KR20010095290A - 최대 통신 거리를 변화시키는 수단을 갖춘 액티브트랜스폰더 - Google Patents

Abstract

액티브 트랜스폰더는 여러 다른 수준의 보안성을 필요로하는 여러 장치나 다양한 모드에서의 작동을 고려하여 제작된다. 판독기까지의 최대 통신 거리를 변화시킴으로서 보안성이 특히 제어된다. 액티브 트랜스폰더는 여러 전자 회로에 전력 공급을 위해 사용되는 전지(2)를 포함한다. 액티브 트랜스폰더는 증폭 수단(8), 복조 모듈(4), 데이터 처리 유닛(10)을 추가로 포함한다. 상기 복조 모듈(4)은 유입 신호에 대한 복조기와 상기 유입 신호에 포함된 데이터의 비준을 위한 비준 수단을 포함한다. 데이터 처리 유닛(10)은 정해진 출력으로 신호를 전송하는 판독기와 트랜스폰더 사이의 최대 통신 거리를 제어하기 위한 회로(12)를 포함한다. 이 회로(12)는 데이터 비준 수단과 신호 증폭 수단에 각각 보안 신호(S1, S2)를 전송한다. 이 신호는 비준 수단의 기준값의 값을 제어하고자, 또는 최대 통신 거리의 변화를 위해 증폭 수단의 이득을 변화시키고자 사용된다.

Description

최대 통신 거리를 변화시키는 수단을 갖춘 액티브 트랜스폰더{ACTIVE TRANSPONDER WITH MEANS ALLOWING THE MAXIMUM COMMUNICATION DISTANCE TO BE VARIED}

본 발명은 여러 성질의 식별 시스템이나 트랜잭션 시스템과 연계된 액티브 트랜스폰더에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 여러 보안 레벨을 갖춘 여러 작동 모드에서나 여러 다른 장치에의 적용을 지향하는 액티브 트랜스폰더에 관한 것이다.

수신된 전자기신호로부터 에너지를 도출하는 패시브 트랜스폰더와는 달리, 액티브 트랜스폰더는 트랜스폰더의 안테나의 유도 전압 수준에 상관없이 전기 회로에 전력을 공급하는 내부 전지를 가진다.

액티브 트랜스폰더는 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어 카드, 전자 태그, 더욱 일반적으로는 휴대용 기기와 같은 형태를 취할 수 있다. 트랜스폰더는 다른 정도의 보안성을 필요로하는 모드에서 작동할 수 있고, 특히 트랜스폰더가 지향하는 다른 장치에의 적용을 필요로하는 모드에서 작동할 수도 있다. 장치의 보안성을 제어하는 것은 다른 수준에서 일어날 수 있고, 특히 통신 프로토콜에서 일어날 수 있다. 본 발명의 경우에, 주어진 전력으로 전송하는 판독기와 트랜스폰더 사이의 통신 거리를 제한함으로서 작동 모드나 선택된 장치의 보안성을 제어함과 특히 관련된다.

따라서 본 발명은 다중 장치 액티브 트랜스폰더에 의해 발생되는 보안 문제에 답하는 과정을 제시한다. 특히, 높은 수준의 보안성을 필요로하는 금융 거래를 위해 "빌딩 접근이나 전송 수단"-형, 또는 뱅킹-형의 동일한 트랜스폰더 장치에 통합하는 것이 제시된다. 트랜스폰더와 송수신기 사이의 최대 통신 거리(이후, "판독기")는 중요한 매개변수가 된다.

본 발명의 특별한 목적은 필요로하는 여러 종류의 보안성을 제어하기 위한 높은 수준의 효율성을 보장하면서 여러 다른 정도의 보안성을 필요로하는 여러 장치를 위한 액티브 트랜스폰더를 공급하는 것으로서, 상대적으로 간편하면서 저렴하여야 한다.

따라서 본 발명은 여러 장치나 작동 모드를 제어할 수 있도록 전자 유닛을 배열하는 액티브 트랜스폰더에 관한 것으로서, 상기 액티브 트랜스폰더는 데이터 처리 유닛, 증폭 수단, 그리고 비준 수단을 포함하며, 상기 증폭 수단은 트랜스폰더 안테나에 의해 수신된 유입 신호를 증폭하고, 상기 비준 수단은 안테나의 평균 유도 전압의 함수로 유입 신호를 비준한다. 이 비준 수단은 이 유닛의 입력측 평균 전압이 정해진 기준 전압 이상일 때 유입 신호에 포함된 데이터에 대한 비준 신호를 데이터 처리 유닛에 공급한다. 이 액티브 트랜스폰더는 다음과 같은 특징을 또한 가진다. 즉, 선택되거나 활성화되는 작동 모드나 선택되거나 활성화되는 장치의 함수로 판독기까지의 최대 통신 거리를 변화시키는 수단을 포함한다. 이 수단은 상기 비준 수단의 상기 기준 전압이나 상기 증폭 수단의 증폭 이득을 변화시키도록 배열된다.

선호되는 배열에 따라, 비준 수단은 유입 신호에 포함된 데이터를 비준하기 위한 한계값을 규정하는 기준 전압보다 평균 유도 전압이 큰 지, 작은 지를 결정하거나 검출하는 비교기와 유입 신호의 평균 유도 전압을 측정하는 측정 수단을 포함한다.

차후에 기술될 제 1 실시예에 따라, 기준 전압은 가변적이고 보안 신호에 의해 규정된다. 또한 차후에 기술될 제 2 실시예에 따라, 기준 전압이 고정임에 반해 증폭 이득이 가변적이며, 선택되거나 활성화되는 장치가 높은 보안 수준으로 제공될 때 증폭 이득 값이 상대적으로 낮도록 상기 증폭 이득이 보안 신호에 의해 규정된다.

따라서, 발명에 따라, 주어진 전송 출력을 가지는 판독기와 트랜스폰더 사이의 최대 통신 거리를 효율적이면서도 상당한 크기로 변화시키는 것이 가능하다. 실제로, 한계값을 규정하는 기준 전압이나 증폭 이득에 따라(한계값 이하에서는 수신 데이터가 데이터 처리 유닛에 의해 비준되지 않음, 무효화됨), 복잡한 부가 전자 장치를 필요로하지 않는 효율적 수단을 가진다. 더욱이, 최대 통신 거리의 변화는 기존 트랜스폰더에 제공될 어떤 추가 통신 수단도 필요로하지 않는다. 보안 수준을 제어하기 위해 필요한 어떤 정보도 트랜스폰더에 제공되는 통신 범이 내에서 판독기에 의해 제공되는 전자기 신호로부터 도출된다.

도 1은 발명에 따르는 트랜스폰더의 도면.

도 2와 3은 각각 발명의 제 1, 2 실시예의 도면.

도 4는 최대 통신 거리를 제어하기 위해 사용되는 트랜스폰더의 전자 유닛 부분의 변형 도면.

도 5는 발명의 제 3 실시예의 도면.

(도면부호 설명)

1, 11, 21, 31 ... 액티브 트랜스폰더 2 ... 전지

4 ... 전자 모듈 6 ... 안테나

8, 16, 17 ... 증폭 수단 10 ... 데이터 처리 유닛

12 ... 제어 회로 14 ... 복조 유닛

18, 20 ... 비교기 32 ... 자동 이득 제어 유닛

34 ... 비교기-인버터

도 1의 액티브 트랜스폰더(1)는 트랜스폰더의 전자 유닛에 전력을 공급하기 위해 전압 U_B를 공급하는 전지(2)를 포함한다. 상기 전자 유닛은 안테나(6)를 거친 유입 신호를 복조하기 위한 복조 수단과, 이 신호들에 포함된 데이터를 비준하기 위한 비준 수단을 형성하는 전자 모듈(4)을 포함한다. 진폭 변조의 경우에, 복조 수단은 수신 신호의 파형 검출을 실행한다. 복조 수단은 특히 정류기를 포함한다.전자 유닛은 유입 신호를 증폭하기 위한 증폭 수단(8)과 해독된 신호 DA를 처리하기 위한 처리 유닛(10)을 또한 포함한다. 처리 유닛(10)은 트랜스폰더(1)로부터 도시되지 않은 판독기까지의 최대 통신 거리를 제어하기 위한 제어 회로(12)를 포함한다.

제어 회로(12)는 입력 모듈(4)에 배열되는 데이터 비준 수단과 유입 신호 증폭 수단(8)에 각각 보안 신호 S1, S2를 공급하도록 배열된다. 이 보안 신호는 트랜스폰더에서 선택되거나 활성화된 장치나 작동 모드의 함수로 최대 통신 거리를 변화시키기 위해 사용된다. 동일한 트랜스폰더에 대한 최대 통신 거리의 제어는 도 2-4를 바탕으로 후에 더 자세하게 기술될 것이다.

도 2는 발명의 제 1 실시예를 도시한다. 안테나(6)를 거쳐 트랜스폰더(11)에 유입되는 전자기 신호는 고정 이득 증폭기(16)에 의해 증폭되는 유도 전압을 생성한다. 이 신호들은 특히 진폭 변조에 의해 디지털-식으로 코딩된 데이터를 운반한다. 그러나, 발명은 다른 종류의 코딩법에도 적용할 수 있다. 복조 유닛(14)은 전자기 신호 반송파로부터 발생하는 신호 성분을 제거하기 위해 사용되는 제 1 필터 Z1을 포함한다. 복조 유닛(14)의 출력은 비교기(18)와 제 2 필터 Z2에 연결된다.

제 2 필터 Z2는 복조 유닛(14)에 의해 복조되는 신호의 평균 전압에 상응하는 전압 신호를 제 2 필터 Z2의 출력에 공급하기 위해 사용되는 저역 통과 필터이다. 이 평균 전압 신호는 한편으로 비교기(18)에 공급되어, 비교기(18)가 비교기(18)의 출력에 디지털 신호, 특히 이진 신호를 각각 양과 음의 값인 높은 상태와 낮은 상태로 공급하게 한다. 유입 신호의 평균 전압은 유입 신호에 포함되는데이터를 비준하기 위한 비준 수단에 속하는 비교기(20)의 제 1 입력에 또한 공급된다. 비교기(20)의 제 2 입력은 전압 U_REF를 가진다. 따라서, 유입 신호의 평균 전압이 U_REF보다 클 경우, 비준 신호 VD가 데이터 DA를 처리하기 위한 처리 유닛(10)에 공급된다. 반대의 경우에, 이 데이터에 대한 비준 불허 신호가 공급된다.

발명에 따라, 전압 U_REF가 변화한다. 이를 위해 비제한적인 방식으로, 비교기(20)의 제 2 입력에 연결되는 가변 저항 RV가 제공되고, 가변 저항 RV는 고정 전압, 특히 전지(2)의 전압 U_B을 공급받는 고정 저항 R1에 또한 연결된다. 가변 저항 RV는 최대 통신 거리 제어 회로(12)에 의해 공급되는 보안 신호 S1에 의해 제어된다. 선택되거나 활성화되는 장치나 작동 모드에 따라, 기준 저압 U_REF는 상대적으로 높거나 낮다. 보안성을 증가시키기 위해, 즉 최대 거리를 감소시키기 위해, 전압 U_REF는 낮은 보안 장치나 작동 모드에 대한 이러한 전압값에 비해 높은 상태로 설정된다. 즉, 상대적으로 큰 통신 거리를 허용한다.

도 3은 발명에 따르는 트랜스폰더(21)의 제 2 실시예를 도시한다. 앞서 기술된 내용은 여기서 다시 상세히 설명하지 않을 것이다. 최대 통신 거리의 변화는 입력 증폭기(17) 이득의 변화를 통해 발생한다. 이 이득은 전자 유닛(10)의 회로(12)에 의해 공급되는 보안 신호 S2에 의해 제어된다. 증폭되고 복조된 수신 신호는 한편으로 비교기(18)에 공급되어 비트 형태로 유닛(10)에 공급되며, 다른 한편으로 비교기(20)의 제 1 입력에 증폭 신호의 평균 전압을 공급하는 저역 통과 필터 Z2에공급된다. 이 평균 전압이 고정 기준 전압 U_REF보다 큰지 작은지에 따라, 신호 VD가 유입 신호에 포함된 데이터를 비준하거나 비준불허한다. 보안성을 증가시켜서 최대 통신 거리를 감소시키기 위해, 증폭 이득이 상대적으로 낮은 값으로 설정된다. 따라서, 증폭 신호의 평균 전압이 상대적으로 낮고, 데이터는 트랜스폰더와 판독기 사이의 제한된 거리에 대하여만 비준된다.

본 발명의 범위 내에서, 복조 수단, 비준 수단, 그리고 유입 신호 증폭 수단은 제공되는 실시예에 따라 다른 순서로 위치할 수 있다.

도 4는 최대 통신 거리 제어 유닛(12)의 배열을 도시한다. 선택되거나 활성화되는 장치에 따라, 신호 CA가 마이크로제어기c로 전송된다. 신호 CA는 이 장치를 나타낸다. 제 1 변형에서, 신호 CA는 주어진 장치의 식별이나 시작 단계에서 송수신기에 의해 직접 공급된다. 또다른 변형에서, 트랜스폰더는 선택된 장치나 작동 모드를 인식하고, 신호 CA를 보낸다. 프로그래밍 메모리나 비-프로그래밍 메모리에서, 제공되는 여러 장치나 작동 모드에 상응하게 여러 유닛 M1, M2,...,Mn이 제공된다. 이들 유닛 각각에서, 상응하는 장치나 작동 모드에 대해 필요한 보안 레벨에 따라 보안 코드 C1, C2,..., Cn이 기록된다. 마이크로제어기c는 선택되는 장치나 작동 모드에 상응하는 보안 코드를 판독하고, 램 MV에 이를 기록한다. 신호 CA에 따라, 마이크로프로세서는 기준 전압 U_REF의 값과 증폭기(16)의 증폭 이득을 각각 제어하기 위해 보안 신호 S1, S2를 공급한다.

도 5는 발명에 따른 트랜스폰더(31)의 제 3 실시예를 도시한다. 앞서 기술된내용은 여기서 상세히 설명하지 않을 것이다.

안테나(6)에 의해 수신되는 전자기 신호는 가변 이득 증폭기(17)에 의해 증폭되고, 그 출력은 자동 이득 제어 유닛(32)(AGC)에 연결된다. 이 이득은 자동 이득 제어 유닛(32)에 의해 제어되어, 출력 신호의 진폭이 일정하게 된다. 따라서, 증폭기로부터의 출력 신호는 클럭 신호 CK를 형성하고, 이 클럭 신호 CK는 전자 유닛(10)에 공급된다. 이득 제어 신호 GC는 수신된 전자기 신호 파형의 진폭에 반대인 프로파일을 가진다. 결과적으로, 회로(32)는 높은 상태와 낮은 상태 사이의 역전으로, 변조된 유입 신호에 대한 복조기를 또한 형성한다. 따라서, 비교기-인버터(34)를 이용하여 이 신호를 역전시킴으로서 유닛(10)에 디지털 데이터 DA를 공급하도록 이 신호 GC를 이용하는 것이 가능하다. 신호 GC의 평균 전압은 저역 통과 필터 Z3를 이용하여 얻어진다. 이 평균 전압은 비교기-인버터(34)와 비교기(20)에 공급되어 비준 신호 VD를 형성한다. 최대 통신 거리의 제어는 도 2를 참고하여 앞서 기술된 제 1 실시예와 유사한 방식으로 실행된다.

본 발명은 다중 장치 액티브 트랜스폰더에 의해 발생되는 보안 문제에 답하는 과정을 제시한다. 특히, 높은 수준의 보안성을 필요로하는 금융 거래를 위해 "빌딩 접근이나 전송 수단"-형, 또는 뱅킹-형의 동일한 트랜스폰더 장치에 통합하는 것이 제시된다. 트랜스폰더와 송수신기 사이의 최대 통신 거리(이후, "판독기")는 중요한 매개변수가 된다.

Claims (5)

1. 여러 장치나 작동 모드를 제어하도록 배열되는 전자 유닛, 안테나(6), 전지와 같은 전원(2)을 포함하는 액티브 트랜스폰더(1, 11, 21, 31)로서, 상기 전자 유닛은 데이터 처리 유닛(10), 증폭 수단(8, 16, 17), 비준 수단을 포함하며, 상기 증폭 수단(8, 16, 17)은 상기 안테나에 의해 수신되는 유입 신호를 증폭시키고, 상기 비준 수단은 상기 안테나에서의 평균 유도 전압의 함수로 이 유입 신호들을 비준하며, 이 비준 수단은 상기 데이터 처리 유닛의 입력측 평균 전압이 정해진 기준 전압 이상일 때 유입 신호에 포함된 데이터에 대한 비준 신호를 상기 데이터 처리 유닛에 공급하고,

   상기 전자 유닛은 상기 장치와 작동 모드로부터 각각 선택되는 장치와 작동 모드의 함수로 판독기나 송수신까지의 최대 통신 거리를 변화시키기 위한 수단(12, RV; 12, 17)을 포함하고, 이 수단은 상기 증폭 수단의 상기 증폭 이득과 상기 비준 수단의 상기 기준 전압을 변화시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 액티브 트랜스폰더(1, 11, 21, 31).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비준 수단은 상기 유입 신호 증폭 수단 앞이나 뒤에 비교기(20)를 포함하고, 상기 비교기(20)의 제 1 입력은 유입 신호의 평균 유도 전압을 공급하기 위한 수단(Z2; Z3)에 연결되며, 상기 비교기(20)의 제 2 입력은 상기 기준 전압(U_REF)을 공급하는 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 기준 전압은 가변적이고 보안 신호(S1)에 의해 정하여져서, 선택된 장치나 작동 모드에 높은 수준의 보안성이 제공될 때 상기 기준 전압 값이 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 트랜스폰더.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 기준 전압은 변하지 않으며, 상기 증폭 이득은 가변적이고 보안 신호(S2)에 의해 정하여져서, 선택된 장치나 작동 모드에 높은 수준의 보안성이 제공될 때 상기 증폭 이득의 값이 상대적으로 낮은 것을 특징으로 하는 트랜스폰더.
5. 제 3 항 또는 4 항에 있어서, 최대 통신 거리를 변화시키는 상기 수단은 메모리를 포함하고, 트랜스폰더에서 선택될 수 있는 각각의 장치나 각각의 작동 모드에 대해 보안 코드(C1, C2,...Cn)가 상기 메모리에 저장되며, 이 보안 코드는 상기 보안 신호(S1, S2)를 발생시키기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더.