JPS62248084A - Ｉｃカ−ドのデ−タ伝送方法およびｉｃカ−ドのデ−タ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）技術分野 この発明はＩＣカードとカートリーグとの間のデータの
伝送を磁気的に行う方法およびその装置に関する。

（ｂ１発明の概要 この発明に係るＩ　’Ｃカードのデータ伝送方法は（１
１１Ｃカード内に記憶されているデータをＩＣカード本
体の少な（とも−ケ所で磁界の変化に変えて出力するよ
うにしたことによって、磁気カ−ドリーダによってＩＣ
カードのデータを読み取ること、さらには、ＩＣカード
−カードリーダ間の非接触のデータ伝送を可能にしたも
のである。

（２）磁気カードリーダの磁気ヘッドが発生する磁界の
変化を検知し、その検知出力からデータを復調する。こ
のデータをＩＣカードのメモリに記憶する。このように
したことによって、磁気カードリーダライタ（以下、単
に「磁気カードリーダ」と言う。）によってＩＣカード
にデータを書き込むこと、さらには、ＩＣカード−カー
ドリーダ間の非接触のデータ伝送を可能にしたものであ
るまた、この発明に係るＩＣカードデータ伝送装置は、 １）ＩＣカード内に磁界発生素子と、メモリ内のデータ
を磁界の変化として磁界発生素子に出力するデータ出力
手段と、を設けたことによって、磁気カードリーダでＩ
Ｃカードのデータを読み取ること、さらには、ＩＣカー
ド−カードリーダ間の非接触のデータ伝送を可能にした
ものである。

（２１１Ｃカード内に磁気変換素子と、メモリ内のデー
タを磁界の変化として磁気変換素子に出力するデータ出
力手段と、磁気変換素子の検知出力をデータに復調して
メモリに書き込むデータ受信手段を設けた。これによっ
て、ＩＣカードが磁気カードリーダと交信すること、さ
らには、ＩＣカード−カードリー１間の非接触のデータ
伝送を可能にしたものである。

（Ｃ）発明の背景 金融機関等における取引媒体、顧客認証媒体として、従
来からカードが使用されている。このようなカードとし
て現在量も一般的なものに磁気ストライプを有するいわ
ゆる磁気カードがある。

しかしながら、磁気カードには以下に掲げるような欠点
があった。

■　外部の磁界によってデータが破壊されやすい。

■多少の専門的知識があれば容易にデータの読み出し・
書き込みができ、データの盗用や不正なデータの書き換
えが行われるおそれがある。

■記憶することができるデータ量が少なく、今後の取引
形態の多様化に対応しきれない。

このような欠点を解消するため、メモリやＣＰＵが形成
されたＬＳＩを内蔵するＩＣカードが提案され一部実用
化されている。ＩＣカードとの交信は通常接点や伝送路
（バス）を介して行われる。このため、ＩＣカードを使
用するためには専用のＩＣカードリーダが必要であった
。

しかしながら、上述のように磁気カードの普及が著しい
ため、現在はとんどの自動取引処理装置は磁気カードと
データの交信を行うための磁気カードリーダのみを備え
ている。

このため、顧客がＩＣカードを所持していても現在使用
できる自動取引処理装置が少なくその機能を十分にいか
すことができない欠点がある。

一方、全ての自動取引処理装置にＩＣカードのデータを
読み取り可能なＩＣカードリーダを装着するためには莫
大な経費と手間とが必要である。

さらに、当面は取引媒体等として磁気カードとＩＣカー
ドとが併用されることカイ考えられるが、一台の自動取
引処理装置に磁気カードリーダとＩＣカードリーダとを
装着すると装置が大型化し、価格も高くなる。

（ｄｉ発明の目的 この発明は上記現状に鑑み、従来の磁気カードリーダで
データの読み取り（書き込み）を可能にするＩＣカード
のデータ伝送方法およびＩＣカードのデータ伝送装置を
提供することを目的とするｔｅ１発明の構成および効果 ■第１の発明の構成 この発明は、ＩＣカード内のメモリに記憶されているデ
ータをＩＣカード本体の少なくとも一ケ所で磁界の変化
に変えて出力し、その磁界の変化をカードリーダ側の磁
気ヘッドで検知することを特徴とする。

■第２の発明の構成 この発明は、カードリーダ側の磁気ヘッドが発生する磁
界の変化を検知し、その検知出力からデータを復調して
ＩＣカード内のメモリに記憶することを特徴とする。

■第３の発明の構成 この発明は、メモリを含むＩＣを内蔵したＩＣカードに
おいて、 磁界発生素子と、この磁界発生素子をメモリ内のデータ
に基づいて駆動するデータ出力手段と、をＩＣカード内
に設けたことを特徴とする。

■第４の発明の構成。

この発明は、メモリを含むＩＣを内蔵したＩＣカードに
おいて、 検知出力をデータに復調しこのデータを前記メモリに書
き込むデータ受信手段と、をＩＣカード内に設けたこと
を特徴とする。

以上のように構成することによってこの発明によれば、
以下の効果を奏することができる。

■第１および第３の発明の効果 ＩＣカードのメモリ内のデータを磁界の変化として出力
するようにしたことによって、磁気カードリーダに設け
られている磁気ヘッドがこの磁界の変化を検知し、デー
タを読み取ることができる。これによって、磁気カード
リーダによってＩＣカードのデータをＪ光み取らせるこ
とができる。

■第２の発明の効果 磁気カードリーダの磁気ヘッドから磁界の変化としてデ
ータが出力されたとき、その磁界の変化を検知してデー
タに復調し、メモリに記憶することができる。これによ
って、ＩＣカードを磁気カードリーダに挿入してデータ
の書き込みを行うことができる。

■第４の発明の効果 ＩＣのメモリに記憶されたデータを磁界の変化に変えて
磁気変換素子から出力するデータ出力手段と、磁気カー
ドリーダの磁気ヘッドから磁界の変化として出力された
データを前記磁気変換素子で受信してデータに復調する
データ受信手段とを設けたことによって、 磁気カードリーダによって、磁気カードと同様の方式で
データの交信（読み出し、書き込み）を行うことができ
る。

■前記４つの発明に共通の効果 以上のようにこれらの発明によれば、磁気カードリーダ
の機能（仕様）を殆ど変更することなく、使用可能なＩ
Ｃカードを実現することができるこれによって、現在普
及している自動取引処理装置にそのままＩＣカードを適
用することができ、媒体のデータの保存性、気密性の向
上、記憶容量の増大を図ることができるとともに、磁気
カードとＩＣカードとの媒体の併用、切り換えを円滑に
行うことができる。

さらに、このように磁界の変化でデータを入出力するよ
うにしたことによって、カードリーダとカードとを非接
触の状態で交信を行うことができ、データ伝送の自由度
を高めることができる。

（ｆｌこの発明の実施例の前提となる磁気カードリーダ
の説明 第８図は一般的な磁気カードリーダの概略構成を示す図
である。カード挿入口２０から装置内部に向かってカー
ド搬送路２１が形成されている。

このカード搬送路２１に沿って前記カード挿入口２０側
から順に、カードセンサ２２．磁気ストライプセンサ２
３．ｖｉ送ローラ２４．カードセンサ２５、ソレノイド
２６．磁気ヘッド２７．書き込みトリガ用のカードセン
サ２８および後端の搬送ローラ２９が配設されている。

この磁気カードリーダにカードが挿入されたとき、まず
カードセンサ２２がそのカードの挿入を検知し、磁気ス
トライプセンサ２３によってそのカードの所定位置に磁
気ストライプが形成されているか否かを検知する。カー
ドはその先端が搬送ローラ２４に達するまで手で挿入さ
れ、前記カードセンサ２２の検知によって駆動を開始さ
れた搬送ローラ２４によって以後搬送される。カード先
端がカードセンサ２５の位置に達すると、搬送ローラ２
４の駆動は一端停止し、このカードを受は付けるか否か
の判定を待つ。判定は制御部が前記磁気ストライプセン
サ２３の検知等に基づいて行う。カードの挿入を許可す
る場合はソレノイド２６をオンして搬送路を開放すると
ともに、前記搬送ローラ２４を再度駆動してカードをさ
らに搬送する。搬送されるカ−ドが磁気ヘッド２７の位
置を移動するとき、磁気ヘッド２７は磁気ストライプに
記憶されているデータを読み取る。カードは一旦搬送路
後端部まで搬送されて停止する。読み取られたデータは
所定の処理部に伝送されてデータ処理を受け、この磁気
カードリーダに返送されてくる。こののち、カードは排
出方向（逆方向）に搬送され、カードの先端（搬送方向
の先端）が書き込みトリガ用カードセンサ２８゛の位置
に達したとき、返送されてきたカードデータが磁気ヘッ
ド２７に出力される。データ書き込みののち、再びカー
ドは挿入方向（正方向）に搬送され磁気ヘッド２７によ
ってデータが読み取られ、書き込み内容の確認が行われ
る。書き込みが正常に行われていた場合にはカードを再
び逆方向に搬送し、カードセンサ２２がカードを検知し
なくなったときカードが抜き取られたとして動作を終え
る。

第９図はこの磁気カードリーダの動作を示すフローチャ
ートである。ステップｎｌ（以下、「ステップｎｉ」を
’ｎｉ」という。）でカードセンサ２２がカードの挿入
を検知するまで待機する。

カートの挿入が検知されると磁気ストライプセンサ２３
によって所定位置に磁気ストライプがあるか否かを判別
する（ｎ２）。所定位置に磁気ストライプを有するカー
ドが挿入された場合には搬送ローラ２４を駆動して正方
向にカードを搬送しくｎ３）、Ｉｆｔ気ヘッド２７によ
って磁気ストライプのデータを読み取る（ｎ４）。カー
ドの後端が磁気ヘッド２７の位置を通過するとカードの
搬送を停止しくｎ５）、所定の処理部にデータを送信し
てデータ処理を行う（ｎ６）。

前記所定の処理部から更新されたデータを受信すると（
ｎ？）、カードを逆方向に搬送しくｎ８）、前記磁気ヘ
ッド２７によって磁気ストライプにデータの書き込みを
行う（ｎ９）。データの書き込みが終了すると再び正方
向にカードを搬送しくｎ１Ｏ）、書き込んだデータを再
度読み取る（ｎ１１）。読み取ったデータが書き込んだ
データと同一であれば書き込みが正常に行われたと判断
してｎ１２の判断でｎ１３に進む。書き込みが正常に行
われていない場合にはｎ８に戻り書き込み動作を再度行
う。

ｎ１３ではカードをカード挿入口２０の位置まで逆方向
に搬送し、カードが抜き取られたことを判断した後（ｎ
１４）、ｎｌに戻る。

第１０図は磁気ストライプにデータを記憶する場合に一
般的に用いられるＦＭ変調方式を示す図である。同図上
段にデータ波形を示す。このデータは１０１００１１を
示している。この変調方式では、基準クロック内に反転
が一度あれば１であり、一度もなければ０である。基準
クロックのタイミングには必ず反転する。この方式で上
段のデータ波形をＦＭ変調すれば下段に示すような波形
となる。このＦＭ変調波形を磁気ストライプ上に展開す
る場合、たとえば“Ｈ”の領域は右側をＮ極に、“Ｌ″
の領域は左側をＮ極に磁化する。

（ａ実施例 ■第１および第３の発明の実施例 第１図、第２図、第３図はそれぞれ第１および第３の発
明の実施例であるＩＣカードの概略構成図である。第１
図（Ａ）、第２図（Ａ）、第３図（Ａ）はそれぞれ外観
の平面を示し、同図（Ｂ）はそれぞれ内部構成図を示す
。

（ａ）第一の実施例 まず、第１図（Ａ）において、５は従来の磁気カードに
おいて磁気ストライプが形成される位置を示す。すなわ
ち、このＩＣカードが磁気カードリーダに挿入されたと
き、磁気へラド２７　（第８図参照）が接触しながら移
動する位置である。この磁気ストライプ形成位置５の略
中央部の両側に金属片である接点４，４゛が設けられて
いる。磁気ヘッド２７のケースは金属（導体）で構成さ
れているため、接点４．４°に接触したとき、接点４．
４″は導通する。これによって検知回路１４　（後述）
は磁気ヘッド２７の存在を検知する。

同図（Ｂ）において、前記接点４，４°はＩＣ（ＬＳＩ
）１の検知回路１４に接続されている。検知回路１４は
前記接点４，４”の導通の有無から磁気ヘッドの存在有
無を検知する回路である。ＩＣＩは前記検知回路１４の
他ＣＰＵｌ０．メモリ１１、変調器１２．アンプ１３等
で構成され、これらは電池３によって駆動される。電池
３はリチウム電池が適当である。また、ＩＣカード内部
には磁界発生素子である磁気ヘッド２が設けられている
。この磁気ヘッド２はそのギャップが前記接点４．４°
の間に位置するように設置されている。接点４．４”お
よび検知回路１４がカードリーダの磁気ヘッド２７を検
知したとき、その検知信号がＣＰＵｌ０に伝えられる。

ＣＰＵＩ　Ｏは前記変調器１２、アンプ１３を起動する
とともに、メモリに記憶されているカードデータを変調
器１２に入力する。変調器１２はこのデータを２００ｂ
ｐｓ程度のボーレートにＦＭ変調し、アンプ１２がこの
変調信号を磁気ヘッド２を駆動（ドライブ）するために
十分な出力に増幅する。増幅された変調信号は磁気ヘッ
ド２に人力される。磁気ヘッド２は磁界を発生するが、
データに基づ＜ＦＭ変調によって発生磁界は変化する。

この磁界の変化によって磁気カードリーダ側の磁気ヘッ
ド２７はデータを読み取ることができる。

第４図は上記ＩＣカードの制御部の動作を示すフローチ
ャートである。ｎ２０で磁気カードリーダの磁気ヘッド
２７が、ＩＣカードの磁界発生素子である磁気ヘッド２
の位置に来たことを検知すると、ＣＰＵｌ０が各部を起
動するとともに、メモリ１１に記憶されているデータ、
を読み出して出力する（ｎ２１）。

（ｂ）第二の実施例 第２図は第１図に示す実施例の接点４，４°に代えてＣ
ｄ５６によって磁気カードリーダの磁気ヘッドの位置を
検知するようにしたＩＣカードである。第１図に示す実
施例と構成において同一の部分は同一番号を附して説明
を省略する。第８図に示すように磁気カードリーダの磁
気ヘッド２７の直後には、カード搬送路２１後端から逆
方向に搬送される磁気カードの先端を検知し、磁気スト
ライプへのデータ書き込みのトリガを発生するためのカ
ードセンサ２８が設置されている。このカードセンサ２
８は発光部と受光部とを有するフォトセンサであり、光
軸はカード搬送路２１を横切っている。このカードセン
サ２８と磁気ヘッド２７との位置関係はあらかじめ判っ
ているため、同様の位置関係にＣｄ５６と磁気ヘッド２
とを配置することによって、Ｃｄ５６がカードセンサ２
８の発光部の光を受光したとき、磁気ヘッド２が磁気カ
ードリーダの磁気ヘッド２７の位置に達したと判断する
ことができる。

（Ｃ１磁気カードリーダの制御 ところで、第１図、第２図に示したＩＣカードは磁界発
生素子として、鉄芯のギャップからの漏れ磁束によっ空
間に磁界を発生させる一般的な磁気ヘッドを用いている
。このような磁気ヘッドはギャップ付近に発生する磁界
は強力であるが、ギャップから離れた位置の磁界は極端
に弱くなる特性がある。このため、磁気カードリーダで
このＩＣカードが出力するデータを正確に読み取るため
には、磁気カードリーダの磁気へラド２７を常にＩＣカ
ードの磁気ヘッド２に接近させておく必要がある。

第５図は前記カードリーダを上記のように制御する場合
の動作を示すフローチャートである。ｎ２２でカードを
検知すると、そのカードが磁気カードであるかＩＣカー
ドであるかをｎ２３．ｎ２４で判断する。磁気カードの
場合には通常の処理に進み、磁気カードでもＩＣカード
でもない場合にはカードを排出して（エラー処理）動作
を終える。ＩＣカードであった場合にはｎ２４の判断で
ｎ２５に進む。

ｎ２５ではカードを更に搬送し、ｎ２６でカードの停止
位置を検知するまでこの搬送を継続する。カードの停止
位置を検知すると、搬送を停止する（ｎ２７）。この位
置でカードのリード（ライト）処理を行い（ｎ２８）、
この処理ののちカードを排出する（ｎ２９）。ここで前
記「カードの停止位置」は、磁気へラド２，２７が対向
する位置である。この位置を判定するため、磁気カード
リーダに新たなセンサ等のｉ３！置を設けてもよ（、ま
た、前記カードセンサ２５または２８がカードの先端を
検知したのちの搬送距離から判定してもよい。

（ｄ）第三の実施例 第３図はこの発明の第三の実施例であり、前記磁気スト
ライプ形成位置５全域に磁界を発生させることができる
ＩＣカードである。

同図（Ａ）において、磁気カードリーダの磁気ヘッド２
７を検知する接点４．４′はカード挿入方向の先端部に
設けられている。これによって、カードの先端が磁気ヘ
ッド２７の位置に達したときこの磁気ヘッド２７を検知
することができる。また、磁気ストライプ形成位置５の
先端部にはダミーの磁気ストライプ５ａが形成されてい
る。この磁気ストライプ５ａは磁気カードリーダにこの
カードが挿入されたとき、磁気ストライプセンサ２３（
第８図参照）に磁気カードとして判定させるためのもの
である。この磁気ストライプ５ａは一部（磁気ストライ
プセンサ２３の検知に係る部分）のみ形成されているた
め、データの保存に寄与することはな（（データがここ
から読み出されることがなく）、また、磁界発生等の妨
げになることもない。

同図（Ｂ）において、磁界発生素子として磁気へソド２
に代えて棒状の鉄芯を有するコイル２′が設けられてい
る。このコイル２１は磁気ストライプ形成位置５全域に
渡って形成されている。したがって、コイル２′が発生
する磁界は磁気ストライプ形成位置５全域にわたって略
均−になる前記接点４．４′がカードの先端部に達した
磁気ヘッド２７を検知し、それをトリガとしてデータの
出力開始するため、カードの搬送を停止しなくても磁気
ヘッド２７には通常の磁気カードを読み取る時と同様の
磁気変化がもたらされる。

これによって、磁気カードリーダに何ら機能を付加せず
にＩＣカードのデータを読み取らせることができる。

■第１．第２および第４の発明の実施例第６図は第１．
第２および第４の発明の実施例であるＩＣカードの概略
構造を示す図である。この実施例において第３図に示し
た実施例と構成において同様の部分は同一番号を附して
説明を省略する。ＩＣＩ　’には変調器１２に変えて変
復調器２１′が設けられ、新たに切換回路１５が含まれ
ている。この切換回路１５は前記変復調器１２′、アン
プ１３の入力側および出力側を切り換える回路である。

すなわち、コイル２′がらのカードデータ出力時は、メ
モリ１ｌ−ＣＰＵＩＯ−変復調器１２′−アンプ１３−
コイル２′の順にデータ信号が伝えられるが、切換回路
１５によって入力側と出力側とが反転され、磁気ヘッド
２が検知した磁界の変化をアンプ１３が増幅し、変復調
器１２′がデータ信号に復調してＣＰＵｌ０に入力する
ことができるようにしたものである。ｃＰＵｌｏは必要
なデータをメモリ１１に記憶する。こうすることによっ
て、磁界の変化として出力されたデータ（すなわち、磁
気カードリーダが磁気ヘッド２７から出力された書き込
みデータ）をコイル２′によって検知することができ、
このデータをメモリ１１に記憶することができる。なお
、メモリ１１は電池３によってバックアップされたＲＡ
Ｍでも、電気的に書換が可能なＥＥＰＲＯＭであっても
よい。

第７図は上記ＩＣカード（第６図）の制御部の動作を示
すフローチャートである。ｎ３０で検知回路１４が磁気
カードリーダの磁気ヘッド２７を検知するか、または、
ｎ３１で前記磁気カードリーダの磁気ヘッド゛２７が出
力するプリアンプル（データの先頭を示す信号）を受信
するまで待機する。

検知回路１４が磁気ヘッド２７を検知すると０２２に進
み、メモリ１１に記憶されているデータをこのＩＣカー
ドのコイル２′から出力する。

一方、磁気ヘッド２７が出力するプリアンプルを受信し
た場合にはｎ２３に進み、このプリアンプルに続いて出
力されるデータ本文を受信してメモリ１１に書き込む。

■特許請求の範囲との対応 変調器１２若しくは変復調器１２′、アンプ１３および
ｎ２１若しくはｎ３２がこの発明のデータ出力手段に対
応し、アンプ１３．変復調器１２′およびｎ３３がこの
発明のデータ受信手段に対応する。

■実施例の効果 このようにＩＣカード表面にダミーの磁気ストライプ５
ａを設は嬉ことによって、磁気カードリーダはこのＩＣ
カードを磁気カードと何ら変わることなく取り扱う。こ
れによって、磁気カードと′　　全く同様にデータの交
信を行うことができる。さらに、図示による説明は省略
するが、このＩＣカードに端子を設ければ、一般的なＩ
Ｃカードリーダに挿入してリーグライトを行うこともで
きる。

このような磁気カードリーダ・ＩＣカードリーダ兼用の
ＩＣカードは自動取引処理装置等の媒体切り換え時に極
めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は第１および第３の発明の
実施例であるＩＣカードの概略構造を示す図、第４図は
上記ＩＣカードの制御部の動作を示すフローチャート、
第５図は上記ＩＣカードを読み取るための磁気カードリ
ーダの制御を示すフローチャートである。 第６図は第１．第２および第４の発明の実施例であるＩ
Ｃカードの概略構造図、第７図は上記実施例であるＩＣ
カードの制御部の動作を示すフローチャートである。 第８図は一般的な磁気カードリーダの概略構造図、第９
図は前記カードリーダの制御部の通常の動作を示すフロ
ーチャート、第１０図はデータのＦＭ変調方式を説明す
る図である。 １−ＩＣ１２−磁気ヘッド、２′−コイル、４−接点、
６−Ｃｄ５．１２−変調器、１２′−変復調器、１３−
アンプ、 １４−検知回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ＩＣカード内のメモリに記憶されているデータ
   をＩＣカード本体の少なくとも一ヶ所で磁界の変化に変
   えて出力し、その磁界の変化をカードリーダの磁気ヘッ
   ドで検知することを特徴とするＩＣカードのデータ伝送
   方法。
2. （２）　カードリーダの磁気ヘッドが発生する磁界の変
   化を検知し、その検知出力からデータを復調してＩＣカ
   ード内のメモリに記憶することを特徴とするＩＣカード
   のデータ伝送方法。
3. （３）　メモリを含むＩＣを内蔵したＩＣカードにおい
   て、 磁界発生素子と、この磁界発生素子をメモリ内のデータ
   に基づいて駆動するデータ出力手段と、をＩＣカード内
   に設けたことを特徴とするＩＣカードのデータ伝送装置
   。
4. （４）　メモリを含むＩＣを内蔵したＩＣカードにおい
   て、 磁気変換素子と、この磁気変換素子をメモリ内のデータ
   に基づいて駆動するデータ出力手段と、前記磁気変換素
   子の検知出力をデータに復調し、このデータを前記メモ
   リに書き込むデータ受信手段と、をＩＣカード内に設け
   たことを特徴とするＩＣカードのデータ伝送装置。