被集成在触摸垫中的非接触读卡器的制作方法

专利名称：被集成在触摸垫中的非接触读卡器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及非接触智能卡和触摸垫。更具体地说，本发明能够组合非接触智能卡读卡器和电容敏感的触摸垫的硬件，从而针对非接触智能卡读卡器的机械要求提供触摸垫的机械特性。
背景技术：
随着智能卡构思的发展，智能卡现有技术的状态发生了改变。一种典型的智能卡是一种具有通常和信用卡同样尺寸的壳体的装置。壳体一般包括某种存储器，其能够使智能卡存储信息。因而智能卡是足够“智能”的，用于保持其自身的数据和应用程序。一些智能卡还通过附加一个处理器而包括一些基本的数据处理能力。结果是，智能卡能够携带信息，以有助于事务处理。
尽管可以由智能卡提供的各种优点，但是它们在美国一直没有非常流行。相反，在欧洲，市场驱动了这种技术的新的应用和革新，在那里它们无处不在。现在使用的智能卡能够存储个人信息、保存数字现金或证明身份。智能卡常常和“哑卡”形成对照，哑卡具有磁条或条形码，更多地依赖于网络而工作。
尽管智能卡未打入美国市场，一种改进的智能卡似乎可以在美国更加流行。这种发展的智能卡被称为“非接触卡”或“非接触智能卡”。非接触智能卡的尺寸和外观和一般的智能卡相同，但是其包括一种用于和读卡器通信的新的接口。这种新的智能卡使用射频传输能力和可兼容的非接触智能卡读卡器终端通信。
传统的智能卡和哑卡必须被插入或者刷过读卡器，非接触智能卡只需足够接近非接触智能卡读卡器，以便在读卡器和非接触智能卡之间进行无线电通信。
例如，非接触智能卡通常用在大量客运的进入或进门应用中，或者作为可以开门或提供其它安全场所的进入的安全验证卡。非接触智能卡甚至在一些电子方式处理的金融事务处理期间用作身份验证。例如非接触智能卡用于验证请求进行事务处理的一方的身份。
非接触智能卡一般在塑料壳体内隐藏着一个微芯片，并通过无线电波进行通信。通过感应线圈把用于操作射频收发机的功率提供给非接触智能卡，并通过射频信号和电容板天线进行通信。
虽然非接触智能卡已较多地进入市场，但仍然需要非接触智能卡本身广泛地被用户利用。例如，在使用非接触智能卡验证身份的情况下，如果在处处存在的装置例如通常在售货点见到的电子设备中能够利用非接触智能卡读卡器将是有利的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种用于在已经被广泛利用的电子设备中集成非接触智能卡读卡器的系统。
本发明的另一个目的在于在可以提供对通信网络的接入的电子设备中提供非接触智能卡读卡器。
本发明的另一个目的在于集成非接触智能卡和电子设备的元件，其中所述元件已经作为通信接口工作。
在优选实施例中，本发明是一种被集成在触摸垫的硬件中的非接触智能卡读卡器，其中触摸垫的电路板基板提供一种机械基板，在其上可以设置非接触智能卡读卡器的硬件，其中所述触摸垫已经被广泛地分布在其它电子设备中，并作为一个独立的装置。
本领域技术人员从下面结合附图进行的详细说明，可以清楚地看出本发明的这些以及其它的目的、特征、优点和可以替代的方面。


图1是包括触摸垫电路和非接触智能卡读卡器的触摸垫壳体的透视图；
图2是图1的触摸垫壳体的靠近的透视图；图3是其上设置有非接触智能卡读卡器天线的触摸垫电路板的顶视图；以及图4是由触摸垫壳体内的电子电路提供的功能的方块图。
具体实施例方式
下面参照

本发明，其中本发明的不同的元件被赋以数字表示，并且将以这样的方式讨论本发明，使得本领域普通技术人员能够制造和使用本发明。应当理解，下面的说明仅仅是用于说明本发明的原理的例子，不应当视为缩小权利要求的范围。
本发明的目前的优选实施例是一种触摸垫，例如由CIRQUE公司销售并如图1所示的触摸垫。CIRQUEGLIDEPOINT触摸垫被安装在许多电子设备中并作为一个独立的装置。图1表示独立的触摸垫10。这种包括触摸垫的电子设备包括便携式电子设备，例如膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、数字照相机、数字便携式摄像机等。
CIRQUEGLIDEPOINT技术也被集成在未被设计为可移动的装置例如销售点输入装置中。例如，当用户提供信用卡或借记卡给出纳员用于购买商品时，通常见到一个哑卡读卡器，其能够刷信用卡或借记卡，以便读取磁条。然后用户一般使用和哑卡读卡器相连的笔或者输入签名或者输入卡号。因而，CIRQUEGLIDEPOINT技术能够接收用户输入的多种形式。
图2是图1所示的触摸垫10的近视透视图。图2表示触摸垫10包括触摸敏感的表面12，用户可以触摸或者利用可以由触摸垫的电容敏感电路检测的尖的物体例如手指或其它物体接近。触摸敏感的表面12应当被认为包括接近感测能力，即使当没有专门说明时。独立的触摸垫10还包括UBS接口，其包括引向UBS电缆连接器(未示出)的电缆14。
图2还表示可选地和触摸垫10关联的按钮16。这些按钮的性质可以是机械的或者电容敏感的。因而，这些按钮可以离开触摸敏感的表面12，如图2所示，或者被设置在触摸敏感的表面上，如可以在其它的实施例中实现的。
触摸垫10的另一个可选的特征是包括指纹生物测量学传感器18。指纹生物测量学传感器18使用户能够使用指纹进行所需的身份验证。
图2还表示触摸垫包括本发明的实施例，虽然在触摸敏感的表面12上看不到。触摸垫10包括由点划线20表示的天线。在本实施例中，天线被设置在一般由触摸敏感的表面12限定的有效的触摸区域周围。因而，天线20实际上仅仅在所示的点划线的外部，因为用于天线20的导电材料可以共用作为触摸垫10的电极的同一个基板。
在图3中，对于一个特定的实施例示出了被设置在触摸敏感的表面12的下面的触摸垫10的电路24。在这个特定的实施例中，GLIDEPOINT触摸垫10包含垂直电极和水平电极构成的网格22，这些电极被连接到一个复杂的完全定制的混和信号集成电路(ASIC)以及安装在基板26上的其它电路。由电路24连续地测量从每个水平电极到每个垂直电极的“互电容”。在触摸敏感的表面12上或附近的人的手指改变在垂直和水平电极之间的互电容。当手指在触摸敏感的表面12上移动时，根据互电容的改变精确地确定手指中心的位置。
非接触智能卡读卡器需要天线20，其向非接触智能卡(未示出)广播并从其接收信号。被示出的天线20被设置在X电极和Y电极的网格22的周围。因而，显然，非接触智能卡读卡器所需的天线20的尺寸和形状可被方便地设置在触摸垫10的基板26上。应当注意，基板26可以由PC板材料制成，或者其甚至可以是柔性的MYLAR型基板。
可以看出，虽然天线20被表示为在电极网格22周围以非常对称的结构被设置，天线20的实际形状和结构可以和本实施例非常不同。对天线20的全部要求是，其提供在非接触智能卡读卡器和非接触智能卡之间通信的装置。因而，可以使用能够完成所需的功能的任何天线结构。
非接触智能卡读卡器也需要在其上安装自身的能够使非接触智能卡读卡器实现其功能的电子电路的表面。在非接触智能卡读卡器电路系统中的集成电路也可以安装在触摸垫10的基板26上。
正是触摸垫的方便的尺寸、触摸垫的形状以及已经使用触摸垫的许多装置的密切结合，使得非接触智能卡读卡器被如此有利地集成在触摸垫中。提供基板26，在其上安装所需的非接触智能卡读卡器电路系统(未示出)和天线20。非接触智能卡读卡器电路系统是本领域技术人员熟知的，可以设想被设置在壳体内但和触摸垫的基板分开，或者共用触摸垫基板。非接触智能卡读卡器电路系统包括用于发送和接收射频传输、和非接触智能卡通信以及和用于接收来自非接触智能卡的信息的通信网络通信所需的所有的电路系统。
应当理解，触摸垫基板26可以只包括网格22。触摸垫电路系统24可被设置在单独的基板上。
图4是用于说明可以在本发明的一个实施例中实现的若干功能的方块图。在图4中，触摸垫10被表示为通过触摸敏感的表面1 2、触摸垫网格22和触摸垫电路系统24提供触摸垫的功能。这些项被集中地表示为触摸垫功能部分30。为了表示可以和触摸垫10组合的其它功能，指纹生物测量传感器和电路系统被表示为32。最后，非接触智能卡读卡器天线20和电路系统(未示出)被表示为34。这些功能30、32、34都可以和触摸垫10中的通用串行总线(USB)通信微控制器36通信，该控制器又和USB连接器38耦连。
USB连接器38的用途是使得可以设置非接触智能卡读卡器和通信网络通信。例如，如果进行金融事务处理，则通信网络能够使非接触智能卡读卡器和金融网络通信。或者，USB连接器38可以不被包括在触摸垫内。而是，触摸垫和非接触智能卡读卡器可以借助于其它手段和网络或其它装置通信。例如，触摸垫与/或非接触智能卡读卡器可以包括和网络例如计算机网络的无线链接。
应当理解，在触摸垫中示出的指纹生物测量功能32仅仅用于说明而已。在另一个实施例中便没有这个功能。包括这个功能32仅仅用于说明，可以具有0个、一个或一个以上的功能和触摸垫功能30以及非接触智能卡读卡器功能34组合。
还应当理解，可用于本发明的触摸垫不限于在CIRQUEGLIDEPOINT触摸垫中使用的电容敏感技术。触摸垫可以利用其它的触摸垫技术，包括压力、光学或者为用户提供移动一个尖的(pointing)物体的表面的任何其它触摸垫技术。
在本发明的一个可选实施例中，天线20不设置在触摸垫10的基板上，而是设置在触摸垫壳体上、壳体下或壳体内。这样，壳体可以作为由非接触智能卡读卡器使用的天线20的基板。重要的是，非接触智能卡读卡器可以和触摸垫组合，因为正在发现触摸垫当今具有许多用途，尤其在销售点接触点。因而，术语“组合”可以具有不同的含意。
一个含意是，一些硬件共用一个基板。这个术语还可以指这些硬件只是简单地彼此接近，因为具有通过彼此接近来提供各自的功能的优点。
应当理解，上述的方案只用于说明本发明的原理的应用。不脱离本发明的范围和构思，本领域技术人员可以想出许多修改和替代的方案。所附的权利要求旨在覆盖这种修改和替代的方案。
权利要求
1.一种具有触摸垫和集成的非接触智能卡读卡器的系统，包括触摸垫，其包括设置在触摸垫基板上的电极网格和用于检测正触摸或接近电极网格的尖的物体的电路；非接触智能卡读卡器，包括天线和用于和非接触智能卡通信的非接触智能卡读卡器电路；以及其中非接触智能卡读卡器被设置在具有电极网格的触摸垫基板上。
2.如权利要求1所述的系统，其中天线被设置在触摸垫基板上的电极网格的周围。
3.如权利要求2所述的系统，其中非接触智能卡读卡器电路被设置在触摸垫基板上。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述系统还包括触摸敏感的表面，其中所述触摸敏感的表面被设置在触摸垫基板上。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括不妨碍触摸垫或非接触智能卡读卡器便可操作的另一个功能。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述另一个功能还包括指纹生物测量传感器。
7.如权利要求5所述的系统，其中所述另一个功能还包括至少一个按钮。
8.如权利要求1所述的系统，其中非接触智能卡读卡器还包括射频收发器。
9.一种具有触摸垫和非接触智能卡读卡器的系统，包括用于所述触摸垫和所述非接触智能卡读卡器的壳体；触摸垫，其包括设置在触摸垫基板上的电极网格和用于检测正触摸或接近电极网格的尖的物体的电路；以及非接触智能卡读卡器，包括天线和用于和非接触智能卡通信的非接触智能卡读卡器电路，其中所述天线被设置成和所述壳体接触。
10.如权利要求9所述的系统，其中非接触智能卡读卡器还包括射频收发器。
11.一种用于在一个集成的装置内提供触摸垫和非接触智能卡读卡器功能的方法，包括以下步骤1)提供触摸垫，其包括设置在触摸垫基板上的电极网格和用于检测正触摸或接近电极网格的尖的物体的电路；2)提供非接触智能卡读卡器，包括天线和用于和非接触智能卡通信的非接触智能卡读卡器电路；以及3)把天线设置在能够使非接触智能卡读卡器和触摸垫不相互妨碍便能操作的位置上。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括把天线设置在触摸垫基板上以及电极网格周围的步骤。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述方法还包括为使触摸垫和非接触智能卡读卡器实现附加功能而提供电路的步骤。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括提供指纹生物测量传感器作为附加功能的步骤。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括提供至少一个按钮作为附加功能的步骤。
16.如权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括提供射频收发器作为非接触智能卡读卡器电路的一部分的步骤。
17.如权利要求11所述的方法，其中所述方法还包括对触摸垫和非接触智能卡读卡器提供壳体的步骤。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述方法还包括设置所述天线和所述壳体接触的步骤。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述方法还包括提供射频收发器作为非接触智能卡读卡器电路的一部分的步骤。
全文摘要
一种被集成在触摸垫的硬件中的非接触智能卡读卡器，其中触摸垫(12)的电路板基板提供一个机械基板，在其上可以设置非接触智能卡(10)读卡器的硬件，其中触摸垫已被广泛地分布在其它电子设备中，并作为一个独立的装置。提供生物测量装置(18)。
文档编号G06K7/08GK101095145SQ200580035422
公开日2007年12月26日 申请日期2005年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者J·道格拉斯·摩尔 申请人:西奎公司