CN105094342A - 滑动式指纹识别和音量控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑动式指纹识别和音量控制系统，它包括主控芯片、扬声器、指纹识别模块、数据库和指纹解锁控制模块，其特征在于：所述指纹识别模块的指纹操作信息通信端连接主控芯片的指纹操作信息通信端，主控芯片的音量控制信号输出端连接扬声器，主控芯片的数据库通信端连接数据库，所述主控芯片的指纹解锁控制信号输出端连接指纹解锁控制模块。本发明将指纹识别和音量控制功能整合为一体，大幅提升了指纹识别的应用场合，减少了相关物理按键的磨损。

Description

滑动式指纹识别和音量控制系统及方法

技术领域

本发明属于便携式设备音量调整和指纹识别技术领域，具体涉及一种滑动式指纹识别和音量控制系统及方法。

技术背景

目前的便携式设备(如手机和平板电脑)，其音量控制通常为物理按键，且指纹识别功能和音量调节功能分别单独运行，其中，指纹识别功能为：

指纹识别模块与主控芯片进行关于指纹识别开机功能的对接，步骤一：操作者对指纹识别模块进行滑动式指纹识别操作；步骤二：指纹识别模块搜集指纹信息传输给主控芯片，步骤三：主控芯片将获取的指纹信息与指纹数据库信息进行对比，若指纹识别信息正确，则本次操作有效；若指纹识别信息错误，则本次操作无效。

音量调节功能为：

音量升高按键和音量降低按键根据按压操作与主控芯片进行通讯，主控芯片获取指令后开始处理对应的信息，控制扬声器进行音量调节。

以上设计中，指纹识别功能和音量调节功能独立运行，功能集成度不高，另外音量调节功能为物理按键，使得手机和平板电脑的外围物理按键容易在长期使用中失效或者磨损，影响手机和平板电脑的使用寿命，提高了手机和平板电脑的生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种滑动式指纹识别和音量控制系统及方法，该系统和方法将指纹识别功能和音量控制功能整合为一体，大幅提升了指纹识别的应用场合，减少了相关物理按键的磨损。

为实现此目的，本发明所设计的滑动式指纹识别和音量控制系统，它包括主控芯片、扬声器、指纹识别模块、数据库和指纹解锁控制模块，其特征在于：所述指纹识别模块的指纹操作信息通信端连接主控芯片的指纹操作信息通信端，主控芯片的音量控制信号输出端连接扬声器，主控芯片的数据库通信端连接数据库，所述主控芯片的指纹解锁控制信号输出端连接指纹解锁控制模块，所述指纹识别模块通过主控芯片控制扬声器的音量调节或指纹解锁控制模块的指纹解锁。

本发明所设计的滑动式指纹识别及音量控制方法，它包括如下步骤：

步骤1：便携式设备录入用户的指纹信息，并存放至数据库，进入步骤2；

步骤2：操作者对便携式设备的指纹识别模块进行滑动式指纹识别操作，进入步骤3；

步骤3：指纹识别模块感应到上述滑动式指纹识别操作对应的多个指纹操作信息，指纹识别模块将所述多个指纹操作信息传输给主控芯片，每个指纹操作信息均包括对应的操作者整体指纹特征值、操作方向信息和操作指纹移动速度信息，进入步骤4；

步骤4：主控芯片判断此时便携式设备的应用环境是否处于开机指纹识别应用环境或睡眠唤醒解锁指纹识别应用环境或系统软件指纹识别应用环境，如果是，则进入步骤5，如果否，则进入步骤6；

步骤5：主控芯片将获取的每个指纹操作信息中的操作者整体指纹特征值进行重组处理得到操作者指纹信息，并将该操作者指纹信息与步骤1中数据库内的用户指纹信息进行对比：

若操作者指纹信息与数据库内的用户指纹信息一致，则本次操作有效；否则，本次操作无效；

步骤6：主控芯片根据获取的每个指纹操作信息中的操作方向信息和操作指纹移动速度信息，进行对应的便携式设备音量升高或降低调节。

本发明的有益效果为：

1、本发明将音量升高物理按键和音量降低物理按键所对应的功能，集成到了滑动式指纹识别功能中，能显著提高物理按键的使用寿命。

2、本发明将指纹识别功能和音量控制功能整合为一体，大幅提升了指纹识别的应用场合，提高了整机的集成度，降低了整机成本。

3、本发明实现了指纹验证及声音调节程序的集成，并对集成后的指纹验证及声音调节程序进行了优化。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明：

本发明的滑动式指纹识别和音量控制系统，如图1所示，它包括主控芯片(搭载如linux系统)、扬声器、指纹识别模块、数据库、指纹解锁控制模块和闪存，所述指纹识别模块的指纹操作信息通信端连接主控芯片的指纹操作信息通信端，主控芯片的音量控制信号输出端连接扬声器，主控芯片的数据库通信端连接数据库，所述主控芯片的指纹解锁控制信号输出端连接指纹解锁控制模块，所述指纹识别模块通过主控芯片控制扬声器的音量调节或指纹解锁控制模块的指纹解锁，所述主控芯片的数据存储端连接闪存。

另外，本实施例中音量升高按键和音量降低按键可继续存在，所述音量升高按键和音量降低按键的信号输出端均连接主控芯片的音量控制信号输入端。本发明的系统仍可设置音量升高按键和音量降低按键的原因为：如果使用长按指纹识别模块则开关音量的效果容易在实际使用中误操作，若使用双击的方式进行开关音量的作用，由于指纹识别模块的高精度性，无法保证两次点击位置相同，容易与内部其它功能算法产生冲突。

本发明所设计的滑动式指纹识别及音量控制方法，包括如下步骤：

步骤1：便携式设备(如手机或平板电脑等)录入用户的指纹信息，并存放至数据库，进入步骤2；

步骤2：操作者对便携式设备的指纹识别模块进行滑动式指纹识别操作，进入步骤3；

步骤3：指纹识别模块感应到上述滑动式指纹识别操作对应的多个指纹操作信息，指纹识别模块将所述多个指纹操作信息传输给主控芯片，每个指纹操作信息均包括对应的操作者整体指纹特征值、操作方向信息和操作指纹移动速度信息，进入步骤4；

步骤4：主控芯片判断此时便携式设备的应用环境是否处于开机指纹识别应用环境或睡眠唤醒解锁指纹识别应用环境或系统软件指纹识别应用环境(如支付功能等需要指纹认证的应用环境)，如果是，则进入步骤5，如果否，则进入步骤6；

步骤5：主控芯片将获取的每个指纹操作信息中的操作者整体指纹特征值进行重组处理得到操作者指纹信息，并将该操作者指纹信息与步骤1中数据库内的用户指纹信息进行对比：

若操作者指纹信息与数据库内的用户指纹信息一致，则本次操作有效，控制便携式设备指纹解锁(主控芯片控制指纹解锁控制模块解锁)；否则(即操作者指纹信息与数据库内的用户指纹信息不一致)，本次操作无效；

步骤6：主控芯片根据获取的每个指纹操作信息中的操作方向信息和操作指纹移动速度信息，进行对应的便携式设备音量升高或降低调节。

上述技术方案的步骤6中，主控芯片通过操作方向信息和操作指纹移动速度信息与内建的映射关系对便携式设备的扬声器音量进行升高或降低调节。

上述技术方案的步骤3中，指纹识别模块感应指纹操作信息的过程为，指纹识别模块的感应层与手指纹理形成特征性耦合电容，通过预设时序的脉冲信号与特征性耦合电容形成充放电回路，然后将指纹识别模块所获取的指纹影像信号(手指在指纹识别模块上进行滑动指纹识别操作时，指纹识别模块能获取对应的指纹影像信号)依次进行模数转换、采样、均值化、校正处理后计算出该次指纹识别操作对应的操作者整体指纹特征值、操作方向信息和操作指纹移动速度信息。

上述技术方案中，所述指纹识别模块感应指纹操作信息直到规定延时范围内没有侦测到手指接触指纹识别模块引起的特征性耦合电容变化。

上述技术方案的步骤3中，主控芯片将上述多个指纹操作信息存入便携式设备的闪存中；

所述步骤5中，主控芯片从闪存中获取每个指纹操作信息中的操作者整体指纹特征值，并将获取的操作者整体指纹特征值进行重组处理得到操作者指纹信息，并将该操作者指纹信息与步骤1中数据库内的用户指纹信息进行对比。

上述技术方案的步骤6中的具体音量调节方法为：主控芯片从闪存中获取每个指纹操作信息中的操作方向信息和操作指纹移动速度信息，并将获取的操作方向信息和操作指纹移动速度信息与数据库中的用户指纹信息进行每一帧的对比映射，根据该对比映射的结果对操作者本次滑动式指纹操作进行滑动方向的判定，若对比映射的结果为正向，则对应手指从上往下滑动，即音量降低；若对比映射的结果为反向，则对应手指从下往上滑动，即音量升高。

上述技术方案的步骤1中，指纹识别模块将录入数据库的用户指纹信息进行均匀分段，所分段的阶数大于等于便携式设备对应的音量阶数，音量阶数对应音量调节大小和范围，根据总音量阶数和数据库的完整指纹，按比例一一映射进行调节。保证在音量调节模式下可以一次性包含全范围的音量调节。

本发明滑动式指纹识别和音量控制系统的工作过程为：指纹识别模块告知主控芯片有指纹识别操作信息产生，并通过驱动以协议的方式把本次操作的操作者整体指纹特征值、操作方向信息和操作指纹移动速度信息传输给主控芯片，主控芯片根据获取的操作者整体指纹特征值、操作方向信息和操作指纹移动速度信息进行分线程管控；

若便携式设备当前操作环境为开机、解锁或指纹支付等指纹识别型环境，则进行指纹识别操作；

若当前操作环境不为开机、解锁或指纹支付等识别型环境，则针对本次获取的操作方向信息和操作指纹移动速度信息进行处理，控制扬声器进行音量调控。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种滑动式指纹识别和音量控制系统，它包括主控芯片、扬声器、指纹识别模块、数据库和指纹解锁控制模块，其特征在于：所述指纹识别模块的指纹操作信息通信端连接主控芯片的指纹操作信息通信端，主控芯片的音量控制信号输出端连接扬声器，主控芯片的数据库通信端连接数据库，所述主控芯片的指纹解锁控制信号输出端连接指纹解锁控制模块，所述指纹识别模块通过主控芯片控制扬声器的音量调节或指纹解锁控制模块的指纹解锁。

2.根据权利要求1所述的滑动式指纹识别和音量控制系统，其特征在于：它还包括闪存，所述主控芯片的数据存储端连接闪存。

3.一种滑动式指纹识别及音量控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：便携式设备录入用户的指纹信息，并存放至数据库，进入步骤2；

步骤2：操作者对便携式设备的指纹识别模块进行滑动式指纹识别操作，进入步骤3；

步骤3：指纹识别模块感应到上述滑动式指纹识别操作对应的多个指纹操作信息，指纹识别模块将所述多个指纹操作信息传输给主控芯片，每个指纹操作信息均包括对应的操作者整体指纹特征值、操作方向信息和操作指纹移动速度信息，进入步骤4；

步骤4：主控芯片判断此时便携式设备的应用环境是否处于开机指纹识别应用环境或睡眠唤醒解锁指纹识别应用环境或系统软件指纹识别应用环境，如果是，则进入步骤5，如果否，则进入步骤6；

步骤5：主控芯片将获取的每个指纹操作信息中的操作者整体指纹特征值进行重组处理得到操作者指纹信息，并将该操作者指纹信息与步骤1中数据库内的用户指纹信息进行对比：

若操作者指纹信息与数据库内的用户指纹信息一致，则本次操作有效，控制便携式设备指纹解锁；否则，本次操作无效；

步骤6：主控芯片根据获取的每个指纹操作信息中的操作方向信息和操作指纹移动速度信息，进行对应的便携式设备音量升高或降低调节。

4.根据权利要求3所述的滑动式指纹识别及音量控制方法，其特征在于：所述步骤6中，主控芯片通过操作方向信息和操作指纹移动速度信息与内建的映射关系对音量进行升高或降低调节。

5.根据权利要求3或4所述的滑动式指纹识别及音量控制方法，其特征在于：所述步骤3中，指纹识别模块感应指纹操作信息的过程为，指纹识别模块的感应层与手指纹理形成特征性耦合电容，通过预设时序的脉冲信号与特征性耦合电容形成充放电回路，然后将指纹识别模块所获取的指纹影像信号依次进行模数转换、采样、均值化、校正处理后计算出该次指纹识别操作对应的操作者整体指纹特征值、操作方向信息和操作指纹移动速度信息。

6.根据权利要求5所述的滑动式指纹识别及音量控制方法，其特征在于：所述指纹识别模块感应指纹操作信息直到规定延时范围内没有侦测到手指接触指纹识别模块引起的特征性耦合电容变化。

7.根据权利要求3所述的滑动式指纹识别及音量控制方法，其特征在于：所述步骤3中，主控芯片将上述多个指纹操作信息存入便携式设备的闪存中；

所述步骤5中，主控芯片从闪存中获取每个指纹操作信息中的操作者整体指纹特征值，并将获取的操作者整体指纹特征值进行重组处理得到操作者指纹信息，并将该操作者指纹信息与步骤1中数据库内的用户指纹信息进行对比。

8.根据权利要求7所述的滑动式指纹识别及音量控制方法，其特征在于：所述步骤6中的具体音量调节方法为：主控芯片从闪存中获取每个指纹操作信息中的操作方向信息和操作指纹移动速度信息，并将获取的操作方向信息和操作指纹移动速度信息与数据库中的用户指纹信息进行每一帧的对比映射，根据该对比映射的结果对操作者本次滑动式指纹操作进行滑动方向的判定，若对比映射的结果为正向，则对应手指从上往下滑动，即音量降低；若对比映射的结果为反向，则对应手指从下往上滑动，即音量升高。

9.根据权利要求7所述的滑动式指纹识别及音量控制方法，其特征在于：所述步骤1中，指纹识别模块将录入数据库的用户指纹信息进行均匀分段，所分段的阶数大于等于便携式设备对应的音量阶数。