专利名称：一种指纹锁钥系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于指纹识别的电子控制锁具系统，尤其涉及一种具有普遍适用性及指纹传感器防破坏的指纹识别电子控制锁具系统，属于指纹采集、识别技术与硬件相结合的领域。
背景技术：
电子信息技术的日新月异，给人们生活带来了前所未有的便利性，人们对生活环境的安全性以及财产保全的要求日渐提升。而基于指纹识别系统的电子控制锁具开始越来越多地参与到人们的日常生活及工作用品中，例如指纹考勤仪、指纹通讯设备、指纹笔记本和含指纹锁的保险箱，门禁或汽车车门等。通过该唯一验证身份的指纹特征数据，能够实现许多传统锁具或其它钥匙器具所无法实现的便利性、精准度。然而随着指纹识别系统的应用不断深化，也有一些不良的现象和问题浮现出来了。比如指纹传感器价格昂贵，暴露于外界环境易遭不法分子破坏，从而造成集成了指纹识别系统的应用对象整体报废；再者对于多元应用对象的情况，必须在不同的应用对象上一一配置指纹传感器，集群化成本投入巨大；此外与应用对象一体化集成，应用方式上取决于应用对象存在较大差异，造成实用性方面的重要缺失，最后传统指纹识别系统需要实时由电源守备，难以做到零功耗应用。上述诸多缺陷透过近期发生在某外国中学校园内的真实案例可见一斑，该校引进并投入使用了一批通过指纹识别开启的挂锁，该挂锁集成了指纹传感器及智能指纹识别系统，价格相对高昂。但在使用过程中由于自带电池耗尽的情况下挂锁无法正常开启，而且挂锁上的指纹传感器经常遭到破坏，使得学校蒙受了巨大的损失。从以上诸多缺陷可见，尽管指纹识别在锁具方面的应用已凸显前景，但该指纹识别系统的推广与普及尚存许多需要解决的技术问题，需要本领域技术人员致力于研究突破。
实用新型内容鉴于上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提出一种指纹锁钥系统及其实现方法，解决指纹识别系统在锁具方面应用上易遭破坏、推广成本高、难以实现零功耗的问题，使指纹识别系统钥匙化、通用化。本实用新型的上述目的，其技术方案为一种指纹锁钥系统，其特征在于包括设于应用对象上的指纹识别主机及与所述指纹识别主机相接或分离的指纹钥匙，分离状态下所述指纹识别主机与指纹钥匙均断路掉电，相接状态下两者连通电源构成传感识别回路，其中所述指纹识别主机具有接口座、电源、指纹注册按键及用于指纹识别处理和指纹模板数据存储的主芯片模组，且指纹识别主机的电源等效开关两接点设于接口座内；所述指纹钥匙仅具有一个指纹传感器和一个与接口座硬件匹配相接并进行数据传输的接口，且所述接口中至少设有两个引脚或一个搭接触点，与接口座中的电源等效开关两接点相匹配。进一步地，所述应用对象数量上为一个以上，且每个应用对象均设有含相同接口座的指纹识别主机，一把所述指纹钥匙与全部应用对象的指纹识别主机匹配通用。进一步地，所述接口座与接口为成对的通用并行接口或串行接口，由所用的指纹传感器接口而定；指纹钥匙中所述指纹传感器适用各种半导体指纹传感器或光学指纹采集器，部分可选的牌号为ATW，AES，TCS4系列中的一种，或0P-100R ；指纹识别主机中所述主芯片模组至少可选为CPU处理器ST32，LM3S或ARM系列芯片，以及数字信号处理器TMS 320 系歹丨J芯片。进一步地，指纹识别主机中所述电源为可替换型电池或应用对象外接能源的分流部分。更进一步地，所述应用对象包括指纹锁，指纹保险箱，指纹门禁，指纹开启式汽车车门和指纹笔记本电脑，也可以包括指纹考勤仪和指纹通讯设备等。本实用新型一种指纹锁钥系统的应用，其突出效果为(1)通用性通过将指纹传感器与指纹数据处理单元的分离式设计，实现指纹传感器钥匙化，便于与任意应用对象简单对接、实现指纹锁的功能；(2)防损性由于采用了分离式设计，指纹传感器仅存在于便携的钥匙上，而应用对象本身无直接面向其它用户或不法分子的指纹采集装置，采用常规的如钥匙孔一样的接口座形式，一定程度上给破坏者造成了错乱感；(3)零功耗性非使用状态(待机状态)下的指纹钥匙与指纹识别主机相互分离并处于断电状态，只在两者相接后才将电源及传感识别回路接通工作，较之于传统技术带电待机，具有突出的节能优点；(4)节约性使用者只需一把指纹钥匙即可实现多对象应用，在系统架构上可大量节约指纹传感器的成本投入，有利于指纹识别技术的推广与普及。
图1是本实用新型通用性指纹识别系统的基本架构框图；图2是本实用新型通用性指纹识别系统的实施框图。
具体实施方式
针对前述传统指纹识别技术在锁具方面应用一体化集成易遭损且通用性较差等主要局限性，本实用新型创新地提出了一种将指纹采集与指纹识别相分离的产品结构设计方案，使得基于指纹识别技术的锁具具有更强的应用效果。以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体结构框架及其实现方法作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。如图1所示，是本实用新型通用性指纹识别系统的基本架构框图。从图中所示可见，该一种指纹锁钥系统，主要包括设于应用对象上的指纹识别主机1及与之匹配相接或分离的指纹钥匙2，其中该指纹识别主机1集成装配于应用对象之中，具有接口座14、电源11、指纹注册按键12及用于指纹识别处理和指纹模板数据存储的主芯片模组13，且接口座14外露于应用对象，指纹识别主机的电源等效开关两接点设于接口座内(未图示)；该指纹钥匙2仅具有一个指纹传感器22和一个与接口座14硬件匹配相接并进行数据传输的接口 21，且该接口 21中至少设有两个引脚或一个搭接触点(未图示)，与接口座14中的电源等效开关两接点相匹配。从应用角度来看该指纹钥匙无需包含电源，体积与普通钥匙差不多，甚至更小。而且指纹钥匙仅包含一个指纹传感器，本身并不存储任何指纹数据，不同用户可互借使用，而不影响安全性。由此则当指纹识别主机与指纹钥匙分离状态时，两者均为短路掉电；而当两者相接后，由于电源等效开关两接点被接通，构成传感识别回路上述各构件进一步深入来看其中接口座14与接口 21为成对的通用并行接口或串行接口，由所用的指纹传感器接口而定，可选RS232/485/422，USB, SPI中的一种，本实施例中采用的是标准通用的USB接口形式；该指纹钥匙中所述指纹传感器适用各种半导体指纹传感器或光学指纹采集器，部分可选的牌号为ATW，AES, TCS4系列中的一种，或0P-100R，当然并不局限于以上所例举的牌号，只要满足可实现指纹采集的任意半导体指纹传感器或光学指纹采集器均可适用；而该指纹识别主机中的主芯片模组至少可选为CPU处理器ST32，LM3S或ARM系列芯片，以及数字信号处理器TMS320系列芯片。此外，该指纹识别主机中的电源为可替换型电池或应用对象外接能源的分流部分，本实施例中所采用的是后者。从更宽泛的应用角度来看，上述基本架构可进一步优化如下当应用对象数量上为一个以上，如图2所示的四个应用对象Ia ld，在满足每个应用对象均设有含相同接口座的指纹识别主机并且各个应用对象均存储有相同的一套指纹模板数据时，与该指纹模板数据相对应的使用者只需一把指纹钥匙2，即可实现与全部应用对象的指纹识别主机匹配通用。这将大大提高指纹钥匙2的通用性。另一方面，四个应用对象之间还可以通过有线或无线的连接搭建成网络，彼此共享所存储的指纹模板数据。接着，从本实用新型一种指纹锁钥系统的实现方法来看，基于上述系统基本架构框图，其实现方案包括步骤1、在需要指纹识别控制开启的应用对象上装配指纹识别主机， 使其接口座外露于应用对象表面，并在指纹识别主机上注册使用者的指纹模板数据；II、使用者持指纹钥匙，将其接口与应用对象的接口座对接，则接通指纹识别系统的传感识别回路，自动上电运作；III、使用者用手指划擦指纹钥匙上的指纹传感器，或将手指放在指纹传感器上进行指纹采集，指纹数据传输并由主芯片模组将之与注册的指纹模板数据比对、判别；根据判别结果输出控制应用对象开启或保持关闭的控制指令。由此可见，实施后的一种指纹锁钥系统，对于用户而言只需携带一枚小小的指纹钥匙，即可实现指纹锁的开启和权限管理保护等功能。关于步骤I中指纹模板数据的注册、注销等实现方法的补充说明注册当所注册的指纹模板数据为一枚以上时，方案一，定义首次注册的指纹模板数据为具有管理增加指纹模板数据、删除其它在后注册的指纹模板数据以及指定本身删除后作为替代权限指纹模板数据的最高优先级。这样做的好处是一旦指纹锁装配完毕并注册了首枚指纹模板数据(以下简称“首数据”)，则所有在后注册、注销等管理手段必须基于
5该首数据，可以防止其它使用者或不法分子恶意注册，随意开启或关闭指纹锁的应用对象， 使其形同虚设，同时也可以避免造成数据冗杂。此外的方案二，定义已注册的多个指纹模板数据相同权限，且通过软件方法设置一数量上线，使得计划以外的其它使用者无法开启应用对象。注销通过改变按键方式，以与指纹模板数据注册相同的步骤注销个别或全部已注册的指纹模板数据。诸如此类的方案还有许多，通过软件的多元化设计结合该一种指纹锁钥系统的硬件设计，本实用新型具有突出的实质性特点和显著的进步性，后者表现(1)通用性通过将指纹传感器与指纹数据处理单元的分离式设计，实现指纹传感器钥匙化，便于与任意应用对象简单对接、实现指纹锁的功能；并且指纹钥匙可在不同用户间互借。(2)防损性由于采用了分离式设计，指纹传感器仅存在于便携的钥匙上，而应用对象本身无直接面向其它用户或不法分子的指纹采集装置，采用常规的如钥匙孔一样的接口座形式，一定程度上给破坏者造成了错乱感；(3)零功耗性非使用状态(待机状态)下的指纹钥匙与指纹识别主机相互分离并处于断电状态，只在两者相接后才将电源及传感识别回路接通工作，较之于传统技术带电待机，具有突出的节能优点；(4)节约性使用者只需一把指纹钥匙即可实现多应用对象的应用，在系统架构上可大量节约指纹传感器的成本投入，有利于指纹识别技术的推广与普及。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本本实用新型实质性特征的，而非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内， 对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求1.一种指纹锁钥系统，其特征在于包括设于应用对象上的指纹识别主机及与所述指纹识别主机相接或分离的指纹钥匙，分离状态下所述指纹识别主机与指纹钥匙均断路掉电，相接状态下两者连通电源构成传感识别回路，其中所述指纹识别主机具有接口座、电源、指纹注册按键及用于指纹识别处理和指纹模板数据存储的主芯片模组，且指纹识别主机的电源开关等效的两接点设于接口座内；所述指纹钥匙仅具有一个指纹传感器和一个与接口座硬件匹配相接并进行数据传输的接口，且所述接口中至少设有两个引脚或一个搭接触点，与接口座中的电源开关等效的两接点相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种指纹锁钥系统，其特征在于所述应用对象数量上为一个以上，且每个应用对象均设有含相同接口座的指纹识别主机，一把所述指纹钥匙与全部应用对象的指纹识别主机匹配通用。
3.根据权利要求1所述的一种指纹锁钥系统，其特征在于所述接口座与接口为成对的通用并行接口或串行接口。
4.根据权利要求1所述的一种指纹锁钥系统，其特征在于指纹钥匙中所述指纹传感器适用各种半导体指纹传感器或0P-100R型光学指纹采集器，所述半导体指纹传感器的为 ATff, AES, TCS4系列中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种指纹锁钥系统，其特征在于指纹识别主机中所述主芯片模组至少可选为CPU处理器ST32，LM3S或ARM系列芯片，以及数字信号处理器TMS 320 系歹丨J芯片。
6.根据权利要求1所述的一种指纹锁钥系统，其特征在于指纹识别主机中所述电源为可替换型电池或应用对象外接能源的分流部分。
7.根据权利要求1或6所述的一种指纹锁钥系统，其特征在于所述应用对象包括指纹锁，指纹保险箱，指纹门禁，指纹开启式汽车车门和指纹笔记本电脑。
专利摘要本实用新型揭示了一种指纹锁钥系统，包括设于应用对象上的指纹识别主机及与其相接或分离的指纹钥匙，其中该指纹识别主机具有接口座、电源、指纹注册按键及用于指纹识别处理和指纹模板数据存储的主芯片模组，且指纹识别主机的电源等效开关两接点设于接口座内；该指纹钥匙仅具有一个指纹传感器和一个与接口座硬件匹配相接并进行数据传输的接口，且接口中至少设有两个引脚或一个搭接触点，与接口座中的电源开关等效的两接点相匹配。该指纹识别主机与指纹钥匙分离状态下均断路掉电，而两者相接状态下连通电源构成传感识别回路。应用本实用新型的指纹识别系统，具有通用、防损、零功耗及成本节约等优点，有利于指纹识别技术的迅速推广与普及。
文档编号G07C9/00GK202126712SQ20112009215
公开日2012年1月25日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者李苏 申请人:苏州潇威科技有限公司