JP4324547B2 - Card reader - Google Patents

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本発明は、磁気ヘッドを有し、カード搬送モータがPWM制御により駆動されるカードリーダに関するものであって、特に、そのPWM制御に起因したモータノイズを低減することが可能なカードリーダに関するものである。 The present invention has a magnetic head, comprising relates card reader the card transfer motor is driven by PWM control, in particular, it relates to a card reader that can reduce motor noise caused by the PWM control is there.

従来より、モータをコントロールする方法として、PWM制御方式が一般に知られている。 Conventionally, as a method for controlling the motor, PWM control method is generally known. PWM制御方式は、駆動コイルの通電を切り替えるスイッチング素子(例えばパワートランジスタ)を通電切替周期よりも短い周期(PWMキャリア信号の周期)でオン・オフし、外部電流を遮断するオフ区間においては駆動コイルで誘起される逆起電力によって回生電流を流し、駆動トルクを維持する制御方式である。 PWM control method, and on-off (period of the PWM carrier signal) period shorter than the energization switching period of the switching element for switching the current (e.g., power transistor) for driving coils, the driving coil in off interval for blocking external current in flowing regenerative current by the counter electromotive force induced is a control scheme for maintaining the driving torque. このPWM制御方式によれば、回生電流が流れている間は外部から電力の供給を要しないので、無駄な電力を大幅に削減することができるとともに、省エネルギー化に寄与することができる。 According to this PWM control scheme, while the regenerative current is flowing does not require the supply of electric power from the outside, it is possible to it is possible to reduce unnecessary power significantly, contributing to energy saving. さらに、このPWM制御方式を採用するに当たっては、新たな部品を追加する必要がほとんどないため、部品点数の削減、ひいてはコスト削減にも寄与することとなる。 Furthermore, when adopting the PWM control system, since there is little need to add a new part, reduce the number of parts, thereby contributing to cost reduction thus.

このように、利点の多いPWM制御方式は、磁気カードに対し磁気ヘッドを用いて情報の記録又は再生を行うカードリーダにも採用されている。 Thus, many PWM control scheme advantageous is also adopted in the card reader for recording or reproducing information using the magnetic head to the magnetic card. しかし、この場合、磁気カードに記録された磁気データの信号レベルは微小であるため、PWMキャリア信号(例えば2000Hzのクロックパルスや三角波)によるモータノイズの影響を無視することができない。 However, in this case, since the signal level of the magnetic data recorded on the magnetic card is very small, it is impossible to ignore the influence of the motor noise due to PWM carrier signal (e.g. the clock pulses and triangular wave 2000 Hz). 特に、小型のカードリーダでは、磁気ヘッドとモータの距離が近いことに起因して、このモータノイズの影響を大きく受けることになる。 In particular, in the small card reader, due to the distance between the magnetic head and the motor is close, it will be greatly affected by the motor noise.

そのため、このモータノイズを低減する様々な手法が提案されている。 Therefore, various methods of reducing the motor noise is proposed. 例えば、モータの取り付け方法や磁気シールドなどの機構的なモータノイズ対策が施されているものがある。 For example, there is one mechanical motor noise countermeasures such as mounting method and a magnetic shield of the motor is applied. また、特許文献1に開示されたブラシレスモータでは、タップねじによって軸受ホルダのフランジ部,ステータコア,コアホルダ及び鉄基板を一括して固定し、鉄基板の鉄板部分及びステータコアをグランド電位に固定することによって、鉄板部分やステータコアでモータノイズが拡散されないようになっている。 Further, the brushless motor disclosed in Patent Document 1, the flange portion of the bearing holder by tapping screws, the stator core, by and fixed collectively core holder and iron board, to secure the steel plate portion and the stator core of the iron substrate to a ground potential , motor noise is so as not to be diffused in the iron plate portion and the stator core.

特開2001−128431号公報(段落[0011]) JP 2001-128431 JP (paragraph [0011])

しかしながら、カードリーダの小型化に伴って配置スペースが益々狭小になっている状況下では、磁気ヘッドとモータを大きく離間させたり、厚みのある磁気シールドを設けたりすることが困難である。 However, in a situation in which the arrangement space with the downsizing of the card reader are increasingly become narrow, or greatly spaced magnetic head and the motor, it is difficult or providing a magnetic shield thick. そのため、かかる機構的なモータノイズ対策では、十分なノイズ低減効果を期待することができない。 Therefore, in such a mechanical motor noise countermeasure, it is impossible to expect a sufficient noise reduction effect.

特に、例えば増幅器のゲインを大きくして復調回路の感度を上げた場合には、読み取りエラーが発生する蓋然性が高くなる。 In particular, for example, when raising the sensitivity of the demodulator gain of the amplifier is increased to the higher the probability that a read error occurs. すなわち、復調回路において復調された磁気データの周波数帯域(信号帯域)と、電力効率の観点から設定されたPWMキャリア信号の周波数とは、共に約2000Hzである。 That is, the frequency band of the magnetic data demodulated in the demodulation circuit (signal band), the frequency of the PWM carrier signal set in terms of power efficiency, are both approximately 2000 Hz. 従って、復調回路は、周波数のほぼ同じPWMキャリア信号に起因したモータノイズの影響を受けやすく、復調回路の感度を上げた場合には、たとえ機構的なモータノイズ対策を施していても、読み取りエラーが発生する蓋然性が高くなる(その結果、カード復調の性能を劣化させる)。 Thus, the demodulation circuit is substantially identical to the PWM carrier signal susceptible to motor noise due to frequency, when raising the sensitivity of the demodulator circuit, even though subjected to mechanical motor noise reduction, read errors There becomes a high probability to occur (as a result, it degrades the performance of the card demodulation).

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、磁気シールドなどの機構的なモータノイズ対策に比べてモータノイズを低減させることができ、特に、復調回路の感度を上げた場合であっても、効果的にモータノイズを低減することが可能なカードリーダを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, its object can be reduced motor noise than mechanical motor noise countermeasure such as magnetic shielding, in particular, the sensitivity of the demodulation circuit even when raised, it is to provide a card reader capable of reducing effectively the motor noise.

以上のような課題を解決するために、本発明は、磁気ヘッドと、復調回路と、制御回路と、PWM駆動制御回路と、を有するカードリーダにおいて、制御回路からの制御信号に基づき、PWM駆動制御回路におけるPWMキャリア信号の周波数が変更されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a magnetic head, a demodulation circuit, a control circuit, and the PWM drive control circuit, in the card reader with, based on the control signal from the control circuit, the PWM drive characterized in that the frequency of the PWM carrier signal is changed in the control circuit.

より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。 More particularly, the present invention provides the following.

(1) 所定の周波数(周期)の組合せによる信号列が記録されたカード情報を復調して読み取るカードリーダにおいて、磁気ヘッドと、 前記所定の周波数の最大値及び最小値を帯域とする周波数通過帯域が設定されたフィルターを備え、前記磁気ヘッドにおいて検出された磁気データを復調する復調回路と、前記復調回路において復調された磁気データに基づきカード情報を読み取る制御回路と、PWMキャリア信号を用いてカード搬送モータをPWM制御により駆動するPWM駆動制御回路と、を有し、前記制御回路は、前記復調回路において復調された磁気データに基づき前記カード情報の読み取りエラーを検知したときは、前記PWM駆動制御回路に、前記PWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を送信し、前記PWMキャリ (1) in the card reader for reading and demodulating the combined card information signal sequence is recorded by a predetermined frequency (period), and the magnetic head, the frequency pass band of said predetermined band maximum and minimum values of frequency card using with the filter but which has been set, a demodulation circuit for demodulating the magnetic data detected in the magnetic head, and a control circuit for reading the card information based on the magnetic data demodulated in the demodulation circuit, a PWM carrier signal the conveying motor possess the PWM drive control circuit for driving by the PWM control, the said control circuit, upon detecting a read error of the card information based on the magnetic data demodulated in the demodulation circuit, the PWM drive control the circuit transmits a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal, the PWM carrier 信号の周波数は、前記制御回路からの制御信号に基づき変更されることを特徴とするカードリーダ。 Frequency of the signal, the card reader characterized in that it is changed based on the control signal from the control circuit.

本発明によれば、 所定の周波数(周期)の組合せによる信号列が記録されたカード情報を復調して読み取るカードリーダに、磁気カード表面上の磁気ストライプに記録された情報を検出する磁気ヘッドと、 所定の周波数の最大値及び最小値を帯域とする周波数通過帯域が設定されたフィルターを備え、その磁気ヘッドにおいて検出された磁気データを所定の変調方式で復調する復調回路と、その復調回路において復調された磁気データに基づきカード情報を読み取る制御回路と、PWMキャリア信号を用いてカード搬送モータをPWM制御により駆動するPWM駆動制御回路と、を設け、PWMキャリア信号の周波数(例えば2000Hz)は、制御回路からの制御信号に基づき、に変更される(例えば2000Hz→8000Hz)ことと According to the present invention, the card reader for reading and demodulating the combined card information signal sequence is recorded by a predetermined frequency (period), a magnetic head for detecting information recorded in the magnetic stripe on the magnetic card surface comprising a filter frequency pass band is set to a band maximum and minimum values of a predetermined frequency, a demodulation circuit for demodulating the magnetic data detected in the magnetic head at a predetermined modulation method, in the demodulation circuit a control circuit for reading the card information based on the magnetic data which are demodulated, and the PWM drive control circuit for driving by the PWM control of the card transfer motor using a PWM carrier signal, the provided, the PWM carrier signal frequency (e.g. 2000 Hz) is based on the control signal from the control circuit, is changed to (e.g. 2000 Hz → 8000 Hz) that the たから、磁気シールドなどの機構的なモータノイズ対策に比べてモータノイズを低減させることができる。 Takara, it is possible to reduce the motor noise than mechanical motor noise countermeasure such as magnetic shielding. 特に、上述した制御回路によって、復調回路において復調された磁気データに基づきカード情報の読み取りエラーが検知されたとき、上述したPWM駆動制御回路にPWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号が送信されることとしたから、読み取りエラーが検知されたときのみ、PWMキャリア信号の周波数が変更されることとなる。 In particular, by the above-mentioned control circuit, when a read error of the card information based on the magnetic data demodulated is detected in the demodulating circuit, a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal is transmitted to the PWM drive control circuit described above since the the fact, and only when the read error is detected, the frequency of the PWM carrier signal is changed. 従って、磁気カードの読み取り感度が通常であるときには、PWMキャリア信号の周波数を電力効率の良い周波数とし、磁気カードの読み取り感度が高いときのみ、モータノイズの影響を小さくするためにPWMキャリア信号の周波数を変更することで、電力効率の悪化,モータの発熱を抑えた上で、効果的にモータノイズを低減することができる。 Therefore, when the reading sensitivity of the magnetic card is usually the frequency of the PWM carrier signal and a good frequency power efficient only when reading sensitivity of the magnetic card is high, the frequency of the PWM carrier signal in order to reduce the influence of the motor noises by changing the, while suppressing deterioration in power efficiency, the heat generation of the motor can be reduced effectively motor noise.

すなわち、磁気ヘッドとモータを大きく離間させたり、厚みのある磁気シールドを設けたりする従来の機構的なモータノイズ対策では、カードリーダが小型化し、配置スペースが益々狭小になっている状況下においては、効果があまり期待できなかったが、本発明によれば、例えば制御回路及びPWM駆動制御回路のファームウエアでソフト的にPWMキャリア信号の周波数を変更することで、復調に際してモータノイズの影響を小さくすることができるので、たとえ機構的なモータノイズ対策が困難な状況でも、効果的にモータノイズを低減することが可能になる。 That, or greatly spaced magnetic head and the motor, in the conventional mechanical motor noise measures or to provide a magnetic shield thick, in a situation where the card reader is miniaturized, arrangement space is increasingly become narrow is , the effect can not be expected so much, according to the present invention, for example in a firmware of the control circuit and the PWM drive control circuit by changing the frequency of the software means PWM carrier signal, reduce the influence of the motor noises during demodulation it is possible to, even if a mechanical motor noise countermeasure is difficult, it is possible to effectively reduce the motor noise.

また、機構的な対策を必要とせずにモータノイズの影響を小さくすることができるので、カードリーダの製造コスト削減に寄与することができる。 Further, it is possible to reduce the influence of the motor noise without requiring mechanical measures, which can contribute to manufacturing cost of the card reader.

さらに、本発明は、復調回路の読取感度を上げたときに、従来のカードリーダと比べて顕著な効果を奏する。 Furthermore, the present invention, when raising the reading sensitivity of the demodulator circuit, a marked effect in comparison with the conventional card reader. すなわち、従来の機構的なモータノイズ対策のみでは、復調回路の読取感度を上げたとき、モータノイズの影響によって読み取りエラーが発生する蓋然性が高くなるケースが多かったが、本発明によれば、たとえ復調回路の読取感度を上げたとしても、効果的にモータノイズを低減することができ、ひいてはカードリーダにおいて読み取りエラーが発生する確率を低くすることができる(その結果、カード復調の性能を向上させることができる)。 That is, only the conventional mechanical motor noise countermeasure, when raised reading sensitivity of the demodulator, but was often the case that the probability is high that a read error occurs due to the influence of the motor noise, according to the present invention, even even raised reading sensitivity of the demodulator, it is possible to effectively reduce the motor noise, it is possible to lower the probability that a read error occurs in turn the card reader (and thus improve the performance of the card demodulation be able to).

ここで、PWMキャリア信号の周波数が、制御回路からの制御信号に基づき「変更される」度合いについては、特に限定されない。 The frequency of the PWM carrier signal, for "Altered" degree based on a control signal from the control circuit is not particularly limited. 例えば、PWMキャリア信号の周波数を2000Hzから8000Hzに変更するのは勿論のこと、例えば2000Hzから4000Hzに変更するものであってもよい。 For example, of course it is to change the frequency of the PWM carrier signal from 2000Hz to 8000 Hz, or may be modified, for example from 2000Hz to 4000 Hz.

(2) 前記制御回路からの制御信号は、前記PWMキャリア信号の周波数を、 前記復調回路のフィルターに設定された周波数通過帯域を外した周波数に変更する制御信号であることを特徴とするカードリーダ。 (2) control signal from the control circuit, a card reader, wherein the frequency of the PWM carrier signal is a control signal for changing the frequency of removing the frequency pass band set in a filter of the demodulation circuit .

本発明によれば、上述した制御回路からの制御信号は、PWMキャリア信号の周波数を、上述した復調回路のフィルターに設定された周波数通過帯域(復調回路において復調された磁気データの周波数帯域を外した周波数に変更する制御信号であることとしたから、復調回路の感度を上げた場合であっても、効果的にモータノイズを低減することができる。 According to the present invention, the control signal from the control circuit described above, the frequency of the PWM carrier signal, the filter set frequency passband of the demodulation circuit described above (the frequency band of the magnetic data demodulated in the demodulation circuit) since it was decided as a control signal for changing the frequency off, even if you increase the sensitivity of the demodulator, it is possible to effectively reduce the motor noise.

特に、復調回路において復調された磁気データの周波数帯域(例えば1000Hz〜2000Hz)を大きく外した周波数(例えば8000Hzや10kHz)に変更することで、モータノイズの低減度合いを大きくすることができる。 In particular, by changing largely the removed frequency the frequency band of the magnetic data demodulated (e.g. 1000Hz~2000Hz) in the demodulation circuit (e.g. 8000Hz or 10 kHz), it is possible to increase the degree of reduction of the motor noise.

(3) 前記制御回路は、 前記カード情報の所定の周期が設定され、前記復調回路において復調された磁気データに基づき設定された所定の周期以外の周期を認識することによってカード情報の読み取りエラーを検知したとき、前記PWM駆動制御回路に前記PWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を送信することを特徴とするカードリーダ。 (3) the control circuit, the predetermined period of the card information is set, reading errors of the card data by recognizing the period other than the predetermined period that is set based on the magnetic data demodulated in the demodulation circuit when detecting, the card reader and transmits a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal in the PWM drive control circuit.

本発明によれば、上述した制御回路によって、復調回路において復調された磁気データに基づき、カード情報の読み取りエラーが検知されたとき、上述したPWM駆動制御回路にPWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号が送信されることとしたから、読み取りエラーが検知されたときのみ、PWMキャリア信号の周波数が変更されることとなる。 According to the present invention, by the above-mentioned control circuit, based on the magnetic data demodulated in the demodulation circuit, when a read error of the card information has been detected, the control for changing the frequency of the PWM carrier signal in the PWM drive control circuit described above since it was decided signal is transmitted, and only when the read error is detected, the frequency of the PWM carrier signal is changed.

従って、磁気カードの読み取り感度が通常であるときには、PWMキャリア信号の周波数を電力効率の良い周波数とし、磁気カードの読み取り感度が高いときのみ、モータノイズの影響を小さくするためにPWMキャリア信号の周波数を変更することで、電力効率の悪化,モータの発熱を抑えた上で、効果的にモータノイズを低減することができる。 Therefore, when the reading sensitivity of the magnetic card is usually the frequency of the PWM carrier signal and a good frequency power efficient only when reading sensitivity of the magnetic card is high, the frequency of the PWM carrier signal in order to reduce the influence of the motor noises by changing the, while suppressing deterioration in power efficiency, the heat generation of the motor can be reduced effectively motor noise.

(4) 前記制御回路は、前記PWM駆動制御回路に前記PWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を送信するとともに、前記復調回路に磁気カードの読取感度を向上させる制御信号を送信することを特徴とするカードリーダ。 (4) the control circuit, characterized in that transmits a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal in the PWM drive control circuit, and transmits the control signal to improve the reading sensitivity of the magnetic card to the demodulation circuit card reader to be.

本発明によれば、上述した制御回路によって、PWM駆動制御回路にPWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号が送信されるとともに、復調回路に磁気カードの読取感度を向上させる制御信号が送信されることとしたから、カードリーダが、低感度でリードできなかった場合には自動的に高感度に切り替わる読取シーケンス方式を採用していた場合、この切り替わりタイミングに同期させて、モータのPWMキャリア信号の周波数を自動的に(マイコンによりプログラマブルに)切り替えることができる。 According to the present invention, by the above-mentioned control circuit, together with a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal is transmitted to the PWM drive control circuit, the control signal to improve the reading sensitivity of the magnetic card to the demodulation circuit is transmitted since the the fact, card reader, when adopted the sequence scheme read automatically switch to high sensitivity if it can not read in low sensitivity, in synchronism with the switching timing, the motor of the PWM carrier signal can be (programmable in the microcomputer) is switched automatically frequencies.

従って、電力効率の悪化,モータの発熱を抑えた上で、機構的な対策を必要とせず、効果的にモータノイズを低減することができる。 Thus, deterioration in power efficiency, while suppressing the heat generation of the motor, without requiring mechanical measures, it is possible to effectively reduce the motor noise.

本発明に係るカードリーダは、以上説明したように、PWMキャリア信号の周波数が、制御回路からの制御信号に基づき変更されるものなので、磁気シールドなどの機構的なモータノイズ対策に比べてモータノイズを低減することができる。 As the card reader according to the present invention has been described above, the frequency of the PWM carrier signal, because it is subject to change based on the control signal from the control circuit, the motor noise than mechanical motor noise countermeasure such as magnetic shielding it is possible to reduce the. 特に、カードリーダ(復調回路)の感度を上げた場合えあっても、効果的にモータノイズを低減することができ、ひいてはカードリーダにおいて読み取りエラーが発生する確率を下げることができる。 In particular, even example when raised the sensitivity of the card reader (demodulation circuit), it is possible to effectively reduce the motor noise, it is possible to lower the probability that a read error occurs in turn the card reader.

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。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[機械的構造] [Mechanical structure]
図1は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ1の機械的な構造図である。 Figure 1 is a mechanical structure view of the card reader 1 according to the embodiment of the present invention. 図1(a)は、カードリーダ1の構造を示す平面断面図であって、図1(b)は、カードリーダ1の構造を示す縦断面図である。 1 (a) is a plan sectional view showing the structure of the card reader 1, FIG. 1 (b) is a longitudinal sectional view showing the structure of the card reader 1. なお、図1(a)と図1(b)とで構成要素が同じものについては、同符号で示す。 Note that FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b) and component out same are indicated with the same reference numerals.

図1(a)及び図1(b)において、本発明の実施の形態に係るカードリーダ1は、磁気カード2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3と、カード搬送路側板に沿って磁気カード2の位置を検出することを目的として、発光素子(図示せず)と対向して配置された受光素子(例えばフォトトランジスタ)4a〜4eと、磁気カード2の表面上に形成された磁気ストライプに対し磁気データの記録又は再生を行う磁気ヘッド5と、駆動ローラ6を回転駆動するモータ7と、モータ7において生じるモータノイズを低減する磁気シールド8(図中の斜線部)と、磁気カード2の表面上に形成された磁気バーコードに係る情報の再生を行う磁気バーコードヘッド9と、その他、様々な機械部品・電気部品から構成され In FIGS. 1 (a) and 1 (b), the card reader 1 according to the embodiment of the present invention, the shutter 3 for opening and closing the card insertion port for taking a magnetic card 2 into the card transport path, the card transfer for the purpose of detecting the position of the magnetic card 2 along the road side plate, light emitting element and a light receiving element disposed to face (not shown) (e.g. a phototransistor) and 4 a to 4 e, of the magnetic card 2 on the surface a magnetic head 5 for recording or reproducing magnetic data to the magnetic stripe formed on a motor 7 for rotating the drive roller 6, the hatched portions in the magnetic shield 8 (FIG reducing the motor noise generated in the motor 7 and), and the magnetic bar code head 9 for reproducing information according to magnetic bar code formed on the surface of the magnetic card 2, and other, are comprised of various mechanical parts and electrical parts いる。 There.

カード挿入口のシャッタ3が開状態となっているとき、磁気カード2が挿入されると、モータ7によって駆動ローラ6が回転し、磁気カード2の引き込み(搬送)が行われる。 When the shutter 3 of the card insertion slot is in the open state, when the magnetic card 2 is inserted, the drive roller 6 is rotated by the motor 7, the pull of the magnetic card 2 (conveyance) is performed. なお、カード挿入口付近には、例えば、光センサ、磁気センサ及び機械式センサなど、カード挿入口から磁気カード2が取り込まれたことを検知できるセンサ(図示せず)が設けられている。 Incidentally, in the vicinity of the card insertion slot, for example, an optical sensor, magnetic sensor and the mechanical sensor, a sensor that can detect that the magnetic card 2 is taken (not shown) is provided from the card insertion port.

磁気ヘッド5は、磁気カード2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記録又は再生を行う。 The magnetic head 5, for recording or reproducing of magnetic data by contact sliding on the magnetic stripe on the magnetic card 2 surface. より具体的には、磁気ヘッド5は、磁気ギャップ(ギャップスペーサ)を挟んで対向配置された少なくとも一対の磁気コアからなり、一方の磁気コアには再生用コイル、他方の磁気コアには記録用コイルが巻かれ、挿入カードに対してヘッド部が所定のパッド圧で摺接して相対的に移動する。 More specifically, the magnetic head 5 comprises at least a pair of magnetic cores are oppositely disposed across the magnetic gap (gap spacer), the one magnetic core for recording the reproducing coil, the other magnetic core coil is wound, the head unit moves relatively in sliding contact with a predetermined pad pressure to insert the card. これより、磁気カード2に格納された磁気データを読み取ったり(再生)、磁気カード2に対して新たな磁気データを書き込んだり(記録)することが可能となる。 From this, read or (play) a magnetic data stored in the magnetic card 2, it is possible to write magnetic data new to the magnetic card 2 (recording). なお、磁気ヘッド5は、そのギャップ形成面がカード搬送路内に突出するように配置されている。 The magnetic head 5, the gap forming surface is disposed so as to protrude into the card transport path.

ここで、磁気ヘッド5とモータ7の位置関係に着目すると、物理的な距離が近い関係になっている。 Here, when focusing on the positional relationship between the magnetic head 5 and the motor 7, the physical distance is in close relationship. これは、近年の市場における小型化要求などによって、コンパクトな設計が必要とされているからである。 This is because the downsizing demand in recent years the market, because compact design are needed. 従って、磁気ヘッド5とモータ7の間を磁気的に遮断する対策を講じる必要があるところ、図1に示すカードリーダ1では、モータ7の上方に磁気シールド8(図中の斜線部)が設けられている。 Therefore, where there is measures necessary to block between the magnetic head 5 and the motor 7 magnetically, in the card reader 1 shown in FIG. 1, the magnetic shield 8 over the motor 7 (the hatched portion in the figure) provided It is. なお、例えば、モータ7の磁束の出る方向と磁気ヘッド5の磁束を検知する方向を考慮して、これらを互いに影響の小さくなる方向に取り付けることによって、かかる対策を講じる場合もある。 Incidentally, for example, in consideration of the direction for detecting the magnetic flux direction and the magnetic head 5 out magnetic flux of the motor 7, by attaching a small direction of impact these each other and when such measures also.

しかし、磁気カード2に記録された磁気データの信号レベルは微小であるため、このような機構的なモータノイズ対策のみでは、PWMキャリア信号によるモータノイズの影響を無視することができない場合がある。 However, since the signal level of the magnetic data recorded on the magnetic card 2 is very small, only such mechanical motor noise countermeasure, it may not be possible to ignore the influence of the motor noise due to PWM carrier signal. 特に、復調回路(図2参照)を高感度にしたときには、モータノイズの影響により、読み取りエラーが発生する蓋然性が高くなる。 In particular, when the demodulating circuit (see FIG. 2) with high sensitivity, due to the influence of the motor noise, the probability that a read error occurs becomes high.

[電気的構成] [Electrical configuration]
図2は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ1の電気的構成を示すブロック図である。 Figure 2 is a block diagram showing the electrical structure of the card reader 1 according to the embodiment of the present invention.

図2において、磁気カード2とのデータの送受信を含め、総合的な電気的制御を司るCPU12には、駆動ローラ6を回転駆動するモータ7が、PWM駆動制御回路15を介して接続されている。 2, including the transmission and reception of data to and from the magnetic card 2, the CPU12 which controls the overall electrical control, the motor 7 for rotating the drive roller 6 is connected via a PWM drive control circuit 15 . また、CPU12には、磁気カード2と磁気データの送受信を行う磁気ヘッド5が、復調回路11を介して接続されている。 Further, the CPU 12, the magnetic head 5 for transmitting and receiving a magnetic card 2 and the magnetic data is connected via the demodulator 11. さらに、CPU12には、カードリーダ1を制御する制御プログラムや初期値などの情報を格納するROM13と、ワーキングエリアとして機能するRAM14が接続されている。 Further, the CPU 12, the ROM13 for storing information, such as a control program and initial value for controlling the card reader 1, RAM 14 that functions as a working area is connected. なお、図2に示す電気的構成では、復調回路11やPWM駆動制御回路15は、CPU12から独立して実装されているが、場合によっては、CPU12に、復調機能或いはPWM制御機能をもたせるようにしてもよい。 In the electrical configuration shown in FIG. 2, the demodulation circuit 11 and the PWM drive control circuit 15 has been implemented independently of the CPU 12, in some cases, the CPU 12, so as to impart a demodulation function or PWM control function it may be. また、CPU12,ROM13及びRAM14などの電気的要素は、制御回路としての機能を有する。 Also, electrical components such as CPU 12, ROM 13 and RAM14 functions as a control circuit.

ここで、カードリーダ1の電気的構成のうち、復調回路11の具体的電気的構成ついて詳述する。 Among the electrical structure of the card reader 1 will be described with specific electrical configuration of the demodulation circuit 11. 図3は、図2の復調回路11の具体的な電気的構成の一例を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing an example of a specific electrical configuration of the demodulation circuit 11 of FIG. なお、本実施形態に係るカードリーダ1では、F及び2Fという2種類の周波数の組合せによって2値のデータ信号を記憶するFM変調方式で復調する場合を考えているが、本発明はこれに限られず、如何なる変調方式で復調するものであっても構わない。 In the card reader 1 according to the present embodiment has considered the case of demodulating an FM modulation method for storing binary data signal by the combination of two kinds of frequencies of F and 2F, the present invention is limited to this is not, it may be one which demodulated by any modulation scheme.

図3において、図2の復調回路11は、帯域通過型濾波器BPF(Band Pass Filter)21,22と、増幅器23,24と、ピーク検出回路(微分回路)25と、コンパレータ26,27と、タイミング発生回路28と、から構成される。 3, the demodulation circuit 11 in FIG. 2, the band-pass filter BPF (Band Pass Filter) 21, 22, and amplifiers 23 and 24, a peak detection circuit (differential circuit) 25, a comparator 26, 27, a timing generator circuit 28, and a.

FM変調方式による復調処理について概説すると、次のとおりである。 With overview demodulation processing by the FM modulation method is as follows. まず、磁気カード2の磁気ストライプに対して磁気ヘッド5を相対的に摺動させると、磁気ヘッド検出信号が検出され、その磁気ヘッド検出信号は、BPF21,22に入力される。 First, when a relatively sliding the magnetic head 5 the magnetic stripe of the magnetic card 2, is detected magnetic head detection signal, the magnetic head detection signal is input to BPF21,22. BPF21,22の周波数通過帯域は、図4に示すとおり、1000Hz〜2000Hzに設定されている。 Frequency passband of BPF21,22, as shown in FIG. 4, are set to 1000Hz~2000Hz. これは、FM変調方式で復調する場合におけるF(2F)が、カード搬送速度やサンプリングレートに基づき、1000Hz(2000Hz)になっているからである。 This is because F (2F) in the case of demodulating the FM modulation method is based on the card transfer speed and the sampling rate, and is 1000 Hz (2000 Hz).

BPF21,22において、パルス状のノイズなど高周波ノイズが除去された磁気ヘッド検出信号は、BPF出力として、増幅器23,24に入力される。 In BPF21,22, the magnetic head detection signal that high-frequency noise is removed, such as pulse-like noise as BPF output, is input to the amplifier 23 and 24. 増幅器23によって増幅されたBPF出力は、ピーク検出回路25においてピーク検出が行われる。 BPF output which is amplified by amplifier 23, a peak detection is performed in the peak detection circuit 25. ピーク検出回路25において検出されたピーク検出信号は、コンパレータ26に入力され、ゼロクロス点が検出される。 The detected peak detection signal in a peak detection circuit 25 is input to the comparator 26, the zero-cross point is detected. 一方で、増幅器24によって増幅されたBPF出力は、コンパレータ27に入力され、ゼロクロス点が検出される。 On the other hand, BPF output which is amplified by the amplifier 24 is input to the comparator 27, the zero-cross point is detected.

最後に、タイミング発生回路28において、コンパレータ26の出力信号(ピーク検出信号のゼロクロス点でHレベルとLレベルが切り替わる信号)と、コンパレータ27の出力信号(BPF出力のゼロクロス点でHレベルとLレベルが切り替わる信号)とに基づいて、復調された磁気データが生成される。 Finally, in the timing generating circuit 28, an output signal of the comparator 26 (signal H level and the L level is switched zero cross point of the peak detection signal), H-level at the zero cross point of the output signal (BPF output of the comparator 27 and the L level based on the switched signal) and a magnetic data demodulated is generated. そして、その復調された磁気データは、タイミング発生回路28からCPU12に送られ、復調処理が完了する。 The magnetic data demodulated thereof is sent from the timing generator 28 to the CPU 12, the demodulation process is completed.

次に、PWMキャリア信号によるモータノイズの影響を無視した場合において、上述したFM変調方式による復調処理を、図3の各部((b)〜(g))の信号波形を参照しつつ、より具体的に説明する(図5参照)。 Then, in the case of ignoring the influence of the motor noise due to PWM carrier signal, the demodulation processing by the FM modulation method discussed above with reference to the signal waveform of each part of FIG. 3 ((b) ~ (g)), and more specifically It will be described (see FIG. 5). そして、復調回路11がPWMキャリア信号によるモータノイズの影響を受けることによって、復調された磁気データを受信したCPU12で読み取りエラーが発生する様子を説明する(図6参照)。 Then, the demodulation circuit 11 by receiving the influence of the motor noise due to PWM carrier signal, illustrating the manner in which the read error occurs in CPU12, which has received the magnetic data demodulated (see Fig. 6). また、PWMキャリア信号の周波数を変更することによって、復調回路11がPWMキャリア信号によるモータノイズの影響を受けても(PWMキャリア信号によるモータノイズの影響をあまり受けず)、復調された磁気データを受信したCPU12で読み取りエラーが発生しない様子を説明する(図7参照)。 Further, by changing the frequency of the PWM carrier signal, also the demodulation circuit 11 is affected by the motor noise due to PWM carrier signal (not much affected motor noise due to PWM carrier signal), a magnetic data demodulated read error will be described the manner in which do not occur in the received CPU 12 (see FIG. 7).

[FM変調方式による復調処理] [Demodulation processing by the FM modulation method]
図5は、PWMキャリア信号によるモータノイズの影響を無視した場合における、復調回路11の各部(図3参照)の信号波形を示す波形図である。 5, in the case of ignoring the influence of the motor noise due to PWM carrier signal is a waveform diagram showing signal waveforms of each unit of the demodulation circuit 11 (see FIG. 3). なお、図5における(b)〜(g)の信号波形は、図3における(b)〜(g)の箇所での信号波形を示している。 Note that the signal waveform of (b) ~ (g) in FIG. 5 shows the signal waveforms at parts of (b) ~ (g) in FIG.

図5において、(a)の信号波形は、磁気カード2の磁気ストライプに記録されている記録信号の信号波形(の一例)である。 5, the signal waveform of (a), a signal waveform of the recording signal recorded on the magnetic stripe of the magnetic card 2 (an example of). この記録信号は、F及び2Fという2種類の周波数の組合せによる2値の信号列からなるものであって、1ビット分の時間間隔Tにおいて信号極性の反転がない場合には「0」を表し、1ビット分の時間間隔Tにおいて信号極性の反転がある場合には「1」を表している。 The recording signal is consisted of a signal sequence 2 value by two kinds of frequencies of the combination of F and 2F, when there is no inversion of the signal polarity in the time interval T of one bit represents a "0" represents a "1" if there is a reversal of the signal polarity in the time interval T for 1 bit. なお、(a)の信号波形をもつ記録信号は、「01101」という2値の信号列からなる。 The recording signal having a signal waveform (a) is composed of the signal sequence of binary of "01101".

磁気カード2の磁気ストライプに対して磁気ヘッド5を相対的に摺動させると、その磁気ヘッド5において、(b)の信号波形をもつ磁気ヘッド検出信号が検出される。 When relatively sliding the magnetic head 5 the magnetic stripe of the magnetic card 2, in the magnetic head 5 is detected magnetic head detection signal having a signal waveform (b). ここで、記録信号のうちの「1」に対応する磁気ヘッド検出信号の周波数は、記録信号のうちの「0」に対応する磁気ヘッド検出信号の周波数の2倍となっている。 Here, the frequency of the magnetic head detection signal corresponding to "1" of the recording signal is twice the frequency of the magnetic head detection signal corresponding to "0" of the recording signal. また、(b)の信号波形をもつ磁気ヘッド検出信号には、パルス状のノイズが散見される。 Further, the magnetic head detection signal having a signal waveform of (b), the pulse-like noise is scattered.

次に、磁気ヘッド検出信号は、BPF21,22に入力される。 Next, the magnetic head detection signal is input to BPF21,22. そして、BPF21,22において、1000Hz〜2000Hz以外の周波数をもつ信号(パルス状のノイズを含む)が除去(或いは低減)され、磁気ヘッド検出信号は、(c)の信号波形をもつBPF出力として、増幅器23,24に入力される。 At BPF21,22, signals having a frequency other than 1000Hz~2000Hz (including a pulse-like noise) is removed (or reduced), the magnetic head detection signal as the BPF output having a signal waveform of (c), is input to the amplifier 23 and 24.

増幅器23によって増幅されたBPF出力は、例えば微分回路などのピーク検出回路25において、ピーク検出が行われる。 BPF output which is amplified by the amplifier 23, for example, in the peak detection circuit 25, such as a differentiating circuit, the peak detection is performed. すなわち、ピーク検出回路25において、BPF出力のピーク位置でゼロクロスとなるような(d)の信号波形をもつピーク検出信号が得られる。 That is, in the peak detection circuit 25, a peak detection signal having a signal waveform of a (d) so that the zero-cross at the peak position of the BPF output. そして、ピーク検出信号は、コンパレータ26に入力される。 Then, the peak detection signal is input to the comparator 26. コンパレータ26では、ピーク検出信号とゼロレベルとが比較され、ピーク検出信号のゼロクロス点で反転する(e)の信号波形をもつデジタル信号に変換される。 In the comparator 26, it is compared with the peak detection signal and the zero level is converted into a digital signal having a signal waveform is inverted at the zero-crossing point of the peak detection signal (e).

一方で、増幅器24によって増幅されたBPF出力は、コンパレータ27に入力される。 On the other hand, BPF output which is amplified by the amplifier 24 is input to the comparator 27. コンパレータ27では、BPF出力とゼロレベルとが比較され、BPF出力のゼロクロス点で反転する(f)の信号波形をもつデジタル信号に変換される。 In the comparator 27, and the BPF output and zero level are compared and converted into a digital signal having a signal waveform is inverted at the zero cross point of the BPF output (f).

最後に、タイミング発生回路28において、コンパレータ26から出力される(e)の信号波形をもつデジタル信号が反転するタイミングで、コンパレータ27から出力される(f)の信号波形をもつデジタル信号のレベル(Hレベル又はLレベル)が出力されるようになっている。 Finally, in the timing generating circuit 28, at the timing when the digital signal having the signal waveform of the output from the comparator 26 (e) is reversed, the digital signal having the signal waveform of the output from the comparator 27 (f) level ( H level or L level) are outputted. このようにして得られた(g)の信号波形をもつ磁気データは、「01101」という2値の信号列からなり、(a)の信号波形をもつ記録信号と同じものとなっている。 The magnetic data having a signal waveform of the so obtained (g) consists of the signal sequence of binary of "01101", which is the same as the recording signal having a signal waveform (a). 従って、FM変調方式による復調処理が適切に実行されたことが分かる。 Therefore, it can be seen that the demodulation process by the FM modulation method has been properly executed.

なお、(g)の信号波形をもつ磁気データは、タイミング発生回路28からCPU12に送られ、復号処理が完了する。 The magnetic data having a signal waveform (g) is sent from the timing generator 28 to the CPU 12, the decoding process is completed.

また、FM変調方式による復調処理が適切に実行されたか否かは、例えば、(g)の信号波形をもつ磁気データの周期をチェックすることで判定される。 Also, whether the demodulated processed appropriately performed by FM modulation method, for example, be determined by checking the period of the magnetic data having a signal waveform (g). すなわち、(g)の信号波形をもつ復調された磁気データは、本来、周期Tのクロックパルスと、周期T/2のクロックパルスと、の組合せによる2値の信号列からなるものなので、タイミング発生回路28から復調された磁気データを受信したCPU12が、周期T又は周期T/2以外のクロックパルスを認識した場合には、読み取りエラーが発生したと判定される。 That is, the magnetic data demodulated with a signal waveform (g) is essentially a clock pulse period T, and a clock pulse period T / 2, the combination because they are made of the signal sequence of binary by the timing generator CPU12 received magnetic data demodulated from the circuit 28 is, when recognizing the period T or the period T / 2 other than clock pulses is determined that reading error has occurred. なお、復調された磁気データに含まれるパリティチェックを利用して、FM変調方式による復調処理が適切に実行された否かを判定されるようにしてもよい。 Incidentally, by using the parity check that is included in the magnetic data which are demodulated, it may be is determined whether the demodulating process by the FM modulation method has been properly executed.

図6は、復調回路11がPWMキャリア信号によるモータノイズの影響を受け、CPU12で読み取りエラーが発生したと判定される様子を示す波形図である。 Figure 6 is a waveform diagram showing how the demodulation circuit 11 is influenced by the motor noise due to PWM carrier signal, it is determined that reading error has occurred in the CPU 12. なお、図6における(b)〜(g)の信号波形は、図3における(b)〜(g)の箇所での信号波形を示している。 Note that the signal waveform of (b) ~ (g) in FIG. 6 shows a signal waveform at the point of (b) ~ (g) in FIG. また、(a)の信号波形は、図5における(a)の信号波形と同じである。 Further, the signal waveform of (a), is the same as the signal waveform of (a) in FIG.

図6において、磁気カード2の磁気ストライプに対して磁気ヘッド5を相対的に摺動させると、その磁気ヘッド5において、(b)の信号波形をもつ磁気ヘッド検出信号(実線)が検出される。 6, when relatively sliding the magnetic head 5 the magnetic stripe of the magnetic card 2, in the magnetic head 5, the magnetic head detection signal having a signal waveform (solid line) is detected in (b) .

ここで、この磁気ヘッド検出信号の信号波形は、PWMキャリア信号(約2000Hz)によるモータノイズの影響を受けて、全域に亘って高周波ノイズが乗って波打った信号波形となっている。 Here, the signal waveform of the magnetic head detection signal, the influence of the motor noise due to PWM carrier signal (approximately 2000 Hz), and has a wavy signal waveform high-frequency noise riding over the entire region. そして、その高周波ノイズが原因で、磁気ヘッド検出信号の+側のピーク値(X 〜X )が、図5における(b)の信号波形と比べて少しずれたものとなっている。 Then, because the high frequency noise, the peak value of the positive side of the magnetic head detection signal (X 1 to X 5) has become a shifted slightly compared to the signal waveform (b) in FIG. このため、磁気ヘッド検出信号がBPF21,22を通過して得られるBPF出力の+側のピーク値(Y 〜Y )も、図5における(c)の信号波形(図6では(c)の点線)と比べて少し右にずれたものとなっている。 Therefore, the plus side of the peak value of the BPF output magnetic head detection signal is obtained through the BPF21,22 (Y 1 ~Y 5) also, the signal waveform of (c) in FIG. 5 (in FIG. 6 (c) It has become a thing shifted a little to the right than the dotted line) and.

従って、図5の復調処理と同様の流れで、FM変調方式による復調処理が実行されると、タイミング発生回路28において、(g)の信号波形をもつ磁気データが得られる。 Accordingly, the same flow and demodulation processing of FIG. 5, the demodulation processing by the FM modulation method is performed, the timing generating circuit 28, the magnetic data are obtained having a signal waveform (g). (g)の信号波形をもつ磁気データは、周期T (<T)のクロックパルスと、周期T (>T/2)のクロックパルスと、周期T (<T/2)のクロックパルスと、の組合せによる信号列からなるものである。 Magnetic data having a signal waveform (g), the clock pulse period T 1 <a clock pulse (T, period T 2) and the clock pulses (> T / 2), the period T 3 (<T / 2) When one in which a combination consisting of the signal sequence by the.

そして、このような周期T又は周期T/2以外のクロックパルス(周期T ,T ,T )を有する磁気データがCPU12に送られると、読み取りエラーが発生したと判定されることになる。 When the magnetic data having such a period T or the period T / 2 other than the clock pulse (cycle T 1, T 2, T 3) is sent to the CPU 12, it will be determined that the reading error has occurred .

図7は、復調回路11がPWMキャリア信号によるモータノイズの影響を受けても(PWMキャリア信号によるモータノイズの影響をあまり受けず)、CPU12で読み取りエラーが発生していないと判定される様子を示す波形図である。 7, how the demodulation circuit 11 is judged to be under the influence of motor noise due to PWM carrier signal (not much affected motor noise due to PWM carrier signal), a read error CPU12 not occurred it is a waveform diagram showing. なお、図7における(b)〜(g)の信号波形は、図3における(b)〜(g)の箇所での信号波形を示している。 Note that the signal waveform of (b) ~ (g) in FIG. 7 shows signal waveforms at parts of (b) ~ (g) in FIG. また、(a)の信号波形は、図5における(a)の信号波形と同じである。 Further, the signal waveform of (a), is the same as the signal waveform of (a) in FIG.

図7において、磁気カード2の磁気ストライプに対して磁気ヘッド5を相対的に摺動させると、その磁気ヘッド5において、全域に亘って高周波ノイズが乗って波打った(b)の信号波形をもつ磁気ヘッド検出信号が検出される。 7, when the relative sliding of the magnetic head 5 the magnetic stripe of the magnetic card 2, in the magnetic head 5, a signal waveform of high frequency noise wavy riding over the entire region (b) magnetic head detection signal with is detected. この高周波ノイズは、図6における(b)の信号波形に乗った高周波ノイズより周波数が高く、振幅が小さいものとなっている。 The high frequency noise, high frequency from the high frequency noise riding on the signal waveform of (b) in FIG. 6, has become a small amplitude. これは、PWMキャリア信号の周波数が上げられたからである(本実施形態では、約2000Hz→約8000Hz)。 This is because the frequency of the PWM carrier signal raised (in the present embodiment, about 2000 Hz → about 8000 Hz). このため、磁気ヘッド検出信号がBPF21,22を通過して得られるBPF出力の+側のピーク値は、図5における(c)の信号波形をもつBPF出力の+側のピーク値と一致している。 Therefore, the peak value of the positive side of the BPF output magnetic head detection signal is obtained through the BPF21,22, consistent with the peak value of the positive side of the BPF output having a signal waveform of (c) in FIG. 5 there.

従って、図5の復調処理と同様の流れで、FM変調方式による復調処理が実行されると、タイミング発生回路28において、(g)の信号波形をもつ磁気データが得られる。 Accordingly, the same flow and demodulation processing of FIG. 5, the demodulation processing by the FM modulation method is performed, the timing generating circuit 28, the magnetic data are obtained having a signal waveform (g). (g)の信号波形をもつ磁気データは、周期Tのクロックパルスと、周期T/2のクロックパルスと、の組合せによる2値の信号列からなるものである。 Magnetic data having a signal waveform (g) includes a clock pulse period T, and the clock pulse of the period T / 2, is made of the signal sequence of binary by the combination of.

そして、このような周期Tと周期T/2のクロックパルスを有する磁気データがCPU12に送られると、読み取りエラーは発生していないと判定され、FM変調方式による復調処理が適切に実行されたことが分かる。 When the magnetic data having a clock pulse of such a period T and the period T / 2 is sent to the CPU 12, it is determined that reading error has not occurred, the demodulation processing by the FM modulation method has been properly executed It can be seen.

[カードリーダの処理動作] [Processing operation of the card reader]
図8は、本発明の実施の形態に係るカードリーダ1の処理動作を示すフローチャートである。 Figure 8 is a flow chart showing the processing operation the card reader 1 according to the embodiment of the present invention. 特に、磁気カード2に記録された記録信号の再生を行う再生処理についてのフローチャートである。 In particular, a flow chart of a reproducing process for reproducing signals recorded on the magnetic card 2.

図8において、まず、磁気カード2の読み取りが、通常感度で行われる(ステップS1)。 8, first, the reading of the magnetic card 2 is carried out at normal sensitivity (step S1). より具体的には、カード挿入口に磁気カード2が挿入されると、CPU12は、PWM駆動制御回路15に対してモータ7を回転駆動する駆動信号を送信する。 More specifically, when the magnetic card 2 into the card insertion slot is inserted, CPU 12 transmits a driving signal for rotating the motor 7 the PWM drive control circuit 15. そうすると、駆動ローラ6が回転し、磁気カード2の引き込みが行われる。 Then, the drive roller 6 is rotated, the pull of the magnetic card 2 is carried out. このとき、磁気カード2表面上のストライプに磁気ヘッド5が接触・摺動することによって、CPU12は、上述したとおり、復調回路11のタイミング発生回路28から復調された磁気データを受信する。 At this time, by the magnetic head 5 is contact sliding in a stripe on the magnetic card 2 surface, CPU 12, as described above, receives the magnetic data demodulated from the timing generating circuit 28 of the demodulation circuit 11.

次いで、リードOKか否かが判断される(ステップS2)。 Then, whether the read OK or not is determined (step S2). より具体的には、CPU12は、上述した[FM変調方式による復調処理]で説明したように、読み取りエラーが発生したか否かを判断する。 More specifically, CPU 12, as described in the aforementioned [demodulation processing by the FM modulation scheme, determines whether a read error has occurred. CPU12は、読み取りエラーは発生していないと判定した場合には、リードOKとして、正常に再生処理を終了する(ステップS3)。 CPU12, when it is determined that the reading error has not occurred, the read OK, and terminates the normal reproduction process (step S3).

一方で、CPU12は、読み取りエラーが発生したと判定した場合には、リードNGとして、PWM駆動制御回路15に対し、PWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を送信する(ステップS4)。 On the other hand, CPU 12, when it is determined that reading error has occurred, as the lead NG, to PWM drive control circuit 15 transmits a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal (step S4). この制御信号を受信したPWM駆動制御回路15は、キャリア信号発生回路15aで発生するPWMキャリア信号の周波数をファームウエアで自動的に(ソフトウエアによって)変更する。 PWM drive control circuit 15 receives the control signal, automatically (by software) to change the frequency of the PWM carrier signal generated by the carrier signal generating circuit 15a in firmware. なお、ハードウエアによるPWMキャリア信号の周波数の変更については、[変形例]において詳述する。 Note that the change of the frequency of the PWM carrier signal by hardware will be described in detail in Modification.

次いで、磁気カード2の読み取りが、高感度で行われる(ステップS5)。 Then, reading of the magnetic card 2 is carried out with high sensitivity (step S5). より具体的には、CPU12は、復調回路11に対し、磁気カード2の読取感度を向上させる読取感度を向上させる制御信号を送信する。 More specifically, CPU 12, compared demodulation circuit 11, sends a control signal to improve the reading sensitivity improves the reading sensitivity of the magnetic card 2. この制御信号を受信した復調回路11では、例えば増幅器23,24の増幅率が大きくなる。 The demodulation circuit 11 receives the control signal, for example, the amplification factor of the amplifier 23, 24 is increased. そして、このような状態で、磁気カード2表面上のストライプに磁気ヘッド5が接触・摺動すると、磁気カード2の読み取りが高感度で行われることになる。 Then, in this state, the magnetic head 5 is contact sliding in a stripe on the magnetic card 2 surface, so that the reading of the magnetic card 2 is carried out with high sensitivity.

次いで、リードOKか否かが再度判断される(ステップS6)。 Then, it is determined again whether the read OK or not (step S6). より具体的には、CPU12は、上述した[FM変調方式による復調処理]で説明したように、読み取りエラーが発生したか否かを判断する。 More specifically, CPU 12, as described in the aforementioned [demodulation processing by the FM modulation scheme, determines whether a read error has occurred.

ここで、本発明の実施の形態に係るカードリーダ1では、ステップS4において、PWMキャリア信号の周波数は、復調された磁気データの周波数帯域を外した周波数に変更されているので(例えば約2000Hz→約8000Hz)、磁気カード2の読み取りが、復調回路11がPWMキャリア信号によるモータノイズの影響を受けやすい高感度で行われていたとしても、殆どのケースにおいて、CPU12は読み取りエラーが発生していないと判定する(図7参照)。 Here, in the card reader 1 according to the embodiment of the present invention, in step S4, the frequency of the PWM carrier signal, since it is changed to a frequency removing the frequency band of the magnetic data demodulated (e.g., about 2000 Hz → about 8000 Hz), reading of the magnetic card 2, as the demodulation circuit 11 has been performed by susceptible sensitive influence of motor noise due to PWM carrier signal, in most cases, CPU 12 has not read error has occurred determined (see FIG. 7).

このようにして、CPU12は、読み取りエラーは発生していないと判定した場合には、リードOKとして、正常に再生処理を終了する(ステップS7)。 In this way, CPU 12, when it is determined that the reading error has not occurred, the read OK, and terminates the normal reproduction process (step S7). 一方で、CPU12は、読み取りエラーが発生したと判定した場合には、リードNGとして、エラー終了とする(ステップS8)。 On the other hand, CPU 12, when it is determined that reading error has occurred, as the lead NG, and the processing ends as an error (step S8).

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るカードリーダ1によれば、磁気シールドなどの方法に比べて飛躍的にモータノイズの影響を低減することができる。 As described above, according to the card reader 1 according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the influence of dramatically motor noise than methods such as a magnetic shield. また、機構的な対策を必要とせずにモータノイズの影響を低減することができるため、コストUPを防ぐことができる。 Further, it is possible to reduce the influence of the motor noise without requiring mechanical measures, it is possible to prevent the cost UP. 図8を用いて説明したように、通常感度での読み取りに失敗した場合(ステップS2→ステップS4)のみPWMキャリア信号の周波数を変更することとしたから、モータの電力ロスを最小限の使用時間に抑えることができ、ひいては発熱抑制や省エネに寄与することができる。 As described with reference to FIG. 8, if it fails to read a normal sensitivity because it was decided to change the frequency of the (Step S2 → Step S4) only PWM carrier signal, minimal use time of power loss of the motor can be suppressed, it is possible to contribute to the thus heat generation suppression and energy saving. さらに、通常感度の場合には、従来の方式と同じであるため、互換性を保つこともできる。 Furthermore, in the case of the normal sensitivity is the same as the conventional method, it is also possible to maintain compatibility.

なお、カードリーダは、磁気リードのトラックによって感度やモータノイズの受け方が異なるため、モータノイズの影響を受け易いトラックを読み取る場合にPWMキャリア信号の周波数を切り替えて、モータノイズを効果的に低減することも可能である。 Incidentally, the card reader, since to Get sensitivity and motor noise by the track of the magnetic reed are different by switching the frequency of the PWM carrier signal when reading a likely track influenced by motor noise, reducing the motor noise effectively it is also possible.

[変形例] [Modification]
上述したPWM駆動制御回路15は、CPU12から受信した制御信号に基づき、キャリア信号発生回路15aで発生するPWMキャリア信号の周波数をファームウエアで自動的に(ソフトウエアによって)変更することとしたが、本発明はこれに限られず、ハードウエアを追加・修正することによってPWMキャリア信号の周波数を変更することとしてもよい。 PWM drive control circuit 15 described above, based on the control signal received from the CPU 12, although the frequency of the PWM carrier signal generated by the carrier signal generating circuit 15a (by software) automatically by the firmware and to change, the present invention is not limited thereto, may change the frequency of the PWM carrier signal by adding or modifying hardware.

図9は、複数のキャリア信号発生回路を用いて、PWMキャリア信号の周波数を変更するPWM駆動制御回路15のブロック図である。 9, by using a plurality of carrier signal generating circuit, a block diagram of the PWM drive control circuit 15 for changing the frequency of the PWM carrier signal. 図9に示すキャリア信号発生回路15aは、CPU12からの制御信号によって動作する切替回路151と、第1キャリア信号発生回路152と、第2キャリア信号発生回路153と、から構成される。 Carrier signal generating circuit 15a shown in FIG. 9, the switching circuit 151 which operates by a control signal from the CPU 12, the first carrier signal generating circuit 152, and a second carrier signal generating circuit 153,. なお、第1キャリア信号発生回路152及び第2キャリア信号発生回路153は、自励発振回路,水晶発振回路又はPLL回路など、PWMキャリア信号を発振する回路であれば如何なるものであってもよく、互いに周波数の異なるPWMキャリア信号を発振することができる。 The first carrier signal generating circuit 152 and the second carrier signal generating circuit 153, self-excited oscillation circuit, such as a crystal oscillator circuit or PLL circuit, may be any one as long as it is a circuit which oscillates a PWM carrier signal, it can oscillate different PWM carrier signal frequencies from each other.

図9において、PWM駆動制御回路15は、CPU12からPWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を受信すると、キャリア信号発生回路15a内の切替回路151は、その制御信号に基づき第1キャリア信号発生回路152又は第2キャリア信号発生回路153のいずれか一方を選択する。 In Figure 9, PWM drive control circuit 15 receives the control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal from the CPU 12, the switching circuit 151 in the carrier signal generating circuit 15a, the first carrier signal generating circuit based on the control signal 152 or selects one of the second carrier signal generating circuit 153. これにより、第1キャリア信号発生回路152が選択された場合には、PWMキャリア信号「PWM1」が、第2キャリア信号発生回路153が選択された場合には、「PWM1」とは周波数の異なるPWMキャリア信号「PWM2」が、モータ7を駆動する際のPWM制御方式に用いられる。 Thus, if the first carrier signal generating circuit 152 is selected, PWM carrier signal "PWM1" is, when the second carrier signal generating circuit 153 is selected, a different frequency than the "PWM1" PWM carrier signal "PWM2" is used in the PWM control mode at the time of driving the motor 7.

図10は、複数の分周回路を用いて、PWMキャリア信号の周波数を変更するPWM駆動制御回路15のブロック図である。 Figure 10 uses a plurality of frequency divider is a block diagram of the PWM drive control circuit 15 for changing the frequency of the PWM carrier signal. 図10に示すキャリア信号発生回路15aは、発振回路154と、第1分周回路155と、第2分周回路156と、UP/DOWNカウンタ157,158と、から構成される。 Carrier signal generating circuit 15a shown in FIG. 10, an oscillation circuit 154, a first frequency divider 155, and a second frequency divider 156, the UP / DOWN counter 157, 158,. なお、第1分周回路155と第2分周回路156とは、互いに分周比が異なるものとなっている。 Note that the first frequency divider 155 and the second frequency divider 156, which is intended to divide ratios are different from each other.

図10において、発振回路154において生成された所定の高周波クロックは、第1分周回路155及び第2分周回路156に入力される。 10, a predetermined high-frequency clock generated at the oscillation circuit 154 is input to the first frequency divider 155 and the divide-by-two circuit 156. そして、第1分周回路155及び第2分周回路156において分周された高周波クロックは、UP/DOWNカウンタ157,158に入力され、カウント値0からNまでのカウントアップと、カウント値Nから0までのカウントダウンを交互に繰り返す。 Then, the divided frequency clock in the first frequency dividing circuit 155 and the second frequency divider 156 is input to the UP / DOWN counter 157, a count-up from the count value 0 to N, from the count value N the countdown to 0 repeated alternately. これにより、UP/DOWNカウンタ157からは、三角波であるPWMキャリア信号「PWM1」が出力されることになる。 Thus, from the UP / DOWN counter 157, so that the PWM carrier signal "PWM1" is a triangular wave is output. 一方で、UP/DOWNカウンタ158からは、「PWM1」とは周波数が異なる三角波であるPWMキャリア信号「PWM2」が出力されることになる。 On the other hand, the UP / DOWN counter 158, so that the PWM carrier signal frequency is the "PWM1" are different triangular wave "PWM2" is output.

そして、PWM駆動制御回路15は、CPU12からの制御信号に基づき「PWM1」又は「PWM2」のいずれか一方を選択することで、いずれか一方がモータ7を駆動する際のPWM制御方式に用いられる。 Then, PWM drive control circuit 15 is used for PWM control method when By selecting one of the basis of the control signal "PWM1" or "PWM2" from CPU 12, either one drives the motor 7 .

図11は、複数の累積カウンタを用いて、PWMキャリア信号の周波数を変更するPWM駆動制御回路15のブロック図である。 Figure 11 uses a plurality of accumulation counter is a block diagram of the PWM drive control circuit 15 for changing the frequency of the PWM carrier signal. 図11に示すキャリア信号発生回路15aは、発振回路154と、第1累積カウンタ159と、第2累積カウンタ160と、周波数シフト回路161,162と、キャリア生成回路163,164と、から構成される。 Carrier signal generating circuit 15a shown in FIG. 11 includes an oscillation circuit 154, a first cumulative counter 159, a second cumulative counter 160, a frequency shift circuit 161, a carrier generation circuit 163 and 164, from . なお、第1累積カウンタ159と第2累積カウンタ160とは、互いに増分値が異なるものとなっている。 Note that the first accumulation counter 159 and the second accumulation counter 160, which is assumed that the incremental value different.

図11において、発振回路154において生成された所定の高周波クロックは、第1累積カウンタ159及び第2累積カウンタ160に入力される。 11, a predetermined high-frequency clock generated at the oscillation circuit 154 is input to the first accumulation counter 159 and the second accumulation counter 160. そして、第1累積カウンタ159及び第2累積カウンタ160は、クロックごとに、それぞれ異なる増分値でカウントアップする。 The first accumulation counter 159 and the second accumulation counter 160, for each clock, and counts up at different increments respectively. 第1累積カウンタ159及び第2累積カウンタ160の出力は、それぞれ周波数シフト回路161及び周波数シフト回路162に入力される。 The output of the first cumulative counter 159 and the second accumulation counter 160 is input to the frequency shift circuit 161 and a frequency shift circuit 162, respectively. 周波数シフト回路161及び周波数シフト回路162において、それぞれカウンタ周波数がM倍のものに変換される。 In the frequency shift circuit 161 and a frequency shift circuit 162, the counter frequency respectively are converted to those of M times. その後、周波数シフト回路161及び周波数シフト回路162から出力される鋸波形の信号が、それぞれキャリア生成回路163及びキャリア生成回路164に入力される。 Then, the signal of the sawtooth waveform output from the frequency shift circuit 161 and a frequency shift circuit 162 is input to the carrier generation circuit 163 and a carrier generation circuit 164, respectively. そうすると、鋸波形を途中で折り返した二等辺三角形の波であるPWMキャリア信号「PWM1」及びPWMキャリア信号「PWM2」が生成される。 Then, a wave of an isosceles triangle with folded sawtooth waveform in the middle PWM carrier signal "PWM1" and the PWM carrier signal "PWM2" is generated.

そして、PWM駆動制御回路15は、CPU12からの制御信号に基づき「PWM1」又は「PWM2」のいずれか一方を選択することで、いずれか一方がモータ7を駆動する際のPWM制御方式に用いられる。 Then, PWM drive control circuit 15 is used for PWM control method when By selecting one of the basis of the control signal "PWM1" or "PWM2" from CPU 12, either one drives the motor 7 .

本発明に係るカードリーダは、復調回路の感度を上げた場合であっても効果的にモータノイズを低減しうるものとして有用である。 Card reader according to the present invention is useful as those capable of reducing effectively the motor noise even when raising the sensitivity of the demodulation circuit.

本発明の実施の形態に係るカードリーダの機械的な構造図である。 It is a mechanical construction diagram of a card reader according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るカードリーダの電気的構成を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the electrical structure of the card reader according to the embodiment of the present invention. 図2の復調回路の具体的な電気的構成の一例を示すブロック図である。 Is a block diagram showing an example of a specific electrical configuration of the demodulation circuit in FIG. BPFの周波数特性(ゲイン特性)を示すゲイン線図である。 It is a gain diagram showing the BPF frequency characteristic (gain characteristic). PWMキャリア信号によるモータノイズの影響を無視した場合における、復調回路の各部の信号波形を示す波形図である。 In the case of ignoring the influence of the motor noise due to PWM carrier signal is a waveform diagram showing signal waveforms of the demodulation circuit. 復調回路がPWMキャリア信号によるモータノイズの影響を受け、CPUで読み取りエラーが発生したと判定される様子を示す波形図である。 Demodulation circuit affected by the motor noise due to PWM carrier signal is a waveform diagram showing the manner in which it is determined that reading error has occurred in the CPU. 復調回路がPWMキャリア信号によるモータノイズの影響を受けても、CPUで読み取りエラーが発生していないと判定される様子を示す波形図である。 Also demodulation circuit affected by motor noise due to PWM carrier signal is a waveform diagram showing the manner in which it is determined that the reading error has not occurred in the CPU. 本発明の実施の形態に係るカードリーダの処理動作を示すフローチャートである。 It is a flowchart showing a processing operation of the card reader according to the embodiment of the present invention. 複数のキャリア信号発生回路を用いて、PWMキャリア信号の周波数を変更するPWM駆動制御回路のブロック図である。 Using a plurality of carrier signal generating circuit, a block diagram of the PWM drive control circuit for changing the frequency of the PWM carrier signal. 複数の分周回路を用いて、PWMキャリア信号の周波数を変更するPWM駆動制御回路のブロック図である。 Using a plurality of frequency divider is a block diagram of the PWM drive control circuit for changing the frequency of the PWM carrier signal. 複数の累積カウンタを用いて、PWMキャリア信号の周波数を変更するPWM駆動制御回路のブロック図である。 Using a plurality of accumulation counter is a block diagram of the PWM drive control circuit for changing the frequency of the PWM carrier signal.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 カードリーダ 2 磁気カード 3 シャッタ 4 受光素子 5 磁気ヘッド 6 駆動ローラ 7 モータ 8 磁気シールド 9 磁気バーコードヘッド 11 復調回路 12 CPU 1 card reader 2 magnetic card 3 shutter 4 light receiving element 5 magnetic head 6 drive roller 7 motor 8 magnetic shield 9 magnetic barcode head 11 demodulating circuit 12 CPU
13 ROM 13 ROM
14 RAM 14 RAM
15 PWM駆動制御回路 15a キャリア信号発生回路 15 PWM drive control circuit 15a carrier signal generating circuit

Claims (4)

  1. 所定の周波数(周期)の組合せによる信号列が記録されたカード情報を復調して読み取るカードリーダにおいて、 In the card reader for reading and demodulating the combined card information signal sequence is recorded by a predetermined frequency (period),
    磁気ヘッドと、 And a magnetic head,
    前記所定の周波数の最大値及び最小値を帯域とする周波数通過帯域が設定されたフィルターを備え、前記磁気ヘッドにおいて検出された磁気データを復調する復調回路と、 A demodulation circuit for frequency pass band of band maximum and minimum values of said predetermined frequency comprises a filter which is set to demodulate the magnetic data detected in said magnetic head,
    前記復調回路において復調された磁気データに基づきカード情報を読み取る制御回路と、 A control circuit for reading the card information based on the magnetic data demodulated in the demodulation circuit,
    PWMキャリア信号を用いてカード搬送モータをPWM制御により駆動するPWM駆動制御回路と、 A PWM drive control circuit for driving by the PWM control of the card transfer motor using a PWM carrier signal,
    を有し、 I have a,
    前記制御回路は、前記復調回路において復調された磁気データに基づき前記カード情報の読み取りエラーを検知したときは、前記PWM駆動制御回路に、前記PWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を送信し、 The control circuit, upon detecting a read error of the card information based on the magnetic data demodulated in the demodulation circuit, the PWM drive control circuit transmits a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal,
    前記PWMキャリア信号の周波数は、前記制御回路からの制御信号に基づき変更されることを特徴とするカードリーダ。 The frequency of the PWM carrier signal, the card reader characterized in that it is changed based on the control signal from the control circuit.
  2. 前記制御回路からの制御信号は、前記PWMキャリア信号の周波数を、 前記復調回路のフィルターに設定された周波数通過帯域を外した周波数に変更する制御信号であることを特徴とする請求項1記載のカードリーダ。 Control signal from the control circuit, the frequency of the PWM carrier signal, according to claim 1, wherein the a control signal for changing the frequency of removing the frequency pass band set in a filter of the demodulation circuit card reader.
  3. 前記制御回路は、 前記カード情報の所定の周期が設定され、前記復調回路において復調された磁気データに基づき設定された所定の周期以外の周期を認識することによってカード情報の読み取りエラーを検知したとき、前記PWM駆動制御回路に前記PWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を送信することを特徴とする請求項1又は2記載のカードリーダ。 It said control circuit, said predetermined period of card information is set, upon detecting a read error of the card information by recognizing the period other than the predetermined period that is set based on the magnetic data demodulated in the demodulation circuit , according to claim 1 or 2 card reader, wherein transmitting a control signal for changing the frequency of the PWM carrier signal in the PWM drive control circuit.
  4. 前記制御回路は、前記PWM駆動制御回路に前記PWMキャリア信号の周波数を変更する制御信号を送信するとともに、前記復調回路に磁気カードの読取感度を向上させる制御信号を送信することを特徴とする請求項1から3のいずれか記載のカードリーダ。 Wherein the control circuit, wherein said sends a control signal for changing the frequency of the to the PWM drive control circuit PWM carrier signal, and transmits a control signal to improve the reading sensitivity of the magnetic card to the demodulation circuit card reader according to any of claim 1 3.
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