(57)【要約】【課題】  磁気カードリーダーの読み取り感度を高くした場合であっても、ノイズの影響を受けることなく読み取ったアナログ信号を復調することができる磁気カードリーダーを提供する。【解決手段】  Ｆ２Ｆ復調部１３をその出力に基づいてリセットするリセット回路１５を設ける。Ｆ２Ｆ復調部１３は、磁気ヘッド１１から出力され、増幅部１２で増幅されたアナログ信号を復調し、カード走行信号、クロック信号及びデータ信号を出力する。この出力に先立ち、Ｆ２Ｆ復調部１３は、アナログ信号に対して所定の読み捨て動作を行う。リセット回路１５は、Ｆ２Ｆ復調部の出力に基づいて、１回目の読み捨て動作が終了したと判定したとき、又はその後所定期間内にノイズ有りと判定したとき、Ｆ２Ｆ復調部をリセットし、再度読み捨て動作を実行させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆ２Ｆフォーマットで記録された磁気記録情報を磁気ヘッドで読み取って得たアナログ信号を復調する復調部を備えた磁気カードリーダーにおいて、
前記復調部の出力に基づいて当該復調部をリセットするリセット回路を設けたことを特徴とする磁気カードリーダー。
【請求項２】
請求項１に記載された磁気カードリーダーにおいて、
前記リセット回路は、前記復調部が所定の読み捨て動作を行ったことを検出したときにリセットを行うよう構成されていることを特徴とする磁気カードリーダー。
【請求項３】
請求項２に記載された磁気カードリーダーにおいて、
前記リセット回路は、
前記復調器が所定の読み捨て動作を終えた後にレベル変化させるカード走行信号のレベル変化に応じて当該復調器をリセットし、その後所定時間が経過するまでは前記カード走行信号のレベル変化に応答しないように構成されていることを特徴とする磁気カードリーダー。
【請求項４】
請求項１に記載された磁気カードリーダーにおいて、
前記リセット回路は、前記復調部が所定の読み捨て動作を行った後、所定時間が経過するまでにノイズ有りと判定したときにリセットを行うよう構成されていることを特徴とする磁気カードリーダー。
【請求項５】
請求項４に記載された磁気カードリーダーにおいて、
前記リセット回路は、
前記復調器が所定の読み捨て動作を行った後、所定時間が経過するまでに当該復調器から出力されるデータ信号のレベルが変化したとき、ノイズを検出したとして前記復調器をリセットするように構成されていることを特徴とする磁気カードリーダー。
【請求項６】
Ｆ２Ｆフォーマットの磁気記録情報を有する磁気カードの読み取り方法において、
所定の読み捨て動作を一度行った後、リセットして、改めて所定の読み捨て動作を開始するようにしたことを特徴とする磁気カードの読み取り方法。
【請求項７】
Ｆ２Ｆフォーマットの磁気記録情報を有する磁気カードの読み取り方法において、
所定の読み捨て動作を一度行った後、所定時間内にノイズ有りと判定したならば、リセットして、改めて所定の読み捨て動作を開始するようにしたことを特徴とする磁気カードの読み取り方法。
【請求項８】
請求項７に記載された磁気カードの読み取り方法において、
所定の読み捨て動作を一度行った後、所定時間内にデータ信号のレベル変化を検出したとき、ノイズ有りと判定してリセットすることを特徴とする磁気カードの読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気カードリーダーに関し、特に、減磁カードに対する磁気カードリーダーの読み取り性能の向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気カードリーダーの一例を図６に示す。図６の磁気カードリーダー６０は、磁気カード（図示せず）に記録されたＦ２Ｆフォーマットの磁気記録情報を読み取るためのものであり、磁気ヘッド６１、増幅部６２、Ｆ２Ｆ復調部６３及びデコード部６４を有している。
【０００３】
この磁気カードリーダー６０では、磁気ヘッド６１が、磁気カードに記録された磁気記録情報を読み取り、読み取った磁気記録情報に応じたアナログ信号を出力する。増幅部６２は、磁気ヘッド６１からのアナログ信号を増幅してＦ２Ｆ復調部６３へ出力する。Ｆ２Ｆ復調部６３は、増幅部６２で増幅されたアナログ信号を復調し、クロック信号及びデータ信号を出力する。デコード部６４は、Ｆ２Ｆ復調部６３からのクロック信号及びデータ信号を受け、データ信号を復号する。
【０００４】
また、別の従来の磁気カードリーダーは、ノイズ等の影響により、コード変換などの編集処理を行うカードリーダー制御回路がストール状態になると、自動的にリセットを実行するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
さらに別の従来の磁気カードリーダーは、読み取った磁気信号が微小な場合には、レベル異常を報告するように構成されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４−３８８２１号公報
【特許文献２】実開平６−５２００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の磁気カードリーダーを用いて正常な磁気カードの読み取りを行った場合、磁気ヘッドから出力されるアナログ信号は、例えば、図７に示すような波形となる。
【０００８】
これに対して、磁気カードに記録された磁気記録情報が何らかの原因により部分的に減磁されていると、磁気ヘッドから出力されるアナログ信号は、図８に示すような波形となる。
【０００９】
図８に示すような波形のアナログ信号を正しく復調できるようにするためには、磁気カードリーダーの読み取り感度を高く（あるいは、増幅部の増幅率を高く）しなければならない。しかしながら、磁気カードリーダーの読み取り感度を高くすると、ノイズを信号（データ）と誤認識してしまう恐れが大きくなる。
【００１０】
図９は、図８のアナログ信号波形の先頭部分を拡大したものである。図９に示すように、アナログ信号波形の先頭部分にノイズが存在する場合に、磁気カードリーダーの読取り感度を高くすると、このノイズも信号であるとご認識され、その後のデータ復号に悪影響を及ぼすことになる。
【００１１】
以下、図６に示す従来の磁気カードリーダーのＦ２Ｆ復調器６３の動作について、アナログ信号の前にノイズが存在する場合と存在しない場合とに分けて説明する。
【００１２】
アナログ信号の前にノイズが存在しない場合、Ｆ２Ｆ復調部６３には、図１０（ａ）に示すようなアナログ信号が入力される。すなわち、数十ビットのプリアンブルビットが入力される。プリアンブルビットは、全て論理０を表しており、Ｆ２Ｆフォーマットでは、論理１を表すビットに比べ、そのビット幅が広くなっている。
【００１３】
Ｆ２Ｆ復調部６３は、入力されたアナログ信号の先頭の所定ビット（ここでは、４ビット）を読み捨て（同期処理）し、その後、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、カード走行信号をローレベルに変化させるとともにクロック信号を出力する。なお、カード走行信号はカード読み取り中であることをデコード部６４に知らせるための信号である。
【００１４】
また、Ｆ２Ｆ復調部６３は、入力されるアナログ信号の各ビットのビット幅をその前のビットのビット幅と比較することにより、各ビットが論理０であるのか１であるのかを判定する。そして、Ｆ２Ｆ復調部６３は、入力されるアナログ信号が、論理０のときはデータ信号としてハイレベルを、論理１のときはローレベルを出力する。図１０（ａ）に示す範囲では、アナログ信号の各ビットは、全て論理０を表しているので、Ｆ２Ｆ復調部６３は、読み捨て動作後も、データ信号として論理０を表すハイレベルを出力し続ける。その後、データの先頭を示す論理１が入力されると、Ｆ２Ｆ復調部６３は、初めてデータ信号としてローレベルを出力する。
【００１５】
一方、アナログ信号の先頭にノイズが存在する場合、Ｆ２Ｆ復調部６３には、図１１（ａ）に示すようなアナログ信号が入力される。この場合、Ｆ２Ｆ復調部６３は、ノイズをプリアンブルの先頭であると判断して読み捨て動作を行う。このため、Ｆ２Ｆ復調部６３は、正常な場合に比べて早い段階で読み捨て動作を終え、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、カード走行信号をローレベルに変化させ、クロック信号を出力する。クロック信号のパルス幅は、読み捨てたアナログ信号のビット幅により決まるが、ここでは、ノイズの影響により先頭のビット幅がプリアンブルのビット幅よりも広いと認識されるため、図１０の場合よりも広くなる。
【００１６】
Ｆ２Ｆ復調部６３は、また、入力されるアナログ信号の各ビットのビット幅をその前のビットのビット幅と比較することにより、各ビットが論理０であるのか１であるのかを判定する。このとき、上述したように、ノイズの影響により先頭のビット幅がプリアンブルのビット幅よりも広いと認識されると、それ以後のプリアンブルビットはそれに比べビット幅が狭い、即ち論理１と判定されてしまい、図７（ｄ）に示すようにデータ信号としてローレベルが出力される。
【００１７】
このように、従来の磁気カードリーダーでは、減磁カードに対応するため読み取り感度を向上させると、ノイズを検出してしまい、その結果、正しい復調ができなくなるという問題点がある。
【００１８】
そこで、本発明は、磁気カードリーダーの読み取り感度を高くした場合であっても、ノイズの影響を受けることなく読み取ったアナログ信号を復調することができる磁気カードリーダーを提供することを目的とする。
【００１９】
なお、上述した特許文献１及び２には、読み取り感度を上げること及び読み取り感度を上げたときのノイズの影響について全く開示も示唆もされておらず、本願発明について何ら示唆を与えるものではない。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の要旨は、Ｆ２Ｆフォーマットで記録された磁気記録情報を磁気ヘッドで読み取って得たアナログ信号を復調する復調部を備えた磁気カードリーダーにおいて、前記復調部の出力に基づいて当該復調部をリセットするリセット回路を設けたことを特徴とする。
【００２１】
上記磁気カードリーダーにおいて、前記リセット回路は、前記復調部が所定の読み捨て動作を行ったことを検出したときにリセットを行うよう構成されている。あるいは、前記リセット回路は、前記復調部が所定の読み捨て動作を行った後、所定時間が経過するまでにノイズ有りと判定したときにリセットを行うよう構成されている。
【００２２】
また本発明の第２の要旨は、Ｆ２Ｆフォーマットの磁気記録情報を有する磁気カードの読み取り方法において、所定の読み捨て動作を一度行った後、リセットして、改めて読み捨て動作を開始するようにしたことを特徴とする。
【００２３】
さらに本発明の第３の要旨は、Ｆ２Ｆフォーマットの磁気記録情報を有する磁気カードの読み取り方法において、所定の読み捨て動作を一度行った後、所定時間内にノイズ有りと判定したならば、リセットして、改めて読み捨て動作を開始するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、所定の読み捨て動作後に復調部をリセットし、改めて読み取り動作を行うようにしたことで、磁気情報の先頭にノイズが存在する場合であっても、読み取ったアナログ信号を正しく復調することができる。これにより、磁気カードリーダーの読み取り感度を上げた場合でも、ノイズの影響を受けることなく正しく復調を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２６】
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る磁気カードリーダー１０の概略構成を示す。図示のように、本実施の形態に係る磁気カードリーダー１０は、磁気ヘッド１１、増幅部１２、Ｆ２Ｆ復調部１３、デコード部１４及びリセット回路１５を有している。ここで、磁気ヘッド１１、増幅部１２及びデコード部１４は、従来のものと同じである。また、Ｆ２Ｆ復調部１３は、リセット回路１５によりリセットされる点を除いて、従来のものと同じである。
【００２７】
リセット回路１５は、後述するように、Ｆ２Ｆ復調部１３からの出力信号に基づいて、Ｆ２Ｆ復調部１３をリセットするためのものである。
【００２８】
以下、本実施の形態に係る磁気カードリーダー１０の動作について図２をも参照して説明する。
【００２９】
磁気ヘッド１１は、磁気カード（図示せず）に記録された磁気記録情報を読み取り、アナログ信号を出力する。磁気カードには、Ｆ２Ｆフォーマットで磁気記録情報が記録されており、アナログ信号は、論理０を表すビットのビット幅が、論理１を表すビットのビット幅よりも大きい信号となる。
【００３０】
増幅部１２は、磁気ヘッド１１からのアナログ信号を増幅して、Ｆ２Ｆ復調部１３へ供給する。
【００３１】
入力されるアナログ信号が図２（ａ）に示されるようなものであるとき、Ｆ２Ｆ復調部１３は、入力されるアナログ信号の先頭から所定数のビットを読み捨て（同期処理）し、図２（ｂ）に示すように、カード走行信号をアクティブ（ローレベル）に変化させる。
【００３２】
このとき、リセット回路１５は、Ｆ２Ｆ復調部１３から出力されるカード走行信号がアクティブに変化したことを検出して、リセット信号をＦ２Ｆ復調部１３へ出力する。その後、リセット回路１５は、所定時間（Ｆ２Ｆ復調部１３が読み捨てに要する時間よりも長い時間）その動作を停止する。
【００３３】
Ｆ２Ｆ復調部１３は、リセット回路１５からのリセット信号を受けてディセーブルとなり、カード走行信号をハイレベルに戻すとともに、データ信号もハイレベルに戻して、改めてアナログ信号に対して所定数のビットを読み捨てる。そして、Ｆ２Ｆ復調部１３は、読み捨て動作後、再びカード走行信号をアクティブ（ローレベル）に変化させ、図６（ｃ）に示すようにクロック信号を出力する。
【００３４】
以上のように、図１の磁気カードリーダーでは、Ｆ２Ｆ復調部１３において一度所定ビットの読み捨てが行われると、リセット回路１５がＦ２Ｆ復調部１３をリセットする。その結果、Ｆ２Ｆ復調部１３では、アナログ信号のプリアンブルの先頭より前のノイズに影響されることなく、正しくアナログ信号を復調することができる。こうして、Ｆ２Ｆ復調部１３から出力されるデータ信号は、図６（ｄ）に示すように、プリアンブルの終了までプリアンブルビット（論理０）を表すハイレベルに保たれる。
【００３５】
デコード部１４は、Ｆ２Ｆ復調部１３から出力されるデータ信号を、同じくＦ２Ｆ復調部１３から出力されるクロック信号を利用して復号する。
【００３６】
なお、本実施の形態に係る磁気カードリーダーでは、プリアンブルの先頭より前にノイズが存在しないアナログ信号が入力された場合でも、Ｆ２Ｆ復調部１３は、一度、所定ビット数の読み捨て動作を行った後にリセットされ、改めて２度目の読み捨て動作が行われる。
【００３７】
次に、図３及び図４を参照して、図１の磁気カードリーダーに用いられるリセット回路１５の具体的構成及びその動作について説明する。
【００３８】
図３に示すように、リセット回路１５は、カード走行信号がアクティブに変化すると第１のパルス幅ｔ１を有する予備リセット信号を発生する第１の単安定マルチバイブレーター３１と、第１の単安定マルチバイブレーター３１からの予備リセット信号に応じて第２のパルス幅ｔ２を有するリセットマスク信号を発生する第２の単安定マルチバイブレーター３２と、第１の振幅ｔ１を規定する第１のＲＣ時定数回路３３と、第２の振幅ｔ２を規定する第２のＲＣ時定数回路３４と、第１の単安定マルチバイブレーター３１からの予備リセット信号と第２の単安定マルチバイブレーター３２からのリセットマスク信号との否定積を、Ｆ２Ｆ復調部１３へ供給するリセット信号として出力するＮＡＮＤ回路３５とを有している。なお、図３は、一個のデュアルリトリガーブル単安定マルチバイブレータ（７４ＨＣ１２３）を用いて、第１及び第２の単安定マルチバイブレーター３１及び３２を実現した例を示している。また、図３は、クアッド２入力ＮＡＮＤゲート（７４ＨＣ００）を用いてＮＡＮＤ回路３５を実現した例を示している。
【００３９】
第１の単安定マルチバイブレーター３１は、図４（ａ）に示すカード走行信号がアクティブ（ローレベル）に変化すると、図４（ｂ）に示すように、それに応じて第１のパルス幅ｔ１を有する予備リセット信号を発生する。
【００４０】
第２の単安定マルチバイブレーター３２は、第１の単安定マルチバイブレーター３１からの予備リセット信号がローレベルに変化すると、第２のパルス幅ｔ２のリセットマスク信号を発生する。第２のパルス幅ｔ２は、Ｆ２Ｆ復調部１３が読み捨て動作を行うために必要な時間よりも長く設定される。
【００４１】
ＮＡＮＤ回路３５は、図４（ｄ）に示すように、予備リセット信号及びリセットマスク信号がともにハイレベルのときにローレベルとなるリセット信号を出力する。
【００４２】
上記構成によれば、リセットマスク信号がローレベルのとき、予備リセット信号がハイレベルとなっても、リセット信号は出力されない。したがって、Ｆ２Ｆ復号部は、２回目の読み捨てを終えたときに再度リセットされることはない。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気カードリーダーにおいては、Ｆ２Ｆ復調部１３が所定のビット数の読み捨てを行ったならば一旦リセットし、改めてＦ２Ｆ復調部１３に所定のビット数の読み捨てを行わせるようにしたことで、ノイズの影響を受けることなく、アナログ信号を復調することができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４５】
本実施の形態に係る磁気カードリーダーは、リセット回路１５の内部構成を除いて、図１の磁気カードリーダーと同じである。
【００４６】
背景技術の欄で説明したように、アナログ信号の先頭部分にノイズが存在する場合には、Ｆ２Ｆ復調器１３が読み捨て動作を終えた後、その出力であるデータ信号は直ちにローレベルに変化する。そこで、本実施の形態に係る磁気カードリーダーのリセット回路１５は、読み捨て動作終了後にＦ２Ｆ復調器１３から出力されるクロック信号とデータ信号とを所定時間監視し、読み捨て終了後の所定時間内、例えば、最初のクロック立ち上がりまでに、データ信号が変化するか否かを検出する。
【００４７】
詳述すると、図５（ａ）に示すようなアナログ信号がＦ２Ｆ復調部１３に入力されると、Ｆ２Ｆ復調部１３は、図５（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示すクロック信号及びデータ信号をリセット回路１５へ出力する。
【００４８】
Ｆ２Ｆ復調部１３に入力されるアナログ信号の先頭部分にノイズが存在しなければ、リセット回路１５には、図５（ｃ）に破線で示すように、ハイレベルのデータ信号が入力される。ところが、ノイズが存在する場合には、図５（ｃ）に実線で示すように、正常な状態よりも早い段階でデータ信号がローレベルに変化する。そこで、リセット回路１５は、クロックパルスをカウントし、所定のクロックパルスをカウントするまでの間（所定の時間内）にデータ信号がローレベルに変化したならば、ノイズ有りと判定して、リセット信号をＦ２Ｆ復調部１３へ出力する。
【００４９】
以上のようにして、本実施の形態に係る磁気カードリーダーでは、１回目の読み捨て動作を行った後、所定時間内にノイズ有りと判定されたときにのみ、Ｆ２Ｆ復調部１３のリセットが行われる。
【００５０】
本実施例では、プリアンブルのビット数が読み捨てるビット数に比べて十分に多くない場合であっても、ノイズが存在する場合にリセットを実行することができる。
【００５１】
なお、上記説明では、クロック信号を用いて、所定時間内にデータ信号がローレベルに変化するか否かを判定すると説明したが、カード走行信号とデータ信号とを監視し、カード走行信号がローレベルに変化した後、所定時間内にデータ信号がローレベルに変化するか否かを判定するようにしてもよい。この場合も、上記と同様に、１回目の読み捨て動作を行った後、所定時間内にノイズの有無を判定することができる。なお、この場合は、所定時間を計測するために、別のクロック（システムクロック）を利用したカウンタ回路やマイコンのタイマーを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気カードリーダーの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の磁気カードリーダーに用いられるＦ２Ｆ復調器への入力信号及びその出力信号を示す信号波形図である。
【図３】図２の磁気カードリーダに用いられるリセット回路の構成を示す回路図である。
【図４】図３のリセット回路の動作を説明するための信号波形図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る磁気カードリーダーに用いられるリセット回路の動作を説明するための信号波形図である。
【図６】従来の磁気カードリーダーの構成の一例を示すブロック図である。
【図７】正常な磁気記録情報を読み取ったときに磁気ヘッドから出力されるアナログ信号の一例を示す波形図である。
【図８】部分減磁のある磁気記録情報を読み取ったときに磁気ヘッドから出力されるアナログ信号の一例を示す波形図である。
【図９】図８のアナログ信号の先頭部分を拡大した波形図である。
【図１０】従来の磁気カードリーダーのＦ２Ｆ復調器へのノイズのない入力信号及びその出力信号を示す波形図である。
【図１１】従来の磁気カードリーダーのＦ２Ｆ復調器へのノイズのある入力信号及びその出力信号を示す波形図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，６０    磁気カードリーダー
１１，６１    磁気ヘッド
１２，６２    増幅部
１３，６３    Ｆ２Ｆ復調部
１４，６４    デコード部
１５    リセット回路
【図１】
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【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】
2007250142.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007250142.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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