CN107257952B - 用于以受保护的方式输入字符的用户接口和方法 - Google Patents

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Abstract

简单的手势控制实现由有视觉障碍的人或盲人在支付终端或自动取款机处精确地、简单地并且安全地输入个人识别号码（PIN）。用户接口实现通过简单的轻扫手势选择不可见按键。在此情况下取消对视觉或语言反馈或定位操作元件的需要。由此使得盲用户或有视觉障碍的用户能够借助于触摸操作独立地并且在没有外部帮助的情况下输入密码。由此还考虑到不同国家中的法律要求。根据一种实施方式，不可见按键的选择与其操纵分离，其方式是，为了操纵所选择的不可见按键，需要特有的触摸输入、这里为轻击手势。这具有以下优点：用户在其执行实际的字符输入之前首先可以探索用户接口。该方法可以在常规的、已经存在的硬件上实现。该用户接口是根据可靠的和以用户为中心的方针设计的。

Description

用于以受保护的方式输入字符的用户接口和方法
背景技术
随着机械键盘转变为借助于触摸板、触摸屏或多点触摸屏的基于触摸的操作出现如下问题：键盘、其布局和各个按键及其压点不再能够感觉到。由此，使有视觉障碍的人或盲人的输入变得特别困难，因为在平的触摸板或触摸屏上不再存在可学习的触觉定向点。
发明内容
通过本发明，将提供用于由有视觉障碍的人或盲人以受保护的方式输入字符的用户接口和方法，该方法允许直观地并且以相对于观察者大大受保护的方式输入字符。
该任务根据本发明通过一种用户接口来解决，该用户接口具有操作元件，所述操作元件具有触敏表面。该用户接口的特征在于一个处理器或多个处理器，所述处理器被编程用于提供不可见键盘，所述键盘定义不可见按键的布置，在每个时刻选择所述不可见按键中的恰好一个不可见按键，其中给所述不可见按键分别分派有字符，所述字符能够借助于相应不可见按键被输入，并且其中在受保护的输入模式期间未设置所选择的不可见按键的位置或分配的视觉或声学输出。所述一个处理器或多个处理器此外被编程用于识别触摸输入，所述触摸输入能够在受保护的输入模式下作为在操作元件的触敏表面上的任意区域中的轻扫手势（Wischgeste）被实施。所述处理器还被编程用于选择不可见按键，所述不可见按键在与轻扫手势的方向类似的方向上在不可见键盘上被布置在之前所选择的不可见按键旁边。
在该方法中，操作元件具有触敏表面。该方法的特征在于，一个处理器或多个处理器提供不可见键盘，所述不可见键盘定义不可见按键的布置，在每个时刻选择所述不可见按键中的恰好一个不可见按键，其中给所述不可见按键分别分派有字符，所述字符能够借助于相应不可见按键被输入，并且其中在受保护的输入模式期间不进行所选择的不可见按键的位置或分配的视觉或声学输出。所述一个处理器或多个处理器识别触摸输入，所述触摸输入在受保护的输入模式下作为在操作元件的触敏表面上的任意区域中的轻扫手势被实施。此外，所述一个处理器或多个处理器选择不可见按键，所述不可见按键在与轻扫手势的方向类似的方向上在不可见键盘上被布置在之前所选择的不可见按键旁边。
在计算机可读数据载体上存储有计算机程序，当该计算机程序在一个处理器或多个处理器中被处理时该计算机程序实施该方法。
该计算机程序在一个处理器或多个处理器中被处理并且在此实施该方法。
接入系统、自助服务终端、收银系统、支付终端、自动取款机、转帐终端、自动包裹机、智能电话、平板计算机、膝上型计算机和个人计算机分别具有所述用户接口。
本发明的另外的有利实施方式的特征在于从属权利要求的特征。
下面所提到的优点不一定必须通过独立权利要求的主题来实现。更确切地说，所述优点也可以是仅仅通过在从属权利要求和实施例中所描述的各个实施方式、变型方案或改进方案来实现的优点。
术语“字符”例如被理解为例如在字符集ASCII或Unicode中所定义的字母、数字和特殊字符。术语“字符”也可以被理解为既不包括拉丁字母也不包括十个阿拉伯数字的其他字符集。此外，字符不仅可以是可显示字符，而且可以是不可打印控制字符。此外，术语“字符”也可以在诸如“OK”或“取消”之类的按钮的功能的意义上来理解。在常见的应用情况下，作为字符输入例如在电话号码、账号或接入码中所使用的数字。每个不可见按键都被分配字符，该字符可以通过该不可见按键来输入。
用户接口的功能由一个或多个处理器来提供。在一个变型方案中，唯一的处理器被编程用于执行该方法的所有步骤。在另一变型方案中，第一处理器被设置用于处理触摸输入，而第二处理器被编程用于选择不可见按键。在所述实施例中所描述的全部功能因此都可以由一个处理器单独地、由多个处理器共同地、或者通过在多个处理器中分担工作来提供。所述处理器可以作为微处理器例如被安装在计算机、终端或移动终端设备中，但是所述处理器也可以是微控制器的一部分。
该用户接口和该方法适合于通过触敏表面被控制的所有系统。属于此的尤其还有具有多点触摸屏的用户接口。该用户接口和该方法的简单手势控制例如可以被用于由有视觉障碍的人或盲人在支付终端或自动取款机处输入个人识别号码（PIN）。
该用户接口和该方法是对触摸屏上的用户引导的常用范式的抛弃，所述范式恰恰将实现手-眼协调看作为触摸屏的优点，实现手-眼协调的方式是，用户的触摸恰好在触摸屏上的如下位置处进行，在该位置处相应按钮被可视化。而轻扫手势可以在触敏表面上的任意区域中实施。
在用于有视觉障碍的人或盲人的全部辅助系统中，所选择的按键或按钮的声学输出是现有技术（屏幕阅读器功能）。对此也进行抛弃，其方式是，所选择的不可见按键的视觉和声学输出被抑制。例如，多点触摸屏可以在PIN输入期间保持暗的或空的，使得观察者不能将轻扫手势直接分配给所输入的数字。PIN的所选择的数字也不由系统以声学方式输出。
该用户接口或该方法利用隐喻，用户可以将所述隐喻用作用于控制的心智模型。根据该隐喻，标记位于所选择的不可见按键上，所述标记可以通过轻扫手势被移位到相邻的不可见按键上。因此，在每个时刻选择恰好一个不可见按键，该不可见按键例如可以通过在触敏表面上的任意区域中的轻击手势来操纵，由此输入相应字符。
轻扫手势例如在短路段内被实施。该路段可以在一种实施方式中为至少3cm。该轻扫手势可以在水平和垂直方向上、但是也可以在对角线方向上被实施。对角线轻扫手势实现特别快地选择相应的不可见按键。由于多个轻扫手势也可以一个接一个地被实施，因此不可见按键的选择可以任意频繁地被修改。
根据一种实施方式，不可见按键的选择与其操纵分离，其方式是，为了操纵所选择的不可见按键，需要特有的触摸输入、这里为轻击手势。这具有如下优点：用户在其执行实际的字符输入之前首先可以探索用户接口。
根据一种实施方式，该用户接口和该方法使得有视觉障碍的用户或盲用户能够精确地、简单地并且安全地输入PIN。
该方法可以在常规的、已经存在的硬件上实现。该用户接口是根据可靠的和以用户为中心的方针设计的。该用户接口实现通过简单的轻扫手势选择不可见按键。在此情况下，取消对视觉或语言反馈或定位操作元件的需要。由此，使得盲用户或有视觉障碍的用户能够借助于触摸操作独立地并且在没有外部帮助的情况下输入密码。由此，还考虑到不同国家中的法律要求。
附图说明
下面根据图更详细地解释本发明的实施例。在所述图中，只要未另外说明，相同或功能相同的元件就配备有相同附图标记。
图1示出具有操作元件43的用户接口，所述操作元件包括触敏表面44，所述触敏表面实现借助于水平和垂直轻扫手势选择不可见键盘20的不可见按键21，
图2示出具有不可见按键21的不可见键盘20，所述不可见按键可以借助于水平、垂直和对角线轻扫操作被选择，
图3示出触敏表面44，在该触敏表面上实施垂直轻扫手势23，
图4示出触敏表面44，在该触敏表面上实施垂直轻扫手势23，
图5示出触敏表面44，在该触敏表面上实施轻击手势24，
图6示出触敏表面44，在该触敏表面上实施水平轻扫手势23，
图7示出触敏表面44，在该触敏表面上实施垂直轻扫手势23，
图8示出触敏表面44，在该触敏表面上实施轻击手势24，
图9示出不可见键盘20，其按键以电话键盘的布局被布置，
图10示出不可见键盘20，其按键以数字键盘的布局被布置，
图11示出不可见键盘20，其按键以标准键盘（QWERTY）布局被布置，
图12示出具有虚拟按键31的虚拟键盘30，所述虚拟键盘在触摸屏上被显示，在所述触摸屏的触敏表面44上实施水平轻扫手势23，
图13示出触敏表面44，在该触敏表面上实施垂直轻扫手势，
图14示出触敏表面44，在该触敏表面上实施水平轻扫手势23，
图15示出触敏表面44，在该触敏表面上实施轻击手势24，
图16示出用户接口的系统架构，
图17示出计算机程序的流程图。
具体实施方式
图1示出具有操作元件43的用户接口，所述操作元件包括触敏表面44，所述触敏表面实现借助于水平和垂直轻扫手势选择不可见键盘20的不可见按键21。不可见按键21以电话键盘的布局被布置。在中心的具有数字5的不可见按键是事先选择的不可见按键22。借助于下面还要解释的水平和垂直轻扫手势，数字5的选择可以根据图1中所示出的箭头移位到其他不可见按键21中的每个上。
轻扫手势在操作元件43的触敏表面44上被实施。该触敏表面44是有效面，在所述有效面上可以正确地分析触摸输入和手势。触敏表面44可以小于操作元件43的传感面。在传感面的边缘区域中在触敏表面44之外的触摸输入可能导致声学或触觉错误消息。在以下实施例中，触敏表面44也表示有效面，在所述有效面上可以正确地分析触摸输入和手势，并且所述有效面不一定填满操作元件43的完整的传感面。
图2对应于图1示出具有不可见按键21的不可见键盘20，其中所选择的不可见按键22的选择除了水平和垂直轻扫手势之外也可以借助于对角线轻扫手势来移位。对角线轻扫手势在全部其他实施例中也是可能的变型方案。
图3示出操作元件、例如触摸板、触摸屏或多点触摸屏的触敏表面44。图3中所绘出的具有其不可见按键21和所选择的不可见按键22的不可见键盘20在图3中仅仅用于图解。在实际的用户接口上，这些元件既不被绘出在操作元件43上，也不通过触摸屏或多点触摸屏以图形方式被输出，它们也不以任何其他方式对于用户来说可识别。然而，用户在相应训练之后已学会不可见键盘20、不可见按键21和所选择的不可见按键22的心智模型（mentales Modell），用户主动地和有意识地将所述心智模型用于借助于操作元件43的数字输入。为了训练的目的或者为了帮助，不可见键盘20可以临时地被插入。相反地，运行相关计算机程序的处理器同样管理不可见键盘20、其不可见按键21以及所选择的不可见按键22的相应模型，然而处理器不通过用户接口以视觉或者声学方式向用户输出所述模型。
标记（Münze）用作对操作的隐喻，所述标记在每次数字输入开始时位于具有数字5的不可见按键上，并且所述标记可以借助于轻扫手势水平地、垂直地和对角线地移位到其他不可见按键21上。理论上也将可能的是，在不可见键盘20上利用任意多的轻扫手势来使标记移位。
利用向右或向左的简单的轻扫手势，标记从数字5出发被移动到数字6或数字4上。相应地，从数字5出发利用向上或向下的轻扫手势到达数字2或数字8。通过相应的对角线轻扫手势到达数字1、9、3和7。因此，利用唯一的轻扫手势到达环绕数字5的所有数字。而为了选择数字5，不需要轻扫手势，因为标记已经在开始时以及在每次成功的输入之后位于那里。仅仅针对数字0必须向下轻扫两次。
如果标记位于所期望的数字上，则数字的输入通过双指轻击、即通过利用两个指尖的简单轻击来确认。此后，标记再次位于数字5上，并且下一数字可以被选择和确认。数字输入以长时间的双指轻击来结束。
三指轻击从头开始数字输入，而长时间的三指轻击取消交易。轻扫手势和轻击手势可以在触敏表面44上的任意位置处进行，然而所述触敏表面可以如之前所解释的那样小于操作元件的传感面。中性声音信号确认相应手势的成功，或者用信号通知未被识别或有错误的手势。例如当标记位于数字6上并且利用向右的轻扫手势尝试将该标记移出不可见键盘20的边缘外时，用信号通知错误。
因此，如果用户实施如下轻扫手势，该轻扫手势由于在该轻扫手势的方向上在不可见键盘20上没有另外的不可见按键21可供用于选择而不能被处理，则可以输出特殊的声学或触觉信号，所述信号为用户显示这一点。
结果，提供在具有触摸屏的系统中基于手势的安全的数字输入，例如用于在自动取款机、自助服务终端、收银系统、支付终端、自动包裹机、转账终端或电话处输入PIN。为了反馈，替代于声音也可以产生振动。该方法尤其是适合于盲人和有视觉障碍的人。该系统可以为用户设置训练模式。此外，可以通过语音合成向用户输出提示和指示。
下面参考在图3至5中所示出的具体操作流程。与用户事先约定了：按标准在每次数字输入开始时作为所选择的不可见按键22选择在中心的具有数字5的按键。在图3中所示出的示例中，用户想要选择具有数字0的不可见按键21。
由于不可见键盘20未被示出，因此用户可以在触敏表面44上的任意位置处开始垂直地从上向下的轻扫手势23，所述轻扫手势绝对不必与不可见键盘20的布局相一致。
通过轻扫手势23，选择被移位到具有数字8的不可见按键21上，该不可见按键在图4中被绘出为所选择的不可见按键22。用户现在在触敏表面44上执行从上向下的另一垂直轻扫手势23，由此数字0被选择为所选择的不可见按键22，如在图5中所示出的。由于用户想要输入数字0，因此该用户现在——重新在触敏表面44上的任意位置处——执行轻击手势24，由此确认数字0的输入。
在确认数字0的输入之后，选择再次被复位到具有数字5的不可见按键21上。因此，为了选择数字5不需要轻扫手势。假如下一个将输入该数字，则为了确认对具有数字5的不可见按键21的选择而执行轻击手势就足够了。
图6至8示出另一操作流程，其中以与现实更大的一致性不再绘出不可见键盘20。图6至8因此对应于用户将在现实中利用该用户接口进行的交互体验。这里，在数字输入开始时也重新自动地事先选择具有数字5的不可见按键。用户想要输入数字3。为此，用户可以简单地在触敏表面44上执行向右上方的对角线轻扫手势，并且紧接着利用双指轻击对这进行确认。图6对应于图1示出仅仅允许水平和垂直轻扫手势23的情况。因此，为了到达数字3，用户必须首先例如在触敏表面44上实施向右的轻扫手势23。由此，选择被移位到具有数字6的不可见按键上。
紧接着，用户在触敏表面44上执行向上的轻扫手势23，如图7中所示的。由此，选择被移位到具有数字3的不可见按键上。由于这是用户想要操作的按键，因此用户在图8中进行轻击手势24、在所示出的示例中利用两个指尖的轻击。由此确认数字3的输入。
在此情况下重要的是，用户接口具有关闭功能，也就是说，不能借助于屏幕阅读器软件以声学方式输出当前所选择的不可见按键。
另一实施例将不可见按键21的在图1至8的上下文中所解释的布置用于类似于移动电话输入字母，所述移动电话允许通过数字按键进行字母输入。为此目的，给不可见按键21分配以下字母序列：
2: a, b, c
3: d, e, f
4: g, h, i
5: j, k, 1
6: m, n, o
7: p, q, r, s
8: t, u, v
9: w, x, y, z
在文本输入模式下，给不可见按键21按标准分别分配来自字母序列的第一字母。为了输入该第一字母，所期望的不可见按键22如在图1至8的上下文中所解释的那样通过轻扫手势被选择。此后，第一字母的输入通过双指轻击被确认。
为了选择来自该字母序列的后续字母，相应不可见按键22如在图1至8的上下文中所解释的那样通过轻扫手势被选择。此后，用户通过单指轻击来变换所选择的不可见按键22的分配，其中当前被分派给所选择的不可见按键22的字母被来自该字母序列的跟随在该字母之后的字母代替。这可以任意频繁地被重复，其中紧接在该字母序列的最后的字母之后，该字母序列的第一字母再次被分派给所选择的不可见按键22。紧接着，从该字母序列中所选择的字母的输入通过双指轻击被确认。
在输入每个字母之后，选择如在图1至8的上下文中所解释的那样跳回到不可见按键21，该不可见按键将在数字输入模式下输入数字5。
在本实施例中，通过以下触摸输入来输入单词“hallo”是可能的：
h：向左，单指轻击，双指轻击
a：向上，双指轻击
1：单指轻击，单指轻击，双指轻击
1：单指轻击，单指轻击，双指轻击
o：向右，单指轻击，单指轻击，双指轻击。
图9示出具有所选择的不可见按键22的不可见键盘20，该不可见键盘附加地被扩展了电话键盘的两个特殊字符。这样的不可见键盘20例如适合于输入电话号码。从按标准所选择的、这里重新具有数字5的不可见按键22出发，具有特殊字符*和#的不可见按键例如可以借助于两个垂直轻扫手势和一个水平轻扫手势（向下、下、左；向下、下、右）或者借助于一个垂直轻扫手势和一个对角线轻扫手势来选择。
图10示出不可见键盘20，其按键根据数字键盘的布局被布置。从按标准所选择的、这里重新具有数字5的不可见按键22出发，具有数字0的不可见按键例如可以借助于两个垂直轻扫手势和一个水平轻扫手势（向下、左、下）或者借助于一个垂直轻扫手势和一个对角线轻扫手势来选择。
图11示出具有所选择的不可见按键22的不可见键盘20，该不可见键盘的按键以QWERTY布局被布置。根据该实施例，可以选择和输入字母。从按标准所选择的、这里重新具有字母D的不可见按键22出发，不可见按键例如可以如下通过轻扫手势被选择：
Q：向左、左、上
A：向左、左
Z：向左、左、下
T：向右、右、上
G：向右、右
B：向右、右、下。
图12示出具有虚拟按键31和所选择的虚拟按键32的虚拟键盘30，所述虚拟按键和所选择的虚拟按键在多点触摸屏的触敏表面44上以视觉方式被输出。如之前那样，触敏表面44可以小于屏幕的传感表面或显示面。这样的视觉输出可以与如在图1至8的上下文中所描述的受保护的数字输入交替地运行。例如，用户可以在他通过合适的轻击手势获得图12中所示出的屏幕视图之前首先在受保护的输入模式下输入四位或更多位的PIN。具有确认功能的所选择的虚拟按键32事先被选择，并且通过屏幕阅读器功能被朗读给用户。通过轻击手势，用户可以确认该选择，由此例如发出其PIN输入。
然而，通过向右的轻扫手势23，用户在所示出的示例中将选择移位到具有取消符号的按键上，如图13中所示出的。现在所选择的取消功能通过屏幕阅读器功能被朗读给用户。现在，用户执行向下的轻扫手势23，由此将选择移位到具有电话符号的按键上。根据图14，用户紧接着执行向左的轻扫手势23，由此选择位于具有打印机符号的按键上。以这种方式，用户可以以简单的轻扫手势23探索屏幕的内容，其中借助于语音合成分别向该用户朗读按键或按钮的分配或功能。
由于用户在所示出的示例中想要完成打印输出，因此该用户在图15中利用两个指尖在操作元件43上执行轻击手势24，由此确认对具有打印机符号的所选择的虚拟按键22的选择。
如果用户实施如下轻扫手势，该轻扫手势由于在该轻扫手势的方向上在虚拟键盘30上没有另外的虚拟按键31可供用于选择而不能被处理，则可以输出特殊的声学或触觉信号，所述信号为用户显示这一点。
图16示出用于以受保护的方式输入字符的用户接口的一个实施例的示意图。该结构基本上由三个元件构成。数据处理单元41具有微处理器、存储器以及运行程序200。除此之外，该数据处理单元拥有具有放大器和扬声器的音频单元14、用于产生触觉信号的振动产生器13以及显示器12或用于驱动所述显示器的图形卡。音频单元14优选地具有耳机接线端子140。用户接口优选地在耳机接线端子140处设置用于音量的调整可能性。运行程序200由数据处理单元41实施。数据处理单元41拥有到另外的系统的通信接口130。
用户接口的另一元件是安全模块42，该安全模块一方面包括具有存储器和处理器的第二微控制器10、以及用于分析输入的第一微控制器11，具有触敏表面的操作元件43通过第一通信接口将所述输入报告给第一微控制器11。安全模块42包含控制程序220，该控制程序被存储在固件上。第一微控制器11通过第二通信接口120与第二微控制器10连接。
通信接口100、110或120可以被构造为串行接口。
第二微控制器10既可以被切换为明文模式52，又可以被切换为受保护的输入模式51。第二微控制器可以通过外部通信接口100与数据处理单元41连接，使得数据处理单元41上的运行程序200可以与安全模块42上的控制程序220通信。操作元件43将诸如轻击手势或轻扫手势之类的触摸输入例如作为坐标系中的（多个）坐标或矢量转发给第一微控制器11。操作元件43也可以与显示器12重合并且被构造为多点触摸屏。
运行程序200促使显示器12上的屏幕输出、通过音频单元14输出的声学信号、以及通过振动产生器13产生的触觉信号。运行程序200基本上为例如想要针对服务进行认证的有视力的人、有视觉障碍的人和盲人控制用户接口。在一个可能的应用中，盲用户利用密码进行认证，以便执行财务交易。在此，认证数据通过安全模块42作为经加密的数据组来产生，并且被提供给数据处理单元41。
图17示出用于这样的PIN输入和输出的运行程序200的原则上的流程。在此，命令从数据处理单元41通过外部通接口100被发送给安全模块42。
在运行程序200开始之后，执行安全模式激活300，其方式是，运行程序200通知安全模块42：通过运行元件43的后续输入应当在受保护的输入模式51下被处理。这导致：由操作元件43记录并且由第一微控制器11分析的触摸的坐标或矢量不被传送给数据处理单元41，而是在内部由安全模块42的第二微控制器10来处理并存储。
在下一步骤中，进行PIN输入310，其中用户的触摸输入被处理，并且通知分别被发送给数据处理单元41。然而，这样的通知不给出关于实际上输入的数字的说明，而是表示例如事件“进行输入”。数据处理单元41于是可以通知用户，其方式是，该数据处理单元例如通过音频单元14产生并输出声学信号或者通过振动产生器13产生并输出触觉信号。通过显示器12的屏幕输出优选地在此情况下不被激活。
在下一步骤中，进行PIN加密320，该PIN加密由运行程序200促使并且由安全模块42执行，并且对所输入的认证数据进行加密。
在PIN解密330的过程中，PIN可以在数据处理单元41侧在通过外部通信接口100传输之后被读出。
安全模块42的固件上的控制程序220通过外部通信接口100为数据处理单元41提供安全模块42的相应地所需的功能。在该实施例的上下文中，属于所述功能的有：分析由用户在操作元件43的触敏表面上实施的触摸输入，将所述触摸输入解释为轻扫手势或轻击手势，处理触摸输入以用于选择不可见键盘上的数字，在每次识别出触摸输入之后通过外部通信接口100发送通知，将所输入的数字存储在内部安全存储器中，利用密钥对所输入的数字进行加密，通过外部通信接口100传输经加密的数字，以及在明文模式52与受保护的输入模式51之间切换。
假如操作元件43被构造为多点触摸屏，则该多点触摸屏应当至少能够处理双指手势。优选地，数据处理单元41拥有语音合成模块，该语音合成模块可以引导和支持用户。各个触摸输入可以通过声学或触觉信号来应答。作为触摸输入例如可以考虑轻击手势、双轻击手势、较长时间轻击和触摸、滚动、轻扫手势等等。
一旦耳机被插入耳机接线端子140中，则针对盲用户或有视觉障碍的用户的特殊支持就可以被自动激活。替代地，用户接口例如可以被配置，使得在屏幕的右上角中用手指触摸并保持三秒钟激活针对盲用户或有视觉障碍的用户的支持模式。在此情况下，用户接口的用于处理触摸输入和手势的标准模式被转变为具有针对盲人和有视觉障碍的人的特殊辅助的输入模式，该输入模式支持特定手势并用声学信号来应答，使得盲用户可以舒适地和直观地操作用户接口。为了离开用于支持盲用户的特殊模式，例如可以将耳机从耳机接线端子140中拔出。
在所期望的不可见按键被选择了之后，操作元件43的触敏表面可以例如用手指双轻击。该轻击手势激活所选择的不可见按键，由此输入所分配的数字。另一合适的轻击手势是用两个指尖简单轻击，以便操纵所选择的不可见按键。
另一手势可以被保留用于在用于PIN输入的受保护的输入模式51与用于操作按钮的明文模式52之间来回变换。作为手势，为此例如定义用两个指尖的双轻击。由此，数字输入被暂停或结束，并且焦点被置于如例如在图12至15中所示出的按钮上。这样的按钮例如被分配功能“删除所有数字”、“删除最后的数字”、“确认输入”和“返回”。
在支付终端处，通过显示器12示出的屏幕内容例如被划分成不同区域：具有要支付的金额的域，用于PIN输入的域，以及具有之前所提到的用于确认或删除所输入的数字的四个按钮的区域。
通过合适的声学语音合成输出，可以结合屏幕阅读器功能引导用户，然而所述屏幕阅读器功能在受保护的输入模式下不朗读不可见按键的分配。分别所选择的不可见按键的分配在受保护的输入模式下决不允许通过语音合成被输出给用户，以便保证在PIN输入期间的完整性和数据保护。
然而，例如以下语音合成输出可以在整个流程中支持用户：
1.请您插入您的卡
2.您的卡不能被识别，请您重新尝试
3.您的卡被识别了，请您在屏幕上双轻击，以便继续
4.支付金额为450,00 $，请您用手指双轻击，以便继续
5.请您输入您的PIN的第一个/第二个/第三个/第四个/.../最后的数字
6.请您向左、右、上、下轻扫，以便选择下一不可见按键
7.请您双轻击，以便确认所述数字。
一旦用户变换到图12中所示出的屏幕视图，则向用户朗读所选择的虚拟按键32的分配或功能、例如“请您确认交易”。这意味着，在每次变换到该控制按键之后向用户重新朗读按标准所选择的按键“确认交易”。适合作为在类似于图12至15连续地选择不同按钮之后的输出的例如有：
1.请您双轻击，以便继续
2.请您双轻击，以便取消
3.请您双轻击，以便删除最后的数字
4.请您双轻击，以便删除所有数字
5.请您双轻击，以便返回到主菜单。
根据一个实施例，用户通过将耳机插入到耳机接线端子140中来激活支持模式。于是，用户获得关于所支持的手势的详尽信息。可选地，提供演示和练习模式，利用该演示和练习模式，用户可以熟悉该用户接口。
在用户已正确地插入其卡之后，支付金额被朗读并且以语音输出“请您开始交易”结束。该语音输出被重复，直到用户已用双轻击确认：该用户想要继续该交易。于是，来自图1至8的不可见键盘20被激活，该不可见键盘允许用户在受保护的输入模式下输入其PIN。声学语音请求要求用户输入第一个数字。
尽管通过实施例详细地图示和描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例限制。本领域技术人员可以从中导出其他变型方案，而不偏离本发明的保护范围。所描述的实施例、变型方案、实施方式和改进方案也可以自由地彼此组合。

Claims (31)

1.一种用于以受保护的方式输入字符的用户接口装置，
- 具有操作元件（43），所述操作元件具有触敏表面（44）；
其特征在于一个处理器或多个处理器（10，11），所述处理器被编程：
- 用于提供不可见键盘（20），所述不可见键盘定义不可见按键（21）的布置，在每个时刻选择所述不可见按键中的恰好一个不可见按键，
-其中给所述不可见按键（21）分别分派有字符，所述字符能够借助于相应的不可见按键（21）被输入，以及
-其中在受保护的输入模式（51）期间未设置所选择的不可见按键（22）的位置或分配的视觉或声学输出，
-用于识别触摸输入，所述触摸输入能够在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的轻扫手势（23）被实施，以及
-用于选择不可见按键（21），所述不可见按键在与所述轻扫手势（23）的方向类似的方向上在所述不可见键盘（20）上被布置在之前所选择的不可见按键（22）旁边。
2.根据权利要求1所述的用户接口装置，
其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）被编程：
-用于识别触摸输入，所述触摸输入能够在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的轻击手势（24）被实施，以及
-用于检测被分派给在所述轻击手势（24）的时刻所选择的不可见按键（22）的字符。
3.根据权利要求2所述的用户接口装置，
-具有音频单元（14）和/或振动产生器（13），以及
-具有数据处理单元（41），所述数据处理单元被编程：
-用于在所述轻扫手势（23）期间或之后输出第一声学和/或触觉信号，所述第一声学和/或触觉信号不允许推断出所述轻扫手势（23）的方向，
-用于在所述轻击手势（23）期间或之后输出第二声学和/或触觉信号，所述第二声学和/或触觉信号不允许推断出所检测到的字符，
-用于在未被识别的触摸输入之后输出第三声学和/或触觉信号。
4.根据权利要求3所述的用户接口装置，
-其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）之一被编程为：在识别出轻扫手势（23）之后，假如在与所述轻扫手势（23）的方向类似的方向上在所述不可见键盘（20）上在之前所选择的不可见按键（22）旁边未布置不可见按键（21），则保留之前所选择的不可见按键（22），以及
-其中所述数据处理单元（41）被编程为利用所述第三声学和/或触觉信号或者第四声学和/或触觉信号的输出来应答所述轻扫手势（23）。
5.根据权利要求2、3或4所述的用户接口装置，
-其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）之一被编程为：在每次检测到字符之后选择所述不可见按键（21）中的固定地预先给定的按键作为所选择的不可见按键（22）。
6.根据权利要求5所述的用户接口装置，
-其中所述不可见按键（21）被布置在四行中，其中
-数字1、2、3从左向右被分派给最上面的行中的三个不可见按键（21），
-数字4、5、6从左右向被分派给第二行中的三个不可见按键（21），
-数字7、8、9从左向右被分派给第三行中的三个不可见按键（21），以及
-数字0被分派给在最下面的行中处于中间位置的不可见按键（21），以及
-其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）之一被编程为：在每次检测到字符之后选择数字5被分派给的不可见按键（21）作为所选择的不可见按键（22）。
7.根据权利要求6所述的用户接口装置，
-其中假如数字5被分派给的不可见按键（21）之前被选择了，则数字0被分派给的不可见按键（21）能够通过向下的两个相继的轻扫手势（23）来选择。
8.根据权利要求1至4之一所述的用户接口装置，
-其中所述轻扫手势（23）是水平和垂直轻扫手势、或者水平、垂直和对角线轻扫手势，以及
-其中所述不可见按键（21）被布置在矩形栅格中，使得所选择的不可见按键（22）的水平、垂直或对角线邻居明确地被确定。
9.根据权利要求1至4之一所述的用户接口装置，
-其中第一处理器（11）被编程用于识别所述触摸输入，以及
-其中第二处理器（10）被编程用于选择所述不可见按键（21）。
10.根据权利要求9所述的用户接口装置，
-其中所述操作元件（43）是触摸板或触摸屏，
-其中所述操作元件（43）作为触摸输入处理利用一个或多个指尖的触摸，并且将所述触摸作为坐标系中的坐标或矢量传送给所述第一处理器（11）。
11.根据权利要求9所述的用户接口装置，
具有安全模块（42），
-其中所述第一处理器（11）被布置在具有第一通信接口（110）的第一微控制器中，所述第一通信接口将所述操作元件（43）与所述第一处理器（11）连接，以及
-其中所述第二处理器（10）被布置在具有第二通信接口（120）的第二微控制器中，所述第二通信接口将所述第一处理器（11）与所述第二处理器（10）连接。
12.根据权利要求11所述的用户接口装置，
其中所述第二处理器（10）
-被配置用于在明文模式（52）与所述受保护的输入模式（51）之间切换，以及
-在所述受保护的输入模式（51）下被配置用于对所检测到的字符进行加密。
13.根据权利要求12所述的用户接口装置，
其中所述安全模块（42）
-具有外部通信接口（100），所述外部通信接口被配置用于与数据处理单元（41）通信，
-其中所述第二处理器（10）在所述受保护的输入模式（51）下被配置用于：
-在由所述第一处理器（11）识别出触摸输入之后通过所述外部通信接口（100）发送通知，
-将所检测到的字符存放在内部安全存储器中，
-利用密钥对所检测到的字符进行加密，
-通过所述外部通信接口（100）传输经加密的字符，以及
-抑制触摸输入的坐标或矢量通过所述外部通信接口（100）的传输，以及
-其中所述第二处理器（10）在明文模式（52）下被配置用于：
-通过所述外部通信接口（100）传输触摸输入的坐标或矢量。
14.根据权利要求13所述的用户接口装置，
具有所述数据处理单元（41），所述数据处理单元被编程：
-用于通过所述外部通信接口（100）将所述第二处理器（10）从所述明文模式（52）切换为所述受保护的输入模式（51），
-用于在通过所述外部通信接口（100）接收到通知的情况下输出声学或触觉信号，以及
-用于在所述第二处理器（10）处于所述受保护的输入模式（51）期间抑制屏幕输出。
15.根据权利要求1至4之一所述的用户接口装置，
其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）被编程：
-用于识别第一触摸输入，所述第一触摸输入能够在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的第一轻击手势（24）被实施，
-用于将分派给在所述第一轻击手势（24）的时刻所选择的不可见按键（22）的字符用来自字符序列的跟随在所述字符之后的字符来代替，
-尤其是用于重复这两个步骤，
-用于识别第二触摸输入，所述第二触摸输入能够在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的第二轻击手势（24）被实施，以及
-用于检测在所述第二轻击手势（24）的时刻被分派给所选择的不可见按键（22）的字符。
16.接入系统、自助服务终端、收银系统、支付终端、自动取款机、转帐终端、自动包裹机、智能电话、平板计算机、膝上型计算机或个人计算机，其具有根据权利要求1至15之一所述的用户接口装置。
17.一种用于以受保护的方式输入字符的方法，
-其中操作元件（43）具有触敏表面（44），
其特征在于，一个处理器或多个处理器（10，11）：
-提供不可见键盘（20），所述不可见键盘定义不可见按键（21）的布置，在每个时刻选择所述不可见按键中的恰好一个不可见按键，
-其中给所述不可见按键（21）分别分派有字符，所述字符能够借助于相应的不可见按键（21）被输入，以及
-其中在受保护的输入模式（51）期间，不进行所选择的不可见按键（22）的位置或分配的视觉或声学输出，
-识别触摸输入，所述触摸输入在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的轻扫手势（23）被实施，以及
-选择不可见按键（21），所述不可见按键在与所述轻扫手势（23）的方向类似的方向上在所述不可见键盘（20）上被布置在之前所选择的不可见按键（22）旁边。
18.根据权利要求17所述的方法，
其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）
-识别触摸输入，所述触摸输入在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的轻击手势（24）被实施，以及
-检测被分派给在所述轻击手势（24）的时刻所选择的不可见按键（22）的字符。
19.根据权利要求18所述的方法，
-其中数据处理单元（41）借助于音频单元（14）和/或振动产生器（13）
-在所述轻扫手势（23）期间或之后输出第一声学和/或触觉信号，所述第一声学和/或触觉信号不允许推断出所述轻扫手势（23）的方向，
-在所述轻击手势（23）期间或之后输出第二声学和/或触觉信号，所述第二声学和/或触觉信号不允许推断出所检测到的字符，以及
-在未被识别的触摸输入之后输出第三声学和/或触觉信号。
20.根据权利要求19所述的方法，
-其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）之一在识别出轻扫手势（23）之后在与所述轻扫手势（23）的方向类似的方向上在所述不可见键盘（20）上在之前所选择的不可见按键（22）旁边未布置不可见按键（21）的情况下保留之前所选择的不可见按键（22），以及
-其中所述数据处理单元（41）利用所述第三声学和/或触觉信号或者第四声学和/或触觉信号的输出来应答所述轻扫手势（23）。
21.根据权利要求18、19或20所述的方法，
-其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）之一在每次检测到字符之后选择所述不可见按键（21）中的固定地预先给定的按键作为所选择的不可见按键（22）。
22.根据权利要求21所述的方法，
-其中所述不可见按键（21）被布置在四行中，其中
-数字1、2、3从左向右被分派给最上面的行中的三个不可见按键（21），
-数字4、5、6从左向右被分派给第二行中的三个不可见按键（21），
-数字7、8、9从左向右被分派给第三行中的三个不可见按键（21），以及
-数字0被分派给在最下面的行中处于中间位置的不可见按键（21），以及
-其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）之一在每次检测到字符之后选择数字5被分派给的不可见按键（21）作为所选择的不可见按键（22）。
23.根据权利要求22所述的方法，
-其中假如数字5被分派给的不可见按键（21）之前被选择了，则数字0被分派给的不可见按键（21）通过向下的两个相继的轻扫手势（23）来选择。
24.根据权利要求17至20之一所述的方法，
-其中所述轻扫手势（23）是水平和垂直轻扫手势、或者水平、垂直和对角线轻扫手势，以及
-其中所述不可见按键（21）被布置在矩形栅格中，使得所选择的不可见按键（22）的水平、垂直或对角线邻居明确地被确定。
25.根据权利要求17至20之一所述的方法，
-其中第一处理器（11）识别所述触摸输入，以及
-其中第二处理器（10）选择所述不可见按键（22）。
26.根据权利要求25所述的方法，
-其中所述操作元件（43）是触摸板或触摸屏，
-其中所述操作元件（43）作为触摸输入处理利用一个或多个指尖的触摸，并且将所述触摸作为坐标系中的坐标或矢量传送给所述第一处理器（11）。
27.根据权利要求25所述的方法，
其中所述第二处理器（10）
-在明文模式（52）与所述受保护的输入模式（51）之间被切换，以及
-在所述受保护的输入模式（51）下对所检测到的字符进行加密。
28.根据权利要求27所述的方法，
-其中所述第二处理器（10）在所述受保护的输入模式（51）下
-在由所述第一处理器（11）识别出触摸输入之后通过外部通信接口（100）发送通知，
-将所检测到的字符存放在内部安全存储器中，
-利用密钥对所检测到的字符进行加密，
-通过所述外部通信接口（100）传输经加密的字符，以及
-抑制触摸输入的坐标或矢量通过所述外部通信接口（100）的传输，以及
-其中所述第二处理器（10）在明文模式（52）下
-通过所述外部通信接口（100）传输触摸输入的坐标或矢量。
29.根据权利要求28所述的方法，
其中数据处理单元（41）
-通过所述外部通信接口（100）将所述第二处理器（10）从所述明文模式（52）切换为所述受保护的输入模式（51），
-在通过所述外部通信接口（100）接收到通知的情况下输出声学或触觉信息，以及
-在所述第二处理器（10）处于所述受保护的输入模式（51）期间抑制屏幕输出。
30.根据权利要求17至20之一所述的方法，
其中所述一个处理器或所述多个处理器（10，11）
-识别第一触摸输入，所述第一触摸输入在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的第一轻击手势（24）被实施，以及
-将分派给在所述第一轻击手势（24）的时刻所选择的不可见按键（22）的字符用来自字符序列的跟随在所述字符之后的字符来代替，
-尤其是重复这两个步骤，
-识别第二触摸输入，所述第二触摸输入能够在所述受保护的输入模式（51）下作为在所述操作元件（43）的触敏表面（44）上的任意区域中的第二轻击手势（24）被实施，以及
-检测在所述第二轻击手势（24）的时刻被分派给所选择的不可见按键（22）的字符。
31.一种计算机可读数据载体，
-在所述计算机可读数据载体上存储有计算机程序，当所述计算机程序在一个处理器或多个处理器中被处理时所述计算机程序实施根据权利要求17至30之一所述的方法。
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