JP2022047896A

JP2022047896A - 磁気情報処理装置及び磁気情報処理方法

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Publication number: JP2022047896A
Application number: JP2020153935A
Authority: JP
Inventors: 史彦二村; Fumihiko Nimura
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2040-09-14
Also published as: JP7466417B2

Abstract

【課題】磁気情報の復調を同時に行うかによらず、減磁した磁気記録媒体からであっても、記録された磁気情報に対応したピークを磁気再生波形から適切に検出する。【解決手段】磁気再生波形からピークを検出するときに、連続する第１及び第２のピークのピーク値から算出される第１の閾値を用いて第２のピークに引き続く第３のピークを検出する処理を行い、第３のピークを検出したとき（１０２）に第２及び第３のピークのピーク値に基づいて、第３のピークに引き続く第４のピークの検出に用いる第２の閾値を算出する（１０３）。第３のピークが正方向のピークであるときに第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を超えると（１０４：はい）、第３のピークのピーク位置及びピーク値と第２の閾値とを破棄し（１０５）、第３のピークを検出する処理を再開する（１０６）。第３のピークが負方向のピークであるときも同様に処理する。【選択図】図５

Description

本発明は、磁気記録媒体から磁気情報として記録されたデータを読み出すときに用いられる磁気情報処理装置と磁気情報処理方法とに関する。

磁気カードなどの磁気記録媒体では、その磁性面における磁化の方向を反転させることすなわち磁化反転を形成することによって情報の記録が行われる。例えば、磁性面において隣接する２つの磁化反転の間隔が長いことを“０”に対応させ、短い間隔での磁化反転が２回連続することを“１”に対応させるなどして、０”及び“１”の二値の情報記録が行われる。磁気記録媒体から情報を読み出すときは、磁気記録媒体を磁気ヘッドに近接させた状態で磁気ヘッドに対して磁気記録媒体を一定方向に搬送する。すると、磁性面での磁化反転位置に対応してピークとなるように磁気ヘッドに誘起電圧が発生し、磁気ヘッドは磁気再生波形の信号を出力する。磁気再生波形において検出されるピーク相互間の時間間隔は、磁性面での磁化反転の間隔に対応するから、一連のピークにおける時間間隔に基づいて、磁気記録媒体からの磁気情報の読み出しすなわち復調を行うことができる。磁気再生波形に含まれるピークには、正方向のピーク（いわゆる山）と負方向のピーク（谷）とがあり、正方向のピークと負方向のピークとが交互に現れる。ここでいうピークの時間間隔には、山から谷への時間間隔と谷から山への時間間隔の両方が含まれる。

磁気記録媒体から読み出した磁気再生波形にはノイズが重畳することがあり、また、磁気記録媒体における減磁などによって磁気再生波形の振幅が小さくなることもある。これらにより、磁性面に記録された情報とは無関係なピーク、例えばコブ状のピークが磁気再生波形に現れることがあり、このようなピークを有効なピークとして扱って磁気情報の復調を行った場合には、情報の読み取りエラーが発生する。ノイズなどに起因するピークを誤検出しないようにする技術として、特許文献１は、磁気再生波形の復調を行いながら磁気再生波形からピークの検出を行うときに、その時点まで復調結果に応じて次のピークの出現タイミングを推定し、推定されたタイミングよりも極端に早く検出されたピークをノイズとして除外することを開示している。また、ノイズ処理における一般的な技術に基づき、前回のピークの波高値と比較して一定比率以下の波高値であるピークをノイズとして除外することも行われている。

特開２０１９－３２９１５号公報

特許文献１に記載された方法は、磁気情報の復調を行いながら本来のピーク間隔を推定しているので、ピーク検出と同時に復調を行う場合にしか適用できず、また、磁気ヘッドに対する磁気記録媒体の相対的な搬送速度の変動が大きい場合に正しくピークを検出できなくなるおそれがある、という課題を有する。波高値が小さいピークを除外する方法では、減磁した磁気記録媒体からのデータの読み取りに対応できなくなることがある。

本発明の目的は、磁気情報の復調を同時に行うかどうかによらず、減磁した磁気記録媒体からであっても、記録された磁気情報に対応したピークを磁気再生波形から適切に検出することができる磁気情報処理装置及び磁気情報処理方法を提供することにある。

本発明の磁気情報処理装置は、磁気記録媒体に記録された磁気情報を読み取って磁気再生波形を出力する磁気ヘッドと、磁気再生波形を処理して磁気再生波形における正方向及び負方向の各々のピークを検出する処理を実行する演算部と、を備え、演算部は、磁気再生波形において連続する第１のピーク及び第２のピークの各々のピーク値から算出される第１の閾値を用いて第２のピークに引き続く第３のピークを磁気再生波形から検出する処理を実行するピーク検出処理と、第３のピークを検出したときに第２のピークのピーク値及び第３のピークのピーク値に基づいて、第３のピークに引き続く第４のピークの検出に用いる第２の閾値を算出する閾値算出処理と、第２の閾値を用いて磁気再生波形から第４のピークを検出する処理を実行し、第３のピークが正方向のピークであるときに第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を超えるとき、及び第３のピークが負方向のピークであるときに第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を下回るときに、第３のピークのピーク位置及びピーク値と第２の閾値とを破棄して第４のピークを検出する処理を中止し、第１の閾値を用いて第３のピークを磁気再生波形から検出する処理を再開する誤認識検出処理と、を実行する。

磁気再生波形から検出される第３のピークが正方向のピークであれば第４のピークは負方向のピークであるが、正方向である第３のピークを検出したのち第４のピークを検出する前に、磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を超えたとすれば、先に検出された第３のピークは本来の第３のピークではない、と判断できる。同様に第３のピークが負方向のピークであれば、第３のピークを検出したのち第４のピークを検出する前に、磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を下回ったとすれば、先に検出された第３のピークは本来の第３のピークではない、と判断できる。本発明の磁気情報処理装置では、本来の第３のピークではないピークが第３のピークとして検出されたと判定したときに、その検出された第３のピークのピーク位置及びピーク値とを破棄し、第１の閾値を用いて第３のピークを検出する処理を再開することにより、本来の第３のピークを適切に検出できる。

本発明の磁気情報処理装置では、演算部は、誤認識検出処理において第４のピークが検出されたら、直前に検出されている第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定することが好ましい。ピーク位置が確定することによって第３のピークまでを使用した復調を確実に行えることとなり、ピーク値が確定したことによって磁気再生波形において引き続くピークの検出を確実に行えるようになる。より早期に第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定するのであれば、演算部は、例えば、第３のピークが正方向のピークであるときに誤認識検出処理において磁気再生波形の値が第２の閾値を超えたとき、及び、第３のピークが負方向のピークであるときに誤認識検出処理において磁気再生波形の値が第２の閾値を下回ったときに、直前に検出されている第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定してもよい。これらの場合、演算部は、第２乃至第４のピークを改めて第１乃至第３のピークであるものとして、閾値算出処理と誤認識検出処理と繰り返して実行することができる。閾値算処理と誤認識検出処理と繰り返すことにより、磁気再生波形において連続する一連のピークを確実に検出することができる。さらに本発明の磁気情報処置装置では、演算部は、各ピークの確定されたピーク位置に基づいて磁気情報を復調することができる。上述のようにして検出され、かつ本来のピークであることが判明している一連のピークのピーク位置に基づくことにより、磁気情報をより正確に復調することができる。

本発明の磁気情報処理装置では、演算部は、第１のピークのピーク値と第２のピークのピーク値との中央値に基づいて第１の閾値を算出し、第２のピークのピーク値と第３のピークのピーク値との中央値に基づいて第２の閾値を算出することができる。直近の２つのピークのピーク値の中央値に基づいて閾値を定めることにより、磁気再生波形に含まれるオフセット成分の時間変化などの影響を受けにくくなる。

本発明の磁気情報処理装置は、磁気再生波形をデジタル信号に変換するＡＤ変換部をさらに備え、演算部は、デジタル信号にされた磁気再生波形からピークを検出してもよい。本発明では、ピーク位置及びピーク値の破棄や、第２の閾値を破棄して第１の閾値を用いたピーク検出処理の再開などを行うので、ピーク位置やピーク値、既に使用した閾値などを記憶できることが好ましい。その観点から、デジタル化された磁気再生波形に対して処理を行えるようにすることによって、本発明をより容易に実施することが可能になる。

本発明の磁気情報処理方法は、磁気記録媒体に記録された磁気情報を磁気ヘッドによって読み取って得た磁気再生波形を処理して磁気再生波形における正方向及び負方向の各々のピークを検出する磁気情報処理方法であって、磁気再生波形において連続する第１のピーク及び第２のピークの各々のピーク値から算出される第１の閾値を用いて第２のピークに引き続く第３のピークを磁気再生波形から検出する処理を実行するピーク検出工程と、第３のピークを検出したときに第２のピークのピーク値及び第３のピークのピーク値に基づいて、第３のピークに引き続く第４のピークの検出に用いる第２の閾値を算出する閾値算出工程と、第２の閾値を用いて磁気再生波形から第４のピークを検出する処理を実行し、第３のピークが正方向のピークであるときに第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を超えるとき、及び第３のピークが負方向のピークであるときに第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を下回るときに、第３のピークのピーク位置及びピーク値と第２の閾値とを破棄して第４のピークを検出する処理を中止し、第１の閾値を用いて第３のピークを磁気再生波形から検出する処理を再開する誤認識検出工程と、を有する。

本発明の磁気情報処理方法では、第３のピークが正方向のピークであるときに第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を超えるとき、及び第３のピークが負方向のピークであるときに第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を下回るときに、本来の第３のピークではないピークが第３のピークとして検出されたと判定することができる。本来の第３のピークではないピークが第３のピークとして検出されたときに、検出された第３のピークのピーク位置及びピーク値と第２の閾値とを破棄して、第１の閾値を用いて第３のピークを検出する処理を再開することにより、本来の第３のピークを適切に検出できるようになる。

本発明の磁気情報処理方法では、第４のピークが検出されたら、直前に検出されている第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定することが好ましい。ピーク位置が確定することによって第３のピークまでを使用した復調を確実に行えることとなり、ピーク値が確定したことによって磁気再生波形において引き続くピークの検出を確実に行えるようになる。より早期に第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定するのであれば、例えば、第３のピークが正方向のピークであるときに誤認識検出工程において磁気再生波形の値が第２の閾値を超えたとき、及び、第３のピークが負方向のピークであるときに誤認識検出工程において磁気再生波形の値が第２の閾値を下回ったときに、直前に検出されている第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定してもよい。これらの場合、第２乃至第４のピークをそれぞれ改めて第１乃至第３のピークであるものとして、閾値算出工程と誤認識検出工程と繰り返すことができる。ピークの検出ごとに閾値算出工程と誤認識検出工程を繰り返すことによって、磁気再生波形に含まれる一連のピークを確実に検出することができ、これらのピークの正確なピーク位置を順次決定することが可能になる。また、各ピークの確定されたピーク位置に基づいて磁気情報を復調することができる。上述のようにして検出され、かつ本来のピークであることが判明している一連のピークのピーク位置に基づくことにより、磁気情報をより正確に復調することができる。

本発明の磁気情報処理方法では、第１のピークのピーク値と第２のピークのピーク値との中央値に基づいて第１の閾値を算出し、第２のピークのピーク値と第３のピークのピーク値との中央値に基づいて第２の閾値を算出することができる。直近の２つのピークのピーク値の中央値に基づいて閾値を定めることにより、磁気再生波形に含まれるオフセット成分の時間変化などの影響を受けにくくなる。

本発明の磁気情報処理方法では、磁気再生波形をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換された磁気再生波形に関してピーク検出工程、閾値算出工程及び誤認識検出工程を実行することが好ましい。本発明の磁気情報処理方法は、磁気再生波形を時間軸上で順次処理していく方法であり、その際に、過去の閾値への参照や、ピーク値、ピーク位置の更新などを伴うので、サンプリングされてデジタル値とされた磁気再生波形に対して適合性の高い方法である。したがって、デジタル信号に変換された磁気再生波形に対して本発明の磁気情報処理方法を適用することによって、効率よく処理を進めることができる。

本発明によれば、磁気情報の復調を同時に行うかどうかによらず、減磁した磁気記録媒体からであっても、記録された磁気情報に対応したピークを磁気再生波形から適切に検出することができるようになる。

本発明の実施の一形態の磁気情報処理装置の構成を示すブロック図である。磁気再生波形の一例を示す波形図である。（ａ），（ｂ）は、従来の磁気情報処理方法を説明する波形図である。（ａ）～（ｆ）は、本発明に基づく磁気情報処理方法を説明する波形図である。本発明に基づく磁気情報処理方法を示すフローチャート図である。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の一形態の磁気情報処理装置（以下、単に「処理装置」と呼ぶ）を示している。この処理装置は、磁気カードなどの磁気記録媒体に記録された磁気情報を読み取ってデータとして出力するものである。処理装置は、磁気記録媒体に記録された磁気情報を読み取って磁気再生波形をアナログ信号として出力する磁気ヘッド１０と、磁気再生波形を増幅する増幅器１１と、増幅器１１から出力される磁気再生波形に対してアナログ／デジタル変換（ＡＤ変換）を行って磁気再生波形をデジタル信号に変換し、このデジタル信号に対して信号処理を行って磁気情報を復調しデータとして出力するプロセッサ２０と、を備えている。プロセッサ２０には入力端子ＩＮが設けられ、増幅器１１の出力は入力端子ＩＮに供給される。

プロセッサ２０は、例えば組み込み用のマイクロプロセッサあるいはＣＰＵ（中央処理装置）によって構成されるものであり、ＡＤ変換部（ＡＤＣ）２１と、演算部２２と、メモリ２３とを論理的に備えている。ＡＤ変換部２１は、入力端子ＩＮに供給されたアナログ信号すなわち磁気再生波形をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換部２１からの出力は、演算部２２に入力する。演算部２２は、デジタル信号とされた磁気再生波形におけるピーク位置（すなわちピークとなるタイミング）を検出し、検出結果に基づいて磁気情報を復調してデータを出力する。ピーク位置を検出した後の復調処理は、従来の磁気カードリーダなどにおいて実行されている処理と同様のものであるので、復調処理についての具体的な処理内容の説明は省略する。メモリ２３は、演算部２２における処理の実行に必要なデータを格納する。具体的には、磁気再生波形から検出された各ピークのピーク位置及びピーク値（すなわちピークにおける磁気再生波形の信号値）と、ピークの検出に用いた閾値（スライスとも呼ばれる）などがメモリ２３に格納される。

演算部２２が行うピーク検出処理については説明する前に、磁気再生波形について説明する。図２は磁気再生波形の一例を示している。図２において実線の矢印で指示されるピークは、記録された磁気情報により磁気記録媒体の磁性面に形成されている磁化反転に対応して磁気再生波形に現れるピークを示している。矢印Ａで示すピーク（「ピークＡ」とも呼ぶ。他のピークについても同様）は、例えば前回検出したピークであり、矢印Ｂで示すピーク（すなわちピークＢ）は今回検出したピークである。ピークＡは正方向へのピークすなわち山であるピークであり、ピークＢは負方向へのピークすなわち谷であるピークである。そしてピークＣ～Ｆは、ピークＢに引き続いてこの磁気再生波形から検出されるべきピークである。ピークＤ～Ｆは、磁気記録媒体における減磁の影響を受けて、ピークＡ～Ｃに比べて波高値が小さくなっている。また、谷であるピークＢと山であるピークＣとの間において磁気再生波形のこぶ状の高まり（コブとも呼ぶ）Ｘがあるが、これは、磁気情報に基づく磁化反転に起因するものではなく、ノイズなどによって生じたものである。したがって、図２に示す磁気再生波形において既にピークＡ，Ｂが検出されているとすれば、演算部２２は、ピーク検出処理において、コブＸをピークとして検出することなく、ピークＣ～Ｅを正しく検出できることが求められる。

図３は、図２に示す磁気再生波形に対し、従来のやり方でピーク検出を行った場合を示している。磁気再生波形に含まれるピークは、時間の関数としての磁気再生波形における極値（最小値及び最大値）を与える点であるが、磁気再生波形における全ての極値がそれぞれピークに対応するというわけでもない。磁気再生波形にはオフセット成分が含まれ、しかもオフセット成分自体が時間の経過に伴って変動することがある。そこで磁気再生波形からのピークの検出では、直前に検出した複数のピークのピーク値から閾値を決定し、閾値と磁気再生波形における極値との大小関係に基づいてピークか否かを判定する。具体的には、第１の判定方法として、例えば、磁気再生波形が極大（極小）となった時刻を記憶し、その後、磁気再生波形が閾値を下回った（上回った）ときに、先に記憶した時刻が正方向（負方向）のピークである、と判定する方法がある。あるいは、第２の判定方法として、磁気再生波形が閾値を上回った（下回った）のちに磁気再生波形の極大（極小）を検出したときに正方向（負方向）のピークを検出したと判定する方法もある。閾値としては、例えば、直前の２つのピークのピーク値の中央値を求め、必要に応じ、これに、正方向のピークの検出に用いるのか負方向のピークの検出に用いるのかよってヒステリシス特性を持たせるための定数を加算あるいは減算したものを用いることができる。

図３に示す例では、ピークＡ及びピークＢが既に検出されており、これらのピークのピーク値の中間値に基づいて、ピークＢの次のピークを検出するための閾値Ｔ１が決定される。ピークＡは正方向（山）のピークであり、ピークＢは負方向（谷）のピークであるから、ピークＢの次のピークは正方向のピークである。図３（ａ）に示すように、磁気再生波形がコブＸの前後で閾値Ｔ１をまたいで変化するので、ピークの検出方法が第１の判定方法であるか第２の判定方法であるかによらずコブＸがピークＢの次のピークとして検出される。すると、次に、コブＸの次のピーク（このピークは負方向のピークであるはずである）を検出することとなる。その場合、図３（ｂ）に示すように、コブＸでの正方向のピーク値とピークＢのピーク値との中間値に基づいて閾値Ｔ２が決定される。しかしながら閾値Ｔ２は、正規のピークではないコブＸでのピーク値を用いて定められているので、それ以降のピークの検出には不適なものとなっている。図示した例では、磁気再生波形はピークＦの前後で閾値Ｔ２をまたぐので、ピークＦがコブＸの次のピークとして検出されることになる。すなわち従来のピーク検出方法によれば、コブＸを誤認してピークとして検出したのみならず、正規のピークであるピークＣ～Ｅが全く検出できていないことになる。

本実施形態の処理装置では、演算部２２は、磁気再生波形において連続する第１のピーク（図３におけるピークＡ）及び第２のピーク（図３におけるピークＢ）の各々のピーク値から算出される第１の閾値Ｔ１を用いて第２のピークに引き続く第３のピークを検出する処理を行い、第３のピークを検出したときに第２のピークのピーク値及び第３のピークのピーク値に基づいて、第３のピークに引き続く第４のピークの検出に用いる第２の閾値Ｔ２を算出する。ここまでの処理は、図３を用いて示したものと同様であるが、第３のピークとして検出されたピークが本当に適切なものかどうかを判定し、不適切なものであれば（例えば図３においてコブＸがピークとして検出されているのであれば）、その検出された第３のピークはピークではないとして、そのピーク位置及びピーク値と第２の閾値とを破棄し、第１の閾値Ｔ１を用いた第３のピークを検出する処理を再開する。検出された第３のピークが適切なものかどうかの判定では、第３のピークが正方向のピークであるときには、第２の閾値Ｔ２を用いて第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を超えるときに、既に検出されている第３のピークが不適切なものである、と判定する。同様に、第３のピークが負方向のピークであるときには、第２の閾値Ｔ２を用いて第４のピークが検出される前に磁気再生波形の値が第３のピークのピーク値を下回るときに、既に検出されている第３のピークが不適切なものである、と判定する。

図４は、本実施形態において、図２に示す磁気再生波形に対して演算部２２が実行するピーク検出処理を説明している。ここでも第１のピークに相当するピークＡと第２のピークに相当するピークＢとが既に検出されており、これらのピークのピーク値の中間値に基づいて、ピークＢの次のピーク（すなわち第３のピーク）を検出するための閾値Ｔ１が決定されているものとする。ピークＡ及びピークＢが磁気情報に基づく磁化反転に対応したピークであることは既に分かっている（すなわちピークとして確定している）ものとする。再利用の可能性があるので、メモリ２３に閾値Ｔ１を格納しておく。ここで示す例では、図３に示すものと同様に、第３のピークは正方向のピークである。図４（ａ）に示すように、磁気再生波形がコブＸの前後で閾値Ｔ１をまたいで変化するので、ピークの検出方法が第１の判定方法であるか第２の判定方法であるかによらず、コブＸの正方向に突出している部分がピークＢの次のピークとして検出される。コブＸは本来のピークではないので、第３のピークが誤検出されたことになる。そして、図４（ｂ）に示すように、コブＸでの正方向に突出している部分でのピーク値とピークＢのピーク値との中間値に基づいて、第４のピークを検出するための閾値Ｔ２が算出される。閾値Ｔ２によっては、本来のピークであるピークＣ～Ｅを検出することはできない。ここまでは、図３に示した処理と同じである。

コブＸを第３のピークとして検出したら、閾値Ｔ２を決定して第４のピークを検出する処理を開始するとともに、磁気再生波形の値を常時監視し、第４のピークを検出する前に磁気再生波形の値がコブＸでのピーク値を上回るかどうかの判定を行う。ここで示した例では、図４（ｃ）に示すように、コブＸとピークＣとの間の点Ｐにおいて、磁気再生波形の値がコブＸでのピーク値を上回るようになる。すると、コブＸは、本来の第３のピークではないと判定され、メモリ２３に格納されていたコブＸのピーク位置及びピーク値を破棄し、閾値Ｔ２も破棄する。そして、図４（ｄ）に示すように、正方向のピークである第３のピークを検出する処理を点Ｐから再開する。このとき、メモリ２３から閾値Ｔ１を読み出して、第３のピークの検出に使用する。ピークの検出方法として上述の第１の判定方法を用いているのであれば、点Ｑにおいて磁気再生波形が閾値Ｔ１をまたぐので、磁気再生波形において点Ｑの直前の極大点であるピークＣが第３のピークとして検出される。ピークの検出方法として第２の判定方法を用いているときは、点Ｐにおいて磁気再生波形の値が既に閾値Ｔ１を上回っているので、点Ｐの直後の極大点として、ピークＣが第３のピークとして検出される。

ピークＣが検出されたら、ピークＣのピーク値とピークＢのピーク値との中間値に基づいて、第４のピークに相当する次のピークの検出に用いる閾値Ｔ２ａを算出し、次のピークの検出を開始する。このとき、上述と同様に、第４のピークを検出する前に磁気再生波形の値がピークＣでのピーク値を上回るかどうかの判定を行う。ここで示す例では、図４（ｅ）に示すように、磁気再生波形の値がピークＣでのピーク値を上回ることなく、磁気再生曲線がピークＤの前後で閾値Ｔ２ａをまたいでいる。その結果、ピークＤが第４のピークとして検出されるともに、先に検出されたピークＣは本来検出されるべき第３のピークであったと判断され、ピークＣのピーク位置及びピーク値が第３のピークのピーク位置及びピーク値として確定する。第３のピークのピーク位置及びピーク値の確定をより早期に行う場合には、第１の判定方法を用いているときであれば、磁気再生波形の値が閾値Ｔ２ａを上回った時点で、第２の判定方法を用いているときであれば、磁気再生波形の値が閾値Ｔ２ａを下回った時点で、第３のピークのピーク位置及びピーク値の確定を行ってもよい。

第４のピークとしてピークＤが検出されたら、ピークＤのピーク値とピークＣのピーク値との中間値に基づいて、ピークＤに引き続くピークである次のピークの検出に用いる閾値Ｔ３を算出し、次のピークの検出を開始する。このとき、ピークの向きが逆であるので正負を逆にすることを除けば上述と同様にして、次のピークを検出する前に磁気再生波形の値がピークＤでのピーク値を下回るかどうかの判定を行う。ここで示す例では、図４（ｆ）に示すように、磁気再生波形の値がピークＤでのピーク値を下回ることなく、磁気再生曲線がピークＤの前後で閾値Ｔ２ａをまたいでいる。その結果、ピークＥが次のピークとして検出されるともに、先に検出されたピークＤは本来検出されるべき第４のピークであると判定され、ピークＤのピーク位置及びピーク値が第４のピークのピーク位置及びピーク値として確定する。本実施形態では、これ以降も、磁気再生波形に対して同様の処理が繰り返される。

結局、本実施形態におけるピーク検出方法によれば、いったんはコブＸをピークとして誤認識するものの、誤認識であることが判定されたときにコブＸに関するピーク値やピーク位置を破棄してピーク検出を再開することによって、従来の検出方法では検出できなかったピークＣ～Ｅも含めて、本来のピークであるピークＣ～Ｆを正しく検出することができる。ピークＤ～Ｅは、磁気記録媒体の磁性面での減磁した部分から読み出されるピークであるが、このピーク検出方法では、減磁した磁気記録媒体にも対応できる。

図５は、演算部２２が行うピーク検出の処理を示すフローチャートである。ここでは、正方向である第１のピークと負方向である第２のピークが既に検出されているとして、正方向である第３のピークを検出し、負方向の第４のピークを検出するまでの処理を示している。ピークの正負が逆であれば、当然、正負を入れ替えた処理を行う必要がある。なお、第１のピークと第２のピークについては、それらのピークは本来検出されるべきものであると既に判定されており、したがってそれらのピークのピーク位置及びピーク値は確定しているものとする。

まず、ステップ１０１において、今回の負方向のピーク値（第２のピークのピーク値）と前回の正方向のピーク値（第１のピークのピーク値）との中央値に基づき、第３のピークである正方向のピークを検出するための閾値Ｔ１を決定し、磁気再生波形の値を順次読み込んで、正方向のピークを検出する処理を開始する。ステップ１０２では、正方向のピークが見つかるまで待ち合わせる。正方向のピーク（すなわち第３のピーク）が見つかったら、ステップ１０３において、見つかったピークのピーク値と前回のピーク（ここでは第２のピーク）のピーク値との中央値に基づき、負方向である次に来るピークを検出するための閾値Ｔ２を決定し、次に来るピークの検出を開始する。同時に、ステップ１０２で見つかった正方向のピークのピーク値よりも磁気再生波形の値が上回るかどうかの判定（ステップ１０４）も開始する。

磁気再生波形の値が正方向のピークのピーク値を上回ったときは、ステップ１０２で見つかった正方向のピークは本来のピークではないとして、ステップ１０５において、そのピークのピーク値及びピーク位置を破棄し、ステップ１０３で決定した閾値Ｔ２も破棄し、ステップ１０１で求めた閾値Ｔ１をメモリ２３から読み戻す。そして、ステップ１０６において、読み戻した閾値Ｔ１を用いて正方向のピークを検出する処理を再開し、その後、処理はステップ１０２に戻る。

ステップ１０４において磁気再生波形の値が正方向のピークを超えていないときは、ステップ１０７において、第４のピークに相当する負方向が見つかったかどうかを判定する。ピークが見つかっていなければ処理はステップ１０４に戻り、ピークが見つかっていれば、ステップ１０８において、ステップ１０２で見つかった正方向のピークを正方向である第３のピークとしてそのピーク位置及びピーク値を確定し、ステップ１０９において、ステップ１０７で見つかった負方向のピークのピーク値とステップ１０８で確定した正方向のピークのピーク値との中間値に基づいて、正方向であるさらに次のピークを検出するための閾値を決定する。この処理により、正方向である第３のピークのピーク位置及びピーク値が確定し、負方向である第４のピークが見つかったことになる。ステップ１０７で見つかったピークが本当に第４のピークに該当するかはこの時点ではまだ不明である。

続いて第４のピークに引き続く正方向である第５のピークを見つけるとともに、第４のピークのピーク位置及びピーク値を確定させる処理を行うことになる。その処理は、ピークの正負が逆であるものとしつつ、今までの処理でのステップ１０７，１０９がそれぞれステップ１０２，１０３であるようにして図５に示した処理を繰り返したものとなる。すなわち、ここまでの説明での第２乃至第４のピークをそれぞれ改めて第１乃至第３のピークであると置き換えて、同様の処理を実行することになる。このようにして、磁気再生波形から一連のピークを順次検出し、ピーク位置及びピーク値を確定することができる。磁気再生波形から一連のピークを検出して各ピークのピーク位置を確定させれば、確定されたピーク位置に基いて、磁気記録媒体に記録された磁気情報を、磁気再生波形におけるノイズやコブなどに影響されることなく、正確に復調することが可能になる。

以上説明した本実施形態の磁気情報処理装置では、磁気再生波形を連続的に読み込んで一連のピークを検出するときに、本来のピークではない例えばコブをピークとして誤認識した場合であっても、次のピークを検出する過程で誤認識かどうかを判定でき、誤認識であると判定したときは、誤認識のピークの影響を排除してそれ以降のピークの検出を行うことができる。その結果、コブなどの影響を受けることなく、減磁した磁気記録媒体からであっても、磁化反転に対応したピークを磁気再生波形から適切に検出することができるようになる。また、ここで用いるピーク検出方法は、磁気情報の復調を同時に行うことを前提とせずに、例えば、検出したピークのピーク位置をメモリ２３に格納しておいて、全てのピークの検出が終わったのちに一括して磁気情報の復調を行うことができる。したがって、幅広い用途に適用することができる。

以上の説明において、ピークを検出するための閾値は、直前の２つのピークのピーク値の中央値に基づいて定めているが、磁気再生波形におけるオフセットの影響を低減できるものであれば、閾値の決定方法はここに記載されたものに限定されるものではない。

１０…磁気ヘッド；１１…増幅器；２０…プロセッサ；２１…ＡＤ変換部；２２…演算部；２３…メモリ。

Claims

磁気記録媒体に記録された磁気情報を読み取って磁気再生波形を出力する磁気ヘッドと、
前記磁気再生波形を処理して前記磁気再生波形における正方向及び負方向の各々のピークを検出する処理を実行する演算部と、
を備え、
前記演算部は、
前記磁気再生波形において連続する第１のピーク及び第２のピークの各々のピーク値から算出される第１の閾値を用いて前記第２のピークに引き続く第３のピークを前記磁気再生波形から検出する処理を実行するピーク検出処理と、
前記第３のピークを検出したときに前記第２のピークのピーク値及び前記第３のピークのピーク値に基づいて、前記第３のピークに引き続く第４のピークの検出に用いる第２の閾値を算出する閾値算出処理と、
前記第２の閾値を用いて前記磁気再生波形から前記第４のピークを検出する処理を実行し、前記第３のピークが正方向のピークであるときに前記第４のピークが検出される前に前記磁気再生波形の値が前記第３のピークのピーク値を超えるとき、及び前記第３のピークが負方向のピークであるときに前記第４のピークが検出される前に前記磁気再生波形の値が前記第３のピークのピーク値を下回るときに、前記第３のピークのピーク位置及びピーク値と前記第２の閾値とを破棄して前記第４のピークを検出する処理を中止し、前記第１の閾値を用いて前記第３のピークを前記磁気再生波形から検出する処理を再開する誤認識検出処理と、
を実行する磁気情報処理装置。
前記演算部は、前記誤認識検出処理において前記第４のピークが検出されたら、直前に検出されている前記第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定する、請求項１に記載の磁気情報処理装置。
前記演算部は、前記第３のピークが正方向のピークであるときに前記誤認識検出処理において前記磁気再生波形の値が前記第２の閾値を超えたとき、及び、前記第３のピークが負方向のピークであるときに前記誤認識検出処理において前記磁気再生波形の値が前記第２の閾値を下回ったときに、直前に検出されている前記第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定する、請求項２に記載の磁気情報処理装置。
前記演算部は、前記第４のピークが検出されたら、前記第２乃至第４のピークをそれぞれ改めて前記第１乃至第３のピークであるものとして、前記閾値算出処理と前記誤認識検出処理と繰り返して実行する、請求項２または３に記載の磁気情報処理装置。
前記演算部は、各ピークの確定されたピーク位置に基づいて前記磁気情報を復調する、請求項４に記載の磁気情報処理装置。
前記演算部は、前記第１のピークのピーク値と前記第２のピークのピーク値との中央値に基づいて前記第１の閾値を算出し、前記第２のピークのピーク値と前記第３のピークのピーク値との中央値に基づいて前記第２の閾値を算出する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気情報処理装置。
前記磁気再生波形をデジタル信号に変換するＡＤ変換部をさらに備え、
前記演算部は、デジタル信号にされた前記磁気再生波形からピークを検出する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気情報処理装置。
磁気記録媒体に記録された磁気情報を磁気ヘッドによって読み取って得た磁気再生波形を処理して前記磁気再生波形における正方向及び負方向の各々のピークを検出する磁気情報処理方法であって、
前記磁気再生波形において連続する第１のピーク及び第２のピークの各々のピーク値から算出される第１の閾値を用いて前記第２のピークに引き続く第３のピークを前記磁気再生波形から検出する処理を実行するピーク検出工程と、
前記第３のピークを検出したときに前記第２のピークのピーク値及び前記第３のピークのピーク値に基づいて、前記第３のピークに引き続く第４のピークの検出に用いる第２の閾値を算出する閾値算出工程と、
前記第２の閾値を用いて前記磁気再生波形から前記第４のピークを検出する処理を実行し、前記第３のピークが正方向のピークであるときに前記第４のピークが検出される前に前記磁気再生波形の値が前記第３のピークのピーク値を超えるとき、及び前記第３のピークが負方向のピークであるときに前記第４のピークが検出される前に前記磁気再生波形の値が前記第３のピークのピーク値を下回るときに、前記第３のピークのピーク位置及びピーク値と前記第２の閾値とを破棄して前記第４のピークを検出する処理を中止し、前記第１の閾値を用いて前記第３のピークを前記磁気再生波形から検出する処理を再開する誤認識検出工程と、
を有する磁気情報処理方法。
前記第４のピークが検出されたら、直前に検出されている前記第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定する、請求項８に記載の磁気情報処理方法。
前記第３のピークが正方向のピークであるときに前記誤認識検出工程において前記磁気再生波形の値が前記第２の閾値を超えたとき、及び、前記第３のピークが負方向のピークであるときに前記誤認識検出工程において前記磁気再生波形の値が前記第２の閾値を下回ったときに、直前に検出されている前記第３のピークのピーク位置及びピーク値を確定する、請求項８に記載の磁気情報処理方法。
前記第４のピークが検出されたら、前記第２乃至第４のピークをそれぞれ改めて前記第１乃至第３のピークであるものとして、前記閾値算出工程と前記誤認識検出工程と繰り返す、請求項９または１０に記載の磁気情報処理方法。
各ピークの確定されたピーク位置に基づいて前記磁気情報を復調する、請求項１１に記載の磁気情報処理方法。
前記第１のピークのピーク値と前記第２のピークのピーク値との中央値に基づいて前記第１の閾値を算出し、前記第２のピークのピーク値と前記第３のピークのピーク値との中央値に基づいて前記第２の閾値を算出する、請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の磁気情報処理方法。
前記磁気再生波形をデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換された前記磁気再生波形に関して前記ピーク検出工程、前記閾値算出工程及び前記誤認識検出工程を実行する、請求項８乃至１３のいずれか１項に記載の磁気情報処理方法。