CN103810464B - 指纹识别终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指纹识别终端，包括指纹采集器，用于在检测到指纹后，识别指纹并将指纹的指纹信息传输给处理器；处理器，用于从指纹采集器接收指纹信息，对接收到的指纹信息和预先存储的指纹信息进行匹配识别；信号发送单元，用于在匹配识别的结果为匹配时，将对应的用户信息通过无线信号发送出去；电源管理***，用于对指纹识别终端进行供电。本发明提供的指纹识别终端可以被用户随身携带，消除了指纹信息被盗取的风险。

Description

指纹识别终端

技术领域

本发明涉及可见光通信领域，具体而言，涉及一种指纹识别终端。

背景技术

每个人包括指纹在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，呈现唯一性且终生不变。据此，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过将他的指纹和预先保存的指纹数据进行比较，就可以验证它的真实身份，这就是指纹识别技术。

指纹识别主要根据人体指纹的纹路、细节特征等信息对操作或***作者进行身份鉴定，得益于现代电子集成制造技术和快速而可靠的算法研究，已经开始走入我们的日常生活，成为目前生物检测学中研究最深入，应用最广泛，发展最成熟的技术。

但是，在目前的指纹识别***，例如指纹门禁，***等***中，指纹识别功能一般都是集成在指纹终端设备上，而这类指纹终端设备通常都会设置在公共地方，供多数人使用。由于这类指纹终端设备设置在公开的环境中，所以指纹终端设备中保存的用户的指纹信息存在被人盗取的风险，存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种指纹识别终端，该指纹识别终端可以被用户随身携带，消除了指纹信息被盗取的风险。

根据本发明的一个方面，提供了一种指纹识别终端，其特征在于，包括：指纹采集器、处理器、信号发送单元、电源管理***，其中，所述指纹采集器，用于在检测到指纹后，识别所述指纹并将所述指纹的指纹信息传输给所述处理器；所述处理器，连接至所述指纹采集器，用于从所述指纹采集器接收所述指纹信息，对接收到的所述指纹信息和预先存储的指纹信息进行匹配识别；所述信号发送单元，连接至所述处理器，用于在所述匹配识别的结果为匹配时，将对应的用户信息通过无线信号发送出去；所述电源管理***，用于对所述指纹识别终端进行供电。

所述无线信号包括以下至少之一：光信号、红外信号、蓝牙信号、射频信号。

所述指纹采集器，还用于在检测到用户操作后向所述电源管理***发送激活信息，在预定时间内没有检测到用户操作后向所述电源管理***发送去激活信息。

所述电源管理***包括：供电电池，用于对整个所述指纹识别终端进行供电或仅对所述指纹采集器进行供电；电子开关，连接至所述指纹采集器，用于响应于所述指纹采集器的激活信息，将所述供电电池导通至对整个所述指纹识别终端进行供电，使所述指纹识别终端进入工作模式，响应于所述指纹采集器的去激活信息，将所述供电电池导通至仅对所述指纹采集器进行供电，使所述指纹识别终端进入待机模式。

所述指纹采集器通过输出脉冲电平至所述电子开关，并通过所述电子开关的导通来激活或去激活所述电源管理***。

所述电源管理***还包括：提示器，用于提示所述供电电池的使用状态；分压器，用于将所述供电电池提供的电压转换成一个或多个电压值。

所述指纹采集器为触摸屏。

所述触摸屏，还用于显示所述指纹识别终端的工作状态信息、所述供电电池的使用状态信息和所述指纹信息经过所述处理器的匹配识别后的结果信息中至少之一的信息；所述处理器，还用于在对接收到的所述指纹信息与预先存储的指纹信息进行匹配识别后，将所述结果信息反馈至所述触摸屏进行显示；所述提示器，还用于将所述供电电池的使用状态反馈至所述触摸屏进行显示，或者将所述供电电池的使用状态通过状态灯进行显示。

所述用户信息包括以下至少之一：用户身份信息、用户账号信息。

所述处理器，还用于对将要发送的所述用户信息进行加密。

所述预先存储的指纹信息存储在所述处理器中，或者存储在与所述处理器相连的存储设备中。

所述的指纹识别终端还包括：驱动单元，与所述处理器及所述信号发送单元相连，用于接收所述处理器发送的信号电流，对所述信号电流进行增强放大，并以送脉冲信号的形式发送给所述信号发送单元。

所述信号发送单元发送的不同信号表示不同的按法和/或不同手指的指纹。

所述的指纹识别终端还包括：接口，用于充电和/或信息交互。

所述电源管理***还包括：充电管理器，用于基于所述接口及充电电源，对所述供电电池进行充电。

本发明的指纹识别终端具备无线通信功能，从而提供了一种移动式的指纹识别实现方式，该指纹识别终端可以像手机一样被用户随身携带，使指纹识别终端不再处于公用的状态，也不再需要设置在公共的环境中，从而消除了指纹信息被盗取的风险。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的指纹识别终端的结构框图；

图2是根据本发明优选实施例的指纹识别终端的***框架图；

图3是根据本发明优选实施例的电源管理***的功能模块示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是根据本发明实施例的指纹识别终端的结构框图。如图1所示，该指纹识别终端包括：指纹采集器，用于在检测到指纹后，识别该指纹并将该指纹的指纹信息传输给处理器；处理器，连接至指纹采集器，用于从指纹采集器接收指纹信息，对接收到的指纹信息和预先存储的指纹信息进行匹配识别；信号发送单元，连接至处理器，用于在匹配识别的结果为匹配时，将对应的用户信息通过无线信号发送出去；电源管理***，用于对指纹识别终端进行供电。

本实施例提供了一种具备了无线通信功能的指纹识别终端，该指纹识别终端可以像手机一样被用户随身携带，从而消除了指纹信息被盗的风险。该指纹识别终端可以很方便的应用于门禁***，会议签到***，身份认证***等指纹识别***，提高这些***的安全性。

指纹识别终端最终通过信号发送单元发送的用户信息会随着指纹识别终端引用的具体***的不同而变化，例如在公司门禁***中，用户信息可以包括用户的工号等信息，在指纹支付***中，用户信息可以包括用户当前的余额等信息。这些用户信息在被上位设备接收到后，即可实现用户所要实现的功能，例如开门、签到、支付等等。

在具体实施时，各种无线通信系技术都可以应用在上述的指纹识别终端中。优选地，上述的无线信号可以包括以下至少之一：光信号、红外信号、蓝牙信号、射频信号。

出于应用方便以及易于推广使用的考虑，上述电源管理***的功能还可以进一步增强，以实现工作状态的区分。优选的，指纹采集器，还可以用于在检测到用户操作后向电源管理***发送激活信息，在预定时间内没有检测到用户操作后向电源管理***发送去激活信息；电源管理***可以包括：供电电池，用于对整个指纹识别终端进行供电或仅对指纹采集器进行供电；电子开关，连接至指纹采集器，用于响应于指纹采集器的激活信息，将供电电池导通至对整个指纹识别终端进行供电，使指纹识别终端进入工作模式，响应于指纹采集器的去激活信息，将供电电池导通至仅对指纹采集器进行供电，使指纹识别终端进入待机模式。

在本优选实施例中，电源管理***的功能得到了增强，实现了选择性供电，区分出了指纹识别终端的不同工作状态，即工作状态和待机状态，延长了指纹识别终端的待机时间，从提高了易用性和实用性。

优选的，指纹采集器通过输出脉冲电平至电子开关，并通过电子开关的导通来激活或去激活电源管理***。脉冲电平作为基础电信号，将其作为激活信息用于触发电子开关，实现供电电池供电对象的切换，实现起来最为方便，也完全可以达到实用要求。

优选的，电源管理***还可以包括：提示器，用于提示供电电池的使用状态；分压器，用于将供电电池提供的电压转换成一个或多个电压值。

本优选实施例提供的电源管理***的功能得到了进一步的增强，不仅可以显示当前供电电池的使用状态，例如电量等，也可以对供电电池提供的电压值进行转换，从提高了易用性和实用性。需要说明的是，当转换为多个电压值时，这多个电压值可以是相同的，也可以是不同的，具体要各个单元的实际需求。

指纹采集器的实现形式是多种多样的，本发明中优先使用触摸屏来实现指纹采集，当然也不排除采用其他可以实现指纹采集的装置。

在上述实施例的基础上，触摸屏的功能也是可以进一步进行扩展的。优选的，触摸屏，还可以用于显示指纹识别终端的工作状态信息、供电电池的使用状态信息和指纹信息经过处理器的匹配识别后的结果信息中至少之一的信息；处理器，还可以用于在对接收到的指纹信息与预先存储的指纹信息进行匹配识别后，将结果信息反馈至触摸屏进行显示；提示器，还用于将供电电池的使用状态反馈至触摸屏进行显示，或者将供电电池的使用状态通过状态灯进行显示。

在本优选实施例中，触摸屏的功能得到了进一步的扩展，除了识别指纹，其还可以显示多种信息，包括但不限于指纹识别终端的工作状态、上述供电电池的使用状态、指纹的匹配信息，这些信息的直观显示，可以使指纹识别终端的应用更为方便。当然，上述供电电池的使用状态也可以直接由提示器通过状态灯显示，例如红灯表示充电状态，绿灯表示电池满电状态，闪烁表示电池低电压提醒等。

优选的，用户信息可以包括以下至少之一：用户身份信息、用户账号信息，而上述处理器还可以用于对将要发送的用户信息进行加密。出于信息安全的考虑，处理器还可以进一步增加加密的功能。实际上，加密功能这个可选功能的增加，可以进一步扩大指纹识别终端的应用场景。

优选的，上述预先存储的指纹信息可以存储在处理器中，也可以存储在与处理器相连的外部存储设备中。由于需要进行比对，所以预先存储指纹信息是需要的，但究竟如何存储，实际上可选的方式很多，可以存储在处理器中，也可以存储在与处理器相连的外部存储设备中，相对来讲上述两种方式实现方便且成本低，较为实用。

在上述优选实施例的基础上，指纹识别终端实际上还是可以进行进一步的功能扩展。优选的，指纹识别终端还可以包括：驱动单元，与处理器及信号发送单元相连，用于接收处理器发送的信号电流，对信号电流进行增强放大，并以送脉冲信号的形式发送给信号发送单元。

驱动单元可以提高信号发送单元输入信号的质量，也可以使信号发送单元发送更多的信息，例如上述信号发送单元可以做成LED单元，除了可以通过光信号发送用户信息，还可以设置为采用按就亮灯，指纹不对亮短暂的，对亮长的等闪烁形式，对用户进行提示。

优选的，信号发送单元发送的不同信号表示不同的按法和/或不同手指的指纹。

信号发送单元发送的信号可以基于其信号形式进行多样的变化，也就是说信号发送单元发送出来的信号和信号的涵义可以是不一样的，从而可以表示不同的按法，即用户使用了哪只手的哪几根手指按了触摸屏，例如用右手的五根手指按或仅用右手的拇指按等不同的按法，同样的，不同手指的指纹也可以发送出不同的信号。

优选的，指纹识别终端还可以包括：接口，用于充电和/或信息交互。

在本优选实施例中，接口的增加可以使指纹识别终端连接到充电电源或其他设备，从而实现充电或信息交互，进一步丰富了指纹识别终端的功能。

优选的，电源管理***还可以包括：充电管理器，用于基于接口及充电电源，对供电电池进行充电。

在本优选实施例中，基于上述两个部件，指纹识别终端进一步增加了与其他设备进行连接和交互的功能，以及对供电电源进行充电的功能，从而增加了指纹识别终端的实用性以及使用寿命。

下面通过一个具体的优选实施例对本发明进行说明。图2是根据本发明优选实施例的指纹识别终端的***框架图，如图所示，在本优选实施例中，指纹识别终端可以实现根据识别指纹实现***上电，信息配对，信息编码，信息加密，信息加扰，可见光发送信息等功能，其包括：（1）指纹采集器;（2）电源管理***;（3）处理器；（4）驱动单元;（5）信号发送单元；（6）接口。在本实施例中，指纹采集器使用触摸屏实现，信号发送单元使用LED实现，以光信号的形式发送各种信息，红外信号、蓝牙信号和射频信号可以类比LED的实现方式。各个部件的块功能与连接状态如下：

1、触摸屏的功能如下：

1）用于识别人体指纹，将指纹识别信息通过与处理器通信，将指纹信息传输到处理器，两者间的通信协议包括但不限于UART,IIC,SPI等。

2）人体指纹接触指纹触摸板后，指纹触摸板被激活，通过输出脉冲电平，使得连接电源管理***处的电子开关导通，电池为***正常供电。

3）扩展功能：触摸屏还选择具有显示功能，能够显示***工作状态，***电池电量，指纹识别信息（指纹录入使用者，指纹是否正确等）。

2、电源管理***的组成与功能如下，参见图3：

1）供电电池：供电电池为整个指纹识别终端提供电源，在指纹识别终端不工作情况下，只为触摸屏供电。供电电池不限于充电电池还是一次性电池。

2）若采用功能电池，为电源管理***配备一组充电管理器，为供电电池提供充电功能。

3）提示器：即供电电池使用状态的显示，可以在触摸屏显示，也可以以状态灯的形式显示，比如红灯表示充电状态，绿灯表示电池满电状态，闪烁表示电池低电压提醒等。

4）电子开关：电子开关用于将供电电池与指纹识别终端连接，当触摸屏被检测有指纹信息后，通过输出脉冲电平，使得电子开关被导通，指纹识别终端正常上电，开始工作。

5）分压器：供电电池为2.4—4.2V的电压范围，为了使得***满足不同的工作电压需求，在分压器中，将供电电压转换成电路中使用的各种电压值，如1.8V，3.3V等。

3、处理器的功能与相关说明如下：

1）处理器包括但不限于单片机，ARM，DSP或者FPGA等处理器。

2）处理器通过通信接口连接触摸屏，实现触摸屏识别指纹信息的传输。

3）处理器用于存储预先录入的指纹信息，也可以将指纹信息存储在外部存储单元中，处理器通过通信接口（I/O,SPI等）读取相应的指纹。

4）通过存储于处理器的指纹算法，识别并匹配被识别的指纹，并将信息反馈于触摸屏中。

5）处理器可以对发送信息进行编码，并利用加密算法对要发送的信息进行加密等处理。

4、驱动单元是利用三极管，场效应管或者运发等IC搭建驱动电路，接收处理器IO引脚输出的信号电流，并对其进行增强放大，然后以脉冲信号的形式发送至LED单元。

5、信号发送单元，在本实施例中为LED单元，是信息对外发射的单元，将驱动单元输出的高频脉冲信号输入到LED的正极引脚，使得LED在脉冲信号驱动实现高速闪烁。

6、接口的功能如下：

1）接口是一种实现感应式指纹识别终端与外部通信的接口，通过通信协议，实现处理器与上位机软件信息交互，如录入指纹等。

2）接口同时可以实现一种感应式指纹识别终端的充电功能。

从以上的描述中，可以看出，本发明提供了一种移动式的指纹识别终端，该指纹识别终端可以像手机一样被用户随身携带，使指纹识别终端不再处于公用的状态，也不再需要设置在公共的环境中，从而消除了指纹信息被盗取的风险。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种随身携带的指纹识别终端，其特征在于，包括：指纹采集器、处理器、信号发送单元、电源管理***以及驱动单元，其中，

所述指纹采集器，用于在检测到指纹后，识别所述指纹并将所述指纹的指纹信息传输给所述处理器；还用于在检测到用户操作后向所述电源管理***发送激活信息，在预定时间内没有检测到用户操作后向所述电源管理***发送去激活信息；

所述处理器，连接至所述指纹采集器，用于从所述指纹采集器接收所述指纹信息，对接收到的所述指纹信息和预先存储的指纹信息进行匹配识别；

所述信号发送单元，连接至所述处理器，用于在所述匹配识别的结果为匹配时，将对应的用户信息通过无线信号发送出去，所述无线信号包括以下至少之一：光信号、红外信号、蓝牙信号、射频信号，所述信号发送单元发送的不同信号表示不同的按法和/或不同手指的指纹；

所述电源管理***，用于对所述指纹识别终端进行供电，所述电源管理***包括：

供电电池，用于对整个所述指纹识别终端进行供电或仅对所述指纹采集器进行供电；

电子开关，连接至所述指纹采集器，用于响应于所述指纹采集器的激活信息，将所述供电电池导通至对整个所述指纹识别终端进行供电，使所述指纹识别终端进入工作模式，响应于所述指纹采集器的去激活信息，将所述供电电池导通至仅对所述指纹采集器进行供电，使所述指纹识别终端进入待机模式；

分压器，用于将所述供电电池提供的电压转换成一个或多个电压值，所述电压值范围为2.4—4.2V；

驱动单元，所述驱动单元包括三极管或场效应管，与所述处理器及所述信号发送单元相连，用于接收所述处理器发送的信号电流，对所述信号电流进行增强放大，并以送脉冲信号的形式发送给所述信号发送单元。

2.根据权利要求1所述的指纹识别终端，其特征在于，所述指纹采集器通过输出脉冲电平至所述电子开关，并通过所述电子开关的导通来激活或去激活所述电源管理***。

3.根据权利要求1所述的指纹识别终端，其特征在于，所述电源管理***还包括：

提示器，用于提示所述供电电池的使用状态。

4.根据权利要求3所述的指纹识别终端，其特征在于，所述指纹采集器为触摸屏。

5.根据权利要求4所述的指纹识别终端，其特征在于，

所述触摸屏，还用于显示所述指纹识别终端的工作状态信息、所述供电电池的使用状态信息和所述指纹信息经过所述处理器的匹配识别后的结果信息中至少之一的信息；

所述处理器，还用于在对接收到的所述指纹信息与预先存储的指纹信息进行匹配识别后，将所述结果信息反馈至所述触摸屏进行显示；

所述提示器，还用于将所述供电电池的使用状态反馈至所述触摸屏进行显示，或者将所述供电电池的使用状态通过状态灯进行显示。

6.根据权利要求1所述的指纹识别终端，其特征在于，

所述用户信息包括以下至少之一：用户身份信息、用户账号信息；

所述处理器，还用于对将要发送的所述用户信息进行加密。

7.根据权利要求1-6任一项所述的指纹识别终端，其特征在于，所述预先存储的指纹信息存储在所述处理器中，或者存储在与所述处理器相连的存储设备中。

8.根据权利要求7所述的指纹识别终端，其特征在于，所述指纹识别终端还包括：

接口，用于充电和/或信息交互。

9.根据权利要求8所述的指纹识别终端，其特征在于，所述电源管理***还包括：

充电管理器，用于基于所述接口及充电电源，对所述供电电池进行充电。