專利名稱：人機界面的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及控制裝置，特別是涉及利用人的指甲特征和位置進行確認(rèn)和/或控制的控制裝置。
現(xiàn)有技術(shù)在世界范圍內(nèi)，安全系統(tǒng)被用作各種目的包括鎖定和開鎖機構(gòu)，啟用和禁用事件，允許和不允許訪問等。所有的這些安全系統(tǒng)功能需要一些類型的確認(rèn)方法或裝置，以區(qū)別有效用戶和無效用戶。例如，Hadley的美國專利4,196,347公開了一種安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用從用戶的鑰匙中發(fā)出的輻射信號來開啟門。另外，與電信號相對應(yīng)，可以在驗證過程中使用磁場，如Pugh的美國專利5,016,376中所示。類似的，Lemelson的美國專利4,354,189指出了一種開關(guān)和鎖啟動系統(tǒng)，其中用戶帶著一個含有代碼的指環(huán)，使得當(dāng)用戶將該環(huán)置于確認(rèn)裝置附近時，該鎖就會被打開或者門就開了。這些類型系統(tǒng)的普遍缺點就是很容易的獲得該確認(rèn)裝置。如果鑰匙或環(huán)被放錯位置或被偷了，則該發(fā)現(xiàn)者或小偷就能夠訪問或開啟該鎖，而不需要進一步的確認(rèn)。
在近來的武器控制和安全發(fā)展進程中，許多政府已經(jīng)制訂了槍支安全程序，這就導(dǎo)致了美國和國外的槍支“鎖定”專利。這些發(fā)明能夠防止槍支被無意中操作或者被非授權(quán)用戶使用。例如，Lemelson的美國專利4,488,370以及Bennett的美國專利5,461,812都描述了一種武器控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用戴在用戶手指或手腕上的電子裝置，與確認(rèn)裝置一塊來開啟槍支的觸發(fā)機構(gòu)。Eppler的美國專利5,062,232指出了一種用于武器的安全裝置，其中用戶戴著含有發(fā)射代碼裝置的手套，當(dāng)被槍支檢測器確認(rèn)時，允許槍支開火。如上所述的，使用指環(huán)、手套以及其他外部佩戴裝置的一般安全裝置會導(dǎo)致授權(quán)用戶的遺失或放錯位置，或者被非授權(quán)用戶偷取。
除了這種確認(rèn)裝置可能遺失或被偷竊以外，現(xiàn)有技術(shù)中其它的缺點也是很明顯的?，F(xiàn)有技術(shù)不適于變換花樣。在使用一組或被預(yù)設(shè)的確認(rèn)信號時(無論是電，磁，或者其它類型)，它們都很容易被復(fù)制。如果得到了發(fā)信號的裝置或從另一個源獲得信號，則非授權(quán)用戶就能夠訪問和/或控制該被鎖定的系統(tǒng)。還有，現(xiàn)有技術(shù)裝置在防止小偷從授權(quán)用戶啟動或移動發(fā)信號的裝置方面，也不能“禁得住競爭”。更進一步，即使沒有小偷，使用單獨的發(fā)信號裝置一般也會導(dǎo)致授權(quán)用戶丟失或忘記裝置，因此禁止用戶開啟或訪問預(yù)期對象。
同樣在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的就是用于控制各種機器和裝置，例如設(shè)備、機器或其它消耗裝置以及工業(yè)機器，的控制裝置。例如，一個人使用電視遠(yuǎn)程控制來控制改變電視的頻道，音量設(shè)置等。但是，用戶必須定位該遠(yuǎn)程控制，拾起它，并且如果不容易定位，則查找該遠(yuǎn)程(控制)。還有，該遠(yuǎn)程控制必須被返回至一個已知的位置，使得它不會接著就被丟失或放錯位置。
類似的，計算機鼠標(biāo)經(jīng)常要求用戶繞著鼠標(biāo)墊移動鼠標(biāo)，并在鼠標(biāo)和鍵盤之間向前和向后移動用戶的手。因此，使用鍵盤和鼠標(biāo)一塊來控制計算機自然是效率低和浪費時間。另外，計算機鼠標(biāo)要求有效的桌面空間，并且在公共場合中使用時，很容易被損壞或被偷走。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的就是提供一種安全裝置，該裝置不容易被授權(quán)用戶丟失或被從授權(quán)用戶處偷走。本發(fā)明的另一個目的就是提供了一種安全裝置，該裝置很容易被改型為現(xiàn)存的機構(gòu)或系統(tǒng)。本發(fā)明的進一步的目的就是提供一種安全裝置，在有效用戶喪失對其武器的所有權(quán)期間或之后，該裝置無法使用或無法有效使用。本發(fā)明再進一步的目的就是提供一種安全裝置，該裝置具有能夠生成無法復(fù)制或無法被發(fā)現(xiàn)的信號的發(fā)信號裝置，使得該裝置的安全方面得到了增強。本發(fā)明的另一個目的就是提供一種控制裝置，該裝置要求最少的時間和精力來遠(yuǎn)程操作一個機器或設(shè)備。
發(fā)明概要為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，我已經(jīng)發(fā)明了一種包括有確認(rèn)者控制器的裝置，該控制器包括通過確認(rèn)者邏輯電路與確認(rèn)者接收器進行通信的確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器。該確認(rèn)者接收器被配置為接收數(shù)據(jù)信號，并且該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器被配置為根據(jù)這些數(shù)據(jù)信號來處理和進行動作。本發(fā)明還包括數(shù)據(jù)傳送器，其與人指甲接觸并與確認(rèn)者控制器進行通信。在操作中，該數(shù)據(jù)傳送器發(fā)出數(shù)據(jù)信號，確認(rèn)者接收器接收該數(shù)據(jù)信號，并由確認(rèn)者邏輯電路對接收到的數(shù)據(jù)信號進行處理。最后，由確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信號執(zhí)行動作。
本發(fā)明還包括一種啟用或禁用被控制事件的方法，包括提供確認(rèn)者控制器，該控制器包括通過確認(rèn)者邏輯電路與確認(rèn)者接收器進行通信的確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器，該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器被配置為根據(jù)數(shù)據(jù)信號來處理和進行動作，該確認(rèn)者接收器被配置為接收信號，數(shù)據(jù)傳送器，其與人指甲接觸并與確認(rèn)者控制器進行通信；由確認(rèn)者接收器接收數(shù)據(jù)信號；由確認(rèn)者邏輯電路對接收到的數(shù)據(jù)信號進行處理；以及由確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信號執(zhí)行動作。
當(dāng)被用作安全設(shè)備時，本發(fā)明利用人指甲的物理特征作為數(shù)據(jù)信號的源或基礎(chǔ)。當(dāng)被用作遠(yuǎn)程控制裝置或其它人機界面時，本發(fā)明利用人指甲的物理特征，或人指甲相對于外端的相對位置或方向作為數(shù)據(jù)信號的源或基礎(chǔ)。
通過下面參照附圖對具體實施例的描述，本發(fā)明關(guān)于結(jié)構(gòu)、操作方法及其附加目的和優(yōu)點將會變得易于理解。


圖1為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的方框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第二實施例的方框圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第三實施例的方框圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第四實施例的方框圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第五實施例的方框圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第六實施例的方框圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第七實施例的方框圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第八實施例的方框圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明方法的方框圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第九實施例的方框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實施例為如圖1中所示的人機界面，一般被標(biāo)記為10。該人機界面10具有兩個主要元件；確認(rèn)者控制器12以及數(shù)據(jù)傳送器14。該確認(rèn)者控制器12包括確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16，其通過確認(rèn)者邏輯電路20(例如嵌入式控制器)與確認(rèn)者接收器18進行通信。進一步，該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16被配置為根據(jù)數(shù)據(jù)信號22的數(shù)值或特征來處理和進行動作。該數(shù)據(jù)傳送器14與人指甲24接觸。并且，該數(shù)據(jù)傳送器14與確認(rèn)者控制器12進行通信。
該人指甲24與人指甲24下面的導(dǎo)體肌肉26以及人手指28或腳趾一塊構(gòu)成了完整的人指甲導(dǎo)電電路30。人指甲導(dǎo)電電路30單位面積的電容值為半唯一(semi-unique)或不同的值，該值會因人而異。在這種方式下，每個人都會有一個與其唯一的人指甲導(dǎo)電電路30相關(guān)的半唯一代碼或數(shù)值。該半唯一數(shù)值就是或者可被轉(zhuǎn)換成半唯一數(shù)據(jù)信號22，并通過數(shù)據(jù)傳送器14而被發(fā)送給確認(rèn)者控制器12。另外，該數(shù)據(jù)信號22也可以包括，通過存儲和/或?qū)崟r測量和/或計算的其它的用戶唯一特征，例如指甲尺寸、指甲曲率、指甲顏色、指甲溝槽結(jié)構(gòu)、指紋、操作者脈搏、唯一手指標(biāo)記、手指暗度、唯一序列號、介質(zhì)材料隨機區(qū)域值、電阻材料隨機區(qū)域值、當(dāng)用戶按壓硬表面或另一個手指時電阻的變化、或者食指區(qū)的可視輪廓、面部圖像、網(wǎng)膜圖像、聲音特征、指甲下面的肌肉的光學(xué)特征和/或圖形，由一種算法得到的數(shù)據(jù)等。本發(fā)明可以被認(rèn)為是一個人指甲24厚度準(zhǔn)生物統(tǒng)計裝置和/或數(shù)據(jù)標(biāo)志機構(gòu)，該數(shù)裝置或機構(gòu)使用人指甲24的物理、機械和/或電特征，以生成遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)來禁用該裝置。其它的遠(yuǎn)程檢測方法可以取決于人指甲24的物理強度屬性，例如在人指甲24上或其中單獨粘合的易碎導(dǎo)線，使得當(dāng)檢測到導(dǎo)線破碎時，該裝置就能夠禁用其自己。
使得半唯一數(shù)值與用戶相關(guān)的另一種方式就是使用指甲24下電極或?qū)Ь€之間由導(dǎo)體肌肉26形成的總電阻。如果在人的指甲24中有兩個或更多的導(dǎo)線，則這兩個電極之間的總電阻就表示用戶食指上肌肉的總量。這可以與由于此時手指上的壓力而產(chǎn)生的指甲下的肌肉退色程度相關(guān)，以產(chǎn)生更唯一的輪廓。由監(jiān)視計時器15定期檢測的電阻也強烈表示在一個移植嘗試中何時從食指中去除指甲24。還有，當(dāng)應(yīng)用電壓時，也可以使用這些電極來提供觸覺反饋。
如果人指甲24被移植給另一個人，則其它人有可能在其手指上具有不同的肌肉量，產(chǎn)生不同的電阻測量范圍。
進一步，可以使用更多的導(dǎo)線來得到更詳細(xì)的手指電阻輪廓。影響手指電阻的其它因素就是肌肉和骨頭直徑的比例以及壓力是被置于人指甲24上還是被置于用戶手指的底部。最后，當(dāng)導(dǎo)線按照人指甲的自然增長率向前移動時，電阻也會按照預(yù)期的方式慢慢地發(fā)生變化。這在幫助檢測被移植的手指或被置于人造導(dǎo)體材料上的數(shù)據(jù)傳送器14時是很有用的。為了使用簡單電路準(zhǔn)確的測量電阻，可以使用兩個導(dǎo)線，它們直接與電阻(導(dǎo)體肌肉26)相連。當(dāng)人指甲24生長或手指被按在固體表面上時，這就會產(chǎn)生復(fù)雜的時間對電阻輪廓。還可以想象，可以周期性的和/或偶發(fā)地使用監(jiān)視計時器15來驗證電阻或電容極板形成的電容位于用戶指定的范圍內(nèi)，并且另外，驗證人指甲24是否已經(jīng)被移動或去除了?？梢哉J(rèn)識到的是，雖然每個指甲的物理屬性，周圍區(qū)域或其周圍區(qū)域的電極測量會逐步的發(fā)生變化，但這些變化還沒有快到足以在短期內(nèi)，例如競爭條件下產(chǎn)生錯誤的讀取?；蛘呖梢杂善渌b置來彌補，例如測量和利用周圍溫度作為指甲屬性計算中的一個因素。另外，尤其是在使用指甲下肌肉的電阻測量的情況下，當(dāng)沒有外力用于食指時獲得的數(shù)值是測量因素中最準(zhǔn)確的，例如接近指甲末端或累積指甲成長。檢測人指甲24移除的一種有效的方式就是使得電容降低，電壓升高的方法，并且可以使用高阻抗輸入電壓限制器，其與指甲衍生電容，例如特殊設(shè)計的ESD半導(dǎo)體裝置并行使用。當(dāng)指甲被移除時，電容降低，電壓增加，并且電流部分地對電容器進行放電。
雖然指甲24本身的區(qū)域或?qū)?與指甲24下面的肌肉相反或一道)非常高，但是體積電阻也可以被用作一種單獨的測量或移除的檢測裝置。
在掙扎的情況下或試圖迫使一個人啟動確認(rèn)者控制器12的情況下，進攻者的類似指紋一般會增加電容和/或改變數(shù)據(jù)信號22，使得人機界面10不會起作用，不會啟動和/或有效。作為一種選擇方案，該人機界面10可以包括一個全面的超時功能，其中該人機界面10在預(yù)定時間內(nèi)停止運行。作為一種替代方式，可以將數(shù)據(jù)傳送器14的部件構(gòu)成或設(shè)置成使得如果有任何移動或移除它們的企圖，則該數(shù)據(jù)信號22被重新隨機化或者該人機界面10被毀掉或禁用。當(dāng)人機界面受損，被毀壞或過期的情況下，可以提供另一種確認(rèn)裝置。另外，人機界面10可以被配置為“捕獲”沒有通過確認(rèn)的操作者的手指、手和胳膊。
該確認(rèn)者接收器接收數(shù)據(jù)信號22，并且通過確認(rèn)者邏輯電路20，該數(shù)據(jù)信號22被傳輸給確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16。一旦確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16接收到了數(shù)據(jù)信號22，它可以由它本身驗證或者由確認(rèn)者電路邏輯20驗證，則該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16就會根據(jù)該接收到的以及驗證后的數(shù)據(jù)信號22進行動作或傳送數(shù)據(jù)。例如，在使用武器時，該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16會根據(jù)數(shù)據(jù)信號22的真實性來啟用或禁用武器的觸發(fā)機構(gòu)。在該例子中，該確認(rèn)者控制器12可以被安裝在武器的觸發(fā)扳機環(huán)上。
在本發(fā)明的第二實施例中，如圖2所示，該人機界面10還包括位于確認(rèn)者接收器18與數(shù)據(jù)傳送器14之間的直接物理連接件32。作為選擇方案，該直接物理連接件32可以與確認(rèn)者接收器18組合和集成在一起。該直接物理連接件32可以是一個導(dǎo)線或多個導(dǎo)線或其它基底，該導(dǎo)線或基底允許數(shù)據(jù)信號22穿過或在其上傳輸。進一步，在該實施例中，該數(shù)據(jù)傳送器14是一個電容板34，其可以安全的直接與人指甲24相連或?qū)щ娊佑|。為了構(gòu)成該人指甲導(dǎo)電電路30，在人手指28或腳趾上提供有電路返回電感器36。該數(shù)據(jù)信號22按照電容值的形式穿過直接物理連接件32并由確認(rèn)者接收器18接收。該電容板34可以具有金箔導(dǎo)電涂層或在其上具有鍍金的人指甲24，其通過平衡區(qū)域被平衡為特殊值，以便于生成和測量電容值。另外，該人機界面10可以使用電容器34作為條形碼。對于人指甲24的修飾，例如使得一個電容板34下面的區(qū)域變薄或變厚，可以使得通過測量它們指甲的厚度來估計另一個人的電容變得更加困難。這將會降低一個人試圖復(fù)制用戶電容的可能性。
圖3中說明了本發(fā)明的第三實施例。在該實施例中，確認(rèn)者控制器12還包括確認(rèn)者發(fā)射器38，該發(fā)射器被配置為向數(shù)據(jù)傳送器14發(fā)出信號(例如電磁波、光線、RF、紅外線或紫外線)。另外，該數(shù)據(jù)傳送器14包括指甲太陽能電池40，該電池最好被直接安裝在人指甲24上，并從確認(rèn)者發(fā)射器38接收信號，最好是光信號。該指甲太陽能電池40向發(fā)射數(shù)據(jù)信號22的數(shù)據(jù)傳送器14供電。進一步，該指甲太陽能電池40可以用更高速的裝置，例如光電晶體管來替換或補充。該數(shù)據(jù)傳送器14也包括指甲數(shù)字芯片42，該芯片42最好被直接安裝到人指甲24上，其被配置為使用數(shù)字邏輯與指甲太陽能電池40以及指甲信號發(fā)射器44進行通信。該指甲數(shù)字芯片42從存儲器和/或指甲模擬芯片48接收指甲特殊數(shù)據(jù)，和/或從指甲太陽能電池40接收信息，并將數(shù)據(jù)信號22傳輸給指甲信號發(fā)射器44，其中該指甲信號發(fā)射器44依次向確認(rèn)者控制器12發(fā)射數(shù)據(jù)信號22。接著，該確認(rèn)者接收器18接收該數(shù)據(jù)信號22并通過確認(rèn)者邏輯電路20傳送數(shù)據(jù)信號22，以用來處理和驗證確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16。
參照圖4，在本發(fā)明的第四實施例中，該數(shù)據(jù)發(fā)射器14還包括電容板34(如圖2所示)以及電感器46，構(gòu)成諧振電路。該電感器46與電容板34進行通信，通過在導(dǎo)體26電路中生成特定的諧振頻率來測量電容值。該獨特的電容值(或數(shù)據(jù)信號22)穿過電感器46被傳向確認(rèn)者控制器12。為了將該數(shù)據(jù)信號22傳輸給確認(rèn)者接收器18，該確認(rèn)者控制器12還包括如上所述的確認(rèn)者發(fā)射器38。但是，與發(fā)射太陽能或光相反，該實施例的確認(rèn)者發(fā)射器38向電容板34和電感器46發(fā)射電磁波或“脈沖”。在該實施例中，該電感器46由導(dǎo)電材料的同心圓構(gòu)成并與構(gòu)成兩個電容板34的導(dǎo)電材料的兩個相對更大的區(qū)域相連。該電容介質(zhì)就是人指甲24，并且導(dǎo)體肌肉26就是普通的用于電容器的組合插座?？梢圆捎闷渌幕诎l(fā)射機應(yīng)答器的技術(shù)來發(fā)送數(shù)據(jù)信號22。
圖5中說明了本發(fā)明的第五實施例。在該第五實施例中，該確認(rèn)者控制器12包括確認(rèn)者發(fā)射器38，該發(fā)射器向指甲太陽能電池40發(fā)射電磁輻射信號。使用人手指28或腳趾上的電路返回電感器36構(gòu)成人指甲導(dǎo)電電路30，該指甲太陽能電池40向指甲數(shù)字芯片42發(fā)射數(shù)據(jù)信號22(與供電一道)。該指甲數(shù)字芯片42通過直接物理連接件32或與確認(rèn)者接收器18接觸來傳輸數(shù)據(jù)信號。如前所述，通過確認(rèn)者邏輯電路20將數(shù)據(jù)信號22傳送給確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16。該電路返回電感器36可以被視為是數(shù)據(jù)傳送器14和確認(rèn)者接收器18之間的電子共用。
在本發(fā)明的第六實施例中，如圖6所示，該確認(rèn)者發(fā)射器38發(fā)射信號給指甲太陽能電池40，其中該電池40與數(shù)據(jù)傳送器14中的指甲數(shù)字芯片42進行通信。該數(shù)據(jù)傳送器14還包括指甲模擬芯片48，用以測量保護人指甲24的電容板34與保護人手指28或腳趾的電路返回電感器36之間的電容。該指甲模擬芯片48將該測量到的電容值傳輸給指甲數(shù)字芯片42，該指甲數(shù)字芯片42通過直接物理連接件32將數(shù)據(jù)信號22傳輸給確認(rèn)者接收器18。接著，如上所述處理數(shù)據(jù)信號22。
圖7中說明了本發(fā)明的第七實施例。在該實施例中，該確認(rèn)者控制器12包括確認(rèn)者發(fā)射器38，并且該數(shù)據(jù)傳送器14包括指甲太陽能電池40，用以從確認(rèn)者發(fā)射器38接收信號并將電能和信號傳送給指甲數(shù)字芯片42。該數(shù)據(jù)發(fā)射器14還包括電容板34，如上所述該電容板根據(jù)整個導(dǎo)體肌肉26的電容生成電容值。該指甲模擬芯片48測量該電容值并將其傳輸給指甲數(shù)字芯片42。該指甲數(shù)字芯片42將該數(shù)據(jù)信號22傳輸給指甲信號發(fā)射器44，并且之后，該指甲信號發(fā)射器44將該信號向確認(rèn)者控制器12發(fā)射。該確認(rèn)者接收器18接收該信號并進行如上所述的處理。該指甲模擬芯片48可以利用電感、電容、電阻、半導(dǎo)體、導(dǎo)體或天線來修改發(fā)射出數(shù)據(jù)信號22的數(shù)據(jù)。
在第八實施例中，如圖8所示，該確認(rèn)者控制器12還可以包括記錄裝置50，其中該記錄裝置50通過確認(rèn)者邏輯電路20與確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16進行通信。該記錄裝置50被配置為記錄在人機界面10以及任何相關(guān)裝置的內(nèi)部或外部發(fā)生的特殊事件或條件，和/或也可以位于數(shù)據(jù)傳送器14內(nèi)或與其進行通信。進一步，如下文所述，該記錄裝置50可以構(gòu)成多個能夠從人機界面10或從外部的源接收信息的裝置。以武器為例，該記錄裝置50能夠記錄發(fā)生鎖定和開鎖的次數(shù)。如果確認(rèn)者控制器12或數(shù)據(jù)傳送器14被配置為隨機或偶然的檢查阻抗、電容、溫度、脈沖或其它數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，該記錄裝置50可以記錄這些發(fā)生的結(jié)果。這就增加了移植或試圖移植數(shù)據(jù)傳送器14到另一個人或被設(shè)計用來模擬所有者特征的仿真裝置上的難度。如果發(fā)生了異常的讀取，該裝置就可以臨時或永久的禁用它自己或進入非啟動狀態(tài)。本發(fā)明第八實施例還包括數(shù)據(jù)傳送器保護層52，其覆蓋并保護該數(shù)據(jù)傳送器14。該數(shù)據(jù)傳送器保護層52不會妨礙在數(shù)據(jù)傳送器14與確認(rèn)者控制器12之間傳輸數(shù)據(jù)信號22。類似的，可以提供確認(rèn)者控制器保護層54來覆蓋和保護確定者控制器12。與數(shù)據(jù)傳送器保護層52一樣，該確認(rèn)者控制器保護層54也不會妨礙在確認(rèn)者控制器12與數(shù)據(jù)傳送器14之間傳輸信號。
可以預(yù)見到的是，該數(shù)據(jù)傳送器14可以接觸或位于人指甲24附近。另外，該連接可以是臨時的或是永久的。在數(shù)據(jù)傳送器14和人指甲24之間可以采用粘合層56。該粘合層56可以是化合物，其允許數(shù)據(jù)傳送器14非永久性的保護人指甲24。例如，使用水基膠水作為粘合層56允許數(shù)據(jù)傳送器14只有在某一溫度的流動水中才能被移除。如果在指甲24和數(shù)據(jù)傳送器14之間存在一個耐用化合物的區(qū)域，這將會非常有價值，使得如果移動或移除數(shù)據(jù)傳送器14就能夠修改測量到的化合物阻力系數(shù)。
使用阻抗、絕緣體化合物或?qū)w化合物的受限的、半流體區(qū)域的優(yōu)點就是它生成了無法預(yù)測的通過數(shù)據(jù)傳送器14讀出的進一步被隨機化的模擬特征，其中上述化合物的輪廓是在布局時建立的并且a)在用戶佩戴該數(shù)據(jù)傳送器14期間，其輪廓基本沒有變化，b)其輪廓是基于數(shù)據(jù)傳送器14和佩帶者指甲24之間的一般固定間隔區(qū)域的，c)其“最后”輪廓是在布局時建立的并且強烈的受到每個將數(shù)據(jù)傳送器14發(fā)到人指甲24上去的動作的影響。還有，指甲24下面的溝和脊提供了輪廓，使得如果數(shù)據(jù)傳送器14被移除以及放置在相同的指甲24或另一個指甲24上時，就不再可能會返回相同的輪廓，并因此會影響根據(jù)物理結(jié)構(gòu)進行的電子讀取。
如圖8所示，該人機界面10也可以包括能夠與確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16進行通信的啟用/禁用控制器58。該啟用/禁用控制器58能夠控制觸發(fā)裝置60，例如武器觸發(fā)裝置或其它鎖定機構(gòu)，啟用或禁用該觸發(fā)裝置60。當(dāng)本發(fā)明被用作安全設(shè)備，或其它安全事務(wù)需要時，這是非常有用的。
進一步，該數(shù)據(jù)傳送器14可以具有數(shù)據(jù)傳送器電源62，以及該確認(rèn)者控制器12可以具有確認(rèn)者控制器電源64。該確認(rèn)者控制器12以及數(shù)據(jù)傳送器14可以具有休眠周期，用于在非使用期間節(jié)省能量。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送器14以及確認(rèn)者控制器12具有長期單獨電源62和64(即熱電元件、電池、超電容器、燃料電池等)或短期電源62和64(即太陽能電池、壓電元件、移動衍生電源生成部件等)時，該休眠周期是非常有用的。該休眠周期也可以與數(shù)據(jù)傳送器14中的監(jiān)視計時器功能以及記錄裝置50組合在一起。在向數(shù)據(jù)傳送器14供電時，一些設(shè)計要求例如成本優(yōu)化高于方便優(yōu)化，則可以發(fā)現(xiàn)如果沒有通過人指甲24的導(dǎo)線，則兩個導(dǎo)線將會更可行。由于指甲的電容非常低，因此提供/抽取足夠高頻率的足夠變化電流以及通過它的電壓會更不實用。使用兩個導(dǎo)線的典型供電方法最好被用于構(gòu)成電源62或64之間的電源電路。作為選擇，如果其中的一個電源導(dǎo)線是從確認(rèn)者控制器12到數(shù)據(jù)傳送器14，則通過人指甲24的第二導(dǎo)線允許少量的電流很舒服的通過導(dǎo)體26到普通金屬導(dǎo)體(即，槍支)并返回至確認(rèn)者控制12，構(gòu)成了一個電流回路。任何電源線也可以被用于在數(shù)據(jù)傳送器14和確認(rèn)者控制12之間傳輸信號。還可以預(yù)期的是，該數(shù)據(jù)信號可以是能量、電磁波、靜電能或任何其它合適的、可傳輸?shù)男盘枴?br> 如圖9所示，本發(fā)明還包括啟用或禁用事件的方法。該方法包括步驟提供確認(rèn)者控制器12，該確認(rèn)者控制器12包括通過確認(rèn)者邏輯電路20與確認(rèn)者接收器18進行通信的確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16，該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16被配置為根據(jù)數(shù)據(jù)信號22來處理和進行動作，以及該確認(rèn)者接收器18被配置為接收信號22，數(shù)據(jù)傳送器14，其與人指甲24接觸并與確認(rèn)者控制器12進行通信(步驟100)；由確認(rèn)者接收器18接收數(shù)據(jù)信號22(步驟102)；由確認(rèn)者邏輯電路20對接收到的數(shù)據(jù)信號22進行處理(步驟104)；以及由確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信號22執(zhí)行動作(步驟106)。該數(shù)據(jù)信息22可以是基于人指甲24的物理特征，人指甲對于尖端的相對位置，基于之前記錄在數(shù)據(jù)傳送器14中的數(shù)據(jù)，來自確認(rèn)者控制器12的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)傳送器14的狀態(tài)。
該數(shù)據(jù)傳送器14可以被用作遠(yuǎn)程控制裝置，可以為用戶提供觸覺反饋，可以通過使用LCD顯示器為用戶提供視頻反饋，以及可以通過調(diào)節(jié)一個電子開關(guān)器來發(fā)送數(shù)據(jù)信號22，以調(diào)制來自被選擇裝置的反射或翻轉(zhuǎn)的信號返回給被選中的裝置，或使用偏振，以進一步允許個人修改信號。該數(shù)據(jù)傳送器14一般起到轉(zhuǎn)發(fā)器的作用。觸覺反饋的一個有用的例子就是“震動”、“震顫”或振蕩反饋。該觸摸/震動反饋對于表示事務(wù)有沒有發(fā)生是非常有用的。也可以通過位于人指甲24上的壓電元件來生成觸覺反饋。還有，各種反饋脈沖串、脈沖計數(shù)、強度、組合或者即使是Morse代碼也是有用的。傳向操作者手指的外部震動脈沖(或者通過穿過人指甲24的導(dǎo)線或者位于食指的另一個位置)能夠使得用戶適度的在特定時間響應(yīng)智能活動，例如向前、向下伸手指。這也表示用戶并不是沒有意識，并且不會使得他或她的手指被機械的操作，而不需要他或她的知識。該用戶也可以響應(yīng)于有用的信息，例如狀態(tài)、密碼，或者強迫代碼或動作，包括手指的特定小動作，其中該手指傳送用于決定有效性和/或進行動作中使用的數(shù)據(jù)。該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16以及啟用和/或禁用控制器58可以使用螺線管、肌肉導(dǎo)線、磁場、水力學(xué)、氣體力學(xué)或者其他合適的裝置完成所希望的動作或在接收到驗證后的數(shù)據(jù)信號22時傳送所希望的數(shù)據(jù)。進一步，該人機界面10還適于包括附加邏輯，以在人機界面10中或者該人機界面10與外部裝置之間合并可用的安全傳輸算法和/或加密算法和/或詢問響應(yīng)算法，或合并至指甲數(shù)據(jù)傳送器。當(dāng)可能有非安全確認(rèn)者或者闖入者被懷疑時，只存儲在數(shù)據(jù)傳送器14以及確認(rèn)者邏輯電路20中的相同滾動隨機化代碼可以被用于保護數(shù)據(jù)信號22。當(dāng)確認(rèn)者控制器12位于遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)傳送器14的位置，并且由不可靠通信下部結(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)信號22時是很有用的。確認(rèn)者控制器12和遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)傳送器14中的每個部件都可以被提供在單獨的層中。還可以預(yù)期的是，該人機界面10可以適于檢測干預(yù)或相鄰?fù)馕锏拇嬖?，例如阻塞?shù)據(jù)信號22的手指的出現(xiàn)，或者檢測人指甲24特征的修改。該監(jiān)視觸發(fā)操作裝置的狀態(tài)以及根據(jù)該狀態(tài)提供觸摸反饋的能力是非常有用的，例如，警告用戶是否鋸馬達(dá)獲取了太多的電流或者是否鉤環(huán)槍已經(jīng)快脫鉤了。
如果確認(rèn)者控制器12在過去的幾分鐘內(nèi)已經(jīng)與數(shù)據(jù)傳送器14進行了通信，則可以很合理的假設(shè)在那個短時間內(nèi)還沒有發(fā)生將手指、腳趾或指甲24移植到其他人身上去的醫(yī)學(xué)手術(shù)。在這種情況下，更詳細(xì)以及精確(并且費時的)確認(rèn)過程不是必須的。一般的，用于測量包括電容的任何電子值的分辨率越高，完成該測量所花費的時間越長。在高速武器觸發(fā)動作時間期間，雖然這僅僅可以節(jié)省幾個毫秒，但是所節(jié)省的時間是很寶貴的。進一步，在該期間，如果用戶已經(jīng)去休假了并且該確認(rèn)者控制器12沒有與數(shù)據(jù)傳送器14進行通信，則可以希望對人指甲24特征進行更詳細(xì)的檢查。例如，可以通過密碼、血型、指紋等來核對人指甲24在生長過程中期望的變化。如果人指甲24沒有生長預(yù)期的量，則它被安裝到了一個模擬基底上或其他基底上的可能性非常大。該人機界面10的一個固有優(yōu)點就是其對人指甲24的依賴，其中該人指甲24是一個不斷增長的基底。由于它的不斷增長，因此根據(jù)裝置的放置位置以及其他的生物因素，例如年齡，該人指甲24具有大約0-4個月的變化確認(rèn)時間。這在不希望有永久訪問或永久使用權(quán)的情況下是非常有用的。
該裝置的一些實施方式能夠被比作與電容器相連的指甲上的轉(zhuǎn)發(fā)器或RFID轉(zhuǎn)發(fā)器裝置，其中該電容器的值是基于用戶指甲的電容的。該值會影響RFID裝置的響應(yīng)。RFID裝置的缺點就是它比基于光頻的轉(zhuǎn)發(fā)器更容易截取或“干擾”無線通信。還有，它可以很容易截取或與附近的，例如位于相鄰指甲24上的，其他RFID裝置混淆，或者使得分別的，在同一時間的傳輸在技術(shù)上更困難。
對于人機界面10的進一步加強就是電容板上的電接地屏蔽，用以將測量人指甲24電容的板頂部與它們上面導(dǎo)電區(qū)(例如武器的金屬體)之間形成的任何電容變化分離開。這將給總的讀數(shù)增加固定的電容值，但是會使得來自手指的不同位置或接近確認(rèn)者控制器的任何導(dǎo)電或金屬區(qū)的較小的，但卻是變化的電容值最小化。
每個人之間的進一步的區(qū)別特征就是人指甲24曲率輪廓?？梢酝ㄟ^平面、多個板的非套片區(qū)，或者粘合至或位于佩帶者指甲24上部位置的一排電容板來進行測量。作為選擇，可以通過人指甲24表面上的一排固定的觸點來有阻抗地進行測量?？梢酝ㄟ^如上所述的方式來測量該指甲24厚度輪廓，除了電容板的陣列會粗略的符合指甲24的曲率以外。
該數(shù)據(jù)傳送器14可以進一步包括“低功率監(jiān)視器電路”，其中該電路將電壓電荷置于一般用于測量指甲24電容的電容板上。該低功率監(jiān)視器電路具有一個電子裝置，其目的就是如果電壓大大高于一個大于被置于板上的初始電荷的數(shù)值，例如特殊指定的ESD事件或雪崩效應(yīng)半導(dǎo)體，則“雪崩”或“短路”或?qū)щ?。如果在?shù)據(jù)傳送器14處于“中斷”或低功率狀態(tài)的同時移除人指甲24或數(shù)據(jù)傳送器14，則前面提到的板之間的電容將會下降，使得這些板之間的電壓上升并且雪崩裝置會導(dǎo)走大量電荷。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送器14再一次被置于用戶或錯誤的基底或錯誤用戶上，并且該數(shù)據(jù)傳送器14的正常監(jiān)視計時器功能已經(jīng)“蘇醒”，或被激活時，則接著該穿過電容板的電壓電荷就會低于初始電荷，并且它的電路就會檢測該低電壓，并當(dāng)該數(shù)據(jù)傳送器14處于低功率或睡眠狀態(tài)時結(jié)束該已經(jīng)被篡改的數(shù)據(jù)傳送器14，并禁用它本身或刪除它的數(shù)據(jù)，防止進一步被非法使用?？梢哉J(rèn)識到的是，穿過指甲24的泄漏電流可以要求該過程按照每秒鐘10000次的速度被刷新。
數(shù)據(jù)傳送器的另一個實施例就是位于人指甲24上或與其幾乎接觸的簡單板，其中該指甲24與其大致平行。該板的尺寸以及形成的全部電容(在板和導(dǎo)體肌肉26之間，以及板和導(dǎo)體肌肉26之間的距離)，構(gòu)成了諧振電路，當(dāng)該諧振電路被一個裝置，例如微波發(fā)送器激發(fā)時，它就會按照特殊的諧振頻率發(fā)生諧振，其中該諧振頻率取決于上面提到的部件和因素，并生成類似的微波轉(zhuǎn)發(fā)器裝置。在該實施例中，在數(shù)據(jù)傳送器14和確認(rèn)者接收器18之間不需要有導(dǎo)線。
該裝置也可以在數(shù)據(jù)傳送器的指甲數(shù)字芯片42中存儲信息(例如何時以及哪個與其確認(rèn)者控制器12相連的武器被開火或鎖定未鎖定的或確認(rèn)者控制器12被激活)或者僅僅存儲來自確認(rèn)者控制器12的數(shù)據(jù)。這可以在后面下載或為多個目的讀取，包括驗證該動作被正確執(zhí)行。還有，其他的確認(rèn)者控制器12能夠讀取該數(shù)據(jù)，以進一步測試和區(qū)分用戶是否有權(quán)進行用戶正在請求的下一個動作。一個這樣的例子就是不允許訪問醫(yī)用手術(shù)室，除非用戶最近進入了消毒室。還可以認(rèn)識到的是，一些應(yīng)用程序可以要求在數(shù)據(jù)傳送器14和確認(rèn)者控制器12之間進行協(xié)商或“會談”，例如交換密碼或其他數(shù)據(jù)。另一個例子就是開啟對于特殊級別的毒氣房間，例如一氧化碳房間，的訪問。其被確定低于佩帶者計算的每日累計的安全毒氣濃度的極限值，這個只有數(shù)據(jù)傳送器14能夠從其過去記錄的數(shù)據(jù)和計算中知道。
該人機界面10與指紋讀取器協(xié)同工作。由于該裝置能夠存儲數(shù)據(jù)，例如個人的標(biāo)識、預(yù)期的指紋圖形，以及其它的安全或授權(quán)或分類，因此它能夠使得“不熟悉”該新印跡的指紋讀取器來確認(rèn)其印跡提供者是屬于授權(quán)或?qū)儆诒皇跈?quán)訪問、執(zhí)行功能等的人員的類別。與指紋讀取器組合在一塊，該合成的人機界面10也能夠降低指紋讀取器的假陽性或假陰性錯誤率。
該數(shù)據(jù)傳送器14能夠被配置為不光接收和發(fā)送信號到指甲24上或距離指甲有相當(dāng)距離的確認(rèn)者控制器12，還會到手指下的確認(rèn)者控制器12或使用手指作為光或電磁能量傳導(dǎo)電路。關(guān)于這個的一個很好應(yīng)用將被用作按鈕開關(guān)，該開關(guān)具有安裝到其中或通過光纖鏈接與其相連的確認(rèn)者控制器，在允許開關(guān)進行被請求的動作之前，該光纖鏈接允許智能開關(guān)來驗證用戶的標(biāo)識及其有效性。開關(guān)上的指紋讀取器將會由于太慢、太大、太不可靠以及成本太高而無法有效的實現(xiàn)。
該數(shù)據(jù)傳送器14及其指甲數(shù)字芯片42能夠存儲或與確認(rèn)者控制器12交換消息或數(shù)據(jù)，并為了確認(rèn)者控制器12的安全驗證、數(shù)據(jù)記錄目的和/或計時目的等而在其內(nèi)部運行程序。例如，該數(shù)據(jù)傳送器14可以在它的指甲數(shù)字芯片42中計算該佩帶者不應(yīng)該被允許訪問危險氣體區(qū)域，直到離開另一個這樣的區(qū)域兩個小時之后。該確認(rèn)者控制器12可以與數(shù)據(jù)傳送器14集成在一起，并且進一步，還可以安裝到人指甲24上或位于其附近。這允許在兩個人之間復(fù)制或交換個人、安全、人員、商業(yè)或金融數(shù)據(jù)。例如，“介紹”或“營業(yè)地”信息可以被傳輸?shù)缴虡I(yè)卡中，或允許進入辦公樓。該信息可以臨時或永久的在兩個人之間傳輸。另外，在更換考勤卡或警戒哨檢查點的情況下，一個人可以確認(rèn)他或她在某一時刻所處的某一位置。該數(shù)據(jù)傳送器14一般不連續(xù)的與確認(rèn)者控制器12進行通信。該數(shù)據(jù)傳送器14仍舊可以為了將來與確認(rèn)者控制器12之間的通信而記錄用戶數(shù)據(jù)或進行狀態(tài)改變請求。
該數(shù)據(jù)傳送器14可以進一步包括麥克風(fēng)(可選擇性地與記錄裝置50進行通信)，用以辨別佩帶者的聲音和聲音命令，改變它的狀態(tài)，或授權(quán)它釋放或使得特殊類別或信息區(qū)域?qū)Υ_認(rèn)者控制器12可用，其中該確認(rèn)者控制器12請求對于下一個確認(rèn)者控制器12，該信息可讀。這樣的例子就是醫(yī)學(xué)記錄，或特殊信用信息。聲音命令可以指示對存儲的、當(dāng)前的或者將來的數(shù)據(jù)進行操作，例如僅對牙齒的、醫(yī)學(xué)的或金融活動進行選擇和計算。作為選擇，麥克風(fēng)的一個簡單應(yīng)用就是將佩帶者的意圖傳遞給數(shù)據(jù)傳送器14，以識別用戶的聲音，“彈響指”或輕叩一個表面，用來表示一個希望的特殊狀態(tài)變化。
該數(shù)據(jù)傳送器14能夠進一步在其上表面(選擇性地作為記錄裝置50)包括小指紋讀取器或小鍵盤，使得一個人能夠主要通過將他的手指的另一個預(yù)選數(shù)字或他的手指的序列放置在他的數(shù)據(jù)傳送器14的頂端，該數(shù)據(jù)傳送器14識別它作為它的數(shù)字，并通過將其與他的指紋的預(yù)存儲結(jié)構(gòu)進行比較來授權(quán)該請求，來預(yù)先授權(quán)他的數(shù)據(jù)傳送器14釋放信息。一旦該預(yù)授權(quán)完成了，則當(dāng)由確認(rèn)者控制器12要求時，該數(shù)據(jù)傳送器14就可以將被請求的數(shù)據(jù)發(fā)送給確認(rèn)者控制器12。在釋放所述數(shù)據(jù)之前，如果有確認(rèn)者控制器12請求個人/金融類別的任何數(shù)據(jù)，則其他序列的個人指紋讀取可以允許個人發(fā)布命令給數(shù)據(jù)傳送器14，例如“警告我”。
檢測輸入到人指甲24中佩帶者信息的附加方法就是使用安裝在人指甲24上的壓電傳感器，其用于檢測指甲偏差和/或加于其上的力量和應(yīng)力。
還可以預(yù)期的是，通過使得數(shù)據(jù)傳送器14(其中包括麥克風(fēng)或加速計)滑過預(yù)制的溝槽或不平的表面(例如或者類似于構(gòu)造的條形碼或頻率調(diào)制指甲文件)，許多特殊的佩帶者指令或其他數(shù)據(jù)能夠被發(fā)送給數(shù)據(jù)傳送器14。這種預(yù)制表面能夠被很方便的安裝在用戶的皮帶上，因此允許傳送信息。例如，用戶能夠有效的將佩帶者的要求發(fā)送給數(shù)據(jù)傳送器14，使得數(shù)據(jù)傳送器14釋放的數(shù)據(jù)，例如社會安全信息，一般不會被公開給確認(rèn)者控制器12。
一種備擇的發(fā)信號操作包括與其相連或包括在該裝置中的一般的條形碼讀取器(選擇性作為記錄裝置50)。由于該裝置的一些實施例也可以具有LED和光敏接收器，所以如果存在的話，它們也可以被用于條形碼特性。數(shù)據(jù)傳送器14上的一組觸點也可以被用于使得該佩帶者能夠?qū)⒄埱蟀l(fā)送給數(shù)據(jù)傳送器14。例如，如果該數(shù)據(jù)傳送器14位于食指上，則該佩帶者能夠?qū)⑺闹兄阜旁谒氖持敢约皵?shù)據(jù)傳送器14的最左側(cè)電子觸點上，允許電流在觸點之間流動，允許數(shù)據(jù)傳送器14檢測這種流動，作為一個改變至更安全狀態(tài)和/或為了將來參考記錄時間信息的請求。
每個指甲上都有數(shù)據(jù)傳送器14的多個指甲的數(shù)值如下允許在衰減、發(fā)生錯誤或由于指甲生長而變得無效的情況下，使得電容超過導(dǎo)體肌肉26以及徹底的改變它們的數(shù)值。一個例子就是在長期休假期間。這就允許不同級別、類別、或信息量被存儲，并有意識的由佩帶者進行選擇，并提供給確認(rèn)者接收器18。例如，僅佩帶在小手指上的數(shù)據(jù)傳送器14只會確認(rèn)用戶的姓名和地址，而配戴在中指上的可以具有可用于確認(rèn)者控制器12的金融信息。該佩帶者也可以進行或具有可用的更全面的數(shù)據(jù)和功能。
如果指甲太陽能電池在光譜的光能區(qū)而不是RF區(qū)中操作，則也可以使用周圍光線來再次對數(shù)據(jù)傳送器14中的電源或電池進行充電，尤其是在其沒有被用于預(yù)確認(rèn)者控制器12進行通信期間。該功率可以被用于其他目的，例如由監(jiān)視計時器15周期性和/或偶爾的檢查佩帶者的脈搏率和/或電容和/或放大或提高后面給確認(rèn)者接收器18的信息，以允許進行更遠(yuǎn)距離的操作。
可以在數(shù)據(jù)傳送器14的頂端放置小透明鍵盤，以使佩帶者能夠輸入代碼，來改變狀態(tài)，或授權(quán)數(shù)據(jù)傳送器14釋放或使得特殊類別或信息區(qū)對于發(fā)出請求的確認(rèn)者控制器12可用。例如，該信息可以包括醫(yī)用記錄或特殊信用卡號。
可以引入一種更安全的機構(gòu)，其中使用簡單的易碎鏈接(具有從數(shù)據(jù)傳送器14到指甲24的導(dǎo)線的電路，其中該指甲被粘合并被返回給數(shù)據(jù)傳送器14)，開關(guān)一般與指甲24接觸或連續(xù)的檢測正確的電容值，能夠檢測到被移除的數(shù)據(jù)傳送器14。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送器14從佩帶者掉落或在沒有預(yù)授權(quán)被移除的情況下被移除了，該鏈接會破碎并且該數(shù)據(jù)傳送器14清除或禁止它自己的數(shù)據(jù)被發(fā)送。
需要注意的是，該指甲24是指甲的最接近的、最有用的區(qū)域，它也是肌肉中在運動狀態(tài)下最快和最具變化的區(qū)域。因此，它也能夠?qū)⑦@些狀態(tài)發(fā)送給安裝在指甲24和/或確認(rèn)者控制器12上的裝置，開關(guān)或外部世界。
一種進一步的增強就是提供一種裝置來調(diào)諧或調(diào)整“調(diào)整常數(shù)”，其將在后面被加至電容值，并且當(dāng)替換數(shù)據(jù)傳送器14時會很有用，使得不需要再確認(rèn)/再傳入。特定的替換安全狀態(tài)對于防止該特征被用于偽造或篡改是很有用的。因此，一種在數(shù)據(jù)傳送器14被移除或替換到指甲上之后用于消除再引入狀態(tài)的方法就是隨著將被加至原始的實時電容值的微調(diào)或調(diào)整值一塊發(fā)送一個特殊的安全控制信息給數(shù)據(jù)傳送器14，使得發(fā)送給確認(rèn)者控制器12的新合成電容值等于或足夠接近于該數(shù)據(jù)傳送器14不需要被再引入給確認(rèn)者控制器12的舊電容，以再識別該個人并進行希望的動作。作為選擇，可以使用一個安全的“接受這個新值作為正確的并因此調(diào)整你的常數(shù)”信號來做這個。這使得數(shù)據(jù)傳送器14的新位置能夠隨后被另一個獨立的確認(rèn)者控制器12識別。
這樣，當(dāng)由于指甲24的生長使得數(shù)據(jù)傳送器14必須被替換至進一步遠(yuǎn)離人指甲24的位置時，該佩帶者可以選擇不再確認(rèn)/再引入該數(shù)據(jù)傳送器14給確認(rèn)者控制器12，而是允許該數(shù)據(jù)傳送器14中的邏輯來再辨別該新的，稍微不同的人指甲24的特征，例如讀取實際上是被授權(quán)佩帶者的電容。通過發(fā)送一個唯一的長電編碼密碼給數(shù)據(jù)傳送器14來實現(xiàn)另一種方法，該方法安全的通知數(shù)據(jù)傳送器14該新指甲值將被認(rèn)為是有效的并重新調(diào)整它自己。該數(shù)據(jù)傳送器14接著并不需要將人指甲24的電容或其他特征發(fā)送給確認(rèn)者控制12，而是發(fā)送仍舊基于個人的新指甲24特征的新或恒定的假讀取，這樣來確認(rèn)該佩帶者。通過這種方式，該數(shù)據(jù)傳送器14“擔(dān)?！痹撆鍘д?。
另一個加強就是使用由超聲換能器生成的聲波脈沖來進一步驗證指甲24的厚度和/或驗證在指甲24下沒有非授權(quán)仿真對象，其中該超聲換能器能夠穿過指甲24被發(fā)送到其下面或沿著指甲24的肌肉26中并被讀回，該非授權(quán)仿真對象可以被用于試圖生成仿真指甲肉體。其也可以用來驗證指甲其它的尺寸，如寬度和長度等。
需要注意的是，人機界面10測量由極板區(qū)域，任何導(dǎo)電粘合劑，任何絕緣粘合化合物，任何其他交互結(jié)構(gòu)，例如靜電場形成的合成的電容。測量到的總值受個人指紋和佩帶者指甲的壓電常數(shù)影響，并不需要一直測量佩帶者指甲厚度。
可以通過將一排電極置于阻抗化合物之上來讀取個人的指紋結(jié)構(gòu)，同時所述化合物填充指紋的凹部并仍舊覆蓋了波峰，這樣就會使得電極間讀出的電阻受到指紋位置和峰值深度的影響。
因此，如果極板與指甲24粘合在一起，(就像優(yōu)選實施例中所作的那樣)該膠水將會并且應(yīng)該具有不同于個人指甲24的壓電常數(shù)，并且凹槽大小和峰脊大小，以及蓋在峰脊上面的粘合層的厚度都會影響該全面合成電容測量，并且在應(yīng)用或再應(yīng)用時會增加物理隨機化因素。
也可以使用加速計來讀取手指的運動并將其轉(zhuǎn)換和解釋成給予數(shù)據(jù)傳送器14邏輯芯片或確認(rèn)者控制器12的命令，而不是(或者除了壓手指以外)以這種方式使指甲退色或通過使用小鍵盤，其他數(shù)字或模擬輸入或用于佩帶者的其他裝置發(fā)布命令或數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)傳送器14芯片。需要注意的是，可以通過將指甲上推或下推或甚至是與另一個指甲相對來操作該指甲使其退色，而不需要將其壓在一個表面上。
當(dāng)本發(fā)明被用于遠(yuǎn)程控制設(shè)備時，加速計或傾斜檢測器會提供特別有用的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被發(fā)送或記錄并后來在數(shù)據(jù)傳送器14與確認(rèn)者控制12之間進行傳送。根據(jù)指甲24(以及與指甲24接觸數(shù)據(jù)傳送器14)在空間上的位置，(或者相對于空間中的一個外部點)，該人機界面10生成了全新的方法來對機器、設(shè)備等進行遠(yuǎn)程控制。該用戶能夠通過簡單的旋轉(zhuǎn)他或她的指甲24，或向上和向下移動指甲24來構(gòu)成并發(fā)送一個來自與指甲24相連或相鄰的數(shù)據(jù)傳送器14的有用信號。在該實施例中，數(shù)據(jù)傳送器14可以包括加速計或其他輸入裝置，以允許用戶，例如，通過簡單的扭轉(zhuǎn)或移動他或她的指甲24來改變電視的音量。類似的，可以預(yù)期的是，如果人機界面10僅僅依賴于當(dāng)用戶一塊壓兩個手指或當(dāng)用戶在不同的方向上壓一個手指以及另一個手指時發(fā)生的指甲著色，或依賴與通過檢測由旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)傳送器14生成的數(shù)據(jù)信號22的偏振角，則加速計也不是必須的。如上面所詳述的，指甲24顏色的使用能夠從數(shù)據(jù)傳送器14向確認(rèn)者控制器12發(fā)送一個適當(dāng)信號。佩帶者與數(shù)據(jù)傳送器14進行通信的其他方法包括傾斜開關(guān)，傾斜檢測器，壓電元件，檢測磁體上的特殊動作，在數(shù)據(jù)傳送器14上的裸露觸點之間生成導(dǎo)電路徑等。
使用本發(fā)明作為遠(yuǎn)程控制裝置，用戶可以用力重些或輕些，或針對不同數(shù)字(均配置在數(shù)據(jù)傳送器14上)，使得各種不同信號(并因此控制信息)能夠被發(fā)送給遠(yuǎn)程裝置。本發(fā)明作為遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用，將會減少對于分離的，很容易丟失或錯放的遠(yuǎn)程控制單元的需求。
圖10中示出了涉及這種人機界面(或遠(yuǎn)程控制裝置)的第九實施例。該人機界面10對于一個或多個裝置起到遠(yuǎn)程控制的作用。在該例中，該人機界面10起到遠(yuǎn)程控制燈70和電視72的作用。用戶將確認(rèn)者控制器12與燈70和電視72相連(或?qū)⒋_認(rèn)者控制器12與每個單元的電或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)集成在一塊)。在該實施例中，一個傾余檢測器74被用于與數(shù)據(jù)傳送器14集成。當(dāng)與人指甲24相連或處于可操作關(guān)系時，該傾斜檢測器74能夠根據(jù)數(shù)據(jù)傳送器14的方向檢測和輸出數(shù)據(jù)信息。當(dāng)用戶移動他或她的指甲24時，該傾斜檢測器74就會移動和輸出一個信號給指甲模擬芯片48，其中該指甲模擬芯片會將該信號輸出給指甲數(shù)字芯片42。該指甲數(shù)字芯片42接著會進行記錄、積累和/或解釋，并接著將該數(shù)據(jù)信號22向確認(rèn)者接收器18發(fā)送。
該人機界面10還包括與數(shù)據(jù)傳送器14連接或集成在一塊的方向反射器76。該方向反射器76是一種典型的具有柵格的反射表面，其只反射來自受限角度的信號，使得如果進來的信號的預(yù)定角度大于所允許的角度，則就不會反射進來的信號，而是會將其吸收。與該反射器76相連或位于其前面的或與其相鄰的就是電子開關(guān)器78，例如LCD開關(guān)器。
在運行中，根據(jù)數(shù)據(jù)傳送器14的位置從傾斜檢測器74發(fā)出信號，并且該模擬信號被發(fā)送給指甲模擬芯片48。接著，信號被傳送給指甲數(shù)字芯片42并在其中被轉(zhuǎn)換。根據(jù)來自傾斜檢測器74的信號(或根據(jù)指甲24的物理特性，例如顏色的信號)，編碼以及脈沖調(diào)制后的信號被發(fā)送至開關(guān)器78，并且發(fā)向確認(rèn)者控制器12。該信號22到達(dá)確認(rèn)者接收器18，并被解釋為確認(rèn)者邏輯電路20中的命令。如果該信號被驗證了，則確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器16啟動開關(guān)并控制該裝置(燈70或電視72)。
該確認(rèn)者控制器12發(fā)出一個信號，一般為光。如果由方向反射器76接收的信號的角度太大，則該反射器76(例如，具有定向黑平行極板)吸收該信號并沒有返回信號22被確認(rèn)者接收器18接收。但是，如果角度是可以被接受的，意味著用戶指向或大致向著確認(rèn)者控制器12，則該定向黑平行極板并不會吸收該信號，并且還會將信號22返回，由開關(guān)器78調(diào)制。在該特殊例子中，如果用戶將其指甲24指向電視72，并轉(zhuǎn)動該指甲24，則該傾斜檢測器74會向著電視72上的確認(rèn)者控制器12發(fā)出信號22，從而對電視72進行控制動作。由于該燈70及其相關(guān)確認(rèn)者控制器12并不與反射器76“在一條直線上”，所以沒有信號被向著燈70上的確認(rèn)者控制器12發(fā)送。因此，該燈70就不會執(zhí)行動作，沒有被給予信號，代替傾斜檢測器74的是，可以利用加速計和/或偏振濾波器。
除了使用指尖人機界面10的明顯好處以外(重量輕、快速以及最小的損失條件)，本發(fā)明還有許多其他的好處。該遠(yuǎn)程控制可以是一個“通用的”遠(yuǎn)程控制?？梢耘c數(shù)據(jù)信號22一塊發(fā)送其他數(shù)據(jù)，因此允許該確認(rèn)者控制器12來識別用戶。并且，例如，只允許成人觀看某些頻道。本發(fā)明在公共環(huán)境下更衛(wèi)生，并不需要使用視覺。進一步，該人機界面10能夠消除多個遠(yuǎn)程控制單元的需要，并與安全設(shè)備連接的實施例中能夠保證所詳述的安全。
在另一個傾斜檢測器(或加速計、偏振濾波器等)的應(yīng)用中，該用戶能夠在“空中書寫”某些數(shù)據(jù)或符號，則會輸入或生成數(shù)據(jù)傳送器14和/或確認(rèn)者控制器12中的某些數(shù)字等價物。該數(shù)據(jù)能夠后來被記錄和/或被發(fā)送給光學(xué)數(shù)據(jù)傳送器14和/或記錄器或個人數(shù)字助理(PDA)。由于人指甲24是食指的唯一非使用區(qū)，并也由于所有與手指活動相關(guān)的動作都在指尖中被表示出來，因此該人指甲24特征包括食指的使用和移動特征。該人指甲24特征包括反映基于佩帶者手指的動作的能力，例如書寫，打手勢，握手，按按鈕，拉動觸發(fā)器，拾取，移動或操作對象的位置。
因此，人指甲24的一個特征就是具有反映個人通過手指進行的幾乎任何動作的能力。由于在工作或再生成期間由佩帶者所作的最“有價值”的動作就是口頭的或用手的，因此人指甲24處于檢測和/或記錄這種用手的動作的唯一位置。還有，也處于解釋以及知道任何打算單獨發(fā)信號的動作的位置。由于手指動作的速度和直接性，因此能夠快速的實現(xiàn)該解釋并且經(jīng)常在由同一只手拿東西的同時，或在其他動作期間。另外，如果加速計或傾斜檢測器74被用于計算指甲的位置，則可以預(yù)期的是，一個一般被指定為17的定位系統(tǒng)被認(rèn)為是“個人定位記錄系統(tǒng)”。還有，與用戶一塊連續(xù)記錄所有的人指甲24特征數(shù)據(jù)是很有用的，其中該用戶生成了這里所述的數(shù)據(jù)或狀態(tài)改變請求以及用于數(shù)據(jù)的時間標(biāo)記。
進一步保證本發(fā)明安全的附加例子包括使用量子加密來保護在數(shù)據(jù)傳送器14與確認(rèn)者控制器12之間傳輸?shù)男畔?，或者有可能，可以包括一個發(fā)射器來“干擾”試圖解釋人機界面10中的通信信號。
還有，人指甲24的定向特征(沿著所有的三個軸)可以被測量以及發(fā)送或被記錄以及稍后發(fā)送。這也可以使用比重計、偏振、加速計、飛輪、大扭曲檢測裝置等來完成。
還可以認(rèn)識到的是，確認(rèn)者接收器18能夠或可以被裝入或制造在與確認(rèn)者邏輯電路20相同的芯片上，這取決于半導(dǎo)體制造的發(fā)展以及經(jīng)濟可行性，并且它們接著可以被視為一個部件。
可以預(yù)期的是，該確認(rèn)者邏輯電路20的定位系統(tǒng)17可以包括全球定位系統(tǒng)(GPS)或?qū)崿F(xiàn)軟件，當(dāng)與記錄裝置50連接使用時，其能夠跟蹤和記錄位置。例如，該裝置能夠跟蹤和記錄該確認(rèn)者控制器12和/或數(shù)據(jù)傳送器14的GPS坐標(biāo)。還有，該裝置能夠跟蹤時間事件，以及其他相關(guān)事件，例如羅盤方向、容器狀態(tài)，觸發(fā)數(shù)量，以及其他關(guān)于移動裝置的數(shù)據(jù)。另一個例子就是使用該GPS激活系統(tǒng)來跟蹤和記錄車輛1的位置，尤其是當(dāng)該點火被用戶的數(shù)據(jù)傳送器14打開或關(guān)閉時。進一步，該跟蹤和記錄系統(tǒng)能夠被用于跟蹤一個員工進入或離開建筑，即使沒有GPS性能。可以使用數(shù)據(jù)傳送器14或確認(rèn)者控制器12上或其中的加速計74來收集更詳細(xì)的或者個人數(shù)據(jù)，該加速計能夠被用于記錄人指甲24(以及指尖)的相對位置并從用戶處接收狀態(tài)改變請求或信息。
GPS能力的另一個用途就是將GPS系統(tǒng)與武器應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳送器14或確認(rèn)者控制器12上的羅盤方向信號耦合在一起。例如，該GPS以及羅盤方向信號可以被武器獲得，并通過確認(rèn)者控制器12(或直接被確認(rèn)者控制器12獲得)發(fā)送給數(shù)據(jù)傳送器14以記錄每個單輪被發(fā)送的準(zhǔn)確時間、位置以及方向。另外，該數(shù)據(jù)傳送器14可以包括一列或一副可允許的GPS坐標(biāo)區(qū)域和/或羅盤方向，使得如果該武器的擁有者已經(jīng)進入了錯誤區(qū)域或開始“轉(zhuǎn)向”并已經(jīng)在一個錯誤的區(qū)域或向著錯誤的方向開火，該數(shù)據(jù)傳送器14能夠決定并不允許武器開火。
在該申請中，由于武器信息也能夠通過確認(rèn)者控制器12被發(fā)送給數(shù)據(jù)傳送器14，因此該確認(rèn)者控制器12或數(shù)據(jù)傳送器14能夠根據(jù)武器保持的類型或武器保持的范圍，進一步?jīng)Q定武器開火請求的允許/不允許狀態(tài)。本申請包括當(dāng)獵手無意的靠近了居住區(qū)的打獵狀況。
雖然并不限于此，本發(fā)明的人機界面10特別適用于觸發(fā)操作工具、存儲單元、鎖定機構(gòu)、軟件邏輯密鑰、個人標(biāo)識信息、信用確認(rèn)系統(tǒng)、計算機訪問、資金傳輸以及其它電子商業(yè)事務(wù)、授權(quán)訪問情況、第三方信息事務(wù)、運輸和旅行事務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)事務(wù)、醫(yī)藥事務(wù)、許可、注冊、簽證和護照事務(wù)等。
在涉及本發(fā)明的用戶作為安全設(shè)備的特殊例子中，該確認(rèn)者控制器12被安裝在觸發(fā)器前面的武器扳機環(huán)上。該啟用/禁用控制器58是一個螺線管滑動釋放機構(gòu)，其被安裝并調(diào)整為位于觸發(fā)器最近和最遠(yuǎn)移動點的武器觸發(fā)器的后面。該觸發(fā)裝置60就是武器觸發(fā)機構(gòu)。該數(shù)據(jù)傳送器14與每個人的指甲粘合在一起。與人指甲24接觸的電容板34根據(jù)個人的指紋特征(例如厚度)以及電容板34的位置和面積形成了可測量的特定的個人電容(大約1.000-25.000皮法)。標(biāo)準(zhǔn)的電容板34的面積大約為5mm2。該電容板34與電感器46連接在一起以形成諧振電路。
接著，鑰匙被插入到確認(rèn)者控制器12中，并且每個人會將其手指置于武器觸發(fā)器上，推動他或她的手指嚙合按鈕開關(guān)，為人機界面10供電。該確認(rèn)者邏輯電路20使得確認(rèn)者38中的脈沖發(fā)生器為數(shù)據(jù)傳送器14、電容板34以及電感器46(諧振電路)供電。該諧振電路按照由電感46的數(shù)值和指甲24的電容確定的特殊頻率進行“回響”或震蕩。由確認(rèn)者接收器18接收該頻率或數(shù)據(jù)信號22，并且由確認(rèn)者邏輯電路20對準(zhǔn)確頻率MHz進行計數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為8位至36位的二進制數(shù)。該確認(rèn)者邏輯電路20接著將頻率值存儲在確認(rèn)者邏輯電路20中的快閃存儲器PROM中，一般為8位MPU，例如Motorala MC6811或基于微芯片PIC的MPU。接著移除該鑰匙，并且個人準(zhǔn)備使用該人機界面10。進一步，在確認(rèn)者接收器18沒有接收到信號10分鐘之后該人機界面10會自動關(guān)掉自身。作為選擇，個人可以通過再嚙合相同的按鈕開關(guān)來將人機界面10斷電。
使用該特殊例子的裝置，個人將其手指置于武器觸發(fā)器上并向前推手指來嚙合安全開關(guān)，打開確認(rèn)者控制器12的電源。該確認(rèn)者控制器12使用如上所述相同的方法來測量人指甲導(dǎo)電電路30的電容或合成的諧振頻率，并且如果該值位于初始導(dǎo)入頻率值(存儲在確認(rèn)者邏輯電路20快閃PROM中)的小百分比范圍之內(nèi)，該確認(rèn)者邏輯電路20就會發(fā)出穿過螺線管的電流以釋放該觸發(fā)鎖定機構(gòu)，允許該觸發(fā)器被觸動。該確認(rèn)者控制器12也可以依據(jù)個人的判斷“發(fā)出嘟嘟聲”，發(fā)光，或輕輕振動，以向個人表示該武器已經(jīng)準(zhǔn)備好使用了。該確認(rèn)者控制器12也可以表示該確認(rèn)者控制器12距離確定個人的當(dāng)前電容值的有效性有多接近，可能要求再校準(zhǔn)或再導(dǎo)入。
個人一般在每天的開始進行這樣的動作，用于驗證其在今天后些時候的有效性。個人也可以對實際的開火進行相同的過程，除了釋放武器的機械安全機構(gòu)。在非改進條件下，該安全機構(gòu)將與確認(rèn)者控制器12相連，并且該安全機構(gòu)將對其切換供電并具有兩個位置一個是測試該確認(rèn)者控制器12，并且第二個位置就是機械的將開火機構(gòu)釋放以使該武器準(zhǔn)備好。
在人機界面10實施例的另一個例子中，該確認(rèn)者控制器12被安裝在武器上，鑰匙被插入到確認(rèn)者控制器12中，并且個人將其手指置于武器觸發(fā)器上并向前推動其手指，以嚙合按鈕開關(guān)。該按鈕開關(guān)向確認(rèn)者控制器12供電并釋放確認(rèn)者接觸彈簧，允許其抵住人的指甲。在該例子中，該確認(rèn)者接觸彈簧是一個直接物理連接件32。該確認(rèn)者接觸彈簧是鍍金的并且與粘合至個人指甲的金箔大面積接觸?，F(xiàn)在，該確認(rèn)者控制器能夠讀取并記錄由金箔板、個人指甲以及指甲下的導(dǎo)體形成的電容?？梢杂稍S多種方法來測量該電容，例如使用具有電壓比較器的開關(guān)電容器電路來測量特殊電容值。接著將該合成值存儲在確認(rèn)者邏輯電路20中的快閃存儲器PROM中，一般為具有快閃或EEPROM非易失性存儲器的8位MPU，例如Motorala MC6811序列處理器。接著，移除該鑰匙，并且個人準(zhǔn)備使用人機界面10。該人機界面10在沒有“適當(dāng)”數(shù)量的電容被測量，表示沒有個人的手指，十分鐘之后自動將其自己斷電。作為選擇，個人通過再嚙合與前面提到的相同按鈕給該單元斷電。
在操作中，用戶將其手指置于武器觸發(fā)器上并向前推動其手指，以嚙合按鈕開關(guān)，該按鈕開關(guān)為確認(rèn)者控制器12供電并釋放確認(rèn)者接觸彈簧，允許其抵住人的指甲。該確認(rèn)者控制器12使用與上述相同的方法來測量每個人的指甲導(dǎo)體電路30的電容，并且如果電容位于在前一階段導(dǎo)入的個人初始值的小百分比范圍之內(nèi)，則該確認(rèn)者邏輯電路20就會發(fā)出穿過螺線管的電流以釋放該觸發(fā)鎖定機構(gòu)，允許該觸發(fā)器被觸動。
一種所希望的，但是準(zhǔn)確率稍微差一些的形成和讀取個人指甲電容特征的方法就是在導(dǎo)電彈簧的末端使用柔性的、海綿狀的、完整矩形或大約3mm×5mm的橢圓形導(dǎo)電區(qū)域表面，其中該彈簧可以符合人指甲24表面的形狀。該方法不需要金箔或其他指甲上半永久退色或覆蓋。該導(dǎo)電彈簧接觸指甲的表面并替換正常噴涂或粘合的半永久電容板。選擇更大一些的尺寸可以進一步防止孩子使用武器，因為海綿狀極板會接觸到他們的相當(dāng)小的手指的兩側(cè)上的肉并很容易被檢測到。在這種情況下，在發(fā)生接觸時，該電容將會完全“短路”。還有，由于相當(dāng)薄的指甲厚度，孩子的電容將會相當(dāng)高并且會因為超出了上述的原始導(dǎo)入階段的范圍而被拒絕。
在另一個特定武器例子中，數(shù)據(jù)傳送器14與個人的指甲粘合在一起。電容板34與數(shù)據(jù)傳送器14集成在一塊并且位于指甲附近或與其接觸，以形成可測量的特殊的以及個性化的電容。該特殊的個性化電容取決于每個人的指甲特征，尤其是它們指甲的厚度，指甲的大小，以及電容板34的大小和位置。如前面一樣，鑰匙被插入到確認(rèn)者控制器12中，并且個人將其手指放在武器觸發(fā)器上，并向前推動手指，以嚙合按鈕開關(guān)并為確認(rèn)者發(fā)射器38中的LED供電，其用于照明并為指甲太陽能電池40以及數(shù)據(jù)傳送器14電路供電。該指甲太陽能電池為指甲數(shù)字芯片42以及指甲模擬芯片48供電。該指甲模擬芯片48致力于測量指甲電容(手指上在電容范圍0-25皮法中形成的)并將該電容測量值轉(zhuǎn)換為8位至32位二進制數(shù)。該二進制數(shù)與其它數(shù)據(jù)，例如校驗和以及序列號，組合在一起大約為指甲數(shù)字芯片42中的全部60位。該通信發(fā)生在從一般為200KHz的移位寄存器到IR發(fā)射器LED之間的系列二進制轉(zhuǎn)換中，接著該發(fā)射器LED照射確認(rèn)者接收器18(也是紅外線)。該確認(rèn)者邏輯電路20從確認(rèn)者接收器18接收該CMOS-電壓水平數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，驗證校驗和或CRC代碼，匹配被發(fā)送的電容值，并將指甲數(shù)字芯片42序列號以及指甲電容測量存儲在確認(rèn)者邏輯電路20的快閃存儲器PROM中。接著，移除該鑰匙，并且個人準(zhǔn)備使用它。在操作中，人機界面10起到上述的作用?？梢灶A(yù)期的是，這些武器應(yīng)用在需要合法的應(yīng)用中是尤其有用的。
在這種方式中，該人機界面10并不容易從授權(quán)用戶處丟失或被偷。進一步，本發(fā)明是一個安全設(shè)備，該設(shè)備可以很容易被改進到現(xiàn)存的機構(gòu)和系統(tǒng)中。還有，該人機界面10在爭議情況下，即合法用戶喪失其武器所有權(quán)期間或之后是無用的或是非常無用的。另外，本發(fā)明提供了一種發(fā)送信號裝置，該裝置產(chǎn)生基本上無法復(fù)制或無法發(fā)現(xiàn)的信號，在人機界面10在安全方面得到增強。
本發(fā)明的實施例不需要永久安裝在指甲24上，其與現(xiàn)有的安全和控制裝置相比有好多優(yōu)點。這些優(yōu)點包括其為固有的最快、最省錢、最小、最不引人注目、人機工程學(xué)的、最不平的、最低功率生物統(tǒng)計的可用裝置。與一般使用100字節(jié)或更多的視網(wǎng)膜的或指紋生物統(tǒng)計裝置相比，它使用了很少的數(shù)據(jù)存儲器。對于不喜歡商業(yè)或政府收集個人數(shù)據(jù)的個人來說，它受到了比指紋識別裝置少一些的反對。它可以插入或與隱藏式機器隨機化手指觸摸生成響應(yīng)機構(gòu)組合在一塊，其中該機構(gòu)允許驗證食指還沒有從被標(biāo)識個人移除。它不會留下殘留數(shù)據(jù)例如指紋。它足夠小和簡單，以至于能夠被裝入到一個智能卡中。它能夠區(qū)分小孩和大人。它固有的消除了冗余，即其他手指的指甲能夠被標(biāo)識并被用作備份。它位于人的“判定點”上，在該點，通過指尖的動作來表達(dá)意圖。它對于競爭條件很靈敏，即它比大部分其他生物統(tǒng)計裝置更難迫使不情愿的佩帶者進行驗證活動。它能夠很容易的將多個裝置合并在多個手指上，用于更嚴(yán)密的安全(達(dá)到10次)。與其他生物統(tǒng)計裝置相比很難在不知不覺中或秘密的進行讀取。它尤其兼容各種武器。它很好的與密碼或鎖銷結(jié)合在一起。如果密碼被觀察到了，則它提供另一層的保護。它很難被偷。它不需要用戶記憶。
要求在指甲上永久安裝裝置的本發(fā)明具體實施例也具有很多附加優(yōu)點。這些優(yōu)點包括它能夠是非接觸的，因此更加衛(wèi)生。它能夠被遠(yuǎn)距離讀取/傳輸。由于它的低功率特性，因此一些實施例能夠連續(xù)的驗證佩帶者的身份，而不會影響佩帶者的日?；顒?；即使在試圖將物理或生物統(tǒng)計特征傳輸給另一個人的熟練簡短的時期也是可以檢測到的。它具有小接口點，因此讀取器適于與開關(guān)相連。它允許在控制裝置，例如按壓開關(guān)或操作裝置的同時立即進行驗證和/或識別。它能夠從佩帶者得到指令、數(shù)據(jù)或信息。它能夠很容易的與眼盲或處于黑暗中的佩帶者交換數(shù)據(jù)。在交換數(shù)據(jù)時它要求最小量的移動。它能夠迅速并看不見的向佩帶者發(fā)出反饋或數(shù)據(jù)。它能夠存儲數(shù)據(jù)并執(zhí)行包括來自授權(quán)讀取器的加密/安全程序的程序。它能夠與讀取器遠(yuǎn)距離交換數(shù)據(jù)。它能夠允許佩帶者快速的選擇其他讀取器裝置來交換數(shù)據(jù)，啟動或控制裝置。它能夠被讀取器偶爾的，周期性的或連續(xù)的讀取，而不會要求佩帶者的更多的努力、不會耗費時間或增加困難。例如，計算機鍵盤附近的連續(xù)遠(yuǎn)程讀取用于確認(rèn)授權(quán)用戶正在使用許可軟件。通過點綴隨機的“帶狀反射體涂層(confetti coating)”，它能夠帶來附加的安全等級。
這里公開的裝置具有很多用處；包括具有或代替PIN號的MAC機器；防兒童鎖，例如對孩童安全的自動售貨機；只用于兒童的鎖，例如家庭后門鎖，只有兒童的小手指的指甲能打開它；設(shè)備開/關(guān)/狀態(tài)開關(guān)，例如，如果兒童打開了配有該裝置的電視，則它就限制了其只能訪問適于兒童的TV頻道；快速、廉價、低安全鎖；裝在自行車上的自行車鎖；公文包或行李鎖；海灘或小屋鎖；臨時公共鎖，例如體育館鎖或自助洗衣店；快速改變或快速訪問鎖，例如用于公寓住宅或旅館房間；公共鎖，例如，用戶輸入方位(quarter)并插入他的手指以重新識別他的身份給一個裝置，該裝置接著打開并賦予他所擁有的訪問權(quán)；獨立掛鎖，鎖或?qū)⑼踩逆i；旅館房間安全鎖，其不需要用戶建立或記住組合號碼；武器觸發(fā)器鎖；軍隊或監(jiān)獄鎖，其歸功于裝置的堅固性以及很容易被設(shè)置的用于俘獲非授權(quán)用戶手指的能力；以及一個或許多人機界面以及控制或遠(yuǎn)程控制裝置。
這里公開的安全裝置要求永久安裝在指甲上，其用途不限于但是包括用作超安全鎖；用作軟件用戶確認(rèn)鎖，用以防止非授權(quán)的人使用或復(fù)制并使用商業(yè)軟件；用作個人識別裝置，用于識別誰在按壓、控制或啟動開關(guān)，例如在工業(yè)或軍隊?wèi)?yīng)用中；作為意外開關(guān)啟動禁止器；
用于信用卡、電子商務(wù)或銀行事務(wù)；用作基于連續(xù)生物遺傳學(xué)的加密/解密密鑰生成和/或驗證裝置，用于數(shù)據(jù)復(fù)制保護或重放授權(quán)；用作安全識別個人的裝置；以及用作一個或許多遠(yuǎn)程控制裝置。
在另一個特殊例子中，該數(shù)據(jù)傳送器14定向數(shù)據(jù)可以被發(fā)送給位于手部上方的確認(rèn)者控制器12，并被用于控制或替換鼠標(biāo)移動或狀態(tài)。另外，這也可以通過使用偏振定向數(shù)據(jù)作為計算機屏幕的橫軸以及使用間距定向數(shù)據(jù)作為縱軸來完成。可以通過使用數(shù)據(jù)傳送器14上的彎曲反射表面使得數(shù)據(jù)傳送器14將點源信號反射回給確認(rèn)者控制器12，從而由確認(rèn)者控制器12光學(xué)的獲得相對間距定向。在該表面的周期性間隔上具有薄的、黑的、非反射線，使得間距向前或向后的移動會導(dǎo)致該反射被周期性的打斷或受脈沖作用。這些脈沖被計數(shù)并被用于計算鼠標(biāo)在屏幕縱向或Y軸上的位置。其他的電子或光學(xué)方法也是可以預(yù)期的，例如傾斜儀，方位燈檢測陣列等。另一種更有區(qū)別的偏振角度檢測方法在裝置的將要被控制的接收部分內(nèi)的不同偏振角度上采用兩個偏振濾波器。根據(jù)兩個濾波器之間以及濾波的和接收的周圍全部信號之間的信號強度比率的計算將會更準(zhǔn)確的表示數(shù)據(jù)傳送器14偏振濾波器的偏振定向。需要注意的是，為了進一步的區(qū)別數(shù)據(jù)傳送器14信號和背景反射信號，從數(shù)據(jù)傳送器14所在的區(qū)域分離背景的裝置在經(jīng)濟上是可行的。該裝置可以由例如基于象素的裝置以及硬件/軟件來實現(xiàn)，其中該硬件/軟件確定并跟蹤哪個象素包括數(shù)據(jù)傳送器14數(shù)據(jù)以及它們的亮度。
需要注意的是，一般有連續(xù)性的復(fù)雜度和完善度。裝入確認(rèn)者控制器12中的越多，數(shù)據(jù)傳送器14中所需的就越少。因此確認(rèn)者控制器12越不復(fù)雜，實現(xiàn)相同的功能所需的數(shù)據(jù)傳送器14就越復(fù)雜。這種折衷選擇會破壞用戶的方便性、費用、強度、速度、分辨率、響應(yīng)維數(shù)、大小限制以及技術(shù)小型化發(fā)展等。
在鼠標(biāo)應(yīng)用中非常簡單的數(shù)據(jù)傳送器14以及復(fù)雜確認(rèn)者控制器12的例子就是具有十字準(zhǔn)線的數(shù)據(jù)傳送器14以及具有立體目標(biāo)位置跟蹤系統(tǒng)確認(rèn)者控制器12，該數(shù)據(jù)傳送器14的圖像由確認(rèn)者控制器12通過標(biāo)準(zhǔn)破壞型視頻凸輪接收，該確認(rèn)者控制器12的返回十字準(zhǔn)線在空間上的X、Y、Z位置以及產(chǎn)生6D鼠標(biāo)的x、y、z軸角度的立體目標(biāo)位置跟蹤系統(tǒng)。作為選擇，反射裸露、發(fā)光指甲的輻射點源的位置一般能夠更不精確的用于確定方向和位置。這里，所有的計算工作都由確認(rèn)者控制器12來完成，沒有數(shù)據(jù)傳送器14上的激活電路。
對于不定的各種裝置可以和/或最好通過定位和選擇來對其進行加強，例如使用選中的波長、濾波器、相干光、全息圖、二元光、興盛時期、發(fā)光度、發(fā)射器、反射涂層、指甲表面的溝槽、回射器、超聲裝置、光柵、幾何圖形、傾斜開關(guān)、測斜器、光傳感器陣列以確定光源角度、信號強度、偏振、磁鐵、霍耳效應(yīng)傳感器、多個單獨門控/順序光源、在數(shù)據(jù)傳送器14或確認(rèn)者控制器12上多個確認(rèn)者控制器12，從不同的觀察角度，從而產(chǎn)生解決方案以降低數(shù)據(jù)傳送器14和/或確認(rèn)者控制器12的總體復(fù)雜程度或加強它們的靈敏度、分辨率、速度、大小、定距使用、成本特征等。
甚至可以充分的利用確認(rèn)者控制器12中的光學(xué)以及圖像處理能力來使用裸露指甲24光反射特性以及指甲24對皮膚邊界的光學(xué)圖像特征或它的光學(xué)圖像以及環(huán)境光來使得確認(rèn)者控制器12能夠辨別出指甲24位置x、y、z以及定向角，雖然這并不是很精確和/或更昂貴。最后，這可以由一個位于LCD屏幕并朝向下面鍵盤的便宜CMOS來完成。
另外，很好的分辨所有人指甲24的相對位置和移動能夠生成虛擬鍵盤或分辨出赤裸的手勢并將其作為輸入或附加安全的數(shù)據(jù)。簡單的將鍵盤投影到計算機監(jiān)視器下面的表面上會是有用的。
也可以通過充分的光學(xué)器件以及確認(rèn)者接收器18的混合來觀察作為數(shù)據(jù)傳送器14的指甲上表面的溝槽結(jié)構(gòu)并使用它作為個人確認(rèn)的受限生物統(tǒng)計，而不需要激活電路作為部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送器14。
生成偽鼠標(biāo)的更唯一裝置的一個例子包括使用確認(rèn)者控制器12中的霍耳效應(yīng)裝置和磁鐵作為數(shù)據(jù)傳送器14，或使用超聲波裝置來對彼此相關(guān)的數(shù)據(jù)傳送器14或確認(rèn)者控制器12等進行定位。
需要注意的是，在很多種情況下，該裝置可以被安裝在數(shù)據(jù)傳送器14或確認(rèn)者控制器12上，其能夠根據(jù)需要、合理的以及實際上對裝置的信號進行編碼并發(fā)送給其它部分。例如，如果需要有使用霍耳效應(yīng)裝置的確認(rèn)者控制器12-數(shù)據(jù)傳送器14組合中的更小或更便宜的確認(rèn)者控制器12，在該霍耳效應(yīng)裝置中，對于一個數(shù)據(jù)傳送器14需要有許多確認(rèn)者控制器12，則磁鐵可以被安裝在確認(rèn)者控制器12以及霍耳效應(yīng)裝置以及安裝在數(shù)據(jù)傳送器14的接口電子儀器上。數(shù)據(jù)傳送器14通過RF將編碼后的霍耳效應(yīng)裝置大信號返回給確認(rèn)者控制器12，用于它的相對位置信號。
其它的加強可以包括黑板或黑背景來吸收光線或白板，該白板也能夠吸收在數(shù)據(jù)傳送器14-確認(rèn)者控制器12組合中使用的紅外波長的輻射，用于加強信噪特性。也可以使用數(shù)據(jù)傳送器14上的兩個傾斜開關(guān)來構(gòu)成一個簡單的偽鼠標(biāo)，其中的一個傾斜開關(guān)被平行安裝在手指上用于左-停-右動作，另一個開關(guān)被平行安裝在手指上用于上-停-下動作。通過使用其上具有數(shù)據(jù)傳送器14的多個指甲24可以同時移動多個光標(biāo)或偽鼠標(biāo)。
還需要注意的是，并不像大部分鼠標(biāo)設(shè)備一樣，它不需要平面。為了節(jié)約，兩手指偽鼠標(biāo)也是有價值的，其中的一個手指控制橫軸，另一個手指控制豎軸。
在一些結(jié)構(gòu)中，從數(shù)據(jù)傳送器14至確認(rèn)者控制器12的多個信號也可以更經(jīng)濟，并且這種使用確認(rèn)者控制器12至數(shù)據(jù)傳送器14或數(shù)據(jù)傳送器14至確認(rèn)者控制器12的同步計時或多路復(fù)用的方式可以低成本的辨別數(shù)據(jù)傳送器14或數(shù)據(jù)傳送器14上的單獨極化軸。
可以預(yù)期的是，MEMS裝置，例如用于按照特定的頻率生成數(shù)據(jù)傳送器14或確認(rèn)者控制器12信號的MEMS開關(guān)，有助于在設(shè)備間按照類似于無線電波的方式過濾噪音、載波、辨別裝置。
更不常用的在空間中定位數(shù)據(jù)傳送器14的方法包括1-D或2-D掃描FN曲面上格柵中的LCD黑像素陣列，以便周期性的中斷來自確認(rèn)者控制器12的反射，對中斷的計時以表示哪個像素并由此確定確認(rèn)者控制器12的相對位置。
確定數(shù)據(jù)傳送器14相對于確認(rèn)者控制器12的位置的另一種方法就是測量到數(shù)據(jù)傳送器14或確認(rèn)者控制器12上的信號源的入射角度，并且如果測量數(shù)據(jù)傳送器14上的角度，則將其返回給確認(rèn)者控制器12作為表示指甲24定向的編碼信號。這可以通過一列最好面對稍微不同的角度的方向光敏接收器來實現(xiàn)，其中該方向光敏接收器只能過濾確認(rèn)者控制器12或數(shù)據(jù)傳送器14波長并確定進入到哪個接收器中的信號最多。這也可以通過在三角形結(jié)構(gòu)中使用三個接收器來實現(xiàn)，每個接收器向外瞄準(zhǔn)不同的角度并且每個接收器都對直接從其前面進入的信號最為敏感。這樣，可以通過三個輸入的相對信號強度來計算數(shù)據(jù)傳送器14相對于確認(rèn)者控制器12的傾斜或位置，以生成X、Y坐標(biāo)。
對于基于安全的應(yīng)用，單獨指甲上的安全涂層可以被認(rèn)為是數(shù)據(jù)傳送器14，并且可以傳輸手指下故意退色狀態(tài)的安全涂層內(nèi)透光區(qū)可以被用于確認(rèn)該安全圖形被安裝在人指甲上。
由于偽鼠標(biāo)的一些實施例要求最小化的硬件，因此可以預(yù)期的是，衛(wèi)生以及不用觸摸地同時控制進程變量例如洗碗槽的水流以及溫度，對于該裝置是非?？尚泻蛯嵱玫摹Ａ硗猓捎谄溆脩糇R別能力，它能夠在允許成人有效的使用該水槽的同時保護兒童不會燙到他們自己。
已經(jīng)參照優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了說明。在閱讀和理解前面的詳細(xì)說明的基礎(chǔ)上可以由此出現(xiàn)顯而易見修改和變化。本發(fā)明將被解釋為同樣包括所有的這些修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種人機界面，包括(a)與人指甲固定接觸的數(shù)據(jù)傳送器，用于根據(jù)所述人指甲和相鄰所述人指甲的周圍區(qū)域中至少一個的物理屬性發(fā)送至少一個數(shù)據(jù)信號；以及(b)相連的確認(rèn)者控制器，用于接收所述至少一個數(shù)據(jù)信號，處理涉及所述至少一個數(shù)據(jù)信號的信息，并根據(jù)處理的信息進行至少一個動作。
2.一種人機界面，包括(a)與人指甲固定接觸的數(shù)據(jù)傳送器，所述數(shù)據(jù)傳送器包括用于為所述數(shù)據(jù)傳送器供電的指甲太陽能電池并與指甲數(shù)字芯片進行通信，所述指甲數(shù)字芯片根據(jù)所述人指甲及其相鄰周圍區(qū)域中至少一個的物理屬性發(fā)送至少一個數(shù)據(jù)信號；以及(b)與所述數(shù)據(jù)傳送器對接的確認(rèn)者控制器，所述確認(rèn)者控制器包括確認(rèn)者接收器，用于接收從所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)出的所述至少一個數(shù)據(jù)信號；確認(rèn)者邏輯電路，用于處理涉及由所述確認(rèn)者接收器接收的所述至少一個數(shù)據(jù)信號的信息；確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器，用于根據(jù)由所述確認(rèn)者邏輯電路處理的信息執(zhí)行至少一個動作；以及確認(rèn)者發(fā)射器，用于向所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)射至少一個信號。
3.一種生成人機界面的方法，用于啟用和禁用事件中的至少一個并標(biāo)識出哪個人指甲用于執(zhí)行任務(wù)，包括步驟(a)將數(shù)據(jù)傳送器固定在至少一個人指甲上，用于根據(jù)所述人指甲及其周圍區(qū)域中至少一個的物理屬性發(fā)送至少一個數(shù)據(jù)信號；(b)將確認(rèn)者控制器與所述數(shù)據(jù)傳送器對接；(c)接收從所述數(shù)據(jù)傳送器傳輸至所述確認(rèn)者控制器的所述至少一個數(shù)據(jù)信號；(d)處理所述確認(rèn)者控制器接收的至少一個數(shù)據(jù)信號的相關(guān)信息；以及(e)根據(jù)由所述確認(rèn)者控制器處理的信息進行至少一個動作。
4.一種人機界面，包括(a)與人指甲固定接觸的數(shù)據(jù)傳送器，用于根據(jù)所述人指甲及其相鄰的周圍區(qū)域中的至少一個基于一個外部點的相對位置、狀態(tài)、移動以及加速度中至少一個來發(fā)出至少一個數(shù)據(jù)信號；以及(b)與所述數(shù)據(jù)傳送器對接的確認(rèn)者控制器，所述確認(rèn)者控制器包括(i)確認(rèn)者接收器，用于接收從所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)出的所述至少一個數(shù)據(jù)信號，(ii)確認(rèn)者邏輯電路，用于處理涉及由所述確認(rèn)者接收器接收的所述至少一個數(shù)據(jù)信號的信息，以及(iii)確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器，用于根據(jù)由所述確認(rèn)者邏輯電路處理的信息執(zhí)行至少一個動作。
5.一種人機界面，包括(a)與人指甲固定接觸的數(shù)據(jù)傳送器，所述數(shù)據(jù)傳送器包括與指甲模擬芯片進行通信的檢測器，所述指甲模擬芯片與指甲數(shù)字芯片進行通信，所述指甲數(shù)字芯片根據(jù)所述人指甲及其相鄰周圍區(qū)域中的至少一個關(guān)于一個外部點的相對位置、狀態(tài)、移動以及加速度中的至少一個發(fā)出至少一個數(shù)據(jù)信號；以及(b)與所述數(shù)據(jù)傳送器對接的確認(rèn)者控制器，所述確認(rèn)者控制器包括確認(rèn)者接收器，用于接收從所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)出的所述至少一個數(shù)據(jù)信號；確認(rèn)者邏輯電路，用于處理由所述確認(rèn)者接收器接收的所述至少一個數(shù)據(jù)信號的相關(guān)信息；確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器，用于根據(jù)由所述確認(rèn)者邏輯電路處理的信息執(zhí)行至少一個動作。
6.一種人機界面，包括(a)與人指甲固定接觸的數(shù)據(jù)傳送器，用于根據(jù)所述人指甲及其相鄰周圍區(qū)域中至少一個關(guān)于一個外部點的相對位置、狀態(tài)、移動以及加速度中的至少一個發(fā)出至少一個數(shù)據(jù)信號；以及(b)相連的確認(rèn)者控制器，用于接收所述至少一個數(shù)據(jù)信號，處理與所述至少一個數(shù)據(jù)信號相關(guān)的信息，并根據(jù)處理的信息進行至少一個動作。
7.一種安全設(shè)備，包括(a)與人指甲固定接觸的數(shù)據(jù)傳送器，用于根據(jù)所述人指甲及其相鄰周圍區(qū)域中至少一個的物理屬性發(fā)出至少一個數(shù)據(jù)信號；以及(b)與所述數(shù)據(jù)傳送器對接的確認(rèn)者控制器，所述確認(rèn)者控制器包括(i)確認(rèn)者接收器，用于接收從所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)出的所述至少一個數(shù)據(jù)信號，(ii)確認(rèn)者邏輯電路，用于處理由所述確認(rèn)者接收器接收的所述至少一個數(shù)據(jù)信號的相關(guān)信息，以及(iii)確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器，用于根據(jù)所述確認(rèn)者邏輯電路處理的信息執(zhí)行至少一個動作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括在所述確認(rèn)者控制器和所述數(shù)據(jù)傳送器之間的直接物理連接件；其中所述至少一個數(shù)據(jù)信號通過所述直接物理連接件發(fā)送。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器包括至少一個保護所述人指甲的電容板，用于通過所述直接物理連接件與所述確認(rèn)者控制器進行通信；以及電路返回電感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括用于向所述數(shù)據(jù)傳送器供電的數(shù)據(jù)傳送器電源。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括用于向所述確認(rèn)者控制器供電的確認(rèn)者控制器電源。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，其中所述確認(rèn)者控制器進一步包括確認(rèn)者發(fā)射器，用于向所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)射至少一個信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求2的人機界面，還包括在所述確認(rèn)者接收器和所述數(shù)據(jù)傳送器之間的直接物理連接件；其中所述至少一個數(shù)據(jù)信號通過所述直接物理連接件發(fā)送。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器還包括與所述指甲數(shù)字芯片進行通信的指甲模擬芯片。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的人機界面，其中所述的數(shù)據(jù)傳送器進一步包括至少一個保護所述人指甲的電容板，用于與所述指甲模擬芯片進行通信；以及電路返回電感器。
16.根據(jù)權(quán)利要求2的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器進一步包括指甲信號發(fā)射器，用于向所述確認(rèn)者接收器發(fā)射所述至少一個信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器還包括與所述指甲數(shù)字芯片進行通信的指甲模擬芯片。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器還包括至少一個固定到人指甲上，用于與所述指甲模擬芯片進行通訊的電容板。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器還包括至少一個保護所述人指甲的電容板。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器還包括一個與所述至少一個電容板進行通信的電感器，用于向所述確認(rèn)者控制器發(fā)射所述至少一個數(shù)據(jù)信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括記錄裝置，用于記錄發(fā)生在所述人機界面及其相關(guān)裝置中的特殊事件。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括覆蓋和保護所述數(shù)據(jù)傳送器的保護層；其中所述保護層并不干擾所述數(shù)據(jù)傳送器和所述確認(rèn)者控制器之間傳送數(shù)據(jù)信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括覆蓋和保護所述確認(rèn)者控制器的保護層；其中所述保護層并不干擾所述數(shù)據(jù)傳送器和所述確認(rèn)者控制器之間傳送數(shù)據(jù)信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括所述數(shù)據(jù)傳送器和所述人指甲之間的粘合層，所述粘合層臨時的保護連接到所述人指甲的所述數(shù)據(jù)傳送器。
25.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，其中所述確認(rèn)者控制器與可控制裝置中的可控制裝置邏輯電路進行通信，所述可控制裝置邏輯電路與所述可控制裝置進行通信，用于控制所述可控制裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括與所述確認(rèn)者控制器和所述數(shù)據(jù)傳送器中的一個進行通信的計時器裝置，以使得時間與事件相關(guān)。
27.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，其中所述至少一個數(shù)據(jù)信號在從所述數(shù)據(jù)傳送器傳送至所述確認(rèn)者控制器之前被加密。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，還包括與所述人機界面集成在一起的定位系統(tǒng)，用于將人機界面位置信息提供給外部接收者。
29.根據(jù)權(quán)利要求4的人機界面，其中所述確認(rèn)者控制器還包括確認(rèn)者發(fā)射器，用于向所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)射至少一個信號。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的人機界面，還包括方向反射器，用于只有在預(yù)定角度接收信號時才反射來自所述確認(rèn)者發(fā)射器的所述至少一個信號；以及與所述方向反射器相鄰的電子開關(guān)器，用于調(diào)制來自所述確認(rèn)者發(fā)射器的所述至少一個數(shù)據(jù)信號；其中由所述方向反射器通過所述電子開關(guān)器接收來自所述確認(rèn)者發(fā)射器的所述至少一個數(shù)據(jù)信號，并且由所述方向反射器反射并調(diào)制來自所述確認(rèn)者發(fā)射器的所述至少一個數(shù)據(jù)信號至所述確認(rèn)者控制器。
31.根據(jù)權(quán)利要求4的人機界面，其中所述數(shù)據(jù)傳送器還包括含有至少一個計算機程序的指甲數(shù)字芯片。
32.根據(jù)權(quán)利要求4的人機界面，其中從所述數(shù)據(jù)傳送器發(fā)送至所述確認(rèn)者控制器的所述至少一個數(shù)據(jù)信號是所述數(shù)據(jù)傳送器相關(guān)的第一空間點和第二空間點之間的關(guān)聯(lián)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的人機界面，其中所述第一空間點鄰近用戶的指甲并且所述第二空間點位于屏蔽的監(jiān)視器上。
34.根據(jù)權(quán)利要求28的人機界面，其中所述定位系統(tǒng)與所述人機界面集成在一起，用于提供所述人機界面位置信息給外部接收者，并且所述定位系統(tǒng)為全球定位系統(tǒng)。
35.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，其中發(fā)送的所述至少一個數(shù)據(jù)信號表示所述人指甲下的肉色化處理中的變化，用于驗證具有固定在人指甲上的數(shù)據(jù)傳送器的人手指正按壓在預(yù)定表面，用以表示所述個人中至少一個想進行至少一個動作以及事務(wù)，并確定所述個人是活著的。
36.根據(jù)權(quán)利要求1的人機界面，其中所述人機界面還包括電源，用于為計時器裝置供電，該計時器裝置周期性的通過所述人指甲及其相鄰周圍區(qū)域中的至少一個讀取脈搏以及近似血含氧量中的一個，以驗證到預(yù)定個人的所述人指甲的至少一個連接，所述預(yù)定個人仍舊活著以及通過預(yù)定個人的脈搏表示該人中的一個處于受壓迫及處于麻醉狀態(tài)。
37.根據(jù)權(quán)利要求6的人機界面，其中發(fā)送的所述至少一個數(shù)據(jù)信號表示所述人指甲下的肉色化處理中的變化，用于驗證具有固定在人指甲上的數(shù)據(jù)傳送器的人手指正按壓在預(yù)定表面，用以表示所述個人中至少一個想進行至少一個動作以及事務(wù)，并確定所述個人是活著的。
38.根據(jù)權(quán)利要求6的人機界面，其中所述人機界面還包括電源，用于為計時器裝置供電，該計時器裝置周期性的通過所述人指甲及其相鄰周圍區(qū)域中的至少一個讀取脈搏以及近似血含氧量中的一個，以驗證至預(yù)定個人的所述人指甲的至少一個連接，所述預(yù)定個人仍舊活著以及是否所述預(yù)定個人的脈搏表明其中的一個處于受壓迫和處于麻醉狀態(tài)。
39.根據(jù)權(quán)利要求4的人機界面，其中所述人機界面還包括一個裝置，用于照亮所述人指甲及其相鄰區(qū)域中的至少一個，所述數(shù)據(jù)傳送器以及所述確認(rèn)者接收器中的一個，用于檢測被照亮的所述人指甲下面的肉色化并驗證已經(jīng)將所述數(shù)據(jù)傳送器固定在所述人指甲上的個人是活著的。
全文摘要
一種要求授權(quán)訪問條件下使用的人機界面(10)。該人機界面(10)包括確認(rèn)者控制器(12)和數(shù)據(jù)傳送器(14)。該確認(rèn)者控制器(12)包括通過確認(rèn)者邏輯電路(20)與確認(rèn)者接收器(18)進行通信的確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器(16)。該確認(rèn)者狀態(tài)執(zhí)行器(16)被配置為根據(jù)由確認(rèn)者接收器(18)接收到的數(shù)據(jù)信號(22)處理和進行動作。該數(shù)據(jù)傳送器(14)與人指甲(24)接觸，并將數(shù)據(jù)信號(22)發(fā)送給確認(rèn)者控制器(12)。
文檔編號G07C9/00GK1825337SQ20051000746
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者T·埃里克·喬寧基 申請人:T·埃里克·喬寧基