CN107450712A - 移动终端及其射频指纹识别装置和方法 - Google Patents

移动终端及其射频指纹识别装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动终端及其射频指纹识别装置和方法。装置包括设于所述触摸屏下方的多个指纹识别单元、供电控制模块和指纹识别控制模块；所述移动终端的触摸屏用于在接收到触控操作指令时获取手指触碰的区域信息；所述指纹识别控制模块用于根据接收到的区域信息生成指纹识别区域；所述指纹识别区域与所述多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；所述至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元；触发所述供电控制模块为所述目标指纹识别单元供电，以进行指纹信息采集。本发明仅在用户进行指纹识别时，为与指纹识别区域对应的指纹识别单元供电，而不为也不需要为其他指纹识别单元供电，从而大大降低了射频指纹识别装置的功耗。

Description

移动终端及其射频指纹识别装置和方法
技术领域
本发明涉及电子产品技术领域，特别涉及一种移动终端及其射频指纹识别装置和方法。
背景技术
在触摸屏区域中实现射频指纹识别，不仅能够实现多指指纹识别且安全性能较好，因此越来越多的移动终端使用触摸屏射频指纹识别技术。专利申请CN201480029579.2和CN20118005414.X公开了射频指纹识别系统(包括无线电波探测与超声波探测两种)的详细解决方案以及实际的应用，但是，其公开的内容中指纹识别装置作为一种检测传感器需要一直工作，即使装置中的指纹识别单元不需要进行指纹采集时，也需要为其供电，也即移动终端需要始终为指纹识别装置供电，这无疑会导致移动终端的耗电量增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中为了实现指纹识别装置的正常工作，移动终端需要始终为指纹识别装置供电，致使耗电量大的缺陷，提供一种移动终端及其射频指纹识别装置和方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种移动终端的射频指纹识别装置，所述移动终端包括触摸屏，所述触摸屏用于在接收到触控操作指令时获取手指触碰的区域信息，所述射频指纹识别装置包括设于所述触摸屏下方的多个指纹识别单元，所述射频指纹识别装置还包括：供电控制模块和指纹识别控制模块；
所述指纹识别控制模块，用于接收所述区域信息，并根据所述区域信息生成指纹识别区域；所述指纹识别区域与所述多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；所述至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元；
所述指纹识别控制模块还用于触发所述供电控制模块；
所述供电控制模块，用于控制所述目标指纹识别单元通电，以进行指纹信息采集。
本方案中，仅在用户进行指纹识别时，为与指纹识别区域对应的指纹识别单元供电，而不为也不需要为其他指纹识别单元供电，从而大大降低了射频指纹识别装置的功耗。
可选地，所述供电控制模块包括供电端、接地端和第一开关；
所述指纹识别单元的输入端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端与所述接地端电连接；或，所述指纹识别单元的输入端与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述接地端电连接；
所述指纹识别控制模块，具体用于触发目标第一开关闭合；所述目标第一开关为与所述目标指纹识别单元对应的第一开关。
本方案中，提供了供电控制模块的一种实现方式，其中包括两种电路连接方式。本方案中的指纹识别单元对应设置一个开关，通过控制开关的开合实现对每个指纹识别单元的单独的电源控制。
可选地，所述供电控制模块包括供电端、接地端、第二开关和第三开关；
所述多个指纹识别单元呈阵列排列；
每行的指纹识别单元的输出端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述接地端电连接；每列的指纹识别单元的输入端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述供电端电连接；或，每行的指纹识别单元的输入端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述供电端电连接；每列的指纹识别单元的输出端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述接地端电连接；
所述指纹识别控制模块，具体用于触发目标第二开关和目标第三开关闭合；所述目标第二开关为与所述目标指纹识别单元对应的第二开关，所述目标第三开关为与所述目标指纹识别单元对应的第三开关。
本方案中，提供了供电控制模块的另一种实现方式，其中包括两种电路连接方式。本方案中通过开关阵列实现对每个指纹识别单元的单独的电源控制。
可选地，所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
所述指纹识别控制模块，具体用于将第一识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第一识别区域为以所述中点坐标为起点向外延伸的区域，所述第一识别区域的边界与所述中点坐标的距离小于第一距离阈值。
可选地，所述指纹识别控制模块还用于判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为待机模式时，将所述第一识别区域作为指纹识别区域。
本方案中，对指纹识别精度要求不高的情景下，采用粗略的指纹识别区域获取方式，以减小计算、调度的耗电量，进一步减小装置的整体耗电量。
可选地，所述区域信息包括触碰手指的外轮廓；
所述指纹识别控制模块，具体用于将第二识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第二识别区域为包覆所述外轮廓的最小区域。
可选地，所述指纹识别控制模块还用于判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为工作模式时，将所述第二识别区域作为指纹识别区域。
本方案中，在对指纹识别精度要求较高的情景下，采用精确的指纹识别区域获取方式，以提高指纹识别的精确度，虽然计算、调度的功耗有所增加，但由于根据手指的外轮廓精确定义了目标指纹识别单元，因而不会给装置带来太多的额外功耗。
可选地，若同一时刻，所述触摸屏获取到至少两个手指触碰的区域信息；所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
所述指纹识别控制模块还用于判断是否存在目标手指触碰区域，其中，两个目标手指触碰区域的中点坐标之间的距离小于第二距离阈值，并在判断为是时，将第三识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第三识别区域为包覆至少两个目标手指触碰区域的最小区域。
本方案中，在用户进行多手指复合操作时，将手指触碰区域比较靠近的区域复合为一个指纹识别区域，对该指纹识别区域进行调度，可减少多次计算、调度的功耗。
可选地，所述指纹识别控制模块还用于统计时间段阈值内所述第一开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第一开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
本方案中，当用户在某个或某几个区域中频繁操作时，考虑到频繁开合第一开关会增加装置计算、调度的耗电量，因此通过将频繁开合的第一开关设为常闭以减小计算、调度的耗电量，从而达到优化调度的耗电量与指纹识别单元的耗电量，使装置整体的耗电量最小的目的。
可选地，所述指纹识别控制模块还用于统计时间段阈值内所述第二开关和所述第三开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第二开关和所述第三开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
本方案中，当用户在某个或某几个区域中频繁操作时，考虑到频繁开合第二开关和第三开关会增加装置计算、调度的耗电量，因此通过将频繁开合的第二开关和第三开关设为常闭以减小计算、调度的耗电量，从而达到优化调度的耗电量与指纹识别单元的耗电量，使装置整体的耗电量最小的目的。
可选地，所述触摸屏包括多个呈阵列排列的像素单元；
每个像素单元的下方设有至少一个指纹识别单元。
本方案可提高指纹识别的精度。
本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括如上所述的射频指纹识别装置。
本发明还提供一种移动终端的射频指纹识别方法，所述移动终端包括触摸屏，所述触摸屏下方设有多个指纹识别单元，所述射频指纹识别方法包括：
设置供电控制模块；
在接收到触控操作指令时获取所述触摸屏上的手指触碰的区域信息；
根据所述区域信息生成指纹识别区域；所述指纹识别区域与所述多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；所述至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元；
触发所述供电控制模块，所述供电控制模块控制所述目标指纹识别单元通电，以进行指纹信息采集。
本方案中，仅在用户进行指纹识别时，为与指纹识别区域对应的指纹识别单元供电，而不为也不需要为其他指纹识别单元供电，从而大大降低了射频指纹识别装置的功耗。
可选地，所述供电控制模块包括供电端、接地端和第一开关；
所述指纹识别单元的输入端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端均与所述接地端电连接；或，所述指纹识别单元的输入端均与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述接地端电连接；
触发所述供电控制模块的步骤，具体包括：
触发所述目标第一开关闭合；所述目标第一开关为与所述目标指纹识别单元对应的第一开关。
本方案中，提供了供电控制模块的一种实现方式，其中包括两种电路连接方式。本方案中的指纹识别单元对应设置一个开关，通过控制开关的开合实现对每个指纹识别单元的单独的电源控制。
可选地，所述供电控制模块包括供电端、接地端、第二开关和第三开关；
所述多个指纹识别单元呈阵列排列；
每行的指纹识别单元的输出端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述接地端电连接；每列的指纹识别单元的输入端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述供电端电连接；或，每行的指纹识别单元的输入端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述供电端电连接；每列的指纹识别单元的输出端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述接地端电连接；
触发所述供电控制模块的步骤，具体包括：
触发目标第二开关和目标第三开关闭合；所述目标第二开关为与所述目标指纹识别单元对应的第二开关，所述目标第三开关为与所述目标指纹识别单元对应的第三开关。
本方案中，提供了供电控制模块的另一种实现方式，其中包括两种电路连接方式。本方案中通过开关阵列实现对每个指纹识别单元的单独的电源控制。
可选地，所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
根据所述区域信息生成指纹识别区域的步骤，具体包括：
将第一识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第一识别区域为以所述中点坐标为起点向外延伸的区域，所述第一识别区域的边界与所述中点坐标的距离小于第一距离阈值。
可选地，根据所述手指触碰区域生成指纹识别区域的步骤之前，还包括：
判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为待机模式时，将所述第一识别区域作为指纹识别区域。
本方案中，对指纹识别精度要求不高的情景下，采用粗略的指纹识别区域获取方式，以减小计算、调度的耗电量，进一步减小装置的整体耗电量。
可选地，所述区域信息包括触碰手指的外轮廓；
根据所述区域信息生成指纹识别区域的步骤，具体包括：
将第二识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第二识别区域为包覆所述外轮廓的最小区域。
可选地，根据所述手指触碰区域生成指纹识别区域的步骤之前，还包括：
判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为工作模式时，将所述第二识别区域作为指纹识别区域。
本方案中，在对指纹识别精度要求较高的情景下，采用精确的指纹识别区域获取方式，以提高指纹识别的精确度，虽然计算、调度的功耗有所增加，但由于根据手指的外轮廓精确定义了目标指纹识别单元，因而不会给装置带来太多的额外功耗。
可选地，若同一时刻，获取到至少两个手指触碰的区域信息；所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
根据所述区域信息生成指纹识别区域的步骤之前，还包括：
判断是否存在目标手指触碰区域，其中，两个目标手指触碰区域的中点坐标之间的距离小于第二距离阈值，并在判断为是时，将第三识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第三识别区域为包覆至少两个目标手指触碰区域的最小区域。
本方案中，在用户进行多手指复合操作时，将手指触碰区域比较靠近的区域复合为一个指纹识别区域，对该指纹识别区域进行调度，可减少多次计算、调度的功耗。
可选地，所述射频指纹识别方法还包括：
统计时间段阈值内所述第一开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第一开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
本方案中，当用户在某个或某几个区域中频繁操作时，考虑到频繁开合第一开关会增加装置计算、调度的耗电量，因此通过将频繁开合的第一开关设为常闭以减小计算、调度的耗电量，从而达到优化调度的耗电量与指纹识别单元的耗电量，使装置整体的耗电量最小的目的。
可选地，所述射频指纹识别方法还包括：
统计时间段阈值内所述第二开关和所述第三开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第二开关和所述第三开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
本方案中，当用户在某个或某几个区域中频繁操作时，考虑到频繁开合第二开关和第三开关会增加装置计算、调度的耗电量，因此通过将频繁开合的第二开关和第三开关设为常闭以减小计算、调度的耗电量，从而达到优化调度的耗电量与指纹识别单元的耗电量，使装置整体的耗电量最小的目的。
本发明的积极进步效果在于：本发明仅在用户进行指纹识别时，为与指纹识别区域对应的指纹识别单元供电，而不为也不需要为其他指纹识别单元供电，从而大大降低了射频指纹识别装置的功耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种射频指纹识别装置的模块示意图。
图2为本发明实施例提供的一种射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接图。
图3为本发明实施例提供的另一种射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接示意图。
图4为本发明实施例提供的另一种射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接示意图。
图5为本发明实施例提供的一种射频指纹识别装置中的射频指纹识别单元与像素单元的映射关系的示意图。
图6为本发明实施例提供的另一种射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接示意图。
图7为本发明实施例提供的一种射频指纹识别方法的流程图。
图8为本发明实施例提供的另一种射频指纹识别方法的流程图。
图9为本发明实施例提供的另一种射频指纹识别方法的流程图。
图10为本发明实施例提供的另一种射频指纹识别方法的流程图。
图11为本发明实施例提供的另一种射频指纹识别方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
图1为本发明一种实施方式下的射频指纹识别装置的模块示意图。如图1所示，本实施例的射频指纹识别装置应用于移动终端，移动终端包括触摸屏1，触摸屏包括多个呈阵列排列的像素单元。射频指纹识别装置包括设于触摸屏1下方的多个指纹识别单元2、供电控制模块3和指纹识别控制模块4。指纹识别控制模块4分别与供电控制模块3和触摸屏1电连接，供电控制模块3还与指纹识别单元2电连接。
可选地，供电控制模块3可以仅控制指纹识别单元2通电；而触摸屏1则通过其他供电控制单元控制其通电。即存在另一种实现方式：图1中供电控制模块3与触摸屏1不存在直接/间接的连接关系。
下面说明本实施的射频指纹识别装置的工作原理：
若用户使用指纹识别功能，则将手指触碰在触摸屏1上，触摸屏1在接收到触控操作指令时获取手指触碰的区域信息并发送至指纹识别控制模块4。其中，区域信息包括手指触碰区域的位置信息，例如手指触碰区域的中点坐标，手指触碰区域的边界点坐标，手指触碰区域中各像素单元的坐标等。指纹识别控制模块4根据区域信息生成指纹识别区域。其中，指纹识别区域与多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应，至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元，也即与指纹识别区域对应的目标指纹识别单元为需要正常工作、进行指纹采集的指纹识别单元。指纹识别控制模块4触发供电控制模块3，供电控制模块3控制目标指纹识别单元通电，以进行指纹信息采集，实现指纹识别。
本实施例中，为了实现指纹识别区域与多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应，并将至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元，首先需要预存储触摸屏中的每个像素单元与指纹识别单元的映射关系，获得区域信息后，根据区域信息确定指纹识别区域中的像素单元的坐标，再将与对应的指纹识别单元作为目标指纹识别单元。
本实施例中，仅在用户进行指纹识别时，为与指纹识别区域对应的指纹识别单元供电，而不为也不需要为其他指纹识别单元供电，从而大大降低了射频指纹识别装置的功耗。
图2示出了本发明一种实施方式下的射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接图。如图2所示，本实施例的供电控制模块包括供电端31、接地端32和第一开关K1。本实施例中，每个指纹识别单元对应一个第一开关，具体的电路连接：指纹识别单元2的输入端21与一个第一开关K1的一端电连接，第一开关K1的另一端与供电端31电连接，指纹识别单元2的输出端22与接地端32电连接。其中，接地端接地，供电端可与一个电源电连接，或者每个供电端与对应的一个电源电连接。
本实施例中，指纹识别单元的排列规则不受限制，可以规则排列，也可不规则排列。当然，为了提高指纹识别的精度，优选地，将触摸屏的每个像素单元的下方设置至少一个指纹识别单元。需要说明的是，原则上每个像素单元的下方设置的指纹识别单元的数量越多，指纹识别精度就越高，但是具体设置数量还需要考虑其他条件，例如，移动终端的计算能力、耗电量和生产成本等。
本实施例中，指纹识别控制模块通过触发目标第一开关闭合，实现对目标指纹识别单元供电，此时目标指纹识别单元可进行指纹信息采集。其中，目标第一开关为与目标指纹识别单元对应的第一开关。具体的，参见图2，当前时刻，若区域A为指纹识别区域(本领域技术人员应当理解，此处只是示例性地示出指纹识别区域的形状，其不限于是矩形的，还可以是圆形、椭圆形等其他形状)，则区域A中的指纹识别单元即为目标指纹识别单元，与目标指纹识别单元对应的第一开关(也即与目标指纹识别单元电连接的第一开关)即为目标第一开关。指纹识别控制模块触发目标第一开关闭合(其他第一开关维持打开)，此时目标指纹识别单元与电源VDD电连接，VDD有两个完整的对地的电流路径，从而实现电源VDD为区域A中的两个目标指纹识别单元供电，目标指纹识别单元则可正常工作，进行指纹信息采集。下一时刻，若区域B为指纹识别区域，区域A不再是指纹识别区域，则指纹识别控制模块将区域B中的指纹识别单元作为目标指纹识别单元，并触发与区域B中的目标指纹识别单元对应的第一开关闭合，并打开与区域A中的指纹识别单元对应的第一开关，此时电源仅为区域B中的指纹识别单元供电。本实施例中，通过对每个指纹识别单元设置一个对应的第一开关，实现了对指纹识别单元的单独的供电控制。从而进行指纹识别时，只为目标指纹识别单元供电即可，大大节省了射频指纹识别的功耗。
需要说明的是，上述实施方式中，电源VDD可以利用移动终端的电源，也可另设电源。
在实际应用过程中，用户频繁操作屏幕的某个区域或某几个区域，指纹识别控制模块需要频繁的开合开关，此操作会增加计算、调度的耗电量，为了优化系统调度的耗电量与指纹识别单元的耗电量，使装置整体的耗电量最小，本实施例中，指纹识别控制模块还用于统计时间段阈值内第一开关闭合的次数，并当闭合次数大于次数阈值时控制第一开关常闭，以此减少装置计算、调度的功耗，使整体耗电量最小；当次数小于等于次数阈值时取消常闭。需要说明的是，时间段阈值和次数阈值可根据实际需求自行设置。
图3示出了本发明另一种实施方式下的射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接图。本实施例与图2基本相同，如图3所示，不同之处在于，供电控制模块的具体电路连接不同，本实施例中，指纹识别单元2的输入端21与供电端31电连接，指纹识别单元2的输出端22与一个第一开关的一端电连接，第一开关的另一端与接地端32电连接。
本实施例中，指纹识别控制模块控制第一开关开合的机理与实施例2基本相同，此处不再赘述。
图4示出了本发明实施例提供的又一种射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接示意图。如图4所示，本实施例的供电控制模块包括供电端31、接地端32、第二开关K2和第三开关K3。本实施例中，多个指纹识别单元呈阵列排列，位于相同行队列的指纹识别单元对应同一个第二开关，位于相同列队列的指纹识别单元对应同一个第三开关，具体的：每行的指纹识别单元2的输出端均与一个第二开关k2的一端电连接，第二开关K2的另一端与接地端32电连接；每列的指纹识别单元2的输入端均与一个第三开关K3的一端电连接，第三开关K3的另一端与供电端31电连接。其中，接地端接地，供电端可与一个电源电连接，或者每个供电端与对应的一个电源电连接。
本实施例中，指纹识别控制模块通过触发第二开关和第三开关的开合实现对每个指纹识别单元单独的供电或断电控制，具体的：指纹识别控制模块触发目标第二开关和目标第三开关的闭合，实现对目标指纹识别单元供电。其中，目标第二开关为与目标指纹识别单元对应的第二开关，目标第三开关为与目标指纹识别单元对应的第三开关。
本实施例中，为了便于下述描述，将行队列编号为1、2、…、i、…、n，相应的第二开关编号为K21、K22、…、K2i、…、K2n，同样将列队列编号为1、2、…、j、…、m，相应的第三开关编号为K31、K32、…、K3j、…、K3m，并用Sij表示第i行第j列的指纹识别单元。从而通过供电开关阵列(n*1个第二开关)和接地开关阵列(1*m个第三开关)实现对每个指纹识别单元的单独供电控制，例如，若触发K21和K31闭合，即能实现电源为S11供电；若触发K2n、K32和K33闭合，则能实现电源为Sn2和Sn3供电。以下举个具体实例说明本实施例的开关控制机理：
参见图4，若当前时刻区域C为指纹识别区域，则区域C中的指纹识别单元S11、S12、S21和S22即为目标指纹识别单元。为了使目标指纹识别单元正常工作，指纹识别控制模块触发第二开关K21、K22以及第三开关K31、K32闭合，从而实现电源VDD为目标指纹识别单元供电。而下一时刻，若区域D为指纹识别区域，区域C不再是指纹识别单元，则指纹识别控制模块触发与区域D中的指纹识别单元Sn2和Sn3对应的第二开关K2n和第三开关K32、K33闭合，并打开与区域C中的指纹识别单元对应的第二开关和第三开关，实现指纹识别区域中的指纹识别单元工作，非指纹识别区域中的指纹识别单元不工作。本实施例通过供电开关阵列和接地开关阵列保证了每个指纹识别单元有唯一一组开关对(一个第二开关和第一第三开关可组成一组开关对)控制，且较实施例3，本实施例的开关的数量大大减少，不仅减少了生产成本，同时还简化了射频指纹识别装置的版面布局。
同样，本实施例中，指纹识别控制模块还用于统计时间段阈值内第二开关和第三开关闭合的次数，并当次数大于次数阈值时控制第二开关和第三开关常闭，当次数小于等于次数阈值时取消常闭，以优化系统调度的耗电量与指纹识别单元的耗电量，使装置整体的耗电量最小。
需要说明的是，射频指纹识别单元的精细化的阵列排列与触摸屏的像素单元的映射关系，是实现本实施例的一个核心的因素。本实施例中，像素单元与指纹识别单元的映射关系通过坐标表征，如图5所示，触摸屏的像素单元呈阵列排列，将像素单元P的位置信息与指纹识别单元S的位置信息表示在同一个坐标系中。如果触摸屏和指纹识别阵列的分辨率相同(每个像素单元的下方设置一个指纹识别单元)，那么每个像素单元的坐标对应一个指纹识别单元的坐标；如果指纹识别阵列的分辨率高于触摸屏的分辨率(每个像素单元的下方设置至少两个指纹识别单元)，那么每个像素单元的坐标对应至少两个指纹识别单元的坐标。参见图5，若每个像素单元P下设置9个指纹识别单元S，则像素单元Pab的坐标(xa，yb)对应9个指纹识别单元的坐标：(xp，yq)、(xp+1，yq)、(xp+2，yq)、(xp，yq+1)、…、(xp+2，yq+2)。其中，a表示像素阵列中的第a行；b表示像素阵列中的第b列；xa表示Pab的横坐标；yb表示Pab的纵坐标；p、p+1、…、p+r分别表示指纹识别阵列中的第p行、第p+1行、…、第p+r行；q、q+1、…、q+w分别表示指纹识别阵列中的第q列、第q+1列、…、第q+w列；xp表示Spq的横坐标；yq表示Spq的纵坐标；本领域技术人员应当理解xp+1，yq、xp+2，yq、xp，yq+1、…、xp+2，yq+2的含义，此处不再赘述。
图6示出了本发明另一种实施方式下的射频指纹识别装置中的供电控制模块与指纹识别单元的电路连接图。本实施例与图4基本相同，如图6所示，不同之处在于，供电控制模块的具体电路连接不同，本实施例中，每行的指纹识别单元的输入端均与一个第二开关的一端电连接，第二开关的另一端与供电端电连接；每列的指纹识别单元的输出端均与一个第三开关的一端电连接，第三开关的另一端与接地端电连接。
本实施例中，指纹识别控制模块控制第二开关和第三开关开合的机理与实施例4基本相同，此处不再赘述。
本发明中指纹识别控制模块在控制供电控制模块给目标指纹识别单元供电之前，通过判断移动终端的运行状态选择指纹识别区域的获取方式(包括粗略获取方式和精确获取方式)，具体的：
指纹识别控制模块在判断运行状态为待机模式时，选择粗略获取指纹识别区域的方式，此时指纹识别控制模块将第一识别区域作为指纹识别区域。其中，手指触碰的区域信息包括手指触碰区域的中点坐标，第一识别区域为以中点坐标为起点向外延伸的区域(参见图5，若此时触摸屏将Pa+1b+1识别为手指触碰区域的中点，则以中点坐标(xa，yb+1)为起点向外延伸的区域，例如向外延展20mm*20mm的区域作为第一识别区域，也即图5中的区域L)，且第一识别区域的边界与中点坐标的距离小于第一距离阈值(该第一距离阈值可根据实际需求自行设置)。当然，向外延伸的区域可以是圆形也可以是方形，也可以是其他任意形状，此处不做过多的限定。需要说明的是，粗略的指纹识别区域获取方式适合移动终端中对指纹识别精度要求不高的操作，例如，通过指纹识别将移动终端的待机模式切换为工作模式。获得指纹信息后，指纹识别控制模块比对采集的指纹信息与预先存储的指纹信息是否匹配，若匹配则终端进入主界面实现模式切换，若不匹配，则维持待机模式。在待机模式下，采用粗略获取方式主要是为了降低计算、资源调度的功耗，在保证相应的指纹识别准确性的同时，尽量降低装置整体的功耗。
指纹识别控制模块在判断运行状态为工作模式时，选择精确获取指纹识别区域的方式。此时指纹识别控制模块将第二识别区域作为指纹识别区域。其中，手指触碰的区域信息包括触碰手指的外轮廓，第二识别区域为包覆外轮廓的最小区域。精确的指纹识别获取方式适合移动终端中对指纹识别精度要求较高的操作，例如移动终端正常工作时对其中的应用软件的操作。该方式可以根据手指的外轮廓精确定义目标指纹识别单元，控制目标指纹识别单元工作，非目标指纹识别单元不工作，从而可提高指纹识别的精确度，但不会给装置带来太多的额外功耗。
本实施例中，视频指纹识别装置还可进行多手指复合操作，也即同一时刻获得多个指纹识别区域。事实上多手指复合操作时对每个指纹识别区域中的目标指纹识别单元的供电控制与单手指操作是相同的，因此多手指指纹识别的控制机理此处不再赘述。但是，当多手指复合操作时，手指触碰区域比较靠近，则可其复合为一个指纹识别区域，以减少多次计算、调度的功耗，以下具体介绍多手指复合操作时的功耗优化方式：
若同一时刻，触摸屏获取到至少两个手指触碰的区域信息，区域信息包括手指触碰区域的中点坐标，指纹识别控制模块还用于判断是否存在目标手指触碰区域，其中，两个目标手指触碰区域的中点坐标之间的距离小于第二距离阈值，并在判断为是时，将第三识别区域作为指纹识别区域，第三识别区域为包覆至少两个目标手指触碰区域的最小区域。经过大量测试，将第二距离阈值设为20mm-30mm较佳。
图7示出了本发明一种实施方式下的射频指纹识别方法的流程图。本实施例的射频指纹识别方法应用于移动终端，移动终端包括触摸屏，触摸屏下方设有多个指纹识别单元，如图7所示，射频指纹识别方法包括以下步骤：
步骤110、设置供电控制模块。
步骤120、在接收到触控操作指令时获取触摸屏上的手指触碰的区域信息。
步骤130、根据区域信息生成指纹识别区域。
其中，指纹识别区域与多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元。
步骤140、触发供电控制模块，供电控制模块控制目标指纹识别单元通电，以进行指纹信息采集。
本实施例中，仅在用户进行指纹识别时，为与指纹识别区域对应的指纹识别单元供电，而不为也不需要为其他指纹识别单元供电，从而大大降低了射频指纹识别装置的功耗。
本实施例中，提供了步骤110中的供电控制模块的一种具体实现方式：
供电控制模块包括供电端、接地端和第一开关。供电控制模块包括两种电路连接方式：(1)指纹识别单元的输入端与一个所述第一开关的一端电连接，第一开关的另一端与供电端电连接；指纹识别单元的输出端均与接地端电连接；(2)指纹识别单元的输入端均与供电端电连接；指纹识别单元的输出端与一个第一开关的一端电连接，第一开关的另一端与接地端电连接。
则如图8所示，步骤140，具体包括：
步骤140-1、触发目标第一开关闭合。
其中，目标第一开关为与目标指纹识别单元对应的第一开关。
步骤140-2、进行指纹信息采集。
本实施例中，通过对每个指纹识别单元设置一个对应的第一开关，实现了对指纹识别单元的单独的供电控制。从而进行指纹识别时，只为目标指纹识别单元供电即可，大大节省了射频指纹识别的功耗。
本实施例中，射频指纹识别方法还包括：
统计时间段阈值内第一开关闭合的次数，并当次数大于次数阈值时控制第一开关常闭，当次数小于等于次数阈值时取消常闭。通过该方式减少装置计算、调度的功耗，使整体耗电量最小。
本实施例还提供了步骤110中的供电控制模块的另一种具体实现方式：
供电控制模块包括供电端、接地端、第二开关和第三开关；多个指纹识别单元呈阵列排列。供电控制模块包括两种电路连接方式：(1)每行的指纹识别单元的输出端均与一个第二开关的一端电连接，第二开关的另一端与接地端电连接；每列的指纹识别单元的输入端均与一个第三开关的一端电连接，第三开关的另一端与供电端电连接；(2)每行的指纹识别单元的输入端均与一个第二开关的一端电连接，第二开关的另一端与供电端电连接；每列的指纹识别单元的输出端均与一个第三开关的一端电连接，第三开关的另一端与接地端电连接。
则如图9所示，步骤140中，触发供电控制模块为目标指纹识别单元供电的步骤，具体包括：
步骤140-1’、触发目标第二开关和目标第三开关闭合。
其中，目标第二开关为与目标指纹识别单元对应的第二开关，目标第三开关为与目标指纹识别单元对应的第三开关。
本实施例中，通过触发开关阵列中的第二开关和第三开关的开合实现对每个指纹识别单元单独的供电控制。
本实施例中，射频指纹识别方法还包括：
统计时间段阈值内第二开关和第三开关闭合的次数，并当次数大于次数阈值时控制第二开关和第三开关常闭，当次数小于等于次数阈值时取消常闭。通过该方式减少指纹识别过程中装置计算、调度的功耗，使整体耗电量最小。
图10示出了本发明实施例提供的另一种射频指纹识别方法的流程图。本实施例与图7基本相同，如图10所示，不同之处在于，本实施例的方法，在步骤130之前，还包括：
步骤121、判断移动终端的运行状态为待机模式还是工作模式。
在判断运行状态为待机模式时，步骤130具体包括：
步骤130-1、将第一识别区域作为指纹识别区域。
其中，指纹识别区域与多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元。区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；第一识别区域为以中点坐标为起点向外延伸的区域，第一识别区域的边界与中点坐标的距离小于第一距离阈值。
在判断运行状态为工作模式时，步骤130具体包括：
步骤130-1’、将第二识别区域作为指纹识别区域。
其中，指纹识别区域与多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元。区域信息包括触碰手指的外轮廓；第二识别区域为包覆外轮廓的最小区域。
通过移动终端的工作状态，选择指纹识别区域的获取方式，在不影响指纹识别准确性的前提下，可尽量降低指纹识别过程中的整体功耗。
图11示出了本发明实施例提供的又一种射频指纹识别方法的流程图。本实施例与图7基本相同，不同之处在于，本实施例中，若同一时刻，获取到至少两个手指触碰的区域信息；其中，区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；如图11所示，步骤130之前，还包括：
步骤121’、判断是否存在目标手指触碰区域。
其中，两个目标手指触碰区域的中点坐标之间的距离小于第二距离阈值。
若判断为是，步骤130具体包括：
步骤131-1”、将第三识别区域作为所述指纹识别区域。
其中，第三识别区域为包覆至少两个目标手指触碰区域的最小区域。
若判断为否，步骤130具体包括：
步骤131-1”’、根据每个区域信息对应生成一个指纹识别区域。
其中，指纹识别区域与多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元。
本实施例中，当多手指复合操作时，手指触碰区域比较靠近，则可其复合为一个指纹识别区域，以减少计算、调度的功耗，是指纹识别过程中的整体功耗最小。
本发明还包括移动终端，该移动终端包括触摸屏和实施例1-6中任意一个实施例的射频指纹识别装置。本实施例的移动终端不仅可以在触摸屏上实现单手指、多手指的指纹识别，且移动终端的功耗较低，不仅提高了用户体验，还具有节能的优点。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种移动终端的射频指纹识别装置，所述移动终端包括触摸屏，所述触摸屏用于在接收到触控操作指令时获取手指触碰的区域信息，所述射频指纹识别装置包括设于所述触摸屏下方的多个指纹识别单元，其特征在于，所述射频指纹识别装置还包括：供电控制模块和指纹识别控制模块；
所述指纹识别控制模块，用于接收所述区域信息，并根据所述区域信息生成指纹识别区域；所述指纹识别区域与所述多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；所述至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元；
所述指纹识别控制模块还用于触发所述供电控制模块；
所述供电控制模块，用于控制所述目标指纹识别单元通电，以进行指纹信息采集。
2.如权利要求1所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述供电控制模块包括供电端、接地端和第一开关；
所述指纹识别单元的输入端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端与所述接地端电连接；或，所述指纹识别单元的输入端与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述接地端电连接；
所述指纹识别控制模块，具体用于触发目标第一开关闭合；所述目标第一开关为与所述目标指纹识别单元对应的第一开关。
3.如权利要求1所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述供电控制模块包括供电端、接地端、第二开关和第三开关；
所述多个指纹识别单元呈阵列排列；
每行的指纹识别单元的输出端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述接地端电连接；每列的指纹识别单元的输入端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述供电端电连接；或，每行的指纹识别单元的输入端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述供电端电连接；每列的指纹识别单元的输出端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述接地端电连接；
所述指纹识别控制模块，具体用于触发目标第二开关和目标第三开关闭合；所述目标第二开关为与所述目标指纹识别单元对应的第二开关，所述目标第三开关为与所述目标指纹识别单元对应的第三开关。
4.如权利要求1所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
所述指纹识别控制模块，具体用于将第一识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第一识别区域为以所述中点坐标为起点向外延伸的区域，所述第一识别区域的边界与所述中点坐标的距离小于第一距离阈值。
5.如权利要求4所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别控制模块还用于判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为待机模式时，将所述第一识别区域作为指纹识别区域。
6.如权利要求1所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述区域信息包括触碰手指的外轮廓；
所述指纹识别控制模块，具体用于将第二识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第二识别区域为包覆所述外轮廓的最小区域。
7.如权利要求6所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别控制模块还用于判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为工作模式时，将所述第二识别区域作为指纹识别区域。
8.如权利要求1所述的射频指纹识别装置，其特征在于，若同一时刻，所述触摸屏获取到至少两个手指触碰的区域信息；所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
所述指纹识别控制模块还用于判断是否存在目标手指触碰区域，其中，两个目标手指触碰区域的中点坐标之间的距离小于第二距离阈值，并在判断为是时，将第三识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第三识别区域为包覆至少两个目标手指触碰区域的最小区域。
9.如权利要求2所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别控制模块还用于统计时间段阈值内所述第一开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第一开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
10.如权利要求3所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别控制模块还用于统计时间段阈值内所述第二开关和所述第三开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第二开关和所述第三开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
11.如权利要求1所述的射频指纹识别装置，其特征在于，所述触摸屏包括多个呈阵列排列的像素单元；
每个像素单元的下方设有至少一个指纹识别单元。
12.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1-11中任意一项所述的射频指纹识别装置。
13.一种移动终端的射频指纹识别方法，所述移动终端包括触摸屏，所述触摸屏下方设有多个指纹识别单元，其特征在于，所述射频指纹识别方法包括：
设置供电控制模块；
在接收到触控操作指令时获取所述触摸屏上的手指触碰的区域信息；
根据所述区域信息生成指纹识别区域；所述指纹识别区域与所述多个指纹识别单元中的至少部分指纹识别单元对应；所述至少部分指纹识别单元被定义为目标指纹识别单元；
触发所述供电控制模块，所述供电控制模块控制所述目标指纹识别单元通电，以进行指纹信息采集。
14.如权利要求13所述的射频指纹识别方法，其特征在于，所述供电控制模块包括供电端、接地端和第一开关；
所述指纹识别单元的输入端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端均与所述接地端电连接；或，所述指纹识别单元的输入端均与所述供电端电连接；所述指纹识别单元的输出端与一个所述第一开关的一端电连接，所述第一开关的另一端与所述接地端电连接；
触发所述供电控制模块的步骤，具体包括：
触发所述目标第一开关闭合；所述目标第一开关为与所述目标指纹识别单元对应的第一开关。
15.如权利要求13所述的射频指纹识别方法，其特征在于，所述供电控制模块包括供电端、接地端、第二开关和第三开关；
所述多个指纹识别单元呈阵列排列；
每行的指纹识别单元的输出端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述接地端电连接；每列的指纹识别单元的输入端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述供电端电连接；或，每行的指纹识别单元的输入端均与一个所述第二开关的一端电连接，所述第二开关的另一端与所述供电端电连接；每列的指纹识别单元的输出端均与一个所述第三开关的一端电连接，所述第三开关的另一端与所述接地端电连接；
触发所述供电控制模块的步骤，具体包括：
触发目标第二开关和目标第三开关闭合；所述目标第二开关为与所述目标指纹识别单元对应的第二开关，所述目标第三开关为与所述目标指纹识别单元对应的第三开关。
16.如权利要求13所述的射频指纹识别方法，其特征在于，所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
根据所述区域信息生成指纹识别区域的步骤，具体包括：
将第一识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第一识别区域为以所述中点坐标为起点向外延伸的区域，所述第一识别区域的边界与所述中点坐标的距离小于第一距离阈值。
17.如权利要求16所述的射频指纹识别方法，其特征在于，根据所述手指触碰区域生成指纹识别区域的步骤之前，还包括：
判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为待机模式时，将所述第一识别区域作为指纹识别区域。
18.如权利要求13所述的射频指纹识别方法，其特征在于，所述区域信息包括触碰手指的外轮廓；
根据所述区域信息生成指纹识别区域的步骤，具体包括：
将第二识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第二识别区域为包覆所述外轮廓的最小区域。
19.如权利要求18所述的射频指纹识别方法，其特征在于，根据所述手指触碰区域生成指纹识别区域的步骤之前，还包括：
判断所述移动终端的运行状态，并在判断所述运行状态为工作模式时，将所述第二识别区域作为指纹识别区域。
20.如权利要求13所述的射频指纹识别方法，其特征在于，若同一时刻，获取到至少两个手指触碰的区域信息；所述区域信息包括手指触碰区域的中点坐标；
根据所述区域信息生成指纹识别区域的步骤之前，还包括：
判断是否存在目标手指触碰区域，其中，两个目标手指触碰区域的中点坐标之间的距离小于第二距离阈值，并在判断为是时，将第三识别区域作为所述指纹识别区域；
所述第三识别区域为包覆至少两个目标手指触碰区域的最小区域。
21.如权利要求14所述的射频指纹识别方法，其特征在于，所述射频指纹识别方法还包括：
统计时间段阈值内所述第一开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第一开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
22.如权利要求15所述的射频指纹识别方法，其特征在于，所述射频指纹识别方法还包括：
统计时间段阈值内所述第二开关和所述第三开关闭合的次数，并当所述次数大于次数阈值时控制所述第二开关和所述第三开关常闭，当所述次数小于等于次数阈值时取消常闭。
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