KR20140017659A - 보조 무선 주파수 전원을 포함하는 무선 주파수 통신 장치 - Google Patents

보조 무선 주파수 전원을 포함하는 무선 주파수 통신 장치 Download PDF

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KR20140017659A
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Abstract

본 발명은 집적 회로 구성요소(SIM)를 전기적으로 접속하거나, 이 목적을 위해 의도된 접속 수단(3), 및 구성요소를 위한 전자기 전류(RF) 전원을 선택하는 선택 수단(2, 4)을 포함하는 무선 주파수 통신 장치(F1)에 관한 것이다. 장치는 상기 구성요소에 의해 수신되는 전자기 전원 전류가 불충분하자마자 전자기장의 수신 동안에 구성요소(SIM)에 전력을 공급하는 대안적 전원(b3,c3)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 대응하는 방법에 관한 것이다.

Description

보조 무선 주파수 전원을 포함하는 무선 주파수 통신 장치{RADIO-FREQUENCY COMMUNICATION DEVICE COMPRISING AN ASSISTED RADIO-FREQUENCY POWER SUPPLY}
본 발명은 구성요소에 공급하기 위한 전자기 원점의 전기적 에너지를 공급하는 수단을 포함하는 무선 주파수 통신 장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 에너지를 근거리 무선 주파수 회로(근거리 통신 - NFC)에 공급하는 배터리를 포함하고 이동 전화의 에너지 공급의 전부 또는 일부가 차단되는 모드, 특히 전자기 원점의 공급에 유리하게 고정 또는 탈착식 가입자 식별 모듈(SIM, USIM)에 전원을 구현하는 휴대용(이동) 전화에 관한 것이다.
근거리 무선 주파수 회로 NFC는 바람직하게는 이동 전화에서 SIM 카드와 그의 커넥터 사이에 삽입되도록 구성되는 케이블에 통합된다. 그러나, NFC 회로는 이동 전화들, 개인 휴대 PDA, 휴대용 컴퓨터들 등과 같은 전기통신 장치들에서 탈착식 또는 고정 형태로 공장에서 통합될 수 있다.
표준들 ISO/IEC 14443 및 ETSI TS 102 622 V7은 이동 전화(또는 가입자 식별 모듈과 함께 NFC 제어기를 포함하는 전화의 적어도 근거리 무선 주파수 부분)가 전자기장을 방출하는 리더와 대면하는 비접촉식 카드 또는 수동 전자 라벨로서 동작하는 근거리 무선 주파수 통신을 위한 기능 모드(비접촉식 카드 에뮬레이션)를 제공한다. 이 모드는 이동 전화에 대한 비접촉식 카드 또는 등가물을 에뮬레이션한다. 요즈음에는, NFC 기능을 갖는 전화의 "비접촉식 카드" 동작 모드는 완벽하게 만족스럽지 못하거나 표준에 따르지 않을 수 있거나 또는 동작 오류들을 가질 수 있다.
게다가, NFC 제어기를 갖지 않는 전화에 NFC 기능을 부여하는 것은 어렵다. SWP(Single Wire Protocol) 링크가 이동 전화의 SIM과 NFC 제어기 사이에서 요구된다면 그것은 모두 더욱 어렵다.
전화에 무선 주파수 회로 또는 NFC를 통합하려는 시도들은 NFC 회로를 통합시키기 위해 전화에 이용가능한 치수 및/또는 공간의 문제들 뿐만 아니라 전자기 교란들을 생기게 하는 전화의 금속 환경의 문제에 직면한다. 그들은 또한 NFC 기능의 무선 주파수 특성들에 전화 배터리의 거의 예측할 수 없는 해로운 영향을 주는 것에 직면한다.
이동 전화 환경에 이 NFC 시스템을 구현할 시의 다양한 제약들은 비접촉식 기능이 저하되는 것을 의미한다. 이 저하들은 2개의 주된 문제들에 관련된다:
- 비접촉식 카드의 치수보다 더 작은 안테나 치수;
- 매우 적대적인 무선 주파수 환경: 금속 장애들 및 다른 무선 주파수들에 의한 간섭.
기능에서의 저하는 비접촉식 시스템이 전화에 의해 공급될 때 여전히 수용가능하지만, 다른 한편 그것은 전화가 에너지를 필요로 하지 않고(방전된 배터리 또는 스위치 오프된 전화) 비접촉식 시스템(NFC 회로 + 카드와 같은 구성요소)이 전적으로 무선 주파수 필드 RF에 의해 공급될 때 매우 커진다.
이 NFC 비접촉식 시스템들은 설치된 기구들(전송, 지불)에서 사용될 것이며 요구된 통신 품질은 비접촉식 카드의 품질과 동일하다. 따라서, 그의 전화가 어떤 에너지 상태이든 사용자를 위해 기능을 보장하는 것이 필수적이다.
특허 출원 제EP 2 088 540호는 전자기장의 검출의 경우에 전자 회로를 배터리에 의해 공급하는 휴대용 전자 장치를 설명하며, 그 회로는 대기 위치에서 공급되지 않는다. 이 장치는 전자기장이 존재할 때, 배터리에서 나오는 이 회로를 위한 전원을 선택하는 선택 수단을 포함한다. 이 장치는 배터리에 의한 대기 공급(standby supply)을 방지한다.
특허 출원 제JP 8 055198호는 전자기장이 수신될 때 배터리에 저장하는 배터리를 갖는 비접촉식 집적 회로 카드를 설명한다.
이 카드는 전자기장이 수신될 때 배터리로부터 집적 회로를 분리하는 스위치를 포함한다. 이 스위치는 집적 회로가 에너지를 필요로 할 때 집적 회로를 배터리에 접속시킨다.
더욱이, 비접촉식 통신의 거리를 개선하기 위해 또는 데이터를 디스플레이하는 통합 산술 또는 암호 기능들을 가능하게 하기 위해 카드 본체의 두께 내의 박형 배터리(thin battery)가 제공되는 비접촉식 카드들이 알려져 있다. 그러한 카드들은 특히 회사 "솔리코어(Solicore)"에 의해 출시된다.
이 카드들은 직접 공급되기 위해 전자기 플럭스를 직접 수신하는 수동 무선 주파수 회로들을 포함한다. 그것은 집적 회로를 공급하는 NFC 회로 또는 무선 주파수 회로 외부의 다른 개별 구성요소의 경우가 아니다. 이 카드들은 비접촉식 대상 또는 비접촉식 카드 리더 기능을 구현하지 않는다.
해결되어야 할 문제는 비접촉식 시스템이 전화에 의해 공급되든 또는 RF 필드에 의해 공급되든 비접촉식 응용 기능의 동일한 품질을 보장하는 것이다.
본 발명은 특히 분리된 것들에서 또는 무선 주파수 거래들 동안, 전류 소모 요건들을 고양(boost)시키거나 충족시키기 위해 박형 배터리 또는 적어도 하나의 커패시터와 같은 에너지 소스를 NFC 또는 CLF 구성요소와 통합하거나 연관시키는 것으로 구성된다. 이 요구들은 무선 주파수 비접촉식 거래의 특정 단계, 특히 초기 또는 시동 단계 동안에 발생할 수 있다. 본 발명은 무선 주파수 거래의 지속 기간에 걸쳐 구성요소의 정상 전류 소모를 통해 구성요소의 정상 기능을 보장한다. 예비 배터리(supplementary battery)는 바람직하게는 동작될 때 전화의 주 배터리에 의해 충전된다.
본 발명은 모바일과 같은 호스트 장치의 기능에 큰 영향을 주지 않으며, 대안적 에너지 소스는 호스트 장치 기능을 방해하지 않는 극도로 작은 전류들로 재충전된다.
이전에 언급된 종래 기술의 박형 배터리를 갖는 카드와 다르게, 본 발명은 영구적인 에너지 모드에 이르게 하는 것이 아니라 방전되거나 스위치 오프된 전화의 응급 상황 시에만 이 에너지 사용의 보장을 초래하여, 이것은 매우 낮은 정전 용량들을 갖는 에너지 저장 대상들의 사용을 예상하는 것을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명의 대상은 집적 회로 구성요소(SIM)를 전기적으로 접속시키거나 접속시키도록 의도된 접속 수단, 전자기 원점(RF)의 전류를 이 구성요소(SIM)에 공급하는 수단을 포함하는 무선 주파수 통신 장치이다.
그것은 구성요소에 의해 수신되는 전자기 원점의 공급 전류가 불충분하자마자 전자기장이 수신될 때 상기 구성요소(SIM)에 공급하기 위한 대안적 전원을 포함한다는 점에서 구별된다.
따라서, 본 발명은 장치에 의해 제공되는 무선 주파수 원천의 공급 또는 주 전원의 불충분을 활성화시키거나 보상하거나 극복하는 것을 가능하게 한다.
장치의 다른 특징들에 따르면:
- 그것은 비접촉식 카드 에뮬레이션 또는 동등한 구성에서의 통신 모드(EC) - 상기 모드는 주 배터리를 포함하는 제1 소스(B1)에 대한 대용으로 전자기 원점(RF)의 소스의 수단에 의해 구성요소(SIM)에 공급하는 구성을 가짐 -, 이 에뮬레이션 모드(EC) 내의 무선 주파수 통신 동안에 공급 전류에 대한 요구가 있는 경우, 직접 그것에서 상기 대안적 소스에 의한 상기 구성요소로의 전류 공급의 레벨을 유지하는 수단을 포함하고;
- 대안적 소스는 2차 배터리 및/또는 적어도 하나의 커패시터를 포함하고;
- 대안적 소스는 NFC 시스템을 호스팅하는 장치의 주 배터리에 의해 재충전가능하고;
- 대안적 소스는 전류 공급이 전자기 원점인 동작 모드의 검출의 경우에 개입하고;
- 구성요소(SIM)는 전기통신 네트워크 또는 집적 회로 칩에 대한 가입자 식별 모듈 또는 UICC 타입의 카드를 포함하고;
- 장치는 NFC 제어기 및 그것에 전자기 원점의 공급을 제공하기 위해 NFC 제어기를 구성요소(SIM)에 접속시키거나 접속시키도록 의도된 접속, 구성요소(SIM)로의 대안적 소스의 직접 접속 또는 대안적 전원을 관리하는 수단 및/또는 상기 대안적 소스를 조정하는 수단을 통한 직접 접속을 포함하고;
- 장치는 구성요소(SIM)에 대한 대안적 직접 전원을 관리하는 대안적 전원 관리 수단, 주 배터리에 접속되는 대안적 소스를 충전하는 회로, 상기 관리기와 동작하여 전자기장의 검출 부재 시에 구성요소(SIM)에 대안적 소스의 방전을 금지하고 반대의 경우에 방전을 가능하게 하는 전자기장을 검출하는 회로를 포함하고;
- 배터리 또는 적어도 커패시터는 안테나를 포함하는 플렉시블 NFC 장치의 일부에 고정되고;
- 장치는 NFC 제어기, 일차적으로 호스트 장치의 주 배터리 전원을 접속시키고 이차적으로 가입자 식별 모듈(SIM)을 접속시키는 접속 핀들을 포함하고;
- 배터리 및/또는 적어도 커패시터 및/또는 대안적 전원 관리 수단은 NFC 제어기 및/또는 가입자 식별 모듈(SIM)을 구성하거나 포함할 수 있는 전자 구성요소에 고정되거나 통합되며;
- 호스트 장치는 이동 전화이다.
본 발명의 다른 대상은 적어도 하나의 집적 회로 구성요소(SIM) 및 이 구성요소에 제공하기 위한 전자기 원점의 전류 공급을 선택하는 수단을 사용하는 무선 주파수 통신 방법이다.
방법은 구성요소에 의해 수신되는 전자기 원점의 공급 전류가 불충분하자마자 전자기장이 수신될 때 대안적 소스에 의해 구성요소(SIM)에 전력 공급을 제공하는 단계를 포함하는 점에서 구별된다.
따라서, 본 발명은 표준들에 따라, 그러나 그것이 영구적으로 카드 에뮬레이션 모드 외부에 있는 것처럼 적어도 짧은 거래 시동 지속 기간 동안 공급되는 모바일의 기능 모드를 가능하게 한다.
본 발명은 그것이 나중에 추가되든지 또는 공장에 제공되든지 이동 전화에서 NFC 시스템의 최적화된 기능의 보장을 항상 갖는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 이하의 도면들에 예시된 예들에 관하여 설명된다.
도 1은 종래 기술의 플렉시블한 NFC 시스템(F)을 예시한다.
도 2는 전기통신 장치(5)의 삽입 동안의 시스템(F)을 예시한다.
도 3은 본 발명에 따른 플렉시블한 NFC 시스템의 외부 도면을 예시한다.
도 4는 본 발명에 따른 전원 회로의 제1 실시예를 예시한다.
도 5는 본 발명에 따른 전원 회로의 제 2 실시예를 예시한다.
도 6은 본 발명에 따른 전원 회로와 함께 그 제조 시에 제공되는 장치를 예시한다.
도 7은 수개의 실시예들에 따른 방법의 단계들을 예시한다.
도 8은 본 발명의 전부 또는 일부에 배열되는 CMS 타입의 구성요소를 예시한다. 그것은 특히 소형 배터리 또는 커패시터들을 포함하는 회로와 결합되는 NFC 제어기 또는 SIM을 설명한다.
도 1은 종래 기술의 플렉시블한 NFC 시스템을 예시하며; 그것은 무선 주파수 안테나(A1)를 갖는 플렉시블한 지지부(S1), NFC 제어기(2), 배터리 및/또는 무선 주파수 안테나(A1)에 접속될 수 있도록 구성되거나 접속되는 NFC 제어기의 전원을 관리하는 수단(4), SIM 모듈에 대한 전기통신 장치(5)의 커넥터(10)(블레이드 또는 스프링 커넥터)와 SIM 모듈의 컨택트 패드들 사이에 인터페이스되도록 의도된 부분의 2개의 주요 표면들 중 하나 상에 각각 배치되거나 출현하는 핀들(3) 및 컨택트 패드들(6)을 갖는 커넥터(3, 6)를 포함한다. 기기는 비접촉식 통신 수단을 제공하기를 바라는 배터리를 포함하는 개인 휴대 또는 임의의 기기와 같은 통신 기기일 수도 있다. 적용가능한 경우에, NFC 제어기는 전원 관리 수단(4)을 내부에 포함할 수 있다.
이 시스템(S1)은 전기통신 장치와 같은 호스트 장치(5) 내에 수용되며, 안테나는 예를 들어 이 호스트 장치의 배터리(B1)(도 1)에 대해 프레스될 수 있다.
도 2에서, 플렉시블한 NFC 시스템(F)은 전기통신 장치(5)에 삽입되는 중에 있다. 접속 부분(3, 6)은 모바일(5)의 커넥터(10)와 커넥터(10)에 접촉하여 (유지 부재 또는 플랩(flap)(11)에 의해) 유지되는 SIM 모듈 사이에 인터페이스되도록 의도된다. 안테나(A1)의 일부는 유연성있게 접히고 예를 들어 배터리(B1)의 주 표면에 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 장치가 구비된 종래 기술(F)의 플렉시블한 시스템을 포함하는 플렉시블한 NFC 시스템(F1)을 예시한다. 그것은 특히 플렉시블한 박형 배터리(thin battery)(b3) 및 이하에 상세하게 설명되는 바와 같은 이 예비 배터리의 사용을 관리하는 본 발명에 따른 예비 전원 회로(40)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 주파수 통신 장치(F1)에 대한 전원 장치(20)의 일 실시예의 블록도를 예시하며; 통신 장치는 적어도 하나의 집적 회로 구성요소(SIM 또는 유사한 것) 또는 이전과 같이 이 구성요소(SIM)로의 접속 수단, 외부 리더(T, A2)의 전자기장에서 나오는 이 구성요소를 위한 전류 공급을 선택하는 수단(2, 4)를 포함한다.
상기 예에서, 장치는 집적 회로 칩(2)을 NFC 타입의 제어기 또는 무선 주파수 구성요소(CLF)로서 포함하는 플렉시블한 NFC 시스템(F)이다. NFC 제어기는 전자기장을 방출하며/하거나 수신하는 안테나(A1)에 접속된다. 제어기(2)는 배터리에 접속시키는 수단(13)을 포함한다. 이 경우에, 이 접속 수단은 ISO 7816 타입의 컨택트 패드들(3, 6)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예의 하나의 특징에 따르면, 대안적 전원 수단(b3)이 호스트 전기통신 장치의 배터리(B1)와 관계없이 구성요소에 제공된다. 이 대안적 수단은 전자기장에서 나오는 SIM 구성요소의 공급 전류/전압의 임의의 불충분을 극복하도록 구성된다.
구성요소는 여기서 가입자 식별 칩이지만, 연관된 장치 회로의 전부 또는 일부일 수 있다.
회로(2)(CLF)는 SIM 칩에 1.8과 3 볼트 사이의 표준화된 전압을 공급하기 위해 설계된다.
접속 수단(3)은 실제로 예에서 NFC 제어기(2)를 접속시키는 제1 커넥터(13)를 포함하는 상호 접속 수단(I)이다. 더욱이, 상호 접속 수단은 또한 가입자 식별 모듈(SIM)을 접속시키는 제 2 커넥터(3, 6) 및 휴대용 전기통신 장치(5)의 커넥터(10)를 포함한다.
다른 실시예(도 4)에 따르면, 무선 주파수 통신 장치(F2)는,
- 집적 회로 구성요소(SIM) 및/또는 적어도 그것에 전류/전압을 공급하는 이 SIM 구성요소에 접속시키는 수단(3,6);
- 전자기장 RF 1443을 이용하여 배터리 및/또는 제 2 소스(T)를 포함하는 제1 에너지 소스(B1)에 접속시키는 수단(3, 6);
- 비접촉식 카드 에뮬레이션 또는 동등한 무선 주파수 기능에서 기능하는 모드(EC);
- 이 모드에 따른 구성요소의 전력 공급을 관리하며, 제1 에너지 소스(B1)에서 나오는 공급을 중단하고 대신에 제 2 외부 소스(T)에서 나오는 공급을 제공하도록 구성되는 수단(2, 4)을 포함한다. 이 소스는 방출 안테나(A2)를 통해 전자기장(RF 14443)을 방출한다.
이 실시예의 하나의 특징에 따르면, 장치(F2)는,
- 상기 모드(EC)에서 SIM 구성요소의 직접 공급을 위한 2차 또는 보조 배터리 또는 적어도 하나의 커패시터(C3)(도시되지 않음)와 같은 제 3 에너지 소스(b3),
- 무선 주파수 통신(RF) 동안 상기 제 2 소스(T)에 의해 제공되지 않거나 불충분한 구성요소로의 공급의 경우에 이 제 3 에너지 소스(b3)에 의해 구성요소에 전력을 공급하는 직접 수단(23)(예를 들어 도전성 와이어)을 포함한다.
직접 전원 수단(23)은 간단한 예에서, SIM 구성요소로의 전기적 공급을 위해 소스(b3 및/또는 c3)를 구성요소(SIM)에 접속시키는 간단한 직접 접속을 포함할 수 있다.
보조 배터리는 플렉시블한 평평한 타입의 대략 300 ㎛ 두께이다. 그것은 예를 들어 안테나(A1)(도 3)의 내부 표면에서 플렉시블 NFC 장치에 고정될 수 있다. 유리하게, 플렉시블한 배터리는 양호한 무선 주파수 결합을 유지하기 위해 안테나(A1)의 결합 표면을 전체적으로 커버하지 않는다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 대안적 전원 수단(b3, C3)은 재충전가능하다. 예에서, 그것들은 여기서 주 배터리(B1)에 의해 재충전가능하다. 그러나, 다른 재충전 방법들이 직접적으로 또는 예를 들어 광발전 센서들 등을 통해 가능하다.
따라서, 장치는 이 목적을 위해 보조 배터리(b3 또는 C3)의 충전 및/또는 방전을 부담하거나 관리하는 회로(24)를 포함한다.
이 회로(24)는 주 배터리로부터 충전 에너지를 인출하기 위해 접속(25)에 의해 주 배터리(B1)에 직접 접속된다.
바람직하게는, 장치(F2)는 배터리(b3)에 의해 전달되는 것에 비해 감쇠되는 전압을 전달하는 다이오드(26) 또는 등가물을 포함할 수 있다. 감쇠는 여기서 0.4 볼트이다. 다이오드는 SIM 모듈을 접속하기 전에 접속(24) 상에 배치된다.
이 다이오드에 의해, 방전 관리 회로는 CLF 제어기(2)에 의해 공급되는 최소 전압(1.8 V) 바로 위의 전압(1.9 V)을 전달한다. 보조 배터리(b3)는 방전 관리기(24)를 통해 2.3 V의 조정 전압을 전달한다.
도 5에서, 추가의 전원 회로(30)는 플렉시블한 보조 배터리 및 충전/방전 관리 전자 장치들(34) 및 다이오드(26)를 포함한다. 이 추가 회로는 플렉시블 NFC 장치에 가까이에 고정된다.
설명에서, 동일한 참조들은 동일 또는 유사한 구성요소들을 지정한다.
일 실시예의 하나의 특징에 따르면, 장치는 제어기(2)(NFC), 대안적 전원 수단과 구성요소(SIM) 사이의 직접 접속, 필드 검출 회로(27), 정상 모드에서 충전하는 회로, 및 전자기장 부재 시에 방전을 차단하는 회로(34)를 포함한다.
이 상기 모드는 도 5의 예에 의해 예시된다. 추가 회로(20)는 또한 SIM 카드의 전원 관리기에 접속되는 전자기장 검출기(27)를 포함한다.
관리기(34)의 기능은 무선 주파수 필드의 존재를 검출하고 RF 통신 동안에만 배터리(b3)의 방전을 가능하게 하는 것이다. 이 목적을 위해, 관리기(34)는 적어도 회로(24)(도 4)의 기능들, 관리기의 제어기의 프로그램 메모리 내에 탑재되는 프로그램을 포함할 수 있다. 상기 기능은 케이블 형태로 구현될 수 있다. 관리기는 MAX11710 타입의 구성요소일 수 있다.
이 기능에 따르면, 무선 주파수 필드가 없을 때 배터리의 방전이 차단된다. 회로(34)는 특히 로직 게이트 또는 SIM으로부터 배터리(b3)를 분리하는 전자기 스위치 또는 릴레이를 포함할 수 있다. 이것은 가능한 누설 전류를 통해 배터리 또는 커패시터(들)(C3)를 불필요하게 방전시키지 않는 것을 가능하게 한다.
충분한 통신 필드가 검출될 때, SIM에 공급하기 위해 배터리 및/또는 커패시터(들)의 방전이 인에이블된다.
이 관리기는 특히 장치가 파워 업될 때 배터리(b3) 및/또는 커패시터(들)(C3)의 충전을 허용하며/하거나 무선 주파수 통신 RF 부재 시에 그의 방전을 방지하도록 구성되는 수단을 포함할 수 있다.
대안적 전원 수단(b3, c3)는 그들의 단자에서 불충분한 전류/전압의 검출의 경우에 구성요소(SIM)의 공급을 위한 대용품 또는 지원체로 동작할 수 있다. 그것은 전류 공급이 카드 에뮬레이션 모드(EC)와 같은 전자기장 RF에 의해 제공되는 동작 모드의 검출의 경우에 동작할 수도 있다.
도 6은 ISO/IEC 14443에 따른 SIM 카드 또는 UICC(universal integrated circuit card의 두문자)와 통신 및 전기적 공급 관계에 있는 회로(2)(NFC 또는 CLF)를 포함하는 통신 장치(50)를 예시한다.
UICC 구성요소 또는 대응하는 전자 칩은 장치에서 제거가능하거나 납땜될 수 있다. SIM과 CLF 제어기 사이의 통신은 SWP 타입의 접속에 의해 발생한다. CLF 제어기는 공장 내의 이러한 장치에 제공될 수 있다.
장치는 SIM과 접합점(I)에서 공장 실장(factory mounted)되거나 제거 가능하게, 도 4 또는 도 5의 회로들(20 또는 30)에 따라 본 발명의 추가 회로(40)를 포함할 수 있다. 이 회로는 모바일의 커넥터의 지점 "Vcc"에 대응하는 지점(I)에 의해 SIM에 접속된다.
도 7은 상기 다양한 모드들에 의해 구현되는 무선 주파수 통신 방법의 바람직한 단계들을 예시한다.
이 방법은 적어도 하나의 전자 구성요소 및 외부 리더의 전자기장에서 나오는 이 구성요소에 대한 전류 공급을 선택하는 수단을 필요로 한다.
바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은 주 배터리와 관계없이 구성요소의 대안적 직접 공급의 단계를 포함한다. 이 공급은 전적으로 전자기장에서 나오는 구성요소를 위한 공급 전류 또는 전압의 임의의 불충분을 극복하기 위해 구현된다.
단계 50은 상보적 배터리(b3)의 활성화 또는 회로들(20, 30 또는 40) 내의 적어도 하나의 커패시터(C3)의 활성화에 의해 이 공급을 예시한다.
이 활성화는 후술되는 다양한 변형들에 따라 서로 개별적이거나 누적적인 수개의 방법들로 촉발될 수 있다.
따라서, 활성화는 (b3 또는 c3)를 특히 지점(I)에서 직접적으로 구성요소에 접속시키는 접속(23)(도 4)에 설치되는 스위치(도시되지 않음) 상에서, 예를 들어 수동으로 수행되는 직접 동작 단계 60에 의해 촉발될 수 있다. 이 스위치는 구성요소(34)에 수용되거나 또한 기능적으로 구성요소로 구성될 수 있다.
단계 100에서, 방법은 SIM의 단자들에서의 전압이 1.8 V 또는 1.9 V보다 아래일 때 발생하는 전류에 대한 요건을 검출하는 단계를 포함한다. 긍정적인 경우에, 배터리(b3) 또는 커패시터(C3)의 활성화가 발생한다. 부정적인 경우에, 프로그램은 200, 300으로 루프 백되거나 대기 또는 정상 상태(stationary state)(0)로 들어간다.
검출(100)은 접속들(13 및 23) 사이의 지점(I)에서의 잠재적인 편차의 상태로 인해 간단히 물리적일 수 있다.
단계 200에서, 무선 주파수 필드는 특히 코일을 포함하고 관리기(34)에 접속되는 검출기(27)에 의해 검출된다. 이 검출기는 예상된 특성들을 갖는 무선 주파수 필드의 존재 여부에 따라 예를 들어 로직 형태로 하이 또는 로우 상태를 관리기(34)에 송신하도록 구성된다. 이 검출은 도 5의 회로(27)에 의해 구현된다.
필드 존재의 경우에, 프로그램은 동작 50(경로 f) 상으로 또는 단계 30(경로 a) 상으로 또는 대안적으로, 다른 실시예에 따라, 전술된 테스트 100 상으로 직접 루프 백될 수 있다.
반대의 경우에, 필드 부재시(아니오), 프로그램은 테스트(300) 상으로 루프 백되거나 대기(0)로 갈 수 있다.
단계 300에서, 방법은 비접촉식 카드 에뮬레이션 동작 모드(EC)를 검출하는 단계를 포함한다. 이 모드는 다양한 방법들로, 특히 디폴트에 의해, 의도적인 액션에 의해, 특히 소위 피어 투 피어 통신의 이동 전화들 사이의 교환의 경우 통신 프로토콜에 의해 촉발될 수 있으며, 그 경우에 배터리는 장치(5)의 파워 다운 동안 없거나, 방전되거나 비활성화된다.
긍정적인 경우에(예), 프로그램은 대안적 전원(b3, C3)(경로 b)를 활성화하는 동작 50으로 직접 스위치될 수 있다. 그것은 대안적으로 적어도 하나의 예비 테스트 100(전압 < 1.8 V의 검출)(경로 d) 및/또는 테스트 200(RF 필드의 검출)로 스위치될 수 있다.
반대의 경우에(필드의 부재시), 프로그램 또는 방법은 시작으로 또는 대기 상태(0)로 또는 다른 테스트들(100, 200, 300) 중 하나로 루프 백된다.
방법의 더 일반적인 다른 구현에 따르면, 장치와의 무선 주파수 통신을 위한 방법은 비접촉식 카드 에뮬레이션 모드(EC) 또는 동등한 구성을 갖는다.
방법은 통신 단계를 비접촉식 카드 에뮬레이션 모드(EC) 또는 동등한 통신에서 구현하고, 상기 모드는 배터리를 포함하는 제1 소스(B1)에 대한 대용으로 원래의 전자기 소스에 의해 구성요소(SIM)의 공급 구성을 갖는다.
상기 방법은,
- 구성요소에 배터리 또는 적어도 하나의 커패시터와 같은 대안적 전원이 제공되는 단계,
무선 주파수 통신 동안 전류 공급에 대한 요구의 경우, 전류 공급 레벨을 그것과 직접, 상기 대안적 소스에 의해 상기 구성요소에 유지하는 단계를 포함한다는 점에서 구별된다.
장치는 바람직하게는 배터리(B1)에 의해 NFC 회로에 공급하는 이동 전화이고 구성요소는 바람직하게는 SIM 카드 및/또는 NFC 회로와 같은 가입자 식별 모듈이다. NFC 구성요소는 SIM 카드 또는 SD 또는 SD 마이크로 카드와 같은 다른 카드들 내에 수용될 수 있다. 따라서, SD 마이크로 카드는 관리 회로들(20, 30 또는 40)을 갖는 본 발명에 따른 배터리(b3) 및/또는 커패시터들(c3)을 포함할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예를 적어도 하나의 전자 구성요소(F11)의 형태로 예시한다. 회로(40)는 소형화되고 예를 들어 EC 모드에 따라 공급될 전자 구성요소(SIM) 상에 콤팩트하게 배열된다.
구성요소(SIM)는 여기서 SMC(surface mounted component) 형태이며, 평행육면체 형상이다. 그것은 칩 카드의 컨택트 패드들에 대응하는 전기적 접속들 또는 러그들(C1 내지 C5)을 포함한다.
회로(40)는 적어도 2개의 접속 러그들(43, 44)이 각각 접속(23) 및 접지에 대응하는 상태에서 SMC 구성요소의 표면 치수들로, 또한 SMC 구성요소의 형태로 소형화된다. 이 2개의 러그들은 여기서 SIM의 러그들(C5 및 C1)에 납땜됨으로써 특히 접속된다.
대안적으로, 구성요소(SIM)는 구성요소(NFC)로 대체될 수 있고, 요소(40)는 이 때 특히 보조 배터리(b3) 또는 커패시터(C3)를 포함하는 회로들(20 또는 30) 중 하나, 또는 전원 관리기(24 또는 34)를 포함한다. 따라서, 러그들(C1-C5)은 구성요소(2)(NFC)의 필요한 접속들에 적응된다. 이 경우에, 러그(43)는 관리기(24, 34)의 접속(23)(도 4 또는 5)에 대응한다.
따라서, 본 발명은 오류 또는 불충분을 포함할 수 있는 전자기 원점의 에너지 변환을 대기하는 것없이, 에너지를 SIM 카드와 같은 공급될 구성요소에 즉시 전달하기 위해 통합되거나 병치되는 독립식 에너지 소스가 제공되는 구성요소(F11), 특히 NFC를 제안한다.
본 발명은 무선 주파수 필드에 의한 에너지 공급 및 변환의 경우에 더 조정된/안정화된 전압을 전달하는 것을 가능하게 한다.
다른 기능들에 따르면, 본 발명은 하나 이상의 보조 모드들을 NFC 시스템의 주 배터리에 제공한다. 이 모드들은 NFC 제어기 내의 보조 프로그램(AS) 및 구성요소 또는 구성요소들의 전원 관리기(24)에 접속되는 I/O 포트에 의해 구체화될 수 있다. 이 모드들은 무선 주파수 필드 존재 및 주 배터리 에너지 부재에 관한 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 이 포트 상의 신호는 구성요소 또는 임의의 다른 구성요소 또는 회로를 공급하는 대안적 커패시터 또는 배터리를 활성화하는 대안적 전원 관리 수단(24, 34)에 의해 사용된다.
변형 실시예에 따르면, 본 발명은 그 자체의 안테나(A1)에 의해 검출되는 필드 존재 정보를 자체 전달하는 NFC 제어기를 제공한다(이 경우에, 도 5의 수단(27)은 불필요하고, 그의 기능은 NFC 제어기에 의해 이행됨). NFC 제어기는 배터리 방전되거나 또는 부재 또는 서비스 불능 정보를 전달할 수 있다. 이 경우에, 적어도 하나의 I/O 포트가 제어기들의 현재 구성과 다르게 동작 유지되는 구성이 제공된다. 본 발명은 종래 기술에서 주 배터리의 부재 또는 주 배터리에 의한 NFC 제어기의 비공급 모드의 경우에 NFC 제어기의 I/O 포트들이 불활성화되므로, 현재 마이크로 소프트웨어 또는 NFC 제어기의 기능의 이 의미에서 개조를 제공한다.
관리기(24 또는 34)는 구성요소(SIM)에 대안적 에너지를 전달하기 위해 NFC 제어기에 통합될 수 있다. 그 다음, 그의 상술한 I/O 포트에 전달되는 정보는 통합된 바와 같은 관리기(24, 34)에 내부적으로 직접 전송될 수 있다.
본 발명은 필드 검출 장치(예컨대 27)가 제공되는 NFC 제어기를 제공하며, 필드 검출 장치는 활성화된 배터리 모드에서 SIM을 위한 3 V에서 기능하는 것을 필요로 한다. (이 경우에, 무선 주파수 필드가 존재하고 전화가 스위치 온될 때 대안적 소스로부터 인출되는 전류는 없음).
따라서, NFC 제어기는 대안적 소스를 서비스 상태에 놓거나 구성요소에 공급하지 않기 위해 필드 존재 정보 및/또는 주 배터리 에너지 레벨 부재 또는 존재에 관한 정보를 전달하거나 사용하도록 구성될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 주파수 통신 장치(F1)로서,
    집적 회로 구성요소(SIM)를 전기적으로 접속시키거나 접속시키도록 의도된 접속 수단(3, 13, I), 및
    상기 구성요소(SIM)에 전자기 원점(RF)의 전류를 공급하는 수단(2, A1)
    을 포함하며,
    상기 구성요소에 의해 수취되는 상기 전자기 원점의 공급 전류가 불충분해지자마자 전자기장이 수신될 때 상기 구성요소(SIM)에 공급하기 위한 대안적 전원(b3, c3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    비접촉식 카드 에뮬레이션 또는 동등한 구성에서의 통신을 위한 모드(EC) - 상기 모드는 주 배터리를 포함하는 제1 소스(B1)에 대한 대용으로 전자기 원점(RF)의 소스에 의한 상기 구성요소(SIM)의 공급 구성을 가짐 - , 및
    에뮬레이션 모드(EC) 내의 무선 주파수 통신 동안에 공급 전류에 대한 요구가 있는 경우, 상기 대안적 소스를 직접적으로 이용하여 상기 구성요소로의 전류 공급의 레벨을 유지하는 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대안적 소스는 2차 배터리(b3) 및/또는 적어도 하나의 커패시터(c3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대안적 소스(b3, c3)는 전류 공급이 전자기 원점의 것인 기능 모드를 검출한 경우에 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소(SIM)는 전기통신 네트워크 또는 집적 회로 칩에 대한 가입자의 식별 모듈 또는 UICC 타입의 카드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    NFC 제어기(2), 및 전자기 원점의 공급을 제공하기 위해 상기 NFC 제어기를 상기 구성요소(SIM)에 접속시키거나 접속시키도록 의도된 접속, 및
    구성요소(SIM)에의 상기 대안적 소스(b2, c3)의 직접 접속(23) 또는 상기 대안적 전원을 관리하는 수단(24) 및/또는 상기 대안적 소스를 조정하는 수단(26)을 통한 직접 접속
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 구성요소(SIM)에 대한 대안적 직접 공급을 관리하는 대안적 전원을 관리하는 수단(24, 34),
    상기 주 배터리에 접속되는 상기 대안적 소스를 충전하는 회로, 및
    상기 관리 수단(24, 34)과 동작하여 전자기장의 검출 부재 시에 상기 구성요소(SIM)에 대한 상기 대안적 소스의 방전을 금지하고 반대의 경우에 방전을 가능하게 하는 전자기장 검출 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 배터리는 플렉시블 또는 서플(supple) 타입인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 배터리(b3) 또는 적어도 상기 커패시터(c3)는 안테나(A1)를 포함하는 플렉시블 NFC 장치(F1)의 일부에 고정되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    NFC 제어기, 및 일차적으로 호스트 장치의 주 전원 배터리를 접속시키고 이차적으로 가입자 식별 모듈(SIM)을 접속시키는 접속 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  11. 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 및/또는 적어도 상기 커패시터 및/또는 상기 대안적 전원 관리 수단(24, 34)은 NFC 제어기 및/또는 가입자 식별 모듈(SIM)을 포함하는 전자 구성요소(F11)에 고정되거나 통합되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 NFC 제어기는 상기 대안적 소스를 서비스 상태에 두거나 상기 구성요소에 공급하지 않도록 필드 존재 정보 및/또는 주 배터리 에너지 레벨 부재 또는 존재에 관한 정보를 전달하거나 사용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 통신 장치.
  13. 적어도 하나의 집적 회로 구성요소(SIM) 및 이 구성요소에 공급하기 위한 전자기 원점의 전류를 공급하는 수단(2, A1)를 사용하는 무선 주파수 통신 방법으로서,
    상기 구성요소에 의해 수취되는 상기 전자기 원점의 공급 전류가 불충분해지자마자 전자기장이 수신될 때 대안적 전원(b3, c3)에 의해 상기 구성요소(SIM)에 전원을 제공하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 통신은 비접촉식 카드 에뮬레이션 모드(EC) 또는 동등한 구성에서 발생하고, 상기 모드는 배터리를 포함하는 제1 소스(B1)에 대한 대용으로 전자기 원점의 소스에 의한 구성요소(SIM)의 공급 구성을 가지며,
    상기 구성요소에는 배터리 또는 적어도 하나의 커패시터와 같은 대안적 전원(b3, c3)이 제공되는 단계, 및
    에뮬레이션 모드(EC)의 무선 주파수 통신 동안에 공급 전류에 대한 요구가 있는 경우, 상기 대안적 소스를 직접적으로 이용하여 상기 구성요소로의 전류 공급의 레벨을 유지하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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