JP2001344704A

JP2001344704A - 磁気媒体読取装置

Info

Publication number: JP2001344704A
Application number: JP2000166668A
Authority: JP
Inventors: Koichi Takatsuka; 浩一高塚; Minoru Demura; 稔出村
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気媒体を一定速度で搬送させているときで
なくても、磁気情報を復調させるようにすること。【解決手段】磁気ストライプ等の磁性体が付帯した磁
気媒体から磁気的に記録された磁気信号をアナログ波形
として読み取るとともに、その時の磁気媒体の搬送速度
を計測し、その搬送速度に応じてアナログ波形をディジ
タル波形に復調するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気媒体読取装置
に関し、特に、読み取った磁気情報の復調処理に有用で
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気媒体読取装置は、図７に示す
ように、磁気媒体Ｘ、磁気媒体搬送ローラ２１、磁気ヘ
ッド１２により構成され、図８に示すように、磁気媒体
Ｘが、磁気媒体搬送ローラ２１によって加速され、一定
速度になった領域で、磁気ヘッド１２により、磁気信号
が読み取られる。読み取られた磁気信号は、図９に示す
ように、波長１周期分の時間を計測する。なお、図９に
示す１／２τは「１」を示し、１τは「０」のディジタ
ル値を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
場合では、磁気媒体の速度が一定の領域でないと磁気信
号を復調できないため、磁気媒体搬送ローラの制御が複
雑になったり、磁気媒体の加減速用走行路を確保するた
めに、装置の奥行きが長くなるという問題点があった。

【０００４】また、搬走路の機械的ながたつき等により
速度に想定マージン以上の変動が生じた場合には、磁気
ストライプの読取時に修正可能値を上回るジッタとして
現れ、読取率の低下を招いてしまう問題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気カード読取
装置は、磁気ストライプ等の磁性体が付帯した磁気媒体
から磁気的に記録された磁気信号をアナログ波形として
読み取るとともに、その時の磁気媒体の搬送速度を計測
し、その搬送速度に応じてアナログ波形をディジタル波
形に復調するようにしたことを構成上の特徴とする。

【０００６】なお、磁気媒体の搬送速度は、磁気媒体搬
送ローラの回転数に基づいた算出、搬送路上に配置した
磁気媒体を検出するセンサの検出タイミングに基づいた
算出、または、磁気媒体搬送ローラの回転数とその磁気
媒体搬送ローラと同速度・同方向に移動する複数の磁気
位置センサが磁気媒体を検出する検出タイミングに基づ
いた算出のうちいずれかによって行うのが好ましい。ま
た、磁気媒体のリードエラーが発生した個所に対して、
その搬送速度に応じてアナログ波形をディジタル波形に
復調する補正処理を行ったり、磁気媒体のリードエラー
が発生した時に、そのリードエラーの個所に対して、そ
の搬送速度に応じてアナログ波形をディジタル波形に復
調する補正処理を行ったりするようにしてもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。なお、これによりこの発明が限
定されるものではない。第１の実施の形態図１は、実施の形態の磁気媒体読取装置のブロック図で
ある。この磁気媒体読取装置１０は、プログラムを実行
することにより全体の処理を司るプロセッサ１１と、磁
気ストライプ等の磁性体を付帯させたカード等の磁気媒
体から磁気データを読み取る磁気ヘッド１２と、その磁
気データを変調させる変復調部１３と、磁気媒体搬送ロ
ーラに動力を与えて磁気媒体を搬送させるためのモータ
１４と、このモータ１４に接続されているエンコーダ１
５と、そのモータ１４の位置情報と速度情報とからプロ
セッサ１１に速度演算をさせてその結果によりモータ１
４を一定速度になるように制御するモータ制御部１６
と、エンコーダ１５からの信号により位置情報としてカ
ウントする位置カウンタ１７と、エンコーダ１５からの
信号により速度情報としてカウントする速度カウンタ１
８と、プロセッサ１１に実行させるプログラムや各種デ
ータを記憶するための記憶装置１９と、磁気媒体搬送ロ
ーラの回転数を計測するためのローラ回転数読取装置２
０とを備える。磁気ヘッド１２は変復調部１３に接続さ
れ、モータ１４はモータ制御部１６に接続されている。
また、モータ１４にはエンコーダ１５が取り付けられて
おり、このエンコーダ１５からの信号は位置カウンタ１
７、速度カウンタ１８に接続されている。変復調部１
３、モータ制御部１６、記憶装置１９、ローラ回転数読
取装置２０はプロセッサ１１に接続されている。

【０００８】変復調部１３は、プロセッサ１１の命令に
より、磁気ヘッド１２を制御し磁気ストライプの読み取
り制御を行う。モータ制御部１６は、プロセッサ１１の
命令により、モータ１４を制御し磁気カードの搬送を行
う。また、モータ１４に接続されているエンコーダ１５
からの信号を、位置カウンタ１７、速度カウンタ１８に
より受信し、モータの位置情報と速度情報を取得し、磁
気媒体読取装置では、この情報をもとにプロセッサ１１
で速度制御の演算を行うことによりモータ１４を一定速
度で回転させ、磁気媒体を搬送させて、磁気媒体の磁気
ストライプが磁気ヘッド１２上を走査させることで、磁
気信号の読み取りを行うようになっている。

【０００９】図２に、第１の実施の形態の磁気媒体読取
装置の説明図を示す。この磁気媒体読取装置１０には、
前記モータ１４によって回転させられる磁気媒体搬送ロ
ーラ２１と、この磁気媒体搬送ローラ２１の回転数を読
み取るローラ回転数読取装置２０と、磁気媒体Ｘから上
述したように磁気媒体Ｘの磁気ストライプに対して読書
きする磁気ヘッド１２とが備えられている。

【００１０】図２に、第１の実施の形態の磁気読書き装
置の説明図、図３に、実施の形態の動作説明図を示す。
磁気ヘッド１２により読み取られた信号がΔｔに分解さ
れ、同時にローラ回転数読取装置２０により、この時の
搬送速度情報Δｖが測定される（Ｓ１，Ｓ２）。ディジ
タル信号への復調は、１周期分のΔｖΔｔの和、すなわ
ち、ΣΔｖΔｔにより判定される（Ｓ３）。そして、こ
の判定結果に基づき、周波数判定を行い、アナログ信号
である磁気信号をディジタル信号に復調する（Ｓ４）。
つまり、ΣΔｖΔｔ＝１／２の時「１」、ΣΔｔΔｖ＝
１の時「０」と復調できる。以上の処理を磁気信号復調
アルゴリズムと呼ぶことにする。

【００１１】以下、ΣΔｖΔｔの意味を説明する。図４
に、その説明図を示す。この図４には、縦軸に電圧、横
軸に距離をとり、読み取った波形を示している。まず、
例として、磁気媒体ＸのデータはＦ２Ｆ変調で書き込ま
れているものとする。つまり、周波数が低い方を
「０」、高い方を「１」とした場合、「０」の周波数が
Ｆのとき、「１」の周波数が２Ｆとする。

【００１２】データが「０」の時の距離を２ｄ、「１」
の時の距離をｄとすると、磁気データの書き込み速度は
一定であるため、ｄおよび２ｄは固定値である。図４
中、点線で示す通り、一定時間間隔Δｔで磁気ヘッドか
らのリードデータをサンプリングするものとする。ま
た、Δｔ区間での速度をΔｖとする。ここで、磁気カー
ドの速度は一定ではないので、時間Δｔでの移動距離Δ
ｖΔｔは一定ではない。しかしながら、書き込み密度は
一定であるので、ΣΔｖΔｔは理論的にはｄまたは２ｄ
となる。

【００１３】ところで、Δｔは固定値、Δｖは測定値な
ので、ΣΔｖΔｔは算出可能である。ただし、算出する
には電圧が０になる０点を測定データから補完して算出
する必要がある。補完の仕方は色々あるが、例として直
線近似を用いるものとする。０点を挟む測定値がＳ
（ｎ）およびＳ（ｎ＋１）であるとした場合、０点から
Ｓ（ｎ＋１）までの距離はＳ( ｎ＋１) ×ΔｖΔｔ／Ｓ
（ｎ＋１）−Ｓ（ｎ））と表すことができる。同様に、
Ｓ（ｎ＋３）とＳ（ｎ＋４）の間の０点の位置も補完し
て求めることができるので、ΣΔｖΔｔを算出すること
ができる。

【００１４】なお、ΣΔｖΔｔの値は理論的にはｄまた
は２ｄとなるはずであるが、実際にはノイズや測定誤差
の影響で多少の変動があるので、例えば、閾値として
１．５ｄを設定し、ΣΔｖΔｔ≦１．５ｄの場合は１、
ΣΔｖΔｔ＞１．５ｄの場合は０と判断して復調するこ
とにより、速度が一定でない場合でも、復調が可能とな
る。

【００１５】また、上記説明は、速度が一定でない場合
を想定して記述してあるが、速度が一定の場合でも同様
に考えることができる。したがって、磁気信号復調アル
ゴリズムによって、磁気媒体の搬送速度が一定速度であ
る場合に限らず、一定速度になるまでの加速時や一定速
度からの減速時に取得する磁気情報もディジタル信号に
復調させることができる。また、一定速度時には従来と
同様に１周期の時間を計測して復調させるようにしても
よい。

【００１６】上記第１の実施の形態によると、磁気媒体
を搬送するためのローラ回転数読取装置も設け、磁気媒
体の速度変化を磁気信号復調アルゴリズムに反映したの
で、磁気媒体搬送ローラの速度制御を単純にできたり、
定速域でなくても復調できるため、搬送路を短くできる
という効果が得られる。第２の実施の形態図５は、第２の実施の形態の磁気媒体読取装置の説明図
である。なお、上記第１の実施の形態との相違は、図１
および図２に示すローラ回転数読取装置２０の代わり
に、複数の媒体位置センサ２２を磁気媒体の搬送路上に
配置してプロセッサ１１に接続した点である。その他の
構成は、上記第１の実施の形態と同様であるため、説明
を省略する。

【００１７】複数の媒体位置センサ２２は、磁気媒体Ｘ
の端部を検知することにより、磁気媒体Ｘの移動速度を
検出することができる。この移動速度に基づき、磁気信
号復調アルゴリズムにより磁気信号をディジタル信号に
復調するが、上記第１の実施の形態と同じであるため、
説明を省略する。上記第２の実施の形態によると、磁気
媒体の端部を検出する媒体位置センサを設け、磁気媒体
の移動速度を検出するようにしたので、上記第１の実施
の形態に比べて、磁気媒体搬送ローラと磁気媒体との間
の滑りやずれの影響を受けることがなくなり、より高精
度の復調が可能となる。

【００１８】第３の実施の形態図６は、第３の実施の形態の磁気媒体読取装置の説明図
である。なお、上記第１の実施の形態との相違は、複数
の媒体位置センサ２３を磁気媒体の搬送路上に配置して
プロセッサ１１に接続した点である。その他の構成は、
上記第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略す
る。

【００１９】複数の媒体位置センサ２３は、磁気媒体搬
送ローラ２１により、磁気媒体Ｘと同速度・同方向に搬
送される。また、複数の媒体位置センサ２３は、磁気媒
体Ｘの端部を検出する位置にあり、磁気媒体搬送ローラ
２１と磁気媒体Ｘとのずれ量を検出する。これにより、
媒体位置センサ２３で検出するずれ量と、ローラ回転数
読取装置２０にて、磁気媒体Ｘの正確な移動速度を計算
し、この移動速度に基づき、磁気信号復調アルゴリズム
により磁気信号をディジタル信号に復調するが、上記第
１の実施の形態と同じであるため、説明を省略する。

【００２０】上記第３の実施の形態によると、磁気媒体
の端部を検出する媒体位置センサを設け、磁気媒体の移
動速度を検出するようにしたので、上記第１の実施の形
態に比べて、磁気媒体搬送ローラと磁気媒体との間の滑
り・ずれの影響を受けないより高精度の復調が可能とな
る。また、上記第２の実施の形態に対して媒体位置セン
サの数を減らすことが可能となる。

【００２１】第４の実施の形態本第４の実施の形態の説明は、上記第１の実施の形態で
説明した図１を参照して行う。この構成中、相違するの
は、プロセッサ１１が、記憶装置１９に、位置カウンタ
１７と速度カウンタ１８を記憶するようにした点であ
る。そして、それらの記憶した情報を基に、プロセッサ
１１が、リードエラーが生じたときに、そのリードエラ
ーが磁気媒体Ｘの搬送速度の変動による場合に、速度カ
ウンタ１８の値が想定マージン以上のものを検索し、あ
わせてそのときの位置カウンタ１７の値から磁気ヘッド
１２から得たリードデータの該当個所を割り出し、そこ
に補正演算をかけることにより、リードエラーを補正す
る。なお、その補正演算は、上記第１の実施の形態で説
明した磁気情報復調アルゴリズムによって行うことが可
能であり、その説明は省略する。

【００２２】上記第４の実施の形態によると、リードエ
ラーを発見して磁気情報復調復調アルゴリズムにより補
正することができるため、リードエラーを減少させるこ
とが可能になる。例えば、通常の処理でリードデータを
求めた際にデータ中の誤り検出ビットによりリード誤り
があることが判明した場合、上述のように、該当するデ
ータに補正演算をかけ、誤り検出ビットにより誤りがな
くなったことがわかれば無事データを補正したことがわ
かる。このため、再リード処理をしなくて済むようにな
り、リード時の処理時間を短縮させることができるよう
になる。

【００２３】第５の実施の形態本第５の実施の形態の説明は、上記第４の実施の形態と
同様に、上記第１の実施の形態で説明した図１を参照し
て行う。なお、上記第４の実施の形態との相違点を説明
する。なお、磁気媒体を一定速度で搬送中に読み取りを
行い、その処理は、従来と同様に１周期の時間を計測し
て復調させる場合である。プロセッサ１１は、磁気媒体
から読み取っているときに、リードエラーが生じたとき
に、そのリードエラーが磁気媒体Ｘの搬送速度の変動に
よる場合に、速度カウンタ１８の値が想定マージン以上
であれば、あわせてそのときの位置カウンタ１７の値の
時に磁気ヘッド１２から得たリードデータの該当個所を
割り出し、そこに補正演算をかけることにより、リード
エラーを補正する。なお、その補正演算は、上記第１の
実施の形態で説明した磁気情報復調アルゴリズムによっ
て行うことが可能であり、その説明は省略する。

【００２４】上記第５の実施の形態によると、速度カウ
ンタの値が想定マージンの値を超えた場合に、逐次補正
処理を行うようにしたため、リードエラーの減少をする
ことができる上に、上記第４の実施の形態のように全リ
ードデータ復調時にエラーが発生した場合に補正をする
のに比べ、逐次補正処理を行うため、処理時間を短縮さ
せることが可能になる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気媒体読
取装置によると、磁気媒体の速度が一定の領域でなくて
も、つまり、加速中や減速中でも磁気信号を復調できる
ようになるため、磁気媒体搬送ローラを容易に制御して
もよくなり、磁気媒体の加減速用走行路を短くすること
も可能になる効果が得られる。また、搬走路の機械的な
がたつき等により速度に想定マージン以上の変動が生じ
た場合にも、補正処理を行うことが可能になるため、読
取率の低下を抑えることができる効果が得られる。した
がって、磁気情報の復調処理の有用な磁気媒体読取装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の磁気媒体読取装置のブロック図

【図２】第１の実施の形態の磁気媒体読取装置の説明図

【図３】実施の形態の動作説明図

【図４】ΣΔｖΔｔの説明図

【図５】第２の実施の形態の磁気媒体読取装置の説明図

【図６】第３の実施の形態の磁気媒体読取装置の説明図

【図７】従来の磁気媒体読取装置の説明図

【図８】磁気媒体読取タイミングを説明するタイムチャ
ート

【図９】従来の磁気波形復調を説明するタイムチャート

【符号の説明】

１０磁気媒体読取装置１１プロセッサ１２磁気ヘッド１３変復調部１４モータ１５エンコーダ１６モータ制御部１７位置カウンタ１８速度カウンタ１９記憶装置２０ローラ回転数読取装置２１磁気媒体搬送ローラ２２，２３媒体位置センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ストライプ等の磁性体が付帯した磁
気媒体から磁気的に記録された磁気信号をアナログ波形
として読み取るとともに、その時の磁気媒体の搬送速度
を計測し、その搬送速度に応じてアナログ波形をディジタル波形に
復調するようにしたことを特徴とする磁気媒体読取装
置。
【請求項２】請求項１において、磁気媒体の搬送速度は、磁気媒体搬送ローラの回転数に
基づいた算出、搬送路上に配置した磁気媒体を検出する
センサの検出タイミングに基づいた算出、または、磁気
媒体搬送ローラの回転数とその磁気媒体搬送ローラと同
速度・同方向に移動する複数の磁気位置センサが磁気媒
体を検出する検出タイミングに基づいた算出のうちいず
れかによって、行うことを特徴とする磁気媒体読取装
置。
【請求項３】磁気媒体のリードエラーが発生した個所に
対して、その搬送速度に応じてアナログ波形をディジタ
ル波形に復調する補正処理を行うようにしたことを特徴
とする磁気媒体読取装置。
【請求項４】請求項１において、磁気媒体のリードエラーが発生した時に、そのリードエ
ラーの個所に対して、その搬送速度に応じてアナログ波
形をディジタル波形に復調する補正処理を行うようにし
たことを特徴とする磁気媒体読取装置。