JPH103601A

JPH103601A - 磁気ストライプ読み取り／書き込み異常の検知方法およびこれを適用した磁気ストライプ読み取り／書き込み装置

Info

Publication number: JPH103601A
Application number: JP15660396A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yuasa; 篤士湯浅; Satoshi Fujimoto; 聡藤本; Shizuo Sato; 鎮雄佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-06-18
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】装置出荷時または保守点検終了時に基準媒体
で、装置の磁気ストライプ読み取り能力を試験する際に
適用することにより、装置のギヤのバックラッシュ等装
置機構部の異常，磁気ヘッド汚れ，磨耗等の異常である
と判定してアラームを装置の表示部と上位装置に送信す
る等、装置の異常箇所を自己診断できる磁気ストライプ
読み取り方法および装置を提供すること。【解決手段】磁気ヘッドの再生出力信号を所定周期で
サンプリングし、各サンプル点の振幅値に対応したディ
ジタル値に変換した後、サンプル点の振幅とビット長の
統計データに基づいて、装置に異常があった場合、これ
を磁気ヘッド機構部のガタ，磁気ヘッド汚れ・磨耗等に
切り分けることを特徴とする磁気ストライプ読み取り／
書き込み異常の検知方法、および、これを適用した装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号
(パルス信号)を磁気記録したカード，通帳等の媒体を用
いてデータのやりとりを行う現金自動支払機等のシステ
ムに適用するに好適な、磁気ストライプに書き込まれた
データの読み取り／書き込み異常の検知方法に関し、特
に読み取り／書き込み異常の切り分けが可能な磁気スト
ライプ読み取り／書き込み異常の検知方法およびこれを
適用した磁気ストライプ読み取り／書き込み装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録方式のカード，通帳等の媒体か
ら磁気データを高い信頼性で再生するためには、磁性体
の磁化反転位置を正確に検知する必要がある。なお、こ
の種の磁気ストライプ読み取り方式としては、例えば、
特開平5-290519号公報に開示された技術が知られてい
る。従来の磁気ストライプ読み取り方法においては、磁
気ヘッドの読み取り波形のピーク点を磁性体の磁化反転
位置としているが、この方法では、磁気ヘッドの再生出
力波形がモータ等による漏れ磁束の影響を受けたり、書
き残し磁性体の生じる磁界により波形が歪んだり、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、磁化反転位置を誤検知する可能性がある。

【０００３】また、上述の従来の方法では、装置の読み
取りエラー回数やリトライ回数、または、読み取りマー
ジンの有無しか検出できないため、保守点検時に装置毎
の状態に合った保守ができず、保守点検時間も短縮する
ことが困難であった。更に、装置出荷時または保守点検
終了時に、基準媒体で、装置の磁気ストライプ読み取り
能力を試験する際に適用することにより、装置に異常が
あった場合、ギヤのバックラッシュ等装置機構部の異
常，磁気ヘッド汚れ・磨耗等の異常のないことを確認す
る自己診断ができなかった。

【０００４】

【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
ストライプデー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、復調されたデー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。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、従来の技術における上述の如き問題
を解消し、装置出荷時または保守点検終了時に、基準媒
体で、装置の磁気ストライプ読み取り能力を試験する際
に適用することにより、装置に異常があった場合、これ
をギヤのバックラッシュ等の装置機構部の異常，磁気ヘ
ッド汚れ・磨耗等の異常に切り分け可能な磁気ストライ
プ読み取り／書き込み異常の検知方法およびこれを適用
した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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、磁
性体に記録したディジタル信号を磁気ヘッドによって再
生する装置における磁気ストライプ読み取り／書き込み
異常の検知方法であって、前記磁気ヘッドの再生出力信
号を所定周期でサンプリングし、各サンプル点の振幅値
に対応したディジタル値に変換した後、サンプル点の振
幅とビット長の統計データに基づいて、装置に異常があ
った場合、これを磁気ヘッド機構部のガタ，磁気ヘッド
汚れ・磨耗等に切り分けることを特徴とする磁気ストラ
イプ読み取り／書き込み異常の検知方法、および、該方
法を装置の出荷時または保守点検終了時に、基準媒体
で、磁気ストライプ読み取り能力を試験する際に適用す
るようにした、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、または、上記
方法を装置の通常運用時に適用して、磁気ヘッド機構部
のガタ，磁気ヘッド汚れ・磨耗等の異常を特定し、異常
毎のアラーム発生数をカウントし、カウント回数が規定
回数以上になった場合に、装置の表示部と上位装置に対
して、保守員または係員に点検要のアラームを出力する
ことを特徴とする磁気ストライプ読み取り／書き込み装
置によって達成される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に係る磁気ストライプ読み
取り／書き込み異常の検知方法においては、磁気ヘッド
の再生出力信号を所定周期でサンプリングし、各サンプ
ル点の振幅値に対応したディジタル値に変換した後、サ
ンプル点の振幅とビット長の統計データをマイクロプロ
グラムで処理することで、装置に異常があった場合、ギ
ヤのバックラッシュ等の磁気ヘッド機構部の異常，磁気
ヘッド汚れ・磨耗等の異常に切り分けることを可能とす
るものである。本発明に係る第１の磁気ストライプ読み
取り／書き込み装置においては、上記方法を応用して自
己診断機能を持たせたことを特徴とするものである。ま
た、本発明に係る第２の磁気ストライプ読み取り／書き
込み装置においては、上記方法を応用して言わば予防保
守機能を持たせたことを特徴とするものである。以下、
本発明の実施例を図面に基づいてより詳細に説明する。

【０００７】図１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１
１は、モータ制御回路１２を通じてモータ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１４から
出力された信号を、増幅アンプ１５で増幅し、Ａ／Ｄコ
ンバータ１６でディジタル化したデータをメモリ１７に
格納する。そのデータをプロセッサ１１がマイクロプロ
グラムで微分，２値化，復調，解析等ディジタル処理す
ることにより、磁気ストライプの読み取りが行われる。
磁気ヘッド１４の再生出力は、Ａ／Ｄコンバータ１６で
２進化したデータとして取り込む。磁気ストライプ再生
出力には様々なノイズ成分が含まれているが、微分処理
を行う場合、出力が変化しているときよりも、安定して
いるときの方がノイズの影響が大きい。そこで出力のオ
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(ノイズサプレスカット)を行う。次に、微分処理，
ピーク検出，ビット長の測定等、ディジタル処理を行う
ことによって“１”／“０”判定を行う。

【０００８】図２に、マイクロプログラムによる磁気ス
トライプジッタマージンの計算方法の一例を示す。ここ
では、上述の磁気ヘッド１４の再生出力をＡ／Ｄコンバ
ータ１６で２進化したデータとして取り込み、マイクロ
プログラムによってサンプリングポイントに対する
“１”／“０”判定する際のジッタマージンを計算する
方法を説明する。ＦＭ方式の磁気ストライプデータの２
値化矩形波は、ビット“０”，“１”の組合わせによっ
て構成される。従来、１ビット追従サンプリング方式の
サンプリングポイントは、前ビットのビット時間Ｔに対
して、標準サンプリングポイント３Ｔ／４でサンプリン
グし、前のビットと符号が同じ(図２(ａ))ならば
“１”、違って(図２(ｂ))いれば“０”とデータを判定
し、復調を行っている。

【０００９】このため、図２(ａ)，(ｂ)において、ＴＸ
≦０になった場合、データの復調を誤ってしまう。そこ
で、サンプリングポイント３Ｔ／４から最初の変化点ま
での時間ＴＸからジッタマージン(γ＝ＴＸ／Ｔ)をプロ
グラムで計算し、あらかじめデータに信頼性があると判
断できるジッタマージンβ(±１５〜２０％)に対してγ
＞βである場合には、ジッタマージン小と判断する。こ
こでは、１ビット追従サンプリング方式について説明し
たが、この他固定，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ジッタマ
ージンを計算できる。

【００１０】磁気ストライプ読み取り装置の磁性体の磁
化反転位置は、磁気ヘッドの読み取り波形のピーク点が
対応している。この波形のピーク点は、ギヤのバックラ
ッシュ(磁気ヘッド機構部にギヤを使用している場合、
ギヤの噛み合わせ誤差)，媒体のローラへの突入時の影
響，ベルトの伸縮およびプーリとの組み合わせ誤差，磁
気ヘッドのスティックスリップ，ヘッドタッチ不良等の
装置の機構的要因と、ヘッドの汚れ，ヘッドの磨耗によ
り磁気ストライプと磁気ヘッドの距離があくことによ
る、磁気干渉の影響等の要因で変化することがわかって
いる。それぞれの要因によって、磁気ヘッドの再生出力
に特徴があり、その特徴をサンプル点の振幅とビット長
の統計データをマイクロプログラムで処理することで、
装置異常箇所(ビット長変動の原因)を検知することがで
きる。

【００１１】次に、装置の自己診断機能による異常箇所
検出フローの一実施例を、図３に示す。基準媒体を用い
て、自機によるデータライトを行った後、リードデータ
を取り込み(ステップ２１)、エンベロープデータを計算
し(ステップ２２)、その平均値を計算する(ステップ２
３)。そして、上で計算したエンベープデータの平均値
を規定値(装置が正常なときのエンベロープデータの平
均値のＭＩＮ値)と比較し、規定値より小さいか否か判
定する(ステップ２４)。そして、エンベープデータの平
均値が規定値より小さい場合には、ヘッドの汚れ等が有
るとする異常(異常Ａ)と判定する(ステップ３３)。この
場合の再生出力のエンベロープの一例を、図６に示す。
図５に示した正常な波形Ｓ、および、図６中に示した規
定値Ｔ(ここでは、正常な出力の７５％)を比較すると、
この場合の再生出力Ｐの特徴が理解できる。

【００１２】また、ステップ２４における判定で、エン
ベープデータの平均値が規定値と等しいか規定値より大
きい場合には、エンベロープデータのＭＡＸ値−ＭＩＮ
を規定値(装置が正常なときのエンベロープデータのＭ
ＡＸ値−ＭＩＮ値)と比較し、規定値より大きいか否か
を判定する(ステップ２５)。この場合の再生出力のエン
ベロープの一例を、図７に示す。図５に示した正常な波
形Ｓと比較すると、図７中に示した、この場合の再生出
力Ｑの特徴が理解できる。なお、再生出力Ｑの凹部が、
ローラの段差等搬送機構の異常に起因するものである。
そして、エンベロープデータのＭＡＸ値−ＭＩＮが、上
述の規定値より大きい場合には、ローラの段差等搬送機
構の異常(異常Ｂ)と判定する(ステップ２７)。規定値と
等しいか規定値より小さい場合には、１ビット追従サン
プリング方式で“１”／“０”判定したときのジッタマ
ージンを計算する(ステップ２６)。

【００１３】そして、１ビットジッタマージンを規定値
(装置に異常がないときの値)と比較し、規定値より大き
いか否かを判定する(ステップ２８)。規定値より大きい
場合には異常なしと判定(ステップ３１)し、規定値と等
しいか規定値より小さい場合には、３ビット平均追従サ
ンプリング方式で“１”／“０”判定したときのジッタ
マージンを計算する(ステップ２９)。そして、３ビット
ジッタマージンを規定値(装置に異常がないときの値)と
比較し、規定値より大きいか否かを判定する(ステップ
３０)。規定値より大きい場合には異常なしと判定する
(ステップ３１)。また、３ビットジッタマージンの値が
規定値と等しいか規定値より小さい場合には、更に、３
ビットジッタマージンと前述の１ビットジッタマージン
の比較を行う(ステップ３２)。

【００１４】図８に、上述の、１ビットジッタマージン
と３ビットジッタマージンの一例を示す。３ビットジッ
タマージンが、１ビットジッタマージンより小さい場合
は、図８(ａ)に示す如き出力波形が得られるので、ギヤ
のガタ，ワイヤ・ベルトのゆるみ等有りの異常(異常Ｃ)
と判定する(ステップ３４)。また、３ビットジッタマー
ジンが１ビットジッタマージンと等しいか１ビットジッ
タマージンより大きい場合には、ヘッドの汚れ等有りの
異常(異常Ａ)と判定する(ステップ３３)。その後、装置
の表示部に上述の方法で検出した異常を表示し、メモリ
にエラー情報として格納する(ステップ３５)。上記実施
例によれば、磁気ヘッドの再生出力をディジタル化して
処理することにより、装置に異常があった場合、ギヤの
バックラッシュ等の磁気ヘッド機構部の異常，磁気ヘッ
ド汚れ・磨耗等の異常に切り分けることが可能となる。

【００１５】上記異常検出方法を装置の磁気ストライプ
読み取り能力を試験する際に適用すると、装置が正常か
どうか自己診断することができる。通常運用時に上述の
異常検出方法を利用した一実施例を、図４に示す。上述
の異常検出方法を用いて検出した異常を異常Ａ，異常
Ｂ，異常Ｃに分類して、該当する異常を検出した場合
(ステップ４２，ステップ４３，ステップ４４)には、そ
れぞれの異常のアラームカウンタ(図示されていない)を
カウントアップ(ステップ４５，ステップ４７，ステッ
プ４９)し、同じ異常が１０回連続して検出されたか否
かを判定して(ステップ４６，ステップ４８，ステップ
５０)、１０回連続であった場合には、装置の上位(ホス
ト等)に連絡する(ステップ５１)。連絡を受けた装置の
上位(ホスト等)は、係員等に連絡(ステップ５２)するこ
とにより、検出した異常箇所の点検を行う(ステップ５
３)。

【００１６】上記実施例によれば、検出した異常を異常
Ａ，異常Ｂ，異常Ｃに分類して、予防保守機能を持たせ
たことにより、装置の異常箇所を自己診断できる磁気ス
トライプ読み取り装置を実現することができる。なお、
上記実施例は本発明の一例を示したものであり、本発明
はこれに限定されるべきものではないことは言うまでも
ないことである。例えば、上記実施例では、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、本発明に係る方法は有効である。

【００１７】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、装置出荷時または保守点検終了時に、基準媒体を
用いて、装置の磁気ストライプ読み取り能力を試験する
際に適用することにより、装置のギヤのバックラッシュ
等装置機構部の異常，磁気ヘッド汚れ，磨耗等の異常で
あると判定してアラームを装置の表示部と上位装置に送
信する等、装置の異常箇所を自己診断できる磁気ストラ
イプ読み取り方法および装置を実現できるという顕著な
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】マイクロプログラムによるジッタマージン計算
方法の一実施例である。

【図３】実施例に係る自己診断機能のフローチャートで
ある。

【図４】実施例に係る通常運用時のフローチャートであ
る。

【図５】磁気ヘッドの正常な再生波形を示す図である。

【図６】磁気ヘッドの異常な再生波形(その１)を示す図
である。

【図７】磁気ヘッドの異常な再生波形(その２)を示す図
である。

【図８】磁気ヘッドの異常な再生波形(その３)を示す図
である。

【符号の説明】

１１プロセッサ１２モータ制御回路１３モータ１４磁気ヘッド１５増幅アンプ１６Ａ／Ｄコンバータ１７記憶装置(メモリ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性体に記録したディジタル信号を磁気
ヘッドによって再生する装置における磁気ストライプ読
み取り／書き込み異常の検知方法であって、前記磁気ヘ
ッドの再生出力信号を所定周期でサンプリングし、各サ
ンプル点の振幅値に対応したディジタル値に変換した
後、サンプル点の振幅とビット長の統計データに基づい
て、装置に異常があった場合、これを磁気ヘッド機構部
のガタ，磁気ヘッド汚れ・磨耗等に切り分けることを特
徴とする磁気ストライプ読み取り／書き込み異常の検知
方法。
【請求項２】請求項１記載の磁気ストライプ読み取り
／書き込み異常の検知方法を、装置の出荷時または保守
点検終了時に、基準媒体で、磁気ストライプ読み取り能
力を試験する際に適用するようにして、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。
【請求項３】請求項１記載の磁気ストライプ読み取り
／書き込み異常の検知方法を、装置の通常運用時に適用
して、磁気ヘッド機構部のガタ，磁気ヘッド汚れ・磨耗
等の異常を特定し、異常毎のアラーム発生数をカウント
し、カウント回数が規定回数以上になった場合に、装置
の表示部と上位装置に対して、保守員または係員に点検
要のアラームを出力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。