KR101096682B1 - 제어 디바이스, 스마트 카드 판독 활성화 디바이스 및 관련 제품 - Google Patents

제어 디바이스, 스마트 카드 판독 활성화 디바이스 및 관련 제품 Download PDF

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톰슨 라이센싱
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Abstract

본 발명은 스마트 카드 판독기(SCR; smart card reader)용으로 제공된 제어 디바이스(1)와, 스마트 카드 판독 활성화 디바이스(2)와, 셋톱 박스와 데이지 체인(daisy chain)을 포함하는 관련 제품에 관한 것이다.
상기 제어 디바이스는 적어도 두 스마트 카드 판독 디바이스(SCR3, SCR4, SCR5)와 통신하는 수단(11)과, 상기 판독 디바이스로부터 수신된 정보를 처리하는 수단(12)과, 현재의 통신을 위해 적어도 하나의 상기 판독 장치를 활성화시키는 수단(13)을 포함한다. 상기 활성화 수단은 상기 판독 디바이스 모두에게 선택 데이터(SD; selection data)를 송신하기 위한 것이며 상기 선택 데이터는 각각의 상기 판독 디바이스가 현재의 통신을 위해 선택되는가 아닌가를 결정할 수 있게 한다.

Description

제어 디바이스, 스마트 카드 판독 활성화 디바이스 및 관련 제품 {CONTROL DEVICE, SMART CARD READING ACTIVATION DEVICE AND ASSOCIATED PRODUCTS}
도 1은 스마트 카드 판독기용의 본 발명에 응하는 제어 디바이스의 블록 다이어그램.
도 2는 도 1의 제어 디바이스에 협력하기 위한 것으로 본 발명에 응하는 스마트 카드 판독 활성화 디바이스의 블록 다이어그램.
도 3은 도 1의 제어 디바이스, 두 내부 스마트 카드 판독기 및 도 2의 활성화 디바이스를 포함하는 세 외부 스마트 카드 판독기를 포함하는 STB를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 삽입된 스마트 카드를 갖는 도 3의 구성에 대한 도면.
도 5는 도 3 및 도 4의 STB 및 외부 스마트 카드 판독기의 입력 및 출력 커넥터를 도시한 도면.
도 6은 도 3 내지 도 5의 STB와 외부 스마트 카드 판독기 중 하나에 대한 개괄적인 도면.
도 7은 STB 전압 발생기에 의해 발생된 전원용으로 한정된 전압 범위로서, 도 3 내지 도 6의 STB에 접속 가능한 스마트 카드 판독기에 각각 대응하는 전압 범위를 도시한 도면.
도 8은 STB에 의해 전송되고 도 3 내지 도 6의 외부 스마트 카드 판독기에서 차동 클록 수신기에 의해 수신된 차동 송신 클록 신호용 전압 결정 영역을 도시한 도면.
도 9a 및 도 9b는 외부 스마트 카드 판독기로부터 도 3 내지 도 6의 STB로 다시 송신된 신호에 의해 실행되는 스마트 카드 삽입 검출 처리와 후방 데이터 레벨 검출 처리를 도시한 도면으로서, 도 9a는 네거티브 클록 경로 상에서 다시 송신된 신호를 도시한 도면이고, 도 9b는 STB에서 상기 신호의 해석을 도시한 도면.
도 10a 및 도 10b는 도 3 내지 도 6의 STB로부터 외부 스마트 카드 판독기에 송신된 신호에 의해 실행되는 순방향 데이터 레벨 검출 처리를 도시한 도면으로서, 도 10a는 포지티브 클록 경로에서 송신된 신호를 도시한 도면이고, 도 10b는 외부 스마트 카드 판독기에서 상기 신호의 해석을 도시한 도면.
도 11은 도 3 내지 도 6의 STB와 외부 스마트 카드 판독기중 한 판독기에서 도 9 및 도 10의 스마트 카드 삽입 및 데이터 레벨 검출 처리의 구현에 대해 개략적으로 도시한 도면.
도 12는 도 7의 전압 범위(시간의 함수로의 전압)를 포함하는 전원에 의해 도 3 내지 도 6의 외부 스마트 카드 판독기의 리셋 상태 제어 처리를 도시한 도면.
도 13은 연계된 스마트 카드 판독기를 셋업 하기 위해 도 3 내지 도 6의 STB용으로 제안된 소프트웨어 메뉴의 한 예를 보여주는 플로차트.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제어 디바이스
2 : 스마트 카드 판독 활성화 디바이스3 : 데이지 체인(daisy chain)
11 : 통신 유닛 12 : SCR 정보 처리 유닛
13 : SCR 활성화 유닛 14 : 기능성 연계 유닛
15 : 클록 신호 제공 유닛 16 : 데이터 송신 유닛
17 : 데이터 수신 유닛 18 : SC 존재 검출 유닛
19 : 리셋 제어 유닛 21 : 통신 유닛
22 : 선택 데이터 분석 유닛 23 : 활성화 기준 액세싱 유닛
24 : SCR 활성화 유닛
셋톱 박스(이하 STB라 칭함)는 상이한 종류의 TV 프로그램 수신 및 디코딩용으로 설계된다. TV 수신은 아날로그 전용, 디지털 전용 또는 아날로그 및 디지털 겸용일 수 있다. 아날로그 수신의 경우, TV 프로그램은 일반적으로 암호화되지 않는다. 그 결과, 사용자는 특별한 요금 지불 없이 프로그램을 시청할 수 있다. 이 경우 STB에는 TV 프로그램 해독을 허용하는 스마트 카드 인터페이스를 설치될 필요가 없다.
디지털 수신의 경우, TV 프로그램은 어떤 암호화도 없이 그래서 "무료 방송" 프로그램 방송될 수 있거나 또는 암호화될 수 있다. 암호화되는 경우에는 스마트 카드 인터페이스가 필요하다.
TV 프로그램 방송에 따라서, 선택된 TV 프로그램을 해독하기 전에 상기 프로그램에 대한 요금을 지불할 필요가 또한 있을 수 있다. 이러한 각본에서, 전형적인 해독 스마트 카드 인터페이스가 필요할 뿐만 아니라, 보통 "뱅킹" 스마트 카드 인터페이스도 필요하다. "해독" 스마트 카드 인터페이스와 "뱅킹" 스마트 카드 인터페이스 사이의 차이점은 스마트 카드 인터페이스가 서로 응하는 표준과 관계가 있으며, 이것은 하드웨어에 영향을 줄 수 있다. (그러나, STB에 두 스마트 카드 판독기가 설치되어 있으면, 대부분 상기 판독기는 완전히 동일한 하드웨어로 설계된다.)
셋톱 박스는 보통 하나 또는 두 개의 스마트 카드 판독기를 가지며 아래에 설명된 바와 같은 구현 즉,
- 하나의 해독 스마트 카드 판독기 또는,
- 현저하게, 서로 상이한 표준으로 구성될 수 있는 서로 상이한 해독 처리를 각각 처리하는 두 해독 스마트 카드 (표준이 슬롯 영향을 받을 수 있거나 또는 받지 않을 수 있다) 또는,
- 하나의 해독 스마트 카드 판독기와 하나의 뱅킹 스마트 카드 판독기
를 허용한다.
위의 실현 가능성은 STB 마켓에서 발견될 수 있는 가장 일반적인 구성에 응답할 수 있게 한다. 그러나 다음의 구성이 나타날 수 있고 고려되지 않는다. 즉,
- STB 크기가 제 2 스마트 카드 판독기용으로는 너무 작고(이것은 크기를 줄이는 경향이 있는 몇몇 새로운 STB 세대용의 경우이다)
- STB 사용자는 둘 이상의 상이한 암호화 표준을 사용자 친화적으로 해독하기를 희망할 수 있으며 즉, 한 프로그램에서 다른 프로그램으로 재핑(zapping)할 때 관련 스마트 카드의 삽입을 위한 사용자 조작을 피하는 것이 바람직할 것이며, 상기 카드는 대응 스마트 카드 판독기에 이상적으로 항상 삽입되어 있다.
상기 문제점을 해결할 가능성 있는 해법으로 그 자체의 내부 스마트 카드 판독기를 포함하는 STB에 더하여, 하나 또는 여러 개의 외부 스마트 카드 판독기를 부가하는 것이 있을 수 있다. 그러나 이것은 각각의 외부 스마트 카드 판독기용 커넥터인 특정 출력 커넥터의 제공을 수반하였을 것이고, 이는 결과적으로 특히 현재의 통신용 관련 스마트 카드 판독기를 활성화 및 불활성화 시키기 위한 제어 시스템의 복잡성을 증가시켰을 것이다.
문서 EP-0923246은 하나 이상의 조건부 액세스 모듈을 수신기에 접속하는 인터페이스에 관한 것이다. 상기 인터페이스는 각각 조건부 액세스 모듈 수신용의 각각의 소켓과 접속하기 위한 인터페이스 섹션을 포함한다. 더욱이, 각각의 인터페이스 섹션은 대응 소켓에 접속하기 위한 입력 라인과 출력 라인을 구비한다. 인터페이스 섹션은 직렬로 배열되어 있고, 한 인터페이스 섹션의 입력 라인은 다음 인터페이스 섹션의 출력 라인에 접속된다. 더 나아가, 각각의 인터페이스 섹션은 상기 인터페이스 섹션의 출력 라인을 동일한 인터페이스 섹션의 입력 라인에 접속하는 전기적 제어 가능한 스위치를 포함하여, 관련 조건부 액세스 모듈이 접속되지 않을 때 상기 각각의 소켓이 선택적으로 바이패스 될 수 있게 된다.
상기 기술이 사용할 때 융통성이 있는 것으로 나타난다 할 지라도 삼상 버퍼 나 특정한 전기적 제어 가능한 스위치와 같은 몇몇 특정 소자를 필요로 한다. 더욱이, 조건부 액세스 모듈이 존재하든 하지 않든 각각의 인터페이스 섹션에 대해 체계적으로 검사할 필요가 있으며 이것은 소모적인 처리이다.
문서 WO-00/59210는 다중 조건부 액세스 카드 모듈 인터페이싱 시스템을 설명한다. 조건부 액세스 유닛의 여러 인터페이스 회로는 각각의 카드로의 액세스를 제공한다. 상기 유닛의 중앙 처리기는 인터페이스 회로에 접속되어 카드 모듈과 통신한다. 중앙 처리기는 수신된 스트림에서 서비스 정보로부터 코드를 추출함으로써 어드레스 지정해야할 카드를 결정한다. 그 다음에, 상기 중앙 처리기는 (특정되지 않은 방식으로) 표적이 된 카드 모듈을 선택적으로 접촉하든지, 상기 카드 모듈이 데이지 체인(daisy chain)으로 접속될 때 동일한 전송 스트림을 직렬 카드 모듈 모두에게 전송하든지 한다(아무런 선택도 행해지지 않는다).
따라서, 상기 종래 기술은 카드 모듈의 선택을 제공하지도 않고 각각 선택 가능한 카드 모듈용인 다중 인터페이스에 의존하지도 않는다.
본 발명은 3 종류 또는 그 이상의 개발(뱅킹, 여러 가지 해독 방법)에 적합한 소형 STB 디멘션 및/또는 판독 가능성을 가능하게 하면서 둘 이상의 스마트 카드 판독 유닛을 제공할 수 있게 한다. 본 발명의 제어 디바이스는 사용자에게 친근하게 유지하고 요구된 접속기의 수를 제한하며 비교적 한정된 복잡성을 가지면서 상기 장점을 가질 수 있다.
본 발명은 또한 대응 스마트 카드 판독 활성화 디바이스, 데이지 체인 및 컴 퓨터 프로그램뿐만 아니라 상기 제어 디바이스를 포함하는 셋톱 박스에 관한 것이다.
본 발명은 특히 페이 퍼 뷰(Pay-Per-View) 텔레비전의 분야에 적용된다.
이러한 목적으로, 본 발명은
- 적어도 두 스마트 카드 판독 디바이스와 통신하는 수단과,
- 스마트 카드 판독 디바이스로부터 수신된 정보를 처리하는 수단과,
- 현재의 통신을 위해 적어도 하나의 상기 판독 디바이스를 활성화시키는 수단
을 포함하는 제어 디바이스에 관한 것이다.
본 발명에 따라서, 활성화 수단은 모든 상기 판독 디바이스에 선택 데이터를 전송하기 위한 것이며, 상기 선택 데이터는 상기 판독 디바이스가 현재의 통신을 위해 선택되던가 선택되지 않던가를 결정하도록 상기 판독 디바이스를 각각 인에이블링(enabling) 시킨다.
활성화 수단은 상기 적절한 선택 데이터를 얻거나 발생시키기 위해 그리고 상기 선택 데이터를 갖는 상기 판독 디바이스 모두를 어드레스 지정하도록 상기 통신 수단에 명령하기 위한 모든 필요한 기능성을 선택 데이터가 포함한다는 점에서, 선택 데이터를 전송하기 위한 것이다.
따라서, 일반적으로 실행되는 것과 반대로, 활성화는 수신 스마트 카드 판독 디바이스의 레벨에서 결정되고, 동일한 신호가 상기 판독 디바이스 모두에 전송될 수 있다. 상기 기술적 특징은 구현하기 비교적 쉬울 수 있다. 더 나아가, 될 수 있는 한 STB와 스마트 카드 판독기 사이에 매우 감소된 수의 접속 포인트를 사용하면서 사용자에게 친근한 방식으로 STB 외부의 스마트 카드 판독기를 사용하는 것을 특히 가능하게 한다.
즉, 선택 데이터를 지닌 관련 신호는 모든 관련 스마트 카드 판독기에 간단한 방식으로 송신될 수 있다. 상기 송신은 특히 스마트 카드 판독기 사이에 상기 신호의 직렬 송신에 의해 얻어질 수 있다. 상기 송신은 또한 특히 무선 통신을 통해 방송 송신에 의해 얻어질 수 있다.
실례로, 본 발명의 제어 디바이스는 최고 네 개의 외부 스마트 카드 판독기를 액세서리로 단순히 부가함으로써 STB가 이들을 어드레스 지정할 수 있도록 할 수 있다. 적절한 실시예에서 여러 가지 상이한 암호화 스마트 카드는 한 프로그램으로부터 다른 프로그램으로 재핑할 때 유일한 판독기에서 상기 스마트 카드를 서로 교환할 필요 없이 사용될 수 있다. 스마트 카드와 외부 판독기 사이의 인터페이스가 종래의 방식으로 유지될 수 있으므로, 외부 판독기는 더욱이 스마트 카드 판독기 표준과 응할 수 있다.
표적이된 스마트 카드 판독 디바이스가 제어 디바이스(대표적으로, STB)를 포함하는 장치 외부에 있는 것이 바람직하지만 상기 디바이스 중 적어도 몇몇은 상기 장치 내부에 있을 수 있음을 알아야 한다.
또한, 표적이 된 판독 디바이스 즉, 선택 데이터를 수신하고 자체 활성화의 여부를 결정하기 위한 디바이스에 더하여, 제어 디바이스는 다른 스마트 카드 판독기를 제어할 수도 있다. 다른 메카니즘은 이미 널리 보급되어 있는 것과 같은 다른 스마트 카드 판독기용으로 사용된다. 따라서, 양호한 실시예에서 STB는 종래의 방식으로 하나 또는 두 내부 판독 디바이스를 어드레스 지정하기 위한 것이고, 본 발명의 제어 디바이스용으로 한정된 외부 판독기를 제어하기 위한 것이다.
흥미롭게도, 단지 하나의 판독 디바이스만이 동일한 시간에 활성화되고 이는 과다한 전원 전류 소모를 피한다.
양호한 실시예에서, 활성화될 판독 디바이스는 어떠한 사용자 개입 없이도 제어 디바이스에 의해 자동적으로 선택된다. 이것은 제어 디바이스를 사전에 구성하는 동안 각각의 판독 디바이스를 주어진 유형의 수신된 신호(주어진 표준에 따른 뱅킹, 암호화)와 주어진 값의 선택 데이터에 연계함으로써 실행되는 장점이 있다. 상기 사전의 구성은 소프트웨어로 간단히 구현될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제어 디바이스는 예를 들면, 주어진 지정 번호를 입력하고 여러 가지 이용할 수 있는 버튼 중 주어진 버튼을 누름으로써 특히 어떤 판독 디바이스도 사용자가 활성화시킬 수 있게 한다. 바람직하게, 제어 디바이스는 사용자가 판독 디바이스를 각각의 기능성(주어진 표준에 따른 뱅킹, 해독)에 연계시킬 수 있게 하고 차후의 수신을 위해 사용자 선택을 등록하기 위한 것이다. 바람직하게는, 상기 실시예는 여러 가지 성취, 디폴트(default)에 의해 제공되는 베이스 구성 및 수동으로 수정할 가능성을 지닌 사용자와 결합된다.
다른 파라미터는 주어진 수신된 신호에 적합한 판독 디바이스를 선택하기 위해 이용될 수도 있다. 특히, 개선된 실시예에서, 제어 디바이스는 표적이 된 판독 디바이스가 동작 가능한지(즉, 작동 중에 있고, 적절한 카드를 공급받고 및/또는 이미 비지(busy)가 아님)를 검사할 수 있고, 작동할 수 없으면 표적이 된 다른 판독 디바이스를 선택하기 위한 것이다. 이것은 (예를 들면, 설치하는 동안 미리 구성된) 저장된 선호 리스트에 기초하여 주어진 사전 결정된 우선순위 순서로 여러 번 연속적으로 동작 불가능한 판독 디바이스에 대해 반복될 수 있다.
바람직하기로는 활성화 수단은 선택 데이터용 판독 디바이스에 사용할 수 있는 적어도 하나의 제어 전압을 사용하기 위한 것이며, 상기 판독 디바이스 각각은 주어진 범위의 제어 디바이스와 연계된다. 여러 부분에서 공유된 진폭을 갖는 전압을 상기와 같이 사용하는 것은 매우 실용적이고 효율적이다.
특히, 양호한 실시예에 따라서, 제어 디바이스는 판독 디바이스에 전원을 제공하기 위한 것이며, 상기 전원은 제어 전압을 제공한다. 따라서 전원은 동시에 두 기능, 즉 전력을 판독 디바이스에 제공하는 기능 및 판독 디바이스 각각의 활성화를 제어하는 기능을 달성한다.
또한, 제어 디바이스는 유익하게 상기 판독 디바이스에 리셋 신호를 전송함으로써 판독 디바이스에서 리셋을 제어하는 수단을 포함한다. 상기 리셋 수단은 전압 범위 내에서 주어진 전압 변동을 유발시켜, 전압 범위와 각각 연계된 판독 디바이스에서 리셋 상태의 변화를 지정함으로써, 리셋 제어를 위해 제어 전압을 사용하기 위한 것이다.
따라서 제어 전압은 현재 활성화된 판독 디바이스를 선택할 수 있게 할 뿐만 아니라 원할 경우 그 리셋 상태를 변경할 수도 있게 한다. 전원이 이용되는 경우에, 제어 전압의 제 3 기능이 바로 이전의 기능에 더해진다.
바람직하기로는, 활성화 수단은 판독 디바이스의 수보다 적은 다수의 선택 통신 경로에서 선택 데이터를 전송하여, 적어도 하나의 선택 통신 경로 각각을 통하여 선택 데이터를 수신하는 적어도 하나의 판독 디바이스가 상기 수신된 선택 데이터를 상기 판독 디바이스 중 적어도 다른 디바이스에 전송하도록 하기 위한 것이다.
즉, 직렬 구현 및 동작이 허용된다. 따라서 특히, STB와 부가된 판독기는 데이지 체인을 형성하여 임의의 원하는 수의 스마트 카드 유형을 인에이블 시킬 수 있다.
유익하게, 제어 디바이스는 판독 디바이스를 특히 특정 해독 방법 및 뱅킹과 같은 각각 주어진 기능성과 연계하는 수단을 포함한다. 상기 수단은 소프트웨어로 구현되어, 특히 외부의 추가 스마트 카드 판독기의 수와 상기 스마트 카드 판독기 각각의 기능을 규정지을 수 있게 하는 설치 소프트웨어 메뉴를 바람직하게 제공할 수 있다.
해독 방법은 예를 들면 명칭 비액세스(Viaccess) 미디어카드(Mediaguard), 코낵스(Conax) 또는 베타크립트(Betacrypt) 하에서 상업적으로 이용되는 알고리즘과 같은 현재의 알고리즘(표준)에 의존할 수 있다.
유익하게, 제어 디바이스는 상이한 전송 클록 신호를 판독 디바이스에 제공하는 수단을 포함한다.
또한, 제어 디바이스는 적어도 하나의 진폭을 갖는 클록 신호를 적어도 하나의 클록 경로를 통하여 판독 디바이스에 제공하기 위한 것이며, 제어 디바이스가 데이터를 적어도 하나의 상기 클록 경로를 통하여 상기 판독 디바이스에 송신하는 수단을 포함하는 것이 유익하다. 데이터 송신 수단은 상기 클록 경로에서 클록 진폭보다 낮은 데이터 송신 임계치보다 낮은 진폭을 갖는 데이터 신호를 사용하여 상기 클록 경로에서 판독 디바이스로 데이터 송신을 지정하기 위한 것이다. 그에 의해 송신 경로의 수는 클록 신호에 대해 데이터 송신의 분명한 식별을 손상시키지 않고서 감축될 수 있다.
또한 유익하게, 적어도 하나의 진폭의 갖는 클록 신호를 적어도 하나의 클록 경로를 통하여 판독 디바이스에 전송하기 위한 제어 디바이스는 판독 디바이스로부터 상기 클록 경로를 통하여 검출 신호를 수신함으로써 스마트 카드 판독 디바이스에 연계된 스미트 카드의 존재를 검출하는 수단을 포함한다. 그 다음, 통신 경로의 수는 감축될 수 있고 동일한 경로가 제어 디바이스로부터 판독 디바이스로의 방향으로 그리고 그 역방향으로 모두 사용될 수 있다.
바람직하기로는 상기 경우, 제어 디바이스는 또한 판독 디바이스로부터 검출 신호를 수신하기 위해 사용된 클록 경로를 통하여 데이터를 수신하는 수단을 포함한다. 검출 및 데이터 수신 수단은 상기 클록 경로를 통해 수신된 신호의 진폭을 카드 검출 임계치 및 데이터 수신 임계치 각각에 비교함으로써 클록 경로 상의 수신된 검출 및 데이터 신호 각각을 인식할 수 있다.
이러한 개선은 여러 종류의 송신 사이의 신뢰할 수 있는 구별을 가능하게 하면서 요구된 수의 통신 경로를 여전히 줄일 수 있다.
본 발명은 또한 셋톱 박스에 관한 것이며 본 발명의 임의의 실시예에 응하는 제어 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 "마스터" STB는 외부 스마트 카드 판독 디바이스와의 통신 덕분에, 임의의 원하는 수의 스마트 카드 유형을 허용하면서 축소된 크기를 가질 수 있다.
양호한 실시예에서, 상기 셋톱 박스는 각각
- 출력 접지 신호와
- 출력 포지티브 클록 신호와,
- 출력 네거티브 클록 신호와,
- 출력 전원, 판독 디바이스 활성화 및 리셋 신호
용의 4 통신 포인트를 갖춘 적어도 하나의 출력 접속 소자를 포함한다.
보다 구체적으로, 접속 소자는
- 출력 네거티브 클록 신호용 통신 포인트가 또한 판독 디바이스와 연계된 스마트 카드의 존재와 관련된 입력 검출 신호용과 입력 데이터 수신 신호용으로 제공되고,
- 출력 포지티브 클록 신호용 통신 포인트가 또한 출력 데이터 송신 신호용으로 제공되도록
하는 것이 바람직하다.
따라서, 요구된 통신 경로의 수는 상당히 감소될 수 있고 실제로 각각의 접속 소자용으로 4 경로로 한정될 수 있다. 이것은 4 와이어 기본 잭 커넥터와 같은 작은 커넥터를 사용할 수 있게 하며, 이러한 커넥터는 저가의 STB에 선호되고, STB 후면 패널에서 필요한 공간을 줄인다. 다른 한편으로, 직렬 배치가 외부 판독기에 채택되는 한은 고유한 연결 요소가 STB에 필요할 수 있다.
본 발명은 또한 스마트 카드 판독 디바이스와 연계된 스마트 카드 판독 활성화 디바이스에 관한 것이며, 상기 활성화 디바이스는 제어 디바이스와 통신하는 수단을 포함한다. 본 발명에 따르면 상기 활성화 수단은
- 제어 디바이스로부터 수신된 선택 데이터를 분석하는 수단과,
- 선택 데이터와 연계된 사전 결정된 활성화 기준을 포함하는 데이터베이스 액세싱 수단과
- 선택 데이터가 상기 사전 결정된 기준에 응할 때에만 스마트 카드 판독 디바이스를 활성화시키는 수단
을 포함한다.
활성화 디바이스는 바람직하기로는 본 발명의 임의의 실시예에 응하는 제어 디바이스와 협력하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 스마트 카드 판독 활성화 디바이스를 포함하는 스마트 카드 판독 디바이스이며, 상기 판독 디바이스는 바람직하기로는 본 발명의 임의의 실시예에 응하는 셋톱 박스와 협력하기 위한 것이다.
바람직한 실시예에 따라서, 스마트 카드 판독 디바이스는 적어도 하나의 입력 접속 소자와 적어도 하나의 출력 접속 소자를 포함하며, 상기 입력 및 출력 소자 각각은 각각
- 접지 신호와,
- 포지티브 클록 신호와,
- 네거티브 클록 신호와,
- 전원, 판독 디바이스 활성화 및 리셋 신호
용 4 통신 포인트를 구비한다.
상기 활성화 디바이스는 바람직하기로는 출력 접속 소자를 포함하는 본 발명의 실시예에 응하는 셋톱 박스와 협력하기 위한 것이다.
따라서 특히 STB에 대한 것처럼 각각의 확장 스마트 카드 판독기는 각각의 커넥터에 대한 매우 한정된 수의 통신 포인트를 구비할 수 있으며, 양호한 실시예에서 4 통신 포인트면 충분하다. 더욱이, (각각 입력 및 출력용의) 단지 두 커넥터만이 각각의 외부 스마트 카드 판독기용으로 요구될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 실시예에 응하는 적어도 하나의 셋톱 박스와 적어도 두 스마트 카드 판독 디바이스를 포함하는 데이지 체인에 관한 것이다. 이것은 스마트 카드 판독기를 가능하게 캐스케이딩 한, 상기 직렬 구성에 대응한다.
본 발명의 추가의 양태는 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때 본 발명의 제어 디바이스 또는 스마트 카드 판독 활성화 디바이스의 수단을 실행하는 프로그램 코드 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이다. "컴퓨터 프로그램 제품"에 의해 디스켓 또는 카세트와 같은 상기 프로그램을 포함하는 저장 공간에서뿐만 아니라 전기 또는 광학 신호와 같은 신호로도 구성될 수 있는 컴퓨터 프로그램용 지원에 대해 말하고자 한다.
또한 프로그램 코드 명령은 소프트웨어가 아닌 몇몇 보상 소자가 요구될 수 있다할 지라도 상기 수단을 구현하는데 필요한 모든 소프트웨어 기능성을 제공한다 는 점에서 "수단 실행용" 이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 결코 제한하지 않는 방식으로 다음의 실시예 및 실행 예에 의해 잘 설명될 것이다.
도 1 내지 도 3에서, 표시된 블록은 물리적으로 분리된 실체에 반드시 대응할 필요는 없는 순수하게 기능적인 실체이다. 즉, 상기 블록은 소프트웨어의 형태로 나타내 질 수 있거나 하나 또는 여러 집적 회로로 구현될 수 있다.
더욱이, 예를 들면 스마트 카드 판독기(SCR; smart card reader)와 같이 인덱스에 의해 완성되기 쉬운 일반적인 표기는 주어진 모델 대상(예를 들면, 결정된 유형의 스마트 카드 판독기)을 지칭하며, 상기 주어진 모델 대상은 특정 아이템(예를 들면, 고려된 스마트 카드 판독기)으로 구체화될 수 있다.
제어 디바이스(1)(도 1)는 내부 및 외부 스마트 카드 판독기(SCR)와 통신하는 유닛(11)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 제어 디바이스(1)는 3 스마트 카드 판독기(SCR1, SCR2, SCR3)와 직접 접속되고, SCR3과 직렬인 다른 2 스마트 카드 판독기(SCR4, SCR5)와 간접 접속된다. 제어 디바이스(1)는 다른 구성을 인에이블 시키며, 예시된 것은 단지 하나의 전형적인 경우이다.
제어 디바이스(1)는 스마트 카드 판독기(SCR)로부터 수신된 정보를 처리하는 유닛(12)과 현재 통신을 위해 상기 판독기(SCR)중 적어도 하나를 활성화시키는 유닛(13)을 포함한다.
제어 디바이스(1)는 종래의 방식 즉, 특정 명령을 적절한 순간에 판독기 (SCR)에 전송함으로써 몇몇 판독기(SCR), 여기에서는 SCR1, SCR2를 활성화시키기 위한 것이다. 그러나 다른 판독기(SCR), 여기에서는 SCR3, SCR4, SCR5는 특정 방식으로 활성화되기 위한 것이며, 제어 디바이스(1)가 상기 판독기중 하나를 활성화시키고자 할 때 활성화 수단(13)은 동일한 선택 데이터(SD)를 판독기 모두(SCR3, SCR4, SCR5)에 전송한다. 상기 데이터(SD)는 현재의 통신을 위해 판독기가 선택되었는가 아닌가를 결정하기 위해 각각의 상기 판독기(SCR) 각각을 인에이블 시킨다. 실제로는 표적이 될 가능성이 있는 스마트 카드 판독기(SCR) 모두는 상기 활성화를 트리거링 할 수 있는 스마트 카드 판독 활성화 디바이스(2)를 구비한다.
본 명세서에서 설명하는 특정 직렬 구성에서, 제어 디바이스(1)는 데이터(SD)를 판독기(SCR3)에 단지 전송해야만 하며, 이는 데이터를 판독기(SCR4)에 전송하기 위한 것이며, 그 자체를 판독기(SCR5)에 전송하기 위한 것이다. 한번에 단지 하나의 SCR이 선택되기 때문에 SD 데이터는 SCR3, SCR4, SCR5 가운데 선택된 판독기(SCR)의 식별 번호를 지정한다.
제어 디바이스(1)는 또한 제어 디바이스(1)를 포함하는 장치 외부에 있는 몇몇 판독기(SCR)에 전원을 공급하기 위한 전원 유닛(10)을 포함한다. 본 예에서, 상기 전원은 선택 데이터(SD)용으로 사용되는 제어 전압(CV)을 제공한다. 이에 대한 특히 흥미로운 실시예는 아래에 상세히 설명될 것이다.
제어 디바이스(1)는 또한
- 판독기(SCR)를 각각 주어진 기능성과 연계하는 유닛(14)으로서, 상기 기능은 뱅킹 및 해독 표준으로 구성될 수 있고, 연계는 설치 소프트웨어 메뉴를 통해 실행되는 것이 좋은 유닛(14)과,
- 판독기(SCR)용 클록 신호를 제공하는 유닛(15)으로서, 설명된 예에서 상기 클록 신호는 포지티브 클록 신호(CLK+)와 네거티브 클록 신호(CLK-)를 포함하는 차동 송신 클록 신호로 구성되는, 유닛(15)과,
- 데이터를 판독기(SCR)에 송신하는 유닛(16)과,
- 판독기(SCR)로부터 데이터를 수신하는 수단(17)과,
- 판독기(SCR)로부터 검출 신호를 수신하여 분석함으로써 임의의 판독기(SCR)에서 스마트 카드의 존재를 검출하는 유닛(18)과,
- 리셋 신호를 판독기(SCR)에 전송함으로써 임의의 판독기(SCR)에서 리셋을 제어하는 유닛(19)
을 포함한다.
자체 활성화를 위해 선택 데이터(SD)를 사용할 수 있는 판독기(SCR)(즉, SCR3, SCR4, SCR5)에서 구현되는 스마트 카드 판독 활성화 디바이스(2)(도 2)는 제어 디바이스(1) 및 가능한 다른 판독기(SCR)와도 통신하는 유닛(21)을 포함한다.
상기 스마트 카드 판독 활성화 디바이스(2)는 또한
- 제어 디바이스(1)로부터 가능하게 하나 또는 여러 판독기(SCR)를 통하여 수신된 선택 데이터(SD)를 분석하는 유닛(22)과,
- 선택 데이터(SD)와 연계된 사전 결정된 활성화 기준을 포함하는 데이터베이스(20)에 액세스하는 유닛(23)과
- 상기 선택 데이터(SD)가 상기 사전 결정된 기준에 응할 때 및 응할 때에만 활성화 디바이스(2)를 포함하는 스마트 카드 판독기(SCR)를 활성화시키는 유닛(24)을 포함한다.
제어 디바이스(1)와 활성화 디바이스(2)를 포함하는 특정 예시 구조는 이하에 설명될 것이다(도 3 및 도 4). 제어 디바이스(1)는 스마트 카드 판독기(SCR1 및 SCR2) - "내부" 스마트 카드 판독기 - 와 함께 (마스터 셋톱 박스를 구성하는) STB에 통합된다. 또한, 각각 활성화 디바이스(2)를 포함하는 직렬 스마트 카드 판독기(SCR3, SCR4, SCR5)는 상기 STB 외부에 있으며, 제 1 판독기(SCR3)는 상기 STB에 접속된다. 직렬 스마트 카드 판독기는 특정 액세서리를 구성한다.
사용된 인덱스에 대해 명확하게 하기 위해, 판독기(SCR1 및 SCR2)는 각각 본 명세서에서 이하 ISCR1, ISCR2｛내부 스마트 카드 판독기(Internal Smart Card Readers)를 나타내기 위한 것, 일반적인 표기는 ISCR｝로 표기되고, SCR3, SCR4 및 SCR5는 각각 ESCR1, ESCR2, ESCR3｛외부 스마트 카드 판독기(External Smart Card Reader)를 나타내기 위한 것, 일반적인 표기는 ESCR｝로 표기된다.
판독기(ESCR1, ESCR2, ESCR3)는 각각 대표적으로 해독을 위해 판독 스마트 카드(SC1, SC2, SC3)(일반적인 표기는 SC이고, 이것은 내부 판독기 ISCR에 삽입된 스마트 카드에도 적용할 수 있음)를 판독할 수 있다. 상기 판독기는 각각 4 와이어를 위한 4 통신 포인트(P1, P2, P3, P4)를 구비하는 기본 잭 커넥터(C-OUT 및 C-IN)에 의해 STB와 데이지 체인 접속된다(도 5). 이하에서 각각 "출력 커넥터" 및 "입력 커넥터"라 하는 커넥터(C-OUT 및 C-IN)는 본래 각각 출력 신호 및 입력 신호를 위한 것이다. 따라서 각각의 외부 판독기(ESCR)가 상기 입력 및 출력 커넥터(C- IN 및 C-OUT)를 모두 포함하는 반면에, STB는 단 하나의 상기 출력 커넥터(C-OUT)를 포함한다.
외부 판독기(ESCR)가 표준화의 이유로 동일하기 때문에 상기 체인의 최종 외부 판독기(ESCR3) 조차도 또한 출력 커넥터(C-OUT)를 포함한다. 이는 외부 판독기(ESCR)의 완전한 모듈성(modularity)을 제공한다. 또한 상기 체인은 제어 디바이스(1)가 3개 이상의 외부 판독기(ESCR)의 제어를 인에이블 시키는 한 제 3 판독기(ESCR3) 이상으로 더 연장될 수 있다. STB 설치 소프트웨어 메뉴는 추가의 스마트 카드 판독기(ESCR)의 수와 그 기능(뱅킹 또는 해독과 표준을 위한)을 규정할 수 있게 한다.
실제로는 본 예의 시스템은 선택 데이터(SD)(이하에 상세히 설명됨)의 유형으로 인해 잠재적으로 캐스케이드 접속된 4 외부 판독기(ESCR)에 한정된다. 그러나 잠재적으로 접속 가능한 액세서리 판독기의 수는 어려움 없이 더 많아질 수 있다.
외부 및 내부 판독기(ISCR 및 ESCR)는 연계된 스마트 카드(SC)에 다음의 신호
- 전원(STB로부터 스마트 카드 SC에 제공되며, SCxVCC-CMD라 칭함)과,
- 리셋(STB로부터 스마트 카드 SC에 제공되며, SCx-RST라 칭함)과,
- 클록(STB로부터 스마트 카드 SC에 제공되며, SCx-CLK라 칭함)과,
- 데이터(양방향성이며, 반 양방향(half duplex) 통신을 통하여 STB로부터 스마트 카드(SC)에 그리고 스마트 카드(SC)로부터 STB에 제공되고, SCx-DATA라 칭함)와,
- 검출{스마트 카드(SC)로부터 STB에 제공되며 SCx-DETECT라 칭함}
을 제공하는 표준 인터페이스를 포함한다.
다음의 표준 스마트 카드 판독기 응용
- 전원은 +5V(가장 일반적으로, 클래스 A 스마트 카드용)이거나 또는 +3.3V(클래스 B 스마트 카드용)이며, 단지 클랙스 A 스마트 카드 판독기만이 현재 설명되는 예에서 어드레스 지정되지만 클래스 A 및 클래스 B 판독기를 관리하기 위해 확장될 수 있고,
- 클록 신호는 고속 실행되고(1MHz와 5MHz 사이), 상기 클록 신호는 손상 없이 모든 스마트 카드(SC)에 제공되어 시스템에서 어떠한 실패도 방지하며, 상이한 송신이 선택되며, 이는 간섭, 노이즈, 크로스토크(cross-talk) 및 케이블 길이로 인한 문제점들을 줄이 수 있게 하고,
- 데이터 신호는 양방향성이고, 때로는 "토크(talk)"하는 것이 STB이고 때로는 "토크"하는 것이 스마트 카드(SC)이며, 데이터 속도는 클록에 비해 느리며 즉, 데이터 기본 비트 주기(1 ETU = 기본 시간 유닛)는 372 클록 주기와 동일하고,
- 리셋 신호는 STB에 의해 발생되고, 전원 및 클록이 잘 설정될 때 해제되는
응용이 본 명세서에서 채택된다.
스마트 카드(SC)에 제공되는 모든 전기 신호는 ISO7816 표준에 따르며, 결과적으로 잘 한정된 타이밍에 대처한다.
액세서리{외부 판독기(ESCR)}는 모든 관련 스마트 카드 판독기에 응할 수 있다.
설명된 아키텍처는 상기 한정된 신호를 관리하기에 상당히 적합하게 되어, 신호를 외부 스마트 카드(SC)에 제공하게 되고 임의의 외부 스마트 카드(SC)를 인에이블/디스에이블 시키게 된다. 더욱이, 확장 판독기(ESCR)에 관련된 하드웨어 타이밍은 늦추어지지 않을 수도 있다.
상기 특성을 달성하기 위해, 특히 STB 및 확장 판독기(ESCR) 커넥터(C-IN 및 C-OUT)는 통신 포인트(P1 내지 P4)를 구성하는 다음의 4 접점
- GND{STB와 판독기(ESCR)로 구성된 추가의 액세서리 사이의 통신 기준을 제공하는 접지}와,
- CLK+(클록이 활성화되지 않을 때 낮은 레벨의 포지티브 클록)과,
- CLK-(클록이 활성화되지 않을 때 높은 레벨의 네거티브 클록)과,
- VCC[아래에 상세히 설명되는 바와 같은 필요한 전원, 리셋 신호 및 카드 판독기 활성화 명령{주어진 시간에 활성화되는 단 하나의 판독기(SCR)}를 확장 스마트 카드 판독기(ESCR)에 제공한다]
에 맞추어진다.
상기 4 와이어{접지 신호(GND)를 포함}가 STB와 외부 스마트 카드 판독기(ESCR) 사이의 상호 접속을 위해 충분하다.
STB와 외부 판독기(ESCR)에 대한 상세한 아키텍처는 이하 상세히 설명된다(도 6).
STB에서, 전압 발생기는 외부 판독기(ESCR)용으로 적합한 전원(VCC 신호)을 전달한다. 상기 전원은 그 레벨의 함수로 선택 데이터(SD)를 제공하는 제어 전압(CV)을 제공한다. 따라서 전원은 활성화될 외부 판독기(ESCR)를 선택할 수 있게 한다.
어떤 외부 스마트 카드 판독기(ESCR)도 활성화되지 않으면, 전압 발생기는 대기 +5V의 대기 전압(V0)을 발생한다. 전류 리미터는 스마트 카드 확장 버스에서 또는 스마트 카드 커넥터 그 자체에서 잠재적 단락 회로를 방지하기 위하여 전압 발생기 출력 전류를 제한한다. 전류 제한은 80mA 근방이다(ISO7816 표준에 따라서 최대 60mA가 스마트 카드에 의해 사용될 수 있다).
전압 발생기는 외부 판독기(ESCR)중 특정한 한 외부 판독기가 활성화되어야 할 경우 그 출력 전압을 변경시키며, 이것은 전원 제어 신호(VCC-CMD)를 통하여 이루어진다. STB CPU("Central Processing Unit; 중앙 처리 장치"를 나타냄)는 표적이 된 외부 판독기(ESCR)의 식별자 ID를 제공하고, 상기 식별자는 사전 결정된 범위에 따라 전원의 특정 전압 레벨{선택 데이터(SD)}로 변환된다(도 7)
- 임의의 외부 판독기(ESCR)의 불활성화는 +5V의 대기 전압 V0에 대응하고,
- ID=1인 상태에서 외부 판독기(ESCR)는 +7V와 +8V 사이의 전압 범위 VR1과 연계되며,
- ID=2인 상태에서 외부 판독기(ESCR)는 +8V와 +9V 사이의 전압 범위 VR2와 연계되며,
- ID=3인 상태에서 외부 판독기(ESCR)는 +9V와 +10V 사이의 전압 범위 VR3과 연계되며,
- ID=4인 상태에서 외부 판독기(ESCR)는 +10V와 +11V 사이의 전압 범위 VR4 와 연계된다.
예를 들면, ID=3에 대응하는 외부 판독기(본 구성에서는 ESCR3일 수 있음)가 활성화되면, 제어 전압 CV는 +5V에서 +9.2V(0.2V의 더 낮은 값의 + 여유도)로 변한다. D=1에 대응하는 외부 판독기(ESCR1일 수 있음)가 활성화되면, 제어 전압 CV는 +5V에서 +7.2V(0.2V의 더 낮은 값의 + 여유도)로 변한다. 선택된 외부 판독기가 디스에이블 되면 제어 전압 CV는 실제 값에서 +5V로 변한다. 전압 변화 전에 리셋 및 클록 신호는 표준 타이밍을 따른다.
전원에 의해 제공되는 제어 전압 CV의 전압 범위의 수로 인하여, 최고 4 스마트 카드 판독기(ESCR)가 확장 버스 상에서 접속될 수 있다. 셋톱 박스가 일반적으로 +12V를 가지므로, +5V 내지 +11V 사이의 전압을 외부 판독기(ESCR)에 제공하기가 쉽다.
스마트 카드 확장(외부 판독기(ESCR), 도 6)에서, STB(전원)으로부터 수신된 전압은 판독기(ESCR)에서 스마트 카드 인터페이스의 제어 전자 회로에 안정 전압을 제공하기 위하여 우선 조정된다(전압 조정기).
각각의 확장 판독기(ESCR)는 상기 판독기(ESCR)와 연계된 내부 ID를 버스 상에서 유일한 값으로 세팅함으로써, 그의 설치 기간 동안 사전에 구성되었다. 이러한 사전 구성은 예컨대 기본 점퍼를 사용하여 이뤄진다. 입력 제어 전압 CV는 측정되고(전압 측정), 스마트 카드 판독기(ESCR)가 활성화되어야 하는가 아닌가를 결정하기 위하여 기준과 비교된다(ID 비교기).
판독기(ESCR)가 활성화되어야 하면, 인에이블 신호는 전압 전이 검출기에 제 공되며, 그렇지 않고 활성화되지 않아야 한다면, 신호는 디스에이블 상태를 나타낸다. 동일한 인에이블/디스에이블 신호는 클록 및 리셋 신호가 활성화되도록 하기 위해 스마트 카드 표준 인터페이스에도 제공된다. 인에이블/디스에이블 신호는 또한 CLK+와 CLK- 사이에 저항을 부가함으로써 클록 버스에 적응하는 클록 적응 기능 (클록 수신기 라인 적응)을 제어한다.
STB 전압 발생기에서 전압 전이 후에, 클록은 상이한 포맷으로 제공된다(차동 클록 구동기). 차동 포맷은 케이블로 인한 다른 신호와의 간섭 및 문제점을 감소시키는데 매우 유용함을 입증하며, 10Hz까지의 속도가 꼬임 케이블을 이용하여 제공될 수 있다. 차동 송신기 입력 신호는 CLK로 표기되고, 차동 클록 구동기는 포지티브 클록 신호(CLK+)와 네거티브 클록 신호(CKL-)를 발생하며,
- 송신기 출력에서 CLK+ 전압은 CLK가 로(low)일 때 1V이고 CLK가 하이(high)일 때 5V이며,
- 송신기 출력에서 CLK- 전압은 CLK가 하이일 때 1V이고 CLK가 로일 때 5V이다.
스마트 카드 확장 판독기(ESCR)에서, 차동 클록 수신기는 크린(clean) 클록을 제공한다. 차동 클록 수신기는
- 대표적으로 CLK+ >〔CLK- + 200mV〕일 때 하이 레벨을,
- CLK+ <〔CLK- - 200mV〕일 때 로 레벨을
제공할 수 있다.
신호(CLK+와 CLK-)는 항상 포지티브 전압(접지를 기준으로)을 제공하고, 수 신기를 방해하지 않고서 상이한 절대치 최대 값을 가질 수 있다.
차동 수신기 출력 전압 결정 대 입력 전압(도 8)은 따라서 신호(CLK+와 CLK-) 사이의 비교에 의해 주어지며,
- CLK+ = 5V와 CLK- = 1V 근방의 작은 영역(END1)에서 클록은 하이이고,
- CLK+ = 1V와 CLK- = 5V 근방의 작은 영역(END2)에서 클록은 로이며,
- -200mV <〔CLK+ -CLK-〕< +200mV에 대응하는 대각선 영역(A0)에서 정확한 클록 신호 수신이 가능한 것으로 간주될 수 없으며,
- 각각 대각선 영역(A0) 위와 아래의 상위 영역(A1)과 하위 영역(A2)에서 정확한 클록 수신이 가능하다(A1 영역은 하이 레벨이고 A2 영역은 로 레벨이다).
수신기 전압 결정 영역에 기초하여, 차동 클록 버스는
- 확장 스마트 카드 판독기(ESCR)로부터 STB에 스마트 카드 존재 정보를 제공하고,
- 확장 스마트 카드 판독기(ESCR)와 STB 사이에 양방향성 데이터를 제공하는 데
사용될 수 있다.
CLK+와 CLK- 상의 STB 클록 송신기 출력 임피던스는 100Ω근방으로 임의로 증가될 수 있다. 또한, 클록(CLK+/-) 전압 레벨은 기본 저항으로 신호를 정확히 로딩함으로써 쉽게 변경될 수 있다.
1/ 스마트 카드 삽입의 검출
스마트 카드(SC)가 확장 판독기(ESCR)에 물리적으로 존재할 때(스마트 카드 존재 표시기)와 확장 판독기(ESCR)가 활성화될 때 클록 버스는 사전 규정된 저항(CLK-에 위치하고 버스 로드 변조이며, CLK-는 클록이 아직 활성화되지 않을 때 최대임)에 의해 로딩된다.
STB 측에서, 적분기가 뒤따르는 전압 비교기(스마트 가트 존재 인터페이스)는 CLK- 전압 진폭이 규정된 임계치 TH1 이하인가를 검사한다. 만약 임계치 이하이면, 스마트 카드(SC)는 확장 판독기(ESCR)에 물리적으로 존재하는 것으로 인식된다.
예를 들면(도 9a), 삽입 검출 임계치 TH1 이상인 신호(CLK-) 진폭(부분 30)은 스마트 카드(SC)가 원거리 판독기(ESCR)에 삽입될 때 시간에 따라 감소하여(부분 31) 상기 임계치 TH1 이하로(부분 32 내지 34)로 감소한다 . 따라서 (도 9b), 카드 삽입 검출기는 "카드 제거된" 상태(부분 36)로부터 "카드 삽입된" 상태(부분 37)로 진행한다. 신호 클록(CLK-) 진폭이 또다시 임계치(TH1) 이상으로 증가하면(부분 35), 카드 삽입 검출기는 다시 "카드 제거된" 상태로 된다(부분 38).
2/ STB와 판독기(ESCR) 사이의 데이터 교환
STB와 확장 판독기(ESCR) 사이의 데이터 교환은 CLK+ 및 CLK- 전압 진폭 변조에 기초한 것이다. 즉, 데이터가 로 상태와 하이 상태를 가지며, 임계치 및 적분과 클록 전압의 비교는 데이터 상태를 검출할 수 있게 하고 비트 지속 기간은 클록 주기보다 372배 더 길다.
이것은 양 방향으로(STB로부터 판독기(ESCR)로 그리고 역으로) 사용되며,
- STB로부터 확장 스마트 카드 판독기(ESCR)로의 데이터 송신은 CLK+ 신호를 사용하여 실행되며, STB에서 데이터 송수신기는 STB CPU에 의해 출력된 데이터(SCx-DATA-Out)로부터 Data_out 신호를 발생하고, 상기 신호는 전압 레벨 변조 유닛에 의해 사용되어 CLK+ 신호의 진폭을 변경시키며, 확장 판독기(ESCR) 측에서 데이터 검출기는 기준 전압 데이터 Vref_data〔ESCR〕과 비교된 수신된 CLK+ 신호를 분석하며, 얻어진 데이터 상태 정보를 스마트 카드 인터페이스에 송신하며,
- 확장 스마트 카드 판독기(ESCR)로부터 STB로의 데이터 송신은 CLK- 신호를 사용하여 이루어지고, 버스 로드 변조 유닛은 스마트 카드 인터페이스로부터 데이터(SCx-DATA)를 수신하며 이들을 사용하여 CLK-신호의 진폭을 변경하며, STB 측에서 CLK- 신호는 기준 전압 데이터 Vref_data〔STB〕와 비교된 상기 CLK- 신호를 분석하는 데이터 검출기에 의해 수신되며, 얻어진 데이터 상태 정보(SCx-DATA-In)를 CPU에 송신한다.
CLK- 및 CLK+ 전압 레벨은 데이터가 로인가 하이인가를 결정하기 위하여 각각 임계치(TH2 및 TH3)와 비교되며(스마트 카드 삽입 검출이 이루어지는 것과 유사하게)
- CLK+/-진폭이 변경되지 않으면 데이터는 하이이고,
- CLK+/- 진폭이 감소되면 데이터는 로이다.
더욱이, 데이터 교환은 카드가 원격 판독기(ESCR)에 삽입될 경우 가능할 뿐이다. 실제로(도 9a), TH2 임계치는 TH1 임계치 보다 낮다. 따라서 CLK- 신호는 단지 스마트 카드 삽입을 나타내는 경우(TH1보다 낮은 진폭)에 있어서만, 데이터 교환을 나타낸다(TH2보다 낮은 진폭).
설명된 실시예에서, 데이터 삽입 검출기가 "카드 삽입된" 상태{부분(37)}에 있기 때문에, 데이터 교환은 CLK- 신호의 부분(32 내지 34)에서 가능하다. 그러면 데이터는 CLK- 진폭이 TH2 임계치 이하인 부분(33)에서만 STB에 의해 수신되는 것으로 나타난다.
STB로부터 외부 판독기(ESCR)로 데이터를 전송하는 것을 대응하게 설명하면(도 10a 및 도 10b), TH3 임계치 이상인 CLK+ 진폭{부분(41)}은 상기 임계치 이하인 값으로 시간에 따라 감소하여{부분(42)}, 외부 판독기(ESCR)의 데이터 검출기가 하이 레벨 데이터 상태{부분(45)}로부터 로 레벨 상태{부분(46)}로 진행하게 된다. 그 다음, CLK+ 진폭은 연속적으로 TH3 임계치 위로 상승하고{부분(43)}, TH3 임계치 아래로 감소하여{부분(44)}, 데이터 검출기의 하이 데이터 상태{부분(47)}와 로 데이터 상태{부분(48)}를 각각 포함하게 된다.
데이터 교환에 관하여 구현 메커니즘의 표현에 보다 구체적으로 중점을 두면(도 11), CLK+ 및 CLK- 신호의 진폭 변조는 분할 브리지(dividing bridges)를 형성하는 세 스위칭 시스템에 의해 얻어진다. 상기 스위칭 시스템은 각각 다음의 특성
- 외부 판독기(ESCR)에 포함되고 CLK- 라인을 저항(RES1)을 통하여 접지(GND)에 접속할 수 있으며{임계치(TH1)에 대응, 스마트 카드 검출}
- 외부 판독기(ESCR)에 포함되고 CLK- 라인을 저항(RES2)을 통하여 접지(GND)에 접속할 수 있으며{임계치(TH2)에 대응, STB에 데이터 전송},
- STB에 포함되고 CLK+ 라인을 저항(RES3)을 통하여 접지(GND)에 접속할 수 있는{임계치(TH3)에 대응, 외부 판독기(ESCR)에 데이터 전송}
특성을 각각 갖는다.
3/ 스마트 카드 판독기(ESCR) 리셋
스마트 카드(SC)에 입력되는 리셋 신호는 STB에 의해 제어되는 전원(VCC)의 {그리고 따라서 제어 전압(CV)의} 전압 변화를 이용하여 발생된다. DC 전압이 0.3V 초과 및 0.6V 미만만큼 변하면, 리셋 신호 상태의 변화가 생기며, 전압 변화가 증가하면 리셋은 디스에이블 되는 반면 전압 변화가 감소하면 리셋이 활성화된다. 더 나아가, 0.6V보다 큰 전압 변화(ESCR ID 선택 기간 동안의 경우임)는 리셋 상태의 변화를 유발하지 않는다.
예로서(도 12), 제어 전압(CV)은 변화 50에 따라서 때를 맞추어 제어된다. 상기 전압(CV)은 먼저 대기 전압 레벨 5V에 있고{부분(51)}, 그 다음 전압을 8V와 9V 사이로 8V에 가깝게 증가시키며{증가 단계(52)}, 이것은 ID=2인 상태에서의 외부 판독기(ESCR)(ESCR2)에 대응한다. ESCR2는 따라서 활성화되고 리셋이 활성화된다. 그 후{증가 단계(53)}, 0.3V와 0.6V 사이에 포함된 포지티브 전압 변화는 제어 전압(CV)을 여전히 9V 보다 낮은 상태로 있게 한다. 리셋은 따라서 디스에이블 되고, 동일한 판독기(ESCR)2는 선택된 채로 유지된다. 그 다음, 0.3V와 0.6V 사이에 포함된 네거티브 전압 변화{감소 상태(54)}는 제어 전압(CV)을 8V 보다 높은 상태로 있게 한다. 리셋은 따라서 인에이블 된다. 끝으로, 제어 전압(CV)은 대기 전압 레벨 5V로 다시 감소하여{감소 단계(55)}, ID=2인 상태에서의 판독기(ESCR)는 디스에이블 된다.
4/ 스마트 카드 판독기 소프트웨어 관리
STB 설치 소프트웨어는 다음의 변수
- STB 내부 스마트 카드 판독기(ISCR)의 수와,
- STB 외부 스마트 카드 판독기(ESCR)의 수와,
- 각각의 판독기(SCR)용으로 한정된 암호화 표준과,
- 각각의 외부 판독기(ESCR)용으로 할당된 고유한 ID(여기서 최대 4까지)
를 구성할 수 있게 하며, 이것은 임의의 외부 스마트 카드 판독기의 사용 전에 행해져야 한다.
상기 STB 설치 SW 메뉴의 한 예는-
- 설치 메뉴 단계(61)와,
- 그 다음의 스마트 카드 판독기 결정 메뉴 단계(62)와,
- 그 다음의 내부 STB 스마트 카드 판독기(ISCR) 구성 메뉴 단계(63)로서, 각각 내부 판독기(ISCR)의 수와, (특히 비액세스, 코낵스, 베타크립트와 같은 주어진 표준(66) 가운데) 상기 내부 판독기 각각에 대한 암호화 표준과 관련된 두 단계(64,65)를 수반하는 단계(63)와,
- 그 다음의 외부 STB 스마트 카드 판독기(ESCR) 구성 메뉴 단계(73)로서, 각각 외부 판독기(ESCR)의 수와, {특히 비액세스, 코낵스, 베타크립트와 같은 주어진 표준(76) 가운데} 상기 외부 판독기 각각에 대한 암호화 표준과, 1과 4 사이의 가능한 ID의 셋(78) 가운데 ESCR ID와 관련된 3 단계 (74, 75, 77)를 수반하는 단계(73)
를 포함한다(도 13)
상술한 바와 같이 본 발명은 3 종류 또는 그 이상의 개발(뱅킹, 여러 가지 해독 방법)에 적합한 소형 STB 디멘션 및/또는 판독 가능성을 가능하게 하면서 둘 이상의 스마트 카드 판독 유닛을 제공할 수 있게 한다. 본 발명의 제어 디바이스는 사용자에게 친근하게 유지하고 요구된 접속기의 수를 제한하며 비교적 한정된 복잡성을 가지면서 상기 장점을 질 수 있는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. - 제1 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR1)와 적어도 하나의 제2 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR2, ESCR3)를 포함하는, 복수의 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)와 통신하는 수단(11)과,
    - 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)로부터 수신된 정보를 처리하는 수단(12)과,
    - 현재의 통신을 위해 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR) 중 적어도 하나를 활성화시키는 수단(13)
    을 포함하는 제어 디바이스(1)에 있어서,
    상기 활성화 수단(13)은 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR) 모두에 전송될 선택 데이터(SD)를 생성하며, 상기 선택 데이터(SD)는 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR) 각각으로 하여금 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR) 각각이 상기 현재의 통신을 위하여 선택되는가 아닌가를 결정할 수 있도록 하며, 상기 활성화 수단(13)은 상기 복수의 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)를 위한 상기 선택 데이터(SD)를 상기 제1 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR1)에 전송하여, 상기 제1 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR1)가 상기 선택 데이터(SD)를 상기 적어도 하나의 제2 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR2, ESCR3)에 추가로 전송하게 하는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 활성화 수단(13)은 상기 선택 데이터(SD)용으로 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 이용할 수 있는 적어도 하나의 제어 전압(CV)을 사용하기 위한 것이며, 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR) 각각은 상기 제어 전압(CV)의 주어진 범위(VRi)와 연계되는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어 디바이스(1)는 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 전원을 공급하기 위한 것이며, 상기 전원은 상기 제어 전압(CV)을 제공하는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제어 디바이스(1)는 리셋 신호를 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 전송함으로써 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에서 리셋을 제어하는 수단(19)을 포함하며, 상기 리셋 수단(19)은, 상기 전압 범위(VRi) 내에서 주어진 전압 변화가 상기 전압 범위(VRi)와 각각 연계된 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에서 리셋 상태의 변화를 지정하도록 유발시킴으로써, 리셋 제어를 위해 상기 제어 전압(CV)을 사용하기 위한 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 디바이스는 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)를 각각의 주어진 기능성과 연계하는 수단(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기능성은 특정 해독 방법 및 뱅킹 가운데 선택되는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 디바이스는 차동 송신 클록 신호(CLK+, CLK-)를 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 제공하는 수단(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  8. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 디바이스는 적어도 하나의 진폭을 갖는 클록 신호(CLK+, CLK-)를 적어도 하나의 클록 경로를 통하여 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 제공하기 위한 것이며, 상기 제어 디바이스(1)는 데이터를 적어도 하나의 상기 클록 경로를 통하여 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 송신하는 수단(16)을 포함하며, 상기 데이터 송신 수단(16)은 상기 클록 경로에서 상기 클록 진폭보다 낮은 데이터 송신 임계치(TH2, TH3) 이하의 진폭을 갖는 데이터 신호를 사용함으로써 상기 클록 경로 상에서 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 대한 데이터 송신을 지정하기 위한 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 디바이스는 적어도 하나의 진폭을 갖는 클록 신호(CLK+, CLK-)를 적어도 하나의 클록 경로를 통하여 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)에 전송하기 위한 것이며, 상기 제어 디바이스(1)는 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)로부터 상기 클록 경로를 통하여 검출 신호를 수신함으로써 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)와 연계된 스마트 카드(SC)의 존재를 검출하는 수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어 디바이스(1)는 상기 검출 신호를 수신하기 위해 사용된 상기 클록 경로를 통하여 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)로부터 데이터를 수신하는 수단(17)을 포함하며, 상기 검출 수단(18)과 상기 데이터 수신 수단(17)은 상기 클록 경로를 통하여 수신된 신호의 진폭을 카드 검출 임계치(TH1)와 데이터 수신 임계치(TH2) 각각에 비교함으로써 상기 클록 경로 상에서 수신된 검출 및 데이터 신호 각각을 인식할 수 있는 것을 특징으로 하는, 제어 디바이스.
  11. 셋톱 박스(STB)로서,
    제 1항에 따른 제어 디바이스(1)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 셋톱 박스.
  12. 제 11항에 있어서,
    - 출력 접지 신호(GND)와,
    - 출력 포지티브 클록 신호(CLK+)와,
    - 출력 네거티브 클록 신호(CLK-)와,
    - 출력 전원, 스마트 카드 판독 디바이스 활성화 및 리셋 신호(VCC)
    용으로 각각 사용되는 4 통신 포인트(Pj)를 구비하는 적어도 하나의 출력 접속 소자(C-OUT)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 셋톱 박스.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 접속 소자(C-OUT)는
    - 출력 네거티브 클록 신호(CKL-)용 통신 포인트(P3)가 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)와 연계된 스마트 카드(SC)의 존재와 관련된 입력 검출 신호용으로 그리고 입력 데이터 수신 신호용으로도 제공되며,
    - 출력 포지티브 클록 신호(CLK+)용 통신 포인트(P2)가 출력 데이터 송신 신호용으로도 제공되도록 하는 것을 특징으로 하는 셋톱 박스.
  14. 제어 디바이스(1)와 통신하는 수단(21)을 포함하고 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)와 연계된 스마트 카드 판독 활성화 디바이스(2)에 있어서,
    - 상기 제어 디바이스(1)로부터 수신된 선택 데이터(SD)를 분석하는 수단(22)과,
    상기 선택 데이터(SD)와 연계된 사전 결정된 활성화 기준을 포함하는 데이터베이스(20)를 액세싱하는 수단(23)과,
    - 상기 선택 데이터(SD)가 상기 사전 결정된 기준에 응할 때에만 상기 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)를 활성화시키는 수단(24)
    을 포함하며,
    상기 활성화 디바이스(2)는 제 1항에 따른 제어 디바이스(1)와 협력하기 위한 것임을 특징으로 하는, 스마트 카드 판독 활성화 디바이스.
  15. 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR)로서,
    제 14항에 따른 스마트 카드 판독 활성화 디바이스(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트 카드 판독 디바이스.
  16. 제 15항에 있어서,
    적어도 하나의 입력 접속 소자(C-IN)와 적어도 하나의 출력 접속 소자(C-OUT)를 포함하며, 상기 입력 및 출력 소자 각각은
    - 접지 신호(GND)와,
    - 포지티브 클록 신호(CLK+)와,
    - 네거티브 클록 신호(CLK-)와,
    - 전원, 스마트 카드 판독 디바이스 활성화 및 리셋 신호(VCC)
    용으로 각각 사용하기 위한 4 통신 포인트(Pj)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 스마트 카드 판독 디바이스.
  17. 제 11항에 있어서,
    제 15항에 따른 적어도 2개의 데이지 체인된(daisy chained) 스마트 카드 판독 디바이스(ESCR1, ESCR2, ESCR3)를 더 포함하는, 셋톱 박스.
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