專利名稱：指向性無線輸入裝置及應(yīng)用該裝置的安全輸入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸入裝置，尤其是一種指向性無線輸入裝置及應(yīng)用該裝置的安全輸入系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般自動化門禁管制系統(tǒng)，通常包括用于輸入密碼或身份認(rèn)證數(shù)據(jù)的輸入裝置和接收身份認(rèn)證數(shù)據(jù)并分析當(dāng)事人是否被授權(quán)的控制裝置。較常見的輸入裝置包括如圖1所示的按壓鍵盤、或如圖2所示的遙控器開關(guān)。
圖1中所示的自動化門禁管制系統(tǒng)是設(shè)置一鍵盤10于建筑物的入口處，進(jìn)入者按壓數(shù)字鍵盤10上的預(yù)定按鍵而傳輸信號至控制裝置12，并由控制裝置12判斷輸入信號是否正確，隨即指令驅(qū)動裝置14開門；出入人士眾多時，經(jīng)常可見按壓鍵盤10中被頻繁使用按鍵上的數(shù)字標(biāo)示字跡磨損，相反，未被使用的按鍵數(shù)字則完好無缺，造成無關(guān)的第三者均可輕易猜測出該密碼的大致組成，因此喪失完全的機(jī)密性。尤其是當(dāng)每一住戶都使用同一號碼進(jìn)出時，此密碼將隨例如租屋者退租等情況而逐漸廣為人知。
與之相對，目前轎車的遙控安全鎖一般如圖2所示，是以一無線遙控器20作為輸出裝置，根據(jù)內(nèi)建的預(yù)訂頻率發(fā)射信號，當(dāng)使用者按壓遙控器20表面的按鍵200時，遙控器20內(nèi)的控制裝置即驅(qū)動發(fā)射器依照預(yù)設(shè)頻率發(fā)出無線電波，將信號傳輸給安裝于轎車2內(nèi)的接收器22，進(jìn)行鎖車、解鎖或發(fā)動等動作；然而，由于這種信號發(fā)射方式不具方向性，任何有心第三人均可在旁邊或附近側(cè)錄接收該信號，從而復(fù)制該遙控器。因此該輸入裝置也有其無法彌補(bǔ)的安全顧慮。此外，遙控器一旦遺失，拾獲者也可從容取得主控權(quán)，遙控器與接收器完全無法區(qū)別操作者是否為真實的擁有權(quán)利者。
當(dāng)需要被授權(quán)的人數(shù)眾多時，例如辦公人員達(dá)數(shù)千人的辦公大樓，目前則多采用例如門禁卡，以卡片內(nèi)建感應(yīng)線圈的方式，在進(jìn)入人員經(jīng)過傳感器時刷卡，讓傳感器所發(fā)出信號致能該門禁卡的感應(yīng)線圈而激活內(nèi)建芯片，讓門禁卡內(nèi)建芯片反向發(fā)出預(yù)定的微弱電磁波信號，供傳感器辨識該卡片身份，以確認(rèn)是否被授權(quán)進(jìn)入。然而，如果持卡人遺失其卡片，撿拾到的人冒用門禁卡也不會被系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，仍然可以進(jìn)入無誤。
換言之，上述現(xiàn)行技術(shù)都僅能防君子而不能防專業(yè)人士入侵；相反，有心人士甚至不需太高專業(yè)均可輕易入侵。如何有效辨識操作輸入裝置者的身份，避免輸入裝置遭人冒用，即成為一值得深入研究的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一是，提供一種輸出信號旁觀者無法洞悉的指向性無線輸入裝置。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種輸出信號無法側(cè)錄的指向性無線輸入裝置。
本發(fā)明要解決的再一技術(shù)問題是，提供一種身份可辨識的指向性無線輸入裝置。
本發(fā)明要解決的又一技術(shù)問題是，提供一種可區(qū)別各使用者身份的安全輸入系統(tǒng)。
本發(fā)明要解決的更一技術(shù)問題是，提供一種可辨識出真正被授權(quán)人的安全輸入系統(tǒng)。
按照本發(fā)明提供的指向性無線輸入裝置，用于指向性輸入一窄頻指向性光學(xué)信號至一傳感器者，該輸入裝置包括一機(jī)殼；一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，用于輸出所述窄頻指向性光學(xué)信號、使發(fā)射光束發(fā)散截面尺寸遠(yuǎn)小于其投射距離的實時發(fā)光單元；及一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，提供一組特定編碼頻率信號，驅(qū)動所述實時發(fā)光單元根據(jù)所述特定頻率信號發(fā)出所述窄頻指向性光學(xué)信號的時序性控制單元。
本發(fā)明的指向無線輸入裝置還具有如下附屬技術(shù)特征該輸入裝置還包括一用于儲存所述特定編碼頻率信號的編碼的記憶單元。
所述控制單元包括一用于選擇調(diào)整所述特定編碼頻率信號的編碼的編碼調(diào)整組件。
該組特定編碼頻率信號包括多個彼此不同的編碼頻率信號，所述輸入裝置還包括多個設(shè)置于所述機(jī)殼表面、分別對應(yīng)所述彼此不同的編碼頻率信號的一按壓鍵。
所述發(fā)光單元為一發(fā)光二極管。
按照本發(fā)明提供的安全輸入系統(tǒng)，包括一檢測模塊；及多個用于指向性輸入一窄頻指向性光學(xué)信號至所述檢測模塊的指向性無線輸入裝置，各輸入裝置分別包括一機(jī)殼；一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，用于輸出所述窄頻指向性光學(xué)信號的實時發(fā)光單元；及一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，提供一組特定編碼頻率信號，驅(qū)動所述實時發(fā)光單元根據(jù)所述特定頻率信號發(fā)出所述窄頻指向性光學(xué)信號的時序性控制單元；且各所述輸入裝置的特定編碼頻率信號彼此不同。
本發(fā)明的安全輸入系統(tǒng)還具有如下附屬技術(shù)特征在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述檢測模塊包括多個傳感器。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施例中，所述檢測模塊包括一供所述輸入裝置照射的作用面和一朝向所述作用面的影像擷取裝置。
各所述輸入裝置的發(fā)光單元所發(fā)射光束分別具有一彼此不同的中心波長。
按照本發(fā)明提供的指向線輸入裝置及安全輸入系統(tǒng)，由于發(fā)光單元所發(fā)的光束具有指向性，且特定編碼的頻率信號頻率遠(yuǎn)高于人類視覺感知范圍，即使第三者站在旁邊，也完全不能憑肉眼或基本檢測設(shè)備獲得其輸出信號，無法輕易側(cè)錄；而且輸入裝置與傳感器間毫無實質(zhì)接觸，傳感器上并無明顯跡象可循，安全性大大提高。其次，每一被授權(quán)人所用的輸入裝置，各自的特定編碼可以被調(diào)整為彼此不同，從系統(tǒng)端可以輕易分辨來者為誰，進(jìn)出等數(shù)據(jù)可完整地紀(jì)錄。再次，系統(tǒng)可以將傳感器再進(jìn)一步區(qū)分為多個檢測區(qū)，并發(fā)給每一被授權(quán)人不同點擊順序的門禁碼，即使輸入裝置遺失，旁人也無從得知該門禁碼，無法冒用身份進(jìn)入，完全解決上述所有安全辨識的技術(shù)問題。


圖1是現(xiàn)有門禁安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是現(xiàn)有車輛與遙控器關(guān)系示意圖；圖3是本發(fā)明輸入裝置第一優(yōu)選實施例的方框圖；圖4是本發(fā)明安全輸入系統(tǒng)第一優(yōu)選實施例的立體示意圖；圖5是圖4所示優(yōu)選實施例的安全輸入系統(tǒng)中各輸入裝置驅(qū)動信號時序圖，說明不同輸入裝置驅(qū)動信號存在差異；圖6是本發(fā)明輸入裝置第二優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6所示優(yōu)選實施例的安全輸入系統(tǒng)中各輸入裝置發(fā)光單元所發(fā)光束波長示意圖；圖8是本發(fā)明輸入裝置第三優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖9是應(yīng)用圖8所示輸入裝置的安全輸入系統(tǒng)第二優(yōu)選實施例的立體示意圖；圖10是本發(fā)明安全輸入系統(tǒng)第三優(yōu)選實施例的立體示意圖。
主要組件符號說明2…轎車 3、3″、3”’…輸入裝置
4、4″、4”’…檢測模塊 10…鍵盤12…控制裝置 14…驅(qū)動裝置20…遙控器 22…接收器200、300、300″、300”’…按鍵 30…殼體32、32’、32″…發(fā)光二極管 34、34’、34″…控制單元36、36’…記憶單元 40…傳感器40”’…攝影機(jī) 42”’…分格302、302’…開關(guān) 340’…微處理器342’…撥動開關(guān)
具體實施例方式有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
參見圖3和4，作為本發(fā)明指向性無線輸入裝置3的第一優(yōu)選實施例，以例如一發(fā)光二極管32作為發(fā)光單元，當(dāng)使用者按壓輸入裝置3殼體30表面上的一按鍵300時，電路中的一開關(guān)302導(dǎo)通，發(fā)光二極管32即受一時序性控制單元34的驅(qū)動，根據(jù)記憶單元36儲存的特定編碼頻率信號發(fā)出一串亮暗序列的光學(xué)信號。由于發(fā)光二極管所發(fā)出光束的發(fā)散角度較窄，所發(fā)出的光束發(fā)散截面尺寸遠(yuǎn)小于其投射距離，故在此稱為指向性光學(xué)信號；加上其可以實時遵循驅(qū)動信號產(chǎn)生迅速的亮暗變化，這種變化速率遠(yuǎn)高于人眼的感知頻率，使得這種發(fā)光單元所發(fā)光束即使隱藏完全不同的亮暗編碼，且可被傳感器清楚偵測獲得，也仍能完全蒙蔽肉眼觀察的旁觀者。
相應(yīng)地，本優(yōu)選實施例的檢測模塊4中則設(shè)置有多個傳感器40，當(dāng)輸入裝置3所發(fā)光束指到例如標(biāo)示8的傳感器時，該傳感器將輸出一檢測信號予控制裝置12，直到密碼序列完全輸入后，再根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，由控制裝置12指令驅(qū)動裝置14進(jìn)行開門等對應(yīng)動作。因此，授權(quán)機(jī)構(gòu)只要在每一輸入裝置的記憶單元中燒錄不同的編碼，即可讓外觀完全相同的輸入裝置各自輸出如圖5所示肉眼無法分辨，但傳感器可以清晰辨識的光學(xué)信號。當(dāng)然，為能明確分辨輸出的光學(xué)信號起點，此編碼序列可以在信號的起點處特別輸出一增強(qiáng)信號。由于輸入裝置3與傳感器40間并無實質(zhì)接觸，因此根本沒有損壞檢測模塊4表面字跡的問題。
當(dāng)然，正如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所輕易理解，每一輸入裝置本身的編碼也并非必須經(jīng)由燒錄而一成不變，如圖6本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例所示，控制單元34’中除微處理器340’外還可包括作為編碼調(diào)整組件的一撥動開關(guān)342’，并且預(yù)先于記憶單元36’儲備多個組編碼，只要使用者與系統(tǒng)管理者達(dá)成默契，即可自行調(diào)節(jié)撥動開關(guān)342’至對應(yīng)不同編碼位置，即使針對同一輸入裝置，都可以逐日切換編碼頻率而輸出不同光學(xué)信號，即使輸入裝置遺失，撿到者仍然無法猜測出今日的正確編碼。進(jìn)一步說，此處所列舉雖為具體的撥動開關(guān)，但對于熟悉計算機(jī)的操作者而言，若改成程序化選擇編碼，則更能增加外人猜測的難度。
此外，對于系統(tǒng)管理者而言，當(dāng)須管制的人數(shù)較少、且為簡化管理起見，根據(jù)目前的科技，也可納入多個輸入裝置，每一輸入裝置分別采用主要發(fā)光頻率如圖7所示，彼此中心波長有所差異的發(fā)光單元，藉由所發(fā)光束的中心波長差異作為區(qū)別。由于目前如發(fā)光二極管所發(fā)光束的波長范圍離該中心波長相當(dāng)有限，半強(qiáng)度的波帶寬僅約50nm，故可稱其為一窄頻光源。
若想進(jìn)一步提高安全性，也可考慮如圖8和9所示的方案直接將輸入裝置的開關(guān)302″設(shè)計為例如現(xiàn)有技術(shù)的0~9的多個按鍵300″，不僅讓輸入裝置3”具有多個按鍵，而且讓檢測模塊4″也具有多個傳感器，使用者可以自行排列組合，例如每月一、十一、二十一日需按壓按鍵300″中的「1」鍵，讓發(fā)光單元32″受控制單元34″的驅(qū)動，以對應(yīng)于「1」鍵的編碼頻率發(fā)光、照射各傳感器而輸入一特定密碼；二、十二、二十二日則按壓「2」鍵發(fā)光輸入該密碼；…依此類推，使得輸入裝置3″的每一按鍵300″被輪流按壓，旁人即使檢到此輸入裝置3″，也無法從按鍵300″的字跡磨損狀況獲得任何線索。
另外，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)所能輕易理解，上述檢測模塊并非必需設(shè)置于將被輸入裝置所照射的位置，也可如圖10本發(fā)明第三優(yōu)選實施例所示，僅在墻壁上繪示一分格42”’作為標(biāo)靶，并以例如一朝向該分格42”’的攝影機(jī)40”’作為傳感器；換言之，雖然墻面除空白作用面外其實空無一物，仍可藉由一預(yù)先定位的影像擷取裝置與該作用面配合，構(gòu)成一檢測模塊4”’，藉此獲得操作者按壓輸入裝置3”’的按鍵300”’產(chǎn)生的輸入信號，并據(jù)此判定該操作者的身份。當(dāng)然，檢測模塊也可采用例如一顯示屏與一影像擷取裝置的組合，并允許多人各持專用的輸入裝置3”’進(jìn)行甚至投票等動作，從而在其它人無從得知的情況下確實有效地紀(jì)錄各人意見。
根據(jù)上述內(nèi)容，可藉此輸入裝置，以無線方式指向性地輸入數(shù)據(jù)給一系統(tǒng)，正確查知操作者的身份；不僅過程無從側(cè)錄、無法由肉眼辨識、也無任何硬件的跡象可循，可以確保各人身份不被輕易仿冒；而且可藉由輸入裝置與檢測模塊間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)，確保即使輸入裝置遺失，拾獲者也無法破解，一舉解決本發(fā)明所欲解決的各方面的技術(shù)問題。
上述優(yōu)選實施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)指引下，還可做出各種變形和變換，因此所有等同技術(shù)方案皆屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種指向性無線輸入裝置，用于指向性輸入一窄頻指向性光學(xué)信號至一傳感器，該輸入裝置包括一機(jī)殼；一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，用于輸出所述窄頻指向性光學(xué)信號、使發(fā)射光束發(fā)散截面尺寸遠(yuǎn)小于其投射距離的實時發(fā)光單元；及一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，提供一組特定編碼頻率信號，驅(qū)動所述實時發(fā)光單元根據(jù)所述特定頻率信號發(fā)出所述窄頻指向性光學(xué)信號的時序性控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指向性無線輸入裝置，其特征在于還包括一用于儲存所述特定編碼頻率信號的編碼的記憶單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指向性無線輸入裝置，其特征在于所述控制單元包括一用于選擇調(diào)整所述特定編碼頻率信號的編碼的編碼調(diào)整組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的指向性無線輸入裝置，其特征在于該組特定編碼頻率信號包括多個彼此不同的編碼頻率信號，所述輸入裝置還包括多個設(shè)置于所述機(jī)殼表面、分別對應(yīng)所述彼此不同的編碼頻率信號的一的按壓鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指向性無線輸入裝置，其特征在于所述發(fā)光單元為一發(fā)光二極管。
6.一種安全輸入系統(tǒng)，包括一檢測模塊；及多個用于指向性輸入一窄頻指向性光學(xué)信號至所述檢測模塊的指向性無線輸入裝置，其分別包括一機(jī)殼；一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，供輸出所述窄頻指向性光學(xué)信號的實時發(fā)光單元；及一設(shè)置于所述機(jī)殼內(nèi)，提供一組特定編碼頻率信號，驅(qū)動所述實時發(fā)光單元根據(jù)所述特定頻率信號發(fā)出所述窄頻指向性光學(xué)信號的時序性控制單元；且各所述輸入裝置的特定編碼頻率信號彼此不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全輸入系統(tǒng)，其特征在于所述檢測模塊包括多個傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全輸入系統(tǒng)，其特征在于所述檢測模塊包括一供所述輸入裝置照射的作用面和一朝向所述作用面的影像擷取裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全輸入系統(tǒng)，其特征在于各所述輸入裝置的發(fā)光單元所發(fā)射光束分別具有一彼此不同的中心波長。
全文摘要
一種指向性無線輸入裝置及應(yīng)用該裝置的安全輸入系統(tǒng)，藉由調(diào)制一發(fā)光截面遠(yuǎn)小于投射距離的指向性無線輸入裝置的發(fā)光模式，使其在指向一檢測裝置發(fā)光時，發(fā)射出可由檢測裝置辨識的光束。因此，當(dāng)多個使用者各自持有發(fā)光模式彼此不同的輸入裝置時，系統(tǒng)將可區(qū)別各使用者身份，而根據(jù)預(yù)定授權(quán)資格接受其指令，構(gòu)成實時、無法輕易復(fù)制且結(jié)構(gòu)簡單而易操作的安全輸入系統(tǒng)；而且該系統(tǒng)的硬件并未較現(xiàn)有結(jié)構(gòu)增添復(fù)雜構(gòu)件，從而在價格與結(jié)構(gòu)方面都具有良好的競爭力，大幅提升現(xiàn)有技術(shù)的功效；甚至可進(jìn)一步作為安全認(rèn)證的身份辨識。
文檔編號G07C9/00GK1862602SQ200610087500
公開日2006年11月15日 申請日期2006年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者張家榮, 溫俊裕, 莊嘉明, 張 誠 申請人:張家榮, 溫俊裕, 莊嘉明