JPH1074246A

JPH1074246A - ２次元バーコード及びこれを用いたカード

Info

Publication number: JPH1074246A
Application number: JP8297708A
Authority: JP
Inventors: Kichinosuke Nagashio; 吉之助長塩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-03-17
Anticipated expiration: 2016-10-21
Also published as: JP2788439B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】多くの情報を少ない数の基本ユニットで表現で
きる構造の２次元バーコードとこれを用いたカードの提
供。【解決手段】２次元バーコードは、複数の正方形の基本
ユニットからなる。数値および文字情報を表す場合、各
基本ユニットは４個の正方形エレメントを含み、エレメ
ントは互いに大きさが相違し、同心的に配置され、正方
形エレメントの各辺ａ、ｂ、ｃ、ｄは２進値に選択的に
切断され、基本ユニット全体で例えば、１６ビットの２
進数を表す。エレメントの各辺は、モールス符号等のコ
ード化情報で切断できる。この場合、データの圧縮率が
増大する。プリペイドカードで２次元バーコードを用い
て特定の商品の購買または支払各単位価格を表す場合、
正方形エレメントを一つだけ含む基本ユニットが使用さ
れ、プリペイドカードの金額に応じた数の基本ユニット
がプリペイドカード上に印刷され、使用した金額に応じ
て基本ユニットが塗りつぶされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、箱型の２次元バー
コード（以下ボックス・コードと称す）、およびこのボ
ックスコードを使用したプリペイドカード等に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学的読取装置（スキャナー等）
を用いて各種の情報を認識する技術としては、バーコー
ドシステムが最も広く普及している。バーコードシステ
ムは製造業の在庫管理や工程管理、組立、出荷等のデー
タ管理に適用されているだけではなく、販売店等のＰＯ
Ｓシステム（販売時点情報管理システム）にも用いられ
ている。

【０００３】これらのバーコードシステムでは、周知の
ように情報シートに印刷されたバーコード記号を利用す
る。バーコード記号に光を照射して反射光を光センサー
で読取り、読取ったアナログ信号をＡ／Ｄコンバータに
よりデジタル信号に変換する。このデジタル信号をデコ
ーダを介してマイクロコンピュータに送り、バーコード
のスペースの幅によって表される数字、文字等を識別す
る。このようにして、バーコードの読取りが行われる。

【０００４】また、新しい分野でのバーコードシステム
の使用が次々と実用化されているため、対象物品の増加
に伴いバーコード記号で表わすコードの数を増やす必要
があるが、従来のバーコード記号で表わすことができる
コードの数は限られているため、これに対応できなかっ
た。

【０００５】この問題を解決するために、これまで種々
の２次元バーコードが提案されている。しかしながら、
従来の２次元バーコードは、従来のアナログディバイス
による読み取りや、英数字のコード化に適合するように
開発されたものであり、必ずしも現在のデジタル処理に
適したものではない。

【０００６】ところで、従来から使用されているクレジ
ットカード、金融機関が発行するキャッシュカード、お
よびテレフォンカード等の各種プリペイドカード等は殆
どが磁気記録カードである。

【０００７】これらの磁気記録カードはカードの偽造、
変造等のセキュリティの面に不安があるので、最近では
磁気記録カードに代わるものとしてプリペイドカードシ
ステム等においては、変造し易い磁気記録方式ではなく
印刷技術による２次元の図形コードを用いたカードが使
用されるようになってきている。図１（Ａ）はこのよう
なカードの例を示し、２次元図形を用いて金額が表示さ
れている。

【０００８】図１（Ａ）に示すカード４０の上段の初期
コードエリア４０ａに印字した情報は、図１（Ｂ）に示
す４セグメントの通称カルラコードと呼ばれる２次元図
形を用いて書込まれている。この図形コードは例えば、
四角形を４分割した４セグメントを基本ユニットとし
て、塗潰してマークした黒のセグメントとマークしない
白のセグメントを夫々“１”、“０”ビットに対応さ
せ、これらの基本ユニットを図形コードとして並べて各
種情報を表示するものである。この図形コードは、バー
コード等に比較すれば情報量も大きくなり、直接コンピ
ュータ処理も可能である。また、特殊な図形コードによ
る印刷なので、磁気カードの磁気記録データのように磁
気ヘッド等を用いて簡単に変造することは難しい。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の図形コードは、各基本ユニットで１６進１桁の情報
しか表現できないため、多くの情報を少ない数の基本ユ
ニットで表現することは困難である。

【００１０】本発明の目的は、デジタル処理に適した新
規な２次元バーコードを提供することにある。

【００１１】本発明の別の目的は、新規な２次元バーコ
ードを使用したプリペイドカードを提供することにあ
る。

【００１２】本発明の更なる目的は、データ処理を簡単
にでき、偽造を防止できる２次元バーコードを応用した
プリペイドカードを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による２次元バー
コードは、少なくとも一つの基本ユニットを含み、この
基本ユニットは少なくとも１つの多辺形エレメントを含
む。この多辺形エレメントの各辺を構成するセグメント
の各々が一単位の情報を表す。

【００１４】好ましくは、大きさの異なる複数の多辺形
エレメントが同心的に設けられて基本ユニットを構成す
る。各多辺形エレメントは、好ましくは四辺形のエレメ
ントであり、基本ユニット内のエレメントの数は４個で
あるのが好ましい。また、エレメントの各辺は、表示す
べき一単位の情報に従って切断されていること、即ち１
以上の切断点を有することが好ましい。

【００１５】この場合、エレメントの各辺は所定桁の２
進数、またはモールス符号等の他のコードに従って切断
される。２進数に従って各辺を切断する場合、各辺が１
桁の２進数を表し、基本ユニット全体で１６桁の２進数
を表すようにすることが好ましい。しかし、各辺が２桁
以上の２進数を表すようにしてもよい。

【００１６】２進数に従って各辺を切断するようにした
場合、各基本ユニットが、対応する数字、文字等の２進
コードを表すため、読み取ったデータをデコードするこ
となく、対応する２進コードか直接得られる利点があ
る。

【００１７】また、モールス符号等のコード化した情報
に従って各辺を切断するようにした場合、データを圧縮
して２次元バーコードを作成することが可能となる。

【００１８】また、本発明は、上記の基本ユニットを用
いて情報を表示した支払用カード、より好ましくはプリ
ペイドカードを提供する。この場合、２次元バーコード
は、透明インクを用いてカードに印刷されていることが
好ましい。

【００１９】これにより、情報の書込み、読み取り処理
が容易で、かつ偽造等が困難な支払用カードを提供でき
る。

【００２０】さらに、本発明は、発券時に特定商品の単
価に対応する商品マークを投入金額に相当した数だけ所
定エリアに書込まれているプリペイドカードを提供す
る。この場合、前記商品マークの各々が多辺形エレメン
トを含み、この多辺形エレメントの各辺の断続によって
金額を表す。カード使用時には、前記商品マーク中より
使用金額に相当する数の商品マークを塗潰し抹消するこ
とによってカード決済が行われる。

【００２１】さらにまた、本発明は、発券時に投入され
た額に対応する紙幣および貨幣の数だけ所定エリアに商
品マークが書込まれるプリペイドカードを提供する。こ
の場合、前記商品マークの各々が多辺形エレメントを含
み、この多辺形エレメントの各辺の断続によって金額を
表す。カード使用時には、前記商品マーク中より使用金
額に相当する数の商品マークを塗潰し抹消することによ
ってカード決済が行われる。

【００２２】従って、本発明によるプリペイドカードに
おいては、商品マークのエンコードおよびデコード等を
容易に行うことができ、演算処理が大幅に削減される。
また、相当なデータ圧縮が可能になるので、システムを
効率化できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】先ず、本発明による２次元ボック
スコードの実施形態について説明する。

【００２４】（ボックスコードの第１の実施形態）図２
は本発明によるボックスコードの第１の実施形態で使用
される基本ユニットを示す。図２に示すように、ボック
スコードの各基本ユニットは、正方形の大きさの相違す
る４個のエレメントによって構成されている。一番外側
の第１エレメントは辺（セグメント）ａ、ｂ、ｃ、ｄ
で、その内側の第２エレメントは辺（セグメント）ａ
１、ｂ１、ｃ１、ｄ１で、その内側の第３エレメントは
辺（セグメント）ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２で、最内側の
第４エレメントは辺（セグメント）ａ３、ｂ３、ｃ３、
ｄ３によって構成されている。各エレメントの各辺で１
ビットの２進情報を表すとすれば、１つの四辺形（エレ
メント）で４ビットの２進情報を表すことができる。し
たがって、４つの四辺形を重ねた基本ユニットにより、
１６ビット表示が可能になる（言い方を変えれば、２¹⁶
＝２５６×２５６＝６５５３６通りの表示が可能なこと
を意味する）。

【００２５】ここで、図３に示す一番外側の第１エレメ
ントを例にとって各セグメントａ、ｂ、ｃ、ｄによる２
進表示について説明する。セグメントの直線が切断によ
る欠落部分Ａが無い場合が“１”、切断による欠落部分
がある場合が“０”というように約束すれば、図３のエ
レメントのセグメントａ＝“１”、セグメントｂ＝
“１”、セグメントｃ＝“１”、セグメントｄ＝“０”
である。従って、図３に示すエレメントは２進数“１１
１０”を表示している。

【００２６】この２進数への換算処理について、図４
（Ａ）〜（Ｄ）に示す２進数コードの説明図により更に
詳しく説明する。例えば、１０進数１４と１３と２５０
は２進数ではそれぞれ、“１１１０”、“１１０１”、
１１１１１０１０”となる。１０進法による２ⁿの表記
を図４（Ａ）のように、セグメントｄ＝２⁰＝１、セグ
メントｃ＝２¹＝２、セグメントｂ＝２² ＝４、セグメ
ントａ＝２³＝８と言うように指定し、２進数の桁数ｎ
を図４（Ｂ）に示すように、セグメントｄ＝第１桁、セ
グメントｃ＝第２桁、セグメントｂ＝第３桁、セグメン
トａ＝第４桁、と言うように指定する。これにより、各
桁に従って“１”、“０”を並べれば２進数のコード表
示とすることができる。

【００２７】例えば、図４（Ｃ）では、セグメントｄ
（欠落Ａ）＝第１桁＝“０”、セグメントｃ＝第２桁＝
“１”、セグメントｂ＝第３桁＝“１”、セグメントａ
＝第４桁＝“１”となり、桁数の大きい方から並べれば
２進数“１１１０”を表す。図４（Ａ）に示すように、
セグメントｄ＝“０”＝１、セグメントｃ＝“１”＝
２、セグメントｂ＝“１”＝４、セグメントａ＝“１”
＝８であるため、上記の２進数は、１０進数の１４（８
＋４＋２＋０＝１４）を表したことになる。

【００２８】同様に、図４（Ｄ）では、セグメントｃ
（欠落）＝“０”なので、２進数表示では“１１０１”
となり、１０進数での１３（８＋４＋０＋１＝１３）を
表す。このようにボックスコードの各基本ユニットによ
って２進数表示が可能である。また、１６進数表示する
ことも容易である。

【００２９】図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、基本ユ
ニットの各エレメントの切断は以下の通り行われる。図
５（Ａ）はセグメントの左端を切断した例であり、その
切断部分Ａの長さは辺長Ｌの略１／３である。上記実施
形態ではこれを採用している。図５（Ｂ）は辺長の右端
を切断した例で、切断部分Ａの長さは同じく辺長Ｌの略
１／３である。図５Ｃは辺長の中央部を切断した例で、
切断部分Ａの長さは同じく辺長Ｌの略１／３である。な
お、ここには一番外側の第１エレメントの例を示した
が、２〜４番目のエレメントの場合も同様であって、切
断位置及び各辺長との長さの比１／３は変わらない。ま
た、切断位置の選定は上に示した３つの切断位置より適
宜読取り易いものを選択することができる。

【００３０】図６はボックスコードの基本ユニットの変
形例を示す。図６に示した基本ユニットは、図２に示し
た基本ユニットと同じく、各々がセグメントａ、ｂ、
ｃ、ｄを有する４個のエレメントを重ねて構成されてい
る。図２に示すものと異なる点は各セグメントの印字幅
の大小によって２進数を表すようにしたことである。即
ち、太い場合は“１”を、細い場合は“０”を表す。

【００３１】図７は図２に示す基本ユニットを組み合わ
せた状態を示す図である。図２に示す基本ユニットを縦
に直列に４個並べてブロック化したものであり、並べる
方向は縦向きでも横向きでもよく、基本ユニットの数も
４つに限られるものでもない。英文アルファベット１文
字が１バイト（８ビット）で表され、かな漢字情報が２
バイトで表されることから、上記の基本ユニットの配置
によリ、文字情報をスムーズに取り扱うことができる。

【００３２】（ボックスコードの第２の実施形態）以
下、本発明によるボックスコードの第２の実施形態を説
明する。図８に示す第２の実施形態による基本ユニット
も、図２に示した基本ユニットと同様に、一番外側の第
１エレメントは、セグメントａ，ｂ，ｃ，ｄで構成し、
第２エレメントはセグメントａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１
で、第３エレメントはセグメントａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ
２で、第４エレメントはセグメントａ３，ｂ３，ｃ３，
ｄ３で構成し、各セグメントによって２進表示を行うよ
うにしている。しかしながら、本実施形態ではセグメン
トを１箇所ではなく、Ａ１とＡ２のように２箇所で切断
している。切断箇所を２箇所にすると、図９に示す第１
エレメントの例のように、セグメントａによって２ビッ
トの２進数が表示可能となる。即ち、切断箇所Ａ１が１
桁目を表し、切断箇所Ａ２が２桁目を表す。図９の例で
は、切断箇所Ａ１とＡ２で“１１”を表している。

【００３３】このように、１セグメントで２ビット表示
が可能になると、１エレメントでは８ビット表示が可能
なので、１基本ユニット全体では３２ビットになり、２
³²＝約４３億通りの表示が可能になる。図２に示す基本
ユニットに比べ、同数の数の基本ユニットを含むボック
スコードで２倍の情報を表すことができる。即ち、ボッ
クスコードへの変換時におけるデータ圧縮比は１：２、
つまり１／２に圧縮できることになる。同様に、セグメ
ントに３箇所の切断箇所Ａ１，Ａ２，Ａ３を設ければ１
セグメントで３ビットで、１基本ユニット全体では４８
ビットになり、２⁴⁸＝約２８１兆通りの表示が可能とな
る。

【００３４】図１０は１セグメントで４箇所切断する例
であり、このように１セグメントにつき４箇所の切断箇
所Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を導入すれば、１セグメント
で４ビット、１基本ユニット全体では６４ビットにな
り、約１８４０京通りの表示が可能となる。この場合
は、１セグメント＝１ビットとした従来例を基準にする
と、データの圧縮比は、１：４であり、１／４に圧縮で
きることになる。

【００３５】これを、４個の漢字で表される人の名前を
例にして説明する。漢字１字は１６ビットで表すため、
図２の基本ユニットを使用する場合、４個の基本ユニッ
トを並べる。これに対し、本実施形態の基本ユニットは
６４ビットの情報を表示できるので、上記の４個の漢字
から成る人名は１個の基本ユニットで表すことができ
る。これにより、データを１／４に圧縮できる。勿論、
人名の他の住所、生年月日、本籍地、電話番号、勤務先
等のＩＤ情報も、本実施形態によるボックスコードで表
示できる。

【００３６】なお、１セグメントにつき４箇所の切断例
まで説明したが、切断箇所数は検出精度が許す限り４箇
所以上に増加させることもできる。

【００３７】（ボックスコードの第３の実施形態）次
に、本発明によるボックスコードの第３実施形態につい
て説明する。第２の実施形態では、各基本ユニットが表
すビット数を増やしてデータ圧縮比を上げたのに対し、
本実施形態では、文字、数字等を予めコード化し、この
コード化された符号（この場合はモールス符号）を、基
本ユニットのセグメントに埋め込むことで情報の圧縮を
行うものである。

【００３８】図１１に示す本実施形態による基本ユニッ
トも、上記第１および第２の実施形態と同様に４個の四
辺形エレメントから成り、各エレメントは４のセグメン
トを有する。しかし、各セグメントは、コード化された
モールス符号に従って切断されている。

【００３９】図１２（Ａ）は、「Ａ」と「Ｂ」を表すモ
ールス符号を示す。図１２（Ａ）から明らかなように、
モールス符号の長さは各符号によって異なるが、図１２
（Ｂ）に示すような形式によってモールス符号の種類に
関わらず、モールス符号を表すセグメントの全長Ｌが一
定となるようにしている。具体的には、各セグメント
は、データヘッド部Ｘ、反転符号部分、およびデータ終
端部Ｙとから成り、反転符号部分ではモールス符号の短
点と長点に対応する部分が切り欠かれている。また、単
位長をｍとして、短点＝ｍ、長点＝３×ｍの長さで切欠
部が形成されている。

【００４０】このように、各セグメントがモールスコー
ドに従って切断されているので、情報密度を上げること
ができる。例えば、図２に示す基本ユニットにより英文
字「ＡＢＣＤ」等の４文字を表示しようとすれば、英字
１文字につき８ビット必要なので２個の基本ユニットを
要することになるが、本実施形態の基本ユニットでは１
セグメントで１文字表示が可能なので、１つのエレメン
トで表示できる。即ちモールス符号で表示できる文字、
数字に関しては、単純計算で１／８にデータを圧縮でき
ていることになる。従って、モールスコードを利用する
ことによって、各基本ユニットで１６文字が表示可能と
いうことになる。

【００４１】（ボックスコードの第４の実施形態）次
に、本発明によるボックスコードの第４の実施形態につ
いて説明する。図１３は、本実施形態によるボックスコ
ードを示し、このボックスコードは物流用のＩＴＦコー
ドを表示するのに使用される。図１４（Ａ）はＩＴＦバ
ーコードの１例を示し、図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）に
示すバーコードの内容を示す。図１４（Ｃ）は図１４
（Ａ）に示すバーコードの詳細なバーパターンを示し、
図１４（Ｄ）はコード表を示す。

【００４２】図１４（Ｄ）に示すコード表に示す数字の
組合わせによって商品の梱包個数、見本商品か否か等の
情報を表わすものである。

【００４３】図１３に示す本実施形態のボックスコード
では、第１エレメントのセグメントｄに数字「０」＝
“００１１０”等のコード表示を含んでいる。即ち、長
さＬのコード表示領域内にビット間隔ｎ（ｎ＝Ｌ／５）
の白黒表示（黒＝“１”、白＝“０”）を行うことによ
り、数値情報を圧縮して表示している。

【００４４】圧縮比は、このＩＴＦコードの場合、“０
０１１０”＝０というように５ビットで１数字を表し、
ボックスコードの１セグメントで１文字を表している。
従って、図２に示すボックスコードと比較すると、圧縮
比は１：５で１／５に圧縮されることになる。この場合
のデータの圧縮比は、埋め込むコードの圧縮比によって
決まり、１０ビット単位のデータを１ビットで表すコー
ドを埋め込めば圧縮比は１／１０となる。

【００４５】このように、カルラコードの場合は構造上
から重ねコードができないので、基本ユニット当たり４
ビット以上にデータを圧縮することは全く不可能である
が、ボックスコードの場合は切断箇所の数を増加させる
等の方法により圧縮比を自由に設定できる。

【００４６】なお、上記第３、及び第４の実施形態で
は、モールス符号、ＩＴＦコード等を例にとりあげた
が、本発明のボックスコードはこれらに限定されるもの
ではなない。基本ユニットの各セグメントに埋め込める
コードであれば如何なるものでも良く、例えば、０〜９
の１０通りのキャラクターのある符号を各セグメントで
表示すれば、１基本ユニットで１０¹⁶通り（１京通り）
の表示ができる。また、１２８通りのキャラクターのあ
る符号を各セグメントで表示すれば、１基本ユニットで
１２８¹⁶通りの表示が可能になる。

【００４７】なお、本発明によるボックスコードは、以
下に説明するプリペイドカードだけでなく、クレジット
カード、キャッシュカード等の他のカードにも使用でき
る。また、食品販売管理、物流管理等、現在バーコー
ドが利用されている分野において広く使用できる。

【００４８】次に上記したボックスコードを利用した本
発明によるプリペイドカードの実施形態を説明する。（プリペイドカードの第１の実施形態）図１５は、本発
明のプリペイドカードの第１の実施形態を示す。図１５
に示すように、プリペイドカード１の表面にはボックス
コードによって金額等を書き込む主情報エリア２が設け
られている。また、必要な場合に、やはりボックスコー
ドによって個人情報が書込まれる個人情報エリア３と、
使用者の指紋を記録する指紋エリア４とが設けられてい
る。さらに、セキュリティ用のデータ・ローテーション
・キー５が書き込まれている。上記のボックスコード、
個人情報等は、可視光線では透明で紫外線等の特殊波長
光を照射することによって読取り可能となる透明インキ
を用いて書込まれている。この様な透明インクによる書
込みは、例えば、日立マクセル株式会社のステルス（商
標）インクリボンＬＭ−Ｔ１００Ｗを使用して行う。こ
のインクリボンのインクは蛍光体を含有しており、特定
の波長をプリペイドカード１に照射すると、ボックスコ
ード等から別の波長の光（例えば赤外線）が発光する。
この光をＣＣＤ等で検出してボックスコード等の読み取
りを行うことができる。

【００４９】本実施形態では、図２に示す基本ユニット
を使用してボックスコードが構成されているが、他の基
本ユニットを使用してもよい。

【００５０】つぎに上記プリペイドカードの発行および
読み取り時の動作について説明する。

【００５１】図１６はパチンコ店等の遊戯場で発行する
カードのカード発券機の概略ブロック図である。図１６
の発券機はカード書込手段であり、例えば、発券機に紙
幣が投入されるとプリペイドカード１の主情報エリア２
に、書込ヘッド５１等を使用して金額情報等を書込みプ
リペイドカード１を発行するものである。

【００５２】先に説明したボックスコードによるデータ
の書込みは、先ずカード用紙に透明インクで印刷してあ
るローテーション・キー５を特殊光を照射してキーコー
ド読取り用センサ５０で読取る。ローテーション・キー
５が、例えば、「２」であったら、セキュリティのため
にボックスコードを基本ユニット毎に指定方向（左、右
方向等）に２×９０°回転する。つまり、図２に示す基
本ユニットを右方向に２×９０°の回転を与えれば、セ
グメントａはセグメントｃの位置に、セグメントｂはセ
グメントｄの位置に移動させることになり、このローテ
ーション処理によってデータを暗号化して偽造等の防止
を図る。

【００５３】暗号化の回転処理を施した金額情報を表す
ボックスコードは、所定速度でカードの移動方向に直交
する向きに（横方向）に移動する書込みヘッド５１によ
り、透明インクを使用して書込まれる。これにより主情
報の主情報エリア２への印刷が完了する。なお、金額情
報を表すボックスコードの書込みは後述するプリペイド
カードの第２の実施形態に記載されていると同様な方法
で行われる。

【００５４】次に、個人データ等の書き込むべき補助デ
ータがあれば個人情報エリア３に書込む。そして、指紋
採取部５５でユーザーの指紋をＣＣＤにより採取して、
メモリに登録すると共にプリペイドカード１の指紋記録
エリア４に透明インクにより採取指紋像を記録する。

【００５５】ボックスコード等の書込みを終了したカー
ド１は、読取り用の特殊波長光を照射して追認用の光学
的読取りヘッド５２により書込み内容を読み直し、誤り
の有無を確認して、コーティング後顧客宛てに送出す
る。

【００５６】図１７はシステムのカード読取機の概略ブ
ロック図である。プリペイドカード１を使用する場合
は、カード読取機にカード１を挿入して料金入力部６０
より希望金額を入力する。プリペイドカード１に特殊波
長光が照射され、キーコード読取りセンサ５０によりロ
ーテーション・キー５の読み取りが行われる。また、光
学的読取りヘッド６３により主情報、個人情報、および
指紋像が読み取られる。ＣＰＵ６１は、キーコード読取
りセンサ５０および光学的読取りヘッド６３からの情報
を入力する。また指紋採取部５５で採取されたユーザー
の指紋とプリペイドカード１から読みとった指紋像とを
照合する。ＣＰＵ６１は、カード１の主情報を表すボッ
クスコードの各基本ユニットをローテーション・キーの
「２」に基づき左に逆向きに回転させて認識を行うデコ
ード処理を行い、ボックスコードが表す金額（残金）を
検出する。

【００５７】なお、光学的読取りヘッド６３はカード１
の移動方向に直交する向きに移動して、横向きに書込ま
れているボックスコード等を走査しながら、光センサー
により読取り（あるいはエリヤセンサで一括読取り）を
行うものである。

【００５８】読取りヘッド６３により読取ったボックス
コードの情報は、書込時とは逆手順でデコードされる。
その後ＣＰＵ６１は、カード１の残金情報やその他の情
報（指紋の一致等）を確認して、入力された希望金額に
応じて、パチンコ玉等の遊戯物の放出等の処理を実行す
る。その後、カード１の主情報が新たな残金額を示すよ
うにデータの書込みをカード１に対して行う。このデー
タの書込みは書込ヘッド６２により透明インクを使用し
て行われる。その後、カード１が顧客に返還される。な
お、カード１の主情報が新たな残金額を示すようにする
ためのデータの書込みは、後述するプリペイドカードの
第２の実施形態と同様に行われる。

【００５９】上記のように、本実施形態では、簡単な２
次元バーコードを採用すると共に、データの透明印刷、
ローテーション・キーによる暗号化、使用者の指紋照合
等によりデータ保護を図り大幅にセキュリティを高めて
いる。

【００６０】（プリペイドカードの第２の実施形態）次
に本発明によるプリペイドカードの第２の実施形態を説
明する。図１８に示すプリペイドカード１には、１個で
特定商品の単価に相当する金額に対応するように設定さ
れた基本ユニットで構成される「商品マーク」４を書込
む主情報書込みエリア２と、個人情報や指紋像等を書込
むＩＤ情報書込みエリア３がある。このエリア３は通常
使用されず、高度なセキュリティ等が要求される特別な
用途の場合のみに使用される。

【００６１】図２１は図１８に示すカードを発行する発
券機を示し、図２２はこのカードを読み取る読取機を示
す。図２１に示す発券機の機械的構成は、従来のカード
発券機と略同じであるが、データの頭に対応するボック
スコードの基本ユニットからローテーション・キー
“Ｋ”を決定し、暗号化処理を行う制御部１０を設ける
ことにより、センサ５０を省略している。

【００６２】図２２カード読取機の方も、センサ５０は
省略している。なお、本実施形態のプリペイドカード１
では、図２に示すボックスコードの基本ユニットを商品
マークとして用いている。

【００６３】つぎに動作について説明する。まず、本実
施形態で用いるローテーション・キー“Ｋ”について図
１９（Ａ）〜（Ｄ）を参照して説明する。図１９
（Ａ）、図１９（Ｂ）は図２、図３にそれぞれ対応する
もので、図１９（Ａ）の基本ユニットは、情報を表す一
連の基本ユニットの内、ローテーション・キーとして利
用される最初のもの、即ち最初のデータ項目を表示する
基本ユニットを示す。ただし、これはシステムの設定に
よって決定されもので、頭初のデータ以外を表示する基
本ユニットをローテーション・キーとして利用してもよ
い。図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）に示す基本ユニット
の第１エレメントを示す。図１９（Ｃ）は、第１エレメ
ントの第１、第２セグメントａ、ｂの各々が表す２進値
の組み合わせと回転量との関係を示す。図１９（Ｃ）に
示す４つの２進値の組み合わせは、以下の回転量をそれ
ぞれ表す。

【００６４】「ａ＝“０”、ｂ＝“１”」回転なし「ａ＝“１”、ｂ＝“０”」左に２回９０度回転「ａ＝“０”、ｂ＝“０”」右に３回９０度回転「ａ＝“１”、ｂ＝“１”」左に３回９０度回転

【００６５】となる。このように、各セグメントが表す
２進値の組合わせに対して、上のように右２回転〜左３
回転までの回転度数を対応させて決めておけば、基本ユ
ニットの回転量を“左２回”、“右３回”…というよう
にランダムに決定することができる。例えば、このロー
テーション・キー“Ｋ”が右２回の回転を表す場合に
は、カード１にデータを書込む際に、平文を構成する全
基本ユニットの内、最初のもの以外のものを時計回りに
２回転させることによって、図形コードの暗号化処理を
行う。

【００６６】本実施形態では、図２に示す基本ユニット
を用いて数値データ等を表すものではなく、第１エレメ
ントのみを含む基本ユニットを特定金額等を表す商品マ
ークとして使用する。これにより、数値データ等を圧縮
して表示できる。図２０（Ａ）〜（Ｄ）にその詳細を示
す。図２０（Ａ）には３種類の商品マーク４が示されて
いるが、各種類の商品マーク４は特定商品の購入単位を
表し、同一形状の基本ユニットによって構成されてい
る。

【００６７】元来、プリペイドカードはパチンコの玉、
ゴルフ練習場、スキーリフト等のように特定価格を対象
とするケースが非常に多い。いまパチンコ店を例にとる
と、パチンコの玉を１、２個買う人は先ずおらず、１０
個単位、３０個単位、５０個単位等で購入する。この点
に鑑み、玉１０個を表す商品マークは図２０（Ｂ）のよ
うに“０１１１”の基本ユニットで表し、玉３０個を表
す商品マークは図２０（Ｃ）のように“１１００”の基
本ユニットで表し、玉５０個を表す商品マークは図２０
（Ｄ）のように“１１１０”の基本ユニットで表す。仮
に、パチンコの玉の価格が１個５円だとすると、上記の
商品マークは、それぞれ、５００円、１５００円、２５
００円を表すことになる。

【００６８】従って、１００００円のプリペイドカード
を発行する際、図２０（Ａ）のように１段目に玉１０個
分相当の５００円の商品マークを５個、２段目に同じ５
００円の商品マークを４個、合計５００円×９＝４５０
０円分と、３段目に玉３０個分相当の１５００円の商品
マークを２個、合計１５００円×２＝３０００円分と、
玉５０個分の２５００円の商品マークを１個＝２５００
円分、等というふうに書込んで発行する。勿論、５００
円マークが８個と１５００円マークを４個といった別の
組合わせでも良く、組合わせは自由である。また、ゴル
フ練習場等でも同様で、例えばゴルフボール１０個単位
の貸出し価格が５００円だとすれば、これらを基準に商
品マーク４を印刷する。

【００６９】次にカードの発行、使用について説明す
る。図２１に示すカード発券機に紙幣が投入され、投入
金額が１万円だったとすれば、制御部１０は図２０
（Ａ）のような商品マーク４の組合わせをビットマップ
的に作成し、図１９（Ｃ）に示したような第エレメント
の第１、第２セグメントａ、ｂの２進値の組合わせよ
り、当該カードのローテーション・キー“Ｋ”（例えば
左へ２回９０°回転）を決定し、各基本ユニットをそれ
に応じて回転させる暗号化を行う。例えば、ローテーシ
ョン・キー“Ｋ”＝左へ２回回転である場合、基本ユニ
ットを反時計回りに２×９０°回転させ、セグメントａ
がセグメントｃの位置、セグメントｂがセグメントｄの
位置、セグメントｃがセグメントａの位置、セグメント
ｄがセグメントｂの位置まで移動する。こうして元の平
文基本ユニットのセグメントａ，ｂ，ｃ，ｄが２進値
“０１１１”を表したのに対し、右１８０°の回転によ
って暗号基本ユニットのセグメントｃ，ｄ，ａ，ｂが示
す２進値“１１０１”に暗号化されてセキュリティを確
保できる。

【００７０】商品マーク４の回転により暗号化が完了し
た後、書込みヘッド５１によりカード１に商品マーク４
群を書込む。書込みを終了したボックス図形コードカー
ド１は、読取りヘッド５２を駆動して書込み内容を確認
後に客宛て送出される。

【００７１】こうして発行されたカード１を使用する場
合は、図２２に示すカード読取機に挿入して料金入力部
６０より金額を入力すると、カード読取機側のＣＰＵ６
１は読取りヘッド６３を介して最初の基本ユニットの２
つのセグメントが表す２進値の組み合わせを読出し、改
めて発券機の場合と同じ手順を踏んでローテーション・
キー“Ｋ”を決定するキー検出処理を行う。続いて、読
取りヘッド６３によりカードの商品コード４を読出し、
再度検出したキーコードを用いて全商品マークをデコー
ド（先の場合、“Ｋ”＝左へ２回回転だから、デコード
は逆に右へ２回回転）する。

【００７２】デコードした商品マーク４の中から、今回
入力された使用金額分を抹消してカード決済を実行す
る。つまり、１万円分の商品マーク４が書込まれたカー
ド１を用いて今回の使用金額が２０００円だったら、図
２０（Ａ）のように書込まれた商品マーク４群の中か
ら、例えば、１５００円のマーク１個と５００円のマー
クを塗潰する。これにより、カード決済を終了して、カ
ード１を客に返還する。

【００７３】（プリペイドカードの第３の実施形態）次
に、本発明によるプリペイドカードの第３の実施形態を
説明する。第２の実施形態は、プリペイドカードの場合
に多い単品の購入に適した商品マーク郡を使用していた
のに対し、第３の実施形態は多品種一般商品の購入に適
した商品マークを使用している。即ち、商品マークを紙
幣（例えば千円）、貨幣（百円等）の金額に対応させた
ものである。

【００７４】いま、１万円の一般商品用のプリペイドカ
ードを作るとすれば、例えば、図２３（Ａ）のように１
０００円紙幣を表す商品マークを“０００１”の基本ユ
ニットで表し、この基本ユニット８個（８個×１０００
円＝８０００円分）を１〜２段目に書込む。次に図２３
（Ｂ）のように１００円硬貨を表す商品マークを“００
１１”の基本ユニットで表し、この基本ユニット１５個
（１５個×１００円＝１５００円分）を３〜４段目に書
込み、図２３（Ｃ）のように１０円硬貨を表す商品マー
クを“１０００”の基本ユニットで表し、この基本ユニ
ット４５個（４５個×１０円＝４５０円分）を５〜７段
目に書込む。さらに、図２３（Ｄ）のように１円硬貨を
表す商品マークを“１１１１”の基本ユニットで表し、
この基本ユニット５０個（５０個×１円＝５０円分）を
８〜１０段目に書込む。このようにして、額面１万円の
プリペイドカード１が発行される。

【００７５】カード決済の場合は、図２２のカード読取
り機にカード１を挿入して、レジと連動で金額が打込ま
れると、仮に打込み金額が２１２０円だとすれば、１０
００円のマーク２個と、１００円のマーク１個と、１０
円のマーク３個を塗潰し抹消してカード決済を終了し、
残額が残っていればカード１を客に返却する。

【００７６】このように、本発明では、四辺形のエレメ
ントを１個だけ含む基本ユニットを用いて特定の商品等
に対応させ数値等を圧縮表示する商品マークを構成し、
これによりカードシステムの効率化を図っている。途中
の残金計算処理や図形コードのエンコード、デコード処
理等が簡単であるため、その分コンピュータの余力をカ
ードセキュリティ関係の処理に回す余裕が生じ、それに
よってカードシステムの信頼性を高めセキュリティの向
上を図ることが可能である。

【００７７】

【発明の効果】本発明に係る２次元バーコードにより、
多くの情報を少ない数の基本ユニットで表現することが
可能となると共に、該バーコードにより与えられる情報
は２値化情報であるため、デジタル処理が容易であると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は従来の２次元コードを用いたカードの
平面図、（Ｂ）はそのカードに使用されている基本ユニ
ットを示す図である。

【図２】本発明によるボックスコードの第１の実施形態
を示す基本ユニットの図である。

【図３】図２に示す基本ユニットの一つのエレメントを
示す図である。

【図４】図３に示すエレメントの説明図である。

【図５】図３に示すエレメントの変形例を示す図であ
る。

【図６】図２に示す基本ユニットの変形例を示す図であ
る。

【図７】図２に示す基本ユニットを組み合わせた状態を
示す図である。

【図８】本発明によるボックスコードの第２の実施形態
を示す基本ユニットの図である。

【図９】図８に示す基本ユニットの第１エレメントを示
す図である。

【図１０】図８に示す基本ユニットの変形例を示す図で
ある。

【図１１】本発明によるボックスコードの第３の実施形
態を示す基本ユニットの図である。

【図１２】図１１に示すモールス符号の説明図である。

【図１３】本発明によるボックスコードの第４の実施形
態を示す基本ユニットの図である。

【図１４】物流用ＩＴＦコード表示用バーコードの説明
図である。

【図１５】本発明によるプリペイドカードの第１の実施
形態を示す平面図である。

【図１６】図１５に示すプリペイドカードの発券機の概
略ブロック図である。

【図１７】図１５に示すプリペイドカードの読取機の概
略ブロック図である。

【図１８】本発明によるプリペイドカードの第２の実施
形態を示す平面図である。

【図１９】ローテーション・キーの説明図である。

【図２０】図１８に示す商品マークの詳細図である。

【図２１】図１８に示すカードの発券機の概略ブロック
図である。

【図２２】図１８に示すカードの読取機の概略ブロック
図である。

【図２３】本発明によるプリペイドカードの第２の実施
形態の変形例を示す商品マークの詳細図である。

【符号の説明】

ａ、ｂ、ｃ、ｄセグメントＡ切断部分１プリペイドカード２主情報エリア３個人情報エリア４指紋エリア５データ・ローテーション・キー５０キーコード読取り用センサ５１書込みヘッド５２光学的読取りヘッド５５指紋採取部６０料金入力部６１ＣＰＵ６２書込みヘッド６３光学的読取りヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｇ０６Ｋ 19/00 ＵＧ０７Ｆ 7/08 Ｇ０７Ｆ 7/08 Ａ (31)優先権主張番号特願平8−185323 (32)優先日平８(1996)６月27日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基本ユニットが少なくとも１つの多辺形
エレメントを含み、この多辺形エレメントの各辺を構成
するセグメントの各々が一定量の情報を表すことを特徴
とする２次元バーコード。
【請求項２】複数の大きさの異なる多辺形エレメント
が同心的に設けられることを特徴とする請求項１に記載
の２次元バーコード。
【請求項３】前記多辺形エレメントが四辺形のエレメ
ントであることを特徴とする請求項１に記載の２次元バ
ーコード。
【請求項４】前記多辺形エレメントが四辺形のエレメ
ントであり、エレメントの各辺が表示すべき一定量の情
報に従って切断されていることを特徴とする請求項２に
記載の２次元バーコード。
【請求項５】基本ユニットが大きさの異なる前記エレ
メントを４個含むことを特徴とする請求項４に記載の２
次元バーコード。
【請求項６】前記エレメントの各セグメントが複数箇
所で切断され、これにより前記一定量の情報を表すこと
を特徴とする請求項４に記載の２次元バーコード。
【請求項７】各セグメントが１桁の２進数を表し、基
本ユニット全体で１６桁の２進数を表すことを特徴とす
る請求項５に記載の２次元バーコード。
【請求項８】各セグメントが２桁以上の２進数を表す
ことを特徴とする請求項６に記載の２次元バーコード。
【請求項９】各セグメントを長短からなる符号に従っ
て切断したことを特徴とする請求項６に記載の２次元バ
ーコード。
【請求項１０】各セグメントが一定量の情報を表すモ
ールス符号に従って切断されていることを特徴とする請
求項９に記載の２次元バーコード。
【請求項１１】各セグメントが一定量の情報を表すＩ
ＴＦコードに従って切断されていることを特徴とする請
求項９に記載の２次元バーコード。
【請求項１２】前記基本ユニットが透明インクを用い
て印刷されていることを特徴とする請求項１に記載の２
次元バーコード。
【請求項１３】少なくとも１個の基本ユニットから成
る２次元バーコードを用いて情報を表示し、各基本ユニ
ットが少なくとも１つの多辺形エレメントを含み、この
多辺形エレメントの各辺を構成するセグメントの各々が
一定量の情報を表す２次元バーコードを用いて情報を表
示することを特徴とする情報を有するカード。
【請求項１４】前記２次元バーコードが透明インクを
用いてカードに印刷されていることを特徴とする請求項
１３に記載の情報を有するカード。
【請求項１５】前記カードがプリペイドカードである
ことを特徴とする請求項１３に記載のカード。
【請求項１６】発券時に特定商品の単価に対応する商
品マークを投入金額に相当した数だけ所定エリアに書込
まれ、カード読取り時に前記商品マーク中より使用金額
に相当する数の商品マークを塗潰し抹消することによっ
てカード決済が行われるプリペイドカードであって、こ
れにおいて、前記商品マークの各々が多辺形エレメント
を含み、この多辺形エレメントの各辺の断続によって金
額を表すようにしたプリペイドカード。
【請求項１７】前記多辺形エレメントが四辺形である
ことを特徴とする請求項１６に記載のプリペイドカー
ド。
【請求項１８】発券時に投入された額に対応する紙幣
および貨幣の数だけ所定エリアに金額マークが書込ま
れ、カード読取り時に前記金額マーク中より使用金額に
相当する数の金額マークを塗潰し抹消することによって
カード決済が行われるプリペイドカードであって、これ
において、前記金額マークの各々が多辺形エレメントを
含み、この多辺形エレメントの各辺の断続によって金額
を表すようにしたプリペイドカード。
【請求項１９】前記多辺形エレメントが四辺形である
ことを特徴とする請求項１８に記載のプリペイドカー
ド。