专利名称：键盘安全设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据输入键盘安全设备，特别但不排它地涉及安装至ATM(自动柜员机)、零售芯片及PIN(个人识别号码)EPOS(电子销售终端)系统及PED(PIN输入设备)的数据输入键盘安全设备。
背景技术：
1近年来盗用提款卡从ATM提款的犯罪增多。为了实施这种犯罪，罪犯通常需要获得合法使用者提款卡的详细信息以及激活该卡所需的PIN。当合法使用者使用ATM时，可以通过多种方法获得其PIN。罪犯可简单地靠近使用者站立，并观察使用者输入其PIN，这种行为通常被称作肩窥。获得PIN的更老练的方法还有在能观察到键盘的ATM附近设置摄像头。类似的安全隐患还存在于零售环境中越来越常见的PIN输入设备销售终端。
发明内容
本发明提供了一种键盘安全设备，其包括具有观察孔和操作孔的外罩，外罩至少部分环绕键盘，使得通过观察孔能够观察键盘，并且使用者通过操作孔能够操作键盘，观察孔包括设置成允许从键盘使用者的视角可以清楚地观察键盘并且防止从非使用者的视角观察键盘的安全板，其中安全板包括折射透镜。
键盘外罩遮蔽键盘，防止使用者的键击被监视。安全板让使用者在使用前及使用时能够观察到键盘，但防止靠近使用者站立的人通过安全板观察到使用者的键击。安全板还防止使用者的键击被例如在键盘附近设置在外罩外面的摄像头等远程监视。
安全板位于在观察孔中，使得视轴从那里延伸至键盘。与该视轴对齐以沿该轴线观察键盘的人能够清楚地观察键盘。如果试图沿非视轴的轴线通过安全板观察键盘，则安全板部分或全部地扭曲和/或模糊键盘视图。视轴可基本垂直于安全板。视轴可以基本垂直于安全板和键盘。安全板可以设置有多个视轴，沿这些视轴可以清楚且未扭曲或未模糊地观察到键盘。这些视轴限定了能够清楚地观察键盘的观察通道。
本发明的一种实施方式中，安全板可包括使用中当通过安全板观察键盘时变换使用者观察到的键盘视图的透镜。优选的实施方式中透镜为放大镜。透镜优选地具有放大和扭曲通过其观察的视图的功能。透镜优选地具有1.3至1.8之间的折射率。更优选地透镜具有1.4至1.7之间的折射率。透镜可以具有1.45至1.65之间的折射率，或者可选地具有1.47至1.61之间的折射率。在一种实施方式中，透镜可以由丙烯酸树脂制成且具有1.47至1.51之间的折射率。可选地，透镜可以由氯乙烯制成且具有1.52至1.56的折射率。在另一实施方式中，透镜可以由聚乙烯制成且具有1.49至1.53之间的折射率。还有另一种实施方式中，透镜可以由聚碳酸脂制成并具有1.57至1.61之间的折射率。
透镜可以为菲涅尔透镜等。术语菲涅尔透镜企图包括利用施加在其表面的纹理以得到所需图像变换特性的镜头。该纹理可以加强和/或补足由透镜的形状产生的图像变换特性。安全板可以设有多个透镜，其中各个透镜可以对齐键盘上的一个或多个键。安全板可以包括一个图像，其使得可以沿着视轴或通道透过图像观察键盘，但是当沿着不对齐观察通道中的视轴的轴线观察时，其使键盘变模糊。图像可以设在安全板上或安全板内。例如图像可以蚀刻或通过其它方式施加至安全板的外表面上。可选地，图像可以嵌在安全板内。在该实施方式中，图像可以是全息图像。
安全板可以包括由聚碳酸酯等塑料材料或玻璃等玻璃质材料组成的单件构件。安全板可以为薄片构造。这种实施方式中，安全板可以包括其间设有透镜的上下平面构件。平面构件可以具有与另一构件和透镜基本相同的形状。安全板在制造时可以结合到外罩中，例如安全板在由塑料材料模制为外罩时可以结合到外罩中。可选地，安全板可以从外罩移除。从而在例如安全板损坏或刮擦等之后能够替换。
外罩可以包括设置成至少部分环绕键盘的壁。外罩可选地包括设置成至少部分环绕键盘的多个壁。操作孔可由设于壁上的孔限定。可选地，操作孔可由设于两壁之间的间隙或空间限定。壁可设置有使光可以进入外罩且防止通过其观察键盘的窗口。窗口优选包括镶玻璃板，其为半透明、磨砂、不透明或经过其它处理以防止通过其观察键盘。壁可以是其上附连或安装键盘的底部的壁。在这种情况下安全板可以容纳在能够安装至壁的构件中。
外罩可以设置有附加的操作孔。在使用时，该附加操作孔可以对齐其上安装键盘的设备的特征。例如附加操作孔可以对齐ATM的出币口。附加操作孔的存在使得使用者可以通过外罩接触到出币口。由此应当理解，外罩可具有遮蔽出币口的功能，以防止对从中吐出的钱币的未授权的接触。优选地，附加操作孔设置在外罩上与键盘操作孔相对的一侧从而使用者可以方便地将手伸入外罩。
观察孔优选地设置于覆盖壁的外罩的一部分上。优选地，观察孔对齐基本平行于键盘平面的平面。
现将参照附图描述本发明的实施方式，其中图1示出根据本发明的第一实施方式的安全设备的分解立体图；图2示出图1的设备在组装状态的立体图；图3示出根据本发明的另一实施方式的安全设备的分解立体图；图4示出图3的设备在组装状态的立体图；图5示出安装至ATM的根据本发明的设备示意的侧视图；图6至8示出通过根据本发明的设备的ATM键盘的视图；图9示出根据本发明的安全设备外罩的立体图；图10和11示出根据本发明的安全设备的EPOS变例的立体图；图12示出根据本发明的ATM键盘安全设备的立体图；图13示出图12的设备的安全板关于键盘的对齐方式的侧视图；以及图14和15示出安全设备的另两个EPOS/PED变例的立体图。
具体实施例方式
首先参照图1和图2，其中示出了总体上标示为10的根据本发明的键盘安全设备。设备10包括底板12、外罩14、顶板16和观察板装置18。底板12用如钢板等薄板材料制成，并使其形状适合于ATM的前面板。底板12设置有孔20，其尺寸和形状比ATM的数据输入键盘(未图示)大。应当了解，孔20位于底板，使得当底板12装至ATM时，从中能充分地接近键盘。
外罩14由如钢板或铝合金板等单件薄板材料制成，其包括一对隔开的侧壁22，跨接部分24连接两侧壁。跨接部分设有观察孔26，每侧壁22的底部设置有横向延伸的凸缘28。底板12的孔20的尺寸能够容纳凸缘28，使得它们与底板12齐平安装。应当理解，外罩14易于通过常规的冲压和挤压操作制成。侧壁22和跨接部分24的朝向限定了操作孔30，使得当设备10装至ATM时，使用者可以把手伸进去。外罩可选地设置有另外的对着接近孔且在侧壁22和跨接部分24之间延伸的壁，下文中称其为后壁。
顶板16与底板12构造相似，也由如钢板等薄板材料制成，并设置有孔32，使用时外罩14通过该孔突出。顶板孔32的尺寸和形状使得顶板16覆盖在外罩的凸缘28上。观察板组件18包括后板34和安全板36。后板34和安全板36以防止脱离的方式装至外罩观察孔。后板34足够透明，从而允许透过它观察ATM键盘。后板24可以由例如聚碳酸酯等塑料材料制成。可替代地，后板可以由钢化玻璃制成。安全板36构造成使ATM键盘可以从特定的使用者观察位置被观察到，并防止从其它使用者观察位置观察ATM键盘。下面将详细描述安全板36的操作。
图2中示出装配状态的设备10。使用时，要使用装有设备10的ATM的用户靠近ATM并以常规方式将卡插入。当提示输入PIN时，使用者将手伸入操作孔30并调整自己的位置，使自己能够通过观察孔26观察ATM键盘。通过设置有外罩侧壁22、可选的后壁与安全板36，防止除使用者外的人观察键盘。
现参照图3和4，其中示出总体上标示为40的根据本发明的键盘安全设备的可选实施方式。设备40包括一对底板42和44、外罩46、镶玻璃构件48和包括安全板52的支架50。底板42、44可装至ATM的键盘区域，且分别设置有通过其可操作键盘的孔43、45。底板42、44由例如钢板等薄板材料制成。外罩46由例如钢板等薄板材料制成，并且包括一对侧壁54和后壁56。各壁54、56都设置有孔58。镶玻璃构件48包括制成与外罩46成为互补形状的例如聚碳酸酯等的一层塑料材料。镶玻璃构件48可装至外罩46，从而覆盖在外罩壁54、56的孔58上。镶玻璃构件48不透明但足够透光，从而允许光穿过并照亮外罩46的内部和键盘，但构造成防止通过其观察键盘。镶玻璃构件48可以进行光散射表面处理，例如磨砂或布满裂纹。
支架50包括框架部分60和一对腿62。框架部分60的尺寸和形状构造成配合到壁54、56限定的外壳46的上部区域。腿62设置成配合到侧壁54以限定操作孔，使用者通过操作孔能够触及ATM键盘。安全板52结合到框架部分60中，而支架50和镶玻璃构件48可安装至外罩因而不易从那里脱离。安全板52构造成允许从特定的使用者观察位置观察ATM键盘，防止从其他使用者的观察位置观察ATM键盘。
图4中示出组装状态的设备40。使用时，要使用装有设备40的ATM的用户靠近ATM并以常规的方式将卡插入。当提示输入PIN时，使用者将手伸入操作孔64并调整自己的位置，使自己能够通过安全板52观察ATM键盘。通过设置有外罩壁54、56与安全板52，防止除使用者外的人观察键盘。
如上所述，安全板36、52设置成使得能从特定的观察位置观察键盘，而防止从其它位置观察键盘。在一种实施方式中，安全板36、52包括透镜，该透镜在使用者从特定角度通过板36、52观察时放大键盘的视图，而当从其它角度观察时产生扭曲的视图。图5示出装有键盘72和根据本发明的设备10、40的ATM 70的示意图。设备10、40设有放大透镜74，例如菲涅耳透镜。设备10、40上限定了观察通道，其横截面尺寸基本上等于透镜74的尺寸。沿观察通道中基本垂直于透镜74和键盘72的轴线78通过透镜观察键盘72的人将会观察到如图6中所示整个键盘的放大的图像。如果试图沿不垂直于透镜和键盘且延伸到观察通道外的轴线80观察，将会显示键盘72扭曲的图像。图7和8示出了可能会观察到的视图类型的示例。图7中键盘72的下部包括0键变模糊，而图8中键盘的上部包括1、2和3键变模糊。
安全板可以采用透镜以外的形式。例如，安全板可以在其中或其上保持图像，透过图像使用者可以观察键盘，但该图像遮蔽了从除键盘的合法的使用者使用的视角外的视角观察的键盘的视图。例如安全板可以包括对合法的使用者隐藏的全息图像。在另一种实施方式中，安全板可以包括对齐键盘的键的多个窗口。各窗口可以包括透镜、所保持的图像或两者的组合。
现参照图9，其示出了总体上标示为82的安全设备的可选实施方式。与前述实施方式描述的相同特征用相同的附图标记标识。设备82包括具有一对隔开的且由跨接部分24连接的侧壁22的外罩。跨接部分24中设置有观察孔26，其中可以保持安全板(未图示)。壁22和跨接部分24限定了操作孔30，当设备82装在键盘上时，使用者可以把手伸入。外罩用硬质塑料材料通过模制操作制成单件零件。可选地，外罩可以用如铝合金等金属制成。在模制时安全板可以结合到外罩中。可选地，安全板在模制以后可以改装至外罩。
设备82还沿着与操作孔30相对的跨接部分24的边缘设有多个彼此隔开的孔84。孔84使光可以进入由外罩围起的空间中，而不能通过其直接观察键盘。应当了解，壁22和跨接部分24在外罩的相对侧限定了另一个附加的操作孔85。在某些ATM的构造中，出币口位于键盘的前面稍微靠上的地方。这种构造使得使用者能够用通过键盘输入PIN的同一只手将纸币取走。附加操作孔85的设置使得使用者能够取到纸币，同时设备82整体上遮住了出币口并防止ATM使用者以外的人将钱抢走。
图10示出总体上标示为86的根据本发明的安全设备，其构造为芯片和PIN键盘88。与前述实施方式描述的相同特征用相同的附图标记标识。该设备包括具有底部92的外罩90、一对隔开的侧壁22以及其间延伸的跨接部分24。跨接部分24包括观察孔26，其中可以保持安全板(未图示)。在示出的实施方式中，底部92、侧壁22和跨接部分24由塑料材料模制成单件。有利地，安全板在模制时可以结合到外罩90中。
操作孔30设于外罩90的一侧，附加的操作孔94设于其相对侧。操作孔30使得使用者可以接触到键盘88，而附加的操作孔94在需要的情况下使得使用者或柜员助手可以将芯片卡插进键盘88。跨接部分24设有多个孔96，其使得周围的光线进入外罩92而不能观察到整个键盘。
图11示出类似于图10的安全设备98，且用相同的附图编号标识其相同特征。该设备98的不同之处在于其设有较大的观察孔26且不包括通光孔。设备98安装至柔性柄100，柔性柄100又连接到使该设备能够在销售处安装的足部102。
现参照图12和13，其示出总体上标示为104的根据本发明的安全设备的另一实施方式。与前述实施方式描述的共同特征用相同的附图标记标识。设备104类似于参照图9描述的设备。设备104包括具有一对隔开的、由跨接部分24连接的侧壁22的外罩。跨接部分24中设置有观察孔26，其中可保持有安全板(未图示)。壁22和跨接部分24限定了操作孔30，当外罩安装在键盘上时使用者可以把手伸入。外罩82由硬质塑料通过模制操作制成单件零件。可选地，外罩82可以由例如铝合金等金属通过铸造操作制成。安全板在模制时可以结合到外罩中。可选地，安全板在制成以后可以改装至外罩。
该外罩还在观察孔26周围设置有多个间隔的孔84。孔84使光可以进入由外罩围起的空间中，而不能通过其直接观察键盘。应当了解，壁22和跨接部分24在外罩的相对侧限定了另一个附加的操作孔85。在某些ATM的构造中，出币口位于键盘的前面稍微靠上的地方。这种构造使得使用者能够用通过键盘输入PIN的同一只手将钱取走。附加的操作孔85的设置使得使用者能够取到钱，同时设备82整体上遮住了出币口并防止ATM使用者以外的人将钱抢走。
外罩优选为由可以穿过一定程度的光同时又不允许通过环绕观察孔26的壁22和跨接部分24观察键盘的半透明塑料材料模制。塑料材料的半透明性使得ATM的使用者或操作者易于发现是否有微型摄像头等安装在外罩的内表面。另外，外罩的内表面可以设置纹理，使得微型摄像头等难以安装。例如，外罩的内表面可以有棱纹或做成脊状。
设备104可以通过任何适当的固定装置安装至ATM。在示出的实施方式中，各壁22的底边106设置有延伸穿过ATM的对应孔的凸起108。凸起108可以有螺纹以在其上接合螺母。可选地，各壁22下边缘可设有凸缘，适当的固定装置通过该凸缘延伸。
设备104安装至ATM，使得观察孔26和安全板36不完全对齐键盘。图13示出观察孔26、安全板36和键盘110之间这种对齐方式的示例。观察孔26和安全板36的上边缘112对齐键盘110的键116的上排的下边缘114。这种错位对齐保证ATM键盘110的使用者能够通过安全板36完全地观察到键盘110，而试图从对应于使用者的观察点的位置以外的位置观察键盘的人，不论是从使用者的肩上还是通过安装在ATM上面或附近的摄像头远程观察，都不能通过安全板36观察到整个键盘。
现参照图14，其示出总体上标示为118的设备，该设备构造成与目前零售商使用的类型的EPOS芯片和PIN键盘PED 88一起使用。设备118类似于参照图10和11描述的设备，其相同特征用相同的附图标记标识。
设备118包括具有底部92和一对隔开的侧壁22的外罩120。底部92和壁22由单件材料制成。例如底部92和壁22可以通过模制操作由塑料材料制成。可选地，外罩可由例如铝合金等金属制成。延伸在壁22的上边缘122之间的为框架124，其限定了观察孔26且其中可以装有安全板(未图示)。框架124通过铰链126可枢转地连接其中一个壁22，同时抓持装置(未图示)可以设置在框架124和另一壁之间，以将框架124保持在图示的位置。
操作孔30设在外罩120前面，而附加的操作孔94设在其后面。术语“前面”解释为键盘88最靠近使用者的边缘。操作孔30使得使用者可以操作键盘88，而附加的孔94使得在需要的情况下使用者或柜员助手可以将芯片卡插入键盘88的卡接收槽。框架124和安全板可沿箭头128指示的方向枢转。应当理解，框架124和安全板可以向上枢转并且远离键盘88。因而安全板可以从使用者的关于键盘88的视线中移出。在使用者难以通过安全板观察键盘的情况下需要这样。安全板也可以移动以使得能够将PIN卡插入键盘88的上表面的槽中。插入卡后，安全板能被移回使用者准备好输入PIN的位置。
外罩120的底部92安装至柱或基座136。底部92安装成既可以相对于基座136沿箭头138的指向转动，又可以相对于基座136沿箭头140的指向枢转。底部92可拆卸地安装至基座136，因此外罩120和键盘88作为整体能被卸下并递给使用者。
应当理解框架124可以用其它装置可移动地连接外罩120的壁。例如，框架124能可滑动地安装至外罩120的一个或两个壁22。在可选的实施方式中，框架124可以完全拆除。
图15示出总体上标示为130的设备的另一实施方式，该设备构造成与零售商现在使用的类型的EPOS芯片和PIN键盘88一起使用。设备130类似于参照图10、11和14描述的设备，其相同特征用相同的附图标记标识。
设备130包括具有底部134和弯曲侧壁22的侧面开放的外罩132。外罩132安装至基座136。底部134和壁22由单件材料形成。例如底部134和壁22可以由塑料材料通过模制操作制成。从壁22的上边缘122延伸的是限定了观察孔26的框架124，且其中可以安装安全板(未图示)。框架124通过铰链126可枢转地连接壁22的上边缘122。
操作孔30设在外罩120的前部，附加操作孔94设在其后部。操作孔30使得使用者可以操作键盘88，而附加的孔94使得在需要的情况下使用者或柜员助手可以将芯片卡插入键盘88的卡接收槽。框架124和安全板可沿箭头128指定的方向枢转。应当理解，框架124和安全板可以向上枢转并远离键盘88。因而安全板可以从使用者关于键盘88的视线中移出。在使用者难以通过安全板观察键盘的情况下需要这样。
应当理解框架124可以用其它装置可移动地连接至外罩132的壁。例如，框架124能可滑动地安装至外罩132的壁22。在可选的实施方式中，框架124可以完全拆除。
设备130可以设置有附加的壁构件(未图示)，其可以安装至底部134，从而以类似于图14中所示的方式构造外罩132。该附加壁构件可以移除，且框架124可以枢转至图15中所示的位置以使得键盘88可以从外罩132移除并递给使用者。
前面描述的本发明的实施方式的外罩适于包括在弱光情况下照亮键盘的照明装置。照明装置还可以设置成通过安全板将光从外罩导出。以这种方式引导的光可以防止摄像头等观察在键盘上进行的键击。
上述发明的实施方式涉及安装于ATM和EPOS PIN输入设备或PED的键盘。应当理解，本发明可以与其它键盘结合，仅举几例，如与安全门输入键盘和报警系统命令键盘结合使用的设备。根据本发明的设备可以在最初制造键盘或将键盘结合到较大设备时装至键盘。可选地，根据本发明的设备可以改装至已结合到较大设备中的键盘。
权利要求
1.一种键盘安全设备，其包括具有观察孔和操作孔的外罩，所述外罩至少部分环绕键盘，使得通过观察孔能够观察所述键盘并且使用者通过操作孔能够操作键盘，所述观察孔包括安全板，其设置成使得从其使用者的视角可以清楚地观察键盘且防止了从非使用者的视角观察键盘，其中所述安全板包括折射透镜。
2.如权利要求1所述的键盘安全设备，其中所述透镜具有1.3至1.8之间的折射率。
3.如权利要求2所述的键盘安全设备，其中所述透镜由丙烯酸树脂制成且具有1.47至1.51之间的折射率。
4.如权利要求2所述的键盘安全设备，其中所述透镜由氯乙烯制成且具有1.52至1.56之间的折射率。
5.如权利要求2所述的键盘安全设备，其中所述透镜由聚乙烯制成且具有1.49至1.53之间的折射率。
6.如权利要求2所述的键盘安全设备，其中所述透镜由聚碳酸酯制成且具有1.57至1.61之间的折射率。
7.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述透镜为菲涅尔透镜。
8.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述安全板包括图像，所述图像使得可以通过其沿着预定的视轴观察所述键盘，但当沿不对齐所述视轴的轴线观察时使得所述键盘变模糊。
9.如权利要求8所述的键盘安全设备，其中所述图像设置在所述安全板上或所述安全板中。
10.如权利要求9所述的键盘安全设备，其中所述图像被蚀刻或其它方式施加至所述安全板的表面。
11.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述安全板包括单件构件。
12.如权利要求1至10中任一项所述的键盘安全设备，其中所述安全板为薄片构造。
13.如权利要求12所述的键盘安全设备，其中所述安全板包括折射透镜和支撑构件。
14.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中安全板以可拆卸方式固定至所述观察孔。
15.如权利要求1至13中任一项所述的键盘安全设备，其中所述安全板同所述观察孔一体形成。
16.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述外罩由塑料材料制成。
17.如权利要求16所述的键盘安全设备，其中所述外罩至少部分半透明。
18.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述外罩的内部至少部分纹理化以防止设备附连至其上。
19.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述外罩至少包括设置成允许环境光线进入所述外罩内部的窗孔。
20.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述外罩包括设置成至少部分环绕所述键盘的一个壁。
21.如权利要求20所述的键盘安全设备，其中所述外罩包括设置成至少部分环绕所述键盘的多个壁。
22.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述安全板保持在安装至所述外罩的框架中。
23.如权利要求22所述的键盘安全设备，其中所述框架能够相对所述外罩移动。
24.如权利要求23所述的键盘安全设备，其中所述框架以可枢转方式安装至所述外罩。
25.如权利要求23所述的键盘安全设备，其中所述框架以可滑动方式安装至所述外罩。
26.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述外罩设置有与所述第一操作孔对齐的附加操作孔。
27.如权利要求26所述的键盘安全设备，其中所述第一孔设置于所述外罩的前部，所述附加操作孔设置于所述外罩的后部。
28.如前述权利要求中任一项所述的键盘安全设备，其中所述外罩包括设置成容纳键盘设备的底部。
29.如权利要求28所述的键盘安全设备，其中所述底部设置有用以将所述外罩安装至安装构件的安装装置。
30.一种具有键盘和出币口的ATM机，所述ATM机包括如权利要求1至27中任一项所述的键盘安全设备。
31.如权利要求30所述的ATM机，其中，当从属于权利要求26或权利要求27时，所述附加操作孔对齐出币口。
32.一种具有键盘的数据卡PIN输入设备销售终端，所述PIN输入设备包括如权利要求1至29中任一项所述的键盘安全设备。
全文摘要
一种键盘安全设备(10)，其包括具有观察孔(26)和操作孔(30)的外罩(14)。外罩(14)至少部分环绕键盘，使得通过观察孔(26)能够观察键盘，并且使用者通过操作孔(30)能够操作键盘，观察孔包括设置成使得从键盘使用者的视角可以清楚地观察键盘并防止从非使用者的视角观察键盘的安全板(36)，其中安全板(36)包括折射透镜。
文档编号G07F19/00GK101044519SQ200580035968
公开日2007年9月26日 申请日期2005年10月21日 优先权日2004年10月22日
发明者尼尔·拉德福德 申请人:安访方案有限公司