JPH0743889B2 - 磁気ストライプの磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通帳などの磁気ストライプの記録再生を行う
磁気記録再生装置に関し、特に同一ハードウェアで、後
述する如く、記録密度または記録方式の異なる周波数変
調（FM）磁気記録再生を行うのに適した磁気ストライプ
の磁気記録再生装置に関する。

〔従来の技術〕

基本周波数と該基本周波数より高い周波数とを用いて２
値のデータを記録するFM方式の磁気記録方式としては、 （ｉ）高い方の周波数を基本周波数の２倍とするF2F方
式：データ“1"のとき、１ビット長の1/2で記録状態を
反転させる方式 （ii）高い方の周波数を基本周波数の３倍とするF3F方
式：データ“1"のとき、１ビット長の1/3で記録状態を
反転させる方式 が代表的である。

また、記録密度は、技術の進歩に伴なって、75bpi,10bp
iあるいは210bpi等、各種の記録密度が並行的に用いら
れている。

なお、この種の技術としては関連するものには、例え
ば、特開昭60−118926号公報に開示された技術が知られ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の磁気記録再生装置は、通常、上記各記録方式，記
録密度に固有のハードウェアとなっていた。また、記録
密度のみ異なるものに対しては、アンプ回路の定数変更
によりゲインを変えるなどハードウェアの変更により対
応していた。このため、例えば、金融機関における通帳
に貼付けられた磁気ストライプの記録再生を行う通帳プ
リンタの如く、多種類の対象を取扱えることが望ましい
装置においては、ハードウェアの構成が多種類に及んだ
りあるいは調整が複雑になる等、ハードウェアの製作
上、重大な問題があった。

また、磁気記録再生装置のユーザである金融機関におい
ても、並行的に用いられる、記録密度の異なる磁気スト
ライプを取扱うことが可能な汎用通帳プリンタの開発が
切望されていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その第一の
目的は、従来の磁気記録再生装置における上述の如き問
題を解消し、同一のハードウェアで、異なる記録密度の
磁気記録再生が可能な、汎用性のある磁気記録再生装置
を提供することにある。また、第二の目的は、異なる記
録密度の磁気記録再生および異なる記録方式の磁気記録
再生が可能な、汎用性のある磁気記録再生装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の本発明の第一および第二の目的を達成
するために、周波数変調により、基本周波数と該基本周
波数より高い周波数とを用いて２値のデータを記録・再
生するFM変復調回路を有する通帳などの磁気ストライプ
の磁気記録再生装置において、使用頻度の高い記録密度
から順番に複数の記録密度を設定したり複数の異なる記
録方式を設定可能で、再生を行った結果がエラーとなっ
た場合には、次候補の記録密度または記録方式に設定を
変更する如く構成された記録密度・記録方式識別手段
と、該記録密度・記録方式識別手段からの情報に基づき
記録時に１ビットの長さおよび記録方式を可変とする手
段と、前記記録密度・記録方式識別手段からの情報に基
づき再生時にアンプ回路のゲインを変更する手段および
リードデータのサンプリング時間を可変にする手段とを
設けたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、１ビット長を計時するタイマを可変と
し、記録時には、記録密度の違いに応じて、基本周波数
を任意に変えることにより、前述の如き記録密度の異な
る記録が可能になる。再生時には、前述の如く、アンプ
回路のゲイン切替えや、サンプリングタイミングを計時
するタイマを可変とすることにより、記録密度が変わっ
ても対応できるようにすることができる。

また、１ビット長を計時するタイマと1/nビット長を計
時するタイマとをどちらも可変とし、基本周波数ならび
に基本周波数と高い方の周波数の比を任意に変えること
ができるので、前述のF2FやF3Fのような記録方式の違い
や、記録密度の違いにも容易に対応できる。

更に、本発明においては、記録密度の設定手段を応用し
て、記録密度の識別手段を、使用頻度の高い記録密度か
ら順番に複数の記録密度を設定可能で、再生を行った結
果がエラーとなった場合には、次の記録密度に設定を変
更する如く構成することにより、記録密度を自動的に識
別可能な磁気記録再生装置を実現することも可能であ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例である磁気記録再生装置の
概要を示すブロック図である。図において、１はマイク
ロプロセッサユニット（以下、「CPU」という）、２は
１ビット長を計時するプログラマブルな１ビット長可変
タイマ、３は1/nビット長を計時するプログラマブルな1
/nビット長可変タイマであり、上記両タイマ2,3は、書
込み動作時に磁気ヘッド搬送用モータ44の回転に同期し
て、エンコーダ45から出力される位置検出パルス43の数
をカウントし、１ビット長可変タイマ２は、１ビット長
に相当するカウント数に達する毎にパルス出力26を発生
し、1/nビット長可変タイマ３は、上述のパルス出力26
をトリガとして、1/nビット長に相当するカウント数に
達すると、１回だけパルス出力28を発生する。

CPU1は、上記１ビット長可変タイマ2,1/nビット長可変
タイマ３および後述するFM変調回路100を制御して、記
録制御を行う。また、サンプリング可変タイマ４とクロ
ック発生器46,後述するFM復調回路200および該FM復調回
路200内に設けられているアンプ回路のゲイン切替え回
路300を制御して、再生制御を行う。

上記１ビット長可変タイマ2,1/nビット長可変タイマ３
は、CPU1のバス25に接続され、記録時は、前記１ビット
長可変タイマ２のタイマ値を変えることにより、記録密
度の違いに対応することができ、また、前記1/nビット
長可変タイマ３のタイマ値を、上記１ビット長可変タイ
マ２のタイマ値の1/nとすることにより、基本周波数と
高い周波数との比を1:nに可変できる。これにより前述
のF2FやF3Fの如き記録方式の違いに対応することができ
る。

なお、49は記録密度や記録方式を設定する手段であり、
第１図の実施例ではプログラムスイッチを用いている
が、後述する如く、本発明は、これを利用して記録密度
や記録方式を自動的に識別するための手段として使用す
る。また、100はCPU1からのライトデータ30と、上記１
ビット長可変タイマ２の出力26と、1/nビット長可変タ
イマ３の出力28とから、ライトヘッド23のライト電流を
制御し、CPU1に対してライトデータリクエスト信号29を
出力するFM変調回路、200はリードヘッド24のリード電
流から、FM復調データを再生するFM復調回路であり、リ
ードヘッド24のリード電流から、ライト時のFM変調信号
を再生し、再生波形40を出力する。

この再生波形40の変化点を起点にしてサンプリング可変
タイマ４で、１ビット長を計測するとともに、予め記録
密度変動を考慮して設定された１ビット長より短いタイ
ミングでサンプリングタイミング信号34をFM復調回路20
0に出力し、FM復調回路200では、前記再生波形40とサン
プリングタイミング信号34から、リードデータ41をCPU1
に送信する。なお、サンプリングタイミング信号34は、
CPU1に対するリードリクエスト信号にもなる。再生時に
は、サンプリング可変タイマ４の設定値と、ゲイン切替
え回路300の設定を変更することにより、記録密度の違
いとF2FやF3Fのような記録方式の違いに対応できる。

第２図は、第１図に示した実施例のより詳細な構成を示
す図であり、FM変調回路100,FM復調回路200およびゲイ
ン切替え回路300の詳細な構成例を示している。以下、
第２図に従って、本実施例の動作を詳細に説明する。

１ビット長可変タイマ２の発生するパルス出力26は、FM
変調回路100を構成するＤタイプフリップフロップ５の
トリガとなり、状態を反転させる。すなわち、Ｄタイプ
フリップフロップ５の出力は、１ビット長を計測する毎
に状態を反転する方形波を出力する（信号線27−１）。
また、上記パルス出力26は、RSタイプフリップフロップ
６のリセットを行う。前記1/nビット長可変タイマ３の
パルス出力28は、上記RSタイプフリップフロップ６のセ
ットを行うので、このRSタイプフリップフロップ６は、
１ビット長を計測したときリセットされ、1/nビット長
を計測したときセットされる方形波出力を行う（信号線
29）。また、上記RSタイプフリップフロップ６の出力の
立上りにより、EORゲート８とＤタイプフリップフロッ
プ７を用いて、CPU1の出力ポート30のデータ（ライトデ
ータ）が“1"のときだけ、Ｄタイプフリップフロップ７
の状態を反転させる。

従って、Ｄタイプフリップフロップ７は、ライトデータ
が“1"のときだけ、1/nビット長の計時タイミングで状
態を反転する方形波出力を行う（信号線32）。更に、前
述のＤタイプフリップフロップ５と同７の方形波出力を
EORゲート９によりEORすることにより、FM変調後のデー
タをドライバ10に出力する。記録密度の違いに対して
は、１ビット長可変タイマ２と1/nビット長可変タイマ
３の設定値を変えれば良い。この場合、F2F記録方式で
あれば、1/nビット長可変タイマ３の設定値は、１ビッ
ト長可変タイマ２の設定値の1/2とすれば良く、F3F記録
方式であれば、１ビット長可変タイマ２の設定値の1/3
とすれば良い。

再生回路については、記録密度や記録方式の違いによっ
て、リードヘッド24から得られる出力の周波数やレベル
が異なるため、FM復調回路200を構成する差動増幅型の
アンプ回路のゲインをCPU1が切替えられる構成としてい
る。

アンプ回路はオペアンプ11を用い、リードヘッド24から
の出力信号は、コンデンサ15−１と15−２および抵抗16
−１と16−２を介して、オペアンプ11に入力される。抵
抗群17−１〜m,18−１〜ｍはオペアンプ11のゲインを決
めるためのもので、並列に配置されており、各抵抗17−
１〜m,18−１〜ｍは、アナログスイッチ19−１〜m,20−
１〜ｍを用いて回路への接続あるいは切断が行われる。
上記各アナログスイッチ19−１〜m,20−１〜ｍはCPU1の
出力ポート42−１〜ｍによって制御され、オン／オフが
行われる。

なお、CPU1は、第２図の例では、ａビットのプログラム
スイッチ（49）の設定状態により、磁気記録媒体の記録
密度・記録方式を設定し、上記アナログスイッチ19−１
〜m,20−１〜ｍにより該当する回路定数を選択する。ま
た、このプログラムスイッチ49は、１ビット長可変タイ
マ２および1/nビット長可変タイマ３と、後述するサン
プリング可変タイマ４の設定値を決定する際にも用いら
れる。CPU1が、抵抗17−1,18−１をアンプ定数として選
択するときは、出力ポート42−１を用いてアナログスイ
ッチ19−1,20−１をオン（閉）させる。他のアナログス
イッチ19−２〜m,20−２〜ｍは、出力ポート42−２〜ｍ
によってオフ（開）される。

これによって、オペアンプ11のゲインは抵抗16−1,16−
２と17−1,18−１により決定される。オペアンプ11の出
力37は、微分回路12と整形回路13によりFM変調データに
変換され、Ｄタイプフリップフロップ14とサンプリング
可変タイマ４により、“1"“0"データに変換され、信号
線41を介してCPU1に取込まれ復調される。ここで、サン
プリング可変タイマは、後述する如くプログラマブルな
可変タイマであり、CPU1のバスに接続され、記録方式や
記録密度に応じて、設定値を適宜変えることによって、
サンプリングポイントを変更することができる。

第３図に、F2F方式によるライト動作時のタイミングチ
ャートの一例を示す。図中のグラフは上から、１ビット
長可変タイマ２の出力26,1/n（ｎ＝２）ビット長可変タ
イマ３の出力28,RSタイプフリップフロップ６の出力29,
ライトデータ30,Dタイプフリップフロップ７の出力32,D
タイプフリップフロップ５の出力27−１およびEORゲー
ト９の出力33であり、EORゲート９の出力33は、ここで
は、F2F記録方式によるFM変調データである。ドライバ1
0は、本FM変調データ33に従い、ライトヘッド23のコイ
ルに流す電流の向きを切替えることにより磁化の向きを
変え、磁気媒体に磁気記録を行う。

第４図に、F3F方式によるライト動作時のタイミングチ
ャートの一例を示す。図中の出力グラフの内容は、第３
図と同様である。第４図では、1/nビット長可変タイマ
３の設定値は、１ビット長可変タイマ２の1/3となって
いる。また、記録密度も異なり、F2F記録方式はF3F記録
方式の1.5倍の記録密度となっている。

第５図に、F2F方式の場合のリード動作時のタイミング
チャートの一例を示す。図中の出力グラフは、上から、
オペアンプ11の出力37,微分回路12の出力39,整形回路13
の出力40,サンプリング可変タイマ４の出力34,Dタイプ
フリップフロップ14の出力41およびCPU1によって復調さ
れたデータである。

F2F方式の場合のサンプリングポイントは、3/4ビット長
時点が最適であり、データの変化点からクロック48をカ
ウントし、3/4ビット長に相当するカウント数に達する
と、サンプリングタイミングパルス34を発生させる。CP
U1は、このタイミングでＤタイプフリップフロップ14の
サンプリングデータを読取り、読取った値が前回と同じ
値のときは“1"、異なるときは“0"と判定し、復調を行
う。

第６図に、F3F方式の場合のリード動作時のタイミング
チャートの一例を示す。F3F方式の場合のサンプリング
ポイントは、2/3ビット長時点が最適であり、データの
変化点からクロック48をカウントし、2/3ビット長に相
当するカウント数に達すると、サンプリングタイミング
パルス34を発生させる。その他は、上述のF2F方式と同
様である。

次に、第７図により、前述のサンプリング可変タイマ４
の構成例を説明する。本可変タイマは、いわゆる、ピッ
チ追従型可変タイマであり、図中４−１は１ビット長を
計測するアップカウンタ、４−３は該アップカウンタ４
−１のカウントパルスを発生する可変タイマである。ま
た、４−２は上記アップカウンタ４−１の出力（１ビッ
ト長のカウント値）をロードして、カウンタが“0"にな
ったとき、サンプリングタイミング信号34を出力するダ
ウンカウンタであり、４−４は該アップカウンタ４−１
のカウントパルスを発生する可変タイマである。

上記アップカウンタ４−１と可変タイマ４−3,4−４
は、CPU1のバス25に接続されており、プログラマブルに
タイマ値，カウント値を変えることができる。４−５は
再生波形信号40のデータの変化点（サンプリングタイミ
ング信号34後の変化点）を起点として、まず、前記ダウ
ンカウンタ４−２のロードパルス４−６を出力し、少し
遅れて前記アップカウンタ４−１のリセットパルス４−
７を出力する、カウンタコントロール回路である。

本実施例に示すサンプリング可変タイマ４は、上述の如
く構成されているので、記録密度の違いに対しては、上
記可変タイマ４−３の設定値を変えることによって、カ
ウントパルスの周期を変えて対応することができる。ま
た、上記可変タイマ４−４の設定値を変えることによっ
て、サンプリングタイミングを変えることができるの
で、F2FやF3Fのような記録方式の違いにも、容易に対応
することができる。なお、F2F方式の場合は、上記可変
タイマ４−３と４−４の設定値の比を4:3とし、F3F方式
の場合は、この比を3:2とすることは説明するまでもな
い。

第２図に示した実施例において、記録密度や記録方式を
設定する手段として、プログラムスイッチ49を用いて手
動でセットしてもよいが、本発明では、磁気ストライプ
の記録密度や記録方式を自動的に識別し、その識別結果
に基づいて１ビット長可変タイマと1/nビット長可変タ
イマの設定を行うことにより、自動的に正しい密度およ
び正しい方式で磁気記録可能なようにしている。

通帳の如く、磁気ストライプを有する媒体自体に磁気ス
トライプの種類（記録密度や記録方式）を示す情報を設
けることも可能ではあるが、この場合には媒体の変更を
伴なうので、ここでは、これを避けた方式を説明する。
すなわち、磁気記録再生装置でサポートしている磁気ス
トライプの複数の種類に対して、前記プログラムスイッ
チ等の手段を用いて、使用頻度の高いものから順番に、
ハードウェアの設定を合せて磁気ストライプの再生を行
う。磁気ストライプの種類と上記ハードウェアの設定と
が不一致の場合には、データフォーマットエラー等のエ
ラーとなるので、チェックすることができ、正常に再生
できた場合の種類を当該磁気ストライプの種類として識
別することができるわけである。この識別結果から、記
録時に、前記１ビット長可変タイマ２と1/nビット長可
変タイマ３の設定を行うことにより、正しい記録も可能
になる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、同一のハードウェア
で、異なる記録密度の磁気記録再生および異なる記録方
式の磁気記録再生が可能な、汎用性のある磁気記録再生
装置を実現できるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である磁気記録再生装置の概
要を示すブロック図、第２図は第１図に示した実施例の
より詳細な構成を示す図、第３図はF2F記録方式による
ライト動作時のタイミングチャート、第４図はF3F記録
方式によるライト動作時のタイミングチャート、第５図
はF2F方式によるリード動作時のタイミングチャート、
第６図はF3F方式によるリード動作時のタイミングチャ
ート、第７図はサンプリング可変タイマの構成例を示す
図である。 1:CPU、2:1ビット長可変タイマ、3:1/nビット長可変タ
イマ、4:サンプリング可変タイマ、23:ライトヘッド、2
4:リードヘッド、45:エンコーダ、46:クロック発生器、
49:記録密度・記録方式設定手段、100:FM変調回路、20
0:FM復調回路、300:ゲイン切替え回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周波数変調により、基本周波数と該基本周
   波数より高い周波数とを用いて２値のデータを記録・再
   生するFM変復調回路を有する通帳などの磁気ストライプ
   の磁気記録再生装置において、使用頻度の高い記録密度
   から順番に複数の記録密度を設定したり複数の異なる記
   録方式を設定可能で、再生を行った結果がエラーとなっ
   た場合には、次候補の記録密度または記録方式に設定を
   変更する如く構成された記録密度・記録方式識別手段
   と、該記録密度・記録方式識別手段からの情報に基づき
   記録時に１ビットの長さおよび記録方式を可変とする手
   段と、前記記録密度・記録方式識別手段からの情報に基
   づき再生時にアンプ回路のゲインを変更する手段および
   リードデータのサンプリング時間を可変にする手段とを
   設けたことを特徴とする磁気ストライプの磁気記録再生
   装置。