(57)【要約】本発明は、電子機器を制御する方法に関し、電子機器は指紋センサを備える。指紋センサは概して、携帯用電子機器に設けられた全体のユーザ入力機器に、可能なコンプリメントおよび／または追加を提供するユーザ入力機器に具備される。本発明の利点は、携帯用電子機器の簡易化されたユーザ制御を含む。本発明はまた、対応する電子機器およびコンピュータプログラム製品に関する。
2017509062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯用電子機器を制御する方法であって、前記電子機器は、第一のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するよう構成されたディスプレイ部と、ユーザが前記第一のＧＵＩと相互作用できるよう構成された第一のユーザ入力機器と、画素のアレイを有する指紋センサを備える第二のユーザ入力機器であって、前記第一のユーザ入力機器から分離した第二のユーザ入力機器と、前記指紋センサの動作を制御するよう構成された制御部と、を備え、前記方法は、
前記第二のユーザ入力機器を使用して人の肌の存在を検出するステップであって、陽性検出は人間活動信号をもたらすステップと、
前記制御部で前記人間活動信号を受信するステップと、
前記受信された人間活動信号に応じて、前記指紋センサを使用して指紋画像を取得するステップと、
前記指紋画像の検証表現を抽出するステップと、
前記検証表現をあらかじめ格納された指紋テンプレートと比較するステップと、
前記比較するステップで一致した場合は、
接触の持続期間を決定するために前記第二のユーザ入力機器で前記人の肌の存在を繰り返し検出するステップと、
前記接触の持続期間が所定の時間よりも短いと決定された場合は、
前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するステップと、
前記ユーザが前記第一のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするステップと、
前記接触の持続期間が前記所定の時間よりも長いと決定された場合は、
前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するステップと、
前記指紋センサを使用して指紋画像を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像を比較して前記指紋センサ上の移動の方向を検出することによって、前記ユーザが前記第二のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするステップと、を備える方法。
【請求項２】
前記制御部は、前記人間活動信号を受信すると、低電力消費の第一の状態から第二の動作状態に移行する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記人間活動信号は、前記制御部内で割り込みルーチンを開始するよう構成された、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記所定の時間は、前記携帯用電子機器を操作する前記ユーザによって構成されうる、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第二のユーザ入力機器と相互作用するよう構成された第二のＧＵＩであって、前記第一のＧＵＩの要素として提供される第二のＧＵＩを提供するステップをさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第二のＧＵＩは、ユーザ入力を要するアプリケーションに依って適応されたコンテキストである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第二のＧＵＩは前記第一のＧＵＩに関して重なって提供される、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
第一のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するよう構成されたディスプレイ部と、
ユーザが前記第一のＧＵＩと相互作用できるよう構成された第一のユーザ入力機器と、
画素のアレイを有する指紋センサを備える第二のユーザ入力機器であって、前記第一のユーザ入力機器から分離した第二のユーザ入力機器と、
前記指紋センサに電気的に接続された制御部と、を備える携帯用電子機器であって、
前記制御部は、
前記第二のユーザ入力機器で検出された人の肌に応じた前記人間活動信号を受信し、
前記受信された人間活動信号に応じて、前記指紋センサを使用して指紋画像を取得し、
前記指紋画像の検証表現を抽出し、
前記検証表現をあらかじめ格納された指紋テンプレートと比較し、
前記比較で一致した場合は、前記第二のユーザ入力機器で繰り返し検出される人の肌に応じて接触の持続期間を決定し、
前記接触の持続期間が所定の時間よりも短いと決定された場合は、
前記携帯用電子機器へのアクセスを許可し、
前記ユーザが前記第一のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにし、
前記接触の持続期間が前記所定の時間よりも長いと決定された場合は、
前記携帯用電子機器へのアクセスを許可し、
前記指紋センサを使用して指紋画像を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像を比較して前記指紋センサ上の移動の方向を検出することによって、前記ユーザが前記第二のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするよう構成された、携帯用電子機器。
【請求項９】
前記指紋センサは静電容量感知技術を採用する、請求項８に記載の携帯用電子機器。
【請求項１０】
前記制御部はさらに、前記携帯用電子機器の全体的な動作のために構成される、請求項８または９に記載の携帯用電子機器。
【請求項１１】
前記指紋センサの少なくとも一つの画素の部分集合が、前記人間活動信号を発生させるために人の肌の検出するよう構成される、請求項８から１０のいずれか一項に記載の携帯用電子機器。
【請求項１２】
前記指紋センサは少なくとも１９２×１９２画素を備える、請求項８から１１のいずれか一項に記載の携帯用電子機器。。
【請求項１３】
データ通信のための手段をさらに備え、前記指紋テンプレートは前記携帯用電子機器から遠隔して格納され、前記検証表現との比較のために前記遠隔地から取得される、請求項８から１２のいずれか一項に記載の携帯用電子機器。
【請求項１４】
前記携帯用電子機器は携帯電話である、請求項８から１３のいずれか一項に記載の携帯用電子機器。
【請求項１５】
携帯用電子機器を制御するよう適応された制御部のためのコンピュータプログラム手段を格納したコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記携帯用電子機器は、第一のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するよう構成されたディスプレイ部と、ユーザが前記第一のＧＵＩと相互作用できるよう構成された第一のユーザ入力機器と、画素のアレイを有する指紋センサを備える第二のユーザ入力機器であって、前記第一のユーザ入力機器から分離した第二のユーザ入力機器と、前記指紋センサの動作を制御するよう構成された制御部と、を備えるコンピュータプログラム製品であり、
前記第二のユーザ入力機器を使用して人の肌の存在を検出するためのコードであって、陽性検出は人間活動信号をもたらすコードと、
前記制御部で前記人間活動信号を受信するためのコードと、
前記受信された人間活動信号に応じて、前記指紋センサを使用して指紋画像を取得するためのコードと、
前記指紋画像の検証表現を抽出するためのコードと、
前記検証表現をあらかじめ格納された指紋テンプレートと比較するためのコードと、
前記比較するステップで一致した場合は、
接触の持続期間を決定するために前記第二のユーザ入力機器で前記人の肌の存在を繰り返し検出するためのコードと、
前記接触の持続期間が所定の時間よりも短いと決定された場合は、
前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するためおよび、
前記ユーザが前記第一のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするためのコードと、
前記接触の持続期間が前記所定の時間よりも長いと決定された場合は、
前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するためおよび、
前記指紋センサを使用して指紋画像を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像を比較して前記指紋センサ上の移動の方向を検出することによって、前記ユーザが前記第二のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするためのコードと、を備える、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器を制御する方法に関し、電子機器は指紋センサを備える。本発明はまた、対応する電子機器およびコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々のタイプの生体認証システムが、電子機器にアクセスする際の安全性を向上するため、それによってユーザの利便性を高めるために、ますます多く用いられている。特に、指紋センサは、例えばその小さな形状因子、高い性能およびユーザ受け入れのために、そのような機器にうまく集積されてきた。（例えば静電容量式、光学式、熱式等の）種々の利用可能な指紋感知原理の中でも、静電容量感知が最も一般的に用いられており、特に、大きさおよび電力消費が重要な課題である用途に用いられている。
【０００３】
概して、指紋センサは、例えば電子機器のロックを解除する際の安全性の向上を提供するためのみに使用される。しかしながら、ユーザの指紋の隆線および細孔の動きを検出し、ディスプレイのポインタを適宜動かすことによって、ディスプレイのポインタのＸ−Ｙ位置を制御するために指紋センサを使用することもまた可能でありうる。
【０００４】
そのようなシステムの例は、ＵＳ６４０８０８７に開示され、該システムは、指紋隆線および細孔の連続画像を撮像し、撮像された連続画像に基づいて、隆線および細孔の動きもしくは変化を検出するるよう構成される。
具体的には、連続画像は、センサのそれぞれが指紋の個々の隆線の幅よりも小さいセンサのアレイをスキャンすることによって撮像される。好ましくは、センサのアレイは、ユーザの指のパッドよりも小さい。
【０００５】
ＵＳ６４０８０８７による指紋感知システムは、ディスプレイのポインタの位置の制御に関して指紋センサを使用することを示すことによって、指紋センサの利便性の向上の優れた見本を提示する。しかしながら、具体的には電子機器の動作の簡易化に関して、また同時に、電子機器の全体的な電力消費を改善するという要求を考慮に入れることに関して、さらなる改善の余地が見られる。
【発明の概要】
【０００６】
従来技術の、上記および他の欠点に鑑みて、本発明の目的は、少なくとも部分的に指紋センサの使用によって制御されるよう構成された改良された電子機器を提供することである。特に、本発明の発明者は、指紋センサが、電子機器の作動の全体的なコンテキストにさらに集積されうることを発見した。
【０００７】
本発明の態様によれば、したがって、携帯用電子機器を制御する方法が提供され、前記電子機器は、第一のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するよう構成されたディスプレイ部と、ユーザが前記第一のＧＵＩと相互作用できるよう構成された第一のユーザ入力機器と、画素のアレイを有する指紋センサを備える第二のユーザ入力機器であって、前記第一のユーザ入力機器から分離した第二のユーザ入力機器と、前記指紋センサの動作を制御するよう構成された制御部と、を備え、前記方法は、前記第二のユーザ入力機器を使用して人の肌の存在を検出するステップであって、陽性検出は人間活動信号をもたらすステップと、前記制御部で前記人間活動信号を受信するステップと、前記受信された人間活動信号に応じて、前記指紋センサを使用して指紋画像を取得するステップと、前記指紋画像の検証表現を抽出するステップと、前記検証表現をあらかじめ格納された指紋テンプレートと比較するステップと、前記比較するステップで一致した場合は、接触の持続期間を決定するために前記第二のユーザ入力機器で前記人の肌の存在を繰り返し検出するステップと、前記接触の持続期間が所定の時間よりも短いと決定された場合は、前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するステップと、前記ユーザが前記第一のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするステップと、前記接触の持続期間が前記所定の時間よりも長いと決定された場合は、前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するステップと、前記指紋センサを使用して指紋画像を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像を比較して前記指紋センサ上の移動の方向を検出することによって、前記ユーザが前記第二のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするステップと、を備える。
【０００８】
本発明は、携帯用電子機器は、一つより多い入力機器に関連する第一のＧＵＩを制御するための一つより多い入力機器を備え、入力機器の一つは、電子機器のアクセス制御を許可する目的ならびに第一のＧＵＩ内のナビゲーションのための指紋センサを備えうるという認識に基づく。また、携帯用電子機器は、場合によっては、低電力消費を重視した第一の状態に保たれ、第二のユーザ入力機器で人間活動が検出された際にのみ、第二の完全動作状態に移行されうる。
【０００９】
したがって、本発明の利点は、携帯用機器の簡易化されたユーザ制御を含み、携帯用機器は、ユーザが所定の時間より長い持続期間、指を指紋センサに置いたままにした場合、アクティブ（低電力モードからの移行）にされ、アクセス可能（例えば“ロック解除”）にされ、および（第二のユーザ入力機器および第一のＧＵＩを使用して）相互作用されうる。
【００１０】
逆に、例えばディスプレイ部に配置されたタッチスクリーンである第一のユーザ入力機器を使用して携帯用電子機器を制御するためには、ユーザは単に、所定の時間より短い持続期間、指を指紋センサに置いたままにする。したがって、第一のＧＵＩをナビゲートするために使用されるべきユーザ入力機器はどれかの指示に対応するよう、所定の時間を調整することが望ましい。つまり、所定の時間は、ユーザによって構成され、希望通りに調節されうる。本発明の一般的な実装では、所定の時間は、二秒前後にプリセットされうる。しかしながら、所定の時間は、短くおよび長くなることがあり、場合によっては指紋の検証の典型的な時間に依存しうる。
【００１１】
本発明の可能な代替の実施形態では、第二のユーザ入力機器でアクティブにするための比較的長い持続期間は、指紋センサの“ダブルタップ”もしくは“ダブルクリック”を追加的に含みうる。よって、指紋センサの表面の二度のタッチが、接触の持続期間を決定するために第二のユーザ入力機器で人の肌の存在のステップに追加的に具備される。
【００１２】
本発明によると、制御部は好ましくは、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ、もしくは指紋センサの動作を制御するための任意の他の型の演算装置である。そのように、制御部は、第二のユーザ入力機器の必要不可欠な部分を形成しうる。しかしながら、制御部はまた、携帯用電子機器に具備される、例えば電子機器の全体的な動作を制御するために構成された、汎用制御部でありうる。
【００１３】
指紋センサは、上記に示したように、例えば静電容量式、光学式、もしくは熱式の感知技術を含む、任意の種類の現在もしくは将来の指紋感知原理を使用して実装されうる。しかしながら、今のところ、静電容量感知が最も好ましい。
【００１４】
上述のように、人の肌の存在が検出されると、人間活動信号が発生し、制御部によって受信される。活動信号は、制御部を、制御部の選択された部分のみがアクティブである低電力消費の第一の状態から、第二の完全動作状態に移行するよう構成されうる。活動信号は、例えば、計算上の割り込み（ハードウェア／ソフトウェア）を発生させ、それが今度は、例えば、指紋画像を取得するために指紋センサを動作させるための制御部に備わる制御機能を開始するよう構成されうる。
【００１５】
本発明の実施形態では、指紋センサからの出力は、例えば生の指紋画像データでありうる、もしくはデータは処理され、それから条件画像データの形式で提供されうる。認証目的のために、指紋パターンが指紋画像から抽出され、場合によっては電子機器に格納されたあらかじめ格納された指紋テンプレートと比較され、陽性比較は、上述したように電子機器へのアクセスを提供しうる。
【００１６】
さらに、第二のユーザ入力機器を使用した第一のＧＵＩのナビゲーション制御は、好ましくは指紋センサを使用して指紋画像を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像は続いて、指が指紋センサ上をどのように移動しているかを検出するために比較されることによって達成されうる。好ましくは、指紋の隆線および細孔の配置が、良好に取得された指紋画像を分析する際に検出され、第一のＧＵＩ内の対応する移動が達成されうる。第二のユーザ入力機器を使用して“仮想の”キーボードを操作することもまた可能でありうる。
【００１７】
好ましくは、第一のＧＵＩ内のナビゲーションは、第一のＧＵＩ内のポインタを移動することによって提供されうる。しかしながら、第一のＧＵＩが提供されるコンテキストに依って、例えば用途特定ＧＵＩに依って、他のＧＵＩナビゲーションの可能性が代替的に提供されうる。例えば、いくつかの実施形態では、第二の入力機器を使用した“矢印ベースの”ナビゲーション（例えば“上”“下”“左”“右”を含む）が達成され、例えば、第一のＧＵＩの要素として提供される第二のＧＵＩに提供されうる。そのように、第二のＧＵＩは、少なくとも部分的に第一のＧＵＩに重なり得る。
【００１８】
上述のように、指紋センサは、指紋画像を発生させるための画素のアレイを含むよう構成される。可能な実施形態では、指紋センサは、１９２×１９２画素を備えるアレイを含むよう構成される。任意の他の異なるサイズの指紋センサももちろん可能であり、本発明の範囲内である。好ましくは、指紋センサは、１または２マイクロメートルもしくはそれ未満の深さを有する指の表面レリーフを検出することが出来る。静電容量感知技術を採用する場合、各画素は容量素子を含み、システムは容量素子の静電容量の変化を検出することによって指紋画像を撮像する。
【００１９】
本発明の一実施形態では、画素の部分集合のみを、人の肌の存在を検出するために、初期に、すなわち第一の低電力消費状態の間にアクティブにすることが可能でありうる。そのような実施形態では、一つもしくは複数の画素の部分集合からの結合された出力が所定の閾値と比較され、閾値を超える結合された出力は、人間活動信号の発生をもたらしうる。比較において、一つより多い所定の閾値の使用を許可することも可能であり、例えば、単一の画素の部分集合と比較する際の一つの特定の閾値、および一つより多い画素の部分集合からの結合された結果と比較する際の第二の特定の閾値を許可しうる。好ましくは、単一の画素の部分集合は、少なくとも８×８画素である。しかしながら、理解されるように、任意の他の異なるサイズの部分集合ももちろん可能であり、本発明の範囲内である。
【００２０】
本発明の実施形態では、第一もしくは第二のユーザ入力機器によってナビゲートされるＧＵＩは同じであり、第二のユーザ入力機器は、ＧＵＩをナビゲートする際の第一のユーザ入力機器の代替として提供される。しかしながら、第二のユーザ入力機器を使用して単独で相互作用する場合に特定に適応されたＧＵＩを提供することが好適でありうる。特定に適応されたＧＵＩは、上記と同様に、用途特定コンテキストに対応するよう設計されうる。例えば、一実施形態では、ポップアップがＧＵＩ内に提供され、そのポップアップは、指紋センサを使用して可能になったナビゲーション機能に対応するよう設計されうる。
【００２１】
他の実施形態では、第二のユーザ入力機器がＧＵＩを制御するために使用されると、いくつかの選択されたアプリケーションへのアクセスのみを許可することも可能でありうる。そのようなアプリケーションは、例えば、Ｅメールクライアント、個人化されたブックマークを有するウェブブラウザ等、高い安全性および／または個人化を有するアプリケーションを含みうる。
【００２２】
さらに、一実施形態では、第二のユーザ入力機器を使用して提供されるナビゲーション機能を、第一のユーザ入力機器とのユーザ相互作用と組み合わせることもまた可能でありうる。例えば、第二のユーザ入力機器をＧＵＩ内に存在する対象（図形エディタ内の要素等）を選択するために使用し、第一のユーザ入力機器を、対象を変形させるために（例えばサイズ、回転、色等）使用することが可能でありうる。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、第一のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するよう構成されたディスプレイ部と、ユーザが前記第一のＧＵＩと相互作用できるよう構成された第一のユーザ入力機器と、画素のアレイを有する指紋センサを備える第二のユーザ入力機器であって、前記第一のユーザ入力機器から分離した第二のユーザ入力機器と、前記指紋センサに電気的に接続された制御部と、を備える携帯用電子機器が提供され、前記制御部は、前記第二のユーザ入力機器で検出された人の肌に応じた前記人間活動信号を受信し、前記受信された人間活動信号に応じて、前記指紋センサを使用して指紋画像を取得し、前記指紋画像の検証表現を抽出し、前記検証表現をあらかじめ格納された指紋テンプレートと比較し、前記比較で一致した場合は、前記第二のユーザ入力機器で繰り返し検出される人の肌に応じて接触の持続期間を決定し、前記接触の持続期間が所定の時間よりも短いと決定された場合は、前記携帯用電子機器へのアクセスを許可し、前記ユーザが前記第一のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにし、前記接触の持続期間が前記所定の時間よりも長いと決定された場合は、前記携帯用電子機器へのアクセスを許可し、前記指紋センサを使用して指紋画像を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像を比較して前記指紋センサ上の移動の方向を検出することによって、前記ユーザが前記第二のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするよう構成される。本発明の本態様は、本発明の前の態様に関して上述したものと同様の利点を提供する。
【００２４】
本発明のさらなる態様によれば、携帯用電子機器を制御するよう適応された制御部のためのコンピュータプログラム手段を格納したコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品が提供され、前記携帯用電子機器は、第一のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示するよう構成されたディスプレイ部と、ユーザが前記第一のＧＵＩと相互作用できるよう構成された第一のユーザ入力機器と、画素のアレイを有する指紋センサを備える第二のユーザ入力機器であって、前記第一のユーザ入力機器から分離した第二のユーザ入力機器と、前記指紋センサの動作を制御するよう構成された制御部と、を備え、前記コンピュータプログラム製品は、前記第二のユーザ入力機器を使用して人の肌の存在を検出するためのコードであって、陽性検出は人間活動信号をもたらすコードと、前記制御部で前記人間活動信号を受信するためのコードと、前記受信された人間活動信号に応じて、前記指紋センサを使用して指紋画像を取得するためのコードと、前記指紋画像の検証表現を抽出するためのコードと、前記検証表現をあらかじめ格納された指紋テンプレートと比較するためのコードと、前記比較するステップで一致した場合は、接触の持続期間を決定するために前記第二のユーザ入力機器で前記人の肌の存在を繰り返し検出するためのコードと、前記接触の持続期間が所定の時間よりも短いと決定された場合は、前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するためおよび、前記ユーザが前記第一のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするためのコードと、前記接触の持続期間が前記所定の時間よりも長いと決定された場合は、前記携帯用電子機器へのアクセスを許可するためおよび、前記指紋センサを使用して指紋画像を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像を比較して前記指紋センサ上の移動の方向を検出することによって、前記ユーザが前記第二のユーザ入力機器を使用して前記第一のＧＵＩと相互作用できるようにするためのコードと、を備える。本発明の本態様もまた、本発明の前の態様に関して上述したものと同様の利点を提供する。
【００２５】
上述のように、制御部は好ましくは、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ、もしくは任意の他の型の演算装置である。同様に、本発明のシステムを実行するための制御部によって実行されるソフトウェアは、取り外し可能な不揮発性ランダムアクセスメモリ、ハードディスクドライブ、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、ＳＤメモリカードのうち一つを含む任意の型のメモリ装置であるコンピュータ可読媒体、もしくは当業界で既知の同様のコンピュータ可読媒体に格納されうる。
【００２６】
要約すると、本発明は、電子機器を制御する方法に関し、電子機器は指紋センサを備える。指紋センサは概して、携帯用電子機器に設けられた全体のユーザ入力機器に、可能なコンプリメントおよび／または追加を提供するユーザ入力機器に具備される。本発明の利点は、携帯用電子機器の簡易化されたユーザ制御を含む。
【００２７】
本発明の更なる特徴および長所は、付属のクレームおよび以下の説明を検討すると明らかになるであろう。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、以下に説明される以外の実施形態を創出するために本発明の異なる特徴が組み合わされうることを理解する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明の種々の態様は、その特定の特徴および利点を含めて、下記の詳細な説明および付属の図面から、容易に理解されるであろう。
【図１ａ】本発明による電子機器の実施形態の、集積化指紋センサを備えた携帯電話の形状での模式的な例示。
【図１ｂ】本発明による電子機器の実施形態の、集積化指紋センサを備えた携帯電話の形状での模式的な例示。
【図２】図１の電子機器に具備された指紋センサアレイを示す模式図。
【図３】所定の閾値と比べた場合の、図２の指紋センサの感知素子の集合からの結合出力結果間の比較を例示するグラフ。
【図４】図２の指紋センサを使用して撮像された指紋画像の例。
【図５ａ】指紋センサを使用したＧＵＩ制御の可能な例
【図５ｂ】指紋センサを使用したＧＵＩ制御の可能な例
【図５ｃ】指紋センサを使用したＧＵＩ制御の可能な例
【図６】本発明による電子機器の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明はここで、本発明の現在好ましい実施形態が示される付属の図面を参照して、以下により完全に説明される。
本発明は、しかしながら、多くの異なる形状で実施されてよく、本明細書で述べられる実施形態に限定されると解釈するべきではない。むしろ、これらの実施形態は徹底および完成のために提供され、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるものである。全体を通して、同様の参照符号は、同様の要素を示す。
【００３０】
ここで図面および特に図１ａに戻ると、本発明による電子機器の例示の実施形態が、集積化指紋センサ１０２、およびタッチスクリーンインターフェース１０６を有するディスプレイ部１０４を有する携帯電話１００の形状で、模式的に図示される。本実施形態では、指紋センサ１０２およびディスプレイ部１０４は、共に携帯電話１００の表側に配置される。指紋センサ１０２は、例えば、携帯電話１００のロックを解除するためおよび／または携帯電話を使用して実行される取引を承認するため等に使用されうる。指紋センサ１０２を使用して提供されるさらなる機能は、以下で述べられる。
【００３１】
図１ｂは、本発明による電子機器の代替的な実施形態を模式的に示しており、ディスプレイ部１０２は尚、携帯電話１００の表面に配置され、携帯電話１００の裏側に代替的に配置された指紋センサ１０２を有する。
【００３２】
好ましくは、および当業者には明らかなように、図１ａおよび１ｂに示される携帯電話１００／１００’は、ＷＬＡＮ／Ｗｉ−Ｆｉ通信用の第一のアンテナ、遠距離通信用の第二のアンテナ、マイクロフォン、スピーカ、および電話制御部をさらに備える。さらなるハードウェア要素が、もちろん場合によっては携帯電話に具備される。尚、本発明は、ラップトップ、遠隔制御、タブレットコンピュータ等の任意の他の型の携帯電子機器、もしくは任意の他の型の現存するもしくは将来の同様に構成された機器に関して適応可能でありうることにさらに留意されたい。
【００３３】
図２を参照すると、指紋センサ１０２を少し拡大した図が概念的に示される。静電容量感知技術を採用した場合、指紋センサ１０２は、好ましくは二次元アレイとして配置される多数の感知素子を備えるよう構成される。感知素子は、例えば、感知素子の集合として配置され、そのような集合は例えば８×８の感知素子（画素とも称される）を備えうる。そのような感知素子の例示の集合は、図２で参照番号２０２によって示される。
【００３４】
本発明の実施形態では、単一もしくは複数の集合の感知素子２０２が、特に人の肌の存在を検出するために構成されうる。例えば、図２に示された実施形態では、二つの中央に配置された感知素子の集合２０２’および２０２”が、そのような機能を提供するために構成される（もちろん、指紋センサ１０２の二次元領域内の何処にも配置されうる）。感知素子の集合２０２’、２０２”のそれぞれの画素値出力は、例えば８×８画素値の和として結合されうる。そのような感知素子の集合２０２’、２０２”の一つからの和は、今度は所定の閾値と比較することができ、和が閾値よりも大きい場合は、人の肌の存在を示すととらえられ、したがって、制御部に提供されるべき前述の人間活動信号が発生することになる。
【００３５】
さらに図３を参照すると、一つの感知素子の集合２０２’、２０２”のからの和は、参照番号３０２によって経時変化として表される。また、例えば参照番号３０４によって表されるように、一つより多い感知素子の集合２０２’、２０２”からの画素値の和を結合することも可能でありうる。そのように、感知素子の一つの集合からの和３０２は、第一の閾値３０６と比較され、感知素子の一つより多い集合からの和３０４は、第二の閾値３０８と比較されうる。
【００３６】
ここで、指紋センサ１０２を使用して撮像された指紋画像４０２の例を示す図４に移る。指紋センサ１０２は、人の肌の表面レリーフを感知することができ、あらかじめ格納された指紋テンプレートと比較される検証表現を抽出する目的でさらに処理するための画素ベースの画像を提供する。指紋センサ１０２を横切る移動の複合方向を決定するために、制御部は、ユーザの指紋の隆線と谷部を備える指紋画像４０２を連続的に撮像するよう指紋センサ１０２を制御する。
【００３７】
本発明の実施形態では、制御部は、少なくとも二つの時間的に異なる画像を分析して、指紋センサ１０２の表面によって画定される面に平行なＸ方向およびＹ方向における指紋の移動を決定するよう構成される。制御部は、次いで、少なくとも二つの時間的に異なる画像間の指紋の移動に対応するＸおよびＹ変位値を算出する。続いて、ＸおよびＹ変位値は、携帯電話１００／１００’のディスプレイ部１０４に示されたＧＵＩの動作を制御するために、例えばＧＵＩ内に示されたポインタの位置を調整することによって、使用される。なお、制御部と結合した指紋センサ１０２は、ユーザによるマウスクリックコマンド、そのようなコマンドに反応するＧＵＩの選択された部分を制御するために次いで使用されうるコマンド、を識別するために、指紋センサ１０２の表面の指紋の圧力の変化も検出するよう構成されうることに留意されたい。また、圧力の検出は、場合によっては三（Ｚ）次元の変位値を示し、Ｘ、ＹおよびＺ変位値をまとめて提供するためにも使用されうる。
【００３８】
図５ａ−５ｃは、指紋センサ１０２の表面上で自身の指を動かすユーザによって、指紋センサ１０２を使用してＧＵＩを制御する例を提供する。特に図５ａに示される例示の実施形態では、ユーザは、携帯電話１００’の“片手”制御が望ましい状況にあり、よって指紋センサは好ましくは携帯電話１００’の裏に配置される。本実施形態（図５ａ）では、示される例示のアプリケーション（Ａｐｐ）は、ウェブブラウザである。したがって、そのようなアプリケーションの典型的なＧＵＩ制御、すなわちアプリケーションのコンテキストは、例えばウェブページ内の利用可能なリンクをクリックするプロセスを簡単にするポインタ５０２を提供することを望ましいとしうる。あるいは、図５ｂを参照すると、メールクライアント等の他のアプリケーションに関連して、代わりにナビゲーション矢印を使用することが好適でありうる。ナビゲーション矢印は、メールクライアント内に重なって出るＧＵＩとして、明示的に視覚化されうる。しかしながら、Ｅメールのリスト５０４をステップ実行する等、ナビゲーション矢印を使用する機能はなお黙示されうる。いずれにしても、リスト５０４の黙示的なナビゲーションもしくはナビゲーション矢印との明示的な接続は、上述のような指紋センサ１０２上の指の移動によって提供される。
【００３９】
本発明のさらなる実施形態では、指紋センサ１０２を備えた第二のユーザ入力機器がＧＵＩを制御するために使用されるべきと決定されると、指紋センサ１０２を使用した制御に特に適応した第二のＧＵＩ５０６を視覚化することもまた可能になりうる。そのような第二のＧＵＩ５０６は、例えば他の頻繁に使用されるアプリケーション（例えば、フェイスブックａｐｐ、ウェブブラウザ、カメラａｐｐ、発呼ａｐｐ）へのリンクの短いリストを備えて、特定の適応されたアプリケーション内に別個に提供されうる。あるいは、第二のＧＵＩ５０６は、現在視覚化されているアプリケーションを制御するために提供された汎用ＧＵＩに重なって提供されうる。
【００４０】
最後に、携帯電話１００／１００’等の、本発明の携帯用電子機器の例示的な全体の動作を示す図６に移る。概してプロセスは、制御部が、低電力消費に適応したモード等のスタンバイモードにあることによって始まる。ユーザが指を指紋センサ１０２の表面に置くと、感知素子の集合２０２’、２０２”の少なくとも一つが、感知素子の一つの集合からの画素値の和が最終的に所定の閾値３０６／３０８よりも大きくなることで人の肌との接触を発見する：すなわち指が検出Ｓ１される。本発明の実施形態では、感知素子の定義された集合２０２’／２０２”のみがアクティブになり、すなわち、指紋センサ１０２の画素のアレイの残りの部分は、例えば概して低電力モード中に非アクティブにされる。
【００４１】
閾値３０６／３０８よりも高い画素の和に続いて、人間活動信号が発生し、制御部に提供される。制御部は、人間活動信号を受信Ｓ２し、例えば開始された割り込みルーチンに続いて、制御部を完全動作モードに移行する。完全動作モードに入ると、制御部は、指紋センサ１０２の全ての画素のアレイをアクティブにし、指紋画像４０２を取得Ｓ３する。指紋画像４０２に基づいて、検証表現が抽出Ｓ４される。検証表現は、それから、あらかじめ格納された指紋テンプレートと比較Ｓ５される。指紋テンプレートは、携帯電話１００／１００’の電子メモリ要素に局所的に格納されうる、もしくは指紋テンプレートの安全なストレージを提供する遠隔地から取得されうる。
【００４２】
検証表現と指紋テンプレートとの比較が一致する場合、指紋センサ１０２は、接触の持続期間を決定Ｓ６するため、人の肌を繰り返し検出するために使用される。接触の持続期間が、２秒未満など比較的短い場合、携帯電話１００／１００’は、ユーザにとってアクセス可能Ｓ７とされ、ユーザは、携帯電話１００／１００’のディスプレイ部１０４に具備されるタッチスクリーン１０６等の第一のユーザ入力機器を使用した、携帯電話１００／１００’のＧＵＩとの相互作用を許可Ｓ８される。
【００４３】
しかしながら、接触の持続期間が、例えば２秒と等しいもしくは２秒を超えるなど比較的長い場合は（尚、示された持続期間は、単に可能な実施態様を示す例示である）、携帯電話１００／１００’は同様に、ユーザにとってアクセス可能Ｓ９とされ、ユーザは、第二のユーザ入力機器を使用した、携帯電話１００／１００’のＧＵＩとの相互作用を許可Ｓ１０される。第二のユーザ入力機器を用いた相互作用は、指紋センサ１０２を用いて指紋画像４０２を繰り返し取得し、良好に取得された指紋画像４０２を比較して、指紋センサ１０２上の移動の方向を検出することによって達成される。本発明の可能な実施形態では、指紋の特定の隆線および細孔の位置は、指紋画像４０２から算出され、これらの特定の隆線および細孔の移動は、指紋センサ１０２の表面の指のＸおよびＹ変位に関する。ＸおよびＹ変位は、続いて、携帯電話１００／１００’のディスプレイ部１０４に提供されるＧＵＩの制御に適宜使用されうる。
【００４４】
本開示の制御機能は、既存のコンピュータプロセッサを使用して、もしくは特殊目的または他の目的のために組み入れられた適切なシステムのための特殊目的のコンピュータプロセッサによって、もしくはハードウェアシステムによって実行されうる。本開示の範囲内の実施形態は、機械実行可能な指令もしくは機械可読媒体に格納されたデータ構造を運ぶもしくは有するための機械可読媒体を備えたプログラム製品を含む。そのような機械可読媒体は、汎用目的または特殊目的コンピュータ、もしくはプロセッサを有する他の機械によってアクセスできる任意の利用可能な媒体でありうる。例として、そのような機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージ機器、もしくは、所望のプログラムコードを機械実行可能な指令またはデータ構造の形式で運ぶまたは格納するために使用でき、汎用目的または特殊目的コンピュータまたはプロセッサを有する他の機械によってアクセスできる任意の他の媒体を備えうる。情報が、ネットワークもしくは他の通信接続（有線、無線、もしくは有線と無線の組み合わせ）を介して機械に送信もしくは提供されると、機械は当然接続を機械可読媒体であると見なす。したがって、任意のそのような接続は、当然機械可読媒体と称される。上記の組み合わせもまた、機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能な指令は、例えば、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、もしくは特殊目的処理機械に一定の機能もしくは機能のグループを実行させる指令およびデータを含む。
【００４５】
図面は順序を示しうるが、ステップの順は描写されたものと異なりうる。また、二つ以上のステップが、同時もしくは部分的に同時に実行されうる。そのような変形は、選択されたソフトウェアおよびハードウェア、および設計者選択に依る。全てのそのような変形は、本開示の範囲内である。同様に、ソフトウェア実装は、ルールベースの論理および種々の接続ステップ、処理ステップ、比較ステップ、および決定ステップを達成するための他の論理を有する標準のプログラム技術で達成されうる。したがって、本発明がその特定の例示の実施形態を参照して説明されていても、多くの異なる変更、修正などが当業者に明らかになるであろう。
【００４６】
また、開示された実施形態の変形が、図面、明細書、および付属の請求の範囲を検討することで、請求項に係る発明を実施する際に当業者によって理解および実行されうる。さらに、請求の範囲において、“備える”という用語は他の要素もしくはステップを除外するものではなく、不定冠詞“ａ”もしくは“ａｎ”は、複数を除外するものではない。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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