JPWO2012085967A1 - 磁気記録媒体読取装置 - Google Patents

Abstract

妨害磁界を発生するループアンテナ（３５）を、磁気カード（２１）が挿入される挿入口（２２）付近に設け、磁気ヘッド（３４）に妨害磁界を作用させる。ループアンテナ（３５）が妨害磁界を発生しており、かつ、挿入口（２２）から磁気カード（２１）が挿入された場合に、磁気ストライプ検出部（１０）は、磁気カード（２１）の磁気ストライプ（２１ａ）に記録されたデータの有無の判定のみが可能な検出信号を出力する。これにより、磁気ストライプ検出部（１０）にリード線を介して不正読取装置が接続されても、元のデータが不正に取得されるのを防止することができる。

Description

本発明は、磁気記録媒体に記録されたデータを読み取る装置に関し、特に、データの不正取得を防止する機能を備えた磁気記録媒体読取装置に関する。

ＡＴＭ（Automated Teller Machine：現金自動預け払機）やＣＤ（Cash Dispenser：現金自動支払機）などの取引処理装置には、磁気カードを読み取るカードリーダが搭載されている。このような取引処理装置において、最近では、磁気カードがカードリーダに挿入される際に、カードの磁気ストライプに記録されたデータを不正に取得するスキミングと呼ばれる犯罪が発生している。

スキミングの類型には、大別して２種類がある。その１つは、磁気ヘッドを備えた不正読取装置を、ＡＴＭやＣＤに備わるカードリーダのカード挿入口に被せるように設置し、この不正読取装置の磁気ヘッドにより、カードリーダに挿入される磁気カードのデータを不正に取得するものである（以下、「第１類型」という）。もう１つは、カード挿入口付近に設置された磁気ストライプ検出用の磁気ヘッドを含む磁気ストライプ検出部に、不正読取装置をリード線で接続し、磁気ストライプ検出部から出力される信号（磁気ヘッドが読み取ったデータ）を、リード線を介して不正に取得するものである（以下、「第２類型」という）。

上記のようなスキミングに対しては、これまでにも種々の対策が提案されている。例えば、後掲の特許文献１には、カード挿入口の近傍に妨害磁界発生器を設けたカードリーダが記載されている。このカードリーダにおいては、妨害磁界発生器により、カード挿入口の外側領域に妨害磁界が発生する。このため、カード挿入口の外側に不正読取装置が取り付けられたとしても、当該装置で読み取ったデータは、妨害磁界の影響を受けて、カードに記録された元のデータとは異なるデータとなる。これにより、カードのデータが不正に取得されるのを防止することができる。

また、後掲の特許文献２には、カード挿入口の周囲に、妨害磁界を発生させるためのループアンテナを配設したカードリーダが記載されている。ループアンテナのアンテナ面は、カード挿入口の前面と平行になっている。このカードリーダにおいても、カード挿入口の外側領域に妨害磁界が発生するので、カード挿入口の外側に不正読取装置が取り付けられたとしても、カードのデータが不正に取得されるのを防止することができる。

また、後掲の特許文献３には、カードの磁気ストライプを検出するためのプリヘッドをカード挿入口の近傍に配置し、このプリヘッドから、磁気ストライプに記録された磁気情報とは異なる信号を出力するようにしたカードリーダが記載されている。このカードリーダでは、プリヘッドにリード線を介して不正読取装置が取り付けられても、プリヘッドから出力される信号は、カードに記録された情報と異なる信号であるので、カードのデータが不正に取得されるのを防止することができる。

特開２００１−６７５２４号公報 特許第４４２５６７４号公報 特開２０１０−２０５１８７号公報

特許文献１に記載されたカードリーダは、カード挿入口の外側領域に妨害磁界が発生するので、不正読取装置をカード挿入口の外側に取り付ける第１類型のスキミングに対して有効である。しかしながら、このカードリーダでは、磁気ストライプ検出部にリード線を介して不正読取装置を取り付ける第２類型のスキミングが行われた場合は、データが不正に取得されるおそれがある。

特許文献２に記載されたカードリーダも、カード挿入口の外側領域に妨害磁界が発生するので、第１類型のスキミングに対して有効である。しかしながら、このカードリーダでは、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッドは設けられておらず、第２類型のスキミングの対策については考慮されていない。

特許文献３のカードリーダは、プリヘッドから出力される信号がカードの記録情報と異なる信号であるので、第２類型のスキミングに対して有効である。しかしながら、このカードリーダでは、プリヘッドのヘッド部で読み取った信号を、それとは異なる信号に変換するための信号変換手段が必要となり、構成が複雑となる。また、第１類型のスキミングに対しては、対策が施されておらず、カード挿入口の外側に取り付けられた不正読取装置によって、データが不正に取得されるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、特に第２類型のスキミングに対して、データの不正取得を有効に防止できる磁気記録媒体読取装置を提供することにある。本発明の他の目的は、第１類型のスキミングに対しても有効な磁気記録媒体読取装置を提供することにある。

本発明に係る磁気記録媒体読取装置は、磁気記録媒体が挿入される挿入口と、磁気記録媒体の磁気ストライプを検出するための磁気ヘッドを含む磁気ストライプ検出部と、磁気記録媒体の磁気ストライプに記録されたデータの読み取りを妨げるための妨害磁界を発生する磁界発生部と、磁気ストライプ検出部から出力される検出信号に基づいて、磁気ストライプに記録されたデータの有無を判定する制御部とを備える。磁界発生部は、挿入口付近に設けられていて、妨害磁界を磁気ヘッドに作用させる。そして、磁界発生部が妨害磁界を発生しており、かつ、挿入口から磁気記録媒体が挿入された場合に、磁気ストライプ検出部は、磁気ストライプに記録されたデータの有無の判定のみが可能な検出信号を出力する。

このようにすれば、磁気ストライプ検出部にリード線を介して不正読取装置が取り付けられても、磁気ストライプ検出部から出力される信号は、磁気ストライプにおけるデータ有無の判定のみが可能な信号であり、磁気ストライプに記録されたデータを完全に再生することが可能な信号ではないので、第２類型のスキミングによるデータの不正取得を防止することができる。また、磁界発生部が発生する妨害磁界を挿入口の外側にも作用させることで、第１類型のスキミングに対しても、データの不正取得を防止することが可能となる。

本発明において、磁界発生部は、磁気記録媒体の挿入方向に対して、磁気ヘッドよりも挿入口側に設けられていてもよい。

本発明において、磁界発生部は、妨害磁界を特定期間だけ他の期間と異なる状態に変化させるようにしてもよい。この場合、磁気ストライプ検出部は、特定期間内に、磁気ヘッドにより磁気ストライプのデータを読み取って、上記の検出信号を出力する。

本発明において、上記の特定期間は、例えば、妨害磁界が休止する休止期間である。

この場合、制御部は、休止期間以外の期間に、磁気ストライプ検出部から出力される信号のレベルに基づいて、磁界発生部が発生した妨害磁界が磁気ヘッドで正常に受信されているか否かを判定するようにしてもよい。

本発明において、特定期間以外の期間では、妨害磁界の周波数が第１の周波数であり、特定期間では、妨害磁界の周波数が第２の周波数へ変化するようにしてもよい。この場合、磁気ストライプ検出部は、磁気ヘッドが磁気ストライプから読み取ったデータに対して、第２の周波数の信号を除去するためのフィルタリング処理を行う。

ここで、上記の第１の周波数はランダムな周波数であり、第２の周波数は一定の周波数であってもよい。

本発明において、磁気ストライプ検出部は、磁気ヘッドが磁気ストライプから読み取ったデータに対して、妨害磁界の周波数と同帯域の周波数の信号を除去するためのフィルタリング処理を行い、当該フィルタリング処理がされた信号を検出信号として出力するようにしてもよい。

本発明において、制御部は、妨害磁界の周波数に対して、磁気ストライプ検出部から出力される検出信号の周波数が変位しているか否かを判定し、検出信号の周波数が変位している場合に、磁気ストライプにデータが記録されている磁気記録媒体が挿入されたと判定するようにしてもよい。

本発明によれば、磁気ストライプ検出部にリード線を介して不正読取装置が取り付けられても、データの不正取得を有効に防止することができる。また、妨害磁界が挿入口の外側にも作用することで、挿入口の外側に不正読取装置が取り付けられた場合にも、データの不正取得を防止することが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態に係るカードリーダの電気的構成を示したブロック図である。 図２は、同カードリーダの側面断面図および正面図である。 図３は、磁気カードの平面図である。 図４は、同カードリーダにおけるカード挿入時の動作を示したフローチャートである。 図５は、同カードリーダにおけるカード返却時の動作を示したフローチャートである。 図６は、第１実施形態を説明するための波形図である。 図７は、第２実施形態を説明するための波形図である。 図８は、第３実施形態を説明するための波形図である。 図９は、第４実施形態を説明するための波形図である。 図１０は、第４実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。 図１１は、第５実施形態を説明するための周波数スペクトラムおよびフィルタ特性を示した図である。 図１２は、妨害磁界、磁気ストライプ検出信号、およびそれらの合成信号を表した波形図である。 図１３は、第６実施形態を説明するための波形図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、第１実施形態によるカードリーダの構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態によるカードリーダ１は、装置全体の動作を制御するＣＰＵからなる制御部２と、磁気カードに記録されている磁気データを読み取る磁気情報読取部３と、磁気カードを搬送するカード搬送部４と、磁気カードを検出するカード検出センサ５と、磁気情報読取部３で読み取った磁気データを記憶するメモリ６と、上位装置（例えばＡＴＭ）との接続部であるホストインターフェース７と、磁気カードの磁気ストライプを検出する磁気ストライプ検出部１０と、磁気ストライプに記録されたデータの読み取りを妨げるための妨害磁界を発生する磁界発生部８とを備えている。

制御部２は、磁界発生部８を制御する磁界制御部９と、カード搬送部４を制御するカード搬送制御部１２とを含む。磁気ストライプ検出部１０および磁界発生部８は、カード挿入口ユニット２４内に設置されている。磁気ストライプ検出部１０は、後述する磁気ヘッド３４（図２）を含む。また、磁界発生部８は、後述するループアンテナ３５（図２）を含む。

図２（ａ）に示すように、カードリーダ１の筐体１００の前面には、カード挿入口ユニット２４が設けられている。カード挿入口ユニット２４には、磁気カード（以下、単に「カード」という。）２１が挿入される挿入口２２が形成されている。カード２１は、図３に示すように、磁気ストライプ２１ａを有している。図３は、カード２１を裏面から見た図である。挿入口２２の近くには、挿入されたカード２１を検出するカード挿入検出センサ２３が設けられている。このカード挿入検出センサ２３は、押圧センサであり、挿入口２２から挿入されたカード２１によって押圧される位置に配置されている。また、挿入口２２の近くには、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４が設けられている。この磁気ヘッド３４は、カード２１の磁気ストライプ２１ａを検出する。

カードリーダ１の筐体１００の内部には、搬送ローラ２５〜２８、カード位置検出センサ３０〜３３、磁気ヘッド２９が設けられている。搬送ローラ２５〜２８は、それぞれ搬送路Ｐを挟んで１対設けられており、１対のローラでカード２１を挟持して搬送する。これらの搬送ローラ２５〜２８は、搬送ベルト（不図示）を介して、モータ（不図示）に連結されている。１対の搬送ローラのうち、一方はモータの回転力が伝達される駆動ローラであり、他方はこの駆動ローラに従動して回転する従動ローラである。搬送ローラ２５〜２８は、上記の搬送ベルトおよびモータとともに、カード搬送部４（図１）を構成する。

カード位置検出センサ３０〜３３は、透過型の光センサであり、それぞれ、搬送路Ｐを挟んで対向する発光部と受光部を有している。これらのセンサ３０〜３３の配置間隔は、磁気カード２１の搬送方向の長さよりも短くなっている。センサ３０は、挿入口２２に最も近い搬送ローラ２５にカード２１が挟持されたことを検出する。センサ３３は、挿入されたカード２１が、カードを一時的に貯留する貯留部（不図示）に達したことを検出する。センサ３１、３２は、搬送中のカード２１の位置を検出する。これらのカード位置検出センサ３０〜３３は、前記のカード挿入検出センサ２３とともに、カード検出センサ５（図１）を構成する。

磁気ヘッド２９は、搬送ローラ２６と搬送ローラ２７との間で、搬送路Ｐの下側に設けられている。この磁気ヘッド２９は、挿入されたカード２１が搬送路Ｐを搬送される過程で、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されているデータを読み取る。前述の磁気ヘッド３４が、磁気ストライプに記録されているデータの有無を検出するための磁気ヘッドであるのに対し、磁気ヘッド２９は、磁気ストライプに記録されているデータそのものを再生するための磁気ヘッドである。磁気ヘッド２９とセンサ３３との間隔は、カード２１の搬送方向の長さよりも少し長くなっている。したがって、カード２１が貯留部に達した際、すなわち、カード２１の先端がセンサ３３の位置に達した際には、磁気ヘッド２９は、カード２１
に記録されているデータの読み取りを完了している。

カード挿入口ユニット２４の前面近傍には、ループアンテナ３５が設けられている。図２（ａ）からわかるように、ループアンテナ３５は、挿入口２２付近において、カード２１の挿入方向Ａに対して、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４よりも挿入口２２側に設けられている。このループアンテナ３５は、導体を１回または複数回ループ状に巻いたアンテナであり、図２（ｂ）に示すように、挿入口２２を囲むように配置される。

磁界制御部９の制御に基づき、磁界発生部８においてループアンテナ３５に駆動電流が流れると、ループアンテナ３５は、挿入口２２付近に磁界を発生させる。この磁界は、挿入口２２の後方にある磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４に妨害磁界として作用し、磁気ヘッド３４における磁気情報の読み取りを妨害する。また、この磁界は、挿入口２２の外側（前方）にも発生し、挿入口２２の外側に不正読取装置（不図示）が取り付けられた場合に、当該装置による磁気情報の読み取りを妨害する。

次に、以上の構成からなるカードリーダ１の基本的な動作について、図４および図５のフローチャートを参照しながら説明する。

図４は、カード挿入時に、カード２１の取り込みおよび読み取りを行う場合の手順を示している。各ステップの処理は、制御部２によって実行される。なお、ループアンテナ３５は、挿入口２２にカード２１が挿入されていない状態においても、妨害磁界を発生しているものとする。

最初に、制御部２は、カード挿入検出センサ２３によりカード２１の挿入が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１）。カード２１の挿入が検出されなければ（ステップＳ１；ＮＯ）、ステップＳ１を繰り返し実行して、カード２１の挿入が検出されるまで待機する。カード２１の挿入が検出されると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御部２は、磁気ストライプ検出部１０により磁気ストライプが検出されたか否か、すなわち、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４により、カード２１の磁気ストライプ２１ａから磁気データが読み取られたか否かを判定する（ステップＳ２）。磁気ストライプが検出されなければ、（ステップＳ２；ＮＯ）、そのカード２１は磁気カードではない、あるいは磁気ストライプにデータが記録されていない磁気カードであると判断して、ステップＳ１に戻る。

磁気ストライプが検出されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、制御部２は、磁気データが記録されたカード２１が挿入されたと判断し、カード搬送制御部１２により搬送ローラ２５〜２８を回転させて、カード２１の搬送を開始する（ステップＳ３）。このとき、搬送ローラ２５〜２８は、挿入されたカード２１を筐体１００の内部に取り込む方向（以下、「正方向」という。）に回転する。これにより、カード２１は搬送路Ｐを通って、筐体１００内に取り込まれる。カード２１が搬送路Ｐを搬送される過程で、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されている磁気データが、磁気ヘッド２９により読み取られる（ステップＳ４）。

続いて、制御部２は、搬送ローラ２８の隣に配置されたセンサ３３がカード２１の端（図２で右端）を検出したか否かを判定する（ステップＳ５）。センサ３３がカード端を検出してなければ（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ５を繰り返し実行する。すなわち、カード端が検出されるまで、搬送ローラ２５〜２８を正方向に回転させて、カード２１の搬送を継続する。センサ３３がカード端を検出すると（ステップＳ５；ＹＥＳ）、制御部２は、搬送されたカード２１が搬送路Ｐの後端へ達したと判断して、カード搬送制御部１２により搬送ローラ２５〜２８の回転を停止させ、カード２１の搬送を停止する（ステップＳ６）。このとき、カード２１は前述した貯留部（不図示）に一時的に貯留される。以上によって、図４の一連の処理がすべて終了する。

図５は、カード２１の返却を行う場合の手順を示している。各ステップの処理は、制御部２によって実行される。

最初に、制御部２は、カード搬送制御部１２により搬送ローラ２５〜２８を回転させて、カード２１の搬送を開始する（ステップＳ１１）。このとき、搬送ローラ２５〜２８は、挿入されたカード２１を貯留部から挿入口２２へ搬送する方向（以下、「逆方向」という。）に回転する。これにより、カード２１は、挿入口２２へ向かって搬送路Ｐを搬送される。なお、このときも、ループアンテナ３５から妨害磁界が発生している。

続いて、制御部２は、搬送ローラ２５の隣に配置されたセンサ３０がカード２１の端（図２で右端）を検出したか否かを判定する（ステップＳ１２）。センサ３０がカード端を検出してなければ（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１２を繰り返し実行する。すなわち、カード端が検出されるまで、搬送ローラ２５〜２８を逆方向に回転させて、カード２１の搬送を継続する。

センサ３０がカード端を検出すると（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部２は、搬送されたカード２１が挿入口２２へ返却されたと判断して、カード搬送制御部１２により搬送ローラ２５〜２８の回転を停止させ、カード２１の搬送を停止する（ステップＳ１３）。このとき、カード２１は、図２（ａ）のように上下の搬送ローラ２５で挟持されており、また、カードの先端部分が挿入口２２から外部に突出している。このため、利用者は、挿入口２２から突出しているカード２１の先端部分を把持して、カード２１を抜き取ることができる。

そこで、制御部２は、カード挿入検出センサ２３によりカード２１の抜き取り検出されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。カード挿入検出センサ２３がカードを検出している状態にあるときは、カード２１が抜き取られていないと判断して（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１４を繰り返し実行し、カード２１が抜き取られるのを待つ。カード挿入検出センサ２３が、カードを検出している状態からカードを検出していない状態に変化すると、カード２１が抜き取られたと判断し（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、処理を終了する。以上によって、図５の一連の処理がすべて終了する。

次に、本発明の特徴であるスキミング対策について説明する。図６は、図４のフローチャートのステップＳ２において実行される磁気ストライプ検出のタイミングチャートである。本実施形態では、磁界発生部８から発生する妨害磁界に休止期間Ｘを設け、この休止期間Ｘ内に、磁気ストライプのデータを読み取るようにしている。

具体的には、磁界制御部９の制御に基づいて、図６のような駆動電流をループアンテナ３５に流す。この駆動電流は、所定の発振周波数をもった交流信号であるが、周期的に発振が停止する休止期間Ｘが存在する。このため、ループアンテナ３５からは間欠的に妨害磁界が発生する。そして、この休止期間Ｘにおいて、磁気ストライプ検出部１０は、磁気ヘッド３４により、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されたデータを読み取り、その結果を磁気ストライプ検出信号として出力する。

ループアンテナ３５から妨害磁界が発生している間は、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４に妨害磁界が作用するため、磁気ヘッド３４はカード２１の磁気データを読むことができなくなる。したがって、磁気ストライプ検出部１０の出力端子にリード線を結線し、このリード線を介して不正読取装置でカード２１の磁気データを読み取る第２類型のスキミングが行われたとしても、妨害磁界の発生期間（Ｘ以外の期間）では、カード２１の磁気データを取得することができない。

一方、妨害磁界の休止期間Ｘでは、第２類型のスキミングが行われた場合に、不正読取装置でカード２１の磁気データを読み取ることができる。しかしながら、休止期間Ｘは、実際にはきわめて短い時間であるので、その間に不正読取装置で読み取られるデータは、カード２１の磁気データの断片に過ぎない。このため、不正読取装置で読み取ったデータから、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されている元のデータを復元することは不可能である。

また、休止期間Ｘにおいて、磁気ヘッド３４が磁気ストライプ２１ａから読み取るデータも、カード２１の磁気データのごく一部となる。しかしながら、磁気ヘッド３４は、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッドであって、磁気データを再生するための磁気ヘッドではないので、磁気ストライプ２１ａに磁気データが記録されているか否かを検出するだけで足りる。したがって、休止期間Ｘにおいて、磁気ヘッド３４で読み取ったデータが元のデータの一部であっても、磁気ストライプ２１aにおけるデータ有無を判定する上では、なんら問題はない。

このように、第１実施形態においては、ループアンテナ３５が発生する妨害磁界を磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４に作用させるとともに、妨害磁界の休止期間に、磁気ヘッド３４によってカード２１の磁気ストライプ２１aのデータを読み取るようにしている。このため、磁気ストライプ検出部１０の出力端子にリード線を介して不正読取装置が取り付けられても、休止期間Ｘに磁気ストライプ検出部１０から出力される信号は、磁気ストライプ２１aにおけるデータ有無の判定のみが可能な信号（元のデータの一部）であり、磁気ストライプ２１aに記録されたデータを完全に再生することが可能な信号ではないので、第２類型のスキミングによるデータの不正取得を防止することができる。また、ループアンテナ３５の妨害磁界が挿入口２２の外側にも作用することにより、挿入口２２の外側に不正読取装置が取り付けられる第１類型のスキミングに対しても、データの不正取得を防止することが可能となる。

また、ループアンテナ３５は、カード２１の挿入方向Ａに対して、磁気ヘッド３４よりも挿入口２２側に設けられているので、妨害磁界が作用する前に磁気ヘッド３４でカード２１の磁気データが読み取られることがなく、第２類型のスキミングによるデータ不正取得をより効果的に防止することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態におけるカードリーダの構成については、図１および図２と同じであるので、説明を省略する。また、カードリーダの基本的な動作についても、図４および図５と同じであるので、説明を省略する。

図７は、図４のフローチャートのステップＳ２において実行される磁気ストライプ検出のタイミングチャートである。前述した第１実施形態においては、磁気ヘッド３４は、妨害磁界の休止期間Ｘ
の間だけ読取動作を行ったが、第２実施形態においては、磁気ヘッド３４は、休止期間Ｘ以外の期間においても読取動作を行う。

具体的には、磁界制御部９の制御に基づいて、図７（ａ）のような駆動電流をループアンテナ３５に流す。この駆動電流は、第１実施形態における駆動電流（図６）と同じである。そして、妨害磁界の休止期間Ｘにおいて、磁気ストライプ検出部１０は、磁気ヘッド３４により、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されたデータを読み取り、その結果を磁気ストライプ検出信号として出力する。

一方、妨害磁界の発生期間Ｗ（Ｘ以外の期間）においても、磁気ヘッド３４は読取動作を継続する。このため、磁気ヘッド３４で受信された磁界の強度に応じたレベルの受信信号が、磁気ストライプ検出部１０から出力される。そこで、この期間Ｗに、制御部２は、磁気ストライプ検出部１０から出力される受信信号のレベルに基づいて、ループアンテナ３５から発生した妨害磁界が、磁気ヘッド３４で正常に受信されているか否かを判定する。

この場合、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、受信信号レベルに対して、基準レベルαが設定される。そして、図７（ｂ）のように、受信信号レベルがα以上である場合、制御部２は、妨害磁界が磁気ヘッド３４で正常に受信されていると判定する。これに対して、図７（ｃ）のように、受信信号レベルがα未満である場合、制御部２は、妨害磁界が磁気ヘッド３４で正常に受信されておらず、磁界発生部８または磁界制御部９に異常が発生していると判定し、ホストインターフェース７（図１）を介して、上位装置（不図示）へアラーム信号を送信する。上位装置は、このアラーム信号を受けると、異常発生表示などの所定の処理を行う。

このように、第２実施形態においては、磁気ヘッド３４に妨害磁界を作用させ、妨害磁界の休止期間に磁気ヘッド３４でカード２１のデータを読み取ることによって、第１実施形態と同様のスキミング対策を行うことができる。また、休止期間以外の期間に、磁気ストライプ検出部１０の出力信号のレベルを監視することで、磁気ヘッド３４における妨害磁界の受信状態の良否を判定することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態におけるカードリーダの構成については、図１および図２と同じであるので、説明を省略する。また、カードリーダの基本的な動作についても、図４および図５と同じであるので、説明を省略する。

図８は、図４のフローチャートのステップＳ２において実行される磁気ストライプ検出のタイミングチャートである。前述した第１実施形態においては、妨害磁界に休止期間Ｘを設けたが、第３実施形態においては、妨害磁界に周波数が変化する期間Ｙを設ける。

具体的には、磁界制御部９の制御に基づいて、図８（ａ）のような駆動電流をループアンテナ３５に流す。この駆動電流は、所定の発振周波数をもった交流信号であるが、周期的に周波数が変化する期間（以下、「周波数変化期間」という。）Ｙが存在する。すなわち、Ｙ以外の期間では、駆動電流の周波数はｆ１（第１の周波数）であり、周波数変化期間Ｙでは、駆動電流の周波数がｆ１からｆ２（第２の周波数）へ変化する。ここでは、ｆ１＜ｆ２となっているが、ｆ１＞ｆ２としてもよい。

磁気ストライプ検出部１０は、この周波数変化期間Ｙにおいて、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されたデータを、磁気ヘッド３４により読み取る。そして、読み取ったデータに対して、周波数ｆ２の信号を除去するためのフィルタリング処理を行い、フィルタリング後の信号を磁気ストライプ検出信号として出力する。この結果、磁気ストライプ検出部１０からは、図８（ｂ）に示すような、周波数変化期間Ｙにおいて周波数ｆ２の信号が除去された信号が出力される。

本実施形態では、ループアンテナ３５から発生する妨害磁界が、常に磁気ヘッド３４に作用するため、磁気ストライプ検出部１０の出力端子にリード線を結線し、このリード線を介して不正読取装置でカード２１の磁気データを読み取る第２類型のスキミングが行われたとしても、カード２１の磁気データを取得することができない。

一方、妨害磁界の周波数が変化する周波数変化期間Ｙにおいては、磁気ストライプ検出部１０から出力される信号は、フィルタリング処理によって、カード２１に記録された元のデータとは異なったものとなる。しかし、前述のように、磁気ヘッド３４は、磁気ストライプ２１ａにおける磁気データの有無を検出できればよく、磁気データを再生する必要はない。そして、磁気ストライプ２１ａに磁気データが記録されておれば、磁気ヘッド３４がこのデータを読み取る結果、周波数変化期間Ｙにおいて、周波数ｆ２を含まない信号が磁気ストライプ検出部１０から出力されるので、この信号により磁気データの有無を判別することができる。また、この信号は、磁気ストライプ２１aにおけるデータ有無の判定のみが可能な信号であるから、第２類型のスキミングによって、この信号が周波数変化期間Ｙに読み取られたとしても、元のデータを再生することはできない。

このように、第３実施形態においては、磁気ヘッド３４に妨害磁界を作用させるとともに、妨害磁界の周波数を変化させて、特定の周波数の期間に磁気ヘッド３４でカード２１のデータを読み取るようにしたことで、第１実施形態と同様のスキミング対策を行うことができる。また、妨害磁界が常に磁気ヘッド３４に作用するので、より確実な不正対策を行うことができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態におけるカードリーダの構成については、図１および図２と同じであるので、説明を省略する。

本実施形態では、ループアンテナ３５は、常時、ランダムな周波数（第１の周波数）の妨害磁界を発生しており、磁気カード２１の挿入が検出されると、ランダムな周波数を一定の周波数（第２の周波数）に切り換える。

具体的には、図９（ａ）に示すように、カード２１の挿入が検出されるタイミングｔ１までのＺ１の期間では、磁界制御部９の制御に基づいて、ループアンテナ３５にランダムな周波数の駆動電流が流れ、ループアンテナ３５はランダムな周波数の妨害磁界を発生している。そして、タイミングｔ１において、カード挿入検出センサ２３によりカード２１の挿入が検出されると、磁界制御部９の制御に基づいて、ループアンテナ３５に流れる駆動電流の周波数が、ランダムな周波数から一定周波数ｆｏに切り替わり、ループアンテナ３５は、一定期間Ｚ２の間、一定周波数ｆｏの妨害磁界を発生する。

磁気ストライプ検出部１０は、妨害磁界の周波数が一定である期間Ｚ２に、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されたデータを、磁気ヘッド３４により読み取る。そして、読み取ったデータに対して、周波数ｆｏの信号を除去するためのフィルタリング処理を行い、フィルタリング後の信号を磁気ストライプ検出信号として出力する。この結果、期間Ｚ２において、磁気ストライプ検出部１０からは、図９（ｂ）に示すような、周波数ｆｏの信号が除去された信号が出力される。

タイミングｔ２において、磁気ストライプ検出部１０による磁気ストライプの検出が終了すると、磁界制御部９の制御に基づいて、ループアンテナ３５に流れる駆動電流の周波数が一定周波数ｆｏからランダムな周波数に切り替わり、以後のＺ３の期間は、ループアンテナ３５から再びランダムな周波数の妨害磁界が発生する。

図１０は、第４実施形態において、カード２１の取り込みおよび読み取りを行う場合の手順を示している。各ステップの処理は、制御部２によって実行される。

最初に、制御部２は、カード挿入検出センサ２３によりカード２１の挿入が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２１）。カード２１の挿入が検出されなければ（ステップＳ２１；ＮＯ）、ステップＳ２１を繰り返し実行して、カード２１の挿入が検出されるまで待機する。カード２１の挿入が検出されると（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、磁界制御部９は、磁界発生部８を制御して、ループアンテナ３５の発生する妨害磁界の周波数を、ランダムな周波数から一定周波数に変更する（ステップＳ２２）。また、この時点から、磁気ストライプ検出部１０は、磁気ストライプの検出を開始する。

次に、制御部２は、磁気ストライプ検出部１０により磁気ストライプが検出されたか否か、すなわち、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４により、カード２１の磁気ストライプ２１ａから磁気データが読み取られたか否かを判定する（ステップＳ２３）。磁気ストライプが検出されなければ（ステップＳ２３；ＮＯ）、そのカード２１は磁気カードではない、あるいは磁気ストライプにデータが記録されていない磁気カードであると判断して、ステップＳ２１に戻る。

磁気ストライプが検出されると（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、磁界制御部９は、磁界発生部８を制御して、ループアンテナ３５の発生する妨害磁界の周波数をランダムな周波数に戻す（ステップＳ２４）。また、制御部２は、磁気データが記録されたカード２１が挿入されたと判断し、カード搬送制御部１２により搬送ローラ２５〜２８を正方向に回転させて、カード２１の搬送を開始する（ステップＳ２５）。これにより、カード２１は搬送路Ｐを通って、筐体１００内に取り込まれる。カード２１が搬送路Ｐを搬送される過程で、カード２１の磁気ストライプ２１ａに記録されている磁気データが、磁気ヘッド２９により読み取られる（ステップＳ２６）。

続いて、制御部２は、搬送ローラ２８の隣に配置されたセンサ３３がカード２１の端（図２で右端）を検出したか否かを判定する（ステップＳ２７）。センサ３３がカード端を検出してなければ（ステップＳ２７；ＮＯ）、ステップＳ２７を繰り返し実行する。すなわち、カード端が検出されるまで、搬送ローラ２５〜２８を正方向に回転させて、カード２１の搬送を継続する。センサ３３がカード端を検出すると（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、制御部２は、搬送されたカード２１が搬送路Ｐの後端へ達したと判断して、カード搬送制御部１２により搬送ローラ２５〜２８の回転を停止させ、カード２１の搬送を停止する（ステップＳ２８）。このとき、カード２１は前述した貯留部（不図示）に一時的に貯留される。以上によって、図１０の一連の処理がすべて終了する。なお、カード返却時の動作については、図５と同じであるので、説明を省略する。

本実施形態においても、第３実施形態と同様に、ループアンテナ３５から発生する妨害磁界が、常に磁気ヘッド３４に作用するため、磁気ストライプ検出部１０の出力端子にリード線を結線し、このリード線を介して不正読取装置でカード２１の磁気データを読み取る第２類型のスキミングが行われたとしても、カード２１の磁気データを取得することができない。

一方、妨害磁界の周波数が一定となる期間Ｚ２においては、磁気ストライプ検出部１０から出力される信号は、フィルタリング処理によって、カード２１に記録された元のデータとは異なったものとなる。しかし、第３実施形態と同様に、磁気ストライプ２１ａに磁気データが記録されておれば、磁気ヘッド３４がこのデータを読み取る結果、期間Ｚ２において、周波数ｆｏを含まない信号が磁気ストライプ検出部１０から出力されるので、この信号により磁気データの有無を判別することができる。また、この信号は、磁気ストライプ２１aにおけるデータ有無の判定のみが可能な信号であるから、第２類型のスキミングによって、この信号が期間Ｚ２に読み取られたとしても、元のデータを再生することはできない。

このように、第４実施形態においては、常時はランダムな周波数の妨害磁界を磁気ヘッド３４に作用させ、カード２１の挿入が検出された時点から妨害磁界の周波数を一定周波数ｆｏにして、磁気ヘッド３４でカード２１のデータを読み取るようにしたことで、第１実施形態と同様のスキミング対策を行うことができる。また、妨害磁界が常に磁気ヘッド３４に作用するので、より確実な不正対策を行うことができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。なお、第５実施形態におけるカードリーダの構成については、図１および図２と同じであるので、説明を省略する。また、カードリーダの基本的な動作についても、図４および図５と同じであるので、説明を省略する。

前述した第１ないし第４実施形態においては、ループアンテナ３５から発生する妨害磁界を、特定期間だけ他の期間と異なる状態に変化させたが、第５実施形態においては、妨害磁界の状態は変化させず、磁気ストライプ検出部１０において、磁気ヘッド３４が磁気ストライプ２１ａから読み取ったデータに対して、妨害磁界の周波数と同帯域の周波数の信号を除去するためのフィルタリング処理を行う。以下、具体的に説明する。

図１１（ａ）は、カード２１の磁気データにループアンテナ３５の妨害磁界を重畳させて磁気ヘッド３４で読み取った場合の、磁気ストライプ検出部１０における受信信号の周波数スペクトルである。妨害磁界のみが存在し、磁気データが存在しないときの受信信号が図１２（ａ）のような信号であり、妨害磁界が存在せず、磁気データのみが存在するときの受信信号が図１２（ｂ）のような信号である場合、磁気データに妨害磁界が重畳した状態での磁気ストライプ検出部１０の受信信号は、図１２（ａ）の信号と図１２（ｂ）の信号とを合成した図１２（ｃ）のような信号となる。このため、この受信信号は、図１１（ａ）のように広い周波数成分を含んでいる。

図１１（ｂ）は、磁気ストライプ検出部１０に設けられるフィルタの特性である。このフィルタは、図１１（ａ）の周波数スペクトルを持った受信信号から、特定の周波数成分、すなわち妨害磁界の周波数と同帯域の周波数成分を除去する。図１１（ｃ）は、磁気ストライプ検出部１０の受信信号に対して、図１１（ｂ）の特性を持つフィルタにより、フィルタリング処理を行った後の周波数スペクトルである。図１１（ｃ）からわかるように、受信信号から、妨害磁界と同帯域の周波数成分の一部がフィルタリング処理によって除去されている。

本実施形態においても、第３および第４実施形態と同様に、ループアンテナ３５から発生する妨害磁界が、常に磁気ヘッド３４に作用するため、磁気ストライプ検出部１０の出力端子にリード線を結線し、このリード線を介して不正読取装置でカード２１の磁気データを読み取る第２類型のスキミングが行われたとしても、カード２１の磁気データを取得することができない。

一方、上述したフィルタリング処理によって、磁気ストライプ検出部１０では、受信信号からカード２１の磁気データの一部が失われる。しかし、受信信号の周波数は、図１１（ａ）のように広域にわたるので、磁気データの全部が失われるわけではない。したがって、残ったデータに基づいて磁気ストライプ検出部１０から出力される信号により、磁気データの有無を判別することができる。また、この出力信号は、磁気ストライプ２１aにおけるデータ有無の判定のみが可能な信号であるから、第２類型のスキミングによって、この信号が読み取られたとしても、元のデータを再生することはできない。

このように、第５実施形態においては、妨害磁界を磁気ヘッド３４に作用させ、磁気ストライプ検出部１０の受信信号に対して、妨害磁界の周波数と同帯域の周波数成分を除去するためのフィルタリング処理を行うことで、第１実施形態と同様のスキミング対策を行うことができる。また、妨害磁界が常に磁気ヘッド３４に作用するので、より確実な不正対策を行うことができる。さらに、妨害磁界の状態を変化させないので、磁界制御部９での制御が簡単となる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。なお、第６実施形態におけるカードリーダの構成については、図１および図２と同じであるので、説明を省略する。また、カードリーダの基本的な動作についても、図４および図５と同じであるので、説明を省略する。

本実施形態では、妨害磁界の状態は変化させず、妨害磁界の周波数に対して磁気ストライプ検出部１０から出力される検出信号の周波数が変位しているか否かを監視して、磁気ストライプ検出を行う。以下、具体的に説明する。

図１３（ａ）〜（ｃ）は、磁気ストライプ検出部１０の受信信号の波形を表している。図１３（ａ）は妨害磁界による受信信号の波形、図１３（ｂ）はカード２１の磁気データによる受信信号の波形、図１３（ｃ）は磁気データに妨害磁界を重畳させた状態での受信信号の波形であって、これらはそれぞれ、図１２（ａ）〜（ｃ）と同じものである。

図１３（ａ）のように、妨害磁界による受信信号のレベルに対して、所定の閾値βが設定されている。磁気カード２１が挿入されない状態で、制御部２は、この閾値βにおける受信信号の立上りから次の立上りまでの時間Ｔを検出している。この時間Ｔは、ループアンテナ３５が発生する妨害磁界の周波数に対応しており、一定である。

また、図１３（ｃ）のように、磁気データに妨害磁界を重畳させた状態での受信信号に対して、同じ閾値βが設定されている。妨害磁界が発生している状態で、磁気カード２１が挿入され、磁気ストライプ２１ａが検出されると、磁気ストライプ検出部１０から図１３（ｃ）の信号が検出信号として出力される。制御部２は、閾値βにおける受信信号の立上りから次の立上りまでの時間を検出する。この時間は、検出信号の周波数に対応しており、Ｔ１〜Ｔ５のように変化する。すなわち、検出信号の周波数は、妨害磁界の周波数から変位している。

そこで、制御部２は、図１３（ａ）で検出した時間Ｔと、図１３（ｃ）で検出した時間Ｔ１〜Ｔ５とに基づき、妨害磁界の周波数に対して、磁気ストライプ検出部１０から出力される検出信号の周波数が変位しているか否かを判定し、検出信号の周波数が変位している場合に、磁気ストライプ２１ａに磁気データが記録されている磁気カード２１が挿入されたと判定する。

なお、ここでは、磁気ストライプ検出部１０が、図１３（ｃ）の信号をそのまま検出信号として出力するようにしたが、磁気ストライプ検出部１０において、閾値βにおける受信信号の立上りでパルス信号（破線で示す）を発生させ、このパルス信号を検出信号として制御部２へ出力するようにしてもよい。

本実施形態においても、ループアンテナ３５から発生する妨害磁界が、常に磁気ヘッド３４に作用するため、磁気ストライプ検出部１０の出力端子にリード線を結線し、このリード線を介して不正読取装置でカード２１の磁気データを読み取る第２類型のスキミングが行われたとしても、カード２１の磁気データを取得することができない。

一方、磁気ストライプ検出部１０から出力される検出信号は、カード２１に記録された元のデータとは異なったものとなるが、上述したような周波数変位を検出することにより、磁気データの有無を判別することができる。また、この信号は、磁気ストライプ２１aにおけるデータ有無の判定のみが可能な信号であるから、第２類型のスキミングによって、この信号が読み取られたとしても、元のデータを再生することはできない。

このように、第６実施形態においては、妨害磁界を磁気ヘッド３４に作用させ、妨害磁界の周波数に対して、磁気ストライプ検出部１０の出力信号の周波数が変位したことに基づいて磁気ストライプ検出を行うことで、第１実施形態と同様のスキミング対策を行うことができる。また、妨害磁界が常に磁気ヘッド３４に作用するので、より確実な不正対策を行うことができる。さらに、妨害磁界の状態を変化させないので、第５実施形態の場合と同様に、磁界制御部９での制御が簡単となる。

以上の各実施形態においては、カード２１が挿入される場合のスキミング対策について述べた。一方、カード２１が返却される場合のスキミング対策としては、ループアンテナ３５から妨害磁界を連続して発生させておくことで足りる。この理由は、磁気ストライプ検出が、カード２１の挿入時に挿入口２２のシャッタ（不図示）を開くために行われるものであり、カード２１の返却時には、磁気ストライプ検出は行われないので、妨害磁界の休止等の制御が必要ないからである。

また、以上の各実施形態においては、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４に対するスキミング対策について述べた。一方、カードリーダ１の筐体１００内には、磁気ストライプ２１ａを読み取ってデータを再生するための磁気ヘッド２９が存在する（図２（ａ）参照）。この磁気ヘッド２９に対するスキミング対策としては、例えば、磁気ヘッド２９が読み取ったデータを暗号化するなどの対策がとられる。

また、以上の各実施形態においては、図２（ｂ）に示したように、１つのループアンテナ３５を挿入口２２を囲むように配置した例に挙げた。これに代えて、図２（ｃ）に示したように、２つの独立したループアンテナ３５ａ，３５ｂを、挿入口２２の両側に配置してもよい。また、ループアンテナの数は３つ以上でもよい。このように複数のループアンテナを設けた場合は、１つのループアンテナを設ける場合に比べて、より強い妨害磁界を発生させることができるので、スキミングを一層効果的に防止することができる。また、複数のループアンテナから、異なる周波数の妨害磁界が発生するようにしてもよい。このようにすると、不正読取装置に作用する妨害磁界が複数の周波数成分を持つことになるので、フィルタリング処理を行っても妨害磁界を取り除くことが困難になり、データの不正取得をより確実に防止することができる。さらに、図２（ｄ）に示したように、１つのループアンテナ３５ｃを、磁気ストライプ検出用の磁気ヘッド３４（図２（ａ））付近にのみ配置してもよい。

また、ループアンテナに透磁率の高いフェライトや鉄などの金属のコアを配置することで、磁界に指向性を持たせたり、より強い妨害磁界を発生させたりすることができる。

また、以上の各実施形態においては、磁気記録媒体として、裏面に磁気ストライプのある磁気カードを例に挙げた。しかしながら、本発明は、磁気ストライプが表面もしくは表裏両面にある磁気カードを扱う磁気記録媒体読取装置にも適用することができる。

また、以上の各実施形態においては、磁気記録媒体として磁気カードを例に挙げた。しかしながら、本発明は、磁気カードに限らず、磁気ストライプを有する通帳のような磁気記録媒体を読み取る装置にも適用することができる。

本発明は、ＡＴＭのような自動取引処理装置に搭載されるカードリーダや通帳リーダ、あるいはカード認証端末に搭載されるカードリーダなど、磁気記録媒体を読み取る装置全般に適用することができる。

１ カードリーダ
２ 制御部
８ 磁界発生部
９ 磁界制御部
１０ 磁気ストライプ検出部
２１ 磁気カード
２１ａ 磁気ストライプ
２２ 挿入口
３４ 磁気ヘッド
３５ ループアンテナ

Claims (9)

1. 磁気記録媒体が挿入される挿入口と、
   前記磁気記録媒体の磁気ストライプを検出するための磁気ヘッドを含む磁気ストライプ検出部と、
   前記磁気記録媒体の磁気ストライプに記録されたデータの読み取りを妨げるための妨害磁界を発生する磁界発生部と、
   前記磁気ストライプ検出部から出力される検出信号に基づいて、前記磁気ストライプに記録されたデータの有無を判定する制御部と、を備え、
   前記磁界発生部は、前記挿入口付近に設けられていて、前記妨害磁界を前記磁気ヘッドに作用させ、
   前記磁界発生部が妨害磁界を発生しており、かつ、前記挿入口から前記磁気記録媒体が挿入された場合に、前記磁気ストライプ検出部は、前記磁気ストライプに記録されたデータの有無の判定のみが可能な検出信号を出力することを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
2. 請求項１に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記磁界発生部は、前記磁気記録媒体の挿入方向に対して、前記磁気ヘッドよりも前記挿入口側に設けられていることを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記磁界発生部は、前記妨害磁界を特定期間だけ他の期間と異なる状態に変化させ、
   前記磁気ストライプ検出部は、前記特定期間内に、前記磁気ヘッドにより前記磁気ストライプのデータを読み取って、前記検出信号を出力することを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
4. 請求項３に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記特定期間は、前記妨害磁界が休止する休止期間であることを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
5. 請求項４に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記制御部は、前記休止期間以外の期間に、前記磁気ストライプ検出部から出力される信号のレベルに基づいて、前記磁界発生部が発生した妨害磁界が前記磁気ヘッドで正常に受信されているか否かを判定することを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
6. 請求項３に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記特定期間以外の期間では、前記妨害磁界の周波数が第１の周波数であり、
   前記特定期間では、前記妨害磁界の周波数が第２の周波数へ変化し、
   前記磁気ストライプ検出部は、前記磁気ヘッドが前記磁気ストライプから読み取ったデータに対して、前記第２の周波数の信号を除去するためのフィルタリング処理を行うことを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
7. 請求項６に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記第１の周波数はランダムな周波数であり、前記第２の周波数は一定の周波数であることを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
8. 請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記磁気ストライプ検出部は、前記磁気ヘッドが前記磁気ストライプから読み取ったデータに対して、前記妨害磁界の周波数と同帯域の周波数の信号を除去するためのフィルタリング処理を行い、当該フィルタリング処理がされた信号を前記検出信号として出力することを特徴とする磁気記録媒体読取装置。
9. 請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体読取装置において、
   前記制御部は、前記妨害磁界の周波数に対して、前記磁気ストライプ検出部から出力される前記検出信号の周波数が変位しているか否かを判定し、前記検出信号の周波数が変位している場合に、磁気ストライプにデータが記録されている磁気記録媒体が挿入されたと判定することを特徴とする磁気記録媒体読取装置。

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