專利名稱：指紋認證鼠標的制作方法
技術領域：
本實用新型提供一種與計算機相連的外部設備，它是具有指紋認證的新型的鼠標。本實用新型與計算機相連，由計算機程序控制本實用新型的工作狀態(tài)。當其被置于鼠標工作狀態(tài)時，具有普通鼠標的全部功能；當其被置于指紋認證工作狀態(tài)時，可通過對指紋的認證實現計算機系統(tǒng)的安全防護。
背景技術：
在信息技術高度發(fā)展的今天，人們對計算機安全系統(tǒng)的可靠性和便利性的要求日益提高，傳統(tǒng)的計算機安全系統(tǒng)是通過機內的軟件加密方式實現的，這種加密方式易被破解，安全系數不高。隨著高科技的發(fā)展，人們認識到世界上沒有完全相同的指紋，每個人的指紋都是獨一無二的?；谥讣y的這種特性，采用指紋認證可大大提高計算機信息的安全性、可靠性。由此指紋認證器應運而生，它們主要應用于金融等特殊行業(yè)的安全防護。德國Infineon公司、美國THE ASM GROUP等廠商生產了一類指紋認證器。德國Infineon公司的產品由電容式圖像傳感器和接口電路構成，圖像傳感器攝取指紋信息后，通過接口電路送入計算機，與已有數據庫內的數據進行比較，加以確認，進而實現了計算機的安全防護。美國THEASMGROUP的指紋認證器，其圖像傳感器則采用CMOS圖像傳感器，這兩種產品雖然達到了計算機安全防護的目的，但是其體積較大，價格昂貴，功能單一，并且指紋認證器額外占用計算機的接口資源，極易與現有通用外設的使用產生沖突，系統(tǒng)所需資源龐大，由此造成計算機系統(tǒng)構成復雜。
實用新型技術內容本實用新型提供一種新型的指紋認證鼠標，它將指紋認證功能與現有的計算機標準外設——鼠標的功能相結合，既具有計算機標準外設——鼠標的功能，又具有指紋認證、達到保護計算機安全的功能。
指紋認證鼠標，包括鼠標信號電路模塊、USB微控制器和與計算機相連的USB接口。USB微控制器分別與圖像傳感器、鼠標信號電路模塊和USB接口連接。
本實用新型的圖像傳感器可采用先進的固態(tài)圖像傳感器——CMOS(互補金屬氧化物半導體器件)圖像傳感器，CCD(電荷耦合器件)和電容式圖像傳感器。
本實用新型工作在標準鼠標狀態(tài)下，具備鼠標的一切功能；而在指紋認證狀態(tài)下，圖像的最高分辨率可達CIF 352×288，指紋圖像傳輸認證時間不大于1秒。且由于采用獨特的電源管理和降噪措施，圖像的信噪比高，達48dB以上。
本實用新型將指紋認證器的功能和標準鼠標的功能合二為一，只通過一個USB接口與計算機連接，減少了外設數量，節(jié)省了接口資源。本實用新型采用了與圖像傳感器配合的可編程USB微控制器取代了原有標準鼠標中的單一控制芯片，既可完成指紋信息的攝取和傳輸，又可完成鼠標信息的傳輸，同時將大量的信息處理工作交由計算機完成，使得本實用新型的體積與標準鼠標體積相當，而成本與現有指紋認證器相比明顯降低。本實用新型使現有僅適用于特殊場合的指紋認證器的應用范圍大大拓寬，可廣泛應用于個人計算機的安全防護。


圖1為本實用新型的電路方框圖。
圖2為本實用新型的USB微控制器部分的電原理圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型的具體實施方案的方框圖，圖1中包括鼠標信號電路模塊1、圖像傳感器2、USB微控制器3和USB接口4。USB微控制器3采用M634系列可編程USB微控制器，它分別與鼠標信號電路模塊1、圖像傳感器2和與計算機相連的USB接口4相連接。鼠標信號電路模塊1可采用標準鼠標信號電路模塊。圖像傳感器2的實施例使用了M30系列CMOS圖像傳感器。CMOS圖像傳感器將圖像傳感電路與信號處理電路同時集成在一個晶片上，實現了單片結構，集成度高，可直接輸出YUV格式，具有體積小、功耗低、靈敏度高等優(yōu)點。同時大大簡化了產品結構，降低了生產成本，提高了產品可靠性。
圖2為USB微控制器的電原理圖，其連接關系如下M634的通用輸入接口P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P1.0、P1.1與鼠標信號電路模塊1的X0(X正方向信號)、X1(X負方向信號)、Y0(Y正方向信號)、Y1(Y負方向信號)、Z0(Z正方向信號)、Z1(Z負方向信號)、L(鼠標的左鍵信號)、R(鼠標的右鍵信號)、M(鼠標的中鍵信號)依次連接，獲取鼠標狀態(tài)信號。P3.0連接鼠標的X/Y/Z方向的LED(發(fā)光二極管)。M634的通用輸入接口P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7與圖像傳感器2的FREX、PWDN、HSYNC、VSYNC、HREF、RESET依次連接，控制圖像采集電路2采集圖像、傳輸數據；P3.1連接一個LED管，為圖像傳感器2提供拍攝光源。M634的通用輸入接口P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7與圖像傳感器2的Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7依次連接，將圖像數據送入USB微控制器。M634的D+、D-與USB接口連接。M634通過XATLIN與振蕩器相連接，振蕩器為M634提供工作頻率。工作原理簡述指紋認證鼠標經USB接口4與計算機相連后，由計算機程序控制指紋認證狀態(tài)和標準鼠標兩種工作狀態(tài)。當計算機開機進行自檢時或人工將計算機置于指紋認證狀態(tài)時，本實用新型的標準鼠標功能被屏蔽，計算機通過USB接口4向USB微控制器3發(fā)出攝取指紋信息的指令，USB微控制器3對圖像傳感器2發(fā)出傳輸指紋信息的指令，圖像傳感器2攝取指紋圖像數據后送入USB微控制器3中，USB微控制器3對指紋信息進行處理，完成USB協(xié)議后經USB接口4送入計算機中，計算機對指紋信息進行二次處理，完成指紋認證，根據指紋認證結果執(zhí)行相應操作，指紋認證通過時執(zhí)行普通USB鼠標功能，否則發(fā)出警告，保護用戶信息。當指紋認證過程結束后，計算機自動返回到正常工作狀態(tài)，此時，圖像傳感器2在USB微控制器3的控制下，進入休眠狀態(tài)，而同時鼠標信號電路模塊1進入工作狀態(tài)，將鼠標信號送入USB微控制器3，USB微控制器3處理及完成USB協(xié)議后經USB接口4送入計算機中，本實用新型執(zhí)行標準USB鼠標功能。
權利要求1.指紋認證鼠標，包括鼠標信號電路模塊、USB微控制器和與計算機相連的USB接口，其特征在于所述USB微控制器為可編程USB微控制器，它分別與圖像傳感器、鼠標信號電路模塊和USB接口相連。
2.根據權利要求1所述的指紋認證鼠標，其特征在于所述的圖像傳感器采用CMOS圖像傳感器。
3.根據權利要求1所述的指紋認證鼠標，其特征在于所述的圖像傳感器采用CCD圖像傳感器。
4.根據權利要求1所述的指紋認證鼠標，其特征在于所述的圖像傳感器采用電容式圖像傳感器。
5.根據權利要求1所述的指紋認證鼠標，其特征在于當工作在標準鼠標狀態(tài)時，可編程USB微控制器的通用輸入接口與鼠標電路模塊相連，可編程USB微控制器的數據輸出接口與USB接口相連。
6.根據權利要求1所述的指紋認證鼠標，其特征在于當工作在指紋認證狀態(tài)時，可編程USB微控制器的通用輸入接口與圖像傳感器相連，可編程USB微控制器的數據輸出接口與USB接口相連。
專利摘要本實用新型提供一種具有指紋認證功能的新型鼠標,其可編程USB微控制器分別與鼠標電路模塊、圖像傳感器和USB接口相連接。在計算機程序控制下,它可被置于鼠標工作狀態(tài)或指紋認證工作狀態(tài)。本實用新型將指紋認證器的功能和標準鼠標的功能相結合,節(jié)省了接口資源;體積與標準鼠標體積相當,并且成本與現有指紋認證器相比明顯降低。本實用新型既適用于特殊場合的指紋認證,也可廣泛應用于個人計算機的安全防護。
文檔編號G06K9/00GK2512031SQ0126577
公開日2002年9月18日 申請日期2001年10月24日 優(yōu)先權日2001年10月24日
發(fā)明者王太川, 李根乾, 郭東明, 陳曉煒 申請人:西安交大開元科教控股有限公司