移動終端觸控解鎖技術(shù)專利綜述

吳單單 田凌桐 姜曉盼

摘 要：隨著觸控技術(shù)的發(fā)展，移動終端的按鍵解鎖操作逐漸被觸控解鎖技術(shù)取代，觸控解鎖技術(shù)成為一項熱點研究，相關(guān)的專利申請居高不下。本文對現(xiàn)有的觸控解鎖技術(shù)相關(guān)的中國專利文獻進行統(tǒng)計、分析，介紹該技術(shù)的特點及發(fā)展脈絡(luò)。

關(guān)鍵詞：觸控解鎖技術(shù)；專利申請；技術(shù)特點

中圖分類號：TP391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2017）03-0032-03

Abstract： Along with the development of touch technology， key unlocking operation of mobile terminal is gradually replaced by touch unlock technology， touch technology for unlocking become hot issue， the relevant patent applications remain high. In this paper， the Chinese patent literatures related to the existing touch technology for unlocking were analyzed， the character and development of touch technology for unlocking were introduced.

Keywords： touch technology for unlocking；patent application；technical features

觸控操作的操作類型多種多樣，包括點擊、長按、短按、滑動和手勢等，操作類型的多樣化使得觸控解鎖技術(shù)呈現(xiàn)多樣化發(fā)展。本文基于對現(xiàn)有的中國專利文獻分析，對觸控解鎖技術(shù)做綜述性介紹，基于其主要研究方向?qū)ο嚓P(guān)專利文獻進行統(tǒng)計、分類，了解專利文獻的時間分布、申請人分布、基于技術(shù)特點的分布情況，并對各個觸控技術(shù)分類的特點進行分析，分析其發(fā)展趨勢。

1 觸控解鎖技術(shù)分布

1.1 申請量情況

觸控解鎖技術(shù)近幾年發(fā)展較快，從2012年至今一直為熱點技術(shù)研究方向。表1為2007-2015年觸控解鎖技術(shù)的年申請量分布情況。

1.2 申請量人情況

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，觸控解鎖技術(shù)近幾年來申請量較大的申請人主要為以下四大公司：廣東歐珀移動通信有限公司、中興通訊股份有限公司、上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司、聯(lián)想有限公司。圖1展示各申請人近幾年的申請量分布情況。

比較圖1與表1可以發(fā)現(xiàn)，2012年是觸控解鎖技術(shù)最熱門的一年，上述四大公司也對該年度的專利申請量作出了較大貢獻。其中，歐珀、中興公司的申請量比例也體現(xiàn)出其作為手機生產(chǎn)商對觸控解鎖技術(shù)的關(guān)注與重視，手機市場也是促進觸控解鎖技術(shù)發(fā)展的一大重要因素。

1.3 技術(shù)分類

觸控解鎖技術(shù)分為以下幾類：點觸解鎖、手勢軌跡解鎖、拖動對象解鎖、密碼解鎖、傳感器檢測技術(shù)解鎖、組合以上多種操作方式解鎖及其他觸控解鎖方式[1]。各類觸控解鎖技術(shù)的2008-2015年年申請量分布如圖2所示。

2 各類觸控解鎖技術(shù)特點

2.1 點觸解鎖技術(shù)

點觸摸解鎖技術(shù)從單點觸摸發(fā)展到多點觸摸，點觸摸解鎖判斷依據(jù)的參數(shù)從簡單的觸摸位置、形狀參數(shù)到結(jié)合觸摸時間、觸摸點距離、點擊次數(shù)等參數(shù)，點觸解鎖技術(shù)的復(fù)雜度在增加，安全性也在提升，以下為典型的技術(shù)方案。

通過檢測觸摸面形狀或面積實現(xiàn)解鎖（CN200910176389）：將預(yù)定義的接觸面形狀與設(shè)備的用戶界面狀態(tài)對應(yīng)，當(dāng)設(shè)備檢測到用戶在觸摸屏上產(chǎn)生的接觸面形狀與預(yù)定義的接觸面形狀相同或相似時，將設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述預(yù)定義的接觸面形狀所對應(yīng)的用戶界面狀態(tài)。

通過判斷點擊位置距離、時間、次數(shù)實現(xiàn)解鎖（CN201510608541）：步驟S1，設(shè)置2次點擊屏幕的位置間的距離、2次點擊間的時長和點擊次數(shù)的預(yù)設(shè)范圍；步驟S2，判斷智能終端是否處于鎖屏狀態(tài)，若是轉(zhuǎn)入步驟S3，若否則流程結(jié)束；步驟S3，點擊智能終端屏幕的任意區(qū)域，獲取2次點擊屏幕的位置間的距離、2次點擊間的時長和點擊次數(shù)；步驟S4，判斷獲取的2次點擊屏幕的位置間的距離、2次點擊間的時長和點擊次數(shù)是否均在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，若是轉(zhuǎn)入步驟S5，若否則流程結(jié)束；步驟S5，解鎖屏幕。

2.2 手勢軌跡解鎖

手勢軌跡解鎖技術(shù)也呈現(xiàn)逐漸多樣化發(fā)展，一方面從單軌跡發(fā)展到多軌跡操作，另一方面解鎖條件從最初判斷軌跡是否為預(yù)設(shè)解鎖軌跡發(fā)展到通過判斷軌跡位移、軌跡坐標(biāo)、軌跡形狀、軌跡與界面圖像之間的關(guān)系等來決定是否執(zhí)行解鎖及啟動應(yīng)用操作，并且手勢軌跡的判斷參數(shù)還逐漸引入速度參數(shù)、時間參數(shù)、方向參數(shù)等，即手勢軌跡解鎖技術(shù)中參數(shù)也向多元化發(fā)展。其一方面只是增加了檢測參數(shù)項目，并不需要用戶進行復(fù)雜操作；另一方面也提高了終端解鎖的安全性，以下為典型的技術(shù)方案。

通過檢測是否預(yù)設(shè)輸入路徑實現(xiàn)解鎖（CN200910148745）：用戶輸入單元，用于接收用戶輸入的路徑；顯示單元，用于顯示背景圖案；存儲單元，其存儲可以與所輸入的路徑進行比較的預(yù)設(shè)的整個路徑；控制單元，其確定所述用戶輸入的路徑是否與所存儲的預(yù)設(shè)的整個路徑匹配，如果所述用戶輸入的路徑與所存儲的預(yù)設(shè)的整個路徑相匹配，則其解鎖所述便攜式多媒體播放器。

通過判斷滑動方向、速度、距離實現(xiàn)解鎖（CN201210023931）：①識別滑動動作并根據(jù)滑動方向判斷滑動動作類別；②若所述滑動動作是第一類解鎖，則根據(jù)滑動顯示被移動的與滑動方向一致的平行排列的全屏鎖屏界面和全屏主界面的組合圖片，并根據(jù)滑動距離大于距離閾值或者滑動速度大于速度閾值執(zhí)行解鎖，解鎖后顯示完整主界面；③若所述滑動動作是第二類解鎖，則根據(jù)滑動顯示被移動的與滑動方向一致的平行排列的全屏鎖屏界面和全屏主界面的組合圖片，并根據(jù)滑動距離大于距離閾值或者滑動速度大于速度閾值執(zhí)行解鎖，解鎖后顯示完整應(yīng)用界面。

通過輸入預(yù)設(shè)解鎖圖案及滑動手勢實現(xiàn)解鎖并啟動應(yīng)用程序（CN201510473753）：檢測用戶輸入的解鎖圖案是否與預(yù)存的解鎖圖案一致，若是則檢測用戶輸入的滑動手勢；若用戶輸入的滑動手勢為預(yù)設(shè)的滑動手勢與應(yīng)用程序?qū)?yīng)關(guān)系表中的一個滑動手勢，則按照所述預(yù)設(shè)的滑動手勢與應(yīng)用程序?qū)?yīng)關(guān)系表，開啟所述滑動手勢對應(yīng)的應(yīng)用程序。

2.3 拖動對象解鎖

拖動對象解鎖技術(shù)較多的為將圖標(biāo)拖動到預(yù)設(shè)位置實現(xiàn)解鎖或者在解鎖的同時啟動應(yīng)用程序，通過對專利文獻的分析，發(fā)現(xiàn)拖動圖標(biāo)實現(xiàn)直接啟動應(yīng)用程序的專利文獻量占全部拖動圖標(biāo)解鎖專利文獻量的50%。也有一些其他的拖動圖標(biāo)實現(xiàn)解鎖的方法，如通過圖標(biāo)碰撞實現(xiàn)解鎖、通過判斷圖標(biāo)移動速度解鎖、通過2個解鎖圖標(biāo)的位置或者距離關(guān)系來實現(xiàn)解鎖，以下為典型的技術(shù)方案。

通過拖動解鎖圖像實現(xiàn)解鎖（CN200680052770）：如果與顯示器的接觸與用于解鎖設(shè)備的預(yù)定手勢相對應(yīng)，所述設(shè)備被解鎖。針對解鎖圖像來執(zhí)行預(yù)定手勢的過程可以包括將解鎖圖像移動到預(yù)定位置和/或沿著預(yù)定路徑移動解鎖圖像。

通過拖動應(yīng)用程序圖標(biāo)到觸摸熱點實現(xiàn)解鎖并啟動應(yīng)用程序（CN200810175389）：顯示屏上有觸敏應(yīng)用程序圖標(biāo)和周圍具有可選激活范圍的觸敏熱點。用戶可以通過觸摸熱點，然后觸摸與選定應(yīng)用程序相對應(yīng)的應(yīng)用程序圖標(biāo)，并將其拖動到熱點上或至少部分地拖動到熱點周圍的激活范圍內(nèi)的方式，啟動選定的應(yīng)用程序?？蛇x地，可以通過拖動熱點及其周圍的激活區(qū)，使熱點或激活區(qū)至少部分地同與所要啟動的應(yīng)用程序相對應(yīng)的應(yīng)用程序圖標(biāo)的方式，啟動應(yīng)用程序。

通過拖動圖標(biāo)碰撞實現(xiàn)解鎖（CN201010187950）：接收用戶將選中的圖標(biāo)與屏幕上的至少一個圖標(biāo)的碰撞操作信息；根據(jù)所述碰撞操作信息，對觸摸屏解鎖。

通過判斷2個圖標(biāo)的滑動距離差值實現(xiàn)解鎖（CN201310035631）：顯示控制模塊響應(yīng)所述觸發(fā)信號將顯示有至少一解鎖圖標(biāo)的解鎖操作界面顯示于觸摸屏。判斷模塊根據(jù)屏幕解鎖信號判斷用戶滑動解鎖界面上的1或2個解鎖圖標(biāo)后，兩解鎖圖標(biāo)的滑動后距離值與初始距離值的差值的絕對值是否達到預(yù)設(shè)距離值或者是否落入預(yù)設(shè)距離范圍。如果是，解鎖模塊將觸摸屏解鎖。

2.4 密碼解鎖

密碼解鎖不局限于輸入數(shù)字密碼，還包括按照預(yù)設(shè)順序選擇密碼元素解鎖、漢字密碼解鎖、隨機密碼解鎖、密碼匹配度解鎖以及將密碼與應(yīng)用程序聯(lián)系起來的解鎖方式，以下為典型的技術(shù)方案。

通過選擇解碼元素組成密碼實現(xiàn)解鎖（CN201010509736）：將觸摸屏設(shè)備上提供的屏幕解鎖界面分為2個區(qū)域：解鎖碼選擇區(qū)和解鎖碼保存區(qū)；用戶選擇解鎖碼時將解鎖碼選擇區(qū)內(nèi)的解鎖碼元素移動到解鎖碼保存區(qū)；在每次移動解鎖碼元素之后，判斷解鎖碼保存區(qū)內(nèi)的解鎖碼與預(yù)先設(shè)置的解鎖碼是否一致，若一致則解鎖屏幕，否則讓用戶繼續(xù)解鎖，使得用戶既能夠采用觸摸操作快速解鎖，又能通過身份驗證保護用戶私人信息。

通過將密碼與應(yīng)用程序?qū)?yīng)實現(xiàn)解鎖的同時啟動應(yīng)用程序（CN201510512497）：獲取輸入的解鎖密碼；查找所述解鎖密碼對應(yīng)的一個或者多個應(yīng)用程序；在解鎖后的桌面中顯示查找到的所述一個或者多個應(yīng)用程序。

2.5 傳感器檢測技術(shù)解鎖

傳感器檢測技術(shù)解鎖方案中采用的傳感器主要包括指紋傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器，其中通過指紋傳感器檢測指紋信息實現(xiàn)解鎖的占60%之多，以下為典型的技術(shù)方案。

通過指紋傳感器檢測指紋信息實現(xiàn)解鎖（CN201010129282）：在能夠識別指紋的顯示模塊上顯示操作畫面；如果通過顯示模塊接收到包括第一指紋觸摸輸入和第二指紋觸摸輸入的多指紋觸摸輸入，則從操作畫面中選擇被鎖定的操作菜單；以及如果多指紋觸摸輸入的指紋信息通過認證，則解鎖并接著執(zhí)行所選擇的操作菜單。

通過溫度傳感器檢測溫度信息實現(xiàn)解鎖（CN201510276317）：移動終端在處于鎖定狀態(tài)，且移動終端的觸摸屏與接觸物進行接觸時，移動終端判斷接觸物與移動終端的觸摸屏的接觸區(qū)域是否處于預(yù)設(shè)范圍值內(nèi)；移動終端在確定接觸物與移動終端的觸摸屏的接觸區(qū)域處于預(yù)設(shè)范圍值內(nèi)時，則移動終端通過溫度采集膜采集接觸物的溫度；移動終端判斷接觸物的溫度是否處于人體的正常溫度范圍之內(nèi)；移動終端在確定接觸物的溫度處于人體的正常溫度范圍之內(nèi)時，則移動終端退出鎖定狀態(tài)。

2.6 組合觸控操作解鎖

組合觸控操作解鎖組合上述5種解鎖操作技術(shù)中的2種以上技術(shù)手段來實現(xiàn)解鎖操作，如CN201080045440，當(dāng)安全鎖處理模塊處于安全鎖功能開啟的狀態(tài)時，指定用戶在觸摸板上輸入的觸摸操作的組合，如觸摸、拖拽、釋放、敲擊和滑動等，將所指定的觸摸操作的組合與預(yù)設(shè)認證信息所示的組合進行對照，并且在其匹配時釋放安全鎖功能。

2.7 其他

其他觸控解鎖技術(shù)主要包括趣味性的解鎖操作，包括連連看解鎖、保齡球游戲解鎖、拼圖解鎖等，如彈射圖案游戲?qū)崿F(xiàn)解鎖（CN201110305312）：顯示第一界線于觸控屏幕中，進而分割觸控屏幕為彈力區(qū)及拖曳區(qū)。顯示第一圖案于拖曳區(qū)中。根據(jù)第一圖案被拖曳至彈力區(qū)中的釋放位置與第一界線之間的最近距離決定彈射距離。朝向拖曳區(qū)移動第一圖案彈射距離。顯示第二圖案于拖曳區(qū)中。判斷第一圖案是否接觸第二圖案，若是則解除電子裝置的屏幕鎖定狀態(tài)。

3 結(jié)語

結(jié)合各類觸控解鎖技術(shù)的特點，對圖2進行分析可以發(fā)現(xiàn)：①點觸、手勢軌跡解鎖技術(shù)基于其解鎖條件的判斷參數(shù)可以組合時間、速度、位移、坐標(biāo)、距離、方向和形狀等因素，故其申請量占據(jù)比重較大；②手勢軌跡可以通過在屏幕表面的任意滑動形成，其樣式遠多于點觸操作，這是手勢軌跡解鎖技術(shù)申請量遠多于點觸操作解鎖技術(shù)申請量的原因，也是點觸操作于2012年以后呈現(xiàn)下降趨勢的原因；③拖動對象解鎖技術(shù)的解鎖條件依賴于所拖動的對象，無形中限制了技術(shù)手段的創(chuàng)新，這也是導(dǎo)致其從2012年以后申請量下降的主要原因；④隨著密碼形式的多樣化，其不再拘泥于表象的數(shù)字密碼，可以涵蓋控件信息密碼、點擊節(jié)奏形成的摩爾斯密碼等多種形式，這是使得密碼解鎖技術(shù)申請量不斷上升的重要因素；⑤用戶對解鎖時間及安全性的需求促進了指紋解鎖技術(shù)的發(fā)展，這是傳感器檢測技術(shù)申請量不斷上升的重要因素；⑥一方面由于單一技術(shù)解鎖較難突破創(chuàng)新，另一方面也考慮到安全性因素，越來越多的組合解鎖技術(shù)專利出現(xiàn)，組合解鎖技術(shù)申請量不斷上升。、

參考文獻：

[1]鄭贊.觸摸屏多點觸摸技術(shù)揭秘[J].電子產(chǎn)品世界，2008（11）：121-123.