KR20110002328A - Rfid reader and method for detecting a card - Google Patents

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    • H04B5/73—

Abstract

PURPOSE: An RFID reader and a card detection method are provided to rapidly determine the existence of an RFID card within the coverage of an RFID reader by comparing an inner current value and a reference current value. CONSTITUTION: A current measuring unit(13) measures a current value between a power supply unit(14) and a reader chip(12). An ADC(Analog to Digital Converter) outputs a digital value corresponding to the measured current value. A MCU(Micro Controller Unit)(15) compares a set reference current value with the digital value. If the values are different from each other, the MCU determines access or the existence of a non-contact type card within the coverage of an RFID reader(10).

Description

ＲＦＩＤ 리더 및 카드 탐지 방법{RFID reader and method for detecting a card}RFID reader and method for detecting a card

본 발명에 따른 실시 예는 RFID 태그 탐지 기술에 관한 것으로서, 특히 RFID 리더의 내부에서 소비되는 전류 값의 변화에 기초하여 비접촉식 카드의 존재 유무를 판단할 수 있는 RFID 리더 및 비접촉식 카드 탐지 방법에 관한 것이다. An embodiment according to the present invention relates to an RFID tag detection technology, and more particularly, to an RFID reader and a non-contact card detection method capable of determining the presence or absence of a non-contact card based on a change in a current value consumed inside an RFID reader. .

무선 주파수 인식(RFID, Radio Frequency IDentification) 기술은 RF 통신을 이용하여 원거리에서 개체의 정보를 읽는 자동 인식 기술이다. 이 기술은 물리적인 접촉이 없이도 사물의 정보를 빠르게 읽을 수 있으므로 바코드 시스템을 대체하게 될 시스템으로 주목받고 있다. 최근에 이 기술은 물류 시스템, 교통 관리 시스템, 동물 관리 시스템 등에서 사용되고 있다.Radio Frequency Identification (RFID) technology is an automatic recognition technology that reads information of an object from a distance using RF communication. This technology is attracting attention as a system that will replace a barcode system because it can read information of an object quickly without physical contact. Recently, this technology has been used in logistics systems, traffic management systems, and animal management systems.

일반적으로 IC 카드는 카드 리더(card reader)와의 물리적 접촉 여부에 따라 접촉식 IC 카드와 비접촉식 IC 카드로 분류될 수 있다.In general, the IC card may be classified into a contact IC card and a contactless IC card according to physical contact with a card reader.

접촉식 IC 카드는 사용자가 대금 결제를 하거나 출입 인증을 받을 때처럼 카드 리더에 접촉식 IC 카드를 삽입하였다가 꺼내야하는 번거로움이 있다. 반면에, 비접촉식 IC 카드는 비접촉 IC 카드 리더에 삽입하지 않고도 비접촉 IC 카드 리더 와 무선으로 정보를 주고받을 수 있다. 따라서, 현재 비접촉식 IC 카드는 버스와 지하철 등의 교통 분야, 직불 카드와 신용 카드 등의 금융 분야, 주차 카드, 건물 출입구 등의 보안 분야에서 널리 사용되고 있다.Contact IC cards are cumbersome to insert and remove a contact IC card into a card reader, such as when a user makes a payment or authenticates access. On the other hand, the contactless IC card can exchange information wirelessly with the contactless IC card reader without being inserted into the contactless IC card reader. Therefore, current contactless IC cards are widely used in the transportation fields such as buses and subways, in financial fields such as debit and credit cards, and in security fields such as parking cards and building entrances and exits.

일반적으로 비접촉 IC 카드 리더는 일정한 주파수를 갖는 전자파를 계속해서 발생시킨다. 비접촉 IC 카드가 비접촉 IC 카드 리더의 커버리지에 접근하면, 상기 비접촉 IC 카드는 비접촉식 IC 카드 리더로부터 전원 또는 에너지를 공급받고 활성화된다. In general, a contactless IC card reader continuously generates electromagnetic waves having a constant frequency. When the contactless IC card approaches the coverage of the contactless IC card reader, the contactless IC card receives power or energy from the contactless IC card reader and is activated.

본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 실시예는 리더 내부에서 소비되는 소비 전류 값에 기초하여 비접촉식 카드를 탐지할 수 있는 RFID 리더 및 카드 탐지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above technical problem, an embodiment according to the present invention is to provide an RFID reader and a card detection method that can detect a contactless card based on the consumption current value consumed inside the reader. It is done.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 비접촉식 카드 탐지 방법은 비접촉식 카드가 카드 리더의 커버리지 내에 존재하지 않을 때 상기 카드 리더에서 소비되는 전류 값을 기준 전류 값으로 설정하는 단계; 상기 카드 리더의 퀄리티 팩터 값의 변화에 기초하여 전류 값을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 전류 값과 상기 설정된 기준 전류 값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The contactless card detection method for solving the technical problem comprises the steps of setting the current value consumed by the card reader as a reference current value when the contactless card is not present in the coverage of the card reader; Measuring a current value based on a change in the quality factor value of the card reader; And comparing the measured current value with the set reference current value and determining whether the contactless card is within the coverage of the card reader according to the comparison result.

실시 예에 따라 상기 비교 결과에 따라 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리 더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계는 상기 측정된 전류 값과 상기 설정된 기준 전류 값이 서로 다를 때 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the determining of whether the contactless card exists within the coverage of the card reader according to the comparison result may include that the contactless card is configured to display the card when the measured current value and the set reference current value are different from each other. It can be determined to exist within the coverage of the leader.

따른 실시 예에 따라 상기 비교 결과에 따라 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계는 상기 측정된 전류 값과 상기 설정된 기준 전류 값의 차이가 이미 설정된 임계 값을 초과할 때 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the determining of whether the contactless card exists within the coverage of the card reader according to the comparison result may include a difference between the measured current value and the set reference current value exceeding a preset threshold value. It may be determined that the contactless card exists within the coverage of the card reader.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 RFID 리더는 카드 리더와 비접촉식 카드의 상호 인덕턴스의 변화에 따른 상기 카드 리더의 퀄리티 팩터 값의 변화에 기초하여 상기 카드 리더에서 소비되는 소비 전류 값을 측정하기 위한 전류 측정부; 및 상기 전류 측정부에서 측정된 소비 전류 값에 기초하여 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하기 위한 MCU를 포함한다.The RFID reader for achieving the technical problem is a current measuring unit for measuring the current consumption of the card reader based on the change in the quality factor value of the card reader according to the change in mutual inductance of the card reader and the contactless card. ; And an MCU for determining whether the contactless card exists within the coverage of the card reader based on the current consumption value measured by the current measuring unit.

실시 예에 따라 상기 MCU는 상기 카드 리더의 커버리지 내에 상기 비접촉식 카드가 존재하지 않을 때에 상기 전류 측정부에 의하여 측정된 소비 전류 값을 기준 전류 값으로서 설정하고, 상기 전류 측정부에서 측정된 소비 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하고 두 값들이 다른 경우 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the MCU sets a current consumption value measured by the current measuring unit as a reference current value when there is no contactless card in the coverage of the card reader, and consumes current value measured by the current measuring unit. And the reference current value are compared, and if the two values are different, it may be determined that the contactless card exists within the coverage of the card reader.

다른 실시 예에 따라 상기 MCU는 상기 카드 리더의 커버리지 내에 상기 비접촉식 카드가 존재하지 않을 때에 상기 전류 측정부에 의하여 측정된 소비 전류 값 을 기준 전류 값으로서 설정하고, 상기 전류 측정부에서 측정된 소비 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하고 두 값들의 차이가 이미 설정된 임계 값을 초과하는 경우 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.According to another embodiment, the MCU sets the current consumption value measured by the current measuring unit as a reference current value when the contactless card does not exist in the coverage of the card reader, and the current consumption measured by the current measuring unit. When the value is compared with the reference current value and the difference between the two values exceeds the already set threshold value, it may be determined that the contactless card exists within the coverage of the card reader.

본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더는 상호 인덕턴스에 따라 가변될 수 있는 내부에서 소비되는 전류 값을 주기적으로 측정하여 기준 전류값과 비교함으로써 커버리지 내에 접근하는 RFID 카드의 존재를 신속하고 효율적으로 판단할 수 있다.The RFID reader according to an embodiment of the present invention can quickly and efficiently determine the existence of an RFID card approaching the coverage by periodically measuring the current value consumed inside, which may vary according to mutual inductance, and comparing it with a reference current value. Can be.

특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다. Specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments in accordance with the concepts of the present invention, and embodiments according to the concepts of the present invention may be embodied in various forms and described in the specification or the application. It should not be construed as limited to

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 아니된다. 상기 용 어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another, for example, without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, the first component may be called a second component, and similar For example, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 시스템(1)의 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, RFID 시스템(1)은 RFID 리더(10) 및 비접촉식 카드(20)를 포함할 수 있다. 또한, RFID 리더(10)는 안테나(11), 리더 칩(12), 전류 측정부(13), 전원 공급부(14), MCU(15), 및 ADC(16)를 포함할 수 있다. 비접촉식 카드(20)는 전자 태그, RFID 태그, 또는 트랜스폰더라고도 불릴 수 있다.1 is a schematic block diagram of an RFID system 1 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the RFID system 1 may include an RFID reader 10 and a contactless card 20. In addition, the RFID reader 10 may include an antenna 11, a reader chip 12, a current measuring unit 13, a power supply unit 14, an MCU 15, and an ADC 16. The contactless card 20 may also be called an electronic tag, an RFID tag, or a transponder.

로직(logic) 회로로 구현될 수 있는 리더 칩(12)은 RFID 리더(10)의 전반적인 동작, 예컨대 RF 신호의 전송 또는 RF 신호의 수신을 제어하기 위한 컨트롤러 또는 프로세서로서의 기능을 수행하는 부분으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 집적 회로로 구현될 수 있다. 또한, 전원 공급부(14)는 리더 칩(12)이 동작할 수 있도록 동작 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(14)는 MCU(15)에도 동작 전원을 공급할 수 있다.The reader chip 12, which may be implemented as a logic circuit, is a part that performs a function as a controller or a processor for controlling the overall operation of the RFID reader 10, for example, transmission of an RF signal or reception of an RF signal. As shown in FIG. 1, the integrated circuit may be implemented. In addition, the power supply unit 14 may supply operating power so that the reader chip 12 may operate. The power supply unit 14 may also supply operating power to the MCU 15.

안테나(11)는 RFID 리더(10)의 내부에서 생성된 신호, 예컨대 RF 신호를 외부로 전송하거나 또는 외부로부터 전송된 신호, 예컨대 RF 신호를 수신할 수 있다.The antenna 11 may transmit a signal generated inside the RFID reader 10, for example, an RF signal to the outside, or may receive a signal transmitted from the outside, for example, an RF signal.

도 1에 도시된 바와 같이, 비접촉식 카드(20)가 RFID 리더(10)의 커버리지 내(예컨대, 비접촉식 카드(20)가 RFID 리더(10)로부터 출력된 RF 신호에 반응할 수 있는 영역)에 접근하면, 예컨대 안테나(11)와 비접촉식 카드(20)가 인덕티브 커플링되었을 때 안테나(11)와 비접촉식 카드(20) 사이의 상호 인덕턴스(mutual inductance)의 변화, 예컨대 증가 또는 감소로 인하여 안테나(11) 또는 안테나(11)를 포함하는 RFID 리더(10)의 퀄리티 팩터(quality factor, 또는 품질 계수 선택도; Q) 값이 변화할 수 있다.As shown in FIG. 1, the contactless card 20 approaches the coverage of the RFID reader 10 (eg, an area where the contactless card 20 can respond to the RF signal output from the RFID reader 10). If, for example, when the antenna 11 and the contactless card 20 are inductively coupled, the antenna 11 may change due to a change in mutual inductance between the antenna 11 and the contactless card 20, for example, an increase or a decrease. ) Or a quality factor (Q) value of the RFID reader 10 including the antenna 11 may vary.

예컨대, 비접촉식 카드(20)가 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 접근하면 안테나(11)와 비접촉식 카드(20)의 커플링에 의하여 안테나(11)와 비접촉식 카드(20) 사이의 상호 인덕턴스가 변하게 된다. 이에 따라 상기 상호 인덕턴스는 안테나(11)에 접속된 리더 칩(12)의 임피이던스를 변하게 하므로, 전원 공급부(14)로부터 리더 칩(12)으로 흐르는 전류는 가변, 예컨대 증가 또는 감소하게 된다.For example, when the contactless card 20 approaches the coverage of the RFID reader 10, the mutual inductance between the antenna 11 and the contactless card 20 is changed by the coupling of the antenna 11 and the contactless card 20. . Accordingly, since the mutual inductance changes the impedance of the leader chip 12 connected to the antenna 11, the current flowing from the power supply 14 to the leader chip 12 is variable, for example, increased or decreased.

따라서, 전원 공급부(14)로부터 리더 칩(12)으로 공급되는 파워, 예컨대 전압 또는 전류의 양이 변화할 수 있으므로 본 발명에 따른 실시 예에서는 퀄리티 팩터 값의 변화에 따른 RFID 리더(10) 내부의 상태 변화, 예컨대 전류 값(I)의 변화를 이용하여 비접촉식 카드(20)가 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단할 수 있다.Therefore, since the amount of power, for example, voltage or current, supplied from the power supply unit 14 to the reader chip 12 may vary, according to the exemplary embodiment of the present invention, the inside of the RFID reader 10 according to the change of the quality factor value. State changes, such as changes in current value I, may be used to determine whether the contactless card 20 is within the coverage of the RFID reader 10.

보다 구체적으로, 전류 측정부(13)는 전원 공급부(14)와 리더 칩(12) 사이에 흐르는 전류 값(I)을 측정할 수 있다. ADC(16)는 전류 측정부(13)에서 측정된 전류 값(I)에 상응하는 디지털 값을 출력할 수 있다. 따라서 전류 측정부(13)에서 측정 된 전류 값(I)은 MCU(15)로 전달되는데, 이때 전류 측정부(13)와 MCU(15) 사이에는 ADC(16)가 구현되어 전류 측정부(13)에서 측정된 아날로그 전류 값(I)은 디지털 전류 값으로 변환될 수 있다. 실시 예에 따라, ADC(16)는 MCU(15)의 내부에 구현될 수도 있다.More specifically, the current measuring unit 13 may measure the current value I flowing between the power supply 14 and the reader chip 12. The ADC 16 may output a digital value corresponding to the current value I measured by the current measuring unit 13. Therefore, the current value I measured by the current measuring unit 13 is transmitted to the MCU 15, in which the ADC 16 is implemented between the current measuring unit 13 and the MCU 15 to provide the current measuring unit 13. The analog current value I measured at) can be converted into a digital current value. According to an embodiment, the ADC 16 may be implemented inside the MCU 15.

전류 측정부(13)는 두개의 노드들 사이 또는 두개의 블록들 사이에 흐르는 전류를 측정할 수 있는 모든 회로 또는 모든 장치를 의미한다. 도 1에서는 전류 측정부(13)가 리더 칩(12)의 외부에 구현되는 것으로 예시하였으나, 실시 예에 따라 전류 측정부(13)는 리더 칩(12)의 내부에 집적되어 구현될 수도 있다.The current measuring unit 13 means all circuits or all devices capable of measuring a current flowing between two nodes or between two blocks. In FIG. 1, the current measuring unit 13 is illustrated as being implemented outside the reader chip 12. However, according to an embodiment, the current measuring unit 13 may be integrated into the reader chip 12.

동작 초기에 또는 리셋 시에, MCU(15)는 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 존재하지 않을 경우 전원 공급부(14)로부터 출력된 전류 값(I)에 상응하는 디지털 값을 기준 전류 값으로 저장할 수 있다.Initially or upon reset, the MCU 15 may set a digital value corresponding to the current value I output from the power supply 14 when there is no contactless card 20 in the coverage of the RFID reader 10. Can be stored as a reference current value.

실시예에 따라 전류 측정부(13)는, RFID 리더(10)로 파워가 공급된 후 MCU (15)의 제어 하에 RF 신호가 안테나(11)를 통하여 외부로 전송되는 동안, 전원 공급부(14)로부터 리더 칩(12)으로 흐르는 전류 값(I)을 측정한다. 따라서 MCU(15)는 ADC(16)로부터 출력된 디지털 값에 상응하는 전류 값을 기준 전류 값으로 설정할 수 있다.According to the exemplary embodiment, the current measuring unit 13 may supply power to the RFID reader 10 while the RF signal is transmitted to the outside through the antenna 11 under the control of the MCU 15 after the power is supplied to the RFID reader 10. The current value I flowing from the reader chip 12 to the measurement is measured. Accordingly, the MCU 15 may set a current value corresponding to the digital value output from the ADC 16 as a reference current value.

기준 전류 값이 설정된 후, MCU(15)는 전류 측정부(13)에서 측정된 전류 값에 상응하는 디지털 값과 설정된 기준 전류 값을 비교하고 두 값들이 서로 상이하면(즉, 전류 값(I)이 변경되면) RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 접근한 것 또는 존재하는 것으로 판단할 수 있다.After the reference current value is set, the MCU 15 compares the digital value corresponding to the current value measured by the current measuring unit 13 with the set reference current value and if the two values are different from each other (that is, the current value I). If changed, it may be determined that the contactless card 20 has approached or exists within the coverage of the RFID reader 10.

실시 예에 따라, MCU(15)는 전류 측정부(13)에서 측정된 전류 값에 상응하는 디지털 값과 설정된 기준 전류 값을 비교하교 두 값들의 차이가 이미 설정된 임계 값을 초과하면 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 접근한 것 또는 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 상기 임계 값은 RFID 리더(10)의 커버리지, RFID 리더(10)의 내부 회로 구성, 상기 기준 전류 값 등에 기초하여 적절하게 설정될 수 있다.According to an embodiment, the MCU 15 compares the digital value corresponding to the current value measured by the current measuring unit 13 with the set reference current value, and when the difference between the two values exceeds the already set threshold value, the RFID reader 10 It can be determined that the contactless card 20 has approached or is present in the coverage of. The threshold value may be appropriately set based on the coverage of the RFID reader 10, the internal circuit configuration of the RFID reader 10, the reference current value, and the like.

RFID 리더(10)의 커버리지 내로 비접촉식 카드(20)가 접근할 경우 안테나(11)와 비접촉식 카드(20)의 커플링에 의하여 RFID 리더(10)의 소비 전류 값(I)은 증가 또는 감소할 수 있다.When the contactless card 20 approaches the coverage of the RFID reader 10, the current consumption value I of the RFID reader 10 may increase or decrease due to the coupling of the antenna 11 and the contactless card 20. have.

MCU(15)는 안테나(11)를 통해 리더 칩(12)으로부터 RF 신호가 주기적으로 출력되도록 제어할 수 있다. 즉, MCU(15)에 의해서 일정 시간 동안만 주기적으로 RF 신호가 출력되고 나머지 시간 동안에는 상기 RF 신호를 출력하지 않음으로써 RFID 리더(10)의 소비 전력은 최소화될 수 있게 된다.The MCU 15 may control the RF signal to be periodically output from the reader chip 12 through the antenna 11. That is, since the RF signal is periodically output by the MCU 15 only for a predetermined time and the RF signal is not output for the remaining time, the power consumption of the RFID reader 10 may be minimized.

도 2는 도 1에 도시된 시스템(1)의 RFID 리더(10)의 내부에서 소비되는 전류값(I)의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 2에는 설명의 편의를 위하여 안테나(11)와 비접촉식 카드(20)의 커플링에 의하여 전류 값(I)이 증가하는 경우를 도시하나 안테나(11)와 비접촉식 카드(20)의 커플링에 의하여 전류 값(I)이 감소할 수 있다. FIG. 2 is a graph showing a change in the current value I consumed inside the RFID reader 10 of the system 1 shown in FIG. 1. FIG. 2 shows a case in which the current value I is increased due to the coupling of the antenna 11 and the contactless card 20 for convenience of description, but by the coupling of the antenna 11 and the contactless card 20. The current value I can be reduced.

도 1 및 도 2를 참조하면, MCU(15)의 제어 하에, RFID 리더(10)는 RF 신호를 주기적으로 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 RF 신호(RF)는 약 500ms 간격(예컨대, 도 2의 T1, T2, 또는 T3)으로 출력될 수 있다. 이때 상기 RF 신호(RF)는 약 1ms의 듀레이션(duration; 예컨대 도 2의 D1, D2, 또는 D3)을 가질 수 있다. 즉, 약 500ms 간격으로 약 1ms 동안만 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 존재하는지 여부가 판단될 수 있고, 나머지 기간 동안 RF 신호는 전송되지 않으므로 RFID 리더(10)의 소비 전력이 최소화될 수 있다.1 and 2, under the control of the MCU 15, the RFID reader 10 may periodically output an RF signal. For example, the RF signal RF may be output at an interval of about 500 ms (eg, T1, T2, or T3 of FIG. 2). In this case, the RF signal RF may have a duration (for example, D1, D2, or D3 of FIG. 2). That is, it may be determined whether the contactless card 20 exists in the coverage of the RFID reader 10 only for about 1 ms at intervals of about 500 ms, and since the RF signal is not transmitted for the remaining period, the power consumption of the RFID reader 10 may be determined. This can be minimized.

전류 측정부(13)는 RF 신호가 외부로 전송될 때마다 전원 공급부(14)로부터 출력된 전류 값(I)을 측정하고 ADC(16)는 전류 측정부(13)로부터 측정된 전류 값을 디지털 값으로 변환하고, MCU(15)는 ADC(16)로부터 출력된 디지털 값과 기준 전류값을 비교하고 비교 결과에 따라 비접촉식 카드(20)의 접근 여부를 판단할 수 있다.The current measuring unit 13 measures the current value I output from the power supply unit 14 whenever the RF signal is transmitted to the outside, and the ADC 16 digitally measures the current value measured from the current measuring unit 13. After converting the value, the MCU 15 may compare the digital value output from the ADC 16 with the reference current value, and determine whether the contactless card 20 is approached according to the comparison result.

예컨대, 제1주기(T1)의 듀레이션 동안(D1) 또는 제2주기(T2=T1)의 듀레이션 동안(D2), 전류 측정부(13)에서 측정된 전류 값(I)과 기준 전류 값(Iref)이 서로 동일하면, 좀 더 구체적으로 상기 측정된 전류 값(I)에 해당하는 디지털 값과 기준 전류값(Iref)에 해당하는 디지털 값이 서로 동일하면, MCU(15)는 비교 결과에 따라 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.For example, during the duration of the first period T1 (D1) or during the duration of the second period (T2 = T1) (D2), the current value I and the reference current value Iref measured by the current measuring unit 13 ) Are equal to each other, more specifically, if the digital value corresponding to the measured current value I and the digital value corresponding to the reference current value Iref are the same, the MCU 15 determines that the RFID is determined according to the comparison result. It may be determined that the non-contact card 20 does not exist in the coverage of the reader 10.

제3주기(T3=T2)의 듀레이션 동안(D3) 전류 측정부(13)에서 측정된 전류 값 (I)과 기준 전류 값(Iref)이 서로 다르면, 좀 더 구체적으로 측정된 전류 값(I)에 해당하는 디지털 값과 기준 전류값(Iref)에 해당하는 디지털 값이 서로 다르면, MCU(15)는 비교 결과에 따라 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제3주기(T3=T2)의 듀레이션 동안(D3) 전류 측정부(13)에서 측정된 전류 값(I)과 기준 전류 값(Iref)의 차이가 이미 설정된 임계 값을 초과하면, MCU(15)는 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드 (20)가 존재하는 것으로 판단되면 RFID 리더(10)는 MCU(15)의 제어 하에 비접촉식 카드(20)와 데이터를 주고 받기 위한 동작을 수행할 수 있다.If the current value I and the reference current value Iref measured by the current measuring unit 13 are different from each other during the duration of the third period T3 = T2 (D3), the more specifically measured current value I When the digital value corresponding to the digital value corresponding to the reference current value Iref is different from each other, the MCU 15 may determine that the contactless card 20 exists in the coverage of the RFID reader 10 according to the comparison result. have. In addition, if the difference between the current value I and the reference current value Iref measured by the current measuring unit 13 during the duration of the third period T3 = T2 exceeds the threshold value already set, the MCU ( 15 may determine that the contactless card 20 exists within the coverage of the RFID reader 10. If it is determined that the contactless card 20 exists within the coverage of the RFID reader 10, the RFID reader 10 may perform an operation for exchanging data with the contactless card 20 under the control of the MCU 15.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비접촉식 카드의 탐지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a detection method of a contactless card according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 전류 측정부(13)는 비접촉식 카드(20)가 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 존재하지 않을 때에 RFID 리더(10)에서 소비되는 전류 값을 측정한다(S310). ADC(16)는 아날로그-디지털 변환 동작을 통하여 전류 측정부 (13)에서 측정된 전류 값에 해당하는 디지털 값을 MCU(15)로 출력한다. MCU(15)는 ADC(16)로부터 출력된 디지털 값 또는 상기 디지털 값에 해당하는 다른 디지털 값을 기준 전류 값으로 설정하고 이를 내부 메모리, 예컨대 레지스터에 저장할 수 있다(S320). 상기 기준 전류 값은 RFID 리더(10)로 파워가 처음으로 공급될 때 또는 초기화 단계에서 측정된 전류 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 기준 전류 값은 비접촉식 카드(20)가 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 존재하지 않을 때 측정된 전류로 설정된다.1 to 3, the current measuring unit 13 measures a current value consumed by the RFID reader 10 when the contactless card 20 does not exist in the coverage of the RFID reader 10 (S310). . The ADC 16 outputs a digital value corresponding to the current value measured by the current measuring unit 13 to the MCU 15 through an analog-digital conversion operation. The MCU 15 may set a digital value output from the ADC 16 or another digital value corresponding to the digital value as a reference current value and store it in an internal memory such as a register (S320). The reference current value may be set to a current value measured when power is first supplied to the RFID reader 10 or in an initialization step. Thus, the reference current value is set to the current measured when the contactless card 20 is not present in the coverage of the RFID reader 10.

전류 측정부(13)는 주기적으로, 예컨대 RF 신호가 외부로 전송될 때마다 전원 공급부(14)와 리더 칩(12) 사이에 흐르는 전류 값(I)을 측정하고(S330), ADC(16)는 측정된 전류 값에 해당하는 디지털 값을 MCU(15)로 전송할 수 있다.The current measuring unit 13 periodically measures, for example, the current value I flowing between the power supply unit 14 and the reader chip 12 whenever an RF signal is transmitted to the outside (S330), and the ADC 16 May transmit a digital value corresponding to the measured current value to the MCU 15.

MCU(15)는 측정된 전류 값이 기준 전류 값과 동일한지의 여부를 판단하고 (S330), 판단 결과 서로 동일하지 않으면 MCU(15)는 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 접근한 것 또는 존재하는 것으로 판단할 수 있다(S350). The MCU 15 determines whether the measured current value is the same as the reference current value (S330). If the determination result is not the same, the MCU 15 may access the contactless card 20 within the coverage of the RFID reader 10. It may be determined that one or present (S350).

또한, MCU(15)는 측정된 전류 값과 기준 전류 값의 차이가 이미 설정된 임계값을 초과하는지의 여부를 판단하고, 상기 차이가 상기 임계 값을 초과할 경우 RFID 리더(10)의 커버리지 내에 비접촉식 카드(20)가 접근한 것으로 또는 존재하는 것으로 판단할 수도 있다.In addition, the MCU 15 determines whether the difference between the measured current value and the reference current value exceeds a predetermined threshold value, and if the difference exceeds the threshold value, the contactless type within the coverage of the RFID reader 10. It may be determined that the card 20 has approached or exists.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to fully understand the drawings referred to in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템의 개략적인 블록도. 1 is a schematic block diagram of an RFID system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 시스템에서 RF 신호가 온 됨에 따라 RFID 리더의 내부에서 소비되는 전류값의 변화를 나타낸 그래프. FIG. 2 is a graph illustrating a change in current value consumed inside an RFID reader as the RF signal is turned on in the system shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 카드의 탐지 방법을 설명하기 위한 순서도. 3 is a flowchart illustrating a detection method of a contactless card according to an embodiment of the present invention.

Claims (7)

비접촉식 카드가 카드 리더의 커버리지 내에 존재하지 않을 때 상기 카드 리더에서 소비되는 전류 값을 기준 전류 값으로 설정하는 단계;Setting a current value consumed by the card reader when the contactless card is not within the coverage of the card reader as a reference current value; 상기 카드 리더의 퀄리티 팩터 값의 변화에 기초하여 전류 값을 측정하는 단계; 및Measuring a current value based on a change in the quality factor value of the card reader; And 상기 측정된 전류 값과 상기 설정된 기준 전류 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계를 포함하는 비접촉식 카드 탐지 방법. And comparing the measured current value with the set reference current value, and determining whether the contactless card exists within the coverage of the card reader according to a comparison result. 제1항에 있어서, 상기 비교 결과에 따라 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계는,The method of claim 1, wherein determining whether the contactless card is within the coverage of the card reader according to the comparison result comprises: 상기 측정된 전류 값과 상기 설정된 기준 전류 값이 서로 다를 때 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단하는 비접촉식 카드 탐지 방법. And determining that the contactless card exists within the coverage of the card reader when the measured current value and the set reference current value are different from each other. 제1항에 있어서, 상기 비교 결과에 따라 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하는 단계는, The method of claim 1, wherein determining whether the contactless card is within the coverage of the card reader according to the comparison result comprises: 상기 측정된 전류 값과 상기 설정된 기준 전류 값의 차이가 이미 설정된 임계 값을 초과할 때 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하 는 것으로 판단하는 비접촉식 카드 탐지 방법.And determine that the contactless card exists within the coverage of the card reader when the difference between the measured current value and the set reference current value exceeds a previously set threshold value. 카드 리더와 비접촉식 카드의 상호 인덕턴스의 변화에 따른 상기 카드 리더의 퀄리티 팩터 값의 변화에 기초하여 상기 카드 리더에서 소비되는 소비 전류 값을 측정하기 위한 전류 측정부; 및A current measuring unit for measuring a current consumption value of the card reader based on a change in the quality factor value of the card reader according to a change in mutual inductance of a card reader and a contactless card; And 상기 전류 측정부에서 측정된 소비 전류 값에 기초하여 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는지의 여부를 판단하기 위한 MCU를 포함하는 RFID 리더. And an MCU for determining whether the contactless card exists within the coverage of the card reader based on the current consumption value measured by the current measuring unit. 제4항에 있어서, 상기 MCU는,The method of claim 4, wherein the MCU, 상기 카드 리더의 커버리지 내에 상기 비접촉식 카드가 존재하지 않을 때에 상기 전류 측정부에 의하여 측정된 소비 전류 값을 기준 전류 값으로서 설정하고,Sets a current consumption value measured by the current measuring unit as a reference current value when there is no contactless card in the coverage of the card reader, 상기 전류 측정부에서 측정된 소비 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하고 두 값들이 다른 경우 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단하는 RFID 리더. And comparing the current consumption value measured by the current measuring unit with the reference current value, and determining that the contactless card exists within the coverage of the card reader when the two values are different. 제4항에 있어서, 상기 MCU는,The method of claim 4, wherein the MCU, 상기 카드 리더의 커버리지 내에 상기 비접촉식 카드가 존재하지 않을 때에 상기 전류 측정부에 의하여 측정된 소비 전류 값을 기준 전류 값으로서 설정하고, Sets a current consumption value measured by the current measuring unit as a reference current value when there is no contactless card in the coverage of the card reader, 상기 전류 측정부에서 측정된 소비 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하 고, 두 값들의 차이가 이미 설정된 임계 값을 초과하는 경우 상기 비접촉식 카드가 상기 카드 리더의 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단하는 RFID 리더. And comparing the current consumption value measured by the current measuring unit with the reference current value, and determining that the contactless card exists within the coverage of the card reader when the difference between the two values exceeds a predetermined threshold value. 제4항에 있어서, 상기 RFID 리더는,The method of claim 4, wherein the RFID reader, 상기 전류 측정부에 의하여 측정된 소비 전류 값을 디지털 값으로 변환하여 상기 MCU로 전송하기 위한 아날로그-디지털 변환부를 더 포함하는 RFID 리더. And an analog-digital converter configured to convert the current consumption measured by the current measuring unit into a digital value and transmit the converted digital value to the MCU.
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