JPH08235512A - 磁気データ読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦＭの磁気データを読取っているときのデー
タを収集して保守管理データとして用いる。 【構成】 磁気記録媒体に記録されているデータを磁気
ヘッドを介して読取る読取手段と、読取って得られた出
力波形からその出力波形のピーク値を検知するピーク値
検知手段と、検知されたピーク値を複数個記憶する記憶
手段と、記憶された複数個のピーク値の最大値，最小値
等から読取状態、又は書込状態を判定する判定手段とか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気カード等の磁気記
録媒体に記録されているデータを読取るための磁気デー
タ読取装置に係り、特に、周波数変調（ＦＭ）方式ある
いはＦ２Ｆ方式と呼ばれている読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来のＦ２Ｆ方式の磁気データ
読取装置の概略構成を示すブロック図であって、磁気記
録媒体（以下、磁気カードという）Ｃが、図示しない搬
送機構を介してピンチローラＰで所定圧力で押圧されな
がら磁気ヘッドＨに接して移動すると、磁気ヘッドＨか
らは、磁気カードＣに記録されているデータに対応した
読取電圧の波形出力が得られるように構成されている。

【０００３】磁気ヘッドＨからの出力は、読取りアンプ
１０で増幅されたのち、ノイズスライス回路１１でノイ
ズ成分を多く含む読取波形の中央部分をカット処理し、
次いでピーク検知回路１２で微分処理によりピーク値が
検出されるように構成されている。そして、検出された
ピーク値は、次のデジタルデータ復調ロジック回路（Ｆ
２Ｆ復調ロジック回路）１３に入力されて、ここでＦ２
Ｆ信号から論理値“１”，“０”（以下、論理値を省略
する。）のデジタルデータが生成されるように構成され
ている。また、これら各回路１０〜１３は、通常、半導
体集積回路（ＬＳＩ）で構成されている。

【０００４】上述のようにして得られたデジタルデータ
は、シリアルインターフェース１４を介して磁気データ
読取装置の組込まれているカード処理機、例えばこの磁
気データ読取装置が自動改札機に組込まれているとき
は、その自動改札機本体を統括的に制御するＣＰＵに送
出されるように構成されている。

【０００５】図６は、上記図５に示された（イ）〜
（ハ）の各部の出力波形を示すタイムチャートである。
すなわち、図６の（イ）は、磁気ヘッドＨが磁気カード
Ｃに記録されている磁気データに対応した生の波形であ
り、図６の（ロ）は、（イ）の波形の中心部分（水平の
細線を中心とした所定の上下部分）をカットした波形、
いわゆる（イ）に示されるスライスレベルで胴抜きされ
た波形である。したがって、この（ロ）の波形はノイズ
成分の除去された波形に生成されている。

【０００６】図６の（ハ）は、上記（ロ）の波形を微分
処理してピーク値を検知し、その検知の立上り，立下り
を基にして矩形状のパルスを生成して得られたＦ２Ｆ信
号である。そして、このＦ２Ｆ信号は、１ビット内にエ
ッジ（立上り，立下り）の変化があるときは“１”に、
またそのエッジの変化がないときは“０”に決められて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の磁気データ読取装置は、磁気ヘッドＨの出力データ
を収集していないので、磁気データ読取装置に異常事態
が生じたときは、係員が保守データを採集しながら磁気
ヘッドのギャップ調整等の保守，点検を行わなければな
らないという問題点があった。

【０００８】そこで、本発明は、上記欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、保守データを
収集することのできる磁気データ読取装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気データ
読取装置は、上記目的を達成するために、磁気カードに
記録されているデータを磁気ヘッドを介して読取る読取
手段と、読取って得られた出力波形からその出力波形の
ピーク値を検知するピーク値検知手段と、検知されたピ
ーク値を複数個記憶する記憶手段と、記憶された複数個
のピーク値の最大値，最小値等から読取状態、又は前記
磁気カードへの書込状態を判定する判定手段とを有する
ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成において、判断手段は、検知されたピ
ーク値の記憶された複数個のピーク値の最大値，最小値
等から読取状態又は書込状態を判定する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、一実施例に係る磁気データ読取装置の概
略構成を示すブロック図である。

【００１２】磁気カードＣは、図示しない搬送機構を介
してピンチローラＰで所定圧力で押圧されながら磁気ヘ
ッドＨに接して移動すると、その磁気ヘッドＨからは、
磁気カードＣに記録されているデータに対応した読取電
圧の出力信号（出力波形）が得られ、固定増幅回路１に
入力される。

【００１３】固定増幅回路１は、上記図５の読取りアン
プと同様に構成されていて、磁気ヘッドＨからの出力信
号を所定の一定の値に増幅処理し、その増幅された信号
をノイズスライス回路２に出力するように構成されてい
る。

【００１４】ノイズスライズ回路２は、スライスレベル
調節回路３からのスライス調節信号によりカットする範
囲、すなわち固定増幅回路１からの出力波形のカットす
る中心部分の範囲が調整できるように構成されている。

【００１５】このスライスレベル調節回路３は、後述の
演算回路からの制御信号により、スライス調節信号が制
御できるように構成されているとともに、スライスレベ
ル調節回路３を外部調節モードに設定したときには、マ
ニュアルによりスライス調節信号が制御できるように構
成されている。また、ノイズスライス回路２の出力信号
は、後述の演算回路にも送出できるように構成されてい
る。なお、ノイズスライス回路２の出力信号の代りに固
定増幅回路１の出力信号を演算回路に出力するようにし
てもよい。

【００１６】ノイズスライス回路２からの信号は、自己
制御型の可変増幅回路４に入力されて、ここで出力波形
が所定の大きさとなるように、すなわち、後述する図２
の（ロ）に示される各波形の大きさが一定となるように
処理され、次のピーク検知回路５に入力されるように構
成されている。

【００１７】したがって、可変増幅回路４からの出力
は、例えば、磁気カードＣが普通乗車券で、しかも途中
で磁気ヘッドＨが読取った一連の磁気データの出力波形
に大小があっても、可変増幅回路４で補正されてほぼ同
じ大きさの出力波形を示すことができ、後述のＦ２Ｆ信
号を正確に生成することができる。

【００１８】ピーク検知回路５は、上記図５のピーク検
知回路１２と同様に構成されていて、可変増幅回路４か
らの信号を微分処理してＦ２Ｆ信号を生成し、その生成
されたＦ２Ｆ信号を演算回路６に出力するように構成さ
れている。

【００１９】演算回路６は、マイクロコンピュータから
構成されていて、上記ノイズスライス回路２からの信号
（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換回路（アナログ／ディジ
タル変換回路）６ａを介してディジタル信号に変換して
取込むことができるように構成されている。また、この
演算回路６は、Ｄ／Ａ変換回路（ディジタル／アナログ
変換回路）６ｂを介してスライス調節信号を規定するデ
ィジタル信号をアナログ信号に変換してスライスレベル
調節回路３に入力できるように構成されている。

【００２０】また、演算回路６は、バスラインＢを介し
てカード処理機本体を統括的に制御するカード処理機本
体ＣＰＵ（以下、メインＣＰＵという）と接続されてい
て、磁気ヘッドＨで読取った磁気カードＣのデータをメ
インＣＰＵに送出できるように構成されている。したが
って、カード処理機が自動改札機の場合は、メインＣＰ
Ｕは読取ったデータを基に改札処理用の演算処理を行う
ことができ、またカード処理機が自動券売機の場合は、
発券する乗車券の演算処理を行うことができる。

【００２１】なお、図１では省略されているが、演算回
路６には書込み用の磁気ヘッドが接続されていて、メイ
ンＣＰＵの演算結果のデータ、例えばカード処理機が自
動改札機の場合は、磁気カード（定期券，乗車券）Ｃに
入出場データを書込むことができるように構成されてい
る。

【００２２】上記各回路１〜５は一つのＬＳＩのチップ
で形成することができ、さらに、演算回路６も一つのチ
ップで形成することができる。また、演算回路６の一チ
ップに対し、上記ＬＳＩを数チップ接続し、実装密度を
高めて小型化することができる。さらに、上記各回路１
〜５の組を複数組備えた回路を一つのＬＳＩのチップと
することもでき、さらにまたそのＬＳＩのチップに演算
回路６を数チップ接続して実装密度を高めることもでき
る。

【００２３】次に、図２のタイムチャート及び図３，図
４のフローチャートを基に、本実施例装置の制御動作に
ついて説明する。

【００２４】先ず、図２のタイムチャートを用いて読取
り制御動作について説明すると、この図２の（イ）〜
（ハ）は、上記図６の（イ）〜（ハ）と同じであるの
で、その説明は省略するが、ただ、図２の（ロ）は、可
変増幅回路４で処理されているので、図２の（イ）の波
形の大きさにバラツキがあっても、各波形の大きさはほ
ぼ同一に生成されている。

【００２５】図２中、（ニ）は演算回路６に内蔵されて
いるタイマパルスであり、また（ホ）は、後述する割込
タイミングを示していて、（ハ）のＦ２Ｆの立上り，立
下り（エッジ）に対応している。さらに（ヘ）のｎ1 〜
ｎ4 は割込タイミング時におけるタイマパルスのカウン
ト値である。

【００２６】図３のフローチャートは、演算回路６にお
ける“１”，“０”の検出動作を示すものであり、Ｆ２
Ｆ信号の立上り，立下りのタイミングで（図２の（ホ）
参照）クッロクパルス数を計測し、その計測数から
“１”，“０”を判定するようにしている。

【００２７】先ず、磁気カードＣが搬送されて磁気ヘッ
ドＨで磁気カードＣに記録されているデータの読取りが
開始されると、最初の割込タイミングのタイマパルスの
カウント値が読取られ、演算回路６の図示しない一対の
レジスタＡ，Ｂのうちの一方のレジスタＡへ記憶され
る。なお、この一方のレジスタＡにそれまで記憶されて
いる前回のカウント値は他方のレジスタＢに移動される
（ステップ１００肯定、ステップ１０２。以下、ステッ
プをＳとする。）。次いで、一方のレジスタＡに記憶さ
れているカウント値から他方のレジスタＢに記憶されて
いるカウント値が差引かれてパルス幅に相当するタイマ
パルスのカウント値が算出される（Ｓ１０４）。

【００２８】上述のカウント値の算出例を図２を用いて
具体的に説明する。図２の（ホ）の最初の割込タイミン
グでカウント値ｎ1 が求められ、次の割込タイミングで
カウント値ｎ2 が求められると、これらカウント値ｎ1
，ｎ2 を用いて減算処理し、つまり（ｎ2 −ｎ1 ）か
らパルス幅に相当するカウント値が算出される。同様に
して（ｎ3 −ｎ2 ），（ｎ4 −ｎ3 ）…のように磁気カ
ードＣに記録されているデーアの読取りが終了するまで
繰返される。

【００２９】上述のようにして算出されたパルス幅は、
“１”，“０”に復調処理されるが、この際、パルス幅
が１ビット、つまり“０”近くのものであるかにより復
調処理を行うか否かの判定が行なわれる（Ｓ１０６、Ｓ
１０８）。

【００３０】すなわち、ビット基点判定において（Ｓ１
０６）、ビット幅が“０”近傍であれば復調フラグはＯ
Ｎとされるとともに、前回のビット基点判定フラグはＯ
ＦＦとされて復調処理される（Ｓ１０６ａ、Ｓ１０６
ｃ、Ｓ１０８工程）。

【００３１】他方、ビット基点判定において（Ｓ１０
６）、ビット幅が“０”に程遠い場合で、しかも、前回
のビット基点判定フラグがＯＮの場合は、１ビット内に
おける“０”又は“１”の復調は困難なので、復調フラ
グはＯＦＦとされるとともに、前回の判定フラグもＯＦ
Ｆとされる（Ｓ１０６ｂ肯定、Ｓ１０６ｄ）。

【００３２】復調処理を行う際の“１”，“０”に相当
するパルス幅のタイマパルスのカウント値は、予め設定
されたカウント値、又はデータ読取開始当初のデータ、
例えば読捨てビットから数ビット選択してその平均値を
基準とし、その基準値から所定範囲内のカウント値のと
きに“１”と判定され（Ｓ１１０肯定、Ｓ１１２肯定、
Ｓ１１４）、または“０”と判定される（Ｓ１１０肯
定、Ｓ１１２否定、Ｓ１１６肯定、Ｓ１１８）。なお、
“１”の判定においては、“０”に相当する基準のタイ
マパルスのカウント値の１／２が基準とされる。

【００３３】図３のＳ１１０，Ｓ１１６において、パル
ス幅が上，下限範囲外，“０”範囲外ということは（Ｓ
１１０否定，Ｓ１１６否定）、例えば磁気カードＣが乗
車券で、その乗車券のデータ記録部分に入場のパンチ穴
があけられて、“０”以上のパルス幅が検出されたこと
を意味しているので、このようなパルス幅のときのデー
タが廃棄等の例外処理に付される（Ｓ１２２）。

【００３４】以上のように、本実施例装置において、Ｆ
Ｍ信号を形成する“１”，“０”の判定はタイマパルス
に基づいた時間を基準に行うので、磁気カードＣに搬送
ムラがあるなどしてジッタがあったり、逆に大きなジッ
タのある磁気データが磁気カードＣに書込まれていても
高精度にデータを復調することができる。しかも、
“１”，“０”の判定は、メインＣＰＵでなく磁気デー
タ読取側で行われるので、メインＣＰＵの負荷を軽減す
ることができる特長を有している。さらに、ベリファイ
用に適用されたときは、データ書込不良を秘めた磁気カ
ードを厳しくチェックでき、後に読取りエラーが発生す
るような磁気カード発行を発行段階で阻止することがで
きる。

【００３５】図４のフローチャートは、磁気ヘッドＨの
読取りレベルを監視して保守データを採集する制御動作
を示している。すなわち、ノイズスライス回路２からの
出力波形の値（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換回路６ａ
を介して演算回路６に取込まれるように構成されてい
る。なお、この読取りレベルの監視は、各読取り時毎に
行なわず、つまり、上記図３に示される“１”，“０”
の判定は各割込タイミング毎にデータ（タイマパルスの
カウント値）をサンプリングしていたが、ここでは、割
込タイミングを適当な間隔、例えば１００個毎にサンプ
リングしても読取りレベルの監視は十分であり、また、
演算回路６に過大な負担をかけることなく実施できる。
さらに、固定増幅回路１からの出力波形の値（アナログ
信号）をＡ／Ｄ変換回路６ａを介して演算回路６に取込
むように構成することもできる。

【００３６】そこで、割込タイミングが所定の回数Ｎ毎
にノイズスライス回路２からの出力がサンプリングされ
るとともに、そのサンプリングされた出力の最大値、つ
まり図２の（ロ）の波形の波高レベルの値が演算回路６
の図示しないメモリに記憶される（Ｓ２００〜Ｓ２０
６）。

【００３７】次いで、得られた波高レベルの最大値，最
小値，平均値，分散状態が演算回路６で算出されるとと
もに、磁気ヘッドＨのギャップ等が正常なときの基準値
と比較される。そして、その比較の結果、基準値を中心
とした所定範囲内で正常のときは、図示しないメモリに
読取りレベルが正常である旨のデータが記憶され（Ｓ２
１０肯定、Ｓ２１２）、また上記所定範囲外であるとき
は、読取りレベルに異常が生じている旨のデータが記憶
され（Ｓ２１０否定、Ｓ２１４）、その後、メインＣＰ
Ｕを介して係員に報知される（Ｓ２１６）。さらに、係
員が磁気ヘッドのギャップ等を点検してそれが正常であ
れば、逆に磁気カードＣへのデータの書込状態の情報を
得ることができる。

【００３８】以上のように、本実施例装置は、読取りレ
ベルを監視し、その状態を記憶しておくことができるの
で、後に、その状態を基に磁気ヘッドＨの摩耗やギャッ
プ等の状態、及び磁気書込状態を知ることができ、保
守，点検に役立たせることができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係る磁気データ読取装置は、磁
気記録媒体に記録されているデータを磁気ヘッドを介し
て読取る読取手段と、読取って得られた出力波形からそ
の出力波形のピーク値を検知するピーク値検知手段と、
検知されたピーク値を複数個記憶する記憶手段、記憶さ
れた複数個のピーク値の最大値，最小値等から読取状
態、又は書込状態を判定する判定手段とからなるので、
読取りレベルを監視し、その状態を記憶しておくことが
できるので、後に、その状態を基に磁気ヘッドＨの摩耗
やギャップ等の状態、及び書込状態を知ることができ、
保守に役立たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】図１の各部の出力状態を示すタイムチャートで
ある。

【図３】制御動作を示すフローチャートである。

【図４】制御動作を示すフローチャートである。

【図５】従来装置の概略構成を示すブロック図である。

【図６】図５の各部の出力状態を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１ 固定増幅回路 ２ ノイズスライス回路 ３ スライスレベル調節回路 ４ 可変増幅回路 ５ ピーク検知回路 ６ 演算回路 Ｃ 磁気記録媒体（磁気カード） Ｈ 磁気ヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体に記録されているデータを
   磁気ヘッドを介して読取る読取手段と、 読取って得られた出力波形からその出力波形のピーク値
   を検知するピーク値検知手段と、 検知されたピーク値を複数個記憶する記憶手段と、 記憶された複数個のピーク値の最大値，最小値等から読
   取状態、又は前記磁気記録媒体への書込状態を判定する
   判定手段と、 を有することを特徴とする磁気データ読取装置。