通过静电信道的密码密钥交换制造技术

公开了涉及通过静电通信在显示设备与输入设备之间交换密码密钥的各种实施例。在一个实施例中，交互式通信设备包括一个或多个电极和无线电收发机。该一个或多个电极可被激励以与邻近通信设备的一个或多个电极电容耦合，以便将密码密钥从交互式通信设备电容性地发送到邻近通信设备。该无线电收发机可被配置成经由无线电信道与邻近通信设备的无线电收发机进行通信。交互式通信设备可被配置成随后通过无线电信道与邻近通信设备交换经加密的通信。该经加密的通信可使用密码密钥来被加密。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】附图简述图1示出了示例交互式显示器系统。图2示出了图1的交互式显示器系统的示例电极矩阵。图3示出了图1的交互式显示器系统的示例内部组件。图4示出了在图1的交互式显示器系统的交互式显示器和指示笔之间的示例数据传输。图5示出了图1的交互式显示器系统的输入设备。图6示出了经由静电信道在交互式显示器与输入设备之间传送密码密钥的示例方法。图7示出了示例计算设备。详细描述已经开发了从指示笔接收用户输入的交互式显示器。在一种类型的实现中，每支指示笔由无线电信道链接到交互式显示器。当指示笔被放置在交互式显示器附近时，该指示笔可经由无线电信道将它的Y(或X)位置报告给交互式显示器。为了查明该Y位置，指示笔经由其尖端处的电极来进行静电测量。相应地，交互式显示器的电极矩阵的电极可被以循环顺序地驱动。具体而言，“传送”电极(例如，具有驱动电压)处的激励在此电极与“接收”电极之间创建电容耦合，该电容耦合在接收电极处通常被检测为检测到的电流。从检测到的电流导出的电容测量可指示该指示笔的Y位置。在电极之间经由电容耦合的信息传递可被称为静电信道。此外，通过此静电信道，指示笔和交互式显示器可确定电极尖端与电极矩阵的行(或列)之间的电压被驱动为高(或者在一些情况下，被驱动为低)的精确共享的时序感。具体而言，由指示笔进行的电容测量可通过无线电信道被报告给交互式显示器，其与由交互式显示器内的电子器件进行的测量相结合，可被用于查明指示笔的行和列的位置。交互式显示器可相应地处理该输入以便显示，例如，诸如指示笔的所报告的位置处的光标的GUI元素。此外，指示笔和交互式显示器可传送除了位置信息之外的信息。例如，交互式显示器可向指示笔发送升级版本的固件。在一个示例中，该升级版本的固件经由无线电信道被发送。然而，此方式可能容易遭受恶意行为。例如，恶意设备可读取通过无线电信道发送的数据。在另一示例中，恶意设备可以以与在合法指示笔和交互式显示器之间发送的数据不可区分的方式注入数据。在一个特定示例中，恶意设备可被用于向指示笔写入使得该指示笔永久地不起作用的恶意固件，如拒绝服务攻击。在另一示例中，恶意固件可被用于跟踪经由指示笔提供的用户输入信息，如一种形式的间谍软件。因此，本描述涉及经由静电通信在交互式显示器与指示笔之间电容性地交换密码密钥，以便保护该交互式显示器与该指示笔之间的后续通信。在一个实现中，交互式显示器包括一个或多个电极和无线电收发机。该一个或多个电极可被激励以便与邻近指示笔的电极电容地耦合，以通过静电信道进行通信。具体而言，静电信道可被用于将密码密钥从交互式显示器电容性地发送到指示笔。后续通信可使用密码密钥来被加密。例如，交互式显示器可被配置为随后通过无线电信道与指示笔交换经加密的通信，该无线电信道形成于交互式显示器的无线电收发机与指示笔的无线电收发机之间。在另一实现中，指示笔可经由静电信道将密码密钥电容性地发送到交互式显示器。通过经由交互式显示器与指示笔之间的静电信道电容性地发送密码密钥，相对于经由无线电信道在交互式显示器与指示笔之间发送不安全的通信，交互式显示器与指示笔之间的通信可能较不易遭受恶意行为。图1示出了示例性交互式显示器系统100。系统100包括被配置成同时感测来自多个源的输入的交互式显示器102。例如，显示器102可感测由人类手指101施加的触摸输入以及由一个或多个输入设备施加的输入。输入设备可具有指示笔104的外形，或可以另一种合适的外形因素来配置。如在下文中更详细地示出和描述的，可响应于在交互式显示器102处输入的接收来生成并显示合适的图形输出108。图2示意性示出可被包括于交互式显示器系统100中以便于输入检测的示例性电极矩阵200。电极矩阵200可作为或被包括于交互式显示器的触摸传感器中。电极矩阵200包括相互电绝缘的多个行电极202和多个列电极204。在矩阵中的每个交点处(例如，节点206)，可存在从行电极到列电极的电容。该电容可随触摸位置而变化。其他电容，例如到指示笔尖端中的电极的电容，可随其他设备(例如该指示笔)的位置而变化。多个行电极202可电耦合于相应的驱动电路208，其被配置成以以下各种描述的方式驱动行电极。相应地，多个列电极204可电耦合到相应的检测电路210，其可检测由多个行电极202的驱动导致的列电极中的电流和/或电压，由指示笔104和/或手指101对显示器的触摸而对显示器102的电压施加。然而，在其他实现中，伴随着多个列电极204被驱动，检测电路可替代地被耦合到多个行电极202。如下所述，如此构成的电极矩阵可被用于检测不仅来自用户手指的触摸输入，而且还确定诸如指示笔104的输入设备的位置的至少一个坐标。在图2中示出的行和列的数量仅用于说明性的用途，并且，在典型显示器中比图2所例示的更多的列和行被包括在电极矩阵200中。现在转向图3，例示出交互式显示器系统100的附加内部组件的示意图被示出。如所示，系统100包括交互式显示器102，其包括具有位于多个列电极204上方(在发光方向)的多个行电极202的上述电极矩阵200。多个行电极202和列电极204由介电层308隔离，该介电层308可包括各种合适的介电材料(例如，玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯聚合物(COP)薄膜等)。位于电极矩阵200下方(相对于发光方向)的是发光层310，该发光层310可以是，例如，液晶显示器(LCD)栈、发光二极管(LED)栈、有机发光二极管(OLED)栈、或等离子显示面板(PDP)。发光层310被配置成通过电极矩阵200发射光L，使得光通过交互式显示器102的顶面，并作为显示于显示器顶面的图像显现给用户。发光层310和电极矩阵200在控制器314的控制下进行操作。交互式显示器系统100进一步包括图像源312，其可经由控制器314从电极矩阵200接收具有经检测的触摸数据324和经检测的输入设备数据322的形式的输入，在图像源312处理输入，并生成合适的图形输出108作为响应，该响应被发送回控制器314以用于通过交互式显示器102的发光层310来显示。如所示，图像源312可以是外部计算设备，或集成到交互式显示器102的外壳中的计算设备，并可包括合适的程序、处理器、和存储子系统以执行本文描述的功能。可被用作图像源312的示例计算设备在以下参考图7描述。为了便于各种指示笔104与交互式显示器102之间通信信道(链路)的建立，交互式显示器102可经由建立于电极矩阵200与邻近指示笔104之间各静电信道302来与邻近指示笔104进行通信。具体而言，当电极尖端被定位于离多个行电极202的在垂直范围R内的一距离时，可由矩阵200的电极与每个指示笔104的电极尖端318之间的电容耦合形成静电信道302。R表示在其内电容耦合可被形成以经由静电信道发送和接收信息的范围。在一些示例中，R可以是从0至1米、从0至20厘米、或从0至5厘米的范围。系统可被配置为利用其他合适的范围值。如下所述，可经由静电信道302传递各种类型的信息，包括发送随后被用于在交互式显示器和指示笔之间发送安全通信的密码密钥。在一些实现中，具有以不同方式随位置变化并且在与交互式显示器相距一定距离(例如，三米)处呈现更大或更小的电场的电场的两个不同的单向静电信道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交互式显示设备，包括：触摸传感器，所述触摸传感器包括具有行电极和列电极的电极矩阵，其中所述交互式显示设备被配置成激励所述电极矩阵的一个或多个电极以形成电容耦合以便经由静电信道电容性地发送密码密钥；以及无线电收发机，所述无线电收发机被配置成经由无线电信道进行通信，其中所述交互式通信设备被配置成随后通过所述无线电信道交换经加密的通信，所述经加密的通信使用所述密码密钥被加密。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.14 US 14/330,9811.一种交互式显示设备，包括：触摸传感器，所述触摸传感器包括具有行电极和列电极的电极矩阵，其中所述交互式显示设备被配置成激励所述电极矩阵的一个或多个电极以形成电容耦合以便经由静电信道电容性地发送密码密钥；以及无线电收发机，所述无线电收发机被配置成经由无线电信道进行通信，其中所述交互式通信设备被配置成随后通过所述无线电信道交换经加密的通信，所述经加密的通信使用所述密码密钥被加密。2.如权利要求1所述的交互式显示设备，其特征在于，所述密码密钥是对称密钥。3.如权利要求2所述的交互式显示设备，其特征在于，每次发生触发事件时所述对称密钥的新版本就被随机地生成。4.如权利要求1所述的交互式显示设备，其特征在于，其中所述电极矩阵的所述一个或多个电极与输入设备的电极尖端电容耦合；以及其中所述电极尖端与所述电极矩阵的所述一个或多个电极之间的电容耦合被用于确定所述电极尖端相对于所述电极矩阵的位置。5.如权利要求4所述的交互式显示设备，其特征在于，通过激励所述电极矩阵的所述一个或多个电极的子集来发送所述密码密钥，所述子集是基于所述电极尖端相对于所述电极矩阵的位置来选择的。6.如权利要求4所述的交互式显示设备，其特征在于，所述密码密钥在帧的指定时隙期间被发送，在所述指定时隙期间位置信息经由所述电极尖...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·韦斯特许斯，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US