CN108496175A - 通过外部设备基于触敏设备上的每一次触碰进行的用户识别 - Google Patents

通过外部设备基于触敏设备上的每一次触碰进行的用户识别 Download PDF

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Abstract

提供了使用感测设备将来自用户的特定信息通过触控事件通传至触控设备的技术。可操作地耦合到感测设备的传感器感测来自用户的、传达特定信息的输入。该输入被转换为随后从感测设备发送到触控设备的另一信号。当用户使用感测设备与触控设备进行交互时，该交互引发触控设备上的触控事件。触控事件是在触控设备内的传感器接收到来自感测设备的触控信号时发生的。触控信号是基于所检测到的用户的生物特征信息的。触控设备对触控信号进行解码，以便确定触控事件在触控设备上的位置并同时获取触控信号中嵌入的感测设备信号来提取与用户相关的特定信息。

Description

通过外部设备基于触敏设备上的每一次触碰进行的用户识别
技术领域
本公开涉及藉由触控事件将用户相关的特定信息传达至触敏设备。更具体地，使用外部设备藉由触控事件将用户相关的特定信息传达至触敏设备。
背景技术
触控屏技术的发展彻底革新了诸如智能手机和平板设备之类的数字设备，使其处理日常运算的能力日益增强。目前，消费者通过触控屏设备能执行诸如电子邮件、网页浏览、文字处理和网上银行之类的任务，而无需传统计算机。
现有的触控屏设备将触控事件的二维坐标传送至该设备的操作***。当触控屏感测到在附接到该触控屏的一个或多个节点传感器的一定距离内某传导性对象(例如：手指或触控笔)接近时发生触控事件。手指的电容会干扰在节点传感器处测得的电容。类似地，设备(例如：触控笔)用于干扰给定节点传感器处的电容。节点传感器拾取所测得电容中的变化(表现为在定节点传感器上的电容中的突起尖峰)。触控屏节点传感器被设计为将电容值转发至触控屏控制器。触控屏控制器被配置为在突起尖峰超过某预定阈值时转发触控事件的二维坐标。
具体地，一旦超过预定阈值，触控屏控制器就会对触控事件的触控位置进行插值，然后将二维坐标(例如：X、Y坐标)发送至设备上的操作***。操作***随后将来自触控屏控制器的二维坐标映射至操作***的二维坐标空间，以确定该触控事件是否是为了触发某动作而落在显示控件上。
目前的触控屏技术需要进行认证和用户触控输入的两步过程。第一步是用于解锁设备或授权操作的某用户认证。第二步是执行设备上的所期望的操作的后续用户触控输入。例如，访问安全设备的传统手段涉及用户标识符(ID)和密码的输入。这种认证方法认为在已成功输入用户ID和密码之后的后续动作是授权用户执行的。然而，这容易导致未授权的访问，因为劫持者能很容易地窃取或获取用户ID和密码，然后输入所窃取的用户ID和密码以获取对设备的访问。但该设备仍认为进行后续动作的人是授权用户。或者，劫持者可在授权用户已输入密码后很容易地对该设备执行窃取。
目前用于对付用户ID和密码被窃取场景的认证方法包括诸如指纹扫描之类的技术。其中，指纹扫描仪被嵌入到设备(例如，目前的iPhoneTMhome键)，因此用户在执行后续触控事件之前，必须先使用他特有的指纹解锁设备。然而，这种技术仍然是一种间接的认证方法。劫持者或许无法窃取你的指纹，但他们可在设备在授权用户通过认证后获取该设备。一旦通过认证并且解锁，设备仍认为后续触控事件是由授权用户执行的，而非劫持者。
其他技术可使用诸如蓝牙或近场通信之类的技术来对用户在附近范围内进行持续认证。然而，这实现相同的两步方法以认证蓝牙设备与触控设备之间的通信点在何处易遭受窃取。一旦触控设备被劫持，触控设备仍会认为后续触控事件是由授权用户执行的。
本节描述的方法是可被实行的方法，但不一定是之前已被构思或实行的方法。因此，除非另外指出，否则不应假设本节中所描述的任何方法仅因被包括在本节中而被承认为现有技术。
附图说明
在附图中：
图1示出了感测设备的***示图。
图2示出了由感测设备实施的方法的流程图。
图3A示出了接收来自感测设备的信号的触控设备的示图。
图3B-图3E示出了描绘在特定感测线上的节点处测得的电容的曲线图。
图4示出了由触控设备实施的用以接收和解码来自触控事件的信号的方法的流程图。
图5示出了可被专门配置为执行本文描述的各种技术的示例计算机***。
具体实施方式
在以下描述中，出于说明的目的，阐述了很多细节，以便提供对本发明的全面理解。然而，应该理解的是，无需这些具体细节也可以实践本发明。在其他实施例中，为了避免不必要地模糊本发明，以框图的形式示出熟知的结构和设备。
总体概述
为了克服进行认证和后续用户输入的两步方法的缺陷，提供了在触控事件自身内执行认证的技术。具体而言，提供了用于藉由触控事件而将来自用户的特定信息通传至触控设备的方法、非暂态计算机可读介质、和***。
根据实施例，与触控设备分离的感测设备检测传达特定信息的输入。基于感测设备所使用的传感器的类型，感测设备检测到的输入的本质可因实施方式的不同而变化。在实施例中，传感器检测到的特定信息包括用户唯一的生物特征信息。
从用户检测到的输入随后由感测设备转换成另一信号，该信号随后从感测设备被发送至触控设备。当用户使用感测设备来与触控设备交互时，该交互引发触控设备上的触控事件。触控事件是在触控设备内的传感器接收到来自感测设备的触控信号时发生的。触控信号至少部分基于所检测到的用户的生物特征信息。随后，触控设备解码该触控信号以(a)确定触控设备上触控事件的位置，并同时(b)获得触控信号中嵌入的感测设备信号以提取与用户有关的特定信息。
这种直接传送用户唯一的特定数据的方法无需进行认证和后续触控事件的两步过程。通过由将用户特定数据嵌入触控信号本身，用户能将他的身份连同触控事件的坐标一起进行传达。
感测设备
图1是示出可用于执行本文描述的即时(on-the-fly)认证技术的感测设备101的示图。感测设备101可采用触控笔的形式，并可将发送单元104安置在通常与触控设备接触的触控笔的尖端上。
感测设备101的其他实施例包括但不限于：诸如手套、戒指、或顶针之类的手持设备或穿戴设备。发送单元104被策略性地放置为使得其在触控事件期间与触控设备直接接触。例如，若感测设备101是戒指，则发送单元104被安置在戒指的戒面上。若感测设备101为手套，则发送单元104被安置或配置为通过手套的指尖进行传输。
如下文中进行的更详细的描述，感测设备包括传感器102。感测单元101所使用的传感器102的本质因要传达至触控设备的信息类型的不同而变化。例如，若信息为生物阻抗信息，则在感测设备101内的感测设备传感器102是被设计为基于与用户的皮肤的接触来检测生物阻抗的专用传感器。然而，若要传达的信息为用户的视网膜扫描，则感测设备传感器102为被配置为检测和读取用户的视网膜的专用相机。
感测单元101的其他实施例可包括但不限于：诸如键盘、控制杆、轨迹球、鼠标、和触摸板之类的输入设备。这些设备可连接到触控设备或其他计算机，并且可使用感测设备传感器102来检测来自用户的特定信息，并将该信息连同用户所请求的设备输入一起发送至触控设备。例如，若感测单元101为专用键盘，则在一个实施例中，感测设备传感器102可被放置在键盘的按键上以检测用户的生物特征信息。在收集到生物特征信息之后，处理单元103会将生物特征信息转换成随后将连同用户所按下的键输入一起被发送至触控设备的二进制编码。类似地，若感测设备101为鼠标或轨迹球设备，则感测单元传感器102可被放置在鼠标外壳的鼠标按钮上。
图1示出了被用于检测来自用户的信息的感测设备101的实施例。为了将信息传达至包含在感测设备101内的处理单元103，感测设备101包括检测与用户有关的特定信息的传感器102。
传感器102所检测的信息可包括但不限于关于用户的生物特征信息。生物特征信息为可测量的用以识别个体的生物学特征。用于确定用户身份的生物特征信息必须是易于在所有个体中进行测量、对每个个体而言皆唯一的生物特征信息，并且是不随时间改变的永久特征。用于确定用户身份的生物特征信息包括但不限于：手指、手部或手腕内的生物阻抗、心电图(ECG)、视网膜扫描、虹膜扫描、DNA比对、以及手指或手掌的静脉分布。
在实施例中，由感测设备101从用户检测到的信息是用户的生物阻抗。生物阻抗是指在电流流经时生物组织的电特性。生物阻抗因人而异，取决于个体的骨骼、血管和肌肉的特定密度。
在检测生物阻抗的实施例中，感测设备101使用耦合到感测设备101的感测设备传感器102以在用户触控感测设备101时检测生物阻抗。在实施例中，感测设备传感器102策略性地被放置在感测设备101上，使得感测设备传感器102与用户的皮肤106(例如：用户的手指105的指尖)接触。一旦感测设备传感器102与用户的皮肤106接触，就会检测来自该用户的生物阻抗。在一个实施例中，感测设备传感器102持续检测生物特征信息。
在另一实施例中，耦合到感测设备101的感测设备传感器102可包括相机，其为了扫描唯一、可识别的生物特征信息而对用户的视网膜和/或虹膜进行扫描。其他实施例也可包括检测用户的手指或手掌的静脉分布的感测设备传感器102。
生成标识符信号
处理单元103被可操作地耦合到感测设备101。在一个实施例中，处理单元103被配置为接收感测设备传感器102检测到的输入，并且将该输入(例如：来自用户的生物特征信息)转换为本文中被称为“标识符信号”的信号。标识符信号是编码所检测到的来自用户的特定信息的信号。如在下文中将更详细描述的，标识符信号是以能从感测设备101发送至另一设备的形式生成的。
参照图3A，其示出了感测设备101，其中，处理单元103将来自设备传感器102的输入转换为标识符信号305。标识符信号305的实施例包括但不限于高频的调制交流电(alternating current，AC)。例如，标识符信号305是被调制到频率为2000赫兹的AC信号的经转换的生物特征信息。标识符信号305的其他实施例可以其他方式编码所检测到的信息，例如：通过改变AC信号的频率。
在其他实施例中，处理单元103接收从感测设备传感器102感测到的检测到的生物特征信息、将该生物特征信息转换为数字比特流、将与用户或感测设备相关的附加信息添加至数字比特流，然后将数字比特流转换为标识符信号305。由处理单元103添加至生物特征信息的附加信息可例如包括与用户有关的个人资料、与用户有关的位置信息、或用户设定的个人偏好。
关于与感测设备101有关的信息，此类信息可包括但不限于感测设备101的类型，例如，设备是否是触控笔、手套、戒指、或某些其他专用感测设备101。附加信息也可包括感测设备101是否被配置为显示指定颜色。例如，若感测设备101为触控笔并且在触控设备301(例如：大型多点触控设备)上使用，则安置多个感测设备是有用的，其中，每个感测设备101指定多点触控设备上的不同颜色。在这种场景下，触控信号307可使用感测设备101来传达用户的生物特征信息、感测设备101的类型、以及特定感测设备101被配置的在多点触控设备上显示的颜色。可选地，单个感测设备可具有用于选择颜色的控件。当前所选颜色反映在数字比特流中。用户通过使用控件选择不同的颜色会导致数字比特流中所传达的信息发生变化，以反映新选择的颜色。
发送标识符信号
根据一个实施例，感测设备101包括基于触控的发送单元104，其在触控事件期间将由处理单元103产生的标识符信号305发送至触控设备。在实施例中，发送单元104以包含被编码为二进制编码的用户生物特征信息的调制AC信号形式来发送标识符信号305。在实施例中，发送单元104被放置在感测设备101上，使得发送单元104与触控设备足够接近以在触控事件期间将标识符信号305传送至触控设备。例如，若感测设备101是触控笔，则发送单元104被放置在触控笔的尖端处或附近。
在实施例中，感测设备101被配置为通过感测设备传感器102来持续检测用户输入、通过处理单元103持续将所检测到的输入转换为标识符信号305、以及通过发送单元104持续发送标识符信号305。在实施例中，感测设备101被配置为不存储用户的任何生物数据，因此在用户未与感测设备101接触时，感测设备101将停止传输与该用户有关的特定信息。该特征作为安全措施具有优势，因为这可防止未授权用户窃取感测设备101并使用它来欺骗触控设备让未授权用户访问用户可使用的相同功能和信息。
此外，该特征允许多个用户使用同一感测设备101来向触控设备传达它们自身的特定信息。例如，若两个用户在同一触控设备上协同工作，则每个用户都可使用该同一台感测设备101。由于用户每次使用感测设备101与触控设备进行交互时，感测设备101都会对当时握持该感测设备的用户唯一的特定信息进行传达，因此触控设备能够辨别来自每个用户的输入。因此，感测设备101充当在每个用户与触控设备进行交互时将每个用户的特定信息传达至触控设备的代理。
示例即时认证操作
图2是描绘用于在用户在触控设备上进行操作时进行即时认证的过程200的流程图。在块201处，使用感测设备传感器102检测传达用户唯一的特定信息的输入。如所讨论的，特定信息可包括用户的生物特征信息。在实施例中，感测设备传感器102可被配置为持续搜寻用户特定的生物特征信息，而不论用户当前是否正与感测设备进行交互。在另一实施例中，块201可在用户握持感测设备101时被触发。例如，若感测设备放在桌子上，则感测设备101不主动搜寻用户特定的生物特征信息。然而，一旦用户拿起感测设备101，感测设备101就会检测到人的手部，并且感测设备传感器102开始主动搜寻用户特定的生物特征信息。在实施例中，感测设备传感器102被配置为具有主动模式和非主动模式，其中，主动模式表示感测设备传感器正主动检测用户特定的生物特征信息(块201)的状态。
在块202处，输入由处理单元103转换为标识符信号305。在实施例中，该处理单元被配置为立即处理来自感测设备传感器的传入信号，但并不存储该传入信号。这样确保了将传入信号转换为标识符信号305(块202)的步骤与先前步骤(块201)之间的关联。不存储先前所检测到的用户特定的生物特征信息的安全优势在于，可确保感测设备101所建立的标识符信号305与当前与感测设备101进行交互的用户之间的关联。
例如，若用户A正与感测设备进行交互，则在块201处，感测设备传感器102检测用户A的生物特征信息并且将其传达至处理单元103。在块202处，处理单元103立即接收来自感测设备传感器102、传达用户A的生物特征信息的信号。若用户A放下感测设备101，则感测设备传感器102停止对用户A的生物特征信息的检测，而且处理单元103停止将生物特征信息信号转换为标识符信号305。若未授权用户(用户B)偶然试图迅速拿起感测设备101并希望通过使用用户A的标识符信号305来获取未经授权的访问，则用户B会被拒绝，因为一旦用户B与感测设备101进行交互，感测设备传感器102(块201)就会检测到用户B，并且将与用户B相关联的生物特征信号中继(relay)至处理单元103。
在块203处，发送单元104在用户与感测设备101进行交互时，将标识符信号305从感测设备101中继至触控设备。例如，在用户A使用感测设备101与触控设备进行交互时，发送单元104向触控设备发送处理单元103作为从感测设备101的尖端发送至触控设备屏幕的AC信号而建立的标识符信号305。在实施例中，发送单元104被配置为立即从处理单元103发送标识符信号305至感测设备101的尖端，其中，感测设备101的尖端是感测设备101与触控设备直接进行交互的部分。在感测设备101的其他实施例中，发送单元104可向感测设备101与触控设备进行交互的部分中继标识符信号305。例如，若感测设备101为手套，则发送单元104被配置为将标识符信号305中继至位于手套的指尖上的织物。在另一示例中，若感测设备101是戒指，则发送单元104被配置为将标识符信号305中继至戒指的戒面，其中，戒指的戒面是与触控设备进行交互的部分。
通过触控屏接收信号
再次参照图3A，除了感测设备101之外，还示出了具有触控传感器的电容式触控设备301。触控设备301包括沿着一个特定轴(X轴)的驱动线302以及沿着另一轴(Y轴)的感测线303，其中，这些驱动线用于承载穿过该特定轴的电流，而这些感测线用于检测每个特定传感器节点(例如，目标节点304)处的电压。特定传感器节点上的电容被计算为电流除以该传感器节点上的电压变化率。在没有外部对象与传感器节点接近的情况下，没有触控事件发生时的电容值提供了用于电容分级的相对基线。
当用户将感测设备放置在电容式触控设备301上的传感器节点附近时，用户使用感测设备101来向电容式触控设备301发送触控信号307。感测设备101的一部分被设计为具有导电材料，使得在感测设备101接近电容式触控设备301时会引起对目标节点304上的电容场的干扰。目标节点304读取电压变化率以确定电容。当电压变化率降低时，目标节点304将降低的电压变化率解译为电容中的尖峰315。包括目标节点304在内的所有传感器节点都将其电容数据报告给传感器控制器308。传感器控制器308随后确定在特定节点处的电容中的尖峰315作为触控事件是否合格。
图3B-图3E示出了来自触控信号307的超过针对触控事件的设定阈值320的电容中的尖峰315。电容的设定阈值320是由制造商设定的，以便确保仅用户的真实触控事件能被解译为触控事件，并且由于外部因素所产生的噪声而引起的电容的轻微变化不会被解译为触控事件。一旦传感器控制器308识别到触控事件，传感器控制器308就会对触控事件的二维(2D)坐标进行插值。
发送单元104向感测单元101的导电区域发送标识符信号305，从而使标识符信号305在用户向触控设备301发送触控信号307时作为触控信号307的一部分被发送。这种情况的出现是由于标识符信号305(其为调制AC信号)是在触控信号307的发送期间被传送至电容场的。用户在向目标节点304发送触控信号307时，调制AC信号同时也在目标感测线306的目标节点304处被接收到。标识符信号305所发出的电压电平足以用来清楚地区分所测得的施加有标识符信号305的电容及所测得的未施加标识符信号305的电容。标识符信号305对目标节点304的影响在图3B-图3E中示出。
图3B-图3E示出在单个触控事件的连续时段上在目标节点304处测得的电容。在这段时间内，构成标识符信号305的不同的二进制码位作为触控信号307的一部分被发送至触控设备301。图3B-图3E中的每幅曲线图示出整个触控事件的单个时段，其中单个二进制码位被发送至触控设备301。在每幅曲线图中，X轴表示目标感测线306上的被测节点，而Y轴表示在这些被测节点中的每一者处所测得的电容。图3B中的曲线示出在目标节点304处指定时间0时的电容中的尖峰315，其中，时间0表示触控事件的开端。电容中的尖峰315描绘了在感测设备101的导电区域接近触控设备301的目标节点304时电容的变化。
由于标识符信号305是在指定频率上调制的调制AC信号，因此传感器控制器308能从节点传感器电容数据解译出作为标识符信号305发送的不同的二进制序列位。如图3B中所示，电容中的尖峰315超过触控事件的设定阈值320，也超过所设定的二进制阈值325。在实施例中，传感器控制器308使用二进制阈值325来确定传入的二进制码。若传入的电容中的尖峰是已记录的触控事件并且超过二进制阈值325，则传感器控制器308分配值1。若传入的电容值中的尖峰是已记录的触控事件但未超过二进制阈值325，则传感器控制器308分配值0。图3B描绘出时间事件0，其中，电容中的尖峰315超过二进制阈值325；因此针对时间事件0分配值1。图3C描绘出时间事件1，其中，电容中的尖峰316未超过二进制阈值325，因此针对时间事件1分配值0。图3D描绘出时间事件2，其中，电容中的尖峰317未超过二进制阈值325，因此针对时间事件2分配值0。图3E描绘出时间事件3，其中，电容中的尖峰318超过二进制阈值325，因此针对时间事件3分配值1。传感器控制器308随后将这些来自连续时段的值编译成二进制序列。该经解码的二进制序列表示最初由感测设备101检测到的输入，该输入随后被转换为标识符信号305，然后与触控信号307一起被发送。
其他实施例包括但不限于：基于不同频率来编码标识符信号305中的多个信号。传感器控制器308可被编程为解码标识符信号305和该多个频率，以便在触控事件时间区间对多组二进制序列进行编译。
在另一实施例中，触控设备301能区分同步的触控信号。传感器控制器308随后能将单独且相异的触控信号解码为单独的二进制序列。然后，传感器控制器308能将这些单独的二进制序列与其对应的位置信号相关联。
一旦传感器控制器308对二进制序列进行解码，传感器控制器308就会向操作***发送：与触控信号307相关联的触控事件的插值2D坐标和经解码的二进制序列。在实施例中，操作***可将触控事件的插值2D坐标映射至操作***的2D坐标空间，以确定是否有按钮被按下。然后，操作***可使用来自用户的经解码的二进制序列来确定用户是否被授权进行与对应的被按下的按钮相关联的动作。
图4是描绘了过程400的流程图，该过程用于接收触控信号307、解码触控信号307以提取及确定与触控事件相关联的2D坐标、以及解码触控信号307内的标识符信号305以确定表示来自用户的特定信息的二进制序列。在步骤401中，触控设备301接收来自用户的触控信号307。触控信号307可在特定目标节点304处触发触控事件并可包括标识符信号305。在步骤402处，触控信号307随后由传感器控制器308解码。解码步骤402包括确定触控信号307在触控设备301上的2D坐标，其中，电容中的尖峰315超过认定触控事件的设定阈值320。输出403表示触控事件及其插值2D坐标。此外，步骤402从触控信号307解码标识符信号305以确定表示来自用户的特定信息的二进制序列。输出404表示以二进制格式传达的来自用户的特定信息。
除触控设备之外的设备
先前讨论的是关于将触控屏作为输入设备的实施例。输入设备的其他实施例除了触控设备以外可包括运算设备。运算设备的实施例可包括但不限于具有连接的键盘、鼠标、或被设计为传达用户交互的其他配件的计算机。
在触控屏的情境中，用户交互被描述为触控事件，其中，触控屏接收来自用户的输入以执行指定动作。在感测设备是键盘且输入设备是所连接的计算机的情况下，用户交互可被定义为键盘上的单次击键。在实施例中，若感测设备是键盘，则传感器被贴附于键盘上的每个键上，以在用户按下按键时感测用户的生物特征信息。由于每次击键皆被定义为用户交互，因此键盘将所感测到的来自用户的生物特征信息以及所按下按键的信号发送至计算机。通过这样做，计算机在对哪个特定键被按下进行解码的同时能解码来自信号的特定信息(用户的生物特征信息)。这使计算机具有认证每次所输入的击键的能力，以确定用户在那时是否拥有输入该击键的权限。例如，若用户A正使用感测设备键盘撰写一封电子邮件但他暂时离开了一会儿，则未授权用户B无法在同一封电子邮件上打字，这是因为在允许用户B的输入被输入并被显示于计算机上用户A的电子邮件中之前要先对用户B所输入的每次击键进行认证。
在另一示例中，感测设备可以是鼠标，其中，输入设备为连接到鼠标的计算机。鼠标上的传感器可被策略性地放置以便在用户操纵鼠标或按下其中一个鼠标键的时候捕获用户的生物特征信息。鼠标随后发送位置信号和感测到的用户的生物特征信息，或在鼠标按钮被按下时的所按下的鼠标按钮信号和感测到的用户的生物特征信息。如在先前示例中所讨论的，输入计算机设备随后对用户的生物特征信息和鼠标位置或鼠标按钮信息进行解码，并确定该用户是否拥有执行所请求的用户动作的权限。
其他示例包括作为配件的感测设备，例如：具有触控板的触控笔、具有相机的头戴式设备、操纵杆、或游戏控制器。在这些示例的每个示例中，配件配置有生物传感器，用以在用户交互发生时感测用户的生物特征信息。配件随后将生物特征信息连同针对计算机的用户交互输入发送至该计算机以进行解码，并确定该用户是否拥有执行所请求的用户动作的权限。
标识符信号的无线传输
根据一个实施例，除了具有基于触控的发送单元104之外，出于向触控设备发送额外信息的目的，感测设备101还包括无线发送单元105。在一个实施例中，无线发送单元105使用诸如蓝牙之类的无线协议直接向触控设备发送数据。无线发送单元105与发送单元104一起被用于发送与用户有关的、加密数据形式的特定信息。加密数据为被传输的数据提供更高的安全级别，其中，仅拥有解密密钥的授权接受者才能解密及使用加密数据。在实施例中，无线发送单元105向触控设备发送加密生物特征信息。发送单元104被用于向触控设备发送解密密钥，以使触控设备能读取经由无线发送单元105发送的加密数据。在另一实施例中，发送单元104被用于向触控设备发送加密生物特征信息，而无线发送单元105被用于向触控设备发送解密密钥。
在另一实施例中，无线发送单元105可用于向触控设备发送诸如用户偏好之类的特定于用户的其他信息。在实施例中，用户可配置感测设备101以经由无线发送单元105无线发送可配置在触控设备301上的用户体验的信息。例如，使用新触控设备的用户可使用感测设备101在用户首次与触控设备进行交互时向该新触控设备无线传送用户的偏好。
在另一实施例中，无线发送单元105可用于向触控设备发送特定于感测设备101的信息。例如，若感测设备101被配置为表示特定颜色(例如，红色)，则在感测设备101与触控设备进行交互时，感测设备101使用无线发送单元105向触控设备发送所配置的颜色。用户与触控设备进行交互的最终结果是，感测设备101经由发送单元104向触控设备发送用户特定的生物特征信息，并且同时经由无线发送单元105向触控设备发送所配置的“红”色，这会使用户的输入在触控设备上以红色显示。
并发发起与认证
使用文中所描述的技术，指定某一操作的相同输入被用于确定该操作是否正由授权用户执行。例如，假设用户X被授权执行操作A和B，用户Y被授权执行操作C，并且用户Z未被授权执行任何操作。响应于检测到触控事件，触控设备确定该触控事件被配置发起的是什么操作(触控事件基于触控事件的位置和触控事件发生的情境来发起不同操作)。除了进行对操作的确定之外，触控设备还通过将触控事件中所传达的生物特征信息映射至用户ID来确定用户的身份。随后对照被授权执行该操作的用户ID列表来核对该用户ID。若对应于生物特征信息的用户ID与被授权执行该操作的用户ID匹配，则该操作被执行。例如，若触控事件发起操作C，并且生物特征信息是用户Y的，则操作C被执行。另一方面，若生物特征信息与该操作的授权用户不匹配，则不执行该操作。替代地，可以生成一条错误消息。例如，若用户X通过触控事件试图执行操作C，则触控设备可生成错误消息，而不是执行操作C。
由于触控事件信号用于指定操作和识别正试图执行该操作的用户的双重目的，因此被授权执行不同动作的用户可以在它们之间简单传递触控设备，而无需使一个用户注销来让另一用户登录。例如，用户X可执行(用户Y未被授权执行的)操作A，然后将该设备传递给用户Y。无需任何登录或注销，用户Y便可随后执行(用户X未被授权执行的)操作C。在与用户Y共享该触控设备时，用户X不必担心用户Y会执行操作A，这是因为用户Y为此所做的任何尝试都会被拒绝。
并发用户
本文中所描述的技术可用于检测在同一触控设备上同时输入的哪些触控事件是由哪些用户执行的。例如，在游戏环境中，用户X和用户Y可能同时都在同一触控屏上执行触控事件。对于每个触控事件，触控设备可通过解码自触控事件信号的生物特征信息来确定执行该触控事件的用户。根据是谁执行了哪些触控操作，游戏(或任何其他软件)的表现可能会有所不同。
辨别哪些触控事件属于哪个用户的另一示例是在协同环境中，其中，多个用户可同时与大型多点触控设备进行交互。例如，在大型多点触控设备在会议期间被用作白板的情况下。多个感测设备可供参会的用户使用，其中每个感测设备都是一支触控笔，其被编程为在被应用于白板应用时用作不同颜色的笔。若作为团队领导的用户X拿起“黑色”感测设备并绘制项目的***布局，则从这些触控事件该多点触控设备确定用户X正在使用“黑色”触控笔进行绘制。白板应用可被编程为使得来自团队领导(例如，用户X)的输入不允许被其他人编辑。用户Y(资浅成员)拿起同一“黑色”感测设备并且试图修改用户X的绘制时，白板应用可确定该修改来自未授权用户并且拒绝此次修改。在白板应用上使用多个感测设备的其他示例可允许某些用户对某些颜色(不同感测设备)进行选择性编辑。此外，白板应用(或任何其他软件)可被编程为选择性地显示某些用户的输入，同时移除其他用户的输入。在协同会议和白板会议中，这种实施方式提供了诸多优势。
用户特定的操作
并非仅仅确定操作是否被授权，触控事件信号中所传达的生物特征信息可能影响所请求的操作被如何执行。例如，若触控事件发起“读取电子邮件”操作，则显示给用户的电子邮件消息可能基于触发该触控事件的信号所传达的生物特征信息。例如，若该生物特征信息与用户X匹配，则触控事件引起对来自用户X的收件箱的电子邮件消息的显示。另一方面，若生物特征信息与用户Y相符，则触控事件引起对来自用户Y的收件箱的电子邮件消息的显示。
可基于与触控事件信号中所传达的生物特征信息相关联的用户来定制和强化应用内的用户特定的操作。作为示例，web浏览器应用无需任何用户特定信息就能运行，但可基于用户的浏览历史纪录、书签、及其他自定义来定制和强化。例如，在用户X发起启动web浏览器的触控事件时，操作***可在用户X的情境中开启或恢复web会话。该情境可包括但不限于：加载相应的小型文本文件(cookies)、恢复先前到远程网点的会话、以及加载用户的书签文件夹。若用户Y发起触控事件来触发新网页，则web浏览器可启动具有用户Y的cookies、先前会话历史、书签文件夹的新网页。
作为另一示例，用户可使用触控屏来选择用以购买品项的控件。触控事件信号可被解码以确定选择该按钮的用户的身份。若该用户已注册并且拥有足够的可用资金，则可立即执行购买。若该用户已注册但没有足够的资金，则可将指示付款方式的提示呈现给用户。若该用户未注册或根本没有被识别，则可将建立账户的提示呈现给用户。
在又一示例中，一个用户可代表另一用户执行交易。例如，若用户X使用的是书店应用，则该书店可基于用户X先前的购买纪录来显示推荐。用户X随后可触碰特定图书的“购买”按钮，这便会向用户X的账户收费。若用户X没有足够资金，则书店应用无法完成此次购买。然而，在同一会话期间，用户Y可触碰用户X的“购买”按钮。用户Y所进行的这个触控事件将通知书店应用用户Y在用户X的会话期间购买该图书。书店应用可以用对话框提示用户Y，询问用户Y是否想为用户X购买该图书。若用户Y同意，则书店应用将该图书传送至共享库，并且通过向用户Y的账户收费来完成此次购买。
在用户之间共享数据的示例中，涉及一个用户暂时准予另一用户进行访问的情况。例如，若用户X使用的是照片库应用来访问相册，则照片库应用将仅允许用户X访问属于用户X的相册。若用户X想选择属于用户Y的相册，照片应用则会拒绝对用户X的许可。然而，若用户Y想与用户X分享他的其中一个相册，则用户Y可以暂时这样做。在用户X和用户Y同时都触碰所需相册的情况下共享被实现。照片应用随后识别来自用户X和用户Y两者的触控事件，并且因为这两个用户正触碰希望被共享的相册，因此照片应用将用户Y(授权用户)识别为“共享者(sharer)”而将用户X(未授权用户)识别为“被共享者(sharee)”。随后，照片应用暂时允许被共享者(在此情况下为用户X)进行访问。可选实施例可基于来自用户的同时或连续输入的不同组合来实现共享。共享访问可通过退出应用或基于其他超时功能来撤销。
保护所显示内容的选项
基于发起触控事件的用户而进行的对内容访问的限制也可基于非用户发起的输出(例如：被显示在触控设备上的传入的通知)来实现。传入事件的敏感度与访问权限的分类密切相关。触控设备以弹出式通知的形式显示来自应用(非前台应用)的传入通知。使用生物触控事件解码进行编程的触控设备可被配置为基于来自发起弹出式通知的应用的访问特权而在弹出式通知中显示有限量的信息。
例如，若发起弹出式通知的应用没有任何基于用户的限制或定制，则不会基于通知所针对的是哪个用户来限制该弹出式通知。若通知源自确实具有基于用户的限制的应用，则传达通知存在的消息可以通过有限信息来呈现。响应于某些弹出式通知，可基于是哪个用户正在发起触控事件来进行对该通知的访问。例如，触控屏上可弹出指示“雅虎通有新消息(new messages in Yahoo Messenger)”的通知。这种类型的通知可被编程为不显示评论本身，因为仅预定接受者享有对评论的特权。只有授权用户可发起揭示雅虎通通知的详细信息的触控事件。此外，若存在针对多个用户的多个通知，则在用户X发起揭示通知的详细信息的触控事件时，仅针对用户X的通知会被揭示。针对用户Y的通知的详细信息只能由用户Y来访问。
在通知的详细信息已由授权用户揭示后，需要从触控屏移除该详细信息，使得未授权用户不会看到它们。在实施例中，通知的详细信息只会在触控事件的持续时间内被显示。例如，若弹出针对用户X的消息的通知，则用户X可通过发起触控事件来显示该通知的详细信息，并且这些详细信息只能在用户X接触到触控设备的感测设备时可见。一旦用户移除感测设备，继而触控事件结束，通知的详细信息就会从触控设备上消失。
保护所显示内容的另一示例是用高度机密通知来提示用户。高度机密通知是要求用户采取特殊动作来保护该通知不被附近人员看到的信息。例如，用户可能需要用另一只空闲手遮盖触控设备，因此该用户是唯一能看到屏幕的人。在实施例中，通知***可要求授权用户通过感测设备发起触控事件以传达他的生物特征信息，并且用另一只空闲手的手掌发起第二触控事件，触控设备使用对第二触控事件的形状分析来执行分析，以确定授权用户的手正遮盖触控设备显示器以避免身边他人看到屏幕。
针对定制区域的显式登录
触控设备界面可基于有关用户的生物特征信息来定制。例如，最初显示开始画面或锁定画面的触控设备必须在用户可使用该设备前被解锁。解锁设备可能需要来自用户的触控事件。在触控事件期间，触控设备可以定制具有与解锁该触控设备的用户有关的自定义背景和应用的主画面(home screen)。在解锁该设备后，第二用户可拥有具有其自定义应用和背景的不同的主画面。
类似地，登录或启动诸如商业交易之类的高度安全文件可能需要两个授权用户在场。在这种情况下，触控设备仅在触控设备在用户X和用户Y同时进行触摸事件期间接收到生物特征信息时可显示高度安全文件。这对于安全访问需要来自多个用户的授权的信息可能是有利的。
基于操作***的认证
根据一个实施例，可以以涉及认证过程中的操作***的方式来使用本文所描述的技术。例如，操作***可向应用传达事件类型、屏幕位置、以及执行事件的用户的身份，而非简单地传达发生在触控屏上的特定位置处的触控事件。基于这些附加信息，应用可执行认证和/或发起用户特定的操作。
硬件概览
根据一个实施例，本文描述的技术由一个或多个专用计算设备来实现。专用计算设备可被硬连线来执行这些技术，或者可以包括数字电子设备(例如，一个或多个专用集成电路(ASIC)或被永久编程来执行这些技术的现场可编程门阵列(FPGA))，或者可以包括一个或多个通用硬件处理器，这些处理器被编程为根据固件、存储器、其他存储装置或它们的组合中的程序指令来执行这些技术。这样的专用计算设备还可以将定制的硬连线逻辑、ASIC或者FPGA与定制编程相结合来实现这些技术。专用计算设备可以是桌上型计算机***、便携式计算机***、手持设备、联网设备或者包括硬连线和/或程序逻辑以实现这些技术的任何其他设备。
例如，图5是示出本发明的实施例可在其上实现的计算机***500的框图。计算机***500包括用于通传信息的总线502或其他通信机构以及与总线502耦合的用于处理信息的处理器504。硬件处理器504例如可以是通用微处理器。
计算机***500还包括诸如随机访问存储器(RAM)或其他动态存储设备之类的被耦合到总线502的主存储器506，用于存储信息和处理器504要执行的指令。主存储器506还可被用于存储在执行处理器504要执行的指令期间的临时变量或其他中间信息。这种指令在被存储在处理器504可访问的存储介质中时使得计算机***500成为被定制成执行这些指令中规定的操作的专用机器。
计算机***500还包括耦合到总线502的只读存储器(ROM)508或其他静态存储设备，用于存储静态信息和处理器504的指令。提供了诸如磁盘或光盘之类的被耦合到总线502的存储设备510，用于存储信息和指令。
计算机***500可以经由总线502被耦合到显示器512(例如，阴极射线管(CRT))，用于向计算机用户显示信息。包括字母数字和其他键的输入设备514被耦合到总线502，用于向处理器504通传信息和命令选择。另一类用户输入设备是光标控件516(例如，鼠标、轨迹球或光标方向键)，用于向处理器504传送方向信息和命令选择，并用于控制显示器512上的光标移动。该输入设备通常具有两个轴(第一轴(例如，x)和第二轴(例如，y))上的两个自由度，其允许设备指定平面中的位置。
计算机***500可以利用定制的硬连线逻辑、一个或多个ASIC或FPGA、固件和/或程序逻辑来实现本文描述的技术，这些定制的硬连线逻辑、一个或多个ASIC或FPGA、固件和/或程序逻辑与计算机***相结合使得计算机***500成为专用机器或者将计算机***500编程为专用机器。根据一个实施例，本文中的技术由计算机***500响应于处理器504运行包含在主存储器506中的一个或多个指令的一个或多个序列而执行。这样的指令可以从另一存储介质(例如，存储设备510)读取到主存储器506中。包含在主存储器506中的指令序列的运行使得处理器504执行本文描述的过程步骤。在替选实施例中，可以使用硬连线电路来替代软件指令或与软件指令相组合。
本文所用的术语“存储介质”指存储使机器以特定方式工作的数据和/或指令的任何非暂态介质。这种存储介质可包括非易失性介质和/或易失性介质。非易失性介质例如包括光盘或磁盘(例如，存储设备510)。易失性介质包括动态存储器，例如主存储器506。存储介质的常见形式例如包括软式盘片、软盘、硬盘、固态驱动器、磁带、或任何其他磁数据存储介质、CD-ROM、任何其他光数据存储介质、任何具有孔图案的物理介质、RAM、PROM和EPR0M、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其他存储器芯片或卡盘。
存储介质不同于传输介质，但可结合传输介质来使用。传输介质参与在存储介质之间传送信息。例如，传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤、包括构成总线502的导线。传输介质还可以采取声波或光波的形式，例如在无线电波和红外数据通信期间生成的那些波。
各种形式的介质可涉及将一个或多个指令的一个或多个序列载送到处理器504以供运行。例如，指令最初可被承载于远程计算机的磁盘或固态驱动器上。远程计算机可将这些指令加载到其动态存储器中，并利用调制解调器经由电话线来发送这些指令。计算机***500本地的调制解调器可以接收电话线上的数据，并使用红外发射器来将数据转换为红外信号。红外检测器可以接收在红外信号中承载的数据，并且适当的电路可以将数据置于总线502上。总线502将数据载送到主存储器506，处理器504从主存储器506获取并执行指令。主存储器506接收的指令可以可选地在处理器504运行之前或之后存储在存储设备510上。
计算机***500还包括耦合到总线502的通信接口518。通信接口518提供耦合到与本地网络522相连接的网络链路520的双向数据通信。例如，通信接口518可以是综合业务数字网络(ISDN)卡、线缆调制解调器、卫星调制解调器、或者提供到相应类型电话线的数据通信连接的调制解调器。又例如，通信接口518可以是局域网(LAN)卡，用以提供到兼容LAN的数据通信连接。无线链路也可被实现。在任何这样的实施方式中，通信接口518发送并接收承载了表示各种类型信息的数字数据流的电、电磁或光信号。
网络链路520通常通过一个或多个网络提供到其他数据设备的数据通信。例如，网络链路520可以通过本地网络522提供到主机计算机524或由互联网服务供应商(ISP)526操作的数据设备的连接。ISP 526进而通过全球分组数据通信网络(现在通常被称为“互联网”528)提供数据通信服务。本地网络522和互联网528都使用承载数字数据流的电、电磁或光信号。经过各种网络的信号和在网络链路520上并经过通信接口518的信号(这些信号承载去往和来自计算机***500的数字数据)是传输介质的示例形式。
计算机***500可通过(一个或多个)网络、网络链路520和通信接口518来发送消息和接收数据，其中包括程序代码。在互联网示例中，服务器530可以通过互联网528、ISP526、本地网络522和通信接口518发送所请求的针对应用程序的代码。
接收到的代码可以在其被接收时被处理器504运行，和/或被存储在存储设备510或其他非易失性存储装置中以供稍后运行。
某些实施例的益处
在实施例中，如本文描述的解决方案提高了使用触控屏进行输入的设备上的安全性。目前的触控设备通常采用安全措施来解锁设备或执行需要认证的指定动作。触控输入不直接进行认证。通过将认证步骤结合到触控输入本身中，可以消除在设备已被解锁或用户已被验证后的对未授权触控事件信号的脆弱性。此外，这种解决方案可以增强每次触控输入的安全级别，这是因为现在都会对照一组授权用户列表来对每次触控输入进行认证。
在上述说明书中，参照许多因实施方式的不同而变化的具体细节描述了本发明的实施例。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。本发明的范围的唯一和专有的标志以及申请人所期望纳入本发明的范围的内容是以公布的权利要求的特定形式的从本申请公布的一组权利要求的文字和等同范围，包括任何后续的修改。

Claims (23)

1.一种用于向输入设备发送关于用户的信息的方法，所述方法包括：
当用户正在使用感测设备与输入设备进行交互时，执行以下步骤：
使用所述感测设备内的一个或多个传感器来检测所述用户的生物特征信息；
所述感测设备内的处理单元将所述用户的所述生物特征信息转换为传达关于所述用户的特定信息的第一信号；以及
所述感测设备内的发射器将所述第一信号发送到所述输入设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入设备是触控设备。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，响应于所述用户发起在所述感测设备与所述触控设备之间的触控事件，所述第一信号被发送至所述感测设备。
4.根据权利要求2所述的方法，还包括：
当第二用户正在使用所述感测设备与所述触控设备进行交互时，执行以下步骤：
使用所述一个或多个传感器来检测所述第二用户的生物特征信息；
所述处理单元将所述第二用户的所述生物特征信息转换为传达关于所述第二用户的特定信息的第三信号；以及
所述发射器将所述第三信号发送到所述触控设备。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感测设备是手持设备。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发送所述第一信号的步骤包括将关于所述用户的认证信息发送到所述输入设备。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述感测设备内的第二发射器将第二信号无线发送到所述输入设备，其中，所述第二信号是使用被发送到所述输入设备的所述第一信号来解码的编码信号。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将所述用户的所述生物特征信息转换为第一信号的步骤还包括将感测设备特定信息嵌入所述第一信号中。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，感测设备特定信息是与所述第一信号如何被解译有关的配置信息。
10.一种方法，包括：
可操作地耦合到输入设备的一组一个或多个传感器接收从正被用户使用来在所述输入设备上创建交互事件的传感器设备发送的信号；
其中，所述信号传达关于所述用户的特定信息，所述特定信息是基于所述感测设备从所述用户所感测到的生物特征信息的；以及
解码所述输入设备上的所述信号以确定以下两者：
所述交互事件的位置，以及
所述特定信息。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：在所述输入设备内，基于所述特定信息来确定所述用户的身份。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：根据基于所述特定信息所确定的所述用户的身份，将用户特定的信息显示在与所述输入设备相关联的显示器上。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，显示所述用户特定的信息仅在基于所述触控事件的持续时间的时间段内被执行。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述输入设备是触控设备。
15.根据权利要求14所述的方法，其中：
所述交互事件是识别所述触控设备上进行的特定操作的触控事件；以及
基于所述用户的身份来确定是否执行所述触控事件识别的所述特定操作。
16.根据权利要求10所述的方法，其中，所述特定信息包括时间戳，该时间戳与针对确定所述用户的身份有多长时间所述特定信息是有效的有关。
17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述特定信息包括传感器设备特定信息，所述传感器设备特定信息与与所述输入事件相关联的特定标签有关，并在与所述输入设备相关联的显示器上与所述特定标签一同被显示。
18.根据权利要求10所述的方法，还包括：
所述一组一个或多个传感器接收从正被第二用户使用来在所述输入设备上创建第二交互事件的所述传感器设备发送的第二信号；
其中，所述第二信号传达关于所述第二用户的特定信息，所述特定信息是基于所述感测设备从所述第二用户所感测到的生物特征信息的；
解码所述输入设备上的所述第二信号以确定以下两者：
所述第二交互事件的位置，以及
关于所述第二用户的所述特定信息；以及
基于从来自交互事件的所述信号和所述第二信号解码的特定信息来跟踪与所述用户和所述第二用户相关联的交互事件。
19.一种用于向输入设备发送关于用户的信息的感测设备，包括：
所述感测设备内的一个或多个传感器，这些传感器被配置为检测所述用户的生物特征信息；
所述感测设备内的处理单元，该处理单元被配置为将所述用户的所述生物特征信息转换为传达关于所述用户的特定信息的第一信号；以及
所述感测设备内的发射器，该发射器被配置为将所述第一信号发送到所述输入设备。
20.根据权利要求19所述的感测设备，其中，所述输入设备是触控设备。
21.根据权利要求20所述的感测设备，其中，响应于所述用户发起在所述感测设备与所述触控设备之间的触控事件，所述第一信号被发送至所述感测设备。
22.根据权利要求19所述的感测设备，其中，所述感测设备是手持设备。
23.根据权利要求19所述的感测设备，还包括第二发射器，该第二发射器被配置为无线发送第二信号，其中，所述第二信号是使用被发送到所述输入设备的所述第一信号来解码的编码信号。
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