CN110799977A - 使用雷达的无缝认证 - Google Patents

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Abstract

描述了用于使用雷达的无缝认证的技术和设备。在一些实施方式中，通过基于雷达的认证系统提供雷达场。所述基于雷达的认证系统可感测来自所述雷达场中的对象的反射并且分析所述反射以确定所述对象是否是人。响应于确定所述对象是人，所述基于雷达的认证系统可感测与所述人相关联的识别特性。基于所述识别特性，所述基于雷达的认证系统可确定所述人是授权用户。

Description

使用雷达的无缝认证
背景技术
电子设备被用于通信，作为用于信息和照片的存储装置，并且用于进行商业和金融交易。由于广泛用途、使屏幕保持被照亮所要求的电力以及存储在电子设备上的信息量，许多电子设备在没有活动的用户交互的情况下或者基于某种其它准则在一定时间段之后关闭屏幕并锁定本身。一旦电子设备被锁定，通常仅授权用户可解锁和访问设备。电子设备因此还通常包括允许设备在授予用户对设备的访问之前对用户进行认证(例如，确定用户是授权用户)的技术。
取决于用户每会话访问设备有多久或用户与设备交互多长时间一次，每天可能必须对用户进行多次认证(根据一些研究，典型用户访问其电子设备每天超过50次)。常常，认证要求用户在触摸屏上执行特定交互，记住并录入复杂的密码，或者将手指紧靠传感器足够久以使设备检测指纹。
发明内容
本文档描述使得能实现使用雷达的无缝认证的技术和系统。这些技术和系统可使用雷达场在用户接近时准确地且自动地对电子设备的用户进行认证。认证是隐式且无缝的——用户不必主动地或显式地执行认证。替代地，这些技术和系统使用雷达场来使得电子设备能够感测对象何时接近并且确定对象是否是人。如果对象被确定为是人，则这些技术和系统允许设备使用雷达场或其它传感器来对用户进行认证并且确定用户是设备的授权用户。
附加地，即便当授权用户不是与设备主动交互(诸如阅读或收听音频)时，这些技术和系统也可使得设备能够在授权用户与设备接涉(be engaged with)的同时维持认证。另外，这些技术和系统还可使得设备能够在用户离开区域时或者可选地在另一人接近时无缝地对设备解除认证或者锁定设备。
本发明内容被提供来引入与使用雷达的无缝认证有关的简化构思，这在下面在具体实施方式和附图中被进一步描述。本发明内容不旨在识别所要求保护的主题的必要特征，它也不意在用于确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
在本文档中参考以下附图描述使用雷达的无缝认证的一个或多个方面的细节。相同的数字在整个附图中用于引用相似的特征和组件：
图1图示可在其中实现使得能实现使用雷达的无缝认证的技术的示例环境。
图2图示可实现使用雷达的无缝认证的图1的电子设备的示例实施方式。
图3图示使得能实现使用雷达的无缝认证的示例方法。
图4和图5图示图3的方法的附加细节。
图6图示使得能实现使用雷达的无缝认证的另一示例方法。
图7图示实现使用雷达的无缝认证或者可以在其中实现使得能实现使用雷达的无缝认证的技术的示例计算系统。
具体实施方式
概要
本文档描述用于使用雷达的技术以及用于使得能实现使用雷达的无缝认证的系统。这些技术和系统可为包括移动电话、平板计算机、台式计算机、智能电视等的设备提供对授权用户的无缝和自动认证。使用基于雷达的认证系统，这些系统和技术使得设备能够感测设备的区域中的人。一旦人被确定为在设备附近，这些技术和系统就能够使用雷达或其它传感器来对用户进行认证并且授予对设备的访问，而无需来自人的主动和显式输入。这些技术因此通过减少必须执行密码或其它认证方法的次数来改进用户的效率、工作流程和娱乐性。
考虑例如包括用于工作和个人用途两者的多个应用的电子设备。在此示例中，电子设备可以包括用于对用户进行认证使得仅授权用户可访问设备的多个系统。常规的认证技术通常规定用户必须与设备显式地交互。例如，用户可以经由键区录入密码，在触摸屏上绘制符号，或者回答认证问题。另外，一旦用户被认证，如果授权用户在一定时间段内未主动地接涉设备，则即使用户仍与设备被动地接涉(例如，阅读、研究图像或者考虑游戏中的下一步)，常规的认证系统也常常对用户解除认证，并且锁定设备。然后授权用户必须重复认证步骤以继续使用设备。授权用户还可以通过锁定或者从电子设备注销来有意地解除认证，例如，为了接听电话或者当其他人进入房间时。当中断结束时，将必须对用户进行重新认证。重复解除认证和凭证的重新录入可打乱用户的工作流程或玩游戏，从而降低用户的效率以及用户对设备和应用的体验的质量。
将用于认证的这些常规的技术与本文档中描述的系统和技术对比，这可在若干区域中改进效率和可用性。例如，电子设备可以包括可提供延伸到设备周围的区域中(例如，设备周围的五英尺或八英尺半径)的雷达场的一个或多个雷达传感器。雷达传感器可使用从进入雷达场的对象反射的雷达信号来确定人何时进入设备的半径内。设备然后可通过使用雷达(或其它传感器，诸如相机)自动地对人进行认证以识别该人并确定该人是否是授权用户。类似地，雷达传感器可用于确定用户何时离开区域，从而使得设备能够被自动地锁定。
从用户的角度来看，所描述的技术和系统允许认证过程变得无缝且自动。用户在接近设备时具有访问权，而当用户离开区域时设备被保护。这可改进工作流程和生产率，并且减少用户干预(录入密码)，这提高用户体验的质量。另外，因为解除认证也是自动的，所以不太存在用户忘记锁定设备的风险。
这些只是本文描述的技术和设备如何可以用于无缝地对用户进行认证的几个示例。贯穿本文档描述其它示例及其实施方式。本文档现在转向示例环境，此后描述示例装置、方法和组件。
操作环境
图1图示可在其中实现使得能实现使用雷达的无缝认证的技术的示例环境。示例操作环境100包括电子设备102，所述电子设备102包括基于雷达的认证系统104。在示例操作环境100中，基于雷达的认证系统104提供雷达场106，所述雷达场106使得电子设备102中的一个(膝上型计算机102-1)能够感测电子设备附近的对象。
膝上型计算机102-1包括基于雷达的认证系统104或者与基于雷达的认证系统104相关联。这些设备一起工作以使得能够对膝上型计算机102-1附近的用户进行无缝认证。例如，假定膝上型计算机102-1包括用户想要控制对其的访问的数据和应用。为了控制访问，用户实现认证协议。这可给用户带来一些挑战，诸如每当用户离开区域时需要对膝上型计算机102-1解除认证或者锁定膝上型，然后每次膝上型计算机102-1被锁定时重新调用并录入认证凭证。另外，凭证的复杂性和格式可使认证对一些用户来说变得困难且费时。然而，考虑基于雷达的认证系统104，其可提供使得基于雷达的认证系统104能够自动地对用户进行认证的雷达场106。如容易显而易见的，无缝且自动的认证系统与常规的主动和用户发起的认证协议相比可以是大体上更容易的并提供更好的体验。
更详细地，考虑图2，图2图示可实现使用雷达的无缝认证的图1的电子设备102的示例实施方式。在图2中，基于雷达的认证系统104是电子设备102的一部分。在其它实施方式中，基于雷达的认证系统104可以与电子设备102分离或者远离电子设备102。电子设备102用各种示例设备来图示，所述各种示例设备包括所指出的膝上型计算机102-1、电视102-2、智能电话102-3、平板102-4和台式计算机102-5，但是也可以使用其它设备，诸如家庭自动化和控制系统、娱乐系统、音频系统、家用器具、安全系统、上网本和电子阅读器。电子设备102可以是可穿戴的、非可穿戴的但移动的或者相对不移动的(例如，台式机和娱乐系统)。
同样注意的是，基于雷达的认证系统104可与许多不同的电子设备或外围设备一起被使用或者嵌入在许多不同的电子设备或外围设备中。例如，基于雷达的认证系统104可以作为组件被实现在家庭的墙壁中以对用户进行认证以便接入到家用器具和系统(例如，家庭安全系统控制面板)，或者实现在汽车中以控制诸如巡航控制、速度或甚至点火系统这样的内部功能来控制汽车的行驶。
雷达场106可以是不可见的并穿透一些材料，诸如纺织品，从而进一步扩展如何可使用并实现基于雷达的认证系统104。虽然本文示出的示例一般地示出每设备一个基于雷达的认证系统104，但是可使用多个系统，从而提高认证的速度和准确性。
电子设备102包括一个或多个计算机处理器202和计算机可读介质204，所述计算机可读介质204包括存储器介质和存储介质。作为计算机可读指令实现在计算机可读介质204上的应用和/或操作系统(未示出)可由处理器202执行来提供本文描述的功能性中的一些。计算机可读介质204还包括认证简档管理器206。认证简档管理器206可存储并管理可用于对用户进行认证的信息。例如，认证简档管理器206可以存储预先记录的雷达反射简档、雷达图像、静止或视频图像、音频样本，或可与和进入雷达场106的人有关的类似类型的信息相比较的其它信息。在一些情况下，由认证简档管理器206使用的信息可以被存储在另一定位(例如，存储设备或定位，或网络存储定位)中并且由认证简档管理器206访问。由认证简档管理器206使用的信息可以由授权用户提供或者从另一源(例如，社交媒体简档或其它简档)获得。
电子设备102还可以包括显示器210以及用于通过有线、无线或光网络传送数据的网络接口208。作为示例而非限制，网络接口208可以通过局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、个域网(PAN)、广域网(WAN)、内部网、因特网、对等网络、点对点网络、网状网络等传送数据。
如上面所指出的基于雷达的认证系统104被配置成对电子设备的用户进行认证。为了使得能实现这个，基于雷达的认证系统104包括雷达发射元件212、天线元件214和信号处理器216。通常，雷达发射元件212被配置成提供雷达场(例如，雷达场106)。在一些情况下，雷达场可以被配置成从织物(诸如衣服)反射。在其它情况下，雷达场可以被配置成穿透织物或其它障碍物，并且从人类皮肤或组织反射。这些织物或障碍物可包括木材、玻璃、塑料、棉、羊毛、尼龙和类似的纤维等，而从人类组织(诸如人的脸)反射。
被提供的雷达场可以是各种雷达场中的任一种，包括宽场、窄场、表面场、体积场、整形场(例如，半球、立方体、扇形、锥体或柱体)、转向场、非转向场、近距离(近)场或中距离或远距离场。因此，由雷达发射元件212提供的雷达场可以是小尺寸，诸如大约为零或一毫米至1.5米，或者可以是中等尺寸，诸如大约为一至30米。应当领会的是，这些尺寸仅仅用于讨论目的，并且可使用雷达场的任何其它适合的尺寸或范围。
附加地，雷达发射元件212可以使用连续波信号或脉冲多普勒信号，并且使用各种频率、更新速率、脉冲宽度、脉冲间周期(IPP)、发射功率和调制中的任一种。例如，雷达发射元件212可被配置成发射连续调制辐射、超宽带辐射或亚毫米频率辐射。在一些情况下，雷达发射元件212被配置成在波束中形成辐射，所述波束帮助天线元件214和信号处理器216以确定这些波束中的哪些被中断，并且因此确定雷达场内的特定对象或交互的定位。
天线元件214被配置成接收雷达场中的对象的反射或者感测雷达场中的对象。在一些情况下，反射包括来自在雷达场内的人类组织(诸如人的面部或身体)或者来自人的头部、腿、臂、手或躯干的移动的反射。在其它情况下，反射包括来自雷达场内的人类穿戴的衣服或其它材料的反射。天线元件214可包括一个或多个天线或传感器，诸如辐射传感器的阵列，该阵列中的数目基于期望的分辨率以及场是表面还是体积。
信号处理器216被配置成处理雷达场内接收到的反射以提供与所接收到的反射相关联的认证数据。认证数据是基于雷达反射的数据，其可用于确定雷达场中的对象是否是人，并且在一些实施方式中，确定该人是否是能够访问电子设备102的特定人(例如，以将该人认证为授权用户)。例如，认证可以是对象的包括足以将该对象识别为人或者将该对象识别为特定人的信息的雷达图像。在一些情况下，天线元件214可以被配置成接收来自在雷达场内的多个人类组织目标的反射，并且信号处理器216被配置成处理所接收到的足以将多个人类组织目标中的一个与多个人类组织目标中的另一个区分开的交互。这些目标可以包括来自同一人或不同人的面部、头部、躯干、手、臂和腿。通过这样做，可将多个不同的人彼此区分开。
为了通过障碍物感测对象，雷达发射元件212还可被配置成发射能够大体上穿透织物、木材、塑料和玻璃的辐射。天线元件214被配置成接收穿过织物、木材、塑料或玻璃的来自人类组织的反射。因此，与光学传感器(诸如相机)不同，雷达发射元件212和天线元件214在电子设备102的外壳中不要求孔径。信号处理器216被配置成甚至在所接收到的反射因两次穿过障碍物而受到部分影响的情况下分析所接收到的反射。例如，雷达信号穿过设备外壳以及插置在雷达发射器与人类臂之间的织物层。雷达信号然后从人类臂反射离开，并且穿过织物层和设备外壳反射回到天线元件。
基于雷达的认证系统104还包括被配置成向远程设备发送认证数据的发送设备，但是当基于雷达的认证系统104与电子设备102被集成在一起时不需要使用这个。当被包括时，认证数据能够以可由远程电子设备使用的格式来提供，该格式足以使该远程电子设备在基于雷达的认证系统104或电子设备102未执行认证的那些情况下执行认证。
更详细地，雷达发射元件212可被配置成发射1GHz至300GHz范围、3GHz至100GHz范围以及较窄频带(诸如57GHz至63GHz)中的微波辐射，以提供雷达场。此范围影响天线元件214接收交互的能力，诸如以跟随两个或更多个目标的定位达到大约两毫米至大约25毫米的分辨率。雷达发射元件212可连同基于雷达的认证系统104的其它实体一起被配置成具有相对快的更新速率，这可有助于交互的解析。
通过选择特定频率，基于雷达的认证系统104可操作来大体上穿透衣服而大体上不穿透人类组织。另外，天线元件214或信号处理器216可被配置成将由衣服引起的雷达场中的交互与由人类组织引起的雷达场中的那些交互区分开。因此，穿戴可能在使用一些常规的技术(例如，基于图像的系统)时干扰认证的手套或长袖衬衫的人仍可用基于雷达的认证系统104来认证。
基于雷达的认证系统104还可以包括收发器218、一个或多个系统处理器220和系统介质222(例如，一个或多个计算机可读存储介质)。系统介质222包括系统管理器224，其可执行各种操作，包括基于来自信号处理器216的认证数据对用户进行认证。在一些实施方式中，系统管理器224可以对用户进行认证，并且使收发器218将认证发送到远程设备从而有效地授予对远程设备的访问。这只是可使得能实现通过基于雷达的认证系统104进行认证的方式之一。系统管理器224的操作在下面作为方法300和600的一部分被更详细地提供。
在一些实施方式中，电子设备102还可以包括识别系统226。识别系统226包括至少一个非雷达传感器，诸如相机或麦克风，其可用于将人认证为授权用户。识别管理器226的操作在下面作为方法300和600的一部分被更详细地提供。
注意的是，在不同的实施方式中，电子设备102可以按照各种组合使用多种类型的雷达和其它传感器(例如，识别系统226)。例如，为了保存电池电力，基于雷达的认证系统104可以使用低功率雷达来扫描设备周围的区域以得到雷达场中的对象并确定该对象是否是人。在一些实施方式中，为了确定该人是否是授权用户，基于雷达的认证系统104可以切换到不同类型的雷达(例如，具有较高的功率水平、不同的频率或不同的形状)。在其它实施方式中，为了确定该人是否是授权用户，基于雷达的认证系统104可以激活识别系统226并且使用非雷达传感器(例如，高分辨率相机或麦克风)。以这种方式，可与使用雷达的无缝认证一起使用具有雷达和非雷达传感器的不同配置的电子设备102的不同的实现方式。
在下面更详细地阐述这些及其它能力和配置以及图1和图2的实体行动并交互的方式。这些实体可以被进一步划分、组合等。图1的示例操作环境100以及图2和图7的详细图示图示了能够采用所描述的技术的许多可能的环境和设备中的一些。
示例方法
图3和图6描绘使得能实现使用雷达的无缝认证的方法。方法300使用雷达场来确定雷达场中的对象是人并且进一步使用雷达来将该人认证为授权用户。方法600使用雷达场来确定雷达场中的对象是人，并且进一步使用具有至少一个非雷达传感器的识别系统来将该人认证为授权用户。方法300和600可被彼此分开地或者整个地或部分地彼此结合地使用。
方法300和600被示出为指定执行的操作的块的集合，但是不一定限于被示出用于通过各个块执行操作的次序或组合。另外，可以重复、组合、重组或者链接这些操作中的一个或多个中的任一个以提供各种各样的附加和/或替代方法。在以下讨论的部分中，可以参考图1的示例操作环境100或者参考仅作为示例进行参考的如图2中所详述的实体或过程。这些技术不限于由在一个设备上操作的一个实体或多个实体执行。
在302处，提供雷达场。此雷达场可以是由各种设备或实体中的任一个引起的，所述各种设备或实体诸如认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216。例如，系统管理器224可以使基于雷达的认证系统104的雷达发射元件212提供(例如，投影或者发射)上面指出的所描述的雷达场(例如，雷达场106)中的一个。
在304处，通过基于雷达的认证系统104来感测来自雷达场中的对象的反射。例如，认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216可以使天线元件214接收来自雷达场中的对象的反射。所接收到的反射可以是来自对象的初始反射。
在306处，通过基于雷达的认证系统104分析来自雷达场中的对象的反射。例如，认证简档管理器206或系统管理器224可以使信号处理器216处理来自对象的反射，并且向基于雷达的认证系统104提供针对该对象的认证数据。认证数据可以包括例如对象的形状和尺寸。
在308处，基于对来自对象的反射的分析确定了对象是人。可以通过将来自对象的反射与存储的参考数据相比较，并且基于该比较确定对象是人类身体来执行分析。例如，可以将认证数据(来自块306)与所存储的参考数据相比较，并且认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216然后可以基于用于对象的认证数据来确定对象是人。
所存储的参考数据可以包括示例性人类身体的雷达反射简档，其可用于区分来自人的反射和来自其它对象的反射。所存储的参考数据还可以包括可用于识别并区分不同人的用户特定雷达反射简档。所存储的参考数据可由各种设备中的任一个(诸如认证简档管理器206)存储。
在310处，响应于确定对象是人，通过基于雷达的认证系统感测与该人相关联的识别特性。可以通过分析在块304处从对象接收到的反射来感测识别特性。在其它实施方式中，基于雷达的认证系统104可以感测来自人(例如，对象)的其它或附加反射并且分析这些其它或附加反射以感测识别特性。例如，认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216可以使天线元件214接收来自雷达场中的对象的其它反射，并且使信号处理器216处理这些其它接收到的反射，以向基于雷达的认证系统104提供其它认证数据。
在一些实施方式中，可以使用基于雷达的面部辨识技术或基于雷达的呼吸模式辨识技术来执行感测识别特性。例如，授权用户的面部的雷达图像可被记录和存储(例如，通过认证简档管理器206)，并且用于通过将所存储的雷达图像与电子设备102的区域中的人的雷达图像相比较来将人认证为授权用户。用于认证的这种技术可以比常规的技术更安全，不仅因为未授权人通常不可获得授权用户的面部(与例如密码不同)，而且还因为授权用户的面部的雷达图像不像照片或视频那样在视觉上识别授权用户。
另外，在一些情况下基于雷达的认证系统104可补偿授权用户的外观方面的一些变化。例如，在使用从人类组织反射的雷达场的实施方式中，仍然可通过基于雷达的认证系统104来辨识改变发型、成长或者刮胡子或者做出可以显著地更改外形外观的其它变化的授权用户。类似地，基于雷达的呼吸模式辨识技术可使用存储的授权用户的呼吸模式(或其它生物计量特性，诸如心脏简档)的雷达图像，并且使用所存储的呼吸模式来标识授权用户。
在其它实施方式中，识别特性可以是人的步态(例如，人的步行或奔跑的方式或风格)。例如，授权用户的步态的雷达图像可被记录和存储(例如，通过认证简档管理器206)，并且用于通过将所存储的雷达图像与电子设备102的区域中的人的雷达图像相比较来将人认证为授权用户。在一些情况下，识别特性可以是人的生物计量特性，诸如人的身高、特定身体部位或骨骼的尺寸或长度(例如，胫骨到大腿，或上臂到下臂)、臂或腿长度、臀部宽度或肩部宽度之比。
在仍然其它的实施方式中，识别特性可以是穿戴在人身上的可通过基于雷达的认证系统104检测的物品。例如，授权用户可以记录和存储(例如，使用认证简档管理器206)戒指、一副眼镜或一件珠宝的雷达图像。当基于雷达的认证系统104感测到来自穿戴在人身上的物品的雷达反射时，它可通过将这些反射与所存储的雷达图像相比较来对用户进行认证。
附加地或替换地，识别特性可以是可通过基于雷达的认证系统104检测到的姿势。例如，授权用户可以记录和存储(例如，使用认证简档管理器206)一个或多个姿势的雷达图像。当基于雷达的认证系统104感测到与姿势相对应的雷达反射时，它可通过将这些反射与所存储的雷达图像相比较来对做出姿势的用户进行认证。在一些情况下，姿势可以是对观察者通常不可见的姿势(例如，微姿势)，诸如面部表情、头部移动或姿态变化。
在312处，基于与人相关联的识别特性，确定了人是授权用户。可以通过将来自对象(例如，人)的反射(包括其它或附加反射)与所存储的参考数据相比较来执行确定，所存储的参考数据像指出的那样可包括可用于识别和区分不同人的用户特定雷达反射简档。例如，可以将其它认证数据(来自块310)与所存储的参考数据相比较，并且认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216然后可以基于用于该对象的其它认证数据来确定该人是授权用户。
在一些实施方式中，基于雷达的认证系统104可以授予授权用户对电子设备102的访问(例如，基于关于以上方法300所描述的识别特性中的一个或多个)。附加地，基于雷达的认证系统104可以基于对来自授权用户的附加反射的另一分析来确定授权用户与电子设备102接涉。例如，基于雷达的认证系统104可以使用来自授权用户的雷达反射来确定授权用户是在电子设备102的阈值距离内。在另一示例中，再次使用来自授权用户的雷达反射，基于雷达的认证系统104可以确定授权用户的头部位置，诸如相对于电子设备102的角度，或授权用户的运动模式，诸如来回移动，这暗示授权用户正在阅读。
响应于确定授权用户与设备接涉，基于雷达的认证系统104可维持授权用户对设备的访问，而不要求附加认证。以这种方式，基于雷达的认证系统104可为授权用户维持对电子设备102的一致且不间断的访问，这可以改进授权用户的效率、工作流程和对电子设备102的体验。
类似地，基于雷达的认证系统104可以基于对来自授权用户的附加反射的另一分析来确定授权用户未与电子设备102接涉。例如，基于雷达的认证系统104可以使用来自授权用户的雷达反射来确定授权用户不再处于电子设备102的阈值距离内。
在另一示例中，再次使用来自授权用户的雷达反射，基于雷达的认证系统104可以确定授权用户的头部位置，诸如相对于电子设备102的角度，或授权用户的呼吸模式的变化，诸如更慢且更浅的呼吸，这暗示授权用户正在睡觉。响应于确定授权用户未与电子设备102接涉，基于雷达的认证系统104可结束授权用户对电子设备102的访问。以这种方式，基于雷达的认证系统104可在授权用户未与电子设备102接涉时对用户解除认证或者锁定电子设备102，这可以保存电池电力并且减少由未授权用户访问的可能性。在一些情况下，基于雷达的认证系统104可以继续操作以确定授权用户是否接涉，并且基于授权用户是否正在接涉，适当时对授权用户解除认证和对授权用户进行重新认证。
作为进一步示例，考虑图4，图4一般地图示描述方法300的附加细节的示例环境400。在详细视图400-1中，示例环境400包括人402、电子设备102-2以及正在提供雷达场106的基于雷达的认证系统104。在详细视图400-1中，基于雷达的认证系统104已确定人402是授权用户(例如，使用如上面参考方法300所描述的一种或多种技术)，并且电子设备102-2正在为授权用户显示内容404。
在详细视图400-2中，授权用户(例如，人402)已离开电子设备102-2的区域。基于雷达的认证系统104已感测到授权人不再处于电子设备102-2的阈值距离内，并且因此已结束对电子设备102-2的访问并且不再显示内容404。以这种方式，基于雷达的认证系统104使得授权用户能够离开电子设备102-2的区域而不必主动地解除认证，从而节约时间并且降低电子设备102-2在授权用户不在场的情况下(例如，在授权用户忘记对电子设备解除认证或者锁定电子设备的情况下)将仍可访问的可能性。
返回图3和方法300，在一些实施方式中，基于雷达的认证系统104可以确定另一人已在距电子设备102的阈值距离内。响应于确定另一人已在阈值距离内，基于雷达的认证系统104可结束由授权用户对电子设备102的访问。
作为进一步示例，考虑图5，图5一般地图示描述方法300的附加细节的示例环境500。在详细视图500-1中，示例环境500包括人502、电子设备102-5以及正在提供雷达场106的基于雷达的认证系统104。在详细视图500-1中，人502简单地坐在电子设备102-5附近的凳子上并且通过这样做走进雷达场106。在此示例中，基于雷达的认证系统104已确定人402是授权用户(例如，使用如上面参考方法300所描述的一种或多种技术)，并且电子设备102-2正在为授权用户显示内容504。
在详细视图500-2中，另一人506已进入电子设备102-5的区域。在此示例中，基于雷达的认证系统104已感测到另一人506不是授权用户(例如，使用如上面参考方法300所描述的一种或多种技术)并且因此已结束对电子设备102-5的访问，以及锁定电子设备102-5的显示并且不再显示内容504(屏幕变暗)。在示例500中，授权用户正面对电子设备102-5并且另一人506正在从授权用户后面接近。即使授权用户可能未注意到另一人506接近，基于雷达的认证系统104也可感知到另一人506并自动地解除认证。在一些实施方式中，基于雷达的认证系统104可以提示用户并询问电子设备是否应该被锁定(例如，经由话音或屏幕上提示)。附加地，当另一人506离开电子设备102-5的区域时基于雷达的认证系统104可以自动地对人502进行重新认证。
在示例500中，当另一个(非授权)人进入区域时，基于雷达的认证系统104结束访问，锁定电子设备102-5的显示。在一些情况下，基于雷达的认证系统104可以在解除认证之前考虑其它因素。例如，基于雷达的认证系统104可以能够访问在电子设备102上运行的应用或内容，并且在该应用或内容建议解除认证时解除认证。因此，如果授权用户参与安全浏览(与“常规”浏览相对)，或者如果内容的评级超过评级限制，或者内容或应用有它自己的单独的认证(例如，暗示它包含机密信息)，则基于雷达的认证系统104可以解除认证。
在雷达场106中涉及多个人的其它情况下，基于雷达的认证系统104可以使用技术来提高认证的准确性。例如，当在雷达场106中感测到多个人时，基于雷达的认证系统104可以采用多于一种技术(或超过默认数目的技术)，诸如基于雷达的面部辨识和基于雷达的步态辨识等。
如所指出的，用于感测对象和识别特性的雷达场(例如，雷达场106)可以能够检测来自衣物或来自人类组织的反射。在一些实施方式中，基于雷达的认证系统104可以包括可提供多种类型的雷达场的多个雷达发射元件。在这些实施方式中，基于雷达的认证系统104可以在不同的情形下使用不同的雷达场。例如，当在电子设备附近不存在授权用户时，基于雷达的认证系统104可以使用从衣服反射的雷达场。一旦在场中感测到对象，基于雷达的认证系统104然后就可切换到可穿透衣物并从人类组织反射的雷达场，这可以提供更准确的认证。
在一些实施方式(图4中未示出)中，包括基于雷达的认证系统104的电子设备可向可能不包括基于雷达的认证系统104的另一电子设备提供认证。例如，考虑用户进入具有要求认证以使得用户能够访问设备(例如，膝上型计算机102-1和电视机102-2)的多个电子设备的区域的情况。假定用户还携带智能电话102-3。仅膝上型计算机102-1包括基于雷达的认证系统104，并且当用户进入由基于雷达的认证系统104提供的雷达场时，使用例如本文所述的方法来自动地对用户进行认证。
进一步假定膝上型计算机102-1、电视102-2和智能电话102-3全部连接到安全通信网络(例如，蓝牙网络或安全Wi-Fi网络)。因为电子设备经由安全网络连接，所以膝上型计算机102-1可与其它设备进行通信并且向其它电子设备提供认证凭证，使得即使那些设备不包括基于雷达的认证系统104，也可向用户电视102-2和智能电话102-3对用户进行无缝认证。附加地，在一些实施方式中，基于雷达的认证系统104还可向其它电子设备提供与用户的位置或姿态(例如，坐着、站立或经过)有关的信息。以这种方式，电子设备可以适于用户的定位或姿态的模式或方式(例如，屏幕分辨率或亮度等)提供访问。
图6图示使得能实现使用雷达的无缝认证的另一示例方法600。在602处，提供雷达场。此雷达场可以是由各种设备或实体中的任一个引起的，所述各种设备或实体诸如认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216。例如，系统管理器224可以使基于雷达的认证系统104的雷达发射元件212提供(例如，投影或者发射)上面指出的所述雷达场(例如，雷达场106)中的一个。
在604处，通过基于雷达的认证系统104来感测来自雷达场中的对象的反射。例如，认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216可以使天线元件214接收来自雷达场中的对象的反射。所接收到的反射可以是来自对象的初始反射。
在606处，通过基于雷达的认证系统104来分析来自雷达场中的对象的反射。例如，认证简档管理器206或系统管理器224可以使信号处理器216处理来自对象的反射并且向基于雷达的认证系统104提供针对该对象的认证数据。认证数据可以包括例如对象的形状和尺寸。
在608处，基于对来自对象的反射的分析确定了对象是人。可以通过将来自对象的反射与存储的参考数据相比较并且基于该比较确定对象是人类身体来执行分析。例如，可以将认证数据(来自块606)与所存储的参考数据相比较，并且认证简档管理器206、系统管理器224或信号处理器216然后可以基于针对对象的认证数据来确定对象是人。
如所指出的，所存储的参考数据可以包括示例性人类身体的雷达反射简档，其可用于区分来自人的反射和来自其它对象的反射。所存储的参考数据还可以包括可用于识别并区分不同人的用户特定简档(例如，图像或视频简档、音频简档、其它生物计量简档或物品简档)。所存储的参考数据可由各种设备中的任一个(诸如认证简档管理器206)存储。
在610处，响应于确定对象是人，通过识别系统来感测与人相关联的识别特性。识别系统(例如，如上所述的识别系统226)包括至少一个非雷达传感器，诸如相机或麦克风，其可用于将雷达场中的人认证为授权用户。识别系统226可以响应于在块608处确定对象是人而被激活(例如，通过基于雷达的认证系统104)。在其它情况下，识别系统可以在“始终开启”模式下运行，或者通过另一触发来激活，诸如当在块604处对象进入雷达场106时。在一些实施方式中，识别系统226可以向基于雷达的认证系统104提供其它认证数据，并且其它认证数据可以用于通过将该其它认证数据与所存储的参考数据(例如，用户特定简档)相比较来确定人是授权用户。
在一些实施方式中，识别系统226可以通过将关于雷达场106中的人的实时或近实时信息与存储的关于授权用户的信息(例如，所存储的参考数据)相比较来感测识别特性。例如，识别系统226可以执行基于图像的面部辨识技术或基于图像的纹身辨识技术。在此示例中，识别系统226使用相机或其它图像捕获设备来捕获电子设备102的区域中的人的图像，并且将所捕获的图像与存储的授权用户的面部的图像相比较。所存储的图像可以由各种实体或设备中的任一个(例如，认证简档管理器206)来记录和存储，并且由用户自动地或手动地更新。类似地，基于图像的纹身辨识技术可存储授权用户的纹身(或其它视觉特性，诸如胎记或疤痕)的图像，并且使用所存储的图像来通过将雷达场中的人的图像与所存储的授权用户的纹身(或其它视觉特征)的图像相比较来识别授权用户。
在其它实施方式中，识别特性可以是人的生物计量特性，诸如人的身高、特定身体部位或骨骼的尺寸或长度(例如，胫骨到大腿，或上臂到下臂)、臂或腿长度、臀部宽度或肩部宽度之比。例如，识别系统226可以使用相机或其它图像捕获设备来捕获电子设备102的区域中的人的图像，并且将所捕获的图像与存储的授权用户的身体的图像相比较。通过比较所存储的图像，识别系统226可以确定人的生物计量特性与所存储的图像的生物计量特性匹配。其它示例包括无缝(被动)视网膜扫描或话音比较技术。因此，识别系统226可使用高分辨率图像捕获设备来执行存储的授权用户的视网膜的图像与雷达场106中的人的视网膜的实时或近实时捕获的图像之间的比较。类似地，标识系统226可使用麦克风来执行存储的授权用户的话音的音频文件与雷达场106中的人的话音的实时或近实时捕获的音频之间的比较。
在仍然其它的实施方式中，识别特性可以是穿戴在人身上的可通过识别系统226检测的物品。例如，授权用户可以记录和存储(例如，使用认证简档管理器206)戒指、一副眼镜或一件珠宝的图像。识别系统226可使用图像捕获设备来捕获雷达场中的穿戴在人身上的物品的图像并且通过将所捕获的图像与所存储的图像相比较来对用户进行认证。
在612处，基于与人相关联的识别特性，确定了人是授权用户。可以使用面部辨识、纹身辨识、话音辨识、视网膜辨识、对其它生物计量特性的辨识或对雷达场106中的由人穿戴或者携带的物品的辨识来如上所述执行确定。
示例计算系统
图7图示示例计算系统700的各种组件，所述示例计算系统700可作为如参考先前的图1-6所描述的任何类型的客户端、服务器和/或电子设备被实现来实现使用雷达的无缝认证。
计算系统700包括通信设备702，所述通信设备702使得能实现设备数据704(例如，雷达数据、认证数据、参考数据、接收到的数据、正在接收的数据、为广播调度的数据、数据的数据分组等)的有线和/或无线通信。设备数据704或其它设备内容可包括设备的配置设定、存储在设备上的媒体内容和/或与设备的用户相关联的信息(例如，雷达场内的人的身份)。存储在计算系统700上的媒体内容可包括任何类型的雷达、生物计量、音频、视频和/或图像数据。计算系统700包括可用来接收任何类型的数据、媒体内容和/或输入的一个或多个数据输入706，诸如人类发言、与雷达场的交互、用户可选的输入(显式的或隐式的)、消息、音乐、电视媒体内容、录制视频内容以及从任何内容和/或数据源接收到的任何其它类型的音频、视频和/或图像数据。
计算系统700还包括通信接口708，其可作为串行和/或并行接口、无线接口、任何类型的网络接口、调制解调器中的任何一个或多个并且作为任何其它类型的通信接口被实现。通信接口708提供计算系统700与其它电子、计算和通信设备用来与计算系统700一起传送数据的通信网络之间的连接和/或通信链路。
计算系统700包括一个或多个处理器710(例如，微处理器、控制器等中的任一个)，其可处理各种计算机可执行指令以控制计算系统700的操作并且使得能实现用于使用雷达的无缝认证或者可在其中实现使用雷达的无缝认证的技术。替换地或附加地，计算系统700可用连同一般在712处标识的处理和控制电路一起实现的硬件、固件或固定逻辑电路中的任何一个或组合来实现。尽管未示出，但是计算系统700可包括耦合设备内的各种组件的系统总线或数据转移系统。系统总线可包括不同的总线结构中的任何一种或组合，诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线架构中的任一种的处理器或本地总线。
计算系统700还包括计算机可读介质714，诸如使得能实现持久和/或非暂时性数据存储(即，与仅信号传输形成对比)的一个或多个存储器设备，其示例包括随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪速存储器、EPROM、EEPROM等中的任何一种或多种)以及磁盘存储设备。磁盘存储设备可以作为任何类型的磁或光学存储设备被实现，所述任何类型的磁或光学存储设备诸如硬盘驱动器、可记录和/或可重写紧致盘(CD)、任何类型的数字通用盘(DVD)等。计算系统700还可包括大容量存储介质设备(存储介质)716。
计算机可读介质714提供用于存储设备数据704以及各种设备应用718和与计算系统700的操作方面有关的任何其它类型的信息和/或数据的数据存储机制。操作系统720可作为计算机应用用计算机可读介质714来维持并在处理器710上执行。设备应用718可以包括设备管理器，诸如任何形式的控制应用、软件应用、信号处理控制模块、为特定设备本机的代码、抽象模块或姿势辨识模块等。设备应用718还可以包括用于实现使用雷达的无缝认证的系统组件、引擎或管理器，诸如基于雷达的认证系统104(包括系统管理器224)、认证简档管理器206和识别系统226。计算系统700还可以包括或者能够访问一个或多个机器学习系统。
结论
尽管已用特定于特征和/或方法的语言描述了用于使用雷达的无缝认证的技术和使得能实现使用雷达的无缝认证的装置的实施方式，但是应当理解的是，所附权利要求的主题不一定限于所描述的具体特征或方法。相反，具体特征和方法作为使得能实现使用雷达的无缝认证的示例实施方式被公开。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
通过基于雷达的认证系统来提供雷达场；
由所述基于雷达的认证系统感测来自所述雷达场中的对象的反射；
由所述基于雷达的认证系统分析来自所述雷达场中的所述对象的所述反射；
基于对来自所述对象的所述反射的分析来确定所述对象是人；
响应于确定所述对象是所述人，通过所述基于雷达的认证系统来感测与所述人相关联的识别特性；以及
基于与所述人相关联的所述识别特性来确定所述人是授权用户。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
经由所述基于雷达的认证系统授予所述授权用户对电子设备的访问；
由所述基于雷达的认证系统基于对来自所述授权用户的附加反射的另一分析来确定所述授权用户与所述电子设备接涉；以及
响应于确定所述授权用户与所述设备接涉，维持由所述授权用户对所述设备的访问而不要求附加认证。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
由所述基于雷达的认证系统基于对来自所述授权用户的所述附加反射的所述另一分析来确定所述授权用户未与所述电子设备接涉；以及
响应于确定所述授权用户未与所述电子设备接涉，结束由所述授权用户对所述电子设备的访问。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，还包括：
由所述基于雷达的认证系统确定另一人已来至距所述电子设备的阈值距离内；以及
响应于确定所述另一人已来至距所述电子设备的所述阈值距离内，结束由所述授权用户对所述电子设备的访问。
5.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，还包括感测来自所述人的其它反射，并且其中，感测所述识别特性包括分析来自所述人的所述其它反射。
6.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中，对来自所述对象的所述反射的分析还包括：
将来自所述对象的所述反射与存储的参考数据相比较，所述存储的参考数据包括人类身体的雷达反射简档；以及
基于所述比较来确定所述对象是人类身体。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中，感测所述识别特性包括执行基于雷达的面部辨识技术。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中，感测所述识别特性包括执行基于雷达的呼吸模式辨识技术。
9.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中，与所述人相关联的所述识别特性是所述人的雷达感测的步态。
10.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中，与所述人相关联的所述识别特性是所述人的雷达感测的生物计量特性。
11.根据前述权利要求中的任何一项所述的方法，其中，与所述人相关联的所述识别特性是：
穿戴在所述人身上的能通过所述基于雷达的认证系统检测的物品；或
能通过所述基于雷达的认证系统检测的姿势。
12.一种装置，包括：
基于雷达的认证系统，所述基于雷达的认证系统包括：
雷达发射元件，所述雷达发射元件被配置成提供雷达场；
天线元件，所述天线元件被配置成接收来自所述雷达场内的对象的反射；以及
信号处理器，所述信号处理器被配置成处理所接收到的反射以提供与所接收到的反射相关联的认证数据；
一个或多个计算机处理器；以及
一个或多个计算机可读存储介质，在所述一个或多个计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令响应于由所述一个或多个计算机处理器的执行而施行包括以下各项的操作：
使所述基于雷达的认证系统用所述雷达发射元件来提供雷达场；
使所述基于雷达的认证系统用所述天线元件来接收来自所述雷达场中的对象的反射；
使所述信号处理器处理所接收到的反射以提供针对所述对象的认证数据；
基于针对所述对象的所述认证数据来确定所述对象是人；
使所述基于雷达的认证系统接收其它认证数据；以及
基于所述其它认证数据来确定所述人是授权用户。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述操作还包括：
经由所述基于雷达的认证系统授予所述授权用户对电子设备的访问；
由所述基于雷达的认证系统基于对来自所述授权用户的附加反射的另一分析来确定所述授权用户与所述电子设备接涉；以及
响应于确定所述授权用户与所述设备接涉，维持由所述授权用户对所述设备的访问而不要求附加认证。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述操作还包括：
由所述基于雷达的认证系统基于对来自所述授权用户的所述附加反射的所述另一分析来确定所述授权用户未与所述电子设备接涉；以及
响应于确定所述授权用户未与所述电子设备接涉，结束由所述授权用户对所述电子设备的访问。
15.根据权利要求13或权利要求14所述的装置，其中，所述操作还包括：
由所述基于雷达的认证系统确定另一人已来至距所述电子设备的阈值距离内；以及
响应于确定所述另一人已来至距所述电子设备的所述阈值距离内，结束由所述授权用户对所述电子设备的访问。
16.一种方法，包括：
通过基于雷达的认证系统来提供雷达场；
由所述基于雷达的认证系统来感测来自所述雷达场中的对象的反射；
由所述基于雷达的认证系统分析来自所述雷达场中的所述对象的所述反射；
基于对来自所述对象的所述反射的分析来确定所述对象是人；
响应于确定所述对象是所述人，由包括至少一个非雷达传感器的识别系统感测与所述人相关联的识别特性；以及
基于与所述人相关联的所述识别特性确定所述人是授权用户。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：响应于确定所述对象是所述人，激活所述识别系统。
18.根据权利要求16或权利要求17所述的方法，其中，对来自所述对象的所述反射的分析还包括：
将来自所述对象的所述反射与存储的参考数据相比较，所述存储的参考数据包括人类身体的雷达反射简档；以及
基于所述比较来确定所述对象是人类身体。
19.根据权利要求16至18中的任何一项所述的方法，其中，感测所述识别特性包括由所述识别系统执行：
基于图像的面部辨识技术；或
基于图像的纹身辨识技术。
20.根据权利要求14至19中的任何一项所述的方法，其中，所述识别特性是所述人的基于图像的生物计量特性。
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