JP3591167B2 - 磁気インク文字検出装置の制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気インク文字の検出を行い、これを認識する装置に関し、特に、磁気インク文字の印刷に起因する磁気インク文字検出信号の変動を抑圧する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の磁気インク文字検出装置の概略構成を図9に示す。図9において、磁気信号検出手段24として磁気ヘッド1、磁気インク文字の印刷された媒体を搬送するための駆動源としてDCモータ11を使用し、媒体は伝達ベルト10、ゴムローラ6からなる搬送機構により搬送され、媒体に印刷された磁気インク文字が磁気ヘッド1上を通過すると、磁気インク文字の発生する磁束が磁気ヘッド1により電気信号に変換される。
【0003】
一般に、磁気ヘッドのギャップは媒体の搬送方向と同方向に設けられており、磁気インク文字の文字高さより大きな幅を有している。また、磁気インク文字は検出処理に先立って再磁化処理がなされ、所定の極性に磁化されている。従って、磁気ヘッドからは、磁気インク文字の高さ成分(垂直成分ともいう)の変化が電気信号に変換されて出力される。
【0004】
磁気インク文字の形状はISO/R1004として規格化されており、媒体の搬送速度が一定であれば、一定の電気信号波形が得られるようになっている。図5に媒体8に印刷された磁気インク文字の例を示す。磁気インク文字にはE13BとCMC7の2つの書体があるが、図中の書体はE13Bである。図5の媒体を“0”から“3”へと磁気インク文字検出装置によって読み取りを行い、増幅回路2から出力される電気信号の時間変化を表現したものが同図下部の信号波形である。
【0005】
信号波形からわかるように、磁気インク文字の垂直成分の変化に応じ、垂直成分の変化率が極大となる位置で信号は正のピークを示し、また、垂直成分の変化率が極小となる位置で負のピークを示す。そしてピーク値は文字の持つ垂直成分の変化率の値に依存している。
【0006】
媒体を搬送し磁気インク文字を検出する場合には、磁気信号検出手段により読み取った電気的信号を適当な大きさに増幅した後、正及び負のピークを検出し、時間軸上のピーク位置を決定する。最初の波形の正のピーク位置をその文字の開始と判断し、媒体の搬送速度より決定される一定間隔で波形の正のピーク及び負のピークの有無を検出することにより、磁気インク文字を検出することができる。
【0007】
検出した磁気インク文字の認識は以下の方法により行われる。すなわち、あらかじめ各文字に対応する信号波形の正のピーク及び負のピークの発生位置をパターンデータとして記憶する。その磁気インク文字に対するパターンデータと検出した信号波形から特定した開始位置により同期を取り、これらを照合することにより磁気インク文字の認識を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来技術では磁気インク文字の印刷条件が媒体毎に異なる場合には、磁気信号検出手段から出力される電気信号の正及び負のピーク値が媒体毎に異なる場合がある。すなわち、磁気インクに含有する磁性材濃度が高い場合、もしくは印刷の滲みにより線幅が太くなって文字高さが実質的に高くなった場合(以下、正側のばらつきとする)は、磁気ヘッドから出力される信号のピーク値は大きくなり、その逆に、磁性材濃度が低い場合、もしくは線幅が細くなって実質的に文字高さが低くなる場合(以下、負側のばらつきとする)は、出力される信号のピーク値は小さくなる。
【0009】
ここで印刷された磁気インク文字が正側にばらつく場合、出力された電気信号は次の増幅回路により大きな振幅に増幅される。増幅された電気的信号は増幅された結果が増幅回路に供給される電圧よりも大きくなる場合、つまり増幅回路の持つダイナミックレンジを越える場合には、図6に示すように電気信号波形は飽和状態を呈する。図中のTpk1a〜dで示す部分が飽和している部分である。この様に、飽和状態にある場合には、波形のピーク位置が特定できないという問題を有する。
【0010】
一方、印刷された磁気インク文字が負側にばらついた場合、磁気ヘッドから出力される信号が小さくなり、図7に示すように増幅回路から出力される信号振幅も小さくなる。図中波線で示すように、通常は信号波形には磁気ノイズ等の外来ノイズが重畳されているため、周知のピーク検出方法でピーク位置を検出した場合には、概ね図7のTpk2で示す範囲でピークの検出位置が変動する。
【0011】
従って、文字の認識に検出信号のピーク位置を用いる上記の認識方法においては、ピーク位置が正確に求められないので、磁気インク文字の認識率が低下する。
【0012】
本発明はこのような問題を解決するもので、その目的とするところは、媒体毎に印刷条件が異なり、これに起因して磁気インク文字の検出信号の振幅が媒体毎に異なる場合でも、増幅回路の増幅度を調節することなく、安定した磁気インク文字の検出を行い、磁気インク文字の認識率の向上に寄与することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気インク文字検出装置の制御方法は、
磁気信号を検出して電気信号に変換する磁気信号検出手段を有し、該磁気信号検出手段と磁気インク文字を有する媒体とを相対移動させて磁気インク文字を検出する磁気インク文字検出装置を制御する方法において、
磁気ヘッドと媒体とを所定の速度で相対移動させる第1の移動工程と、
磁気ヘッドから出力される電気信号の振幅及び/または飽和を検出する振幅検出工程と、
この振幅検出工程の検出結果に応じて移動工程における相対移動速度を決定する移動速度決定工程と、
磁気ヘッドと媒体との相対位置を第1の移動工程の実行前の状態に戻す第2の移動工程と、
移動速度決定工程において決定された相対移動速度で磁気ヘッドと媒体とを相対移動させる第3の移動工程とを有する。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の技術思想を示すブロック図である。磁気インク文字22が印刷された媒体21と磁気信号検出手段24とは、移動手段23によって相対的に移動させられる。移動手段23による相対移動の速度は後述する移動速度決定手段30により設定される。磁気信号検出手段24は媒体21に対して相対的に移動しながら磁気インク文字22から検出される磁気信号を電気信号25に変換し、振幅検出手段28に送る。振幅検出手段28は電気信号25の振幅、すなわちピーク値を検出し、移動速度決定手段30にその振幅情報29を送出する。なお、振幅検出手段28においては、電気信号25が飽和状態であるか否かをも検出し、その情報29を移動速度決定手段に送出することが望ましい。移動速度決定手段30は振幅等の情報29と現在の移動速度とから新たな移動速度を決定する。
【0019】
新たな移動速度は、その移動速度において電気信号25の振幅が適正な値となるような速度に設定されることはいうまでもない。すなわち、電気信号25が飽和状態であればその程度を勘案してより遅い移動速度が決定され、電気信号25の振幅が所定の値よりも小さい場合には、その程度に応じてより早い移動速度が決定されるであろう。
【0020】
そして、移動速度決定手段30で決定された移動速度31は移動手段23に送出され、上述の通り、移動手段23は決定された移動速度31に従って、磁気インク文字22が印刷された媒体21と磁気信号検出手段24とを相対移動させるのである。
【0021】
図2は実施例における構成図であり、磁気インク文字が印刷された媒体8はゴムローラ6により搬送される。ゴムローラ6は、伝達ベルト10を介し、ステップモータ9によって駆動される。なお、ゴムローラ6の材質はいわゆるゴムに限らず、磁気インク文字の記録担体の材質に対応して適度な摩擦係数を有する周知の材質を用いることができる。本例では搬送機構の駆動源としてステップモータ9を使用しておりこれを正転及び逆転することにより、媒体を、例えば、順送り及び逆送りすることができる。
【0022】
ステップモータ9はいわゆるハイブリッド型であり、駆動回路7を介して情報処理手段(以下CPU4)により制御される。CPU4から駆動回路7には4本の信号線が接続され、2相もしくは1−2相の駆動が可能な構成にしてある。ステップモータ9を駆動する際の信号線上の駆動信号波形は周知であるので、説明を省略する。
【0023】
磁気信号検出手段である磁気ヘッド1により媒体8上の磁気インク文字は電気信号に変換される。磁気ヘッド1は周知であるので、詳細な説明は省略する。変換された信号は増幅回路2により大きな振幅に増幅される。なお、増幅回路2は磁気ヘッド1の出力信号が十分な振幅を持っている場合には省略することも可能である。ただし、一般に磁気ヘッド1の出力は電流であるので、以降の処理を考慮すれば、電圧に変換しておくことが望ましい。増幅された電気信号は、一定のサンプリング間隔でA/D変換回路3によって離散化されCPU4により、記憶回路5に格納される。従って、記憶回路5には、信号波形のサンプル値がサンプル順に記憶される。
【0024】
次に、図3に示す本例の制御シーケンスを表すフローチャートを用いて本例の動作を説明する。まず、媒体8に印刷された磁気インク文字に正のばらつきがある場合の動作について説明する。CPU4はステップS1においてステップモータ9のパルスレート、すなわちステップレートを所定の値に設定した後、媒体の搬送を開始する。ステップS2において媒体8は搬送され、媒体8に印刷された磁気インク文字から生成される波形は、前述の処理により記憶回路5に格納される。
【0025】
格納後、CPU4は、ステップS4において記憶回路5に格納された数値をもとに、信号波形中に図6の様な飽和形状を示す箇所が無いかを検査する。なお、ステップS3においては検出信号の最大値が所定のスレシホルドレベルに達しているか否かがチェックされるが、この処理については後述する。ステップS4における検査は、数値群を微分することにより行う。本例においてはサンプル値を用いているので、連続するサンプル値の差を計算することとなる。飽和する点がある場合、最大値または最小値の近傍において微分値が0となる。この点を2点以上検出する。または得られる数値群の最大値または最低値が3箇所もしくはそれ以上連続していれば、飽和していると判断することも可能である。
【0026】
このように、飽和点が検出された場合は、CPU4は、ステップS5において、ステップモータ9のパルスレート、すなわちステップレートを前回よりも低く設定する。まず、飽和点の内、最も幅の広いものを抽出する。これは、例えば、最大値を示すサンプル点の数が最も多いものを選ぶことによって行う。そして、そのサンプル点の数に応じて減少させるべきステップレート絶対量、もしくは比率を求める。最後に、前回のステップレートをこの絶対量または比率で変更する。一般にピーク値の大きさは、搬送速度に比例して増大するので、比率を用いての変更が望ましい。
【0027】
上記の変更量を求める際には、上記のサンプル点数と変更量または変更比率との関係を予めテーブル化してROM等のメモリーに格納しておくことが望ましい。これにより、新たな搬送速度の設定を速やかに行うことができる。
【0028】
ステップS5においてステップレートの設定が終了したら、 ステップS6においてCPU4はステップモータ4を逆転することにより搬送機構を逆転し媒体8を読み取り開始位置まで戻す。その後ステップS2においてCPU4は設定したステップレートに従い、制御信号を駆動回路7に送り、再度媒体を搬送して磁気ヘッド1による磁気インク文字の検出を行う。このとき、もし良好な信号振幅が得られなかった場合には、上記の処理を繰り返すようにしてもよい。
【0029】
一方、負の側にばらついた場合は、媒体8から得られる波形は図7の様になる。前述のように、図7に示す様に増幅器からの出力波形の振幅つまりピーク値が小さい場合には、重畳されるノイズの影響により、得られるピーク位置はTpk2で示される幅だけの誤差を生じ、正確なピーク位置を決定できない。そこで、一定のスレシホルドレベルを設定し、ステップS3において波形のピーク値を比較する。ピーク値がこのスレシホルド値に満たない場合には、ステップS7においてCPU4はステップモータ9のパルスレートを前回の試行時より高く設定し、媒体8の搬送速度を上げて再度検出を行うようにする(ステップS6、ステップS2)。
【0030】
ステップS7においては、まず、最もスレシホルドレベルに近いサンプル点を抽出する。そしてこのサンプル点の波高値に応じて増加させるべきステップレートの絶対量あるいは比率を求める。そして、この値を用いて前回のステップレートを変更するのである。上述の場合と同様、サンプル点の波高値とステップレートの補正値との関係を予めテーブル化してメモリーに格納しておくことが望ましい。
【0031】
図4は本発明のもう他の実施例の構成を示す図で、図2の搬送機構の駆動源としてDCモータ11を使用し、そのDCモータ11へ所定の駆動電圧を供給する供給電圧源12を設けている。供給電圧源12はDCモータ11に対して印加する電圧を変更できるように構成されており、印加電圧を変更することにより媒体の搬送速度を変更することができる。図4ではCPU4から供給電圧源12に3本の制御線を接続してあり、供給電圧を3段階に可変できるようにしている。出力電圧の変更可能な電圧源は周知であるので、ここでは説明を省略する。最も簡単な構成はD/Aコンバータとボルテージフォロワの組み合わせであろう。
【0032】
本例の動作は上述の例と同様であるので詳細な説明を省略するが、要点は、ステップレートの変更を供給電圧の変更に置き換える点である。上述の動作と同様に印刷された磁気インク文字が正の側にばらついた場合、CPU4は供給電圧源12の供給電圧を低く設定して再試行を行う。するとDCモータ11の供給電圧は低下するので、媒体8の搬送速度は低下する。従って媒体8から得られる正負のピーク値を飽和しない程度に小さくすることができる。一方、媒体8が負の側にばらついた場合は、CPU4は供給電圧源12の供給電圧を高くし、媒体8の搬送速度を高くすることにより、得られる正負のピーク値を所定の値以上に高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気インク文字検出装置の技術思想を表すブロック図。
【図2】本発明の磁気インク文字検出装置の一実施例を示す概略構成図。
【図3】本発明の磁気インク文字検出装置の一実施例の動作を表すフローチャート。
【図4】本発明の磁気インク文字検出装置の他の実施例を示す概略構成図。
【図5】磁気インク文字の印刷された媒体とその媒体を磁気インク文字検出装置により読み取った場合の信号波形を示す図。
【図6】媒体が増加側にばらついた場合の信号波形を示す図。
【図7】媒体が減少側にばらついた場合の信号波形を示す図。
【図8】速度補正し適正な信号振幅に調整された場合の信号波形を示す図。
【図9】従来の磁気インク文字検出装置を示す概略構成図。
【符号の簡単な説明】
1・・・磁気ヘッド
2・・・増幅回路
3・・・A/D変換器
4・・・情報処理手段(CPU)
5・・・記憶回路
6・・・ゴムローラ
7・・・駆動回路
8・・・媒体
9・・・ステップモータ
10・・・伝達ベルト
11・・・DCモータ
12・・・供給電圧源
Claims (1)
- 磁気信号を検出して電気信号に変換する磁気信号検出手段を有し、該磁気信号検出手段と磁気インク文字を有する媒体とを相対移動させて磁気インク文字を検出する磁気インク文字検出装置を制御する方法において、
前記磁気信号検出手段と前記媒体とを所定の速度で相対移動させる第1の移動工程と、
前記磁気信号検出手段から出力される前記電気信号の振幅及び/または飽和を検出する振幅検出工程と、
前記振幅検出工程の検出結果に応じて前記移動工程における前記相対移動速度を決定する移動速度決定工程と、
前記磁気信号検出手段と前記媒体との相対位置を前記第1の工程の実行前の状態に戻す第2の移動工程と、
前記移動速度決定工程において決定された前記相対移動速度で、前記磁気信号検出手段と前記媒体とを相対移動させる第3の移動工程と
を有することを特徴とする磁気インク文字検出装置の制御方法。
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