CN105592187A - 一种基于温度传感器阵列的防盗手机壳 - Google Patents

一种基于温度传感器阵列的防盗手机壳 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于温度传感器阵列的防盗手机壳，它包括上盖和设置有手机插槽的底盖，底盖与上盖一侧通过柔性连接部件相连，另一侧通过锁扣相连，锁扣上安装有指纹传感器，在所述上盖、柔性连接部件及手机插槽三外侧均布有多个以二维阵列排布的温度传感器，温度传感器与手机内部的中央处理器芯片相连接；在底盖上设置有中央处理器芯片和蜂鸣器，中央处理器芯片中设置有指纹粗识别模块、指纹精分析模块、指纹存储模块、继电器控制模块、计时模块。本发明不需要机主更换手机即可实现手机的主动防盗功能，防盗效果好，还可避免因机主自己拿出手机而使手机壳发出错误的报警信息。

Description

一种基于温度传感器阵列的防盗手机壳
技术领域
本发明涉及手机的防盗技术，尤其是一种利用指纹识别技术进行实时报警的防盗手机壳。
背景技术
当今社会，手机成为一种必不可少的通讯工具。随着手机功能的丰富，手机内存储和涉及的信息越来越多，丢失手机将给失主带来莫大的损失。
现有的防盗手机，一般是通过设置一开机密码，在手机每次开机时输入开机密码，从而使非手机机主或不知道该手机开机密码的人不能正常使用该手机。上述手机防盗方式都过于被动，其虽可有效避免机主的信息被泄露，但不能从源头上预防偷盗，最大化地减少机主的损失。
此外，现有的手机大部分是并不具备防盗功能，如果更换手机，将加大机主的购机成本。
为了解决这一问题，中国专利CN103209230A公开了一种防盗手机壳，其包括手机壳部分与随身携带部分，所述手机壳部分包括手机壳盒体部分、手机壳盒盖部分、信号发射器模块、距离传感器模块、CPU处理模块、手机壳锁；所述随身携带部分包括信号接收模块、报警器模块、电池模块。当装配防盗手机壳的手机被盗时，在手机离开随身携带部分一定距离后，手机壳会自动上锁且发出警报声，这样既提醒了失主也保护了手机里的信息资料。其虽可从源头上预防手机被盗，也不必更换手机，但其需要配置随身携带的部分，可见其配件过多，使用并不方便。
另中国专利CN103338286A公开了一种防盗手机壳，它包括底盖，所述的底盖上设置有手机插槽，所述的底盖的一侧通过柔性连接部件连接上盖，所述的上盖与所述的底盖之间连接锁扣，所述的锁扣包括按钮，所述的按钮上安装指纹传感器，所述的指纹传感器连接指纹芯片，所述的指纹芯片连接指纹存储模块，所述的指纹芯片通过继电器控制模块连接蜂鸣器。然而，该发明只有当陌生人靠近指纹传感器时才能实现防盗功能。如果小偷触摸的是手机壳其它部分，则该手机壳的防盗功能就无法实现，从而增大了手机被盗的几率。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中手机防盗较为被盗、手机壳防盗附件太多、使用不便、防盗效果差的技术问题，而提供一种不需更换手机，不需要额外配件、只要小偷想抓起所述手机均可实现实时防盗功能的手机壳。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于温度传感器阵列的防盗手机壳，包括底盖，所述底盖上设置有手机插槽，所述底盖的一侧通过柔性连接部件连接上盖，所述上盖与所述底盖之间通过锁扣进行连接，所述锁扣上安装有指纹传感器，在所述上盖、柔性连接部件及手机插槽三外侧均布有多个以二维阵列排布的温度传感器，所述温度传感器与手机内部的中央处理器芯片相连接，用于采集等温曲线的形状；在所述底盖上设置有中央处理器芯片和蜂鸣器，所述中央处理器芯片中设置有指纹粗识别模块、指纹精分析模块、指纹存储模块、继电器控制模块、计时模块；所述指纹粗识别模块连接所述温度传感器和计时模块，用于识别所述等温曲线的形状是否为人体指纹；所述指纹精分析模块连接所述指纹传感器和指纹存储模块，并通过所述继电器控制模块控制蜂鸣器发出警报；所述计时模块用于累计所述温度传感器首次感测到指纹的时间。
作为本发明改进的技术方案，当所述计时模块累计温度传感器首次感测到指纹的时间在25～40s内，若机主接触指纹传感器，所述指纹精分析模块对机主的指纹进行比较，若与指纹存储模块中预存的指纹相匹配，则所述指纹精分析模块不连通继电器控制模块，蜂鸣器不发出报警音；若小偷不接触指纹传感器或指纹精分析模块发现指纹传感器采集到的指纹与预存的指纹不匹配，则所述指纹精分析模块连通所述继电器控制模块，蜂鸣器发出报警音。
作为本发明改进的技术方案，所述温度传感器为可控温度传感器，其还包括电源、按键开关、电磁继电器、电磁继电器的动触片；所述电源、按键开关、电磁继电器构成电回路；所述温度传感器、电磁继电器的动触片、中央处理器芯片、电源构成另一条电回路；其中，所述电磁继电器动触片紧邻所述电磁继电器，所述电源也用于为所述指纹传感器、中央处理器芯片、蜂鸣器供电，所述按键开关设置在所述手机壳上。
优选地，所述按键开关位于所述手机壳内并位于所述手机插槽外侧。
作为本发明改进的技术方案，所述温度传感器为铜镍合金热电阻薄膜温度传感器。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述铜镍合金热电阻薄膜温度传感器包括基片、铜镍合金热电阻薄膜层、导线，所述铜镍合金热电阻薄膜层由铜镍合金薄膜图形化形成在所述基片上，所述导线分别与所述铜热电阻薄膜层的两端相连接。
进一步地，所述铜镍合金中镍原子所占摩尔比为10％～25％。优选地，所述铜镍合金中镍原子所占摩尔比为15％。
进一步地，所述铜热电阻薄膜层的形状为蛇形或者螺旋形。
进一步地，所述底盖、柔性连接部件及手机插槽三外侧布置有用于整合、读取所述多个铜热电阻薄膜温度传感器信号的电路，所述导线与所述电路相连通，所述基片位于所述电路表面，在所述铜热电阻薄膜层的上方沉积一层绝缘层。
与现有的防盗手机壳相比，本发明的防盗手机壳防盗效果更好。由于其在手机上盖、柔性连接部件及手机插槽三外侧均设置有温度传感器，当人想抓起手机时，必与所述温度传感器相接触。指纹粗识别模块对温度传感器测得的等温曲线进行粗辨别，若是人体指纹，则即刻启动计时模块。如果小偷未在规定时间内通过指纹精分析模块解除蜂鸣器的报警功能，则蜂鸣器发出报警音；若是机主在规定时间内通过指纹精分析模块解除蜂鸣器的报警功能，则蜂鸣器不发出报警音；而本发明设定的规定时间恰好够机主正常完成解屏操作，也是小偷逃跑距离在可控范围内，因而可有效防止手机被盗，还可防止手机壳因机主自己拿出手机或与物体接触而发出错误报警信息。此外，采用指纹粗识别模块来辨别是人体还是其他物品在按压温度传感器，可大大减少中央处理器芯片处理数据的时间，提高计时模块响应的速度，防止中央处理器芯片死机等。本发明还采用了新型的铜镍合金热电阻薄膜温度传感器，其可实现温度传感器阵列薄膜化，该温度传感器电阻温度系数大、与温度的线性关系好，且电阻率适中，铜镍原子不易被氧化、腐蚀。
附图说明
图1为温度传感器阵列采集人体指纹的原理图；
图2为本发明的基于温度传感器阵列的防盗手机的正面结构示意图；
图3为本发明的基于温度传感器阵列的防盗手机的侧面结构示意图；
图4为中央处理器芯片中各模块的连接关系图；
图5为可控温度传感器的电路结构图；
图6为铜镍合金热电阻薄膜温度传感器一种图形化；
图7为铜镍合金热电阻薄膜温度传感器另一种图形化；
图8为铜镍合金热电阻薄膜温度传感器制备在手机上盖的示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更清楚地明白本发明的发明目的、所采用的技术方案以及达到的技术效果，现结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明中利用温度传感器阵列采集人体指纹的原理如图1所示，当人体手指8接触温度传感器4阵列时，手指8表面不规则形状的纹峰81便会与部分温度传感器4接触，并在温度传感器8阵列表面留下对应纹峰81的热曲线82，通过了解该等温曲线82的形状便可以辨识指纹纹峰81的形状。
如图2-4所示，本发明的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，包括底盖1，底盖1上设置有手机插槽11，底盖1的一侧通过柔性连接部件2连接上盖3，上盖3与底盖1之间通过锁扣12进行连接，锁扣12上安装有指纹传感器13，在上盖3、柔性连接部件2及手机插槽11三外侧均布有多个以二维阵列排布的温度传感器4，温度传感器4与手机内部的中央处理器芯片5相连接，用于采集等温曲线82的形状。在底盖1上设置有中央处理器芯片5和蜂鸣器7，中央处理器芯片5中设置有指纹粗识别模块51、计时模块52、指纹精分析模块53、继电器控制模块54、指纹存储模块55。指纹粗识别模块51连接温度传感器4和计时模块52，用于识别等温曲线82的形状是否为人体指纹。指纹精分析模块53连接指纹传感器13和指纹存储模块55，并通过继电器控制模块54控制蜂鸣器7发出警报。计时模块52用于累计温度传感器4首次感测到指纹的时间。采用这样的设计，只要小偷想抓稳手机，均会与温度传感器4相接触。由于指纹识别需要大量的数据分析，因而在本发明中仅采用指纹粗识别模块51来分析判断是人体手指8还是其他物品在按压温度传感器4，从而减少中央处理器芯片5处理数据的时间，提高计时模块52响应的速度，防止中央处理器芯片5死机等。
具体地，当计时模块52累计温度传感器4首次感测到指纹的时间在25～40s内，若机主接触指纹传感器13，指纹精分析模块53对机主的指纹进行比较，若与指纹存储模块55中预存的指纹相匹配，则指纹精分析模块53不连通继电器控制模块54，蜂鸣器7不发出报警音；若小偷不接触指纹传感器13或指纹精分析模块53发现指纹传感器13采集到的指纹与预存的指纹不匹配，则指纹精分析模块53连通继电器控制模块54，蜂鸣器7发出报警音。
为了使本发明的防盗手机壳更加智能化，当机主想要启动防盗功能时才启动，当机主在家或在工作单位时可关闭防盗功能。因而，本发明的温度传感器4为可控温度传感器4。如图5所示，它还包括电源6、按键开关41、电磁继电器42、电磁继电器42的动触片43。电源6、按键开关41、电磁继电器42构成电回路。温度传感器4、电磁继电器42的动触片43、中央处理器芯片5、电源6构成另一条电回路。其中，电磁继电器42动触片43紧邻电磁继电器42。电源6也用于为指纹传感器13、中央处理器芯片5、蜂鸣器7供电。按键开关41设置在手机壳上。优选地，按键开关41位于手机壳内并位于手机插槽11外侧。当所述按键开关41被设置在手机壳内并位于手机插槽11外侧时，一方面不会影响手机的安装，另一方面可有效避免其它物品不小心按下按键开关41导致温度传感器4处于非工作状态。由于计时模块52累计的是从温度传感器4首次采集到人体指纹时开始计时，因而当小偷触碰手机壳关掉该按键开关41时，也不会影响计时模块52、指纹精分析模块53和蜂鸣器7的工作，防盗功能仍然有效。
为了提高本发明温度传感器4快速的识别能力，且使本手机壳尽量轻薄化，所述温度传感器4为铜镍合金热电阻薄膜温度传感器4。铜镍合金热电阻薄膜温度传感器4包括基片44、铜镍合金热电阻薄膜层45、导线46，铜镍合金热电阻薄膜层45由铜镍合金薄膜图形化形成在基片44上，导线46分别与铜镍合金热电阻薄膜层45的两端相连接，如图6和图7所示。其中，铜镍合金中镍原子所占摩尔比为10％～25％。优选地，铜镍合金中镍原子所占摩尔比为15％。当调节铜镍原子比在上述范围内时，制得的温度传感器4的电阻温度系数大、与温度的线性关系好，且电阻率适中，铜、镍原子不易被氧化、腐蚀。为了进一步提高温度传感器4的响应，所述铜镍合金热电阻薄膜层45的形状为蛇形或者螺旋形。在手机上盖3、柔性连接部件2及手机插槽11三外侧上制备温度传感器4的过程如图8所示：首先制备独立的铜镍合金热电阻薄膜温度传感器4，然后在手机上盖3、柔性连接部件2及手机插槽11三外侧上布置用于整合、读取多个铜热电阻薄膜温度传感器4信号的电路47，然后将独立的铜镍合金热电阻薄膜温度传感器4排列在所述电路47上，使温度传感器4的基片44与电路47表面贴合，使温度传感器4的导线46与电路47相连通，然后再在独立的温度传感器4表面上方沉积一层绝缘层48。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种基于温度传感器阵列的防盗手机壳，包括底盖，所述底盖上设置有手机插槽，所述底盖的一侧通过柔性连接部件连接上盖，所述上盖与所述底盖之间通过锁扣进行连接，所述锁扣上安装有指纹传感器，其特征在于：在所述上盖、柔性连接部件及手机插槽三外侧均布有多个以二维阵列排布的温度传感器，所述温度传感器与手机内部的中央处理器芯片相连接，用于采集等温曲线的形状；在所述底盖上设置有中央处理器芯片和蜂鸣器，所述中央处理器芯片中设置有指纹粗识别模块、指纹精分析模块、指纹存储模块、继电器控制模块、计时模块；所述指纹粗识别模块连接所述温度传感器和计时模块，用于识别所述等温曲线的形状是否为人体指纹；所述指纹精分析模块连接所述指纹传感器和指纹存储模块，并通过所述继电器控制模块控制蜂鸣器发出警报；所述计时模块用于累计所述温度传感器首次感测到指纹的时间。
2.根据权利要求1所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：当所述计时模块累计温度传感器首次感测到指纹的时间在25～40s内，若机主接触指纹传感器，所述指纹精分析模块对机主的指纹进行比较，若与指纹存储模块中预存的指纹相匹配，则所述指纹精分析模块不连通继电器控制模块，蜂鸣器不发出报警音；若小偷不接触指纹传感器或指纹精分析模块发现指纹传感器采集到的指纹与预存的指纹不匹配，则所述指纹精分析模块连通所述继电器控制模块，蜂鸣器发出报警音。
3.根据权利要求1所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述温度传感器为可控温度传感器，其还包括电源、按键开关、电磁继电器、电磁继电器的动触片；所述电源、按键开关、电磁继电器构成电回路；所述温度传感器、电磁继电器的动触片、中央处理器芯片、电源构成另一条电回路；其中，所述电磁继电器动触片紧邻所述电磁继电器，所述电源也用于为所述指纹传感器、中央处理器芯片、蜂鸣器供电，所述按键开关设置在所述手机壳上。
4.根据权利要求3所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述按键开关位于所述手机壳内并位于所述手机插槽外侧。
5.根据权利要求1所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述温度传感器为铜镍合金热电阻薄膜温度传感器。
6.根据权利要求5所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述铜镍合金热电阻薄膜温度传感器包括基片、铜镍合金热电阻薄膜层、导线，所述铜镍合金热电阻薄膜层由铜镍合金薄膜图形化形成在所述基片上，所述导线分别与所述铜热电阻薄膜层的两端相连接。
7.根据权利要求6所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述铜镍合金中镍原子所占摩尔比为10％～25％。
8.根据权利要求7所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述铜镍合金中镍原子所占摩尔比为15％。
9.根据权利要求6所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述铜热电阻薄膜层的形状为蛇形或者螺旋形。
10.根据权利要求6所述的基于温度传感器阵列的防盗手机壳，其特征在于：所述底盖、柔性连接部件及手机插槽三外侧布置有用于整合、读取所述多个铜热电阻薄膜温度传感器信号的电路，所述导线与所述电路相连通，所述基片位于所述电路表面，在所述铜热电阻薄膜层的上方沉积一层绝缘层。
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