CN216748810U - 多生物特征复合认证支付装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多生物特征复合认证支付装置，可用于金融领域，所述支付装置包括本体以及设于所述本体上的主控模块、通讯模块、显示模块、多生物特征采集模块和防尘组件。其中，主控模块用于响应于包含交易支付信息的交易支付指令控制所述多生物特征采集模块采集用户的多个生物特征信息，通过所述通讯模块传输至交易主机以使所述交易主机进行交易扣款后返回支付结果信息，并通过所述显示模块显示；主控模块进一步用于控制防尘组件相对于所述本体转动以使所述防尘组件覆盖或暴露所述多生物特征采集模块，本实用新型通过多种认证方式保证交易支付的安全性，同时对支付装置进行防尘保护，提高支付装置使用寿命，降低故障率。

Description

多生物特征复合认证支付装置

技术领域

本实用新型涉及支付设备技术领域，可用于金融领域，尤其涉及一种多生物特征复合认证支付装置。

背景技术

近年来，随着中国经济高速增长和人民生活水平的不断提高，金融交易支付的手段越来越多样化。其中，当使用POS设备进行交易支付时，用户主要使用银行卡和密码进行支付。一方面，这种采用银行卡的交易支付方式需要用户将银行卡随身携带，当用户遗忘或者丢失银行卡时交易支付就无法完成。另外，用户在银行卡支付时需要输入银行卡密码以完成身份认证才能够实现扣款支付，而银行卡密码通常由一串简单的数字组成，安全系数不高，一旦泄露，会给用户造成不必要的损失。另一方面，虽然目前已有采用指纹识别等生物特征认证的POS设备，增加了验证辅助手段，但由于存在着伪造POS或诈骗POS等情况，作为消费者无从识别，可能会有被盗取指纹信息的风险，在安全方面仍有待提高。再一方面，现有POS设备的生物特征认证的传感器通常裸露到外部环境，可能会被划伤或者被灰尘污染，裸露的传感器在一定程度上会影响POS设备的使用寿命和增加故障率。

实用新型内容

为了解决以上问题的至少之一，本实用新型的目的在于提供一种多生物特征复合认证支付装置，通过多种认证方式保证交易支付的安全性，同时对支付装置进行防尘保护，提高支付装置使用寿命，降低故障率。

为了达到以上目的，本实用新型一方面公开了一种多生物特征复合认证支付装置，包括本体以及设于所述本体上的主控模块、通讯模块、显示模块、多生物特征采集模块和对应于所述多生物特征采集模块设置的防尘组件；

其中，所述主控模块用于响应于包含交易支付信息的交易支付指令控制所述多生物特征采集模块采集用户的多个生物特征信息，将所述多个生物特征信息和交易支付信息通过所述通讯模块传输至交易主机以使所述交易主机进行交易扣款后返回支付结果信息，并通过所述显示模块显示所述交易支付信息和所述支付结果信息；

所述主控模块进一步用于控制所述防尘组件相对于所述本体转动以使所述防尘组件覆盖或暴露所述多生物特征采集模块。

优选的，所述多生物特征采集模块包括指纹采集模块和指静脉采集模块；

所述指纹采集模块用于采集用户的指纹信息；所述指静脉采集模块用于采集用户的指静脉信息。

优选的，进一步包括输入模块；

所述主控模块用于响应于交易支付指令形成指纹采集指令并传输至所述指纹采集模块，所述指纹采集模块用于接收所述指纹采集指令对用户指纹信息进行采集；所述主控模块接收所述指纹采集模块传输的用户指纹信息并通过通讯模块传输至交易主机，接收所述交易主机根据所述用户指纹信息返回的用户信息，将所述用户信息传输至所述显示模块进行显示；所述输入模块接收用户基于所述用户信息输入的确认信息并传输至所述主控模块，所述主控模块接收所述确认信息向所述指静脉采集模块传输指静脉采集指令；所述指静脉采集模块接收所述指静脉采集指令采集用户的指静脉信息，所述主控模块接收所述指静脉采集模块传输的指静脉信息并通过通讯模块传输至交易主机以使所述交易主机对所述指静脉信息进行扣款支付，接收所述交易主机返回的扣款支付结果信息并通过所述显示模块显示所述扣款支付结果信息。

优选的，所述通讯模块包括天线和通信芯片；

所述天线用于接收所述交易主机发送的无线信号得到无线信息，并将所述无线信息传输至所述通信芯片，接收所述通信芯片传输的无线信息得到对应的无线信号并发送；

所述通信芯片用于接收所述无线信息得到对应的交易过程信息后传输至所述主控模块，接收所述主控模块传输的交易过程信息形成无线信息并将所述无线信息传输至所述天线。

优选的，所述输入模块包括数字功能键盘，所述数字功能键盘包括多个按键。

优选的，所述指纹采集模块包括指纹采集芯片、半导体组件和指纹识别指示灯；

所述半导体组件包括电极阵列，基于用户手指指纹形成对应的电信号；

所述采集芯片用于接收所述主控模块传输的指纹采集指令，启动所述半导体组件进行指纹信息采集，获取所述半导体组件形成的所述电信号得到用户的指纹信息，同时控制所述指纹识别指示灯闪烁。

优选的，所述指静脉采集模块包括指静脉采集芯片、指槽、红外模块、成像模块和指静脉识别指示灯；

所述指槽包括底面和侧壁，所述侧壁设置有所述红外模块，所述底面设置有所述成像模块；所述红外模块用于发出红外光，对用户放置于所述指槽中的手指进行红外光照射；所述成像模块用于采集红外光照射下的手指的静脉纹路图像；

所述指静脉采集芯片用于接收所述主控模块传输的指静脉采集指令，启动所述红外模块和成像模块进行指静脉信息采集，接收所述成像模块传输的所述静脉纹路图像得到用户指静脉信息，同时控制所述指静脉识别指示灯闪烁。

优选的，所述防尘组件包括盖板、转动组件和驱动组件；

其中，所述盖板设置在所述多生物特征采集模块上方，并通过所述转动组件与所述本体连接，所述转动组件在所述驱动组件的驱动转矩的作用下转动并带动所述盖板覆盖或暴露所述多生物特征采集模块。

优选的，所述转动组件包括至少一个摇臂；

所述摇臂的一端与所述盖板固定连接，所述摇臂的另一端与所述驱动组件固定连接，所述摇臂在所述驱动组件输出的驱动转矩的作用下转动以带动所述摇臂一端固定的盖板转动。

优选的，所述驱动组件包括驱动电机和齿轮组，所述齿轮组与所述摇臂的另一端连接；

所述驱动电机在所述主控模块的控制下启动，所述驱动电机的功率输出轴转动带动齿轮组转动，所述齿轮组转动带动所述摇臂转动。

本实用新型的多生物特征复合认证支付装置包括本体以及设于所述本体上的主控模块、通讯模块、显示模块、多生物特征采集模块和对应于所述多生物特征采集模块设置的防尘组件。支付装置通过设置多生物特征采集模块，通过多种生物特征识别的方式对用户身份进行认证以完成线下支付，解决消费者需要携带银行卡进行支付以及需要输入密码带来的不便，为用户提供更安全、便捷的交易支付服务，提高用户体验。另一方面，支付装置上进一步设置有防尘组件，在不使用时对支付装置的多生物特征采集模块进行保护，防止多生物特征采集模块的传感器等设备裸露到外部环境中，被划伤或者被灰尘污染，提高支付装置的使用寿命，降低故障率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本实用新型多生物特征复合认证支付装置具体实施例的原理结构图；

图2示出本实用新型多生物特征复合认证支付装置具体实施例的结构图；

图3和图4示出本实用新型多生物特征复合认证支付装置具体实施例的结构示意图；

图5-图8示出本实用新型多生物特征复合认证支付装置具体实施例防尘组件的示意图；

图9示出本实用新型多生物特征复合认证支付装置具体实施例的应用流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型公开的多生物特征复合认证支付装置可用于金融领域，也可用于除金融领域之外的任意领域，本实用新型公开的多生物特征复合认证支付装置的应用领域不做限定。

现有技术中，目前的POS设备在进行交易支付时，通常需要用户使用银行卡先刷卡，POS设备读取银行卡中的信息，然后用户再手动输入银行卡密码，银行卡和密码验证通过才能完成支付。现有的POS设备的这种支付方式需要用户将银行卡随身携带，还需要用户记忆银行卡密码，在用户忘记携带银行卡或者忘记密码的情况下则无法完成支付。另外，在银行卡丢失、密码泄露或者密码被非法盗取的情况下，POS设备无法识别持有银行卡和输入银行卡密码的用户身份，从而无法保证是用户本人通过银行卡进行的交易支付，可能会导致银行卡盗用。即传统的用户身份鉴定方法包括身份标识物品(如钥匙、证件、ATM卡等)和身份标识知识(如用户名和密码)，由于主要借助体外物，一旦证明身份的标识物品和标识知识被盗或遗忘，其身份就容易被他人冒充或取代。目前还存在采用指纹识别等特征认证的POS设备，但是这类POS设备通常采用的是用户的静态生物特征，该类生物特征存在被盗用的危险，例如，对于采用指纹进行生物特征认证的POS，用户指纹很容易被采集并复制，从而单一的静态生物特征无法保证交易支付的就是用户本人，用户的财产安全依然存在威胁。最后，现有的POS设备上的生物特征认证模块通常需要设置传感器对用户的生物特征进行采集，而传感器长期暴露在外界环境中存在被损坏以及污染的危险，进而可能导致POS损坏。因此，传感器暴露会影响POS设备的使用寿命，增加POS设备的故障概率。

为了向用户提供更加安全、便捷的交易支付服务，提高用户体验。本实施例公开了一种多生物特征复合认证支付装置1。

如图1所示，本实施例中，多生物特征复合认证支付装置1包括本体以及设于所述本体上的主控模块2、通讯模块5、显示模块3、多生物特征采集模块6和对应于所述多生物特征采集模块6设置的防尘组件7。

其中，所述主控模块2用于响应于包含交易支付信息的交易支付指令控制所述多生物特征采集模块6采集用户的多个生物特征信息，将所述多个生物特征信息和交易支付信息通过所述通讯模块5传输至交易主机以使所述交易主机进行交易扣款后返回支付结果信息，并通过所述显示模块3显示所述交易支付信息和所述支付结果信息。

所述主控模块2进一步用于控制所述防尘组件7相对于所述本体转动以使所述防尘组件7覆盖或暴露所述多生物特征采集模块6。

具体的，多生物特征复合认证支付装置包括本体以及设于所述本体上的主控模块2、通讯模块5、显示模块3、多生物特征采集模块6和对应于所述多生物特征采集模块6设置的防尘组件7。其中，主控模块2分别与通讯模块5、显示模块3、多生物特征采集模块6和防尘组件7连接。所述主控模块2响应于包含交易支付信息的交易支付指令形成生物特征采集指令(例如指纹采集指令、指静脉采集指令)并传输至多生物特征采集模块6，所述多生物特征采集模块6基于接收的生物特征采集指令采集用户的多个生物特征信息，将所述多个生物特征信息和交易支付信息传输至通讯模块5，所述通讯模块5将所述多个生物特征信息和交易支付信息传输至交易主机以使所述交易主机进行交易扣款后返回支付结果信息至通讯模块5，通讯模块5将支付结果信息传输至主控模块2，主控模块2接收支付结果信息并传输至显示模块3，所述显示模块3显示所述交易支付信息和所述支付结果信息。所述主控模块进一步用于当采集用户的多个生物特征信息时，形成控制指令并传输至所述防尘组件，所述防尘组件基于控制指令相对于所述本体转动以覆盖或暴露所述多生物特征采集模块。

本实用新型的多生物特征复合认证支付装置1包括本体以及设于所述本体上的主控模块2、通讯模块5、显示模块3、多生物特征采集模块6和对应于所述多生物特征采集模块6设置的防尘组件7。支付装置1通过设置多生物特征采集模块6，通过多种生物特征识别的方式对用户身份进行认证以完成线下支付，解决消费者需要携带银行卡进行支付以及需要输入密码带来的不便，为用户提供更安全、便捷的交易支付服务，提高用户体验。另一方面，支付装置1上进一步设置有防尘组件7，在不使用时对支付装置1的多生物特征采集模块6进行保护，防止多生物特征采集模块6的传感器等设备裸露到外部环境中，被划伤或者被灰尘污染，提高支付装置1的使用寿命，降低故障率。

在优选的实施方式中，如图1所示，所述多生物特征采集模块6包括指纹采集模块61和指静脉采集模块62。其中，所述指纹采集模块61用于采集用户的指纹信息，所述指静脉采集模块62用于采集用户的指静脉信息。

可以理解的是，生物识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性。生物特征识别技术还具有不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。生物识别技术主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术，人类的生物特征通常具有唯一性、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点，因此生物识别认证技术较传统认证技术存在较大的优势。所谓生物识别技术，就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性(如指纹、人脸、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。

生物识别是对生物特征进行取样，提取其唯一的生物特征并且转化成数字代码，并进一步将这些代码组成特征模板。由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降，精度逐渐提高，生物识别系统逐渐应用于商业上的授权控制如门禁、企业考勤管理系统和消费安全认证等领域。用于生物识别的生物特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓和静脉等，行为特征有签字、声音、按键41力度等。基于这些特征，目前已经发展了手形识别、指纹识别、面部识别、发音识别、虹膜识别、签名识别和静脉识别等多种生物识别技术。

由于人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，这一生物密钥无法复制，失窃或被遗忘，利用生物识别技术进行身份认定，安全、可靠、准确。而常见的口令、IC卡、条纹码、磁卡或钥匙则存在着丢失、遗忘、复制及被盗用诸多不利因素。因此采用生物"钥匙"，您可以不必携带大串的钥匙，也不用费心去记或更换密码。而系统管理员更不必因忘记密码而束手无策。生物识别技术产品均借助于现代计算机技术实现，很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。

具体地，对于指纹识别，实现指纹识别有多种方法。其中有些是比较指纹的局部细节；有些直接通过全部特征进行识别；还有一些使用更独特的方法，如指纹的波纹边缘模式和超声波。有些设备能即时测量手指指纹，有些则不能。在所有生物识别技术中，指纹识别是当前应用最为广泛的一种。

另外，对于生物识别技术静脉识别，使用近红外线读取静脉模式，与存储的静脉模式进行比较，进行用户身份识别的识别技术。工作原理是依据人类手指中流动的血液可吸收特定波长的光线，而使用特定波长光线对手指进行照射，可得到手指静脉的清晰图像。利用这一固有的科学特征，将实现对获取的影像进行分析、处理，从而得到手指静脉的生物特征，再将得到的手指静脉特征信息与事先采集的手指静脉特征进行比对，从而确认用户的身份。

静脉识别就是首先通过静脉识别仪取得个人静脉分布图，从静脉分布图依据专用比对算法提取特征值，通过红外线CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像，将静脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储。静脉比对时，实时采取静脉图，提取特征值，运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征，同存储在主机中静脉特征值比对，采用复杂的匹配算法对静脉特征进行匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身份。指静脉识别技术属于活体识别技术，非活体的手指是得不到静脉图像特征的，通过识别手指内部的信息，无法进行复制或造假，具有很高的安全性和防伪性。

在该优选的实施方式中，利用生物特征识别的安全防伪的特点，通过指纹识别和指静脉识别两种生物识别方式保证用户身份认证的准确性，可代替用户的银行卡和密码作为一种支付凭证。需要说明的是，本实施例中采用指纹识别和指静脉识别两种生物特征识别方式进行交易支付的身份认证，在其他实施方式中，本领域技术人员可根据实际情况选择其他多种生物特征识别方式，本实用新型对此并不作限定。

在优选的实施方式中，如图1所示，所述支付装置1进一步包括输入模块4。则所述主控模块2用于响应于交易支付指令形成指纹采集指令并传输至所述指纹采集模块61，所述指纹采集模块61用于接收所述指纹采集指令对用户指纹信息进行采集；所述主控模块2接收所述指纹采集模块61传输的用户指纹信息并通过通讯模块5传输至交易主机，接收所述交易主机根据所述用户指纹信息返回的用户信息，将所述用户信息传输至所述显示模块3进行显示；所述输入模块4接收用户基于所述用户信息输入的确认信息并传输至所述主控模块2，所述主控模块2接收所述确认信息向所述指静脉采集模块62传输指静脉采集指令；所述指静脉采集模块62接收所述指静脉采集指令采集用户的指静脉信息，所述主控模块2接收所述指静脉采集模块62传输的指静脉信息并通过通讯模块5传输至交易主机以使所述交易主机对所述指静脉信息进行扣款支付，接收所述交易主机返回的扣款支付结果信息并通过所述显示模块3显示所述扣款支付结果信息。

具体的，在该优选的实施方式中，当进行交易支付时，主控模块2可接收外部的交易终端发送的交易支付指令，根据该交易支付指令发出指纹采集指令至指纹采集模块61。指纹采集模块61在接收到指纹采集指令后启动指纹采集，对用户手指指纹进行采集得到用户的指纹信息，并将该指纹信息反馈给主控模块2。主控模块2进一步可将接收的用户的指纹信息传输至通讯模块5，通过通讯模块5的有线或无线传输方式将该指纹信息传输至交易主机。

交易主机接收到用户的指纹信息后，可将该用户的指纹信息与预先存储的指纹信息进行比对，若比对成功，可获取到该用户的指纹信息对应的用户信息，并将该用户信息返回至支付装置1。支付装置1的通讯模块5在接收到交易主机传输的用户信息后将该用户信息转发至主控模块2，则主控模块2可将该用户信息通过显示模块3显示，以使用户可通过显示模块3看到交易主机反馈的用户信息并确认用户信息是否准确。用户在确认用户信息准确后可通过输入模块4输入确认信息。输入模块4基于用户的操作形成确认信息并传输至主控模块2，则主控模块2可根据该确认信息启动用户的指静脉信息采集过程，以进行二次认证。更优选的，再通过通讯模块5将确认信息传输至交易主机以使交易主机对该确认信息进行校验，若校验通过，表示用户输入的确认信息准确无误。该确认信息校验通过后，交易主机可向支付装置1反馈认证成功的信息。通讯模块5接收到交易主机传输的认证成功信息后转发至主控模块2，主控模块2接收到认证成功信息后启动用户的指静脉信息采集过程。

当主控模块2启动用户的指静脉采集过程时，向所述指静脉采集模块62传输指静脉采集指令。所述指静脉采集模块62在接收所述指静脉采集指令后采集用户的指静脉信息，然后将该指静脉信息传输至主控模块2。所述主控模块2接收所述指静脉采集模块62传输的指静脉信息并通过通讯模块5传输至交易主机以使所述交易主机对所述指静脉信息进行扣款支付。交易主机进一步将该指静脉信息与预存的用户指静脉信息进行比对，若比对成功，则表示用户身份校验通过。交易主机在身份校验通过后可对用户账户基于交易支付指令中的交易金额进行扣款，扣款成功后向支付装置1反馈扣款成功的结果信息。通讯模块5接收所述交易主机返回的扣款支付结果信息并转发至主控模块2，主控模块2接收通讯模块5传输的支付结果信息后可通过所述显示模块3显示所述扣款支付结果信息。

综上，在该优选的实施方式中，通过依次进行用户的指纹信息认证、确认信息认证以及指静脉信息认证的三重认证方式对用户身份进行校验，通过多种生物特征认证及信息认证的方式保证用户身份认证的准确性，保证交易支付的安全性，从而保护用户的财产安全，防止银行卡盗刷。同时，也避免了用户需要携带银行卡及密码记忆的不便，用户提升用户体验。

在优选的实施方式中，主控模块2还可以根据交易支付信息形成收款二维码，将该收款二维码传输至显示模块3进行显示，使用户可通过二维码付款的方式完成交易支付，使用户可以通过多种支付方式完成交易支付，提供一种多功能的POS设备。

需要说明的是，用户的指纹信息与预存的指纹信息的比对为现有技术，本领域技术人员可根据实际需求实现指纹信息比对的功能，在此不再赘述。

需要说明的是，用户信息可包括用户名、账号、账户类型及账户等级等信息的一种或多种，在实际应用中，还可根据实际情况设置其他用户信息，本实用新型对此并不作限定。

需要说明的是，确认信息可以是用户通过输入模块4输入的“确定”信息，即确认显示模块3显示的用户信息准确的确认信息。确认信息还可以是在交易主机中预先设置的确认信息，用户账户注册或其他过程中获取到该确认信息才可以进行交易支付。例如，该确认信息可以是校验码，用户确认显示模块3显示的用户信息准确后可通过输入模块4输入该校验码，则交易主机对校验码与预存的校验码进行比对校验，若校验通过，则表示用户输入的确认信息准确，信息认证通过。

在优选的实施方式中，如图2所示，显示模块3可包括液晶显示屏31。该液晶显示屏31可在主控模块2的控制下显示主控模块2传输的各种信息。在其他实施方式中，显示模块3也可以通过其他结构实现显示功能，本实用新型对此并不作限定。

在优选的实施方式中，如图2所示，所述通讯模块5包括天线51和通信芯片52。其中，所述天线51用于接收所述交易主机发送的无线信号得到无线信息，并将所述无线信息传输至所述通信芯片52，接收所述通信芯片52传输的无线信息得到对应的无线信号并发送；所述通信芯片52用于接收所述无线信息得到对应的交易过程信息后传输至所述主控模块2，接收所述主控模块2传输的交易过程信息形成无线信息并将所述无线信息传输至所述天线51。其中，交易过程信息可以是指纹信息、指静脉信息和确认信息等过程信息，交易主机发送的无线信息对应的无线信息可以是交易主机对用户的指纹信息、指静脉信息和确认信息等信息的校验结果信息。

具体的，通讯模块5的天线51可通过无线传输的形式与交易主机进行信息交换，将通信芯片52传输的信息以无线电波的形式发出。交易主机同样的可设置通讯模块5，交易主机的通讯模块5接收到支付装置1天线51发出的无线电波后，形成对应的电流信号并进行相应的处理转换得到对应的信息。同样的，交易主机通过其通讯模块5发出的无线电波被支付装置1的无线捕获后形成对应的电流信号，通信芯片52基于电流信号输出对应信息至主控模块2。其中，通信芯片52可采用2G、3G、4G或5G通信芯片52。

优选的，如图3和图4所示，本体可包括外壳11，可在外壳11上设置与天线51形状匹配的收纳槽，使该天线51可转动收纳于该收纳槽中，便于支付装置1的收纳整理。

在优选的实施方式中，如图2-图4所示，所述指纹采集模块61包括指纹采集芯片611、半导体组件612和指纹识别指示灯613。其中，所述半导体组件612包括电极阵列，基于用户手指指纹形成对应的电信号；所述采集芯片用于接收所述主控模块2传输的指纹采集指令，启动所述半导体组件612进行指纹信息采集，获取所述半导体组件612形成的所述电信号得到用户的指纹信息，同时控制所述指纹识别指示灯613闪烁。

其中，半导体组件612主要由电容式半导体传感器组成，成千上万半导体传感器集成在一块“平板”上，形成电极阵列。电极阵列构成电容的一面，用户手指贴在电极阵列上构成了电容的另一面，由于手指平面凸凹不平，凸点处和凹点处接触电极阵列中的传感器的实际距离大小就不一样，形成的电容数值也就不一样，从而电极阵列中不同的传感器所在电路回路形成的电流信号大小不同，将不同的电流信号与不同的数值对应，从而指纹采集芯片611通过采集电极阵列基于用户手指指纹形成的所有电流信号，并将电流信号转换为数值可得到一个数值阵列形式的指纹图像，该指纹图像可反映用户指纹的分布特征。

指纹采集芯片611进一步可对上述采集到指纹图像进行如下预处理：包括图像质量判断、图像增强、指纹区域检测、指纹方向图和频率估算、图像二值化(将指纹图像中各像素点的灰度值设置为0或255)和图像细化。从上述预处理后的图像中，获取指纹的脊线数据。从上述指纹的脊线数据中，提取指纹识别所需的特征点信息得到用户的指纹信息。指纹采集芯片611可将上述指纹信息传送到主控模块2。主控模块2可通过通讯模块5将该指纹信息传输至交易主机，交易主机将该指纹信息与数据库中保存的所有用户的指纹信息逐一匹配，判断数据库中是否存在与指纹采集模块61采集的指纹信息相同的指纹信息。

所述指纹识别指示灯613可选用单色发光二极管。指纹识别指示灯613由指纹采集芯片611控制打开或关闭。具体地，在该优选的实施方式中，当采集指纹信息时，指纹采集芯片611控制指纹识别指示灯613闪烁，以提示用户采集指纹，在用户指纹信息采集工作过程中持续闪烁，完成采集后指纹采集芯片611控制指纹识别指示灯613熄灭并保持常闭状态。

在优选的实施方式中，如图2-图4所示，所述指静脉采集模块62包括指静脉采集芯片621、指槽622、红外模块623、成像模块624和指静脉识别指示灯625。其中，所述指槽622包括底面和侧壁，所述侧壁设置有所述红外模块623，所述底面设置有所述成像模块624；所述红外模块623用于发出红外光，对用户放置于所述指槽622中的手指进行红外光照射；所述成像模块624用于采集红外光照射下的手指的静脉纹路图像。所述指静脉采集芯片621用于接收所述主控模块2传输的指静脉采集指令，启动所述红外模块623和成像模块624进行指静脉信息采集，接收所述成像模块624传输的所述静脉纹路图像得到用户指静脉信息，同时控制所述指静脉识别指示灯625闪烁。其中，成像模块624优选的可选用CCD摄像头。

具体的，指静脉采集模块62通过红外模块623对用户手指进行近红外光线照射，利用CCD摄像头获取手指静脉的静脉纹路图像。指槽622可引导用户放入待采集的手指的位置。该指槽622包括底面和侧壁，所述侧壁设置有所述红外模块623，所述底面设置有所述成像模块624。当用户手指放置在指槽622上，指槽622侧壁的红外模块623发出近红外光穿透手指后，指槽622侧壁的CCD摄像头拍摄近红外光照射下的手指得到用户手指的静脉纹路图像，就完成了指静脉图像的采集。

指静脉采集芯片621负责指静脉识别工作，具体地对上述采集到指静脉的图像运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征提取指静脉识别所需的特征值信息，即指静脉信息。指静脉采集芯片621可将上述指静脉信息传送到主控模块2。主控模块2可通过通讯模块5将该指静脉信息传输至交易主机，交易主机将该指静脉信息与数据库中保存的所有用户的指静脉信息逐一匹配，判断数据库中是否存在与指静脉采集模块62采集的指静脉信息相同的指静脉信息。若匹配得到相同的预存指静脉信息，根据该预存指静脉信息可确定用户的身份。

优选的，指静脉识别指示灯625可选用单色发光二极管，指静脉识别指示灯625可在指静脉采集芯片621的控制下开启和关闭。具体地，在该优选的实施方式中，当采集指静脉信息时，指静脉采集芯片621控制指静脉识别指示灯625闪烁，以提示用户采集指静脉信息，在用户指静脉信息采集工作过程中使指静脉识别指示灯625持续闪烁，完成采集后指静脉采集芯片621控制指静脉识别指示灯625熄灭并保持常闭状态。

在优选的实施方式中，如图2-图8所示，所述防尘组件7包括盖板71、转动组件72和驱动组件。其中，其中，所述盖板71设置在所述多生物特征采集模块6上方，并通过所述转动组件72与所述本体连接，所述转动组件72在所述驱动组件的驱动转矩的作用下转动并带动所述盖板71覆盖或暴露所述多生物特征采集模块6。

具体的，如图2所示，防尘组件7包括盖板71、转动组件72和驱动组件，能有效保护指纹采集模块61和指静脉采集模块62外露的传感器和摄像头不受外部环境的灰尘污染和划伤。其中，盖板71设置在多生物特征采集模块6上方，且盖板71通过转动组件72与支付装置1本体连接。则与转动组件72连接的驱动组件可向转动组件72施加驱动转矩，转动组件72在该驱动转矩的作用下转动，进而带动与转动组件72连接的盖板71转动。驱动组件通过改变施加在转动组件72上的驱动转矩的方向可以实现使盖板71朝向不同方向转动。则当多生物特征采集模块6不工作时，可设置盖板71的默认位置为覆盖多生物特征采集模块6的位置。当多生物特征采集模块6在主控模块2的控制下采集用户的生物特征信息时，主控模块2可控制驱动组件启动，使驱动组件向转动组件72施加第一转动方向的驱动转矩，使转动组件72在该驱动转矩的作用下转动并带动盖板71朝向远离多生物特征采集模块6的方向转动以暴露多生物特征采集模块6，使多生物特征采集模块6可以采集用户的生物特征信息。例如，当多生物特征采集模块6包括指纹采集模块61和指静脉采集模块62时，盖板71打开可允许用户将手指放置在指纹采集模块61或指静脉采集模块62进行生物特征信息采集。

当多生物特征采集模块6采集完毕后，主控模块2可控制驱动组件启动，使驱动组件向转动组件72施加第二转动方向的驱动转矩，使转动组件72在该驱动转矩的作用下转动并带动盖板71朝向靠近多生物特征采集模块6的方向转动以重新覆盖多生物特征采集模块6，以在多生物特征采集模块6不启动的时候对多生物特征采集模块6进行保护。

在优选的实施方式中，所述转动组件72包括至少一个摇臂。所述摇臂的一端与所述盖板71固定连接，所述摇臂的另一端与所述驱动组件固定连接，所述摇臂在所述驱动组件输出的驱动转矩的作用下转动以带动所述摇臂一端固定的盖板71转动。

具体的，在图5-图8示出的具体例子中，本体可包括外壳11，转动组件72包括第一摇臂721和第二摇臂722。第一摇臂721和第二摇臂722的第一端分别与驱动组件连接，第二端分别与盖板71连接。第一摇臂721和第二摇臂722可分别设置在盖板71的两侧。盖板71的边缘进一步还可设置防尘密封条12，当盖板71覆盖多生物特征采集模块6时，防尘密封条12与外壳11紧密接触，可避免灰尘接触多生物特征采集模块6。

在优选的实施方式中，盖板71可设置为半透明磨砂有机玻璃，利于检查识别单元内部情况。

在优选的实施方式中，所述驱动组件包括驱动电机73和齿轮组74，所述齿轮组74与所述摇臂的另一端连接。所述驱动电机73在所述主控模块2的控制下启动，所述驱动电机73的功率输出轴转动带动齿轮组74转动，所述齿轮组74转动带动所述摇臂转动。

具体的，驱动电机73的驱动转矩可通过功率输出轴输出至齿轮组74，通过齿轮组74传输至转动组件72的摇臂，带动摇臂转动。在一个具体例子中，齿轮组74包括主动齿轮741和从动齿轮742，主动齿轮741和从动齿轮742啮合。进一步的，可将摇臂的第一端通过转动轴76与从动齿轮742相对固定连接，使驱动电机73的功率输出轴与主动齿轮741的转轴共轴连接。则驱动电机73功率输出轴带动主动齿轮741转动，主动齿轮741转动带动从动齿轮742转动，从动齿轮742转动带动其上的摇臂转动，则电机正转或反转分别可使盖板71打开或关闭。

需要说明的是，在该具体例子中，齿轮组74包括主动齿轮741和从动齿轮742。在实际应用中，齿轮组74还可包括其他数量的齿轮。并且，齿轮的齿数可设置为不同及适当的齿数数量，使摇臂的旋转降低到合适的速度即可，实现防尘盖板71的慢速开启和关闭。

在优选的实施方式中，输入模块4可包括数字功能键盘，所述数字功能键盘包括多个按键41。例如，如图3和图4所示，在该具体例子中，输入模块4包括由多个按键41组成的数字功能键盘，按键41可分为数字键(1-9,0，00,小数点)和功能键(确认，取消，返回)。其中，每个按键41可基于用户的按动操作形成对应的信息，并可将形成的信息传输至主控模块2。

如图9所示，本实施例的多生物特征复合认证支付装置1的应用流程为：

步骤201：支付装置1启动，可接受交易支付信息。

步骤202：商家输入交易信息，包括交易金额等信息并按确认键确认形成交易支付信息，传输至支付装置1。

步骤203：支付装置1开始指纹认证，打开防尘盖板71，点亮指纹识别指示灯613，同时在显示屏31上提示客户采集指纹。

步骤204：支付装置1采集客户指纹并提取特征码形成指纹信息后加密传送到交易主机。

步骤205：交易主机在指纹存储库进行指纹信息配对。

步骤206：指纹配对是否成功，成功则执行步骤207,不成功则执行步骤216。

步骤207：根据上述认证配对成功的指纹信息对应的客户标识到预留信息存储库提取对应客户的预留用户信息，加密后返传支付装置1。

步骤208：支付装置1解密并显示预留用户信息，客户进行认证。

步骤209：预留用户信息是否正确，正确则执行步骤210,错误则执行步骤217。

步骤210：客户判断预留用户信息正确后，选择继续认证，支付装置1开始指静脉认证，点亮指静脉识别指示灯625，同时在显示屏31上提示客户采集指静脉。

步骤211：支付装置1采集客户指静脉并提取特征码得到指静脉信息后加密传送到交易主机。

步骤212：交易主机在指静脉存储库进行指静脉信息配对，配对指静脉成功后，还同时判断配对指静脉对应的客户标识与上述配对指纹对应的客户标识是否一致。

步骤213：指静脉配对是否成功，成功则执行步骤214,不成功则执行步骤218。

步骤214：交易主机根据对应的客户标识到卡信息存储库提取对应客户的银行卡信息，并进行扣款操作，并将交易结果返传支付装置1。

步骤215：支付装置1显示交易结果信息并完成交易。

步骤216：交易主机将指纹配对不成功的提示信息返传支付装置1并中止交易，执行步骤201。

步骤217：客户判断预留信息不正确后，按取消键选择取消交易，执行步骤201。

步骤218：交易主机将指静脉配对不成功的提示信息返传支付装置1并中止交易，执行步骤201。

综上，本实用新型一方面通过生物特征认证手段解决消费者携带使用银行卡支付和需要输密带来的不便利，另一方面通过复合认证和交互认证技术，使消费者能准确辨识POS交易设备的合法性，为消费者打造出更安全、便捷的金融服务，使客户体验持续提升。再一方面，通过采取防尘措施，使支付装置1的传感器受到很好的保护，延长设备的使用寿命和降低故障率。

需要说明的是，在本文中，关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的解释呈反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种多生物特征复合认证支付装置，其特征在于，包括本体以及设于所述本体上的主控模块、通讯模块、显示模块、多生物特征采集模块和对应于所述多生物特征采集模块设置的防尘组件；

其中，所述主控模块接收外部交易终端发送的交易支付指令输出生物特征采集指令至多生物特征采集模块；

多生物特征采集模块基于接收的生物特征采集指令采集用户的多个生物特征信息，将所述多个生物特征信息和交易支付信息传输至通讯模块，所述多生物特征采集模块包括指纹采集模块和指静脉采集模块；

所述指纹采集模块用于采集用户的指纹信息；所述指静脉采集模块用于采集用户的指静脉信息；

通讯模块将所述多个生物特征信息和交易支付信息传输至交易主机以使所述交易主机进行交易扣款后返回支付结果信息至通讯模块；

通讯模块将支付结果信息传输至主控模块，主控模块接收支付结果信息并传输至显示模块，所述显示模块显示所述交易支付信息和所述支付结果信息；

所述主控模块进一步用于形成控制指令并传输至所述防尘组件，所述防尘组件基于所述控制指令相对于所述本体转动以使所述防尘组件覆盖或暴露所述多生物特征采集模块。

2.根据权利要求1所述的多生物特征复合认证支付装置，其特征在于，所述通讯模块包括天线和通信芯片；

所述天线用于接收所述交易主机发送的无线信号得到无线信息，并将所述无线信息传输至所述通信芯片，接收所述通信芯片传输的无线信息得到对应的无线信号并发送；

所述通信芯片用于接收所述无线信息得到对应的交易过程信息后传输至所述主控模块，接收所述主控模块传输的交易过程信息形成无线信息并将所述无线信息传输至所述天线。

3.根据权利要求1所述的多生物特征复合认证支付装置，其特征在于，所述指纹采集模块包括指纹采集芯片、半导体组件和指纹识别指示灯；

所述半导体组件包括电极阵列，基于用户手指指纹形成对应的电信号；

所述采集芯片用于接收所述主控模块传输的指纹采集指令，启动所述半导体组件进行指纹信息采集，获取所述半导体组件形成的所述电信号得到用户的指纹信息，同时控制所述指纹识别指示灯闪烁。

4.根据权利要求1所述的多生物特征复合认证支付装置，其特征在于，所述指静脉采集模块包括指静脉采集芯片、指槽、红外模块、成像模块和指静脉识别指示灯；

所述指槽包括底面和侧壁，所述侧壁设置有所述红外模块，所述底面设置有所述成像模块；所述红外模块用于发出红外光，对用户放置于所述指槽中的手指进行红外光照射；所述成像模块用于采集红外光照射下的手指的静脉纹路图像；

所述指静脉采集芯片用于接收所述主控模块传输的指静脉采集指令，启动所述红外模块和成像模块进行指静脉信息采集，接收所述成像模块传输的所述静脉纹路图像得到用户指静脉信息，同时控制所述指静脉识别指示灯闪烁。

5.根据权利要求1所述的多生物特征复合认证支付装置，其特征在于，所述防尘组件包括盖板、转动组件和驱动组件；

其中，所述盖板设置在所述多生物特征采集模块上方，并通过所述转动组件与所述本体连接，所述转动组件在所述驱动组件的驱动转矩的作用下转动并带动所述盖板覆盖或暴露所述多生物特征采集模块。

6.根据权利要求5所述的多生物特征复合认证支付装置，其特征在于，所述转动组件包括至少一个摇臂；

所述摇臂的一端与所述盖板固定连接，所述摇臂的另一端与所述驱动组件固定连接，所述摇臂在所述驱动组件输出的驱动转矩的作用下转动以带动所述摇臂一端固定的盖板转动。

7.根据权利要求6所述的多生物特征复合认证支付装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机和齿轮组，所述齿轮组与所述摇臂的另一端连接；

所述驱动电机在所述主控模块的控制下启动，所述驱动电机的功率输出轴转动带动齿轮组转动，所述齿轮组转动带动所述摇臂转动。

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