用于觸摸屏幕的輸入機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輸入機(jī)構(gòu),所述輸入機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)不能導(dǎo)電的基底、位于基底上的能導(dǎo)電的面、電的帶狀導(dǎo)體、用于將面和能量源電互連的控制單元,其中至少一個(gè)能導(dǎo)電的面經(jīng)由至少一個(gè)帶狀導(dǎo)體與控制單元電連接。本發(fā)明還涉及一種包括輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏幕的系統(tǒng)。此外,本發(fā)明涉及一種用于在觸摸屏幕上輸入數(shù)據(jù)的方法和輸入機(jī)構(gòu)用于認(rèn)證、授權(quán)和/或數(shù)據(jù)輸入的應(yīng)用。
【專利說明】用于觸摸屏幕的輸入機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸入機(jī)構(gòu),其包括不能導(dǎo)電的基底、位于基底上的能導(dǎo)電的面、電的帶狀導(dǎo)體、用于將電的面和能量源電互連的控制單元。此外,本發(fā)明涉及一種由輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏.組成的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保護(hù)數(shù)據(jù)或電儀器免受未授權(quán)的訪問,在現(xiàn)有技術(shù)中描述大量的方法和技術(shù)。例如,借助口令來限制至個(gè)人計(jì)算機(jī)的入口,以便保護(hù)重要數(shù)據(jù)或者防止計(jì)算機(jī)被未經(jīng)授權(quán)的人員使用。所述口令結(jié)合加密校驗(yàn)密鑰和身份證明校驗(yàn)密鑰來應(yīng)用,使用所述加密校驗(yàn)密鑰和身份證明校驗(yàn)密鑰,以便在計(jì)算機(jī)之間引入安全的消息傳遞。如今可行的是,在計(jì)算機(jī)上安裝將敏感數(shù)據(jù)加密的程序,使得所述數(shù)據(jù)不能夠被不具有開啟密匙的任何人讀取。但是必要的是,將密匙保管在某處,并且如果所述密匙不復(fù)雜的話,那么能夠?qū)⑺雒荑€找出。
[0003]盡管持續(xù)地發(fā)展新的技術(shù),口令始終還是最頻繁使用的安全工具;口令也是最常誤用的并且對于未授權(quán)人員通常是最易破解的??诹顬橐环N安全悖論。最佳的口令是最難以猜中的:即長且隨機(jī)的。遺憾的是,該口令也是最難以記憶的。此外,大多專家強(qiáng)調(diào)地推薦:對于每個(gè)電子郵件賬戶、電子商務(wù)賬戶或其他賬戶應(yīng)用不同的口令并且規(guī)律地改變所述口令。結(jié)果,大多人員選擇可容易猜中的口令或者將其記錄下來,而使得其能夠被復(fù)制或竊取。
[0004]因此,一般使用者使用多個(gè)優(yōu)選不同的口令或密碼。在現(xiàn)有技術(shù)中,描述專用的程序,所述程序存儲(chǔ)和管理密碼。所述程序提供一定區(qū)域,以便將長的、復(fù)雜的或隨機(jī)的口令存儲(chǔ)并且然后將其加密,以便其不能夠被竊取。所述所謂的密碼保險(xiǎn)庫中的一些甚至為應(yīng)用者產(chǎn)生隨機(jī)的口令。但是這些密碼保險(xiǎn)庫通常也位于個(gè)人硬盤上并且同樣需要口令,以便激活軟件。然而在此不利的是,黑客也能夠設(shè)法進(jìn)入到程序或密碼的存儲(chǔ)位置。
[0005]此外,在現(xiàn)有技術(shù)中公開:便攜式數(shù)據(jù)載體能夠配設(shè)有芯片并且能夠在所述芯片上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)載體獨(dú)特的或人員獨(dú)特的數(shù)據(jù)。然而,數(shù)據(jù)的寫入僅經(jīng)由從位于數(shù)據(jù)載體之外的寫入裝置至嵌入的芯片的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)通信連接是可行的。在該上下文中已知的是:在便攜式數(shù)據(jù)載體的外側(cè)上提供接觸面,經(jīng)由所述接觸面能夠?qū)?shù)據(jù)載體獨(dú)特的或人員獨(dú)特的數(shù)據(jù)(例如個(gè)性化數(shù)據(jù))寫入到數(shù)據(jù)載體的芯片中。這種數(shù)據(jù)載體獨(dú)特的或人員獨(dú)特的數(shù)據(jù)涉及人員的或數(shù)據(jù)載體配置等的個(gè)體化的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)沒有在安裝數(shù)據(jù)載體時(shí)就已經(jīng)裝載,因?yàn)樗鰯?shù)據(jù)尤其不是適合于多種數(shù)據(jù)載體的與數(shù)據(jù)載體和/或人員相關(guān)的數(shù)據(jù)。為此,經(jīng)由數(shù)據(jù)載體的接觸區(qū)將數(shù)據(jù)載體獨(dú)特的或人員獨(dú)特的數(shù)據(jù)寫入到完全嵌入塑料基底中的(已經(jīng)安裝的)芯片中。
[0006]這種接觸區(qū)在視覺上是顯眼的并且在數(shù)據(jù)載體的整個(gè)使用壽命期間能夠?qū)崿F(xiàn)到芯片中的敏感數(shù)據(jù)的基本入口,所述基本入口能夠用于操作和監(jiān)視。此外,所述數(shù)據(jù)區(qū)減小芯片的使用壽命,因?yàn)槔鐬閼?yīng)力的外部影響能夠直接到達(dá)芯片中。同樣地,得出下述困難,這種電子個(gè)性化的、即設(shè)有個(gè)性化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)載體事后不能夠容易地與視覺個(gè)性化一即可見的、獨(dú)特的標(biāo)記或印花一相關(guān)聯(lián),因?yàn)閷懭氲叫酒械膫€(gè)性化數(shù)據(jù)在視覺個(gè)性化中僅能夠難于讀出。
[0007]例如,DE 195 00 925 Al公開一種用于無接觸的數(shù)據(jù)傳遞的芯片卡,然而所述芯片卡在其外側(cè)上設(shè)有接觸面,使得在此也出現(xiàn)與個(gè)性化相關(guān)的在上面提出的缺點(diǎn)。
[0008]此外,在現(xiàn)有技術(shù)中,描述一次性密碼的應(yīng)用。一次性密碼(英文為One-TimePassword-OTP)是一種認(rèn)證方法,其中密碼僅能夠?yàn)闀?huì)話使用一次。因此排除攻擊者能夠竊聽并且重新使用密碼。該方法也稱作為交替編碼方法。原則上,為此實(shí)現(xiàn)兩種可行性?;蛘邞?yīng)用預(yù)先生成的列表,所述列表必須事先經(jīng)由安全通道傳遞給用戶。這例如在PIN/TAN方法的TAN中進(jìn)行?;蛘呤褂冒堤?hào)的散列函數(shù)以用于生成僅暫時(shí)有效的一次性密碼。為此的實(shí)例是SecurID或S/Key。
[0009]為了在電容性屏幕上或觸摸屏幕上執(zhí)行輸入,在現(xiàn)有技術(shù)中描述專用的輸入筆。電容性的觸摸靈敏的屏幕檢測到輸入筆的位置,所述輸入筆改變行電極和列電極之間的跨越電容耦合。在電容性的觸摸靈敏的屏幕上通常通過用戶的一個(gè)或多個(gè)手指進(jìn)行輸入。當(dāng)然,用戶的手指能夠覆蓋電容性的觸摸靈敏的屏幕的操作面。由此,借助于用戶的手指不能夠進(jìn)行位置準(zhǔn)確的輸入。此外,用于電容性的觸摸靈敏的屏幕的常規(guī)的輸入筆具有帶有用于接觸電容性的觸摸靈敏的屏幕的特定的接觸面的輸入筆尖部。當(dāng)然,常規(guī)的輸入筆不能夠精確地指向?qū)?yīng)于具有作為接觸面的較小面的目標(biāo)圖案的位置上。
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)中公開的輸入機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是,所述輸入機(jī)構(gòu)是簡單的進(jìn)而不能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的且安全的數(shù)據(jù)輸入。此外,借助所公開的機(jī)構(gòu)不能夠執(zhí)行快速的輸入。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的是:提供一種機(jī)構(gòu),所述機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在觸摸屏幕上進(jìn)行輸入并且不具有現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)或缺陷。
[0012]所述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中得出有利的實(shí)施方案。
[0013]完全驚喜的是:能夠提供不具有現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和缺陷并且能夠?qū)崿F(xiàn)便攜式地(移動(dòng)式地)輸入數(shù)據(jù)、例如口令、優(yōu)選一次性密碼的輸入機(jī)構(gòu),所述輸入機(jī)構(gòu)至少包括
[0014]a.不能導(dǎo)電的基底,
[0015]b.位于基底上的能導(dǎo)電的面,
[0016]c.電的帶狀導(dǎo)體,
[0017]d.控制單元以用于將根據(jù)b.的面電互連和
[0018]e.能量源。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的輸入機(jī)構(gòu)中,至少一個(gè)能導(dǎo)電的面經(jīng)由至少一個(gè)帶狀導(dǎo)體與控制單元電連接。借助于輸入機(jī)構(gòu),有利可行的是:通過接觸機(jī)構(gòu)而生成口令,所述口令然后能夠被轉(zhuǎn)發(fā)給接收器、例如轉(zhuǎn)發(fā)給包含觸摸屏幕的儀器的評(píng)估單元。因此,提供安全的且移動(dòng)式的輸入機(jī)構(gòu),借助所述輸入機(jī)構(gòu),一方面能夠?qū)崿F(xiàn)認(rèn)證/授權(quán),但是,這另一方面也能夠用作為支付機(jī)構(gòu)和/或用于支付者的身份證明。輸入機(jī)構(gòu)能夠廣泛地使用并且優(yōu)選能夠通過批量生產(chǎn)方法來制造,這又反映在輸入機(jī)構(gòu)的低的購置價(jià)格中。就本發(fā)明而言,術(shù)語“編碼”、“ 口令”或“密碼”類似地應(yīng)用。[0020]數(shù)據(jù)就本發(fā)明而言表示由連續(xù)函數(shù)或符號(hào)組成的產(chǎn)物,所述產(chǎn)物由于已知的或者暗含的協(xié)議而顯示信息,主要為了處理的目的并且作為處理的結(jié)果。數(shù)據(jù)或信息是(機(jī)器)可讀的或者可處理的并且能夠用于通信、注釋或者用于處理。對于信息學(xué)的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言已知的是,這表示為術(shù)語“數(shù)據(jù)”。術(shù)語數(shù)據(jù)和信息就本發(fā)明而言同義地應(yīng)用。就本發(fā)明而言,評(píng)估單元表示電氣的和電子的機(jī)構(gòu),所述機(jī)構(gòu)位于觸摸屏幕或者包括觸摸屏幕的電氣儀器中,并且用于注釋或處理經(jīng)由觸摸屏幕進(jìn)行的輸入。
[0021]輸入機(jī)構(gòu)包括不能導(dǎo)電的基底,在所述基底上施加有至少一個(gè)能導(dǎo)電的面。也能夠優(yōu)選的是:將多個(gè)能導(dǎo)電的面以一個(gè)或多個(gè)陣列的形式設(shè)置在基底上,使得提供不相互連接的能導(dǎo)電的面的一個(gè)或多個(gè)陣列。就本發(fā)明而言,陣列表示能導(dǎo)電的面在不能導(dǎo)電的基底上的布置。所述能導(dǎo)電的面具有以至控制單元的帶狀導(dǎo)體(Leiterbahnen)或?qū)w列(Leiterziigen)的形式的引線。這就是說,全部引線在控制單元中、例如在控制芯片中聚集。因此,面僅經(jīng)由控制單元彼此電連接,其中優(yōu)選地在面之間(除經(jīng)由控制單元之外)不存在直接的電連接。
[0022]輸入機(jī)構(gòu)有利地能夠通過與觸摸屏幕置于接觸而引起電容性的相互作用,所述相互作用觸發(fā)在觸摸屏幕上輸入。由此,在觸摸屏幕上生成觸摸事件(或觸控事件),所述觸摸事件又在包含觸摸屏幕的電氣儀器中觸發(fā)事件。
[0023]此外,優(yōu)選的是,用戶激活輸入機(jī)構(gòu)并且經(jīng)由輸入機(jī)構(gòu)的能導(dǎo)電的面?zhèn)鬟f編碼。編碼能夠與期望值比較,其中當(dāng)能夠確定一致時(shí),用戶視作為是經(jīng)過授權(quán)的。因此,能夠限制至電氣儀器或程序的入口。也能夠有利的是,執(zhí)行順序地接通多個(gè)包含目標(biāo)信息的編碼,使得能夠?qū)⒏蟮臄?shù)據(jù)量傳遞到觸摸屏幕的評(píng)估單元上。
[0024]基底優(yōu)選地選自:塑料、紙、紙板、木材、薄膜、復(fù)合材料、玻璃、陶瓷、電路板材料、織物、皮革或者這些項(xiàng)的組合?;子绕涫遣粚?dǎo)電的材料,所述材料優(yōu)選具有低的重量。能夠應(yīng)用透光的或不透光的基底。優(yōu)選的塑料尤其包括PVC、PETG, PV、PETX和PE,其中尤其優(yōu)選的是合成紙。
[0025]在基底上施加有至少一個(gè)能導(dǎo)電的面。也優(yōu)選的是,能導(dǎo)電的面單獨(dú)地、成對地或以分成功能組的方式設(shè)置在基底上。就本發(fā)明而言,單獨(dú)的、成對的或作為功能組設(shè)置的面尤其表示下述面的布置,所述面尤其用于目的明確地改變與觸摸屏幕或包含觸摸屏幕的儀器的相互作用的影響。屬于此的例如是:相互作用的發(fā)展或者減小、增大、產(chǎn)生、振動(dòng)、往復(fù)變換、移動(dòng),所述相互作用驚喜地觸發(fā)觸控事件,即生成、消除和/或改變觸控電。消除就本發(fā)明而言尤其表示:不再滿足用于顯示觸控點(diǎn)的條件,例如由于低于閾值。所述觸控事件驚喜地使得能夠以數(shù)據(jù)和/或信號(hào)的形式來評(píng)估用于觸摸屏幕或者包含觸摸屏幕的儀器的相互作用。觸摸屏幕和輸入機(jī)構(gòu)之間的相互作用在外部影響相同的情況下(例如外部的定位和間距基本上不顯著改變)以電子的方式受到控制。
[0026]面的形狀是任意的并且能夠以不同的實(shí)施方案構(gòu)造。因此,例如能夠在基底上存在圓形的、多邊形的或橢圓的面或者其組合、例如尤其為圓環(huán)。也能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的幾何形狀或者將多個(gè)單獨(dú)的面彼此組合。能夠優(yōu)選的是,在基底上施加有多個(gè)能導(dǎo)電的面。有利地,能夠改變面的形狀、取向、數(shù)量、定向、間距和/或位置。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也已知借助特定的布局產(chǎn)生的面作為結(jié)構(gòu)化的面。面的結(jié)構(gòu)化在相應(yīng)的制造方法中進(jìn)行。
[0027]也能夠優(yōu)選的是,將能觸知的、視覺的、聲學(xué)的或觸覺的元件施加到輸入機(jī)構(gòu)的層或能導(dǎo)電的面上,以便提供給用戶回饋。由此,能夠顯著地簡化輸入機(jī)構(gòu)的操作。例如,視覺的元件、如LED能夠設(shè)置在輸入機(jī)構(gòu)上,以便例如用信號(hào)通知用戶輸入機(jī)構(gòu)是否是激活的(正確的操作)。這就是說,視覺的元件例如能夠用作為狀態(tài)顯示器。還能夠使用這種顯示元件,以便顯示剩余的電池使用壽命或者以便能夠執(zhí)行對輸入機(jī)構(gòu)的簡單的剩余使用壽命估算。
[0028]能導(dǎo)電的層優(yōu)選是金屬層、包含金屬顆粒的層、包含能導(dǎo)電的顆粒的層、能導(dǎo)電的聚合物層或者由這些層的至少一個(gè)組合構(gòu)成的層。通常能夠應(yīng)用任何能導(dǎo)電的材料。此外,也能夠應(yīng)用由金屬和碳組成的化合物構(gòu)成的金屬有機(jī)材料。金屬就本發(fā)明而言尤其表示下述化學(xué)元素,所述化學(xué)元素與非金屬相比在元素周期表中位于始于元素鈹(第二族)直至釙(第十六族)的對角分隔線左側(cè),以及其合金和具有特征的金屬特性的金屬間化合物(包括萊夫斯相、赫斯勒相、津特耳相、休木若塞瑞相、NiTi,Co5, Nb3Sn或Ni3Al)。此外,金屬包括招、鉛、鉻、鐵、金、銦、鈷、銅、鎂、猛、鑰、鈉、鎳、銀、鈦、鶴、鋅或錫。此外,能夠使用例如氧化銦錫的金屬氧化物。這是尤其有利的,因?yàn)楸M管其是能導(dǎo)電的,但是也是透明的。因此,在結(jié)合透明的基底應(yīng)用透明的金屬氧化物、尤其是氧化銦錫的情況下實(shí)現(xiàn):視覺上不覆蓋觸摸屏幕上的任何面。因此,例如能夠?yàn)橛脩粼谄涫褂脙?yōu)選的輸入機(jī)構(gòu)期間在觸摸屏幕上顯示指令。也能夠應(yīng)用例如Ni/Au (N1:鎳;Au:金)的合金或者鍍金的銅。也能夠?qū)⒍鄠€(gè)金屬層組合。
[0029]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中,將之前提出的層與具有高的相對電容率的材料組合。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的是,名稱“介電常量”適用于電容率,但是視作為是過時(shí)的。
[0030]聚合物就本發(fā)明而言尤其表示下述物質(zhì):所述物質(zhì)由化學(xué)均質(zhì)構(gòu)成的、但是通常在聚合度、摩爾量和鏈長度方面不同的宏分子(聚合物分子)的集合組成。聚合物優(yōu)選是能導(dǎo)電的。在這種聚合物均質(zhì)的材料中,全部宏分子優(yōu)選構(gòu)成為是相同的并且僅在其鏈長度(聚合度)方面是不同的。能夠?qū)⑦@種聚合物稱作為聚合物同系物。聚合物能夠選自:無機(jī)聚合物、金屬有機(jī)聚合物、全芳族或部分芳族的聚合物、均聚物、共聚物、生物聚合物、化學(xué)改性的聚合物和/或合成聚合物。尤其優(yōu)選的是,聚合物選自對苯、聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺(PANI)和PE-DOT。
[0031]能導(dǎo)電的物質(zhì)還尤其是碳黑顆?;蚴w粒。碳黑描述碳的一種表現(xiàn)形式,所述表現(xiàn)形式在蒸汽狀的、含碳的物質(zhì)不完全燃燒或熱裂解的情況下形成。碳黑能夠以粉末或顆粒材料的形式應(yīng)用。也能夠應(yīng)用碳黑制劑、例如作為液態(tài)的、膏狀的或固態(tài)的碳黑溶劑濃縮物,碳黑均勻地分散在所述碳黑溶劑濃縮物中。根據(jù)制造方式和原材料,碳黑除碳之外能夠包含氫、氮或氧。碳黑具有突出的顏料特性以及在全部溶劑中的不可溶性、相對于大多化學(xué)試劑的抗性、耐光性、高的色彩深度和色彩強(qiáng)度。石墨就本發(fā)明而言尤其表示碳的穩(wěn)定的改性形式。石墨由于層狀結(jié)構(gòu)是良好的導(dǎo)體。
[0032]能導(dǎo)電的面有利地能夠借助于疊加法例如壓印法、凸模法、PVD和CVD法、電鍍法或減除法例如激光結(jié)構(gòu)化、擦刷法、銑削法等來施加。半疊加法、例如刻蝕法也能夠是有利的。
[0033]在一個(gè)實(shí)施形式中,將能導(dǎo)電的面借助于轉(zhuǎn)移法而施加到基底上。在此尤其地,薄膜轉(zhuǎn)移法、尤其熱轉(zhuǎn)移法是優(yōu)選的。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言這種方法是已知的。顯然,也能夠應(yīng)用全部另外的用于施加能導(dǎo)電的面的方法。[0034]在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中,輸入機(jī)構(gòu)具有至少一個(gè)層和/或至少一個(gè)另外的基底層片。具有所施加的能導(dǎo)電的面的基底能夠被至少一個(gè)另外的層或基底層片覆蓋或者包圍。在此優(yōu)選的是,另外的層或基底層片由與基底層相同的材料制成,其中不同的材料也能夠是優(yōu)選的。另外的層或基底層片能夠覆蓋能導(dǎo)電的面和/或基底。在此,例如能夠?yàn)楦采w層片或鑲框邊用紙。另外的層或基底層片優(yōu)選由紙、紙板、木材、復(fù)合材料、金屬、層壓件和/或塑料制成并且能夠用油漆層和/或清漆層壓印或覆層。另外的層或基底層片也能夠是粘接劑層、樹脂層、蠟層、紙層、油漆層、清漆層和/或薄膜。當(dāng)然也能夠考慮的是,施加上述層的組合。粘接劑層就本發(fā)明而言尤其表示不導(dǎo)電的粘接劑,所述粘接劑施加成,使得其包圍能導(dǎo)電的面。輸入機(jī)構(gòu)的緊湊的結(jié)構(gòu)通過另外的層和基底層片是可行的,其中也保護(hù)所述輸入機(jī)構(gòu)免受外部的力作用或污染。
[0035]輸入機(jī)構(gòu)的控制單元優(yōu)選包括至少一個(gè)數(shù)字的和/或模擬的電路。數(shù)字電路優(yōu)選是微控制器,但是也能夠是ASIC、FPGA或由邏輯門、半導(dǎo)體器件、機(jī)電的或機(jī)械的器件組成的離散數(shù)字電路或者這些項(xiàng)的組合。數(shù)字電路用于生成要傳遞的數(shù)據(jù)/編碼并且將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字的或模擬的信號(hào),所述信號(hào)直接地或者經(jīng)由模擬電路通過能導(dǎo)電的連接轉(zhuǎn)發(fā)給能導(dǎo)電的面(電極)。模擬電路用于信號(hào)形成并且例如能夠包含高通裝置、低通裝置、用于直流電壓退耦的元件、工作點(diǎn)設(shè)定裝置(偏壓)或電荷泵。對于至能導(dǎo)電的面的各一個(gè)面的每個(gè)能導(dǎo)電的連接而言,優(yōu)選存在相同類型的模擬電路,然而對于至能導(dǎo)電的面的各個(gè)連接而言也能夠存在模擬電路的不同的設(shè)計(jì)方案。也優(yōu)選的是,在控制單元上施加有機(jī)械裝置,所述機(jī)械裝置本身由較高級(jí)的實(shí)體、例如用戶來控制并且斷開和閉合導(dǎo)體列之間的電橋(繼電器結(jié)構(gòu))。
[0036]能導(dǎo)電的面、尤其是電極能夠以任意的形狀、幾何形式或?qū)挾?、高度和深度設(shè)計(jì)。
[0037]能夠有利的是,控制單元的數(shù)字電路是電子的、機(jī)電的或機(jī)械的電路。
[0038]輸入機(jī)構(gòu)優(yōu)選包括能量源,以便確保輸入機(jī)構(gòu)的自給自足的工作原理。能量源例如能夠是電池、蓄電池、太陽能電池、壓電元件、電容器或這些項(xiàng)的組合。能量源與控制單元電連接并且對其供給能量。能夠優(yōu)選的是,能量源能夠通過外部的電網(wǎng)接口而重新充電、是可更換的或可替換的。為此,能量源具有相應(yīng)的連接接口。有利地,能量源能夠設(shè)計(jì)成太陽能電池,所述太陽能電池利用人工的或天然的光源。也能夠優(yōu)選的是:使用“能量收集”方法,以便對輸入機(jī)構(gòu)供給能量。例如,能夠由與輸入機(jī)構(gòu)處于接觸的觸摸屏幕來提供能量。也能夠有利地借助于感應(yīng)(例如感應(yīng)線圈)對輸入機(jī)構(gòu)供給能量。
[0039]輸入機(jī)構(gòu)優(yōu)選包括至少一個(gè)按鍵和/或開關(guān)。開關(guān)或按鍵能夠設(shè)置在輸入機(jī)構(gòu)上,通過所述開關(guān)或按鍵跨接帶狀導(dǎo)體之間的接觸部,即能夠建立電連接。開關(guān)或按鍵優(yōu)選能夠用于接入供電電壓、即用于在能量源和控制單元之間建立能導(dǎo)電的連接。也可行的是,將一個(gè)或多個(gè)按鍵或開關(guān)作為輸入可能性與控制單元連接,以便因此在控制單元上觸發(fā)相關(guān)聯(lián)的功能。例如,按鍵能夠設(shè)計(jì)為快動(dòng)作磁盤(Schnappscheibe),所述快動(dòng)作磁盤能夠?qū)崿F(xiàn)簡單且快速的操作。
[0040]本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏幕,其中觸摸屏幕與輸入機(jī)構(gòu)有效連接。包含觸摸屏幕的儀器優(yōu)選地選自:智能電話、手機(jī)、顯示器、平板電腦、筆記本、觸摸板儀器、繪圖板、電視機(jī)、PDA、MP3播放器和電容輸入儀器。觸摸屏幕例如也能夠是輸入儀器的組成部分。觸摸屏幕也作為觸控屏、鍵控屏幕(Tastschirm)或傳感器屏幕。這種輸入儀器此外使用在智能電話、PDA、觸控顯示器或筆記本中。
[0041]完全驚喜的是,輸入機(jī)構(gòu)能夠用于多種不同的觸摸屏幕。試驗(yàn)顯示出:尤其電容觸摸屏幕是尤其好適合的。在此,輸入機(jī)構(gòu)與觸摸屏幕有效連接。有效連接就本發(fā)明而言尤其表示:輸入機(jī)構(gòu)與觸摸屏幕至少暫時(shí)地連接或聯(lián)接,使得能夠由操作者經(jīng)由激活的輸入機(jī)構(gòu)在觸摸屏幕上觸發(fā)觸控事件。
[0042]激活就本發(fā)明而言尤其描述用戶接近輸入機(jī)構(gòu)和/或由用戶接觸輸入機(jī)構(gòu)和/或操作按鍵或開關(guān),而沒有限制于此。
[0043]通過由用戶操作按鍵或開關(guān)和/或接觸例如接入能量源。
[0044]但是,也能夠有利的是,例如通過將太陽能電池作為能量源用在無開關(guān)的結(jié)構(gòu)中,輸入機(jī)構(gòu)與用戶無關(guān)地被激活或者是激活的。與此相關(guān)優(yōu)選的是,閉合控制單元和能量源、例如太陽能電池之間的接觸部。僅當(dāng)滿足事先限定的條件時(shí)才提供能量源,例如能夠?qū)⑻柲茈姵赜米鳛槟芰吭?,所述能量源僅在特定亮度的情況下提供足夠的電壓。
[0045]在另一個(gè)實(shí)施形式中優(yōu)選的是,觸摸屏幕具有視覺的、聲學(xué)的、能觸知的、觸覺的或者機(jī)械的定位機(jī)構(gòu),所述定位機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)輸入機(jī)構(gòu)在觸摸屏幕上的最佳的定位。例如,能夠在屏幕上虛擬地示出棱邊或者將屏幕的邊緣用作為用于定位的機(jī)構(gòu)。能夠簡單地通過視覺的、聲學(xué)的、能觸知的或觸覺的機(jī)構(gòu)使用戶得知正確的或錯(cuò)誤的定位。此外,在觸摸屏幕上借助于進(jìn)度條來顯示通過輸入機(jī)構(gòu)觸發(fā)的輸入。由此,能夠使用戶簡單地且快速地得知輸入進(jìn)展到何種程度。
[0046]借助輸入機(jī)構(gòu)可以在具有觸摸屏幕的移動(dòng)的或固定的終端儀器之間進(jìn)行無線的通信/數(shù)據(jù)傳遞。輸入機(jī)構(gòu)將數(shù)據(jù)經(jīng)由觸摸屏幕傳遞給終端儀器。觸摸屏幕的激勵(lì)優(yōu)選借助于觸摸屏幕和輸入機(jī)構(gòu)之間的電容耦合來進(jìn)行。輸入機(jī)構(gòu)為此布設(shè)在觸摸屏幕上或者置于其附近,使得在觸摸屏幕和輸入機(jī)構(gòu)之間產(chǎn)生電場。在此優(yōu)選的是,輸入機(jī)構(gòu)在置于接觸之前或之后被激活,使得模擬將一個(gè)或多個(gè)手指置于觸控屏上并且在終端儀器上產(chǎn)生觸控輸入。終端儀器上的輸入能夠靜態(tài)地和/或順序地進(jìn)行。
[0047]下面作為優(yōu)選的數(shù)據(jù)傳輸率的實(shí)例提出:為了經(jīng)由觸控點(diǎn)的移動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,例如能夠使用5X2的能導(dǎo)電的面,其中兩個(gè)能導(dǎo)電的面分別形成功能組。在輸入機(jī)構(gòu)與觸摸屏幕置于接觸之后,對每功能組觸發(fā)觸控事件,生成各一個(gè)觸控點(diǎn)。輸入機(jī)構(gòu)被激活,緊接著根據(jù)要傳遞的數(shù)據(jù)改變每個(gè)觸控點(diǎn)的位置,往復(fù)地移動(dòng)相應(yīng)的觸控點(diǎn)進(jìn)而能夠傳遞信息“O”或“I”(在觸控點(diǎn)往復(fù)移動(dòng)時(shí),“O”相應(yīng)于一個(gè)位置,“I”相應(yīng)于另外的位置)。因此,每功能組能夠編碼為IBit。因此,能夠在時(shí)間間距中傳遞這樣依次的信息/數(shù)據(jù)。
[0048]在觸控屏的取樣率例如為60Hz的情況下,在考慮取樣定理的情況下得出30Hz作為最大要傳遞的數(shù)據(jù)頻率,因此,最大的物理數(shù)據(jù)傳輸率為每功能組5Bit*30Hz=150Bit/s或30Bit/s。由此,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,通過增加或減少功能組而推斷出數(shù)據(jù)傳遞的可縮放性。此外可行的是,擴(kuò)展數(shù)字狀態(tài)O或I并且允許另外的狀態(tài)或中間狀態(tài)。因此,例如也能夠產(chǎn)生三重(三態(tài))狀態(tài),由此能夠進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸率。
[0049]為了經(jīng)由生成和消除觸控點(diǎn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,觸控點(diǎn)例如能夠以限定的坐標(biāo)系、例如虛擬的4X4矩陣設(shè)置在觸控屏上。在該情況下,存在16個(gè)可自由選擇的位置,以便設(shè)置觸控點(diǎn)。因此,得到4368種不同的可能性:將5個(gè)觸控點(diǎn)分布在16個(gè)位置上(統(tǒng)計(jì)原理--),在不考慮順序的情況下,“從16個(gè)中選出5個(gè)”)。這相應(yīng)于大約12比特的數(shù)據(jù)深度。
因此,在考慮取樣定理的情況下,最大物理數(shù)據(jù)傳輸率為12Bit*30Hz=360Bit/s。
[0050]輸入機(jī)構(gòu)為了輸入優(yōu)選設(shè)置在觸摸屏幕的空間上的附近。空間上的附近就本發(fā)明而言尤其表示:存在直接的接觸或間接的接觸并且輸入機(jī)構(gòu)相對于觸摸屏幕處于功能上的相互作用。所述相互作用能夠通過不同的物理作用原理或其組合來實(shí)現(xiàn),例如以電容的、電感的、電磁的、電子的或機(jī)械的方式實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的相互作用與具體存在的觸摸屏幕類型相關(guān),即與觸摸屏幕技術(shù)相關(guān)。輸入機(jī)構(gòu)的功能優(yōu)選是在觸摸屏幕上觸發(fā)至少一個(gè)觸摸事件(即優(yōu)選生成、消除和/或改變觸控點(diǎn)),以便因此傳遞特別經(jīng)過編碼的數(shù)據(jù),其中經(jīng)過編碼的數(shù)據(jù)尤其在應(yīng)用的情況下能夠被評(píng)估。觸摸事件或者觸控事件就本發(fā)明而言尤其提出、表示在觸摸屏幕上觸發(fā)事件。
[0051 ] 輸入機(jī)構(gòu)在觸摸屏幕上投射的觸控輸入例如能夠?qū)⒃谳斎霗C(jī)構(gòu)中生成的一次性密碼傳遞給觸摸屏幕,這能夠優(yōu)選用于認(rèn)證和/或授權(quán)或用于數(shù)據(jù)輸入。因此,本發(fā)明也涉及輸入機(jī)構(gòu)用于認(rèn)證、授權(quán)和/或數(shù)據(jù)輸入的應(yīng)用。此外,優(yōu)選的是,應(yīng)用輸入機(jī)構(gòu)以用于生成一次性密碼、密碼或編碼。
[0052]由此,例如能夠激活具有觸摸屏幕的儀器或程序。完全驚喜的是,輸入機(jī)構(gòu)優(yōu)選能夠用于在經(jīng)濟(jì)生活的大量領(lǐng)域中的用途。所述用途例如包括:游戲棋子、身份證明、顧客卡、防盜鎖、用于汽車/自行車共享的訪問授權(quán)、進(jìn)入授權(quán)、隨機(jī)數(shù)生成器、芯片卡、汽車鑰匙、鑰匙、游戲牌、收集卡、貨物物流、貨物跟蹤、數(shù)字分類系統(tǒng)、編目、數(shù)字索引卡系統(tǒng)、進(jìn)入許可、入場券、真實(shí)地或虛擬地至封閉區(qū)域的入口、虛擬內(nèi)容、市場用途、客戶忠誠度、彩票和抽獎(jiǎng)游戲、會(huì)員證件、長期票證、支付用途、真實(shí)性證書、證書、防偽保護(hù)、復(fù)制保護(hù)、簽名、發(fā)貨單、計(jì)算機(jī)游戲之內(nèi)的物品、音樂/視頻/電子書下載、獎(jiǎng)金標(biāo)記/計(jì)劃、儀器控制裝置或禮品卡,而沒有限制于此。
[0053]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中,輸入機(jī)構(gòu)能夠與觸摸屏幕有效連接,使得所述輸入機(jī)構(gòu)僅布設(shè)到所述觸摸屏幕上并且尤其通過重力來建立在觸摸屏幕和輸入機(jī)構(gòu)之間的接觸。然而,也能夠優(yōu)選的是,輸入機(jī)構(gòu)借助于暫時(shí)的有效連接固定在觸摸屏幕處或觸摸屏幕上,使得基底借助能導(dǎo)電的面與觸摸屏幕接觸或者至少在空間上靠近并且允許與觸摸屏幕相互作用。優(yōu)選的是,輸入機(jī)構(gòu)借助于形狀配合的、力配合的和/或材料配合的連接與觸摸屏幕、優(yōu)選可逆地連接。這就是說,能夠重新建立在建立連接之前的狀態(tài),而輸入機(jī)構(gòu)或觸摸屏幕或其環(huán)境保持不經(jīng)受變化。在另一個(gè)實(shí)施形式中,輸入機(jī)構(gòu)根據(jù)粘貼標(biāo)簽原理(例如,便利貼)或者借助其他的粘附粘接劑來固定在觸摸屏幕上。此外,能夠有利的是,僅輸入機(jī)構(gòu)的能導(dǎo)電的面與觸摸屏幕連接或者處于優(yōu)選的接觸。
[0054]此外,能夠考慮的是,為了將輸入機(jī)構(gòu)暫時(shí)地或者持久地固定在觸摸屏幕上而使用另外的元件。能夠考慮全部形式的粘接劑(能導(dǎo)電的和不能導(dǎo)電的)或者膠合劑、橡膠、銘帶、插入輔助裝置、夾子等。也能夠考慮用于包含觸摸屏幕的儀器的設(shè)備、套等。由此,能夠防止輸入機(jī)構(gòu)打滑或移動(dòng)。
[0055]輸入機(jī)構(gòu)優(yōu)選能夠是用于支付物品和服務(wù)的卡或者輸入機(jī)構(gòu)集成到這種卡中。所述卡能夠是電子現(xiàn)金卡或信用卡或其他的能夠在匯付中使用的卡。信用卡是以支票卡的形式(IS07810)的由塑料(例如,PVC)制成的卡。在信用卡的正面上以凸出的方式壓印卡數(shù)據(jù)(所謂的凸印)。然而,也已知不具有凸印的卡。這種預(yù)付卡具有預(yù)先支付的存款。每張卡在背面上具有卡持有者的簽名并且通常具有卡校驗(yàn)碼(KPN)。此外,在卡的背面上設(shè)置有磁條,在所述磁條上存儲(chǔ)有卡數(shù)據(jù)。此外,芯片能夠安置在卡上。有利地,卡具有EMV芯片,以便實(shí)現(xiàn)SEPA兼容性。相關(guān)的規(guī)格稱作EMV (歐陸卡、萬事達(dá)卡、維薩卡)。此外,也已知能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)IS0/IEC14443方法的無接觸的支付的信用卡。為了提高安全性,另外的創(chuàng)新是全息磁條。
[0056]然而,也能夠優(yōu)選的是,輸入機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成寬大的體部,例如設(shè)計(jì)成游戲棋子或者集成到游戲棋子中或者安置在所述游戲棋子上。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的是,能夠改變輸入機(jī)構(gòu)的形狀,使得所述輸入機(jī)構(gòu)最佳地與游戲棋子的特殊形狀協(xié)作并且匹配于所述游戲棋子。因此,輸入機(jī)構(gòu)能夠基本上安置在游戲棋子的每個(gè)任意部位上,使得電極優(yōu)選設(shè)置在游戲棋子的底部上。
[0057]輸入機(jī)構(gòu)在一個(gè)實(shí)施形式中能夠集成在賀卡中。由此,賀卡能夠與觸摸屏幕集成并且關(guān)于卡的有限內(nèi)容擴(kuò)展。
[0058]輸入機(jī)構(gòu)優(yōu)選集成到卡或?qū)挻蟮捏w部中,使得不影響卡的或體部的原始功能。更確切地說,卡能夠用作為用于生成編碼或者在PIN/TAN方法的過程中用于授權(quán)/認(rèn)證的附加機(jī)構(gòu)。由此,尤其能夠顯著地提高電子匯付的安全性,因?yàn)槌ǖ陌踩卣髦猬F(xiàn)在裝入另外的安全屏障,所述安全屏障使得卡的復(fù)制是不可能的。除了原始的安全屏障之外,用戶也必須生成一次性密碼,然而這僅借助卡上的輸入機(jī)構(gòu)是可行的。由此,能夠建立高的安全標(biāo)準(zhǔn)。這尤其在互連網(wǎng)中支付時(shí)是非常重要的。
[0059]輸入機(jī)構(gòu)能夠與智能電話或具有觸摸屏幕的電氣儀器以物理的方式相互作用并且生成用于認(rèn)證的編碼,由此能夠在網(wǎng)頁上安全地辦理匯付。輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏幕之間的相互作用或物理相互作用雙向地進(jìn)行,而數(shù)據(jù)傳遞優(yōu)選地單向地進(jìn)行,即優(yōu)選地僅在一個(gè)方向上,即優(yōu)選地從輸入機(jī)構(gòu)至觸摸屏幕。
[0060]輸入機(jī)構(gòu)能夠?qū)嵤┏蛇@種卡的組成部分,其中所述輸入機(jī)構(gòu)也能夠設(shè)計(jì)成用于支付物品和服務(wù)的獨(dú)立的卡。借助于輸入機(jī)構(gòu),優(yōu)選能夠生成密碼,通過所述密碼進(jìn)行授權(quán)和/或認(rèn)證。輸入機(jī)構(gòu)例如能夠?qū)κ褂谜哌M(jìn)行身份證明和/或激活支付。
[0061 ] 本發(fā)明也涉及用于在觸摸屏幕上輸入數(shù)據(jù)的方法,包括
[0062]a.輸入機(jī)構(gòu),至少包括
[0063]1.不能導(dǎo)電的基底,
[0064]i1.位于基底上的能導(dǎo)電的面,
[0065]ii1.電的帶狀導(dǎo)體,
[0066]iv.控制單元和
[0067]V.能量源,
[0068]v1.和/或按鍵和/或開關(guān),
[0069]其中至少一個(gè)能導(dǎo)電的面經(jīng)由至少一個(gè)帶狀導(dǎo)體與控制單元電連接,
[0070]b.和觸摸屏幕,
[0071]其中輸入機(jī)構(gòu)與觸摸屏幕有效連接,由此面與觸摸屏幕開始相互作用,由此對于電激活面實(shí)現(xiàn)影響觸控事件并且在觸摸屏幕上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入?,F(xiàn)在能夠注釋、解碼或者另外地繼續(xù)處理所述數(shù)據(jù)。在此,所輸入的數(shù)據(jù)是有利隨機(jī)產(chǎn)生的或者確定的數(shù)據(jù)。這就是說,輸入機(jī)構(gòu)能夠有利地生成一次性密碼或密碼,這事先已經(jīng)被確定并且與期望值進(jìn)行比較。但是,此外優(yōu)選的是,輸入機(jī)構(gòu)生成隨機(jī)的密碼。在此,密碼具有能夠?qū)崿F(xiàn)明確的認(rèn)證的參數(shù)。
[0072]數(shù)據(jù)輸入優(yōu)選地在觸控屏的整個(gè)面上進(jìn)行,其中數(shù)據(jù)輸入能夠通過點(diǎn)的地點(diǎn)、布置和/或數(shù)量優(yōu)選如下進(jìn)行區(qū)分:
[0073].點(diǎn)的數(shù)量能夠是固定的或可變的。
[0074].激活一個(gè)或多個(gè)面。
[0075]數(shù)據(jù)輸入就本發(fā)明而言尤其表示:借助于一個(gè)或多個(gè)面激活和解除觸摸事件或觸控事件(例如,電容耦合輸入接通/斷開或者變多/變少),其中優(yōu)選地在觸摸屏幕和輸入機(jī)構(gòu)之間不發(fā)生移動(dòng)。那么,特別地,當(dāng)面設(shè)計(jì)成圓環(huán)時(shí),環(huán)的激活的面的減小已經(jīng)能夠引起不再觸發(fā)觸控事件,相反,在激活的面增大時(shí)實(shí)現(xiàn)觸發(fā)(電容耦合輸入變多/變小)。
[0076]也能夠優(yōu)選的是,數(shù)據(jù)輸入在觸摸屏幕上靜態(tài)地和/或動(dòng)態(tài)地進(jìn)行。靜態(tài)的輸入就瞬時(shí)記錄而言尤其表示由觸控點(diǎn)的組合構(gòu)成的剛好一個(gè)狀態(tài)。不同的靜態(tài)狀態(tài)的時(shí)間序列尤其表示動(dòng)態(tài)輸入。
[0077]在輸入結(jié)構(gòu)和具有觸摸屏幕的儀器之間能夠得出描述在動(dòng)態(tài)輸入時(shí)的時(shí)間序列的細(xì)節(jié)的協(xié)議。也優(yōu)選的是,輸入機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)能導(dǎo)電的面用作為用于數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)鐘發(fā)生器,剩余的能導(dǎo)電的面用于傳遞原本的數(shù)據(jù)。
[0078]使用多個(gè)能導(dǎo)電的面能夠用于傳遞并行的數(shù)據(jù)流。
[0079]也能夠優(yōu)選的是,為了產(chǎn)生觸控事件而移動(dòng)面或者影響面。
[0080]此外,優(yōu)選的是,由輸入機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)記錄相關(guān)聯(lián)并且數(shù)據(jù)記錄保持恒定。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中,由輸入機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)記錄相關(guān)聯(lián),其中數(shù)據(jù)記錄發(fā)生改變。這例如能夠通過應(yīng)用輸入機(jī)構(gòu)或者應(yīng)用由輸入機(jī)構(gòu)生成的一個(gè)或多個(gè)編碼和/或通過時(shí)間而發(fā)生,而沒有限制于此。
[0081]有利地,能夠應(yīng)用輸入機(jī)構(gòu),使得輸入機(jī)構(gòu)結(jié)合觸摸屏幕能夠經(jīng)由影響一個(gè)或多個(gè)觸控事件或生成編碼或一次性密碼而與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的動(dòng)作相關(guān)聯(lián)或者觸發(fā)所述動(dòng)作。所述動(dòng)作尤其涉及非聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)并且尤其優(yōu)選地涉及聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0082]輸入機(jī)構(gòu)或包括輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏幕的系統(tǒng)能夠用于:在包含觸摸屏幕的儀器上觸發(fā)相關(guān)聯(lián)的事件或動(dòng)作。相關(guān)聯(lián)的事件或動(dòng)作是系統(tǒng)典型的或系統(tǒng)相關(guān)和用途相關(guān)的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0083]下面應(yīng)根據(jù)實(shí)例和附圖闡明本發(fā)明,然而不能夠限制于此。附圖示出:
[0084]圖1A-D示出輸入機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)
[0085]圖2A、B示出輸入機(jī)構(gòu)的剖面圖
[0086]圖3A-D示出控制單元的模擬電路
[0087]圖4A-C示出控制單元的數(shù)字電路
[0088]圖5A-C示出輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏幕之間的相互作用
[0089]圖6A-C示出輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏幕之間的有效連接
[0090]圖7A、B示出具有數(shù)字/模擬電路的輸入機(jī)構(gòu)
[0091]圖8示出借助于輸入機(jī)構(gòu)到觸摸屏幕上的數(shù)據(jù)傳遞的方框圖[0092]圖9-12示出輸入機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案
[0093]圖13和圖14示出動(dòng)態(tài)/靜態(tài)輸入
[0094]圖15和16示出具有太陽能電池的輸入機(jī)構(gòu)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0095]圖1A-D輸出優(yōu)選的輸入機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu),圖2A、B示出輸入機(jī)構(gòu)I的剖面圖,圖3A_D示出控制單元的模擬電路并且圖4A-C示出控制單元的數(shù)字電路。輸入機(jī)構(gòu)I優(yōu)選具有不能導(dǎo)電的基底6,所述基底例如由塑料制成。在基底6上施加有至少一個(gè)能導(dǎo)電的面4,所述面經(jīng)由能導(dǎo)電的帶狀導(dǎo)體5與控制單元3連接。能導(dǎo)電的面4尤其能夠是金屬層、包含金屬顆粒的層、包含能導(dǎo)電的顆粒的層或能導(dǎo)電的聚合物層?;旧希軌?qū)⒚糠N能導(dǎo)電的材料用作為面4。將面4與控制單元3連接的帶狀導(dǎo)體5同樣由能導(dǎo)電的材料制成,例如由與面4相同的材料制成。也能夠優(yōu)選的是,將多個(gè)能導(dǎo)電的面4施加在基底6上(見圖1B、C)。能導(dǎo)電的面4經(jīng)由帶狀導(dǎo)體5與控制單元3連接??刂茊卧?又與能量源2,例如與電池、蓄電池、太陽能電池、壓電元件、電容器或這些項(xiàng)的組合連接。能量源也能夠?yàn)椤澳芰渴占蹦芰吭?,使得輸入機(jī)構(gòu)I通過從另外的能量源中提取能量來獲取其能量。就本發(fā)明而言,術(shù)語能源供給裝置和能量源能夠等同地應(yīng)用并且尤其涉及對輸入機(jī)構(gòu)供給電能的機(jī)構(gòu)。在此,例如能夠?yàn)橛|摸屏幕9的發(fā)光能量。輸入機(jī)構(gòu)I也能夠具有接口,以便例如與電網(wǎng)接口連接。用于對輸入機(jī)構(gòu)I的能量源2充電的無線的充電技術(shù)也能夠是優(yōu)選的。在輸入機(jī)構(gòu)I的一個(gè)尤其優(yōu)選的結(jié)構(gòu)(見圖1D)中,借助于按鍵19或開關(guān)來閉合能量源2和控制單元3之間的通常斷開的電連接,由此激活控制單元3,以便生成數(shù)據(jù)并且將所述數(shù)據(jù)傳遞給具有觸摸屏幕的儀器10。
[0096]輸入機(jī)構(gòu)I具有至少一個(gè)能導(dǎo)電的面4,所述能導(dǎo)電的面施加在不能導(dǎo)電的基底6上。面4能夠借助于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的疊加法或減除法、例如借助于壓印或刻蝕來施加到基底6上。面4經(jīng)由能導(dǎo)電的帶狀導(dǎo)體5與控制單元3連接,所述控制單元又與能量源2互連。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中,輸入機(jī)構(gòu)I除基底6之外還能夠具有另外的層或?qū)悠?,所述層或?qū)悠瑯?gòu)成為中間層8 (見圖2B)或覆蓋層片7。覆蓋層片7能夠由與基底6相同的不能導(dǎo)電的材料構(gòu)成并且優(yōu)選用于保護(hù)輸入機(jī)構(gòu)I的元件免受力作用或污染。但是,覆蓋層片7也能夠是漆層或薄膜層,所述漆層或薄膜層例如安置在至少一個(gè)中間層片8上并且能夠壓印有主題或符號(hào)。中間層片8能夠是填充材料。例如,粘接劑層、優(yōu)選不能導(dǎo)電的粘接劑層能夠用作為填充材料。但是,也能夠?qū)㈣偪蜻呌眉?Pass印artout)作為中間層片8集成到輸入機(jī)構(gòu)I中。借助于中間層片能夠使輸入機(jī)構(gòu)I的元件穩(wěn)定并且同樣保護(hù)其免受力作用。此外,至少一個(gè)中間層片8確保均質(zhì)的、均勻的且平面的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),所述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠通過另外的方法步驟、例如壓印來進(jìn)一步改良。
[0097]能夠有利的是,尤其在控制單元3的數(shù)字電路17中生成的數(shù)字信號(hào)經(jīng)由模擬電路18和帶狀導(dǎo)體5引導(dǎo)到能導(dǎo)電的面4上,以便改變信號(hào)特性,使得加強(qiáng)或衰減在輸入機(jī)構(gòu)I的能導(dǎo)電的面4和觸摸屏幕9的電極之間的電容耦合。模擬電路例如能夠包含信號(hào)放大器、信號(hào)衰減器、高通裝置、低通裝置、工作點(diǎn)設(shè)定裝置、直流電壓退耦裝置、信號(hào)終止裝置或者這些元件的組合,而沒有限制于此。信號(hào)放大器的一個(gè)尤其優(yōu)選的電路是電荷泵。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知用于所實(shí)施的兀件的相應(yīng)的模擬電路。優(yōu)選地,對于至能導(dǎo)電的面4的各一個(gè)面的每個(gè)能導(dǎo)電的連接存在同類的模擬電路,然而對于至能導(dǎo)電的面的各個(gè)連接也能夠存在模擬電路的不同的設(shè)計(jì)方案。
[0098]數(shù)字電路17用于生成要傳遞的數(shù)據(jù)/編碼并且將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字的或模擬的信號(hào),所述信號(hào)直接地或者經(jīng)由模擬電路18通過能導(dǎo)電的連接5轉(zhuǎn)發(fā)給能導(dǎo)電的面4。尤其優(yōu)選地,數(shù)字電路17生成多個(gè)電信號(hào),所述電信號(hào)分別單獨(dú)地借助模擬電路18或者直接地借助各一個(gè)能導(dǎo)電的連接5轉(zhuǎn)發(fā)給各一個(gè)能導(dǎo)電的面4。數(shù)字電路17優(yōu)選是微控制器,但是也能夠是ASIC、FPGA或由邏輯門、半導(dǎo)體器件、機(jī)電的或機(jī)械的器件組成的離散數(shù)字電路或者這些項(xiàng)的組合。
[0099]在圖5A-C和圖15中示出在輸入機(jī)構(gòu)I和觸摸屏幕9之間的物理的相互作用。輸入機(jī)構(gòu)I能夠與觸摸屏幕9物理地相互作用。觸摸屏幕9優(yōu)選是電氣儀器10的組成部分,所述電氣儀器包括智能電話、手機(jī)、顯示器、平板電腦、筆記本、觸摸板儀器、繪圖板、電視機(jī)、PDA、MP3播放器和電容輸入儀器。觸摸屏幕9也能夠是輸入儀器的組成部分。輸入機(jī)構(gòu)I與觸摸屏幕9置于接觸。就本發(fā)明而言,這能夠表示:輸入機(jī)構(gòu)I接觸觸摸屏幕9或者置于其附近,使得當(dāng)輸入機(jī)構(gòu)激活時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)在觸摸屏幕9上或在具有觸摸屏幕的儀器10上的作用。就本發(fā)明而言,置于接觸表示:尤其在輸入機(jī)構(gòu)I和觸摸屏幕9之間優(yōu)選不存在自由空間。這就是說,輸入機(jī)構(gòu)I優(yōu)選與觸摸屏幕9處于觸摸接觸。然而,也能夠優(yōu)選的是,在輸入機(jī)構(gòu)I和觸摸屏幕9之間不存在直接的接觸,而是僅存在靠近,該靠近足以在輸入機(jī)構(gòu)激活時(shí)在觸摸屏幕9上觸發(fā)輸入。在靠近時(shí),在輸入機(jī)構(gòu)I和觸摸屏幕9之間存在尤其Ocm至2cm的優(yōu)選的間距。
[0100]輸入機(jī)構(gòu)I能夠以每種取向與觸摸屏幕9相互作用。所述輸入機(jī)構(gòu)例如能夠遍布地或者僅僅部分地布設(shè)到觸摸屏幕9上。然而,所述輸入機(jī)構(gòu)有利地與觸摸屏幕9置于接觸,使得至少一個(gè)能導(dǎo)電的面4與觸摸屏幕9處于接觸。觸摸屏幕9也能夠是計(jì)算機(jī)或筆記本電腦的組成部分。通過輸入機(jī)構(gòu)I與觸摸屏幕9的相互作用能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入,所述數(shù)據(jù)輸入例如用于認(rèn)證或授權(quán)。
[0101]對于輸入機(jī)構(gòu)I包括太陽能電池的情況而言,能夠有利的是:輸入機(jī)構(gòu)I以特定的取向與觸摸屏幕9置于接觸,使得太陽能電池能夠?yàn)榱四芰揩@取而利用觸摸屏幕9的輻射
倉tfi。
[0102]圖6A-C示出輸入機(jī)構(gòu)I和觸摸屏幕9之間的有效連接。就本發(fā)明而言,有效連接11表示輸入元件I和觸摸屏幕9之間的連接,使得在觸摸屏幕9上能夠產(chǎn)生通過輸入機(jī)構(gòu)I的觸控事件的影響,所述影響能夠通過觸摸屏幕9的評(píng)估單元和/或具有觸摸屏幕的儀器10來評(píng)估。有效連接就最簡單的意義而言尤其表示:例如彼此機(jī)械地至少暫時(shí)地連接。此夕卜,能夠一例如以電子的方式一連接成,使得傳遞能量和/或信息(例如,在不存在機(jī)械連接的情況下);這就是說,將兩個(gè)元件設(shè)置或者彼此聯(lián)接成,使得實(shí)現(xiàn)期望的效果。所述相互作用與觸摸屏幕9的作用方式相關(guān)并且能夠通過不同的物理作用原理或其組合來實(shí)現(xiàn),例如以電容、電感、電磁或電子的方式。當(dāng)輸入機(jī)構(gòu)具有相應(yīng)的器件(例如圖15的太陽能電池)并且利用由觸摸屏幕發(fā)射的輻射時(shí),那么,尤其能夠?qū)⒛芰繌挠|摸屏幕傳遞到輸入機(jī)構(gòu)上。太陽能電池22在輸入機(jī)構(gòu)I上不僅能夠設(shè)置在指向儀器的方向的一側(cè)上、而且能夠設(shè)置在背離的一側(cè)上。與利用何種能量(來自屏幕的能量或來自環(huán)境中的輻射源的能量)相關(guān)而有利的是,太陽能電池22具有相應(yīng)的取向并且相應(yīng)地對準(zhǔn)。圖6B示例性地示出電容觸摸屏幕9的作用方式。在此,在傳感器線路13 (或傳感器電極)和觸摸屏幕9的驅(qū)動(dòng)器線路15 (或驅(qū)動(dòng)器電極)之間存在電場線14。通過輸入機(jī)構(gòu)1、更確切地說輸入機(jī)構(gòu)I的能導(dǎo)電的面4與觸摸屏幕12的表面的接觸,在驅(qū)動(dòng)器線路15和傳感器線路13之間出現(xiàn)電場線14的改變并且出現(xiàn)電容耦合16。電場線14的影響基本上通過位于輸入機(jī)構(gòu)上的能導(dǎo)電的面4和其激勵(lì)來引起。輸入機(jī)構(gòu)I的另外的元件、例如帶狀導(dǎo)體5或控制單元3有利地不對觸摸屏幕9或電場線14具有作用。電場線14的改變能夠通過觸摸屏幕9的評(píng)估單元和/或具有觸摸屏幕的儀器10來評(píng)估和處理。
[0103]圖7A、B示出控制單元3的功能連接的原理圖,所述控制單元由數(shù)字電路17和/或模擬電路18、有效連接11和觸摸屏幕9或具有觸摸屏幕的儀器10構(gòu)成。控制單元3優(yōu)選用于生成電信號(hào),所述電信號(hào)經(jīng)由帶狀導(dǎo)體5傳導(dǎo)到能導(dǎo)電的面4上。經(jīng)由能導(dǎo)電的面4和觸摸屏幕9的至少一個(gè)傳感器線路13之間的有效連接11,將電信號(hào)傳遞給觸摸屏幕9或傳遞給具有觸摸屏幕的儀器10,所述觸摸屏幕或所述儀器將信號(hào)解釋為觸控輸入。為了更好地示出,在所述視圖中放棄能導(dǎo)電的面4、不能導(dǎo)電的基底、帶狀導(dǎo)體5和傳感器線路
13。但是,也能夠優(yōu)選的是,利用外部的(設(shè)置在控制元件之外的)模擬的和數(shù)字的電路以及這些項(xiàng)的組合。
[0104]圖8示出借助于輸入機(jī)構(gòu)I到觸摸屏幕上的數(shù)據(jù)傳遞的方框圖。一旦輸入機(jī)構(gòu)I由用戶激活,控制單元3就生成數(shù)據(jù),所述激活例如能夠通過按壓按鍵19和/或開關(guān)來進(jìn)行??刂茊卧?由能量源3供給能量進(jìn)而能夠自給自足地工作。數(shù)據(jù)由控制單元3轉(zhuǎn)換成串行的或并行的數(shù)據(jù)流,所述數(shù)據(jù)流又作為電信號(hào)經(jīng)由帶狀導(dǎo)體5轉(zhuǎn)發(fā)給能導(dǎo)電的面4。所述能導(dǎo)電的面與觸摸屏幕9處于有效接觸并且在觸摸屏幕9上生成觸控輸入。觸控輸入優(yōu)選基于電容耦合16,所述電容耦合能夠由觸摸屏幕的或具有觸摸屏幕的儀器10的評(píng)估單元來評(píng)估。由此,能夠借助于輸入機(jī)構(gòu)I簡單且快速地進(jìn)行認(rèn)證或授權(quán)。輸入機(jī)構(gòu)I例如能夠集成到信用卡中進(jìn)而用作為支付機(jī)構(gòu)或另外的控制元件。
[0105]圖9-12示出輸入機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案。輸入機(jī)構(gòu)能夠設(shè)計(jì)成是不同的。因此,所述輸入機(jī)構(gòu)例如能夠成形為卡、但是也能夠成形為寬大的體部,由此輸入機(jī)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎是不受限制的。所述輸入機(jī)構(gòu)通過其具有游戲中的游戲棋子的形狀例如也能夠用作為游戲棋子。那么,這在應(yīng)當(dāng)借助游戲棋子例如激活數(shù)字內(nèi)容時(shí)尤其能夠是有利的。例如,在游戲中獲得棋子的參與者能夠?qū)⒕哂杏|控屏的電子儀器與游戲棋子置于接觸并且激活數(shù)字內(nèi)容、例如優(yōu)惠券。
[0106]棋子為此優(yōu)選具有能導(dǎo)電的區(qū)域或面(電極4),在棋子由用戶激活之后,所述區(qū)域或面由控制單元3控制。由此,在觸控屏上引起一個(gè)或多個(gè)觸控事件,使得在觸控屏或電氣儀器上觸發(fā)動(dòng)作或事件。游戲棋子尤其具有一個(gè)或多個(gè)按鍵19、帶狀導(dǎo)體5、至少一個(gè)能量源2、至少一個(gè)控制單元3和至少一個(gè)電極4。顯然,組成部分的布置能夠匹配于游戲棋子的大小和形狀并且在附圖中僅示例地表明。根據(jù)圖9-12應(yīng)當(dāng)指出:輸入機(jī)構(gòu)不僅能夠設(shè)計(jì)成卡、而且也能夠設(shè)計(jì)成寬大的體部進(jìn)而能夠廣泛地使用。
[0107]圖13和圖14示出借助于輸入機(jī)構(gòu)在觸摸屏幕上靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的輸入。在觸摸屏幕上的數(shù)據(jù)輸入能夠靜態(tài)地和/或動(dòng)態(tài)地進(jìn)行。靜態(tài)的輸入就瞬時(shí)記錄而言尤其表示由觸控點(diǎn)的組合構(gòu)成的剛好一個(gè)狀態(tài),這例如在圖13A中示例性地示出。不同的靜態(tài)狀態(tài)的時(shí)間序列尤其表示動(dòng)態(tài)輸入。圖13的附圖A-C示出動(dòng)態(tài)輸入的序列的實(shí)例。通過輸入機(jī)構(gòu)I以時(shí)間序列生成的觸控點(diǎn)23經(jīng)受變化,使得進(jìn)行動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)輸入。靜態(tài)的和/或動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)輸入也能夠如圖14中示出的那樣進(jìn)行。用戶21將輸入機(jī)構(gòu)I與觸摸屏幕9置于有效接觸,其中所述用戶例如在觸摸屏幕9之上拉動(dòng)輸入機(jī)構(gòu)I。
[0108]附圖標(biāo)記列表
[0109]
【權(quán)利要求】
1.一種輸入機(jī)構(gòu),至少包括 a.不能導(dǎo)電的基底, b.位于所述基底上的能導(dǎo)電的面, c.電的帶狀導(dǎo)體, d.控制單元,以用于將根據(jù)b.的面電互連和 e.能量源, 其特征在于, 至少一個(gè)能導(dǎo)電的面經(jīng)由至少一個(gè)帶狀導(dǎo)體與所述控制單元電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入機(jī)構(gòu), 其特征在于,所述面單獨(dú)地、成對地或以分成功能組的方式設(shè)置在所述基底上。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的輸入機(jī)構(gòu), 其特征在于,所述輸入機(jī)構(gòu)具有至少一個(gè)層和/或至少一個(gè)另外的基底層片。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的輸入機(jī)構(gòu), 其特征在于,所述控制單元包括至少一個(gè)數(shù)字電路和/或模擬電路。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的輸入機(jī)構(gòu), 其特征在于,所述控制單元的數(shù)字電路是電子的、機(jī)電的或機(jī)械的電路。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的輸入機(jī)構(gòu), 其特征在于,所述能量源是電池、蓄電池、太陽能電池、壓電元件、電容器或者這些項(xiàng)的組合。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的輸入機(jī)構(gòu), 其特征在于,所述輸入機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)按鍵和/或開關(guān)。
8.一種系統(tǒng),其包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的輸入機(jī)構(gòu)和觸摸屏幕, 其特征在于,所述觸摸屏幕與所述輸入機(jī)構(gòu)有效連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng), 其特征在于,所述輸入機(jī)構(gòu)借助形狀配合的、力配合的和/或材料配合的連接與所述觸摸屏幕連接或者通過重力保持在所述觸摸屏幕上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng), 其特征在于,所述觸摸屏幕具有視覺的、聲學(xué)的、能觸知的、觸覺的或者機(jī)械的定位機(jī)構(gòu)。
11.一種用于在觸摸屏幕上輸入數(shù)據(jù)的方法,包括 a.輸入機(jī)構(gòu),其至少包括 i.不能導(dǎo)電的基底, ii.位于所述基底上的能導(dǎo)電的面, iii.電的帶狀導(dǎo)體, iv.控制單元和 V.能量源, vi.和/或按鍵和/或 開關(guān), 其中至少一個(gè)能導(dǎo)電的面經(jīng)由至少一個(gè)帶狀導(dǎo)體與所述控制單元電連接, b.和觸摸屏眷,其中所述輸入機(jī)構(gòu)與所述觸摸屏幕有效連接,由此所述面與所述觸摸屏幕開始相互作用,由此對于電激活面實(shí)現(xiàn)影響觸控事件并且在所述觸摸屏幕上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所輸入的數(shù)據(jù)是隨機(jī)產(chǎn)生的或者確定的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法,其中所述數(shù)據(jù)輸入在所述觸摸屏幕上靜態(tài)地和/或動(dòng)態(tài)地進(jìn)行。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的輸入機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,以用于認(rèn)證、授權(quán)和/或數(shù)據(jù)輸入。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的應(yīng)用,其中生成一次性密碼、密碼或代碼。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的輸入機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,其中所述輸入機(jī)構(gòu)是用于支付物品和服務(wù)的卡或者所述輸入機(jī)構(gòu)集成到這種卡中。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的應(yīng)用,以用于選自下述的用途:游戲棋子、身份證明、顧客卡、防盜鎖、用于汽車/自行車共享的訪問授權(quán)、進(jìn)入授權(quán)、隨機(jī)數(shù)生成器、芯片卡、汽車鑰匙、鑰匙、游戲牌、收集卡、貨物物流、貨物跟蹤、數(shù)字分類系統(tǒng)、編目、數(shù)字索引卡系統(tǒng)、進(jìn)入許可、入場券、真實(shí)地或虛擬地至封閉區(qū)域的入口、虛擬內(nèi)容、市場用途、客戶忠誠度、彩票和抽獎(jiǎng)游戲、會(huì)員證件、長期票證、支付用途、真實(shí)性證書、證書、防偽保護(hù)、復(fù)制保護(hù)、簽名、發(fā)貨單、計(jì)算機(jī)游戲之內(nèi)的物品、音樂/視頻/電子書下載、獎(jiǎng)金標(biāo)記/計(jì)劃、儀器控制裝置或禮品卡。
【文檔編號(hào)】G06K19/077GK103946852SQ201280040019
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月16日
【發(fā)明者】斯文·霍夫曼, 安德烈·克羅伊策 申請人:T-觸摸國際有限公司