对触摸屏设备进行解锁的制作方法

本公开涉及电子设备的领域，并且尤其涉及具有触摸屏的电子设备。更具体地，本公开涉及通过对其触摸屏的输入来对电子设备进行解锁。

背景技术：

诸如游戏设备、平板计算机、智能电话等的电子设备通常被装备有触摸屏。触摸屏是允许用户观看显示的信息(输出)以及通过来自手指、光笔等的触觉输入来输入信息(输入)。触摸屏通常由于坐标映射系统能够检测触觉输入被放置的位置，坐标映射系统告知电子设备用户正在触摸触摸屏的位置。因此，触摸屏的组合的输入/输出性质允许用户使用触摸屏作为键盘、小键盘等等。

技术实现要素：

一种方法、系统和/或计算机程序产品对具有触摸屏的电子设备进行解锁。检测对锁定的电子设备上的触摸屏的多个触觉输入。检测最远触觉输入之间的距离，并且计算对触摸屏的其他触觉输入的、如从最远触觉输入测量的相对位置。响应于其他检测到的触觉输入的相对位置与存储的针对触摸屏触觉输入的定位文件相匹配来对电子设备进行解锁。

附图说明

图1描绘了本公开可以被实施在其中的示例性系统和网络；

图2图示了其中两个触觉输入集正在被输入的示例性触摸屏；

图3描绘了向用户提供随机生成的视觉提示和视觉误导的示例性触摸屏；

图4是由触摸屏上的视觉提示提供的手指接触指令和持续时间的列表；以及

图5是由一个或多个处理器执行以使用触摸屏对电子设备进行解锁的一个或多个步骤的高层级流程图。

具体实施方式

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或媒介)，所述计算机可读存储介质在其上具有用于使得处理器执行本发明的方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是能够保留并存储用于由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质可以是例如但不限于，电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何适当组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非穷举式列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、数字多用盘(DVD)、记忆棒、软盘、诸如具有指令记录在其上的槽中的穿孔卡或凸起结构的机械编码设备以及前述的任何适当组合。如本文中使用的计算机可读存储介质不应被解释为瞬态信号本身，所述瞬态信号诸如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤线缆传递的光脉冲)或通过电线传输的电信号。

本文中描述的计算机可读程序指令能够从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备或经由网络下载到外部计算机或外部存储设备，所述网络例如互联网、局域网、广域网和/或无线网络。网络可以包括铜传输线缆、光传输纤维、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令并将计算机可读程序指令转发以用于存储在相应的计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任何组合编写的源代码或目标代码，所述一种或多种编程语言包括诸如Smalltalk、C++等的面向对象编程语言和诸如“C”编程语言的传统过程式编程语言或者类似的编程语言。计算机可读程序指令可以全部地运行在用户的计算机上、部分地运行在用户的计算机上、作为独立软件包运行、部分地运行在用户的计算机上并且部分地运行在远程计算机上或全部地运行在远程计算机或服务器上。在后一种情形下，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接到用户的计算机，或者可以(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)对外部计算机进行连接。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

本文中参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实施。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

现在参考附图，并且具体参考图1，描绘了可以由本发明的实施方式和/或在本发明的实施方式中利用的示例性系统和网络的框图。

示例性电子设备102包括耦合到系统总线106的处理器104。处理器104可以利用一个或多个处理器，其中每个处理器具有一个或多个处理器核。驱动/支持显示器110的视频适配器108也被耦合到系统总线106。系统总线106经由总线桥112被耦合到输入/输出(I/O)总线114。I/O接口116被耦合到I/O总线114。I/O接口116提供与包括(一个或多个)外部USB端口126的各种I/O设备的通信。

如所描绘的，电子设备102能够使用网络接口130与其他电子设备和/或计算机和/或服务器通信。网络接口130是诸如网络接口卡(NIC)等的硬件网络接口。网络128可以是诸如互联网的外部网络或诸如以太网或虚拟专网(VPN)的内部网络或无线局域网(WLAN)。

硬盘驱动器接口132也被耦合到系统总线106。硬盘驱动器接口132与硬盘驱动器134接口。在一个实施例中，硬盘驱动器134填充系统存储器136，系统存储器136也被耦合到系统总线106。系统存储器被定义为电子设备102中的最低层级的易失性存储器。该易失性存储器包括附加的较高层级的易失性存储器(未示出)，包括但不限于高速缓存存储器、寄存器和缓冲器。填充系统存储器136的数据包括电子设备102的操作系统(OS)138和应用程序144。

OS 138包括用于提供对诸如应用程序144的资源的透明用户访问的壳(shell)140。一般地，壳140是提供用户与操作系统之间的解释器和接口的程序。更具体地，壳140执行被输入到命令行用户接口中的或来自文件的命令。因此，壳140也称作命令处理器，一般是操作系统软件层次中的最高层级并且用作命令解释器。壳提供系统提示，解释通过键盘、鼠标或其他用户输入媒介输入的命令，并且将(一个或多个)解释的命令发送到操作系统的合适较低层级(例如，内核142)以用于处理。注意，尽管外壳140是基于文本的、面向行的用户接口，但是本发明将同样很好地支持诸如图形、语音、手势等的其他用户接口模式。

如所描绘的，OS 138还包括内核142，内核142包括OS 138的较低层级的功能，包括提供OS 138的其他部分和应用程序144所要求的基本服务，包括存储器管理、进程和任务管理、磁盘管理以及鼠标和键盘管理。

应用程序144包括以示例性方式示出为浏览器146的渲染器。浏览器146包括使得万维网(WWW)客户端(即，电子设备102)能够使用超文本传输协议(HTTP)消息传送将网络消息发送到互联网并接收网络消息从而实现与其他计算机系统通信的程序模块和指令。

电子设备102的系统存储器中的应用程序144还包括系统安全程序(SSP)148。SSP 148包括用于实施下面描述的过程的代码，所述过程包括图2-5中描述的过程。

注意，电子设备102中的硬件元件不旨在为穷举式的，而是代表性的以强调本发明所要求的基本部件。例如，电子设备102可以包括诸如磁带盒、数字多用盘(DVD)、伯努利卡盒(Bernoulli cartridge)等的备选存储器存储设备。这些和其他变型旨在处于本发明的精神和范围内。

现在参考图2，呈现了示例性触摸屏200。触摸屏200是最初处于锁定的状态的电子设备的一部分。即，锁定的电子设备在接受触摸屏的任何其他输入之前要求用户提供的解锁信号(例如，对触摸屏200的)。描绘了两个示例性触觉输入集：触觉输入集204和触觉输入集206。触觉输入被定义为对触摸屏的物理触摸。尽管触觉输入可以是来自光笔、笔或其他机械设备，但是在本发明的一个或多个实施例中，触觉输入是用户的手指/拇指触摸。

现在考虑触觉输入集204中的触觉输入202a-202d。在本发明的一个实施例中，触觉输入202a-202d是同时的，使得它们全部同时发生，即使它们原先没有在精确的相同时间开始。即，触觉输入202a-202d中的一个或多个触觉输入可以最初已经在不同时间发生，但是最终触觉输入202a-202d中的全部触觉输入在相同时间发生(例如，所有手指同时处于触摸屏200上，即使它们在不同时间到达)。

注意，触觉输入集204包括彼此分开最远的两个触觉输入202a和202d。即，没有来自触觉输入202a-202d的两个触觉输入比触觉输入202a与202d彼此分开得更远。因此，触觉输入202a与202d被定义为“最远触觉输入”。

触觉输入202a与触觉输入202d之间的总物理距离在图2中被表示为值“X”。如所描绘的，触觉输入202b处在为距离触觉输入202a的“X”的四分之一((.25)X))的距离处，并且触觉输入202c处在为距离触觉输入202a的“X”的十分之八((.80)X))的距离处。

现在考虑包括触觉输入208a-208d的触觉输入集206。从触觉输入208a到最远触觉输入208d的物理距离被示出为距离“Y”。注意，从触觉输入208a到触觉输入208b的物理距离是“Y”的四分之一((.25)Y))，并且从触觉输入208a到触觉输入208c的物理距离是“Y”的十分之八((.80)Y))。因为这些相对距离(.25和.80)对于触觉输入集204和206两者是相同的，所以它们被认为是等价的。即，内部触觉输入(例如，202b/202c和/或208b/208c)的定位不是基于其彼此之间的绝对物理距离的，而是基于其距离外部触觉输入(例如，202a/202d和/或208a/208d)中的一个或两者的相对距离(例如，X/Y的百分比)的。

需要用于对电子设备进行解锁的触觉输入的相对位置被存储在针对触摸屏触觉输入的定位文件中。即，定位文件存储为了对电子设备进行解锁必须使用的触觉输入的相对位置。在一个实施例中，该定位文件通过用户第一次触摸触摸屏200来生成。在一个实施例中，用户(例如，通过来自其双手中的一只手的四个手指)对触摸屏200的初始触摸将处于对于该用户而言自然的位置中。例如，大多数用户可以自然地利用均匀地分隔开的四个手指触摸触摸屏。然而，呈现图2中示出的触觉输入样式的用户可能已经在过去使他的/她的两个中间手指受伤，从而导致在触觉输入集204以及触觉输入集206两者中描绘的张开的位置。即使用户保持其手指更靠近在一起(例如，如触觉输入集206中所描绘的)，将仍然捕获到对于该用户而言独特的手指张开。因此，如果用户最初呈现如图2中示出的其手指触摸的相对位置，则该展开的样式被存储在定位文件中作为解锁样式。当用户想要在稍后日期对电子设备进行解锁时，则无论外部的手指分开多远，其手指处于相同的相对张开位置的放置都将被检测到并且与由该用户提供的原始样式相匹配。该匹配将使得电子设备被解锁(即，使得现在能够经由触摸屏200进行其他输入)。

现在参考图3，呈现了向用户提供(在一个实施例中，随机/随意生成的)视觉提示和视觉误导提示的示例性触摸屏300。考虑被示出为星形并且对应于图2中示出的(一个或多个)触觉输入集204/206的手指张开样式的视觉提示302a-302d。在本发明的一个实施例中，这些星形(视觉提示302a-302d)在用户将其手指放置在触摸屏300上之前出现，因此将指引用户将其手指放置在哪里。然而，在本发明的另一实施例中，这些星形(视觉提示302a-302d)仅在用户将其手指放置在触摸屏300之后出现。

对于第一实施例，假设这些星形(视觉提示302a-302d)在用户将其手指放置在触摸屏300上之前出现，因此将指引用户将其手指放置在哪里。如果用户将其手指放置在这些星形(视觉提示302a-302d)上，则电子设备将被解锁。

注意，还在触摸屏300上呈现视觉误导提示，包括心形、月亮形等的视觉图像(图标)。如果用户触摸这些误导提示而非星形(视觉提示302a-302d)，则电子设备将保持被锁定(在一个实施例中，永久性地直到系统管理员撤销封锁)。

注意，视觉误导提示中的一些视觉误导提示(即，由视觉误导提示304a-304d描绘的太阳形)具有与星形(恰当的视觉提示302a-302d)相同的手指张开方位。假设电子设备要求星形(视觉提示302a-302d)而非太阳形(视觉误导提示304a-304d)被触摸以便对电子设备进行解锁。用户必须(基于较早的设置)知道将其手指放置在星形(视觉提示302a-302d)而非太阳形(视觉误导提示304-304d)上。即，当设置解锁样式时，用户可以在设置期间(例如，从下拉菜单)选择星形是他将要在触摸屏上触摸以便对电子设备进行解锁的授权形状。

对于第二实施例，假设用户能够将其手指放置在触摸屏300上的任何地方以便对电子设备进行解锁(如以上所描述的，假设张开样式是恰当的)。然而，在该第二实施例中，恰当的视觉提示仅在用户已经放置其手指的地方被呈现给用户。即，假设用户已经将其手指放置在触摸屏300上的由星形(视觉提示302a-302d)示出的位置处。在该实施例中，星形没有告知用户在哪里放置其手指，而是怎样利用其手指接触触摸屏300和/或接触多久。例如，考虑图4中示出的表400。

图4中的表400是由触摸屏上的视觉提示提供的手指接触指令和持续时间的列表。例如，考虑第一图标(“笑脸”)。如果这是合理的视觉提示(例如，图3中描述的视觉提示302a-302d的部分)，则手指接触必需是有手指甲的(参见“手指接触”栏中的狭长椭圆形)，和/或手指接触的持续时间在0.10秒与0.5秒之间以便被电子设备上的解锁机构识别到。类似地，如果图标是太阳形，则手指接触必须是指尖(如由较大的椭圆形描述的)，和/或保持在0.5秒与1.0秒之间。如果图标是星形，则手指接触必须是指印(如由较长的椭圆形描述的)，和/或保持在0.75秒与1.5秒之间。如果图标是月亮形，则手指接触必须是手指侧面(如由较宽的椭圆形描述的)，和/或保持在1.0秒与2.0秒之间。如果图标是放射形，则手指接触必须是轮指运动(前后摇动)，和/或保持在1.0秒与2.5秒之间。如果图标是心形，则手指接触必需以轻指尖(被描绘为小盘形)开始，跟随有重指尖(被描绘为较大盘形)，使得手指接触在更多的触摸屏中展开(如由描绘的从较小盘形到较大盘形的转变所指示的)，和/或保持在2.0秒与3.0秒之间。

注意，在一个实施例中，阻止表400被呈现在触摸屏上。因此，用户必须仅基于图4中示出的图标中的一个或多个图标的呈现/出现知道怎样触摸触摸屏以及触摸多久。然而，因为用户能够(例如，在电子设备上的设置屏幕中使用下拉或自定义选择)设置图标代码，所以用户将知道/记住图标的意义。

在一个实施例中，表400中示出的图标的各种组合能够在单个视觉提示集中被使用。即，不是合理的视觉提示全部都是具有相同类型的图标(如图3中所描绘的)，在一个实施例中，单个视觉提示集能够包含不同的图标，使得来自单个视觉提示集的一个触觉输入必须是手指甲，来自单个视觉提示集的另一触觉输入必须是轮指指尖，来自单个视觉提示集的另一触觉输入必须是为了使电子设备接受触觉输入并因此对其自身进行解锁的手指侧面，等等。

现在参考图5，呈现了由一个或多个处理器执行以使用触摸屏对电子设备进行解锁的一个或多个步骤的高层级流程图。在启动程序框502之后，检测对电子设备上的触摸屏的多个同时触觉输入(框504)。电子设备最初处于锁定的状态中，使得其在允许对电子设备内的资源、数据等的任何访问和/或接受对触摸屏的任何其他输入之前要求用户提供的(例如，对触摸屏的)解锁信号。在触摸屏被锁定的同时不可访问的资源的示例包括但不限于，电子设备内的浏览器(例如，图1中示出的浏览器146)、网络接口(例如，图1中示出的网络接口130)和/或硬盘驱动器(例如，图1中示出的硬盘驱动器134)。

如在框506中所描述的，确定来自检测到的对触摸屏的多个同时触觉输入的最远触觉输入之间的距离。如本文中所描述的，最远触觉输入(例如，触觉输入202a和触觉输入202d)比来自多个同时触觉输入中的任何其他两个触觉输入在物理上分开得更远。

如在框508中所描述的，然后计算其他检测到的触觉输入的、如从最远触觉输入测量的相对位置。例如，相对位置可以从两个最远触觉输入之间的距离的百分比导出。

如在询问框510中所描述的，进行询问以确定其他检测到的触觉输入的相对位置是否与先前存储的针对触摸屏触觉输入的定位文件相匹配。如果是，则对电子设备进行解锁(框512)并且流程图结束(终止程序框514)。如本文中所描述的，其他检测到的触觉输入的相对位置独立于来自检测到的对触摸屏的多个同时触觉输入的最远触觉输入之间的距离与存储的针对触摸屏触觉输入的定位文件相匹配。即，关键的不是触觉输入之间的绝对物理间隔，而是其根据最远触觉输入之间的距离的相对距离。(参见图2中的触觉输入集204和触觉输入集206，触觉输入集204和触觉输入集206具有匹配的触觉输入样式，即使触觉输入的绝对距离是不同的)。

如本文中所描述的，在本发明的一个实施例中，与最远触觉输入的最远位置和其他检测到的触觉输入的相对位置相匹配的视觉提示被呈现在触摸屏上。这些视觉提示具有特定的视觉外观，并且触摸它们对电子设备进行解锁。(参见图3)。如本文中所描述的，在一个实施例中，这些视觉提示是合理的提示，使得触摸它们将对电子设备进行解锁。

如本文中所描述的，在本发明的一个实施例中，视觉误导提示被呈现在触摸屏上。这些视觉误导提示在由用户触摸时将使得电子设备保持被锁定，即使它们与最远触觉输入的最远位置和其他检测到的触觉输入的相对位置相匹配。即，视觉误导提示具有特定的视觉外观，但是触摸视觉误导提示将电子设备保持在锁定的状态中。在一个实施例中，视觉误导提示被随机地放置在触摸屏上，而在另一实施例中，视觉误导提示被放置在用户在初始设置期间设置其张开的手指位置的地方。

如本文中所描述的，在本发明的一个实施例中，在一个实施例中被放置在触摸屏上使得其与最远触觉输入的最远位置和其他检测到的触觉输入的相对位置相匹配的视觉提示根据为了使电子设备接受在与特定视觉提示相关联的位置处的触摸输入所要求的手指接触的类型(例如，手指甲、手指滚动、手指轮指等等)而被视觉编码。在一个实施例中，描述手指接触必须如何被呈现以便于被电子设备接受为输入的图例被阻止示出在触摸屏上。

如本文中所描述的，在本发明的一个实施例中，在一个实施例中被放置在触摸屏上使得其与最远触觉输入的最远位置和其他检测到的触觉输入的相对位置相匹配的视觉提示根据为了使电子设备接受在与特定视觉提示相关联的位置处的触摸输入需要多久(例如，最小时间长度和最大时间长度)而被视觉编码。在一个实施例中，描述手指接触必须被呈现多久以便于被电子设备接受为输入的图例被阻止示出在触摸屏上。

另外，在本发明的一个实施例中，对电子设备进行解锁不仅取决于将手指放置在触摸屏上的哪里、怎样将手指放置在触摸屏上以及将手指放置在触摸屏上多久，而且还取决于电子设备的物理方位。例如，再次考虑图2中示出的触摸屏200。在一个实施例中，触觉输入集204/206仅在电子设备(并且因此触摸屏200)处于(如图2中所描绘的)“横向(landscape)”方位中时才被(触摸屏200是其中的部件的)电子设备接受。在触摸屏200的较宽侧(即，图2中示出的触摸屏200的底部边缘)在由用户持有的同时平行于地面/地板/等时电子设备处于“横向”方位中。通过在电子设备内找到的加速度计、重力检测标尺等(即，诸如图1中描绘的(一个或多个)运动/方位传感器154的物理方位传感器)来检测电子设备的物理方位。

然而，在另一实施例中，仅在电子设备(并且因此触摸屏200)被定向为处于“纵向(portrait)”方位中使得触摸屏的较窄边缘(即，图2中描绘的触摸屏200的左边缘或右边缘)在由用户持有的同时平行于地面/地板/等等时，触觉输入集204/206才被电子设备接受。

在另一实施例中，电子设备必须根据为了使对触摸屏的触觉输入被电子设备(其启用了加速度计、应变仪等——即诸如图1中描绘的(一个或多个)运动/方位传感器154的“运动检测器”)接受的用户确定的方式被摇晃、被摆动或以其他方式被移动。例如，在一个实施例中，电子设备要求在触觉输入被放置在触摸屏上的同时其被前后摇晃。如果电子设备在用户触摸触摸屏的同时不以规定的方式被摇晃，则这些触摸(“触觉输入”)将不被电子设备接受。

与针对输入触觉输入所要求的其他标准(例如，将手指放置在触摸屏上的哪里，怎样将手指放置在触摸屏上，以及将手指放置在触摸屏上多久)一样，在一个实施例中，为了使触觉输入被接受的电子设备的必需的方位、移动等由用户设定，使得用户将得知/记住怎样持有电子设备。

注意，本公开中描述的任何方法可以通过使用VHDL(VHSIC硬件描述语言)程序和VHDL芯片来实施。VHDL是用于现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)以及其他类似的电子设备的示例性设计输入语言。因此，本文中描述的任何软件实施的方法可以通过基于硬件的VHDL程序来被仿真，其然后被应用到诸如FPGA的VHDL芯片。

因此，已经详细地并且通过参考其说明性实施例描述了本申请的本发明的实施例，将显而易见的是，在不偏离权利要求书中限定的本发明的范围的情况下修改和变型是有可能的。