KR20180010010A - 코일 공유 방법 및 장치 - Google Patents

코일 공유 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180010010A
KR20180010010A KR1020160092056A KR20160092056A KR20180010010A KR 20180010010 A KR20180010010 A KR 20180010010A KR 1020160092056 A KR1020160092056 A KR 1020160092056A KR 20160092056 A KR20160092056 A KR 20160092056A KR 20180010010 A KR20180010010 A KR 20180010010A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
coil
mst
electronic device
various embodiments
Prior art date
Application number
KR1020160092056A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102550706B1 (ko
Inventor
이우섭
김윤주
성정오
김태근
최세환
박성철
박정식
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020160092056A priority Critical patent/KR102550706B1/ko
Priority to PCT/KR2017/007828 priority patent/WO2018016892A1/ko
Priority to EP17831365.6A priority patent/EP3474369B1/en
Priority to US16/306,167 priority patent/US10680322B2/en
Publication of KR20180010010A publication Critical patent/KR20180010010A/ko
Priority to US16/895,959 priority patent/US10998620B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102550706B1 publication Critical patent/KR102550706B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00045—Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06187—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with magnetically detectable marking
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/30—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks
    • G06Q20/32—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using wireless devices
    • G06Q20/325—Payment architectures, schemes or protocols characterised by the use of specific devices or networks using wireless devices using wireless networks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H02J7/025—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B1/0475—Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/0025—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H04B5/263—Multiple coils at either side
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2201/00—Electronic components, circuits, software, systems or apparatus used in telephone systems
    • H04M2201/34—Microprocessors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2201/00—Electronic components, circuits, software, systems or apparatus used in telephone systems
    • H04M2201/36—Memories

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Cash Registers Or Receiving Machines (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 전면을 구성하는 제1 커버; 상기 전자 장치의 후면을 구성하는 제2 커버; 상기 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 포함된 메모리; 상기 공간 내에 포함되고, 상기 메모리와 전기적으로 연결된 프로세서; 상기 공간 내에 포함되고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제1 안테나, 제2 안테나; 및 상기 공간 내에 포함되고, 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나 중 적어도 하나에 연결된 스위치를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 상기 제1 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 단락(short)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 연결되고; 및 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 자기장 신호를 함께 송출하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 이 밖의 다른 실시예도 가능하다.

Description

코일 공유 방법 및 장치{Method for coil sharing and electronic device using the same}
본 발명의 다양한 실시 예는 코일을 공유하는 방법 및 이를 사용하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치의 코일(coil)을 이용하여 자기 유도 방식으로 전력 또는 데이터를 전송하는 기술들이 늘어나고 있다. 예를 들어, 국제 표준 규격인 WPC(wireless power consortium), A4WP(alliance for wireless power) 등을 이용하여 전력을 전송할 수 있으며, MST(magnetic secure transfer), NFC(near field communication) 등을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
상기 언급한 서로 다른 기술들(WPC, A4WP, MST, NFC 등)을 적용하기 위해서는 각 기술 별로 최적화 된 코일이 필요할 수 있다. 다만, 스마트 폰과 같이 소형화된 전자 장치에서는 면적 및 두께의 제약이 있으며, 주변 코일로 인한 간섭에 의해 코일 성능을 확보하기에 어려움이 따를 수 있다. 각각의 기술들은 서로 다른 주파수 특성을 가질 수 있으며, 성능의 최적화를 위해 요구하는 인덕턴스(inductance)가 다를 수 있다. 또한, 근접한 공진 주파수를 가지는 인덕터(예: 코일)들은 상호 간섭으로 작용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 스위치를 이용하여 코일의 길이를 조절할 수 있으며, 이를 통해 각각의 기술에 따라 성능을 최적화할 수 있다. 또한, 스위치의 온/오프(on/off)를 통해 서로 다른 기술들이 동작함에 있어, 상호 간에 간섭을 받지 않고 최적의 성능을 확보할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 전면을 구성하는 제1 커버; 상기 전자 장치의 후면을 구성하는 제2 커버; 상기 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 포함된 메모리; 상기 공간 내에 포함되고, 상기 메모리와 전기적으로 연결된 프로세서; 상기 공간 내에 포함되고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제1 안테나, 제2 안테나; 및 상기 공간 내에 포함되고, 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나 중 적어도 하나에 연결된 스위치를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 상기 제1 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 단락(short)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 연결되고; 및 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 자기장 신호를 함께 송출하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제1 안테나, 제2 안테나 및 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나 중 적어도 하나에 연결된 스위치를 포함하는 전자 장치를 동작하는 방법에 있어서, 상기 제1 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 단락(short)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 연결하는 동작; 및 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 자기장 신호를 함께 송출하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 스위치를 이용하여 코일의 길이를 조절할 수 있으며, 이를 통해 각각의 기술에 따라 성능을 최적화할 수 있다. 또한, 스위치의 온/오프(on/off)를 통해 서로 다른 기술들이 동작함에 있어, 상호 간에 간섭을 받지 않고 최적의 성능을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 결제 기능을 수행할 수 있는 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, MST를 이용한 결제 기능을 수행할 수 있는 전자 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, MST 출력 모듈을 통해 송출되는 신호와, 외부 장치에서 수신되는 신호 측정값의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 루프 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 결제 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 결제 시스템에 관한 블록도이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 결제 유저 인터페이스에 관한 도면이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 결제 유저 인터페이스에 관한 도면이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 MST 출력 모듈을 통해, 결제 정보를 포함하는 신호를 출력하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마그네틱 결제를 위한 안테나를 포함하는 전자 장치의 구조도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다양한 안테나 구조를 가질 수 있는 MST 모듈에 관한 구성도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 루프 안테나를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 루프 안테나의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 루프 안테나를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15a 및 15b는 다양한 실시예에 따른 복수의 코일 안테나를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16a 내지 16c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수개의 MST 모듈을 포함한 전자 장치 내부의 하드웨어 블록도이다.
도 17a 내지 17c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 복수개의 MST 모듈 중 적어도 하나의 모듈을 다른 무선 근거리 통신과 공용으로 사용할 수 있는 전자 장치 내부의 하드웨어 블록도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 내 복수의 코일 안테나를 개략적으로 도시하고, 복수의 코일 안테나에서 발생되는 자기장의 세기 및 음영 지역을 보여주는 도면이다.
도 20 및 도 21은 각각, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 내 복수의 코일 안테나를 개략적으로 도시하고, 복수의 코일 안테나에서 발생되는 자기장의 세기 및 음영 지역을 보여주는 도면이다.
도 22a 내지 22d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 복수의 코일 안테나를 활용한 다양한 실시 예에 관한 도면이다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일을 실장하는 방법에 관한 도면이다.
도 24 및 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 코일 구조 및 그 방사 특성의 시뮬레이션 결과에 관한 도면이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 NFC 커플링 방지회로에 관한 도면이다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 기술 별로 요구하는 최적의 주파수 및 인덕턴스를 설명하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 충전 회로와 결제 회로가 코일을 공용으로 사용할 수 있음을 나타내는 도면이다.
도 29a 내지 29d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 코일을 스위치를 통해 연결하여 코일을 확장하는 방법에 관한 도면이다.
도 30은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 WPC 및 나아가 A4WP까지 지원하는 경우의 선택적 연결을 나타내는 구조도이다.
도 31은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 MST 코일과 WPC 코일의 선택적 연결 구조 및 스위치의 내부 구조를 도시한 도면이다.
도 32는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 A4WP 코일, WPC 코일 및 NFC 코일까지 확장된 MST 코일로 사용하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 33은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 코일 공유 구조에서 스위치 동작에 관한 흐름도이다.
도 34는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 코일 공유 구조에서 다양한 형태의 코일을 사용할 수 있음을 나타내는 도면이다.
도 35는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 공유 구조에서 무선충전용 IC와 MST용 IC가 공용화된 IC를 갖는 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 36는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 코일 실장을 나타내는 도면이다.
도 37는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 공유 구조에서 코일이 실장된 전자 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "화면"이라는 용어는 표시부의 화면을 지칭할 수 있다. 예컨대, "화면에 카드(이미지)가 표시된다", "표시부는 카드를 화면에 표시한다" 또는 "제어부는 화면에 카드를 표시하도록 표시부를 제어한다"라는 문장들에서 화면은 "표시부의 화면"으로써 사용되는 것이다. 한편, "화면"이라는 용어는 표시부에서 표시되는 대상을 지칭할 수도 있다. 예컨대, "카드 화면이 표시된다", "표시부는 카드 화면을 표시한다" 또는 "제어부는 카드 화면을 표시하도록 표시부를 제어한다"라는 문장들에서 화면은 표시 대상으로써 사용되는 것이다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 내비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 문서의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 자기장 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 전자 장치에서 발생된 자기장 신호는, 마그네틱 카드가 카드 판독 장치(예: POS(Point of Sale) reader)의 카드 리더기에 스와이프(swipe) 되면서 발생되는 자기장 신호와 유사한 형태의 신호일 수 있다. 예를 들면, 사용자는 자기장 신호를 발생시킨 전자 장치를 카드 판독 장치에 근접 또는 접촉시킴으로써 마그네틱 카드 없이 비용 등을 결제할 수 있다.
자기장 통신 방식으로는 NFC(near field communication)과 MST(magnetic secure transmission 또는 near field magnetic data stripe transmission) 등이 있을 수 있다. 이들 방식은 데이터 비율(bit/sec), 통신 범위(range) 및 주파수가 다를 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
본 발명에 개시된 WPC는 유도 방식 무선 충전의 대표적인 예를 개시한 것이며, 기타 다양한 유도 방식 무선 충전(예: power matters alliance(PMA) 등)을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 결제 기능을 수행할 수 있는 전자 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, 예를 들면, 카메라 모듈(101), 가속도 센서(103), 자이로 센서(105), 생체 센서(107), MST 모듈(110), NFC 모듈(120), MST 제어 모듈(130), NFC 제어 모듈(140), 프로세서(150), 및 메모리(160)를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 카메라 모듈(101)은 결제에 필요한 카드를 촬영하여 카드 정보를 획득할 수 있다. 카메라 모듈(101)은 OCR(optical character reader) 기능을 통해 카드에 표기되어 있는 카드 정보(예: 카드 회사, 카드 넘버, 카드 유효 날짜, 또는 카드 소유주 등)를 인식할 수 있다. 또는 사용자가 단말에 포함된 입력 장치(예: 터치 패널, 펜 센서, 키, 초음파 입력 장치, 또는 마이크 입력 장치 등)를 이용하여 필요한 카드 정보를 전자 장치에 입력할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 가속도 센서(103) 또는 자이로 센서(105)는 결제 시 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있다. 획득된 전자 장치의 위치 정보는 프로세서(150)에 전달되고, 프로세서(150)는 획득된 전자 장치의 위치 정보에 기반하여 MST 모듈(110)의 안테나(예: 코일 안테나)로 급전되는 전류의 세기를 조절하여 POS 단말로 송출되는 자기장의 세기를 조절하거나, 코일 안테나가 복수개인 경우, 사용되는 코일 안테나를 선택할 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 생체 센서(107)는 결제를 위한 카드 또는 사용자의 인증을 수행하기 위하여 사용자의 생체 정보(예: 지문 또는 홍채)를 획득할 수 있다.
한 실시예에 따르면, MST 모듈(110)은 코일 안테나를 포함할 수 있다. MST 제어 모듈(130)은 데이터(예: 0 또는 1 bit )에 따라, 코일 안테나의 양단에 서로 다른 방향의 전압을 공급하고, 코일 안테나에 흐르는 전류의 방향을 제어할 수 있다. 코일 안테나를 통해 송출되는 신호(전류가 흐르는 코일에 의한 자기장 신호)는 마그네틱 카드를 실제로 POS 단말에 읽히도록 하는 동작과 유사한 형태로 POS 단말에 유도 기전력을 발생시킬 수 있다.
한 실시예에 따르면, MST 제어 모듈(130)은 데이터 수신 모듈(131) 및 출력 변환 모듈(133)을 포함할 수 있다. 데이터 수신 모듈(131)은 프로세서(150) (또는 전자 장치(100) 내부의 보안 모듈)가 전송하는 결제 정보를 포함한 논리적인 로우/하이(low/high) 형태의 펄스(pulse)를 전달받을 수 있다.
한 실시예에 따르면, 출력 변환 모듈(133)은 데이터 수신 모듈(131)에서 인식된 데이터를, MST 모듈(110)로 전달하기 위하여, 필요한 형태로 변환하는 회로를 포함할 수 있다. 상기 회로는 MST 모듈(110)의 양단에 공급되는 전압의 방향을 바꾸어 주는 회로(H-Bridge)를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 카메라 모듈(101) 또는 입력 장치(예를 들면, 터치 패널, 펜 센서 등)를 통해 입력된 카드 정보에 기반하여, 전자 장치(100)는 통신 모듈(미도시)를 통해 카드 회사/은행 서버로부터 카드(예: 마그네틱 카드)의 마그네틱 스트립(magnetic stripe)의 적어도 일부에 포함되어 있는 결제 정보를 전달받고(예: 트랙(Track) 1, 트랙 2, 트랙 3 또는 토큰(token) 정보), 이를 프로세서(150) 또는 별도의 내장 보안 모듈에 필요한 형태로 저장할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, MST를 이용한 결제 기능을 수행할 수 있는 전자 장치의 구성도이다.
한 실시예에 따르면, MST 데이터 전송 모듈(210)는 결제 시 필요한 정보를 MST 제어모듈(220)로 전송할 수 있다. MST 데이터 전송 모듈(210)는 프로세서 또는 프로세서 내부의 보안 영역(Trustzone, Secure World) 일 수 있다. MST 데이터 전송 모듈(210)는 전자 장치(예: 전자 장치(100))에 내장된 보안 모듈 (eSE/UICC) 일 수도 있다. MST 데이터 전송 모듈(210)는 데이터 펄스(211)와 함께, MST 출력 모듈(230)을 필요한 시간 동안(예: MST 신호를 주기적으로 정해진 수만큼 송출하는데 소요되는 시간) 활성화(enable) 하기 위한 제어 신호(212)를 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, MST 데이터 전송 모듈(210)는 서로 다른 위상을 가진 차등(Differential) 형태의 데이터를 전송할 수도 있다. 다른 실시예에 따르면, MST 데이터 전송 모듈(210)는 마그네틱 카드에 포함된 트랙 1, 트랙 2 또는 트랙 3 데이터를 시간 별로 구분하여 순차적으로 전송하거나, 또는 각각의 데이터를 교차로 배치하여(interleaved) 전송 할 수도 있다.
한 실시예에 따르면, MST 제어모듈(220)의 데이터 수신모듈(222)은 전달된 펄스의 low/high 상태를 데이터(예: 0 또는 1 bit)로 인식할 수 있다. 또는, 지정된 시간 동안 low/high 간 변환(transition)된 횟수를 확인하여, 이를 데이터로 인식할 수도 있다. 예를 들면 지정된 시간 동안 low/high 변환이 1번일 경우 0(zero) bit, 2번일 경우 1(one) bit 로 인식할 수 있다.
한 실시예에 따르면 MST 제어모듈(220)의 출력 변환모듈(221)은 데이터 수신모듈(222)에서 인식된 데이터를 MST 모듈(230)로 전달하기 위하여, 인식된 데이터를 필요한 형태로 변환하는 회로를 포함할 수 있다. 회로는 제1 스위치(S1), 제2 스위치(S2), 제3 스위치(S3), 제4 스위치(S4)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(S1)와 제4 스위치(S4)는 동일 제어 상태를 가질 수 있고, 제2 스위치(S2) 및 제3 스위치(S3)는 동일한 제어 상태를 가질 수 있다. 스위치의 제어 상태에 따라 코일 안테나(231)의 양단에 공급되는 전압의 방향이 변경될 수 있다. 이때, 안테나에 공급되는 전압 레벨은 일 수 있다. 예를 들면, Zero bit 일 경우에는 제 1스위치와 제 4 스위치를 On 하고, 제 2 스위치와 제 3 스위치는 Off할 수 있다. 또는 그 반대로 동작할 수도 있다. 출력 변환모듈(221)은 데이터 수신모듈(222)에서 인식된 데이터에 맞게 코일 안테나(L)의 양단에 공급되는 전압의 방향(전류의 방향)을 변경하여, 코일 안테나를 통해 외부 장치(예: POS 단말)로 전달되는 자기장의 방향을 변경할 수 있다. 이는 마그네틱 카드가 POS 단말에 스와이프(swipe)되면서 발생되는 자기장과 유사한 형태일 수 있다. 상기의 스위치들(S1, S2, S3, S4) 은 N 타입 트랜지스터(예: MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor), P 타입 트랜지스터, 또는 릴레이(relay) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, MST 출력 모듈(230)은 코일 안테나(L)를 포함할 수 있다. MST 출력 모듈(230)은 인덕터, 커패시터, 저항 등을 더 포함할 수도 있다. 다른 실시예에 따르면, MST 출력 모듈(230)은 신호를 증폭하기 위한 증폭기(amplifier)를 더 포함할 수도 있다. 코일 안테나(L)는 NFC 또는 무선 충전용으로 사용될 수도 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 코일 안테나는 복수 개 일수도 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, MST 출력 모듈을 통해 송출되는 신호와, 외부 장치에서 수신되는 신호 측정값의 예를 도시한다.
도 3을 참조하면, MST 출력 모듈(예: MST 출력 모듈(230))을 통해 결제 데이터를 포함한 MST 신호(320)가 송출될 때, 외부 장치(예: POS 단말)는 신호(310)을 수신하고, MST 신호의 변환 구간(transition rise time)에 기반하여 데이터를 인식할 수 있다. MST 신호의 인식률을 개선 하기 위해서 코일 안테나의 인덕턴스 값 및 권선(turn) 수는 최적화될 수 있다. 예를 들면, 인덕턴스 값은 10uH 이상일 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 루프 안테나의 구조를 도시한다.
도 4를 참조하면, 루프 안테나(예: 코일 안테나)는 다양한 형태로 단말에 구현될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 루프 안테나(410)는 FPCB(Flexible PCB; 411) 에 패턴을 구현한 형태일 수 있다. FPCB(411)에 포함된 패턴을 통해 경로(current path)(점선)를 형성하고, MST 제어 모듈(412)(예: MST 제어 모듈(220))에 연결될 수 있다. FPCB(411) 에는 MST 를 위한 루프 안테나 외에 추가로 NFC, 무선 충전용 루프 안테나를 더 포함할 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 루프 안테나(코일 안테나, 420)는 FPCB(421) 에 구현된 패턴과 전자 장치(100)의 기구물의 적어도 일부를 연결한 형태일 수 있다. 예를 들어, 단말 외관(예: 커버)의 일부(422)는 전류가 흐를 수 있는 전도성 물질(예: metal)을 포함할 수 있다. 또한 일부(422)는, 다른 부분과 분리된(전기적으로 연결되지 않은) 경우, 연결 소자(423)를 통해 다른 부분과 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 소자(423)는 인덕터, 커패시터 등의 수동 소자(passive element)이거나, 전도성 물질을 포함한 구조물일 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 루프 안테나(코일 안테나; 430)는 전자 장치(100)의 기구물의 적어도 일부(431)를 이용한 형태일 수 있다. 단말의 기구물의 적어도 일부분은 통신에 필요한 인덕턴스를 확보하기 위해 슬릿(slit, 미도시)을 포함할 수 있다. 슬릿의 주변에 전류 경로(path) 가 형성되어, MST 제어모듈(412)에 연결될 수 있다.
도 4에는 미도시하였으나, 루프 안테나는 전자 장치(100) 내 코일(또는 인덕터)을 포함하는 부품과 연결될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 스피커, 모터, 펜 등 부품의 내부에 구성되어 있는 코일(또는 인덕터)과 전기적으로 연결되어 루프 안테나로 활용될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 루프 안테나는 디스플레이 패널부에 형성될 수 있다. 루프 안테나는 커버 글래스 하단부에 투명한 전극을 이용하여 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 결제 시스템을 도시한다.
다양한 실시예에 따르면, 결제 시스템(500)은, 전자 장치(510, 예: 전자 장치(100)) 및/또는 적어도 하나의 서버를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 서버는 결제 서버(520), 토큰 서버(token server, token service provider; 530), 또는 금융 서버(issuer; 540)를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(1110)는, 예를 들면, 결제 어플리케이션(payment application, wallet application; 511) 및/또는 결제 미들웨어(payment middleware; 512)를 포함할 수 있다. 상기 결제 서버(520)는, 예를 들면, 결제 서비스 서버(521) 및/또는 토큰 요구자 서버(token requester, token requester server; 522)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 결제 어플리케이션(511)은 예를 들어, 삼성 페이 어플리케이션(Samsung Pay Application)을 포함할 수 있다. 상기 결제 어플리케이션(511)은, 예를 들면, 결제와 관련된 사용자 인터페이스(예: UI(user interface) 또는 UX(user experience)를 제공할 수 있다. 상기 결제와 관련된 사용자 인터페이스는 월렛 사용자 인터페이스(wallet UI/UX)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 결제 어플리케이션(511)은, 카드 등록(card registration), 지불(payment), 또는 거래와 관련된 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 상기 결제 어플리케이션(511)은, 예를 들면, 문자 판독기(예: OCR(optical character reader/recognition)) 또는 외부 입력(예: 사용자 입력)을 통한 카드 등록과 관련된 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한, 상기 결제 어플리케이션(511)은, 예를 들면, ID&V(identification & verification)를 통한 사용자 인증과 관련된 인터페이스를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(510)은, 상기 결제 어플리케이션(511)을 이용하여 결제 거래를 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 결제 어플리케이션(511)은, 어플리케이션에 포함된 기능들 중 적어도 일부를 생략하는 간편 결제(Simple Pay) 또는 빠른 결제(Quick Pay) 또는 지정된 어플리케이션 실행을 통해 사용자에게 결제 기능을 제공할 수 있다. 사용자는, 상기 결제 어플리케이션(511)을 이용하여 결제 기능을 수행하고, 상기 결제 기능과 연관된 정보를 전자 장치(510)로부터 제공받을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 결제 미들웨어(512)는, 카드사와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 결제 미들웨어(512)는, 카드사 SDK(software development kit)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 결제 서버(520)는, 전자 결제 또는 모바일 결제를 위한 관리 서버를 포함할 수 있다. 상기 결제 서버(520)는, 예를 들면, 상기 전자 장치(510)로부터 결제와 관련된 정보를 수신해서 외부로 송신하거나 상기 결제 서버(520)에서 처리할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 결제 서버(520)는, 상기 결제 서비스 서버(521) 및/또는 토큰 요구자 서버(522)를 이용하여, 상기 전자 장치(510)와 상기 토큰 서버(530) 사이에서 정보를 송수신할 수 있다. 상기 결제 서비스 서버(521)는, 예를 들면, 결제 서버(520)(예: Samsung payment server)를 포함할 수 있다. 상기 결제 서비스 서버(521)는, 예를 들면, 서비스 계정(예: Samsung account) 또는 사용자 계정과 연동된 카드 정보를 관리 할 수 있다. 또한, 상기 결제 서비스 서버(521)는, 상기 결제 어플리케이션(511)와 관련된 API(application program interface) 서버(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 결제 서비스 서버(521)는, 예를 들면, 계정 관리 모듈(예: account integration 또는 Samsung account integration)을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 토큰 요구자 서버(522)는, 결제와 관련된 정보를 처리하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 토큰 요구자 서버(522)는, 결제와 관련된 정보(예: 토큰(token))의 발급, 삭제, 또는 활성화를 수행할 수 있다. 또는 상기 결제 미들웨어(512)와 기능적으로 연결되어 결제에 필요한 정보를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(510)에 포함된 상기 결제 어플리케이션(511)과 상기 결제 서버(520)에 포함된 상기 결제 서비스 서버(521)는 기능적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 결제 어플리케이션(511)은 상기 결제 서버(520)로 결제와 관련된 정보를 송수신할 수 있다. 한 실시에에 따르면, 상기 전자 장치(510)에 포함된 상기 결제 미들웨어(512)와 상기 결제 서버(520)에 포함된 상기 토큰 요구자 서버(522)는 기능적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 결제 미들웨어(512)는 상기 토큰 요구자 서버(522)로 결제와 관련된 정보를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 토큰 서버(530)는, 결제와 관련된 정보(예: 토큰)를 발급하거나 관리할 수 있다. 예를 들면, 상기 토큰 서버(530)는, 토큰의 동작 주기(life cycle)을 제어할 수 있고, 상기 동작 주기는 생성, 수정, 또는 삭제 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기 토큰 서버(530)는, 예를 들면, 토큰 관리 서버를 포함할 수 있고, 토큰 프로비저닝(token provisioning), [ID&V], 보충(replenishment), 또는 동작 주기(life cycle)를 관리할 수 있고, 금융 서버 통합(integration)을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 결제 서버(520) 및/또는 상기 토큰 서버(530)는 동일 또는 유사한 영역에 위치하거나 서로 분리된 영역에 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 결제 서버(520)는 제1 서버에, 상기 토큰 서버(530)는 제2 서버에 포함될 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 결제 서버(520) 및/또는 상기 토큰 서버(530)가 하나의 서버(예: 제1 서버 또는 제2 서버)에 구분되어 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 다르면, 상기 금융 서버(540)는 카드 발급을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 금융 서버(540)는, 카드 발급 서버를 포함할 수 있다. 또한 사용자에게 제공되는 결제에 필요한 정보를 생성할 수 있다. 사용자는 상기 금융 서버(540)에서 생성된 결제에 필요한 정보를 상기 결제 어플리케이션(511)을 이용하여 상기 전자 장치(510)에 저장할 수 있다. 또한 상기 금융 서버(540)는 상기 토큰 서버(530)와 기능적으로 연결되어 결제에 필요한 정보를 송수신할 수 있다.
미도시 하였으나, 전자 장치(510)는 결제에 필요한 데이터인 트랙 정보 (트랙 1/2/3)를 비트 값으로 결제 서버(520)에 전송할 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 트랙 1에는 발행된 카드의 번호, 이름, 추가 데이터(유효날짜), 임의의 데이터 (카드 발행 사에서 입력 가능한 임의의 데이터)를 포함할 수 있다. 트랙 2에는 카드의 번호, 추가 데이터(유효날짜), 임의의 데이터(카드 발행 사에서 입력 가능한 임의의 데이터 공간)를 포함할 수 있다. 토큰을 이용한 결제 방식에서는 트랙 1/2/3이 아닌 토큰 크립토그램(token + cryptogram)의 값을 비트(bit)로 변환하여 자기 신호(magnetic signal)를 통해 방출할 수 있다.
여기서, 토큰은 카드를 모바일에 등록할 때 카드사로부터 받은 카드를 식별할 수 있는 식별자(ID)이고, 거래 데이터(transaction data)는 거래와 관련된 정보로 결제 시 사용하는 카드의 만료날짜, POS로 받은 상점 식별자(merchant ID) 등이 있을 수 있으며, 거래와 관련된 정보 중 일부를 조합해서 만들 수 있다. 트랙1/2/3의 데이터 중 일부를 토큰과 크립토그램으로 치환한 값을 비트로 변환하여 자기 신호를 통해 POS로 방출 할 수 있다. 기존 트랙의 형식(format)을 이용하면 POS 상에 별도의 변경 없이 토큰 정보를 받아서 카드 네트워크(card network, 예: VISA, MASTER 등)로 보내줄 수 있다. 토큰은 적어도 카드사 등을 식별할 수 있는 번호를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 결제 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 결제 시스템(1200)은 전자 장치(610; 예: 전자 장치(100)), 결제 서비스 서버 (620), 토큰 서비스 제공자(token service provider(TSP), 630) 및 POS 단말(640)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 결제 시스템(600)에는 하나 이상의 전자 장치가 추가될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(650)는 상기 전자 장치(610)과 기능적으로(예: 통신) 연결 가능한 웨어러블 장치(예: 스마트 시계)일 수 있고, 전자 장치(660)은 액세서리(예: 루프 페이 Fob)일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(610)는 결제 기능을 동작할 수 있다. 전자 장치(610)는 결제 기능을 수행하기 위해 카드(예: 마스터 카드 또는 비자 카드)를 전자 장치(610) 또는 결제 서비스 서버(620)(예: 제1 외부 장치)에 등록할 수 있다. 결제 서비스 서버(620)는 전자 장치(610)를 통해서 등록된 카드 외에도, 전자 장치(610)에 대응하는 사용자의 다른 전자 장치(예: 전자 장치(650))를 통해서 등록된 카드 또는 다른 사용자의 전자 장치를 통해서 등록된 다른 카드를 포함하는 복수의 등록된 카드들에 대한 정보를 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 결제 서비스 서버(620)는 등록한 카드 정보에 해당하는 토큰 정보를 토큰 서비스 제공자(630)(예: 제2 외부 장치)로부터 획득하여 전자 장치(610)에 전달할 수 있다.
토큰 서비스 제공자(630)는 결제 과정에서 사용되는 토큰을 발행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 토큰은 카드의 정보인 카드 고유 번호(primary account number, PAN)를 대체하는 값일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 토큰은 은행 식별 번호(bank identification number, BIN) 등을 이용하여 생성될 수 있다. 생성된 토큰은 토큰 서비스 제공자(630)에 의해서 암호화되거나, 또는 암호화되지 않은 상태로 결제 서비스 서버(620)으로 전송된 후, 결제 서비스 서버(620)에 의해 암호화될 수 있다. 암호화된 토큰 정보는 결제 서비스 서버(620)를 통해 전자 장치(610)으로 전달된 후, 전자 장치(610)에서 복호화 될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 토큰은 토큰 서비스 제공자(630)에서 생성 및 암호화되고, 결제 서비스 서버(620)를 거치지 않고 전자 장치(610)로 전달될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 결제 서비스 서버(620)는 토큰 생성 기능을 포함할 수도 있으며, 이런 경우, 결제 시스템(600)에서 토큰 서비스 제공자(630)가 사용되지 않을 수도 있다.
전자 장치(610)는, 예를 들면, 근거리 통신(예: 블루투스 또는 WiFi)에 기반하여 기능적으로 연결된 하나 이상의 다른 전자 장치들(650 또는 660) 중의 적어도 하나를 이용하여 결제를 수행할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 다른 전자 장치(650)(예: 제3 외부 장치)는 웨어러블 장치(예: 스마트 시계)일 수 있으며, 이런 경우, 전자 장치(610)은 웨어러블 장치와 연동하여 결제를 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(610)은 카드 이미지를 스마트 시계로 전송할 수 있다. 이에 응답하여, 스마트 시계는 결제 명령 신호를 전자 장치(610)로 전송할 수 있다. 전자 장치(610)는 결제 명령 신호를 수신하고, 이에 응답하여 MST 신호를 송출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 다른 전자 장치(660)(예: 제4 외부 장치)는 액세서리(예: 루프 페이 Fob)일 수 있으며, 이런 경우, 전자 장치(1210)는 그 입출력 인터페이스(예: 이어폰)를 통하여 상기 액세서리(예: 루프 페이 Fob)과 기능적으로 연결될 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 결제 유저 인터페이스를 도시한다.
다양한 실시 예에 따른 도 711 내지 715를 참조하면, 전자 장치(100)는 사용자 입력을 수신하여 결제 어플리케이션을 실행시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 하단 베젤 영역에서 디스플레이의 방향으로 스윕(sweep)하는 입력에 대응하여 결제 어플리케이션(예: 삼성 페이)을 실행시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 도 717 내지 721을 참조하면, 전자 장치(100)는 사용자 입력에 대응하여, 기 등록된 카드들 중 적어도 하나의 카드를 선택할 수 있으며, 디스플레이를 통해 선택된 카드에 대응되는 카드 이미지를 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 사용자 입력(예: 좌우 스크롤)에 대응하여, 결제 시 사용할 카드를 선택할 수 있고, 그에 대응되는 카드 이미지를 표시할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 도 723을 참조하면, 전자 장치(100)는 선택된 카드를 이용한 결제를 위해 사용자에게 인증을 요청할 수 있다. 전자 장치(100)는 사용자의 생체 정보를 이용하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 지문 감지 모듈을 통해 사용자의 지문을 스캔(scan)하여 결제 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 도 725 내지 729를 참조하면, 전자 장치(100)는 결제가 완료되면 결제 어플리케이션을 자동으로 종료할 수 있다. 또는, 전자 장치(100)는 사용자로부터 전자 장치(100)의 버튼(예: 홈 버튼)을 누르는 입력을 수신하여 결제 어플리케이션을 종료할 수도 있다. 결제가 완료될 경우, 전자 장치(100)는 이를 확인하고, 이에 따라 MST 신호의 발생을 중지할 수 있다. 예를 들어, 카드사가 결제를 확인할 경우, 네트워크를 통해 전자 장치(100)에게 이를 알릴 수 있으며(예: SMS를 통한 결제 메시지), 전자 장치(100)는 MST 신호의 발생을 중지할 수 있다. 카드사뿐만 아니라 VAN(value-added network) 사 또는 POS 단말에서 직접, 결제의 확인을 전자 장치(100)에게 알릴 수도 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 결제 유저 인터페이스를 도시한다.
한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 사용자 인증이 완료되고, 결제가 진행되는 동안에는 결제가 가능한 상태(또는, 결제 정보가 전자 장치(100)를 통해 외부 장치로 전송중인 상태)임을 표시해 줄 수도 있다. 예를 들어, 도 803 내지 807을 참조하면, 전자 장치(100)는 카드 이미지(810)의 뒤쪽으로 반투명한 원의 일부(820)를 표시하고, 박스(830) 내에서 원이 점점 커지며 내부의 새로운 원의 일부(840)가 표시되는 효과를 보여줄 수 있다. 여기서, 박스(830)은 MST 신호를 송출하는 루프 안테나의 위치를 알려줄 수 있다. 사용자는 박스(830)를 보고 안테나의 위치를 인식할 수 있다. 또한, 사용자는 박스(830) 내에서 원이 점점 커지는 효과를 보고 결제 진행 중임을 인식할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 MST 출력 모듈을 통해, 결제 정보를 포함하는 신호를 출력하는 방법을 나타내는 도면이다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 결제가 진행되는 동안 MST 출력 모듈(230, 예: 코일 안테나, 루프 안테나 등)을 통해 결제 정보를 포함한 신호를 일정 주기 동안 송출할 수 있다.
도 9를 참조하면, 예를 들어, 전자 장치(100)는 1초 간격으로 펄스(pulse, 910, 920, 930) 신호를 송출할 수 있으며, 한 펄스 신호당 16회의 MST 신호를 송출할 수 있다. 여기서 펄스 신호의 폭은 0.1~0.5 초일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 펄스(pulse) 및 제2 펄스(pulse)는 서로 다른 데이터를 포함할 수 있다. 제1 펄스와 제2 펄스는 서로 다른 MST 출력 모듈(230)을 통해 송출될 수 있다. 미도시 하였으나 MST 신호가 송출되는 동안 NFC는 폴링 모드(polling mode)로 동작할 수 있다.
도 10a 내지 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마그네틱 결제를 위한 안테나를 포함하는 전자 장치의 구조도이다.
도 10a 내지 10b를 참조하면, 전자 장치(100)는 외관의 적어도 일부 영역에 드러나도록 위치하는 상부 하우징(1010), 하부 하우징(1060), 측면 하우징(1030) 및 휴대장치 내부에 위치하는 지지구조(1050)를 포함할 수 있다. 측면 하우징(1030)은 단일 물질 또는 이종의 물질들의 결합으로 형성될 수 있으며, 상부 하우징(1010)과 하부 하우징(1060)의 적어도 일부를 지지하도록 배치될 수 있다. 내부 지지구조(1050)는 단일 물질 또는 이종의 물질들(heterogeneous materials)의 결합으로 구성될 수 있으며, 하부 하우징(1060)의 적어도 일부를 지지하도록 배치될 수 있다. 여기서, 상부 하우징(1010)과 하부 하우징(1060)의 적어도 일부 영역은 디스플레이 영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 상부 하우징(1010)의 일부 영역을 통해 디스플레이 모듈이 노출될 수 있다. 상부 하우징(1010), 측면 하우징(1030)과 지지구조(1050)으로 이루어지는 인클로져(enclosure)는 PCB(Printed Circuit Board)(1040) 및 배터리(1070)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)은 마그네틱 결제를 위한 안테나(예: 코일 안테나)(1020)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나(1020)는 측면 하우징(1030)과 배터리(1070)의 적어도 일부 영역을 덮도록 위치할 수 있으며, PCB(1040)에 위치하는 프로세서(예: 프로세서(150) 또는 통신 모듈(예: MST 제어 모듈(130))과 결제를 위한 데이터를 통신할 수 있도록 측면 하우징(1030)의 개구부를 통하여 PCB(1040)와 연결될 수 있다. 측면 하우징(1030)과 상부 하우징(1010)의 일부 영역에는 안테나(1020)를 부착하기 위하여 주변 영역과 높이 또는 두께가 다른 영역이 존재할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 측면 하우징(1030)에 있어서, 안테나(1020)의 코일부(예: 금속 패턴)가 위치하는 영역의 재질은, 코일부가 위치하지 않는 영역의 재질과 다른 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 코일부가 위치하는 영역은 비도전성 물질(예를 들면, 플라스틱)을 포함할 수 있으며, 코일부가 위치하지 않는 영역은 도전성 물질(예를 들면, 금속)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나(1020)는 복수의 층(multi-layer)을 포함하는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 이용하여 구성될 수 있다. 복수의 층 중 적어도 하나의 층에는 안테나 코일을 구성하는 배선 및 관통부(via)를 포함할 수 있다. 안테나(1020)는 단일(single) 코일로 구성될 수 있으며, 두 개 이상의 서로 다른 코일들로 구성될 수도 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나(1020)는 방열시트(예: 그라파이트 시트(graphite sheet)) 및 차폐제(예: 페라이트(ferrite))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 결제를 위한 카드 또는 사용자의 인증을 수행하기 위해 지문 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지문 센서(미도시)는 전자 장치(100)의 전면 홈 키, 측면 키, 후면에 별도의 키에 포함될 수 있다. 또한 디스플레이 패널의 적어도 일부에 지문 센서가 포함될 수도 있다.
도 10c 내지 도 10d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치 내 서로 다른 근거리 무선통신용 코일 안테나가 근접하여 구현되는 경우, 코일 안테나의 배치 및 구현방법을 설명하는 도면이다.
도 10c를 참조하면, 전자 장치(100)는 무선 충전 안테나(1021, 예: WPC, A4WP, PMA 등), MST 안테나(1023) 및 NFC 안테나(1025)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, NFC 안테나(1025)는 13.5MHz 대역의 통신을 하며 주변 코일(예: 무선 충전 안테나(1021), MST 안테나(1023))의 영향에 민감할 수 있다. 이로 인해, NFC 안테나(1025)는 최외곽에 배치될 수 있으며, 약 1uH 의 인덕턴스 값을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, MST 안테나(1023)는 자기장 전력 유도 방식의 통신을 하여, 비교적 주파수에는 민감하지 않을 수 있다. MST 안테나(1023)는 NFC 안테나(1025)와 무선 충전 안테나(1021) 사이에 배치될 수 있다. MST 코일 안테나(1023)의 인덕턴스값은 약 15uH, DCR(저항값)은 약 1.4 Ohm일 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 충전 안테나(1021)는 WPC 및 PMA 방식이 모두 사용될 수 있다. 무선 충전 안테나(1021)의 인덕턴스 값은 약 8uH, 저항값은 약 0.25Ohm 일수 있다.
도 10d를 참조하면, MST 신호의 출력부 양 끝 단에는 (병렬)커패시터(미도시)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 커패시터는 전자장치(100) 내의 PCB(1040) 와 MST 코일 안테나(1023)가 접촉되는 컨택부(1042)에 인접하여 PCB(1040) 상에 위치할 수 있다. 또는, 커패시터(미도시)는 MST 코일 안테나(1023)에 포함될 수도 있다.
다앙한 실시 예에 따르면, 커패시터(미도시)는 MST 코일 안테나(1023)의 공진 주파수를 변경시켜, MST 코일 안테나(1023)의 공진 주파수가 NFC 코일 안테나(1025)의 기생으로 동작하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 커패시터(미도시)는 약 0.18nF 일수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, MST 신호의 양 끝 단에는 각각 (직렬)인덕터(미도시)를 포함할 수도 있다. 각 출력단에 포함된 인덕터(미도시)는 MST 신호의 피크(peak) 전류 값에 기반하여, 그 내압이 2~2.5[Volt, V]일 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 다양한 안테나 구조를 가질 수 있는 MST 모듈에 관한 구성도이다.
도 1110 및 도 1120을 참조하면, MST 모듈(예: MST 모듈(110))은 하나의 안테나(예: 코일 안테나)를 포함할 수 있다. MST 모듈은 구동부(1111, driver IC), 연결부(1113) 및 안테나(1115)를 포함할 수 있다. 연결부(1113)는 전류를 구동부(1111)로부터 수신하고, 이를 안테나(1115)로 급전할 수 있다. 안테나(1115)는 급전된 전류에 의해 자기장을 형성하고, 특정 주파수의 자기장 신호(MST 신호)를 외부로 방사할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나(1115)는 부분(part)적으로 자기장의 세기가 다르도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 1110에 도시된 바와 같이, 안테나(1115)로 전류가 급전되면, 제1 부분(1116)과 제2 부분(1117)은 서로 다른 세기의 자기장을 형성할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 안테나(1125)는 부분적으로 다수의 경로(current paths)가 형성되도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 1120에 도시된 바와 같이, 코일 안테나(1125)로 전류가 급전되면, 코일 안테나(1125)의 일 부분에 제1 경로(1126)가 형성되고 코일 안테나(1125)의 다른 부분에 제2 경로(1127)가 형성될 수 있다.
도 1130 및 도 1140을 참조하면, MST 모듈(예: MST 모듈(110))은 두 개의 안테나(예: 루프 안테나)를 포함할 수 있다. MST 모듈은 구동부(1131), 연결부(1133), 제1 안테나(1135) 및 제2 안테나(1136)를 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제1 안테나(1135)와 제2 안테나(1136)는 동일한 MST 신호를 전송할 수 있다. 도 1130을 참조하면, 구동부(1131)에 제1 전극(1137)과 제2 전극(1138)이 형성되고, 연결부(1133)는 제1 전극(1137)을 제1 안테나(1135) 및 제2 안테나(1136)에 각각, 전기적으로 연결할 수 있고, 제2 전극(1138)을 제1 안테나(1135) 및 제2 안테나(1136)에 각각, 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 안테나(1135) 및 제 2 안테나(1136)는 각각, 연결부(1133)를 통해 제1 전극(1137) 또는 제2 전극(1138)으로부터 전류를 급전 받고, 급전된 전류에 의해 자기장을 형성하고, 특정 주파수의 자기장 신호(MST 신호)를 외부로 방사할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1 안테나(1144)와 제 2 안테나(1145)는 다른 MST 신호를 전송할 수도 있다. 도 1140을 참조하면, 구동부(1141)에 한 쌍으로써 제3 전극(1146)과 제4 전극(1147)이 형성되고, 다른 한 쌍으로써 제5 전극(1148)와 제6 전극(1149)이 형성될 수 있다. 연결부(1143)는 제3 전극(1146)과 제4 전극(1147)을 제1 안테나(1144)에 전기적으로 연결할 수 있고, 제5 전극(1148)와 제6 전극(1149)을 제2 안테나(1145)에 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 안테나(1144)는 연결부(1143)를 통해 제3 전극(1146) 또는 제4 전극(1147)으로부터 전류를 급전 받고, 급전된 전류에 의해 자기장을 형성하고, 특정 주파수의 RF 신호를 외부로 방사할 수 있다. 제2 안테나(1145)는 연결부(1143)를 통해 제5 전극(1148) 또는 제6 전극(1149)으로부터 전류를 급전 받고, 급전된 전류에 의해 자기장을 형성하여 외부로 방사할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 루프 안테나를 개략적으로 도시한다.
한 실시예에 따르면, 루프 안테나(1200)는 영역별로 자기장의 세기가 다르도록 설계될 수 있다. 이에 따라, 단말 내 발생하는 루프 안테나의 음영지역(null point)의 위치가 이동될 수 있다. 예를 들면, 제1 부분(1210)의 안테나 패턴(예: 코일)의 너비(width)를 제2부분(1220)의 안테나 패턴의 너비에 비해 넓게 구현할 수 있다. 이에 따라, 전류가 흐를 때 제2 부분(1220)보다는 상대적으로 제1 부분(1210)의 저항이 낮아지고 따라서, 제1 부분(1210)에서 발생하는 자기장의 세기가 제2 부분(1220)에서 발생하는 자기장의 세기보다 강할 수 있다. 제1 부분(1210)에서 발생하는 자기장의 세기가 제2 부분(1220)에서 발생하는 자기장의 세기보다 강할 경우, 루프 안테나(1200)의 음영지역은 단말의 중앙(1230)이 아닌, 하단부(1240)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 8과 같이, 결제가 진행되는 동안 전자 장치(100)는 MST 인식 범위(예: 박스(830)에 해당되는 '단말의 중앙과 상단부 사이의 영역')를 표시하고 이에 따라 사용자가 상기 MST 인식 범위를 리더에 근접하게 함으로써, MST의 인식률을 개선할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제1 부분(1210)의 안테나 패턴의 너비와 제2 부분(1220)의 안테나 패턴의 너비가 같을 경우 음영 지역은 단말의 중앙(1230)일 수 있다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 루프 안테나의 구조를 개략적으로 도시한다.
한 실시예에 따르면, 도 13a를 참조하면, 루프 안테나(1310)는 제1 경로(1311)가 전자 장치(100)의 상부에, 제2 경로(1312)가 중앙에, 그리고 제3 경로(1313)가 하부에 형성되도록 설계될 수 있다. 또한, 루프 안테나(1310)는 제 1 경로(1311)를 흐르는 전류의 방향(1311a)이 제 2 경로(1312)를 흐르는 전류의 방향(1312a)과 동일해지게 설계될 수 있다. 그러면, 제 1 경로(1311)의 전류 방향(1311a)은 제 3 경로(1313)를 흐르는 전류의 방향(1313a)과 반대가 될 수도 있다. 이에 따라, 루프 안테나(1310)가 통신 모듈(1315)(예: MST 모듈(110))로부터 급전된 전류에 의해 자기장을 형성하면, 하부보단 상부와 중앙에서 그 세기가 강해져서 음영 지역(1314)은 하부 주변에 형성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 13a를 참조하면, 루프 안테나(1320)는 제 3 경로(1323)를 흐르는 전류의 방향(1323a)이 제 2 경로(1322)를 흐르는 전류의 방향(1322a)과 동일해지게 설계될 수 있다. 그러면, 방향(1323a)과 방향(1322a)는 제 1 경로(1321)를 흐르는 전류의 방향(1321a)과는 반대가 될 수도 있다. 이에 따라, 단말의 상부 주변에 음영 지역(1325)이 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 도 13b를 참조하면, 통신 모듈(1332)(예: MST 모듈(110))에 연결된 루프 안테나(1330)의 경로들은 "B"자 형태(즉, 전류 흐름을 그려보면 'B'자 형태)일 수 있으며, 중앙(1331)에서 전류들의 방향이 서로 반대일 수 있다. 이에 따라 중앙(1331)이 음영 지역일 수 있다.'B'자 형태의 루프 안테나 예컨대, 루프 안테나(1330)은 도 12의 루프 안테나(1200)와 비교하여, 자기장을 양쪽(상부와 하부)으로 분산시키는 효과를 줄 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 도 13b를 참조하면, 통신 모듈(1342)(예: MST 모듈(110))에 연결된 루프 안테나(1340)의 경로들은 "8"자 형태일 수 있으며, 중앙(1341)에서 전류들이 방향이 서로 동일할 수 있다. 이에 따라 중앙(1341)이 자기장의 세기가 가장 강할 수 있다. 상부(1343)와 하부(1344)는 음영 지역일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 13c를 참조하면, 상기 13a 내지 13b의 구조들 외에도 루프 안테나는 다양한 구조들 예컨대, 도 1350, 도 1360 및 도 1370에 도시된 바와 같은 "B" 자 형태의 경로들을 갖도록 설계될 수 있다. 이러한 도면들에서 화살표는 전류의 방향을 나타내며, 전류의 방향이 서로 반대되는 곳들(점선 사각형)이 음영 지역일 수 있다.
도 13a 내지 도 13c를 참조하여 루프 안테나의 구조를 살펴본 바에 따르면, 음영 지역은 루프 안테나에서 경로(current paths)의 위치 그리고 전류의 방향에 따라 달라질 수 있다. 따라서, MST 인식률을 높이기 위한 안테나 설계에 있어서, 음영 지역의 위치는 MST 인식률을 높이기 위한 고려 대상일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 13d를 참조하면, 루프 안테나(1380)는 예컨대, 도 1120의 안테나(1125)에 적용될 수 있다. 루프 안테나(1380)의 외부를 형성하는 제 1 경로(1381)는 평면(flat) 타입의 코일로 구성되고, 상대적으로 내부를 형성하는 제 2 경로(1382)는 솔레노이드(solenoid) 코일로 구성될 수 있다. 플랫 코일은 예를 들어, XY 평면에 겹침 없이 감긴 형태일 수 있다. 솔레노이드 코일은 Z축을 중심으로 여러 번 감긴 형태일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 루프 안테나(1390)의 솔레노이드 코일(1393)은 Z축에 수직 방향으로 여러 번 감긴 형태일 수도 있다. 각 섹션에 배치된 코일의 턴 수와, 코일이 배치된 면적을 다르게 함으로써, 음영 지역은 루프 안테나(1390)의 중앙에서 외곽으로 이동하며, 제1 경로(1391) 보다 제2 경로(1393)에서 더 많은 양의 자기력 선이 방사될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 루프 안테나를 개략적으로 도시한다.
다양한 실시 예에 따르면, 복수의 루프 안테나, 예를 들어, 제 1 안테나(1411)와 제 2 안테나(1413)는 MST 제어 모듈의 동일한 출력부에 연결될 수 있다. 제 1 안테나(1411)와 제 2 안테나(1413)는 동일한 신호를 동일한 시간에 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 1410을 참조하면, 제 1 안테나(1411)의 일단과 제 2 안테나(1413)의 일단이 각각, 제 1 전극에 연결될 수 있고 제 1 안테나(1411)의 타단과 제 2 안테나(1413)의 타단이 각각, 제 2 전극에 연결될 수 있다. 제 1 안테나(1411)와 제 2 안테나(1413)는 FPCB 의 서로 다른 층에 구현될 수 있다. 예를 들면, 도시된 Z축을 기준으로, 제 1 안테나(1411)는 FPCB 의 하층(bottom layer), 제 2 안테나(1413)는 FPCB 의 상층(top layer)에 형성될 수 있다. 루프 안테나들은 서로 동일한 층에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 1420을 참조하면, 제 1 안테나(1421)는 XY 평면 상에서 동일 층의 상부에 형성될 수 있고, 제 2 안테나(1423)는 동일 층의 하부에 형성될 수 있다.
도 15a 및 15b는 다양한 실시예에 따른 복수의 코일 안테나를 개략적으로 도시한다.
도 15a를 참조하면, 복수의 코일 안테나 예를 들어, 제 1 안테나(1511)와 제 2 안테나(1513)는 같은 평면(XY 평면) 상에 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, MST용 루프 안테나는 외부 장치(예: POS 단말) 에 전달되는 자기장의 인식을 개선하기 위하여 다양한 형태로 제작될 수 있다. 예를 들면 경로들이 도 19d에 도시된 바와 같은 “8”자 형태이거나, 도 19c에 도시된 바와 같은 “B”자 형태일 수 있다. 전자 장치가 외부 장치(예: POS 단말)에 근접했을 때, 외부 장치(예: POS 단말) 에 마그네틱 카드가 스와이프(swipe)되는 방향과 직교 방향의 경로(current paths)를 최대한 형성할 수 있는 형태일 수 있다. 제 1 안테나(1511)와 제 2 안테나(1513)는 각각 다른 MST 신호를 전송할 수 있다.
도 15b를 참조하면, 코일 안테나는 서로 다른 평면에, 다른 축을 기준으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 코일 안테나(1521)는 x 축을 중심으로 루프를 형성하고, 제 2 코일 안테나(1523)는 y 축을 중심으로 루프를 형성할 수도 있다. 제 1 코일 안테나(1521)와 제 2 코일 안테나(1523) 사이에는 서로 간의 간섭(interference)을 제거하기 위한 차폐제(미도시)가 배치될 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 제 1 코일 안테나(1521) 또는 제 2 코일 안테나(1523)는 FPCB 안테나 일 수 있다. 복수의 층(layer)으로 구성된 FPCB에 패턴을 연결하여 적층 형태로 루프를 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 코일 안테나(1521) 또는 제 2 코일 안테나(1523)는 전자장치의 하우징의 적어도 일부를 감싸는 형태로 루프를 형성할 수 있다. 코일 안테나의 한 부분은 단말의 전면부 디스플레이의 아래에 위치하고, 코일 안테나의 다른 한 부분은 단말의 후면 커버 아래에 위치할 수 있다. 코일 안테나는 FPCB 형태이거나, 단말의 외관의 적어도 일부를 이용할 수도 있다.
도 16a 내지 16c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수개의 MST 모듈을 포함한 전자 장치 내부의 하드웨어 블록도이다.
한 실시예에 따른 도 16a를 참조하면, 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)은 동일한 데이터를 외부 장치로 전송할 수 있다. 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST모듈(1620)은 서로 다른 형태의 코일 안테나를 포함할 수 있다. 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)은 서로 이격되어 위치할 수 있다. 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)에 전달되는 전압 또는 전류는 서로 다른 레벨일 수도 있다. MST 제어 모듈(1630) 내부의 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 수신 모듈(1632)는 적어도 하나의 동일한 신호를 MST 데이터 전송 모듈(1640)로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, MST 데이터 전송 모듈(1640)는 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 모듈(1632)에 동일한 결제 정보를 포함한 MST 신호(1651)를 전송할 수 있다. 또한, MST 데이터 전송 모듈(1640)는 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 수신 모듈(1632)에 제 1 MST 모듈(1610) 및 제 2 MST 모듈(1620)을 활성화 하기 위한 제어 신호(1652)를 동일하게 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어 신호(1652)의 수신에 따라, MST 제어 모듈(1630)은 MST 신호(1651)를 외부로 송출하도록 제 1 MST 모듈(1610) 및 제 2 MST 모듈(1620)을 제어할 수 있다. 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 1 출력 변환 모듈(1633)은 하나의 모듈일 수 있다. 제 2 데이터 수신 모듈(1632)과 제 2 출력 변환 모듈(1634)도 하나의 모듈일 수 있다.
한 실시예에 따른 도 16b를 참조하면, MST 데이터 전송 모듈(1640)는 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 모듈(1632)에 동일한 결제 정보를 포함한 MST 신호(1654)를 전송하고, 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)를 독립적으로 제어할 수 있도록, 서로 다른 제어 신호들(1653, 1655)을 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 수신모듈(1632)에 각각 전달할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)은 제어 신호에 기반하여 순차적으로 활성화되어 각각 MST 신호의 일부를 송출할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)은 교차로 활성화되어 MST 신호를 외부 장치(예: POS 단말)에 송출할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)은 단말의 상태에 따라 선택적으로 활성화될 수도 있다. 예를 들면, 제 1 MST 모듈(1610)와 인접한 루프 안테나를 이용하여 단말에서 근거리 무선 통신(예: NFC 통신)이 활성화된 경우 또는 인접한 안테나를 이용하여 셀룰러 네트워크 무선 통신이 활성화된 경우에는, MST 제어 모듈(1630)은 제 2 MST 모듈(1620)을 활성화하여 MST 신호를 송출할 수 있다. 예를 들면, 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620) 중 적어도 어느 하나를 활성화하여 MST 신호를 송출하였을 때 인식이 잘 되지 않아, 사용자가 단말을 움직여 다시 인식하고자 하는 경우(예: 사용자 단말을 POS 단말에서 띄었다 다시 태깅(tagging)하는 경우), 이를 센서로 인식하고, 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)를 동시에 활성화 할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 표시 모드가 세로 모드(portrait mode)인 경우에는 제 2 MST 모듈(1620)(예: 도 15b의 제 2 코일 안테나(1523))이 활성화될 수 있고, 가로 모드(landscape mode)인 경우에는 제 1 MST 모듈(1610)(예: 도 15b의 제 1 코일 안테나(1521))이 활성화될 수 있다.
한 실시예에 따르면, MST 데이터 전송 모듈(1640)는 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 수신 모듈(1632)에 제 1 MST 모듈(1610) 및 제 2 MST 모듈(1620)을 활성화 하기 위한 제어 신호(1654)를 동일하게 전송하고, 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 수신 모듈(1632)에 서로 다른 결제 정보를 포함한 MST 신호들(1653, 1655)을 전송할 수 있다. 예를 들면, 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 수신 모듈(1632)에 각각, Track1, Track2 정보를 전달될 수 있다. Track1 정보를 포함하는 MST 신호는 제 1 출력 변환 모듈(1633)을 통해 제 1 MST 모듈(1610)로 전달되고, 이에 의해 외부로 송출될 수 있다. 또한, Track 2 정보를 포함하는 MST 신호는 제 2 출력 변환 모듈(1634)을 통해 제 2 MST 모듈(1620)로 전달되고, 이에 의해 외부로 송출될 수 있다. 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 1 출력 변환 모듈(1633)은 하나의 모듈일 수 있다. 제 2 데이터 수신 모듈(1632)과 제 2 출력 변환 모듈(1634)도 하나의 모듈일 수 있다.
한 실시예에 따르면, 도 16c를 참조하면, MST 데이터 전송 모듈(1640)는 MST 제어 모듈(1630) 내부의 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 2 데이터 수신 모듈(1632)에 서로 다른 결제 정보를 포함한 MST 신호들(1656, 1658)을 전송할 수 있다. 또한, MST 데이터 전송 모듈(1640)는 제 1 MST 모듈(1610)과 제 2 MST 모듈(1620)을 독립적으로 제어할 수 있도록, 서로 다른 제어 신호들(1657, 1659)를 MST 제어 모듈(1630)에 전달할 수 있다. 제 1 데이터 수신 모듈(1631)과 제 1 출력 변환 모듈(1633)은 하나의 모듈일 수 있다. 제 2 데이터 수신 모듈(1632)과 제 2 출력 변환 모듈(1634)도 하나의 모듈일 수 있다.
도 17a 내지 17c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 복수개의 MST 모듈 중 적어도 하나의 모듈을 다른 무선 근거리 통신과 공용으로 사용할 수 있는 전자 장치 내부의 하드웨어 블록도이다.
도 17a를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, MST 제어 모듈(1711)은, 제 2 MST 모듈(1721)이 무선 충전 제어 모듈(1713)과 연결되어 무선 충전 모듈(무선 충전 코일 안테나)로 동작하는 경우, 제 2 MST 모듈(1712)이 MST 제어 모듈(1711)과 연결되지 않도록(open(High Impedance) 상태) 하기 위한 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 무선 충전 제어 모듈(1713)은 AC/DC 컨버터, 또는 정류부 등을 포함할 수 있다. 전력 제어 모듈(1714)은 예컨대, 전자 장치(100)의 구성일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제 2 MST모듈(1712)은, 예를 들면, 약10uH의 인덕턴스 값을 가지는 코일 안테나를 포함할 수 있다.
도 17b를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(100)는 복수개의 MST 모듈들 중 적어도 하나의 MST 모듈 예컨대, 제 2 MST 모듈(1726)을 공진 방식의 무선 충전용 코일 안테나로 사용할 수 있다. MST/무선 충전 제어 모듈(1721)은 데이터 수신 모듈(1723)과 출력 변환 모듈(1724)을 포함하는 MST 제어 모듈(1722)과, 무선 충전 제어 모듈(1725)을 포함할 수 있다.
도 17c를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(100)는 복수개의 MST 모듈들 중 적어도 하나의 MST 모듈 예컨대, 제 2 MST 모듈(1732)을 NFC 코일 안테나로 사용할 수 있다. 제 2 MST 모듈(1732)이 NFC 코일 안테나로 사용되는 경우, 코일 안테나의 턴(turn) 수 또는 인덕턴스 값을 조정하기 위해, 전자 장치는 스위치(1733)를 더 포함할 수 있다. MST 모듈 중 적어도 하나를 다른 근거리 무선 통신(예: NFC 통신)용으로 사용하는 경우에는 MST 제어 모듈(1731)은 다른 근거리 무선 통신용으로 사용되는 MST 모듈 예를 들어, 제 2 MST 모듈(1732)이 MST 제어 모듈(1731)과 연결되지 않도록 하기 위한 내부 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한다.
도 18를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 안테나 장치(1800)는 전자 장치(예: 전자 장치(100))의 구성일 수 있으며, 제 1 루프 안테나(1810), 제 2 루프 안테나(1820), 통신 모듈(1830) 및 스위치(1840)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(1830)은 제 1 통신 모듈(1831), 제 2 통신 모듈(1832), 제 3 통신 모듈(1833) 및 4개의 단자(1834~1837)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제 1 통신 모듈(1831)은 제 1 단자(1834) 및 제 2 단자(1835)를 통해 제 1 루프 안테나(1810)와 전기적으로 연결되어, 근거리 통신의 전파를 송수신할 수 있다. 예컨데, 제 1 통신 모듈(1831)은 공진 충전(예: A4WP(alliance for wireless power) 모듈로써, 제 1 루프 안테나(1810)를 통해 충전을 위한 전파를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제 2 통신 모듈(1832)은 제 3 단자(1836) 및 제 4 단자(1837)을 통해 제 2 루프 안테나(1820)와 전기적으로 연결되어, 근거리 통신의 전파를 송수신할 수 있다. 예컨대, 제 2 통신 모듈(1832)은 NFC 모듈로써 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 제 3 통신 모듈(1833)은 상기 단자들(1834~1837) 그리고 스위치(1840)를 통해 제 1 루프 안테나(1810) 및 제 2 루프 안테나(1820)과 전기적으로 연결되어, 근거리 통신(예: MST 또는 WPC(wireless power consortium))의 전파를 송출할 수 있다. 예를 들어, 스위치(1840)가 온(ON)된 상태에서 제 3 통신 모듈(1833)에서 제 1 단자(1834)로 전류가 공급되면, 전류는 제 1 단자(1834)를 통해 제 1 루프 안테나(1810)를 거쳐 제 2 단자(1835)로 유입되고, 이어서, 스위치(1840) 및 제 3 단자(1836)를 통해 제 2 루프 안테나(1820)를 통해 제 4 단자(1837)를 거쳐 제 3 통신 모듈(1833)로 유입된다. 이와 같이 1 루프 안테나(1810) 와 제 2 루프 안테나(1820)가 스위치(1840)에 의해 하나의 경로를 형성하고, 제 3 통신 모듈(1833)은 상기 경로를 통해 전파를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 스위치(1840)의 온/오프(ON/OFF) 동작은 통신 모듈(1830)이나 전자 장치 내 제어 모듈(예: AP)에 의해 제어될 수 있다. 스위치(1840)은 도시된 바와 같이 통신 모듈(1830)에 포함될 수도 있지만, 이에 국한되는 것은 아니며, 1 루프 안테나(1810) 와 제 2 루프 안테나(1820)를 전기적으로 연결할 수 있는 곳이면 어디든 상관 없다. 다만, 스위치(1840)의 위치는 제 3 통신 모듈(1833)의 특정 주파수가 선택(즉, 공진)될 수 있게, 경로의 길이, 경로의 턴(turn) 수, 인덕턴스 값 등이 고려될 수 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 내 복수의 코일 안테나를 개략적으로 도시하고, 복수의 코일 안테나에서 발생되는 자기장의 세기 및 음영 지역을 보여주는 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(1910, 예: 전자 장치(100))는 제 1 코일 안테나(1911)와 제 2 코일 안테나(1912)를 구비하고, 전류의 급전에 따라 제 1 코일 안테나(1911)와 제 2 코일 안테나(1912)는 각각, 자기장을 형성할 수 있다. 도 1920은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 코일 안테나(1911)에서 발생되는(외부 장치(POS 단말)에서 인식되는) 자기장의 세기 및 음영 지역(Null point)의 위치를 보여 준다. 또한, 도 1930은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 2 코일 안테나(1912)에서 발생되는 자기장의 세기 및 음영 지역의 위치를 보여 준다.
도 1920에 따르면, 제 1 코일 안테나(1911)에 의해 발생되는 제 1 음영 지역(1921)과 제 2 코일 안테나(1912)에 의해 발생하는 제 1 음영 지역(1922)은 서로 중첩(overlap)되지 않을 수 있다. 제 1 코일 안테나(1911)와 제 2 코일 안테나(1912)는 주기적으로 그리고 서로 바꿔가면서 MST 신호를 송출할 수 있다. 예를 들어, 제 1 코일 안테나(1911)와 제 2 코일 안테나(1912)는 1초마다 한번씩 총 16번(즉, 각각 8번) MST 신호를 외부로 송출할 수 있다. 이에 따라, 음영 지역도 주기적으로 교번될 수 있다. 예를 들어, 제 1 음영 지역(1921)에서 제 2 음영 지역(1922) 또는 그 반대로, 음영 지역이 주기적으로 변경될 수 있다. 이때, 외부 장치(예: POS 단말)가 제 1 음영 지역(1921)에 위치하는 경우, 외부 장치(POS 단말)는 제 1 코일 안테나(1911)로부터 결제 정보를 수신하지 못하거나 수신되더라도 결제 정보를 인식할 수 없는 경우가 생길 수 있다. 외부장치(예: POS 단말) 제 2 코일 안테나(1912)로부터 결제 정보(MST 신호)를 수신하여 결제를 완료할 수 있다. 도 19을 참조하여 설명한 바와 같이, 전자 장치는 음영 지역이 교번되게 복수의 코일 안테나를 순차적으로 동작시킴으로써 결제의 성공률을 높일 수 있다.
도 20 및 도 21은 각각, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 내 복수의 코일 안테나를 개략적으로 도시하고, 복수의 코일 안테나에서 발생되는 자기장의 세기 및 음영 지역을 보여주는 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 코일 안테나(2011)와 제 2 코일 안테나(2013)는 MST 신호를 송출하기 위해 동시에 동작할 수 있다. 예를 들어, 도 2010을 참조하면, 제 1 코일 안테나(2011)는 전자 장치(예; 스마트 폰)의 좌측 영역에 형성되고 제 2 코일 안테나(2013)는 우측 영역에 형성될 수 있다. 제 1 코일 안테나(2011) 및 제 2 코일 안테나(2013)로 동시에 전류가 급전될 수 있다. 이때, 전류의 방향은 서로 다를 수 있다. 예컨대, 제 1 코일 안테나(2011)의 경로는 시계 방향을 형성하고, 제 2 코일 안테나(2013)의 경로는 반시계 방향을 형성할 수 있다. 따라서, 도 2020을 참조하면, 중앙에서 전류의 방향이 같아져 자기장의 세기가 가장 크고, 그 주변에 음영 지역이 생길 수 있다. 예를 들어, 중앙의 양 옆에 2 개의 음영 지역(2021, 2023)이 형성될 수 있다.
도 21을 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, 전류의 방향은 서로 같을 수도 있다. 중앙에서 전류의 방향이 달라져 자기장의 세기가 가장 약할 수 있다. 도 2110을 참조하면, 제 1 코일 안테나(2111)와 제 2 코일 안테나(2113)가 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 전류의 방향이 서로 같을 경우, 서로 인접한 곳(즉, 중앙)이 음영 지역(2121)일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 20 및 도 21을 참조하면, 복수의 코일 안테나를 동시에 동작시키되 전류의 방향을 변경함으로써(예: 전류의 방향을 서로 같게 또는 서로 반대가 되게 함으로써), 음영 지역이 주기적으로 변경될 수 있다. 즉, 전자 장치는 음영 지역이 교번되게 복수의 코일 안테나를 동시에 동작시키되 전류의 방향을 변경함으로써 결제의 성공률을 높일 수 있다.
한편, 전자 장치(100)는 복수의 코일 안테나를 순차적으로 동작시키는 방법, 복수의 코일 안테나를 동시에 동작시키되 전류의 방향을 변경시키는 방법 및 그 조합들을 모두 사용하여 음영 지역을 변경할 수 있다. 이를 통해 MST 결제의 성공률을 높이는 효과를 얻을 수 있다.
도 22a 내지 22d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 복수의 코일 안테나를 활용한 다양한 실시 예들이다.
도 22a를 참조하면, 복수의 코일 안테나는 평면 코일 안테나(2214, 2224)와 솔레노이드 안테나(2212, 2222)로 구현될 수도 있다. 도 22b는 앞서 설명된 도 15b와 유사한 형태로 구현될 수 있다. 복수의 코일 안테나가 웨어러블(wearable) 단말(예: 스마트 시계)에서 활용되는 경우에는 도 22c와 같이, 제 1 코일 안테나(2242)는 손목 스트랩에 포함되고 제 2 코일 안테나(2244)는 LCD 배면에 포함될 수 있다. 도 22d와 같이 2개 이상의 디스플레이를 포함하거나 또는 플립(flip) 커버를 포함하는 전자 장치(예: 전자 장치(100))에서는 각 면에 서로 분리된 코일 안테나가 포함될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 복수의 코일 안테나는 동시에 또는 시간으로 나누어 동작할 수도 있다. 코일 안테나는 전자 장치(100)의 각도, 전자 장치(100)의 움직임(태깅(tagging) 정보)에 따라 선택적으로 사용될 수도 있다. 전자 장치(100)는 출력 장치(예: 디스플레이)를 통해 인식이 잘되는 영역을 안내(guide)해줄 수 있다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일을 실장하는 방법에 관한 도면이다. 도 23을 참조하면, 전자 장치(100)는 서로 다른 3개의 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 NFC 코일(2310), MST 코일(2320) 및 무선 충전 코일(2330)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 서로 다른 3개의 코일을 가장 효율적으로 실장 하기 위해, 서로 다른 3개의 코일이 모두 동일한 중심(center)를 갖도록 배치할 수 있다. 예를 들어, NFC 코일(2310)은 가장 높은 주파수로 변조(modulation)하여, 주변 안테나 또는 코일에 간섭을 많이 받기 때문에 최 외곽에 실장될 수 있다. 코일의 크기와 동작 범위(range)가 밀접한 관계를 지닌 MST 코일(2320)은 중간에 실장 될 수 있다. 높은 파워를 전달하는 저주파 통신인 MST 및 무선 충전용 코일은 주변 코일에 따른 민감도가 낮아 다른 대역 또는 기능의 코일이 둘러 싸고 있어도 성능에 대한 영향이 적을 수 있다.
도 24 및 25는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 코일 구조 및 그 방사 특성의 시뮬레이션 결과에 관한 도면이다.
도 24를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 코일 구조는 제 1 구조(2410) 및 제 2 구조(2420)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 구조(2410)는 근거리 통신 코일(2411, 예: NFC 코일)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 코일(2411)은 제 1 공진 주파수(예: 15MHz)를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 구조(2420)는 근거리 통신 코일(2421) 및 무선 충전 코일(2423, 예: WPC 코일)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 코일(2423)은 근거리 통신 코일(2421)의 안쪽에 배치될 수 있다. 무선 충전 코일(2423)은 제 2 공진 주파수(예: 500kHz)를 가질 수 있다. 근거리 통신 코일(2421)과 무선 충전 코일(2423)은 일면에 함께 실장 될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른, 도 2415 및 2425를 참조하면, 근거리 통신 코일(2421) 및 무선 충전 코일(2423)이 함께 실장 된 경우(도 2420)의 근거리 통신 코일(2421)의 방사 특성(2425)은, 근거리 통신 코일(2411)만을 탑재한 경우(도 2410)의 근거리 통신 코일(2411)의 방사 특성(2415)에 비해 자기장이 강화 되는 현상을 나타낼 수 있다. 이는 인접 코일이 동작하지 않더라도 자기장의 커플링(coupling)이 발생하여, 표면 전류가 유기되어 자기장이 강화되는 현상이 발생하기 때문이다.
도 25를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 코일 구조는 제 1 구조(2510) 및 제 2 구조(2520)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 구조(2510)는 제 1 코일(2511, 예: WPC 코일)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 구조(2520)는 제 1 코일(2521, 예: WPC 코일) 및 제 2 코일(2523, 예: MST 코일)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 코일(2521)은 제 2 코일(2523)의 안쪽에 배치될 수 있다. 제 1 코일(2421)과 제 2 코일(2423)은 일면에 함께 실장 될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른, 도 2515 및 2525를 참조하면, 제 1 코일(2521) 및 제 2 코일(2523)이 함께 실장 된 경우(도 2520)의 제 1 코일(2521)의 방사 특성(2525)은, 제 1 코일(2511)만을 탑재한 경우(도 2510)의 제 1 코일(2511)의 방사 특성(2515)에 비해 자기장이 강화 되는 현상을 나타낼 수 있다. 이는 인접 코일이 동작하지 않더라도 자기장의 커플링(coupling)이 발생하여, 표면 전류가 유기되어 자기장이 강화되는 현상이 발생하기 때문이다.
도 24 및 25를 참조하면, 이러한 보강 간섭을 통해, 일면의 외부 또는 내부에 실장된 특정 코일의 방사 특성을 향상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치가 NFC 코일, MST 코일 및 무선 충전 코일을 포함하는 경우, NFC 코일은 최 외각에, 무선 충전 코일(예: WPC)은 최 내각에, 주변 코일의 영향을 덜 받는 MST 코일은 적절한 턴 수(면적)를 얻기 위해 그 사이에 배치하는 것이 효과적인 성능을 이끌어 낼 수 있다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 NFC 커플링 방지회로에 관한 도면이다.
도 26을 참조하면, 전자 장치(100)의 MST 출력 라인(2610)에 NFC 커플링(coupling) 방지 회로(2620)가 실장 될 수 있다. MST 코일(2601)의 공진 주파수로 인해 NFC 코일(2603)이 기생으로 동작하여 NFC가 동작할 수 있다. 따라서, 병렬 커패시터(shunt capacitor) 또는 직렬 인덕터(series inductor)를 통해, MST 코일(2601)의 공진 주파수를 저주파로 내릴 수 있으며, NFC 코일(2603)의 공진 주파수와 멀어지는 효과를 줄 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 높은 전류(예: MST 코일에 흐르는 전류는 2A)가 흐르는 라인으로 인덕터를 사용하는 경우, 사이즈가 매우 큰 인덕터가 필요할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, MST 코일의 경우 성능을 발휘함에 있어서, 주파수에 대한 의존도가 낮으므로, 상기 튜닝(병렬 커패시터 또는 직렬 인덕터)의 영향이 적을 수 있다. WPC 코일은 주변 코일에 대한 민감도가 낮으므로, MST 코일의 상기 튜닝 결과에 영향을 적게 받을 수 있다.
도 27은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 무선 기술 별로 요구하는 최적의 주파수 및 인덕턴스를 설명하는 도면이다.
도 27에 도시된 바와 같이 각각의 기술들은 서로 다른 주파수 특정을 가질 수 있으며, 성능의 최적화를 위해 요구하는 인덕턴스(inductance)가 다를 수 있다.
도 27을 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, MST는 0.5~5khz가 최적의 주파수이며, 15~80uH가 최적의 인덕턴스일 수 있다. 유도 방식 무선 충전(예: WPC)는 100~200khz가 최적의 주파수이며, 8.8uH가 최적의 인덕턴스일 수 있다. 공진 방식 무선 충전(예: A4WP)는 6.78Mhz가 최적의 주파수이며, 1~2uH가 최적의 인덕턴스일 수 있다. NFC는 13.56Mhz가 최적의 주파수이며, 0.5~1uH가 최적의 인덕턴스일 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 상기 언급한 기술들(WPC, A4WP, MST, NFC)을 적용하기 위해서는 각 기술 별로 최적화 된 코일이 필요할 수 있다. 다만, 스마트 폰과 같이 소형화된 전자 장치에서는 면적 및 두께의 제약이 있으며, 주변 코일로 인한 간섭에 의해 코일 성능을 확보하기에 어려움이 따를 수 있다. 또한, 근접한 공진 주파수를 가지는 인덕터(예: 코일)들은 상호 간섭으로 작용할 수 있다. 따라서, 각 기술 별로 코일을 공유 또는 효율적인 배치를 통해 최적화된 성능을 이끌어 낼 수 있다.
도 28은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 충전 회로와 결제 회로가 코일을 공용으로 사용할 수 있음을 나타내는 도면이다.
도 28을 참조하면, 전자 장치(100)의 충전 회로(예: WPC(2815), A4WP(2825))와 결제 회로(예: MST(2811), NFC(2821))는 코일(2817, 2827)을 공용으로 사용할 수 있다. 참고로, 인덕터의 인덕턴스는 각 회로가 최적화된 성능을 이끌어낼 수 있도록 튜닝 될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 스위치(2813, 2823)는 충전 회로(2815, 2825)가 아닌 결제 회로(2811, 2821)에 배치될 수 있다. 결제 회로(2811, 2821)에 스위치(2813, 2823)를 실장하고 코일(2817, 2827)을 공유하는 경우, 충전 회로(2815, 2825)의 충전 전력의 유실을 최대한 방지함으로써 충전 성능이 열화 되지 않게 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 충전 중에는 결제 회로(2811, 2821)에 배치된 스위치(2813, 2823)가 오프(off)되며, 결제 중에는 온(on) 될 수 있다.도 29a 내지 29d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 서로 다른 코일을 스위치를 통해 연결하여 코일을 확장하는 방법에 관한 도면이다.
다양한 실시 예에 따른 도 29a의 2910을 참조하면, MST 코일(2911)은 MST IC(2912)에 연결되어 있으며, WPC 코일(2913)은 WPC IC(2914)에 연결되어 있다. 이 경우, MST 코일(2911)과 WPC 코일(2913)은 상호 간 코일을 전혀 공유하지 않는다.
다양한 실시 예에 따른 도 29a의 2920을 참조하면, MST 코일(2921)은 MST IC(2922)에 연결되어 있으며, WPC 코일(2923)은 WPC IC(2924)에 연결되어 있다. MST 코일(2921)과 MST IC(2922) 사이에는 스위치(2925)가 배치될 수 있다. 스위치(2925)는 WPC 코일(2923)과 접점(2926)을 통해 연결될 수 있는데, 스위치가 온(on)인 경우, MST 코일(2921)은 WPC 코일(2923)의 적어도 일부와 연결되어 전체적인 코일이 확장되어 권선 수 또는 길이 등이 증가될 수 있다. 스위치가 오프(off)인 경우, WPC IC(2924)는 WPC 코일(2923)만을 이용하여 충전할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 도 29b의 2930을 참조하면, 앞선 도 29a의 2910과 같이 서로 다른 코일(2931, 2933, 2935) 간 코일을 공유하지 않는다. 단지, 동일한 중심(center)을 통해 외곽을 감싸는 형태일 수 있다. 일반적으로, MST의 성능은 코일에 흐르는 전류와 코일의 권선 수에 비례한다. 코일에 흐르는 전류는 코일의 저항에 반비례한다. 코일의 저항 증가를 막으며 권선 수를 늘리기 위해서는 폭이 넓은 선이 필요하지만, 도 29b의 2930에서는 MST 코일(2933)의 실장 영역이 제한되어 선의 폭을 유지하면서 권선 수를 늘리기에는 어려움이 따를 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 도 29b의 2940을 참조하면, 전자 장치(100)는 WPC 코일(2945)을 MST 코일(2943)에 연결하여 MST 코일(2943)로 활용할 수 있다. 즉, 도 29a의 2920과 같이 MST 코일(2943)은 WPC 코일(2945)의 적어도 일부를 공유하여 확장(예: 권선 수 또는 길이 등의 증가)하여 연결될 수 있다. 예를 들어, MST 코일(2943)은 WPC 코일(2945) 및 추가 코일(예: 2943에서 2945를 제외한 코일)을 이용할 수 있기에, 최적화된 성능을 발휘할 수 있다. 이 경우, 도 28 대비 회로 별로 코일의 길이를 달리할 수 있으므로(결제 시 코일의 길이가 충전 시 코일의 길이보다 확장됨), 더욱 최적화된 성능을 발휘할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 상기 언급된 MST 코일(2943)이 WPC 코일(2945)의 적어도 일부를 공유하여 확장 연결되는 구성 외에도, WPC 코일(2945)이 MST 코일(2943)의 적어도 일부를 공유하여 확장 연결되는 구성도 구비할 수 있다. 예를 들어, MST 코일(2943)이 감소하고, 감소한 만큼 WPC 코일(2945)의 면적 또는 권선 수가 증가할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(100)의 무선 충전 성능이 효과적으로 향상될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 충전을 수행할 때 WPC 코일(2945)은 주파수 공진을 유지해야 하고, MST 회로로 인한 영향을 막기 위해 WPC 코일(2945)이 무선 충전 동작을 수행할 때에는 MST 코일(2943)과의 연결을 끊을 수 있다. 참고로, 충전 시에는 WPC 코일(2945) 및 브릿지(bridge) 또는 오픈 스터브(open stub)를 사용하게 되는데, WPC 코일(2945)는 브릿지(bridge) 또는 오픈 스터브(open stub)에 충전 성능이 영향을 받지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 도 29c를 참조하면, 전자 장치(100)의 MST 코일(2953)과 WPC 코일(2955)을 선택적으로 연결하기 위한 회로도(2950)가 개시되어 있다. 전자 장치(100)는 스위치들(2951)을 실장 하여 MST 회로(예: MST IC)의 MST 코일(2953) 및 WPC 코일(2955)와의 연결을 단락 또는 개방할 수 있다. 예를 들어, MST를 사용하는 경우에는 스위치들(2951)을 단락 시켜 MST 코일(2953) 및 WPC 코일(2955) 모두를 확장된 MST 코일(2953 및 2955를 포함)로 동작시킬 수 있다. 다른 예로, 무선 충전을 사용하는 경우에는 스위치들을(2951) 개방하여 MST 회로와의 연결을 끊을 수 있다. 이를 통해, MST 회로가 연결됨으로 인해 발생할 수 있는 WPC 코일(2955)의 충전 성능 저하를 막을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 구조(2950)는 스위치(2951) 모두가 PCB에 실장 될 수 있도록 하나의 스위치(상단)는 MST 코일(2953)과 MST IC 사이에, 나머지 하나의 스위치(하단)는 WPC 코일(2955)과 MST IC 사이에 실장 될 수 있다. 참고로, 상기 구조(2950)의 적어도 일부는 PCB 가 아닌 FPCB에도 실장이 가능하다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 충전(예: WPC)의 성능을 확보하기 위해 WPC 코일(2955)의 면적을 더 넓힐 필요가 있다. 예를 들어, 무선 충전의 성능은 무선 충전용 코일의 면적 또는 권선 수 등에 비례할 수 있다. 상기 선택적 연결구조에서는 MST 코일(2953)이 차지하는 면적의 일부를 줄이고, 해당 면적에 무선 충전용 코일(2945)을 확장하여 실장할 수 있다. MST를 사용하는 경우 스위치(2951)를 제어하여 무선 충전용 코일(2945)의 적어도 일부를 공유함으로써 MST 성능에는 문제가 없을 수 있다. 이로 인해, WPC 및 MST 성능 모두가 향상될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, NFC 동작 시 스위치(2951)가 개방(open)되는 경우 NFC 성능 개선에 도움이 될 수 있다. MST 코일(2953)은 NFC에 기생 공진으로 작용할 수 있다. 따라서, 스위치가 개방(open)될 경우 MST 코일(2953)의 공진 주파수가 이동되어 NFC 성능이 개선될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 도 29d를 참조하면, 전자 장치(100)는 MST 코일(2964)과 무선 충전 코일(2965)을 스위치(2963)을 통해 선택적으로 연결할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, MST를 사용하는 경우에는 스위치(2963)를 단락시켜 MST 코일(2964) 및 WPC 코일(2965) 모두를 확장된 MST 코일(2964 및 2965를 포함)로 동작시킬 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 무선 충전을 사용하는 경우에는 스위치(2963)를 개방하여 MST 모듈(2961)과의 연결을 끊을 수 있다. 이를 통해, MST 모듈(2961)이 연결됨으로 인해 발생될 수 있는 무선 충전 모듈(2962)의 충전 성능 저하를 막을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, MST 코일(2964) 및 무선 충전 코일(2965)는 중심을 달리하여 배치될 수 있다. 즉, 도 29a 또는 29b와 달리, 각 코일이 동일한 중심을 갖지 않도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 코일의 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있으며, 결제를 이용함에 있어서 사용성(usability)을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 도 19를 참조하면, 각 코일의 중심을 달리하는 배치를 통해, 각 코일에 따른 자기장의 음영지역을 상호 보완할 수 있으므로, 사용자의 사용성이 증대될 수 있다.
도 30은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 유도 방식 무선 충전 방식(예: WPC) 및 나아가 공진 방식 무선 충전(예: A4WP)까지 지원하는 경우의 선택적 연결을 나타내는 구조도이다.
도 29a의 2920을 참조하면, 전자 장치(100)는 무선 충전 중 WPC만을 지원하는 경우를 개시하고 있다. 도 30을 참조하면, 전자 장치(100)는 나아가 A4WP까지 지원할 수 있다. 이 경우 A4WP IC(3013), WPC IC(3015) 및 MST IC(3011) 모두 상호 동작에 영향을 주지 않으며, IC의 파손을 막기 위해 스위치들(3012, 3014, 3016)을 통해 선택적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, WPC 기술을 이용하는 경우에는, WPC IC(3015)에 연결된 스위치(3016)만이 단락 될 수 있으며, MST IC(3011)에 연결된 스위치(3012) 및 A4WP(3130)에 연결된 스위치(3014)는 개방될 수 있다. 상기와 같은 스위치들의 선택적 단락 또는 개방은 A4WP 및 MST 기술을 이용하는 경우에도 적용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, WPC IC(3015)는 WPC 코일(짙은 색)을 사용할 수 있으며, MST IC(3011) 또는 A4WP IC(3013) 의 경우 MST Coil(옅은 색) 및 WPC 코일(짙은 색)을 상호 연결하여 사용할 수 있다.
도 31은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 MST 코일과 WPC 코일의 선택적 연결 구조(3110) 및 스위치의 내부 구조(3120)를 도시한다.
도 31을 참조하면, MST, WPC 또는 A4WP는 모두 높은 전류를 사용할 수 있다. 예를 들어 MST IC 의 출력(output)은 2.5A 일 수 있다. 또한, 높은 전압의 AC 전압이 발생 할 수 있기 때문에 스위치(3120)는 일정 이상의 AC 블로킹(blocking)이 가능해야 한다. 예를 들어, 스위치(3120)는 50V 이상의 전압을 클램핑(clamping) 할 수 있어야 한다. 또한, 마그네틱 신호의 효율적인 전송 및 충전을 위해 스위치 온(on) 시 갖는 저항이 낮아야 한다. 예를 들어, 스위치(3120)의 Ron 저항은 300mOhm 이하일 수 있다. 상기 조건을 만족 시키기 위해 P형 FET(field effect transistor) 2개를 사용하는 1채널 백투백 스위치(1channel back2back switch)를 사용할 수도 있다.
도 32는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 A4WP 코일, WPC 코일 및 NFC 코일까지 확장된 MST 코일로 사용하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 32를 참조하면, MST 동작 시 MST 회로(3230)에 연결된 스위치(3231)만 단락 되며, MST 동작에 영향을 받거나 주지 않기 위해 A4WP(3210), WPC(3220) 및 NFC(3240) 에 연결된 각각의 스위치(3211, 3221, 3241)는 개방될 수 있다. 예를 들어, 도 32와 같이 모든 코일이 공유될 경우, MST는 20uH까지 인덕턴스를 확보할 수 있다. 이를 통해 MST 의 방사성능이 더욱 개선될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, A4WP(3210), WPC(3220) 또는 NFC(3240)를 사용하는 경우, 동작하는 회로와 연결된 스위치만 단락 되며 나머지 회로에 연결된 스위치는 개방될 수 있다. 이를 통해, 각 회로가 다른 회로에 서로 영향을 주고 받는 것을 방지할 수 있다.
도 33은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 코일 공유 구조에서 스위치 동작에 관한 흐름도이다.
도 33을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 3310 동작에서 단말이 동작 중임을 확인할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 3320 동작에서 MST 동작이 필요한지 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 MST 동작이 필요한 경우 MST부 스위치를 단락시키고, 나머지 회로에 연결된 스위치들은 모두 개방시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(100)는 MST 동작이 필요하지 않은 경우 3330 동작으로 분기할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 3330 동작에서 NFC 동작이 필요한지 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 NFC 동작이 필요한 경우 NFC부 스위치를 단락시키고, 나머지 회로에 연결된 스위치들은 모두 개방시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(100)는 NFC 동작이 필요하지 않은 경우 3340 동작으로 분기할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 3340 동작에서 WPC 동작이 필요한지 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 WPC 동작이 필요한 경우 WPC부 스위치를 단락시키고, 나머지 회로에 연결된 스위치들은 모두 개방시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(100)는 WPC 동작이 필요하지 않은 경우 3350 동작으로 분기할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 3350 동작에서 A4WP 동작이 필요한지 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 A4WP 동작이 필요한 경우 A4WP부 스위치를 단락 시키고, 나머지 회로에 연결된 스위치들은 모두 개방시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(100)는 A4WP 동작이 필요하지 않은 경우 현 흐름도에 따른 동작을 종료하거나 또는 3310 동작으로 되돌아갈 수 있다. 상기 개시된 3320 내지 3350 동작들의 순서는 설계 변경에 의해 자유롭게 변경될 수 있다. 또한, 3320 내지 3350 동작들이 시간의 차이를 두고 확인하는 것은 물론이거니와 모든 동작을 동시에 확인하는 것도 가능할 수 있다.
일 실시 예에 따른, 전자 장치는 적어도 하나 이상의 스위치를 이용하여 코일의 길이를 조절할 수 있으며, 이를 통해 각각의 기술에 따라 성능을 최적화할 수 있다. 또한, 스위치의 온/오프(on/off)를 통해 각각의 회로에 간섭을 받지 않고 최적의 성능을 확보할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 무선 기술의 사용성을 효과적으로 개선할 수 있다.
도 34는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 공유 구조에서 다양한 형태의 코일을 사용할 수 있음을 나타내는 도면이다.
도 34를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 결제 회로 코일로 솔레노이드(3410)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 34에 개시된 각각의 코일은 서로 다른 IC(예: 결제 IC 및 충전 IC)와 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 결제 회로의 경우, 자기 신호의 인식 면적 및 인식 거리가 넓어야 사용성이 증대될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 솔레노이드(3410)를 사용하여 결제 회로의 자기 신호를 넓게 퍼뜨릴(spread) 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(100)의 결제 영역이 증가하는 효과를 획득할 수 있다.
도 35는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 공유 구조에서 무선충전용 IC와 MST용 IC가 공용화된 IC(3510)를 갖는 전자 장치(100)를 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 무선 충전용 IC와 MST용 IC가 하나로 통합된 공용화 IC(3510)를 통해 무선 충전 동작과 결제 동작을 지원할 수 있다. 공용화 IC(3510)는 무선 충전용 코일(예: WPC코일, 3530)과 연결되는 일단(3513)과 결제용 코일(예: MST 코일, 3520)과 연결되는 일단(3511)을 가질 수 있다. 공용화 IC와 MST용 코일 사이에는 적어도 하나 이상의 스위치(SW, 3540)를 포함할 수 있으며, 무선충전용 코일(3530)과 MST용 코일(3520)이 연결되는 일단과 공용화 IC(3510) 사이에 커패시터(capacitor, 3550)가 존재할 수 있다. 상기 커패시터는 무선 충전용 코일(3530) 의 공진주파수를 무선 충전 주파수(예: WPC 주파수)에 정합 시킬 수 있다. MST 의 주파수는 상기 정합된 주파수(예: WPC 주파수) 와 다르기 때문에 MST 신호는 커패시터가 연결된 경로로 흐르기 어렵다. 커패시터 대신 대역통과 필터나 고역 통과 필터가 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 무선 충전 동작을 수행할 경우 MST용 코일(3520)과 공용화 IC(3510) 사이에 있는 스위치(3540)를 개방 시키고, 결제 동작을 수행할 경우 스위치(3540)를 단락 시킬 수 있다.
도 36는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 코일 실장을 나타내는 도면이다.
도 36의 3610 및 3615를 참조하면, 전자 장치(100)는 무선충전용 코일(예: WPC 안테나), MST용 코일, NFC용 코일을 각각 실장 하는 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 최 내각에 무선 충전용 코일이 위치하고, 최 외곽에 NFC 코일이 위치하고, 무선 충전용 코일과 NFC 코일의 중간에 MST 코일이 위치할 수 있다. 서로 다른 용도의 코일이 각각 실장 되는 경우 코일 실장에 있어 공간적 제약이 발생될 수 있고, 서로 다른 용도의 코일간의 간섭 문제로 인해 코일의 형태(예: 모양, 권선 수, 코일 두께 등)에 적어도 일부 제약이 발생될 수 있다.
도 36의 3620 및 3625를 참조하면, 전자 장치(100)는 무선충전용 코일(예: WPC 안테나), MST용 코일, NFC용 코일 중 적어도 일부를 공유하는 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 최 내각에 무선 충전용 코일이 위치하고, 최 외곽에 NFC 코일이 위치하고, MST 코일은 무선 충전용 코일의 적어도 일부 영역을 공유하는 부분에 위치할 수 있다. MST용 코일이 무선 충전용 코일의 적어도 일부를 공유하는 경우 무선 충전용 코일의 공간적 제약과 MST용 코일의 공간적 제약 문제가 줄어들게 되고 이를 통해 성능(예: 신호 세기, 거리 증대) 개선을 얻을 수 있다. 무선 충전용 코일과 MST용 코일이 공유되는 경우, 도 3610 또는 도 3615와 다르게, MST용 코일이 무선 충전용 코일을 둘러싸는 형태를 갖지 않을 수 있고, 각각의 코일은 다양한 형태(예: 모양, 권선 수, 코일 두께 등)를 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 충전용 코일이 무선 충전기에 포함된 코일과 유사하거나 동일한 원형 형태를 가지거나 권선 수가 증가되거나 코일 두께가 두꺼워짐으로써 무선 전력 신호의 수신 성능을 증대 시킬 수 있다. 또 다른 예를 들어, MST용 안테나가 증대된 무선 충전용 코일의 적어도 일부를 공유함으로써, 신호의 인식 면적 또는 인식 거리가 증대될 수 있다. 또 다른 예를 들어, MST용 코일이 무선 충전용 코일의 적어도 일부를 공유함으로써, 무선 충전용 코일을 둘러싸는 영역에 위치하는 MST용 코일의 적어도 일부를 줄일 수 있고, 최 외곽에 위치하는 NFC용 코일의 형태(예: 모양, 권선 수, 코일 두께 등)를 확대함으로써 NFC의 성능(예: 신호 세기 증대 또는 인식 거리 증대 등)을 향상 시킬 수 있다.
도 37는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 코일 공유 구조에서 코일이 실장 된 전자 장치를 나타내는 도면이다.
도 37의 3710은 도전체로 만들어진 전자 장치(100)의 후면 케이스를 나타낼 수 있으며, 3720은 전자 장치(100)의 내부 컴포넌트(PCB, 배터리, MST 코일, NFC 코일 등)들이 결합된 모습을 개략적으로 나타낼 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 후면 케이스는 슬릿(slit, 3711)을 통해 세 부분으로 나누어질 수 있다. 또한, 연결부(3713)를 통해 세 부분이 서로 도전될 수 있다. 광학센서(카메라, PPG센서) 등이 배치될 수 있는 개구부(opening, 3715))는 후면 케이스에 포함될 수 있다. 슬릿(3711)은 개구부와 연결되어 T 자 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 3720을 참조하면, MST 코일은 강자성체(ferrite sheet)를 중심으로 솔레노이드 형태로 감겨져 슬릿(3711) 사이에 배치될 수 있다. 강자성체는 MST 코일이 형성하는 자속을 슬릿 양쪽으로 유도하여 전자 장치(100)의 외부로 전달할 수 있다. MST 코일의 후면에는 배터리(미도시)가 배치 될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, MST용 코일, 무선 충전용 코일 또는 NFC 코일 중 적어도 둘은 스위치를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 강자성체(ferrite sheet)를 감싸고 있는 MST용 코일과 NFC용 코일은 스위치를 통해 서로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 후면 케이스의 하부 슬릿의 아래쪽에 안테나가 형성될 수 있다. 연결부(3713) 좌측이 제1 안테나(3721), 우측이 제2 안테나(3722)이고 SUB-PCB에 배치된 급전을 통해 신호를 회로로부터 전달받아 방사할 수 있다. 또한, 제1 안테나(3721) 또는 제2 안테나(3722)는 무선 신호를 수신하여 급전을 통해 신호를 회로로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 안테나(3721)와 제2 안테나(3722)는 신호를 송수신하는 메인(main) 안테나로 동작할 수 있다. 제1 안테나(3721)가 지원하는 주파수가 제2 안테나(3722)를 지원하는 주파수보다 높을 수 있다. 예를 들어 제1 안테나(3721)는 1.6GHz~5GHZ 를 지원하고, 제2 안테나(3722)는 600MHz~2GHz를 지원 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 후면 케이스의 상부 슬릿의 위쪽에 안테나가 형성될 수 있다. 연결부(3713) 좌측이 제4 안테나(3724), 우측이 제3 안테나(3723)이고 PCB에 배치된 급전을 통해 신호를 회로로부터 전달받아 방사할 수 있다. 또한, 또는 제3 안테나(3723) 또는 제4 안테나(3724)는 무선 신호를 수신하여 급전을 통해 신호를 회로로 전달할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제3 안테나(3723)와 제4 안테나(3724)는 신호를 수신하는 다이버시티(diversity) 안테나로 동작할 수 있다. 제3 안테나(3723)가 지원하는 주파수가 제4 안테나(3724)를 지원하는 주파수보다 높을 수 있다. 예를 들어 제3 안테나(3723)는 1.6GHz~5GHZ 를 지원하고, 제4 안테나(3724)는 600MHz~2GHz를 지원할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결부(3713)는 X축 상에서 서로 반대에 배치될 수 있다. 유사한 주파수를 지원하는 제1 안테나(3721)와 제3 안테나(3723), 제2 안테나(3722)와 제4 안테나(3724)가 각각 대각선에 위치하여 안테나 상호 간의 격리(isolation)를 증가시키고 신호 송수신에 있어서의 상관(correlation)을 낮출 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 후면 케이스의 슬릿(3711) 사이의 중앙부는 PCB 상의 접지부(3730)에 의해 접지될 수 있다. 감전을 방지하기 위해 PCB의 접지가 커패시터를 통해 후면 케이스와 연결될 수 있다. 접지를 통해 안테나의 성능을 향상 시킬 수 있고 노이즈(noise)의 차폐효과를 높일 수 있다. PCB 와 SUB-PCB 의 전자 장치(100)에서의 내부 높이는 다를 수 있다. PCB 와 SUB-PCB 는 FPCB로 연결될 수 있다. SUB-PCB 는 PCB 보다 낮은 위치에 배치되어 Z축상 SUB-PCB와 제1/2안테나부의 거리는 PCB와 제1 안테나부의 거리보다 멀도록 배치될 수 있다. SUB-PCB와 제1/2안테나간 거리를 멀게 하여 제1/2안테나의 성능을 향상 시킬 수 있다. 메인 PCB의 회로와 SUB-PCB의 급전부는 동축선을 통해 서로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 전자 장치의 전면을 구성하는 제1 커버; 상기 전자 장치의 후면을 구성하는 제2 커버; 상기 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 포함된 메모리; 상기 공간 내에 포함되고, 상기 메모리와 전기적으로 연결된 프로세서; 상기 공간 내에 포함되고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제1 안테나, 제2 안테나; 및 상기 공간 내에 포함되고, 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나 중 적어도 하나에 연결된 스위치를 포함하고, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 상기 제1 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 단락(short)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 연결되고; 및 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 자기장 신호를 함께 송출하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다.
상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 제2 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 개방(open)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 분리되고; 및 상기 제2 안테나를 이용하여 자기장 신호를 송출하도록 하는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.
상기 제1 안테나는 MST 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일일 수 있다.
상기 제1 안테나는 NFC 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일일 수 있다.
상기 스위치는 상기 제1 안테나에 연결될 수 있다.
상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일할 수 있다.
상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일하지 않을 수 있다.
상기 제1 안테나는 평면 코일(flat coil)이며, 상기 제2 안테나는 솔레노이드(solenoid)일 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 공간 내에 포함되고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제3 안테나; 및 상기 공간 내에 포함되고, 상기 제1 안테나 내지 제3 안테나 각각에 연결된 스위치를 포함할 수 있고, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가, 상기 제1 안테나, 제2 안테나, 또는 제3 안테나 중 적어도 하나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 실행하는 기능에 대응되는 안테나에 연결된 스위치만을 단락 시키도록 하는 인스트럭션들을 포함할 수 있다.
상기 제3 안테나는 NFC 코일이며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 둘러싼 최 외각에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 제1 안테나, 제2 안테나 및 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나 중 적어도 하나에 연결된 스위치를 포함하는 전자 장치를 동작하는 방법에 있어서, 상기 제1 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 단락(short)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 연결하는 동작; 및 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 자기장 신호를 함께 송출하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제2 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 개방(open)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 분리하는 동작; 및 상기 제2 안테나를 이용하여 자기장 신호를 송출하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1 안테나는 MST 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일일 수 있다.
상기 제1 안테나는 NFC 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일일 수 있다.
상기 스위치는 상기 제1 안테나에 연결될 수 있다.
상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일할 수 있다.
상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일하지 않을 수 있다.
상기 제1 안테나는 평면 코일(flat)이며, 상기 제2 안테나는 솔레노이드(solenoid)일 수 있다.
상기 전자 장치는 제3 안테나 및 상기 제1 안테나 내지 제3 안테나 각각에 연결된 스위치를 더 포함하고, 상기 제1 안테나, 제2 안테나, 또는 제3 안테나 중 적어도 하나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 실행하는 기능에 대응되는 안테나에 연결된 스위치만을 단락 시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 안테나는 NFC 코일이며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 둘러싼 최 외각에 위치할 수 있다.
본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 개시의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 개시의 범위는, 본 개시의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치의 전면을 구성하는 제1 커버;
    상기 전자 장치의 후면을 구성하는 제2 커버;
    상기 제 1 커버 및 제 2 커버 사이에 형성된 공간 내에 포함된 메모리;
    상기 공간 내에 포함되고, 상기 메모리와 전기적으로 연결된 프로세서;
    상기 공간 내에 포함되고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제1 안테나, 제2 안테나; 및
    상기 공간 내에 포함되고, 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나 중 적어도 하나에 연결된 스위치를 포함하고,
    상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
    상기 제1 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 단락(short)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 연결되고; 및
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 자기장 신호를 함께 송출하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 포함하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 제2 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 개방(open)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 분리되고; 및
    상기 제2 안테나를 이용하여 자기장 신호를 송출하도록 하는 인스트럭션들을 포함하는 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 MST 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일인 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 NFC 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일인 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 제1 안테나에 연결된 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일한 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일하지 않은 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 평면 코일(flat coil)이며, 상기 제2 안테나는 솔레노이드(solenoid)인 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 공간 내에 포함되고, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 제3 안테나; 및
    상기 공간 내에 포함되고, 상기 제1 안테나 내지 제3 안테나 각각에 연결된 스위치를 포함하고,
    상기 인스트럭션들은, 상기 프로세서가,
    상기 제1 안테나, 제2 안테나, 또는 제3 안테나 중 적어도 하나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 실행하는 기능에 대응되는 안테나에 연결된 스위치만을 단락 시키도록 하는 인스트럭션들을 포함하는 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제3 안테나는 NFC 코일이며,
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 둘러싼 최 외각에 위치하는 장치.
  11. 제1 안테나, 제2 안테나 및 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나 중 적어도 하나에 연결된 스위치를 포함하는 전자 장치를 동작하는 방법에 있어서,
    상기 제1 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 단락(short)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 연결하는 동작; 및
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나가 자기장 신호를 함께 송출하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 안테나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 스위치를 개방(open)시켜 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 분리하는 동작; 및
    상기 제2 안테나를 이용하여 자기장 신호를 송출하는 동작을 포함하는 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 MST 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일인 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 NFC 코일이며, 상기 제2 안테나는 무선 충전 코일인 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 제1 안테나에 연결된 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일한 방법.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나의 중심이 동일하지 않은 방법.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 평면 코일(flat coil)이며, 상기 제2 안테나는 솔레노이드(solenoid)인 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 제3 안테나 및 상기 제1 안테나 내지 제3 안테나 각각에 연결된 스위치를 더 포함하고,
    상기 제1 안테나, 제2 안테나, 또는 제3 안테나 중 적어도 하나에 대응되는 기능을 실행하는 경우, 상기 실행하는 기능에 대응되는 안테나에 연결된 스위치만을 단락 시키는 동작을 더 포함하는 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제3 안테나는 NFC 코일이며,
    상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 둘러싼 최 외각에 위치하는 방법.
KR1020160092056A 2016-07-20 2016-07-20 코일 공유 방법 및 장치 KR102550706B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160092056A KR102550706B1 (ko) 2016-07-20 2016-07-20 코일 공유 방법 및 장치
PCT/KR2017/007828 WO2018016892A1 (ko) 2016-07-20 2017-07-20 코일 공유 방법 및 장치
EP17831365.6A EP3474369B1 (en) 2016-07-20 2017-07-20 Coil sharing method and device
US16/306,167 US10680322B2 (en) 2016-07-20 2017-07-20 Coil sharing method and device
US16/895,959 US10998620B2 (en) 2016-07-20 2020-06-08 Coil sharing method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160092056A KR102550706B1 (ko) 2016-07-20 2016-07-20 코일 공유 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180010010A true KR20180010010A (ko) 2018-01-30
KR102550706B1 KR102550706B1 (ko) 2023-07-03

Family

ID=60992342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160092056A KR102550706B1 (ko) 2016-07-20 2016-07-20 코일 공유 방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10680322B2 (ko)
EP (1) EP3474369B1 (ko)
KR (1) KR102550706B1 (ko)
WO (1) WO2018016892A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020046074A3 (ko) * 2018-08-31 2020-04-23 주식회사 아모텍 콤보 안테나 모듈

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6112383B2 (ja) * 2012-06-28 2017-04-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 携帯端末
US9022286B2 (en) 2013-03-15 2015-05-05 Virtual Electric, Inc. Multi-functional credit card type portable electronic device
KR102527794B1 (ko) * 2016-02-04 2023-05-03 삼성전자주식회사 코일을 포함하는 전자 장치
KR20190024185A (ko) * 2017-08-31 2019-03-08 삼성전기주식회사 코일 모듈 및 그를 이용한 모바일 단말
US11303154B2 (en) * 2019-01-03 2022-04-12 Integrated Device Technology, Inc. Half-half-bridge pulse width modulation low power magnetic secure transmission systems
KR20210035479A (ko) 2019-09-24 2021-04-01 삼성전자주식회사 전력 공유를 지원하는 코일들을 선택적으로 사용하기 위한 전자 장치
KR20210054336A (ko) * 2019-11-05 2021-05-13 삼성전자주식회사 그립 감지 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
US11108436B1 (en) * 2020-05-26 2021-08-31 Nxp B.V. Near-field wireless device
EP4199306A4 (en) * 2020-12-28 2024-04-17 Samsung Electronics Co Ltd ELECTRONIC DEVICE WITH IMPROVED WIRELESS CHARGING EFFICIENCY
CN117099285A (zh) * 2021-03-30 2023-11-21 苹果公司 用于电子设备中的无线电力传输和通信的磁配置
US20210367342A1 (en) * 2021-08-06 2021-11-25 Google Llc Optimized Near-Field Communication Antenna Structure for Reduced Coupling

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140035793A1 (en) * 2011-04-18 2014-02-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device and communication terminal apparatus
EP2804290A1 (en) * 2012-01-09 2014-11-19 KThepower Inc. Receiver for wireless charging system
US20160204836A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna device and method of controlling the same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3747677B2 (ja) 1998-03-03 2006-02-22 セイコーエプソン株式会社 電子機器
JP4372156B2 (ja) * 2004-10-01 2009-11-25 パナソニック株式会社 アンテナ装置およびそのアンテナ装置を用いた無線端末
CN101569104B (zh) * 2007-10-02 2012-12-26 松下电器产业株式会社 便携式无线通信装置
EP2178165B1 (en) * 2008-05-12 2014-03-12 Panasonic Corporation Antenna apparatus
JP5218558B2 (ja) * 2008-05-26 2013-06-26 株式会社村田製作所 無線ｉｃデバイスシステム及び無線ｉｃデバイスの真贋判定方法
JP4730673B2 (ja) * 2008-06-27 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 アンテナ装置
FI20085907L (fi) * 2008-09-25 2010-03-26 Pulse Finland Oy Antenniyhdistelmä
US9240824B2 (en) 2009-02-13 2016-01-19 Qualcomm Incorporated Wireless power and wireless communication for electronic devices
KR101276650B1 (ko) 2011-08-04 2013-06-19 주식회사 이엠따블유 무선 충전 겸용 안테나 장치
KR101874641B1 (ko) 2011-08-08 2018-07-05 삼성전자주식회사 동일 평면에 무선충전 코일과 안테나 소자를 구비하는 휴대용 단말기
KR20130102218A (ko) 2012-03-07 2013-09-17 엘에스전선 주식회사 멀티 코일을 구비하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 수신 방법
US8896295B2 (en) * 2012-04-04 2014-11-25 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor having multiple sensing elements and a programmable misalignment adjustment device for misalignment detection and correction in current sensing and other applications
JP5999693B2 (ja) * 2012-06-29 2016-09-28 株式会社Ｉｈｉエアロスペース レクテナ
KR20140091362A (ko) * 2013-01-11 2014-07-21 주식회사 에스엔파워콤 무선충전용 수신코일과 엔에프씨 안테나가 배터리에 함께 설치된 무선충전 배터리 모듈
KR20150077884A (ko) 2013-12-30 2015-07-08 주식회사 대동 멀티 프로토콜 및 멀티 밴드 안테나를 이용한 무선충전 시스템 및 그 방법
CN103973291B (zh) * 2014-04-22 2017-02-01 华为技术有限公司 射频天线开关
KR102476765B1 (ko) * 2015-12-15 2022-12-13 삼성전자주식회사 안테나를 구비한 전자 장치
US10511093B2 (en) * 2016-11-28 2019-12-17 Ethertronics, Inc. Active UHF/VHF antenna
KR102589437B1 (ko) * 2017-02-14 2023-10-16 삼성전자 주식회사 코일 안테나를 갖는 전자 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140035793A1 (en) * 2011-04-18 2014-02-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device and communication terminal apparatus
EP2804290A1 (en) * 2012-01-09 2014-11-19 KThepower Inc. Receiver for wireless charging system
US20160204836A1 (en) * 2015-01-14 2016-07-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna device and method of controlling the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020046074A3 (ko) * 2018-08-31 2020-04-23 주식회사 아모텍 콤보 안테나 모듈
US11539401B2 (en) 2018-08-31 2022-12-27 Amotech Co., Ltd. Combo antenna module

Also Published As

Publication number Publication date
KR102550706B1 (ko) 2023-07-03
EP3474369B1 (en) 2022-01-26
EP3474369A4 (en) 2019-07-10
US20200303814A1 (en) 2020-09-24
US10680322B2 (en) 2020-06-09
US10998620B2 (en) 2021-05-04
US20190214719A1 (en) 2019-07-11
EP3474369A1 (en) 2019-04-24
WO2018016892A1 (ko) 2018-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102550706B1 (ko) 코일 공유 방법 및 장치
US10990959B2 (en) Electronic device and transaction method using the same
CN107833045B (zh) 电子设备以及使用电子设备的交易方法
EP3400628B1 (en) Electronic device having loop antenna
US9577468B2 (en) Wireless charging receiving device and wireless charging system using the same
KR102592459B1 (ko) 루프 안테나를 갖는 전자 장치
KR102531970B1 (ko) 루프 안테나를 갖는 전자 장치
KR20160087611A (ko) 안테나 장치 및 그 제어 방법
KR102394140B1 (ko) 루프 안테나를 갖는 전자 장치
KR101761538B1 (ko) 전자 장치 및 그를 이용한 결제 방법
EP3449549B1 (en) Wireless power receiver
AU2016209748A1 (en) Electronic device and transaction method using the same
KR20180042904A (ko) 방사 부재를 포함하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant