发明内容
在第一实施方式中,提供一种用于数字式获取对一个或多个候选选项的投票的方法。该方法包括:向投票者提供物理选票表单,诸如列出了多个候选选项的选票纸,该选票表单将使用标记工具或书写工具来标记。数字式获取用户在表单上做出的一个或多个物理标记,以得到数字记录,可分析该数字记录以确定所述一个或多个物理标记在表单上的位置,从而将其与对应的一个或多个选中的候选选项相关联。
在实施方式中,标记工具可以用于在做出标记时实时获取该标记,例如通过在做出标记时记录该标记工具在表单上的位置。这可以通过记录表单上的图案的图像序列来实现,其中图案表明表单上的位置。
在实施方式中,可以通过将标记工具放置在某个位置来结束获取,从而结束数字记录的传输以便分析。例如,当投票亭提供了支架时,所述工具可以由用户放置在支架的位置。可选地,用户可以将笔交给选举官员,此选举官员可以使用所述工具在表单上扫描或者写下唯一的记号,该记号标识该选票表单并且将该表单链接至投票者;该操作也可以使用用于扫描的标记工具或者使用集成设备来完成。数据传输可以通过无线连接进行。
标记工具可以在其内存储多条记录,并且将这些记录通过单个传输发射到用于分析记录以得到多个投票的计算机系统,例如可以在笔内记录当天的投票,然后在这天结束时将笔带到中心办公室以便下载所记录的投票。
在第二实施方式中,提供一种对通过上述方法获取的投票进行计数的方法。在第三实施方式中,提供一种实现此方法的系统。
可以对数字记录进行分析,以自动地检测无效的选票。例如,当选票表单在候选人姓名旁有勾选框时,通过测试表单上的标记是否超出了任何选框某一预定量或者是否标记了超出预定数目的选框,可以检测出无效的选票。如果检测到无效的选票纸,则可以通知选举官员来处理此情况。例如,可以提供对应物理表单的标识,或者可以通过在物理选票表单的电子版本上添加记录来数字式地重新产生物理选票表单,或者二者都采取。
根据第四实施方式,提供一种系统,用于从物理选票表单数字式获取对一个或多个候选选项的投票,该系统包括检测器,用于检测用户使用标记工具在所述物理选票表单上所做的物理标记。该系统还包括分析器,其被布置用于分析使用所述检测器获取的数字记录来确定所述表单上的一个或多个标记的位置,从而将其与对应的一个或多个选中的候选选项相关联。
检测器可以安装在标记工具上,并且可以被布置用于在做出标记的时候记录标记工具在纸上的位置,例如通过记录表单上图案的图像序列,该图案表明表单上的位置。
系统可以包括托架,用于容纳书写元件。托架可以包括发射装置,用于发射所获取的记录。工具可以包括无线发射器,用于将获取的记录发射至数据存储设备。
例如,托架可以固定在投票亭内,特别是,笔可以固定地附在托架上以防被盗。
系统还可适用于实现上述各种方法步骤。
在其他实施方式中,提供一种印有图案的选票纸,该图案指示其在选票纸上的位置。附加地,图案可以唯一地标识每张选票纸,或者可以提供带有唯一标识选票纸的附加记号的选票纸。
具体实施方式
参考图1,根据一种实施方式的数字投票系统可以包括数字笔或标记工具2,其可以可替换式地装在支架4中,支架4被布置用于为笔2充电以及与笔2传送数据。支架4可以经由数据链路6连接至计算机8(例如膝上型计算机),计算机8包括处理单元10、存储设备12、输入和输出设备14以及网络适配器16。网络适配器16可以经由网络(诸如互联网或内联网18)、借助于网络适配器22连接至服务器计算机20。服务器计算机20可以有处理单元24、存储设备26和输入和输出设备28。从支架4接收的数据可以本地存储在存储设备12中,还可以通过网络18发射以存储在存储设备26中,以便进一步处理。多个投票的数据可以存储在存储设备12中并且经由网络18批量发射,或者可以在接收到数据时就将其发射。
可选地,可以将计算机8或者与其关联的外部存储设备带到中心位置,以便直接上传到服务器计算机20。
在一种示例性实施方式中,可以在投票亭中提供支架4中的笔2,投票者可以通过从支架取出笔来启动投票事务,并且可以通过将笔放回来结束投票事务以及启动数据传送。笔可以物理上固定在支架上,支架继而可以物理上固定在投票亭中以防被盗。在一种可选实施方式中,支架和笔可以由投票官员控制,投票官员将笔发给投票者,然后连同选票表单一起收回。在此情形下,可以将多支笔与同一支架相关联。下面更详细地描述投票过程。
笔2可以被布置用于检测投票者在选票纸30上所做的标记的位置,选票纸30可以包含标识候选选项的文本34的列表32,以及对应的复选框36,或者可以包含用于进行标记以识别选择的候选项的其他区域。如在放大视图38中示意性表示的,选票纸可以包含圆点40的图案,这些圆点人眼几乎看不到,但是笔2能够检测到。另一放大视图42示意性地表明,通过圆点40相对于标定位置44的偏移,圆点40的图案可以对选票纸上的位置进行编码。
图2示意性地表示出了笔2的一部分。笔可以具有用于标记选票纸的书写尖端46,其可以通过导管48连接至贮墨器50。可以提供压力传感器52,以便在尖端46压在纸上时进行检测,从而当笔在纸上做标记时,通过将此信息发送给中央处理单元54来激活位置记录。
成像设备56,例如CCD(电荷耦合器件),可以被布置用于通过透镜58和光圈60对纸上的圆点40图案进行成像。中央处理器54可以被布置用于使用图案的图像序列、结合笔的几何知识来得到笔尖端在纸上的位置序列,其中已经在该纸上做了标记(如压力传感器52所检测的)。还可以在笔中提供笔的其他组件(未绘出),诸如电池、本地存储设备、数据交换设备或用户接口。
上面引用的笔和纸的技术可以从Anoto AB及其许可商处获得。其他细节可以在www.anoto.com上找到,或者可以在从Anoto PublicReference Documentation(Anoto公共参考文件)(http://partner.anoto.com/cldoc/aop19.htm)获得的文献“AnotoDevelopment Guide(General)”中找到。这些文献通过引用包含于此。很多数字笔已经商品化,不过一种尤其适合的版本是io(TM)2BT笔,其与固件版本44.20或者更新版相结合,其通过引用包含于此。此笔除了检测纸上的标记外还支持条形码扫描,并且允许经由USB槽和蓝牙无线连接二者进行连接。取决于具体实现,其他数字笔同样适用。
参考图3,现在描述示例性的投票事务。在步骤62,投票官员向投票者分发数字笔和选票纸,在步骤64,投票者继而可以把笔和选票纸带到投票亭,标记他对一个或多个候选选项的选择。
在步骤66,投票者将笔和选票纸返还给投票官员,投票官员检查投票者的身份,并且将此物理选票纸及其存储在笔中的数字记录链接至该投票者的身份证明,如下详述。
在有些国家,例如英国,要求当且仅当为此发布了法院指令时,才可以将特定选票纸链接至填写该选票纸的投票者。否则,必须确保投票者的机密性。为此,可以如图4所示意性绘出的来设置选票纸。除了选票72之外,选票纸可以包括可撕掉部分74,其可以具有用于打印投票者姓名的区域76、用于签名的区域78、条形码80和身份证号82。身份证号82也可以打印在选票72上。在完成选票时,除了如上所述的标记选票,投票者可以将其姓名印在76处,在78处签名。
一旦结束投票,投票者可以将可撕掉部分74从选票72上撕下,并将选票折叠和/或放置在信封中以确保机密。继而,投票者将部分74、折叠的选票72和数字笔归还给投票官员,投票官员在验证投票者身份之后,利用数字笔扫描条形码80,通过身份证号82(其可以编码在条形码中)来对此投票的数字记录与物理的选票纸进行关联。应当理解,条形码的扫描是可选的,同样可以采用输入标识选票纸的记号的其他方式,例如利用上述笔在选票纸上重写记号并将相同的身份证号键入计算机8,以便将物理选票与投票者的姓名相链接,以用于法院指令审核目的。接着,在步骤70,通过将数据从笔上传至计算机8以及将数据从笔内删除,可以结束投票事务,所述笔继而可以用于下一次投票事务。
可选地,当使用笔来扫描条形码80(或扫描选票纸的其他元素,诸如新页/新纸单标志,以表明投票事务结束)时,可以立即对笔进行重新使用,以记录随后的投票事务,直到达到笔的存储器容限。在此情形下,在预定时段(例如一天)结束时,笔可以在中央选举办公室直接连接至服务器计算机20,从而不需要投票站处的本地计算机8。
另一种可能是,投票官员使用笔在可撕掉部分上记录投票者的姓名和签名(其可以留在投票纸单上),使得所传输的笔迹具有投票信息以及可撕掉部分上的身份信息二者。如果法院指令要求投票者的身份证,则可将可撕掉部分上的数字数据用于此目的,从而在后端系统重现完整的数字图像,以验证:唯一的标识或条形码以及所记录的姓名对应于同一投票者。
在所述实施方式中,笔中没有投票的直接数字图像,笔仅仅记录表示选票纸上的标记的、带有时间戳的位置序列。因而,通过对从笔下载的数据进行加密,以及仅在输入适当的安全证书(诸如登录和口令、USB密钥或智能卡)之后才允许将标识投票者选择的可视重现或其他输出形式转移给操作者,可以确保投票的机密性。类似地,可以对可撕掉部分74保密,或是在投票结束时将其销毁。
如果生物特征签名数据可以作为发给公民的生物特征护照或身份证的一部分,则通过如下操作可以进一步简化识别过程:使用数字笔来记录投票者的签名,使得在下载数据之后,计算机8可以从相应的数据库中检索投票者的身份并将其显示给投票官员,以验证可撕掉部分上填写的投票者姓名。附加地或可替换地,检索到的身份可以存储在中央服务器20的安全区域中,以便响应于法院指令来满足能够对投票者的身份进行鉴定的法律要求。
在不要求(或禁止)对投票者的身份鉴定的地区,步骤68可以简化为仅需要将选票纸的标识链接至对应的数字记录。这种情形下使用的选票纸在图5中示意性地绘出。选票纸84具有第一面86,除了支持位置检测的圆点图案之外,第一面86具有候选选项的列表88。在第二面90,提供标识该选票纸的记号92,使得当选票纸被折叠以隐藏投票者的选择时,该记号仍然可见。记号可以包括条形码(将使用笔对其进行扫描)、标识号和/或机器或人可读类型的任何其他标识手段。可替换地,可以在第一面86提供记号92,并且可以使用其他确保机密性的手段(诸如具有合适图案的信封)。继而可以由投票官员使用笔来扫描条形码。
在可替换的实现中,笔不是由投票官员分发给投票者,而是可以如上所述的在投票亭中提供。在此可替换实现中,投票官员的任务与传统的纸件选票形式中的任务相同,大体上就是分发选票、确保选票正确投入到选票箱以及有可能鉴定投票者。借助于每张单独的选票纸上唯一的圆点图案,已标记的选票纸可以与笔内的数字记录相关联。在此情形下,投票者的体验可以与传统纸件选票完全相同。投票事务开始于从支架上取下笔,继而按照传统方式标记选票表单,以及将笔放回支架来结束投票事务。
在标记表单时,可以在线监控对选票表单的标记,以便在投票者将要或者已经产生无效选票表单时通知他/她。下面参考图6中的决策节点100,在针对投票计数而处理来自笔的数据的上下文中描述检测无效选票表单的技术。可以使用笔中的任何处理能力或者单独的计算机(例如其与笔无线通信)来执行监控。可以通过警示灯或屏幕显示来通知投票者所做标记将产生无效选票,并且可以要求投票者对新的选票表单进行标记。
为了省去在每张选票纸上打印唯一图案(诸如唯一的圆点图案)的开销,可以为每张选票纸提供唯一的记号,例如条形码,并且可以指示用户使用数字笔来扫描该记号。如果投票者没有扫描该记号就将笔放回支架,则通过提供警示音和/或警示灯和/或在计算机屏幕上显示警示消息,可以确保其遵守此规定。需要的话,投票官员可以提供指导。唯一的条形码可以预先打印在每张单张的选票纸上,或者通过授权投票者列表在外部提供,该条形码继而可以唯一地标识投票者。
在各种情形中,如前所述,可能需要在物理选票和投票者之间进行映射/链接并将其记录到后端系统中。
一旦数据已被上传至中央服务器8,其被进一步处理以针对每个候选人进行计数(当然,处理可以按照任何适当的方式分布在整个系统中)。
参考图6,现在描述对笔生成的数据的示例分析。
在步骤94,由应用服务器处理机接收数据,在步骤96,将诸如投票者身份的机密信息从表示对应于投票的笔标记(以及安全存储的)数据中分离出来。在步骤98,可以对表示投票的位置数据进行分类,例如分为勾选框之内或之外的标记,以及如果在勾选框内,则将每个标记链接至对应的勾选框。
在决策节点100,检测选票是无效还是有效,也即,取决于规则,是否勾选了超过必需数目或预定数目的勾选框,是否有标记在任何勾选框之外或者离开勾选框是否超过了预定量。如果确定选票是有效的,则在步骤102,相关的一个或多个候选人的投票计数增加。另一方面,如果检测到选票无效,则在步骤104可以通知投票官员。
当检测到无效选票,或者一次或周期性产生无效选票报告以通知投票官员注意无效选票时,会发生此步骤。为了允许投票官员判断选票的有效性,可以向选举官员提供添加了已记录标记的选票纸的电子重现,以用于目视检查(步骤106)。如果需要,可以使用与标记的电子记录一起存储的选票表单标识符来检索纸件选票表单,从而加快检索(步骤108)。此标识符可以包括填写选票的投票站的标识,可以从存在于每支数字笔中的唯一标识符中得到此标识符,并将其与位置数据一起发送。标识还可以包括原始选票纸的标识符,其通过上述任何方法得到和发送。
应当理解,对于本领域技术人员来说,上述系统和方法的各种变形和修改是很明显的。例如,不使用如上所述的USB支架来从笔发射数据,而是通过蓝牙链路发射至移动电话以及随后的GPRS或3G数据连接或任何其他适当的方法。适当情况下,可以改变上述步骤顺序,例如,可以在选票分发给投票者时,一开始就执行对投票者的身份鉴定。条形码可以由任何唯一的标识(例如,书写的标识号)来代替。
获取投票者在选票纸上所做标记的可替换方式也是可行的。例如,投票站可以提供有改良的选票箱,选票通过耦合至扫描仪的开口投入到该选票箱中,从而使每个选票在投入到选票箱时被自动扫描。出于标识目的,选票可以包括机器可读标记,其支持将数字副本链接至投入选票箱中的物理副本。如果需要将选票纸链接至投票者的姓名,则可以像传统选票纸一样来实现,例如在将选票纸分发给投票者时。
上述应用表示示意性实例,所公开的技术可以应用与其他投票应用中,诸如征求顾客对产品的反馈或服务偏好。而且,可以修改所公开的技术(包括系统和方法)以及各个方面,相互整体结合或部分结合、补充或删除以产生额外的实现。
此处所述的系统和技术可以实现在数字电子电路中,或实现在计算机硬件、固件、软件或其结合中。此处所述的系统和技术可以实现为计算机程序产品,也即,有形地实现在信息载体中(例如,在计算机可读存储设备中或在传播的信号中)的计算机程序,以便由数据处理装置(例如,可编程处理器、计算机或多个计算机)执行或者控制其操作。计算机程序可以写成任何编程语言形式,包括汇编的或已翻译的语言,并且其可以配置成任何形式,包括作为单机程序或者作为模块、组件、子程序或其他适合在计算环境中使用的单元。可以配置计算机程序以在一个计算机上执行,或在位于一个地点或分布在多个地点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
此处所述的系统和技术的方法步骤可以由运行计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行,通过操作输入数据以及生成输出以实现本发明的功能。方法步骤也可以由专用逻辑电路来执行,并且本发明的装置也可以实现为专用逻辑电路,例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
适于执行计算机程序的处理器例如包括通用和专用微处理器,以及任意类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常,处理器会从只读存储器或随机访问存储器或二者接收指令和数据。计算机的典型元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常,计算机也会包括一个或多个用于存储数据的海量存储设备(例如磁盘、光磁盘或光盘),或者操作性地耦合至海量存储设备以从其接收数据或向其传送数据或者二者兼有。适于包含计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器,例如包括半导体存储设备,诸如EPROM、EEPROM以及闪存设备;磁盘,诸如内部硬盘和可移动盘;光磁盘;以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或者合并在其中。
为了提供与用户的交互,此处所述的系统和技术可以实现在如下计算机上,其具有诸如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器之类的显示设备以便向用户显示信息,具有键盘以及指点设备(诸如鼠标或轨迹球),用户可以用其向计算机输入。也可以使用其他类型的设备以提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈,诸如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈;并且来自用户的输入可以以任何形式接收,包括声学的、语音或触觉输入。
此处所述的系统和技术可以实现在如下计算系统中,其包括后端组件,例如作为数据服务器;或者其包括中间件组件,例如应用服务器;或者其包括前端组件,例如具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机,用户通过该图形用户界面或Web浏览器可以与本发明的实现进行交互;或者其包括此类后端、中间件、或前端组件的任意组合。系统组件可以通过任何形式的数字数据通信媒质进行互连,例如通信网络。通信网络的实例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)以及因特网。计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常相互远离,其典型地通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系借助于运行在各自计算机上并且相互具有客户端-服务器关系的计算机程序而形成。
此处已经参考本发明的特定具体实施方式对其进行了描述。对于本领域技术人员而言很明显,理解本发明的人员可以在不偏离如所附权利要求中所限定的本发明的较宽精神和范围的情况下,构思出利用本发明的远离的变化、其他实施方式或变形。所有这些都视为在本发明的范畴、精神和范围内。