カードリーダ
【課題】磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能なカードリーダを提供すること。
【解決手段】カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダは、磁気データを読み取るデータ読取部３と、データ読取部３から出力されるアナログ状のデータ読取信号を積分または微分してデジタル状の矩形波信号を生成する矩形波信号生成部４と、データ読取信号および矩形波信号に基づいて復調信号を生成する復調信号生成部５と、矩形波信号が反転するタイミングでデータ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて復調信号を生成するためのスライスレベルを調整する調整用信号を出力する調整用信号生成部８と、調整用信号生成部８から入力される調整用信号に基づいてスライスレベルを更新するスライスレベル更新部９とを備えている。
【解決手段】カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダは、磁気データを読み取るデータ読取部３と、データ読取部３から出力されるアナログ状のデータ読取信号を積分または微分してデジタル状の矩形波信号を生成する矩形波信号生成部４と、データ読取信号および矩形波信号に基づいて復調信号を生成する復調信号生成部５と、矩形波信号が反転するタイミングでデータ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて復調信号を生成するためのスライスレベルを調整する調整用信号を出力する調整用信号生成部８と、調整用信号生成部８から入力される調整用信号に基づいてスライスレベルを更新するスライスレベル更新部９とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダが広く利用されている。この種のカードリーダとして、減磁したカードの磁気データを読み取る場合であっても、磁気データの読取率を高めることが可能なカードリーダが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のカードリーダでは、磁気データが読み取られるカードのデータ領域以外の領域（すなわち、磁気ストライプの始端部分または終端部分）の出力信号の出力レベルに基づいて、磁気ヘッドからの出力信号を増幅する増幅回路のゲインが決定されている。あるいは、このカードリーダでは、磁気データが読み取られるカードの磁気ストライプの始端部分または終端部分の出力信号の出力レベルに基づいて、復調信号を生成するためのスライスレベルが決定されている。
【０００４】
また、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダとして、磁気ヘッドで読み取られた磁気データの出力レベルが低下している場合（すなわち、減磁したカードの磁気データを読み取る場合等）や、磁気ヘッドで読み取られた磁気データにノイズがある場合（すなわち、カードの磁気ストライプに傷がある場合等）であっても、磁気データの読取率を高めることが可能なカードリーダが本出願人によって提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
この特許文献２に記載のカードリーダでは、復調信号を生成するためのスライスレベルとして、低感度のスライスレベルと高感度のスライスレベルとが設定されている。また、このカードリーダでは、初期設定される低感度のスライスレベルにて、磁気データの読取を行い、磁気データが適切に読み取れなかった場合には、高感度のスライスレベルに変更して、再び、磁気データの読取を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３６６０４号公報
【特許文献２】特開２００４−３６２１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、特許文献１に記載のカードリーダでは、磁気ストライプの始端部分または終端部分の出力信号の出力レベルに基づいて、増幅回路のゲインが決定され、あるいは、スライスレベルが決定されている。そのため、このカードリーダでは、データ領域の出力レベルが低下していると、磁気データを適切に読み取れないおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２に記載のカードリーダでは、低感度のスライスレベルにて、磁気データが適切に読み取れなかった場合に、高感度のスライスレベルに変更して、再び、磁気データの読取を行っている。そのため、このカードリーダでは、データ領域の出力レベルが部分的に低下している場合であって、かつ、読み取られる信号に小さなノイズがある場合には、磁気データを適切に読み取れない可能性が高い。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能なカードリーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダは、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、磁気データを読み取るデータ読取部と、データ読取部から出力されるアナログ状のデータ読取信号を積分または微分してデジタル状の矩形波信号を生成する矩形波信号生成部と、データ読取信号および矩形波信号に基づいて復調信号を生成する復調信号生成部と、矩形波信号が反転するタイミングでデータ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて復調信号を生成するためのスライスレベルを調整する調整用信号を出力する調整用信号生成部と、調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいてスライスレベルを更新するスライスレベル更新部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のカードリーダでは、調整用信号生成部は、矩形波信号が反転するタイミングでデータ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいてスライスレベルを調整する調整用信号を出力している。また、本発明では、スライスレベル更新部は、調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいてスライスレベルを更新している。すなわち、本発明では、データ読取信号に基づいて生成される矩形波信号が反転するタイミングでスライスレベルが更新されている。
【００１２】
そのため、カードに記録された磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号の出力レベルが低下している場合であっても、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。また、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号の出力レベルが部分的に低下し、かつ、データ読取信号に小さなノイズがある場合であっても、この小さなノイズを読み取らないレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。したがって、本発明では、磁気データを適切に読み取れる可能性が高くなり、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能になる。
【００１３】
本発明において、調整用信号生成部は、矩形波信号が反転するたびに出力レベルを保持するとともに調整用信号を出力し、スライスレベル更新部は、矩形波信号が反転するたびにスライスレベルを更新することが好ましい。このように構成すると、データ読取信号の出力レベルが頻繁に変動する場合であっても、データ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。
【００１４】
本発明において、スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、調整用信号生成部は、基準レベルよりも高い出力レベルに基づく調整用信号と、基準レベルよりも低い出力レベルに基づく調整用信号とを交互に出力し、スライスレベル更新部は、第１スライスレベルと基準レベルとの差の絶対値と、第２スライスレベルと基準レベルとの差の絶対値とが等しくなるように、第１スライスレベルおよび第２スライスレベルを更新していくことが好ましい。このように構成すると、基準レベルよりも高いデータ読取信号の出力レベルの変動と、基準レベルよりも低いデータ読取信号の出力レベルの変動とに大きな差異がない場合には、比較的簡易な構成で、データ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。
【００１５】
本発明において、スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、調整用信号生成部は、基準レベルよりも高い出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号を出力する第１調整用信号生成部と、基準レベルよりも低い出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号を出力する第２調整用信号生成部とを備え、スライスレベル更新部は、第１調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいて第１スライスレベルを更新する第１スライスレベル更新部と、第２調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいて第２スライスレベルを更新する第２スライスレベル更新部とを備えていても良い。このように構成すると、基準レベルよりも高いデータ読取信号の出力レベルの変動と、基準レベルよりも低いデータ読取信号の出力レベルの変動とに大きな差異がある場合であっても、データ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。
【００１６】
本発明において、たとえば、調整用信号は、調整用信号生成部に配置される複数の抵抗の分圧比に基づいて生成されている。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明のカードリーダでは、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかるカードリーダの主要部の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示すカードリーダの主要部の回路図である。
【図３】図１に示す各構成から出力される信号の波形を説明するための図である。
【図４】本発明の他の実施の形態にかかるカードリーダの主要部の回路図である。
【図５】図４に示す各構成から出力される信号の波形を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
（カードリーダの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるカードリーダ１の主要部の概略構成を説明するためのブロック図である。図２は、図１に示すカードリーダ１の主要部の回路図である。図３は、図１に示す各構成から出力される信号の波形を説明するための図である。
【００２１】
本形態のカードリーダ１は、カードの磁気ストライプに記録された磁気データを読み取るための装置であり、たとえば、ユーザが手動でカードを移動させながら、カードに記録された磁気データを読み取る手動式のカードリーダである。具体的には、カードリーダ１は、カードの短手幅よりも浅く形成された溝状のカード通路に沿ってカードを移動させながらカードの磁気データを読み取るいわゆるスワイプ式のカードリーダ、または、カードリーダ内部に差し込んだカードを引き抜く際にカードの磁気データを読み取るいわゆるディップ式のカードリーダである。あるいは、カードリーダ１は、カードの搬送機構を備えるカード搬送式のカードリーダである。
【００２２】
カードリーダ１は、カードに記録された磁気データを読み取るデータ読取部３と、データ読取部３から出力されるアナログ状のデータ読取信号Ｓ１（図３参照）を積分または微分してデジタル状の矩形波信号Ｓ２（図３参照）を生成する矩形波信号生成部４と、データ読取信号Ｓ１および矩形波信号Ｓ２に基づいてデジタル状の復調信号Ｓ３（図３参照）を生成する復調信号生成部５とを備えている。また、カードリーダ１は、矩形波信号Ｓ２に基づいてデジタル状のクロック信号Ｓ４（図３参照）を生成するクロック信号生成回路６と、データ読取信号Ｓ１の基準電圧を発生させる基準電圧発生回路７とを備えている。
【００２３】
また、本形態のカードリーダ１は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングでデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて復調信号Ｓ３を生成するためのスライスレベルＬを調整する調整用信号Ｓ５（図３参照）を出力する調整用信号生成部としての調整用信号生成回路８と、調整用信号生成回路８から入力される調整用信号Ｓ５に基づいてスライスレベルＬを更新するスライスレベル更新部９とを備えている。
【００２４】
データ読取部３は、磁気ヘッド１１と、増幅回路１２とを備えている。増幅回路１２は、磁気ヘッド１１からの出力信号を増幅し、上述のデータ読取信号Ｓ１を出力する。
【００２５】
矩形波信号生成部４は、図２に示すように、積分（または微分）回路１３と、矩形波信号生成回路１４とを備えている。積分（または微分）回路１３は、増幅回路１２から出力されるデータ読取信号Ｓ１を積分（または微分）する。矩形波信号生成回路１４は、積分または微分されたデータ読取信号Ｓ１から矩形波信号Ｓ２を生成し、出力する
【００２６】
クロック信号生成回路６は、矩形波信号生成回路１４から出力される矩形波信号Ｓ２の立上りエッジおよび立下りエッジに応じて反転するクロック信号Ｓ４を生成する。具体的には、クロック信号生成回路６は、矩形波信号Ｓ２の立上りエッジおよび立下りエッジに応じてＨｉ（Ｈ）からＬｏ（Ｌ）へ反転するとともにＬからＨへ再び反転するクロック信号Ｓ４を生成する。
【００２７】
復調信号生成部５は、プラス側比較回路１５と、マイナス側比較回路１６と、合成信号生成回路１７と、復調信号生成回路１８とを備えている。
【００２８】
本形態のスライスレベルＬには、基準電圧のレベルとなる基準レベルＬＢ（図３参照）よりも高い第１スライスレベルＬ１と、基準レベルＬＢよりも低い第２スライスレベルＬ２とがあり、プラス側比較回路１５では、第１スライスレベルＬ１とデータ読取信号Ｓ１とが比較され、マイナス側比較回路１６では、第２スライスレベルＬ２とデータ読取信号Ｓ１とが比較される。また、プラス側比較回路１５からは、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第１スライスレベルＬ１よりも高いときにＨｉ（Ｈ）となり、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第１スライスレベルＬ１よりも低いときにＬｏ（Ｌ）となる出力信号Ｓ６（図３参照）が出力され、マイナス側比較回路１６からは、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第２スライスレベルＬ２よりも低いときにＨｉ（Ｈ）となり、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第２スライスレベルＬ１よりも高いときにＬｏ（Ｌ）となる出力信号Ｓ７（図３参照）が出力される。
【００２９】
合成信号生成回路１７では、出力信号Ｓ６および出力信号Ｓ７に基づいて合成信号Ｓ８（図３参照）が生成されて出力される。具体的には、出力信号Ｓ６がＨとなったときにＨｉ（Ｈ）となり、出力信号Ｓ７がＨとなったときにＬｏ（Ｌ）となる合成信号Ｓ８が合成信号生成回路１７で生成されて出力される。
【００３０】
復調信号生成回路１８は、たとえば、フィリップフロップＩＣである。この復調信号生成回路１８では、クロック信号Ｓ４および合成信号Ｓ８に基づいて復調信号Ｓ３が生成されて出力される。具体的には、復調信号生成回路１８では、クロック信号Ｓ４の反転タイミングにおいて、合成信号Ｓ８がＨであればＨｉ（Ｈ）となり、合成信号Ｓ８がＬであればＬｏ（Ｌ）となる復調信号Ｓ３が生成されて出力される。復調信号生成回路１８から出力された復調信号Ｓ３は、図示を省略するＣＰＵ等の演算手段あるいはカードリーダ１が搭載される上位装置の制御部へ入力される。
【００３１】
調整用信号生成回路８は、図２に示すように、アナログスイッチ２１と、オペアンプ２２と、２個の抵抗２３、２４と、コンデンサ２５とを備えている。オペアンプ２２の反転入力端子には、アナログスイッチ２１および抵抗２３を介して増幅回路１２が接続されている。また、オペアンプ２２の非反転入力端子には、抵抗２４を介して基準電圧発生回路７が接続されている。
【００３２】
上述のように、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングで（より具体的には、クロック信号Ｓ４が反転するタイミングで）データ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持する。すなわち、調整用信号生成回路８は、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値を保持する。また、上述のように、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングで保持した出力レベルに基づいてデジタル状の調整用信号Ｓ５を生成して出力する。調整用信号Ｓ５は、抵抗２３、２４の分圧比に基づいて生成されており、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、調整用信号Ｓ５と基準レベルＬＢとの差の絶対値との比は一定となっている。
【００３３】
本形態では、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびにデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、かつ、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに調整用信号Ｓ５を出力する。すなわち、調整用信号生成回路８は、基準電圧の基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルと、基準レベルＬＢよりも低い出力レベルとを交互に保持し、かつ、基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルに基づく調整用信号Ｓ５１と、基準レベルＬＢよりも低い出力レベルに基づく調整用信号Ｓ５２とを交互に出力する。
【００３４】
スライスレベル更新部９は、第１スライスレベル更新回路２７と、第２スライスレベル更新回路２８とを備えている。図２に示すように、第１スライスレベル更新回路２７および第２スライスレベル更新回路２８は、オペアンプである。第１スライスレベル更新回路２７は、調整用信号生成回路８から入力される調整用信号Ｓ５に基づいて第１スライスレベルＬ１を更新して、プラス側比較回路１５に向かって更新された第１スライスレベルＬ１を出力する。第２スライスレベル更新回路２８は、調整用信号Ｓ５に基づいて第２スライスレベルＬ２を更新して、マイナス側比較回路１６に向かって更新された第２スライスレベルＬ２を出力する。
【００３５】
本形態では、第２スライスレベル更新回路２８の反転入力端子に第１スライスレベル更新回路２７の出力端子が接続され、第２スライスレベル更新回路２８の非反転入力端子に基準電圧発生回路７が接続されている。そのため、第１スライスレベル更新回路２７から出力される第１スライスレベルＬ１は、第２スライスレベル更新回路２８で基準レベルＬＢに対して対称に反転されて第２スライスレベルＬ２となる。すなわち、本形態では、スライスレベル更新部９は、第１スライスレベルＬ１と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、第２スライスレベルＬ２と基準レベルＬＢとの差の絶対値とが等しくなるように、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２を更新していく。また、スライスレベル更新部９は、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２を同時に更新していく。
【００３６】
また、本形態では、スライスレベル更新部９には、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに調整用信号Ｓ５が入力され、スライスレベル更新部９は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびにスライスレベルＬを更新していく。すなわち、スライスレベル更新部９は、データ読取信号Ｓ１の読み取られるビット（たとえば、ビットＢ１、図３参照）の１つ前のビット（たとえば、ビットＢ０、図３参照）の出力レベルに応じて、読み取られるビット（ビットＢ１）のスライスレベルＬを更新していく。たとえば、スライスレベル更新部９は、ビットＢ１の読取時のスライスレベルＬがビットＢ０の出力レベルの絶対値の３０％あるいは１０％となるように、スライスレベルＬを更新する。
【００３７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングでデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５を出力している。また、本形態では、スライスレベル更新部９は、調整用信号Ｓ５に基づいてスライスレベルＬを更新している。すなわち、本形態では、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングでスライスレベルＬが更新されている。
【００３８】
そのため、カードに記録された磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号Ｓ１の出力レベルが低下している場合であっても、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することができる。また、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号Ｓ１の出力レベルが部分的に低下し、かつ、データ読取信号Ｓ１に小さなノイズがある場合であっても、この小さなノイズを読み取らないレベルにスライスレベルＬを更新することが可能になる。したがって、本形態では、磁気データを適切に読み取れる可能性が高くなり、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能になる。
【００３９】
本形態では、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに出力レベルを保持するとともに調整用信号Ｓ５を出力している。また、スライスレベル更新部９は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびにスライスレベルＬを更新している。そのため、本形態では、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが頻繁に変動する場合であっても、データ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することができる。したがって、本形態では、磁気データの読取率をより高めることが可能になる。
【００４０】
本形態では、スライスレベル更新部９は、第１スライスレベルＬ１と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、第２スライスレベルＬ２と基準レベルＬＢとの差の絶対値とが等しくなるように、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２を更新していく。そのため、基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動と、基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動とに大きな差異がない場合には、比較的簡易な構成で、データ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することが可能になる。
【００４１】
（他の実施の形態）
上述した形態および変形例は、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。
【００４２】
上述した形態では、第２スライスレベル更新回路２８の反転入力端子に第１スライスレベル更新回路２７の出力端子が接続され、第２スライスレベル更新回路２８の非反転入力端子に基準電圧発生回路７が接続されており、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２は同時に更新されている。この他にもたとえば、図５に示すように、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２が個別に更新されても良い。
【００４３】
この場合には、図４に示すように、スライスレベルＬを調整する調整用信号Ｓ５１、Ｓ５２を出力する調整用信号生成部８０は、第１調整用信号生成部としての第１調整用信号生成回路８１と、第２調整用信号生成部としての第２調整用信号生成回路８２とを備えている。また、調整用信号Ｓ５１、Ｓ５２に基づいてスライスレベルＬを更新するスライスレベル更新部９０は、第１スライスレベル更新部としての第１スライスレベル更新回路９１と、第２スライスレベル更新部としての第２スライスレベル更新回路９２とを備えている。
【００４４】
第１調整用信号生成回路８１は、合成信号Ｓ８がＨのときにクロック信号Ｓ４が反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５１を生成して出力する。すなわち、第１調整用信号生成回路８１は、矩形波信号Ｓ２がＬからＨに反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５１を生成して出力する。
【００４５】
第２調整用信号生成回路８２は、合成信号Ｓ８がＬのときにクロック信号Ｓ４が反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５２を生成して出力する。すなわち、第２調整用信号生成回路８２は、矩形波信号Ｓ２がＨからＬに反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５２を出力する。なお、第１調整用信号生成回路８１および第２調整用信号生成回路８２は、調整用信号生成回路８と違ってオペアンプ２２を備えていない。
【００４６】
第１スライスレベル更新回路９１は、第１調整用信号生成回路８１から入力される調整用信号Ｓ５１に基づいて第１スライスレベルＬ１を更新して、プラス側比較回路１５に向かって更新された第１スライスレベルＬ１を出力する。すなわち、第１スライスレベル更新回路９１には、矩形波信号Ｓ２がＬからＨに反転するたびに調整用信号Ｓ５１が入力され、第１スライスレベル更新回路９１は、矩形波信号Ｓ２がＬからＨに反転するたびに第１スライスレベルＬ１を更新していく。すなわち、第１スライスレベル更新回路９１は、基準レベルＬＢよりも高い、データ読取信号Ｓ１の読み取られるビット（たとえば、ビットＢ１１、図５参照）の１つ前の基準レベルＬＢよりも高いビット（たとえば、ビットＢ１０、図５参照）の出力レベルに応じて、読み取られるビット（ビットＢ１１）の第１スライスレベルＬ１を更新していく。
【００４７】
第２スライスレベル更新回路９２は、第２調整用信号生成回路８２から入力される調整用信号Ｓ５２に基づいて第２スライスレベルＬ２を更新して、マイナス側比較回路１６に向かって更新された第２スライスレベルＬ２を出力する。すなわち、第２スライスレベル更新回路９２には、矩形波信号Ｓ２がＨからＬに反転するたびに調整用信号Ｓ５２が入力され、第２スライスレベル更新回路９２は、矩形波信号Ｓ２がＨからＬに反転するたびに第２スライスレベルＬ２を更新していく。すなわち、第２スライスレベル更新回路９２は、基準レベルＬＢよりも低い、データ読取信号Ｓ１の読み取られるビット（たとえば、ビットＢ２１、図５参照）の１つ前の基準レベルＬＢよりも低いビット（たとえば、ビットＢ２０、図５参照）の出力レベルに応じて、読み取られるビット（ビットＢ２１）の第２スライスレベルＬ２を更新していく。
【００４８】
図４のように構成されたカードリーダ１では、基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動と、基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動とに大きな差異がある場合であっても、データ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することが可能になる。
【００４９】
上述した形態では、調整用信号Ｓ５は、抵抗２３、２４の分圧比に基づいて生成されており、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、調整用信号Ｓ５と基準レベルＬＢとの差の絶対値との比は一定となっている。この他にもたとえば、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、調整用信号Ｓ５と基準レベルＬＢとの差の絶対値との比が変動するように、調整用信号Ｓ５は、ＣＰＵ等の演算手段あるいはカードリーダ１が搭載される上位装置の制御部からの制御指令に応じて生成されても良い。
【００５０】
上述した形態では、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに、調整用信号生成回路８は、調整用信号Ｓ５を出力し、スライスレベル更新部９は、スライスレベルＬを更新している。この他にもたとえば、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに、調整用信号生成回路８は、調整用信号Ｓ５を出力しなくても良いし、スライスレベル更新部９は、スライスレベルＬを更新しなくても良い。たとえば、矩形波信号Ｓ２が２回反転したら、あるいは、矩形波信号Ｓ２が３回反転したら、調整用信号生成回路８がデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持して調整用信号Ｓ５を出力し、スライスレベル更新部９がスライスレベルＬを更新しても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１ カードリーダ
３ データ読取部
４ 矩形波信号生成部
５ 復調信号生成部
８ 調整用信号生成回路（調整用信号生成部）
９ スライスレベル更新部
２３、２４ 抵抗
８０ 調整用信号生成部
８１ 第１調整用信号生成回路（第１調整用信号生成部）
８２ 第２調整用信号生成回路（第２調整用信号生成部）
９０ スライスレベル更新部
９１ 第１スライスレベル更新回路（第１スライスレベル更新部）
９２ 第２スライスレベル更新回路（第２スライスレベル更新部）
Ｌ スライスレベル
Ｌ１ 第１スライスレベル
Ｌ２ 第２スライスレベル
ＬＢ 基準レベル
Ｓ１ データ読取信号
Ｓ２ 矩形波信号
Ｓ３ 復調信号
Ｓ５（Ｓ５１、Ｓ５２） 調整用信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダが広く利用されている。この種のカードリーダとして、減磁したカードの磁気データを読み取る場合であっても、磁気データの読取率を高めることが可能なカードリーダが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のカードリーダでは、磁気データが読み取られるカードのデータ領域以外の領域（すなわち、磁気ストライプの始端部分または終端部分）の出力信号の出力レベルに基づいて、磁気ヘッドからの出力信号を増幅する増幅回路のゲインが決定されている。あるいは、このカードリーダでは、磁気データが読み取られるカードの磁気ストライプの始端部分または終端部分の出力信号の出力レベルに基づいて、復調信号を生成するためのスライスレベルが決定されている。
【０００４】
また、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダとして、磁気ヘッドで読み取られた磁気データの出力レベルが低下している場合（すなわち、減磁したカードの磁気データを読み取る場合等）や、磁気ヘッドで読み取られた磁気データにノイズがある場合（すなわち、カードの磁気ストライプに傷がある場合等）であっても、磁気データの読取率を高めることが可能なカードリーダが本出願人によって提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００５】
この特許文献２に記載のカードリーダでは、復調信号を生成するためのスライスレベルとして、低感度のスライスレベルと高感度のスライスレベルとが設定されている。また、このカードリーダでは、初期設定される低感度のスライスレベルにて、磁気データの読取を行い、磁気データが適切に読み取れなかった場合には、高感度のスライスレベルに変更して、再び、磁気データの読取を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３６６０４号公報
【特許文献２】特開２００４−３６２１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、特許文献１に記載のカードリーダでは、磁気ストライプの始端部分または終端部分の出力信号の出力レベルに基づいて、増幅回路のゲインが決定され、あるいは、スライスレベルが決定されている。そのため、このカードリーダでは、データ領域の出力レベルが低下していると、磁気データを適切に読み取れないおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２に記載のカードリーダでは、低感度のスライスレベルにて、磁気データが適切に読み取れなかった場合に、高感度のスライスレベルに変更して、再び、磁気データの読取を行っている。そのため、このカードリーダでは、データ領域の出力レベルが部分的に低下している場合であって、かつ、読み取られる信号に小さなノイズがある場合には、磁気データを適切に読み取れない可能性が高い。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能なカードリーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明のカードリーダは、カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、磁気データを読み取るデータ読取部と、データ読取部から出力されるアナログ状のデータ読取信号を積分または微分してデジタル状の矩形波信号を生成する矩形波信号生成部と、データ読取信号および矩形波信号に基づいて復調信号を生成する復調信号生成部と、矩形波信号が反転するタイミングでデータ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて復調信号を生成するためのスライスレベルを調整する調整用信号を出力する調整用信号生成部と、調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいてスライスレベルを更新するスライスレベル更新部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のカードリーダでは、調整用信号生成部は、矩形波信号が反転するタイミングでデータ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいてスライスレベルを調整する調整用信号を出力している。また、本発明では、スライスレベル更新部は、調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいてスライスレベルを更新している。すなわち、本発明では、データ読取信号に基づいて生成される矩形波信号が反転するタイミングでスライスレベルが更新されている。
【００１２】
そのため、カードに記録された磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号の出力レベルが低下している場合であっても、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。また、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号の出力レベルが部分的に低下し、かつ、データ読取信号に小さなノイズがある場合であっても、この小さなノイズを読み取らないレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。したがって、本発明では、磁気データを適切に読み取れる可能性が高くなり、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能になる。
【００１３】
本発明において、調整用信号生成部は、矩形波信号が反転するたびに出力レベルを保持するとともに調整用信号を出力し、スライスレベル更新部は、矩形波信号が反転するたびにスライスレベルを更新することが好ましい。このように構成すると、データ読取信号の出力レベルが頻繁に変動する場合であっても、データ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。
【００１４】
本発明において、スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、調整用信号生成部は、基準レベルよりも高い出力レベルに基づく調整用信号と、基準レベルよりも低い出力レベルに基づく調整用信号とを交互に出力し、スライスレベル更新部は、第１スライスレベルと基準レベルとの差の絶対値と、第２スライスレベルと基準レベルとの差の絶対値とが等しくなるように、第１スライスレベルおよび第２スライスレベルを更新していくことが好ましい。このように構成すると、基準レベルよりも高いデータ読取信号の出力レベルの変動と、基準レベルよりも低いデータ読取信号の出力レベルの変動とに大きな差異がない場合には、比較的簡易な構成で、データ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。
【００１５】
本発明において、スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、調整用信号生成部は、基準レベルよりも高い出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号を出力する第１調整用信号生成部と、基準レベルよりも低い出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号を出力する第２調整用信号生成部とを備え、スライスレベル更新部は、第１調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいて第１スライスレベルを更新する第１スライスレベル更新部と、第２調整用信号生成部から入力される調整用信号に基づいて第２スライスレベルを更新する第２スライスレベル更新部とを備えていても良い。このように構成すると、基準レベルよりも高いデータ読取信号の出力レベルの変動と、基準レベルよりも低いデータ読取信号の出力レベルの変動とに大きな差異がある場合であっても、データ読取信号の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルを更新することが可能になる。
【００１６】
本発明において、たとえば、調整用信号は、調整用信号生成部に配置される複数の抵抗の分圧比に基づいて生成されている。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明のカードリーダでは、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかるカードリーダの主要部の概略構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示すカードリーダの主要部の回路図である。
【図３】図１に示す各構成から出力される信号の波形を説明するための図である。
【図４】本発明の他の実施の形態にかかるカードリーダの主要部の回路図である。
【図５】図４に示す各構成から出力される信号の波形を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
（カードリーダの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるカードリーダ１の主要部の概略構成を説明するためのブロック図である。図２は、図１に示すカードリーダ１の主要部の回路図である。図３は、図１に示す各構成から出力される信号の波形を説明するための図である。
【００２１】
本形態のカードリーダ１は、カードの磁気ストライプに記録された磁気データを読み取るための装置であり、たとえば、ユーザが手動でカードを移動させながら、カードに記録された磁気データを読み取る手動式のカードリーダである。具体的には、カードリーダ１は、カードの短手幅よりも浅く形成された溝状のカード通路に沿ってカードを移動させながらカードの磁気データを読み取るいわゆるスワイプ式のカードリーダ、または、カードリーダ内部に差し込んだカードを引き抜く際にカードの磁気データを読み取るいわゆるディップ式のカードリーダである。あるいは、カードリーダ１は、カードの搬送機構を備えるカード搬送式のカードリーダである。
【００２２】
カードリーダ１は、カードに記録された磁気データを読み取るデータ読取部３と、データ読取部３から出力されるアナログ状のデータ読取信号Ｓ１（図３参照）を積分または微分してデジタル状の矩形波信号Ｓ２（図３参照）を生成する矩形波信号生成部４と、データ読取信号Ｓ１および矩形波信号Ｓ２に基づいてデジタル状の復調信号Ｓ３（図３参照）を生成する復調信号生成部５とを備えている。また、カードリーダ１は、矩形波信号Ｓ２に基づいてデジタル状のクロック信号Ｓ４（図３参照）を生成するクロック信号生成回路６と、データ読取信号Ｓ１の基準電圧を発生させる基準電圧発生回路７とを備えている。
【００２３】
また、本形態のカードリーダ１は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングでデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて復調信号Ｓ３を生成するためのスライスレベルＬを調整する調整用信号Ｓ５（図３参照）を出力する調整用信号生成部としての調整用信号生成回路８と、調整用信号生成回路８から入力される調整用信号Ｓ５に基づいてスライスレベルＬを更新するスライスレベル更新部９とを備えている。
【００２４】
データ読取部３は、磁気ヘッド１１と、増幅回路１２とを備えている。増幅回路１２は、磁気ヘッド１１からの出力信号を増幅し、上述のデータ読取信号Ｓ１を出力する。
【００２５】
矩形波信号生成部４は、図２に示すように、積分（または微分）回路１３と、矩形波信号生成回路１４とを備えている。積分（または微分）回路１３は、増幅回路１２から出力されるデータ読取信号Ｓ１を積分（または微分）する。矩形波信号生成回路１４は、積分または微分されたデータ読取信号Ｓ１から矩形波信号Ｓ２を生成し、出力する
【００２６】
クロック信号生成回路６は、矩形波信号生成回路１４から出力される矩形波信号Ｓ２の立上りエッジおよび立下りエッジに応じて反転するクロック信号Ｓ４を生成する。具体的には、クロック信号生成回路６は、矩形波信号Ｓ２の立上りエッジおよび立下りエッジに応じてＨｉ（Ｈ）からＬｏ（Ｌ）へ反転するとともにＬからＨへ再び反転するクロック信号Ｓ４を生成する。
【００２７】
復調信号生成部５は、プラス側比較回路１５と、マイナス側比較回路１６と、合成信号生成回路１７と、復調信号生成回路１８とを備えている。
【００２８】
本形態のスライスレベルＬには、基準電圧のレベルとなる基準レベルＬＢ（図３参照）よりも高い第１スライスレベルＬ１と、基準レベルＬＢよりも低い第２スライスレベルＬ２とがあり、プラス側比較回路１５では、第１スライスレベルＬ１とデータ読取信号Ｓ１とが比較され、マイナス側比較回路１６では、第２スライスレベルＬ２とデータ読取信号Ｓ１とが比較される。また、プラス側比較回路１５からは、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第１スライスレベルＬ１よりも高いときにＨｉ（Ｈ）となり、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第１スライスレベルＬ１よりも低いときにＬｏ（Ｌ）となる出力信号Ｓ６（図３参照）が出力され、マイナス側比較回路１６からは、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第２スライスレベルＬ２よりも低いときにＨｉ（Ｈ）となり、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが第２スライスレベルＬ１よりも高いときにＬｏ（Ｌ）となる出力信号Ｓ７（図３参照）が出力される。
【００２９】
合成信号生成回路１７では、出力信号Ｓ６および出力信号Ｓ７に基づいて合成信号Ｓ８（図３参照）が生成されて出力される。具体的には、出力信号Ｓ６がＨとなったときにＨｉ（Ｈ）となり、出力信号Ｓ７がＨとなったときにＬｏ（Ｌ）となる合成信号Ｓ８が合成信号生成回路１７で生成されて出力される。
【００３０】
復調信号生成回路１８は、たとえば、フィリップフロップＩＣである。この復調信号生成回路１８では、クロック信号Ｓ４および合成信号Ｓ８に基づいて復調信号Ｓ３が生成されて出力される。具体的には、復調信号生成回路１８では、クロック信号Ｓ４の反転タイミングにおいて、合成信号Ｓ８がＨであればＨｉ（Ｈ）となり、合成信号Ｓ８がＬであればＬｏ（Ｌ）となる復調信号Ｓ３が生成されて出力される。復調信号生成回路１８から出力された復調信号Ｓ３は、図示を省略するＣＰＵ等の演算手段あるいはカードリーダ１が搭載される上位装置の制御部へ入力される。
【００３１】
調整用信号生成回路８は、図２に示すように、アナログスイッチ２１と、オペアンプ２２と、２個の抵抗２３、２４と、コンデンサ２５とを備えている。オペアンプ２２の反転入力端子には、アナログスイッチ２１および抵抗２３を介して増幅回路１２が接続されている。また、オペアンプ２２の非反転入力端子には、抵抗２４を介して基準電圧発生回路７が接続されている。
【００３２】
上述のように、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングで（より具体的には、クロック信号Ｓ４が反転するタイミングで）データ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持する。すなわち、調整用信号生成回路８は、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値を保持する。また、上述のように、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングで保持した出力レベルに基づいてデジタル状の調整用信号Ｓ５を生成して出力する。調整用信号Ｓ５は、抵抗２３、２４の分圧比に基づいて生成されており、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、調整用信号Ｓ５と基準レベルＬＢとの差の絶対値との比は一定となっている。
【００３３】
本形態では、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびにデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、かつ、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに調整用信号Ｓ５を出力する。すなわち、調整用信号生成回路８は、基準電圧の基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルと、基準レベルＬＢよりも低い出力レベルとを交互に保持し、かつ、基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルに基づく調整用信号Ｓ５１と、基準レベルＬＢよりも低い出力レベルに基づく調整用信号Ｓ５２とを交互に出力する。
【００３４】
スライスレベル更新部９は、第１スライスレベル更新回路２７と、第２スライスレベル更新回路２８とを備えている。図２に示すように、第１スライスレベル更新回路２７および第２スライスレベル更新回路２８は、オペアンプである。第１スライスレベル更新回路２７は、調整用信号生成回路８から入力される調整用信号Ｓ５に基づいて第１スライスレベルＬ１を更新して、プラス側比較回路１５に向かって更新された第１スライスレベルＬ１を出力する。第２スライスレベル更新回路２８は、調整用信号Ｓ５に基づいて第２スライスレベルＬ２を更新して、マイナス側比較回路１６に向かって更新された第２スライスレベルＬ２を出力する。
【００３５】
本形態では、第２スライスレベル更新回路２８の反転入力端子に第１スライスレベル更新回路２７の出力端子が接続され、第２スライスレベル更新回路２８の非反転入力端子に基準電圧発生回路７が接続されている。そのため、第１スライスレベル更新回路２７から出力される第１スライスレベルＬ１は、第２スライスレベル更新回路２８で基準レベルＬＢに対して対称に反転されて第２スライスレベルＬ２となる。すなわち、本形態では、スライスレベル更新部９は、第１スライスレベルＬ１と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、第２スライスレベルＬ２と基準レベルＬＢとの差の絶対値とが等しくなるように、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２を更新していく。また、スライスレベル更新部９は、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２を同時に更新していく。
【００３６】
また、本形態では、スライスレベル更新部９には、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに調整用信号Ｓ５が入力され、スライスレベル更新部９は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびにスライスレベルＬを更新していく。すなわち、スライスレベル更新部９は、データ読取信号Ｓ１の読み取られるビット（たとえば、ビットＢ１、図３参照）の１つ前のビット（たとえば、ビットＢ０、図３参照）の出力レベルに応じて、読み取られるビット（ビットＢ１）のスライスレベルＬを更新していく。たとえば、スライスレベル更新部９は、ビットＢ１の読取時のスライスレベルＬがビットＢ０の出力レベルの絶対値の３０％あるいは１０％となるように、スライスレベルＬを更新する。
【００３７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングでデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持するとともに、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５を出力している。また、本形態では、スライスレベル更新部９は、調整用信号Ｓ５に基づいてスライスレベルＬを更新している。すなわち、本形態では、矩形波信号Ｓ２が反転するタイミングでスライスレベルＬが更新されている。
【００３８】
そのため、カードに記録された磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号Ｓ１の出力レベルが低下している場合であっても、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することができる。また、磁気データのデータ領域におけるデータ読取信号Ｓ１の出力レベルが部分的に低下し、かつ、データ読取信号Ｓ１に小さなノイズがある場合であっても、この小さなノイズを読み取らないレベルにスライスレベルＬを更新することが可能になる。したがって、本形態では、磁気データを適切に読み取れる可能性が高くなり、磁気データの読取率を従来以上に高めることが可能になる。
【００３９】
本形態では、調整用信号生成回路８は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに出力レベルを保持するとともに調整用信号Ｓ５を出力している。また、スライスレベル更新部９は、矩形波信号Ｓ２が反転するたびにスライスレベルＬを更新している。そのため、本形態では、データ読取信号Ｓ１の出力レベルが頻繁に変動する場合であっても、データ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することができる。したがって、本形態では、磁気データの読取率をより高めることが可能になる。
【００４０】
本形態では、スライスレベル更新部９は、第１スライスレベルＬ１と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、第２スライスレベルＬ２と基準レベルＬＢとの差の絶対値とが等しくなるように、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２を更新していく。そのため、基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動と、基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動とに大きな差異がない場合には、比較的簡易な構成で、データ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することが可能になる。
【００４１】
（他の実施の形態）
上述した形態および変形例は、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。
【００４２】
上述した形態では、第２スライスレベル更新回路２８の反転入力端子に第１スライスレベル更新回路２７の出力端子が接続され、第２スライスレベル更新回路２８の非反転入力端子に基準電圧発生回路７が接続されており、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２は同時に更新されている。この他にもたとえば、図５に示すように、第１スライスレベルＬ１および第２スライスレベルＬ２が個別に更新されても良い。
【００４３】
この場合には、図４に示すように、スライスレベルＬを調整する調整用信号Ｓ５１、Ｓ５２を出力する調整用信号生成部８０は、第１調整用信号生成部としての第１調整用信号生成回路８１と、第２調整用信号生成部としての第２調整用信号生成回路８２とを備えている。また、調整用信号Ｓ５１、Ｓ５２に基づいてスライスレベルＬを更新するスライスレベル更新部９０は、第１スライスレベル更新部としての第１スライスレベル更新回路９１と、第２スライスレベル更新部としての第２スライスレベル更新回路９２とを備えている。
【００４４】
第１調整用信号生成回路８１は、合成信号Ｓ８がＨのときにクロック信号Ｓ４が反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５１を生成して出力する。すなわち、第１調整用信号生成回路８１は、矩形波信号Ｓ２がＬからＨに反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５１を生成して出力する。
【００４５】
第２調整用信号生成回路８２は、合成信号Ｓ８がＬのときにクロック信号Ｓ４が反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５２を生成して出力する。すなわち、第２調整用信号生成回路８２は、矩形波信号Ｓ２がＨからＬに反転するタイミングで基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持し、保持した出力レベルに基づいて調整用信号Ｓ５２を出力する。なお、第１調整用信号生成回路８１および第２調整用信号生成回路８２は、調整用信号生成回路８と違ってオペアンプ２２を備えていない。
【００４６】
第１スライスレベル更新回路９１は、第１調整用信号生成回路８１から入力される調整用信号Ｓ５１に基づいて第１スライスレベルＬ１を更新して、プラス側比較回路１５に向かって更新された第１スライスレベルＬ１を出力する。すなわち、第１スライスレベル更新回路９１には、矩形波信号Ｓ２がＬからＨに反転するたびに調整用信号Ｓ５１が入力され、第１スライスレベル更新回路９１は、矩形波信号Ｓ２がＬからＨに反転するたびに第１スライスレベルＬ１を更新していく。すなわち、第１スライスレベル更新回路９１は、基準レベルＬＢよりも高い、データ読取信号Ｓ１の読み取られるビット（たとえば、ビットＢ１１、図５参照）の１つ前の基準レベルＬＢよりも高いビット（たとえば、ビットＢ１０、図５参照）の出力レベルに応じて、読み取られるビット（ビットＢ１１）の第１スライスレベルＬ１を更新していく。
【００４７】
第２スライスレベル更新回路９２は、第２調整用信号生成回路８２から入力される調整用信号Ｓ５２に基づいて第２スライスレベルＬ２を更新して、マイナス側比較回路１６に向かって更新された第２スライスレベルＬ２を出力する。すなわち、第２スライスレベル更新回路９２には、矩形波信号Ｓ２がＨからＬに反転するたびに調整用信号Ｓ５２が入力され、第２スライスレベル更新回路９２は、矩形波信号Ｓ２がＨからＬに反転するたびに第２スライスレベルＬ２を更新していく。すなわち、第２スライスレベル更新回路９２は、基準レベルＬＢよりも低い、データ読取信号Ｓ１の読み取られるビット（たとえば、ビットＢ２１、図５参照）の１つ前の基準レベルＬＢよりも低いビット（たとえば、ビットＢ２０、図５参照）の出力レベルに応じて、読み取られるビット（ビットＢ２１）の第２スライスレベルＬ２を更新していく。
【００４８】
図４のように構成されたカードリーダ１では、基準レベルＬＢよりも高いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動と、基準レベルＬＢよりも低いデータ読取信号Ｓ１の出力レベルの変動とに大きな差異がある場合であっても、データ読取信号Ｓ１の出力レベルに応じたレベルにスライスレベルＬを更新することが可能になる。
【００４９】
上述した形態では、調整用信号Ｓ５は、抵抗２３、２４の分圧比に基づいて生成されており、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、調整用信号Ｓ５と基準レベルＬＢとの差の絶対値との比は一定となっている。この他にもたとえば、データ読取信号Ｓ１の出力レベルのピーク値と基準レベルＬＢとの差の絶対値と、調整用信号Ｓ５と基準レベルＬＢとの差の絶対値との比が変動するように、調整用信号Ｓ５は、ＣＰＵ等の演算手段あるいはカードリーダ１が搭載される上位装置の制御部からの制御指令に応じて生成されても良い。
【００５０】
上述した形態では、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに、調整用信号生成回路８は、調整用信号Ｓ５を出力し、スライスレベル更新部９は、スライスレベルＬを更新している。この他にもたとえば、矩形波信号Ｓ２が反転するたびに、調整用信号生成回路８は、調整用信号Ｓ５を出力しなくても良いし、スライスレベル更新部９は、スライスレベルＬを更新しなくても良い。たとえば、矩形波信号Ｓ２が２回反転したら、あるいは、矩形波信号Ｓ２が３回反転したら、調整用信号生成回路８がデータ読取信号Ｓ１の出力レベルを保持して調整用信号Ｓ５を出力し、スライスレベル更新部９がスライスレベルＬを更新しても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１ カードリーダ
３ データ読取部
４ 矩形波信号生成部
５ 復調信号生成部
８ 調整用信号生成回路（調整用信号生成部）
９ スライスレベル更新部
２３、２４ 抵抗
８０ 調整用信号生成部
８１ 第１調整用信号生成回路（第１調整用信号生成部）
８２ 第２調整用信号生成回路（第２調整用信号生成部）
９０ スライスレベル更新部
９１ 第１スライスレベル更新回路（第１スライスレベル更新部）
９２ 第２スライスレベル更新回路（第２スライスレベル更新部）
Ｌ スライスレベル
Ｌ１ 第１スライスレベル
Ｌ２ 第２スライスレベル
ＬＢ 基準レベル
Ｓ１ データ読取信号
Ｓ２ 矩形波信号
Ｓ３ 復調信号
Ｓ５（Ｓ５１、Ｓ５２） 調整用信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、
前記磁気データを読み取るデータ読取部と、前記データ読取部から出力されるアナログ状のデータ読取信号を積分または微分してデジタル状の矩形波信号を生成する矩形波信号生成部と、前記データ読取信号および前記矩形波信号に基づいて復調信号を生成する復調信号生成部と、前記矩形波信号が反転するタイミングで前記データ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した前記出力レベルに基づいて前記復調信号を生成するためのスライスレベルを調整する調整用信号を出力する調整用信号生成部と、前記調整用信号生成部から入力される前記調整用信号に基づいて前記スライスレベルを更新するスライスレベル更新部とを備えることを特徴とするカードリーダ。
【請求項２】
前記調整用信号生成部は、前記矩形波信号が反転するたびに前記出力レベルを保持するとともに前記調整用信号を出力し、
前記スライスレベル更新部は、前記矩形波信号が反転するたびに前記スライスレベルを更新することを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
【請求項３】
前記スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、前記基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、
前記調整用信号生成部は、前記基準レベルよりも高い前記出力レベルに基づく前記調整用信号と、前記基準レベルよりも低い前記出力レベルに基づく前記調整用信号とを交互に出力し、
前記スライスレベル更新部は、前記第１スライスレベルと前記基準レベルとの差の絶対値と、前記第２スライスレベルと前記基準レベルとの差の絶対値とが等しくなるように、前記第１スライスレベルおよび前記第２スライスレベルを更新していくことを特徴とする請求項１または２記載のカードリーダ。
【請求項４】
前記スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、前記基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、
前記調整用信号生成部は、前記基準レベルよりも高い前記出力レベルを保持し、保持した前記出力レベルに基づいて前記調整用信号を出力する第１調整用信号生成部と、前記基準レベルよりも低い前記出力レベルを保持し、保持した前記出力レベルに基づいて前記調整用信号を出力する第２調整用信号生成部とを備え、
前記スライスレベル更新部は、前記第１調整用信号生成部から入力される前記調整用信号に基づいて前記第１スライスレベルを更新する第１スライスレベル更新部と、前記第２調整用信号生成部から入力される前記調整用信号に基づいて前記第２スライスレベルを更新する第２スライスレベル更新部とを備えることを特徴とする請求項１または２記載のカードリーダ。
【請求項５】
前記調整用信号は、前記調整用信号生成部に配置される複数の抵抗の分圧比に基づいて生成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカードリーダ。
【請求項１】
カードに記録された磁気データを読み取るカードリーダにおいて、
前記磁気データを読み取るデータ読取部と、前記データ読取部から出力されるアナログ状のデータ読取信号を積分または微分してデジタル状の矩形波信号を生成する矩形波信号生成部と、前記データ読取信号および前記矩形波信号に基づいて復調信号を生成する復調信号生成部と、前記矩形波信号が反転するタイミングで前記データ読取信号の出力レベルを保持するとともに、保持した前記出力レベルに基づいて前記復調信号を生成するためのスライスレベルを調整する調整用信号を出力する調整用信号生成部と、前記調整用信号生成部から入力される前記調整用信号に基づいて前記スライスレベルを更新するスライスレベル更新部とを備えることを特徴とするカードリーダ。
【請求項２】
前記調整用信号生成部は、前記矩形波信号が反転するたびに前記出力レベルを保持するとともに前記調整用信号を出力し、
前記スライスレベル更新部は、前記矩形波信号が反転するたびに前記スライスレベルを更新することを特徴とする請求項１記載のカードリーダ。
【請求項３】
前記スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、前記基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、
前記調整用信号生成部は、前記基準レベルよりも高い前記出力レベルに基づく前記調整用信号と、前記基準レベルよりも低い前記出力レベルに基づく前記調整用信号とを交互に出力し、
前記スライスレベル更新部は、前記第１スライスレベルと前記基準レベルとの差の絶対値と、前記第２スライスレベルと前記基準レベルとの差の絶対値とが等しくなるように、前記第１スライスレベルおよび前記第２スライスレベルを更新していくことを特徴とする請求項１または２記載のカードリーダ。
【請求項４】
前記スライスレベルには、所定の基準レベルよりも高い第１スライスレベルと、前記基準レベルよりも低い第２スライスレベルとがあり、
前記調整用信号生成部は、前記基準レベルよりも高い前記出力レベルを保持し、保持した前記出力レベルに基づいて前記調整用信号を出力する第１調整用信号生成部と、前記基準レベルよりも低い前記出力レベルを保持し、保持した前記出力レベルに基づいて前記調整用信号を出力する第２調整用信号生成部とを備え、
前記スライスレベル更新部は、前記第１調整用信号生成部から入力される前記調整用信号に基づいて前記第１スライスレベルを更新する第１スライスレベル更新部と、前記第２調整用信号生成部から入力される前記調整用信号に基づいて前記第２スライスレベルを更新する第２スライスレベル更新部とを備えることを特徴とする請求項１または２記載のカードリーダ。
【請求項５】
前記調整用信号は、前記調整用信号生成部に配置される複数の抵抗の分圧比に基づいて生成されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のカードリーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−７０７３１（Ｐ２０１１−７０７３１Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２１０９２（Ｐ２００９−２２１０９２）
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（０００００２２３３）日本電産サンキョー株式会社 (1,337)
【Ｆターム（参考）】
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