专利名称：指纹门禁方法及系统、门匙和指纹锁的制作方法
技术领域：
本发明涉及门禁技术，尤其涉及一种指纹门禁方法和系统、门匙和指纹锁。
技术背景
目前，基于指纹识别技术的门禁系统在企业中得到了广泛的应用，许多企业甚至将其作为员工考勤的依据。现有的指纹门禁系统中，要求用户将手指放在指纹采集器上，由指纹采集器对用户的指纹进行采集，然后由处理器根据采集的指纹，判断用户的身份是否合法；如果是，则执行开锁操作；如果不是，则保持锁定状态，并提示有错误。由于通过指纹采集器采集指纹的方式涉及对指纹图像的识别和处理，因此采集速度慢；另外，其采集准确性也较差，因为在用户的手指潮湿或有伤痕等情形时，即使用户是合法用户，也经常出现采集到错误的指纹信息或需要多次采集才能成功采集的情况
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种指纹门禁方法和系统、门匙和指纹门锁，可以方便、快捷地实现指纹信息的采集。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种指纹门禁系统，包括门匙和指纹锁；所述门匙，用于将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将所述LED可见光信号发射给所述指纹锁，以请求对所述指纹锁的解锁；所述指纹锁，用于检测所述门匙发射的LED可见光信号，以及将所述检测的LED可见光信号还原为所述用户的指纹信息，以及根据所述指纹信息，解锁或保持锁定状态。
其中，所述门匙包括顺序连接的编码器、驱动器和LED ；所述编码器，用于将所述用户的指纹信息按照曼彻斯特编码方式编码为所述LED的上下沿触发信号，且将所述上下沿触发信号加载至所述驱动器；所述驱动器，用于根据所述上下沿触发信号控制所述LED闪烁，以将所述用户的指纹信息发送给指纹锁，请求对所述指纹锁的解锁。
其中，所述指纹锁包括顺序连接的检测器、处理器和解码匹配器； 所述检测器，用于检测所述LED发射的LED可见光信号，生成电流信号；所述处理器，用于放大所述电流信号，并将所述放大后的电流信号转换为电压信号，作为数字信号输出；所述解码匹配器，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据，以及将所述生成的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配，并根据匹配结果，控制所述指纹锁解锁或保持锁定状态。
其中，所述解码匹配器，包括顺序连接的解码电路和匹配电路；所述解码电路，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据；所述匹配电路，用于将所述表征指纹信息的二进制数据与预置的指纹信息库中的信息进行匹配，且当从所述指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁解锁；当从所述指纹信息库中未匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁保持锁定状态。
相应地，本发明实施例还提供了一种门匙，包括顺序连接的编码器、驱动器和 LED ；所述编码器，用于将用户的指纹信息按照曼彻斯特编码方式编码为所述LED的上下沿触发信号，以及将所述上下沿触发信号加载至所述驱动器；所述驱动器，用于根据所述上下沿触发信号控制所述LED闪烁，以将所述用户的指纹信息发送给指纹锁，请求对所述指纹锁解锁。
相应地，本发明实施例还提供了一种指纹锁，包括顺序连接的检测器、处理器和解码匹配器；所述检测器，用于检测门匙的LED所发出的LED可见光信号，生成相应的电流信号； 所述处理器，用于放大所述电流信号，并将所述放大后的电流信号转换为电压信号，作为数字信号输出；所述解码匹配器，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据，以及将所述生成的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配，并根据匹配结果，控制所述指纹锁解锁或保持锁定状态。
其中，所述解码匹配器，包括顺序连接的解码电路和匹配电路；所述解码电路，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据；所述匹配电路，用于将所述表征指纹信息的二进制数据与预置的指纹信息库中的信息进行匹配，且当从所述指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁解锁；当从所述指纹信息库中未匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁保持锁定状态。
相应地，本发明实施例还提供了一种指纹门禁方法，包括门匙将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将所述LED可见光信号发射给所述指纹锁，以请求对所述指纹锁的解锁；所述指纹锁检测所述门匙发射的LED可见光信号，以及将所述检测的LED可见光信号还原为所述用户的指纹信息，以及根据所述指纹信息，解锁或保持锁定状态。
其中，所述将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将所述LED可见光信号发射给所述指纹锁，包括将所述用户的指纹信息按照曼彻斯特编码方式编码为LED的上下沿触发信号，以所述上下沿触发信号控制所述LED闪烁。
其中，所述检测所述门匙发射的LED可见光信号，以及将所述检测的LED可见光信号还原为所述用户的指纹信息，以及根据所述指纹信息，解锁或保持锁定状态，包括检测所述LED发出的LED可见光信号，生成相应的电流信号； 放大所述电流信号，并将所述放大后的电流信号转换为电压信号，作为数字信号输出按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据；将所述表征指纹信息的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配；当从所述指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，解锁；当从所述指纹信息库中未匹配到相同的指纹信息时，保持锁定状态。
实施本发明实施例，具有如下有益效果本发明实施例由于将用户的指纹信息以LED可见光信号的形式发射给指纹锁，指纹锁检测LED可见光信号，并将其转换为用户的指纹信息，实现对用户指纹的采集，进而根据采集的指纹，解锁或保持锁定状态；由于指纹信息以LED可见光信号被发送和接收，因此可以方便、快捷地实现用户指纹信息的采集，避免用户个人因素对指纹采集的影响。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的指纹门禁系统的实施例的结构示意图； 图2是本发明提供的门匙的实施例的结构示意图；图3是本发明提供的指纹锁的实施例的结构示意图； 图4是图3中的解码匹配器的实施例的结构示意图； 图5是本发明提供的指纹门禁方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，是本发明的指纹门禁系统的实施例的结构示意图，所述指纹门禁系统包括门匙2和指纹锁3。
其中，门匙2用于将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将该LED可见光信号发射给指纹锁3，以请求对指纹锁3解锁。具体地，可以在门匙2中集成LED，以通过 LED将指纹信息转换为LED可见光信号，发射出去；或，由具有LED的设备(比如，某些具有闪光功能的手机或其它智能终端)复用为门匙。
进一步地，门匙2可以按照曼彻斯特编码方式将指纹信息编码为上下沿触发信号，以驱动门匙2中的LED发出LED可见光信号，即将指纹信息以二进制数据的形式进行存储，然后将二进制数据中的“ 1”转换为上升沿触发信号，将二制中的“0”转换下降沿解发信号。
指纹锁3，用于检测门匙2发射的LED可见光信号，以及将检测的LED可见光信号还原为用户的指纹信息。另外，指纹锁3还根据用户的指纹信息，解锁或保持锁定。
具体地，指纹锁3按照与曼彻斯特编码方式相对应的解码方式将检测的LED可见光信号还原为用户的指纹信息，并将还原得到的指纹信息与指纹数据库中的指纹信息进行匹配，当能够从指纹数据库中匹配到相同的指纹信息时，执行解锁；当不能够从指纹数据库中匹配到相同的指纹信息时，保持锁定状态；需要说明的是，此处两个指纹数据的相同程度高于预设值(比如80%)，则可以认为两个指纹数据相同。
本实施例，由于将用户的指纹信息以LED可见光信号的形式发射给指纹锁，指纹锁检测LED可见光信号，并将其转换为用户的指纹信息，实现对用户指纹的采集，进而根据采集的指纹，解锁或保持锁定状态；由于指纹信息以LED可见光信号被发送和接收，因此方便、快捷地实现用户指纹信息的采集，避免用户个人因素对指纹采集的影响；且由于LED可见光沿直线传播，衰减快，因此也提高了安全性。
请参考图2，是本发明实施例的门匙的实施例的结构示意图，图2中的门匙2可以是图1中指纹门禁系统中提及的门匙2，其包括编码器21、驱动器22和LED23，且编码器 21、驱动器22和LED23顺序连接。
其中，编码器21，用于将用户的指纹信息编码为LED的上下沿触发信号，以及将上下沿触发信号加载至驱动器22。
具体地，用户的指纹信息经事先采集之后，以二进制数据的形式预存在编码器21 中，当编码器21需要时，直接调用预存的二进制数据，并按照曼彻斯特编码方式将其编码为上下沿触发信号；进一步地，编码器21将用户的指纹信息转换为二进制数据，再根据曼彻斯特编码方式将二进制数据转换为上下沿触发信号，比如将二进制数据“1”转换为下降沿触发信号，将“0”转换为上升沿触发信号。
驱动器22，用于根据上下沿触发信号控制LED23闪烁，以将用户的指纹信息发射给指纹锁，请求对指纹锁的解锁。
具体地，驱动器22对上下沿触发信号进行扫描，当扫描到下降沿触发信号时，为 LED供电；当扫描到上升沿触发信号时，关闭LED的供电；驱动器22按照上下沿触发信号的指示控制LED的供电，可以使LED发出闪烁的LED可见光，实现将用户的指纹信息的发送。
可以理解的是，门匙2还具有更新预存的用户的指纹信息的能力。
请参考图3，是本发明实施例的指纹锁的实施例的结构示意图，图3中的指纹锁3 可以是图1中指纹门禁系统中提及的指纹锁3，其包括检测器31、处理器32和解码匹配器 33，且检测器31、处理器32和解码匹配器33顺序连接。
其中，检测器31，用于检测LED发射的LED可见光信号，生成电流信号。具体地，检测器31可以由光敏二极管或光敏三极管实现，当LED发射的LED可见光信号照射到光敏二极管或光敏三极管时，生成相应的光生电流，实现将用户的指纹信息由LED可见光信号携带转换为由电流信号携带。
处理器32，用于放大检测器31生成的电流信号，并将放大的电流信号转换为电压信号，作为数字信号输出。可以理解的是，处理器32在对电流信号进行放大处理时，还可以附加地对电流信号进行去噪等处理。
解码匹配器33，用于按照曼彻斯特解码处理器32输出的数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据，并将所述二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配，并根据匹配结果，控制指纹锁3解锁或保持锁定状态将。
具体地，请参考图4，解码匹配器33包括解码电路331和与之相连接的匹配电路 332。
其中，解码电路331将处理器32输出的数字信号按照与曼彻斯特解码方式解码为二进制数据。
匹配电路332，将解码电路331生成的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配；且能够从指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，控制指纹锁3解锁，比如通过输出一个高电平信号指示指纹锁3的开锁部件将锁；或，不能够从指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，控制指纹锁3保持锁定状态，比如通过输出一个低电平信号指示保持锁定状态，并提示用户解锁失败，原因是用户身份不合法。
请参考图5，是本发明的指纹门禁方法的实施例的流程示意图，所述方法包括 S51，门匙将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将LED可见光信号发射给指纹锁，以请求对所述指纹锁的解锁。
具体地，S51包括将用户的指纹信息按照曼彻斯特编码方式编码为LED的上下沿触发信号，以上下沿触发信号控制LED闪烁；其中，用户的指纹信息可以预先采集并以二进形式的存储在门匙中。
S52，指纹锁检测门匙发射的LED可见光信号，以及将检测的LED可见光信号还原为用户的指纹信息。
具体地，S52包括指纹锁通过光敏元件(例如光敏二极管或光敏三极管)检测门匙发射的LED可见光信号，生成相应的电流信号；指纹锁还将生成的电信流号进行放大后， 转换为电压信号，作为数字信号输出；将数字信号采用曼彻斯特解码码方式解码为表征指纹信息的二进制数据。
S53，指纹锁还根据指纹信息(以二进制数据表征)，解锁或保持锁定状态。
具体地，S53包括将表征指纹信息的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配，如果能从中匹配到相同的指纹信息，则表明用户的身份合法，则执行解锁操作，将锁打开；如果未能从中匹配到相同的指纹信息，则表明用户的身份非法，则保持锁定状态。可以理解的是，上述的相同可以不指百分之百相同，而是指相同程度高于预设值，比如S52得到的指纹信息与预置的指纹信息库中某一指纹信息的相同程度高于80%，则可以认为从预置的指纹信息库中匹配到了相同的指纹信息；可以理解的是，若未能匹配到相同的指纹信息时，还可以提示用户未能匹配到相同的指纹信息。
本发明实施例由于将用户的指纹信息以LED可见光信号的形式发射给指纹锁，指纹锁检测LED可见光信号，并将其转换为用户的指纹信息，实现对用户指纹的采集，进而根据采集的指纹，解锁或保持锁定状态；由于指纹信息以LED可见光信号被发送和接收，因此可以方便快捷地实现用户指纹信息的采集，避免用户个人因素对指纹采集的影响；且由于 LED可见光沿直线传播，衰减快，因此也提高了安全性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种指纹门禁系统，其特征在于，包括门匙和指纹锁；所述门匙，用于将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将所述LED可见光信号发射给所述指纹锁，以请求对所述指纹锁的解锁；所述指纹锁，用于检测所述门匙发射的LED可见光信号，以及将所述检测的LED可见光信号还原为所述用户的指纹信息，以及根据所述指纹信息，解锁或保持锁定状态。
2.如权利要求1所述的指纹门禁系统，其特征在于，所述门匙包括顺序连接的编码器、驱动器和LED ；所述编码器，用于将所述用户的指纹信息按照曼彻斯特编码方式编码为所述LED的上下沿触发信号，且将所述上下沿触发信号加载至所述驱动器；所述驱动器，用于根据所述上下沿触发信号控制所述LED闪烁，以将所述用户的指纹信息发送给指纹锁，请求对所述指纹锁的解锁。
3.如权利要求2所述的指纹门禁系统，其特征在于，所述指纹锁包括顺序连接的检测器、处理器和解码匹配器；所述检测器，用于检测所述LED发射的LED可见光信号，生成电流信号；所述处理器，用于放大所述电流信号，并将所述放大后的电流信号转换为电压信号，作为数字信号输出；所述解码匹配器，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据，以及将所述生成的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配，并根据匹配结果，控制所述指纹锁解锁或保持锁定状态。
4.如权利要求3所述的指纹门禁系统，其特征在于，所述解码匹配器，包括顺序连接的解码电路和匹配电路；所述解码电路，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据；所述匹配电路，用于将所述表征指纹信息的二进制数据与预置的指纹信息库中的信息进行匹配，且当从所述指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁解锁；当从所述指纹信息库中未匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁保持锁定状态。
5.一种门匙，其特征在于，包括顺序连接的编码器、驱动器和LED ；所述编码器，用于将用户的指纹信息按照曼彻斯特编码方式编码为所述LED的上下沿触发信号，以及将所述上下沿触发信号加载至所述驱动器；所述驱动器，用于根据所述上下沿触发信号控制所述LED闪烁，以将所述用户的指纹信息发送给指纹锁，请求对所述指纹锁解锁。
6.一种指纹锁，其特征在于，包括顺序连接的检测器、处理器和解码匹配器；所述检测器，用于检测门匙的LED所发出的LED可见光信号，生成相应的电流信号；所述处理器，用于放大所述电流信号，并将所述放大后的电流信号转换为电压信号，作为数字信号输出；所述解码匹配器，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据，以及将所述生成的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配，并根据匹配结果，控制所述指纹锁解锁或保持锁定状态。
7.如权利要求6所述的指纹锁，其特征在于，所述解码匹配器，包括顺序连接的解码电路和匹配电路；所述解码电路，用于按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据；所述匹配电路，用于将所述表征指纹信息的二进制数据与预置的指纹信息库中的信息进行匹配，且当从所述指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁解锁；当从所述指纹信息库中未匹配到相同的指纹信息时，控制所述指纹锁保持锁定状态。
8.一种指纹门禁方法，其特征在于，包括门匙将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将所述LED可见光信号发射给所述指纹锁，以请求对所述指纹锁的解锁；所述指纹锁检测所述门匙发射的LED可见光信号，以及将所述检测的LED可见光信号还原为所述用户的指纹信息，以及根据所述指纹信息，解锁或保持锁定状态。
9.如权利要求8所述的指纹门禁方法，其特征在于，所述将用户的指纹信息转换为LED 可见光信号，以及将所述LED可见光信号发射给所述指纹锁，包括将所述用户的指纹信息按照曼彻斯特编码方式编码为LED的上下沿触发信号，以所述上下沿触发信号控制所述LED闪烁。
10.如权利要求9所述的指纹门禁方法，其特征在于，所述检测所述门匙发射的LED可见光信号，以及将所述检测的LED可见光信号还原为所述用户的指纹信息，以及根据所述指纹信息，解锁或保持锁定状态，包括检测所述LED发出的LED可见光信号，生成相应的电流信号；放大所述电流信号，并将所述放大后的电流信号转换为电压信号，作为数字信号输出；按照曼彻斯特解码方式解码所述数字信号，生成表征指纹信息的二进制数据；将所述表征指纹信息的二进制数据与预置的指纹信息库中的指纹信息进行匹配；当从所述指纹信息库中匹配到相同的指纹信息时，解锁；当从所述指纹信息库中未匹配到相同的指纹信息时，保持锁定状态。
全文摘要
本发明实施例公开了一种指纹门禁系统，包括门匙和指纹锁；所述门匙，用于将用户的指纹信息转换为LED可见光信号，以及将所述LED可见光信号发射给所述指纹锁，以请求对所述指纹锁的解锁；所述指纹锁，用于检测所述门匙发射的LED可见光信号，以及将所述检测的LED可见光信号还原为所述用户的指纹信息，以及根据所述指纹信息，解锁或保持锁定状态。本发明实施例还公开了一种门匙、指纹锁和指纹门禁方法。采用本发明，可以提高指纹信息采集的速度和准确性。
文档编号G07C9/00GK102542639SQ20111036289
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者刘敏, 刘若鹏, 栾琳, 许伟成 申请人:深圳光启高等理工研究院