(57)【要約】【課題】ベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機のためのシステムを提供する。【解決手段】システムは、携帯電話、磁気ストライプ送信装置及びペイメント・ボタンを含む。携帯電話は、お財布アプリケーションを含み、ペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームを送信する。磁気ストライプ送信装置は、ドライバ及びインダクタを含み、携帯電話からパルスのストリームを受信し、受信したパルスのストリームを増幅して成形し、且つペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む高エネルギー磁気パルスを発生して送出するように構成される。インダクタは、一連のタイミングが調節された電流パルスによって駆動されて、移動している磁気ストライプによって生成される変動磁場と似ている一連の高エネルギー磁気パルスがもたらされることになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置において、
ペイメント・カードの磁気ストライプ・データに関連するパルスのストリームを受信して、一連のタイミング調整された電流パルスを制御するように構成されたドライバと、
１つ以上の巻線を有し、前記一連のタイミング調整された電流パルスに基づいて磁気パルスを送出するように構成されたインダクタとを備え、
前記インダクタは、前記一連のタイミング調整された電流パルスの立ち上がり時間を制御するように構成され、前記インダクタの前記１つ以上の巻線が、磁気リーダ・ヘッドが非接触で認識する磁気パルスを生成するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記インダクタの前記巻線は、同一平面上の基板層上に形成される請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記インダクタは、プリント回路基板上にレイアウトされた複数のループ巻線を含む請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記ループ巻線は、矩形のワイヤ束を含む請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データは、第１トラックデータに相当する第１データと、第２トラックデータに相当する第２データとを含み、
前記磁気リーダ・ヘッドによって受信されうる磁気パルスは、第１シーケンスおよび第２シーケンスにおける前記インダクタよって送出され、前記第１シーケンスは、前記第１データの送信に続く前記第２データの送信を含むように構成されて、前記第２シーケンスは、前記第２データの送信に続く前記第１データの送信を含むように構成される、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプは、トラック１データに相当する第１データと、トラック２データに相当する第２データとを含み、
磁気リーダ・ヘッドによって受信されうる磁気パルスは、第１のシーケンスと第２のシーケンスにおける前記インダクタによって送出され、前記第１のシーケンスは、前記第２データの送信に続く前記第１データの送信を含むように構成され、前記第２のシーケンスは、前記第１データの送信に続く前記第２データの送信を含むように構成される請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データは、第１トラックデータに相当する第１データと、第２トラックデータに相当する第２データとを含み、
前記磁気リーダ・ヘッドによって受信されうる磁気パルスは、前記第１データの送信に続く前記第２データの送信を含むように構成されるシーケンスにおいて前記インダクタによって送出される請求項１記載の装置。
【請求項８】
ストライプ・データは、トラック１データに相当する第１データと、トラック２データに相当する第２データを含み、
前記インダクタによって送出されて前記磁気リーダヘッダによって受信されうる磁気パルスは、トラック２データに対して適用される、暗号法によって発生された動的な要素に基づいて生成されるデータの送信を含むように構成される請求項１記載の装置。
【請求項９】
更に、事前に選択されたペイメント・カードに関連してプログラムされたペイメント・ボタンを備え、
前記ペイメント・ボタンを起動すると、前記事前に選択されたペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む磁気パルスの送出を開始する請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記ドライバは、ピークが１アンペアを超えるバイポーラ電流パルスを生成するバイポーラ・ドライバを含む請求項１記載の装置。
【請求項１１】
お財布アプリケーションと複数のペイメント・カードに関する情報とを記憶するメモリと、
ユーザ入力に基づいて前記複数のペイメント・カードの中から１つを選択し、当該選択されたペイメント・カードの磁気ストライプ・データに関連するパルスのストリームを送信するコントローラと、
前記選択されたペイメント・カードの磁気ストライプ・データに関連する前記パルスのストリームを受信して、一連のタイミング調整された電流パルスを形成するドライバと、
前記一連のタイミング調整された電流パルスに基づいて磁気パルスを送出するように構成された基板層に形成された巻線を含むインダクタとを備え、
前記一連のタイミング調整された電流パルスを使用して、前記インダクタを駆動し、磁気リーダヘッダが非接触で認識する磁気パルスを生成する装置。
【請求項１２】
前記お財布アプリケーションに関連する前記複数のペイメント・カードの中で、事前に選択されたペイメント・カードに関連するように構成されたペイメント・ボタンを更に備え、
前記ペイメント・ボタンを起動すると、前記事前に選択されたペイメント・カードの磁気ストライプ・データに関連する磁気パルスの送出を開始する請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、カード発行者からダウンロードされたトークンを使用してペイメント・カード情報を暗号化するように構成されており、当該トークンは、ひとつの磁気ストライプ送信トランザクションに対してのみ有効である請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、カードサーバからのペイメント・カードに関する情報をダウンロードして、前記ペイメント・カードに関する情報を暗号化する前記カードサーバによって提供されるキーを受信するように構成される請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
ペイメント・カードの磁気ストライプ・データに関連するパルスのストリームを受信するように構成されたドライバと、
前記ドライバに結合されて、インダクタンス値を有するインダクタであって、前記ドライバの駆動により、一連のタイミング調整された電流パルスが前記インダクタ内を流れるように制御されるときには、磁気ストライプを移動させることによって生成された変動磁場を生じさせる立ち上がり時間を有する磁気パルスを送出させる、インダクタとを備え、
前記磁気パルスは、非接触にピックアップされて、ＰＯＳカード・ペイメント端末に配置される磁気ストライプリーダヘッドの既存のインフラストラクチャを介して認識可能となる装置。
【請求項１６】
お財布アプリケーションを記憶するメモリと、
ユーザ入力に基づいて複数のペイメント・カードの中からひとつを選択して、当該選択されたペイメント・カードの磁気ストライプ・データに関連するパルスのストリームを送信する前記お財布アプリケーションを実行するように構成されたコントローラとを更に備える請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
事前に選択されたペイメント・カードに関連するように構成されたペイメント・ボタンを更に備え、
前記ペイメント・ボタンを起動すると、前記事前に選択されたペイメント・カードの磁気ストライプ・データに関連する磁気パルスの送出を開始する請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記インダクタは、同一平面上の基板層上に形成された複数の巻線を備える請求項１５記載の装置。
【請求項１９】
前記インダクタは、前記プリント回路基板にレイアウトされた複数のループ巻線を備える請求項１５記載の装置。
【請求項２０】
前記ループ巻線は、矩形のワイヤ束を含む請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データは、第１トラックデータに相当する第１データと、第２トラックデータに相当する第２データを含み、
前記磁気リーダヘッダに受信されうる磁気パルスが、第１シーケンスおよび第２シーケンスにおいて前記インダクタによって送出されて、前記第１シーケンスは、前記第１データの送信に続く第２データの送信を含むように構成され、前記第２シーケンスは、前記第２データの送信に続く前記第１データの送信を含むように構成される請求項１５記載の装置。
【請求項２２】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データは、トラック１データに相当する第１データと、トラック２データに相当する第２データを含み、
前記磁気カードリーダによって受信される磁気パルスは、第１のシーケンスと第２のシーケンスにおいて前記インダクタによって送出されて、前記第１シーケンスは前記第２データの送信に続く前記第１データの送信を含むように構成されており、前記第２シーケンスは、前記第１データの送信に続く前記第２データの送信を含むように構成される請求項１５記載の装置。
【請求項２３】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データは、第１トラックデータに相当する第１データと、第２トラックデータに相当する第２データとを含み、
前記磁気リーダ・ヘッドによって受信されうる磁気パルスは、前記第１データの送信に続く第２データの送信を含むように構成されるシーケンスにおいて、前記インダクタによって送信される請求項１５記載の装置。
【請求項２４】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データは、トラック１データに相当する第１データと、トラック２データに相当する第２データとを含み、
前記インダクタによって送信されて前記磁気カードリーダによって受信されうる磁気パルスは、トラック２データに対して適用される、暗号法によって発生された動的な要素に基づいて生成されたデータの送信を含むように構成される請求項１５記載の装置。
【請求項２５】
前記ドライバは、ピークが１アンペアを超える電流パルスを生成するように構成されたバイポーラ・ドライバを備える請求項１５記載の装置。
【請求項２６】
前記コントローラは、カード発行者からダウンロードされたトークンを使用してペイメント・カード情報を暗号化するように構成されており、当該トークンは、ひとつの磁気ストライプ送信トランザクションに対してのみ有効である請求項１６記載の装置。
【請求項２７】
前記コントローラは、カードサーバからペイメント・カードに関する情報をダウンロードして、前記ペイメント・カードに関する情報を暗号化するカードサーバによって提供されるキーを受信するように構成される請求項１６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１３年１月２０日出願の米国仮特許出願第６１／７５４，６０８号に基づき優先権を主張している２０１３年３月１４日出願の米国特許出願第１３／８２６，１０１号の一部継続出願である２０１４年２月１７日出願の米国特許出願第１４／１８１，９４７号の一部継続出願である２０１４年７月１１日出願の米国特許出願第１４／３２９，１３０号に基づき優先権を主張し、これらのすべてが参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、ベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機のためのシステム及び方法に関し、詳細には、スマートフォン上、又は磁気ストライプ・データ送信機上のペイメント・ボタンを押すことによって、スマートフォン又は他の電子装置からペイメント・カードのデータを販売時点情報管理システム（ＰＯＳ：Point of Sale）トランザクション端末中に送信する磁気ストライプ・データ送信機に関する。
【背景技術】
【０００３】
磁気ストライプ・ペイメント・カードは、ペイメント・カードのデータを含む磁気ストライプを担持する。磁気ストライプ・ペイメント・カードは、とりわけクレジット・カード、デビット・カード、ギフト・カード及びクーポン・カードを含む。データは、ストライプ中に埋め込まれた磁性粒子の配向を交互にすることによって、磁気ストライプ上に「書き込まれる」。カード・データは、カードを磁気ストライプ・リーダに通すことによって、販売時点情報管理システム（ＰＯＳ：Point of Sale）で磁気ストライプから読み出される。リーダは、リーダ・ヘッド及びその関連復号回路構成を含む。リーダにカードを通したとき、磁気ストライプは、リーダ・ヘッドの前を移動する。交互に代わる極性磁区を含む磁気ストライプが移動すると、リーダ・ヘッドの狭い検知開口部内で変動磁場が生じる。リーダ・ヘッドは、この変動磁場を等価の電気信号に変換する。復号回路構成は、この電気信号を増幅し、デジタル化して、当初磁気ストライプ上に書き込まれたのと同じデータ・ストリームを再現する。磁気ストライプのコード化は、国際規格ＩＳＯ７８１１及び７８１３に述べられている。
【０００４】
スマートフォンの普及と能力が高まるにつれて、お財布携帯としてそれらを使用し、その財布を使用して販売時点情報管理システムで支払いを済ましたいという要求が、ますます強くなっている。その採用に対する主な障害は、携帯電話と販売時点情報管理システム端末の間にデータ送信チャネルがなかったことである。いくつかの代替案が提案されている。これらは、携帯電話のスクリーン上に表示されたデータのＰＯＳ端末中への手動によるキー入力、携帯電話のスクリーン上に表示され、２次元バーコードリーダによって読み出される２次元バーコード、携帯電話に付随する無線周波数（ＲＦ）のＩＤタグ、及び携帯電話中のアプリケーションによって駆動される、内蔵の近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communications）ハードウェアを含む。これらの方法の中で、２次元バーコード及びＮＦＣは、最も期待できる。しかし、それらの広範な採用は、販売時点情報管理システムにおいて適切な読み出し装置の欠落によって妨げられており、また、ＮＦＣの場合、標準化されたＮＦＣ能力が多くのスマートフォンにないことによって妨げられている。
【０００５】
したがって、スマートフォン又は他の電子装置から遠隔で販売時点情報管理システム・トランザクション端末中にペイメント・カードのデータ又は他の情報を送信するための改善された装置及び方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７、９５４、７１６号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】国際規格ＩＳＯ７８１１及び７８１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、スマートフォン上、又は磁気ストライプ・データ送信機上のペイメント・ボタンを押すことによって、スマートフォン又は他の電子装置からペイメント・カードのデータ又は他の情報を販売時点情報管理システム・トランザクション端末中に遠隔で送信するベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機のためのシステム及び方法を述べる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一般に、一態様では、本発明は、携帯電話、磁気ストライプ送信（ＭＳＴ：magnetic stripe transmission）装置及びペイメント・ボタンを含むベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機のためのシステムを提供する。携帯電話は、支払いお財布アプリケーションを含み、ペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームを送信するように構成される。磁気ストライプ送信（ＭＳＴ）装置は、ドライバ及びインダクタを含み、ＭＳＴ装置は、携帯電話からパルスのストリームを受信し、受信したパルスのストリームを増幅して成形し、且つペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む高エネルギー磁気パルスを発生して送出するように構成される。インダクタは、一連のタイミングが調節された電流パルスによって駆動されて、移動している磁気ストライプによって生成される変動磁場と似ている一連の高エネルギー磁気パルスがもたらされることになる。ペイメント・ボタンは、事前に選択したペイメント・カードと関連付けられるようにプログラムされ、ペイメント・ボタンを起動すると、事前に選択したペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む高エネルギー磁気パルスの送出が開始される。
【００１０】
本発明のこの態様の実施は、次の事項を含む。ペイメント・ボタンは、ＭＳＴ装置中に、又は携帯電話中に位置する。携帯電話は、ペイメント・ボタンが起動されたとき、通知信号を受信するように構成される。ペイメント・ボタンは、無線接続を介して遠隔で起動されるように構成される。送信されたカードのデータは、携帯電話のメモリ又はＭＳＴ装置中に収納されたメモリのいずれかから読み出すことができる。送出された高エネルギー磁気パルスは、磁気読み出しヘッドによって遠隔で検出するように構成される。ＭＳＴ装置は、受信したパルスのストリームを成形して、磁気読み出しヘッドのシールディング、渦電流損及び限られたインダクタンス値を補償する。磁気読み出しヘッドは、磁気読み出しヘッドのインダクタを含み、ＭＳＴのインダクタは、１．２７ｃｍ（０．５インチ）より長い距離離れた磁気読み出しヘッドのインダクタと疎結合型トランスを形成するように構成される。ＭＳＴのインダクタは、鉄又はフェライトのコアを含み、コアは、インダクタを通じて流れる高電流の下で飽和しないように設計される。
【００１１】
一般に、別の態様では、本発明は、携帯電話、磁気ストライプ送信（ＭＳＴ）装置及びペイメント・ボタンを含むベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機のためのシステムを提供する。携帯電話は、ペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームを送信するように構成される。磁気ストライプ送信（ＭＳＴ）装置は、ドライバ及びインダクタを含み、ＭＳＴ装置は、携帯電話からパルスのストリームを受信し、受信したパルスのストリームを増幅して成形し、且つペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む高エネルギー磁気パルスを発生して送出するように構成される。送出された高エネルギー磁気パルスは、磁気読み出しヘッドによって遠隔で検出するように構成される。インダクタは、１つ又は複数の巻線を含み、この１つ又は複数の巻線は、磁気読み出しヘッドの検知開口部を含むように寸法付けられた広い十分な領域にわたって広がる磁束線を発生し、且つ適切にタイミングが調節された電流パルスをその最大値に達するようにさせ、それによって最大誘導電圧が磁気読み出しヘッド中に生じるように構成されるインダクタンス値を発生するように構成される。ペイメント・ボタンは、事前に選択したペイメント・カードと関連付けられるようにプログラムされ、ペイメント・ボタンを起動すると、事前に選択したペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む高エネルギー磁気パルスの送出が開始されることになる。
【００１２】
一般に、別の態様では、本発明は、ドライバ、インダクタ及びペイメント・ボタンを含む磁気ストライプ送信（ＭＳＴ）装置を提供する。ＭＳＴ装置は、ペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームを受信し、受信したパルスのストリームを成形して増幅し、且つペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む高エネルギー磁気パルスを発生して送出するように構成される。送出された高エネルギー磁気パルスは、磁気読み出しヘッドによって遠隔で検出するように構成される。ペイメント・ボタンは、事前に選択したペイメント・カードと関連付けられるようにプログラムされる。ペイメント・ボタンを起動すると、ＭＳＴ装置に、事前に選択したペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームを受信させ、受信したパルスのストリームを成形させて増幅させ、且つ事前に選択したペイメント・カードの磁気ストライプ・データを含む高エネルギー磁気パルスを発生させて送出させる。事前に選択したペイメント・カードの磁気ストライプ・データは、ＭＳＴのメモリ中に、又は携帯電話のメモリ中に格納される。
【００１３】
図を参照すると、同様の数字は、いくつかの図にわたって同様の要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機システムの概観図である。
【図２】本発明による必要な磁場を発生するために使用される代表的なインダクタの概略図である。
【図３】本発明によるベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機システムの別の実施例の概観図である。
【図４】本発明によるベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機システムの別の実施例の概観図である。
【図５】図４の実施例に関するインダクタ電流対時間及び磁気リーダ・ヘッドの出力電圧対時間を表すグラフである。
【図６】２つのインダクタのアレイを描く図である。
【図７】インダクタ磁場を描く図である。
【図８】本発明によるベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機システムの別の実施例の概観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、スマートフォン上、又は磁気ストライプ・データ送信機上のペイメント・ボタンを押すことによって、スマートフォン又は他の電子装置からペイメント・カードのデータを販売時点情報管理システム・トランザクション端末中に送信するベースバンド近距離磁気ストライプ・データ送信機のためのシステム及び方法を述べる。
【００１６】
ベースバンド近距離磁気ストライプ送信（ＭＳＴ）、すなわち本発明の主題は、パルス変調磁場を使用して、スマートフォンからＰＯＳ端末中に、所定の距離からデータを送信する。システムは、カードがリーダ・ヘッドに接触することも近接（１ｍｍより近い）することもなく、又はカード・リーダ・スロット中に挿入する必要もなく、カード・データをＰＯＳ端末のリーダ中に送信することができる。さらに、システムは、磁気ストライプ・カード、又はＮａｒｅｎｄa等による米国特許第７、９５４、７１６号に記載されているような先行技術による磁気ストライプのエミュレーション若しくは電子磁気ストライプに必要とされる機械に通す動作の必要性を解消する。
【００１７】
磁場が、高出力ドライバ回路によって駆動される、特別設計のインダクタによって生成される。インダクタの独特な構造により、所定の距離からＰＯＳ端末中に位置する磁気ストライプ・リーダ・ヘッドに入り込むことができる、複雑な無指向性の磁場がもたらされる。
【００１８】
図２を参照すると、インダクタ１２４は、外形寸法が約４０×３０ｍｍ、束厚さが３ｍｍである、１つ又は複数の矩形のワイヤ束（複数可）１２５を含む。インダクタ１２４は、適正にタイミングを合わされた電流パルスが各パルスの終了時にその最大値に到達するような値のインダクタンスを有する。また、磁気ストライプ・カードが磁気リーダ・ヘッドの前を通されたとき磁気リーダ・ヘッドによって理解される磁気信号に非常に似ている磁場をもたらすようにドライバ回路からの電流を成形するうえで、インダクタンス値と巻線抵抗値の比は決定的な事項である。一実例では、巻線抵抗に対するインダクタンスの比は、８０μＨ／オームである。
【００１９】
インダクタの物理的な形状によって、磁束線が、リーダ・ヘッドの検知開口部を含むのに十分に広い領域にわたって広がることが保証される。インダクタ巻線は、エナメル絶縁磁気ワイヤとすることができ、又は代替えとして、インダクタは、剛性又は可撓性のプリント回路基板上にレイアウトされたコンダクタ・トレースによって形成されたスパイラル・インダクタとして実現することができる。
【００２０】
インダクタは静止しているが、インダクタは一連のタイミングを合わされた電流パルスによって駆動され、移動している磁気ストライプによって生成される変動磁場に似ている一連の磁気パルスをもたらすことになる。標準の磁気ストライプのコード化の後に磁場変調が続き、次いで、それによってリーダの出力において、磁気ストライプから得られるはずのものに同一である電気パルスのストリームがもたらされることになる。
【００２１】
ＭＳＴの重要な利点は、ＭＳＴが販売時点情報管理システム・カード支払い端末の既存のインフラと共に働くということである。ＮＦＣ又は２次元バーコードとは異なり、外部リーダ又は新しい端末を設置する必要がない。
【００２２】
図１を参照すると、本発明の一実施例１００では、適切なドライバ１２２及びインダクタ１２４が小さなカプセル１２０中に収容され、カプセル１２０は、携帯電話１１０のオーディオ・ジャック１１２に接続される。スマートフォン１１０には、お財布ソフトウェア・アプリケーション１０２がロードされている。電話１１０は、そのオーディオ・ジャック１１２を介して磁気ストライプ送信機１２０に接続される。標準のＩＳＯ／ＡＢＡ磁気ストライプ・カード１４０を読むことが可能な通常のカード支払い端末を備えた販売時点の場所で支払いをするために、顧客は、そのスマートフォン１１０上でお財布アプリケーション１０２を選択し、支払いに使用したい組み込み済のペイメント・カード（すなわち、Ｖｉｓａ、ＭａｓｔｅｒＣａｒｄ、Ａｍｅｘ）の１つを選択する。顧客は、販売時点情報管理システム端末１４０に携帯電話を近づけて（２．５４〜５．０８ｃｍ（１〜２インチ））保持し、電話１１０上の支払いアイコン／キー１０４を押す。電話１１０中のお財布アプリケーション１０２によって、選択されたカードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームが、オーディオ・ジャック１１２を介してＭＳＴ１２０に送られる。ＭＳＴ１２０は、そのパルスを増幅し、適切に変調された高エネルギーの磁気インパルス１３０に成形し、それを送出する。磁気インパルス１３０は、販売時点情報管理システム支払い端末１４０中に位置する磁気ストライプ・リーダ・ヘッド１４２によって検出され、電気パルスに変換される。その結果得られた電気パルスは、復号器１４４によって復号され、その中央処理装置（ＣＰＵ）１４６が、そのリーダ・スロットを通された標準の磁気ストライプ・カードを処理することになるのと同様に、中央処理装置（ＣＰＵ）１４６によって処理される。小売商人が支払い金額を入力し、そのトランザクションが、ＰＯＳ端末１４０によってネットワーク１５０を介して支払いトランザクション・プロセッサ１６０に送られる。トランザクション・プロセッサ１６０は、トランザクション認証を返し、ＰＯＳ端末１４０は、レシートをプリントする。カード入力方法を除き、全トランザクションは、標準の磁気ストライプ・カードの場合と同様の方法で完結する。
【００２３】
ＭＳＴ１２０の別の実施例では、セキュリティが、支払い端末を通じて送信されるトランザクションを、別個のセキュア無線メッセージをプロセッサに送ることによって補完するスマートフォンによって向上され、２つのトランザクションは、認証目的のために組み合わされる。
【００２４】
図３を参照すると、別の実施例では、ＭＳＴ１２０は、磁気ストライプ・リーダ（ＭＳＲ）ヘッド１４２ａと一体化されて、磁気ストライプ情報の読み出しと送信の両方を実施することができる単一装置が生成される。電子お財布１０２と連結したＭＳＴとＭＳＲの組み合わせは、ペイメント・カードを電子お財布中にロードし、ペイメント・カードのデータをＰＯＳシステム１４０にその後で送信する好都合なセキュア手段をもたらす。さらに、この実施例は、各個人がＭＳＴを備えており、カードリーダがその人のＭＳＴに含まれている状態で自分のカード情報を他の人の携帯電話に送信することができる場合、クレジット又はデビットのカードを使用して個人対個人の間の好都合な支払いを可能にする。
【００２５】
別の実施例では、磁気ストライプの送信は、トークン化されたカード・データを販売時点情報管理システム端末に送信するために使用される。この実施例では、実際のペイメント・カード番号又はその一部が、暗号化して生成されたトークンと置き換えられ、トークンは、標準の会員番号（ＰＡＮ：Primary Account Number）に似たものとなるようにフォーマットされるトークン・データを含むトラック・データとしてフォーマットされる。ＰＡＮは、有効な銀行識別コード（ＢＩＮ：Bank Identification Number）を含むことができる。そのようなトークンは、カード発行者からか、又は別のオンラインのソースからダウンロードされる、或いはローカルに生成される。トークンのＭＳＴによる送信は、１つのトランザクションに関してのみ有効である、暗号化して生成されたトークンを送信することによって、有効なカード番号の送信に取って代わり、したがって、既存の販売時点情報管理システム・ハードウェアを変更する必要がなく、標準の磁気ストライプに固有なセキュリティのリスクがすべて解消される。他の実施例では、既存の販売時点情報管理システムのハードウェア及びソフトウェアとの互換性を高めるために、２つ以上のトラック・データが送信される。これらの実施例では、トラック１データの送信の後にトラック２データの送信が続くことができる、或いはトラック２データの後にトラック１データが続くことができる。
【００２６】
さらなる実施例では、また、ＭＳＴ１２０は、カード・データのセキュア・ローカル記憶を形成し、インダクタ・ドライバ回路１２２を直接駆動するセキュア・マイクロコントローラ１２６を含む。この実施例は、ＭＳＴが電話から取り外されて記憶送信モードで作動することを可能にする。いくつかの実施例では、ＭＳＴは、カード・データ及び他の個人情報の安全確実な記憶のために、揮発性及び不揮発性のメモリをさらに含む。
【００２７】
また別の可能な実施例は、電話１１０とＭＳＴ１２０の間のブルートゥース（登録商標）通信を使用し、両方向通信が、ＭＳＴのセキュア・マイクロコントローラ１２６によって形成されたセキュア要素中に記憶されたカード・データの電話による検索を含む、セキュリティ及びフレキシビリティを高めるために、使用される。
【００２８】
また別の可能な実装形態では、ＭＳＴ１２０は、その内蔵のセキュア・マイクロコントローラ１２６を使用して、カード・データの一部又は全部を暗号化し、磁場を介してそれを販売時点情報管理システム・カードリーダに送信する。
【００２９】
また別の可能な実装形態では、ペイメント・カードのデータは、動的に変化させるカード照合値（ＣＶＶ：card verification value）データを含む。この場合、トランザクションのセキュリティは、ＣＶＶデータの動的な変化によって高められる。
【００３０】
図４を参照すると、本発明の別の実施例１００では、磁気ストライプ送信機（ＭＳＴ：Magstripe Transmitter）１２０は、波形成形器１２１、バイポーラ・ドライバ１２３及びループ・インダクタ１２４を含む。スマートフォン１１０は、お財布ソフトウェア・アプリケーション１０２がロードされ、そのオーディオ・ジャック１１２を介して磁気ストライプ送信機１２０に接続される。標準のＩＳＯ／ＡＢＡ磁気ストライプ・カードを読むことが可能な通常のカード支払い端末１４０を備えた販売時点の場所で支払いを済ますために、顧客は、そのスマートフォン１１０でお財布アプリケーション１０２を選択し、支払いに使用したい組み込み済のペイメント・カード（すなわち、Ｖｉｓａ、ＭａｓｔｅｒＣａｒｄ、Ａｍｅｘ）の１つを選択する。顧客は、販売時点情報管理システム端末１４０に携帯電話を近づけて（２．５４〜５．０８ｃｍ（１〜２インチ））保持し、電話１１０上の支払いアイコン／キー１０４を押す。電話１１０中のお財布アプリケーション１０２によって、選択されたカードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームが、オーディオ・ジャックを介してＭＳＴ１２０に送られる。ＭＳＴ１２０は、適切に変調された高エネルギーの磁気インパルス１３０の形態にそのパルスを増幅し、成形し、送出する。磁気インパルス１３０は、販売時点情報管理システム支払い端末１４０中に位置する磁気ストライプ・リーダ・ヘッド１４２によって検出され、電気パルスに変換される。その結果得られた電気パルスは、復号器１４４によって復号され、中央処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）１４６によって、それが、そのリーダ・スロットを通された標準の磁気ストライプ・カードを処理することになるのと同様に、処理される。小売商人が支払い金額を入力し、そのトランザクションが、ＰＯＳ端末１４０によってネットワーク１５０を介して支払いトランザクション・プロセッサ１６０に送られる。トランザクション・プロセッサ１６０は、トランザクション認証を返し、ＰＯＳ端末１４０は、レシートをプリントする。カード入力方法を除き、全トランザクションは、標準の磁気ストライプ・カードの場合と同様の方法で完了する。
【００３１】
販売時点情報管理システム端末中で使用される磁気ストライプ・リーダ・ヘッドは、ヘッドのすぐ前に位置するその検知開口部の近くで、及びその内で生じる磁場に対してだけ感受性があるように設計される。ヘッドは、この検知開口部の外側の外部磁場を無視するように設計される。意図する検出距離は、２．５４ｃｍ（１インチ）の分数であり、感受する場の広がりは、数度である。さらに、リーダ・ヘッドは、金属シールド１４１によって囲繞されて、図４に示すヘッドの対象とする検知開口部の外側の変化する磁場が大いに減衰される。さらに、シールド１４１は、端末のフレーム・グラウンドに接続され、それは、外部で生じる結合されたコモン・モード信号を接地するように分路する。これらの設計の特徴は、ヘッドが、すぐ近くにある電気機器、送信機又はセル方式携帯電話からノイズを検出しないことを確実にすることを目的とする。また、これらの同じ設計の特徴によって、通常のインダクタ及び移動している磁気ストライプによって生成されるパルスと似ているパルスが使用されるとき、カードのデータの遠隔における誘導が防止される。
【００３２】
したがって、１．２７ｃｍ（０．５インチ）より長い距離から、且つほとんどの角度からリーダ・ヘッドのシールディング１４１を貫通するためには特別の技法が必要になり、それが本発明の主題である。これらの技法によって、ヘッドの内部インダクタに到達する信号が、ひずみがなく、形状及びタイミングが正しいことが保証される。これらの要件を満たすために、ＭＳＴ１２０は、波形成形器１２１を用いて波形を事前に成形して、リーダ・ヘッド１４２のシールディング、渦電流及び限られたインダクタンスの作用を補償する。図５を参照すると、磁場がヘッド１４２のシールドされたエンクロージャ１４１の内部で迅速に崩壊すること、及びリーダ・ヘッド巻線の比較的低いインダクタンスによる作用を補償するために、大きいＤＣ成分８１がインダクタ電流８０に加えられる。さらに、リーダ・ヘッド増幅器は、帯域幅が限られている。誘導される信号の十分な振幅を得るために、パルス立ち上がり時間８２が、１０と６０ミリ秒の間になるように制御される。これによって、パルス立ち上がり時間がリーダ・ヘッド増幅器の帯域幅の範囲内に入るが、しかし復号器回路のタイミングの制約事項外にならないことが保証される。
【００３３】
さらにまた、１．２７ｃｍ（０．５インチ）より長い距離から必要な貫通を達成するために、適切なドライバ１２３によって、ピークが１アンペアを超える大きい十分な電流を有する磁気パルスを送達しなければならない。さらに、リーダ・ヘッド上で正しい出力を生成するために、電流は、バイポーラでなければならず、且つ大きいＤＣ成分を含まなければならず、それは、ピーク電流の４０％を超える。
【００３４】
ＭＳＴの誘導装置１２４は、１．２７ｃｍ（０．５インチ）より長い距離離れたカード・リーダ・ヘッド１４２と疎結合型トランスを形成するように特別に設計され、そこではＭＳＴのインダクタ１２４が一次側であり、リーダ・ヘッドのインダクタが二次側である。この一次側と二次側の間の結合が極めて疎であるので、且つヘッドのシールディング１４１によって高い損失が引き起こされ、さらにまた渦電流によって損失が引き起こされるので、インダクタを駆動する電流は、特別のレベル及び形状のものでなければならない。そのように発生される磁場は、これらの損失が補償され、十分な信号がリーダ・ヘッドのインダクタ夕中で誘導されるように十分強いものでなければならない。
【００３５】
したがって、インダクタ１２４は、送信機能に適切なものにするために、極めて特有のセットの特性を有するように設計される。インダクタは、巻線抵抗が、非常に強い磁場を生成するのに必要な大きい電流をもたらすように十分に低い。同時に、このインダクタは、電流パルスの立ち上がり時間を制御するのに十分なインダクタンスを有する。必要なインダクタンスを得るのに、３オームを超えるまで巻線抵抗を増加させずに、巻き数が大きい（２０を超える）ことが要求される。それと同時に、インダクタは、図７に示すように、ゼロがほとんどなく、十分にうまく分布させた磁場を提供するように形作られる。そのようなインダクタは、図２に示す、広い領域（６００と１７００平方ｍｍの間）を取り囲む単一のインダクタ、又は図６に示す、同じ領域を覆う空間的に分布された２つ以上のインダクタ１８２ａ、１８２ｂのアレイ１８０のいずれかである。インダクタ（又は複数のインダクタ）は、鉄又はフェライトのいずれかのコア（複数可）を有することができ、それは、インダクタ（複数可）を通じて駆動される高電流の下で飽和しないように設計される。一実例では、インダクタ１２４は、長さ９２が１５ｍｍと５０ｍｍの間の範囲にある。別の一実例では、ＭＳＴ１２０は、１５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の距離で隔てられた２つのインダクタ１８２ａ、１８２ｂのアレイ１８０を含む。
【００３６】
従来の磁気ストライプ・データのフォーマットは、データがコピーされないように防止する特徴を含まない。ＭＳＴが磁気ストライプのフォーマットでカードのデータを送信するが、送信される実際のデータは、物理的なカードの磁気ストライプ中に含まれるデータと同一である必要はない。
【００３７】
ＭＳＴの発明は、任意のデータ・フィールドの一部を暗号法によって発生された動的な要素に置き換えることによって、カードのデータが適切に変更される安全な送信オプションを含む。携帯電話中、又はＭＳＴのハードウェア中のいずれかで発生されるこの安全保障のデータ要素は、カードのデータ、ＭＳＴのＩＤ、及び送信毎にインクリメントされるシーケンス番号を使用して発生され、カード発行者又は別の第三者のいずれかによって提供されるキーによって暗号化されるセキュア・ハッシュを含む。キーの発行者は、キーを使用してこのセキュア・ハッシュを計算することができ、それゆえトランザクションが、正当なカードのデータを使用して正当な装置から生じていることを確認することができる。セキュア・ハッシュが、トランザクション毎に予測不可能な方法で変わるので、（キーを知らない）詐欺師は、新しいトランザクションに対する有効なハッシュを計算することができない。各トランザクションがシーケンス番号を含むので、受取人は、再現(replay)を識別することができる。また、セキュア・ハッシュが、元の任意のデータ・フィールドの極めて重要な部分を置き換えるので、ＭＳＴトランザクションから捕えられたデータは、有効な偽造カードを生成するのに適していない。
【００３８】
小売業者及び購入者が使用しないカードのデータの一部だけを変更することによって、このスキームは、既存の小売店のＰＯＳ及び購入者の処理システムとの適合性を失わない。
【００３９】
図８を参照すると、本発明の別の実施例１００では、磁気ストライプ送信機（ＭＳＴ）１２０は、ペイメント・ボタン（ボタン支払い：Button Pay）１７０をさらに含む。ボタン支払い１７０は、電子お財布中に格納された特定の事前に選択したペイメント・カードと関連付けられるようにプログラムされる。電子お財布１０２又は１０２’は、図８に示すように、携帯電話１１０又はＭＳＴ１２０中に位置することができる。ボタン支払い１７０を押すと、特定の事前に選択したペイメント・カードのデータが販売時点情報管理システム支払い端末１４０に送信される。それゆえ、標準のＩＳＯ／ＡＢＡ磁気ストライプ・カード１４０を読むことが可能な通常のカード支払い端末を備えた販売時点の場所で支払いを済ますために、顧客は、ＭＳＴ１２０上のボタン支払い１７０を押し、システムが、ボタン支払い１７０と関連付けられた、予めプログラムされ事前に選択した特定のペイメント・カードを自動的に選択する。これによって携帯電話１１０が、事前に選択したカードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームをＭＳＴ１２０に送る。事前に選択したカードの磁気ストライプ・データを含むパルスのストリームは、適切に変調された高エネルギー磁気インパルス１３０の形態に、ＭＳＴによって増幅され、成形され、送出される。磁気インパルス１３０は、販売時点情報管理システム支払い端末１４０中に位置する磁気ストライプ・リーダ・ヘッド１４２によって検出され、電気パルスに変換される。その結果得られた電気パルスは、復号器１４４によって復号され、その中央処理装置（ＣＰＵ）１４６によって処理される。小売商人が支払い金額を入力し、そのトランザクションが、ＰＯＳ端末１４０によってネットワーク１５０を介して支払いトランザクション・プロセッサ１６０に送られる。トランザクション・プロセッサ１６０は、トランザクション認証を返し、ＰＯＳ端末１４０は、レシートをプリントする。他の実施例は、次の事項の１つ又は複数を含む。携帯電話１１０中のキー１０４は、特定のペイメント・カードと関連付けられるようにプログラムされ、ボタン支払い（Button Pay）として機能する。ユーザは、ボタン支払いが起動されたことを携帯電話によって通知される。ＭＳＴ装置は、携帯電話から引き離され、ボタン支払いは、携帯電話のブルートゥース・ネットワークを介して遠隔で起動される。
【００４０】
ボタン支払いは、使用するのに非常に都合がよい、というのは顧客が電子お財布を開きカードを選択する必要がない、又は物理的なお財布及びカードを取り出して、店のレジ係に見せる必要がないからである。この都合よさによって、顧客の行動様式が変わることに繋がり、そのことは、カード発行者にとって極めて重要なことになり得る。通常、物理的な又は電子的なお財布の場合、顧客は、通常何らかの「戦略」（娯楽にはＡｍｅｘ、買い物にはＶｉｓａ、食料雑貨物にはＶｉｓａデビットなど）に基づき、そのお財布中にあるいくつかのカードの１つを取り出す、又は選択する比較的容易な選択権を有する。ボタン支払いによって、１つのカードに対する非常に好都合なアクセスがもたらされ、したがってそのカードは、すべてに使用される。ボタン支払いは、１つの特定のカードに有利になる、従来の又は電子お財布によって提供される比較的に公平な土俵を変える。ボタン支払いを用いた支払いのための平均時間は、３〜４秒であるのに対し、物理的なカードを用いた支払いのための平均時間は、１７〜２２秒であり、電子お財布中に格納されたカードを用いた支払いのための平均時間は、１４〜１７秒である。
【００４１】
本発明のいくつかの実施例を述べてきた。しかしながら、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、様々な修正を行うことができることを理解されたい。したがって、他の実施例は、次の請求項の範囲に含まれる。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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