KR20000033877A

KR20000033877A - 이중 안테나 및 배터리가 내장된 스마트 카드

Info

Publication number: KR20000033877A
Application number: KR1019980050931A
Authority: KR
Inventors: 장한성
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 발명은 이중 안테나 및 배터리가 내장된 스마트 카드에 관한 것으로, 종래의 스마트 카드는 카드리더기에 접근시킴으로서 이 카드리더기로부터 출력되는 자장을 받고 이 자장으로부터 카드에 내장된 안테나에 의해 전류를 유도하여 사용할 수 있도록 제작되었기 때문에 통상 10㎝이하의 거리에서 통신민 가능하였고 하나의 안테나가 내장되어 있어 한 종류의 통신을 할 수밖에 없어 기능이 제한되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 비 접촉식 스마트 카드에 저주파 및 고주파용 전용의 안테나를 각각 하나씩 두 개의 안테나를 내장시켜 두 종류의 통신이 가능하도록 하고 이중 안테나와 함께 충전식 박막형 배터리를 또한 내장하여 고주파 전용 안테나에 의한 원거리 통신용 전력 공급원으로 사용하여 원거리 통신을 가능하도록 하여 통신영역을 극대화 하는 효과가 있다.

Description

이중 안테나 및 배터리가 내장된 스마트 카드

본 발명은 이중 안테나 및 배터리가 내장된 스마트 카드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비 접촉식 스마트 카드에 저주파 및 고주파용 전용의 안테나를 각각 하나씩 두 개의 안테나를 내장시켜 두 종류의 통신이 가능하도록 하고 이중 안테나와 함께 충전식 박막형 배터리를 또한 내장하여 고주파 전용 안테나에 의한 원거리 통신용 전력 공급원으로 사용하여 원거리 통신을 가능하도록 한 이중 안테나 및 배터리가 내장된 스마트 카드에 관한 것이다.

일반적으로 비 접촉식에 의한 카드 리더기는 보통 출입 제한을 위한 사무실이나 보안기능을 강화하기 위한 장소 또는 버스에서 요금을 계산 하기위한 용도등으로 다양하게 사용되고 있다.

여기서 도 1a에 도시된 바와같이 비 접촉식 카드리더기(100)는 일정한 공간내부에 실제로 사용되는 프로그램이 내장된 신호처리부(110), 무선 통신을 위한 RF모듈(120), 카드에 전력을 공급하는 동력원으로 사용되는 자기장과 이 자기장에 RF 신호를 실어 보내는 이중의 용도로 사용되는 자기장발생 코일(130) 그리고 이 자기장발생 코일(130)로 인가되는 전류를 제어함으로서 일정한 자장 발생을 유도하는 전원제어부(150)와, 이 전원제어부(150)로 자장 발생을 위한 구동전원을 외부에서 인가하는 전원공급부(140)로 이루어진다.

그리고 도 1b에 도시된 바와같이 스마트 카드(200)는 얇은 플라스틱 재질로 그 내부에는 안테나겸 전류발생을 위한 코일(210)과, 이 코일(210)에서 발생된 전류에 위해 신호처리 동작하는 IC칩(220)으로 이루어진다.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 종래의 카드리더기와 스마트 카드에 의한 리딩 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저,카드리더기(100)에서는 전원공급부(140)으로부터 일정한 전원을 공급받게된다. 그러므로 전원제어부(150)를 통해 공급되는 일정한 전류가 자기장발생 코일(130)에 흐르게 되고 이로인해 그 자기장발생 코일(130)로부터 자기장이 형성된다. 그러므로 이와같은 과정으로 발생된 카드리더기(100)의 자기장 범위내로 비 접촉식 스마트카드(200)가 접근하면 그 카드리더기(100)내의 자기장 발생코일(130)에서 형성한 자기장에 의해 스마트 카드(200)내부에 설치된 안테나 겸 전류 발생코일(210)에는 전류가 발생하고, 이 발생된 전류는 카드내부의 IC칩(220)을 구동시켜 원하는 정보 전달을 할 수 있게 된다.

즉, 이와같은 카드 리딩 동작은 도 2에 도시된 바와같이 카드리더기(100)내의 자기장 발생용 코일(130)에 의해 자기장이 분포할 때 데이터를 전달받기 위해서 스마트 카드(200)를 자기장의 일정 세기 영역내로 자기장발생 코일(130)과는 수평 관계를 유지하며 접근 시킴으로서 가능하다.

그러나 이와같은 종래의 스마트 카드는 카드리더기에 접근시킴으로서 이 카드리더기로부터 출력되는 자장을 받고 이 자장으로부터 카드에 내장된 안테나에 의해 전류를 유도하여 사용할 수 있도록 제작되었기 때문에 통상 10㎝이하의 거리에서 통신민 가능하였고 하나의 안테나가 내장되어 있어 한 종류의 통신을 할 수밖에 없어 기능이 제한되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 비 접촉식 스마트 카드에 저주파 및 고주파용 전용의 안테나를 각각 하나씩 두 개의 안테나를 내장시켜 두 종류의 통신이 가능하도록 하고 이중 안테나와 함께 충전식 박막형 배터리를 또한 내장하여 고주파 전용 안테나에 의한 원거리 통신용 전력 공급원으로 사용하여 원거리 통신을 가능하도록 한 이중 안테나 및 배터리가 내장된 스마트 카드를 제공함에 그 목적이 있다.

한편, 이와같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 근거리 통신을 위한 저주파의 자장을 발생하는 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일과, 원거리 통신을 위한 고주파의 자장을 발생하는 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일과, 이 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일 및 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일로부터 발생된 자장에 의해 신호처리 동작하는 IC칩과, 이 IC칩에 원거리 통신을 위한 전력을 공급하는 배터리로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 비 접촉식 카드 리더기 및 스마트 카드의 구조를 보여주는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 스마트 카드의 구조를 보여주는 도면.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

1 : IC칩 2 : 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일

3 : 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일

4 : 배터리 10 : 스마트 카드

이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 스마트 카드의 구성은 도 2에 도시된 바와같이 스마트 카드(10)는 얇은 플라스틱 재질로 그 내부에는 근거리 통신을 위한 저주파의 자장을 발생하는 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(2) 및 원거리 통신을 위한 고주파의 자장을 발생하는 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3)이 서로 일정한 간격을 두고 원형으로 설치된다. 그리고 이 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(2) 및 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3)는 유도되는 자장을 신호처리하는 IC칩(1)에 연결되어 있다. 그리고 스카트 카드(10)의 내부에는 충전식 박막형인 배터리(4)가 설치되어 있어 원거리 통신을 위해 IC칩(1)에 전력을 공급한다.

여기서 본 발명에 따른 스카트 카드(10)에 적용되는 근거리용 카드리더기는 종래와 동일함으로 그 구성을 생력한다. 그리고 원거리용 카드리더기는 고속도로 톨게이트 통과를 위해 설치된 형태이다.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 스마트 카드에 따른 카드 리딩 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 근거리 통신 예를들어 버스 요금 징수에 따른 동작을 설명한다.

사용자가 스마트카드(10)를 카드리더기(100)와의 일정거리 이내로 접근시키면 상기 그 카드리더기(100)의 내부에는 자기장 발생기(130)이 있어 일정한 범위의 자기장을 출력한다. 그러므로 이 자기장발생기(130)에서 출력되는 자기장은 스마트카드(10)내부의 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(2)에 유도된다.

그러므로 상기 스마트 카드(10)내 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(2)에서 발생한 자기장에 의해 유도된 전류를 받아 작동된 IC칩(1)에서 발생된 신호는 재차 스마트 카드(10)내의 안테나 역할을 하는 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(2)을 통해 자장을 형태로 출력된다. 이때 이 자장은 카드리더기(100)의 자기장 발생기(130)에 연결된 RF모듈(120)로 입력되어 필요한 정보의 전달을 마치게 된다.

여기서의 근거리 통신은 10㎝이내의 통신을 의미한다.

한편, 원거리 통신 예를들어 스마트카드가 차량에 장착되거나 이를 운전자가 소지한 상태로 고속도로 톨게이트를 통과할 때의 동작을 설명한다.

사용자가 스마트카드(10)를 소지한 상태로 수미터 이상 거리를 유지한 톨게이트를 통과하게 되면 그 톨게이트에 설치된 카드리더기의 내부에는 자기장 발생기이 있어 일정한 범위의 자기장을 출력한다. 그러므로 이 자기장발생기에서 출력되는 자기장은 스마트카드(10)내부의 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3)에 유도된다.

그러므로 상기 스마트 카드(10)내 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3)에서 발생한 자기장에 의해 유도된 전류는 IC칩(1)으로 인가된다. 이때 이 IC칩(1)는 유도된 전류를 신호처리하고 배터리(4)로부터 전력을 공급받아 고주파 형태의 전류를 스마트 카드(10)내의 안테나 역할을 하는 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3)에 인가한다. 따라서 이 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3)은 전류를 자장을 형태로 출력하고 이 고주파 신호는 톨게이트에 임의로 설치된 카드리더기의 자기장 발생기에 연결된 RF모듈로 입력되어 필요한 정보의 전달을 마치게 된다.

이상 설명에서와 같이 본 발명에 따른 스마트 카드는 2개의 통신용 안테나겸 전류발생 코일이 내장되어 있어 저주파를 사용하는 근거리 통신과 고주파를 사용하는 원거리 통신을 하나의 카드로서 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims

근거리 통신을 위한 저주파의 자장을 발생하는 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(2)과, 원거리 통신을 위한 고주파의 자장을 발생하는 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3)과, 이 고주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(3) 및 저주파 전용 안테나 겸 전류발생코일(2)로부터 발생된 자장에 의해 신호처리 동작하는 IC칩(1)과, 이 IC칩(1)에 원거리 통신을 위한 전력을 공급하는 충전식 박막형인 배터리(4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 안테나 및 배터리가 내장된 스마트 카드