JPH0831112A - 磁気データ読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｆ２Ｆ（ＦＭ）の磁気データをＣＰＵでソフ
トウエア的にチェックし、ビットエラーを可能な限り救
済する。 【構成】 磁気ヘッドＨを介して読取った信号のピーク
を検出するピーク検出手段ａと、検出されたピークから
論理値“１”，“０”に対応したパルス信号を生成する
パルス信号生成手段ｂと、生成されたパルス信号の時間
と１論理値を形成する標準時間を比較して異常パルスを
検出する異常パルス検出手段ｃと、異常パルスが検出さ
れたときに、その異常パルスが正常パルスであるときに
予想される所定の候補論理値を生成する論理値生成手段
ｄと、生成された候補論理値を用いたデータをパリティ
チェック等のデータチェックにより正当性を判定する判
定手段ｅと、データチェックが正当と判定されたとき
に、そのデータを取込む取込手段ｆ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９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、増幅機能、ピ
ーク検出機能及び波形成形機能を有するピーク検出増幅
回路１で処理された後、Ｆ２Ｆ復調ロジック回路２に入
力される。これらピーク検出増幅回路１及びＦ２Ｆ復調
ロジック回路２は、通常、半導体集積回路（ＬＳＩ）で
構成されている。

【０００４】Ｆ２Ｆ復調回路２では、図１０に示される
ように、クロック信号に同期したＦ２Ｆ信号が生成され
るように構成されている。すなわち、このＦ２Ｆ信号
は、１ビット内にエッジの変化のないとき、つまり周波
数が１Ｆのときに論理値“０”（以下、論理値を省略す
るときもある。）と、また、１ビット内にエッジの変化
があるとき、つまり周波数が２Ｆのときを“１”として
いる。

【０００５】Ｆ２Ｆ復調回路２でＦ２Ｆパターン信号に
変換された信号（データ）は、磁気カードＣのデータ読
取り初めの部分の不安定なデータを除去するために、所
定のビット数が読み捨てられた後、シリアルインターフ
ェース（Ｉ／Ｆ）回路３を介してＣＰＵ４に取込まれる
ように構成されている。

【０００６】ＣＰＵ４は、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るものであるときは、その
自動改札機を統括的に制御するものである。したがっ
て、シリアルＩ／Ｆ回路３を介して取込まれたデータ
は、改札処理の演算処理用に供される。

【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、磁気ヘッドで読取られた信
号をＣＰＵに入力するまでの処理は、固定化された一定
のハード処理で行われるため、所定の基準から外れた読
取り信号は全て読取りエラーとなって、その磁気データ
読取装置を組込んだ全体のシステム、例えば自動改札機
の信頼性を低下さる欠点があった。

【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、磁気ヘッドの
読取信号をＣＰＵでソフトウエア処理してデータを読取
り、例えば自動改札機のデータ読取り用に適用されたと
きは、仮に磁気ヘッドの読取った信号が復調限界を外れ
るものであっても補正を加えて救済し、可能な限り読取
りを行って、システム全体の信頼性の向上を計ることの
できるようにするようにした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、図１に示され
るように、磁気記録媒体（Ｃ）に記録されているデータ
を磁気ヘッド（Ｈ）を介して読取った信号のピークを検
出するピーク検出手段（ａ）と、検出されたピークから
論理値“１”，“０”に対応したパルス信号を生成する
パルス信号生成手段（ｂ）と、生成されたパルス信号の
時間と１論理値を形成する標準時間とを比較してその生
成されたパルス信号から異常パルスを検出する異常パル
ス検出手段（ｃ）と、異常パルスが検出されたときに、
その異常パルスが正常パルスであるときに予想される所
定の候補論理値を生成する論理値生成手段（ｄ）と、生
成された候補論理値を用いたデータをパリティチェック
等のデータチェックにより正当性を判定する判定手段
（ｅ）と、データチェックが正当と判定されたときに、
そのデータを取込む取込手段（ｆ）とからなることを特
徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成において、異常パルスが検出される
と、その異常パルスに対して所定の候補論理値が当ては
められて判定処理に付され、その判定で正当性が確かめ
られるとデータの取込みが行なわれる。

【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。なお、上記従来と同一構成要素については、同一
符号を用いて説明する。

【００１２】図２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って、磁気カード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図２のＡに示されるような読取電圧
の波形出力が得られる。

【００１３】磁気ヘッドＨからの出力は、増幅機能、ピ
ーク検出機能を有する周知のピーク検出増幅回路１で処
理された後、ＣＰＵ４の図示しないパルス幅測定用タイ
マーポートに取込まれるように構成されている。すなわ
ち、本実施例装置においては、読出し出力のピーク値
（図２のＡの上，下のピーク値）を検出したタイミング
がＣＰＵ４に取込まれるように構成され、ここで、図２
のＢに示されるような、周知のＦ２Ｆのパルス信号にソ
フトウエア的に形成されてデータが読取られるように構
成されている。

【００１４】このＣＰＵ４は、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るものであるときは、
その自動改札機を統括的に制御するものである。したが
って、磁気ヘッドＨからのデータは、最終的には改札処
理の演算処理用に供される。

【００１５】次に、本実施例装置の制御動作を説明する
前に、図３のＦ２Ｆの波形図を参照して、正常な波形と
異常な波形（図３ではビットエラーとしている。以下、
異常パルス信号をビットエラーというときもある。）に
ついて説明する。

【００１６】図３において、太い実線の波形（パルス）
は、ＣＰＵ４において実際に読取られて生成されたパル
ス波形であり、太い鎖線は右側に示す論理値を得るため
の正常時のパルス波形を示している。すなわち、この鎖
線で示されるパルス波形は、１論理値の“１”又は
“０”を形成するための、１ビットの標準時間の１／
２、いわゆるハーフポイント（ＨＰ）で立上り又は立下
り、あるいは１ビットの標準時間の両側で立上り又は立
下りのエッジを有している。

【００１７】図３（ａ）は、１ビットの両側及びハーフ
ポイント以外でエッジを有するビットエラーを示してい
る。なお、このビットエラーの場合、本実施例において
は、左側に示す“１”又は“０”であると認定して正常
扱いを行い、後のパリティチェックあるいはＣＲＣ等の
チェック手段で正当性が判定されたときにデータを取込
むようにしている。

【００１８】図３（ｂ）〜（ｅ）は、ビットエラーが２
ビット以上に及ぶ場合であり、この場合においても、本
実施例装置においては可能な限りデータ取込みを行うよ
うに工夫している。

【００１９】次に、図４〜図８を用いてビットエラーを
生じた磁気カードＣを可能な限り救済するときの制御動
作について説明する。

【００２０】ピーク検出増幅回路１から取込まれる信号
のうち、当初の数ビット、例えば４〜５ビットは、周知
の磁気データ読取装置と同様に、ＣＰＵ４の演算用に取
込まず廃棄される。すなわち、磁気ヘッドＨは、カード
Ｃの端面からデータ読取りを開始するが、その端面側の
データは不安定で、一定していないので、数ビットの読
捨てが行なわれる（図４のステップ１００否定、図５の
ステップ２００否定、ステップ２０２、ステップ２１
２。以下、ステップをＳとする。なお、Ｓの１００番台
は図４、またＳの２００番台は図５に係るフローチャー
トである。）。

【００２１】上記Ｓ２０２における読捨てカウンタと
は、ＣＰＵ４に設けられたカウンタが所定の値（例えば
４ビットをカウントする）になるまでカウントすること
を意味している。また、Ｓ２１２の積算値とは、ＣＰＵ
４に設けられている図示しないレジスタが図２のＢに示
されるパルス信号の立上り又は立下りのエッジを検出し
たときのカウンタの値、つまりキャプチャ値を意味して
いる。なお、キャプチャ値等については後に詳述する。

【００２２】さて、所定のビット数が読捨てられると
（Ｓ２００肯定）、磁気カードＣのデータ読取り終了ま
で、次の工程に従って１ビット毎のパルス幅（本発明の
パルス信号の時間に該当している。）の測定が行なわれ
る。

【００２３】まず、カウント値が測定される（Ｓ２０
４）。すなわち、読捨てビットが終了して最初のエッジ
が検出された時点（図２のＢの（イ）参照）から次のエ
ッジが検出された時点（図２のＢの（ロ）参照）までの
カウンタの値が測定されて、１パルス幅が測定される
（図２のＢの（ハ）参照）。なお、図２のＢのｔ1 ，ｔ
1…は、各ビットのカウント値、つまりパルス幅の計測
値を現している。

【００２４】この際、カードＣのデータのうち当初のス
タートデータ（このデータは“１”（２Ｆ））までのＳ
ＹＮＣデータは“０”であってるので、しばらくの間、
“０”ビットが続くことになるが、カ−ドの搬送機構の
モータ（図示せず）のエンコーダとの差が２５％以内で
ない場合は（Ｓ２０６否定）、カード搬送が安定してい
ないものと判断し、ＳＹＮＣデータ検出完了フラグはセ
ットされず、最後に検出されたエッジのキャプチャ値が
積算値に更新される（Ｓ２１２）。

【００２５】搬送機構のモータのエンコーダとの差が２
５％以内に入ればＳＹＮＣデータ検出終了のフラブが立
てられ、計測結果の判断基準となる基準値が得られる
（Ｓ２０６肯定、Ｓ２０８、Ｓ２１０、Ｓ２１２）。

【００２６】ＳＹＮＣデータの検出が完了すると、Ｓ１
０４の値は、基準値（基準幅）、つまり前回のパルス幅
の±２５％以下となるので、図６のフローチャートに進
み（Ｓ１０６否定、Ｓ１０８肯定）、ハーフポイントカ
ウンタ（ＨＰカウンタ）は０にセットされ、次のビット
のパルス幅の測定のために、基準値と積算値が更新され
る（Ｓ３００〜Ｓ３０６）。

【００２７】磁気カードＣがデータ記録エリアに達する
と、以下、データ内容に応じた２Ｆ（“１”）又は１Ｆ
（“０”）のパルス幅が計測される。この場合、データ
が２Ｆ（“１”）のときは、Ｓ１０６の値は７５％以下
となるので、つまり前回のパルス幅の１／２程度となる
ので（Ｓ１０６肯定）、このときはＨＰカウンタは＋１
される（Ｓ１０２８）。

【００２８】さて、上述のように計測していたビットの
パルス幅が異常である場合、つまりＳ１０４の値が１７
５％を越え、かつ２２５％以下の場合は、すなわち図３
（ｂ），（ｃ）の場合は、図７のフローチャートに進
み、異常パルス発生が記録される（Ｓ４００〜Ｓ４１
０）。この場合、ＨＰカウンタが奇数であれば（Ｓ４０
０肯定）、図３（ｂ）のエラーの状態であり（Ｓ４０
４）、ＨＰカウンタが偶数であれば（Ｓ４００否定）、
図３（ｃ）のエラーの状態であり、いずれにしても、
ビットエラーが発生したことがＣＰＵ４のメモリに記憶
される（Ｓ４０４、Ｓ４１０）。

【００２９】また、上述のように計測していたビットの
パルス幅が異常である場合で、Ｓ１０４の値が２７５％
を越え、かつ３２５％以下の場合は、すなわち図３
（ｄ），（ｅ）の場合は、図８のフローチャートに進
み、異常パルス発生が記録される（Ｓ５００〜Ｓ５１
０）。この場合、ＨＰカウンタが奇数であれば（Ｓ５０
０肯定）、図３（ｄ）のエラーの状態であり（Ｓ５０
４）、ＨＰカウンタが偶数であれば（Ｓ５００否定）、
図３（ｅ）のエラーの状態であり、いずれにしても、
ビットエラーが発生したことがＣＰＵ４のメモリに記憶
される（Ｓ５０４、Ｓ５１０）。

【００３０】さらに、上述のようにして計測されたビッ
トのパルス幅が異常で、Ｓ１０４の値が３２５％を越え
る場合も考えられる。（Ｓ１１６否定）。すなわち、図
３（ｄ），（ｅ）を越えるビットにまたがるエラー発生
も考えられる。この場合は、本実施例装置では、救済不
能エラーとしてエラーの発生をＣＰＵのメモリに記憶
する。

【００３１】このエラーが発生したときは、後述の候
補論理値を用いての正当性判定は行なわれず、読取デー
タの廃棄が行なわれ、読取動作のリトライが行なわれ
る。

【００３２】上述の図３（ｂ）〜（ｅ）のエラー〜
が発生した場合、ＣＰＵ４は、図３の各波形の右側に示
される論理値を候補論理値にして読取データのパリテッ
クチェクあるいはＣＲＣチェック等の周知のチェックが
行なわれる。

【００３３】このチェックにおいて、図３（ｂ）のエラ
ーの場合は、候補論理値が“１，１”の１つであるか
ら、そのチェックが正当（ＯＫ）であれば、異常ビット
のデータは候補論理値のデータであるとしてデータの取
込みが行なわれる。もちろん、このチェックの正当性が
否定（ＮＧ）された場合は、異常ビットのデータは不明
であるので、読取データはＣＰＵ４の演算用とせずに廃
棄される。

【００３４】上記チェックにおいて、図３（ｃ）のエラ
ーの場合は候補論理値が“１，０”と“０”，“１”
の２つであるから、そのチェック一つが正当であれば、
異常ビットのデータはその正当と判定された候補論理値
のデータであるとしてデータの取込みが行なわれる。

【００３５】もちろん、このチェックで二つの候補論理
値が共に正当と判定された場合は、いずれの候補論理値
が異常ビットのデータか不明であるので、読取データは
廃棄される。

【００３６】上記チェックにおいて、図３（ｄ），
（ｅ）のエラー及びの場合も、上述のエラーと同
様に候補論理値が複数あるので、一つの候補論理値が正
当と判定されたときのみ、その候補論理値のデータを基
にした読取データがＣＰＵ４に取込まれて演算処理に供
される。

【００３７】また、図３（ａ）のビット形状が正常でな
い場合、及びビット形状が全く正常のときでも、正当性
チェックで正当が得られないときは、従来と同様に、そ
のデータ廃棄され、演算に用いられることはない。

【００３８】以上のように、本実施例装置においては、
ビットエラーがあっても直ちにデータを廃棄しないで、
可能なかぎり救済するようにしたので、読取エラーの出
現を少なくすることができ、この読取装置を組込んだ例
えば自動改札機等のカード処理機の信頼性を向上させる
ことができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明装置は、磁気記録媒体（Ｃ）に記
録されているデータを磁気ヘッド（Ｈ）を介して読取っ
た信号のピークを検出するピーク検出手段（ａ）と、検
出されたピークから論理値“１”，“０”に対応したパ
ルス信号を生成するパルス信号生成手段（ｂ）と、生成
されたパルス信号の時間と１論理値を形成する標準時間
を比較してその生成されたパルス信号から異常パルスを
検出する異常パルス検出手段（ｃ）と、異常パルスが検
出されたときに、その異常パルスが正常パルスであると
きに予想される所定の候補論理値を生成する論理値生成
手段（ｄ）と、生成された候補論理値を用いたデータを
パリティチェック等のデータチェックにより正当性を判
定する判定手段（ｅ）と、データチェックが正当と判定
されたときに、そのデータを取込む取込手段（ｆ）とか
らなるので、ビットエラーがあっても直ちにデータを廃
棄しないで、可能なかぎり救済でき、読取エラーの出現
を少なくすることができる。このため、この読取装置を
組込んだ例えば自動改札機等のカード処理機の信頼性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成上の特徴を表した全体構成図であ
る。

【図２】本発明の一実施例装置の全体構成図である。

【図３】ビットエラーの説明図である。

【図４】一実施例装置のパルス幅を計測するときのフロ
ーチャートである。

【図５】一実施例装置のパルス幅を計測するときのフロ
ーチャートである。

【図６】一実施例装置のパルス幅を計測するときのフロ
ーチャートである。

【図７】一実施例装置のパルス幅を計測するときのフロ
ーチャートである。

【図８】一実施例装置のパルス幅を計測するときのフロ
ーチャートである。

【図９】従来装置の全体構成図である。

【図１０】Ｆ２Ｆのパルス信号の説明図である。

【符号の説明】

１ ピーク検出手段をなすピーク検出増幅回路 ４ パルス信号生成手段、異常パルス検出手段、論
理値生成手段、正当性判定手段及びデータ取込手段をな
すＣＰＵ Ｃ 磁気記録媒体（磁気カード） Ｈ 磁気ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 5/09 ３６１ Ｚ 7520−5Ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気記録媒体（Ｃ）に記録されているデー
   タを磁気ヘッド（Ｈ）を介して読取った信号のピークを
   検出するピーク検出手段（ａ）と、 検出されたピークから論理値“１”，“０”に対応した
   パルス信号を生成するパルス信号生成手段（ｂ）と、 生成されたパルス信号の時間と１論理値を形成する標準
   時間とを比較してその生成されたパルス信号から異常パ
   ルスを検出する異常パルス検出手段（ｃ）と、 異常パルスが検出されたときに、その異常パルスが正常
   パルスであるときに予想される所定の候補論理値を生成
   する論理値生成手段（ｄ）と、 生成された候補論理値を用いたデータをパリティチェッ
   ク等のデータチェックにより正当性を判定する判定手段
   （ｅ）と、 データチェックが正当と判定されたときに、そのデータ
   を取込む取込手段（ｆ）と、 からなることを特徴とする磁気データ読取装置。