JP2002189987A

JP2002189987A - 磁気カード読取装置

Info

Publication number: JP2002189987A
Application number: JP2000391060A
Authority: JP
Inventors: Chiharu Arai; 千春荒井
Original assignee: NEC Infrontia Corp
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-07-05
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: JP4729169B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カードデータの不正取得と、不正なカードの
利用を防止する。【解決手段】磁気ヘッド３５のケース３５ｃ内に、磁
気ヘッド本体の出力信号を受けてカードデータを復調す
る復調回路３７と、復調されたカードデータを暗号化す
る暗号化回路３８とを設けるとともに、磁気カード１の
表面にエンボス加工文字センサ４０を押し付けてエンボ
ス加工によって表示されている文字列のイメージデータ
を検出する。そして、暗号化されたデータを復号手段４
７によって復号し、イメージデータに基づいてエンボス
加工によって表示されている文字列に対応するキャラク
タデータ列を文字認識手段４８によって求め、復号され
たカードデータの所定ビット範囲のデータ列とキャラク
タデータ列とが一致するか否かを判定手段４９によって
判定し、データ列が一致すると判定されたときのみ、所
定のセンタに対して認証のための通信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気カードに記録
されている情報を読み出すための磁気カード読取装置に
おいて、磁気カードのデータが不正に取得されたり、不
正なカードの利用を防止するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】クレジットカードや銀行のキャッシュカ
ード等の磁気カードに磁気記録されているデータを読み
取るために、図７に示す磁気カード読取装置１０が従来
から用いられている。

【０００３】この磁気カード読取装置１０は、図示しな
い筐体の表面に設けられたカード挿入口１１から挿入さ
れた磁気カード１を内部に引き込んで所定の搬送路１２
に沿って搬送し、この搬送路１２に設けられた磁気ヘッ
ド１３によって磁気カード１の磁気記録面の磁気変化を
検出し、この検出信号を復調回路１４に入力して磁気カ
ード１に磁気記録されているカードデータを復調する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の磁気カード読取装置１０では、
磁気ヘッド１３の出力ラインや復調回路１４の出力ライ
ンに対する不正なアクセスによって磁気カード１のカー
ドデータを不正に取得される恐れがある。

【０００５】また、このように不正に取得されたカード
データを別の磁気カードに書き込んで作成された不正カ
ードが利用される恐れがある。

【０００６】本発明は、この問題を解決して、カードデ
ータが不正に取得されたり、不正なカードの利用を防止
できる磁気カード読取装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の磁気カード読取装置は、磁気カ
ードをカード挿入口から筐体内に受け入れ、前記磁気カ
ードに磁気記録されているカードデータを磁気ヘッドを
用いて読み取る磁気カード読取装置において、前記磁気
ヘッドのケース内に設けられ、磁気ヘッド本体の出力信
号を受けて前記カードデータを復調する復調手段と、前
記磁気ヘッドのケース内に設けられ、前記復調手段によ
って復調されたカードデータを暗号化して前記ケースの
外部へ出力する暗号化手段と、前記磁気ヘッドのケース
の外部に出力されたデータを復号する復号手段と、前記
筐体内に設けられ、一面側に圧力に応じた信号を部位毎
に出力する圧力センサを有し、該圧力センサの出力に基
づいて前記一面側に接触する物体のイメージデータを検
出するイメージセンサと、前記磁気カードが前記筐体内
の所定位置に停止しているときに、該磁気カードの表面
のエンボス加工によって凹凸で表示されている文字列部
分に前記イメージセンサの前記一面側を押し付ける押付
手段と、前記押付手段によって磁気カードの前記文字列
部分に押し付けられた前記イメージセンサから出力され
るイメージデータに基づいて、前記エンボス加工によっ
て凹凸で表示されている文字列に対応するキャラクタデ
ータ列を求める文字認識手段と、前記復号手段によって
復号されたカードデータの所定ビット範囲のデータ列
と、前記文字認識手段によって求められたキャラクタデ
ータ列とが一致するか否かを判定する判定手段と、前記
判定手段の判定結果を報知する報知手段とを備えてい
る。

【０００８】また、本発明の請求項２の磁気カード読取
装置は、請求項１の磁気カード読取装置において、少な
くとも前記復号手段と判定手段とが１チップ化された単
一のプロセッサによって構成されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明を実施した磁気カー
ド読取装置２０の外観を示し、図２はその内部構成を示
している。

【００１０】この磁気カード読取装置２０は、クレジッ
トカードの認証処理を行う端末機（ＣＡＴ端末機）とし
ての機能を有するものであり、図１に示しているよう
に、磁気カード読取装置２０の筐体２１の前面側には、
クレジットカードなどの磁気カード１を挿入するための
カード挿入口２２が設けられ、筐体２１の上面側には、
テンキー等を含む複数のキー２３、表示器２４および後
述するプリンタ５３の排紙口２５が設けられている。

【００１１】また、筐体２１の内部には、図２に示して
いるように、カード挿入口２２と連続し、カード挿入口
２２から挿入された磁気カード１を筐体２１内で略水平
に搬送させるための搬送路２６が形成されている。

【００１２】この搬送路２６の前端および後端には、磁
気カードのエッジを検出するためのセンサ２７、２８が
設けられている。

【００１３】また、搬送路２６には、磁気カードを両面
から挟んだ状態で搬送路２６に沿って搬送させるための
ローラ２９、３０が複数組設けられ、例えばその下方側
のローラ２９（上方側のローラ３０でもよい）が図示し
ないベルト等によって同方向に回転するように連結さ
れ、そのうちの少なくとも一つのローラ２９がモータを
含む回転駆動装置３１に連結されている。

【００１４】搬送路２６の中間部で磁気カードの磁気記
録帯が通過する位置には、磁気ヘッド３５が配置されて
いる。この磁気ヘッド３５は、ギャップを有するコア３
５ａにコイル３５ｂが巻かれた本体部を、磁気シールド
用の金属製のケース３５ｃ内に収容しており、このケー
ス３５ｃの表面に露呈するコア３５ａのギャップ部分で
磁気カード１の磁気記録帯の磁気変化を検出し、その磁
気変化に対応する信号をコイル３５ｂから出力する。

【００１５】磁気ヘッド３５のコイル３５ｂから出力さ
れる信号は復調回路３７に入力される。復調回路３７
は、磁気ヘッド３５のコイル３５ｂから出力される信号
から磁気カード１に磁気記録されているカードデータを
復調する。

【００１６】なお、このカードデータの復調は、磁気カ
ード１に対するデータの記録方式に対応しており、例え
ばその記録方式が一般的なＭＦＭ方式（Ｆ２Ｆ方式とも
いう）の場合には、磁気ヘッド３５の本体部（コア３５
ａ、コイル３５ｂ）からの出力信号を増幅し、その信号
の半サイクル周期が基準周期に近いか基準周期の２倍に
近いかを判定することによってカードデータを復調す
る。

【００１７】復調回路３７によって復調されたデータは
暗号化回路３８に入力される。暗号化回路３８は、復調
回路３７によって復調されたデータを所定の暗号化関数
と鍵データとによって暗号化する。この暗号化は、例え
ば、暗号化対象データに対する鍵データとの排他的論理
和演算処理、暗号化対象データに対する鍵データによっ
て指定されたビット位置の置換処理、暗号化対象データ
に対する鍵データによって指定されたビット数のシフト
処理の組み合わせによって行う。

【００１８】上記復調回路３７および暗号化回路３８
は、磁気ヘッド３５の本体部分とともに磁気ヘッド３５
のケース３５ｃ内に収容され、ケース３５ｃの内部の隙
間には合成樹脂が充填されており、暗号化回路３８によ
って暗号化されたデータがケース３５ｃの外部へ出力さ
れる。

【００１９】なお、図示していないが、復調回路３７お
よび暗号化回路３８には、ケース３５ｃの外部から電源
が供給できるようになっている。

【００２０】したがって、このケース３５ｃから外部に
出力されるデータを不正に取得しても、内部の暗号化回
路３８の暗号化関数や鍵データがわからないので、磁気
カード１に記録されているカードーデータを容易に知る
ことはできない。

【００２１】また、搬送路２６の後部上方には、磁気カ
ード１の表面にエンボス加工によって凹凸で表示された
文字列（数字や記号も含む）のイメージデータを取得す
るためのイメージセンサ４０が配置されている。

【００２２】このイメージセンサ４０は、図３に示すよ
うに搬送路２６の奥まで達した磁気カード１のエンボス
加工によって凹凸で表示されている文字列２全体に重な
り合う位置に支持されており、後述する押付手段４３に
よって、図４のように磁気カード１側に移動して、その
下面側に取り付けられている圧力センサ４１の表面４１
ａを磁気カード１のエンボス加工によって凹凸で表示さ
れている文字列２全体に押し付けられる。

【００２３】圧力センサ４１は、例えば半導体圧力セン
サからなり、磁気カード１の表面にエンボス加工によっ
て凹凸で表示された文字列２全体と重なり合う長さと幅
を有する帯板状の外形を有している。この圧力センサ４
１は、図５に示すように、表面４１ａ側からの圧力に応
じた信号をそれぞれ出力する多数のセンサセル４２が縦
横に配列されたものであり、表面４１ａの各部位に印加
される圧力に応じた信号を各部位のセンサセル４２から
それぞれ出力する。

【００２４】例えば図５に示しているように、エンボス
加工によって表示された文字「Ａ」の凸部に押し付けら
れている各センサセル４２からは所定値以上の大きさの
信号が出力され、文字「Ａ」の凸部分に触れていない他
のセンサセル４２からはほぼ零（定常値）の信号が出力
される。

【００２５】イメージセンサ４０は、圧力センサ４１の
各センサセル４２の出力をそれぞれ所定のしきい値と比
較して各部位毎に２値化したデータを求め、この２値化
したデータとその部位とを対応付けた２次元のイメージ
データとして出力する。

【００２６】なお、このような圧力センサ４１を用いて
文字列のイメージデータを検出するイメージセンサ４０
は、光センサを用いて非接触にイメージデータを検出す
るものに比べて、磁気カードの表面の反射率のばらつき
や汚れ等の影響を受けずに凹凸で表示された文字列のイ
メージデータを正確に得ることができる。また、所定位
置に停止している磁気カードの表面に押し付けて文字列
のイメージデータを得るようにしているので、搬送しな
がらイメージデータを取得する方法に比べて、磁気デー
タの読取への悪影響がなく、また、磨耗等による耐久性
の低下が少ないという利点がある。

【００２７】このイメージセンサ４０は押付手段４３と
連結されている。押付手段４３は、磁気カード１が搬送
路２６の後端位置まで達して停止しているときに、その
磁気カード１の表面にエンボス加工によって表示された
文字列全体にイメージセンサ４０の下面側の圧力センサ
４１の表面４１ａを押し付けて、イメージセンサ４０か
ら磁気カード１の文字列のイメージデータを出力させ
る。

【００２８】この押付手段４３は、独立した駆動源を有
する場合と、磁気カード１に対する搬送力（回転駆動装
置３１の力）を駆動源として利用する場合があり、例え
ば独立した駆動源としてソレノイドを用いる場合には、
磁気カード１の先端が搬送路２６の後端に達したことを
センサ２８（または別のセンサを用いてもよい）によっ
て検出したとき、ソレノイド（図示せず）に通電してイ
メージセンサ４０を下降させて、圧力センサ４１の表面
４１ａを磁気カードの文字列部分に一定時間押し付けて
から、ソレノイドに対する通電を停止して、イメージセ
ンサ４０を上昇させる。なお、ソレノイド等の駆動源に
対する通電の制御は、後述する制御部４５によって行う
ことも可能である（押付手段４３の制御部を制御部４５
が兼用する）。

【００２９】また、磁気カード１に対する搬送力を利用
する場合には、搬送路２６の後部側に回動レバーを設
け、その回動レバーの一端側を回転駆動装置３１の力で
奥まで搬送される磁気カード１の先端で押して回動する
レバーを回動させ、その他端側でイメージセンサ４０を
下方に押し付けるようにすればよく、その他任意の機構
を用いることができる。

【００３０】センサ２７、２８、暗号化回路３８および
イメージセンサ４０の出力は、処理部４５に入力され
る。

【００３１】処理部４５は、１チップ化されたマイクロ
プロセッサによって構成されており、その機能をブロッ
ク化すると、図２に示しているように、搬送制御手段４
６、復号手段４７、文字認識手段４８、判定手段４９、
報知手段５０および認証処理手段５１を備えている。

【００３２】この処理部４５には、複数のキー２３、表
示器２４、回線インタフェース５２、プリンタ５３が接
続されており、回線インタフェース５２および通信回線
５を介して所定のセンタとの間でキー２３からの入力情
報やカードデータ等を含む情報の授受を行い、表示器２
４にキー２３の入力情報やセンタとの通信に関わる情報
等を表示し、プリンタ５２から決済結果等が印字された
紙を出力させる。

【００３３】図６は、処理部４５の処理手順を示すフロ
ーチャートである。以下、このフローチャートに基づい
てこの磁気カード読取装置２０の動作を説明する。

【００３４】磁気カード１がカード挿入口２２に挿入さ
れて、その先端がセンサ２７で検知されると、搬送制御
手段４６は、各ローラ２９が引込方向に回転するように
回転駆動装置３１を駆動し、磁気カード１を搬送路２６
に沿って奥側に搬送させる（Ｓ１、Ｓ２）。

【００３５】そして、この磁気カード１の引込搬送が開
始されると、復号手段４７は、暗号化回路３８からのデ
ータの取得を開始する（Ｓ３）。

【００３６】そして、磁気カード１の先端がセンサ２８
で検出されると、搬送制御手段４６は、回転駆動装置３
１を停止させ、磁気カード１の搬送を一時停止する（Ｓ
４、Ｓ５）。

【００３７】ここで、押付手段４３がイメージセンサ４
０を下降させて、搬送路２６の後端位置で停止している
磁気カード１の表面にエンボス加工によって表示されて
いる文字列のイメージデータを出力させる。

【００３８】このイメージデータを受けた文字認識手段
４８は、取得したイメージデータに基づいて、磁気カー
ド１の表面にエンボス加工によって凹凸で表示された文
字のキャラクタデータを求める（Ｓ６）。

【００３９】また、復号手段４７は取得した暗号化デー
タを復号して磁気カード１に記録されていたカードデー
タを求める（Ｓ７）。なお、この復号処理は磁気カード
１の引込搬送中に行ってもよい。

【００４０】そして、判定手段４９は、文字認識手段４
８によって求められたキャラクタデータ列と復号手段４
７によって求められたカードデータとを照合し、カード
データの所定ビット範囲のデータ列がキャラクタデータ
列に一致するか否かを判定する（Ｓ８）。

【００４１】一般にエンボス加工によって文字列が表示
されている磁気カードでは、その文字列に対応するキャ
ラクタデータ列が磁気記録データに含まれているので、
上記の判定を行うことで、その磁気カードが使用可能な
カードか否かを判定することができる。

【００４２】ここで、カードデータの所定ビット範囲の
データ列がキャラクタデータ列に一致する場合には、こ
の磁気カード１は正しいカードであるとし、認証処理手
段５１によるカードデータの認証や決済等の処理（前記
センタとの通信を含む）がなされた後、搬送制御手段４
６によって磁気カード１が返却される（Ｓ９、Ｓ１
０）。

【００４３】また、カードデータの所定範囲のデータ列
がキャラクタデータ列に一致しない場合には、この磁気
カード１が不正に作成されたものとし、これを報知手段
５０が表示器２４あるいは図示しないブザーの音等で報
知してから、前記認証処理を行わずにその磁気カードを
返却する（Ｓ１１）。

【００４４】なお、カードデータの所定範囲のデータ列
がキャラクタデータ列に一致しない場合に、磁気カード
１をカード挿入口２２側に戻して、カードデータの読み
取りとイメージセンサ４０からのイメージデータの取得
とを所定回数まで繰り返してデータ判定を行い（戻し搬
送処理を含めて前記Ｓ２〜Ｓ８の処理を繰り返す）、デ
ータが一致した時点で、その磁気カード１を正しいカー
ドとして処理し、所定回数連続して一致しない場合にそ
の磁気カード１を不正に作成されたカードとしその旨を
報知してから返却してもよい。

【００４５】また、ここでは、報知手段５０がデータが
一致しないときだけ表示や音で報知しているが、データ
が一致したときとデータが一致しないときとを区別でき
るように判定結果を報知すればよい。

【００４６】また、ここでは、クレジットカードの認証
処理わ行うための端末としての機能を有する磁気カード
読取装置について説明したが、これは、本発明を限定す
るものではなく、銀行のキャッシュカード等の磁気カー
ドを読み取る磁気カード読取装置についても本発明を全
く同様に適用できる。

【００４７】このように、実施の形態の磁気カード読取
装置２０では、磁気ヘッド３５のケース３５ｃ内に復調
回路３７および暗号化回路３８が収容されているので、
磁気カード１のカードデータが磁気ヘッド３５の出力ラ
インから不正に取得される恐れがなく、しかも、磁気カ
ード１のエンボス加工によって凹凸で表示された文字列
のキャラクタデータ列とカードデータの所定ビット位置
のデータ列との一致を判定し、その判定結果を報知し、
一致したときのみセンタとの間の認証処理を行うように
しているので、不正に取得されたカードデータを書き込
んだ不正なカードの利用を確実に防ぐことができる。

【００４８】また、前記したように、カードデータを入
出力する復号手段４７と判定手段４９とを含む処理部４
５が１チップ化された単一のプロセッサによって構成さ
れているので、磁気カード１のカードデータをこの処理
部４５から不正に取得される恐れがなく、カードデータ
の不正取得に対する安全性がさらに高くなる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の磁気カード読取装置は、磁気カードをカード挿入口か
ら筐体内に受け入れ、前記磁気カードに磁気記録されて
いるカードデータを磁気ヘッドを用いて読み取る磁気カ
ード読取装置において、前記磁気ヘッドのケース内に設
けられ、磁気ヘッド本体の出力信号を受けて前記カード
データを復調する復調手段と、前記磁気ヘッドのケース
内に設けられ、前記復調手段によって復調されたカード
データを暗号化して前記ケースの外部へ出力する暗号化
手段と、前記磁気ヘッドのケースの外部に出力されたデ
ータを復号する復号手段と、前記筐体内に設けられ、一
面側に圧力に応じた信号を部位毎に出力する圧力センサ
を有し、該圧力センサの出力に基づいて前記一面側に接
触する物体のイメージデータを検出するイメージセンサ
と、前記磁気カードが前記筐体内の所定位置に停止して
いるときに、該磁気カードの表面のエンボス加工によっ
て凹凸で表示されている文字列部分に前記イメージセン
サの前記一面側を押し付ける押付手段と、前記押付手段
によって磁気カードの前記文字列部分に押し付けられた
前記イメージセンサから出力されるイメージデータに基
づいて、前記エンボス加工によって凹凸で表示されてい
る文字列に対応するキャラクタデータ列を求める文字認
識手段と、前記復号手段によって復号されたカードデー
タの所定ビット範囲のデータ列と、前記文字認識手段に
よって求められたキャラクタデータ列とが一致するか否
かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果を報
知する報知手段とを備えている。

【００５０】このように、磁気ヘッドのケース内に復調
手段および暗号化手段が収容されているので、磁気カー
ドのカードデータが磁気ヘッドの出力ラインから不正に
取得される恐れがなく、しかも、磁気カードのエンボス
加工によって凹凸で表示された文字列のキャラクタデー
タ列とカードデータの所定ビット位置のデータ列との一
致を判定し、その判定結果を報知するようにしているの
で、不正に取得されたカードデータを書き込んだ不正な
カードの利用を確実に防ぐことができる。

【００５１】また、本発明の請求項２の磁気カード読取
装置は、請求項１の磁気カード読取装置において、少な
くとも前記復号手段と判定手段とが１チップ化された単
一のプロセッサによって構成されている。

【００５２】このため、復号されたカードデータを不正
に取得することができず、カードデータの不正取得に対
する安全性がさらに高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の外観を示す斜視図

【図２】本発明の実施の形態の内部構成を示す図

【図３】本発明の実施の形態の要部の構成例の概略図

【図４】本発明の実施の形態の動作を説明するための概
略図

【図５】本発明の実施の形態の要部の構造と動作を説明
するための図

【図６】本発明の実施の形態の要部の処理手順を示すフ
ローチャート

【図７】従来装置の構成を示す図

【符号の説明】

１磁気カード２エンボス加工によって表示されている文字列の突起
部分５通信回線２０磁気カード読取装置２１筐体２２カード挿入口２３キー２４表示器２５排紙口２６搬送路２７、２８センサ２９、３０ローラ３１回転駆動装置３５磁気ヘッド３５ａコア３５ｂコイル３５ｃケース３７復調回路３８暗号化回路４０イメージセンサ４１圧力センサ４２センサセル４３押付手段４５処理部４６搬送制御手段４７復号手段４８文字認識手段４９判定手段５０報知手段５１認証処理手段５２回線インタフェース５３プリンタ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 5/02 Ｇ１１Ｂ 20/10 Ｈ５Ｄ０９１ 20/10 Ｇ０６Ｋ 19/00 ＦＦターム(参考） 2C005 HA03 HA04 HB09 JA02 JA03 JA08 KA15 LB18 LB46 5B035 AA13 BB02 5B058 CA31 CA35 KA12 KA35 5B072 CC26 DD04 FF39 GG07 HH11 JJ06 MM09 5D044 BC01 CC08 DE17 DE49 FG18 GK17 5D091 AA11 CC30 FF10 HH01 JJ21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気カードをカード挿入口から筐体内に受
け入れ、前記磁気カードに磁気記録されているカードデ
ータを磁気ヘッドを用いて読み取る磁気カード読取装置
において、前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、磁気ヘッド本体
の出力信号を受けて前記カードデータを復調する復調手
段と、前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、前記復調手段に
よって復調されたカードデータを暗号化して前記ケース
の外部へ出力する暗号化手段と、前記磁気ヘッドのケースの外部に出力されたデータを復
号する復号手段と、前記筐体内に設けられ、一面側に圧力に応じた信号を部
位毎に出力する圧力センサを有し、該圧力センサの出力
に基づいて前記一面側に接触する物体のイメージデータ
を検出するイメージセンサと、前記磁気カードが前記筐体内の所定位置に停止している
ときに、該磁気カードの表面のエンボス加工によって凹
凸で表示されている文字列部分に前記イメージセンサの
前記一面側を押し付ける押付手段と、前記押付手段によって磁気カードの前記文字列部分に押
し付けられた前記イメージセンサから出力されるイメー
ジデータに基づいて、前記エンボス加工によって凹凸で
表示されている文字列に対応するキャラクタデータ列を
求める文字認識手段と、前記復号手段によって復号されたカードデータの所定ビ
ット範囲のデータ列と、前記文字認識手段によって求め
られたキャラクタデータ列とが一致するか否かを判定す
る判定手段と、前記判定手段の判定結果を報知する報知手段とを備えた
ことを特徴とする磁気カード読取装置。
【請求項２】少なくとも前記復号手段と判定手段とが１
チップ化された単一のプロセッサによって構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の磁気カード読取装
置。