JPH0351983A - カードリーダの読取・書込機能保持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気カードにより代金の精算を行うことができ
る磁気カード精算装置を構戒するカードリーダの読取・
書込機能保持方法に係り、特に機構部及びその駆動回路
を含むカードリーダ本体に、各種データを記憶するメモ
リ及び各回路を制御する制御回路を含む回路部が一体的
に実装された回路部が着脱可能にＩ戒されたカードリー
ダの読取・書込機能保持方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気カードにより代金の精算を行うことができる磁気カ
ー．ド精算装置は現在、電話機、自動券売機、自動販売
機等に利用されている。この磁気カード精算装置に使用
される磁気カードはブリペイドカードと称され、予め代
金を支払うことにより磁気カード精算装置により自動的
に発行される。

発行されたプリベイドカードは以後、現金を使用せずに
そのカードを使用できる磁気カード精算装置が設置され
ている販売店等で代金の精算を行うことができる。この
ブリペイドカードは一種の金券であり、タレジントカー
ドのような磁気カードとは性格を異にするものである． ところでブリペイドカードにより代金を精算する際にブ
リペイドカードの磁気記録部分（Ｍ１気ストライプ）か
らデータを読み出し、精算後にデータを再書込みする装
置としてカードリーダがあり、このカードリーダは磁気
カード精算装置の一部を構戒している。

従来はカードリーダのうち機構部及びその駆動回路を含
むカードリーダ本体のみが単体で市販されており、カー
ドリーダを使用する会社側でこのカードリーダ本体を購
入すると共に入出力インターフェースを製作し、各回路
部を制御する、ソフトウエアが格納されたメモリを含む
制御回路が実装されたコントローラ基板のみがカードリ
ーダを管理する管理本部より供給されるようになってい
た。

またカードリーダを廃棄処分する場合にはコントローラ
基板のうちソフトウエアが格納されているメモリ部分を
管理本部に返却させることにより廃棄品の悪用を防止す
るようにしていた．しかしながら、このようなカードリ
ーダの廃棄品が出廻った場合にコントローラ基板（メモ
リを除いた）が残っているので、アマチュアの技術レベ
ルでもソフトウェアの解析が可能であり、カードリーダ
が再生されてしまう可能性があるという問題があった。

またカードリーダ本体と、入出力インターフェースを含
む制御部とが分離して構威されていた為に簡単に改造さ
れる可能性があるという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題］ 上述した問題を解決するために我々はカードリーダを廃
棄処分した場合にその再生または改造の防止を図，るべ
くカードリーダを、機構部及びその駆動回路を含むカー
ドリーダ本体に、各種データを記憶するメモリ及び各回
路を制御する制御回路を含む回路部が一体的に実装され
た回路部を着脱可能に構威し、この一体的に実装された
回路部を管理するカードリーダの管理方法を既に提案し
ている。

ところで、このような構成からなるカードリーダの機構
部は同一の仕様であっても複数のメーカーに製造を依頼
した場合に各メーカー並びに製造ロットによりその加工
精度、製造品質にある程度、ばらつきが生じるのは避け
られない。このように製造段階で加工精度、製造品質に
ばらつきが生じてもユーザに設置された当初は正常に動
作するのは勿論である． 一方新品のカードリーダであってもカードリーダが設置
されるユーザの使用頻度、更にはカードリーダの設置場
所（例えば日の当たる場所、当らない場所等）によりそ
の機構部（例えば磁気カードを移動させるビンチローラ
、そのシャフト等）の劣化、摩耗の経年変化が異なる．
この機構部のうち磁気ヘッド、磁気カードを移動させる
ビンチローラ、シャフト等の摩耗の程度がある程度以上
になると磁気カードに書き込まれているデータを読み取
る際に読取エラーが発生し、またデータを書き込む際に
も同様に書込エラーが発生する．このようにカードリー
ダの製造段階に発生したカードリーダの機構部の加工精
度、製造品質のばらつきに、ユーザにカードリーダが設
置され、それぞれ使用されることによりその機構部の磁
気ヘッド、ローラ等の部品の摩耗、劣化の経年変化が加
わり、各ユーザに設置されているカードリーダのデータ
の読取・書込特性が使用年数が経過するにつれて極端に
ばらつく結果となる。この結果、あるユーザに設置され
ているカードリーダで正常にデータの読取・書込が行わ
れた磁気カードが他のユーザのカードリーダでは使用で
きないという事態が生じる可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので，あり
、機構部の摩耗、劣化等の経年変化が生じてもデータの
読取・書込（機能）特性を常に一定に保持することがで
きるカードリーダの読取・書込機能保持方法を提供する
ことを目的とするものである． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記目的を達或するために、機構部及びその駆
動回路を含むカードリーダ本体に、各種データを記憶す
るメモリ及び各回路を＃御する制御回路を含む回路部が
一体的に実装された回路部が着脱可能に構威されたカー
ドリーダの読取・書込機能保持方法において、前記メモ
リにはカードリーダの読取・書込特性の経年変化を補正
する特性補正プログラムが格納されており、前記制御回
路は該特性補正プログラムに基づいて磁気カードの磁気
ストライプからのデータの読取時または該磁気ストライ
プへのデータの書込時におけるビット単位でのデータの
読取・書込タイミングの時間的補正並びにデータ書込時
における書込信号レベルの補正を行うことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

本発明が適用されるカードリーダは機構部等を含むカー
ドリーダ本体と、メモリ及び各回路を制御する制御回路
を含む回路部が一体的に実装された回路部とからなり、
この一体的に実装された回路部はカードリーダ本体に着
脱可能に構威されている。

また上記メモリにはカードリーダの読取・書込特性の経
年変化を補正する特性補正プログラムが格納されている
。制御回路はこの特性補正プログラムに基づいて磁気カ
ードの磁気ストライプへのデータの読取・書込時におけ
るデータのビット単位での読取・書込タイξングの時間
的補正並びにデータ書込時における書込信号のレベルの
補正を斤う。

従って本発明によれば機構部が経年変化により摩耗する
ことに起因してカードリーダの読取・書込特性が変化し
てもその変化状態に応じて補正されるので、カードリー
ダの読取・書込特性は常に一定に保持される。

〔．実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図には本発明が適用されるカードリーダに使用される磁
気カード（プリベイドカード）の構戒が示されている。

第１図（１−Ａ）はプリペイドカードの正面図であり、
第１図（１−Ｂ）はプリペイドカードの裏面図である．
第１図（１−Ｃ）は磁気ストライプに記録されている磁
化の状態を説明するための図である。

前記ブリベイドカードｌの表面には第１図ＣＩＡ〉に示
すように、精算金額および精算を表示するためのエリア
２が設けられており、その他必要な事項（例えば販売金
額、発行者名等）が印刷されている。また、プリペイド
カードｌの裏面には第１図（１−Ｂ）に示すように、代
金等の可変情報が書き込まれた磁気ストライプ３と、基
準ビットインターバルで固定情報が書き込まれた磁気ス
トライプ４とが設けられている。前記磁気ストライプ３
には、販売金額、発行者名等がコードで記録される記録
エリアが設けられている．また、磁気ストライプ１０は
必要なデータが”１”　″０”をもって記録されている
。また、磁気ストライプ１０はＩＩ　Ｉ　Ｉｔ　　″゛
Ｏ”とも基本的に同一のビットインターバルで記録され
ているのである．磁気ストライプ４は、基準ビットイン
ターバルで記録されているのである。磁気ストライプ４
は、基準ビットインターバルで”１″　”０″がカード
発行時に正確な書込装置で記録されている。

また、第１図（１−Ｃ）に示す磁気ストライプ３、４に
おいて、ＩＴ　Ｏ”はそのピントインターバノレ内で磁
化の変化が無く、“Ｉ　Ｉ１はそのビノトインターバル
内で磁化の変化が有るように記録されている。

次に第２図にカードリーダの回路構成を示す。

同図においてカードリーダ５は、ブリペイドカードの磁
気ストライプ４に書き込まれている固定情報を読み取る
読取へンド１０と、プリペイドカードの磁気ストライプ
３に可変情報の読取・書込を行う読取・書込ヘノドｌ１
と、プリペイドカードの位置検出等を行う各種センサ１
２と、ブリペイドカードを移送するローラ（図示せず）
等の機構部を駆動するモータ１３と、プリペイドカード
に残金を表示する等の為にパンチ孔を開けるパンチ機構
１４と、読取ヘッドｌＯにより検出された読取ｆｉ号を
波形整形する波形整形回路１５と、読取・書込ヘッドｌ
１からの読取信号を波形整形し、また読取・書込ヘッド
に書込信号を出力する読取・書込回路１７と、モ−夕Ｉ
３を駆動制御するモータコントローラ１９と、パンチ機
構１４を駆動する駆動回路２０と、入出力インターフェ
ース２２と、各回路部を制御する制御回路２３と、表示
装置３０とから構戒されている。

また制御回路２３はＣＰＵ２４と、ＲＡＭ２５と、各種
のプログラム及び固定データが格納されているＲＯＭ２
６とからなり、これらはバスライン２８により接続され
ている．更に人出力インターフェース２２とＣＰＬｌ２
４とはバスライン２７により、ＣＰＵ２４と表示装置３
０とはバスライン２９により接続されている。

上記構成において、本発明が適用されるカードリーダ５
は第３図に示すように入出力インターフェース２２、制
御回路２３と共に、更に波形整形回路１５、読取・書込
回路工７、駆動回路２０を一体化して実装し、ＩＣカー
ド３ｌとして一つの回路部に形威し、このＩＣカード３
１が機構部及びその駆動回路等の一部の回路部を含むカ
ードリーダ本体に装着されることによりカードリーダと
して機能させることができるようになっている。

次にカードリーダ５の外観を第４図に示す。同図におい
てカードリーダ５のケース３２の前面には表示装置３０
の表示部３３が設けられている。更にケース３２の前面
下方にはブリペイドカードを挿入するためのカード差込
口３４が設けられている。

次にカードリーダ５の縦断面を第５図に示す。

同図において、ケース３２の後面上部にはＩＣカード３
Ｉを装着するための挿入口３６が設けられており、この
挿入口３６の最奥部にはＩＣカード３ｌに設けられたコ
ネクタ３１ａに接続されるコネクタビン３５ａを有する
コネクタ３５が設けられている。ＩＣカード３ｌを矢印
方向に挿入口３６内に挿入することによりカードリーダ
本体にＩＣカード３１が装着される。

次にカードリーダ５の内部構戒を第６図に示す。

同図においてカードリーダ本体は次のように構威されて
いる．すなわち、前記カード差込口３４に対応した位置
には、一対の送りローラー３７、３８が平行に回転可能
に設けられている。前記送りローラー３７、３８に近接
して読取ヘッド１０が設けられている．前記読取へッド
１０は、プリペイドカード１の磁気ストライプ４から基
準ビットインターバルで書き込まれた固定情報を読み取
るものである。

また、反射型の光学読取装置３９、４０、４ｌが設けら
れている。これら反射型の光学読取装置３９、４０、４
１は、ブリペイドカード３の位置を検出するものである
。読取ヘッド１０の近傍には、読取書込へシド１ｌが設
けられている．この読取書込ヘッドｌ１は、磁気ストラ
イプ３に書き込まれている可変情報を読み取り、又は再
書込するものである。読取ヘッド１０に対向した位置に
押圧ローラー４２が設けられている。また読取・書込ヘ
ッド１１に対向した位置に押圧ローラー４３が設けられ
ている。前記一対の送りローラー３７、３８に対して、
さらに一対の送りローラー４４、４５が平行に回転可能
に設けられている．前記送りローラー４４、４５に対し
て図示左側には、パンチ機構１４が設けられている．か
かるパンチ機構１４は、パンチ指令によりブリペイドカ
ード１のエリア２にパンチ孔を開けられるような機構を
有している。また、一対のローラー４６、４７が平行に
回転可能に設けられており、前記ローラー４６、４７の
図示右側には、ストツパ兼用のカード当接検出センサ４
８が設けてある。前記送りローラー３７、送りローラー
４４、ローラー４６は、図示しない機構を介して駆動用
のステップモータ１３に連結されており、ステップモー
タｌ３の回転にしたがって回転動作することになる． 前記読取ヘッドｌＯと、読取書込ヘッド１１と、光学読
取装置３９、４０、４１と、パンチ機構１４と、力一ド
当接検出センサ４８は、コネクタ３５を介してＩＣカー
ト゛３１内に実装されている制御回路２３に電気的に接
続される。また、制御回路２３は、モーターコンドロー
ラｌ９を介してステップモータ１３を回転駆動させるよ
うにしてある。

既述したようにＩＣカード３１に実装されている制御回
路２３は演算処理を行うＣＰＵ２４と、ＲＡＭ２５と、
各種プログラム及びＩＣカードの管理番号等の固定デー
タが格納されているＲＯＭＺ６とから構威されている． 次に第２図における波形整形回路１５の構戒を第７図に
示す。同図において波形整形回路１５はブリ７７７”ｌ
５０と、微分器１５１と、ゼロボルトコンパレータ１５
２と、パルス整形回路１５３とから構威されている。こ
のような構成において、ブリペイドカード１の磁気スト
ライプ４に書き込まれた磁気記録データ（第８図（ａ）
参照）は、読取ヘッド１０により読み取られる．この読
取ヘッド１０で読み取られたデータ（第８図（ｂ）参照
）は、プリアンプ１５０で増幅される。その増幅された
データは微分器１５１で微分される，ついで、微分した
信号（第８図（ｃ）参照）は、ゼロボルト・コンバレー
タ１５２でゼロボルトを検出し、それを出力する（第８
図（ｄ）参照）。

この信号は、パルス整形回路１５３でパルス整形するこ
とにより、第８図（ｅ）に示すような読取データが得ら
れる．したがって、この読取データは制御回路２３に取
り込まれて、制御回路２３において第８図に示すような
ビットインターバルＴＯ，Ｔ工、Ｔ２、・・・が測定で
きる。なお、読取・書込回路１７内に設けられている波
形整形回路は、波形整形回路１５と同一回路構戒となっ
ている．次に制御回路２３により実行されるプログラム
の内容を第９図に示す。同図において、カード差込口３
４にプリペイドカード３が挿入された状熊が光学読取装
置３９により検出されると（ステップ２００）　，制御
回路２３はＣＰＵ２４の制御下に、入出力インターフェ
ース２２、モータコントローラｌ９を介してステップモ
ータ１３を回転させる（ステップ２０ｌ）。

ここで読取ヘッド１０、読取・書込ヘッド１１を介して
プリベイドカードＩの磁気ストライプ４、３よりそれぞ
れ、１ビント単位のデータが基準ビットインターベルＴ
えで書き込まれている固定情報、可変情報が読み取られ
（ステップ２０２）、ＲＡＭ２５の所定のメモリエリア
にそれらの読取データ並びにその信号レベルを示すデー
タが格納される（ステップ２０３）　． また、ブリペイドカードｌは、カード当接検出センサ４
８に当接するとぐステップ２０４）、これが入出力イン
ターフェース２２を介してＣＰＵ２４に与えられるので
、ＣＰＵ２４はステップモータｌ３の回転を停止させる
（ステップ２０５）。

ここで、制御回路２３においてＣＰＵ２４は、プリペイ
ドカード１の磁気ストライプ４から読み取った固定情報
からビットインターバルをＴ．　　　Ｔ・・・・・・求
める処理を実行する（ステップ２０６）。

次に磁気ストライプ４から読み取られた固定情報の各ビ
ットインターバルＴＩの基準ビットインターバルＴ．に
対する時間的変動量であるジッター値△Ｔ，（＝ｆＴｉ
　　−Ｔ，Ｉ　　ｌ）を算出し、ＲＡＭ２５に椙納する
（ステップ２０７）。磁気ストライプ３、４にそれぞれ
書き込まれている可変情報、固定情報は共に最初は基準
ビットインターバルＴＩで書き込まれる。磁気ストライ
プ４に書き込まれた固定情報はその後、再書込がされる
ことはないので磁気ストライプ４には正確に基準ビット
インターバルＴ，で固定情報が書き込まれている。

一方、既述したように経年変化により、カードリーダの
機構部のブリベイドカードｌを移送するローラ、あるい
はモータのシャフト等が摩耗することによりブリペイド
カード１の移動速度が周期的に変動し、この結果磁気ス
トライプ４から読み取られた固定情報のビットインター
バルは第１０図（１）の点線で示す曲線Ｐの如く、周期
的に変動する，尚、同図において黒点で示したのは各ビ
ットインターバルのジッター値ΔＴ，である．これは磁
気ストライプ３から読み出される可変情報についても言
えるが、可変情報の場合は読取動作に付随して必ず書込
動作が行われるので磁気ストライプ３に書き込まれてい
る可変情報のビットインターバルは既に機構部の経年変
化に起因するカードリーダの読取・書込特性の影響を受
けている。

そこで、本発明では磁気ストライプ４に基準ビットイン
ターバルＴ０で正確に書き込まれている固定情報を読み
出し、第１０図（ｎ）に示すようにその読取データから
得られたビットインターバルＴ（ｆ＝０，１　、２　、
・・・、ｎ　、・”）とＲＯＭ２６に格納されている基
準ビットインターバル２２０　（Ｔ．　）との差である
ジッター値ΔＴｉ（ｉ＝０，１　　・・・）″を求め、
各ビットインターバルの補正量、すなわち第１０図（Ｉ
ＩＩ）に示すように各ビットインターバルが基準ビット
インターバルＴＩＩに等しくなるように調整する値の補
正量としてジッター値ΔＴ．に極性を付してＲＡＭ２５
に格納される。またこの補正量と共に、これに対応させ
て補正後のビットインターバルもＲＡＭ２５に格納され
る，ＲＡＭ２５に格納されるビットインターバルＴ．、
補正量、補正後のビットインターバルのテーブルを第１
１図に示す． 次に磁気ストライプ４に書き込まれている固定情報の読
取データから得られたジツター値ΔＴ．に応じて既にＲ
ＡＭ２５の所定のエリアに格納されている可変情報の読
取データのビットインターバルを補正してデータを書き
換えて再度、ＲＡＭ２５に格納する（ステップ２０Ｂ）
　． 次いで金額データがカードリーダに付設されたキーボー
ド（図示せず）により入力されたか否かが判定され（ス
テップ２０９）、金額データが入力されると減額が可能
か否か、即ち残金で精算が可能か否かが判定される（ス
テップ２１０）．残金で精算ができない場合にはその旨
、表示装２３０の表示部３３に表示され（ステップ２１
６）、このプログラムの実行を終了する． 一方、残金で精算可能である場合には減算処理を行い、
その計算結果をＲＡＭ２５に格納する（ステップ２１１
）。次いで既にＲＡＭ２５に格納されている磁気ストラ
イプ３より読み取られた可変情報の読取信号レベルを示
すデータに基づいて書込信号のレベルを決定し、読取・
書込回路内の増幅器のゲインが制御回路２３から入出力
インターフェース２２を介して出力される制御信号によ
り調整される（ステップ２１２）　． このようにして書込信号のレベルが補正された状態で各
書込タイミングｔ＋，　ｔｚ、・・・で既述したＲＡＭ
２５に格納されている補正ピントインターバルＴ，一Δ
Ｔ　，Ｔ　ｚ　−ΔＴ２　・・・・・・で各種データの
書込が行われる（ステップ２１３）。

制御回路２３はステップモータ１３を逆回転させてブリ
ペイドカード１をカード差込口３４まで移動させ（ステ
ップ２ｌ４）、プリペイドカード１がカード差込口３４
から抜き取られるのを待ち、プリペイドカードｌが抜き
取られるとこのプログラムの実行を終了する（ステップ
２１５）。

〔発明の効果］ 以上に説明したように本発明では機構部及びその駆動回
路を含むカードリーダ本体に、各種データを記憶するメ
モリ及び各回路を制御する制御回路を含む回路部が一体
的に実装された回路部が着脱可能に構威されたカードリ
ーダの読取・書込機能保持方法において、前記メモリに
はカードリーダの読取・書込特性の経年変化を補正する
特性補正ブログラ云が格納されており、前記制御回路は
該特性補正プログラムに基づいて磁気カードの磁気スト
ライプからのデータの読取時または該磁気ストライプへ
のデータの書込時におけるビット単位でのデータの読取
・書込タイξングの時間的補正並びにデータ書込時にお
ける書込信号レベルの補正を行うように構威したので、
本発明によればカードリーダの機構部が経年変化により
摩耗することに起因してその読取・書込特性が変化して
もその特性の変化状態に応じて補正されるので、カード
リーダの読取・書込特性は常に一定に保持される．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるカードリーダに使用される
磁気カードの構威を示す説明図、第２図は本発明が適用
されるカードリーダの回路構成を示すブロック図、第３
図は第２図に示した回路構戊のうちの一部を一体化して
実装した回路構成を示すブロシク図、第４図は第３図に
示したカードリーダの外観を示す斜視図、第５図は第４
図に示したカードリーダの縦断面図、第６図は第３図に
示したカードリーダの内部構成を示す構成図、第７図は
第２図における波形整形回路の構成を示すブロンク図、
第８図は第７図に示した波形整形回路の動作状態を示す
タイムチャート、第９図は制御回路により実行されるプ
ログラムの内容を示すフローチャート、第１０図は読み
出された固定情報のビットインターバル、基準ビットイ
ンターバル及びジッター値の関係を示す説明図、第１１
図はメモリに格納される、読取・書込タイミングとビッ
トインターバルＴ．、その補正量及び補正後のビットイ
ンターバルの関係を表すテーブルを示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機構部及びその駆動回路を含むカードリーダ本体に、各
   種データを記憶するメモリ及び各回路を制御する制御回
   路を含む回路部が一体的に実装された回路部が着脱可能
   に構成されたカードリーダの読取・書込機能保持方法に
   おいて、前記メモリにはカードリーダの読取・書込特性
   の経年変化を補正する特性補正プログラムが格納されて
   おり、前記制御回路は該特性補正プログラムに基づいて
   磁気カードの磁気ストライプからのデータの読取時また
   は該磁気ストライプへのデータの書込時におけるビット
   単位でのデータの読取・書込タイミングの時間的補正並
   びにデータ書込時における書込信号レベルの補正を行う
   ことを特徴とするカードリーダの読取・書込機能保持方
   法。