JPH09212612A

JPH09212612A - キャパシティブ・データ・カード及びその読書装置

Info

Publication number: JPH09212612A
Application number: JP8039120A
Authority: JP
Inventors: Koichi Awano; 好一粟野
Original assignee: Tokyo Mechatronics Co Ltd
Current assignee: Tokyo Mechatronics Co Ltd
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】カードの回路内にヒューズを内蔵しこのヒュ
ーズの状態によってデータのビットを表すキャパシティ
ブ・データ・カードの改良及びそれの読書装置に関し、
利用価値が高くしかも信頼性の高いキャパシティブ・デ
ータ・カード及びその読書装置を提供することを目的と
している。【解決手段】カードの回路内にヒューズを内蔵し、そ
のヒューズが完全な状態の場合には電流が流れる状態に
あり、ヒューズが飛んだ場合には抵抗が実質上増加する
ため、ヒューズの抵抗の状態によってキャパシティブ・
データに係るビットを記憶するキャパシティブ記憶領域
と、磁気データを記憶する磁気記憶領域とを有する構成
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カードの回路内に
ヒューズを内蔵しこのヒューズの状態によってデータの
ビットを表すキャパシティブ・データ・カードの改良及
びそれの読書装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】公衆電話、駐車メータ、自動販売機、交
通機関の如き多くの応用先において支払いの釣り銭を不
要とするデータカード（以下、プリペイドカードとい
う）を用いることは利用者にとっては便利なことであ
り、また、カードを受け入れる機器においては、現金を
扱わないため、盗難の目的で破壊される等の被害に合う
ことが避けられるため装置寿命が長くなる等の利点があ
る。

【０００３】このようなプリペイドカードのうち、低価
格で省エネルギなデータカードとして、コンデンサを有
する回路の一部をなすキャパシティブ・データ・カード
が注目されつつある。このキャパシティブタイプのプリ
ペイドカードシステムとしては、1981年 7月21日に米国
パテントNo. 4280119 として登録済みとなっている。ま
た、 1995 年 5月26日の国際出願 WO 95/14285の明細書
に記載されたプリペイドカードシステムには、キャパシ
ティブ・データ・カードの回路内にヒューズを内蔵し、
そのヒューズが完全な状態の場合には電流が流れる状態
にあり、ヒューズが飛んだ場合には抵抗が実質上増加す
るため、ヒューズの抵抗の状態によってデータのビット
を表すようにしたシステムが示されている。

【０００４】このキャパシティブ・データ・カードは、
図６に示すように、カード部１が読み取り装置側に形成
させたセンサー部２と一体になって始めてコンデンサを
有する回路３を形成させることができるものである。

【０００５】カード部１には、抵抗Ｒ１と、この抵抗Ｒ
１の各端に結線接続させるコンデンサの一部を形成する
電極部１ａ，１ｂを有し、センサー部２には、電源４の
各端子に結線接続されるコンデンサの一部を形成する電
極部２ａ，２ｂを有して、カード部１がセンサー部２に
セットされたときに、図示されたように、各電極部間に
空気を挟んだ空気コンデンサ３ａ，３ｂを有する回路が
形成される。

【０００６】このようにして形成させた回路３では、抵
抗Ｒ１に高い電圧で電流を流すことにより焼き切ると、
使用済みとなり、焼き切っていない状態が未使用のビッ
トとなり、１つの閉回路で１ビットの信号が与えられ
る。このため任意個数の閉回路を形成させることにより
必要な桁数を有する信号を記憶することができるデータ
カードが形成できるようになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記キャパシティブ・
データ・カードは、抵抗Ｒ１を焼き切ることでビットを
未使用から使用状態に変更するため、この逆のデータの
再生が容易に行えない。したがって、データの再生が容
易でないため改竄が防止されて信頼性が高いという利点
があるものの、カードに記憶されるデータの更新には一
定の制限が課せられることになり、その利用価値が充分
発揮できないという問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、利用価値が高くしかも信頼性の高いキャパシ
ティブ・データ・カード及びその読書装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るキャパシテ
ィブ・データ・カードは、カードの回路内にヒューズを
内蔵し、そのヒューズが完全な状態の場合には電流が流
れる状態にあり、ヒューズが飛んだ場合には抵抗が実質
上増加するため、ヒューズの抵抗の状態によってキャパ
シティブ・データに係るビットを記憶するキャパシティ
ブ記憶領域と、磁気データを記憶する磁気記憶領域とを
有する構成である。

【００１０】また、キャパシティブ・データを記憶する
キャパシティブ記憶領域と、磁気データを記憶する磁気
記憶領域とを有し、上記キャパシティブ記憶領域に、カ
ードに記録された対価の残量の概算をビットの量で示す
概算残記憶手段を設けた構成である。

【００１１】本発明に係るキャパシティブ・データ・カ
ード読書装置は、キャパシティブ・データ・カードのキ
ャパシティブ記憶領域にデータを記憶させ、または、同
領域に記憶されたデータを読出す第１の入出力手段と、
上記磁気記憶領域にデータを記憶させ、または、同領域
に記憶されたデータを読出す第２の入出力手段とを有す
る構成である。

【００１２】また、キャパシティブ・データ・カードの
キャパシティブ記憶領域にデータを記憶させ、または、
同領域に記憶されたデータを読出す第１の入出力手段
と、上記磁気記憶領域にデータを記憶させ、または、同
領域に記憶されたデータを読出す第２の入出力手段と、
上記概算残記憶手段から読出したデータが所定の場合に
は、上記磁気記憶領域に記憶されたデータにかかわらず
カードを無効と判断する検査手段とを有する構成であ
る。

【００１３】尚、この発明では、磁気記憶領域に記憶さ
れるデータを、公知のＩＣチップに記憶させるように構
成してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
説明する。

【００１５】図１は、実施の形態に係るキャパシティブ
・データ・カード５を示したものである。このカード５
は、キャパシティブ・データの記憶に係るキャパシティ
ブ記憶領域１２と磁気データの記憶に係る磁気記憶領域
１０とを有しており、通常プリペイドカードとして用い
られるものである。

【００１６】上記磁気記憶領域１０には、カード５の読
み書き方向に磁気トラック１１が設けられている。この
トラック１１の本数は、当該実施の形態においては３本
としているが、これは３本に限られずカード５の使用目
的により記憶量に応じた本数が設けられる。

【００１７】上記トラック１１への記憶は情報キャラク
タ順に行われ、記録する有効データには読取り検査のた
めの巡回冗長検査符号（ＣＲＣ符号）が設けられる。磁
気記憶領域１０における磁気的特性及び情報記録様式
は、例えば日本工業規格（ＪＩＳ）に基づくものとして
もよい。

【００１８】上記キャパシティブ記憶領域１２は、図２
に示すように、一面側に後述する入出力部６の電極配置
に一致するように一列に配設した複数個の第１電極３１
を表面に配置させるとともに、この第１電極３１の列と
平行に配置させた細長く形成した第２電極３２を表面に
配置させる。各第１電極３１は第２電極３２にヒューズ
３３で接続させる。このヒューズ３３が無傷の時は第１
電極３１と第２電極３２の間を自由に電流が流れ、非常
に抵抗の小さい状態にあり、ヒューズ３３が溶断すると
電流の流れを減少させるに充分な抵抗増加を生じること
になる。

【００１９】通常プリペイドカードに記録されるカード
情報としては、書換えが行われない固定情報とカード使
用等に際して情報の書換えが行われる可変情報とがあ
る。上記固定情報としては、「カード発行者番号」、
「カード発行年月日」、「カードの額面金額」、「カー
ドの有効期限」、「カード使用可データ（カード発行時
に、カード使用可能を表すために書き込む符号）」、
「暗証番号（システムがカード利用者を登録した本人で
あると認識するための番号）」等があり、可変情報とし
ては、「カード前残高（決済前の残高）」、「カード新
残高（決済後の残高）」、「使用機器番号（決済した機
器番号）」、「使用店舗（決済した店舗番号）」等があ
る。カード残高は、カードの使用目的に応じて、金額の
場合、度数（テレフォンカード）の場合がある。

【００２０】当該実施の形態においては、上記固定情報
は、磁気記憶領域１０とキャパシティブ記憶領域１２と
の両方に記録される。さらに、キャパシティブ記憶領域
１２には、カード対価の残量の概算を示す概算残記憶部
１３が設けられている。この概算残記憶部１３の使用形
態としては、例えばプリペイドカードの額面金額が千円
のものであれば、キャパシティブ・データに係るヒュー
ズを１０個（１０ビット）を確保し、カード５使用時の
残高の減少に応じ所定の単位でヒューズを次々と飛ばす
（焼き切る）。そして、１０個全てのヒューズ１が飛ば
された状態では残高ゼロとして、カード５の価値を失わ
せる。

【００２１】なお、ヒューズを焼き切るときにヒューズ
の周囲の界域は熱くなり、このためこの熱により色が変
化する材料を該当部位に用いることにより、概算残高を
目視により確認することができる。

【００２２】一方、上記磁気記憶領域１０には、上記固
定情報に加えて上記可変情報が記録される。この可変情
報の内、特に「カード新残高（決済後の残高）」は、カ
ードの価値を示す重要な情報である。このため、当該実
施の形態においては、この「カード新残高」の残高と、
上記概算残記憶部１３の「概算残高」を連動させて更新
する。

【００２３】例えば、カード新残高はカード５使用の都
度、精算額と同じ一円単位で更新し、一方、概算残記憶
部１３については百円単位にヒューズを飛ばして概算残
高を下げる。この際、カード新残高に等しいかそれより
も多い額を概算残高として記憶するようにしておけば、
例えばカード新残高と概算残高で示す残高を比較してカ
ード新残高が多い場合、また概算残高がゼロであるにも
かかわらずカード新残高が残っている場合は、不良カー
ドとしてチェックすることもできる。

【００２４】なお、概算残高は一定単位金額毎に更新す
る必要はなく、残高が少なくなるにつれて更新する金額
の単位を小さくするようにしておけば、需要者が上記概
算残高を目視により確認する場合便利である。

【００２５】また磁気記憶領域１０には上記固定情報、
可変情報以外に、使用目的に応じた種々の情報、例えば
交通機関の乗車区間、高速道路の利用区間等の情報を記
録することができる。

【００２６】ここで上記カード５の読書装置について説
明する。カード５の読書装置の入出力部は、図３に示す
ように、カード５を載置させて読み書きできる位置まで
送るカード送り台２１と、このカード送り台２１の上方
からカード５に移送力を加えて読み書きできる位置まで
移動させる送り装置としての送りローラ２２と、この送
りローラ２２を回転させるための回転動力を供給するカ
ード取込みモータ２３と、磁気記憶領域１０に対する磁
気データの読み書きを行う磁気ヘッド１９と、カード送
り台２１の終端に設けられた入出力部６の真上に設けて
カード５を押圧する押圧部材としてのクッションラバー
ケース８と、このクッションラバーケース８の上面に設
けた押圧手段の押圧方向変換部材としてのテーパ板８ａ
と、このテーパ板８ａを上から押圧するローラ２５，２
５を取り付けた押圧手段の腕部としてのレバー２６と、
このレバー２６を動作させる押圧手段の作動部としての
ソレノイド２７と、入出力部６の端縁部にカードが来た
ことを検出する検出手段としてのエッジングセンサ２８
または光センサ２９とを備える。

【００２７】また入出力部６には、図４に示すように、
カード挿入位置にインターフェイスパッド４１を設け、
このインターフェイスパッド４１には、カード５の第１
電極３１と同数の第１電極４２を一列に配設するととも
にカード５の第２電極３２と同様に第２電極４３を細長
く形成し、カード５の第１電極３１と第２電極３２とに
それぞれ接続させることができるようにそれぞれ電極３
１，３２に対応した位置に各電極４２，４３を配置させ
てパッド表面に配置させる。各第１電極４２と第２電極
４３はスイッチネットワーク４４にそれぞれ並列に接続
させる。スイッチネットワーク４４では供給すべきアナ
ログ電圧の供給先を選択的に切り換え、選択した電極４
２のいずれかまたは電極４３に対して必要な電圧を供給
する。

【００２８】さらに入出力部６には、第１電極４２と第
２電極４３、スイッチネットワーク４４の他に、スイッ
チネットワーク４４を介して各第１電極４２または第２
電極４３に必要な電圧を供給するとともに出力電圧を検
知する電圧発生器４５、磁気ヘッド１９に対する制御を
行うリードライトドライバ４８、及び入出力部６の各機
器に必要な電圧を供給する電源４７が設けられている。

【００２９】上記入出力部６はＣＰＵ４６により制御さ
れる。このＣＰＵ４６は図５に示すように、キャパシテ
ィブ・データの読み書き制御を行うキャパシティブ読書
処理部５１、磁気データの読み書き制御を行う磁気読書
処理部５２、データ内容の検査等を行うデータ検査部５
３およびこれらを統括制御する制御部５４を有してい
る。

【００３０】さて、カード５をカード送り台２１から入
出力部６側へ向けて入れると、カード取込みモータ２３
によって回転駆動されたローラ２２，２２がカード５の
背面から移送力を与え、磁気ヘッド１９を通過し、この
際磁気ヘッド１９はトラック１１から磁気データを読み
取る。この磁気データはリードライトドライバ４８を介
して磁気読書処理部５２に送られる。引き続いてカード
は移送され、カード５が入出力部６に達すると、エッジ
ングセンサ２８または光センサ２９によってカード５が
所定位置に挿入されたことを検出してソレノイド２７に
通電する。

【００３１】ソレノイド２７に通電されると、ソレノイ
ド２７はレバー２６を動作方向に動かし、レバー２６を
ピン２６ａを中心にして回動させ、ローラ２５，２５を
回転させてテーパ板８ａの上を高さが高くなる方向へ移
動させ、テーパ面を押圧しながらクッションラバーケー
ス８を下方へ押圧し、クッションラバー７を介して一様
な押圧力をカード５に加える。

【００３２】カード５が入出力部６に達して、カード５
が所定位置に挿入されたことが検出された場合、スイッ
チネットワーク４４およびＣＰＵ４６に信号が出力さ
れ、読み書き可能な状態になったことが通知される。こ
うしてカード５と入出力部６との間で空気コンデンサを
有する閉回路が形成されて入出力部６によってデータの
読み書きが実行可能になる。

【００３３】データの読み出し時には、キャパシティブ
読書処理部５１からの読み出し制御信号に基づき、第２
電極４３と接続する一対の第１電極４２，４２に信号出
力して通電させる電極を指定し、そして、通電して、そ
のビットの情報を読み取る。この手順を繰り返して、す
べての第２電極４３とこの第２電極４３に接続するすべ
ての一対の第１電極４２，４２とを指定し、通電して、
カード５の記録内容すべてを読み取る。

【００３４】カード５からの読み出しが終了すれば、デ
ータ検査部５３においてデータ内容の正当性が検査され
る。まず、概算残記憶部１３における全てのビットデー
タがゼロ（ヒューズが溶断）かどうかが確認され、全て
がゼロの場合には、カード５の価値が消滅していると判
断され、図示しない回収機構によりカード５の回収の措
置等がとられる。この場合には、磁気記憶領域１０に記
憶されている「カード新残高」の内容は無効なデータと
して無視される。

【００３５】また、磁気記憶領域１０の「カード新残
高」と、概算残記憶部１３における「概算残高」との比
較を行い、「概算残高」よりも「カード新残高」が多い
場合には、無効なカードと判断されカード回収等の処置
がとられる。なお、この場合上述したように、「概算残
高」は常に「カード新残高」と等しいかそれよりも多い
額となるようカードが管理されていることが前提とな
る。

【００３６】さらに必要に応じて、磁気記憶領域１０に
記憶された固定情報と、これに該当するキャパシティブ
記憶領域１２に記憶された固定情報との比較を行い、一
致しない場合には不良カードとして所定の処置をとる。
特に、磁気記憶領域１０の磁気データは磁気の影響を受
け易く、容易に消去等される可能性がある。

【００３７】検査の結果、有効なカード５と判断した場
合には、プリペイドカードとしての機能が発揮され、カ
ード精算の処理がされ、新たに「カード新残高」、「概
算残高」の書き込みが、それぞれ磁気記憶領域１０及び
キャパシティブ記憶領域１２に対して行われる。

【００３８】精算とともにカード５へのデータ書き込み
が行われ、キャパシティブ読書処理部５１からの書き込
み制御信号に基づいて、第２電極４３とこの第２電極４
３に接続する一対の第１電極４２，４２とが指定され、
書き込み電流を通電して、指定のフューズを溶断する。
このようにしてヒューズ３３が溶断された箇所のある回
路が形成される場合にはビットデータは０となり、ヒュ
ーズ３３が溶断されない閉回路ではビットデータが１と
なって、所望の２進データがカードに書き込まれる。

【００３９】この後カード５の返却にともなう移送時
に、磁気読書処理部５２からの書き込み制御信号に基づ
いて、リードライトドライバ４８は磁気ヘッド１９に書
き込みデータを供給し、磁気記憶領域１０に新たなデー
タが書き込まれ、カード５が返却される。

【００４０】したがって上記実施の形態によれば、カー
ド５にキャパシティブ記憶領域１２に加えて磁気記憶領
域１０を設けたことから、この磁気記憶領域１０に対し
ては必要なデータの書換が自由に行えて利用価値が高
く、しかも所定のデータについてはこれをキャパシティ
ブ記憶領域１２に記憶させるようにしておけば、データ
再生が容易に行えないためデータの改竄等が防止され、
カードの信頼性が高められる。また、読書装置について
は、概算残記憶手段から読み取ったデータが対価の残量
ゼロの場合には、磁気記憶領域に記憶されたデータにか
かわらずカードを無効と判断するようにしたから、カー
ドの有効無効の判断が的確に行え、不正カードの使用等
が防止される。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るキャ
パシティブ・データ・カードは、キャパシティブ記憶領
域と、磁気記憶領域とを有する構成としたから、必要な
データの書換が自由に行えて利用価値が高く、しかも所
定のデータについては再生が容易でないためデータの改
竄等が防止されて信頼性が高められるという効果があ
り、プリペードカード等に用いれば利用価値が高い。

【００４２】また、キャパシティブ記憶領域に、カード
に記録された対価の残量の概算をビットの量で示す概算
残記憶手段を設けた構成としたから、磁気記憶領域と相
まって、必要なデータの書換が自由に行えかつカード対
価の残量については少しのビット数でこれを表示できし
かもこの残量データの再生が容易でないことから、カー
ドの信頼性が高められるという効果がある。

【００４３】本発明に係るキャパシティブ・データ・カ
ード読書装置は、概算残記憶手段から読み取ったデータ
が所定の場合には、磁気記憶領域に記憶されたデータに
かかわらずカードを無効と判断する構成としたから、カ
ードの有効無効の判断が的確に行え、不正カードの使用
等が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るキャパシティブ・データ・カ
ードを示す図である。

【図２】本実施の形態に係るキャパシティブ記憶領域の
回路構成を示すブロック図である。

【図３】実施の形態に係るキャパシティブ・データ・カ
ード読書装置の入出力部を示した図である。

【図４】実施の形態に係るキャパシティブ・データ・カ
ード読書装置の入出力に係る処理部構成を示すブロック
図である。

【図５】ＣＰＵの処理を示すブロック図である。

【図６】基本的なキャパシティブ・データ・カード・シ
ステムを概略的に示す概念説明図である。

【符号の説明】

５カード６入出力部８クッションラバーケース（押圧部材）８ａテーパ板（押圧手段の押圧方向変換部）１９磁気ヘッド２２ローラ２３モータ２５ローラ２６レバー（押圧手段の腕部）２６ａピン２７ソレノイド（押圧手段の作動部）２８エッジングセンサ（カード検出手段）２９光センサ（カード検出手段）３１第１電極３２第２電極３３ヒューズ４１インターフェイスパッド４２第１電極４３第２電極４４スイッチネットワーク４５電圧発生器４６ＣＰＵ４７電源４８リードライトドライバ５１キャパシティブ読書処理部５２磁気読書処理部５３データ検査部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャパシティブ・データを記憶するキャ
パシティブ記憶領域と、磁気データを記憶する磁気記憶
領域とを有することを特徴とするキャパシティブ・デー
タ・カード。
【請求項２】キャパシティブ・データを記憶するキャ
パシティブ記憶領域と、磁気データを記憶する磁気記憶
領域とを有し、上記キャパシティブ記憶領域に、カード
に記録された対価の残量の概算をビットの量で示す概算
残記憶手段を設けたことを特徴とするキャパシティブ・
データ・カード。
【請求項３】請求項１記載のキャパシティブ・データ
・カードのキャパシティブ記憶領域にデータを記憶さ
せ、または、同領域に記憶されたデータを読出す第１の
入出力手段と、上記磁気記憶領域にデータを記憶させ、
または、同領域に記憶されたデータを読出す第２の入出
力手段とを有することを特徴とするキャパシティブ・デ
ータ・カード読書装置。
【請求項４】請求項２記載のキャパシティブ・データ
・カードのキャパシティブ記憶領域にデータを記憶さ
せ、または、同領域に記憶されたデータを読出す第１の
入出力手段と、上記磁気記憶領域にデータを記憶させ、
または、同領域に記憶されたデータを読出す第２の入出
力手段と、上記概算残記憶手段から読出したデータが所
定の場合には、上記磁気記憶領域に記憶されたデータに
かかわらずカードを無効と判断する検査手段とを有する
ことを特徴とするキャパシティブ・データ・カード読書
装置。
【請求項５】前記磁気記憶領域に記憶されるデータ
は、ＩＣチップに記憶される形態を含むことを特徴とす
る請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のキャパシテ
ィブ・データ・カード。