KR20180071187A - 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법 및 시스템 - Google Patents

유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법 및 시스템의 실시예가 설명된다. 실시예에서, 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법은 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보를 획득하는 단계와, 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함한다. 다른 실시예가 또한 설명된다.

Description

유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR OPERATING A COMMUNICATIONS DEVICE THAT COMMUNICATES VIA INDUCTIVE COUPLING}
통신 디바이스는 유도성 커플링을 통해 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신(NFC)은 무선 주파수 식별(RFID)에 기초하는 무선 기술이다. NFC는 서로 근접한 두 디바이스들 사이의 무선 접속을 정의하여 두 디바이스들 사이에서 데이터를 교환한다. 예를 들어, 판독기와 트랜스폰더 사이의 데이터 통신은 통상적으로 양방향이고, 연속적인 자기장을 생성하는 판독기에 의해 시작된다. NFC를 활용하는 RFID 디바이스는 통상적으로 수동 부하 변조(PLM) 또는 능동 부하 변조(ALM)를 하도록 구성될 수 있다.
유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스에서, 디튜닝(detuning) 조건은 통신 디바이스의 성능에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 디튜닝 조건은 전력 전달, 통신 디바이스의 정합 네트워크의 시프트 특성(예를 들어, 공진 주파수 및 Q 인자) 및 전송기의 부하에 영향을 줄 수 있다. 그러나, 유도성 커플링을 통해 통신하는 통상적인 통신 디바이스는 일반적으로 디튜닝 조건을 검출하는 내장된 기능을 갖지 않는다.
유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법 및 시스템의 실시예가 설명된다. 실시예에서, 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법은 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보를 획득하는 단계와, 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함한다. 다른 실시예가 또한 설명된다.
실시예에서, 방법은 통신 디바이스에서 수신 신호 강도 표시자(RSSI)를 획득하는 단계를 더 포함한다. 디튜닝 조건을 측정하는 단계는 전송 출력 전력 정보 및 RSSI에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 전송 출력 전력 정보는 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 포함한다.
실시예에서, 방법은 디튜닝 조건에 응답하여 통신 디바이스의 전송기 구성을 조정하는 단계를 더 포함한다.
실시예에서, 전송 출력 전력 정보를 획득하는 단계는 통신 디바이스의 전원 조절기로부터 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 전송 전력 출력 정보를 획득하는 단계는 통신 디바이스의 전송기 드라이버로부터 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 통신 디바이스의 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계는 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스에 근접하는 경우의 전송기 임피던스와 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 전송기 임피던스 사이의 비율을 생성하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 통신 디바이스의 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계는 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스에 근접하는 경우의 수신기 이득과 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 수신기 이득 사이의 비율을 생성하는 단계를 더 포함한다.
실시예에서, 통신 디바이스의 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계는 응답 메시지를 전송하기 이전에 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스는 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보를 획득하도록 구성된 시스템 파라미터 센서 유닛과, 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하도록 구성된 디튜닝 조건 측정 유닛을 포함한다.
실시예에서, 시스템 파라미터 센서 유닛은 통신 디바이스에서 RSSI를 획득하도록 구성된다. 디튜닝 조건 측정 유닛은 전송 출력 전력 정보 및 RSSI에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하도록 구성된다.
실시예에서, 전송 출력 전력 정보는 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 포함한다.
실시예에서, 디튜닝 조건에 응답하여 통신 디바이스의 전송기 구성을 조정하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함한다.
실시예에서, 시스템 파라미터 센서 유닛은 통신 디바이스의 전원 조절기로부터 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하도록 구성된다.
실시예에서, 시스템 파라미터 센서 유닛은 통신 디바이스의 전송기 드라이버로부터 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하도록 구성된다.
실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛은 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스에 근접하는 경우의 전송기 임피던스와 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 전송기 임피던스 사이의 비율을 생성하도록 구성된다.
실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛은 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스 에 근접하는 경우의 수신기 이득과 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 수신기 이득 사이의 비율을 생성하도록 구성된다.
실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛은 응답 메시지를 전송하기 이전에 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하도록 구성된다.
실시예에서, 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법은, 통신 디바이스의 전원 조절기로부터 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압 및 통신 디바이스에서의 수신 신호 강도 표시자(RSSI)를 획득하는 단계와, 전송기 전류, 전송기 전압 및 RSSI에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 통신 디바이스의 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계는 응답 메시지를 전송하기 이전에 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 측면들 및 장점들은 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 디바이스의 기능 블록도이다.
도 2는 유도성으로 커플링된 통신 시스템을 형성하는 대응 판독기와 함께 사용될 수 있는 통신 디바이스의 실시예를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 통신 디바이스 내의 전송기 전류 대 도 2에 도시된 통신 디바이스와 대응 판독기 디바이스 사이의 거리의 플롯을 도시한다.
도 4는 도 2에 도시된 통신 디바이스의 수신 신호 전압 대 도 2에 도시된 통신 디바이스와 대응 판독기 디바이스 사이의 거리의 플롯을 도시한다.
도 5는 도 2에 도시된 통신 디바이스 내의 전송기 전류에 액세스하기 위한 방법의 프로세스 흐름도이다.
도 6은 도 2에 도시된 통신 디바이스에서 수신된 커맨드의 시퀀스 및 트랜잭션 동안 도 2에 도시된 통신 디바이스에 의한 판독기 디바이스로 전송되는 응답의 시퀀스를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법의 프로세스 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법의 프로세스 흐름도이다.
본 명세서 전반에서, 유사한 참조 부호는 유사한 구성요소를 식별하는데 사용될 수 있다.
본원에서 일반적으로 설명되고 첨부된 도면들에서 도시되는 실시예들의 부품은 다양한 상이한 구성으로 배치되고 설계될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 도면에서 나타낸 바와 같은 다양한 실시예들의 이하의 더 자세한 설명은 본 개시의 범위를 제한하기 위한 것은 아니고, 단지 다양한 실시예들을 나타내는 것이다. 실시예들의 다양한 측면들이 도면들에서 제시되었지만, 도면들은 달리 특별하게 나타내지 않는다면 반드시 일정 비율로 도시되는 것은 아니다.
본 발명은 사상 또는 중요한 특성으로부터 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구현될 수 있다. 설명된 실시예들은 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로서만 모든 관점에서 고려된다. 따라서, 본 발명의 범위는 상세한 설명에 의한 것보다 첨부된 청구항에 의해서만 나타낸다. 청구항의 등가물의 의미 및 범위 내에 속하는 모든 변화가 이들의 범위 내에 포함되는 것이다.
본 명세서 전반에서 특징들, 장점들, 또는 유사한 내용에 대한 참조는 본 발명으로 구현될 수 있는 모든 특징 및 장점들이 본 발명의 어느 단일 실시예가 되거나 어느 단일 실시예에 존재함을 암시하는 것은 아니다. 오히려, 특징들 및 장점들을 참조하는 내용은 본 발명과 관련하여 설명된 특정 특징, 장점, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다고 이해할 수 있다. 따라서, 본 명세서 전반에서, 특징들 및 장점들, 및 유사한 내용의 논의는 필수적인 것은 아니지만 동일한 실시예를 참조한다.
또한, 본 발명의 설명된 특징들, 장점들, 및 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 어느 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 당업자는, 본원의 상세한 설명의 관점에서, 본 발명이 특정 실시예의 특정 특징들 및 장점들 중 하나 이상 없이 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 다른 경우에, 추가적인 특징들 및 장점들은 본 발명의 모든 실시예들에서 제시되지 않을 수 있는 특정 실시예에서 인식될 수 있다.
본 명세서 전반에서 "하나의 실시예", "실시예" 또는 유사한 단어에 대한 참조는 명시된 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에서 구절 "하나의 실시예에서, "실시예에서", 및 유사한 단어는, 필수적인 것은 아니지만, 모두 동일한 실시예를 참조한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 디바이스(140)의 기능 블록도이다. 도 1에 도시된 실시예에서, 통신 디바이스는 유도성 커플링을 통해 통신한다. 일부 실시예에서, 통신 디바이스는 카드/트랜스폰더 디바이스일 수도 있고 "카드-모듈"일 수도 있다. 일부 다른 실시예에서, 통신 디바이스는 판독기 디바이스일 수도 있고 "판독기 모드"일 수도 있다. 통신 디바이스는 통신 디바이스에 대한 디튜닝 조건 검출을 수행하도록 구성된 디튜닝 조건 검출 유닛(100)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 디튜닝 조건 검출 유닛(100)은 시스템 파라미터 센서 유닛(102) 및 디튜닝 조건 측정 유닛(104)을 포함한다. 통신 디바이스는 집적 회로(IC) 디바이스일 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 디바이스는 핸드헬드 컴퓨팅 시스템 또는 모바일 전화기와 같은 모바일 컴퓨팅 시스템으로 구현된다. 통신 디바이스는 통신을 위해 유도성 커플링을 활용하는 근거리 통신(NFC) 디바이스가 될 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 디바이스는 ISO/IEC 1443 표준과 호환가능한 RF 트랜스폰더로서 구현된다. 도시된 통신 디바이스는 특정 부품과 함께 도시되고 본원의 특정 기능과 함께 설명되었지만, 통신 디바이스의 다른 실시예는 동일한, 적은 또는 많은 기능을 구현하는 더 적은 또는 더 많은 부품을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 통신 디바이스는 능동 부하 변조(ALM) 디바이스이다. 이러한 실시예에서, 통신 디바이스는 배터리와 같은 전원을 사용하여 송출 RF 신호를 전송하기 위한 자체 자기장을 생성하도록 구성되어, 수동 부하 변조(PLM) 시스템과 비교하여 더 큰 통신 거리를 야기한다.
일부 실시예에서, 디튜닝 조건 검출 유닛(100)은 통신 디바이스의 하나 이상의 시스템 파라미터에 기초하여 통신 디바이스(140)와 관련된 디튜닝 조건을 검출할 수 있다. 통신 디바이스는 통신 디바이스와 관련된 검출된 디튜닝 조건에 응답하여 다양한 동작들을 수행할 수 있다. 디튜닝 조건 검출 유닛은 통신 디바이스의 전송기 구성을 조정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스는 통신 디바이스(140)와 관련된 디튜닝 조건을 보상하도록 통신 디바이스의 전송기 변조 구성, 통신 디바이스의 전송기 임피던스 구성, 및/또는 통신 디바이스의 전송기 출력 전력 구성을 조정하여 통신 디바이스의 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 통신 디바이스의 통신 성능에 기초한 전체 유도성 커플링이 향상될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 시스템 파라미터 센서 유닛(102)은 통신 디바이스(140)와 관련된 적어도 하나의 시스템 파라미터를 획득하는데 사용된다. 시스템 파라미터 센서 유닛은 펌웨어, 하드웨어 및 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템 파라미터 센서 유닛은 적어도 하나의 센서, 예를 들어, 전압 센서 또는 전류 센서를 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템 파라미터 센서 유닛은 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보를 획득한다. 전송 출력 전력 정보는 통신 디바이스와 관련된 전송기 디튜닝 조건을 도출하는데 사용될 수 있다. 전송 출력 전력 정보는 통신 디바이스 내의 전송기 전압 및/또는 통신 디바이스 내의 전송기 전류를 포함할 수 있다. 시스템 파라미터 센서 유닛은 또한 통신 디바이스에서 수신 신호 강도 표시자(RSSI)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 시스템 파라미터 센서 유닛은 통신 디바이스에서 수신 RF 신호의 신호 진폭을 측정하여 RSSI를 생성하도록 구성되는 RSSI 센서를 포함할 수 있다. RSSI는 통신 디바이스와 관련된 수신기 디튜닝 조건을 도출하는데 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛(104)은 통신 디바이스(140)와 관련된 적어도 하나의 시스템 파라미터에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는데 사용된다. 디튜닝 조건 측정 유닛은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 및 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛은 적어도 하나의 프로세서, 예를 들어, 마이크로프로세서를 포함한다. 일부 실시예에서, 디튜닝 조건 측정은 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보에 기초하여 통신 디바이스와 관련된 전송기(TX) 디튜닝 조건을 측정한다. 실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛은 대응 통신 디바이스(예를 들어, 판독기 디바이스 또는 카드/태그 디바이스)가 통신 디바이스와 근접하는 경우(예를 들어, 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스의 NFC 통신 범위(예를 들어, 20센티미터) 내에 있는 경우)의 전송기 임피던스와 통신 디바이스에 근접한 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우(예를 들어, 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스의 NFC 통신 범위(예를 들어, 20센티미터)의 외부에 있는 경우)의 공칭 전송기 임피던스 사이의 비율을 생성한다. 예를 들어, 디튜닝 조건 측정 유닛은 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스의 사전정의된 통신 범위 내에 있는 경우의 전송기 임피던스와 예를 들어, 사전정의된 통신 범위의 적어도 10배 내에 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우 공칭 전송기 임피던스 사이의 비율을 생성한다. 일부 실시예에서, 디튜닝 조건 측정은 통신 디바이스에서 RSSI에 기초하여 통신 디바이스와 관련된 수신기(RX) 디튜닝 조건을 측정할 수 있다. 실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛은 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스에 근접하는 경우(예를 들어, 대응 통신 디바이스가 NFC 통신 범위(예를 들어, 20 센티미터) 내에 있는 경우)의 수신기 이득과 통신 디바이스에 근접한 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우(예를 들어, 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스의 통신 범위 외부에 있는 경우)의 공칭 수신기 이득 사이의 비율을 생성한다. 예를 들어, 디튜닝 조건 측정 유닛은 대응 통신 디바이스가 통신 디바이스의 사전정의된 통신 범위 내에 존재하는 경우의 수신기 이득과 예를 들어, 사전정의된 통신 범위의 적어도 10배 내에 대응하는 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 수신기 이득 사이의 비율을 생성한다. 일부 실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛은 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보 및 통신 디바이스에서의 RSSI에 기초하여 통신 디바이스와 관련된 시스템 디튜닝 조건을 측정할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 통신 디바이스(140)와 유사한, 통신 디바이스(240)의 실시예를 도시하고, 유도성으로 연결된 통신 시스템(250)을 형성하기 위해 대응 판독기 디바이스(230)와 함께 사용될 수 있다. 대응 판독기 디바이스는 전용 판독기 디바이스 또는 판독기 모드의 통신 디바이스일 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 통신 디바이스(240)는 디튜닝 조건 측정 유닛(204), 제어 유닛(222), 안테나(212)와 연결된 정합 네트워크(210), 아날로그 수신기(214), 수신 RF 신호(RX 신호)의 신호 진폭을 측정하여 수신 강도 표시자(RSSI)를 생성하도록 구성된 RSSI 센서(216), 아날로그 전송기 드라이버(218), 및 낮은 드롭아웃 조절기(LDO)(220)를 포함한다. 안테나는 루프 안테나와 같은 유도형 안테나가 될 수 있다. 통신 디바이스의 예시의 동작에서, RF 신호(예를 들어, RX 신호)는 대응 판독기 디바이스의 안테나(232)로부터의 유도성 커플링을 통해 안테나에 의해 수신되고 RF 신호를 디지털 신호(예를 들어, RX 데이터)로 변환하기 위해 아날로그 수신기로 전달된다. 신호(예를 들어, TX 데이터)는 RF 신호에 응답하여 생성되고 전송기 드라이버에서 송출 RF 신호(예를 들어, TX 신호)를 생성하는데 사용되며, 안테나를 사용하여 유도성 커플링을 통해 전송된다. 도 2에 도시된 통신 디바이스(240)는 도 1에 도시된 통신 디바이스(140)의 하나의 가능한 실시예이다. 그러나, 도 1에 도시된 통신 디바이스는 도 2에 도시된 실시예에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 통신 디바이스(240)는 능동 부하 변조(ALM) 디바이스이다. 통신 디바이스(240)는 LDO(222)를 포함하는 것으로서 도시되었지만, 다른 실시예에서, 통신 디바이스(240)는 다른 타입의 전원 조절기(예를 들어, DC-DC 변환기)를 포함한다. 또한, 통신 디바이스(240)가 유도성으로 연결된 통신 시스템(250)을 형성하기 위해 대응 판독기 디바이스(130)와 함께 사용되는 것으로서 도 2에서 도시되었지만, 다른 실시예에서, 통신 디바이스(240)는 판독기 모드이고 유도성으로 연결된 통신 시스템을 형성하기 위해 대응 카드/태그 디바이스와 함께 사용된다.
유도성으로 연결된 통신 시스템(150)에서의 디튜닝 조건은 유도성으로 연결된 통신 시스템의 시스템 성능에 영향을 주는 다수의 인자들에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 디튜닝 조건은 통신 디바이스(240)의 안테나(212) 상의 부하 그리고 전송기 드라이버(218) 상의 부하에 영향을 줄 수 있다. 강하게 디튜닝된 통신 시스템에 대해, 전송기 드라이버 상의 부하는 상대적으로 낮아질 수 있다(예를 들어, 10dB 까지 낮아짐). 결과적으로, 전압 제어 전송기 드라이버에 대한 전류가 증가하여, 드라이버 전류 및 전력 소산을 증가시킬 것이다. 디튜닝 조건은 또한 수신기(214) 상의 부하에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 정합 네트워크(210)에서 전력의 증가 시에, 수신기는 과부화될 수 있고/거나 수신기 신호 비용이 변할 수 있다. 디튜닝 조건은 또한 통신 디바이스(240)의 위상 구성에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 디튜닝 조건에 의해 야기된 유도성으로 연결된 통신 시스템에서의 변화 때문에, 통신 디바이스(240) 및 대응 판독기 디바이스(230)의 정합 네트워크 및 안테나에 의해 야기된 위상 관계가 변할 수 있다. 위상 감지 통신(예를 들어, FeliCa 네트워크의 ALM, EMVCo LMA)에 대해, 디튜닝 조건은 부하 변조 진폭(LMA) 성능에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 디튜닝 조건은 또한 유도성으로 연결된 통신 시스템의 주파수 응답에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 디튜닝 조건은 통신 디바이스(2400 및 대응 판독기 디바이스의 안테나/정합 네트워크의 주파수 응답(공진 주파수, Q 인자)에 영향을 줄 수 있어서, 양 통신 방향으로 전달된 신호(진폭 및 위상)에 영향을 줄 수 있다. 유도성으로 연결된 통신 시스템의 디튜닝 조건은 착용가능한 디바이스와 같이 작은 안테나를 갖는 플랫폼 및/또는 정상(디튜닝되지 않은) 조건 하에서도 통신 또는 전력 전달 성능에서의 품질 저하는 상당한 금속 콘텐츠를 갖는 플랫폼에 대해 중요할 수 있다.
디튜닝 조건 측정 유닛(204)은 유도성으로 연결된 통신 시스템(250)에서 전송기(TX) 디튜닝 조건 및/또는 수신기(RX) 디튜닝 조건을 측정할 수 있다. 일부 실시예에서, 전송기 디튜닝 조건은 실제 전송기 임피던스(통신 디바이스(240)에 근접한 판독기 디바이스(230)가 있음)와 공칭 전송기 임피던스(통신 디바이스에 근접한 판독기가 없음) 사이의 비율로서 정의된다. 전송기 디튜닝 조건은 전송기 동작 동안 전송기(TX) 전력(예를 들어, 전송기(TX) 전압 및/또는 전송기(TX) 전류)에 기초하여 디튜닝 조건 측정 유닛(204)에 의해 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 전송기 전력 정보는 전송기 드라이버(218), LDO(220)(예를 들어, 자동 전력 제어), 및 제어 유닛(222) 및/또는 전송기 전류에 의해 판정될 수 있는 전송기 전압 레벨에 기초하여 평가되고, 전송기 드라이버, LDO 또는 제어 유닛의 전류 모니터에 의해 측정된다. 도 3은 도 2에 도시된 통신 디바이스(240) 내의 전송기(TX) 전류 대 도 2에 도시된 대응 판독기 디바이스(230)와 통신 디바이스 사이의 거리의 플롯을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전송기 전류는 통신 디바이스와 대응 판독기 디바이스 사이의 거리, "z"가 증가하는 경우 감소한다.
일부 실시예에서, 수신기 안테나가 통신 디바이스(240)에 근접하는 경우의 실제 수신기 이득(판독기 소스 영역으로부터 타겟 수신기 입력까지) 대 판독기 안테나가 통신 디바이스에 근접하지 않은 경우의 공칭 수신기 이득(판독기 소스 영역으로부터 타겟 수신기 입력까지)의 비율로서 정의된다. 수신기 디튜닝 조건은 수신기 입력 레벨에 기초하여 디튜닝 조건 측정 유닛에 의해 측정될 수 있고, RSSI 센서(216)에 의해 생성되는, RSSI의 값에 의해 나타낼 수 있다. 도 4는 도 2에 도시된 통신 디바이스(240)의 수신 신호 전압 대 도 2에 도시된 통신 디바이스와 대응 판독기 디바이스(230) 사이의 거리의 플롯을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 통신 디바이스와 통신 판독기 디바이스 사이의 거리, "z"가 증가함에 따라 수신 신호 전압이 감소한다. 일부 실시예에서, 수신 신호 전압은 통신 디바이스가 대응 판독기 디바이스에 근접하는 경우 포화되고 일정하게 유지되거나 심지어 감소될 수 있다. 이들 실시예에서, 수신기 디튜닝 조건은 하나 이상의 추가 입력 신호 파라미터에 기초하여 검출될 수 있다.
일부 실시예에서, 디튜닝 조건 측정 유닛(204)은 RSSI 센서(216)로부터의 RSSI의 값 및 전송기 전력 정보에 기초하여 유도성으로 연결된 통신 시스템(250)의 전송기/수신기 디튜닝 조건을 측정할 수 있다. 전송기 전력 정보 및 RSSI의 값의 조합은 유도성 커플링의 전계 강도 H에 대한 정보(결과적으로는 통신 디바이스(240)와 대응 판독기 디바이스(230) 사이의 거리의 추정) 및 전송기/수신기 디튜닝 조건의 추정을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 유닛(222)은 단계들의 시퀀스가 통신 디바이스(240)의 전송기 섹션의 다른 부품 및 전송기 드라이버(218)를 활성화시켜 전송기 튜닝 조건의 측정을 실행하는 것을 가능하게 한다. 제어 유닛은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 및 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 유닛은 적어도 하나의 프로세서, 예를 들어, 마이크로프로세서를 포함한다. 도 5는 도 2에 도시된 통신 디바이스 내의 전송기 전류에 액세스하는 방법의 프로세스 흐름도이다. 블록(502)에서, 전송기 블록(예를 들어, 전송기 위상 고정 루프(PLL) 및 전송기 전원)이 활성화된다. 예를 들어, 전송기 바이어싱이 인에이블되고, 전송기 PPL이 시작되어 안정되고, 전송기 전원이 설정된다. 블록(504)에서, 전송기 드라이버가 활성화되고 RF 펄스가 발생된다. 블록(506)에서, 전송기 전류가 전송기 드라이버에서 캡쳐된다. 블록(508)에서, 전송기 드라이버가 비활성화된다. 블록(510)에서, 전송기 블록(예를 들어, 전송기 PLL 및 전송기 전원)이 비활성화된다.
일부 실시예에서, 제어 유닛(222)은 디튜닝 조건을 보상하는 디튜닝 조건에 응답하여 통신 디바이스(240)의 전송기 구성을 조정한다. 예를 들어, 제어 유닛은 통신 디바이스와 관련된 디튜닝 조건을 보상하도록 통신 디바이스의 전송기 변조 구성, 통신 디바이스의 전송기 임피던스 구성, 및/또는 통신 디바이스의 전송기 출력 전력 구성을 조정하여 통신 디바이스의 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 통신 디바이스의 통신 성능에 기초하여 전체 유도성 커플링이 향상될 수 있다.
일부 실시예에서, 통신 디바이스(240)가 판독기 모드인 경우, 통신 디바이스가 RF 전계를 능동적으로 생성함에 따라 디튜닝 조건의 측정이 계속적으로 수행된다. 일부 실시예에서, 통신 디바이스가 차량 모드인 경우, 디튜닝 조건의 측정이 간헐적으로 수행되어 타임 아웃에 기초하고/거나 RF 전계가 활성화된 이후에 트랜잭션한다. 도 6은 판독기 모드에서 도 2에 도시된 통신 디바이스(240)에 수신된 커맨드의 시퀀스 및 트랜잭션 동안 도 2에 도시된 통신 디바이스에 의해 판독기 디바이스(230)로 전송되는 응답의 시퀀스를 도시한다. 트랜잭션(예를 들어, 지불 트랜잭션)의 과정에서, 개별적인 화살표 610, 620, 630, 및 640에 의해 나타낸 바와 같이, 판독기 디바이스로 응답 메시지를 전송하기 이전에 디튜닝 조건의 측정이 간헐적으로 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법의 프로세스 흐름도이다. 블록(702)에서, 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보가 획득된다. 블록(704)에서, 디튜닝 조건은 전송 출력 전력 정보에 기초하여 측정된다. 통신 디바이스는 도 1에 도시된 통신 디바이스(140) 및/또는 도 2에 도시된 통신 디바이스(240)와 동일하거나 유사할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법의 프로세스 흐름도이다. 블록(802)에서, 통신 디바이스의 전원 조절기로부터의 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압 및 통신 디바이스에서의 수신 신호 강도 표시자(RSSI)가 획득된다. 블록(804)에서, 디튜닝 조건이 전송기 전류, 전송기 전압, 및 RSSI에 기초하여 측정된다. 통신 디바이스는 도 1에 도시된 통신 디바이스 및/또는 도 2에 도시된 통신 디바이스(240)와 동일하거나 유사할 수 있다.
본원의 방법(들)의 동작이 특정 순서로 도시되고 설명되었지만, 각각의 방법의 동작의 순서는 변경될 수 있어서 특정 동작이 반대 순서로 수행될 수 있거나 특정 동작이 적어도 부분적으로 다른 동작과 동시에 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 구별되는 동작의 명령어 또는 서브 동작이 간헐적으로 및/또는 교대하는 방식으로 수행될 수 있다.
방법들에 대한 동작들 중 적어도 일부는 컴퓨터에 의한 실행을 위해 컴퓨터 사용가능한 저장 매체 상에 저장되는 소프트웨어 명령어를 사용하여 구현될 수 있다. 예시로서, 컴퓨터 프로그램 제품의 실시예는, 컴퓨터 상에서 실행되는 경우, 컴퓨터로 하여금, 본원에 설명되는 동작들을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장하는 컴퓨터 사용가능한 저장 매체를 포함한다.
컴퓨터 사용가능한 또는 컴퓨터 판독가능한 매체는 전자, 자기, 광학, 저자기, 적외선, 또는 반도체 시스템(또는 장치 또는 디바이스) 또는 전파 매체가 될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예시들은 반도체 또는 솔리드 스테이트 메모리, 자기 테이프, 제거가능한 컴퓨터 디스켓, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 강체 자기 디스크, 및 광학 디스크를 포함한다. 광학 디스크의 현 예시들은 판독 전용 메모리(CD-ROM), 판독/기록용 컴팩트 디스크(CD-R/W), 디지털 비디오 디스크(DVD), 및 블루레이 디스크를 포함한다.
위의 상세한 설명에서, 다양한 실시예들의 특정 상세가 제공된다. 그러나, 일부 실시예는 모든 이들 특정 상세 보다 적은 것으로 수행될 수 있다. 다른 경우에, 간결성 및 명료성을 위해, 본 발명의 다양한 실시예들을 가능하게 하는 것보다 특정 방법, 프로시져, 부품, 구조, 및/또는 기능이 더 자세하게 설명되지 않는다.
본 발명의 특정 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 이렇게 설명되고 도시된 부분들의 특정 형태 또는 구성에 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 본원에 첨부된 청구항 및 이들의 등가물에 의해 정의되는 것이다.

Claims (20)

  1. 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    상기 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보를 획득하는 단계와,
    상기 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝(detuning) 조건을 측정하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스에서 수신 신호 강도 표시자(RSSI)를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계는 상기 전송 출력 전력 정보 및 상기 RSSI에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 출력 전력 정보는 상기 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디튜닝 조건에 응답하여 상기 통신 디바이스의 전송기 구성을 조정하는 단계를 더 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 출력 전력 정보를 획득하는 단계는 상기 통신 디바이스의 전원 조절기로부터 상기 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송 전력 출력 정보를 획득하는 단계는 상기 통신 디바이스의 전송기 드라이버로부터 상기 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스의 상기 전송 출력 전력 정보에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계는,
    대응 통신 디바이스가 상기 통신 디바이스에 근접하는 경우의 전송기 임피던스와 상기 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 전송기 임피던스 사이의 비율을 생성하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스의 전송 출력 전력 정보에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계는,
    대응 통신 디바이스가 상기 통신 디바이스에 근접하는 경우의 수신기 이득과 상기 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 수신기 이득 사이의 비율을 생성하는 단계를 더 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스의 전송 출력 전력 정보에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계는,
    응답 메시지를 전송하기 이전에 상기 전송 출력 전력 정보에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  10. 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스로서,
    상기 통신 디바이스는,
    상기 통신 디바이스와 관련된 전송 출력 전력 정보를 획득하도록 구성된 시스템 파라미터 센서 유닛과,
    상기 전송 출력 전력 정보에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하도록 구성된 디튜닝 조건 측정 유닛을 포함하는
    통신 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 시스템 파라미터 센서 유닛은 상기 통신 디바이스에서 수신 신호 강도 표시자(RSSI)를 획득하도록 구성되고, 상기 디튜닝 조건 측정 유닛은 상기 전송 출력 전력 정보 및 상기 RSSI에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하도록 구성되는
    통신 디바이스.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송 출력 전력 정보는 상기 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 포함하는
    통신 디바이스.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 디튜닝 조건에 응답하여 상기 통신 디바이스의 전송기 구성을 조정하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함하는
    통신 디바이스.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 시스템 파라미터 센서 유닛은 상기 통신 디바이스의 전원 조절기로부터 상기 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하도록 구성되는
    통신 디바이스.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 시스템 파라미터 센서 유닛은 상기 통신 디바이스의 전송기 드라이버로부터 상기 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압을 획득하도록 구성되는
    통신 디바이스.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 디튜닝 조건 측정 유닛은,
    대응 통신 디바이스가 상기 통신 디바이스에 근접하는 경우의 전송기 임피던스와 상기 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 전송기 임피던스 사이의 비율을 생성하도록 구성되는
    통신 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 디튜닝 조건 측정 유닛은,
    대응 통신 디바이스가 상기 통신 디바이스에 근접하는 경우의 수신기 이득과 상기 통신 디바이스에 근접하는 대응 통신 디바이스가 존재하지 않는 경우의 공칭 수신기 이득 사이의 비율을 생성하도록 구성되는
    통신 디바이스.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 디튜닝 조건 측정 유닛은 응답 메시지를 전송하기 이전에 상기 전송 출력 전력 정보에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하도록 구성되는
    통신 디바이스.
  19. 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    상기 통신 디바이스의 전원 조절기로부터 상기 통신 디바이스 내의 전송기 전류 및 전송기 전압 및 상기 통신 디바이스에서의 수신 신호 강도 표시자(RSSI)를 획득하는 단계와,
    상기 전송기 전류, 상기 전송기 전압 및 상기 RSSI에 기초하여 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스의 전송 출력 전력 정보에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계는 응답 메시지를 전송하기 이전에 상기 전송 출력 전력 정보에 기초하여 상기 디튜닝 조건을 측정하는 단계를 포함하는
    통신 디바이스 동작 방법.
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