JPH11328505A - プリペイドカードシステム及び読書装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記憶情報の複写により変造又は偽造したプリ
ペイドカード媒体を的確に検出し、使用を阻止する。 【解決手段】 データ読書部１４２は、読書制御部１４
１の制御に基づき、磁気ヘッド１４３を介してプリペイ
ドカードに金額情報の更新書込を行う。磁気ヘッド１４
３は、データ読書部１４２の制御により、プリペイドカ
ード上の金額情報等の磁気記憶情報を読出すとともに、
暗号処理部１４４の制御により、量子化処理部１４５を
介して所定印刷部位の印刷面側から基準情報を読み取っ
て再生する。量子化処理部１４５は、磁気ヘッド１４３
により所定印刷部位の印刷面側から読出した基準情報の
再生情報を量子化して暗号鍵を生成する。暗号処理部１
４４は、データ読書部１４２による当該プリペイドカー
ドの金額情報等の記憶情報の読出／書込に際し、量子化
処理部１４５で得た暗号鍵を用いて復号／暗号化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリペイドカード
を金額消費に応じて処理するシステムに係り、特にプリ
ペイドカードの記憶情報の複写による不正に対処するプ
リペイドカードシステム及び読書装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金銭的価値に対応する金額情報を記憶す
るプリペイドカードを金銭的決済に用いるプリペイドカ
ードシステムが実現されている。プリペイドカードシス
テムでは、通常の場合、複数の店舗においてサービスが
提供される。例えば、各店舗には、複数の読書装置及び
これら読書装置の上位処理装置である中継装置等が設置
されている。読書装置は、プリペイドカードを使用する
ための端末装置であり、この読書装置においては、プリ
ペイドカードに記憶される金額情報に基づいて、遊技媒
体の貸出及び物品の販売等の対価として当該プリペイド
カードが消費される。中継装置は、店舗内の複数の読書
装置等を例えばプリペイドカードの発行元に設置された
決済センタに結合し、該決済センタとの間で通信を行っ
て読書装置等の管理及び消費金額の処理を行う。

【０００３】すなわち、プリペイドカードは、例えば店
舗に設置された読書装置を用いることによって、遊技媒
体の貸出等の対価として消費される。このプリペイドカ
ードの消費に際して、読書装置は、消費金額を計上して
決済処理に供し、且つ該消費金額に応じて、プリペイド
カードに記憶される金額情報を更新する。このプリペイ
ドカードの金額情報の更新時に、予め定めた残額範囲に
該当する場合には、プリペイドカードの残額範囲に対応
する所定個所に残額目安パンチ孔の穿孔が行われる。プ
リペイドカードの消費による読書装置の売上情報は、例
えば中継装置によって収集され、該中継装置は、支配下
の各読書装置の売上情報を集計して決済センタに送信す
る。このようにして、プリペイドカードの消費決済が行
われる。

【０００４】一方、読書装置においては、金額情報等の
読取時及び更新時に、エラーのチェックを行うと同時
に、変造、偽造及び不正使用等による正常でない不正な
プリペイドカード、すなわち不正プリペイドカード、を
検知するようにしている。このような不正プリペイドカ
ードは、一般に、プリペイドカードの記憶情報及びパン
チ孔情報、並びにそれらの履歴等に矛盾する内容が含ま
れていれば不正であると推定するなどして弁別してい
る。また、当該読書装置において検知された不正プリペ
イドカードの識別情報等の使用カード情報を記憶してお
き、この情報に基づいて過去に検出した不正プリペイド
カードを弁別し、エラー表示とともに排出するなどして
使用を阻止する。

【０００５】さらに、当該読書装置に結合された中継装
置から通知される他の読書装置で検知された不正プリペ
イドカードに該当するプリペイドカードを弁別して排除
することも行われている。すなわち、同一店舗内の同一
中継装置に結合された複数の読書装置のうちある読書装
置で不正プリペイドカードが検知されると、その読書装
置から該プリペイドカードの識別情報等を含む検知デー
タが使用カード情報として中継装置に送信される。中継
装置が当該不正プリペイドカードを示す通知データを他
の読書装置に送信することにより、他の読書装置でも当
該不正プリペイドカードを弁別して使用を阻止すること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、プリ
ペイドカードは、金銭的価値を持っていることから、偽
造、及び変造等による不正が行われる危険がある。不正
の一つの手口として、プリペイドカードを変造又は偽造
することにより、不正にプリペイドカードを使用しよう
とする方法がある。プリペイドカードは、発行時に初期
エンコード情報が記憶されており、その記憶情報に基づ
いて処理されるため、単にプリペイドカード媒体を変造
又は偽造しただけでは使用することはできない。そこ
で、プリペイドカードの記憶情報を、他の正規のプリペ
イドカードから複写して使用しようとすることが行われ
る。

【０００７】他の正規のプリペイドカードの記憶情報を
不正なプリペイドカード媒体に複写した場合、記憶情報
自体に矛盾はないはずである。このような場合、記憶情
報自体のチェックだけで、不正を識別することは容易で
はない。このような不正を防止するため、プリペイドカ
ードを個別に認識し、個々のカード毎の固有の情報を用
いて、記憶情報とプリペイドカードを個別に対応付ける
ようにすることが、カード発行元等より要望されてい
る。このように、プリペイドカード媒体毎に固有の情報
を、記憶情報と対応付けるようにすれば、単に記憶情報
のみを複写した不正なプリペイドカードを識別して、使
用を阻止することができると考えられる。

【０００８】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、正規のプリペイドカードの記憶情報の複写によ
り変造又は偽造したプリペイドカードの不正を的確に検
出弁別し、変造又は偽造によるプリペイドカードの不正
使用を未然に阻止することを可能とするプリペイドカー
ドシステム及び読書装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点に係るプリペイドカードシステ
ムは、所定の印刷が施され、金銭的価値に対応する金額
情報を磁性層に記憶する記憶媒体からなるプリペイドカ
ードを用いて金銭的決済を行うプリペイドカードシステ
ムにおいて、前記プリペイドカードの所定の印刷部位に
記憶された基準情報を印刷面側から再生し、印刷インク
盛量のばらつきに基づく再生信号のレベル分布に対応す
る再生情報を量子化し、該量子化情報を暗号鍵として、
当該プリペイドカードの読出／書込情報を復号／暗号化
して、前記プリペイドカードの消費金額に応じて前記金
額情報を更新し、且つ該消費金額を含む売上情報を送信
する読書手段と、前記読書手段との間で通信を行って、
前記読書手段から前記プリペイドカードの前記売上情報
及び使用プリペイドカード情報を受信して格納処理する
上位処理手段と、を備える。

【００１０】このような構成によれば、読書手段は、プ
リペイドカード発行時に予め記憶した基準情報に基づき
且つプリペイドカードの媒体毎に固有の印刷部位のイン
ク盛量のばらつきに関連する再生情報を量子化して暗号
鍵とし、当該プリペイドカードの記憶情報の読出／書込
における復号／暗号化に用いることにより、他のプリペ
イドカードの記憶情報の複写による不正使用を的確に防
止することができる。したがって、媒体の変造又は偽造
によるプリペイドカードの不正使用を未然に阻止するこ
とができる。

【００１１】また、本発明の第２の観点に係るプリペイ
ドカードシステムは、所定の印刷が施され、金銭的価値
に対応する金額情報を磁性層に記憶する記憶媒体からな
るプリペイドカードを用いて金銭的決済を行うプリペイ
ドカードシステムにおいて、プリペイドカード媒体の所
定の印刷部位に所定の基準情報を記憶させ、該基準情報
を印刷面側から再生して、印刷インク盛量のばらつきに
基づく再生信号のレベル分布に対応する再生情報を量子
化し、該量子化情報を暗号鍵として、当該プリペイドカ
ードに所定の初期情報を暗号化記録して前記プリペイド
カードとして発行する記録手段と、前記プリペイドカー
ドの前記所定の印刷部位における前記基準情報を印刷面
側から再生し、その再生信号のレベル分布に対応する再
生情報を量子化し、該量子化情報を暗号鍵として、当該
プリペイドカードの読出／書込情報を復号／暗号化し
て、前記プリペイドカードの消費金額に応じて前記金額
情報を更新し、且つ該消費金額を含む売上情報を送信す
る読書手段と、前記読書手段との間で通信を行って、前
記読書手段から前記プリペイドカードの前記売上情報及
び使用プリペイドカード情報を受信して格納処理する上
位処理手段と、を備える。

【００１２】このような構成によれば、プリペイドカー
ド発行時に予め基準情報を記憶させた所定印刷部位のイ
ンク盛量のばらつきに関連する再生情報を量子化して暗
号鍵として用いることにより、読書手段は、プリペイド
カードの記憶情報の読出／書込に際して当該プリペイド
カードの媒体毎に固有の暗号鍵を用いて復号／暗号化す
ることができ、他のプリペイドカードの記憶情報の複写
による不正使用を的確に防止することができる。したが
って、媒体の変造又は偽造によるプリペイドカードの不
正使用を未然に阻止することができる。

【００１３】前記読書手段は、前記プリペイドカードの
記憶情報の読み書きを行う磁気ヘッドと、前記プリペイ
ドカードの金額情報を含む記憶情報を前記磁気ヘッドを
用いて読出／書込する読書処理手段と、前記プリペイド
カードの所定の印刷部位に記憶された基準情報を、前記
磁気ヘッドを用いて、印刷面側から再生し、当該プリペ
イドカードの印刷インク盛量のばらつきに基づく再生信
号のレベル分布に対応する再生情報を量子化処理して暗
号鍵を得る量子化処理手段と、前記量子化処理手段で得
られる暗号鍵を用いて、前記読書処理手段における読出
／書込情報を復号／暗号化する暗号処理手段と、前記プ
リペイドカードの消費金額に応じて、前記読書処理手段
により前記金額情報を更新し、且つ該消費金額を含む売
上情報を送信する消費処理手段と、を含んでいてもよ
い。

【００１４】本発明の第３の観点に係る読書装置は、所
定のパターンが印刷され、金銭的価値に対応する金額情
報を磁性層に記憶して金銭的決済に供する記憶媒体から
なるプリペイドカードの記憶情報の読み書きを行う磁気
ヘッドと、前記プリペイドカードの金額情報を含む記憶
情報を前記磁気ヘッドを用いて読出／書込する読書処理
手段と、前記プリペイドカードの所定の印刷部位に記憶
された基準情報を、前記磁気ヘッドを用いて、印刷面側
から再生し、当該プリペイドカードの印刷インク盛量の
ばらつきに基づく再生信号のレベル分布に対応する再生
情報を量子化処理して暗号鍵を得る量子化処理手段と、
前記量子化処理手段で得られる暗号鍵を用いて、前記読
書処理手段における読出／書込情報を復号／暗号化する
暗号処理手段と、前記プリペイドカードの消費金額に応
じて、前記読書処理手段により前記金額情報を更新し、
且つ該消費金額を含む売上情報を送信する消費処理手段
と、を備える。

【００１５】このような構成によれば、読書装置は、プ
リペイドカード発行時に予め記憶した基準情報に基づき
且つプリペイドカードの媒体毎に固有の印刷部位のイン
ク盛量のばらつきに関連する再生情報を量子化して暗号
鍵とし、当該プリペイドカードの記憶情報の読出／書込
における復号／暗号化に用いることにより、他のプリペ
イドカードの記憶情報の複写による不正使用を的確に防
止することができる。したがって、媒体の変造又は偽造
によるプリペイドカードの不正使用を未然に阻止するこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプリペイドカ
ードシステムを、その実施の形態について、図面を参照
して説明する。本発明の実施の形態に係るプリペイドカ
ードシステムの主要部となる読書装置は、図１に示すよ
うに構成されている。図１に示す読書装置１は、通信処
理部１１、消費処理部１２、記憶部１３及びリーダ／ラ
イタ１４を備えている。

【００１７】通信処理部１１は、消費処理部１２と中継
装置２との間の通信を行う。通信処理部１１は、例え
ば、中継装置２からの要求コマンドに対するレスポンス
として、読書装置１におけるプリペイドカードの消費金
額情報を含む売上情報を記憶部１３から読み出して中継
装置２に送信する。

【００１８】消費処理部１２は、遊技媒体等の物品を提
供するなどして消費操作を実行する物販機（図示してい
ない）等に連動し、遊技媒体等の提供に対応するプリペ
イドカードの消費に基づき、リーダ／ライタ１４を介し
てプリペイドカードの金額情報等の記憶情報を更新する
とともに、消費金額情報を含む売上情報を記憶部１３に
蓄積する。記憶部１３は、日常の消費処理部１２におけ
る消費金額の処理に基づく売上情報を格納蓄積する。

【００１９】リーダ／ライタ１４は、プリペイドカード
挿入時には、まず、プリペイドカードの記憶情報を読み
取って、金額情報を消費処理部１２に与える。このと
き、所定印刷部位例えば適宜なる模様パターン等の印刷
部位に磁気記憶されている基準情報を読み取って得た再
生情報を所定の量子化方式に従って量子化して暗号鍵を
得る。該暗号鍵を当該プリペイドカードの記憶情報の読
出／書込における復号／暗号化に用いる。当該プリペイ
ドカードの発行時の初期エンコード情報の書込時にも、
当該暗号鍵を用いているため、所定印刷部位における再
生情報を量子化した結果が対応しないときは、記憶情報
を正しく復号化して読出すことができず、不正なプリペ
イドカードが挿入されたと判定する。記憶情報を正しく
復号化して読出すことができたときは、適正なプリペイ
ドカードであるとして、次に残額目安パンチ孔を検出し
て、プリペイドカードに記憶されている金額情報との間
で矛盾がないか否かを確認する。この金額情報は消費処
理部１２により処理されて残額情報が記憶部１３に書き
込まれる。さらに、該残額情報を消費処理部１２におけ
る消費金額情報に応じて更新し、同様にプリペイドカー
ドの金額情報を書き換える。このとき、更新後の残額に
基づき必要に応じて残額目安パンチ孔を穿孔する。

【００２０】すなわち、リーダ／ライタ１４は、読書制
御部１４１、データ読書部１４２、磁気ヘッド１４３、
暗号処理部１４４及び量子化処理部１４５を有してい
る。読書制御部１４１は、リーダ／ライタ１４における
読書動作全体を制御する。データ読書部１４２は、読書
制御部１４１の制御に基づき、磁気ヘッド１４３を介し
てプリペイドカードに金額情報の更新書込を行うととも
に、残額に基づいて、所定残額時には残額目安パンチ孔
を穿孔する。

【００２１】磁気ヘッド１４３は、データ読書部１４２
の制御により、プリペイドカード上の金額情報等の磁気
記憶情報を読出すとともに、暗号処理部１４４の制御に
より、量子化処理部１４５を介して所定印刷部位の印刷
面側から基準情報を読み取って再生する。量子化処理部
１４５は、磁気ヘッド１４３により所定印刷部位の印刷
面側から読出した基準情報の再生情報を量子化して暗号
鍵を生成する。暗号処理部１４４は、データ読書部１４
２により、磁気ヘッド１４３を介して行なわれる当該プ
リペイドカードの金額情報等の記憶情報の読出／書込に
際し、量子化処理部１４５により得られる暗号鍵を用い
て復号／暗号化する。すなわち、暗号処理部１４４は、
プリペイドカード挿入時に、量子化処理部１４５により
得られる暗号鍵を用いて記憶情報を復号化する。当該暗
号鍵により、データ読書部１４２を介して読出される情
報が正しく復号化されない場合に、不正プリペイドカー
ドが挿入されたとして、異常を検出する。

【００２２】このように構成される読書装置１を含む本
発明の実施の形態に係るプリペイドカードシステムは、
図２に示すように読書装置１、中継装置２、記録装置３
及び決済センタ４を備えている。記録装置３及び決済セ
ンタ４は、カード発行会社及びカード製造工場等のよう
なカード発行元Ｄに設置されている。一般に、カード発
行元Ｄに対応する店舗Ｓは複数存在し、各店舗Ｓには、
複数個の読書装置１及びこれらの読書装置１を決済セン
タ４に接続する中継装置２が設置されている。

【００２３】中継装置２は各店舗Ｓに１個とは限らず、
例えば店舗Ｓ内の所定の領域、例えばホール及びフロア
毎に中継装置２が１個ずつ設けられていてもよい。すな
わち、中継装置２は、店舗Ｓ毎の複数台の読書装置１、
店舗Ｓ内のホール毎の複数台の読書装置１あるいは店舗
Ｓ内のフロア毎の複数台の読書装置１と決済センタ４と
の間に設けられる。

【００２４】このプリペイドカードシステムでは、カー
ド発行元Ｄで製造され発行されたプリペイドカードが店
舗Ｓに販売され、さらに店舗Ｓで利用者に販売される。
利用者は、店舗Ｓにおいて、例えば遊技媒体の貸出等の
ようなサービス提供の対価をプリペイドカードにより支
払うことができる。

【００２５】このサービス提供及び支払いは、店舗Ｓに
設置された読書装置１を用いて行われ、プリペイドカー
ドに金額情報として記憶されている金額が消費される。
店舗Ｓは、読書装置１で消費された金額情報を中継装置
２において集計し、カード発行元Ｄの決済センタ４に送
信する。カード発行元Ｄは、各店舗Ｓから決済センタ４
において受信した金額情報に相当する金額を売上金とし
て各店舗Ｓに支払う。

【００２６】このプリペイドカードシステムで使用する
プリペイドカードを、図３を参照して説明する。図３に
示すように、プリペイドカードＣは、磁性層を用いた磁
気的な情報記憶部Ａを持ち、該情報記憶部Ａは、基準情
報領域Ａ０、金額情報領域Ａ１及びその他の情報領域Ａ
２を有する。

【００２７】基準情報領域Ａ０は、所定の印刷部位、例
えば適宜なる模様パターン等が印刷された部位に対応し
て所定の磁気記憶情報が書込まれている。金額情報領域
Ａ１には、残額等の金額情報が書込まれている。そし
て、その他の情報領域Ａ２には、プリペイドカードＣの
カード識別情報（カードＩＤ）、製造元を示す製造元コ
ード、製造日（エンコード日）情報、及びエラー発生時
におけるエラーコード等が記録される。金額情報領域Ａ
１及びその他の情報領域Ａ２の記憶情報は、基準情報領
域Ａ０の基準情報を印刷面側から読出した再生情報を所
定の量子化方式に従って量子化した量子化情報を暗号鍵
として、暗号化されている。

【００２８】記録装置３は、カード発行元Ｄにおいてプ
リペイドカードＣを発行するための装置である。この記
録装置３は、プリペイドカードＣ発行時に、プリペイド
カードＣの基準情報領域Ａ０に基準情報を書込み、金額
情報領域Ａ１に初期金額情報を書込み、その他の情報領
域Ａ２にプリペイドカードＣのカード識別情報（カード
ＩＤ）、製造元を示す製造元コード及び製造日（エンコ
ード日）情報等を書込む。

【００２９】金額情報領域Ａ１及びその他の情報領域Ａ
２への記憶情報の書込みにあたっては、それに先立って
基準情報領域Ａ０に基準情報を書込んでおき、適宜なる
模様パターン等の所定の印刷面側から該基準情報を再生
して得られる再生情報を、例えば、アナログ再生信号を
ＰＣＭ（パルス符号変調）又はその他のＡ／Ｄ（アナロ
グ−ディジタル）変換により量子化して、暗号鍵とす
る。記録装置３は、この暗号鍵を用いて、金額情報領域
Ａ１及びその他の情報領域Ａ２への書込情報を暗号化す
る。

【００３０】すなわち、記録装置３は、図４に示すよう
に、エンコード制御部３１、記憶部３２、書込処理部３
３、磁気ヘッド３４、基準情報再生部３５、量子化処理
部３６及び暗号処理部３７を有している。

【００３１】エンコード制御部３１は、この記録装置３
におけるプリペイドカードＣのエンコード、すなわち初
期情報の書込みを制御する。記憶部３２は、エンコード
制御部３１によるエンコード処理に必要な各種情報及び
処理中の一時情報を記憶する。書込処理部３３は、エン
コード制御部３１により制御されて磁気ヘッド３４を駆
動し、所定情報の書込みを行う。

【００３２】磁気ヘッド３４は、書込処理部３３により
制御されてプリペイドカードＣの基準情報領域Ａ０、金
額情報領域Ａ１及びその他の情報領域Ａ２の磁性層に情
報を磁気的に書込む。また磁気ヘッド３４は、基準情報
再生部３５により制御されて、基準情報領域Ａ０に書込
まれた基準情報を再生する。なお、磁気ヘッド３４は、
プリペイドカードＣの磁気情報の書込み及び読出しに際
して、プリペイドカードＣに対して相対的に移動させる
が、この場合、磁気ヘッド３４を移動させても、プリペ
イドカードＣを移動させても、あるいは両者を同時に相
異なる方向に移動させてもよい。

【００３３】基準情報再生部３５は、一旦、エンコード
制御部３１により書込処理部３３を介してプリペイドカ
ードＣの基準情報領域Ａ０に基準情報を書込んだ後、磁
気ヘッド３４を介して、所定の模様パターン等の印刷部
位の印刷面側から基準情報を再生し、量子化処理部３６
に供給する。量子化処理部３６は、基準情報再生部３５
で再生された基準情報信号をＰＣＭ等によりＡ／Ｄ変換
して量子化し、暗号鍵として、暗号処理部３７に供給す
る。暗号処理部３７は、書込処理部３３による金額情報
領域Ａ１及びその他の情報領域Ａ２への情報書込に際
し、量子化処理部３６により得た暗号鍵を用いて書込情
報を暗号化する。

【００３４】エンコード制御部３１は、基準情報再生部
３５で基準情報が再生された後に、書込処理部３３を介
して金額情報領域Ａ１及びその他の情報領域Ａ２へ金額
情報及びその他の情報を書込む。この金額情報及びその
他の情報の書込の際に、書込処理部３３は、暗号処理部
３７による暗号化を施す。読書装置１は、例えば、遊技
媒体の貸出等を行う物販機（図示せず）に接続されてお
り、物販機が利用者に提供した遊技媒体等の対価をプリ
ペイドカードＣに記憶されている金額情報における残額
から差し引くことにより、プリペイドカードＣの消費を
具体化するための装置である。この読書装置１は、プリ
ペイドカードＣがセットされると、まず、基準情報領域
Ａ０の基準情報を再生して、当該再生情報をＰＣＭ等に
より量子化して暗号鍵を生成し、以後の復号及び暗号化
に供する。

【００３５】このとき、記録装置３（の量子化処理部３
６）における暗号鍵生成時の量子化方式と読書装置１
（の量子化処理部１４５）における再生信号の量子化方
式とは同一の量子化方式を用いる。

【００３６】読書装置１は、プリペイドカードＣの金額
情報領域Ａ１等の金額情報を量子化処理部１４５による
量子化により得た暗号鍵を用いて暗号処理部１４４によ
り復号化した結果、正常に復号化することができた場合
には、当該プリペイドカードＣは正常であると判定し、
復号化の結果、正常に復号化できていないと判定した場
合には、当該プリペイドカードＣは異常であり、不正プ
リペイドカードであると判定する。このとき、多くの場
合、再生情報には、経時変化によるレベルの低下及び磁
気ヘッド３４と１４３との相違による信号波形のずれ等
が存在する可能性があるため、再生情報を量子化するこ
とにより、同一の暗号鍵として利用できるようにしてい
る。

【００３７】さらに、読書装置１は、プリペイドカード
Ｃの情報記憶部Ａの記憶情報及びパンチ孔情報等に矛盾
があるか否かをチェックし、矛盾があれば、当該プリペ
イドカードＣに何らかの不正及び不具合があると判定す
る。不正又は不具合があると判定された場合、読書装置
１は、中継装置２に不正プリペイドカードのカード識別
情報等を含む検知データを送信するとともに、当該プリ
ペイドカードの使用を阻止して排出する。さらに、読書
装置１は、中継装置２から他の読書装置１で不正プリペ
イドカードと判定されたプリペイドカード情報の通知デ
ータを受信し、プリペイドカードＣが装填されると直ち
に該通知データに基づいて当該プリペイドカードを弁別
し、使用を阻止して排出する。

【００３８】中継装置２は、店舗Ｓ内の各読書装置１に
おいて消費金額として処理された金額情報を集約して、
決済センタ４に送信する。

【００３９】次に、上述したプリペイドカードシステム
における処理について、図５〜図８に示すフローチャー
トを参照して説明する。まず、記録装置３におけるエン
コード処理について、図５を参照して説明する。図５に
示すエンコード処理は、記録装置３にプリペイドカード
媒体がセットされるとその都度起動される。プリペイド
カード媒体がセットされると、まず、エンコード制御部
３１は、例えば記憶部３２に格納された所定の基準情報
を、書込処理部３３により磁気ヘッド３４を介して、プ
リペイドカード媒体の所定の印刷部位に対応する基準情
報領域Ａ０に書込む（ステップＳ１）。所定の印刷部位
とは、例えば、図９に示すように、プリペイドカードＣ
の裏面に適宜なる模様パターンＰが印刷された部位であ
り、この模様パターン印刷部位に対応して、基準情報領
域Ａ０が形成される。

【００４０】次に、エンコード制御部３１は、基準情報
再生部３５を作動させて、基準情報領域Ａ０の基準情報
を当該部位の印刷面側から磁気ヘッド３４により再生す
る（ステップＳ２）。この基準情報の再生信号に対し、
量子化処理部３６において、ＰＣＭ又はその他のＡ／Ｄ
変換等の量子化処理を施し、暗号鍵を得る（ステップＳ
３）。エンコード制御部３１は、所要のエンコード情報
を、書込処理部３３を介して、暗号処理部３７により量
子化処理部３６で得た暗号鍵を用いて暗号化して、プリ
ペイドカードＣの情報記憶部Ａの各領域Ａ１及びＡ２に
書込み（ステップＳ４）、エンコード処理を終了する。

【００４１】次に、上述したプリペイドカードシステム
における消費処理について、図６〜図８に示すフローチ
ャートを参照して説明する。図６に示す消費処理は、読
書装置１のリーダ／ライタ１４のデータ読書部１４２に
プリペイドカードＣがセットされるとその都度起動され
る。

【００４２】処理が開始されると、リーダ／ライタ１４
の暗号処理部１４４は、セットされたプリペイドカード
Ｃが正常か否かをチェックする（ステップＳ１１）。す
なわち、まず、リーダ／ライタ１４の暗号処理部１４４
が、磁気ヘッド１４３により、プリペイドカードＣの所
定の印刷部位、例えば所定の模様パターンＰが印刷され
た部位、に対応する基準情報領域Ａ０の模様パターンの
印刷面側（模様パターンＰは、ロット番号等と同様にプ
リペイドカードＣの裏面に印刷される）から基準情報を
読み取り、再生情報を得て、量子化処理部１４５で量子
化して暗号鍵を得る。そして、暗号処理部１４４は、デ
ータ読書部１４２を介して磁気ヘッド１４３によりプリ
ペイドカードＣの記憶情報、例えば金額情報領域Ａ１の
金額情報、を読出し、暗号鍵を用いて復号化する。暗号
処理部１４４は、読出した記憶情報が正常に復号化でき
たか否かを確認し、正常に復号化できなければ、セット
されたプリペイドカードＣは異常であり、不正な手段に
より作成されたものであると判定する。

【００４３】読出した記憶情報が正常に復号化できた場
合には、次に、リーダ／ライタ１４の暗号処理部１４４
により、残額目安パンチ孔の位置及び記憶情報における
矛盾の有無を検出する。このとき、残額目安パンチ孔の
位置及び記憶情報に矛盾が検出された場合には、当該プ
リペイドカードＣは異常であるとする。暗号処理部１４
４により、異常が検出されたか否かが判定され（ステッ
プＳ１２）、異常が検出された場合には、プリペイドカ
ードＣが不正であるとして、不正又はエラー表示等を行
った後、システムの動作を停止するなどの異常／不正処
理を実行する（ステップＳ１３）。

【００４４】ステップＳ１２で、異常が検出されていな
いと判定された場合には、消費処理部１２により、リー
ダ／ライタ１４（の読書制御部１４１及びデータ読書部
１４２）を介してプリペイドカードＣの残額を先の暗号
鍵を用いて復号化して確認し、記憶部１３に格納する
（ステップＳ１４）。残額があれば、利用者からの終了
スイッチ（図示せず）の押下による終了要求の有無を調
べ（ステップＳ１５）、終了要求がなければ、消費スイ
ッチ（図示せず）による消費要求、例えば遊技媒体の貸
出要求、の有無を調べる（ステップＳ１６）。例えば、
遊技システム等の場合、終了スイッチは、カードの返却
を要求するカード返却スイッチであり、消費スイッチ
は、遊技媒体の貸出を要求する貸出スイッチである。

【００４５】ステップＳ１６で、利用者からの消費要求
があれば、利用者に遊技媒体を貸出すなどして、消費を
行わせる（ステップＳ１７）。消費処理部１２は、もと
の残額から消費額を減算し、新たな残額として、記憶部
１３に記憶されている残額を更新する（ステップＳ１
８）。そして、更新後の新たな残額が“０”であるか否
かを調べ（ステップＳ１９）、残額が“０”であれば、
その旨のメッセージを表示して（ステップＳ２０）、消
費処理を終了するための終了処理に移行する（ステップ
Ｓ２１）。終了処理の終了後は消費処理を終了して、待
機状態に戻る。

【００４６】ステップＳ１４において、プリペイドカー
ドＣの残額がない場合及び残額が確認できない場合に
は、直ちにステップＳ２１にジャンプして終了処理を実
行する。ステップＳ１５において、終了要求が認識され
た場合にも直ちにステップＳ２１にジャンプして終了処
理を実行する。

【００４７】ステップＳ１６において、消費要求がない
場合には、ステップＳ１５に戻り、終了要求及び消費要
求を待つ。ステップＳ１９において、差し引き残額が
“０”にならず、残額が残っている場合にも、ステップ
Ｓ１５に戻り、終了要求及び消費要求を待つ。

【００４８】ステップＳ１１のカードチェック処理の詳
細を図７に示している。カードチェック処理が開始され
ると、まず、読書制御部１４１は、暗号処理部１４４に
より磁気ヘッド１４３を介して、プリペイドカードＣの
所定の印刷部位、この場合模様パターンの印刷部位に対
応する基準情報領域Ａ０の印刷面側から基準情報を再生
する（ステップＳ３１）。量子化処理部１４５は、この
再生信号に、ＰＣＭ等による量子化を施して、暗号鍵と
する（ステップＳ３２）。

【００４９】一方、暗号処理部１４４は、データ読書部
１４２により磁気ヘッド１４３を介してプリペイドカー
ドＣの記憶情報例えば金額情報領域Ａ１から金額情報を
読出し（ステップＳ３３）、先に生成した暗号鍵を用い
て復号化する（ステップＳ３４）。この場合の金額情報
等は、共通の基準情報を再生してＰＣＭ等により量子化
された暗号鍵を使用して暗号化されており、システムに
おける信号レベル変動等により、当該基準情報の再生信
号が完全に一致していなくても量子化することにより実
質的に同一の暗号鍵を得ることができる。

【００５０】復号化の結果、金額情報が正常に復号化さ
れたか否かが判定され（ステップＳ３５）、正常に復号
化されたと判定されれば、暗号処理部１４４は、次に、
金額情報及びその他の情報相互間、及びこれらと残額目
安パンチ孔の穿孔状況等との間に矛盾があるか否かを検
出する（ステップＳ３６）。矛盾がなければ、暗号処理
部１４４は、当該プリペイドカードＣが正常であるとし
（ステップＳ３８）、処理を終了して、図６の消費処理
に戻る。

【００５１】ステップＳ３５において、正常でないと判
定された場合には、異常と判定し（ステップＳ３９）、
処理を終了して、図６の消費処理に戻る。また、ステッ
プＳ３７において、矛盾が存在すると判定した場合に
も、ステップＳ３９に移行し、処理を終了して、図６の
消費処理に戻る。

【００５２】ここでは、図１０に示すように、模様パタ
ーンＰ等の印刷部位においては、プリペイドカードＣ、
すなわちその磁気記憶用の磁性層、と、記録再生する磁
気ヘッド１４３（３４）との間隔が、模様パターンＰ等
の印刷におけるインクの盛量により変動する。インクの
盛量による間隔が大きい個所では、再生出力が減衰す
る。このインクの盛量は、個々のプリペイドカード媒体
毎にばらつき、媒体毎に固有の値となる。そこで、この
媒体毎に異なるインクの盛量に応じて、再生出力が減衰
することを利用して、プリペイドカードＣの媒体を識別
している。模様パターンＰが相違すれば、インクの分布
も異なり、さらに個々にインクの盛量がばらつく。そし
て、基準情報は、書込みも読出しもこの模様パターンの
印刷部を介して行うこととなるから、模様パターン部分
の印刷インクの分布による影響が、顕著にあらわれる。

【００５３】図６に示したステップＳ２１の終了処理の
詳細を図８に示している。終了処理が開始されると、そ
の時点で記憶部１３に記憶されている最終残額に基づい
て、プリペイドカードＣの金額情報領域Ａ１の残額を先
に述べた暗号鍵を用いて暗号化して更新記録し（ステッ
プＳ４１）、該更新後の残額が残額目安パンチ孔の穿孔
が必要な金額か否かを調べる（ステップＳ４２）。残額
目安パンチ孔の穿孔が必要な金額とは、プリペイドカー
ドＣに度数値として印刷された残額領域のうちの従前の
領域とは異なる領域に新たに入る金額である。このよう
な金額であるときは、リーダ／ライタ１４のデータ読書
部１４２により、残額目安パンチ孔が穿孔される（ステ
ップＳ４３）。残額目安パンチ孔の穿孔後は、リーダ／
ライタ１４からプリペイドカードＣを排出する（ステッ
プＳ４４）。そして、処理を終了し、消費処理に戻る。

【００５４】また、ステップＳ４２で、更新後の残額が
残額目安パンチ孔の穿孔が必要な金額でないと判定され
た場合には、ステップＳ４３をスキップしてステップＳ
４４に移行し、プリペイドカードＣを排出する。

【００５５】上述したように、プリペイドカードＣは、
模様パターンＰ等の印刷を裏面に行う。その印刷による
インク盛量の分布は、同一の印刷パターンにおいてもば
らつきが生じる。この印刷部位の印刷面上を磁気ヘッド
１４３及び３４が磁気情報の書込み／読出しのために通
過した場合、磁気ヘッド１４３及び３４と磁性層との間
のエアギャップがインク盛量の変化に応じて変化する。
この印刷部位は、印刷のない箇所と比較すると再生出力
が低下し、インク盛量が大であるとさらに再生出力は低
下する。

【００５６】インク盛量は、同一印刷パターン内におい
ても、ばらつきがあるため、磁気ヘッド１４３及び３４
と磁性層との間のエアギャップの寸法もばらつき、それ
に伴って、ノイズも含む再生出力の低下の度合もばらつ
く。この印刷におけるばらつきはプリペイドカードＣの
製造時に発生し、一定に制御することができない乱数的
なばらつきである。本発明では、この磁気再生出力のば
らつきを利用して、プリペイドカードＣの暗号化処理の
暗号鍵を生成する。プリペイドカードＣのエンコード時
には、まず、基準情報を書き込み、次に該基準情報を印
刷面側から再生して、当該個所の再生出力を計測する。
このとき計測されるばらつきを含む再生情報を量子化し
て暗号鍵とする。具体的には、例えば、印刷のある部分
のみの再生出力をＰＣＭにより量子化して暗号鍵として
そのまま書込む。

【００５７】すなわち、プリペイドカードＣには、金額
情報等を磁気記憶させているが、この情報記憶に際して
は、第三者が不正に内容を読み取ろうとしても内容が判
明しないように、暗号化を施して記憶させている。この
暗号鍵として、上述により量子化されたデータを用いて
いる。プリペイドカードＣのエンコード時には、この暗
号鍵を用いて書込情報を暗号化している。

【００５８】読書装置１では、再生出力を量子化して得
られる量子化データを暗号鍵として用いて、プリペイド
カードＣの記憶情報を復号化する。また、当該プリペイ
ドカードＣへの情報の書込時にも、この暗号鍵を用いて
暗号化する。読書装置１では、プリペイドカードＣの読
み取り時に、この復号化が正常に行えるか否かをチェッ
クする。もしも、両者が対応していれば正常なカードと
して使用でき、対応していない場合には、他のプリペイ
ドカードＣの磁気情報を不正に複写したおそれがあり、
使用することができない。この場合、以後の読出／書込
情報の復号／暗号化についても同様の暗号鍵を使用する
ので、不正に情報を複写したカードでは、一切の情報の
読出し及び書込みを行なうことができない。

【００５９】なお、量子化に際しては、磁化状態や印刷
状態の経時変化や磁気ヘッドの相違があっても暗号鍵を
適正に再現することができるように、あまり精密な量子
化でなく、インク盛量のばらつきを反映できる範囲で適
度に粗い量子化を行なうことが望ましい。

【００６０】また、上述においては、プリペイドカード
Ｃの裏面の模様パターンの印刷部分に、基準情報を書込
むようにしたが、図１１に示すように、プリペイドカー
ドＣの裏面には、ロット番号が印刷されており、このロ
ット番号が印刷された個所に基準情報領域Ａ０′を設定
しても、上述と同様に実施することができる。また、図
１２に示すように、プリペイドカードＣの裏面に、取り
扱いの注意書きが、ロット番号と同様にして印刷されて
おり、この注意書き部分に基準情報領域Ａ０″を設定し
ても、上述と同様に実施することができる。

【００６１】このようにして、プリペイドカードＣの所
定部位に予め基準情報を記憶させ、その媒体毎に固有の
印刷部位のインク盛量のばらつきに関連する再生情報を
量子化して暗号鍵として、プリペイドカードＣのエンコ
ードを行ない、読書装置１は、プリペイドカードＣの再
生情報を量子化して暗号鍵を再現し、該暗号鍵を用いて
読出／書込情報を復号／暗号化することにより、他のプ
リペイドカードＣの記憶情報の複写による不正を的確に
検出する。したがって、正規のプリペイドカードＣの記
憶情報を複写することにより変造又は偽造したプリペイ
ドカード媒体を使用しようとする不正を、事前に的確に
防止し、変造又は偽造によるプリペイドカードの不正使
用を未然に阻止することが可能となる。

【００６２】本発明のプリペイドカードシステムは、専
用のプリペイドカードシステムとして構成することな
く、通常のコンピュータシステムを用いて実現すること
ができる。例えば、コンピュータシステムに上述の動作
を実行するためのプログラムを格納した媒体（フロッピ
ーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等）から該プログラムをイン
ストールすることにより、上述の処理を実行するシステ
ムを構築することができる。インストールによって、当
該プログラムは、コンピュータシステム内のハードディ
スク等の媒体に格納されて、システムを構成し、実行に
供される。また、コンピュータにプログラムを供給する
ための媒体は、狭義の記憶媒体に限らず、通信回線、通
信ネットワーク及び通信システムのように、一時的且つ
流動的にプログラム等の情報を保持する通信媒体等を含
む広義の記憶媒体であってもよい。

【００６３】例えば、インターネット等の通信ネットワ
ーク上に設けたＦＴＰ（File Transfer Protocol）サー
バに当該プログラムを登録し、ＦＴＰクライアントにネ
ットワークを介して配信してもよく、通信ネットワーク
の電子掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）等に
該プログラムを登録し、これをネットワークを介して配
信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳ
（Operating System）の制御下において実行することに
より、上述の処理を達成することができる。さらに、通
信ネットワークを介してプログラムを転送しながら起動
実行することによっても、上述の処理を達成することが
できる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プリペイドカード発行時に予め基準情報を記憶させた所
定印刷部位のインク盛量のばらつきに関連する再生情報
を量子化して暗号鍵として用いることにより、読書手段
は、プリペイドカードの記憶情報の読出／書込に際して
当該プリペイドカードの媒体毎に固有の暗号鍵を用いて
復号／暗号化することができ、他のプリペイドカードの
記憶情報の複写により変造又は偽造したプリペイドカー
ドの不正を的確に検出弁別し、変造又は偽造によるプリ
ペイドカードの不正使用を未然に阻止することを可能と
するプリペイドカードシステム及び読書装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプリペイドカ
ードシステムの主要部である読書装置の構成を模式的に
示すブロック図である。

【図２】図１の構成が組み込まれたプリペイドカードシ
ステムの構成を模式的に示すブロック図である。

【図３】図１のプリペイドカードシステムで使用される
プリペイドカードを模式的に示す図である。

【図４】図１のプリペイドカードシステムにおける記録
装置の構成を模式的に示すブロック図である。

【図５】図１のプリペイドカードシステムにおけるエン
コード処理を説明するためのフローチャートである。

【図６】図１のプリペイドカードシステムにおける消費
処理を説明するためのフローチャートである。

【図７】図１のプリペイドカードシステムにおけるカー
ドチェック処理を説明するためのフローチャートであ
る。

【図８】図１のプリペイドカードシステムにおける終了
処理を説明するためのフローチャートである。

【図９】図１のプリペイドカードシステムにおける基準
情報領域の配置の一例を模式的に説明する図である。

【図１０】図１のプリペイドカードシステムにおけるイ
ンクの盛量のばらつきによる再生信号の変動を説明する
ための図である。

【図１１】図１のプリペイドカードシステムにおける基
準情報領域の配置の他の一例を模式的に説明する図であ
る。

【図１２】図１のプリペイドカードシステムにおける基
準情報領域の配置のその他の一例を模式的に説明する図
である。

【符号の説明】

１ 読書装置 ２ 中継装置 ３ 記録装置 ４ 決済センタ １１ 通信処理部 １２ 消費処理部 １３ 記憶部 １４ リーダ／ライタ ３１ エンコード制御部 ３２ 記憶部 ３３ 書込処理部 ３４ 磁気ヘッド ３５ 基準情報再生部 ３６ 量子化処理部 ３７ 暗号処理部 １４１ 読書制御部 １４２ データ読書部 １４３ 磁気ヘッド １４４ 暗号処理部 １４５ 量子化処理部 Ｃ プリペイドカード Ｄ カード発行元 Ｓ 店舗

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の印刷が施され、金銭的価値に対応す
   る金額情報を磁性層に記憶する記憶媒体からなるプリペ
   イドカードを用いて金銭的決済を行うプリペイドカード
   システムにおいて、 前記プリペイドカードの所定の印刷部位に記憶された基
   準情報を印刷面側から再生し、印刷インク盛量のばらつ
   きに基づく再生信号のレベル分布に対応する再生情報を
   量子化し、該量子化情報を暗号鍵として、当該プリペイ
   ドカードの読出／書込情報を復号／暗号化して、前記プ
   リペイドカードの消費金額に応じて前記金額情報を更新
   し、且つ該消費金額を含む売上情報を送信する読書手段
   と、 前記読書手段との間で通信を行って、前記読書手段から
   前記プリペイドカードの前記売上情報及び使用プリペイ
   ドカード情報を受信して格納処理する上位処理手段と、 を備えることを特徴とするプリペイドカードシステム。
2. 【請求項２】所定の印刷が施され、金銭的価値に対応す
   る金額情報を磁性層に記憶する記憶媒体からなるプリペ
   イドカードを用いて金銭的決済を行うプリペイドカード
   システムにおいて、 プリペイドカード媒体の所定の印刷部位に所定の基準情
   報を記憶させ、該基準情報を印刷面側から再生して、印
   刷インク盛量のばらつきに基づく再生信号のレベル分布
   に対応する再生情報を量子化し、該量子化情報を暗号鍵
   として、当該プリペイドカードに所定の初期情報を暗号
   化記録して前記プリペイドカードとして発行する記録手
   段と、 前記プリペイドカードの前記所定の印刷部位における前
   記基準情報を印刷面側から再生し、その再生信号のレベ
   ル分布に対応する再生情報を量子化し、該量子化情報を
   暗号鍵として、当該プリペイドカードの読出／書込情報
   を復号／暗号化して、前記プリペイドカードの消費金額
   に応じて前記金額情報を更新し、且つ該消費金額を含む
   売上情報を送信する読書手段と、 前記読書手段との間で通信を行って、前記読書手段から
   前記プリペイドカードの前記売上情報及び使用プリペイ
   ドカード情報を受信して格納処理する上位処理手段と、 を備えることを特徴とするプリペイドカードシステム。
3. 【請求項３】読書手段は、 前記プリペイドカードの記憶情報の読み書きを行う磁気
   ヘッドと、 前記プリペイドカードの金額情報を含む記憶情報を前記
   磁気ヘッドを用いて読出／書込する読書処理手段と、 前記プリペイドカードの所定の印刷部位に記憶された基
   準情報を、前記磁気ヘッドを用いて、印刷面側から再生
   し、当該プリペイドカードの印刷インク盛量のばらつき
   に基づく再生信号のレベル分布に対応する再生情報を量
   子化処理して暗号鍵を得る量子化処理手段と、 前記量子化処理手段で得られる暗号鍵を用いて、前記読
   書処理手段における読出／書込情報を復号／暗号化する
   暗号処理手段と、 前記プリペイドカードの消費金額に応じて、前記読書処
   理手段により前記金額情報を更新し、且つ該消費金額を
   含む売上情報を送信する消費処理手段と、 を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリペ
   イドカードシステム。
4. 【請求項４】所定のパターンが印刷され、金銭的価値に
   対応する金額情報を磁性層に記憶して金銭的決済に供す
   る記憶媒体からなるプリペイドカードの記憶情報の読み
   書きを行う磁気ヘッドと、 前記プリペイドカードの金額情報を含む記憶情報を前記
   磁気ヘッドを用いて読出／書込する読書処理手段と、 前記プリペイドカードの所定の印刷部位に記憶された基
   準情報を、前記磁気ヘッドを用いて、印刷面側から再生
   し、当該プリペイドカードの印刷インク盛量のばらつき
   に基づく再生信号のレベル分布に対応する再生情報を量
   子化処理して暗号鍵を得る量子化処理手段と、 前記量子化処理手段で得られる暗号鍵を用いて、前記読
   書処理手段における読出／書込情報を復号／暗号化する
   暗号処理手段と、 前記プリペイドカードの消費金額に応じて、前記読書処
   理手段により前記金額情報を更新し、且つ該消費金額を
   含む売上情報を送信する消費処理手段と、 を備えることを特徴とする読書装置。