JP2007311002A - 磁気データの復調方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気記録媒体上のデータに消磁箇所があった場合に誤判断がなされるのを防ぐことができ、ひいては復調精度を高めることが可能な磁気データの復調方法を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体に記録された磁気データを磁気ヘッドにより読み取って、読み取ったアナログ信号からデジタル信号を生成し、デジタル信号の反転時間間隔を所定のビット基準時間と比較することによって、デジタル信号からビットデータを生成する磁気データの復調方法において、デジタル信号の反転時間間隔を、所定のビット基準時間よりも長いビット抜け基準時間と比較する第１ステップと、第１ステップに基づいて、デジタル信号の反転時間間隔が、ビット抜け基準時間よりも長いときには、ビットデータの生成を中止する第２ステップと、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気ヘッドを用いて、磁気記録媒体に記録された磁気データを読み取って復調する磁気データの復調方法に関する。

一般に、磁気カードリーダ等の磁気データ読取装置に用いられる磁気記録方式としては、Ｆ及び２Ｆという２種類の周波数の組合せによって、２値の磁気データが磁気記録媒体に記録されるＦＭ変調方式が知られている。ＦＭ変調方式によって記録された磁気データを読み取る際には、磁気記録媒体上の磁気ストライプに対して相対的に磁気ヘッドを摺動させ、磁気データをアナログ信号として再生し、このアナログ信号がデジタル信号に変換されたものがＣＰＵに取り込まれる（例えば特許文献１参照）。

ＣＰＵは、取り込まれたデジタル信号が反転する間隔を時間データとしてメモリに記憶する。そして、この時間データを、磁気ストライプ上のトラックの記録特性に従った基準データと比較して、時間データが基準データより大きい場合にはビット０と判定し、時間データが基準データよりも小さい場合にはビット１と判定し、１と０からなるビットデータ（データ列）を作り出す。その後、作り出されたビットデータから、磁気ストライプ上のトラックのデータ文字を作り出し、作り出されたデータ文字の誤り検出を行って、読み取られた磁気データの正否を判定する。

特開平８−３１１１２号公報

しかしながら、上述した時間データからビットデータを作り出す際に、例えば磁気ストライプ上のデータに消磁されている箇所がある場合には、時間データは基準データよりも大きくなるため、ビット０と判定される。そして、仮に、この誤ったビット０の前後のビットデータを含めて、誤り検出で正常と判断されてしまうと、実際には誤ったビットデータがあるにも拘らず、トラックのデータを正常に読み取ることができたという誤判断がなされる虞がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁気記録媒体上のデータに消磁箇所があった場合に誤判断がなされるのを防ぐことができ、ひいては復調精度を高めることが可能な磁気データの復調方法を提供することにある。

以上のような課題を解決するために、本発明は、以下のものを提供する。

（１） 磁気記録媒体に記録された磁気データを磁気ヘッドにより読み取って、読み取ったアナログ信号からデジタル信号を生成し、当該デジタル信号の反転時間間隔を所定のビット基準時間と比較することによって、当該デジタル信号からビットデータを生成する磁気データの復調方法において、前記デジタル信号の反転時間間隔を、前記所定のビット基準時間よりも長いビット抜け基準時間と比較する第１ステップと、前記第１ステップに基づいて、前記デジタル信号の反転時間間隔が、前記ビット抜け基準時間よりも長いときには、前記ビットデータの生成を中止する第２ステップと、を含むことを特徴とする磁気データの復調方法。

本発明によれば、磁気ヘッドによって読み取ったアナログ信号からデジタル信号を生成し、所定のビット基準時間を用いて、そのデジタル信号からビットデータを生成する磁気データ復調方法において、デジタル信号の反転時間間隔を、所定のビット基準時間よりも長いビット抜け基準時間と比較し、これよりも長ければ、ビットデータの生成を中止することとしたので、復調精度を高めることができる。

すなわち、従来の復調方法では、例えば磁気ストライプ上のデータに消磁されている箇所があり、異常なビットデータが生成された場合において、誤り検出の種類によっては、このビットデータが正常と判断されてしまうことがあり、結果的に、トラックのデータを正常に読み取ることができたという誤判断となる場合があった。しかし、本発明によれば、磁気ストライプ上のデータに消磁されている箇所があった場合でも、デジタル信号の反転時間間隔がビット抜け基準時間よりも長ければ、ビットデータの生成が中止されるので、上述した誤判断となること（異常なビットデータが生成されること）を防ぐことができる。従って、復調精度を高めることができる。また、磁気データの復調過程において、異常なビットデータが生成されることを防ぐことができれば、処理時間の削減に繋げることもできる。

（２） 前記第１ステップ及び前記第２ステップは、前記デジタル信号の反転時間間隔を所定のビット基準時間と比較する前に実行されることを特徴とする（１）記載の磁気データの復調方法。

本発明によれば、上述した第１ステップ及び第２ステップは、デジタル信号の反転時間間隔を所定のビット基準時間と比較する前に実行されることとしたので、ビット抜けを含むデジタル信号（異常なデジタル信号）からビットデータを生成してしまうという無駄を省くことができる。

（３） 前記第２ステップにおいて、前記デジタル信号の反転時間間隔が、前記ビット抜け基準時間よりも短いときに、当該デジタル信号の反転時間間隔が所定のビット基準時間と比較されることを特徴とする（２）記載の磁気データの復調方法。

本発明によれば、上述した第２ステップで、デジタル信号の反転時間間隔がビット抜け基準時間よりも短いときに、デジタル信号の反転時間間隔が所定のビット基準時間と比較されることとしたので、デジタル信号の反転時間間隔が短ければ、ビット抜けがない正常なデジタル信号としてビットデータの生成を行うので、正確なビットデータのみを生成することができる。

（４） 前記ビット抜け基準時間は、磁気ストライプ上のトラックの記録特性に従ったビット０に相当する時間の略１．５倍であることを特徴とする（１）から（３）のいずれか記載の磁気データの復調方法。

本発明によれば、ビット抜け基準時間は、磁気ストライプ上のトラックの記録特性に従ったビット０に相当する時間の略１．５倍であることとしたので、ビットデータの生成を中止するための条件として、最適なビット抜け基準時間を設定することができる。

以上説明したように、本発明に係る磁気データの復調方法によれば、異常なビットデータが生成されるのを防ぐことができ、ひいては復調精度を高めることができる。また、異常なビットデータが生成されるのを早い段階で防ぐことで、処理時間の削減に寄与することもできる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る磁気データの復調方法を実行する磁気データ読取装置の機械構成及び電気構成を示す図である。ここでは、磁気データ読取装置として、カードリーダ１を例にとって説明する。従って、図１（ａ）は、カードリーダ１の機械構成を示しており、図１（ｂ）は、カードリーダ１の電気構成（主要部のみを示す）を示している。

図１（ａ）において、カードリーダ１は、磁気カード２０をカード搬送路の中に取り込むカード挿入口の開閉を行うシャッタ１０を有している。カード挿入口のシャッタ１０が開状態となっているときに磁気カード２０が挿入されると、モータ１２からの動力がプーリー１４及びベルト１５を介して駆動ローラ１３に伝わり、駆動ローラ１３が回転し、磁気カード２０の引き込み（搬送）が行われる。なお、図示しないが、カード挿入口付近には、カード挿入口から磁気カード２０が取り込まれたことを検知できるセンサ（光センサなど）が設けられている。

カードリーダ１の内部に搬送された磁気カード２０は、磁気ヘッド１１によって磁気データを読み取られる。すなわち、磁気ヘッド１１は、磁気カード２０表面上の磁気ストライプに接触・摺動することによって、磁気データの読み取りを行う。そして、読み取った磁気データは、図１（ｂ）に示す再生回路３２に送られる。

図１（ｂ）に示すように、カードリーダ１の電気的構成は、ＣＰＵ３１と、再生回路３２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３４とから構成されている。

再生回路３２は、読み取った磁気データ（アナログ信号）からデジタル信号を生成する機能を有している。例えば、再生回路３２は、帯域通過型濾波器ＢＰＦ（Band Pass Filter）や増幅器（ＯＰアンプやコンデンサ等）、微分回路又は積分回路（コンパレータ等）などから構成され、帯域通過型濾波器ＢＰＦによって、アナログ信号のうち所定帯域の周波数をもつ信号だけが通過し、アナログ信号の高周波ノイズが除去される。また、増幅器によって、高周波ノイズが除去されたアナログ信号の振幅が増幅される。さらに、微分回路又は積分回路によって、振幅増幅されたアナログ信号のピーク点或いはゼロクロス点などが検出され、それに基づいて、ＨｉレベルとＬｏレベルとが切り替わる交互に切り替わるデジタル信号が生成される。

次に、再生回路３２において生成されたデジタル信号は、ＣＰＵ３１に転送される。これを受信したＣＰＵ３１は、その反転時間間隔を、時間データとしてＲＡＭ３４に貯めていく（記憶していく）。その後、磁気カード２０の搬送が終了した段階で、ＲＡＭ３４に貯めた時間データを読み出すとともに、ビットデータの生成を行う。

ビットデータの生成処理について、図２を用いて詳述する。図２は、本発明の実施の形態に係る磁気データの復調方法を説明するためのフローチャートである。

図２において、まず、時間データと消磁判定時間との比較が行われる（ステップＳ１）。より具体的には、ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３４から、デジタル信号の反転時間間隔である時間データを読み出すとともに、ＲＯＭ３３に予め記憶されている消磁判定時間を参照して、時間データが消磁判定時間よりも大きいか否かを判断する。なお、ここでは「ビット抜け」の原因の一例として消磁を考えているが、その他、減磁や回路不具合など、「ビット抜け」の原因は如何なるものであっても構わない。

ＣＰＵ３１によって、時間データが消磁判定時間よりも小さいと判定された場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、時間データとビット基準時間との比較が行われる（ステップＳ２）。より具体的には、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３に予め記憶されているビット基準時間を参照して、ＲＡＭ３４から読み出した時間データがビット基準時間よりも大きいか否かを判断する。そして、時間データがビット基準時間よりも大きい場合には（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ビット０と判定される一方で（ステップＳ３）、時間データがビット基準時間よりも小さい場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、ビット１と判定される（ステップＳ４）。

その後、ＣＰＵ３１によって、時間データが終了したか否かが判断され（ステップＳ５）、時間データが終了していなければ、ステップＳ１〜ステップＳ５の処理が繰り返される。一方で、時間データが終了すれば、ビットデータの生成処理が終了する（ステップＳ６）。なお、生成されたビットデータから、磁気ストライプ上のトラックのデータ文字を作り出し、作り出されたデータ文字の誤り検出を行い、読み取られた磁気データの正否を判定する。また、判定結果は、上位装置（例えばＡＴＭなど）にレスポンスとして送られる。このようにして、磁気データの復調が完了する。

ここで、本実施形態に係る磁気データの復調方法では、図２のステップＳ１の処理において、時間データが消磁判定時間よりも大きいと判定された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、すなわち、デジタル信号の反転時間間隔がビット抜け基準時間よりも長い場合には、ビットデータの生成が中止されることになる（ステップＳ７）。特に、ステップＳ１→ステップＳ７への移行は、デジタル信号の反転時間間隔をビット基準時間と比較する（ステップＳ２の）前に実行されるようにしている。また、デジタル信号の反転時間間隔が、ビット抜け基準時間よりも短いときに（ステップＳ１：ＮＯ）、デジタル信号の反転時間間隔がビット基準時間と比較されるようにしている。ステップＳ１→ステップＳ７への移行について、図３を用いて具体的に説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係る磁気データの復調方法を説明するための説明図である。なお、図３（ａ）は、磁気ヘッド１１によって読み取られる磁気データ（アナログ）信号を示しており、図３（ｂ）は、再生回路３２において生成されたデジタル信号を示しており、図３（ｃ）は、ＲＡＭ３４に記憶される時間データを示しており、図３（ｄ）は、ＲＯＭ３３に予め記憶されているビット基準時間を示しており、図３（ｅ）は、正常に生成されたビットデータを示しており、図３（ｆ）は、消磁が原因で異常が生じたデジタル信号を示しており、図３（ｇ）は、図３（ｆ）に示すデジタル信号に基づいてＲＡＭ３４に記憶される時間データを示しており、図３（ｈ）は、図３（ｇ）に示す時間データに基づいて生成されたビットデータを示しており、図３（ｉ）は、ＲＯＭ３３に予め記憶されている消磁判定時間を示している。また、図３では、説明の便宜上、消磁判定時間をビット基準時間の１．５倍に設定し、かつ、一定として考えているが、本発明は、これに限られない。例えば、ビット基準時間が磁気カード搬送速度などによって変動する場合には、消磁判定時間（ビット抜け基準時間）を変動させてもよい。このように、消磁判定時間として、磁気ストライプ上のトラックの記録特性に従ったビット０に相当する時間の凡そ１．５倍、という時間を採用することにより、最適な（ビット抜けをより高い精度で検出できるような）ビット抜け基準時間を設定することができる。

まず、図３（ａ）において、磁気ヘッド１１によって、Ｆ及び２Ｆという２種類の周波数の組合せからなる磁気データ（アナログ信号）が読み取られたとする。このアナログ信号は、再生回路３２によって図３（ｂ）に示すデジタル信号に変換され、このデジタル信号に基づいて、図３（ｃ）に示す時間データ（Ｔ_ｎ、Ｔ_ｎ＋１、・・・）がＲＡＭ３４に記憶される。その後、ＣＰＵ３１によって、図３（ｃ）に示す時間データが図３（ｄ）に示すビット基準時間と比較され、時間データがビット基準時間よりも小さい場合（ビット基準時間内で時間データの反転が存在する場合）にはビット１、その逆の場合はビット０と判定され、その結果、正常なビットデータ"１００００１"（６桁）が得られる（図３（ｅ）参照）。

しかし、例えば図３（ｆ）に示すように、消磁が原因でデジタル信号に異常が生じている場合（図３（ｆ）の中央付近参照）、ＲＡＭ３４に記憶される時間データは図３（ｇ）に示すようになり、その結果、図３（ｄ）に示すビット基準時間に基づいて、異常なビットデータ"１００１"（４桁）が生成されることになる（図３（ｈ）参照）。そして、例えば、この"１００１"の後に"００"のデータが続いている場合、"１００１００"（６桁）が１つのビットデータとして判断されてしまう。従って、この異常なビットデータ"１００１"を含んで、正常であると誤認された６桁のビットデータが誤って生成されることになる。

そこで、本実施形態に係る復調方法では、図３（ｉ）に示す消磁判定時間が予めＲＯＭ３３に記憶されており、ＣＰＵ３１は、図３（ｇ）に示す時間データを、図３（ｄ）に示すビット基準時間と比較する前に、図３（ｉ）に示す消磁判定時間と比較するようにしている（図２のステップＳ１及びステップＳ２参照）。そうすると、図３（ｇ）に示す時間データは、図３（ｉ）に示す消磁判定時間よりも大きいデータを含んでいることから、結果的に、ビットデータの生成が中止されることになる（図２のステップＳ１→ステップＳ７参照）。

以上説明したように、本実施形態に係る磁気データの復調方法によれば、誤ったビットデータがあるにも拘らず、トラックのデータを正常に読み取ることができたという誤判断を防ぐことができ、ひいては復調精度を高めることができる。また、異常なビットデータが生成されるのを中止することで、処理時間の削減に繋げることもできる。さらに、図２に示すように、ステップＳ１の処理をステップＳ２の処理の前に実行することによって、異常なデジタル信号からビットデータを生成してしまうという無駄を省くことができる。

なお、カードリーダ１は、上位装置から読取コマンドを受信して磁気ストライプ上のデータを読み取った際に、データに異常があった場合には、異常通知を上位装置に返すのが一般的である。この異常内容には、磁気ストライプ上のデータのどの部分に異常があるのかを通知することが可能である。内容としては、始め符号がない、終わり符号がない、奇偶検査で異常があった、ＬＲＣ文字が検出できない、誤ったＬＲＣ文字が検出された、などが考えられる。この内容に、磁気データに消磁がある、という内容を追加することで、磁気データの異常内容の詳細を上位装置に通知することができる。

本発明に係る磁気データの復調方法は、復調精度を高めることが可能なものとして有用である。

本発明の実施の形態に係る磁気データの復調方法を実行する磁気データ読取装置の機械構成及び電気構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る磁気データの復調方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る磁気データの復調方法を説明するための説明図である。

符号の説明

１ カードリーダ
１０ シャッタ
１１ 磁気ヘッド
１２ モータ
１３ 駆動ローラ
１４ プーリー
１５ ベルト
３１ ＣＰＵ
３２ 再生回路
３３ ＲＯＭ
３４ ＲＡＭ

Claims (4)

1. 磁気記録媒体に記録された磁気データを磁気ヘッドにより読み取って、読み取ったアナログ信号からデジタル信号を生成し、当該デジタル信号の反転時間間隔を所定のビット基準時間と比較することによって、当該デジタル信号からビットデータを生成する磁気データの復調方法において、
   前記デジタル信号の反転時間間隔を、前記所定のビット基準時間よりも長いビット抜け基準時間と比較する第１ステップと、
   前記第１ステップに基づいて、前記デジタル信号の反転時間間隔が、前記ビット抜け基準時間よりも長いときには、前記ビットデータの生成を中止する第２ステップと、を含むことを特徴とする磁気データの復調方法。
2. 前記第１ステップ及び前記第２ステップは、前記デジタル信号の反転時間間隔を所定のビット基準時間と比較する前に実行されることを特徴とする請求項１記載の磁気データの復調方法。
3. 前記第２ステップにおいて、前記デジタル信号の反転時間間隔が、前記ビット抜け基準時間よりも短いときに、当該デジタル信号の反転時間間隔が所定のビット基準時間と比較されることを特徴とする請求項２記載の磁気データの復調方法。
4. 前記ビット抜け基準時間は、磁気ストライプ上のトラックの記録特性に従ったビット０に相当する時間の略１．５倍であることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の磁気データの復調方法。
   

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