KR20070056974A - 비접촉 ｉｃ 미디어와 통신하는 단말장치 및 그 통신방법 - Google Patents

비접촉 ｉｃ 미디어와 통신하는 단말장치 및 그 통신방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 단말장치는, 비접촉 IC 미디어로 명령 및 응답을 수신하기 위한 캐리어 신호를 송신하는 송신수단과, 비접촉 IC 미디어로부터 응답을 수신하는 수신수단과, 송신수단과 수신수단 중 적어도 한 쪽을 제어함으로써 비접촉 IC 미디어와의 수신가능거리를 조정하는 제어수단을 포함하는 단말장치로서, 송신수단으로부터 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하고, 송신한 조회요구명령에 대한 조회요구응답을 비접촉 IC 미디어로부터 수신수단으로 수신하며, 송신수단으로부터 비접촉 IC 미디어에 데이터처리명령을 송신하고, 송신한 데이터처리명령에 대한 데이터처리응답을 비접촉 IC 미디어로부터 수신수단으로 수신하며, 데이터처리응답의 수신을 실행가능하게 하는 수신가능거리는, 조회요구응답의 수신을 실행가능하게 하는 수신가능거리보다 크다.
IC 미디어, 단말장치

Description

비접촉 ＩＣ 미디어와 통신하는 단말장치 및 그 통신방법{A terminal device communicating with contact-less IC media, and a communication method performed in the terminal device}
도 1은 종래 단말장치에 있어서, 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 단말장치의 제 1 실시예에 따른, 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 단말장치의 제 1 실시예에 따른, 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내는 도면이다.
도 2c는 본 발명의 단말장치의 제 2 실시예에 따른, 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 비접촉 IC 미디어와 단말장치와 호스트 컴퓨터로 이루어지는 통신시스템을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 단말장치의 기능 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 단말장치의 회로 블럭도이다.
도 6은 단말장치와 비접촉 IC 미디어 사이에서 신호를 주고받는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 단말장치와 비접촉 IC 미디어 사이에서 신호를 주고받는 것을 나타내는 플로우챠트이다.
도 8은 단말장치와 비접촉 IC 미디어 사이에서 신호를 주고받는 것을 나타내는 플로우챠트이다.
본 발명은 비접촉 IC 미디어와 통신하는 단말장치와 그 통신방법에 관한 것이다. 본 발명에 사용되는 '비접촉 IC 미디어'란, 비접촉 IC 카드 또는 휴대전화 등의 미디어로서, 밸류(value) 등의 전자 머니(e-money) 정보나 ID 정보 등이 식별정보를 기억한 IC 칩을 탑재한 휴대단말을 말한다.
비접촉 IC 미디어 예를 들어, 비접촉 IC 카드는, 데이터처리나 제어 등에 사용하는 CPU 연산수단과 데이터를 격납하는 메모리 수단 등을 집적한 IC 칩과, 무선통신을 할 때의 안테나 수단을 구비하고 있으며, 전자 머니, 전자 결제, 개인 인증이라는 시큐리티 등 광범위한 용도로 사용되고 있다. 상기 기능을 실행하기 위하여, 비접촉 IC 미디어는 카드 리더라이터 등의 단말장치와 통신하고, 그 통신으로 취득한 데이터를 처리하여 메모리 수단에 격납한다. 즉, 비접촉 IC 미디어는 안테나 수단을 통하여 단말장치로부터 송신된 각종 명령(command) 등을 담고 있는 캐리어 신호를 수신하고, 그 캐리어 신호를 복조하여 명령 등의 데이터와 클럭을 추출한다. 추출한 클럭은 레퍼런스 클럭(reference clock)으로서 단말장치와 비접촉 IC 미디어 사이의 동기를 얻는데 사용된다. 비접촉 IC 미디어의 CPU 연산수단은 추출한 명령을 사용하여, 격납되어 있는 데이터의 갱신 등 데이터 처리를 한다. 단말장치로부터 송신되는 캐리어 신호는 소정 거리내가 아니면 수신하는 것이 불가능하다. 상기와 같이 데이터를 주고받는 것이 단말장치와 비접촉 IC 미디어의 사이에서 정상적으로 이루어지지 않으면, 비접촉 IC 미디어에 데이터 갱신 등의 데이터 처리가 정확하게 실행되었는지 여부를 확인할 수 없기 때문에, 일정 시간 동안 비접촉 IC 미디어를 단말장치로부터 소정 거리안에서 둘 필요가 있다.
예를 들어, 일본특허공개 2005-236998호 공보는, 송신용 안테나 수단에 접속되어 있는 송신부와 수신용 안테나에 접속되어 있는 수신부를 구비한 카드 리더라이터와, 송수신 공용 안테나 수단과 변조복조를 하는 통신회로와 전원회로와 제어부와 메모리부로 이루어지는 비접촉 IC 카드와의 사이에서 통신하기 위한 통신시스템을 개시하고 있다. 상기 통신시스템에서 카드 리더라이터가 비접촉 IC 카드로 송신하는 캐리어 신호는, 데이터를 비접촉 IC 카드로 송신하는데 사용되는 동시에, 비접촉 IC 카드의 전원회로에 급전하는데 사용되기 때문에, 일정한 전력레벨을 유지하지 않으면 안되고, 따라서 변조방식도 진폭을 변동시키지 않는 BPSK 변조방식이 채용되고 있다. 그 때문에, 카드 리더라이터로부터 송신되는 캐리어 신호를 수신할 수 있는 거리, 즉 비접촉 IC 카드와 카드 리더라이터가 통신가능한 거리도 일정하게 유지된다.
또한, 일본특허공개 2002-170082호 공보는 비접촉 IC 카드와 통신하는 리더라이터로서, 리더라이터로부터 비접촉 IC 카드까지의 거리가 크고, 리더라이터가 수신하는 비접촉 IC 카드로부터의 신호의 강도가 작은 경우에는 송신전력을 늘리고, 리더라이터로부터 비접촉 IC 카드까지의 거리가 작고, 리더라이터가 수신하는 비접촉 IC 카드로부터의 신호의 강도가 큰 경우에는 송신전력을 줄여, 이에 의해 비접촉 IC 카드의 동작을 안정화시키는 리더라이터를 개시하고 있다.
상기 2개의 종래기술은, 통신가능한 거리의 한계위치에 비접촉 IC 미디어가 위치하는 경우에도, 카드 리더라이터로부터의 캐리어 신호를 정확하게 수신할 수 있는 한, 비접촉 IC 미디어를 사용한 데이터 처리가 가능하다. 많은 경우, 사용자는 비접촉 IC 미디어를 순간적으로 접근시킨 후, 바로 멀리 떨어뜨린다. 이러한 경우, 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검출하고 나서 소정의 처리를 완료할 때까지, 비접촉 IC 미디어가 단말장치의 수신가능거리로부터 벗어나 버리기 때문에, 잘못된 처리를 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제에 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명에 따른 단말장치는, 비접촉 IC 미디어에 명령 및 응답을 수신하기 위한 캐리어 신호를 송신하는 송신수단과, 상기 비접촉 IC 미디어로부터 응답을 수신하는 수신수단과, 상기 송신수단과 상기 수신수단 중 적어도 한 쪽을 제어함으로써 상기 비접촉 IC 미디어와의 수신가능거리를 조정하는 제어수단을 포함하는 단말장치로서, 상기 단말장치는 상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령과 데이터처리명령을 송신하고, 상기 수신수단에 의해 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 조회요구명령 과 상기 데이터처리명령에 각각 대응하는 조회요구응답과 데이터처리응답을 수신하며, 상기 제어수단은 상기 데이터처리응답을 수신할 수 있는 거리가 상기 조회요구응답을 수신할 수 있는 거리보다 커지도록 조정하는 것을 특징으로 하는 단말장치이다.
따라서, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터 조회요구응답을 수신한 후에 비접촉 IC 미디어가 단말장치로부터 멀어져도, 데이터처리응답의 수신가능거리가 조회요구응답의 수신가능거리보다 크기 때문에, 비접촉 IC 미디어로 데이터처리가 정확하게 이루어져, 데이터처리가 이루어진 것을 확인할 수 있게 된다. 본 발명의 단말장치는 명령을 송신하기 위한 송신수단과 캐리어 신호를 송신하기 위한 송신수단이 일체로 구성되어 있지만, 이 수단들을 따로따로 구성하여도 좋다.
또한, 본 발명에 따른 단말장치는, 데이터처리응답을 수신할 때까지 제어수단이 수신수단의 수신감도를 조정함으로써 수신가능거리를 증대시킨다. 구체적으로는, 단말장치가 조회요구명령을 담은 캐리어 신호를 송신하고 조회요구명령에 대한 조회요구응답을 수신할 때까지는, 단말장치의 수신수단의 수신감도를 작게 해 둔다. 그리고, 조회요구응답을 수신한 후, 늦어도 비접촉 IC 미디어로부터의 데이터처리응답을 수신할 때까지, 단말장치의 수신수단의 수신감도를 크게 한다. 이에 의해, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터 조회요구응답을 수신한 후, 비접촉 IC 미디어가 단말장치로부터 멀어지더라도, 데이터처리응답의 수신가능거리가 조회요구응답의 수신가능거리보다 크기 때문에, 비접촉 IC 미디어에서의 데이터처리를 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 단말장치는, 데이터처리응답을 수신할 때까지 제어수단이 송신수단의 송신출력을 조정함으로써 수신가능거리를 증대시킨다. 구체적으로는, 단말장치가 조회요구명령을 담은 캐리어 신호를 송신하고 조회요구명령에 대한 비접촉 IC 미디어로부터의 조회요구응답을 수신할 때까지는, 단말장치의 송신수단의 송신출력을 작게 해 두고, 또한 조회요구응답을 수신한 후, 비접촉 IC 미디어로부터의 데이터처리응답을 수신할 때까지, 단말장치의 송신수단의 송신출력을 크게 한다. 이에 의해, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터 조회요구응답을 수신한 후, 비접촉 IC 미디어가 단말장치로부터 멀어지더라도, 데이터처리응답의 수신가능거리가 조회요구응답의 수신가능거리보다 크기 때문에, 비접촉 IC 미디어에서의 데이터처리를 확실하게 실행할 수 있다.
상기 수신수단의 수신감도 조정과 송신수단의 송신출력 조정은, 같은 타이밍에 이루어져도 되지만, 서로 다른 타이밍에 이루어져도 된다.
또한, 상기 단말장치는, 조회요구명령을 여러 번 송신하고, 상기 조회요구명령에 대하여 적어도 2회의 조회요구응답을 수신한 경우에, 데이터처리명령의 송신 및 데이터처리응답의 수신을 실행한다. 상기와 같이, 데이터처리명령을 송신하기 위해서는, 비접촉 IC 미디어로부터의 조회요구응답을 적어도 2회 수신하는 것이 필요하게 된다. 따라서, 비접촉 IC 미디어의 사용자가 단말장치로부터의 조회요구명령을 수신할 수 있는 거리 이내에 그 비접촉 IC 미디어를 위치시키는 시간을 늘릴 수 있다. 그 후, 수신가능거리가 큰 데이터처리응답을 수신하여 비접촉 IC 미디어가 정확하게 데이터처리를 실행하였는지 여부를 확인한다. 따라서, 비접촉 IC 미디 어에서의 데이터처리를 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 단말장치는, 조회요구명령을 적어도 여러 번 송신하고, 상기 조회요구명령에 대하여 여러 번 연속하여 조회요구응답을 수신한 경우에, 데이터처리명령의 송신 및 데이터처리응답의 수신을 실행한다. 상기와 같이, 데이터처리명령을 송신하기 위해서는, 비접촉 IC 미디어로부터의 조회요구응답을 적어도 여러 번 연속하여 수신하는 것이 필요하게 된다. 따라서, 비접촉 IC 미디어의 사용자가 단말장치로부터의 조회요구명령을 수신할 수 있는 거리 이내에 그 비접촉 IC 미디어를 위치시키는 시간을 늘릴 수 있다. 그 후, 수신가능거리가 큰 데이터처리응답을 수신하여 비접촉 IC 미디어가 정확하게 데이터처리를 실행하였는지 여부를 확인한다. 따라서, 비접촉 IC 미디어에서의 데이터처리를 확실하게 실행할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 비접촉 IC 미디어와의 사이에서 명령 및 응답을 수신하기 위한 캐리어 신호를 송신하는 송신수단과 상기 비접촉 IC 미디어로부터의 응답으로서의 캐리어 신호를 수신하는 수신수단과 상기 송신수단과 상기 수신수단 중 적어도 한 쪽을 제어함으로써 상기 비접촉 IC 미디어와의 수신가능거리를 조정하는 제어수단을 포함하는 단말장치와, 상기 비접촉 IC 미디어와의 사이에서 통신하는 방법으로서, (a) 상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하는 스텝과, (b) 송신한 상기 조회요구명령에 대한 조회요구응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하는 스텝과, (c) 상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 데이터처리명령을 송신하는 스텝과, (d) 송신한 상기 데이터처리명령에 대한 데이터처리응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하는 스텝과, (e) 상기 제어수단이 상기 데이터처리응답을 수신하는 스텝까지, 상기 데이터처리명령의 수신가능거리를 상기 조회요구응답의 수신가능거리보다 크게 하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 통신단말의 통신방법이다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 수신가능거리보다 크게 하는 스텝이, 데이터처리응답을 수신하는 스텝까지, 제어수단이 상기 수신수단의 수신감도를 조정함으로써 수신가능거리를 변화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 수신가능거리보다 크게 하는 스텝은, 데이터처리응답을 수신하는 스텝까지, 제어수단이 송신수단의 송신출력을 조정함으로써 수신가능거리를 변화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하는 스텝은, 조회요구명령을 여러 번 송신하는 스텝과, 조회요구명령에 대하여 적어도 2회의 조회요구응답을 수신하는 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하는 스텝은, 조회요구명령을 적어도 여러 번 송신하는 스텝과, 조회요구명령에 대하여 여러 번 연속하여 조회요구응답을 수신하는 스텝으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
각각의 효과는 상기 장치의 경우와 마찬가지이다.
(실시예)
도 1은 종래의 단말장치에 있어서, 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치와의 거리 관계를 나타내는 도면으로, 비접촉 IC 미디어의 이동 궤적을 나타낸다.
종래에는 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지하기 위한 조회요구응답을 수신할 수 있는 거리가, 단말장치가 데이터처리응답을 수신할 수 있는 거리와 같았다. 즉, 캐리어 신호의 전력레벨이 모든 기간에 걸쳐 일정하였다.
도 1에서 세로축의 t는 시간의 경과를 나타내고 있다. t1은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지하는데 필요한 시간을 나타내고 있다. 즉, 단말장치가 비접촉 IC 미디어에 대하여 조회요구명령을 송신하고 나서, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터 조회요구응답을 수신하는데 필요한 시간을 나타내고 있다. t2는 단말장치가 비접촉 IC 미디어에 대하여 데이터처리명령을 송신하고 나서, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지 필요한 시간을 나타내고 있다.
한편, 가로축 I는 단말장치와 비접촉 IC 미디어의 거리를 나타내고 있다. 왼쪽 끝은 상기 거리가 0으로, 비접촉 IC 미디어와 단말장치가 접촉한 거리이다. 또한, 오른쪽으로 갈수록 비접촉 IC 미디어와 단말장치가 멀리 떨어진다. 가로축의 I1은 비접촉 IC 미디어를 단말장치가 검지하기 위한 유효거리를 나타내고 있는 동시에, 단말장치로부터의 캐리어 신호의 도달거리를 나타내고 있다. 또한, 도 1의 X0은 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리를 나타내고 있다. 즉, 사 용자가 비접촉 IC 미디어를 단말장치에 접근시키고 나서 멀리 떨어졌을 때의 비접촉 IC 미디어의 궤적을 나타내고 있다.
도 1의 a점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지할 수 있는 거리로 도달한 시간과 거리를 나타낸다. 도 1의 b점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지한 시간과 거리를 나타낸다. 도 1의 c점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어에 데이터처리응답을 수신할 수 없었던 시간과 거리를 나타낸다.
도 1의 ×에 나타내는 바와 같은 궤적으로 사용자가 비접촉 IC 미디어를 단말장치에 접근시키고 나서 멀리 떨어진 경우, 비접촉 IC 미디어가 검지되었다고 해도, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터의 데이터처리명령을 수신하려고 할 때, 비접촉 IC 미디어가 수신가능거리(I1)로부터 이미 멀리 떨어져 있다(도 1의 C점). 따라서, 도 1에 나타내는 경우에서는, 정상적인 데이터처리가 불가능하다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 단말장치의 제 1 실시예에 따른, 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내고 있다.
도 2a 및 도 2b에서 세로축의 t1은, 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지하는데 필요한 시간을 나타내고 있다. 즉, 단말장치가 비접촉 IC 미디어에 대하여 조회요구명령을 송신하고 나서, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터 조회요구응답을 수신하는데 필요한 시간을 나타내고 있다. t2는 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지하고 나서, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지 필요한 시간을 나타내고 있다.
가로축의 I1은 비접촉 IC 미디어를 단말장치가 검지하기 위한 조회요구응답을 수신할 수 있는 거리를 나타내고 있다. 가로축의 I2는 비접촉 IC 미디어가 데이터처리를 실행한 결과를 나타내는 데이터처리응답을 수신할 수 있는 거리를 나타내고 있다.
도 2a 및 도 2b와 같이, 단말장치가 비접촉 IC 미디어의 검출후에 단말장치가 송신하는 캐리어 신호의 전력레벨을 증가시켜, 데이터처리응답을 수신할 수 있는 거리가 조회요구응답을 수신할 수 있는 거리보다 크다.
또한, 도 2a의 X1은 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내고 있다. 도 2a의 a점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지할 수 있는 수신가능거리로 도달한 시간과 거리를 나타낸다. 도 2a의 b점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지한 시간과 거리를 나타낸다. 도 2a의 c점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어에 데이터처리를 시킨 결과를 나타내는 데이터처리응답을 수신할 수 있었던 시간과 거리를 나타낸다.
단말장치는 수신가능거리(I1)가 되는 캐리어 신호의 전력레벨로 비접촉 IC 미디어의 접근을 기다리고 있다. 비접촉 IC 미디어가 도 2a의 X1과 같은 궤적을 그리며 단말장치에 접근한 경우, 시간 t1 동안에 단말장치는 비접촉 IC 미디어를 한 번만 검지할 수 있다. 본 발명의 단말장치의 제 1 실시예에 따른 단말장치는, 비접촉 IC 미디어를 검지한 후에, 비접촉 IC 미디어 안에 격납된 데이터를 처리하기 위 한 데이터처리명령을 송신하고, 캐리어 신호의 전력레벨을 증대시킴으로써, 수신가능거리를 증대시킨다. 따라서, 비접촉 IC 미디어를 검지했을 때, 비접촉 IC 미디어가 단말장치에 충분히 가깝게 위치하며, 그 시점에서의 비접촉 IC 미디어의 위치와 수신가능거리(I2)의 사이에 여유가 생겨, 비접촉 IC 미디어로부터 확실하게 데이터처리응답을 수신할 수 있다.
하지만, 상기 도 2a와 같이, 비접촉 IC 미디어의 사용자가 비접촉 IC 미디어를 천천히 움직인 경우에는 비접촉 IC 미디어로부터 확실하게 데이터처리응답을 수신할 수 있지만, 빠르게 움직인 경우에는 가령 데이터처리명령을 송신한 후에 캐리어 신호의 전력레벨을 증대시킴으로써 수신가능거리를 증대시켰을 때라도, 비접촉 IC 미디어로부터 확실하게 데이터처리응답을 수신하는 것이 불가능하다.
도 2b는 도 2a의 경우와 같은 상태로, 비접촉 IC 미디어를 빠르게 움직인 경우를 나타내는 도면이다. 도 2b의 X2는 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내고 있다. 도 2a의 a점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지할 수 있는 수신가능거리로 도달한 시간과 거리를 나타낸다. 도 2a의 b점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지한 시간과 거리를 나타낸다. 도 2a의 c점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어에 데이터처리를 실행시킨 결과를 나타내는 데이터처리응답을 수신할 수 없었던 시간과 거리를 나타낸다. 이와 같이 비접촉 IC 미디어의 사용자가 궤적 X2에 나타나 있는 바와 같이, 비접촉 IC 미디어를 단말장치에 빠르게 접근시킨 후에 빠르게 멀리 떨어뜨린 경우에는, 단말장치가 비접촉 IC 미디어로부 터의 데이터처리 명령을 수신하려고 할 때, 비접촉 IC 미디어가 수신가능거리(I2)로부터 이미 멀리 떨어져 있다(도 2b의 c점). 따라서, 정상적인 처리를 실행할 수 없다. 제 2 실시예의 단말장치는, 제 1 실시예의 문제점을 해결하기 위하여, 적어도 여러 번 비접촉 IC 미디어를 검출한 후에 데이터처리명령을 송신하는 것이다.
도 2c는 본 발명의 단말장치의 제 2 실시예에 따른, 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 거리 관계를 나타내는 도면이다. 도 2c의 X3, X4는 시간에 따라 변하는 비접촉 IC 미디어와 단말장치의 관계를 나타내고 있다. 도 2c의 a점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지할 수 있는 수신가능거리로 도달한 것을 나타내고 있다. 도 2c의 b1점은 비접촉 IC 미디어를 단말장치로부터 빠르게 멀리 떨어뜨렸을 때, 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지한 시간과 거리를 나타낸다. 도 2c의 b1'점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지한 시간과 거리를 나타낸다. 도 2c의 b2점은 비접촉 IC 미디어를 단말장치로부터 빠르게 멀리 떨어뜨렸을 때, 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지할 수 없었던 시간과 거리를 나타낸다. 도 2c의 b2'점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어를 검지한 시간과 거리를 나타낸다. 도 2c의 c점은 단말장치가 비접촉 IC 미디어에 데이터처리를 실행시킨 결과를 나타내는 데이터처리응답을 수신할 수 있었던 시간과 거리를 나타낸다.
도 2c에서는 비접촉 IC 미디어의 사용자가 궤적 X3에 나타나 있는 바와 같이, 비접촉 IC 미디어를 카드 리더라이터로부터 빠르게 멀리 떨어뜨린 경우, 비접촉 IC 미디어를 적어도 여러 번 검지하기 위한 시간을 충분히 확보할 수 없기 때문 에, 비접촉 IC 미디어에 격납되어 있는 데이터의 처리에 사용하는 명령의 송신자체가 실행되지 않는다. 비접촉 IC 미디어의 사용자가 궤적 X4에 나타나 있는 바와 같이, 비접촉 IC 미디어를 카드 리더라이터에 접근시킨 경우에는, 비접촉 IC 미디어를 적어도 여러 번 검지하기 때문에, 비접촉 IC 미디어에 격납되어 있는 데이터의 처리에 사용하는 명령의 송신이 실행된다.
도 3은 본 발명의 비접촉 IC 미디어(110)와 단말장치(120)와 호스트 컴퓨터(130)로 이루어지는 통신시스템(100)을 모식적으로 나타내는 도면이다. 비접촉 IC 미디어(110)는 비접촉 IC 카드라고 하여 설명한다. 비접촉 IC 미디어(110)는 신용카드 크기로 되어 있으며, 송수신 공용 안테나 수단(111)과 통신회로(112)와 CPU 연산수단(113)과 메모리 수단(114)과 전원수단(115)을 구비한다. 단말장치(120)는 버스(140)를 통하여 호스트 컴퓨터(130)에 접속되어 있다. 호스트 컴퓨터(130)는 자동매표기, 자동판매기, 캐쉬 레지스터(Cash Register), 및 POS 단말 등인데, 은행 등에 설치되어 있는 현금자동지급기(ATM)이어도 좋다.
단말장치(120)로부터 비접촉 IC 미디어(110)로의 신호는, 송수신 공용 안테나 수단(111)을 통하여 수신되며, 통신회로(112)로 보내진다. 통신회로(112)는 송신시에, 데이터 신호를 암호화하고, 그 암호화한 데이터를 압축하며, 압축한 데이터를 변조하여 캐리어 신호에 담아, 증폭기에서 증폭한 후, 송수신 공용 안테나 수단(111)으로 보내고, 데이터 신호는 송수신 공용 안테나 수단(111)을 통하여 송신된다. 수신할 때는, 통신회로(112)는 수신한 데이터 신호를 복조하여 베이스 밴드 신호를 검파하고, 복조한 데이터를 늘려, 늘어난 데이터를 복호화하여 메모리 수단(114)으로 보낸다. 송수신 공용 안테나 수단(111)은 인덕턴스와 커패시턴스와 저항소자로 이루어지는 RLC 공진회로를 구성하고 있으며, MOSFET 등을 사용하고 가변저항으로서 저항소자를 구성함으로써, RLC 공진회로의 공진의 양호도(Q)을 조정하는 것이 가능하며, 따라서 비접촉 IC 미디어(110) 측에서 수신감도를 조정하는 것이 가능하다. 통신회로(112)는 인터페이스(116)를 통하여 CPU 연산수단(113)과 상호 접속되어 있으며, CPU 연산수단(113)은 통신회로(112)의 상기 일련의 동작을 제어한다. 또한, 통신회로(112)는 인터페이스(118)를 통하여 전원수단(115)과 접속되어 있다.
전원수단(115)은 인터페이스(117)를 통하여 CPU 연산수단(113)에 접속되고, 인터페이스(118)를 통하여 통신회로(112)에 접속되어 있어, CPU 연산수단(113)과 통신회로(112)로 각각 구동용 전력을 공급한다. 전원수단(115)은 컨덴서이어도 좋고, 또한 충전가능한 2차전지이어도 좋다. 컨덴서를 사용하면, 전력이 큰 신호를 안정적으로 생성할 수 없다. 한편, 2차전지를 사용하면, 안정된 전압을 인가하는 것은 가능하지만, 전지 절단을 일으키기 쉬워진다. 전지 절단을 일으킨 경우의 충전가능한 2차전지로의 충전은, 금속 접점을 가지는 영역(119)을 통하여 실행할 수 있다. 충전은 예를 들어, 휴대전화 등에 접속하여 할 수 있다.
CPU 연산수단(113)은 인터페이스(116)를 통하여 통신회로(112)에 접속되며, 인터페이스(117)를 통하여 전원수단(115)에 접속되어 있다. 또한, CPU 연산수단(113)은 메모리 수단(114)에도 직접 접속되어 있다. CPU 연산수단(113)과 메모리 수단(114)은 각각 독립된 집적회로로 구성하여도 되지만, 일체로 구성하여도 된다. CPU 연산수단(113) 및 메모리 수단(114)으로는 저가로 만들어지는 표준 마이크로 컨트롤러를 사용할 수 있다. CPU 연산수단(113)은 상기와 같이 통신회로(112)의 데이터처리를 제어할 뿐만 아니라, 메모리 수단(114)으로의 데이터 기입 및 메모리 수단(113)으로부터의 데이터 판독을 한다.
메모리 수단(114)은 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자 ID 및 그 밖의 데이터를 기억하고 있다. 데이터는 예를 들어, 전자머니(e-cash)의 밸류데이터나 상품식별코드나 사용자가 공장노동자인 경우에는, 전자키나 출근데이터 등을 포함할 수 있다. 비접촉 IC 미디어(110)는 예를 들어, 머니장치로서 사용할 수 있다. 전자머니 자동판매기 또는 상점의 레지스터로 할 수도 있다. 비접촉 IC 미디어(110)를 자동판매기로부터의 상품구입에 사용하는 경우, 선택한 상품의 식별코드를 메모리 수단(114)으로부터 판독하여 송신하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 그 상품식별코드를 포함하는 간략통지(단문 메시지(SMS))를 보낼 수 있다. 그러한 경우에는 메모리 수단(114)에 기억되어 있는 밸류데이터로부터 주문한 상품의 식별코드에 대응하는 상품의 금액이 감산된다. 또한, 간단한 프로그램 코드를 기억해 두고, 그 프로그램 코드를 PC나 휴대전화 등의 단말장치로 송신하여도 좋다.
통신회로(112)는 CPU 연산수단(113)의 제어하에서, 단말장치(120)로부터 수신한 데이터를 도시하지 않은 수신부에서 처리하고, 또한 메모리 수단(114)으로부터 판독한 데이터를 도시하지 않은 송신부에서 처리한다. 송수신 공용 안테나 수단(111)을 통하여 단말장치(120)로부터 수신한 데이터 신호는, 수신부를 통하여 메 모리 수단(114)에 축적된다. 한편, 메모리 수단(114)으로부터 판독된 데이터는 송신부를 통하여 송수신 공용 안테나 수단(111)으로부터 단말장치(120)로 송신된다. 수신부(204)는 증폭수단과 복조수단과 복호화 수단과 데이터 신장(伸張)수단으로 이루어진다. 송신부는 증폭수단과 변조수단과 암호화수단과 데이터 압축수단으로 이루어진다.
본 발명에 따른 비접촉 IC 미디어(110)와 호스트 컴퓨터(130)에 접속된 단말장치(120)와의 사이에서의 데이터 교환은, 아래와 같은 순서에 따라 이루어진다. 먼저, 제 1 전력레벨을 가지는 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령을 담아 단말장치(120)의 송신용 안테나 수단으로부터 비접촉 IC 미디어(110)로 송신한다. 여기서, 조회요구명령은 비접촉 IC 미디어 자체의 조회를 요구하는 조회요구명령, 비접촉 IC 미디어에 격납되어 있는 밸류(잔고 데이터)의 조회를 요구하는 조회요구명령, 상호인증을 요구하는 조회요구명령 등, 그 밖의 조회요구명령을 널리 포함한다. 또한, 대체적으로 제 1 캐리어 신호만을 송신하여도 좋다. 통상, 자유공간은 Z0=∥E0∥/∥H0∥=(μo/εo)1/2로 주어지는 전파 임피던스를 가지고 있으며, 단말장치(120)로부터 송신된 조회요구명령을 담은 제 1 캐리어 신호는, 상기 전파 임피던스(Z0)를 가지는 공간 안을 전파한다. 여기서, 단말장치(120)에 비접촉 IC 미디어(110)가 접근하면, 공간의 μo 및 εo가 변하여 μ 및 ε가 된다. 즉, 분포정수회로로서 시뮬레이트되는 자유공간에 비접촉 IC 미디어측의 인덕턴스와 커패시턴스와 저항소자로 이루어지는 RLC 공진회로를 구성하는 송수신 공용 안테나 수단(111)이 부하로서 접속된 모델로서 생각할 수 있다. 단말장치(120)로부터 송신된 제 1 캐리어 신호는 비접촉 IC 미디어측의 RLC 공진회로를 구성하는 송수신 공용 안테나 수단(111)에 의해 재변조(부하변조)되어, 전파 임피던스 Z=∥E∥/∥H∥=(μ/ε)1/2에 따라 위상 및 진폭이 변하고, 그 변조후의 신호가 단말장치(120)의 수신용 안테나 수단에 의해 수신된다. 비접촉 IC 미디어(110)로부터 단말장치(120)로 반송되는 응답을 조회요구응답이라고 한다.
조회요구응답 즉, 부하변조된 후의 캐리어 신호를 수신용 안테나 수단을 통하여 수신한 단말장치(120)는, 비접촉 IC 미디어(110)를 1회 검출하였다고 판정한다. 단말장치(120)는, 조회요구명령을 담은 제 1 캐리어 신호를 여러 번 송신하고, 송신에 대하여 부하변조된 후의 캐리어 신호를 적어도 2회 수신한 경우, 비접촉 IC 미디어(110)를 검출하였다고 판정하고, 비접촉 IC 미디어(110)가 데이터처리를 실행하게 한다.
자동판매기에서의 대금지불에 관한 데이터처리에는, 아래와 같은 스텝이 포함된다. 해당 데이터처리의 개시와 함께, 단말장치(120)는 일정한 사이클로 비교적 작은 제 1 전력레벨을 가지는 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령을 담아 비접촉 IC 미디어(110)로 송신한다. 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 적어도 2회 수신한 후, 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자가 구입을 희망하는 상품의 가격과 비접촉 IC 미디어(110)가 격납되어 있는 잔고값으로부터 그 상품의 가격을 감산하는 명령을 포함하는 데이터처리 명령을 제 1 전력레벨을 가지는 제 1 캐리어 신호 또는 제 2 전력레벨을 가지는 제 2 캐리어 신호에 담아 비접촉 IC 미디어(110)로 송신한다. 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 적어도 2회 수신한 후, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지의 동안, 캐리어 신호의 전력레벨을 제 1 레벨로부터 비교적 큰 제 2 전력레벨로 증가시킨다. 이에 의해, 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답은 비교적 큰 제 2 전력레벨을 변조하여 반송되어 온다. 따라서, 데이터처리응답의 수신가능거리가 증가한다. 사용자가 비교적 큰 전력레벨을 가지는 제 2 캐리어 신호의 수신가능거리 이내의 범위 안에서 비접촉 IC 미디어를 멀리 떨어뜨린 경우이더라도, 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답을 수신할 수 있다. 단말장치(120)는 또한, 수신감도를 늘림으로써 수신가능거리를 증가시키고, 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답을 확실하게 수신할 수 있도록 한다. 상기 수신감도의 조정도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 적어도 2회 수신한 후, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지의 동안 실행하면 된다. 전력레벨의 조정과 수신감도의 조정은 동시에 이루어져도 되지만, 서로 다른 타이밍에 이루어져도 된다. 또한, 어느 한 쪽이어도 된다. 비접촉 IC 미디어(110)는 비접촉 IC 미디어(110)에 기억되어 있는 밸류로부터 상품의 가격을 감산한 결과를 포함하는 데이터처리응답을 캐리어 신호에 담아 단말장치(120)로 반송한다. 데이터처리응답을 수신한 단말장치(120)는, 데이터처리 결과가 정상적인 경우에는, 비접촉 IC 미디어가 데이터처리를 정확하게 한 것을 확인하고 자동판매기로부터 상품을 빼낸다. 데이터처리 결과가 정상이 아닌 경 우에는, 단말장치(120)는 데이터처리를 중지하고 자동판매기로부터 상품을 꺼내지 않는다.
도 4는 본 발명의 단말장치(120)의 기능블럭도이다. 단말장치(120)는 단말장치의 제어부(201)와 기억수단(202)과 송신부(203)와 수신부(204)와 송신용 안테나 수단(205a)과 수신용 안테나 수단(205b)으로 이루어진다. 송신부(203)는 데이터 압축수단(206)과 암호화 수단(207)과 변조수단(208)과 증폭수단(209a)으로 이루어진다. 수신부(204)는 데이터 신장수단(210)과 복호화 수단(211)과 복조수단(212)과 증폭수단(209b)으로 이루어진다.
단말장치의 제어부(201)는 도시하지 않은 CPU 연산수단을 구비하며, 그 CPU 연산수단 위에서 기억수단(202)에 격납되어 있는 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써, 기억수단(202)으로부터의 데이터 판독 및 기억수단(202)으로의 데이터 기입을 제어하는 동시에, 도 4의 일점쇄선 내부의 구성요소를 제어한다. 또한, 단말장치의 제어부(201)는 호스트 컴퓨터(130)와 데이터를 교환한다. 단말장치의 제어부(201)는 기억수단(202)과는 별도로 도시되어 있지만, 기억수단(202)을 내부에 포함하는 구성으로 하여도 좋다. 수신용 안테나 수단(205b)을 통하여 비접촉 IC 미디어(110)로부터 수신한 데이터 신호는, 수신부(204)를 통하여 단말장치의 제어부(201)에 의해 처리된 후, 기억수단(202)에 격납된다. 한편, 기억수단(202)으로부터 판독된 데이터는, 송신부(203)를 통하여 송신용 안테나 수단(250a)으로부터 비접촉 IC 미디어(110)로 송신된다.
데이터 신호를 송신할 때, 단말장치의 제어부(201)는 상품의 금액이나 그 시 점에서의 비접촉 IC 미디어(110)의 밸류라는 데이터를 기억수단(202)으로부터 판독해온다. 판독해온 데이터는 암호화에 앞서 데이터 압축처리가 이루어진다. 데이터 압축처리는 데이터 압축수단(206)에서 이루어진다. 상품식별코드에 대응하는 상품의 금액이나 그 시점에서의 비접촉 IC 미디어(110)의 밸류라는 데이터그램(datagram)의 압축은, 엔코더라는 함수에 의해 이루어진다. 엔코더에는 주지의 밸류함수가 사용된다. 데이터 압축은 주지의 방법에 의해 데이터의 용장성(冗長性)을 제거하도록 실행된다.
압축된 데이터는 시큐리티의 확보라는 관점에서 암호화 수단(207)에서 암호화된다. 암호화 방식은 공통키 암호방식과 공개키 비대칭 암호방식으로 분류할 수 있다. 공통키 암호방식이란, 암호화에 사용하는 암호화키와 복호에 사용하는 복호키가 같은(대칭인) 암호화 방식을 말한다. 같은 키를 암호화와 복호의 쌍방에서 사용하기 때문에, 그 암호키는 송수신측 쌍방에서 비밀로 해 둘 필요가 있다. 이에 대하여, 공개키 암호방식이란, 암호화키와 복호키라는 서로 다른 한쌍의 키를 사용하는 암호화 방식을 말한다. 공개키 암호방식에서는 서로 다른 한쌍의 암호키쌍을 생성하고, 그 중 하나를 암호화키(공개키)로서 공개하고, 복호키(비밀키)를 송수신측에서 각각 관리한다. 이에 의해, 암호통신을 하고 싶은 경우, 수신측 공개키로 통신내용을 암호화하면, 그것을 복호할 수 있는 것은 수신측 비밀키뿐이기 때문에, 부정사용자가 내용을 알 수 없는 형태로 통신할 수 있게 된다. RSA 방식은 현재 가장 널리 사용되고 있는 공개키 암호방식이다. 암호화 수단(207)은 공통키 암호방식 또는 공개키 비대칭 암호방식 중 어느 암호화 방식을 선택하여도 좋다.
암호화된 데이터는 변조수단(208)에서 변조되어 캐리어 신호에 담겨진다. 변조수단(208)은 예를 들어, ASK(amplitude shift keying) 방식, FSK(frequency shift keying) 방식, PSK(phase shift keying) 방식, 또는 QAM(quadrature amplitude modulation) 방식을 사용하는 것이 가능하다. 비접촉 IC 미디어(110)와 단말장치(120) 사이에서 교환되는 데이터의 정체는, 0, 1의 2진 신호(binary signal)이다. 따라서, 2진 ASK 방식이나 2진 FSK 방식, 또는 BPSK 방식 등을 사용하는 것이 가능하다. BPSK 방식은 다른 변조방식에 비하여, 같은 C/N에 대한 부호오차율이 작다는 특징을 가진다. BPSK 방식은 포락선(包絡線)이 일정하며 진폭에는 정보가 없기 때문에, 전송로의 레벨 변동에 강한 것이 특징이다.
변조수단(208)에 의해 변조된 출력신호는, 증폭수단(209a)에 의해 증폭된 후, 송신용 안테나 수단(205a)을 통하여 비접촉 IC 미디어(110)로 송신된다. 단말장치의 제어부(201)는 선택신호(213a)를 사용하여 증폭수단(209a)의 게인을 조정하고, 송신용 안테나 수단(205a)으로부터 송신되는 캐리어 신호의 전력레벨을 조정한다. 단말장치의 제어부(201)는 또한, 선택신호(213b)를 사용하여 수신용 안테나(205b)에 접속되어 있는 증폭수단(209b)의 게인을 조정하고, 단말장치(120)의 수신감도를 조정할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 단말장치(120)의 회로블럭도를 나타내고 있다. 제어부(201)는 데이터 압축, 데이터 신장, 데이터 암호화, 데이터 복호화 등의 동작을 실행한다. 또한, 제어부(201)는 호스트 컴퓨터(130)와 교신함으로써 호스트 컴퓨터(130)와 데이터를 주고받는다. 또한, 제어부(201)는 기억수단(202)으로의 데이터 기입 및 기억수단(202)으로부터의 데이터 판독을 실행한다. 기억수단(202)으로부터 판독되어 온 데이터는 변조수단(208)으로 보내진다. 변조수단(208)은 캐리어 신호 생성수단(214)에 접속되어 있다. 변조수단(208)은 기억수단(202)으로부터의 데이터가 보내져온 경우, 캐리어 신호 생성수단(214)으로부터의 캐리어 신호에 그 데이터를 담아 증폭수단(209a)으로 보낸다. 기억수단(202)으로부터 데이터가 보내져 오지 않은 경우에는, 캐리어 신호 생성수단(214)으로부터의 캐리어 신호를 그대로 증폭수단(209a)으로 보낸다. 제어부(201)는 선택신호(213a)를 사용하여 스위치 수단(215)을 전환한다. 스위치 수단(215)은 증폭회로(217)의 입력측에 접속되어 있으며, 가변감쇠기로서 기능한다. 전환수단(215)에 의해 증폭수단(209a)의 입력 임피던스를 증가시키면 증폭수단(209a)의 이득이 감소하고, 전환수단(215)에 의해 증폭수단(209a)의 입력 임피던스를 감소시키면 증폭수단(209a)의 이득이 증가한다. 증폭된 캐리어 신호는 송신용 안테나 수단(205a)을 통하여 송신된다.
한편, 수신용 안테나 수단(205b)을 통하여 수신된 신호는, 증폭수단(209b)으로 보내진다. 증폭수단(209b)은 증폭회로(218)와 그 증폭회로(218)의 출력측에 접속되어 있는 전환수단(216)으로 이루어진다. 제어부(201)는 선택신호(213b)를 사용하여 전환수단(216)을 전환한다. 전환수단(216)에 의해 증폭수단(209b)의 출력 임피던스를 증가시키면 증폭수단(209b)의 이득이 증가하고, 전환수단(216)에 의해 증폭수단(209b)의 출력 임피던스를 감소시키면 증폭수단(209b)의 이득이 감소한다.
도 6은 도 2c의 X4와 같은 궤적을 실현하기 위한 단말장치(120)와 비접촉 IC 미디어(110) 사이에서 신호를 주고받는 것을 나타내는 도면이다. 단말장치(120)는 초기상태에서 일정한 사이클로, 비교적 작은 제 1 전력레벨을 가지는 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령(601)을 담아 송신하고 있다. 조회요구명령은 비접촉 IC 미디어 자체의 조회를 요구하는 조회요구명령, 비접촉 IC 미디어에 격납되어 있는 밸류(잔고 데이터)의 조회를 요구하는 조회요구명령, 상호인증을 요구하는 조회요구명령 등, 그 밖의 조회요구명령을 널리 포함한다. 제 1 캐리어 신호는 전력레벨이 작기 때문에, 비접촉 IC 미디어(110)는 단말장치(120)에 충분히 접근하지 않으면, 제 1 캐리어 신호에 담긴 조회요구명령(601)을 수신할 수 없다. 제 1 캐리어 신호의 수신가능거리 안에 비접촉 IC 미디어(110)가 접근하면, 단말장치(120)로부터 송신된 조회요구명령(601)을 담은 제 1 캐리어 신호는, 비접촉 IC 미디어(110) 측의 RLC 공진회로를 구성하는 송수신 공용 안테나 수단(111)에 의해 부하변조되어, 위상 및 진폭이 변하고, 그 변조후의 신호가 단말장치(120)의 수신용 안테나 수단(205b)에 의해 수신된다. 부하변조된 후의 신호는 조회요구응답(602)을 담고 있다. 조회응답요구(602)는 비접촉 IC 미디어에 격납되어 있는 밸류의 값이나, 비접촉 IC 미디어(110)의 식별번호 등의 인증에 필요한 데이터를 포함할 수 있다. 조회요구응답(602)을 담은 부하변조된 후의 캐리어 신호를 수신용 안테나 수단(205b)을 통하여 수신한 단말장치(120)는, 비접촉 IC 미디어(110)를 1회 검지했다고 판정한다. 단말장치(120)는 조회요구명령(601)을 담은 제 1 캐리어 신호를 여러 번 비접촉 IC 미디어(110)로 송신하고, 그 모든 송신에 대하여 적어도 2회 조회요구응답(602)을 수신한 후에, 데이터처리명령을 제 1 캐리어 신호 또는 제 2 캐리어 신 호에 담아 송신한다. 조회요구응답(602)의 수신횟수는 2회이어도 좋고, 또한 4회이어도 좋다. 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 적어도 2회 수신한 후, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지, 캐리어 신호의 전력레벨을 제 1 레벨보다 비교적 큰 제 2 전력레벨로 증가시킨다. 이에 의해, 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답은, 비교적 큰 제 2 전력레벨을 변조하여 반송되어 온다. 따라서, 데이터처리응답의 수신가능거리가 증가한다. 사용자가 비교적 큰 전력레벨을 가지는 제 2 캐리어 신호의 수신가능거리이내의 범위 안에서 비접촉 IC 미디어를 멀리 떨어뜨린 경우이더라도, 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답을 수신할 수 있다. 단말장치(120)는 또한 수신감도를 늘림으로써 수신가능거리를 증가시켜, 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답을 확실하게 수신할 수 있도록 한다. 상기 수신감도의 조정도, 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 적어도 2회 수신한 후, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지의 동안에 행하면 좋다. 또한, 전력레벨의 조정과 수신감도의 조정은 동시에 이루어져도 되지만, 서로 다른 타이밍에 이루어져도 된다. 또한, 어느 하나이어도 된다. 비접촉 IC 미디어(110)는 격납되어 있는 현재 밸류 값으로부터 상품의 가격을 감산하여 메모리 수단(114)에 기입한다. 그 후, 비접촉 IC 미디어(110)는 데이터처리 완료를 통지하기 위하여, 비접촉 IC 미디어(110)에 기억되어 있는 밸류로부터 상품의 가격을 감산한 결과를 포함하는 데이터처리응답(604)을 제 2 캐리어 신호에 담아 단말장치(120)로 반송한다. 데이터처리응단(604)을 수신한 단말장치(120)는, 데이터처 리 결과가 정상인 경우, 비접촉 IC 미디어가 데이터처리를 정확하게 행한 것을 확인하고 자동판매기로부터 상품을 꺼낸다. 데이터처리 결과가 정상이 아닌 경우에는, 단말장치(120)는 데이터처리를 중지하고 자동판매기로부터 상품을 꺼내지 않는다.
도 7은 도 6에 나타낸 신호를 주고받는 플로우챠트를 나타내는 도면이다. 일련의 데이터처리는 스텝 701에서 개시된다. 스텝 702에서 단말장치(120)는 일정한 사이클로, 비교적 작은 제 1 전력레벨을 가지는 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령(601)을 담아 송신한다. 제 1 캐리어 신호는 전력레벨이 작기 때문에, 비접촉 IC 미디어(110)는 단말장치(120)에 충분히 접근하지 않으면, 제 1 캐리어 신호에 담긴 조회요구명령(601)을 수신할 수 없다. 스텝 703에서 비접촉 IC 미디어(110)가 단말장치(120)에 접근함으로써, 비접촉 IC 미디어(110)는 조회요구명령(601)을 수신할 수 있게 된다. 비접촉 IC 미디어(110)가 조회요구명령(601)을 수신하면, 비접촉 IC 미디어(110)는 조회요구명령(601)에 응답하여 조회요구응답(602)을 단말장치(120)로 송신한다.
스텝 704에서 단말장치(120)는 조회요구응답(602)을 정확하게 수신한 경우에는, 비접촉 IC 미디어(110)를 검출하였다고 판정하는데, 조회요구응답(602)을 정확하게 수신하지 않은 경우, 예를 들어 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자가 비접촉 IC 미디어(110)를 급하게 멀리 떨어뜨렸을 경우 등에는, 조회요구응답(602)을 수신할 수 없어, 비접촉 IC 미디어(110)를 검지하지 않았다고 판정한다. 비접촉 IC 미디어(110)를 검지하지 않았다고 판정한 경우, 단말장치(120)는 스텝 705로 나아가, 검지한 횟수를 초기화하여 0으로 하고, 그 후 스텝 702로 돌아가 초기상태로 되돌아간다. 비접촉 IC 미디어(110)를 검출하였다고 판정한 경우에는, 단말장치(120)는 스텝 706으로 나아가 비접촉 IC 미디어(110)를 연속하여 검출한 횟수를 나타내는 카운트를 1만큼 증가시킨다. 스텝 707에서 단말장치(120)는 소정 횟수 연속하여 비접촉 IC 미디어(110)를 검출하였는지 여부를 판정한다. 소정 횟수 연속하여 비접촉 IC 미디어(110)를 검출하였다고 판정되지 않은 경우, 즉 비접촉 IC 미디어(110)를 연속하여 검출한 횟수가 소정 수에 도달하지 않은 경우에는, 단말장치(120)는 스텝 702로 돌아가 초기상태로 되돌아간다. 소정 횟수 연속하여 비접촉 IC 미디어(110)를 검출하였다고 판정한 경우에는, 단말장치(120)는 스텝 708로 나아가, 데이터처리명령(603)을 제 1 캐리어 신호 또는 제 2 캐리어 신호에 담아 송신한다. 그 후 스텝 709에서 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 적어도 여러 번 연속하여 수신한 후이더라도, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지의 동안에, 캐리어 신호의 전력레벨을 제 1 레벨로부터 비교적 큰 제 2 전력레벨로 증가시킨다. 스텝 708의 데이터처리명령의 송신은 스텝 709의 전력레벨의 변경전이어도, 전력레벨의 변경후이어도 된다. 단말장치(120)는 또한 수신감도를 늘림으로써 수신가능거리를 증가시켜, 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답을 확실하게 수신할 수 있게 한다. 수신감도의 조정도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 적어도 여러 번 연속하여 수신한 후이어도, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지의 동안에 하면 된다. 전력레벨의 조정과 수신감도의 조정은 동시에 하여도 되지 만, 서로 다른 타이밍에 하여도 된다. 또한, 어느 한 쪽이어도 된다. 상기 연속하여 수신하는 횟수는 적어도 2회이면 되고, 3회 또는 4회이어도 된다. 데이터처리명령(603)의 수신에 응답하여 비접촉 IC 미디어(110)는 데이터처리명령(603)을 수신하여 데이터처리를 실행하고 즉, 비접촉 IC 미디어(110)에 격납되어 있는 데이터를 갱신하고, 데이터처리응답(604)을 단말장치(120)로 송신한다. 스텝 710에서 단말장치(120)는 데이터처리응답(604)을 수신한다. 데이터처리응답(604)을 수신한 단말장치(120)는, 스텝 711에서 캐리어 신호의 전력레벨을 감소시키는 동시에, 단말장치(120) 자체의 수신감도를 감소시켜, 일정한 사이클로 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령(601)을 담아 송신하는 초기상태로 되돌린다. 이 경우, 스텝 706에서 카운트 업된 카운터가 클리어된다. 혹은 스텝 701의 개시에서 카운터를 클리어하여 초기상태로 들어와도 좋다. 상기 실시예에서는 단말장치(120)가 어느 특정한 비접촉 IC 미디어(110)로부터 적어도 여러 번 연속하여 조회요구응답(602)을 수신한 경우에, 데이터처리명령(603)을 송신하는 것으로 하였다.
도 8은 도 7에 나타나 있는 실시예를 일부 수정한 대표적인 실시예에서의 신호를 주고받는 플로우챠트를 나타내는 도면이다. 스텝 801에서 단말장치(120)가 접속되어 있는 자동판매기 등의 호스트 컴퓨터(130)와의 거래를 개시하기 위하여, 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자가 자동판매기로부터 구입을 희망하는 상품의 버튼 등을 누르면, 단말장치(120)는 카운터를 리셋하고 나서 자동적으로 캐리어 신호의 전력레벨을 감소시키는 동시에 단말장치(120) 자체의 수신감도를 감소시켜, 일정한 사이클로 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령(601)을 담아 송신하는 초기상태가 된 다. 스텝 802에서 단말장치(120)는 초기상태에 있으며, 초기상태에서 단말장치(120)는 일정한 사이클로, 비교적 작은 제 1 전력레벨을 가지는 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령(601)을 담아 송신한다. 조회요구명령은 비접촉 IC 미디어 자체의 조회를 요구하는 조회요구명령, 비접촉 IC 미디어에 격납되어 있는 밸류(잔고 데이터)의 조회를 요구하는 조회요구명령, 상호인증을 요구하는 조회요구명령 등, 그 밖의 조회요구명령을 널리 포함하는데, 그 조회요구명령에 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자가 구입을 희망하는 상품의 가격을 나타내는 데이터를 첨부하여 송신하는 것도 가능하다. 제 1 캐리어 신호는 전력레벨이 작기 때문에, 비접촉 IC 미디어(110)는 단말장치(120)에 충분히 근접하지 않으면, 제 1 캐리어 신호에 담긴 조회요구명령(601)을 수신할 수 없다. 스텝 803에서 비접촉 IC 미디어(110)가 단말장치(120)에 접근함으로써, 비접촉 IC 미디어(110)는 조회요구명령(601)을 수신하는 것이 가능해진다. 비접촉 IC 미디어(110)가 조회요구명령(601)을 수신하면, 비접촉 IC 미디어(110)는 조회요구명령(601)에 응답하여 조회요구응답(602)을 단말장치(120)로 송신한다.
스텝 804에서 단말장치(120)는, 조회요구응답(602)을 정확하게 수신한 경우에는 비접촉 IC 미디어(110)를 검지하였다고 판정하는데, 조회요구응답(602)을 정확하게 수신하지 않았을 경우, 예를 들어 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자가 비접촉 IC 미디어(110)를 급하게 멀리 떨어뜨렸을 경우 등에는, 조회요구응답(602)을 수신할 수 없어, 비접촉 IC 미디어(110)를 검지하지 않았다고 판정한다. 비접촉 IC 미디어(110)를 검지하지 않았다고 판정한 경우에는, 스텝 802로 되돌아가 단말장 치(120)는 초기상태를 유지한다. 여기서, 단말장치(120)의 '초기상태'란, 단말장치(120)가 일정한 사이클로, 비교적 적은 제 1 전력레벨을 가지는 제 1 캐리어 신호에 조회요구명령(601)을 담아 송신하고 있는 상태를 말한다. 비접촉 IC 미디어(110)를 검지하지 않았다고 판정한 경우에는, 단말장치(120)는 스텝 802로 돌아가 초기상태를 유지하는데, 도 7에서 설명한 스텝 705에서의 처리를 실행하지는 않는다. 즉, 비접촉 IC 미디어(110)를 검지한 횟수를 리셋하여 0으로 하지는 않는다. 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)를 검지한 횟수를 그대로 유지하는 동시에 초기상태를 유지한다. 비접촉 IC 미디어(110)를 검출하였다고 판정한 경우, 단말장치(120)는 스텝 806으로 나아가, 비접촉 IC 미디어(110)를 연속하여 검출한 횟수를 나타내는 카운트를 1만큼 증가시킨다. 스텝 807에서 단말장치(120)는, 비접촉 IC 미디어(110)를 소정 횟수 검출하였는지 여부를 판정한다. 비접촉 IC 미디어(110)를 소정의 횟수 검출하였다고 판정하지 않은 경우 즉, 비접촉 IC 미디어를 검출한 횟수가 소정 수에 도달하지 않은 경우, 단말장치(120)는 스텝 802로 되돌아가 초기상태를 유지한다. 비접촉 IC 미디어(110)를 소정 횟수 검출하였다고 판정한 경우에는, 단말장치(120)는 스텝 808로 나아가 데이터처리명령(603)을 제 1 캐리어 신호 또는 제 2 캐리어 신호에 ㄷ마아 송신한다. 스텝 809에서 단말장치(120)는 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 소정 횟수 수신한 후이더라도, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지의 동안에, 캐리어 신호의 전력레벨을 제 1 레벨보다 비교적 큰 제 2 전력레벨로 증가시킨다. 스텝 808에서의 데이터처리명령의 송신은, 스텝 809의 전력레벨의 변견전이어도 변경후이어도 된다. 단말장치(120)는 또한 수신감도를 늘림으로써 수신가능거리를 증가시켜, 비접촉 IC 미디어(110)로부터의 데이터처리응답을 확실하게 수신할 수 있게 한다. 수신감도의 조정도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답을 소정 횟수 수신한 후이더라도, 늦어도 비접촉 IC 미디어(110)로부터 데이터처리응답을 수신할 때까지의 동안에 행하면 좋다. 전력레벨의 조정과 수신감도의 조정은 동시에 이루어져도 되지만, 서로 다른 타이밍에 이루어져도 된다. 또한, 어느 한 쪽이어도 된다. 상기 소정 횟수는 적어도 2회이면, 3회든 4회든 혹은 그 이상이어도 된다. 데이처 처리명령(603)의 수신에 응답하여, 비접촉 IC 미디어(110)는 데이터처리명령(603)을 수신하여 데이터처리를 실행하여, 즉 비접촉 IC 미디어(110)에 격납되어 있는 데이터를 갱신하여, 데이터처리응답(604)을 단말장치(120)로 송신한다. 스텝 810에서 단말장치(120)는 데이터처리응답(604)을 수신한다. 상기 실시예에서는 단말장치(120)가 어느 특정한 비접촉 IC 미디어(110)로부터 조회요구응답(602)을 적어도 2회 연속하여 수신하였는지, 혹은 연속하지 않고 수신하였는지에 상관없이, 데이터처리명령(603)을 송신하는 것으로 하였다.
이상에서는 자동판매기에서의 상품구입을 예시하여 설명하였는데, 본 발명의 비접촉 IC 미디어(110)는 은행계좌에서의 거래에 응용할 수도 있다. 데이터처리금액은 사용자가 구좌를 가지는 어느 은행 또는 금용기관을 통하여 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자의 구좌에 대체할 수 있다. 반대로, 비접촉 IC 미디어(110)의 사용자의 구좌로부터 비접촉 IC 미디어(110)로 축적할 수도 있다. 또한, 비접촉 IC 미디어(110)는 입퇴장 기억장치로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, 공장내 또는 유 원지 안의 특정 장소로의 입장과 퇴장을 비접촉 IC 미디어(110)에 기록하는 장치로서 단말장치(120)를 사용할 수 있다. 이 경우, 데이터처리명령은 입퇴장의 기록기입으로 한다.
전문가는 이러한 응용의 실시예에는 제한이 없음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 관한 것으로, 본 발명의 요지를 이에 한정하여 해석해서는 안 될 것이다.
본 발명에 따르면, 비접촉 IC 미디어에서의 데이터처리를 확실하게 실행할 수 있는 단말장치 및 그 통신방법을 제공한다.

Claims (10)

  1. 비접촉 IC 미디어로 명령 및 응답을 수신하기 위한 캐리어 신호를 송신하는 송신수단과, 상기 비접촉 IC 미디어로부터 응답을 수신하는 수신수단과, 상기 송신수단과 상기 수신수단 중 적어도 한 쪽을 제어함으로써 상기 비접촉 IC 미디어와의 수신가능거리를 조정하는 제어수단을 포함하는 단말장치로서,
    상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하고,
    송신한 상기 조회요구명령에 대한 조회요구응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하며,
    상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 데이터처리명령을 송신하고,
    송신한 상기 데이터처리명령에 대한 데이터처리응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하며,
    상기 제어수단을 사용하여, 상기 데이터처리응답의 수신을 실행가능한 수신가능거리를 상기 조회요구응답의 수신가능거리보다 커지도록 조정하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    늦어도 상기 데이터처리응답을 수신할 때까지, 상기 제어수단이 상기 수신수단의 수신감도를 조정함으로써 수신가능거리를 증대시키는 단말장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    늦어도 상기 데이터처리응답을 수신할 때까지, 상기 제어수단이 상기 송신수단의 송신출력을 조정함으로써 수신가능거리를 증대시키는 단말장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 조회요구명령을 여러 번 송신하고, 상기 조회요구명령에 대하여 적어도 2회의 조회요구응답을 수신한 경우에, 상기 데이터처리명령의 송신 및 상기 데이터처리응답의 수신을 실행하는 단말장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조회요구명령을 적어도 여러 번 송신하고, 상기 조회요구명령에 대하여 여러 번 연속하여 조회요구응답을 수신한 경우에, 상기 데이터처리명령의 송신 및 상기 데이터처리응답의 수신을 실행하는 단말장치.
  6. 비접촉 IC 미디어로 명령 및 응답을 수신하기 위한 캐리어 신호를 송신하는 송신수단과 상기 비접촉 IC 미디어로부터의 응답을 수신하는 수신수단과 상기 송신수단과 상기 수신수단 중 적어도 한 쪽을 제어함으로써 상기 비접촉 IC 미디어와의 수신가능거리를 조정하는 제어수단을 포함하는 단말장치와, 상기 비접촉 IC 미디어와의 사이에서 통신하는 방법으로서,
    (a) 상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하는 스텝과,
    (b) 송신한 상기 조회요구명령에 대한 조회요구응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하는 스텝과,
    (c) 상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 데이터처리명령을 송신하는 스텝과,
    (d) 송신한 상기 데이터처리명령에 대한 데이터처리응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하는 스텝과,
    (e) 상기 제어수단이, 늦어도 상기 데이터처리응답을 수신하는 스텝까지, 상기 데이터처리응답의 수신가능거리를 상기 조회요구응답의 수신가능거리보다 크게 하는 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 통신단말의 통신방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수신가능거리보다 크게 하는 스텝은, 늦어도 상기 데이터처리응답을 수신하는 스텝까지, 상기 제어수단이 상기 수신수단의 수신감도를 조정함으로써 수신가능거리를 변화시키는 것을 특징으로 하는 통신단말의 통신방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 수신가능거리보다 크게 하는 스텝은, 늦어도 상기 데이터처리응답을 수신하는 스텝까지, 상기 제어수단이 상기 송신수단의 송신출력을 조정함으로써 수신 가능거리를 변화시키는 것을 특징으로 하는 통신단말의 통신방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하는 스텝은,
    상기 조회요구명령을 여러 번 송신하고,
    상기 송신한 상기 조회요구명령에 대한 조회요구응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하는 스텝은,
    상기 조회요구명령에 대하여 적어도 2회의 조회요구응답을 수신하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 통신방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 송신수단으로부터 상기 비접촉 IC 미디어로 조회요구명령을 송신하는 스텝은,
    상기 조회요구명령을 적어도 여러 번 송신하고,
    상기 송신한 상기 조회요구명령에 대한 조회요구응답을 상기 비접촉 IC 미디어로부터 상기 수신수단으로 수신하는 스텝은,
    상기 조회요구명령에 대하여 여러 번 연속하여 조회요구응답을 수신하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 통신방법.
KR1020060117756A 2005-11-29 2006-11-27 비접촉 ｉｃ 미디어와 통신하는 단말장치 및 그 통신방법 KR20070056974A (ko)

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