(57)【要約】  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は、携帯電話及び磁気ストライプ送信ＭＳＴ装置を含む。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。磁気ストライプ送信ＭＳＴ装置は、波形成形器、ドライバ及び誘導装置を含む。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成形して増幅し、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。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される。ＭＳＴ装置は、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。
2017504884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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において、
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携帯電話と、
波形成形器、ドライバ及び誘導装置を含む磁気ストライプ送信（ＭＳＴ）装置であって、前記携帯電話から前記パルスのストリームを受信し、前記受信したパルスのストリームを成形して増幅し、前記磁気ストライプ・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、ＭＳＴ装置とを含み、
前記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されるように構成され、
前記ＭＳＴ装置は、前記受信したパルスのストリームを成形して、前記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、システム。
【請求項２】
前記磁気読み出しヘッドは、シールドされたエンクロージャ中に封入され、前記波形成形器は、前記送出された高エネルギー磁気パルスにＤＣ成分を加えて、前記シールドされたエンクロージャ内部での迅速な磁場の崩壊を補償する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記磁気読み出しヘッドは、帯域幅が限られた増幅器を含み、前記波形成形器は、前記送出された高エネルギー磁気パルスの立ち上がり時間が前記磁気読み出しヘッドの増幅器の前記限られた帯域幅内に入るように制御するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記磁気読み出しヘッドの増幅器の前記限られた帯域幅は、１０マイクロ秒と６０マイクロ秒の間の範囲内にある、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記磁気読み出しヘッドは、復号器をさらに含み、前記波形成形器は、前記送出された高エネルギー磁気パルスの前記立ち上がり時間が前記復号器のタイミングの制約事項内に収まるように制御するように構成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記磁気読み出しヘッドは、シールドされたエンクロージャ中に封入され、前記ドライバは、バイポーラ・ドライバを含み、前記シールドされたエンクロージャを貫通するのに十分な強度を有するように前記送出される高エネルギー磁気パルスを発生するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記バイポーラ・ドライバは、前記送出される高エネルギー磁気パルスのために値が１アンペアより大きいバイポーラのインダクタ電流を発生するように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記磁気読み出しヘッドは、磁気読み出しヘッド・インダクタを含み、前記ＭＳＴの前記誘導装置は、１．２７ｃｍ（０．５インチ）より長い距離離れた前記磁気読み出しヘッド・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、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ＭＳＴの前記誘導装置は、１つ又は複数の巻線を有するループを含み、前記１つ又は複数の巻線は、前記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するように、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・インダクタ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、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記１つ又は複数の巻線の前記インダクタンスと抵抗の値の比が、１０μＨ／オームと８０μＨ／オームの間の範囲内にある、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記１つ又は複数の巻線は、６００平方ミリメートルと１７００平方ミリメートルの間の範囲内にある領域を取り囲む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記誘導装置は、空間的に分布された２つ以上のインダクタのアレイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記空間的に分布された２つ以上のインダクタのアレイは、６００平方ミリメートルと１７００平方ミリメートルの間の範囲内にある領域を覆う、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記誘導装置は、鉄又はフェライトのコアを含み、前記コアは、前記誘導装置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、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データの一部分が、再生又はコピー攻撃を防止する、暗号法によって発生された動的な要素に置き換えられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記暗号法によって発生された動的な要素は、前記ＭＳＴ中又は前記携帯電話中のいずれかで発生される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記暗号法によって発生された動的な要素は、前記ペイメント・カードの前記磁気ストライプ・データ、ＭＳＴ識別コード及びデータ送信毎にインクリメントされ、暗号鍵によって暗号化されるシーケンス番号を使用して発生されるセキュア・ハッシュを含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
磁気ストライプ送信（ＭＳＴ）装置であって、
波形成形器と、
ドライバと、
誘導装置とを含み、
携帯電話からパルスのストリームを受信し、前記受信したパルスのストリームを成形して増幅し、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、
前記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されるように構成され、
前記波形成形器は、前記受信したパルスのストリームを成形して、前記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、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１３年３月１４日出願の「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（ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  Ａ  ＢＡＳＥＢＡＮＤ  ＮＥＡＲＦＩＥＬＤ  ＭＡＧＮＥＴＩＣ  ＳＴＲＩＰＥ  ＤＡＴＡ  ＴＲＡＮＳＭＩＴＴＥＲ）」と題する米国特許出願第１３／８２６１０１号の同一出願人による一部継続出願であり、その特許出願に基づき優先権を主張し、その内容は、参照によって本明細書に特に援用される。
【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（読み出しヘッド）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，９５４，７１６号
【非特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、スマートフォン又は他の電子装置からのペイメント・カード・データ又は他の情報を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端末の磁気ストライプ・リーダを介して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示す。
【０００９】
一般に、本発明の一態様は、携帯電話及び磁気ストライプ送信（ＭＳＴ：ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｔｒｉｐｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）装置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、波形成形器、ドライバ及び誘導装置を含む。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成形して増幅し、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され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。
【００１０】
本発明のこの態様の実施は、次の事項を含む。磁気読み出しヘッドは、シールドされたエンクロージャ中に封入され、波形成形器は、送出された高エネルギー磁気パルスにＤＣ成分を加えて、シールドされたエンクロージャ内部での迅速な磁場の崩壊を補償する。磁気読み出しヘッドは、帯域幅が限られた増幅器を含み、波形成形器は、送出された高エネルギー磁気パルスの立ち上がり時間が磁気読み出しヘッドの増幅器の限られた帯域幅内に入るように制御するように構成される。磁気読み出しヘッドの増幅器の帯域幅は、１０マイクロ秒と６０マイクロ秒の間の範囲内に限られる。磁気読み出しヘッドは、復号器をさらに含み、波形成形器は、送出された高エネルギー磁気パルスの立ち上がり時間が復号器のタイミングの制約事項内に収まるように制御するように構成される。磁気読み出しヘッドは、シールドされたエンクロージャ中に封入され、ドライバは、バイポーラ・ドライバを含み、シールドされたエンクロージャを貫通するのに十分である強度を有するように送出される高エネルギー磁気パルスを発生するように構成される。バイポーラ・ドライバは、送出される高エネルギー磁気パルスのために値が１アンペアより大きいバイポーラのインダクタ電流を発生するように構成される。磁気読み出しヘッドは、磁気読み出しヘッド・インダクタを含み、ＭＳＴの誘導装置は、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・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の誘導装置は、１つ又は複数の巻線を有するループを含み、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するように、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・インダクタ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。１つ又は複数の巻線のインダクタンスと抵抗の値の比が、１０μＨ／オームと８０μＨ／オームの間の範囲内である。１つ又は複数の巻線は、６００平方ミリメートルと１７００平方ミリメートルの間の範囲内にある領域を取り囲む。誘導装置は、空間的に分布された２つ以上のインダクタのアレイを含む。空間的に分布された２つ以上のインダクタのアレイは、６００平方ミリメートルと１７００平方ミリメートルの間の範囲内にある領域を覆う。誘導装置は、鉄又はフェライトのコアを含み、そのコアは、誘導装置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。ペイメント・カードの磁気ストライプ・データの一部分が、再生又はコピー攻撃を防止する、暗号法によって発生された動的な要素に置き換えられる。暗号法によって発生された動的な要素は、ＭＳＴ中又は携帯電話中のいずれかで発生される。暗号法によって発生された動的な要素は、ペイメント・カードの磁気ストライプ・データ、ＭＳＴ識別番号及びデータ送信毎にインクリメントされ、暗号鍵によって暗号化されるシーケンス番号を使用して発生されるセキュア・ハッシュを含む。
【００１１】
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】
【００１２】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、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示す。
【００１４】
ベースバンド近距離磁気ストライプ送信（ＭＳＴ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｔｒｉｐｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、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以下）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及び他による米国特許第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。
【００１５】
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端末中に位置決められた磁気ストライプ・リーダ・ヘッドに貫通することができる、複雑な無指向性の磁場がもたらされる。
【００１６】
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。
【００１７】
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してもよく、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してもよい。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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中に位置決められた磁気ストライプ・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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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）を含めてもよい。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データの送信が続けてもよく、或いはトラック２データの後にトラック１データが続けてもよい。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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１１２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中に位置決められた磁気ストライプ・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。
【００２９】
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決められ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）の何分の１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。
【００３０】
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、ヘッド１４２のシールドされたエンクロージャ１４１の内部で急速に崩れる磁場を補償するために、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から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外にならないことが保証される。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、無効な部分が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から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）を有してもよく、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。一例では、インダクタ１２４は、長さ９２が１５ｍｍから５０ｍｍの間の範囲にある。別の一例では、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、詐欺師（キーを知らない）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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【符号の説明】
【００３８】
８０  インダクタ電流
８２  ヘッド出力電圧
１０２  お財布ソフトウェア・アプリケーション
１０４  支払いアイコン／キー
１１０  携帯電話、スマートフォン
１１２  オーディオ・ジャック
１２０  カプセル、磁気ストライプ送信機（ＭＳＴ）
１２１  波形成形器
１２２  ドライバ
１２３  バイポーラ・ドライバ
１２４  インダクタ、ループ・インダクタ装置
１２５  ワイヤ束
１２６  セキュア・マイクロコントローラ
１３０  高エネルギーの磁気インパルス
１４０  ＰＯＳ端末
１４１  シールド
１４２  磁気ストライプ・リーダ・ヘッド
１４２ａ  磁気ストライプ・リーダ（ＭＳＲ）ヘッド
１４４  復号器
１４６  中央処理装置（ＣＰＵ）
１５０  ネットワーク
１６０  支払いトランザクション・プロセッサ
１８０  アレイ
１８２ａ  インダクタ
１８２ｂ  インダクタ
【図１】
2017504884.tif 000003
【図２】
2017504884.tif 000004
【図３】
2017504884.tif 000005
【図４】
2017504884.tif 000006
【図５】
2017504884.tif 000007
【図６】
2017504884.tif 000008
【図７】
2017504884.tif 000009
【国際調査報告】
2017504884.tif 000010