(57)【要約】【課題】整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を簡易に二値信号へ整形できること。【解決手段】アナログ信号の出力値を所定のしきい値より大きいものと小さいものの二群に分け、アナログ信号が前記しきい値と交差する時間長によって、両群それぞれで同種の二値信号を生成し、両群の各二値信号を交互に連ねる。これにより、しきい値が出力値の中央になくても、二値信号を得ることができる。このとき、アナログ信号が光学的読取または磁気的読取による連続した出力信号であることが好ましい。【選択図】        図１
2004157937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を二値信号へ変換する二値信号変換方法であって、
アナログ信号の出力値を所定のしきい値より大きいものと小さいものの二群に分け、
アナログ信号が前記しきい値と交差する時間長によって、両群それぞれで同種の二値信号を生成し、
両群の各二値信号を交互に連ねて最終的な二値信号を得ることを特徴とする二値信号変換方法。
【請求項２】
前記アナログ信号は光学的読取または磁気的読取による連続した出力信号であることを特徴とする請求項１に記載の二値信号変換方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二値信号変換方法に関し、特に、整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を二値信号へ変換する二値信号変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｆ２Ｆ方式で記録された磁気信号や、幅の広狭でバーコード様に記録された光学信号を読み取り、二値信号に復元する種々の方法が考案されている。このうち、図４に示すように、整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を二値信号へ変換する方法として、所定のしきい値で信号値を区切るものが知られている。図示したように、しきい値を最大値と最小値の中間に位置させることにより、しきい値をよぎる時間長で正確に信号を二値化することができていた。
【０００３】
従来では、このような連続するアナログ信号から二値化信号を復元することにより、たとえば１６進法を用いた情報の読み出しが可能となっていた。実際に、Ｆ２Ｆ方式で書き込まれた航空券、ショッピングカード、プリペイドカード、ホテルカードキーなどの磁気カードが多種多様に展開されている。このとき、信号の構成が単純であるため、読み出し装置も簡便な構成とすることができた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３０５６８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
【０００６】
すなわち、アナログで読み込むデータにはばらつきがあり、固定したしきい値を用いると、四値の信号が出力されてしまうという問題点があった。図５は、四値が出力される様子を示した図である。図示したように、しきい値が波形の中央からずれた場合は、本来二値で出力されるべき値が見かけ上四値となってしまい、二値の判定が困難になるという問題点があった。
【０００７】
この問題を解決するために、微分回路や積分回路を用いて波形整形する方法が広く採用されているが、回路が複雑になり部品点数が増えてしまうという問題点があった。すなわち、本来は簡便な構成で済む読み出し装置が複雑になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を、簡易に二値信号へ整形できることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の二値信号変換方法は、整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を二値信号へ変換する二値信号変換方法であって、アナログ信号の出力値を所定のしきい値より大きいものと小さいものの二群に分け、アナログ信号が前記しきい値と交差する時間長によって、両群それぞれで同種の二値信号を生成し、両群の各二値信号を交互に連ねて最終的な二値信号を得ることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、請求項１にかかる発明は、しきい値が出力値の中央になくても、二値信号を得ることができる。このとき、アナログ信号が光学的読取または磁気的読取による連続した出力信号であることが好ましい。
【００１１】
なお、「整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号」とは、たとえば、信号値をＰ，時間をｔ，周期をＴとして、
Ｐ＝ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ）と、
Ｐ＝ｓｉｎ（２πｔ／２Ｔ）とが、
交互に同位相で切り替わって出力されるような信号を意味する。特に、整数周期を区切りとする、とは、位相で表現した場合に、入れ替わる位相がπ／４である場合には、次に入れ替わる位相は必ずπ／４＋２π×Ｚ（Ｚ＝整数）であって、無秩序に二つの周期が入れ替わらないことを意味する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、幅の広狭でバーコード様に印刷されたカード上の濃淡情報を光学的に読み取り、二値信号に変換する方法について説明する。図１は、本発明を適用する装置の機能的構成を示したブロック図である。
【００１３】
二値信号変換装置１００は、読取部１０１と、分離部１０２と、第１二値化部１０３と、第２二値化部１０４と、合成部１０５と、出力部１０６と、を有する。読取部１０１は、幅の広狭でバーコード様に印刷された濃淡情報を光学的に読み取る。具体的には、発光部１１１からカードに向けてプローブ光を照射し、カードで反射された反射光の強度を受光部１１２で受光する。読取部１０１はこの受光強度を分離部１０２に出力する。なお、もともとカードに記録されている周期性を損ねないため、同期部１１３は、カードの走査距離に対応させて受光強度を出力するようにする。すなわち、カードの移動スピードが読取部１０１上で変化したとしても、出力する光強度は当初印刷されていた周期性を損ねないように調整する。
【００１４】
分離部１０２は、読取部１０１から出力されたアナログ信号の出力値を所定のしきい値より大きなものと小さなものの二群に分離する。アナログ信号は周期性を持つので、同位相部分で二群に分離すると言い換えることもできる。本実施の形態では、分離部１０２は、アナログ信号がしきい値を交差する時間長を測定し、その時間長を交互に第１二値化部１０３と第２二値化部１０４に出力する。なお、使用の態様によっては、時間長でなく距離長を用いてもよい。
【００１５】
なお、この所定のしきい値は、受光強度の最大値と最小値とを平均した値とすればよい。なお、理想的な系ではこの平均値により正確に二値化が可能となるが、実際にはカードの汚れや受光素子や発光素子の特性および経年変化により、固定したしきい値が相対的にアナログ信号の中央からずれてしまうこととなる。本発明では、このずれを二つの二値化部を用いてそれぞれ二値化した後に合成し、最終的に二値化信号に復元する。
【００１６】
第１二値化部１０３および第２二値化部１０４は、分離部１０２から出力された値（時間長）に基づいて、それぞれ同種の二値信号を生成する。同種とするのは、合成部１０５で最終的に合成して二値信号とするためであり、四値信号として出力しないためである。同種とは、たとえば、第１二値化部１０３と第２二値化部１０４がいずれも、信号αおよび信号βで二値信号が構成されることをいう。
【００１７】
両二値化部（第１二値化部１０３と第２二値化部１０４）は、分離部１０２からの出力値を二値化する。二値化方法としては、出力値のうちの一番大きな値を基準として、大きな値の出力値群と小さな出力値群を識別し、大きな値の出力値群に属する各値には信号αを、小さな値の出力値群に属する各値には信号βをふるようにする。
【００１８】
合成部１０５は、第１二値化部１０３と第２二値化部１０４の各二値信号を交互に連ねる。両二値化部から出力される信号は同種であるので、合成しても二値信号が得られることとなる。なお、交互に重ねる際に、どちらの二値化部からの信号を先にするかは予め定めておくものとする。出力部１０６は、合成部１０５で単一の信号に連ねられた二値信号を出力する。出力形式は合成部１０５で合成した信号値そのものでもよく、出力先の形態に合わせて適宜変換すればよい。たとえばＦ２Ｆ信号として出力するのであれば、ααの信号の組を信号０、ββの信号の組を信号１として出力してもよい。
【００１９】
以上の内容を処理流れと共に実際の信号変換の様子と共に説明する。図２は、本実施の形態の処理流れの一例を示すフローチャートである。図３は、実際に変換される信号の様子を示した説明図である。
【００２０】
まず、カードからパルス幅を読みとる（ステップＳ２０１）（図３（ａ）参照）。続いて、偶数番目のパルスのみのビット判定をおこない（ステップＳ２０２）、さらに奇数番目のパルスのみのビット判定をおこなう（ステップＳ２０３）（図３（ｂ）（ｃ）（ｄ）参照）。次に、偶数番目の信号と奇数番目の信号を統合する（ステップＳ２０４）（図３（ｅ）参照）。最後に、信号を出力すべき内容に変換して出力する（ステップＳ２０５）（図３（ｆ）参照）。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アナログ信号の出力値を所定のしきい値より大きいものと小さいものの二群に分け、アナログ信号が前記しきい値と交差する時間長によって、両群それぞれで同種の二値信号を生成し、両群の各二値信号を交互に連ねるので、整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を、簡易に二値信号へ整形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する装置の機能的構成を示したブロック図である。
【図２】本実施の形態の処理流れの一例を示すフローチャートである。
【図３】実際に変換される信号の様子を示した説明図である。
【図４】整数周期を区切りとして異なる二つの周期で交互に入れ替わって出力されるアナログ信号を二値信号へ変換する方法として、所定のしきい値で信号値を区切る方法を示した図である。
【図５】しきい値がずれた場合に、四値が出力される様子を示した図である。
【符号の説明】
１００  二値信号変換装置
１０１  読取部
１０２  分離部
１０３  第１二値化部
１０４  第２二値化部
１０５  合成部
１０６  出力部
１１１  発光部
１１２  受光部
１１３  同期部
【図１】
2004157937.tif 000003
【図２】
2004157937.tif 000004
【図３】
2004157937.tif 000005
【図４】
2004157937.tif 000006
【図５】
2004157937.tif 000007