CN107479736B - 具有基于力的触摸界面的安全装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有基于力的触摸界面的安全装置，包括：触摸输入器，包括触摸板以及力传感器，该触摸板用于触摸输入，该力传感器在垂直于触摸板的触摸表面的方向上被连接构件以预定距离隔开并且在多个测量点处测量施加至触摸板的按压力；以及处理器，被配置为使用由力传感器测量的按压力的大小来识别剪力的方向，以将所识别的剪力的方向与先前注册的安全码的剪力的方向相比较，并且根据比较结果确定是否停用安全性。

Description

具有基于力的触摸界面的安全装置
相关申请的引证
本申请基于2016年6月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0070392号并且要求该韩国专利申请的优先权的权益，其全部公开内容通过引证结合于此。
技术领域
本公开涉及具有基于力的触摸界面的安全装置，该安全装置能够使用识别剪力的基于力的界面来增强安全性。
背景技术
通常，安全装置用于诸如移动终端或平板电脑等的终端的访问控制、系统安全。例如，为了控制访客进入，门锁定设备安装在住宅或办公室的入口处，并且通过在智能电话中记录密码、触摸图案、指纹等来限制其他人的使用。
最近，已使用具有各种识别装置(诸如密码输入、生物特征等)的电子门锁定设备而不是使用钥匙的机械门锁定设备。
在门锁定设备中，使用触摸方案的门锁定设备具有以下问题。
首先，由于指纹保留在触摸玻璃的表面上，所以密码易于暴露于其他人。
其次，使用触摸方案的门锁定设备价格高，并且当用户戴手套时，触摸输入受限。
第三，由于显示数字的特定区域需要被触摸，所以对于具有弱视力或视觉障碍的人难以使用，并且其他人可通过隐藏照相机而轻易找出密码。
第四，由于根据数字组合方案生成密码，所以安全性低。
发明内容
已作出本公开以解决在现有技术中存在的上述问题，同时完整地保留由现有技术所实现的优势。
本公开的一方面提供具有基于力的触摸界面的安全装置，该安全装置能够使用识别剪力的基于力的触摸界面来增强安全性。
本公开的另一方面提供具有基于力的触摸界面的安全装置，该安全装置可通过利用诸如应变仪的力传感器而以高安全性使用。
根据本公开的示例性实施方式，具有基于力的触摸界面的安全装置包括：触摸输入器，该触摸输入器包括触摸板以及力传感器，该触摸板用于触摸输入，该力传感器在垂直于触摸板的触摸表面的方向上被连接构件以预定距离隔开并且在多个测量点处测量施加至触摸板的按压力；以及处理器，该处理器被配置为使用由力传感器测量的按压力的大小来识别剪力的方向，以将所识别的剪力的方向与先前注册的安全码的剪力的方向相比较，并且根据比较结果确定是否停用安全性。
力传感器可包括三个或多个力传感器，该三个或多个力传感器通过连接构件而连接至与触摸板的触摸表面相对的表面。
力传感器可测量相互不同位置中的按压力。
力传感器可以是应变仪。
处理器可包括：控制器，该控制器通过使用通过力传感器中的多个力传感器测量的按压力的大小跟踪触摸位置的轨迹的改变来识别剪力的方向；以及安全处理器，该安全处理器将由控制器识别的剪力的方向与先前注册的安全码的剪力的方向相比较，并且根据比较结果停用安全性或保持安全操作。
控制器可使用测量的按压力的大小来计算触摸位置，并且使用所计算的触摸位置与先前计算的触摸位置之间的差来计算剪力的方向。
控制器可根据输入相同方向的剪力的输入时间来确定在对应剪力的方向上重复输入的数量。
处理器可根据重复输入的数量输出反馈。
根据本公开的另一示例性实施方式，具有基于力的触摸界面的安全装置包括：触摸输入器，该触摸输入器包括触摸垫以及力传感器，该触摸垫在触摸输入施加至触摸板的触摸表面时测量对应触摸点，该力传感器在垂直于触摸表面的方向上被连接构件以预定距离隔开并且在多个测量点处测量施加至触摸板的按压力；以及处理器，该处理器被配置为根据施加至触摸输入器的触摸输入来识别触摸输入顺序，将所识别的触摸输入顺序与先前注册的安全码的触摸输入顺序相比较，并且确定是否停用安全性。
触摸垫可使用电阻覆盖、电容覆盖、表面声波以及红外束中的任一种触摸识别技术。
力传感器可包括三个或多个力传感器，该三个或多个力传感器通过连接构件而连接至与触摸板的触摸表面相对的表面。
力传感器可以是应变仪。
处理器可包括：第一控制器，该第一控制器通过使用通过力传感器中的多个力传感器测量的按压力的大小跟踪触摸位置的轨迹的改变来识别剪力的方向；第二控制器，该第二控制器控制触摸垫识别施加触摸输入的触摸位置；以及安全处理器，该安全处理器将由第一控制器识别的剪力的方向以及由第二控制器识别的触摸位置与先前注册的安全码的剪力的方向和触摸位置相比较，并且根据比较结果停用安全性或保持安全操作。
第一控制器可使用测量的按压力的大小来计算触摸位置，并且使用所计算的触摸位置与由第二控制器识别的触摸位置之间的差来计算剪力的方向。
第一控制器可基于通过触摸垫识别的触摸位置作为开始点并且将通过力传感器识别的触摸位置作为结束点计算向量。
处理器可在安全码注册之前或之后提供触摸输入训练功能，使得用户的触摸输入方法一致。
附图说明
通过结合附图的以下详细说明，本公开的上述以及其他目标、特征和优点将更加显而易见。
图1是根据本公开的示例性实施方式的具有基于力的触摸界面的安全装置的框图。
图2是示出图1所示的触摸输入器100的结构的视图。
图3是示出根据本公开的示例性实施方式的根据力触摸的按压力的方向的视图。
图4是示出根据本公开的示例性实施方式的注册安全装置的安全码的过程的流程图。
图5是示出根据本公开的示例性实施方式的停用安全性装置的安全的过程的流程图。
图6是根据本公开的另一示例性实施方式的具有基于力的界面的安全装置的框图。
图7和图8是示出根据本公开的另一示例性实施方式的安全码的实例的视图。
图9是示出根据本公开的另一示例性实施方式的注册安全装置的安全码的过程的流程图。
图10是示出根据本公开的另一示例性实施方式的用于停用安全性装置的安全的方法的流程图。
具体实施方式
术语“包含(comprise)”以及本发明中描述的诸如“包括(includes)”、“含有(comprises)”或“具有(has)”的变体将被理解为暗示包含已陈述的元件，而非排除任何其他元件，除非明确说明相反。
此外，说明书中描述的术语“…器(-er)”、“…装置(-or)”和“模块”是指用于处理至少一种功能和操作的单元，并可通过硬件组件或软件组件及其组合来实现。诸如“一(a)”或“该(the)”的冠词可包括复数形式，除非在描述本公开的语境中表示相反。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。
本公开提出具有基于力的触摸界面的安全装置，该安全装置能够识别当通过力传感器施加触摸输入时生成的剪力的大小、方向等。本文中，剪力是当在对角线方向上按压(而不是在精确竖直方向上按压)触摸表面的某些点时，在触摸界面的触摸表面的横向方向上生成的力，其也称为摩擦力。
本公开中提出的具有基于力的触摸界面的安全装置可应用于移动终端、便携式计算机、车辆手套箱锁定设备、门锁定设备或数字门锁等。
图1是根据本公开的示例性实施方式的具有基于力的触摸界面的安全装置的框图。
如图1所示，安全装置包括触摸输入100、处理器200、存储器300、以及输出400。
触摸输入100(基于力的触摸界面)包括触摸板110和力传感器120。
触摸板110接收力触摸。触摸板110可具有平板形状或弯曲平板形状，并且可以由诸如玻璃或塑料的各种材料形成。力传感器120感测施加于触摸板110的特定点的力触摸。力触摸是指当触摸触摸板110的表面上的特定点时施加带有方向性的具有预定量值或者更大量值的按压力的行为。
力传感器120包括三个或更多个力传感器。力传感器中的每一个在彼此不同的位置测量按压力的量值(强度)。即，力传感器120输出在多个不同的测量点测量的多个按压力的量值。力传感器测量预定周期的按压力的量值，并将所测量数据临时存储到存储器300中。
在此，通过触摸力测量应变率的应变仪可以用作力传感器。
处理器200包括控制器210、计时器230、以及安全处理器240。
当将力触摸施加于触摸板110的一个点时，控制器210从多个力传感器接收在相应测量点(感测点)测量(感测)的信号。控制器210基于多个按压力的量值计算触摸位置和剪力的量值和方向。
在此，控制器210使用触摸位置计算算法计算触摸位置。控制器210通过将触摸位置代入力矩等式计算触摸位置。控制器210基于计算触摸位置的轨迹计算剪力的方向。换言之，控制器210根据施加力触摸时按压力的方向的改变追踪触摸位置，并基于触摸位置的轨迹的改变计算剪力的方向。
控制器210根据输入具有相同的方向和/或相同的量值的按压力的过程中的时间确定相应力触摸的重复输入次数。例如，当在一个方向上输入按压力达三秒或更长的时间时，控制器210识别在相同的方向上重复输入两次剪力。
计时器230测量时间，并且当预定时间过去之后，计时器230生成事件信号。处理器220可具有一个或多个计时器230。
当存在来自用户的注册安全码的请求时，安全处理器240根据确定过程执行安全码的注册。使用触摸位置以及剪力的量值和方向中的一个或多个生成安全码。例如，安全码可以通过结合剪力方向(按压力方向)而生成或者通过将触摸位置和剪力方向结合而生成。
当存在注册安全码的请求时，安全处理器240控制控制器210以激活触摸输入100。安全处理器240通过控制器210感测力触摸并使用通过力触摸输入的数据生成安全码。此外，安全处理器240注册(设置)所生成的安全码并将所注册(或设置)的安全码存储在存储器300中。
此后，当存在停用安全性的请求时，安全处理器240激活触摸输入100并从用户接收安全码。安全处理器240确定用户输入的安全码与先前注册的安全码是否匹配。
当输入安全码与先前注册安全码匹配时，安全处理器240停用安全性。然而，如果输入安全码与先前注册安全码不匹配时，安全处理器240保持安全操作。在此，安全处理器240以视觉信息、听觉信息、以及触觉信息中的一种或多种的形式通知用户输入安全码与先前注册安全码之间不匹配。
当输入安全码与注册安全码之间的不匹配重复大于确定次数时，在确定的时间期间，安全处理器240限制触摸输入。
存储器300存储映射表、安全码、音频信号等等。存储器300临时存储通过触摸输入100施加的力触摸输入。
存储器300存储用于控制安全装置的操作的软件，用于计算剪力的量值和方向的算法等等。将根据安全装置的操作的输入输出数据存储在存储器300中。
输出400在处理器200的控制下根据触摸输入输出反馈、声音效果、警报信号等等。输出400包括振动器410和音频输出420。输出400可以包括用于显示视觉信息的显示器(未示出)。
振动器410生成对应于力触摸的振动强度和振动图案。换言之，振动强度和振动图案根据剪力的量值和方向以及重复输入的数量而变化。振动器410可以合成不同的振动并且输出或者依次输出合成振动。
本文中公开的各种实施方式(包括安全装置和/或其元件的实施方式)可使用耦接至存储器(或其他非易失性机器可读记录介质)的一个或多个处理器来实现，存储器存储计算机可执行指令以使得处理器执行上述功能，包括关于触摸输入100、处理器200、存储器300、以及输出400所描述的功能。
图2是示出了图1中示出的触摸输入100的结构的视图。
如图2所示，触摸输入100包括触摸板110、力传感器120、弹性体130、支撑件135、以及连接构件140。
如图2所示，触摸板110可以平坦的垫来实现。在这个实施方式中，作为实例描述了触摸板110以平坦的垫的形式实现的情况，但本公开不限于此并且触摸板110还可以具有弯曲平板形状。
触摸板110的第一表面111是向其施加力触摸的触摸表面。触摸板110感测第一表面111上的对象(诸如，用户的手指、触控笔等)的力触摸。
连接构件140的一端连接至触摸板110的第二表面112，并且其另一端连接至弹性体130的一端。即，连接构件140连接触摸板110和弹性体130。
支撑件135和力传感器120a或120b布置在弹性体130的另一端。力传感器120a或120b安装成与触摸板110的第一表面111间隔开确定距离T。当施加基于力的触摸时，力传感器120a或120b在其安装位置测量施加于触摸板110的第一表面111的按压力F。在此，触摸板110的第一表面111与力传感器120a或120b之间的距离T可以根据向其施加触摸输入100的设备的说明书来调节。
弹性体130通过施加于第一表面111的按压力而在触摸板110的第一表面111的垂直方向上变形，从而将力传递至力传感器120的按压力传感器120a和120b。
支撑件135支撑弹性体130并将弹性体130连接至基板115。
当施加触摸输入时，触摸输入100的结构便于生成剪力以允许准确地识别剪力。
在下文中，将描述用于计算基于力的触摸界面中的触摸位置的方法。在此，如图2所示，将举例描述两个力传感器120a和120b分别安装在触摸板110下方的不同的点处的情况。
如图2所示，当用户的施加按压力的手指接触触摸板110的第一表面111的一个点时(力触摸)，控制器210基于当对象接触第一表面111时由力传感器120a和120b测量的数据来计算通过对象触摸的点作为第一触摸位置P1。换言之，第一触摸位置P1(在力触摸的输入的初始阶段计算的触摸位置)是指用户的手指实际上触摸的点。
此后，当触摸板110的第一表面111上的用户的手指改变按压力的方向时，控制器210使用通过力传感器120a和120b测量的数据计算第二触摸位置P2。
在此，控制器210使用力矩等式根据力触摸输入计算触摸位置P1和P2。
图3是示出了根据本公开的示例性实施方式的根据力触摸的剪力的方向的视图。
当用户的手指将力触摸施加于触摸板110的点时，控制器210通过力传感器120收集由多个测量点测量的力数据。控制器210使用收集的力数据计算触摸位置P触摸。触摸位置P触摸(实际触摸位置)是首先计算的有关力触摸输入的触摸位置。
当保持处于与一个点接触的状态中的用户的手指施加按压力时，同时在一个方向上倾斜，控制器210通过力传感器120测量多条力数据，并使用多条所测量的力数据计算触摸位置。控制器210基于先前计算的触摸位置作为起点和当前计算的触摸位置作为终点来计算向量。即，控制器210使用所计算的触摸位置基于力触摸计算剪力的方向。剪力的方向可以分成多个方向。剪力的方向可以分成如在图3中示出的八个方向(D1至D8)，但本公开不限于此。
例如，当所识别的触摸位置从P触摸改变成P当前时，控制器210识别按压力方向作为第六方向D6。
图4是示出了根据本公开的示例性实施方式的注册安全装置的安全码的过程的流程图。
当存在来自用户的注册安全码的请求时，在操作S110中，安全处理器240进入安全码注册模式。例如，当输入单独提供的安全码记录按钮时，安全处理器240进入安全码注册模式。
在操作S120中，安全处理器240通过控制器210感测施加于触摸板110的力触摸。当将力触摸施加于触摸板110的特定点时，力传感器120的力传感器120a和120b测量按压力的量值(强度)。控制器210从力传感器120收集在预定周期所测量的按压力的量值。
当施加力触摸时，在操作S130中，控制器210识别按压力的方向。控制器210使用所测量的按压力的量值计算触摸位置。控制器210基于所计算的触摸位置的轨迹的改变识别剪力的方向。控制器210将按压力的识别方向临时存储在存储器300中。
在操作S140中，安全处理器240确定触摸输入是否已完成。当触摸输入还没完成时，安全处理器240识别预定周期的剪力的方向并将其临时存储在存储器300中。
当触摸输入已完成时，在操作S150中，安全处理器240利用剪力的识别方向生成安全码并注册所生成的安全码。当识别剪力的四个或更多个方向时，安全处理器240利用按压力的识别方向生成安全码。例如，当第六方向D6、第三方向D3、第八方向D8、以及第四方向D4依次被识别为剪力的方向时，安全处理器240生成D6-D3-D8-D4作为安全码。
在上述示例性实施方式中，举例描述用户一旦输入安全码的情况，但是当注册安全码时，可以反复两次或更多次接收要注册的安全码并且当反复输入的安全码匹配时，注册安全码。
图5是示出了根据本公开的示例性实施方式的停用安全装置的安全的过程的流程图。
在操作S210中，安全处理器240接收停用安全性的请求。当存在停用安全性的请求时，安全处理器240激活触摸输入100。
在操作S220中，控制器210在安全处理器240的控制下感测施加于触摸板110的力触摸。当感测施加于触摸板110的一个点的力触摸时，力传感器120测量按压力的量值并将所测量的量值发送至控制器210。
在操作S230中，控制器210使用所测量的按压力的量值计算触摸位置并基于所计算计算的触摸位置的轨迹的改变识别剪力的方向。控制器210将剪力的识别方向临时存储在存储器300中。
在操作S240中，安全处理器240确定安全码的输入是否已完成。控制器210确定是否释放力触摸。当释放力触摸时，控制器210确定安全码的输入已完成。
在操作S250中，安全处理器240将输入安全码与先前注册安全码进行比较。即，安全处理器240将输入剪力方向的序列与先前注册安全码的剪力方向的序列进行比较。
在操作S260中，安全处理器240根据比较结果确定输入安全码与先前注册安全码是否匹配。
当所输入安全码与先前注册安全码匹配时，在操作S270中，安全处理器240停用安全性。再次，安全处理器240通过输出400输出表示停用安全性的通知。
然而，如果所输入安全码与先前注册安全码不匹配，在操作S280中，安全处理器240保持安全操作。在此，安全处理器240通过输出400输出表示停用安全性的故障的警告。
图6是根据本公开的另一示例性实施方式的具有基于力的界面的安全装置的框图。
如图6所示，安全装置包括触摸输入100、处理器200、存储器300、以及输出400。
触摸输入100(允许基于力的触摸输入的基于力的触摸界面)包括力传感器120和触摸垫130。触摸输入100的施加触摸输入的触摸区域包括仅允许施加基于力的触摸(或剪力触摸)的区域、仅允许施加普通触摸的区域、以及允许施加普通触摸和基于力的触摸的区域中的一个或多个。
触摸输入100具有如图3中示出的这样的结构，其中用触摸垫130代替图3的触摸板110。已描述了触摸输入100的结构，因此将省去对其的详细说明。
当输入部分(诸如，用户的手指、触控笔等)接触触摸表面(接触表面)的一个或多个点时，触摸板触摸垫130感测输入部分。触摸垫130使用电阻覆盖、电容覆盖、表面声波、以及红外束中的任一个触摸识别技术。触摸垫130也可以实现为与显示器结合的触摸屏。
当触摸触摸垫130的表面时，力传感器120在多个不同的测量点测量施加于触摸垫130的具有方向性的按压力。力传感器120包括三个或更多个力传感器并安装在不同的位置。例如，力传感器分别安装在触摸垫的四个角。
在此，作为力传感器，可以使用基于触摸力测量应变率的应变仪。
处理器200包括第一控制器210、第二控制器220、计时器230、以及安全处理器240。
当将触摸输入施加于触摸垫130的触摸表面的点时，第一控制器210和第二控制器220感测触摸输入并计算触摸位置。在此，触摸输入分类为普通触摸和力触摸。普通触摸是指使用户的手指与触摸垫130的表面(触摸表面)的一个点接触的行为，以及力触摸是指当用户的手指触摸触摸垫130的触摸表面的一个点时施加具有预定量值或更大量值的按压力的行为。
当触摸输入应用于触摸垫130时，第二控制器220从触摸垫130接收对应于触摸点的信号(或者多个信号)。第二控制器220处理传送的(多个)信号并且传输对应的触摸位置(坐标值)至第一控制器210和安全处理器230。在此，第二控制器220基于传送的(多个)信号计算用户的手指在触摸垫130的表面上接触的接触区的中心坐标作为触摸位置。因此，安全处理器230可以能够识别触摸垫130的触摸点。
当力触摸施加至触摸垫130时，第一控制器210从多个力传感器接收在相应的测量点(感测点)测量(感测)的信号。在此，多个力传感器测量施加至触摸垫130的按压力的大小。第一控制器210使用通过多个力传感器测量的按压力计算剪力的大小和方向。此外，第一控制器210可以使用测量的按压力的大小计算触摸位置。在此，第一控制器210使用力矩方程计算触摸位置。
第一控制器210使用触摸垫130测量的触摸位置与力传感器120测量的触摸位置之间的差异(误差)计算剪力的方向。例如，第一控制器210基于触摸垫130测量的触摸位置作为起点和力传感器120测量的触摸位置作为终点计算向量。
第一控制器210根据力触摸输入的时间确定相同方向的剪力的重复输入的数量。第一控制器210根据力触摸输入的时间确定具有相同大小的剪力的重复输入的数量。
定时器230测量触摸输入时间并且输出测量时间，或者当确定时间已过去时，定时器230生成事件信号。处理器200可以具有两个或多个定时器230。
当存在来自用户的注册安全码的请求时，安全处理器240根据确定的流程执行安全码的注册。安全码通过触摸位置、剪力的大小、剪力的方向、触摸输入时间、及期间没有触摸输入的空闲时间，或者其两个或多个的结合中的任一个生成。
当存在注册安全码的请求时，安全处理器240控制第二控制器220和第一控制器210激活触摸输入100。安全处理器240通过第二控制器220和第一控制器210识别触摸输入。安全处理器240基于识别的触摸输入生成安全码并且注册(设置)生成的安全码。即，安全处理器240将生成的安全码存储在存储器300中。
此后，当存在停用安全性的请求时，安全处理器240激活触摸输入100以从用户接收安全码。安全处理器240确定用户输入的安全码是否与先前注册的安全码匹配。
当输入的安全码与先前注册的安全码匹配时，安全处理器240停用安全性。
然而，如果输入的安全码与先前注册的安全码不匹配，安全处理器240保持安全操作。在此，安全处理器240以视觉信息、听觉信息、及触觉信息的一种或多种的形式通知用户关于输入的安全码与先前注册的安全码不匹配。
当输入的安全码与先前注册的安全码之间的不匹配重复超过确定次数时，安全处理器240在确定时间期间限制触摸输入。
存储器300存储映射表、安全码、音频信号、触摸位置计算算法、剪力大小计算算法、剪力方向计算算法等。存储器300暂时存储通过触摸输入100施加的力触摸输入。
存储器300存储用于控制安全装置的操作的软件等。根据安全装置的操作的输入/输出数据存储在存储器300中。在这个实施方式中，公开了存储器300提供在处理器200外部，但是本公开内容不限于此并且存储器300可以布置在处理器200内部。
输出设备400在处理器200的控制下根据触摸输入输出反馈、声音效果、警报信号等。输出设备400包括振动器410和音频输出420。输出设备400可包括显示视觉信息的显示器(未示出)。
振动器410生成对应于触摸输入的振动强度和振动图案。振动器410可以合成不同的振动并且输出或者顺次输出合成的振动。
在本示例性实施方式中，作为实例描述了使用振动的触觉信息输出为反馈信号的情况，但是本公开内容不限于此并且可以进行各种设计修改。例如，输出设备400可以使用可以吸收热量或者产生热量的元件基于冷和暖的感觉输出触觉信息作为反馈信号。
音频输出420输出诸如报警声、声音效果、引导消息、警告信息等的一种或多种信号。音频输出420在安全处理器240的控制下输出对应于触摸输入的声音效果。
图7和8是示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的安全码的实例的视图。在这个实施方式中，剪力的大小分类为“强”和“弱”并且时间分类为“长”和“短”。
根据图7，安全码可以使用与识别的剪力相同大小的剪力的保持时间生成。当剪力的大小超过第一阈值Fth1时，处理器200识别大小为“弱”，并且当剪力的大小超过第二阈值Fth2时，处理器200识别大小为“强”。当期间保持相同大小的剪力的保持时间小于3秒时，处理器200识别保持时间为“短”，并且当期间相同大小的剪力保持超过3秒时，处理器200识别保持时间为“长”。
参考图8，安全码还可以使用剪力的大小和触摸输入的空闲时间生成。触摸输入的空闲时间是目前的触摸输入与下一个触摸输入之间的间隔。即，空闲时间是指期间没有进行触摸输入的时间。
当剪力的大小超过第一阈值Fth1时，处理器200识别大小为“弱”，并且当剪力的大小超过第二阈值Fth2时，处理器200识别大小为“强”。处理器200进一步通过定时器230测量期间剪力保持为“0”的空闲时间，并且根据测量的空闲时间识别“长”或者“短”。例如，当空闲时间在2秒内时，处理器200识别空闲时间为“短”，并且当空闲时间超过2秒时，处理器200识别空闲时间为“长”。
图9是示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的注册安全装置的安全码的过程的流程图。
当存在来自用户的注册安全码的请求时，安全装置的处理器200在操作S310中进入安全码注册模式。
处理器200在操作S320中感测通过触摸输入100施加的触摸输入。当感测到触摸输入时，处理器200确定对应的触摸输入是否是一般触摸或者力触摸。当施加触摸输入时，处理器200使用通过力传感器测量的按压力的大小计算剪力的大小。当计算的剪力大小小于阈值时，处理器200确定触摸输入为一般触摸，并且当计算的剪力大小大于阈值时，处理器200确定触摸输入为力触摸。
处理器200在操作S330中根据通过触摸输入100施加的触摸输入识别触摸位置和剪力的大小和方向。第二控制器220从触摸垫130接收对应于触摸点的(多个)信号，处理所接收的(多个)信号，并且输出对应的触摸位置(坐标值)。第一控制器210基于通过多个力传感器测量的按压力的大小计算触摸位置。第一控制器210使用计算的触摸位置与从第二控制器220输出的触摸位置之间的误差计算剪力的方向。换言之，第一控制器210基于由触摸垫130测量的触摸位置作为起点和由多个力传感器测量的触摸位置作为终点计算向量。
处理器200在存储器300中存储识别的触摸输入顺序。换言之，处理器200将作为触摸位置和剪力的大小和方向的结合输入的触摸输入顺序存储在存储器300中。
处理器200在操作S340中确定触摸输入是否已完成。当接收到表示触摸输入完成的信号时，处理器200确定触摸输入已完成。替换地，当触摸输入停止之后预设时段期间不存在触摸输入时，处理器200识别触摸输入已完成。
当触摸输入完成时，处理器200在操作S350中生成识别的触摸输入顺序作为安全码并且在存储器300中注册生成的安全码。安全码，作为识别的触摸输入顺序，是作为触摸位置、剪力的大小、剪力的方向、触摸输入保持时间、及触摸输入空闲时间的一种或两种或更多的结合输入的触摸输入顺序。
图10是示出了根据本公开内容的另一示例性实施方式的停用安全装置的安全性的方法的流程图。
处理器200在操作S410中的安全操作状态下接收来自用户的停用安全性的请求。例如，当感测到施加于触摸输入100的触摸表面的触摸或者在空闲状态输入单独提供的按钮时，处理器200识别感测的触摸或者输入按钮为停用安全性的请求。
当存在停用安全性的请求时，处理器200在操作S420中感测通过触摸输入100施加的触摸输入。在此，第一控制器210通过多个力传感器测量施加至触摸垫的按压力的大小，并且基于测量的按压力的大小计算触摸位置。控制器220测量进行触摸的点。
处理器200在操作S430中根据感测的触摸输入和剪力的大小和方向识别触摸位置。第一控制器210使用计算的触摸位置与通过触摸垫130测量的触摸位置之间的差异识别剪力的方向。
处理器200在操作S440中确定安全码的输入是否已完成。当安全码的输入没有完成时，处理器200继续识别触摸输入并且在存储器300中暂时存储识别的触摸输入顺序。
当安全码的输入完成时，处理器200在操作S450中比较输入的安全码与先前注册的安全码。处理器200确定暂时存储在存储器300中的触摸输入顺序是否与先前注册的触摸输入顺序匹配。
处理器200在操作S460中确定输入的安全码是否与先前注册的安全码匹配。当输入的安全码与先前注册的安全码匹配时，处理器200在操作S470中停用安全性。
然而，如果输入的安全码与先前注册的安全码不匹配，处理器200在操作S480中保持安全操作。
在本示例性实施方式中，作为实例描述了触摸输入作为触摸位置和剪力的大小和方向的结合生成的情况，但是本公开内容不限于此并且触摸输入还可以作为剪力的大小和方向的结合生成。
因为用户不习惯适当强度的按压力、触摸输入时间等，所以根据本公开内容的安全装置提供输入训练使得用户的输入方法在安全性的注册前后一致。
根据本公开内容的安全装置可以为每个用户不同地设置信息，该信息设置为可区别地识别用户通过基于力的触摸界面的触摸输入。换言之，安全装置根据用户在初始阶段的触摸输入重复测量剪力的大小(强度)、触摸输入时间等以设置适当的触摸输入识别水平的有效范围。
如上所述，根据本公开内容，因为安全码使用识别剪力的基于力的触摸界面作为触摸位置和剪力的方向的结合生成，所以安全性可以提高。
根据本公开内容，因为提供利用诸如应变计的力传感器的基于力的界面，所以可以保持并且容易地使用高级别的安全性。
此外，根据本公开内容，指纹可能不保持在触摸界面上，并且因为没有必要布置数字按钮，所以安全装置可以安装在小区域中。根据本公开内容的安全装置可以用于各种领域，诸如数字门锁、车辆手套箱锁定装置、车门锁定装置等。
虽然根据本公开内容的示例性实施方式的所有元件已描述为耦接或者耦接并且操作为一个元件，但是本公开内容不限于示例性实施方式。即，在本公开内容的目的的范围内，所有这些元件可以选择性地耦接并且操作为一个或多个元件。这些元件可以实现为每个单独的硬件，但是这些元件的全部或部分可以选择性地结合成具有执行由单个或多个硬件组合的部分或全部功能的程序模块的计算机程序。本公开内容的领域的普通技术人员可以容易地推理出形成计算机程序的代码和代码段。这种计算机程序可以存储在由计算机读取的计算机可读介质中，由计算机读取和执行，从而实现本公开内容的示例性实施方式。
在上文中，虽然已参考示例性实施方式及附图描述了本公开内容，但是本公开内容不限于此，在不背离在以下权利要求书中要求保护的本公开内容的精神和范围的前提下，可由本公开内容所属领域的技术人员作出各种修改和改变。
图中的每个元件的符号
110：触摸板
120：力传感器
210：控制器
230：定时器
240：安全处理器
300：存储器
410：振动器
420：音频输出
S110：进入安全码注册模式
S120：感测力触摸
S130：识别剪力的方向
S140：触摸输入完成？
S150：通过识别剪力的方向生成安全码并且注册安全码
S210：接收停用安全性的请求
S220：感测力触摸
S230：识别剪力的方向
S240：输入安全码完成？
S250：比较输入的安全码与先前注册的安全码
S260：匹配？
S270：停用安全性
S280：保持安全性
130：触摸垫
120：力传感器
210：第一控制器
220：第二控制器
230：定时器
240：安全处理器
300：存储器
410：振动器
420：音频输出
S310：进入安全码注册模式
S320：感测力触摸
S330：识别触摸位置和剪力的大小和方向
S340：触摸输入完成？
S350：通过识别触摸位置和剪力的大小和方向生成安全码并且注册安全码
S410：接收停用安全性的请求
S420：感测力触摸
S430：识别触摸位置和剪力的大小和方向
S440：输入安全码完成？
S450：比较输入的安全码与先前注册的安全码
S460：匹配？
S470：停用安全性
S480：保持安全性。

Claims (16)

1.一种安全装置，具有基于力的触摸界面，所述安全装置包括：
触摸输入器，所述触摸输入器包括：触摸板，用于触摸输入；以及力传感器，在垂直于所述触摸板的触摸表面的方向上被连接构件以预定距离隔开，所述力传感器被配置为在多个测量点处测量施加至所述触摸板的按压力；以及
处理器，被配置为使用由所述力传感器测量的所述按压力的大小来识别剪力的方向，以将所识别的剪力的方向与先前注册的安全码的剪力的方向相比较，并且根据比较结果确定是否停用安全性，
其中，所述处理器包括控制器，所述控制器根据输入相同方向的剪力的输入时间来确定在对应剪力的方向上重复输入的数量。
2.根据权利要求1所述的安全装置，其中，所述力传感器包括三个或多个力传感器，所述三个或多个力传感器通过所述连接构件连接至与所述触摸板的所述触摸表面相对的表面。
3.根据权利要求2所述的安全装置，其中，所述三个或多个力传感器测量相互不同位置中的按压力。
4.根据权利要求3所述的安全装置，其中，所述三个或多个力传感器是应变仪。
5.根据权利要求1所述的安全装置，其中，所述控制器被配置为通过使用通过多个力传感器测量的按压力的大小跟踪触摸位置的轨迹的改变来识别剪力的方向；并且
所述处理器还包括：
安全处理器，被配置为将由所述控制器识别的剪力的方向与先前注册的安全码的剪力的方向相比较，并且根据比较结果停用安全性或保持安全操作。
6.根据权利要求5所述的安全装置，其中，所述控制器使用测量的所述按压力的大小来计算所述触摸位置，并且使用所计算的触摸位置与先前计算的触摸位置之间的差来计算剪力的方向。
7.根据权利要求1所述的安全装置，其中，所述处理器根据所述重复输入的数量输出反馈。
8.一种安全装置，具有基于力的触摸界面，所述安全装置包括：
触摸输入器，包括：触摸垫，在触摸输入施加至触摸板的触摸表面时测量触摸点；以及力传感器，在垂直于所述触摸表面的方向上被连接构件以预定距离隔开，所述力传感器在多个测量点处测量施加至所述触摸板的按压力；以及
处理器，被配置为根据施加至所述触摸输入器的触摸输入来识别触摸输入顺序，将所识别的触摸输入顺序与先前注册的安全码的触摸输入顺序相比较，并且确定是否停用安全性，
其中，所述处理器包括控制器，所述控制器根据输入相同方向的剪力的输入时间来确定在对应剪力的方向上重复输入的数量。
9.根据权利要求8所述的安全装置，其中，所述触摸垫使用电阻覆盖、电容覆盖、表面声波以及红外束中的任一种触摸识别技术。
10.根据权利要求8所述的安全装置，其中，所述力传感器包括三个或多个力传感器，所述三个或多个力传感器通过所述连接构件连接至与所述触摸板的所述触摸表面相对的表面。
11.根据权利要求10所述的安全装置，其中，所述三个或多个力传感器是应变仪。
12.根据权利要求8所述的安全装置，其中，所述处理器包括：
第一控制器，被配置为通过使用通过多个力传感器测量的所述按压力的大小跟踪触摸位置的轨迹的改变来识别剪力的方向；
第二控制器，被配置为控制所述触摸垫识别施加触摸输入的触摸位置；以及
安全处理器，被配置为将由所述第一控制器识别的剪力的方向以及由所述第二控制器识别的触摸位置与先前注册的安全码的剪力的方向和触摸位置相比较，并且根据比较结果停用安全操作或保持安全操作。
13.根据权利要求12所述的安全装置，其中，所述第一控制器使用测量的按压力的大小来计算所述触摸位置，并且使用所计算的触摸位置与由所述第二控制器识别的触摸位置之间的差来计算剪力的方向。
14.根据权利要求13所述的安全装置，其中，所述第一控制器基于通过所述触摸垫识别的所述触摸位置作为开始点并且将通过所述力传感器识别的所述触摸位置作为结束点计算向量。
15.根据权利要求8所述的安全装置，其中，所述处理器在安全码注册之前或之后提供触摸输入训练功能，使得用户的触摸输入方法一致。
16.根据权利要求8所述的安全装置，其中，使用触摸位置、剪力的大小和方向、触摸输入保持时间以及触摸输入空闲时间中的任意一个或多个生成所述安全码。
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