指纹登录设备的制作方法

本实用新型涉及指纹处理技术，尤其涉及一种指纹登录设备。

背景技术：

信息安全越来越受到人们的重视，为了对工作和个人信息进行有效地保密，大部分用户对计算机的操作系统设置了登录验证。

目前，用户常用的登录验证方式为密码验证，密码验证需要依靠用户的记忆，如果设置较简单的密码，则容易被破解；设置过于复杂的密码则不利于记忆，用户体验不友好。近年来，生物识别技术应用越来越广泛，特别是指纹识别技术，由于其具有终身不变性、唯一性和便利性，已几乎成为生物特征识别的代名词，其广泛应用于指纹支付、指纹解锁和指纹身份验证等领域中。因此，为了使得计算机系统登录更加安全便捷，现有技术提出了一种指纹系统登录器，但是现有的指纹登录器，需要使用计算机系统自带的程序，例如Win10系统下的Hello程序，由于Win10系统自身支持指纹识别功能，无需安装其他软件和驱动，但是其他操作系统因为未配置类似Hello的程序导致无法直接使用该指纹系统登录器；例如windowsxp、windows7、MacBook和linux等，而且即使其他操作系统未来也配置类似Hello的程序，但因为各个操作系统的标准不统一，导致同一指纹系统登录器无法兼容所有操作系统。

技术实现要素：

本实用新型提供一种指纹登录设备，以解决现有技术中指纹登录设备的使用范围受限，无法与多系统平台兼容的技术问题。

本实用新型一个方面提供一种指纹登录设备，包括：指纹传感器、控制器、人机接口设备HID协议处理装置、用于与外部设备进行通信连接的接口装置；其中，所述外部设备支持基于所述HID协议的通信；

所述控制器与所述指纹传感器连接，用于接收所述指纹传感器采集得到的指纹信息，并对所述指纹信息进行验证；

所述HID协议处理装置分别与所述控制器和所述接口装置连接，用于基于HID协议接收所述控制器对所述指纹信息验证通过后发送的登录指令，根据所述登录指令将登录所述外部设备的密码信息通过所述接口装置传递给所述外部设备，以使用户登录所述外部设备。

可选的，所述HID协议处理装置包括：

HID键盘协议单元、标准HID协议单元；

所述HID键盘协议单元与所述控制器和所述接口装置连接，用于接收所述控制器发送的登录指令，基于HID协议将登录所述外部设备的密码信息发送给所述接口装置；

所述标准HID协议单元与所述控制器和所述接口装置连接，用于对通过所述接口装置连接的所述外部设备与所述控制器之间传递的信息进行基于HID协议标准的信息处理。

可选的，所述接口装置包括：

USB接口，和/或，蓝牙接口。

可选的，所述指纹登录设备还包括：

与所述控制器连接的至少一个按键，用于接收用户输入的以下工作状态中的至少一个：指纹注册、指纹删除、功能菜单选择、功能菜单确认、所述外部设备锁屏。

可选的，所述指纹登录设备还包括：

与所述控制器连接的至少一个指示灯，用于接收所述控制器发送的所述指纹登录设备的工作状态的指示信息，根据所述指示信息向用户显示所述指纹登录设备的工作状态。

可选的，所述指纹登录设备还包括：存储单元；

所述存储单元与所述控制器连接；其中，所述存储单元集成在所述控制器内部，或者，所述存储单元与所述控制器分体设置在所述指纹登录设备内。

可选的，所述控制器包括：控制单元、存储单元；

所述控制单元与所述存储单元连接，用于根据从所述存储单元中获取到的指纹信息，向与所述控制器相连接的其他单元发送控制指令。

可选的，所述标准HID协议单元适用于与具有以下至少一种操作系统的外部设备进行通信：

Windows10、Windows8、Windows7、WindowsXP、Linux。

可选的，所述指纹登录设备还包括：电源装置；

所述电源装置与所述指纹传感器、所述控制器、所述HID协议处理装置、所述接口装置分别连接。

可选的，所述指示灯为单色显示灯，和/或，多色显示灯。

本实用新型另一个方面提供一种基于上述任一项所述的指纹登录设备的指纹登录方法，包括：

基于所述接口装置建立所述指纹登录设备与外部设备的连接；

所述外部设备检测到所述HID协议处理装置后，建立与所述HID协议处理装置进行通信的HID协议通信链路；

基于所述HID协议通信链路，所述HID协议处理装置接收所述外部设备的操作系统信息，并将所述操作系统信息发送给所述控制器；

所述控制器根据所述操作系统信息，确定与所述操作系统信息相匹配的解锁所述外部设备的解锁信息；

所述控制器对所述指纹传感器采集到用户指纹进行验证，验证通过后，根据所述解锁信息、所述用户指纹生成登录指令；

所述HID协议处理装置根据所述登录指令将登录所述外部设备的密码信息通过所述HID协议通信链路传递给所述外部设备，以使用户登录所述外部设备。

可选的，所述外部设备检测到所述HID协议处理装置后，建立与所述HID协议处理装置进行通信的HID协议通信链路包括：

所述外部设备检测到所述HID协议处理装置后，在所述外部设备当前的操作系统上安装与所述HID协议处理装置进行通信的基于HID协议的应用程序，以使所述HID协议处理装置与所述外部设备之间形成所述HID协议通信链路。

可选的，所述基于所述HID协议通信链路，所述HID协议处理装置接收所述外部设备的操作系统信息，并将所述操作系统信息发送给所述控制器之前，还包括：

所述基于HID协议的应用程序对所述外部设备当前的操作系统的以下至少一项信息进行检测并形成所述外部设备的操作系统信息：

操作系统版本号、操作系统标识符、操作系统注册列表。

可选的，所述解锁信息包括至少一个键盘快捷键；相应的，所述控制器根据所述操作系统信息，确定与所述操作系统信息相匹配的解锁所述外部设备的解锁信息，包括：

所述控制器根据预存的键盘快捷键组合，确定与所述操作系统信息相匹配的解锁信息是否被所述键盘快捷键组合所覆盖，若是，则将所述键盘快捷键组合确定为所述外部设备的解锁信息。

可选的，所述方法还包括：

所述控制器接收指纹注册请求，基于所述HID协议处理装置将所述指纹注册请求发送给外部设备；

接收所述外部设备根据所述指纹注册请求返回的包含有登录所述外部设备的登录密码的指纹注册指令；

所述控制器触发所述指纹传感器对用户指纹进行采集，并将接收到的所述用户指纹与所述外部设备的登录密码对应存储。

可选的，所述验证通过后，根据所述解锁信息、所述用户指纹生成登录指令，包括：

获取与所述用户指纹对应的所述登录密码；

获取与所述解锁信息对应的所述键盘快捷键；

生成包含所述登录密码、所述键盘快捷键的所述登录指令。

可选的，所述基于所述HID协议通信链路，所述HID协议处理装置接收所述外部设备的操作系统信息，并将所述操作系统信息发送给所述控制器之后，还包括：

所述控制器根据所述操作系统信息，确定与所述操作系统信息相匹配的所述外部设备的锁屏信息；

接收用户触发的锁屏指令，根据所述锁屏指令，获取所述锁屏信息以对所述外部设备进行锁屏操作。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的指纹登录设备及指纹登录方法，该指纹登录设备通过包括：指纹传感器、控制器、人机接口设备HID协议处理装置、用于与外部设备进行通信连接的接口装置；其中，外部设备支持基于HID协议的通信；控制器与指纹传感器连接，用于接收指纹传感器采集得到的指纹信息，并对指纹信息进行验证；HID协议处理装置分别与控制器和接口装置连接，用于基于HID协议接收控制器对指纹信息验证通过后发送的登录指令，根据登录指令将登录外部设备的密码信息通过接口装置传递给外部设备，以使用户登录外部设备。实现了外部设备与指纹登录设备基于HID协议相互通信，保证了指纹登录设备与外部设备的各种操作系统的兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型一示例性实施例示出的指纹登录设备的结构示意图；

图2为本实用新型另一示例性实施例示出的指纹登录设备的结构示意图；

图3为本实用新型一示例性实施例示出的指纹登录方法的流程示意图；

图4为图3所示实施例的操作界面示意图；

图5为本实用新型另一示例性实施例示出的指纹登录方法的流程示意图。

附图标记：

1、指纹登录设备，11、指纹传感器，12、控制器，121、控制单元，122、存储单元，13、HID协议处理装置，131、HID键盘协议单元，132、标准HID协议单元，14、接口装置，141、USB接口，142、蓝牙接口，15、按键，16、指示灯；2、外部设备，21、计算机，22、移动终端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一示例性实施例示出的指纹登录设备的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的指纹登录设备1，包括：指纹传感器11、控制器12、人机接口设备HID(Human Interface Device，简称“HID”)协议处理装置13、用于与外部设备进行通信连接的接口装置14；其中，外部设备2支持基于HID协议的通信；控制器12与指纹传感器11连接，用于接收指纹传感器11采集得到的指纹信息，并对指纹信息进行验证；HID协议处理装置13分别与控制器12和接口装置14连接，用于基于HID协议接收控制器12对指纹信息验证通过后发送的登录指令，根据登录指令将登录外部设备2的密码信息通过接口装置14传递给外部设备，以使用户登录外部设备2。

具体的，指纹传感器11，与控制器12连接，用于采集用户的指纹图像，并将指纹图像传送到控制器12中进行处理。

控制器12，与指纹传感器11、HID协议处理装置13连接，用于存储实现指纹识别及登录系统的相关信息，还用于控制各个模块(如，指纹传感器11、HID协议处理装置13等)的工作。

HID协议处理装置13，与控制器12、接口装置14连接，用于根据控制器12的指令将匹配的密码输入到外部设备2(如，计算机21或移动终端22)，实现系统密码验证登录；还用于指纹登录设备1与计算机21或移动终端22的通信，并通过计算机21或移动终端22对该指纹登录设备1进行配置。

接口装置14，与HID协议处理装置13连接，用于与外部设备2进行信息交互，包括系统密码输入和相互通信。

本实施例提供的指纹登录设备，通过包括：指纹传感器、控制器、人机接口设备HID协议处理装置、用于与外部设备进行通信连接的接口装置；其中，外部设备支持基于HID协议的通信；控制器与指纹传感器连接，用于接收指纹传感器采集得到的指纹信息，并对指纹信息进行验证；HID协议处理装置分别与控制器和接口装置连接，用于基于HID协议接收控制器对指纹信息验证通过后发送的登录指令，根据登录指令将登录外部设备的密码信息通过接口装置传递给外部设备，以使用户登录外部设备。实现了外部设备与指纹登录设备基于HID协议相互通信，保证了指纹登录设备与外部设备的各种操作系统的兼容性。

图2为本实用新型另一示例性实施例示出的指纹登录设备的结构示意图，如图2所示，基于上述实施例，HID协议处理装置13包括：HID键盘协议单元131、标准HID协议单元132；HID键盘协议单元131与控制器12和接口装置14连接，用于接收控制器12发送的登录指令，基于HID键盘协议将登录外部设备2的密码信息发送给接口装置14；标准HID协议单元132与控制器12和接口装置14连接，用于对通过接口装置14连接的外部设备2与控制器12之间传递的信息进行基于HID协议标准的信息处理。

可选的，接口装置14包括：通用串行总线USB(Universal Serial Bus，简称“USB”)接口141，和/或，蓝牙接口142。

可选的，指纹登录设备1还包括：与控制器12连接的至少一个按键15，用于接收用户输入的以下工作状态中的至少一个：指纹注册、指纹删除、功能菜单选择、功能菜单确认、外部设备锁屏。

可选的，指纹登录设备1还包括：与控制器12连接的至少一个指示灯16，用于接收控制器12发送的指纹登录设备1的工作状态的指示信息，根据指示信息向用户显示指纹登录设备1的工作状态。

具体的，本实施例所提供的指纹登录设备1包括：通用串行总线USB接口141、蓝牙接口142、HID键盘协议单元131、标准HID协议单元132、控制器12、指纹传感器11、按键15以及指示灯16。其中，

指纹传感器11，与控制器12连接，用于采集用户的指纹图像，并将指纹图像传送到控制器12中进行处理。

控制器12，与指纹传感器11、HID键盘协议单元131、标准HID协议单元132、按键15以及指示灯16连接，用于存储实现指纹识别及登录系统的相关信息，还用于控制与其连接的各个模块的工作。其中，可选的，控制器12可以包括：控制单元121、存储单元122；控制单元121与存储单元122连接，用于根据从存储单元122中获取到的指纹信息，向与控制器12相连接的其他单元发送控制指令。控制单元121通过控制与其连接的各个模块的工作，实现指纹的注册、采集、验证、输入系统密码以及输入锁屏和解锁快捷键的功能。存储单元122用于存储指纹库、用户指纹与密码的匹配关系、指纹识别算法以及系统的锁屏和解锁快捷键信息。上述的指纹登录设备中，控制器12内置存储单元122，指纹传感器11外置接入到控制器12中。但是，系统的组织形式还包括但不限于存储单元122置于控制器12的外部，或者控制器12和指纹传感器11采用一体化封装的形式。也就是说，可选的，指纹登录设备1可以还包括：存储单元122；存储单元122与控制器12连接；其中，存储单元122集成在控制器12内部，或者，存储单元122与控制器12分体设置在指纹登录设备1内。

HID键盘协议单元131，连接控制器12、USB接口141和/或蓝牙接口142，用于根据控制器12的指令将匹配的密码输入到外部设备2(如计算机21、移动终端22)以实现系统密码验证登录。

标准HID协议单元132，连接控制器12、USB接口141和/或蓝牙接口142，用于指纹登录设备1与计算机21或移动终端22通信，并通过计算机21或移动终端22配置指纹登录设备1。可选的，标准HID协议单元132适用于与具有以下至少一种操作系统的外部设备2进行通信：Windows10、Windows8、Windows7、WindowsXP、Linux。其中，在Windows98以及后来的Windows版本中内置有HID设备的驱动程序，计算机21或移动终端22中的应用软件可以直接使用这些驱动程序来与具备HID键盘协议单元131和标准HID协议单元132的指纹登录设备1通信。HID类设备属于人机交互操作的设备，用于控制一些计算机操作，如USB鼠标、USB键盘、USB游戏操纵杆、USB触摸板、USB轨迹球、电话拨号设备和盒式磁带录像机VCR(Video Cassette Recorder，简称“VCR”)遥控等设备。另外，使用HID设备的一个好处就是，操作系统自带了HID类的驱动程序，而用户无需去开发相应的驱动程序，只要直接使用应用程序编程接口API(Application Programming Interface,简称“API”)调用即可完成通信。基于HID键盘协议的HID键盘协议单元131可兼容所有计算机操作系统，所以本实用新型的指纹登录设备1能适应多系统平台。

USB接口141，与HID键盘协议单元131和标准HID协议单元132连接，用于与计算机21进行信息交互，包括系统密码输入和相互通信。

蓝牙接口142，连接HID键盘协议单元131和标准HID协议单元132，用于与具有蓝牙功能的移动终端22进行信息交互，包括系统密码输入和相互通信。

按键15，包括指纹注册按键和指纹删除按键等，用于对功能进行选择和确认。

指示灯16，用于指示当前指纹登录设备1的工作状态，分别对指纹登录设备1的指纹注册、指纹验证和删除指纹等工作状态进行显示。可选的，指示灯16为单色显示灯，和/或，多色显示灯。

可选的，指纹登录设备1还包括：电源装置(图中未示出)；电源装置与指纹传感器11、控制器12、HID协议处理装置13、接口装置14分别连接。

具体的，电源装置可以与USB接口141和/或蓝牙接口142、控制器12以及指纹传感器11分别连接，用于为指纹登录设备1进行供电，该电源装置其可以通过USB接口141进行外接供电或通过该接口为电源装置内的电池进行充电。

图3为本实用新型一示例性实施例示出的指纹登录方法的流程示意图，如图3所示，本实施例的指纹登录方法可以采用上述任一实施例中的指纹登录设备予以实现，该指纹登录方法具体包括：

步骤301、基于接口装置14建立指纹登录设备1与外部设备2的连接。

具体的，可以通过USB接口141和/或蓝牙接口142等接口装置14将指纹登录设备1与外部设备2(如，计算机21或移动终端22)相互连接，使两者电气连通。

步骤302、外部设备2检测到HID协议处理装置13后，建立与HID协议处理装置13进行通信的HID协议通信链路。

具体的，两者连接后，外部设备2对指纹登录设备1进行扫描检测，当检测到指纹登录设备1中所包含的HID协议处理装置13后，确认该指纹登录设备1的设备属性为HID设备，进而两个设备之间建立基于HID通信协议的通信链路。

步骤303、基于HID协议通信链路，HID协议处理装置13接收外部设备2的操作系统信息，并将操作系统信息发送给控制器12。

具体的，计算机21将检测得到的自身的操作系统信息，如当前运行环境及平台信息，包括版本号、标识符或注册列表等，发送给指纹登录设备1，具体通过HID协议处理装置13接收外部设备2的操作系统信息，并将操作系统信息发送给控制器12，从而使得控制器12识别出计算机21的操作系统类型。

步骤304、控制器12根据操作系统信息，确定与操作系统信息相匹配的解锁外部设备2的解锁信息。

具体的，控制器12根据识别得到的操作系统信息，在预先存储的操作系统类型与锁屏和解锁的快捷键匹配关系中确定出解锁该外部设备2的解锁信息。其中，对于不同操作系统的计算机21来说，其系统默认的锁屏和解锁的快捷键一般不同，例如，windows系列的很多操作系统其锁定计算机的快捷键为Windows键+L，解锁计算机的快捷键为Ctrl+Alt+Delete。指纹登录设备1可以在其存储单元122中预先存储各个操作系统与其对应的锁定和解锁的快捷键之间的对应关系表，以使控制器12可以根据操作系统信息，快速定位出用于解锁或锁定的快捷键组合。

步骤305、控制器12对指纹传感器11采集到的用户指纹进行验证，验证通过后，根据解锁信息、用户指纹生成登录指令。

具体的，用户首次使用指纹登录设备1时，该指纹登录设备1会对用户的指纹信息进行采集和存储，以使后续使用过程中，可以快速实现对用户指纹信息的验证。在验证用户的指纹信息正确后，根据预先存储的用户指纹与待登录计算机21之间的登录密码关系，以及根据操作系统检测识别得到的解锁信息，生成能够实现对计算机21解锁并成功登录的登录指令。其中，对指纹信息的注册可以通过在外部设备2，如计算机21、移动终端22中安装指纹登录应用软件，安装完成后，会在桌面和开始菜单上添加名称为“指纹登录”的快捷方式，打开快捷方式即可进入指纹登录应用软件。以下以图4作为一种指纹登录应用软件的示意，需要说明的是，图4仅为一种示意而并非对本实施例技术方案的限制。如图4所示，指纹登录应用软件主要由菜单栏、注册区、输出区三部分组成，当没有连接指纹登录设备1时，菜单栏中工具菜单和删除按钮不可用，同时会在输出区提示用户连接指纹登录设备1，日志输出区会显示连接指纹登录设备1的提示。连接指纹登录设备1后，将外部设备2的本机密码输入到密码框中，将鼠标点击“眼睛”图标，可预览密码框中输入的密码，也可不点击则隐藏密码。可选的，该指纹登录方法还可以包括：控制器12接收指纹注册请求，基于HID协议处理装置13将指纹注册请求发送给外部设备2；接收外部设备2根据指纹注册请求返回的包含有登录外部设备的登录密码的指纹注册指令；控制器12触发指纹传感器11对用户指纹进行采集，并将接收到的用户指纹与外部设备2的登录密码对应存储。具体的，可以通过按下用于指纹注册的按键15，控制器12接收指纹注册请求后，通过标准HID协议单元132将注册请求发送给外部设备2，控制器12接收外部设备2发送的指纹注册指令，指纹注册指令中包含有登录外部设备2的登录密码；控制器12触发指纹传感器11对用户指纹进行采集，并将接收到的用户指纹与外部设备2的登录密码对应存储。具体的，按下用于指纹注册的按键15，启动注册流程，指纹登录设备1通过标准HID协议单元132将注册请求发送到指纹登录应用软件中，则可将计算机21密码输入到密码框中，并点击注册按钮后启动注册流程，同时按钮显示变为“取消注册”。在指纹注册过程中，如果点击“取消注册”按钮即可终止当前注册，取消后，该次注册则不会生效。在指纹登录应用软件上启动注册流程后，计算机21或移动终端22通过标准HID协议单元132将指纹注册指令和外部设备2的本机密码发送到指纹登录设备1的控制器12，控制器12接收到注册指令后，将注册指令发送至指纹传感器11和指示灯16，蓝色指示灯亮起，此时用户将手指按压在指纹传感器11上采集登录指纹，每按压一次，蓝灯熄灭，抬起手指，待蓝灯再次亮起时再按压，直到显示注册成功后，绿色指示灯亮起。其中，指示灯16可以为单色显示灯，和/或，多色显示灯。指纹采集注册成功后，指纹传感器11将采集的指纹发送给控制器12，控制器12将本机密码和注册指纹进行关联，并将本机密码和对应的注册指纹存储到存储单元122中。指纹注册时指纹信息和密码一一配对，即一枚指纹对应1个密码，且指纹和密码信息保存在指纹登录设备1的存储单元122中，多人使用只需要注册自己的指纹和登录密码即可，由于指纹登录软件可以自动检测操作系统类型，并对指纹登录设备1进行配置以适应不同的操作系统，因此同一指纹登录设备1可以用在同一计算机21或移动终端22的不同操作系统上，也可用在不同的计算机21或移动终端22上。在使用过程中，如果断开外部设备2，在会在输出区提示连接断开。点击“删除”按钮，即可删除指纹注册模块中所有注册过的指纹。指纹登录应用软件还具备查询固件版本和已注册指纹数的功能，单击菜单栏中的“工具”菜单，可进行获取指纹登录设备固件版本和获取已注册的指纹数的查询操作；点击菜单栏上的“帮助”菜单可查看软件和指纹登录设备的使用说明。

步骤306、HID协议处理装置13根据登录指令将登录外部设备2的密码信息通过HID协议通信链路传递给外部设备2，以使用户登录外部设备2。

具体的，指纹匹配成功后，控制器12将指纹对应的操作系统密码通过HID协议处理装置13中的HID键盘协议单元131输入到计算机21或移动终端22的操作系统，密码验证通过后，用户成功登录该外部设备2。

本实施例的指纹登录方法，通过基于接口装置建立指纹登录设备与外部设备的连接；外部设备检测到HID协议处理装置后，建立与HID协议处理装置进行通信的HID协议通信链路；基于HID协议通信链路，HID协议处理装置接收外部设备的操作系统信息，并将操作系统信息发送给控制器；控制器根据操作系统信息，确定与操作系统信息相匹配的解锁外部设备的解锁信息；控制器对指纹传感器采集到用户指纹进行验证，验证通过后，根据解锁信息、用户指纹生成登录指令；HID协议处理装置根据登录指令将登录外部设备的密码信息通过HID协议通信链路传递给外部设备，以使用户登录外部设备。实现了外部设备与指纹登录设备基于HID协议相互通信，保证了指纹登录设备与外部设备的各种操作系统的兼容性。

图5为本实用新型另一示例性实施例示出的指纹登录方法的流程示意图，如图5所示，在上述实施例的基础上，

步骤501、基于接口装置14建立指纹登录设备1与外部设备2的连接。

步骤502、外部设备2检测到HID协议处理装置13后，在外部设备2当前的操作系统上安装与HID协议处理装置13进行通信的基于HID协议的应用程序，以使HID协议处理装置13与外部设备2之间形成HID协议通信链路。

具体的，将指纹登录设备1通过USB接口141与计算机21连接，计算机21将指纹登录设备1识别为USB-HID键盘；或者将指纹登录设备1通过蓝牙接口142与移动终端22进行连接，指纹登录设备1被识别为蓝牙-HID键盘。指纹登录设备1的绿色指示灯16亮起。当首次在某操作系统上使用指纹登录设备1时，插入USB接口141或通过蓝牙接口142与计算机21或移动终端22连接，由于在Windows 98以及后来的Windows版本中内置有HID设备的驱动程序，Windows会自动安装驱动，驱动安装完成后，在设备管理器中会添加两个设备，分别为HID键盘设备和标准HID设备。

步骤503、基于HID协议的应用程序对外部设备当前的操作系统的以下至少一项信息进行检测并形成外部设备2的操作系统信息：操作系统版本号、操作系统标识符、操作系统注册列表。

具体的，应用程序通过检测操作系统的当前环境及平台信息，包括版本号、标识符或注册列表等，识别本机的操作系统类型，然后根据本机操作系统类型，自动配置指纹登录设备以适应不同的系统平台，自动检测的操作系统类型包括但不限于Windows10、Windows8、Windows7、WindowsXP和Linux等。其中，不同的操作系统的锁屏和解锁快捷键不一样，因此，当指纹登录应用软件检测到用户操作系统类型后，就可自动为指纹登录设备1配置对应的锁屏和解锁的快捷键，使得指纹登录设备1与计算机21或移动终端22连接后，直接输入预设到指纹登录设备1存储单元122中与操作系统匹配的快捷键实现系统的解锁屏幕操作。当用户暂时不使用计算机21或移动终端22时，可以按下指纹登录设备1的锁屏按键，指纹登录设备1向计算机21或移动终端22输入与操作系统匹配的锁屏快捷信息，实现操作系统的一键锁屏操作。具体的，锁屏操作还可以为，指纹登录设备1上设置有专门用于锁屏的按键15，即锁屏按键，用户触发该锁屏按键将锁屏请求发送给控制器12，指纹登录设备1上还可以设置有用于指示指纹操作各种状态的指示灯16，则相应的，控制器12将锁屏指令发送给指纹传感器11和指示灯16，指纹传感器11成功采集用户指纹，指示灯16亮蓝灯，然后将用户指纹信息发送给控制器12，控制器12对指纹进行识别验证，如果指纹验证通过，则将与操作系统匹配的锁屏快捷键信息发送到外部设备2，实现操作系统的锁屏操作。步骤504、基于HID协议通信链路，HID协议处理装置13接收外部设备2的操作系统信息，并将操作系统信息发送给控制器12。

步骤505、控制器12根据操作系统信息，确定与操作系统信息相匹配的解锁外部设备2的解锁信息。

可选的，除了解锁信息，还可以包括锁屏信息，具体的，控制器12根据操作系统信息，确定与操作系统信息相匹配的锁定外部设备的锁屏信息；接收用户触发的锁屏指令，根据锁屏指令，获取用户的指纹信息，验证通过后，获取锁屏信息以对外部设备进行锁屏操作。通常来说，锁屏操作可以在验证用户指纹信息通过后被执行，也可以不需要对用户指纹进行验证，只要用户触发了锁屏指令，就执行该锁屏操作，具体采用哪种形式，可由本领域技术人员根据外部设备2的保密等级等需求自行设置。对于不需要指纹信息进行锁屏操作的情况，当用户按下锁屏按钮，控制器12根据接收到的锁屏指令，根据存储在存储单元122中的操作系统类型与锁屏快捷键信息匹配关系，将本机的锁屏快捷键通过USB-HID键盘或蓝牙-HID键盘输入到计算机21或移动终端22，实现操作系统的快捷锁屏功能。具体操作可以为，指纹登录设备1上设置有专门用于锁屏的按键15，即锁屏按键，用户触发该锁屏按键将锁屏请求发送给控制器12，指纹登录设备1上还可以设置有用于指示指纹操作各种状态的指示灯16，则相应的，控制器12将锁屏指令发送给指纹传感器11和指示灯16(需要指纹验证进行锁屏的情况下)，控制器12也可以将锁屏指令仅发送给指示灯16(不需要指纹验证进行锁屏的情况下)，指示灯16亮蓝灯，以提示用户锁屏操作进行中，然后控制器12根据存储在存储单元122中的操作系统类型与锁屏快捷键信息匹配关系，将本机的锁屏快捷键通过USB-HID键盘或蓝牙-HID键盘输入到计算机21或移动终端22，实现操作系统的锁屏操作。

其中，解锁信息或锁屏信息包括至少一个键盘快捷键，具体的，一般对解锁或锁定的快捷键有两种配置方式，一是根据不同的操作系统的锁屏和解锁的快捷键方式不同，分别配置对应的锁屏和解锁的快捷键实现操作系统的锁屏和解锁；二是，将适用的操作系统的锁屏或解锁的快捷键进行排列组合，形成一个通用的锁屏和解锁的快捷键组合，对每个操作系统都配置相同的锁屏和解锁的快捷键实现统一的锁屏和解锁。也就是说，控制器12可以根据预存的键盘快捷键组合，确定与操作系统信息相匹配的解锁信息是否被键盘快捷键组合所覆盖，若是，则将键盘快捷键组合确定为外部设备2的解锁信息。其中，第一种配置方式需要通过指纹登录软件检测系统的操作类型，然后为指纹登录设备配置与操作系统对应的锁屏和解锁的快捷键，使得指纹登录设备1与计算机21或移动终端22连接后，直接输入预设到指纹登录设备1存储单元122中与操作系统匹配的快捷键实现系统的解锁屏幕操作。第二种配置方式，不需要对操作系统的类型进行检测，直接将通用的锁屏快捷键组合和解锁快捷键组合预先存储在指纹登录设备中，使得指纹登录设备与计算机或移动终端连接后，直接输入通用的解锁组合快捷键或锁屏组合快捷键实现系统的解锁屏幕操作。例如，windows系列的很多操作系统其锁定计算机的快捷键为Windows键+L，解锁计算机的快捷键为Ctrl+Alt+Delete；若另一操作系统的解锁快捷键为Ctrl+Alt，则可以将键盘快捷键组合Ctrl+Alt+Delete确定为对外部设备2进行解锁的解锁信息，该快捷键组合可用于解锁任一解锁快捷键被快捷键组合所覆盖的计算机21。

步骤506、控制器12对指纹传感器11采集到用户指纹进行验证，验证通过后，获取与用户指纹对应的登录密码；获取与解锁信息对应的键盘快捷键；生成包含登录密码、键盘快捷键的登录指令。

具体的，与用户指纹对应的登录密码的获取、与解锁信息对应的键盘快捷键的获取，两个步骤可以同时进行；或者先获取与用户指纹对应的登录密码，再获取与解锁信息对应的键盘快捷键；或者先获取与解锁信息对应的键盘快捷键，再获取与用户指纹对应的登录密码；上述各种情况均可。此外，包含有与解锁信息对应的键盘快捷键、与用户指纹对应的登录密码的登录指令，其用于解锁计算机21、密码匹配登录计算机21的先后执行顺序也可以由本领域技术人员自行设定，例如，登录指令用于先将计算机21进行解锁操作，然后密码匹配后计算机21被激活到可以使用的开放状态；或者，计算机21进行解锁操作以及密码匹配激活计算机21的操作两个步骤同时进行；或者，登录指令用于先将密码发送给计算机21进行密码匹配的操作，密码验证通过后，计算机21再采用解锁信息进行解锁操作也可，上述各种情况均可实现用户成功登录计算机21。

步骤507、HID协议处理装置13根据登录指令将登录外部设备2的密码信息通过HID协议通信链路传递给外部设备2，以使用户登录外部设备2。

具体的，通过指纹验证登录操作系统过程为，首先，通过USB接口141和/或蓝牙接口142建立通信连接；将指纹登录设备1通过USB接口141与计算机21连接，计算机21将指纹登录设备1识别为USB-HID键盘；或者将指纹登录设备1通过蓝牙接口142与移动终端22进行连接，指纹登录设备1被识别为蓝牙-HID键盘。指纹登录设备1的绿色指示灯亮起。然后，通过指纹传感器11采集指纹信息；用手指按压指纹传感器11，蓝色指示灯亮起后便可抬起手指，表示指纹图像采集成功，指纹传感器11将采集到的指纹图像发送到控制器12进行处理。指纹登录设备1自动输入解锁快捷键信息实现系统屏幕解锁；指纹登录应用软件自动检测本机操作系统的类型，将本机的操作系统类型通过标准HID协议发送到指纹登录设备1的控制器12，控制器12根据获取的信息识别本机操作系统类型，并根据存储在存储单元122中的操作系统类型与解锁快捷键信息的匹配关系，将本机的解锁快捷键通过USB-HID键盘或蓝牙-HID键盘输入到计算机21或移动终端22，实现操作系统的屏幕自动解锁，显示输入操作系统密码的界面。然后，控制器12调用存储在存储单元122中的指纹图像算法程序，对指纹传感器11采集的指纹图像进行特征提取，并与注册的用户指纹模块进行匹配识别，如果指纹比对不一致则需重新采集指纹，红色指示灯亮起；如果指纹比对一致，则表示用户身份验证通过，绿色指示灯亮起，指纹匹配成功后，控制器12将指纹对应的操作系统密码通过HID键盘协议单元131输入到计算机21或移动终端22的操作系统，通过系统的密码验证；指纹登录设备1将密码输入到操作系统后，通过HID键盘输入回车键，确认登录操作系统。此外，用户还可以删除已注册的指纹信息。通常来说，删除注册指纹操作的触发可以在验证用户指纹信息通过后被执行，一般也可以不需要对用户指纹进行匹配的验证过程，只要用户触发了删除注册指令，就执行该操作，具体采用哪种形式，可由本领域技术人员根据外部设备2的保密等级等需求自行设置。具体通过用户按下用于删除指纹的按键15，例如，“删除指纹”按钮，控制器12接收到删除指纹的指令后，蓝色指示灯亮起，并将存储在存储单元122中的已注册指纹和对应的密码信息进行删除，删除成功后，绿色指示灯亮起。具体操作还可以为，指纹登录设备1上设置有专门用于删除指纹的按键15，即“删除指纹”按钮，用户触发该“删除指纹”按钮将删除指纹的指令发送给控制器12，指纹登录设备1上还可以设置有用于指示删除指纹操作的指示灯16，则相应的，控制器12将删除指纹的指令发送给指示灯16，指示灯16亮蓝灯，以提示用户指纹删除操作进行中，然后控制器12将存储在存储单元122中的已注册指纹和对应的密码信息进行删除，删除成功后，指示灯16亮绿灯。

本实施例的指纹登录方法，其通过检测操作系统的当前环境及平台信息，包括版本号、标识符或注册列表等，识别本机的操作系统类型，然后根据本机操作系统类型，自动配置指纹登录设备以适应不同的系统平台，自动检测的操作系统类型包括但不限于Windows10、Windows8、Windows7、WindowsXP和Linux等。其中，不同的操作系统的锁屏和解锁快捷键不一样，因此，当指纹登录应用软件检测到用户操作系统类型后，就可自动为指纹登录设备配置对应的锁屏和解锁的快捷键，使得指纹登录设备与计算机或移动终端连接后，直接输入预设到指纹登录设备存储器中与操作系统匹配的快捷键实现系统的解锁屏幕操作。当用户暂时不使用电脑或移动终端时，可以按下指纹登录设备的锁屏按键，对指纹传感器采集到的指纹信息验证通过后，指纹登录设备向计算机或移动终端输入与操作系统匹配的锁屏快捷信息，实现操作系统的一键锁屏操作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。