CN103443736B - 电子设备的启动装置、方法以及用户识别系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种电子设备的启动装置，该启动装置包括：检测模块（101），用于检测接触检测模块的物体的电阻值，并产生表示电阻值的检测信号；判断模块（102），用于根据检测信号判断电阻值是否在预置范围内，若是则产生控制信号；驱动模块（103），响应控制信号产生驱动信号。对应于该启动装置，还公开了一种电子设备的启动方法及应用该启动装置的用户识别系统。

Description

电子设备的启动装置、方法以及用户识别系统

技术领域

本发明涉及一种电子设备，尤其涉及一种电子设备的启动装置、方法以及使用该启动装置的用户识别系统。

背景技术

近年来，用户识别系统广泛用于身份识别及权限管理中。为了省电，一般在用户识别系统中设置接触启动装置，以便仅在用户接触到该启动装置才启动用户识别系统。但是，经常会遇到日常用水、咖啡、饮料、金属等物体接触到启动装置，由于这些物体带有一定的电阻值，会导致误启动。因此，现有技术中的问题是当有物体触碰电子设备的启动装置时，不能够准确认定是否是人体触碰，不能适应现实生活中的复杂情况。此外，其他电子设备的启动装置也会遇到同样的问题。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种电子设备的启动装置，包括：检测模块，用于检测接触检测模块的物体的电阻值，并产生表示电阻值的检测信号；判断模块，用于根据检测信号判断电阻值是否在预置范围内，若是则产生控制信号；驱动模块，响应控制信号产生驱动信号。

根据本发明一优选实施例，检测模块包括：第一检测片，第一检测片的第一端连接至第一参考电压；第二检测片，第二检测片与第一检测片间隔设置；第一电阻，第一电阻的第一端连接至第二检测片的第一端，第一电阻的第二端连接至第二参考电压，其中，第一检测片的第二端与第二检测片的第二端用于接触物体，判断模块的检测信号输入端连接至第二检测片的第一端与第一电阻的第一端之间。

根据本发明一优选实施例，启动装置进一步包括模拟至数字转换模块，模拟至数字转换模块设置于检测模块与判断模块之间，判断模块的检测信号输入端经模拟至数字转换模块连接至第二检测片的第一端与第一电阻的第一端之间。

根据本发明一优选实施例，启动装置进一步包括控制开关，控制开关的控制端连接至第二检测片的第一端与第一电阻的第一端之间，以在检测信号的控制下为模拟至数字转换模块和判断模块进行供电。

根据本发明一优选实施例，判断模块为微处理器或逻辑比较器。

根据本发明一优选实施例，第一电阻的阻值为100k欧姆到50M欧姆。

根据本发明一优选实施例，所述判断模块为模拟比较器电路或模拟运算放大器电路。

根据本发明一优选实施例，检测模块包括：第一电阻，第一电阻的第一端连接至第一参考电压；第一检测片，第一检测片的第一端连接至第一电阻的第二端；第二检测片，第二检测片与第一检测片间隔设置；第二电阻，第二电阻的第一端连接至第二检测片的第一端，第二电阻的第二端连接至第二参考电压；其中，第一检测片的第二端与第二检测片的第二端用于接触物体。

根据本发明一优选实施例，判断模块包括：第三电阻，第三电阻的第一端连接至第一参考电压与第一电阻的第一端之间；PNP三极管，PNP三极管的发射极连接至第三电阻的第二端，PNP三极管的基极连接至第一检测片的第一端与第一电阻的第二端之间；第四电阻，第四电阻的第一端连接至PNP三极管的集电极，第四电阻的第二端连接至第二参考电压。

根据本发明一优选实施例，驱动模块的控制信号输入端连接至PNP三极管的集电极与第四电阻的第一端之间。

根据本发明一优选实施例，第一电阻的阻值为1k欧姆到无穷大，第二电阻的阻值为0欧姆到10M欧姆，第三电阻的阻值为1k欧姆到100M欧姆，第四电阻的阻值为1k欧姆到50M欧姆。

根据本发明一优选实施例，预置范围是接触检测模块的人体电阻范围，人体电阻的阻值为100k欧姆到20M欧姆。

根据本发明一优选实施例，选择第一检测片和第二检测片的材料，以使所述检测片和第二检测片分别作为原电池的负极和正极。

为了解决以上问题，本发明提供了一种用户识别系统，该用户识别系统具有上述启动装置。

为了解决以上问题，本发明提供了一种电子设备的启动方法，包括：检测接触检测模块的物体的电阻值，并产生表示电阻值的检测信号；根据检测信号判断电阻值是否在预置范围内，若是则产生控制信号；响应控制信号产生驱动信号。

本发明的特点在于，由于人体电阻值在一个稳定的范围内，那么通过检测接触检测模块的物体电阻值是否在人体电阻值范围内来准确识别是否人体触碰，从而避免电子设备的误启动。

附图说明

图1为根据本发明的电子设备启动装置的结构图；

图2为本发明的第一实施例的电子设备启动装置的结构图；

图3为根据本发明第一实施例的电子设备启动方法的流程图；

图4为根据本发明第二实施例的电子设备启动装置的结构图；以及

图5为根据本发明第三实施例的电子设备启动装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图来进行详细说明。

本发明为了解决现有技术不能够准确识别是否是人体触碰电子设备的启动装置，导致电子设备的误启动的问题，提供了一种通过检测触碰启动装置的物体的电阻值来判断是否为人体触碰的解决方案。这种解决方案的思路是根据人体电阻比较大并在一定范围内，那么通过判断触碰启动装置的物体的电阻值确定是否为人体触碰，避免误启动。

如图1所示，图1为根据本发明的电子设备启动装置的结构图。

在本实施例中，电子设备的启动装置包括：

检测模块101，用于检测接触检测模块101的物体的电阻值，并产生表示电阻值的检测信号。

判断模块102，用于根据检测信号判断电阻值是否在预置范围内，若是则产生控制信号；

驱动模块103：响应控制信号产生驱动信号。

以上的预置范围是接触检测模块的人体电阻范围，人体电阻的阻值为100k欧姆到20M欧姆。

如图2所示，图2为本发明的第一实施例的电子设备启动装置的结构图。在本实施例中，电子设备的启动装置包括：检测模块201、判断模块202，驱动模块203。

具体来说，检测模块201包括：

第一检测片201A，第一检测片201A的第一端连接第一参考电压VCC；

第二检测片201B，其第二检测片201B与第一检测片201A间隔设置。

第一电阻201C，第一电阻201C的第一端连接第二检测片201B的第一端，第一电阻201C的第二端连接第二参考电压GND。在本实施例中，第一参考电压VCC为高电压，第二参考电压GND为接地电压。第一电阻201C的阻值可以为100k欧姆到50M欧姆。

其中，第一检测片201A的第二端与第二检测片201B的第二端用于接触物体，判断模块202的检测信号输入端连接至第二检测片201B的第一端与第一电阻201C的第一端之间。

为了保证电路电压的稳定性，检测模块201可以进一步包括电容201D，该电容201D与第一电阻201C并联。

在本实施例中，判断模块202可以由模拟比较器电路或模拟运算放大器电路构成。在本实施例中，检测模块201产生的检测信号为电压信号。当然，本领域技术人员完全可以想到通过其他结构获取表示与检测模块201接触物体的电阻值的电流信号。

如图3所示，图3为根据本发明第一实施例的电子设备启动方法的流程图。

在本实施例中，该电子设备的启动方法包括：

步骤301：检测接触检测模块201的物体的电阻值，并产生表示该电阻值的检测信号；

步骤302：判断模块202根据所述检测信号判断电阻值是否在预置范围内，若是则产生控制信号；

步骤303：驱动模块203响应控制信号产生驱动信号。

当上述启动装置及启动方法应用于用户识别系统中时，如果接触检测模块201的是人体，那么检测模块201检测到人体电阻值为R。如果判断模202判断出电阻值R在预置范围内，那么就向驱动模块203发出控制信号，控制模块103就根据控制信号产生驱动信号，进而启动相应功能模块。

如图4所示，图4为根据本发明第二实施例的电子设备启动装置的结构图。

在本实施中，检测模块401包括第一检测片401A、第二检测片401B、第一电阻401C以及电容401D，其第一实施例中的第一检测片201A、第二检测片201B、第一电阻201C以及电容201D相同，在此不再累述。

本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例的启动装置进一步包括模拟至数字转换模块402。模拟至数字转换模块402设置于检测模块401与判断模块403之间，判断模块403的检测信号输入端经模拟至数字转换模块402连接至第二检测片401B的第一端与第一电阻401C的第一端之间。

模拟至数字转换模块402将检测模块401产生的检测信号由模拟信号转换为数字信号。判断模块403根据转换后的数字信号判断电阻值是否在预置范围内，若是则产生控制信号。判断模块403可以是微处理器或者数字比较器。驱动模块404响应控制信号产生驱动信号。

此外，本实施例的启动装置进一步包括控制开关405。控制开关405的控制端连接至第二检测片401B的第一端与第一电阻401C的第一端之间，以在检测信号的控制下为模拟至数字转换模块403和判断模块404进行供电，由此确保了启动装置在待机状态下的零功耗。

如图5所示，图5根据本发明第三实施例的电子设备启动装置的结构图。

在本实施例中，检测模块501包括：

第一电阻501A，第一电阻501A的第一端连接至第一参考电压VCC；

第一检测片501B，第一检测片501B的第一端连接至第一电阻501A的第二端；

第二检测片501C，第二检测片501C与第一检测片501B片间隔设置；

第二电阻501D，第二电阻501D的第一端连接至第二检测片501C的第一端，第二电阻501D的第二端连接至第二参考电压GND；

其中，第一检测片501B的第二端与第二检测片501C的第二端用于接触物体。

为了保证电路电压的稳定性，检测模块501可以进一步包括电容501E，该电容501E与第二电阻501D并联。

判断模块502包括：

第三电阻502A，第三电阻502A的第一端连接至第一参考电压VCC与第一电阻501A的第一端之间；

PNP三极管502B，PNP三极管502B的发射极连接至第三电阻502A的第二端，PNP三极管502B的基极连接至第一检测片501B的第一端与第一电阻501A的第二端之间；

第四电阻502C，第四电阻502C的第一端连接至PNP三极管502B的集电极，第四电阻502C的第二端连接至第二参考电压GND。

驱动模块503的控制信号输入端连接至PNP三极管502B的集电极与第四电阻502C的第一端之间。

下面以PNP三极管为例详细说明判断模块502的具体控制过程：

通当第一检测片501B与第二检测片501C断开时，PNP三极管502B的发射极与集电极之间的电阻接近无穷大，其输出到第四电阻502C的电压很小，无法启动驱动模块503。如果有导体接触，使得第一检测片501B与第二检测片501C导通，那么三极管502B的基极将会有导通电流，驱动发射极与集电极两级导通，使得输出到第四电阻502C的电压升高。若两个检测片的导通电阻较小，那么由导通电阻、第一电阻501A、第二电阻501D以及三极管502B的发射集到基极之间，形成一个串联分压电路，从而在三极管502B的基极产生一个较小的分压，并钳制三极管502B和第四电阻502C上串联分压输出的电压是一个更小的电压，那么这个很小的电压将无法启动驱动模块503。若两个检测片的导通电阻较大，那么三极管502B的基极产生的电压是一个较大的电压，并钳制三极管502B和第四电阻502C上串联产生一个较大的电压，那么当这个较大的电压能够启动驱动模块503时，驱动模块503将会产生驱动信号。

在优选实施例中，第一电阻501A的阻值可以为1k欧姆到无穷大，第二电阻501D的阻值可以为0欧姆到10M欧姆，第三电阻502A的阻值可以为1k欧姆到100M欧姆，第四电阻502C的阻值可以为1k欧姆到50M欧姆。

在第一实施例至第三实施例中，检测模块的第一检测片和第二检测片可以使用相同的金属材料。为了进一步能够准确检测出是否是液体接触到检测模块上，可以将检测模块的第一检测片第二检测片设置成化学活跃性不同的金属材料，以使第一检测片和第二检测片分别作为原电池的负极和正极。当有人体接触时，与使用相同金属材料的情况是一样的。但是当液体将第一检测片和第二检测片导通时，根据原电池原理由于采用不同金属材料会产生一个稳定的电动势；那么这个稳定的电动势会串联到电路中。在第三实施例中，由于第二检测片与第二参考电压连接，那么502B基极上的电压将会减少，并钳制三极管502B和第四电阻502C上串联产生一个更小的电压。根据这个稳定的电动势，即使是相同电阻值的人体和液体接触到检测模块，也会输出差别很大的检测信号。

在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (13)

1.一种电子设备的启动装置，其特征在于，所述启动装置包括：

检测模块，用于检测接触所述检测模块的物体的电阻值，并产生表示所述电阻值的检测信号；

判断模块，用于根据所述检测信号判断所述电阻值是否在预置范围内，若是则产生控制信号；

驱动模块，响应所述控制信号产生驱动信号；

所述检测模块包括：

第一检测片，所述第一检测片的第一端连接至第一参考电压；

第二检测片，所述第二检测片与所述第一检测片间隔设置；

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述第二检测片的第一端，所述第一电阻的第二端连接至第二参考电压，

其中，所述第一检测片的第二端与所述第二检测片的第二端用于接触所述物体，所述判断模块的检测信号输入端连接至所述第二检测片的第一端与所述第一电阻的第一端之间。

2.根据权利要求1所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述启动装置进一步包括模拟至数字转换模块，所述模拟至数字转换模块设置于所述检测模块与所述判断模块之间，所述判断模块的检测信号输入端经所述模拟至数字转换模块连接至所述第二检测片的第一端与所述第一电阻的第一端之间。

3.根据权利要求2所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述启动装置进一步包括控制开关，所述控制开关的控制端连接至所述第二检测片的第一端与所述第一电阻的第一端之间，以在所述检测信号的控制下为所述模拟至数字转换模块和所述判断模块进行供电。

4.根据权利要求2所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述判断模块为微处理器或逻辑比较器。

5.根据权利要求1所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述第一电阻的阻值为100k欧姆到50M欧姆。

6.根据权利要求1所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述判断模块为模拟比较器电路或模拟运算放大器电路。

7.根据权利要求1所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述检测模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述第一参考电压；

第一检测片，所述第一检测片的第一端连接至所述第一电阻的第二端；

第二检测片，所述第二检测片与所述第一检测片间隔设置；

第二电阻，所述第二电阻的第一端连接至所述第二检测片的第一端，所述第二电阻的第二端连接至第二参考电压；

其中，所述第一检测片的第二端与所述第二检测片的第二端用于接触所述物体。

8.根据权利要求7所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述判断模块包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端连接至所述第一参考电压与所述第一电阻的第一端之间；

PNP三极管，所述PNP三极管的发射极连接至所述第三电阻的第二端，所述PNP三极管的基极连接至所述第一检测片的第一端与所述第一电阻的第二端之间；

第四电阻，所述第四电阻的第一端连接至所述PNP三极管的集电极，所述第四电阻的第二端连接至所述第二参考电压。

9.根据权利要求8所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述驱动模块的控制信号输入端连接至所述PNP三极管的集电极与所述第四电阻的第一端之间。

10.根据权利要求8所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述第一电阻的阻值为1k欧姆到无穷大，所述第二电阻的阻值为0欧姆到10M欧姆，所述第三电阻的阻值为1k欧姆到100M欧姆，所述第四电阻的阻值为1k欧姆到50M欧姆。

11.根据权利要求1所述的电子设备的启动装置，其特征在于，所述预置范围是接触所述检测模块的人体电阻范围，所述人体电阻的阻值为100k欧姆到20M欧姆。

12.根据权利要求1或7所述的电子设备的启动装置，其特征在于，选择所述第一检测片和所述第二检测片的材料，以使所述第一检测片和所述第二检测片分别作为原电池的负极和正极。

13.一种用户识别系统，其特征在于，所述的用户识别系统具有根据上述权利要求1-11中任一项所述的启动装置。