CN1413322A

CN1413322A - 借记卡购物

Info

Publication number: CN1413322A
Application number: CN00817645A
Authority: CN
Inventors: 李纳斯·维比; 彼得·埃里克森; 克里斯特尔·法拉尤斯; 克里斯托佛·斯坎兹
Original assignee: Anoto AB
Current assignee: Anoto AB
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2003-04-23
Also published as: RU2002119570A; WO2001048592A1; MXPA02006344A; CA2393923A1; EP1244956A1; BR0016683A; KR100784577B1; AU2568001A; KR20020065596A; JP2003518689A

Abstract

一种用于处理借记卡购物的装置具有：一个数字笔(1，1′)，其用于当买方用该数字笔上的笔尖(17)在实际借记卡收据(2，40)上签字时以数字形式记录借记卡买方签字。该装置还具有一个信号处理装置(16，33)，该信号处理装置通过存储数字签字和与有关的数字购物信息产生对应于实际借记卡收据的数字借记卡收据，所述实际借记卡收据涉及借记卡购物。也公开了一种借记卡收据和处理借记卡购物的方法。

Description

借记卡购物

发明领域

本发明涉及一种处理借记卡购物的装置和方法以及借记卡收据。

发明背景

为使借记卡(charge card)购物生效，买方通常需要出示他的借记卡，并在包含购物金额和借记卡号等购物信息的借记卡收据上签字确认。

借记卡收据可以是预先印好、由卖方亲手填写购物信息的借记卡收据。某些信息，如借记卡号，可以使用特殊装置用制成的印模加入到借记卡。买方在借记卡收据上签字后将收到收据的副本，卖方保存收据正本。正本随后将送到卖方银行。在银行，借记卡收据上的信息被输入到计算机，作为将钱从买方帐户划拨到卖方帐户的依据。

借记卡收据的这种处理方式的缺点是容易出现差错、实际处理时间长，因为所有这一切完全是人工完成的。例如，卖方可能会在收据上写入错误信息、银行可能会在其计算机系统内输入错误信息。

一些卖方有一个与现金出纳机相连的借记卡读卡机，在一定程度上可以简化处理。当买方希望用借记卡购物时，卖方通过借记卡读卡机调出借记卡；读卡机从借记卡读出卡的信息，并将信息送到现金出纳机；出纳机打印出供买方签字的借记卡收据，从而大大降低了收据差错的风险。在某些情况下，买方保留签字收据的副本，卖方保留正本；在另外一些情况下，也可以由买方在卖方保留的收据上签字，收到注明通过借记卡实现购物、但是没有买方签字副本的另一张收据。在上述两种情况，有关借记卡购物的信息可以以数字形式发送到银行。

不过，卖方或银行仍必须存储实际借记卡收据作为买方日后提出未进行过已计入其帐户的购物时的证据。

另外，买方通过键盘显示他的个人识别号确认购买。在这种情况下，所有借记卡收据信息以数字形式被发送到银行。不过，保密问题不大，因为查明属于某借记卡的个人识别号比伪造持卡人签字容易。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分纠正上述问题。

本目的是通过权利要求1的装置、权利要求18的方法和权利要求22的借记卡收据实现的。

更具体地说，根据本发明的第一方面提供了用于处理借记卡购物的装置。该装置由一个手持装置(最好是数字笔)和一个信号处理装置组成。手持装置用于当买方用其笔尖在实际借记卡收据上签字时以数字形式记录买方的签字；信号处理装置通过存储数字签字与所述实际借记卡收据涉及的借记卡购物的数字信息，产生对应于实际借记卡收据的数字收据。

该装置的一个优点是，买方可以用他将保存的实际借记卡收据上的签字确认购买，而卖方不必在处理实际借记卡收据上花很长时间。将产生包含买方签字、完全以应于并且可以代替原始实际借记卡收据的数字借记卡收据。更具体地说，数字借记卡收据包括在购物实际借记卡收据上手工和/或机器加入的与该购物相关的全部信息。

本发明装置的另一个优点是，不需要对现有借记卡收据处理设施进行重大改动。买方将注意到的唯一改变是，他必须使用数字笔或其它手持装置代替普通钢笔。对于银行来说变化在于，由于信息以数字形式接收，所以不再需要人工输入借记卡购物信息，也不再需要储存借记卡收据。卖方也可以省去实际借记卡收据的处理。

手持装置最好由卖方提供，并且被设计在卖方的设备上使用；不过，该装置也可以属于持卡人。

信号处理装置可以集成到手持装置内。该装置包括一个由处理器执行的软件程序。它也可以通过专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)用硬件实现。信号处理装置还可以以一个与手持装置不相连的装置部分或全部实现。

在本应用中使用的有期限借记卡可以是信用卡、借贷卡或可以用于实现购物，并且需要持卡人签字确认购买的任何其它卡或实物卡。借记卡购物可以包括产品或服务。

本发明的装置可以供以往用预先印好的实际借记卡收据全部人工处理借记卡购物的卖方使用。在这种情况下，当买方使用手持装置在实际借记卡收据上写入其它信息时，该器件可以用于以数字形式记录这一信息。这种数字形式的信息至少部分构成由信号处理装置存储的所述数字购物信息。

因此，手持装置可以用于记录在预先印好的实际借记卡收据上手工填写的全部信息。如果需要的话，信号处理装置可以补充手工填写的信息，包括“例如日期和时间、卖方名称、借记卡收据序号、专用笔识别符(ID)”或类似信息。

手持装置可以有各种类型。例如，它可以包含当买方用它书写时记录其运动的加速度传感器或陀螺传感器。然而，在优选实施例中，手持装置包括一个用于在买方用该装置在实际借记卡收据上书写时记录收据表面图像的光学传感器。因此，不需要运动零件或复杂传感器。

买方所写内容的记录可以通过记录多个带有部分重叠内容的图像和按照国际专利申请WO 99/60467(在此以参考的方式引用)中所述确定这些图像的相对位置完成。

不过，为了方便起见，本装置包括用于在记录图像时识别图像中的位置编码图案以及将各图像中的位置编码图案转换为手持装置在实际借记卡收据上位置坐标的装置。这样，买方在实际借记卡收据上写的内容可以利用信号处理装置以坐标序列的形式存储在存储器中。

在这种情况下，借记卡收据配置有绝对位置编码图案，该位置编码图案对收据上多个绝对位置的坐标编码，以便可以通过连续读取位置编码图案记录买方在借记卡收据上写的内容，从而可以以图形重现的方式(如在计算机屏幕上)记录借记卡收据上的签字。此外，构成签字的坐标序列还可以准确确定签字在借记卡收据上的位置。此特点使对数字借记卡收据与原始实际借记卡收据进行比较，与将顾客的借记卡收据副本与原始实际借记卡收据相比较的传统方法一样可靠。

用于识别位置编码图案、并将其转换为坐标的装置可以通过手持装置中的处理器和适当软件完成。或者，该装置也可以构成本身可以与手持装置或物理上独立的装置结合的信号处理装置的一部分。在后一种情况，手持装置只记录发送到信号处理装置、并经其处理的图像。

在一个实施例中，装置包括一沓预先印好的实际借记卡收据，至少在这些收据的部分表面上有位置编码图案。

这些预先印好的实际借记卡收据看上去与传统的实际借记卡收据非常相象，不同的是至少在部分表面上有位置编码图案，在这(些)部分将用数字笔填写内容。另一个不同是，它们不需要副本，一张收据即可。除需使用数字笔或其它手持装置填写所需购买内容外，这些收据可以以与传统预先印好的借记卡收据的相同方式使用。

作为预先印好的借记卡收据的替代方案，本装置可以使用购物时打印出的借记卡收据。为此，可以通过信号处理装置用收据打印机打印出所述实际借记卡收据。打印出的收据包括说明购物的信息，例如，价格、所购买产品或服务的细目和借记卡号。

本装置包括其整个表面上有位置编码图案的纸，例如单页纸或轴卷纸，这些单页纸或轴卷纸用于打印所述实际借记卡收据。在这种情况下，纸上已预先印好位置编码图案，只需填写购物信息。

不过，在优选实施例中通过信号处理装置使所述收据打印机在至少部分所述的实际借记卡收据上打印出位置编码图案。

本实施例的优点是可以用普通单色纸打印收据。至少在收据上买方将要签名的地方打印位置编码图案。如果买方或卖方要填写其它信息，当然还要在将要填写该信息的地方打印位置编码图案。打印可以分两次完成：打印位置编码图案和打印其它信息。

本装置可以方便地与借记卡读卡机连接以便可以接收读卡机传来的构成部分所述数字购物信息的借记卡号。这样，信号处理装置可以收到从读卡机传来、储存在借记卡上的借记卡号和任何其它信息，并将此信息加到数字借记卡收据上。读卡机还可以构成本装置的一部分，连接可采用有线或无线连接。

在优选实施例中，本装置与现金出纳机连接，以便从同一设备接收至少部分所述数字购物信息。在本实施例中，除借记卡号外的所有购物信息均从现金出纳机获得，然后可以打印在借记卡收据上。现金出纳机还可以构成本装置的一部分，在此连接也可以采用有线或无线连接。

可以使用本装置将数字借记卡收据传送到外部装置(例如银行)。这样整个借记卡收据处理可以自动完成。

上述位置编码图案是国际专利申请WO 00/73983、PCT/SE00/01895、PCT/SE00/01897和PCT/SE00/01898(在此以参考的方式被引用)中描述的优选类型。

根据第二方面，本发明涉及借记卡收据的处理方法，包括以下步骤：向买方提供实际借记卡收据、买方使用书写时以数字形式记录签名的手持装置在收据上签名以及产生包含数字签名和数字购物信息的数字借记卡收据。

根据第三方面，本发明涉及包含至少供买方签字的一个书写区的借记卡收据。该收据带有覆盖至少所述书写区、可以实现签字数字记录的位置编码图案。

根据对本装置的说明，上述方法和借记卡收据的优点是显而易见的。在适当的情况下，有关后者的说明也适用于本方法和借记卡收据。

附图说明

下面将参照附图通过实施例描述本发明，其中

图1以示意图形式描述了本发明装置的第一实施例；

图2以示意图形式描述了本发明装置的第二实施例，本实施例用于在购物时打印实际借记卡收据；

图3是预先印好位置编码图案的一页纸的放大部分示意图；

图4以示意性地说明位置编码图案中符号的构成，和

图5是用于位置编码的4×4符号样本的示意图。

优选实施例说明

图1中所示的用于处理借记卡收据的装置包含一个数字笔1形式的手持装置以及一个预先印好的借记卡收据2。

数字笔1由外形接近钢笔的壳体11构成。在壳体短边处有开口12。

壳体内主要有光学部分、电子部分和电源。

光学部分包含至少一个用于照亮需要复制表面的红外发光二极管13和一个记录二维图像的光敏表面(area)传感器14，如CCD或CMOS传感器。笔也可以包含一个镜头系统(未示出)。红外光被位置编码图案吸收，这样便可以被传感器敏感到。

笔的电源由壳体内的独立盒装电池15提供。

电子部分包含一个带相关存储器的处理器16。该程控处理器完成下述功能。

数字笔1还包含笔尖17。通过该笔尖，使用者可以用普通颜料完成同时被数字笔以数字形式记录的书写内容。

数字笔1还包含可以启动和控制装置的按钮18。最后，它还有一个用于与外部装置无线短距离通讯(例如通过红外光或无线电波)的收发器19。

借记卡收据2是预先印好的，它有多个书写区20。这些书写区是为各种购物信息项目(如由卖方人工填写的借记卡号、购物细目和价格)设计的。收据2还有一个供买方签字的书写区21。

印在借记卡收据整个表面的是位置编码图案(position-codingpattern)5。位置编码图案5具有如下特征，即如果记录一给定最小尺寸图案的任意部分，可以明确确定其在位置编码图案内和在借记卡收据上的位置。

位置编码图案5可以采用上述US 5,852,434中公开的形式。在US5,852,434中，对每个位置都用特定的符号进行编码。

不过，位置编码图案最好采用上述国际申请中公开的形式。在这些申请中，每个位置由多个符号编码，每个符号构成多个位置编码的一部分。

位置编码图案由若干形式的符号组成。在PCT/SE00/01085中公开的一个例子中，大点代表“1”小点代表“0 ”在PCT/SE00/01895中公开的另一个例子中，与光栅点有关的4个不同点位移量对4个不同数值编码。下面将详细介绍该位置编码图案。

从图1中可看出，位置编码图案由以大点5a和小点5b形式的符号组成。为了清楚起见，仅显示了借记卡收据一小部分上的图案，同时图案被大大放大了。

借记卡收据上的位置编码图案可以构成一个大的位置编码图案的子集。子集对一个想象的大的坐标区一部分的特定坐标区内的点的坐标进行编码。大的坐标区对应于大的位置编码图案可以对其坐标进行编码的所有点。借记卡收据上的子集可以专供卖方使用，这样只有特定卖方有权使用该子集。大的位置编码图案的其它子集可以供其他卖方使用。大的位置编码图案的更多子集用于除数字借记卡收据以外的其它用途。

如果数字借记卡收据上的子集专供指定卖方或其业务使用，那么通过分析代表数字签字的坐标可以确定此数字签名来自于该指定卖方的数字借记卡收据。此外，还可以确定签字在借记卡收据上的准确位置。

某指定卖方的全部借记卡收据可以有相同的位置编码图案，或者此卖方的全部收据可以有仍属于一个大的位置编码图案已知限定子集的专有位置编码图案。

如果数字借记卡收据中包含一个数字笔的独特标识符，那么也可以确定用过哪只专用数字笔签字。

图1中所示的装置以下述方式使用：借记卡购物即将生效时，卖方拿出预先印好的借记卡收据2，用数字笔1在书写区20内填写买方借记卡号、购买内容和总计等。卖方填写时，光学传感器14记录借记卡收据表面上连续图像以及位于传感器14视场内的位置编码图案5的部分。

处理器16被编程用于一次从传感器14记录一个图像、识别图像中的符号、确定符号对哪两个坐标(坐标对)进行编码并将这些坐标存入存储器。处理器16也被编程用于分析存入的坐标对，并将这些坐标对转换成描述数字笔如何在借记卡收据的书写区20和21上移动的多边形序列。

当卖方在借记卡收据上填写购物信息后，买方必须在书写区21内签字确认此次购物；也可以使用以数字形式将签字记录为一系列坐标的数字笔签字，然后买方将收到实际借记卡收据作为购物收据。

处理器16还有产生数字借记卡收据的信号处理装置的执行软件。信号处理装置也可以作为一个与数字笔连接的物理上独立的信号处理装置。该信号处理装置编辑在借记卡收据书写区内写入的购物信息，形成也包含买方数字形式的签字或笔识别符的数字借记卡收据。不必以任何特定顺序填写信息以使信号处理装置能够识别具体项目；相反，信号处理装置可以使用坐标识别信息写入哪个书写区，还可以含有解释手写字符和以字符编码格式，如ASCII格式，存入这些字符的智能字符识别(ICR)软件。

信号处理装置可以存储多个数字借记卡收据。这些收据随后可以通过收发器19被传送到一个外部装置，例如计算机或移动电话，存储到卖方的设备中和/或转发到卖方银行。

在上述实施例中由卖方提供数字笔；也可以使用买方的数字笔进行购物。在这种情况下，可以将数字记录签字和更多购物信息传送到卖方的信号处理装置进一步处理和存储。

可以在写入信息时在线传输信息，或延迟一段时间，在信号处理装置存储器内存储后，与接收者，例如银行，建立连接后再传输。

图2所示的装置比图1所示的装置更先进一些，可以用于借记卡收据的全自动处理。它由数字笔1′、现金出纳机30、借记卡读卡机31、收据打印机32和信号处理装置33组成，它们都与信号处理装置33有线或无线连接。

数字笔1′的构造和功能与图1所示的数字笔1相同，除了信号处理装置至少部分作为独立装置实现。

现金出纳机30是一台普通现金出纳机。当使用者提示输入到现金出纳机的记录的购物信息涉及卡购物，现金出纳机将该信息送到信号处理装置33。

借记卡读卡机是一个传统型借记卡读卡机。当卖方通过读卡机调出借记卡时，读卡机读取存储在卡上的信息，并将卡的信息送到信号处理装置。借记卡信息至少包含卡号。

信号处理装置33包括实施下列功能的程控处理器。当信号处理装置从现金出纳机30收到有关借记卡购物的信息、从借记卡读卡机31收到卡号后，将该信息存入文件，然后指示收据打印机32打印出实际借记卡收据40。收据打印在白纸上。借记卡打印机一方面打印出收到的购物信息和卡号，另一方面打印出买方将在收据40签字的部位上的位置编码图案5。位置编码图案的形式与上面结合图1描述的相同。

可以一次同时打印图案和借记卡收据，也可以在已提供有图案的纸上打印借记卡收据。另一个方案是先用吸收红外光的油墨打印图案，然后用不吸收红外光、但吸收可见光的另一种油墨打印借记卡收据，或反之。这样，形成收据的油墨就不会干扰图案的红外读取。

借记卡收据40打印出后，买方用数字笔1′在指定位置签名确认购买。根据结合图1介绍的方法，使用数字笔将签名记录成一个序列坐标对。坐标序列从数字笔1′传送到信号处理装置33，信号处理装置33将坐标序列与卡号和购物信息一起存入上述文件；或者从数字笔传送专有笔识别号(识别符)，然后存入文件。这个专有识别号可以用于日后检查使用过哪支笔在借记卡收据上签字。存储在文件中的信息项目构成了数字借记卡收据。

买方在实际借记卡收据上签字后可以保留同一收据。数字收据直接或随后发送到卖方银行，在银行采用与传统借记卡系统中相同的方式处理信息。数字借记卡收据最好也由卖方保存。

上面介绍了本发明中装置的两个实施例和本发明中两种不同的借记卡收据。其它装置和借记卡收据在权利要求范围内也是可能的。例如，装置不必包含图2中介绍的所有单元，有数字笔和信号处理装置即可。然后可以增加图2中一个或多个其它单元。图2中所示的单元也不必物理分开，两个或以上单元可以集成在一起。在图2的实施例中，数字笔由卖方提供。也可以使用由买方提供数字笔的装置。在这种情况下，买方的数字笔可以与信号处理装置33通讯，将签字以及任何其它电子形式的购物信息从数字笔传送到信号处理装置。

填写借记卡收据时一般是填写和/或核对收据的所有细目；当一切就绪后，在收据上签字，以后就不能再对收据作更改。这一特点也可以用于本发明。首先将收据上的所有笔划寄存和存储在存储器内，并作时间标记。最终在收据上签字后，笔等待几秒钟，然后将所有笔划编辑到一个目前关闭、不能再作更改的文件中，与实际收据的情况一样。另外，签字结束是一个给笔的一个信号，将信息传送到接收者，通过与网络连接将文件传输到上述银行等。当几秒(如2秒)内签字区不再有笔划时可以提示签字结束，然后开始发送。如果使用买方的笔，还可以用如下方式提示应该开始发送：在一定时间(如3秒)内签字区不再有笔划时，笔内的签字验证软件确定签字是否可以验证为笔主人的签字。如果是，编辑和关闭上述文件，然后启动发送操作。也可以采用上述方法的其它组合形式，例如，在验证签字后编辑和关闭文件，但是采用其它方式启动发送操作，如按下按钮或点发送框。当使用各收据的专用图案时，如果就银行或买方是否已实施其义务上出现分歧，在收据上签字后可随时验证实际收据和数字收据的同一性。对实际或数字收据的任何篡改都很容易被发现，因为两份收据就不再一致了。

如上所述，数字借记卡收据由信号处理装置发送到银行或相应接收者。此收据也可以由信号处理装置存储，以便卖方日后可以证明收据已发送到银行。另外一种办法是，银行可以返回一份数字借记卡收据的副本，作为对收据交收的确认。

在上述实施例中，签字的数字记录通过位置编码图案完成。如介绍中提到的，也可以通过笔中检测笔移动的某种传感器完成记录。在这种情况下，当然可以使用完全普通的实际借记卡收据。

最后，将介绍绝对位置编码图案的优选实施例。为了简便起见，将结合一页纸介绍。它对应于PCT/SE00/01895中介绍的绝对位置编码图案。由于应用位置码的表面呈现些微图形效果，因此它被称作位置编码图案。

图3显示了其表面102上有位置编码图案105的一页纸的放大部分。纸上有x坐标轴和y坐标轴。

位置编码图案包括一个人眼无法看到、也无法直接被用于确定表面上位置的装置检测到的虚拟光栅(raster)以及多个符号。每个这种符号可以假设“1～4”中的一个数值，如下所述。

位置编码图案以这种方式排列，使纸的部分表面上的符号对想象表面上一个点的绝对坐标进行编码，如下所述。第一和第二个部分表面125a和125b在图3中用虚线表示。将在第一部分表面125a上发现的位置编码图案部分(此时为4×4符号)对第一点的坐标编码；将在第二部分表面125b上发现的位置编码图案部分对想象表面第二点的坐标进行编码。这样，位置编码图案部分被邻接的第一点和第二点部分共用。在本应用中这种位置编码图案被称作是“浮动”的。

图4a～4d显示了可以用于位置编码图案中符号的实施例。符号包含由光栅线间交点表示的虚拟光栅点130和点形式标记106。符号值取决于标记的位置。在图4的例子中有4个可能的位置，在从光栅点延伸出的每条光栅线上各有一个。从光栅点的位移等于所有的值。在下面，图4a中的符号值为1，图4b中为2，图4c中为3，图4d中为4。也就是说，有4种不同类型的符号。

应该指出的是，点自然可以有不同形状。

每个符号可以代表4个数值“1～4”。这表明，位置编码图案可以分为x坐标的第一位置码和y坐标的第二个位置码。具体划分如下：

符号值	x码	y码
符号值	x码	y码	1	1	1
2	0	1	1	1	1
2	0	1	3	1	0
4	0	0	3	1	0

因此，每个符号的值转换为第一位，此时为x代码位，和第二位，此时为y代码位。这样可以得到两个完全独立的位模式，它们可以被合并为联合模式。此模式根据图4以图形方式用多个符号编码。

每个点的坐标用多个符号编码。在这个例子中采用4×4符号对二维位置进行编码，即x坐标和y坐标。

位置码由“1”和“0”数字串组成，其特点是在数字串中没有4位序列出现超过一次。数字串是循环的，也就是说，当串尾和串头连接时这一特点也适用。因此，一个4位序列在数字串中始终有一个明确规定的位置。

如果这个数字串具有上述4位序列的特点，那么它的位长最大可达16位。不过，在这个例子中使用了下面7位位长的数字串。

“0001010”

此数字串包含对数字串中的位置编码的7个独特的4位序列，如下所示。

数字串中的位置	序列
数字串中的位置	序列	0	0001
1	0010	0	0001
1	0010	2	0101
3	1010	2	0101
3	1010	4	0100
5	1000	4	0100
5	1000	6	0000

为了编码x坐标，顺序将数字串写入穿过将被编码的整个表面的列中。编码基于相邻两列中数字间的差值或位移。差值的大小取决于列开头的数字串中的位置(即对于该序列)。更具体地说，如果在第一列中用4位序列编码、并且因此可以有数值(位置)0～6的数字和邻列中相应数字(即在相同“水平”序列)之间取差模7，结果将是相同的，不取决于沿哪两列进行比较。利用两列之间的差值可以编码对于所有y坐标不变的x坐标。

由于在此例中表面上的每个位置用4×4符号编码，可以采用上述三个差值(具有数值0～6)对x坐标编码；然后以下列方式编码，即在三个差值中，一个始终有数值1或2，另外两个有3～6之间的数值。结果，x码中不允许差值为零。也就是说，对x码进行配置，使差值为(3-6)(3-6)(1-2)(3-6)(3-6)(1-2)(3-6)(3-6)(1-2)......。这样，每个x坐标由3和6之间的两个数字和接下来一个为1或2的数字编码。如果从高位数字中减去3，从低位中减去1，将会得到混合基数(mixed base)中的一个数字，由此直接得到x方向的一个位置。从这个位置可以直接确定x坐标，如下面的例子所示。

利用上述原理可以借助于代表三个差值的数字将x坐标编码为0、1、2......。这些差值用基于上述数字串的位模式编码，最后可以用图4中的符号以图示形式对位模式编码。

在许多情况下，当读取4×4符号时无法产生编码x坐标的完整数字，而是部分两个数字。不过，由于数字最低有效部分总是1或2，可以很容易地重构完整数字。

按照与x坐标编码相同的原理编码y坐标。循环数字串被反复写入穿过将接受位置编码的表面的横行内。正像x坐标的情况一样，允许行始于数字串不同的位置，即具有不同序列。然而，y坐标不用差值，而是用基于每行上数字串起始位置的数字编码坐标。当确定4×4符号的x坐标后，实际上已可以确定包含在4×4符号y码中行的数字串的起始位置。在y码中，通过使一个数字成为在特定范围内唯一有数值的数字确定最高有效数字。在这个例子中，使4行中的1行开始于数字串中0-1位置，表明这行与y坐标中最低有效数字有关；其余3行开始于2-6位置。在y方向上有下列数字串：(2-6)(2-6)(2-6)(0-1)(2-6)(2-6)(2-6)(0-1)(2-6)......。这样，每个y坐标用2～6之间的3个数字和接下来的0和1之间的数字编码。

如果从低位数字减去0、从高位减去2，则可以以与x方向编码相同的方式得到在混合基数中y方向上的一个位置，从这个位置可以直接确定y坐标。

利用上述方法可以编码x方向上的4×4×2＝32个位置。每个这样的位置对应于三个差值，于是得到3×32＝96个位置。另外，可以在y方向上编码5×5×5×2＝250个位置。每个这样的位置对应于4行，于是得到4×250＝1000个位置。这样，总共可以对96000个位置编码。不过，由于x编码是基于差值的，因此可以选择第一个数字串的起始位置。如果考虑这个第一数字串可以开始于7个不同的位置，则可以编码7×96000＝672000个位置。当确定x坐标后，可以计算出第一列中第一数字串的起始位置。上述第一个数字串的7个不同起始位置可以对不同纸张或产品上的书写表面编码。

为了进一步说明位置编码图案的功能，下面给出一个基于所述位置码

实施例的具体例子。

图5显示了具有由装置读出以确定位置的4×4符号的图像。

这些4×4符号有下列数值：

4442

3234

4424

1324

这些数值代表下列二进制x码和y码：

x码 y码

0000 0001

1010 0100

0000 0010

1100 1010

竖列x序列在数字串里编码位置：2046。列之间的差值为-242，其模7得出542、在混合基数中对位置(5-3)×8+(4-3)×2+(2-1)＝16+2+1＝19编码。由于第一个编码x位置是位置0，因此在1～2范围内和将要在4×4符号中看到的是第20个这样的差值。另外，因为每个这种差值总共有3列并且有一个起始列，4×4x码最右边的竖列属于x码(3×20+1＝61)中的第61列，最左边属于第58列。

横向y序列编码数字串中的位置0413。由于这些串始于第58列，行的起始位置是这些数字减去57模7，这样可以得到起始位置6302。将它们转换为混合基数中的位数，则可以得到6-2，3-2，0-0，2-2＝4100，其中第三个数是所讨论数字中最低有效数；第四个数是下一个数字中最高有效数。在这种情况下必须与所讨论数字中的情况相同。(一个例外是当被讨论的数字在所有位置都包含最高可能数字。由此可以知道，下一个数字的开始大于所讨论数字的开始。)

4位数字的位置在混合基数中将是0×50+4×10+1×2+0×1＝42。

这样，y码中的第三行是其起始位置为0或1的第43行；由于每个这样的行上共有4行，第三行是数字43×4＝172。

因此，在这个例子中，4×4符号组左上角的位置是(58，170)。

由于4×4符号组中的x序列始于行170，整个模式的x列始于数字串((2046)-169)模7＝1635的位置。在最后起始位置(5)和第一起始位置之间，数字0～19在混合基数中编码；通过把混合基数中数字0～19代表值相加可以得到这些列之间的总差值。一种朴素的算法是产生这20个数字，直接把它们的位数相加，求得的总和称为s。然后纸张或书写表面上得到(5-s)模7。

在上述例子中描述了一个实施例，其中每个位置用4×4符号编码，并且使用了7位数字串。当然，这只不过是一个例子，可以用较多或较少符号进行编码。在两个方向上符号的数量不必相同。数字串的长度可以不同，数字串不必是二进制的，但是可以基于另一个基数。可以用不同的数字串在x方向和y方向上编码。符号可以有不同值数字。由上可见，采用6×6符号进行编码目前是更可取的，每个符号可以采用4个值。本领域的技术人员可以轻松地将上述例子应用到这种编码中。

在上面的例子中，标记是一个点。当然，也可以采用其它外形，例如，可以包含虚线或一些其它在虚拟光栅点开始、并由此延伸到一个预定位置的其它标记。还有更多的选择方案，标记可包含如长方形、正方形、三角形或其它简便的、易于检测的图形。标记可以是实心或空心的。

在上面的例子中，正方形部分表面内的符号用于对位置编码。部分表面可以有不同的形状，如六边形。符号不必排列成彼此呈90°的行和列，而可以呈其它角度，如60°，和/或采用其它排列。它们也可以编码极坐标中的位置或其它坐标系中的坐标。

对于将要检测的位置码必须确定虚拟光栅，这可以通过研究不同标记之间的距离实现。两标记间的最短距离必须从有数值1和3(水平)或2和4(垂直)的两个相邻符号得到，以便将标记定位在两个光栅点之间的同一光栅线上。检测到这样一对标记后，可以利用该光栅点之间的距离和标记距光栅点的位移确定相关的光栅点。一旦确定两个光栅点的位置后，就可以利用测得的到其它标记的距离和光栅点的相对距离确定另外的光栅点。

上述位置编码图案可以编码大量的独特的位置，更具体地说，是这些位置的绝对坐标。所有可以用位置编码图案编码的位置或点都可以被认为共同构成想象表面(imaginary surface)。想象表面的不同部分可以用于不同的特定的用途。例如，想象的表面的一个区可以用作书写区，另一个作为字符识别区，而其它区作为各种启动图标。想象表面的其它区可以有其它用途。例如，相应的位置编码图案子集可以用于创建某个可以安排在产品上任一位置的启动图标。这样，由该位置编码图案子集编码的坐标与产品上的位置无关，但是与想象表面上的位置有关，其位置始终对应于该启动图标。

在本优选实施例中，两点间的标称间隙是0.3mm。包含6×6点的位置编码图案的任何部分可以确定想象表面上某点的绝对坐标。因此，想象表面上的每个点由一个1.8mm×1.8mm位置编码图案子集确定。通过确定用于读取图案的装置内传感器上的6×6点的位置，可以通过在分辨率为0.03mm的想象表面上插值计算出位置。由于每个点被各可以为4个数值中的1个数值的6×6点编码，因此可以对272个点编码。利用上述点之间的标称间隙，这对应一个460万平方公里的表面。

绝对位置编码图案可以印在其分辨率大约为600dpi的任何纸上或其它材料上。根据预期的用途可以选择任何尺寸或形状的纸。可以采用标准胶印印刷图案，最好使用普通黑色碳粉油墨或其它吸收红外光的油墨。实际上就是说，在不影响读取的情况下可以使用包括非碳粉黑色油墨在内的其它油墨在绝对位置编码图案上叠印其它印刷文本。

由于人眼可以看到的有用碳粉黑色油墨印刷的上述图案的表面只是表面的浅灰阴影(1～3％密度)，因此便于应用、美观。

当然，可以使用比上述更少或更多的点确定想象表面上的点；在图案中可以使用点间较短或较长的距离。上述例子只是用来说明图案的优选实施例。

Claims

1.一种用于处理借记卡购物的装置，其特征在于：一个手持装置(1，1′)，其用于买方用配置于该手持装置上的笔尖(17)在实际借记卡收据(2，40)上签字时以数字形式记录借记卡买方签字；以及一个信号处理装置(16，33)，该信号处理装置通过存储数字签字和与借记卡购物有关的数字购物信息，产生对应于实际借记卡收据的数字借记卡收据，所述实际借记卡收据涉及借记卡购物。

2.如权利要求1所述的装置，其中手持装置(1，1′)用于当买方使用手持装置在实际借记卡收据(2，40)上进一步写入信息时以数字形式记录该信息，进一步写入的数字形式的信息至少部分构成信号处理装置存储的所述数字购物信息。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中手持装置包括光学传感器(14)，该传感器用于当买方用手持装置在实际借记卡收据上书写时记录该收据表面上的图像。

4.如权利要求3所述的装置，其中该装置包含在记录图像时识别图像中的位置编码图案和将各图像中的位置编码图案转换为手持装置在实际借记卡收据上的位置坐标的装置(16)。

5.如上述权利要求中任何一个所述的装置，包括一沓至少在部分表面上有位置编码图案(5)的空白实际借记卡收据。

6.如权利要求1～3中任何一个所述的装置，其中信号处理装置通过收据打印机(32)打印出所述实际借记卡收据。

7.如权利要求6所述的装置，其中信号处理装置通过收据打印机在至少部分所述实际借记卡收据(40)上打印出位置编码图案(5)。

8.如权利要求6所述的装置，其中该装置包括其整个表面配有位置编码图案的一沓纸，所述的纸用于打印所述实际借记卡收据。

9.如上述权利要求中任何一个所述的装置，其中该装置与借记卡读卡机(31)连接以便从读卡机接收借记卡号，借记卡号构成所述数字购物信息的一部分。

10.如上述权利要求中任何一个所述的装置，其中该装置与现金出纳机(30)连接以便从出纳机接收至少部分所述数字购物信息。

11.如上述权利要求中任何一个所述的装置，其中该装置将数字借记卡收据发送到外部装置。

12.如权利要求11所述的装置，其中当买方在实际借记卡收据上签完字后将开始向外部装置发送数字借记卡收据。

13.如上述权利要求中任何一个所述的装置，其中信号处理装置通过在文件中编辑数字签字和数字购物信息产生数字借记卡收据。

14.如权利要求13所述的装置，其中在买方停止在实际借记卡收据上书写后经过一个预定时间，文件被关闭禁止修改。

15.如上述权利要求中任何一个所述的装置，其中信号处理装置用于比较手持装置记录的数字签字和事先存入的手持装置拥有者的签字，以验证签字。

16.如权利要求11和15所述的装置，其中在验证签字后开始向外部装置发送数字借记卡收据。

17.如上述权利要求中任何一个所述的装置，其中手持装置是一支数字笔。

18.一种处理借记卡购物的方法，包括以下步骤：向买方提供实际借记卡收据，让买方使用在书写时以数字形式记录签字的手持装置在实际借记卡收据上签字和形成包含数字形式的签字和数字购物信息的数字借记卡收据。

19.如权利要求18所述的方法，还包括提供实际借记卡收据的步骤。

20.如权利要求19所述的方法，还包括提供有位置编码图案的实际借记卡收据的步骤。

21.如18～20中任何一个权利要求所述的方法，还包括以下步骤：让买方使用以数字形式记录其它信息的手持装置在借记卡收据上进一步写入信息，进一步写入的数字形式的信息至少部分构成所述数字购物信息。

22.至少包括一个供买方签字的书写区(21)的借记卡收据，其特征在于：该借记卡收据配有遍及至少所述书写区和实现签字数字记录的位置编码图案。

23.如权利要求22所述的借记卡收据，在该收据上的位置编码图案是一个对借记卡收据多个位置坐标编码的绝对位置编码图案。

24.如权利要求22或23所述的借记卡收据，还包括用于更多购物信息、配有位置编码图案以实现更多购物信息数字记录的书写区(20)。

25.如22～24中任何一个权利要求所述的借记卡收据，其中位置编码图案包含光栅和多个符号，每个符号的值由与光栅中光栅点有关的标记位置决定。

26.如22～25中任何一个权利要求所述的借记卡收据，该收据供用于权利要求1～17中任何一个权利要求所述的处理借记卡购物的装置使用。