KR20160033859A - 카드 리더기 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

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강현재
김준호
송일종
박상찬
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삼성전자주식회사
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    • G06K7/10128—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the sensing being preceded by at least one preliminary step the step consisting of detection of the presence of one or more record carriers in the vicinity of the interrogation device

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 카드와 무선 통신하는 카드 리더기는, 상기 카드를 검출하기 위한 제1 검출 펄스를 발생하는 제1 펄스 발생부, 상기 카드를 검출하기 위한 복수의 제2 검출 펄스, 또는 상기 카드와 통신하기 위한 복수의 통신 펄스를 발생하는 제2 펄스 발생부 및 상기 제1 검출 펄스 또는 상기 복수의 제2 검출 펄스에 의해 검출되는 카드를 감지하기 위한 카드 검출부를 포함하되, 상기 제2 펄스 발생부는 상기 제1 검출 펄스를 통해 상기 카드가 감지되지 않는 경우에, 상기 복수의 통신 펄스를 이용하여 상기 복수의 제2 검출 펄스를 발생하고, 상기 복수의 제2 검출 펄스를 이용하여 상기 카드를 감지한다.

Description

카드 리더기 및 그것의 동작 방법{CARD READER AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 카드 리더기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카드 리더기 및 카드 리더기의 동작 방법에 관한 것이다.
통상적으로 카드와 리더기 간에는 근거리 무선 통신(Near Field Communication, 이하: NFC)이 수행된다. 그러한 카드는 비접촉식의 전자 결제를 위해, 스마트 폰과 같은 모바일 장치에 내장될 수 있다.
NFC 프로토콜은 기존의 RFID(Radio Frequency Identification)의 한 분야로써, 태그(tag)가 내장된 단말기를 능동형 모드로 동작시킬 수 있다. 그 결과 태그로써의 기능뿐만 아니라, 태그를 읽는 리더기(Reader), 태그에 정보를 입력하는 라이터(Writer)의 기능, 및 단말기 간 P2P기능도 수행할 수 있다.
NFC 프로토콜은 ISO 18092에 표준으로 규정되어 있으며, 13.56 MHz의 주파수 이외에도 125kHz, 135 kHz 및 900 MHz를 비롯하여 다양한 주파수 신호로 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. NFC 프로토콜은 ISO 14443 TYPEA(Mifare), TYPEB, TYPEF(Felica) 및 ISO 15693 TYPEV 등의 리더기와, TYPEA, TYPEB, TYPEF, 및 TYPEV 등의 카드(Card)를 지원할 수 있다.
NFC 프로토콜을 사용하는 카드 리더기의 안테나의 크기는 소형화되고 있다. 따라서, 소형 안테나의 사용으로 인해, 카드 검출 펄스를 사용하여 카드를 검출하는 거리가 감소한다. 이로 인해, 카드를 검출할 수 있는 최대 무선 통신 거리가 감소하게 된다.
본 발명의 목적은, 새로운 검출 펄스를 사용하여 카드의 최대 무선 통신 거리를 보상하는 카드 리더기 및 카드 리더기의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 카드와 무선 통신하는 카드 리더기는, 상기 카드를 검출하기 위한 제1 검출 펄스를 발생하는 제1 펄스 발생부, 상기 카드를 검출하기 위한 복수의 제2 검출 펄스, 또는 상기 카드와 통신하기 위한 복수의 통신 펄스를 발생하는 제2 펄스 발생부 및 상기 제1 검출 펄스 또는 상기 복수의 제2 검출 펄스에 의해 검출되는 카드를 감지하기 위한 카드 검출부를 포함하되, 상기 제2 펄스 발생부는 상기 제1 검출 펄스를 통해 상기 카드가 감지되지 않는 경우에, 상기 복수의 통신 펄스를 이용하여 상기 복수의 제2 검출 펄스를 발생하고, 상기 복수의 제2 검출 펄스를 이용하여 상기 카드를 감지한다.
실시 예로서, 상기 제2 펄스 발생부는 상기 복수의 통신 펄스를 이용한 상기 복수의 제2 검출 펄스, 또는 상기 복수의 통신 펄스를 발생하는 복수의 검출 펄스 발생기들을 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 제2 펄스 발생부는 상기 제1 검출 펄스 및 상기 복수의 제2 검출 펄스에 의해 상기 카드가 감지되면, 상기 통신 펄스를 발생하는 통신 펄스 발생부를 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 제1 펄스 발생부 및 상기 제2 펄스 발생부의 주기적인 출력을 위한 복수의 클럭 신호를 출력하는 타이머를 더 포함한다.
실시 예로서, 상기 복수의 통신 펄스 각각은 TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEV 종류의 카드들과 통신하기 위한 커맨드, 상기 카드에 파워를 인가하는 제1 가드 시간 영역 및 상기 카드의 응답을 기다리는 제2 가드 시간 영역을 포함한다.
실시 예로서, 상기 복수의 새로운 검출 펄스는 상기 복수의 통신 펄스의 상기 제1 및 제2 가드 시간 영역을 축소하여 만든다.
실시 예로서, 상기 복수의 제2 검출 펄스의 신호 레벨은 상기 제1 검출 펄스의 신호 레벨보다 높다.
실시 예로서, 상기 복수의 제2검출 펄스를 통해 상기 카드가 검출되면, 상기 카드로부터 수신한 상기 반사 신호에 의해 상기 카드의 종류를 판별하는 카드 종류 검출부를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 카드를 검출하는 카드 리더기의 동작 방법은 상기 카드를 검출하기 위한 제1 검출 펄스를 주기적으로 출력하는 단계, 상기 카드 검출 여부를 판별하는 단계 및 상기 판별 결과에 따라, 상기 카드와 통신하기 위한 복수의 통신 펄스를 이용하여 복수의 제2 검출 펄스를 순차적으로 출력하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 복수의 제2 검출 펄스를 출력하는 단계는 상기 복수의 제2 검출 펄스 중 하나를 출력하는 단계, 상기 카드 검출을 확인하는 단계 및 상기 검출 결과에 따라 상기 복수의 제2 검출 펄스 중 다른 하나를 출력하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 새로운 검출 펄스를 이용하여 최대 무선 통신 거리를 보상하고, 동시에 소비 전력을 감소시키는 카드 리더기 및 카드 리더기의 카드 검출 방법을 제공한다. 이를 통해, 카드 리더기의 카드 감지 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 검출 펄스 및 이를 이용한 검출 펄스의 구조를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카드 검출 방법을 보여주는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카드 검출 방법을 보여주는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 검출 신호 출력 방법을 보여주는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 포함하는 휴대용 단말기를 보여주는 블록도이다.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두 예시적이라는 것이 이해되어야 하며, 청구된 발명의 부가적인 설명이 제공되는 것으로 여겨져야 한다. 참조 부호들이 본 발명의 바람직한 실시 예들에 상세히 표시되어 있으며, 그것의 예들이 참조 도면들에 표시되어 있다. 가능한 어떤 경우에도, 동일한 참조 번호들이 동일한 또는 유사한 부분을 참조하기 위해서 설명 및 도면들에 사용된다.
아래에서, 무선 통신 장치 및 그것의 동작 방법이 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 한 예로서 사용된다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 또한, 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고 관점 및 용도에 따라 수정되거나 변경될 수 있다.
비록 "제 1", "제 2" 등의 용어가 여기서 다양한 요소를 설명하기 위해 사용될 수 있다 하더라도, 이들 요소는 이 용어들에 의해 한정되지 않는다. 이 용어들은 단지 다른 것들로부터 하나의 구성요소를 구별하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 "포함하는" 또는 "구성되는"과 같은 용어는 설명된 특징, 단계, 동작, 성분, 및/또는 구성요소의 존재를 명시하나, 추가적인 하나 또는 그 이상의 특징, 단계, 동작, 성분, 구성요소 및/또는 그들의 그룹의 존재를 가능하게 한다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층의 "위(상)/아래(하)(on/under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 위(상)/아래(하)는 직접적으로(directly) 또는 다른 층을 개재하여(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층에 "연결되는", "결합하는", 또는 "인접하는" 것으로 언급되는 때에는, 다른 요소 또는 층에 직접적으로 연결되거나, 결합 되거나, 또는 인접하는 것일 수 있고, 혹은 그 사이에 끼워지는 요소 또는 층이 존재할 수 있음이 잘 이해될 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은(100) 근거리 무선 통신(Near Field Communication, 이하: NFC) 기능을 지원할 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 카드 리더기(110), 및 카드(120)를 포함할 수 있다.
카드 리더기(110)는 타이머(111), 제1 펄스 발생부(112), 제2 펄스 발생부(130), 제1 안테나부(115), 및 카드 검출부(117)를 포함할 수 있다.
타이머(111)는 일정 시간을 간격으로 제1 내지 제5 클럭 신호(CLK1~CLK5)를 출력한다. 타이머(111)는 제1 내지 제5 클럭 신호(CLK1~CLK5)를 각각 다른 간격을 주기로 출력할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예시적으로, 타이머(111)는 500ms 간격으로 2s 내지 3s 동안 제1 클럭 신호(CLK1)를 제1 펄스 발생부(112)로 출력할 수 있다. 하지만, 본 발명의 제1 클럭 신호(CLK1)의 발생 간격은 이에 한정되지 않는다.
타이머(111)는 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)를 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114)로 출력한다. 타이머(111)는 제1 클럭 신호(CLK1)의 출력이 완료된 후에, 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)를 출력한다. 타이머(111)는 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)를 동시에 출력할 수 있다. 또한, 타이머(111)는 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)를 순차적으로 출력할 수 있다.
본 발명을 설명하기 위해, 타이머(111)로부터 제1 내지 제5 클럭 신호(CLK1~CLK5)가 출력된다고 가정했다. 하지만, 타이머(111)가 출력하는 신호는 제1 내지 제5 클럭 신호(CLK1~CLK5)로 한정되지 않는다.
타이머(111)는 카드 검출부(116)의 제어 신호(CNTL)에 따라 제1 내지 제5 클럭 신호(CLK1~CLK5)의 출력 여부를 결정할 수 있다. 타이머(111)는 카드 검출부(116)로부터 출력된 제어 신호(CNTL)에 따라, 제1 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5) 중 일부만을 출력할 수 있다. 또한, 제어 신호(CNTL)에 따라, 제1 내제 제5 클럭 신호(CLK1~CLK5)의 출력을 중단할 수 있다.
제1 펄스 발생부(112)는 타이머(111)로부터 제1 클럭 신호(CLK1)를 수신한다. 제1 펄스 발생부(112)는 제1 클럭 신호(CLK1)에 따라, 기본 감지 펄스(DDP)를 제1 안테나부(115)로 출력한다. 제1 펄스 발생부(112)는 기본 감지 펄스(DDP)를 500ms 간격으로 2s 내지 3s 동안 제1 안테나부(115)로 출력한다. 하지만, 본 발명의 기본 검출 펄스(DDP) 출력 주기는 이에 한정되지 않는다. 제1 펄스 발생부(112)는 제1 검출 펄스 발생부(112)라 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 설명 편의를 위해 예시적으로 제2 펄스 발생부(130)는 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114)이 존재한다고 가정한다.
제2 펄스 발생부(130)는 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114) 및 통신 펄스 발생부(116)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114) 각각은 타이머(111)로부터 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)를 수신한다. 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114)은 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)에 따라, 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 제1 안테나부(115)로 출력한다.
제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114)은 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)에 따라, 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 일부만을 제1 안테나부(115)로 출력할 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114)은 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)에 따라, 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 동시에 제1 안테나부(115)로 출력할 수 있다.
제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)는 복수의 제2 검출 펄스(NDP1~NDP4)라고 할 수 있다. 복수의 제2 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 레벨은 제1 검출 펄스(DDP)의 레벨보다 높을 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제1 안테나부(115)는 제1 펄스 발생부(112)로부터 기본 감지 펄스(DDP)를 수신한다. 또한, 제1 안테나부(115)는 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114)로부터 제1 내지 제4 새로운 감지 펄스(NDP1~NDP4)를 수신한다. 혹은, 제1 안테나부(115)는 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114)로부터 제1 내지 제4 새로운 감지 펄스(NDP1~NDP4) 중 일부를 수신한다. 제1 안테나부(115)는 수신한 기본 감지 펄스(DDP), 및 제1 내지 제4 새로운 감지 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전부를 외부로 출력한다.
제1 안테나부(115)는 통신 펄스 발생부(116)로부터 통신 펄스(CCP)를 수신한다. 제1 안테나부(115)는 수신한 통신 펄스(CCP)를 카드(120)로 출력한다. 또한, 제1 안테나부(115)는 카드(120)로부터 반사 신호(Reflection Signal)를 수신한다. 반사 신호는 기본 감지 펄스(DDP), 또는 제1 내지 제4 새로운 감지 펄스(NDP1~NDP4)를 통해 감지된 카드에 의해 발생하는 신호이다. 제1 안테나부(115)는 반사 신호를 카드 검출부(117)로 출력한다.
기본 검출 신호(DDP) 또는 제1 내지 제4 새로운 검출 신호(NDP1~NDP4)에 의해 카드(120)가 검출되면, 통신 펄스 발생부(116)는 통신 펄스(CCP)를 제1 안테나부(115)로 출력한다. 제1 내지 제4 펄스 발생기들(113, 114) 및 통신 펄스 발생부(116)를 제2 펄스 발생부라 할 수 있다. 통신 펄스 발생부(117)는 반드시 존재하진 않는다. 이는 도 3을 통해 자세하게 설명된다.
카드 검출부(117)는 수신한 반사 신호에 따라 제어 신호(CNTL)를 타이머(111)로 출력한다. 예시적으로, 기본 검출 펄스(DDP)에 의해 카드(120)가 검출되면, 카드 검출부(117)는 반사 신호를 수신한다. 카드 검출부(117)는 반사 신호의 수신에 따라, 제어 신호(CNLT)를 타이머(111)로 출력한다. 카드 검출부(117)는 제어 신호(CNTL)를 통해 타이머(111)의 클럭 신호의 출력을 제어한다.
예시적으로, 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 일부에 의해 카드(120)가 검출되면, 카드 검출부(117)는 카드(120)로부터 반사 신호를 수신한다. 카드 검출부(117)는 반사 신호에 따라, 제어 신호(CNTL)를 타이머(111)로 출력한다. 카드 검출부(116)는 제어 신호(CNTL)를 통해, 타이머(111)의 제2 내지 제5 클럭 신호(CLK2~CLK5)의 출력을 제어한다.
카드(120)는 제2 안테나부(121)를 포함할 수 있다. 카드(120)는 비접촉식 IC 카드일 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 카드(120)는 카드 리더기(110)에 직접적인 접촉 없이 감지될 수 있다. 카드(120)는 카드 리더기(110)의 통신 거리 내에 존재하면, 기본 검출 펄스(DDP), 또는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)에 의해 검출될 수 있다.
제2 안테나부(121)는 카드 리더기(110)로부터 기본 검출 펄스(DDP) 또는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 수신할 수 있다. 제2 안테나부(121)는 기본 검출 펄스(DDP) 또는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 수신하면 반사 신호를 카드 리더기(110)로 출력한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 카드 리더기(110)의 제1 안테나부(115)의 크기가 감소함에 따라, 카드(120)를 검출할 수 있는 통신 거리가 감소한다. 따라서, 카드 리더기(110)는 기본 검출 펄스(DDP)를 출력하여 카드(120)가 검출되지 않으면 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 혹은 전체를 출력하여 카드(120)를 감지할 수 있다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 검출 펄스 및 이를 이용한 검출 펄스의 구조를 보여주는 블록도이다. 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 새로운 검출 펄스(NDP)의 구성은 도 1의 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)와 동일하다.
도 2a의 새로운 검출 펄스(NDP)는 통신 펄스(CCP)를 수정하여 만들어진다. 통신 펄스(CCP)는 커맨드(CMD)에 따라 네 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEV)과 통신할 수 있다. 통신 펄스(CCP)는 제1 가드 시간 영역(GT1), 커맨드(CMD) 및 제2 가드 시간 영역(GT2)을 포함한다. 제1 가드 시간 영역(GT1)은 카드 리더기(110)에서 카드(120)에 파워(Power)를 공급하는 시간이다. 카드(120)는 파워를 생성할 수 없기 때문에, 카드 리더기(110)는 펄스에 응답하기 위한 파워를 제1 가드 시간(GT1)동안 제공한다.
커맨드(CMD)는 통신 펄스(CCP)의 정보를 포함한다. 구체적으로, 네 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF, 및 TYPEV) 각각은 네 종류의 커맨드(REQA, REQB, SENSEF_REQ, INVENTORY)를 포함할 수 있다.
제2 가드 시간 영역(GT1)은 카드(120)의 응답을 기다리는 시간이다. 구체적으로, 통신 펄스(CCD)를 수신한 카드(120)로부터 출력된 반사 신호가 카드 리더기(110)로 수신을 기다리는 시간이다.
통신 펄스(CCD)는 기본 검출 펄스(DDP)보다 펄스의 레벨이 높다, 따라서, 통신 펄스(CCD)는 기본 검출 펄스(DDP)보다 멀리 위치한 카드(120)를 감지할 수 있다. 하지만, 통신 펄스(CCD)는 기본 검출 펄스(DDP)에 비해 지속시간이 길다. 통신 펄스(CCD)를 사용하여 카드를 감지하게 되면, 카드 리더기(110)의 전력 소모가 증가하게 된다. 그러므로, 제1 및 제2 가드 시간 영역들(GT1, GT2)을 감소시킨 새로운 검출 펄스(NDP)를 통해 카드(120)를 검출할 수 있다.
새로운 검출 펄스(NDP)는 통신 펄스(CCD)의 제1 및 제2 가드 시간 영역들(GT1, GT2)보다 감소된 제1 및 제2 가드 시간 영역들(GT1', GT2')을 포함한다. 새로운 검출 펄스(NDP)의 신호 레벨은 통신 펄스(CCP)의 신호 레벨과 동일할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 새로운 검출 펄스(NDP)의 커맨드(CMD)는 통신 펄스(CCP)의 커맨드(CMD)와 동일하다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 검출펄스는 일정 주기 동안 지속적으로 출력되는 기본 검출 펄스(DDP) 및 새로운 검출 펄스(NDP)로 구성된다. 구체적으로, 제1 시간(t1) 동안 기본 검출 펄스(DDP)는 일정한 간격으로 출력된다. 기본 검출 펄스(DDP)에 의해 카드(120)가 검출되지 않으면 카드 리더기(110)는 새로운 검출 펄스(NDP)를 출력한다. 새로운 검출 펄스(NDP)는 네 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF, 및 TYPEV) 각각과 통신할 수 있는 통신 펄스(CCP)를 수정하여 만든다.
새로운 검출 펄스(NDP)는 네 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF, 및 TYPEV) 각각과 통신할 수 있는 통신 펄스(CCP)를 수정하여 만든 복수의 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 모두 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 새로운 검출 펄스(NDP)는 복수의 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 일부만 포함할 수 있다. 또한, 새로운 검출 펄스(NDP)는 네 가지 이상의 검출 펄스를 포함할 수 있다. 이는, 카드 리더기(110)가 지원하는 카드의 종류에 따라 결정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선 통신 시스템(200)은 카드 리더기(210) 및 카드(220)를 포함할 수 있다.
도 3의 무선 통신 시스템(200)은 도 1의 무선 통신 시스템(100)과 유사한 구성을 포함한다. 다만, 도 3의 카드 리더기(210)의 제2 펄스 발생부(230)는 통신 펄스 발생부(117)를 포함하지 않는다. 카드 리더기(210)는 카드(220)와 통신하기 위한 통신 펄스(CCP)를 제1 내지 제4 펄스 발생기들(213, 214)을 통해 발생시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 검출 펄스(Detect Pulse)는 기본 검출 펄스(DDP) 및 제1 새로운 검출 펄스(NDP1)로 구성될 수 있다.
기본 검출 펄스(DDP)는 일정한 간격으로 제1 시간(t1) 동안 지속된다. 구체적으로, 기본 검출 펄스(DDP)는 500ms 간격으로 2s 내지 3s 동안 출력될 수 있다. 기본 검출 펄스(DDP)의 출력 간격 및 주기는 이에 한정되지 않는다. 기본 검출 펄스(DDP)의 출력시간 동안 카드(120, 220)가 검출되지 않으면, 제1 새로운 검출 펄스(NDP1)가 출력된다.
제1 새로운 검출 펄스(NDP1)는 네 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY) 중 하나와 통신할 수 있는 통신 펄스(CCP)를 수정하여 만들 수 있다. 기본 검출 펄스(DDP)는 네 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY)을 모두 검출할 수 있다. 하지만, 제1 새로운 검출 펄스(NDP1)는 네 종류의 카드(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY) 중 한 종류만을 검출할 수 있다. 따라서, 한 종류의 카드(120, 220)를 지원하는 카드 리더기(110, 210)는 제1 실시 예에 따른 검출 펄스를 사용할 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 검출 펄스는 통신 거리 내에 존재하는 카드를 인식하는 것에 한정되지 않는다. 제1 새로운 검출 펄스(NDP1)를 통해 카드(120, 220)가 검출되면, 카드 리더기(110, 210)는 네 가지 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY)중 하나를 감지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카드 검출 펄스는 제1 시간(t1) 동안 지속되는 기본 검출 펄스(DDP), 제1 및 제2 새로운 검출 펄스(NDP1, NDP2)로 구성된다.
기본 검출 펄스(DDP)는 일정한 간격으로 제1 시간(t1) 동안 지속된다. 구체적으로, 기본 검출 펄스(DDP)는 500ms 간격으로 2s 내지 3s 동안 출력될 수 있다. 기본 검출 펄스(DDP)의 출력 간격 및 주기는 이에 한정되지 않는다. 기본 검출 펄스(DDP)의 출력시간 동안 카드(120, 220)가 검출되지 않으면, 제1 및 제2 새로운 검출 펄스(NDP1, NDP2)가 순차적으로 출력된다.
제1 및 제2 검출 펄스(NDP1, NDP2) 각각은 네 종류의 카드(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY)중 하나와 통신하는 통신 펄스(CCP)를 변형한 신호이다. 제1 및 제2 검출 펄스(NDP1, NDP2) 각각은 서로 다른 통신 펄스(CCP)를 변형한 신호이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 검출 펄스는 네 가지 종류의 카드(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY)중 두 가지 종류의 카드와 통신을 지원하는 카드 리더기(110, 210)에서 사용될 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 검출 펄스는 카드(120, 220) 감지뿐만 아니라 카드(120, 220)의 종류를 판별할 수 있다. 카드 종류의 판별은 제1 및 제2 새로운 감지 펄스(NDP1, NDP2)를 통해 가능하다. 예시적으로, 제1 새로운 감지 펄스(NDP1)는 제1 카드(TYPEA)와 통신하는 통신 펄스(CCP)를 변형한 펄스이면, 제1 새로운 감지 펄스(NDP1)를 통해 감지된 카드는 제1 카드(TYPEA)임을 확인할 수 있다.
예시적으로, 제2 새로운 감지 펄스(NDP2)는 제2 카드(TYPEB)와 통신하는 통신 펄스(CCP)를 변형한 펄스이면, 제2 새로운 감지 펄스(NDP2)를 통해 감지된 카드는 제2 카드(TYPEB)임을 확인할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
기본 검출 펄스(DDP), 제1 및 제2 새로운 감지 펄스(NDP1, NDP2)의 출력 동안 카드(120, 220)가 감지되지 않으면, 카드(120, 220)가 감지될 때까지 반복하여 출력된다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 카드 검출 펄스는 제1 시간(t1) 동안 지속되는 기본 검출 펄스(DDP), 및 제1 내지 제3 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP3)로 구성된다.
기본 검출 펄스(DDP)는 제1 시간(t1) 동안 일정한 간격으로 출력된다. 제1 시간(t1) 동안, 카드(120, 220)가 검출되지 않으면, 카드 리더기(110, 210)는 제1 내지 제3 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP3)를 순차적으로 출력한다.
제1 내지 제3 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP3) 각각은 네 가지 종류(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY)의 카드들 중 세 가지 종류의 카드들과 통신할 수 있는 통신 펄스(CCP)를 변형한 펄스이다.
제1 내지 제3 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP3)의 출력 시간 동안 카드(120, 220)가 검출되지 않으면, 기본 검출 펄스(DDP) 및 제 1 내지 제3 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP3)의 출력이 반복된다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 카드 검출 펄스를 보여주는 타이밍도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 카드 검출 펄스는 제1 시간(t1) 동안 지속되는 기본 검출 펄스(DDP), 및 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)로 구성된다.
기본 검출 펄스(DDP)는 제1 시간(t1) 동안 일정한 간격으로 출력된다. 제1 시간(t1) 동안, 카드(120, 220)가 검출되지 않으면, 카드 리더기(110, 210)는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 순차적으로 출력한다.
제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 각각은 네 가지 종류(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY)의 카드들과 통신할 수 있는 통신 펄스(CCP)를 변형한 펄스이다.
제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 출력 시간 동안 카드(120, 220)가 검출되지 않으면, 기본 검출 펄스(DDP) 및 제 1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 출력이 반복된다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 카드 검출 방법을 보여주는 순서도이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, S110 단계에서, 카드 리더기(110, 210)의 펄스 발생부(112, 212)는 기본 검출 펄스(DDP)를 출력한다. 제1 펄스 발생부(112, 212)는 제1 시간(t1) 동안 일정한 간격으로 기본 검출 펄스(DDP)를 제1 안테나부(115, 215)로 출력한다. 제1 안테나부(115, 215)는 기본 검출 펄스(DDP)를 외부로 출력한다. 카드 리더기(110, 210)의 통신 거리 내에 카드(120, 220)가 존재하면, 기본 검출 펄스(DDP)를 통해 카드(120, 220)의 검출이 가능하다.
S120 단계에서, 카드 리더기(110, 210)는 카드(120, 220)의 검출 여부를 판별한다. 카드 리더기(110, 210)는 카드(120, 220)로부터 반사 신호의 수신 여부를 확인한다. 카드 리더기(110, 210)의 통신 거리 내에 카드(120, 220)가 존재하면, 카드(120, 220)의 제2 안테나부(121, 221)는 기본 검출 펄스(DDP)를 수신한다. 기본 검출 펄스(DDP)를 수신 후, 카드(120, 220)는 반사 신호를 출력한다.
카드 리더기(110, 210)가 반사 신호를 수신하면, 카드 리더기(110, 210)의 카드 검출 동작이 종료된다. 하지만, 기본 검출 펄스(DDP)에 의해 카드(120, 220)가 검출되지 않는다면, 카드 리더기(110, 210)는 새로운 검출 펄스(NDP)를 출력한다.
S130 단계에서, 카드 리더기(110, 210)는 카드(120, 220)를 검출하기 위해, 새로운 검출 펄스(NDP)를 출력한다. 구체적으로, 카드 리더기(110, 210)는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전부를 출력할 수 있다. 네 가지 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEY) 중 카드 리더기(110, 210)가 지원하는 카드에 따라, 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)는 선택적으로 출력된다. 카드 리더기(110, 210)는 네 가지 종류 이상의 카드들을 검출할 수 있고 이에 따라 네 가지 이상의 새로운 검출 펄스를 출력할 수 있다.
카드 리더기(110, 210)는 제1 내지 제4 펄스 발생부(113,114, 213, 214)를 통해 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전체를 제1 안테나부(115, 215)로 출력한다. 제1 안테나부(115, 215)는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전부를 외부로 출력한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다. 도 1, 도 3 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 통신 시스템(300)은 도 3의 카드 리더기(210)에 카드 종류 검출부(317)를 추가한 구성을 포함한다. 무선 통신 시스템(300)은 카드 리더기(310) 및 카드(320)를 포함한다.
카드 리더기(310)는 타이머(311), 제1 펄스 발생부(312), 제1 내지 제4 펄스 발생기들(313, 314), 제1 안테나부(315), 카드 검출부(316) 및 카드 종류 검출부(317)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 펄스 발생기들(313, 314)는 제2 펄스 발생부(330)이라 할 수 있다. 카드 리더기(310)의 구동 방법은 도 3에 개시된 카드 리더기(210)와 유사하다. 다만, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 카드 리더기(310)는 카드(320)의 종류를 검출할 수 있다.
제1 내지 제4 펄스 발생부(NDP1~NDP4)로부터 출력된 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)에 의해 카드(320)가 검출된다. 제1 내지 제4 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 하나에 의해 카드(320)가 검출되면, 카드(320)로부터 반사 신호가 출력된다. 반사 신호는 카드 검출부(316) 및 카드 종류 검출부(317)로 수신될 수 있다. 반사 신호가 수신되면, 카드 검출부(316)는 타이머(311)의 제1 내지 제5 클럭 신호(CLK1~CLK5)의 출력을 중단한다. 또한, 카드 종류 검출부(317)는 카드의 종류(TYPEA, TYPEB, TYPEF, 및 TYPEV)를 판단할 수 있다.
카드(320)와 통신하기 위한 통신 펄스(CCP)는 제1 내지 제4 펄스 발생기들(313, 314)중 하나에서 출력될 수 있다. 이는 카드(320)의 종류에 따라 선택된다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 카드 리더기(310)는 도 1에 도시된 통신 펄스 발생부(117)를 포함할 수 있다. 통신 펄스 발생부(117)는 카드 종류 검출부(317)에서 검출한 카드 종류에 대응하는 통신 펄스(CCP)를 선택적으로 출력할 수 있다.
일반적인 카드 리더기는 카드가 검출되면, 네 종류의 카드들(TYPEA, TYPEB, TYPEF, 및 TYPEV)에 대한 통신 펄스(CCP)를 모두 출력한다. 하지만, 본 발명의 실시 예에 따르면 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 통해 카드의 종류를 검출할 수 있다. 따라서, 카드 리더기(310)는 카드 종류에 따른 통신 펄스(CCP)를 출력하여, 전력소모를 감소할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 카드 검출 방법을 보여주는 순서도이다. 도 4 내지 도 10을 참조하면, S210 단계에서, 카드 리더기(310)는 기본 검출 펄스(DDP)를 출력한다. 구체적으로, 카드 리더기(310)의 펄스 발생부(312)는 기본 검출 펄스(CCP)를 제1 안테나부(315)로 출력한다. 제1 안테나부(315)는 기본 검출 펄스(CCP)를 외부로 출력한다.
S220 단계에서, 카드 리더기(310)는 카드(320)의 검출 여부를 판별한다. 기본 검출 펄스(CCP)에 카드(320)가 검출되면, 카드(320)로부터 반사 신호가 출력된다. 카드 리더기(310)가 반사 신호를 수신하면, 카드 검출 과정이 종료된다. 하지만, 기본 검출 펄스(CCP)에 의해 카드(320)가 검출되지 않으면, 카드 리더기(310)는 새로운 검출 펄스(NDP)를 출력한다.
S230 단계에서, 카드 리더기(310)는 새로운 검출 펄스(NDP) 출력 및 카드 검출 여부를 판별한다. 구체적으로, 카드 리더기(310)의 제1 내지 제4 검출 펄스 발생기들(313, 314) 각각은 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전부를 출력할 수 있다. 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전부는 제1 안테나부(315)를 통해 외부로 출력된다.
제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전부에 의해 카드(320)가 검출되지 않으면, 카드(320)는 반사 신호를 출력하지 않는다. 따라서, 카드 리더기(310)는 기본 검출 펄스(CCP)의 출력(S320 단계)을 반복한다.
제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)의 일부 또는 전부에 의해 카드(320)가 검출되면, 카드 리더기(310)의 카드 종류 검출부(317)로 반사 신호가 수신된다.
S240 단계에서, 카드 종류 검출부(317)는 반사 신호에 의해 카드(320)의 종류를 판별할 수 있다. 구체적으로, 카드(320)는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 수신한 펄스에 대한 반사 신호를 카드 리더기(310)로 출력한다. 따라서, 카드 종류 검출부(317)는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 대응하는 반사 신호를 수신함으로써, 카드(310)의 종류를 검출할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 검출 신호 출력 방법을 보여주는 순서도이다. 도 4 내지 도 11을 참조하면, S310 단계에서, 카드 리더기(310)는 새로운 검출 펄스(NDP)를 출력한다. 구체적으로, 카드 리더기(310)의 제1 내지 제4 검출 신호 발생부들(313, 314) 중 하나는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 하나를 출력한다. 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 하나는 제1 안테나부(315)를 통해 외부로 출력된다.
S320 단계에서, 카드 리더기(310)는 카드(320) 검출 여부를 확인한다. 구체적으로, 카드 리더기(310)는 반사 신호 수신 여부를 확인한다. 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 하나를 통해 카드(320)가 검출되면, 카드(320)는 반사 신호를 출력한다. 카드(320)에서 출력된 반사 신호가 카드 리더기(310)에 수신되지 않으면, 카드 리더기(310)는 다른 새로운 검출 펄스(NDP)를 출력한다.
S330 단계에서, 카드 리더기(310)는 다른 새로운 검출 펄스(NDP)를 출력한다. 구체적으로, 카드 리더기(310)는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 출력되지 않은 펄스를 출력한다. 카드 리더기(310)는 출력되지 않은 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4) 중 하나를 출력한 뒤. 카드(320) 검출 여부를 확인한다(S320 단계). 카드(320) 검출이 확인될 때까지, 카드 리더기(310)는 제1 내지 제4 새로운 검출 펄스(NDP1~NDP4)를 순차적으로 출력한다.
S340 단계에서, 카드(320) 검출이 확인되면, 카드 리더기(310)는 카드의 종류를 검출한다. 구체적으로, 카드 리더기(310)의 카드 종류 검출부(317)는 카드(320)로부터 출력된 반사 신호를 통해 카드 종류를 검출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 포함하는 휴대용 단말기를 보여주는 블록도이다. 도 1 내지 도 12를 참조하면, 휴대용 단말기(1000)는 NFC 모듈(1100)을 포함할 수 있다. 휴대용 단말기(1000)는 NFC 모듈(1100)을 탑재함으로써, 카드 리더기(110, 210, 310) 또는 카드(120, 220, 320)로 동작할 수 있다. 따라서, NFC 모듈(1100)은 카드 검출 시, 새로운 검출 펄스(NDP)을 출력하여 외부 기기 및 카드 간의 통신 거리를 확보할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 실시 예를 중심으로 본 발명이 설명되었다. 다만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 특성상, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 본 발명의 요지를 포함하면서도 위 실시 예들과 다른 형태로 달성될 수 있다. 따라서, 위 실시 예들은 한정적인 것이 아니라 설명적인 측면에서 이해되어야 한다. 즉, 본 발명의 요지를 포함하면서 본 발명과 같은 목적을 달성할 수 있는 기술 사상은 본 발명의 기술 사상에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 또는 변형된 기술 사상은 본 발명이 청구하는 보호 범위에 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 위 실시 예들로 한정되는 것이 아니다.
100, 200, 300: 무선 통신 시스템
110, 210, 310: 카드 리더기
120, 220, 320: 카드

Claims (10)

  1. 카드와 무선 통신하는 카드 리더기에 있어서,
    상기 카드를 검출하기 위한 제1 검출 펄스를 발생하는 제1 펄스 발생부;
    상기 카드를 검출하기 위한 복수의 제2 검출 펄스, 또는 상기 카드와 통신하기 위한 복수의 통신 펄스를 발생하는 제2 펄스 발생부; 및
    상기 제1 검출 펄스 또는 상기 복수의 제2 검출 펄스에 의해 검출되는 카드를 감지하기 위한 카드 검출부를 포함하되,
    상기 제2 펄스 발생부는 상기 제1 검출 펄스를 통해 상기 카드가 감지되지 않는 경우에, 상기 복수의 통신 펄스를 이용하여 상기 복수의 제2 검출 펄스를 발생하고, 상기 복수의 제2 검출 펄스를 이용하여 상기 카드를 감지하는 카드 리더기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 펄스 발생부는 상기 복수의 통신 펄스를 이용한 상기 복수의 제2 검출 펄스, 또는 상기 복수의 통신 펄스를 발생하는 복수의 검출 펄스 발생기들을 더 포함하는 카드 리더기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 펄스 발생부는 상기 제1 검출 펄스 및 상기 복수의 제2 검출 펄스에 의해 상기 카드가 감지되면, 상기 통신 펄스를 발생하는 통신 펄스 발생부를 더 포함하는 카드 리더기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 펄스 발생부 및 상기 제2 펄스 발생부의 주기적인 출력을 위한 복수의 클럭 신호를 출력하는 타이머를 더 포함하는 카드 리더기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 통신 펄스 각각은 TYPEA, TYPEB, TYPEF 및 TYPEV 종류의 카드들과 통신하기 위한 커맨드, 상기 카드에 파워를 인가하는 제1 가드 시간 영역 및 상기 카드의 응답을 기다리는 제2 가드 시간 영역을 포함하는 카드 리더기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 새로운 검출 펄스는 상기 복수의 통신 펄스의 상기 제1 및 제2 가드 시간 영역을 축소하여 만든 카드 리더기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 검출 펄스의 신호 레벨은 상기 제1 검출 펄스의 신호 레벨보다 높은 카드 리더기.
  8. 제 1 항에 있어서
    상기 복수의 제2 검출 펄스를 통해 상기 카드가 검출되면, 상기 카드로부터 수신한 상기 반사 신호에 의해 상기 카드의 종류를 판별하는 카드 종류 검출부를 더 포함하는 카드 리더기.
  9. 카드를 검출하는 카드 리더기의 동작 방법에 있어서,
    상기 카드를 검출하기 위한 제1 검출 펄스를 주기적으로 출력하는 단계;
    상기 카드 검출 여부를 판별하는 단계; 및
    상기 판별 결과에 따라, 상기 카드와 통신하기 위한 복수의 통신 펄스를 이용하여 복수의 제2 검출 펄스를 순차적으로 출력하는 단계를 포함하는 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 검출 펄스를 출력하는 단계는
    상기 복수의 제2 검출 펄스 중 하나를 출력하는 단계;
    상기 카드 검출을 확인하는 단계; 및
    상기 검출 결과에 따라 상기 복수의 제2 검출 펄스 중 다른 하나를 출력하는 단계를 포함하는 동작 방법.
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