JP3591167B2

JP3591167B2 - 磁気インク文字検出装置の制御方法

Info

Publication number: JP3591167B2
Application number: JP30338896A
Authority: JP
Inventors: 英三 ▲高▼橋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2016-11-14
Also published as: JPH09204486A

Description

【０００１】
【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

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。