专利名称：具有感应指纹采集功能的指纹验证设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物识别领域，尤其涉及一种具有感应指纹采集功能的指纹验证
设备。
背景技术：
指纹识别技术是通过指纹对比验证身份的识别手段，也是当今应用最为广泛的生 物特征识别技术。该技术过去主要应用于刑侦系统，而近几年来已逐渐走向民用市场。指 纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的指纹验证设备(包括指纹考勤、指纹 门禁、指纹读头等设备)解决方案，在后台指纹验证控制软件中将用户指纹数据分配到相 应的指纹验证设备中，还可实时上传指纹按压记录，生成指纹按压报表，为事故追查提供依 据。同时指纹验证市场也对指纹识别技术提出了具有高安全、长寿命，以满足各种不同应用 的需求。 而现有技术的指纹验证设备中，其指纹采集器背光灯均长时间不间断工作，并连 续处于指纹采集状态，且均采用机械式探测装置，导致指纹采集器背光灯容易老化、寿命 低、且系统需要连续高速运转、功耗大，结构复杂。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有感应指纹采集功能的指纹验证 设备，该设备结构简单、背光灯不易老化，寿命高、并可大大降低系统功耗。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案 —种具有感应指纹采集功能的指纹采集设备，包括有指纹采集器、控制单元、外部 通讯接口 、人机交互界面和背光电路，所述指纹采集器上设置有 当指纹采集面上有手指按下时输出感应信号的按压感应装置； 与所述按压感应装置、控制单元和背光电路相连，控制其发出探测信号和根据其 感应信号向背光电路发送电源开启信号、向控制单元发系统启动信号的感应控制单元。 本实用新型的有益效果是 本实用新型的实施例通过在指纹采集器上设置指纹按压感应装置，并通过其感应 信号控制背光电路开启和控制单元启动，从而解决了背光灯因长期照明而容易老化、寿命 低，以及系统连续高速运转、功耗大的结构复杂的问题。
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
图1是本实用新型提供的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备一个实施例的 组成结构图。 图2是本实用新型提供的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备一个实施例中 指纹采集器的结构侧面剖视图。[0014] 图3是本实用新型提供的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备一个实施例中 指纹采集器的结构主视图。 图4是本实用新型提供的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备一个实施例中 指纹采集器的电路框图。
具体实施方式参考图l，该图是本实用新型提供的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备一个
实施例的组成结构图；如图所示，本实施例主要包括有指纹采集器1、控制单元2、外部通讯
接口3、人机交互界面(包括键盘、显示器等)4、和背光电路(图中未示出)等。 其中，所述指纹采集器1上设置有与现有技术相同的指纹采集单元13，另外，其还
设置有 当指纹采集面上有手指按下时输出感应信号的按压感应装置11 ; 与所述按压感应装置11、控制单元2和背光电路相连，控制其发出探测信号和根
据其感应信号向背光电路发送电源开启信号、向控制单元2发系统启动信号的感应控制单
元12。 另外，其还可设置有 与所述控制单元2相连，用于保存控制单元2的图像校正数据的数据存储单元10， 该单元可模拟EEPR0M实现存储功能。 参考图2，具体实现时，所述按压感应装置为红外感应装置，其包括有与所述感 应控制单元相连的红外发射装置111、红外接收装置112。 具体实现时，本实施例的控制单元2可采用主从式双CPU架构，即将所述控制单元 2分成主控单元21和从控单元22，其中，所述主控单元21上设置有指纹采集单元、指纹比 对单元、数据通讯单元、数据存储单元、以及输出控制单元；所述从控单元22上设置有键 盘扫描单元、显示驱动单元、数据备份单元、应急控制单元、以及实时时钟单元。 主控单元21和从控单元22分别与其控制的对应硬件设备相连接，如主控单元 21连接到指纹采集器1、外部通讯接口 3 ;从控单元22则连接到键盘、显示器、实时时钟等， 另外，主控单元21还与从控单元22连接，读取用户键盘操作数据、实时时钟数据和传送要 显示的信息等。 另外，所述控制单元21还通过一输出控制电路5与锁控/报警装置7相连，而该 输出控制电路5分别连接到所述主控单元21和从控单元22，具体实现时，其控制的输出信 号可包括锁控信号、报警信号、Wiegand26信号等。 所述从控单元22作为系统的辅助控制器能提高系统的可靠性，当主控单元21发 生故障不能正常工作时，从控单元22仍可控制指纹验证设备进行必要的工作，提高了系统 的可靠性。 具体实现时，本实施例的硬件设备可采用如下配置 主控单元可采用32位624MHz ARM CPU、从控单元可采用AT89S52 8位高速MCU ; 感应控制单元可采用韩国Coreriver公司的Midas 2. 2系列S0P-8封装单片机为 主控，完成背光控制、红外发射控制、红外接收幅度检测、I2C通迅等功能； 键盘可采用4*4键盘；[0031] 外部通讯接口可采用RS232、RS485、以太网接口等； 锁控装置可采用5A的电锁、报警装置可采用蜂鸣器。 下面参考图2和图3详细描述本实施例中指纹采集器的物理结构，如图所示，本实 施例采用的是光学指纹传感装置，其包括有外壳10、设置在外壳10内的指纹感应单元11、 感应控制单元12、指纹采集单元13，其中，指纹采集单元13包括有 作为指纹采集面的三角棱镜131 ; 水平设置在所述三角棱镜131下方的上层透镜组132 ; 水平设置在所述上层透镜组132下方的下层透镜组133 ; 设置在所述下层透镜组下方的指纹成像单元134 ; 而所述指纹感应单元11的红外发射装置111和红外接收装置112分别与所述背 光电路的背光源801处于同一平面，并与所述指纹按压面131成[-25° ，25° ]之间(最好 是0° )的夹角。 具体实现时，所述红外发射装置111和红外接收装置112分别位于所述背光源801
的两侧，且与所述背光源801的间距不小于10毫米、与所述指纹按压面113的间距不超过
20毫米。具体实现时，为了防止互相串扰考虑，优选方案是红外发射装置111和红外接收装
置112分别位于背光源801与PCB板边缘之间的中心位置。 而所述感应控制单元12则设置在所述指纹成像单元134下方。 进一步地，参考图4，所述指纹采集器1可采用主板和从板的物理架构，其中，背光
源801 、红外发射装置111和红外接收装置112 —起被设置在从板上；而感应控制单元12和
指纹采集单元13则设置在主板上，主板与从板之前通过板间连接线14(4Pin排线)连接、
与主控单元21之间通过数据通讯接口 15(16Pin排线)连接。 另外，主板上还设置有用于驱动所述红外发射装置111和背光源801的缓冲电路。 本实施例可独立完成指纹按压自动探测、启动系统，用户指纹登录、用户指纹采 集、用户指纹比对、出入记录存储、拆机报警、挟持报警、异常开门报警、控制信号输出等功 能。 本实用新型可解决指纹采集器背光灯长时间工作，LED背光灯容易老化，寿命降低 问题，内置红外线发射和接收设备来探测用户的手指是否按压到采集器表面，如果没有指 纹按压，电路控制相应的背光设备，关断指纹采集器的背光电路，让系统处于休眠状态，延 长设备的使用时间。当手指按压到指纹采集器表面时，电路控制相应的背光设备，开启背 光，让系统进入工作状态。 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也视为本实用 型的保护范围。
权利要求一种具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，包括有指纹采集器、控制单元、外部通讯接口、人机交互界面和背光电路，其特征在于，所述指纹采集器上设置有当指纹采集面上有手指按下时输出感应信号的按压感应装置；与所述按压感应装置、控制单元和背光电路相连，控制其发出探测信号和根据其感应信号向背光电路发送电源开启信号、向控制单元发系统启动信号的感应控制单元。
2. 如权利要求1所述的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，其特征在于，所述按压感应装置为红外感应装置，其包括有与所述感应控制单元相连的红外发射装置、红外接收装置。
3. 如权利要求2所述的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，其特征在于所述指纹采集器为光学指纹采集器，其指纹按压面为三角棱镜，而所述红外发射装置和红外接收装置分别与所述背光电路的背光源处于同一平面，并与所述指纹按压面成[-25° ，25° ]之间的夹角。
4. 如权利要求2或3所述的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，其特征在于所述红外发射装置和红外接收装置分别位于所述背光源的两侧，且与所述背光源的间距不小于10毫米、与所述指纹按压面的间距不超过20毫米。
5. 如权利要求1所述的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，其特征在于，所述指纹采集器还包括有与所述控制单元相连，用于保存控制单元的图像校正数据的数据存储单元。
6. 如权利要求1所述的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，其特征在于，所述控制单元包括有与所述指纹采集器和外部通讯接口相连的主控单元、以及与所述主控单元和人机交互界面相连的从控单元，其中，所述主控单元包括有指纹采集单元、指纹比对单元、数据通讯单元、数据存储单元、以及输出控制单元；所述从控单元包括有键盘扫描单元、显示驱动单元、数据备份单元、应急控制单元、以及实时时钟单元。
7. 如权利要求6所述的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，其特征在于，所述控制单元还通过一输出控制电路与锁控/报警装置相连，而该输出控制电路分别连接到所述主控单元和从控单元。
8. 如权利要求1所述的具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，其特征在于，所述外部通讯接口为RS232接口 、 RS485接口 、以及以太网接口中的至少一种。
专利摘要本实用新型公开一种具有感应指纹采集功能的指纹验证设备，包括有指纹采集器、控制单元、外部通讯接口、人机交互界面和背光电路，所述指纹采集器上设置有当指纹采集面上有手指按下时输出感应信号的按压感应装置；与所述按压感应装置、控制单元和背光电路相连，控制其发出探测信号和根据其感应信号向背光电路发送电源开启信号、向控制单元发系统启动信号的感应控制单元。本实用新型结构简单、背光灯不易老化，寿命高、并可大大降低系统功耗。
文档编号G06K9/20GK201438309SQ200920304890
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月23日 优先权日2009年6月23日
发明者仲崇亮, 李治农, 车全宏, 陈书楷 申请人:深圳市中控生物识别技术有限公司