TWI514182B - 包括基於生物特徵匹配的手指操作輸入裝置之電子裝置及相關方法 - Google Patents

Description

包括基於生物特徵匹配的手指操作輸入裝置之電子裝置及相關方法

本發明係關於電子裝置之領域，且更特定而言係關於手指感測器之領域。

指紋感測及匹配係用於個人識別或驗證之一可靠且廣泛使用之技術。特定而言，指紋識別之一常見方法涉及掃描一樣本指紋或其一影像且儲存該影像及/或該指紋影像之獨特特性。可比較一樣本指紋之特性與已經在一資料庫中之參考指紋之資訊，以(諸如)出於驗證目的判定一人員之正確識別。

在頒予Setlak且受讓於本發明之受讓人之美國專利第5,953,441號中揭示指紋感測之一尤其有利的方法，該美國專利之全部內容以引用方式併入本文中。指紋感測器係一積體電路感測器，其藉助一電場信號來驅動使用者之手指且藉助積體電路基板上之一電場感測像素陣列來感測該電場。

受讓於本發明之受讓人且以全文引用方式併入本文中之頒予Mainguet之美國專利第6,289,114號揭示包括一手指感測積體電路(IC)之一指紋感測器。手指感測IC包括放置於上部電極與下部電極之間的 一壓電或熱電材料層，以提供代表指紋之脊線及谷線之一影像之電信號。

在受讓於本發明之受讓人且以全文引用方式併入本文中之頒予Setlak之美國專利第7,361,919號中揭示多生物特徵指紋感測之一尤其有利的方法。Setlak專利揭示感測具有不同匹配選擇性之一使用者之手指之不同生物特徵特性之一多生物特徵手指感測器。

一指紋感測器對於一電子裝置(且更特定而言，舉例而言，一可攜式裝置)中之驗證及/或鑑認而言可係尤其有利的。此一指紋感測器(舉例而言)可由一可攜式電子裝置之外殼攜載，且可經定大小以自一單個手指感測一指紋。舉例而言，來自本發明之受讓人佛羅裏達州墨爾本之AuthenTec有限公司之AES3400感測器廣泛地用於多種筆記本、桌面及PC周邊設備中。其他指紋感測器(舉例而言，亦來自佛羅裏達州墨爾本之AuthenTec有限公司之AES850)係一多功能智慧感測器，該多功能智慧感測器在對感測器效能或持續性具有一減小之影響之情況下擴展觸控螢幕及QWERTY智慧電話之基於觸控之功能性。因此，一指紋感測器可尤其有利地用於在(舉例而言)無需一密碼且(更特定而言)無需輸入密碼(此通常係費時的)之情況下提供對電子裝置之較方便存取。一指紋感測器亦可尤其有利地用於開始電子裝置上之一或多個應用程式。

頒予Benkley,III之美國專利申請公開案第2011/0175703號揭示使用安裝於一開關上或其周圍之一阻抗感測器柵格陣列之一電子成像器。更特定而言，Benkley,III揭示併入至一感測器總成中之一開關，該感測器總成允許感測器操作(諸如，指紋感測器操作)之整合。一指紋感測器可用於在與一電源開關或導覽選擇開關一起使用時進行鑑認。該鑑認可用以完全地存取該裝置或存取不同位準之資訊。

頒予Fadell等人之美國專利申請公開案第2009/0083850號揭示一 電子裝置中之一嵌入式鑑認系統。更特定而言，Fadell等人揭示經由一指紋鑑認一使用者以提供對先前不可用之資源或內容之存取。該電子裝置可允許一使用者鑑認以用於存取受限制資源達一特定時間量。

鑒於前述背景，因此本發明之一目標係提供安全性且具有方便存取。

根據本發明之此目標及其他目標、特徵及優點由一電子裝置提供，該電子裝置可包括一手指操作輸入裝置及由該手指操作輸入裝置攜載以感測一使用者之手指之一手指感測器。該電子裝置可進一步包括一處理器，該處理器用以(舉例而言)執行複數個應用程式及回應於該手指操作輸入裝置之一操作而執行至少一項裝置功能。該處理器可用以回應於該手指操作輸入裝置之複數個操作中之每一者而獲取該使用者之手指之手指匹配生物特徵資料。舉例而言，該處理器可進一步將基於來自該複數個應用程式中之一者之一鑑認請求來鑑認該使用者。該鑑認可係基於最近獲取之手指匹配生物特徵資料與手指登錄生物特徵資料之一匹配。因此，該電子裝置有利地基於該手指操作輸入裝置之操作來提供手指生物特徵資料之匹配。舉例而言，可在使用者操作手指操作輸入裝置以執行(舉例而言)一選單功能或其他裝置功能時獲取該手指匹配生物特徵資料。換言之，可在關於其他裝置功能之操作之背景中執行該匹配。

舉例而言，該鑑認可係基於最近獲取之手指匹配生物特徵資料與手指登錄生物特徵資料在該手指匹配生物特徵資料之該最近獲取之後的一臨限時間週期內之一匹配。該電子裝置可進一步包括一顯示器。該處理器可將在該臨限時間週期之期滿之後經由該顯示器提示該使用者以再次將該使用者之手指定位於該手指操作輸入裝置上。舉例而言，該臨限時間週期可小於或等於30秒。

該處理器可將獲取複數個手指之手指匹配生物特徵資料。舉例而言，該手指操作輸入裝置可包括一按鈕開關。該處理器亦可將獲取該手指登錄生物特徵資料。

該電子裝置可進一步包括耦合至該處理器且將執行至少一項無線通信功能之無線通信電路。該電子裝置亦可包括攜載該輸入裝置、該手指感測器及該處理器之一可攜式外殼。

一方法態樣係關於一種鑑認一電子裝置之一使用者之方法，該電子裝置可包括一手指操作輸入裝置、由該手指操作輸入裝置攜載以感測一使用者之手指之一手指感測器及耦合至該手指感測器之一處理器。該方法可包括：使用該處理器以執行複數個應用及回應於該手指操作輸入裝置之一操作而執行至少一項裝置功能。該處理器亦可用於回應於該手指操作輸入裝置之複數個操作中之每一者而獲取該使用者之手指之手指匹配生物特徵資料，及基於來自該複數個應用程式中之一者之一鑑認請求來鑑認該使用者。該鑑認可係基於最近獲取之手指匹配生物特徵資料與手指登錄生物特徵資料之一匹配。

20‧‧‧電子裝置

21‧‧‧可攜式外殼

22‧‧‧處理器

23‧‧‧顯示器

24‧‧‧手指操作輸入裝置/按鈕開關

25‧‧‧無線收發器/無線通信電路

26‧‧‧記憶體

27a‧‧‧各別顯示圖示/計算器應用程式圖示

27b‧‧‧各別顯示圖示/遊戲圖示

27c‧‧‧各別顯示圖示/銀行應用程式圖示

27d‧‧‧各別顯示圖示/電子郵件應用程式圖示

27e‧‧‧各別顯示圖示/web瀏覽器圖示

27f‧‧‧各別顯示圖示/設定應用程式圖示

30‧‧‧手指感測器

40‧‧‧使用者之手指

圖1係根據本發明之一電子裝置之一平面圖。

圖2係圖1之電子裝置之一示意性方塊圖。

圖3係根據本發明之登錄及鑑認一使用者之一方法之一流程圖。

現在，將在下文中參考附圖更全面地闡述本發明，該等附圖中展示本發明之較佳實施例。然而，本發明可體現為諸多不同形式且不應被視為限於本文中所陳述之實施例。相反，提供此等實施例以使得此揭示內容全面及完整，且將本發明之範疇全面地傳達給熟習此項技術者。通篇中相同之編號指代相同之元件。

起初參考圖1及圖2，現在闡述一電子裝置20 。電子裝置20 說明 性地包括一可攜式外殼21 及由該可攜式外殼攜載之一處理器22 。電子裝置20 說明性地係一行動無線通信裝置，舉例而言，一蜂巢式電話。電子裝置20 可係另一類型之電子裝置，舉例而言，一平板電腦、膝上型電腦等。

一無線收發器25 亦攜載於外殼21 內且耦合至處理器22 。無線收發器25 與處理器22 協作以(舉例而言)針對語音及/或資料執行至少一項無線通信功能。在某些實施例中，電子裝置20 可不包括一無線收發器25 或其他無線通信電路。

一顯示器23 亦由可攜式外殼21 攜載且耦合至處理器22 。顯示器23 可係(舉例而言)一液晶顯示器(LCD)，或可係另一類型之顯示器，如將由熟習此項技術者所瞭解。

處理器22 執行複數個應用程式。更特定而言，處理器可基於按壓顯示器23 上之各別顯示圖示27a 至27f 來執行一或多個應用程式。該等圖示包括一web瀏覽器圖示27e 、一遊戲圖示27b 、一銀行應用程式圖示27c 、一電子郵件應用程式圖示27d 、一計算器應用程式圖示27a 及一設定應用程式圖示27f 。每一應用程式可係一第三方應用程式(舉例而言，自一第三方下載)，或另一選擇係可係電子裝置20 原有之一應用程式(舉例而言，由製造商預載入)。

說明性地呈一按鈕開關之形式之一手指操作輸入裝置24 亦由可攜式外殼21 攜載且耦合至處理器22 。按鈕開關24 與處理器22 協作以回應於該按鈕開關而執行一裝置功能。舉例而言，一裝置功能可包括電子裝置20 之一接通電源或關閉電源、經由無線通信電路25 起始通信及/或執行一選單功能。

更特定而言，關於一選單功能，處理器22 可基於按壓按鈕開關24 而改變顯示器23 以展示可用應用程式之一選單。換言之，按鈕開關24 可係一首頁開關或按鈕或鍵。處理器22 亦可基於按壓按鈕開關24 而 在應用程式之間雙態切換。當然，可基於按鈕開關24 而執行其他裝置功能。在某些實施例中，手指操作輸入裝置24 可係一不同類型之手指操作輸入裝置，舉例而言，形成一觸控螢幕顯示器之部分。可攜式外殼21 可攜載其他或額外手指操作輸入裝置。

一手指感測器30 由按鈕開關24 攜載以感測一使用者之手指40 。手指感測器30 由按鈕開關24 攜載以使得當一使用者接觸及/或向下按壓於按鈕開關上時，獲取來自該使用者之手指40 之手指生物特徵資料，舉例而言，以用於手指匹配及/或將被儲存及稍後用於匹配之手指登錄。

手指生物特徵資料可包括指紋細節點資料、脊線及/或谷線指紋影像資料、脊線紋路資料、手指毛孔資料等。舉例而言，手指感測器30 可係如頒予Setlak之美國專利第5,953,441號中所闡述及/或如頒予Gozzini之美國專利第6,927,581號中所闡述之一手指感測器，且該等美國專利受讓於本發明之受讓人且其全部內容以引用方式併入本文中。

現在另外參考圖3中之流程圖60 ，現在闡述電子裝置20 之操作之進一步細節。在方塊62 處開始，處理器22 與按鈕開關24 協作以回應於按鈕開關而執行一裝置功能(方塊64 )。處理器22 回應於按鈕開關24 之操作中之每一者而自手指感測器30 獲取使用者之手指之手指登錄生物特徵資料(方塊68 )。換言之，每當使用者按壓按鈕開關24 時，處理器獲取手指登錄生物特徵資料且將其儲存於一記憶體26 中。自使用者之觀點，手指登錄生物特徵資料之獲取可係透明的。特定而言，可在執行裝置功能之同時在按鈕開關24 之正常操作期間獲取手指登錄生物特徵資料。當然，可自一個以上手指獲取手指登錄生物特徵資料。

在某些實施例中，處理器22 可經由顯示器23 提示使用者以獲取手指登錄生物特徵資料(方塊66 )。更特定而言，處理器22 可提示使用 者以開始手指登錄資料之登錄。此可(舉例而言)在電子裝置20 之一初始設置之後發生。在某些實施例中，舉例而言，若使用者想要登錄與另一手指相關聯之手指登錄生物特徵資料或添加另一經授權使用者之手指之手指登錄生物特徵資料，則處理器22 可基於來自該使用者之輸入或基於一提示而獲取額外手指登錄生物特徵資料。如將由熟習此項技術者所瞭解，舉例而言，處理器22 可執行各種登錄及匹配技術。舉例而言，若使用者不想要基於該提示而獲取手指登錄生物特徵資料，則電子裝置20 或按鈕開關24 之操作可在不獲取任何手指登錄生物特徵資料之情況下繼續。

處理器22 獲取手指登錄生物特徵資料直至已獲取臨限量之手指登錄生物特徵資料且將其儲存於記憶體26 中為止(方塊70 )。舉例而言，該臨限量之手指登錄生物特徵資料可對應於一期望量之手指登錄資料。在期望增加之放置靈活性及/或增加之安全性時，手指登錄生物特徵資料之該臨限量可係較高的。

在某些實施例中，另一選擇係或另外地，處理器22 可針對按鈕開關24 之臨限數目個操作而獲取手指登錄生物特徵資料。換言之，處理器22 可繼續獲取手指登錄生物特徵資料直至按鈕開關24 之臨限數目個操作為止。該操作臨限數目可係基於(舉例而言)一所期望之安全性位準，及/或可與手指登錄生物特徵資料一起使用之一匹配技術，如將由熟習此項技術者所瞭解。

在獲取手指登錄生物特徵資料之後，處理器22 可提示使用者以接受手指登錄生物特徵資料(方塊72 )。舉例而言，處理器22 可經由顯示器23 指示使用者手指登錄生物特徵資料之獲取已完成。使用者可接受所獲取之手指登錄生物特徵資料或選擇再獲取手指登錄生物特徵資料(方塊68 )。在某些實施例中，當登錄使用者之手指中之一個以上手指時，處理器22 可提示使用者以接受每一手指之手指登錄生物特徵資 料。當正針對一個以上之手指獲取手指登錄生物特徵資料時，此可係尤其有利的。

在接受所獲取之手指登錄生物特徵資料之後，處理器22 回應於按鈕開關24 之一後續操作而自手指感測器30 獲取使用者之手指40 之手指匹配生物特徵資料(方塊74 )。舉例而言，處理器22 可在使用者按壓按鈕開關24 以退出一應用程式且返回至一主選單時自手指感測器30 獲取來自使用者之手指40 之手指匹配生物特徵資料。在某些實施例中，一旦處理器22 已判定已獲取足夠手指登錄生物特徵資料且將其儲存於記憶體26 中，處理器便可(舉例而言)藉由請求鑑認之一應用程式而開始獲取手指匹配生物特徵資料。換言之，自獲取手指登錄生物特徵資料至獲取手指匹配生物特徵資料之過渡可係對使用者透明的。在已收集手指登錄生物特徵資料之後或在已完成登錄之後，處理器22 基於按鈕開關24 之每一操作而繼續獲取手指匹配生物特徵資料。

處理器22 基於來自一應用程式之一鑑認請求而鑑認該使用者(方塊76 )。舉例而言，在操作按鈕開關24 以導覽至主選單(圖1)之後，使用者打開可請求使用者之鑑認之銀行應用程式。處理器22 基於最近獲取之手指匹配生物特徵資料及在一臨限時間週期(舉例而言，少於或等於三十秒)內儲存於記憶體26 中之所儲存手指登錄生物特徵資料來鑑認使用者(方塊78 )。換言之，若最近獲取之手指匹配生物特徵資料不過期或自獲取以來不超過三十秒，則處理器22 藉由匹配此最近獲取之手指匹配生物特徵資料與手指登錄生物特徵資料來鑑認使用者(區塊80 )。當然，可存在其他臨限時間週期。處理器22 可以一類似方式鑑認使用者，只要在臨限時間週期期滿之前接收到來自同一應用程式或另一應用程式之任何後續鑑認請求即可。

以實例方式，在臨限時間週期已期滿之前，處理器22 使用最近獲取之手指匹配生物特徵資料來執行匹配操作。在(舉例而言)可與一 遠端銀行電腦通信之銀行應用程式之實例中，若假設在使用按鈕開關24 來執行一選單操作及因此一手指匹配生物特徵資料獲取之後不到三十秒內已開始該銀行應用程式。則銀行應用程式通常經由手指感測器30 請求鑑認以登入或執行某些其他應用程式功能(舉例而言，轉賬)。

然而，代替經由顯示器23 提示使用者以(舉例而言)再次將使用者之手指40 定位於手指感測器30 上，處理器22 基於最近獲取之手指匹配生物特徵資料來執行鑑認(方塊80 )。若存在一匹配，則使用者登入至銀行應用程式中。如將由熟習此項技術者所瞭解，舉例而言，處理器22 可執行各種匹配技術。另外，在某些實施例中，可基於該匹配而更新手指登錄生物特徵資料，或更特定而言，藉助用於該匹配之所獲取手指匹配生物特徵資料而更新。

在某些實施例中，基於使用者之鑑認，處理器22 可開始一給定應用程式或另一應用程式，或可關於該給定應用程式執行額外操作，舉例而言，類似於一巨集功能。另外，處理器22 可自一個以上手指且一各別手指獲取手指匹配生物特徵資料以不僅用於鑑認且亦(舉例而言)用以執行手指特定動作。在受讓於本發明受讓人之頒予Howell等人之美國專利第7,697,729號中提供開始一或多個應用程式之進一步細節，且該專利之全部內容以引用方式併入本文中。

處理器22 基於在該臨限時間週期內之最近所獲取手指匹配生物特徵資料而鑑認使用者可尤其有利於(舉例而言)減小將鑑認一使用者之次數之量。更特定而言，可減小一使用者將必須將使用者之手指定位於手指感測器30 上之次數的量，以因此改良使用者之總體體驗。對於使用貫穿整個使用期間要求鑑認之應用程式之一使用者而言，此可係尤其方便的。

如將由熟習此項技術者所瞭解，舉例而言，在一安全環境中，諸多應用程式或其組件可期望保證一使用者已經鑑認以持有特定權利 或被授予對特定資訊之存取。通常，此等應用程式或組件不能傳達先前已授予之權利，因此，結果，在一成功鑑認之後立即要求對使用者之一再鑑認。本發明實施例有利地減小了一「再鑑認」量。亦可提供對進行鑑認之應用程式之較快存取。

舉例而言，若臨限時間週期已期滿，則當一應用程式請求一鑑認時，處理器22 提示使用者以再次將使用者之手指40 定位於手指感測器30 上供用於獲取手指匹配生物特徵資料(區塊82 )。如上文所述，可將臨限時間週期設定為(舉例而言)三十秒。可基於一所期望之安全性位準來設定臨限時間週期。舉例而言，若針對一給定應用程式期望一較高安全性位準，則可將臨限時間週期設定為十秒或甚至零。由於新獲取之手指匹配生物特徵資料現在係最近獲取之手指匹配生物特徵資料，因此處理器22 與上文所述類似地匹配新獲取之手指匹配生物特徵資料(方塊80 )。該鑑認方法在方塊84 處結束。

應理解，儘管所闡述之實施例對於登錄及匹配操作兩者而言可係尤其有利的，但可獨立於登錄操作來執行匹配操作，且反之亦然。受益於前述說明及相關圖式中呈現之教示之熟習此項技術者將聯想到本發明之諸多修改及其他實施例。因此，應理解，本發明並不限於所揭示之特定實施例，且修改及實施例意欲包括於隨附申請專利範圍之範疇內。

20‧‧‧電子裝置

21‧‧‧可攜式外殼

22‧‧‧處理器

23‧‧‧顯示器

24‧‧‧手指操作輸入裝置/按鈕開關

25‧‧‧無線收發器/無線通信電路

26‧‧‧記憶體

30‧‧‧手指感測器

Claims (20)

1. 一種電子裝置，其包含：一手指操作輸入裝置；一手指感測器，其由該手指操作輸入裝置攜載以感測一使用者之手指；及一處理器，其用以執行複數個應用程式，回應於該手指操作輸入裝置之一操作而執行至少一項裝置功能，回應於該手指感測器之複數個操作中之每一者而獲取該使用者之手指之手指匹配生物特徵資料，及基於來自該複數個應用程式中之一者之一鑑認請求來鑑認該使用者，該鑑認係基於在該手指匹配生物特徵資料之最近獲取之後，針對一固定的臨限時間週期之該最近獲取之手指匹配生物特徵資料與手指登錄生物特徵資料之一匹配，該固定的臨限時間週期在橫跨該複數個應用程式間係固定的。
2. 如請求項1之電子裝置，其進一步包括一顯示器；且其中該處理器將在該固定的臨限時間週期之期滿之後經由該顯示器提示該使用者以再次將該使用者之手指定置該手指操作輸入裝置上。
3. 如請求項1之電子裝置，其中該固定的臨限時間週期小於或等於30秒。
4. 如請求項1之電子裝置，其中該處理器將獲取複數個手指之手指匹配生物特徵資料。
5. 如請求項1之電子裝置，其中該手指操作輸入裝置包含一按鈕開關。
6. 如請求項1之電子裝置，其中該處理器亦將獲取該手指登錄生物特徵資料。
7. 如請求項1之電子裝置，其進一步包含耦合至該處理器且將執行至少一項無線通信功能之無線通信電路。
8. 如請求項1之電子裝置，其進一步包含攜載該輸入裝置、該手指感測器及該處理器之一可攜式外殼。
9. 一種電子裝置，其包含：一可攜式外殼；一按鈕開關，其由該可攜式外殼攜載；一手指感測器，其由該按鈕開關攜載；及一處理器，其用以執行複數個應用程式，回應於該按鈕開關之一操作而執行至少一項裝置功能，回應於該手指感測器之複數個操作中之每一者而獲取該使用者之手指之手指匹配生物特徵資料，及基於來自該複數個應用程式中之一者之一鑑認請求來鑑認該使用者，該鑑認係基於在該手指匹配生物特徵資料之該最近獲取之後，針對一固定的臨限時間週期之最近獲取之手指匹配生物特徵資料與手指登錄生物特徵資料之一匹配，該固定的臨限時間週期在橫跨該複數個應用程式間係固定的。
10. 如請求項9之電子裝置，其進一步包括由該可攜式外殼攜載之一顯示器；且其中該處理器將在該固定的臨限時間週期之期滿之後經由該顯示器提示該使用者以再次將該使用者之手指置於該按鈕開關上。
11. 如請求項9之電子裝置，其中該固定的臨限時間週期小於或等於30秒。
12. 如請求項9之電子裝置，其中該處理器將獲取複數個手指之手指匹配生物特徵資料。
13. 如請求項9之電子裝置，其中該處理器亦將獲取該手指登錄生物特徵資料。
14. 如請求項9之電子裝置，其進一步包含耦合至該處理器且將執行至少一項無線通信功能之無線通信電路。
15. 一種鑑認一電子裝置之一使用者之方法，該電子裝置包含一手指操作輸入裝置、由該手指操作輸入裝置攜載以感測一使用者之手指之一手指感測器及耦合至該手指感測器之一處理器，該方法包含：使用該處理器以執行複數個應用程式，回應於該手指操作輸入裝置之一操作而執行至少一項裝置功能，回應於該手指操作輸入裝置之複數個操作中之每一者而獲取該使用者之手指之手指匹配生物特徵資料，及基於來自該複數個應用程式中之一者之一鑑認請求來鑑認該使用者，該鑑認係基於在該手指匹配生物特徵資料之該最近獲取之後，針對一固定的臨限時間週期之最近獲取之手指匹配生物特徵資料與手指登錄生物特徵資料之一匹配，該固定的臨限時間週期在橫跨該複數個應用程式間係固定的。
16. 如請求項15之方法，其中使用該處理器進一步包含：使用該處理器以在該固定的臨限時間週期之期滿之後經由一顯示器提示該使用者以再次將該使用者之手置位於該手指操作輸入裝置上。
17. 如請求項15之方法，其中該固定的臨限時間週期小於或等於30 秒。
18. 如請求項15之方法，其中使用該處理器包含：使用該處理器以獲取複數個手指之手指匹配生物特徵資料。
19. 如請求項15之方法，其中該手指操作輸入裝置包含一按鈕開關。
20. 如請求項15之方法，其中使用該處理器包含：使用該處理器以亦獲取該手指登錄生物特徵資料。