JP6613193B2 - 媒体処理装置および媒体処理装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、媒体に記録された磁気データを読み取る媒体処理装置に関する。また、本発明は、かかる媒体処理装置の制御方法に関する。

従来、カードに記録された磁気データを読み取るための磁気ヘッドを備えるカードリーダが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のカードリーダは、カード搬送機構を備えるカード搬送式のカードリーダである。この種のカードリーダでは、磁気ヘッドでの読取結果に基づいて生成される復調データの信頼性を高めるため、一般に、磁気ヘッドの出力信号に基づいて、磁気ヘッドで磁気データを読み取ったときの再生ジッタを算出し、算出された再生ジッタが大きい場合には、読取エラーとしている。

なお、カードに記録される磁気データは、特許文献１の図１１に示すように、一般に、同期符号であるプリアンブルと、始め符号（ＳＳ（Ｓｔａｒｔ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ））と、取引情報等が含まれた固有のデータである情報データと、終わり符号（ＥＳ（Ｅｎｄ Ｓｅｎｔｉｎｅｌ））と、水平冗長検査文字（ＬＲＣ（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）文字）と、同期符号であるポストアンブルとから構成されている。

特開２０１４−１９７４３７号公報

上述のように、カードに記録される磁気データは、プリアンブルと始め符号と情報データと終わり符号と水平冗長検査文字とポストアンブルとから構成されているが、カードリーダでは、情報データを正確に復調することができれば機能上問題はない。しかしながら、従来のカードリーダでは、たとえば、磁気ヘッドの出力信号の、磁気データの全体に対応する部分の再生ジッタを算出し、算出された再生ジッタが大きい場合に、読取エラーとしている。そのため、従来のカードリーダでは、磁気ヘッドの出力信号の、情報データに対応する部分の再生ジッタが小さくて情報データを正確に復調することが可能であるにもかかわらず、読取エラーとなる場合が生じうる。

なお、プリアンブルおよびポストアンブルは、カードに形成される磁気ストライプの端部に記録されているため、磁気ストライプの、プリアンブルおよびポストアンブルが記録された部分では、外的要因によって傷が生じやすく、また、プリアンブルおよびポストアンブルでは、外的要因によって磁力の低下（減磁）が生じやすい。したがって、磁気ヘッドの出力信号の、プリアンブルおよびポストアンブルに対応する部分の再生ジッタは大きくなりやすく、その結果、磁気ヘッドの出力信号の、情報データに対応する部分の再生ジッタが小さくて情報データを正確に復調することが可能であるにもかかわらず、読取エラーとなる場合が発生しやすい。

そこで、本発明の課題は、取引情報等が含まれた固有のデータである情報データを正確に復調することが可能であるときの読取エラーの発生を防止することが可能な媒体処理装置を提供することにある。また、本発明の課題は、取引情報等が含まれた固有のデータである情報データを正確に復調することが可能であるときの読取エラーの発生を防止することが可能となる媒体処理装置の制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の媒体処理装置は、媒体に記録された磁気データを読み取る磁気ヘッドと、磁気ヘッドの出力信号が入力されるデータ処理部とを備え、媒体に記録された磁気データは、プリアンブルと、ポストアンブルと、プリアンブルとポストアンブルとの間の有効データとから構成され、データ処理部は、磁気ヘッドの出力信号に基づいて、磁気ヘッドの出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定するとともに、磁気ヘッドの出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、磁気ヘッドによる磁気データの読取結果をエラーとするのか否かを判断することを特徴とする。

本発明において、たとえば、データ処理部は、磁気ヘッドの出力信号の磁化反転の間隔時間である時間データを算出し、時間データに基づいて復調データを生成するとともに、生成された復調データと磁気ヘッドの出力信号の磁化反転数とに基づいて、磁気ヘッドの出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定し、磁気ヘッドの出力信号の、有効データに対応する部分の時間データに基づいて再生ジッタを算出する。

また、上記の課題を解決するため、本発明の媒体処理装置の制御方法は、プリアンブルと、ポストアンブルと、プリアンブルとポストアンブルとの間の有効データとから構成されるとともに媒体に記録される磁気データを読み取る磁気ヘッドを備える媒体処理装置の制御方法であって、磁気ヘッドの出力信号に基づいて、磁気ヘッドの出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定するとともに、磁気ヘッドの出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、磁気ヘッドによる磁気データの読取結果をエラーとするのか否かを判断することを特徴とする。

本発明では、磁気ヘッドの出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、磁気ヘッドによる磁気データの読取結果をエラーとするのか否かを判断している。そのため、本発明では、磁気ヘッドの出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが小さくて有効データを正確に復調することが可能であるときの、媒体処理装置での読取エラーの発生を防止することが可能になる。また、本発明では、プリアンブルとポストアンブルとの間が有効データとなっており、有効データには、取引情報等が含まれた固有のデータである情報データが含まれている。したがって、本発明では、磁気ヘッドの出力信号の、情報データに対応する部分の再生ジッタが小さくて情報データを正確に復調することが可能であるときの、媒体処理装置での読取エラーの発生を防止することが可能になる。

また、本発明では、磁気ヘッドの出力信号に基づいて、磁気ヘッドの出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定しているため、磁気ヘッドの出力信号の、有効データに対応する部分を正確に特定することが可能になる。

以上のように、本発明では、取引情報等が含まれた固有のデータである情報データを正確に復調することが可能であるときの、媒体処理装置での読取エラーの発生を防止することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる媒体処理装置の構成を説明するための概略図である。 図１に示す媒体に記録される磁気データの構造を説明するための図である。 図１に示すデータ処理部における復調データの生成手順を説明するための図である。 図１に示す磁気ヘッドの出力信号の一例を示す図であり、（Ａ）はプリアンブルが正常なときの出力信号の一例を示す図、（Ｂ）はプリアンブルが減磁されているときの出力信号の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（媒体処理装置の構成および媒体処理装置の概略制御）
図１は、本発明の実施の形態にかかる媒体処理装置１の構成を説明するための概略図である。図２は、図１に示すカード２に記録される磁気データの構造を説明するための図である。図３は、図１に示すデータ処理部４における復調データの生成手順を説明するための図である。図４は、図１に示す磁気ヘッド３の出力信号の一例を示す図であり、（Ａ）はプリアンブルが正常なときの出力信号の一例を示す図、（Ｂ）はプリアンブルが減磁されているときの出力信号の一例を示す図である。

本形態の媒体処理装置１は、媒体であるカード２に記録された磁気データの読取やカード２への磁気データの記録を行うためのカードリーダである。したがって、以下では、本形態の媒体処理装置１を「カードリーダ１」とする。カードリーダ１は、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）等の上位装置に搭載されて使用される。このカードリーダ１は、カード２に記録された磁気データを読み取る磁気ヘッド３と、磁気ヘッド３の出力信号が入力されるデータ処理部４とを備えている。また、カードリーダ１は、カード搬送式のカードリーダであり、モータ（図示省略）に連結される搬送ローラ５と、搬送ローラ５に対向配置されるとともに搬送ローラ５に向かって付勢されるパッドローラ６とを備えている。カード２は、搬送ローラ５とパッドローラ６との間に挟まれた状態で搬送される。

カード２は、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の長方形状の塩化ビニール製のカードである。また、本形態のカード２は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＸ６３０２）に準拠した磁気ストライプ付きのカードであり、カード２には、磁気データが記録される磁気ストライプ（図示省略）が形成されている。なお、カード２には、ＩＣチップが内蔵されていても良い。

カード２に記録される磁気データ（すなわち、磁気ストライプに記録される磁気データ）は、図２に示すように、プリアンブルと、始め符号（ＳＳ）と、取引情報等が含まれた固有のデータである情報データと、終わり符号（ＥＳ）と、ＬＲＣ文字（水平冗長検査文字）と、ポストアンブルとから構成されている。プリアンブルと始め符号と情報データと終わり符号とＬＲＣ文字とポストアンブルとは、この順番で磁気ストライプに記録されている。本形態では、始め符号と情報データと終わり符号とＬＲＣ文字とによって、プリアンブルとポストアンブルとの間の有効データが構成されている。

カード２の磁気ストライプが磁気ヘッド３に接触した状態でカード２が搬送されると、磁気ヘッド３は、アナログ状の出力信号を出力する。たとえば、磁気ヘッド３は、図４（Ａ）に示すようなアナログ状の出力信号を出力する。データ処理部４は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶手段、ＣＰＵ等の演算手段および各種の電子回路等を備えている。このデータ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号に基づいて復調データを生成する。

具体的には、データ処理部４は、まず、磁気ヘッド３の出力信号の磁化反転の間隔時間（隣接するピーク値とボトム値との間隔時間）である時間データを算出する（図３参照）。たとえば、データ処理部４は、時間データｔ１〜ｔ２０を算出する。算出された時間データは、データ処理部４の記憶手段に一時的に記憶される。なお、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号を増幅する増幅回路を備えており、データ処理部４は、増幅された後の磁気ヘッド３の出力信号に基づいて時間データを算出する。また、時間データは、電子回路およびソフトウエアを用いた処理によって、あるいは、ソフトウエアを用いた処理によって、算出される。

また、データ処理部４は、全ての時間データを算出した後、算出された時間データに基づいて復調データを生成する。たとえば、図３に示すように、データ処理部４は、時間データの値が所定の第１基準値を中心とする所定の範囲内にあるときに、復調データとして“０”データを生成し、第１基準値の半分の値である第２基準値を中心とする所定の範囲内にある時間データが２個続いたときに、復調データとして“１”データを生成する。図３に示す例では、時間データｔ１〜ｔ４、ｔ１５、ｔ１６、１９、ｔ２０が第１基準値を中心とする所定の範囲内にあるため、復調データとして“０”データが生成される。また、たとえば、第２基準値を中心とする所定の範囲内にある時間データｔ５、ｔ６が２個続いたときに、復調データとして“１”データが生成される。生成された復調データは、データ処理部４の記憶手段に一時的に記憶される。

さらに、データ処理部４は、全ての復調データを生成した後、磁気ヘッド３の出力信号に基づいて生成された復調データと磁気ヘッド３の出力信号の磁化反転数とに基づいて、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と始め符号に対応する部分との境界（すなわち、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界）、および、ポストアンブルに対応する部分とＬＲＣ文字に対応する部分との境界（すなわち、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界）を特定する。すなわち、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号に基づいて、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定する。

具体的には、生成された復調データから、プリアンブルに対応する復調データが、たとえば図４（Ａ）に示す例では、所定個数の“０”データによって構成されていることがわかるため、データ処理部４は、プリアンブルに対応する“０”データの数に応じた磁気ヘッド３の出力信号の磁化反転数をカウントアップすることで、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と始め符号に対応する部分との境界を特定する。たとえば、プリアンブルに対応する“０”データの数が２０個であれば、磁気ヘッド３の出力信号において、磁化反転数が２０個となった位置が、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と始め符号に対応する部分との境界になる。

なお、プリアンブルに対応する復調データは、一般には、所定個数の“０”データと“１”データとの組合せによって構成された刻時データ（同期データ）であり、この場合には、データ処理部４は、プリアンブルに対応する“０”データと“１”データの数に応じた磁気ヘッド３の出力信号の磁化反転数をカウントアップすることで、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と始め符号に対応する部分との境界を特定する。

また、生成された復調データから、始め符号に対応する復調データが、たとえば図４（Ａ）に示す例では、所定個数の“１”データによって構成されていることがわかり、情報データに対応する復調データが、所定個数の“０”データと“１”データとの組合せによって構成されていることがわかり、終わり符号に対応する復調データが、たとえば、所定個数の“１”データによって構成されていることがわかり、ＬＲＣ文字に対応する復調データが、所定個数の“０”データと“１”データとの組合せによって構成されていることがわかるため、データ処理部４は、始め符号に対応する“１”データの数と、情報データに対応する“０”データの数および“１”データの数と、終わり符号に対応する“１”データの数と、ＬＲＣ文字に対応する“０”データの数および“１”データの数とに応じた磁気ヘッド３の出力信号の磁化反転数をカウントアップすることで、磁気ヘッド３の出力信号の、ポストアンブルに対応する部分とＬＲＣ文字に対応する部分との境界を特定する。

たとえば、情報データに対応する“０”データの数とＬＲＣ文字に対応する“０”データの数との合計がＭ個であり、始め符号に対応する“１”データの数と情報データに対応する“１”データの数と終わり符号に対応する“１”データの数とＬＲＣ文字に対応する“１”データの数との合計がＮ個であれば、磁気ヘッド３の出力信号において、プリアンブルに対応する部分と始め符号に対応する部分との境界から、磁化反転数が（Ｍ＋２Ｎ）個となった位置が、磁気ヘッド３の出力信号の、ポストアンブルに対応する部分とＬＲＣ文字に対応する部分との境界となる。

なお、始め符号に対応する復調データは、所定個数の“０”データと“１”データとの組合せによって構成されても良い。また、終わり符号に対応する復調データは、所定個数の“０”データと“１”データとの組合せによって構成されても良い。また、図４（Ａ）に示す例において、データ処理部４は、プリアンブルに対応する“０”データの数と、始め符号に対応する“１”データの数とに応じた磁気ヘッド３の出力信号の磁化反転数をカウントアップするとともに、始め符号に対応する“１”データの数に応じた磁気ヘッド３の出力信号の磁化反転数分を減算することで、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と始め符号に対応する部分との境界を特定しても良い。

また、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定すると、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の時間データを特定する。また、復調データの生成が正常に終了していれば、データ処理部４は、その後、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の時間データに基づいて再生ジッタを算出する。すなわち、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分の時間データ、情報データに対応する部分の時間データ、終わり符号に対応する部分の時間データおよびＬＲＣ文字に対応する部分の時間データに基づいて再生ジッタを算出する。

また、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、磁気ヘッド３による磁気データの読取結果をエラーとするのか否かを判断する。具体的には、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが所定の基準値以上となっていれば、読取結果をエラーとする。すなわち、読取エラーとする。また、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが基準値よりも小さくなっていれば、読取結果をエラーとはしない。すなわち、読取エラーとはしない。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、磁気ヘッド３による磁気データの読取結果をエラーとするのか否かを判断しており、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが所定の基準値よりも小さくなっていれば、読取エラーとはしていない。

そのため、たとえば、プリアンブルが減磁されていて、図４（Ｂ）に示すように、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分の振幅が小さくなり、その結果、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分の再生ジッタが大きくなっていても、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが基準値よりも小さくなっていれば、読取エラーにはならない。同様に、たとえば、ポストアンブルが減磁されていて、磁気ヘッド３の出力信号の、ポストアンブルに対応する部分の振幅が小さくなり、その結果、磁気ヘッド３の出力信号の、ポストアンブルに対応する部分の再生ジッタが大きくなっていても、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが基準値よりも小さくなっていれば、読取エラーにはならない。

また、たとえば、磁気ストライプの、プリアンブルおよびポストアンブルが記録された部分が傷ついており、その結果、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分の再生ジッタやポストアンブルに対応する部分の再生ジッタが大きくなっていても、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが基準値よりも小さくなっていれば、読取エラーにはならない。

したがって、本形態では、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタが所定の基準値よりも小さくなっていて、有効データを正確に復調することが可能であるときの、カードリーダ１での読取エラーの発生を防止することが可能になる。また、本形態では、有効データに情報データが含まれているため、磁気ヘッド３の出力信号の、情報データに対応する部分の再生ジッタが小さくなっていて情報データを正確に復調することが可能であるときのカードリーダ１での読取エラーの発生を防止することが可能になる。

本形態では、磁気ヘッド３の出力信号に基づいて、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定している。そのため、本形態では、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分を正確に特定することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、データ処理部４は、全ての時間データを算出してから、全ての復調データを生成し、その後、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定してから、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の時間データに基づいて再生ジッタを算出している。この他にもたとえば、データ処理部４は、時間データが算出されるたびに復調データを生成するとともに、復調データを生成しながら、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界、および、ポストアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界を特定しても良い。また、データ処理部４は、磁気ヘッド３の出力信号の、プリアンブルに対応する部分と有効データに対応する部分との境界が特定されたら、再生ジッタの測定を同時並行で行っても良い。この場合には、データ処理部４での処理時間を短縮することが可能になる。

また、データ処理部４での処理の実行環境に余裕があれば、それぞれの処理をマルチタスクで並行処理しても良い。この場合には、上述した形態のように、磁気ヘッド３の出力信号の、有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、磁気ヘッド３による磁気データの読取結果がエラーであるのか否かを判断しても、カード２が磁気ヘッド３を通過し終わった時点で、磁気データの読取処理を完了させるとともに、磁気ヘッド３による磁気データの読取結果をエラーとするのか否かの判断を完了させることが可能になる。

上述した形態では、カード２は、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の塩化ビニール製のカードであるが、カード２は、厚さが０．１８〜０．３６ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）カードであっても良いし、所定の厚さの紙カード等であっても良い。また、上述した形態では、カードリーダ１は、カード搬送式のカードリーダであるが、カードリーダ１は、ユーザが手動でカード２を移動させながら、磁気データの読取を行う手動式のカードリーダであっても良い。また、上述した形態では、媒体処理装置１は、カード２に記録された磁気データの読取等を行うカードリーダであるが、本発明が適用される媒体処理装置１は、カード２以外の媒体に記録された磁気データの読取等を行っても良い。

１ カードリーダ（媒体処理装置）
２ カード（媒体）
３ 磁気ヘッド
４ データ処理部

Claims (3)

1. 媒体に記録された磁気データを読み取る磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドの出力信号が入力されるデータ処理部とを備え、
   前記媒体に記録された磁気データは、プリアンブルと、ポストアンブルと、前記プリアンブルと前記ポストアンブルとの間の有効データとから構成され、
   前記データ処理部は、前記磁気ヘッドの出力信号に基づいて、前記磁気ヘッドの出力信号の、前記プリアンブルに対応する部分と前記有効データに対応する部分との境界、および、前記ポストアンブルに対応する部分と前記有効データに対応する部分との境界を特定するとともに、前記磁気ヘッドの出力信号の、前記有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、前記磁気ヘッドによる磁気データの読取結果をエラーとするのか否かを判断することを特徴とする媒体処理装置。
2. 前記データ処理部は、前記磁気ヘッドの出力信号の磁化反転の間隔時間である時間データを算出し、前記時間データに基づいて復調データを生成するとともに、生成された前記復調データと前記磁気ヘッドの出力信号の磁化反転数とに基づいて、前記磁気ヘッドの出力信号の、前記プリアンブルに対応する部分と前記有効データに対応する部分との境界、および、前記ポストアンブルに対応する部分と前記有効データに対応する部分との境界を特定し、前記磁気ヘッドの出力信号の、前記有効データに対応する部分の前記時間データに基づいて再生ジッタを算出することを特徴とする請求項１記載の媒体処理装置。
3. プリアンブルと、ポストアンブルと、前記プリアンブルと前記ポストアンブルとの間の有効データとから構成されるとともに媒体に記録される磁気データを読み取る磁気ヘッドを備える媒体処理装置の制御方法であって、
   前記磁気ヘッドの出力信号に基づいて、前記磁気ヘッドの出力信号の、前記プリアンブルに対応する部分と前記有効データに対応する部分との境界、および、前記ポストアンブルに対応する部分と前記有効データに対応する部分との境界を特定するとともに、前記磁気ヘッドの出力信号の、前記有効データに対応する部分の再生ジッタに基づいて、前記磁気ヘッドによる磁気データの読取結果をエラーとするのか否かを判断することを特徴とする媒体処理装置の制御方法。

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