KR102397906B1 - 근거리 무선 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치는, 무선 신호를 수신하는 수신 회로와 상기 무선 신호에 데이터를 중첩시켜 송출하는 송신 회로 및 상기 무선 신호를 소정의 기준 신호와 비교하는 신호 검출 회로를 포함하며, 상기 수신 회로와 상기 송신 회로가 활성화되어 동작하는 웨이크업 모드, 및 상기 수신 회로와 상기 송신 회로가 비활성화되는 슬립 모드 중 적어도 하나로 동작하는 통신 모듈, 및 상기 통신 모듈이 상기 슬립 모드에서 동작할 때, 상기 무선 신호의 세기와 상기 통신 모듈의 동작 조건에 기초하여 상기 신호 검출 회로의 민감도를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

근거리 무선 통신 장치{NEAR FIELD COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 근거리 무선 통신 장치에 관한 것이다.
근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 기술은 특정 대역의 주파수를 이용하여 짧은 거리 내에서 데이터를 교환할 수 있는 통신 기술로서, 높은 보안성 등의 장점에 의해 다양한 분야에 적용되고 있다. 최근에는 NFC 기능을 제공하기 위한 근거리 무선 통신 장치가 다양한 종류의 전자 기기에 탑재되고 있으며, 모바일 기기에서는 NFC 기능을 이용하여 교통카드, 신용카드, 쿠폰 등의 전자 결제 기능 및 데이터 교환 기능을 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제 중 하나는, 통신 성능과 소모 전력 효율을 개선한 근거리 무선 통신 장치를 제공하고자 하는 데에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치는, 무선 신호를 수신하는 수신 회로와 상기 무선 신호에 데이터를 중첩시켜 송출하는 송신 회로 및 상기 무선 신호를 소정의 기준 신호와 비교하는 신호 검출 회로를 포함하며, 상기 수신 회로와 상기 송신 회로가 활성화되어 동작하는 웨이크업 모드, 및 상기 수신 회로와 상기 송신 회로가 비활성화되는 슬립 모드 중 적어도 하나로 동작하는 통신 모듈, 및 상기 통신 모듈이 상기 슬립 모드에서 상기 웨이크업 모드로 진입하면, 상기 무선 신호의 세기와 상기 통신 모듈의 동작 조건에 기초하여 상기 신호 검출 회로의 민감도를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치는, 외부 리더기가 송출하는 무선 신호를 수신하는 매칭 네트워크, 상기 무선 신호의 세기를 기준 신호의 세기와 비교하는 비교 회로, 상기 매칭 네트워크와 상기 비교 회로 사이에 연결되며, 상기 매칭 네트워크가 수신하는 상기 무선 신호를 상기 비교 회로에 그대로 입력하는 제1 세기 검출 회로, 상기 매칭 네트워크와 상기 비교 회로 사이에서 상기 제1 세기 검출 회로와 병렬로 연결되며, 상기 무선 신호의 세기를 조절하여 상기 비교 회로에 입력하는 제2 세기 검출 회로, 및 상기 무선 신호를 통해 상기 외부 리더기와 통신하는 통신 모듈의 동작 조건, 및 상기 무선 신호의 세기에 기초하여 상기 제1 세기 검출 회로와 상기 제2 세기 검출 회로 중 적어도 하나를 활성화하는 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치는, 근거리 무선 통신의 카드 모드에서 동작하는 제1 수신 회로와 리더기 모드에서 동작하는 제2 수신 회로, 상기 카드 모드 및 상기 리더 모드에서 동작하는 송신 회로, 상기 카드 모드에서, 외부 리더기가 송출하는 무선 신호를 검출하여 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로에 공급되는 전력을 제어하는 신호 검출 회로, 및 상기 카드 모드에서, 상기 비교 회로의 출력에 기초하여 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로에 공급되는 전력을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로가 금융 거래를 위한 인증 시스템에서 요구하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하기 위한 테스트 동작 조건에서 상기 신호 검출 회로의 민감도를 낮추고, 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로가 상기 외부 리더기와 통신하는 노멀 동작 조건에서 상기 신호 검출 회로의 민감도를 높인다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 근거리 무선 통신 장치는 슬립 모드와 웨이크업 모드를 결정하기 위하여 무선 신호를 감지하는 신호 검출 회로를 포함할 수 있으며, 근거리 무선 통신 장치의 동작 조건에 따라 신호 검출 회로의 민감도가 변경될 수 있다. 따라서, 근거리 무선 통신 장치의 동작 조건에 맞는 성능으로 근거리 무선 통신 장치를 튜닝할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치를 포함하는 전자 기기를 나타낸 도면들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 송신 회로와 수신 회로를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치에 포함되는 신호 검출 회로를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치에 포함되는 신호 검출 회로를 간단하게 나타낸 회로도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 그래프들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 그래프이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치를 포함하는 전자 기기를 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치를 포함하는 전자 기기를 나타낸 도면들이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기(10)는 하우징(11), 디스플레이(12), 카메라부(13), 입력부(14), 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 장치(15) 등을 포함할 수 있다. 전자 기기(10)는 스마트폰, 태블릿 PC, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기인 것으로 도시되었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치(15)는 데스크탑 컴퓨터, 가정용 TV, 셋탑 박스, 냉장고, 세탁기, 건조기, 에어컨 등의 다른 다양한 기기에도 적용될 수 있다.
전자 기기(10)에 포함되는 근거리 무선 통신 장치(15)는 특정 주파수 대역의무선 신호를 이용하여 NFC 태그(20)와 통신할 수 있다. 근거리 무선 통신 장치(15)가 NFC 태그(20)로 송신하는 무선 신호는 데이터를 포함하지 않은 신호일 수 있다. NFC 태그(20)는 근거리 무선 통신 장치(15)로부터 수신한 무선 신호를 이용하여 동작에 필요한 전원을 생성할 수 있다.
또한, NFC 태그(20)는 무선 신호에 소정의 데이터를 포함시켜 근거리 무선 통신 장치(15)로 송출할 수 있다. 즉, 근거리 무선 통신 장치(15)는, NFC 태그(20)와 무선 신호를 주고 받으면서 데이터를 교환할 수 있다. 일 실시예에서, 근거리 무선 통신 장치(15)와 NFC 태그(20) 사이의 통신에 이용되는 무선 신호의 주파수는 13.56MHz일 수 있다. 도 1에 도시한 일 실시예에서, 근거리 무선 통신 장치(15)는 리더기 모드(RW mode)로 동작할 수 있으며, NFC 태그(20)는 카드 모드(Card Emulation(CE) mode)로 동작할 수 있다.
다음으로 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기(10)에 포함되는 근거리 무선 통신 장치(15)는, 외부 리더기(30)와 특정 주파수 대역의 무선 신호를 이용하여 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 리더기(30)가 무선 신호를 송출할 수 있으며, 근거리 무선 통신 장치(15)는 외부 리더기(30)가 송출한 무선 신호에 데이터를 중첩시켜 다시 외부 리더기(30)로 전송할 수 있다. 즉, 도 2에 도시한 일 실시예에서는, 전자 기기(10)에 포함되는 근거리 무선 통신 장치(15)가 카드 모드로 동작할 수 있다.
카드 모드로 동작할 때, 근거리 무선 통신 장치(15)는 소모 전력을 절감하기 위하여 외부 리더기(30)가 송출하는 무선 신호의 유무, 및 무선 신호의 세기에 따라 슬립(sleep) 모드와 웨이크업(wake-up) 모드로 동작할 수 있다. 일 실시예로, 외부 리더기(30)와 근거리 무선 통신 장치(15) 사이의 거리가 멀어서 무선 신호의 세기가 약하거나 무선 신호가 인식되지 않을 경우, 근거리 무선 통신 장치(15)는 슬립 모드로 진입할 수 있다. 반면, 외부 리더기(30)와 근거리 무선 통신 장치(15) 사이의 거리가 가까워지거나, 소정의 기준값 이상의 세기를 갖는 무선 신호가 감지될 경우, 근거리 무선 통신 장치(15)는 슬립 모드에서 벗어나 웨이크업 모드로 전환되고, 외부 리더기(30)와 데이터를 주고받을 수 있다.
상기와 같은 슬립 모드와 웨이크업 모드의 전환 여부를 결정하기 위해, 근거리 무선 통신 장치(15)는 신호 검출 회로를 포함할 수 있다. 신호 검출 회로는 근거리 무선 통신 장치(15)가 슬립 모드로 진입한 동안에 무선 신호를 감지하고, 무선 신호의 세기를 소정의 기준 신호의 세기와 비교함으로써 근거리 무선 통신 장치(15)를 웨이크업 모드로 전환할지 여부를 결정할 수 있다. 상기 무선 신호는, 외부 리더기(30)가 출력하는 RF 필드에 의해, 근거리 무선 통신 장치(15)에 포함되는 코일에서 생성되는 신호일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 근거리 무선 통신 장치(15)가 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환되면, 신호 검출 회로가 무선 신호의 유무 및 무선 신호의 세기와 함께, 근거리 무선 통신 장치(15)의 동작 조건을 함께 고려하여 근거리 무선 통신 장치(15)를 웨이크업 모드로 계속 동작시킬지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예로, 근거리 무선 통신 장치(15)의 동작 조건에 따라서, 신호 검출 회로의 민감도가 변경될 수 있으며, 그에 따라 근거리 무선 통신 장치(15)가 웨이크업 모드로 전환되는 데에 필요한 무선 신호의 세기가 달라질 수 있다.
일반적인 동작 조건에서 근거리 무선 통신 장치(15)가 동작하는 경우, 즉 노멀 동작 조건에서는, 신호 검출 회로의 민감도를 높일 수 있다. 따라서, 신호 검출 회로는 약한 세기의 무선 신호에도 반응하여 근거리 무선 통신 장치(15)를 웨이크업 모드로 전환할 수 있으며, 근거리 무선 통신 장치(15)의 통신 가능 거리가 증가할 수 있다.
반면, 근거리 무선 통신 장치(15)가 소정의 테스트 동작 조건에 놓인 경우에는, 필요에 따라 신호 검출 회로의 민감도가 감소할 수 있다. 일례로, EMV(Europay, Mastercard, Visa) 규격에서는, 근거리 무선 통신 장치(15)가 필드 오프(Field Off) 테스트를 만족시켜야 할 수 있다. 일 실시예에서 상기 필드 오프 테스트는, 외부 리더기(30)가 출력하는 RF 필드의 세기를 소정의 시간 동안 강제로 감소시킨 후, 근거리 무선 통신 장치(15)가 RF 필드의 세기 감소를 감지하여 슬립 모드로 전환되는지 여부를 확인하는 절차를 포함할 수 있다. 따라서, 신호 검출 회로의 민감도가 높을 경우 상기 필드 오프 테스트를 통과하지 못 할 수 있다. 이 경우, EMV 규격에 따른 인증을 받은 외부 리더기(30)와 근거리 무선 통신 장치(15) 사이의 호환성을 담보할 수 없게 되어, 근거리 무선 통신 장치(15)를 탑재한 전자 기기(10)의 사용자가 불편을 겪을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, EMV 규격 등에 따른 인증을 받기 위한 테스트 동작 조건에서 신호 검출 회로의 민감도를 강제로 낮춤으로써 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다. 일례로, EMV 규격에서 요구하는 필드 오프 테스트가 진행될 때, 신호 검출 회로의 민감도를 감소시킴으로써, 외부 리더기(30)가 송출하는 무선 신호의 세기 감소에 반응하여 근거리 무선 통신 장치가 슬립 모드에 진입할 수 있다. 따라서, 테스트 동작 조건에서 요구하는 절차를 만족시킴과 동시에, 노멀 동작 조건에서는 신호 검출 회로의 민감도를 높임으로써 근거리 무선 통신 장치(15)의 성능 저하를 막을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치(100)는, 통신 모듈(110)과 컨트롤러(120)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(110)은 외부 리더기 또는 NFC 태그 등으로부터 무선 신호를 수신하기 위한 제1 수신 회로(111)와 제2 수신 회로(112), 외부 리더기나 NFC 태그로 무선 신호를 송출하기 위한 송신 회로(113), 및 신호 검출 회로(114) 등을 포함할 수 있다. 컨트롤러(120)는 통신 모듈(110)의 동작을 제어할 수 있다.
통신 모듈(110)은 제1 코일(L1)과 연결될 수 있으며, 제1 코일(L1)을 통해 제2 코일(L2)을 포함하는 외부 리더기 또는 NFC 태그 등과 통신할 수 있다. 일 실시예로 통신 모듈(110)이 제1 코일(L1)에 전기 신호를 인가하면 제1 코일(L1)에서 RF 필드가 발생하며, 상기 RF 필드에 의해 제2 코일(L2)에 전기 신호가 유도될 수 있다. 제2 코일(L2)을 포함하는 외부 리더기 또는 NFC 태그 등은 제2 코일(L2)에 유도된 전기 신호를 감지함으로써 근거리 무선 통신 장치(100)와 통신할 수 있다.
제1 수신 회로(111)와 제2 수신 회로(112)는 서로 다른 동작 모드에서 활성화되어 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 수신 회로(111)는 근거리 무선 통신 장치(100)가 외부 리더기 등과 통신하는 카드 모드로 동작할 때 활성화될 수 있다. 카드 모드에서 제2 수신 회로(112)는 비활성화될 수 있다. 한편, 제2 수신 회로(112)는 근거리 무선 통신 장치(100)가 NFC 태그 등과 통신하는 리더기 모드로 동작할 때 활성화될 수 있다. 리더기 모드에서 제1 수신 회로(111)는 비활성화될 수 있다.
송신 회로(113)는 제1 코일(L1)을 통해 무선 신호를 송출하는 회로로서, 트랜스미터, DC-DC 컨버터 등을 포함할 수 있다. 트랜스미터와 DC-DC 컨버터는 소정의 클럭 신호에 동기화되어 동작할 수 있다. 도 3에 도시한 일 실시예에서는, 카드 모드와 리더기 모드에서 하나의 송신 회로(113)로 무선 신호를 송출할 수 있으며, 이와 달리 카드 모드와 리더기 모드 각각에서 개별적으로 활성화되는 복수의 송신 회로들이 근거리 무선 통신 장치(100)에 포함될 수도 있다.
신호 검출 회로(114)는 제1 코일(L1)에 전달되는 무선 신호를 검출하는 회로로서, 무선 신호의 유무 및 무선 신호의 세기 등을 검출할 수 있다. 일 실시예에서 신호 검출 회로(114)는, 근거리 무선 통신 장치(100)가 카드 모드로 동작할 때 제1 코일(L1)에 전달되는 무선 신호의 유무 및 세기 등을 검출하고, 이를 컨트롤러(120)에 전달할 수 있다. 컨트롤러(120)는 신호 검출 회로(114)가 전달하는 정보에 응답하여, 제1 수신 회로(111)와 송신 회로(113)를 슬립 모드로 진입시키거나, 또는 웨이크업 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다.
카드 모드에서는 근거리 무선 통신 장치(100)가 NFC 태그 등과 같은 방식으로 동작하므로, 외부 리더기로부터 제1 코일(L1)에 무선 신호가 전달될 때에만 제1 수신 회로(111)와 송신 회로(113)를 활성화하는 것이 전력 소모 관리 측면에서 유리할 수 있다. 또한, 카드 모드에서 근거리 무선 통신 장치(100)의 성능을 높이기 위해서는, 신호 검출 회로(114)의 민감도를 높이는 것이 유리할 수 있다. 신호 검출 회로(114)의 민감도를 높임으로써, 약한 세기의 무선 신호에도 제1 수신 회로(111)와 송신 회로(113)가 웨이크업 모드를 유지하며 동작할 수 있다.
한편, 근거리 무선 통신 장치(100)가 카드 모드에서 신용카드 결제 등과 같은 금융 거래 기능을 지원하고자 하는 경우, 근거리 무선 통신 장치(100)는 EMV 규격 등의 표준에서 정의하는 소정의 인증 절차를 통과해야 할 수 있다. EMV 규격의 경우, 외부 리더기가 송출하는 무선 신호를 소정의 시간 동안 강제로 약화시키고 근거리 무선 통신 장치(100)의 동작을 판정하는 필드 오프 테스트를 인증 절차로 포함하고 있다. 따라서 근거리 무선 통신 장치(100)의 성능 향상을 위해 신호 검출 회로(114)의 민감도를 높이는 경우, 필드 오프 테스트에서 필드 오프를 제대로 인식하지 못 하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 근거리 무선 통신 장치(100)의 동작 모드에 따라 신호 검출 회로(114)의 민감도를 변경함으로써 상기와 같은 트레이드 오프 문제를 해결할 수 있다. 신호 검출 회로(114)의 민감도는 일반적인 동작 조건에서 증가하고, 필드 오프 테스트 등과 같은 인증 절차가 진행될 때에는 필요한 테스트 조건에 맞춰서 증가 또는 감소될 수 있다. 일 실시예에서 신호 검출 회로(114)의 민감도는 컨트롤러(120)가 조절할 수 있다. 컨트롤러(120)는, 신호 검출 회로(114)가 검출하는 무선 신호의 세기를 참조하여, 근거리 무선 통신 장치(100)의 동작 조건을 판단하고, 그로부터 신호 검출 회로(114)의 민감도를 증가 또는 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 송신 회로와 수신 회로를 간단하게 나타낸 블록도이다. 일 실시예에서, 도 4는 카드 모드에서 근거리 무선 통신 장치(200)의 동작을 설명하기 위한 블록도일 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치(200)는, 클럭 생성 회로(210), 복조 회로(220), 트랜스미터(230) 및 컨트롤러(240) 등을 포함할 수 있다. 클럭 생성 회로(210)와 복조 회로(220)는 코일(L)에 전달되는 RF 필드에 의해 생성되는 신호를 수신하는 수신 회로에 포함될 수 있으며, 트랜스미터(230)는 코일(L)로 신호를 송출하는 송신 회로에 포함될 수 있다.
클럭 생성 회로(210)는 코일(L)이 생성하는 수신 신호(SR)로부터 클럭 신호(CLK)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 수신 신호(SR)는 코일(L)에 전달되는 RF 필드에 의해 코일(L)에서 생성될 수 있다. 클럭 생성 회로(210)는 클럭 수신기(211), 필터(212), 오실레이터(213), 및 위상 제어기(214) 등을 포함할 수 있다. 클럭 수신기(211)는 수신 신호(SR)로부터 기준 클럭을 생성할 수 있으며, 일 실시예에서 상기 기준 클럭은 13.56MHz의 주파수를 가질 수 있다.
상기 기준 클럭은 필터(212)와 오실레이터(213) 및 위상 제어기(214)를 통해 트랜스미터(230)에 클럭 신호(CLK)로서 공급될 수 있다. 일 실시예에서 클럭 신호(CLK)는 컨트롤러(240)에도 공급될 수 있으며, 컨트롤러(240)는 클럭 신호(CLK)에 동기화되어 출력 데이터(DOUT)를 트랜스미터(230)에 전달할 수 있다. 트랜스미터(230)는 클럭 신호(CLK)에 출력 데이터(DOUT)를 중첩시켜 송신 신호(ST)를 생성한 후, 이를 코일(L)을 통해 출력할 수 있다.
복조 회로(220)는 수신 신호(SR)를 복조하여 입력 데이터(DIN)를 추출하고, 입력 데이터(DIN)를 컨트롤러(240)에 전달할 수 있다. 입력 데이터(DIN)는 외부 리더기 등으로부터 전달되는 정보를 포함할 수 있으며, 컨트롤러(240)는 입력 데이터(DIN)에 응답하여 출력 데이터(DOUT)를 생성하고, 이를 트랜스미터(230)에 전달할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 도 4에 도시한 일 실시예는, 근거리 무선 통신 장치(200)가 카드 모드로 동작하는 경우에 해당할 수 있다. 따라서, 외부 리더기가 송출하는 수신 신호(SR)가 존재하지 않을 때에도 근거리 무선 통신 장치(200)가 계속 동작하는 것은, 소모 전력의 낭비로 이어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치(200)가 카드 모드에서 동작할 때, 수신 신호(SR)가 존재하지 않으면 클럭 생성 회로(210)와 복조 회로(220), 트랜스미터(230) 및 컨트롤러(240) 등은 적은 전력을 소모하는 슬립 모드로 진입할 수 있다.
슬립 모드로 진입한 클럭 생성 회로(210)와 복조 회로(220), 트랜스미터(230) 및 컨트롤러(240) 등은, 신호 검출 회로가 검출하는 수신 신호(SR)의 유무 및 세기 등에 기초하여 슬립 모드를 해제하고 웨이크업 모드로 전환될 수 있다. 일 실시예에서 신호 검출 회로는, 소정의 주기마다 수신 신호(SR)의 유무를 체크할 수 있으며, 수신 신호(SR)가 존재한다고 판단되면 컨트롤러(240)에 웨이크업 모드로의 전환을 요청할 수 있다. 컨트롤러(240)는 신호 검출 회로의 요청에 응답하여 클럭 생성 회로(210)와 복조 회로(220), 트랜스미터(230) 등의 슬립 모드를 해제하고 웨이크업 모드로 전환할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치에 포함되는 신호 검출 회로를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 회로(300)는 매칭 네트워크(310), 세기 검출 회로(320), 비교 회로(330) 등을 포함할 수 있다. 매칭 네트워크(310)는 수신 신호(SR)의 임피던스 매칭을 위한 회로일 수 있으며, 세기 검출 회로(320)는 수신 신호(SR)의 세기(magnitude)를 검출하는 회로일 수 있다. 비교 회로(330)는 수신 신호(SR)의 세기를 소정의 기준 신호의 세기와 비교하고, 그 결과를 컨트롤러(400)에 전달할 수 있다.
컨트롤러(400)는 신호 검출 회로(300)를 포함하는 근거리 무선 통신 장치를 제어하기 위한 일종의 프로세서일 수 있다. 컨트롤러(400)는 비교 회로(330)의 출력에 응답하여 근거리 무선 통신 장치를 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 전환하거나, 또는 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 컨트롤러(400)는 신호 검출 회로(300)의 민감도를 조절할 수 있다. 신호 검출 회로(300)의 민감도가 증가하면, 상대적으로 약한 세기의 수신 신호(SR)에도 컨트롤러(400)가 근거리 무선 통신 장치를 웨이크업 모드에서 동작할 수 있다. 반대로 신호 검출 회로(300)의 민감도가 감소하면, 근거리 무선 통신 장치가 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 좀 더 쉽게 전환될 수 있다. 일 실시예에서, 신호 검출 회로(300)의 민감도를 조절할 수 있는 애플리케이션이 근거리 무선 통신 장치를 이용하는 사용자에게 제공될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서는, 컨트롤러(400)가 근거리 무선 통신 장치의 동작 조건을 참조하여 신호 검출 회로(300)의 민감도를 튜닝할 수 있다. 일례로, 근거리 무선 통신 장치가 일반적인 동작 환경에 놓인 경우, 컨트롤러(400)는 신호 검출 회로(300)의 민감도를 증가시켜 근거리 무선 통신 장치의 통신 가능 범위를 넓힐 수 있다.
최근 들어 근거리 무선 통신 장치를 이용한 다양한 금융 거래 서비스가 개발되면서, 금융 거래 서비스를 제공하는 사업자들이 요구하는 인증 절차가 다양해지고 있다. 일례로 근거리 무선 통신 장치를 이용한 카드 결제 서비스를 제공하는 EMV 규격에서는 필드 오프 테스트를 포함하는 인증 절차를 요구하는데, 상기 필드 오프 테스트를 통과하기 위해서는 EMV 규격에서 정의하는 일정한 세기의 수신 신호(SR)를 근거리 무선 통신 장치가 감지하지 않아야 한다. 따라서, 상기 필드 오프 테스트와 같은 인증 절차를 진행할 때에는, 신호 검출 회로(300)의 민감도를 감소시킬 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 컨트롤러(400)가 근거리 무선 통신 장치의 동작 조건에 기초하여 신호 검출 회로(300)의 민감도를 조절할 수 있다. 일례로, 컨트롤러(400)는 세기 검출 회로(320)의 이득 또는 비교 회로(330)의 이득을 변경하거나, 비교 회로(330)에서 수신 신호(SR)의 세기와 비교되는 기준 신호의 세기를 증가 또는 감소시켜서 신호 검출 회로(300)의 민감도를 변경할 수 있다. 이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치에 포함되는 신호 검출 회로를 간단하게 나타낸 회로도이다.
우선 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 회로(500)는 매칭 네트워크(510), 필터(515), 세기 검출 회로(520), 및 비교 회로(530) 등을 포함할 수 있다. 도 6에 도시한 일 실시예에서 매칭 네트워크(510)는 제1 및 제2 커패시터들(C1, C2)로 구현되었으나, 이와 다른 회로로도 구현될 수 있음은 물론이다.
필터(515)는 저항 및 커패시터 등을 포함할 수 있으며, 매칭 네트워크(510)와 필터(515) 사이에는 제1 및 제2 다이오드들(D1, D2)이 연결될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 다이오드들(D1, D2)과 필터(515)는 포락선 검출기로 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 필터(515)가 출력하는 포락선 전압(VEN)은 수신 신호(SR)의 세기에 비례하는 크기를 가질 수 있다.
세기 검출 회로(520)는 포락선 전압(VEN)을 이용하여 검출 전압(VDET)을 생성할 수 있다. 세기 검출 회로(520)는 서로 병렬로 연결되는 제1 세기 검출 회로(521) 및 제2 세기 검출 회로(522)를 포함할 수 있으며, 컨트롤러(600)가 전달하는 제1 제어 명령(CMD1)에 의해 제1 세기 검출 회로(521) 및 제2 세기 검출 회로(522) 중 어느 하나가 활성화될 수 있다. 제1 세기 검출 회로(521)는 능동 소자를 포함하지 않는 일종의 패시브 회로일 수 있으며, 제1 스위치(SW1)와 제3 커패시터(C3)를 포함할 수 있다.
제2 세기 검출 회로(522)는 적어도 하나의 능동 소자로서 증폭기(AMP)를 포함하는 일종의 증폭 회로일 수 있다. 제2 세기 검출 회로(522)는 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)과 제4 및 제5 커패시터들(C4, C5) 및 증폭기(AMP)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 세기 검출 회로들(521, 522) 각각에 포함되는 제3 내지 제5 커패시터들(C3-C5)은, 포락선 전압(VEN)의 직류(DC) 성분을 제거할 수 있다.
비교 회로(530)는 비교기(COMP)를 포함할 수 있으며, 세기 검출 회로(520)가 생성한 검출 전압(VDET)과 기준 전압(VREF)을 비교하여 검출 신호(DET)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서 비교 회로(530)는 검출 신호(DET)를 컨트롤러(600)로 출력할 수 있으며, 컨트롤러(600)는 검출 신호(DET)에 응답하여 근거리 무선 통신 장치를 웨이크업 모드에서 슬립 모드로 전환하거나, 또는 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 전환할 수 있다.
신호 검출 회로(500)의 민감도는 제1 세기 검출 회로(521)와 제2 세기 검출 회로(522) 각각의 활성화 여부, 증폭기(AMP)와 비교기(COMP)의 이득, 및 기준 전압(VREF)의 크기 등에 따라 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(600)는 제1 세기 검출 회로(521)를 활성화하거나, 제2 세기 검출 회로(522)를 활성화하고 증폭기(AMP)의 이득을 낮추거나, 기준 전압(VREF)을 증가시키거나, 또는 비교기(COMP)의 이득을 감소시킴으로써 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮출 수 있다. 또한 컨트롤러(600)는, 제2 세기 검출 회로(522)를 활성화하고 증폭기(AMP)의 이득을 높이거나, 기준 전압(VREF)을 감소시키거나, 비교기(COMP)의 이득을 증가시킴으로써 신호 검출 회로(500)의 민감도를 높일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 컨트롤러(600)가 신호 검출 회로(500)의 민감도를 튜닝할 수 있으며, 결과적으로 근거리 무선 통신 장치가 다양한 동작 조건에서 최적의 성능을 낼 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 근거리 무선 통신 장치가 카드 모드로서 외부 리더기와 통신하는 노멀 동작 조건에서는 신호 검출 회로(500)의 민감도가 높을수록 근거리 무선 통신 장치의 성능을 개선할 수 있다. 반면, EMV 규정 등에서 요구하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하기 위한 테스트 동작 조건에서는, 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮추어야 필드 오프 테스트를 통과할 수 있다. 이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 동작 조건에 따른 신호 검출 회로(500)와 컨트롤러(600)의 동작을 설명하기로 한다.
도 7에 도시한 일 실시예는, 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮추어야 하는 동작 조건에 해당할 수 있다. 컨트롤러(600)는 제1 스위치(SW1)를 턴-온하고 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)을 턴-오프하여 제1 세기 검출 회로(521)를 활성화하고, 제2 세기 검출 회로(522)를 비활성화할 수 있다. 따라서, 포락선 전압(VEN)이 세기 검출 회로(520)에서 증폭되지 않으므로, 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮출 수 있다. 또한 도 7에 도시한 일 실시예에서, 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮추기 위해 컨트롤러(600)는 비교기(COMP)의 이득 또는 오프셋을 낮추거나, 기준 전압(VREF)을 증가시킬 수도 있다.
도 8에 도시한 일 실시예는, 신호 검출 회로(500)의 민감도를 높여야 하는 동작 조건에 해당할 수 있다. 컨트롤러(600)는 제1 스위치(SW1)를 턴-오프하고 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)을 턴-온하여 제1 세기 검출 회로(521)를 비활성화하고, 제2 세기 검출 회로(522)를 활성화할 수 있다. 따라서, 제2 세기 검출 회로(522)의 증폭기(AMP)에 의해 포락선 전압(VEN)이 증폭되어, 신호 검출 회로(500)의 민감도가 증가할 수 있다. 또한 도 8에 도시한 일 실시예에서, 신호 검출 회로(500)의 민감도를 높이기 위해 컨트롤러(600)는 비교기(COMP)의 이득 또는 오프셋을 높이거나, 기준 전압(VREF)을 감소시킬 수도 있다.
도 7에 도시한 회로도는, EMV 규정에서 정의하는 필드 오프 테스트를 통과할 수 있도록 신호 검출 회로(500)의 민감도를 튜닝한 상태를 나타낼 수 있다. 한편, 도 8에 도시한 회로도는, 외부 리더기에 의해 카드 모드로 동작할 때에 신호 검출 회로(500)의 민감도를 튜닝한 상태를 나타낼 수 있다. 외부 리더기로부터 무선 신호를 수신하여 카드 모드로 동작할 때는, 도 8에 도시한 회로도와 같이 신호 검출 회로(500)의 민감도를 높여서 외부 리더기와의 통신 가능한 거리를 늘일 수 있다. 반면, 필드 오프 테스트를 진행할 때에는 도 7에 도시한 회로도와 같이 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮춰서 필드 오프 조건에서 근거리 무선 통신 장치가 수신 신호(SR)를 감지하지 않도록 함으로써, 필드 오프 테스트를 통과할 수 있다. 이하, 도 9 및 도 10을 함께 참조하여 더욱 자세히 설명하기로 한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 그래프들이다. 도 9의 그래프는 필드 오프 테스트 등이 진행되는 테스트 동작 조건에서 수신 신호의 세기를 나타낸 그래프일 수 있으며, 도 10의 그래프는 외부 리더기와 카드 모드로 통신하는 노멀 동작 조건에서 수신 신호의 세기를 나타낸 그래프일 수 있다.
먼저 도 9를 참조하면, 테스트 동작 조건에서는 수신 신호(SR)의 세기가 크게 감소하는 오프 구간(TOFF)이 존재할 수 있다. 이때, EMV 규정에서 정의하는 필드 오프 테스트에 따르면, 오프 구간(TOFF)에서 수신 신호(SR)의 세기는 0이 아닌 세기를 가질 수 있다. 도 9를 참조하면, 오프 구간(TOFF)에서 수신 신호(SR)의 세기는 ΔV1일 수 있으며, 근거리 무선 통신 장치가 오프 구간(TOFF) 동안 수신 신호(SR)를 감지하지 않는 경우, 필드 오프 테스트를 통과할 수 있다. 일 실시예에서, ΔV1는 약 15mV 내외의 크기를 가질 수 있다.
다음으로 도 10을 참조하면, 노멀 동작 조건에서는 외부 리더기와 통신 가능한 거리를 늘이기 위해 작은 세기의 수신 신호(SR)를 감지할 수 있도록 신호 검출 회로(500)의 민감도가 튜닝될 수 있다. 일 실시예에서, 도 10에 도시한 그래프는 근거리 무선 통신 장치와 외부 리더기 사이의 거리가 약 10cm 내외일 때 신호 검출 회로(500)가 검출하는 수신 신호(SR)를 나타낸 그래프일 수 있다. 도 10에 도시한 일 실시예에서 수신 신호(SR)의 세기 ΔV2는 약 13mV 내외일 수 있다. 도 9 및 도 10에 도시한 실시예들에서, ΔV1와 ΔV2는 다양하게 변경될 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시한 실시예들에서와 같이, 테스트 동작 조건의 오프 구간(TOFF)에서 수신 신호(SR)의 세기 ΔV1이, 노멀 동작 조건에서 외부 리더기가 송출하는 수신 신호(SR)의 세기 ΔV2보다 클 수 있다. 따라서, 노멀 동작 조건에서 근거리 무선 통신 장치의 충분한 성능을 확보할 수 있도록 신호 검출 회로(500)의 민감도를 설정하면, 오프 구간(TOFF)에서 수신 신호(SR)에 반응하여 근거리 무선 통신 장치가 동작할 수 있고, 결과적으로 EMV 규정에서 요구하는 필드 오프 테스트를 통과하지 못할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 근거리 무선 통신 장치의 동작 조건에 따라 신호 검출 회로(500)의 민감도를 변경함으로써 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다. 즉 도 9에 도시한 바와 같은 테스트 동작 조건에서는, 오프 구간(TOFF)에서 ΔV1의 세기를 갖는 수신 신호(SR)에 응답하여 근거리 무선 통신 장치가 동작하지 않도록 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮출 수 있다. 일 실시예에서, 테스트 동작 조건에서 신호 검출 회로(500)는 도 7에 도시한 바와 같이 설정될 수 있다. 한편, 도 10에 도시한 바와 같은 노멀 동작 조건에서는, ΔV2의 세기를 갖는 수신 신호(SR)에 응답하여 근거리 무선 통신 장치가 동작할 수 있도록, 신호 검출 회로(500)의 민감도를 높일 수 있다. 일 실시예에서, 노멀 동작 조건에서 신호 검출 회로(500)는 도 8에 도시한 바와 같이 설정될 수 있다. 신호 검출 회로(500)의 민감도는 컨트롤러(600)에 의해 조절될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 그래프이다.
도 11을 참조하면, 근거리 무선 통신 장치에 주변에 RF 필드(RF)가 형성되며, RF 필드(RF)에 의해 근거리 무선 통신 장치에 연결된 코일에서 수신 신호가 생성될 수 있다. RF 필드(RF)가 강할수록 근거리 무선 통신 장치에 연결된 코일에서 강한 수신 신호가 생성될 수 있다.
신호 검출 회로는 코일에서 생성된 수신 신호의 세기를, 기준 신호의 세기와 비교하여 검출 신호(DET)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 검출 신호(DET)는 기준 신호의 세기가 기준 신호의 세기보다 클 때 하이(high) 논리 값을 갖고, 기준 신호의 세기가 기준 신호의 세기보다 작을 때 로우(low) 논리 값을 가질 수 있다.
근거리 무선 통신 장치가 테스트 동작 조건에서 동작하면, 필드 오프 테스트를 통과할 수 있도록 컨트롤러가 신호 검출 회로의 민감도를 낮출 수 있다. 도 11을 참조하면, 필드 오프 테스트가 진행되는 동안, 수신 신호는 제1 시간(T1), 제2 시간(T2), 제3 시간(T3)으로 구분될 수 있으며, 제1 시간(T1) 및 제3 시간(T3)에서는 수신 신호가 제1 세기를 갖고, 제2 시간(T2) 동안에는 제1 세기보다 작은 제2 세기를 가질 수 있다. 제2 세기는 0보다 큰 값을 가질 수 있다.
테스트 동작 조건에서, 제1 시간(T1) 및 제3 시간(T3) 동안 검출 신호(DET)가 하이 논리 값을 갖고, 제2 시간(T2) 동안 검출 신호(DET)가 로우 논리 값을 갖도록 컨트롤러가 신호 검출 회로의 민감도를 설정할 수 있다. 도 7에 도시한 회로도를 참조하여 설명하면, 컨트롤러(600)는 제1 세기 검출 회로(521)를 활성화하여 검출 전압(VDET)을 생성하고, 비교기(COMP)의 이득이나 오프셋을 낮추거나, 기준 전압(VREF)을 증가시켜 신호 검출 회로(500)의 민감도를 낮출 수 있다. 일례로, 기준 전압(VREF)은 제2 시간(T2) 동안 수신 신호(SR)로부터 생성되는 검출 전압(VDET)보다는 크고, 제1 시간(T1) 및 제3 시간(T3) 동안 수신 신호(SR)로부터 생성되는 검출 전압(VDET)보다는 작은 값으로 설정될 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도들이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작은, 근거리 무선 통신 장치가 슬립 모드에서 동작할 때, 신호 검출 회로가 무선 신호를 감지하는 것으로 시작될 수 있다(S10). 근거리 무선 통신 장치는 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있으며, 근거리 무선 통신 장치 주변에 형성된 RF 필드에 의해 상기 코일에 전기 신호가 유도될 수 있다. 신호 검출 회로는, 상기 코일에 유도된 전기 신호를, 상기 무선 신호로서 감지할 수 있다.
근거리 무선 통신 장치의 컨트롤러는 S10 단계에서 감지한 무선 신호에 응답하여 근거리 무선 통신 장치를 웨이크업 모드로 전환할 수 있다(S20). 근거리 무선 통신 장치가 웨이크업 모드로 전환되면, 근거리 무선 통신 장치의 컨트롤러는 현재의 동작 조건이 테스트 동작 조건인지 여부를 확인할 수 있다(S30). 일 실시예에서 테스트 동작 조건은 금융 거래에 필요한 인증 시스템에서 요구하는 테스트 등을 포함할 수 있으며, 일례로 EMV 규정에 정의된 필드 오프 테스트를 포함할 수 있다. 테스트 동작 조건에서는 외부 리더기와 통신하는 노멀 동작 조건과 비교하여 상대적으로 강한 세기의 RF 필드가 형성되므로, 컨트롤러는 무선 신호의 세기를 참조하여 근거리 무선 통신 장치의 동작 조건이 테스트 동작 조건인지 여부를 확인할 수 있다.
S30 단계의 판단 결과, 근거리 무선 통신 장치의 동작 조건이 테스트 동작 조건인 것으로 판단되면, 컨트롤러는 신호 검출 회로의 민감도를 낮출 수 있다(S40). 일 실시예에서, 컨트롤러는 신호 검출 회로에 포함되는 제1 세기 검출 회로를 활성화하고 제2 세기 검출 회로를 비활성화할 수 있다. 제1 세기 검출 회로는, 무선 신호로부터 생성된 포락선 전압을 증폭할 수 없는 회로일 수 있으며, 제2 세기 검출 회로는 상기 포락선 전압을 증폭할 수 있는 회로일 수 있다. 즉, 신호 검출 회로가 상기 포락선 전압을 증폭하지 않고 기준 전압과 비교하여 무선 신호의 유무를 판단하도록 함으로써, 신호 검출 회로의 민감도를 낮출 수 있다. 또는, 상기 포락선 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 비교기의 이득이나 오프셋을 감소시키거나, 상기 기준 전압을 증가시킴으로써 신호 검출 회로의 민감도를 낮출 수 있다.
신호 검출 회로의 민감도를 감소시키는 동작이 완료되면, 컨트롤러는 테스트 절차를 진행할 수 있다(S50). 테스트 절차에 대해서는 이후 도 13을 참조하여 더욱 자세히 설명하기로 한다.
한편 S30 단계의 판단 결과, 현재의 동작 조건이 테스트 동작 조건이 아닌 것으로 판단하면, 컨트롤러는 신호 검출 회로의 민감도를 높일 수 있다(S60). 일 실시예에서, 컨트롤러는 제1 세기 검출 회로를 비활성화하고 제2 세기 검출 회로를 활성화할 수 있다. 즉, 신호 검출 회로는 상기 포락선 전압을 증폭하여 상기 기준 전압과 비교하고, 그로부터 무선 신호의 유무를 판단하도록 함으로써, 약한 세기의 무선 신호도 감지할 수 있도록 신호 검출 회로의 민감도를 높일 수 있다.
또한, 컨트롤러는, 제2 세기 검출 회로의 이득을 높이거나, 상기 포락선 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 비교기의 이득이나 오프셋을 증가시키거나, 상기 기준 전압을 감소시키는 등의 방법으로 신호 검출 회로의 민감도를 낮출 수도 있다.
신호 검출 회로의 민감도를 증가시키는 동작이 완료되면, 컨트롤러는 신호 검출 회로가 출력하는 검출 신호를 참조하여 무선 신호의 세기가 기준 세기보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(S70). S60 단계의 판단 결과 무선 신호의 세기가 기준 세기보다 크면, 컨트롤러는 근거리 무선 통신 장치의 웨이크업 모드를 그대로 유지할 수 있다(S80). 반면, S70 단계의 판단 결과 무선 신호의 세기가 기준 세기보다 작으면, 컨트롤러는 근거리 무선 통신 장치를 슬립 모드로 다시 전환할 수 있다(S90).
다음으로 도 13을 참조하여 테스트 동작 조건에서 진행되는 일련의 프로세스들을 설명하기로 한다.
도 13을 참조하면, 테스트 절차가 진행되는 동안 근거리 무선 통신 장치는 웨이크업 모드에서 동작할 수 있다. 근거리 무선 통신 장치는, 앞서 S10 단계에서 감지한 무선 신호를 이용하여 웨이크업 모드에서 외부 리더기 등과 통신할 수 있다. 한편, 컨트롤러는, 무선 신호의 세기가 감소하여 상기 외부 리더기 등과의 통신이 불가능해지는 필드 오프가 발생하는지 여부를, 신호 검출 회로를 통해 주기적으로 감지할 수 있다(S51).
S51 단계의 판단 결과 필드 오프가 감지되면, 컨트롤러는 근거리 무선 통신 장치를 슬립 모드로 동작시키고(S52), 다시 RF 필드의 세기가 증가하여 무선 신호가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다(S53). S53 단계의 판단 결과 RF 필드가 감지되면, 컨트롤러는 근거리 무선 통신 장치를 다시 웨이크업 모드로 동작시키며(S54, 테스트 성공 판정을 내릴 수 있다(S55).
한편, S51 단계의 판단 결과 RF 필드 오프가 감지되지 않거나, S53 단계에서 RF 필드가 감지되지 않으면, 컨트롤러는 테스트 실패 판정을 내릴 수 있다(S56). 예를 들어 근거리 무선 통신 장치의 인증 규격들 중 하나인 EMV 규정 등에서 정의하는 필드 오프 테스트에서는, 제1 시간 동안 RF 필드를 발생시키고 제2 시간 동안 RF 필드를 약화시키며, 다시 제3 시간 동안 RF 필드를 발생시킬 수 있다. 상기 조건에서 근거리 무선 통신 장치가 제1 시간 및 제3 시간 동안 웨이크업 모드로 동작하지 않거나, 제2 시간 동안 슬립 모드로 동작하지 않으면, 필드 오프 테스트를 통과하지 못한 것으로 판정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신 장치를 포함하는 전자 기기를 나타낸 블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기(1000)는, 디스플레이(1010), 메모리(1020), 통신 모듈(1030), 센서 모듈(1040), 및 프로세서(1050) 등을 포함할 수 있다. 전자 기기(1000)는 스마트폰, 태블릿 PC, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기 외에, 텔레비전, 데스크톱 컴퓨터 등을 포함할 수 있다. 디스플레이(1010), 메모리(1020), 근거리 무선 통신 장치(1030), 센서 모듈(1040) 및 프로세서(1050) 등의 구성 요소는 버스(1060)를 통해 서로 통신할 수 있다.
근거리 무선 통신 장치(1030)는 본 발명의 다양한 실시예들에 따를 수 있다. 필드 오프 테스트에서 요구하는 조건을 충족시키는 것은 물론, 일반적인 카드 모드에서 외부 리더기와의 통신 가능한 거리를 충분히 확보할 수 있도록, 근거리 무선 통신 장치(1030)에 포함되는 신호 검출 회로의 민감도가 조절될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100, 200: 근거리 무선 통신 장치
300, 500: 신호 검출 회로
310, 510: 매칭 네트워크
320, 520: 세기 검출 회로
330, 530: 비교 회로

Claims (10)

  1. 무선 신호를 수신하는 수신 회로와 상기 무선 신호에 데이터를 중첩시켜 송출하는 송신 회로 및 상기 무선 신호를 소정의 기준 신호와 비교하는 신호 검출 회로를 포함하며, 상기 수신 회로와 상기 송신 회로가 활성화되어 동작하는 웨이크업 모드, 및 상기 수신 회로와 상기 송신 회로가 비활성화되는 슬립 모드 중 적어도 하나로 동작하는 통신 모듈; 및
    상기 슬립 모드에서 상기 웨이크업 모드로 상기 통신 모듈을 전환하기 위한 상기 무선 신호의 세기가 변경되도록, 상기 무선 신호의 세기와 상기 통신 모듈의 동작 조건에 기초하여 상기 신호 검출 회로의 민감도를 조절하는 컨트롤러; 를 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 검출 회로는, 상기 무선 신호의 세기를 상기 기준 신호의 세기와 비교하는 비교 회로, 및 상기 무선 신호의 세기를 검출하여 상기 비교 회로에 입력하는 세기 검출 회로를 포함하며,
    상기 컨트롤러는 상기 비교 회로의 출력에 기초하여 상기 통신 모듈의 상기 웨이크업 모드를 유지할지 여부를 결정하는 근거리 무선 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 세기 검출 회로의 이득, 상기 비교 회로의 이득, 및 상기 기준 신호의 세기 중 적어도 하나를 변경하여 상기 신호 검출 회로의 민감도를 조절하는 근거리 무선 통신 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 통신 모듈의 동작 조건은, 상기 통신 모듈이 금융 거래를 위한 인증 절차에서 요구하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하기 위한 테스트 동작 조건, 및 상기 통신 모듈이 외부 리더기와 통신하는 노멀 동작 조건을 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통신 모듈의 동작 조건이 상기 테스트 동작 조건이면, 상기 컨트롤러는 상기 세기 검출 회로의 이득 및 상기 비교 회로의 이득 중 적어도 하나를 감소시키거나, 상기 기준 신호의 세기를 증가시키는 근거리 무선 통신 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 통신 모듈의 동작 조건이 상기 노멀 동작 조건이면, 상기 컨트롤러는 상기 세기 검출 회로의 이득 및 상기 비교 회로의 이득 중 적어도 하나를 증가시키거나, 상기 기준 신호의 세기를 감소시키는 근거리 무선 통신 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 세기 검출 회로는, 상기 무선 신호를 상기 비교 회로에 그대로 입력하는 제1 세기 검출 회로와, 상기 무선 신호의 세기를 조절하여 상기 비교 회로에 입력하는 능동 소자를 포함하는 제2 세기 검출 회로를 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 통신 모듈의 동작 조건이 상기 테스트 동작 조건이면 상기 제1 세기 검출 회로를 통해 상기 무선 신호를 상기 비교 회로에 입력하고, 상기 통신 모듈의 동작 조건이 상기 노멀 동작 조건이면 상기 제2 세기 검출 회로를 통해 상기 무선 신호를 상기 비교 회로에 입력하는 근거리 무선 통신 장치.
  9. 외부 리더기가 송출하는 무선 신호를 수신하는 매칭 네트워크;
    상기 무선 신호의 세기를 기준 신호의 세기와 비교하는 비교 회로;
    상기 매칭 네트워크와 상기 비교 회로 사이에 연결되며, 상기 매칭 네트워크가 수신하는 상기 무선 신호를 상기 비교 회로에 그대로 입력하는 제1 세기 검출 회로;
    상기 매칭 네트워크와 상기 비교 회로 사이에서 상기 제1 세기 검출 회로와 병렬로 연결되며, 상기 무선 신호의 세기를 조절하여 상기 비교 회로에 입력하는 제2 세기 검출 회로; 및
    상기 무선 신호를 통해 상기 외부 리더기와 통신하는 통신 모듈의 동작 조건, 및 상기 무선 신호의 세기에 기초하여 상기 제1 세기 검출 회로와 상기 제2 세기 검출 회로 중 적어도 하나를 활성화하는 컨트롤러; 를 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  10. 근거리 무선 통신의 카드 모드에서 동작하는 제1 수신 회로와 리더기 모드에서 동작하는 제2 수신 회로;
    상기 카드 모드 및 상기 리더기 모드에서 동작하는 송신 회로;
    상기 카드 모드에서, 외부 리더기가 송출하는 무선 신호를 검출하여 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로에 공급되는 전력을 제어하는 신호 검출 회로; 및
    상기 카드 모드에서, 상기 신호 검출 회로의 출력에 기초하여 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로에 공급되는 전력을 제어하는 컨트롤러; 를 포함하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로가 금융 거래를 위한 인증 시스템에서 요구하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하기 위한 테스트 동작 조건에서 상기 신호 검출 회로의 민감도를 낮추고, 상기 제1 수신 회로와 상기 송신 회로가 상기 외부 리더기와 통신하는 노멀 동작 조건에서 상기 신호 검출 회로의 민감도를 높이는 근거리 무선 통신 장치.
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