(57)【要約】【課題】本発明は、磁気媒体の先端が磁気ヘッドに突入したときなどの媒体搬送速度が乱れた場合であっても信頼性の高い磁気読み取りができると共に、リアルタイムに磁気処理を行うことのできる磁気処理装置を提供する。【解決手段】磁気媒体３を搬送するための搬送ローラ２ａ〜２ｉと、前記搬送される磁気媒体３の磁気ストライプ５を読み込み又は磁気媒体３に書き込む磁気ヘッド６と、前記磁気媒体３の搬送に伴って回転する媒体監視ローラ７と、ロータリ・エンコーダ１と、前記ロータリ・エンコーダ１の回転位置を検知するセンサ８とを具備し、前記センサ８から出力されるエンコーダパルスのパルス間隔によって前記磁気ストライプ５の磁気データを判定する判定時間を設定することによりリアルタイムに磁気データを判定するようにした。【選択図】  図２
2004348841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気媒体を搬送するための搬送ローラと、
前記搬送される磁気媒体の磁気データを読み込む磁気ヘッドと、
前記搬送ローラの相対向する位置に配置され前記磁気媒体の搬送に伴って回転する媒体監視ローラと、
前記媒体監視ローラの回転に伴って回転するロータリ・エンコーダと、
前記ロータリ・エンコーダの回転位置を検知するセンサと、
前記磁気データと前記センサから出力されるエンコーダパルスとが入力され、前記エンコーダパルスのパルス間隔によって設定された判定時間に基づいて磁気データのデータ・ビットを判定する磁気信号処理部と、
を有することを特徴とする磁気処理装置。
【請求項２】
任意のデータ・ビットを判定する前記判定時間は、標準判定時間に前記任意のデータ・ビットと対応するエンコーダパルスの時間間隔と標準時間間隔との比を乗じて設定した値からなることを特徴とする請求項１記載の磁気処理装置。
【請求項３】
前記磁気信号処理部は、データ・ビットの開始点から前記判定時間以内に前記磁気データの反転が生じている場合に読み取りデータを“１”とし、前記磁気データの反転が生じていない場合に読み取りデータを“０”と判定することを特徴とする請求項１記載の磁気処理装置。
【請求項４】
磁気媒体を搬送するための搬送ローラと、
前記搬送される磁気媒体の磁気データを読み込む磁気ヘッドと、
前記搬送ローラの相対向する位置に配置され前記磁気媒体の搬送に伴って回転する媒体監視ローラと、
前記媒体監視ローラの回転に伴って回転するロータリ・エンコーダと、
前記ロータリ・エンコーダの回転位置を検知するセンサと、
前記磁気データと前記センサから出力されるエンコーダパルスとが入力され前記エンコーダパルスのパルス間隔によって設定された判定時間に基づいて磁気データのデータ・ビットを判定して読み取る第１の手段と、任意のデータ・ビットの判定時間を設定する際、当該データ・ビットの１ビット前のビット長の時間間隔から当該データ・ビットを判定する判定時間を設定してデータ・ビットを読み取る第２の手段と、前記第１の手段と前記第２の手段によって個別に判定されたデータ・ビットの判定結果に基づいて磁気データを判定する判定手段とを有する磁気信号処理部と
を有することを特徴とする磁気処理装置。
【請求項５】
前記磁気信号処理部は、
前記判定手段によって前記第１の手段と、前記第２の手段による磁気データの読み取り判定結果が一致しないと判定された場合、再読み取りを行うようにしたことを特徴とする請求項４記載の磁気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気カードや通帳など磁気媒体の磁気データを読み取り処理する磁気処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気カードや通帳などの磁気媒体の磁気データを読み取り処理する磁気処理装置では、磁気を書き込む際に書き込みクロックを発生させ、そのクロックと書き込みデータからＦＭ信号に変調するＦＭ記録（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）により磁気情報を書き込んでいる。このクロックの発生方法の一つで磁気書き込み時のジッタが少ない方式として速度追従方式がある。この方式は、磁気ヘッドの近傍に取り付けられた媒体監視ローラとその同軸上に固定されたロータリエンコーダから得られるクロックを利用するもので、この媒体監視ローラは磁気媒体が搬送ローラにより搬送され磁気ヘッド上を通過する際に、媒体に追従して回転しクロックを発生させる。
【０００３】
また、磁気読み取り時にもこのエンコーダパルスを使ってＦＭ信号の１ビット間の距離換算を行い、読み取りジッタを軽減して磁気データ判定を行うという搬送監視方式を用いた判定がされていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
さらに、この磁気読み取りデータの先行ビットのビット長を測定し、その時間から基準時間を作り、次のビットの判定を行う可変長ビット追従方式が知られている。この方式は、速度の変動があってもその変動に追従し基準時間が変わっていくので手動式の磁気処理装置で特に利用されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−５７０２５号公報（第１頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の磁気処理装置では、磁気ヘッドを固定して磁気媒体を搬送し磁気ストライプを読み取る場合、磁気媒体の先端が磁気ヘッドに突入したとき、若しくは磁気媒体の先端が磁気ヘッドの下流のピンチローラに突入したとき、又は磁気媒体の後端が磁気ヘッドの上流のピンチローラから抜けるときに媒体搬送速度が大きく乱れるという問題があった。
【０００７】
また、上記搬送監視方式では、磁気読み取り時にエンコーダパルスを使ってＦＭ信号の１ビット間の距離換算を行うために、メモリに距離換算のための情報を全て蓄えた後に距離換算及びデータ判定を行う必要がありリアルタイム処理ができなかった。その結果、ハードウェアの規模が大きくなり、メモリの少ないＣＰＵでは処理が複雑になるため簡単には実現できないという問題があった。
【０００８】
本発明は、磁気媒体の先端が磁気ヘッドに突入したときなどの媒体搬送速度が乱れた場合であっても磁気読み取りデータのデータ判定時間を変更することにより信頼性の高い磁気処理装置を提供すると共に、リアルタイムに磁気処理を行うことのできる磁気処理装置を提供することを目的にする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、磁気媒体を搬送するための搬送ローラと、
前記搬送される磁気媒体の磁気データを読み込む磁気ヘッドと、前記搬送ローラの相対向する位置に配置され前記磁気媒体の搬送に伴って回転する媒体監視ローラと、前記媒体監視ローラの回転に伴って回転するロータリ・エンコーダと、
前記ロータリ・エンコーダの回転位置を検知するセンサと、前記磁気データと前記センサから出力されるエンコーダパルスとが入力され、前記エンコーダパルスのパルス間隔によって設定された判定時間に基づいて磁気データのデータ・ビットを判定する磁気信号処理部とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る搬送監視方式による磁気処理装置について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態の磁気処理装置の平面図である。図２は、図１に示す磁気処理装置のＢＢ断面図である。
【００１２】
磁気処理装置５０は、磁気媒体を搬送する搬送ローラ部と、搬送される磁気媒体を読み取り又は書き込みするための磁気ヘッド部と、搬送ローラの回転を監視する搬送監視部とで構成される。
【００１３】
搬送ローラ部は、磁気媒体３を搬送する搬送ローラ２ａ〜２ｄ及び２ｆ〜２ｈと、これらの搬送ローラのうち、搬送ローラ２ｃ、２ｄの相対向する位置に配置されたピンチローラ４ｃ、４ｄと、搬送ローラ２ａ〜２ｄを駆動する駆動モータ９及び駆動モータ９の動力を伝達するベルト９ａ、９ｂとで構成され、磁気媒体３を図示矢印Ａ方向に搬送する。
【００１４】
磁気ヘッド部は、磁気ヘッド６、及びこの磁気ヘッド６を用いて磁気媒体３の磁気ストライプ５を読み取り又は書き込みするための磁気信号処理部６ａから構成される。
【００１５】
搬送監視部は、磁気媒体３の搬送速度を監視するために搬送ローラ２ａの対向する位置に配置され、磁気媒体３が搬送されることによって回転する媒体監視ローラ７と、この媒体監視ローラ７と同軸上に連結したロータリ・エンコーダ１と、このロータリ・エンコーダ１の円周上に等間隔に配置されたスリット（図示しない）を検知するセンサ８とで構成される。
【００１６】
次に、このように構成された磁気処理装置５０の主要部分である磁気ヘッド部の磁気信号処理部６ａの磁気書き込みに関する動作を図３及び図４を用いて説明する。図３は磁気信号処理部６ａの磁気書き込み回路のブロック図で、図４は図３に示す磁気書き込み回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【００１７】
媒体監視ローラ７と同軸上に配置されたロータリ・エンコーダ１が回転することによりセンサ８からエンコーダパルスｂが出力される（図４ｂ参照）。
【００１８】
エンコーダパルスｂは、分周器１３を経てＦＭ変調器１１に出力される。また、この分周器１３で１／２に分周されて生成された書き込みクロックｃはＣＰＵ１２に出力される（図４ｃ参照）。
【００１９】
ＣＰＵ１２は、磁気書き込み時、磁気ヘッド６への書き込みを許可する書き込み許可信号ａを出力し、かつ、書き込みクロックｃに同期して書き込みデータｄをＦＭ変調器１１に出力する。
【００２０】
ＦＭ変調器１１は、入力されたエンコーダパルスｂ、書き込みクロックｃ及び書き込みデータｄからＦＭ信号ｅを生成する。図４ｄは、書き込みデータｄが“１１００１”の場合を示しており、書き込みデータｄが“１”のとき書き込みクロックｃを出力し、“０”のとき書き込みクロックｃの２倍周期の書き込みクロックを出力する。このようにしてＦＭ信号ｅが生成される（図４ｅ参照）。
【００２１】
ＦＭ信号ｅは、書き込みアンプ１０で正負両極性の書き込み電流ｆに変換される。この書き込み電流ｆは、磁気ヘッド６をドライブして磁界を発生し、磁気媒体３の磁気ストライプ５に書き込まれる（図４ｆ参照）。
【００２２】
次に、磁気処理装置５０の主要部分である磁気ヘッド部の磁気信号処理部６ａの磁気読み取りに関する動作を図５及び図６を用いて説明する。
【００２３】
図５は、磁気信号処理部６ａの磁気読み取り回路のブロック図で、図６は、図５の動作を説明するタイミングチャートである。
【００２４】
磁気ヘッド６で読み取られた磁気読み取り信号ｇ１は、増幅回路１４で増幅され磁気読み取り信号ｇ２となり、微分回路１５に出力される（図６ｇ２参照）。
【００２５】
微分回路１５は、磁気読み取り信号ｇ２を微分して生成した微分出力ｈを波形成形回路１６に出力する（図６ｈ参照）。
【００２６】
波形成形回路１６は、微分出力ｈを波形成形して生成したＦＭ信号ｉをＣＰＵ１２に出力する。なお、ここで生成したＦＭ信号はＦ２Ｆと称される（図６ｉ参照）。この場合のデータ・ビットは“１１００”を示す。また、図示したＡはデータ・ビットの一個のビット長を示す。
【００２７】
媒体監視ローラ７は、搬送ローラ２ａの相対向する位置に配置され、磁気媒体３の搬送に伴って回転する。そして媒体監視ローラ７の同軸上に連結したロータリ・エンコーダ１を回転する。ロータリ・エンコーダ１の外周にはスリットが配置されており、このスリットがセンサ８によって検出され、エンコーダパルスｂが生成される。
【００２８】
このエンコーダパルスｂは、磁気信号処理部６ａのＣＰＵ１２に出力される。
【００２９】
次に、このようにして読み込まれたＦＭ信号ｉ及びエンコーダパルスｂからＦＭ信号ｉのデータ・ビットを判定する判定方法を図７〜図９を用いて説明する。
【００３０】
図７は、本発明の第１の実施の形態によるＦＭ信号ｉの検出方法を示すタイミングチャートである。エンコーダパルスｂの「立ち上がり〜立ち上がり」又は「立ち下がり〜立ち下がり」の時間Ｔ１…Ｔｍを測定し、バッファ１に格納する。この時、後述する方法で算出された判定時間Ｒ１…Ｒｍも同時に算出してバッファ２に格納する。なお、バッファ１及びバッファ２は、磁気信号処理部６ａのメモリ１８のリード／ライト可能な領域に設定され、バッファ１、バッファ２内のデータは１パルス毎に更新される。
【００３１】
図８は、本発明の第１の実施の形態の判定時間の算出処理に関するフローチャートで、エンコーダパルスｂの立ち下がりエッジの割込により処理が開始する。
【００３２】
初めに、エンコーダパルスｂの立ち下がりエッジの割込により、判定時間の算出処理を開始する（Ｓ１）。
【００３３】
次に、数式（１）によりエンコーダパルスの１パルスの経過時間Ｔｍを測定し、バッファ１に格納する（Ｓ２）。
【００３４】
【数１】
2004348841.tif 000003
Ｔｍ：ｍ番目のエンコーダパルスの経過時間
ｔｅｍ＋１：ｍ＋１番目のエンコーダパルス出力時の時刻
ｔｅｍ：ｍ番目のエンコーダパルス出力時の時刻
バッファ１の値Ｔｍ［Ｓ］を用いて数式（２）により標準の判定時間Ｒと標準のエンコーダパルスの経過時間Ｔとを用いて補正した補正後の判定時間Ｒｍ［Ｓ］を算出し、バッファ２に格納する（Ｓ３）。なお、標準の判定時間及び標準のエンコーダパルスの経過時間とは、磁気媒体３の搬送速度の変動がなく一定速度で搬送されているときの判定時間及びエンコーダパルスの経過時間を指す。
【００３５】
【数２】
2004348841.tif 000004
Ｒｍ：ｍ番目の補正後の判定時間
Ｒ  ：標準の判定時間
Ｔｍ：ｍ番目のエンコーダパルスの経過時間
Ｔ  ：標準のエンコーダパルスの経過時間
次に、図９を用いてＦＭ信号をデジタルデータに変換する方法を説明する。
【００３６】
ＦＭ信号ｉの１ビット最初の立ち上がり（又は立ち下がり）の時点で（図７のＰ点）バッファ２に格納されている補正された判定時間Ｒｍをその時点の判定時間と確定し判定を行う。立ち上がりからＲｍ経過した時点でＦＭ信号に変化が有ったかどうかでデータの判定を行い、結果を磁気信号処理部６ａのメモリ１８のリード／ライト可能な領域に設定されたバッファ３に格納すると共に同様に設定されたメモリ１８ａに保存していく。
【００３７】
このように、判定時間Ｒｍによって読み取られた各データ・ビットが各ビット毎に即時に判定されるため、リアルタイムに磁気処理が行われることになる。
【００３８】
図９は、ＦＭ信号ｉをデジタルデータ（１／０）に変換するフローチャートで、判定時間をＲｍにセットするための判定処理（１）（図９（ａ）参照）と、この判定時間でＦＭ信号ｉを判定しデジタルデータに変換するための判定処理（２）（図９（ｂ）参照）からなる。
【００３９】
（判定処理（１）の動作）
最初に、ＦＭ信号ｉの１ビット目の最初のエッジ割込により判定処理（１）を開始する（Ｓ１０）。
【００４０】
次に、現在、バッファ２に格納されている判定時間Ｒｍをこのデータの判定時間にタイマーセットする（Ｓ１１）。
【００４１】
次に、タイマー完了待ちをセットして判定処理（１）を終了する（Ｓ１２）。
【００４２】
（判定処理（２））の動作
判定時間Ｒｍ経過のタイマー完了割込で判定処理（２）を開始する（Ｓ１３）。
【００４３】
最初に、ＦＭ信号ｉが時間内に反転しているか、していないかを判定する（Ｓ１４）。判定の結果、反転があったときはデータ“１”（Ｓ１６）とし、反転が無かったときはデータ“０”（Ｓ１５）とする。図７を例に説明すると、判定時間Ｒ１［Ｓ］の間にＦＭ信号ｉが“１”から“０”に反転しているのでＦＭ信号ｉの最初のデータは“１”となる（図７のＰ１参照）。また、判定時間Ｒ３［Ｓ］の間ではＦＭ信号ｉが“１”のままで変化しないためこのデータは“０”となる（図７のＰ２参照）。同様に、判定時間Ｒ５［Ｓ］の間ではＦＭ信号ｉが“０”のまま変化しないためこのデータは“０”となる（図７のＰ３参照）。
【００４４】
次に、データ判定と共に８ビットデータを生成しながらメモリに読み取りデータを格納する（Ｓ１７）。
【００４５】
本発明の第１の実施の形態によれば磁気媒体の先端が磁気ヘッドに突入したときなど、媒体搬送速度が乱れた場合であっても磁気読み取りデータのデータ判定時間を容易に変更することができると共に、リアルタイムに磁気処理を行うことができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気処理装置の可変長ビット追従方式によるデータ判定方式を説明するタイミングチャートである。可変長ビット追従方式は、先行ビットのビット長を測定しその時間から基準時間を作り次のビットの判定を行う方式である。可変長ビット追従方式における判定時間Ｓｍ［Ｓ］は数式（３）により求められる。
【００４７】
【数３】
2004348841.tif 000005
Ｓｍ：ｍ番目の補正後の判定時間
Ｓ  ：標準の判定時間
Ａｍ：ｍ番目のビット長
Ａ  ：標準のビット長
例えば、ビット長Ａ２を判定する場合、ｍ＝２となりこれを数式（３）に代入して、数式（４）に示す判定時間Ｓ２が得られる。
【００４８】
【数４】
2004348841.tif 000006
次に、磁気媒体３の磁気ストライプ５を第１の実施の形態で求めた搬送監視方式による読み取りデータと、上記第２の実施の形態で求めた可変長ビット追従方式による読み取りデータから磁気データを判定する磁気データ判定手段を図１１を参照して説明する。
【００４９】
最初に上述した第１の実施の形態で説明した搬送監視方式による判定時間Ｒｍを数式（２）で算出する（Ｓ２０）。さらに、この数式（２）で求めた判定時間ＲｍによってＦＭ信号ｉを構成するデータ・ビットを判定する。その判定結果を読み取りデータ１とする（Ｓ２１）。
【００５０】
次に、第２の実施形態で説明した可変長ビット追従方式による判定時間Ｓｍを数式（３）で算出する（Ｓ２２）。さらに、この数式（３）で求めた判定時間ＳｍによってＦＭ信号ｉを構成するデータ・ビットを判定する。その判定結果を読み取りデータ２とする（Ｓ２３）
次に、上記読み取りデータ１と読み取りデータ２が一致するかどうかを判定する。このような判定手段を用いることによって、読み取りデータの信頼性を上げることが可能になる。例えば、上記判定の結果、読み取りデータが一致しない場合はリトライ処理（再読み取り処理）を行うことができる（Ｓ２５）。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気媒体の先端が磁気ヘッドに突入したときなどの媒体搬送速度が乱れた場合であっても磁気読み取りデータのデータ判定時間を容易に変更することができるため信頼性の高い磁気処理装置を提供すると共に、リアルタイムに磁気処理を行うことのできる磁気処理装置を提供するこができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁気処理装置の平面図。
【図２】図１に示す磁気処理装置のＢＢ断面図。
【図３】磁気書き込み回路のブロック図。
【図４】図３に示す磁気書き込み回路の動作を説明するタイミングチャート。
【図５】磁気読み取り回路のブロック図。
【図６】図５に示す磁気読み取り回路の動作を説明するタイミングチャート。
【図７】本発明の第１の実施の形態によるＦＭ信号の検出方法を示すタイミングチャート。
【図８】本発明の第１の実施の形態の判定時間の算出処理に関するフローチャート。
【図９】本発明の第１の実施の形態のＦＭ信号をデジタルデータに変換するフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の可変長ビット追従方式によるデータ判定方式を説明するタイミングチャート。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の磁気データ判定手段。
【符号の説明】
１  ロータリ・エンコーダ
２ａ〜２ｄ  搬送ローラ
３  磁気媒体
４ｃ、４ｄ  ピンチローラ
５  磁気ストライプ
６  磁気ヘッド
６ａ  磁気信号処理部
７  媒体監視ローラ
８  センサ
９  駆動モータ
９ａ、９ｂ  ベルト
１０  書き込みアンプ
１１  ＦＭ変調器
１２  ＣＰＵ
１３  分周器
１４  増幅回路
１５  微分回路
１６  波形成形回路
５０  磁気処理装置
【図１】
2004348841.tif 000007
【図２】
2004348841.tif 000008
【図３】
2004348841.tif 000009
【図４】
2004348841.tif 000010
【図５】
2004348841.tif 000011
【図６】
2004348841.tif 000012
【図７】
2004348841.tif 000013
【図８】
2004348841.tif 000014
【図９】
2004348841.tif 000015
【図１０】
2004348841.tif 000016
【図１１】
2004348841.tif 000017