TWI756208B - 使用者認證裝置和其輸入感測模組及使用者認證方法 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置包括輸入感測模組及控制模組。輸入感測模組包括與手掌接觸的感測面及感測面具有三維形狀。控制模組比較輸入感測模組感測的輸入手掌資訊與使用者手掌資訊，其中當輸入手掌資訊與使用者手掌資訊一致的數據點數目大於或等於預定參考數目時，控制模組輸出認證訊號。

Description

使用者認證裝置和其輸入感測模組及使用者認證方法
本發明的例示性實施例關於使用者認證裝置和其輸入感測模組及使用者認證方法。特別是，例示性實施例關於能感測關於使用者手掌資訊之使用者認證裝置、使用者認證裝置的輸入感測模組及認證使用者的方法。
為了取用物件，例如電子裝置、車子、建築物等，通常需要使用者認證。一般來說，需要輸入密碼以取用電子裝置，需持有車鑰匙以啟動車子及需鑰匙或輸入密碼以進入建築物。
上述的使用者認證需要使用者進行個別的認證程序。亦即，使用者採取特定行動以執行各認證程序。
在本先前技術中揭露的上述資訊僅用於增加對本發明概念的理解，且因此其可包含不構成對於本國所屬技術領域中具有通常知識者而言為習知的先前技術的資訊。
例示性實施例提供使用者認證裝置，使用者認證裝置能依據使用者的行為準確認證使用者。
例示性實施例也提供安置在使用者認證裝置中的輸入感測模組。
例示性實施例也提供一種不需使用者明瞭使用者認證程序的認證使用者的方法。
其他態樣將於下述說明中詳細闡述，且部分將從本揭露文中顯而易見或可從實施本發明概念時得知。
例示性實施例揭露一種包括輸入感測模組及控制模組的使用者感測裝置。輸入感測模組包括與手掌接觸的感測面及感測面具有三維形狀。控制模組比較輸入感測模組感測的輸入手掌資訊與使用者手掌資訊，其中當輸入手掌資訊與已儲存的使用者手掌資訊一致的數據點數目大於或等於預定參考數目時，控制模組輸出認證訊號。
例示性實施例也揭露一種認證使用者的方法，其包括：在輸入感測模組的感測面上感測使用者的手掌為輸入，感測面具有三維形狀；比較從輸入感測模組感測的輸入手掌資訊和先前儲存在記憶體的使用者手掌資訊；以及當輸入手掌資訊與已儲存的使用者手掌資訊一致的數據點數目大於或等於預定參考數目時，產生認證訊號。
例示性實施例也揭露包括可撓性基座件、複數個感測電極及可撓性保護件之輸入感測模組。複數個感測電極設置於可撓性基座件之上。可撓性保護件設置於可撓性基座件之上及保護複數個感測電極。可撓性保護件具有與使用者手掌接觸的三維感測面。
前文的一般性描述及下文的詳細描述是例示性和解釋性，以及旨在提供對申請專利範圍的專利標的的進一步解釋。
100:使用者認證裝置
110,110-1,110-2,110-3:輸入感測模組
120:控制模組
121:訊號處理器
123:資訊決定器
124:認證訊號傳輸器
1000:電子裝置控制系統
1100:中央控制模組
122,1200:記憶體
1300:功能性電子模組
1300-1:動力控制模組
1300-2:駕駛控制模組
1300-3:聲音控制模組
1300-4:安全控制模組
1300-5:方便設定控制模組
S10,S20,S30,S40,S50,S51,S52,S53:步驟
AC:空調機
BM:可撓性基座件
CB:手枕箱
DG:門把
FPL,SL:間距
F1:姆指
F1-P1:姆指的第一指關節
F1-P2:姆指的第二指關節
F2:食指
F2-P1:食指的第一指關節
F2-P2:食指的第二指關節
F2-P3:食指的第三指關節
F2-E:食指的邊緣
F3:中指
F3-P1:中指的第一指關節
F3-P2:中指的第二指關節
F3-P3:中指的第三指關節
F3-E:中指的邊緣
F4:無名指
F4-P1:無名指的第一指關節
F4-P2:無名指的第二指關節
F4-P3:無名指的第三指關節
F4-E:無名指的邊緣
F5:小指
F5-P1:小指的第一指關節
F5-P2:小指的第二指關節
F5-P3:小指的第三指關節
F5-E:小指的邊緣
NV:導航系統
PC1:第一間距
PC2:第二間距
PL1,PL2,PL3:手掌線
PM:可撓性保護件
P1:第一部
P2:第二部
RD:廣播
SB:手煞車
SE:感測電極
SE1:第一感測電極
SE2:第二感測電極
SS:感測面
ST:座椅
SW:方向盤
TR:換檔桿
UIS:使用者認證系統
UH:使用者手掌
UP:手指
UF-P:指關節
VH:汽車
附圖係描繪本發明概念之例示性實施例，其併入且構成此說明書的一部分，以提供進一步理解本發明的概念，並與說明一同用於解釋本發明概念之示例原理。
第1圖係繪示本發明的例示性實施例的使用者認證系統的方塊圖。
第2圖及第3圖係繪示根據例示性實施例的與汽車一起使用的使用者認證系統圖。
第4圖係繪示根據例示性實施例的認證使用者的方法的流程圖。
第5圖係繪示根據例示性實施例的使用者認證裝置的控制模組的方塊圖。
第6A圖係繪示根據例示性實施例的處理訊號的方法圖。
第6B圖係繪示關於使用者手掌資訊圖。
第7A圖及第7B圖係繪示根據例示性實施例的使用者的手指在輸入感測模組上的視圖。
第8A圖係繪示根據例示性實施例的設有使用者認證裝置的汽車部件的透視圖。
第8B圖係繪示安裝在第8A圖中的汽車部件的輸入感測模組的透視圖。
第8C圖係繪示沿著第8B圖的I-I'截線的剖面圖。
第8D圖係繪示根據例示性實施例的在擴張狀態的輸入感測模組的視圖。
第9A圖、第9B圖及第9C圖係繪示使用者握住第8A圖中的汽車部件的各種例子的透視圖。
第10A圖、第10B圖及第10C圖係繪示汽車部件的形狀的各種輸入感測模組的例子的透視圖。
在下文敘述中，許多具體細節係為了說明的目的以提供對各種例示性實施例的完整理解。然而，應理解的是各種例示性實施例可不需具體細節或可具有一或多種等效配置而實施。在其他例子中，為了避免不必要地模糊各種例示性實施例而在方塊圖中顯示已知結構及裝置。
在附圖中，為清楚起見及描述的目的可誇大層、薄膜、面板、區域等的尺寸及相對尺寸。再者，相似元件符號係表示相似元件。
當一元件被稱為在另一元件或另一層「上(on)」或「連接至(connected to)」或「耦接至(coupled to)」另一元件或另一層時，其可直接在另一元件或另一層上、或直接連結至或耦接至另一元件或另一層，或可存在中間元件或中間層。然而，當一元件或一層被稱為「直接」在另一元件或層「上(directly on)」、「直接連接(directly connected to)」或「直接耦接(directly coupled to)」另一元件或層時，則不存在中間元件或中間層。為了本揭露的目的，「X、Y、Z中之至少其一(at least one of X,Y,and Z)」、「選自從X、Y以及Z所組成之群組中的至少其一(at least one selected from the group consisting of X,Y,and Z)」可理解為僅有X、僅有Y、僅有Z、或是兩個或兩個以上X、Y、Z之任意組合，例如 XYZ、XYY、YZ以及ZZ等。相似元件符號係表示相似元件。文中使用的用語「及/或(and/or)」包含一或多個所列舉的相關項目的任何以及所有組合。
雖然本文使用第一、第二等用語來描述各種元件、部件、區域、層及/或區段，這些元件、部件、區域、層及/或區段不應受這些用語所限制。這些用語用來區分一元件、部件、區域、層及/或區段與另一個元件、部件、區域、層及/或區段。如此，以下討論的第一元件、第一部件、第一區域、第一層及/或第一區段也可以稱為第二元件、第二部件、第二區域、第二層及/或第二區段，而不脫離本揭露的教示。
空間相關的用語，例如「之下(beneath)」、「下方(below)」、「下部(lower)」、「上方(above)」、「上部(upper)」以及其他相似用語，可用於本文中以用於描述性目的且以便描述說明圖式中所繪示之元件或特徵與另一元件或特徵的關係。除了圖式中描繪的方位之外，空間相關的用語旨在包含使用、操作及/或製造中設備之不同方位。例如，如將圖式中的設備翻轉，描述在其他元件或特徵「下方(below)」或「之下(beneath)」的元件將被定向為在其他元件或特徵的「上方(above)」。因此，例示性用語「下方(below)」可同時包含上方與下方的方向。此外，設備可轉向其他方位(例如，旋轉90度或其他方位)，且例如在此使用的空間相關描述用語應據此作相應的解釋。
文中使用的術語是為了描寫特定實施例的目的，並不是用以限制。除非上下文另有清楚地指示，文中使用的單數形式「一(a)」、「一(an)」、「該(the)」意指在也包括複數形式。再者，當說明書中使用的這些詞彙「包括(comprises)」、「包括(comprising)」、「包括(includes)」及/或「包含(including)」時，明確地說明指定的特徵、整體、步驟、操作、元件、構件及/或其群組的存 在，但是不排除一或更多的特徵、整體、步驟、操作、元件、構件及/或其群組的存在或附加。
各種例示性實施例藉由參照截面圖來描述，這些截面圖為理想的例示性實例及/或中間結構的示意圖。如此，可以預期例如因為製造技術及/或誤差所造成之繪示形狀的偏差。因此，本文揭露的例示性實施例不應侷限於特定繪示的區域形狀，而是包括，例如製造所致之形狀偏差。圖中所繪示的區域本質為示意性，且其形狀不意圖繪示出裝置區域的真實形狀，且不意圖受此限制。
除非其他定義，本揭露部分的所屬領域具有通常知識者對本文使用的所有用語(包含技術和科學用語)有相同意義。用語，例如定義在通用字典裡的用語，應該被詮釋成具有與其在相關領域的內文意思有一致性的意義，除非在此明確地定義，否則不應該詮釋成理想化或過於正式的意義解釋。
第1圖係繪示根據例示性實施例的使用者認證系統UIS的方塊圖。第2圖及第3圖係繪示根據例示性實施例的與汽車VH一起使用的使用者認證系統圖。第4圖係根據繪示例示性實施例的認證使用者的方法的流程圖。
在本例示性實施例中，將描述汽車VH為使用者認證系統UIS施加的裝置，但裝置不應限制在汽車VH。根據本例示性實施例，可施加使用者認證系統UIS於需使用者認證的其他裝置。
根據本例示性實施例，使用者認證系統UIS包括使用者認證裝置100及可操控地連接於使用者認證裝置100的電子裝置控制系統1000。在本例示性實施例中，電子裝置控制系統1000可為汽車控制系統，但不限制於此。
使用者認證裝置100包括輸入感測模組110及控制模組120。輸入感測模組110提供與使用者手掌接觸的感測面。感測模組100感測「手掌為輸 入」，其發生在輸入感測模組110的感測面上。於此，本文所使用的用語「手掌為輸入」意謂伸長手掌於輸入感測模組110的感測面上而發生的輕微觸碰、伸長手掌於輸入感測模組110的感測面施加預定壓力而發生的觸碰、手掌握住輸入感測模組110的感測面而發生出觸碰、部分手掌於輸入感測模組110的感測面上發生的輕微觸碰、伸長部分手掌於輸入感測模組110的感測面施加預定壓力而發生的觸碰或部分手掌握住輸入感測模組110的感測面而發生出觸碰。
控制模組120接收來自輸入感測模組110的電訊號，例如感測訊號。控制模組120從感測訊號中分析關於手掌的資訊(下文中，稱為輸入手掌資訊)。控制模組120比較輸入手掌資訊與先前儲存手掌資訊並根據比較結果輸出認證訊號。
使用者認證裝置100可安裝在汽車VH的各個元件上。如第2圖所示，使用者認證裝置100可安裝在門把DG上。如第3圖所示，使用者認證裝置可安裝在方向盤SW、換檔桿TR、手枕箱CB(console box)及手煞車的把手SB之其中至少一個。輸入感測模組110可提供感測面對應門把DG、方向盤SW、換檔桿TR、手枕箱CB及手煞車的把手SB的外觀。亦即，輸入感測模組110提供具有三維形狀的感測面。將在後文詳細描述具有三維形狀的感測面。
汽車控制系統1000包括中央控制模組1100、記憶體1200及功能性電子模組1300。功能性電子模組1300包括動力控制模組1300-1、駕駛控制模組1300-2、聲音控制模組1300-3、安全控制模組1300-4及方便設定控制模組1300-5。然而，功能性電子模組1300不應限制在上述提及的模組。
中央控制模組1100控制整個功能性電子模組1300和汽車VH的操作。中央控制模組1100接受從使用者認證裝置100來的認證訊號。中央控制模組1100包括對應使用者認證裝置100的傳輸器之接收器以接收認證訊號。中央控制模組1100可使用有線通訊及/或無線通訊傳輸認證訊號及接收從認證裝置100來的認證訊號。在本例示性實施例，例示性描述中央控制模組1100為外部電子模組以接收認證訊號，但本發明不限制於此。使用者認證裝置100可傳輸認證訊號給使用者認證系統UIS的控制系統，控制系統為使用者認證裝置100可適用的裝置。
記憶體1200儲存汽車所有人設定之汽車安全資訊。此安全資訊可包括功能性電子模組1300的資訊、關於智慧鎖具的資訊及關於對應複數個駕駛者的方便設定之資訊。汽車所有人可為複數個駕駛者之一。
動力控制模組1300-1提供動力給安置在汽車中的電子模組，以及駕駛控制模組1300-2控制換檔桿TR、手煞車SB及方向盤SW的操作。聲音控制模組1300-3控制包括音訊之聲音系統，以及安全控制模組1300-4控制門和窗戶的鎖住及解鎖。
方便設定控制模組1300-5控制安置在汽車中的各種電子裝置的操作。舉例來說，方便設定控制模組1300-5可控制導航系統NV的開和關、座椅的高度、廣播RD的頻道及空調機AC的溫度設定。然而，方便設定控制模組1300-5的控制目標不應限制於此。
下文中，將參考第4圖詳細描述認證使用者的方法。感測使用者手掌產生的輸入(S10)。於此，使用者可為坐在駕駛座的人或正要進入駕駛座握住門把DG的人。此外，當使用者坐在駕駛座上啟動汽車的引擎時觸碰或握住汽車中的各種部件，例如方向盤SW、換檔桿TR、手煞車SB及手枕箱CB，也可感 測輸入。安裝在汽車VH中的部件上的輸入感測模組110感測使用者的輸入及輸出感測訊號。
依據感測模組110的感測訊號偵測輸入手掌資訊(S20)。控制模組120轉換類比訊號為數位訊號及影像處理數位訊號，以偵測輸入手掌資訊。
比較偵測的輸入手掌資訊與先前儲存的手掌資訊(S30)。當比較結果顯示偵測的輸入手掌資訊與先前儲存的手掌資訊不一致(不相等)時，再次感測使用者的手掌為輸入(S10)。控制模組120從輸入感測模組110讀出新的感測訊號。當比較結果顯示偵測的輸入手掌資訊與先前儲存的手掌資訊一致(相等)時，控制模組120產生認證訊號及輸出已產生的認證訊號(S40)。
根據上述，當使用者進入汽車中且啟動汽車的引擎，可以使用者自然發生的行為進行使用者認證。根據本例示性實施例，使用者認證方法未需使用者的特定行為以達成使用者認證。
當完成使用者認證時，中央控制模組1100操作功能性電子模組1300(S50)。舉例來說，駕駛控制模組1300-2執行汽車駕駛模式(S51)。安全控制模組1300-4鎖住門鎖(S52)。中央控制模組1100比對收到的認證訊號與關於儲存在記憶體1200的複數個駕駛者的資訊，並接著根據對應匹配的駕駛者之方便設定資訊操作方便設定控制模組1300-5(S53)。舉例來說，根據關於方便設定的設定資訊，可控制座椅ST的高度、可操作空調機AC或可設定廣播RD的頻率。
第5圖係繪示根據例示性實施例的使用者認證裝置的控制模組的方塊圖。第6A圖係繪示根據例示性實施例的處理訊號的方法圖。第6B圖係繪示關於使用者手掌資訊圖。第7A圖及第7B圖係繪示根據例示性實施例的使用者手指在輸入感測模組上的視圖。
參考第5圖，根據本例示性實施例，控制模組120包括訊號處理器121、記憶體122、資訊決定器123及認證訊號傳輸器124。在本例示性實施例中， 中央控制模組1100可以無線的方式接收從認證裝置100來的認證訊號或傳輸認證訊號給認證裝置100，且在此狀況下可省略認證訊號傳輸器124。
訊號處理器121從輸入感測模組110提供的感測訊號產生輸入手掌資訊。亦即，訊號處理器121產生關於手掌輸入的資訊到輸入感測模組110。
記憶體122儲存使用者的手掌資訊。記憶體122可儲存關於各使用者的手掌資訊。
資訊決定器123比較記憶體122儲存的使用者手掌資訊和輸入手掌資訊。資訊決定器123根據比較結果產生認證訊號。
認證訊號傳輸器124接收認證訊號。認證訊號傳輸器124轉換認證訊號為適合傳輸到中央控制模組1100的訊號(參考第1圖)及傳輸已轉換的訊號。 認證訊號傳輸器124可包括藍芽模組、區域通訊模組、紫蜂(Zigbee)通訊模組或其相似物。
下文中，將參考第6A圖及第6B圖詳細描述由訊號處理器121執行的訊號處理。
參考第6A圖，使用者手掌UH為輸入感測模組110的感測面SS之輸入。第6A圖係繪示對應安置在感測面SS的複數個感測電極SE。在複數個感測電極SE中，與使用者手掌UH重疊的複數個感測電極SE輸出感測訊號。根據使用者手掌UH和感測面SS之間的接觸形式，複數個感測電極SE可輸出各不相同的感測訊號。訊號處理器121影像處理接受到的感測訊號以獲得手掌影像。訊號處理器121可從手掌影像取出使用者手掌的特徵。取出的手掌特徵形成輸入手掌資訊。
第6B圖係繪示從手掌獲得的手掌資訊。在第6B圖顯示的手掌資訊可在記憶體122中儲存為表示使用者手掌資訊的數據點。第6B圖顯示的手掌資訊可經由訊號處理器121檢測為輸入手掌資訊。
手掌資訊可包括手指長度、手指形狀、手掌的凹部區域、指關節的寬度、手掌線的長度和手掌線的形狀、互相鄰近的指關節彼此之間的間距及對應至少一對鄰近手指的指關節之間的相聯關係。
如第6B圖所示，拇指F1包括F1-P1和F1-P2之兩個指關節。各食指、中指、無名指和小指F2、F3、F4及F5包括三個指關節F2-P1至F5-P3。
食指F2、中指F3、無名指F4和小指F5的長度可經由量測手指的第三指關節F2-P3至F5-P3和邊緣F2-E至F5-E之間的間距獲得。拇指F1、食指F2、中指F3、無名指F4和小指F5的形狀可經由第6A圖中顯示的手掌影像獲得。
拇指F1至小指F5的指關節F1-P1至F5-P3的各寬度可形成輸入手掌資訊。對應拇指F1、食指F2、中指F3、無名指F4和小指F5的指關節即第一指關節F1-P1、F2-P1、F3-P1、F4-P1及F5-P1的寬度可形成一個認證訊號群。於此，指關節的寬度意謂在指關節線的延伸方向的長度。
如第6B圖所示，手掌線PL1、手掌線PL2及手掌線PL3可形成輸入手掌資訊。在指關節F1-P1至F5-P3中互相鄰近的指關節彼此之間的間距FPL也可形成手掌資訊。
手掌資訊可包括各手指的指關節和對應鄰近手指的指關節之間的相聯關係。舉例來說，各對鄰近手指的第一指關節F1-P1、F2-P1、F3-P1、F4-P1及F5-P1之間的間距可形成手掌資訊。前述的間距可在手指的延伸方向上測得。第6B圖顯示中指F3的第一指關節F3-P1和無名指F4的第一指關節F4-P1之間的間距SL為代表例。
將參考第7A圖及第7B圖詳細描述複數個感測電極SE輸出的感測訊號。第7A圖及第7B圖顯示具有兩個指關節UF-P的單根手指UF設置於輸入感測模組110之上。
第7A圖所示的複數個感測電極SE和單根手指UF電容性耦合。當複數個感測電極SE接收到偵測訊號，複數個感測電極SE和單根手指UF電容性耦合以形成電容器。換句話說，輸入感測模組110可為靜電電容型觸控面板。複數個感測電極SE可包括形成靜電電容型觸控面板的導電材料。
複數個感測電極SE可分類為兩群。與單根手指UF的兩個指關節UF-P重疊的複數個感測電極SE稱為第一群，而其他感測電極稱為第二群。
第一群感測電極SE和單根手指UF形成電容器以具有不同於第二群感測電極SE和手指UF形成的電容器之電容值。因此，第一群感測電極SE輸出不同於第二群感測電極SE輸出之感測訊號。訊號處理器121(參照第5圖)可獲得與施加於兩個指關節UF-P的感測訊號的電壓位準或時間常數相關的資訊。
第7B圖顯示的複數個感測電極SE可依據單根手指UF提供的壓力，輸出彼此各不相同的感測訊號。複數個感測電極SE可包括依據其施加壓力改變電阻的材料。亦即，各感測電極SE可為壓力感測器，但未限制於此。
第一群感測電極SE具有不同於第二群感測電極SE之電阻變動率，而第一群感測電極SE因此輸出不同於第二群感測電極SE輸出的感測訊號。訊號處理器121(參考第5圖)可獲得與施加於兩個指關節UF-P的感測訊號的電壓位準或電流強度相關的資訊。
第8A圖係繪示根據例示性實施例的設有使用者認證裝置的汽車部件TR的透視圖。第8B圖係繪示第8A圖中的安裝在汽車部件TR的輸入感測模組110的透視圖。第8C圖係繪示沿著第8B圖的I-I'截線的剖面圖。第8D圖係繪示根據例示性實施例的在擴張狀態的輸入感測模組110的視圖。在本例示性實施例，將描述換檔桿TR為汽車部件。
汽車部件例如換檔桿TR具有三維形狀以允許使用者即駕駛者握住部件。輸入感測模組110具有對應換檔桿TR的外觀之形狀。輸入感測模組110 提供具有三維形狀的感測面SS。感測面SS提供相似於換檔桿TR的外表面之三維形狀。
安裝在換檔桿TR的輸入感測模組110的結構不應限制在特定結構。舉例來說，輸入感測模組110與換檔桿TR的外表面耦合。此外，輸入感測模組110可為換檔桿TR的部件之一。輸入感測模組110可應用為換檔桿TR的外部結構。
下文中，將參考第8C圖及第8D圖詳細描述輸入感測模組110的結構。
參考第8C圖及第8D圖，輸入感測模組110包括可撓性基座件BM、設置於可撓性基座件BM之上的複數個感測電極SE及設置於可撓性基座件BM之上可撓性保護件PM以保護複數個感測電極SE。可撓性保護件PM可提供具有三維形狀的感測面SS。
雖然未個別繪示，輸入感測模組110可進一步包括連接複數個感測電極SE之複數個訊號線。偵測訊號可透過訊號線施加於感測電極SE或感測訊號可透過訊號線讀出。此外，可以積體電路晶片形態提供控制模組120(參考第1圖)且其透過可撓性電路板(未繪示)電性連接於訊號線。
各可撓性基座件BM和各可撓性保護件PM為可撓性，且為了這個目的，各可撓性基座件BM和各可撓性保護件PM包括聚二甲基矽氧烷薄膜(polydimethylsiloxane film)、塑膠薄膜、自復型薄膜、布料及皮革之其一。
感測電極SE的材料可取決於輸入感測模組110對外部輸入的感測方法而決定。輸入感測模組110可透過參考第7A圖描述的靜電電容法感測外部輸入，或輸入感測模組110可透過參考第7B圖描述的壓力感測法感測外部輸入。
靜電電容型感測電極SE包括導電材料。導電材料可具有高度可撓性，例如石墨烯、奈米碳管、金屬奈米線、導電性纖維或導電性聚合物。
壓力感測型感測電極SE包括依據施加至其上的壓力而改變電阻值的材料。舉例來說，壓力感測型感測電極SE的例子可包括壓電材料、碳粉、具有量子穿隧效應的複合材料(quantum tunneling composite,QTC)、銀奈米粒子、單晶矽或多晶矽或電活性聚合物(electroactive polymer)。因為奈米碳管、石墨烯或金屬奈米線係可撓性且具有依據施加至其上的壓力而改變的電阻，奈米碳管、石墨烯或金屬奈米線可形成壓力感測型感測電極SE。
感測電極SE的形狀不應限制在特定形狀。感測電極SE可包括兩種類型的感測電極SE。靜電電容型感測電極SE取決於感測方法可只包括一種類型的電極或兩種類型的電極(例如本身電容法(self-capacitance method)或互電容法(mutual-capacitance method))。
如第8C圖及第8D圖所示，輸入感測模組110可包括能依據其平均曲率分類的複數個部。這些部可包括複數個變動部。這些部也可包括複數個平坦部。在本例示性實施例中，輸入感測模組110分成兩個部。因為輸入感測模組110分成兩個部，可撓性基座件BM和可撓性保護件PM也可對應輸入感測模組110的兩個部分割成兩個部。
輸入感測模組110包括第一部P1及第二部P2，且第一部P1具有第一平均曲率及第二部P2具有小於第一平均曲率之第二平均曲率。可撓性基座件BM包括對應第一部P1的第一基底部及對應第二部P2的第二基底部，且可撓性保護件PM包括對應第一部P1的第一保護部及對應第二部P2的第二保護部。
感測電極SE包括安置在第一部P1中的第一感測電極SE1及安置在第二部P2中的第二感測電極SE2。第一感測電極SE1具有第一間距PC1，且第二感測電極SE2具有大於第一間距PC1的第二間距PC2。各第一間距PC1和各第二間 距PC2藉由電極的寬度總和及鄰近電極間的間距所界定。各第一間距PC1和各第二間距PC2對應平均值，且第一感測電極SE1的第一間距PC1不應限制為定值。此外，第二感測電極SE2的第二間距PC2不應限制為定值。
具有相對較小間距的感測電極SE安置在具有相對較大的平均曲率的部中，而可因此準確偵測關於變動部的手掌輸入之部的資訊。因此，雖然輸入感測部具有三維形狀，但可不顧感測區域而改善感測敏感度。此外，因為具有相對較小間距的感測電極SE安置在具有相對較大的平均曲率的部中，可避免感測電極SE受到應力導致的損害。
第9A到9C圖 繪示使用者握住第8A圖中的汽車部件的各種例子的透視圖。因為使用者在汽車中行動方式未必一直相同，使用者可以各種方式握住換檔桿TR，如第9A到9C圖所示。
根據本揭露，當使用者依據他的嗜好或她的嗜好動作時，可實現使用者認證。因為即使使用者可以各種方式握住換檔桿TR，仍執行相同使用者認證，而使用者將未察覺使用者認證的執行。
參考第9A圖到第9C圖，雖然使用者以各種方式握住換檔桿TR，輸入關於參考第6B圖描述的整個手掌的一些資訊至輸入感測模組110。不同認證資訊群依據握住換檔桿TR的方式輸入至輸入感測模組110。比較儲存在記憶體122(參考第5圖)的整個手掌的相關資訊與依據握住方式輸入的手掌資訊，而當輸入手掌資訊與已儲存的整個手掌資訊一致的數據點數目大於或等於預定參考數目時，依據比較結果產生認證訊號。預定參考數目可經由汽車所有人透過汽車控制系統1000設定。如此，即使使用者以各種方式握住換檔桿TR，仍可執行使用者認證。
第10A到10C圖係繪示依據汽車部件的形狀的輸入感測模組110-1、輸入感測模組110-2及輸入感測模組110-3之各種例子的透視圖。
參考第10A圖，蓋狀的輸入感測模組110-1可安裝在門把DG上。如第10B圖所示，環狀的輸入感測模組110-2可安裝在方向盤HD上。如第10C圖所示，隧道形狀的輸入感測模組110-3可安裝在手煞車SB上。
如上所述，輸入感測模組110-1、110-2及110-3可具有對應於汽車的部件形狀之三維形狀。
根據上述，可讓使用者未察覺使用者認證而執行使用者認證。換句話說，當使用者依據他的嗜好或她的嗜好動作時，可實現使用者認證。
依據感測面的曲率改變感測電極SE的間距，而因此改善認證的精準度。此外，因為具有相對較小間距的感測電極SE安置在具有相對較大的平均曲率的部中，可避免感測電極SE受到應力導致的損害。
雖然部分例示性實施例和實施方式已經描述於此，其他實施例和修改例將從此敘述中顯而易見。因此，本發明概念不侷限於這些例示性實施例，而是本申請專利範圍的較廣義範圍和各種明顯修改和等效配置。
S10,S20,S30,S40,S50,S51,S52,S53:步驟

Claims (16)

  1. 一種使用者身分認證裝置，其包含：一輸入感測模組，包括具有三維形狀的一感測面；以及一控制模組，配置以比較該輸入感測模組感測的一輸入手掌資訊與已儲存的一使用者手掌資訊，其中當該輸入手掌資訊與已儲存的該使用者手掌資訊一致的數據點數目大於或等於一預定參考數目時，該控制模組輸出一認證訊號，其中該輸入感測模組包括：一可撓性基座件，該可撓性基座件包括一第一基底部及一第二基底部，該第一基底部具有一第一非平坦的平均曲率，該第二基底部具有小於該第一平均曲率的一第二非平坦的平均曲率；複數個感測電極，設置於該可撓性基座件之上；該複數個感測電極包括複數個第一感測電極及複數個第二感測電極，該複數個第一感測電極設置於該第一基底部之上及具有一第一間距，該複數個第二感測電極設置於該第二基底部之上及具有大於該第一間距的一第二間距；該第一間距係由該複數個第一感測電極中一電極的一第一寬度的總和及鄰近的該第一感測電極間的一第一距離所界定；以及該第二間距係由該複數個第二感測電極中一電極的一第二寬度的總和及鄰近的該第二感測電極間的一第二距離所界定。
  2. 如請求項1所述之使用者身分認證裝置，其中該輸入感測模組進一步包括： 一可撓性保護件，設置於該可撓性基座件之上，並提供該感測面及保護該複數個感測電極。
  3. 如請求項2所述之使用者身分認證裝置，其中：該使用者手掌資訊包括手指長度、手指形狀、一手掌的一凹部的一區域、指關節的寬度、手掌線的長度、手掌線的形狀、互相鄰近的指關節彼此之間的間距、以及各手指的指關節和對應鄰近手指的指關節之間的相聯關係。
  4. 如請求項2所述之使用者身分認證裝置，其中該可撓性保護件包括對應該第一基底部的一第一保護部及對應該第二基底部的一第二保護部。
  5. 如請求項2所述之使用者身分認證裝置，其中該複數個感測電極與該使用者的該手掌電容性耦合。
  6. 如請求項5所述之使用者身分認證裝置，其中各該感測電極包括石墨烯、奈米碳管、金屬奈米線、導電性纖維及導電性聚合物之其中至少一種。
  7. 如請求項2所述之使用者身分認證裝置，其中該複數個感測電極包括壓電材料、碳粉、具有量子穿隧效應的複合材料、銀奈米粒子、單晶矽或多晶矽及電活性聚合物之其中至少一種。
  8. 如請求項2所述之使用者身分認證裝置，其中各該可撓性基座件及各該可撓性保護件包括聚二甲基矽氧烷薄膜、塑膠薄膜、自復型薄膜、布料及皮革之其中至少一種。
  9. 如請求項1所述之使用者身分認證裝置，其中該控制模組包括： 一訊號處理器，配置以從該輸入感測模組提供的複數個感測訊號產生該輸入手掌資訊；一記憶體，配置以儲存該使用者手掌資訊；一資訊決定器，配置以比較該使用者手掌資訊與該輸入手掌資訊，並依據一比較結果產生該認證訊號；以及一認證訊號傳輸器，配置以傳輸該認證訊號。
  10. 一種認證使用者的方法，係使用如請求項1至9任一項所述之使用者身分認證裝置，該方法包括：透過將一使用者的一手掌與一輸入感測模組的一感測面接觸，以感測該使用者的該手掌為輸入並提供一輸入手掌資訊，該感測面具有一三維形狀；比較從該輸入感測模組感測的該輸入手掌資訊和先前儲存在一記憶體的一使用者手掌資訊；以及當該輸入手掌資訊與已儲存的該使用者手掌資訊一致的數據點數目大於或等於一預定參考數目時，產生一認證訊號。
  11. 如請求項10所述之方法，更包括傳輸該認證訊號至一外部電子模組。
  12. 一種輸入感測模組，包括：一可撓性基座件，包含具有三維形狀的一感測面；複數個感測電極，設置於該可撓性基座件之上，其中：該複數個感測電極與一使用者的一手掌電容性耦合； 該可撓性基座件包括一第一基底部及一第二基底部，該第一基底部具有一第一非平坦的平均曲率，該第二基底部具有小於該第一平均曲率的一第二非平坦的平均曲率；該複數個感測電極包括複數個第一感測電極及複數個第二感測電極，該複數個第一感測電極設置於該第一基底部之上及具有一第一間距，該複數個第二感測電極設置於該第二基底部之上及具有大於該第一間距的一第二間距；該第一間距係由該複數個第一感測電極中一電極的一第一寬度的總和及鄰近的該第一感測電極間的一第一距離所界定；且該第二間距係由該複數個第二感測電極中一電極的一第二寬度的總和及鄰近的該第二感測電極間的一第二距離所界定。
  13. 如請求項12所述之輸入感測模組，其更包含一可撓性保護件，設置於該可撓性基座件上，該可撓性保護件包括對應該第一基底部的一第一保護部及對應該第二基底部的一第二保護部。
  14. 如請求項12所述之輸入感測模組，其中各該複數個感測電極包括石墨烯、奈米碳管、金屬奈米線、導電性纖維及導電性聚合物之其中至少一種。
  15. 如請求項12所述之輸入感測模組，其中各該複數個感測電極包括壓電材料、碳粉、具有量子穿隧效應的複合材料、銀奈米粒子、單晶矽或多晶矽及電活性聚合物之其中至少一種。
  16. 如請求項12所述之輸入感測模組，其中該可撓性基座件包括聚二甲基矽氧烷薄膜、塑膠薄膜、自復型薄膜、布料及皮革之其中至少一種。
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