专利名称：利用电容敏感触摸板的入侵检测的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电容敏感触摸板。更具体地，本发明涉及一种触摸板或触摸板检 测电路的配置，以使得电容敏感触摸板传感器的接触或邻近敏感型传感器区域内任何外来 的导电或介电物质的插入为可检测的，其中外来的导电或介电物质为意图拦截信号或检测 正生成信号的例如该电容敏感触摸板，其他电路及开关等物体的任何物体。
背景技术：
有几种电容敏感触摸板的设计。现有的能够改造为用于本发明工作的触摸板设计 之一是一种由CIRQUE 公司制造的触摸板。因此，检查基础的技术以更好地理解如何改 造任何电容敏感触摸板以用于本发明是有益的。CIRQUE 公司触摸板是一种互电容感应装置，图ι中的结构图说明了一个示 例。在该触摸板10内，X(12)和Y(14)电极栅格以及感应电极16的栅格用于限定该触摸 板的触摸敏感区18。典型地，该触摸板10为大约16乘以12电极、或当空间制约时8乘以 6电极的长方形栅格。与Χ(12)及Υ(14)(或行及列)电极交错的是单一感应电极16。所 有的位置测量通过该感应电极16做出。CIRQUE 公司触摸板10测量感应线路16上的电荷不平衡。当没有指向对象邻 近或在触摸板10上时，触摸板电路20处于平衡状态，并且该感应线路16上没有电荷不平 衡。当指向对象邻近或接触触摸表面(触摸板10的感应区18)、当指向对象由于电容耦产 生不平衡时，电极12、14上电容发生变化。测量的是电容的变化，而不是电极12、14上的绝 对电容值。该触摸板10通过测量必将注入感应线路16上以重建或恢复该感应线路上电荷 的平衡的电荷的数量来确定电容的变化。以上系统用于确定邻近或在触摸板10上的手指的位置如下。此示例描述行电极 12，并以同样的方式重复于列电极14。从所述行及列电极测量获得的值确定一个交点，该交 点为邻近或在触摸板10上的指向对象的质心。在第一步中，第一组行电极12由来自P，N发生器22的第一信号驱动，一组不同 但相邻的第二组行电极由来自该P，N发生器的第二信号驱动。触摸板电路20通过互电容 测量装置26从感应线路16获得一个值，表明哪个行电极最邻近该指向对象。尽管如此，在 某一微控制器28控制下的触摸板电路20仍不能确定该指向对象位于行电极的哪一面，触 摸板电路20也不能确定该指向对象位于距离该电极多远。因此，该系统按一个电极移位 (shift)待驱动电极12的组。换句话说，增加该组一面上的电极，该组相反一面上的电极不再被驱动。新的组接着由P，N发生器22驱动，并进行感应线路16的第二次测量。由这两次测量可能确定指向对象位于行电极的哪一面以及多远。然后通过利用比 较测量得到的两个信号的大小的方程来确定指向对象的位置。CIRQUE 公司触摸板的敏感度或分辨率远高于行及列电极的16乘以12栅格 具有的。分辨率一般大约为每英寸采样960次的数量级，或更大。确切的分辨率由部件的 灵敏性、同行及列的电极12、14之间的间隔、以及其他对于本发明不重要的因素来确定。
以上过程使用P，N发生器24重复于Y或列电极14。尽管上述的CIRQUE 触摸板使用X及Y电极12、14的栅格以及分开且单一的 感应电极16，该感应电极实际上能够通过多路复用成为X或Y电极12、14。任一种设计都 会使本发明实现其功能成为可能。结合电容敏感触摸板的这种理解，现在可讨论本发明以及一种由于技术设计状态 的缺点的特定应用。销售点(POS)设备中已出现的一个问题是其易被窜改。信用卡信息窃取正在增长，且为用户间担心的重要原因。相应地，使得读取信用卡及借记卡的能够用于访问账户的 保密数据的装置更安全具有重要益处。例如，有许多电子装置用于读取存储于信用卡或借记卡的数据。这些装置中的大 部分从磁条读取信息。尽管如此，其他的电子装置使用射频信号从更新的智能卡读取信息。 然后这些类型的电子装置都能够使用户输入一个秘密的个人标识号(PIN)以完成交易。 PIN —般输入到一种PIN输入装置(PED)。PED的设计中的易受攻击性显示能够利用这些易 受攻击性使用不复杂的技术公开PIN、信用卡及借记卡号、以及其他的持卡人数据。获取PIN信息的一种方法是从PED上的键盘输入PIN数据时检测该PIN数据。相 应地，提供一种可以检测外来对象的存在的PED将是超越现有技术水平的一个优点，该PED 例如设计为检测PED的输入而不干扰提供输入至PED的过程的传感器，其中该输入一般为 保密信息。使入侵传感器的新的检测方式适合任何能够被窜改的设备以便插入能够监视装 置活动的传感器或其他设备将是超越现有技术水平的一个优点。
发明内容
在第一实施方式中，本发明为一种具有XY电极栅格传感器的电容敏感邻近及接 触敏感检测装置，其中当该电容敏感触摸板安装在PIN输入装置(PED)内时创建补偿矩阵， 其中该补偿矩阵使该PED的运行环境的该电容敏感触摸板补偿以及平衡成为可能，而且其 中键盘的机械键也可通过使用每个键唯一的“键轮廓”单独识别为一个激励键，其中像邻近 该触摸板的该XY电极栅格传感器的入侵传感器这样的外来导电和/或介电物质的插入将 引起该电容敏感邻近及接触敏感检测装置上电极内的不平衡，因此报警检测电路该PED已 发生窜改。在本发明的第一个方面中，本发明不限于PED，还可插入任何需要窜改检测的装置。在本发明的第二个方面中，一种替代的实施方式为使用设置在键盘的键附近的单 一的X或Y电极以及感测电极，以创建该电容敏感邻近及接触敏感检测装置。在本发明的第三个方面中，另一种替代的实施方式是使用氧化铟锡(ITO)作为耦合于该触摸板的可破坏的电极，其中窜改将破坏该ITO电极，且使窜改检测成为可能。在本发明的第四个方面中，另一种替代的实施方式是使用其上设置触摸板电极的穿孔的基底，其中窜改将导致该基底沿穿孔撕开并因此使窜改检测成为可能。在本发明的第五个方面中，另一种替代的实施方式是使用ITO电极作为当检测到 窜改时关闭该PED的联锁电路的一部分。在本发明的第六个方面中，另一种替代的实施方式是在该PED的内部设置第一电 极，在该PED的外部设置第二电极。在本发明的第七个方面中，每个键可通过识别每个激励键的键轮廓的使用来单独 识别。在本发明的第八个方面中，该电容敏感接触及邻近检测装置的增益或敏感度可改 变，以因此减少窜改信号假阳性的发生。在本发明的第九个方面中，该系统可同时执行两个独立的检测系统，一个用于窜 改或入侵该PED，一个用于窜改或入侵该键的运行。从以下结合附图的详细描述中，本发明的这些以及其他目的、特征、优势以及替代 的方面对本领域的技术人员而言将变得明显。
图1为CIRQUE 公司提供的在先技术的电容敏感触摸板的示意图。图2为具有磁卡刷槽及设置在触摸板上的键盘的PED的透视图。图3为具有X及感测电极设置于其上的键盘的俯视图。图4为显示了电容敏感触摸板、键盘以及入侵传感器的PED的侧面剖视图。图5为键盘、覆盖模板以及至少一个当该覆盖模板从该键盘移开时会损坏的ITO 电极的侧面剖视图。图6为具有在其将被窜改时会撕开、破坏ITO电极的穿孔的基底的透视图。图7为当检测到窜改时由联锁电路使其停用的PED处理器的框图。图8为耦合于触摸板电路用于检测入侵传感器的电极的侧面剖视图。图9为用于本发明的在其接触端设置有金属盘的单个键。
具体实施例方式现将参照附图描述本发明以便本领域技术人员可实现并使用本发明，其中本发明 的各种组成部分将在附图中给出数字标号。可了解，以下描述仅为本发明原理的一种示例， 不应视为其后的权利要求的窄化。尽管本发明的多种实施方式使用一种常用的触摸板，其他不是触摸板的电容敏感 装置能够用于获取同样的结果，且应认为落入本发明的范围。但是当触摸板用于实施本发 明，该触摸板能够用于提供入侵传感器的检测，或操作以提供入侵检测和触摸板功能。相应 地，触摸板这个词汇的使用不应理解为限制本发明。本发明致力于使一种常用目的的触摸板适合于提供两种类型的窜改或入侵检测。 第一种类型的入侵检测使用该触摸板电极执行一般的窜改检测。此第一种类型的窜改检测 总是激活的，不需要使检测发生的装置的运行。
第二种类型的窜改检测也使用触摸板，但是专门致力于用作输入数据，例如PIN， 的键盘的一部分的键的触摸或邻近感应。该第二种类型的窜改检测仅在键确实按压时工 作。如将要说明的，第一及第二种类型的窜改检测都使用一种补偿矩阵。
本发明的第一实施方式为一种电容敏感触摸板，例如由CIRQUE 公司制造的触 摸板。如以上说明，该CIRQUE 电容敏感触摸板提供一种χγ电极传感器栅格。这样的 触摸板能够检测指向对象的存在，例如接触或邻近触摸板感应面的手指、指针或按钮。邻近 感应能够检测并追踪指向对象的距离取决于所使用的具体的触摸板硬件。尽管如此，重要 的是在没有物理接触时检测及追踪都是可能的。图2为本发明预想的PED30的透视图。应记得PED30为任何可窜改的装置。在本 实施方式中，PED30具有其自身的壳单元32。此特定的PED30包括具有其中设置了磁条读 取器的槽34。提供用于输入PIN数据的键盘36。键盘36的单独的键可使用任何类型的键 机理来构造。重要的是键盘36设置于设置在该键盘下的触摸板10上。因为邻近感应能力， 触摸板10可设置于该壳单元32之外或之内。PED30可改变为包括其他特征或不同特征。例如，PED30可包括用于记录签名的触 摸板，或具有替代机械键盘36的虚拟按钮。作为选择地，PED30可为需要一种确定其是否 已被窜改的装置的任何其他设备。本发明使用一种补偿矩阵的概念以提供入侵检测(也称为“窜改”或“窜改检 测”)。补偿矩阵是用于触摸板校准的工具。校准使得触摸板补偿例如XY电极栅格的制 造差异这样的内部差异、以及例如触摸板设置于其中运行的壳或套这样的外部差异成为可 能。如触摸板领域的技术人员所了解的，校准为通过补偿矩阵的创建例如电极上的电荷不 平衡这样的差异归零以便其可被忽略的过程。通过将测得的不平衡存储在补偿矩阵中，可 在使用触摸板时消除这些不平衡。如果预料到触摸板的运行环境不太可能改变，可在制造时就创建补偿矩阵。作为 选择地，可在每次触摸板激活的运行时间重建该补偿矩阵。本发明中重要的是可存储该补 偿矩阵。存储补偿矩阵使得触摸板对比其当前运行环境与创建存储的补偿矩阵时存在的运 行环境成为可能。此对比使得本发明能够确定运行环境内是否发生变化。运行环境中的变 化将解释为入侵或窜改的检测。相应地，当该触摸板10设置于PED30内时，补偿矩阵一般仅校准一次。尽管如此， 本发明不应理解为限于单次校准操作，尤其可能有改变操作的有效理由时，例如合格的技 术人员将壳单元32打开。因此，必要时对补偿矩阵的重新校准从而重建是本发明提供的另 外一个方面。此校准程序对于使触摸板在任何PED30正在使用的环境中运行成为可能是足够 的。一般地，不需要进一步校准来创建存储的补偿矩阵，且PED能够在几乎任意环境中工作 而不影响检测系统的校准。但是，正是这种为了与存储的补偿矩阵对比而重新校准或创建 新的补偿矩阵的能力使的本发明提供PED30环境内的入侵传感器的检测成为可能。可通过在触摸板10未使用时做出XY电极栅格的多个测量来创建补偿矩阵。换句 话说，没有导电或介电物质应置于除触摸板将运行的物理环境之外的触摸板10的感应范 围内。下一步是传送一系列信号(信号模式)至触摸板10的多个电极。接着进行触摸板 10对信号模式的响应的测量。接着将这些信号模式以及触摸板10对应的响应存储于该补偿矩阵。为了对存储的补偿矩阵与新的补偿矩阵进行比较，该触摸板应执行入侵检测程 序。第一步是获取传送至触摸板10并与存储在补偿矩阵中的初始触摸板响应比较的同样 的信号模式。补偿矩阵通常但不必须存储于触摸板电路的非易失性存储器。因为创建以与 存储的补偿矩阵比较的新的补偿矩阵是仅用于比较目的的临时矩阵，所以不需要在非易失 性存储器中。尽管如此，存储临时补偿矩阵是需要的，以便能够证实或研究引起阳性入侵检 测状态的条件。使用该补偿矩阵对触摸板10的入侵检测一直运行。换句话说，只要触摸板10开 启一直有入侵检测。尽管如此，即使当安装入侵传感器时，PED30或其他装置关闭，触摸板 10在启动后应总是立即执行入侵检测程序以便能够确定在接受任何可能是危害的信息之 前是否已有任何窜改，这是可能有的事。上述第一种类型的入侵检测是一种由于触摸板10的性质而可广泛修改的多功能 入侵检测系统。换句话说，触摸板10的电极可以不同于之前讨论的典型的平面XY长方形 电极栅格、或除此之外的方式设置。尽管本发明的第一实施方式使用典型的触摸板10，可使 用替代的电极排布。例如，X及Y电极可如图3中所示设置的电极布置。
在图3中，按键36显示具有9个机械键38。这种9个键38的示例仅用于说明的 目的，不应理解为一种限制因素。可使用更多或更少的键38。在此第一替代实施方式中，实施一种如以上说明的完整的或典型的XY触摸板10 不是必须的。可提供一种不用于输入而专门用于入侵检测的电容感应电路。在触摸板或专 门的入侵检测系统中，至少两个耦合于触摸板电路的电极可用于检测窜改PED30。如图3所示，单一的X电极40以及感测电极42可通过以适当的模式运行键周围 的每个电极40、42来邻近PED30的键38设置。该模式应足以检测能检测信号的入侵传感
ο例如，如图3所示，显示了 X电极40正在键盘36的键38之间运行。然后一种绝 缘物质置于X电极40之上。接着感测电极42也在键盘36的键38之间及X电极40之上 运行，同时与其维持电隔离。下一步为设置覆盖X及感测电极40、42上的模板或其他外层包覆物，以使其不可 见。作为选择地，X及感测电极可设置于键盘显示表面之下，换句话说在PED30内部以使其 在PED内，并且在键38下察看是不可见的。如图3所示的X及感测电极40、42的缠绕模式仅用于说明的目的。使用的确切模 式以及所述电极40、42的间隔可根据需要修改，不应理解为本发明的限制因素。另外，需提 及该X电极可由Y电极替代，其选择也任意，且在本发明中X、Y、以及感测电极可功能互换。这种第一替代的实施方式是一种检测设置于邻近或在PED30的键38上的入侵传 感器的存在的简单且有效的方式。当校准完整触摸板时，也可校准单一的X电极以及感测 电极，并创建补偿矩阵，尽管与完整的触摸板10的更大量的X及Y电极需要的补偿矩阵的 比较相对简单。通过对比X及感测电极40、42的响应与所述电极上传送的信号，然后比较新的补 偿矩阵与存储的补偿矩阵以找出任何变化，来再次检测入侵传感器的引入。尽管如此，应了 解到，在此情况下，X及感测电极不是PED30运行的一部分。所述X及感测电极40、42专门用于入侵传感器检测的功能。提供图4作为具有壳32的PED30的侧面剖视图。众所周知，危及PED30安全性的一种方法是打开壳32并插入可检测正常的PED运行期间输入至PED内的信息的入侵传感 器54。如图4所示，插入入侵传感器54最明显的位置是在键盘36的键38之间，以及与键 接触的触摸板10。电容敏感触摸板10可通过入侵传感器54将在触摸板10从而补偿矩阵 上产生的影响来检测入侵传感器54。这里使用的入侵传感器54确定为置于PED30的至少一部分之内或之上、以检测输 入至PED的数据的任意传感器或其一部分。因此，如传感器领域的技术人员众所周知的，入 侵传感器54可以为简单的电极、光缆或者能够执行数据输入检测的其他任何传感器。需要 注意的是，数据不仅需要远离入侵传感器54传送，作为替代还可记录用于以后的恢复。因为其为导电和/或介电物质，入侵传感器54会影响触摸板10的电平衡。由于 执行的校准用于没有入侵传感器54存在的初始运行环境，导电和/或介电物质导致的不平 衡不会通过存储的补偿矩阵补偿。相应地，仅需要执行入侵检测程序并对比新的补偿矩阵 与存储的补偿矩阵来确定触摸板10的运行环境是否已改变。虽然由于触摸板10内的电极的电平衡会发生的变化可检测入侵传感器54，这并 不必然意味着PED30将停止工作。如果PED30不再工作，对窜改者将是入侵传感器54干 扰正常工作的一个明显的信号，且将放弃偷窃数据的企图。因此，尽管检测系统有不平衡， PED30可能正常工作。例如，PED30可发送PED已窜改的警报，然后，重新校准入侵传感器54 的存在并继续运行。尽管如此，本发明的触摸板10可以不必执行任何重新校准以继续工作。即使在触 摸板10的电极上存在不平衡时本发明的触摸板通常可继续运行。因此，在该第一实施方式 中，执行存储在补偿矩阵中的值的比较以确定校准触摸板52的初始运行环境是否已实质 上改变将是PED30的常规功能。执行入侵检测程序应在触摸板10的初始阶段执行，但也应 在触摸板已在预定的一段时间工作时周期性地执行，以防入侵传感器54在触摸板10未关 闭的情况下设置在该触摸板10的运行环境中。本发明的此第一实施方式的另一个方面是入侵传感器54可检测的距触摸板10的 表面的距离。PED30的键38将与触摸板10分隔一定距离。这个距离可能相对较小。本发 明可以检测入侵传感器54，即使其不是直接置于触摸板10的表面。至少在触摸板10的表 面之上且可能超过Icm时入侵传感器54可以被检测。在本发明一种替代的实施方式中，预想可以使得电极的移动可检测的方式安装触 摸板的电极。氧化铟锡(ITO)作为触摸板的电极的使用是CIRQUE 公司触摸板领域的 技术人员众所周知的。尽管如此，在这些实施方式中提供同样功能的其他材料也可用于替 代ΙΤ0，并且因此本发明不应理解为限于ΙΤ0。由于ITO有用的性能是它是脆的，在图5中显示了能够与ITO电极一起使用的 PED30的各种层。当PED30被窜改时，试图在PED内插入入侵传感器54者可能强行撬起设 置于键38上覆盖其以便不能在其下放入入侵传感器54的覆盖模板56。入侵传感器54设 置在覆盖模板56下，然后该覆盖模板放回原处。覆盖模板56可密封壳32或键盘36。ITO 电极58可放置在覆盖模板56及壳32或键盘36之间。一些胶黏剂用于将覆盖模板56固 定在其位置。
当撬起覆盖模板56以插入入侵传感器54时，ITO电极58将被破坏。尽管将覆盖 模板56放回准确的同样位置使得窜改不可见，ITO电极58已实质上改变，且入侵检测程序 将揭示该窜改。这是由于保持覆盖模板56在其位置的胶黏剂会被破坏。如果ITO电极58 粘在胶黏剂上，它们将被撕破。ITO电极58可保持完整无缺的在PED30以及在粘在覆盖模 板56下面的胶黏剂上，但是其也将被破坏。尽管没有入侵传感器54的插入覆盖模板56将再次附着，且尽管所有损坏的ITO 电极58再次彼此电连接，初始校准将毁坏，且当对比存储的补偿矩阵中的信号时，ITO电极 将马上给出对信号模式可检测的不同的响应。因此，尽管PED30继续运行，窜改的迹象将对 本发明显而易见。有益地，这些ITO电极58或任何类似电容感应系统电极可设置于任意表面上或 覆盖其上，这样人可试着穿透、撬起或除此之外获得进入通过，以将入侵传感器54插入 PED30。相应地，本发明不应仅理解为受限于给出的示例，而应理解为适用于任意装置的表 面。本发明另一种替代的实施方式是易碎基底的使用。随着易碎基底，提供设置在任 一完整的触摸板10的电极的层之间、或用于替代的实施方式中的两个或更多的电极的层 之间的易碎入侵物质也是必要的。这样，相对脆的材料可用于像 ITO这样的电极，该材料用 于基底、以及用于隔离电极层彼此的材料。如图6所示的示例，可提供具有穿孔62的基底60，这样当有人试图撬开覆盖模板 或壳以进入通常隐藏的表面时，将导致基底沿该穿孔撕开。可使用胶黏剂粘连基底60的一 部分与PED30、基底60的不同且脱离的部分与覆盖模板的下面。这样覆盖模板的移动将引 起基底60破坏或沿穿孔62撕开，且由此破坏至少一个设置于基底并穿过穿孔的电极64。 再者，存储的补偿矩阵与利用入侵检测程序创建的新的补偿矩阵的比较将不同，以及窜改 可能已发生的显示。图8为显示本发明另一替代的实施方式的框图及其与PED30的联锁电路72的关 系。尽管窜改的一定类型通过本发明入侵检测系统70检测，联锁电路72设计用于使PED30 程序单元74不工作，除非其返回至工厂并由合格的技术人员重置。在本发明中，联锁电路 72可由ITO构成的电极58供能。再者，如果易碎且脆的ITO电极58破坏或改变，联锁电路 72激活，PED30的程序单元74停止直到返回至工厂检修。在本发明的另一替代实施方式中，注意到电极的排布通常为使得电极仅由薄的基 底材料隔离。尽管如此，电极可以其他方式布置，以获得其他范围的增加的敏感性。图8中，PED30具有覆盖于键38的覆盖模板56。始于触摸板检测电路84，X电极 80可设置于内壳上或PED30的内部，同时感测电极82放置在PED30的外表面。这样，PED30 的壳32或覆盖模板56现用作电极80、82的基底材料。但也考虑现X及感测电极80、82之 间有实质的间隔。这种间隔增强X以及感测电极80、82之间的电场，并且因此扩大了本发 明可检测入侵传感器的距离及范围。触摸板检测电路84为耦合于典型的触摸板10的XY电极栅格同样的电路，但通过 耦合于未布置在传统的触摸板平面电极的阵列中的电极80、82简单地修改。本发明不受限于此处特定的实施例，其中可设置电容敏感触摸板的电极以检测 PED30内的入侵。电极可设置在壳内、壳的外表面上、或壳内、外两者都可。相应地，检测不仅限于输入区，还在PED30的任意部分，包括但不限于刷卡机构，等等。以上的实施方式为处于运行的“常开”模式的第一类入侵检测系统的一部分，且只要电路有电，可随时检测入侵。涉及本发明的第二类入侵检测系统，但仅运行于更受限的时 限。第二类入侵检测系统使用键“轮廓”，其中仅在键激励时检查键轮廓。如图9所示， 键38包括其底端的像金属盘96这样的导电或介电物质。向下按压键38使得金属盘接触 像检测电路这样的键检测系统。本发明中，键检测电路为触摸板本身。每个键38在不同位 置接触触摸板10的表面。这样，察看触摸板10的响应时，由于其在触摸板上唯一的位置及 像金属盘96的大小等等这样的其他因素，每个键38具有唯一的识别标志。在工厂能够通过简单地按压每个键并察看触摸板10的响应描出每个单独的键38 的轮廓。描轮廓是在按压特定的键时，记录信号怎样出现在触摸板的步骤。每个键在触摸 板上具有一个唯一的“轮廓”。每个键的轮廓接着存储在系统中。键盘36中入侵传感器的 插入可以变为可检测的，以使得其可检测键38的激励，由此，当其与该触摸板接触时，入侵 传感器改变该键的轮廓。重申在本发明中有两个能够同时运行的不同的入侵检测系统是重要的。一般的入 侵检测系统与键窜改检测系统分开，且如之前描述的运行。键窜改检测系统通过对比正按 压的键的轮廓与所有预先记录的键轮廓来运行。本发明一个重要的方面是可改变并自定义一般的入侵检测系统以及键窜改检测 系统的敏感性。换句话说，可改变检测系统的增益来提供更一致的性能，以减少假阳性。如 果其以超过某一阈值的速率生成，假阳性为一种忧虑。假阳性的阈值根据装置的特定使用变化。例如，一个繁忙的商人可能需要许多假 阳性，否则将中断忙碌的寄存器上的交易流。因此，此特定应用的阈值可能提高(且系统的 敏感性减小)。正确的阈值仅在实验后确定，且其因此为能够调整以便商人可以相对简单的 方式作出变化的东西。通过改变触摸板的增益或敏感性，假阳性能够减少而不危及PED的安全。相应地， 入侵检测系统以及键窜改检测系统每一个都具有其自己可定制的、能够由技术人员或在某 一环境由商人改变的增益设置。因此，检测系统能够设置为不同的增益设置。能够利用可更改的增益设置的本发明的另一方面是系统窜改检查的时机。例如， 增益可保持一段时间是低的。接着，在预定间隔，PED以快速且更高的增益运行入侵检测程 序期，以确定是否已发生了任何可能在较低的增益设置不可检测的窜改。优势是在运行的 高峰时期会产生较少的假阳性。系统也可根据使用率更改为避免任何高增益入侵检测程序 期。尽管同样的触摸板用于入侵检测系统以及键窜改检测系统，该系统能够同时执行 所有测量。目前，该系统每秒钟进行25次的48个单独的测量及比较。所做测量的数量和 频率不应理解为本发明的限制特征，且可根据需要改变。应提及的本发明的另一方面关于键盘的键。键包括一个键“开”阈值以及一个键 “关”阈值，以能够确定键实际上已按压而不是仅偶然的轻拍。使这些阈值尽可能正确是有 必要的。按键的检测越可重复，阈值能够越低。较低的阈值导致更简单的PED及其键窜改 的检测。
将了解上述的配置仅为本发明原理的应用的说明。本领域的技术人 员可以在不脱 离本发明的精神和范围的前提下设计大量的修改及替代的配置。附加的权利要求旨在覆盖 这样的修改及配置。
权利要求
一种用于检测接触及邻近敏感装置的运行环境中的变化的方法，所述方法包括步骤1)提供能够进行导电或介电对象的接触及邻近检测的接触及邻近敏感装置；2)在给定的运行环境中校准该接触及邻近敏感装置；3)获取用于该接触及邻近敏感装置的第一校准设置；4)通过重新校准该接触及邻近敏感装置并获取新的校准设置来执行入侵检测程序；及5)在第一入侵检测系统中对比该第一校准设置与该新的校准设置以确定该接触及邻近敏感装置的运行环境是否已改变。
2.如权利要求1所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)当没有对象正被检测时测量触摸板电极上电荷的不平衡；2)补偿该测量的不平衡以便该触摸板能够不受所测量的不平衡的影响而运行；及3)创建补偿矩阵以存储所测量的不平衡。
3.如权利要求2所限定的方法，其中该方法进一步包括在销售点(POS)装置内布置该 接触及邻近敏感装置的步骤，该销售点(POS)装置包括个人标识号(PIN)输入装置(PED)。
4.如权利要求3所限定的方法，其中该方法进一步包括使用电容感应接触及邻近敏感 触摸板作为该接触及邻近敏感装置的步骤。
5.如权利要求4所限定的方法，其中该方法进一步包括在制造期间当该触摸板插入该 PED内时，通过创建该补偿矩阵校准该触摸板的步骤。
6.如权利要求4所限定的方法，其中该方法进一步包括每次向该PED供电时重新创建 该补偿矩阵的步骤。
7.如权利要求4所限定的方法，其中该方法进一步包括每次向该PED供电时执行该入 侵检测程序的步骤。
8.如权利要求3所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)提供耦合于该接触及邻近敏感装置的X及感测电极；及2)在该PED周围可能发生窜改的位置布置该X及感测电极。
9.如权利要求8所限定的方法，其中该方法进一步包括在键盘的键周围设置该X及感 测电极的步骤。
10.如权利要求8所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)用氧化铟锡(ITO)构造该X及感测电极以使得该X及感测电极易损坏；及2)使用覆盖模板及胶黏剂覆盖该X及感测电极以便入侵传感器必须通过至少部分抬 起该覆盖模板且因此损坏该X或感测电极来插入该PED。
11.如权利要求8所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)在具有至少一个穿过其的穿孔的基底上布置该X及感测电极；以及2)使用覆盖模板及胶黏剂覆盖该X及感测电极以便入侵传感器必须通过至少部分抬 起该覆盖模板且因此撕开该穿孔的基底并引起可检测的损坏来插入该PED。
12.如权利要求8所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)在该PED内提供联锁电路；2)检测窜改；3)发送应关闭该PED的信号至该联锁电路；及4)使用该联锁电路从该PED除去电源。
13.如权利要求8所限定的方法，该方法进一步包括步骤1)在该PED内布置该X及感测电极中的一个；及2)在该PED的外表面上布置该X及感测电极中的另一个。
14.如权利要求3所限定的方法，其中该方法进一步包括改变该入侵检测程序的敏感 性以因此提高该入侵检测系统的性能的步骤。
15.如权利要求4所限定的方法，其中该方法进一步包括在该第一入侵检测系统的同 时运行第二入侵检测系统的步骤。
16.如权利要求15所限定的方法，其中该方法进一步包括1)在该触摸板上布置具有多个键的键盘；2)通过按压每个键并接着测量该触摸板的响应来描出所述多个键中每个键的轮廓；及3)存储所述多个键的每个的键轮廓。
17.如权利要求16所限定的方法，其中该方法进一步包括改变该第二入侵检测程序的 敏感性以因此提高该入侵检测系统的性能的步骤。
18.一种用于检测键盘的运行环境中的变化的方法，所述方法包括步骤1)提供能够接触及邻近检测导电或介电对象的接触及邻近敏感触摸板；2)提供布置在该触摸板上的具有多个键的键盘；3)通过按压每个键并接着测量该触摸板的响应来描出所述多个键中每个键的轮廓；及4)存储所述多个键的每个的键轮廓。
19.如权利要求18所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)激励该键盘上所述多个键中的一个；2)测量该触摸板对所激励的键的响应；3)在入侵检测程序中比较所测量的该触摸板的响应与针对所激励的键存储的键轮廓；及4)基于所测量的响应与该键轮廓的比较确定是否该运行环境已改变，作为第一入侵检 测系统。
20.如权利要求19所限定的方法，其中该方法进一步包括在销售点(POS)装置内布置 该触摸板及该键盘的步骤，该销售点(POS)装置包括个人标识号(PIN)输入装置(PED)。
21.如权利要求20所限定的方法，其中该方法进一步包括在制造期间该触摸板及该键 盘插入该PED内时，创建所述键轮廓的步骤。
22.如权利要求20所限定的方法，其中该方法进一步包括每次激励所述多个键中的一 个时执行该入侵检测程序的步骤。
23.如权利要求20所限定的方法，其中该方法进一步包括改变该触摸板的敏感性以因 此提高该第一入侵检测系统的性能的步骤。
24.如权利要求20所限定的方法，其中该方法进一步包括在该第一入侵检测系统的同 时运行第二入侵检测系统的步骤。
25.如权利要求15所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)提供能够进行导电或介电对象接触及邻近检测的接触及邻近敏感装置；2)在给定运行环境中校准该接触及邻近敏感装置；3)获取用于该接触及邻近敏感装置的第一校准设置；4)通过重新校准该接触及邻近敏感装置并获取新的校准设置来执行第二入侵检测程 序；及5)在第二入侵检测系统内，对比该第一校准设置与该新的校准设置以确定该接触及邻 近敏感装置的运行环境是否已变化。
26.如权利要求25所限定的方法，其中该方法进一步包括步骤1)当没有对象正被检测时，测量触摸板电极上电荷的不平衡；2)补偿所测量的不平衡以便该触摸板能够不受所测量的不平衡的影响而运行；及3)创建补偿矩阵以存储所测量的不平衡。
全文摘要
一种具有XY电极栅格传感器的电容敏感邻近及接触敏感检测装置，其中在该电容敏感触摸板安装于PIN输入装置(PED)内时创建补偿矩阵，其中该补偿矩阵使该PED运行环境的该电容敏感型触摸板补偿并平衡成为可能，而且其中键盘的机械键也可通过使用每个键唯一的“键轮廓”单独识别为激励的键，其中如邻近该触摸板的该XY电极栅格传感器的入侵传感器这样的外来导电和/或介电物质的插入将引起该电容敏感邻近及接触敏感检测装置上的电极内的不平衡，因此警报检测电路该PED窜改已发生。
文档编号G06F3/041GK101802757SQ200880015291
公开日2010年8月11日 申请日期2008年5月8日 优先权日2007年5月8日
发明者大卫·泰勒, 戴尔·J.·卡特, 扎尔德·G·白泽伟, 道格拉斯·J.·摩尔 申请人:瑟克公司