CN216083752U - 指纹识别模组、智能设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种指纹识别模组、智能设备和车辆，指纹识别模组包括：指纹传感单元，指纹传感单元包括电源端和接地端；指纹识别单元，指纹识别单元与指纹传感单元连接；触摸检测单元，触摸检测单元包括触摸检测端，触摸检测端与电源端和接地端连接；切换开关单元，切换开关单元的第一端与电源端连接，切换开关单元的第二端与接地端连接，切换开关单元的第三端与触摸检测端连接，用于响应于对应中断信号的开关切换信号，切换电源端和接地端的连接状态，以切换所述指纹识别单元的供电状态。采用该指纹识别模组既可以降低待机功耗，又可以减少结构条件的限制，降低装配要求。

Description

指纹识别模组、智能设备和车辆

技术领域

本实用新型涉及指纹识别技术领域，尤其是涉及一种指纹识别模组、一种智能设备和车辆。

背景技术

指纹识别技术已经逐渐进入生活的各种领域，为用户提供了更便捷舒适的使用体验，例如，以智能门锁为例，指纹识别技术应用于智能门锁，指纹模组作为智能门锁的重要组成部分，用于负责指纹的比对、录入和模板管理等相关工作。

相关技术中，对于指纹模组的电路结构组成包括以下两种方式。

一种方式为指纹模组主要由指纹算法数据处理模块、指纹传感器和电容按键组成。在指纹模组未检测到触摸动作如手指触摸时，指纹算法数据处理模块和指纹传感器处于断电状态，电容按键处于通电状态。当电容按键检测到触摸动作时，电容按键则发出中断信号至主控芯片，主控芯片控制指纹算法数据处理模块和指纹传感器供电，以进行指纹比对。但是，这种方式在设计结构上要求电容按键必须位于指纹传感器周围，由此使得只有在触摸到电容按键后才可启动指纹识别功能，而当指纹传感器较大但用户手指较小时会影响用户体验。此外，在对指纹模组进行装配时也要求电容按键的电极必须与智能门锁的外壳绝缘，但智能门锁的外壳又普遍采用合金材质，若电容按键与智能门锁外壳接触，则会发生短路，从而导致电容按键失灵，导致指纹识别功能失灵。

另一种方式为指纹模组主要由指纹算法数据处理模块和指纹传感器组成，其中，由指纹传感器检测触摸动作并发送中断信号至主控芯片，同时，指纹传感器在探测是否有触摸动作时需要有一定的电流。指纹传感器用于采集指纹图像，在检测时通过采集的指纹图像的一部分来判断是否有触摸动作。这种设计方式需指纹传感器不停地进行检测，才可在检测到触摸动作时能够启动指纹识别功能，且智能门锁采用电池供电，要求静态功耗低，但是，由于指纹传感器设计尺寸较大，漏电较大，使得功耗也会增大，而若降低功耗则需降低触摸动作检测的频率，但这种方式又会使得触摸动作检测的时间间隔较大，用户在使用时会感觉延迟，影响用户体验。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种指纹识别模组，采用该指纹识别模组既可以降低待机功耗，又可以减少结构条件的限制，降低装配要求。

本实用新型的目的之二在于提出一种智能设备。

本实用新型的目的之三在于提出一种车辆。

为了解决上述问题，本实用新型第一方面实施例提供的指纹识别模组包括：指纹传感单元，所述指纹传感单元包括电源端和接地端，用于采集指纹信息；指纹识别单元，所述指纹识别单元与所述指纹传感单元连接，用于根据所述指纹信息识别指纹；触摸检测单元，所述触摸检测单元包括触摸检测端，所述触摸检测端与所述电源端和所述接地端连接，用于检测到触摸所述指纹传感单元的触摸动作时发出中断信号；切换开关单元，所述切换开关单元的第一端与所述电源端连接，所述切换开关单元的第二端与所述接地端连接，所述切换开关单元的第三端与所述触摸检测端连接，用于响应于对应所述中断信号的开关切换信号，切换所述电源端和所述接地端的连接状态，以切换所述指纹识别单元的供电状态。

根据本实用新型的指纹识别模组，设置有切换开关单元，通过控制切换开关单元与系统电源、系统地的连接状态，可以在触摸检测单元未检测到中断信号即指纹识别模组处于待机时，使指纹传感单元和指纹识别单元处于未通电状态，从而降低待机功耗，以及，可以在触摸检测单元检测到中断信号时，使指纹传感单元和指纹识别单元接通系统电源，以实现指纹识别功能，此外，触摸检测单元通过切换开关单元与指纹传感单元连接，以检测触摸指纹传感单元的触摸动作，即将指纹传感单元作为触摸检测单元的电极来完成触摸动作探测的功能，无需再额外要求电容按键的电极，从而可以减少对指纹识别模组结构条件的限制，降低指纹识别模组的装配要求。

在一些实施例中，所述触摸检测端包括第一触摸检测端和第二触摸检测端。

在一些实施例中，所述切换开关单元包括：第一开关，所述第一开关包括第一动端、第一不动端和第二不动端，所述第一动端与所述电源端连接，所述第一不动端与所述第一触摸检测端连接，所述第二不动端与所述系统电源连接，其中，所述第一动端可选择地与所述第一不动端或所述第二不动端连接；第二开关，所述第二开关包括第二动端、第三不动端和第四不动端，所述第二动端与所述接地端连接，所述第三不动端与所述第二触摸检测端连接，所述第四不动端与所述系统地连接，其中，所述第二动端可选择地与所述第三不动端或所述第四不动端连接。

在一些实施例中，所述触摸检测单元为电容式触摸按键控制单元。

本实用新型第二方面实施例提供一种智能设备，包括：设备体，所述设备体设置有执行件、系统电源和系统地；上述实施例所述的指纹识别模组，用于检测到触摸动作时发出中断信号，并在指纹识别功能启动后进行指纹识别；主控模块，所述主控模块与所述执行件、所述指纹识别模组的触摸检测单元、切换开关单元和指纹识别单元均连接，用于响应于中断信号发送开关切换信号，并根据指纹识别信息控制所述执行件动作。

根据本实用新型的智能识别设备，通过主控模块控制切换开关单元与系统电源、系统地的连接状态，可以在触摸检测单元未检测到中断信号即指纹识别模组处于待机时，使指纹传感单元和指纹识别单元处于未通电状态，从而降低待机功耗，以及，可以在触摸检测单元检测到中断信号时，使指纹传感单元和指纹识别单元接通系统电源，以实现指纹识别功能，此外，触摸检测单元通过切换开关单元与指纹传感单元连接，以检测触摸指纹传感单元的触摸动作，即将指纹传感单元作为触摸检测单元的电极来完成触摸动作探测的功能，无需再额外要求电容按键的电极，从而可以减少对指纹识别模组结构条件的限制，降低指纹识别模组的装配要求。

在一些实施例中，所述智能设备还包括：提示模块，所述提示模块与所述主控模块连接，用于响应于所述执行件的动作进行提示。

在一些实施例中，所述智能设备包括智能门锁。

本实用新型第三方面实施例提供一种车辆，所述车辆包括上述实施例所述的智能设备。

根据本实用新型的车辆，通过采用上述实施例提供的智能设备，可以降低待机功耗，减少结构条件的限制，降低装配要求。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的指纹识别模组探测触摸动作时的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的指纹识别模组识别指纹时的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的智能设备的结构示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的智能设备使用过程的流程图。

附图标记：

智能设备20；指纹识别模组10；

指纹传感单元1；指纹识别单元2；触摸检测单元3；切换开关单元4；

第一开关41；第二开关42；

设备体5；主控模块6；执行件7。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种指纹识别模组，采用该指纹识别模组既可以降低待机功耗，又可以减少结构条件的限制，降低装配要求。

下面参考附图1和图2描述本实用新型的指纹识别模组。

如图1所示，指纹识别模组10包括指纹传感单元1、指纹识别单元2、触摸检测单元3和切换开关单元4。

其中，指纹传感单元1包括电源端和接地端，用于采集指纹信息；指纹识别单元2与指纹传感单元1连接，用于根据指纹信息识别指纹；触摸检测单元3包括触摸检测端，触摸检测端与电源端和接地端连接，用于检测到触摸指纹传感单元1的触摸动作时发出中断信号；切换开关单元4的第一端与电源端连接，切换开关单元4的第二端与接地端连接，切换开关单元4的第三端与触摸检测端连接，用于响应于对应中断信号的开关切换信号，切换电源端和接地端的连接状态，以切换指纹识别单元2的供电状态。

具体地，如图1所示，在指纹识别模组10处于待机时，即在触摸检测单元3检测是否有触摸动作的过程中，指纹传感单元1的电源端和接地端是通过切换开关单元4与触摸检测单元3的触摸检测端连接，也就是相当于将指纹传感单元1的电源端与接地端连接在一起，而并非与系统电源连接，因此，在此情况下，指纹传感单元1是处于未供电状态的，只有触摸检测单元3执行工作，所以指纹传感单元1不会出现漏电的现象，从而降低待机功耗。同时，在触摸检测单元3检测是否有触摸动作的过程中，触摸检测单元3通过切换开关单元4与指纹传感单元1连接，使得指纹传感单元1成为触摸检测单元3的电极，由此来完成触摸检测单元3对指纹传感单元1处触摸动作的检测，实现指纹识别模组10处于待机时对触摸动作探测的功能，从而无需再额外要求电容按键的电极，利于减少对指纹识别模组10结构条件的限制，降低指纹识别模组10的装配要求。

以及，在检测到触摸指纹传感单元1的触摸动作时，触摸检测单元3则会发送中断信号，以通过中断信号唤醒指纹识别模组10启动指纹识别功能。如图2所示，响应于对应中断信号的开关切换信号，切换开关单元4会断开与触摸检测端的连接，并与系统电源进行连接，即将指纹传感单元1的电源端通过切换开关单元4与系统电源连接，且将指纹传感单元1的接地端通过切换开关单元4与系统地连接，由此方式来使指纹传感单元1和指纹识别单元2完成正常上电。进而，在指纹传感单元1和指纹识别单元2处于通电状态下，指纹传感单元1采集指纹信息，并将采集的指纹信息发送至指纹识别单元2，指纹识别单元2对采集的指纹信息进行指纹比对，以根据指纹比对结果执行后续操作，由此实现指纹识别模组10的指纹识别功能。

需要说明的是，指纹识别模组10在完成每一次指纹识别后，均会控制切换开关单元4断开与系统电源的连接，并再次与触摸检测单元3进行连接，以使指纹传感单元1断电，指纹识别模组10进入待机状态，以便于下次对触摸动作的检测。

根据本实用新型的指纹识别模组10，设置有切换开关单元4，通过控制切换开关单元4与系统电源、系统地的连接状态，可以在触摸检测单元3未检测到中断信号即指纹识别模组10处于待机时，使指纹传感单元1和指纹识别单元2处于未通电状态，避免指纹传感单元1漏电的问题，降低待机功耗，以及，可以在触摸检测单元3检测到中断信号时，使指纹传感单元1和指纹识别单元2接通系统电源，以实现指纹识别功能，此外，触摸检测单元3通过切换开关单元4与指纹传感单元1连接，以检测触摸指纹传感单元1的触摸动作，即将指纹传感单元1作为触摸检测单元3的电极来完成触摸动作探测的功能，无需再额外要求电容按键的电极，从而可以减少对指纹识别模组10结构条件的限制，降低指纹识别模组10的装配要求。

在一些实施例中，如图1所示，触摸检测端包括第一触摸检测端和第二触摸检测端。

在一些实施例中，如图1所示，切换开关单元4包括第一开关41和第二开关42。

其中，第一开关41包括第一动端、第一不动端和第二不动端，第一动端与电源端连接，第一不动端与第一触摸检测端连接，第二不动端与系统电源连接，其中，第一动端可选择地与第一不动端或第二不动端连接。第二开关42包括第二动端、第三不动端和第四不动端，第二动端与接地端连接，第三不动端与第二触摸检测端连接，第四不动端与系统地连接，其中，第二动端可选择地与第三不动端或第四不动端连接。由此，在触摸检测单元3未检测到中断信号时，通过第一开关41的第一动端与第一不动端连接，且第二开关42的第二动端与第三不动端连接，可以使指纹传感单元1和指纹识别单元2处于未通电状态，避免指纹传感单元1漏电的问题，降低待机功耗，以及，在触摸检测单元3检测到中断信号时，通过第一开关41的第一动端与第二不动端连接，以及第二开关42的第二动端与第四不动端连接，可以使指纹传感单元1和指纹识别单元2接通系统电源，以实现指纹识别功能。

在一些实施例中，因电容式触摸按键控制单元功耗较低，可以达到在50Hz的检测频率下功耗只需5uA的效果，而利用指纹传感器检测触摸动作时在4Hz的检测频率下功耗就达到5uA，因此，本实用新型的触摸检测单元3可以为电容式触摸按键控制单元，以执行触摸动作功能，相较于指纹传感器检测触摸动作的方式，在相同功耗下，电容式触摸按键控制单元检测速度更快，可以缩短触摸动作探测的时间间隔，提升响应时间，提高用户体验。

本实用新型第二方面实施例提供一种智能设备，如图3所示，智能设备20包括设备体5、上述实施例提供的指纹识别模组10和主控模块6。

其中，设备体5设置有执行件7、系统电源和系统地；指纹识别模组10用于检测到触摸动作时发出中断信号，并在指纹识别功能启动后进行指纹识别；如图1所示，主控模块6与执行件7、指纹识别模组10的触摸检测单元3、切换开关单元4和指纹识别单元5均连接，用于响应于中断信号发送开关切换信号，并根据指纹识别信息控制执行件7动作。

具体地，在智能设备20上电后，智能设备20处于待机状态，主控模块6控制指纹识别模组10内的切换开关单元4与触摸检测单元3连接，从而使得指纹传感单元1与系统电源未连接即处于未供电状态，只有触摸检测单元3执行工作，所以指纹传感单元1不会出现漏电的现象，从而降低待机功耗，延长电池寿命。同时，在此状态下，触摸检测单元3通过切换开关单元4与指纹传感单元1连接，使得指纹传感单元1成为触摸检测单元3的电极，由此来完成触摸检测单元3对指纹传感单元1处触摸动作的检测，实现指纹识别模组10处于待机时对触摸动作探测的功能，从而无需再额外要求电容按键的电极，利于减少对指纹识别模组10结构条件的限制，降低指纹识别模组10的装配要求。

以及，如图2所示，在检测到触摸动作时，触摸检测单元3则会发送中断信号至主控模块6，以唤醒指纹识别模组10启动指纹识别功能。主控模块6响应于接收的中断信号发送开关切换信号至切换开关单元4。响应于开关切换信号，切换开关单元4断开与触摸检测端的连接，并与系统电源进行连接，即控制指纹传感单元1与系统电源连接，以使指纹传感单元1和指纹识别单元2完成正常上电。进而，在指纹传感单元1和指纹识别单元2处于通电状态下，指纹传感单元1采集指纹信息，并将采集的指纹信息发送至指纹识别单元2，指纹识别单元2对采集的指纹信息进行指纹比对，并将指纹比对结果即指纹识别信息发送至主控模块6。主控模块6根据指纹识别信息控制执行件7执行后续操作，例如开锁或指纹识别错误提示，由此实现指纹识别模组10的指纹识别功能。

需要说明的是，指纹识别模组10在完成每一次指纹识别后，主控模块6均会控制指纹传感单元1断电，即控制切换开关单元4断开与系统电源的连接，并再次与触摸检测单元3进行连接，以使指纹识别模组10进入待机状态，以便于下次对触摸动作的检测。

在实施例中，触摸检测单元3为电容式触摸按键控制单元，由此，在智能设备10待机时，只有电容式触摸按键控制单元执行触摸动作探测，检测频率高，响应速度快，提高用户体验。

下面以图4为例，对本实用新型的智能设备的指纹识别过程进行详细说明，具体内容如下。

步骤S1，主控模块控制切换开关单元与触摸检测端连接，使指纹传感单元的电源端和接地端与触摸检测单元连接。

步骤S2，触摸检测单元检测到触摸动作，向主控模块发出中断信号。

步骤S3，主控模块控制切换开关单元进行开关切换，使指纹传感单元的电源端和接地端分别与系统电源和系统地连接，指纹传感单元完成上电。

步骤S4，指纹识别单元工作，控制指纹传感单元采集指纹信息，并对获得的指纹信息进行比对，将比对结果发给主控模块。

步骤S5，主控模块根据指纹识别单元发送的比对结果完成后续操作。

根据本实用新型的智能识别设备20，通过主控模块6控制切换开关单元4与系统电源、系统地的连接状态，可以在触摸检测单元3未检测到中断信号即指纹识别模组10处于待机时，使指纹传感单元1和指纹识别单元2处于未通电状态，从而降低待机功耗，延长电池寿命，以及，可以在触摸检测单元3检测到中断信号时，使指纹传感单元1和指纹识别单元2接通系统电源，以实现指纹识别功能，此外，触摸检测单元3通过切换开关单元4与指纹传感单元1连接，以检测触摸指纹传感单元1的触摸动作，即将指纹传感单元1作为触摸检测单元3的电极来完成触摸动作探测的功能，无需再额外要求电容按键的电极，从而可以减少对指纹识别模组10结构条件的限制，降低指纹识别模组10的装配要求。

在一些实施例中，智能设备20还包括提示模块，提示模块与主控模块6连接，用于响应于执行件7的动作进行提示，如在指纹识别错误时进行语音提示。

在一些实施例中，智能设备20包括智能门锁。

本实用新型第三方面实施例提供一种车辆，车辆包括上述实施例提供的智能设备20。

在一些实施例中，智能设备20设置在车门上，用于识别用户的指纹信息，以在指纹识别成功时解锁车门，确保用户车辆的安全性。

在另一些实施例中，智能设备20设置在主驾驶位处，用于识别驾驶员的指纹信息，以在指纹识别成功时启动车辆，既可确保用户车辆的安全性，也可降低车辆误启动的风险。

根据本实用新型的车辆，通过采用上述实施例提供的智能设备20，可以降低待机功耗，减少结构条件的限制，降低装配要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，包括：

指纹传感单元，所述指纹传感单元包括电源端和接地端，用于采集指纹信息；

指纹识别单元，所述指纹识别单元与所述指纹传感单元连接，用于根据所述指纹信息识别指纹；

触摸检测单元，所述触摸检测单元包括触摸检测端，所述触摸检测端与所述电源端和所述接地端连接，用于检测到触摸所述指纹传感单元的触摸动作时发出中断信号；

切换开关单元，所述切换开关单元的第一端与所述电源端连接，所述切换开关单元的第二端与所述接地端连接，所述切换开关单元的第三端与所述触摸检测端连接，用于响应于对应所述中断信号的开关切换信号，切换所述电源端和所述接地端的连接状态，以切换所述指纹识别单元的供电状态。

2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述触摸检测端包括第一触摸检测端和第二触摸检测端。

3.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，所述切换开关单元包括：

第一开关，所述第一开关包括第一动端、第一不动端和第二不动端，所述第一动端与所述电源端连接，所述第一不动端与所述第一触摸检测端连接，所述第二不动端与系统电源连接，其中，所述第一动端可选择地与所述第一不动端或所述第二不动端连接；

第二开关，所述第二开关包括第二动端、第三不动端和第四不动端，所述第二动端与所述接地端连接，所述第三不动端与所述第二触摸检测端连接，所述第四不动端与系统地连接，其中，所述第二动端可选择地与所述第三不动端或所述第四不动端连接。

4.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述触摸检测单元为电容式触摸按键控制单元。

5.一种智能设备，其特征在于，包括：

设备体，所述设备体设置有执行件、系统电源和系统地；

权利要求1-4任一项所述的指纹识别模组，用于检测到触摸动作时发出中断信号，并在指纹识别功能启动后进行指纹识别；

主控模块，所述主控模块与所述执行件、所述指纹识别模组的触摸检测单元、切换开关单元和指纹识别单元均连接，用于响应于中断信号发送开关切换信号，并根据指纹识别信息控制所述执行件动作。

6.根据权利要求5所述的智能设备，其特征在于，所述智能设备还包括：

提示模块，所述提示模块与所述主控模块连接，用于响应于所述执行件的动作进行提示。

7.根据权利要求5或6所述的智能设备，其特征在于，所述智能设备包括智能门锁。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求5-7任一项所述的智能设备。

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