控制電子設備的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及控制電子設備的方法，電子設備包括指紋傳感器。本發(fā)明還涉及對應的電子設備和計算機程序產品。
【背景技術】
[0002]為了提供用于訪問電子設備的增加的安全性，越來越多地使用各種類型的生物計量系統(tǒng)，以提供增強的用戶方便性。特別地，例如由于其小的形狀因子、高的性能和用戶接受，指紋傳感器已經被成功地集成在這樣的設備中。在各種可用的指紋感測原理(諸如電容式、光學、熱學等)中，電容式感測被最普遍地使用，特別是在尺寸和功耗是很重要的問題的應用中。
[0003]通常，指紋傳感器僅用于提供增加的安全性，例如用于解鎖電子設備。然而，還可能可以使用指紋傳感器用于通過檢測用戶指紋的脊部和毛孔的運動并且相應地在顯示器上移動指針來控制顯示器上的指針的X-Y位置。
[0004]US 6 408 087中公開了這樣的系統(tǒng)的示例，系統(tǒng)被配置成捕獲指紋脊部和毛孔的連續(xù)的圖像并且基于所捕獲的連續(xù)的圖像來檢測脊部和毛孔的運動或變化。具體地，通過掃描傳感器陣列來捕獲連續(xù)的圖像，每個傳感器小于指紋的各個脊部的寬度。優(yōu)選地，傳感器陣列小于用戶的指墊。
[0005]根據US 6 408 087的指紋感測系統(tǒng)通過指出其關于控制顯示器上的指針的位置的用途，來提供指紋傳感器的增加的有用性的極好的展示。然而，具體地關于電子設備的簡化操作，同時考慮改善電子設備的整體功耗的期望，似乎存在進一步改進的空間。

【發(fā)明內容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術的以上提及的以及其他缺點，本發(fā)明的一個目的是提供被配置成至少部分通過指紋傳感器的使用來控制的改進的電子設備。特別地，本發(fā)明人已經發(fā)現(xiàn)，指紋傳感器還可以集成在電子設備的操作的整體設備情境(context)中。
[0007]根據本發(fā)明的一方面，因此提供了一種控制便攜式電子設備的方法，電子設備包括被配置成顯示第一圖形用戶界面(GUI)的顯示單元、被配置成使得用戶能夠與第一 GUI交互的第一用戶輸入設備、包括具有像素陣列的指紋傳感器的第二用戶輸入設備、以及被配置成控制指紋傳感器的操作的控制單元，第二用戶輸入設備與第一用戶輸入設備分離，其中方法包括以下步驟:使用第二用戶輸入設備檢測人體皮膚的存在，其中肯定的檢測導致人體活動信號；在控制單元處接收人體活動信號；響應于所接收到的人體活動信號，使用指紋傳感器獲取指紋圖像；提取指紋圖像的驗證表示；將驗證表示與預先存儲的指紋模板進行比較；如果比較步驟導致匹配，則重復檢測第二用戶輸入設備處的人體皮膚的存在，以確定接觸的持續(xù)時間，如果確定接觸的持續(xù)時間比預定義的時間短，則允許訪問便攜式電子設備并且使得用戶能夠使用第一用戶輸入設備與第一 GUI交互，如果確定接觸的持續(xù)時間比所述預定義的時間長，則允許訪問便攜式電子設備并且使得用戶能夠通過以下方式來使用第二用戶輸入設備與第一 GUI交互:使用指紋傳感器重復地獲取指紋圖像并且連續(xù)地將所獲取的指紋圖像進行比較以檢測在指紋傳感器上的運動的方向。
[0008]本發(fā)明基于以下認識:便攜式電子設備可以設置有用于控制與其相關的第一 GUI的多于一個的單個輸入設備，其中輸入設備之一包括指紋傳感器，其目的在于，實現(xiàn)對電子設備的訪問控制以及用于第一 GUI內的導航。另外，便攜式電子設備可能可以被保持在低功耗的第一狀態(tài)下，并且僅在第二用戶輸入設備處檢測到人體活動時轉變到第二完全操作狀態(tài)。
[0009]因此，本發(fā)明的優(yōu)點包括對便攜式設備的簡化的用戶控制，可以使得便攜式設備在用戶在比預定義的時間長的持續(xù)時間期間保持手指被定位在指紋傳感器處的情況下有效(從低功率模式轉變)、可訪問(例如“未鎖定”)和交互(使用第二用戶輸入設備和第一⑶I)。
[0010]相反，為了使用第一用戶輸入設備(第一用戶輸入設備例如是布置有顯示單元的觸摸屏)來控制便攜式電子設備，用戶在比預定義的時間短的持續(xù)時間期間簡單地將手指保持定位在指紋傳感器處。因此，理想的是調節(jié)預定義的時間以對應于對于哪個用戶輸入設備應當用于導航第一 GUI的指示。因此，預定義的時間可以由用戶來配置并且可以諸如根據期望來調節(jié)。在本發(fā)明的一般實現(xiàn)中，預定義的時間可以被預先設置為大約2秒。然而，預定義的時間可以更短和更長并且可能可以取決于用于指紋驗證的通常時間。
[0011]在本發(fā)明的可能的替選實施例中，用于激活第二用戶輸入設備的相對較長的持續(xù)時間可以另外包括指紋傳感器上的“雙彈(double tap) ”或“雙擊(double click)”。因此，指紋傳感器的表面上的雙觸摸將另外被包括在第二用戶輸入設備處存在人體皮膚以確定接觸的持續(xù)時間的步驟中。
[0012]根據本發(fā)明，控制單元優(yōu)選地是ASIC、微處理器或者用于控制指紋傳感器的操作的任何其他類型的計算設備。這樣，控制單元可以形成第二用戶輸入設備的組成部分。然而，控制單元也可以是通過便攜式電子設備包括的一般控制單元，例如被配置用于控制電子設備的整個操作。
[0013]如以上所指出的，指紋傳感器可以使用任何種類的當前或未來的指紋感測原理來實現(xiàn)，包括例如電容式、光學、或熱學感測技術。然而，當前，電容式感測是最優(yōu)選的。
[0014]如以上所討論的，在檢測到人體皮膚的存在時，人體活動信號被生成并且被控制單元接收?；顒有盘柨梢员慌渲贸墒箍刂茊卧獜牡凸牡牡谝粻顟B(tài)向第二完全操作狀態(tài)轉變，在低功耗的第一狀態(tài)下，僅控制單元的所選擇的部分有效?；顒有盘柪缈梢员慌渲贸缮捎嬎阒袛?硬件/軟件)，計算中斷又例如啟動通過控制單元提供的控制功能以操作指紋傳感器獲取指紋圖像。
[0015]在本發(fā)明的實施例中，來自指紋傳感器的輸出可以是例如原始指紋圖像數(shù)據，或者數(shù)據可以被處理并且可以然后以某條件下的圖像數(shù)據的形式被提供。出于認證目的，可以從指紋圖像提取指紋圖案并且將其與預先存儲的指紋模板相比較，指紋模板可能通過電子設備來存儲，其中肯定的比較可以提供用以上提及的方式對電子設備的訪問。
[0016]另外，使用第二用戶輸入設備的對第一⑶I的導航控制優(yōu)選地通過使用指紋傳感器重復獲取指紋圖像來實現(xiàn)，其中連續(xù)獲取的指紋圖像又被相比較以檢測手指如何在指紋傳感器上移動。優(yōu)選地，在分析連續(xù)地獲取的指紋圖像時檢測指紋的脊部和毛孔的布置，并且可以實現(xiàn)第一⑶I內的對應的運動。還可能可以使用第二用戶輸入設備來操作“虛擬”鍵盤。
[0017]優(yōu)選地，第一⑶I內的導航可以通過在第一⑶I內移動指針來提供。然而，取決于其中提供有第一 GUI的設備情境，例如取決于應用特定的GUI，可以替選地提供其他GUI導航概率。例如，在一些實施例中，可以使用第二輸入設備(包括例如“向上”、“向下”、“向左”和“向右”)來實現(xiàn)“基于箭頭”的導航，第二輸入設備例如可以設置在第二 GUI中，其中第二⑶I被提供作為第一⑶I的元件。這樣，第二⑶I可以至少部分交疊第一⑶I。
[0018]如以上所提及的，指紋傳感器被配置成包括用于生成指紋圖像的像素陣列。在可能的實施例中，指紋傳感器被配置成包括包含192X192個像素的陣列。任何其他不同地定尺寸的指紋傳感器當然是可能的并且在本發(fā)明的范圍內。優(yōu)選地，指紋傳感器能夠檢測長度為1或2微米或更小的手指的表面起伏。在應用電容式感測技術的情況下，每個像素包括電容式元件并且系統(tǒng)通過檢測電容式元件的電容的變化來捕獲指紋圖像。
[0019]在本發(fā)明的一個實施例中，可能可以僅允許像素的子集初始時有效(即在第一低功耗狀態(tài)期間)，以檢測人體皮膚的存在。在這樣的實施例中，可以將來自一個或多個像素子集的組合輸出與預定義的閾值相比較，其中組合輸出超過閾值導