CN105681498A - 一种基于压电指纹传感器的防盗手机 - Google Patents

一种基于压电指纹传感器的防盗手机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于压电指纹传感器的防盗手机，它包括面板、背板和四侧边，在所述背板和四侧边上均布压电指纹传感器，所述压电指纹传感器与手机内部的中央处理器芯片相连接，用于采集指纹；所述中央处理器芯片中设置有指纹粗识别模块、计时模块和报警解除模块，所述报警解除模块与报警器相连；其中，所述指纹粗识别模块用于分析与所述背板或四侧边接触的物体是否为人体指纹，所述计时模块用于累计所述压电指纹传感器首次感测到指纹的时间，所述报警解除模块用于阻止报警器发出报警提示信息，所述报警器用于发出报警提示信息。与现有的防盗手机相比，本发明具有主动防盗的功能，防盗效果好，还可防止机主自己拿出手机而发出错误报警信息。

Description

一种基于压电指纹传感器的防盗手机
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。
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。中国专利CN103973897A，其公开了一种手机防盗系统，用于安装在手机中，包括账户信息设置模块、SIM卡识别模块、防盗模块、安全号码设置模块以及定位模块，用户通过所述的账户信息设置模块设定本机号码和密码并在所述的安全号码设置模块中输入一个安全手机号码，开启所述的防盗模块，由所述的SIM卡识别模块自动识别本机号码的SIM卡信息，当SIM卡被更换，SIM卡识别模块自动识别新的手机卡号，并由所述的定位模块进行定位处理，系统将新的手机号码和当前的地理位置自动发送至预先设定的安全手机号码中。该专利提供的手机防盗系统通过上述方式，可帮助手机失而复得的，同时也可以将小偷抓捕归案，维持社会的治安。然而，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。
指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。由于每次捺印的方位不完全一样，着力点不同会带来不同程度的变形，又存在大量模糊指纹，如何正确提取特征和实现正确匹配，是指纹识别技术的关键。随着科技的进步，指纹识别技术已经开始慢慢进入计算机世界中。目前许多公司和研究机构都在指纹识别技术领域取得了很大突破性进展，推出许多指纹识别与传统IT技术完美结合的应用产品，这些产品已经被越来越多的用户所认可。例如如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付都可应用指纹识别的技术。然而，将指纹识别技术应用到手机主动防盗的却非常少。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中手机防盗较为被动的技术问题，提供一种利用指纹识别技术进行主动实时报警的防盗手机。
为了达到上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于压电指纹传感器的防盗手机，包括面板、背板和四侧边，其特征在于：在所述背板和四侧边上均布压电指纹传感器，所述压电指纹传感器与手机内部的中央处理器芯片相连接，用于采集指纹；所述中央处理器芯片中设置有指纹粗识别模块、计时模块和报警解除模块，所述报警解除模块与报警器相连；其中，所述指纹粗识别模块用于分析与所述背板或四侧边接触的物体是否为人体指纹，所述计时模块用于累计所述压电指纹传感器首次感测到指纹的时间，所述报警解除模块用于阻止报警器发出报警提示信息，所述报警器用于发出报警提示信息。
作为本发明改进的技术方案，当所述计时模块累计所述压电指纹传感器首次感测到指纹的时间在25～40s内，若机主未启动报警解除模块，则所述报警器将发出报警提示信息，若机主启动报警解除模块，则所述报警器将不发出报警提示信息。
作为本发明改进的技术方案，所述报警器为手机的扬声器，所述报警提示信息为机主预设的声音。
作为本发明改进的技术方案，所述报警解除模块为解屏操作模块，所述解屏操作为键入数字密码解屏、输入图形密码解屏或利用指纹识别解屏。
作为本发明改进的技术方案，所述压电指纹传感器为可控压电指纹传感器，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；所述压电指纹传感器、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，所述电源为手机电池，所述按键开关设置在手机侧边上。
作为本发明改进的技术方案，所述压电指纹传感器为压电薄膜器件，其制备方法为(1)采用蒸镀法在手机背板和四侧边镀上一层金属导电层；(2)将质量比为1:4的钛酸钡和聚偏氟乙烯粉碎至800～1500目，然后超声分散在乙醇溶液中，得到混合悬浊液；(3)将步骤(2)中的混合悬浊液涂覆在步骤(1)处理过的手机背板和四侧边，干燥，预压，然后在冷等静压机下加压成型，从而在手机背板及四侧边得到一层钛酸钡掺杂的聚偏氟乙烯压电薄膜；(4)在步骤(3)处理后的手机背板和四侧边再次采用蒸镀法在所述压电薄膜表面制备一层金属导电层；(5)利用导线使步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层与中央处理器芯片电连接；(6)在步骤(4)的金属导电层上涂覆一层保护层。
进一步地，所述步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层为金层。
进一步地，所述保护层为聚碳酸酯薄膜。
进一步地，所述步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层的厚度为4～6μm，所述步骤(3)中聚偏氟乙烯压电薄膜的厚度为10～20μm，所述步骤(6)中的保护层厚度为20～50μm。
优选地，所述步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层的厚度为5μm，所述步骤(3)中聚偏氟乙烯压电薄膜的厚度为12μm，所述步骤(6)中的保护层厚度为30μm。
与现有的防盗手机相比，本发明的防盗手机可以主动防盗，防盗效果更好。其在手机的背板及侧边设置有压电指纹传感器，当人想抓起手机时，必与所述压电指纹传感器相接触。指纹粗识别模块将人的指纹进行粗识别，若是人体指纹，则即刻启动计时模块，若是机主自己拿出手机，则可在一设定的时间内进行解屏操作，报警器自动取消报警功能；若是小偷偷走手机，一方面其不会意识到需要立即进行解屏操作，即使其知道应该立即进行解屏操作，也因不知道密码而无法完成解屏操作。当计时模块累计的时间达到设定时间时仍没完成解屏操作，则报警器立马发出报警信息，通知机主手机被盗。由于该计时模块设定的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，还可防止手机因机主自己拿出手机或与其它物体接触而发出错误报警信息。此外，采用指纹粗识别模块以分析判断是人体还是其他物品接触压电指纹传感器，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，防止手机死机等。本发明还采用了钛酸钡掺杂改性的聚偏氟乙烯压电薄膜，其压电系数更高，压电指纹传感器的灵敏度更高，从而进一步提高了本防盗手机的防盗效果。
附图说明
图1为本发明的基于压电指纹传感器的防盗手机的结构示意图；
图2为中央处理器芯片中各模块的连接关系图；
图3为可控压电指纹传感器的电路结构图；
图4为压电指纹传感器的结构示意图。
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。
如图1和2所示，本发明的防盗手机，包括面板1、背板3和四侧边2，在背板3和四侧边2上均布压电指纹传感器4，压电指纹传感器4与手机内部的中央处理器芯片5相连接，用于感测采集指纹；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和报警解除模块53，报警解除模块53与报警器7相连。其中指纹粗识别模块51用于辨别与背板3或四侧边2接触的物体是否为人体指纹，计时模块52用于累计压电指纹传感器4首次感测到指纹的时间，报警解除模块53用于阻止报警器7发出报警提示信息，报警器7用于发出报警提示信息。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以分析判断是人体还是其他物品在按压压电指纹传感器4，可极大地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，防止手机死机等。
具体地，当计时模块52累计压电指纹传感器4首次感测到指纹的时间在25～40s内，若机主未启动报警解除模块53，则报警器7将发出报警提示信息，若机主启动报警解除模块53，则报警器7将不发出报警提示信息。优选地，报警器7为手机的扬声器，报警提示信息为机主预设的声音。进一步地，报警解除模块53为解屏操作模块，解屏操作为键入数字密码解屏、输入图形密码解屏或利用指纹识别解屏。当有物体触碰到手机背板3或四侧边2时，压电指纹传感器4采集按压到其上的压电信号，并将数据传送到中央处理器芯片5中的指纹粗识别模块51，所述指纹粗识别模块51判断所述压电信号是否为人体指纹，若是，则启动计时模块52，若否，则不启动计时模块52。当计时模块52启动后，机主可在一设定的时间内进行解屏操作，报警器7将自动取消报警功能；若是小偷偷走手机，一方面其不会意识到需要立即进行解屏操作，即使其知道应该立即进行解屏操作，也因不知道密码而无法完成解屏操作，当计时模块52累计的时间达到设定时间时仍没完成解屏操作，则报警器7立马发出报警信息，通知机主手机被盗。由于该计时模块52设定的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，还可避免机主自己掏出手机而使手机发出错误的报警信息，同时还可避免因手机放在兜中与其他物体接触而发出错误的报警信息。
为了使本发明的防盗手机更加智能化，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，本发明所采用的压电指纹传感器4优选为可控压电指纹传感器4。如图3所示，它包括压电指纹传感器4、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。压电指纹传感器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为手机电池，按键开关41设置在手机侧边2上。当按下按键开关41，电磁继电器42所在的电回路导通，电磁继电器42工作从而吸引电磁继电器42的动触片43闭合，压电指纹传感器4所在的电回路被连通，压电指纹传感器4开始正常工作。再次按下按键开关41，电磁继电器42所在的电回路断开，电磁继电器42不工作，电磁继电器42的动触片43因没有吸引力而自动断开，使得压电指纹传感器4所在的电回路被断开，压电指纹传感器4停止工作，其防盗功能取消。由于计时模块52累计的是从压电指纹传感器4首次采集到人体指纹时开始计时，因而当小偷触碰到手机并关掉该按键开关41时，也不会影响计时模块52、报警解除模块53和报警器7的工作。
为了改善本发明的压电指纹传感器4，提高该手机的防盗效果，所述压电指纹传感器4为压电薄膜器件，如图4所示。其制备方法为(1)采用蒸镀法在手机背板3和四侧边2镀上一层金属导电层44；(2)将质量比为1:4的钛酸钡和聚偏氟乙烯粉碎至800～1500目，然后超声分散在乙醇溶液中，得到混合悬浊液；(3)将步骤(2)中的混合悬浊液涂覆在步骤(1)处理过的手机的背板3和四侧边2，干燥，预压，然后在冷等静压机下加压成型，从而在手机背板3及四侧边2得到一层钛酸钡掺杂的聚偏氟乙烯压电薄膜45；(4)在步骤(3)再次采用蒸镀法在压电薄膜表面制备一层金属导电层46；(5)利用导线使步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层(44，46)与中央处理器芯片5电连接；(6)在步骤(4)的金属导电层46上涂覆一层保护层47。其中，步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层(44，46)为金层，其厚度约为4～6μm；步骤步骤(3)中聚偏氟乙烯压电薄膜45的厚度为10～20μm；步骤(6)中的保护层47为聚碳酸酯薄膜，其厚度约为20～50μm。优选地，步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层(44，46)的厚度为5μm，步骤(3)中聚偏氟乙烯压电薄膜45的厚度为12μm，步骤(6)中的保护层47厚度为30μm。采用钛酸钡掺杂的聚偏氟乙烯压电薄膜45，其压电系数更大，有利于提高压电指纹传感器4的灵敏度，从而提高手机的防盗效果。
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)

1.一种基于压电指纹传感器的防盗手机，包括面板、背板和四侧边，其特征在于：在所述背板和四侧边上均布压电指纹传感器，所述压电指纹传感器与手机内部的中央处理器芯片相连接，用于采集指纹；所述中央处理器芯片中设置有指纹粗识别模块、计时模块和报警解除模块，所述报警解除模块与报警器相连；其中，所述指纹粗识别模块用于分析与所述背板或四侧边接触的物体是否为人体指纹，所述计时模块用于累计所述压电指纹传感器首次感测到指纹的时间，所述报警解除模块用于阻止报警器发出报警提示信息，所述报警器用于发出报警提示信息。
2.根据权利要求1所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：当所述计时模块累计所述压电指纹传感器首次感测到指纹的时间在25～40s内，若机主未启动报警解除模块，则所述报警器将发出报警提示信息，若机主启动报警解除模块，则所述报警器将不发出报警提示信息。
3.根据权利要求1所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述报警器为手机的扬声器，所述报警提示信息为机主预设的声音。
4.根据权利要求1所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述报警解除模块为解屏操作模块，所述解屏操作为键入数字密码解屏、输入图形密码解屏或利用指纹识别解屏。
5.根据权利要求1所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述压电指纹传感器为可控压电指纹传感器，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；所述压电指纹传感器、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，所述电源为手机电池，所述按键开关设置在手机侧边上。
6.根据权利要求1所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述压电指纹传感器为压电薄膜器件，其制备方法为(1)采用蒸镀法在手机背板和四侧边镀上一层金属导电层；(2)将质量比为1:4的钛酸钡和聚偏氟乙烯粉碎至800～1500目，然后超声分散在乙醇溶液中，得到混合悬浊液；(3)将步骤(2)中的混合悬浊液涂覆在步骤(1)处理过的手机背板和四侧边，干燥，预压，然后在冷等静压机下加压成型，从而在手机背板及四侧边得到一层钛酸钡掺杂的聚偏氟乙烯压电薄膜；(4)在步骤(3)处理后的手机背板和四侧边再次采用蒸镀法在所述压电薄膜表面制备一层金属导电层；(5)利用导线使步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层与中央处理器芯片电连接；(6)在步骤(4)的金属导电层上涂覆一层保护层。
7.根据权利要求6所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层为金层。
8.根据权利要求6所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述保护层为聚碳酸酯薄膜。
9.根据权利要求6所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层的厚度为4～6μm，所述步骤(3)中聚偏氟乙烯压电薄膜的厚度为10～20μm，所述步骤(6)中的保护层厚度为20～50μm。
10.根据权利要求9所述的基于压电指纹传感器的防盗手机，其特征在于：所述步骤(1)和步骤(4)中的金属导电层的厚度为5μm，所述步骤(3)中聚偏氟乙烯压电薄膜的厚度为12μm，所述步骤(6)中的保护层厚度为30μm。
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