KR20120091441A - 카드 리더 장치 및 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카드 안에 통합된 자기 스트라이프 상에 데이터 저장된 카드를 읽기 위한 카드 리더 장치가 개시되고, 카드 리더 장치는 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 읽기 위해 카드의 자기 스트라이프를 통과시키며 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 생성하는 읽기 헤드, 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호의 진폭을 설정하는 신호 설정 소자, 및 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 호스트 장치로 제공하기 위해 호스트 장치와 연관된 헤드셋 잭 안에 삽입되도록 조절된 출력 플러그를 포함한다.

Description

카드 리더 장치 및 사용 방법{CARD READER DEVICE AND METHOD OF USE}
본 출원은 2009년 6월 10일자에 출원되었으며 현재 미국 특허 제7,810,729호인 해당하는 미국 특허출원 제12/456,134호의 일부계속출원이다.
본 개시는 자기 스트라이프 카드를 읽기 위해 호스트 장치와 함께 사용하기 위한 카드 리더 장치에 관한 것으로서, 특히 자기 스트라이프 카드 상에 저장된 자기적으로 기록된 정보를 감지하여 이 감지된 정보를 아날로그 파형을 통해 추가 처리를 위해 호스트 장치로 전달하는 휴대형 카드 리더 장치에 관한 것이다.
그 일 측에 자기 스트라이프를 내장시킨 플라스틱 카드가 일상적인 상거래에 널리 사용되고 있다. 이러한 카드는 신용 카드, 직불 카드, 또는 가솔린 충전 카드를 이용하여 구매에 대한 비용 지불을 하는 등의 다양한 거래에 사용된다. 충전 카드나 직불 카드 역시 자동 현금 인출기(automated teller machine(ATM))의 사용을 통해 은행과의 업무를 처리하는 데 사용될 수 있다. 자기 스트라이프 카드는 줄무늬 속에 내장된 자기 입자들의 자성을 수정함으로써 데이터를 저장할 수 있다. 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터는 스트라이프가 읽기 헤드를 지나도록 긁을 때 감지되거나 읽혀질 수 있다. 자기 스트라이프를 감지하여 얻어지는 아날로그 파형은 카드의 자기 스트라이프 안에 저장된 디지털 정보를 획득하기 위해 디코딩이라고 알려진 프로세스를 거쳐야 한다. 종래의 자기 스트라이프 카드 리더는 좀 더 값비싸며 복잡한 디코딩 및 통신 구성요소들뿐만 아니라 상대적으로 간단한 감지 구성요소들 두 가지 모두로 구성된다.
자기 스트라이프 카드에서 자기 스트라이프를 카드의 가장자리로부터 0.223 인치 떨어져 위치시키는 것이 통상적이며, 여기서 스트라이프는 0.375 인치 너비를 가진다. 자기 스트라이프는 디지털 데이터의 최대 세 개까지의 트랙들을 포함하며, 각각의 트랙은 0.110 인치 너비를 가진다. 트랙 1과 3은 통상적으로 인치 당 210 비트로 기록되고, 트랙 2는 통상적으로 인치 당 75 비트의 기록 밀도를 가진다. 각각의 트랙은 7 비트 문자/숫자 캐릭터들을 포함하거나 5 비트 숫자 캐릭터들을 포함할 수 있다. 트랙 1 표준은 항공 업계, 즉 국제 항공 수송 협회(International Air Transport Association)에 의해 만들어졌다. 트랙 1은 카드를 발급한 은행에 대해 예비된 정보 및, 기본 계정 번호, 사용자 이름, 국가 코드, 카드 만기일, 및 자유재량 데이터와 같이 분리자들 및 기타 특별한 컴퓨터 문자들을 이용하여 전부 섞여진 자기적으로 인코딩된 데이터를 포함할 수 있다. 가장 흔하게 사용되는 트랙인 트랙 2는 미국 은행 협회(American Bankers Association)에 의해 규정된 포맷으로 되어 있다. 트랙 2는 기본 계정 번호, 국가 코드, 카드 만기일, 자유재량 데이터 40 문자, 및 분리 문자들을 포함할 수 있다. 트랙 3은 THRIFT라 불리는 포맷으로 되어 있으며 원래는 ATM들을 통해 사용하도록 의도되었다. 읽기만 가능한 트랙들인 트랙 1 및 2와 달리, 트랙 3은 읽기와 쓰기 응용예들에 의도되었다. 그러나 대부분 트랙 3은 거의 사용되고 있지 않다. 또한, 국제 규격 설정 단체인 국제 표준화 기구(ISO)는 ISO 7810 및 7811로서 알려진 식별 카드들에 대한 물리적 치수와 기록 기법을 기술하는 표준화 집합을 가진다.
이러한 표준 사양을 가진 자기 스트라이프 카드들은 통상적으로 상점에 있는 판매 시점 관리 (point-of-sale) 장치들에 의해 읽혀질 수 있다. 상점의 계산대에서 전자 카드 리더를 통해 카드가 긁혀질 때, 그 리더는 보통 내장 모뎀을 이용하여 신용 인증 요청을 관리하는 회사의 번호를 다이얼링할 것이다. 계정이 검증되면, 승인 신호가 상점으로 다시 보내져서 거래가 완료될 것이다.
자기 스트라이프 카드들은 상점들에서 보편적으로 사용되지만, 인터넷에 연결될 수 있는 개인의 휴대 전화나 다른 장치에 부착된 간단한 리더를 통해 카드를 긁음으로써 개인이 또 다른 개인(상인이 아닌 사람)으로부터 지불을 수용하도록 카드를 활용하는 방법은 존재하지 않는다. 예를 들어, 한 개인이 다른 사람에게 채무를 질 수 있지만, 그 채무를 갚는 하나의 방법은 현금이나 수표를 제공하는 것이다. 채무를 갚기 위해 신용 카드나 직불 카드를 이용할 수 있다면 편리할 것이다. 또한, 개인이 자신의 자기 스트라이프 카드를 휴대 전화나 다른 장치에 연결된 리더에서 긁음으로써 다른 개인이나 상인에게 지불을 행하는 것이 유익하다. 그러나, 개인이 휴대 전화나 다른 장치에 연결된 단순한 자기 스트라이프 카드 리더를 이용하여 자기 스트라이프 카드 사용을 통해 개인이나 상점에 지불을 행할 방법은 현재로서 존재하지 않는다.
따라서, 개인이 자기 스트라이프 카드 사용을 통해 지불을 수용하거나 행할 수 있게 하는 간단한 카드 리더 장치를 가지는 것이 바람직할 것이다. 호스트 장치에 연결될 수 있는 간단한 휴대형 카드 리더 장치를 제공하는 것 역시 바람직할 것이며, 상기 휴대형 카드 리더 장치는 판매 시점 관리(point-of-sale) 장치의 역할을 하는 호스트 장치에 감지된 자기 스트라이프 정보에 대한 디코딩 기능을 제공한다. 호스트 장치는 휴대형 카드 리더 장치로부터 디코딩된 데이터를 수신하거나 신용 인증 요청을 처리하는 회사나 제삼자에게 카드 데이터를 제출하도록 자기 스트라이프 상에 포함된 데이터를 디코딩하도록 내부에 프로그래밍된 애플리케이션을 가질 수 있다.
본 개시의 한 형식에 있어서, 카드에 통합된 자기 스트라이프에 데이터가 저장되어 있는 카드를 읽기 위한 카드 리더 장치는 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 읽기 위해 카드의 자기 스트라이프를 통과시키며 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 생성하는 읽기 헤드, 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호의 진폭을 설정하는 신호 설정 소자, 및 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 호스트 장치로 제공하기 위해 호스트와 연관된 헤드셋 잭 안에 삽입되도록 조절된 출력 플러그를 포함하며, 호스트 장치에 상주하는 애플리케이션 소프트웨어는 호스트 장치의 프로세서에 명령하여 카드 상에 저장된 디지털 데이터를 생성하도록 헤드셋 잭에 제공되는 신호를 디코딩하게 한다.
본 개시의 다른 한 형식에 있어서, 카드에 통합된 자기 스트라이프에 데이터가 저장되어 있는 카드를 읽기 위한 카드 리더 장치는 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 읽기 위해 카드의 자기 스트라이프를 통과시키며 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 생성하는 읽기 헤드, 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호의 진폭을 설정하는 신호 설정 소자, 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 수신하기 위해 신호 설정 소자 및 읽기 헤드에 연결되는 집적 회로 장치, 및 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 호스트 장치로 제공하기 위해 호스트와 연관된 헤드셋 잭 안에 삽입되도록 조절된 출력 플러그를 포함하며, 호스트 장치에 상주하는 애플리케이션 소프트웨어는 호스트 장치의 프로세서에 명령하여 카드 상에 저장된 디지털 데이터를 생성하도록 헤드셋 잭에 제공되는 신호를 디코딩하게 한다.
본 개시의 또 다른 한 형식에 있어서, 카드에 통합된 자기 스트라이프에 데이터가 저장되어 있는 카드를 읽기 위한 카드 리더 장치는 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 읽기 위해 카드의 자기 스트라이프를 통과시키며 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 생성하는 읽기 헤드, 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호의 진폭을 설정하는 신호 설정 소자, 신호 설정 소자 및 읽기 헤드에 연결되어 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 수신하는 집적 회로 장치, 및 집적 회로 장치에 연결되어, 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 호스트 장치로 제공하기 위해 호스트 장치와 연관된 입력부 안에 삽입되도록 조절되며 호스트 장치와 연관된 오디오 출력부에 의해 호스트 장치로부터 파워를 수신하도록 조절된 출력 플러그를 포함한다.
상술한 설명을 고려하면, 본 개시는 디코딩 기능을 수행하도록 제공되는 애플리케이션 소프트웨어를 가진 호스트 장치와 연계하여 사용되는 매우 단순한 외부 장치로 이뤄지는 카드 리더 장치를 제공한다.
본 개시는 기록된 데이터 파형을 감지하고며 호스트 장치 안에 제공된 내장 회로 및 애플리케이션 소프트웨어를 이용하여 디코딩이 되는 호스트 장치로 데이터 파형을 전송함으로써 자기 스트라이프 카드 상에 저장된 데이터를 읽고 디코딩할 수 있는 카드 리더 장치를 제공한다.
본 개시는 또한 자기 스트라이프 카드 상에 저장된 데이터의 한 개 이상의 트랙들을 읽을 수 있는 카드 리더 장치를 제공한다.
본 개시는 간단한 구성 및 디자인을 가지며 매우 신뢰 가능한 결과들과 함께 쉽게 사용될 수 있는 카드 리더 장치에 관한 것이다.
본 개시는 쉽게 지니거나 운반되거나 저장될 수 있는 카드 리더 장치에 관한 것이다.
본 개시는 기록된 데이터 파형을 감지하며 호스트 장치 안에 제공된 내장 회로 및 애플리케이션 소프트웨어가 데이터 파형을 수신하여 카드를 인증하는 호스트 장치로 데이터 파형을 전송함으로써, 자기 스트라이프 카드 상에 저장된 데이터를 읽고 디코딩할 수 있는 카드 리더 장치에 관한 것이다.
본 개시는 또한 다양한 모양, 디자인 또는 형식으로 구성될 수 있는 카드 리더 장치를 제공한다.
본 개시는 카드의 자기 스트라이프와 관련된 특징을 감지 및 수집하는 집적 회로 장치를 통합하는 카드 리더 장치에 관한 것이다.
본 개시는 또한 기존 자기 스트라이프 카드들을 개량하거나 변경할 필요 없이 기존 자기 스트라이프 카드들로 작동될 수 있는 카드 리더 장치를 제공한다.
본 개시는 오디오 채널들 한 개 또는 둘 모두로부터 파워를 수신하는 가능한 헤드셋 잭의 사용을 통해 호스트 장치에 의해 전력이 공급될 수 있는 카드 리더 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 측면 사시도이다.
도 2는 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 개략도이다.
도 3은 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 다른 실시예의 개략도이다.
도 4는 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 동작 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 사시도이다.
도 6은 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 카드 리더 장치의 개략도이다.
도 8은 도 6에 도시된 카드 리더 장치의 상세 개략도이다.
이제 유사한 참조부호가 유사한 항목을 나타내는 도면을 참조하면, 부호 10은 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 바람직한 실시예를 식별한다. 이제 도 1을 참조하면, 카드 리더 장치(10)는 슬롯(14)을 가진 하우징(12) 및 하우징(12)으로부터 밖으로 연장된 출력 잭(16)을 가진다. 잭(16)은 휴대 전화(20)의 오디오 출력부 안의 라인이나 마이크로폰 입력부와 같은 소켓(18) 안으로 삽입되도록 구성된다. 잭(16)이 아이팟 터치, PDA(personal digital assistant) 또는 WiFi(wireless fidelity) 접속을 가진 장치와 같은 다른 장치들과 관련된 소켓 안으로 삽입될 수 있다는 것 역시 가능하며 고려된다. 잭(16)은 오디오 잭, 폰 플러그, 잭 플러그, 스테레오 플러그, 미니 잭, 또는 미니 스테레오 오디오 커넥터라고 알려진 TRS(Tip, Ring, Sleeve) 커넥터일 수 있다. 잭(16)은 3.5mm 또는 2.5mm인 소형화된 버전들과 같은 다양한 사이즈들로 이뤄질 수 있다. 잭(16)이 하우징(12) 안에서 신축성을 가지는 것 역시 가능하며 고려된다.
슬롯(14)은 자기 스트라이프를 가진 카드를 수용하기 충분할 만큼 넓고 깊다. 특히 슬롯(14)은 자기 스트라이프가 슬롯(14) 안에 꼭 맞을 수 있도록 충분히 깊다. 슬롯(14)은 또한 슬롯(14)에 삽입될 카드의 길이보다 적은 길이를 가진다. 그러나, 원할 경우, 주어진 애플리케이션에 대해 슬롯(14)이 다른 길이를 가지는 것 역시 가능하며 고려된다. 하우징(12)은 여기에서 더 논의되는 바와 같이 다양한 모양과 사이즈를 취할 수 있다.
도 2는 카드 리더 장치(10)의 개략도를 예시한다. 카드 리더 장치(10)는 잭(16)에 연결된 저항과 같은 신호 진폭 설정 소자(26)에 연결된 코일 (24)을 가진 유도성(inductive) 픽업 헤드와 같은 읽기 헤드(22)를 포함한다. 리드선(28)이 잭(16)을 코일(24)에 연결하여 회로를 완성한다. 신용 카드와 같은 카드(30)는 카드(30)와 연관된 자기 스트라이프(32)를 가진다. 앞서 논의된 바와 같이, 자기 스트라이프(32)는 각각이 데이터를 포함하는 세 개의 트랙을 가질 수 있다. 카드 리더 장치(10)는 장치(10)가 휴대 전화(20)의 마이크로폰 입력에 연결될 때 한 개의 트랙, 즉 보통 트랙 2를 읽을 수 있다. 카드(30)의 자기 스트라이프(32)가 읽기 헤드(22)를 지나면서 읽기 헤드(22)가 자기 스트라이프(32) 안에 저장된 데이터나 정보를 읽는다. 도시되지는 않았지만, 카드(30)는 하우징(12) 안의 슬롯(14) 안에 삽입되며 카드(30)는 읽기 헤드(22)에 의해 긁히거나 지나게 된다. 자기 스트라이프(32)에 저장되는 데이터는 ISO 7811 표준에 기술된 것과 같은 자기 천이의 형식일 수 있다. 카드(30)가 읽기 헤드(22)를 지나 이동할 때, 데이터를 나타내는 자기 천이가 코일(24)에 전압을 유도한다. 코일(24)에 의해 생성된 전압 신호나 파형은 저항(26)으로 제공되며 저항은 그 파형의 진폭을 설정한다. 이 파형이 잭(16)을 통해 휴대 전화(20)의 입력 소켓(18) 안으로 보내진다. 한 쌍의 전선(34 및 36)이 소켓(18)을 증폭기(38)에 연결한다. 증폭기(38)는 카드 리더 장치(10)로부터 수신된 파형을 증폭한다. 증폭된 파형은 아날로그 디지털 컨버터(ADC)(40)로 제공되고, 거기서 아날로그 형식의 파형이 그 아날로그 파형의 디지털 샘플들로 변환된다. 디지털 샘플들은 앞으로 설명되는 것과 같이 추가 처리되기 위해 마이크로프로세서(42)로 보내진다. 간결 명확성을 위해 휴대 전화(20)의 구성요소들 대부분은 도시되지 않았다. 그러나 휴대 전화(20)는 역시 플래시 ROM, SRAM을 포함한 메모리, 카메라, 배터리, LCD 드라이버, 디스플레이, 안테나, 스피커, 블루투스 회로 및 WiFi 회로 같은 구성요소들을 포함할 수 있다. 플래시 ROM은 휴대 전화(20)의 프로그램, 애플리케이션, 및/또는 운영체계를 포함할 수 있다.
카드 리더 장치(10)는 카드(30)의 자기 스트라이프(32)에 저장되는 데이터를 제공하기 위해 휴대 전화(20)에 연결될 수 있다. 일단 연결되면, 슬롯(14)에서 긁혀지는 어떤 자기 스트라이프(32)가 읽기 헤드(22)에 의해 읽혀진다. 자기 읽기 헤드(22)는 읽기 헤드(22)와 스트라이프(32) 간 이동과 관련하여 스트라이프(32)에 걸친 자성의 변화로부터 파생되는 아날로그 파형을 생성한다. 저항(26)은 그 신호의 진폭을 설정하고 그 신호가 휴대 전화(20)로 제공된다. 저항(26)은 신호의 진폭을 제어하기 위해 필요로 되는데, 저항(26)이 없으면 휴대 전화(20)로 보내지는 신호가 휴대 전화(20)와 연관된 하드웨어에 있어 허용 가능한 진폭의 범위 안에 있지 못할 것이기 때문이다. 저항(26)이 없으면, 휴대 전화(20)로 보내지는 신호가 휴대 전화(20)에 의해 부적절하게 처리될 수도 있다. 그 신호는 이제 휴대 전화(20)에 포함된 증폭기(38)에 의해 증폭된다. 휴대 전화(20)의 ADC(40)가 증폭된 아날로그 파형을 주어진 샘플링 레이트로 샘플링하여 디지털 값들 또는 샘플들의 스트림을 생성한다. 이 디지털 샘플들은 프로세서(42)에 의해 처리되며 프로세서(42)는 이어서 신용 인증 요청을 처리하는 제삼자나 회사와 같은 호스트 시스템으로 정보를 제공할 수 있다. 프로세서(42)는 휴대 전화 네트워크, WiFi, 블루투스 또는 어떤 이용 가능한 어떤 다른 모드를 통해 호스트 시스템과 통신할 수 있다. 호스트 시스템은 또한 휴대 전화(20)로 거래가 완료되었음을 가리키는 신호를 전송할 수 있다. 프로세서(42)는 메모리나 프로그램 저장 영역에 저장된 프로그램이나 애플리케이션에 의해 제어될 수 있다. 프로그램이나 애플리케이션은 ADC(40)로부터 수신된 디지털 샘플들을 디코딩하고 디코딩된 신호를 사용하기 위해 거래를 허가하는 제삼자를 접촉하도록 프로그래밍될 수 있다. 이러한 방식으로 카드 소유자 계정으로부터의 지불액이 휴대 전화 소유자의 계정으로 이체되거나 휴대 전화 소유자가 신용 카드 거래를 수용하는 상인에게 지불액을 이체하게 할 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 카드 리더 장치(80)의 또 다른 실시예가 예시된다. 카드 리더 장치(80)는 출력 잭(90)에 연결되는 증폭기(88)에 연결된 코일(86)을 가진 유도성 읽기 헤드(84)를 가지는 하우징(82)을 포함한다. 출력 잭(90)은 하우징(82) 바깥으로 뻗어 나오고, 휴대 전화 또는 아이팟 터치(미도시)와 같은 다른 장치와 연관된 입력부 안의 스테레오 라인 또는 오디오 입력부의 라인 안으로 삽입되도록 구성된다. 전선(92)이 잭(90)을 코일(86)에 연결한다. 이 특정 도면에는 도시되지 않았으나, 하우징(82) 안에서 코일(86) 근처에 슬롯이 형성되어 자기 스트라이프를 가진 카드가 코일(86)을 지나도록 한다. 자기 스트라이프에 저장된 데이터나 정보가 코일(86)에 의해 읽혀진다. 코일(86)은 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 파형을 생성하고, 이 파형이 증폭기(88)로 제공된다. 증폭된 파형은 이제 잭(88)을 통해 휴대 전화로 전송된다. 증폭된 파형은 휴대 전화 안의 마이크로프로세서에 의해 처리될 디지털 샘플들로 변환하기 위한 ADC 장치로 제공될 수 있다. 일단 처리되면, 휴대 전화가 어느 한 방향으로(즉, 휴대 전화 소유자의 계정으로나 그 계정으로부터) 거래를 처리하는 제삼자를 접촉할 수 있다.
카드 리더 장치(80)는 휴대 전화의 오디오 입력부 안의 라인을 이용하므로, 카드 리더 장치(80)는 읽혀지고 있는 카드로부터 두 개의 트랙들을 전달할 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 자기 스트라이프는 각각이 데이터를 포함하는 세 개까지의 트랙을 가질 수 있다. 예를 들어 카드 리더 장치(80)는 트랙 1과 2를 읽고 이 신호들을 스테레오 신호의 좌측 및 우측 채널들로서 휴대 전화로 보낼 수 있다. 그러나 카드 리더 장치(80)를 사용할 때, 카드 리더 장치(80)가 입력부의 스테레오 라인에 연결된 경우 세 트랙들 중 어떤 두 개, 즉 보통 트랙 1과 2가 읽혀지고 디코딩될 수 있다. 어떤 상황 또는 구성에 있어서, 증폭기(88)에 파워가 공급될 필요가 있을 수 있는 가능성이 있다. 증폭기(88)는 장치(80)가 연결된 휴대 전화에 상주하는 파워 소스로부터 파워를 공급받을 수 있다.
도 4는 카드 리더 장치(10)의 동작 방법(100)의 흐름도를 예시한다. 이 방법(100)은 자기 스트라이프 카드(30)가 슬롯(14)을 통해 긁혀지는 단계(102)에서 동작을 시작한다. 다음 단계(104)에서 읽기 헤드(22)가 자기 스트라이프(32)에 저장된 데이터를 읽고, 자기 스트라이프(32)에 저장된 데이터를 나타내는 아날로그 신호나 파형을 생성한다. 그런 다음 그 파형은 단계(106)에서 저항(26)에 의해 설정된 진폭을 가진다. 다음으로 단계(108)에서, 설정된 파형이 소켓(18)을 통한 출력 잭(16)을 경유하여 휴대 전화(20)로 제공된다. 다음 단계(110)에서 증폭기(38)가 설정된 파형을 증폭한다. 그 파형은 단계(112)에서 디지털 신호로 변환되기 위해 디지털 컨버터 장치(40)로 제공된다. 휴대 전화(20) 안의 애플리케이션이나 프로그램이 다음 단계(114)에서 그 디지털 신호를 디코딩한다. 다음 단계(116)에서 프로그램은 디코딩된 신호를 이용하여 거래를 인증할 제삼자를 접촉한다. 제삼자는 마지막 단계(118)에서 거래를 인증하거나 거부한다. 예를 들어, 제삼자가 거래를 인증하면 카드 소유자의 계정으로부터 공제된 돈이 휴대 전화 소유자와 연관된 계정으로 이체되거나 그 반대의 경우가 성립된다. 이런 식으로, 카드 리더 장치(10)의 사용을 통해 채무가 징수되거나 지불될 수 있다. 또한, 카드 리더 장치들(10 또는 80)이 사용되어 돈이 계정에 입금될 수 있는 한 방향 거래를 행할 수 있다. 본질적으로 카드 리더 장치들(10 또는 80)은 값비싼 카드 리더 장치들이나 소프트웨어를 구매할 필요 없이 사용자가 소상인(지불 받는 사람)이나 고객(지불하는 사람)이 되게 할 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 카드 리더 장치(150)의 또 다른 실시예가 도시된다. 카드 리더 장치(150)는 도토리 모양으로 된 하우징(152)을 가진다. 이 장치(150)는 하우징(152)의 길이나 너비를 따라 이어지는 슬롯(154)을 가진다. 슬롯(154)은 카드의 자기 스트라이프가 슬롯(154)을 통과할 수 있게 하기 충분한 깊이를 가진다. 슬롯(154)은 읽혀질 카드의 길이보다 짧을 수 있는 길이를 가진다. 이 장치는 또한 하우징(152) 밖으로 튀어 나온 잭(156)을 가진다. 이 장치(150)는 도 2나 도 3에 도시된 구성요소들을 포함할 수 있다. 특히, 장치(150)는 쉽게 지닐 수 있고 필요할 때 휴대 전화에 연결될 수 있다. 장치(150)는 또한 사용하지 않을 때 쉽게 보관될 수 있도록 충분히 작다. 카드 리더 장치들(10, 80 또는 150)에 대한 다른 모양, 사이즈, 또는 디자인들이 가능하며 고려된다.
이제부터 특히 도 6을 참조하면, 부호 150은 본 개시에 따라 구성된 카드 리더 장치의 또 다른 바람직한 실시예를 식별한다. 카드 리더 장치(150)는 하우징(152)을 포함하는 것으로 보여지고, 하우징(152)은 슬롯(154) 및, 하우징(152)으로부터 밖으로 뻗어 나온 출력 잭(156)을 가진다. 잭(156)은 인터넷에 연결할 수 있거나 데이터를 저장하여 인터넷에 연결할 수 있는 장치로 데이터를 제공할 수 있는 호스트 장치(160)의 외부 마이크로폰 입력부와 같은 소켓(158) 안으로 삽입되도록 구성된다. 호스트 장치(160)의 어떤 예들로는 아이팟 터치, PDA(personal digital assistant), 또는 WiFi 접속을 가진 장치가 포함될 수 있다. 또 다른 예로서, 어떤 휴대 전화기들은 WiFi 접속을 가지지만 전화기 소유자가 인터넷에 연결할 데이터 플랜에 가입하지 않아서 인터넷에 연결할 유일한 방법은 WiFi를 통하는 것이다. 잭(156)은 오디오 잭, 폰 플러그, 잭 플러그, 스테레오 플러그, 미니 잭, 또는 미니 스테레오 오디오 커넥터라고 알려진 TRS(tip, ring, sleeve) 커넥터일 수 있다. 잭(156)은 3.5mm 또는 2.5mm인 소형화된 버전들 같은 다양한 사이즈들로 이뤄질 수 있다. 잭(156)이 하우징(152) 안에서 신축성을 가지는 것 역시 가능하며 고려된다.
슬롯(154)은 자기 스트라이프를 가진 카드를 수용하기 충분할 만큼 넓고 깊다. 특히 슬롯(154)은 자기 스트라이프가 슬롯(154) 안에 꼭 맞을 수 있도록 충분히 깊다. 슬롯(154)은 또한 슬롯(154)에 삽입될 카드의 길이보다 적은 길이를 가진다. 그러나 원할 경우, 주어진 애플리케이션에 대해 슬롯(154)이 다른 길이를 가지는 것 역시 가능하며 고려된다. 하우징(152)은 여기에서 이전에 논의된 바와 같이 다양한 모양과 사이즈를 취할 수 있다.
도 7은 카드 리더 장치(150)의 개략도를 예시한다. 카드 리더 장치(150)는 집적 회로(IC)(168)에 연결된 저항과 같은 신호 진폭 설정 소자(166)에 연결된 코일 (164)을 가진 유도성(inductive) 픽업 헤드와 같은 읽기 헤드(162)를 포함한다. IC(168)는 다만 예로서, 리드선(170)을 통한 텍사스 인스트루먼트 MSP430과 같은 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, ASSP(application specific standard products) 칩, 또는 ASIC(application specific integrated circuit) 칩일 수 있다. 도시되지는 않았으나, IC(168)는 배터리를 통하거나, 호스트 장치(160)로의 또 다른 접속을 통해 여기에서 보다 상세히 설명되는 것과 같이 파워를 공급받을 수 있다. 저항(166) 또는 진폭 설정을 위한 다른 회로가 신호의 진폭을 제어하기 위해 필요로 되는데, 저항(166)이 없으면 IC(168)로 보내지는 신호가 IC(168)에 있어 허용 가능한 진폭의 범위 안에 있지 못할 것이기 때문이다. 신호 진폭 설정 소자(166)가 IC(168) 안에 통합되는 것 역시 가능하다. IC(168)는 리드선(170)을 통해 잭(156)에 연결된다. 리드선(172)이 IC(168)를 코일(164)에 연결한다. 신용 카드와 같은 카드(176)는 카드(176)와 연관된 자기 스트라이프(178)를 가진다. 앞서 논의된 바와 같이, 자기 스트라이프(178)는 각각이 데이터를 포함하는 세 개의 트랙을 가질 수 있다. 카드 리더 장치(150)는 장치(150)가 호스트 장치(160)의 마이크로폰 입력부(158)에 연결될 때 가능한 세 개의 트랙들 중 한 트랙을 읽을 수 있다. 카드(176)의 자기 스트라이프(178)가 읽기 헤드(162)를 지나면서 읽기 헤드(162)가 자기 스트라이프(178) 안에 저장된 데이터나 정보를 읽는다.
도시되지는 않았지만, 카드(176)는 하우징(152) 안의 슬롯(154) 안에 삽입되며 카드(176)는 읽기 헤드(162)에 의해 긁히거나 그것을 지나게 된다. 자기 스트라이프(178)에 저장되는 데이터는 ISO 7811 표준에 기술된 것과 같은 자기 천이의 형식일 수 있다. 카드(176)가 읽기 헤드(162)를 지나 이동할 때, 데이터를 나타내는 자기 천이가 코일(164)에 전압을 유도한다. 코일(164)에 의해 생성된 전압 신호나 파형은 저항(166)으로 제공되며 저항(166)은 그 파형의 진폭을 설정한다. 이 파형은 진폭, 신호 포착 및/또는 처리를 위해 IC(168)로 제공된다. 파형은 IC(168)로부터 마이크로폰 입력 소켓(158) 안의 잭(156)을 통해 호스트 장치(160)로 제공된다. IC(168)가 그 파형을 디코딩하고 카드(176)의 계정 번호를 판단하는 것 역시 가능하다. 또한, 자기 스트라이프(178)에는 카드(176)에 있어 고유한 특징을 포함하는 내재적 잔여 자성 패턴이 존재한다는 것이 알려져 있다. 원할 경우 IC(168)는 그 특징을 감지 및 수집하고 그 정보를 카드(176)의 추가 인증을 위해 호스트 장치(160)로 보내도록 프로그래밍될 수 있다. 리드선(180)은 소켓(158)을 호스트 장치(160) 안의 회로(182)에 연결한다. 회로(182)는 증폭기, ADC, DAC(digital to analog converter), 및 마이크로프로세서와 같이 모두가 이 도면에 예시되어 있지는 않은 다양한 소자들을 포함할 수 있다. IC(168)는 또한, 앞서 논의된 바와 같이 계정 정보를 검증하고 거래를 완료하기 위해 리더(150)로부터 제공된 파형들을 처리하는 회로 및/또는 알고리즘을 포함할 수 있다. 예상할 수 있듯이, 휴대 전화(20)와 관련하여 논의된 것과 같이 호스트 장치(160)와 관련된 다른 구성요소들이 있을 수 있다. 그러나 그러한 구성요소들은 상세히 보여지고 있지 않다.
카드 리더 장치(150)는 카드(176)의 자기 스트라이프(178)에 저장되는 데이터를 제공하기 위해 호스트 장치(160)에 연결될 수 있다. 일단 연결되면, 슬롯(154)에서 긁혀지는 어떤 자기 스트라이프(178)가 읽기 헤드(162)에 의해 읽혀진다. 자기 읽기 헤드(162)는 읽기 헤드(162)와 스트라이프(178) 간 이동과 관련하여 스트라이프(178)에 걸친 자성의 변화로부터 파생되는 아날로그 파형을 생성한다. 저항(166)은 그 신호의 진폭을 설정하고 그 신호가 IC(168)로 제공된다. 앞서 나타낸 바와 같이, IC(168)는 진폭 설정 장치(166)를 포함하거나 통합할 가능성이 있다. IC(168)는 디지털 신호나 아날로그 신호인 신호를 처리할 수 있고, 그런 다음 그 신호는 호스트 장치(160)로 제공된다. 호스트 장치(160)는 신용 인증 요청을 처리하는 제삼자나 회사와 같은 호스트 시스템으로 정보를 제공할 수 있다. 호스트 장치(160)는 WiFi, 블루투스 또는 어떤 이용 가능한 어떤 다른 모드를 통해 호스트 시스템과 통신할 수 있다. 호스트 시스템은 또한 휴대 전화(160)로 거래가 완료되었음을 가리키는 신호, 이메일, 또는 메시지를 전송할 수 있다.
도 8은 호스트 장치(160)에 의해 파워가 공급되는 리더(150)를 예시한다. 특히, 이 리더(150)는 호스트 장치(160)와 연관된 헤드폰 잭(202)에 연결되도록 구성된 플러그(200)를 가진다. 헤드폰 잭(202)은 적어도 한 개의 오디오 출력 채널 및 가장 전형적으로 보여지는 것과 같은 좌측 오디오 출력 채널(204) 및 우측 오디오 출력 채널(206)을 가진다. 오디오 출력 채널들(204 및 206)은 DAC(208)에 연결된다. DAC(208)는 접속(212)을 통해 마이크로프로세서(210)에 연결된다. 한 개의 DAC(208)가 보여지고 있지만, 한 개를 넘는 DAC를 가지는 것이 가능하다. 플러그(200)는 마이크로폰 입력 채널(216)을 통해 ADC(214)에 연결되고, ADC(214)는 접속(218)을 통해 마이크로프로세서(210)에 연결된다. 앞서 논의된 바와 같이, 플러그(200)는 오디오 잭, 전화 플러그, 잭 플러그, 스테레오 플러그, 미니 잭, 또는 미니 스테레오 오디오 커넥터일 수 있다.
플러그(200)는 좌측 채널(220), 우측 채널(222), 및 마이크로폰 입력(224)을 통해 IC(168)에 연결된다. IC(168)는 이하의 방식으로 호스트 장치(160)로부터 파워를 공급받는다. 오디오 출력 채널들(204 또는 206) 중 한 개는 IC(168)로 파워를 제공하기 위해 손쉽게 정류되고 저대역 통과 필터링되는 파형을 출력하도록 프로그래밍될 수 있다. 호스트 장치(160)의 오디오 출력이 DC(직류) 커플링되는 경우, 오디오 출력 채널(204 또는 206)은 IC(168)에 대한 파워로서 사용될 DC 레벨로 프로그래밍될 수 있다. 또한, 스테레오 오디오 출력들이 사용가능한 경우, 좌측 오디오 출력 채널(204) 및 우측 오디오 출력 채널(206)이 결합되어 리더 장치(150)로 갈 파워를 두 배로 할 수 있다.
IC(168)는 호스트 장치(160)의 좌측 및 우측 오디오 출력 채널들(204 및 206) 및 마이크로폰 입력 채널(216)을 이용함으로써 호스트 장치(160)에 대한 디지털 인터페이스를 가질 수 있다. 호스트 장치(160)는 마이크로폰 입력부(216)를 통해 IC(168)로부터 동기 데이터를 수신하면서 데이터 전송 클록 및 시리얼 데이터 스트림을 호스트 장치(160) 내 DAC(208)로부터 제공할 수 있다. 데이터 전송 클록은 또한 IC(168)로 파워를 제공하기 위해 정류되고 필터링될 수도 있을 것이다. IC(168)로부터 호스트 장치(160)로 디지털 데이터를 전송하는 대안적인 방법은 디지털 데이터를 사용하여 반송파를 변조하고 변조된 파형을 동기(동기를 위해 오디오 출력부를 이용함) 또는 비동기 방식으로 마이크로폰 입력(216)에 전달하는 것이다. 변조 포맷의 예는 OOK, ASK, FSK, PSK, QPSK, MSK 등이다. 시리얼 디지털 데이터의 복조는 프로그램 제어 하에서 호스트 장치(160) 안의 마이크로프로세서(210)에 의해 수행될 수 있다.
설명된 모든 것으로부터, 추구되는 여러 이익들을 달성하는 카드 리더 장치가 여기에서 도시되며 설명되었다는 것이 명백할 것이다. 그러나, 발명 대상인 카드 리더 장치의 많은 변경, 수정, 변형, 및 기타 사용 및 적용들이 가능하며 예상된다는 것이 당업자에게 자명해질 것이다. 본 개시의 사상과 범위를 벗어나지 않는 변경, 수정, 변형, 및 기타 사용 및 적용들 모두는 개시에 의해 포괄된다고 여겨지며, 이는 이하의 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 카드 안에 통합된 자기 스트라이프 상에 데이터를 저장한 카드를 읽기 위한 카드 리더 장치로서,
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 읽기 위해 카드의 자기 스트라이프를 통과시키며 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 생성하기 위한 읽기 헤드;
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호의 진폭을 설정하기 위한 신호 설정 소자; 및
    상기 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 호스트 장치로 제공하기 위해 호스트 장치와 연관된 헤드셋 잭 안에 삽입되도록 조절된 출력 플러그를 포함하는 카드 리더 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 읽기 헤드는 유도성(inductive)인 카드 리더 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 설정 소자는 저항을 포함하는 카드 리더 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력 플러그는 3.5mm 잭을 포함하는 카드 리더 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호는 아날로그 신호인 카드 리더 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 읽기 헤드 및 상기 신호 설정 소자는 하우징 안에 포함되는 카드 리더 장치.
  7. 카드 안에 통합된 자기 스트라이프 상에 데이터를 저장한 카드를 읽기 위한 카드 리더 장치로서,
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 읽기 위해 카드의 자기 스트라이프를 통과시키며 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 생성하는 읽기 헤드;
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호의 진폭을 설정하는 신호 설정 소자;
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 수신하기 위해 상기 신호 설정 소자 및 상기 읽기 헤드에 연결되어 있는 집적 회로 장치; 및
    상기 집적 회로 장치에 연결되며, 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 호스트 장치로 제공하기 위해 호스트 장치와 연관된 헤드셋 잭 안에 삽입되도록 조절된 출력 플러그를 포함하는 카드 리더 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치는 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 처리할 수 있는 카드 리더 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치는 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 증폭할 수 있는 카드 리더 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치는 신호 포착이 가능한 카드 리더 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치는 마이크로컨트롤러인 카드 리더 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 읽기 헤드, 상기 신호 설정 장치, 상기 집적 회로 장치, 및 상기 출력 플러그를 내장하는 하우징을 더 포함하는 카드 리더 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하우징은 자기 스트라이프를 가진 카드가 삽입되며 긁혀질 수 있는 슬롯을 포함하는 카드 리더 장치.
  14. 카드 안에 통합된 자기 스트라이프 상에 데이터를 저장하는 카드를 읽기 위한 카드 리더 장치로서,
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 읽도록 카드의 자기 스트라이프를 통과시키며 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호를 생성하기 위한 읽기 헤드;
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 신호의 진폭을 설정하기 위한 신호 설정 소자;
    상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 수신하기 위해 상기 신호 설정 소자 및 상기 읽기 헤드에 연결되는 집적 회로 장치; 및
    상기 집적 회로 장치에 연결되고, 자기 스트라이프에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 호스트 장치로 제공하기 위해 호스트 장치와 연관된 입력부 안에 삽입되도록 조절되며, 상기 호스트 장치와 연관된 오디오 출력부에 의해 상기 호스트 장치로부터 파워를 수신하도록 조절되는 출력 플러그를 포함하는 카드 리더 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 오디오 출력부는 좌측 오디오 출력 채널 및 우측 오디오 출력 채널을 가지며, 이 경우 상기 오디오 출력 채널들 중 한 개는 상기 집적 회로 장치로 파워를 제공하는 카드 리더 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 오디오 출력 채널들 중 나머지 한 개는 상기 집적 회로 장치로 파워를 제공하는 카드 리더 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치는 상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 디지털 데이터로 변환하는 카드 리더 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치는 상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 변조 파형으로 변환하며, 상기 변조된 파형을 동기 방식으로 상기 호스트 장치에 제공하는 카드 리더 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치는 상기 자기 스트라이프 상에 저장된 데이터를 나타내는 상기 신호를 변조 파형으로 변환하며, 상기 변조된 파형을 비동기 방식으로 상기 호스트 장치에 제공하는 카드 리더 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 호스트 장치는 한 쌍의 오디오 출력 채널들 및 마이크로폰 입력 채널을 가지고, 상기 호스트 장치는 상기 오디오 출력 채널들 중 하나를 통해 데이터 전송 클록을 제공하며 상기 오디오 출력 채널들 중 다른 하나를 통해 시리얼 데이터 스트림을 제공할 수 있으며, 상기 호스트 장치는 상기 마이크로폰 입력 채널을 통해 상기 집적 회로 장치로부터 동기 신호를 수신할 수 있는 카드 리더 장치.
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