CN107808135A - 一种触摸与红外一体式传感器 - Google Patents

Abstract

一种触摸与红外一体式传感器，包括壳体和盖板，所述的壳体由两正方体上下组合而成的长方体，且壳体内部形成空腔，壳体上包括光束棒、指纹接收器、指纹识别器、指纹储存器、红外线发射器、红外线接收器、单片机、中央处理器和电源箱；所述盖板上设有触摸屏，其触摸屏面积与盖板面积相等，且触摸屏呈透明状态，指纹接收器、指纹识别器和指纹储存器位于上侧正方体的触摸屏底部，红外线发射器和红外线接收器位于下侧正方体的触摸屏底部；中央处理器位于壳体空腔中的中心处，电源箱为两个，分别位于壳体空腔内的顶部和底部；本发明提供一种能实现触摸感应和红外线感应一体式的传感器。

Description

一种触摸与红外一体式传感器

技术领域

本发明属于传感器领域，尤其涉及一种触摸与红外一体式传感器。

背景技术

指纹传感器在目前市面上的主流产品能够区分成电容式与光学式两种，其中电容式是通过指纹按压芯片表面时指纹波峰与波谷的电荷量不同以感测指纹影像，优点为薄型化，但成本高，且感测的正确性及耐用性仍不高；而学式的指纹传感器是利用成像原理拍下指纹的影像，光学式较电容式的优势为辨识度高，价格低廉且非常耐用，但受限于镜头需要与感测面保持一定的距离才可以清楚的成像，以及光线行进的距离使得光学式的指纹传感器体积变得较大较厚。

过去， 红外线传感器能够以非接触方式实现温度检测， 因而被广泛地应用于检测人的存在并跟随人的移动来进行点亮控制的自动点亮系统、 微波炉的炉内温度的检测、被烹调物品的温度分布的检测等，红外线传感器是输出与内置的传感器芯片接收到的红外线量对应的电压的器件。

如今，有鉴于此，有必要提出一种将指纹传感器与红外线传感器相结合，提供一种触摸与红外一体式传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触摸与红外一体式传感器，其由上下两正方体组成的外壳，而指纹识别和红外线分别设置在上下不同的内部，从而能使传感器达到触摸和红外一体式。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种触摸与红外一体式传感器，包括壳体和盖板，所述的壳体由两正方体上下组合而成的长方体，且壳体内部形成空腔，壳体上包括光束棒、指纹接收器、指纹识别器、指纹储存器、红外线发射器、红外线接收器、单片机、中央处理器和电源箱；所述盖板上设有触摸屏，其触摸屏面积与盖板面积相等，且触摸屏呈透明状态，指纹接收器、指纹识别器和指纹储存器位于上侧正方体的触摸屏底部，红外线发射器和红外线接收器位于下侧正方体的触摸屏底部；光束棒位于壳体空腔中上端，中央处理器位于壳体空腔中的中心处，电源箱为两个，分别位于壳体空腔内的顶部和底部，中央处理器与光束棒、指纹接收器、指纹识别器、指纹储存器、红外线发射器、红外线接收器、单片机和电源箱之间线路连接。

所述的壳体与盖板之间由无缝连接，其壳体由轻薄合金制成，壳体的一侧外表面设有固定连接件，该固定连接件为螺钉连接件，且固定连接件为4个，分别位于长方体外壳的上下四角；其盖板由钢化玻璃材料制成，且盖板透明不反射不折射，盖板上的触摸屏内部设有温度调节模块和数字数据显示模块，触摸屏外表面上还贴附一层防水薄膜，触摸屏和外壳上分别涂覆隔热材料。

所述的光束棒为若干根，分别位于外壳的上正方体内部，其光束棒与盖板上的上触摸屏之间设有圆台罩，圆台罩的下底面与盖板上触摸屏的内切圆面积相同，且圆台罩下底面与触摸屏之间设有镜片，圆台罩的上地面平行于盖板，且与指纹接收器相连接，圆台罩内部呈中空状态，其外侧面呈透光折射镜，光束棒的光束由圆台罩的外侧面照射入，光束棒由聚光灯制成；所述的红外线发射器位于外壳的下正方体内部，其红外线发射器由红外线二极管和红外线发射头组成，其红外线发射器水平射出红外线通过盖板的钢化玻璃透过触摸屏，红外线发射器与下侧盖板之间设有传感罩。

所述的镜片由透镜、反射镜和滤镜组成，透镜位于靠近触摸屏一侧，反射镜和滤镜一次位于远离触摸屏一侧；所述的指纹接收器为影像撷取器，其影像撷取器用以接收滤镜及反射镜所反射出的第指纹图像；所述的传感罩为内部中空的圆台体，传感罩下底面与盖板连接，且传感罩的下底面面积与下正方体上盖板的内切圆面积相同，传感罩上底面与红外线发射器连接，传感罩内表面上贴附一层光敏晶片，光敏晶片为红外线光敏晶片。

所述的滤镜为偏振分光滤镜或二色滤镜或部分光强度反射部分光强度穿透滤镜；所述影像撷取器为变焦影像撷取器或者自动对焦影像撷取器。

所述的传感罩内侧表面上的红外线光敏晶片与红外线接收器之间由电路连接，红外线接收器位于红外线发射器后侧，其红外线接收器对外只有三个引脚：Out、GND、Vcc，且Out为脉冲信号输出端、GND 为接系统的地线、Vcc接系统的电源正极，正极的电压为5V。

所述的指纹储存器内部设有指纹库和指纹录制器。

所述的单片机位于指纹识别器与红外线接收器后侧，单片机分别与指纹识别器和红外线接收器连接，且单片机将指纹识别器和红外线接收器发出的信号转换为数字信号。

所述的中央处理器内设有GPS定位系统和蓝牙系统，中央处理器从单片机内收集到的数据传送至显示屏上的模块中，GP定位系统包括GPS模块和移动通信模块的终端，GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块传至Internet上的一台服务器上，能在电脑上查询终端位置和蓝牙系统。

所述的上下两侧的电源箱上设有USB接口和充电接口，且两侧的电源箱上都安装有电压转换器，其USB接口和充电接口表面设有防水套和隔热套。

本发明的技术优点在于：

1.一种触摸与红外一体式传感器内部设有触摸屏、指纹接收器、指纹识别器和指纹储存器，实现了传感器能通过指纹来识别，其设置的光束、圆台罩和镜片达到了当光透过圆台罩后通过镜片将指纹反射到指纹接收器。

2.一种触摸与红外一体式传感器内部设有红外线发射器、红外线接收器和传感罩，达到了当红外线发射器发射出红外线后反射回来经过传感罩传达红外线，其传感罩上的红外线光敏晶片接收到后与接收器相传达信息，实现了红外传感效果。

附图说明

图1是本发明的右视图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明内部光束与圆台罩、晶片和指纹接收器之间的结构示意图。

附属标记：壳体1、盖板2、光束棒3、指纹接收器4、指纹识别器5、指纹储存器6、红外线发射器7、红外线接收器8、单片机9、中央处理器10、电源箱11、触摸屏12、固定连接件13、圆台罩14、透光折射镜15、传感罩16、透镜17、反射镜18、滤镜19、红外线光敏晶片20、USB接口21、充电接口22。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1参照图1-3，一种触摸与红外一体式传感器，包括壳体1和盖板2，所述的壳体1由两正方体上下组合而成的长方体，且壳体1内部形成空腔，壳体1上包括光束棒3、指纹接收器4、指纹识别器5、指纹储存器6、红外线发射器7、红外线接收器8、单片机9、中央处理器10和电源箱11；所述盖板2上设有触摸屏12，其触摸屏12面积与盖板2面积相等，且触摸屏12呈透明状态，指纹接收器4、指纹识别器5和指纹储存器6位于上侧正方体的触摸屏12底部，红外线发射器7和红外线接收器8位于下侧正方体的触摸屏12底部；光束棒3位于壳体1空腔中上端，中央处理器10位于壳体1空腔中的中心处，电源箱11为两个，分别位于壳体1空腔内的顶部和底部，中央处理器10与光束棒3、指纹接收器4、指纹识别器5、指纹储存器6、红外线发射器7、红外线接收器8、单片机9和电源箱11之间线路连接。

以上为简便清晰的阐述了本发明的结构和安装位置。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的壳体1与盖板2之间由无缝连接，其壳体1由轻薄合金制成，壳体1的一侧外表面设有固定连接件13，该固定连接件13为螺钉连接件，且固定连接件13为4个，分别位于长方体外壳的上下四角；其盖板2由钢化玻璃材料制成，且盖板2透明不反射不折射，盖板2上的触摸屏12内部设有温度调节模块和数字数据显示模块，触摸屏12外表面上还贴附一层防水薄膜，触摸屏12和外壳上分别涂覆隔热材料；其有益的效果为：壳体1四角上设有固定连接件13，能更好的提高传感器在使用时的固定性，盖板2采用钢化透明玻璃，能使光束棒3和红外线光线透过盖板2发射出盖板2外，其触摸屏12上的模块能显示温度和一系列数据，防水膜和隔热材料能使传感器适应在高温潮湿的环境中。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的光束棒3为若干根，分别位于外壳的上正方体内部，其光束棒3与盖板2上的上触摸屏12之间设有圆台罩14，圆台罩14的下底面与盖板2上触摸屏12的内切圆面积相同，且圆台罩14下底面与触摸屏12之间设有镜片，圆台罩14的上地面平行于盖板2，且与指纹接收器4相连接，圆台罩14内部呈中空状态，其外侧面呈透光折射镜15，光束棒3的光束由圆台罩14的外侧面照射入，光束棒3由聚光灯制成；所述的红外线发射器7位于外壳的下正方体内部，其红外线发射器7由红外线二极管和红外线发射头组成，其红外线发射器7水平射出红外线通过盖板2的钢化玻璃透过触摸屏12，红外线发射器7与下侧盖板2之间设有传感罩16；其有益的效果为：圆台罩14的内壁设有的折射镜使得光束通过圆台罩14折射在屏幕上，使得手指的指纹能照射到全光，盖板2的钢化玻璃制成能防止盖板2破碎后玻璃造成伤害。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的镜片由透镜17、反射镜18和滤镜19组成，透镜17位于靠近触摸屏12一侧，反射镜18和滤镜19一次位于远离触摸屏12一侧；所述的指纹接收器4为影像撷取器，其影像撷取器用以接收滤镜19及反射镜18所反射出的第指纹图像；所述的传感罩16为内部中空的圆台体，传感罩16下底面与盖板2连接，且传感罩16的下底面面积与下正方体上盖板2的内切圆面积相同，传感罩16上底面与红外线发射器7连接，传感罩16内表面上贴附一层光敏晶片，光敏晶片为红外线光敏晶片20；其有益的效果为：传感罩16上的红外线光敏晶片20能更快更准确的检测到发射回来的红外光线。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的滤镜19为偏振分光滤镜19或二色滤镜19或部分光强度反射部分光强度穿透滤镜19；所述影像撷取器为变焦影像撷取器或者自动对焦影像撷取器；其有益的效果为：提高了对滤镜19和影像撷取器的选择性。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的传感罩16内侧表面上的红外线光敏晶片20与红外线接收器8之间由电路连接，红外线接收器8位于红外线发射器7后侧，其红外线接收器8对外只有三个引脚：Out、GND、Vcc，且Out为脉冲信号输出端、GND 为接系统的地线、Vcc接系统的电源正极，正极的电压为5V；其有益的效果为：红外线接收器8与光敏晶片的连接能更快的检测到红外线。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的指纹储存器6内部设有指纹库和指纹录制器；其有益的效果为：指纹库能储存大量的指纹，而指纹录制器能重新进行指纹的录制和储存。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的单片机9位于指纹识别器5与红外线接收器8后侧，单片机9分别与指纹识别器5和红外线接收器8连接，且单片机9将指纹识别器5和红外线接收器8发出的信号转换为数字信号；其有益的效果为：单片机9与指纹识别器5和红外线接收器8相连接，能将指纹识别器5与红外线接收器8所收到的信号转换为数字信号传达给中央处理器10。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的中央处理器10内设有GPS定位系统和蓝牙系统，中央处理器10从单片机9内收集到的数据传送至显示屏上的模块中，GP定位系统包括GPS模块和移动通信模块的终端，GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块传至Internet上的一台服务器上，能在电脑上查询终端位置和蓝牙系统；其有益的效果为：处理好的信号传输在显示屏中的各类模块中，使人们可以进行监测，GPS模块和电脑终端系统能使电脑在远程监测到信号进行定位。

一种触摸与红外一体式传感器，所述的上下两侧的电源箱11上设有USB接口21和充电接口22，且两侧的电源箱11上都安装有电压转换器，其USB接口21和充电接口22表面设有防水套和隔热套；其有益的效果为：电源箱11上的USB接口21能使各类电器充电，而充电借口能在电源箱11内电量枯竭时得到补充。

一种触摸与红外一体式传感器，可适用在浴室的淋浴器上，当淋浴器抓在手上洗澡时，一只手抓住淋浴器，手指指纹识别后，手指一直按着时，中央处理器10会打开阀门，触摸屏12上的温度调节模块能调节水温，当淋浴器架在墙上时，红外线感应器感应到人时，传达信息给中央处理器10，中央处理器10会打开阀门。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种触摸与红外一体式传感器，包括壳体和盖板，其特征在于：所述的壳体由两正方体上下组合而成的长方体，且壳体内部形成空腔，壳体上包括光束棒、指纹接收器、指纹识别器、指纹储存器、红外线发射器、红外线接收器、单片机、中央处理器和电源箱；所述盖板上设有触摸屏，其触摸屏面积与盖板面积相等，且触摸屏呈透明状态，指纹接收器、指纹识别器和指纹储存器位于上侧正方体的触摸屏底部，红外线发射器和红外线接收器位于下侧正方体的触摸屏底部；光束棒位于壳体空腔中上端，中央处理器位于壳体空腔中的中心处，电源箱为两个，分别位于壳体空腔内的顶部和底部，中央处理器与光束棒、指纹接收器、指纹识别器、指纹储存器、红外线发射器、红外线接收器、单片机和电源箱之间线路连接。

2.根据权利要求1所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的壳体与盖板之间由无缝连接，其壳体由轻薄合金制成，壳体的一侧外表面设有固定连接件，该固定连接件为螺钉连接件，且固定连接件为4个，分别位于长方体外壳的上下四角；其盖板由钢化玻璃材料制成，且盖板透明不反射不折射，盖板上的触摸屏内部设有温度调节模块和数字数据显示模块，触摸屏外表面上还贴附一层防水薄膜，触摸屏和外壳上分别涂覆隔热材料。

3.根据权利要求1所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的光束棒为若干根，分别位于外壳的上正方体内部，其光束棒与盖板上的上触摸屏之间设有圆台罩，圆台罩的下底面与盖板上触摸屏的内切圆面积相同，且圆台罩下底面与触摸屏之间设有镜片，圆台罩的上地面平行于盖板，且与指纹接收器相连接，圆台罩内部呈中空状态，其外侧面呈透光折射镜，光束棒的光束由圆台罩的外侧面照射入，光束棒由聚光灯制成；所述的红外线发射器位于外壳的下正方体内部，其红外线发射器由红外线二极管和红外线发射头组成，其红外线发射器水平射出红外线通过盖板的钢化玻璃透过触摸屏，红外线发射器与下侧盖板之间设有传感罩。

4.根据权利要求3所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的镜片由透镜、反射镜和滤镜组成，透镜位于靠近触摸屏一侧，反射镜和滤镜一次位于远离触摸屏一侧；所述的指纹接收器为影像撷取器，其影像撷取器用以接收滤镜及反射镜所反射出的第指纹图像；所述的传感罩为内部中空的圆台体，传感罩下底面与盖板连接，且传感罩的下底面面积与下正方体上盖板的内切圆面积相同，传感罩上底面与红外线发射器连接，传感罩内表面上贴附一层光敏晶片，光敏晶片为红外线光敏晶片。

5.根据权利要求4所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的滤镜为偏振分光滤镜或二色滤镜或部分光强度反射部分光强度穿透滤镜；所述影像撷取器为变焦影像撷取器或者自动对焦影像撷取器。

6.根据权利要求1或4所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的传感罩内侧表面上的红外线光敏晶片与红外线接收器之间由电路连接，红外线接收器位于红外线发射器后侧，其红外线接收器对外只有三个引脚：Out、GND、Vcc，且Out为脉冲信号输出端、GND 为接系统的地线、Vcc接系统的电源正极，正极的电压为5V。

7.根据权利要求1所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的指纹储存器内部设有指纹库和指纹录制器。

8.根据权利要求1所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的单片机位于指纹识别器与红外线接收器后侧，单片机分别与指纹识别器和红外线接收器连接，且单片机将指纹识别器和红外线接收器发出的信号转换为数字信号。

9.根据权利要求1所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的中央处理器内设有GPS定位系统和蓝牙系统，中央处理器从单片机内收集到的数据传送至显示屏上的模块中，GP定位系统包括GPS模块和移动通信模块的终端，GPS模块获得的定位数据通过移动通信模块传至Internet上的一台服务器上，能在电脑上查询终端位置和蓝牙系统。

10.根据权利要求1所述一种触摸与红外一体式传感器，其特征在于：所述的上下两侧的电源箱上设有USB接口和充电接口，且两侧的电源箱上都安装有电压转换器，其USB接口和充电接口表面设有防水套和隔热套。