ＩＣカード管理システム
【課題】 管理側システムにおいて、ＩＣカードの使用履歴の特定を基本的に不能として蓄積管理されるデータ自体を無意味化する一方、ユーザが希望した場合等必要に応じて使用履歴の特定が可能な仕組みを実現すること。
【解決手段】 使用履歴管理サーバ９０は、改札システム５０から送信されるカード使用情報を受信カード情報３９８に蓄積記憶する。そして、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合には、処理装置９３０は、当該発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列を発生させる。そして、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４に蓄積記憶されたカード使用情報の中から発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出し、当該発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定する。
【解決手段】 使用履歴管理サーバ９０は、改札システム５０から送信されるカード使用情報を受信カード情報３９８に蓄積記憶する。そして、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合には、処理装置９３０は、当該発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列を発生させる。そして、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４に蓄積記憶されたカード使用情報の中から発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出し、当該発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードの使用履歴を管理する管理側システムと、ＩＣカードの使用位置に設置され、ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行ってＩＣカード内のデータを書き換えるとともに、当該ＩＣカードからカード情報を取得して前記管理側システムに送信する複数のカード使用装置とが通信接続されて構成されるＩＣカード管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、データ管理やデータ通信等においては、データの漏洩等を防止してセキュリティ上の信頼性を向上させるため、様々な方式による暗号化の技術が用いられている。
例えば、証票に印字される識別番号の偽造によるコンピュータシステムへの不正アクセスを防止するため、暗号化パターンを複数用意し、識別番号を、乱数により決定されたパターンで暗号化する技術が知られている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１５４６１８号公報
【０００３】
一方従来から、ＩＣカードと、所定位置に設置されたリーダ（ＩＣカード通信機）との間で近距離無線通信を行う、非接触式のデータキャリアを利用した様々な技術が知られている。例えば鉄道施設では、利用者が所持するＳｕｉｃａ（Super urban intelligent card：登録商標）等のプリペイド式のＩＣ乗車券に記憶されている残高情報を読み取ることにより、当該利用者による鉄道施設内への入場や鉄道施設内からの出場を自動的に管理する技術が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したＩＣ乗車券のようなプリペイド式のＩＣカードの発行を管理する管理側システムにあっては、例えば利用者が当該ＩＣカードを紛失した際に残額を返金する場合等に備えて、残額を含む使用履歴を管理する場合がある。具体的には、使用時にＩＣカードが残高を含むデータを発信するように構成し、発信したデータを管理側システムで蓄積して管理する。
【０００５】
しかしながらこの使用履歴によれば、当該ＩＣカードを購入した利用者が、いつどこに位置したかを識別できてしまう。この問題を解決するため、当該ＩＣカードの使用履歴を特定するためにＩＣカードから発信されるデータを暗号化する等の方法が考えられるが、管理側システムから使用履歴が不正に参照されたり、人的に不正に持ち出されりする事態は避けられない。
【０００６】
そこで本発明は、管理側システムにおいて、ＩＣカードの使用履歴の特定を基本的に不能として蓄積管理されるデータ自体を無意味化する一方、ユーザが希望した場合等必要に応じて使用履歴の特定が可能な仕組みを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の発明は、
ＩＣカードの使用履歴を管理する管理側システムと、前記ＩＣカードの使用位置に設置され、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカード内のデータを書き換えるとともに、前記ＩＣカードからカード情報を取得して前記管理側システムに送信する複数のカード使用装置とが通信接続されて構成されるＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、
カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従った新たな乱数ＩＤを前記カード使用装置において使用される度に発行するＩＤ発行手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
前記カード使用装置における使用時に、前記ＩＤ発行手段により発行された乱数ＩＤを含むカード情報を当該カード使用装置に発信する発信手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
を備え、
前記管理側システムは、
前記カード使用装置から受信したカード情報を順番に蓄積記憶するカード情報記憶手段（例えば、図１１に示す受信カード使用情報９９４）と、
ユーザ操作に従って前記ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードを入力するパスワード入力手段（例えば、図１１に示す入力装置９１０）と、
前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードに基づいて、前記ＩＣカードのＩＤ発行手段によって発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生するＩＤ列発生手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
前記ＩＤ列発生手段により発生された乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、前記カード情報記憶手段により記憶されたカード情報の中から抽出する抽出手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
前記抽出手段により抽出されたカード情報に基づき、前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードが書き込まれたＩＣカードの使用履歴を特定する特定手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
を備えるものである。
【０００８】
この第１の発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置において使用された際に、カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従って新たな乱数ＩＤを発行し、発行した乱数ＩＤを含むカード情報をカード使用装置に発信することで、当該カード使用装置を介してカード情報を管理側システムに送信することができる。一方管理側システムでは、カード使用装置から受信したカード情報をカード情報記憶手段に順番に蓄積記憶しておく。そして、ユーザ操作に従って発行パスワードが入力された場合には、入力された発行パスワードによってＩＣカードで発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生させ、発生させた乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、当該カード情報記憶手段に蓄積記憶されたカード情報の中から抽出することによって、当該ＩＣカードの使用履歴を特定することができる。
これによれば、管理側システムにおいて、ＩＣカードの使用履歴の特定を不能とし、ユーザ操作によって発行パスワードの入力が行われた場合に、当該ＩＣカードの使用履歴の特定が可能な仕組みを実現することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得したカード情報に、当該カード使用装置の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めて前記管理側システムに送信する手段（例えば、図７に示す処理装置５１０）を更に備え、
前記管理側システムは、ユーザ操作に従って当該ユーザが前記ＩＣカードを過去に使用したカード使用装置の設置位置及び使用日時を特定情報として入力する特定情報入力手段（例えば、図１１に示す入力装置９１０）を更に備え、
前記抽出手段は、前記特定情報入力手段により入力された特定情報と同一の特定情報を含んだカード情報を必ず抽出するように、抽出するカード情報の絞り込みを行う第１の絞り込み手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）を有するものである。
【００１０】
この第２の発明によれば、カード使用装置は、ＩＣカードの使用時において、当該ＩＣカードから取得したカード情報に、当該カード使用装置の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めて管理側システムに送信することができる。そして、管理側システムでは、ユーザ操作によって当該ユーザがＩＣカードを過去に使用したカード使用装置の設置位置及び使用日時の入力を受け付けることによって、抽出するカード情報の絞り込みを行うことができる。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、当該ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードで所定の発信データを暗号化する暗号化手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）を更に備え、
前記発信手段は、前記暗号化手段により暗号化された発信データをカード情報に含めて発信する手段であり、
前記抽出手段は、カード情報に含まれる発信データに対する前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードによる発信データの復号の良否に基づいて、抽出するカード情報の絞り込みを行う第２の絞り込み手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）を有する、ものである。
【００１２】
この第３の発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置における使用時に、当該ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードで所定の発信データを暗号化し、暗号化した発信データをカード情報に含めて発信することができる。一方管理側システムでは、ユーザ操作によって入力された発行パスワードによる発信データの復号の良否に基づいて、抽出するカード情報の絞り込みを行うことができる。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、前記カード使用装置における使用によって減額される残高の情報を記憶する残高情報記憶手段（例えば、図４に示す残高情報３９７）を更に備え、
前記暗号化手段は、前記記憶手段に記憶されている残高を通知する残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であり、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行う当該ＩＣカードの使用時に、当該ＩＣカードの残高情報記憶手段に記憶されている残高情報を所定額減額して更新させる残高更新手段（例えば、図７に示す処理装置５１０）を更に備え、
前記管理側システムは、前記抽出手段により抽出されたカード情報のうち、最新のカード情報に含まれる残高情報によって、当該ＩＣカードの使用残高を特定する残高特定手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）を更に備える、ものである。
【００１４】
この第４の発明によれば、ＩＣカードの使用時に、当該使用されたカード使用装置によって減額される残高を通知するための残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化することができる。一方管理側システムでは、抽出されたカード情報のうちの最新のカード情報に含まれる残高情報によって、当該ＩＣカードの使用残高を特定することができる。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、前記残高通知情報として、ランダムに決定した第１の数値、及び、第１の数値と前記記憶手段に記憶されている残高との差である第２の数値を決定する残高通知情報決定手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）を更に備え、
前記暗号化手段は、前記残高通知情報決定手段により決定された残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であることを特徴としている。
【００１６】
この第５の発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置における使用時に、ランダムに決定した第１の数値、及び第１の数値と当該ＩＣカードに記憶されている残高との差である第２の数値を残高通知情報として決定し、前記発信データに含めて暗号化することができる。これによれば、第１の数値及び第２の数値の桁数がランダムになる。したがって、管理側システムにおいて、ＩＣカードから発信されたカード情報が、残高が高いＩＣカードから発信されたカード情報なのか残高が低いＩＣカードから発信されたカード情報なのか判別できず、データを無意味化できる。
【００１７】
第６の発明は、第４又は第５の発明のＩＣカード管理システムであって、
積み増し額を入金する入金手段（例えば、図９に示す入金装置７１０）と、
前記ＩＣカードとの間で無線通信を行い、当該ＩＣカードの記憶手段に記憶されている残高情報を、前記入金手段により入金された積み増し額分増額して更新させる積み増し額更新手段（例えば、図９に示す処理装置７３０）と、
を備えて前記管理側システムと通信接続された入金装置を更に具備し、
前記ＩＣカードは、
前記残高情報記憶手段に記憶された残高が前記入金装置により増額されて更新される際に、固有の入金ＩＤを書き換え不能に発行する入金ＩＤ発行手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記入金装置に発信する第１の入金ＩＤ発信手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
前記カード使用装置における使用時に、前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記入金装置に発信する第２の入金ＩＤ発信手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
を備え、
前記入金装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信する入金装置側送信手段（例えば、図９に示す処理装置７３０）を更に備え、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信するカード使用装置側送信手段（例えば、図７に示す処理装置５１０）を更に備え、
前記管理側システムは、
前記入金装置から受信した入金ＩＤを記憶する入金ＩＤ記憶手段（例えば、図１１に示す受信チャージ情報９９５）と、
前記カード使用装置から受信した入金ＩＤを、前記入金ＩＤ記憶手段により記憶されている入金ＩＤと照合する照合手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
を更に備えるものである。
【００１８】
この第６の発明によれば、ＩＣカードは、積み増し額が増額された際に固有の入金ＩＤを発行するとともに、当該入金ＩＤを入金装置に送信することができる。一方入金装置は、ＩＣカードから取得した入金ＩＤを管理側システムに送信することができる。また、ＩＣカードは、カード使用装置における使用時に、前述のように発行した入金ＩＤを発信し、カード使用装置を介して管理側システムに送信することができる。そして、管理側システムでは、入金装置から受信した入金ＩＤを入金ＩＤ記憶手段に記憶するとともに、カード使用装置から受信した入金ＩＤを、前記入金ＩＤ記憶手段により記憶されている入金ＩＤと照合することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置において使用された際に、カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従って新たな乱数ＩＤを発行し、発行した乱数ＩＤを含むカード情報をカード使用装置に発信することで、当該カード使用装置を介してカード情報を管理側システムに送信することができる。一方管理側システムでは、カード使用装置から受信したカード情報をカード情報記憶手段に順番に蓄積記憶しておく。そして、ユーザ操作に従って発行パスワードが入力された場合には、入力された発行パスワードによってＩＣカードで発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生させ、発生させた乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、当該カード情報記憶手段に蓄積記憶されたカード情報の中から抽出することによって、当該ＩＣカードの使用履歴を特定することができる。
これによれば、管理側システムにおいて、ＩＣカードの使用履歴の特定を不能とし、ユーザ操作によって発行パスワードの入力が行われた場合に、当該ＩＣカードの使用履歴の特定が可能な仕組みを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本実施形態は、本発明のＩＣカード管理システムを鉄道施設に利用されるシステムに適用した場合の実施形態である。
【００２１】
［全体構成］
図１は、本実施形態におけるＩＣカード管理システム１の全体構成の一例を示す図である。本実施形態では、駅構内１０（１０−１，１０−２，・・・）に、カード使用装置としての改札システム５０及び入金装置としてのチャージシステム７０が設置され、これらが通信回線Ｎを介して管理側システムとしての使用履歴管理サーバ９０と接続されてＩＣカード管理システム１を構成している。ここで、通信回線Ｎとは、データ授受が可能な通信路を意味する。すなわち、通信回線Ｎとは、直接接続のための専用線（専用ケーブル）やイーサネット（登録商標）等によるＬＡＮの他、電話通信網やケーブル網、インターネット等の通信網を含む意味であり、また、通信方法については有線／無線を問わない。
【００２２】
改札システム５０は、各駅の改札に設置されて改札業務を実現する改札装置等を有する公知の改札システムである。この改札システム５０は、改札装置が備えるゲート扉の開閉を制御して利用者の通行を規制し、利用者の鉄道施設内への入場や鉄道施設内からの出場をコンピュータ制御によって管理する。
【００２３】
具体的には、改札システム５０は、利用者が所持する例えばＳｕｉｃａ（登録商標）等の非接触型のＩＣチップを内蔵したプリペイド式のＩＣカード（以下、「ＩＣ乗車券」という。）３０に記憶されている残高情報を読み出すことによって精算処理を行い、処理結果に基づいて当該利用者の通行を規制する。この精算処理の結果、ＩＣ乗車券３０に記憶されている残高情報が所定額減額されて更新される。
【００２４】
チャージシステム７０は、例えば各駅の券売機等に設置されるものであり、利用者からの現金払いやクレジットカード払い等によるチャージ金の入金に応じて、当該ＩＣ乗車券３０に対して積み増し額をチャージする公知のチャージシステムである。このチャージシステム７０によって、利用者は、その残額を増額することによりＩＣ乗車券３０を繰り返し使用することができるようになっている。
【００２５】
使用履歴管理サーバ９０は、公知のサーバコンピュータシステムをもとに構成されており、例えば鉄道会社の管理側に設置されてＩＣカード管理システム１を統括的に制御する。この使用履歴管理サーバ９０は、後述するように改札システム５０から送信されるカード使用情報と、受信残高更新情報とを別個に蓄積記憶して管理するとともに、チャージシステム７０から送信されるチャージ情報を蓄積記憶して管理する。
【００２６】
［概要］
本実施形態では、改札システム５０は、前述の精算処理の後、当該ＩＣ乗車券３０からカード情報を取得し、取得したカード情報を含むカード使用情報を使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００２７】
図２は、ＩＣカード管理システム１におけるＩＣ乗車券３０の使用に係るデータの流れを説明するための図である。図２に示すように、利用者が駅改札を通過する際、当該利用者が所持するＩＣ乗車券３０と改札システム５０との間で近距離無線通信が行われ、Ａ）ＩＣ乗車券３０に記憶されている残高情報を改札システム５０に発信する。これに応じて、改札システム５０では精算処理を実行し、Ｂ）処理結果に基づいてＩＣ乗車券３０に残高情報が書き込まれ、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報が精算額分減額された額に更新される。
【００２８】
残高情報が減額されたならば、Ｃ）ＩＣ乗車券３０は、改札システム５０にカード情報を発信する。このカード情報は、現乱数ＩＤと、清算処理後の残高を使用履歴管理サーバ９０に送信するための残高通知情報とを含む。本実施形態のＩＣ乗車券３０は、乱数ＩＤ列を発生させる機能（乱数ＩＤ発行機能）と、残高通知情報を生成して暗号化する機能（残高暗号化機能）とを有しており、前述のように改札システム５０によって残高情報が減額されたならば、乱数ＩＤ発行機能によって乱数ＩＤを発行して現乱数ＩＤを設定し、残高暗号化機能によって残高通知情報を生成して暗号化し、これらを含むカード情報を改札システム５０に発信するようになっている。
【００２９】
そして、Ｄ）改札システム５０では、当該改札システム５０の設置位置及び使用日時を特定する特定情報をカード情報に含めたカード使用情報を、使用履歴管理サーバ９０に送信される。
【００３０】
また、本実施形態では、チャージシステム７０は、積み増し額がチャージされる度に当該チャージ（入金）に係るチャージ情報を使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００３１】
図３は、ＩＣカード管理システム１におけるチャージ金の積み増しに係るデータの流れを説明するための図である。図３に示すように、利用者が券売機等でチャージ金を入金すると、Ｈ）積み増し額と入金日時とがＩＣ乗車券３０に送信され、当該ＩＣ乗車券３０の残高が積み増し額分増額された額に更新される。
【００３２】
ここで、本実施形態のＩＣ乗車券３０は、残高情報の更新の度に新たな入金ＩＤを発行する機能（入金ＩＤ発行機能）を有している。ＩＣ乗車券３０では、Ｉ）積み増し額の書き込み、すなわち残高情報の更新がなされると、前述の入金ＩＤ発行機能によって新たな入金ＩＤを発行する。また、Ｊ）発行した入金ＩＤ及び更新した残高情報をチャージシステム７０に発信するとともに、チャージシステム７０から送信された入金日付を更新日付とし、当該発行した入金ＩＤ、積み増し額、及び更新した残高情報と対応付けた残高更新情報を生成して記憶しておく。
【００３３】
一方チャージシステムでは、Ｋ）ＩＣ乗車券３０から取得した入金ＩＤ及び残高情報を、積み増し額及び入金日時と対応付けたチャージ情報を生成し、使用履歴管理サーバ９０に送信する。尚、ＩＣ乗車券３０において生成される残高更新情報とチャージシステム７０において生成されるチャージ情報は、何れも入金ＩＤ、積み増し額、日付、及び残高情報が対応付けられた情報であるが、それぞれ独立に生成されるものである。
【００３４】
そして、図２で説明したように、Ｂ）ＩＣ乗車券３０が使用され、更新後の残高が書き込まれて更新されると、ＩＣ乗車券３０は、Ｃ）カード情報を改札システム５０に発信するが、これとは別に、Ｌ）残高更新情報３９９を改札システム５０に発信する。そして、Ｍ）積み増し額をクリアし、現在時刻で更新日時を変更し、残高情報を更新後の残高情報３９７に変更して残高更新情報３９９を更新する。ＩＣ乗車券３０から改札システム５０に発信された残高更新情報は、Ｎ）改札システム５０によって、所定のタイミングで使用履歴管理サーバ９０に送信される。
【００３５】
使用履歴管理サーバ９０では、前述のようにカード使用情報とは別に送信される残高更新情報に含まれる入金ＩＤを別途蓄積記憶して管理しているチャージ情報と照合する処理を実行する。すなわち、詳細は後述するが、使用履歴管理サーバ９０では、改札システム５０によってＩＣ乗車券３０から読み取られて送信された残高更新情報の入金ＩＤと一致する入金ＩＤを含むチャージ情報を過去に受信していないならば、当該カード使用情報に含まれる入金ＩＤを不正入金ＩＤとする。
【００３６】
さらに、使用履歴管理サーバ９０では、蓄積記憶して管理している受信残高更新情報（残高推移情報）を入金ＩＤ別に分類し、分類毎にそれぞれ更新日付順でソートすることによって、入金ＩＤ毎に残高情報の推移をそれぞれ判定する。すなわち、同一の入金ＩＤであるが並び順に従って残高情報が減額されずに増額しているならば当該ＩＣ乗車券３０において残高が不正に積み増されたと判断し、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとする。
【００３７】
そして、使用履歴管理サーバ９０は、Ｏ）不正入金ＩＤを全ての改札システム５０に配信する。各改札システム５０では、不正入金ＩＤの一覧が管理され、当該不正入金ＩＤが書き込まれたＩＣ乗車券の使用を禁止する。
【００３８】
また、本実施形態では、使用履歴管理サーバ９０は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合に、蓄積記憶して管理している各カード使用情報の中から、当該利用者が所持するＩＣ乗車券３０（すなわち、入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０）から発信されたカード使用情報を抽出し、当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定する。
【００３９】
すなわち、詳細は後述するが、使用履歴管理サーバ９０は、入力された発行パスワードに従い、当該ＩＣ乗車券３０において発行される乱数ＩＤの順番と同じ乱数ＩＤ列を発生させる。そして、蓄積記憶して管理しているカード使用情報の中から、発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出して当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴の候補（使用履歴候補）とし、この使用履歴候補をユーザ操作によって入力される絞り込み条件をもとに絞り込んでいくことで、最終的に特定する。
【００４０】
［内部構成］
以下、ＩＣ乗車券３０、改札システム５０、チャージシステム７０、及び使用履歴管理サーバ９０の内部構成について順に説明する。
【００４１】
１．ＩＣ乗車券
図４は、ＩＣ乗車券３０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。ＩＣ乗車券３０は、アンテナ３１０、電源回路３３０、送受信回路３５０、ＣＰＵ３７０、メモリ３９０等を備えて構成されている。
【００４２】
アンテナ３１０は、改札システム５０が備えるＩＣカード通信機５７０（図７参照）やチャージシステム７０が備えるＩＣカード通信機７９０（図９参照）との間で近距離無線通信を行うためのものであり、ＩＣカード通信機５７０やＩＣカード通信機７９０との間で電波信号を送受信する。
【００４３】
電源回路３３０は、アンテナ３１０において生じた電磁誘導による電流によってＩＣ乗車券３０の各部に電力を供給する回路である。
【００４４】
送受信回路３５０は、アンテナ３１０を介してＩＣカード通信機５７０，７９０から発信された信号を復調してＣＰＵ３７０に出力する。また、送受信回路３５０は、ＣＰＵ３７０から入力される制御信号を変調増幅し、アンテナ３１０を介してＩＣカード通信機５７０，７９０に発信する。
【００４５】
ＣＰＵ３７０は、メモリ３９０に記憶されている処理プログラムやデータ、送受信回路３５０から入力されるデータ等に基づいた処理を実行し、ＩＣカード通信機５７０，７９０からの指示に基づくデータの発信動作、ＩＣカード通信機５７０，７９０から送信されたデータのメモリ３９０への書き込み動作等を行う。
【００４６】
メモリ３９０は、不揮発性の半導体メモリ等であり、ＣＰＵ３７０の動作に係る各種処理プログラムや当該処理プログラムによる処理結果等のデータを記憶する。特に、乱数ＩＤ発行プログラム３９１と、残高暗号化プログラム３９３と、入金ＩＤ発行プログラム３９４と、発行パスワード３９５と、残高情報３９７と、カード情報３９８と、残高更新情報３９９とが格納される。
【００４７】
乱数ＩＤ発行プログラム３９１は、上記した乱数ＩＤ発行機能を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ３７０は、この乱数ＩＤ発行プログラム３９１に従って乱数ＩＤ発行処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３７０は、当該ＩＣ乗車券３０に固有な乱数ＩＤ列に従い、新たな乱数ＩＤを例えば改札システム５０によって残高情報が更新されたタイミングで順次発行する。より具体的には、ＣＰＵ３７０は、当該ＩＣ乗車券３０に固有に割り当てられた発行パスワード３９５によって定まる乱数ＩＤ列に従って、乱数ＩＤを順次発行する。
【００４８】
残高暗号化プログラム３９３は、上記した残高暗号化機能を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ３７０は、この残高暗号化プログラム３９３に従って残高暗号化処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３７０は、先ず、残高通知情報として、ランダムに決定した第１の数値としての数値Ａ、及び数値Ａと残高情報３９７との差である第２の数値としての数値Ｂを決定する。そして、ＣＰＵ３７０は、決定した数値Ａ及び数値Ｂである残高通知情報を、例えば復号に前述の発行パスワードを暗号鍵として用いる公知の暗号方式で暗号化する。
【００４９】
入金ＩＤ発行プログラム３９４は、上記した入金ＩＤ発行機能を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ３７０は、この入金ＩＤ発行プログラム３９４に従って入金ＩＤ発行処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３７０は、当該ＩＣ乗車券３０がチャージシステム７０で使用されて残高情報３９７が増額される度に新たな入金ＩＤを発行する。尚、この発行に当たっては、チャージ（入金）した日時をもとにＩＤを生成してもよいし、全くランダムの多桁の数値をＩＤとして発行することとしてもよい。
【００５０】
発行パスワード３９５は、例えば当該ＩＣ乗車券３０の利用者によって指定された文字や数字、記号等の羅列であり、カード発行時において当該ＩＣ乗車券３０に読み取り不能に書き込まれるものである。
【００５１】
残高情報３９７は、当該ＩＣ乗車券３０の残額であり、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用される度に改札システム５０によってその額が減額されて更新される。また、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされる度にチャージシステム７０によってその額が増額されて更新される。
【００５２】
カード情報３９８は、現乱数ＩＤと、残高通知情報とを対応付けて記憶する。図５は、カード情報３９８のデータ構成例を示す図である。このカード情報３９８は、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用される度に改札システム５０のＩＣカード通信機５７０に発信される。
【００５３】
現乱数ＩＤには、乱数ＩＤ発行プログラム３９１に従って新たに発生された乱数ＩＤが設定される。
残高通知情報には、残高暗号化プログラム３９３に従って残高通知情報として生成されて暗号化された数値Ａ及び数値Ｂの値が設定される。
【００５４】
残高更新情報３９９は、入金ＩＤと、積み増し額と、更新日時と、残高情報を対応付けて記憶する。図６は、残高更新情報３９９のデータ構成例を示す図である。この残高更新情報３９９は、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされた場合や、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用されて残高情報３９７が更新された場合に更新される。
【００５５】
入金ＩＤには、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされる度に入金ＩＤ発行プログラム３９４に従って発生される入金ＩＤが設定される。
積み増し額には、チャージシステム７０において当該ＩＣ乗車券３０にチャージされた積み増し額が設定される。
更新日時は、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされて残高情報３９７が更新（増額）された場合を更新タイミングとして、チャージシステム７０から送信された入金日時が設定される。また、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用されて残高情報３９７が更新（減額）された場合を更新タイミングとして、現在の時刻情報が設定される。
残高情報には、残高情報３９７と同様の内容が設定され、残高情報３９７が更新される度に更新される。
【００５６】
２．改札システム
図７は、改札システム５０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。改札システム５０は、処理装置５１０、通信装置５３０、記憶装置５５０、ＩＣカード通信機５７０等を備えて構成されている。尚、入力装置や表示装置等を適宜備えた構成としてもよい。
【００５７】
処理装置５１０は、ＣＰＵ等で構成され、改札システム５０を構成する各機能部への指示やデータの転送等を行って改札システム５０を統括的に制御する。具体的には、ＩＣカード通信機５７０から入力されるデータ等に応じた処理プログラムを記憶装置５５０から読み出して実行し、処理結果を記憶装置５５０に格納する。この処理装置５１０は、当該改札システム５０が設置された駅改札でＩＣ乗車券３０が使用された際に、当該ＩＣ乗車券３０から残高情報を取得して精算処理を実行し、処理結果に基づいて当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７（図４参照）を精算額分減額して更新させる処理を行う。
【００５８】
通信装置５３０は、装置内部で利用される情報を通信回線を介して外部とやりとりするための装置であり、他の装置（例えば、使用履歴管理サーバ９０）との通信を行うための制御を行う。この通信装置５３０の機能は、無線通信モジュール、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。
【００５９】
記憶装置５５０は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、或いはハードディスクドライブ等で構成され、改札システム５０の動作に係る各種処理プログラムや当該処理プログラムによる処理結果等のデータを記憶する。特に、カード使用情報送信プログラム５５１と、不正使用カード管理プログラム５５２と、当該改札システム５０を識別するための改札機ＩＤ５５３と、受信残高更新情報５５４と、不正入金ＩＤ一覧５５５とを含む。
【００６０】
カード使用情報送信プログラム５５１は、ＩＣ乗車券３０が使用された際に実行される精算処理の後、当該ＩＣ乗車券３０からカード情報を取得し、取得したカード情報に当該改札システム５０の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めたカード使用情報を使用履歴管理サーバ９０に送信するためのプログラムであり、処理装置５１０は、このカード使用情報送信プログラム５５１に従い、カード使用情報を生成して使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００６１】
図８は、使用履歴管理サーバ９０に送信されるカード使用情報のデータ構成例を示す図である。図８に示すように、カード使用情報は、カード情報と、改札機ＩＤと、使用日時とが対応付けられて構成されている。処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０からカード情報を取得した際に、当該時点での時刻情報である使用日時及び改札機ＩＤ５５３を特定情報として、取得したカード情報と対応付けたカード使用情報を生成する。そして、処理装置５１０は、生成したカード使用情報を通信装置５３０及び通信回線Ｎを介して使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００６２】
不正使用カード管理プログラム５５２は、使用履歴管理サーバ９０から通知される不正入金ＩＤを管理するためのプログラムである。この不正使用カード管理プログラム５５２に従って、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０から送信される残高更新情報を受信残高更新情報５５４に蓄積記憶して管理するとともに、これらを所定のタイミングで使用履歴管理サーバ９０に送信する。具体的には、処理装置５１０は、受信残高更新情報５５４に蓄積記憶される各残高更新情報を例えば所定時間間隔（例えば、１時間間隔）で使用履歴管理サーバ９０に送信する。すなわち、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０から取得した残高更新情報を、前述のカード使用情報送信プログラム５５１によって使用履歴管理サーバ９０に送信されるカード使用情報とは別のタイミングで、適宜使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００６３】
さらに、処理装置５１０は、不正使用カード管理プログラム５５２に従って、使用履歴管理サーバ９０から通知された不正入金ＩＤを不正入金ＩＤ一覧５５５として管理し、不正入金ＩＤ一覧５５５に含まれる入金ＩＤが設定されているＩＣ乗車券３０が使用された場合には、ゲート扉を閉鎖させて利用者の通行を禁止する。
【００６４】
受信残高更新情報５５４は、ＩＣ乗車券３０が使用された際に取得した残高更新情報を蓄積記憶する。詳細には、受信残高更新情報５５４において、各残高更新情報は、初期値として“ＯＮ（未送信）”が設定される送信フラグと対応付けられて記憶されるようになっており、この送信フラグは、前述の不正使用カード管理プログラム５５２によって使用履歴管理サーバ９０に送信された際に、“ＯＦＦ（送信済み）”に更新される。
【００６５】
不正入金ＩＤ一覧５５５は、使用履歴管理サーバ９０から通知された不正入金ＩＤの一覧を記憶する。
【００６６】
ＩＣカード通信機５７０は、図示しないアンテナ、制御回路、メモリ等で構成される。このＩＣカード通信機５７０は、近接されたＩＣ乗車券３０との間で近距離無線通信を行い、ＩＣ乗車券３０から取得したデータを処理装置５１０に出力するとともに、処理装置５１０から入力されたデータをＩＣ乗車券３０に書き込むための制御を行う。
【００６７】
３．チャージシステム
図９は、チャージシステム７０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。チャージシステム７０は、入金装置７１０、処理装置７３０、通信装置７５０、記憶装置７７０、ＩＣカード通信機７９０等を備えて構成されている。尚、入力装置や表示装置等を適宜備えた構成としてもよい。
【００６８】
入金装置７１０は、チャージ金を入金するための装置であり、入金されたチャージ金の額を積み増し額として処理装置７３０に出力する。
【００６９】
処理装置７３０は、ＣＰＵ等で構成され、チャージシステム７０を構成する各機能部への指示やデータの転送等を行って改札システム５０を統括的に制御する。具体的には、入金装置７１０から入力される積み増し額や、ＩＣカード通信機７９０から入力されるデータ等に応じた処理プログラムを記憶装置７７０から読み出して実行し、処理結果を記憶装置７７０に格納する。この処理装置７３０は、当該チャージシステム７０が設置された券売機等で積み増し額がチャージされた際に、当該ＩＣ乗車券３０から残高情報を取得してチャージ処理を実行し、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７（図４参照）を積み増し額分増額して更新させる処理を行う。またこのとき、処理装置７３０は、ＩＣ乗車券３０から発行された入金ＩＤ及び更新後の残高情報を取得するが、詳細は後述する。
【００７０】
通信装置７５０は、装置内部で利用される情報を通信回線を介して外部とやりとりするための装置であり、他の装置（例えば、使用履歴管理サーバ９０）との通信を行うための制御を行う。この通信装置７５０の機能は、無線通信モジュール、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。
【００７１】
記憶装置７７０は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、或いはハードディスクドライブ等で構成され、チャージシステム７０の動作に係る各種処理プログラムや当該処理プログラムによる処理結果等のデータを記憶する。特に、チャージ情報送信プログラム７７１を含む。
【００７２】
チャージ情報送信プログラム７７１は、積み増し額がチャージされた際に実行されるチャージ処理の後、チャージ情報を生成して使用履歴管理サーバ９０に送信するためのプログラムである。
【００７３】
図１０は、チャージ情報のデータ構成例を示す図である。図１０に示すように、チャージ情報は、入金ＩＤと、積み増し額と、入金日時と、残高情報とが対応付けられて構成されている。処理装置７３０は、チャージ処理の後、当該ＩＣ乗車券３０から発行された入金ＩＤ及び残高情報を取得し、積み増し額と、チャージ時の時刻情報である入金日時とを対応付けてチャージ情報を生成する。そして、処理装置７３０は、生成したチャージ情報を通信装置７５０及び通信回線Ｎを介して使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００７４】
ＩＣカード通信機７９０は、図示しないアンテナ、制御回路、メモリ等で構成される。このＩＣカード通信機７９０は、ＩＣ乗車券３０との間で近距離無線通信を行い、ＩＣ乗車券３０から取得したデータを処理装置７３０に出力するとともに、処理装置７３０から入力されたデータをＩＣ乗車券３０に書き込むための制御を行う。
【００７５】
４．ＩＣ乗車券管理サーバ
図１１は、使用履歴管理サーバ９０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。この使用履歴管理サーバ９０は、入力装置９１０、処理装置９３０、表示装置９５０、通信装置９７０、記憶装置９９０等を備えて構成されている。
【００７６】
入力装置９１０は、ボタンスイッチ、レバー、ダイヤル、キーボード、タッチパネルやマウス等のポインティングデバイスといった入力装置によって実現されるものであり、その操作入力に応じた操作信号を処理装置９３０に出力する。
【００７７】
処理装置９３０は、ＣＰＵ等で構成され、記憶装置９９０に記憶されている処理プログラムやデータ、或いは通信回線Ｎを介して接続される改札システム５０やチャージシステム７０から送信されるデータ等に基づいて、使用履歴管理サーバ９０全体の制御、使用履歴管理サーバ９０内の各機能部への指示やデータの転送、ＩＣカード管理システム１全体の制御等の各種処理を行う。
【００７８】
表示装置９５０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electronic Luminescent Display）等の表示装置であり、処理装置９３０から入力される表示信号に基づく各種画面を表示する。
【００７９】
通信装置９７０は、装置内部で利用される情報を通信回線を介して外部とやりとりするための装置であり、他の装置（例えば、改札システム５０やチャージシステム７０）との通信を行うための制御を行う。この通信装置９７０の機能は、無線通信モジュール、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。
【００８０】
記憶装置９９０は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、或いはハードディスクドライブ等で構成され、システムプログラム等のサーバコンピュータシステムとしての諸機能を実現するためのプログラムやデータ（図示略）、処理装置９３０にＩＣカード管理システム１全体を制御させるために必要なプログラムやデータ等が格納される。特に、使用履歴特定プログラム９９１と、不正使用検出プログラム９９２と、乱数ＩＤ列発生プログラム９９３と、受信カード使用情報９９４と、受信チャージ情報９９５と、残高推移情報９９６と、使用履歴特定用テーブル９９７とが格納される。
【００８１】
使用履歴特定プログラム９９１は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に、当該発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定するためのプログラムであり、処理装置９３０は、この使用履歴特定プログラム９９１に従って使用履歴特定処理を実行する。具体的には、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４の中から、入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０から発信されたカード情報を含むカード使用情報を抽出することによって、当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定する。
【００８２】
不正使用検出プログラム９９２は、残高が不正に積み増されたＩＣ乗車券３０を検出するためのプログラムであり、処理装置９３０は、この不正使用検出プログラム９９２に従って不正使用検出処理を実行する。具体的には、処理装置９３０は、チャージシステム７０から送信されるチャージ情報を受信チャージ情報９９５に蓄積記憶して管理するとともに、改札システム５０から受信残高更新情報が送信された際に、以下の処理を実行する。
【００８３】
すなわち、処理装置９３０は、送信された受信残高更新情報を、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶されているチャージ情報と照合する。具体的には、処理装置９３０は、受信した受信残高更新情報それぞれについて、その入金ＩＤが一致するチャージ情報を受信チャージ情報９９５の中から検索する。そして、処理装置９３０は、検索されない場合に入金ＩＤを不正入金ＩＤとし、使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信する。
【００８４】
また処理装置９３０は、受信残高更新情報を残高推移情報９９６に蓄積記憶する。そして、処理装置９３０は、残高推移情報９９６に蓄積記憶されている受信残高更新情報を入金ＩＤ別に分類し、分類毎にそれぞれ更新日付順でソートする。そして、処理装置９３０は、各入金ＩＤの分類毎に、残高情報の推移をそれぞれ判定する。すなわち、処理装置９３０は、同一の入金ＩＤについて、並び順に従って残高情報が減額されずに増額しているならば、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとし、使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信する。
【００８５】
乱数ＩＤ列発生プログラム９９３は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に、当該発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列を発生するためのプログラムである。この乱数ＩＤ列発生プログラム９９３によれば、当該入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０において乱数ＩＤ発行プログラム３９１が実行されることにより順次発行される乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤが、その発行順と同一の順番に乱数ＩＤ列として発生される。
【００８６】
受信カード使用情報９９４は、通信回線Ｎを介して接続される改札システム５０から送信されたカード使用情報を蓄積記憶する。図１２は、受信カード使用情報９９４のデータ構成例を示す図である。図１２に示すように、受信カード使用情報９９４には、上記したように改札システム５０がＩＣ乗車券３０から取得したカード情報をもとに生成して送信したカード使用情報が、受信順に割り振られる受信番号と対応付けて蓄積記憶される。
【００８７】
受信チャージ情報９９５は、通信回線Ｎを介して接続されるチャージシステム７０から送信されたチャージ情報を蓄積記憶する。図１３は、受信チャージ情報９９５のデータ構成例を示す図である。図１３に示すように、受信チャージ情報９９５には、上記したようにチャージシステム７０が生成して送信したチャージ情報が、その受信順に蓄積記憶される。
【００８８】
残高推移情報９９６は、通信回線Ｎを介して接続される改札システム５０から送信された受信残高更新情報を蓄積記憶する。図１４は、残高推移情報９９６のデータ構成例を示す図である。図１４に示すように、残高推移情報９９６には、受信残高更新情報が蓄積記憶されるが、詳細には、処理装置９３０によって入金ＩＤ別に分類され、更新日付順でソートされて蓄積される。
【００８９】
使用履歴特定用テーブル９９７は、所定のＩＣ乗車券３０から発信されたカード使用情報を抽出して、当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定するためのデータテーブルであって、使用履歴特定処理によってユーザ操作によって入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の使用履歴が特定されるまでの間適宜参照されて更新されるデータテーブルである。
【００９０】
図１５は、使用履歴特定用テーブル９９７の一例を示す図である。この使用履歴特定用テーブル９９７は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に生成される。
【００９１】
すなわち、処理装置９３０は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に、当該使用履歴特定用テーブル９９７に前述の乱数ＩＤ列発生プログラム９９３に従って発生された乱数ＩＤ列を設定する。また、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４の中から、発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出する処理を行い、受信順に並べたときの現乱数ＩＤの順番が当該乱数ＩＤ列と同じになるようなカード使用情報の組合せを全て作成して、使用履歴候補とする。そして、処理装置９３０は、作成した使用履歴候補を、当該使用履歴候補を構成するカード使用情報に割り振られた受信番号の順番によって定義して、使用履歴特定用テーブル９９７に設定する。
【００９２】
［処理の流れ］
次に、図１６〜図１９を参照して、ＩＣカード管理システム１における処理の流れについて説明する。
【００９３】
先ず、改札システム５０が設置された駅改札でＩＣ乗車券３０が使用された際のＩＣカード管理システム１における処理の流れについて、図１６を参照して説明する。
【００９４】
図１６に示すように、改札システム５０において利用者の入出場を検知した場合には（ステップｂ１０：ＹＥＳ）、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０との近距離無線通信を制御し、先ず当該ＩＣ乗車券３０に残高更新情報を発信させて取得し（ステップａ５）、取得した残高更新情報に含まれる入金ＩＤを不正入金ＩＤ一覧５５５において管理されている不正入金ＩＤと一致するか否かを判定する。そして、一致した場合には（ステップｂ１２：ＹＥＳ）、通行させないと判定してゲート扉を閉鎖させ（ステップｂ１４）、処理を終了する。
【００９５】
一方、一致しなかった場合には（ステップｂ１２：ＮＯ）、処理装置５１０は、受信残高更新情報５５４に蓄積記憶する（ステップｂ１６）。
【００９６】
続いて、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０との近距離無線通信を再度制御し、当該ＩＣ乗車券３０に残高情報を発信させて取得する（ステップａ１０）。
【００９７】
そして、処理装置５１０は、取得した残高情報に基づいて精算処理を実行し（ステップｂ２０）、当該利用者の通行許否を判定する。そして、処理装置５１０は、残高が不足している場合には通行させないと判定し（ステップｂ３０：ＮＯ）、ゲート扉を閉鎖させる（ステップｂ４０）。
【００９８】
一方、当該利用者を通行させる場合には（ステップｂ３０：ＹＥＳ）、処理装置５１０は、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７を精算額分減額して更新させる処理を行う（ステップｂ５０）。
【００９９】
これに応答してＩＣ乗車券３０では、ＣＰＵ３７０は、乱数ＩＤ発行プログラム３９１に従って乱数ＩＤ発行処理を実行し、新たな乱数ＩＤを発行する（ステップａ２０）。発行された乱数ＩＤは現乱数ＩＤとしてカード情報３９８に設定される。続いて、ＣＰＵ３７０は、残高暗号化プログラム３９３に従って残高暗号化処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ３７０は、残高通知情報を生成し（ステップａ３０）、生成した残高通知情報を暗号化する（ステップａ４０）。暗号化された残高通知情報は、カード情報３９８に設定される。そして、ＣＰＵ３７０は、カード情報３９８を当該改札システム５０に発信させる（ステップａ５０）。
【０１００】
そして、ＣＰＵ３７０は、積み増し額をクリアし、現在時刻に基づいて更新日時を変更し、残高情報を更新後の残高情報３９７に変更して残高更新情報３９９を更新する（ステップａ６０）。残高更新情報３９９を更新したならば、処理は終了される。
【０１０１】
改札システム５０では、処理装置５１０は、前述のようにＩＣ乗車券３０から発信されたカード情報を取得したならば、カード使用情報送信プログラム５５１に従って、当該時点での時刻情報である使用日時及び改札機ＩＤ５５３を取得したカード情報と対応付けたカード使用情報を生成する（ステップｂ６０）。そして、処理装置５１０は、生成したカード情報を使用履歴管理サーバ９０に送信し（ステップｂ７０）、処理を終了する。
【０１０２】
使用履歴管理サーバ９０では、処理装置９３０は、改札システム５０からカード使用情報を受信したならば（ステップｃ１０：ＹＥＳ）、受信カード使用情報９９４に蓄積記憶して（ステップｃ２０）、処理を終了する。
【０１０３】
次に、チャージシステム７０が設置された券売機等で積み増し額がチャージされた際のＩＣカード管理システム１における処理の流れについて、図１７を参照して説明する。
【０１０４】
図１７に示すように、チャージシステム７０においてチャージ金の入金を検知した場合には（ステップｅ１０：ＹＥＳ）、処理装置７３０は、ＩＣ乗車券３０との近距離無線通信を制御し、当該ＩＣ乗車券３０に残高情報を発信させて取得する（ステップｄ１０）。
【０１０５】
続いて処理装置７３０は、取得した残高情報に基づいてチャージ処理を実行する（ステップｅ２０）。そして、処理装置７３０は、チャージ処理の結果に基づいて積み増し額と入金日時とを当該ＩＣ乗車券３０に送信し、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７を積み増し額分増額して更新させる（ステップｅ３０）。
【０１０６】
一方、ＩＣ乗車券３０では、ＣＰＵ３７０が、チャージシステム７０によって残高情報３９７が増額されて更新された場合に（ステップｄ２０：ＹＥＳ）、入金ＩＤ発行プログラム３９４に従って固有の入金ＩＤを発行する（ステップｄ３０）。次いで、ＣＰＵ３７０は、発行した入金ＩＤ及び残高情報３９７をチャージシステム７０に発信する（ステップｄ４０）。そして、ＣＰＵ３７０は、積み増された額で積み増し額を変更し、送信された入金日時で更新日時を変更し、残高情報を更新後の残高情報３９７に変更して残高更新情報３９９を更新する（ステップｄ５０）。
【０１０７】
これに応じて、チャージシステム７０の処理装置７３０は、チャージ情報送信処理を実行する。すなわち、処理装置７３０は、当該ＩＣ乗車券３０から取得した入金ＩＤ及び残高情報に、積み増し額と、現在の時刻情報である入金日時とを対応付けたチャージ情報を生成し（ステップｅ５０）、使用履歴管理サーバ９０に送信して（ステップｅ６０）、処理を終了する。
【０１０８】
使用履歴管理サーバ９０では、処理装置９３０は、チャージシステム７０からチャージ情報を受信したならば（ステップｆ１０：ＹＥＳ）、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶して（ステップｆ２０）、処理を終了する。
【０１０９】
次に、ＩＣ乗車券３０の不正使用を検出するためのＩＣカード管理システム１における処理の流れについて、図１８を参照して説明する。
【０１１０】
改札システム５０において、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０から受信した受信残高更新情報５５４として記憶されている受信残高更新情報の送信タイミングにおいて（ステップｈ１０：ＹＥＳ）、当該受信残高更新情報５５４の中から、送信フラグに“ＯＮ”が設定されている未送信の残高更新情報を使用履歴管理サーバ９０に送信する（ステップｈ２０）。具体的には、処理装置５１０は、所定の時間間隔（例えば、１時間間隔）で、送信タイミングと判断する。
【０１１１】
一方、使用履歴管理サーバ９０では、処理装置９３０は、改札システム５０から受信残高更新情報を受信したならば（ステップｉ１０：ＹＥＳ）、先ず、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶されているチャージ情報と照合する（ステップｉ２０）。そして、処理装置９３０は、照合されなかった受信残高更新情報の入金ＩＤを不正入金ＩＤとする（ステップｉ３０）。
【０１１２】
次に、処理装置９３０は、受信残高更新情報を残高推移情報９９６に蓄積記憶する（ステップｉ４０）。続いて、処理装置９３０は、残高推移情報９９６に蓄積記憶されている受信残高更新情報を入金ＩＤ別に分類し、分類毎にそれぞれ更新日付順でソートする（ステップｉ５０）。そして、処理装置９３０は、各入金ＩＤの分類毎に、残高情報の推移をそれぞれ判定する（ステップｉ６０）。ここで、処理装置９３０は、並び順に従って残高情報が減額されずに増額しているならば、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとする。そして、ステップｉ３０及びステップｉ６０で不正入金ＩＤとされた入金ＩＤを使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信し（ステップｉ７０）、処理を終了する。
【０１１３】
そして、改札システム５０では、処理装置５１０は、使用履歴管理サーバ９０から不正入金ＩＤを受信した場合には（ステップｈ３０：ＹＥＳ）、当該受信した不正入金ＩＤを、不正入金ＩＤ一覧５５５に登録し（ステップｈ４０）、処理を終了する。
【０１１４】
次に、使用履歴管理サーバ９０において実行されるカード使用履歴特定処理の流れについて、図１９を参照して説明する。尚、ここで説明する処理は、使用履歴管理サーバ９０において、処理装置９３０が使用履歴特定プログラム９９１を読み出して実行することにより実現される。
【０１１５】
図１９に示すように、処理装置９３０は、先ず、ユーザ操作に従って発行パスワードを入力し（ステップｇ１０）、入力された発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列を乱数ＩＤ列発生プログラム９９３に従って発生させる（ステップｇ２０）。発生させた乱数ＩＤ列は、使用履歴特定用テーブル９９７に格納される。
【０１１６】
続いて、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４の中から、発生させた乱数ＩＤ列に基づいて、使用履歴候補を生成する（ステップｇ３０）。すなわち、処理装置９３０は、発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出する処理を繰り返し、受信順に並べたときの現乱数ＩＤの順番が当該乱数ＩＤ列と同じになるようなカード使用情報の組合せを全て作成して、使用履歴候補とする。生成した使用履歴候補は、使用履歴特定用テーブル９９７に格納される。
【０１１７】
次に、処理装置９３０は、使用履歴特定用テーブル９９７に設定されている各使用履歴候補それぞれを処理対象として以下の処理を実行する。すなわち、処理装置９３０は、処理対象の使用履歴候補を構成するカード使用情報それぞれの残高通知情報を、ステップｇ１０で入力した発行パスワードで復号し、復号が全て成功するか否かによって使用履歴候補を絞り込む（ステップｇ４０）。成功したか否かは、復号して得られたＡ及びＢの値が数値であるか、数値Ａから数値Ｂを差し引いた値が正の値であるか等によって判断される。またこの際、処理装置９３０は、絞り込まれた使用履歴候補以外の使用履歴候補を削除して使用履歴特定用テーブル９９７を更新する。
【０１１８】
尚このときに、処理装置９３０は、連続するカード使用情報に含まれる改札機ＩＤ及び使用日時によって当該駅間の移動が可能かどうかを判断し、使用履歴候補を更に絞り込むこととしてもよい。或いは、ＩＣ乗車券３０が発信データに予め定められた所定の文字列をさらに含めて暗号化することとし、処理装置９３０は、発信データに含まれる所定の文字列の復号の良否によって、使用履歴候補を更に絞り込むこととしてもよい。
【０１１９】
そして、処理装置９３０は、使用履歴候補が１つに絞り込まれるまで、以下の処理を繰り返し実行する。すなわち、処理装置９３０は、ユーザ操作に従って絞り込み条件を入力し（ステップｇ６０）、入力された絞り込み条件に従って、使用履歴候補を更に絞り込む（ステップｇ７０）。例えば、処理装置９３０は、過去に当該ＩＣ乗車券３０を使用した駅や当該駅改札の通過時間帯の指定を受け付ける。そして、使用履歴特定用テーブル９９７に設定されている各使用履歴候補それぞれを処理対象とし、処理対象の使用履歴候補を構成するカード使用情報の何れかが、指定された駅に設置された改札システム５０を識別するための改札機ＩＤや、指定された通過時間帯となる使用日時を含むか否かを判定して絞り込む。
【０１２０】
使用履歴候補が１つに絞られた場合には、処理装置９３０は確定と判断し（ステップｇ５０：ＹＥＳ）、当該使用履歴候補を構成するカード使用情報の受信順に従って、その使用履歴を特定する（ステップｇ８０）。そして、処理装置９３０は、特定された使用履歴のうち、受信順が最新のカード使用情報に含まれる残高通知情報を読み出し、ステップｇ１０で入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の残高を特定する（ステップｇ９０）。
【０１２１】
以上説明したように、本実施形態によれば、当該改札システム５０が設置された駅改札でＩＣ乗車券３０が使用された際、当該ＩＣ乗車券３０は、乱数ＩＤと暗号化された残高通知情報とを含むカード情報を改札システム５０に発信することができる。これによれば、ＩＣ乗車券３０から発信されるカード情報に含まれるＩＤが可変するため、１回の近距離無線通信により得られるＩＣ乗車券３０のデータのみでは、当該ＩＣ乗車券３０の識別を不能とすることができるので、当該ＩＣ乗車券３０のデータを意味のないものとすることが可能となる。
【０１２２】
そして、改札システム５０では、ＩＣ乗車券３０が使用される度に、当該ＩＣ乗車券３０から取得したカード情報を含むカード使用情報を使用履歴管理サーバ９０に送信し、使用履歴管理サーバ９０では、各改札システム５０から送信されるカード使用情報を蓄積記憶して管理することができる。
【０１２３】
そして、使用履歴管理サーバ９０では、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合に、入力された発行パスワードに従い、当該ＩＣ乗車券３０において発行される乱数ＩＤの順番と同じ乱数ＩＤ列を発生させる。そして、発生させた乱数ＩＤ列に基づいて、受信カード使用情報９９４の中から当該入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０から発信されたカード使用情報を抽出し、その使用履歴を特定することができる。
【０１２４】
これによれば、使用履歴管理サーバ９０において、発行したＩＣ乗車券３０に割り当てられた発行パスワードが管理されない。すなわち、発行パスワードは、利用者本人しか知りえないようになっており、使用履歴管理サーバ９０では、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合を除いて、利用者によるＩＣ乗車券３０の使用履歴の特定を不能とすることができる。
【０１２５】
そして、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合には、特定された使用履歴によって、当該ＩＣ乗車券３０の残高を特定することができるので、例えば利用者が当該ＩＣカードを紛失した際に残額を返金することも可能となる。
【０１２６】
また、ＩＣ乗車券３０は、チャージシステム７０が設置された券売機等で積み増し額がチャージされた際に、当該チャージ（入金）に係る固有の入金ＩＤを発行し、積み増し額、現在の時刻情報である更新日付、残高情報と対応付けた残高更新情報を生成して記憶しておくことができる。そしてこの残高更新情報を、改札システム５０において使用された際に改札システム５０に発信することができる。
一方チャージシステム７０は、前述のようにＩＣ乗車券３０で発行された発行ＩＤ及び残高情報をＩＣ乗車券３０から取得し、積み増し額及び現在の時刻情報である入金日時と対応付けたチャージ情報を生成し、使用履歴管理サーバ９０に送信することができる。
【０１２７】
また、改札システム５０は、ＩＣ乗車券３０から取得した残高更新情報を蓄積記憶しておき、例えば所定の時間間隔でその未送信分を使用履歴管理サーバ９０に送信することができる。したがって、残高更新情報を、カード使用情報とは別に使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【０１２８】
そして、使用履歴管理サーバ９０では、改札システム５０から送信された受信残高更新情報を、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶されているチャージ情報と照合して照合されなかった残高更新情報の入金ＩＤを不正入金ＩＤとして各改札システム５０に配信することができる。
さらに、使用履歴管理サーバ９０において、改札システム５０から送信された受信残高更新情報を残高推移情報９９６に蓄積記憶するとともに、これらを入金ＩＤ別に分類する。そして、分類毎に更新日付順でソートして残高情報の推移をそれぞれ判定し、同一の入金ＩＤについて、並び順に従って残高情報が減額されずに増額している場合には、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとして使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信することができる。
したがって、ＩＣ乗車券３０への不正なチャージを検出し、検出されたＩＣ乗車券３０の使用を禁止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】ＩＣカード管理システムの全体構成の一例を示す図。
【図２】ＩＣカード管理システムにおけるＩＣ乗車券の使用に係るデータの流れを説明するための図。
【図３】ＩＣカード管理システムにおけるチャージ金の積み増しに係るデータの流れを説明するための図。
【図４】ＩＣ乗車券の主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図５】カード情報のデータ構成例を示す図。
【図６】残高更新情報のデータ構成例を示す図。
【図７】改札システムの主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図８】カード使用情報のデータ構成例を示す図。
【図９】チャージシステムの主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図１０】チャージ情報のデータ構成例を示す図。
【図１１】使用履歴管理サーバの主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図１２】受信カード使用情報のデータ構成例を示す図。
【図１３】受信チャージ情報のデータ構成例を示す図。
【図１４】残高推移情報のデータ構成例を示す図。
【図１５】発信カード特定用テーブルのデータ構成例を示す図。
【図１６】ＩＣ乗車券が使用された際のＩＣカード管理システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１７】ＩＣ乗車券に積み増し額がチャージされた際のＩＣカード管理システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１８】ＩＣ乗車券の不正使用を検出するためのＩＣカード管理システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１９】使用履歴特定処理の流れを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０１３０】
３０ ＩＣ乗車券
３１０ アンテナ
３３０ 電源回路
３５０ 送受信回路
３７０ ＣＰＵ
３９０ メモリ
３９１ 乱数ＩＤ発行プログラム
３９３ 残高暗号化プログラム
３９４ 入金ＩＤ発行プログラム
３９５ 発行パスワード
３９７ 残高情報
３９８ カード情報
３９９ 残高更新情報
１ ＩＣカード管理システム
５０ 改札システム
５１０ 処理装置
５３０ 通信装置
５５０ 記憶装置
５５１ カード使用情報送信プログラム
５５２ 不正使用カード管理プログラム
５５３ 改札機ＩＤ
５５４ 受信残高更新情報
５５５ 不正入金ＩＤ一覧
５７０ ＩＣカード通信機
７０ チャージシステム
７１０ 入金装置
７３０ 処理装置
７５０ 通信装置
７７０ 記憶装置
７７１ チャージ情報送信プログラム
７９０ ＩＣカード通信機
９０ 使用履歴管理サーバ
９１０ 入力装置
９３０ 処理装置
９５０ 表示装置
９７０ 通信装置
９９０ 記憶装置
９９１ 使用履歴特定プログラム
９９２ 不正使用検出プログラム
９９３ 乱数ＩＤ列発生プログラム
９９４ 受信カード使用情報
９９５ 受信チャージ情報
９９６ 残高推移情報
９９７ 発信カード特定用テーブル
Ｎ 通信回線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードの使用履歴を管理する管理側システムと、ＩＣカードの使用位置に設置され、ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行ってＩＣカード内のデータを書き換えるとともに、当該ＩＣカードからカード情報を取得して前記管理側システムに送信する複数のカード使用装置とが通信接続されて構成されるＩＣカード管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、データ管理やデータ通信等においては、データの漏洩等を防止してセキュリティ上の信頼性を向上させるため、様々な方式による暗号化の技術が用いられている。
例えば、証票に印字される識別番号の偽造によるコンピュータシステムへの不正アクセスを防止するため、暗号化パターンを複数用意し、識別番号を、乱数により決定されたパターンで暗号化する技術が知られている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１５４６１８号公報
【０００３】
一方従来から、ＩＣカードと、所定位置に設置されたリーダ（ＩＣカード通信機）との間で近距離無線通信を行う、非接触式のデータキャリアを利用した様々な技術が知られている。例えば鉄道施設では、利用者が所持するＳｕｉｃａ（Super urban intelligent card：登録商標）等のプリペイド式のＩＣ乗車券に記憶されている残高情報を読み取ることにより、当該利用者による鉄道施設内への入場や鉄道施設内からの出場を自動的に管理する技術が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したＩＣ乗車券のようなプリペイド式のＩＣカードの発行を管理する管理側システムにあっては、例えば利用者が当該ＩＣカードを紛失した際に残額を返金する場合等に備えて、残額を含む使用履歴を管理する場合がある。具体的には、使用時にＩＣカードが残高を含むデータを発信するように構成し、発信したデータを管理側システムで蓄積して管理する。
【０００５】
しかしながらこの使用履歴によれば、当該ＩＣカードを購入した利用者が、いつどこに位置したかを識別できてしまう。この問題を解決するため、当該ＩＣカードの使用履歴を特定するためにＩＣカードから発信されるデータを暗号化する等の方法が考えられるが、管理側システムから使用履歴が不正に参照されたり、人的に不正に持ち出されりする事態は避けられない。
【０００６】
そこで本発明は、管理側システムにおいて、ＩＣカードの使用履歴の特定を基本的に不能として蓄積管理されるデータ自体を無意味化する一方、ユーザが希望した場合等必要に応じて使用履歴の特定が可能な仕組みを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の発明は、
ＩＣカードの使用履歴を管理する管理側システムと、前記ＩＣカードの使用位置に設置され、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカード内のデータを書き換えるとともに、前記ＩＣカードからカード情報を取得して前記管理側システムに送信する複数のカード使用装置とが通信接続されて構成されるＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、
カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従った新たな乱数ＩＤを前記カード使用装置において使用される度に発行するＩＤ発行手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
前記カード使用装置における使用時に、前記ＩＤ発行手段により発行された乱数ＩＤを含むカード情報を当該カード使用装置に発信する発信手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
を備え、
前記管理側システムは、
前記カード使用装置から受信したカード情報を順番に蓄積記憶するカード情報記憶手段（例えば、図１１に示す受信カード使用情報９９４）と、
ユーザ操作に従って前記ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードを入力するパスワード入力手段（例えば、図１１に示す入力装置９１０）と、
前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードに基づいて、前記ＩＣカードのＩＤ発行手段によって発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生するＩＤ列発生手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
前記ＩＤ列発生手段により発生された乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、前記カード情報記憶手段により記憶されたカード情報の中から抽出する抽出手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
前記抽出手段により抽出されたカード情報に基づき、前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードが書き込まれたＩＣカードの使用履歴を特定する特定手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
を備えるものである。
【０００８】
この第１の発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置において使用された際に、カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従って新たな乱数ＩＤを発行し、発行した乱数ＩＤを含むカード情報をカード使用装置に発信することで、当該カード使用装置を介してカード情報を管理側システムに送信することができる。一方管理側システムでは、カード使用装置から受信したカード情報をカード情報記憶手段に順番に蓄積記憶しておく。そして、ユーザ操作に従って発行パスワードが入力された場合には、入力された発行パスワードによってＩＣカードで発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生させ、発生させた乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、当該カード情報記憶手段に蓄積記憶されたカード情報の中から抽出することによって、当該ＩＣカードの使用履歴を特定することができる。
これによれば、管理側システムにおいて、ＩＣカードの使用履歴の特定を不能とし、ユーザ操作によって発行パスワードの入力が行われた場合に、当該ＩＣカードの使用履歴の特定が可能な仕組みを実現することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得したカード情報に、当該カード使用装置の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めて前記管理側システムに送信する手段（例えば、図７に示す処理装置５１０）を更に備え、
前記管理側システムは、ユーザ操作に従って当該ユーザが前記ＩＣカードを過去に使用したカード使用装置の設置位置及び使用日時を特定情報として入力する特定情報入力手段（例えば、図１１に示す入力装置９１０）を更に備え、
前記抽出手段は、前記特定情報入力手段により入力された特定情報と同一の特定情報を含んだカード情報を必ず抽出するように、抽出するカード情報の絞り込みを行う第１の絞り込み手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）を有するものである。
【００１０】
この第２の発明によれば、カード使用装置は、ＩＣカードの使用時において、当該ＩＣカードから取得したカード情報に、当該カード使用装置の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めて管理側システムに送信することができる。そして、管理側システムでは、ユーザ操作によって当該ユーザがＩＣカードを過去に使用したカード使用装置の設置位置及び使用日時の入力を受け付けることによって、抽出するカード情報の絞り込みを行うことができる。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、当該ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードで所定の発信データを暗号化する暗号化手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）を更に備え、
前記発信手段は、前記暗号化手段により暗号化された発信データをカード情報に含めて発信する手段であり、
前記抽出手段は、カード情報に含まれる発信データに対する前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードによる発信データの復号の良否に基づいて、抽出するカード情報の絞り込みを行う第２の絞り込み手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）を有する、ものである。
【００１２】
この第３の発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置における使用時に、当該ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードで所定の発信データを暗号化し、暗号化した発信データをカード情報に含めて発信することができる。一方管理側システムでは、ユーザ操作によって入力された発行パスワードによる発信データの復号の良否に基づいて、抽出するカード情報の絞り込みを行うことができる。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、前記カード使用装置における使用によって減額される残高の情報を記憶する残高情報記憶手段（例えば、図４に示す残高情報３９７）を更に備え、
前記暗号化手段は、前記記憶手段に記憶されている残高を通知する残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であり、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行う当該ＩＣカードの使用時に、当該ＩＣカードの残高情報記憶手段に記憶されている残高情報を所定額減額して更新させる残高更新手段（例えば、図７に示す処理装置５１０）を更に備え、
前記管理側システムは、前記抽出手段により抽出されたカード情報のうち、最新のカード情報に含まれる残高情報によって、当該ＩＣカードの使用残高を特定する残高特定手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）を更に備える、ものである。
【００１４】
この第４の発明によれば、ＩＣカードの使用時に、当該使用されたカード使用装置によって減額される残高を通知するための残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化することができる。一方管理側システムでは、抽出されたカード情報のうちの最新のカード情報に含まれる残高情報によって、当該ＩＣカードの使用残高を特定することができる。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明のＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、前記残高通知情報として、ランダムに決定した第１の数値、及び、第１の数値と前記記憶手段に記憶されている残高との差である第２の数値を決定する残高通知情報決定手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）を更に備え、
前記暗号化手段は、前記残高通知情報決定手段により決定された残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であることを特徴としている。
【００１６】
この第５の発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置における使用時に、ランダムに決定した第１の数値、及び第１の数値と当該ＩＣカードに記憶されている残高との差である第２の数値を残高通知情報として決定し、前記発信データに含めて暗号化することができる。これによれば、第１の数値及び第２の数値の桁数がランダムになる。したがって、管理側システムにおいて、ＩＣカードから発信されたカード情報が、残高が高いＩＣカードから発信されたカード情報なのか残高が低いＩＣカードから発信されたカード情報なのか判別できず、データを無意味化できる。
【００１７】
第６の発明は、第４又は第５の発明のＩＣカード管理システムであって、
積み増し額を入金する入金手段（例えば、図９に示す入金装置７１０）と、
前記ＩＣカードとの間で無線通信を行い、当該ＩＣカードの記憶手段に記憶されている残高情報を、前記入金手段により入金された積み増し額分増額して更新させる積み増し額更新手段（例えば、図９に示す処理装置７３０）と、
を備えて前記管理側システムと通信接続された入金装置を更に具備し、
前記ＩＣカードは、
前記残高情報記憶手段に記憶された残高が前記入金装置により増額されて更新される際に、固有の入金ＩＤを書き換え不能に発行する入金ＩＤ発行手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記入金装置に発信する第１の入金ＩＤ発信手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
前記カード使用装置における使用時に、前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記入金装置に発信する第２の入金ＩＤ発信手段（例えば、図４に示すＣＰＵ３７０）と、
を備え、
前記入金装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信する入金装置側送信手段（例えば、図９に示す処理装置７３０）を更に備え、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信するカード使用装置側送信手段（例えば、図７に示す処理装置５１０）を更に備え、
前記管理側システムは、
前記入金装置から受信した入金ＩＤを記憶する入金ＩＤ記憶手段（例えば、図１１に示す受信チャージ情報９９５）と、
前記カード使用装置から受信した入金ＩＤを、前記入金ＩＤ記憶手段により記憶されている入金ＩＤと照合する照合手段（例えば、図１１に示す処理装置９３０）と、
を更に備えるものである。
【００１８】
この第６の発明によれば、ＩＣカードは、積み増し額が増額された際に固有の入金ＩＤを発行するとともに、当該入金ＩＤを入金装置に送信することができる。一方入金装置は、ＩＣカードから取得した入金ＩＤを管理側システムに送信することができる。また、ＩＣカードは、カード使用装置における使用時に、前述のように発行した入金ＩＤを発信し、カード使用装置を介して管理側システムに送信することができる。そして、管理側システムでは、入金装置から受信した入金ＩＤを入金ＩＤ記憶手段に記憶するとともに、カード使用装置から受信した入金ＩＤを、前記入金ＩＤ記憶手段により記憶されている入金ＩＤと照合することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＩＣカードは、カード使用装置において使用された際に、カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従って新たな乱数ＩＤを発行し、発行した乱数ＩＤを含むカード情報をカード使用装置に発信することで、当該カード使用装置を介してカード情報を管理側システムに送信することができる。一方管理側システムでは、カード使用装置から受信したカード情報をカード情報記憶手段に順番に蓄積記憶しておく。そして、ユーザ操作に従って発行パスワードが入力された場合には、入力された発行パスワードによってＩＣカードで発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生させ、発生させた乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、当該カード情報記憶手段に蓄積記憶されたカード情報の中から抽出することによって、当該ＩＣカードの使用履歴を特定することができる。
これによれば、管理側システムにおいて、ＩＣカードの使用履歴の特定を不能とし、ユーザ操作によって発行パスワードの入力が行われた場合に、当該ＩＣカードの使用履歴の特定が可能な仕組みを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本実施形態は、本発明のＩＣカード管理システムを鉄道施設に利用されるシステムに適用した場合の実施形態である。
【００２１】
［全体構成］
図１は、本実施形態におけるＩＣカード管理システム１の全体構成の一例を示す図である。本実施形態では、駅構内１０（１０−１，１０−２，・・・）に、カード使用装置としての改札システム５０及び入金装置としてのチャージシステム７０が設置され、これらが通信回線Ｎを介して管理側システムとしての使用履歴管理サーバ９０と接続されてＩＣカード管理システム１を構成している。ここで、通信回線Ｎとは、データ授受が可能な通信路を意味する。すなわち、通信回線Ｎとは、直接接続のための専用線（専用ケーブル）やイーサネット（登録商標）等によるＬＡＮの他、電話通信網やケーブル網、インターネット等の通信網を含む意味であり、また、通信方法については有線／無線を問わない。
【００２２】
改札システム５０は、各駅の改札に設置されて改札業務を実現する改札装置等を有する公知の改札システムである。この改札システム５０は、改札装置が備えるゲート扉の開閉を制御して利用者の通行を規制し、利用者の鉄道施設内への入場や鉄道施設内からの出場をコンピュータ制御によって管理する。
【００２３】
具体的には、改札システム５０は、利用者が所持する例えばＳｕｉｃａ（登録商標）等の非接触型のＩＣチップを内蔵したプリペイド式のＩＣカード（以下、「ＩＣ乗車券」という。）３０に記憶されている残高情報を読み出すことによって精算処理を行い、処理結果に基づいて当該利用者の通行を規制する。この精算処理の結果、ＩＣ乗車券３０に記憶されている残高情報が所定額減額されて更新される。
【００２４】
チャージシステム７０は、例えば各駅の券売機等に設置されるものであり、利用者からの現金払いやクレジットカード払い等によるチャージ金の入金に応じて、当該ＩＣ乗車券３０に対して積み増し額をチャージする公知のチャージシステムである。このチャージシステム７０によって、利用者は、その残額を増額することによりＩＣ乗車券３０を繰り返し使用することができるようになっている。
【００２５】
使用履歴管理サーバ９０は、公知のサーバコンピュータシステムをもとに構成されており、例えば鉄道会社の管理側に設置されてＩＣカード管理システム１を統括的に制御する。この使用履歴管理サーバ９０は、後述するように改札システム５０から送信されるカード使用情報と、受信残高更新情報とを別個に蓄積記憶して管理するとともに、チャージシステム７０から送信されるチャージ情報を蓄積記憶して管理する。
【００２６】
［概要］
本実施形態では、改札システム５０は、前述の精算処理の後、当該ＩＣ乗車券３０からカード情報を取得し、取得したカード情報を含むカード使用情報を使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００２７】
図２は、ＩＣカード管理システム１におけるＩＣ乗車券３０の使用に係るデータの流れを説明するための図である。図２に示すように、利用者が駅改札を通過する際、当該利用者が所持するＩＣ乗車券３０と改札システム５０との間で近距離無線通信が行われ、Ａ）ＩＣ乗車券３０に記憶されている残高情報を改札システム５０に発信する。これに応じて、改札システム５０では精算処理を実行し、Ｂ）処理結果に基づいてＩＣ乗車券３０に残高情報が書き込まれ、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報が精算額分減額された額に更新される。
【００２８】
残高情報が減額されたならば、Ｃ）ＩＣ乗車券３０は、改札システム５０にカード情報を発信する。このカード情報は、現乱数ＩＤと、清算処理後の残高を使用履歴管理サーバ９０に送信するための残高通知情報とを含む。本実施形態のＩＣ乗車券３０は、乱数ＩＤ列を発生させる機能（乱数ＩＤ発行機能）と、残高通知情報を生成して暗号化する機能（残高暗号化機能）とを有しており、前述のように改札システム５０によって残高情報が減額されたならば、乱数ＩＤ発行機能によって乱数ＩＤを発行して現乱数ＩＤを設定し、残高暗号化機能によって残高通知情報を生成して暗号化し、これらを含むカード情報を改札システム５０に発信するようになっている。
【００２９】
そして、Ｄ）改札システム５０では、当該改札システム５０の設置位置及び使用日時を特定する特定情報をカード情報に含めたカード使用情報を、使用履歴管理サーバ９０に送信される。
【００３０】
また、本実施形態では、チャージシステム７０は、積み増し額がチャージされる度に当該チャージ（入金）に係るチャージ情報を使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００３１】
図３は、ＩＣカード管理システム１におけるチャージ金の積み増しに係るデータの流れを説明するための図である。図３に示すように、利用者が券売機等でチャージ金を入金すると、Ｈ）積み増し額と入金日時とがＩＣ乗車券３０に送信され、当該ＩＣ乗車券３０の残高が積み増し額分増額された額に更新される。
【００３２】
ここで、本実施形態のＩＣ乗車券３０は、残高情報の更新の度に新たな入金ＩＤを発行する機能（入金ＩＤ発行機能）を有している。ＩＣ乗車券３０では、Ｉ）積み増し額の書き込み、すなわち残高情報の更新がなされると、前述の入金ＩＤ発行機能によって新たな入金ＩＤを発行する。また、Ｊ）発行した入金ＩＤ及び更新した残高情報をチャージシステム７０に発信するとともに、チャージシステム７０から送信された入金日付を更新日付とし、当該発行した入金ＩＤ、積み増し額、及び更新した残高情報と対応付けた残高更新情報を生成して記憶しておく。
【００３３】
一方チャージシステムでは、Ｋ）ＩＣ乗車券３０から取得した入金ＩＤ及び残高情報を、積み増し額及び入金日時と対応付けたチャージ情報を生成し、使用履歴管理サーバ９０に送信する。尚、ＩＣ乗車券３０において生成される残高更新情報とチャージシステム７０において生成されるチャージ情報は、何れも入金ＩＤ、積み増し額、日付、及び残高情報が対応付けられた情報であるが、それぞれ独立に生成されるものである。
【００３４】
そして、図２で説明したように、Ｂ）ＩＣ乗車券３０が使用され、更新後の残高が書き込まれて更新されると、ＩＣ乗車券３０は、Ｃ）カード情報を改札システム５０に発信するが、これとは別に、Ｌ）残高更新情報３９９を改札システム５０に発信する。そして、Ｍ）積み増し額をクリアし、現在時刻で更新日時を変更し、残高情報を更新後の残高情報３９７に変更して残高更新情報３９９を更新する。ＩＣ乗車券３０から改札システム５０に発信された残高更新情報は、Ｎ）改札システム５０によって、所定のタイミングで使用履歴管理サーバ９０に送信される。
【００３５】
使用履歴管理サーバ９０では、前述のようにカード使用情報とは別に送信される残高更新情報に含まれる入金ＩＤを別途蓄積記憶して管理しているチャージ情報と照合する処理を実行する。すなわち、詳細は後述するが、使用履歴管理サーバ９０では、改札システム５０によってＩＣ乗車券３０から読み取られて送信された残高更新情報の入金ＩＤと一致する入金ＩＤを含むチャージ情報を過去に受信していないならば、当該カード使用情報に含まれる入金ＩＤを不正入金ＩＤとする。
【００３６】
さらに、使用履歴管理サーバ９０では、蓄積記憶して管理している受信残高更新情報（残高推移情報）を入金ＩＤ別に分類し、分類毎にそれぞれ更新日付順でソートすることによって、入金ＩＤ毎に残高情報の推移をそれぞれ判定する。すなわち、同一の入金ＩＤであるが並び順に従って残高情報が減額されずに増額しているならば当該ＩＣ乗車券３０において残高が不正に積み増されたと判断し、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとする。
【００３７】
そして、使用履歴管理サーバ９０は、Ｏ）不正入金ＩＤを全ての改札システム５０に配信する。各改札システム５０では、不正入金ＩＤの一覧が管理され、当該不正入金ＩＤが書き込まれたＩＣ乗車券の使用を禁止する。
【００３８】
また、本実施形態では、使用履歴管理サーバ９０は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合に、蓄積記憶して管理している各カード使用情報の中から、当該利用者が所持するＩＣ乗車券３０（すなわち、入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０）から発信されたカード使用情報を抽出し、当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定する。
【００３９】
すなわち、詳細は後述するが、使用履歴管理サーバ９０は、入力された発行パスワードに従い、当該ＩＣ乗車券３０において発行される乱数ＩＤの順番と同じ乱数ＩＤ列を発生させる。そして、蓄積記憶して管理しているカード使用情報の中から、発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出して当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴の候補（使用履歴候補）とし、この使用履歴候補をユーザ操作によって入力される絞り込み条件をもとに絞り込んでいくことで、最終的に特定する。
【００４０】
［内部構成］
以下、ＩＣ乗車券３０、改札システム５０、チャージシステム７０、及び使用履歴管理サーバ９０の内部構成について順に説明する。
【００４１】
１．ＩＣ乗車券
図４は、ＩＣ乗車券３０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。ＩＣ乗車券３０は、アンテナ３１０、電源回路３３０、送受信回路３５０、ＣＰＵ３７０、メモリ３９０等を備えて構成されている。
【００４２】
アンテナ３１０は、改札システム５０が備えるＩＣカード通信機５７０（図７参照）やチャージシステム７０が備えるＩＣカード通信機７９０（図９参照）との間で近距離無線通信を行うためのものであり、ＩＣカード通信機５７０やＩＣカード通信機７９０との間で電波信号を送受信する。
【００４３】
電源回路３３０は、アンテナ３１０において生じた電磁誘導による電流によってＩＣ乗車券３０の各部に電力を供給する回路である。
【００４４】
送受信回路３５０は、アンテナ３１０を介してＩＣカード通信機５７０，７９０から発信された信号を復調してＣＰＵ３７０に出力する。また、送受信回路３５０は、ＣＰＵ３７０から入力される制御信号を変調増幅し、アンテナ３１０を介してＩＣカード通信機５７０，７９０に発信する。
【００４５】
ＣＰＵ３７０は、メモリ３９０に記憶されている処理プログラムやデータ、送受信回路３５０から入力されるデータ等に基づいた処理を実行し、ＩＣカード通信機５７０，７９０からの指示に基づくデータの発信動作、ＩＣカード通信機５７０，７９０から送信されたデータのメモリ３９０への書き込み動作等を行う。
【００４６】
メモリ３９０は、不揮発性の半導体メモリ等であり、ＣＰＵ３７０の動作に係る各種処理プログラムや当該処理プログラムによる処理結果等のデータを記憶する。特に、乱数ＩＤ発行プログラム３９１と、残高暗号化プログラム３９３と、入金ＩＤ発行プログラム３９４と、発行パスワード３９５と、残高情報３９７と、カード情報３９８と、残高更新情報３９９とが格納される。
【００４７】
乱数ＩＤ発行プログラム３９１は、上記した乱数ＩＤ発行機能を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ３７０は、この乱数ＩＤ発行プログラム３９１に従って乱数ＩＤ発行処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３７０は、当該ＩＣ乗車券３０に固有な乱数ＩＤ列に従い、新たな乱数ＩＤを例えば改札システム５０によって残高情報が更新されたタイミングで順次発行する。より具体的には、ＣＰＵ３７０は、当該ＩＣ乗車券３０に固有に割り当てられた発行パスワード３９５によって定まる乱数ＩＤ列に従って、乱数ＩＤを順次発行する。
【００４８】
残高暗号化プログラム３９３は、上記した残高暗号化機能を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ３７０は、この残高暗号化プログラム３９３に従って残高暗号化処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３７０は、先ず、残高通知情報として、ランダムに決定した第１の数値としての数値Ａ、及び数値Ａと残高情報３９７との差である第２の数値としての数値Ｂを決定する。そして、ＣＰＵ３７０は、決定した数値Ａ及び数値Ｂである残高通知情報を、例えば復号に前述の発行パスワードを暗号鍵として用いる公知の暗号方式で暗号化する。
【００４９】
入金ＩＤ発行プログラム３９４は、上記した入金ＩＤ発行機能を実現するためのプログラムであり、ＣＰＵ３７０は、この入金ＩＤ発行プログラム３９４に従って入金ＩＤ発行処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３７０は、当該ＩＣ乗車券３０がチャージシステム７０で使用されて残高情報３９７が増額される度に新たな入金ＩＤを発行する。尚、この発行に当たっては、チャージ（入金）した日時をもとにＩＤを生成してもよいし、全くランダムの多桁の数値をＩＤとして発行することとしてもよい。
【００５０】
発行パスワード３９５は、例えば当該ＩＣ乗車券３０の利用者によって指定された文字や数字、記号等の羅列であり、カード発行時において当該ＩＣ乗車券３０に読み取り不能に書き込まれるものである。
【００５１】
残高情報３９７は、当該ＩＣ乗車券３０の残額であり、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用される度に改札システム５０によってその額が減額されて更新される。また、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされる度にチャージシステム７０によってその額が増額されて更新される。
【００５２】
カード情報３９８は、現乱数ＩＤと、残高通知情報とを対応付けて記憶する。図５は、カード情報３９８のデータ構成例を示す図である。このカード情報３９８は、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用される度に改札システム５０のＩＣカード通信機５７０に発信される。
【００５３】
現乱数ＩＤには、乱数ＩＤ発行プログラム３９１に従って新たに発生された乱数ＩＤが設定される。
残高通知情報には、残高暗号化プログラム３９３に従って残高通知情報として生成されて暗号化された数値Ａ及び数値Ｂの値が設定される。
【００５４】
残高更新情報３９９は、入金ＩＤと、積み増し額と、更新日時と、残高情報を対応付けて記憶する。図６は、残高更新情報３９９のデータ構成例を示す図である。この残高更新情報３９９は、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされた場合や、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用されて残高情報３９７が更新された場合に更新される。
【００５５】
入金ＩＤには、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされる度に入金ＩＤ発行プログラム３９４に従って発生される入金ＩＤが設定される。
積み増し額には、チャージシステム７０において当該ＩＣ乗車券３０にチャージされた積み増し額が設定される。
更新日時は、当該ＩＣ乗車券３０に積み増し額がチャージされて残高情報３９７が更新（増額）された場合を更新タイミングとして、チャージシステム７０から送信された入金日時が設定される。また、当該ＩＣ乗車券３０が駅改札において使用されて残高情報３９７が更新（減額）された場合を更新タイミングとして、現在の時刻情報が設定される。
残高情報には、残高情報３９７と同様の内容が設定され、残高情報３９７が更新される度に更新される。
【００５６】
２．改札システム
図７は、改札システム５０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。改札システム５０は、処理装置５１０、通信装置５３０、記憶装置５５０、ＩＣカード通信機５７０等を備えて構成されている。尚、入力装置や表示装置等を適宜備えた構成としてもよい。
【００５７】
処理装置５１０は、ＣＰＵ等で構成され、改札システム５０を構成する各機能部への指示やデータの転送等を行って改札システム５０を統括的に制御する。具体的には、ＩＣカード通信機５７０から入力されるデータ等に応じた処理プログラムを記憶装置５５０から読み出して実行し、処理結果を記憶装置５５０に格納する。この処理装置５１０は、当該改札システム５０が設置された駅改札でＩＣ乗車券３０が使用された際に、当該ＩＣ乗車券３０から残高情報を取得して精算処理を実行し、処理結果に基づいて当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７（図４参照）を精算額分減額して更新させる処理を行う。
【００５８】
通信装置５３０は、装置内部で利用される情報を通信回線を介して外部とやりとりするための装置であり、他の装置（例えば、使用履歴管理サーバ９０）との通信を行うための制御を行う。この通信装置５３０の機能は、無線通信モジュール、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。
【００５９】
記憶装置５５０は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、或いはハードディスクドライブ等で構成され、改札システム５０の動作に係る各種処理プログラムや当該処理プログラムによる処理結果等のデータを記憶する。特に、カード使用情報送信プログラム５５１と、不正使用カード管理プログラム５５２と、当該改札システム５０を識別するための改札機ＩＤ５５３と、受信残高更新情報５５４と、不正入金ＩＤ一覧５５５とを含む。
【００６０】
カード使用情報送信プログラム５５１は、ＩＣ乗車券３０が使用された際に実行される精算処理の後、当該ＩＣ乗車券３０からカード情報を取得し、取得したカード情報に当該改札システム５０の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めたカード使用情報を使用履歴管理サーバ９０に送信するためのプログラムであり、処理装置５１０は、このカード使用情報送信プログラム５５１に従い、カード使用情報を生成して使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００６１】
図８は、使用履歴管理サーバ９０に送信されるカード使用情報のデータ構成例を示す図である。図８に示すように、カード使用情報は、カード情報と、改札機ＩＤと、使用日時とが対応付けられて構成されている。処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０からカード情報を取得した際に、当該時点での時刻情報である使用日時及び改札機ＩＤ５５３を特定情報として、取得したカード情報と対応付けたカード使用情報を生成する。そして、処理装置５１０は、生成したカード使用情報を通信装置５３０及び通信回線Ｎを介して使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００６２】
不正使用カード管理プログラム５５２は、使用履歴管理サーバ９０から通知される不正入金ＩＤを管理するためのプログラムである。この不正使用カード管理プログラム５５２に従って、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０から送信される残高更新情報を受信残高更新情報５５４に蓄積記憶して管理するとともに、これらを所定のタイミングで使用履歴管理サーバ９０に送信する。具体的には、処理装置５１０は、受信残高更新情報５５４に蓄積記憶される各残高更新情報を例えば所定時間間隔（例えば、１時間間隔）で使用履歴管理サーバ９０に送信する。すなわち、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０から取得した残高更新情報を、前述のカード使用情報送信プログラム５５１によって使用履歴管理サーバ９０に送信されるカード使用情報とは別のタイミングで、適宜使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００６３】
さらに、処理装置５１０は、不正使用カード管理プログラム５５２に従って、使用履歴管理サーバ９０から通知された不正入金ＩＤを不正入金ＩＤ一覧５５５として管理し、不正入金ＩＤ一覧５５５に含まれる入金ＩＤが設定されているＩＣ乗車券３０が使用された場合には、ゲート扉を閉鎖させて利用者の通行を禁止する。
【００６４】
受信残高更新情報５５４は、ＩＣ乗車券３０が使用された際に取得した残高更新情報を蓄積記憶する。詳細には、受信残高更新情報５５４において、各残高更新情報は、初期値として“ＯＮ（未送信）”が設定される送信フラグと対応付けられて記憶されるようになっており、この送信フラグは、前述の不正使用カード管理プログラム５５２によって使用履歴管理サーバ９０に送信された際に、“ＯＦＦ（送信済み）”に更新される。
【００６５】
不正入金ＩＤ一覧５５５は、使用履歴管理サーバ９０から通知された不正入金ＩＤの一覧を記憶する。
【００６６】
ＩＣカード通信機５７０は、図示しないアンテナ、制御回路、メモリ等で構成される。このＩＣカード通信機５７０は、近接されたＩＣ乗車券３０との間で近距離無線通信を行い、ＩＣ乗車券３０から取得したデータを処理装置５１０に出力するとともに、処理装置５１０から入力されたデータをＩＣ乗車券３０に書き込むための制御を行う。
【００６７】
３．チャージシステム
図９は、チャージシステム７０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。チャージシステム７０は、入金装置７１０、処理装置７３０、通信装置７５０、記憶装置７７０、ＩＣカード通信機７９０等を備えて構成されている。尚、入力装置や表示装置等を適宜備えた構成としてもよい。
【００６８】
入金装置７１０は、チャージ金を入金するための装置であり、入金されたチャージ金の額を積み増し額として処理装置７３０に出力する。
【００６９】
処理装置７３０は、ＣＰＵ等で構成され、チャージシステム７０を構成する各機能部への指示やデータの転送等を行って改札システム５０を統括的に制御する。具体的には、入金装置７１０から入力される積み増し額や、ＩＣカード通信機７９０から入力されるデータ等に応じた処理プログラムを記憶装置７７０から読み出して実行し、処理結果を記憶装置７７０に格納する。この処理装置７３０は、当該チャージシステム７０が設置された券売機等で積み増し額がチャージされた際に、当該ＩＣ乗車券３０から残高情報を取得してチャージ処理を実行し、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７（図４参照）を積み増し額分増額して更新させる処理を行う。またこのとき、処理装置７３０は、ＩＣ乗車券３０から発行された入金ＩＤ及び更新後の残高情報を取得するが、詳細は後述する。
【００７０】
通信装置７５０は、装置内部で利用される情報を通信回線を介して外部とやりとりするための装置であり、他の装置（例えば、使用履歴管理サーバ９０）との通信を行うための制御を行う。この通信装置７５０の機能は、無線通信モジュール、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。
【００７１】
記憶装置７７０は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、或いはハードディスクドライブ等で構成され、チャージシステム７０の動作に係る各種処理プログラムや当該処理プログラムによる処理結果等のデータを記憶する。特に、チャージ情報送信プログラム７７１を含む。
【００７２】
チャージ情報送信プログラム７７１は、積み増し額がチャージされた際に実行されるチャージ処理の後、チャージ情報を生成して使用履歴管理サーバ９０に送信するためのプログラムである。
【００７３】
図１０は、チャージ情報のデータ構成例を示す図である。図１０に示すように、チャージ情報は、入金ＩＤと、積み増し額と、入金日時と、残高情報とが対応付けられて構成されている。処理装置７３０は、チャージ処理の後、当該ＩＣ乗車券３０から発行された入金ＩＤ及び残高情報を取得し、積み増し額と、チャージ時の時刻情報である入金日時とを対応付けてチャージ情報を生成する。そして、処理装置７３０は、生成したチャージ情報を通信装置７５０及び通信回線Ｎを介して使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【００７４】
ＩＣカード通信機７９０は、図示しないアンテナ、制御回路、メモリ等で構成される。このＩＣカード通信機７９０は、ＩＣ乗車券３０との間で近距離無線通信を行い、ＩＣ乗車券３０から取得したデータを処理装置７３０に出力するとともに、処理装置７３０から入力されたデータをＩＣ乗車券３０に書き込むための制御を行う。
【００７５】
４．ＩＣ乗車券管理サーバ
図１１は、使用履歴管理サーバ９０の主要内部構成の一例を示すブロック図である。この使用履歴管理サーバ９０は、入力装置９１０、処理装置９３０、表示装置９５０、通信装置９７０、記憶装置９９０等を備えて構成されている。
【００７６】
入力装置９１０は、ボタンスイッチ、レバー、ダイヤル、キーボード、タッチパネルやマウス等のポインティングデバイスといった入力装置によって実現されるものであり、その操作入力に応じた操作信号を処理装置９３０に出力する。
【００７７】
処理装置９３０は、ＣＰＵ等で構成され、記憶装置９９０に記憶されている処理プログラムやデータ、或いは通信回線Ｎを介して接続される改札システム５０やチャージシステム７０から送信されるデータ等に基づいて、使用履歴管理サーバ９０全体の制御、使用履歴管理サーバ９０内の各機能部への指示やデータの転送、ＩＣカード管理システム１全体の制御等の各種処理を行う。
【００７８】
表示装置９５０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electronic Luminescent Display）等の表示装置であり、処理装置９３０から入力される表示信号に基づく各種画面を表示する。
【００７９】
通信装置９７０は、装置内部で利用される情報を通信回線を介して外部とやりとりするための装置であり、他の装置（例えば、改札システム５０やチャージシステム７０）との通信を行うための制御を行う。この通信装置９７０の機能は、無線通信モジュール、モデム、ＴＡ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。
【００８０】
記憶装置９９０は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、或いはハードディスクドライブ等で構成され、システムプログラム等のサーバコンピュータシステムとしての諸機能を実現するためのプログラムやデータ（図示略）、処理装置９３０にＩＣカード管理システム１全体を制御させるために必要なプログラムやデータ等が格納される。特に、使用履歴特定プログラム９９１と、不正使用検出プログラム９９２と、乱数ＩＤ列発生プログラム９９３と、受信カード使用情報９９４と、受信チャージ情報９９５と、残高推移情報９９６と、使用履歴特定用テーブル９９７とが格納される。
【００８１】
使用履歴特定プログラム９９１は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に、当該発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定するためのプログラムであり、処理装置９３０は、この使用履歴特定プログラム９９１に従って使用履歴特定処理を実行する。具体的には、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４の中から、入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０から発信されたカード情報を含むカード使用情報を抽出することによって、当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定する。
【００８２】
不正使用検出プログラム９９２は、残高が不正に積み増されたＩＣ乗車券３０を検出するためのプログラムであり、処理装置９３０は、この不正使用検出プログラム９９２に従って不正使用検出処理を実行する。具体的には、処理装置９３０は、チャージシステム７０から送信されるチャージ情報を受信チャージ情報９９５に蓄積記憶して管理するとともに、改札システム５０から受信残高更新情報が送信された際に、以下の処理を実行する。
【００８３】
すなわち、処理装置９３０は、送信された受信残高更新情報を、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶されているチャージ情報と照合する。具体的には、処理装置９３０は、受信した受信残高更新情報それぞれについて、その入金ＩＤが一致するチャージ情報を受信チャージ情報９９５の中から検索する。そして、処理装置９３０は、検索されない場合に入金ＩＤを不正入金ＩＤとし、使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信する。
【００８４】
また処理装置９３０は、受信残高更新情報を残高推移情報９９６に蓄積記憶する。そして、処理装置９３０は、残高推移情報９９６に蓄積記憶されている受信残高更新情報を入金ＩＤ別に分類し、分類毎にそれぞれ更新日付順でソートする。そして、処理装置９３０は、各入金ＩＤの分類毎に、残高情報の推移をそれぞれ判定する。すなわち、処理装置９３０は、同一の入金ＩＤについて、並び順に従って残高情報が減額されずに増額しているならば、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとし、使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信する。
【００８５】
乱数ＩＤ列発生プログラム９９３は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に、当該発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列を発生するためのプログラムである。この乱数ＩＤ列発生プログラム９９３によれば、当該入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０において乱数ＩＤ発行プログラム３９１が実行されることにより順次発行される乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤが、その発行順と同一の順番に乱数ＩＤ列として発生される。
【００８６】
受信カード使用情報９９４は、通信回線Ｎを介して接続される改札システム５０から送信されたカード使用情報を蓄積記憶する。図１２は、受信カード使用情報９９４のデータ構成例を示す図である。図１２に示すように、受信カード使用情報９９４には、上記したように改札システム５０がＩＣ乗車券３０から取得したカード情報をもとに生成して送信したカード使用情報が、受信順に割り振られる受信番号と対応付けて蓄積記憶される。
【００８７】
受信チャージ情報９９５は、通信回線Ｎを介して接続されるチャージシステム７０から送信されたチャージ情報を蓄積記憶する。図１３は、受信チャージ情報９９５のデータ構成例を示す図である。図１３に示すように、受信チャージ情報９９５には、上記したようにチャージシステム７０が生成して送信したチャージ情報が、その受信順に蓄積記憶される。
【００８８】
残高推移情報９９６は、通信回線Ｎを介して接続される改札システム５０から送信された受信残高更新情報を蓄積記憶する。図１４は、残高推移情報９９６のデータ構成例を示す図である。図１４に示すように、残高推移情報９９６には、受信残高更新情報が蓄積記憶されるが、詳細には、処理装置９３０によって入金ＩＤ別に分類され、更新日付順でソートされて蓄積される。
【００８９】
使用履歴特定用テーブル９９７は、所定のＩＣ乗車券３０から発信されたカード使用情報を抽出して、当該ＩＣ乗車券３０の使用履歴を特定するためのデータテーブルであって、使用履歴特定処理によってユーザ操作によって入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の使用履歴が特定されるまでの間適宜参照されて更新されるデータテーブルである。
【００９０】
図１５は、使用履歴特定用テーブル９９７の一例を示す図である。この使用履歴特定用テーブル９９７は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に生成される。
【００９１】
すなわち、処理装置９３０は、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された際に、当該使用履歴特定用テーブル９９７に前述の乱数ＩＤ列発生プログラム９９３に従って発生された乱数ＩＤ列を設定する。また、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４の中から、発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出する処理を行い、受信順に並べたときの現乱数ＩＤの順番が当該乱数ＩＤ列と同じになるようなカード使用情報の組合せを全て作成して、使用履歴候補とする。そして、処理装置９３０は、作成した使用履歴候補を、当該使用履歴候補を構成するカード使用情報に割り振られた受信番号の順番によって定義して、使用履歴特定用テーブル９９７に設定する。
【００９２】
［処理の流れ］
次に、図１６〜図１９を参照して、ＩＣカード管理システム１における処理の流れについて説明する。
【００９３】
先ず、改札システム５０が設置された駅改札でＩＣ乗車券３０が使用された際のＩＣカード管理システム１における処理の流れについて、図１６を参照して説明する。
【００９４】
図１６に示すように、改札システム５０において利用者の入出場を検知した場合には（ステップｂ１０：ＹＥＳ）、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０との近距離無線通信を制御し、先ず当該ＩＣ乗車券３０に残高更新情報を発信させて取得し（ステップａ５）、取得した残高更新情報に含まれる入金ＩＤを不正入金ＩＤ一覧５５５において管理されている不正入金ＩＤと一致するか否かを判定する。そして、一致した場合には（ステップｂ１２：ＹＥＳ）、通行させないと判定してゲート扉を閉鎖させ（ステップｂ１４）、処理を終了する。
【００９５】
一方、一致しなかった場合には（ステップｂ１２：ＮＯ）、処理装置５１０は、受信残高更新情報５５４に蓄積記憶する（ステップｂ１６）。
【００９６】
続いて、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０との近距離無線通信を再度制御し、当該ＩＣ乗車券３０に残高情報を発信させて取得する（ステップａ１０）。
【００９７】
そして、処理装置５１０は、取得した残高情報に基づいて精算処理を実行し（ステップｂ２０）、当該利用者の通行許否を判定する。そして、処理装置５１０は、残高が不足している場合には通行させないと判定し（ステップｂ３０：ＮＯ）、ゲート扉を閉鎖させる（ステップｂ４０）。
【００９８】
一方、当該利用者を通行させる場合には（ステップｂ３０：ＹＥＳ）、処理装置５１０は、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７を精算額分減額して更新させる処理を行う（ステップｂ５０）。
【００９９】
これに応答してＩＣ乗車券３０では、ＣＰＵ３７０は、乱数ＩＤ発行プログラム３９１に従って乱数ＩＤ発行処理を実行し、新たな乱数ＩＤを発行する（ステップａ２０）。発行された乱数ＩＤは現乱数ＩＤとしてカード情報３９８に設定される。続いて、ＣＰＵ３７０は、残高暗号化プログラム３９３に従って残高暗号化処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ３７０は、残高通知情報を生成し（ステップａ３０）、生成した残高通知情報を暗号化する（ステップａ４０）。暗号化された残高通知情報は、カード情報３９８に設定される。そして、ＣＰＵ３７０は、カード情報３９８を当該改札システム５０に発信させる（ステップａ５０）。
【０１００】
そして、ＣＰＵ３７０は、積み増し額をクリアし、現在時刻に基づいて更新日時を変更し、残高情報を更新後の残高情報３９７に変更して残高更新情報３９９を更新する（ステップａ６０）。残高更新情報３９９を更新したならば、処理は終了される。
【０１０１】
改札システム５０では、処理装置５１０は、前述のようにＩＣ乗車券３０から発信されたカード情報を取得したならば、カード使用情報送信プログラム５５１に従って、当該時点での時刻情報である使用日時及び改札機ＩＤ５５３を取得したカード情報と対応付けたカード使用情報を生成する（ステップｂ６０）。そして、処理装置５１０は、生成したカード情報を使用履歴管理サーバ９０に送信し（ステップｂ７０）、処理を終了する。
【０１０２】
使用履歴管理サーバ９０では、処理装置９３０は、改札システム５０からカード使用情報を受信したならば（ステップｃ１０：ＹＥＳ）、受信カード使用情報９９４に蓄積記憶して（ステップｃ２０）、処理を終了する。
【０１０３】
次に、チャージシステム７０が設置された券売機等で積み増し額がチャージされた際のＩＣカード管理システム１における処理の流れについて、図１７を参照して説明する。
【０１０４】
図１７に示すように、チャージシステム７０においてチャージ金の入金を検知した場合には（ステップｅ１０：ＹＥＳ）、処理装置７３０は、ＩＣ乗車券３０との近距離無線通信を制御し、当該ＩＣ乗車券３０に残高情報を発信させて取得する（ステップｄ１０）。
【０１０５】
続いて処理装置７３０は、取得した残高情報に基づいてチャージ処理を実行する（ステップｅ２０）。そして、処理装置７３０は、チャージ処理の結果に基づいて積み増し額と入金日時とを当該ＩＣ乗車券３０に送信し、当該ＩＣ乗車券３０の残高情報３９７を積み増し額分増額して更新させる（ステップｅ３０）。
【０１０６】
一方、ＩＣ乗車券３０では、ＣＰＵ３７０が、チャージシステム７０によって残高情報３９７が増額されて更新された場合に（ステップｄ２０：ＹＥＳ）、入金ＩＤ発行プログラム３９４に従って固有の入金ＩＤを発行する（ステップｄ３０）。次いで、ＣＰＵ３７０は、発行した入金ＩＤ及び残高情報３９７をチャージシステム７０に発信する（ステップｄ４０）。そして、ＣＰＵ３７０は、積み増された額で積み増し額を変更し、送信された入金日時で更新日時を変更し、残高情報を更新後の残高情報３９７に変更して残高更新情報３９９を更新する（ステップｄ５０）。
【０１０７】
これに応じて、チャージシステム７０の処理装置７３０は、チャージ情報送信処理を実行する。すなわち、処理装置７３０は、当該ＩＣ乗車券３０から取得した入金ＩＤ及び残高情報に、積み増し額と、現在の時刻情報である入金日時とを対応付けたチャージ情報を生成し（ステップｅ５０）、使用履歴管理サーバ９０に送信して（ステップｅ６０）、処理を終了する。
【０１０８】
使用履歴管理サーバ９０では、処理装置９３０は、チャージシステム７０からチャージ情報を受信したならば（ステップｆ１０：ＹＥＳ）、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶して（ステップｆ２０）、処理を終了する。
【０１０９】
次に、ＩＣ乗車券３０の不正使用を検出するためのＩＣカード管理システム１における処理の流れについて、図１８を参照して説明する。
【０１１０】
改札システム５０において、処理装置５１０は、ＩＣ乗車券３０から受信した受信残高更新情報５５４として記憶されている受信残高更新情報の送信タイミングにおいて（ステップｈ１０：ＹＥＳ）、当該受信残高更新情報５５４の中から、送信フラグに“ＯＮ”が設定されている未送信の残高更新情報を使用履歴管理サーバ９０に送信する（ステップｈ２０）。具体的には、処理装置５１０は、所定の時間間隔（例えば、１時間間隔）で、送信タイミングと判断する。
【０１１１】
一方、使用履歴管理サーバ９０では、処理装置９３０は、改札システム５０から受信残高更新情報を受信したならば（ステップｉ１０：ＹＥＳ）、先ず、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶されているチャージ情報と照合する（ステップｉ２０）。そして、処理装置９３０は、照合されなかった受信残高更新情報の入金ＩＤを不正入金ＩＤとする（ステップｉ３０）。
【０１１２】
次に、処理装置９３０は、受信残高更新情報を残高推移情報９９６に蓄積記憶する（ステップｉ４０）。続いて、処理装置９３０は、残高推移情報９９６に蓄積記憶されている受信残高更新情報を入金ＩＤ別に分類し、分類毎にそれぞれ更新日付順でソートする（ステップｉ５０）。そして、処理装置９３０は、各入金ＩＤの分類毎に、残高情報の推移をそれぞれ判定する（ステップｉ６０）。ここで、処理装置９３０は、並び順に従って残高情報が減額されずに増額しているならば、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとする。そして、ステップｉ３０及びステップｉ６０で不正入金ＩＤとされた入金ＩＤを使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信し（ステップｉ７０）、処理を終了する。
【０１１３】
そして、改札システム５０では、処理装置５１０は、使用履歴管理サーバ９０から不正入金ＩＤを受信した場合には（ステップｈ３０：ＹＥＳ）、当該受信した不正入金ＩＤを、不正入金ＩＤ一覧５５５に登録し（ステップｈ４０）、処理を終了する。
【０１１４】
次に、使用履歴管理サーバ９０において実行されるカード使用履歴特定処理の流れについて、図１９を参照して説明する。尚、ここで説明する処理は、使用履歴管理サーバ９０において、処理装置９３０が使用履歴特定プログラム９９１を読み出して実行することにより実現される。
【０１１５】
図１９に示すように、処理装置９３０は、先ず、ユーザ操作に従って発行パスワードを入力し（ステップｇ１０）、入力された発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列を乱数ＩＤ列発生プログラム９９３に従って発生させる（ステップｇ２０）。発生させた乱数ＩＤ列は、使用履歴特定用テーブル９９７に格納される。
【０１１６】
続いて、処理装置９３０は、受信カード使用情報９９４の中から、発生させた乱数ＩＤ列に基づいて、使用履歴候補を生成する（ステップｇ３０）。すなわち、処理装置９３０は、発生させた乱数ＩＤ列の順番通りの順番に記憶されているカード使用情報を抽出する処理を繰り返し、受信順に並べたときの現乱数ＩＤの順番が当該乱数ＩＤ列と同じになるようなカード使用情報の組合せを全て作成して、使用履歴候補とする。生成した使用履歴候補は、使用履歴特定用テーブル９９７に格納される。
【０１１７】
次に、処理装置９３０は、使用履歴特定用テーブル９９７に設定されている各使用履歴候補それぞれを処理対象として以下の処理を実行する。すなわち、処理装置９３０は、処理対象の使用履歴候補を構成するカード使用情報それぞれの残高通知情報を、ステップｇ１０で入力した発行パスワードで復号し、復号が全て成功するか否かによって使用履歴候補を絞り込む（ステップｇ４０）。成功したか否かは、復号して得られたＡ及びＢの値が数値であるか、数値Ａから数値Ｂを差し引いた値が正の値であるか等によって判断される。またこの際、処理装置９３０は、絞り込まれた使用履歴候補以外の使用履歴候補を削除して使用履歴特定用テーブル９９７を更新する。
【０１１８】
尚このときに、処理装置９３０は、連続するカード使用情報に含まれる改札機ＩＤ及び使用日時によって当該駅間の移動が可能かどうかを判断し、使用履歴候補を更に絞り込むこととしてもよい。或いは、ＩＣ乗車券３０が発信データに予め定められた所定の文字列をさらに含めて暗号化することとし、処理装置９３０は、発信データに含まれる所定の文字列の復号の良否によって、使用履歴候補を更に絞り込むこととしてもよい。
【０１１９】
そして、処理装置９３０は、使用履歴候補が１つに絞り込まれるまで、以下の処理を繰り返し実行する。すなわち、処理装置９３０は、ユーザ操作に従って絞り込み条件を入力し（ステップｇ６０）、入力された絞り込み条件に従って、使用履歴候補を更に絞り込む（ステップｇ７０）。例えば、処理装置９３０は、過去に当該ＩＣ乗車券３０を使用した駅や当該駅改札の通過時間帯の指定を受け付ける。そして、使用履歴特定用テーブル９９７に設定されている各使用履歴候補それぞれを処理対象とし、処理対象の使用履歴候補を構成するカード使用情報の何れかが、指定された駅に設置された改札システム５０を識別するための改札機ＩＤや、指定された通過時間帯となる使用日時を含むか否かを判定して絞り込む。
【０１２０】
使用履歴候補が１つに絞られた場合には、処理装置９３０は確定と判断し（ステップｇ５０：ＹＥＳ）、当該使用履歴候補を構成するカード使用情報の受信順に従って、その使用履歴を特定する（ステップｇ８０）。そして、処理装置９３０は、特定された使用履歴のうち、受信順が最新のカード使用情報に含まれる残高通知情報を読み出し、ステップｇ１０で入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０の残高を特定する（ステップｇ９０）。
【０１２１】
以上説明したように、本実施形態によれば、当該改札システム５０が設置された駅改札でＩＣ乗車券３０が使用された際、当該ＩＣ乗車券３０は、乱数ＩＤと暗号化された残高通知情報とを含むカード情報を改札システム５０に発信することができる。これによれば、ＩＣ乗車券３０から発信されるカード情報に含まれるＩＤが可変するため、１回の近距離無線通信により得られるＩＣ乗車券３０のデータのみでは、当該ＩＣ乗車券３０の識別を不能とすることができるので、当該ＩＣ乗車券３０のデータを意味のないものとすることが可能となる。
【０１２２】
そして、改札システム５０では、ＩＣ乗車券３０が使用される度に、当該ＩＣ乗車券３０から取得したカード情報を含むカード使用情報を使用履歴管理サーバ９０に送信し、使用履歴管理サーバ９０では、各改札システム５０から送信されるカード使用情報を蓄積記憶して管理することができる。
【０１２３】
そして、使用履歴管理サーバ９０では、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合に、入力された発行パスワードに従い、当該ＩＣ乗車券３０において発行される乱数ＩＤの順番と同じ乱数ＩＤ列を発生させる。そして、発生させた乱数ＩＤ列に基づいて、受信カード使用情報９９４の中から当該入力された発行パスワードが割り当てられたＩＣ乗車券３０から発信されたカード使用情報を抽出し、その使用履歴を特定することができる。
【０１２４】
これによれば、使用履歴管理サーバ９０において、発行したＩＣ乗車券３０に割り当てられた発行パスワードが管理されない。すなわち、発行パスワードは、利用者本人しか知りえないようになっており、使用履歴管理サーバ９０では、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合を除いて、利用者によるＩＣ乗車券３０の使用履歴の特定を不能とすることができる。
【０１２５】
そして、ユーザ操作によって発行パスワードが入力された場合には、特定された使用履歴によって、当該ＩＣ乗車券３０の残高を特定することができるので、例えば利用者が当該ＩＣカードを紛失した際に残額を返金することも可能となる。
【０１２６】
また、ＩＣ乗車券３０は、チャージシステム７０が設置された券売機等で積み増し額がチャージされた際に、当該チャージ（入金）に係る固有の入金ＩＤを発行し、積み増し額、現在の時刻情報である更新日付、残高情報と対応付けた残高更新情報を生成して記憶しておくことができる。そしてこの残高更新情報を、改札システム５０において使用された際に改札システム５０に発信することができる。
一方チャージシステム７０は、前述のようにＩＣ乗車券３０で発行された発行ＩＤ及び残高情報をＩＣ乗車券３０から取得し、積み増し額及び現在の時刻情報である入金日時と対応付けたチャージ情報を生成し、使用履歴管理サーバ９０に送信することができる。
【０１２７】
また、改札システム５０は、ＩＣ乗車券３０から取得した残高更新情報を蓄積記憶しておき、例えば所定の時間間隔でその未送信分を使用履歴管理サーバ９０に送信することができる。したがって、残高更新情報を、カード使用情報とは別に使用履歴管理サーバ９０に送信する。
【０１２８】
そして、使用履歴管理サーバ９０では、改札システム５０から送信された受信残高更新情報を、受信チャージ情報９９５に蓄積記憶されているチャージ情報と照合して照合されなかった残高更新情報の入金ＩＤを不正入金ＩＤとして各改札システム５０に配信することができる。
さらに、使用履歴管理サーバ９０において、改札システム５０から送信された受信残高更新情報を残高推移情報９９６に蓄積記憶するとともに、これらを入金ＩＤ別に分類する。そして、分類毎に更新日付順でソートして残高情報の推移をそれぞれ判定し、同一の入金ＩＤについて、並び順に従って残高情報が減額されずに増額している場合には、当該入金ＩＤを不正入金ＩＤとして使用履歴管理サーバ９０に接続される全ての改札システム５０に配信することができる。
したがって、ＩＣ乗車券３０への不正なチャージを検出し、検出されたＩＣ乗車券３０の使用を禁止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】ＩＣカード管理システムの全体構成の一例を示す図。
【図２】ＩＣカード管理システムにおけるＩＣ乗車券の使用に係るデータの流れを説明するための図。
【図３】ＩＣカード管理システムにおけるチャージ金の積み増しに係るデータの流れを説明するための図。
【図４】ＩＣ乗車券の主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図５】カード情報のデータ構成例を示す図。
【図６】残高更新情報のデータ構成例を示す図。
【図７】改札システムの主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図８】カード使用情報のデータ構成例を示す図。
【図９】チャージシステムの主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図１０】チャージ情報のデータ構成例を示す図。
【図１１】使用履歴管理サーバの主要内部構成の一例を示すブロック図。
【図１２】受信カード使用情報のデータ構成例を示す図。
【図１３】受信チャージ情報のデータ構成例を示す図。
【図１４】残高推移情報のデータ構成例を示す図。
【図１５】発信カード特定用テーブルのデータ構成例を示す図。
【図１６】ＩＣ乗車券が使用された際のＩＣカード管理システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１７】ＩＣ乗車券に積み増し額がチャージされた際のＩＣカード管理システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１８】ＩＣ乗車券の不正使用を検出するためのＩＣカード管理システムにおける処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１９】使用履歴特定処理の流れを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０１３０】
３０ ＩＣ乗車券
３１０ アンテナ
３３０ 電源回路
３５０ 送受信回路
３７０ ＣＰＵ
３９０ メモリ
３９１ 乱数ＩＤ発行プログラム
３９３ 残高暗号化プログラム
３９４ 入金ＩＤ発行プログラム
３９５ 発行パスワード
３９７ 残高情報
３９８ カード情報
３９９ 残高更新情報
１ ＩＣカード管理システム
５０ 改札システム
５１０ 処理装置
５３０ 通信装置
５５０ 記憶装置
５５１ カード使用情報送信プログラム
５５２ 不正使用カード管理プログラム
５５３ 改札機ＩＤ
５５４ 受信残高更新情報
５５５ 不正入金ＩＤ一覧
５７０ ＩＣカード通信機
７０ チャージシステム
７１０ 入金装置
７３０ 処理装置
７５０ 通信装置
７７０ 記憶装置
７７１ チャージ情報送信プログラム
７９０ ＩＣカード通信機
９０ 使用履歴管理サーバ
９１０ 入力装置
９３０ 処理装置
９５０ 表示装置
９７０ 通信装置
９９０ 記憶装置
９９１ 使用履歴特定プログラム
９９２ 不正使用検出プログラム
９９３ 乱数ＩＤ列発生プログラム
９９４ 受信カード使用情報
９９５ 受信チャージ情報
９９６ 残高推移情報
９９７ 発信カード特定用テーブル
Ｎ 通信回線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードの使用履歴を管理する管理側システムと、前記ＩＣカードの使用位置に設置され、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカード内のデータを書き換えるとともに、前記ＩＣカードからカード情報を取得して前記管理側システムに送信する複数のカード使用装置とが通信接続されて構成されるＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、
カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従った新たな乱数ＩＤを前記カード使用装置において使用される度に発行するＩＤ発行手段と、
前記カード使用装置における使用時に、前記ＩＤ発行手段により発行された乱数ＩＤを含むカード情報を当該カード使用装置に発信する発信手段と、
を備え、
前記管理側システムは、
前記カード使用装置から受信したカード情報を順番に蓄積記憶するカード情報記憶手段と、
ユーザ操作に従って前記ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードを入力するパスワード入力手段と、
前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードに基づいて、前記ＩＣカードのＩＤ発行手段によって発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生するＩＤ列発生手段と、
前記ＩＤ列発生手段により発生された乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、前記カード情報記憶手段により記憶されたカード情報の中から抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたカード情報に基づき、前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードが書き込まれたＩＣカードの使用履歴を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とするＩＣカード管理システム。
【請求項２】
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得したカード情報に、当該カード使用装置の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めて前記管理側システムに送信する手段を更に備え、
前記管理側システムは、ユーザ操作に従って当該ユーザが前記ＩＣカードを過去に使用したカード使用装置の設置位置及び使用日時を特定情報として入力する特定情報入力手段を更に備え、
前記抽出手段は、前記特定情報入力手段により入力された特定情報と同一の特定情報を含んだカード情報を必ず抽出するように、抽出するカード情報の絞り込みを行う第１の絞り込み手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項３】
前記ＩＣカードは、当該ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードで所定の発信データを暗号化する暗号化手段を更に備え、
前記発信手段は、前記暗号化手段により暗号化された発信データをカード情報に含めて発信する手段であり、
前記抽出手段は、カード情報に含まれる発信データに対する前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードによる発信データの復号の良否に基づいて、抽出するカード情報の絞り込みを行う第２の絞り込み手段を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項４】
前記ＩＣカードは、前記カード使用装置における使用によって減額される残高の情報を記憶する残高情報記憶手段を更に備え、
前記暗号化手段は、前記記憶手段に記憶されている残高を通知する残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であり、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行う当該ＩＣカードの使用時に、当該ＩＣカードの残高情報記憶手段に記憶されている残高情報を所定額減額して更新させる残高更新手段を更に備え、
前記管理側システムは、前記抽出手段により抽出されたカード情報のうち、最新のカード情報に含まれる残高情報によって、当該ＩＣカードの使用残高を特定する残高特定手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項３に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項５】
前記ＩＣカードは、前記残高通知情報として、ランダムに決定した第１の数値、及び、第１の数値と前記記憶手段に記憶されている残高との差である第２の数値を決定する残高通知情報決定手段を更に備え、
前記暗号化手段は、前記残高通知情報決定手段により決定された残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であることを特徴とする請求項４に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項６】
積み増し額を入金する入金手段と、
前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行い、当該ＩＣカードの記憶手段に記憶されている残高情報を、前記入金手段により入金された積み増し額分増額して更新させる積み増し額更新手段と、
を備えて前記管理側システムと通信接続された入金装置を更に具備し、
前記ＩＣカードは、
前記残高情報記憶手段に記憶された残高が前記入金装置により増額されて更新される際に、固有の入金ＩＤを発行する入金ＩＤ発行手段と、
前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記入金装置に発信する第１の入金ＩＤ発信手段と、
前記カード使用装置における使用時に、前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記カード使用装置に発信する第２の入金ＩＤ発信手段と、
を備え、
前記入金装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信する入金装置側送信手段を更に備え、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信するカード使用装置側送信手段を更に備え、
前記管理側システムは、
前記入金装置から受信した入金ＩＤを記憶する入金ＩＤ記憶手段と、
前記カード使用装置から受信した入金ＩＤを、前記入金ＩＤ記憶手段により記憶されている入金ＩＤと照合する照合手段と、
を更に備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項１】
ＩＣカードの使用履歴を管理する管理側システムと、前記ＩＣカードの使用位置に設置され、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカード内のデータを書き換えるとともに、前記ＩＣカードからカード情報を取得して前記管理側システムに送信する複数のカード使用装置とが通信接続されて構成されるＩＣカード管理システムであって、
前記ＩＣカードは、
カード発行時に読み取り不能に書き込まれた発行パスワードによって定まる乱数ＩＤ列に従った新たな乱数ＩＤを前記カード使用装置において使用される度に発行するＩＤ発行手段と、
前記カード使用装置における使用時に、前記ＩＤ発行手段により発行された乱数ＩＤを含むカード情報を当該カード使用装置に発信する発信手段と、
を備え、
前記管理側システムは、
前記カード使用装置から受信したカード情報を順番に蓄積記憶するカード情報記憶手段と、
ユーザ操作に従って前記ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードを入力するパスワード入力手段と、
前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードに基づいて、前記ＩＣカードのＩＤ発行手段によって発行される乱数ＩＤ列と同じ乱数ＩＤ列を発生するＩＤ列発生手段と、
前記ＩＤ列発生手段により発生された乱数ＩＤ列の各乱数ＩＤと同一の乱数ＩＤを含むカード情報であって、当該乱数ＩＤ列の順番通りの順番に前記カード情報記憶手段に記憶されているカード情報を、前記カード情報記憶手段により記憶されたカード情報の中から抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出されたカード情報に基づき、前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードが書き込まれたＩＣカードの使用履歴を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とするＩＣカード管理システム。
【請求項２】
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得したカード情報に、当該カード使用装置の設置位置及び使用日時を特定する特定情報を含めて前記管理側システムに送信する手段を更に備え、
前記管理側システムは、ユーザ操作に従って当該ユーザが前記ＩＣカードを過去に使用したカード使用装置の設置位置及び使用日時を特定情報として入力する特定情報入力手段を更に備え、
前記抽出手段は、前記特定情報入力手段により入力された特定情報と同一の特定情報を含んだカード情報を必ず抽出するように、抽出するカード情報の絞り込みを行う第１の絞り込み手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項３】
前記ＩＣカードは、当該ＩＣカードに書き込まれた発行パスワードで所定の発信データを暗号化する暗号化手段を更に備え、
前記発信手段は、前記暗号化手段により暗号化された発信データをカード情報に含めて発信する手段であり、
前記抽出手段は、カード情報に含まれる発信データに対する前記パスワード入力手段により入力された発行パスワードによる発信データの復号の良否に基づいて、抽出するカード情報の絞り込みを行う第２の絞り込み手段を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項４】
前記ＩＣカードは、前記カード使用装置における使用によって減額される残高の情報を記憶する残高情報記憶手段を更に備え、
前記暗号化手段は、前記記憶手段に記憶されている残高を通知する残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であり、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行う当該ＩＣカードの使用時に、当該ＩＣカードの残高情報記憶手段に記憶されている残高情報を所定額減額して更新させる残高更新手段を更に備え、
前記管理側システムは、前記抽出手段により抽出されたカード情報のうち、最新のカード情報に含まれる残高情報によって、当該ＩＣカードの使用残高を特定する残高特定手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項３に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項５】
前記ＩＣカードは、前記残高通知情報として、ランダムに決定した第１の数値、及び、第１の数値と前記記憶手段に記憶されている残高との差である第２の数値を決定する残高通知情報決定手段を更に備え、
前記暗号化手段は、前記残高通知情報決定手段により決定された残高通知情報を前記発信データに含めて暗号化する手段であることを特徴とする請求項４に記載のＩＣカード管理システム。
【請求項６】
積み増し額を入金する入金手段と、
前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行い、当該ＩＣカードの記憶手段に記憶されている残高情報を、前記入金手段により入金された積み増し額分増額して更新させる積み増し額更新手段と、
を備えて前記管理側システムと通信接続された入金装置を更に具備し、
前記ＩＣカードは、
前記残高情報記憶手段に記憶された残高が前記入金装置により増額されて更新される際に、固有の入金ＩＤを発行する入金ＩＤ発行手段と、
前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記入金装置に発信する第１の入金ＩＤ発信手段と、
前記カード使用装置における使用時に、前記入金ＩＤ発行手段によって発行された入金ＩＤを前記カード使用装置に発信する第２の入金ＩＤ発信手段と、
を備え、
前記入金装置は、前記ＩＣカードとの間で近距離無線通信を行って前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信する入金装置側送信手段を更に備え、
前記カード使用装置は、前記ＩＣカードから取得した入金ＩＤを前記管理側システムに送信するカード使用装置側送信手段を更に備え、
前記管理側システムは、
前記入金装置から受信した入金ＩＤを記憶する入金ＩＤ記憶手段と、
前記カード使用装置から受信した入金ＩＤを、前記入金ＩＤ記憶手段により記憶されている入金ＩＤと照合する照合手段と、
を更に備える、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のＩＣカード管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００６−２７７００９（Ｐ２００６−２７７００９Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９１５３２（Ｐ２００５−９１５３２）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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