CN1862602A - 指向性无线输入装置及应用该装置的安全输入系统 - Google Patents

Abstract

一种指向性无线输入装置及应用该装置的安全输入系统，藉由调制一发光截面远小于投射距离的指向性无线输入装置的发光模式，使其在指向一检测装置发光时，发射出可由检测装置辨识的光束。因此，当多个使用者各自持有发光模式彼此不同的输入装置时，系统将可区别各使用者身份，而根据预定授权资格接受其指令，构成实时、无法轻易复制且结构简单而易操作的安全输入系统；而且该系统的硬件并未较现有结构增添复杂构件，从而在价格与结构方面都具有良好的竞争力，大幅提升现有技术的功效；甚至可进一步作为安全认证的身份辨识。

Description

指向性无线输入装置及应用该装置的安全输入系统

技术领域：

本发明涉及一种输入装置，尤其是一种指向性无线输入装置及应用该装置的安全输入系统。

背景技术：

一般自动化门禁管制系统，通常包括用于输入密码或身份认证数据的输入装置和接收身份认证数据并分析当事人是否被授权的控制装置。较常见的输入装置包括如图1所示的按压键盘、或如图2所示的遥控器开关。

图1中所示的自动化门禁管制系统是设置一键盘10于建筑物的入口处，进入者按压数字键盘10上的预定按键而传输信号至控制装置12，并由控制装置12判断输入信号是否正确，随即指令驱动装置14开门；出入人士众多时，经常可见按压键盘10中被频繁使用按键上的数字标示字迹磨损，相反，未被使用的按键数字则完好无缺，造成无关的第三者均可轻易猜测出该密码的大致组成，因此丧失完全的机密性。尤其是当每一住户都使用同一号码进出时，此密码将随例如租屋者退租等情况而逐渐广为人知。

与之相对，目前轿车的遥控安全锁一般如图2所示，是以一无线遥控器20作为输出装置，根据内建的预订频率发射信号，当使用者按压遥控器20表面的按键200时，遥控器20内的控制装置即驱动发射器依照预设频率发出无线电波，将信号传输给安装于轿车2内的接收器22，进行锁车、解锁或发动等动作；然而，由于这种信号发射方式不具方向性，任何有心第三人均可在旁边或附近侧录接收该信号，从而复制该遥控器。因此该输入装置也有其无法弥补的安全顾虑。此外，遥控器一旦遗失，拾获者也可从容取得主控权，遥控器与接收器完全无法区别操作者是否为真实的拥有权利者。

当需要被授权的人数众多时，例如办公人员达数千人的办公大楼，目前则多采用例如门禁卡，以卡片内建感应线圈的方式，在进入人员经过传感器时刷卡，让传感器所发出信号致能该门禁卡的感应线圈而激活内建芯片，让门禁卡内建芯片反向发出预定的微弱电磁波信号，供传感器辨识该卡片身份，以确认是否被授权进入。然而，如果持卡人遗失其卡片，捡拾到的人冒用门禁卡也不会被系统发现，仍然可以进入无误。

换言之，上述现行技术都仅能防君子而不能防专业人士入侵；相反，有心人士甚至不需太高专业均可轻易入侵。如何有效辨识操作输入装置者的身份，避免输入装置遭人冒用，即成为一值得深入研究的目标。

发明内容：

因此，本发明要解决的技术问题之一是，提供一种输出信号旁观者无法洞悉的指向性无线输入装置。

本发明要解决的另一技术问题是，提供一种输出信号无法侧录的指向性无线输入装置。

本发明要解决的再一技术问题是，提供一种身份可辨识的指向性无线输入装置。

本发明要解决的又一技术问题是，提供一种可区别各使用者身份的安全输入系统。

本发明要解决的更一技术问题是，提供一种可辨识出真正被授权人的安全输入系统。

按照本发明提供的指向性无线输入装置，用于指向性输入一窄频指向性光学信号至一传感器者，该输入装置包括：一机壳；一设置于所述机壳内，用于输出所述窄频指向性光学信号、使发射光束发散截面尺寸远小于其投射距离的实时发光单元；及一设置于所述机壳内，提供一组特定编码频率信号，驱动所述实时发光单元根据所述特定频率信号发出所述窄频指向性光学信号的时序性控制单元。

本发明的指向无线输入装置还具有如下附属技术特征：

该输入装置还包括一用于储存所述特定编码频率信号的编码的记忆单元。

所述控制单元包括一用于选择调整所述特定编码频率信号的编码的编码调整组件。

该组特定编码频率信号包括多个彼此不同的编码频率信号，所述输入装置还包括多个设置于所述机壳表面、分别对应所述彼此不同的编码频率信号的一按压键。

所述发光单元为一发光二极管。

按照本发明提供的安全输入系统，包括：一检测模块；及多个用于指向性输入一窄频指向性光学信号至所述检测模块的指向性无线输入装置，各输入装置分别包括：一机壳；一设置于所述机壳内，用于输出所述窄频指向性光学信号的实时发光单元；及一设置于所述机壳内，提供一组特定编码频率信号，驱动所述实时发光单元根据所述特定频率信号发出所述窄频指向性光学信号的时序性控制单元；且各所述输入装置的特定编码频率信号彼此不同。

本发明的安全输入系统还具有如下附属技术特征：

在本发明的一种优选实施例中，所述检测模块包括多个传感器。

在本发明的另一种优选实施例中，所述检测模块包括一供所述输入装置照射的作用面和一朝向所述作用面的影像撷取装置。

各所述输入装置的发光单元所发射光束分别具有一彼此不同的中心波长。

按照本发明提供的指向线输入装置及安全输入系统，由于发光单元所发的光束具有指向性，且特定编码的频率信号频率远高于人类视觉感知范围，即使第三者站在旁边，也完全不能凭肉眼或基本检测设备获得其输出信号，无法轻易侧录；而且输入装置与传感器间毫无实质接触，传感器上并无明显迹象可循，安全性大大提高。其次，每一被授权人所用的输入装置，各自的特定编码可以被调整为彼此不同，从系统端可以轻易分辨来者为谁，进出等数据可完整地纪录。再次，系统可以将传感器再进一步区分为多个检测区，并发给每一被授权人不同点击顺序的门禁码，即使输入装置遗失，旁人也无从得知该门禁码，无法冒用身份进入，完全解决上述所有安全辨识的技术问题。

附图说明：

图1是现有门禁安全系统的结构方框图；

图2是现有车辆与遥控器关系示意图；

图3是本发明输入装置第一优选实施例的方框图；

图4是本发明安全输入系统第一优选实施例的立体示意图；

图5是图4所示优选实施例的安全输入系统中各输入装置驱动信号时序图，说明不同输入装置驱动信号存在差异；

图6是本发明输入装置第二优选实施例的结构示意图；

图7是图6所示优选实施例的安全输入系统中各输入装置发光单元所发光束波长示意图；

图8是本发明输入装置第三优选实施例的结构方框图；

图9是应用图8所示输入装置的安全输入系统第二优选实施例的立体示意图；

图10是本发明安全输入系统第三优选实施例的立体示意图。

【主要组件符号说明】

2…轿车                           3、3″、3”’…输入装置

4、4″、4”’…检测模块                  10…键盘

12…控制装置                             14…驱动装置

20…遥控器                               22…接收器

200、300、300″、300”’…按键           30…壳体

32、32’、32″…发光二极管               34、34’、34″…控制单元

36、36’…记忆单元                       40…传感器

40”’…摄影机                           42”’…分格

302、302’…开关                         340’…微处理器

342’…拨动开关

具体实施方式：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下结合附图给出的优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参见图3和4，作为本发明指向性无线输入装置3的第一优选实施例，以例如一发光二极管32作为发光单元，当使用者按压输入装置3壳体30表面上的一按键300时，电路中的一开关302导通，发光二极管32即受一时序性控制单元34的驱动，根据记忆单元36储存的特定编码频率信号发出一串亮暗序列的光学信号。由于发光二极管所发出光束的发散角度较窄，所发出的光束发散截面尺寸远小于其投射距离，故在此称为指向性光学信号；加上其可以实时遵循驱动信号产生迅速的亮暗变化，这种变化速率远高于人眼的感知频率，使得这种发光单元所发光束即使隐藏完全不同的亮暗编码，且可被传感器清楚侦测获得，也仍能完全蒙蔽肉眼观察的旁观者。

相应地，本优选实施例的检测模块4中则设置有多个传感器40，当输入装置3所发光束指到例如标示8的传感器时，该传感器将输出一检测信号予控制装置12，直到密码序列完全输入后，再根据现有技术，由控制装置12指令驱动装置14进行开门等对应动作。因此，授权机构只要在每一输入装置的记忆单元中烧录不同的编码，即可让外观完全相同的输入装置各自输出如图5所示肉眼无法分辨，但传感器可以清晰辨识的光学信号。当然，为能明确分辨输出的光学信号起点，此编码序列可以在信号的起点处特别输出一增强信号。由于输入装置3与传感器40间并无实质接触，因此根本没有损坏检测模块4表面字迹的问题。

当然，正如本领域的普通技术人员所轻易理解，每一输入装置本身的编码也并非必须经由烧录而一成不变，如图6本发明的第二优选实施例所示，控制单元34’中除微处理器340’外还可包括作为编码调整组件的一拨动开关342’，并且预先于记忆单元36’储备多个组编码，只要使用者与系统管理者达成默契，即可自行调节拨动开关342’至对应不同编码位置，即使针对同一输入装置，都可以逐日切换编码频率而输出不同光学信号，即使输入装置遗失，捡到者仍然无法猜测出今日的正确编码。进一步说，此处所列举虽为具体的拨动开关，但对于熟悉计算机的操作者而言，若改成程序化选择编码，则更能增加外人猜测的难度。

此外，对于系统管理者而言，当须管制的人数较少、且为简化管理起见，根据目前的科技，也可纳入多个输入装置，每一输入装置分别采用主要发光频率如图7所示，彼此中心波长有所差异的发光单元，藉由所发光束的中心波长差异作为区别。由于目前如发光二极管所发光束的波长范围离该中心波长相当有限，半强度的波带宽仅约50nm，故可称其为一窄频光源。

若想进一步提高安全性，也可考虑如图8和9所示的方案：直接将输入装置的开关302″设计为例如现有技术的0~9的多个按键300″，不仅让输入装置3”具有多个按键，而且让检测模块4″也具有多个传感器，使用者可以自行排列组合，例如每月一、十一、二十一日需按压按键300″中的「1」键，让发光单元32″受控制单元34″的驱动，以对应于「1」键的编码频率发光、照射各传感器而输入一特定密码；二、十二、二十二日则按压「2」键发光输入该密码；…依此类推，使得输入装置3″的每一按键300″被轮流按压，旁人即使检到此输入装置3″，也无法从按键300″的字迹磨损状况获得任何线索。

另外，如本领域的普通技术所能轻易理解，上述检测模块并非必需设置于将被输入装置所照射的位置，也可如图10本发明第三优选实施例所示，仅在墙壁上绘示一分格42”’作为标靶，并以例如一朝向该分格42”’的摄影机40”’作为传感器；换言之，虽然墙面除空白作用面外其实空无一物，仍可藉由一预先定位的影像撷取装置与该作用面配合，构成一检测模块4”’，藉此获得操作者按压输入装置3”’的按键300”’产生的输入信号，并据此判定该操作者的身份。当然，检测模块也可采用例如一显示屏与一影像撷取装置的组合，并允许多人各持专用的输入装置3”’进行甚至投票等动作，从而在其它人无从得知的情况下确实有效地纪录各人意见。

根据上述内容，可藉此输入装置，以无线方式指向性地输入数据给一系统，正确查知操作者的身份；不仅过程无从侧录、无法由肉眼辨识、也无任何硬件的迹象可循，可以确保各人身份不被轻易仿冒；而且可藉由输入装置与检测模块间的复杂关联，确保即使输入装置遗失，拾获者也无法破解，一举解决本发明所欲解决的各方面的技术问题。

上述优选实施例仅供说明本发明之用，而并非对本发明的限制。本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内指引下，还可做出各种变形和变换，因此所有等同技术方案皆属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种指向性无线输入装置，用于指向性输入一窄频指向性光学信号至一传感器，该输入装置包括：

一机壳；

一设置于所述机壳内，用于输出所述窄频指向性光学信号、使发射光束发散截面尺寸远小于其投射距离的实时发光单元；及

一设置于所述机壳内，提供一组特定编码频率信号，驱动所述实时发光单元根据所述特定频率信号发出所述窄频指向性光学信号的时序性控制单元。

2.根据权利要求1所述的指向性无线输入装置，其特征在于：还包括一用于储存所述特定编码频率信号的编码的记忆单元。

3.根据权利要求2所述的指向性无线输入装置，其特征在于：所述控制单元包括一用于选择调整所述特定编码频率信号的编码的编码调整组件。

4.根据权利要求2所述的指向性无线输入装置，其特征在于：该组特定编码频率信号包括多个彼此不同的编码频率信号，所述输入装置还包括多个设置于所述机壳表面、分别对应所述彼此不同的编码频率信号的一的按压键。

5.根据权利要求1所述的指向性无线输入装置，其特征在于：所述发光单元为一发光二极管。

6.一种安全输入系统，包括：

一检测模块；及

多个用于指向性输入一窄频指向性光学信号至所述检测模块的指向性无线输入装置，其分别包括：

一机壳；

一设置于所述机壳内，供输出所述窄频指向性光学信号的实时发光单元；及

一设置于所述机壳内，提供一组特定编码频率信号，驱动所述实时发光单元根据所述特定频率信号发出所述窄频指向性光学信号的时序性控制单元；

且各所述输入装置的特定编码频率信号彼此不同。

7.根据权利要求6所述的安全输入系统，其特征在于：所述检测模块包括多个传感器。

8.根据权利要求6所述的安全输入系统，其特征在于：所述检测模块包括一供所述输入装置照射的作用面和一朝向所述作用面的影像撷取装置。

9.根据权利要求6所述的安全输入系统，其特征在于：各所述输入装置的发光单元所发射光束分别具有一彼此不同的中心波长。

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