一种挑战型动态令牌的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种挑战型动态令牌，其特征在于，包括：一输入区，用于用户输入至少1位指令；一处理模块，根据该输入指令生成至少1位挑战指令；该输入区由电容式触摸感应按键组成。相较于机械式按键，因为不需要机械动作，使得其使用寿命大大延长；同时免去了机械按键的相关部件，也减低了产品成本；采用电容式触摸感应按键，在设计上更加小巧便携，现代美观，具有更好的市场潜力。本实用新型公开一种挑战型动态令牌，其特征在于，包括：一输入区，用于用户输入至少1位指令；一处理模块，根据该输入指令生成至少1位挑战指令；该输入区由电容式触摸感应按键组成。相较于机械式按键，因为不需要机械动作，使得其使用寿命大大延长；同时免去了机械按键的相关部件，也减低了产品成本；采用电容式触摸感应按键，在设计上更加小巧便携，现代美观，具有更好的市场潜力。
【专利说明】一种挑战型动态令牌
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种密码保护【技术领域】，尤其涉及一种挑战型动态令牌。
【背景技术】
[0002]动态令牌是根据专门的算法生成一个不可预测的随机数字组合，一个密码使用一次有效，目前被广泛运用在网银、网游、电信运营商、电子政务、企业等应用领域。动态令牌从技术来分有三种形式，时间同步、事件同步、挑战/应答。
[0003]其中采用挑战/应答方式的动态令牌通常称为挑战型动态令牌。它是指利用挑战码(challenge)也称作挑战口令，是指遵循握手验证协议(CHAP)生成的一组加密口令，用于在传输过程中保证用户的真实密码不被泄露。
[0004]现有技术中所使用的挑战型动态令牌通常为机械式的按键，其特点为通过机械的动作发出密码输入指令。通常而言，该机械式的按键成本较高，且体积较大。
实用新型内容
[0005]为了克服现有技术中存在的缺点，本实用新型提供一种触摸式的挑战型动态令牌。
[0006]为了实现上述发明目的，本实用新型公开一种挑战型动态令牌，其特征在于，包括:一输入区，用于用户输入至少I位指令；一处理模块，根据该输入指令生成至少I位挑战指令；该输入区由电容式触摸感应按键组成。
[0007]更进一步地，该输入区的电容式触摸感应按键由PCB板组成。该PCB板靠近用户一侧设置一面贴，该面贴上印制每个按键含义。该PCB板与该面贴通过背胶连接。该PCB板的按键由铜皮覆层和外表皮之间填充一定介电系数的材料形成一等效电容。该PCB板的每两个按键之间连接一个电阻。该动态令牌还包括一显示区，用于显示该输入指令和/或挑战指令。
[0008]与现有技术相比，本实用新型所提供的挑战型动态令牌能有效防止误触发，反应速度快；轻触即可，无需按压具有良好的用户体验等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。
[0010]图1是本实用新型所提供的挑战型动态令牌的结构示意图；
[0011]图2是本实用新型所提供的挑战型动态令牌的PCB板的侧视图；
[0012]图3是本实用新型所提供的挑战型动态令牌的PCB板的原理示意图之一；
[0013]图4是本实用新型所提供的挑战型动态令牌的PCB板的原理示意图之二。
【具体实施方式】[0014]下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。
[0015]本实用新型目的在于提供一种将电容式触摸感应按键技术应用于挑战型动态令牌产品，相较于机械式按键，因为不需要机械动作，使得其使用寿命大大延长；同时免去了机械按键的相关部件，也减低了产品成本；采用电容式触摸感应按键，在设计上更加小巧便携，现代美观，具有更好的市场潜力。
[0016]目前常见的电容感应式触摸按键的实现方法有两种，一种是采用专用芯片，硬件实现触摸按键的相关处理，使用可靠方便，但是成本较高；另一种是以通用嵌入式处理器为基础，结合简洁的外围电路，通过软件编程实现感应按键处理，使用应用灵活，成本也低。
[0017]本实用新型采用MCU软件编程的方式实现触摸按键处理机制。考虑到触摸按键是基于人体电容感应原理，存在对环境因素敏感的弊端。令牌在不同环境下工作，面板、PCB板温度/湿度，都会在一个很宽的范围浮动，而且随着使用时间的推移，面板、PCB板都会出现不同程度的老化，这些因素都会影响按键检测的准确度。在本方案中，软件实现了阈值动态自适应机制，尽可能地使用软件算法去屏蔽各种复杂环境的干扰，有效规避环境因素对按键检测带来的影响，解决了固定阈值可能导致的按键失灵或者误触发的问题。
[0018]如图1所示，图1是本实用新型所提供的挑战型动态令牌的结构示意图。该挑战型动态令牌包括显示区10，用于显示用户输入的密码和/或生成的动态指令；密码键入区11，用于使用户键入密码以及面板12。本实用新型的密码键入区11是由具有电容触摸感应能力的PCB (电路板)组成。
[0019]如图2所示，图2是本实用新型所提供的挑战型动态令牌的PCB板的侧视图，其中右图是左图的放大视图。如图2所示，挑战性令牌触摸按键部分主要有三个材料组成，PCB板21，上面主要有16个按键所在位置(每一个按键就是一个PAD);背胶22，其作用是为了让面贴更好地接触按键PAD ;面贴23，上面有印每个按键的含义，能使用户方便的使用。
[0020]电容触摸感应原理，通过构建“开放式”电容器结构，即可构建触摸式敏感传感元件，以便通过导电外物(如手指)对电场进行干扰。在本令牌中，电路板的铜皮覆层和外表皮之间填充一定介电系数的材料，使之成为一个等效电容。此电容具有简单的结构，并且对人体触摸非常敏感，以便取代机械按钮和开关。图3及图4以顶视图和剖面图的形式显示了印制电路板中采用的电容传感器。
[0021]如图3所示，图3中基于PCB的电容器30是在中心覆铜按键板32和其周围的接地区域35之间形成的。覆铜按键板32的下方是接地区域35，接地区域35的下方是具有一定介电系数的材料33。电场可泄漏到电容器的上方区域。传感器按键板与周围接地区域(或下方的接地平面)的交互将形成可测量的基准电容。对于手指大小的传感器，其基准电容在?IOpF范围内。当导体(如手指)31进入开放式电容器的上方区域时，电场将受到干扰，从而导致最终电容发生变化。有导电性的手指与电容传感器的耦合会导致结构电容在基准电容(即非触摸情况下的传感器电容)的基础上升高。通过持续测量系统中的传感器电容并将每个结果与预定的基准电容进行比较，系统微处理器就能够确定每个传感器元件的开关按钮功能。
[0022]通过为每个传感器使用一个外部电阻并为比较器参考使用三个附加电阻，可借助单片机实现简单的多传感器系统。通过启用自由GPIO所需的IOOk参考电阻，可以创建敏感且具有超低功耗的电容触摸界面系统。上面描述过了系统中每个传感器所使用的单个端口引脚和单个电阻。在本实施例中，通过让每两个传感器30共享一个电阻36，可以进一步优化该设置。在测量传感器对中的某个传感器时，连接到另一个传感器的GPIO及电阻的另一端可以设为低输出，这样做可以为放电创建接地点。以便测量传感器对中的第二个传感器。
[0023]本说明书中所述的只是本实用新型的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型的限制。凡本领域技术人员依本实用新型的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的范围之内。
【权利要求】
1.一种挑战型动态令牌，其特征在于，包括:一输入区，用于用户输入至少I位指令；一处理模块，根据所述输入指令生成至少I位挑战指令；所述输入区由电容式触摸感应按键组成。
2.如权利要求1所述的挑战型动态令牌，其特征在于，所述输入区的电容式触摸感应按键由PCB板组成。
3.如权利要求2所述的挑战型动态令牌，其特征在于，所述PCB板靠近用户一侧设置一面贴。
4.如权利要求3所述的挑战型动态令牌，其特征在于，所述PCB板与所述面贴通过背胶连接。
5.如权利要求2所述的挑战型动态令牌，其特征在于，所述PCB板的按键由铜皮覆层和外表皮之间填充一定介电系数的材料形成一等效电容。
6.如权利要求2所述的挑战型动态令牌，其特征在于，所述PCB板的每两个按键之间连接一个电阻。
7.如权利要求1所述的挑战型动态令牌，其特征在于，所述动态令牌还包括一显示区，用于显示所述输入指令和/或挑战指令。
【文档编号】H03K17/975GK203377857SQ201320404513
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】钮毅 申请人:上海林果实业有限公司