利用指紋傳感器的用戶輸入的制作方法
【專利說明】利用指紋傳感器的用戶輸入
[0001 ]優(yōu)先權(quán)
[0002]本申請要求于2013年9月16日提交的標(biāo)題為“USER INPUT WITH FINGERPRINTSENSOR”的美國申請14/027，637的優(yōu)先權(quán)，所述美國申請以引用的方式整體并入在此。
【背景技術(shù)】
[0003]裝置如平板、智能手機(jī)、媒體播放器、電子書閱讀器裝置等等允許用戶訪問多種內(nèi)容。此內(nèi)容可與各種活動(dòng)如電子商務(wù)、通信、醫(yī)療、教育等等相關(guān)聯(lián)。
【附圖說明】
[0004]圖1示出被配置成至少部分基于從指紋傳感器所接收的輸入數(shù)據(jù)來執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)命令的裝置。
[0005]圖2示出指紋傳感器和相對于傳感器的各個(gè)軸和運(yùn)動(dòng)。
[0006]圖3示出指紋傳感器相對于裝置的殼體的不同位置，其中指紋傳感器被配置成控制裝置的一個(gè)或多個(gè)功能。
[0007]圖4示出裝置的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的截面?zhèn)纫晥D，其中指紋傳感器被布置在外部層下方。
[0008]圖5示出確定與應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的特定指紋命令的命令關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，其中指紋命令啟動(dòng)對裝置的一個(gè)或多個(gè)功能的控制。
[0009]圖6示出被配置成使用用于控制一個(gè)或多個(gè)功能的指紋傳感器的裝置的框圖。
[0010]圖7是處理輸入數(shù)據(jù)來確定一個(gè)或多個(gè)命令以發(fā)起的過程的流程圖。
[0011]圖8是至少部分基于手指相對于指紋傳感器的運(yùn)動(dòng)將輸入數(shù)據(jù)處理為用于非身份功能或身份功能的命令的過程的流程圖。
[0012]圖9是處理輸入數(shù)據(jù)并且至少部分基于指紋傳感器的定向確定命令的過程的流程圖。
[0013]現(xiàn)在將參照附圖在下面更全面地描述某些實(shí)現(xiàn)方式和實(shí)施方案，在這些附圖中示出了各個(gè)方面。然而，各個(gè)方面可被實(shí)現(xiàn)為許多不同的形式并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的實(shí)現(xiàn)方式。全文中相同的數(shù)字是指相同的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0014]用戶可使用裝置如平板、智能手機(jī)、媒體播放器、電子書閱讀器裝置、基于計(jì)算機(jī)的工具、膝上型計(jì)算機(jī)等等。這些裝置可用于娛樂、教育、維護(hù)、醫(yī)療和其他目的。這些裝置可具有允許用戶改變裝置的操作的控件。例如，可提供按鈕，當(dāng)被激活時(shí)，所述按鈕允許用戶改變音量、滾動(dòng)瀏覽網(wǎng)頁等等。裝置中包括這些控件可增加裝置的成本、提高復(fù)雜性、降低總可靠度、約束設(shè)計(jì)等等。
[0015]裝置可包括供識別特定用戶之用的指紋傳感器。識別可用來控制對裝置功能的訪問、授權(quán)付款選項(xiàng)等等。例如，醫(yī)療裝置可被配置成使用指紋傳感器來在呈現(xiàn)用戶界面對裝置的操作作出改變之前確定先前存儲的指紋與已授權(quán)用戶如護(hù)士相關(guān)聯(lián)。在另一個(gè)實(shí)例中，指紋識別可用來授權(quán)金融業(yè)務(wù)負(fù)擔(dān)來自電子商務(wù)網(wǎng)站的貨物的費(fèi)用。
[0016]這些指紋傳感器被配置成生成描述鄰近指紋傳感器或一個(gè)或多個(gè)檢測器視野內(nèi)的對象的一個(gè)或多個(gè)物理特征的輸入數(shù)據(jù)。例如，輸入數(shù)據(jù)可包括用戶的手指的圖像。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，指紋傳感器可使用線性布置的檢測器(又稱“滑掃(swe印)”傳感器)，輸入數(shù)據(jù)隨著對象移動(dòng)通過檢測器來生成。
[0017]在其他實(shí)現(xiàn)方式中，檢測器可被配置成基本同時(shí)在區(qū)域上方獲取信息，又稱“區(qū)域傳感器”。例如，成像芯片可在給定瞬間捕獲用戶的指尖的圖像。
[0018]指紋傳感器被配置成提供指示對象的一個(gè)或多個(gè)物理特征的輸入數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù)可表明對象的存在或缺失，并且還可提供有關(guān)對象相對于檢測器的相對位置的信息。例如，輸入數(shù)據(jù)可表明對象在滑掃傳感器的左端處存在并且被檢測到，并且滑掃傳感器的右端處未檢測到對象。
[0019]本公開中所描述的是用于使用來自一個(gè)或多個(gè)指紋傳感器的輸入數(shù)據(jù)來發(fā)起命令的技術(shù)和裝置。這些命令可發(fā)起身份相關(guān)的功能、非身份相關(guān)的功能等等。因此指紋傳感器可用來接受代替或除了與如用于識別的指紋特征相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)之外的用戶輸入。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，指紋傳感器可使用提供傳感器長度或區(qū)域的硬件來實(shí)現(xiàn)，所述區(qū)域比傳統(tǒng)僅用于指紋檢測的那些區(qū)域更大。例如，傳統(tǒng)指紋傳感器可具有對應(yīng)于人指尖的近似寬度的約15毫米(“mm”)的長度。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，本公開所描述的指紋傳感器可具有20mm與50mm之間的長度。
[0020]使用本文所描述的指紋傳感器所提供的附加輸入功能提供了若干優(yōu)點(diǎn)。例如，指紋傳感器可用來接受用于控制裝置上的音量的用戶輸入，從而消除了對單獨(dú)的專用音量控件的需要。這通過省略對專用控件的需要來降低了用于建造裝置的總材料成本。將指紋傳感器作為輸入裝置使用還可通過消除部件如機(jī)械開關(guān)來增加裝置的總可靠度。附加地，如本公開中所描述的指紋傳感器的使用可去除允許替代性裝置設(shè)計(jì)的專用控件的使用所強(qiáng)加的設(shè)計(jì)限制。例如，物理開關(guān)的去除可有助于針對環(huán)境因素(如水或灰塵)密封的構(gòu)造。
[0021]指紋傳感器的使用可允許附加的用戶界面選項(xiàng)。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，用戶的手指沿著指紋傳感器的運(yùn)動(dòng)速率可改變用戶輸入。例如，用戶沿著傳感器移動(dòng)手指越快，音量可改變越迅速。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，用戶手指沿著指紋傳感器運(yùn)動(dòng)的方向(如從第一端到第二端或反之亦然)可改變用戶輸入。指紋傳感器還可被配置成理解為是持久的或間歇的輸入觸件。例如，呈現(xiàn)在顯示器上的文本可在手指在指紋傳感器上的同時(shí)在預(yù)定速率下自動(dòng)滾動(dòng)，并且當(dāng)用戶從指紋傳感器移開他們的手指時(shí)停止。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，用戶對指紋傳感器的間歇觸摸或輕敲可激活命令如打開情境(context)菜單。
[0022]由向指紋傳感器的輸入的存在或缺失所激活或去激活的命令可基于裝置狀態(tài)來變化。裝置狀態(tài)可包括硬件狀態(tài)或軟件狀態(tài)中的一個(gè)或多個(gè)。例如，當(dāng)音頻裝置的硬件狀態(tài)被靜音或禁用時(shí)，代替用來改變音量的命令，向指紋傳感器的輸入可被配置成改變顯示裝置的亮度。在另一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)應(yīng)用正請求識別功能時(shí)，指紋傳感器可被配置成提供身份相關(guān)的功能，而在其他時(shí)間提供其他命令的其他輸入和激活。
[0023]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，輸入相對于指紋傳感器的方向性可至少部分基于裝置相對于用戶、三維空間或兩者的定向來確定。例如，加速度計(jì)可被配置成確定局部相對于裝置向下的方向?；诖舜_定，指紋傳感器最上的第一端可與用來增加值的命令相關(guān)聯(lián)，同時(shí)指紋傳感器最下的第二端可與用來減小值的命令相關(guān)聯(lián)。假設(shè)裝置和指紋傳感器被顛倒，那相關(guān)聯(lián)的命令可被交換。例如，現(xiàn)在是最下的第一端將與用來減小值的命令相關(guān)聯(lián)，而現(xiàn)在是最上的第二端將與用來增加值的命令相關(guān)聯(lián)。
[0024]說明性系統(tǒng)
[0025]圖1示出了環(huán)境100，所述環(huán)境100包括具有一個(gè)或多個(gè)指紋傳感器104的裝置102。裝置102可以是平板、智能手機(jī)、媒體播放器、電子書閱讀器裝置、基于計(jì)算機(jī)的工具、膝上型計(jì)算機(jī)、輸入附件裝置等等。此說明中的裝置102通過說明以“橫排”模式來描繪，并且不作為限制。
[0026]在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，裝置102可被配置用于手持或便攜使用。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，裝置102可包括輸入附件裝置，如被配置用于同非便攜或半便攜裝置(如臺式計(jì)算機(jī)或基于計(jì)算機(jī)的一體機(jī))一起使用的鍵盤或鼠標(biāo)。
[0027]指紋傳感器104包括一個(gè)或多個(gè)檢測器，所述一個(gè)或多個(gè)檢測器被配置成隨著人手指106移動(dòng)通過一個(gè)或多個(gè)檢測器的視野來檢測人指紋的一個(gè)或多個(gè)特征。手指106可以若干方式移動(dòng)通過指紋傳感器104，包括但不限于指節(jié)到指尖、指尖到指節(jié)、手指106的左側(cè)到手指106的右側(cè)、手指106的右側(cè)到手指106的左側(cè)等等。指紋傳感器104檢測器可包括光學(xué)檢測器、電容檢測器、超聲波檢測器、熱檢測器、射頻接收器、壓電元件、或微機(jī)電裝置中的一種或多種。光學(xué)檢測器使用光線來收集數(shù)據(jù)。例如，可見光或紅外線發(fā)光器以及相應(yīng)可見光或紅外線檢測器可獲取手指的圖像數(shù)據(jù)。電容檢測器測量手指的電容并且生成數(shù)據(jù)如圖像。超聲波檢測器可使用超聲波發(fā)射器和接收器來生成有關(guān)手指的數(shù)據(jù)。熱檢測器可使用一個(gè)或多個(gè)熱傳感器如微測熱輻射計(jì)來檢測來自手指的熱量并且產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)據(jù)。射頻接收器接收來自射頻發(fā)射機(jī)的信號來生成有關(guān)手指的數(shù)據(jù)。手指特征施加給壓電元件的壓力可生成電信號，所述電信號可用來生成數(shù)據(jù)。微機(jī)電裝置可機(jī)械地檢測手指的特征，如通過一個(gè)或多個(gè)微懸臂的偏轉(zhuǎn)。在這里所描繪的實(shí)現(xiàn)方式中，指紋傳感器104可被沿著裝置102的殼體的側(cè)邊108布置。
[0028]指紋傳感器104中的檢測器可被配置成從一維線性陣列(“滑掃”)或二維陣列(“區(qū)±或”)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)。“滑掃”類型的指紋傳感器隨著手指106相對于一維線性陣列或成排的檢測器移動(dòng)來獲取有關(guān)手指106的信息。相比之下，“區(qū)域”類型的指紋傳感器基本同時(shí)獲取有關(guān)手指106的信息，如使用二維成像芯片或二維微型機(jī)電壓力陣列獲取手指106的圖像。常規(guī)“滑掃”指紋傳感器通常沿著小于15_的長度檢測輸入，而常規(guī)“區(qū)域”指紋傳感器在一側(cè)小于15mm的矩形區(qū)域中檢測輸入。
[0029]這里所示的指紋傳感器104包括具有大于15mm的傳感器長度“L”的“滑掃”類型傳感器。傳感器長度是沿著接受輸入的線的長度。相比之下，指紋傳感器104的總長度可更大。指紋傳感器104的傳感器長度“L”可以是至少19mm并且可以小于51mm。滑掃傳感器中的傳感器陣列的寬度“W”可小于長度“L”。例如，寬度可小于5毫米。在使用“區(qū)域”類型傳感器的實(shí)現(xiàn)方式中，長度、寬度或兩者可超過15_。
[0030]指紋傳感器104的延長大小還可有助于使用裝置102進(jìn)行生物特征認(rèn)證。例如，給定更寬的傳感器長度，認(rèn)證可同時(shí)使用兩根手指而不是單根手指。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，可提供同時(shí)發(fā)生的雙用戶認(rèn)證。例如，用戶Al ice和Barbara可同時(shí)在相同指紋傳感器104上掃描他們的手指106以授權(quán)資金從AI i C e的賬戶轉(zhuǎn)移到Barbara的賬戶。
[0031]除了手指106的壓力和有關(guān)手指106上的特征的信息，指紋傳感器104可被配置成獲取有關(guān)手指106與指紋傳感器104之間的手指位置或手指運(yùn)動(dòng)110中的一個(gè)或多個(gè)的信息。手指運(yùn)動(dòng)110的相對方向可用來提供輸入信息。例如，手指106被大致垂直于指紋傳感器104的長軸或平行軸移動(dòng)的輸入可發(fā)起與識別相關(guān)聯(lián)的命令。相比之下，大致平行于指紋傳感器104的長軸的手指運(yùn)動(dòng)110可發(fā)起非識別命令如改變音量設(shè)定、屏幕亮度、滾動(dòng)窗口等等。以下參照圖2更詳細(xì)討論這些運(yùn)動(dòng)。沿著指紋傳感器104的觸摸的確定位置也可用來提供輸入信息。例如，手指106觸摸指紋傳感器104的第一半可發(fā)起第一命令，而手指106觸摸第二半可發(fā)起第二命令。
[0032]手指運(yùn)動(dòng)110可獨(dú)立于手指106的定向。例如，手指運(yùn)動(dòng)110可沿著垂直軸206，使得手指106從手指106的關(guān)節(jié)到指尖移動(dòng)通過指紋傳感器104。在另一個(gè)實(shí)例中，手指運(yùn)動(dòng)110也可沿著垂直軸206，使得手指106從手指106的左側(cè)到手指106的右側(cè)移動(dòng)通過指紋傳感器104，如作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0033]這里所示的指紋傳感器104被沿著裝置102的殼體的側(cè)邊108布置，如在顯示器112的右邊。盡管描繪了單個(gè)指紋傳感器104，但應(yīng)理解，在其他實(shí)現(xiàn)方式中，裝置102可包括在裝置的其他位置處的附加的指紋傳感器104。以下參照圖3討論替代性實(shí)施方案。顯示器112可包括液晶顯示器、干涉顯示器、電泳顯示器、發(fā)光二極管顯示器等等中的一種或多種。
[0034]指紋傳感器104被配置成耦接到指紋傳感器輸入模塊114。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，指紋傳感器輸入模塊114可包括被配置成從一個(gè)或多個(gè)檢測器獲取信息并且生成輸入數(shù)據(jù)116的專用集成電路或其他硬件。輸入數(shù)據(jù)116可包括圖像數(shù)據(jù)、點(diǎn)數(shù)據(jù)、指紋細(xì)節(jié)等等。例如，輸入數(shù)據(jù)116可包括每秒十二幀下所獲取并且每像素灰度8位所表達(dá)的一系列圖像幀。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，輸入數(shù)據(jù)116可包括矢量數(shù)據(jù)，如手指106上的點(diǎn)的明顯的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小。此矢量數(shù)據(jù)可表達(dá)手指運(yùn)動(dòng)110。
[0035]情境確定模塊118可被配置成至少基于硬件狀態(tài)、軟件狀態(tài)或兩者來確定裝置102的當(dāng)前情境。狀態(tài)信息可包括但不限于輸入和輸出裝置的狀態(tài)、當(dāng)前應(yīng)用焦點(diǎn)、預(yù)定配置設(shè)定、應(yīng)用執(zhí)行狀態(tài)等等。例如，情境確定模塊118可被配置成確定應(yīng)用正等待驗(yàn)證用戶的身份。
[0036]命令關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)120將特定應(yīng)用或硬件設(shè)定與特定命令相關(guān)。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，命令關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)120可包括查找表。例如，媒體播放器應(yīng)用可與用來提高或降低音量