JPH11328334A - 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】 磁気ヘッド１４３は、データ読書部１４
２の制御により、プリペイドカード上の磁気記憶情報を
読出す。光センサ１４６は、暗号処理部１４４の制御に
より、プリペイドカードのバーコード部分の濃淡階調等
の階調分布情報を読み取って、量子化処理部１４５に供
給する。量子化処理部１４５は、該階調分布情報を量子
化して暗号鍵を生成する。暗号処理部１４４は、データ
読書部１４２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。当該暗号鍵により、データ読書部１
４２を介して読出される情報が正しく復号化されない場
合には、不正プリペイドカードと判定する。

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、変造又は偽造したプリペイドカードに正規のプ
リペイドカードの記憶情報を複写した不正を的確に検出
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、所定部位にバーコードが印刷され、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前記
所定部位に印刷されたバーコード部分の地色を含む階調
分布を光学的に検出し、該階調分布のばらつきに対応す
る検出信号を量子化し、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
リペイドカードの媒体毎に固有のバーコード印刷部位の
階調分布のばらつきに対応する階調分布情報を量子化し
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、所定部位にバーコードが印刷さ
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
カード媒体の前記所定部位に印刷されたバーコード部分
の地色を含む階調分布を光学的に検出し、該階調分布の
ばらつきに対応する検出信号を量子化し、該量子化情報
を暗号鍵として、当該プリペイドカード媒体に所定の初
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部
位における前記バーコード部分の地色を含む階調分布を
光学的に検出し、該階調分布のばらつきに対応する検出
信号を前記記録手段と実質的に共通の量子化方式により
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
ド発行時に所定のバーコード印刷部位の階調分布に基づ
く階調分布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
カードの前記バーコード部分の地色を含む階調分布を光
学的に検出する光センサと、前記光センサの検出信号に
基づいて前記バーコード部分の階調分布のばらつきに対
応する階調分布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
定部位にバーコードが印刷され、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バーコード部分
の地色を含む階調分布を光学的に検出する光センサと、
前記光センサの検出信号に基づいて前記バーコード部分
の階調分布のばらつきに対応する階調分布情報を量子化
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該プリペイドカードの媒体毎に
固有のバーコード印刷部位の階調分布のばらつきに基づ
く階調分布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。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。

【００１８】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、リーダ／ライタ１４は、所定部位に印刷されている
バーコード部分の濃淡階調等の階調情報を検出して得た
検出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。該暗号鍵は、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、該バーコード部分か
ら検出される階調分布情報を量子化した結果による暗号
鍵が、エンコード時の暗号鍵に対応しないときは、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。

【００１９】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、量子化処理部１４５及び光センサ１
４６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。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。光センサ１４６は、
暗号処理部１４４の制御により、プリペイドカードのバ
ーコード部分の濃淡階調等の階調分布情報を読み取っ
て、量子化処理部１４５に供給する。量子化処理部１４
５は、光センサ１４６によりバーコード部分から検出し
た階調分布情報を量子化して暗号鍵を生成する。

【００２０】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は、不正プリペイドカー
ドが挿入されたと推定し、異常と判定する。

【００２１】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。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。

【００２２】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。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。

【００２３】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、金額情
報領域Ａ１及びその他の情報領域Ａ２を有する。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Ａ１及びその他の情報領域Ａ２の記憶情報は、当該プ
リペイドカードＣのバーコード印刷部位を読み出して取
得した階調分布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。

【００２４】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。

【００２５】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
バーコード部分の濃淡階調等の階調分布を光センサによ
り検出して得られる階調分布情報、例えば、アナログ検
出信号を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。

【００２６】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、光センサ３５、量子化処理部３６
及び暗号処理部３７を有している。エンコード制御部３
１は、この記録装置３におけるプリペイドカードのエン
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。

【００２７】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。また光センサ３５は、エンコード制御部３１により
制御されて、所定部位に印刷されたバーコード部分の濃
淡階調等の階調分布を検出する。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。また、光センサ３
５も、プリペイドカードＣのバーコード部分の階調分布
の検出に際して、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、光センサ３５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。

【００２８】光センサ３５は、所定のバーコード印刷部
位の地色を含むバーコード部分の濃淡階調等の階調分布
情報を検出し、量子化処理部３６に供給する。量子化処
理部３６は、階調分布情報を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。エンコード制御部３１は、光センサ３
５で階調分布情報が検出された後に、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。

【００２９】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、光センサ１４６により、当
該プリペイドカードＣのバーコード印刷部位の階調分布
情報を検出して、当該検出情報を量子化処理部１４５に
おいて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。このとき、記録装置３（の
量子化処理部３６）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。

【００３０】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Ｃ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。

【００３１】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に何らかの不正又は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Ｃ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。

【００３２】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。

【００３３】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、該プリペイドカード媒体の所定の部位に印刷さ
れたバーコードの濃淡階調分布を、光センサ３５により
検出する（ステップＳ１）。バーコードが印刷される所
定の部位とは、例えば、図９に示すように、プリペイド
カードＣの裏面の残額目安パンチ孔用の度数値列の近傍
の部位であり、当該部位に、図示するようなバーコード
ＢＣが印刷される。

【００３４】光センサ３５で検出されたバーコードＢＣ
の濃淡階調分布は、量子化処理部３６において、ＰＣＭ
又はその他のＡ／Ｄ変換等によって量子化され、暗号鍵
として暗号処理部３７に与えられる（ステップＳ２）。
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Ｓ３）、エンコード処理を終了する。

【００３５】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。

【００３６】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、光センサ１４６により、プリペイドカードＣの所定
のバーコード印刷部位（バーコードは、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）から階
調分布を検出し、階調分布情報を得て、量子化処理部１
４５で量子化して暗号鍵を得る。そして、暗号処理部１
４４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。

【００３７】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）。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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、終了要求又は消費要
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、終了要求又は消費要求を待つ。

【００４２】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
より光センサ１４６を介して、プリペイドカードＣの所
定のバーコード印刷部位から階調分布を検出する（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）。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、共通の階調分布を検出して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。

【００４３】復号の結果、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（ステップＳ
３７）、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。

【００４４】ステップＳ３５において、正常に復号化さ
れてい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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】図９に示すように、プリペイドカードＣの
背面にはバーコードＢＣが印刷されており、通常の場
合、読書装置１におけるバーコードＢＣの認識は、地色
とバーコード部分との相対出力差に基づいて行う。すな
わち、プリペイドカードＣの背面は、地色が灰色となっ
ているが、製造の際には同一のプリペイドカードＣ内で
あっても地色である灰色の濃度のばらつきが生じる。

【００４８】バーコードＢＣは、プリペイドカード媒体
のこのような濃度のばらつきがある地色の面に印刷され
る。バーコードＢＣの印刷の濃度にもばらつきが生じる
が、仮にバーコードＢＣの印刷濃度が一定で、ばらつき
がなかったとしても、地色の位置によるばらつきに起因
して、バーコードＢＣの検出される濃度が変動する。例
えば、プリペイドカードＣの地色が濃い部分ではバーコ
ードＢＣは相対的に淡く検出され、カードの地色が薄い
箇所ではバーコードＢＣは相対的に濃く検出される。こ
のように、バーコード部分は、同一のプリペイドカード
Ｃにおいても、濃淡等の階調にばらつきが生じる。

【００４９】このバーコード部分の濃淡等の階調のばら
つきというのは、プリペイドカードＣの製造時に発生
し、制御できない乱数的なばらつきとなる。既に述べた
ように、従来より一般にバーコードは、地色部分との濃
淡階調の差異による相対値に基づいて認識していた。つ
まり、図１０に示すように、濃度が高く濃い色のバー、
濃度が低く淡い色のバー（バーの濃度が低い場合ばかり
でなく、バーの濃度は同じで地色が高い濃度つまり濃い
色である場合もある）及び両者の中間の濃度の通常の色
のバーがある場合、これらの地色との相対値に基づく検
出信号は、図１１に示すように、それぞれ異なる振幅の
波形となる。従来から行なわれているバーコードの認識
においては、このような波形からバーコードを抽出する
のに、図１１のように一定の基準レベルＲＬよりも振幅
の大きい部分を抽出して図１２のような波形を得てバー
の存在を認識している。

【００５０】これに対して、本発明では、地色を含めバ
ーコード部分の濃淡等の階調の分布を詳細に識別するこ
とにより、個々のプリペイドカードＣに固有の情報を得
る。すなわち、プリペイドカードＣの製造時に、図１３
に示すようにバーコード部分の濃淡等を例えば８階調で
分析し且つ変位（位置、すなわち基準点からの距離）を
例えば１６区域に分割して検出する。このようにして得
られる地色及びバーコード部分の図１４に示すような階
調分布情報ＧＤを量子化して、暗号鍵とする。当該プリ
ペイドカードＣに対する金額情報等の記憶情報を、図１
５に示すように、該暗号鍵を用いて暗号化して情報記憶
部Ａに書込む。

【００５１】このようにして、読書装置１で磁気記憶情
報の読み取り時において、光センサ１４６で検出して量
子化処理部１４５で量子化した（地色及びバーコード部
の階調分布情報に基づく）暗号鍵を用いて、当該プリペ
イドカードＣの記憶情報を復号化することができるか否
かをチェックし、復号化することができた場合には、正
常なプリペイドカードＣとして使用させる。バーコード
印刷部位における階調分布情報に基づき量子化処理部１
４５で量子化して得た暗号鍵を用いて磁気記憶情報を復
号解読することができなかった場合には、磁気記憶情報
のみを他のプリペイドカードＣから複写した可能性があ
るため、使用させないようにする。

【００５２】しがたって、プリペイドカードＣの媒体毎
に固有のバーコード部分の階調分布情報を量子化した情
報を暗号鍵として用いて、プリペイドカードＣ発行時に
コード情報を暗号化して記憶させ、読書装置１は、プリ
ペイドカードＣから実測して得た階調分布情報を量子化
して暗号鍵を再生し、当該プリペイドカード媒体に記憶
された記憶情報の読出し／書込みに、該暗号鍵を用いて
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し、使用を阻
止する。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、事前に的確に阻
止し、変造又は偽造によるプリペイドカードの不正使用
を未然に防止することが可能となる。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】

【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所定のバーコード印刷部位の
階調分布に基づく階調分布情報を量子化して暗号鍵とし
て用いることにより、当該プリペイドカードの記憶情報
の読出／書込に際して、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
確に検出弁別して防止することができ、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バー
コード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地
色を含むバーコード部分のばらつきを説明するためのバ
ーコードの模式図である。

【図１１】プリペイドカードシステムにおけるバーコー
ド部分の検出に従来より使用されている地色との相対振
幅波形を説明するための模式図である。

【図１２】図１１によるバーコード部分の抽出波形を説
明するための模式図である。

【図１３】図１のプリペイドカードシステムにおける地
色を含むバーコード部分の階調波形の階調及び変位の分
析を説明するための模式図である。

【図１４】図１のプリペイドカードシステムにおける地
色を含むバーコード部分の階調波形の階調及び変位の分
析波形を説明するための模式図である。

【図１５】図１のプリペイドカードシステムに用いられ
るプリペイドカードのバーコード及び暗号化情報記憶部
を模式的に示す図である。

【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 光センサ 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 １４６ 光センサ Ｃ プリペイドカード Ｄ カード発行元 Ｓ 店舗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｃ 1/00 ６４０ Ｇ０７Ｆ 7/08 Ｃ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定部位にバーコードが印刷され、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前記所定部位に印刷されたバー
   コード部分の地色を含む階調分布を光学的に検出し、該
   階調分布のばらつきに対応する検出信号を量子化し、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】所定部位にバーコードが印刷され、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前記所定部位に印刷されたバー
   コード部分の地色を含む階調分布を光学的に検出し、該
   階調分布のばらつきに対応する検出信号を量子化し、該
   量子化情報を暗号鍵として、当該プリペイドカード媒体
   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部位における前記バー
   コード部分の地色を含む階調分布を光学的に検出し、該
   階調分布のばらつきに対応する検出信号を前記記録手段
   と実質的に共通の量子化方式により量子化し、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】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前記バーコード部分の地色を含
   む階調分布を光学的に検出する光センサと、 前記光センサの検出信号に基づいて前記バーコード部分
   の階調分布のばらつきに対応する階調分布情報を量子化
   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】所定部位にバーコードが印刷され、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バーコード部分の地色を含む階
   調分布を光学的に検出する光センサと、 前記光センサの検出信号に基づいて前記バーコード部分
   の階調分布のばらつきに対応する階調分布情報を量子化
   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。