CN103207734A

CN103207734A - 电子装置解锁系统及方法

Info

Publication number: CN103207734A
Application number: CN2012100070378A
Authority: CN
Inventors: 赖信彰; 张瀚仁; 吴刘玮; 侯君儒
Original assignee: Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd; Chi Mei Communication Systems Inc
Current assignee: Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd; Chi Mei Communication Systems Inc
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2032-01-11
Also published as: CN103207734B

Abstract

一种电子装置解锁系统及方法，该方法包括：预设电子装置的解锁动作并存储于存储装置中，该解锁动作由多个移动单元组成，各移动单元由电子装置在一个时间点上的三轴加速度分量以及三轴旋转向量组成；当电子装置处于锁屏状态时，持续获取输入动作时电子装置的三轴加速度分量以及三轴旋转向量；记录上述输入动作对应的移动单元；同时对解锁动作与输入动作的移动单元均进行取样，得到取样的解锁动作与输入动作；计算该输入动作的隶属度；当该输入动作的隶属度符合预设的解锁阀值时，对电子装置进行解锁操作。利用本发明使得解锁电子装置更加个性与隐秘。

Description

电子装置解锁系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电子装置管理系统及方法，尤其是一种电子装置解锁系统及方法。

背景技术

目前，市面上流行的电子装置，如手机，MP4，掌上电脑等，一般都有屏幕锁或键盘锁，用于避免一些不必要的错误操作。常用的解锁方法有单一按键解锁、组合按键解锁、触摸屏点击解锁、拖动触摸屏划条解锁等。按键式解锁需要对电子装置的按键经常操作，容易使电子装置的按键受到损坏；触摸式电子装置通过点击或滑动操作电子装置的屏幕进行解锁，过于频繁地触摸操作容易造成屏幕的刮伤。所述的解锁方式在一定程度上都会对电子装置的硬件造成一定的损坏。此外，利用上述的解锁方式，若用户需要将手机的资料保密时，旁人可以快速地了解所述的解锁方式来解锁电子装置，该解锁方式的隐秘性并不高，而不能更好地对电子装置的资讯进行保护。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种电子装置解锁系统及方法，通过感应转动电子装置的操作以及利用模糊理论来实现电子装置的解锁功能，避免对电子装置的硬件造成损坏，且提高电子装置解锁功能的隐秘性。

一种电子装置解锁系统，该电子装置包括有第一感应器与第二感应器，该系统包括：设置步骤：预设电子装置的解锁动作并存储于存储装置中，该解锁动作由多个移动单元组成，各移动单元由电子装置在一个时间点上的三轴加速度分量以及三轴旋转向量组成，该解锁动作对应一个预设的解锁阀值；获取步骤：当电子装置处于锁屏状态时，从电子装置的第一感应器持续获取输入解锁动作时电子装置的三轴加速度分量，以及从电子装置的第二感应器持续获取电子装置对应的三轴旋转向量；记录步骤：将上述输入的解锁动作各时间点所对应的三轴加速度分量和三轴旋转向量记录为该输入的解锁动作所对应的移动单元，并记录该输入解锁动作为输入动作；取样步骤：同时对上述预设的解锁动作与输入动作的移动单元进行取样，得到取样的解锁动作与输入动作；计算步骤：根据取样的解锁动作与输入动作以及预设的模糊理论计算方法，计算该输入动作的隶属度；处理步骤：当该输入动作的隶属度符合所述解锁阀值时，对该电子装置进行解锁操作。

一种电子装置解锁方法，该方法包括：设置步骤：预设电子装置的解锁动作并存储于存储装置中，该解锁动作由多个移动单元组成，各移动单元由电子装置在一个时间点上的三轴加速度分量以及三轴旋转向量组成，该解锁动作对应一个预设的解锁阀值；获取步骤：当电子装置处于锁屏状态时，从电子装置的第一感应器持续获取用户输入解锁动作时电子装置的三轴加速度分量，以及从电子装置的第二感应器持续获取电子装置对应的三轴旋转向量；记录步骤：将上述输入的解锁动作各时间点所对应的三轴加速度分量和三轴旋转向量记录为该输入的解锁动作所对应的移动单元，并记录该输入解锁动作为输入动作；取样步骤：同时对上述预设的解锁动作与输入动作的移动单元进行取样，得到取样的解锁动作与输入动作；计算步骤：根据取样的解锁动作与输入动作以及预设的模糊理论计算方法，计算该输入动作的隶属度；处理步骤：当该输入动作的隶属度符合所述解锁阀值时，对该电子装置进行解锁操作。

相较于现有技术，所述电子装置解锁系统及方法，通过持续获取电子装置的三轴加速度分量，以及电子装置的三轴旋转向量，并利用上述的三轴加速度分量以及三轴旋转向量得到一个电子装置移动或旋转的移动单元，以一系列的移动单元组成电子装置的解锁动作，当需要对电子装置解锁时，对所接收到的输入动作进行抽样，利用模糊理论计算方法，将取样的输入动作与对应的解锁动作进行隶属度计算，来对电子装置进行解锁。该系统及方法既可以保护电子装置的硬件设施不会被经常使用而损坏，也可以提高电子装置解锁的隐秘性与个性化。

附图说明

图1是本发明电子装置解锁系统较佳实施例的运行环境图。

图2是图1中解锁系统的功能模块图。

图3是本发明电子装置解锁方法较佳实施例的流程图。

图4是三角形隶属函数的示意图。

主要元件符号说明

电子装置	1
		解锁系统	10
处理器	11
		存储装置	12
第一感应器	13
		第二感应器	14
设置模块	100
		获取模块	101
记录模块	102
		取样模块	103
计算模块	104
		判断模块	105
处理模块	106

具体实施方式

参阅图1所示，是本发明电子装置解锁系统较佳实施例的运行环境图。在本实施例中，该电子装置1包括解锁系统10、处理器11、存储装置12、第一感应器13以及第二感应器14。所述的处理器11用于执行解锁系统10，以对电子装置1进行解锁操作。所述的存储装置12用于存储用户预先设置的解锁动作。所述第一感应器13为三轴加速度感应器，用于感测电子装置1在三轴(X、Y、Z轴)上的加速度分量。所述的第二感应器14为三轴陀螺仪，用于感测电子装置1分别以X、Y、Z三轴为轴心的三轴旋转向量(rotationvector)，该三轴旋转向量包括rv 1＝X*sin(θ/2)，rv2＝Y*sin(θ/2)，rv3＝Z*sin(θ/2)，其中θ为电子装置1的旋转角度。

参阅图2所示，是图1中解锁系统10的功能模块图。该解锁系统10包括设置模块100、获取模块101、记录模块102、取样模块103、计算模块104、判断模块105以及处理模块106。以上各模块均以软件程序或指令的形式安装在电子装置1的存储装置12中或固化于该电子装置1的操作系统(图中未示出)中，并由电子装置1的处理器13所执行，以完成对电子装置1的解锁操作。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，比程序更适合于描述软件在电子装置1中的执行过程。以上各模块的功能将结合图3以及图4进行详细介绍。

如图3所示，是本发明解锁方法较佳实施例的作业流程图。

步骤S10，所述的设置模块100预设电子装置1的解锁动作并存储于存储装置12中。该解锁动作由一系列的移动单元组成，各移动单元由电子装置1在一个时间点的三轴加速度分量与三轴旋转向量组成。

在本较佳实施例中，用户可预先完成一次移动或旋转电子装置1的操作，并将该操作记录为电子装置1的解锁动作。该预设的解锁动作可通过如下方法获得：用户移动或旋转该电子装置1；第一感应器13持续感测该电子装置1的三轴加速度分量，以及第二感应器14持续感测该电子装置1的三轴旋转向量；由该持续感测到的三轴加速度分量和三轴旋转向量得到解锁动作的一系列移动单元。具体而言，每个时间点所感应到的三轴加速度分量和三轴旋转向量对应一个移动单元。应说明的是，当所感测到的三轴加速度分量以及三轴旋转向量在一预设时间内没有变化时，表示该电子装置1在该预设时间内没有被移动或旋转，即该解锁动作完成。

例如，假设某个时间点所感测到的三轴加速度分量为a1、a2以及a3，三轴旋转向量为rv1、rv2以及rv3。所述的设置模块100以{a1，a2，a3，rv1，rv2，rv3}六个数据作为一个移动单元。由于后续用户输入解锁动作时需要对该六个数据进行模糊度计算，数据量比较大，因此，需要对Z轴上的加速度分量a3进行简化处理，如当加速度分量a3落入Z轴正方向时，记录该加速度分量a3为1，当加速度分量a3落入Z轴负方向时，记录该加速度分量a3为-1，如此可以加快数据的模糊度计算，以快速进行后续的解锁。

步骤S11，当电子装置1处于锁屏状态时，所述的获取模块101从第一感应器13持续获取用户输入解锁动作时电子装置1的三轴加速度分量，以及从第二感应器14持续获取电子装置1对应的三轴旋转向量。

步骤S12，所述的记录模块102记录上述输入解锁动作所对应的一系列移动单元，并记录该输入解锁动作为输入动作。在此需说明的是，该记录模块102记录该输入动作的移动单元的方法与上述设置模块100记录预设的解锁动作的移动单元的方法一致。

步骤S13，所述的取样模块103同时对解锁动作与输入动作中的移动单元进行取样，得到取样的解锁动作与输入动作。本实施例中，该取样的时间间隔可提前进行设置。例如，所述的取样模块103可以在同样的时间间隔下获取取样的解锁动作(即预设的解锁动作)与输入动作(即输入的解锁动作)所对应的移动单元，如每隔0.005秒取一个移动单元。取样的解锁动作和输入动作有相同数量的移动单元。

步骤S14，所述的计算模块104根据取样的解锁动作与输入动作以及预设的模糊理论计算方法，计算该输入动作的隶属度。在本较佳实施例中，假设取样的解锁动作为PU＝{m1，m2，...，mt}，其中，m包括解锁动作的三轴加速度分量与三轴旋转向量，t表示所取样的移动单元的个数；而取样的输入动作为PI＝{MI1，MI2，...，MIt}，MI包括输入动作的三轴加速度分量与三轴旋转向量。所述的计算模块104利用公式可以求得输入动作的隶属度。其中，所述的D_t包括D_tai与D_trvi，由于三轴加速度分量与三轴旋转向量分别包括三个数值，因此i取值为1，2，3。D_tai表示取样的解锁动作中第t个移动单元的三轴加速度分量与取样的输入动作第t个移动单元对应的三轴加速度分量的差值的绝对值，D_trvj表示取样的解锁动作中第t个移动单元的三轴旋转向量与取样的输入动作第t个移动单元对应的三轴旋转向量的向量差值。所述的μ(D_t)可以利用三角形隶属函数进行模糊度计算得出，所述的三角形隶属函数为：

μ (D_{t}) = \{\begin{matrix} 0, for D_{t} < q_{1} \\ \frac{D_{t} - q_{1}}{q_{2} - q_{1}}, for a_{1} \leq D_{t} < q_{2} \\ 1, for D_{t} = q_{2} \\ \frac{q_{3} - D_{t}}{q_{3} - q_{2}}, for q_{2} < D_{t} \leq q_{3} \\ 0, for D_{t} > q_{3} \end{matrix}\},

μ的取值范围为(0，1)，所述的三角形隶属函数如图4所示。其中，针对所述的μ(D_ta1)，μ(D_ta2)，μ(D_ta3)，μ(D_trv1)，μ(D_trv2)以及μ(D_trv3)，均有各自对应的q₁，q₂以及q₃，即表示μ(D_ta1)，μ(D_ta2)，μ(D_ta3)，μ(D_trv1)，μ(D_trv2)以及μ(D_trv3)所对应的预设的三角形隶属函数可能不同。

步骤S15，所述的判断模块105判断该输入动作的隶属度是否符合预设的解锁阀值。当该输入动作的隶属度符合预设的解锁阀值时，进入步骤S16。当输入动作的隶属度不符合预设的解锁阀值时，进入步骤S17。在本较佳实施例中，所述预设的解锁动作有预设的解锁阀值，该解锁阀值包括五个等级，低、较低、中、较高以及高。每个等级都有一定的数值范围，例如设置低(0-0.2)，较低(0.21-0.4)，中(0.41-0.6)，较高(0.61-0.8)以及高(0.81-1)。当输入动作的隶属度在解锁阀值某个等级的数值范围之间时，则表示该输入动作的隶属度符合预设的解锁阀值。应说明的是，当解锁阀值的等级为低时，表示输入动作与解锁动作基本一致，误差很小，而解锁阀值越高，表示输入动作与解锁动作的误差很大。当解锁动作较为复杂时，可以预设解锁阀值为高。该等级可根据用户的爱好进行设置。

步骤S16，所述的处理模块106通知处理器11对电子装置1进行解锁操作。

步骤S17，所述的处理模块106提示输入错误，清除所记录的输入动作，并提示用户重新输入解锁动作，返回步骤S11。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种电子装置解锁方法，其特征在于，该方法包括：

设置步骤：预设电子装置的解锁动作并存储于存储装置中，该解锁动作由多个移动单元组成，各移动单元由电子装置在一个时间点上的三轴加速度分量以及三轴旋转向量组成，该解锁动作对应一个预设的解锁阀值；

获取步骤：当电子装置处于锁屏状态时，从电子装置的第一感应器持续获取用户输入解锁动作时电子装置的三轴加速度分量，以及从电子装置的第二感应器持续获取电子装置对应的三轴旋转向量；

记录步骤：将上述输入的解锁动作各时间点所对应的三轴加速度分量和三轴旋转向量记录为该输入的解锁动作所对应的移动单元，并记录该输入解锁动作为输入动作；

取样步骤：同时对上述预设的解锁动作与输入动作的移动单元进行取样，得到取样的解锁动作与输入动作；

计算步骤：根据取样的解锁动作与输入动作以及预设的模糊理论计算方法，计算该输入动作的隶属度；

处理步骤：当该输入动作的隶属度符合所述解锁阀值时，对该电子装置进行解锁操作。

2.如权利要求1所述的电子装置解锁方法，其特征在于，该方法还包括：

当该输入动作的隶属度不符合所述解锁阀值时，提示输入错误，清除所记录的输入动作，并提示用户重新输入解锁动作。

3.如权利要求1所述的电子装置解锁方法，其特征在于，所述计算步骤利用取样的解锁动作中每个移动单元的三轴加速度分量与取样的输入动作对应移动单元的三轴加速度分量的差值的绝对值、各绝对值对应的三角形隶属函数、取样的解锁动作中每个移动单元的三轴旋转向量与取样的输入动作对应移动单元的三轴旋转向量的向量差值，以及各向量差值对应的三角形隶属函数，计算所述输入动作的隶属度。

4.如权利要求1所述的电子装置解锁方法，其特征在于，所述解锁阀值包括五个等级：低、较低、中、较高以及高，当该解锁阀值的等级为低时，表示输入动作与解锁动作之间的误差小，解锁阀值越高，表示输入动作与解锁动作的误差越大。

5.如权利要求1所述的电子装置解锁方法，其特征在于，所述取样的解锁动作和输入动作有相同数量的移动单元。

6.一种电子装置解锁系统，其特征在于，该系统包括：

设置模块，用于预设电子装置的解锁动作并存储于存储装置中，该解锁动作由多个移动单元组成，各移动单元由电子装置在一个时间点上的三轴加速度分量以及三轴旋转向量组成，该解锁动作对应一个预设的解锁阀值；

获取模块，用于当电子装置处于锁屏状态时，从电子装置的第一感应器持续获取输入解锁动作时电子装置的三轴加速度分量，以及从电子装置的第二感应器持续获取电子装置对应的三轴旋转向量；

记录模块，用于将上述输入的解锁动作各时间点所对应的三轴加速度分量和三轴旋转向量记录为该输入的解锁动作所对应的移动单元，并记录该输入解锁动作为输入动作；

取样模块，用于同时对上述预设的解锁动作与输入动作的移动单元进行取样，得到取样的解锁动作与输入动作；

计算模块，用于根据取样的解锁动作与输入动作以及预设的模糊理论计算方法，计算该输入动作的隶属度；及

处理模块，用于当该输入动作的隶属度符合所述解锁阀值时，对该电子装置进行解锁操作。

7.如权利要求6所述的电子装置解锁系统，其特征在于，所述的处理模块还用于当该输入动作的隶属度不符合所述解锁阀值时，提示输入错误，清除所记录的输入动作，并提示用户重新输入解锁动作。

8.如权利要求6所述的电子装置解锁系统，其特征在于，所述计算模块利用取样的解锁动作中每个移动单元的三轴加速度分量与取样的输入动作对应移动单元的三轴加速度分量的差值的绝对值、各绝对值对应的三角形隶属函数、取样的解锁动作中每个移动单元的三轴旋转向量与取样的输入动作对应移动单元的三轴旋转向量的向量差值，以及各向量差值对应的三角形隶属函数，计算所述输入动作的隶属度。

9.如权利要求6所述的电子装置解锁系统，其特征在于，所述的解锁阀值包括五个等级：低、较低、中、较高以及高，该当解锁阀值的等级为低时，表示输入动作与解锁动作之间的误差小，解锁阀值越高，表示输入动作与解锁动作的误差越大。

10.如权利要求6所述的电子装置解锁系统，其特征在于，所述取样的解锁动作和输入动作有相同数量的移动单元。