JPH08315507A - 磁気ストライプ読み取り／書き込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、ビット化けの可能性のある磁
気ストライプデ−タを検出することができ、高度な磁気
ストライプ読み取り能力の自己診断、高読み取り品質、
高書き込み品質の磁気ストライプ読み取り／書き込み装
置を提供すること。 【構成】磁気ストライプ上に書き込まれたデ−タを読み
取る装置において、磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度
で動かし、磁気ヘッドから出力された信号を、増幅アン
プで増幅し、Ａ／Ｄコンバ−タで２進化し、プログラム
でデジタルフィルタ（微分）、ビット長計測、復調、解
析等のデジタル処理を行い、その時読み取ったデ−タの
１／０判定時のサンプリングポイントに対するマ−ジン
を計算することで、保守点検時等に磁気ヘッドの汚れな
どによる誤読み取りに対してマ−ジン確認ができる自己
診断機能を有することを特徴とする磁気ストライプ読み
取り／書き込み装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ストライプの読み取
り方式に係り、特に磁気ストライプに書き込まれたデ−
タの誤読み取り、誤書き込みが許されない磁気ストライ
プ読み取り方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ストライプ読み取り装置は、
磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度で動かし、磁気ヘッ
ドによって読み込んだ波形を復調回路によって１／０判
定する際に、２値化矩形波の変化点から特定の時間がた
ったポイントでサンプリングを行う固定サンプリング方
式によって１／０判定を行っていた。この方式では磁気
ストライプ上の汚れや、磁気ストライプ読み取りヘッド
の接触不良等により再生出力が不安定となったり、読み
取り時の磁気ストライプと磁気ストライプ読み取りヘッ
ドの相対速度の変動によるビット長変動が発生した場
合、読み取りのビット長が変化して誤読み取りを起こす
可能性があった。

【０００３】そこで、これを解消するためにサンプリン
グを行うビットの前ビット長に対し特定の割合のポイン
トでサンプリングを行うビット追従サンプリング方式に
よって磁気ストライプの読み取りを行っていた。このビ
ット追従サンプリング方式は、磁気ヘッドなどによって
滑らかにビット長が変化しているものに対してはビット
化けを起こさずに読み取ることができるため、固定サン
プリング方式よりも精度の高い読み取りが可能であっ
た。しかし、前ビット長に対してビット長の変化が大き
い場合は、ビット化けを起こす可能性があった。

【０００４】保守点検時等に定期的に磁気ヘッドの清掃
などを行うが、従来は次回点検時までの間、十分なマ−
ジンをもって正常に読み取り動作が可能であるかどうか
を確認することはできなかった。

【０００５】磁気ストライプにデ−タを書き込む場合、
書き込みデ−タとその後の読み取りデ−タを比較照合す
ることより、誤書き込みの防止を図る時、磁気ストライ
プの書き込み時に磁気ヘッドの移動速度変動等が発生す
ると、磁気ストライプにはビット長の変動したデ−タが
書き込まれるが、書き込みの後の読み取りは自機による
ものであるため、ビット長の変動が読み取り時に相殺さ
れて少なくなり、正常な読み取りとなることがあり、ビ
ット化けが起こりうる不良磁気ストライプを書き込む可
能性があるという問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方式では、磁
気ヘッドあるいは媒体を移動させる際の速度変動、磁気
ストライプデ−タを読み込む際に磁気ストライプ上の汚
れ、磁気ヘッドと磁気ストライプの接触が一定でないた
めに起こる磁気ヘッド出力の不安定などが起こった場
合、復調されたデ−タのビット長が一定にならず、正し
く１／０判定することができない可能性があった。

【０００７】本発明の目的は、装置の磁気ストライプ読
み取り能力を試験する際に、装置のサンプリングポイン
トに対するマ−ジンが十分であるかどうかを自己診断す
ることができる磁気ストライプ読み取り方式を及び装置
提供することにある。

【０００８】又、磁気ストライプデ−タ書き込み後に確
認のために行う読み取り動作時に、書き込み不良を検出
し、正しい磁気ストライプのみを書き込むことによって
書き込み品質を向上する磁気ストライプ読み取り／書き
込み装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】磁気ストライプ上に書き
込まれたデ−タを読み取る装置において、磁気ヘッドあ
るいは媒体を一定速度で動かし、磁気ヘッドから出力さ
れた信号を、増幅アンプで増幅し、Ａ／Ｄコンバ−タで
２進化し、プログラムでデジタルフィルタ処理、ビット
長計測、復調、解析等のデジタル処理を行い、１／０判
定する際に、サンプリングポイントに対するマ−ジンの
有無を確認することによりビット化けを起こす可能性の
あるデ−タを検出すること、上記方法により書き込み後
の読み取りを行うことで、ビット化けの可能性のある書
き込みを検出することによって達成できる。１／０判定
後１ビット長を計算し、ノミナル値に対し正常かチェッ
クすること、１／０判定後エンベロ−プデ−タを計算
し、ノミナル値に対し正常かチェックすることによって
も、ビット化けの可能性のある書き込みを検出すること
ができる。よって本方式は、磁気ストライプ読み取りの
機能確認試験時等の自己診断、読み取り品質の向上、書
き込み品質の向上を可能とする。

【００１０】

【作用】定期点検などにおいて装置の磁気ストライプ読
み取り能力を試験する際、上記手段を適用することによ
って装置のサンプリングポイントに対するマ−ジンが十
分あるか自己診断することが可能となる。

【００１１】通常の磁気ストライプ読み取り時に上記手
段を適用することによって高い品質の磁気ストライプの
読み取りが可能となる。

【００１２】磁気ストライプデ−タ書き込み後に確認の
為に行う読み取りの際、上記手段を適用することによっ
て、書き込み不良を検出し、書き込み品質の向上が可能
となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜４により説
明する。

【００１４】図１は、磁気ストライプ再生時のタイムチ
ャ−ト及びビット化けの起こり得るデ−タの一例であ
る。図２は、本発明を適用する磁気ストライプ読み取り
装置の構成例を示すものである。プロセッサ１１は、モ
−タ−制御回路１２を通じてモ−タ−１３を回転させ、
磁気ヘッド１４を任意の一定速度で磁気ストライプに沿
わせて移動させる。これにより、磁気ヘッドから出力さ
れた信号を、増幅アンプ１５で増幅し、Ａ／Ｄコンバ−
タ１６でデジタル化したデ−タをメモリ１７に格納す
る。そのデ−タをプロセッサ１１がプログラムでデジタ
ルフィルタ処理、ビット長計測、復調、解析することに
より、磁気ストライプの読み取りが行われる。 図３
は、プログラムによる磁気ストライプ読み取りデジタル
信号処理の実施例を示す。磁気ヘッドの再生出力はＡ／
Ｄコンバ−タで２進化したデ−タとして取り込む。ま
ず、無信号デ−タを取り、アンプ出力値のオフセットレ
ベルのバラツキを補正する。磁気ストライプ再生出力に
は様々なノイズ成分を吹くんでいるため、出力のオフセ
ットレベル付近のノイズを一定レベルでカットする処理
を行う（ノイズサプレスカット）。次にデ−タ範囲サ−
チ、デジタルフィルタ（微分）処理、ビット長の計測を
行うことによって１／０判定する。

【００１５】次に、磁気ヘッドの再生出力はＡ／Ｄコン
バ−タで２進化したデ−タとして取り込むことによって
１／０判定時のサンプリングポイントに対するマ−ジン
を計算し、ビット化けデ−タの検出原理を説明する。Ｆ
Ｍ方式の磁気ストライプデ−タの二値化矩形波は、図１
−Ａのタイムチャ−トに示すようにビット”０”、”
１”の組合せによって構成される。従来、ビット追従サ
ンプリング方式のサンプリングポイント図１−Ｂに示す
ように、前ビットのビット時間Ｔ０に対して特定のα
（％）（通常７１〜７５％）の標準サンプリングポイン
トＴＳ（ＴＳ＝Ｔ０×α）でサンプリングを行ってい
た。しかし、前ビット長と当該ビット長に急激な変化が
ある場合、ビット化けを起こす可能性があった。ビット
化けの起こりうるデ−タの組合せには以下の２種類があ
った。

【００１６】（１）長いビットの後の短いビットデ−
タ。（図１−Ｂ） （２）短いビットの後の長い”１”ビットデ−タ。（図
１−Ｃ） 図１−Ｂに示す長いビットの後の短いビットデ−タの場
合、標準サンプリングポイントＴＳでは正常読み取りが
できる場合があるが、マ−ジンは少ないため、磁気ヘッ
ドの移動速度変動等によって変化点１が変動すると誤読
み取りをする可能性がある。図１−Ｃに示す短いビット
の後の長い”１”ビットデ−タの場合も標準サンプリン
グポイントＴＳでは正常読み取りができる場合があるが
マ−ジンは少ないため、変化点２が変動すると誤読み取
りをする場合がある。そこで、サンプリングポイントＴ
Ｓから変化点までの時間ＴＸと、マ−ジン（γ＝ＴＸ／
Ｔ１）をプログラムで計算し、あらかじめデ−タに信頼
性があると判断できるマ−ジンβ％以内（γ＜β）に変
化点１，２がある場合は、ビット化けの起こる可能性の
あるデ−タ（マ−ジンの少ないデ−タ）であると判定す
ることができる。

【００１７】ここでは、ビット追従サンプリング方式に
ついて説明したが、固定サンプリング方式、複数ビット
追従サンプリング方式においても本方式を適用すること
によって、同様にビット化けの起こる可能性のあるデ−
タを検出することができる。

【００１８】次に、サンプリングポイントの１／０判定
後１ビット長を計算し、ノミナル値に対し正常かチェッ
クしてビット化けデ−タの検出原理を説明する。ＦＭ方
式の磁気ストライプデ−タの二値化矩形波は、図１のタ
イムチャ−トに示すようにビット”０”、”１”の組合
せによって構成される。サンプリングポイントの１／０
判定後１ビット長（図１−ＡではＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
３，Ｔ４）を計算し、読み取った磁気ストライプデ−タ
のノミナル値に対し極端に長いか、短いデ−タがある場
合は、ビット化けの起こる可能性のあるデ−タ（マ−ジ
ンの少ないデ−タ）であると判定することができる。

【００１９】次に、エンベロ−プデ−タを計算し、ノミ
ナル値に対し正常かチェックすることによる読み取り品
質向上の原理を説明する。磁気ヘッドから出力された信
号を、増幅アンプで増幅し、Ａ／Ｄコンバ−タでデジタ
ル化し、プログラムでエンベロ−プデ−タを計算して、
エンベロ−プデ−タの平均値、ＭＩＮ値を計算し、平均
値が小さいと磁気ヘッドの汚れがある可能性があると判
定し、ノイズサプレスのカット量を切替えてリトライを
行う。又、ＭＩＮ値が小さい場合、常にＡ／Ｄコンバ−
タのダイナミックレンジが確保できるように増幅アンプ
のゲインを切替てリトライすることによって読み取り品
質を向上できる。。

【００２０】次にビット化けデ−タ検出方法によって機
能確認試験時等にサンプリングポイントに対してマ−ジ
ンがあるか確認することによるビット化け検出の実施例
を図４に示す。まず、１／０判定時のサンプリングポイ
ントに対するマ−ジンを計算し、マ−ジンが十分あるデ
−タであれば、正常な読み取り能力を持った装置である
と判定し、マ−ジン小のデ−タが存在する場合は、読み
取り能力の劣化した装置であると判定する。

【００２１】通常の読み取り時に於いては、マ−ジン小
のデ−タが存在する場合は、リトライリ−ドを実施し最
初に読み取ったデ−タと比較して一致した場合、正常な
デ−タであると判定し、以後の処理を続ける。二つのデ
−タが一致しない場合はビット長変動が大きく、誤読み
取りの可能性のあるデ−タと判定し、異常処理を行う。
異常処理の例としては、処理を中断し、オペレ−タ−等
に確認を要求する等が挙げられる。

【００２２】磁気ストライプデ−タを書き込んだ後に正
確に書き込めたかどうかを確認するために読み取り動作
を行うが、この処理は書き込みを行った装置自身によっ
て行われるため、書き込み時のビット長変動が読み込み
の際に相殺され、正常読み取りとなる場合があった。し
かし、書き込みデ−タは自機だけでなく、他の装置によ
っても読み込まれるので、ビット長が大きく変動してい
る書き込みデ−タは作り込んではならない。そこで、１
／０判定時のサンプリングポイントに対するマ−ジンを
計算し、マ−ジンが少ないデ−タだった場合エラ−とす
ることにより書き込み時の磁気ヘッドの移動速度変動の
大きい不良磁気ストライプの発行を防止することができ
る。なお、書き込みデ−タと読み取りデ−タが一致しな
い場合はもう一度書き込み動作を行ったり、書き込みデ
−タが異常であることの確認をオペレ−タに要求するこ
となどが挙げられる。

【００２３】このような読み取り方式を採用することに
よって、機能確認試験時の自己診断による読み取りマ−
ジンの確認、読み取り品質の向上、書き込み品質の向上
が可能となる。

【００２４】本実施例では、磁気ヘッドを磁気ストライ
プに沿って移動させる場合について説明したが、磁気ス
トライプを磁気ヘッドに対して移動させるような場合に
も本方式は有効である。

【００２５】上記に記載されている各デ−タを装置のロ
ギングデ−タ等として取り、そのデ−タをもとに装置自
身で装置の不具合箇所を推定し、保守定期点検時等に、
保守員等に知らせることにより、保守定期点検時間を短
縮でき、又装置の調整バラツキの低減を図ることができ
る。

【００２６】

【発明の効果】上記で述べた如く本発明によれば、磁気
ストライプの読み取り波形をＡ／Ｄコンバ−タで２進化
することにより得られたデ−タをプログラムでデジタル
フィルタ（微分）、ビット長計測、復調、解析等デジテ
ル処理することによって、下記に記載されるような効果
を得られる。

【００２７】（１）磁気ストライプ上に汚れが有った
り、磁気ストライプと磁気ヘッドの接触不良が発生して
も、読み取ることが出来る。

【００２８】（２）磁気ストライプと磁気ヘッドの相対
速度が変動しても、読み取ることが出来る。

【００２９】（３）装置の機能確認試験時等に本方式を
適用することによって、装置の読み取り能力の低下をチ
ェックすることができ、自己診断が可能となる。

【００３０】（４）通常の読み取り動作時に本発明を適
用することによって、ビット化けを起こして読み込む可
能性のあるデ−タを正しいデ−タとして処理する危険性
がなくなり、確実なデ−タのみを読み込むことにより読
み取り品質の向上が可能となる。

【００３１】（５）書き込みを行った後の読み取り時に
本方式を適用することによって、ビット長変動の大きな
磁気ストライプの書き込みを防止でき、書き込み品質の
向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ストライプ再生時のタイムチャ−トおよ
び、ビット化けの起こりうるデ−タの組合せの一例であ
る。

【図２】本発明の一実施例である磁気ストライプ読み取
り装置の構成図である。

【図３】マイクロプログラムによる磁気ストライプ読み
取りデジタル信号処理のフロ−チャ−トである。

【図４】機能確認試験時等に本方式を適用する場合のフ
ロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１１…プロセッサ，１２…モ−タ−制御回路，１３…モ
−タ−１４…磁気ヘッド，１５…増幅アンプ，１６…Ａ
／Ｄコンバ−タ，１７…メモリ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ストライプ上に書き込まれたデ−タを
   読み取るために、波形成形された２値化矩形波をビット
   長から求まるサンプリングポイントでサンプリングしデ
   −タの１／０判定を行う磁気ストライプ読み取り装置に
   おいて、磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度で動かし、
   磁気ヘッドから出力された信号を、増幅アンプで増幅
   し、Ａ／Ｄコンバ−タで２進化し、プログラムでデジタ
   ルフィルタ処理、ビット長計測、復調、解析等のデジタ
   ル処理を行い、１／０判定時のサンプリングポイントに
   対するマ−ジンを計算することで、磁気ヘッドの汚れな
   どによる誤読み取りに対してマ−ジン確認ができる自己
   診断機能を有することを特徴とする磁気ストライプ読み
   取り／書き込み装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の手段を有した磁気ストライ
   プ読み取り／書き込み装置において、デ−タ書き込み後
   にデ−タのチェックをする為に行う読み取り動作にて読
   み取ったデ−タのマ−ジンが少ない場合はビット長変動
   が大きいためエラ−とすることで不良磁気ストライプの
   書き込みを防止できることを特徴とする磁気ストライプ
   読み取り／書き込み装置。
3. 【請求項３】磁気ストライプ上に書き込まれたデ−タを
   読み取るために、波形成形された２値化矩形波をビット
   長から求まるサンプリングポイントでサンプリングしデ
   −タの１／０判定を行う磁気ストライプ読み取り装置に
   おいて、磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度で動かし、
   磁気ヘッドから出力された信号を、増幅アンプで増幅
   し、Ａ／Ｄコンバ−タで２進化し、プログラムでデジタ
   ルフィルタ処理、ビット長計測、復調、解析等のデジタ
   ル処理を行い、１／０判定後１ビット長を計算して、ノ
   ミナル値に対し正常かチェックすることで、速度変動が
   発生して正常でない場合には読み取りデ−タのエラ−と
   することで誤読み取りを防止することを特徴とする磁気
   ストライプ読み取り／書き込み装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の手段を有した磁気ストライ
   プ読み取り／書き込み装置において、デ−タ書き込み後
   にデ−タのチェックをする為に行う読み取り動作にて読
   み取ったデ−タがノミナル値に対して異常と判断した場
   合はビット長変動が大きいためエラ−とすることで不良
   磁気ストライプの書き込みを防止できることを特徴とす
   る磁気ストライプ読み取り／書き込み装置。
5. 【請求項５】磁気ストライプ上に書き込まれたデ−タを
   読み取るために、波形成形された２値化矩形波をビット
   長から求まるサンプリングポイントでサンプリングしデ
   −タの１／０判定を行う磁気ストライプ読み取り装置に
   おいて、磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度で動かし、
   磁気ヘッドから出力された信号を、増幅アンプで増幅
   し、Ａ／Ｄコンバ−タで２進化し、プログラムでデジタ
   ルフィルタ処理、ビット長計測、復調、解析等のデジタ
   ル処理を行い、１／０判定後エンベロ−プデ−タ計算
   し、ノミナル値に対し正常かチェックすることで、磁気
   ヘッドの汚れ等によって磁気ヘッドから出力が低下して
   正常でない場合には読み取りデ−タのエラ−とすること
   で誤読み取りを防止することを特徴とする磁気ストライ
   プ読み取り／書き込み装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の手段を有した磁気ストライ
   プ読み取り／書き込み装置において、デ−タ書き込み後
   にデ−タのチェックをする為に行う読み取り動作にて読
   み取ったデ−タがノミナル値に対して異常と判断した場
   合、ヘッドの出力が低下しているためエラ−とすること
   で不良磁気ストライプの書き込みを防止できることを特
   徴とする磁気ストライプ読み取り／書き込み装置。
7. 【請求項７】磁気ストライプ上に書き込まれたデ−タを
   読み取るために、波形成形された２値化矩形波をビット
   長から求まるサンプリングポイントでサンプリングしデ
   −タの１／０判定を行う磁気ストライプ読み取り装置に
   おいて、磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度で動かし、
   磁気ヘッドから出力された信号を、増幅アンプで増幅
   し、Ａ／Ｄコンバ−タで２進化し、プログラムでデジタ
   ルフィルタ処理、ビット長計測、復調、解析等のデジタ
   ル処理を行い、１／０判定後エンベロ−プデ−タ計算
   し、ＭＡＸ値が小さい場合は、常にＡ／Ｄコンバ−タを
   ダイナミックレンジで使用可能なように増幅アンプのゲ
   インを切り替え、リトライすることで、磁気ヘッドの汚
   れ等により磁気ヘッドから出力が低下しても、高い読み
   取り品質を確保できることを特徴とする磁気ストライプ
   読み取り／書き込み装置。
8. 【請求項８】磁気ストライプ上に書き込まれたデ−タを
   読み取る装置において、波形成形された２値化矩形波を
   ビット長から求まるサンプリングポイントでサンプリン
   グしデ−タの１／０判定を行う磁気ストライプ読み取り
   装置において、磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度で動
   かし、磁気ヘッドから出力された信号を、増幅アンプで
   増幅し、Ａ／Ｄコンバ−タで２進化し、プログラムでデ
   ジタルフィルタ処理、ビット長計測、復調、解析等のデ
   ジタル処理を行い、１／０判定前にエンベロ−プデ−タ
   を計算し、そのデ−タにもとずいてノイズサプレスの量
   を切り替える機能を有することで、磁気ヘッドの汚れ等
   によって磁気ヘッドから出力が低下しても、高い読み取
   り品質を確保できることを特徴とする磁気ストライプ読
   み取り／書き込み装置。
9. 【請求項９】磁気ストライプ上に書き込まれたデ−タを
   読み取るために、波形成形された２値化矩形波をビット
   長から求まるサンプリングポイントでサンプリングしデ
   −タの１／０判定を行う磁気ストライプ読み取り装置に
   おいて、磁気ヘッドあるいは媒体を一定速度で動かし、
   磁気ヘッドから出力された信号を、増幅アンプで増幅
   し、Ａ／Ｄコンバ−タで２進化し、プログラムでデジタ
   ルフィルタ処理、ビット長計測、復調、解析等のデジタ
   ル処理を行い、１／０判定前にエンベロ−プデ−タを計
   算し、そのデ−タにもとずいてピ−クシフトの量を計算
   しビット長を補正する機能を有することで、磁気ヘッド
   の汚れ等によって磁気ヘッドから出力が低下しても、高
   い読み取り品質を確保できることを特徴とする磁気スト
   ライプ読み取り／書き込み装置。
10. 【請求項１０】請求項１〜９記載の手段をハ−ドロジッ
    ク化した磁気ストライプ読み取り用ＬＳＩ。