(57)【要約】 【課題】  正規ユーザが容易に紛失したり、あるいは正規ユーザから容易に盗難されることを抑制でき、最小限の時間やエネルギで遠隔的に機械や機器を操作することができるヒューマンマシンインタフェースを提供すること。【解決手段】  認可されたアクセスを必要とする状況で使用するためのヒューマンマシンインタフェース（１０）。ヒューマンマシンインタフェース（１０）は、許可コントローラ（１２）及びデータ送信機（１４）を含む。許可コントローラ（１２）は、許可論理回路（２０）を介して許可受信機（１８）と通信する許可ステータスアクチュエータ（１６）を含む。許可ステータスアクチュエータ（１６）は、許可受信機（１８）によって受信されたデータ信号（２２）に基づいてアクションを処理し、実行するように構成される。人爪（２４）と接触するデータ送信機（１４）は、データ信号（２２）を許可コントローラ（１２）に送信する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記許可コントローラと前記データ送信機との間に設けられた直接物理的接続部材を更に含み、ここで、少なくとも１つのデータ信号が、前記直接物理的接続部材を介して送信される、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２】
前記データ送信機は、前記人の爪に固定され、前記直接物理的接続部材を介して前記許可コントローラと通信するように構成された少なくとも１つのキャパシタプレートと、回路戻り導電体と、を含む、請求項１に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３】
前記データ送信機に電力を供給するデータ送信機電源を更に含む、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項４】
前記許可コントローラに電力を供給する許可コントローラ電源を更に含む、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項５】
前記許可コントローラは、更に、前記データ送信機に向けて少なくとも１つの信号を発信するように構成された許可エミッタを含む、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項６】
前記許可受信機と前記データ送信機との間に設けられた直接物理的接続部材を更に含み、ここで、前記少なくとも１つのデータ信号が、前記直接物理的接続部材を介して送信される、請求項２８に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項７】
前記データ送信機は、更に、前記爪デジタルチップと通信する爪アナログチップを含む、請求項６に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項８】
前記データ送信機は、更に、前記人の爪に固定され、前記直接物理的接続部材を介して前記爪アナログチップと通信するように構成された少なくとも１つのキャパシタプレートと、回路戻り導電体と、を含む、請求項７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項９】
前記データ送信機は、更に、前記許可受信機に向けて前記少なくとも１つのデータ信号を発信するように構成された爪信号エミッタを含む、請求項２８に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１０】
前記データ送信機は、更に、前記爪デジタルチップと通信する爪アナログチップを含む、請求項９に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１１】
前記データ送信機は、更に、前記の爪アナログチップと前記人の爪に固定された少なくとも１つのキャパシタプレートを含む、請求項１０に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１２】
前記データ送信機は、更に、前記人の爪に固定された少なくとも１つのキャパシタプレートを含む、請求項５に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１３】
前記データ送信機は、更に、前記少なくとも１つのキャパシタプレートと通信すると共に、前記許可コントローラに向けて前記少なくとも１つのデータ信号を発信するように構成されたインダクタを含む、請求項１２に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１４】
ヒューマンマシンインタフェース及びその関連デバイス内で発生する特定のイベントをログするように構成されている記録デバイスを更に含む、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１５】
前記データ送信機をカバーし保護する保護層を更に含み、ここで、該保護層は、前記データ送信機と前記許可コントローラとの間のデータ信号の通信に干渉しない、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１６】
前記許可コントローラをカバーし保護する保護層を更に含み、ここで、該保護層は、前記データ送信機と前記許可コントローラとの間のデータ信号の通信に干渉しない、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１７】
前記データ送信機と前記人爪との間の粘着層を更に含み、該粘着層は、前記データ送信機を前記人爪に一時的に固定している、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１８】
前記許可コントローラは、制御可能デバイスの制御可能デバイス論理回路と通信し、前記制御可能デバイス論理回路は、該制御可能デバイスと通信し、該制御可能デバイスを制御するように構成される、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項１９】
前記許可コントローラと前記データ送信機の一方と通信し、時間をイベントとを関連付けるためのタイマデバイスを更に含む、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのデータ信号は、前記データ送信機から前記許可コントローラへ通信する前に暗号化される、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２１】
ヒューマンマシンインタフェースと一体にされ、外部受益者にヒューマンマシンインタフェースの場所情報を提供するように構成されるポジショニングシステムを更に含む、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２２】
前記許可コントローラは、更に、前記データ送信機に向けて少なくとも１つの信号を発信するように構成された許可エミッタを有する、請求項３０に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２３】
前記許可エミッタからの前記少なくとも１つのデータ信号を、所定の角度で受信される時にだけ反射する指向性反射器と、該指向性反射器に隣接し、前記許可エミッタからの前記少なくとも１つのデータ信号を変調するように構成される電子シャッタと、を更に含み、前記許可エミッタからの前記少なくとも１つのデータ信号は、前記電子シャッタを通して、前記指向性反射器によって受信され、そして、前記許可エミッタからの前記少なくとも１つのデータ信号は、前記指向性反射器によって、前記許可コントローラに向けて反射され、変調される、請求項２２に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２４】
前記データ送信機は、更に、少なくとも１つのコンピュータプログラムを収容する爪デジタルチップを含む、請求項３０に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２５】
前記データ送信機から前記許可コントローラへ通信される前記少なくとも１つのデータ信号は、前記データ送信機と関連する第１の空間点と第２の空間点との間の相関関係である、請求項３０に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２６】
前記第１の空間点はユーザの爪に隣接し、前記第２の空間点はスクリーンモニター上にある、請求項２５に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２７】
（ａ）人の爪と一定の接触を持ち、該人の爪と該人の爪に隣接する周囲エリアのうちの少なくとも一方の物理的特性に基づいて、少なくとも１つのデータ信号を送信するように構成されるデータ送信機と、
（ｂ）前記少なくとも１つのデータ信号を受信し、前記少なくとも１つのデータ信号に関連する情報を処理し、処理される情報に基づいて少なくとも１つのアクションを実行する許可コントローラと、を有するヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２８】
（ａ）人の爪と一定の接触を持つデータ送信機であって、データ送信機は、データ送信機に電力を供給する爪ソーラセルを含むと共に、爪デジタルチップと通信し、該爪デジタルチップは、前記人の爪と前記人の爪に隣接する周囲エリアのうちの少なくとも一方の物理的特性に基づいて少なくとも１つのデータ信号を送信するように構成される、データ送信機と、
（ｂ）前記データ送信機とインタフェースするように接続される許可コントローラであって、許可コントローラは、前記データ送信機から送信された前記少なくとも１つのデータ信号を受信するように構成される許可受信機と、該許可受信機によって受信される前記少なくとも１つのデータ信号に関連する情報を処理するように構成される許可論理回路と、該許可論理回路によって処理される情報に基づいて少なくとも１つのアクションを実行するように構成される許可ステータスアクチュエータと、少なくとも１つの信号を前記データ送信機に向けて放出するように構成される許可エミッタと、を含む、許可コントローラと、を有するヒューマンマシンインタフェース。
【請求項２９】
イベントをイネーブルすること及びディセーブルすることのうちの少なくとも一方を行うように構成されるヒューマンマシンインタフェースを作成し、タスクを実行するのにどの人の爪が使用されているかを特定するための方法であって、
（ａ）少なくとも１つの人の爪と該少なくとも１つの人の爪に隣接する周囲エリアのうちの少なくとも一方の物理的特性に基づいて少なくとも１つのデータ信号を送信するためのデータ送信機を前記少なくとも１つの人の爪に固着させる工程と、
（ｂ）許可コントローラを前記データ送信機とインタフェースさせる工程と、
（ｃ）前記データ送信機から前記許可コントローラへ送信された前記少なくとも１つのデータ信号を受信する工程と、
（ｄ）前記許可コントローラにおいて、受信された前記少なくとも１つのデータ信号に関連する情報を処理する工程と、
（ｅ）前記許可コントローラによって処理された情報に基づいて少なくとも１つのアクションを実行する工程と、を含む方法。
【請求項３０】
（ａ）人の爪と一定の接触を持ち、該人の爪と該人の爪に隣接する周囲エリアのうちの少なくとも一方の、外部点に対する相対的な位置、状態、運動、及び加速度のうちの少なくとも１つに基づいて、少なくとも１つのデータ信号を送信するデータ送信機と、
（ｂ）前記データ送信機とインタフェースするように接続される許可コントローラであって、
（ｉ）前記データ送信機から送信された前記少なくとも１つのデータ信号を受信するように構成される許可受信機と、
（ｉｉ）前記許可受信機によって受信される前記少なくとも１つのデータ信号に関連する情報を処理するように構成される許可論理回路と、
（ｉｉｉ）前記許可論理回路によって処理される情報に基づいて少なくとも１つのアクションを実行するように構成される許可ステータスアクチュエータと、を含む、許可コントローラと、を有するヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３１】
（ａ）人の爪と一定の接触を持ち、爪アナログチップと通信するセンサを含むデータ送信機であって、前記爪アナログチップは、前記人の爪と該人の爪に隣接する周囲エリアのうちの少なくとも一方の、外部点に対する相対的な位置、状態、運動、及び加速度のうちの少なくとも１つに基づいて、少なくとも１つのデータ信号を送信するように構成される爪デジタルチップと通信する、データ送信機と、
（ｂ）前記データ送信機とインタフェースするように接続される許可コントローラであって、前記データ送信機から送信された前記少なくとも１つのデータ信号を受信するように構成される許可受信機と、該許可受信機によって受信される前記少なくとも１つのデータ信号に関連する情報を処理するように構成される許可論理回路と、該許可論理回路によって処理される情報に基づいて少なくとも１つのアクションを実行するように構成される許可ステータスアクチュエータと、を含む、許可コントローラと、を有するヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３２】
（ａ）人の爪と一定の接触を持ち、該人の爪と該人の爪に隣接する周囲エリアのうちの少なくとも一方の、外部点に対する相対的な位置、状態、運動、及び加速度のうちの少なくとも１つに基づいて、少なくとも１つのデータ信号を送信するように構成されるデータ送信機と、
（ｂ）前記少なくとも１つのデータ信号を受信し、前記少なくとも１つのデータ信号に関連する情報を処理し、処理される情報に基づいて少なくとも１つのアクションを実行するように接続される許可コントローラと、を有するヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３３】
（ａ）人の爪と一定の接触を持ち、該人の爪と該人の爪に隣接する周囲エリアのうちの少なくとも一方の物理的特性に基づいて、少なくとも１つのデータ信号を送信するように構成されるデータ送信機と、
（ｂ）前記データ送信機とインタフェースするように接続される許可コントローラであって、
（ｉ）前記データ送信機から送信された前記少なくとも１つのデータ信号を受信するように構成される許可受信機と、
（ｉｉ）前記許可受信機によって受信される前記少なくとも１つのデータ信号に関連する情報を処理するように構成される許可論理回路と、
（ｉｉｉ）前記許可論理回路によって処理される情報に基づいて少なくとも１つのアクションを実行するように構成される許可ステータスアクチュエータと、を含む、許可コントローラとを有するセキュリティ装置。
【請求項３４】
ヒューマンマシンインタフェースと一体にされ、前記外部受益者に対してヒューマンマシンインタフェースの場所情報を提供するように構成される前記ポジショニングシステムは、グローバルポジショニングシステムである、請求項２１に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３５】
送信される前記少なくとも１つのデータ信号は、前記人の爪の下にある肉の着色の変化を示し、前記データ送信機が前記人の爪に固着された個人の指が、アクション及びトランザクションのうちの少なくとも一方を実行したいという少なくとも１つの前記個人の要求を指示するために、又、前記個人が生きていることを判断するために、所定の表面を押下していることを確認するように構成される、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３６】
前記人の爪と該人の爪に隣接する前記周囲エリアのうちの少なくとも一方を介して、脈拍及びおよその血液酸素含有量のうちの少なくとも一方を周期的に読み取って、まだ生きている所定の個人に前記人の爪が接続されていること及び、前記所定の個人の脈拍が、前記所定の個人が拘束(duress)下と、麻酔(drugged)状態下のうちの一方にあることを指示するかどうかのうちの少なくとも一方を確認するようにするタイマデバイスに電力を供給するように構成される電源を更に含む、請求項２７に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３７】
送信される前記少なくとも１つのデータ信号は、前記人の爪の下にある肉の着色の変化を示し、前記データ送信機が前記人の爪に固着された個人の指が、アクション及びトランザクションのうちの少なくとも一方を実行したいという少なくとも１つの前記個人の要求を指示するために、又、前記個人が生きていることを判断するために、所定の表面を押下していることを確認するように構成される、請求項３２に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３８】
前記人の爪と該人の爪に隣接する前記周囲エリアのうちの少なくとも一方を介して、脈拍及びおよその血液酸素含有量のうちの少なくとも一方を周期的に読み取って、まだ生きている所定の個人に前記人の爪が接続されていること及び、前記所定の個人の脈拍が、前記所定の個人が拘束下と、麻酔状態下のうちの一方にあることを指示するかどうかのうちの少なくとも一方を確認するようにするタイマデバイスに電力を供給するように構成される電源を更に含む、請求項３２に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【請求項３９】
前記人の爪と該人の爪に隣接する前記周囲エリアのうちの少なくとも一方を照明する手段と、前記データ送信機及び照明される前記人の爪の下にある肉の着色を検出し、前記データ送信機が前記人の爪に固着された個人が生きていることを確認するように構成される許可受信機のうちの一方を更に含む、請求項３０に記載のヒューマンマシンインタフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に制御デバイスに関し、特に、許可及び／又は制御のために人の爪の特徴及び位置を利用する制御デバイスに関する。
【０００２】
本特許出願は、２００１年３月２１日に出願された米国特許出願第０９／８１３，７４４号の一部継続出願であり、２０００年３月２１日に出願された米国仮特許出願第６０／１９１，０６８号及び２０００年４月１４日に出願された米国仮特許出願第６０／１９７，１６９号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
世界中において、メカニズムのロック、ロック解除、イベントのイネーブル、ディセーブル、アクセスの許可、非許可、等を含むさまざまな目的のためにセキュリティシステムが使用されている。これらのセキュリティデバイスの機能はすべて、有効なユーザを無効なユーザから識別するために、何らかの許可（確認）方法又はデバイスを必要とする。たとえば、Hadleyの米国特許第４,１９６,３４７号は、ドアをロック解除するためのユーザのキーから発せられる輻射信号を使用するセキュリティシステムを開示している。更に、Pughの米国特許第５,０１６,３７６号に示されているように、許可プロセスにおいて電気信号ではなく磁界を使用することも可能である。同様に、Lemelsonの米国特許第４,３５４,１８９号は、ユーザがコードを含む指輪を装着し、そのユーザが指輪を許可デバイスの近くに置いたときに、ロックが解除されてドアが開く、スイッチ及びロック作動システムに関するものである。これらのタイプのシステムの共通の欠点は、許可デバイスを入手することが容易であることにある。もしも、キー又はリングを置き忘れたり紛失すると、その発見者又は盗人が、それ以上の確認無しで、アクセスしたりロックを解除することができる。
【０００４】
最近のピストル（firearm：小火器）規制及び安全に対する努力において、多くの政府は、銃安全プログラムを制度化し、その結果、米国と外国との両方において銃「ロック」特許が生まれている。これらの発明は、銃が、偶発的に又は許可されていないユーザによって操作されることを防止するものである。たとえば、Lemelsonの米国特許第４,４８８,３７０号とBennettの米国特許第５,４６１,８１２号は、共に、銃の引き金機構をロック解除するために、許可デバイスと組み合わせて、ユーザの指又は手首に装着される電気デバイスを使用する武器規制システムを記載している。Epplerの米国特許第５,０６２,２３２号は、ユーザが銃検出器によって許可されたときに、その銃を発射することを許可するコードを発信するデバイスを内蔵したグローブを装着する、ピストル用の安全デバイスに関するものである。上述した一般的なセキュリティデバイスと同様、指輪、グローブ、その他の外部装着デバイスを使用することは、その正規ユーザによる紛失、置き忘れ、又は、非正規ユーザによる盗難につながる。
【０００５】
許可デバイスの紛失又は盗難の可能性に加えて、従来技術においてはその他の欠点も明らかである。従来のデバイスは、レトロフィットすることができない。設定又はプリセットされた許可信号（それが電子、磁気又はその他のタイプのものであれ）を使用するに当たって、これらの従来のデバイスは、レトロフィットすることができず、更に、容易に複製することが可能である。もしも信号送信デバイスが入手されたり、あるいは、その信号が他のソースから入手されたならば、非正規ユーザがそのロックされたシステムに対するアクセス及び／又は制御を得ることになる。又、従来のデバイスは、本質的に、その信号送信デバイスを盗人が操作したり、それを正規ユーザから奪い取ることを防止する「耐格闘安全性（struggle-proof）」ではない。更に、たとえ盗人がいなくとも、別個の信号送信デバイスを使用することは、通常、正規ユーザがそのデバイスを紛失したり忘れたりして、それによってそのユーザが意図する対象物をロック解除したりそれにアクセスすることができなくなる可能性がある。
【０００６】
同様に世界中において、機器、機械類、コンピュータ、又は、他の消費者用及び産業用機械類等の種々の機械及びデバイスを制御する制御デバイスが利用されている。たとえば、人は、テレビの遠隔制御器を用いて、テレビのチャンネルの変更、ボリューム設定等を制御する。しかし、ユーザは、遠隔制御器を見つけ、持ち上げなければならず、又、遠隔制御器が容易に見つからない場合、探さなければならない。同様に、こうした遠隔制御器は、その後、紛失しない、すなわち、交換されないように、わかっている場所に戻されなければならない。
【０００７】
同様に、コンピュータマウスは、ユーザが、マウスパッドの付近でマウスを移動させ、ユーザの手をマウスとキーボードの間で前後に移動させることを必要とする場合が多い。従って、コンピュータを制御するためにキーボードと共にマウスを用いることは、本質的に、非効率で、時間がかかる。更に、コンピュータマウスは、貴重なデスク空間を必要とし、公衆の場所で用いられると、損傷するか、又は、盗まれる傾向がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の課題は、正規ユーザが容易に紛失したり、あるいは正規ユーザから容易に盗難されることのないセキュリティ装置を提供することにある。本発明の別の課題は、既存のメカニズム及びシステムに対してレトロフィットすることが容易なセキュリティ装置を提供することにある。本発明の更に別の課題は、その有効なユーザが自分のピストルを失うまいと格闘している状況にある時、又はその状況の後において使用不能又は実質的に使用不能となるセキュリティ装置を提供することにある。本発明の更に別の課題は、複製不能又は発見不能な信号を発生する信号送信デバイスを備えることによって、そのデバイスの安全性を高めるセキュリティ装置を提供することにある。本発明の別の課題は、最小限の時間やエネルギで遠隔的に機械や機器を操作する制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従来技術の上記欠点を解決するために、本発明者は、許可論理回路を介して許可受信機と通信する許可ステータスアクチュエータを備える許可コントローラを有する装置を発明した。許可受信機は、データ信号を受信するように構成され、許可ステータスアクチュエータは、それらのデータ信号に基づいてアクションを処理し実行するように構成されている。本発明は、又、人間の爪に接触され許可コントローラと通信するデータ送信機も含む。作動時に、データ送信機はデータ信号を送信し、許可受信機がこのデータ信号を受信し、許可論理回路がこの受信されたデータ信号を処理する。最後に、許可ステータスアクチュエータが、その受信したデータ信号に基づいてアクションを実行する。
【００１０】
本発明は、更に、制御されているイベントをイネーブル又はディセーブルする方法も含む。本方法は、信号を受信するように構成された許可受信機と許可論理回路を介して通信し、データ信号に基づいてアクションを処理し実行するように構成された許可ステータスアクチュエータを備える許可コントローラと、人間の爪に接触すると共に許可コントローラと通信するデータ送信機とを提供する工程と、許可受信機によってデータ信号を受信する工程と、受信されたデータ信号を許可論理回路によって処理する工程と、受信データ信号に基づいて許可ステータスアクチュエータによってアクションを実行する工程とを含む。
【００１１】
セキュリティ装置として用いられる時、本発明は、データ信号のソース又は基礎として、人の爪の物理的特徴を利用する。遠隔制御デバイス又は他のこうしたヒューマンマシンインタフェースとして用いられる時、本発明は、人の爪の物理的特徴か、人の爪の、外部点に対する相対的な位置又は向きのいずれかを利用する。
【００１２】
本発明の、その構成と操作方法との両方、更に、その他の課題及び利点は、添付の図面を参照して具体的実施形態に関する次の説明から最もよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態は、図１に図示されている、全体を１０で示すヒューマンマシンインタフェースである。この発明のヒューマンマシンインタフェース１０は、２つの主要な構成要素、すなわち、許可コントローラ１２とデータ送信機１４とを有する。許可コントローラ１２は、許可ステータスアクチュエータ１６を含み、これは、許可論理回路２０（たとえば埋め込み型制御器等）を介して許可受信機１８と通信する。更に、許可ステータスアクチュエータ１６は、データ信号２２の値又は特徴に基づいて、ある種のアクションを処理し実行するように構成されている。データ送信機１４は、人の爪２４と接触すると共に、更に、このデータ送信機１４は許可コントローラ１２と通信する。
【００１４】
人の爪２４は、人の爪２４の下の導電性の肉２６と、人の指２８又はつま先と共に、完全な人爪導電性回路３０を形成する。人爪導電性回路３０の単位面積当たりのキャパシタンス値は、半固有の又は個人化された値であり、その値は個人個人によって変わるであろう。このようにして、各個人は、その独自の人爪導電性回路３０に関連する半固有コード又は値を有するであろう。この半固有値が、半固有データ信号２２であり、又は、半固有データ信号２２に変換されることができ、データ送信機１４によって許可コントローラ１２に向けて送信される。更に、データ信号２２は、メモリ及び／又はリアルタイム測定及び／又は計算からの、爪の寸法、爪の湾曲、爪の色、爪溝の形状、指紋、操作者の脈拍、固有の指の模様（finger markings：指跡）、指の不透明性、等のユーザのその他の固有の特徴、固有のシリアル番号、誘電物質のランダム化領域からの値、抵抗物質のランダム化領域からの値、ユーザが固い表面を押す時の抵抗値の変化、又は、人差し指のエリアの視覚的プロファイル、顔の画像、網膜の画像、声の特徴、爪の下の肉の光学的な特徴及び／又はパターン、アルゴリズムから得られるデータ、等、も含むことができる。本発明は、人爪２４の物理的、機械的、及び／又は、電気的特徴を用いて、デバイスをディセーブルする取り外し検出システムを形成する、人爪２４の厚み疑似生物測定デバイス及び／又はデータタグと考えられることができる。取り外し検出の１つの方法は、人爪２４上に、又は、人爪２４内に個別に接着された破断可能なワイヤ等の人爪２４の物理的強度特性によってもよく、それによって、ワイヤの破断が検出されると、デバイスが自分自身でディセーブルする。
【００１５】
電極又はワイヤ間で、爪２４の下の導電性のある肉２６によって形成される総抵抗を用いることは、半固有値をユーザに関連付けるもう１つの方法である。人の爪２４を通る２本以上のワイヤが存在する場合、それらの２つの電極間の総抵抗は、ユーザの人差し指の肉の総量を表す。総抵抗は、その時点における指にかかる圧力による、爪の下の肉の変色の度合いと相関させることができ、より固有のプロファイルが得られる。ウォッチドッグタイマ１５によって周期的にチェックされる抵抗測定値は又、移植を試みる時に人差し指から爪２４が取り外される時を確実に指示するであろう。同様に、これらの電極を用いて、電圧が印加される時に、触知可能フィードバックを提供することができる。
【００１６】
もしも人の爪２４が、別の人に移植されたならば、その他人が、その指上の肉の量が異なり、別の抵抗測定値範囲を与える可能性がある。
【００１７】
更に、指の抵抗のより詳細なプロファイルを得るために、より多くのワイヤを使用することができる。指の抵抗に影響を与えるその他の要因は、骨の直径に対する肉の比率と、その圧力が人の爪２４にかけられているものであるのか、それとも、ユーザの指の下部にかけられているものであるのか、ということである。最後に、ワイヤが、ユーザの人の爪２４上でその自然な成長速度によって前方に移動するにつれて、抵抗は、予測可能にゆっくりと変化する。これは、移植された指又は人造導電物質上に置かれたデータ送信機１４を検出するのに役立つかもしれない。単純な回路を使用して抵抗を精度よく最も良好に測定するためには、抵抗（導電性のある肉２６）に直接に接続される２つのワイヤを利用することができる。これによって、人の爪２４が成長するにつれて、あるいは、その指が固体表面に押し付けられるときに、複雑な時間対抵抗プロファイルが提供される。更に、抵抗又はキャパシタプレートが形成するキャパシタンスがユーザ特異的範囲にあるか否かを確認し、そして、更に、人の爪２４が移動又は除去されたか否かを確認するために、ウォッチドッグタイマを周期的及び／又は散発的に使用することも考えられる。個人の爪、周辺エリアの物理的測定値、又は、その周辺エリアの電極測定値は次第に変化するが、こうした変化は、一般に、格闘の状況において等の短期間で誤った読取値を提示するほどに速くないか、又は、爪の特性計算における要因として周囲湿度を測定し、利用する等の、他の手段によって補償されてもよい。更に、特に、爪の下の肉の抵抗測定値を用いる場合、人差し指に力が加えられていない間に獲得される値は、爪の端部への接近又は累積的な爪の成長等の要因を測定する時に最も正確である場合がある。人の爪２４の除去を検出する効率的な方法は、キャパシタンスを減少させ、電圧を増大させる方法であり、特殊構成されたＥＳＤ半導体デバイス等の爪由来（nail-derived）コンデンサと組み合わせて、高インピーダンス入力電圧リミッタを使用することができる。爪が除去されるとキャパシタンスが減少し、電圧が増大し、そして電流がコンデンサの一部を放出させる。
【００１８】
（爪２４の下の肉と対立するものとして、又は、組み合わされるものとして）爪２４自体の体積、領域又は層の抵抗は、非常に大きいにもかかわらず、個人化された測定値又は取り外し検出手段としても用いられることができる。
【００１９】
格闘の状況又は、人に物理的に無理やり許可コントローラ１２を作動させようと試みる状況においては、その攻撃者の指が近傍にあることによって、通常は、キャパシタンスの増加、及び／又は、データ信号２２の変化が発生し、その結果、ヒューマンマシンインタフェース１０は機能、イネーブル及び／又は検証をしない。あるいは、ヒューマンマシンインタフェース１０に、このヒューマンマシンインタフェース１０が所定の時間内で機能を停止する全体的タイムアウト機能を備えさせることができる。あるいは、データ送信機１４の構成要素を、もしもそれらを移動するか又は取り外す試みがなされた場合に、データ信号２２が再度ランダム化されたり、あるいは、ヒューマンマシンインタフェース１０を破壊又はディセーブルさせるように構成することも可能である。ヒューマンマシンインタフェース１０が損傷を受けたり、破壊されたり、期限切れになった場合、別の許可の手段を提供することができる。更に、ヒューマンマシンインタフェース１０を、許可テストをパスするのに失敗した操作者の指、手、又は腕を「捕捉（トラップ）」するように構成することも可能である。
【００２０】
許可受信機はデータ信号２２を受信し、許可論理回路２０を介して、このデータ信号２２は、許可ステータスアクチュエータ１６に送信される。許可ステータスアクチュエータ１６がデータ信号２２を受信すると、その信号が自己証明するか、もしくは、許可論理回路２０によって許可されることにより、許可ステータスアクチュエータ１６は、その受信され許可されたデータ信号２２に基づいて、アクションを実行するか、もしくは、データを伝送する。たとえば、ピストルとの使用においては、許可ステータスアクチュエータ１６は、データ信号２２の真実性（veracity）に基づいて、そのピストルの引き金機構をイネーブル又はディセーブルすることになる。この場合、許可コントローラ１２は、ピストルの引き金ガード（trigger guard：用心金）に取り付けることができる。
【００２１】
本発明の第２実施形態において、図２に図示されているように、ヒューマンマシンインタフェース１０は、更に、許可受信機１８とデータ送信機１４との間に、直接物理的接続部材３２を備える。あるいは、この直接物理的接続部材３２は、許可受信機１８と組み合わせたり、一体化してもよい。この直接物理的接続部材３２は、データ信号２２がそれを通して、又は、その上で伝わることを可能にする１本のワイヤ又は複数のワイヤあるいは他の回路基板から構成することができる。更に、この実施形態において、データ送信機１４は、キャパシタプレート３４であり、これは、人の爪２４に直接固定されるか、もしくは、導電接触される。人爪導電性回路３０を完成するために、人の指２８又はつま先（toe：足指）に回路戻り導電体３６が設けられる。キャパシタンス値としてのデータ信号２２は、直接物理的接続部材３２を通って伝わり、許可受信機１８によって受け取られる。キャパシタプレート３４は、キャパシタンス値形成及び測定を容易にするために、トリミングされた領域によって特定の値にトリミングされた、金箔の導電性コーティング又は金メッキされた人の爪２４を備えることができる。更に、ヒューマンマシンインタフェース１０は、バーコードとして機能する一連のキャパシタ３４を使用することができる。キャパシタプレート３４の１つのみの下方の領域を薄くする、又は厚くする、等の人の爪２４の改造によって、それらの爪の厚みを測定することによって別の人間のキャパシタンスを推測することが更に困難になる。これによって、別の人間がそのユーザのキャパシタンスを複製することを試みる可能性が少なくなる。
【００２２】
本発明の第３実施形態が図３に図示されている。この実施形態において、許可コントローラ１２は、更に、データ送信機１４に対して信号（電磁波、光、ＲＦ、赤外線又は紫外線等）を放出するように構成された許可エミッタ３８を備えている。更に、データ送信機１４は、爪ソーラセル４０（好ましくは直接人の爪２４に装着されている）を有し、これは、許可エミッタ３８から、信号、好ましくは光信号を受信する。この爪ソーラセル４０は、データ送信機１４に電力を供給し、データ信号２２を放出する。更に、爪ソーラセル４０のデータは、光トランジスタ等の高速デバイスによって置換、又は捕捉することができる。データ送信機１４は、更に、デジタルロジックを使用して、爪ソーラセル４０と爪信号エミッタ４４との両方と通信するように構成された爪デジタルチップ４２（好ましくは直接人の爪２４に装着されている）を有する。爪デジタルチップ４２は、メモリ又は爪アナログチップ４８からの爪特異的データ及び／又は爪ソーラセル４０からの情報を受信し、データ信号２２を爪信号エミッタ４４に送り、このエミッタは、このデータ信号２２を許可コントローラ１２に向けて発信する。次に、許可受信機１８は、このデータ信号２２を受信し、このデータ信号２２を、許可ステータスアクチュエータ１６の処理と許可のために、許可論理回路２０を通して送る。
【００２３】
次に図４を参照すると、本発明の第４実施形態において、データ送信機１４は、更に、キャパシタプレート３４（図２に図示されているように）と、インダクタ４６とを備え、共振回路を形成している。インダクタ４６は、導電性のある肉２６の回路を通る特定の共振周波数の生成を介してキャパシタンス値を測定するキャパシタプレート３４と通信する。この固有のキャパシタンス値（又はデータ信号２２）は、インダクタ４６を介して許可コントローラ１２へ向けて送信される。このデータ信号２２を許可受信機１８へ送信するために、許可コントローラ１２は、更に、上述した許可エミッタ３８を備えている。しかしながら、ソーラエネルギ又は光を放出する代わりに、この実施形態の許可エミッタ３８は、キャパシタプレート３４及びインダクタ４６に対して電磁波又は「パルス」を発信する。この実施形態では、インダクタ４６は、導電物質の同心円によって形成され、２つのキャパシタプレート３４を形成している導電物質の２つの比較的大きな領域に接続されている。キャパシタンス誘電体は人の爪２４であり、導電性のある肉２６が、キャパシタの共通のプレート接続となる。データ信号２２のデータを送信するために、その他のトランスポンダ式技術を利用することも可能である。
【００２４】
本発明の第５実施形態が図５に図示されている。この第５実施形態において、許可コントローラは、許可エミッタ３８を備え、これは、電磁放射信号を爪ソーラセル４０に放出する。人の指２８又はつま先の回路戻り導電体３６を利用して、人爪導電性回路３０を完成させ、これによって、爪ソーラセル４０は、データ信号２２（電力と共に）を爪デジタルチップ４２へ送る。爪デジタルチップ４２は、このデータ信号を直接物理的接続部材３２を通して、又は、許可受信機１８への接点を通して送信する。前述と同様、データ信号２２は、許可論理回路２０を介して許可ステータスアクチュエータ１６へと送られる。回路戻り導電体３６はデータ送信機１４と許可受信機１８との間の共通の電気と考慮することができる。
【００２５】
本発明の第６実施形態において、図６に図示されているように、許可エミッタ３８は、データ送信機１４において爪デジタルチップ４２と通信する爪ソーラセル４０へ信号を送る。データ送信機１４は、更に、人の爪２４に固定されたキャパシタプレート３４と、人の指２８又はつま先に固定された回路戻り導電体３６との間のキャパシタンスを測定するために爪アナログチップ４８を備える。この爪アナログチップ４８は、この測定されたキャパシタンス値を爪デジタルチップ４２に送信し、このチップは、データ信号２２を、直接物理的接続部材３２を介して許可受信機１８に送信する。その後、このデータ信号２２は上述したように進む。
【００２６】
本発明の第７実施形態が図７に図示されている。この実施形態において、許可コントローラ１２は、許可エミッタ３８を備え、データ送信機１４は、許可エミッタ３８から信号を受信し、爪デジタルチップ４２へ電力と信号とを送信するべく爪ソーラセル４０を備えている。データ送信機１４は、更に、キャパシタプレート３４を備え、これは上述したように、導電性の肉２６を介してキャパシタンスに基づいてキャパシタンス値を作り出す。爪アナログチップ４８は、このキャパシタンス値を測定し、この値を、爪デジタルチップ４２へ送信する。爪デジタルチップ４２は、このデータ信号２２を爪信号エミッタ４４へ送り、その後、爪信号エミッタ４４は、この信号を許可コントローラ１２へと送信する。許可受信機１８は、この信号を受信し、上述したように処理する。爪アナログチップ４８は、送信されるデータ信号２２のデータを改変するために、インダクタ、コンデンサ、抵抗、半導体、コンダクタ、又はアンテナ等を利用することができる。
【００２７】
第８実施形態において、図８に図示されているように、許可コントローラ１２は、更に、許可論理回路２０を介して許可ステータスアクチュエータ１６と通信する記録デバイス５０を備えることができる。この記録デバイス５０は、ヒューマンマシンインタフェース１０内外で発生する特定のイベント又は状態をログするように構成され、データ送信機１４内に、又はそれと通信させて何らかの関連するデバイスを配置することも可能である。更に、以下で説明するように、記録デバイス５０は、ヒューマンマシンインタフェース１０又は外部のソースから情報を受信することができる複数のデバイスを構成することができる。ピストルの実施例の場合、記録デバイス５０は、複数のロック及びロック解除の発生をログすることができる。許可コントローラ１２又はデータ送信機１４が、抵抗、キャパシタンス、温度、パルス、その他のデータの発生をランダム又は散発的にチェックするように構成される場合は、記録デバイス５０は、これらの発生の結果をログすることができる。これによって、データ送信機１４を別の人間に、又はその所有者の特徴を擬態するように構成された人造デバイスに移植すること又は移植しようと試みることが更に困難になるであろう。もしも異常な読取りが行われた場合には、デバイスがそれ自身を一時的又は恒久的にディセーブルする、すなわち非イネーブル状態になるようにすることができる。本発明の第８実施形態は、更に、データ送信機１４をカバーし保護するデータ送信機保護層５２を備える。このデータ送信機保護層５２は、データ送信機１４と許可コントローラ１２との間のデータ信号２２の通信の障害とならないように構成される。同様に、許可コントローラ１２をカバーし保護するために許可コントローラ保護層５４を設けてもよい。データ送信機保護層５２と同様に、この許可コントローラ保護層５４は、許可コントローラ１２とデータ送信機１４との間の信号の通信の障害とならないように構成すべきである。
【００２８】
データ送信機１４を、人の爪２４に装着、又は、その近傍に配置することが考えられる。又、この装着は、一時的なものであっても恒久的なものであってもよい。データ送信機１４と人の爪２４との間に粘着層５６を利用することができる。この粘着層５６は、データ送信機１４を、人の爪２４に非恒久的に固定することを可能にする合成物とすることができる。たとえば、粘着層５６として水性接着剤を使用することによって、データ送信機１４を或る温度の水を流している状態においてのみ取り外すことが可能とされる。これは、爪２４とデータ送信機１４との間において、その測定される合成物の抵抗値が、データ送信機１４を移動又は取り外した場合に変化するような抵抗化合物の領域を設けると特に有利である。
【００２９】
そのプロファイルが装着時に設定され、ａ）そのプロファイルが、ユーザがデータ送信機１４を装着している間実質的に変化せず、ｂ）そのプロファイルがデータ送信機１４と装着者の爪２４との間の典型的な一定の間隔のエリアに基づき、ｃ）その「最終」プロファイルが装着時に設定され、データ送信機１４を人爪２４上に置く個人の動きによって強く影響される、抵抗、絶縁体−合成物又は伝導性合成物の限定された、半流動領域を用いることの利点は、以下の通りである。すなわち、それによって、予測不可能で、更にランダム化された人造の特徴が形成されて、データ送信機１４によって読み取られる。同様に、爪２４の下の溝及びリッジ形状は、データ送信機１４が、同じ爪２４又は別の爪２４の上で取り外され、交換される場合に、プロファイルが、同じプロファイルに戻る可能性が非常に低く、従って、プロファイルがその物理的形状に基づく電気的読取値に影響を与えることになるようなプロファイルを与える。
【００３０】
図８に図示されているように、ヒューマンマシンインタフェース１０は、更に、許可ステータスアクチュエータ１６と通信するイネーブル／ディセーブルコントローラ５８を備えることができる。このイネーブル／ディセーブルコントローラ５８は、ピストルのトリガデバイス又はその他のロック機構等のトリガデバイス６０を制御し、このトリガデバイス６０をイネーブル又はディセーブルすることができる。これは、本発明がセキュリティ装置として使用される又は安全なトランザクションのために必要とされる際に、特に有用である。
【００３１】
更に、データ送信機１４は、データ送信機電源６２を有することができ、許可コントローラ１２は、許可コントローラ電源６４を有することができる。許可コントローラ１２、ならびに、データ送信機１４は、未使用期間中に、エネルギを節約するのに用いられるタイムアウト時間を有することができる。これらのタイムアウト時間は、データ送信機１４及び許可コントローラ１２が、長期の個々の電源６２及び６４（すなわち、熱電対列、バッテリ、ウルトラコンデンサ、燃料電池、等）、又は、短期の個々の電源６２及び６４（すなわち、ソーラセル、圧電素子、運動駆動型（derived）電力発生素子、等）を有する時に役立つ。これらのタイムアウト時間を、ウォッチドッグタイマ機能及びデータ送信機１４の記録デバイス５０と組み合わせることも可能である。データ送信機１４に電力を供給する時に、人の爪２４を通るワイヤが存在しない場合、便利さの最適化の前にコストの最適化等の設計要求によって、２本のワイヤが実用的であることが見出される場合がある。指爪のキャパシタンスが非常に小さいため、指爪を通して、十分に高い周波数でかつ電圧の十分な交流電流を供給する／圧送することが実用的でない場合がある。２本のワイヤを用いることで電力を供給する典型的な方法を用いて、電源６２と６４の間で電力回路が通常完成するであろう。あるいは、電力ワイヤの一方が、許可コントローラ１２からデータ送信機１４へ行く場合、人の爪２４を通る第２のワイヤによって、少量の電流が、導電性のある肉２６を通って共通金属導体（すなわち、銃）へ容易に進行し、許可コントローラ１２に戻ることを可能にし、電流ループが完成する。任意の電力ワイヤが、データ送信機１４と許可コントローラ１２の間での信号伝達に用いられてもよい。データ信号２２は、エネルギ、電磁波、静電エネルギ、又は任意の他の適当な送信可能な信号の形態であってよいことも考えられる。
【００３２】
本発明は更に、図９に図示されているような、イベントをイネーブル又はディセーブルする方法も含む。この方法は、許可論理回路２０を介して許可受信機１８と通信する許可ステータスアクチュエータ１６と、人の爪２４と接触すると共に許可コントローラ１２と通信するデータ送信機１４と、を備える許可コントローラ１２を提供する工程（工程１００）であって、許可ステータスアクチュエータ１６はデータ信号２２に基づいてアクションを処理し実行するように構成され、許可受信機１８はデータ信号２２を受信するように構成されている、許可コントローラ１２を提供する工程と、許可受信機１８によってデータ信号２２を受信する工程（工程１０２）と、許可論理回路２０によって受信したデータ信号２２を処理する工程（工程１０４）と、受信したデータ信号２２に基づいて許可ステータスアクチュエータ１６によってアクションを実行する工程（工程１０６)とを含む。データ信号２２は、人の爪２４の物理的特徴、外部点に対する人の爪の相対的な位置に基づいてもよく、データ送信機１４において以前にログしたデータ、許可コントローラ１２からのデータ、及び／又は、データ送信機１４の状態に基づいてもよい。
【００３３】
データ送信機１４は、遠隔コントローラデバイスとして用いられてもよく、ユーザに触知可能フィードバックを提供してもよく、ＬＣＤディスプレイを用いることによって、ユーザに視覚的なフィードバックを提供してもよく、選択されたデバイスから選択されたデバイスに反射した、又は、反転した(retroflected)信号を変調するように電子シャッタを変調することによって、データ信号２２を送信してもよく、又は、個人が信号を修正することを更に可能にする偏光を使用してもよい。データ送信機１４は一般に、トランスポンダの役割を果たしてもよい。有用であることができる触知可能フィードバックの例は、「ショック」、「ちくちく感」、又はバイブレーションフィードバックである。この触知可能／ショックフィードバックは、トランザクションが行われた、又は、行われなかったことを示すのに非常に有用であり得る。触知可能フィードバックは、人の爪２４の上に置かれた圧電素子によって生成されてもよい。又、種々のフィードバックパルス列、パルスカウント、強度、それらの組み合わせ、更にモールス符号が有用であてよい。操作者の指への（人の爪２４を通るワイヤを介して、又は、人差し指上の別の場所での）外部ショックパルスによって、ユーザが、特定の時に知的な行動、たとえば、その指を前方、下方、等に押すことによって測定可能に応答することを促すことができる。これは、ユーザが、無意識ではなく、知らずにその指を機械的に操作しているのではないことをも示す。ユーザは、又、有効性の決定、及び／又は、アクションの実行時に用いられるデータを伝える、指の特定の小さな動きを含めて、ステータス、パスワード、又は拘束(duress)コード、又は、アクション等の有用な情報によって応答してもよい。許可ステータスアクチュエータ１６及びイネーブル／ディセーブルコントローラ５８は、照合されたデータ信号２２の受信時に所望のアクションを実施するため、又は、所望のデータを伝達するために、ソレノイド、筋肉ワイヤ、磁気流体、油圧、空気圧、又はその他の適当な手段を用いてもよい。更に、ヒューマンマシンインタフェース１０は、ヒューマンマシンインタフェース１０内に、又は、セキュリティ装置１０と外部デバイスの間に、又は、指爪データ送信機に対して、適用可能なセキュアな伝送アルゴリズム及び／又は暗号アルゴリズム及び／又は攻撃応答方法を組み込むために、追加のロジックを収容するようになっていてもよい。非常にセキュアな許可が望まれる、又は、侵入者がいると疑われる時、データ送信機１４及び許可論理回路２０にのみ記憶される、同じローリングランダム化コードを用いて、データ信号２２をセキュアにしてもよい。これは、許可コントローラ１２が、データ送信機１４から遠い場所にあり、データ信号２２が、セキュアでない通信基盤によって伝えられる時に有用である。許可コントローラ１２と、データ送信機１４の両方の個々の構成要素は、別々のレイヤに設けられてもよい。ヒューマンマシンインタフェース１０が、データ信号２２をブロックしている指、等の介在又は隣接する異物の存在を検出するように、あるいは、人の爪２４の特徴の修正を検出するようになっていてもよいことが考えられる。トリガ作動デバイスのステ��タスを監視し、ステータスに応答して触知可能フィードバックを提供する能力は、たとえば、ＳＡＷモータが電流をあまりに多く引き込んでいるかどうか、又は、ステープル銃のステープルがなくなりかけているかどうかをユーザに警告するのに有用である。
【００３４】
もしも許可コントローラ１２が、ここ２〜３秒間の間にデータ送信機１４と通信したならば、その短い時間の間に、指、つま先、又は人の爪２４を他の誰かに移植するための医療手術が行われたのではないと合理的に推測することができる。この場合、より詳細で高精度（そして時間のかかる）許可プロセスは不要であるかもしれない。一般的に、キャパシタンスを含めて、いかなる電気値であれ、その測定により高い精度（resolution）を使用すればするほど、その測定の完了には長い時間がかかる。これによって節約できる時間は数ミリ秒であるかもしれなないが、高速のピストルの引き金操作状況においては、その時間の節約は有用であるかもしれない。更に、もしもユーザが、休暇に行ってしまい、許可コントローラ１２がその期間の間、データ送信機１４と通信していないとすれば、人の爪２４の特徴をより詳細に調べることが望ましいかもしれない。たとえば、人の爪２４の成長における予想される変化を、パスワード、血液型、指紋、等と共に確認することが可能であろう。もしも人の爪２４が、その予想される量成長していないとすれば、それが、人造的な基材又はその他の物の上に置かれたという可能性が高い。本発明のヒューマンマシンインタフェース１０の潜在的な１つの利点は、それが、一定に成長する基材である人の爪２４に依存するものであることにある。その一定の成長により、人の爪２４は、デバイスの設置位置や季節（time of year）のような他の生物学要因により、約０〜４ヶ月の可変の有効期間を有する。これは、恒久的なアクセス又は使用権が望まれない状況において特に有用である。
【００３５】
デバイスのいくつかの実施態様は、その値がユーザの指爪のキャパシタンスに基づくキャパシタに接続された指爪上のＲＦＩＤデバイスにたとえることができる。その値は、ＲＦＩＤデバイスの応答に影響を及ぼす。ＲＦＩＤ技術の１つの欠点は、光の周波数を利用するトランスポンダよりも、通信を妨害又は「ジャミング」することが容易であることにある。更に、近傍の、たとえば、近接する爪上２４の、他のＲＦＩＤデバイスに干渉したり、それと混乱したりし易いか、それらの他のＲＦＩＤデバイスと複数の送信を別々に同時に行うことが技術的に困難である場合がある。
【００３６】
ヒューマンマシンインタフェース１０を更に高性能にする方法として、人の爪２４のキャパシタンスを測定するキャパシタプレートの上部と、それらプレートの上方の導電性領域、たとえば、ピストルの金属製ボディ、との間に形成されるキャパシタンスの変化からプレートを分離するために、これらのプレートの上方に電気接地シールドを設けることが考えられる。これによって、全体の読取値に一定のキャパシタンス値が付加されるが、指の位置の違い、又は、許可コントローラの近傍の何らかの導電性又は金属製の領域の形状の違いから生じる、小さいが可変のキャパシタンス値が最小化される。
【００３７】
個人の間の更に別の違いは、人の爪２４の曲線プロファイルである。これは、装着者の爪２４に接着された、又は、その上方に配置されたフラットで、非適合形状（area）の複数のプレート又はキャパシタプレートの列によって測定することができる。あるいは、曲線プロファイルは、人の爪２４の表面の上方の複数の接点の固定された列の抵抗によって測定する（measured resistively）ことも可能である。爪２４の厚みプロファイルも、キャパシタプレートの列が爪２４の曲線にほぼ沿ったものとされる以外は、上述したものと類似の方法で測定することが可能である。
【００３８】
データ送信機１４は、更に、「低電力ウォッチドッグ回路」を備えることができ、これは、キャパシタプレート、通常は、爪２４のキャパシタンスを測定するキャパシタプレートに電圧チャージを与える。低電力ウォッチドッグ回路は、特殊設計されたＥＳＤイベント又はアバランシェ効果半導体等のように、電圧がプレートに対して最初に与えられるチャージよりも僅かに大きな値よりも遥かに高い値にまで上昇した場合に、電気を「アバランシェ」、又は「短絡」又は導通させることを目的とする電子デバイスを備えたものとされる。もしも人の爪２４又はデータ送信機１４が、このデータ送信機１４が「ｏｆｆ」又は低電力状態にあるままで、個人から取り外されると、上述したプレート間のキャパシタンスが低下し、これによってそれらプレート間の電圧を上昇させ、アバランシェデバイスにその電荷の多くを放電させる。データ送信機１４が再び、ユーザ、又は偽の基材、又は偽のユーザに取り付けられてデータ送信機１４が、その通常のウォッチドッグタイマ機能のために「起動」すると、あるいは、その他の理由で始動されると、それらプレート間の電圧チャージは、その元のチャージよりも遥かに低くなり、その回路はこの低電圧を検出し、それが低電力又はスリープ状態にある間に、そのデータ送信機１４が改竄されたと判断し、それ自身をディセーブルするか、もしくは、そのデータを消去して、更に不正利用されることを防止する。爪２４を介した漏れ電流により、この処理が１０，０００回／秒の速度で回復（refresh）される必要があることが認識される。
【００３９】
データ送信機の別の実施形態は、人の爪２４の上方に配置されるか、もしくは、その近傍でほぼ接触し、およそそれに形状一致（parallel）する１つの単純なプレートである。このプレートの寸法、及び、形成される（該プレートとその導電性のある肉２６との間、そしてプレートと導電性のある肉２６との間の距離間に）総キャパシタンス（複数可）によって、共振回路（複数可）が形成され、これは、マイクロ波送信機等のデバイスによって起動されたとき、上述した構成要素及び要因に依存する特定の共振周波数（複数可）で共振し、マイクロ波トランスポンダ的デバイスを構成する。この実施形態において、データ送信機１４と許可受信機１８との間にワイヤは不要である。
【００４０】
デバイスは、更に、そのデータ送信機の爪デジタルチップ４２内に情報（そのピストルと関連付けられたどの許可コントローラ１２がいつ発砲されたか、又は、ロック解除されたか、あるいは許可コントローラ１２が起動されたか等）を格納することができ、又は、単純に、許可コントローラ１２からのデータを許可することができる。これは、後に、そのアクションが正しく実行されたことの確認を含む、複数の目的のために、ダウンロード又は読み出すことができる。又、他の許可コントローラ１２によってこのデータを読み出して、ユーザが要求している次のアクションを実行することをそのユーザが許可されているか否かを更にテストし判断することも可能である。これの一例は、そのユーザが直前に汚染除去室に入室していない限り、手術室へのアクセスを許可しないことである。又、いくつかの用途によっては、パスワード又は他のデータの交換等の、データ送信機１４と許可コントローラ１２との間のネゴシエーション又は「会話」が必要とされるかもしれないと認識される。別の例は、一酸化炭素等のその有毒ガスの特定のレベルが、データ送信機１４のみが過去のログデータや計算から知っている、装着者の計算され蓄積された日常的な安全有毒濃度の閾値以下であることが測定される部屋へのアクセスをロック解除することがある。
【００４１】
ヒューマンマシンインタフェース１０は、指紋読取装置と協働（work symbiotically）する。デバイスは、人の身元、予想指紋パターン、及びその他のセキュリティ又は許可又は分類等のデータを記憶することができるので、この装置によって、この新しい指紋の組に「馴染みのない」指紋読取装置でも、その指紋の組が属する個人が、アクセスを得ること、又は、機能を実行すること、等を許可されている、もしくは、それらを許可されている人々のカテゴリに属することを許可することが可能である。指紋読取装置と組み合わせられることで、これによって得られるヒューマンマシンインタフェース１０は、更に、指紋読取装置の偽陽性又は偽陰性のエラーレートを減少させることができる。
【００４２】
データ送信機１４は、信号の受送信を、爪２４の上方、又は爪２４から大きく離れて配置された許可コントローラ１２に対してだけでなく、指の下、又は、指肉を光又は電磁エネルギの伝導路として使用する許可コントローラ１２に対しても行うように構成することができる。この構成の１つの好適な応用は、内蔵された、又は、ファイバオプティックリンクを介してそれらに接続された許可コントローラを備える複数の押しボタンスイッチと併用して、スイッチが要求されたアクションを実行することを可能にする前に、スマートスイッチが、そのユーザの身元と有効性とを確認することを可能にする構成である。スイッチ上の指紋読取装置では、効率的に動作するのに、あまりにも遅く、大きく、不確実で高コストである。
【００４３】
データ送信機１４及びその指爪デジタルチップ４２は、メッセージ又はデータを記憶して、あるいはそれらを許可コントローラ１２と交換して、許可コントローラ１２のセキュリティ許可、データログの目的及び／又はタイミングの目的、等のために、その内部のプログラムを実行することができる。たとえば、データ送信機１４は、その爪デジタルチップ４２内において、その装着者が、危険なガスの領域を離れてから２時間以内は、別のそのような領域へのアクセスを許可されるべきではない、と算定することができる。許可コントローラ１２は、データ送信機１４と一体にされ、更に、人の爪２４の上に、又は、それに隣接して取り付けられてもよい。これは、個人の、セキュリティデータ、個人データ、仕事上のデータ、又は金銭データが、２人の個人の間で複写される、又は、交換されることを可能にする。たとえば、建物へ入ることを許可するために、「紹介」情報又は「事業所（place of business）」情報が、名刺の代わりに受け渡され(pass)てもよい。この情報は、２人の個人の間で、一時的に、又は、恒久的に受け渡されることができる。更に、タイムカード交換の状況、又は、警備ステーションのチェックポイントの場合と同様に、人は、特定の時刻に特定の場所にいたことを立証できる。データ送信機１４は通常、許可コントローラ１２と連続して通信しない。データ送信機１４はやはり、ユーザデータをログする、又は、許可コントローラ１２と将来通信するために状態変化要求を行ってもよい。
【００４４】
データ送信機１４は、更に、その状態を変更する、又は、データ送信機に、読み取られるべき次の許可コントローラ１２に対して情報を利用可能にすることを要求する許可コントローラ１２への特定のカテゴリ又は領域の情報を解放又は利用可能にすることを許可するためのその装着者の声又は音声コマンドを認識するために（任意選択的に記録デバイス５０と通信する）マイクロフォンを内蔵することができる。これの例は、医療記録、又は特定のクレジット情報等である。音声コマンドによって、歯科、医療、又は金銭取引に対してのみ、実行、選択、及び計算等の操作の実行を、記憶された、現行又は未来のデータに対して指示することができる。あるいは、マイクロフォンインタフェースのより単純な利用法は、特定の所望の状態変化を示すそのユーザの「指鳴らし」の音や表面をたたく音を認識させるために、データ送信機１４に対して装着者の意図を知らせることである。
【００４５】
データ送信機１４は、更に、その上面に、小型の指紋読取装置又はキーパッド（任意選択的に記録デバイス５０として）を備えることができ、これによって、個人が、自分の指のうちの別の所定の指、又は自分の複数の指を所定のシーケンスでそのデータ送信機１４に短時間置いた場合にのみ情報を解放し、データ送信機１４がそれを自分の指として認識し、それを予め記憶しておいた本人の指紋の形状と比較することによって要求を認可するように、自分のデータ送信機１４を事前認可しておくことが可能である。この事前認可作業が完了すると、データ送信機１４は、許可コントローラ１２によって催促された時、その許可コントローラ１２に対して要求されたデータを解放することができる。個人の指紋読取りの他のシーケンスによって、更に、その個人が、もしも、データを解放する前に、許可コントローラ１２によって何らかの個人／金銭カテゴリのデータが要求された場合等に、「私に警告せよ」等のコマンドをデータ送信機１４に対して発行することを可能にすることもできる。
【００４６】
人爪２４への装着者の入力を検出するさらなる方法は、爪のゆがみ（deflection）、及び／又は、爪に加えられた力及び応力を検出する、人爪２４上に取り付けられた圧電センサを用いることであると思われる。
【００４７】
（テクスチャ構造のあるバーコード、又は、周波数変調された指爪ファイル等の、あるいは、それらと同様の）前もって作られた溝付き、又は、でこぼこの表面にわたって、（マイクロフォン又は加速度計を内蔵した）データ送信機１４を摺動させることによって、多数の特定の装着者の指示、又は、他のデータを、データ送信機１４に伝達することができることも考えられる。前もって作られたこうした表面は、ユーザのベルト上に都合よく取り付けられることができ、それによって、情報の伝達が可能になる。たとえば、許可コントローラ１２には普通開示されないソーシャリセキュリティ情報等のデータをデータ送信機１４が公開するという装着者の希望を、ユーザが、データ送信機１４に効率よく伝達することができる。
【００４８】
代替の信号送信操作は、デバイスに取り付けられる、又は、デバイスと共に組み込まれる、（任意選択的に記録デバイス５０として）通常のバーコードリーダを含む。デバイスのいくつかの実施形態は、又、ＬＥＤ及び感光性受信機を有することができるため、もし存在すれば、それらの実施形態も又、バーコード機構に用いられてよい。データ送信機１４の上部にある接点の組は、又、装着者が、データ送信機１４に対して要求を送ることを可能にするように用いられることができる。たとえば、データ送信機１４が、人差し指の上にある場合、装着者は、中指を人差し指の上部、及び、データ送信機１４上の最も左の電気接点の上に置くことができ、これによって、電流が接点間を流れることが可能になり、データ送信機１４が、この流れを、よりセキュアな状態への変更に対する要求として感知すること、及び／又は、将来の参照のために、タイムスタンプをログすることが可能になる。
【００４９】
複数の指爪のそれぞれに１つのデータ送信機１４を取り付けることの利点は次の通りである。すなわち、それによって、１つのデータ送信機が落ちたり、誤作動したり、あるいは、指爪が成長してキャパシタが導電性のある肉２６を越えて伸張し、それらの値を大きく変えることによって無効となった場合における冗長性を許容すること、である。その一例は、長期休暇中であろう。これによって、種々のレベル、カテゴリ、又は量の情報を、記憶し、装着者によって意識的に選択し、許可受信機１８に提供することが可能となる。たとえば、小指にのみ装着されるものは、そのユーザの名前と住所のみを許可することができ、中指に装着されるものは、許可コントローラ１２によって利用可能な金銭情報を有するもの、とすることができる。装着者は、又、より多くの全データ及び機能を持ち運び又は所有することが可能となるであろう。
【００５０】
もしも爪ソーラセルが、ＲＦ領域ではなくスペクトルの光エネルギ領域で作動するものであるならば、それは、更に、周囲の光を利用して、特に、それが許可コントローラ１２との通信に使用されていない時間帯において、電源又はデータ送信機１４のバッテリを充電することも可能である。この電力は、ウォッチドッグタイマ１５による装着者の脈拍数及び／又はキャパシタンスの定期的又は散発的チェック、及び／又は後に許可受信機１８への信号を増幅すなわちブーストしてそれがより長い距離で作動することを可能にすること、等のその他の目的のために使用することができる。
【００５１】
データ送信機１４の上部に小型の透明なキーパッドを取り付けて、装着者が、そのデータ送信機１４の状態を変化させるためのコード、又は、データ送信機１４に、それを要求している許可コントローラ１２に対して特定のカテゴリ又は領域の情報を解放又は利用可能にすることを許可するためのコードを入力することを可能にすることができる。たとえば、その情報には、医療記録、又は、特定のクレジットカード番号、を含ませることが可能である。
【００５２】
更に別の安全装置を導入することができ、ここでは、単純な切断可能なリンク(データ送信機１４からそれが接着されている爪２４へ、そして、データ送信機１４へ戻るワイヤを備えた回路)、爪２４と接触しているスイッチ、又は正確なキャパシタンス値のための連続感知)を使用して、データ送信機１４の取り外しが検出可能とされる。データ送信機１４が装着者から落下したり、あるいは、その除去の事前認可無しで除去された場合、リンクは破断し、データ送信機１４は、それ自身のデータを消去又はディセーブルしてそれが伝送されることを防止する。
【００５３】
尚、爪２４は、指先の最も近く、最も有用な領域であるだけでなく、それは、同時に、体で、最も急速かつ最も多彩な動きと状態の領域でもあることに留意しておかなければならない。従って、それは、指爪２４に取り付けられたデバイス、及び／又は許可コントローラ１２、スイッチ又は外部の世界に対して状態を最も良好に伝えることができる。
【００５４】
更なる高性能化の構成として、後にキャパシタンス値に追加されて、データ送信機１４を取り替えるときに有用となって、再許可／再導入を不要とする、「調節定数」をチューニング又は調節するための手段を設けることができる。特殊な交換セキュリティ状態は、この機構が、偽造又は改竄に利用されることを防止するために有用であろう。従って、データ送信機１４が取り外されて爪の上に再び置かれた後の再導入段階をなくす方法は、許可コントローラ１２に送られる新たに得られたキャパシタンス値が、古いキャパシタンスと同じか、又は、データ送信機１４が個人を再認識して所望のアクションを実行するために許可コントローラ１２に再導入される必要がない程度に、古いキャパシタンスに十分に近いものとなるように、生のリアルタイムキャパシタンス値に加えるべきトリミング又は調整値と共に特殊のセキュアな制御信号をデータ送信機１４に送る方法である。あるいは、これを行うために、「この新しい値を正確なものとして受け入れ、おまえの定数をそれに合わせて調節せよ」というセキュア信号を使用することも可能である。これによって、データ送信機１４の新しい位置を、その後、別のスタンドアロン許可コントローラ１２によって認識させることが可能となる。
【００５５】
このように、人の爪２４の成長によって、データ送信機１４を、人の爪２４上のより後方の（further back）位置に再び置かなければならない時、装着者は、許可コントローラ１２に対してデータ送信機１４を再許可／再導入するのではなく、データ送信機１４のロジックが、キャパシタンス読取値等の、僅かに異なる新しい人爪２４の特徴が、実際には、許可された(authorized)装着者の特徴であることを再認識することを可能にするよう選択する場合がある。新しい爪の値が、有効であると考えられるべきであること、及び、それ自体を再調整することを、データ送信機１４にセキュアに通知するための代替の方法は、固有の長い電子的に符号化されたパスワードをデータ送信機１４に送ることによって達成される。そのため、データ送信機１４は、許可コントローラ１２に対して、必ずしも、真の人爪２４のキャパシタンス、又は、他の特徴を送信するのではなく、装着者を示す、個人の新しい爪２４の特徴にやはり基づくことができる、新しい、又は、一定の疑似読取値を送り、こうして、装着者を立証する。こうして、データ送信機１４は、装着者を「保証する」。
【００５６】
更に別の高性能化の構成として、爪２４を通してその下の肉２６へと送ることができる、あるいは、爪２４に沿って送られて、更に爪２４の厚みを確認するために、及び／又は、その爪２４の下に、人造の指爪肉を形成する試みに利用される可能性のある不法な人造物が無いことを確認するために、再度読み出すことが可能な、超音波トランスデューサによって形成される音波パルスを使用することができる。これは、更に、爪２４のその他の寸法、すなわち、その幅及び長さ、等、を確認するためにも使用可能である。
【００５７】
尚、ヒューマンマシンインタフェース１０は、プレートの領域（複数可）、すべての導電性接着剤、すべての絶縁性接着化合物、静電シールド等のその他の相互作用する構造物によって形成されるキャパシタンス、個人の爪溝によって行われる集合測定、及び装着者の爪の誘電率、を測定するものであって、必ずしも、装着者の指爪の厚みを測定するものではない。
【００５８】
個人の爪溝形状は、電極間で読み取られる抵抗値が爪の溝と頂部の深さと位置とによって影響されるように、電極列を、抵抗性化合物が谷（valleys）を埋め、かつ、爪溝の頂部をカバーしている状態で抵抗性化合物の上方に配置することによって読み取ることができる。
【００５９】
更に、もしもプレートが爪２４に接着される場合（好適な実施形態において行ったように）には、その接着剤は、その個人の爪２４と異なる誘電率を有するものとすれば、溝の寸法、リッジの寸法、更に、すべてのリッジ上の接着剤層の厚みが、全体の得られるキャパシタンス測定値に影響を与えることになり、塗布又は再塗布時に、物理的なランダム化要因を追加することができる。
【００６０】
指の肉を、爪の変色を起こすように、あるいは、装着者が自分のデータ送信機１４のチップに対してコマンド又はデータを発行したりするためのキーパッド又はアナログ入力又はその他の手段を使用する代わりに、あるいはそのようにすることに加えて、指の運動を読み取り、それらをデータ送信機１４のチップ又は許可コントローラ１２へのコマンドに変換し解釈するための加速度計を使用することも可能である。尚、爪を表面に押し付けずに、上下に押したり別の爪を押すことによって爪を変色するように操作することができることに留意すべきである。
【００６１】
本発明を遠隔制御装置として用いると、加速度計又は傾斜センサは、特に有用なデータを提示し、データは、受け渡され、又は、ログされ、後で、データ送信機１４と許可コントローラ１２の間で受け渡される。空間における（又は、空間内の外部点を基準にした）爪２４（及び、爪２４と接触するデータ送信機１４）の位置に基づいて、ヒューマンマシンインタフェース１０は、機械類、機器、等の遠隔制御に対する全く新しい手法を作成する。ユーザは、単に、ユーザの爪２４を回す、又は、爪２４を上下に動かして、爪２４に取り付けられる、又は、爪２４に隣接するデータ送信機１４から、有用な信号を構成し、送ることができる。こうした実施形態において、データ送信機１４は、ユーザが、たとえば、ユーザの爪２４を単にゆがめる（twist）、又は、動かすことによって、テレビのボリュームを大きくすることを可能にする加速度計又は他の入力デバイスを含んでもよい。同様に、ヒューマンマシンインタフェース１０が、ユーザが２本の指を押し付け合わせる時、すなわち、ユーザが爪２４を用いて別の爪２４に対して種々の方向に応力を加える時に起こる爪の着色に依存する、又は、データ送信機１４を回転させることによって生じるデータ信号２２の偏光角を検出することに依存するだけである場合、加速度計は必要とされない場合があることが考えられる。先に詳細に説明したように、爪２４の色の使用によって、データ送信機１４から許可コントローラ１２への適切な信号が受け渡されるであろう。装着者がデータ送信機１４と通信する他の方法は、傾斜スイッチ、傾斜検出器、圧電素子、磁石の上の固有の動きを検出すること、データ送信機１４上のむき出しの接点間に導電性経路を形成すること、等を含む。
【００６２】
本発明を遠隔制御デバイスとして用いると、種々の異なる信号、従って、制御情報を遠隔デバイスに送ることができるように、異なる指を強く、又は、軽く押す、あるいは、異なる指を押してもよい。遠隔制御器としての本発明の使用は、別々になっていて、容易に紛失される、又は、置き間違いされる遠隔制御ユニットについての必要性をなくすであろう。
【００６３】
こうしたヒューマンマシンインタフェース（又は、遠隔制御デバイス）を対象とする第９実施形態が図１０に示される。ヒューマンマシンインタフェース１０は、１つ又は複数のデバイス用の遠隔制御器の役割を果たす。この例では、ヒューマンマシンインタフェース１０は、ランプ７０及びテレビ７２用の遠隔制御器の役割を果たす。ユーザは、許可コントローラ１２を、ランプ７０及びテレビ７２の両方に取り付ける（又は、許可コントローラ１２は、各ユニットの電気的又は構造的システムと一体にされる）。この実施形態では、傾斜センサ７４が、データ送信機１４と共に用いられ、一体化されるであろう。この傾斜センサ７４は、人爪２４に取り付けられた、又は、人爪２４と動作可能な関係にあるデータ送信機１４の向きを感知し、向きに基づいて信号を出力する。ユーザが、ユーザの爪２４を動かすと、傾斜センサ７４が移動し、爪アナログチップ４８へ信号を出力し、爪アナログチップ４８は、爪デジタルチップ４２に信号を出力する。爪デジタルチップ４２は、次に、データ信号２２を、ログし、蓄積し、かつ／又は解釈し、次に、許可受信機１８に向けて送信する。
【００６４】
ヒューマンマシンインタフェース１０は、又、データ送信機１４に取り付けられる、又は、一体にされる、指向性反射器７６を含む。指向性反射器７６は、到来信号が、許容される角度を超える所定角度である場合、反射されず、代わりに、吸収されるように、制限された角度のみからの信号を反射する格子を有する、典型的な蜂の巣型（bike-type）反射面である。反射器７６に、又は、反射器７６の前面に、又は、反射器７６に隣接して、電子シャッタ７８、たとえば、ＬＣＤシャッタが取り付けられる。
【００６５】
動作時、信号は、データ送信機１４の向きに基づいて、傾斜センサ７４から放出され、アナログ信号が、爪アナログチップ４８に送信される。次に、信号は、爪デジタルチップ４２に渡され、爪デジタルチップ４２において変換される。傾斜センサ７４からの信号（又は、爪２４の物理的特徴、たとえば、爪の色に基づく信号）に基づいて、符号化された、又は、パルス状の信号が、シャッタ７８を通して、許可コントローラ１２に向けて送られる。信号２２は、許可受信機１８に達し、許可論理回路２０で解釈され、コマンドにされる。信号が立証される場合、許可ステータスアクチュエータ１６は、スイッチを作動させ、デバイス（ランプ７０又はテレビ７２）を制御する。
【００６６】
許可コントローラ１２は、許可コントローラ１２から、信号、通常、光を放出する。信号が、過度に大きいな角度で指向性反射器７６によって受信される場合、反射器７６（たとえば、指向性のブラック平行板を有する）は、信号を吸収し、許可受信機１８によって戻り信号２２は受信されない。しかしながら、ユーザが、許可コントローラ１２の方を、又は、ほぼ許可コントローラ１２の方を指していることを意味する、角度が許容可能である場合、指向性のブラック平行板は、信号を吸収せず、代わりに、信号２２は、シャッタ７８によって変調されて、戻る。具体例において、ユーザが、自分の爪２４をテレビ７２に向け、爪２４を回す場合、傾斜センサ７４は、テレビ７２上の許可コントローラ１２に向けて信号２２を放出し、それによって、テレビ７２に対する制御アクションが実行される。ランプ７０及びそれに関連する許可コントローラ１２は、反射器７６と「一直線」上にないため、ランプ７０上の許可コントローラ１２に向けて信号は放出されない。従って、ランプ７０は、信号が与えられず、アクションが実行されないであろう。傾斜センサ７４の代わりに、加速度計、及び／又は、偏光フィルタを利用することができる。
【００６７】
指先ヒューマンマシンインタフェース１０を用いることの明らかな利点（軽量であること、迅速性、及び、紛失事態の最小化）以外に、本発明には他の多くの利点が存在する。遠隔制御器は、「汎用の」遠隔制御器であることができる。他のデータが、データ信号２２と共に送られることができ、それによって、許可コントローラ１２が、ユーザを識別すること、たとえば、成人のみが、一定のチャンネルを見ることが可能になる。本実施形態は、公共の状況ではより衛生的であり、使用のための場所(sight)を必要としない。更に、ヒューマンマシンインタフェース１０は、複数の遠隔制御ユニットについての必要性をなくすことができ、セキュリティ装置の実施形態と共に詳細に述べられるように、セキュアにされることができる。
【００６８】
別の傾斜センサ７４（又は、加速度計、偏光フィルタ、等）の用途において、ユーザは、一定のデータ又はシンボルを「空中で書く」ことができ、それが、データ送信機１４及び／又は許可コントローラ１２において、一定のデジタル等価物を入力する、又は、作成する。このデータは、その後、ログされることができ、かつ／又は、光学データトランスポンダ／ロガー、又は、個人情報端末（ＰＤＡ）に伝達されることができる。人爪２４の特徴は、人差し指の使用法又は移動特徴を含む。それは、人爪２４が、人差し指の特に未使用のエリアであり、又、指の動きに伴う全ての運動が、指先で、従って、人爪２４で表現されるからである。人爪２４の特徴は、ものを書くこと、身振りをすること、手を振ること、ボタンを押すこと、引き金を引くこと、持ち上げること、物体の場所を移動させること、又は、操作すること、等の装着者の指による動作を反映する能力を含む。
【００６９】
従って、個人が、その指を用いて行う、ほとんどの動作を反映する能力を有することが、人爪２４の特徴である。作業又は娯楽中に装着者が行う、ほとんどの「有用な」動作は、口頭か、手による、のいずれかであるため、人爪２４は、こうした手による動作を監視し、かつ／又は、記録するための特別な位置にある。更に、人爪２４は、動作を単に信号送信することにつながる任意の動作を捕らえ(intercept)、それを知るための特別な位置にある。指の動きの速度及び即時性によって、解釈は、迅速に、しばしば、同じ手にアイテムを持ちながら、又は、他の動作の最中に達成されることができる。更に、加速度計又は傾斜センサ７４を用いて、爪の位置が計算される場合、「個人用ポジショニングロギングシステム」であると考えられる、全体を１７で示すポジショニングシステムが考えられる。同様に、ユーザが作成したデータ、又は、本明細書で述べた状態変更要求、及び、データ用のタイムスタンプと共に、全ての人爪２４の特徴データの連続したロギングは有用である場合がある。
【００７０】
本発明を更にセキュアにするさらなる例は、量子暗号化を用いて、データ送信機１４と許可コントローラ１２の間で送信される情報をセキュアにすることを含む。すなわち、恐らく、ヒューマンマシンインタフェース１０内の通信信号を傍受しようとする試みを「ジャミング」するためのエミッタが含まれてよい。
【００７１】
同様に、人爪２４の（３軸全てに沿う）向きの特徴が、測定され、送信され、又は、ログされ、その後、送信されてもよい。これは、又、重力計、偏光、加速度計、フライホイール、マスツイスト（mass twist）検出デバイス、等を用いて行われるであろう。
【００７２】
許可受信機１８は、半導体作製法の進歩及び経済的実現可能性に応じて、許可論理回路２０と同じチップ上に組み入れられる、又は、同じチップ上に作製されることができる、又は、そのようにされてもよく、許可受信機１８及び許可論理回路２０は１つの構成部品とみなすことができることも認識される。
【００７３】
許可論理回路２０のポジショニングシステム１７は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、又は、記録デバイス５０と共に用いると、位置イベントを追跡し、記録することができるソフトウェアを実装することを含んでもよいことが考えられる。たとえば、デバイスは、許可コントローラ１２、及び／又は、データ送信機１４のＧＰＳ座標を追跡し、ログすることができる。同様に、デバイスは、イベントの時刻、ならびに、コンパス方位(compass heading)、容器ステータス、引き金を引く量、及び、移動デバイスに関する他のデータ等の、他の関連するイベントを追跡することができる。別の例は、特に、ユーザのデータ送信機１４によってイグニションがオン又はオフされる時に、車両１の場所を追跡し、ログする、このＧＰＳイネーブルシステムを用いることにある。更に、この追跡及びロギングシステムを用いて、たとえＧＰＳ能力がなくても、従業員の建物への出入りを追跡することができる。より詳細な、すなわち、個人のデータは、データ送信機１４、又は、許可コントローラ１２上の、又は、その中の加速度計７４を用いて収集されることができ、加速度計を用いて、人爪２４（従って、指先）の相対的な場所をログし、状態変更要求又はユーザからの情報を受信することができる。
【００７４】
ＧＰＳ能力の別の使用法は、ピストル用途において、ＧＰＳシステムを、許可コントローラ１２、又は、データ送信機１４上のコンパス方向信号と組み合わせる。たとえば、ＧＰＳ及びコンパス方向信号は、ピストルによって獲得され、全ての単一ラウンド(round)が送られる正確な時刻、場所、及び方向をログするために、許可コントローラ１２を通してデータ送信機１４へ送られることができる（又は、許可コントローラ１２によって直接獲得される）。更に、データ送信機１４は、ピストルの所有者が、誤ったエリアにさまよい入って行った、あるいは、「振り返って」、誤ったエリアで、又は、誤った方向に向けて発砲する場合、データ送信機１４が、ピストルの発射を禁止することを決定するができるように、許容できるＧＰＳ座標及び／又はコンパス方向のエリアの一覧又はマップを含んでもよい。
【００７５】
この用途において、ピストル情報を、許可コントローラ１２を通してデータ送信機１４に送ることもできるため、許可コントローラ１２又はデータ送信機１４は、更に、保持されるピストルのタイプ又は保持されるピストルの有効射程(range)に基づいて、ピストル発射要求の許可／禁止ステータスを決定することができる。こうした用途は、狩猟家が知らず知らずに道をそれて人が住むエリアに近づく狩猟を含む。
【００７６】
それに限定されるものではないが、ヒューマンマシンインタフェース１０は、引き金操作される道具、格納装置、ロック機構、ソフトウェア論理キー、個人識別システム、クレジット許可システム、コンピュータアクセス、口座振替え、及びその他のｅ−コマース取引、許可アクセス状況、第三者情報取引、輸送及び旅行取引、インターネット取引、薬剤取引、ライセンス、登録、ビザ及びパスポート取引、等に特に有用である。
【００７７】
セキュリティ装置としての本発明のユーザの一具体例において、許可コントローラ１２は、ピストルの、引き金の前方の引き金ガードに取り付けられる。イネーブル／ディセーブルコントローラ５８は、ピストルの引き金後方の引き金の移動の最近傍のポイントと最遠方のポイントとの両方に配設され調節されたソレノイドスライド解除機構である。トリガデバイス６０は、ピストル引き金機構である。データ送信機１４は、個人の指爪に接着される。人の爪２４と接触しているキャパシタプレート３４は、その個人の指爪の特徴(たとえば、その厚み)、及び、これらキャパシタプレート３４の位置と面積、に応じて、測定可能で、特異的かつ個人化されたキャパシタンス（約１.０００〜２５.０００ピコファラド）を形成する。典型的なキャパシタプレート３４は、約５ｍｍ２の面積とすることができる。これらキャパシタプレート３４は、インダクタ４６に接続されて、共振回路を形成する。
【００７８】
次に、許可コントローラ１２にキーが挿入され、個人が、その指をピストルの引き金に置き、その指を押して、押しボタンスイッチに係合させ、ヒューマンマシンインタフェース１０をＯＮにする（power）。許可論理回路２０は、許可エミッタ３８内のパルス発生器に、データ送信機１４、キャパシタプレート３４及びインダクタ４６（共振回路）へ電力を供給させる。この共振回路は、インダクタ４６の値と、人の爪２４のキャパシタンスとによって決まる特定の周波数で「鳴る」又は振動する。この周波数又はデータ信号２２は、許可受信機１８によって受け取られ、ＭＨｚ単位で正確な周波数が許可論理回路２０によってカウントされ、８ビットから３６ビットの二進数に変換される。次に、許可論理回路２０は、この周波数値を、典型的には、Ｍｏｔｏｒｏｌａ ＭＣ６８１１やＭｉｃｒｏｃｈｉｐ ＰＩＣベースＭＰＵ等の８ビットのＭＰＵであるところの、許可論理回路２０内のフラッシュメモリＰＲＯＭに格納する。次に、キーが取り外され、これによって、個人は、ヒューマンマシンインタフェース１０を使用する準備が完了する。更に、ヒューマンマシンインタフェース１０は、許可受信機１８によって信号が受信されないまま作動が１０分間経過すると、自動的に低電力状態となる。あるいは、個人が、同じ押しボタンスイッチを再係合することによってヒューマンマシンインタフェース１０を低電力状態とする。
【００７９】
この具体例のデバイスを使用する時、個人は、その指をピストルの引き金に置き、この指を前に押して押しボタンスイッチに係合させると、これによって許可コントローラ１２の電源がＯＮになる。許可コントローラ１２は、キャパシタンス又はその結果得られる人爪導電性回路３０の共振周波数を測定するために上述したものと同じ方法を使用し、もしも、その値が最初に導入された周波数値（許可論理回路２０のＦｌａｓｈ ＰＲＯＭに格納されている）の低い百分率範囲内であるならば、許可論理回路２０は、引き金ロック機構を解除するためにソレノイドを介して電流を送り、これによって、引き金の操作を可能にする。許可コントローラ１２は、更に、ピストルの使用準備が完了していることを個人に示すために、「ビープ音」を発生したり、光を発したり、僅かに振動したり、又は、個人が望む通りにすることも可能である。許可コントローラ１２は、更に、この許可コントローラ１２が、その個人の電流キャパシタンス値の有効性を決定することからどの程度近接しているかを示し、恐らくは、再較正又は再導入を要求することも可能である。
【００８０】
個人は、通常、その日の後に継続する有効性を確認するために、このアクションを一日の最初に実行する。個人は、又、ピストルの機械式安全機構を解除することを除いて、ピストルを実際に発射するためにも同じ手続きを実行するであろう。非レトロフィット状況においては、安全装置（safety）が許可コントローラ１２に接続され、安全装置によって、それに対する電力を投入するが、これは、２つの位置、すなわち、許可コントローラ１２をテストするための位置と、発射機構を機械的に解除してピストルを準備させる第２の位置と、を有する。
【００８１】
別のヒューマンマシンインタフェース１０実施形態の別の具体例では、許可コントローラ１２はピストルに取り付けられ、キーがこの許可コントローラ１２に挿入されて、個人がその指をピストルの引き金に置き、その指を前に押して押しボタンスイッチに係合させる。押しボタンスイッチは、許可コントローラ１２に電力を供給し、許可装置（validator）コンタクトバネを解除し、それがその人の指爪に対して押し付けることを可能にする。この例において、許可装置コンタクトバネは、直接物理的接続部材３２である。この許可装置コンタクトバネは、金メッキされており、個人の指爪に接着された大きな面積の金箔に接触する。これによって、許可コントローラは、その金箔板、個人の指爪、及びこの指爪の下の導電性の肉とによって形成されるキャパシタンスを読み取り、記録することが可能となる。このキャパシタンスは、特定のキャパシタンス値を測定するために、電圧コンパレータを有するスイッチドキャパシタ回路を用いる等の、多くの方法を使用して測定することができる。次に、それによって得られた値を、Ｍｏｔｏｒｏｌａ ＭＣ６８１１シリーズプロセッサ等の、Ｆｌａｓｈ又はＥＥＰＲＯＭ不揮発性メモリを備える８ビットＭＰＵである、許可論理回路２０のＦｌａｓｈ ＰＲＯＭに格納する。次にキーを取り外し、個人がヒューマンマシンインタフェース１０を使用する準備が完了する。ヒューマンマシンインタフェース１０は、「合理的な」量のキャパシタンスが測定されず、個人の指の不在が示されている状態のまま作動が１０分間経過すると、自動的に低電力状態となる。あるいは、個人が、同じ上述の押しボタンスイッチを再係合することによってユニットを低電力状態とする。
【００８２】
その操作時、個人は、その指をピストルの引き金に置き、この指を前に押して押しボタンスイッチに係合させると、これによって許可コントローラ１２の電源がＯＮになり、許可装置コンタクトバネが解除され、これによって、それを指爪に対して押し付けることを可能にする。許可コントローラ１２は、個人の人爪導電性回路３０のキャパシタンスを測定するために上述したものと同じ方法を使用し、もしも、そのキャパシタンスが前の段階において最初に導入された値の低い百分率範囲内であるならば、許可論理回路２０は、引き金ロック機構を解除するためにソレノイドを介して電流を送り、これによって、引き金の操作を可能にする。
【００８３】
個人の指爪のキャパシタンス特徴を形成し読み取るのに望ましいが、多少精度の低い方法は、人の爪２４の表面の形状に適合可能である、導電性バネの端部に設けられた、約３ｍｍ×５ｍｍのフレキシブルでスポンジ状の角の丸い三角形状又は楕円形状の導電性領域表面を使用する方法である。この方法は、金箔や、その他の半恒久的な指爪の変色又はコーティングを必要としない。導電性バネは指爪の表面に接触し、通常、それに塗装又は接着される半恒久的なキャパシタプレートに置き換わるものである。より大きなサイズを選択すれば、そのスポンジ状のプレートが子供の遥かに小さな指の面の肉に接触し、容易に検出可能となるため、子供がピストルを使用することが更に防止されるであろう。接触時、この状況において、キャパシタは完全に「ショート」される。又、その指爪の厚みが遥かに薄いことにより、子供のキャパシタンスは、遥かに高く、上述した初期導入時における範囲外として拒否されるであろう。
【００８４】
更に別の具体的なピストルの例において、データ送信機１４は、個人の指爪に接着される。キャパシタプレート３４はデータ送信機１４と一体化され、指爪の近傍に又はそれに接触して配置され、それによって、測定可能な特定の個人化されたキャパシタンスを形成する。この特定の個人化されたキャパシタンスは、その個人の指爪の特徴、特に、その指爪の厚み、指爪のサイズ、及びキャパシタプレート３４のサイズと場所に依存する。前述と同様、キーが許可コントローラ１２に挿入され、個人がその指をピストルの引き金に置き、それを押し出して押しボタンスイッチに係合させ、許可エミッタ３８のＬＥＤに電力を供給すると、ＬＥＤが発光すると共に爪ソーラセル４０とデータ送信機１４の回路に電力を供給する。指爪ソーラセルは爪デジタルチップ４２と爪アナログチップ４８に電力を供給する。爪アナログチップ４８は、指爪キャパシタンス（指の０〜２５ピコファラドのキャパシタンス範囲に形成される）の測定専用であり、そのキャパシタンス測定値を、８ビットから３２ビットの二進数に変換する。この二進数は、たとえば、チッェクサムやシリアル番号等のその他のデータと組み合わされて、爪デジタルチップ４２中において合計約６０ビットの長さとなる。この通信は、通常２００ＫＨｚのクロック数のシフトレジスタを介してＩＲエミッタＬＥＤに対してシリアルバイナリ式に行われ、次にＬＥＤが許可受信機１８（これも赤外線式）を照明する。許可論理回路２０は、このＣＭＯＳ−電圧レベルデジタルデータを許可受信機１８から得て、チェックサム又はＣＲＣコードを確認し、その送信されたキャパシタンス値をマッチングし、指爪デジタルチップ４２のシリアル番号と指爪キャパシタンス測定値とを許可論理回路２０のＦｌａｓｈメモリＰＲＯＭに格納する。次にキーを取り外すと、個人はそれを使用する準備が完了する。その作動においては、この例のヒューマンマシンインタフェース１０は上述したように機能する。これらのピストル用途は、法執行用途に特に有用であると考えられる。
【００８５】
このように、ヒューマンマシンインタフェース１０は、正規ユーザによって容易に紛失されたり、正規ユーザから容易に盗難されない。更に、本発明は、既存の機構及びシステムに容易にレトロフィットするセキュリティ装置１０である。又、このヒューマンマシンインタフェース１０は、その正規ユーザが自分のピストルを失うまいと格闘している状況にある時、又はその状況の後には使用不能又は実質的に使用不能となる。更に、本発明１０は、実質的に複製不能又は発見不可能な信号を発生して、このヒューマンマシンインタフェース１０のセキュリティ面を強化する、信号伝送デバイスを提供する。
【００８６】
指爪２４上に恒久的に取り付けられるデバイスを必要としない本発明の実施形態は、従来のセキュリティデバイス及び制御デバイスに対して数多くの利点を有する。これらには次のものが含まれる。すなわち、本実施形態は、本来的に、入手可能な装置のなかで、最も高速で、最も安価で、最も小型で、最も邪魔にならず、人間工学的で、最も頑丈で、最も低電力の生物測定デバイスである。本実施形態は、通常、１００バイト又はそれ以上を使用することもあり得る網膜又は指紋生物測定デバイスと比較して、僅かなデータメモリしか使用しない。本実施形態は、企業又は政府が個人情報を収集することを嫌う個人にとって指紋同定デバイスよりも受け入れ易い。本実施形態は、指紋がその同定された個人から切り取られていないことの確認を可能にする隠された機械−ランダム化指触知可能な発生応答メカニズムを内蔵する、又はそれと組み合わせることが可能である。本実施形態は、指紋等の個人データの痕跡を残さない。本実施形態は、カードに組み込むために十分に小さく単純である。本実施形態は、カテゴリとして子供と大人とを識別する。本実施形態は、本来的に、冗長性の容易性を有している、すなわち、他の指の指爪を同定して、バックアップとして使用可能である。本実施形態は、その意図が指先端でのアクションを通じて表現される人の「決定ポイント」に配置される。本実施形態は、格闘状況を感知する、すなわち、大半のその他の生物測定デバイスよりも、不本意な装着者に許可アクションを強制的に行わせることが困難である。本実施形態は、よりセキュリティを厳格にする（１０倍まで）ために複数の指に複数のデバイスを組み合わせて使用することが容易である。他の生物測定デバイスと比較して、無意識又は秘密に読み取ることが極めて困難である。本実施形態は、ピストルに特に適合する。本実施形態は、パスワード又はピンと良好に組み合わせられる。もしもパスワードが見られた場合には、本実施形態は、別のレイヤの防御を提供する。本実施形態は、盗むことが困難である。本実施形態は、ユーザの記憶を必要としない。
【００８７】
指爪上に恒久的に取り付けられるデバイスを必要とする本発明の実施形態も、更に多くの利点を有する。これらには以下のものが含まれる。すなわち、本実施形態は、非接触式であるため衛生的である。本実施形態は、遠隔読取り／送信が可能である。その低電力性により、実施形態によっては、装着者の日常活動に影響を与えることなく、装着者の身元を連続的に確認することができ、他に対して物理的又は生物的特徴を伝送しようとする試みを、それがいかに高度で短時間のものであれ検出することが可能であるものもある。本実施形態は、小さなインタフェースポイントを有しているので、読取装置がスイッチとインタフェースするのに適している。本実施形態は、スイッチの押し操作やデバイスの操作等、デバイスを制御しながら、即時の確認及び／又は同定を可能にする。本実施形態は、装着者から、指示、データ又は情報を入手することができる。本実施形態は、目が不自由である、又は暗闇中にいる装着者と、データを容易に交換することができる。本実施形態は、データ交換のために最小限の移動しか必要としない。本実施形態は、装着者に対して迅速かつ目に見えない状態でフィードバック又はデータを発行することができる。本実施形態は、データを格納したり、正規の読取装置からの暗号化／セキュリティプログラムを含むプログラムを実行することができる。本実施形態は、読取装置とデータを遠隔交換することができる。本実施形態は、装着者が、その読取デバイスを迅速に選択してデータを交換し、デバイスを操作、又は制御することを可能にすることができる。本実施形態は、装着者の労力、時間、又は困難を更に必要とせずに、読取装置によって、散発的、周期的又は連続的に読み取ることができる。たとえば、コンピュータキーボードの近傍に配置された連続遠隔読取装置は、正規ユーザがライセンスされたソフトウェアを使用していることを確認する。スペックル付きランダム化「紙吹雪状（confetti）コーティング」によって、本実施形態はセキュリティレベルを更に高めることが可能である。
【００８８】
本明細書に開示されたデバイスは多くの用途を有する。それらの用途には、以下のものが含まれる。
ＰＩＮ番号と、又はＰＩＮ番号の代わりのＭＡＣ機；
子供遮断ロック、たとえば、子供が使用不可の（childproof：子供に安全な）自動販売機；
子供専用ロック、たとえば、子供の小さな指の指爪によってのみ開くことができる家屋の裏戸ロック；
家電ＯＮ／ＯＦＦ状態スイッチ、たとえば、子供がこのデバイスが取り付けられたテレビを点けると、子供にとって適切なテレビチャンネルへのアクセスに限定する；
迅速、安価、低セキュリティのロック；
自転車に組み込まれる自転車用ロック；
ブリーフケース又は荷物用ロック；
ビーチ用すなわち海辺の更衣所（cabana）用ロック；
一時的な公共ロック、たとえば、ジムのロッカーやコインランドリー；
たとえば、集合住宅やホテルルーム用のクイックチェンジ又はクイックアクセスロック；
公共ロッカー、たとえば、ユーザが２５セント硬貨を入れて自分の身元をデバイスに対して再認識させるために自分の指を挿入すると、デバイスが開放されて、その人物に、その人物の持ち物に対するアクセスを与えるもの；
スタンドアロンパドロック（padlock：南京錠）、ロック又は子供が使用不可のロック；
ユーザが組み合わせ番号を設定又は記憶しておく必要のないホテルルームの安全ロック；
ピストル引き金ロック；
そのデバイスの価値が、その頑丈性と許可されていないユーザの指を捕捉するように容易に構成することができることとにある軍隊又は刑務所用ロック；及び
１つ又は複数のヒューマンマシンインタフェース、及び制御又は遠隔制御デバイス。
【００８９】
爪に恒久的に取り付けられるデバイスを必要とする本明細書に開示されたセキュリティデバイスの利用法は、限定はしないが以下のものを含む。
超セキュアロックとしての利用；
許可されていない人々が市販のソフトウェアを使用、複製使用することを防止するためのソフトウェアユーザ許可ロックとしての利用；
工業又は軍事用途等において誰がスイッチを押しているか、制御しているか、あるいは操作しているかを識別する個人識別デバイスとしての利用；
偶発的スイッチ操作禁止装置としての利用；
クレジットカード、ｅ−コマース又は銀行取引用の利用；
データ複製防止又は再生許可のための連続生物測定式暗号化／復号化キー生成及び／又は確認デバイスとしての利用；
個人をセキュアに識別するための手段としての利用；及び
１つ又は複数の遠隔制御デバイスとしての利用。
【００９０】
別の具体例では、データ送信機１４の向きデータは、手の上に位置する許可コントローラ１２へ送られ、マウスカーソルの移動又はステータスを制御する、又は、交換するのに用いられてもよい。更に、これは、コンピュータスクリーンの幅軸について偏光向きデータを用い、高さ軸についてピッチング向きデータを用いることによって、達成されてもよい。相対的なピッチング向きは、データ送信機１４上の湾曲反射面を用いて、データ送信機１４に、点源信号を反射して許可コントローラ１２に戻すようにさせることによって、許可コントローラ１２によって光学的に獲得されてもよい。こうした面は、その表面上に周期的な間隔の、ブラックの細い非反射ラインを有し、それによって、前後へのピッチング運動によって、反射が、周期的に邪魔され、すなわち、パルス状になるであろう。これらのパルスは、カウントされ、スクリーン高さ、すなわち、Ｙ軸に沿うマウスカーソル位置を計算するのに用いられるであろう。傾斜計、指向性光感知アレイ、等の他の電気的又は光学的な方法が考えられる。偏光角検出の別のより識別力のある方法は、被制御デバイスの受信セクションにおいて、異なる偏光角の２つの偏光フィルタを利用するであろう。２つのフィルタ間の、又、フィルタリングされた信号と受信される周囲の全信号の間の信号強度比に基づく計算は、データ送信機１４の偏光フィルタの偏光向きをより正確に示すであろう。データ送信機１４の信号と背景反射信号を更に判別するために、データ送信機１４があるエリアから背景を分離する手段が、経済的実現可能性がある場合があることに留意すべきである。この手段は、画素によるデバイス等のデバイス、及び、どの画素がデータ送信機１４のデータを含むかと、画素の輝度とを求め、追跡するハードウェア／ソフトウェアによって達成されることができる。
【００９１】
一般に、複雑さ、及び、精巧には連関性がある（there is a continuum of）ことに留意すべきである。許可コントローラ１２に組み込まれるものが多ければ多いほど、データ送信機１４において必要とされるものが少なくなる。従って、同じ機能を達成するのに、許可コントローラ１２の複雑さが少なければデータ送信機１４の複雑さが多くなることが必要とされる。このトレードオフは、ユーザの都合、費用、頑丈さ、速度、分解能、応答の次元数、サイズの制約、及び技術的な小型化の進歩、等に対して行われるであろう。
【００９２】
マウス用途における、非常に簡単なデータ送信機１４及び複雑な許可コントローラ１２の例は、その画像が、標準的なラスタタイプビデオカムを用いて、許可コントローラ１２によって受け取られる十字線を備えるデータ送信機１４、ならびに、空間における十字線のＸ、Ｙ、Ｚ位置及びｘ、ｙ、ｚの軸角度をも返し、それによって、６Ｄマウスが得られるであろうステレオ物体位置追跡システムを有する許可コントローラ１２であると思われる。あるいは、むき出しの光る爪から反射される放射点源の位置は、一般に、向き又は位置を求めるのに精度低く用いられることができる。本明細書において、計算作業は全て、許可コントローラ１２において行われ、データ送信機１４上には能動回路はない。
【００９３】
無限といってよいほど多くのデバイスについて、選択された波長、フィルタ、可干渉光、ホログラム、バイナリ光学素子、蛍光、ルミネセンス、反射器、反射コ−ティング、指爪の表面溝、再帰反射器(retroflector)、超音波デバイス、光学回折格子、幾何学的パターン、傾斜スイッチ、傾斜計、光源角度を求める光学センサアレイ、信号強度、偏光、磁石、ホール効果センサ、個別にゲート制御される／配列した複数の光源、データ送信機１４に対する異なる観察角度の複数の許可コントローラ１２を用いる、等の向上策(enhancement)の割り当て及び選択によって、データ送信機１４及び／又は許可コントローラ１２の全体の複雑さを減らし、あるいは、それらの感度、分解能、速度、サイズ、距離の使用、コストの特性等を向上させる解決策を作り出すことが、可能である、かつ／又は、最善である。
【００９４】
許可コントローラ１２の十分な光学部品及び画像処理パワーを用いると、むき出しの爪２４の光学反射特性、ならびに、皮膚境界又はその光学画像及び周囲光に対する、爪２４の光学画像特性を用いて、それほど正確ではない、かつ／又は、より費用がかかるが、許可コントローラ１２が、爪２４の位置ｘ、ｙ、ｚ及び向き角度を認識することができることさえ可能性である。これは、結局、ＬＣＤスクリーンの上にあり、キーボードに向かって下を向く安価なＣＭＯＳカメラによって行われるであろう。
【００９５】
更に、人爪２４の全ての相対的な位置及び動きを光学的に認識することは、仮想キーボードを作成する、入力、又は、さらなるセキュリティ用のデータとして、素手の身振りを認識することができる。キーボードを、コンピュータモニターの下の表面上に単に投影することが有用である場合がある。
【００９６】
十分な光学部品及び許可受信機１８の精巧さを用いると、爪の上面の溝形状をデータ送信機１４として認め、データ送信機１４の一部として能動回路を必要とすることなく、溝形状を個人の立証のための制限されたバイオメトリックとして用いることも可能である。
【００９７】
疑似マウスを作るより独特な手段の例は、データ送信機１４又は許可コントローラ１２を互いに対して探索するために、許可コントローラ１２においてホール効果デバイス、及び、データ送信機１４として磁石を、又は、超音波手段、等を用いることを含む。
【００９８】
多くの場合、デバイスは、データ送信機１４か、許可コントローラ１２のいずれかの上に取り付けられることができ、いずれかが、必要であれば、デバイス信号を符号化し、他方に送信することが実行可能で、実用的であることに留意すべきである。たとえば、許可コントローラ１２がより小さい、又は、より安価である場合、ホール効果デバイスを用い、ただ１つのデータ送信機１４について、多くの許可コントローラ１２が必要とされる許可コントローラ１２−データ送信機１４の組み合わせにおいて、磁石が、許可コントローラ１２上に取り付けられ、ホール効果デバイス及びインタフェース電子部品が、データ送信機１４上に取り付けられることができる。データ送信機１４は、その相対的な位置信号用の符号化されたホール効果デバイス信号を、ＲＦを介して許可コントローラ１２に戻すように送信する。
【００９９】
他の向上策は、信号対雑音特性を向上させるために、データ送信機１４−許可コントローラ１２の組み合わせによって用いられる、光を吸収するブラックキーボード又はブラック背景、あるいは、やはり赤外波長の放射を吸収するホワイトキーボードを含んでよい。簡単な疑似マウスは、又、データ送信機１４上で２つの傾斜スイッチを用いることによって作られてもよい。１つの傾斜スイッチは、左−待て(stay)−右の動作のために指に平行に取り付けられ、１つの傾斜スイッチは、上−待て−下の疑似マウス動作のために指に垂直に取り付けられる。複数のカーソル又は疑似マウスは、データ送信機１４をそれぞれ載せた複数の爪２４を用いることによって、同時に動作することができる。
【０１００】
ほとんどのマウスの実施態様と違って、本実施態様は表面を必要としないことにも留意すべきである。経済的に使用するために、１つの指が水平軸を制御し、１つの指が垂直軸を制御する、２つの指の疑似マウスは価値がある場合がある。
【０１０１】
データ送信機１４から許可コントローラ１２への複数の信号は、構成によってはより経済的である場合があるため、タイミングの同期化、あるいは、許可コントローラ１２からデータ送信機１４へ、又は、データ送信機１４から許可コントローラ１２へのマルチプレクシングを用いることによって、たとえば、データ送信機１４上の個別の偏光軸の間で、費用のかからない判別データ送信機１４が可能になる場合がある。
【０１０２】
特定の周波数における、データ送信機１４又は許可コントローラ１２の信号の振幅変調を生成するのに用いられるＭＥＭＳシャッタ等のＭＥＭＳデバイスは、無線通信と同じ方法で、雑音をフィルタリングし、信号を伝送し、デバイスを判別するのに役立つであろうということが考えられる。
【０１０３】
空間内でデータ送信機１４を探索するもっと変わった方法は、許可コントローラ１２からの反射を周期的に遮断するために、ＦＮの湾曲面上の格子における、ＬＣＤブラック画素の１Ｄ又は２Ｄ走査アレイを含み、遮断のタイミングが、どの画素かを、従って、許可コントローラ１２が相対的に探索される場所を示す。
【０１０４】
許可コントローラ１２に対するデータ送信機１４の位置を求める別の方法は、データ送信機１４又は許可コントローラ１２上で、信号源に対する入射角度を求めることであり、データ送信機１４上で測定される場合、入射角度を、爪２４の向きを示す符号化された信号として、許可コントローラ１２へ返すことである。これは、少し異なる角度に最適に向き、許可コントローラ１２又はデータ送信機１４の波長に対してフィルタリングされ、最も多くの信号が入るのがどのリセプターかを求める、指向性のある感光性リセプターのアレイを用いて行われることができる。これは、又、ちょうど３つのｉリセプターを三角形形状で用いることによって行うことができ、各リセプターは、異なる角度で外側を向き、各リセプターは、真直ぐ前方から入る信号に最も感度がある。そのため、許可コントローラ１２に対するデータ送信機１４の傾斜、又は、位置は、３つの入力のＩ個の相対信号強度から計算されて、Ｘ、Ｙ座標が得られる。
【０１０５】
セキュリティベースの用途の場合、爪の上の紙吹雪状コーティングのみが、データ送信機１４であると考えられてもよく、又、爪の下の肉の故意に変色した状態を送信することを可能にする色紙片コーティングの透明エリアを用いて、色紙片パターンが人爪上に取り付けられていることが確認されてもよい。
【０１０６】
わずかのハードウェアを必要とする疑似マウスのいくつかの実施形態により、このデバイスを用いると、台所の流しからの水の流れ及び温度等のプロセス変数を、衛生的に、接触なしで同時制御することが事実上可能であり、実用的であると考えられる。更に、デバイスのユーザ識別能力により、デバイスが、大人が流しを有効に使用することを可能にしながら、子供をやけどから守ることができる。
【０１０７】
以上、好適な実施形態を参照しながら本発明を説明した。以上の詳細な説明を読み理解することで、さまざまな改変及び変更に容易に想到するであろう。本発明は、そのような改変及び変更のすべてを含むものと解釈されると意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の装置のブロック図である。
【図２】本発明の装置の第２実施形態のブロック図である。
【図３】本発明の装置の第３実施形態のブロック図である。
【図４】本発明の装置の第４実施形態のブロック図である。
【図５】本発明の装置の第５実施形態のブロック図である。
【図６】本発明の装置の第６実施形態のブロック図である。
【図７】本発明の装置の第７実施形態のブロック図である。
【図８】本発明の装置の第８実施形態のブロック図である。
【図９】本発明の方法のブロック図である。
【図１０】本発明の装置の第９実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  ヒューマンマシンインタフェース、１２  許可コントローラ、１４  データ送信機、１５  ウォッチドッグタイマ、１６  許可ステータスアクチュエータ、１７  ポジショニングシステム、１８  許可受信機、２０  許可論理回路、２２  データ信号、２４  爪、２６  肉、２８  指、３０  人爪導電性回路、３２  直接物理的接続部材、３４  キャパシタ、３６  導電体、３８  許可エミッタ、４０  爪ソーラセル、４２  爪デジタルチップ、４４  爪信号エミッタ、４６  インダクタ、４８  爪アナログチップ、５０  記録デバイス、５２  データ送信機保護層、５４  許可コントローラ保護層、５６  粘着層、５８  ディセーブルコントローラ、６０  トリガデバイス、６２  電源、６４  許可コントローラ電源、７０  ランプ、７２  テレビ、７４  加速度計、７６  反射器、７８  シャッタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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