包括便携式设备和电容性触摸屏的识别和数据交换系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的领域是包括电容性触摸屏的视觉显示装置的领域。本发明更具体的领域是与触摸屏进行信息交换，尤其是允许用户的安全识别的领域。需要这种交换类型的全部应用领域都会受到影响。不但涉及消费者领域，还涉及任何性质的交通运输领域(汽车、航空、铁路或海运)。
【背景技术】
[0002]当前的触摸系统不允许直接识别执行交互的人。因而，在共享的屏幕上，不可能对第一个人的触摸与第二个人的触摸进行区分，正如不可能拒绝未授权使用系统的第三人触摸一样。同样地，电容式面板上导电物体的偶然存在会引起不合时宜的触摸。
[0003]识别用户的这个问题能够利用指纹读取器来直接处理，比如“IPhone 5”品牌的移动电话(其由“苹果”公司出售)上能够找到的，但是一旦未锁屏，则不能阻止第三方使用屏幕。实际上，系统仅识别操作者一次，即在解除锁屏的时刻。
【发明内容】
[0004]为了实现总体的安全性，在操作者利用一个或多个手指与触摸屏交互时，需要能够检测并识别操作者，同样地，在同一个屏幕上需要检测并识别出利用一个或多个手指同时或分别地执行操作的其它操作者。根据本发明的识别和数据交换系统提供了这种功能。更精确地，本发明的主题为包括便携式电容性设备和电容性触摸屏的识别和数据交换系统，在操作模式中，所述便携式电容性设备旨在通过用户来携带，触摸屏以至少一个第一频率工作，
[0005]其特点在于，所述系统根据至少一个第一识别模式来工作。
[0006]-便携式设备至少包括用于传输第一周期性模拟信号的传输装置，所述第一信号以至少一个第二频率来传输，第二频率称作为“识别”频率，所述第二频率与第一频率不同，所述频率在通过人身体传输的频率范围内，所述第一信号是唯一的并且与用户相关；
[0007]-便携式触摸屏包括用于检测并识别所述第一信号的第一装置和用于授权或拒绝对触摸屏的预定应用访问的第二装置，它们依赖于对用户的识别。
[0008]有利的是，所述系统根据至少一个第二数字数据交换模式来工作。
[0009]-便携式设备包括用于传输第二周期性模拟信号的装置，所述第二周期性模拟信号代表第一数字数据，所述第二信号以不同于第一频率的至少一个频率传输，所述便携式设备包括用于接收并分析来自触摸屏的第三接收信号的装置，所述第三接收信号代表第二数字数据，所述第三信号以不同于第一频率的至少一个频率传输。
[0010]-电容性触摸屏包括用于接收并分析第二信号的装置和用于传输第三信号的装置。
[0011]有利的是，便携式电容性设备包括其本身的接地装置。
[0012]有利的是，通过便携式电容性设备和/或电容性触摸屏传输的各种频率是正交的。
[0013]有利的是，便携式电容性设备包括用于分析用户的至少一个重要参数的至少一个传感器，并且电容性触摸屏具有依赖于所述重要参数的至少一个特定应用。
[0014]有利的是，便携式电容性设备包括用于与用户交互的触觉或视觉装置。
[0015]有利的是，便携式电容性设备包括用于与位置或方向检测系统交互的装置，所述装置被设计成结合已知的参考帧来检测其位置。
[0016]有利的是，便携式电容性设备包括用于与眼睛记录器交互的装置，所述装置被设计成检测用户观察的方向。
[0017]有利的是，便携式电容性设备包括用于与至少一个第二电容性触摸屏交换数据的
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[0018]有利的是，便携式电容性设备包括可充电的电池。
[0019]有利的是，便携式电容性设备采用环的形式，其意图在于佩戴在用户的腕部或手指上。此外，便携式电容性设备可以采用触针或笔的形式。
【附图说明】
[0020]根据阅读下面所提供的不具有限制性含义的描述，并且利用附图，将能更好地理解本发明，并且其它的优点将显现出，在这些附图中:
[0021]图1示出了根据本发明的识别和数据交换系统的操作模式；
[0022]图2示出了在根据本发明的识别和数据交换系统中所使用的各种频率；
[0023]图3示出了根据本发明的识别和数据交换系统的电路图。
【具体实施方式】
[0024]通过非限制性示例，图1示出了根据本发明的系统的图。根据本发明的识别和数据交换系统基本上包括电容性触摸屏100和由用户10携带的便携式电容性设备200。
[0025]如图3中可以看出，电容性触摸屏100包括:视觉显示屏110、矩阵触摸面板120及其专用电子部件130。矩阵120由导电的行和列组成，导电的行和列通常由“ΙΤ0”组成，“ΙΤ0”是“铟锡氧化物”的缩写。典型地，对于航空电子仪器的面板屏，这种触敏表面可以包括大约五十列和大约三十行。专用电子部件130基本上包括:
[0026]-用于传输旨在供应电力至行和列的第一周期性信号的装置；
[0027]-用于从行和列中接收第二周期性信号的装置；
[0028]-用于数字化处理接收到的信号的装置，接收到的信号允许确定在矩阵的行和列中引发的电容变化，因而允许定位由用户使用触摸面板的触点；
[0029]-视觉显示屏110的输入/输出界面，其允许根据检测到的触点来管理应用。
[0030]在所谓的“自电容”模式和/或“互电容”模式中，触摸检测可以是有效的。第一模式在于读取在矩阵中键网格的行和列。第二模式在于读取矩阵中行和列网格的每个交汇点。第一模式允许快速地检查触敏表面和触摸的可能坐标的位置。第二模式允许实际触摸与“假想”触摸分开。
[0031]此外，根据本发明的触敏表面包括特定的装置。它们是:
[0032]-第一装置，其用于检测和识别代表用户的第一外部信号；
[0033]-第二装置，其用于授权或拒绝对触摸屏的预定应用的访问，这依赖于所述第一信号的识别。
[0034]根据本发明的便携式电容性设备由用户10携带。该便携式电容性设备具有若干功能。所有的这些功能是基于便携式电容性设备通过使用触摸面板的信号传输和接收属性来传输和接收数字数据的能力，并且基于通过用户身体的频率传输的属性。在图1和图3中，由人身体的传输通过一系列的人形标志(chevron)来表征。在图2中，用户10首先与便携式电容性设备之间的电气连接，以及其次与触摸面板100之间的电气连接通过电容来表不。
[0035]便携式电容性设备采用环、或带、或手镯或手套的形式与用户电接触。同样地，便携式电容性设备可以呈现为触针或笔的形式。在图1中，设备200是布置成围绕在用户10的手腕上的环。设备200可以包括与用户的各种接口，如启动按钮、指示灯、显示屏、状态传感器或其它的触觉反馈装置。
[0036]设备200的第一个功能是识别用户的功能。它的第二个功能是与触摸面板交换数据的功能。它的第三个功能是与用户交互的功能。
[0037]设备200的第一个功能允许在用户触摸电容性触摸屏时被识别出。这个识别是利用由便携式物体发送至电容性触摸面板的信号来执行的，这个信号对每个用户是特定的。识别信号通过用户的身体而传输至用户的指尖之下。一旦识别出用户，系统则将相关的权限分配给用户。例如，设备200授权该用户在屏幕的特定区域上交互，或者相反地，禁止该用户访问屏幕的一个区域甚至全部区域。因而，重要的区域或者交互作用仅对具有授权的识别信号的用户是可用的。
[0038]传输的频率信号的频率和波形适用于通过人身体来传输。这个信号与电容性测量信号同时通过触敏表面的触摸控制器来解调。频率在低于IMHz的频率范围内。
[0039]便携式电容性设备包括允许用其本身的频率来产生信号的电子部件，在这些电子部件上调制串行信号。这个信号可以是重复的，并且包括识别符，可能的话，识别符在包括一组数字数据的通路包(container)之后。
[0040]每个便携式电容性设备在有限频域中的特定频率上传输，这通过触摸面板的触摸控制器来持续地进行检查。
[0041]触摸控制器具有对允许读取触摸屏的行和列的频率信号执行振幅解调的能力，同样地，具有解调来自便携式电容性设备的信号的能力。
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