(57)【要約】【課題】極値検出演算を高速化でき、結果として磁気データの読み出しを高速化することが可能な磁気情報読取装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】データ処理部４０は、Ａ／Ｄ変換器２８と、Ａ／Ｄ変換器２８の各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整するタイミング調整部２６と、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置を記憶するデータ記憶部２９と、２つのデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求める傾き算出部３０１と、傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択する傾き選択部３０２と、選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求める近似曲線算出部３０３と、算出した近似曲線に基づき極値および極値位置を算出する極値算出部３０４と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気情報記録媒体に所定の変調方式で記録された磁気データを読み取る磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの出力信号をデジタルデータに変換してデータを復調するデータ処理部と、を有し、
前記データ処理部は、
前記磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でサンプリングしてデジタルデータに変換するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器の各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整するタイミング調整部と、
各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置を記憶するデータ記憶部と、
各サンプリング時の２つの前記デジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求める傾き算出部と、
前記傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択する傾き選択部と、
選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求める近似曲線算出部と、
算出した近似曲線に基づき極値および極値位置を算出する極値算出部と、
算出した極値の位置に基づき、前記磁気ヘッドにより読み取ったデータを復調する復調部と、を含むことを特徴とする磁気情報読取装置。
【請求項２】
前記Ａ／Ｄ変換器は、
前記磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でメインサンプリングし、かつ、当該メインサンプリングの位置の前または後の位置（時刻）でサブサンプリングしてメインデジタルデータおよびサブデジタルデータに変換し、
前記データ記憶部は、
各サンプリング時のメインサンプリングしたメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブサンプリングしたサブデジタルデータおよび位置を記憶し、
前記傾き算出部は、
各サンプリング時の前記メインデジタルデータおよび位置、並びに、前記サブデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の前記２つの傾きを求めることを特徴とする請求項１記載の磁気情報読取装置。
【請求項３】
前記近似曲線は２次関数曲線で表すことを特徴とする請求項１または２記載の磁気情報読取装置。
【請求項４】
前記サブサンプリングデータを取得するための前記サブサンプリングのタイミングは、前記磁気ヘッドのトラック切替用スイッチの切り替え間隔に応じて設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気情報読取装置。
【請求項５】
磁気ヘッドにより、磁気情報記録媒体に形成される磁気ストライプに所定の変調方式で記録された磁気データを読み取る読取ステップと、
前記磁気ヘッドの出力信号をデジタルデータに変換してデータを復調するデータ処理ステップと、を有し、
前記データ処理ステップは、
前記磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でサンプリングしてデジタルデータに変換するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換ステップと、
前記Ａ／Ｄ変換ステップの各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整するタイミング調整ステップと、
各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置を記憶するデータ記憶ステップと、
各サンプリング時の２つの前記デジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求める傾き算出ステップと、
前記傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択する傾き選択ステップと、
選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求める近似曲線算出ステップと、
算出した近似曲線に基づき極値および極値位置を算出する極値算出ステップと、
算出した極値の位置に基づき、前記磁気ヘッドにより読み取ったデータを復調する復調ステップと、を含むことを特徴とする磁気情報読取装置の制御方法。
【請求項６】
前記Ａ／Ｄ変換ステップでは、
前記磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でメインサンプリングし、かつ、当該メインサンプリングの位置の前または後の位置でサブサンプリングしてメインデジタルデータおよびサブデジタルデータに変換し、
前記データ記憶ステップでは、
各サンプリング時のメインサンプリングしたメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブサンプリングしたサブデジタルデータおよび位置を記憶し、
前記傾き算出ステップでは、
各サンプリング時の前記メインデジタルデータおよび位置、並びに、前記サブデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の近似曲線に対する２つの傾きを求めることを特徴とする請求項５記載の磁気情報読取装置の制御方法。
【請求項７】
前記近似曲線は２次関数曲線で表すことを特徴とする請求項５または６記載の磁気情報読取装置の制御方法。
【請求項８】
前記サブサンプリングデータを取得するための前記サブサンプリングのタイミングは、前記磁気ヘッドのトラック切替用スイッチの切り替え間隔に応じて設定されていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の磁気情報読取装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のフォーマット（変調方式）で記録される磁気カード等の磁気情報記録媒体の磁気情報を読み取る磁気情報読取装置および磁気情報読取装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気カードリーダである磁気情報読取装置は、磁気カード等に所定の変調方式、たとえば周波数変調方式で磁気記録された“０”および“１”信号に対するＦおよび２Ｆ信号を磁気ヘッドにより読み取る。
【０００３】
磁気ヘッドは、Ｆ２Ｆ変調方式により記録された磁気データ（磁気信号、磁気情報）をアナログの磁気波形信号として読み出す。
磁気情報読取装置においては、磁気波形信号により磁気波形のピークおよびボトムである極値を検出する極値検出処理を行って、極値位置で出力信号を反転して、磁気波形は矩形波信号に波形整形される。この矩形波信号は周波数変調（Ｆ２Ｆ変調）された信号でありＦ２Ｆ復調部で復調される。
【０００４】
近年の磁気情報読取装置においては、アナログの磁気波形信号をアナログデジタル（Ａ（Analog）／Ｄ（Digital ））変換器でデジタルデータに変換して極値検出処理およびそれ以降の処理が行われる（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載されている磁気情報読取装置では、磁気ヘッドの読み取りアナログ信号である磁気波形信号が増幅回路を介してＡ／Ｄ変換器に入力される。Ａ／Ｄ変換器では、アナログ信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタルデータに変換する処理が行われる。そして、得られたデジタルデータはサンプリングデータメモリと呼ばれる記憶装置に一時的に記憶された後、出力信号のピークおよびボトムを求める極値検出処理などの処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２１１０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示すようなＡ／Ｄ変換器による処理では、アナログ信号のレベル変化とは無関係にサンプリング周波数が決定されるため、サンプリングを行うタイミングがアナログ信号の極値であるピークまたはボトムに一致するとは限らない。
このため、アナログ信号の極値（ピークまたはボトム）を小さい誤差で検出するために様々な工夫が施されてきた。
【０００８】
たとえば、上記の例においてサンプリング周波数をより高速にし、単位時間あたりのサンプリングの回数を多くする方法が知られている。この場合、より細かくサンプリングが行われるので、アナログ信号のレベルのピーク（またはボトム）が検出されやすくなる。
【０００９】
しかしながら、上記したピークおよびボトムを検出する極値検出方法では、サンプリング周波数を高速化するために、サンプリングの回数が飛躍的に大きくなり、サンプリングされたデジタルデータの量が増大する。
【００１０】
このため、得られたデジタルデータをもとに各種処理を行う場合には、多量のデータを保持可能な大容量のサンプリングデータメモリが必要であり、サンプリングデータメモリにかかるコストが増大してしまう。さらに、この方法では、高速でサンプリングを行うＡ／Ｄ変換器が必要になり、その他の各部も高速なサンプリングに耐えうる構成にするため、コストの増大を招いていた。
【００１１】
また、上記した極値検出方法では、サンプリングデータの極大値、極小値を検出して、その位置を波形の極値（ピーク（山）、ボトム（谷））の位置としているため、ピーク、ボトムの位置が離散値となり、極値検出に正確性を欠き、極値検出精度を高めることが困難であるという不利益がある。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、高性能なハードウェアや大容量のメモリなどを必要とせず、極値検出精度を高めることが可能な磁気情報読取装置を提供することにある。また、本発明の課題は、高性能なハードウェアや大容量のメモリなどを必要とせず、極値検出精度を高めることが可能な磁気情報読取装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の磁気情報読取装置は、磁気情報記録媒体に所定の変調方式で記録された磁気データを読み取る磁気ヘッドと、この磁気ヘッドの出力信号をデジタルデータに変換してデータを復調するデータ処理部と、を有し、データ処理部は、磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でサンプリングしてデジタルデータに変換するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器と、Ａ／Ｄ変換器の各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整するタイミング調整部と、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置を記憶するデータ記憶部と、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求める傾き算出部と、傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択する傾き選択部と、選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求める近似曲線算出部と、算出した近似曲線に基づき極値および極値位置を算出する極値算出部と、算出した極値の位置に基づき、前記磁気ヘッドにより読み取ったデータを復調する復調部と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の磁気情報読取装置の制御方法は、磁気ヘッドにより、磁気情報記録媒体に形成される磁気ストライプに所定の変調方式で記録された磁気データを読み取る読取ステップと、この磁気ヘッドの出力信号をデジタルデータに変換してデータを復調するデータ処理ステップと、を有し、データ処理ステップは、磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でサンプリングしてデジタルデータに変換するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換ステップと、Ａ／Ｄ変換ステップの各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整するタイミング調整ステップと、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置を記憶するデータ記憶ステップと、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求める傾き算出ステップと、傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択する傾き選択ステップと、選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求める近似曲線算出ステップと、算出した近似曲線に基づき極値および極値位置を算出する極値算出ステップと、算出した極値の位置に基づき、磁気ヘッドにより読み取ったデータを復調する復調ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、磁気ヘッドの出力信号をデジタルデータに変換して処理するデータ処理部は、Ａ／Ｄ変換器が磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でサンプリングしてデジタルデータに変換し、かつ、このＡ／Ｄ変換の各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整し、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置を記憶し、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求め、傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択し、選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求め、求めた近似曲線に基づき極値および極値位置を算出し、算出した極値の位置に基づき、磁気ヘッドにより読み取ったデータを復調する。これにより、アナログ信号のサンプリング周期は粗くてよく、高性能なハードウェアや大容量のメモリなどを必要とせず、極値検出精度を高めることが可能になる。
【００１６】
本発明において、Ａ／Ｄ変換器は、磁気ヘッドから出力されるアナログ信号を所定周期でメインサンプリングし、かつ、このメインサンプリングの位置の前または後の位置（時刻）でサブサンプリングしてメインデジタルデータおよびサブデジタルデータに変換し、データ記憶部は、各サンプリング時のメインサンプリングしたメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブサンプリングしたサブデジタルデータおよび位置を記憶し、傾き算出部は、各サンプリング時のメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の２つの傾きを求めることが好ましい。
【００１７】
このサンプリングは、一般的には一定周期で行われるが、本発明では、1周期あたり２回のサンプリングを、１周期の長さに比べて十分に短かい時間で行わせることが可能となり、短い間隔で２点をサンプリングしていることから、この間の傾きはサンプリングした時点での傾きは容易に算出ができる。そして、極値位置は、2つの時刻でのそれぞれの傾きが分かっていれば算出が可能である。したがって、2周期分(４サンプル分)のデータで極値位置が算出できる。
【００１８】
本発明において、近似曲線は２次関数曲線で表すことが好ましい。
このような構成を採用することにより、極値の位置は一次関数がゼロになる位置であってその多項式の一次の係数およびゼロ次の係数を用いて表すことが可能になる。この一次の係数およびゼロ次の係数は、極値を挟んだ２つの傾き、並びに、２つの傾きを求めたときの２つのサンプリング時の位置により表すことができる。したがって、極値算出部は、極値の位置を、傾き算出部で算出された、２つの傾き、並びに、この２つの傾きを求めたときの２つのサンプリング時の位置を用いて算出することが可能になる。
【００１９】
これにより、近似式を容易に求めることができるとともに、その多項式の係数を容易に求めることができ、サンプリングデータの極値（極大値、極小値）の位置をより小さい誤差で検出することが可能になる。
【００２０】
本発明において、サブサンプリングデータを取得するためのサブサンプリングのタイミングは、磁気ヘッドのトラック切替用スイッチの切り替え間隔に応じて設定されていることが好ましい。これにより、サブサンプリングのタイミングをメインサンプリングのタイミングに関連付けて容易に設定することが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、高性能なハードウェアや大容量のメモリなどを必要とせず、極値検出精度を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気情報読取装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の磁気情報読取装置の要部の信号処理波形を示す図である。
【図３】複数の磁気トラックが形成された磁気カードの磁気データを読み取る磁気ヘッド、増幅器の構成例を示す図である。
【図４】図１に示す演算部の要部であるデータ演算処理部の構成例を示す図である。
【図５】本実施形態に係るサンプリングタイミング調整部の構成例を示す図である。
【図６】図１に示す磁気情報読取装置の全体的な磁気情報読み取り動作の概要を説明するためのフローチャートである。
【図７】出力信号のピーク（極大値）およびピーク位置を特定する処理を説明するための図である。
【図８】出力信号のピーク（極大値）およびピーク位置を特定する処理のフローチャートである。
【図９】出力信号のボトム（極小値）およびボトム位置を特定する処理を説明するための図である。
【図１０】出力信号のボトム（極小値）およびボトム位置を特定する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
（磁気情報読取装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る磁気情報読取装置の構成例を示すブロック図である。図２は、図１の磁気情報読取装置の要部の信号処理波形を示す図である。
【００２５】
本実施形態においては、磁気情報記録媒体である磁気カードＭＣ等に記録された情報を再生する磁気カードリーダに適用可能な磁気情報読取装置を例に説明する。また、本実施形態においては、周波数変調方式で磁気記録された“０”および“１”信号に対するＦおよび２Ｆ信号を読み取り再生する場合を例に説明する。ただし、本技術はＦ２Ｆ方式に限らず、Ｆ３Ｆ方式、ＮＲＺＩ方式、ＭＦＭ方式等、種々の方式が適用可能である。
【００２６】
本実施形態の磁気情報記録媒体は磁気カードＭＣであり、磁気カードＭＣは、磁気データが記録される磁気ストライプＭＰを備えている。磁気ストライプＭＰは、細長い帯状に形成されている。この磁気ストライプＭＰは、長方形状に形成される磁気カードＭＣの長手方向に沿って形成されている。なお、磁気カードＭＣには、ＩＣチップが内蔵されていても良い。
【００２７】
磁気カードＭＣでは、たとえばＩＳＯ規格、ＪＩＳ規格その他複数種の磁気記録形式が用いられ、たとえば磁気ストラインプＭＰには複数の磁気トラックが形成され、各磁気トラックには記録形式に応じた磁気情報が記録されている。磁気トラックに記録されている磁気情報（磁気データ）は、同一の磁気記録形式であってもよいし、それぞれ異なる複数の磁気記録形式であってもよく、磁気カードＭＣの仕様に応じてあらかじめ定められている。
【００２８】
本磁気情報読取装置１０は、図１に示すように、磁気ヘッド１１、カード搬送路１２、カード搬送部１３、制御部２０、および上位装置（ホスト装置）５０を含んで構成されている。
【００２９】
磁気ヘッド１１は、磁気カードＭＣに、たとえば図２（ａ）に示すように、Ｆ２Ｆ変調方式により記録された磁気記録情報を、アナログ信号Ｓ１１として読み出す。図３は、複数の磁気トラックが形成された磁気カードの磁気データを読み取る磁気ヘッド、増幅器の構成例を示す図である。
【００３０】
磁気ヘッド１１は、磁気ストライプＭＰに擦動することで、磁気ストライプＭＰに記録されている磁気情報を再生しアナログ信号を出力している。本形態では、図３に示すように、磁気カードＭＣには、ＩＳＯ規格に基づいた磁気データが３つの磁気トラック＃１、磁気トラック＃２、磁気トラック＃３が形成されている。そのため、磁気ヘッド１１は、図３に示すように、ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３が、３つの磁気トラック＃１、磁気トラック＃２、磁気トラック＃３に対応してそれぞれ設けられている。ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３は、それぞれ磁気ギャップを挟んで対向配置された少なくとも一対の磁気コアから構成されている。さらに、磁気ヘッド１１の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３の出力側には、各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３に対応して増幅器２５−１、２５−２、２５−３が配置されている。増幅器２５−１、２５―２、２５−３の出力側には、サンプリングタイミング調整部２６が配置されている。
【００３１】
カード搬送路１２には、磁気ヘッド１１、カード搬送部１３等が配置されている。具体的には、磁気カードＭＣは、カード搬送部１３によりカード搬送路１２を搬送され、磁気ヘッド１１の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３は、搬送される磁気カードＭＣに形成された磁気ストライプＭＰを摺動するようになっている。
【００３２】
カード搬送部１３は、モータ駆動回路（ドライバ）２４を通してのモータ（Ｍ）１３１の駆動により磁気カードＭＣをカード搬送路１２に沿って搬送させる。モータ（Ｍ）１３１は、制御部２０により制御されるモータ駆動回路２４により駆動され、カード搬送部１３を駆動して磁気カードＭＣを搬送させる。モータ（Ｍ）１３１の制御方式として、たとえばＰＷＭ制御方式が採用され、モータ（Ｍ）１３１は、制御部２０によりＰＷＭ制御を受ける。
【００３３】
磁気情報読取装置１０は、制御部２０、記憶部２１、演算部２２、データ処理部４０を主な構成としている。さらに、本実施形態では、クロック発生部２３、モータ駆動回路２４、増幅器２５、サンプリングタイミング調整部２６、デジタルフィルタ２７、Ａ／Ｄ変換器２８、データ記憶部２９、およびデータ演算処理部３０を備えている。また、データ処理部４０は、これらの構成要素のうち、増幅器２５、サンプリングタイミング調整部２６、デジタルフィルタ２７、Ａ／Ｄ変換器２８、記憶部２１のデータ記憶部２９、および演算部２２のデータ演算処理部３０により構成されている。
【００３４】
データ処理部４０は、磁気ヘッド１１の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３の出力信号をデジタルデータに変換して処理する機能を有している。
【００３５】
サンプリングタイミング調整部２６は、磁気ヘッド１１の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３の出力を所定のチャンネルとして選択してＡ／Ｄ変換器２８に供給する機能を有している。本実施形態では、図２（ｃ）に示すように、Ａ／Ｄ変換の各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整する。この各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置をデータ記憶部２９が記憶する。そして、データ演算処理部３０において、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求め、傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択し、選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求め、求めた近似曲線に基づき極値および極値位置を算出し、算出した極値の位置に基づき、磁気ヘッドにより読み取ったデータを復調する。
【００３６】
制御部２０は、磁気情報読取装置１０全体の動作を制御し、各構成要素と接続され制御信号やデータをやりとりする。具体的には、制御部２０は、記憶部２１に格納されている制御プログラムや各種データに基づき、磁気情報読取装置１０の各部を制御する。また、制御部２０は、図示しない通信インタフェースを介して上位装置５０に接続されている。制御部２０は、図示しない通信インタフェースを通じて上位装置５０から入力される指令に従って、磁気情報読取装置１０の全体を制御する。
【００３７】
記憶部２１は、装置全体の動作制御に必要なプログラムや各種のデータを記録する。さらに、本実施形態では、データ記憶部２９を有している。データ記憶部２９は、磁気ヘッド１１から出力された出力信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換器２８によってサンプリングしたデジタル信号をサンプリングデータとして格納している。具体的には、データ記憶部２９は、Ａ／Ｄ変換の各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置を記憶する。
【００３８】
演算部２２は、データ記憶部２９に記憶されたデータに基づき各種演算処理を行う。本実施形態では、データ演算処理部３０を有している。
【００３９】
データ演算処理部３０は、磁気ヘッド１１の出力信号に基づきＡ／Ｄ変換器２８でＡ／Ｄ変換されたサンプリングデータを処理する。
【００４０】
図４は、図１に示す演算部の要部であるデータ演算処理部の構成例を示す図である。
本実施形態において、データ演算処理部３０は、図４に示すように、傾き算出部３０１、傾き選択部３０２、近似曲線算出部３０３、極値算出部３０４、復調部３０５、および復号部３０６を備えている。
【００４１】
傾き算出部３０１は、各サンプリング時の２つのデジタルデータｙおよび位置（時刻）ｘにより各サンプリング時の傾きＫを求める。
【００４２】
傾き選択部３０２は、傾きの符号が正と負となっている２つの傾きＫ１，Ｋ２を選択する。傾き選択部３０２は、たとえば１つのピーク位置（ボトム位置）ｘｐ（ｘｂ）を挟み、傾きが正（負）の位置（時刻）ｘ１と傾きが負（正）の位置（時刻）ｘ２を選択する。
【００４３】
近似曲線算出部３０３は、選択した２つの傾きに基づいて近似関数（曲線）を求める。本実施形態において、近似曲線算出部３０３は、近似関数として２次関数近似式（ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ）を求める。２次関数近似式（ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ）の位置（時刻）ｘの傾きｙ´は２次関数を微分したｙ´＝２ａｘ＋ｂで求めることが可能である。ピーク位置（ボトム位置）の位置（時刻）ｘｐ（ｘｂ）は傾きが０になる位置（時刻）であることから、２次関数の係数ａ，ｂは、各サンプリング時の２つのデジタルデータｙ１、ｙ２の位置（時刻）ｘ１、ｘ２および各サンプリング時の傾きＫ１，Ｋ２により求めることができる。これらの各サンプリング時の２つのデジタルデータｙ１、ｙ２の位置（時刻）ｘ１、ｘ２および各サンプリング時の傾きＫ１，Ｋ２は既知の値である。
【００４４】
極値算出部３０４は、算出した２次関数（近似曲線）に関連した値に基づき極値および極値位置を算出する。極値算出部３０４は、二次曲線算出部３０３で既知の値として与えられる２次関数の係数ａ，ｂに関連する各サンプリング時の２つのデジタルデータｙ１、ｙ２の位置（時刻）ｘ１、ｘ２および各サンプリング時の傾きＫ１，Ｋ２を用いて、極値であるピーク（極大値）およびピーク位置、ボトム（極小値）およびボトム位置を算出する。ここで、ピークは磁気ヘッド１１の出力信号（Ｆ２Ｆ信号）の極大レベルを示している。また、ボトムは磁気ヘッド１１の出力信号（Ｆ２Ｆ信号）の極小レベルを示している。
【００４５】
上述したように、本実施形態において、近似曲線は２次関数曲線で表す。このような構成を採用することにより、極値の位置は一次関数がゼロになる位置であってその多項式の一次の係数およびゼロ次の係数を用いて表すことが可能で、一次の係数およびゼロ次の係数は、極値を挟んだ２つの傾きＫ１，Ｋ２、並びに、２つの傾きを求めたときの２つのサンプリング時の位置（時刻）ｘ１、ｘ２により表すことができる。そして、極値算出部３０４は、極値の位置を、傾き算出部３０１で算出された、２つの傾きＫ１，Ｋ２、並びに、この２つの傾きＫ１，ｋ２を求めたときの２つのサンプリング時の位置ｘ１，ｘ２を用いて算出することができる。
【００４６】
これにより、近似式を容易に求めることができるとともに、その多項式の係数は容易に求めることができ、サンプリングデータの極値（極大値、極小値）の位置をより効率よく、より小さい誤差で検出することが可能となっている。
【００４７】
復調部３０５、極値算出部３０４で算出した極値の位置に基づき、図2（ｄ）に示すように、磁気ヘッド１１により読み取った磁気データであるＦ２Ｆ信号を復調する。
【００４８】
復号部３０６は、復調部３０５で復調されたＦ２Ｆ信号を復号して“０”および“１”データに変換する。復号部３０６は、“０”および“１”データを磁気データ（ＡＳＣＩＩ）に変換し、この変換データを通信インタフェースを通して上位装置５０に送信する。 
【００４９】
クロック発生部２３は、磁気情報読取装置１０内の時間基準となるクロック信号ＣＬＫを供給する。本実施形態では、クロック発生部２３は、Ａ／Ｄ変換器２８に入力するサンプリング時間基準となるサンプリングクロック信号ＳＰＣＫを供給する。さらにモータ１３１の駆動パルスとなる基準クロックも供給する。クロック発生部２３は、Ａ／Ｄ変換器２８の各サンプリング時に、サンプリングタイミング調整部２６によりＡ／Ｄ変換器２８に供給される、サンプリングの１周期より極めて短い時間に連続する磁気ヘッド１１（−１〜−３）の読み取りデータをサンプリングするようにサンプリングクロック信号ＳＰＣＫを供給する。
【００５０】
モータ駆動回路２４は、制御部２０から入力されるモータ制御パルスに基づき駆動パルスをモータ１３１に入力して、モータ１３１を駆動する。
【００５１】
増幅器２５（−１〜−３）は、磁気ヘッド１１により読み出されたアナログ信号Ｓ１１を適正なレベルに増幅して、図２（ｂ）に示すような増幅したアナログ信号Ｓ２５をサンプリングタイミング調整部２６に出力する。また、増幅器２５（−１〜−３）は、自動利得制御（ＡＧＣ）機能を持つように構成することも可能である。
【００５２】
サンプリングタイミング調整部２６は、Ａ／Ｄ変換器２８の各サンプリング時に２回サンプリングするように磁気ヘッド１１（−１〜−３）の読み取りデータのＡ／Ｄ変換器２８への入力タイミングを調整する。
【００５３】
図５は、本実施形態に係るサンプリングタイミング調整部の構成例を示す図である。
図５のサンプリングタイミング調整部２６は、３つの磁気トラック＃１、磁気トラック＃２、磁気トラック＃３に記録された磁気データを磁気ヘッド１１−１，１１−２，１１−３で読み出す構成に対応している。なお、図５では、図面の簡単化および理解を容易にするために増幅器２５を省略してある。
【００５４】
図５のサンプリングタイミング調整部２６は、マルチプレクサ２６１を含んで構成されている。この例では、１つの磁気トラック（磁気ヘッド）を２つのチャネルＣＨに接続する。磁気トラック＃１をチャネルＣＨ１とＣＨ４に、磁気トラック＃２をチャネルＣＨ２とＣＨ５に、磁気トラック＃３をチャネルＣＨ３とＣＨ６に接続に接続してある。この接続状態で、Ａ／Ｄ変換器２８に対し1周期毎にチャネルＣＨ１〜ＣＨ６までＡ／Ｄ変換する指令を出すと、各磁気トラック＃１，＃２，＃３において図２（ｃ）に示すように、２つのサンプリング結果が得られ、2つのサンプリングの間の時間は十分短くなる。
【００５５】
ここでは、メインのチャネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３の出力データに対するサンプリングをメインサンプリングＭＳＰＬとし、それに連続するチャネルＣＨ４，ＣＨ５，ＣＨ６の出力データに対するサンプリングをサブサンプリングＳＳＰＬとする。
【００５６】
これにより、サブサンプリングＳＳＰＬのタイミングをメインサンプリングＭＳＰＬのタイミングに関連付けて容易に設定することが可能になる。本構成では、磁気ヘッド１１は、たとえば各磁気トラック＃１，＃２，＃３の磁気データがそれぞれ２つのチャネルＣＨを介してＡ／Ｄ変換器２８に選択的に入力されるように接続されている。サンプリングタイミング調整部２６のマルチプレクサ２６１およびＡ／Ｄ変換器２８は、１周期ごとに全チャネルＣＨ１〜ＣＨ６にわたってＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６の順番に巡回してＡ／Ｄ変換するように指令を受けて、各磁気トラック＃１，＃２，＃３に対して２つのサンプリング結果であるメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブデジタルデータおよび位置を取得するこができる。傾き算出部３０１は、取得したメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブデジタルデータおよび位置を用いて各磁気トラックに対応する傾きを算出することが可能になる。
【００５７】
このように、本実施形態において、サブサンプリングデータを取得するためのサブサンプリングＳＳＰＬのタイミングは、磁気ヘッドのトラック切替用スイッチとしてマルチプレクサ２６１のチャネル切り替え間隔に応じて設定されている。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換器２８は、図２（ｃ）に示すように、磁気ヘッド１１により読み出され、増幅器２５で増幅されたアナログ信号Ｓ２５を所定の周波数でサンプリングしてデジタル信号に変換し、このデジタル信号をデジタルフィルタ２７を介してデータ記憶部２９に出力する。本実施形態において、サンプリング間隔（周波数）は、特に限定されるものではないが、たとえば、従来のサンプリング数より少なくて良い。
【００５９】
上述したように、Ａ／Ｄ変換器２８は、磁気ヘッド１１（−１〜−３）から出力されるアナログ信号を所定周期でメインサンプリングＭＳＰＬし、かつ、このメインサンプリングＭＳＰＬの位置の後（あるいは前の位置（時刻））でサブサンプリングＳＳＰＬしてメインデジタルデータおよびサブデジタルデータに変換する。データ記憶部２９は、各サンプリング時のメインサンプリングＭＳＰＬしたメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブサンプリングＳＳＰＬしたサブデジタルデータおよび位置を記憶する。傾き算出部３０１は、各サンプリング時のメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の２つの傾きＫ１，Ｋ２を求める。
【００６０】
Ａ／Ｄ変換器２８のサンプリングは、一般的には一定周期で行われるが、本実施形態では、1周期あたり２回のサンプリングを、１周期の長さに比べて十分に短かい時間で行わせる。短い間隔で２点をサンプリングした場合、サンプリング位置間の傾きの変化はわずかであるため、この間の傾きは一定であると仮定でき、この仮定に基づきサンプリングした時点での傾きは容易に算出ができる。そして、極値位置は、2つの位置（時刻）でのそれぞれの傾きが分かっていれば算出が可能である。したがって、2周期分(４サンプル分)のデータで極値位置が算出できる。
【００６１】
デジタルフィルタ２７は、Ａ／Ｄ変換器２８で変換されたデジタル信号のノイズ除去処理を行って、サンプリングデータとしてデータ記憶部２９にサンプリング時の位置とともに格納させる。なお、デジタルフィルタ２７の換わりにアナログフィルタを磁気ヘッド１１とＡ／Ｄ変換器２８の間に配置してもよい。
【００６２】
（磁気情報読取装置の制御フロー）
図６は、図１に示す磁気情報読取装置１０の全体的な磁気情報読み取り動作の概要を説明するためのフローチャートである。
【００６３】
まず、制御部２０がモータ駆動回路２４を通してカード搬送路１３のモータ１３１を起動し（ステップＳＴ１）、磁気カードＭＣを磁気ヘッド１１に対して相対的に搬送（移動）させることにより、磁気カードＭＣの磁気ストライプＭＰにＦ２Ｆ変調方式で記録されている磁気情報が読み出される（ステップＳＴ２）。これにより、磁気カードＭＣの搬送が完了し（ステップＳＴ３）、制御部２０がモータ駆動回路２４を通してカード搬送路１３のモータ１３１を停止させる（ステップＳＴ４）。
【００６４】
ステップＳＴ２において、磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）により読み出されたアナログ信号Ｓ１１（Ｓ１１−１、Ｓ１１−２、Ｓ１１−３）は、増幅器２５（２５−１、２５−２、２５−３）で適正なレベルに増幅され、サンプリングタイミング調整部２６で各サンプリング時に２回サンプリングするように磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）の読み取りデータのＡ／Ｄ変換器２８への入力タイミングが調整され、Ａ／Ｄ変換器２８に入力される。
Ａ／Ｄ変換器２８では、磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）により読み出され、増幅器２５（２５−１、２５−２、２５−３）で増幅されたアナログ信号Ｓ２５（Ｓ２５−１、Ｓ２５−２、Ｓ２５−３）が各サンプリング時にサンプリングの１周期より十分に短い間隔で２回連続してサンプリングされてデジタル信号に変換され、このデジタル信号がデジタルフィルタ２７を介してデータ記憶部２９に記憶される。
【００６５】
その後、演算部２２のデータ演算処理部３０は、ステップＳＴ２で取得したＡ／Ｄ変換値に基づいてピーク、ピーク位置およびボトム、ボトム位置を算出する（ステップＳＴ５）。データ演算処理部３０では、算出されたピーク、ピーク位置（またはボトム、ボトム位置）に基づいて、復調部３０５が磁気ヘッド１１により読み取った磁気データであるＦ２Ｆ信号を復調する（ステップＳＴ６）。そして、復号部３０６が、復調部３０５で復調されたＦ２Ｆ信号を復号して“０”および”１”データに変換し（ステップＳＴ７）、さらに変換された磁気データを上位装置５０に送信する（ステップＳＴ８）。
【００６６】
以下、ステップＳＴ２の磁気情報取得方法、並びに、ステップＳＴ５におけるピーク、ピーク位置およびボトム、ボトム位置の算出方法を具体的に説明する。
【００６７】
（磁気ヘッド１１の出力信号のピーク位置Ｐｖよびボトム位置Ｂｖを特定する処理）
図７は、出力信号のピーク（極大値）およびピーク位置を特定する処理を説明するための図である。図８は、出力信号のピーク（極大値）およびピーク位置を特定する処理のフローチャートである。図９は、出力信号のボトム（極小値）およびボトム位置を特定する処理を説明するための図である。図１０は、出力信号のボトム（極小値）およびボトム位置を特定する処理のフローチャートである。
【００６８】
データ演算処理部３０は、磁気ヘッド１１により読み取ったアナログ信号Ｓ１１から得られたＡ／Ｄ変換値に基づきピーク位置Ｐｖ、ボトム位置Ｂｖを特定する処理を行い、特定されたピーク位置Ｐｖ、ボトム位置Ｂｖに基づいてＦ２Ｆ信号を復調する。
【００６９】
（極大値を求める）
磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）出力信号（Ｆ２Ｆ）信号が増幅器２５（２５−１、２５−２、２５−３）で適正なレベルに増幅され、サンプリングタイミング調整部２６で各サンプリング時に２回サンプリングするように磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）の読み取りデータのＡ／Ｄ変換器２８への入力タイミングが調整され、Ａ／Ｄ変換器２８に入力される。Ａ／Ｄ変換器２８では、磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）により読み出され、増幅器２５（２５−１、２５−２、２５−３）で増幅されたアナログ信号Ｓ２５（Ｓ２５−１、Ｓ２５−２、Ｓ２５−３）が各サンプリング時にサンプリングの１周期より十分に短い間隔で２回連続してサンプリングされてデジタル信号に変換される（ステップＳＴ１１）。この場合、サンプリングタイミング調整部２６のマルチプレクサ２６１およびＡ／Ｄ変換器２８に対して、１周期ごとに全チャネルＣＨ１〜ＣＨ６にわたってＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６の順番に巡回してＡ／Ｄ変換するように指令が発行され、各磁気トラック＃１，＃２，＃３に対して２つのサンプリング結果であるメインデジタルデータｙ１１および位置（時刻）ｘ１１、並びに、サブデジタルデータｙ１２および位置（時刻）ｘ１２が取得される。変換されたデジタル信号は、デジタルフィルタ２７を介して、ノイズが除去された後、サンプリングデータｙとしてデータ記憶部２９にサンプリング時の位置（時刻）ｘとともに格納される。具体的には、Ａ／Ｄ変換器２８において２つずつデジタルデータｙがサンプリングデータとして得られ、位置（時刻）ｘと関連付けてデータ記憶部２９に保存される。
【００７０】
データ演算処理部３０は、データ記憶部２９に格納されているサンプリングデータｙおよび位置（時刻）ｘを演算し処理する。まず、傾き算出部３０１が、データ記憶部２９に格納されている取得したメインデジタルデータｙ１１および位置ｘ１１、並びに、サブデジタルデータｙ１２および位置ｘ１２を用いて各磁気トラック＃１，＃２，＃３に対応する傾きを算出する（ステップＳＴ１２）。ここでは、チャネルＣＨ１、ＣＨ４が接続された磁気トラック＃１について説明するが、他の磁気トラック＃２，＃３についても同様の方法で算出できる。
【００７１】
たとえば、図７に示すように、位置（時刻）ｘ１でのチャネルＣＨ１のメインサンプリングの位置（時刻）および振幅を(ｘ１１,ｙ１１)、チャネルＣＨ４のサブサンプリングの位置（時刻）および振幅を（ｘ１２，ｙ１２）とする。同様に、位置（時刻）ｘ２でのチャネルＣＨ１のメインサンプリングの位置（時刻）および振幅を(ｘ２１,ｙ２１)、チャネルＣＨ４のサブサンプリングの位置（時刻）および振幅を（ｘ２２，ｙ２２）とする。
【００７２】
このような状態において、位置（時刻）Ｘ１での傾きＫ１は次式で求めることができる。
【００７３】
［数１］
Ｋ１＝（ｙ１２−ｙ１１）／（ｘ１２−ｘ１１）・・・（１）
【００７４】
同様に、位置（時刻）Ｘ２での傾きＫ２は次式で求めることができる。
【００７５】
［数２］
Ｋ２＝（ｙ２２−ｙ２１）／（ｘ２２−ｘ２１）・・・（２）
【００７６】
次に、傾き選択部３０２が、１つのピーク位置ｘｐを挟み、傾きが正の位置（時刻）ｘ１と傾きが負の位置（時刻）ｘ２を選択する（ステップＳＴ１３）。ステップＳＴ１３の選択処理において、傾きが正の場合には（ステップＳＴ１４のＮＯ）、所定のサンプリング間隔の間待機して（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ１２の処理に戻り、次のサンプリングデータを読み出す。選択処理において、傾きが負の場合には（ステップＳＴ１４のＹＥＳ）、近似曲線算出部３０４が選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求め（ステップＳＴ１６）、極値算出部３０４が算出した近似曲線に基づき極値および極値位置を算出する（ステップＳＴ１７）。このステップＳＴ１７の処理においては、既にＡ／Ｄ変換済みの正の傾きの位置情報を用いてピーク位置ｘｐを算出する。
【００７７】
ステップＳＴ１６において、近似曲線算出部３０３は、近似関数として２次関数近似式（ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ）を求める。２次関数近似式（ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ）の位置（時刻）ｘの傾きｙ´は２次関数を微分した次式で求めることが可能である。
【００７８】
［数３］
ｙ´＝２ａｘ＋ｂ・・・（３）
【００７９】
ピークの位置（時刻）ｘｐは、傾きが０になる位置（時刻）であるので、式（３）より、次式（４）のように係数ａおよびｂにより表すことができる。
【００８０】
［数４］
２ａｘp＋ｂ＝０
ｘｐ＝−ｂ／２ａ・・・（４）
【００８１】
さらに、位置（時刻）ｘ１，ｘ２における傾きＫ１，Ｋ２と係数a，bとの関係は、次のように表すことができる。
【００８２】
［数５］
２ａｘ１＋ｂ＝Ｋ１・・・（５）
２ａｘ２＋ｂ＝Ｋ２・・・（６）
【００８３】
式（５）から式（６）を減算することにより、式（７）のように係数ａを傾きＫ１，Ｋ２，位置（時刻）ｘ１，ｘ２により表すことができる。
【００８４】
［数６］
２ａｘ１−２ａｘ２＝Ｋ１−Ｋ２
ａ＝（Ｋ１−Ｋ２）／２（ｘ１−ｘ２）・・・（７）
【００８５】
式（７）を式（５）に代入して式（８）のように係数ｂを傾きＫ１，Ｋ２，位置（時刻）ｘ１，ｘ２により表すことができる。
【００８６】
［数７］
２｛（Ｋ１−Ｋ２）／２（ｘ１−ｘ２）｝ｘ１＋ｂ＝Ｋ１
ｂ＝（−Ｋ１ｘ２＋Ｋ２ｘ１）／（ｘ１−ｘ２）・・・（８）
【００８７】
ピーク位置ｘｐは、式（４）、（７）、（８）に関連付けて、式（９）により与えられる。
【００８８】
［数８］
ｘｐ＝−｛（−Ｋ１ｘ２＋Ｋ２ｘ１）／（ｘ１−ｘ２）}／２｛（Ｋ１−Ｋ２）／２（ｘ１−ｘ２）}
ｘｐ＝（−ｘ１Ｋ２＋ｘ２Ｋ１／（Ｋ１−Ｋ２）・・・（９）
【００８９】
ｘ１，ｘ２ はサンプリング位置（時刻）で既知、傾きＫ１、Ｋ２も式（１）、（２）より既知のサンプリング値から算出済みであり、式（９）によりピーク位置が算出できる。
【００９０】
つぎに、ボトム（極小値）およびボトム位置Ｂｖを求める。なお、ボトム位置を求める演算処理は、基本的に上記数１〜数８に関連付けて説明した演算処理と同様に行われる。したがって、以下では、その詳細な説明は省略する。ただし、いわゆる山谷、正負が逆になる。また、以下の説明においても、理解を容易にするために上記説明と同様の符号を用いて説明する。
【００９１】
上述したように、データ演算処理部３０は、ピーク（極大値）およびピーク位置Ｐｖを特定すると、続いて、ボトム（極小値）およびボトム位置Ｂｖを特定する処理へ進む。以下、図８および図１０に示す処理を繰り返すことにより、ピーク位置Ｐｖ、ボトム位置Ｂｖが交互に特定される。
【００９２】
（極小値を求める）
磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）出力信号（Ｆ２Ｆ）信号が増幅器２５（−１〜−３）で適正なレベルに増幅され、サンプリングタイミング調整部２６で各サンプリング時に２回サンプリングするように磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）の読み取りデータのＡ／Ｄ変換器２８への入力タイミングが調整され、Ａ／Ｄ変換器２８に入力される。Ａ／Ｄ変換器２８では、磁気ヘッド１１（の各ヘッド部１１−１、１１−２、１１−３）により読み出され、増幅器２５（２５−１、２５−２、２５−３）で増幅されたアナログ信号Ｓ２５（Ｓ２５−１、Ｓ２５−２、Ｓ２５−３）が各サンプリング時にサンプリングの１周期より十分に短い間隔で２回連続してサンプリングされてデジタル信号に変換される（ステップＳＴ２１）。
この場合、サンプリングタイミング調整部２６のマルチプレクサ２６１およびＡ／Ｄ変換器２８に対して、１周期ごとに全チャネルＣＨ１〜ＣＨ６にわたってＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３、ＣＨ４、ＣＨ５、ＣＨ６の順番に巡回してＡ／Ｄ変換するように指令が発行され、各磁気トラック＃１，＃２，＃３に対して２つのサンプリング結果であるメインデジタルデータｙ１１および位置（時刻）ｘ１１、並びに、サブデジタルデータｙ１２および位置（時刻）ｘ１２が取得される。変換されたデジタル信号は、デジタルフィルタ２７を介して、ノイズが除去された後、サンプリングデータｙとしてデータ記憶部２９にサンプリング時の位置（時刻）ｘとともに格納される。具体的には、Ａ／Ｄ変換器２８において２つずつデジタルデータｙがサンプリングデータとして得られ、位置（時刻）ｘと関連付けてデータ記憶部２９に保存される。
【００９３】
データ演算処理部３０は、データ記憶部２９に格納されているサンプリングデータｙおよび位置（時刻）ｘを演算し処理する。まず、傾き算出部３０１が、データ記憶部２９に格納されている取得したメインデジタルデータｙ１１および位置ｘ１１、並びに、サブデジタルデータｙ１２および位置ｘ１２を用いて各磁気トラック＃１，＃２，＃３に対応する傾きを算出する（ステップＳＴ２２）。ここでは、チャネルＣＨ１、ＣＨ４が接続された磁気トラック＃１について説明するが、他の磁気トラック＃２，＃３についても同様の方法で算出できる。
【００９４】
たとえば、図９に示すように、位置（時刻）ｘ１でのチャネルＣＨ１のメインサンプリングの位置（時刻）および振幅を(ｘ１１,ｙ１１)、チャネルＣＨ４のサブサンプリングの位置（時刻）および振幅を（ｘ１２，ｙ１２）とする。同様に、位置（時刻）ｘ２でのチャネルＣＨ１のメインサンプリングの位置（時刻）および振幅を(ｘ２１,ｙ２１)、チャネルＣＨ４のサブサンプリングの位置（時刻）および振幅を（ｘ２２，ｙ２２）とする。
【００９５】
このような状態において、位置（時刻）Ｘ１での傾きＫ１は基本的に上記式（１）で求めることができる。同様に、位置（時刻）Ｘ２での傾きＫ２は上記式（２）で求めることができる。
【００９６】
次に、傾き選択部３０２が、１つのボトム位置ｘｂを挟み、傾きが負の位置（時刻）ｘ１と傾きが正の位置（時刻）ｘ２を選択する（ステップＳＴ２３）。ステップＳＴ２３の選択処理において、傾きが負の場合には（ステップＳＴ２４のＮＯ）、所定のサンプリング間隔の間待機して（ステップＳＴ２５）、ステップＳＴ２２の処理に戻り、次のサンプリングデータを読み出す。選択処理において、傾きが正の場合には（ステップＳＴ２４のＹＥＳ）、近似曲線算出部３０４が選択した２つの傾きに基づいて近似曲線を求め（ステップＳＴ２６）、極値算出部３０４が算出した近似曲線に基づき極値および極値位置を算出する（ステップＳＴ２７）。このステップＳＴ２７の処理においては、既にＡ／Ｄ変換済みの正の傾きの位置情報を用いてボトム位置ｘｂを算出する。
【００９７】
以下、サンプリングデータを最後まで処理した後、求めた極大値とピーク位置Ｐｖ、極小値とボトム位置Ｂｖから磁気ヘッド１１の出力信号のピーク位置Ｐｖやボトム位置Ｂｖの数に基づいて、復調部３０５が磁気ヘッド１１により読み取った磁気データであるＦ２Ｆ信号を復調する。そして、復号部３０６が、復調部２９４で復調されたＦ２Ｆ信号を復号して“０”および”１”データに変換し、さらに変換された磁気データを上位装置５０に送信する。
【００９８】
（本実施形態の主な効果）
以上説明したように、本実施形態では、磁気ヘッド１１の出力アナログ信号（Ｆ２Ｆ信号）をデジタルデータに変換して処理するデータ処理部４０は、Ａ／Ｄ変換器２８が磁気ヘッド１１から出力されるアナログ信号を所定周期でサンプリングしてデジタルデータに変換し、かつ、サンプリングタイミング調整部２６がこのＡ／Ｄ変換の各サンプリング時に２回サンプリングするようにタイミングを調整し、各サンプリング時の２つのデジタルデータおよびサンプリングの位置をデータ記憶部２９に記憶し、データ演算処理部３０において、傾き算出部３０１が各サンプリング時の２つのデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の傾きを求め、傾き選択部３０２が傾きの符号が正と負となっている２つの傾きを選択し、近似曲線算出部３０３が選択した２つの傾きに基づいて近似曲線、たとえば二次関数近似式（ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ）を求め、極値算出部３０４が求めた近似曲線に基づき極値および極値位置を算出し、復調部３０５が、算出した極値の位置に基づき、磁気ヘッドにより読み取ったデータを復調する。
【００９９】
その結果、本実施形態によれば、アナログ信号のサンプリング周期は粗くてよく、高性能なハードウェアや大容量のメモリなどを必要とせず、極値検出精度を高めることが可能になる。
【０１００】
また、本実施形態では、極値検出演算の処理速度が向上し、結果として磁気データの読み出しの処理時間を短縮することが可能になる。すなわち、たとえば、極値検出精度を高めることが可能な磁気情報読取装置を実現するために、いわゆる掃出法を用いて近似曲線の係数を決定して極値を検出する方法を採用することも考えられる。しかしながら、積商の演算は和差の演算に比べて数倍重たい処理であることから、積商の演算が大量に必要となる掃出法は組み込みに使用されるマイクロコントローラ等の演算器にとってこの計算は軽い負荷ではない。そのため、極値検出の完了まで時間がかかり、結果として磁気カードの読み取り完了まで時間がかかるおそれある。これに対し、本方式により極値位置の算出をする場合、必要となる演算(特に積商)が掃出法に比べて少ないことから、極値検出演算の処理速度が向上し、結果として磁気データの読み出しの処理時間を短縮することが可能になる。
【０１０１】
本実施形態において、Ａ／Ｄ変換器２８は、磁気ヘッド１１から出力されるアナログ信号を所定周期でメインサンプリングし、かつ、このメインサンプリングの位置の前または後の位置（時刻）でサブサンプリングしてメインデジタルデータおよびサブデジタルデータに変換し、データ記憶部２９は、各サンプリング時のメインサンプリングしたメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブサンプリングしたサブデジタルデータおよび位置を記憶し、傾き算出部３０１は、各サンプリング時のメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブデジタルデータおよび位置により各サンプリング時の２つの傾きを求める。
【０１０２】
Ａ／Ｄ変換器２８でのサンプリングは、一般的には一定周期で行われるが、本実施形態では、1周期あたり２回のサンプリングを、１周期の長さに比べて十分に短かい時間で行わせることが可能となり、短い間隔で２点をサンプリングしているので、この間の傾きは一定であるとしてサンプリングした時点での傾きは容易に算出ができる。そして、極値位置は、2つの時刻でのそれぞれの傾きが分かっていれば算出が可能である。したがって、2周期分(４サンプル分)のデータで極値位置が算出できる。
【０１０３】
本実施形態において、近似曲線は２次関数曲線で表すことができる。このような構成を採用することにより、極値の位置は一次関数がゼロになる位置であってその多項式の一次の係数およびゼロ次の係数を用いて表すことが可能で、一次の係数およびゼロ次の係数は、極値を挟んだ２つの傾き、並びに、２つの傾きを求めたときの２つのサンプリング時の位置により表すことができ、極値算出部３０４は、極値の位置を、傾き算出部３０４で算出された、２つの傾き、並びに、この２つの傾きを求めたときの２つのサンプリング時の位置を用いて算出することができる。
【０１０４】
これにより、近似式を容易に求めることができるとともに、その多項式の係数は容易に求めることができ、サンプリングデータの極値（極大値、極小値）の位置をより効率よく、より小さい誤差で検出することが可能になる。
【０１０５】
本実施形態においては、サブサンプリングデータを取得するためのサブサンプリングのタイミングは、磁気ヘッドのトラック切替用スイッチの切り替え間隔に応じて設定されている。
【０１０６】
これにより、サブサンプリングのタイミングをメインサンプリングのタイミングに関連付けて設定することが可能になる。通常、磁気情報記録媒体である磁気カードＭＣの磁気ストライプＭＰには複数の磁気トラック＃１，＃２，＃３が形成される。これに対応して、磁気ヘッド１１は、たとえば各磁気トラックの磁気データがそれぞれ２つのチャネルを介してＡ／Ｄ変換器２８に選択的に入力されるように接続することが可能である。Ａ／Ｄ変換器２８は、１周期ごとに全チャネルにわたって順番に巡回してＡ／Ｄ変換するように指令を受けて、各磁気トラックに対して２つのサンプリング結果であるメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブデジタルデータおよび位置を取得するこができ、傾き算出部３０１は、取得したメインデジタルデータおよび位置、並びに、サブデジタルデータおよび位置を用いて各磁気トラックに対応する傾きを算出することが可能になる。
【０１０７】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
【０１０８】
上述した実施形態では、図１に示すように、サンプリングタイミング調整部２６が増幅器２５の出力側に接続されている構成が採用されているが、サンプリングタイミング調整部２６が増幅器２５の入力側に接続されている構成を採用することも可能である。
【０１０９】
また、磁気ヘッド１１は３つの磁気トラックにそれぞれ記録されている磁気情報を再生する磁気ヘッドであるが、これに限定されるものではない。たとえば、磁気ヘッドに一つのヘッド部を有するものでもよい。さらに、磁気カードＭＣの磁気ストライプＭＰに対して磁気情報を書き込む機能を備えた磁気ヘッドでもよい。
【０１１０】
上述した実施形態では、復号部３０６は、復調部３０５で復調されたＦ２Ｆ信号を復号して“０”および“１”データに変換し、“０”および“１”データを磁気データ（ＡＳＣＩＩ）に変換して上位装置５０に送信するように構成されているが、“０”および“１”データを上位装置５０に送信し、上位装置５０で０”および“１”データを磁気データ（ＡＳＣＩＩ）に変換するように構成することも可能である。
【０１１１】
上述した実施形態では、磁気カードＭＣは、厚さが０．７〜０．８ｍｍ程度の矩形状の塩化ビニール製のカードが採用可能であるが、磁気カードＭＣは、厚さが０．１８〜０．３６ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）カードや、所定の厚さの紙カード等であっても良い。また、本発明が適用される磁気情報記録媒体は、カード以外の媒体であっても良い。
【０１１２】
また、近似は、最小二乗法以外の２次以上の高次関数近似、スプライン関数を用いた近似、標本化（sinc）関数による近似、などを用いてもよい。
【０１１３】
さらに、上述した磁気カードリーダは、モータ駆動式であるが、スワイプ式などの手動式カードリーダであってもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
ＭＣ・・・磁気カード（磁気情報記録媒体）、１０・・・磁気情報読取装置、１１，１１−１〜１１−３・・・磁気ヘッド、１２・・・カード搬送路、１３・・・カード搬送部、１３１・・・モータ、２０・・・制御部、２１・・・記憶部、２２・・・演算部、２３・・・クロック発生部、２４・・・モータ駆動回路、２５，２５−１〜２５−３・・・増幅器、サンプリングタイミング調整部、２７・・・デジタルフィルタ、２８・・・Ａ／Ｄ変換器、２９・・・データ記憶部、３０・・・データ演算処理部、３０１・・・傾き算出部、３０２・・・傾き選択部、３０３・・・近似曲線算出部、３０４・・・極値算出部、３０５・・・復調部、３０６・・・復号部、４０・・・データ処理部、５０・・・上位装置。
【図１】
2019175534.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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