JP3545686B2

JP3545686B2 - Ｉｃチップが添付されたカードおよびカード処理装置

Info

Publication number: JP3545686B2
Application number: JP2000250370A
Authority: JP
Inventors: 松本　　健志
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-08-21
Also published as: JP2002063518A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電車・バス等の回数券や、テレフォンカード、パチンコ店の玉貸券などに適用される一般のプリペイドカードおよびプリペイドカード処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリペイドカードについては、従来から使用済みカードの不正な再生などによる偽造が絶えず、従って偽造を防止するための技術も多数提案されている。例えば、格納情報を暗号化する方法（特開平１１−３２８５０３号）、不可視インクと磁気の両方で情報を書き込み、読取り時に比較する方法（特開平１０−５５４２３号）、カードを使いきった時点でカードの端を切り落とす方法（特開平９−３２０１７６号）、使用するごとにカードの使用済み情報格納部分を切り取る方法（特開平１０−２５５１２２号）、および、カードごとに固有な発行番号を付与し、ホストコンピュータ上で発行番号ごとに消費金額などを管理する方法（特開平９−３２６０１８号）などである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術では下記のような問題点がある。まず、格納情報を暗号化する方法では、カード購入時点で格納情報を読取って別の媒体に記録しておき、これを使用済みになったカードに複写することで、偽造が可能となる。磁気と不可視インクなどの磁気以外の方式の両方で情報を格納する方式では、不可視インクなどによる印刷部分に偽造したストライプを貼付し、磁気部も書き換えることにより、偽造は可能である。使い切ったカードの端を切り取る方法では残高が１円でもあるかぎり偽造防止は不可能であるし、使用するごとにカードの使用済み情報格納部分を切り取る方法にしても低金額のカードを高金額カードに改竄する行為を防ぐことはできない。
【０００４】
上述の従来技術では、本質的にはカードの中に何らかの方法で書き換えることが可能な金額情報が存在していることが偽造を可能にしていると考えられる。その意味でホストコンピュータ上で発行番号ごとに消費金額などを管理する方法は、カード自体の偽造防止方式としては優れている。しかし、ネットワークに接続された環境外では利用不可能となるため、現状では、広域で使用されるカードには適用できない。またホストコンピュータの情報が盗まれた場合には、単なるカード偽造以上の被害をもたらし得る。
【０００５】
本発明の目的は、プリペイドカード中に利用者が書き換えることによって利益を得ることができるような金額情報を記憶する必要を無くし、またネットワークとの接続等を必要とせずにカードの偽造を防止する方式を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、ＩＣチップが添付されたカードにおいて、金額情報部となる複数のＩＣチップと、データ部となる複数のＩＣチップを添付し、金額情報部に含まれる複数のＩＣチップは、正常動作するＩＣチップの位置と破壊されているＩＣチップの位置との組み合わせにより、データ部のＩＣチップの１個が表現する１単位の金額を表現し、データ部に含まれる複数のＩＣチップは、１個が前記金額情報部で表現される金額の１単位に対応し、消費した金額に相当する単位数だけ前記ＩＣチップを破壊することにより消費金額を表現するものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記ＩＣチップに、前記１単位の金額を示す情報を記憶することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係るプリペイドカード処理装置は、請求項１または２に記載のカードを読み込み、消費した金額分に相当する単位数のＩＣチップを破壊する手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係るプリペイドカード発行装置は、請求項１または２に記載のカードを発行するカード発行装置であって、発行すべきカードの種別を判定する手段と、複数のＩＣチップが添付されたカードから指定された種別に応じた数の前記ＩＣチップを破壊し、指定された種別に対応する価値を表現するＩＣチップを残したカードとして発行する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
例えば、本発明では、カードに、小さくかつ薄いＩＣチップを多数添付する。ＩＣチップは、カードの１単位の金額を示すための複数のＩＣチップと、カードの使用可能単位数を示すための複数のＩＣチップに分ける。このうちカードの１単位の金額を示すためのＩＣチップは、チップ１枚が２進数の一桁を意味し、ＩＣチップが正常に動作する場合は“１”、破壊されて読取り不可能になっている場合は“０”を表すものとする。また、カードの使用可能単位数を示すためのＩＣチップは、正常に動作するチップ１枚が１単位の金額だけ使用可能であることを表している。使用時は、上記カードを読取り、カードの１単位の金額を示すための複数のＩＣチップの情報から、カードの１単位の金額を計算し、消費しようとする金額に対応するだけの使用単位がカード上に残っているかを確認し、消費された金額分のＩＣチップを破壊する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施する場合の一形態を図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１は、プリペイドカードへのＩＣチップの取り付け状態を示している。ＩＣチップ２を添付するための基板材料１に、２〜３ｍｍの間隔で直径０．３ｍｍ程度の薄い孔（貫通はさせない）を開け、ここに直径、厚さとも０．２ｍｍ程度のＩＣチップ２を強力な接着剤で貼付する。孔の深さは、ＩＣチップ２が孔からはみださない程度とする。なお、ここで記述したＩＣチップ２の大きさや添付間隔は、使用に耐えうるサイズとしての一例であり、本発明ではこのサイズに限られるものではない。また図１には１２０個のＩＣチップ２を貼付する例を記載したが、これも一例であり、本発明は１２０個のチップに限定するものではない。
【００１４】
ＩＣチップ２は、電子タグ、データキャリア、ＩＣタグ、あるいは非接触タグなどとも呼ばれるものであり、その内部に、記憶装置、送信装置、および受信装置などを備え、さらにアンテナなどを接続したものである。外部から非接触でＩＣチップ２内の記憶装置に対して情報の読み書きが可能なものであり、その読み書きの方式としては、電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式、光通信方式などがある。電磁結合方式やマイクロ波方式では、電源用電波をＩＣチップ２に送信して給電し、ＩＣチップ２内の駆動電力として用いることができる。本実施形態では、マイクロ波方式を用いるものとする。なお、電子タグは大きくはチップ部分とそれに接続されたアンテナ部分から構成されるが、ここでは簡単のため電子タグの全体を「ＩＣチップ」と呼ぶものとする。
【００１５】
図２は、上記のように添付したＩＣチップ２をどのように使用するか、その分類を示す。複数のＩＣチップ２は、ヘッダー部３と金額情報部４とデータ部５との３つの部分に分けて使用する。ヘッダー部３は、読取装置がこれらのＩＣチップ群のカード上の位置を把握するための基準位置として使用するものである。ヘッダー部３のＩＣチップ２の格納内容は、読取装置がヘッダー部３であることを認識できる情報であれば何であっても構わない。例えばカードの名称や発行者等の情報が適当であると思われる。図２では、ヘッダー部３として１０枚のＩＣチップ２を使用しているが、１枚以上何枚であっても構わない。ヘッダー部３については本発明の目的である偽造防止とは直接関係しないため、以下の説明では特に触れない。
【００１６】
金額情報部４は、データ部５のＩＣチップ１枚が金額としていくらに該当するのかを示す部分である。例えば図３に示すように、金額情報部４のＩＣチップ２のうち、破壊されて情報を読取ることができないＩＣチップが２進数の“０”を示し、正常に読取ることができるＩＣチップが２進数の“１”を示す。図３の例では、１０枚のＩＣチップにより、２進数の“００００００１０１０”つまり、１０進数の“１０”を示している。従って、データ部５のＩＣチップ１枚が１０円に相当することが分かる。この方式の優位点は、ＩＣチップの格納情報自体は何の意味も持たないため、情報の改竄による被害がないことにある。また、唯一可能と思われる改竄は正常に動作するＩＣチップを破壊することであるが、破壊されたチップは“０”を示すため、改竄されたことによる不利益が発生しないことにある。
【００１７】
データ部５のＩＣチップ２には、図４に示すように、そのＩＣチップ２の１枚ずつに、カードの種別を示す固有の識別情報、およびデータ部５のＩＣチップ１枚の金額情報（金額情報部４で表現される額と同じ）などを格納する。カードの種別を示す固有の識別情報とは、例えばそのカードが「地下鉄の回数券用のプリペイドカードである」あるいは「パチンコ店用のプリペイドカードである」というような種別を表す情報である。この識別情報により、そのカードが使用されたとき、利用対象カードであるか否かを判定することができる。また、ＩＣチップに格納されている金額情報と金額情報部４から計算した金額とを比較することにより二重にチェックを行うことができる。
【００１８】
図５に、本実施形態のプリペイドカードで防止できる偽造についてまとめる。データ部５のＩＣチップ２情報は書き換え可能であるが、金額については金額情報部４から計算した結果が正しいものとして扱うことにより、改竄されたことを知ることができる。またカードの種別を示す固有の識別情報については、改竄によりそのカードを違う目的で使用することは可能であるが、その場合、消費金額は変わらないため、利用者には経済的利益はない。従って、このような改竄による計画的な犯罪の可能性は低いと考えられる。
【００１９】
図６に、本実施の形態のカードを利用する場合の読取装置でＩＣチップ２の情報を読取るときの様子を示す。６は読取装置に設けてある読取りヘッド６を示す。読取りヘッド６は、読取るべきプリペイドカードのＩＣチップの列に合わせて配置してある。読取装置にプリペイドカードを挿入すると、カードは図６の矢印のように読み込まれ、カードのＩＣチップ２が読取りヘッド６の近傍を通る。このとき読取りヘッド６がＩＣチップ２に電波を送り、ＩＣチップ２はこれに反応して格納情報を送信する。ＩＣチップ２が破壊されていなければその格納情報が取得でき、破壊されていれば取得できないので、ＩＣチップ２が破壊されているかいないかは上記読取りにより認識できる。図では４列だけ記載したが、図１のカードの例であれば、実際には１０列の読取りヘッド６が配置されることになる。読取装置の外観や基本的な機能は、通常使用されている駅の自動改札装置や、プリペイドカード方式の電話機などとなんら変わるところはないので特に説明しない。
【００２０】
図７に、カードを利用する場合の読取装置でカードを識別し不正使用されていないかを判定するためのフローを示す。カードが挿入されると読取装置はヘッダー部３のＩＣチップ群の位置を検知し（ステップ７−１）、金額情報部４の格納情報からカードのデータ部５のＩＣチップ１単位の金額を計算する（ステップ７−２〜ステップ７−３）。次に、データ部５のＩＣチップ２の格納情報を読取り（ステップ７−４）、その「カードの種別を示す固有の識別情報」から使用可能な券種かどうか判定する（ステップ７−５）。使用可能な券種の場合、ステップ７−３で計算した金額と、データ部５のＩＣチップ２から読取った金額とを比較し（ステップ７−６）、一致していれば正当なカードと判定する（ステップ７−７）。以上の過程で不正なカードであると判断した場合（ステップ７−５，７−６，７−８）、ブザーを鳴らす、または単にカードを利用不能として返却するなどの動作を行う。
【００２１】
図８に、使用済みＩＣチップの破壊機構を例示する。図では消費した金額に対応する枚数のＩＣチップ２をハンマー７により物理的に破壊するものとしている。このほか、高熱のレーザービームによって破壊する方法など、物理的、化学的、あるいは電気的などのどのような破壊方法を採ってもよい。具体的にどのような方法で破壊するかは、ＩＣチップ２の特性、技術的な実現性、破壊機構の製造費用などによって決定すればよい。
【００２２】
図９に、カード読取り装置全体の処理フローをまとめる。まずユーザが読取り口に挿入したカードを読取り（ステップ９−１）、カード上のＩＣチップの情報を読み、カードの正当性を判定する（ステップ９−２）。正当なカードか否かを判定し（ステップ９−３）、不正なカードであれば、ブザーを鳴らすなどの処理を行う（ステップ９−６）。正当なカードである場合、利用者に対して消費金額分のサービスまたは物品を提供する（ステップ９−４）。提供するサービスや物品の内容はカードの用途により異なる。例えば、駅の自動改札機であればゲートを開けるし、電話機であればカードが消費されるまでの通話を可能にする、パチンコ玉発行機であれば指定された金額分のパチンコ玉を払い出す。どのようなサービスをどのような手段で提供するかは、カードの目的により異なるものであり、本発明では限定しない。最後に、データ部のＩＣチップを消費金額分破壊する（ステップ９−５）。
【００２３】
図１０は、以上で説明したカードを発券する場合のフローを示す。発券機には、例えば図１に示すような１０×１２個のＩＣチップ２を取り付けたカードを入れておく。購入者が押下したボタン等により発行する券種を判定し（ステップ１０−１）、予め発券機の不揮発性記憶装置に格納しておいた情報から、発券すべき券種の識別情報とＩＣチップの価値を取得する（ステップ１０−２）。次に、取得した情報に一致するようにＩＣチップを破壊し（ステップ１０−３）、発券する（ステップ１０−４）。
【００２４】
ＩＣチップの破壊機構は、上述したＩＣチップの読取り装置の破壊機構と同様である。このような仕組みにすることにより、さまざまな種類のカードを予め準備することなく、発券時の加工処理により複数の種類のカードが発券できる。ただし、このような方式を採用した場合、発券機を破壊され生カードを盗まれる恐れもある。これを防ぐためには、予め券種分のカードを用意しておいてもよい。
【００２５】
図１１に、上記ステップ１０−２で参照する、予め発券機の不揮発性記憶装置に格納しておく情報の一例を示す。発券可能なカードの種類ごとに、カードの種別を示す固有の識別情報、ＩＣチップ１枚の金額、およびカード全体の金額を格納しておく。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により、偽造が困難なプリペイドカードを実現することができる。主な偽造防止効果としては、発券済みのカードの改竄カードの価値の変更不可（ＩＣチップを貼り直せば可能だが、これは技術的に困難である）、使用済みチップの再利用不可（ＩＣチップを貼り直せば可能だが技術的に困難である）の二つが上げられる。ＩＣチップの券種識別を変更することにより同じ価値のカードを別の目的で使用することは機械的には防止できないが、そのようなことを行っても使用者にはリスクだけでメリットがないため、特に機械的な防止方法を考慮する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】カードへのＩＣチップ添付状態の説明図
【図２】ＩＣチップの分類についての説明図
【図３】ＩＣチップの価値の識別方法についての説明図
【図４】データ部のＩＣチップの格納情報の一覧を示す図
【図５】このようなカードで防止できる偽造についての一覧を示す図
【図６】カードに添付したＩＣチップの読み込みについての説明図
【図７】カードの券種を識別しカードの不正使用を判定するためのフローチャート図
【図８】使用済みＩＣチップの破壊についての説明図
【図９】カード読取り装置全体の処理フローチャート図
【図１０】カードを発券する場合の処理フローチャート図
【図１１】予め発券機の不揮発性記憶装置に格納しておく情報についての一覧を示す図
【符号の説明】
１…ＩＣチップを添付するための基板材料、２…ＩＣチップ、３…ヘッダー部、４…金額情報部、５…データ部、６…読取りヘッド、７…ＩＣチップ破壊用ハンマー。

Claims

ＩＣチップが添付されたカードにおいて、
金額情報部となる複数のＩＣチップと、データ部となる複数のＩＣチップを添付し、
金額情報部に含まれる複数のＩＣチップは、正常動作するＩＣチップの位置と破壊されているＩＣチップの位置との組み合わせにより、データ部のＩＣチップの１個が表現する１単位の金額を表現し、
データ部に含まれる複数のＩＣチップは、１個が前記金額情報部で表現される金額の１単位に対応し、消費した金額に相当する単位数だけ前記ＩＣチップを破壊することにより消費金額を表現するものである
ことを特徴とするカード。
請求項１に記載のカードにおいて、
前記ＩＣチップに、前記１単位の金額を示す情報を記憶することを特徴とするカード。
請求項１または２に記載のカードを読み込み、消費した金額分に相当する単位数のＩＣチップを破壊する手段を備えたことを特徴とするカード処理装置。
請求項１または２に記載のカードを発行するカード発行装置であって、
発行すべきカードの種別を判定する手段と、複数のＩＣチップが添付されたカードから指定された種別に応じた数の前記ＩＣチップを破壊し、指定された種別に対応する価値を表現するＩＣチップを残したカードとして発行する手段とを備えたことを特徴とするカード発行装置。