JPH0822675A - 磁気記録データ読取方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジッタの発生や量子化誤差に起因する読取マ
ージンの低下を防止し、磁気記録データをより確実に読
み取れるようにした磁気記録データ読取方法を提供す
る。 【構成】 磁気ストライプ上の磁気反転位置間における
サンプリング数を実サンプリング数として取り込んでメ
モリに格納し（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、その後メモ
リから実サンプリングデータを順次読み出し（ステップ
Ｓ１４）、このデータに対してデータ補正及びデータ解
析を行い（ステップＳ１５，Ｓ１６）、メモリへ順次格
納する（ステップＳ１７）。そして、全データについて
データ補正及びデータ解析の処理が終了したら（ステッ
プＳ１８）、メモリからデータを順次読み出し（ステッ
プＳ１９）、エラー・チェックを行い（ステップＳ２
０）、「ＯＫ」の場合には読取データとして出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録データ読取方
法に関し、特にカードや通帳等に付された磁気ストライ
プの記録データの読取りに用いて好適な磁気記録データ
読取方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】銀行の業務が多様化、複合化するにつ
れ、業務遂行の円滑化を図るために、カードや通帳に付
された磁気ストライプの記録容量を増大したいという要
請が強くなってきている。磁気ストライプ、磁気ヘッド
及び書込・読取アンプなどの特性を変更することなく、
磁気ストライプの記録容量を増大する方法としては、記
録変調方式にＭＦＭ(modified frequency modulation)
方式を採る方法がある。このＭＦＭ方式によれば、従来
の記録変調方式であるＦＭ方式の２倍の記録容量が得ら
れることになる。

【０００３】ここで、磁気記録における変調方式とは、
磁気ヘッドによる磁気ストライプ上の磁性体の磁化方向
を、記録データ列からある規則に従って生成したタイミ
ングで反転する規則のことである。また、復調とは、磁
気反転の間隔の順列から、元の記録データを復元するこ
とである。ＭＦＭ方式における変調規則では、図６のタ
イミングチャートに示すように、一定間隔でクロック
（Ｃ）タイミングとデータ（Ｄ）タイミングとが交互に
繰り返される。

【０００４】そして、データが“１”のとき、データタ
イミング（ビット間隔の中央）で磁化方向が反転する。
データが“０”のとき、データタイミングでは磁化方向
は反転しない。データ“０”が連続するとき、間のクロ
ックタイミング（ビット間隔の境界）で磁化方向が反転
する。データ“１”のとき、前後のクロックタイミング
では磁化方向は反転しない。ここで、隣接するクロック
タイミング間、又はデータタイミング間の間隔をＴとす
ると、磁気反転間隔はＴ，１．５Ｔ，２Ｔの３種類とな
る。

【０００５】また、図６のタイミングチャートから明ら
かなように、磁気反転間隔Ｔの出現データパターンは
“１１”又は“０００”、磁気反転間隔１．５Ｔの出現
データパターンは“００１”又は“１００”、磁気反転
間隔２Ｔの出現データパターンは“１０１”である。と
ころで、磁気記録データの読取り、即ち復調とは、磁気
反転間隔を検出し、それが基準間隔の何倍に当たるのか
を判定して正規化することに外ならず、磁気反転間隔が
正規化されれば、あとは一定の規則に従って元のデータ
を復元することができる。

【０００６】一方、ＦＭ方式における変調規則では、図
７のタイミングチャートに示すように、一定間隔でクロ
ック（Ｃ）タイミングとデータ（Ｄ）タイミングとが交
互に繰り返される。そして、データが“１”のとき、デ
ータタイミングで磁化方向が反転し、データが“０”の
とき、データタイミングでは磁化方向は反転しない。ク
ロックタイミングでは常に磁化方向が反転する。ここ
で、隣接したクロックタイミング間、又はデータタイミ
ング間の間隔をＴとすると、磁気反転間隔は０．５Ｔ，
Ｔの２種類となる。

【０００７】図８は、磁気ストライプの記録データを読
み取るための磁気記録データ読取回路の従来例を示すブ
ロック図である。図８において、磁気読取ヘッド８１を
磁気ストライプ（図示せず）に対してその長手方向にお
いて相対的に動かすことにより、磁気読取ヘッド８１に
は誘導電圧が発生する。この誘導電圧はセンスアンプ８
２にて増幅される。すると、センスアンプ８２の出力に
は、磁気ストライプ上の磁気反転位置でピーク電圧が発
生する。

【０００８】ピーク検出回路８３はこのピーク電圧を検
出し、ピーク位置（あるいは、それよりも若干遅れた位
置）で１クロック幅のピークパルスを発生する。このピ
ークパルスはフリップフロップ８４のトリガ（Ｔ）入力
となり、ピーク毎にフリップフロップ８４の出力を反転
させる。フリップフロップ８４の出力はＣＰＵ８５に供
給される。ＣＰＵ８５は、一定周期毎にフリップフロッ
プ８４の出力を読み出してサンプリングし、メモリ８６
に格納する。

【０００９】ここで、ＭＦＭ磁気記録密度（公称値）を
Ｄビット／インチ、媒体（磁気ストライプ）と磁気読取
ヘッド８１との相対速度（公称値）をＶｍｍ／秒とする
と、ピーク間隔（公称値）は、Ｔ＝２５．４／Ｄ／Ｖ
〔秒〕、１．５Ｔ＝３８．１／Ｄ／Ｖ〔秒〕、２Ｔ＝５
０．８／Ｄ／Ｖ〔秒〕となる。なお、１インチ＝２５．
４ｍｍである。また、サンプリング周期をＴ／１００と
すれば、フリップフロップ７４の出力反転間隔内のサン
プリング数は、１００，１５０，２００（公称値）とな
る。

【００１０】実際には、磁気記録密度に変動があり、磁
気読取ヘッド８１の速度にも変動があるため、フリップ
フロップ８４の出力反転間隔内のサンプリング数が７６
〜１２５をＴ、１２６〜１７５を１．５Ｔ、１７６〜２
２５を２Ｔと判定する。読取り動作の終了後、ＣＰＵ８
５はデータ解析を行う。すなわち、メモリ８６からデー
タを順次読み出して“０”の連続数、“１”の連続数を
数えてＴ，１．５Ｔ，２Ｔに変換して行く。また、記録
位置のずれを許容するため、有効データ範囲の前後に余
裕を持ってデータサンプリングを行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の磁気記録データ読取方法では、フリップフロッ
プ８４の出力反転間隔内、即ちピークパルス間隔内のサ
ンプリング数をそのまま用いてデータ解析を行うように
しているので、ピークパルス間隔に磁気記録密度の誤
差、磁気読取ヘッド８１の速度変動あるいは可動機構部
の振動などによって理論値に対して位相ずれ（即ち、ジ
ッタ）が発生したり、ピーク検出タイミングとサンプリ
ングタイミングが非同期であることに起因して量子化誤
差が発生したりすると、Ｔ当りのサンプリング数がばら
つくために、Ｔ，１．５Ｔ，２Ｔへの変換を正確に行え
ず、読取マージンが低下するという問題があった。

【００１２】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ジッタの発生や量子
化誤差に起因する読取マージンの低下を防止し、磁気記
録データをより確実に読み取れるようにした磁気記録デ
ータ読取方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の磁気記録
データ読取方法は、磁気ストライプ上の磁気反転位置を
検出し、この磁気反転位置間におけるサンプリングパル
ス数を計数し、この実サンプリングパルス数に基づいて
磁気ストライプの記録データを読み取る際に、先ず実サ
ンプリングパルス数の理論値に対する変動値に応じて実
サンプリングパルス数を補正し、続いてこの補正した実
サンプリングパルス数を解析して読取データとする。

【００１４】請求項２記載の磁気記録データ読取方法
は、磁気ストライプ上の磁気反転位置を検出し、この磁
気反転位置間におけるサンプリングパルス数を計数し、
この実サンプリングパルス数に基づいて磁気ストライプ
の記録データを読み取る際に、先ず実サンプリングパル
ス数を解析して読取データとし、続いてこの読取データ
のエラー・チェックを行い、エラーとなった場合には実
サンプリングパルス数の理論値に対する変動値に応じて
実サンプリングパルス数を補正し、しかる後この補正し
た実サンプリングパルス数を再度解析して読取データす
る。

【００１５】

【作用】請求項１記載の磁気記録データ読取方法におい
て、実サンプリングパルス数の理論値に対する変動値を
求め、この変動値に応じて実サンプリングパルス数を理
論値になるように補正する。この補正により、ジッタの
発生や量子化誤差に起因する実サンプリングパルス数の
変動分が吸収される。そして、この補正した実サンプリ
ングパルス数を解析することによってビットデータに変
換し、読取データとする。

【００１６】請求項２記載の磁気記録データ読取方法に
おいて、データ補正を行う前に先ず実サンプリングパル
ス数を解析し、この解析によって得られたデータのエラ
ー・チェックを行う。このエラー・チェックにおいて、
エラー無しの場合には、そのまま読取データとする。一
方、エラー有りの場合には、実サンプリングパルス数の
理論値に対する変動値を求め、この変動値に応じて実サ
ンプリングパルス数を理論値になるように補正する。そ
して、この補正した実サンプリングパルス数を再度解析
し、読取データとする。

【００１７】

【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。先ず、本発明に係る磁気記録データ読取回
路の構成を示す図２において、磁気読取ヘッド１１を磁
気ストライプ（図示せず）に対してその長手方向におい
て相対的に動かすことにより、磁気読取ヘッド１１には
誘導電圧が発生する。この誘導電圧はセンスアンプ１２
にて増幅される。すると、センスアンプ１２の出力に
は、磁気ストライプ上の磁気反転位置でピーク電圧が発
生する。

【００１８】ピーク検出回路１３はこのピーク電圧を検
出し、ピーク位置（あるいは、それよりも若干遅れた位
置）で１クロック幅のピークパルスを発生する。図３
に、ピークパルスのタイミングチャートを示す。このピ
ークパルスは、カウンタ１４、データラッチ回路１５及
びＣＰＵ１６にそれぞれ供給される。カウンタ１４は、
ピークパルスによってリセットされ、基準クロックＣＬ
Ｋによりカウントアップを行う。データラッチ回路１５
は、ピークパルスに応答してカウンタ１４のカウント値
をラッチし、次のピークパルスまでそのデータを保持す
る。

【００１９】ＣＰＵ１６は、データラッチ回路１５のラ
ッチデータをピークパルス毎に読み込み、磁気ストライ
プ上の磁気反転位置間における実サンプリングデータ数
（以下、実サンプリング数と称する）としてメモリ１７
へ順次格納する。全データをメモリ１７へ格納した後、
ＣＰＵ１６は、メモリ１７から実サンプリング数を順次
読み出す。そして、、先ずサンプリングデータの補正を
行い、続いてビットデータへ変換するための解析を行
う。

【００２０】このＣＰＵ１６によるデータ補正におい
て、前回の実サンプリング数をＴn 、今回の実サンプリ
ング数をＴn+1 、前回のサンプリング数の理論値をＲn
とすると、今回の補正サンプリング数Ｒm は、（１）式
に基づいて求められる。

【数１】Ｒm ＝（Ｒn ／Ｔn ）・Ｔn+1 ……（１） すなわち、前回のサンプリング数の理論値Ｒn を前回の
実サンプリング数Ｔnで除算して前回のサンプリングに
おける変動係数を算出し、この変動係数を今回のサンプ
リングでも同じ比率で変動するものと想定して今回の実
サンプリング数Ｔn+1 に乗算することにより、今回の補
正サンプリング数Ｒm を算出する。

【００２１】このようにして全サンプリングデータにつ
いてデータ補正を行う。そして、データ解析において
は、この補正サンプリングデータと理論値±２５％とを
比較することにより、ＭＦＭ方式の場合にはＴ，１．５
Ｔ，２Ｔ、ＦＭ方式の場合には０．５Ｔ，Ｔを判別して
ビットデータへの変換を行う。

【００２２】次に、ＣＰＵ１６によって実行される本発
明の第１実施例に係る処理手順について、図１のフロー
チャートにしたがって説明する。ＣＰＵ１６は先ず、デ
ータラッチ回路１５のラッチデータを、ピーク検出回路
１３から供給されるピークパルス毎に読み込み（ステッ
プＳ１１）、この読み込んだデータをピークパルス間の
実サンプリング数としてメモリ１７のサンプリングデー
タ領域へ順次格納する（ステップＳ１２）。そして、ス
テップＳ１３で全データの格納が終了したと判定するま
で上述した処理を繰り返す。

【００２３】全データをメモリ１７へ格納後、ＣＰＵ１
６は、メモリ１７のサンプリングデータ領域から実サン
プリングデータを順次読み出し（ステップＳ１４）、こ
の実サンプリングデータに対して（１）式に基づいてデ
ータ補正を行い（ステップＳ１５）、続いて補正後のサ
ンプリングデータをビットデータへ変換するためのデー
タ解析を行い（ステップＳ１６）、しかる後このビット
データをメモリ１７の解析データ領域へ順次格納する
（ステップＳ１７）。そして、データ補正及びデータ解
析の処理が、ステップＳ１８で全データについて終了し
た判定するまで上述した処理を繰り返す。

【００２４】全データについてデータ補正及びデータ解
析の処理が終了したら、メモリ１７の解析データ領域か
らビットデータを順次読み出し（ステップＳ１９）、水
平・垂直パリティ・チェックやＣＲＣ(cyclic redundan
cy check) 等のエラー・チェックを行い（ステップＳ２
０）、「ＯＫ（エラー無し）」の場合には読取データ
（復調データ）として出力する。一方、「ＮＧ（エラー
有り）」の場合には、磁気読取ヘッド１１による読取り
処理からの一連の処理を再度行う。そして、この再トラ
イ処理を例えば所定回数だけ繰り返してもエラー・チェ
ックで「ＯＫ」とならない場合には、例えば磁気ストラ
イプの書込みデータの不良と判定する。

【００２５】上述したように、第１実施例によれば、ピ
ークパルスから次のピークパルスまでの、即ち磁気スト
ライプ上の磁気反転位置間におけるサンプリングパルス
数を実サンプリング数としてカウントし、この実サンプ
リング数の理論値に対する変動量に応じて実サンプリン
グ数を理論値になるように補正し、この補正後のサンプ
リングデータに対して解析を行うようにしたので、磁気
記録密度の誤差、磁気読取ヘッドの速度変動あるいは可
動機構部の振動によって発生するジッタなどに対して読
取マージンを向上できる。したがって、磁気記録データ
をより確実に読み取れることになる。

【００２６】図４及び図５は、ＣＰＵ１６によって実行
される本発明の第２実施例に係る処理手順を示すフロー
チャートである。先ず、図４において、データラッチ回
路１５のラッチデータをピークパルス毎に読み込み（ス
テップＳ２１）、これをピークパルス間の実サンプリン
グ数としてメモリ１７のサンプリングデータ領域へ順次
格納し（ステップＳ２２）、全データの格納終了後（ス
テップＳ２３）、メモリ１７から実サンプリングデータ
を順次読み出す（ステップＳ２４）までの処理は、図３
のステップＳ１１〜ステップＳ１４までの各処理と同じ
である。

【００２７】ＣＰＵ１６は、メモリ１７のサンプリング
データ領域から読み出した実サンプリングデータに対し
て順次データ解析を行い（ステップＳ２５）、しかる後
このデータ解析によって得られるビットデータをメモリ
１７の解析データ領域へ順次格納する（ステップＳ２
６）。この処理を、ステップＳ２７で全データに対して
終了したと判定するまで繰り返す。そして、全データに
対するデータ解析が終了したら、メモリ１７の解析デー
タ領域からビットデータを順次読み出す（ステップＳ２
８）。

【００２８】続いて、図５において、水平・垂直パリテ
ィ・チェックやＣＲＣ等のエラー・チェックを行い（ス
テップＳ２９）、「ＯＫ」の場合は読取データとして出
力する。このエラー・チェックにおいて、「ＮＧ」が発
生した場合には、メモリ１７のサンプリングデータ領域
に格納されている実サンプリングデータを再び読み出し
（ステップＳ３０）、この実サンプリングデータに対し
て（１）式に基づいてデータ補正を行う（ステップＳ３
１）。そして、この補正後のサンプリングデータに対し
て再びデータ解析を行い（ステップＳ３２）、このデー
タ再解析によって得られるビットデータをメモリ１７の
解析データ領域へ格納し直す（ステップＳ３３）。この
データ補正及びデータ再解析の処理を、ステップＳ３４
で全データについて終了したと判定するまで繰り返す。

【００２９】全データについてデータ補正及びデータ再
解析の処理が終了したら、メモリ１７の解析データ領域
からビットデータを順次読み出し（ステップＳ３５）、
水平・垂直パリティ・チェックやＣＲＣ等のエラー・チ
ェックを再度行い（ステップＳ３６）、「ＯＫ」の場合
は読取データとして出力する。一方、「ＮＧ」の場合、
即ち再度チェック・エラーが発生した場合には、磁気読
取ヘッド１１による読取り処理からの一連の処理を再度
行う。そして、この再トライ処理を例えば所定回数だけ
繰り返してもエラー・チェックで「ＯＫ」とならない場
合には、例えば磁気ストライプの書込みデータの不良と
判定する。

【００３０】上述したように、第２実施例によれば、ピ
ークパルスから次のピークパルスまでの、即ち磁気スト
ライプ上の磁気反転位置間におけるサンプリングパルス
数の第１回目の読込みでは、従来通りデータ補正を行わ
ずに先ずデータ解析を行い、水平・垂直パリティ・チェ
ックやＣＲＣ等のエラー・チェックで「ＮＧ」となった
場合にのみ、（１）式に基づくデータ補正を行い、しか
る後再度データ解析を行ってビットデータに変換するよ
うにしたので、第１回目のデータ解析で正常に解析でき
た場合には、一連の処理時間を第１実施例の場合よりも
短縮できる。

【００３１】すなわち、第１実施例の場合には、磁気記
録密度の誤差、磁気読取ヘッドの速度変動あるいは可動
機構部の振動などに起因するジッタなどの発生の有無に
拘らず、必ずデータ補正を行うことにより、ジッタなど
の発生がなく、正常にデータ解析を行えるにも拘らずデ
ータ補正が行われるため、データ補正に要する時間分だ
け一連の処理時間が長くなってしまう。これに対し、第
２実施例の場合には、第１回目のデータ解析後のエラー
・チェックで「ＮＧ」になった場合にのみデータ補正を
行うので、第１回目のデータ解析で正常に解析できた場
合には、一連の処理時間を第１実施例の場合よりもデー
タ補正に要する時間分だけ短くできる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１記
載の発明によれば、磁気ストライプ上の磁気反転位置間
におけるサンプリングパルス数を実サンプリング数とし
てカウントし、この実サンプリング数の理論値に対する
変動量に応じて実サンプリング数を補正し、この補正後
の実サンプリング数を解析して読取データとするように
したことにより、磁気記録密度の誤差、磁気読取ヘッド
の速度変動あるいは可動機構部の振動によって発生する
ジッタなどに対して読取マージンを向上できるので、磁
気記録データをより確実に読み取れることになる。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、実サンプリ
ング数を先ず解析して読取データとし、この読取データ
のエラー・チェックにおいてエラーとなった場合には実
サンプリング数の理論値に対する変動値に応じて実サン
プリング数を補正し、この補正した実サンプリング数を
再度解析して読取データするようにしたことにより、最
初の解析で正常にデータ変換できた場合には、データ補
正を行わなくて済むため、データ補正に要する時間分だ
け一連の処理時間を短縮できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図２】本発明に係る磁気記録データ読取回路のブロッ
ク図である。

【図３】ピークパルスのタイミングチャートである。

【図４】第２実施例の処理手順を示すフローチャート
（その１）である。

【図５】第２実施例の処理手順を示すフローチャート
（その２）である。

【図６】ＭＦＭ方式における変調規則を示すタイミング
チャートである。

【図７】ＦＭ方式における変調規則を示すタイミングチ
ャートである。

【図８】従来例に係る磁気記録データ読取回路のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１１ 磁気読取ヘッド １２ センスアンプ １３ ピーク検出回路 １４ カウンタ １５ データラッチ回路 １６ ＣＰＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ストライプ上の磁気反転位置を検出
   し、この磁気反転位置間におけるサンプリングパルス数
   を計数し、この実サンプリングパルス数に基づいて前記
   磁気ストライプの記録データを読み取る磁気記録データ
   読取方法であって、 先ず、前記実サンプリングパルス数の理論値に対する変
   動値に応じて前記実サンプリングパルス数を補正し、 続いて、この補正した実サンプリングパルス数を解析し
   て読取データとすることを特徴とする磁気記録データ読
   取方法。
2. 【請求項２】 磁気ストライプ上の磁気反転位置を検出
   し、この磁気反転位置間におけるサンプリングパルス数
   を計数し、この実サンプリングパルス数に基づいて前記
   磁気ストライプの記録データを読み取る磁気記録データ
   読取方法であって、 先ず、前記実サンプリングパルス数を解析して読取デー
   タとし、 続いて、この読取データのエラー・チェックを行い、エ
   ラーとなった場合には前記実サンプリングパルス数の理
   論値に対する変動値に応じて前記実サンプリングパルス
   数を補正し、 しかる後、この補正した実サンプリングパルス数を再度
   解析して読取データすることを特徴とする磁気記録デー
   タ読取方法。