專利名稱：一種指紋鎖鑰系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于指紋識別的電子控制鎖具系統(tǒng)，尤其涉及一種具有普遍適用性及指紋傳感器防破壞的指紋識別電子控制鎖具系統(tǒng)，屬于指紋采集、識別技術(shù)與硬件相結(jié)合的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子信息技術(shù)的日新月異，給人們生活帶來了前所未有的便利性，人們對生活環(huán)境的安全性以及財產(chǎn)保全的要求日漸提升。而基于指紋識別系統(tǒng)的電子控制鎖具開始越來越多地參與到人們的日常生活及工作用品中，例如指紋考勤儀、指紋通訊設(shè)備、指紋筆記本和含指紋鎖的保險箱，門禁或汽車車門等。通過該唯一驗(yàn)證身份的指紋特征數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)許多傳統(tǒng)鎖具或其它鑰匙器具所無法實(shí)現(xiàn)的便利性、精準(zhǔn)度。然而隨著指紋識別系統(tǒng)的應(yīng)用不斷深化，也有一些不良的現(xiàn)象和問題浮現(xiàn)出來了。比如指紋傳感器價格昂貴，暴露于外界環(huán)境易遭不法分子破壞，從而造成集成了指紋識別系統(tǒng)的應(yīng)用對象整體報廢；再者對于多元應(yīng)用對象的情況，必須在不同的應(yīng)用對象上一一配置指紋傳感器，集群化成本投入巨大；此外與應(yīng)用對象一體化集成，應(yīng)用方式上取決于應(yīng)用對象存在較大差異，造成實(shí)用性方面的重要缺失，最后傳統(tǒng)指紋識別系統(tǒng)需要實(shí)時由電源守備，難以做到零功耗應(yīng)用。上述諸多缺陷透過近期發(fā)生在某外國中學(xué)校園內(nèi)的真實(shí)案例可見一斑，該校引進(jìn)并投入使用了一批通過指紋識別開啟的掛鎖，該掛鎖集成了指紋傳感器及智能指紋識別系統(tǒng)，價格相對高昂。但在使用過程中由于自帶電池耗盡的情況下掛鎖無法正常開啟，而且掛鎖上的指紋傳感器經(jīng)常遭到破壞，使得學(xué)校蒙受了巨大的損失。從以上諸多缺陷可見，盡管指紋識別在鎖具方面的應(yīng)用已凸顯前景，但該指紋識別系統(tǒng)的推廣與普及尚存許多需要解決的技術(shù)問題，需要本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于研究突破。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提出一種指紋鎖鑰系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，解決指紋識別系統(tǒng)在鎖具方面應(yīng)用上易遭破壞、推廣成本高、難以實(shí)現(xiàn)零功耗的問題，使指紋識別系統(tǒng)鑰匙化、通用化。本實(shí)用新型的上述目的，其技術(shù)方案為一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)于應(yīng)用對象上的指紋識別主機(jī)及與所述指紋識別主機(jī)相接或分離的指紋鑰匙，分離狀態(tài)下所述指紋識別主機(jī)與指紋鑰匙均斷路掉電，相接狀態(tài)下兩者連通電源構(gòu)成傳感識別回路，其中所述指紋識別主機(jī)具有接口座、電源、指紋注冊按鍵及用于指紋識別處理和指紋模板數(shù)據(jù)存儲的主芯片模組，且指紋識別主機(jī)的電源等效開關(guān)兩接點(diǎn)設(shè)于接口座內(nèi)；所述指紋鑰匙僅具有一個指紋傳感器和一個與接口座硬件匹配相接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?，且所述接口中至少設(shè)有兩個引腳或一個搭接觸點(diǎn)，與接口座中的電源等效開關(guān)兩接點(diǎn)相匹配。進(jìn)一步地，所述應(yīng)用對象數(shù)量上為一個以上，且每個應(yīng)用對象均設(shè)有含相同接口座的指紋識別主機(jī)，一把所述指紋鑰匙與全部應(yīng)用對象的指紋識別主機(jī)匹配通用。進(jìn)一步地，所述接口座與接口為成對的通用并行接口或串行接口，由所用的指紋傳感器接口而定；指紋鑰匙中所述指紋傳感器適用各種半導(dǎo)體指紋傳感器或光學(xué)指紋采集器，部分可選的牌號為ATW，AES，TCS4系列中的一種，或0P-100R ；指紋識別主機(jī)中所述主芯片模組至少可選為CPU處理器ST32，LM3S或ARM系列芯片，以及數(shù)字信號處理器TMS 320 系歹丨J芯片。進(jìn)一步地，指紋識別主機(jī)中所述電源為可替換型電池或應(yīng)用對象外接能源的分流部分。更進(jìn)一步地，所述應(yīng)用對象包括指紋鎖，指紋保險箱，指紋門禁，指紋開啟式汽車車門和指紋筆記本電腦，也可以包括指紋考勤儀和指紋通訊設(shè)備等。本實(shí)用新型一種指紋鎖鑰系統(tǒng)的應(yīng)用，其突出效果為(1)通用性通過將指紋傳感器與指紋數(shù)據(jù)處理單元的分離式設(shè)計，實(shí)現(xiàn)指紋傳感器鑰匙化，便于與任意應(yīng)用對象簡單對接、實(shí)現(xiàn)指紋鎖的功能；(2)防損性由于采用了分離式設(shè)計，指紋傳感器僅存在于便攜的鑰匙上，而應(yīng)用對象本身無直接面向其它用戶或不法分子的指紋采集裝置，采用常規(guī)的如鑰匙孔一樣的接口座形式，一定程度上給破壞者造成了錯亂感；(3)零功耗性非使用狀態(tài)(待機(jī)狀態(tài))下的指紋鑰匙與指紋識別主機(jī)相互分離并處于斷電狀態(tài)，只在兩者相接后才將電源及傳感識別回路接通工作，較之于傳統(tǒng)技術(shù)帶電待機(jī)，具有突出的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)；(4)節(jié)約性使用者只需一把指紋鑰匙即可實(shí)現(xiàn)多對象應(yīng)用，在系統(tǒng)架構(gòu)上可大量節(jié)約指紋傳感器的成本投入，有利于指紋識別技術(shù)的推廣與普及。

圖1是本實(shí)用新型通用性指紋識別系統(tǒng)的基本架構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型通用性指紋識別系統(tǒng)的實(shí)施框圖。
具體實(shí)施方式
針對前述傳統(tǒng)指紋識別技術(shù)在鎖具方面應(yīng)用一體化集成易遭損且通用性較差等主要局限性，本實(shí)用新型創(chuàng)新地提出了一種將指紋采集與指紋識別相分離的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，使得基于指紋識別技術(shù)的鎖具具有更強(qiáng)的應(yīng)用效果。以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)框架及其實(shí)現(xiàn)方法作進(jìn)一步的詳述，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。如圖1所示，是本實(shí)用新型通用性指紋識別系統(tǒng)的基本架構(gòu)框圖。從圖中所示可見，該一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，主要包括設(shè)于應(yīng)用對象上的指紋識別主機(jī)1及與之匹配相接或分離的指紋鑰匙2，其中該指紋識別主機(jī)1集成裝配于應(yīng)用對象之中，具有接口座14、電源11、指紋注冊按鍵12及用于指紋識別處理和指紋模板數(shù)據(jù)存儲的主芯片模組13，且接口座14外露于應(yīng)用對象，指紋識別主機(jī)的電源等效開關(guān)兩接點(diǎn)設(shè)于接口座內(nèi)(未圖示)；該指紋鑰匙2僅具有一個指紋傳感器22和一個與接口座14硬件匹配相接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?21，且該接口 21中至少設(shè)有兩個引腳或一個搭接觸點(diǎn)(未圖示)，與接口座14中的電源等效開關(guān)兩接點(diǎn)相匹配。從應(yīng)用角度來看該指紋鑰匙無需包含電源，體積與普通鑰匙差不多，甚至更小。而且指紋鑰匙僅包含一個指紋傳感器，本身并不存儲任何指紋數(shù)據(jù)，不同用戶可互借使用，而不影響安全性。由此則當(dāng)指紋識別主機(jī)與指紋鑰匙分離狀態(tài)時，兩者均為短路掉電；而當(dāng)兩者相接后，由于電源等效開關(guān)兩接點(diǎn)被接通，構(gòu)成傳感識別回路上述各構(gòu)件進(jìn)一步深入來看其中接口座14與接口 21為成對的通用并行接口或串行接口，由所用的指紋傳感器接口而定，可選RS232/485/422，USB, SPI中的一種，本實(shí)施例中采用的是標(biāo)準(zhǔn)通用的USB接口形式；該指紋鑰匙中所述指紋傳感器適用各種半導(dǎo)體指紋傳感器或光學(xué)指紋采集器，部分可選的牌號為ATW，AES, TCS4系列中的一種，或0P-100R，當(dāng)然并不局限于以上所例舉的牌號，只要滿足可實(shí)現(xiàn)指紋采集的任意半導(dǎo)體指紋傳感器或光學(xué)指紋采集器均可適用；而該指紋識別主機(jī)中的主芯片模組至少可選為CPU處理器ST32，LM3S或ARM系列芯片，以及數(shù)字信號處理器TMS320系列芯片。此外，該指紋識別主機(jī)中的電源為可替換型電池或應(yīng)用對象外接能源的分流部分，本實(shí)施例中所采用的是后者。從更寬泛的應(yīng)用角度來看，上述基本架構(gòu)可進(jìn)一步優(yōu)化如下當(dāng)應(yīng)用對象數(shù)量上為一個以上，如圖2所示的四個應(yīng)用對象Ia ld，在滿足每個應(yīng)用對象均設(shè)有含相同接口座的指紋識別主機(jī)并且各個應(yīng)用對象均存儲有相同的一套指紋模板數(shù)據(jù)時，與該指紋模板數(shù)據(jù)相對應(yīng)的使用者只需一把指紋鑰匙2，即可實(shí)現(xiàn)與全部應(yīng)用對象的指紋識別主機(jī)匹配通用。這將大大提高指紋鑰匙2的通用性。另一方面，四個應(yīng)用對象之間還可以通過有線或無線的連接搭建成網(wǎng)絡(luò)，彼此共享所存儲的指紋模板數(shù)據(jù)。接著，從本實(shí)用新型一種指紋鎖鑰系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法來看，基于上述系統(tǒng)基本架構(gòu)框圖，其實(shí)現(xiàn)方案包括步驟1、在需要指紋識別控制開啟的應(yīng)用對象上裝配指紋識別主機(jī)， 使其接口座外露于應(yīng)用對象表面，并在指紋識別主機(jī)上注冊使用者的指紋模板數(shù)據(jù)；II、使用者持指紋鑰匙，將其接口與應(yīng)用對象的接口座對接，則接通指紋識別系統(tǒng)的傳感識別回路，自動上電運(yùn)作；III、使用者用手指劃擦指紋鑰匙上的指紋傳感器，或?qū)⑹种阜旁谥讣y傳感器上進(jìn)行指紋采集，指紋數(shù)據(jù)傳輸并由主芯片模組將之與注冊的指紋模板數(shù)據(jù)比對、判別；根據(jù)判別結(jié)果輸出控制應(yīng)用對象開啟或保持關(guān)閉的控制指令。由此可見，實(shí)施后的一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，對于用戶而言只需攜帶一枚小小的指紋鑰匙，即可實(shí)現(xiàn)指紋鎖的開啟和權(quán)限管理保護(hù)等功能。關(guān)于步驟I中指紋模板數(shù)據(jù)的注冊、注銷等實(shí)現(xiàn)方法的補(bǔ)充說明注冊當(dāng)所注冊的指紋模板數(shù)據(jù)為一枚以上時，方案一，定義首次注冊的指紋模板數(shù)據(jù)為具有管理增加指紋模板數(shù)據(jù)、刪除其它在后注冊的指紋模板數(shù)據(jù)以及指定本身刪除后作為替代權(quán)限指紋模板數(shù)據(jù)的最高優(yōu)先級。這樣做的好處是一旦指紋鎖裝配完畢并注冊了首枚指紋模板數(shù)據(jù)(以下簡稱“首數(shù)據(jù)”)，則所有在后注冊、注銷等管理手段必須基于
5該首數(shù)據(jù)，可以防止其它使用者或不法分子惡意注冊，隨意開啟或關(guān)閉指紋鎖的應(yīng)用對象， 使其形同虛設(shè)，同時也可以避免造成數(shù)據(jù)冗雜。此外的方案二，定義已注冊的多個指紋模板數(shù)據(jù)相同權(quán)限，且通過軟件方法設(shè)置一數(shù)量上線，使得計劃以外的其它使用者無法開啟應(yīng)用對象。注銷通過改變按鍵方式，以與指紋模板數(shù)據(jù)注冊相同的步驟注銷個別或全部已注冊的指紋模板數(shù)據(jù)。諸如此類的方案還有許多，通過軟件的多元化設(shè)計結(jié)合該一種指紋鎖鑰系統(tǒng)的硬件設(shè)計，本實(shí)用新型具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步性，后者表現(xiàn)(1)通用性通過將指紋傳感器與指紋數(shù)據(jù)處理單元的分離式設(shè)計，實(shí)現(xiàn)指紋傳感器鑰匙化，便于與任意應(yīng)用對象簡單對接、實(shí)現(xiàn)指紋鎖的功能；并且指紋鑰匙可在不同用戶間互借。(2)防損性由于采用了分離式設(shè)計，指紋傳感器僅存在于便攜的鑰匙上，而應(yīng)用對象本身無直接面向其它用戶或不法分子的指紋采集裝置，采用常規(guī)的如鑰匙孔一樣的接口座形式，一定程度上給破壞者造成了錯亂感；(3)零功耗性非使用狀態(tài)(待機(jī)狀態(tài))下的指紋鑰匙與指紋識別主機(jī)相互分離并處于斷電狀態(tài)，只在兩者相接后才將電源及傳感識別回路接通工作，較之于傳統(tǒng)技術(shù)帶電待機(jī)，具有突出的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)；(4)節(jié)約性使用者只需一把指紋鑰匙即可實(shí)現(xiàn)多應(yīng)用對象的應(yīng)用，在系統(tǒng)架構(gòu)上可大量節(jié)約指紋傳感器的成本投入，有利于指紋識別技術(shù)的推廣與普及。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)性特征的，而非用作對本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)， 對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)于應(yīng)用對象上的指紋識別主機(jī)及與所述指紋識別主機(jī)相接或分離的指紋鑰匙，分離狀態(tài)下所述指紋識別主機(jī)與指紋鑰匙均斷路掉電，相接狀態(tài)下兩者連通電源構(gòu)成傳感識別回路，其中所述指紋識別主機(jī)具有接口座、電源、指紋注冊按鍵及用于指紋識別處理和指紋模板數(shù)據(jù)存儲的主芯片模組，且指紋識別主機(jī)的電源開關(guān)等效的兩接點(diǎn)設(shè)于接口座內(nèi)；所述指紋鑰匙僅具有一個指紋傳感器和一個與接口座硬件匹配相接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?，且所述接口中至少設(shè)有兩個引腳或一個搭接觸點(diǎn)，與接口座中的電源開關(guān)等效的兩接點(diǎn)相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用對象數(shù)量上為一個以上，且每個應(yīng)用對象均設(shè)有含相同接口座的指紋識別主機(jī)，一把所述指紋鑰匙與全部應(yīng)用對象的指紋識別主機(jī)匹配通用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于所述接口座與接口為成對的通用并行接口或串行接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于指紋鑰匙中所述指紋傳感器適用各種半導(dǎo)體指紋傳感器或0P-100R型光學(xué)指紋采集器，所述半導(dǎo)體指紋傳感器的為 ATff, AES, TCS4系列中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于指紋識別主機(jī)中所述主芯片模組至少可選為CPU處理器ST32，LM3S或ARM系列芯片，以及數(shù)字信號處理器TMS 320 系歹丨J芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于指紋識別主機(jī)中所述電源為可替換型電池或應(yīng)用對象外接能源的分流部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用對象包括指紋鎖，指紋保險箱，指紋門禁，指紋開啟式汽車車門和指紋筆記本電腦。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種指紋鎖鑰系統(tǒng)，包括設(shè)于應(yīng)用對象上的指紋識別主機(jī)及與其相接或分離的指紋鑰匙，其中該指紋識別主機(jī)具有接口座、電源、指紋注冊按鍵及用于指紋識別處理和指紋模板數(shù)據(jù)存儲的主芯片模組，且指紋識別主機(jī)的電源等效開關(guān)兩接點(diǎn)設(shè)于接口座內(nèi)；該指紋鑰匙僅具有一個指紋傳感器和一個與接口座硬件匹配相接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌?，且接口中至少設(shè)有兩個引腳或一個搭接觸點(diǎn)，與接口座中的電源開關(guān)等效的兩接點(diǎn)相匹配。該指紋識別主機(jī)與指紋鑰匙分離狀態(tài)下均斷路掉電，而兩者相接狀態(tài)下連通電源構(gòu)成傳感識別回路。應(yīng)用本實(shí)用新型的指紋識別系統(tǒng)，具有通用、防損、零功耗及成本節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)，有利于指紋識別技術(shù)的迅速推廣與普及。
文檔編號G07C9/00GK202126712SQ20112009215
公開日2012年1月25日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者李蘇 申請人:蘇州瀟威科技有限公司