 다른 NFC 장치(미도시)로부터 입력되는 RF 신호는 상기 제1 직류 신호(Vr1)보다 큰 레벨을 가지는 신호일 수 있다. 즉, 다른 NFC 장치로부터 제공되는 외부 RF 신호는 제1 직류 신호(Vr1)보다 큰 레벨을 가지므로, 초기 상태에서 NFC 장치(1)가 동작하기 위해서는 기준 신호의 레 벨이 제1 직류 신호(Vr1)의 레벨보다 커야 한다. 다시 말하면, 비교부(50)로부터 출력되는 비교 신호(C_S)가 제2 레벨을 가져야 한다.
이에 따라 본 실시예에서의 RF 신호 검출기(100)는 교정된 기준 신호(Vref1), 즉 컨트롤 유닛(400)의 제어부(70)가 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 순차적으로 증가시키는 동작을 수행하여 제1 카운트 값(C1)을 홀딩시키고, 디지털 아날로그 변환부(60)가 홀딩된 제1 카운트 값(C1)에 응답하여 생성한 제1 기준 신호(Vref1)와 제1 직류 신호(Vr1)의 레벨을 비교한 결과, 즉 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다.
시간축(t) 시간 t4에서, 다른 NFC 장치로부터 외부 RF 신호가 안테나(20)를 통해 수신된다(S60). 외부 RF 신호는 스위칭부(30) 및 정류부(40)를 거쳐 비교부(50)로 입력된다.
비교부(50)는 외부 RF 신호와 제1 기준 신호(Vref1), 즉 디지털 아날로그 변환부(60)가 제어부(70) 또는 메모리(75)로부터 제공된 제1 카운트 값(C1)에 응답하여 생성한 제1 기준 신호(Vref1)를 비교한다(S70).
여기서, 비교부(50)로부터 출력되는 비교 신호(C_S)가 제1 레벨이면, NFC 장치(1)는 외부 RF 신호를 검출한다(S80).
이어, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하여, NFC 장치(1)가 리더로 동작하여 외부의 비접촉식 카드를 검출하는 경우의 RF 신호 검출기(100)의 초기 기준 신호(Vref0)를 교정하는 동작에 대해 설명한다.
도 5는 도 1에 도시된 NFC 장치가 리더로 동작하는 경우에 RF 신호 검출기의 초기 기준 신호를 교정하는 동작 순서도이고, 도 6은 도 4의 타이밍도이다.
도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 시간축(t) 시간 t0에서 RF 신호 검출기(100)에 제2 레벨의 파워다운 신호(PD)가 입력되고, RF 신호 검출기(100)는 초기 상태로 동작한다. 이때, 태그 검출 신호 발생 회로(10)는 외부로부터 제공된 제어 신호(EN)에 의해 인에이블 될 수 있다.
시간축(t) 시간 t0에서 태그 검출 신호 발생 회로(10)는 제2 신호(S2)를 생성하고, 안테나(20)를 통해 제2 신호(S2)를 정류부(40)에 제공한다. 정류부(40)는 제2 신호(S2)를 정류하여 제2 직류 신호(Vr2)를 생성한다(S11). 제2 직류 신호(Vr2)는 비교부(50)의 입력 단자, 예컨대 비교부(50)의 양의 입력 단자로 출력될 수 있다.
시간축(t) 시간 t0에서 디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 N(N은 자연수)비트 카운트 값, 예컨대 초기 N 비트 카운트 값(C0)에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)를 생성한다(S21).
여기서, 초기 카운트 값(C0)은 예컨대 4비트의 카운트 값 "1111"일 수 있다. 초기 N 비트 카운트 값(C0)에 기초하여 생성된 초기 기준 신호(Vref0)는 비교부(50)의 입력 단자, 예컨대 비교부(50)의 음의 입력 단자로 출력될 수 있다.
시간축(t) 시간 t0-t1동안, 비교부(50)는 제2 직류 신호(Vr2)와 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S31).
비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 제어부(70)로 피드백 되고, 제어부(70)는 이를 모니터링 한다.
제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 제2 레벨(예컨대, 로우 레벨 또는 데이터 "0")이면, 제어부(70)는 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 1차 감소시킨다(S41).
예컨대, 제어부(70)는 시간축(t) 시간 t1에서 초기 N 비트 카운트 값(C0) "1111"을 "1110"으로 1차 감소 시키고, 감소된 카운트 값 "1110"을 디지털 아날로그 변환부(60)로 출력할 수 있다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 1차 감소된 카운트 값 "1110"에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨을 감소시켜 비교부(50)로 출력한다.
시간축(t) 시간 t1-t2동안, 비교부(50)는 제2 직류 신호(Vr2)와 레벨이 감소된 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S31). 비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 다시 제어부(70)로 피드백 되어 모니터링 된다.
제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 다시 제2 레벨이면, 제어부(70)는 1차 감소된 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 2차 감소시킨다(S41).
예컨대, 제어부(70)는 시간축(t) 시간 t2에서 1차 감소된 초기 N 비트 카운트 값(C0) "1110"을 "1101"로 2차 감소 시키고, 감소된 카운트 값 "1101"을 디지털 아날로그 변환부(60)로 출력한다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 2차 감소된 카운트 값 "1101"에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨을 감소시켜 비교부(50)로 출 력한다.
시간축(t) 시간 t2-t3동안, 비교부(50)는 제2 직류 신호(Vr2)와 레벨이 감소된 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S31). 비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 또 다시 제어부(70)로 피드백 되어 모니터링 된다.
제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 또 다시 제2 레벨이면, 제어부(70)는 2차 감소된 초기 카운트 값(C0)을 3차 감소시킨다(S41).
예컨대, 제어부(70)는 시간축(t) 시간 t3에서 2차 감소된 초기 N 비트 카운트 값(C0) "1101"을 "1100"으로 3차 감소 시키고, 감소된 카운트 값 "1100"을 디지털 아날로그 변환부(60)로 출력한다.
디지털 아날로그 변환부(60)는 제어부(70)로부터 제공된 3차 감소된 카운트 값 "1100"에 응답하여 초기 기준 신호(Vref0)의 레벨을 감소시켜 비교부(50)로 출력한다.
시간축(t) 시간 t3-t4동안, 비교부(50)는 제2 직류 신호(Vr2)와 레벨이 감소된 초기 기준 신호(Vref0)를 비교하고, 비교 신호(C_S)를 출력한다(S31). 비교부(50)로부터 출력된 비교 신호(C_S)는 다시 제어부(70)로 피드백 되어 모니터링 된다.
이때, 제어부(70)로 피드백 된 비교 신호(C_S)가 제1 레벨(예컨대, 하이 레벨 또는 데이터 "1")이면, 제어부(70)는 비교 신호(C_S)의 레벨이 천이된 시점에서의 N 비트 카운트 값, 예컨대 3차 감소된 초기 N 비트 카운트 값(C0) "1100"을 제2 카운트 값(C2)으로 홀딩시킨다(S51). 홀딩된 제2 카운트 값(C2)은 메모리(75)에 저장될 수 있다.
여기서, NFC 장치(1)는 외부의 RFID 태그, 예컨대 외부의 비접촉식 카드로부터 전송된 RF 신호, 예컨대 외부 태그 신호에 응답하여 동작할 수 있다. 다시 말하면, NFC 장치(1)는 안테나(20)를 통해 RF 필드 내에 위치하는 RFID 태그가 외부 태그 신호를 출력하는 것을 감지할 수 있다.
외부 태그 신호는 상기 제2 직류 신호(Vr2)보다 작은 레벨을 가지는 신호일 수 있다. 즉, 외부의 RFID 태그로부터 전송되는 외부 태그 신호는 제2 직류 신호(Vr2)보다 작은 레벨을 가지므로, 초기 상태에서 NFC 장치(1)가 동작하기 위해서는 기준 신호의 레벨이 제2 직류 신호(Vr2)의 레벨보다 작아야 한다. 다시 말하면, 비교부(50)로부터 출력되는 비교 신호(C_S)가 제1 레벨을 가져야 한다.
이에 따라 본 실시예에서의 RF 신호 검출기(100)는 교정된 기준 신호(Vref2), 즉 컨트롤 유닛(400)의 제어부(70)가 초기 N 비트 카운트 값(C0)을 순차적으로 감소시키는 동작을 수행하여 제2 카운트 값(C2)을 홀딩시키고, 디지털 아날로그 변환부(60)가 홀딩된 제2 카운트 값(C2)에 응답하여 생성한 제2 기준 신호(Vref2)와 제1 직류 신호(Vr1)의 레벨을 비교한 결과, 즉 비교 신호(C_S)를 출력할 수 있다.
시간축(t) 시간 t4에서, NFC 장치(1)는 안테나(20)를 통해 외부 태그 신호를 수신한다(S61). 수신된 외부 태그 신호는 스위칭부(30) 및 정류부(40)를 거쳐 비교부(50)로 입력된다.
비교부(50)는 외부 태그 신호와 제2 기준 신호(Vref2), 즉 디지털 아날로그 변환부(60)가 제어부(70) 또는 메모리(75)로부터 제공된 제2 카운트 값(C2)에 응답하여 생성한 제2 기준 신호(Vref2)를 비교한다(S71).
여기서, 비교부(50)로부터 출력되는 비교 신호(C_S)가 제2 레벨이면, NFC 장치(1)는 외부 태그 신호에 응답하여 태그를 검출한다(S81).
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.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 RF 신호 검출기의 개략적인 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 NFC 장치가 외부의 RF 신호를 검출하는 경우의 RF 신호 검출기의 초기 기준 신호를 교정하는 동작 순서도이다.
도 4는 도 2의 타이밍도이다.
도 5는 도 1에 도시된 NFC 장치가 리더로 동작하는 경우에 RF 신호 검출기의 초기 기준 신호를 교정하는 동작 순서도이다.
도 6은 도 4의 타이밍도이다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 수신된 신호를 직류 신호로 변환하여 출력하는 정류부;
    상기 직류 신호와 초기 기준 신호를 비교하여 비교 신호를 출력하는 비교부;
    초기 N(N은 자연수) 비트 카운트 값에 응답하여 상기 초기 기준 신호를 출력하는 디지털-아날로그 변환부; 및
    상기 비교 신호의 레벨에 따라 상기 디지털-아날로그 변환부로부터 출력되는 상기 초기 N 비트 카운트 값을 증가시키는 동작을 수행하며, 상기 비교 신호의 레벨이 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 제어부를 포함하며,
    상기 정류부가 수신된 제1 신호에 응답하여 제1 직류 신호를 출력하고 상기 비교부가 상기 제1 직류 신호 및 상기 초기 기준 신호에 응답하여 제1 레벨을 갖는 상기 비교 신호를 출력하면, 상기 제어부는 상기 초기 N 비트 카운트 값을 순차적으로 증가시키는 동작을 수행하고 상기 비교 신호가 제2 레벨로 천이되는 시점에서 증가된 카운트 값을 홀딩시키는 NFC (Near Field Communication) 장치의 검출기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 디지털-아날로그 변환부는 상기 홀드된 카운트 값에 기초하여 상기 초기 기준 신호의 레벨보다 증가된 기준 신호를 출력하고,
    상기 비교부는 상기 제1 직류 신호와 상기 기준 신호를 비교하여 상기 제2 레벨을 갖는 상기 비교 신호를 출력하는 NFC 장치의 검출기.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 정류부는 전압 발생 회로를 더 포함하며, 상기 제1 신호는 상기 전압 발생 회로로부터 출력된 직류 전압 신호인 NFC 장치의 검출기.
  5. 수신된 신호를 직류 신호로 변환하여 출력하는 정류부;
    상기 직류 신호와 초기 기준 신호를 비교하여 비교 신호를 출력하는 비교부;
    초기 N(N은 자연수) 비트 카운트 값에 응답하여 상기 초기 기준 신호를 출력하는 디지털-아날로그 변환부; 및
    상기 비교 신호의 레벨에 따라 상기 디지털-아날로그 변환부로부터 출력되는 상기 초기 N 비트 카운트 값을 감소시키는 동작을 수행하며, 상기 비교 신호의 레벨이 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 제어부를 포함하며,
    상기 정류부가 수신된 제1 신호에 응답하여 제1 직류 신호를 출력하고 상기 비교부가 상기 제1 직류 신호 및 상기 초기 기준 신호에 응답하여 제2 레벨을 갖는 상기 비교 신호를 출력하면, 상기 제어부는 상기 초기 N 비트 제어 신호를 순차적으로 감소시키는 동작을 수행하고 상기 비교 신호가 제1 레벨로 천이되는 시점에서 감소된 카운트 값을 홀딩시키는 NFC 장치의 검출기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 디지털-아날로그 변환부는 상기 홀드된 카운트 값에 기초하여 상기 초기 기준 신호의 레벨보다 감소된 기준 신호를 출력하고,
    상기 비교부는 상기 제1 직류 신호와 상기 기준 신호를 비교하여 상기 제1 레벨을 갖는 상기 비교 신호를 출력하는 NFC 장치의 검출기.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 NFC 장치는 태그 검출 신호 발생 회로를 더 포함하며, 상기 제1 신호는 상기 태그 검출 신호 발생 회로로부터 출력된 신호인 NFC 장치의 검출기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 수신된 신호를 직류 신호로 변환하는 단계;
    초기 N(N은 자연수) 비트 카운트 값에 응답하여 초기 기준 신호를 출력하는 단계;
    상기 직류 신호와 상기 초기 기준 신호를 비교하여 비교 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 비교 신호의 레벨에 따라 상기 초기 N 비트 카운트 값을 증가시키는 동작을 수행하며, 상기 비교 신호의 레벨의 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 단계를 포함하며,
    수신된 신호를 직류 신호로 변환하는 단계는 정류부가 수신된 제1 신호를 제1 직류 신호로 변환하는 단계이고,
    상기 제1 직류 신호와 상기 초기 기준 신호를 비교한 결과 제1 레벨을 갖는 상기 비교 신호가 출력되면, 상기 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 단계는 제어부가 상기 초기 N 비트 카운트 값을 순차적으로 증가시키는 동작을 수행하고 상기 비교 신호가 제2 레벨로 천이되는 시점에서 증가된 카운트 값을 홀딩시키는 단계인 검출기의 기준 신호 교정 방법.
  11. 수신된 신호를 직류 신호로 변환하는 단계;
    초기 N(N은 자연수) 비트 카운트 값에 응답하여 초기 기준 신호를 출력하는 단계;
    상기 직류 신호와 상기 초기 기준 신호를 비교하여 비교 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 비교 신호의 레벨에 따라 상기 초기 N 비트 카운트 값을 감소시키는 동작을 수행하며, 상기 비교 신호의 레벨의 천이되는 시점에서의 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 단계를 포함하며,
    수신된 신호를 직류 신호로 변환하는 단계는 정류부가 수신된 제1 신호를 제1 직류 신호로 변환하는 단계이고,
    상기 제1 직류 신호와 상기 초기 기준 신호를 비교한 결과, 제2 레벨을 갖는 상기 비교 신호가 출력되면, 상기 N 비트 카운트 값을 홀딩시키는 단계는 제어부가 상기 초기 N 비트 카운트 값을 순차적으로 감소시키는 동작을 수행하고 상기 비교 신호가 제1 레벨로 천이되는 시점에서 감소된 카운트 값을 홀딩시키는 단계인 검출기의 기준 신호 교정 방법.
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