[發明專利]具有手指檢測的指紋感測系統

有效

• 申請號: 201780002885.0
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107924467B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·拉松;弗蘭克·里戴克;漢斯·特恩布盧姆
• 申請（專利權）人: 指紋卡有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F3/0488
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;楊林森

本發明涉及一種使用指紋感測裝置(2)來感測手指(11)的指紋圖案的方法。該方法包括：控制(S802)一組感測元件(8)以改變所述一組感測元件中所包括的一組感測結構(17)的電位；響應于電位的變化，獲取(S804)來自手指檢測電路系統(9)的指示所述一組感測結構與手指檢測結構之間的電容性耦合的響應信號；將響應信號的變化與預定閾值進行比較(S806)；以及在響應信號的變化大于閾值時，提供(S810)指示存在手指的信號。本發明還涉及一種對應的指紋感測裝置。

技術領域

本發明涉及使用指紋感測裝置來感測手指的指紋圖案的方法。本發明還涉及對應的指紋感測裝置以及計算機程序產品。

背景技術

各種類型的生物識別系統被越來越多地使用，以便提供增加的安全性和/或增強的用戶便利性。特別地，由于指紋感測系統小型化、高性能和用戶認可，指紋感測系統已經被應用在例如消費電子裝置中。

為了提供指紋感測系統的低能量消耗，指紋感測系統應當僅在指紋感測系統中所包括的指紋感測裝置上存在手指時才進行操作。另一方面，指紋感測系統可能需要獨立地確定感測裝置上是否存在手指，并且在手指放置于感測裝置上時感測手指的指紋圖案。

US 8031046公開了一種手指感測裝置，其中手指感測電極可以被匯流在一起并且被連接到通常保持開啟的匯流電極放大器。采樣保持及解碼器電路連接到匯流電極放大器，并且可以從匯流的一組電極輸出與閾值水平相比的平均功率。如果平均功率高于閾值水平，則確定存在手指，并且獲取指紋圖像。

盡管US 8031046提出的解決方案似乎提供了一種相當節能的手指檢測功能，但看起來仍然存在改善的空間。

發明內容

鑒于現有技術的上述和其他缺點，本發明的目的是提供一種改善的指紋感測裝置和感測指紋圖案的方法，特別是提供指紋感測裝置的更佳節能的操作。

因此，根據本發明的第一方面，提供了一種使用指紋感測裝置來感測手指的指紋圖案的方法，該指紋感測裝置包括：用于感測指紋圖案的感測元件的陣列，每一個感測元件包括用于與手指電容性耦合的感測結構；布置成與感測元件的陣列相鄰的導電的手指檢測結構；以及手指檢測電路系統，該手指檢測電路系統連接到手指檢測結構以用于提供指示一組感測結構與手指檢測結構之間的電容性耦合的手指檢測信號，其中，所述方法包括以下步驟：控制一組感測元件以改變所述一組感測元件中所包括的一組感測結構的電位；響應于電位的變化，獲取來自手指檢測電路系統的指示所述一組感測結構與手指檢測結構之間的電容性耦合的響應信號；將響應信號的變化與預定閾值進行比較；以及在響應信號的變化大于閾值時，提供指示存在手指的信號。

響應信號的變化是由在手指檢測結構和感測結構上或附近存在手指所引起的。因此，手指的存在造成手指檢測結構與一組感測結構之間的電容性耦合增加或減少。

感測元件可以例如是電容性感測元件，每一個感測元件指示特定感測元件與觸摸傳感器表面的手指表面之間的電容性耦合的測量結果。與指紋中的脊部對應的位置處的感測元件比與指紋中的谷部對應的位置處的感測元件呈現與手指的更強的電容性耦合。

然而，本發明的各種實施方式不限于包括使用特定指紋感測技術的感測元件的指紋感測裝置，并且同樣地適用于例如光學、熱電或壓電指紋傳感器等。

指紋傳感器可以包括另外的電路系統用于對指示由感測元件提供的指紋圖案的感測信號進行操作。這種另外的電路系統可以例如包括采樣電路系統和模數轉換電路系統。因此，指紋傳感器可以因此提供指紋圖案信號為數字信號。可替選地，指紋圖案信號可以被提供為模擬信號。

例如，信號可以是表示電壓的模擬或數字值，其進而可以與由手指(或手指檢測結構附近的其他導電物體)、手指檢測結構和手指檢測結構之間的介電材料所構成的電容器的電容值成比例。

感測到的指紋圖案可以用于各種目的，例如生物特征注冊或認證，或基于指紋圖案的導航等。