支付设备上的集成电源的制作方法

文档序号:14959106发布日期:2018-07-18 00:09阅读:139来源:国知局
本申请要求于2015年11月4日提交的美国申请号14/932,670的权益,其公开内容以引用方式全文并入文本。本公开涉及被配置为包括用于多种应用的电源的信用卡,更具体地涉及被配置为包括加速度计(诸如压电加速度计)作为用于增强安全性并且便于支付功能的电源的信用卡。
背景技术
::本文提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的上下文的目的。在本
背景技术
:部分中描述的程度上,当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不另外作为现有技术的各方面描述,既不明确也不暗示地被承认为本公开的现有技术。信用卡交易一直是犯罪欺诈的目标。在数字购物交易中,不使用实物信用卡,因此犯罪分子可以单独使用被盗信息来完成欺诈交易。在使用实体卡的销售点交易中,犯罪分子必须采用复杂的技术,使用被盗的信用卡持有者信息来复制实体卡。信用卡公司已经竭尽全力确保通过将安全措施结合到每张实体卡中而不能复制实体卡。然而,在这些措施的小规模实施中所取得的进展已使得犯罪分子越来越容易复制为保证实体信用卡安全而采取的即便是先进的措施。而且,信用卡发卡机构可能会采取多种不同措施来阻止或防止实体信用卡欺诈。但是,成本和尺寸限制会使得这种措施对于钱包大小的信用卡不切实际。越来越需要更小、更复杂的措施来确保实体信用卡安全。技术实现要素:本
发明内容和以下具体实施方式描述的特征和优点并非是包括一切的。根据附图、说明书和权利要求书,许多附加的特征和优点对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。此外,其他实施方案可以省略本
发明内容中描述的特征和优点中的一个或多个(或全部)。信用卡可以被配置成在卡内采用集成能源(例如,加速度计)以便为复杂的物理安全部件供电。在一些实施方案中,加速度计可以是压电加速度计。例如,卡的运动(诸如在行走时携带卡、抬起卡或来回移动卡或在卡上或在加速度计区域施加压力)尤其可以产生电能以向传感器或卡的其他物理安全功能供电。用户输入或生物特征传感器与集成能量源的结合可允许卡临时(例如,在诸如15秒之类的特定时间段)“解锁”。另外,集成电源可以为用户id(例如,pin码、运动模式)或生物特征传感器的输入供电,从而允许卡被解锁以使其仅临时工作。在一些实施方案中,当卡被通电并且在输入用户id或生物特征之后,卡可以被解锁特定的时间段。诸如压电加速度计之类的集成能源可消除对卡内电池的需求,并允许卡在无需来自销售点设备的电力的情况下工作。这些措施通过允许卡仅在被用户通电和解锁时工作而增强安全性,同时将使用范围扩大到可能涉及没有传统销售点设备的支付的更多移动应用。更进一步,如上所述而配置的卡将允许卡内令牌生成以及信息的卡内显示以及动态授权数据的卡内生成,而不需要卡内电池。在一个实施方案中,支付设备可以包括:包含压电加速度计的集成电源,与集成电源通信的处理器,以及与处理器通信的存储器,存储器存储可由处理器执行的指令;以及与处理器通信的输入/输出电路。转移到支付设备并因此转移到压电材料的动能和/或压力可以产生电能以给处理器、存储器和输入/输出电路供电。附图说明图1a、图1b和图1c示出了包括集成能源的支付设备的实施方案的各种视图;以及图2是具有集成电源和各种输入设备的支付设备的样本电路设计的视图。仅出于说明的目的,附图描绘优选实施方案。本领域技术人员可以从下面的讨论中容易地认识到,在不脱离本文描述的原理的情况下,可以采用在本文中示出的结构和方法的替代实施方案。具体实施方式图1a、图1b和图1c一般性地示出了支付设备100。具体而言,图1a示出了支付设备100的正面外视图,图1b示出了支付设备100的内层视图,而图1c示出了支付设备100的背面外视图。支付设备100可以呈多种形状和形式。在一些实施方案中,支付设备100是传统的卡,诸如借记卡或信用卡。在其他实施方案中,卡可以是钥匙链上的钥匙扣。只要支付设备100能够与支付接受设备安全地进行通信,支付设备的形式可能不是特别关键的,并且可以在设计上进行选择。例如,许多传统支付设备100可能必须由磁条读取器读取,并且因此支付设备100的尺寸可能必须适合磁卡读取器。在其他实例中,支付设备100可以通过近场通信进行通信,而支付设备100的形式几乎可以是任何形式。当然,基于卡的用途、正在使用的读取器的类型等,其他形式也是可以的。在物理上,支付设备100可以是卡,而卡可以具有多个层以包含构成支付设备100的各种元件,如图1a、图1b和图1c所示。在一个实施方案中,支付设备100可以具有基本平的前表面102和与前表面相对的基本上平的后表面104。在逻辑上,在一些实施方案中,表面102、104可有一些凸起。此外,内层106可具有用于放置处理器108、存储器110、输入/输出电路112和电源114的开口。一些实施方案还可以包括可以是支付设备100的一部分的显示器116和输入设备118。在一些实施方案中,输入设备118可以包括生物特征传感器。电源114可以包括换能器,比如压电加速度计,压电加速度计包括壳体119、质量元件120、压电材料122、驱动装置124和能量存储设备126。驱动装置124可以包括促进质量块120在压电加速度计内的运动的任何结构。质量块120在壳体119内的运动或由用户施加的压力将在压电材料122上施加物理力以使材料122弯曲或压缩。材料122上的压缩力包括施加到压电材料122的一侧的力,而相对一侧抵靠固定表面,例如电源114的内壁。弯曲力可能涉及质量块120或其他装置围绕压电材料122的轴线在材料122上施加力。在一些实施方案中,压电加速度计包括三轴加速度计,诸如由位于纽约州伊萨卡的kionixinc.生产的kx112或kxcjb。当然,其他类型的压电加速度计也可以适用于本文描述的发电和其他功能。材料122可以包括晶体和陶瓷材料。一些实施方案可采用单晶材料122(例如石英),而其他实施方案可采用陶瓷材料。压电加速度计电源114的一些实施方案可以包括钛酸钡、锆酸铅、钛酸铅、偏铌酸铅以及其他压电材料122。在使用中,支付设备100使质量块120抵靠压电材料122驱动而发生的运动或由用户压缩卡的压电材料而施加的压力会产生电能。然后,由电源114产生的能量可以供处理器108、显示器116或支付设备100的其他部件消耗。此外,能量也可以被存储在电力存储元件127中,以供随后使用。在一些实施方案中,电力存储元件是能够频繁地接收和存储电能的可再充电电池、电容器或其他元件。当然,支付设备100还可以包括将所产生的能量从电源114和/或电力存储元件127传输到处理器108、显示器或支付设备100的其他部件的电路或其他装置。在包括显示器116的实施方案中,基本上平的前表面102可以包括半透明区域126,可以通过该半透明区域来查看显示器116。在逻辑上,用户可能想要查看显示器116。同时,可能必须保护显示器不受元件的影响。因此,顶层102和/或底层104的半透明区域可以被放置在显示器105上方。还应该注意,可能存在多个显示器105,可能需要在内层中存在空间用于放置每个显示器,并且可能需要在顶层和/或底层中具有半透明区域来查看显示器。包括显示器116的实施方案进一步由标题为“selectabledisplayofdataonapaymentdevice”的美国专利申请序列号14/587,310描述,其公开内容以引用方式全文并入本文。支付设备100还可以具有刚性层128。许多电路、处理器、存储器、显示器等可能不适合弯曲。事实上,当设备100弯曲到超过某一阈值时,许多电子设备会损坏。因此,可以将非柔性材料加强层128添加到支付设备100。加强层128可以是正面层102、背面层104、内层106的一部分,或者整个支付设备100都可以由刚性材料制成。现在参考图2,支付设备可以具有构成支付设备100的多种部件。处理器200可以被物理地配置为实现输入设备118和显示器116连同其他计算元件的功能。处理器200可以是装配在分配空间中且可以使用支付设备100中的有限的能量来操作并且不会产生过多的热量的任何处理器。当不需要处理器200的某些部分时,处理器200可关闭这些部分。例如,处理器可以关闭显示功能,直到从输入设备118接收到输入,以节省来自电源114的电力。存储器202可以是适合该空间并且可以在支付设备100的电力环境中操作的任何适当的存储器。存储器202可以物理地配置为存储步骤或指令,这些步骤和指令可由处理器200执行以实现输入设备118和显示器116的功能以及本文所述的其他功能。存储器202可以是ram或rom,可以是暂时的或者可以是永久性的,这取决于支付设备100的特定实施方案的需要。存储器202可以在物理上是处理器200的一部分或与该处理器分开。类似地,输入/输出电路112可以传递来往于处理器200的信号,它也可以是处理器200的一部分或者可以是单独的设备。另外,输入/输出电路112可能需要适合支付设备100的空间并且可能需要在支付设备100的电力环境中操作。在电源114中保持足够的电力可能是大家关心的问题,因为如果没有足够的电力,则设备100的显示器116、输入设备118或其他部件可能无法运行。在一些实施方案中,当电源114或电力存储元件127中的电力下降到某一阈值以下时,可发出低电量警告。在一些实施方案中,低电量警告可以是显示器116上的消息、发送到预设地址的电子邮件或文本消息、或设备上的激活的灯光指示器(例如,led)。当然,发送低电量消息也可能使用电力,因此只有当支付设备100接收到高于阈值的可接受的通信信号时才可以发送低电量警告,使得消息可以被快速发送出去,而不需要过多的重新发送或重复。消息可以由收发器204使用例如wi-fi信号、蜂窝信号、近场通信系统或红外信号来进行发送。在使用压电加速度计作为集成电源114的实施方案中,用户可以通过移动或摇动支付设备100来对该设备进行“充电”,直到有足够的电量来激活支付设备功能。由于大多数用户将支付设备带在身上,因此可以设想,诸如步行等典型的日常活动将会使设备100保持足够的电量。而且,在支付交易期间,在发生将卡从钱包或口袋中取出之类的自然运动时,设备可以被充电或进入通电或“唤醒”状态。自然运动可以与其他动作相结合,例如压缩卡的一部分、触摸卡的热传感器、用卡轻敲某表面等,以进行充电和/或唤醒支付设备。输入设备118也可以呈多种形式并且以多种方式被驱动。在逻辑上,输入设备118可能必须与支付设备100匹配,并且可以与输入/输出电路112进行通信。在一个实施方案中,输入设备118是支付设备100上的热敏区域,并且其可以通过加热热敏区域来驱动。在另一个实施方案中,输入设备118是支付设备100上的触敏区域,其通过触摸触敏区域而被驱动。在一些实施方案中,输入设备118可以是可见的,而在其他实施方案中,输入设备118可以在诸如支付设备100发行方的徽标之下。在另一个实施方案中,输入设备118可以是运动传感器或耦合到诸如集成电源114的压电加速度计之类的运动传感器。这种输入设备118可以通过轻弹或点击支付设备100来驱动,这可以使来自运动传感器的读数超出阈值(例如,由压电加速度计集成电源114生成的电压)。阈值可以由用户调整,因为一些用户可能比其他用户更活跃。在一些实施方案中,设备100靠着某种表面的独特的、用户定义的轻叩模式可以激活设备100一段时间。例如,集成电源114压电加速度计可以记录每一次轻叩,而处理器108可以执行指令来验证模式是否匹配,以激活支付设备100。类似地,设备100的运动模式也可以导致激活。在又一个实施方案中,输入设备118可以是电信号,并且输入设备118可以通过从可信设备接收到驱动信号来驱动。例如,可信设备可以是便携式计算设备,如移动电话,可以是支付设备读取器或rfid设备。在一个实施方案中,用户可以将来自移动电话的信号传送给支付设备100中的收发器204,该信号可以由输入设备118接收并且用作输入以驱动显示器118或激活支付设备100本身,以便可以使用设备100进行支付。在一些实施方案中,设备激活可以仅持续较短的时间段(例如,15秒),使得用户可以使用设备100来处理支付,然后设备可以变为锁定或以其他方式被禁用,直到再次需要。在逻辑上,消息可以是加密的,并且可能需要交换电子密钥以在支付设备100与可信计算设备之间建立信任。在一些实施方案中,如果在一段时间内从非可信设备接收到超过阈值次数的驱动信号,则可以经由收发器,通过到设备100的信号,使该设备锁定较长时间,或完全停用。通过使用电子信号作为输入,支付设备100的安全性可以增强。在一些实施方案中,输入设备118可以是生物特征传感器,其适于检测用户的身体特征(例如指纹、眼睛视网膜和虹膜、语音模式、面型和手测量值)以用于认证目的。例如,可以通过在指纹读取器上接收可信指纹来驱动输入设备118。存储器202可以包括由处理器200执行的指令,所述指令验证在输入设备118处接收到的可信指纹。通过将生物特征传感器用于输入设备118,可以增强支付设备100的安全性。在又一个实施方案中,输入设备118可以是图像传感器。输入设备118可以通过接收可以由经批准的用户预先设置的可接受图像来驱动。存储器202可以包括由处理器200执行以验证图像并发送批准信号的指令。通过使用图像传感器,可以增强支付设备100的安全性。在其他实施方案中,输入设备118可以是诸如麦克风之类的声音传感器。输入设备118可以通过接收可以由经批准的用户预先设置的可接受的声音或语音来驱动。声音分析模块可以被存储在存储器202中,并且可以包括由处理器200执行以接收声音并发送批准信号的指令,批准信号可以作为响应由接收器204接收到。通过使用声音传感器,可以增强支付设备100的安全性。集成电源114可以促进支付设备100的许多其他安全功能,以将设备的使用仅限于授权用户。在使用中,用户可以以多种方式激活支付设备100,不需要来自销售点设备(诸如传统信用卡读卡器)的电力。例如,支付设备100的运动可引起压电加速度计集成电源114内的质量块120的运动,并使其导致压电材料122变形(即压缩或弯曲)。因此,卡的各种运动中的任何单一运动或组合运动都可以产生电力,电力可以存储在电力存储元件127中,供处理器108、显示器116、输入设备118等使用。这样的运动可以使卡被“解锁”或被授权发送便于使用支付设备100完成支付的信号。例如,在一些实施方案中,用户可以从钱包中取出支付设备100并且轻弹或摇动,使得压电集成电源114产生电能,然后使处理器108执行存储在存储器110中的一个或多个指令以激活显示器116、输入设备118或本文描述的支付设备的其他方面,以促进使用支付设备完成支付交易。在其他实施方案中,可以使用多个不同的运动或组合“密码”运动来激活支付设备100。用户可以配置支付设备100以在一系列运动之后激活。在按配置的运动顺序移动卡时,卡可能会激活。例如,压电加速度计集成电源114可以检测一个或多个方向轴上的各种运动,而存储器110中存储的一个或多个指令可以由处理器108执行以将运动的签名记录在存储器110中。签名可以是由压电加速度计集成电源114产生的电力或电压量(例如,完全或基本上符合或超过阈值的电压)、电源114的朝向或如本领域已知的用户可以使压电加速度计产生并且可以被记录的任何其他可测量且可重复的度量。在使用中,用户可以设置移动卡的密码运动序列为圆周运动,竖直地来回运动一次,然后水平地来回运动两次。在执行相同的运动序列后,设备100可以被临时激活以促进支付交易的完成。当然,许多其他单一移动或移动组合也是可以的,并且可以用作密码运动序列。在一些实施方案中,支付设备100的激活可以由压电加速度计集成电源114内的质量块120的运动引起,以使压电材料122变形并且产生与输入设备118的另一输入耦合的电压。例如,设备100可以通过转移到压电加速度计集成电源114的运动和来自输入设备的输入的组合来激活,以促进支付。用户可以用放在输入设备118上的拇指或其他手指从钱包中取出设备100。压电加速度计集成电源114内的质量元件120的运动和施加在输入设备118上的压力的组合可以使处理器108执行来自存储器110的一个或多个指令,以激活设备100并促进支付交易。在输入设备118是生物特征传感器的情况下,设备118可以在设备118处读取生物特征输入(例如,指纹或本领域中已知且在本文中描述的其他生物特征),并将其用作运动组合的输入,来激活支付设备100。诸如压电加速度计之类的集成电源114可以促成的其他安全性和易用功能可以包括:仅当用户通电和解锁时才允许设备100促进支付,扩大采用无线通信元件(例如,蓝牙、rfid、wi-fi等)的设备100的范围,以及允许安全令牌、显示和动态授权数据的设备内生成,而不需要卡内电池。如果输入设备118被激活,则可能会发生各种步骤或事件。在一个实施方案中,支付设备100的一部分可以发光,诸如徽标或输入设备118本身可以发光。另外,显示器105可以在输入设备118被驱动时显示期望的敏感数据130(图1a)。敏感数据130几乎可以是完成支付交易所需的任何数据,例如ccv、到期日期、卡号、用户名和发卡机构。在一些实施方案中,驱动输入设备118可以使敏感数据130通过显示器116以循环方式显示。例如,单个输入(例如,质量块在压电加速度计集成电源114主体内的运动)可以导致账号被显示,附加输入(例如输入设备118的压力或生物特征读数)可以导致过期日期被显示,而另一输入(例如,运动模式、输入组合等)可以导致到期日期被显示。在又一些实施方案中,支付设备100可以包括放置在支付设备100中的多个显示器116。单个输入可导致敏感数据130出现在任何显示器116中。在又一个实施方案中,输入设备118可以被驱动以通过显示器116以循环方式显示期望的敏感数据130。在其他实施方案中,敏感数据130可以随机显示在各种显示器116中。在逻辑上,敏感数据130在显示器116上的显示可能只有给定的时间长度。集成电源114的寿命可能是有限的,因此限制显示的时间长度可能是合乎逻辑的。此外,有限的时间长度可能会使得敏感数据130更加难以被盗。在一些实施方案中,显示器116显示敏感数据130的时间长度可以具有默认值,并且可以由用户进一步调整。根据专利法规和法理学的规定,上述示例性配置被认为是表示本发明的优选实施方案。然而,应当注意,本发明可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下以不同于具体示出和描述的方式实践。当前第1页12当前第1页12
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