CN111406427B - 用于转换电子设备中包括的设备控制器的方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制包括指纹传感器(102)的电子设备(100；100’；500)的设备控制器(502)以从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的方法。指纹传感器自身被用于确定指纹传感器上手指的存在，其中，如果在指纹传感器上检测到手指，则设备控制器被维持在至少部分活动模式。本发明还涉及包括指纹传感器和设备控制器的电子设备。

Description

用于转换电子设备中包括的设备控制器的方法和电子设备
技术领域
本发明涉及用于控制包括指纹传感器的电子设备的设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的方法。本发明还涉及包括指纹传感器的电子设备。
背景技术
诸如平板电脑、膝上型计算机和移动电话的电子设备通常具有允许其在用户不活动的某一预定时间之后进入低功率模式(例如，睡眠模式)的功能。从功耗的角度来看，在用户似乎对电子设备无活动时，允许电子设备进入低功率模式当然是有利的，因为这可能延长设备的电池时间。
然而，在用户不活动的一段时间之后使电子设备进入睡眠模式在一些情况下也可能不方便并且可能导致用户烦躁。例如，用户可能正在执行不需要与移动设备的直接用户交互的耗时的活动，例如，在他的/她的移动设备上阅读。这种耗时的活动可能不会提供移动设备上的用户活动，因此移动设备可能由此进入睡眠模式。这意味着用户必须不断地唤醒移动设备。
WO2014/124663描述了一种基于对由移动电子设备的前置摄像头获取的图像中的用户面部的检测来控制移动电子设备中包括的显示器的开启状态和关断状态的尝试。如果检测到用户面部并且运动传感器检测到移动电子设备的运动，则控制显示器处于开启状态。
然而，用户面部的检测需要摄像装置的启动，这会消耗相对高的电量。此外，为了使摄像装置能够检测到用户面部，用户面部必须在摄像装置的视场中。换句话说，如果用户看起来离开，则可能发生移动电子设备不正确地停用显示器。此外，不良的照明条件对于使用摄像装置进行用户面部检测也可能成为问题。
因此，在根据用户活动控制电子设备的功率状态之间的转换方面似乎存在改进空间。
发明内容
鉴于现有技术的上述和其他缺点，本发明的目的是提供一种用于防止电子设备从活动模式到非活动模式的至少一些不期望的转换的经改进的方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制包括指纹传感器的电子设备的设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的方法，所述方法包括：当达到第一时间限制时，确定指纹传感器上是否存在手指，第一时间限制低于或等于将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的超时限制，使得当达到第一时间限制时设备控制器仍然处于至少部分活动模式；在已经断定指纹传感器上手指的存在时，将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至达到第二时间限制，其中，重复以下步骤直至确定指纹传感器上不存在手指：当达到第二时间限制时，确定手指是否仍然存在于指纹传感器上，其中，在已经断定指纹传感器上手指的存在时，将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至再次达到第二时间限制，或者，在确定指纹传感器上不存在手指时，将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式。
本发明基于以下认识：电子设备中包括的指纹传感器可以用于探测手指的存在。以该方式，只要指纹传感器在中间时间检测到手指，就可以将设备控制器维持在至少部分活动模式。由于可以不必启动整个指纹传感器以用于检测手指，因此可以以低功耗来执行使用指纹传感器的手指检测。
可以以本身已知的各种方式来执行使用指纹传感器的手指检测。例如，仅相对小的像素子集就足以确定指纹传感器上手指的存在。在一些可能的实现方式中，可以使用像素阵列外部的指纹传感器的手指检测结构以确定指纹传感器上手指的存在。使用这样的手指检测结构可以更进一步降低功耗。
此外，本发明提供了用户可以在任何方向上引导电子设备且不存在使电子设备进入非活动模式的风险的优点。例如，用户可能想要向其他人展示电子设备的显示器，或者仅仅想要暂时将目光从电子设备移开。利用本发明构思，只要在指纹传感器上检测到手指，就可以使电子设备仍然维持在活动模式。
至少与一些面部检测技术相比，本发明构思的另一优点在于，周围的照明条件与将电子设备维持在活动模式的功能无关。
利用本发明构思，在设备控制器仍然处于至少部分活动模式时，使用指纹传感器检查指纹传感器上存在手指。如果在设备控制器自动进入至少部分非活动模式(例如，睡眠模式)之前可以断定在达到第一限制之后指纹传感器上确实存在手指，则设置另一时间限制，其被称为第二时间限制。当达到第二时间限制时，再次检查该手指是否存在于指纹传感器上。如果可以断定手指仍然存在于指纹传感器上，则再次设置第二时间限制。设备控制器被维持在至少部分活动模式直至确定手指不存在于指纹传感器上。
为了记录何时达到时间限制，设备控制器或电子设备的任何其他控制器可以使用电子设备的内部时钟。
对于设备控制器，至少部分非活动模式通常可以是低功率模式，并且至少部分活动模式通常是正常运行模式。因此，部分非活动模式通常可以被称为“低功率模式”、“空闲模式”或“睡眠模式”，并且部分活动模式可以被称为与“低功率模式”相对的“正常功率模式”。
设备控制器被包括在电子设备中并且为电子设备提供功能。设备控制器因此可以被认为是“主机控制器”，其被提供有来自指纹传感器的信息，例如指示指纹传感器上手指的存在的信号，或者指示指纹图案的感测信号。
时间限制是指由电子设备中包括的任何合适的控制器所计的持续时间。当从初始起点开始已经经过了与时间限制对应的持续时间时，达到时间限制，初始起点可以是用于所有时间限制的共同起点，或者可以从先一时间限制的结束开始计算后一时间限制。
第一时间限制可以以秒为数量级，例如，1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒、10秒。第二时间限制也可以是以秒为数量级，例如，1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒、10秒。
根据实施方式，可以包括：在确定手指不存在于指纹传感器上时，将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至达到第三时间限制，并且当达到第三时间限制时，确定手指是否再次存在于指纹传感器上，其中，当确定指纹传感器上不存在手指时，将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式，或者当确定手指再次存在于指纹传感器上时，返回到将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至达到第二时间限制的重复步骤。以该方式，当确定手指不存在于指纹传感器上时，设备控制器不会立即转换到至少部分非活动模式。例如，用户可能希望暂时将他/她的手指从指纹传感器移开，并且如果该移动接近第二时间限制的终结，则设备控制器可能过早地转换到至少部分非活动模式。利用第三时间限制的实现方式，可以有利地防止过早转换到至少部分非活动模式。
因此，在确定手指未处于指纹传感器上时，即在指纹传感器未检测到手指的情况下，设备控制器不会立即转换到至少部分非活动模式。替代地，允许经过与第三时间限制对应的持续时间，并且然后执行检测指纹上的手指的新尝试。如果由此检测到手指，则将设备控制器维持在至少部分活动模式直至经过第二时间限制，并且如上所述重复该步骤。然而，如果在达到第三时间限制时未检测到手指，则使设备控制器转换到至少部分非活动模式。
第三时间限制因此可以对应于将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的超时限制。
第三时间限制可以以秒为数量级，例如，1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、6秒、7秒、8秒、9秒、10秒。
第二时间限制可以等于第一时间限制，即，使用单一的时间限制，这提供了相对简单的实现方式。在该情况下，时间限制可以被适配为低于将设备控制器自动地转换到至少部分非活动模式的时间限制。
在本发明构思的其他可能的实现方式中，第二时间限制可以比第一时间限制长。以这种方式可以减少能量消耗，因为一旦在达到第一时间限制时断定手指初次存在，指纹传感器就可以由此较不频繁地执行手指检测。
根据本发明构思的一个实施方式，在达到第一时间限制时确定指纹传感器上是否存在手指可以包括：以采样速率多次探测指纹传感器上手指的存在，其中，在多次探测中的每一次或至少大多数探测确定手指存在时，则断定手指存在于指纹传感器上。
因此，指纹传感器可以通过在预定持续时间期间尝试多次检测手指来确保在该预定时间内手指被维持在指纹传感器上。持续时间可以以秒为数量级(例如，1s、2s、3s、4s、5s等)。如果多次检测到手指，则可以使用第二时间限制以用于进一步手指检测的定时。此外，如果多次检测到手指并且可以使用第二时间限制，则可以使设备控制器进入唤醒状态，在唤醒状态下，在第二时间限制终结时进行的手指检测确定应当将设备控制器维持在至少部分唤醒模式还是转换到至少部分非活动模式，并且可以忽略通常针对将设备控制器自动转换到至少部分非活动模式使用的超时限制。
根据另一实施方式，当达到第二时间限制时确定手指是否存在于指纹传感器上可以包括单次探测手指的存在。与探测若干次相比，仅单次探测有利地减少了能量消耗。此外，一旦使用了第二时间限制，就可能已经认定在达到第一时间限制时手指曾经存在。因此，可以假设用户期望将设备控制器维持在至少部分活动模式。
电子设备可以包括显示单元，方法包括：在设备控制器处于至少部分活动模式时，控制显示单元使其处于具有相对高亮度的状态，以及在设备控制器处于至少部分非活动模式时，控制显示单元使其处于具有相对低亮度的状态。
因此，在设备控制器处于至少部分活动模式时，可能期望将电子设备的显示单元维持在“开启状态”。以该方式，只要当时间限制期满时指纹传感器检测到手指，用户就可以继续使用显示单元以例如进行阅读而不会由于显示单元变暗而中断。
显示单元的“相对高的亮度”通常可以指显示单元的开启状态，而“相对低的亮度”通常可以指显示单元的“关闭状态”。
将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的超时限制可以指显示单元超时的时间限制。
根据本发明构思的实施方式，在达到第一时间限制之后或达到第二时间限制之后已经确认手指的存在的情况下，获取存在于指纹传感器上的手指的指纹的指纹图像，基于指纹图像确定指纹表示，将指纹表示与存储的指纹模板的集合进行匹配，其中，在确定指纹表示与至少一个存储的指纹模板相匹配时，利用指纹表示来更新存储的指纹模板的集合。
因此，可以在后台更新用于指纹验证过程的模板集合，这可以加速创建足够大的指纹登记模板的集合的过程。这将增强指纹认证过程的生物计量性能。因此，输入到存储的指纹模板的集合中的指纹表示可以是登记表示。
在本申请的上下文中，指纹图像的“登记表示”和/或“验证表示”可以是从指纹图像提取的、对于评估在不同时间获取的指纹图像之间的相似性有用的任何信息。例如，指纹图像的登记/验证表示可以包括指纹特征(例如，所谓的细节)的描述和关于指纹特征之间的位置关系的信息。替选地，指纹图像的表示可以是图像本身或者图像的压缩版本。例如，图像可以被二值化和/或骨架化。
从指纹图像提取这样的验证表示或登记表示的各种方式对于相关领域的普通技术人员是公知的。
更新所存储的指纹模板可以包括将指纹表示添加到指纹模板的集合。
替选地，更新所存储的指纹模板可以包括用新确定的指纹表示替换存储的指纹模板的集合中的一个指纹模板。
根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括：指纹传感器，其被配置成获取指纹图像数据并且检测手指的存在；设备控制器，其被配置成以至少部分活动模式或至少部分非活动模式运行；其中，电子设备被布置成：当达到第一时间限制时，确定手指是否存在于指纹传感器上，第一时间限制低于或等于将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的时间限制，使得当达到第一时间限制时，设备控制器仍然处于至少部分活动模式；在已经断定指纹传感器上手指的存在的情况下，将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至达到第二时间限制，其中，在设备控制器处于至少部分活动模式时：每次达到第二时间限制时，确定手指是否存在于指纹传感器上，其中，当指纹传感器已经断定指纹传感器上手指的存在的情况下，将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至再次达到第二时间限制，或者在确定手指不存在于指纹传感器上的情况下，将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式。
电子设备还可以被布置成：在确定手指不存在于指纹传感器上的情况下，将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至达到第三时间限制，并且当达到第三时间限制时，确定手指是否再次存在于指纹传感器上，其中，在确定手指不存在于指纹传感器上的情况下，将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式，或者在确定手指再次存在于指纹传感器上的情况下，返回以在每次达到第二时间限制时将设备控制器维持在至少部分活动模式。
电子设备可以包括显示单元，该显示单元被配置成：在设备控制器处于至少部分活动模式时处于具有相对高亮度的状态，并且在设备控制器处于至少部分非活动模式时处于具有相对低亮度的状态。
电子设备可以是便携式电子设备，并且指纹传感器可以安装在便携式电子设备的侧面。
电子设备可以是便携式电子设备，并且指纹传感器可以安装在便携式电子设备的背面。
电子设备可以是包括指纹传感器的移动设备(例如，移动电话)、平板电脑、或膝上型电脑、或台式计算机或任何其他目前或未来的合适代的电子设备。
该指纹传感器可以是电容式指纹传感器。这样的电容式指纹传感器可以包括电容式感测元件，每个电容式感测元件提供指示该特定感测元件与触摸传感器表面的手指表面之间的电容耦合的测量结果。与对应于指纹的谷的位置处的感测元件相比，对应于指纹的脊的位置处的感测元件将呈现出与手指的较强的电容耦合。
然而，本发明的各种实施方式不限于包括利用特定指纹感测技术的感测元件的指纹感测设备，而是能够同样地应用于例如光学的、热的、电容的、声学/超声、或压电式指纹传感器等。
指纹传感器设备可以包括用于对指示由感测元件提供的指纹图案的感测信号进行操作的附加电路。这样附加的电路系统可以例如包括采样电路和模数转换电路。因此，指纹传感器可以因此将指纹图案信号提供为数字信号。替选地，指纹图案信号可以被提供为模拟信号。例如，信号可以是指示电压的模拟或数字值，该值进而可以与由手指(或者在手指检测结构附近的其他传导性对象)、手指检测结构以及在手指与手指检测结构之间的介电材料构成的电容器的电容成比例。
本发明的该第二方面的其他实施方式以及通过本发明的该第二方面获得的效果大体类似于以上针对本发明的第一方面所描述的那些实施方式和效果。
总之，本发明涉及用于控制包括指纹传感器的电子设备的设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的方法。使用指纹传感器自身来用于确定指纹传感器上手指的存在，其中，如果检测到指纹传感器上存在手指，则设备控制器被维持在至少部分活动模式。本发明还涉及包括指纹传感器的电子设备和设备控制器。
在研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的其他特征和优点将变得明显。本领域技术人员认识到，在不背离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征来创建除了以下描述的那些实施方式以外的实施方式。
附图说明
现在将参照示出本发明的示例实施方式的附图更详细地描述本发明的这些方面和其他方面，在附图中：
图1a示意性地示出了根据本发明的示例实施方式的电子设备；
图1b示意性地示出了根据本发明的示例实施方式的电子设备；
图2示意性地示出了图1a至图1b中的指纹感测设备；
图3a至图3c分别概念性地示出了本发明的实施方式；
图4概念性地示出了本发明的实施方式；
图5示出了电子设备的框图；
图6是示意性地示出根据本发明的实施方式的方法的流程图；
图7是示意性地示出根据本发明的实施方式的方法的流程图；以及
图8是示意性地示出根据本发明的实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
在本详细描述中，主要参照具有集成的指纹感测设备的移动电话来描述根据本发明的指纹感测系统和方法的各种实施方式。然而，应当注意，本发明构思可以应用于可以集成有这样的指纹感测设备的许多其他类型的电子设备，例如平板电脑或膝上型计算机等。
现在转向附图并且特别是图1a，其示意性地示出了被配置成应用根据本公开内容的构思的电子设备的示例，该电子设备是具有集成的指纹传感器102以及具有触摸屏接口106的显示单元104的移动设备100的形式。在该实施方式中，指纹传感器102被布置在移动设备100的背面，与位于移动设备100的正面的显示单元104相对。指纹传感器102可以例如用于解锁移动设备100和/或用于对使用移动设备100进行的交易授权等。移动设备100还可以包括设备控制器(未示出)，其被配置成控制移动设备的功能，例如，显示单元104的亮度水平，或者在显示单元104的开启状态与关断状态之间的切换。
图1b以移动设备100’的形式示意性地示出了被配置成应用根据本公开内容的构思的电子设备的另一示例。类似于图1a中示意性示出的示例电子设备，移动设备100’包括集成的指纹传感器102和具有触摸屏接口106的显示单元104。显示单元104位于移动设备100’的正面。在该实施方式中，指纹传感器102被布置在移动设备100’的侧面(即，“侧装式”)。
优选地并且对本领域技术人员明显的是，图1a至图1b中所示的移动设备100和100’还可以包括用于WLAN/Wi-Fi通信的第一天线、用于电信通信的第二天线、麦克风、扬声器和电话控制单元。当然，移动设备还可以包括有其他硬件元件。
还应当注意，可以关于多种类型的电子设备应用本发明，优选地是便携式电子设备，例如膝上型计算机、平板计算机、移动电话等。
关于所有的电子设备，例如图1a至图1b中所示的电子设备，指纹传感器102被布置为与适于控制指纹传感器102的控制单元电通信或无线通信。
因此，指纹传感器102可以被包括在包括控制单元(未示出)的指纹感测系统中。控制单元可以是独立的指纹感测系统的一部分，或者控制单元可以是主机电子设备的控制单元，即设备控制器。这样的设备控制器还可以被配置成向指纹感测设备102提供针对手指的认证请求。这样的认证请求可以例如涉及请求访问，即访问该电子设备或采用指纹传感器的任何其他设备，或者对交易授权等。控制单元随后可以接收来自指纹传感器设备102的认证信号。如果认证信号指示认证成功，则可以执行至少一个动作。
参照图2，概念性地示出了指纹传感器102的一定程度上的放大图。在采用电容式感测技术的情况下，指纹传感器102被配置成包括大量感测元件，这些感测元件优选地被布置为二维阵列。该二维阵列的尺寸可以取决于所计划的实现方式，并且在实施方式中使用了160×160像素。当然可以具有其他尺寸并且在本发明的范围内，包括与以上示例相比具有较少像素的二维阵列。在图2中由附图标记202指示单个感测元件(也称为像素)。
图3a概念性地示出了根据本公开内容的实施方式的方法。图3示出了一个时间图，其中一个轴上是设备控制器的活动水平并且另一个轴上是时间。在活动水平的轴上，指示了与设备控制器的至少部分活动模式对应的至少部分活动水平302以及与设备控制器的至少部分非活动模式对应的至少部分非活动水平304。
在图3a所示的时序图中，假设设备控制器处于其至少部分非活动模式304直到时间t1，在时间t1时例如用户输入使设备控制器转换到至少部分活动模式302。设备控制器具有使设备控制器转换回到至少部分非活动模式304的预定超时。T睡眠指示将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的超时限制的终结，因此从t1至t睡眠的持续时间限定了该超时限制。
在图3a中示出、并且由从t1至t2的持续时间给出了第一时间限制ΔT1，并且第一时间限制ΔT1短于由t睡眠指示的将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的超时限制。如果当在时间t2处达到第一时间限制ΔT1时，由与设备控制器一样被包括在同一电子设备中的指纹传感器检测到手指，则设备控制器被维持在至少部分活动模式302至少直至达到第二时间限制ΔT2，这里在时间t3处达到第二时间限制ΔT2。然后，在t睡眠处终止的超时限制被忽略。
当在时间t3处达到第二时间限制ΔT2时，使用指纹传感器确定手指是否仍然存在于指纹传感器上。如果当在时间t3处达到第二时间限制ΔT2时可以断定手指存在于指纹传感器上，则再次设置第二时间限制ΔT2并且接下来在时间t4处达到该时间限制。设备控制器再次被维持在至少部分活动模式302至少直至再次达到第二时间限制ΔT2，这次是在时间t4处。只要在每次达到第二时间限制ΔT2的终结时检测到手指，就通过开启对第二时间限制的使用并且将设备控制器维持在至少部分活动模式来继续上述过程。
在某一点，当已经达到第二时间限制时，可以确定手指不存在于指纹传感器上，如图3a中的时间tN处所示。在这样的情况下，设备控制器从至少部分活动模式302转换到至少部分非活动模式304。
在图3a的示例时序图中，第二时间限制ΔT2被示为比第一时间限制ΔT1长。然而，在其他可能的实现方式中，第二时间限制ΔT2可以短于第一时间限制ΔT1或等于第一时间限制ΔT1。
图3b至图3c分别示出了另一时序图，其与图3a中的时序图的不同仅在于时间tN处没有检测到手指之后。在参照图3b描述的实施方式中，设备控制器被维持在至少部分活动模式至少直至在时间tN+1处达到第三时间限制(ΔT3)，在时间tN+1处未检测到手指。当在时间tN+1处达到第三时间限制时，再次检查指纹传感器是否能够检测到手指。
如图3b所示，在时间tN+1处，在确定手指不存在于指纹传感器上的情况下，将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式。
然而，如图3c所示，在确定手指再次存在于指纹传感器上的情况下，则设备控制器被维持在至少部分活动模式至少直至达到第二时间限制，并且该方法返回到如上参照图3a所述那样使用第二时间限制。通过图3b至图3c中描述的实施方式，允许用户从指纹传感器暂时移开他/她的手指且不存在设备控制器过早地转换到至少部分非活动模式的风险。
可以根据各种协议来执行对于检测到手指的确定，例如使用单个检测样本(即，单次探测)，或使用若干检测样本(多次探测)。
图4示出了确定指纹传感器上手指的存在的一种可能方式。当达到第一时间限制ΔT1时，通过如线402所示多次探测手指的存在来确定手指存在。换句话说，指纹传感器尝试检测手指若干次(例如5至10次)，并且只有在由线402指示的若干次中的每一次都检测到手指，或者在若干探测次数中的至少大部分检测到手指时，才断定当达到第一时间限制ΔT1时存在手指。
此外，当达到第二时间限制ΔT2时，通过单次404探测手指的存在来确定存在手指。以该方式，首先确定手指被维持在指纹传感器上持续预定时间段406，在该预定时间段期间指纹传感器检测到手指若干次。然后可以假设用户意在将他/她的手指放在指纹传感器上，并且因此将设备控制器维持在至少部分活动模式302。为了减少能量消耗，当达到第二时间限制ΔT2时，指纹传感器随后仅探测单次404以确定手指存在与否。
应当理解，采样频率和样本数目可以与图4的概念图中所示的不同。此外，探测和手指存在的实际确定的时序可以以彼此之间的任意延迟来执行，但是优选地，紧接在探测之后执行存在的确定。
图5以框图示出了电子设备500。该电子设备包括指纹传感器102，该指纹传感器102包括用于检测手指存在的装置。设备控制器502连接至指纹传感器以接收指示指纹传感器上手指的存在的信号。如参照以上附图所描述的，如果指纹传感器102检测到手指，则设备控制器502可以被维持在至少部分活动模式。此外，设备控制器502被配置成控制显示单元104的亮度状态。例如，在设备控制器502处于至少部分活动模式时，其可以控制显示单元104使其处于具有相对高亮度的状态。此外，当设备控制器502处于至少部分非活动模式时，其可以控制显示单元104使其处于具有相对低亮度的状态。
图6是根据本公开内容的实施方式的方法步骤的流程图。如步骤S602所示，首先确认设备控制器处于至少部分活动状态。当达到第一时间限制时，在步骤S604中确定指纹传感器上是否存在手指。第一时间限制低于或等于将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式的超时限制，使得当达到第一时间限制时设备控制器仍然处于至少部分活动模式。如果指纹传感器没有检测到手指，则设备控制器可以在第一时间限制等于设备控制器的超时时间限制的情况下直接转换(S606)到至少部分非活动模式，或者在达到超时时间限制之后转换(S606)到至少部分非活动模式。
如果在步骤S604中检测到手指，则将设备控制器维持(S608)在至少部分活动模式至少直至达到第二时间限制。
当达到第二时间限制时(S609)，在步骤S610中再次确定手指是否存在于指纹传感器上。在断定指纹传感器上手指的存在时，则在步骤S612中将设备控制器再次维持在至少部分活动模式至少直至再次达到第二时间限制，并且该方法在步骤S609中重新开始。
然而，当在步骤S610中确定手指不存在于指纹传感器上时，则将设备控制器从至少部分活动模式转换S614到至少部分非活动模式。
图7是根据本公开内容的另外的实施方式的方法步骤的流程图。图7中的流程图包括参照图6描述的步骤并且共享附图标记并且这里将不再重复。除了图6中的方法步骤之外，图7中描述的实施方式包括当在步骤S610中确定指纹传感器上不存在手指时，将设备控制器维持S708在至少部分活动模式至少直至达到第三时间限制。当达到第三时间限制时(S709)，在步骤S710中再次确定手指是否存在于指纹传感器上。如果在步骤S710中确定手指不存在于指纹传感器上，则在步骤S614中将设备控制器从至少部分活动模式转换到至少部分非活动模式。然而，如果在步骤S710中确定手指存在于指纹传感器上，则该方法返回至步骤S612并且再次重复进行将设备控制器维持在至少部分活动模式至少直至达到第二时间限制。
图8是根据本公开内容的又一实施方式的方法步骤的流程图。首先，在当在图6或图7中的步骤S604中达到第一时间限制或S610中达到第二时间限制中任一者时已经确认手指存在的情况下，设备控制器被维持在至少部分活动模式(来自图6和图7的步骤S608和S612)。在确认指纹传感器上存在手指时，随后在步骤S813中指纹传感器获取触摸指纹传感器的手指的指纹的指纹图像。基于该指纹图像，在步骤S814中确定指纹表示。将指纹表示与存储的指纹模板的集合进行匹配(S815)。在确定指纹表示与至少一个存储的指纹模板相匹配的情况下，在步骤S816中利用该指纹表示来更新存储的指纹模板的集合。
如果存在可用于其他模板的存储空间，则可以通过将新确定的指纹表示添加到所存储的指纹模板的集合中来执行该组存储的指纹模板的更新，或者新确定的指纹表示可以替换该组指纹模板中的先一模板。可以通过例如选择具有最低使用频率的模板(即，最不经常用于指纹匹配的模板)来确定替换哪个模板，并且用新确定的指纹表示来替换该模板。
可以以各种方式来执行对指纹传感器上手指的存在的确定。例如，可以使用指纹传感器的感测元件(即“像素”)的子集来检测手指。在使用电容式指纹传感器的情况下，其可以包括电容式感测元件，每个电容式感测元件提供指示该特定感测元件与接触传感器表面的手指表面之间的电容耦合的量度。然后可以将该电容耦合用作检测手指的存在的量度。
确定手指存在的另一可能性是使用布置在感测元件阵列(即，像素阵列)旁边的电容式手指检测结构。这样的电容式手指检测结构将提供指示该特定手指检测结构与接触该手指检测结构的手指表面之间的电容耦合的量度。以该方式，手指检测将不需要像素阵列。在WO 2017/058081中公开了这样的手指检测，以引用方式将其并入本文中。
应当理解，用于确定指纹传感器上手指的存在的各种其他方法也是可能的并且在本公开内容的范围内。
设备控制器(或本公开内容的任何其他控制单元)可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。设备控制器还可以或者替代地分别包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或数字信号处理器。当设备控制器包括可编程设备(例如，上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)时，处理器还可以包括控制可编程设备的运行的计算机可执行代码。
本公开内容的功能可以使用现有的计算机处理器来实现，或者通过为此目的或其他目的而结合的用于适当系统的专用计算机处理器来实现，或者通过硬连线系统来实现。本公开内容的范围内的实施方式包括程序产品，该程序产品包括用于承载或者在其上存储有机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这样的机器可读取介质可以是可以由通用计算机或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何可用的介质。作为示例，这样的机器可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光盘存储器、磁盘存储器或者其他磁存储设备、或者可以用于以机器可执行指令或者数据结构的形式承载或者存储期望的程序代码、并且能够被通用计算机或专用计算机或具有处理器的其他机器访问的任何其他介质。当通过网络或其他通信连接(硬连线、无线、或者硬连线或无线的组合)将信息传送或提供到机器时，该机器适当地将连接视为机器可读取介质。因此，任何这样的连接被适当地称为机器可读取介质。以上的组合也被包括在机器可读取介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机器来执行特定功能或者功能组的指令和数据。
尽管附图可以示出顺序，但是步骤的顺序可以与所描绘的顺序不同。此外，两个或更多个步骤可以同时执行或者有部分同时发生。这样的变型将取决于选择的软件和硬件系统以及设计者的选择。所有这样的变型在公开内容的范围内。同样，软件实现方式可以通过标准程序设计技术来实现，其中通过基于规则的逻辑及其他逻辑来实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤及决定步骤。
此外，根据对附图、本公开内容和所附权利要求书的研究，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现对所公开的实施方式的变型。此外，在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“a”或“an”不排除多个。

Claims (15)

1.一种用于控制包括指纹传感器(102)的电子设备(100；100’；500)的设备控制器(502)从正常功率模式(302)转换到相对于所述正常功率模式的低功率模式(304)的方法，所述方法包括：
-当达到第一时间限制时，确定(S604)所述指纹传感器上是否存在手指，所述第一时间限制低于或等于将所述设备控制器从所述正常功率模式转换到所述低功率模式的超时限制，使得当达到所述第一时间限制时所述设备控制器仍然处于所述正常功率模式；
-在已经断定所述指纹传感器上手指的存在的情况下，将所述设备控制器维持(S608)在所述正常功率模式至少到达到第二时间限制，
其中，重复以下步骤直到确定所述指纹传感器上不存在手指：
当达到所述第二时间限制时，确定(S610)手指是否仍然存在于所述指纹传感器上，其中，
在已经断定所述指纹传感器上所述手指的存在的情况下，将所述设备控制器维持(S612)在所述正常功率模式至少到再次达到所述第二时间限制，或者
在确定所述指纹传感器上不存在手指的情况下，将所述设备控制器维持(S708)在所述正常功率模式至少到达到第三时间限制；并且
当达到所述第三时间限制时，确定(S710)手指是否再次存在于所述指纹传感器上，其中，
在确定所述指纹传感器上不存在手指的情况下，将所述设备控制器从所述正常功率模式转换(S614)到所述低功率模式，或者
在确定手指再次存在于所述指纹传感器上的情况下，
返回到将所述设备控制器维持(S612)在所述正常功率模式至少到达到所述第二时间限制的重复步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二时间限制等于所述第一时间限制。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二时间限制比所述第一时间限制长。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当达到所述第一时间限制时确定所述指纹传感器上是否存在手指包括：
-以采样速率多次(402)探测所述指纹传感器上手指的存在，其中，在所述多次探测的每一次或至少大多数探测确定手指存在的情况下，断定手指存在于所述指纹传感器上。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当达到所述第二时间限制时确定所述指纹传感器上是否存在手指包括单次(404)探测手指的存在。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述电子设备包括显示单元(104)，所述方法包括：
-在所述设备控制器处于所述正常功率模式时控制所述显示单元处于具有高亮度水平的状态，以及
-在所述设备控制器处于所述低功率模式时控制所述显示单元处于具有相对于所述高亮度水平的低亮度水平的状态。
7.根据权利要求1或2所述的方法，包括：
在达到所述第一时间限制之后或达到所述第二时间限制之后已经确认手指的存在的情况下，
-获取(S813)存在于所述指纹传感器上的手指的指纹的指纹图像，
-基于所述指纹图像确定(S814)指纹表示，
-将所述指纹表示与存储的指纹模板的集合进行匹配(S815)，其中，
在确定所述指纹表示与至少一个存储的指纹模板相匹配的情况下，
-利用所述指纹表示来更新(S816)所述存储的指纹模板的集合。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，更新所述存储的指纹模板包括：
-将所述指纹表示添加到所述指纹模板的集合。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，更新所述存储的指纹模板包括：
-用所述指纹表示代替所述存储的指纹模板的集合中的一个指纹模板。
10.一种电子设备(100；100’；500)包括：
-指纹传感器(102)，其被配置成获取指纹图像数据并且检测手指的存在；
-设备控制器(502)，其被配置成以正常功率模式或相对于所述正常功率模式的低功率模式运行；
其中，所述电子设备被布置成：
-当达到第一时间限制时，确定所述指纹传感器上是否存在手指，所述第一时间限制低于或等于将所述设备控制器从所述正常功率模式转换到所述低功率模式的时间限制，使得当达到所述第一时间限制时所述设备控制器仍然处于所述正常功率模式；
-在已经断定所述指纹传感器上手指的存在的情况下，将所述设备控制器维持在所述正常功率模式至少到达到第二时间限制，其中，在所述设备控制器处于所述正常功率模式的情况下进行下述操作：
每次达到所述第二时间限制时，确定手指是否存在于所述指纹传感器上，其中，
在所述指纹传感器已经断定所述指纹传感器上手指的存在的情况下，将所述设备控制器维持在所述正常功率模式至少到再次达到所述第二时间限制，或者
在确定所述指纹传感器上不存在手指的情况下，将所述设备控制器维持在所述正常功率模式至少到达到第三时间限制；以及
当达到所述第三时间限制时，确定手指是否再次存在于所述指纹传感器上，其中，
在确定手指不存在于所述指纹传感器上的情况下，将所述设备控制器从所述正常功率模式转换到所述低功率模式，或者
在确定手指再次存在于所述指纹传感器上的情况下，
返回以在每次达到所述第二时间限制时将所述设备控制器维持在所述正常功率模式。
11.根据权利要求10所述的电子设备，包括显示单元(104)，所述显示单元(104)被配置成在所述设备控制器处于所述正常功率模式时处于具有高亮度水平的状态，并且在所述设备控制器处于所述低功率模式时处于具有相对于所述高亮度水平的低亮度水平的状态。
12.根据权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述电子设备是便携式电子设备，并且所述指纹传感器被安装在所述便携式电子设备的侧面。
13.根据权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述电子设备是便携式电子设备，并且所述指纹传感器被安装在所述便携式电子设备的背面。
14.根据权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述电子设备是移动电话。
15.根据权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述指纹传感器是电容式指纹传感器。
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