JP6024575B2 - 価値媒体、再利用処理装置、価値消費装置、価値媒体処理システム、再利用処理方法、および価値消費方法 - Google Patents

Description

この発明は、無線通信機能を有する価値媒体と、この価値媒体の再利用にかかる技術、および、この価値媒体が保有する価値の消費にかかる技術に関する。

従来、カード（価値媒体）が乗車券として利用できる駅務システム、カード（価値媒体）が駐車券として利用できる駐車場システム、カード（価値媒体）がテーマパークやイベント会場等の施設の入出場券として利用できる施設利用者管理システム等がある。この種のシステムは、予めカード（価値媒体）を利用者に販売している。

上述の駅務システムを例にすると、現在は磁気カードから非接触ＩＣカードへの移行の過渡期であり、乗車券として磁気カード、および非接触ＩＣカードの２種類のカードが併用されている状況にある。このため、駅務システムを構成する自動改札機、精算機、券売機等の駅務機器は、磁気カード、および非接触ＩＣカードの両方のカードを処理する構成を備えなければならず、機器本体が高価であるとともに、これらの機器の運用費や保守点検費も高額になっている。このため、非接触ＩＣカードへの移行を推進させる技術の開発が要望されている。

非接触ＩＣカードは、磁気カードに比べて高価である。磁気カードのコストは２０円程度であるが、非接触ＩＣカードのコストは５００円程度である。鉄道会社は、非接触ＩＣカードを利用者に販売するとき、利用者からカードの保証金に相当する預かり金（所謂、デポジット金）を受け取り、非接触ＩＣカードが返却されたときに、デポジット金を利用者に返却している。一方で、鉄道会社は、安全性、信頼性、個人情報保護、清潔さ、綺麗さ、情報セキュリティの保護等の社会的要求の観点から、返却された非接触ＩＣカードを、別の利用者に販売することなく、粉砕破棄している。

乗車券の種類には、ストアードバリュー券（以下、ＳＶ券と言う。）、回数券等、購入する利用者にとってメリットがある乗車券がある。ＳＶ券は、例えば３３００円の価値を有する乗車券であり、３０００円で利用者に販売している。また、回数券は、利用可能区間で１１回利用できる乗車券であり、この利用可能区間の１０回分の運賃で利用者に販売している。

上述のＳＶ券、回数券等の購入する利用者にとってメリットがある乗車券は、使い切りで廃棄する磁気券で販売しているのが現状である。したがって、この利用者にとってメリットがある乗車券（ＳＶ券、回数券等）を非接触ＩＣカードで販売するには、運用システムにおいて、この非接触ＩＣカードにかかるコストを抑えなければならない。非接触ＩＣカードにかかるコストを抑えるには、ＳＶ券、回数券等として販売した非接触ＩＣカードを利用者に繰り返し利用（再利用）させればよい。非接触ＩＣカードの再利用については、特許文献１等で提案されている。

特許第４７２４２８６号公報

しかしながら、例えば３３００円の価値を有する非接触ＩＣカードのＳＶ券を３０００円で利用者に販売するとしても、利用者はデポジット金を含めた３５００円（デポジット金が５００円である場合）を支払わなければならない。言い換えれば、利用者は、乗車券として使用できる価値よりも多額の金額を支払わなければ非接触ＩＣカードのＳＶ券を購入することができない。

また、利用者は、購入した非接触ＩＣカードが不要になった時点で、デポジット金の返金を受けるために、この非接触ＩＣ券を鉄道会社に返却しなければならない。

このように、利用者にとっては、購入時にデポジット金を用意しなければならなかったり、デポジット金の返金を受けるために、非接触ＩＣカードを鉄道会社に返却する手間がかかり、使い切りの磁気券に比べて使い勝手がよくなかった。

この発明の目的は、再利用が行え、且つコストダウンを図ることで、利用者の使い勝手を向上させた価値媒体を提供することにある。

また、この発明は、上記価値媒体の再利用にかかる処理や、上記価値媒体が保有する価値の使用にかかる処理において、セキュリティを確保する技術を提供することにある。

この発明は、上記課題を解決し、その目的を達するために以下のように構成している。

この発明にかかる価値媒体は、無線通信部を備えている。この価値媒体は、無線通信部のアンテナコイルを利用した相手装置との電磁結合により動作電力を得るパッシブ型の非接触ＩＣカードであるのが好ましいが、動作電源を備えるアクティブ型の非接触ＩＣカードであってもよい。

レジスタは、ｎビットであり、無線通信部で無線通信している相手装置によって、保持している値の読み取り、および書き換えが行われる。このレジスタは、その時点で保持している値よりも小さい値に書き換える変更を許可し、反対に、その時点で保持している値よりも大きい値に書き換える変更を禁止する書換制限回路を有する。また、このレジスタは、この価値媒体の再利用残回数をｍビットで保持し、この価値媒体が保有する価値の大きさを、再利用回数を保持するｍビットよりも下位に位値するｌビット（ｎ≧ｍ＋ｌ）で保持する。

したがって、レジスタがｍビットで保持している再利用残回数が１以上であれば、この再利用残回数を減らすことで、レジスタがｌビットで保持する価値を大きくする書き換えが行える。すなわち、価値媒体は、レジスタがｍビットで保持している再利用残回数が０になるまで再利用できる。このように、価値媒体は、再利用可能であり、且つ簡単な構成であるので、コストダウンを図ることができる。これにより、利用者からデポジット金を預かることなく、価値媒体を利用者に販売する運用も可能になり、利用者の使い勝手を向上させることができる。レジスタは、コスト面でいえば、ｎ＝ｍ＋ｌビットで構成するのが好ましい。

また、レジスタがｌビットで保持する価値の大きさが不正に書き換えられことに対するセキュリティを向上させるために、レジスタ（上述のレジスタのｍビット）とは別に、この価値媒体の再利用残回数を記憶する再利用残回数記憶部を設けてもよい。すなわち、レジスタがｍビットで保持している再利用残回数と、再利用残回数記憶部が記憶する再利用残回数と、が一致しているかどうかにより、レジスタ（上述のレジスタのｌビット）が保持する価値の大きさが不正に書き換えられたかどうかを判定する構成としてもよい。

また、この価値媒体が記憶する各種情報の正当性の判定に用いる署名認証情報を記憶する署名認証情報記憶部を備えてもよい。また、この署名認証情報については、価値媒体を識別する識別コード、およびこの価値媒体の再利用残回数を用いて暗号化することで、レジスタ（上述のレジスタのｌビット）が保持する価値の大きさが不正に書き換えられることに対するセキュリティの一層の向上が図れる。

また、この発明にかかる再利用処理装置は、価値媒体の再利用にかかる処理を行う。具体的には、第１の価値変更部が、無線通信部で無線通信を行っている価値媒体のレジスタがｍビットで保持している価値媒体の再利用残回数が０でなければ、このレジスタがｌビットで保持している価値媒体が保有する価値の大きさを、ｍビットで保持している値（再利用残回数）を減らすことで、指定された値に書き換える。

また、この再利用処理装置は、レジスタがｌビットで保持する価値の大きさが不正に書き換えられることに対するセキュリティを向上させるために、無線通信部で無線通信を行っている価値媒体の再利用残回数記憶部が記憶する価値媒体の再利用残回数を、第１の価値変更部が、レジスタがｌビットで保持している価値媒体が保有する価値の大きさを指定された値に書き換えるときに、レジスタがｍビットで保持している価値媒体の再利用残回数に一致させる再利用残回数更新部を備えてもよい。

また、この再利用処理装置は、無線通信部で無線通信を行っている価値媒体の署名認証情報記憶部が記憶している署名認証情報を用いて、この価値媒体の正当性を判定する正当性判定部と、正当性判定部が正当でないと判定したときに、レジスタがｌビットで保持している価値媒体が保有する価値の大きさを、第１の価値変更部が指定された値に書き換えるのを禁止する第１の書換禁止部と、を備え、レジスタがｌビットで保持する価値の大きさが不正に書き換えられることに対するセキュリティを一層向上させてもよい。

また、この発明にかかる価値消費装置は、価値媒体が保有する価値の使用にかかる処理を行う。具体的には、無線通信部で無線通信を行っている価値媒体で精算する消費価値を得る消費価値取得部と、無線通信部で無線通信を行っている価値媒体のレジスタがｌビットで保持している価値媒体が保有する価値の大きさを、消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換える第２の価値変更部と、を備える。

また、この価値消費装置は、レジスタがｌビットで保持する価値の大きさが不正に書き換えられることに対するセキュリティを向上させるために、価値媒体のレジスタがｍビットで保持している価値媒体の再利用残回数と、価値媒体の再利用残回数記憶部が記憶する再利用残回数と、が一致していなければ、レジスタがｌビットで保持している価値媒体が保有する価値の大きさを、第２の価値変更部が消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換えるのを禁止する第２の書換禁止部を備えてもよい。

また、この価値消費装置は、無線通信部で無線通信を行っている価値媒体の署名認証情報記憶部が記憶している署名認証情報を用いて、この価値媒体の正当性を判定する正当性判定部と、正当性判定部が正当でないと判定したときに、レジスタがｌビットで保持している価値媒体が保有する価値の大きさを、第２の価値変更部が消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換えるのを禁止するように構成してもよい。

また、この発明にかかる価値媒体処理システムは、上述の価値媒体を処理する上述の再利用処理装置と価値消費装置とを備える。

また、この発明にかかる再利用処理方法は、上述の価値媒体に対して実行する再利用処理である。さらに、この発明にかかる価値消費方法は、上述の価値媒体に対して実行する価値の使用にかかる処理である。

この発明によれば、価値媒体は、再利用が行え、且つコストダウンを図ることができる。また、利用者の使い勝手を向上させることができる。

駅務システムを示す概略図である。 この例にかかる非接触ＩＣカードの主要部の構成を示すブロック図である。 減算レジスタの回路構成を説明する図である。 保存レジスタ回路の構成を説明する図である。 従来の非接触ＩＣカードの主要部の構成を示すブロック図である。 券売機の主要部の構成を示すブロック図である。 自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。 券売機の動作を示すフローチャートである。 非接触ＩＣカードの新規発行処理を示すフローチャートである。 非接触ＩＣカードの再利用処理を示すフローチャートである。 自動改札機の入場処理を示すフローチャートである。 自動改札機の出場処理を示すフローチャートである。 非接触ＩＣカードの減算レジスタが保持する再利用残回数、および価値度数の変化を示す図である。

以下、この発明の実施形態について説明する。

ここでは、駅務システムを例にして説明する。図１は、駅務システムを示す概略図である。この駅務システムは、非接触ＩＣカード１と、券売機２と、自動改札機３とを備えている。非接触ＩＣカード１が、この発明で言う価値媒体に相当する。券売機２が、この発明で言う再利用処理装置に相当する。自動改札機３が、この発明で言う価値消費装置に相当する。

図１に示すように、利用者は、券売機２で非接触ＩＣカード１の購入や、非接触ＩＣカード１の再利用にかかる手続を行う。また、利用者は、非接触ＩＣカード１を乗車券として自動改札機３の無線通信エリア内にかざし、改札通路を通行する。

なお、使用可能な状態の非接触ＩＣカード１を所持している利用者であれば、図１において破線で示すように、券売機２に立ち寄ることなく、その非接触ＩＣカード１を自動改札機３の無線通信エリア内にかざし、改札通路を通行することができる。

まず、この例における非接触ＩＣカードについて説明する。図２は、この例にかかる非接触ＩＣカードの主要部の構成を示すブロック図である。

この非接触ＩＣカード１は、無線通信部１１と、ＲＯＭ１２と、ＥＥＲＯＭ１３と、減算レジスタ１４と、を備えている。この非接触ＩＣカード１は、後述する従来の一般的な非接触ＩＣカード（図５に示す非接触ＩＣカード１００）よりも安価に製造できる。具体的には、後述する従来の一般的な非接触ＩＣカードの製造コストが５００円程度であるのに対し、この非接触ＩＣカード１の製造コストは５０円（１／１０）程度である。

無線通信部１１は、券売機２や自動改札機３等の上位装置の無線通信エリア内に位置するときに、この上位装置との電磁結合により各部の動作電力を得るとともに、この上位装置との間で無線通信を行う。

ＲＯＭ１２は、書き込みが１回行える（書き換えが行えない）不揮発性のメモリである。このＲＯＭ１２は、数１０バイトの容量である。このＲＯＭ１２には、非接触ＩＣカード１の発行時に、この非接触ＩＣカード１を識別する識別番号（ＩＤ）、この非接触ＩＣカード１の券種を示す券種コード（ストアードバリュー券（以下、ＳＶ券と言う。）、回数券等を示すコード）、この非接触ＩＣカード１の有効期間示す有効期間データが書き込まれる。有効期間は、非接触ＩＣカード１の有効期間であり、例えば発行日から１０年程度の期間である。

ＥＥＲＯＭ１３は、書き換え可能な不揮発性メモリである。このＥＥＲＯＭ１３は、数百バイトの容量である。このＥＥＲＯＭ１３は、券売機２における発行時や再利用時に、この非接触ＩＣカード１に付与した価値の大きさ（ＳＶ券であれば金額、回数券であれば有効区間および利用回数）を示す発行価値情報、この非接触ＩＣカード１を再利用することができる回数を示す再利用残回数、ＲＯＭ１２やこのＥＥＲＯＭが記憶する情報の正当性の認証に用いる署名認証情報を記憶する。

署名認証情報は、この非接触ＩＣカード１のＩＤ、およびこの非接触ＩＣカード１の再利用残回数を用いて暗号化し、ＥＥＲＯＭ１３に記憶している。

また、ＥＥＲＯＭ１３は、駅構内への入場時に入場時刻や入場駅等を示す入場データや、駅構内からの出場時に出場時刻や出場駅等を示す出場データが書き込まれる記憶領域を備えている。この記憶領域は、過去の利用履歴を記憶するものではなく、前回の非接触ＩＣカード１の利用が判定できる入出場データを記憶することができればよいので、記憶している入出場データを入出場時に更新する領域として使用する。このように、ＥＥＲＯＭ１３は、最新の入場データ、または出場データを記憶することができる大きさであればよいので、必要な記憶容量を十分に小さくできる。

このＥＥＲＯＭ１３が、この発明で言う再利用残回数記憶部、および署名認証情報記憶部に相当する構成である。

減算レジスタ１４は、数バイト（ここでは、２バイト）のレジスタである。この減算レジスタ１４は、保持している値を、より小さい値に変更する書き換えを許可し、反対に、より大きい値に変更する書き換えを禁止する書き換え制限回路を有している。すなわち、この減算レジスタ１４は、保持している値に対する減算処理が行え、加算処理が行えない回路構成である。

減算レジスタ１４は、例えば、図３に示すように、保存レジスタ回路５０と、バッファ回路５１と、比較回路５２と、ＡＮＤ回路５３と、を備えている。

この例では、図４（Ａ）に示すように、保存レジスタ回路５０は、２バイトのレジスタ回路であり、この非接触ＩＣカード１を再利用することができる回数を示す再利用残回数を上位４ビット（Ｄ１５〜Ｄ１２）で保持し、この非接触ＩＣカード１がその時点で保有している価値の大きさ（価値度数）を下位１２ビット（Ｄ１１〜Ｄ０）で保持する。上位４ビット（Ｄ１５〜Ｄ１２）が、この発明でいうｍビットに相当し、下位１２ビット（Ｄ１１〜Ｄ０）が、この発明でいうｌビットに相当する。

なお、保存レジスタ回路５０は、図４（Ｂ）や、図４（Ｃ）等に示すように、予備ビットを有するものであってもよい。この予備ビットは、例えば券種コードや、ＩＤ等を保持するビットとして利用できる。また、予備ビットは、駅務システム以外のサービスで使用する情報の保持に使用してもよい。すなわち、保存レジスタ５０のビット数は、再利用残回数を保持するためのビット数（この例では４ビットであり、この発明でいうｍビットに相当する。）と、その時点で保有している価値度数を保持するためのビット数（この例では１２ビットであり、この発明でいうｌビットに相当する。）との和（ｍ＋ｌ）以上のビット数（この発明でいう、ｎビットに相当する。）であればよい。また、予備ビットは、図４（Ｂ）や、図４（Ｃ）に示す位置に限らず、また、複数の箇所に分けて設けてもよい。

以下の説明においては、減算レジスタ１４は、図４（Ａ）に示す保存レジスタ回路５０を備えるものとして説明する。

バッファ回路５１は、保存レジスタ回路５０に保持させる変更値（書換値）を一時的に記憶する。

比較回路５２は、保存レジスタ回路５０がその時点で保持している値（現在値）と、保存レジスタ回路５０に保持させる変更値（書換値）と、を比較する。比較回路５２は、現在値＞書換値であればＨレベルを出力し、現在値＜書換値であればＬレベルを出力する。

ＡＮＤ回路５３は、保存レジスタ回路５０に対して書換信号（ｗｒｉｔｅ信号）を出力する。ＡＮＤ回路５３は、比較回路５２の出力がＬレベルであるとき、保存レジスタ回路５０に対して書き換えを禁止するＬレベルの書換信号を出力する。したがって、保存レジスタ回路５０で保持している値を、より小さい値に変更する書き換えを許可し、反対に、より大きい値に変更する書き換えを禁止することができる。

上述したように、この非接触ＩＣカード１は、ＣＰＵを備えない回路構成であり、無線通信部１１において電磁結合している上位装置がＲＯＭ１２、ＥＥＲＯＭ１３、および減算レジスタ１４に対する書き込みを実行する。

無線通信部１１は、電磁結合している上位装置から送信されてきたコマンドを受信し、受信したコマンドにかかる信号をＲＯＭ１２、ＥＥＲＯＭ１３、および減算レジスタ１４に与えたり、ＲＯＭ１２、ＥＥＲＯＭ１３、および減算レジスタ１４から得た（読み出した）データを無線信号（搬送波）に乗せて出力（送信）する信号処理回路を有する。

なお、非接触ＩＣカード１は、低機能のＣＰＵを備える構成としてもよい。また、この低機能のＣＰＵを備える場合には、例えば、上述した保存レジスタ回路５０に予備ビットを設け、この予備ビットで保持する値を用いて、駅務システム以外のサービスの使用にかかる処理を行わせればよい。

図５は、従来の一般的な非接触ＩＣカードの主要部の構成を示すブロック図である。この従来の非接触ＩＣカード１００は、ＣＰＵ１０１と、無線通信部１０２と、プログラムＲＯＭ１０３と、ＲＡＭ１０４と、ＳＡＭ部１０５と、ＲＯＭ１０６と、ＥＥＰＲＯＭ１０７と、を備えている。

ＣＰＵ１０１は、非接触ＩＣカード１００本体各部を制御する。このＣＰＵ１０１は、上述した非接触ＩＣカード１に設けてもよいとしたＣＰＵよりも、高機能のものである。言い換えれば、上述した非接触ＩＣカード１に設けるＣＰＵは、この従来の一般的な非接触ＩＣカードのＣＰＵ１０１よりも低機能のＣＰＵである。

無線通信部１０２は、券売機２や自動改札機３等の上位装置の無線通信エリア内に位置するときに、この上位装置との電磁結合により各部の動作電力を得るとともに、この上位装置との間における無線通信を行う。

プログラムＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムを記憶する。このプログラムＲＯＭ１０３は、数万バイトの容量を有する。

ＲＡＭ１０４は、ワーキングエリアとして使用するメモリであり、数万バイトの容量を有する。

また、非接触ＩＣカード１００は、不特定多数の上位装置やシステム間での相互利用にかかる電子マネー情報処理が行えるように、ＥＥＰＲＯＭ１０７に多くの排他的セキユリティ処理領域を有している。ＳＡＭ部１０５は、ＥＥＰＲＯＭ１０７が有する排他的セキユリティ処理領域毎に、その排他的セキユリティ処理領域に対して暗号処理を行うための暗号鍵を記憶する。

また、ＲＯＭ１０６は、不特定多数の上位装置やシステム間での相互利用にかかる電子マネー情報処理を行うために数１００バイトの容量である。このＲＯＭ１０６には、非接触ＩＣカード１００を識別する識別番号（ＩＤ）、この非接触ＩＣカード１００の券種を示す券種コード、この非接触ＩＣカード１００の有効期間示す有効期間データ等も書き込まれる。

ＥＥＰＲＯＭ１０７は、電子マネー情報処理の履歴も記憶する。このため、ＥＥＰＲＯＭ１０７は、数千バイトの容量を有する。

このように、非接触ＩＣカード１００は、ＣＰＵを有するとともに、不特定多数の上位装置やシステム間での相互利用を前提にしているため、その構成が複雑であり、ＩＣチップの面積が比較的大きかった。

一方で、この発明の実施形態にかかる上述した非接触ＩＣカード１は、保有する価値が使用できる用途を限定しているので、図２に示すように、ＣＰＵを有さない簡単な構成にでき、ＩＣチップの面積を比較的小さくできる。これにより非接触ＩＣカード１は、図４に示した非接触ＩＣカード１００に比べて１／１０程度のコスト（５０円程度）で製造できる。ただし、非接触ＩＣカード１は、低機能のＣＰＵを設けた場合、従来の非接触ＩＣカード１００ほど高額にならないが、ＣＰＵを設けない場合よりも少し高価になる。

また、この非接触ＩＣカード１は、上述したように、その時点で保有する価値の大きさを、減算レジスタ１４の下位１２ビットで保持する構成としているので、この下位１２ビットで保持している値（すなわち、この非接触ＩＣカード１が保有する価値の大きさ）が不正に大きく書き換えられるのを防止できる。

また、減算レジスタ１４の上位４ビットで、この非接触ＩＣカード１の再利用残回数を記憶する構成としているので、再利用時には、再利用残回数を減算することで、下位１２ビットで保持する非接触ＩＣカード１が保有する価値の大きさを適当に決めることができる。したがって、非接触ＩＣカード１は、減算レジスタ１４の上位４ビットで保持している再利用回数が０になるまで、再利用できる。例えば、非接触ＩＣカード１の発行時に上位４ビットを０ｘＦにすれば、再利用可能回数（下位１２ビットで保持する非接触ＩＣカード１が保有する価値の大きさを適当に決めることができる回数）は１５回である。

また、ＥＥＲＯＭ１３にも、非接触ＩＣカード１の再利用残回数を記憶する構成としているので、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数と、減算レジスタ１４の上位４ビットで保持する再利用残回数とを突き合わせることで、減算レジスタ１４が下位１２ビットで保持している値が不正に書き換えられていないかどうかを判定できる。すなわち、非接触ＩＣカード１が記憶する情報の不正な書き換えに対するセキュリティが十分に確保できる。

さらに、この非接触ＩＣカード１のＩＤ、およびこの非接触ＩＣカード１の再利用残回数を用いて暗号化した署名認証情報をＥＥＲＯＭ１３に記憶する構成としているので、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数の不正な書き換えに対するセキュリティも十分に確保できる。

図６は、券売機の主要部の構成を示すブロック図である。この券売機２は、上述の非接触ＩＣカード１の発行処理や再利用処理等を行う。券売機２は、主制御部２１と、表示・操作部２２と、紙幣処理部２３と、硬貨処理部２４と、カード処理部２５と、通信部２６と、を備えている。

主制御部２１は、券売機２が備える各部の動作を制御する。

表示・操作部２２は、利用者に対して操作案内画面を表示器（不図示）に表示するとともに、この表示器の画面上に貼付したタッチパネル（不図示）の押下位置を検知することにより、利用者の入力操作を判定する。

紙幣処理部２３は、本体正面に設けた紙幣投入口に投入された紙幣（入金紙幣）を受け付けるとともに、本体正面に設けた紙幣放出口に釣銭等にかかる紙幣（出金紙幣）を放出する。紙幣処理部２３は、入金紙幣や、出金紙幣について、その金種や真偽を識別する紙幣識別部（不図示）を有する。また、紙幣処理部２３は、金種別に紙幣を収納する紙幣カートリッジ（不図示）を有する。紙幣投入口、紙幣放出口、紙幣識別部、紙幣カートリッジは、紙幣を搬送する紙幣搬送路で結ばれている。

硬貨処理部２４は、本体正面に設けた硬貨投入口に投入された硬貨（入金硬貨）を受け付けるとともに、本体正面に設けた硬貨放出口に釣銭等にかかる硬貨（出金硬貨）を放出する。硬貨処理部２４は、入金硬貨や、出金硬貨について、その金種や真偽を識別する硬貨識別部（不図示）を有する。また、硬貨処理部２４は、金種別に硬貨を収納する硬貨カートリッジ（不図示）を有する。硬貨投入口、硬貨放出口、硬貨識別部、硬貨カートリッジは、硬貨を搬送する硬貨搬送路で結ばれている。

カード処理部２５は、無線通信エリア内に位置する非接触ＩＣカード１（電磁結合している非接触ＩＣカード１）と無線通信を行い、非接触ＩＣカード１の発行処理や、再利用処理を行う。カード処理部２５は、新規に発行する非接触ＩＣカード１を収納するカードカートリッジを有する。また、カード処理部２５は、本体正面に設けたカード投入／放出口に投入された非接触ＩＣカード１を回収する回収カートリッジを有する。カード処理部２５は、カードカートリッジ、回収カートリッジ、カード投入／放出口を結ぶカード搬送路（不図示）を有し、このカード搬送路に沿って非接触ＩＣカードを搬送する。また、非接触ＩＣカード１との無線通信エリアは、カード搬送路の途中に形成している。カード処理部２５は、非接触ＩＣカード１のＲＯＭ１２、ＥＥＲＯＭ１３、および減算レジスタ１４に対する読み取り、および書き込みを行う。

なお、カードカートリッジに収納している非接触ＩＣカード１は、減算レジスタ１４が０ｘＦＦＦＦである（２バイトの場合）。

通信部２６は、図示していない駅サーバ等の上位装置との間における通信を行う。券売機２は、実行した非接触ＩＣカード１の発行処理や、再利用処理の処理結果を上位装置に通知する。また、券売機２は、上位装置に対して自機における障害の発生通知等も行う。

図７は、自動改札機の主要部の構成を示すブロック図である。この自動改札機３は、上述の非接触ＩＣカード１を所持している利用者に対して改札処理を行う。自動改札機３は、主制御部３１と、カード処理部３２と、表示部３３と、利用者検知部３４と、扉開閉部３５と、通信部３６と、を備えている。

主制御部３１は、自動改札機３本体各部の動作を制御する。

カード処理部３２は、改札通路の入口付近に形成した無線通信エリア内に翳された非接触ＩＣカード１（電磁結合している非接触ＩＣカード１）と無線通信を行い、この非接触ＩＣカード１の正当性の判定や、保有する価値の更新等を行う。自動改札機３は、非接触ＩＣカード１のＥＥＲＯＭ１３が記憶する署名認証情報や再利用残回数については、その内容を書き換える権限を有していない。すなわち、自動改札機３は、非接触ＩＣカード１のＥＥＲＯＭ１３が記憶する署名認証情報や再利用残回数を読み取ることはできるが、書き換えることはできない。

なお、カード処理部３２は、非接触ＩＣカード１のＥＥＲＯＭ１３が記憶する入出場データの書き換えは行える。

表示部３３は、改札通路の出口近くに設けた表示器における利用者に対する案内表示を制御する。

利用者検知部３４は、改札通路に沿って並べた複数のセンサを有し、これらのセンサで改札通路を通行している利用者の位置を検知することで、改札通路を通行している利用者を追跡する。

扉開閉部３５は、改札通路を通行している利用者にとって出口側に設けた扉を開閉する。

通信部３６は、図示していない駅サーバ等の上位装置との間における通信を行う。自動改札機３は、実行した改札処理の処理結果を上位装置に通知する。この駅務システムでは、非接触ＩＣカード１毎（非接触ＩＣカード１のＩＤ毎）に、その非接触ＩＣカード１の使用による改札処理の履歴をセンタサーバで管理する。

次に、券売機２における非接触ＩＣカードの新規発行処理、および再利用処理について説明する。図８は、券売機の動作を示すフローチャートである。

券売機２は、表示・操作部２２において非接触ＩＣカード１の新規購入にかかる入力操作を受け付けるか、非接触ＩＣカード１の再利用にかかる入力操作を受け付けるのを待っている（ｓ１、ｓ２）。券売機２は、非接触ＩＣカード１の新規購入にかかる入力操作を受け付けると、新規発行処理を行う（ｓ３）。また、券売機２は、非接触ＩＣカード１の再利用にかかる入力操作を受け付けると、再利用処理を行う（ｓ４）。

ｓ３にかかる新規発行処理について説明する。図９は、非接触ＩＣカードの新規発行処理を示すフローチャートである。

券売機２は、利用者による貨幣（紙幣、および硬貨）の投入を受け付ける（ｓ１１）。ｓ１１では、紙幣処理部２３において利用者が紙幣投入口に投入した紙幣を受け付けるとともに、硬貨処理部２４において利用者が硬貨投入口に投入した硬貨を受け付ける。券売機２は、ｓ１１で利用者が投入した貨幣の合計金額を計数する。

なお、このｓ１１にかかる処理は、上述のｓ１、ｓ２にかかる処理の前に行われていてもよい。

また、券売機２は、表示・操作部２２において、投入された貨幣の合計金額の範囲内で新規に発行する非接触ＩＣカード１の種類、および価値の大きさにかかる入力操作を受け付ける（ｓ１２）。ｓ１２では、ＳＶ券、回数券等の種類を受け付けるとともに、非接触ＩＣカード１の購入金額の入力を受け付ける。

券売機２は、カード処理部２５が、カードカートリッジに収納している非接触ＩＣカード１を１枚繰り出し、この非接触ＩＣカード１をカード搬送路の途中に形成した無線通信エリアに搬送する（ｓ１３）。上述したように、カードカートリッジに収納している非接触ＩＣカード１の減算レジスタ１４が保持している値は０ｘＦＦＦＦである。

カード処理部２５は、無線通信エリアに搬送した非接触ＩＣカード１に記憶させるカード情報を決定する（ｓ１４）。ｓ１４では、ＲＯＭ１２に記憶させるＩＤ、券種コード、有効期間データ、ＥＥＲＯＭ１３に記憶させる発行価値情報、再利用残回数（初期値（例えば１０））、署名認証情報、および減算レジスタ１４に保持させる再利用残回数（初期値（例えば１０））、価値度数を決定する。ＥＥＲＯＭ１３に記憶させる発行価値情報と、減算レジスタ１４に保持させる価値度数とは、同じ値である。また、ＥＥＲＯＭ１３に記憶させる再利用残回数と、減算レジスタ１４に保持させる再利用残回数とは、同じ値である。

カード処理部２５は、無線通信エリアに搬送した非接触ＩＣカード１と無線通信を行い、この非接触ＩＣカード１に対して、ｓ１４で決定した種々のカード情報の書き込みを行う（ｓ１５）。ｓ１５では、ＲＯＭ１２に対してＩＤ、券種コード、有効期間データの書き込みを行う。これにより、このＲＯＭ１２は、これ以降データの書き込みが行えない状態になる。

また、カード処理部２５は、ＥＥＲＯＭ１３に発行価値情報、再利用残回数（初期値（例えば１０））、署名認証情報を書き込む。発行価値情報は、ｓ１２で受け付けた券種、および購入金額に基づいて決定される。例えば、券種がＳＶ券であり、購入金額が３０００円であれば、価値度数が３３０（１割増）である発行価値情報が書き込む。また、券種が回数券であれば、指定された区間での利用可能回数（価値度数）が１１回である発行価値情報を書き込む。また、回数券の場合、購入金額は指定された区間の１０回の利用に相当する金額である。署名認証情報は、ＩＤ、および再利用残回数（初期値）を用いて暗号化し、ＥＥＲＯＭ１３に書き込む。

また、カード処理部２５は、再利用残回数（初期値）、および価値度数を示す値を減算レジスタ１４に保持させる書き込みを行う。上述したように、減算レジスタ１４に保持させる再利用残回数は、ＥＥＲＯＭ１３に書き込んだ値と同じである。また、減算レジスタ１４に保持させる価値度数は、ＥＥＲＯＭ１３に発行価値情報として書き込んだ価値度数と同じである。

カード処理部２５は、ｓ１５で種々のカード情報を書き込んだ非接触ＩＣカード１をカード挿入／放出口に搬送し、利用者に放出する（ｓ１６）。また、券売機２は、必要に応じて釣銭の放出を行い（ｓ１７）、本処理を終了する。

このように、新規発行された非接触ＩＣカード１は、減算レジスタ１４の上位４ビットで、この非接触ＩＣカード１の再利用残回数（例えば１０回）を保持するとともに、下位１２ビットでこの非接触ＩＣカード１が保有する価値度数（例えば、３３０）を保持する。また、非接触ＩＣカード１の再利用残回数は、減算レジスタ１４の上位４ビットだけでなく、ＥＥＲＯＭ１３にも記憶している。したがって、減算レジスタ１４の上位４ビットで保持している非接触ＩＣカード１の再利用残回数と、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する非接触ＩＣカード１の再利用残回数とを突き合わせることで、減算レジスタ１４の下位１２ビットで保持している非接触ＩＣカード１が保有する価値度数が不正に書き換えられていないか判定できる。

また、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する非接触ＩＣカード１の再利用残回数が不正に書き換えられた場合には、暗号化して記憶している署名認証情報を復号できない。すなわち、署名認証情報による認証を行うことで、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する非接触ＩＣカード１の再利用残回数の不正な書き換えに対するセキュリティも確保できる。

次に、券売機２における非接触ＩＣカード１の再利用処理について説明する。図９は、非接触ＩＣカードの再利用処理を示すフローチャートである。

券売機２は、利用者による非接触ＩＣカード１、および貨幣（紙幣、および硬貨）の投入を受け付ける（ｓ２１）。ｓ２１では、紙幣処理部２３において利用者が紙幣投入口に投入した紙幣を受け付けるとともに、硬貨処理部２４において利用者が硬貨投入口に投入した硬貨を受け付ける。券売機２は、ｓ２１で利用者が投入した貨幣の合計金額を計数する。また、券売機２は、カード処理部２５がカード挿入／放出口に投入された非接触ＩＣカード１を無線通信エリアに搬送し（ｓ２２）、この非接触ＩＣカード１が記憶するカード情報を読み取る（ｓ２３）。ｓ２３では、ＲＯＭ１２、ＥＥＲＯＭ１３、および減算レジスタ１４に記憶しているカード情報を読み取る。具体的には、ＲＯＭ１２からは、ＩＤ、券種コード、有効期間データを読み取る。また、ＥＥＲＯＭ１３からは、再発行利用残回数、暗号化された署名認証情報を読み取る。さらに、減算レジスタ１４が保持する値（再利用残回数、および価値度数）を読み取る。

カード処理部２５は、ｓ２３でカード情報として読み取った署名認証情報を用いて、今回受け付けた非接触ＩＣカード１の正当性を判定する（ｓ２４）。上述したように、この署名認証情報は、非接触ＩＣカード１のＩＤ、および再利用残回数を用いて暗号化しているので、ＥＥＲＯＭ１３に記憶している再利用残回数が不正に書き換えられていると、復号に失敗する。カード処理部２５は、署名認証情報の復号が適正に行えたかどうかにより、非接触ＩＣカード１の正当性を判定する。

また、このｓ２４にかかる正当性の判定は、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数と、減算レジスタ１４が保持する再利用残回数と、が一致しているかどうかも加えて行っている。カード処理部２５は、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数と、減算レジスタ１４が保持する再利用残回数と、が一致していなければ、非接触ＩＣカード１が正当でないと判定する。

券売機２は、ｓ２４で非接触ＩＣカード１が正当でないと判定すると（非接触ＩＣカード１に対してカード情報の不正な書き換えが行われた可能性がある場合）、この非接触ＩＣカードをカード挿入／放出口に搬送し、利用者に返却する（ｓ３７）。また、この時点までに利用者が投入した貨幣（紙幣、および硬貨）を放出し、利用者に返却する（ｓ３８）。

なお、利用者は、返却された非接触ＩＣカード１を持って、係員窓口等に行き、係員による対応を受けることができる。

券売機２は、ｓ２４で非接触ＩＣカード１が正当であると判定すると、この非接触ＩＣカード１の再利用残回数が０であるかどうかを判定する（ｓ２５）。券売機２は、再利用残回数が０でなければ、この非接触ＩＣカード１の有効期間が予め定めた期間（例えば、３カ月）以上であるかどうかを判定する（ｓ２６）。

券売機２は、ｓ２５で再利用残回数が０である、または、ｓ２６で有効期間が予め定めた期間未満であると判定すると、この非接触ＩＣカード１を回収カートリッジに搬送し、回収する（ｓ２７）。

券売機２は、カード処理部２５が、カードカートリッジに収納している非接触ＩＣカード１を１枚繰り出し、この非接触ＩＣカード１をカード搬送路の途中に形成した無線通信エリアに搬送する（ｓ２８）。ｓ２８は、上述したｓ１３と同様の処理である。券売機２は、表示・操作部２２において、投入された貨幣の合計金額の範囲内で利用者が購入する価値の大きさにかかる入力操作を受け付ける（ｓ２９）。このｓ２９にかかる処理は、これ以前のタイミングで入力されていてもよい。

なお、券売機２は、この再利用処理では非接触ＩＣカード１の券種については、その入力を受け付けない。券売機２は、挿入された非接触ＩＣカード１の券種（ＲＯＭ１２に記憶している券種）を用いる。

カード処理部２５は、無線通信エリアに搬送した非接触ＩＣカード１に記憶させるカード情報を決定する（ｓ３０）。ｓ３０では、上述したｓ１４と同様に、ＲＯＭ１２に記憶させるＩＤ、券種コード、有効期間データ、ＥＥＲＯＭ１３に記憶させる発行価値情報、再利用残回数（初期値（例えば１０））、署名認証情報、および減算レジスタ１４に保持させる再利用残回数（初期値（例えば１０））、価値度数を決定する。ＥＥＲＯＭ１３に記憶させる発行価値情報と、減算レジスタ１４に保持させる価値度数とは、同じ値である。また、ＥＥＲＯＭ１３に記憶させる再利用残回数と、減算レジスタ１４に保持させる再利用残回数とは、同じ値である。

ただし、ＥＥＲＯＭ１３に書き込む発行価値情報、および減算レジスタ１４に保持させる価値度数は、購入金額に基づいて決定される価値度数と、今回受け付けた非接触ＩＣカード１の残価値度数と、を加算した値である。

カード処理部２５は、無線通信エリアに搬送した非接触ＩＣカード１と無線通信を行い、この非接触ＩＣカード１に対して、ｓ３０で決定した種々のカード情報の書き込みを行う（ｓ３１）。ｓ３１は、上述したｓ１５と同様の処理である。

カード処理部２５は、ｓ３０で種々のカード情報を書き込んだ非接触ＩＣカード１をカード挿入／放出口に搬送し、利用者に放出する（ｓ３２）。また、券売機２は、必要に応じて釣銭の放出を行い（ｓ３３）、本処理を終了する。

上記処理では、利用者は、カード挿入／放出口に挿入した非接触ＩＣカード１とは別の非接触ＩＣカード１を受け取ることになるが、そのことが特に問題になることはない。

また、券売機２は、ｓ２５で再利用残回数が０でなく、且つ、ｓ２６で有効期間が予め定めた期間以上であると判定すると、非接触ＩＣカード１に追加する価値の大きさを受け付ける（ｓ３４）。ｓ３４は、上述したｓ２９と同じ処理であり、これ以前のタイミング
ですでに入力されていてもよい。

カード処理部２５は、ＥＥＲＯＭ１３、および減算レジスタに更新記憶させるカード情報を決定する（ｓ３５）。ｓ３５では、再利用残回数の更新値を、今回挿入された非接触ＩＣカード１が記憶する再利用残回数から１減算した値にする。また、ＥＥＲＯＭ１３に記憶させる署名認証情報については、再利用残回数の更新値を用いて暗号化する。ＥＥＲＯＭ１３に書き込む発行価値情報、および減算レジスタ１４に保持させる価値度数は、購入金額に基づいて決定される価値度数と、今回受け付けた非接触ＩＣカード１の残価値度数と、を加算した値である。

カード処理部２５は、無線通信エリアに搬送した非接触ＩＣカード１と無線通信を行い、この非接触ＩＣカード１に対して、ｓ３５で決定した種々のカード情報の更新にかかる書き込みを行う（ｓ３６）。

なお、減算レジスタ１４は、上述したように、その時点で保持している値よりも大きい値に書き換えることはできないが、このｓ３６では、上位４ビットで保持している再利用残回数を１減らすので、価値度数を保持する下位１２ビットの値を最大で０ｘＦＦＦに書き換えられる。すなわち、非接触ＩＣカード１が保有する価値を、大きくできる。

したがって、非接触ＩＣカード１は、ＥＥＲＯＭ１３、および減算レジスタ１４で保持している再利用残回数が０になるまで、繰り返し利用することができる。言い換えれば、この非接触ＩＣカード１は、１回の使い捨て廃棄ではなく、利用者に複数回再利用させることができる。したがって、この非接触ＩＣカード１を利用者が再利用を含めて１０回利用した場合、従来の磁気カード（製造コストが２０円である。）に比べて、運用コストが１００円抑えられる。

また、非接触ＩＣカード１を利用者に積極的に再利用させるため、ｓ２５で再利用残回数が０であると判定したときには、購入金額に対して割り増しする価値度数を大きくしてもよい。例えば、購入金額が３０００円であるときの価値度数を３３０にしている場合、ｓ２５で再利用残回数が０であると判定したときには、購入金額が３０００円であるときの価値度数を３４０にする（通常より、１０度数大きくする。）構成としてもよい。

また、購入金額に対して割り増しする価値度数を、非接触ＩＣカード１の再利用回数の増加にともなって、大きくする構成としてもよい。非接触ＩＣカード１の再利用回数は、上記の説明から明らかなように、ＥＥＲＯＭ１３や、減算レジスタ１４で記憶している再利用残回数から得られる。

次に、この非接触ＩＣカード１を使用した改札処理について説明する。図１１、および図１２は、自動改札機の動作を示すフローチャートである。図１１は入場処理であり、図１２は出場処理である。

まず、図１１を参照しながら入場処理について説明する。自動改札機３は、カード処理部３２が無線通信エリア内に非接触ＩＣカード１が翳されるのを待つ（ｓ４１）。ｓ４１では、カード処理部３２が、一定時間間隔でポーリングを行い、非接触ＩＣカード１からの応答を待っている。

カード処理部３２は、ｓ４１で無線通信エリア内に翳された非接触ＩＣカード１を検出すると、この非接触ＩＣカード１との無線通信を開始し、カード情報を読み取る（ｓ４２）。

カード処理部３２は、ｓ４２でカード情報として読み取った署名認証情報を用いて、この非接触ＩＣカード１の正当性を判定する（ｓ４３）。ｓ４３では、署名認証情報の復号が適正に行えたかどうかにより、非接触ＩＣカード１の正当性を判定する。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ４３で非接触ＩＣカード１が正当でないと判定すると、扉開閉部３５が利用者の出口側（駅構内側）に位置する扉を閉し（ｓ４４）、この利用者が改札通路を通行するのを制限する。

また、カード処理部３２は、ｓ４３で非接触ＩＣカード１が正当であると判定すると、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数と、減算レジスタ１４の上位４ビットで保持している再利用残回数が一致しているかどうかを判定する（ｓ４５）。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ４５で再利用残回数が一致していないと判定すると、上述したｓ４４以降の処理を実行する。

カード処理部３２は、ｓ４５で再利用残回数が一致していると判定すると、この時点における非接触ＩＣカード１が保有する価値度数が０であるかどうかを判定する（ｓ４６）。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ４６で非接触ＩＣカード１が保有する価値度数が０であると判定すると、上述したｓ４４以降の処理を実行する。

カード処理部３２は、ｓ４６で非接触ＩＣカード１が保有する価値度数が０でないと判定すると、ＥＥＲＯＭ１３が記憶している前回の入出場情報が出場情報であるかどうかを判定する（ｓ４７）。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ４７でＥＥＲＯＭ１３が記憶している前回の入出場情報が入場情報であると判定すると、上述したｓ４４以降の処理を実行する。

カード処理部３２は、ｓ４７でＥＥＲＯＭ１３が記憶している前回の入出場情報が出場情報であると判定すると、ＥＥＲＯＭ１３に対して今回の入場処理にかかる入場情報を書き込む（ｓ４８）。また、自動改札機３は、扉開閉部３５が利用者の出口側（駅構内側）に位置する扉を開し（ｓ４９）、この利用者が改札通路を通行するのを許可する。

この自動改札機３は、非接触ＩＣカード１が保有する価値を入場時に減算しない。

次に、図１２を参照しながら出場処理について説明する。

自動改札機３は、カード処理部３２が無線通信エリア内に非接触ＩＣカード１が翳されるのを待つ（ｓ５１）。カード処理部３２は、ｓ５１で無線通信エリア内に翳された非接触ＩＣカード１を検出すると、この非接触ＩＣカード１との無線通信を開始し、カード情報を読み取る（ｓ５２）。カード処理部３２は、ｓ４２でカード情報として読み取った署名認証情報を用いて、この非接触ＩＣカード１の正当性を判定する（ｓ５３）。ｓ５３は、上述したｓ４３と同様に、署名認証情報の復号が適正に行えたかどうかにより、非接触ＩＣカード１の正当性を判定する。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ５３で非接触ＩＣカード１が正当でないと判定すると、扉開閉部３５が利用者の出口側（駅構内と反対側）に位置する扉を閉し（ｓ５４）、この利用者が改札通路を通行するのを制限する。

ｓ５１〜ｓ５４にかかる処理は、上述したｓ４１〜ｓ４４にかかる処理と同じである。ただし、扉開閉部３５がｓ５４で閉する扉が異なる。

また、カード処理部３２は、ｓ５３で非接触ＩＣカード１が正当であると判定すると、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数と、減算レジスタ１４の上位４ビットで保持している再利用残回数が一致しているかどうかを判定する（ｓ５５）。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ５５で再利用残回数が一致していないと判定すると、上述したｓ５４以降の処理を実行する。

カード処理部３２は、ｓ５５で再利用残回数が一致していると判定すると、ＥＥＲＯＭ１３が記憶している前回の入出場情報が入場情報であるかどうかを判定する（ｓ５６）。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ５６でＥＥＲＯＭ１３が記憶している前回の入出場情報が出場情報であると判定すると、上述したｓ５４以降の処理を実行する。

カード処理部３２は、ｓ５６でＥＥＲＯＭ１３が記憶している前回の入出場情報が入場情報であると判定すると、今回の利用にかかる運賃を計算する（ｓ５７）。カード処理部３２は、この時点における非接触ＩＣカード１が保有する価値度数がｓ５７で計算した運賃に相当する価値以上であるかどうかを判定する（ｓ５８）。自動改札機３は、カード処理部３２がｓ５８で非接触ＩＣカード１が保有する価値度数がｓ５７で計算した運賃に相当する価値未満であると判定すると、上述したｓ５４以降の処理を実行する。

カード処理部３２は、ｓ５８で非接触ＩＣカード１が保有する価値度数がｓ５７で計算した運賃に相当する価値以上であると判定すると、減算レジスタ１４の下位１２ビットで保持している価値度数を、ｓ５７で計算した運賃に相当する価値だけ減算した値に書き換える（ｓ５９）。このとき、減算レジスタ１４の上位４ビットで保持している再利用残回数については、書き換えない。また、自動改札機３は、ＥＥＲＯＭ１３に記憶している再利用残回数については、これを書き換える権限を有していない。すなわち、自動改札機３が、ＥＥＲＯＭ１３に記憶している再利用残回数を書き換えることはない。

さらに、カード処理部３２は、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する入出場情報を、今回の出場情報に書き換える（ｓ６０）。

自動改札機３は、扉開閉部３５が利用者の出口側（駅構内と反対側）に位置する扉を開し（ｓ６１）、この利用者が改札通路を通行するのを許可する。さらに、自動改札機３は、通信部３６において、今回の利用にかかる履歴情報（入場駅、入場時刻、出場駅、出場時刻、運賃等を含む）を上位装置に送信し（ｓ６２）、本処理を終了する。

上述した券売機２での再発行処理、および自動改札機３での出場処理によって、非接触ＩＣカード１の減算レジスタ１４が保持する再利用残回数、および価値度数の変化について説明する。図１３は、非接触ＩＣカードの減算レジスタが保持する再利用残回数、および価値度数の変化を示す図である。

券売機２に収納されている未発行の非接触ＩＣカード１の減算レジスタ１４は、図１３（Ａ）に示すように、上位４ビットで保持している再利用残回数が０ｘＦであり、下位１２ビットで保持している価値度数が０ｘＦＦＦである。

券売機２において新規発行された非接触ＩＣカード１の減算レジスタ１４は、図１３（Ｂ）に示すように、上位４ビットで保持している再利用残回数が０ｘ１０（ここでは、再利用残回数の初期値を１０としている。）に書き換えられるとともに、下位１２ビットで保持している価値度数が０ｘ３３０である（価値度数３３０で発行した場合である。）。

利用者が、自動改札機３で非接触ＩＣカード１が保有する価値を使用すると、図１３（Ｃ）に示すように、価値度数のみ更新される。図１３（Ｃ）に示す例は、保有する価値度数が３３０である場合に、今回使用した価値が２７度数であった場合を示している。このため、図１３（Ｃ）では、下位１２ビットで保持している価値度数が０ｘ３０３に書き換えられている。

利用者は、非接触ＩＣカード１が保有する価値を自動改札機３で使用し、非接触ＩＣカード１が保有する価値度数が少なくなると（、図１３（Ｄ）に示す例では、非接触ＩＣカード１が保有する価値度数が０ｘ０１０（１０度数））、券売機２で非接触ＩＣカード１の再利用処理を行う。この再利用処理により、非接触ＩＣカード１の減算レジスタ１４は、図１３（Ｅ）に示すように、上位４ビットで保持している再利用残回数が０ｘ０９（ここでは、再利用処理を行う直前の再利用残回数が０ｘ１０であった場合を例にしている。）に書き換えられるとともに、下位１２ビットで保持している価値度数が０ｘ３４０に書き換えられる（価値度数３３０で発行した場合であり、残価値で１０度数を加算している。）。

利用者が、上述した非接触ＩＣカード１が保有する価値を自動改札機３で使用し、券売機２での非接触ＩＣカード１の再利用処理を繰り返すことで、図１３（Ｆ）に示すように、非接触ＩＣカード１の減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している再利用残回数が０ｘ０になる。券売機２は、この非接触ＩＣカード１に対する再利用処理では、当該非接触ＩＣカード１を回収し、収納している未発行の非接触ＩＣカード１を発行する。このとき、券売機２において新規発行された非接触ＩＣカード１の減算レジスタ１４は、図１３（Ｆ）に示すように、上位４ビットで保持している再利用残回数が０ｘ１０（ここでは、再利用残回数の初期値を１０としている。）に書き換えられるとともに、下位１２ビットで保持している価値度数が０ｘ３３８である（価値度数３３０で発行した場合であり、残価値で１０度数を加算している。）。

このように、自動改札機３は、非接触ＩＣカード１の使用に際して、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数と、減算レジスタ１４が保持する再利用残回数と、の一致を確認することで、減算レジスタ１４で保持している価値度数が不正に書き換えられていないかを判定する。これにより、減算レジスタ１４に対する不正な書き換えに対するセキュリティも十分に確保できる。

また、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する署名認証情報を用いて、非接触ＩＣカード１の正当性を判定しているので、ＥＥＲＯＭ１３が記憶する再利用残回数の不正な書き換えに対するセキュリティも十分に確保できる。

このように、非接触ＩＣカード１の製造にかかるコストを安価にでき、且つ、この非接触ＩＣカード１を利用者に再利用させることができるので、運用コストを十分に低減できる。したがって、非接触ＩＣカード１の販売時に、利用者からデポジット金を預からない運用が可能になり、利用者の使い勝手を向上させることができる。

また、上記の説明では、券売機２における非接触ＩＣカード１の再利用処理時に、減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している値を１ずつ減算し、この値が０になった非接触ＩＣカード１については再利用できない、とする運用を例にして説明を行ったので、減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している値と、その非接触ＩＣカード１について券売機２で再利用処理が行える回数と、が一致している。一方で、券売機２における非接触ＩＣカード１の再利用処理時に、減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している値を２ずつ減算したり、ランダムに決めた値を減算したりする等して運用する場合には、減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している値と、その非接触ＩＣカード１について券売機２で再利用処理が行える回数と、が一致するとは限らない。また、減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している値が予め定めた値（０ｘ３や０ｘ５等）であるときに、券売機２が非接触ＩＣカード１の再利用処理時に、この非接触ＩＣカード１を回収し、収納している別の非接触ＩＣカード１を発行する運用も考えられる。この場合も、減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している値と、その非接触ＩＣカード１について券売機２で再利用処理が行える回数と、が一致するとは限らない。ただし、減算レジスタ１４が上位４ビットで保持している値が、その非接触ＩＣカード１について券売機２で再利用処理が行える回数と一致しない状態で運用しても、特に問題は生じない。

また、上述の例では、本発明を駅務システムに適用した場合を例にして説明したが、非接触ＩＣカード１を駐車券として利用する駐車場システム、非接触ＩＣカード１をテーマパークやイベント会場等の施設の入出場券として利用できる施設利用者管理システム等、他のシステムにも適用できる。

１…非接触ＩＣカード
２…券売機
３…自動改札機
１１…無線通信部
１２…ＲＯＭ
１３…ＥＥＲＯＭ
１４…減算レジスタ
２１…主制御部
２２…操作部
２３…紙幣処理部
２４…硬貨処理部
２５…カード処理部
２６…通信部
３１…主制御部
３２…カード処理部
３３…表示部
３４…利用者検知部
３５…扉開閉部
３６…通信部
４…上位
５０…保存レジスタ回路
５１…バッファ回路
５２…比較回路
５３…ＡＮＤ回路

Claims (14)

1. 無線通信を行う無線通信部と、
   前記無線通信部で無線通信している相手装置によって、保持している値の読み取り、および書き換えが行われるｎビットのレジスタと、を備え、
   前記レジスタは、その時点で保持している値よりも小さい値に書き換える変更を許可し、反対に、その時点で保持している値よりも大きい値に書き換える変更を禁止する書換制限回路を有し、この価値媒体の再利用残回数をｍビット（ｍ＜ｎ）で保持し、この価値媒体が保有する価値の大きさを、前記再利用残回数を保持するｍビットよりも下位に位置するｌビット（ｎ≧ｍ＋ｌ）で保持する、価値媒体。
2. この価値媒体の再利用残回数を記憶する再利用残回数記憶部を備えた、請求項１に記載の価値媒体。
3. この価値媒体が記憶する各種情報の正当性の判定に用いる署名認証情報を記憶する署名認証情報記憶部を備えている、請求項１、または２に記載の価値媒体。
4. 前記署名認証情報は、この価値媒体を識別する識別コード、およびこの価値媒体の再利用残回数を用いて暗号化されている、請求項３に記載の価値媒体。
5. 前記レジスタは、ｎ＝ｍ＋ｌビットである、請求項１〜４のいずれかに記載の価値媒体。
6. 無線通信エリア内に位置する請求項１に記載の価値媒体との間で、無線通信を行う無線通信部と、
   前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記レジスタが前記ｍビットで保持している前記価値媒体の再利用残回数が０でなければ、このレジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記ｍビットで保持している値を減らすことで、指定された値に書き換える第１の価値変更部と、を備えた再利用処理装置。
7. 無線通信エリア内に位置する請求項２に記載の価値媒体との間で、無線通信を行う無線通信部と、
   前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記レジスタが前記ｍビットで保持している前記価値媒体の再利用残回数が０でなければ、このレジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記ｍビットで保持している値を減らすことで、指定された値に書き換える第１の価値変更部と、
   前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記再利用残回数記憶部が記憶する前記価値媒体の再利用残回数を、前記第１の価値変更部が、前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを指定された値に書き換えるときに、前記レジスタが前記ｍビットで保持している前記価値媒体の再利用残回数に一致させる再利用残回数更新部と、を備えた再利用処理装置。
8. 無線通信エリア内に位置する請求項３、または４に記載の価値媒体との間で、無線通信を行う無線通信部と、
   前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記レジスタが前記ｍビットで保持している前記価値媒体の再利用残回数が０でなければ、このレジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記ｍビットで保持している値を減らすことで、指定された値に書き換える第１の価値変更部と、
   前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記署名認証情報記憶部が記憶している署名認証情報を用いて、この価値媒体の正当性を判定する正当性判定部と、
   前記正当性判定部が正当でないと判定したときに、前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記第１の価値変更部が指定された値に書き換えるのを禁止する第１の書換禁止部と、を備えた再利用処理装置。
9. 無線通信エリア内に位置する請求項１に記載の価値媒体との間で、無線通信を行う無線通信部と、
   前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体で精算する消費価値を得る消費価値取得部と、
   前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換える第２の価値変更部と、を備えた価値消費装置。
10. 無線通信エリア内に位置する請求項２に記載の価値媒体との間で、無線通信を行う無線通信部と、
    前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体で精算する消費価値を得る消費価値取得部と、
    前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換える第２の価値変更部と、
    前記価値媒体の前記レジスタが前記ｍビットで保持している前記価値媒体の再利用残回数と、前記価値媒体の前記再利用残回数記憶部が記憶する再利用残回数と、が一致していなければ、前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記第２の価値変更部が前記消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換えるのを禁止する第２の書換禁止部と、を備えた価値消費装置。
11. 無線通信エリア内に位置する請求項３、または４に記載の価値媒体との間で、無線通信を行う無線通信部と、
    前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体で精算する消費価値を得る消費価値取得部と、
    前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換える第２の価値変更部と、
    前記無線通信部で無線通信を行っている前記価値媒体の前記署名認証情報記憶部が記憶している署名認証情報を用いて、この価値媒体の正当性を判定する正当性判定部と、
    前記正当性判定部が正当でないと判定したときに、前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記第２の価値変更部が前記消費価値取得部が取得した消費価値だけ減算した値に書き換えるのを禁止する第２の書換禁止部と、を備えた価値消費装置。
12. 請求項５に記載の再利用処理装置と、請求項８に記載の価値消費装置と、を有する価値媒体処理システム。
13. 無線通信エリア内に位置する請求項１に記載の価値媒体との間で無線通信を行い、
    この無線通信を行っている前記価値媒体の前記レジスタが前記ｍビットで保持している前記価値媒体の再利用残回数が０でなければ、このレジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、前記ｍビットで保持している値を減らすことで、指定された値に書き換える、再利用処理方法。
14. 無線通信エリア内に位置する請求項１に記載の価値媒体との間で無線通信を行い、
    この無線通信を行っている前記価値媒体で精算する消費価値を取得し、この価値媒体の前記レジスタが前記ｌビットで保持している前記価値媒体が保有する価値の大きさを、ここで取得した消費価値だけ減算した値に書き換える、価値消費方法。

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