KR20100041759A - 휴대용 소비자 장치의 차폐 - Google Patents

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KR20100041759A
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휴대용 소비자 장치가 개시된다. 전자기 차폐부는 휴대용 소비자 장치와 호출 장치 사이의 통신을 억제할 수 있는 휴대용 소비자 장치에 제공된다. 차폐부는, 호출 장치와의 통신이 가능한 원위 위치와 송신 안테나가 호출 장치와 통신하는 것을 차폐부가 억제하는 근접 위치 사이에서 움직일 수 있다.

Description

휴대용 소비자 장치의 차폐{Shielding of portable consumer device}
본 발명의 구현예들은 비접촉 스마트 카드들과 같은 휴대용 소비자 장치들이 무선 호출되는 것을 억제하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스마트 카드, 열쇠 줄 장식(key fob), 라디오 주파수 식별 장치(RFID), 휴대 전화등과 같은 비접촉 휴대용 소비자 장치들은 소비자에게 라디오 주파수(RF) 신호를 이용하는 무선 통신으로 연결되는 방법을 제공하도록 설계된다.
비접촉 휴대용 소비자 장치들은 무선으로 작동될 수 있기 때문에, 그러한 장치들은 다른 장치들 및 시스템들과 통신하기 위해 물리적 접촉 또는 물리적 연결을 필요로 하는 다른 유형의 장치들을 대체할 것으로 예상된다. 비접촉 휴대용 소비자 장치들의 주요 장점은 이들이 사용되기 위해 소비자의 지갑, 가방, 배낭 또는 핸드백으로부터 꺼낼 필요가 없다는 것이다.
불행하게도, 비접촉 휴대용 소비자 장치들의 무선 특성 때문에, 비접촉 리이더(contactless reader)는 비접촉 장치들의 비밀스런 호출(예를 들면, 데이터 은닉(data skimming))을 위해 이용될 가능성이 있다.
비접촉 장치의 무선 호출을 이용하는 예민한 정보의 절도는 소비자와 사업에 대하여 똑같이 중요하기 때문에, 법 시행자들은 그러한 행위가 발생하고 있을 때 발견하는 방법을 적극적으로 구하고 있다. 불행하게도, 무선 호출 장비의 정교함 및 무선 신호의 특성이 주어지면, 인가되지 않은 무선 호출이 발생될 수 있다.
본 발명의 구현예들은 상기의 문제점 및 다른 문제점들을 개별적으로 그리고 집합적으로 해결한다.
본 발명의 구현예들은 스마트카드, RFID, 열쇠 줄 장식, 태그(tag) 및 그와 유사한 비접촉 휴대용 소비자 장치가 인가되지 않은 호출 장치에 의해 무선 호출되는 것을 방지한다.
일 측면에서, 본 발명의 구현예는 호출 장치와 무선 통신될 수 있도록 구성된 휴대용 소비자 장치에 관한 것이다. 휴대용 소비자 장치는 금융 정보와 같은 정보를 저장하기 위한 메모리, 메모리에 연결된 근거리 송신 안테나와 같은 안테나(예를 들면, 송신 안테나) 및, 원위 위치(distal position, 예를 들면 개방 위치)와 근접 위치(예를 들면, 폐쇄 위치) 사이에서 움직일 수 있는 차폐부를 포함한다. 원위 위치에서, 차폐부는 안테나를 통한 메모리의 무선 호출을 허용한다. 근접 위치에서, 차폐부는 안테나를 통한 메모리의 무선 호출을 억제할 것이다. 다른 측면에서, 본 발명의 구현예는 본 발명의 휴대용 소비자 장치의 형성 방법에 관한 것이다.
다른 측면에서, 본 발명의 구현예는 호출 장치 및 휴대용 소비자 장치를 구비하는 시스템에 관한 것이다. 휴대용 소비자 장치는 정보 저장용 메모리, 메모리에 연결된 안테나(예를 들면, 송신 안테나) 및, 전자기 차폐부를 포함한다. 차폐부가 안테나에 대하여 원위부에 있다면 휴대용 소비자 장치가 호출 장치에 가깝게 배치될 때 안테나는 호출 장치와 통신할 수 있다. 차폐부가 안테나에 근접하게 있을 때 휴대용 소비자 장치와 호출 장치 사이의 통신은 억제된다. 차폐부가 안테나에 근접하게 있을 때, 호출 장치로부터의 전자기 호출 신호는 차단되거나 흡수될 수 있으며, 또는 그와는 다르게 안테나에 부하가 걸리게 하거나, 부정합(mismatch)되게 하거나, 또는 안테나를 동조 이탈(de-tune)시켜서 호출 신호의 수신 또는 데이터 신호의 송신을 억제한다. 차폐부가 안테나와 호출 장치 사이에 있거나 또는 안테나가 호출 장치와 차폐부 사이에 있다면 차폐부는 안테나를 통한 호출을 방지하거나 또는 억제한다.
다른 측면에서, 본 발명의 구현예는 호출 장치와의 안정된 무선 통신을 제공하는 방법에 관한 것이다. 정보 저장용 메모리, 메모리에 연결된 안테나 및, 전자기 차폐부를 구비하는 휴대용 소비자 장치가 제공된다. 소비자는 휴대용 소비자 장치를 호출 장치에 근접하게 배치할 수 있다. 휴대용 소비자 장치는 차폐부가 원위 위치에 있을 때만 호출 장치와 통신할 수 있다.
본 발명의 상기 구현예들 및 다른 구현예들은 아래에 보다 상세하게 설명될 것이다.
본 발명에 따른 휴대용 소비자 장치는 비접촉 리이더(contactless reader)가 휴대용 소비자 장치에 저장된 정보를 도용하는 것을 방지할 수 있으며, 휴대용 소비자 장치의 편의성과 신뢰성을 향상시킨다.
도 1 은 비접촉 휴대용 소비자 장치의 블록 다이아그램이다.
도 2 는 비접촉 휴대용 소비자 장치의 보안 위험성을 도시하는 시스템을 도시한다.
도 3 은 차폐부가 개방 위치 또는 원위 위치에 있는 비접촉 휴대용 소비자 장치의 일 구현예를 포함하는, 본 발명의 구현예에 따른 시스템의 개략적인 다이아그램을 도시한다.
도 4 는 비접촉 휴대용 소비자 장치의 차폐부가 폐쇄 위치 또는 근접 위치에 있는 도 3 의 개략적인 다이아그램을 도시한다.
도 5a 및 도 5b 는 본 발명에 따른 비접촉 휴대용 소비자 장치의 열쇠 줄 장식의 구현예를 도시한다.
도 6 은 본 발명에 따른 비접촉 휴대용 소비자 장치의 플립 방식(flip style) 휴대 전화의 구현예를 도시한다.
도 7 은 본 발명에 따른 비접촉 휴대용 소비자 장치의 슬라이드 방식 휴대 전화의 구현예를 도시한다.
도 8 은 본 발명에 따른 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 구현예들은 저장된 정보를 포함하는 휴대용 소비자 장치와 호출 장치(interrogation device) 사이의 보안 무선 통신을 허용한다. 소비자 또는 다른 유형의 사용자는 그 또는 그녀가 호출 장치로 하여금 휴대용 소비자 장치를 호출하는 것을 허용할지 여부를 선택할 수 있다. 본 발명의 구현예에서, 전자기 방사의 결합을 차단, 흡수, 감쇠(attenuate) 또는 그렇지 않으면 억제하는 차폐부(shield)가 적어도 하나의 안테나를 구비하는 휴대용 소비자 장치의 베이스 부분에 움직일 수 있게 결합될 수 있다. 차폐부는 장치에 저장된 정보에 대하여 그 장치가 호출될 수 있는지 여부를 제어한다. 휴대용 소비자 장치의 호출을 가능하게 하도록, 소비자와 같은 사용자는 차폐부를 원위부(예를 들면, 개방 위치)로 움직일 것을 요구받을 수 있다. 차폐부가 근접부(예를 들면 폐쇄 위치)에 있으면, 휴대용 소비자 장치는 호출 장치로 호출될 수 없다. 달리 설명하자면, 대부분의 차폐부가 안테나에 가까이 있을 때, 호출 장치에 의해서 호출될 수 없다. 차폐부가 안테나로부터 멀리 있을 때, 호출 장치에 의해서 호출될 수 있다. 아래에 설명된 많은 특정한 예들은 차폐부를 "개방" 또는 "폐쇄" 위치에 있는 것으로 설명하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 원위 위치에서 차폐부는 안테나의 측방향 영역의 10 %를 덮을 수 있는 반면에, 근접 위치에서 차폐부는 안테나의 5 %를 덮도록 움직일 수 있다. 원위 위치에서, 메모리는 안테나를 통해서 호출될 수 있다. 근접 위치에서, 메모리는 안테나를 통해서 호출될 수 없다.
본 발명의 구현예들에서, 가동 요소(예를 들면, 힌지, 레일 등)들은 차폐 부분에 배치될 수 있는 차폐부 및 안테나를 포함할 있는 베이스 부분을 서로에 대하여 상대적으로 움직일 수 있다. 차폐 부분 및 베이스 부분은 서로에 대하여 미끄러질 수 있거나, 또는 서로에 대하여 회전할 수 있다.
차폐부는 그 어떤 적절한 방식으로도 안테나를 통하여 메모리의 호출을 방지할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 근접(예를 들면, 폐쇄) 위치에 있을 때, 차폐부는 호출 장치와 안테나 사이에 있을 수 있다. 다른 경우에 있어서, 근접 위치에 있을 때, 안테나는 차폐부와 호출 장치 사이에 있을 수 있다. 양쪽의 경우에, 안테나는 호출 장치로부터의 방사를 흡수하거나 또는 그것을 반사하도록 구성된다. 차폐부는 호출 장치로부터 호출 신호들을 흡수할 수 있고, 그러한 신호들을 효과적으로 접지시킬 수 있어서 신호들이 안테나에 도달하지 않으며, 따라서 안테나를 통한 메모리의 호출이 방지된다. 이와 관련하여, 휴대용 소비자 장치가 휴대 전화 또는 다른 유형의 휴대용 전자 장치라면, 차폐부는 휴대용 소비자 장치에 있는 금속 섀시 또는 다른 접지 지점에 선택적으로 결합될 수 있다. 이후에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 바람직한 구현예들에서, 차폐부의 측방향 영역은 상기의 접지 효과를 제공하도록 안테나의 측방향 영역보다 더 넓을 수 있다.
그러나 차폐부는 휴대용 소비자 장치에 있는 접지부 또는 전압 공통 기준부(voltage common reference)에 연결될 수 있지만, 그럴 필요가 없을 수 있다. 일부 구현예들에서, 차폐부는 안테나 접지 전위에 대하여 전기적으로 부동(floating)될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 차폐부는 다중 요소를 포함할 수 있으며, 일부 부분들은 접지 전위 또는 전압 공통 전위를 포함하는 별개의 전압 전위들에 연결되는 반면에, 다른 부분들은 부동한다.
다른 구현예들에서, 차폐부는 안테나에 부하(loading)가 걸리게 하거나 또는 그렇지 않으면 안테나의 응답을 호출 신호(interrogation signal)에 동조 이탈(de-tune)시키도록 작동될 수 있다. 예를 들면, 차폐부는 안테나에 근접하게 위치되었을 때, 호출 신호의 주파수 대역에서 안테나의 이득을 감소시킬 수 있다. 다음에 안테나는 실질적으로 감소된 호출 신호를 휴대용 소비자 장치에 연결시킴으로써 휴대용 소비자 장치가 호출 신호에 응답하지 않을 수 있다. 다른 구현예에서, 차폐부는 안테나에 근접하게 위치되었을 때, 휴대용 소비자 장치의 신호 처리 부분과 안테나 사이에 임피던스 부정합(mismatch)을 발생시킬 수 있다. 임피던스 부정합은 신호 처리 부분들에 연결되는 호출 신호의 파워를 실질적으로 감소시킬 수 있고, 신호 처리 부분들에서 발생되는 임의의 신호들이 신호 장치로 송신되는 것을 실질적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 구현예들에 따른 휴대용 소비자 장치는 호출 장치를 가진 무선 통신 또는 비접촉 통신(contactless communication)을 할 수 있다. 이것은 무선 통신 매체 또는 비접촉 통신 매체를 통하여 데이터 및 신호를 송신 및 수신하는 하나 또는 그 이상의 안테나들을 포함할 수 있다.
예시적인 휴대용 소비자 장치 및 예시적인 호출 장치는 근거리 통신(Near Field Communication) 또는 NFC 기술을 이용하여 통신하는 것이 바람직스럽다. NFC 기술은 매우 짧은 범위(예를 들면, 10 인치 미만)의 2 방향 무선 연결을 이용하며, 단거리의 라디오 주파수(RF) 기술로서, 이것은 휴대용 소비자 장치가 호출 장치 가까이에 있을 때 작은 양의 데이터를 읽는 리이더(reader)와 같은 호출 장치를 허용한다.
NFC 기술을 이용하는 휴대용 소비자 장치는 전자기 유도를 이용하여 휴대용 소비자 장치가 그 안에 저장된 정보를 송신하게 한다. 통상적인 NFC 기술을 이용하는 통상적인 휴대용 소비자 장치는 적어도 소형 프로세서 및 송신 안테나를 포함하는데, 송신 안테나는 통상적으로 와이어 루프의 형태이다. 호출 신호(예를 들면, RF 신호)를 가진 호출 장치에 휴대용 소비자 장치가 가까이 있을 때, 와이어 루프는 단말기의 장(field)으로 진입하여, 와이어 루프내의 유도를 일으킨다. 유도에 의해 발생된 전압은 프로세서에 전력을 제공한다. 일단 휴대용 소비자 장치가 활성화되었다면, 프로세서는 휴대용 소비자 장치내의 메모리 안에 저장된 정보를 송신하며, 와이어 루프를 이용하여 미리 결정된 주파수(예를 들면, 13.56 MHz)로 단말기와 통신한다. 프로세서 안에 내장된 명령 세트(instruction set)들은 송신하는 동안에 데이터를 암호화할 수도 있다.
상기 설명된 프로세서 유도 커플링(inductive coupling)으로 지칭되며, 휴대용 소비자 장치는 "무 배터리(batteryless)"인 것을 특징으로 하는데, 이는 프로세서에 전력을 공급하기 위해서 아무런 내부 전원이 필요하지 않기 때문이다. 이러한 유형의 시스템은 수동 시스템(passive system)으로서 특징지워질 수 있는데, 이는 프로세서의 능동적인 전력화가 존재하지 않기 때문이다. 대안으로서, 본 발명의 휴대용 소비자 장치들은 배터리와 같은 내부 전원을 구비할 수 있어서 저장된 정보를 호출 장치로 송신하는 송신 안테나의 능동적인 작용을 가능하게 한다.
본 발명의 일부 구현예들에 따른 휴대용 소비자 장치들은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 움직일 수 있는 전자기 차폐부를 구비한다. 폐쇄된 차폐부는 호출 신호와 같은 전자기 방사가 장치의 수신 부분 또는 베이스 부분(예를 들면, 유도 와이어 루프를 가지는 부분)에 도달하는 것을 방지한다. 폐쇄된 차폐부는 프로세서에 저장된 정보를 운반하는 신호와 같은 전자기 방사 장치의 안테나에 의해서 호출 장치로 송신되는 것을 방지한다. 개방된 위치에서, 차폐부는 휴대용 소비자 장치와 호출 장치 사이의 통신을 방해하지 않는다.
일부 구현예들에서, 차폐부는 차단 메카니즘(blocking mechanism)으로서 작용할 수도 있다. 전자기 차폐부는 2 개의 위치들을 금속과 같은 도전성 재료로 제작한 방벽으로 분리시킴으로써 2 개의 위치들 사이에서 전자기장의 유동을 제한하거나 또는 차단할 수 있다. 통상적으로, 차폐부는 전자기장을 발생시키는 다른 장치들로부터 전기 장치들을 분리시키는데 이용된다. 라디오 주파수 전자기 방사를 차단하는데 이용되는 전자기 차폐는 RF 차폐(shielding)로 알려져 있다. 차폐부는 라디오 파동, 전자기장 및 정전기장(electrostatic field)의 커플링을 감소시킬 수 있다. 감소량은 사용된 재료, 두께 및 관심 대상인 장의 주파수들에 달려있다. 다른 경우들에서, 차폐부는 방사 흡수부인 것을 특징으로 하며, 이것은 안테나를 호출 장치로부터 물리적으로 차단할 수 있다 (즉, 안테나와 호출 장치 사이에 배치되지 않는다). 다른 구현예들에서, 차폐부는 전자 튜닝 요소(electronic tuning element)로서 작동되고 안테나를 동조 이탈(detune)시키거나, 그렇지 않으면 안테나를 호출 신호에 대하여 또는 호출 신호의 주파수 대역에 대하여 감도를 둔하게 한다.
전자기 차폐를 위해 이용되는 통상적인 재료는 시트 금속(sheet metal) 및 금속 메쉬(metal mesh)을 포함한다. 차폐부 또는 메쉬에 있는 임의의 구멍들은 통상적으로 차단되고 있는 방사의 파장보다 현저하게 작거나, 또는 엔크로져(enclosure)는 파괴되지 않은 도전성 표면에 효과적으로 유사하지 않게 될 것이다. 특히 전자 제품들이 플라스틱 엔크로져 안에 하우징되는 것에서 공통적으로 이용되는 다른 차폐 방법은 엔크로져의 내부를 금속 잉크 또는 유사한 재료로 코팅하는 것이다. 잉크는 매우 작은 미립자의 형태인, 통상적으로 구리 또는 니켈인, 적절한 금속이 포함된 담체 재료(carrier material)로 이루어진다. 이것은 엔크로져상으로 스프레이되고, 일단 건조되면, 금속의 연속적인 도전층을 형성하는데, 도전층은 장비의 섀시 접지부에 전기적으로 연결될 수 있어서 효과적인 차폐를 제공한다.
본 발명의 휴대용 소비자 장치들은 임의의 적절한 형상일 수 있다. 예를 들면, 휴대용 소비자 장치들은 소비자의 지갑 또는 주머니에 맞을 수 있도록 휴대될 수 있고 콤팩트할 수 있다 (예를 들면, 포켓 크기이다). 이들은 제품 또는 서비스의 지불, 금전의 이체 또는 장소에 대한 접근권의 획득(예를 들면 접근 배지(access badge)용으로 이용될 수 있다. 휴대용 소비자 장치들은 스마트 카드, 보통의 신용 카드 또는 직불 카드(자기 스트립을 가지며 마이크로프로세서는 없음), 키이 체인 장치(Exxon-Mobil 코포레이션에서 상업적으로 이용 가능한 스피드패스(Speedpass) 장치와 같은 것), 열쇠줄 장식(key fobs), 휴대 전화, 개인 휴대 단말기(PDA), 페이저(pager), 지불 카드, 보안 카드, 액세스 카드(access card), 스마트 매체, 트랜스폰더(transponder)등을 포함할 수 있다.
휴대용 소비자 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이 컴퓨터 판독 가능 매체 및 동체를 포함할 수 있다. (도 1 은 다수의 구성 요소들을 나타내며, 본 발명의 구현예들에 따른 휴대용 소비자 장치는 그러한 구성 요소들의 임의의 적절한 조합 또는 부분 집합(subset)을 포함할 수 있다). 컴퓨터 판독 가능 매체(32b)는 동체(32h) 안에 존재할 수 있거나, 또는 그로부터 분리될 수 있다. 동체(32h))는 플라스틱 기판, 하우징 또는 다른 구조체의 형태일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(32b)는 데이터를 저장하는 메모리일 수 있으며 자기 스트라이프, 메모리 칩등을 포함하는 임의의 적절한 형태일 수 있다. 메모리가 바람직스럽게는 금융 정보, 운송 정보(예를 들면, 지하철 또는 열차 통행과 같은 정보), 접근 정보(예를 들면, 접근 배지)등과 같은 정보를 저장한다. 금융 정보는, 은행 계좌 정보, 은행 식별 정보(bank identification information; BIN), 신용 카드 또는 직물 카드 번호 정보, 계좌 잔액 정보, 만기일, 이름, 출생일과 같은 소비자 정보등과 같은 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보의 그 어느 것이라도 휴대용 소비자 장치에 의해 송신될 수 있다.
메모리내 정보는 데이터 트랙(data track)의 형태일 수도 있는데, 이것은 전통적으로 신용 카드와 관련이 있다. 그러한 트랙은 트랙 1 및 트랙 2를 포함한다. 트랙 1 ("International Air Transport Association")은 트랙 2 보다 많은 정보를 저장하며, 계좌 정보 및 다른 임의의 데이터 뿐만 아니라 카드 소지자의 이름을 포함한다. 이러한 트랙은 때때로 신용 카드로 예약을 확보할 때 항공사에 의해서 이용된다. 트랙 2("American Banking Association)는 현재 가장 공통적으로 이용된다. 이것은 ATM (자동 현금 지급기) 및 신용 카드 판독기에 의해서 읽혀진다. ABA(American Banking Association;미국 은행 협회)는 이러한 트랙의 세부를 설계하였으며 세계의 모든 은행이 이를 준수하여야 한다. 이것은 카드 소지자의 계좌, 암호화된 PIN 및 다른 임의의 데이터를 포함한다.
휴대용 소비자 장치(32)는 비접촉 요소(32g)를 더 포함할 수 있는데, 이것은 통상적으로 안테나와 같은 관련 무선 전달 (예를 들면 데이터 송신) 요소를 가진, 반도체 칩(또는 다른 데이터 저장 요소)의 형태로 구현된다. 비접촉 요소(32g)는 휴대용 소비자 장치(32)와 관련되고(예를 들면, 휴대용 소비자 장치(32)에 내장되고), 셀 방식 네트워크를 통해서 송신되는 데이터 또는 제어 명령은 비접촉 요소 인터페이스(미도시)에 의해서 비접촉 요소(32g)에 인가될 수 있다. 비접촉 요소 인터페이스는 이동 장치 회로(그리고 따라서 셀 방식 네트워크)와 선택적인 비접촉 요소(32g) 사이에서 데이터 및/또는 제어 명령의 교환을 허용하는 기능을 수행한다.
비접촉 요소(32g)는 통상적으로 표준화 프로토콜 또는 데이터 전달 메카니즘(예를 들면, ISO 14443/NFC)에 따라서 근거리 통신(NFC) 성능(또는 근거리 통신 매체)을 이용하여 데이터를 송신 및 수신할 수 있다. 근거리 통신 성능은 짧은 범위의 통신 성능으로서, RFID, Bluetooth(등록 상표), 적외선 또는 다른 데이터 전달 성능과 같은 것이며, 이들은 휴대용 소비자 장치(32)와 호출 장치 사이에서 데이터를 교환하는데 이용될 수 있다. 따라서, 휴대용 소비자 장치(32)는 셀 방식 네트워크 및 근거리 통신 성능 양쪽을 통해서 데이터 및/또는 제어 명령을 전달하고 통신시킬 수 있다.
휴대용 소비자 장치(32)는 사용자가 전화 번호 및 다른 정보와 메시지를 볼 수 있도록 휴대용 전자 장치(32) 및 디스플레이(32d)의 기능들을 처리하기 위한 프로세서(32c, 예를 들면, 마이크로프로세서)를 포함할 수도 있다. 휴대용 소비자 장치(32)는 소비자가 정보를 장치 안으로 입력할 수 있는 입력 요소(32e)들, 소비자가 음성 통신, 음악등을 들을 수 있게 하는 스피커(32f) 및, 소비자가 음성을 휴대용 소비자 장치(32)를 통해 전송할 수 있게 하는 마이크로폰(32i)을 더 포함할 수 있다. 휴대용 소비자 장치(32)는 무선 데이터 전달(예를 들면 데이터 송신)을 위한 안테나(32a)를 포함할 수도 있다. 안테나(32a)는 무선 신호를 휴대용 소비자 장치(32)로부터 호출 장치 또는 일부 다른 장치 리이더(device reader)로 송신할 뿐만 아니라 무선 호출을 휴대용 소비자 장치(32)로 연결하는데 이용될 수 있다.
안테나(32a)는 휴대용 소비자 장치내에 있는 프로세서(32c) 및 다른 요소들에 직접적으로 또는 RF 전방 단부(미도시)를 통하여 연결될 수 있다. RF 전방 단부(RF front end)는 예를 들면 휴대용 소비자 장치(32)와 원격 장치들 사이에 공기 인터페이스를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, RF 전방 단부는 RF에서 호출 신호를 수신하고, 호출 신호를 더욱 신호 처리하기 위해서 필터링하고, 다운변환(downconvert)하고, 디모듈레이션(demodulation)한다. 역으로, RF 전방 단부는 프로세서(32c)로부터 데이터 송신 신호를 수신하고, 신호를 모듈레이션(modulation)하고 업변환(upconvert)하거나, 또는 이와는 달리 무선 송신을 위해서 데이터 송신 신호를 포맷한다.
휴대용 소비자 장치(32)는 하나 또는 그 이상의 전원 또는 전력 공급부(미도시)들을 포함할 수도 있다. 휴대용 소비자 장치가 수동 장치(passive device)인 구현예에서, 전력 공급부는 안테나(32a)에 연결될 수 있고 안테나(32a)를 통해서 수신된 수신 신호로부터의 전력을 발생시키도록 구성될 수 있다. 다른 구현예들에서, 전력 공급부는 배터리 또는 일부 다른 전원에 연결될 수 있으며 전원으로부터 휴대용 소비자 장치(32)의 다양한 요소들을 위한 전력을 발생시킬 수 있다.
휴대용 소비자 장치가 직불 카드, 신용 카드 또는 스마트 카드의 형태라면, 휴대용 소비자 장치는 자기 스트립(magnetic strip)과 같은 특징부를 선택적으로 가질 수도 있다. 그러한 장치들은 접촉 모드 또는 비접촉 모드로서 작동될 수 있다.
본 발명의 휴대용 소비자 장치는 안테나 및 신호 발생기를 가질 수도 있는 인가된 호출 장치(예를 들면, 인가된 리이더(authorized reader))에서 이용될 수 있다. 그러한 인가된 호출 장치들은 판매 지점 터미널(point of sale terminal;POS terminal), ATM(automatic teller machine; 자동 현금 인출기)등으로 나타날 수 있다. 그러한 호출 장치들은 휴대용 소비자 장치 메모리에 저장된 정보를 무선으로 읽거나 또는 정보를 그것에 쓰도록 이용될 수 있다.
도 2 는 무선 통신 시스템(100)을 도시하는데, 이것은 비접촉 휴대용 소비자 장치들과 현재 관련된 보안 문제를 나타낸다. 특히, 휴대용 소비자 장치(32)는 인가된 호출 장치(120)에 의해 호출될 수 있다. 그러나, 그것은 불행하게도 비인가 호출 장치(130)에 의해서 호출될 수도 있다. 비인가 호출 장치들로 휴대용 소비자 장치들이 호출되는 것을 방지할 필요가 있다.
도 3 은 본 발명의 일 구현예에 따른 비접촉 휴대용 소비자 장치(200)를 개략적으로 나타낸 것이다. 휴대용 소비자 장치(200)의 베이스 부분(210)은 하우징, 프로세서(212)(예를 들면, 마이크로프로세서 및 금융 정보를 저장하는 메모리) 및 송신 안테나(214)를 포함한다. 하우징이 존재한다면, 하우징은 라미네이트된 시트를 가지거나 또는 가지지 않는 단순한 평탄 동체일 수 있거나, 또는 성형된 플라스틱 동체일 수 있다. 본 발명의 구현예에서, 송신 장치(214)는 전자기 신호를 호출 장치(예를 들면, 비접촉 리이더(120))로 송신할 수 있으며, 호출 장치로부터 전자기 호출 신호들을 수신할 수도 있다. 휴대 전자 장치(200)의 차폐 부분(220)은 전자기 차폐부(225)를 포함하는데, 이것은 금속의 시트, 금속 메쉬 또는 금속 잉크의 코팅으로 형성될 수 있거나, 또는 다른 적절한 전자기 차폐 재료로 형성될 수 있다. 차폐부(225)는 RF 전자기 신호를 차폐할 수 있거나, 그렇지 않으면 신호들의 송신 및 수신을 감쇠시키거나 억제시킬 수 있는 것이 바람직스럽다. 예를 들면, 안테나(224)에 근접하게 배치되었을 때, 차폐부(225)는 안테나(214)가 전자적으로 부하(load)를 받거나, 부정합(mismatch)되거나, 또는 그렇지 않으면 안테나(214)를 튜닝 이탈(detune)시키도록 작동될 수 있어서, 차폐부(225)가 안테나(214)로부터 멀리 위치되었을 때의 경우에 비하여 안테나(214)는 실질적으로 감쇠된 버전(version)의 호출 신호를 휴대용 전자 장치(200)에 연결시킨다.
도 3 은 힌지(215)에 대하여 개방 위치에 있는 차폐부(225)를 도시하며, 여기에서 휴대용 소비자 장치(200)는 통신 링크(150)를 통해 비접촉 리이더(120)와 소통될 수 있어서 프로세서(212)에 저장된 정보를 송신할 수 있다. 예를 들면, 수동 모드에서, 비접촉 리이더(120)는 전자기 호출장(electromagnetic interrogation field)을 방사할 수 있으며, 그러한 호출장을 통해서 장치(200)의 움직임과 연결될 때, 프로세서(212)를 읽고 프로세서(212) 안에 저장된 정보를 포함하는 반송 신호를 송신하도록 호출장은 송신 안테나(214)에서 전류를 유도한다. 능동의 모드에서, 휴대용 소비자 장치(200)의 전원(미도시)은 프로세서(212) 및 안테나(214)에 전력을 공급하여 저장된 정보를 포함하는 신호를 비접촉 리이더(120)로 송신한다.
도 4 는 힌지(215)에 대하여 폐쇄되게 회전하여 장치가 비접촉 리이더(120)와 통신할 수 없게되는 폐쇄 위치에 차폐부(225)가 있을 때, 휴대용 소비자 장치(200a)를 도시한다. 장치의 전방면(226)이 비접촉 리이더(120)를 향하여 배치될 때 통신 링크(150)는 끊어지는데, 이는 차폐부(225)가 송신 안테나(214)와 비접촉 리이더(120) 사이에 배치되기 때문이다. 베이스 부분(210)도 전자기적으로 차폐되기 때문에 장치의 후방면(216)이 비접촉 리이더(120)를 향하여 배치될 때 통신 링크(150)가 끊어진 상태로 유지되는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 프로세서(212) 및 안테나(214)가 반도체 칩에 배치된 구현예들에서, 후방면(216)은 칩의 배후 물질(backing material)에 의해서 전자기적으로 차폐될 수 있다. 베이스 부분(210)의 플라스틱 동체 패널상에 있는 금속 코팅 또는 금속 시트/메쉬도 차폐를 제공하는데 이용될 수 있다.
차폐부(225)는 송신 안테나(214)와 거의 같은 크기이거나 또는 송신 안테나(214) 보다 약간 클 수 있으며, 폐쇄 위치에 있을 때 안테나(214)를 전체적으로 덮을 수 있다. 대안으로서, 차폐부(225)는 차폐 부분(220)의 전체 표면을 실질적으로 덮는 크기일 수 있다. 차폐부(225)는 차폐부가 폐쇄 위치에 있을 때 송신 안테나(214)가 전자기 신호를 송신 또는 수신하는 것을 효과적으로 차단하는 크기 및 재료로 형성된다. 힌지(215)는 폐쇄 위치에 차폐 부분(220)을 편향시키도록 구성될 수 있으며, 차폐 부분(220)이 개방 위치에 유지될 수도 있다.
또한, 휴대용 소비자 장치(200b)의 다른 구성에 의해서 도시된 바와 같이, 안테나(214)는 비접촉 리이더(120)와 안테나(225) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(225)와 리이더(120) 사이의 영역에는 차폐부가 없을 수 있다. 차폐부(225)는 안테나(214) 보다 클 수 있어서 (또는 그와는 다르게 동일한 결과를 얻도록 구성될 수 있어서), 차폐부는 접지부로서 작용할 수 있어서 안테나(214)를 통한 호출을 효과적으로 방지한다. 따라서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 안테나(214)를 통한 휴대용 소비자 장치의 호출은 휴대용 소비자 장치의 방향에 관계없이 억제될 수 있다.
도 5a 및 도 5b 는 휴대용 소비자 장치가 힌지된 열쇠줄 장식(hinged key fob)으로서 구현된, 본 발명의 다른 구현예에 따른 휴대용 소비자 장치(300)를 도시한다. 열쇠줄 장식(300)은 힌지(315)를 구비하며, 힌지 둘레로 동체 부분(310, 320)들이 열쇠줄 장식을 개방시키거나 또는 폐쇄시키도록 회전될 수 있다. 베이스 부분(310)은 이전에 설명된 바와 같이 프로세서(미도시) 및 송신 안테나(314)를 포함한다. 차폐 부분(320)은 전자기 방사가 안테나(314)에 도달하는 것을 차단하도록 이전에 설명된 바와 같이 전자기 차폐부(325)를 포함하거나 또는 구성한다.
도 6 은 휴대용 소비자 장치가 플립 방식(flip style) 휴대 전화로서 구현된, 본 발명의 구현예에 따른 휴대용 소비자 장치(400)를 도시한다. 송신 안테나(414)는 휴대 전화(400)의 베이스 부분(410)상에 배치될 수 있고 차폐부(425)는 휴대 전화의 디스플레이 부분(420)상에 배치될 수 있어서, 부분(410,420)들이 힌지(415)의 둘레에서 폐쇄될 때, 차폐부(225)는 안테나(414)가 호출 장치(미도시)와 통신하는 것을 효과적으로 차단한다.
도 7 은 휴대용 소비자 장치가 슬라이드 방식(sliding style) 휴대 전화로서 구현된, 본 발명의 다른 구현예에 따른 휴대용 소비자 장치(500)를 도시한다. 송신 안테나(514)는 휴대 전화(500)의 베이스 부분(510)상에 배치될 수 있고, 차폐부(525)는 휴대 전화의 슬라이드 디스플레이 부분(520)내에 배치될 수 있어서, 부분(520)이 베이스(520) 위로 폐쇄되게 미끄러질 때, 차폐부(225)는 안테나(514)가 호출 장치와 통신하는 것을 효과적으로 차단한다(미도시).
휴대용 소비자 장치가 호출 장치와 통신하는 것을 억제할 수 있도록, 임의의 적절한 장치가 휴대용 소비자 장치의 송신 부분 또는 수신 부분의 위로 전자기 차폐부를 움직이는데 이용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 8 은 호출 장치와의 안전한 무선 통신을 제공하는 방법(1000)을 도시하는 흐름도이다. 이 방법은 단계(1010)에서 시작될 수 있는데, 상기 단계에서 정보를 저장하기 위한 메모리, 안테나 및, 안테나를 폐쇄 위치에서 차폐하도록 구성된 전자기 차폐부를 구비하는 휴대용 소비자 장치가 제공된다. 예를 들면, 신용 카드 발급자는 안전한 비접촉 통신을 위해 구성된 휴대용 소비자 장치를 소비자에게 제공할 수 있다. 단계(1020)에서, 소비자는 휴대용 소비자 장치를 호출 장치에 근접하게 배치할 수 있다. 예를 들면, 소비자는 휴대용 소비자 장치를 POS 단말기에 있는 인가된 호출 장치에 근접하게 배치할 수 있으며, 호출 장치는 전력을 공급하고 장치와의 통신을 위한 호출 신호를 방사할 수 있다. 단계(1030)에서, 휴대용 소비자 장치는 차폐부가 개방 위치로 움직여서 안테나를 덮지 않을 때 호출 장치와 통신할 수 있다. 예를 들면, 소비자는 차폐부를 힌지 둘레로 넘겨서 안테나를 덮지 않게 한다.
상기 설명된 휴대용 소비자 장치들은 그 어떤 적절한 방법이라도 이용하여 제작될 수 있다. 하나의 방법에서, 휴대용 소비자 장치는 처음에 안테나를 기판상에 형성함으로써 제작될 수 있다. 메모리가 안테나에 연결될 수 있다. 메모리는 (표준적인 칩 장착 공정을 이용하여) 기판상에 장착될 수 있는 하나 또는 그 이상의 칩들의 형태로 될 수 있어서, 하나 또는 그 이상의 칩들이 안테나에 전기적으로 연결된다. 기판은 신용 카드와 같은 지불 카드에서 통상적으로 이용되는 것과 같은 절연 플라스틱 기판일 수 있다. 통상적인 회로 인쇄 공정을 이용하여 금속 패턴들이 기판상에 형성될 수 있다. 기판을 통한 호출 장치와 안테나 사이의 통신을 억제하도록 전자기 차폐 물질이 기판에 추가될 수 있다. 안테나를 덮는 폐쇄 위치로부터 호출 장치와의 통신을 가능하게 하는 개방 위치로 차폐부가 움직일 수 있도록, 힌지(hinge)와 같은 적절한 메카니즘으로써 가동 차폐부가 기판에 부착될 수 있다.
본 발명의 구현예들은 다수의 장점들을 가진다. 소비자가 송신 부분을 노출시키도록 휴대용 소비자 장치의 차폐부를 개방시킬 때, 소비자는 의식적인 판단을 하여 휴대용 소비자 장치가 호출될 수 있다. 휴대용 소비자 장치는 차폐부가 디폴트(default)의 폐쇄 위치에 있을 때 성공적으로 호출될 수 없다. 따라서, 소비자가 휴대용 소비자 장치내의 정보를 송신하기 원할 때 정보가 검색될 수 있으며, 소비자가 정보를 송신하기 원하지 않을 때는 정보가 검색될 수 없다. 더욱이, 본 발명의 구현예들은 상대적으로 제조가 용이하다. 또한, 본 발명의 구현예들은 상대적으로 제조비가 저렴하며 휴대용 소비자 장치의 인가되지 않은 호출을 억제하는데 효과적이다. 더욱이, 본 발명의 구현예들은 이용이 간단하여, 소비자가 그것을 더욱 이용할 것 같다. 또한, 본 발명의 구현예들은 휴대용 소비자 장치의 방향에 무관하게, 무선 호출을 억제할 수 있다. 본 발명의 구현예들은 상기 장점들의 모든 적절한 조합 및 임의의 적절한 조합을 충족시킬 수 있다.
본 발명의 당업자들에 명백한 바로서, 본 발명의 사상 및 범위로부터 이탈하지 않으면서 개시된 내용들에 대한 다양한 변화들 및 수정들이 이루어질 수 있고 균등예들이 채용될 수 있다. 임의의 구현예들과 함께 도시된 요소들은 특정의 구현예에 대하여 예시적인 것이며, 개시된 범위내에서 다른 구현예들을 위해 이용될 수 있다.
32. 휴대용 소비자 장치 100. 무선 통신 시스템
200. 비접촉 휴대용 소비자 장치 210. 베이스 부분
212. 프로세서 214. 송신 안테나
220. 차폐 부분 225. 전자기 차폐부

Claims (28)

  1. 정보를 저장하는 메모리;
    메모리에 연결되는 안테나;
    적어도 안테나를 포함하는 베이스 부분; 및,
    안테나가 호출 장치와 통신하는 것을 차폐부가 방지하는 근접 위치(proximate position)와 호출 장치와의 통신이 가능한 원위의 위치(distal position) 사이에서 움직일 수 있는 차폐부를 포함하는 차폐 부분;을 포함하고,
    차폐 부분과 베이스 부분이 움직일 수 있게 함께 결합되는, 휴대용 소비자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    근접 위치에 있는 차폐부는, 안테나가 호출 장치와 차폐부 사이에 있을 때, 호출 장치와 안테나 사이의 통신을 억제하도록 구성되는, 휴대용 소비자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    차폐부는 도전성 재료를 포함하는, 휴대용 소비자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    차폐부는 호출 장치로부터의 RF 신호들이 안테나에 도달하는 것을 방지하도록 구성되고, 안테나는 근거리 안테나(near field antenna)인, 휴대용 소비자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    근접 위치는 폐쇄 위치이고, 차폐부는 안테나가 저장된 정보를 폐쇄된 위치에 있는 호출 장치로 송신하는 것을 억제하는, 휴대용 소비자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    휴대용 소비자 장치는, 차폐부가 원위의 위치(distal position)에 있을 때 호출 장치에 의해 발생된 호출 신호에 의해 호출될 수 있는, 휴대용 소비자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    안테나는 수신된 호출 신호로부터 전력을 발생시키는, 휴대용 소비자 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    호출 신호는 메모리내에 저장되어야 하는 데이터를 포함하는, 휴대용 소비자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    휴대용 소비자 장치는 지불 카드, 열쇠 줄 장식(key hob) 및 휴대 전화중 하나를 포함하는, 휴대용 소비자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    휴대용 소비자 장치에는 배터리가 없는, 휴대용 소비자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    안테나는 휴대용 소비자 장치내에 배치된 전원에 연결되는, 휴대용 소비자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    안테나는 휴대용 소비자 장치의 베이스 부분에 배치되고, 차폐부는 휴대용 소비자 장치의 차폐 부분에 배치되고, 베이스 부분 및 차폐 부분은 차폐부를 근접 위치 및 원위 위치로 움직이도록 서로에 대하여 움직일 수 있는, 휴대용 소비자 장치.
  13. 호출 장치; 및
    호출 장치와 통신하는 청구항 제 1 항의 휴대용 소비자 장치;를 포함하는, 시스템.
  14. 제 1 항의 휴대용 소비자 장치의 이용 방법으로서,
    휴대용 소비자 장치를 획득하고;
    안테나로의 접근을 제공하도록 원위 위치로 차폐부를 움직이고;
    휴대용 소비자 장치를 호출 장치에 근접하게 배치하는; 것을 포함하는, 휴대용 소비자 장치의 이용 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    휴대용 소비자 장치는 호출 장치의 약 10 인치 이하 이내에 배치되는, 휴대용 소비자 장치의 이용 방법.
  16. 정보를 저장하기 위한 메모리를 기판에 부착하고;
    휴대용 소비자 장치의 메모리에 연결된 안테나를 기판상에서 형성하고;
    저장된 정보를 안테나가 호출 장치로 송신하는 것을 억제하도록 구성되고 원위 위치와 근접 위치 사이에서 움직일 수 있는 차폐부를 휴대용 소비자 장치에 움직일 수 있게 연결하는; 것을 포함하는, 휴대용 소비자 장치의 형성 방법.
  17. 정보를 저장하기 위한 메모리;
    메모리에 연결되고 휴대용 소비자 장치의 베이스 부분에 결합된 안테나;
    베이스 부분에 연결되고 도전성 재료를 포함한 차폐부를 구비하는 차폐 부분;
    베이스 부분 및 차폐 부분을 연결하고 차폐 부분을 근접 위치와 원위 위치 사이에서 움직일 수 있는, 가동 요소;를 포함하고, 배터리가 없는, 휴대용 소비자 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    근접 위치에 있는 차폐부는, 안테나가 호출 장치와 차폐부 사이에 있을 때, 호출 장치와 안테나 사이의 통신을 억제하도록 구성되는, 휴대용 소비자 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    휴대용 소비자 장치는, 차폐부가 원위 위치에 있을 때, 호출 장치에 의해 발생된 호출 신호에 의해 호출될 수 있는, 휴대용 소비자 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    안테나는 수신된 호출 신호로부터 전력을 발생시키는, 휴대용 소비자 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    호출 신호는 메모리내에 저장되어야 하는 데이터를 포함하는, 휴대용 소비자 장치.
  22. 제 17 항에 있어서,
    휴대용 소비자 장치는 지불 카드, 열쇠 줄 장식 및 휴대 전화중 하나를 포함하는, 휴대용 소비자 장치.
  23. 제 17 항에 있어서,
    안테나는 근거리 안테나인, 휴대용 소비자 장치.
  24. 제 17 항에 있어서,
    안테나는 휴대용 소비자 장치내에 배치된 전원에 연결된, 휴대용 소비자 장치.
  25. 호출 장치; 및
    호출 장치와 통신하는 제 17 항의 휴대용 소비자 장치;를 포함하는, 시스템.
  26. 제 17 항의 휴대용 소비자 장치의 이용 방법으로서,
    차폐부를 말단 위치로 움직이고;
    휴대용 소비자 장치를 호출 장치에 근접하게 배치하는; 것을 포함하는, 휴대용 소비자 장치의 이용 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    휴대용 소비자 장치는 호출 장치의 약 10 인치 이하 이내에 배치되는, 휴대용 소비자 장치의 이용 방법.
  28. 정보 저장용 메모리 유닛을 기판에 고정하고;
    휴대용 소비자 장치의 메모리에 연결된 안테나를, 휴대용 소비자 장치의 베이스 부분에 배치된 기판상에 형성하고;
    저장된 정보를 안테나가 호출 장치로 송신하는 것을 억제하도록 구성되고 원위 위치와 근접 위치 사이에서 베이스 부분에 대하여 움직일 수 있으며 도전성 재료를 포함하는 차폐부를, 베이스 부분에 움직일 수 있게 연결하는; 것을 포함하는, 배터리 없는 휴대용 소비자 장치의 형성 방법.
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