JP2588487B2 - 前払い式メモリ付カードの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、前払い式メモリ付カード、特にICを用いた
カードの制御装置に関するものである。

従来の技術 前払い式メモリ付カードは、所定の金額と交換に購入
でき、このカードを用いると、支払った金額の合計に比
例した量の物またはこの合計に比例した価値のサービス
を受けることができる。この量または価値はこのカード
のメモリ領域に度数として記録されており、このカード
により可能な物またはサービスをこのカードを用いて得
るにつれて残り度数が減っていく。このカードは一種の
電子式財布または札入れである。

このタイプのカードとして最もよく知られているのは
テレフォンカードであり、購入者が公衆電話にこのカー
ドを挿入すると通話が可能になる。このカードのメモリ
には、まだ利用することのできる単位時間の数または単
位金額の数に関する情報が度数として記憶されている。
この度数は通話中に規則正しい間隔で減少し、最終的に
はゼロになる。通話が終わってもこの度数がゼロになっ
ていない場合にはカードはまだ有効であり、次の通話の
際に使用できる。

特に本明細書で考えるメモリ付カードは、半導体電子
素子を主構成要素として備えるカードである。というの
は、このタイプのカードが、物またはサービスを提供す
る側だけでなく提供される側にとっても現在のところ最
も安全であると思われるからである。

ところで、盗難（金、物、またはサービス）や損傷に
対する安全性は、物またはサービスの自動提供システム
を設置する際に考慮すべき重要なファクターである。

前払い式メモリ付カードの使用が可能な装置を取り付
けた公衆電話ボックスをフランスの電話会社が極めて早
い時期に広範囲に設置したのは以下のことを避けるため
である。すなわち、 − 対価の支払いなしで通話をすることにより通話サー
ビスを盗むこと、 − コインを投入する普通の電話ボックスが使用される
につれて増えていくコインを回収しようとする泥棒が電
話ボックスを破壊すると、 − 通話者が金の盗難に会うこと を避けるためである。

しかし、前払い式メモリ付カードを用いるとサービス
提供者にとっては安全性が向上するが、サービスを受け
る側にとっては必ずしもそうとは限らない。

発明が解決しようとする課題 サービスを受ける側は、購入したカードをなくしたり
盗まれたりすることがある。しずれの場合にも、問題の
カードに第三者は原則として使用することのできない秘
密アクセスコードが記憶されるのでなければ（しかし、
このタイプのカードは複雑で高価な装置を必要とし、い
ずれにせよカードの所有者は紛失や盗難の心配をしなく
てはならないであろう）おそらく払い戻しを受けことは
できない。

さらに、カードを購入するのに支払うべき対価は、一
般に、その時点で必要とされる物またはサービスの価値
よりも大きくなるであろう。例えば現在必要なのはほん
の約10度数分の通話なのに40度数の通話が可能なカード
を購入しなくてはならない。未使用の残り度数を後に使
用できるのは確かであるが、それがいつ必要とされる
か、あるいはそもそもそれが必要とされることがあるか
どうかもわからない。それに、カードが使用されないま
まになっている期間が長くなるにつれて紛失または盗難
の危険性が増大する。

従って、消費者は、物またはサービスの自動提供シス
テムの安全性を高めるために前払い用カードの制御装置
を設置しようとする物またはサービスの提供者を信頼す
ることには極めて消極的である。

つまり、前払い用カードを使用することによって物ま
たはサービスの提供者の安全性は増すが、消費者にとっ
ては必ずしもそうとは限らない。たとえ消費者にとって
そうであっても消費者がそのことに納得する必要はな
く、さらに、消費者は、そのことに納得したとしても別
の欠点（現在必要とする金額に対応するよりも大きな金
額を支払う必要がある）を見つけ出す可能性がある。こ
のため、物またはサービスの提供者が提案する前払いシ
ステムは消費者にとっては採用する価値が極めて低いも
のになってしまう。

物またはサービスの提供者が国の郵便・電信・電話事
業体などの強力な企業体であるならば、消費者はもちろ
んこの企業体から押しつけられたシステムを使わざるを
えない。しかし、物またはサービスの提供者の多くのは
経済的に互いに競合する立場にあるため、前払い用カー
ドのシステムを採用することは不可能であろう。従っ
て、このシステムが潜在的な消費者の同意を得られるの
でなければシステムの安全性を向上させることはできな
い。

物またはサービスの提供ステーションにおいて前払い
用カードの制御装置を容易に設置できるようにすること
によって物またはサービスの自動提供システムの安全性
を向上させるため、本発明では、消費者が前払い用カー
ドに対して躊躇するという心理学的障害を取り除くこと
を容易にする前払い用カードの制御装置を実現する方法
を提案する。

現在のところ、前払い用カードの制御装置は、このカ
ードの所持者（または場合によっては許可を受けた所持
者）に物またはサービスの提供を開始させるための前払
い用カードが挿入される少なくとも１つのカードリーダ
を備えており、このカードリーダは、 − 上記カードの第１のメモリ領域に記憶されており、
カードの所持者が物またはサービスの提供を受けるのに
利用できる残り度数を表す情報を読み出すことが可能で
あり、 − 読み出された情報が十分な残り度数に対応している
場合には物またはサービスの提供を許可し、 − 第１のメモリ領域に、利用可能な新しい残り度数に
対応する情報を記録させることができると言ってよいで
あろう。

課題を解決するための手段 本発明によれば、 − 上記カードの第２のメモリ領域からこの第２のメモ
リ領域に記録されている日付に関する情報を読み出す手
段と、 − 上記カードが使用されるときにその時点での日付を
示すクロックと、 − 第１のメモリ領域から読み出された残り度数と、現
在の日付と第２のメモリ領域に記録されている日付の差
との積に比例した量を計算して記憶する手段と、 − 現在の日付に関する情報を第２のメモリ領域に記録
する手段とをさらに備える上記のタイプの前払い式メモ
リ付カードの制御装置が提供される。

作用 前払い用カードの制御装置をこのように新しい形態に
すると、直ちに必要とされるわかではない物またはサー
ビスの提供に相当する金額を凍結することによって消費
者は損を量化することができるようになる。すると、消
費者は、物またはサービスの提供者に対して、例えばの
ちに使用する分の前払いに対する差額という形態の、あ
るいは、物またはサービスの所定の金額に対応する情報
を無料でカードの第１のメモリ領域に再ロードするとい
う形態の補償を要求することができる。

好ましい実施態様では、計算された「補償」の金額が
カードの第３のメモリ領域に記録される。本発明には多
数の態様が可能である。メモリ付カード用の本発明の制
御装置が組み込まれている物またはサービスの提供シス
テム全体をどのていどまで複雑にしても受け入れられる
かによって態様が異なる。

従って、物またはサービスの複数の提供ステーション
が中央コンピュータによって制御されるネットワークに
なった形態のシステムに本発明を組み込む方法は、互い
に独立な物またはサービスの提供ステーションの集合の
形態の提供システム内に本発明を組み込む方法とは同じ
ではない。

本明細書では、「カード制御装置」という語はカード
リーダとカードそのものとからなる組のことを意味し、
中央集中化されたネットワークの場合には中央コンピュ
ータのことさえも意味する。実際、所定の操作、例えば
補償金額の計算と記憶操作は、カードリーダによって、
またはカードが機械に挿入されたときにカード自体によ
って、さらには中央コンピュータによって実行されうる
ことをしっかりと認識しておく必要がある。

「カードリーダ」という語は、前払い式メモリ付カー
ドが挿入される機械のことを意味する。カードを挿入す
るのは、このカードに記憶されている情報を読み出すた
めだけでなく、他の情報をこのカードに書き込むため、
さらに一般化すれば、様々な電気信号をカードとカード
リーダの間でやりとりして、物またはサービスの提供装
置に直接または間接に物またはサービスの提供許可信号
（この情報は中央コンピュータを経由して伝達されるこ
とがある）を伝達するためである。

実施態様によっては、第２のメモリ領域に記憶されて
いる日付の関する情報のほか、計算された補償金額に関
する情報を、チェックの目的でカードリーダまたは中央
コンピュータにも記録することが好ましい。

カードが連続して使用されるときに第１のメモリ領域
に記録される残りの度数に関する連続した情報は、前に
書かれていた情報の代わりに書き込むことや、あるいは
第１のメモリ領域の連続したアドレスに書き込むことが
できる。後者の方法では（特に、残り度数がなくなるま
でに何回使用できるかが多くの場合わからないため）メ
モリ容量がより多くの使用されるが、この方法には実行
された操作の歴史記録が残るという利点がある。これ
は、第２のメモリ領域に記憶されている日付に関する情
報にもあてはまり、場合によっては、第３のメモリ領域
に記憶されている補償金額に関する情報にもあてはま
る。

補償金額に関する情報が前に記録されていた情報の代
わりに記録されるのであれば、制御装置に新たな補償金
額と以前の補償金額の合計を計算する手段を設けて、カ
ードが一回使用されるごとに計算された補償金額の積算
値が一回ごとに第３のメモリ領域に書き込まれるように
する。この積算値の計算は、カードリーダとカードのい
ずれでも実行できる。

原則として、現在の日付を示すクロックはカードリー
ダ（または、存在しているのであれば中央コンピュー
タ）内に収容されている。しかし、カードにクロックを
組み込む構成のシステムを考えることも可能である。こ
れはカードに常に電源から電力が供給されていることを
意味する。その結果としてカードは高価になるが、こう
することには利点もいくつかある。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照し
た以下の説明によってさらによく理解できよう。

実施例 本発明を適用できるカード制御装置には極めて多数の
実施態様があるため、ここでは非常に簡単な１つの実施
態様についてのみ説明を行う。前払い用カードの制御装
置の設計の当業者であれば、本明細書の説明を参考にし
て必要な変更を行い、容易に別の態様にすることができ
よう。

本発明の実施例として選択したのは、飲み物の自動販
売機のネットワークである。これはいわゆる分散式ネッ
トワークであり、各自動販売機が互いに独立になってい
る。

自動販売機は、当然、コインまたは専用コインで動作
する機械の標準的な供給機構をすべて備えているが、コ
インの挿入機構とコインの検出機構が省略されていて代
わりに前払い式メモリ付カードのリーダを備えている。
このカードリーダの機能は、現在供給機構で一般的に使
用されているのと同じ電気機械式リレーの作動開始を許
可することである。

この実施例では、カードは、メモリ領域を主として備
えるICカードである。

第１図は、本発明を適用した実施例の全体概略図であ
る。すなわち、この図には、 − 何種類かある飲み物（説明を簡単にするため、飲み
物はすべて同じ値段Ｐであると仮定する）のうちの１つ
の選択するためのボタンを備える上部の選択パネル12
と、 − 供給される飲み物を受け取る下部の領域14と、 − カード挿入用のスロット18を有する中央部のカード
リーダ16と を備える飲み物の自動販売機10が示されている。

カードリーダの機械部分は多くの文献に詳しく記載さ
れている本発明とは関係がない。

電気回路とフローチャートの説明を簡単にするため、
カードは、電気的にプログラムしたり消去したりするこ
とが可能なROM（EEPROM）を主構成要素として備え、こ
のカードは、 − アドレスバスADEと、 − データバスDBEと、 − 制御信号バスBSCと、 − 電源バスBALと を介してカードリーダに接続されていると仮定する。さ
らに、この実施例では、カードリーダがマイクロプロセ
ッサMPを主構成要素として備え、このマイクロプロセッ
サには、 − このマイクロプロセッサに対する命令プログラムの
ほか、飲み物の値段Ｐ（この値段は、望むのであればプ
ログラム可能なレジスタから与えることもできる。ま
た、この値段は必ずしも金額として表示されている必要
はなく、値段Ｐを系統的に１にすえることも可能であ
る。）などの固定された数値が記憶された読み出し専用
メモリROMと、 − 作業用ランダク・アクセス・メモリROMと、 − カードに電力を供給する電源バスBALに電力を供給
する電源を含む電源ALと、 − 現在の日付（日、週、月などであり、いずれを選択
するかはこの日付を決定する際の所望の精度によって異
なる）を示すクロックＨと が接続されていると仮定する。

上記の要素はすべて第２図に示されている。この第２
図ではカードには参照番号20が与えられている。

カードリーダには、例えば第１図の選択パネル12のボ
タンが押されたときに出力される操作トリガ信号DCLが
受信される。

操作が正常に進行するのであれば、カードリーダは飲
み物を供給する許可を与える信号VALを出力する。操作
に異常が起こったときにはこの信号は出力されない。他
の信号はバスINFの形態で与えられている。このバス
は、例えば光学的表示パネルに接続することができる。
この表示パネルの複数の領域が光ることにより、例えば
「カードを取って下さい。」、「残り度数が十分であり
ません。」、「Ｘ度数差し引かれました。」などのメッ
セージが表示される。

メモリ付カードの制御装置は、ROMに記憶されている
プログラムに支配されるマイクロプロセッサMPに制御さ
れて動作する。プログラムは、命令カウンタCPTの制御
下で実行される。このカウンタでのカウントは信号DCL
によってトリガされる。このカウンタCPTはROMのアドレ
ス制御を行う。

上記の制御装置が実行する操作のフローチャートが第
３図に示されている。このフローチャートについて以下
に詳しく説明する。

信号DCLによってトリガされて操作が始まる。マイク
ロプロセッサはEEPROMの第１のメモリ領域Z1に記録され
ている内容CRを探す（メモリ領域Z1はマイクロプロセッ
サによって指定される単一のアドレスに対応すると仮定
する）。この内容は、利用可能な残り度数を表す。

次に、マイクロプロセッサは、ROM内でプログラムに
よって指定されたアドレスにおいて値段Ｐを探す。

このマイクロプロセッサは次いで減算（CR−Ｐ）を実
行する。その結果である差CR′が作業用RAMのアドレスA
1に記憶される。

この差CR′がゼロと比較される。この差CR′が負であ
る場合には、残り度数が十分でなく、それに対応するメ
ッセージを、バスINFを通じて伝送された命令によって
表示させることができる。この場合にはカードは戻さ
れ、操作が終了する。

差CR′が正またはゼロの場合には、操作が続けられ
る。マイクロプロセッサは、カードのEEPROMの第２のメ
モリ領域Z2に以前に記録された日付Ｄを探す。ここで
も、情報が単一のアドレスに書き込まれていると仮定す
る。

次に、マイクロプロセッサは、クロックＨから、また
はこのクロックによって規則的にインクリメントするレ
ジスタから、または常に現在の日付Ｄ′を記憶している
RAMのアドレス内から操作時点での日付を読み出す。現
在の日付Ｄ′は日付Ｄと同様であり、月の何日目である
かや、一年のうちの何週目であるかなどを表す。

マイクロプロセッサは、カードを使用している現在の
日付と最も最近にカードを使用してそのとき記録された
日付Ｄの間の期間（Ｄ′−Ｄ）を計算する。支払いのと
きに、初期度数CR0が第１のメモリ領域Z1に記録される
のと同時に前払いを行った日付D0が第２のメモリ領域に
記録されることに注意されたい。期間（Ｄ′−Ｄ）はRA
MのアドレスA2に記憶される。

カードの第１のメモリ領域Z1に記録されている残り度
数CRが再び読み出される（残り度数CRは、第１回目の読
み出しの際にRAMに記憶させ、この第２回目の読み出し
のときにRAMから読み出すようにすることも可能であ
る）。マイクロプロセッサは、積（Ｄ′−Ｄ）×CRを計
算する。次に、マイクロプロセッサは、ROM内またはこ
のマイクロプロセッサがアクセスすることのできるレジ
スタ内に記憶されている数値ｋを読み出す。マイクロプ
ロセッサは次いで補償金額Ｉ′： Ｉ′＝ｋ・CR・（Ｄ′−Ｄ） を計算する。

この補償金額はRAMのアドレスA3に記憶される。

次に、マイクロプロセッサはカードのEEPROMの第３の
メモリ領域Z3に以前に記録された補償金額Ｉを読み出
す。本実施例では、以前に記録された補償金額Ｉは、物
が供給される２回の操作の間の期間に一回ごとに残り度
数の積から計算された補償金額の積算合計であると仮定
する。さらに、この条件のもとで、メモリ領域Z3がアド
レスを１つしかもたないことを仮定する。

補償金額ＩとＩ′が加算されて新しい積算補償金額が
得られる。この結果は、カードの第３のメモリ領域Z3に
記録される。

次に、RAMのアドレスA1に記録されている残り度数C
R′がカードの第１のメモリ領域Z1に移されて以前の残
り度数CRと置換えされる。クロックによって与えられる
現在の日付Ｄ′は第２のメモリ領域Z2に移されて以前の
日付Ｄと置換される。すると供給操作を許可する信号VA
Lが出力されて飲み物が得られる。このとき、バスINFか
ら送られる信号の制御下で情報が表示される。例えば、
光学式表示器が点灯して「カードを取って下さい。」と
いったメッセージを表示する。マイクロプロセッサがバ
スINFを介して残り度数CR′のほか補償金額Ｉ′または
積算補償金額（Ｉ＋Ｉ′）に関する情報を送る構成にす
ることも可能である。最後に、計算CR″＝CR′＋Ｉ′を
実行して、残り度数CRと置換することも可能である。こ
の場合、メモリ領域Z3は確認の目的以外には不要であ
る。

もちろん、システム全体のアーキテクチャに関しては
多数の変形例を考えることができる。特に、カードとカ
ードリーダの間の訂正回数を減らして最小にするアーキ
テクチャにすることが一般的である。この場合にはメモ
リ領域Z1、Z2、Z3に対する読み出しと書き込みを行う電
子回路をカードに備えつけることが好ましい。このと
き、マイクロプロセッサは限られた数の命令を与え、デ
ータビットは複数のラインに並列に伝送されるのではな
く一本のラインに直列に伝送される。

提供される物またはサービスが高価であり、従って消
費者の側の前払いの金額が多くなるほど本発明を適用す
ることが有利になる。

本発明は、例えば高速道路の料金所や駐車場などで利
用されるカードに対して有効であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、飲み物の自動販売機に前払い用カードを応用
した場合の実施例を示す図である。 第２図は、本発明のカード制御装置の可能なアーキテク
チャの図である。 第３図は、簡単なシステムにおける本発明の特定のステ
ップを示すフローチャートである。 （主な参照番号） 10……飲み物の自動販売機、12……選択パネル、14……
受け取り領域、16……カードリーダ、18……スロット、
20……カード、CRT……カウンタ、Ｈ……クロック、MP
……マイクロプロセッサ、Z1、Z2、Z3……メモリ領域

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物またはサービスの提供を開始させるため
   の前払い用カードが挿入される少なくとも１つのカード
   リーダを備えており、このカードリーダは、 −上記カードの第１のメモリ領域に記憶されており、物
   またはサービスの提供を受けるのに利用できる残り度数
   を表す情報を読み出すことが可能であり、 −読み出された情報が十分な残り度数に対応している場
   合には物またはサービスの提供を許可し、 −第１のメモリ領域に、利用可能な新しい残り度数に対
   応する情報を記録させることができる、前払い式メモリ
   付カードの制御装置において、 −上記カードの第２のメモリ領域からこの第２のメモリ
   領域に記録されている日付に関する情報を読み出す手段
   と、 −上記カードが使用されるときにその時点での日付を示
   すクロックと、 −第１のメモリ領域から読み出された残り度数と、現在
   の日付と第２のメモリ領域に記録されている日付の差と
   の積に比例した量を計算して記憶する手段と、 −現在の日付に関する情報を第２のメモリ領域に記録す
   る手段とをさらに備えることを特徴とする前払い式メモ
   リ付カードの制御装置。
2. 【請求項２】上記残り度数と上記の２つの日付の差との
   積に比例した量の関数として表される情報を上記カード
   の第３のメモリ領域に記録する手段を備えることを特徴
   とする請求項１に記載の前払い式メモリ付カードの制御
   装置。
3. 【請求項３】第３のメモリ領域の内容を読み出す手段
   と、上記量と第３のメモリ領域の内容との和を計算する
   手段と、この和を第３のメモリ領域に記録する手段とを
   備えることを特徴とする請求項２に記載の前払い式メモ
   リ付カードの制御装置。
4. 【請求項４】少なくとも１つのメモリ領域が単一のアド
   レスをもち、このメモリ領域に、このメモリ領域に対応
   する情報が以前に記録された情報に代わって記録される
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   前払い式メモリ付カードの制御装置。
5. 【請求項５】少なくとも１つのメモリ領域が複数のアド
   レスをもち、このメモリ領域において、対応した情報が
   上記カードの連続使用に対応する連続したアドレスに記
   録されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の前払い式メモリ付カードの制御装置。
6. 【請求項６】提供された物またはサービスに相当する値
   を第１のメモリ領域から読み出された情報から差し引い
   た値に上記比例量を加算した値を表す新たな残り度数を
   計算する手段と、この新しい残り度数を上記カードの第
   １のメモリ領域に記録する手段とを備えることを特徴と
   する請求項１に記載の前払い式メモリ付カードの制御装
   置。