CN109815827B - 复合指纹验证装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了复合指纹验证装置及方法，其支架的一端固定于指纹采集器的侧面、支架的另一端固定一接触块，支架的轴向延伸位置设有一微动开关；指纹采集器移动时，通过支架带动接触块触发微动开关；指纹采集器的输出端与一指纹验证装置连接，微动开关的输出端与一信号检测装置连接；指纹采集器采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；信号检测装置在指纹验证合格后对各微动开关输入的手指运动组合信息进行检测验证。本发明的计算方案在指纹识别基础上添加了手指运动轨迹的采集验证，避免了使用者指纹膜采集他人的指纹，而对指纹采集器进行欺骗。增强了装置的安全性能。

Description

复合指纹验证装置及方法

技术领域

本发明涉及指纹验证技术领域，特别涉及一种复合指纹验证装置及方法。

背景技术

指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已成为生物特征识别的一大重要应用。指纹识别通过比较不同指纹的细节特征点来进行人员的身份验证。现有的指纹识别验证技术需要将手指按压在指纹识别模块，指纹识别模块识别出是谁的指纹，部分指纹识别模块还有红外或者体温传感器。但是现有技术无法避免非法指纹复制，即无法避免利用指纹膜等篡改指纹的方式欺骗指纹传感器的情况。指纹膜就是克隆指纹，用指纹按在类似橡皮泥的物质上制造带有指纹的模具，然后将类似硅胶的东西倒入后定型，经过简单的拓印、倒模工序后，用硅胶制成的指纹套，可以以假乱真，骗过打卡机的指纹采集器。因此，如何提升现有的指纹识别装置的安全性能，成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种可以防止使用指纹膜欺骗指纹验证装置的复合指纹验证装置及方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种复合指纹验证装置，包括指纹采集器、限位外环、至少两根支架及至少两个微动开关，所述支架的一端固定于所述指纹采集器的侧面、所述支架的另一端固定一接触块，所述支架的轴向延伸位置设有一微动开关；所述限位外环的侧壁开有多个通孔，每一所述支架都分别穿过一所述通孔；所述指纹采集器移动时，通过所述支架带动接触块触发微动开关；所述指纹采集器的输出端与一指纹验证装置连接，所述微动开关的输出端与一信号检测装置连接；所述指纹采集器，采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；所述信号检测装置，在指纹验证合格后对各微动开关输入的手指运动组合信息进行检测验证。

优选地，该复合指纹验证装置还包括多个弹性件，所述弹性件套于所述支架的外侧，所述弹性件的一端与所述限位外环的内侧壁相抵接，所述弹性件的另一端与所述采集器的侧壁相抵接。

优选地，所述支架上固定一限位块，所述限位块固定于所述限位外环的内侧至所述指纹采集器的侧面之间的位置。

优选地，所述信号检测装置还与一提示电路连接，当所述信号检测装置检测到信号输入时，通过所述提示电路进行提示，所述提示电路包括振动器电路或蜂鸣器电路或提示灯电路。

优选地，所述支架及所述微动开关的数量为四个或八个，四个或八个所述支架的一端均匀等分的固定于所述指纹采集器的侧面上。

优选地，所述信号检测装置包括逻辑运算单元、电阻及电池；所述逻辑运算单元的一端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与所述电池的一端连接，所述电池的第二端与所述逻辑运算单元的另一端连接，所述微动开关的一端与所述电池的第二端连接，所述微动开关的另一端与所述电阻的第一端连接。

优选地，当所述微动开关未闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为1；当所述微动开关闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为0。

优选地，所述微动开关包括壳体、按钮和连接触头，所述壳体上部一端设有弹片，所述弹片压过按钮并倾斜于壳体上方，所述按钮下端伸入壳体内，所述壳体内倾斜设有一个动弹片，所述动弹片一端与按钮底部接触，所述动弹片另一端与连接触头接触，所述连接触头包括常闭触头和常开触头，所述弹片下方的壳体内设有弹簧，所述弹簧下端与拉杆连接，所述按钮底部与动弹片接触处设有连接杆，该连接杆与拉杆连接；所述按钮下端设有凸台，所述连接杆的形状为L型；与连接触头接触的动弹片末端形成一斜面，该斜面的倾斜角α为20-45°。

本发明还提出一种复合指纹验证方法，包括步骤：

通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证；

当指纹识别验证通过时，通过多个微动开关采集使用者的手指运动组合信息；

通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证；

当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

优选地，步骤通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证之后，当指纹识别验证错误时，通过指纹采集器重新采集指纹进行验证；当纹识别验证错误的次数超出预设次数时，锁定设备；

步骤通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证之后，当手指运动组合信息验证错误时，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行重新采集及验证；当手指运动组合信息错误的次数超出预设次数时，锁定设备。

采用上述技术方案，由指纹采集器、限位外环、至少两根支架及至少两个微动开关，使生成了一种复合指纹验证装置。通过在设备的中间位置设置一指纹采集器，对手指的指纹进行验证，当指纹正确时，使用者再由手指带动指纹采集器运动，通过手指画出特定的手指运动组合信息，由微动开关触发信号输入，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证，并对通过两层验证的使用者进行授权。本发明的计算方案在传统的指纹识别基础上添加了手指运动轨迹的采集验证，避免了使用者通过指纹膜采集他人的指纹，而对指纹采集器进行欺骗。本技术方案增强了装置的安全性能。

附图说明

图1为本发明复合指纹验证装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明复合指纹验证装置的信号检测装置的电路原理图；

图3为本发明复合指纹验证装置一实施例的信号示意图；

图4为本发明复合指纹验证装置微动开关示意图；

图5为本发明复合指纹验证方法一实施例的流程原理图。

图中，100-指纹采集器，200-限位外环，300-支架，400-微动开关，500-弹性件，600-限位块，700-接触块，800-逻辑运算单元，1-壳体，2-按钮，3-弹片，4-动弹片，5-常闭触头，6-常开触头，7-弹簧，8-拉杆，9-连接杆，10-凸台，11-斜面，R-电阻，BAT-电池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1，本发明提出了一种复合指纹验证装置，包括指纹采集器100、限位外环200、至少两根支架300及至少两个微动开关400，支架300的一端固定于指纹采集器100的侧面、支架300的另一端固定一接触块700，支架300的轴向延伸位置设有一微动开关400；限位外环200的侧壁开有多个通孔，每一支架300都分别穿过一通孔；指纹采集器100移动时，通过支架300带动接触块700触发微动开关400；指纹采集器100的输出端与一指纹验证装置连接，微动开关400的输出端与一信号检测装置连接；指纹采集器100，采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；信号检测装置，在指纹验证合格后对各微动开关400输入的手指运动组合信息进行检测验证。

本发明技术方案方案在指纹识别的同时，通过手指在各个方向的运动，形成复合式的指纹识别方案。即保持了指纹识别的便利性，又消除了因为单纯利用指纹识别模块，被现有的一些技术破解指纹识别的问题。

具体地，该复合指纹验证装置还包括多个弹性件500，弹性件500套于支架300的外侧，弹性件500的一端与限位外环200的内侧壁相抵接，弹性件500的另一端与采集器的侧壁相抵接。

需要说明的是，弹性件500可活动的套于支架300外，该弹性件500可以为弹簧、弹性橡胶等弹性材料，用于指纹采集器100运动后的复位。

具体地，支架300上固定一限位块600，限位块600固定于限位外环200的内侧至指纹采集器100的侧面之间的位置。该限位块600可以抵在限位外环200上，防止指纹采集器100运动距离过大。

具体地，信号检测装置还与一提示电路连接，当信号检测装置检测到信号输入时，通过提示电路进行提示，提示电路包括振动器电路或蜂鸣器电路或提示灯电路。通过震动、声音或者光对使用者进行反馈提示，提升使用的体验。

具体地，支架300及微动开关400的数量为四个或八个，四个或八个支架300的一端均匀等分的固定于指纹采集器100的侧面上。

需要说明的是，当支架300及微动开关400的数量为四个时，支架300等分分布与指纹采集器100的上、下、左、右四个位置。同理，当支架300及微动开关400的数量为八个时，在上支架300与左支架300之间、上支架300与右支架300之间、下支架300与左支架300之间、下支架300与右支架300之间分别还设有一个支架300。

参照图2，信号检测装置包括逻辑运算单元800、电阻R及电池BAT；逻辑运算单元800的一端与电阻R的第一端连接，电阻R的第二端与电池BAT的一端连接，电池BAT的第二端与逻辑运算单元800的另一端连接，微动开关400的一端与电池BAT的第二端连接，微动开关400的另一端与电阻R的第一端连接。

参照图3，当微动开关400未闭合时，逻辑运算单元800的端口检测到的信号量为1；当微动开关400闭合时，逻辑运算单元800的端口检测到的信号量为0。

参照图4，微动开关400包括壳体1、按钮2和连接触头，壳体1上部一端设有弹片3，弹片3压过按钮2并倾斜于壳体1上方，按钮2下端伸入壳体1内，壳体1内倾斜设有一个动弹片4，动弹片4一端与按钮2底部接触，动弹片4另一端与连接触头接触，连接触头包括常闭触头5和常开触头5，弹片3下方的壳体1内设有弹簧7，弹簧7下端与拉杆8连接，按钮2底部与动弹片4接触处设有连接杆8，该连接杆8与拉杆8连接；按钮2下端设有凸台10，连接杆8的形状为L型；与连接触头接触的动弹片4末端形成一斜面11，该斜面11的倾斜角α为20-45°。

本微动开关400中按钮2向下，按钮2挤压下方的动弹片4，动弹片4末端形成的斜面11触碰到常闭触头5，动弹片4被按钮2按下，连接杆8拉动拉杆8向下，弹簧7因此向下，产生一个回复力，可使按钮2频繁的接通和断开，结构简单，使用寿命长。

参照图5本发明还提出一种复合指纹验证方法，包括步骤：

通过指纹采集器100采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证；

当指纹识别验证通过时，通过多个微动开关400采集使用者的手指运动组合信息；

通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证；

当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

具体地，步骤通过指纹采集器100采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证之后，当指纹识别验证错误时，通过指纹采集器100重新采集指纹进行验证；当纹识别验证错误的次数超出预设次数时，锁定设备；

步骤通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证之后，当手指运动组合信息验证错误时，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行重新采集及验证；当手指运动组合信息错误的次数超出预设次数时，锁定设备。

采用上述技术方案，由指纹采集器100、限位外环200、至少两根支架300及至少两个微动开关400，使生成了一种复合指纹验证装置。通过在设备的中间位置设置一指纹采集器100，对手指的指纹进行验证，当指纹正确时，使用者再由手指带动指纹采集器100运动，通过手指画出特定的手指运动组合信息，由微动开关400触发信号输入，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证，并对通过两层验证的使用者进行授权。本发明的计算方案在传统的指纹识别基础上添加了手指运动轨迹的采集验证，避免了使用者通过指纹膜采集他人的指纹，而对指纹采集器100进行欺骗。本技术方案增强了装置的安全性能。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合指纹验证装置，其特征在于：包括指纹采集器、限位外环、至少两根支架及至少两个微动开关，所述支架的一端固定于所述指纹采集器的侧面、所述支架的另一端固定一接触块，所述支架的轴向延伸位置设有一微动开关；所述限位外环的侧壁开有多个通孔，每一所述支架都分别穿过一所述通孔；所述指纹采集器移动时，通过所述支架带动接触块触发微动开关；所述指纹采集器的输出端与一指纹验证装置连接，所述微动开关的输出端与一信号检测装置连接；

所述指纹采集器，采集指纹并传输至指纹验证装置进行指纹验证；

所述信号检测装置，在指纹验证合格后对各微动开关输入的手指运动组合信息进行检测验证，当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

2.根据权利要求1所述的复合指纹验证装置，其特征在于：还包括多个弹性件，所述弹性件套于所述支架的外侧，所述弹性件的一端与所述限位外环的内侧壁相抵接，所述弹性件的另一端与所述采集器的侧壁相抵接。

3.根据权利要求2所述的复合指纹验证装置，其特征在于：所述支架上固定一限位块，所述限位块固定于所述限位外环的内侧至所述指纹采集器的侧面之间的位置。

4.根据权利要求1所述的复合指纹验证装置，其特征在于：所述信号检测装置还与一提示电路连接，当所述信号检测装置检测到信号输入时，通过所述提示电路进行提示，所述提示电路包括振动器电路或蜂鸣器电路或提示灯电路。

5.根据权利要求1所述的复合指纹验证装置，其特征在于：所述支架及所述微动开关的数量为四个或八个，四个或八个所述支架的一端均匀等分的固定于所述指纹采集器的侧面上。

6.根据权利要求1所述的复合指纹验证装置，其特征在于：所述信号检测装置包括逻辑运算单元、电阻及电池；所述逻辑运算单元的一端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与所述电池的一端连接，所述电池的第二端与所述逻辑运算单元的另一端连接，所述微动开关的一端与所述电池的第二端连接，所述微动开关的另一端与所述电阻的第一端连接。

7.根据权利要求6所述的复合指纹验证装置，其特征在于：当所述微动开关未闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为1；当所述微动开关闭合时，所述逻辑运算单元的端口检测到的信号量为0。

8.根据权利要求1所述的复合指纹验证装置，其特征在于：所述微动开关包括壳体、按钮和连接触头，所述壳体上部一端设有弹片，所述弹片压过按钮并倾斜于壳体上方，所述按钮下端伸入壳体内，所述壳体内倾斜设有一个动弹片，所述动弹片一端与按钮底部接触，所述动弹片另一端与连接触头接触，所述连接触头包括常闭触头和常开触头，所述弹片下方的壳体内设有弹簧，所述弹簧下端与拉杆连接，所述按钮底部与动弹片接触处设有连接杆，该连接杆与拉杆连接；所述按钮下端设有凸台，所述连接杆的形状为L型；与连接触头接触的动弹片末端形成一斜面，该斜面的倾斜角α为20-45°。

9.一种复合指纹验证方法，其特征在于，包括步骤：

通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证；

当指纹识别验证通过时，通过多个微动开关采集使用者的手指运动组合信息；

通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证；

当手指运动组合信息验证通过时，判定使用者获得权限。

10.根据权利要求9所述的复合指纹验证方法，其特征在于：步骤通过指纹采集器采集使用者的指纹，并进行指纹识别验证之后，当指纹识别验证错误时，通过指纹采集器重新采集指纹进行验证；当纹识别验证错误的次数超出预设次数时，锁定设备；

步骤通过信号检测装置对手指运动组合信息进行验证之后，当手指运动组合信息验证错误时，通过信号检测装置对手指运动组合信息进行重新采集及验证；当手指运动组合信息错误的次数超出预设次数时，锁定设备。

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