KR920002628B1 - 이동식 데이타 카드 - Google Patents

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아메리카 텔리폰 앤드 텔레그라프 캄파니
사무엘 알. 윌리암슨
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
이동식 데이터 카드
[도면의 간단한 설명]
본 발명 및 그 작동 모드는 첨부된 도면과 함께 읽을 때 다음의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 이해될 것이다.
제1도는 본 발명의 원리에 따라 작동하는 퍼스널 메모리카드 및 판독기/기록기의 기능 블록도.
제2도는 본 발명의 원리에 따라 퍼스널 메모리 카드 및 그위에 배치된 주 구성요소의 기본구조를 도시하는 도면.
제3도는 제1도의 메모리 카드에서 묘사된 아나로그 인터페이스 회로의 주 기능구성 요소를 더 상세히 도시하는 개략적 다이아그램.
제4도는 제1도의 판독기/기록기의 주 기능구성 요소를 더 상세히 도시하는 개략적 다이아그램.
도면을 통해서 볼 때, 다른 도면에서도 도시된 동일소자는 동일한 참조번호를 도시된다.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 스마트 카드에 관한 것으로, 특히 무접촉 인터페이스를 통하여 전달 또는 처리 시스템에서 상호 작용하는 스마트 카드에 관한 것이다.
[종래기술의 설명]
구매와 은행거래 및 다른 거래를 하기 위한 신용카드의 사용으로 오늘날 대부분의 여행자들이 아주 적은 현금을 가지고 다닐만큼 널리 보급되어 있다. 거래계좌번호 및 거래계좌 소유자명이 각인된 플라스틱으로 만들어진 카드는 거래에 관해 청구될 은행이나 크레디트 하우스에서 공인된 거래계좌를 식별하기 위해서만 소용된다. 소정의 카드의 뒷면에 있는 자성 줄무늬는 동일한 정보를 포함하고 있지만, 거래를 신속히 하도록 기계-판독이 가능하다. 모든 계좌 정보는 은행이나 크레디트 하우스에서 기억된다.
일반적으로 은행이나 크레디트 하우스에서 멀리 떨어진 장소에서 거래가 이루어질때, 어떤 사람이 남용된 카드를 사용하거나 또는 정당한 소유자가 부주의로 자기의 신용제한을 초과하기가 용이하다. 그러므로, 대부분의 상인은 비교적 알맞은 양인 $50.00이상으로 구매하기 이전에, 지출승인 허가가 은행이나 크레디트 하우스로 인증되어야 하는 것을 요구한다. 자동전화 다이얼링에서 조차, 이 절차는 성가시고 시간을 소비한다. 더욱이, 개별 카드는 각 거래 계좌를 위해 필요하다.
그러나, 최근에 극소 전자장치의 도래에 따라, "스마트 카드"또는 "퍼스널 메모리 카드" 를 생산하게 위해 카드에 방대한 양의 계산능력 및 메모리 라이트(right)를 입력시키는 것이 가능하다. 그러므로, 카드는 부정한 사용을 사실상 제거하기 위하여 개인 특성, 운전면허, 사회비밀번호, 개인식별번호, 및 심지어 음성프린트와 같은 개인식별 데이터를 수반할 수 있다. 카드는 또한 모든 사용자의 요금계산의 계좌 번호, 모든 계좌의 차감잔액, 모든 계좌의 신용제한, 및 의류구매에 필요한 가족구성원의 사이즈, 개인 전화번호등과 같은 다른 개인 데이타를 수반할 수 있다. 개인적인 데이터의 형태는 인간의 상상으로만 제한된다.
상기한 모든 것을 표준화된 크기의 카드에 입력하는 기술은 현재 있다. 그러나, 이러한 아주 편리한 카드를 가지는 것은 먼저 작동력을 카드에 공급하며 또한 데이타를 카드에 연결하는 적합한 인터페이스의 현세적인 문제가 대두되는 것이다.
이 기술에서 공지된 스마트 카드는 여러 가지 접촉방법에 의해 판독되고 기록된다. 그러나, 만일 금속 접촉물이 사용되면 발생하는 문제는 접촉표면에서 시간이 경과하여 발생하는 산화에 기인한 음 저항이 증가된다. 물론 이것은 카드와 판독 또는 기록장치 사이의 데이타 전달의 정확성이 이들 접촉물의 음 저항이 증가함에 따라 감소하기 때문이다. 부가적으로, 노출된 위치에 있는 동안 접촉물은 접촉영역을 감소시키면서 간헐적인 접속을 일으키는 표면위에 공기중의 미립자가 용착된다. 카드를 판독하며 카드내로 기록하는 작동력이 이들 접촉물을 통하여 시스템의 연합국으로부터 카드로 전달되는 만큼, 사용한지 얼마의 시간이 지난후 전달된 에너지 양의 손실이 있게 되어, 카드가 효력이 없게된다.
작동력 및 데이타를 카드에 제공할 때 금속 접촉물을 사용하여 나타나는 두 번째 문제는 카드에서 극소 전자장치를 손상시킬 수 있는 정전기 방전(ESD)의 가능성이다. 사람 또는 카드에 걸린 고전압 또는 부주의하게 다른 소스로부터 연결된 고전압은 금속접촉물이 사용될 때 카드의 전자장치에 아주 쉽게 바로 연결될 수 있다. 카드의 여러 입력에서 이용된 클램핑 다이오드는 소정의 보호조치를 제공하지만, 카드를 예기된 환경에서 정상적으로 사용하는 중에 우연히 조우될 수도 있는 어떤 고전압 레벨에 대비한 보호가 되는 것은 아니다.
[발명의 요약]
본 발명에 따라서, 전형적으로 표준화된 플라스틱 신용카드의 크기로된 퍼스널 메모리 카드는 고객 레퍼토리 다이얼링에서부터 개개인의 의료 및 은행기록의 저장에 이르기까지 다양한 응용으로 사용될 수 있다. 비록 카드가 보통 신용카드와 아주 유사하게 보이고 느낄지라도, 퍼스널 메모리 카드는 컴퓨터와, 전기적으로 지움가능한 필드 프로그램 가능 판독전용 메모리, 및 조합된 구동력을 수신하며 또한 연합후에 배치된 판독기/기록기와 카드사이에서 데이타 신호를 수신하고 전송하는 회로를 포함한다. 카드에 구동력을 전달하며 데이타를 카드에 그리고 카드로부터 전달하는 판독기/기록기와 카드사이에는 어떠한 직접적인 옴 전기 접촉이 만들어지지 않는다. 그러므로, 사용한지 얼마의 시간이 지난후에도 확실하게 카드로 구동력이 전달되며 또한 카드로부터 그리고 카드로 데이터가 전달된다. 부가적으로, 카드의 전자장치로의 정전기 방전으로부터 야기되는 손상전위는 카드상의 전도체와 이방전이 일어날 수도 있는 어떠한 소스사이에서 유전체로 구성된 절연체가 제공되기 때문에 최소화된다. 퍼스널 메모리 카드는 또한 연합국에서 공인된 사용자에 의해 원하는 대로 새롭고 다른 데이타로 선택적으로 재프로그램 가능한다.
제1도를 참조하면, 본 발명에 따라서 카드 판독기/기록기(15)와 함께 이용되는 이동식 데이타 또는 퍼스널 메모리 카드(10)의 블록 다이아그램이 도시된다. 카드(10)에서 배치된 몇 개의 기본 구성요소는마이크로 컴퓨터(110), 전기적으로 지움성 프로그램 가능 판독전용 메모리(EEPROM)(115), 아나로그 인터페이스 회로(300), 변압기(12)의 제2권선, 및 용량성 플레이트(125 내지 128)이다.
메모리 컴퓨터(110)는 랜덤 억세스 메모리 및 판독전용 메모리로 구성된 중앙처리장치 및 메모리 장치를 포함한다. 그 내부 판독전용 메모리에 의해 제공된 퍼엄웨어(firmware) 제어하에 작동하는 마이크로 컴퓨터(110)는 아나로그 인터페이스 회로(300)를 통하여 EEPROM(15) 및 판독기/기록기(15)로 데이타를 포맷한다. 마이크로 컴퓨터(110)는 또한 아나로그 인터페이스 회로(300)를 통하여 수신된 판독기/기록기로부터의 데이타를 인터럽트한다. 부가적으로, 마이크로 컴퓨터(110)는 EEPROM(115)으로 데이터를 기록하고 판독할 때 그리고 판독기/기록기(156)로부터, 및 (15)로의 전송시에 에러를 첵크한다.
카드(10)내에 EEPROM(115)를 이용함으로써, 공인된 사용자는 공인된 연합 응용국에서 있는 동안 원하는 대로 새롭고 다른 데이타로 카드의 어떤 부분을 재프로그램하는 것이 가능한다. 그러한 메모리는 다수의 공급자로부터 입수가능한데, 그들은(1968년 2월 17일), 일렉트로닉스, 제59권, 7호, 40내지 11페이지 로버크 린네백의 논설명칭“EEPROM”은 마지막으로 떼어낼 준비가 되었는가?”에서 기술된다. 데이타는 구동력이 인가되는 동안 EEPROM으로부터 반복적으로부터 판독되거나 지워지며 또한 EEPROM으로 기록될 수 있다. 구동력이 제거될 때, EEPROM내 데이타로 인해 만들어진 어떠한 변화는 잔존하게 되어 카드(10)가 다시 구동될 때마다 검색된다.
아나로그 인터페이스회로(300)는 메모리 카드(10)를 판독기/기록기(15)로 인터페이스하는 수단을 제공한다. 이 인터페이스는 판독기/기록기(15)에서 연결된 자성 에너지로 부터의 구동력을 카드(10)에 제공하는 기능, 및 데이타를 판독기/기록기(15)와 카드(10)내 마이크로 컴퓨터(110)사이에 연결하는 다수의 기능을 실행한다. 카드(10)로의 구동력은 변압기(120)의 제2권선(121)을 통하여 판독기/기록기(15)로부터 아나로그 인터페이스 회로(300)로 공급된다. 이 변압기는 카드(10)에서 제2권선이 판독기/기록기(15)내 제2권선(122)과 일치될 때 형성된다.
변압기(120)는 변압기 제1권선(112)과 제2권선(121)사이에서 결합을 증가시키기 위해 판독기/기록기에서 페라이트 코어(123)를 포함한다. 또한 제2페라이트 코어(124)는 변압기(120)에 포함되며 결합 효율을 더 증가시키기 위해 카드에 제2권선(121)과 연합된다. 충분한 구동력이 이용가능하고 효율이 고려 대상이 아닌 그러한 장치에서, 하나 또는 양쪽의 이들 페라이트 코어는 생략될 수도 있다. 신용 카드내로 구동력을 연결하기 위한 변압기의 사용은 1984년 10월 25일 출원되어 현재 계류중인 미합중국 특허원 제664555호, 알.엔,빌링스의 명칭 “적응성 있는 인덕터”에서 제한되었다.
카드(10)으로의 데이타 수신 및 카드로부터의 데이터 전송은 메모리 카드(10)상의 전극 또는 플레이트(125내지 128)이 판독기/기록기(15)내 대응전극 또는 플레이트(155 내지 158)과 일치될 때 형성된 네개의 캐패시터로 이루어지는 용량성 인터페이스에 의해 아나로그 인터페이스(300)으로 제공된다. 이들 캐패시터증의 두 캐패시터는 데이타를 판독기/기록기(15)에서 메모리(10)로 전송하도록 사용되며 나머지 두 캐패시터는 테이타를 메모리 카드(10)에서 판독기/기록기(15)로 전송하도록 사용된다. 유도성 인터페이스 및 용량성 인터페이스의 조합은 판독기/기록기(15)와 메모리 카드(10)사이의 완전한 전달 인터페이스를 제공한다. 아나로그 인터페이스회로(300)는 제3도에서 더 상세히 도시되며 본문의 뒤에 참부된 설명에서 기술된다.
판독기/기록기(15) 내 몇몇 구성요소의 조직은 카드내 구성요소와 기능상 유사하다. 예를들어, 그러한 구성요소는 아나로그 인터페이스 회로(400) 및 마이크로 컴퓨터(410)이다. 부가적으로, 판독기/기록기(15)는 전원(162) 및 입력/출력 인터페이스(160)도 포함한다. 전원(162)은 동력을 제공하도록 사용되며 또한 클럭 신호를 변압기(120)를 통하여 판독기/기록기(15)에서 카드(10)로 연결하도록 사용한다. 입력/출력 인터페이스(160)는 근본적으로 일반적인 비동기 수신기 송신기(UART)이며 마이크로 컴퓨터(410)에 포함될 수 있다. 이 UART는 적절히 구성된 응용국과 외부적으로 통신하기 위해 사용된다
제2도를 참조하면, 카드(10)의 기본구조 및 그위에 배치된 기본구성 요서가 도시된다. 일반적으로 카드는 0,005인치 두께의 한측 또는 이중인쇄 배선판(201)을 포함하는 박판 구조물을 포함한다. 용량성 플레이트(125 내지 128)는 이 인쇄 비선판의 상단측에 배치된 것으로 도시되지만, 이들이 적당한 절연체 또는 유전체 판으로 덮혀져 있는한 상기 배선판의 하단 또는 그 반대측에 이들 플레이트를 배치하는 것은 그 기술에서 숙련된 자의 능력에 달려 있다는 사실을 말할나위도 없다. 아나로그 인터페이스 회로(300), 마이크로 컴퓨터(110), EEPROM(115), 변압기 제2권선(121) 및 표면장착 캐패시터(302 및 315)를 결합하는 패드는 배선판(201)의 상부에 배치된다. 직접회로, 족, 마이크로 컴퓨터(110), EEPROM(115) 및 아나로그 인터페이스 회로(300)는 배선 결속되며 캐패시터는 인쇄 배선판(201)에 전도적으로 에폭시된다. 집적회로와 인쇄 배선판(201)간의 다른 전기적 접속수단은 그 기술에서 숙련된 자에게 공지된 것은 말할나위도 없다. 테이프 자동결속은 그러한 수단의 한 예이다.
카드(10)의 구조에 있어서, 인쇄 배선판(201)은 대략 0.020인치 두께인 구조적 부재(202)와 적층된다.구조적 부재는 인쇄 배선판(201)에 장착된 상기 기술된 구소요소의 물리적 크기를 수용하는 다수의 개구(203)를 가지고 있다. 채움 재질은 구성요소를 덮기 위해 구조적 부재(202)의 개구(203)에 충분한 양이 적용되며 구조적 부재(202)의 상단 표면과 정렬하도록 각 구성요소의 상부 표면을 약간 압착되게 한다.
상부 덮개판(204)은 구조적 부재(202)에 적충된다. 이 덮개판을 위하여 적당한 라벨 및 이론이 첨가되거나 끼워넣어진다. 유전체 판은 또한 양측 인쇄 배선판(201)의 하단측에도 적층되어 이 배선판의 하부에 배치된 노출될 수 있었던 전도체 리드( 및 가능하다면 전도성 플레이트)를 덮게된다. 이것은 대개 명령 및 자성 줄무늬 서명 패널이 있는 카드의 하단 외부측이다.
제3도를 참조하면, 제1도의 아나로그 인터페이스 회로(300)가 더 상세히 도시된다. 전원 정류 및 조절, 판도기/기록기(15)로부터 데이와 전송 및 수시, 마이크로 컴퓨터(110)를 작동시키는 변압기 제2권선(121)의 클럭신호 획득, 및 전원이 제거되고 메로미 카드(10)로 재인가 될때마다 이 마이크로 컴퓨터를 리세트하는 전원 리세트 작동을 제공하는 것과 같은 메모리 카드(10)의 다수의 기능은 인터페이스 회로에 의해 제공된다
판독기/기록기(15)로부터 변압기(120)를 통하여 제2권선(121)으로는 대략 1.8메가헬쯔 AC신호가 자기적으로 결합된다. 이 제2권선(121)의 출력은 전파 브릿지 정류기(301)로 인가된다. 브릿지 정류기(301)에 의해 발생된 DC전압은 캐패시터(302)에 의해 필터되며 전단부에서 분로 조정기를 가지고 있고 후단부에서 연속통과 조정기를 갖고 있는 이중 조정기(303)로 연결된다.
분로 조정기는 변압기 제2권선(121)에서 인출된 전류를 일정하게 유지하도록 작용하며 그로써 변압기 (120)의 동력전달 곡선의 최적한 구역에서의 작동을 보장하게 된다. 이것은 만일 카드(10)에서 동력요구가 감소되면, 분로 조정기부는 AC동력을 수신하는 변압기 제2권선(121) 및 판독기/기록기(15)상의 부하를 일정하게 유지하도록 여분의 동력을 소산시키기 때문에 바람직하다. 더 큰 동력을 요구하는 작동이 발생하기 때문에 카드에서 요구된 동력이 올라가면 분로 조정기부는 전압 감소를 검출할 때 그 동력 소산을 감소한다. 그때 전류는 연속통과 전압 조정기를 통과하며 카드내 모든 다른 회로에 필요한 작동동력을 제공한다. 캐패시터(315)는 부가적인 필터 작용을 분로및 연속통과 조정기(303)의 DC출력으로 제공한다.
클럭복구 회로(304)는 마이크로 컴퓨터(110)의 작동에 적합한 클럭신호를 제공하기 위해 변압기(120)의 제2권선(121)에 연결된다. 이 회로(304)는 비교기를 구비하는데, 이 비교기는 브릿지 정류기(301)의 접지 노드에 관하여 변압기 (120)의 제2권선의 한쪽을 차등적으로 비교한다. 제공된 펄스는 마이크로 컴퓨터(110)를 구동하는데 적합한 비교적 빠른 턴-온 및 턴-오프 시간을 주는 비교기에 의해 형성된다.
전압기준(306), 비교기(307) 및 단안정 멀티바이브레이터(308)를 포함하는 리세트 회로(305)는 분로 및 연속통과 조정기 (303)의 조절된 출력을 모니터한다. 이 회로는 분로 및 연속통과 조정기 (303)의 조절된 출력을 모니터한다. 이 회로는 분로 및 연속통과 조정기(303)의 출력에서 공급전압이 예정된 작동범위내에 있지 않다면 마이크로 컴퓨터(110)의 작동을 금지시킨다.
저항(390 및 310)으로 주어진 저항열은 조정기(303)로부터 비교기(307)에 연결된 전압을 감소시키는 분압기 회로를 형성한다. 그리고 전압기준(306)은 비교기 (307)의 저항 열로부터 전압과 비교된 요구된 작동레벨의 허용가능한 최소레벨에 대응하는 임계전압 레벨을 세트한다. 작동시에, 분로 및 연속통과 조정기(303)로부터의 전압이 제로에서부터 상승하므로, 전압기준(306)으로부터 비교기 (307)로 공급된 전압은 저항열로부터 비교기로 공급된 전압보다 더 높으며 마이크로 컴퓨터는 리세트를 유지한다. 분로 및 연속-통과 조정기 (303)로부터 전압이 최소 작동전압 이상으로 상승할 때, 저항열의 출력은 전압기준보다 더 높게 된다. 그대 비교기(307)는 상태를 스위치하고 단안정 멀티바이브레이터(308)는 대략 200밀리초의 펄스를 마이크로 컴퓨터(110)로 공급되며 그리하여 마이크로 컴퓨터는 인에이블되며 프로세서는 가동하기 시작한다.
요구된 작동레벨에 도달하는 이후 얼마쯤, 조절된 전압이 임계전압 레벨아래로 내려가면, 리세트 회로(305)는 이 감소를 검출하고 다시 마이크로프로세서(110)를 금지시킨다. 이것은 발생할 수도 있으며 어떤식으로 EEPROM(115)내 데이타에 영향을 주는 관계없는 작동을 확실히 대비하게 한다. 그리하여 리세트 회로 (305)는 전압이 예정된 작동전압보다 작을때마다 마이크로 컴퓨터(110)를 금지시키게 하여 그러한 낮은 전압상태에서 카드(10)의 부당한 작동에 대비하게 한다.
그러한 부당한 전압은 카드(10)가 판독기/기록기(15)내부로 완전히 설치되지 않기 때문에 발생할수 있으며, 또는 카드의 표면과 일치 표면의 양 표면위에 부과된 어떠한 방해때문에 카드(10)의 표면과 판독기/기록기의 일치 표면 사이의 간극이 너무 많다면 발생할 수 있다. 그리고 카드로 어떠한 전압의 인터럽션은 또한 리세트 회로(305)를 활성화되게 하기 때문에 , 판독기/기록기(15)로 AC전력의 인터럽션 발생 또는 부적당한 시간에서 판도기/기록기(15)로부터 카드(10)를 인출하는 사용자는 또한 마이크로 컴퓨터(110)를 금지되게 한다. 마이크로 컴퓨터(110)의 작동은 일단 공급전압이 적당한 작동레벨로 복귀하면 재개된다.
구동기 증폭기(312 및313)으로 이루어진 데이타 아웃 구동회로(311)는 마이크로 컴퓨터(110)로부터 직렬데이타를 수신하며 판독기/기록기(15)내 용량성 플레이트(155 및 156)와 각기 인터페이스하는 용량성 플레이트(125 및 126)를 차등적으로 구동한다. 이들 구동기 (312 및313)는 하나의 극성으로된 마이크로 컴퓨터 (110)로부터의 직렬 데이터를 다른 극성으로 변환하여, 마이크로 컴퓨터(110)로부터 신호의 각 전용을 위해 구동기중의 하나는 정극성으로 되며, 반면에 다른 구동기는 부극성으로 된다.
데이터 수신회로(320)는 차등 증폭기로 구성되며 판독기/기록기(15)내 용량성 플레이트(157 및 158)에서 용량성 플레이트(127 및128)로 연결된 차등 데이타를 수신하는데 사용된다.
판독기/기록기(15)로부터 이 데이타는 적절한 처리를 위해 카드(10)내 마이크로 컴퓨터(110)로 연결된다.
히스테리시스보다 더 큰 차등펄스가 증폭기의 출력을 고상태에서 저상태로 또는 저상태에서 고상태로 모두 스위치되도록 데이타 수신장치내에 히스테리시스가 나타난다. 히스테리시스는 작은 차등잡음 신호를 무시하고 단지 큰 차등 데이타 신호만을 스위치 온 함으로써 잡음으로 인해 데이터 수신회로의 거짓 트리거링이 발생하는 것을 막는데 도움을 준다. 그리하여, 데이타 수신회로가 상태를 스위치하고, 어떤 다른 입력도 없다면, 회로는 이 회로가 다른 상태로 스위치되고 다시 부류되지 않는 어떠한 상태에서 남아 있게 된다.
비록 ESD문제가 무접촉 카드에 따라 최소화될지라도, 데이타 구동회로(311)의 출력 및 데이타 수신회로(320)의 입력에서의 전압을 클램프하는 부가적인 보호 다이오드가 설계될 수 있으며 카드회로에 포함될 수 있다. 전압을 클램프하며 또한 전압을 안전한 레벨로 조정하는 클램핑 회로의 설계는 그 기술에서 숙련된자의 능력에 달려 있고 널리 공지되어 있다.
제4도를 참조하면, 제1도에 도시된 판독기/기록기(15)의 주 기능구성 요소를 더 상세히 설명하는 개략적 다이아그램이 도시된다. 제1도에서 개략적으로 도시되고 제2도에서 사실적으로 도시된 메모리 카드(10)는 판독기/기록기(15)의 구성요소를 연결하는 동력 및 데이타와 작동 가능하게 접촉되어 제4도에서 도시된다. 카드로 가는 동력은 카드(10) 내 제2권선(121)이 판독기/기록기내 제1권선(122)과 일치될 때 형성된 변압기(120)의 제1권선(122)을 통하여 판독기/ 기록기(15)로부터 공급된다.
상기 기술된 바와 같이, 판독기/기록기(15)와 카드(10)간의 데이터 전송은 카드의 플레이트(125 내지128)리 판독기/기록ㄱ;(15)내 대웅 플레이트(155 내지 158)와 일치될 때 형성된 용량성 인터페이스에 의해 제공된다. 판독기/기록기(15)는 메모리 카드(10)내의 구성 요소와 작동상 양립가능한 다수의 구성요소를 갖는다. 카드(10)와 마찬가지로, 판독기/기록기(15)는 비반전 구동기 증폭기(401) 및 반전 구동기 증폭기(402)로 이루어지는 데이타-아웃 구동회로를 포함한다. 이들 증폭기는 UART(403)으로부터 직렬 데이타를 수신하며 카드(10)내 용량성 플레이트(127 및 128)와 인터페이스하는 용량성 플레이트(157 및 158)을 차등적으로 구동한다. 메모리 카드(10)에 필요한 데이터는 마이크로 컴퓨터(410)로부터의 8-비트 버스(411)전반에 걸쳐있는 병렬 장치에서의 UART로 전송된다.
판독기/기록기(15)는 또한 데이터 수신회로(404)를 포함하는데, 이 회로는 차등 증폭기로 구성되어 있으며 카드(10)내 용량성 플레이트(125 및126)에서부터 용량성 플레이트 (155 및 156)고 연결된 데이타를 수신 할 때 판독기/기록기(15)에 의해 사용된다 카드(10)로부터 이 직렬 데이타는 URAT(403)로 연결되며 여기에서 직렬 데이타는 병렬 데이타로 재포맷되어 8비트 데이터 버스(411)를 거쳐 마이크로 컴퓨터(410)로 연결된다. 내부 UART의 사용을 통하여 마이크로 컴퓨터(410)는 카드(10) 및 판독기/기록기(15)가 전달을 위해 구성된 특정 응용국(440)으로 데이타를 연결하기 이전에 시작 및 정지 비트를 갖는 직렬 포맷으로 디이타를 재변환한다.
응용국은 다수의 구성물로 이루어질 수 있다. 이것은 공장 편집국, 사무소 편집국, 발행자 편집국, 대중 전화국, 또는 카드(10)와 인터페이스하기 위해 적절히 구성된 어떤 다른 국으로서 구성될 수도 있다.
카드(10)로의 동력전달을 효과적으로 제어하기 위한 회로는 판독기/기록기(15)내에 포함된다. 동력구동기(420)는 변압기(120)의 제1권선으로 전용된 동력 레벨을 제어한다. 변압기 제2권선(121)을 통해 카드(10)로 공급된 동력은 이 변압기 제1권선(122)의 전류와 비례한다. 어느 주어진 시간때 구동기 (420)에 의해 카드(10)로 공급되는 동력의 양은 변압기 제1권선(122)에서 샘플되며 그 정보는 아나로그 디지탈 변환기 (421)로 공급된다. 이 변환기는 샘풀된 아나로그 동력 레벨과 대등한 디지탈 신호를 마이크로 컴퓨터(410)로 공급한다. 그 다음에, 마이크로 컴퓨터(410)는 디지탈-아나로그 변환기(422)로 공급된 신호에 따라 카드(10)로 가는 동력을 원하는 구동레벨로 조절한다. 이 디지탈-아나로그 변환기의 출력은 카드(10)에 필요한 정정된 구동력을 계속 동력 구동기(420)으로 공급하는 전압 조정기(423)에 연결된다.이 방법대로, 카드(10)로 공급되는 동력은 적당하고 효과적인 작동에 필요한 원하는 범위내로 제어된다.
카드를 판독기/기록기(15)와 함께 사용할 때 카드를 판독기/기록기(15)의 수용 슬로트에 삽입하는 것을 요구한다. 판독/기록기(15)내 인터페이스 구성요소와 카드(10)간의 적당한 일치를 보증하기 위해 또한 판독기/기록기 회로의 정확한 턴-온을 보증하기 위해, 판독기/기록기(15)의 슬로트에 근접 센서가 배치된다. 카드 삽입 센서(425)는 카드 슬로트내 대략 중간쯤에 위치하고 있다. 이것은 조명 및 검출소자를 갖는 광학 센서이다. 기계적 암은 조명소자에 의해 발생된 광학 빔을 인터럽트하기 위해 배열되며 카드가 슬로트내로 대략 중간쯤 진행할 때 검출소자에 의해 감지된다. 이 카드 삽입센서(425)는 일단 카드가 센서내 중간점 또는 센서로부터 벗어나 중간점에 있으면 마이크로 컴퓨터(410)로 신호를 제공한다.
카드 완전 삽입센서(426)는 카드 삽입센서와 작동상 비교가능하지만, 카드 슬로트의 최내부에 배치된다. 이 센서는 카드가 카드 슬로트에 완전히 삽입될 때를 마이크로 컴퓨터(410)에 전달한다.
판독기/기록기(15)는 그 내부에 재프로그램 가능한 극소 전자장치를 갖는 퍼스널 메모리 카드 뿐 아니라 자성 줄무늬만이 첨부된 카드를 수용하기 편리하게 설계된다. 일단 카드가 완전히 자리잡히면, 카드가 무접촉 퍼스널 메모리 카드인가 또는 자성 줄무늬만의 카드인가를 판단하는 시험이 행해진다. 이러한 시험은 마이크로 컴퓨터(410)가 동력을 동력 구동기(420)는 인가함으로써 시작된다. 만일 변압기 제1권선(122)에서 동력이 인출되면, 판독기/기록기(15)는 메모리 카드가 슬로트내에 있음을 추정한다. 그렇지 않으면, 판독기/기록기는 자성 줄무늬 카드가 슬로트내에 있음을 추정한다.
일단 카드가 완전히 삽입되고 또한 변압기 제1권선(122)에 의해 인출된 전류에 따라 메모리 카드인 것으로 판명되면, 솔레노이드(427)는 삽입된 카드와 접촉하고 있는 판독기/기록기(15)내 전달 인터페이스를 제기하기 위하여 마이크로 컴퓨터에 의해 활성화된다. 이 인터페이스를 이루고 있는 용량성 플레이트(155 내지 158) 및 변압기 제1권선(122)은 카드와 최선의 용량성 및 유성성 결합을 이루기 위해 이 솔레노이드에 의해 카드에 대하여 기울어지게 위치 설정하는 플래튼 위에 장착된다. 카드가 부분적으로 당겨져서 카드 완전삽입 센서(426)가 트립된다면, 솔레노이드(427)는 카드가 쉽게 철수되도록 즉시 해제시킨다.
만일 메모리 카드에 대한 시험이 부정으로 판명되면, 마이크로 컴퓨터(410)는 삽입된 카드가 자성 줄무늬 카드인 것을 판단한다. 그때 마이크로 컴퓨터(410)는 가청 또는 시청신호를 사용자에게 제공하여 카드를 제거하게 한다. 카드가 슬로트에서 인출될 때, 자성 줄무늬에 있는 데이타는 자기 헤드(430)에 의해 판독되고, 증폭기(431)에 의해 증폭되며 마이크로 컴퓨터(410)의 직렬 포트에 연결된다.
판독기/기록기(15)에는 발진기(435)가 포함된다. 이 발진기 부분은 마이크로 컴퓨터(410)에 필요한 클럭신호를 제공하며 또한 동력 구동기(420)에 필요한 대략 1.8메가헬쯔 신호를 공급한다. 이것은 제1도의 마이크로 컴퓨터(110)을 작동시키는데 적합한 클럭신호를 공급하기 위하여 제3도의 클럭복구 회로(304)에 의해 검출된 신호이다.
데이터 전송 회로에 필요한 클럭신호는 또한 발진기(435)에 의해 UART(403)을 공급한다. 이 신호는 카드(10)와 판독기/기록기(15)사이에서 초당 19.2킬로비트로 데이타 전송률을 설정한다. 그러한 데이터 전송률은 데이타 비트 변위의 간격동안 적절히 바이어스된 용량성 플레이트를 지속시키며 그리하여 전압 드리프트에 기인한 카드와 판독기/기록기간의 통신 인터페이스에서 잡음의 영향을 최소화시킨다.
마이크로 컴퓨터(410)는 외부 랜덤 억세스 메모리(RAM)(437) 및 외부 판독전용 메모리(ROM)(436)의 형태로된 부가적인 메모리를 가지고 있다. 갱신 또는 재프로그램을 용이하게 하기 위하여, ROM은 EEPROM부와 쉽게 대체되거나 그와함께 보강할 수도 있다. 판독기/기록기(15) 및 응용국(440)에서 그러한 EEPROM부는 카드가 판독기/기록기(15)와 작동가능하게 접촉할 때 카드에 포함된 데이타에 의해 쉽게 재프로그램된다.
상기 기술된 바와 같이, 마이크로 컴퓨터(410)는 국(440)으로 가는 직렬 데이타 경로를 통하여 외부 세계와 통신한다. 이 데이타 경로는 전송 버스(441) 및 수신리드(442)를 포함한다. 또한 이 데이타 경로는 카드 완전삽입 센서(426)에 의해 활성화 된 어텐션 리드(443)를 가지고 있다. 마지막으로 이 경로는 판독기/기록기(15)를 리세트하도록 국(440)을 인에이블하며 공지된 상태로 초기화하는 리세트 리드(444)를 포함한다. 판독기/기록기(15)로 가는 동력은 또한 국(440)에 의해서도 공급된다. 이 메모리 카드의 다른 많은 변경은 본 발명의 정신 및 범주를 벗어남이 없이 그 기술에서 숙련된 자에 의해 명백히 이행될 수 있으며 또한 가능하다. 그러한 변경의 예는 시스템에서 작동하는 메모리 카드인데, 이 시스템에서 데이타는 메모리 카드로부터 카드 판독기로만 전달된다. 메모리 카드 및 연합된 카드 판독기는 카드로 부터 카드 판독기로 가는 데이타 흐름을 설정하고 유지하기에 필요한 최소한의 전달 인터페이스 및 극소 전자장치를 갖도록 구성된다. 그러므로 첨부된 특허청구 범위의 범주내에서 본 발명이 특별히 설명 된 바와 다르게 실습될 수 있음은 말할 나위도 없다.

Claims (11)

  1. 데이타를 기억하는 메모리 수단(115) 및 데이타를 처리하는 프로세서 수단을 포함하는 이동식 데이타 카드(10)에 있어서, 적어도 하나의 판독기/기록기(15)와 전달하면서, 판독기/기록기에서 데이터 카드로 그리고 데이터 카드에서 판독기/기록기로 데이타를 전송하는 용량성 결합수단(125 내지 128)을 포함하는 입력/출력수단(125 내지 128,300)과, 판독기/기록기로부터 전달된 자기 에너지를 수신하고 이 자기 에너지를 메모리 수단 및 프로세서 수단을 활성화시키는 전기 에너지로 변환하는 에너지 결합수단(120) 및 데이터 카드와 판독기/기록기 사이에서 완전한 전달 인터페이스를 조립할때 제공하는 에너지 결합수단 및 용량성 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 데이터 카드.
  2. 1항에 있어서, 상기 용량성 결합수단은 이동식 데이타 카드와 판독기/기록기 사이에 직렬 접속으로 이루어지며, 상기 직렬접속은 카드 및 판독기/기록기내 전극을 가깝게 정렬시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 이동식 데이타 카드.
  3. 2항에 있어서, 정렬된 각 두 전극중의 적어도 하나는 유전체 물질이 전극들 사이에서 나란히 놓이도록 전극에 첨가된 유전체 물질을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 데이터 카드.
  4. 제1항에 있어서, 메모리 수단은 데이타카드가 판독기/기록기와 작동 가능하게 접촉될때 변경 가능한 전기적으로 재프로그램 가능 판독전용 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 데이터 카드.
  5. 제1항에 있어서, 에너지 결합수단은 전기적으로 용량성 물질인 평평한 멀티턴 코일 및 코일에 접속된 정류기 수단을 구비하는 것을 특징을 하는 이동식 데이타 카드.
  6. 제1항에 있어서, 입력/출력수단은 용량성 결합수단과 프로세서 수단사이에 데이타를 연결하는 아나로그 인터페이스 회로를 구비하며, 상기 인터페이스 회로는 프로세서 수단으로부터 직렬 데이타를 수신하고 이 직렬 데이타를 용량성 결합수단에 차등적으로 연결하는 제1 및 제2증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 데이터 카드.
  7. 제6항에 있어서, 용량성 결합수단은 이동식 데이타 카드의 제1 및 제2전극을 구비하며, 상기 제1 및 제2증폭기는 프로세서 수단에서 판독기/기록기로 직렬 데이타를 전송하기 위해 제1 및 제2전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 이동식 데이타 카드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 아나로그 인터페이스 회로는 용량성 결합수단으로부터 차등 데이타를 수신하고 이 차등 데이타를 프로세서 수단으로 연결하는 제3증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 데이터 카드.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 용량성 결합수단은 이동식 데이터 카드상의 제3 및 제4전극을 구비하며, 상기 제3증폭기는 차등 데이타를 판독기/기록기에서 프로세서 수단으로 전송하기 위해 제3 및 제4전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 이동식 데이타 카드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 아나로그 인터페이스 회로는 메모리 수단과 프로세서 수단사이 그리고 데이터 카드와 판독기/기록기 사이의 데이터 전송을 타이밍하기 위해 전송된 자기 에너지의 주파수에 관련된 타이밍 펄스를 유도하기 위해 에너지 결합수단에 접속된 타이밍 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 데이터 카드.
  11. 제10항에 있어서, 프로세서 수단은 마이크로 컴퓨터를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 데이타 카드.
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