CN101775929B - 指纹锁的开锁控制装置及其多人串联开锁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹锁的开锁控制装置及其多人串联开锁的方法，其开锁控制装置，包括指纹锁控制器和指纹传感器，其特征在于：所述指纹锁控制器上设有一个指示指纹锁控制器工作状态的发光二极管；指纹传感器上设有一个能唤醒指纹锁控制器的保护盖；所述控制装置中还设有编程器和指纹采集器，指纹采集器将所有相关人员的指纹信息传给编程器，编程器将设定开启指纹锁的指纹信息存入指纹锁控制器。本发明改变了传统的将全部相关人员的指纹存入指纹锁控制器的方式，大大提高了指纹的保密性；由于可限定开锁人员的开锁顺序性，使指纹锁更安全可靠；由于采用模板匹配的脉冲耦合神经网络细化算法，并在DSP控制平台上实现，故提高了指纹识别的准确性和识别效率。

Description

指纹锁的开锁控制装置及其多人串联开锁的方法

技术领域

本发明涉及一种指纹锁，具体是一种指纹锁的开锁控制装置及其多人串联开锁的方法。

背景技术

指纹识别技术是目前生物检测学中比较完备的识别方式之一，已经广泛应用门禁系统、考勤系统等领域。目前，采用指纹作为开锁标识的指纹锁都可以实现独立的一枚指纹就开锁的功能，并且在指纹锁上实现指纹信息管理。但这些指纹锁具有以下不足之处：

在指纹信息管理方面，把采集指纹的功能集成在指纹锁上，这样，一旦指纹锁被外力破坏后，取出其中的芯片，就可能通过技术手段，获取其中保存的全部指纹信息，从而导致指纹信息泄露。

在指纹锁开启方面，只要某一个具有授权的人在场就可以独立开锁。这对于一些重要的应用场合是不合适的，例如银行、电站等需要保密和重点保护的场合，通常都需要多人在场，按顺序开启自己的密钥，如果全部密钥正确，指纹锁才会开启。

发明内容

本发明的目的在于提供一种指纹保密性强、更安全可靠、指纹识别快速且准确率高的指纹锁的开锁控制装置及其多人串联开锁的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：指纹锁的开锁控制装置，包括指纹锁控制器和指纹传感器，指纹传感器将指纹信息传给指纹锁控制器，其特征在于：所述指纹锁控制器上设有一个指示指纹锁控制器工作状态的发光二极管；所述指纹传感器上设有一个打开时能将处于睡眠状态的指纹锁控制器唤醒的保护盖；所述控制装置中还设有编程器和指纹采集器，指纹采集器将所有相关人员的指纹信息传给编程器，编程器将设定开启指纹锁的指纹信息存入指纹锁控制器；指纹锁控制器对输入的指纹信息和指纹锁控制器中的指纹信息进行指纹识别算法加以对比识别，相匹配时，指纹锁被打开。

所述编程器采用DSP作为控制器，采用大容量FLASH作为存储器。

所述编程器可通过USB接口把保存的指纹上传到计算机中。

所述指纹锁控制器采用DSP作为控制器。

利用开锁控制装置进行多人串联开锁的方法，包括以下步骤：

①采用连接有指纹传感器的编程器，采集某个单位全体员工的指纹，保存在编程器中的数据库内部，并与职工编号匹配，即以职工编号作为指纹索引号；

②将编程器与指纹锁的指纹锁控制器连接，连接成功后，在编程器的显示窗口中设定开启该指纹锁的总人数，然后再依次输入指纹索引号，将编程器中的与该索引号对应的指纹信息下载到指纹锁控制器中；

③断开编程器与指纹锁控制器的连接，指纹锁控制器进入独立工作状态，不工作时，使指纹锁控制器处于休眠状态，此时发光二极管不亮。

④当所设定的人员需要对该指纹锁开启时，打开指纹锁中指纹传感器上的保护盖，指纹锁控制器被唤醒，由休眠状态变成工作状态，此时发光二极管开始亮。

⑤输入第一个开锁人员的指纹信息，输入期间，二极管闪烁，输入成功，二极管常亮后，再输入第二个开锁人员的指纹信息，以此类推，至到将设定的指纹信息输完为上。

⑥对输入的指纹信息和指纹锁控制器中的指纹信息进行指纹识别算法加以对比识别，相匹配时，指纹锁被打开。

所述步骤⑥中，指纹识别算法采用模板匹配的脉冲耦合神经网络细化算法。

所述步骤⑥中，对比识别时将设定的指纹输入的顺序依次进行识别，在输入的所有指纹都匹配的前提下，当指纹被识别的顺序也正确时，才能开锁。

本发明的有益效果：由于只将开锁人员的指纹存入指纹锁控制器内，而将全部相关人员的指纹存入编程器中，改变了传统的将全部相关人员的指纹存入指纹锁控制器的方式，故可有效防止指纹锁被强力破坏之后，全部指纹信息泄露的情况发生，大大提高了指纹的保密性；由于可限定开锁人员的开锁顺序性，使指纹锁更安全可靠；由于采用模板匹配的脉冲耦合神经网络细化算法，并在DSP控制平台上实现，从而改善了指纹识别的准确性，减少了指纹识别的时间。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明开锁控制装置的结构示意图。

图中：1、指纹锁控制器；2、指纹传感器；3、发光二极管；4、保护盖；5、编程器；6、指纹采集器；7、计算机。

具体实施方式

如图1所示，指纹锁的开锁控制装置，包括指纹锁控制器1和指纹传感器2，指纹传感器2将指纹信息传给指纹锁控制器1，其特征在于：所述指纹锁控制器1采用DSP作为控制器，指纹锁控制器1上设有一个指示指纹锁控制器工作状态的发光二极管3；所述指纹传感器2上设有一个打开时能将处于睡眠状态的指纹锁控制器唤醒的保护盖4；所述控制装置中还设有编程器5和指纹采集器6，指纹采集器6将所有相关人员的指纹信息传给编程器5，编程器5将设定开启指纹锁的指纹信息存入指纹锁控制器1；指纹锁控制器1对输入的指纹信息和指纹锁控制器中的指纹信息进行指纹识别算法加以对比识别，相匹配时，指纹锁被打开。

所述编程器5采用DSP作为控制器，采用大容量FLASH作为存储器。采用大容量FLASH作为存储器，确保可以至少保存1000枚指纹，每枚指纹特征占用512字节空间。编程器5可以通过USB接口把保存的指纹上传到上位计算机中，也可以把上位计算机保存的指纹下传到编程器中。编程器通过串口与指纹传感器通讯，实现指纹采集。

DSP(digital signal processor)是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：

(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；

(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；

(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；

(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；

(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；

(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；

(7)可以并行执行多个操作；

(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

利用开锁控制装置进行多人串联开锁的方法，包括以下步骤：

①采用连接有指纹传感器的编程器，采集某个单位全体员工的指纹，保存在编程器中的数据库内部，并与职工编号匹配，即以职工编号作为指纹索引号；

②将编程器与指纹锁的指纹锁控制器连接，连接成功后，在编程器的显示窗口中设定开启该指纹锁的总人数，然后再依次输入指纹索引号，将编程器中的与该索引号对应的指纹信息下载到指纹锁控制器中；

③断开编程器与指纹锁控制器的连接，指纹锁控制器进入独立工作状态，不工作时，使指纹锁控制器处于休眠状态，此时发光二极管不亮。

④当所设定的人员需要对该指纹锁开启时，打开指纹锁中指纹传感器上的保护盖，指纹锁控制器被唤醒，由休眠状态变成工作状态，此时发光二极管开始亮。

⑤输入第一个开锁人员的指纹信息，输入期间，二极管闪烁，输入成功，二极管常亮后，再输入第二个开锁人员的指纹信息，以此类推，至到将设定的指纹信息输完为上。

⑥对输入的指纹信息和指纹锁控制器中的指纹信息进行指纹识别算法加以对比识别，相匹配时，指纹锁被打开。

所述指纹识别算法，采用模板匹配的脉冲耦合神经网络细化算法。

工作原理：在指纹信息管理方面，采集进来的指纹并没有全部保存在指纹锁控制器中，而是全部保存在编程器或者上位计算机中。通常单位用户会购买一定数量的指纹锁控制器，以及1-2台编程器。编程器在下载指纹模板到指纹锁控制器之后，通常会保存在保密室中。这样就可以有效防止指纹锁被强力破坏之后，全部指纹信息泄露的情况发生。在指纹锁控制器中，只有可以开启该门的人的指纹才保留在其中。在指纹锁开启方面，可以设置开启该指纹锁一次在场的总人数，并且还可以设置这些人是否需要按顺序识别指纹。此外，还可以设置串联开始的顺序。在默认情况下，是按照输入的开锁人员编号的顺序开锁。这样不仅要求开锁的所有人员在场，而且所有人员的指纹被识别的顺序也必须正确，才能开锁。这样显著增强了指纹锁控制器的保密性。在指纹识别算法方面，采用模板匹配的脉冲耦合神经网络细化算法，并在DSP平台上实现，从而改善指纹识别的准确性，减少识别时间。

本发明的应用：以广东粤电新丰江发电有限责任公司为例，发电厂的出线开关、主阀门等重要设备的开关柜的开启，通常要求检修人员、运新值班人员、安监人员、工作面负责人等全部在场的情况下，各自开启自己的密钥，然后才能开启指纹锁。检修人员、运新值班人员、安监人员、工作面负责人共有50人，使用本发明的控制装置时，可将50人的指纹通过指纹采集器，传送并保存到编程器中，对开锁人员进行设定时，可分取检修人员、运新值班人员、安监人员、工作面负责人各一人，进行4人串联开锁。其中，这个4个人在编程器中的指纹索引号分别为：0032、0018、0030、0008。工作人员携带编程器到某个嵌入式指纹锁安装的位置，通过通信接口连接编程器和锁控制器。

连接成功后，编程器的液晶上显示：

......与指纹锁控制器连接成功。

请输入开启该指纹锁的总人数：4人

请输入第1个开启该指纹锁的指纹索引号：0032

请输入第2个开启该指纹锁的指纹索引号：0018

请输入第3个开启该指纹锁的指纹索引号：0030

请输入第4个开启该指纹锁的指纹索引号：0008

在编程器内通过指纹索引号找到与之对应的4个人的指纹模板，并将指纹模板下载到指纹锁控制器中，同时将识别方式设置为默认的按序识别模式，然后断开编程器，把编程器放到保密室中加以保存。在开启指纹锁时，这4个人必须全部在该指纹锁现场，才可以开锁。另外，在默认情况下，按序识别模式是按照输入的职工编号的顺序开锁。指纹识别的顺序必须是：0032-0018-0030-0008。这样不仅要求4个人在场，这4个人的指纹也正确，而且这4个人的指纹被识别的顺序也必须正确，才能开锁，这样显著增强了指纹锁控制器的保密性。

Claims (7)

1.指纹锁的开锁控制装置，包括指纹锁控制器(1)和指纹传感器(2)，指纹传感器(2)将指纹信息传给指纹锁控制器(1)，其特征在于：所述指纹锁控制器(1)上设有一个指示指纹锁控制器工作状态的发光二极管(3)；所述指纹传感器(2)上设有一个打开时能将处于睡眠状态的指纹锁控制器唤醒的保护盖(4)；所述控制装置中还设有编程器(5)和指纹采集器(6)，指纹采集器(6)将所有相关人员的指纹信息传给编程器(5)，编程器(5)将设定开启指纹锁的指纹信息存入指纹锁控制器(1)；所述指纹锁控制器(1)对输入的指纹信息和指纹锁控制器中的指纹信息进行指纹识别算法加以对比识别，相匹配时，指纹锁被打开。

2.根据权利要求1所述的指纹锁的开锁控制装置，其特征在于：所述编程器(5)采用DSP作为控制器，采用大容量FLASH作为存储器。

3.根据权利要求1所述的指纹锁的开锁控制装置，其特征在于：所述编程器(5)可通过USB接口把保存的指纹上传到计算机(7)中。

4.根据权利要求1所述的指纹锁的开锁控制装置，其特征在于：所述指纹锁控制器(1)采用DSP作为控制器。

5.利用权利要求1所述的开锁控制装置进行多人串联开锁的方法，其特征在于：包括以下步骤：

①采用连接有指纹传感器的编程器，采集某个单位全体员工的指纹，保存在编程器中的数据库内部，并与职工编号匹配，即以职工编号作为指纹索引号；

②将编程器与指纹锁的指纹锁控制器连接，连接成功后，在编程器的显示窗口中设定开启该指纹锁的总人数，然后再依次输入指纹索引号，将编程器中的与该索引号对应的指纹信息下载到指纹锁控制器中；

③断开编程器与指纹锁控制器的连接，指纹锁控制器进入独立工作状态，不工作时，使指纹锁控制器处于休眠状态，此时发光二极管不亮。

④当所设定的人员需要对该指纹锁开启时，打开指纹锁中指纹传感器上的保护盖，指纹锁控制器被唤醒，由休眠状态变成工作状态，此时发光二极管开始亮。

⑤输入第一个开锁人员的指纹信息，输入期间，二极管闪烁，输入成功，二极管常亮后，再输入第二个开锁人员的指纹信息，以此类推，至到将设定的指纹信息输完为上。

⑥对输入的指纹信息和指纹锁控制器中的指纹信息进行指纹识别算法加以对比识别，相匹配时，指纹锁被打开。

6.根据权利要求5所述的多人串联开锁的方法，其特征在于：所述步骤⑥中，指纹识别算法采用模板匹配的脉冲耦合神经网络细化算法。

7.根据权利要求5所述的多人串联开锁的方法，其特征在于：所述步骤⑥中，对比识别时可设定指纹识别的顺序，所输入的指纹都匹配且指纹被识别的顺序也正确时，才能开锁。

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