具备指纹识别功能的卡片装置及相应的充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具备指纹识别功能的卡片装置以及相应的充电装置，指纹采集单元采集按压在其上的手指指纹图像；指纹识别处理单元对所采集的指纹进行存储和比对，并根据比对结果选择性地激活控制信号输出单元；控制信号输出单元接收激活指令而对外输出控制信号；还包括可充电电池，其与卡片装置厚度相适应，用于对指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信息输出单元进行供电；可充电电池具有或连接有智能卡通用触点接口模块，作为充电接口。本发明专利技术实现了指纹识别系统和传统卡片装置的结合，保证了系统安全性，同时采用主动工作方式的有源电池供电系统，使卡片装置的可靠性、稳定性提高，用户可以采用插卡式的方式进行充电操作，简便而又快捷。

Card device with fingerprint identification function and corresponding charging device

The invention provides a card device with fingerprint recognition function and the corresponding charging device, finger fingerprint acquisition unit pressed thereon; fingerprint recognition processing unit for storing and comparing the collected fingerprint, and selectively activates a control signal output unit according to the comparison result; the control signal output unit receives the activation instruction to output the control signal; it also comprises a rechargeable battery, the adaptation and the thickness of the card device used for fingerprint acquisition, fingerprint identification unit, processing unit and control information output unit power supply; rechargeable battery with or connected with the contact interface module of the intelligent charging interface as cartoons. The invention realizes the combination of fingerprint identification system and the traditional card device, to ensure the security of the system, at the same time using active active battery power supply system mode, the reliability and stability of the card device increases, the user can use the plug-in charging operation, convenient and quick.

【技术实现步骤摘要】
具备指纹识别功能的卡片装置及相应的充电装置
本专利技术涉及信息安全控制技术，包括但不限于金融、安防(门禁控制)、信息安全、遥控等领域，具体涉及一种具备指纹识别功能的卡片装置。
技术介绍
传统的射频识别(RFID)卡技术在市场上已经有数十年的应用，尤其在安防和门禁控制领域。但一直以来，难以解决的是盗用和冒用问题，降低了它的安全性，影响了系统的准确运行。现有的射频识别卡技术最通常的应用就是门禁控制。事先在门禁系统中登录一张射频识别卡卡片信息，当用户进入控制区域时，在门禁阅读器上刷这张射频识别卡(接触或非接触方式)，该卡片信息将通过阅读器上传到门禁控制后台的软硬件管理系统，后台系统读取这些信息，判断该持卡用户是否具有进入的权限，然后控制与门禁阅读器相关的电子门锁，对授权用户驱动电锁打开；对非授权用户，发出警示并保持门锁锁闭。显然，传统射频识别卡技术的缺点是，如果有人借用或盗用他人的门禁卡，系统将难以识别他/她的真实身份，从而提供给借用盗用者不应该得到的权限。这是传统射频识别卡系统多年来一直难以解决的问题。以指纹识别、人脸识别为代表的生物识别技术，可以弥补射频识别卡技术和系统的缺陷。尤其是指纹识别系统，随着硬件技术的进步，可以做得越来越小，微型化的指纹识别系统与射频识别卡技术的结合终于成为了现实。现有的具备指纹识别的射频识别卡技术，因为技术的局限，采用的都是无源系统，即是说他们需要通过被动方式，从系统外的射频识别卡阅读器，或者通过USB连接线，从外界以无线(线圈感应)或有线方式(USB接口等)获得电源，其获得方式要么因为无线获取而不稳定，要么因为连线方式而不方便(需要外接设备或电源)。
技术实现思路
本专利技术的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本专利技术而学习。为克服现有技术的问题，本专利技术提供一种具备指纹识别功能的卡片装置以及相应的充电装置，实现指纹识别系统和传统卡片装置的结合，准确地判断持卡者的真实身份，从而保证整个系统的安全性，同时采用主动工作方式的有源电池供电系统，使整个卡片装置的可靠性、稳定性提高，同时用户可以采用插卡式的方式进行充电操作，简便而又快捷。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种具备指纹识别功能的卡片装置，其包括依次相连的指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信号输出单元，其中：指纹采集单元，用于采集按压在其上的手指指纹图像；指纹识别处理单元，其对指纹采集单元所采集的指纹进行存储和比对，并根据比对结果选择性地激活控制信号输出单元；控制信号输出单元，其接收指纹识别处理单元的激活指令而对外输出控制信号；卡片装置还包括可充电电池，其与卡片装置厚度相适应，用于对指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信息输出单元进行供电；可充电电池具有或连接有智能卡通用触点接口模块，作为可充电电池的充电接口。本专利技术的优选方案中，可充电电池为厚度在0.5mm-1.5mm之间的超薄型锂电池，智能卡通用触点接口模块采用ISO7816标准智能卡芯片触点。本专利技术的优选方案中，智能卡通用触点接口模块还与指纹识别处理单元连接，作为指纹识别处理单元的对外数据连接接口。根据本专利技术的一个实施例，指纹识别处理单元包括：存储模块，用于存储指纹特征模板；微处理器，用于从指纹采集单元采集的指纹图像中抽取能自动识别的特征，形成指纹特征模板并存储于存储模块中；并用于从存储模块调取所存储的指纹特征模板，与指纹采集单元采集的指纹进行比对，并根据比对结果选择性地激活控制信号输出单元。本专利技术的优选方案中，微处理器还用于对所形成的指纹特征模板进行加密，并存储于存储模块中。本专利技术的优选方案中，存储模块还用于存储两种以上的加密算法，微处理器根据从指纹采集单元采集的指纹图像的指纹特征和采集时的动作特征，根据预设的程序选择相应的加密算法得出相应的加密数字信号，并通过控制信号输出单元输出到外部读取信号的装置上。根据本专利技术的一个实施例，采集时的动作特征包括但不限于同一手指的采集频率特征、不同手指的顺序指纹采集动作特征、同一手指不同角度的采集特征。根据本专利技术的一个实施例，控制信号输出单元采用射频识别(RFID)模块，根据指纹识别处理单元的比对结果选择性地激活和释放射频识别信号，以被外部的射频识别卡阅读器所读取。本专利技术的优选方案中，卡片装置还内置有无线充电接收模块，用于与外部发射装置配合使用，以对指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信息输出单元进行无线充电。本专利技术的优选方案中，卡片装置具有与指纹识别处理单元连接的蓝牙模块或ZigBee模块，用于与外部电子装置无线连接，为外部电子装置中的应用提供指纹识别认证。本专利技术的优选方案中，卡片装置还包括低电压报警指示灯，其与可充电电池相连，用于提醒用户及时充电。根据本专利技术的一个实施例，卡片装置呈现为下列尺寸范围的卡片形式：长度40mm-100mm；宽度40mm-60mm；厚度0.8mm-2mm。另一个方面，本专利技术提供一种对上述卡片装置进行充电的充电装置，其包括卡槽，卡槽中设置有与卡片装置上的智能卡通用触点接口模块相配合的充电接口模块，充电接口模块连接到充电模块，以在卡片装置插入卡槽时，充电模块对卡片装置进行充电。在优选方案中，充电接口模块采用与ISO7816标准智能卡芯片触点相匹配的接口。在优选方案中，充电装置包括USB接口模块，USB接口模块与充电模块连接，用于使充电模块连接外部电源；USB接口模块还与充电接口模块连接，以便卡片装置通过USB接口模块与外部电子装置进行数据连接。利用本专利技术采用的主动工作方式的电池供电系统，卡片装置随时可以上电工作，上电初始化时间小于0.3秒，上电后可以立即进行指纹识别认证，以及发射验证结果，整个处理时间在1.5秒之内。这种工作方式，只要电池电量足够(电压较低需要充电前本装置会有提示)，其工作和控制状态都会非常稳定和可靠。而现有的采用无线取电的被动方式，需要将相应装置贴近外部阅读器取电——相当于临时充电，取电时间根据阅读器的功率大小和质量高低各有不同，但时间基本都超过1秒，有的甚至3－5秒，呈现不确定状态。而且这种临时充电的电量电压未必稳定，可能导致系统工作错乱。所以主动方式具备更佳的性能表现，但因为加工工艺和控制装置厚度的原因，采用可充电电池供电的难度较大，本专利技术是在这些难点上进行了多年研发改进的结果。本专利技术针对现有射频识别卡系统的缺陷，在传统的卡片中引入指纹识别系统，同时采用主动工作方式的有源电池供电系统，使整个卡片装置的可靠性、稳定性提高，而且用户可以采用插卡式的方式进行充电操作，简便而又快捷。本专利技术卡片装置可自带可充电锂电池，以主动方式供应整个装置电源，并通过智能卡通用触点接口模块(优选ISO7816标准智能卡芯片触点)作为与充电器的连接触点，同时可以实现与卡片装置的数据连接，以便通过充电装置的USB接口连接外部电子装置。传统的智能卡通用触点接口只是数据连接接口，而本专利技术将其实现为卡片装置上的充电接口，这一方面是超薄型设计工艺的巧妙安排，这样的接口漂亮美观，符合大众对芯片卡的通常认识；另一方面实现了插卡式充电，使得充电或数据连接方便而又快捷。通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。附图说明下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备指纹识别功能的卡片装置，其特征在于，包括依次相连的指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信号输出单元，其中：指纹采集单元，用于采集按压在其上的手指指纹图像；指纹识别处理单元，其对所述指纹采集单元所采集的指纹进行存储和比对，并根据比对结果选择性地激活所述控制信号输出单元；控制信号输出单元，其接收所述指纹识别处理单元的激活指令而对外输出控制信号；所述卡片装置还包括可充电电池，其与所述卡片装置厚度相适应，用于对所述指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信息输出单元进行供电；所述可充电电池具有或连接有智能卡通用触点接口模块，作为所述可充电电池的充电接口。

【技术特征摘要】
1.一种具备指纹识别功能的卡片装置，其特征在于，包括依次相连的指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信号输出单元，其中：指纹采集单元，用于采集按压在其上的手指指纹图像；指纹识别处理单元，其对所述指纹采集单元所采集的指纹进行存储和比对，并根据比对结果选择性地激活所述控制信号输出单元；控制信号输出单元，其接收所述指纹识别处理单元的激活指令而对外输出控制信号；所述卡片装置还包括可充电电池，其与所述卡片装置厚度相适应，用于对所述指纹采集单元、指纹识别处理单元和控制信息输出单元进行供电；所述可充电电池具有或连接有智能卡通用触点接口模块，作为所述可充电电池的充电接口。2.根据权利要求1所述的具备指纹识别功能的卡片装置，其特征在于，所述可充电电池为厚度在0.5mm-1.5mm之间的超薄型锂电池，所述智能卡通用触点接口模块采用ISO7816标准智能卡芯片触点。3.根据权利要求1或2所述的具备指纹识别功能的卡片装置，其特征在于，所述智能卡通用触点接口模块还与所述指纹识别处理单元连接，作为所述指纹识别处理单元的对外数据连接接口。4.根据权利要求1所述的具备指纹识别功能的卡片装置，其特征在于，所述指纹识别处理单元包括：存储模块，用于存储指纹特征模板；微处理器，用于从所述指纹采集单元采集的指纹图像中抽取能自动识别的特征，形成指纹特征模板并存储于所述存储模块中；并用于从所述存储模块调取所存储的指纹特征模板，与所述指纹采集单元采集的指纹进行比对，并根据比对结果选择性地激活所述控制信号输出单元。5.根据权利要求4所述的具备指纹识别功能的卡片装置，其特征在于，所述微处理器还用于对所形成的指纹特征模板进行加密，并存储于所述存储模块中。6.根据权利要求4所述的具备指纹识别功能的卡片装置，其特征在于，所述存储模块还用于存储两种以上的加密算法，所述微处理器根据从所述指纹采集单元采集的指纹图像的指纹特征和采集时的动作特征，根据预设的程序...

【专利技术属性】
技术研发人员：李沛生，毛巨勇，
申请(专利权)人：中控华运厦门集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35