一种用于汽车的指纹识别开锁装置及其汽车开锁方法与流程

本发明涉及汽车防盗的技术领域，具体是一种用于汽车的指纹识别开锁装置及其汽车开锁方法。

背景技术：

随着经济的不断发展，越来越多人们选择汽车作为日常生活的代步工具。而随着汽车的保有量不断增加，汽车的盗窃问题也逐渐严峻。常见的汽车防盗方式主要通过钥匙或者额外添加车锁进行防盗，但是容易通过仿制钥匙、剪锁等使得防盗效果失效；随着技术的进步，通过智能的无线钥匙对汽车进行防盗，即汽车只能通过合法的无线钥匙进行开锁，但是容易被无线干扰器或者无线感应器对无线信号进行截取，从而破解无线信号，实现开锁盗取；另外，每次对汽车进行开锁，都需要携带钥匙或者无线钥匙，当钥匙或者无线钥匙丢失或者遗忘携带后，就不能实现开锁动作，造成不便。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于汽车的指纹识别开锁装置及其汽车开锁方法，实现无需钥匙开锁，通过指纹采集识别既能开锁，增加汽车防盗的可靠性，方便汽车开锁，减少钥匙丢失或者遗忘携带后不能对汽车进行开锁的情况。同时指纹识别保证了使用者的合法性，减少不法分子盗取钥匙后对汽车进行开锁盗取的情况发生。

本发明的技术方案如下：一种用于汽车的指纹识别开锁装置，包括：指纹采集模块，用于读取指纹，提取指纹特征，获取指纹的图像信息作为指纹信息，并将指纹信息从模拟量转换为数字量；识别模块，用于对指纹信息进行识别比对，判断是否解锁，当识别比对后正确，则可以解锁，当识别比对后错误，则不可以解锁，判断完毕后，产生识别完成信号；无线发射模块，用于发送识别完成信号；无线接收模块，用于接收识别完成信号；控制模块，用于根据识别完成信号向驱动模块发送控制信号；驱动模块，用于接收控制信号并进行实施驱动操作；所述指纹采集模块与识别模块耦接，所述识别模块与无线发射模块耦接，所述无线发射模块与无线接收模块无线通讯连接，所述无线接收模块与控制模块耦接，所述控制模块与驱动模块耦接。

进一步的，所述识别模块包括识别芯片，所述识别芯片包括管脚PA4、管脚PA5、管脚PA6、管脚PA7、管脚PB2以及管脚PB10，所述管脚PA4与接线端S_SO耦接，所述管脚PA5与接线端S_CS耦接，所述管脚PA6与接线端S_CLK耦接，所述管脚PA7与接线端S_SI耦接，所述管脚PB2与接线端S_INT耦接，所述管脚PB10与接线端S_EN耦接；所述识别芯片包括管脚PB12、管脚PB13、管脚PB14以及管脚PB15，所述管脚PB12与接线端T_SI耦接，所述管脚PB13与接线端T_CS耦接，所述管脚PB14与接线端T_CLK耦接，所述管脚PB15与接线端T_SO耦接；所述识别芯片包括管脚PA9，管脚PA9与接线端K_INT耦接。

进一步的，所述指纹采集模块包括指纹传感器电路以及触摸IC电路，所述指纹传感器电路以及触摸IC电路分别与识别模块耦接；所述指纹传感器电路包括指纹传感器芯片，所述指纹传感器芯片包括管脚CLKO、管脚MOD、管脚GIO、管脚MISO、管脚MOSI以及管脚CS_，所述管脚CLKO与接线端S_CLK耦接，所述管脚MOD与接线端S_INT耦接，所述管脚GIO与接线端S_EN耦接，所述管脚MISO与接线端S_SO耦接，所述管脚MOSI与接线端S_SI耦接，所述管脚CS_与接线端S_CS耦接；所述触摸IC电路包括触摸IC芯片以及稳压芯片，所述触摸IC芯片与稳压芯片耦接，所述触摸IC芯片包括管脚OUT，所述稳压芯片包括管脚EN，所述管脚OUT与接线端K_INT耦接，所述管脚EN与接线端V_EN耦接。

进一步的，所述无线发射模块包括无线发射芯片，所述无线发射芯片包括管脚SI、管脚SCLK、管脚SO(G1)、管脚CS，所述管脚SI与接线端T_SI耦接，所述管脚SCLK与接线端T_CLK耦接，所述管脚SO(G1)与接线端T_SO耦接，所述管脚CS与接线端T_CS耦接，所述管脚OUT与接线端K_INT耦接；所述无线发射芯片包括管脚RF_N以及管脚RF_P，所述管脚RF_N通过与电容C1耦接后接地，所述管脚RF_N与电感L1的一端耦接，所述电感L1的另一端与电感L3的一端耦接；所述管脚RF_P与电感L2的一端耦接，所述电感L2的另一端通过与电容C11耦接后接地，所述管脚RF_P与电容C12的一端耦接，所述电容C12的另一端与电感L3的一端耦接，所述电感L3的另一端通过与电容C13耦接后接地，所述电感L3的另一端与电感L4的一端耦接，所述电感L4的另一端通过与电容C14耦接后接地，所述电感L4的另一端与电容C2的一端耦接，所述电容C2的另一端耦接有天线A1；所述无线接收模块设有无线接收芯片。

进一步的，包括电源模块，电源模块设有电池安装处，所述电池安装处的正极与VCC耦接，所述电池安装处并联有电容C3以及电容C4，所述电池安装处的负极接地。

进一步的，所述指纹采集模块包括指纹采集装置，指纹采集装置设有支架，支架内固定有盖板，所述指纹传感器电路设置于盖板下端，所述触摸IC电路设置于指纹传感器电路下端。

进一步的，所述驱动模块耦接有OBD模块，所述OBD模块与汽车OBD扦头耦接。

一种汽车开锁方法，包括以下步骤：

S1：手指指尖按压于指纹采集模块；

S2：读取指纹，提取指纹特征；

S3：获取指纹图像；

S4：进行指纹图像识别比对，若比对结果正确，则解锁；若比对结果错误，则不解锁，需要重新用手指指尖按压；

S5：若解锁成功，则通过控制模块向驱动模块发送控制信号，实现开锁触发驱动、关锁触发驱动、闪灯触发驱动以及喇叭鸣叫驱动。

本发明的有益效果：实现无需钥匙开锁，通过指纹采集识别既能开锁，增加汽车防盗的可靠性，方便汽车开锁，减少钥匙丢失或者遗忘携带后不能对汽车进行开锁的情况。同时指纹识别保证了使用者的合法性，减少不法分子盗取钥匙后对汽车进行开锁盗取的情况发生。

附图说明

图1是本发明的模块流程图。

图2是本发明所述识别模块的电路图。

图3是本发明所述指纹采集模块的电路图。

图4是本发明所述无线发射模块的电路图。

图5是本发明所述电源模块的电路图。

图6是本发明所述指纹采集装置的结构示意图。

图7是本发明所述指纹采集装置的安装位置示意图。

图8是本发明所述指纹采集装置的另一安装位置示意图。

图9是本发明的步骤流程图。

附图标记：

1-识别模块；2-指纹采集模块；201-指纹传感器电路；202-触摸IC电路；3-无线发射模块；4-电源模块；401-电池安装处；5-指纹采集装置；501-支架；502-盖板。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

一种用于汽车的指纹识别开锁装置，包括：指纹采集模块2，用于读取指纹，提取指纹特征，获取指纹的图像信息作为指纹信息，并将指纹信息从模拟量转换为数字量；识别模块1，用于对指纹信息进行识别比对，判断是否解锁，当识别比对后正确，则可以解锁，当识别比对后错误，则不可以解锁，判断完毕后，产生识别完成信号；无线发射模块3，用于发送识别完成信号；无线接收模块，用于接收识别完成信号；控制模块，用于根据识别完成信号向驱动模块发送控制信号；驱动模块，用于接收控制信号并进行实施驱动操作；所述指纹采集模块2与识别模块1耦接，所述识别模块1与无线发射模块3耦接，所述无线发射模块3与无线接收模块无线通讯连接，所述无线接收模块与控制模块耦接，所述控制模块与驱动模块耦接。如图1所示，工作原理为：通过手指指尖按压于指纹采集模块2，使得指纹与指纹采集模块2接触，此时指纹采集模块2读取指纹，提取指纹特征，获取指纹的图像信息作为指纹信息，由于指纹一般为模拟量，则通过指纹采集模块2将模拟量转换为数字量。之后通过识别模块1进行指纹识别比对，即通过指纹识别算法来对指纹信息和保存了的指纹参照信息进行比对，当比对结果符合，即为身份验证正确，可以解锁。当比对结果不符合，即为身份验证错误，不可以解锁。当识别完成后，则通过无线发射模块3，将识别完成信号发射到控制模块，所述控制模块通过无线接收模块接收识别完成信息，当身份验证正确，即控制模块可以通过发送控制信号到驱动模块，通过驱动模块来驱动各个功能，所述驱动模块包括开锁触发驱动、关锁触发驱动、闪灯触发驱动、以及喇叭鸣叫驱动。所述开锁触发驱动以及关锁触发驱动用于在身份验证正确后，可以对汽车实现车门开锁或者车门关锁的控制。所述闪灯触发驱动，用于通过闪灯来提醒当前汽车处于什么状态，如通过闪灯一次表示为已开锁状态，或者通过闪灯三次表示为已关锁状态。所述喇叭鸣叫驱动用于通过鸣叫来实现提醒的作用。

本实施例中，所述识别模块1包括识别芯片，所述识别芯片包括管脚PA4、管脚PA5、管脚PA6、管脚PA7、管脚PB2以及管脚PB10，所述管脚PA4与接线端S_SO耦接，所述管脚PA5与接线端S_CS耦接，所述管脚PA6与接线端S_CLK耦接，所述管脚PA7与接线端S_SI耦接，所述管脚PB2与接线端S_INT耦接，所述管脚PB10与接线端S_EN耦接；所述识别芯片包括管脚PB12、管脚PB13、管脚PB14以及管脚PB15，所述管脚PB12与接线端T_SI耦接，所述管脚PB13与接线端T_CS耦接，所述管脚PB14与接线端T_CLK耦接，所述管脚PB15与接线端T_SO耦接；所述识别芯片包括管脚PA9，管脚PA9与接线端K_INT耦接。如图2所示，所述识别芯片为U2，U2的型号为32F205。所述识别芯片用于将采集到的指纹信息与识别芯片内保存的指纹参照量进行比对，通过筛选图像，当结果为匹配，则可以实现解锁操作，当结果为不匹配，则不可以解锁。

所述识别芯片可以通过管脚PA4、管脚PA5、管脚PA6、管脚PA7、管脚PB2以及管脚PB10分别与接线端S_SO、接线端S_CS、接线端S_CLK、接线端S_SI、接线端S_INT以及接线端S_EN耦接，向指纹采集模块2进行采集控制以及实现指纹信息的数据传输。所述识别芯片可以通过管脚PB12、管脚PB13、管脚PB14以及管脚PB15与接线端T_SI、接线端T_CS、接线端T_CLK以及接线端T_SO耦接，用于向无线发射模块3进行无线通讯控制以及实现指纹信息的数据传输。所述识别芯片可以通过管脚PA9与接线端K_INT耦接，实现所述指纹采集模块2将采集到的指纹模拟量转换为数字量，并传送到识别芯片。所述识别芯片通过管脚PA0与发光二极管LED的正极耦接，所述发光二极管LED的负极接地，用于通过发光信号起到提醒作用，所述管脚PA0与发光二极管LED之间耦接有电阻R3，起到限流分压的作用。所述发光二极管LED为蓝色。

本实施例中，所述指纹采集模块2包括指纹传感器电路201以及触摸IC电路202，所述指纹传感器电路201以及触摸IC电路202分别与识别模块1耦接；所述指纹传感器电路201包括指纹传感器芯片，所述指纹传感器芯片包括管脚CLKO、管脚MOD、管脚GIO、管脚MISO、管脚MOSI以及管脚CS_，所述管脚CLKO与接线端S_CLK耦接，所述管脚MOD与接线端S_INT耦接，所述管脚GIO与接线端S_EN耦接，所述管脚MISO与接线端S_SO耦接，所述管脚MOSI与接线端S_SI耦接，所述管脚CS_与接线端S_CS耦接；所述触摸IC电路202包括触摸IC芯片以及稳压芯片，所述触摸IC芯片与稳压芯片耦接，所述触摸IC芯片包括管脚OUT，所述稳压芯片包括管脚EN，所述管脚OUT与接线端K_INT耦接，所述管脚EN与接线端V_EN耦接。如图3所示，所述指纹传感器电路201具体采用电容指纹传感器。电容指纹传感器用于判断是否有手指按压进行指纹识别以及与识别芯片进行数据信息的传递，所述指纹传感器芯片为U4，U4的型号为Sensor6121，工作原理为：当电容指纹传感器判断当前没有指尖按压，则处于睡眠状态；当电容指纹传感器判断当前有指尖按压，则处于检测模式，此时通过电容指纹传感器对手指指纹进行读取，提取指纹特征，将指纹的模拟量转换为数字量，作为指纹信息，接着将指纹信息发送到识别芯片。如图3所示，所述触摸IC电路202包括触摸IC芯片，触摸IC芯片为U5，U5的型号为9801B。所述触摸IC芯片用于向指纹采集模块2进行供电控制，起到降低功耗作用。具体为：当电容指纹传感器感应到有指尖按压时，触摸IC芯片输出高电平，使电源模块4对指纹采集模块2供电。如图3所示，所述识别芯片通过管脚PA12与接线端V_EN耦接，用于对稳压芯片进行控制，所述稳压芯片为U3，U3的型号为SPX3819。用于对电源电压进行稳定转换。提供所需电源电压。

本实施例中，所述无线发射模块3包括无线发射芯片，所述无线发射芯片包括管脚SI、管脚SCLK、管脚SO(G1)、管脚CS，所述管脚SI与接线端T_SI耦接，所述管脚SCLK与接线端T_CLK耦接，所述管脚SO(G1)与接线端T_SO耦接，所述管脚CS与接线端T_CS耦接，所述管脚OUT与接线端K_INT耦接；所述无线发射芯片包括管脚RF_N以及管脚RF_P，所述管脚RF_N通过与电容C1耦接后接地，所述管脚RF_N与电感L1的一端耦接，所述电感L1的另一端与电感L3的一端耦接；所述管脚RF_P与电感L2的一端耦接，所述电感L2的另一端通过与电容C11耦接后接地，所述管脚RF_P与电容C12的一端耦接，所述电容C12的另一端与电感L3的一端耦接，所述电感L3的另一端通过与电容C13耦接后接地，所述电感L3的另一端与电感L4的一端耦接，所述电感L4的另一端通过与电容C14耦接后接地，所述电感L4的另一端与电容C2的一端耦接，所述电容C2的另一端耦接有天线A1；所述无线接收模块设有无线接收芯片。如图4所示，所述无线发射芯片为U1，U1的型号为CC115L。所述接线端T_SI、接线端T_CLK、接线端T_CS以及接线端K_INT用于实现无线发射芯片与识别芯片之间的数据传输，可以将识别芯片输出的信号通过无线发射芯片的管脚RF_N以及管脚RF_P输出，经过天线A1向外发送，实现无线通讯。所述无线接收芯片的型号为CC113(附图中没有标出)。用于接收天线A1发出的信号，传输到控制模块，实现对驱动模块进行控制。所述驱动模块包括驱动芯片，驱动芯片的型号为G2553。

本实施例中，包括电源模块4，电源模块4设有电池安装处401，所述电池安装处401的正极与VCC耦接，所述电池安装处401并联有电容C3以及电容C4，所述电池安装处401的负极接地。如图5所示，所示电源模块4用于提供电源供电，所述电池安装处401采用纽扣电池。

本实施例中，所述指纹采集模块2包括指纹采集装置5，指纹采集装置5设有支架501，支架501内固定有盖板502，所述指纹传感器电路201设置于盖板502下端，所述触摸IC电路202设置于指纹传感器电路201下端。如图6所示，所述支架501为金属支架501，使得结构坚固，不易脱落。所述盖板502由蓝宝石制成，所述指纹采集装置5设置于汽车门把手的一端，如图7、图8所示，所述指纹采集装置5设置于门把手的上部或者门把手的前部，便于实现指纹按压动作。

本实施例中，所述驱动模块耦接有OBD模块，所述OBD模块与汽车OBD扦头耦接。所述OBD模块没有在附图中画出，所述OBD模块用于实现与汽车原有系统进行数据传输，减少线束以及接口的数量。

一种汽车开锁方法，如图9所示，包括以下步骤：

S1：手指指尖按压于指纹采集模块；

S2：读取指纹，提取指纹特征；

S3：获取指纹图像；

S4：进行指纹图像识别比对，若比对结果正确，则解锁；若比对结果错误，则不解锁，需要重新用手指指尖按压；

S5：若解锁成功，则通过控制模块向驱动模块发送控制信号，实现开锁触发驱动、关锁触发驱动、闪灯触发驱动以及喇叭鸣叫驱动。

本发明实现无需钥匙开锁，通过指纹采集识别既能开锁，增加汽车防盗的可靠性，方便汽车开锁，减少钥匙丢失或者遗忘携带后不能对汽车进行开锁的情况。同时指纹识别保证了使用者的合法性，减少不法分子盗取钥匙后对汽车进行开锁盗取的情况发生。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。