JP4204180B2

JP4204180B2 - Magnetic information processing equipment

Info

Publication number: JP4204180B2
Application number: JP2000244118A
Authority: JP
Inventors: 道雄荒木田; 隆志佐藤
Original assignee: Shinko Mechatrotech Co Ltd
Current assignee: Shinko Mechatrotech Co Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2020-08-11
Also published as: JP2002056349A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通帳やカードなどに設けられている磁気ストライプから読み取った磁気情報を処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報を磁気的に記録した磁気ストライプを有する媒体には、通帳やクレジットカード、キャッシュカード、ＩＤカード、乗車券、乗船券、航空券などの様々なカードがある。磁気ストライプに記録された磁気情報を処理する磁気情報処理装置においては、磁気情報を処理可能な情報にするため、磁気ヘッドにより読み取って０又は１の２値データに変換して解析しなければならない。
従来は、図１１に示すように、磁気ストライプに記録された磁気情報による磁束密度の変化を磁気ヘッド２０１により電気信号に変え、これをアンプ２０２により増幅し、得られるアナログ信号ＡＳを電子回路であるＡＤ（アナログ・デジタル）変換器２０３により矩形波状のデジタル信号ＤＳに変換し、そのデジタル信号を電子回路である判定回路２０４によりそのデジタル信号の各波形を０又は１の２値データＤに変換して、その２値データをＣＰＵにより構成される処理装置２０５の解析プログラムにより所定のコードに変換し、そのコードをチェックすることにより、磁気ストライプから読み取った磁気情報の解析を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
当該媒体の使用期間経過による磁力低下、外部磁界の影響、磁気ヘッドの性能劣化等により、磁気情報を読み取った時に得られるアナログ信号の電圧レベル、すなわちアンプの出力レベル又はＡＤ変換器からのデジタル信号の電圧レベルが種々変動する場合がある。このような変動があった場合に、正確に解析を行うためには、アンプ２０２からＡＤ変換器２０３、判定回路２０４までのそれぞれの基準値（パラメータ）を調整する必要があり、その調整には時間がかかり、各構成要素間のマッチングも必要であることから容易でないという問題があった。
また、磁気ストライプの記録周期に変動が生じた場合に、その変動を補正して最終的に正しい解析を実行することは困難であった。さらに、磁気情報の記録密度は、８０ｂｐｉ、１００ｂｐｉ，１４７ｂｐｉ，２１０ｂｐｉなど、ユーザにより異なるが、上記従来の解析方法では、一つの装置でいずれの記録密度にも対応することはできなかった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その課題は、当該媒体の使用期間経過による磁力低下、外部磁界の影響、磁気ヘッドの性能劣化等により、読み取った磁気情報に多少のレベルの変動があってもこれに影響されずに、その磁気情報のコード化ができ、また、磁気ストライプの記録周期に変動が生じた場合も、その変動を自動的に補正して正しい解析を遂行することができ、各種の記録密度に対応することができる磁気情報処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明による磁気情報処理装置は、
（イ）磁気記録媒体から磁気情報を読み取って電気信号に変換する磁気ヘッド１と、その磁気ヘッドの出力するアナログ信号を増幅するアンプ２と、そのアンプ出力をＡＤ変換するＡＤ変換部３と、ＣＰＵにより構成され、磁気情報読取り開始指令を与える主制御部３０と、ＣＰＵにより構成され、ＡＤ変換部３により得られるＡＤ変換データを解析する解析部４と、前記ＣＰＵに接続されている記憶部とを有し、
（ロ）前記ＡＤ変換部３は、サンプル・ホールド回路３１と、基準電圧作成回路３２と、コンパレータ３３と、ＡＤ変換制御部３４と、ゲートアレイ３５とから構成され、
（ハ）前記サンプル・ホールド回路３１は、ＡＤ変換制御部３４からＡＤ変換周期で与えられるサンプリング指令信号に基づき、アンプ２の出力を取り込み、これを所定時間保持するものであり、
（ニ）前記基準電圧作成回路３２は、ＡＤ変換制御部３４からの基準電圧更新指令信号を与えられる度に、定格電圧に所定の幅の範囲で順次一定量ずつ逓減する又は逓増する電圧を作成してコンパレータ３３に基準電圧として与えるものであり、
（ホ）前記コンパレータ３３は、サンプル・ホールド回路３１が取り込んだサンプル信号（アンプ出力）を基準電圧作成回路３２から順次与えられる基準電圧と比較して、そのアンプ出力のレベルが基準電圧と等しい時に出力を生じるものであり、
（ヘ）前記ゲートアレイ３５は、自由にプログラミングしてゲートアレイを作るものであって、磁気情報読取り時のＡＤ変換周期を指定するための分周部３６を内蔵し、主制御部３０から磁気情報読取り開始指令を受けると、ＡＤ変換制御部３４に対して所定のＡＤ変換周期をもって変換を始動させるトリガー信号を与えるものであり、
（ト）前記ＡＤ変換制御部３４は、ゲートアレイ３５からトリガー信号を受ける度に、これを計数するＡＤ変換カウンタを有するほか、ＣＰＵの基本クロックにより動作する基準電圧更新カウンタを内部に有して、トリガー信号を受ける度に、サンプル・ホールド回路３１にサンプリング指令信号を与え、基準電圧更新カウンタがＡＤ変換周期よりも十分に小さな周期で所定値に達する度に基準電圧更新指令信号を出力して基準電圧作成回路３２に与え、コンパレータ３３の出力を受けると、そのコンパレータ３３が出力した時のＡＤ変換カウンタのカウント値であるサンプリング番号に基準電圧更新カウンタの値を結合したデータをＡＤ変換データとして記憶部に転送するものであり、
（チ）前記主制御部３０は、前記記憶部に保存されたサンプリング番号と電圧値とからなるＡＤ変換データに対して次の各処理を含む解析処理、すなわち、
（ａ）前記記憶部に保存されたＡＤ変換データに対して、次の数式
【数２】

ただし、Ｘ１，Ｘ２…Ｘｎはサンプリング番号、
Ｙ１，Ｙ２…Ｙｎはサンプリングされた時点の電圧値。
を用いて、電圧値の±ピーク位置情報を作成するピーク情報作成処理、
（ｂ）前記ピーク情報作成処理で得られたピーク間の距離を隣り合うピークのサンプリング番号の差から求めるピーク間データ作成処理、
（ｃ）前記ピーク間データ作成処理により得られたピーク間データを磁気データの０，１に対応するピーク間データの基準値と対比して、当該ピーク間データが０か１かを判定する２値判定処理、
（ｄ）前記２値判定処理により得られた０，１の判定データのうち、所定数の０データの連続からプリアンブルを確認した後に、前記判定データの中にスタートコードとして定められたものがあるか否かを判定するスタートコード判定処理、
（ｅ）前記判定データの中に所定の波形レベルパターンと一致するものがあるか否かをチェックしてコードを判定するコード判定処理、
（ｆ）前記コード判定処理により得られたコードに基づいてデータの良否を判定するリードデータチェック処理、
を行なうものであることを特徴としている。
【０００６】
磁気ヘッドにより読取って得られるアナログ波形は、ＡＤ変換部により所定変換周期（サンプリング周期）をもってＡＤ変換され、サンプリング番号と電圧値とからなるＡＤ変換データが記憶部に格納される。磁気情報の記録周期の変動は、サンプリング周期を調整することにより容易に対応できる。ピーク情報作成、ピーク間データ作成を経て、そのピーク間データを基準値と比較してピーク間が０か１かを判定するので、磁気情報の記録密度の種類に左右されずに、すべて同様に、１，０の判定を正確に行うことができる。基準値の設定により、判定基準の精度を調整することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る磁気情報処理装置の構成を示すブロック図、図２は同装置のＡＤ変換部の作用を説明するタイミングチャート、図３はＡＤ変換部に入力するアナログ波形と、ＡＤ変換後の内容を模式的に示す波形図である。図４は解析部による解析処理を処理順序に沿って示すフローチャート、図５はピーク間データ作成処理の説明図、図６は磁気情報の記録方式がＦ２Ｆの場合の“０”データと“１”データのピーク間の時間幅の関係を示す説明図、図７は得られるピーク間データに対する２値判定の説明図、図８は各種の記録密度の場合の２値判定基準テーブルの一例を示す図表、図９は磁気ストライプに記録される磁気情報のフォーマットを示す概念図、図１０は各コードとこれに対応する波形レベルパターンを示す図表である。
【０００８】
磁気情報処理装置は、図１に示すように、定位置に停止されている通帳又はカードなどの媒体Ｍの磁気ストライプＭＳから磁気情報を読み取り、これを電気信号に変換する磁気ヘッド１と、その磁気ヘッドの出力するアナログ信号を増幅するアンプ２と、そのアンプ出力をＡＤ変換するＡＤ変換部３と、ＣＰＵより構成されて、ＡＤ変換部３により得られるＡＤ変換データを解析する解析部４と、ＣＰＵに対してバスＢＳを介して接続されている記憶部、すなわち、ＲＯＭ５及びＲＡＭ６とを有している。
【０００９】
ＲＯＭ５には、ＡＤ変換周期設定のための第１プログラム、磁気情報読み取りのための第２プログラム、解析のための第３プログラムその他のシステムプログラムを格納している。また、ＲＡＭ６にはワーキングデータが格納されるが、とくにＡＤ変換データは、ＣＰＵの作用から独立してＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）３７を介して直接にＲＡＭ６に格納されるように構成してある。
【００１０】
ＡＤ変換部３は、一例として、サンプル・ホールド回路３１と、基準電圧作成回路３２と、コンパレータ３３と、ＡＤ変換制御部（以下、ＡＤＣという）３４と、ゲートアレイ３５とから構成されている。
【００１１】
ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Flexible Programable Gate Array ）３５は、自由にプログラミングしてゲートアレイを作るものであり、前記ＡＤ変換周期を指定するための分周部３６を内蔵している。この分周部３６には、前記第１プログラムにより磁気情報読取り時のＡＤ変換周期が設定される。一例を挙げると、磁気ストライプＭＳの記録密度が２１０ｂｐｉ、磁気ヘッド１の移動速度が２５０ｍｍ／ｓ、０データのピーク間のサンプリング回数を４０とした場合のＡＤ変換周期は１２μｓとなる。ゲートアレイ３５は、ＣＰＵで構成される主制御部３０から磁気情報読取り開始指令を受けると、ＡＤＣ３４に対して所定のＡＤ変換周期をもって変換を始動させるトリガー信号ａを与える。
【００１２】
ＡＤＣ３４は、ゲートアレイ３５からトリガー信号ａを受ける度に、これを計数するＡＤ変換カウンタを有するほか、ＣＰＵの基本クロックにより動作する基準電圧更新カウンタを内部に有する。ＡＤＣ３４は、トリガー信号ａを受ける度に、サンプル・ホールド回路３１にサンプリング指令信号ｂを与え、また、基準電圧更新カウンタがＡＤ変換周期よりも十分に小さな周期で所定値に達する度に基準電圧更新指令信号ｃを出力して、基準電圧作成回路３２に与えるように構成されている。
【００１３】
サンプル・ホールド回路３１は、ＡＤＣ３４から所定周期（ＡＤ変換周期）で与えられるサンプリング指令信号ｂに基づき、一例として１２μｓ毎にアナログ信号であるアンプ出力ｄを取り込み、これを所定時間保持するものである。
【００１４】
基準電圧作成回路３２は、ＡＤＣ３４からの基準電圧更新指令信号ｃを与えられる度に、定格電圧である±５Ｖに所定の幅、例えば±２Ｖを含ませた電圧（＋７Ｖから−７Ｖ）の範囲で順次一定量ずつ逓減する又は逓増する電圧を作成してコンパレータ３３に、基準電圧ｅとして与えるものである。
コンパレータ３３は、サンプル・ホールド回路３１が取り込んだサンプル信号（アンプ出力）ｄを基準電圧作成回路３２から順次与えられる基準電圧（ｅ）と比較して、そのアンプ出力のレベルが基準電圧と等しい時に、出力ｆを生じるものである。
【００１５】
ＡＤＣ３４は、コンパレータ３３の出力（ｆ）を受けると、そのコンパレータ３３が出力した時のＡＤ変換カウンタのカウント値、すなわちサンプリング番号（Ｘ）に基準電圧更新カウンタの値（Ｙ）を結合したデータをＡＤ変換データとして、ＣＰＵを経ずにＤＭＡ３７を介して直接に外部ＲＡＭ６に転送するようになっている。ＤＭＡ３７は、転送カウンタ（図示せず）を有しており、１回転送する度にその転送カウンタを歩進させるようになっている。基準電圧更新カウンタの値は所定の電圧値を意味する。
【００１６】
上記構成による作用を説明すると、主制御部３０は、第１プログラムによりゲートアレイ３５の内部レジスタに相当する分周部３６に対して磁気情報読取り時のＡＤ変換周期を設定する。また、主制御部３０は、磁気情報読み取りのための第２プログラムの実行により、磁気ヘッド１が読取り位置へ到達した時点で、ゲートアレイ３５に対して読み取り開始指令を与える。読み取り開始指令を受けたゲートアレイ３５は、分周部３６に設定されたＡＤ変換周期に従ってＡＤＣ３４に対してトリガー信号ａを送出する。ＡＤＣ３４は、このトリガー信号を受ける度に磁気ヘッド１から取り込まれるアナログ波形をＡＤ変換する。すなわち、サンプル・ホールド回路３１により磁気ヘッドからのアナログ波形を所定時点でサンプリングし、かつ保持するとともに、そのサンプル値（ｄ）と基準電圧作成回路３２から順次与えられる基準電圧（ｅ）とをコンパレータ３３により比較して、一致した時のコンパレータ出力（ｆ）に基づいて、ＡＤ変換データ、すなわち、そのコンパレータ出力時のサンプリング番号（Ｘ）と電圧値（Ｙ）とを出力する。
【００１７】
このＡＤ変換が終了する度に、ＣＰＵの内部ＤＭＡ３７が起動され、そのＡＤ変換データが外部ＲＡＭ６に転送され、順次、第１ファイルの所定記憶番地に格納される。このようなアナログ波形のＡＤ変換及びそのＡＤ変換データの外部ＲＡＭへの転送記憶は、磁気ヘッド１による磁気ストライプＭＳの読み取りにより得られるアナログ信号の全体に対して行われる。
図３（ａ）はアンプ２から出力されたアナログ波形であり、同図（ｂ）の点線は、所定周期でサンプリングされた場合のＡＤ変換データを模式的に示す。図３（ｂ）のノイズレベルＬ1 を超えた範囲において出力される各点は、実際はＲＡＭ６に上記のようにサンプリング番号と電圧値とからなるＡＤ変換データで記録される。説明の便宜上、サンプリング番号をＸで、電圧値をＹで表すと、ＲＡＭ６の第１ファイルには、図３（ｂ）に一部を例示的に示すように、Ｘａ1 ，Ｙａ1 ；Ｘａ2 ，Ｙａ2 ；〜Ｘan，Ｙan；Ｘb1，Ｙb1〜Ｘbn，Ｘb2，Ｙb2〜Ｘbn，Ｙbn…が格納される。
【００１８】
以上が、磁気情報の読み取りからＡＤ変換及びそのＡＤ変換データの記録までの動作である。続いて、本発明方法においては、主制御部３０により解析のための第３プログラムが実行されて、解析部４により次のようなＡＤ変換データの解析処理が行われる。解析処理は、概略的には、図４に示すように、デジタル化された波形のピーク位置を探すピーク情報作成処理（Ｐ１）、ピーク間の距離を求めるピーク間データ作成処理（Ｐ２）、各ピーク間距離が２値すなわち０（Ｓｈｏｒｔ：Ｓ）か１（Ｌｏｎｇ：Ｌ）かを判定する２値判定処理（以下、ＳＬ判定処理という。）（Ｐ３）、０と１の２値データからスタートコードを探すスタートコード判定処理（Ｐ４）、０と１のデータをコードに変換するコード変換処理（Ｐ５）、及びコード化したデータのフォーマットを確認するリードデータチェック処理（Ｐ６）の６つの処理を含んでいる。以下に、各処理の内容について順次説明する。
【００１９】
［ピーク情報作成処理］
外部ＲＡＭ６に格納されているＡＤ変換後のデータは、ワード単位で記録されている。ＡＤ変換後のデータは、上述したように、ＤＭＡにより外部ＲＡＭに転送されるが、解析部のプログラムは読み取りが開始された後、ＤＭＡの転送カウンタを確認し、転送が一つでも済んでいれば、下記の２つの処理を実行する。すなわち、
１）ピークを求める計算
下記の計算式を利用してピークを求める。
【数３】

ここで、ＡＤ変換データ（Ｘｉ，Ｙｉ）は、一つ一つがサンプリング番号（Ｘｉ）及び電圧値（Ｙｉ）で構成されているが、その電圧値に基づいてレベル情報がＡＤ変換データに付加される。レベル情報とは、図３（ｂ）に示すように、電圧値が０から±ｙ１（一例として０．２Ｖ）の範囲をノイズレベル（Ｌ１）、＋ｙ１から＋ｙ２（一例として０．２Ｖ）まで及び−ｙ１から−ｙ２（一例として０．２９Ｖ）までの範囲を低レベル（Ｌ２）、＋ｙ２から＋ｙ３（一例として１．０Ｖ）まで及び−ｙ２から−ｙ３（一例として１．０Ｖ）までの範囲を有効レベル（Ｌ３）、＋ｙ３以上及び−ｙ３以下の範囲を飽和レベル（Ｌ４）の４階層に分類した場合の、どの階層に属するかを示す情報である。そして、上記ＡＤ変換データの中からピークを求める際は、前記ノイズレベル（Ｌ１）を超えた範囲（電圧値が＋側の場合）、又はノイズレベルを下回る範囲（電圧値が−側の場合）のＡＤ変換データのみを上記計算式に代入することにより、ノイズレベルのピークを無視するようにしている。計算式には全ＡＤ変換データを入力し、得られたピーク値がノイズレベルに該当する時にそのピークを無視するようにしても良い。また、ピークが見付からなかった場合は、その部分はバージンストライプ（磁気記録なし）と判断することとしている。
２）サンプリング番号、ＡＤ変換データ及びレベル情報の記録
ＡＤ変換データの変化傾向がセンターに対して反対側に変わった後（例えば、増加傾向から減少傾向に又はその逆に）、１）の数式でピークが求められたサンプリング番号と、その電圧値及びその時点で該当するレベル情報をＲＡＭ６のピーク情報記憶用の第２ファイルに記録するようにしてある。
【００２０】
図３（ｂ）に模式的に示すＡＤ変換データの場合のピークは、記憶内容の一例を示すと、ピークをＰと番号で表せば、図５に模式的に示すように、表１に示すようになる。
【表１】

【００２１】
［ピーク間データ作成］
この処理は、前回の処理で得られたピーク間の距離を、隣り合うピークのサンプリング番号の差から求める処理である。
すなわち、図５に示した例の場合は、Ｐ１とＰ２間の時間的距離は、後のピークのサンプリング番号から前のピークのサンプリング番号を引く計算（ＳＮｏ．２０３９−ＳＮｏ．２０００＝３９）を実行することにより得られる。このピーク間データは、ＲＡＭ６の第３ファイルに記憶される。
【００２２】
［ＳＬ判定処理］
ＳＬ判定処理（Ｐ３）においては、先のピーク間データ作成処理により得られたピーク間データ（サンプリング番号の差）を磁気データの０，１に対応するピーク間データの基準値と対比して、当該ピーク間がＳ、Ｌのどちらであるかを判定する処理である。
磁気情報の記録方式がＦ２Ｆの例の場合について説明すると、図６に示すように、“０”のデータの場合のピーク間距離Ｄに対し、“１”の場合のピーク間距離は、“０”のデータの場合の半分（１／２×Ｄ）である。しかし、磁気情報の記録時又は読取り時のカード搬送速度の精度により、多少の変動が生じることは避けられない。これを考慮に入れて、先の処理において作成されたピーク間データに多少の偏位がある場合にもＳＬ判定が可能なように、図７に示すように、正確なピーク間データに対して、Ｓの場合及びＬの場合のそれぞれについて＋３５％から−２５％までの偏位を含めた余裕のある範囲を有効な“Ｓ”又は“Ｌ”と判定し、それぞれに対して“１”又は“０”をセットし、Ｓの場合は、＋３５％以上の範囲及び−２５％以下の範囲、Ｌの場合は、−２５％以下の範囲及び＋３５％以上の範囲は、それぞれエラーをセットするようにしている。
【００２３】
ＲＯＭ５には、図８に例示するように、磁気情報の各記録密度と、当該記録密度の場合のＳ，Ｌの基準値を対応させて記憶させたＳＬ判定基準テーブルが設けてある。こうして、本処理で得られたピーク間データについてＳＬ判定処理を行う時は、その磁気データの記録密度が入力され、その記録密度に対応するＳ，Ｌの判定基準値がＲＯＭ５から呼出されて、作成されたピーク間データがその基準値及び調整値と比較される。そして、その基準値との比較結果である“１”又は“０”がＲＡＭ６のＳＬ判定結果記憶用の第４ファイルに格納される。
【００２４】
［スタートコード判定処理］
図９は、磁気ストライプＭＳの磁気情報の１ブロック（１行）の記録フォーマットの一例を示す概念図である。ＰＲはプリアンブルであり、少なくとも１０個の“０”データで構成されている。ＳＳはスタートコードであり、１６進数の０ＢＨがこれに当てられ、その波形レベルパターンである１１１１０１１０が記録される。ＤＴは取引情報その他のデータが記録されている。ＥＳはエンドコード、ＬＲＣはチェックコード、ＰＳはポストアンブルである。
スタートコード判定処理（Ｐ４）は、上記ＳＬ判定処理（Ｐ３）により得られたＳＬ判定データのうち、１０個の連続した０データが見付かった後（すなわち、プリアンブル確認の後）に、スタートコードの探索を始める。
スタートコードの探索は、ＳＬ判定結果の“０”“１”のデータを１ビットずつずらして、図１０に示す波形レベルパターンと照合することにより行う。
【００２５】
［コード変換処理］
このコード変換処理（Ｐ５）は、スタートコード判定処理の場合と同様に、ＳＬ判定処理により得た“０”と“１”のデータより、上記波形レベルパターンと合致するコードを探索する。該当するコードが見付かったら、引き続き、次のリードデータチェック処理（Ｐ６）に移行する。
【００２６】
上記実施例において、アナログ波形のサンプリング周期（ＡＤ変換周期）は、プログラムにより分周部３６に任意に設定することができる。磁気情報の読取り出力レベルを取り込む範囲を基準電圧作成回路３２の基準電圧の設定により、任意に定めることができる。ＳＬ判定処理における判定基準の許容偏位量はプログラムにより任意に設定することができる。
【００２７】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、磁気記録媒体から磁気情報を読み取って電気信号に変換する磁気ヘッドと、その磁気ヘッドの出力するアナログ信号を増幅するアンプと、そのアンプ出力をＡＤ変換するＡＤ変換部と、ＣＰＵにより構成され、磁気情報読取り開始指令を与える主制御部と、ＣＰＵにより構成され、ＡＤ変換部により得られるＡＤ変換データを解析する解析部と、前記ＣＰＵに接続されている記憶部とを有して、磁気ヘッドから入力するアナログ波形をＣＰＵの支援を受けるＡＤ変換部により所定ＡＤ変換周期で“１”，“０”に変換され、かつ、サンプリング番号及び電圧値を内容とするＡＤ変換データを取得して、記憶部に保存し、そのＡＤ変換データをＣＰＵからなる解析部により解析する磁気情報処理装置において、
前記ＡＤ変換部を、ＡＤ変換制御部からＡＤ変換周期で与えられるサンプリング指令信号に基づき、アンプの出力を取り込み、これを所定時間保持するサンプル・ホールド回路と、ＡＤ変換制御部からの基準電圧更新指令信号を与えられる度に、定格電圧に所定の幅の範囲で順次一定量ずつ逓減する又は逓増する電圧を作成してコンパレータに基準電圧として与える基準電圧作成回路と、サンプル・ホールド回路が取り込んだサンプル信号（アンプ出力）を基準電圧作成回路から順次与えられる基準電圧と比較して、そのアンプ出力のレベルが基準電圧と等しい時に出力を生じるコンパレータと、ゲートアレイからトリガー信号を受ける度に、これを計数するＡＤ変換カウンタを有するほか、ＣＰＵの基本クロックにより動作する基準電圧更新カウンタを内部に有して、トリガー信号を受ける度に、サンプル・ホールド回路にサンプリング指令信号を与え、基準電圧更新カウンタがＡＤ変換周期よりも十分に小さな周期で所定値に達する度に基準電圧更新指令信号を出力して基準電圧作成回路に与え、コンパレータの出力を受けると、そのコンパレータが出力した時のＡＤ変換カウンタのカウント値であるサンプリング番号に基準電圧更新カウンタの値を結合したデータをＡＤ変換データとして記憶部に転送するＡＤ変換制御部と、自由にプログラミングしてゲートアレイを作るものであって、磁気情報読取り時のＡＤ変換周期を指定するための分周部を内蔵し、主制御部から磁気情報読取り開始指令を受けると、ＡＤ変換制御部に対して所定のＡＤ変換周期をもって変換を始動させるトリガー信号を与えるゲートアレイとから構成し、
前記主制御部は、前記記憶部に保存されたサンプリング番号と電圧値とからなるＡＤ変換データに対して次の各処理を含む解析処理、すなわち、
（ａ）前記記憶部に保存されたＡＤ変換データに対して、次の数式
【数４】

ただし、Ｘ１，Ｘ２…Ｘｎはサンプリング番号、
Ｙ１，Ｙ２…Ｙｎはサンプリングされた時点の電圧値。
を用いて、電圧値の±ピーク位置情報を作成するピーク情報作成処理、
（ｂ）前記ピーク情報作成処理で得られたピーク間の距離を隣り合うピークのサンプリング番号の差から求めるピーク間データ作成処理、
（ｃ）前記ピーク間データ作成処理により得られたピーク間データを磁気データの０，１に対応するピーク間データの基準値と対比して、当該ピーク間データが０か１かを判定する２値判定処理、
（ｄ）前記２値判定処理により得られた０，１の判定データのうち、所定数の０データの連続からプリアンブルを確認した後に、前記判定データの中にスタートコードとして定められたものがあるか否かを判定するスタートコード判定処理、
（ｅ）前記判定データの中に所定の波形レベルパターンと一致するものがあるか否かをチェックしてコードに変換するコード変換処理、
（ｆ）前記コード変換処理により得られたコードに基づいてデータの良否を判定するリードデータチェック処理、
を行なうものとしたので、
当該磁気記録媒体の使用期間経過による磁力低下、外部磁界の影響、磁気ヘッドの性能劣化等により、読み取ったアナログ波形に多少のレベルの変動があってもこれに影響されずに、磁気情報のコード化ができ、また、磁気ストライプの記録周期に変動が生じた場合も、自動的に補正して正しい解析を遂行することができ、また、各種の記録密度に対応することができる。また、ピーク情報作成処理において所定の数式を用いて演算するので、原始アナログ波形に乱れがあっても、整形されて平準化されるので、解析結果の精度信頼度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】上記磁気情報処理装置の構成を示すブロック図。
【図２】磁気情報処理装置のＡＤ変換部の作用を説明するタイミングチャート。
【図３】ＡＤ変換部に入力するアナログ波形と、ＡＤ変換後の内容を模式的に示す波形図。
【図４】解析部による解析処理を処理順序に沿って示すフローチャート。
【図５】ピーク間データ作成処理の説明図。
【図６】磁気情報の記録方式がＦ２Ｆの場合の“０”データと“１”データのピーク間の時間幅の関係を示す説明図。
【図７】得られるピーク間データに対する判定の説明図。
【図８】各種の記録密度の場合のＳＬ判定基準テーブルの一例を示す図表。
【図９】磁気ストライプに記録される磁気情報のフォーマットを示す概念図。
【図１０】各コードとこれに対応する波形レベルパターンを示す図表。
【図１１】従来の磁気情報読取装置の概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
ＭＳ磁気ストライプ
１磁気ヘッド
２アンプ
３ＡＤ変換部
３１サンプル・ホールド回路
３２基準電圧作成回路
３３コンパレータ
３４ＡＤ変換制御部
３５ゲートアレイ
３６分周部
４解析部
５，６記憶部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention reads magnetic information read from a magnetic stripe provided on a passbook or a card.Processing equipmentAbout.
[0002]
[Prior art]
  As a medium having a magnetic stripe on which information is magnetically recorded, there are various cards such as a passbook, a credit card, a cash card, an ID card, a boarding ticket, a boarding ticket, and an air ticket. Process magnetic information recorded on magnetic stripesIn magnetic information processing equipment,In order to make magnetic information processable, it must be read by a magnetic head, converted into binary data of 0 or 1, and analyzed.
  Conventionally, as shown in FIG. 11, a change in magnetic flux density due to magnetic information recorded in a magnetic stripe is converted into an electric signal by a magnetic head 201, which is amplified by an amplifier 202, and the resulting analog signal AS is converted by an electronic circuit. A certain AD (analog / digital) converter 203 converts the digital signal into a rectangular waveform digital signal DS, and the digital signal is converted into a binary data D of 0 or 1 by the determination circuit 204 which is an electronic circuit. Then, the binary data is converted into a predetermined code by the analysis program of the processing device 205 constituted by the CPU, and the code is checked to analyze the magnetic information read from the magnetic stripe.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  Voltage level of analog signal obtained when reading magnetic information due to magnetic force drop due to passage of usage period of the medium, influence of external magnetic field, performance deterioration of magnetic head, etc., that is, output level of amplifier or digital signal from AD converter There are cases in which the voltage level of the signal fluctuates variously. In order to perform an accurate analysis in the case of such fluctuation, it is necessary to adjust respective reference values (parameters) from the amplifier 202 to the AD converter 203 and the determination circuit 204. There is a problem that it takes time and is not easy because matching between each component is necessary.
  In addition, when fluctuation occurs in the recording period of the magnetic stripe, it is difficult to correct the fluctuation and finally perform a correct analysis. Furthermore, although the recording density of magnetic information varies depending on the user, such as 80 bpi, 100 bpi, 147 bpi, and 210 bpi, the conventional analysis method described above cannot cope with any recording density with one apparatus.
[0004]
  The present invention has been made in view of the above points, and the problem is that some of the read magnetic information is caused by a decrease in magnetic force due to the passage of the use period of the medium, the influence of an external magnetic field, performance deterioration of the magnetic head, and the like. Even if there are fluctuations in the level, the magnetic information can be coded without being affected by this, and even if fluctuations occur in the recording period of the magnetic stripe, the fluctuations are automatically corrected for correct analysis. Can be performed and can cope with various recording densitiesMagnetic information processing equipmentIs to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, according to the present invention.Magnetic information processing equipmentIs
  (A) a magnetic head 1 that reads magnetic information from a magnetic recording medium and converts it into an electrical signal; an amplifier 2 that amplifies an analog signal output from the magnetic head; and an AD converter 3 that AD converts the amplifier output; A main control unit 30 configured by a CPU and giving a magnetic information read start command, an analysis unit 4 configured by the CPU and analyzing AD conversion data obtained by the AD conversion unit 3, and a storage unit connected to the CPU And
  (B) The AD conversion unit 3 includes a sample and hold circuit 31, a reference voltage generation circuit 32, a comparator 33, an AD conversion control unit 34, and a gate array 35.
(C) The sample-and-hold circuit 31 takes in the output of the amplifier 2 based on a sampling command signal given at an AD conversion cycle from the AD conversion control unit 34, and holds this for a predetermined time,
  (D) The reference voltage creation circuit 32 creates a voltage that gradually decreases or increases by a fixed amount sequentially within a predetermined width range to the rated voltage every time a reference voltage update command signal is given from the AD conversion control unit 34. Is given as a reference voltage to the comparator 33,
(E) The comparator 33 compares the sample signal (amplifier output) captured by the sample and hold circuit 31 with the reference voltage sequentially supplied from the reference voltage generating circuit 32, and when the level of the amplifier output is equal to the reference voltage. Produces output,
  (F) The gate array 35 is freely programmed to create a gate array. The gate array 35 includes a frequency dividing unit 36 for designating an AD conversion period at the time of reading magnetic information. When an information reading start command is received, a trigger signal for starting conversion with a predetermined AD conversion cycle is given to the AD conversion control unit 34,
(G) The AD conversion control unit 34 has an AD conversion counter that counts a trigger signal from the gate array 35 every time it receives a trigger signal, and also has a reference voltage update counter that operates based on the basic clock of the CPU. Each time a trigger signal is received, a sampling command signal is given to the sample and hold circuit 31, and a reference voltage update command signal is output every time the reference voltage update counter reaches a predetermined value with a period sufficiently smaller than the AD conversion period. When it is supplied to the reference voltage generation circuit 32 and receives the output of the comparator 33, data obtained by combining the value of the reference voltage update counter with the sampling number that is the count value of the AD conversion counter when the comparator 33 outputs is used as AD conversion data. To be transferred to the storage unit,
  (H) The main control unit 30 is stored in the storage unitAD conversion data consisting of sampling number and voltage valueAgainstAnalysis process including the following processes:
(A) For the AD conversion data stored in the storage unit,
[Expression 2]

    Where X1, X2,... Xn are sampling numbers,
            Y1, Y2,... Yn are voltage values at the time of sampling.
Using the, peak information creation processing to create ± peak position information of the voltage value,
(B) Peak-to-peak data creation processing for obtaining a distance between peaks obtained by the peak information creation processing from a difference in sampling numbers of adjacent peaks;
(C) The peak-to-peak data obtained by the peak-to-peak data creation process is compared with the reference value of the peak-to-peak data corresponding to 0 and 1 of the magnetic data to determine whether the peak-to-peak data is 0 or 2 Value judgment processing,
(D) Among the 0 and 1 determination data obtained by the binary determination process, after the preamble is confirmed from a continuation of a predetermined number of 0 data, some of the determination data is defined as a start code. Start code determination processing to determine whether or not
(E) a code determination process for determining a code by checking whether or not there is a match with a predetermined waveform level pattern in the determination data;
(F) a read data check process for determining the quality of data based on the code obtained by the code determination process;
DoIs a thingIt is characterized by that.
[0006]
  An analog waveform obtained by reading with a magnetic head is AD-converted with a predetermined conversion cycle (sampling cycle) by an AD converter, and AD-converted data including a sampling number and a voltage value is stored in the storage unit. Variations in the magnetic information recording period can be easily accommodated by adjusting the sampling period. After peak information creation and peak-to-peak data creation, the peak-to-peak data is compared with a reference value to determine whether the peak-to-peak is 0 or 1. Therefore, all are the same regardless of the type of magnetic information recording density. , 1 and 0 can be accurately determined. The accuracy of the determination criterion can be adjusted by setting the reference value.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Next, the present inventionEmbodimentaboutWhile referring to the drawingsexplain.
  FIG. 1 shows the present invention.Pertaining toFIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the magnetic information processing apparatus.sameFIG. 3 is a waveform chart schematically showing an analog waveform input to the AD conversion unit and contents after AD conversion. FIG. 4 is a flowchart showing analysis processing by the analysis unit in the order of processing, FIG. 5 is an explanatory diagram of peak-to-peak data creation processing, and FIG. 6 is “0” data and “1” when the magnetic information recording method is F2F. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between time widths of data peaks, FIG. 7 is an explanatory diagram of binary determination for the obtained peak-to-peak data, and FIG. 8 is a table showing an example of a binary determination criterion table for various recording densities. FIG. 9 is a conceptual diagram showing a format of magnetic information recorded on the magnetic stripe, and FIG. 10 is a chart showing each code and a waveform level pattern corresponding to the code.
[0008]
  As shown in FIG. 1, the magnetic information processing apparatus reads magnetic information from a magnetic stripe MS of a medium M such as a passbook or a card that is stopped at a fixed position, and converts the magnetic information into an electric signal, An amplifier 2 for amplifying an analog signal output from the magnetic head, an AD conversion unit 3 for AD conversion of the amplifier output, and an analysis unit 4 configured by a CPU and analyzing AD conversion data obtained by the AD conversion unit 3 And a storage unit connected to the CPU via the bus BS, that is, a ROM 5 and a RAM 6.
[0009]
  The ROM 5 stores a first program for setting an AD conversion cycle, a second program for reading magnetic information, a third program for analysis, and other system programs. The RAM 6 stores working data. In particular, the AD conversion data is DMA (direct memory access) independent of the operation of the CPU.37It is configured to be stored directly in the RAM 6 via
[0010]
  As an example, the AD conversion unit 3 includes a sample and hold circuit 31, a reference voltage generation circuit 32, a comparator 33, an AD conversion control unit (hereinafter referred to as ADC) 34, and a gate array 35.
[0011]
  A gate array (FPGA: Flexible Programmable Gate Array) 35 is freely programmed to create a gate array, and has a built-in frequency divider 36 for designating the AD conversion cycle. In the frequency divider 36, an AD conversion cycle at the time of reading magnetic information is set by the first program. As an example, when the recording density of the magnetic stripe MS is 210 bpi, the moving speed of the magnetic head 1 is 250 mm / s, and the number of samplings between 0 data peaks is 40, the AD conversion cycle is 12 μs. When the gate array 35 receives a magnetic information reading start command from the main control unit 30 constituted by a CPU, the gate array 35 gives a trigger signal a for starting conversion with a predetermined AD conversion cycle to the ADC 34.
[0012]
  The ADC 34 includes an AD conversion counter that counts the trigger signal “a” every time it receives the trigger signal “a” from the gate array 35, and a reference voltage update counter that operates according to the basic clock of the CPU. The ADC 34 gives a sampling command signal b to the sample and hold circuit 31 every time the trigger signal a is received, and updates the reference voltage every time the reference voltage update counter reaches a predetermined value in a period sufficiently smaller than the AD conversion period. The command signal c is output and supplied to the reference voltage generating circuit 32.
[0013]
  The sample-and-hold circuit 31 takes in an amplifier output d that is an analog signal every 12 μs, for example, based on a sampling command signal b given from the ADC 34 at a predetermined cycle (AD conversion cycle), and holds this for a predetermined time. .
[0014]
  Each time the reference voltage update command signal c is given from the ADC 34, the reference voltage generating circuit 32 is within a voltage range (+ 7V to -7V) in which a predetermined width, for example, ± 2V is included in the rated voltage ± 5V. A voltage that gradually decreases or increases by a certain amount is created and given to the comparator 33 as the reference voltage e.
  The comparator 33 compares the sample signal (amplifier output) d acquired by the sample and hold circuit 31 with the reference voltage (e) sequentially given from the reference voltage generating circuit 32, and when the level of the amplifier output is equal to the reference voltage. , Output f.
[0015]
  When the ADC 34 receives the output (f) of the comparator 33, the ADC 34 outputs the count value of the AD conversion counter when the comparator 33 outputs, that is, the data obtained by combining the value (Y) of the reference voltage update counter with the sampling number (X). As AD conversion data, DMA without CPU37The data is transferred directly to the external RAM 6 via the. DMA37Has a transfer counter (not shown), and increments the transfer counter each time data is transferred once. The value of the reference voltage update counter means a predetermined voltage value.
[0016]
  The operation of the above configuration will be described. The main control unit 30 sets an AD conversion cycle at the time of reading magnetic information to the frequency dividing unit 36 corresponding to the internal register of the gate array 35 by the first program. Further, the main control unit 30 gives a read start command to the gate array 35 when the magnetic head 1 reaches the reading position by executing the second program for reading magnetic information. The gate array 35 that has received the read start command sends a trigger signal a to the ADC 34 in accordance with the AD conversion cycle set in the frequency divider 36. The ADC 34 AD converts the analog waveform captured from the magnetic head 1 every time the trigger signal is received. That is, the analog waveform from the magnetic head is sampled and held at a predetermined time by the sample and hold circuit 31, and the sample value (d) and the reference voltage (e) sequentially given from the reference voltage generating circuit 32 are compared with each other. Compared with 33, based on the comparator output (f) at the time of coincidence, AD conversion data, that is, the sampling number (X) and voltage value (Y) at the time of the comparator output are output.
[0017]
  Whenever this AD conversion is completed, the internal DMA of the CPU37Is started, the AD conversion data is transferred to the external RAM 6 and sequentially stored in a predetermined storage address of the first file. Such AD conversion of the analog waveform and transfer storage of the AD conversion data to the external RAM are performed on the entire analog signal obtained by reading the magnetic stripe MS by the magnetic head 1.
  FIG. 3A shows an analog waveform output from the amplifier 2, and a dotted line in FIG. 3B schematically shows AD conversion data when sampled at a predetermined period. The noise level L1 in FIG.SuperEach point output in the obtained range is actually recorded in the RAM 6 as AD conversion data comprising the sampling number and the voltage value as described above. For convenience of explanation, if the sampling number is represented by X and the voltage value is represented by Y, the first file of the RAM 6 has Xa1, Ya1; Xa2, Ya2; ... Xan, Yan; Xb1, Yb1 to Xbn, Xb2, Yb2 to Xbn, Ybn.
[0018]
  The above is the operation from reading of magnetic information to AD conversion and recording of the AD conversion data. Subsequently, in the method of the present invention, the third program for analysis is executed by the main control unit 30, and the analysis processing of the following AD conversion data is performed by the analysis unit 4. As shown in FIG. 4, the analysis process schematically includes a peak information creation process (P1) for finding a peak position of a digitized waveform, a peak-to-peak data creation process (P2) for obtaining a distance between peaks, Binary determination processing for determining whether the distance between peaks is binary, that is, 0 (Short: S) or 1 (Long: L) (hereinafter referred to as SL determination processing).(P3), Start code judgment processing to search for start code from binary data of 0 and 1(P4)Code that converts 0 and 1 data into codeconversionThe process includes six processes: a process (P5) and a read data check process (P6) for confirming the format of the encoded data. Hereinafter, the contents of each process will be described sequentially.
[0019]
  [Peak information creation process]
  Data after AD conversion stored in the external RAM 6 is recorded in units of words. As described above, the data after AD conversion is transferred to the external RAM by DMA. However, after the reading of the program of the analysis unit is started, the DMA transfer counter is checked and even one transfer is completed. For example, the following two processes are executed. That is,
  1) Calculation to find the peak
      The peak is obtained using the following formula.
[Equation 3]

  Here, each AD conversion data (Xi, Yi) is composed of a sampling number (Xi) and a voltage value (Yi), but level information is added to the AD conversion data based on the voltage value. The As shown in FIG. 3B, the level information includes a voltage value ranging from 0 to ± y1 (0.2V as an example) from a noise level (L1) to + y1 to + y2 (as an example 0.2V). The range from -y1 to -y2 (as an example 0.29V) is low level (L2), the range from + y2 to + y3 (as an example 1.0V) and the range from -y2 to -y3 (as an example 1.0V) This is information indicating to which hierarchy the effective level (L3), the range of + y3 or more, and −y3 or less belongs to the four levels of saturation level (L4). When obtaining a peak from the AD conversion data, the noise level (L1) is set.SuperBy substituting only AD conversion data in the above range (when the voltage value is on the + side) or below the noise level (when the voltage value is on the-side) into the above formula, the noise level peak is ignored. I have to. All AD conversion data may be input to the calculation formula, and the peak may be ignored when the obtained peak value corresponds to the noise level. If no peak is found, the portion is determined to be a virgin stripe (no magnetic recording).
  2) Recording of sampling number, AD conversion data and level information
  After the change trend of the AD conversion data is changed to the opposite side with respect to the center (for example, from an increasing trend to a decreasing trend or vice versa), the sampling number for which the peak is obtained by the mathematical formula, its voltage value, and At that time, the corresponding level information is recorded in the second file for storing peak information in the RAM 6.
[0020]
  The peak in the case of the AD conversion data schematically shown in FIG. 3B is shown in Table 1 as schematically shown in FIG. 5 if the peak is represented by P and a number. It becomes like this.
[Table 1]

[0021]
  [Create peak-to-peak data]
  This process is a process for obtaining the distance between peaks obtained in the previous process from the difference between the sampling numbers of adjacent peaks.
  That is, in the case of the example shown in FIG. 5, the temporal distance between P1 and P2 is calculated by subtracting the sampling number of the previous peak from the sampling number of the subsequent peak (SNo. 2039-SNo. 2000 = 39). It is obtained by executing. This peak-to-peak data is stored in the third file in the RAM 6.
[0022]
    [SL judgment processing]
  In the SL determination process (P3), the peak-to-peak data (sampling number difference) obtained by the previous peak-to-peak data creation process is compared with the reference value of the peak-to-peak data corresponding to 0 and 1 of the magnetic data, This is a process for determining whether the peak interval is S or L.
  The case where the magnetic information recording method is F2F will be described. As shown in FIG. 6, the peak-to-peak distance in the case of “1” is “0” with respect to the peak-to-peak distance D in the case of “0” data. Is half (1/2 × D) of the data “”. However, it is inevitable that some fluctuations occur due to the accuracy of the card transport speed at the time of recording or reading magnetic information. Taking this into consideration, as shown in FIG. 7, accurate peak-to-peak data is obtained so that SL determination is possible even when there is some deviation in the peak-to-peak data created in the previous processing. , S and L are determined as valid “S” or “L” for a range including a deviation from + 35% to −25%, and “1” or “L” for each. Set "0", if S, + 35% or more and -25% or less, if L, -25% or less and + 35% or more, respectively, set error. I have to.
[0023]
  ROM5As shown in FIG. 8, there is provided an SL determination reference table that stores each recording density of magnetic information in association with S and L reference values in the case of the recording density. Thus, when the SL determination processing is performed on the peak-to-peak data obtained in this processing, the recording density of the magnetic data is input, and S and L determination reference values corresponding to the recording density are called from the ROM 5, The created peak-to-peak data is compared with the reference value and the adjustment value. Then, “1” or “0”, which is a comparison result with the reference value, is stored in the fourth file for storing the SL determination result in the RAM 6.
[0024]
  [Start code judgment processing]
  FIG. 9 is a conceptual diagram showing an example of a recording format of one block (one row) of magnetic information of the magnetic stripe MS. PR is a preamble and is composed of at least 10 “0” data. SS is a start code, and 0BH in hexadecimal number is assigned to it, and its waveform level pattern 11110110 is recorded. DT stores transaction information and other data. ES is an end code, LRC is a check code, and PS is a postamble.
  In the start code determination process (P4), after 10 consecutive 0 data are found among the SL determination data obtained by the SL determination process (P3) (that is, after the preamble check), Start the search.
  The search of the start code is performed by shifting the data of “0” and “1” of the SL determination result by 1 bit and collating with the waveform level pattern shown in FIG.
[0025]
  [codeconversionprocessing]
  This codeconversionIn the process (P5), as in the case of the start code determination process, a code that matches the waveform level pattern is searched from the data “0” and “1” obtained by the SL determination process. If the corresponding code is found, the process proceeds to the next read data check process (P6).
[0026]
  In the above embodiment, the analog waveform sampling period (AD conversion period) can be arbitrarily set in the frequency divider 36 by a program. The range in which the reading output level of magnetic information is taken in can be arbitrarily determined by setting the reference voltage of the reference voltage generating circuit 32. The allowable deviation amount of the determination criterion in the SL determination process can be arbitrarily set by a program.
[0027]
【The invention's effect】
  As mentioned above, according to the present invention,A magnetic head that reads magnetic information from a magnetic recording medium and converts it into an electric signal, an amplifier that amplifies an analog signal output from the magnetic head, an AD conversion unit that AD converts the amplifier output, and a CPU A main control unit for giving an information read start command; an analysis unit configured by a CPU for analyzing AD conversion data obtained by the AD conversion unit; and a storage unit connected to the CPUThe analog waveform input from the magnetic head is converted to “1” and “0” at a predetermined AD conversion cycle by the AD converter receiving the support of the CPU, and AD conversion data having the sampling number and voltage value is acquired. Then, in the magnetic information processing apparatus that stores in the storage unit and analyzes the AD conversion data by the analysis unit including the CPU,
Based on the sampling command signal given by the AD conversion control unit from the AD conversion control unit, the AD conversion unit takes in the output of the amplifier and holds it for a predetermined time, and the reference voltage update from the AD conversion control unit Each time a command signal is given, a reference voltage creation circuit that creates a voltage that gradually decreases or increases by a certain amount within a specified range of the rated voltage and supplies it as a reference voltage to the comparator, and a sample hold circuit When the sample signal (amplifier output) is compared with the reference voltage sequentially supplied from the reference voltage generation circuit, the output is generated when the level of the amplifier output is equal to the reference voltage. In addition to an AD conversion counter that counts It has a counter inside, and every time it receives a trigger signal, it gives a sampling command signal to the sample and hold circuit, and updates the reference voltage every time the reference voltage update counter reaches a predetermined value in a cycle sufficiently smaller than the AD conversion cycle When the command signal is output and applied to the reference voltage generation circuit and the output of the comparator is received, the data obtained by combining the value of the reference voltage update counter with the sampling number that is the count value of the AD conversion counter when the comparator outputs is AD AD conversion control unit that transfers the converted data to the storage unit, and a gate array that can be freely programmed, and has a built-in frequency divider for designating the AD conversion cycle when reading magnetic information. When a magnetic information reading start command is received from the control unit, conversion is started with a predetermined AD conversion cycle to the AD conversion control unit. Consist of a gate array to provide a trigger signal that,
  The main control unit is stored in the storage unitAD conversion data consisting of sampling number and voltage valueAgainstAnalysis process including the following processes:
(A) For the AD conversion data stored in the storage unit,
[Expression 4]

    Where X1, X2,... Xn are sampling numbers,
            Y1, Y2,... Yn are voltage values at the time of sampling.
Using the, peak information creation processing to create ± peak position information of the voltage value,
(B) Peak-to-peak data creation processing for obtaining a distance between peaks obtained by the peak information creation processing from a difference in sampling numbers of adjacent peaks;
(C) The peak-to-peak data obtained by the peak-to-peak data creation process is compared with the reference value of the peak-to-peak data corresponding to 0 and 1 of the magnetic data to determine whether the peak-to-peak data is 0 or 2 Value judgment processing,
(D) Among the 0 and 1 determination data obtained by the binary determination process, after the preamble is confirmed from a continuation of a predetermined number of 0 data, some of the determination data is defined as a start code. Start code determination processing to determine whether or not
(E) Check whether there is any data that matches a predetermined waveform level pattern in the judgment dataConversion toCode toconversionprocessing,
(F) The codeconversionA read data check process for determining the quality of data based on the code obtained by the process,
DoBecause it was supposed to
  ConcernedMagnetic recordingMagnetic information can be coded without being affected by a slight level fluctuation in the read analog waveform due to a decrease in the magnetic force due to the passage of the medium's usage period, the influence of an external magnetic field, deterioration of the performance of the magnetic head, etc. In addition, even when a change occurs in the recording period of the magnetic stripe, it can be automatically corrected and a correct analysis can be performed, and various recording densities can be handled. In addition, since calculation is performed using a predetermined mathematical expression in the peak information creation process, even if the original analog waveform is disturbed, it is shaped and leveled, so that the accuracy reliability of the analysis result is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the magnetic information processing apparatus.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of an AD conversion unit of the magnetic information processing apparatus.
FIG. 3 is a waveform diagram schematically showing an analog waveform input to an AD conversion unit and contents after AD conversion.
FIG. 4 is a flowchart showing analysis processing by an analysis unit in the order of processing.
FIG. 5 is an explanatory diagram of peak-to-peak data creation processing.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a time width relationship between peaks of “0” data and “1” data when the magnetic information recording method is F2F.
FIG. 7 is an explanatory diagram of determination on obtained peak-to-peak data.
FIG. 8 is a table showing an example of an SL determination criterion table for various recording densities.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a format of magnetic information recorded on a magnetic stripe.
FIG. 10 is a chart showing each code and a waveform level pattern corresponding to the code.
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional magnetic information reading apparatus.
[Explanation of symbols]
  MS magnetic stripe
  1Magnetichead
  2 Amplifier
  3 AD converter
    31 Sample and hold circuit
    32 Reference voltage generation circuit
    33 Comparator
    34 AD conversion controller
    35 Gate array
    36 divider
  4 Analysis Department
  5,6 Memory unit

Claims

A magnetic head that reads magnetic information from a magnetic recording medium and converts it into an electric signal, an amplifier that amplifies an analog signal output from the magnetic head, an AD conversion unit that AD converts the amplifier output, and a CPU A main control unit for giving an information reading start command; an analysis unit configured by a CPU for analyzing AD conversion data obtained by the AD conversion unit; and a storage unit connected to the CPU;
The AD conversion unit includes a sample and hold circuit, a reference voltage generation circuit, a comparator, an AD conversion control unit, and a gate array.
The sample and hold circuit takes in the output of the amplifier based on a sampling command signal given at an AD conversion period from the AD conversion control unit, and holds this for a predetermined time,
The reference voltage generation circuit generates a voltage that gradually decreases or increases by a certain amount within a predetermined width range to the rated voltage every time a reference voltage update command signal is given from the AD conversion control unit, and uses the reference voltage as a reference. Is given as voltage,
The comparator compares the sample signal (amplifier output) captured by the sample and hold circuit with a reference voltage sequentially applied from the reference voltage generation circuit, and produces an output when the level of the amplifier output is equal to the reference voltage. ,
The gate array is freely programmed to create a gate array. The gate array has a built-in frequency dividing unit for designating an AD conversion period when reading magnetic information, and receives a magnetic information reading start command from the main control unit. And a trigger signal for starting conversion with a predetermined AD conversion cycle to the AD conversion control unit,
The AD conversion control unit has an AD conversion counter that counts the trigger signal every time it receives a trigger signal from the gate array, and also has a reference voltage update counter that operates based on the basic clock of the CPU, and receives the trigger signal. Each time, a sampling command signal is given to the sample-and-hold circuit, and whenever the reference voltage update counter reaches a predetermined value with a cycle sufficiently smaller than the AD conversion cycle, a reference voltage update command signal is output and given to the reference voltage generation circuit When the output of the comparator is received, data obtained by combining the value of the reference voltage update counter with the sampling number that is the count value of the AD conversion counter when the comparator outputs is transferred to the storage unit as AD conversion data,
The main control unit is an analysis process including the following processes for AD conversion data composed of sampling numbers and voltage values stored in the storage unit , that is,
(A) For the AD conversion data stored in the storage unit,

Where X1, X2,... Xn are sampling numbers,
Y1, Y2,... Yn are voltage values at the time of sampling.
Using the, peak information creation processing to create ± peak position information of the voltage value,
(B) Peak-to-peak data creation processing for obtaining a distance between peaks obtained by the peak information creation processing from a difference in sampling numbers of adjacent peaks;
(C) The peak-to-peak data obtained by the peak-to-peak data creation process is compared with the reference value of the peak-to-peak data corresponding to 0 and 1 of the magnetic data to determine whether the peak-to-peak data is 0 or 2 Value judgment processing,
(D) Among the 0 and 1 determination data obtained by the binary determination process, after the preamble is confirmed from a continuation of a predetermined number of 0 data, some of the determination data is defined as a start code. Start code determination processing to determine whether or not
(E) a code conversion process for checking whether there is a match with a predetermined waveform level pattern in the determination data and converting it into a code;
(F) a read data check process for determining the quality of data based on the code obtained by the code conversion process;
Magnetic information processing device, characterized in that to perform.