WO2010039004A2 - Rf 전자카드 및 이의 충전을 위한 충전카드 - Google Patents

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WO2010039004A2
WO2010039004A2 PCT/KR2009/005651 KR2009005651W WO2010039004A2 WO 2010039004 A2 WO2010039004 A2 WO 2010039004A2 KR 2009005651 W KR2009005651 W KR 2009005651W WO 2010039004 A2 WO2010039004 A2 WO 2010039004A2
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electronic card
card
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power supply
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유형근
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Yu Hyeung Keun
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    • 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
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    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
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    • G—PHYSICS
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Definitions

  • the present invention relates to an RF electronic card (Radio Frequency electronic card) which is provided with an IC chip (Integratde circuit chip) and an antenna (antenna), which can be utilized in transportation cards, bank cards, identification cards.
  • RF electronic card Radio Frequency electronic card
  • IC chip Insulator circuit chip
  • antenna antenna
  • an RF electronic card refers to a non-contact type card medium using a radio frequency (Radio Frequency) signal broadly.
  • a representative example of an RF electronic card is a contactless type integrated circuit card.
  • IC cards Intelligent Circuit Card
  • the IC card is otherwise called a smart card, depending on whether it is in contact with a terminal, a contact type and a contactless type, a hybrid type in which both are simply merged, a merge and component of both It is divided into combi type that can share.
  • the contactless (including hybrid and combination) is the same.
  • the IC card shows the convenience of applying RFID (Radio Frequency identification) technology, which is a radio frequency identification technology, without having to be in direct contact with the terminal.
  • RFID Radio Frequency identification
  • FIG. 1 is a schematic view of a general contactless IC card 1, which includes an IC chip (Integrat Circuit Chip: 4) and an antenna (antenna: 6) built in the card body 2 of a synthetic resin material.
  • IC chip Integrat Circuit Chip: 4
  • antenna antenna: 6
  • the IC chip 4 includes an electronic card operating system (COS), security and arithmetic algorithms, a memory, and the like.
  • COS electronic card operating system
  • the antenna 6 is made of a loop inductive coil electrically connected to the IC chip 4. Therefore, the antenna 6 activates the IC chip 4 with an external radio frequency signal and supports wireless communication between the IC chip 4 and the terminal.
  • RF electronic cards are classified into an active type and a positive type according to the presence or absence of a power source.
  • a hybrid or combination IC card having a contact function is provided with a plurality of exposed terminals for a contact function in an IC chip 4 in the form of a chip on board (COB).
  • the exposed terminals are Vcc terminal for power supply, GND terminal for ground, RST terminal for reset signal input, Vpp terminal for programming voltage input, CLK terminal for clock signal input, I / O terminal for data input and output, and spare It includes an RFU terminal.
  • RF e-cards have been commercialized in the form of contactless IC cards, such as transportation cards, bank cards, and ID cards, thanks to economic growth, increased consumption, and increased sales network. It was widely distributed in possession.
  • RF e-cards are recognized as a product that is beyond the scope of a simple payment means or object recognition means, and in response, various efforts have been made to increase the product competitiveness of RF e-cards. However, it is still only to decorate the exterior with colorful colors or patterns, and the effect is insufficient to attract user's interest and attention.
  • an object of the present invention is to provide an RF electronic card that can increase the product competitiveness by inducing interest and interest of the user.
  • the present invention is to provide a charging card for charging the RF electronic card to increase its utility.
  • the present invention is an RF electronic card for contactless communication with a terminal for transmitting and receiving radio frequency signals, the electronic card operating system, security and arithmetic algorithm, IC chip mounted with memory;
  • a main antenna comprising a loop induction coil electrically connected to the IC chip to support the contactless communication using the radio frequency signal between the terminal and the IC chip;
  • a sensing unit configured to sense at least one of the non-contact communication, a peripheral illumination of a predetermined reference value or more, and a user touch;
  • An output unit for emitting an audiovisual output of at least one of an image, a sound and a light pattern;
  • a power supply unit supplying power; According to the sensing result of the sensing unit provides an RF electronic card including a control unit for controlling the power supply of the power supply unit on / off the audio-visual output of the output unit.
  • the present invention is a charge card of the RF electronic card, the RF electronic card, IC chip and main antenna for contactless communication;
  • a sensing unit configured to sense at least one of the non-contact communication, a peripheral illumination of a predetermined reference value or more, and a user touch;
  • An output unit for emitting an audiovisual output of at least one of an image, a sound and a light pattern;
  • a power supply unit for supplying power including a rechargeable battery;
  • a control unit which controls on / off of the audio-visual output of the output unit by adjusting whether power is supplied to the power unit according to a sensing result of the sensing unit;
  • a conversion unit configured to convert the radio frequency signal received by the main antenna into electric power and charge the battery, and the charging card includes a power supply unit including a USB connector supplied with external power;
  • a frequency generator generating the radio frequency signal with the power source; It provides a charging card for charging an RF electronic card including a charging antenna for transmitting the radio frequency signal.
  • RF electronic card can be utilized as a traffic card, bank card, ID card, as well as a phenomenon that may frequently appear during the use of the card, that is, contactless communication, ambient light above a predetermined reference value, at least of the user touch Provides an audiovisual output of at least one of image, sound, and light pattern for one phenomenon.
  • the present invention provides a charging card for charging the RF electronic card.
  • the charging card is made in the form of a card, which can be easily carried by the user and can be charged by a computer through a USB connector, thereby greatly improving the utility of the RF electronic card.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a typical RF electronic card.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an RF electronic card according to the present invention.
  • Figure 3 is a detailed schematic diagram of the first power supply unit of the RF electronic card according to the present invention.
  • Figure 4 is a detailed schematic diagram showing a modification of the first power supply portion of the RF electronic card according to the present invention.
  • FIG. 5 is a detailed schematic view of the second power supply unit of the RF electronic card according to the present invention.
  • Figure 6 is a schematic diagram of the first output of the RF electronic card according to the present invention.
  • Figure 7 is a schematic diagram of the second output of the RF electronic card according to the present invention.
  • FIG. 8 is a detailed schematic view of the third output unit of the RF electronic card according to the present invention.
  • FIG. 9 is a detailed schematic diagram of the first sensing unit of the RF electronic card according to the present invention.
  • FIG. 10 is a detailed schematic view of the second sensing unit of the RF electronic card according to the present invention.
  • FIG. 11 is a detailed schematic view of the third sensing unit of the RF electronic card according to the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic view of a charging card according to the present invention.
  • Figure 13 is a detailed schematic diagram of the RF electronic card according to the present invention.
  • FIG. 14 is a perspective view of the RF electronic card and the charging card according to the present invention.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of an RF electronic card according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 16 is a sectional view of an RF electronic card according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 17 is a perspective view of an RF electronic card according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view of an RF electronic card according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a perspective view of an RF electronic card according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view of an RF electronic card according to a third embodiment of the present invention.
  • 21 is a perspective view of an RF electronic card according to a third embodiment of the present invention.
  • a non-contact IC card including a hybrid type and a combination type. The same applies hereinafter
  • the technical idea of the present invention is not limited thereto. That is, the present invention can be widely applied to all kinds of card media having a similar configuration and function as well as a contactless IC card. This can be easily understood by those skilled in the art through the following description.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an RF electronic card 20 according to the present invention.
  • the RF electronic card 20 includes an IC chip 24 and a main antenna 26 embedded in a card body 22 made of plastic, along with a power supply unit 50, an output unit 70, and a sensing unit 100. ), And the control unit 110.
  • IC chip 24 and main antenna 26 perform contactless communication and processing.
  • the IC chip 24 includes an electronic card operating system, security and arithmetic algorithm, memory, and the like.
  • the main antenna 26 is formed of a loop induction coil electrically connected to the IC chip 24. Accordingly, the main antenna 26 activates the IC chip 24 with an external radio frequency signal, and transmits and receives a data signal for contactless communication, thereby enabling external contactless communication with the IC chip 24.
  • the RF electronic card 20 according to the present invention when the RF electronic card 20 according to the present invention is in close proximity to a terminal for transmitting and receiving radio frequency signals, a non-contact communication between the IC chip 24 and the terminal is performed through the main antenna 26, thereby making payment. In this case, the desired processing such as object identification is performed. Therefore, the RF electronic card 20 according to the present invention may be utilized for a transportation card, bank card, ID card, and the like.
  • the power supply unit 50, the output unit 70, the sensing unit 100, and the control unit 110 perform a unique function of the present invention to provide a predetermined audiovisual output with respect to an external constant phenomenon.
  • the power supply unit 50 supplies power
  • the sensing unit 100 detects at least one phenomenon of non-contact communication, ambient illumination above a predetermined reference value, and user touch.
  • the output unit 70 provides an audiovisual output of at least one of an image, a sound, and a light pattern, and the controller 110 controls whether the power supply unit 50 is supplied with power according to the sensing result of the sensing unit 100. On / off control of the audiovisual output of the output unit 70.
  • the output unit 70, the sensing unit 100, and the control unit 110 form a transaction unit 60 that performs a series of operations with the power of the power supply unit 50.
  • the RF electronic card 20 emits an audiovisual output of at least one of an image, a sound, and a light pattern to at least one of non-contact communication, a predetermined illuminance above a predetermined reference value, and a user touch.
  • the user's interest and interest can be induced and the user can easily check whether the RF electronic card 20 operates normally.
  • the power supply unit 50, the output unit 70, and the sensing unit 100 exhibit several different configurations and actions, respectively.
  • the RF electronic card 20 according to the present invention performs a more colorful operation through a free combination of these.
  • the power supply unit 50 of the RF electronic card 20 includes at least one of the first and second power supply unit.
  • the first power supply unit includes an oscillating antenna 52 insulated from the main antenna 26.
  • the oscillation antenna 52 includes a loop induction coil electrically connected to the transaction unit 60. Therefore, the oscillation antenna 52 forms a predetermined electromagnetic field with an external radio frequency signal, and supplies the induced current induced therein to the transaction unit 60 as power.
  • the oscillation antenna 52 may be inlayed on the same plane as the main antenna 26, and capacitors may be connected in parallel. Preferably, the oscillation antenna 52 surrounds the outside of the embossing of the surface of the card, such as serial number and expiration date, to prevent unnecessary disconnection.
  • FIG. 4 is a detailed schematic diagram illustrating an application example of the first power supply unit.
  • the IC chip 24 of the RF electronic card 20 may have a plurality of exposed terminals.
  • the first power supply unit includes a power line 54 connecting the Vcc terminal V for power supply and the GND terminal G of the ground to the transaction unit 60.
  • the IC chip 24 of the COB type is provided with an exposed terminal for the contact function.
  • the exposed terminals are Vcc terminal (V) for power supply, GND terminal (G) of ground, RST terminal for reset signal input, Vpp terminal for programming voltage input, CLK terminal for clock signal input, I for data input and output Includes / O terminal and RFU terminal as spare terminal.
  • the first power supply unit further includes a power line 54 connecting the Vcc terminal V and the GND terminal G to the transaction unit 60.
  • the power wire 54 is made of a gold bonding wire inlaid on the same plane as the main antenna 26 and the oscillation antenna 52.
  • the transaction unit 60 of the RF electronic card 20 utilizes the power of the oscillation antenna 52 as the main power, and utilizes the power transmitted from the outside through the terminal as the auxiliary power. The result is a smoother power supply.
  • the second power supply unit includes a separate battery 56.
  • a rechargeable secondary battery is used as a thin film micro cell having a thin thickness as much as possible.
  • a lithium ion battery of 0.5 mm or less in thickness is used.
  • the controller 110 may have a cutoff function that cuts off power supply when the charging voltage of the battery 56 is greater than or less than the reference voltage.
  • the reference voltage is 3V as an example, and the cutoff reference voltages are 2.2V and 3.8V. This protects the battery 56 and extends its life.
  • the first and second power supply units are independent of contactless communication and processing by the IC chip 24 and the antenna 26. That is, the first and second power supplies only supply power for the transaction section 60. Therefore, the RF electronic card 20 according to the present invention becomes active or passive separately from the battery 56 of the second power supply.
  • the output unit 70 of the RF electronic card 20 according to the present invention includes at least one of the first to third output units.
  • the first output unit implements an image, and includes a display module 72 electrically connected to the controller 110 for this purpose.
  • the display module 72 is electrically mounted to the reflector sheet which is embedded in the card body 22 and provides a high reflectivity reflective surface, a light guide plate that is seated on the reflective surface of the reflector sheet and reflects light incident from one side to the front side. LEDs connected to emit light toward one side of the light guide plate, the pattern sheet is provided with a predetermined pattern or color is seated on the front of the light guide plate.
  • the reflector sheet, the light guide plate, and the pattern sheet represent various shapes such as hearts, stars, circles, polygons, and letters.
  • the light of the LED projects a pattern or color of the pattern sheet seated on the front surface of the light guide plate to the outside to realize a predetermined image.
  • the reflector sheet reflects the light from the LED to the front of the light guide plate, preventing unnecessary light loss.
  • the second output unit outputs a sound, and includes a speaker 82 electrically connected to the control unit 110 for this purpose.
  • the speaker 82 is a thin compact and uses a piezoelectric speaker or MEMS speaker. Sounds such as a beep sound, a melody, and a voice are output through the speaker 82. Sound data for this purpose is stored in a separate memory built in the IC chip 24 or the controller 110.
  • the third output unit emits a light pattern, and includes a light source 92 and an optical fiber 94 electrically connected to the controller 110 for this purpose.
  • the light source 92 uses LEDs.
  • the optical fiber 94 uses an AND light type of plastic optical fiber (POF) in which one end is close to the light source 92 and the other end is exposed from the edge of the RF electronic card 20.
  • PPF plastic optical fiber
  • the light of the light source 92 is output through the end of the optical fiber 94, and if the optical fiber 94 is properly disposed, the desired light pattern appears from the side of the RF electronic card 20.
  • the sensing unit 100 of the RF electronic card 20 according to the present invention includes at least one of the first to third sensing units.
  • the first sensing unit senses contactless communication and includes a sensing wire 102 electrically connecting the main antenna 26 and the controller 110 to this purpose.
  • the sensing wire 102 is made of a gold bonding wire inlaid on the same plane as the main antenna 26 and the oscillation antenna 52.
  • the main antenna 26 In the non-contact communication between the terminal and the RF electronic card 20, the main antenna 26 generates a predetermined electromagnetic field and an induced current induced therefrom by a radio frequency signal. In addition, the induced current is transferred to the controller 110 through the sensing wire 102. Therefore, the controller 110 detects whether or not contactless communication is performed based on the change in the amount of current of the sensing wire 102. When the controller 110 detects a change in the amount of current in the sensing wire 102, the controller 110 turns on the output unit 70 using the power of the power supply unit 50 to output at least one of an image, a sound, and a light pattern. When the predetermined time elapses, the output unit 70 is turned off.
  • the sensing wire 102 may connect the IC chip 24 and the control unit 110 for the same role. Furthermore, if there is an exposed terminal on the IC chip 24, the sensing wire 102 may connect the control unit 110 with at least one of a CLK terminal for clock signal input and an I / O terminal for data input / output.
  • a predetermined signal is transmitted to the control unit 110 through the sensing wire 102 during contact or non-contact communication between the terminal and the RF electronic card 20, and the control unit 110 outputs the power of the power supply unit 50.
  • the unit 70 is turned on to output at least one of an image, a sound, and a light pattern. When the predetermined time elapses, the output unit 70 is turned off.
  • the second sensing unit detects ambient illumination and includes at least one illumination sensor 104 electrically connected to the controller 110 for this purpose.
  • the illuminance sensor 104 detects the brightness of the visible light region.
  • the illuminance sensor 104 is a thin, compact, photoelectric tube collectively referred to as a photo sensor, a photoelectron emission photo sensor of a photomultiplier, a photodiode, and a photo transistor.
  • PN junction type such as PSD (Position Sensitive Device), APD (avalanche photo diode), Charge Coupled Device (CCD), or an internal photoelectric effect type optical sensor such as CdS cell, HgCdTe cell, or PbS cell.
  • the RF electronic card 50 is stored in a user's wallet, handbag, or the like. Therefore, when the user takes out the RF electronic card 50 from a purse or a handbag, the peripheral illumination of the RF electronic card 50 is changed. Therefore, the illuminance sensor 104 detects whether the purse, handbag, or the like is opened through the peripheral illuminance of the RF electronic card 50, and transmits a predetermined signal to the controller 110 when the peripheral illuminance above the reference value is detected. When a predetermined signal is transmitted to the control unit 110 through the illuminance sensor 104, the control unit 110 turns on the output unit 70 using the power of the power supply unit 50 to output at least one of an image, a sound, and an optical pattern. . When the predetermined time elapses, the output unit 70 is turned off.
  • the third sensing unit detects whether the user is in contact and includes a touch sensor 106 electrically connected to the controller 110 for this purpose.
  • the touch sensor 106 uses a capacitive-sensing type.
  • the capacitive detection method detects touch with a fine capacitance flowing in the human body.
  • the touch sensor 106 for this purpose includes a capacitive semiconductor sensor 108 electrically connected to the controller 110 and at least one touch pad 109 electrically connected to the capacitive semiconductor sensor 108. Since the capacitive detection method, the touch pad 109 does not need to be exposed to the outside through the surface of the RF electronic card 20.
  • the capacitive semiconductor sensor 108 detects this and transmits a predetermined signal to the controller 110.
  • the control unit 110 turns on the output unit 70 using the power of the power supply unit 50 to generate at least one of an image, a sound, and an optical pattern. Output When the predetermined time elapses, the output unit 70 is turned off.
  • the touch pad 109 may be two or more.
  • the controller 110 outputs at least one of an image, a sound, and an optical pattern through the output unit 70 when the user touches all of the two or more touch pads 109. Therefore, when a lover or the like touches two or more touch pads 109 together, an audiovisual output of one of an image, a sound, and a light pattern is provided.
  • the power supply unit 50 includes at least one of the first power supply unit and the second power supply unit
  • the output unit 70 includes at least one of the first to third output units
  • the sensing unit 100 includes the first to third power units. At least one of the third sensing unit. That is, as described above, the first and second power supply units, the first to third output units, and the first to third sensing units are not mutually exclusive, and thus may be merged in various combinations as necessary.
  • the RF electronic card 20 when the RF electronic card 20 according to the present invention detects at least one of non-contact communication, illumination change, and user touch from the sensing unit 100, the image, sound, It provides an audiovisual output of at least one of the light patterns.
  • the charging card 150 includes a power supply unit 152, a frequency generator 156, and a charging antenna 158.
  • the power supply unit 152 receives external power and transmits the external power to the frequency generator 156. To this end, the power supply unit 152 includes a USB connector 154 connected to a computer.
  • the frequency generator 156 generates a radio frequency signal by the power of the power supply 152. To this end, the frequency generator 156 includes a radio frequency oscillation circuit. The frequency generator 152 generates a radio frequency signal of 13.56 MHz, for example.
  • the charging antenna 158 transmits the radio frequency signal generated by the frequency generator 156 to the outside.
  • the charging antenna 158 includes a loop induction coil.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of an RF electronic card 20 that can be charged through a charging card 150.
  • the RF electronic card 20 includes a secondary battery that can be charged as the battery 56 of the second power supply unit.
  • the controller 110 includes a converter 112 that converts the radio frequency signal received by the main antenna 26 into electric power and charges the battery 56. If necessary, the conversion unit 112 may be made separately from the control unit 110.
  • FIG 14 is a perspective view showing a charging card 150 and an RF electronic card 20 that can be charged through the same according to the present invention.
  • the charging card 150 has a card or similar rectangular plate shape, and includes a power supply unit 152, a frequency generator 156, and a charging antenna 158, and a USB connector 154 is connected to one side thereof.
  • the RF electronic card 20 includes a battery 56 of the second power supply unit, and the control unit 110 includes a conversion unit 112 (see FIGS. 12 and 13).
  • the user To charge the RF electronic card 20, the user connects the USB connector 154 of the charging card 150 to a computer or the like, and then places the RF electronic card 20 in a position close to the charging card 150 or charge card ( Superimpose on 150). Then, the radio frequency signal transmitted from the charging antenna 158 of the charging card 150 is received by the main antenna 26 of the RF electronic card 20.
  • the conversion unit 112 converts the radio frequency signal into electric power to charge the battery 56. Therefore, the user can simply charge the RF electronic card 20.
  • the power supply unit 50 of the RF electronic card 20 includes at least one of the above-described first power supply unit and the second power supply unit, and the output unit 70 includes at least one of the above-described first to third output units.
  • the sensing unit 100 includes at least one of the first to third sensing units described above.
  • FIG. 15 to 17 are views showing the RF electronic card 20 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view
  • FIG. 16 is a sectional view
  • FIG. 17 is a perspective view.
  • the RF electronic card 20 is a non-contact IC card including an IC chip 24 in the form of a COB, and the front of the card body 22 made of PETG (Glycol Modified Polyethylene Terephthalate) or PVC (Polyvinyl Chloride).
  • PETG Gel Modified Polyethylene Terephthalate
  • PVC Polyvinyl Chloride
  • the RF electronic card 20 has a long axis length of 85.6 mm, a short axis length of 54 mm, and a thickness of 0.76 mm.
  • the card main body 22 includes an oscillation antenna 52 of the first power supply section, a power wire 54 as a power supply section, a display module 72 of the first output section as an output section, The speaker 82 of the second output unit and the sensing wire 102 of the first sensing unit as the sensing unit are embedded.
  • the main antenna 26, the oscillating antenna 52, the power wire 54, the sensing wire 102 are inlayed on the front surface of the card body 22 to be insulated from each other, the IC chip 24, the display module 72, The speaker 82 is inserted to a predetermined depth from the front of the card body 22.
  • the first printed layer 32 thermally compressed on the front surface of the card body 22 includes a first chip hole 33 through which the IC chip 24 passes, and a first window window for displaying an image of the display module 72 to the outside.
  • (W1) there is a speaker hole H1 through which the speaker penetrates, and the first chip hole (H) is formed so that the IC chip 24 penetrates through the first cover layer 36 which is thermally compressed on the front surface of the first printed layer 32.
  • the RF electronic card 20 performs contact and non-contact communication and processing according to the IC chip 24 and the main antenna 26. And image and sound are output through the display module 72 and the speaker 82 at the time of non-contact communication, respectively.
  • the display module 72 includes a reflector sheet 74 inside the card body 22, a light guide plate 76 seated on the reflector sheet 74, and an LED 789 disposed on one side of the light guide plate 76. And a pattern sheet seated on the light guide plate 76.
  • the pattern sheet is replaced with the first and second window windows W1 and W2.
  • the first and second window windows W1 and W2 are made of a transparent material or a translucent material, and a predetermined pattern or color is formed according to the purpose.
  • the mesh hole (M) is covered with a mesh network for smooth output of the sound.
  • the speaker 82 is electrically connected to the controller 110 through an anisotropic conductive film (ACF: T) as shown in FIG. 16.
  • ACF anisotropic conductive film
  • FIG. 18 and 19 are views showing an RF electronic card according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an exploded perspective view and
  • FIG. 19 is a perspective view.
  • RF electronic card 20 is a contactless IC card, the first and second printed layers (32, 34), the first and the second resin layer on the front of the card body 22 made of PETG or PVC
  • the second cover layers 36 and 38 are respectively thermocompressed.
  • the RF electronic card 20 also shows a standard length of about 85.6 mm long, 54 mm short, and 0.76 mm thick.
  • the card main body 22 includes a battery 56 of the second power supply unit as the power supply unit, a light source 92 of the third output unit as the output unit, an optical fiber 94, and a sensing unit.
  • the illumination sensor 104 of the second sensing unit is embedded.
  • the main antenna 26 is inlayed on the front face of the card body 22, and the IC chip 24, the battery 56, the light source 92, and the optical fiber 94 are inserted at a predetermined depth from the front face of the card body 22. do.
  • a third window window W3 exposing the illuminance sensor 104 is present in the first printed layer 32 that is thermally compressed on the front surface of the card body 22.
  • a fourth window window W4 corresponding to the third window window W3 exists in the first color layer 36 that is thermally compressed on the front surface of the first printing layer 32 to expose the illumination sensor 104. do.
  • the third and fourth window windows W3 and W4 are made of a transparent material.
  • the RF electronic card 20 performs contactless communication and processing according to the IC chip 24 and the main antenna 26.
  • the light source 92 emits light, and the side of the RF e-card 20 passes through the end of the optical fiber 94. Outputs the light pattern.
  • FIG. 20 and 21 are views illustrating an RF electronic card according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view and
  • FIG. 21 is a perspective view.
  • RF electronic card 20 is a contactless IC card, the first and second printed layers (32, 34), the first and second of synthetic resin on the front of the card body 22 made of PETG or PVC
  • the second cover layers 36 and 38 are respectively thermocompressed.
  • the RF electronic card 20 has a long axis length of 85.6 mm, a short axis length of 54 mm, and a thickness of about 0.76 mm.
  • the card main body 22 includes an IC chip 24, a main antenna 26, a battery 56 of a second power supply unit as a power supply unit, a display module 72 of a first output unit as an output unit, and a third sensing unit as a sensing unit.
  • the touch sensor 106 is embedded. At this time, the main antenna 26 is inlayed on the front of the card body 22, the IC chip 24, the battery 56, the capacitive semiconductor sensor 108 of the touch sensor 106, the touch pad 109 It is inserted at a predetermined depth from the front surface of the card body 22.
  • a fifth window window W5 for displaying an image of the display module 72 to the outside is present in the first printed layer 32 that is thermally compressed on the front surface of the card body 22.
  • a sixth window window W6 corresponding to the fifth window window W5 is displayed on the first color layer 36 that is thermally compressed on the front surface of the first printing layer 32 so as to display an image of the display module 72 to the outside.
  • the fifth and sixth window windows W5 and W6 are made of a transparent material or a translucent material, and a predetermined pattern or color is formed to replace the pattern sheet.
  • a separate hole for exposing the touch pad 109 of the touch sensor 106 may be present in the first printed layer 32 and the first color layer 36.
  • the touch sensor 106 is capacitive, there is no problem even if the touch pad 109 is not exposed to the outside.
  • the RF electronic card 20 performs contactless communication and processing according to the IC chip 24 and the main antenna 26.
  • an image is output through the display module 72.
  • the RF electronic card 20 may include at least one of the first power supply unit and the second power supply unit, at least one of the first to third output units, and at least one of the first to third sensing units. . Therefore, the first to third embodiments need to be determined to look at the possibility of all these combinations.

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Abstract

본 발명은 RF 전자카드 및 이의 충전을 위한 충전카드에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 무선주파수 신호를 송수신하는 단말기와 비접촉 통신하는 RF 전자카드로서, 전자카드 운영체제, 보안 및 연산 알고리즘, 메모리가 탑재된 IC 칩; 상기 IC 칩과 전기적으로 연결된 루프형 유도코일로 이루어져 상기 단말기와 상기 IC 칩 사이의 상기 무선주파수신호를 이용한 상기 비접촉 통신을 지원하는 메인 안테나; 상기 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나를 감지하는 센싱부; 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 발하는 출력부; 전력을 공급하는 전원부; 상기 센싱부의 감지결과에 따라 상기 전원부의 전력공급을 조절하여 상기 출력부의 상기 시청각적 출력을 온/오프 제어하는 제어부를 포함하는 RF 전자카드를 제공한다. 또한, 본 발명은 RF 전자카드의 충전카드를 제공한다.

Description

RF 전자카드 및 이의 충전을 위한 충전카드
본 발명은 IC 칩(Integratde Circuit chip)과 안테나(antenna)가 구비되어 교통카드, 은행카드, ID 카드(identification card) 등에 활용 가능한 RF 전자카드(Radio Frequency electronic card)에 관한 것이다.
일반적으로 RF 전자카드(Radio Frequency electronic card)란 무선주파수(Radio Frequency) 신호를 이용한 비접촉 방식의 카드매체를 폭넓게 지칭한다. RF 전자카드의 대표적인 예로는 비접촉식 IC 카드(contactless type Integratde Circuit card)가 있다.
최근 들어 반도체실장기술(semiconductor mounting technology)과 RFID 모듈(RFID module)의 성능개선을 토대로 고도의 기밀성·보안성·안정성을 지닌 IC 카드(Integratde Circuit card)가 소개되면서 공공, 금융, 의료, 복지, 보안 등 산업 전(全) 부문에 걸쳐 수요가 급증하고 있다. IC 카드는 달리 스마트 카드(smart card)라 불리며, 단말기와 접촉 여부에 따라 접촉식(contact type)과 비접촉식(contactless type), 양자가 단순 병합된 하이브리드식(hybrid type), 양자의 병합 및 구성요소의 공유가 가능한 콤비식(combi type)으로 구분된다.
이 중에서도 비접촉식(하이브리드식, 콤비식을 포함한다, 이하 동일하다.) IC 카드는 무선주파수식별기술인 RFID(Radio Frequency identification) 기술을 응용, 단말기와 직접 접촉될 필요가 없는 편리함을 나타낸다.
도 1은 일반적인 비접촉식 IC 카드(1)의 개요도로서, 합성수지 재질의 카드본체(2)에 내장된 IC 칩(Integratde Circuit chip:4)과 안테나(antenna:6)를 포함한다.
IC 칩(4)에는 전자카드 운영체제(Chip Operation System:COS), 보안 및 연산알고리즘, 메모리(memory) 등이 탑재된다. 그리고 안테나(6)는 IC 칩(4)과 전기적으로 연결된 루프(roof) 형상의 유도성 코일로 이루어진다. 따라서 안테나(6)는 외부의 무선주파수 신호로 IC 칩(4)을 활성화하고 IC 칩(4)과 단말기 사이의 무선통신을 지원한다.
그 결과 비접촉식 IC 카드(1)를 단말기에 근접시키면 안테나(6)를 매개로 IC 칩(4)과 단말기 사이의 무선통신이 이루어지고, 이를 통해 대금결제나 객체식별 등 목적하는 처리가 진행된다.
참고로, RF 전자카드는 전원의 유무에 따라 능동형(Active type)과 수동형(positive type)으로 구분된다. 또한 접촉식의 기능을 겸비한 하이브리드식 또는 콤비식 IC 카드는 COB(Chip On Board) 형태의 IC 칩(4)에 접촉식 기능을 위한 복수의 노출단자가 마련된다. 노출단자는 전원공급을 위한 Vcc 단자, 접지의 GND 단자, 리셋신호입력을 위한 RST 단자, 프로그래밍 전압입력을 위한 Vpp 단자, 클럭신호입력을 위한 CLK 단자, 데이터입출력을 위한 I/O 단자, 예비의 RFU 단자를 포함한다.
한편, 경제규모발전과 개인소득증가에 따른 소비확대, 전산판매망 확충 등에 힘입어 RF 전자카드는 비접촉식 IC 카드 기반의 교통카드, 은행카드, ID 카드와 같은 형태로 상용화되었고, 현재 남녀노소 누구나 하나쯤 소지하고 있을 정도로 광범위하게 보급되었다.
이에 따라 RF 전자카드는 단순한 결제수단 또는 객체인식수단의 범위를 벗어난 하나의 상품으로 인식되고 있고, 이에 부응해서 RF 전자카드의 상품경쟁력을 높이기 위한 각종 노력이 이어지고 있다. 하지만, 아직까지는 화려한 컬러나 문양 등으로 외면을 치장하는 정도에 지나지 않으며, 사용자의 흥미와 관심을 끌기에는 그 효과가 미비하다.
따라서 본 발명은 사용자의 흥미와 관심을 유발하여 제품 경쟁력을 향상시킬 수 있는 RF 전자카드를 제공하는데 그 목적을 둔다. 아울러, 본 발명은 상기 RF 전자카드의 충전을 위한 충전카드를 제공하여 그 효용성을 높이고자 한다.
위 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 무선주파수 신호를 송수신하는 단말기와 비접촉 통신하는 RF 전자카드로서, 전자카드 운영체제, 보안 및 연산 알고리즘, 메모리가 탑재된 IC 칩; 상기 IC 칩과 전기적으로 연결된 루프형 유도코일로 이루어져 상기 단말기와 상기 IC 칩 사이의 상기 무선주파수신호를 이용한 상기 비접촉 통신을 지원하는 메인 안테나; 상기 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나를 감지하는 센싱부; 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 발하는 출력부; 전력을 공급하는 전원부; 상기 센싱부의 감지결과에 따라 상기 전원부의 전력공급을 조절하여 상기 출력부의 상기 시청각적 출력을 온/오프 제어하는 제어부를 포함하는 RF 전자카드를 제공한다.
또한 본 발명은 RF 전자카드의 충전카드로서, 상기 RF 전자카드는, 비접촉 통신을 위한 IC 칩과 메인 안테나; 상기 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나를 감지하는 센싱부; 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 발하는 출력부; 충전 가능한 배터리를 포함하여 전력을 공급하는 전원부; 상기 센싱부의 감지결과에 따라 상기 전원부의 전력공급 여부를 조절해서 상기 출력부의 상기 시청각적 출력을 온/오프 제어하는 제어부; 상기 메인 안테나로 수신된 무선주파수 신호를 전력으로 변환하여 상기 배터리에 충전시키는 변환부를 포함하고, 상기 충전카드는, 외부전원을 공급받는 USB 커넥터를 포함하는 전원공급부; 상기 전원으로 상기 무선주파수 신호를 생성하는 주파수발생부; 상기 무선주파수 신호를 송신하는 충전 안테나를 포함하는 RF 전자카드의 충전을 위한 충전카드를 제공한다.
본 발명에 따른 RF 전자카드는 교통카드, 은행카드, ID 카드로 활용 가능한 것은 물론, 카드사용 중 빈번하게 나타날 수 있는 현상, 즉 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나의 현상에 대해 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 제공한다.
따라서 사용자의 흥미와 관심을 유발하여 경쟁력을 크게 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 RF 전자카드의 충전을 위한 충전카드를 제공한다. 충전카드는 카드형태로 이루어져 사용자가 간편하게 휴대할 수 있고, USB 커넥터를 통해 컴퓨터 등으로 충전할 수 있으므로 RF 전자카드의 효용성을 크게 향상시킨다.
도 1은 일반적인 RF 전자카드의 개요도.
도 2는 본 발명에 따른 RF 전자카드의 개요도.
도 3은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 1 전원부에 대한 상세 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 1 전원부에 대한 변형예를 나타낸 상세 모식도.
도 5는 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 2 전원부에 대한 상세 모식도.
도 6은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 1 출력부에 대한 상세 모식도.
도 7은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 2 출력부에 대한 상세 모식도.
도 8은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 3 출력부에 대한 상세 모식도.
도 9는 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 1 센싱부에 대한 상세 모식도.
도 10은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 2 센싱부에 대한 상세 모식도.
도 11은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 3 센싱부에 대한 상세 모식도.
도 12는 본 발명에 따른 충전카드의 개요도.
도 13은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 상세 모식도.
도 14는 본 발명에 따른 RF 전자카드 및 충전카드의 사시도.
도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 RF 전자카드의 분해 사시도.
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 RF 전자카드의 단면도.
도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 RF 전자카드의 사시도.
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 RF 전자카드의 분해 사시도.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 RF 전자카드의 사시도.
도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 RF 전자카드의 분해 사시도.
도 21은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 RF 전자카드의 사시도.
이하에서는 편의상 비접촉식 IC 카드(하이브리드식, 콤비식을 포함한다. 이하 동일하다.)를 일례로 들어 설명한다. 하지만 본 발명의 기술사상은 여기에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 비접촉식 IC 카드는 물론 RFID 태그 등 유사한 구성 및 기능을 갖는 모든 종류의 카드매체에 폭넓게 적용 가능하다. 이에 대해서는 이하의 설명을 통해 당업자라면 쉽게 이해할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 개요도이다.
본 발명에 따른 RF 전자카드(20)는 플라스틱 재질의 카드본체(22)에 내장된 IC 칩(24), 메인 안테나(26)와 더불어 전원부(50), 출력부(70), 센싱부(100), 제어부(110)를 포함한다.
IC 칩(24)과 메인 안테나(26)는 비접촉식 통신 및 처리를 수행한다.
이를 위해 IC 칩(24)에는 전자카드 운영체제, 보안 및 연산알고리즘, 메모리 등이 탑재된다. 그리고 메인 안테나(26)는 IC 칩(24)과 전기적으로 연결된 루프형 유도코일로 이루어진다. 따라서 메인 안테나(26)는 외부의 무선주파수 신호로 IC 칩(24)을 활성화하고, 비접촉 통신을 위한 데이터신호를 송수신하여 IC 칩(24)과 외부의 비접촉 통신을 가능하게 한다.
그 결과 무선주파수 신호를 송수신하는 단말기에 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)가 근접되면 메인 안테나(26)를 매개로 IC 칩(24)과 단말기 사이의 비접촉식 통신이 진행되고, 이를 통해 대금결제, 객체식별 등 목적하는 처리가 이루어진다. 따라서 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)는 교통카드, 은행카드, ID 카드 등에 활용될 수 있다.
전원부(50), 출력부(70), 센싱부(100), 제어부(110)는 외부의 일정현상에 대해 소정의 시청각적 출력을 제공하는 본 발명의 고유기능을 수행한다.
이를 위해 전원부(50)는 전력을 공급하고, 센싱부(100)는 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나의 현상을 감지한다. 그리고 출력부(70)는 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 제공하고, 제어부(110)는 센싱부(100)의 감지결과에 따라 전원부(50)의 전력공급 여부를 조절하여 출력부(70)의 시청각적 출력을 온/오프 제어한다.
이때, 출력부(70), 센싱부(100), 제어부(110)는 전원부(50)의 전력으로 일련의 동작을 진행하는 트랜잭션부(60)를 이룬다.
따라서 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)는 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나에 대해 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 발한다. 그 결과 사용자의 흥미와 관심을 유발하고 사용자가 RF 전자카드(20)의 정상작동 여부를 손쉽게 확인할 수 있다.
한편, 전원부(50), 출력부(70), 센싱부(100)는 각각 몇 가지 서로 다른 구성 및 작용을 나타낸다. 그리고 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)는 이들의 자유로운 조합을 통해 한층 다채로운 동작을 수행한다.
아래에서는 전원부(50), 출력부(70), 센싱부(100) 별로 나누어 설명하며, 센싱부(100)와 함께 제어부(110)의 구체적인 동작을 살펴본다.
(1) 전원부
도 3과 도 5는 각각 전원부(50)에 대한 도면으로서, 편의상 제 1 및 제 2 전원부로 구분한다. 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 전원부(50)는 제 1 및 제 2 전원부 중 적어도 하나를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 제 1 전원부에 대한 상세 모식도이다. 제 1 전원부는 메인 안테나(26)와 절연된 발진 안테나(52)를 포함한다.
발진 안테나(52)는 트랜잭션부(60)와 전기적으로 연결된 루프형 유도코일로 이루어진다. 따라서 발진 안테나(52)는 외부의 무선주파수 신호로 소정의 전자기장을 형성하고, 여기에서 유도된 유도전류를 트랜잭션부(60)에 전력으로 공급한다.
발진안테나(52)는 메인 안테나(26)와 동일한 평면에 인레이 될 수 있고, 캐패시터가 병렬 연결될 수 있다. 바람직하게는 발진안테나(52)는 불필요한 단선 등을 방지하도록 일련번호, 유효기간 등 카드표면의 엠보싱을 벗어난 외곽을 두른다.
도 4는 제 1 전원부의 응용예를 나타낸 상세모식도이다.
RF 전자카드(20)의 IC 칩(24)에는 복수의 노출단자가 존재할 수 있다. 그리고 이 경우 제 1 전원부는 전원공급을 위한 Vcc 단자(V)와 접지의 GND 단자(G)를 트랜잭션부(60)에 연결하는 전력전선(54)을 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)가 접촉식 기능을 겸비한 하이브리드식 또는 콤비식이라면 COB 형태의 IC 칩(24)에는 접촉식 기능을 위한 노출단자가 마련된다. 노출단자는 전원공급을 위한 Vcc 단자(V), 접지의 GND 단자(G), 리셋신호입력을 위한 RST 단자, 프로그래밍 전압입력을 위한 Vpp 단자, 클럭신호입력을 위한 CLK 단자, 데이터입출력을 위한 I/O 단자, 예비단자인 RFU 단자를 포함한다.
그리고 제 1 전원부는 Vcc 단자(V)와 GND 단자(G)를 트랜젝션부(60)에 연결하는 전력전선(54)을 더 포함한다. 전력전선(54)은 메인 안테나(26) 및 발진 안테나(52)와 동일 평면에 인레이 된 세금선(gold bonding wire)으로 이루어진다.
따라서 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 트랜잭션부(60)는 발진 안테나(52)의 전력을 주전력으로 활용하고, 단말기 등을 통해 외부에서 전달되는 전력을 보조전력으로 활용한다. 그 결과 한층 더 원활한 전력공급이 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 제 2 전원부에 대한 상세 모식도이다. 제 2 전원부는 별도의 배터리(56)를 포함한다.
배터리(56)는 가급적 얇은 두께의 박막형 마이크로 전지로서 충전 가능한 2차 배터리가 사용된다. 일례로 두께 0.5mm 이하의 리튬이온 배터리를 사용한다. 그리고 제어부(110)는 배터리(56)의 충전전압이 기준전압 초과나 미만인 경우에 전력공급을 차단하는 컷오프 기능을 가질 수 있다. 기준전압은 일례로 3V 이고, 컷오프 기준전압은 2.2V, 3.8V 이다. 이로써 배터리(56)를 보호하고 수명을 연장한다.
한편, 제 1 및 제 2 전원부는 IC 칩(24)과 안테나(26)에 의한 비접촉식 통신 및 처리와 무관하다. 즉, 제 1 및 제 2 전원부는 오직 트랜잭션부(60)를 위한 전력을 공급한다. 따라서 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)는 제 2 전원부의 배터리(56)와 별개로 능동형 또는 수동형이 된다.
(2) 출력부
도 6 내지 도 8은 각각 출력부(70)에 대한 도면으로서, 편의상 제 1 내지 제 3 출력부로 구분한다. 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 출력부(70)는 제 1 내지 제 3 출력부 중 적어도 하나를 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 RF 전자카드의 제 1 출력부에 대한 상세 모식도이다. 제 1 출력부는 화상을 구현하고, 이를 위해 제어부(110)와 전기적으로 연결된 디스플레이 모듈(72)을 포함한다.
디스플레이 모듈(72)은 카드본체(22)에 내장되어 고 반사율의 반사면을 제공하는 리플렉터 시트, 리플렉터 시트의 반사면에 안착되고 일 측면으로 입사된 빛을 전면으로 반사시키는 도광판, 제어부와 전기적으로 연결되어 도광판의 일 측면을 향해 빛을 발하는 LED, 소정의 문양 또는 컬러가 구비되어 도광판의 전면에 안착되는 패턴시트를 포함한다. 이때, 리플렉터 시트, 도광판, 패턴시트는 하트, 별, 원, 다각형, 글자 등 여러 가지 다양한 형상을 나타낸다.
따라서, LED의 빛은 도광판의 전면에 안착된 패턴시트의 문양 또는 컬러를 외부로 투영시켜 소정의 화상을 구현한다. 이 과정 중에 리플렉터 시트는 LED의 빛을 도광판 전면으로 반사시켜 불필요한 빛 손실을 방지한다. 디스플레이 모듈은 별도의 도면을 참조하여 해당부분에서 보다 상세하게 살펴본다.
도 7은 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 제 2 출력부에 대한 상세 모식도이다. 제 2 출력부는 사운드를 출력하고, 이를 위해 제어부(110)와 전기적으로 연결된 스피커(82)를 포함한다.
스피커(82)는 박형의 소형으로서 압전 스피커 또는 MEMS 스피커를 사용한다. 스피커(82)를 통해서는 비프음, 멜로디, 음성 등의 사운드가 출력된다. 이를 위한 사운드 데이터는 IC 칩(24) 또는 제어부(110)에 내장된 별도의 메모리에 저장된다.
도 8은 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 제 3 출력부에 대한 상세 모식도이다. 제 3 출력부는 광 패턴을 발하고, 이를 위해 제어부(110)와 전기적으로 연결된 광원(92) 및 광섬유(94)를 포함한다.
광원(92)은 LED를 사용한다. 그리고 광섬유(94)는 일 끝단이 광원(92)에 근접하고 타 끝단이 상기 RF 전자카드(20)의 가장자리로부터 노출된 POF(Plastic Optical Fiber)의 앤드라이트 타입을 사용한다.
따라서, 광원(92)의 빛은 광섬유(94)의 끝단을 통해 출력되고, 광섬유(94)를 적절히 배치하면 RF 전자카드(20)의 측면으로부터 목적하는 광 패턴이 나타난다.
(3) 센싱부
도 9 내지 도 11은 각각 센싱부(100)를 나타낸 도면으로서, 편의상 제 1 내지 제 3 센싱부로 구분한다. 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 센싱부(100)는 제 1 내지 제 3 센싱부 중 적어도 하나를 포함한다.
도 9는 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 제 1 센싱부에 대한 상세 모식도이다. 제 1 센싱부는 비접촉 통신을 감지하고, 이를 위해 메인 안테나(26)와 제어부(110)를 전기적으로 연결하는 센싱전선(102)을 포함한다. 센싱전선(102)은 메인 안테나(26) 및 발진 안테나(52)와 동일 평면에 인레이 된 세금선(gold bonding wire)으로 이루어진다.
단말기와 RF 전자카드(20)의 비접촉 통신 시(侍) 메인 안테나(26)는 무선주파수 신호에 의한 소정의 전자기장 및 이로부터 유도된 유도전류를 발생시킨다. 그리고 유도전류는 센싱전선(102)을 통해 제어부(110)로 전달된다. 따라서 제어부(110)는 센싱전선(102)의 전류량 변화를 토대로 비접촉 통신 여부를 감지한다. 그리고 제어부(110)가 센싱전선(102)의 전류량 변화를 감지하면 전원부(50)의 전력으로 출력부(70)를 온 시켜 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나를 출력한다. 그리고 미리 정해진 시간이 경과하면 출력부(70)를 오프시킨다.
한편, 센싱전선(102)은 같은 역할을 위해 IC 칩(24)과 제어부(110)를 연결할 수 있다. 더 나아가 IC 칩(24)에 노출단자가 존재한다면 센싱전선(102)은 클럭신호입력을 위한 CLK 단자, 데이터입출력을 위한 I/O 단자 중 적어도 하나와 제어부(110)를 연결할 수 있다.
이 경우 단말기와 RF 전자카드(20)의 접촉 또는 비접촉 통신 시(侍) 일정신호가 센싱전선(102)을 통해 제어부(110)로 전달되고, 제어부(110)는 전원부(50)의 전력으로 출력부(70)를 온 시켜 화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나를 출력한다. 그리고 미리 정해진 시간이 경과하면 출력부(70)를 오프시킨다.
도 10는 본 발명에 따른 RF 전자카드(50)의 제 2 센싱부에 대한 상세모식도이다. 제 2 센싱부는 주변조도를 감지하고, 이를 위해 제어부(110)와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 조도센서(104)를 포함한다.
조도센서(104)는 가시광선영역의 밝기를 감지한다. 조도센서(104)는 박형의 소형으로서 광센서(photo sensor)로 총칭되는 광전관(photoelectric tube), 광전자증배관(photomultiplier)의 광전자방출형 광센서, 포토다이오드(photodiode), 포토트랜지스터(photo transistor), PSD(Position Sensitive Device), APD(avalanche photo diode), CCD(Charge Coupled Device) 등의 PN 접합형 또는 CdS 셀, HgCdTe 셀, PbS셀의 광도전형과 같은 내부광전자효과형 광센서를 사용한다.
RF 전자카드(50)는 사용자의 지갑, 핸드백 등에 보관된다. 따라서 사용자가 RF 전자카드(50)를 지갑, 핸드백에서 꺼내면 RF 전자카드(50)의 주변조도가 변화된다. 따라서 조도센서(104)는 RF 전자카드(50)의 주변조도를 통해 지갑, 핸드백 등의 개봉 여부를 감지하고, 기준치 이상의 주변조도가 감지되면 일정신호를 제어부(110)에 전달한다. 그리고 조도센서(104)를 통해 제어부(110)에 일정신호가 전달되면 제어부(110)는 전원부(50)의 전력으로 출력부(70)를 온 시켜 화상, 사운드, 광패턴 중 적어도 하나를 출력한다. 그리고 미리 정해진 시간이 경과하면 출력부(70)를 오프 시킨다.
도 11은 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 제 3 센싱부에 대한 상세모식도이다. 제 3 센싱부는 사용자의 접촉여부를 감지하고, 이를 위해 제어부(110)와 전기적으로 연결된 터치센서(106)를 포함한다.
터치센서(106)는 정전용량 검출방식(capacitive-sensing type)을 사용한다. 정전용량 검출방식은 인체에 흐르는 미세 정전용량으로 터치 여부를 감지한다. 이를 위한 터치센서(106)는 제어부(110)와 전기적으로 연결된 정전용량형 반도체 센서(108), 정전용량형 반도체 센서(108)와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 터치패드(109)를 포함한다. 정전용량 검출방식이므로 터치패드(109)는 굳이 RF 전자카드(20)의 표면을 통해 외부로 노출될 필요가 없다.
따라서, 사용자가 터치패드(109) 부근을 터치하면 정전용량형 반도체 센서(108)가 이를 감지하여 제어부(110)에 일정신호를 전달한다. 그리고 정전용량형 반도체 센서(108) 통해 제어부(110)에 일정신호가 전달되면 제어부(110)는 전원부(50)의 전력으로 출력부(70)를 온 시켜 화상, 사운드, 광패턴 중 적어도 하나를 출력한다. 그리고 미리 정해진 시간이 경과하면 출력부(70)를 오프시킨다.
이때, 터치패드(109)는 둘 이상일 수 있다. 그리고 제어부(110)는 사용자가 둘 이상의 터치패드(109) 모두를 터치할 때 출력부(70)를 통해 화상, 사운드, 광패턴 중 적어도 하나를 출력한다. 따라서 연인 등이 둘 이상의 터치패드(109)를 함께 터치하면 화상, 사운드, 광 패턴 중 하나의 시청각적 출력이 제공된다.
한편, 전원부(50)는 제 1 전원부와 제 2 전원부 중 적어도 하나를 포함하고, 출력부(70)는 제 1 내지 제 3 출력부 중 적어도 하나를 포함하며, 센싱부(100)는 제 1 내지 제 3 센싱부 중 적어도 하나를 포함한다. 즉, 앞서 살펴본 것처럼 제 1 및 제 2 전원부, 제 1 내지 제 3 출력부, 제 1 내지 제 3 센싱부는 상호 배타적이지 않으므로 필요에 따라 다양한 조합으로 병합될 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)는 센싱부(100)로부터 비접촉 통신, 조도변화, 사용자 터치 중 적어도 하나가 감지되면 전원부(50)의 전력으로 출력부(70)를 통해 화상, 사운드, 광패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 제공한다.
도 12는 본 발명에 따른 충전카드(150)의 개요도이다. 충전카드(150)는 전원공급부(152), 주파수발생부(156), 충전 안테나(158)를 포함한다.
전원공급부(152)는 외부의 전원을 공급받아 주파수발생부(156)에 전달한다. 이를 위해 전원공급부(152)는 컴퓨터 등에 연결되는 USB 커넥터(154)를 포함한다.
주파수발생부(156)는 전원공급부(152)의 전원으로 무선주파수 신호를 발생시킨다. 이를 위해 주파수발생부(156)는 무선주파수 발진회로를 포함한다. 주파수발생부(152)는 일례로 13.56 MHz의 무선주파수신호를 발생시킨다.
충전 안테나(158)는 주파수발생부(156)에서 발생된 무선주파수 신호를 외부로 송신한다. 이를 위해 충전 안테나(158)는 루프형 유도코일을 포함한다.
도 13은 충전카드(150)를 통해 충전 가능한 RF 전자카드(20)의 개요도이다.
RF 전자카드(20)에는 제 2 전원부의 배터리(56)로서 충전 가능한 2차 배터리가 내장된다. 그리고 제어부(110)는 메인 안테나(26)로 수신된 무선주파수 신호를 전력으로 변환하여 배터리(56)에 충전시키는 변환부(112)를 포함한다. 필요하다면 변환부(112)는 제어부(110)와 별도로 이루어질 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 충전카드(150) 및 이를 통해 충전 가능한 RF 전자카드(20)를 나타낸 사시도이다.
충전카드(150)는 카드 또는 이와 유사한 직사각형의 판 형상으로서 전원공급부(152), 주파수발생부(156), 충전 안테나(158)가 내장되고, 일 측에는 USB 커넥터(154)가 연결된다. 그리고 RF 전자카드(20)에는 제 2 전원부의 배터리(56)가 내장되고, 제어부(110)는 변환부(112)를 포함한다.(도 12, 도 13 참조)
RF 전자카드(20)의 충전을 위해 사용자는 충전카드(150)의 USB 커넥터(154)를 컴퓨터 등에 연결한 후 RF 전자카드(20)를 충전카드(150)에 근접된 위치에 놓거나 충전카드(150)에 포개어 놓는다. 그러면 충전카드(150)의 충전 안테나(158)로부터 송신되는 무선주파수 신호는 RF 전자카드(20)의 메인 안테나(26)로 수신된다. 그리고 변환부(112)는 무선주파수 신호를 전력으로 변환하여 배터리(56)를 충전한다. 따라서 사용자는 간편하게 RF 전자카드(20)를 충전할 수 있다.
본 발명에 따른 RF 전자카드(20)의 전원부(50)는 상술한 제 1 전원부와 제 2 전원부 중 적어도 하나를 포함하고, 출력부(70)는 상술한 제 1 내지 제 3 출력부 중 적어도 하나를 포함하며, 센싱부(100)는 상술한 제 1 내지 제 3 센싱부 중 적어도 하나를 포함한다.
아래에서는 몇 가지 실시예를 통해 해당 내용을 확인한다.
<제 1 실시예>
도 15 내지 도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 RF 전자카드(20)를 나타낸 도면으로서, 도 15는 분해 사시도, 도 16은 단면도, 도 17은 사시도이다.
본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 COB 형태의 IC 칩(24)을 포함하는 비접촉식 IC 카드로서, PETG(Glycol Modified Polyethylene Terephthalate) 또는 PVC(Polyvinyl Chloride)로 이루어진 카드본체(22)의 전 후면에 합성수지 재질의 제 1 및 제 2 인쇄층(32,34), 제 1 및 제 2 커버층(36,38)이 각각 열 압착된다.
일례로 본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 장축길이 85.6mm, 단축길이 54mm, 두께 0.76mm의 표준규격을 나타낸다.
카드본체(22)에는 IC 칩(24), 메인 안테나(26)와 더불어 전원부로서 제 1 전원부의 발진 안테나(52), 전력전선(54), 출력부로서 제 1 출력부의 디스플레이 모듈(72), 제 2 출력부의 스피커(82), 센싱부로서 제 1 센싱부의 센싱전선(102)이 내장된다. 메인 안테나(26), 발진 안테나(52), 전력전선(54), 센싱 전선(102)은 서로 절연되게 카드본체(22)의 전면에 인레이 되고, IC 칩(24), 디스플레이 모듈(72), 스피커(82)는 카드본체(22)의 전면으로부터 소정 깊이로 삽입된다.
카드본체(22)의 전면에 열 압착되는 제 1 인쇄층(32)에는 IC 칩(24)이 관통하는 제 1 칩홀(33), 디스플레이 모듈(72)의 화상을 외부로 표시하는 제 1 윈도우창(W1), 스피커가 관통하는 스피커홀(H1)이 존재하고, 제 1 인쇄층(32)의 전면에 열 압착되는 제 1 커버층(36)에는 IC 칩(24)이 관통하도록 제 1 칩홀(33)에 대응되는 제 2 칩홀(37), 디스플레이 모듈(72)의 화상을 외부로 표시하도록 제 1 윈도우창(W1)에 대응되는 제 2 윈도우창(W2), 스피커(82)를 보호하도록 스피커홀(H1)에 대응되는 메쉬홀(M)이 존재한다.
따라서, 본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 IC 칩(24), 메인 안테나(26)를 통해 접촉 및 비접촉 통신과 이에 따른 처리를 진행한다. 그리고 비접촉 통신 시(侍) 디스플레이 모듈(72)과 스피커(82)를 통해 화상과 사운드가 각각 출력된다.
디스플레이 모듈(72)은 도 16에서 처럼 카드본체(22) 내부의 리플렉터 시트(74), 리플렉터 시트(74) 위에 안착된 도광판(76), 도광판(76)의 일 측면에 배치된 LED(789), 도광판(76) 위에 안착된 패턴시트를 포함한다. 참고로, 본 실시예에서 패턴시트는 제 1 및 제 2 윈도우창(W1,W2)으로 대체된다. 이를 위해 제 1 및 제 2 윈도우창(W1,W2)은 투명재질 또는 반투명재질로 이루어지고, 목적에 따라 소정의 문양 또는 컬러가 형성된다. 그리고 메쉬홀(M)은 사운드의 원활한 출력을 위해 메쉬망으로 커버된다.
스피커(82)는 도 16에서 처럼 이방성전도필름(Anisotropic Conductive Film, ACF : T)을 매개로 제어부(110)와 전기적으로 연결된다.
<제 2 실시예>
도 18과 도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 RF 전자카드를 나타낸 도면으로서, 도 18은 분해 사시도, 도 19는 사시도이다.
본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 비접촉식 IC 카드로서, PETG 또는 PVC로 이루어진 카드본체(22)의 전 후면에 합성수지 재질의 제 1 및 제 2 인쇄층(32,34), 제 1 및 제 2 커버층(36,38)이 각각 열 압착된다.
일례로 본 실시예에 따른 RF 전자카드(20) 역시 장축길이 85.6mm, 단축길이 54mm, 두께 0.76mm 정도의 표준규격을 나타낸다.
카드본체(22)에는 IC 칩(24), 메인 안테나(26)와 더불어 전원부로서 제 2 전원부의 배터리(56), 출력부로서 제 3 출력부의 광원(92), 광섬유(94), 센싱부로서 제 2 센싱부의 조도센서(104)가 내장된다. 메인 안테나(26)는 카드본체(22)의 전면에 인레이 되고, IC 칩(24), 배터리(56), 광원(92), 광섬유(94)는 카드본체(22)의 전면으로부터 소정 깊이로 삽입된다.
카드본체(22)의 전면에 열 압착되는 제 1 인쇄층(32)에는 조도센서(104)를 노출시키는 제 3 윈도우창(W3)이 존재한다. 그리고 제 1 인쇄층(32)의 전면에 열 압착되는 제 1 컬러층(36)에는 조도센서(104)를 노출시키기 위해 제 3 윈도우창(W3)에 대응되는 제 4 윈도우창(W4)이 존재한다. 본 실시예에서 제 3 및 제 4 윈도우창(W3,W4)은 투명 재질로 이루어진다.
따라서, 본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 IC 칩(24), 메인 안테나(26)를 통해 비접촉 통신과 이에 따른 처리를 진행한다. 그리고 사용자가 지갑, 핸드백 등에서 RF 전자카드(20)를 꺼내거나 해서 주변조도가 기준치 이상이 되면 광원(92)이 빛을 발하고, 광섬유(94)의 끝단을 통해 RF 전자카드(20)의 측면으로 광 패턴을 출력한다.
<제 3 실시예>
도 20과 도 21은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 RF 전자카드를 나타낸 도면으로서, 도 20은 분해 사시도, 도 21은 사시도이다.
본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 비접촉식 IC 카드로서, PETG 또는 PVC로 이루어진 카드본체(22)의 전 후면에 합성수지 재질의 제 1 및 제 2 인쇄층(32,34), 제 1 및 제 2 커버층(36,38)이 각각 열 압착된다.
일례로 본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 장축길이 85.6mm, 단축길이 54mm, 두께 0.76mm 정도의 표준규격을 나타낸다.
카드본체(22)에는 IC 칩(24), 메인 안테나(26)와 더불어 전원부로서 제 2 전원부의 배터리(56), 출력부로서 제 1 출력부의 디스플레이 모듈(72), 센싱부로서 제 3 센싱부의 터치센서(106)가 내장된다. 이때, 메인 안테나(26)는 카드본체(22)의 전면에 인레이 되고, IC 칩(24), 배터리(56), 터치센서(106)의 정전용량 반도체 센서(108), 터치패드(109)는 카드본체(22)의 전면으로부터 소정 깊이로 삽입된다.
카드본체(22)의 전면에 열 압착되는 제 1 인쇄층(32)에는 디스플레이 모듈(72)의 화상을 외부로 표시하는 제 5 윈도우창(W5)이 존재한다. 그리고 제 1 인쇄층(32)의 전면에 열 압착되는 제 1 컬러층(36)에는 디스플레이 모듈(72)의 화상을 외부로 표시하도록 제 5 윈도우창(W5)에 대응되는 제 6 윈도우창(W6)이 존재한다. 본 실시예에서 제 5 및 제 6 윈도우창(W5,W6)은 투명재질 또는 반투명재질로 이루어지고 소정의 문양 또는 컬러가 형성되어 패턴시트를 대체한다.
한편, 제 1 인쇄층(32)과 제 1 컬러층(36)에 터치센서(106)의 터치패드(109)를 노출시키기 위한 별도의 홀이 존재할 수 있다. 하지만, 터치센서(106)가 정전용량방식이라면 터치패드(109)가 외부로 노출되지 않아도 아무 이상이 없다.
따라서, 본 실시예에 따른 RF 전자카드(20)는 IC 칩(24), 메인 안테나(26)를 통해 비접촉 통신과 이에 따른 처리를 진행한다. 그리고 사용자가 터치패드(109)의 부근을 터치하면 디스플레이 모듈(72)을 통해 화상을 출력한다.
이상의 제 1 내지 제 3 실시예는 본 발명을 통해 실시 가능한 몇 가지 실시예에 지나지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 RF 전자카드(20)는 제 1 전원부와 제 2 전원부 중 적어도 하나, 제 1 내지 제 3 출력부 중 적어도 하나, 제 1 내지 제 3 센싱부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서 제 1 내지 제 3 실시예는 이들 모든 조합의 가능성을 살펴보기 위한 것으로 판단될 필요가 있다.

Claims (7)

  1. 무선주파수 신호를 송수신하는 단말기와 비접촉 통신하는 RF 전자카드로서,
    전자카드 운영체제, 보안 및 연산 알고리즘, 메모리가 탑재된 IC 칩;
    상기 IC 칩과 전기적으로 연결된 루프형 유도코일로 이루어져 상기 단말기와 상기 IC 칩 사이의 상기 무선주파수신호를 이용한 상기 비접촉 통신을 지원하는 메인 안테나;
    상기 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나를 감지하는 센싱부;
    화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 발하는 출력부;
    전력을 공급하는 전원부; 및
    상기 센싱부의 감지결과에 따라 상기 전원부의 전력공급을 조절하여 상기 출력부의 상기 시청각적 출력을 온/오프 제어하는 제어부를 포함하는 RF 전자카드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원부는, 상기 무선주파수로 상기 전력을 생성하도록 루프형 유도코일로 이루어지며 상기 메인 안테나와 전기적으로 절연된 발진 안테나를 포함하는 제 1 전원부 또는 충전 가능한 배터리를 포함하는 제 2 전원부 중 하나이고,
    상기 센싱부는, 상기 비접촉 통신의 감지를 위해 상기 메인 안테나와 상기 제어부를 전기적으로 연결하는 센싱전선을 포함하는 제 1 센싱부, 상기 주변조도의 감지를 위한 조도센서를 포함하는 제 2 센싱부, 상기 사용자 터치의 감지를 위한 터치센서를 포함하는 제 3 센싱부 중 적어도 하나이며,
    상기 출력부는, 상기 화상의 출력을 위한 디스플레이 모듈을 포함하는 제 1 출력부, 상기 사운드의 출력을 위한 스피커를 포함하는 제 2 출력부, 상기 광 패턴의 출력을 위한 광원 및 광섬유를 포함하는 제 3 출력부 중 적어도 하나인 RF 전자카드.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 IC 칩은, 전원공급을 위한 Vcc 단자 및 접지의 GND 단자가 구비된 복수의 노출단자를 더 포함하고, 상기 제 1 전원부는, 상기 Vcc 단자 및 GND 단자와 상기 제어부를 전기적으로 연결하는 전력전선을 더 포함하는 RF 전자카드.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은, 고 반사율의 바닥면을 이루는 리플렉터 시트;
    상기 리플렉터 시트에 안착되고 일 측면으로 입사된 빛을 전면으로 반사하는 도광판;
    상기 리플렉터 시트의 일 측에 배치되어 상기 도광판의 일 측면으로 빛을 발하는 LED; 및
    상기 도광판에 안착되고 문양 또는 컬러가 형성되어 상기 화상을 구현하는 패턴시트를 포함하는 RF 전자카드.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 광원은 LED이고, 상기 광섬유는 일 끝단이 상기 광원에 근접 대면되고 타 끝단이 상기 RF 전자카드의 가장자리로부터 노출되는 앤드라이트 타입인 RF 전자카드.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치센서는, 사용자가 터치하는 적어도 하나의 터치패드; 및
    상기 터치패드의 정전용량으로 상기 사용자 터치를 감지하는 정전용량 반도체 센서를 포함하는 RF 전자카드.
  7. RF 전자카드의 충전카드로서,
    상기 RF 전자카드는, 비접촉 통신을 위한 IC 칩과 메인 안테나;
    상기 비접촉 통신, 기(旣) 설정된 기준치 이상의 주변조도, 사용자 터치 중 적어도 하나를 감지하는 센싱부;
    화상, 사운드, 광 패턴 중 적어도 하나의 시청각적 출력을 발하는 출력부;
    충전 가능한 배터리를 포함하여 전력을 공급하는 전원부;
    상기 센싱부의 감지결과에 따라 상기 전원부의 전력공급 여부를 조절해서 상기 출력부의 상기 시청각적 출력을 온/오프 제어하는 제어부; 및
    상기 메인 안테나로 수신된 무선주파수 신호를 전력으로 변환하여 상기 배터리에 충전시키는 변환부를 포함하고,
    상기 충전카드는, 외부전원을 공급받는 USB 커넥터를 포함하는 전원공급부;
    상기 전원으로 상기 무선주파수 신호를 생성하는 주파수발생부; 및
    상기 무선주파수 신호를 송신하는 충전 안테나를 포함하는 RF 전자카드의 충전을 위한 충전카드.
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