TW200809655A - Activation device - Google Patents

Description

200809655 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本揭示與電子裝置的啓動有關。 ' 【先前技術】 ' 電子裝置可具有不同的操作狀態，諸如啓動狀態及去 啓動狀態。啓動狀態例如包括操作狀態，在此狀態中，電 I 子裝置的功能完整。反之，去啓動狀態例如包括電子裝置 在省電模式中的狀態，例如待命模式。電子裝置例如可經 由預定的啓動輸入，例如按下輸入鍵或多個輸入鍵的組合 、致動一開關、或打開電子裝置的蓋子等，從去啓動狀態 被啓動。不過，這些啓動裝置易被輸入鍵的無意致動而被 意外啓動，及/或增加電子裝置的尺寸。 【發明內容】 Φ 本文揭示一種根據感應器的啓動裝置及啓動處理，諸 如指紋感應器。在一實施中，啓動裝置被組構成將電子裝 置啓動至啓動模式。該啓動裝置例如包括感應器、濾波器 、及臨限値偵測器。感應器可產生反應指紋之脊與谷的電 子信號。濾波器可接收電信號並對該電信號濾波，以產生 經過濾波的電信號。臨限値偵測器可接收該經過濾波的電 信號，且若該經過濾波的電信號超過臨限値，即提供啓動 信號。在一實施中，該濾波器包括帶通濾波器，若在預定 的時間周期期間該經過濾波的電信號超過該臨限値，即產 -4- 200809655 (2) 生啓動信號。 在一實施中，啓動處理偵測指紋之脊與谷的通過，並 產生對應的電信號。該電信號被濾波以產生經過濾波的電 信號，當經過濾波之電信號的平均位準超過臨限値一預定 ’ 的時間周期，即產生啓動信號。 【實施方式】 較佳實施例詳細描述： 圖1描繪配備感應器1 2的可攜式電子裝置1 0。在一 實施中，可攜式電子裝置10可以是行動電話，且感應器 1 2可以是指紋感應器。在圖1中，行動電話1 〇例如可具 有待機功能以使能量消耗減至最小。裝置1 0可包括在閒 置一預定時間周期後，自動切換到待機模式的硬體及/或 軟體。所示的行動電話1 〇包括指紋感應器1 2及相關電路 ，以確保使用者的識別及由使用者認可的操作。 在一實施中，指紋感應器1 2包含一掃描感應器，其 包括一具有數行多個像素的窄棒，其提供連續的指紋影像 資料，如同指紋被掃描。 經由結合所提供的指紋影像資料可重建指紋的表示。 此類型的感應器12例描述於專利FR-A-2 749 95 5。 在一實施中，當電子裝置1 〇在待機模式時，指紋感 應器1 2可不動作。不過，部分的感應器1 2可保持在動作 狀態以使啓動功能容易。在一實施中，可使指紋感應器1 2 中的一或多個像素保持在動作狀態。 200809655 (3) 指紋感應器12例如可以是熱電或壓電（熱電或壓電材 料通常具有熱電或壓電特性）敏感膜感應器，亦即，感應 器中的像素對與敏感膜直接或幾乎直接接觸之指紋之脊的 温度或壓力敏感’且同樣地對脊不存在的部分敏感，即指 ' 紋的谷。 ' 用來恢復動作的一或多個像素，即保持在動作狀態的 一或多個像素，可置於指紋偵測像素的棒旁，或是該棒本 0 身的一部分。在第二實施中，提供讀取來自這些用來恢復 動作之像素之信號的處理，以便不需要整條棒都保持在動 作狀態。 圖2描繪感應器1 2例的橫斷面視圖。一手指掃過感 應器1 2。感應器的橫斷面視圖描繪具有三個像素行L i， L2，L3的棒，以及用於恢復動作的毗鄰像素Pr。該再激活 像素P r例如可與該棒上的其它像素類似。在一實施中， 該毗鄰像素Pr是一獨立像素，且每側的尺寸大約5 0微米 φ 。不過，也可使用其它尺寸的像素。 來自像素Pr之信號的處理如圖3所示，其爲啓動控 制電路例的方塊圖。 激活像素Pr供應代表指紋之脊與谷捲動的信號給當 電子裝置1 0在待機模式時仍保持動作的放大器A。來自 放大器A的信號被傳送給濾波器FB。濾波器FB例如可帶 通濾波來自像素Pr的信號，僅保留包括在兩頻率F 1與F2 間的頻譜。包括在F1與F2間的頻率經過選擇，以便F1-F2的區間內包含絕大多數代表以預期之速率移動橫過像 -6 - 200809655 (4) 素之手指之指紋之脊與谷之信號主要的變化頻率。例如， 預期的速率大約4至40cm/s。這些値可做爲一例，因其代 表某人以他或她的手指掃過感應器以要求再啓動設備之手 指的真實移動。不過，也可以使用其它速率。頻率F1與 ' F2的選擇，可根據指紋尺寸及所選擇的速率。例如，如 • 果典型指紋的谷間距是450微米，頻率F1與F2可具有以 下的數量級：F1從100至200Hz，及F2從1 000至3 000 Hz。 ® 帶寬濾波器FB例如可包含串連在帶寬濾波器前的單 個電容器，用以消除音頻頻率，包括信號的連續分量，該 電容器可消除或減少低於F 1的頻率，且可組構帶寬濾波 器以減少或消除F 2以上的頻率，亦即，該些頻率不高度 代表有意掃過感應器的手指。 經過濾波的信號提供給偵測器RD。在一實施中，偵 測器RD例如可包含平均値偵測器RD。在一實施中，平均 0 値偵測器RD根據帶寬濾波器FB輸出之低頻濾波及整流 的信號產生輸出信號。在本說明書中，所稱的平均値偵測 器是做最廣義的解釋，其可以是平均値偵測器或峰値偵測 器。就此方面一般來說，平均値偵測器供應的信號代表經 ^ 過濾波之信號變動的總平均振幅。 平均値偵測器RD的輸出施加到臨限値偵測器DTH ^ 如果該平均値超過決定的臨限値，該偵測器DTH供應一 信號用來再啓動整個行動裝置1〇或它的子系統。如果該 平均値未超過此臨限値，則認爲沒有請求再啓動，且偵測 200809655 (5) 器DTH不供應再啓動信號。 偵測信號不存在是因爲手指沒掃過感應器1 2、失敗的 掃過、掃動太慢、或掃動太快等事實造成。在任何情況中 ，裝置10都不會被再啓動，且等待手指的另一次掃過。 ' 圖4是啓動控制電路另一例的方塊圖。在圖4的電路 ' 中，除了臨限値偵測器DTH被連接到能偵測臨限値偵測 器DTH之輸出信號存在之最短持續期間的電路DD之外’ 其餘與圖3的電路類似。電路DD例如可以接收來自DTH ^ 的偵測信號，接著觸發關於該偵測信號延遲Tmin之脈衝 的傳送（單穩正反器可處理此功能）。例如，AND邏輯閘可 接收該偵測信號及該延遲的脈衝。因此，只有當臨限値偵 測器之信號的存在超過持續期間Tmin，才會產生再啓動 信號。如果來自臨限値偵測器DTH的信號在Tmin之前停 止，則不會發送再啓動信號。 在另一實施中，使用者可要求手指以相反的方向掃過 0 兩次。該再啓動電路例如可利用一時間相關的序列偵測器 。例如，再啓動電路可包括具有與時間相關之序列樣板的 構造：來自臨限値偵測器的信號必須與此樣板一致才能觸 * 發再啓動信號。典型上，再啓動電路可包括用來執行演算 * 法的硬體及/或軟體，除非滿足以下條件，否則該演算法 不會致使再啓動信號被發送： -無該臨限値的溢値（不超過）至少0.5秒； -接著偵測到溢値至少〇. 1秒且至少0.5秒； -接著溢値消失至少0.1秒且至少0.5秒； -8- 200809655 (6) -接著偵測到溢値至少0·1秒且至少〇·5秒； -最後，任何溢値消失至少〇. 1秒。 上述例示演算法偵測的條件即代表使用者的手指在兩 個方向掃動。也可以使用其它的時間周期。 因此，在此例的實施中，如果臨限溢値偵測器供應溢 値信號的持續期間落於持續期間的初始範圍內，接著，在 持續期間的第二範圍內包括沒有任何溢値信號的持續期間 ，最後，接著，在持續期間的第三範圍內另包括另一溢値 信號的持續期間，則再啓動電路能發送啓動模式切換信號 。這3個範圍可與上例中所示相同；也可使用其它範圍。 在另一實施中，對手指之掃動敏感的感應器不僅包括 第一激活像素Pr，還包括第二激活像素Pi*’。來自這兩個 像素的信號供應給手指掃動方向偵測電路DS。此電路可 根據來自每一像素與時間相關之信號間的關聯。如果在來 自Pr的時間相關信號與來自Pr'延遲一段時間間隔dT的 時間相關信號間發現有強關聯，則此關聯指示像素Pr’在 像素Pr之前見到手指。反之，如果在來自Pi·’的時間相關 信號與來自Pr’被延遲之信號間發現有強關聯，則此表示 像素Pr在像素Pr’之前見到手指。該關聯可尋找數個連續 的延遲dT, 2dT，等，直至發現重大的關聯。該關聯可包括 減去該兩信號某一時間周期，並計算該時間的信號能量差 〇 手指通過的方向一被決定，即可安排各事項以使只有 在手指掃過的每一方向被偵測及濾波之信號的平均位準超 -9- 200809655 (7) 過臨限値一最小的預定持續期間’該再啓動信號 〇 也可考慮其它的實施，例如，要求手指掃過 2次。 • 在一實施中，濾波FB與偵測DTH功能及演 ' 將放大器A輸出的信號數位化以便數位地實施。 施所用到的矽表面，可比根據電容器與電阻器的 | 器少，且可提供更實用的樣板調整，因可使用揮 發的記憶體暫存器程式化。 不過，也可使用類比實施。本說明書的描述 明的最佳模式，並提供描述本發明的例子，並使 技術之人士能製造及使用本發明。本書面描述並 明精確地限制在所提出的項目。因此，雖然已參 提出的例子詳細描述了本發明，但熟悉一般技術 對這些例子做變更、修改及衍生，不會偏離本發 【圖式簡單說明】 圖1描繪配備感應器的可攜式電子裝置。 圖2描繪感應器例的橫斷面視圖。 圖3是啓動控制電路例的方塊圖。 圖4是啓動控制電路另一例的方塊圖。 【主要元件符號說明】 才被發送 3次代替 算法，是 以數位實 類比濾波 發或不揮 提出本發 熟悉一般 非將本發 考前文所 之人士可 明的範圍 -10- 200809655 (8) 1 0 :可攜式電子裝置 12 :感應器 A :放大器 FB :濾波器 ' RD :偵測器 ' DTH :臨限値偵測器

Pr :激活像素

DS :方向偵測電路

Claims (1)

1. 200809655 (1) 十、申請專利範圍 1 ·一種用於再啓動具有啓動模式及待機模式之電子設 備的裝置，此裝置被設計用來將設備從待機模式切換到啓 動模式，該裝置包含一基本的感應器，能夠供應對應於從 ^ 感應器前掃過之指紋之脊與谷之可變位準的電信號，一帶 ' 寬濾波器，接收該電信號，並提供一經濾波且在決定之頻 帶外之變化被衰減的信號，以及一平均信號位準臨限値偵 Φ 測器，用來在只有該經濾波之信號在一預定最小時間周期 期間超過一預定臨限値時，才提供用於再啓動該設備的啓 動模式控制信號。 2.如申請專利範圍第1項的再啓動裝置，其中該基本 的感應器包括一尺寸小於指紋之脊與谷間通常之間隙的敏 感區帶，典型的尺寸小於100微米。 3 .如申請專利範圍第1項的再啓動裝置，其中該裝置 包括如果該經濾波之信號溢出臨限値的持續期間包括在兩 φ 預定値間，即致使該啓動模式控制信號之發送的機構。 4.如申請專利範圍第1項的再啓動裝置，其中該裝置 包括如果該平均信號臨限値偵測器指示臨限値之溢出持續 期間落於持續期間之初始範圍內，接著在持續期間的第二 範圍內包括無任何溢値的持續期間，最後接著是在持續期 間的第三範圍內包括另一溢値的持續期間，即致使該啓動 模式控制信號之發送的機構。 5 ·如申請專利範圍第1項的再啓動裝置，其中該基本 感應器具有至少一個與該第一個敘述之敏感區帶類似的第 -12 - 200809655 (2) 二敏感區帶（Pr，），每一敏感區帶供應各自的丨s號’且其中 該再啓動裝置包括的該機構用於： -從該兩信號決定該指紋的移動方向； -如果在決定的時間間隔內偵測到至少兩手指連續在 不同的方向掃動，且在此時間間隔內，如果來自該敏感區 ’ 帶至少其中一者之每次掃動的信號高於該臨限値一段最小 的持續期間，即允許該啓動模式控制信號的發送。 $ 6.如申請專利範圍第1項的再啓動裝置，其中該感應 器是壓電或熱電技術膜感應器、或電容偵測感應器、或使 用射頻信號的主動偵測感應器，或使用發射或反射的光學 感應器。 7. —種用於再啓動具有啓動模式及待機模式之電子裝 置的程序，該程序包含以下步驟： -當指紋在感應器的前面移動時’偵測該指紋之脊與 谷的通過，即對此移動敏感，並產生對應於此移動的可變 φ 位準信號， -在一帶寬濾波器內濾波該可變位準的信號’以衰減 在該感應器前方掃動之指紋在既定頻帶特徵外部之信號的 變化， -以及當該經過濾波之信號的平均位準超過決定之臨 限値一段決定之最小時間周期時’供應一啓動模式控制信 號。 8. 如申請專利範圍第7項的程序，包含手指在第一方 向接著在第二方向之通過的偵測’該啓動模式控制信號只 -13- 200809655 (3) 有當手指在每一方向通過之該經過濾波之信號的該平均位 準超過該臨限値一段最小預定時間時才會被供應。 9. 一種電子設備，該電子設備具有啓動模式及待機模 式，且具有一提供使用之安全性的指紋辨識器，該電子設 備包含用來再啓動該設備之如申請專利範圍第1項的裝置 ，其中該裝置的基本感應器包含形成在該指紋辨識器中的 至少一個敏感像素，當該指紋辨識器中的其餘像素在待機 模式中時，該至少一個像素被保持在啓動模式。