CN1184999A - 信息记录与更新方法及装置、记录介质及其初始化装置 - Google Patents

Abstract

当记录在磁卡上的信息被信息记录和更新装置更新时,产生一种与更新后的信息对应的频谱扩展信号,然后在不删除老信息的情况下,迭加在以前记录在记录介质上的信息上加以记录。由于所述信息是频谱扩展的,所以,难以进行修改。另外,在使用所述磁卡时,可以考虑记录在记录介质上的老信息,辨别所述磁卡可否使用。

Description

信息记录与更新方法及装置、记录介质及其初始化装置

本发明涉及防止诸如一般称为预付卡的预先付款的磁卡等磁性记录介质错误使用的方法和装置。

用磁记录系统录有信息的卡(磁卡)已在各种领域使用。例如，在公用电话亭和自动售票机用的预付卡(预先付款的磁卡)上，记录着诸如可用计量费用和金额等相当于付款的信息。购买了这种预付卡，就可以用所述预付卡而不用另钱来打电话或购买车票。

在这种情况下，每次使用预付卡时记录在预付卡上的可用计量费用(metering rate)和金额信息便更新成最新信息。

这样的更新过程是利用，例如，图1所示的(预付卡)磁卡更新装置来完成的。这种更新装置装在可以使用预付卡的装置，例如公用电话亭和自动售票机内。

如图1所示，记录在磁卡50上的信号(信息)由读出装置1读出，然后提供给信息提取装置2。信息提取装置2从所提供的信号中提取代表可用计量费用(metering rate)和金额信息的数字信息，然后将所述数字信息提供给信息更新装置3。

信息更新装置3把检测到的信息输出到，例如显示装置(未示出)，另外还接收与使用情况对应的更新信息。例如，在公用电话亭用的预付卡的情况下，信息更新装置3输出从磁卡读出的计量费用信息，并接收诸如打电话而扣除使用的计量费用之后的计量费用或者计量费用的减少量等的更新信息。

接着，信息更新装置3依据所接收更新信息产生更新后的信息，并将这种更新后的信息提供给记录信息产生装置4。记录信息产生装置4加标题信息和纠错码，产生记录信息，然后把这种记录信息提供给信号记录装置5。信号记录装置5重新把所述信息记录在磁卡50上。

如前所述，在预付卡的的情况下，依据记录在预付卡上的信息，例如，用户可以利用这种预付卡接受诸如从公用电话亭打电话或购物等各种服务。

在前面解释的磁卡，诸如预付卡的情况下，图1所示更新装置的信息更新装置3往往由软件控制。因此，只要得到更新装置，然后重新编写安装在信息更新装置3上的程序，就可以很容易地修改诸如可用计量费用和金额等信息。

另外，在与上面解释的更新装置无关的情况下，还可以设想，通过检测出记录在磁卡上的信息格式，不公正地重写磁卡上的信息，以便非法地使用所述磁卡。

最近，除了公用电话亭和自动售票机以外，可以用于游乐场和普通零售商店的各种各样的预付卡也在增加。此外，各种磁卡还应用于不同的领域，例如，上面记有个人信息的成员卡或旅馆用的钥匙卡。

因此，有效地防止记录在诸如磁卡等记录介质上的信息被为错误使用目的而更改是一个非常重要的问题。

所以，本发明的目的是有效地防止诸如磁卡等记录介质的错误使用。

为了解决上面解释的问题，本发明的信息记录和更新方法包括下列步骤：

读出记录在记录介质上的信号；

从读出步骤读出的信号中检测频谱扩展信息；

更新在检测步骤检测的信息；

依据更新步骤更新后的信息产生频谱扩展信号；

把在频谱扩展信号产生步骤产生的频谱扩展信号迭加在信息读出步骤所读出的信号上；以及

把迭加过程形成的信号记录在记录介质上。

按照本发明的一个方面，信息记录和更新方法的特征在于，一种只能用初始化装置写入的初始化信息，被用相同的初始化装置在初始化时写在记录介质上。

按照本发明的另一个方面，信息记录和更新方法的特征在于，根据从检测步骤检测到的信息获得的更新的历史，辨别记录介质是否正规，当记录介质被辨别为不正规的介质时，执行使其使用失效的过程。

按照本发明的另一个方面，信息记录和更新方法的特征在于，使其使用失效的过程，在检测步骤检测不到初始化信息时执行。

此外，按照本发明的另一个方面，信息记录和更新方法的特征在于，它包括电平改变步骤，用来改变在频谱扩展信号产生步骤用要求的随机数产生的频谱扩展信号的功率电平。

按照本发明的另一个方面，信息记录和更新方法是一种具有以下特征的信息更新方法：它包括产生定时信号的步骤，所述定时信号表示产生用于检测频谱扩展信号的扩展码、以便将定时信号迭加在准备记录在记录介质上的信号上的起始定时。

按照本发明的一种信息记录和更新方法，对从记录介质读出和更新的信息进行频谱扩展处理。这种频谱扩展信号迭加在读出步骤所读出的信息上，然后记录在记录介质上。

因此，既然刚刚更新的频谱扩展信息迭加和记录在以前记录于记录介质上的信息上，老的信息是从来都不删除的。因此，最近的信息可以与过去的历史一起记录。

此外，准备记录在记录介质上的信息是频谱扩展的。所以，若要为使用而更改频谱扩展信息，则为了改变所述信息须通过逆扩展来检测频谱扩展信息，并将其删除，然后通过频谱扩展来记录错误的信息。因此，记录在记录介质上的信息变得很难修改。

同时，按照本发明的信息记录和更新方法，在记录介质上录有只能由初始化装置写入的频谱扩展的初始化信息。

既然初始化信息是频谱扩展的，这个信息就难以修改。另外，正如前面解释的，更新信息信号时，被更新的信息是频谱扩展的，当它迭加在从记录介质读出的信息上之后，然后记录在记录介质上。也就是说，在记录介质上只有更新后的信息是没有迭加的。因此，在正常使用的情况下，初始化信息是永远不会被删除的。

按照本发明的信息记录和更新装置，更新后的信息是频谱扩展的，而且是以迭加在老的信息上面的方式记录在记录介质上的。因此，可以根据在检测步骤检测到的更新历史辨别记录介质是否正规。例如，当过去的历史产生不一致时，就可以判定记录在相关记录介质上的信息可能被修改过了。

当记录介质被鉴别为不正规的介质时，使这样的记录介质使用失效的过程以这样的方式完成，即中止更新过程，把这样的记录介质收起来，发出报警声响或报警信息。

这样就能有效地防止使用其上所记录的信息可能被修改过的记录介质。

另外，按照本发明的信息记录和更新方法，只要在所述记录介质上所述信息未被重写，在正常使用的情况下初始化信息是防止被删除的。另外，初始化信息只能由初始化装置写入。因此，若在记录介质上检测不到初始化信息，则可辨别记录在记录介质上的信息已被修改，并以这样的方式执行使所述记录介质使用失效的过程，即中止更新过程，把相关的记录介质收起来或发出报警。

因此，肯定可以有效地防止使用其上所记录的信息被修改过的记录介质。

另外，按照本发明的信息记录和更新方法，频谱扩展信号产生步骤所产生的频谱扩展信号的功率电平是用要求的随机数随机地改变的。

因此，禁止产生删除频谱扩展信号用的信号，从而有效地防止改变信息，诸如删除最近的频谱扩展信号。

另外，按照本发明的信息记录和更新方法，用来表示产生用于检测频谱扩展信号的扩展码的起始定时的定时信号是以这样一种方式记录的，即，将它迭加在频谱扩展信号上。这种定时信号表示频谱扩展用的扩展码的产生的开始定时。

因此，在检测记录在相关的记录介质上的频谱扩展信息的情况下，可以产生具有所述时序的扩展码，该扩展码几乎与通过按照所述定时信号产生扩展码而将信息的频谱扩展所获得的扩展码相同。

因此，可以容易地检测到频谱扩展用的扩展码，并快速地检测频谱扩展信息。

参考附图阅读本最佳的实施例的下列详细描述，本发明的其他目的和优点将变得更加明显。

图1是方框图，用来解释有关技术的磁卡更新装置的例子；

图2是方框图，用来解释本发明的信息记录和更新装置的最佳实施例；

图3是方框图，用来解释本发明初始化信息设定装置的实施例；

图4是方框图，用来解释图1所示信息记录和更新装置的频谱扩展信号检测装置；

图5A和5B是示意图，用来解释定时信号与PN码流之间的关系；

图6A至6C是示意图，用来解释PN码检测范围；

图7A至7C是示意图，用来解释设定PN码检测范围的过程；

图8A至8E是示意图，用来解释不同相位的PN码流；

图9是示意图，用来解释通过本发明信息记录和更新装置记录在记录介质上的信息的状态；

图10是流程图，用来解释图1所示信息记录和更新装置的操作；

图11是方框图，用来解释当频谱扩展信号的电平变化时，频谱扩展信号产生装置的例子；以及

图12A和图12B是示意图，用来解释随机地改变频谱扩展信号电平的步骤。

现将参照附图解释本发明的信息记录和更新方法、信息记录和更新装置、记录介质初始化装置和记录介质。

图2是方框图，用来解释本实施例的信息记录和更新装置10。图2所示信息记录和更新装置10在每一次使用磁卡时更新记录在磁卡100上的信息，利用PN(伪随机噪声)码流作为扩展码使更新后信息的频谱扩展，并通过把所述信息迭加在老信息上面，来把更新后的信息记录在记录介质上。

图3是方框图，用来解释本发明的记录介质初始化装置。记录介质初始化装置20把初始值记录在磁卡上，以便产生可在图2所示信息记录和更新装置10上使用的磁卡。

在本实施例中，作为记录介质的磁卡100用作预付卡，假定每次使用所述卡时更新的金额信息作为信息信号记录。

首先，参照图3，解释产生可以在图2所示的信息记录和更新装置上使用的磁卡用的记录介质初始化装置20。

如图3所示，记录介质初始化装置20包括频谱扩展信号产生装置21，22、定时信号产生装置23、加法装置24和信号记录装置25。

频谱扩展信号产生装置21产生只能在这个记录介质初始化装置20上写入的PN码流。在这种情况下，频谱扩展信号产生装置21所产生的PN码流是一种只能在初始化时由所述记录介质初始化装置写入的信息(下文称作初始化信息)。所产生的PN码流提供给加法装置24作为与初始化信息对应的频谱扩展信号S21。

作为频谱扩展信号S21，用于，例如，后面将要解释的定时信号的具有0相位的PN码流用作PN码流，而所述信息不被该PN码流扩展。换句话说，当所述0相位的PN码流被逆扩展时，任何信息都得不到。也就是说，当检测不包括所述信息的0相位PN码流时，可以检测出初始化信息。

在后面将要解释的信息记录和更新装置中，更新后的信息被PN码频谱扩展，而信息总是可以被记录的。在这意义上，不包括任何信息的特定相位的PN码流只有用这种记录介质初始化装置20才能记录。

频谱扩展信号产生装置22产生准备记录在记录介质100上的与金额初始值对应的频谱扩展信号。金额信息用PN码流进行频谱扩展，以产生频谱扩展信号S22。

用在这种频谱扩展信号产生装置22上的PN码流与用在频谱扩展信号产生装置21上的PN码流在序列上是公共的，但在相位上是不同的。然后所产生的频谱扩展信号S22提供给加法装置24。

定时信号产生装置23产生定时信号S23，所述信号表示当使用频谱扩展信号产生装置21和22产生的频谱扩展信号时使用的产生PN码流的起始定时。也就是说，定时信号S23表示从标题码开始产生具有预定码型的频谱扩展用的PN码流的定时。

为了检测频谱扩展信号，必须利用用于频谱扩展的PN码流，以及以相同的定时产生的具有同样码型的用于逆扩展的PN码流来完成逆频谱扩展。当把频谱扩展的扩展系数设置成非常大的值时，检测用于频谱扩展的PN码流变得非常困难。

因此，使用定时信号产生装置23所产生的定时信号S23，以便迅速地开始逆频谱扩展，作为用来使频谱扩展用的PN码流与逆频谱扩展用的PN码流同步的同步信号。定时信号S23提供给加法装置24。

加法装置24形成信号S24，其中迭加了频谱扩展信号S21、频谱扩展信号S22和定时信号S23，然后把这个信号S24提供给信号记录装置25。信号记录装置25把信号S24记录在磁卡100上。

正如所解释的，记录介质初始化装置20产生磁卡100，后者通过在其上记录所述信号24而可以使用，在所述信号24中迭加了对应于初始化信号的频谱扩展信号S21、对应于金额初始值信息的频谱扩展信号S22和定时信号。

正如前面所解释的，初始化信息和金额信息是通过以不同相位迭加用PN码流产生的频谱扩展信号S21，S22而分别记录在磁卡100上的。既然每一条信息都是频谱扩展的，这样的信息不能被提取，若不执行频谱扩展则情况相反。因此，金额信息不能容易地读出，相应地，信息的安全性便得以提高，正如前面所解释的，改变金额信息变得困难了。

另外，频谱扩展信号S21是利用只能在记录介质初始化装置20上写入的PN码流形成的。所以，当在磁卡100上通过重写改变了的金额信息来不诚实地更新金额信息时，刚记录的信息会删除初始化信息。

因此，若在图2所示的信息记录和更新装置10上更新数据时检测不到初始化信息，则正如后面将要解释的，磁卡的使用将被禁止，例如，以便防止使用其信息被不诚实地修改过的磁卡。

下面，将参照图2，解释用来执行图3所示记录介质初始化装置所产生的磁卡100的更新过程的信息记录和更新装置10。

图2所示的信息记录和更新装置10对更新后的金额信息执行频谱扩展，然后把这种更新后的金额信息迭加在记录在磁卡100上的信息上，以便把最新的更新后的金额信息和初始化信息、更新前的金额信息一起录入磁卡。

如图2所示，信息记录和更新装置10包括读出装置11、频谱扩展信号检测装置12、信息提取装置13、信息更新装置14、记录信息产生装置15、频谱扩展信号产生装置17和信号记录装置18。

读出装置11读出记录在磁卡100上的信号，然后把这个信号提供给频谱扩展信号检测装置12和加法装置17。

频谱扩展信号检测装置12检测所提供的信号中的频谱扩展信号。图4是用来解释频谱扩展信号检测装置12结构的示意图。

如图4所示，频谱扩展信号检测装置12包括定时检测装置121、PN码检测装置122、信息解调装置123和控制装置124。提供给频谱扩展信号检测装置12的信号再提供给定时检测装置121、PN码检测装置122和信息解调装置123。

定时检测装置121检测迭加在所提供的信号上的定时信号，然后把检测结果通知控制装置124。当来自定时检测装置121的检测结果是表示检测到定时信号的信号时，控制装置124控制PN码检测装置122，使迭加在提供给PN码检测装置122的信号上的频谱扩展信号检测到频谱扩展的PN码流。

例如，采用滑动相关器作为PN码检测装置122。PN码检测装置122根据来自控制装置124的控制信号产生PN码流，然后检测对所提供的信号中的频谱扩展信号进行频谱扩展的PN码流。然后将检测结果提供给控制装置124。

当来自PN码检测装置122的检测结果指出在提供给PN码检测装置122的信号中检测到PN码流时，控制装置124控制信息解调装置123对迭加在来自读出装置11的信号上的信息进行解调。

信息解调装置123根据来自控制装置124的控制信号产生PN码流，并执行逆频谱扩展，以便对作为频谱扩展信号迭加到从读出装置11输送的信号的信息进行解调。解调后的信息提供给信息提取装置13。

正如上面解释的，对应于初始化信息的频谱扩展信号和对应于金额信息的频谱扩展信号都是利用PN码流形成的，这些PN码流在序列上是相同的，但在相位上彼此不同。因此，PN码检测装置12产生多个不同相位的PN码流，并执行PN码的检测，并用这样的PN码流进行逆频谱扩展，以便对用迭加方法记录在记录介质100上的每一条信息进行解调。

当根本检测不到PN码流或正如上面解释的，检测不到与记录在记录介质100上的初始化信息对应的PN码流时，磁卡100被判断为它不是由记录介质初始化装置20产生的卡，或是所记录的信息被修改过的非正规磁卡。

在这种情况下，控制装置24执行使磁卡100使用失效的过程，例如，为了防止其记录的信息已被修改的磁卡的错误使用，而在信息解调装置123中不执行信息的解调。

另外，如图5A和5B所示，频谱扩展信号检测装置12检测定时信号，并为根据所述定时信号产生用于检测PN码PN码流。正如前面所解释的，定时信号表示在记录介质初始化装置20上产生频谱扩展信号用的PN码流开始产生的定时。在本实施例中，PN码流(图5B)是以定时信号(图5A)的下降沿为基准产生的。

在频谱扩展信号检测装置12中，PN码检测用的PN码可以按照与用于产生迭加在读出装置11所提供的信号上的频谱扩展信号的PN码流几乎相同的定时产生。这样，在信息记录和更新装置10中，对频谱扩展信号进行频谱扩展用的PN码流的开始产生的定时的检索范围，被限制在用来检测对频谱扩展信号进行频谱扩展的PN码流的狭窄的范围内。

也就是说，用于产生频谱扩展信号的PN码流的检测范围是这样设置的：如图6C所示，以所述定时信号为基准；考虑到开始产生用于使频谱扩展信号频谱扩展的PN码流的定时(图6A)敏感地偏离开始产生用于PN码检测的PN码流的定时(图6B)。

若产生偏离量，则以这样的方式设置这种检测范围，即，使得PN码流的标题码肯定存在。在图4所示的PN码检测装置122中对预设的检测范围执行PN码检测过程。如图7A至7C所示，在本实施例中，这样设定所述检测范围：以定时信号的下降沿为基准，使其在延迟方向上和超前方向上具有相同的时间宽度。

这样，以图7B所示PN码检测装置检测的定时信号的下降沿为基准，即使是使频谱扩展信号频谱扩展用的PN码流的标题码P1偏离到延迟的方向上，也能快速地检测到PN码流。

在这种情况下，以图7B所示定时信号的上升沿为基准，PN码的检测过程在检测范围内的超前的方向执行。当在超前的方向上在检测的过程中检测不到PN码时，PN码检测过程以定时信号的下降沿为基准在预设的检测范围内的延迟的方向执行。

这样，当PN码的检测过程如图7C所示以定时信号的上升沿为基准，在不设定检测范围的情况下在超前的方向执行时，则PN码检测过程所要求的时间，可以短于执行PN码流检测过程直至检测到下一个PN码流的标题码所要求的时间。

当如上所述地为PN码的检测设定检测范围时，检测范围可以在控制装置124的控制下设定。

当检测范围如上所述地设定时，检测过程所要求的时间可以缩短，因为与在一个PN码流周期内检测PN码流的检测范围相比，检测范围可以窄得多。

信息提取装置13从所提供的信息中提取最小金额信息，然后把这个信息提供给信息更新装置14。此外，当不能提取金额信息以及提取出来的金额信息为零时，信息提取装置13还制止磁卡100的使用。

信息更新装置14把输出给它的金额信息输出，并接收根据使用情况而更新的信息。在本实施例中，例如，当从信息提取装置13提取的金额信息是3000元而购物付款是1200元时，作为更新后的信息接收的金额信息是1800元，并把这个信息提供给记录信息产生装置15。

记录信息产生装置15通过在所提供的金额信息上加上标题和纠错码产生记录信息。然后把所产生的记录信息提供给频谱扩展信号产生装置16。

频谱扩展信号产生装置16根据记录信息中的金额信息通过对记录信息进行频谱扩展产生频谱扩展信号。在这种情况下，在频谱扩展信号产生装置16中进行频谱扩展用的PN码流与产生与初始化信息对应的频谱扩展信号和以前记录在磁卡100上的金额信息的频谱扩展信号用的PN码流是同一序列，但相位不同。

在本实施例中，例如，频谱扩展用的PN码流的相位根据更新次数改变。这样，现在可以在记录过程中把与更新后的金额信息的频谱扩展信号迭加在以前记录在磁卡100上的频谱扩展信息上。

也就是说，如图8A至8E所示，图8C所示的PN码流PS1是根据定时信号(图8A)和与定时信号同步的时钟信号(图8B)产生的。PN码流PS2是将PN码流PS1移相一个时钟而产生的，而PN码流PS3是再延迟一个时钟而产生的。正如上面解释的，便产生了具有延迟相位的PN码流。

在本实施例中，例如，与初始化信息对应的频谱扩展信号是利用像记录介质初始化装置20的初始化信息一样不移相的PN码流PS0产生的。金额信息的初始值是利用PN码流PS0移相一个时钟而获得的PN码流PS1进行频谱扩展的，而当更新金额信息时，更新后的金额信息利用根据更新后的金额信息而进一步移相的PN码流PS2进行频谱扩展。

正如前面所解释的，根据在频谱扩展信号检测装置12检测频谱扩展信号时使所记录的金额信息频谱扩展的PN码的相位，检测出最新的更新次数，作为更新次数，然后把这样的最新信息通知频谱扩展信号产生装置16。这样，即可以确定在频谱扩展信号产生装置16中用来进行频谱扩展的PN码流的相位。

正如前面所解释的，把在频谱扩展信号产生装置16中产生的取决于更新后的金额信息的频谱扩展信号提供给加法装置17。

加法装置17把在频谱扩展信号产生装置16中产生的所述频谱扩展信号迭加在用读出装置11从磁卡100上读出的信息上，然后把这个信息提供给信号记录装置18。

信号记录装置18把加法装置17所提供的信号记录在记录介质100上。这样，如图9所示，初始化信息、作为初始信息的金额信息以及每次使用磁卡100而更新的金额信息，分别进行频谱扩展，并作为频谱扩展信号进行迭加，以达到记录入磁卡100记录区的目的。

正如所解释的，可以利用不同相位的PN码流对金额信息进行频谱扩展，形成其中迭加了多条信息的信号，然后把这些信息迭加起来。相应地，更新后最新的信息可以和老的信息一起记录，积累起来，而不删除以前记录在磁卡100上的老信息。

  因此，当用本实施例的信息记录和更新装置10对磁卡100执行更新过程时，用记录介质初始化装置20记录的对应于初始化信息的频谱扩展信号和老的更新历史都不删除。另外，正如以前所解释的，初始化信息只能用记录介质初始化装置，而不能用信息记录和更新装置10或其他更新装置写入。

但是，当例如，修改了的金额信息复盖写在记录介质上时，初始化信息便被刚写入的信息删除。因此，就可以根据初始化信息的存在与否来判断磁卡信息是否被修改过。

因此，既然对不是正规地用记录介质初始化装置20形成的磁卡和记录的信息被修改过的磁卡执行使其使用失效的过程，就能有效地防止信息有可能被修改的磁卡的错误使用。

正如前面所解释的，既然以前记录在磁卡100上的老的金额信息不删除，而更新后的新信息附加在它们后面，记录在磁卡100上，所以，磁卡100的使用历史也就可以被提取出来。正如所解释的，既然老的金额信息仍在，对金额信息就难以修改。就是说，正如前面所解释的，即使通过不义地获得信息记录和更新装置，以非法修改软件而将金额信息修改，当检测到过去的更新历史不一致时，就可以判定有关的磁卡是其中的信息已被修改的卡。

例如，本实施例中，每次使用磁卡100并更新金额信息时，金额信息都用其相位依更新次数而不同的PN码流来进行频谱扩展。

在这种情况下，若在记录的金额信息上产生不一致，例如，如果没有将被记录的金额信息或这一次更新后的金额信息大于前一次更新后的金额信息，则记录在这个磁卡上的信息被判断为被修改过的信息，并执行使有关磁卡失效的过程。

使磁卡使用失效的过程是指防止信息有可能被修改的磁卡的使用的过程，例如，不仅如前所述通过中止频谱扩展信号的解调来禁止这样的磁卡的使用，而且使插入信息记录和更新装置10的磁卡不退还，并收集起来，产生报警声响或显示报警信息。

[对信息记录和更新装置操作的解释]

下面，将参照图10的流程图解释上面已经解释过的信息记录和更新装置10的操作。图10的流程图主要是为解释信息记录和更新装置10的频谱扩展信号检测装置12而绘制的。

当磁卡100插入信息记录和更新装置10，记录在所述磁卡上的信号便被读出，然后这样的信号被提供给频谱扩展信号检测装置12，频谱扩展信号检测装置12开始图10所示的过程。

首先，频谱扩展信号检测装置12从所提供的信号中检测定时信号(步骤S101)。接着，判断是否检测到定时信号(步骤S102)。

当在判断步骤S102判断检测到定时信号时，根据检测到的定时信号产生PN码，并使用这种PN码来检测从磁卡100读出的信号中的PN码流(步骤S103)。

在步骤S103，检测作为在初始化时用记录介质初始化装置20写入的初始化信息的PN码流，和使金额信息频谱扩展的PN码流。在这里，金额信息既指作为初始值由记录介质初始化装置20记录的金额信息，又指由信息记录和更新装置10记录的更新后的金额信息。

接着，在步骤S103的检测过程(步骤S104)上，频谱扩展信号检测装置12判断作为初始化信息的PN码流和使金额信息频谱扩展的PN码流是否都检测到了。

在步骤S105的信息解调过程中，像前面解释那样对作为频谱扩展信号进行迭加而记录在磁卡100上的所有各条信息进行解调和检测。

信息记录和更新装置10执行一般的过程(步骤S106)。也就是说，它如前所述，从检测的金额信息中提取出最小的金额信息(更新次数最大的金额信息)，根据使用情况更新金额信息，形成包括更新后的金额信息的记录信息，对已记录的信息执行频谱扩展，以便把包括更新后的金额信息的记录信息作为频谱扩展信号记录在磁卡100上。这样，图10所示的过程便完成了。

另外，若在步骤S102的过程中判断检测不到定时信号，而且在步骤S104的过程中，作为初始化信息的PN码流和使金额信息频谱扩展的PN码流都检测不到，则插入信息记录和更新装置10的磁卡100便被判断为不是正规地产生的卡或记录了经过修改的信息的卡，并通过发出报警声响以中止更新过程来执行使使用失效的过程(步骤S107)。这样，图10所示的过程便完成了。

正如前面所解释的，利用本实施例的信息记录和更新装置10，可以在不删除以前记录在卡上的老信息的情况下，把更新后的最新信息迭加并记录在磁卡上。

所以，既然由记录介质初始化装置20记录的初始化信息是永远不删除的，所述卡是否是正规地产生的磁卡，或者是否是记录了修改过的信息的磁卡，也就都可以根据初始化信息是否存在来判断。

另外，信息记录和更新方装置10的频谱扩展信号检测装置12检测产生检测频谱扩展信号用的PN码，以检测频谱扩展信号是否包括在所提供的信息中。

另外，当所述PN码流是以与用所述定时信号产生频谱扩展信号的相同的定时产生时，不执行PN码流的检测，而进行逆频谱扩展，以便对所述信息进行解调，来根据目标信息的存在判断随后的过程是否应该执行。

在参照图10解释的过程中，磁卡是否可用，是根据初始化信息和金额信息的存在来判断的，但是，正如前面所解释的，磁卡是否可用，也可以通过检测上述附加记录过程中迭加的金额信息(更新历史)的不一致来判断。

[修改的实施例]

在上述的实施例中，初始化信息、金额信息初始值和更新的金额信息都进行了频谱扩展，以产生频谱扩展信号和形成迭加多个频谱扩展信号的信号，然后把它记录在磁卡上。

但是，当每一个频谱扩展信号的电平都是恒定时，人们会想，从记录在磁卡上的信号中去掉与反复更新之后的小的金额(余额)对应的频谱扩展信号，来错误地使用磁卡。

例如，利用滑动相关器检测与反复更新之后的最小金额信息对应的频谱扩展信号，并以与上述信号相同的电平和相同的相位产生抵消信号。因此，可以设想，通过从以多个频谱扩展信息迭加的方式记录在磁卡上的信号减去这样的抵消信号，就可以进一步删除其他更新过的金额信息。

因此，在这个修改的实施例中，频谱扩展信号的功率电平是随机地改变的，来使抵消记录在磁卡上的频谱扩展信号用的抵消信号不能产生。

图11是方框图，用来解释以前解释过的记录介质初始化装置20的频谱扩展信号产生装置22和信息记录和更新装置10的频谱扩展信号产生装置16的结构。

如图11所示，频谱扩展信号产生装置16，22设有信息信号流产生装置161、PN码流产生装置162、随机数产生装置163和乘法装置164和165。

如图11所示，时钟信号CLK、作为初始值的金额信息KJ和定时信号TM提供给信息信号流产生装置161。在这种情况下，定时信号TM表示，例如，金额信息KJ每一位的隔离信息。信息信号产生装置161按预定的时钟数逐位输出金额信息KJ，以产生信息信号流FS，然后把这种信号提供给乘法装置165。

时钟信号CLK、启动信号EN和复位信号REPN提供给码流产生装置162。启动信号EN激活PN码流产生装置162。在本实施例中，这种启动信号EN是在给记录介质初始化装置20和信息记录和更新装置10通电时产生的，然后提供给PN码流产生装置162。另外，复位信号RE是用来从它的标题码产生具有预定码型的PN码流的定时信号。

PN码流产生装置162依靠启动信号EN而被激活。PN码流产生装置162根据时钟信号CLK，按照提供复位信号RE的定时产生PN码流PS，然后把这个PN码流PS提供给乘法装置164。

在本实施例中，PN码流产生装置162产生随机产生的M序列码，后者在码”1”和码”0”中没有偏差，并把所产生的码”0”的电平转换成码”-1”，以产生由码”1”和码”-1”组成的PN码流PS(图12A)。

随机数产生装置163，例如，在每一个要求的定时产生由两位表达的随机数RD，然后把这种随机数提供给乘法装置165。

乘法装置165利用这种随机数RD来产生通过随机地改变PN码流PS的电平而获得PN码流PD(图12B)，然后把这种码流提供给乘法装置164。在本实施例中，正如前面解释的，PN码流PS由码”1”和码”-1”组成。因此，利用这种随机数RD，码”1”引起它正方向电平的变化，而码”-1”引起它负方向电平的变化。

乘法装置164利用其电平随机地改变的PN码流PD，执行防复制控制信号流FS的频谱扩展。这样，就能形成其电平随机地改变的与金额信息对应的频谱扩展信号。

正如前面解释的，在本实施例中，PN码流PD是通过利用随机数RD随机地改变PN码流产生装置162所产生的PN码流PS的电平而产生的。因此，随机数产生装置163为以很小的步距改变PN码流电平而在每一个定时产生随机数RD。

这样，除非改变PN码流电平用的随机数改变了，否则频谱扩展信号电平的变化就无法检测，对应于最近更新之后的金额信息的频谱扩展信号就无法从磁卡记录的信息中去除。

在这种情况下，频谱扩展信号只在其电平上随机地变化，产生频谱扩展信号用的码型或PN码流序列并不改变。

因此，在逆频谱扩展时，作为频谱扩展信号而形成的信息，可以通过利用与其电平随机地改变之前的PN码流相同的PN码流，在不对频谱扩展信号的电平变化发生重大影响的情况下，执行逆频谱扩展而解调。

另外，在逆频谱扩展时，不必区别或重新产生改变PN码流电平所用的随机数RD。因此，可以使用所需要的随机数RD。

在这里，可以根据噪声，例如，记录介质初始化装置20和信息记录和更新装置10所产生的噪声来产生随机数。简而言之，任何随机数，若它不表现出任何规则性或复演性，就可以用作随机地改变频谱扩展信号电平的随机数。

此外，当随机数RD用两位或多位表示时，所产生的随机数RD是足够的，并且，不限于用两位表示的数。

还可以通过在乘法装置164之后的级设置图11所示的乘法装置165，利用随机数RD随机地改变乘法装置164形成的频谱扩展信号的电平。

另外，随机数RD还可以乘以由信息信号产生装置161产生的信息信号流FS。

在本实施例中的记录介质初始化装置20上，与表示所述磁卡是正规地由初始化信息装置10形成的初始化信息对应的PN码流，用作与所述初始化信息对应的频谱扩展信号，但所述PN码流不限于此。例如与初始化信息对应的频谱扩展信号可以通过设定诸如记录介质初始化装置20固有的生产编号等预定的信息，然后利用PN码流把这样的信息频谱扩展。

另外，在上面解释的实施例中，更新后的金额信息依更新次数的不同而利用不同相位的PN码来进行频谱扩展，但并不限于此，也可以利用依金额信息的不同而相位不同的PN码流。

另外，例如，按每一个金额产生不同相位的PN码流的情况下，这些相位不同的PN码流可以用作与金额信息对应的频谱扩展信号。

正如前面解释的，频谱扩展信号可以通过对PN码进行频谱扩展而产生，而PN码流本身可以用作频谱扩展信号。

另外，在上面解释的这个实施例中，与初始化信号和金额信息对应的频谱扩展信号是利用同样序列但相位不同的PN码产生，并将这些信号迭加，但并不限于此。

例如，与每一种信息对应的频谱扩展信号，可以依其是初始化信息还是金额信息而利用不同序列的PN码产生。另外，与每一种信息对应的频谱扩展信号，还可以利用由多个不同正交码和PN码形成的多个扩展码产生。

另外，在本实施例中，使频谱扩展信号频谱扩展的PN码流可以通过把定时信号与频谱扩展信号迭加而快速地检测出来，但也可以把定时信号去掉。

不使用定时信号时，可以在检测频谱扩展信号时使用滑动相关器来检测对频谱扩展信号进行频谱扩展用的PN码。

此外，在上面解释的实施例中，金额信息用作预付卡的信息信号，但并不限于此。例如，本发明还可以应用于把可用计量费用用作信息信号的预付卡上。

同时，磁卡不限于预付卡，本发明也可以应用于其中信息用磁的方法记录的各种磁卡上，并读出这样记录的信息。

另外，在本实施例中，磁卡可以用作记录介质，但所述介质不仅仅限于磁卡，本发明还可以应用于其信息用磁的方法记录的各种类型的记录介质上。

在上述实施例中，PN码用作扩展码，但不限于此。可以利用诸如戈尔德码序列的码等各种类型的码。

正如前面所解释的，按照本发明，既然信息信号是频谱扩展并记录在记录介质上的，这个信号就难于检测，然后错误地修改它。这样，就能防止对信息信号的修改。

另外，既然频谱扩展的信息信号是以这样的方式记录的，即它迭加在以前记录在记录介质上的信息上，所以，老的信息不删除，而更新后的最新的信息可以迭加在老的信息上，以便在记录介质上实现外加的记录。

与初始化信息对应的频谱扩展信号迭加在与信息信号对应的频谱扩展信号上，然后用初始化信息设定装置记录在记录介质上。这样，若检测不到初始化信息，就使这样的记录介质的使用失效，例如，以防止使用其中记录的信息经过修改的记录介质。

另外，既然与信息信号对应的频谱扩展信号的功率电平是随机地改变的，所以，记录在记录介质上的频谱扩展信号几乎是不可能去除的。

此外，用来产生频谱扩展信号的扩展信号，通过记录频谱扩展信号和表示开始产生用来产生频谱扩展信号的定时的定时信号，可以轻易地检测出来。因此，逆频谱扩展可以迅速开始。

Claims (20)

1.一种信息记录和更新方法，其特征在于包括下列步骤：

读出记录在记录介质上的信号；

从所述读出步骤读出的所述信号中检测频谱扩展信息；

更新在所述检测步骤检测到的所述信息；

产生与所述更新步骤更新后的所述信息对应的频谱扩展信号；

把在所述频谱扩展信号产生步骤所产生的所述频谱扩展信号迭加在所述读出步骤所读出的所述信号上；以及

把所述迭加过程形成的信号记录在所述记录介质上。

2.按照权利要求1的信息记录和更新方法，其特征在于：只能用初始化装置写入的初始化信息，在初始化时用初始化装置记录在所述记录介质上。

3.按照权利要求1或2的信息记录和更新方法，其特征在于：所述记录介质根据从所述检测步骤检测到的信息获得的更新历史，判断它是正规的或非正规的介质，当所述介质被判断为非正规的介质时，执行禁止使用所述记录介质的过程。

4.按照权利要求2的信息记录和更新方法，其特征在于：禁止使用所述记录介质的过程是在所述检测步骤检测不到所述初始化信息时执行的。

5.按照权利要求1的信息记录和更新方法，其特征在于：用一种所需要的随机数改变在所述频谱扩展信号产生步骤所产生的所述频谱扩展信号的功率电平。

6.按照权利要求1的信息记录和更新方法，其特征在于：产生定时信号，所述定时信号表示开始产生用来检测频谱扩展信号的扩展码的定时，而所述定时信号迭加在准备录入所述记录介质的信号上。

7.一种信息记录和更新装置，其特征在于包括：

读出装置，用来读出记录在记录介质上的信号；

检测装置，用来从所述读出装置读出的所属信号中检测频谱扩展信息；

更新装置，用来更新来自所述检测装置的检测到的所述信息；

频谱扩展信号产生装置，用来根据所述更新装置所更新的所述信息来产生频谱扩展信号；

迭加装置，用来把所述频谱扩展产生装置所产生的所述频谱扩展信号迭加在所述读出装置读出的所述信号上；以及

记录装置，用来把来自所述迭加装置的所述信号记录在所述记录介质上。

8.按照权利要求7的信息记录和更新装置，其特征在于：只能用初始化装置写入的初始化信息，在初始化时用初始化装置记录在所述记录介质上。

9.按照权利要求7的信息记录和更新装置，其特征在于包括：

辨别装置，根据从所述检测装置检测到的信息获得的更新历史，辨别所述记录介质是正规的还是非正规的介质；以及

控制装置，当所述介质被所述辨别装置辨别为非正规的介质时，执行禁止使用所述录介质的过程。

10.按照权利要求8的信息记录和更新装置，其特征在于：它包括控制装置，用来在所述检测装置检测不到所述初始化信息时执行禁止使用所述记录介质的过程。

11.按照权利要求7的信息记录和更新装置，其特征在于：它包括电平改变装置，用来以一种需要的随机数改变由所述频谱扩展信号产生装置产生的所述频谱扩展信号的功率电平。

12.按照权利要求7的信息记录和更新装置，其特征在于：它包括定时信号产生装置，所述定时信号表示开始产生用来检测所述频谱扩展信号的扩展码的定时，据此，把所述定时信号迭加在准备录入所述记录介质的所述信号上。

13.一种用来对其上记录内容顺序更新的记录介质进行初始化的初始化装置，其特征在于：它包括记录装置，用来把无法用所述更新装置写入的频谱扩展初始化信息记录在所述记录介质上。

14.按照权利要求13的记录介质初始化装置，其特征在于：它包括电平改变装置，用来以一种需要的随机数改变所述频谱扩展初始化信息的功率电平。

15.按照权利要求13的记录介质初始化装置，其特征在于包括：

定时信号产生装置，所述定时信号表示开始产生用来检测所述频谱扩展初始化信号的扩展码的定时；以及

迭加装置，用来把所述定时信号迭加在所述频谱扩展信号上。

16.一种包括用来对记录介质进行初始化的记录介质初始化装置和用来对记录在所述记录介质上的信息进行更新的信息记录和更新装置的信息记录和更新系统，其特征在于：

所述记录介质初始化装置包括：

记录装置，用来把无法用所述信息记录和更新装置写入的频谱扩展初始化信息记录在所述记录介质上；以及

所述信息记录和更新装置包括：

读出装置，用来读出记录在记录介质上的信号；

检测装置，用来从所述读出装置读出的所述信息中检测频谱扩展信息；

更新装置，用来更新来自所述读出装置的所述信号；

频谱扩展信号产生装置，用来根据所述更新装置所更新的所述信息来产生频谱扩展信号；

迭加装置，用来把所述频谱扩展产生装置所产生的所述频谱扩展信号迭加在所述读出装置所读出的所述信号上；以及

记录装置，用来把来自所述迭加装置的所述信号记录在所述记录介质上。

17.一种记录介质，其特征在于：它是通过记录用以下方法产生的信号而制成的所述方法是把只能用记录介质初始化装置写入的初始化信息和依据信息信号的初始值的频谱扩展信号相迭加。

18.按照权利要求17的记录介质，其特征在于：所述初始化信息是利用扩展码产生的频谱扩展信号。

19.按照权利要求18的记录介质，其特征在于：除了随初始化信息而定的频谱扩展信号和随所述信息信号而定的频谱扩展信号外，还迭加表示开始产生用来检测频谱扩展信号的扩展码的定时的定时信号。

20.按照权利要求17的记录介质，其特征在于：利用一种所需要的随机数改变随所述初始化信息而定的所述频谱扩展信号的功率电平。

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