KR101199726B1 - 판독기에 있는 칩 카드의 존재를 검출기에 의해 통신하는방법, 존재 검출기에 의해 통신하는 판독 장치 및 칩 카드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 각각 통신 채널을 구비하는 다수의 카드 회로와 카드 판독기가 통신할 수 있도록 통신 채널을 전환하는 방법에 관한 것이다. 판독기는 연결 버튼에 배치된 전기 접촉을 통해 카드에 전압을 인가한다. 판독기는 버튼 위가 아닌 카드의 삽입된 부분에 위치하는 전기 접촉에 통신 채널의 전환을 제어하기 위한 제어 신호를 전송한다. 마지막으로, 판독기는, 회로가 통신할 수 있게 하기 위해 적어도 하나의 회로를 위한 활성화 신호를 연결 버튼을 통해 설정한다. 탈착가능 장치 및 이 장치를 판독하기 위한 수신기도 개시된다.
스마트카드, 판독기, 스위치, 통신 채널, 칩 카드, 존재 검출기

Description

판독기에 있는 칩 카드의 존재를 검출기에 의해 통신하는 방법, 존재 검출기에 의해 통신하는 판독 장치 및 칩 카드{METHOD FOR COMMUNICATING BY A DETECTOR OF THE PRESENCE OF CHIP CARDS IN A READER, CHIP CARDS AND A READING DEVICE COMMUNICATING BY THE PRESENCE DETECTOR}
본 발명은 칩 카드 회로를 위한 통신 채널을 전환하는 방법, 본 방법을 구현하는 스마트카드(smartcard) 판독기 장치 및 칩 카드에 관한 것이다.
요즘, 많은 장치가 스마트카드 판독기를 포함한다. 스마트카드는 통상 개인 또는 서비스와 연관되고, 특히 보안 목적을 위해, 집적 회로가 제공된 객체이다. 스마트카드는, 지불을 보증하기 위해 뱅킹에서 및 가입자의 권리를 인증하기 위해서 텔레비전 셋탑 박스에서, 가입자를 식별하기 위해서 이동 전화에서 사용된다. 더 흔한 스마트카드 중에서, 마이크로프로세서 카드는 중앙 처리 장치, 실행성 프로그램을 포함하는 ROM 메모리, 작업 RAM 메모리, 영구적으로 데이터를 저장하는 EEPROM 메모리를 포함한다. 마이크로프로세서 카드는 접촉 단자를 통해 판독기에 연결되고, 이러한 단자는 전원 공급, 리셋 신호, 마이크로프로세서를 타이밍하는 클럭 신호, I/O라 불리는 양방향 통신 링크를 위해 사용되고 있다. I/O2라 불리는 다른 단자는 표준화되어 있고 통신을 위해 사용될 수 있지만 현재 사용되고 있지는 않다. 모든 단자의 위치, 전송되는 전기 신호의 성질, I/O 라인에 의해 교환되는 데이터는 ISO에 의해 발행된 ISO 7816-1, 2, 3에 표준화되어 있다. 매우 일반적으로, 5개의 단자가 사용되는데, 그 중 하나만이 데이터를 양방향으로 전달하는데 사용된다.
플라스틱 카드는 주머니 또는 지갑에 넣을 수 있을 정도로 유연해야 하고 그 안에 포함된 회로는 어느 정도의 휘어짐을 견뎌야 한다. 이를 위해, 단일 회로의 크기는 20 제곱 밀리미터 정도로 한정된다. 이로 인해, 계산력 및 메모리 공간 면에서 성능이 한정된다. 요즘, 스마트카드는 점점 더 많이 사용되고 있고 성능이 좋아져야할 실질적인 필요가 있다. 성능 수준은 스마트카드 내 회로 수를 증가시켜 좋아질 수 있다. 이러한 해결책은 각각이 스마트카드의 4 모서리 중 하나의 근처에 있는 4개의 회로까지 구현한 다수의 스마트카드 제조자에 의해 채용되었다. 적절한 스크린 인쇄는 사용자가 회로의 각각에 구현된 응용프로그램을 알 수 있게 하여, 사용자가 스마트카드를 판독기에 삽입할 수 있게 하고, 그가 전원을 주기 원하는 회로는 스마트카드가 판독기 입력에 제공될 때 스마트카드의 오른쪽 끝에서, 상면 위 단자 아래 놓이게 된다. 이 방식으로, 사용자는 4개 대신 단일 스마트카드를 가진다. 이 해결책은 두 회로가 동시에 판독기와 통신할 수 없는 단점이 있다. 하나의 회로에서 다른 회로로 전환하기 위해서, 사용자는 스마트카드를 빼서 방향 및 측면을 변경하며 이를 삽입해야 한다. 그러므로, 사용자는 이 동작을 수행하기 위해서 항상 있어야 하고, 모든 경우에, 이 해결책은 스마트카드의 두 회로가 서로 통신할 필요가 있으면 고려될 수 없다.
다른 방법은 하나의 회로에 대한 접촉 통신 및 다른 회로에 대한 비접촉 통신을 하는 스마트카드를 제공하는 것이다. 스마트카드의 두께에 내장된 코일에 연결된 스마트카드에 대한 회로가 공지되어 있다. 코일은 전원 공급 및 통신을 모두 제공한다. 그러나, 회로의 하나 또는 다른 하나와의 통신은 통신 채널에 의해 교환되는 신호가 다른 통신 채널에서 교환되는 신호를 손상시키지 않음을 보장하도록 신경쓰며, 커넥터 및 코일이 있는 판독기를 갖출 것을 요구한다. 이로 인해, 이 해결책은 구현하는데 비용이 많이 들고 어렵다.
표준화된 전기 접촉에 의한 연결 단자 외에 LCD 화면, 키패드, 자동 전원 공급 수단, 무선 통신 채널을 포함하는, 수퍼스마트 카드(supersmart card)로 불리는 마이크로프로세서 카드가 공지되어 있다. 이러한 마이크로프로세서 카드는, 예를 들면 VISA INTERNATIONAL에 의해 출원된 특허 EP 203 683호에 개시되어 있다. 사용자가 이를 판독기에 삽입할 때, 이들 스마트카드는 접촉하여 대화하지만 키패드에 대한 액세스는 더 이상 가능하지 않다. 판독기 외부에서, 이들 스마트카드는 장치와 무선으로 통신한다. 그러나, 이들 스마트카드는 매우 망가지기 쉽고 비용이 높고, 실제로 시장에 나온 적이 없다.
텔레비전 셋탑 박스는 안테나로부터 오는 신호를 수신하고, 이들 신호를 디코딩하고, 이들을 텔레비전 화면으로 전송하기 위해 사용된다. 셋탑 박스는 많은 전면 패널 버튼을 가지지 않고 통상 5개보다 적은 버튼을 가진다. 원격 제어기를 사용하여, 사용자는 채널을 변경하고, 음량을 조정하고, 프로그램 가이드를 활성화하는 등을 원격으로 제어할 수 있다. 화면 조정과 같은 다양한 조정은 텔레비전 화면에서 수행될 수 있어, 셋탑 박스의 원격 제어기는 몇 개의 기능과 그에 따른 몇 개의 키를 포함한다. 셋탑 박스에 추가적인 기능을 제공하기 원하면, 가이드는 더 복잡하게 되어야 한다. 또한, 잃어버린 경우, 셋탑 박스의 몇 개의 전면 패널 버튼은 단지 최소의 기능만을 허용한다. 그래서 셋탑 박스에 의해 제공되는 서비스는 매우 감소된다. 본 발명은 비싸지 않고 스마트카드와의 정상적인 교환 처리를 방해하지 않는 스마트카드 판독기를 구비한 장치와 통신하는 새로운 수단을 제공한다.
본 발명은, 스마트카드 판독기가 판독기에 삽입된 카드의 다수의 회로와 통신하게 하는 통신 채널을 전환하는 방법에 있어서 - 상기 회로는 각각 통신 채널을 구비함 -,
- 연결 버튼 위에 배치된 전기 접촉에 의해 카드에 전원 공급 전압을 인가하는 단계와,
- 버튼 위가 아닌 카드의 삽입된 부분에 위치한 전기 접촉 상에 통신 채널의 전환을 제어하기 위한 제어 신호를 판독기에 의해 전송하는 단계와,
- 상기 회로가 통신할 수 있게 하는 회로에 대한 통신 채널을 연결 버튼을 통해 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 채널 전환 방법에 관한 것이다.
이 방법에서, 판독기는 삽입된 카드에서 자신이 통신하기 원하는 회로를 선택한다. 전환 신호를 버튼이 아닌 카드의 삽입된 부분에 있는 전기 접촉에 전송하여, 사용이 표준화된 카드의 단자를 사용하지 않는 것이 가능하다.
제1 개선예에 따르면, 본 방법은 카드의 전기 접촉 상에서 전환부의 존재를 표시하는 신호를 검출하는 단계를 포함한다. 이 방법에서, 판독기는 삽입된 카드가 하나 또는 다수의 회로 및 이들 각각과 대화를 가능하게 하는 전환 수단을 구비하는지를 인식한다. 다른 개선예에 따르면, 제어 신호는 복수의 개별 신호를 포함하고, 그 번호는 전환 위치를 결정한다. 이 방법에서, 전환은 이들 개별 신호를 카운트하여 수행된다.
다른 개선예에 따르면, 전환은 클럭(Clock) 및 리셋(Reset)과 같은 통신 제어 신호에도 적용된다. 이 방법으로, 판독기는 각 회로를 개별적으로 활성화할 수 있다.
본 발명은, 전기 연결 버튼을 포함하는 판독기에 삽입된 제1 부분을 포함하는 스마트카드 판독기에 삽입되도록 설계된 탈착가능 장치에 있어서, 판독기 외부로부터 액세스할 수 있는 제2 부분으로서, 판독기의 외부에 데이터를 전송하도록 설계된 복수의 회로를 구비하는 제2 부분을 포함하고, 복수의 회로와의 통신은 연결 버튼에 의해 전송된 신호를 사용하여 관리부에 의해 관리되고, 연결 버튼 위가 아닌 장치의 삽입된 부분에 위치한 전기 접촉을 통해 판독기와 통신하는 것을 특징으로 하는 탈착가능 장치에 관한 것이다.
제1 개선예에 따르면, 본 장치는 전환 회로의 존재를 표시하는 신호를 전기 접촉에 전송하는 수단을 포함한다. 이 방법으로, 카드는 자신이 전환 회로를 구비하는지 여부를 나타내는 표시를 외부에 전송할 수 있다. 다른 개선예에 따르면, 전환 회로는 클럭 및 리셋 신호와 같은 제어 신호를 전환하기 위한 적어도 하나의 제2 회로를 포함한다. 이 방법에서, 카드에 존재하는 회로는 개별적으로 활성화될 수 있다.
다른 개선예에 따르면, 본 장치는 스마트카드를 삽입하기 위한 다수의 오목부를 포함한다. 오목부에는 삽입된 스마트카드와 통신하기 위한 커넥터가 제공된다. 각 커넥터의 I/O 핀은 전환 회로의 전환 단자에 연결된다. 이 방법으로, 본 장치는 판독기와 다수의 스마트카드 간의 통신을 가능하게 한다. 일 개선예에 따르면, 이러한 오목부의 각각은 카드를 검출하기 위한 검출기를 포함한다. 관리 회로는 검출기로부터 나온 신호를 처리하고 처리된 정보를 연결 버튼의 단자를 통해 전송한다.
다른 개선예에 따르면, 본 장치는 명령을 입력하는 수단 및/또는 표시 수단을 포함하고, 스위치의 위치는 버튼의 단자(I/O)와 입력 및/또는 표시 수단 사이의 통신을 가능하게 한다. 이 방법으로, 장치는 사용자와의 통신 인터페이스로서 사용될 수 있다. 다른 개선예에 따르면, 전기 접촉의 위치는 장치 카테고리를 특징짓는다. 이 방법으로, 단독으로 연동하는 판독기와 카드의 쌍이 정의될 수 있다.
본 발명은, 오목부에 삽입된 카드 상의 연결 버튼의 단자와 연동하는 전기 접촉이 제공된 커넥터를 구비한 오목부와, 카드가 삽입될 때 전압이 변하는 카드 존재 검출기를 구비한 스마트카드 판독기 장치에 관한 것으로, 검출기는 삽입된 카드의 금속부와 접촉하도록 설계된 금속부를 구비하고, 이 장치는 카드 존재 검출기를 통해 데이터를 전송하는 통신 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 그 특징 및 장점에 있어서, 첨부 도면을 참조하여 특정하고 비제한적인 예시적 실시예의 설명을 통해서 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 양호한 예시적 실시예에 따른 칩 카드와의 주요 연결을 도시하는 판독기의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 카드의 예시적 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따라 카드가 전원이 켜질 때 주요 신호가 교환되는 형태를 도시하는 타이밍도이다.
도 4는 일 실시예의 변형예에 따른 피기백(piggyback) 카드의 도면이다.
도 5는 피기백 카드의 예시적 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 주요 전기 링크를 도시하는, 피기백 카드의 예시적 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 7은 종래의 마이크로프로세서 카드가 삽입될 때 카드 존재 스위치 상의 검출 신호의 형태를 도시하는 타이밍도이다.
도 8은 칩 카드가 오목부에 삽입되지 않으면서 피기백 카드가 삽입될 때 카드 존재 스위치 상의 검출 신호의 형태를 도시하는 타이밍도이다.
도 9는 피기백 카드가 삽입되고 나서 칩 카드가 오목부에 삽입될 때 전기 신호의 형태를 도시하는 타이밍도이다.
도 1은 스마트카드(1)와의 주요 연결을 도시하는 판독기(2)의 블록도이다. 판독기(2)는 카드가 오목부에 완전히 삽입될 때 카드의 단자와 연동하는 커넥터의 세트를 포함하는 오목부에 액세스를 제공하는 슬롯을 구비한다.
칩 카드(1)는 ISO 7816-3에 따라 표준화된 단자를 구비한 연결 버튼을 구비한다.
- GND 및 +Vcc: 전기적 전원 공급(5 볼트 또는 3 볼트),
- 리셋: 마이크로프로세서 리셋 신호,
- 클럭: 마이크로프로세서를 타이밍하는 클럭 신호,
- Vpp: EPROM 카드를 위한 전압(21 내지 25 볼트)(미사용),
- I/O: 양방향 데이터 전송 라인,
- AUX1, AUX2: NDS형 보안 카드를 위해 사용되는 신호가 존재한다.
버튼과 연동하는 커넥터가 통상 슬라이딩 접촉이고, 단자는 두 개의 행에 배치되므로, 카드가 삽입되고 있을 때 전기 신호가 단자에 입력되는 것은 마이크로프로세서에게 해로울 것이다. 오목부의 뒤에 배치된 카드 존재 스위치(10)는 카드가 완전히 삽입될 때를 검출한다. 스위치(10)가 전송한 신호는 ISO 7816-3 표준에 의해 규정된 정확한 순서로 +Vcc, 클럭, 리셋 신호의 활성화를 트리거한다. 이로서, 카드의 마이크로프로세서는 활성화되고 I/O 라인을 통해 '리셋에 대한 응답'을 전송한다. 다른 프로토콜은 특히 동기식 카드에 대해 고려될 수 있다.
특히 경제적이고 널리 사용되는 방식에서, 카드 존재 스위치(10)는, 카드가 없는 경우 전기 접촉하는 두 개의 금속날(metal blade)을 포함한다. 카드가 완전히 삽입되면, 그 에지는 날 중 하나를 접어 다른 날과의 접촉을 끊는다. 카드와 접촉하는 날은 판독기의 +Vcc에 연결된 "풀업(pull-up)" 저항 및 스마트카드 판독기의 중앙 처리 장치에 의해 처리될 그들의 전기 레벨을 검출하는 포맷팅 회로에 전기적으로 링크되어 있다. GND 레벨(0 볼트)의 사라짐은 카드가 존재한다는 표시이다. 검출된 레벨은, 스위치(10)와 연동하는 전기 접촉이 있는 또는 없는 카드인지를 표시한다. 카드는 판독기로부터 바로 제거되고, 날은 GND, 즉 전기적으로 0에 링크된 다른 날과 다시 접촉한다. 카드가 없으면, 생성된 신호는 0볼트이다.
도 2는 양호한 제1 예시적 실시예에 따른 카드(1)를 도시한다. 카드는 ISO 7816 표준에 따른 연결 단자를 포함하는 버튼(3)을 가지고 있다. 2.5 mm의 금속 스트립(strip)(4)이 카드의 에지에 배치되어 있어서, 스마트카드 판독기의 오목부의 뒤에서 카드 존재 스위치와 접촉하게 된다. 카드는 CP1, CP2, CP3, CP4로 불리는 마이크로프로세서(6)를 포함하는 다수의 집적 회로와, SWITCH로 불리는 4위치 스위치 회로도 구비한다. 각 마이크로프로세서(6)는 단방향성 또는 양방향성 통신을 위한 I/O 라인을 구비한다. GND, +Vcc, 리셋, 클럭 신호는 모두 중앙 처리 장치에 전원을 공급한다. 단자로부터의 I/O 라인은 마이크로프로세서(6) CP1, CP2, CP3 등으로부터의 여러 통신 라인 I/Oi처럼 스위치 SWITCH에 링크된다. 스위치는 판독기가 통신할 수 있는 회로(6)의 개수만큼 많은 위치를 가진다. 예시적 제1 실시예에 따르면, 판독기와 통신하는 라인 I/Oi를 선택하는 것을 가능하게 하는 전환 신호는 OSI 표준화 단자에 없는 추가적인 접촉(4)에 의해 공급된다. 추가적인 접촉(4)은 스위치 SWITCH의 제어 입력에 전기적으로 링크된다.
도 2에 도시되지 않은 개선예에 따르면, 스위치 SWITCH는 트리플 전환 회로 를 구비하는데, 이는 I/O 라인은 물론 클럭 및 리셋 라인을 전환하는 것을 가능하게 한다. 이로서, 클럭 및 리셋 핀은 더 이상 이전처럼 버튼(4)의 단자에 연결되지 않고, 스위치(5)의 제2 및 제3 회로의 제2 및 제3 단자에 링크된다. 전기적 레벨을 일정하게 유지하기 위해서, 회로(6)의 클럭 및 리셋 핀의 모든 전기적 레벨은 저항에 의해 0 볼트로 유지된다. 이 개선예에서, 판독기는 각 회로(6)를 개별적으로 활성화시킬 수 있다.
다양한 구성요소를 상세 설명하였고, 이제 도 3의 타이밍도를 참조하여 전술한 구성요소가 연동하는 방법을 설명할 것이다.
판독기의 중앙 처리 장치는 카드 존재 스위치(10) 상에 있는 전기 레벨을 계속 분석한다. 카드가 전기 접촉하지 않으면, 카드 존재 스위치에서 검출된 전압은 +Vcc이다. 그리고 나서 카드는 종래의 방법으로 전원이 공급된다. 카드 존재 스위치에서 검출된 전압이, 예를 들면 2.5 볼트인 중간 전압이면, 이는 판독기의 풀업 저항 및 카드에 구현된 저항을 통과하는 전류가 있음을 의미한다. 그리고 나서, 판독기의 중앙 처리 장치는 전원 공급 전압 +Vcc를 카드(1)의 단자에 인가한다. 이 때, 스위치 SWITCH는 전원이 켜지고, 전원이 켜질 때 그 디폴트 위치는 회로 CP1의 I/O1을 버튼의 I/O 단자와 연결하는 것이다. 판독기가 회로 CP1과 대화하기를 원하면, 판독기는 전환 신호를 송신할 필요가 없다. 판독기가 다른 마이크로프로세서와 대화하기를 원하면, 판독기는 카드 존재 스위치(10)에 정해진 수의 펄스로 된 시퀀스를 전송한다. 각 펄스에서, 스위치는 위치를 변경하고, 2개의 I/O 펄스 후 단자는 CP2의 I/O2에 링크되고, 3개의 I/O 펄스 후 단자는 CP3의 I/O3 에 링크되는 식이다. 금속 카드 존재 스위치를 사용하는 덕분에, 통신 채널 전환 신호의 전송을 위해 판독기의 하드웨어 특징이 변형될 필요가 없다.
예시적 제1 실시예의 변형예는 카드 존재 스위치(10)에 정해진 전압을 인가하는 것으로 구성된다. 스위치의 위치는 인가된 전압의 값에 직접 따른다. 예를 들면, 전압이 1에서 2 볼트 사이이면, 스위치는 회로 CP1의 I/O1을 버튼의 I/O 단자와 전기적으로 링크한다. 전압이 2에서 3 볼트 사이이면, 스위치는 회로 CP2의 I/O2를 버튼의 I/O 단자와 전기적으로 링크하고, 3에서 4 볼트 사이이면, 회로 CP3의 I/O3을, 4에서 5 볼트 사이이면, 회로 CP4의 I/O4를 링크한다. 이 변형예는 새로운 전압의 인가로 스위치의 위치를 즉시 변경할 수 있는 유리함이 있다.
예시적 제1 실시예의 개선예는, 사용자와의 인터페이스 및 다수의 칩 카드와 통신하기 위한 다수의 커넥터를 포함하는 피기백 카드인 판독기에 삽입된 카드로 구성된다.
피기백 카드의 다른 예시적 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 도 3의 카드(1)와 동일한 참조 번호(1)를 가진 피기백 카드는 마이크로프로세서 카드와 동일한 두께(0.9 mm)를 가진 에폭시 웨이퍼(epoxy wafer)로 만들어진다. 제1 차이는 마이크로프로세서(6)의 전부 또는 일부가 칩 카드(11)로 대체된다는 점이다. 판독기에 삽입된 부분의 경계는 점선에 의해 표시된다. 버튼(3)은 ISO 7816 표준화 연결을 지원한다. 카드의 모서리에 고정된 2.5 mm 금속 스트립(4)은 스마트카드 판독기의 오목부의 뒤에 있는 카드 존재 스위치에 들어간다. 피기백 카드는 판독기에 삽입되는 제1 부분과 사용자가 액세스할 수 있게 되어 있는 제2 부분을 구비한 다. 두 부분 사이의 경계는 도 3에서 점선으로 표시된다. 이 제2 부분은 사용자에 의해 액세스될 수 있는 키를 가진 키패드(7), 표시기(8) 및 서로 적층되어 최대 3개의 마이크로프로세서 카드(11)가 삽입될 수 있게 하는 3 개의 오목부(9)를 포함한다. 버튼(3)의 단자 GND, +Vcc, 리셋, 클럭은 3 개의 오목부(9) 내의 3 개의 커넥터의 해당 단자에 전기적으로 링크되어, 이들 단자가 오목부(9)에 삽입된 카드(11)의 해당 단자에 전기적으로 링크된다. 버튼(3)의 I/O 라인은 스위치 SWITCH(5) 및 3 개의 오목부 내의 3개의 커넥터의 I/O 핀에 링크된다. 스위치(5)는 4개의 위치를 가지고, 제1 위치에 해당하는 단자는 키패드 관리 회로(12)에 링크되고, 이 회로는 유리하게는 마이크로콘트롤러이다. 다른 3개의 단자는 각각 3 개의 오목부 내의 3개의 커넥터 각각의 I/O 핀에 링크된다. 추가적인 접촉(4)은 스위치 SWITCH의 제어 입력에 전기적으로 링크되어, 판독기에 의해 전송된 전환 신호가 통신하기 원하는 회로의 라인 I/Oi를 선택하게 된다.
각 오목부는 카드 존재 스위치(13)를 구비한다. 스위치의 한 단자는 GND에 링크되고, 다른 한 단자는 +Vcc에 링크된 저항에 링크된다. 카드가 없으면, 스위치는 폐쇄되고 그 단자의 전압은 0볼트이다. 스위치(13)에 +Vcc 레벨의 신호가 있다는 것은 오목부(9)에 카드가 완전히 삽입되었음을 의미한다. 3개의 스위치(13)가 키패드 관리 회로(12)에 링크되어 있다. 이 방식으로, 관리 회로는 카드가 오목부에 삽입되면 정보를 수신하고, 판독기가 정보를 요청하면 판독기에 정보를 공급할 수 있다.
피기백 카드는 확성기 또는 부저와 같은 가청 전송 수단을 지원할 수도 있 다. 키패드(7), 화면(8), 카드(11)의 존재를 관리하는 역할을 하는 키패드 관리 회로(12)는 양호하게는 판독기의 삽입 영역의 외부에 배치되고, 두께 제약은 없다. 0.9 mm의 최대 두께가 고려된다면, 이는 삽입 영역내에 배치하는 것을 배제하지 않는다. 버튼(3), 전기 요소(4), 스위치(5), 관리 회로(12), 오목부의 커넥터 사이의 연결 와이어는 양호하게는 에폭시 웨이퍼에 적층된 구리의 형태로 구현된 다음, 절연 소자로 덮여 적층된다. 피기백 카드는 보안 모듈을 지원할 수도 있다. 보안 모듈은 마이크로프로세서 카드의 유형과 동일한 유형을 가진 추가적인 보안 기능을 구비한 회로이다.
피기백 카드의 사용은, 판독기가 지불 전송망의 도움으로 전자구매 응용프로그램을 실행하게 하는 것을 포함한다. 제1 오목부는 배타적 전송망 액세스 카드를 포함하고, 이 카드는 시청각 프로그램을 볼 권리를 포함한다. 제2 오목부는 은행 카드를 꽂도록 설계되어 있다. 이는 전자구매 프로그램에서 선택된 물건에 대해 지불하는 것을 가능하게 한다.
도 3에 의해 설명된 카드처럼, 일 개선예는 트리플 전환 회로를 구비한 스위치 SWITCH를 포함한다. 이 방식으로, 커넥터(9)의 클럭 및 리셋 핀은 더 이상 이전처럼 버튼(4)의 해당 단자에 연결되지 않고, 스위치(5)의 제2 및 제3 회로에 전기적으로 링크된다. 전기 레벨을 일정하게 유지하기 위해서, 각 오목부(9)에 설치된 커넥터의 클럭 및 리셋 핀의 모든 전기 레벨은 저항에 의해 GND로 유지된다. 이 개선예로서, 판독기는 각각의 오목부(9)에 삽입된 각 카드(11)를 개별적으로 활성화할 수 있다.
다른 개선예에 따르면, 카드의 전기적 에지의 위치 및 카드 존재 스위치의 위치는 미리 정해진 위치에 배치된다. 카드의 폭의 수직부를 48 mm로 하여, 16개의 가능한 위치를 만드는 모두 3mm인 전기 에지를 가지는 것이 가능하다. 엄격하게 말하면, 전환을 수행할 수 있기 위해서, 카드의 접촉부는 카드 존재 스위치의 금속부와 마주해야 한다. 아니면, 전기 접촉이 이루어지지 않고 카드는 종래처럼 처리될 것이다. 이 개선예를 사용하여, 피기백의 소정 모델하고만 연동하는 판독기의 쌍이 정의될 수 있다.
피기백 카드의 다른 예시적 실시예는 도 5에 의해 개략적으로 도시된다. 도 4에 의해 도시된 예와의 제1 차이는 스위치(5)가 카드 관리 회로(14)로 대체되는데, 이 회로는 금속 스트립(4)을 통해 통신 데이터를 수신한다. 버튼(3)은 ISO 7816 표준 연결을 지원한다. 2.5 mm 금속 스트립(4)은 카드가 완전히 판독기에 삽입될 때 카드 존재 스위치(10)에 닿는 위치에서 카드의 에지에 고정된다. 액세스할 수 있게 되어 있는 피기백 카드의 부분도 마이크로프로세서 카드(11)를 삽입하기 위한 오목부(9)를 구비한다. 이 오목부는 카드 존재 스위치(13)를 구비한다. 이 스위치는 한쪽은 전기 접촉(4)에 링크되고 다른 한쪽은 GND에 연결된 저항에 링크된다. 오목부(9)에 카드(11)가 있을 때, 스위치(13)는 폐쇄되어, 전기 접촉(4)에 존재하는 전기 레벨이 +Vcc가 5 볼트일 때 통상 1.5 볼트인 일정값으로 내려간다.
오목부의 ISO 7816 표준 접촉 소자, 및 버튼(3)의 단자에 링크된 전기적 라인은 삽입된 마이크로프로세서 카드(11)와 버튼(3) 사이에 전기적 연속성을 제공한 다. 이 방법에서, 판독기는 직접 삽입된 것처럼 칩 카드(11)를 판독할 수 있다. 피기백 카드(1)는, 키를 포함하고 가능하면 스크린 인쇄된 키패드(7)를 구비한다. 다른 명령 획득 또는 값 입력 소자(스위치, 미니 딥스위치(mini-dip switch), 전위차계, 데시멀 패드(decimal pad) 등)도 가능하다. 개선예에 따르면, 피기백 카드(1)는 통상 LCD 화면인 표시기(8)도 구비한다. 카드(1)는 확성기 및 부저와 같은 가청 전송 수단도 지원할 수 있다. 키패드(7), 화면(8), 전기 요소(4)를 통한 통신의 관리를 처리하는 마이크로콘트롤러(14)는 양호하게는 판독기의 삽입 영역 외부에 위치하여, 두께의 제약이 없다. 0.9 mm의 최대 두께가 고려된다면, 이는 삽입 영역에 위치하는 것을 배제하지 않는다. 버튼(3), 전기 소자(4), 마이크로콘트롤러(14), 오목부(9)의 커넥터 사이의 연결 와이어는 에폭시 웨이퍼 상의 구리 적층으로 구현되고, 와이어는 절연 소자로 덮인다.
도 6은 피기백 카드의 전기 요소 사이의 다양한 전기 링크를 도시한다. 마이크로콘트롤러(14)는 전기 전원 공급, 클럭 및 리셋 신호를 사용자 인터페이스 소자(7, 8) 및 금속 소자(4)에 제공하기 위해서 버튼(3)의 단자에 링크된다. 마이크로콘트롤러와 금속 소자(4) 사이의 구성요소가 레벨 매칭 및 회로 단락 보호를 위해 필요할 수 있다. 링크가 양방향성이고 마이크로콘트롤러가 두 개의 통신 라인을 가지면, 이 라인들은 레벨 매칭을 위한 2개의 구성요소에 링크되고 "반 양방향(half duplex)" 통신 라인을 제공한다.
이제 판독기가 새로운 예시적 실시예에 따라 피기백 카드의 존재 및 그 오목부의 칩 카드의 존재를 검출하는 방법에 대해 알아보자. 도 7, 8, 9는 카드 존재 스위치에 존재하고 판독기의 관리부에 전송되는 전기 신호의 형태를 설명하는 타이밍도이다. 도 7은 종래의 마이크로프로세서 카드의 삽입을 도시한다. 처음에, 전기 레벨은 0 볼트이고, 이는 카드가 삽입되어 있지 않음을 의미한다. 그리고 나서 레벨은 카드의 삽입을 표시하는 +Vcc로 올라간다. 이 레벨은 피기백 카드가 없음을 의미하는 +Vcc에서 유지된다. 마지막으로, 레벨은 카드가 제거될 때 다시 "0"으로 떨어진다.
도 8은, 칩 카드가 오목부에 삽입되지 않으면서 피기백 카드가 삽입될 때의 전기 신호의 형태를 설명한다. 도 7에서처럼, 전기 레벨은 피기백 카드가 삽입될 때 +Vcc가 되고 나서, 레벨은 +Vcc와, 마이크로콘트롤러가 데이터를 전송하고 있음, 즉 더 일반적으로 판독기와 마이크로콘트롤러 사이에 통신이 설정되어 있음을 표시하는 +V2 값 사이를 진동한다. 피기백 카드가 단지 키패드만을 포함하는 간략화된 실시예에서, 정해진 시간동안 +V2 레벨의 표시는 시작 비트의 전송을 나타낸 다음, 8개의 데이터 비트가 차례로 전송된다. 유리하게는, 패러티(parity) 비트 및 종료 비트가 데이터의 전송을 종료한다.
도 9는 피기백 카드가 삽입되고 나서 칩 카드가 오목부에 삽입될 때 전기 신호의 형태를 설명한다. 피기백 카드가 삽입될 때 전기 레벨은 +Vcc가 되고 나서, 칩 카드가 삽입될 때 +V2가 된다. +Vcc에서 +V2로의 전압 강하는 카드 존재 스위치(13)의 폐쇄 및 GND에 연결된 저항으로 인한 것이다. 장시간 +V2 레벨의 유지(한 비트를 전송하는데 걸리는 시간의 적어도 10배)는 마이크로프로세서 카드가 오목부에 막 삽입되었음을 판독기에 표시한다. 판독기가 이러한 +V2로의 천이를 검 출하면, 판독기는 칩 카드가 오목부에 삽입되었음을 알고 새로운 리셋을 트리거한다. 이로부터, 모든 것이 잘 되면, 판독기는 연결 단자로부터 I/O 링크를 통해 리셋 바이트를 수신해야 한다. I/O 라인이 바이트를 전송하지 않으면, 보안 차단 또는 카드 오작동으로 인해 카드는 침묵 상태가 된다. 마이크로콘트롤러가 판독기와 통신할 때, 전기 레벨은 +V2인 최대값과 +V1인 최소값 사이를 진동한다. 전압이 다시 +Vcc로 올라갈 때, 판독기는 마이크로프로세서 카드가 제거되었음을 안다.
다양한 +Vcc, +V2, +V1 임계값을 검출하기 위해서, 카드와 접촉하는 날은 임계값 검출기와 연결되어 있다. 간략화된 일 실시예에 따르면, 임계값은 3개의 중간 전압 VA, VB, VC로 설정된다. VA는 0 볼트와 +V1 사이의 전기적 레벨이고, VB는 +V1와 +V2 사이의 전기 레벨이고, VC는 +V2와 +Vcc 사이의 전기 레벨이다. 비교기는, 직렬 연결되어 판독기의 관리부에 연결된 2개의 라인에 이진값을 제공한다. 2개 라인의 이진값은 카드 존재 스위치의 전압값을 결합기에 알린다. 이 값의 분석은 ISO 7816 연결 단자에 인가된 전압 및 신호를 고려하여 수행된다. 초기에는 전압이 인가되지 않는다. 비교기에 의해 전송된 "00" 값은 카드가 삽입되지 않았음을 의미하고, 아니면 카드가 판독기에 있음을 의미한다. 후자의 경우에, 판독기의 관리부는 7816 표준에 따라 연결 단자에 신호를 인가한다. 비교기의 출력은 다음과 같은 값을 취한다. "01"이면 레벨은 VA보다 높고 VB보다 낮으며, 이는 피기백 카드 및 마이크로프로세서 카드가 판독기에 있고, "0"인 비트가 전송됨을 표시한다. "10"이면 레벨은 VB보다 높고 VC보다 낮으며, 이는 피기백 카드 및 마이크로프 로세서 카드가 판독기에 있고 링크가 아이들(idle)이거나 "1"인 비트가 전송됨 또는 마이크로프로세서 카드 없이 피기백 카드가 판독기에 있고 "0"인 비트가 전송되고 있음을 표시한다. "11"이면 레벨은 VC보다 높고, 이는 마이크로프로세서 카드만 있는 상태 또는 마이크로프로세서 카드 없이 피기백 카드만 있는 상태 및 링크가 아이들이거나 "1"인 비트가 전송되고 있음을 표시한다. 비교기의 값이 "01"과 "10" 사이 또는 "10"과 "11" 사이에서 변할 때, 판독기는 이로부터 피기백의 존재 유무 및 마이크로프로세서의 존재 유무를 추론할 수 있다.
최종 예시적 실시예에 따르면, 피기백 카드가, 예를 들면 LCD 화면 또는 LED 다이오드 또는 심지어 부저인 단일 전송 수단을 구비하면, 마이크로콘트롤러와의 링크는 양방향성이다. 이 방법에서, 판독기는 눌러진 키로부터 코드를 수신하고 표시될 정보를 전송할 수 있다.
최종 예시적 실시예의 다른 개선예에 따르면, 카드의 전기 에지의 위치 및 카드 존재 스위치의 위치는 정해진 위치에 배치된다. 카드 폭의 수직부가 48 mm이면, 16개의 가능한 위치를 만드는 모두 3mm인 전기 에지를 가지는 것이 가능하다. 엄격하게 말하면, 통신을 제공하기 위해서, 이들은 서로 마주보아야 하지만, 이는 카드의 존재만을 검출하기 위해서 필수적인 것은 아니다. 이로 인해, 특정 피기백 카드 모델과 연동하는 다른 판독기 모델이 구현될 수 있다.
본 실시예는 예시적인 것으로 고려되어야 하고, 첨부된 청구항의 범위에 의해 정의된 범위내에서 변형될 수 있다. 구체적으로, 칩 카드에서의 전기 접촉을 검출하는 다른 방법은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 고려될 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 텔레비전 셋탑 박스에 한정되지 않으며, 마이크로프로세서 카드 판독기를 구비한 모든 장치에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 스마트카드 판독기(2)가 상기 판독기에 삽입된 카드의 다수의 회로들과 통신할 수 있게 해주는 통신 채널들을 전환(switching)하는 방법으로서 - 각각의 회로는 통신 채널을 가지며, 상기 카드는 연결 버튼(3) 및 전환부(switching unit)를 가짐 -,
    상기 연결 버튼(3) 위에 배치된 전기 컨택트들에 의해 상기 카드에 전원 공급 전압을 인가하는 단계
    를 포함하며,
    상기 버튼 위가 아닌 상기 카드의 삽입된 부분에 위치한 전기 컨택트(4) 상에 상기 통신 채널들의 전환을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 판독기(2)에 의해 전송하는 단계와,
    상기 회로가 상기 연결 버튼(3)을 통해 통신할 수 있게 해주는 회로에 대한 통신 채널을 상기 전환부에 의해 전환하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 채널들 전환 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카드의 전기 컨택트 상에서 상기 전환부의 존재를 표시하는 신호를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 채널들 전환 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전송된 제어 신호는 복수의 개별 신호들을 포함하고, 개별 신호의 수는 전환 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는, 통신 채널들 전환 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전환부는 또한 클럭(Clock) 및 리셋(Reset)과 같은 통신 제어 신호들도 전환하는 것을 특징으로 하는, 통신 채널들 전환 방법.
  5. 스마트카드 판독기(2)에 삽입되게 설계된 탈착가능 장치(1)로서,
    전기 연결 버튼(3)을 포함하는 상기 판독기에 삽입된 제1 부분; 및
    상기 판독기(2) 외부에서 액세스할 수 있는 제2 부분 - 제2 부분은 상기 판독기의 외부에 데이터를 전송하도록 설계된 복수의 회로들(7, 8, 11)을 포함함 -
    을 포함하고,
    관리부(5, 14)는, 상기 연결 버튼(3) 위가 아닌 상기 장치의 삽입된 부분에 위치한 전기 컨택트(4) 상에 상기 판독기에 의해 발생된 신호의 도움으로, 상기 연결 버튼(3)에 대한 상기 회로들 중 하나의 통신 경로를 전환함으로써 상기 복수의 회로들(7, 8, 11)과 상기 판독기(2)와의 통신을 관리하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 부분은 삽입될 스마트카드를 위해 설계된 적어도 하나의 오목부(recess)(9)를 포함하고, 상기 오목부는 상기 오목부에 삽입된 카드와의 통신을 가능하게 하는 상기 연결 버튼(3)의 컨택트들에 전기적으로 링크된 컨택트들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  7. 제6항에 있어서, 카드(6)가 상기 오목부(9)에 존재할 때 상기 전기 컨택트(4)에 존재하는 전기 전압을 변형하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 연결 버튼(3)은 리셋 단자 및 클럭 단자 중 적어도 하나의 단자를 가지며, 상기 적어도 하나의 단자는 통신 수단의 상기 관리부(5, 14)에 전기적으로 링크되는 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 전기 컨택트(4)를 통한 통신 프로토콜은, 상기 오목부(9)에 삽입된 상기 스마트카드(6)의 통신 프로토콜과 동일하고 상기 연결 버튼(3)을 통해 통신하는 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  10. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 탈착가능 장치는 스마트카드들을 삽입하기 위한 복수의 오목부들(9)을 포함하고, 상기 오목부들에는 삽입된 스마트카드와 통신하기 위한 커넥터들이 제공되고, 상기 각 커넥터의 I/O 핀은 통신 수단의 상기 관리부(5, 14)의 전환 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  11. 제10항에 있어서, 각 오목부(9)는 스마트카드의 존재를 검출하는 검출기(13)를 포함하고, 상기 탈착가능 장치는 각 오목부에 스마트카드의 존재를 관리하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  12. 삭제
  13. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 전기 컨택트(4)는 상기 판독기의 스마트카드 존재 검출기(10)와 전기적으로 연동하도록 배치된 것을 특징으로 하는, 탈착가능 장치.
  14. 삭제
  15. 스마트카드 판독기(2)로서,
    오목부 - 상기 오목부는, 상기 오목부에 삽입된 카드 상의 연결 버튼의 단자들과 연동할 수 있는 전기 컨택트들을 구비한 커넥터를 포함하며, 상기 카드는, 통신 경로를 통해 통신하는 복수의 회로들(7, 8, 11)을 포함함 - ; 및
    상기 카드가 삽입되면 전압이 변하는 카드 존재 검출기(10)
    를 포함하며,
    상기 검출기(10)는 상기 삽입된 카드의 금속부와 접촉하도록 설계된 금속부를 가지며, 상기 스마트카드 판독기는 상기 카드 존재 검출기(10)를 통해 상기 카드의 회로가 연결 버튼의 단자들 중 하나를 통해 통신할 수 있게 해주는 통신 경로들의 전환을 제어하는 신호를 전송하는 통신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트카드 판독기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 오목부에 삽입된 상기 카드의 회로를 선택하기 위한 신호를 전송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트카드 판독기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 통신 경로들의 전환을 제어하는 신호를 구성하는 복수의 개별 신호들을 전송하는 수단을 포함하고, 상기 복수의 개별 신호들은 상기 판독기(2)와 통신하려고 하는 상기 카드의 회로를 선택하는 것을 특징으로 하는, 스마트카드 판독기.
  18. 제15항에 있어서, 상기 카드 존재 검출기(10)를 통해 데이터가 전송될 수 있는지 판정하기 위해서 상기 카드 존재 검출기(10) 상의 전압을 분석하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트카드 판독기.
  19. 제15항 또는 제18항에 있어서, 상기 통신 수단은 양방향성이고, 상기 카드 존재 검출기(10)에 의해 송신된 데이터는 상기 카드에 의해 사용자에게 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는, 스마트카드 판독기.
  20. 삭제
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