KR20080087543A - 이동형 전자 장치 및 그것의 전원 관리 방법 - Google Patents
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Abstract
전자 장치는, 배터리와, 외부와 무선 통신을 수행하는 무선 통신 칩과, 상기 무선 통신 칩과 전기적으로 연결된 스마트카드, 그리고 상기 배터리의 잔량에 따라서 상기 무선 통신 칩 및 상기 스마트카드 각각으로 선택적으로 전원을 공급하는 컨트롤러를 포함한다.
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기의 구성을 보여주는 도면;
도 2는 배터리의 잔량에 따라서 도 1에 도시된 스위치들의 온/오프 상태를 예시적으로 보여주는 도면; 그리고
도 3은 배터리 잔량 검출기의 제어 수순을 보여주는 플로우차트이다
*도면의 주요 부분에 대한 설명
100: 전자 장치 110: RF 칩
120: 스마트카드 130: 스위칭 회로
140: 배터리 150: 컨트롤러
152: 배터리 잔량 검출기
본 발명은 이동형 전자 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 스마트카드를 장착가능한 전자 장치에 관한 것이다.
최근 모바일 결제 기술 발전에 힘입어 모바일 디바이스(mobile device) 예를들면, 휴대폰, PDA, MP3 플레이어, 동영상 재생기, 휴대용 게임기 등에 지불 정보, 사용자 정보 등이 탑재된 스마트 카드(smart card)가 장착되는 추세이다. 사용자는 이러한 스마트 카드가 장착된 모바일 디바이스를 상점, 지하철 역, 버스 등에 설치된 RFID 인식기(reader)에 근접시켜 물품 금액, 지하철 요금, 버스 요금 등을 결제할 수 있다. 이와 같이 스마트카드와 RFID 인식기 사이의 비접촉식 근접 통신을 일반적으로 NFC(near filed communication)라 한다. 이와 같은 스마트카드는 모바일 결제뿐만 아니라 물품 조회, 정보 수집 등과 같이 다양한 분야에서 활용되고 있다.
그런데 비접촉식 스마트 카드를 모바일 디바이스 내부에 장착시킨 경우에 모바일 디바이스의 기기 영향으로 인해 임피던스 미스매칭과 같은 스마트 카드의 RF 특성이 변경될 수 있다. 비접촉식 스마트 카드와 모바일 디바이스 사이의 통신에 영향을 주는 요인으로는 예컨대, 휴대폰의 RF 모듈 전파 송수신, MP3 플레이어의 내부를 흐르는 전류 등이 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위하여 최근에는 RFID 인식기와의 아날로그 무선 통신을 위한 칩과 스마트카드 칩을 별개로 제작하여 모바일 디바이스에 장착하고자 하는 노력들이 계속되고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 무선 통신 칩과 스마트 카드 칩으로 전원을 효율적으로 공급할 수 있는 스킴을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 전자 장치는: 배터리와, 외부와 무선 통신을 수행하는 무선 통신 칩과, 상기 무선 통신 칩과 전기적으로 연결된 스마트카드, 그리고 상기 배터리의 잔량에 따라서 상기 무선 통신 칩 및 상기 스마트카드 각각으로 선택적으로 전원을 공급한다.
이 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 잔량을 검출하고, 검출된 잔량에 따라서 상기 무선 통신 칩 및 상기 스마트카드 각각으로 선택적으로 상기 전원을 공급하기 위한 제1 및 제2 스위칭 신호들을 출력하는 배터리 잔량 검출기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 및 제2 스위칭 신호들에 응답해서 상기 무선 통신 칩 및 상기 스마트카드 각각으로 선택적으로 상기 전원을 공급하기 위한 스위칭 회로를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위칭 회로는, 상기 제1 스위칭 신호에 응답해서 상기 배터리로부터 공급되는 상기 전원을 상기 스마트카드로 선택적으로 전달하는 제1 스위치, 그리고 상기 제2 스위칭 신호에 응답해서 상기 배터리로부터 공급되는 상기 전원을 상기 무선 통신 칩으로 선택적으로 전달하는 제2 스위치를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 배터리 잔량 검출기는, 상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮아질 때 상기 제2 스위치가 오프되도록 상기 제1 스위칭 신호를 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 배터리 잔량 검출기는, 상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮아질 때 상기 제1 스위치가 오프되도록 상기 제2 스위칭 신호를 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위칭 회로는, 상기 제1 스위치와 연결된 애노드 및 상기 스마트카드와 연결된 캐소드를 갖는 제1 다이오드를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 스위치가 오프될 때, 상기 무선 통신 칩은 외부로부터 입력되는 신호에 의해서 전원을 공급받는다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 스위치가 오프될 때 상기 스마트카드는 상기 무선 통신 칩으로부터 상기 전원을 공급받는다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위칭 회로는, 상기 무선 통신 칩과 연결된 애노드 및 상기 스마트카드와 연결된 캐소드를 갖는 제2 다이오드를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 칩과 상기 스마트카드는 SWP(Single Wire Protocol) 방식으로 연결된다.
이 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 칩은 외부와 NFC(near field communication) 방식으로 통신한다.
이 실시예에 있어서, 상기 무선 통신 칩은 외부와 NFC(near field communication) 방식으로 통신하기 위한 안테나를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 배터리는 배터리의 충전 상태에 따른 배터리 정보를 상기 컨트롤러로 출력한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 무선 통신 칩 및 스마트카드를 포함하는 전 자 장치의 전원 제어 방법은: 배터리의 잔량을 검출하는 단계, 그리고 상기 배터리의 잔량에 따라서 상기 스마트카드 및 상기 무선 통신 칩 각각으로 공급되는 전원을 선택적으로 차단하는 단계를 포함한다.
상기 차단 단계는, 상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮을 때 상기 스마트카드로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 포함한다.
상기 차단 단계는, 상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 상기 무선 통신 칩으로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 더 포함한다.
상기 차단 단계는, 상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 NFC(near field communication) 방식으로 외부로부터 상기 무선 통신 칩으로 전원을 공급하는 단계를 더 포함한다.
상기 전원 공급 단계는, 상기 무선 통신 칩이 상기 스마트카드로 전원을 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 특징에 의하면, 무선 통신 칩 및 스마트카드를 포함하는 전자 장치의 전원 제어 방법은: 배터리의 잔량을 검출하는 단계와, 상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮을 때 상기 스마트카드로 공급되는 전원을 차단하는 단계, 그리고 상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 상기 무선 통신 칩으로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 무선 통신 칩 및 스마트카드를 포함하는 전자 장치의 전원 제어 방법은: 배터리의 잔량을 검출하는 단계와, 상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮을 때 상기 무선 통신 칩으로 공급되는 전원을 차단하는 단계, 그리고 상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 상기 스마트카드로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기의 구성을 보여주는 도면이다. 본 발명은 이동통신 다말기, PDA, MP3 플레이어, 동영상 재생기, 휴대용 게임기 등과 같은 다양한 모바일 디바이스들에 적용될 수 있는데, 이 실시예에서는 이동통신 단말기를 일 예로서 설명한다.
도 1을 참조하면, 이동통신 단말기(100)는 무선 통신 칩(radio frequency communication chip, RF chip)(110), 스마트 카드(120), 스위칭 회로(130), 배터리(140) 그리고 컨트롤러(150)를 포함한다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 이동 통신 단말기에는 무선 송수신부, 메모리, 키패드, 디스플레이, 스피커, 마이크 등과 같은 구성요소들이 더 구비된다.
무선 통신 칩(110)은 안테나(101)를 통하여 외부 RFID 인식기(미 도시됨)와의 무선 신호 송수신을 수행한다. 무선 통신 칩(110)은 프로세서(111), ROM(read only memory, 112), 디지털 인터페이스(113) 및 아날로그 인터페이스(114)를 포함한다.
프로세서(111)는 메모리(112)에 저장된 프로그램에 따라서 무선 통신 칩(110)의 전반적인 동작을 제어한다.
아날로그 인터페이스(114)는 안테나(101)를 통하여 외부 RFID 인식기(101)와 무선으로 통신한다. 이 실시예에서, 아날로그 인터페이스(114)는 13.56MHz 주파수 대역을 사용하여 NFC(near field communication) 방식으로 통신을 수행하나 RFID 표준에서 제시된 주파수 대역들, 예컨대 125KHz, 134KHz, 433.92MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등의 주파수 대역을 사용하여 NFC 방식으로 통신할 수 있다.
디지털 인터페이스(113)는 스마트 카드(120)와 디지털 방식으로 통신한다. 이 실시예에서 디지털 인터페이스(113)는 SWP(single wire protocol)에 따라서 스마트 카드(120)와 통신한다. SWP는 Axalto사 및 Inside Contackless사에서 공동 제안한 프로토콜로서 1 개의 접점을 통하여 신호를 주고받는 통신 방식이다. 무선 통신 칩(110)은 스마트 카드(120) 또는 컨트롤러(150)로부터 제공되는 신호를 NFC 방식으로 RFID 인식기로 전송하고, 안테나(101)를 통해 RFID 인식기로부터 수신된 신호를 SWP 방식으로 스마트 카드(120) 또는 컨트롤러(150)로 전송한다.
스마트 카드(120)는 RF 기능이 제외된 접촉식 스마트카드 칩이다. 스마트 카드(120)는 모바일 결제를 위한 정보뿐만 아니라 신원 확인 정보, 물품 정보, 은행 거래를 위한 암호화 정보 등과 같이 다양한 분야에서 활용될 수 있는 정보들이 저장된다. 스마트 카드(120)는 무선 통신 칩(110) 및 컨트롤러(150)와 통신한다.
배터리(140)는 이동통신 단말기(100)에서 필요로 하는 전원을 공급한다. 이 실시예에서, 배터리(140)는 스위칭 회로(130) 내 서로 다른 경로를 통하여 무선 통신 칩(110) 및 스마트 카드(120)로 전원을 공급한다.
컨트롤러(150)는 이동통신 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 본 발 명의 컨트롤러(150)는 배터리 잔량 검출기(151)를 포함하여 배터리(140)의 잔량에 따라서 스위칭 제어 신호들(C1, C2)을 출력한다.
스위칭 회로(130)는 스위칭 제어 신호들(C1, C2)에 응답해서 배터리(140)로부터의 전원을 무선 통신 칩(110) 및 스마트 카드(120) 각각으로 선택적으로 공급한다. 스위칭 회로(130)는 다이오드들(D1, D2)과 스위치들(SW1, SW2)을 포함한다. 다이오드(D1)의 애노드는 무선 통신 칩(110)과 연결되고, 캐소드는 스마트 카드(120)와 연결된다. 다이오드(D2)의 애노드는 스위치(SW2)와 연결되고, 캐소드는 스마트 카드(120)와 연결된다. 스위치(SW1)는 스위칭 제어 신호(C1)에 응답해서 배터리(140)로부터의 전원이 무선 통신 칩(110)으로 공급되는 것을 제어한다. 스위치(SW2)는 스위칭 제어 신호(C2)에 응답해서 배터리(140)로부터의 전원이 스마트 카드(120)으로 공급되는 것을 제어한다.
컨트롤러(150) 내 배터리 잔량 검출기(151)는 배터리(140)로부터 방전되는 전압 및 전류 등의 정보에 따라서 배터리의 잔량을 계산한다. 배터리 잔량 검출기(151)는 계산된 잔량에 따라서 스위치들(SW1, SW2)을 제어하기 위한 제어 신호들(C1, C2)을 출력한다.
도 2는 배터리(140)의 잔량에 따라서 도 1에 도시된 스위치들(SW1, SW2)의 온(ON)/오프(OFF) 상태를 예시적으로 보여주고 있고, 도 3은 배터리 잔량 검출기(151)의 제어 수순을 보여주는 플로우차트이다. 이통 통신 단말기(100)가 파워-업되면 배터리 잔량 검출기(151)의 동작이 개시된다. 배터리 잔량 검출기(151)는 초기에 스위치들(SW1, SW2)이 모두 온되도록 스위칭 제어 신호들(C1, C2) 모두를 활성화하고, 배터리(140)의 잔량(BL)을 검출한다(단계 310). 배터리 잔량 검출기(151)는 배터리(140)의 잔량(BL)이 제1 레벨(BL1)보다 낮아지면(단계 320), 스위치(SW1)가 오프되도록 제어 신호(C1)를 비활성화시킨다(단계 330). 계속해서, 배터리 잔량 검출기(151)는 배터리(140)의 잔량(BL)을 검출하고(단계 340), 배터리(140)의 잔량(BL)이 제2 레벨(BL2)보다 낮아지면(단계 350), 스위치(SW2)가 오프되도록 제어 신호(C2)를 비활성화시킨다(단계 360).
이동 통신 단말기(100)의 가장 필수적인 기능은 전화 기능이다. 그러므로, 통화 가능 시간을 확보하기 위해서, 이동 통신 단말기(100)는 배터리(140)의 잔량에 따라서 주변 칩들로 공급되는 전원들을 차단하는 기능을 필요로 한다. 배터리 잔량 검출기(151)는 배터리(140)의 잔량이 충분하다면 무선 통신 칩(110)과 스마트 카드(120) 모두로 전원이 공급되도록 제어하고, 배터리(140)의 잔량 감소에 따라서 무선 통신 칩(110)과 스마트 카드(120)로 공급되는 전원을 순차적으로 차단한다.
무선 통신 칩(110)은 배터리(140)로부터 공급되는 전원이 차단되면 안테나(101)를 통하여 RFID 인식기로부터 수신되는 무선 신호에 의해서 전원을 공급받는다. ISO/IEC 14443는 비접촉식 IC 카드 중 근접형 IC 카드에 대한 물리적 특성과 무선 주파수 전원, 신호 접속, 초기화 및 충돌 방지에 대한 프로토콜을 정의하고 있다. 이 프로토콜에 따르면 무선 통신 칩(110)은 RFID 인식기로부터 수신되는 무선 신호에 의해서 전원을 공급받을 수 있다. 스마트 카드(120)는 배터리(140)로부터의 전원 공급이 중단될 때 무선 통신 칩(110)으로부터 전원을 공급받도록 설계된다. 그러므로, 배터리(140)의 잔량이 적거나 이통 통신 단말기(100)의 전원이 오프된 상태에서도 지하철/버스 요금 결재 등과 같은 부가 기능의 정상적인 사용이 가능하게 된다.
예시적인 바람직한 실시예를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위에는 다양한 변형 예들 및 그 유사한 구성들이 모두 포함될 수 있도록 하려는 것이다. 따라서, 청구범위는 그러한 변형 예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 모바일 디바이스의 무선 통신 기능을 수행하기 위한 회로 블록과 스마트 카드 기능 블록이 각각 별개의 칩으로 구성될 때 효율적으로 전원 관리가 가능하다. 특히, 이동 통신 단말기의 배터리 잔량이 적어질 때 무선 통신 칩과 스마트 카드 칩으로 공급되는 전원을 차단함으로써 최소한의 통화 시간 확보가 가능해진다. 더욱이, 배터리의 잔량이 적거나 이통 통신 단말기의 전원이 오프된 상태에서도 지하철/버스 요금 결재 등과 같은 NFC 기능의 정상적인 사용이 가능하게 된다.
Claims (21)
- 배터리와;외부와 무선 통신을 수행하는 무선 통신 칩과;상기 무선 통신 칩과 전기적으로 연결된 스마트카드; 그리고상기 배터리의 잔량에 따라서 상기 무선 통신 칩 및 상기 스마트카드 각각으로 선택적으로 전원을 공급하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 컨트롤러는,상기 배터리의 잔량을 검출하고, 검출된 잔량에 따라서 상기 무선 통신 칩 및 상기 스마트카드 각각으로 선택적으로 상기 전원을 공급하기 위한 제1 및 제2 스위칭 신호들을 출력하는 배터리 잔량 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 컨트롤러는,상기 제1 및 제2 스위칭 신호들에 응답해서 상기 무선 통신 칩 및 상기 스마트카드 각각으로 선택적으로 상기 전원을 공급하기 위한 스위칭 회로를 더 포함하 는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 스위칭 회로는,상기 제1 스위칭 신호에 응답해서 상기 배터리로부터 공급되는 상기 전원을 상기 스마트카드로 선택적으로 전달하는 제1 스위치; 그리고상기 제2 스위칭 신호에 응답해서 상기 배터리로부터 공급되는 상기 전원을 상기 무선 통신 칩으로 선택적으로 전달하는 제2 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 배터리 잔량 검출기는,상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮아질 때 상기 제2 스위치가 오프되도록 상기 제1 스위칭 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 배터리 잔량 검출기는,상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮아질 때 상기 제1 스위치가 오프되도록 상기 제2 스위칭 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 스위칭 회로는,상기 제1 스위치와 연결된 애노드 및 상기 스마트카드와 연결된 캐소드를 갖는 제1 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 제2 스위치가 오프될 때, 상기 무선 통신 칩은 외부로부터 입력되는 신호에 의해서 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 제1 스위치가 오프될 때 상기 스마트카드는 상기 무선 통신 칩으로부터 상기 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 스위칭 회로는,상기 무선 통신 칩과 연결된 애노드 및 상기 스마트카드와 연결된 캐소드를 갖는 제2 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 무선 통신 칩과 상기 스마트카드는 SWP(Single Wire Protocol) 방식으 로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 무선 통신 칩은 외부와 NFC(near field communication) 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 무선 통신 칩은 외부와 NFC(near field communication) 방식으로 통신하기 위한 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 배터리는 배터리의 충전 상태에 따른 배터리 정보를 상기 컨트롤러로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 무선 통신 칩 및 스마트카드를 포함하는 전자 장치의 전원 제어 방법에 있어서:배터리의 잔량을 검출하는 단계; 그리고상기 배터리의 잔량에 따라서 상기 스마트카드 및 상기 무선 통신 칩 각각으로 공급되는 전원을 선택적으로 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 전원 제어 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 차단 단계는,상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮을 때 상기 스마트카드로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 전원 제어 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 차단 단계는,상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 상기 무선 통신 칩으로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 전원 제어 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 차단 단계는,상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 NFC(near field communication) 방식으로 외부로부터 상기 무선 통신 칩으로 전원을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 전원 제어 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 전원 공급 단계는,상기 무선 통신 칩이 상기 스마트카드로 전원을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 전원 제어 방법.
- 무선 통신 칩 및 스마트카드를 포함하는 전자 장치의 전원 제어 방법에 있어서:배터리의 잔량을 검출하는 단계와;상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮을 때 상기 스마트카드로 공급되는 전원을 차단하는 단계; 그리고상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 상기 무선 통신 칩으로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
- 무선 통신 칩 및 스마트카드를 포함하는 전자 장치의 전원 제어 방법에 있어서:배터리의 잔량을 검출하는 단계와;상기 배터리의 잔량이 제1 임계 레벨보다 낮을 때 상기 무선 통신 칩으로 공급되는 전원을 차단하는 단계; 그리고상기 배터리의 잔량이 제2 임계 레벨보다 낮을 때 상기 스마트카드로 공급되는 전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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