CN107908312B - 控制面板以及用于在控制面板中耦合处理信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于生物识别的控制面板，其特征在于，所述控制面板包括：识别总成(100)，所述识别总成构造成用于识别用户的触摸输入；按压总成(22)，所述按压总成(22)构造成用于识别用户的动作，所述按压总成(22)构成为电子开关；和逻辑处理单元，所述逻辑处理单元包括至少一个逻辑处理电路，所述逻辑处理电路构造成用于识别和耦合处理来自识别总成(100)的信号和来自按压总成(22)的信号，其中，控制面板的控制功能能通过以同一个动作同时操作识别总成(100)和按压总成(22)来预设和实现。本发明还涉及一种用于在该控制面板中耦合处理多个信号的方法。

Description

控制面板以及用于在控制面板中耦合处理信号的方法

技术领域

本发明涉及一种基于生物识别的控制面板以及用于在该控制面板中耦合处理多个信号的方法。

背景技术

随着技术的不断发展，面板不单纯实现开关的基本功能。生物识别技术的安全验证设计越来越成熟，其识别准确性以及识别速度越来越快。因此，利用生物识别技术结合开关信号输出而产生新的操作体验越来越成为一种新颖的操作趋势。

指纹识别技术是生物识别技术的一种。指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已几乎成为生物特征识别的代名词。指纹识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。目前来说，指纹识别技术应用最为广泛，其不仅使用在门禁、考勤系统中，而且在笔记本电脑、手机、汽车、银行支付等领域也被广泛应用。

由本发明人的发明专利文件CN106339697A已知一种设有指纹识别触控面板的开关，其包括用于识别指纹及记忆多个不同指纹的指纹识别单元，该开关能将不同的开关功能预设在已记忆的多个不同或相同指纹内。

由CN204375609U已知一种按键，其包括用于识别指纹的指纹识别模块和仅用于开启或者关闭电子设备的机械开关。

由CN203982404U已知一种指纹识别组件，其包括指纹检测元件以及构成为锅仔片的机械开关装置，该机械开关装置仅用于导通指纹检测元件与处理元件之间的电路。

随着电子设备要实现的功能的快速增加，迫切需要大幅扩展面板的功能，从而使面板的功能更丰富，从而适用于实现各种复杂功能的应用场景。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于生物识别的控制面板，其能够将生物识别技术和传统的电子开关技术进行结合，以扩展控制面板的控制功能。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于生物识别的控制面板，其包括：

识别总成，所述识别总成构造成用于识别用户的触摸输入；

按压总成，所述按压总成构造成用于识别用户的动作，所述按压总成构成为电子开关；和

逻辑处理单元，所述逻辑处理单元包括至少一个逻辑处理电路，所述逻辑处理电路构造成用于识别和耦合处理来自识别总成的信号和来自按压总成的信号，

其中，控制面板的控制功能能通过以同一个动作同时操作识别总成和按压总成来预设和实现。

在此，通过将生物识别技术和传统的电子开关技术进行结合，并通过逻辑处理单元对它们接收到的信号进行耦合处理来获得复合信号，可大大扩展控制面板的控制功能。在此，用户的触摸输入例如可以是用户通过手指、手掌或者电子笔进行的输入，当然也包括利用任何其它合适的生物识别技术进行输入。在此，通过仅以同一个动作同时操作识别总成和按压总成，可实现方便快捷的信号输入方式。

优选地，所述控制面板还包括：表面板件，识别总成设置在表面板件内；基座，该基座连接于表面板件并且用于安装控制面板，其中，按压总成设置在表面板件内或者设置在基座内，其中，按压总成与识别总成重叠设置，特别是设置在识别总成下方。

优选地，所述识别总成构造成能够识别以下触摸输入：用户是否接近该识别总成和/或用户触摸的位置和/或用户的指纹信息和/或在识别总成上输入的手势动作，例如该手势动作包括在该识别总成上一个或多个手指的单独或并排移动。

优选地，所述按压总成构造成能够识别以下动作：敲击、按动和滑动，并且所述按动包括长按、短按、轻按、重按、连续多次按压以及它们的组合。

优选地，所述识别总成能基于容性或阻性、光学、镜面反射或折射、超声波方式来识别用户的触摸输入。

优选地，所述识别总成包括用于采集用户指纹信息的指纹识别传感器，优选所述指纹识别传感器是以光学信号、电容信号、超声波信号感测纹路肌理的检测电路或者这些检测电路的组合。

优选地，所述控制面板还包括反馈单元，该反馈单元用于对用户输入进行反馈。

优选地，所述反馈单元是光电信号反馈单元、声音反馈单元或者任何形式的触觉反馈或触敏反馈单元。

优选地，所述反馈单元包含音频输入/输出组件，所述音频输入/输出(I/O)组件能在呼叫/受话模式、录音模式、语音识别模式或广播收听模式中输出来自其它设备的音频数据或向这些其它设备发送音频数据。

优选地，所述表面板件具有彼此邻接的两个板状元件，这两个板状元件的过渡部分构成弯曲部以将这两个板状元件彼此背向布置，从而形成顶板和底板，其中，所述底板与基座接合。

优选地，所述识别总成和按压总成设置在表面板件内，其中，识别总成装设在顶板中并且被嵌入到顶板的一定厚度区域中并且在该区域内具有触摸凹陷。

优选地，所述按压总成对准识别总成重叠布置。

优选地，金属环被作为夹持和定位识别总成的周围组件，并且识别总成具有面向用户的透镜。

优选地，识别总成的外壳通过金属环与底层的接触件相互扣合而形成，在该外壳内层叠有用于捕获纹路图形的光学识别组件以及包括信号识别组件，其中，光学识别组件敷设在透镜底部，并且信号识别组件敷设在光学识别组件底部，并且光学识别组件获得纹路图形用以传输给信号识别组件，其中，金属环通过多个导电触片耦接接触件并同时电连接信号识别组件。

优选地，信号识别组件包括印刷电路硅晶片，以用于测量电容极板之间或用户的指纹肌理之间的电容。

优选地，信号识别组件能通过引线连接于逻辑处理单元的第一逻辑处理电路，其中，所述表面板件包括顶板和底板，引线贴附在表面板件的顶板内侧并顺着拱延伸到底板表面以耦接第一逻辑处理电路。

优选地，第一逻辑处理电路设有存储器，在所述存储器中存储数据信息，所存储的数据信息包含用户录入的指纹信息，以及在家居场景下的逻辑信息或触发规则信息。

优选地，所述指纹信息用于识别不同的触发源信息，所述触发源信息被配置为根据用户的输入调用一个或多个逻辑单元进行控制操作。

优选地，逻辑处理单元包括电性耦接按压总成的第二逻辑处理电路，第二逻辑处理电路能被敷设在底板表面或者贴附在衬板上，衬板耦接和固定于底板背部，其中，按压总成能穿过定位孔突出超过底板上表面直至接触外壳。

优选地，所述第二逻辑处理电路还包括通信单元，以用于在控制面板和服务端产生数据交互时建立通信通道。

优选地，在表面板件内设置压力传感器，所述压力传感器能吸收作用在按压总成上的压力以检测压力值，其中，所述压力传感器被平行地卡在表面板件的内侧的中央位置，按压总成能从下方机械嵌入该压力传感器中，并且按压总成的按钮突出于该压力传感器，从而将用户的按动输入和按压输入的检测区分开。

优选地，敷设在压力传感器背侧的第二逻辑处理电路构造成用于实现对用户的操作响应，该第二逻辑处理电路是以电路衬板结构的形式平行于表面板件的顶板和底板地布置，该第二逻辑处理电路不接触底板表面以容许该压力传感器具有一定形变量。

优选地，所述控制面板还包括用于接收用户所输入语音信息的形成环形阵列的麦克风/扬声器组件。

优选地，用户的指纹信号、按压信号和语音信号能通过控制面板识别并能通过逻辑处理单元耦合运算，其中，在进行语音通话输入时用户的触摸输入动作是用户用手指持续长按识别总成。

优选地，所述控制面板包括用于实现视频会话的组件和麦克风/扬声器组件。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在按照本发明的控制面板中耦合处理多个信号的方法，其包括如下步骤：

a)由识别总成识别用户的触摸输入；

b)由按压总成识别用户的动作；

c)由逻辑处理单元接收来自识别总成和按压总成的信号；

d)通过逻辑处理单元将各所述信号进行耦合运算，从而获得复合信号。

优选地，还由逻辑处理单元接收声学信号和/或视频信号和/或其它形式的信号并将各信号进行耦合运算。

优选地，所述耦合运算利用卷积运算的方式进行。

本领域技术人员通过参照下面列出的附图阅读相应实施例的如下详细描述，将会明白相应实施例以及各种另外的实施例的优点。此外，下面所讨论的附图的各个特征没有必要按比例绘制。附图中的各个特征和元件的尺寸可以扩大或缩小，以更清楚地示出本发明的实施例。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步的说明，其中，相同的附图标记在整个附图及其描述中指代相似或相同的元件。

图1是按照本发明的一个实施例的控制面板的透视图，

图2以断裂面视角示出按照本发明的另一实施例的控制面板的透视图，

图3以断裂面视角示出图2的控制面板的识别总成的分解图，

图4是图2的控制面板的侧视图，

图5是按照本发明的另一实施例的控制面板的侧视图，

图6示出本发明的可实现语音操控的一种场景应用的控制面板的透视图，

图7示出图6的控制面板的分解图。

具体实施方式

下面描述本发明的各个说明性实施例。在本说明书中，仅为了解释起见，在附图中示意性地描绘各个系统、结构和装置，但未描述实际系统、结构和装置的所有特征，比如熟知的功能或结构并未详细描述，以避免不必要的细节使得本发明模糊不清。当然应该明白，在任何实际应用时，需要作出许多具体实施决策以达到开发者或使用者的特定目标，并且需要遵从与系统相关和行业相关的限制，这些特定目标可能随着实际应用的不同而不同。此外，应该明白，这样的具体实施决策虽然是复杂的且耗费大量时间的，然而这对于受益于本发明的本领域普通技术人员来说是例行任务。

本文使用的术语和短语应该被理解和解释为具有与相关领域技术人员对这些术语和短语的理解一致的含义。本文的术语或短语的一致用法不意在暗示术语或短语的特殊定义，即，与本领域技术人员所理解的普通和惯常含义不同的定义。对于意在具有特殊含义的术语或短语，即，与技术人员所理解的不同的含义，这种特殊定义将在说明书中以定义方式明确列出，直接且毫不含糊地给出术语或短语的特殊定义。

除非内容要求，否则在下文的整个说明书中，词语“包括”及其变型、诸如“包含”将以开放式的、包容的意义来解释，也就是如“包括但不限于”。

在本说明书的整个描述中，参考术语“一实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。因而，整个该说明书中不同地方出现的短语“在一个实施例中”或者“在一实施例中”不是必须都涉及相同实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

还应该注意的是，除非另有明确的规定和限定，术语“或”从意思上来说一般包括“和/或”。为了这种说明的目的，以“A或B”的形式的词组意味着“(A)、(B)或者(A和B)”。为了说明的目的，以“A、B或C中的至少一个”的形式的词组意味着“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)”。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“联接”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在此描述的系统还可利用一个或多个控制器来接收信息并变换所接收的信息以生成输出。该控制器可包括任意类型的计算装置、计算电路或者任意类型的处理器或能够执行存储在存储器中的一系列指令的处理电路。该控制器可包括多个处理器和/或多核中央处理单元(CPU)并且可包括任意类型的处理器，诸如微处理器、数字信号处理器、微控制器等。该控制器还可包括存储器以存储数据和/或算法以执行一系列指令。

在此描述的任意方法、程序、工艺、或步骤可以转换成或表达为编程语言或计算机程序。“编程语言”和“计算机程序”是用以将指令指定给计算机的任意语言，并且包括(但不限于)这些语言和它们的派生物：汇编语言、Basic、批处理文件、BCPL、C、C+、C++、Delphi、Fortran、Java、JavaScript、机器代码、操作系统命令语言、Pascal、Perl、PL1、脚本语言、Visual Basic、其自身指定程序的元语言，以及第一代、第二代、第三代、第四代和第五代计算机语言。同样包括的是数据库和其它数据模式，以及任意其它元语言。为了这种定义的目的，不在被解译、编译的语言之间或者是使用编译和解译这两种方法的语言之间进行区分。为了这种定义的目的，不在程序的编译版本和源版本之间进行区分。因此，参考编程语言可存在于一个以上状态(诸如源状态、编译状态、对象状态或链接状态)中的程序是参考任意和所有这种状态。该定义还包含有效指令和这些指令的意图。

在此描述的任意方法、程序、工艺或步骤可包含在一个或多个机器可读媒介或存储器上。术语“存储器”可包括提供(例如，存储和/或传送)以由诸如处理器、计算机或数字处理设备的机器可读格式的信息的机构。例如，存储器可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备或任意其它易失性或非易失性存储设备。包含在其上的代码或指令可由载波信号、红外信号、数字信号和其它相似的信号表示。

下面将结合图1至7对本发明的控制面板的实施例及其应用场景进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护的范围。在本发明的任何实施例中，“总成”可指称作为整体模组(诸如完整封装)的若干集成电路或电子元件的组合，这些组合可实现超过这些集成电路或电子元件本身电子功能的总和。

首先要指出，在本发明的各实施例中，可以通过利用多种传感器组件(诸如，接近式传感器、声/光学传感器、容性/感性传感器或压力传感器，加速度计等)来识别和获取用户的输入操作。例如在一些应用中，接近式传感器是利用人体的热辐射能量感测值检测人体接近并启动，接近式传感器也可以是利用检测交变磁场的变化以确定是否存在物体接近而不需要任何机械式接触启动。为了适于控制面板的紧凑构造和简化用户的频繁操作，这些传感器例如可以被集成(例如紧凑层叠)设置在控制面板的一个或多个机械部件中。

图1示出按照本发明的一个实施例的控制面板的透视图。在此，控制面板处于未使用状态下。该控制面板包括表面板件1以及连接于表面板件1的基座3。该控制面板号包括支持触控的识别总成100、能够识别用户的按压动作的按压总成22以及设置于任何(例如)电路衬板中的逻辑处理单元，这些功能部件可以是硬件、固件或硬件和固件的耦合机构，并可嵌设于该控制面板的机械结构中例如表面板件1中或基座3中。在图1的实施例中，这些功能部件可装设在表面板件1内，如此设计的表面板件1能以更加紧凑的方式实现多种电气功能，而在基座3内布置用于向这些功能部件提供工作电压的电源。或者，这些功能部件也可集成地布置在基座3内，基座3的整个外壳被沉入建筑面内固定，如此，曝露于建筑面外和接触用户的部分仅为表面板件1。另外，控制面板可包含用于传输上述特定功能逻辑信号的通信单元以及存储采集指纹信息的存储单元，本发明方案中信息可存储于本地存储单元，也可以存储在远程存储单元上。

在图1的实施例中，控制面板在面向于用户的接触表面10上还设有反馈单元200，反馈单元200可以表示光电信号反馈(诸如发光、闪烁)、声音反馈或者任何形式的触觉反馈(诸如微小振动)或触敏反馈，任何触觉或触敏反馈单元可通过有线或无线信道与输出设备(诸如与该控制面板适配的灯或中继器设备)进行交互，并且可替代其它输入单元(诸如按钮)来提供对控制面板的指令输入。触觉反馈或触敏反馈可不仅仅包含利用振动元件产生的轻微振动，还包含其它触觉效果，诸如刺激人体表皮的效果(例如变冷/热)。

反馈单元200也可以隐藏地设置在该接触表面10背侧的衬板中。反馈单元200还可包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管(TFT)、有机发光二极管(OLED)或其它任何的柔性显示器组件(未示出)。替代地，反馈单元200可包含任何可插拔的外部显示模块。

反馈单元200还可包含音频输入/输出(I/O)组件，可在呼叫/受话模式、录音模式、语音识别模式或广播收听模式中输出来自其它设备的音频数据或向这些其它设备发送音频数据。另外，音频I/O组件可输出与和该控制面板匹配的功能关联的语音信号，从而通过例如扬声器或蜂鸣器对用户指示。

识别总成100可基于容性或阻性(例如基于电容阵列或电阻阵列)、光学(例如激光扫描、镜面反射或折射)、超声波等方式采集和检测用户的手指、电子笔或手掌的触摸输入。识别总成100可被配置为检测用户触摸的位置或是否接近该识别总成表面，或者是在该识别总成100表面输入的手势动作，例如在该识别总成表面上一个或多个手指的并排移动。可通过按压总成22来检测在控制面板的接触表面10上的手指、手掌或电子笔的动作，例如敲击、按动或滑动，所述按动例如是长按、短按、轻按、重按、连续多次按压以及它们的组合。

识别总成100可包括用于采集用户指纹信息的指纹识别传感器102，该指纹识别传感器102可用于以光学方式采集用户的手指指纹的纹路图形(一般表示为指纹纹路肌理的“脊”和“谷”)或一系列指纹图形进行灰度处理后加以合成以形成对于用户指纹的每个图形区域(诸如指纹的按压部分或其周围部分)的指令集表示，其中，在每一图形区域相邻部分可能存在图形的重叠，重叠部分可用于识别，以有效地将这些指令集拼合从而形成连续的指纹整体。在一些替代方案中，指纹识别传感器102也可以是其它形式传感器，例如电容信号、超声波信号感测纹路肌理的检测电路，或者是这些传感器的组合。

为了便于详细体现出本申请的控制面板的改进，图2、图3和图4分别以不同视图示出按照本发明的另一实施例的控制面板，与图1所示的控制面板相比，图2、图3和图4所示的控制面板不带有反馈单元200(但可想到也可设有该反馈单元或其它任何形式的反馈单元)。

在此，图2以断裂面视角示出该另一实施例的控制面板的透视图。一般来说，表面板件1具有连续延伸的平板状构造，而图2示出本发明的表面板件1的一种较佳实施例，在此，表面板件1具有彼此邻接的两个板状元件，这两个板状元件的过渡部分构成弯曲部以将这两个板状元件彼此背向布置，从而形成例如面积相等的顶板10和底板20，其中，底板20用于与基座3接合。由于上述弯曲部形成拱30，因此可通过将底板20有效固定在基座3上而使顶板10在朝向或背离底板20的方向上运动(也可以认为是利用拱30产生力臂来产生位移)。这种运动是通过将顶板10实施为例如弹性臂来实现，当用手指按压时，顶板10向下产生位移，当手指离开顶板10之后，顶板10回复到初始状态。

识别总成100装设在顶板10中，识别总成100可包括多层薄膜结构。识别总成100或者说指纹识别传感器102例如可被嵌入到顶板10的一定厚度区域(例如塑料结构)中并且在该区域内具有较为明显的触摸凹陷以指示用户的手指8触碰，例如，指纹识别传感器102可具有透镜或防护用玻璃，或者是在该透镜表面利用紧密层压工艺敷设的透明或半透明塑料，传感器组件被定位在该透镜下部。在图2示出的实施例中，按压总成22对准识别总成100布置(例如通过卡入定位孔201内)。

图3以断裂面视角示出图2的控制面板的识别总成100的分解图。在此示出利用金属环101作为夹持和定位识别总成100主要部件的周围组件，以框定指纹识别传感器102。通过金属环101与底层的接触件1031相互扣合而形成识别总成100的框架结构，在相互扣合而成的外壳103内层叠有多个识别组件，例如在透镜底部敷设光学识别组件1032以捕获纹路图形，信号识别组件1033敷设在光学识别组件1032底部。金属环101通过多个导电触片1011耦接接触件1031并同时电连接该信号识别组件1033。光学识别组件1032获得纹路图形用以传输给底部的信号识别组件1033。

金属环101例如用于屏蔽电磁效应或者用于在手指8接触时产生接地效应以形成施加给底层的信号识别组件1033的电压电平，或者可通过用户人体表皮静电容的电荷来产生电压电平从而指示信号识别组件1033检测用户的指纹图形。指纹识别传感器102还可以具有方形结构(或者为了提高触摸的舒适度可设计倒角)以能够检测用户的二维指纹图形，另外，信号识别组件1033可通过响应用户手指肌理的不同点的电容量测量来获取用户指纹的纹路图形。例如，信号识别组件1033可包括印刷电路硅晶片，以用于测量电容极板之间或用户的指纹肌理(例如脊和谷)之间的电容，由此，通过金属环101感测到的手指接触使得将信号识别组件1033检测到的电容量定义为在任何手指肌理与指纹识别传感器102之间而不是在其它物体与指纹识别传感器102之间形成。

优选可在透镜底部表面贴附或例如印刷油墨组件以使得手指8在接触和按压透镜层后肌理纹路可通过该/该等油墨组件变得明显，且油墨组件使得从外部观测该总成100时变得不透明。

另外优选可在透镜底部表面贴附或例如印刷油墨组件以使得手指8在接触和按压透镜层后肌理纹路可通过该/该等油墨组件变得明显，且油墨组件使得从外部观测该总成100时变得不透明。

图4是图2的控制面板的侧视图。如图3和4所示，信号识别组件1033可通过引线104(诸如排线形式)连接于逻辑处理单元，其中逻辑处理单元可包括多个处理电路。优选引线104可贴附在表面板件1内侧并顺着拱30延伸到底板20表面以耦接第一逻辑处理电路202。

第一逻辑处理电路202设有存储器，可用于存储用于上述任何逻辑处理单元操作的逻辑程序、固件。存储器可包括例如闪存存储介质(FLASH)、多媒体存储卡微型存储介质、记忆卡(SD)、随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)中的至少一种。在所述存储器中存储数据信息，所存储的数据信息可包含通过反馈单元200重复提示用户录入的指纹信息，以及家居场景下的逻辑信息或触发规则信息。

所述指纹信息可用于识别不同的触发源信息，其可包含用于识别用户身份信息或操作控制信息，或者是其它脚本信息(诸如包含嵌入这些脚本的多媒体数据)。所述触发源信息可被配置为根据用户的输入调用一个或多个逻辑单元进行控制操作，例如增加/删除、查找、调用或修改操作等。所述操作可根据例如不同的按压力度在本地控制面板触控操作，也可在远程控制设备端(例如PC端或移动设备端)显示和操作。

触发规则可以包括例如多个手指的组合触发，诸如可以单手指指纹单独触发或多指纹并行触发。在本发明的一个实施例中，用户可将单个或多个手指放置于识别总成100表面区域，通过上述识别组件识别到指纹信息之后，通过上述逻辑处理单元查询触发逻辑，若存在触发逻辑则调用例如规则逻辑代码块，调取存储器中存储的信息，发送执行命令给匹配的设备以触发相应的家居场景。

上述逻辑处理单元还包括第二逻辑处理电路21(参见图2)，第二逻辑处理电路21可被敷设在该底板20表面或者以图2示出方式贴附在一衬板2上，衬板2耦接和固定于该底板20背部，第二逻辑处理电路21电性耦接按压总成22。按压总成22可穿过定位孔201突出超过底板20上表面直至接触外壳103。由此，根据上述结构可安装整个控制面板。

所述第二逻辑处理电路21还包括通信单元，用于在本控制面板和服务端产生数据交互时建立通信通道。上述逻辑处理单元为处理指纹识别之后的调取存储单元中存储信息，调用存储信息并调用相应的逻辑处理代码块。

在第二实施例中描述的技术细节同样适用于第一个实施例以及随后的实施例，除非明确说明书的区别之处。

图5是按照本发明的另一实施例的控制面板的侧视图。不同于上述实施例，在该实施例中，在表面板件1内还嵌入设置有压力传感器40。该压力传感器40可被配置为检测或测量施加到该压力传感器(例如平板状组件)上的压力值。该压力传感器可被平行地卡在该表面板件1的内侧的中央位置，由此，按压总成22可机械嵌入该压力传感器40中以此形成例如平整表面结构，并可将手指按动输入和按压输入的检测区分开。例如，按压总成22的按钮可略突出该压力传感器40以实现在轻轻按动该表面板件1的顶板10产生形变时抵触该按钮以输入开关信号，在手指用力按压相同位置时，按压总成22与压力传感器40共同产生一定程度形变，从而作用在该按压总成22上的压力可被承动的压力传感器吸收以检测压力值。

对手指8的动作响应是由敷设在压力传感器40背侧的第二逻辑处理电路21。例如，该第二逻辑处理电路21是以电路衬板结构的形式平行于表面板件1的顶板10和底板20地布置，而应当理解的是，该第二逻辑处理单元不接触底板20表面以容许该压力传感器40具有一定形变量。第二逻辑处理电路21可通过接口28连接基座3内的电源或信号收发器电路，接口28同时可用于固定压力传感器40的位置。例如引线104可沿着该表面板件1内侧表面平行敷设以耦接该逻辑处理单元。优选接口28也可与能够连接到与该控制面板匹配的设备连接，接口28也可包括有线/无线数据端口、音频I/O端口，可将数据通过接口28传递给外部或者远程的匹配设备。

场景应用实例1：

图6示出本发明的可实现语音操控的一种场景应用的控制面板的透视图，在此可见以环形阵列布置方式环绕识别总成100或者金属环101的麦克风/扬声器组件300。

在一些家居或商业使用场景中，在用户或任何办公区域的入户门口/门禁处安装具有指纹识别功能的控制面板，这样的使用效果是直接和便利的。这种控制面板的实施例可通过图1示出那样的结构来体现。用于用户操控的表面板件1设有用于接收用户所输入语音信息的麦克风/扬声器组件300(可以是图6中示出的阵列布置形式，诸如环形阵列)和用于接收和识别指纹输入的识别总成100，其具有指纹识别单元102，其中，麦克风/扬声器组件300和指纹识别传感器102各自耦接逻辑处理单元。在一个实施例中，控制面板可布置在多个不同区域(诸如，不同楼层的办公区域或居室)中用于建立语音通讯。特别地，控制面板也可通过其中布置的通讯组件以合适的总线形式(例如双绞线，POE总线)耦接其它的此类控制面板并借助于此类总线提供工作电流/电压。控制面板内的逻辑处理单元也可被配置为控制此类通讯组件与远端支付商户之间建立身份验证协议。

控制面板的任何受话组件(例如上述麦克风/扬声器组件300)包括可以被设置成免提通话的电路组件，由此，用户可通过与该控制面板适配的便携式设备(例如蜂窝网络电话)作为免提通话的输入部件。为了达到理想通话的效果，一些实施例里可以增设与这些受话组件耦接的噪声抑制组件以有效削减例如环境中输入的噪声。

在此一般来说，控制面板设置用于识别任何用户指纹的识别总成。在一个实施例中，可通过识别总成来启动或停止对远端设备的控制或与任何远端设备之间的通讯。在一个实施例里，可通过控制面板中嵌入的识别总成识别用户的指纹信号、通过按压总成识别用户的按压信号以及通过麦克风/扬声器组件300识别用户的语音信号，并且将它们通过逻辑处理单元进行耦合运算。耦合运算可包含利用卷积运算的方式合成复合信号，在某些实施例里，该复合信号可被识别为离散信号。

在该应用场景中，用户的输入动作可以是用户持续保持按压指纹识别单元时进行语音通话输入，通过控制面板获取到语音信号以及用户的指纹信号和按压信号后，这些信号可被复合。另外，用户的输入动作包含了一些隐性条件。例如，不同区域的用户可通过控制面板建立安全验证通讯，这是在用户输入的语音信号时通过上述识别总成抽取声纹信号以建立这种验证，声纹信号用于每一控制面板的逻辑处理单元识别和准许这类验证。同时，在另一用户接收到该语音输入内容时进行语音回复，在两个控制面板端均准许这类验证后，可在建立这种验证的基础上传递数据内容。而从原理上相似地，用户也可以禁止这样的验证通讯。

其中，信号的卷积部分可根据制定的合适协议来规定，例如，上述某一信号的某一位之后卷积另一种信号的某一位数据，随着按压动作的持续，语音信号可被完全输入以复合成一个输出信号，上述逻辑处理单元可被配置为根据所述的协议来解析复合信号中的语音信号和指纹信号以达到上述效果。

图7示出图6的控制面板的分解图。控制面板可根据图7示出的机构来设计。在此，表面板件1和基座3作为这个控制面板的外壳，任何相同附图标记的组件或部件的组装形式可与前述实施例相同，其中，通过螺栓300安装该控制面板。如此，识别总成可集成在信号识别组件1033所在电路板上或作为这个电路板的周围电路。

场景应用的实施例2：

控制面板可布置有便于用户直观交互的界面，例如用于实现视频会话的组件以及麦克风/扬声器组件300，为了实现这样的功能，此类组件可包含摄像头、指示灯200和音量/图像参数调节组件。在一个实施例里，实现视频会话的组件可包含显示会话对方用户或场景的LCD/LED显示器，这些显示器、摄像头可通过光纤总线提供电力和传递数据流。

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，能够以其它的具体形式实现本发明。

另外，上述控制面板例如是一个家居网络中所有设备的一个子设备，该子设备可触发设备间的联动规则，此联动规则由逻辑处理单元处理，所述联动规则中的数据为数据库所存储的数据。

本发明可以包括在此隐含或明确公开的任何特征或特征组合或其概括，不局限于上述罗列的任何限定的范围。在此所述的有关任何元件、特征和/或结构布置可以以任何适合的方式组合。

以上公开的特定实施例仅是示例性的，对于受益于本文的教导的本领域技术人员来说显然的是，可以以不同但等同的方式修改和实施本发明。例如，可以按不同的顺序执行上述方法步骤。因此显然的是，可对以上公开的具体实施例进行改变和修改，并且所有这些变型都被认为是落入本发明的范围和精神之内。本发明中记载的特征可以单独地或者以任意组合的方式构成本申请的技术方案。

Claims (26)

1.基于生物识别的控制面板，其特征在于，所述控制面板包括：

识别总成(100)，所述识别总成(100)构造成用于识别用户的触摸输入；

按压总成(22)，所述按压总成(22)构造成用于识别用户的动作，所述按压总成(22)构成为电子开关；和

逻辑处理单元，所述逻辑处理单元包括至少一个逻辑处理电路，所述逻辑处理电路构造成用于识别和耦合处理来自识别总成(100)的信号和来自按压总成(22)的信号，

其中，控制面板的控制功能能通过以同一个动作同时操作识别总成(100)和按压总成(22)来预设和实现，

所述控制面板还包括：

表面板件(1)，识别总成(100)设置在表面板件(1)内；

基座(3)，该基座连接于表面板件(1)并且用于安装控制面板，其中，按压总成(22)设置在表面板件(1)内或者设置在基座(3)内，其中，按压总成(22)设置在识别总成(100)下方，

其中，所述表面板件(1)具有彼此邻接的两个板状元件，这两个板状元件的过渡部分构成弯曲部以将这两个板状元件彼此背向布置，从而形成顶板(10)和底板(20)，其中，所述底板(20)与基座(3)接合。

2.按照权利要求1所述的控制面板，其特征在于，所述识别总成构造成能够识别以下触摸输入：用户是否接近该识别总成和/或用户触摸的位置和/或用户的指纹信息和/或在识别总成上输入的手势动作，该手势动作包括在该识别总成上一个或多个手指的单独或并排移动。

3.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述按压总成构造成能够识别以下动作：敲击、按动和滑动，并且所述按动包括长按、短按、轻按、重按、连续多次按压以及它们的组合。

4.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述识别总成(100)能基于容性或阻性、光学、镜面反射或折射、超声波方式来识别用户的触摸输入。

5.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述识别总成(100)包括用于采集用户指纹信息的指纹识别传感器(102)，所述指纹识别传感器是以光学信号、电容信号、超声波信号感测纹路肌理的检测电路或者这些检测电路的组合。

6.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述控制面板还包括反馈单元(200)，该反馈单元用于对用户输入进行反馈。

7.按照权利要求6所述的控制面板，其特征在于，所述反馈单元(200)是光电信号反馈单元、声音反馈单元或者任何形式的触觉反馈或触敏反馈单元。

8.按照权利要求6所述的控制面板，其特征在于，所述反馈单元(200)包含音频输入/输出(I/O)组件，所述音频输入/输出(I/O)组件能在呼叫/受话模式、录音模式、语音识别模式或广播收听模式中输出来自其它设备的音频数据或向这些其它设备发送音频数据。

9.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述识别总成(100)和按压总成(22)设置在表面板件(1)内，其中，识别总成(100)装设在顶板(10)中并且被嵌入到顶板(10)的塑料结构中并且在该塑料结构内具有触摸凹陷。

10.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述按压总成(22)对准识别总成(100)重叠布置。

11.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，金属环(101)被作为夹持和定位识别总成(100)的周围组件，并且识别总成(100)具有面向用户的透镜。

12.按照权利要求11所述的控制面板，其特征在于，识别总成(100)的外壳(103)通过金属环(101)与底层的接触件(1031)相互扣合而形成，在该外壳(103)内层叠有用于捕获纹路图形的光学识别组件(1032)以及包括信号识别组件(1033)，其中，光学识别组件(1032)敷设在透镜底部，并且信号识别组件(1033)敷设在光学识别组件(1032)底部，并且光学识别组件(1032)获得纹路图形用以传输给信号识别组件(1033)，其中，金属环(101)通过多个导电触片(1011)耦接接触件(1031)并同时电连接信号识别组件(1033)。

13.按照权利要求12所述的控制面板，其特征在于，信号识别组件(1033)包括印刷电路硅晶片，以用于测量电容极板之间或用户的指纹肌理之间的电容。

14.按照权利要求12所述的控制面板，其特征在于，信号识别组件(1033)能通过引线(104)连接于逻辑处理单元的第一逻辑处理电路(202)，其中，识别总成(100)设置在表面板件(1)内，所述表面板件(1)包括顶板(10)和底板(20)，引线(104)贴附在表面板件(1)的顶板(10)内侧并顺着拱(30)延伸到底板(20)表面以耦接第一逻辑处理电路(202)。

15.按照权利要求14所述的控制面板，其特征在于，第一逻辑处理电路(202)设有存储器，在所述存储器中存储数据信息，所存储的数据信息包含用户录入的指纹信息，以及在家居场景下的逻辑信息或触发规则信息。

16.按照权利要求15所述的控制面板，其特征在于，所述指纹信息用于识别不同的触发源信息，所述触发源信息被配置为根据用户的输入调用一个或多个逻辑单元进行控制操作。

17.按照权利要求14所述的控制面板，其特征在于，逻辑处理单元包括电性耦接按压总成(22)的第二逻辑处理电路(21)，第二逻辑处理电路(21)能被敷设在底板(20)表面或者贴附在衬板(2)上，衬板(2)耦接和固定于底板(20)背部，其中，按压总成(22)能穿过定位孔(201)突出超过底板(20)上表面直至接触外壳(103)。

18.按照权利要求17所述的控制面板，其特征在于，所述第二逻辑处理电路(21)还包括通信单元，以用于在控制面板和服务端产生数据交互时建立通信通道。

19.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，在表面板件(1)内设置压力传感器(40)，所述压力传感器能吸收作用在按压总成(22)上的压力以检测压力值，其中，所述压力传感器(40)被平行地卡在表面板件(1)的内侧的中央位置，按压总成(22)能从下方机械嵌入该压力传感器(40)中，并且按压总成(22)的按钮突出于该压力传感器(40)，从而将用户的按动输入和按压输入的检测区分开。

20.按照权利要求19所述的控制面板，其特征在于，敷设在压力传感器(40)背侧的第二逻辑处理电路(21)构造成用于实现对用户的操作响应，该第二逻辑处理电路(21)是以电路衬板结构的形式平行于表面板件(1)的顶板(10)和底板(20)地布置，该第二逻辑处理电路(21)不接触底板(20)表面以容许该压力传感器(40)具有一定形变量。

21.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述控制面板还包括用于接收用户所输入语音信息的形成环形阵列的麦克风/扬声器组件(300)。

22.按照权利要求21所述的控制面板，其特征在于，用户的指纹信号、按压信号和语音信号能通过控制面板识别并能通过逻辑处理单元耦合运算，其中，在进行语音通话输入时用户的触摸输入动作是用户用手指持续长按识别总成(100)。

23.按照权利要求1或2所述的控制面板，其特征在于，所述控制面板包括用于实现视频会话的组件和麦克风/扬声器组件(300)。

24.用于在按照权利要求1至23之一的控制面板中耦合处理多个信号的方法，其包括如下步骤：

a)由识别总成(100)识别用户的触摸输入；

b)由按压总成(22)识别用户的动作；

c)由逻辑处理单元接收来自识别总成(100)和按压总成(22)的信号；

d)通过逻辑处理单元将各所述信号进行耦合运算，从而获得复合信号。

25.按照权利要求24所述的方法，其特征在于，还由逻辑处理单元接收声学信号和/或视频信号和/或其它形式的信号并将各信号进行耦合运算。

26.按照权利要求24或25所述的方法，其特征在于，所述耦合运算利用卷积运算的方式进行。