(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気カードをカード挿入口から筐体内に受け入れ、前記磁気カードに磁気記録されているカードデータを磁気ヘッドを用いて読み取る磁気カード読取装置において、
前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、磁気ヘッド本体の出力信号を受けて前記カードデータを復調する復調手段と、
前記筐体内に設けられ、一面側に圧力に応じた信号を部位毎に出力する圧力センサを有し、該圧力センサの出力に基づいて前記一面側に接触する物体のイメージデータを検出するイメージセンサと、
前記カード挿入口から前記筐体内に進入する前記磁気カードの先端に一端側が押されて回動する回動レバーを有し、該回動レバーの他端側で前記イメージセンサを移動させ、前記磁気カードが前記筐体内の所定位置に達して停止した状態で、該磁気カードの表面のエンボス加工によって凹凸で表示されている文字列部分に前記イメージセンサの前記一面側を押し付ける押付手段と、
前記押付手段によって磁気カードの前記文字列部分に押し付けられた前記イメージセンサから出力されるイメージデータに基づいて、前記エンボス加工によって凹凸で表示されている文字列に対応するキャラクタデータ列を求める文字認識手段と、
前記復調されたカードデータの所定ビット範囲のデータ列と、前記文字認識手段によって求められたキャラクタデータ列とが一致するか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする磁気カード読取装置。
【請求項２】
前記判定手段の判定結果を報知する報知手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の磁気カード読取装置。
【請求項３】
前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、前記復調手段によって復調されたカードデータを暗号化して前記ケースの外部へ出力する暗号化手段と、
前記暗号化手段によって暗号化されて前記磁気ヘッドのケースの外部に出力されたデータを復号して前記判定手段に与える復号手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の磁気カード読取装置。
【請求項４】
少なくとも前記復号手段と判定手段とが１チップ化された単一のプロセッサによって構成されていることを特徴とする請求項３記載の磁気カード読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気カードに記録されている情報を読み出すための磁気カード読取装置において、磁気カードのデータが不正に取得されたり、不正なカードの利用を防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
クレジットカードや銀行のキャッシュカード等の磁気カードに磁気記録されているデータを読み取るために、図７に示す磁気カード読取装置１０が従来から用いられている。
【０００３】
この磁気カード読取装置１０は、図示しない筐体の表面に設けられたカード挿入口１１から挿入された磁気カード１を内部に引き込んで所定の搬送路１２に沿って搬送し、この搬送路１２に設けられた磁気ヘッド１３によって磁気カード１の磁気記録面の磁気変化を検出し、この検出信号を復調回路１４に入力して磁気カード１に磁気記録されているカードデータを復調する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された従来の磁気カード読取装置１０では、磁気ヘッド１３の出力ラインや復調回路１４の出力ラインに対する不正なアクセスによって磁気カード１のカードデータを不正に取得される恐れがある。
【０００５】
また、このように不正に取得されたカードデータを別の磁気カードに書き込んで作成された不正カードが利用される恐れがある。
【０００６】
本発明は、この問題を解決して、カードデータが不正に取得されたり、不正なカードの利用を防止できる磁気カード読取装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の磁気カード読取装置は、
磁気カードをカード挿入口から筐体内に受け入れ、前記磁気カードに磁気記録されているカードデータを磁気ヘッドを用いて読み取る磁気カード読取装置において、
前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、磁気ヘッド本体の出力信号を受けて前記カードデータを復調する復調手段と、
前記筐体内に設けられ、一面側に圧力に応じた信号を部位毎に出力する圧力センサを有し、該圧力センサの出力に基づいて前記一面側に接触する物体のイメージデータを検出するイメージセンサと、
前記カード挿入口から前記筐体内に進入する前記磁気カードの先端に一端側が押されて回動する回動レバーを有し、該回動レバーの他端側で前記イメージセンサを移動させ、前記磁気カードが前記筐体内の所定位置に達して停止した状態で、該磁気カードの表面のエンボス加工によって凹凸で表示されている文字列部分に前記イメージセンサの前記一面側を押し付ける押付手段と、
前記押付手段によって磁気カードの前記文字列部分に押し付けられた前記イメージセンサから出力されるイメージデータに基づいて、前記エンボス加工によって凹凸で表示されている文字列に対応するキャラクタデータ列を求める文字認識手段と、
前記復調されたカードデータの所定ビット範囲のデータ列と、前記文字認識手段によって求められたキャラクタデータ列とが一致するか否かを判定する判定手段とを備えている。
【０００８】
また、本発明の請求項２の磁気カード読取装置は、請求項１記載の磁気カード読取装置において、
前記判定手段の判定結果を報知する報知手段を備えている。
また、本発明の請求項３の磁気カード読取装置は、請求項１または請求項２記載の磁気カード読取装置において、
前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、前記復調手段によって復調されたカードデータを暗号化して前記ケースの外部へ出力する暗号化手段と、
前記暗号化手段によって暗号化されて前記磁気ヘッドのケースの外部に出力されたデータを復号して前記判定手段に与える復号手段を備えている。
また、本発明の請求項４の磁気カード読取装置は、請求項３記載の磁気カード読取装置において、
少なくとも前記復号手段と判定手段とが１チップ化された単一のプロセッサによって構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明を実施した磁気カード読取装置２０の外観を示し、図２はその内部構成を示している。
【００１０】
この磁気カード読取装置２０は、クレジットカードの認証処理を行う端末機（ＣＡＴ端末機）としての機能を有するものであり、図１に示しているように、磁気カード読取装置２０の筐体２１の前面側には、クレジットカードなどの磁気カード１を挿入するためのカード挿入口２２が設けられ、筐体２１の上面側には、テンキー等を含む複数のキー２３、表示器２４および後述するプリンタ５３の排紙口２５が設けられている。
【００１１】
また、筐体２１の内部には、図２に示しているように、カード挿入口２２と連続し、カード挿入口２２から挿入された磁気カード１を筐体２１内で略水平に搬送させるための搬送路２６が形成されている。
【００１２】
この搬送路２６の前端および後端には、磁気カードのエッジを検出するためのセンサ２７、２８が設けられている。
【００１３】
また、搬送路２６には、磁気カードを両面から挟んだ状態で搬送路２６に沿って搬送させるためのローラ２９、３０が複数組設けられ、例えばその下方側のローラ２９（上方側のローラ３０でもよい）が図示しないベルト等によって同方向に回転するように連結され、そのうちの少なくとも一つのローラ２９がモータを含む回転駆動装置３１に連結されている。
【００１４】
搬送路２６の中間部で磁気カードの磁気記録帯が通過する位置には、磁気ヘッド３５が配置されている。この磁気ヘッド３５は、ギャップを有するコア３５ａにコイル３５ｂが巻かれた本体部を、磁気シールド用の金属製のケース３５ｃ内に収容しており、このケース３５ｃの表面に露呈するコア３５ａのギャップ部分で磁気カード１の磁気記録帯の磁気変化を検出し、その磁気変化に対応する信号をコイル３５ｂから出力する。
【００１５】
磁気ヘッド３５のコイル３５ｂから出力される信号は復調回路３７に入力される。復調回路３７は、磁気ヘッド３５のコイル３５ｂから出力される信号から磁気カード１に磁気記録されているカードデータを復調する。
【００１６】
なお、このカードデータの復調は、磁気カード１に対するデータの記録方式に対応しており、例えばその記録方式が一般的なＭＦＭ方式（Ｆ２Ｆ方式ともいう）の場合には、磁気ヘッド３５の本体部（コア３５ａ、コイル３５ｂ）からの出力信号を増幅し、その信号の半サイクル周期が基準周期に近いか基準周期の２倍に近いかを判定することによってカードデータを復調する。
【００１７】
復調回路３７によって復調されたデータは暗号化回路３８に入力される。暗号化回路３８は、復調回路３７によって復調されたデータを所定の暗号化関数と鍵データとによって暗号化する。この暗号化は、例えば、暗号化対象データに対する鍵データとの排他的論理和演算処理、暗号化対象データに対する鍵データによって指定されたビット位置の置換処理、暗号化対象データに対する鍵データによって指定されたビット数のシフト処理の組み合わせによって行う。
【００１８】
上記復調回路３７および暗号化回路３８は、磁気ヘッド３５の本体部分とともに磁気ヘッド３５のケース３５ｃ内に収容され、ケース３５ｃの内部の隙間には合成樹脂が充填されており、暗号化回路３８によって暗号化されたデータがケース３５ｃの外部へ出力される。
【００１９】
なお、図示していないが、復調回路３７および暗号化回路３８には、ケース３５ｃの外部から電源が供給できるようになっている。
【００２０】
したがって、このケース３５ｃから外部に出力されるデータを不正に取得しても、内部の暗号化回路３８の暗号化関数や鍵データがわからないので、磁気カード１に記録されているカードーデータを容易に知ることはできない。
【００２１】
また、搬送路２６の後部上方には、磁気カード１の表面にエンボス加工によって凹凸で表示された文字列（数字や記号も含む）のイメージデータを取得するためのイメージセンサ４０が配置されている。
【００２２】
このイメージセンサ４０は、図３に示すように搬送路２６の奥まで達した磁気カード１のエンボス加工によって凹凸で表示されている文字列２全体に重なり合う位置に支持されており、後述する押付手段４３によって、図４のように磁気カード１側に移動して、その下面側に取り付けられている圧力センサ４１の表面４１ａを磁気カード１のエンボス加工によって凹凸で表示されている文字列２全体に押し付けられる。
【００２３】
圧力センサ４１は、例えば半導体圧力センサからなり、磁気カード１の表面にエンボス加工によって凹凸で表示された文字列２全体と重なり合う長さと幅を有する帯板状の外形を有している。この圧力センサ４１は、図５に示すように、表面４１ａ側からの圧力に応じた信号をそれぞれ出力する多数のセンサセル４２が縦横に配列されたものであり、表面４１ａの各部位に印加される圧力に応じた信号を各部位のセンサセル４２からそれぞれ出力する。
【００２４】
例えば図５に示しているように、エンボス加工によって表示された文字「Ａ」の凸部に押し付けられている各センサセル４２からは所定値以上の大きさの信号が出力され、文字「Ａ」の凸部分に触れていない他のセンサセル４２からはほぼ零（定常値）の信号が出力される。
【００２５】
イメージセンサ４０は、圧力センサ４１の各センサセル４２の出力をそれぞれ所定のしきい値と比較して各部位毎に２値化したデータを求め、この２値化したデータとその部位とを対応付けた２次元のイメージデータとして出力する。
【００２６】
なお、このような圧力センサ４１を用いて文字列のイメージデータを検出するイメージセンサ４０は、光センサを用いて非接触にイメージデータを検出するものに比べて、磁気カードの表面の反射率のばらつきや汚れ等の影響を受けずに凹凸で表示された文字列のイメージデータを正確に得ることができる。また、所定位置に停止している磁気カードの表面に押し付けて文字列のイメージデータを得るようにしているので、搬送しながらイメージデータを取得する方法に比べて、磁気データの読取への悪影響がなく、また、磨耗等による耐久性の低下が少ないという利点がある。
【００２７】
このイメージセンサ４０は押付手段４３と連結されている。押付手段４３は、磁気カード１が搬送路２６の後端位置まで達して停止しているときに、その磁気カード１の表面にエンボス加工によって表示された文字列全体にイメージセンサ４０の下面側の圧力センサ４１の表面４１ａを押し付けて、イメージセンサ４０から磁気カード１の文字列のイメージデータを出力させる。
【００２８】
この押付手段４３は、独立した駆動源を有する場合と、磁気カード１に対する搬送力（回転駆動装置３１の力）を駆動源として利用する場合があり、例えば独立した駆動源としてソレノイドを用いる場合には、磁気カード１の先端が搬送路２６の後端に達したことをセンサ２８（または別のセンサを用いてもよい）によって検出したとき、ソレノイド（図示せず）に通電してイメージセンサ４０を下降させて、圧力センサ４１の表面４１ａを磁気カードの文字列部分に一定時間押し付けてから、ソレノイドに対する通電を停止して、イメージセンサ４０を上昇させる。なお、ソレノイド等の駆動源に対する通電の制御は、後述する制御部４５によって行うことも可能である（押付手段４３の制御部を制御部４５が兼用する）。
【００２９】
また、磁気カード１に対する搬送力を利用する場合には、搬送路２６の後部側に回動レバーを設け、その回動レバーの一端側を回転駆動装置３１の力で奥まで搬送される磁気カード１の先端で押して回動するレバーを回動させ、その他端側でイメージセンサ４０を下方に押し付けるようにすればよく、その他任意の機構を用いることができる。
【００３０】
センサ２７、２８、暗号化回路３８およびイメージセンサ４０の出力は、処理部４５に入力される。
【００３１】
処理部４５は、１チップ化されたマイクロプロセッサによって構成されており、その機能をブロック化すると、図２に示しているように、搬送制御手段４６、復号手段４７、文字認識手段４８、判定手段４９、報知手段５０および認証処理手段５１を備えている。
【００３２】
この処理部４５には、複数のキー２３、表示器２４、回線インタフェース５２、プリンタ５３が接続されており、回線インタフェース５２および通信回線５を介して所定のセンタとの間でキー２３からの入力情報やカードデータ等を含む情報の授受を行い、表示器２４にキー２３の入力情報やセンタとの通信に関わる情報等を表示し、プリンタ５２から決済結果等が印字された紙を出力させる。
【００３３】
図６は、処理部４５の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいてこの磁気カード読取装置２０の動作を説明する。
【００３４】
磁気カード１がカード挿入口２２に挿入されて、その先端がセンサ２７で検知されると、搬送制御手段４６は、各ローラ２９が引込方向に回転するように回転駆動装置３１を駆動し、磁気カード１を搬送路２６に沿って奥側に搬送させる（Ｓ１、Ｓ２）。
【００３５】
そして、この磁気カード１の引込搬送が開始されると、復号手段４７は、暗号化回路３８からのデータの取得を開始する（Ｓ３）。
【００３６】
そして、磁気カード１の先端がセンサ２８で検出されると、搬送制御手段４６は、回転駆動装置３１を停止させ、磁気カード１の搬送を一時停止する（Ｓ４、Ｓ５）。
【００３７】
ここで、押付手段４３がイメージセンサ４０を下降させて、搬送路２６の後端位置で停止している磁気カード１の表面にエンボス加工によって表示されている文字列のイメージデータを出力させる。
【００３８】
このイメージデータを受けた文字認識手段４８は、取得したイメージデータに基づいて、磁気カード１の表面にエンボス加工によって凹凸で表示された文字のキャラクタデータを求める（Ｓ６）。
【００３９】
また、復号手段４７は取得した暗号化データを復号して磁気カード１に記録されていたカードデータを求める（Ｓ７）。なお、この復号処理は磁気カード１の引込搬送中に行ってもよい。
【００４０】
そして、判定手段４９は、文字認識手段４８によって求められたキャラクタデータ列と復号手段４７によって求められたカードデータとを照合し、カードデータの所定ビット範囲のデータ列がキャラクタデータ列に一致するか否かを判定する（Ｓ８）。
【００４１】
一般にエンボス加工によって文字列が表示されている磁気カードでは、その文字列に対応するキャラクタデータ列が磁気記録データに含まれているので、上記の判定を行うことで、その磁気カードが使用可能なカードか否かを判定することができる。
【００４２】
ここで、カードデータの所定ビット範囲のデータ列がキャラクタデータ列に一致する場合には、この磁気カード１は正しいカードであるとし、認証処理手段５１によるカードデータの認証や決済等の処理（前記センタとの通信を含む）がなされた後、搬送制御手段４６によって磁気カード１が返却される（Ｓ９、Ｓ１０）。
【００４３】
また、カードデータの所定範囲のデータ列がキャラクタデータ列に一致しない場合には、この磁気カード１が不正に作成されたものとし、これを報知手段５０が表示器２４あるいは図示しないブザーの音等で報知してから、前記認証処理を行わずにその磁気カードを返却する（Ｓ１１）。
【００４４】
なお、カードデータの所定範囲のデータ列がキャラクタデータ列に一致しない場合に、磁気カード１をカード挿入口２２側に戻して、カードデータの読み取りとイメージセンサ４０からのイメージデータの取得とを所定回数まで繰り返してデータ判定を行い（戻し搬送処理を含めて前記Ｓ２〜Ｓ８の処理を繰り返す）、データが一致した時点で、その磁気カード１を正しいカードとして処理し、所定回数連続して一致しない場合にその磁気カード１を不正に作成されたカードとしその旨を報知してから返却してもよい。
【００４５】
また、ここでは、報知手段５０がデータが一致しないときだけ表示や音で報知しているが、データが一致したときとデータが一致しないときとを区別できるように判定結果を報知すればよい。
【００４６】
また、ここでは、クレジットカードの認証処理わ行うための端末としての機能を有する磁気カード読取装置について説明したが、これは、本発明を限定するものではなく、銀行のキャッシュカード等の磁気カードを読み取る磁気カード読取装置についても本発明を全く同様に適用できる。
【００４７】
このように、実施の形態の磁気カード読取装置２０では、磁気ヘッド３５のケース３５ｃ内に復調回路３７および暗号化回路３８が収容されているので、磁気カード１のカードデータが磁気ヘッド３５の出力ラインから不正に取得される恐れがなく、しかも、磁気カード１のエンボス加工によって凹凸で表示された文字列のキャラクタデータ列とカードデータの所定ビット位置のデータ列との一致を判定し、その判定結果を報知し、一致したときのみセンタとの間の認証処理を行うようにしているので、不正に取得されたカードデータを書き込んだ不正なカードの利用を確実に防ぐことができる。
【００４８】
また、前記したように、カードデータを入出力する復号手段４７と判定手段４９とを含む処理部４５が１チップ化された単一のプロセッサによって構成されているので、磁気カード１のカードデータをこの処理部４５から不正に取得される恐れがなく、カードデータの不正取得に対する安全性がさらに高くなる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の磁気カード読取装置は、
磁気カードをカード挿入口から筐体内に受け入れ、前記磁気カードに磁気記録されているカードデータを磁気ヘッドを用いて読み取る磁気カード読取装置において、
前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、磁気ヘッド本体の出力信号を受けて前記カードデータを復調する復調手段と、
前記筐体内に設けられ、一面側に圧力に応じた信号を部位毎に出力する圧力センサを有し、該圧力センサの出力に基づいて前記一面側に接触する物体のイメージデータを検出するイメージセンサと、
前記カード挿入口から前記筐体内に進入する前記磁気カードの先端に一端側が押されて回動する回動レバーを有し、該回動レバーの他端側で前記イメージセンサを移動させ、前記磁気カードが前記筐体内の所定位置に達して停止した状態で、該磁気カードの表面のエンボス加工によって凹凸で表示されている文字列部分に前記イメージセンサの前記一面側を押し付ける押付手段と、
前記押付手段によって磁気カードの前記文字列部分に押し付けられた前記イメージセンサから出力されるイメージデータに基づいて、前記エンボス加工によって凹凸で表示されている文字列に対応するキャラクタデータ列を求める文字認識手段と、
前記復調されたカードデータの所定ビット範囲のデータ列と、前記文字認識手段によって求められたキャラクタデータ列とが一致するか否かを判定する判定手段とを備えている。
また、本発明の請求項２の磁気カード読取装置は、請求項１記載の磁気カード読取装置において、
前記判定手段の判定結果を報知する報知手段を備えている。
また、本発明の請求項３の磁気カード読取装置は、請求項１または請求項２記載の磁気カード読取装置において、
前記磁気ヘッドのケース内に設けられ、前記復調手段によって復調されたカードデータを暗号化して前記ケースの外部へ出力する暗号化手段と、
前記暗号化手段によって暗号化されて前記磁気ヘッドのケースの外部に出力されたデータを復号して前記判定手段に与える復号手段を備えている。
【００５０】
このように、磁気カードのエンボス加工によって凹凸で表示された文字列のキャラクタデータ列とカードデータの所定ビット位置のデータ列との一致を判定しているので、不正に取得されたカードデータを書き込んだ不正なカードの利用を確実に防ぐことができる。また、磁気ヘッドのケース内に復調手段および暗号化手段が収容されているので、磁気カードのカードデータが磁気ヘッドの出力ラインから不正に取得される恐れがない。
【００５１】
また、本発明の請求項４の磁気カード読取装置は、請求項３記載の磁気カード読取装置において、
少なくとも前記復号手段と判定手段とが１チップ化された単一のプロセッサによって構成されている。
【００５２】
このため、復号されたカードデータを不正に取得することができず、カードデータの不正取得に対する安全性がさらに高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の外観を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態の内部構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態の要部の構成例の概略図
【図４】本発明の実施の形態の動作を説明するための概略図
【図５】本発明の実施の形態の要部の構造と動作を説明するための図
【図６】本発明の実施の形態の要部の処理手順を示すフローチャート
【図７】従来装置の構成を示す図
【符号の説明】
１  磁気カード
２  エンボス加工によって表示されている文字列の突起部分
５  通信回線
２０  磁気カード読取装置
２１  筐体
２２  カード挿入口
２３  キー
２４  表示器
２５  排紙口
２６  搬送路
２７、２８  センサ
２９、３０  ローラ
３１  回転駆動装置
３５  磁気ヘッド
３５ａ  コア
３５ｂ  コイル
３５ｃ  ケース
３７  復調回路
３８  暗号化回路
４０  イメージセンサ
４１  圧力センサ
４２  センサセル
４３  押付手段
４５  処理部
４６  搬送制御手段
４７  復号手段
４８  文字認識手段
４９  判定手段
５０  報知手段
５１  認証処理手段
５２  回線インタフェース
５３  プリンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004729169.tif 000007
【図７】
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