电场式指纹识别装置及其状态控制方法和假体识别方法
【专利摘要】本发明提出电场式指纹识别装置及其状态控制方法和假体识别方法。所述电场式指纹识别装置包括信号采集模块和信号处理模块。当测量状态信号处理单元电连接信号采集单元时，待测状态信号处理单元至少电连接测量状态信号采集单元周边的至少一信号采集单元。协调测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元所电连接的传感电容的充放电过程，抑制测量状态信号采集单元与待测状态信号采集单元之间的寄生电容的充放电量。本发明结构简单，节省器件成本；避免信号采集单元之间出现互相干扰的问题；所述指纹识别装置能够适于多种应用要求。本发明还能够判别假体手指指纹，提高了指纹识别装置的安全性和可靠性。
【专利说明】电场式指纹识别装置及其状态控制方法和假体识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及指纹识别装置及其数据处理方法，特别是涉及电场式指纹识别装置及其数据处理方法。
【背景技术】
[0002]现有技术电场式指纹识别装置，如图13所示，包括至少一个指纹识别基本单元。所述指纹识别基本单元包括电极板71，作为受控开关器件的第一晶体管72，作为另一受控开关器件的第二晶体管73，以及电荷放大器74。在指纹识别过程中，首先开启第一晶体管72，给电极板71充电，并对电荷放大器74完成复位；然后关断第一晶体管72，开启第二晶体管73，令电极板71上的电荷转移到电荷放大器74的输出端，通过电荷变化量大小的不同，确定指纹的特征图像。现有技术电场式指纹识别装置还存在以下的缺陷和不足之处:
1.采用两个作为受控开关器件的晶体管才实现基本的指纹识别功能，指纹识别基本单元结构较复杂，器件成本偏高；
2.电路构成形式单一，不能根据应用要求构成多样化的设计方案；
3.各指纹识别基本单元之间的存在电场互相干扰的问题；在指纹识别基本单元之间存在寄生电容,在对电极板充放电过程中，寄生电容也参与到电荷量变化过程中，并且因寄生电容导致的电荷变化量不可测，造成各指纹识别基本单元之间存在的电场互相干扰问题并影响电荷变化量的准确测量，进而影响指纹识别结果和准确性；
4.现有技术指纹识别装置不能判断区分假体手指指纹。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种简化基本单元，有效防止基本单元之间互相干扰，能够适用于多种应用需求的电场式指纹识别装置，以及用于该电场式指纹识别装置的识别假体手指指纹的方法。
[0004]本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现:
设计、制造一种电场式指纹识别装置，包括信号采集模块和信号处理模块。尤其是，所述信号采集模块包括至少两个信号采集单元，所有信号采集单元填充整个手指触碰区域，从而构成信号采集单元阵列。所述信号采集单元包括一传感电容。所述信号处理模块包括能够通过对传感电容充放电从信号采集单元获取因指纹凹凸纹路导致的电容变化量的测量状态信号处理单元，以及仅能够对信号采集单元的传感电容实施充放电的待测状态信号处理单元。所述测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元都受控地电连接各信号采集单元。当测量状态信号处理单元电连接至少一信号采集单元而令该信号采集单元处于测量状态时，所述待测状态信号处理单元至少电连接所述测量状态信号采集单元周边的至少一信号采集单元而令这些信号采集单元处于待测状态。通过控制测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元，协调它们电连接的传感电容的充放电过程，抑制测量状态信号采集单元与待测状态信号采集单元之间的寄生电容的充放电量。[0005]具体地，在所述信号采集单元阵列上覆盖有用于被手指触碰的介质层。
[0006]针对芯片设计方案，所述信号采集模块和信号处理模块都设置在同一集成电路芯片内。或者，所述信号采集模块设置在第一集成电路芯片内，所述信号处理模块设置在第二集成电路芯片内。所述设置有信号采集模块的第一集成电路芯片采用薄膜晶体管ThinFilm Transistor制备工艺制成。
[0007]用于两种状态信号处理单元的具体方案，所述测量状态信号处理单元包括至少一个用于检测各传感电容所在支路的电容变化量的采集处理子单元，以及至少一个用于控制各传感电容与采集处理子单元电连接通断的采集驱动子单元。所述待测状态信号处理单元包括至少一个用于对传感电容支路实施充放电的电位随动子单元，以及至少一个用于控制各传感电容与电位随动子单元电连接通断的待测驱动子单元。对于需要被测量的信号采集单元，所述采集驱动子单元控制各信号采集单元的传感电容与采集处理子单元电连通，从而采集处理子单元侦测出传感电容所形成电场区域内因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量；对于需要工作在待测状态的信号采集单元，所述待测驱动子单元控制各传感电容与电位随动子单元电连通，以使待测状态信号采集单元的传感电容的电位变化随测量状态信号采集单元的传感电容的电位变化而变化。
[0008]为实现采集驱动子单元控制各传感电容与采集处理子单元电连接通断，所述信号采集单元还包括受控采集开关子单元。所述受控采集开关子单元的输入端电连接传感电容的一端，该传感电容的另一端接地。所述受控采集开关子单元的输出端输出信号至采集处理子单元；所述受控采集开关子单元的受控端电连接所述采集驱动子单元。
[0009]具体地，所述受控采集开关子单元是绝缘栅型场效应管。该绝缘栅型场效应管的栅极是受控采集开关子单元的受控端。所述绝缘栅场效应管的漏极和源极中的一极是受控采集开关子单元的输入端，该绝缘栅场效应管的漏极和源极中的另一极是受控采集开关子单元的输出端。
[0010]为实现待测驱动子单元控制各传感电容与电位随动子单元电连接通断，所述信号采集单元还包括受控待测开关子单元。所述受控待测开关子单元的输出端电连接所述传感电容的一端，该传感电容的另一端接地。所述受控待测开关子单元的输入端接收从电位随动子单元输出的电压信号。所述受控待测开关子单元的受控端电连接所述待测驱动子单
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[0011]类似地，所述受控待测开关子单元是绝缘栅型场效应管。该绝缘栅型场效应管的栅极是受控待测开关子单元的受控端。所述绝缘栅场效应管的漏极和源极中的一极是受控待测开关子单元的输入端，该绝缘栅场效应管的漏极和源极中的另一极是受控待测开关子单元的输出端。
[0012]具体而言，所述采集处理子单元包括运算放大器、反馈电容和模拟开关电路子单元。所述模拟开关电路子单元的输出端电连接运算放大器的反相输入端，所述反馈电容两端分别电连接运算放大器的反相输入端与输出端；所述运算放大器的同相输入端被输入参考电压。所述模拟开关电路子单元的输入端接收来自信号采集单元的输出信号；所述运算放大器的输出端输出该信号采集单元的传感电容所形成电场区域内因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量的量化信号。
[0013]一种模拟开关电路子单元的实方案是，所述模拟开关电路子单元包括预放电模拟开关电路和充电模拟开关电路；所述运算放大器的同相输入端被输入恒定电压值的参考电压。所述预放电模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该预放电模拟开关电路的输出端接地。所述充电模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该充电模拟开关电路的输出端电连接所述模拟开关电路子单元的输出端。在采集处理子单元侦测所述电容变化量之初，所述预放电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述充电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，令传感电容完成预放电过程；在所述传感电容被预放电结束后，所述充电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述预放电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，用于对传感电容充电，从而借助运算放大器和反馈电容侦测出在传感电容充电过程中因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量。
[0014]另一种模拟开关电路子单元的实方案是，所述模拟开关电路子单元包括预充电模拟开关电路和放电模拟开关电路；所述运算放大器的同相输入端被输入恒定电压值的参考电压。所述预充电模拟开关电路的输出端电连接模拟开关电路子单元的输入端，在该预充电模拟开关电路的输入端输入充电电压。所述放电模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该放电模拟开关电路的输出端电连接所述模拟开关电路子单元的输出端。在采集处理子单元侦测所述电容变化量之初，所述预充电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述放电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，令传感电容完成预充电过程；在所述传感电容被预充电结束后，所述放电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述预充电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，对传感电容放电，从而借助运算放大器和反馈电容侦测出在传感电容放电过程中因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量。
[0015]还有一种模拟开关电路子单元的实方案是，所述模拟开关电路子单元包括通断控制模拟开关电路；所述运算放大器的同相输入端被输入具有放电周期和充电周期的波动参考电压信号。所述通断控制模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该通断控制模拟开关电路的输出端电连接所述模拟开关电路子单元的输出端。当通断控制模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通时，在所述波动参考电压信号的放电周期，令传感电容完成预放电过程；在所述波动参考电压信号的充电周期，令传感电容充电，从而借助运算放大器和反馈电容侦测出在传感电容充电过程中因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量。
[0016]上述三种方案中，所述反馈电容采用电容值可调的可调电容器。另外，所述采集处理子单元还包括电连接在反馈电容两端的复位开关电路；通过控制复位开关电路闭合导通，令反馈电容回路短路，加快电荷放大器的恢复速度。所述电荷放大器包括采集处理子单元的运算放大器和反馈电容，以及电连接该采集处理子单元的信号采集单元的传感电容。
[0017]从数字化数据处理角度，所述测量状态信号处理单元还包括电连接所有采集处理子单元的至少一模数转换子单元。
[0018]对于受控采集开关子单元的控制，所述各受控采集开关子单元的受控端分别互相独立地电连接所述采集驱动子单元。或者，所述各受控采集开关子单元的受控端分组地电连接于至少两个采集驱动节点，各采集驱动节点分别互相独立地电连接所述采集驱动子单元。又或者，所有受控采集开关子单元的受控端都电连接于一采集驱动节点，该采集驱动节点电连接所述采集驱动子单元。[0019]对于受控采集开关子单元的输出，各受控采集开关子单元的输出端互相独立地输出信号至采集处理子单元。或者，所述各受控采集开关子单元的输出端分组地电连接于至少两个信号采集节点，各信号采集节点分别互相独立地输出信号至采集处理子单元。又或者，所有受控采集开关子单元的输出端分组地电连接于一信号采集节点，该信号采集节点输出信号至采集处理子单元。
[0020]对于受控待测开关子单元的控制，所述各受控待测开关子单元的受控端分别互相独立地电连接所述待测驱动子单元。或者，所述各受控待测开关子单元的受控端分组地电连接于至少两个随动驱动节点，各随动驱动节点互相独立地电连接所述待测驱动子单元。又或者，所有受控待测开关子单元的受控端都电连接于一随动驱动节点，该随动驱动节点电连接所述待测驱动子单元。
[0021]对于受控待测开关子单元的输入，各受控待测开关子单元的输入端互相独立地接收从电位随动子单元输出的电压信号。或者，各受控待测开关子单元的输入端分组地电连接于至少两个随动输入节点，各随动输入节点分别互相独立地接收从电位随动子单元输出的电压信号。又或者，所有受控待测开关子单元的输入端都电连接于一随动输入节点，该随动输入节点接收从电位随动子单元输出的电压信号。
[0022]本发明解决所述技术问题还可以通过采用以下技术方案来实现:
提出一种信号采集过程中的状态控制方法，用于上述电场式指纹识别装置，所述方法包括如下步骤:
A.当测量状态信号处理单元电连接至少一信号采集单元，使该信号采集单元处于测量状态时，待测状态信号处理单元至少电连接位于测量状态的信号采集单元周边的至少一信号采集单元，使电连接待测状态信号处理单元的信号采集单元处于待测状态；
B.对测量状态信号采集单元的传感电容的充放电实施控制，同时对待测状态信号采集单元的传感电容的充放电也实施控制，根据传感电容所在支路上的信号，使测量状态信号采集单元的传感电容的充放电过程与待测状态信号采集单元的传感电容的充放电过程同步，从而抑制处于测量状态信号采集单元的传感电容与待测状态信号采集单元的传感电容之间的寄生电容的充放电量。
[0023]具体地，步骤B所述传感电容所在支路上的信号是指传感电容所在支路上的频率、电压幅度、电流幅度、相位和电荷中的至少一种参数。
[0024]本发明解决所述技术问题又可以通过采用以下技术方案来实现:
提出一种识别假体手指指纹的方法，用于所述基于自电容原理的电场式指纹识别装置。所述方法包括如下步骤:
A.设置阻抗变化阈值；在实施指纹识别之前完成以下步骤B至E;
B.按照扫描频率从大到小的顺序，或者扫描频率从小到大的顺序，用不同的扫描频率检测被测手指的阻抗变化值；
C.用步骤B测得的阻抗变化值与阻抗变化阈值比较；
如果步骤B测得的阻抗变化值不小于阻抗变化阈值，执行步骤D ；
如果步骤B测得的阻抗变化值小于阻抗变化阈值，执行步骤E ；
D.判断被测手指是真体手指，开始实施指纹识别；
E.判断被测手指是假体手指，终止指纹识别。[0025]同现有技术相比较，本发明“电场式指纹识别装置及其状态控制方法和假体识别方法”的技术效果在于:
1.本发明信号采集单元结构简单，节省器件成本；
2.本发明测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元，协调控制传感电容的充放电状态，消除传感电容之间寄生电容的电位差，从而减少甚至消除整个装置内传感电容之间的寄生电容对传感电容所在支路的电容变化量的影响，确保没有工作在测量状态的信号采集单元不影响工作在测量状态的信号采集单元，避免信号采集单元之间出现互相干扰的问题；
3.本发明各模块之间，以及各单元之间的连接关系可以通过多种方式实现，令本发明指纹识别装置能够适于多种应用要求；
4.本发明能够判别假体手指指纹，提高了指纹识别装置的安全性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明“电场式指纹识别装置及其状态控制方法和假体识别方法”的指纹识别原理示意图；
图2是本发明电场式指纹识别装置的电原理示意第一框图；
图3是本发明电场式指纹识别装置的电原理示意第二框图；
图4是本发明电场式指纹识别装置的电原理示意第三框图；
图5是本发明电场式指纹识别装置的电原理示意第四框图；
图6是本发明优选实施例的扫描区域设置示意图；
图7本发明优选实施例的基本电原理示意图；
图8是本发明采集处理子单元212的第一实现方案的电原理示意图；
图9是本发明采集处理子单元212的第二实现方案的电原理示意图；
图10是本发明采集处理子单元212的第三实现方案的电原理示意图；
图11是本发明优选实施例的扫描区域Zl和Z2的电原理示意图；
图12是真体手指与假体手指各自的扫描频率与阻抗关系示意图；
图13是现有技术指纹识别装置基本单元的电原理示意图。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图所示实施例作进一步详述。
[0028]本发明实现指纹识别的原理如图1所示，手指5上存在指纹凸起区域51和指纹凹下区域52。指纹识别装置的电容传感模块包括至少一上极板111，以及各上极板111上覆盖的绝缘保护层4。上极板111与地之间形成基础电容Cs。当电容传感模块上方有手指5接触时，电容传感模块的电容阵列中的每个上极板111和地之间的电容都会发生变化。
[0029]未触摸前，A处的电容:
【权利要求】
1.一种电场式指纹识别装置，包括信号采集模块和信号处理模块；其特征在于: 所述信号采集模块包括至少两个信号采集单元，所有信号采集单元填充整个手指触碰区域，从而构成信号采集单元阵列；所述信号采集单元包括一传感电容； 所述信号处理模块包括能够通过对传感电容充放电从信号采集单元获取因指纹凹凸纹路导致的电容变化量的测量状态信号处理单元，以及仅能够对信号采集单元的传感电容实施充放电的待测状态信号处理单元；所述测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元都受控地电连接各信号采集单元； 当测量状态信号处理单元电连接至少一信号采集单元而令该信号采集单元处于测量状态时，所述待测状态信号处理单元至少电连接所述测量状态信号采集单元周边的至少一信号采集单元而令这些信号采集单元处于待测状态；通过控制测量状态信号处理单元和待测状态信号处理单元，协调它们电连接的传感电容的充放电过程，抑制测量状态信号采集单元与待测状态信号采集单元之间的寄生电容的充放电量。
2.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 在所述信号采集单元阵列上覆盖有用于被手指触碰的介质层。
3.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述信号采集模块和信号处理模块都设置在同一集成电路芯片内。
4.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述信号采集模块设置在第一集成电路芯片内，所述信号处理模块设置在第二集成电路芯片内。
5.根据权利要求4所述`的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述设置有信号采集模块的第一集成电路芯片采用薄膜晶体管Thin FilmTransistor制备工艺制成。
6.根据权利要求1所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述测量状态信号处理单元包括至少一个用于检测各传感电容所在支路的电容变化量的采集处理子单元，以及至少一个用于控制各传感电容与采集处理子单元电连接通断的采集驱动子单元； 所述待测状态信号处理单元包括至少一个用于对传感电容支路实施充放电的电位随动子单元，以及至少一个用于控制各传感电容与电位随动子单元电连接通断的待测驱动子单元； 对于需要被测量的信号采集单元，所述采集驱动子单元控制各信号采集单元的传感电容与采集处理子单元电连通，从而采集处理子单元侦测出传感电容所形成电场区域内因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量；对于需要工作在待测状态的信号采集单元，所述待测驱动子单元控制各传感电容与电位随动子单元电连通，以使待测状态信号采集单元的传感电容的电位变化随测量状态信号采集单元的传感电容的电位变化而变化。
7.根据权利要求6所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述信号采集单元还包括受控采集开关子单元； 所述受控采集开关子单元的输入端电连接传感电容的一端，该传感电容的另一端接地；所述受控采集开关子单元的输出端输出信号至采集处理子单元；所述受控采集开关子单元的受控端电连接所述采集驱动子单元。
8.根据权利要求7所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述受控采集开关子单元是绝缘栅型场效应管； 该绝缘栅型场效应管的栅极是受控采集开关子单元的受控端； 所述绝缘栅场效应管的漏极和源极中的一极是受控采集开关子单元的输入端，该绝缘栅场效应管的漏极和源极中的另一极是受控采集开关子单元的输出端。
9.根据权利要求6所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述信号采集单元还包括受控待测开关子单元； 所述受控待测开关子单元的输出端电连接所述传感电容的一端，该传感电容的另一端接地；所述受控待测开关子单元的输入端接收从电位随动子单元输出的电压信号；所述受控待测开关子单元的受控端电连接所述待测驱动子单元。
10.根据权利要求9所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述受控待测开关子单元是绝缘栅型场效应管； 该绝缘栅型场效应管的栅极是受控待测开关子单元的受控端； 所述绝缘栅场效应管的漏极和源极中的一极是受控待测开关子单元的输入端，该绝缘栅场效应管的漏极和源极中的另一极是受控待测开关子单元的输出端。
11.根据权利要求6所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述采集处理子单元包括运算放大器、反馈电容和模拟开关电路子单元； 所述模拟开关电路子单元的输出端电`连接运算放大器的反相输入端，所述反馈电容两端分别电连接运算放大器的反相输入端与输出端；所述运算放大器的同相输入端被输入参考电压； 所述模拟开关电路子单元的输入端接收来自信号采集单元的输出信号；所述运算放大器的输出端输出该信号采集单元的传感电容所形成电场区域内因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量的量化信号。
12.根据权利要求11所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述模拟开关电路子单元包括预放电模拟开关电路和充电模拟开关电路；所述运算放大器的同相输入端被输入恒定电压值的参考电压； 所述预放电模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该预放电模拟开关电路的输出端接地； 所述充电模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该充电模拟开关电路的输出端电连接所述模拟开关电路子单元的输出端； 在采集处理子单元侦测所述电容变化量之初，所述预放电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述充电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，令传感电容完成预放电过程；在所述传感电容被预放电结束后，所述充电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述预放电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，用于对传感电容充电，从而借助运算放大器和反馈电容侦测出在传感电容充电过程中因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量。
13.根据权利要求11所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述模拟开关电路子单元包括预充电模拟开关电路和放电模拟开关电路；所述运算放大器的同相输入端被输入恒定电压值的参考电压；所述预充电模拟开关电路的输出端电连接模拟开关电路子单元的输入端，在该预充电模拟开关电路的输入端输入充电电压； 所述放电模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该放电模拟开关电路的输出端电连接所述模拟开关电路子单元的输出端； 在采集处理子单元侦测所述电容变化量之初，所述预充电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述放电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，令传感电容完成预充电过程；在所述传感电容被预充电结束后，所述放电模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通，所述预充电模拟开关电路的输入端和输出端关断开路，对传感电容放电，从而借助运算放大器和反馈电容侦测出在传感电容放电过程中因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量。
14.根据权利要求11所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述模拟开关电路子单元包括通断控制模拟开关电路；所述运算放大器的同相输入端被输入具有放电周期和充电周期的波动参考电压信号； 所述通断控制模拟开关电路的输入端电连接模拟开关电路子单元的输入端，该通断控制模拟开关电路的输出端电连接所述模拟开关电路子单元的输出端； 当通断控制模拟开关电路的输入端和输出端闭合导通时，在所述波动参考电压信号的放电周期，令传感电容完成预放电过程；在所述波动参考电压信号的充电周期，令传感电容充电，从而借助运算放大器和反馈电容侦测出在传感电容充电过程中因手指纹路的凹凸变化而导致的电容变化量。`
15.根据权利要求11所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述反馈电容采用电容值可调的可调电容器。
16.根据权利要求11所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述采集处理子单元还包括电连接在反馈电容两端的复位开关电路；通过控制复位开关电路闭合导通，令反馈电容回路短路，加快电荷放大器的恢复速度； 所述电荷放大器包括采集处理子单元的运算放大器和反馈电容，以及电连接该采集处理子单元的信号采集单元的传感电容。
17.根据权利要求6所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述测量状态信号处理单元还包括电连接所有采集处理子单元的至少一模数转换子单元。
18.根据权利要求7所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述各受控采集开关子单元的受控端分别互相独立地电连接所述采集驱动子单元。
19.根据权利要求7所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述各受控采集开关子单元的受控端分组地电连接于至少两个采集驱动节点，各采集驱动节点分别互相独立地电连接所述采集驱动子单元。
20.根据权利要求7所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所有受控采集开关子单元的受控端都电连接于一采集驱动节点，该采集驱动节点电连接所述采集驱动子单元。
21.根据权利要求7所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 各受控采集开关子单元的输出端互相独立地输出信号至采集处理子单元。
22.根据权利要求7所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述各受控采集开关子单元的输出端分组地电连接于至少两个信号采集节点，各信号采集节点分别互相独立地输出信号至采集处理子单元。
23.根据权利要求7所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所有受控采集开关子单元的输出端分组地电连接于一信号采集节点，该信号采集节点输出信号至采集处理子单元。
24.根据权利要求9所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述各受控待测开关子单元的受控端分别互相独立地电连接所述待测驱动子单元。
25.根据权利要求9所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所述各受控待测开关子单元的受控端分组地电连接于至少两个随动驱动节点，各随动驱动节点互相独立地电连接所述待测驱动子单元。
26.根据权利要求9所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所有受控待测开关子单元的受控端都电连接于一随动驱动节点，该随动驱动节点电连接所述待测驱动子单元。
27.根据权利要求9所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 各受控待测开关子单元的输入端互相独立地接收从电位随动子单元输出的电压信号。
28.根据权利要求9所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 各受控待测开关子单元的输入端分组地电连接于至少两个随动输入节点，各随动输入节点分别互相独立地接收从电位随动子单兀输出的电压信号。
29.根据权利要求9所述的电场式指纹识别装置，其特征在于: 所有受控待测开关子单元的输入端都电连接于一随动输入节点，该随动输入节点接收从电位随动子单兀输出的电压信号。
30.一种信号采集过程中的状态控制方法，用于权利要求1所述电场式指纹识别装置，其特征在于所述方法包括如下步骤: A.当测量状态信号处理单元电连接至少一信号采集单元，使该信号采集单元处于测量状态时，待测状态信号处理单元至少电连接位于测量状态的信号采集单元周边的至少一信号采集单元，使电连接待测状态信号处理单元的信号采集单元处于待测状态； B.对测量状态信号采集单元的传感电容的充放电实施控制，同时对待测状态信号采集单元的传感电容的充放电也实施控制，根据传感电容所在支路上的信号，使测量状态信号采集单元的传感电容的充放电过程与待测状态信号采集单元的传感电容的充放电过程同步，从而抑制处于测量状态信号采集单元的传感电容与待测状态信号采集单元的传感电容之间的寄生电容的充放电量。
31.根据权利要求30所述的信号采集过程中的状态控制方法，其特征在于: 步骤B所述传感电容所在支路上的信号是指传感电容所在支路上的频率、电压幅度、电流幅度、相位和电荷中的至少一种参数。
32.—种识别假体手指指纹的方法，用于权利要求1所述基于自电容原理的电场式指纹识别装置，其特征在于所述方法包括如下步骤: A.设置阻抗变化阈值；在实施指纹识别之前完成以下步骤B至E; B.按照扫描频率从大到小的顺序，或者扫描频率从小到大的顺序，用不同的扫描频率检测被测手指的阻抗变化值； C.用步骤B测得的阻抗变化值与阻抗变化阈值比较； 如果步骤B测得的阻抗变化值不小于阻抗变化阈值，执行步骤D ； 如果步骤B测得的阻抗变化值小于阻抗变化阈值，执行步骤E ； D.判断被测手指是真体手指，开始实施指纹识别； E.判断被测手指是假体 手指，终止指纹识别。
【文档编号】G06K9/00GK103886281SQ201410015816
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】莫良华, 胡海军 申请人:敦泰科技有限公司