(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパッド及び一体の無接触カード読取機を持つシステムにおいて、
タッチパッド基板に配置された電極グリッドと、該電極グリッドと接触した又は前記電極グリッドと近接した指示物体を検出するための回路とを含む、タッチパッドと、
アンテナ及び無接触カード読取機回路を含む無接触カード読取機であって、前記無接触カード読取機の前記アンテナの有効範囲内に在る無接触スマートカードと無線通信するための無接触カード読取機とを含み、
少なくとも前記無接触スマートカード読取機の前記アンテナは、前記アンテナと前記タッチパッドが同じ領域を占めるように、前記電極グリッドを備えた前記タッチパッド基板の上面に配置されており、
前記無接触スマートカードを前記タッチパッドに近付けることにより前記無接触スマートカードに電力を提供すると共に前記無接触スマートカードと前記無接触カード読取機との間で無線通信を行なう、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記アンテナは、前記タッチパッド基板に設けられた前記電極グリッドの外周の周囲に配置されている、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、
前記無接触カード読取機回路は前記タッチパッド基板に配置されている、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、
前記システムは、更に、タッチ感知面を備えており、該タッチ感知面は、前記タッチパッド基板上に配置されている、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記システムは、更に、前記タッチパッド又は前記無接触カード読取機と干渉せずに作動できる別の機能を備えている、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムにおいて、
前記別の機能は、更に、指紋生体認証センサを含む、システム。
【請求項７】
請求項５に記載のシステムにおいて、
前記別の機能は、更に、少なくとも一つのボタンを含む、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記無接触カード読取機は、更に、無線周波数送受信機を含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、無接触スマートカード及びタッチパッドに関する。更に詳細には、本発明は、無接触スマートカード読取機とキャパシタンス感知型タッチパッドのハードウェアとを組み合わせることにより、タッチパッドの機械的特徴を無接触スマートカード読取機の機械的要件に提供できる。
【背景技術】
【０００２】
スマートカードの技術は、スマートカードの概念が発展に従って変化してきた。代表的なスマートカードは、多くの場合でクレジットカードと同じ大きさのハウジングを持つ装置である。ハウジングは、代表的には、スマートカードに情報を記憶できる何らかの種類のメモリを備えている。かくして、スマートカードは、それ自体のデータ及び用途を保持するのに十分「賢い（スマートである）」。更に、幾つかのスマートカードは、プロセッサを追加することにより、或る程度の初歩的データ演算処理能力を備えている。その結果、商取引を容易にするため、スマートカードに情報を入れておくことができる。
【０００３】
スマートカードが提供できる明らかな利点にも拘わらず、スマートカードは、米国では全く受けなかった。これとは対照的に、こうしたカードがいたるところにある欧州市場によって、技術の新たな用途及び革新が進められた。現在使用されているスマートカードは、個人情報を記憶でき、デジタル現金を保持でき、又は身元を証明できる。スマートカードは、多くの場合、「ダム(dumb)」カードと比べられる。ダムカードは、磁気ストリップ又はバーコードを備えており、機能する上で多くをネットワークに頼る。
【０００４】
スマートカードが米国市場に浸透していないにも拘わらず、改良スマートカードが、米国で益々一般的になっていくであろうことは明らかである。この発展したスマートカードは、「無接触カード」又は「無接触スマートカード」として周知である。無接触スマートカードは、大きさ及び外観が代表的なスマートカードと同じであるが、カード読取機と通信するための新たなインターフェースが組み込んである。この新型スマートカードは、適合する無接触スマートカード読取機端子と通信するため、無線周波数伝送能力を使用する。
【０００５】
従来のスマートカード及びダムカードは、カード読取機に挿入するか或いはスワイプ(swipe) しなければならず、無接触スマートカードは、カード読取機と無接触スマートカードとの間で無線通信を行うため、無接触スマートカード読取機に十分近付けるだけでよい。
【０００６】
例えば、無接触スマートカードは、多数の人が乗り換えを行うため、歩いて通り過ぎる用途又はゲートにアクセスする用途で使用され、又はドアを開けたり、安全な位置への他のアクセスを提供したりできるセキュリティーＩＤカードとして使用される。無接触スマートカードは、電子的に行われる金融取引中にＩＤを証明するのにも使用される。例えば、無接触スマートカードは、商取引を要請している団体のＩＤの証明に使用される。
【０００７】
無接触スマートカードは、代表的には、プラスチックハウジング内にマイクロチップが内蔵されており、無線波で通信する。無線送受信器を作動するための電力は、誘導コイルによって無接触スマートカードに提供され、無線周波数信号及びキャパシタンス型プレートアンテナを介して通信が行われる。
【０００８】
無接触スマートカードが市場に大きく浸透していくに従って、使用者が無接触スマートカード端子を様々な場所で利用できるようにする必要が生じた。例えば、ＩＤの証明に無接触スマートカードを使用する場合、販売が行われる場所（ＰＯＳ）で一般的な電子装置等のいたるところにある装置で、無接触スマートカード読取機を利用できれば有利である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、既に広く利用されている電子機器に無接触スマートカード読取機を一体化するシステムを提供することである。
本発明の別の目的は、通信ネットワークにアクセスを提供できる電子機器に無接触スマートカード読取機を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、無接触スマートカード読取機を、通信インターフェースとして機能している電子機器の部品と一体化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
好ましい実施例では、本発明は、タッチパッドのハードウェアと一体化した無接触スマートカード読取機であり、無接触スマートカード読取機のハードウェアを配置できる機械的基板をタッチパッドの回路基板が提供する。タッチパッドは、既に他の電子機器で広く用いられており、独立型装置としても提供される。
【００１２】
本発明のこれらの及び他の目的、特徴、利点、及び別の特徴は、添付図面と組み合わせて以下の詳細な説明を考えることにより、当業者に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の様々なエレメントに参照番号が付してある添付図面を参照し、当業者が本発明を形成し且つ使用できるように、本発明を論じる。以下の説明は本発明の原理の単なる例示であって、特許請求の範囲を狭めるものであると考えられるべきではないということは理解されるべきである。
【００１４】
本発明の現在の好ましい実施例は、サーク（サーク（ＣＩＲＱＵＥ）は登録商標である）社が販売しているタッチパッド等のタッチパッドであり、これを図１に示す。サークグライドポイント（グライドポイント（ＧＬＩＤＥＰＯＩＮＴ）は登録商標である）タッチパッドは、多くの電子機器に設置されており、独立型装置としても提供される。図１は、独立型タッチパッド１０の図である。タッチパッドを組み込んだこのような電子機器には、ラップトップコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の多くのポータブル電子機器が含まれる。
【００１５】
サークグライドポイント技術は、更に、携帯型であるように設計されていないＰＯＳ(point of sales)入力装置等の装置にも組み込まれている。例えば、購入のために使用者がクレジットカードやデビットカードを会計に渡したとき、磁気ストリップを読み取るためにクレジットカードやデビットカードをスワイプできるダムカード読取機を見ることは一般的である。使用者は、次いで、代表的には、ダムカード読取機に接続されたペンを使用し、サイン又はデビットカードの番号のいずれかを入力する。かくして、サークグライドポイント技術は、様々な形態の使用者入力を受け取ることができる。
【００１６】
図２は、図１に示すタッチパッド１０の拡大斜視図である。図２は、使用者が接触でき、又はタッチパッドのキャパシタンス感知回路が検出できる指又は他の物体等の指示物体を近付けることができるタッチ感知面１２をタッチパッド１０が含むことが示してある。タッチ感知面１２は、本明細書中に特定的に言及していない場合でも、近接感知能力を持つものと考えられなければならない。独立型タッチパッド１０は、更に、ＵＳＢインターフェースを含む。このインターフェースは、ＵＳＢコネクタ（図示せず）に続くケーブル１４を含む。
【００１７】
図２は、更に、タッチパッド１０と随意に関連したボタン１６を示す。これらのボタンは、機械式であってもよいし、キャパシタンス感知型であってもよい。かくして、ボタンは、図２に示すようにタッチ感知面１２から離してあってもよいし、他の実施例で行うことができるように、タッチ感知面上に配置されていてもよい。
【００１８】
タッチパッド１０の別の随意の特徴は、指紋生体認証センサ１８が含まれることである。指紋生体認証センサ１８により、使用者は、同一人物であることを証明する必要がある用途で指紋を使用できる。
【００１９】
図２は、更に、タッチパッドが本発明の一実施例を含むことを示す。この実施例は、タッチ感知面１２上では見えない。タッチパッド１０は、破線２０として示すアンテナを含む。このアンテナは、この実施例では、全体がタッチ感知面１２によって画成された能動タッチパッド領域の周囲に配置されている。かくして、アンテナ２０は、実際には、図示の破線の直ぐ外側にあってもよい。これは、アンテナ２０用の導電性材料をタッチパッド１０の電極と同じ物質で形成できるためである。
【００２０】
図３には、一つの特定の実施例について、タッチ感知面１２の下に配置されたタッチパッド１０の回路２４が示してある。この特定の実施例では、グライドポイントタッチパッド１０は、垂直方向電極及び水平方向電極を含むグリッド２２を備えている。これらの電極は、高度の、完全注文製作の混合信号集積回路（ＡＳＩＣ）、及び基板２６に取り付けられた他の回路２４に接続される。水平方向電極の各々から垂直方向電極の各々までの「相互キャパシタンス」を、回路２４によって連続的に計測する。人の指がタッチ感知面１２上に又はその近くにあると、垂直方向電極と水平方向電極との間の相互キャパシタンスが変化する。指がタッチ感知面１２に亘って移動するとき、相互キャパシタンスの変化に基づいて指の中央の位置を正確に決定する。
【００２１】
無接触スマートカード読取機は、無接触スマートカード（図示せず）と信号のやりとりをするため、アンテナ２０を必要とする。アンテナ２０は、Ｘ電極及びＹ電極でできたグリッド２２の周囲に配置した状態で示してある。かくして、無接触スマートカード読取機が必要とするアンテナ２０の大きさ及び形状は、タッチパッド１０の基板２６に便利に配置できる大きさ及び形状であるということは明らかになるであろう。基板２６は、ＰＣボード材料で形成されていてもよく、又は場合によっては、マイラー（マイラー(MYLAR) は登録商標である）型の可撓性基板であってもよいということに着目されたい。
【００２２】
アンテナ２０は、電極グリッド２２の周囲に亘ってまさに対称に配置された状態で示してあるが、アンテナ２０の実際の形状及び組成は、この実施例から大幅に変化してもよいということがわかる。アンテナ２０で必要とされる全ての事項は、スマートカード読取機と無接触スマートカードとの間に通信手段を提供することである。かくして、所望の機能を果たす任意のアンテナ設計を使用できる。
【００２３】
無接触スマートカード読取機は、更に、無接触スマートカード読取機がその機能を果たすことができるようにするそれ自体の電子回路を取り付ける表面を必要とする。更に、無接触スマートカード読取機回路の集積回路をタッチパッド１０の基板２６に取り付けることができる。
【００２４】
このように、タッチパッドの便利な大きさ、タッチパッドの形状、及びタッチパッドで既に使用されている多くの装置を組み合わせることにより、無接触スマートカード読取機をタッチパッドと一体化することが非常に有利である。必要な無接触スマートカード読取機回路（図示せず）及びアンテナ２０を取り付けるため、基板２６が提供される。無接触スマートカード読取機回路は当業者に周知であり、ハウジング内にしかしタッチパッドの基板とは別に配置されるか或いは、タッチパッド基板を共有するように配置されるかのいずれかであると仮定できる。無接触スマートカード読取機回路は、無線周波数伝送を送信し、受信するため、無接触スマートカードと通信するため、及び無接触スマートカードから情報を受け取る通信ネットワークと通信するために必要な全ての回路を含む。
【００２５】
タッチパッド基板２６はグリッド２２しか含まなくてもよいということは理解されるべきである。タッチパッド回路２４は、別の基板に配置されていてもよい。
図４は、本発明の一実施例で実施できる幾つかの機能を示すブロックダイヤグラムである。図４では、タッチパッド１０は、タッチ感知面１２、タッチパッドグリッド２２、及びタッチパッド回路２４により、タッチパッドの機能を提供するものとして示してある。これらの構成要素を集合的にタッチパッド機能３０として示す。タッチパッド１０と組み合わせることができる他の機能を示す目的のため、指紋生体認証センサ及び回路を３２として示す。最後に、無接触スマートカード読取機アンテナ２０及び回路（図示せず）には、参照番号３４が付してある。これらの機能３０、３２、３４は、全て、タッチパッド１０のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）通信マイクロ制御装置３６と通信してもよい。この制御装置は、次いで、ＵＳＢコネクタ３８に接続される。
【００２６】
ＵＳＢコネクタ３８の目的は、無接触スマートカード読取機を通信ネットワークと通信した状態に配置できるということである。例えば、金融商取引が行われる場合、通信ネットワークにより、無接触スマートカード読取機を金融ネットワークと通信させることができる。別の態様では、ＵＳＢコネクタ３８がタッチパッドに含まれていなくてもよい。その代わりに、タッチパッド及び無接触スマートカード読取機が、何らかの他の手段でネットワーク又は他の装置と通信してもよい。例えば、タッチパッド及び／又は無接触スマートカード読取機が、コンピュータネットワーク等のネットワークへの無線接続装置を備えていてもよい。
【００２７】
タッチパッドに示す指紋生体認証機能３２は、単なる例示に過ぎないということは理解されるべきである。この機能３２は、別の実施例では設けられていない。この機能３２は、タッチパッド機能３０及び無接触スマートカード読取機機能にこの他の機能を追加しなくもよいし、一つ又はそれ以上の機能を追加してもよいということを示すため、単に例示の目的で含まれているに過ぎない。
【００２８】
更に、本発明で使用できるタッチパッドは、サークグライドポイントタッチパッドで使用されたキャパシタンス感知技術に限定されないということは理解されるべきである。タッチパッドは、圧力技術、光学的技術、又は使用者が指示物体を移動するための表面を提供する任意の他のタッチパッド技術を含む、他のタッチパッド技術を使用できる。
【００２９】
本発明の変形例では、アンテナ２０は、タッチパッド１０の基板に配置されているのでなく、その代わりにタッチパッドの上側、下側、又は内側に配置される。かくして、ハウジングは、無接触カード読取機が使用するアンテナ２０用の基板として機能できる。重要なことは、無接触カード読取機をタッチパッドと組み合わせることができるということである。これは、今日、タッチパッドには多くの用途があり、特に、ＰＯＳ接触点で使用されるためである。かくして、この「組み合わせ」という用語は、様々な意味を持つ。
【００３０】
一つの意味は、幾つかのハードウェアが一つの基板を共有するということである。この用語は、更に、ハードウェアが単に互いに近接しているということを意味する。これは、これらの機能の両方を互いに比較的近接して提供する利点のためである。
【００３１】
上文中に説明した構成は、本発明の原理の単なる適用例であるということは理解されるべきである。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、多くの変更及び変形例の構成が、当業者により案出される。添付の特許請求の範囲は、このような変更及び構成を含もうとするものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、タッチパッド回路及び無接触スマートカード読取機を組み込んだタッチパッドハウジングの斜視図である。
【図２】図２は、図１のタッチパッドハウジングの拡大斜視図である。
【図３】図３は、無接触スマートカード読取機アンテナが配置されたタッチパッド回路基板の平面図である。
【図４】図４は、タッチパッドハウジング内の電子回路が提供する機能のブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
【００３３】
１０  タッチパッド
１２  タッチ感知面
１４  ケーブル
１６  ボタン
１８  指紋生体認証センサ
２０  アンテナ
２２  グリッド
２４  回路
２６  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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