DE60214021T2

DE60214021T2 - Verteilte architektur für die verarbeitung von magnetischen eintrittskarten

Info

Publication number: DE60214021T2
Application number: DE60214021T
Authority: DE
Inventors: Robert Santee PROW; John San Fransisco DECARLI
Original assignee: Cubic Corp
Current assignee: Cubic Corp
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2022-08-23
Also published as: ATE336749T1; HK1067753A1; EP1433115A2; CA2458642C; US20030042307A1; CA2458642A1; DE60214021D1; US6789736B2; EP1433115B1; AU2002332631B2; WO2003019460A2; WO2003019460A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Lesen und Beschreiben von Magnetstreifenkarten, die verschiedene Bitdichten enthalten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Karten oder Fahrpreismedien, die Magnetstreifen enthalten, speichern Informationen oder Daten auf dem Magnetstreifen. Dies sind verschiedene Arten von Informationen, wie zum Beispiel Kontoinformationen für Kreditkarten, persönliche Informationen, die in einigen Bundesstaaten auf dem Magnetstreifen von Führerscheinen gespeichert sind und von den Kraftfahrzeugämtern verwendet werden, sowie Informationen im Zusammenhang mit Personenbeförderungssystemen. Im Fall von Karten, die in Personenbeförderungssystemen verwendet werden, können Informationen wie zum Beispiel der auf der Karte verbleibende Geldwert, wo ein Inhaber in das Personenbeförderungssystem einsteigt und wo der Inhaber das System verlässt, auf dem Magnetstreifen der Karte gespeichert werden. Beim Verlassen des Personenbeförderungssystems wird das Beförderungsentgelt automatisch von der Karte abgezogen, und der neue Wert wird auf dem Magnetstreifen codiert.
Zum Lesen der Informationen von der Karte werden Kartenlesegeräte verwendet. Es gibt verschiedene Arten von Kartenlesegeräten, wie zum Beispiel Durchziehgeräte, bei denen ein Inhaber die Karte hindurchzieht, und Einschubgeräte, welche die Karte einziehen und nach Beendigung der Transaktion wieder ausgeben. Die Kartenlesegeräte lesen oder decodieren Flusssprünge von dem Magnetstreifen. Ein Flusssprung ist eine Stelle (Schnittstelle) auf dem Magnetstreifen, wo die Magnetteilchen auf den zwei Seiten der Schnittstelle gleiche Pole haben, die einander zugewandt sind, d. h. eine Süd-Süd- oder eine Nord-Nord-Schnittstelle, was zu einer Konzentration eines Magnetflusses an der Schnittstelle führt. Die Kombination aller dieser Flusssprünge stellt die auf der Karte gespeicherten Daten dar.
US-Patent Nr. 4,141,044 an Kistner und Mitarbeiter beschreibt eine Vorrichtung zum Erfassen einer Karte und/oder zum Lesen und/oder Schreiben von Datenbits von einem bzw. auf einen Aufzeichnungsstreifen der Karte.
Flusssprünge werden auf den Magnetstreifen codiert, der aus einem ferromagnetischen Material besteht. Ferromagnetische Materialien sind Sub stanzen, die einen Magnetismus beibehalten, nachdem kein externes magnetisierendes Feld mehr einwirkt. Dieses Prinzip bildet die Grundlage aller magnetischen Aufzeichnungen und Wiedergaben. Magnetische Pole sind in magnetisiertem Material immer in Paaren vorhanden, und Magnetflusslinien treten aus dem Nordpol aus und enden im Südpol. Das ferromagnetische Material enthält Ferromagnetteilchen, von denen jedes wie ein winziger Stabmagnet wirkt. Die elementaren Magnetteilchen werden mit Hilfe eines externen Magnetfeldes auf ihre Nord-Süd-Achsen parallel zu dem Magnetstreifen ausgerichtet. Wenn ein Magnetteilchen einem starken externen Magnetfeld mit entgegengesetzter Polarität ausgesetzt wird, so ändert es seine eigene Polarität (Nord wird Süd, Süd wird Nord). Ein uncodierter Magnetstreifen ist eine Reihe von Nord-Süd-Magnetteilchen.
Wenn jedoch eine Süd-Süd-Anordnung auf dem Magnetstreifen erzeugt wird, so stoßen sich die Magnetflüsse gegenseitig ab, und es entsteht eine Konzentration von Magnetflusslinien um die Süd-Süd-Schnittstelle herum (analog im Fall einer Nord-Nord-Schnittstelle). Das Codieren des Magnetstreifens auf einer Karte besteht aus dem Erzeugen von Süd-Süd- und Nord-Nord-Schnittstellen, und das Lesen der Karte besteht aus dem Detektieren dieser Flusssprünge oder Magnetflussumkehrungen.
Das externe Magnetfeld, das zum Umkehren der Polaritäten benutzt wird, wird durch ein Solenoid erzeugt, das seine Polarität durch Umkehren der Stromrichtung umkehren kann. Das Feld des Solenoids wird an einem Spalt in dem Solenoid konzentriert, und wenn elementare Magnetteilchen des Magnetstreifens diesem Feld ausgesetzt werden, so kehrt sich ihre Polarität um (ungleiche Pole ziehen sich an). Eine Bewegung des Streifens an dem Solenoidspalt vorbei, während der die Polarität des Solenoids umgekehrt wird, erzeugt eine einzelne Magnetflussumkehrung. Um einen Magnetstreifen zu löschen, wird der Codierkopf auf einer konstanten Polarität gehalten, und der gesamte Streifen wird daran vorbeigeführt. Wenn es keine Flusssprünge gibt, so sind keine Daten auf dem Magnetstreifen gespeichert.
Flusssprünge werden nur in dem Augenblick erzeugt, wo das Solenoid die Polarität ändert. Wenn das Solenoid seine augenblickliche Polarität beibehielte, so würden keine weiteren Magnetflussumkehrungen erzeugt werden, wenn der Magnetstreifen von rechts nach links geführt wird. Wenn die Solenoidspaltpolarität von Nord-Süd zu Süd-Nord geändert werden würde, so würde augenblicklich ein Nord-Nord-Flusssprung erzeugt werden. Mit jeder einzelnen Umkehrung der Solenoidpolarität wird eine einzelne Magnetflussumkehrung erzeugt. Ein codierter Magnetstreifen ist lediglich eine Reihe von Magnetflussumkehrungen (Nord-Nord, gefolgt von Süd-Süd, gefolgt von Nord-Nord).
Ein weiteres Solenoid, als ein Lesekopf bezeichnet, wird zum Detektieren dieser Flusssprünge benutzt. Der Lesekopf funktioniert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Reziprozität. Strom, der durch ein Solenoid fließt, erzeugt ein Magnetfeld an dem Spalt. Darum erzeugt das Vorhandensein eines Magnetfeldes an dem Spalt einer Solenoidspule einen Strom in der Spule. Die stärksten Magnetfelder auf einem Magnetstreifen sind die Stellen der Flusssprünge. Diese werden von dem Lesegerät als Spannungsspitzen detektiert, wobei die "+/–"-Spannungen den Nord-Nord/Süd-Süd-Flusssprüngen entsprechen. Daten werden in "Bitzellen" codiert, deren Frequenz die Frequenz von "0"-Signalen ist. "1"-Signale haben genau die doppelte Frequenz von "0"-Signalen.
Eines der Probleme mit magnetischen Medien ist, dass verschiedene Anwendungen unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Bitdichte und des Codierungsformates haben. Unterschiede bei den Anforderungen verursachen zeitaufwändige und teure Änderungen an den Medienlese- und -schreibgeräten. Darum können Medienlese- und -schreibgeräte nur Karten mit einer bestimmten Bitdichte verarbeiten.
Zum Beispiel die Vorrichtung, die in EP 0 565 759 beschrieben ist, wo ein Verfahren zum Decodieren von F2-Signalen sowie eine Vorrichtung zum Decodieren von F2-Signalen, die von einem Magnetdatenträger gelesen werden, offenbart sind. Dieses Verfahren betrifft die Verbesserung der Genauigkeit des Lesens von Daten auf Magnetkarten, die möglicherweise beschädigt sind. Aber das beschriebene Magnetlesegerät kann keine Daten von Karten mit unterschiedlichen Bitdichten, die in das Kartenlesegerät eingeschoben werden, lesen, ohne dass dem Lesegerät die Bitdichte einer bestimmten Karte, die die Karte vor der Beschädigung hatte, vorher bekannt ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System bereitzustellen, dem weder die Bitdichte noch das Datenformat des verarbeiteten Mediums bekannt zu sein braucht.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Daten auf dem Magnetstreifen einer Karte mit jeder beliebigen Bitdichte zu codieren oder zu decodieren.
Bei der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zu Decodieren und Codieren von Informationen auf dem Magnetstreifen von Karten mit verschiedenen Bitdichten gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 1b bereitgestellt. Bei diesem Verfahren wird eine Karte in ein Kartenlesegerät eingeschoben, auf ein Förderband gelegt und unter magnetischen Lese-Schreib-Köpfen zum Codieren oder Decodieren hindurchgeführt. Mittels eines Wellencodierers wird die Geschwindigkeit des Förderbandes bestimmt. Die Geschwindigkeit des Bandes wird im Kopfteil einer Nachricht über eine Hochgeschwindigkeitskommunikationsverbindung an einen Einplatinenrechner übermittelt und wird zum Bestimmen der Bitdichte der Karte verwendet. Die von der Karte gelesenen Daten werden im Textkörper der Nachricht an den Einplatinenrechner gesendet.
Der Einplatinenrechner stellt die Bitdichte der Karte fest und demoduliert und decodiert die Daten. Zum Demodulieren der Daten sendet der Einplatinenrechner die Daten an ein Demodulatorobjekt, das die Bitdichte der Karte unterstützt. Das Demodulatorobjekt empfängt die Daten und wandelt die Daten in einen Datenstrom aus ASCII-Zeichen um, welche die Daten darstellen, die auf dem Magnetstreifen der Karte codiert wurden. Wenn der Einplatinenrechner über kein Demodulatorobjekt verfügt, das die Bitdichte der Karte unterstützen kann, so kann ein neues Demodulatorobjekt instanziiert werden, das diese Bitdichte unterstützt. Der Datenstrom wird dann zu einem Decoderobjekt gesandt, das den Datenstrom decodiert und entpackt. Von hier wird der Datenstrom zu einer Fahrkartenvalidierungseinrichtung gesandt, um die Gültigkeit der Daten zu überprüfen. Wenn der Datenstrom, der von der Karte decodiert und entpackt wurde, gültig ist, so werden diese Daten zu einem Packerobjekt gesandt, wo die Daten in ein Magnetstreifenformat gepackt und an das Kartenlesegerät zum Codieren zurückgesandt werden.
Das oben Dargelegte, zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen der vorliegende Erfindung, wird anhand der folgenden Spezifikation, der Ansprüche und der begleitenden Zeichnungen noch besser verständlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe der folgenden detaillierten Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen noch besser verständlich. In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen, ist Folgendes dargestellt:
1 zeigt ein System, das zum Decodieren oder Codieren von Daten verwendet wird, die auf den Magnetstreifen von Karten enthalten sind.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das den Prozess veranschaulicht, mit dem festgestellt wird, ob das System die Bitdichte der Karte unterstützen kann.
3 zeigt ein Flussdiagramm, das den Demodulatorprozess veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht ein System 100, das zum Decodieren oder Codieren von Informationen auf den Magnetstreifen von Karten verwendet wird. Das System umfasst eine Fahrkartenverarbeitungsmodul (FVM)-Mikrokontrollerplatine 102, die das System kontinuierlich auf den Einschub einer Magnetstreifenkarte, wie zum Beispiel Fahrpreismedien oder Kreditkarten, überwacht. Wenn eine Karte in das System 100 eingeführt wurde, so sendet die Mikrokontrollerplatine 102 ein Signal an die Transporthardware 104, die die Karte erfasst und die Karte auf ein (nicht gezeigtes) Förderband legt. Gleichzeitig aktiviert eine in der Transporthardware 104 befindliche Motorsteuerung Motoren, die ihrerseits das Förderband in Gang setzen, wodurch sich das Band dreht. Das sich drehende Förderband führt die Karte mit einer konstanten Geschwindigkeit unter magnetischen Lese-Schreib-Köpfen 106 zum Decodieren (Lesen) und Codieren (Schreiben) von Informationen auf dem Magnetstreifen der Karte vorbei. Es werden Solenoids verwendet, um die Daten mittels einschlägig bekannter Verfahren auf den Magnetstreifen zu codieren. Sensoren detektieren, wann sich die Karte an der richtigen Stelle innerhalb des Systems zum Codieren und Decodieren von Daten befindet. In einer alternativen Ausführungsform kann ein Durchziehgerät anstelle eines Einschubgerätes als das Kartenlesegerät verwendet werden.
Der Magnetstreifen der Karte dient dem Speichern von Informationen oder Daten. Zu den Daten können Kontoinformationen wie zum Beispiel eine Kreditkartennummer und das Ablaufdatum sowie Informationen zu den Beförderungstarifen gehören. Der Magnetstreifen besteht aus Zellen, und die auf der Karte codierten Daten werden mittels Flusssprüngen in den Zellen gespeichert. Alle Zellen haben die gleiche Länge, und die Länge der Zelle bestimmt sich aus der Bitdichte der Karte. Die Bitdichte ist ein Maß dafür, wie dicht die Flusssprünge beieinander liegen. Typische Magnetstreifenkarten verwenden F2F-Codierung zum Codieren der Daten. Bei der F2F-Codierung werden Zellen durch einen Anfang und ein Ende – oder Grenzen – markiert. Wenn es innerhalb der Grenzen einer Zelle zu einem Flusssprung kommt, so wird der Wert der Zelle als eine "1" angesehen. Das System 100 verwendet die 3/4-Zellzeit, um zu bestimmen, ob ein Flusssprung innerhalb der Zelle vorliegt. Die 3/4-Zellzeit ist 3/4 der Länge der Zelle. Wenn sich also der Flusssprung innerhalb von 3/4 der Länge der Zelle vollzieht (3/4-Zellzeit), so wird die Zelle als eine "1" gezählt. 3/4 ist der Industrie standard zum Überwachen auf einen Flusssprung, aber dieser Wert kann zu jeder beliebigen Länge geändert werden, einschließlich beispielsweise 7/8, 51% und 63% der Länge der Zelle.
Da die 3/4-Zellzeit 3/4 der Länge einer Zelle ist, kann diese Zeit je nach der Bitdichte der Karte variieren. Weil das System der vorliegende Erfindung in der Lage ist, Daten auf Magnetstreifenkarten von beliebiger Dichte zu codieren oder zu decodieren, kann es Karten mit verschiedenen Bitdichten und Codierungsfarmaten verarbeiten. Für Karten mit unbekannten Bitdichten muss das System bestimmen, was die 3/4-Zellzeit ist, bevor Daten von der Karte decodiert werden können. Ohne Kenntnis der 3/4-Zellzeit kann das System nicht bestimmen, wann ein Flusssprung innerhalb der Zellengrenzen stattgefunden hat.
Um Daten einer Karte mit einer unbekannten Bitdichte zu codieren oder zu decodieren, muss das System zuerst die Geschwindigkeit des Förderbandes oder die Drehzahl der Bandtransportrolle bestimmen. Zum Bestimmen der Geschwindigkeit wird ein Wellencodierer 108 verwendet. Der Wellencodierer 108 zählt die Anzahl der Umdrehungen des Bandes je Zeiteinheit. Auf der Grundlage der Umdrehungszahl des Bandes innerhalb einer bestimmten Zeitspanne wird die Drehzahl des Bandes errechnet, und die Informationen werden an die Mikrokontrollerplatine 102 übermittelt.
Als nächstes verwendet das System vorangestellte Nullen, die auf Magnetstreifenkarten enthalten sind, zum Berechnen der 3/4-Zellzeit. Die vorangestellten Nullen sind eine Markierung auf der Vorderseite der Fahrkarte, die eine bekannte Entfernung anzeigen. Anhand der vorangestellten Nullen weiß das System, wie eine "Null"-Zelle aussieht, und weiß darum auch, wie eine "Eins"-Zelle aussieht. Vorangestellte Nullen werden nur gebraucht, wenn das System die Dichte der Karte nicht erkennt. Die Zellzeiten an der Vorderkante der Karte werden gemessen, und anhand dieser Daten wird die 3/4-Zellzeit berechnet, indem die durchschnittliche Zellzeit der vorangestellten Nullen berechnet wird und dann 3/4 dieser Zeit genommen werden. Während sich das Medium über den Lesekopf bewegt, werden die Zellzeiten gemessen. Ein interner Timer auf der FVM-Mikrokontrollerplatine 102 dient zum Messen des Zeitintervalls zwischen den Magnetflussumkehrungen (Zellzeit), wodurch die Zellzeit gemessen wird.
Nachdem die Lese-Schreib-Köpfe die Daten von der Karte gelesen haben, werden die Informationen in Form einer Nachricht, die aus einem Kopfteil, einem Textkörper und einem Endteil besteht, ohne Zwischenspeicherung über eine Hochgeschwindigkeitskommunikationsverbindung an einen Einplatinenrech ner (EPR) oder Demodulator 110 gesendet. Der Kopfteil enthält die Bandgeschwindigkeitsinformationen und wird übermittelt, wenn die Geschwindigkeitsmessung erfolgt ist. Der Textkörper der Nachricht enthält die Entfernung von der Vorderkante des Mediums zur ersten Magnetflussumkehrung und das Zeitintervall zwischen den Magnetflussumkehrungen (Zellzeit). Diese Informationen werden so, wie die Magnetflussumkehrungen detektiert werden, ohne Zwischenspeicherung übermittelt. Der Endteil ist eine akkumulierte ZRÜ, die dem Demodulator 110 die Authentifizierung der Nachricht ermöglicht. Nachdem der Demodulator 110 die Nachricht empfängt, bestimmt der Demodulator 110, ob er in der Lage ist, die Daten auf dem Magnetstreifen anhand der Bitdichte der Karte zu demodulieren und zu decodieren. Des Weiteren können die Daten auch zur Analyse benutzt werden.
2 ist ein Flussdiagramm 200, das den Prozess veranschaulicht, mit dessen Hilfe der Demodulator bestimmt, ob er die Daten demodulieren und decodieren kann. Bei diesem Prozess überträgt der Mikrokontroller 102 ein Datenpaket, das die Zellzeitdaten enthält, die durch die magnetischen Lese-Schreib-Köpfe 104 von der Karte gelesen wurden, in Form serieller Daten 202 an den Demodulator 110. Wie oben beschrieben, besteht das Datenpaket aus einem Kopfteil, einem Textkörper und einem Endteil. Der Kopfteil enthält die Förderbandgeschwindigkeit und wird übermittelt, wenn die Geschwindigkeitsmessung ausgeführt wurde, und wird verwendet, wenn die Karte eine unbekannte Bitdichte hat. Der Textkörper des Datenpaketes enthält die Entfernung von der Vorderkante des Mediums zur ersten Magnetflussumkehrung und das Zeitintervall zwischen den Magnetflussumkehrungen (Zellzeit). Die Zellzeit dient dem Ermitteln der 3/4-Zellzeit, um zu bestimmen, ob eine Magnetflussumkehrung oder ein Flusssprung stattgefunden hat. Der Endteil ist eine akkumulierte zyklische Redundanzüberprüfung (ZRÜ), die es dem Demodulator 110 gestattet, das Datenpaket mittels Detektieren von Datenübertragungsfehlern zu authentifizieren.
Nach dem Empfang der seriellen Daten 202 werden die Zellzeitdaten (welche die Bitdichte der Karte angeben), die im Textkörper der Nachricht enthalten sind, durch den Demodulator gelesen. Wenn der Demodulator die Bitdichte der Karte unterstützt, so werden die Zellzeitdaten an das entsprechende Demodulatorobjekt 204, 206 gesendet, das die Zellzeitdaten empfängt und die Daten in einen Datenstrom umwandelt, der die Daten darstellt, die auf dem Magnetstreifen der Karte codiert wurden. Dies geschieht durch Feststellen, wann es innerhalb der 3/4-Zellzeit zu einem Flusssprung gekommen ist. Anhand der Bitdichte der Karte wird das entsprechende Demodulato robjekt bestimmt. Jedes Demodulatorobjekt unterstützt eine bestimmte Dichte, die durch den Demodulator unterstützt wird. 2 veranschaulicht zwei Demodulatorobjekte: ein Demodulatorobjekt 204 für geringe Dichte und ein Demodulatorobjekt 206 für hohe Dichte. Wenn die Bitdichte der Karte durch das Demodulatorobjekt 204 für geringe Dichte unterstützt wird (d. h. die Flusssprünge liegen näher beieinander), so werden die Zellzeitdaten dorthin übermittelt. Wenn die Bitdichte der Karte durch das Demodulatorobjekt 206 für hohe Dichte unterstützt wird (d. h. die Flusssprünge liegen weiter auseinander), so werden die Zellzeitdaten dorthin übermittelt. Obgleich zwei Demodulatorobjekte in 2 gezeigt sind, nämlich ein Demodulatorobjekt 204 für geringe Dichte und ein Demodulatorobjekt 206 für hohe Dichte, leuchtet dem Fachmann ein, dass jede beliebige Anzahl von Demodulatorobjekten implementiert werden kann. Das Demodulatorobjekt wandelt binär codierte Daten auf der Karte in einen String von ASCII-Zeichen um. Eine binäre Eins wird als eine ASCII-Eins dargestellt, und eine binäre Null wird als eine ASCII-Null dargestellt. Zellzeiten, die nicht die Kriterien einer Eins oder einer Null erfüllen, werden als eine ASCII-Null dargestellt. Dieses Ausgangssignal eignet sich zur Anzeige oder Weiterverarbeitung.
Wenn die Bitdichte nicht durch den Demodulator unterstützt wird, d. h. wenn der Demodulator kein Demodulatorobjekt enthält, das die Bitdichte der Karte unterstützt und die Daten von der Karte umwandeln kann, so kann ein neues Demodulatorobjekt zum Entgegennehmen der Daten von unbekannter Bitdichte instanziiert werden. Wie oben besprochen, verwendet das System die auf den Magnetstreifenkarten codierten vorangestellten Nullen zum Bestimmen der 3/4-Zellzeit. Anhand dieser Informationen kann unter Verwendung der im Kopfteil des Datenpaketes enthaltenen Geschwindigkeit des Förderbandes und der Zeit zwischen den Flusssprüngen die Bitdichte der Karte bestimmt werden. Die Bitdichte ist gleich dem Umgekehrten der Transportgeschwindigkeit, multipliziert mit der durchschnittlichen Zellzeit. Es kann dann ein Demodulatorobjekt instanziiert werden, um die neue Bitdichte zu verarbeiten.
Wenn des Weiteren die Karte eine bekannte Bitdichte enthält, aber das System kein Demodulatorobjekt enthält, das die Bitdichte unterstützt, so können Demodulatorobjekte auch für bekannte Bitdichten instanziiert werden. Die Geschwindigkeitsinformationen im Kopfteil der Nachricht und die bekannte Bitdichte werden zum Berechnen der erwarteten Zellzeitparameter verwendet. Anhand dieser Informationen kann ein neues Demodulatorobjekt instanziiert werden.
Das Demodulatorobjekt wandelt die Flusssprungzeitintervalle durch Berechnen des Zellgrenzintervalls und Überwachen auf eine Magnetflussänderung innerhalb der Zellgrenze um. Wie oben beschrieben, wird das Fehlen einer Magnetflussänderung innerhalb der Grenze als eine Null definiert, und das Vorliegen einer Magnetflussänderung innerhalb der Zellgrenze wird als eine Eins definiert.
Nachdem die Zellzeitdaten in einen Datenstrom umgewandelt wurden, so sendet das Demodulatorobjekt diesen Datenstrom zu einem Decoderobjekt oder Mediumtyp. 2 veranschaulicht fünf verschiedene Medientypen 208, 210, 212, 214, 216. Medientypen sind Kreditkarten und verschiedene Arten von Fahrpreismedienkarten. Obgleich ein System gezeigt ist, das fünf verschiedene Medientypen unterstützt, ist dem Fachmann klar, dass jede beliebige Anzahl von Medientypen unterstützt werden kann. Das Decoderobjekt empfängt den Datenstrom von dem Demodulatorobjekt, und das Objekt decodiert und entpackt den Datenstrom. Andere Datenbits als 1 oder 0 werden ignoriert.
Nachdem das Decoderobjekt den Datenstrom decodiert und entpackt hat, wird der Datenstrom an die Fahrkartenvalidierungseinrichtung 218 gesandt. Die Fahrkartenvalidierungseinrichtung bestimmt die Gültigkeit der vorgelegten Karte anhand der im Endteil des Datenpaketes enthaltenen ZRÜ. Wenn der von der Karte decodierte und entpackte Datenstrom gültig ist, so werden diese Informationen an ein Packerobjekt 220 gesendet. Das Packerobjekt 220 packt die Daten in ein Magnetstreifenformat und sendet die Daten an den Mikrokontroller 102. Der Mikrokontroller 102 kann dann die Daten modifizieren, zum Beispiel das entsprechende Beförderungsentgelt von der Karte abziehen, wenn die Karte für ein Personenbeförderungssystem verwendet wird, und die Daten auf der Karte codieren. Der Mikrokontroller 102 kann Daten mit Standarddichten unter Verwendung des Wellencodierer-Timings oder mit programmierbaren Dichten unter Verwendung des internen Timers des Mikrokontrollers 102 auf den Magnetstreifen der Karte codieren. Der Wellencodierer 108 codiert Daten mit einer bestimmten Dichte auf die Karte. Wenn die erforderliche Dichte nicht durch den Wellencodierer 108 unterstützt wird, so können interne Timer des Mikrokontrollers 102 verwendet werden, um einen Wellencodierer zu simulieren, um die richtige Bitdichte zu codieren.
3 ist ein Flussdiagramm, das den Demodulatorprozess veranschaulicht, der durch die Demodulatorobjekte 204, 206 von 2 verwendet wird, um die Intervalle zwischen den Flusssprüngen in einen Strom von ASCII-Daten umzuwandeln, der die Daten darstellt, die auf dem Magnetstreifen der Karte codiert sind. Das Demodulatorobjekt wandelt die Flusssprung zeitintervalle durch Berechnen des Zellgrenzintervalls und Überwachen auf eine Magnetflussänderung innerhalb der Zellgrenze um. Das Fehlen einer Magnetflussänderung innerhalb der Grenze ist als eine Null definiert. Das Vorliegen einer Magnetflussänderung innerhalb der Zellgrenze ist als eine Eins definiert.
Ein Datenpaket wird an das Demodulatorobjekt gesandt 302, was bewirkt, dass eine Wiederaufnahmemarkierung auf "Wahr" gesetzt wird und eine Überlaufmarkierung auf "Falsch" gesetzt wird 304. Mittels dieser Markierungen wird das Zellgrenzintervall (die Zellzeit) bestimmt und festgestellt, wann eine Magnetflussumkehrung oder ein Flusssprung stattgefunden hat. Die Wiederaufnahmemarkierung bezeichnet das Ende der Zelle oder die Zellgrenze. Nachdem die Zellgrenze erreicht ist, wird die Wiederaufnahmemarkierung auf "Falsch" gesetzt. Die Überlaufmarkierung zeigt an, dass ein Flusssprung noch nicht stattgefunden hat, und der Zähler zählt immer noch, um das Zellgrenzintervall oder die Zellzeit zu bestimmen, und das System achtet weiterhin auf die Zellgrenze.
Nachdem das Datenpaket von dem Mikrokontroller 102 empfangen wurde, überprüft das Demodulatorobjekt zuerst, ob die empfangene Zellzeit mindestens so groß ist wie die 3/4-Zellzeit 306. Wenn die Antwort "Ja" ist, so wird die Überlaufmarkierung auf "Wahr" geändert 308, weil der Demodulator lediglich die Länge der Zelle auf die 3/4-Zellzeit überprüft, um bestimmen, ob ein Flusssprung stattgefunden hat. Wenn die Zellzeit die 3/4-Zellzeit ist, so weiß das System, ob es einen Flusssprung in der Zelle gibt, und der Zähler kann das Zählen beenden, so dass der Überlauf auf "Wahr" gesetzt wird, und das Demodulatorobjekt überprüft, ob die Zellgrenze erreicht ist 310. Wenn die empfangene Zellzeit nicht mindestens so groß ist wie die 3/4-Zellzeit, so hält das Demodulatorobjekt die Überlaufmarkierung auf "Falsch" und überprüft, ob eine Zellgrenze erreicht ist 310.
Wenn eine Zellgrenze erreicht ist, so wird eine Neubitmarkierung auf "kein Überlauf" gesetzt 312, was anzeigt, dass das Bit, das soeben decodiert wurde, das Komplement der Überlaufmarkierung ist. Die Neubitmarkierung stellt das demodulierte Bit dar und ist ein Halter, so dass das Bit zu dem Decoderobjekt weitergeleitet werden kann, wenn die gesamte Bitzelle verarbeitet wurde. Als nächstes überprüft der Demodulator, ob die Neubitmarkierung auf "Wahr" gesetzt ist 314. Oder anders ausgedrückt: Das Demodulatorobjekt vergewissert sich, dass eine Zellgrenze erreicht ist (d. h. eine Zellgrenzmarkierung wird auf "Falsch" gesetzt). Wenn die Neubitmarkierung "Falsch" (Null) ist, so ist das Ende der Bitzelle erreicht. Wenn die Neubitmarkierung "Wahr" ist, so wird die Zellgrenzmarkierung auf "Falsch" gesetzt, und das Wiederaufnahmebit wird auf "Falsch" gesetzt, und das Demodulatorobjekt wartet auf den nächsten Flusssprung, was das Ende der Bitzelle markiert. Wenn der Demodulator überprüft, ob das Wiederaufnahmebit "Wahr" ist, so wartet der Demodulator bis zum nächsten Flusssprung. Wenn die Antwort "Nein" ist, so überprüft das Demodulatorobjekt, ob das Wiederaufnahmebit "Wahr" ist 316.
Wenn das Wiederaufnahmebit "Falsch" ist, so wurden die Daten aus der Zelle gelesen, und die nächste Zelle wird gelesen. Wenn das Wiederaufnahmebit "Wahr" ist 316, so wird die Zellgrenzmarkierung auf "Wahr" gesetzt 320. Als nächstes überprüft das Demodulatorobjekt, ob die Neubitmarkierung "Wahr" ist 322. Wenn das neue Bit nicht "Wahr" ist, so sind die decodierten Daten "0", und es gibt keinen Flusssprung 324. Wenn das neue Bit "Wahr" ist, so sind die decodierten Daten ist "1", und es gibt einen Flusssprung 326. Diese demodulierten Daten werden dann an ein Decoderobjekt gesandt. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis alle Zellen überprüft wurden.
Obgleich oben eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung lediglich als Beispiel beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, dass an der offenbarten Ausführungsform Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne den Geltungsbereich der Erfindung, der in den angehängten Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Lesen von Daten, die auf einem Magnetstreifen einer Medienkarte mit unbekannter Bitdichte gespeichert sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen der Bitdichte der Karte durch Messen der Länge von Zellen, die sich auf dem Magnetstreifen der Karte befinden, durch Lesen von Daten von der Karte, Übertragen der Bitdichte und Daten, die in den Zellen enthalten sind, über ein Datenpaket zu einem Demodulator, wobei der Demodulator mindestens ein Demodulatorobjekt und mindestens ein Decoderobjekt aufweist, Bestimmen, ob die Bitdichte der Karte von dem Demodulator unterstützt wird, indem bestimmt wird, ob das zumindest eine Demodulatorobjekt die Bitdichte der Karte erkennt und die auf der Karte enthaltenen Daten demodulieren kann, und Übertragen der Daten zu dem Demodulatorobjekt zum Demodulieren der Daten, wenn das zumindest eine Demodulatorobjekt die Bitdichte der Karte erkennt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt des Instanziierens eines anderen Demodulatorobjekts aufweist, das die Bitdichte der Karte unterstützt, wenn das zumindest eine Demodulatorobjekt die Bitdichte der Karte nicht erkennt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die demodulierten Daten ein String von ASCII-Zeichen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die auf der Karte codierten Daten durch einen Flusssprung repräsentiert sind.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, das ferner den Schritt des Übertragens der demodulierten Daten zu dem mindestens einen Decoderobjekt zum Decodieren und Entpacken der demodulierten Daten aufweist, wenn das mindestens eine Decoderobjekt den Kartentyp erkennt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, das ferner den Schritt des Instanziierens eines weiteren Decoderobjekts, das den Kartentyp erkennt, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner den Schritt des Messens der Geschwindigkeit eines Förderbands eines Kartenlesegeräts umfasst, wobei das Kartenlesegerät die Karte erfasst, die Karte auf das Förderband gibt und die Karte unter einem Lesekopf durchlaufen lässt.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Geschwindigkeit des Transportbands anhand eines Wellencodierers gemessen wird, indem die Anzahl von Umdrehungen des Bands pro Zeiteinheit gezählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Längen der Zellen von einem internen Timer des Kartenlesegeräts gemessen werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Geschwindigkeit zu dem Demodulator in einem Kopfteil des Datenpakets übertragen wird.
verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, das ferner den Schritt aufweist, bei dem das mindestens eine Demodulatorobjekt die Zelle auf Flusssprung überwacht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, das ferner den Schritt umfasst, bei dem eine 3/4-Zellenzeit von Zellen auf dem Magnetstreifen bestimmt wird, wenn die Karte eine unbekannte Bitdichte hat, indem die Zellzeiten von führenden Nullen gemessen werden, die auf die Karte codiert sind, wobei eine durchschnittliche Zellzeit berechnet und 3/4 der durchschnittlichen Zellzeit genommen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner die folgenden Schritte aufweist: Berechnen der unbekannten Bitdichte, indem ein Umgekehrtes der Geschwindigkeit des Bands genommen und mit der durchschnittlichen Zellzeit multipliziert wird, und Instanziieren eines anderen Demodulatorobjekts, das die Bitdichte der Karte unterstützt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Karte eine Kreditkarte ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die Karte eine Fahrpreismedienkarte ist.
Gerät (100) zum Lesen von Daten, die auf einem Magnetstreifen einer Medienkarte (208, 210, 212, 214, 216) mit unbekannter Bitdichte gespeichert sind, wobei das Gerät Folgendes umfasst: ein Kartenlesegerät zum Lesen der unbekannten Bitdichte und der Daten, die auf den Magnetstreifen der Karte codiert sind, und einen Demodulator (110), der mit dem Kartenlesegerät über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist, wobei der Demodulator Folgendes aufweist: mindestens ein Demodulatorobjekt (204, 206) zum Demodulieren der Daten, die von der Karte gelesen werden, wenn das mindestens eine Demodulatorobjekt (204, 206) die Bitdichte der Karte erkennt, und mindestens ein Decoderobjekt, das mit dem mindestens einen Demodulatorobjekt (204, 206) gekoppelt ist, um die demodulierten Daten zu decodieren und entpacken, wenn das mindestens eine Decoderobjekt den Kartentyp erkennt.
Gerät nach Anspruch 16, wobei die Daten von dem Kartenlesegerät zu dem Demodulator über ein Datenpaket übertragen werden, das die Geschwindigkeit eines Förderbands enthält, das zum Transportieren der Karte innerhalb des Kartenlesegeräts verwendet wird, und der von der Karte gelesenen Daten.
Gerät nach Anspruch 17, wobei die Daten auf einer Karte in Zellen gespeichert sind, und wobei die Daten durch Flusssprünge repräsentiert werden.
Gerät nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Bitdichte der Karte berechnet wird, wenn die Bitdichte nicht von dem mindestens einen Demodulatorobjekt erkannt wird.
Gerät nach Anspruch 19, wobei eine 3/4-Zellzeit von Zellen auf dem Magnetstreifen berechnet wird, indem die Zellzeiten führender Nullen gemessen werden, die auf der Karte codiert sind, und indem ein Durchschnitt der gemessenen Zellzeiten genommen wird.
Gerät nach Anspruch 20, wobei, wenn die Bitdichte nicht von dem mindestens einem Demodulatorobjekt erkannt wird, die Bitdichte berechnet wird, indem ein Umgekehrtes der Geschwindigkeit des Bands genommen und mit der durchschnittlichen Zellzeit multipliziert wird.
Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei ein weiteres Demodulatorobjekt instanziiert wird, wenn das mindestens eine Demodulatorobjekt die Bitdichte der Karte nicht erkennt.
Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei ein weiteres Decoderobjekt instanziiert wird, wenn das mindestens eine Decoderobjekt den Kartentyp nicht erkennt.
Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 22, bei dem die Karte eine Kreditkarte ist.
Gerät nach einem der Ansprüche 16 bis 22, bei dem die Karte eine Fahrpreismedienkarte ist.