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一种身份确认设备

文献发布时间:2023-06-19 11:32:36


一种身份确认设备

技术领域

本申请涉及安防领域,特别涉及一种身份确认设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展,使用生物特征信息等(如,指纹、人脸)验证的智能门锁已广泛应用于人们的日常生活中,为人们的生活带来了极大的便利,但是这些门锁也存在许多安全隐患。一方面,这些门锁不具有防猫眼功能,小偷有通过将机械连杆等伸入猫眼从门内侧下压门把手开锁的可能性。另一方面,这些门锁也不具有指纹膜攻击功能,小偷有复制、仿造用户的生物特征信息(例如,制成假手指、指纹膜或指纹套等)再利用仿造的假手指开锁的可能性。因此,本申请提供一种具有活体识别功能的身份确认设备。

发明内容

本说明书实施例的一个方面提供一种身份确认设备,该设备包括:唤醒装置,用于唤醒所述身份确认设备中的元件;活体识别组件;用于采集所述被测体的活体信息;芯片,用于基于所述活体信息,确定所述被测体的检测结果。

在一些实施例中,所述设备还包括指纹扫描器,所述指纹扫描器用于采集被测体的指纹信息。

在一些实施例中,所述活体识别组件包括发光元件、光电接收器和柔性电路板,所述发光元件和所述光电接收器位于所述柔性电路板上,所述柔性电路板与外部电源或输入/输出设备进行连接。

在一些实施例中,所述设备还包括支撑架,所述发光元件和所述光电接收器位于所述支撑架的下方。

在一些实施例中,所述支撑架包括支撑架主体;所述支撑架主体为非透光材质,所述支撑架主体上开设有与所述发光元件和所述光电接收器相对应的第一通孔和第二通孔,通过所述第一通孔和所述第二通孔,所述发光元件发出的光线被所述被测体发射后被所述接收元件接收;或者所述支撑架主体为透光材质,所述活体识别组件包括遮光元件,通过所述遮光元件,所述发光元件发出的光线被所述被测体发射后被所述接收元件接收。

在一些实施例中,所述设备还包括印刷电路板,所述印制电路板位于所述柔性电路板的下方,用于支撑所述活体识别组件。

在一些实施例中,所述支撑架还包括至少两个固定机构,所述至少两个固定机构与所述支撑架形成限制空间,对印刷电路板和活体识别组件进行固定。

在一些实施例中,所述设备还包括按键弹片,通过按压所述按键弹片使所述印刷电路板处于电路接通状态。

在一些实施例中,所述设备还包括壳体结构,所述壳体结构用于封装所述身份确认设备中的元件。

本说明书实施例的一个方面提供一种智能门锁,所述智能门锁包括:本申请任一实施例所述的身份确认设备。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:

图1是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的爆炸图;

图2是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的剖视图;

图3是根据本申请一些实施例所示的具有身份确认设备的门把手的爆炸图;

图4A是根据本申请一些实施例所示的具有身份确认设备的门把手的俯视图;

图4B是根据本申请一些实施例所示的具有身份确认设备的门把手的剖视图;

图5是根据本申请一些实施例所示的又一种身份确认设备的爆炸图;

图6是根据本申请一些实施例所示的壳体结构的爆炸图;

图7A是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的剖视图;以及

图7B是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的俯视图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。

如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的爆炸图;图2是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的剖视图。需要说明书的是图1和图2所示的身份确认设备仅具有活体识别功能,在此情况下身份确认设备也可以被称为活体识别设备,主要用于门内侧,实现防猫眼功能。除此之外,身份确认设备也可以同时具有身份识别功能和活体识别功能。同时具有身份识别功能和活体识别功能的身份确认设备可以参见图7及其描述。在此情况下,身份确认设备主要用于门外侧,实现防指纹膜攻击功能。

如图1和图2所示,在一些实施例中,身份确认设备100可以包括支撑架120、活体识别组件130和印刷电路板(PCB)140。在一些实施例中,活体识别组件130可以包括发光元件131和光电接收器132、芯片134和柔性电路板(FPC)136。

支撑架120可以包括支撑架主体,支撑架主体为板状结构体,发光元件131和光电接收器132位于支撑架主体的下方。

在一些实施例中,支撑架主体的材质可以为非透光材质。支撑架主体上可以开设有与发光元件131和光电接收器132相对应的第一通孔121和第二通孔122。发光元件131可以向被测体发出光,发光元件131发出的光可以通过第一通孔121照射到被测体上,被被测体反射的光通过第二通孔122被光电接收器132接收,光电接收器132可以将接收到的反射光转换成电信号,根据电信号的不同可以实现活体识别功能。

具体的,光(以下以红外光举例,但不应作为限定)照射在人体手指时,手指中的血氧会吸收红外光的一部分,且手指组织中的血氧浓度会产生规律变化,血氧浓度规律变化会直接导致血氧对红外光吸收量有规律改变。若被测体为非活体,则红外光不会被非活体吸收或者对红外光吸收量是恒定的,或者对红外光吸收量无规律变化,因此,非活体反射的红外光的红外光强度构成的曲线是一条恒定不变的直线或者无规律的曲线,而活体反射的红外光的红外光强度是一条有规律的曲线。更具体的,不同物体由于材质的反射率的不同会导致不同的信号衰减。例如,较低端的指纹膜/指纹套的材质的反射率可能和人体组织的反射率有很大不同。这就导致它们反射后的红外光强度会有很大区别。将反射后的红外光强度(平均值)与预设的阈值进行比较就可以区分出待测体是否有人体组织的材质。又例如,较高端的假手指、指纹膜或指纹套的材质的反射率可能和人体组织的反射率类似。但是活体由于心脏和脉搏的原因血氧浓度会有周期性变化。由于人体组织中的血氧对红外光的吸收和红外光自身的漫反射特性,血氧对红外光的吸收量也会随血氧浓度变化而变化,从而导致反射后的红外光强度会呈现周期性的波动。这一波动是即使材料与人体组织类似的较高端的指纹膜/指纹套也不具备的。通过将反射后的红外光线的波动值(最大值和最小值的差)或者最大斜率等与预设的阈值进行比较可以区分出待测体是否是活体。以上仅为举例说明活体识别的实现方法,本申请身份确认设备实现活体识别的方法不作限定。

在一些实施例中,支撑架主体的材质可以为透光材质。透光材质可以包括玻璃、有机玻璃(PMMA)、聚氯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或ABS塑料等。发光元件131发射的光线可以穿过支撑架主体,被被测体反射的光线穿过支撑架主体被光电接收器132接收。由于设置有遮光元件133,发光元件131发射的光线不能直接被光电接收器132接收,关于遮光元件133的更多内容可以参见以下遮光元件133的描述。在一些实施例中,发光元件131和/或与其对应的第一通孔121的数量不限于图3中的一个,还可以为2个、3个、4个或者更多。在其它的实施例中,光电接收器132和/或与其对应的第二通孔122的数量可以为多个。

在一些实施例中,沿发光元件131或/和光电接收器132的周向方向上还可以设有遮光元件133。遮光元件133可以将发光元件131和光电接收器132之间进行隔离,以防止发光元件131发出的光直接照射在光电接收器132上,从而保证活体检测结果的准确性。在一些实施例中,遮光元件133还可以位于发光元件131和光电接收器132之间。在一些实施例中,遮光元件133可以为遮光泡棉。优选地,遮光元件133可以为聚氨酯(PU)泡棉。

在一些实施例中,发光元件131可以为发光二极管。发光二极管可以包括可见光二极管和不可见光二极管。例如,可见光发光二极管可以包括红光发光二极管、橙光发光二极管、黄光发光二极管、绿光发光二极管、青光发光二极管、蓝光发光二极管、紫光发光二极管或白光发光二极管等,或其任意组合。不可见光发光二极管可以包括红外光发光二极管、紫外光发光二极管或超红外发光二极管。优选地,在本实施例中发光元件为红外光发光二极管。较优选地,红外光发光二极管发出的红外线波长可以为830nm~950nm。更为优选地,红外光发光二极管发出的红外线波长可以为850nm或940nm。

发光元件131和光电接收器132可以位于柔性电路板136上,发光元件131和光电接收器132可以通过柔性电路板136与外部电源或输入/输出设备进行连接。柔性电路板136的下方还设有印制电路板140,印刷电路板140可以支撑柔性电路板136及其上方设置的发光元件131、光电接收器132和电容传感器135等电子元件。

支撑架120还可以包括多个固定机构160。在一些实施例中,固定机构可以包括第一固定臂161和第二固定臂162,其中,第一固定臂161相对于支撑架主体竖直设置,第二固定臂162相对于支撑架主体水平设置。第一固定臂161两端的端部分别与支撑架主体的底部连接和第二固定臂162一端的端部连接,且第二固定臂162位于支撑架主体的正下方。多个固定机构160中的第一固定臂161、第二固定臂162以及支撑架120形成一个限制空间,并对印刷电路板140和活体识别组件130进行固定。在其它的实施例中,还可以采用其它的固定方式对印刷电路板140和活体识别组件130进行固定。例如,固定方式还可以为螺纹连接、卡接、焊接等。

在一些实施例中,身份确认设备100还可以包括电容传感器135。电容传感器135是唤醒装置的一种具体实施例。电容传感器135可以用于将身份确认设备100从睡眠模式或待机模式中进行激活。电容传感器135可以位于支撑架主体与柔性电路板136之间。电容传感器135可以为一个或多个。当电容传感器135为一个时,电容传感器135可以位于支撑架主体的某一特定区域,被测体需要触摸或按压该特定区域,或者在该特定区域上滑动才可以将身份确认设备100进行激活。例如,电容传感器135位于支撑架主体的中间区域时,用户需要触摸或按压支撑架主体的中间区域才可以将检测设备进行激活,从而进行后续的活体识别。

当电容传感器135为多个时,多个电容传感器可以呈一定形状(例如,圆形、正方形、三角形等)分布于支撑架主体的底部。其中,多个电容传感器排列出的形状可以与支撑架主体的形状相同,每个电容传感器对应支撑架主体的一块小面积区域,被测体需要同时触发多个电容传感器才可以激活身份确认设备100。该实施例中的支撑架主体为圆形,例如,多个电容传感器可以在支撑架主体的下方呈圆形排列。又例如,电容传感器为两个时,两个电容传感器可以位于支撑架主体中心线的两侧,且关于支撑架主体中心线对称。

在一些实施例中,可以通过调节各个电容传感器135的开关状态改变身份确认设备100的激活区域。仅作为示例性说明,在一些实施例中,身份确认设备100可以包括第一电容传感器、第二电容传感器、第三电容传感器和第四电容传感器,且各个电容传感器分别位于支撑架主体底部且以支撑架主体中心为圆心分别间隔90°设置,即若第一电容传感器位于0°位置、第二电容传感器位于90°位置,第三电容传感器位于180°位置,第四电容传感器位于270°位置。用户可以通过其个人设备输入对身份确认设备100中各个电容传感器的开关状态的控制信息,芯片134接收该控制信息后对其进行处理对上述电容传感器的进行控制或发出控制指令(例如,开关指令)。例如,控制信息为:第一电容传感器为开通状态、其他电容传感器均为关闭状态,此时被测体如需进行活体检测,需要触发第一电容传感器所对应的支撑架主体的上方区域才能对身份确认设备100进行激活。又例如,控制信息可以为:第一电容传感器、第三电容传感器为开通状态、第二电容传感器和第四电容传感器为关闭状态,被测体需要触发第一电容传感器和第三电容传感器所对应的支撑架主体的上方区域才能激活身份确认设备。在本实施例中,通过对电容传感器开关状态的控制可以改变身份确认设备100的激活区域,从而提高活体识别的安全等级。

在一些实施例中,身份确认设备100还可以包括按键弹片150。按键弹片150是唤醒装置的另一种具体实施例,按键弹片150可以为中心点上凸的弧形弹片。在一些实施例中,按键弹片150可以为锅仔片。按键弹片150的中心点位于印刷电路板140底部导电部位的下方,印刷电路板140底部的导电部位可以为两个彼此分离设置的导电触点,未受到按压时按键弹片150的中心点与印刷电路板140底部的导电部位不接触、身份确认设备100的电路未连通,当受到按压后,按键弹片150发生形变,按键弹片150的中心点上凸接触到印刷电路板140上的导电部位,从而接通电路形成回路,使得身份确认设备100通电并能开始正常工作。在一些实施例中,按键弹片150可以包括圆形金属弹片、十字形金属弹片、三角形金属弹片、椭圆形金属弹片等。在具体的实施例中,被测体对整个身份确认设备100施加一定压力(例如,50g-80g),身份确认设备100在压力的作用下运动一定的机械行程后,按键弹片150的中心点上凸并接触到印刷电路板140上的导电部位,才能使得身份确认设备100正常运行。在本实施例中增加了按压身份确认设备100的操作可以增加活体识别过程中的操作复杂程度,增加了非法人员操作的复杂程度,可以达到更好的安防效果。

在一些实施例中,身份确认设备100还可以包括光学镜片110。光学镜片110可以位于支撑架主体上方,并与支撑架主体固定连接。光学镜片110可以将身份确认设备100中的元件(例如,电容传感器135、发光元件131、光电接收器132)进行封装,防止外界的灰尘等物质进入身份确认设备100中。光学镜片110还可以使得发光元件131的红外光透过,并可以使得该红外光照射在其表面放置的被测体上。光学镜片110还可以使得被测体反射的红外光透过,并被光电接收器132接收。在一些实施例中,光学镜片110还可以滤掉一些特定波长的光,或者对特定波长的光有较大的衰减。在一些实施例中,光学镜片110的透光率(也称透光度,总透光率)需要至少在45%以上。透光率可以是指透过光学镜片的光通量与其入射光通量的百分率。在一些实施例中,光学镜片110的材质可以包括玻璃、有机玻璃(PMMA)、聚氯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或ABS塑料等。光学镜片110与发光元件相适配。例如,发光元件为红外光发光元件时,所采用的光学镜片110可以被红外光穿透。又例如,发光元件为白光发光元件时,所采用的光学镜片可以被白光穿透。

在一些实施例中,支撑架主体的上表面可以设有与光学镜片110适配的凸缘结构123,光学镜片110可以固定于凸缘结构123中。在其它可替代地实施例中,光学镜片110的固定方式还可以包括粘接、螺纹连接、卡接等,在此不作限制。此外,关于光学镜片110的详细内容可以参考本申请说明书其它地方的描述。

需要注意的是,以上对身份确认设备的描述仅仅是具体的示例,不应被视为是唯一可行的实施方案。显然,对于本领域的专业人员来说,在了解身份确认设备的基本原理后,可能在不背离这一原理的情况下,对实施身份确认设备的具体方式进行形式和细节上的各种修正和改变,但是这些修正和改变仍在以上描述的范围之内。例如,活体识别设备不限于图中的安装方式,也可以旋转90°或其他角度安装。又例如,光学镜片110可能位于支撑架120的外侧,通过某种粘合或连接方式与支撑架120贴合。诸如此类的变形,均在本申请的保护范围之内。

图3是根据本申请一些实施例所示的具有身份确认设备的门把手的爆炸图;图4A是根据本申请一些实施例所示的具有身份确认设备的门把手的俯视图;图4B是根据本申请一些实施例所示的具有身份确认设备的门把手的剖视图。结合图3、图4A和4B,门把手300可以包括把手320、把手盖310和身份确认设备100。把手320和把手盖310可以将身份确认设备100进行封装、固定。在一些实施例中,把手320和把手盖310可以通过螺钉330可拆卸连接。在其它的实施例中,把手320和把手盖310还可以通过其他方式(例如,卡接)进行可拆卸连接。

在一些实施例中,把手320的内部设有用于放置身份确认设备100的凹槽。凹槽可以包括第一凹槽340和第二凹槽350,第一凹槽340与第二凹槽350连通,且第二凹槽350的深度小于第一凹槽340。固定机构160的第二固定臂162位于第一凹槽340中,印刷电路板140位于第二凹槽350的正上方,且按键弹片150位于第二凹槽350中。当无外部压力作用于身份确认设备100时,第二固定臂162的底部与第一凹槽340的底部具有一定间距,当有外部压力作用于身份确认设备100时,整个身份确认设备100可以向下发生位移,当按键弹片150的边缘点与印刷电路板140的导电部位接通时,第二固定臂162的底部可以与第一凹槽340的底部接触。此时既可以唤醒身份确认设备100还同时防止因外部压力过大使按键弹片150形变过度,从而提高按键弹片150的使用寿命。

需要说明的是,第一凹槽340的数量可以与固定机构160中第二固定臂162的数量一致,且第二固定臂162中每一个分别位于第一凹槽340中每一个的正上方。

在一些实施例中,把手盖310上开设有一开口,且该开口位于光学镜片110的正上方。支撑架主体上表面的凸缘结构123的尺寸小于支撑架主体的尺寸,使得凸缘结构123外侧与支撑架主体形成第一限位结构,把手盖310的内壁开设有与第一限位结构相适配的第二限位结构(即凹槽),使得身份确认设备100不会在把手320内发生偏移。在一些实施例中,凸缘结构123的顶部可以与把手盖310顶部齐平,也可以超出把手盖310顶部,还可以低于把手盖310顶部。在其它的实施例中,身份确认设备300的位置不局限于图3、图4A和图4B中所示的位置,例如,还可以位于把手320的中部区域或把手的另一侧。在一些实施例中,身份确认设备100的位置不局限于图3、图4A和图4B中所示把手中,还可以位于门内外的其他位置,本申请对此不作限制。在一些实施例中,当身份确认设备100或包含身份确认设备100的门把手被用在门内侧时,还可以具有防猫眼功能。具体的,小偷可能会将机械臂或机械连杆伸入猫眼并通过按压门把手实现开锁。但由于本申请的身份确认设备应用在门锁上时,不但有唤醒的要求,还需要通过活体识别,可以有效地防止非法人员通过猫眼孔从门内侧将门锁打开。

在一些实施例中,身份确认设备100可以处于多个状态中,如,待机状态,休眠状态,工作状态等。当处于休眠状态中,身份确认设备100中的大部分元件可以处于省电模式(低功率模式)或关闭状态。此时唤醒装置的一个或多个元件可以仍处于工作状态。例如,电容传感器135及其相关电路可以处于工作状态,持续扫描其表面的电容感应信息,当被测体触摸、滑动或靠近其表面时可以将其唤醒。又例如,按键弹片150及其相关电路也可以处于工作状态,持续监测是否有按键信号(即是否按键弹片150相关电路被导通),被测体按压一定距离后可以导通其相关电路将其唤醒。唤醒装置检测到被测体而被唤醒后可以发送信号至芯片134,芯片134可以发出控制信号将身份确认设备100的其他部件(如活体识别组件130)从休眠状态中唤醒。活体识别组件130可以开始对被测体进行活体识别。在一些实施例中,唤醒装置可能会被非活体异物,如金属(例如通过猫眼孔伸入的机械连杆)等触碰而唤醒。在这种情况下,即使唤醒装置被唤醒,由于其无法通过活体识别组件130的活体识别,身份确认设备会拒绝后续的开锁操作。当活体识别组件130识别出被测体为活体后,可以发送信号至芯片134。芯片134可以发送指令给智能门锁的驱动装置(如电动机)等,使其解锁或开锁。在一些实施例中,如果识别通过,身份确认设备100的部件会在识别到门锁关闭后的一定时间(如1s、2s、3s、4s等)后进入待机状态。此时如果唤醒装置检测到新的被测体,活体识别组件130可以很快的被唤醒并进入工作状态。如果识别未通过,身份确认设备100的部件会直接在一定时间(如1s、2s、3s、4s等)后进入待机状态。如果已经进入待机状态,再经过一定时间(如1s、2s、3s、4s等)后,除了唤醒装置以外的身份确认设备100的大部分部件可以由待机状态转为睡眠状态以降低功率消耗。

图5是根据本申请一些实施例所示的又一种身份确认设备的爆炸图。如图5所示,本说明书还提供一种身份确认设备500。该实施例中的身份确认设备500可以包括支撑架530、发光元件590、光电接收器580、电容传感器570和印刷电路板550。其中按键弹片560可以位于印刷电路板550的底部。需要注意的是,身份确认设备500是身份确认设备100的一种变形的实施例,可以替代或者与身份确认设备100一同使用。图4中的门把手400的设计主要基于身份确认设备100的结构,但是其亦可以根据身份确认设备500的结构进行相应的变形。

在该实施例中,发光元件590、光电接收器580可以位于印刷电路板550上,支撑架530可以位于印刷电路板550的上方,且支撑架530位于发光元件590、光电接收器580、电容传感器570的正上方。本实施例中的发光元件590可以为两个,两个发光元件590分别位于光电接收器580的两侧。支撑架530与光电接收器580之间还可以设有遮光元件540,遮光元件540不会遮挡发光元件590上方的光路但会遮挡发光元件590和光电接收器580之间直接的光线照射。这样可以使得发光元件590发射的光线可以穿透支撑架530并照射到被测体上。遮光元件540与光电接收器580相对的位置可以开设有接收孔541,使得被测体上反射的发光元件590的光线可以通过接收孔541被光电接收器580接收。在该实施例中,支撑架530可以采用透光材质制成。在其他替代性实施例中,支撑架还可以为采用非透光材质制成,支撑架530与发光元件590、光电接收器580相对的位置可以设有通孔,以便光线可以穿透支撑架530。

在一些实施例中,电容传感器570的数量可以为两个。两个电容传感器570都位于印刷电路板550上。电容传感器570是唤醒装置的一种形式。其中,两个电容传感器570可以分别位于发光元件590和光电接收器580的两侧,被测体需要同时触摸两个电容传感器570和/或按压两个电容传感器570下方的导电部位接触到按键弹片560才可以激活身份确认设备500。在一些实施例中,电容传感器570的形状可以为半圆环形。两个半圆环形的电容传感器570关于发光元件590和光电接收器580的中心对称设置。在其它的实施例中,电容传感器570的数量还可以为一个或两个以上。

在一些实施例中,身份确认设备500还可以包括限位结构520。限位结构520可以用于支撑架530的固定和限位。限位结构520与支撑架530的形状相适配。在本实施例中,限位结构520为圆环柱体,圆环柱体与印刷电路板550可拆卸固定连接,且支撑架530位于圆环柱体中。在一些实施例中,身份确认设备500还可以包括光学镜片510。光学镜片510可以与限位结构520固定连接,且光学镜片510可以位于限位结构520的内部或顶部。上述的连接方式可以包括但不限于螺纹连接、粘接、焊接、卡接等。

图6是根据本申请一些实施例所示的壳体结构的爆炸图。如图6所示,在一些实施例中,身份确认设备500可以被安装在壳体结构600中(如果没有特别说明,包含有身份确认设备500的壳体结构600也可以被称为身份确认设备)。壳体结构600可以用于封装上述身份确认设备500中的元件(例如,印刷电路板550、发光元件590、光电接收器580、电容传感器570、限位结构520、光学镜片510等)。需要注意的是,本实施例中的壳体结构600也可以应用于图1及其实施例中的身份确认设备100,壳体结构600在应用到其他实施例中时,可以根据身份确认设备的具体结构做出适应性调整。

壳体结构600可以包括第一壳体结构620和第二壳体结构610。第一壳体结构620与第二壳体结构610相互配合内部形成用于放置身份确认设备500的空间。在一些实施例中,第一壳体结构620可以包括用于放置印刷电路板550的底座621,底座621的内表面设有放置槽622,放置槽622与印刷电路板550相适配,印刷电路板550可以放置在该放置槽622中,放置槽622可以对印刷电路板550进行限位和固定,从而防止印刷电路板550在第一壳体结构620中的位置发生偏移,增加了印刷电路板550的使用寿命。

在一些实施例中,印刷电路板550与放置槽622之间还可以设有缓冲件630,缓冲件630可以与印刷电路板550和放置槽622适配,缓冲件630可以有效减少身份确认设备500在工作过程中其内部印刷电路板550与放置槽622的碰撞和磨损。在一些实施例中,缓冲件630的材质可以包括硅胶、橡胶、塑料等或其任意组合。在一些实施例中,放置槽622中还可以设有与按键弹片560中心点配合的第一凸起结构623。当被测体按压身份确认设备500的元件(例如,光学镜片510、支撑架530)时,印刷电路板550底部的按键弹片560可以在第一凸起结构623的作用下发生形变、按键弹片560的中心点上凸,从而接通电路激活身份确认设备500。当被测体完成检测后,按键弹片560在失去作用力的情况下恢复形变,电路断开,使身份确认设备500进入待机模式。相应地,缓冲件630上表面可以设有与第一凸起结构623适配的第二凸起结构631,第二凸起结构631的内部中空,第一凸起结构623可以从缓冲件的底部伸入第二凸起结构631,与第二凸起结构631套连。第二凸起结构631可以配合第一凸起结构623作用于按键弹片560,同时,第二凸起结构631与第一凸起结构623套连还可以起到固定缓冲件630的作用。在一些实施例中,放置槽622中还可以设有至少一个限位柱624。相应地,缓冲件630、印刷电路板550上开设有与限位柱624配合的限位孔650。限位柱624可以依次穿过缓冲件630和印刷电路板550上的限位孔650,以防止缓冲件631和印刷电路板550发生偏移。

在一些实施例中,第一壳体结构620还可以包括凸缘625。该凸缘625位于第一壳体结构620的上表面且沿第一壳体结构620的周向设置,该凸缘625可以与第一壳体结构620固定连接、可拆卸连接或一体成型。第二壳体结构610位于凸缘的正上方,第二壳体结构610与第一壳体结构620连接后,通过该凸缘625可以形成用于放置身份确认设备500的内部腔体。在一些实施例中,第二壳体结构610为板状结构体,第二壳体结构610上还开设有一开口。该开口位于光学镜片510的正上方。在一些实施例中,光学镜片510可以位于该开口的上方、下方或与开口齐平。在一些实施例中,第一壳体结构620与第二壳体结构610可以通过螺丝640进行可拆卸连接。在具体的实施例中,第二壳体结构610上可以开设有多个第一螺纹孔,第一壳体结构620的上表面可以设有与第一螺纹孔位置相对的第二螺纹孔,螺钉或螺丝可以通过第一螺纹孔和第二螺纹孔将第一壳体结构620和第二壳体结构610进行固定。在其它替代性地实施例中,第一壳体结构620和第二壳体结构610还可以通过粘接、焊接、卡接、螺纹连接等方式进行固定。

需要注意的是,本实施例中的壳体结构600也可以应用于图3和图4及其实施例中的身份确认设备300,壳体结构600在应用到其他实施例中时,可以根据身份确认设备的具体结构做出适应性调整。

需要说明的是,身份确认设备500可以应用于门的内侧,从而防止非法人员通过猫眼在门的内侧进行开锁,提高门锁的安防效果。在其它的实施例中,身份确认设备500也可以应用于门的外侧,添加或组合其他身份识别单元(例如,指纹或/和掌纹识别单元、指静脉识别单元、人脸识别单元、虹膜识别单元等)形成具有活体识别功能和身份识别功能的检测设备。在一些实施例中,上述实施例中的身份确认设备500可以用于安防设备(例如,门锁、门禁、闸机)、考勤设备(例如,考勤机)、运输设备(例如,运输车、集装箱)等。同时具有活体识别功能和身份识别功能的检测设备的具体实施例可以参考图7及其描述。

需要注意的是,以上对身份确认设备的描述仅仅是具体的示例,不应被视为是唯一可行的实施方案。显然,对于本领域的专业人员来说,在了解身份确认设备的基本原理后,可能在不背离这一原理的情况下,对实施身份确认设备的具体方式与步骤进行形式和细节上的各种修正和改变,但是这些修正和改变仍在以上描述的范围之内。例如,支撑架320不局限于的圆形,还可以为椭圆形、规则或不规则多边形等,只要光学镜片110与支撑架主体相适配即可。又例如,壳体结构600可以不局限于圆柱状,还可以为多棱柱体结构(例如,三棱柱、正方体等)或不规则结构体。诸如此类的变形,均在本申请的保护范围之内。

图7A是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的剖视图。图7B是根据本申请一些实施例所示的身份确认设备的俯视图。如图7A和图7B所示,在一些实施例中,身份确认设备700可以包括光学镜片710(也被称为透光板)、光电接收器720、芯片(图中未示出,可以与芯片134类似)、指纹扫描器740和红外光发光元件750。

指纹扫描器740可以用于扫描被测体的指纹图像。指纹图像是利用图像采集设备对手指末端正面皮肤上凹凸不平的纹线进行采集得到的图像。每个指纹图像的纹线有规律的排列形成不同的纹型,以及纹线的起点、终点、结合点和分叉点等细节特征。

红外光发光元件750可以发射出一定波长的红外光。光电接收器720可以用于接收被被测体发射的红外光,并将被被测体反射的红外光的红外光强度转化为电信号。本实施例中优选红外发光二极管,但不仅限于红外发光二极管。在一些实施例中,红外光发光元件750还可以为其它颜色的发光元件,例如,红光发光元件、蓝光发光元件、白光发光元件等。相应地,红外光发光元件750与光电接收器720相适配。

需要注意的是,红外光发光元件750和光电接收器720不局限于图7A和图7B中所示的一组,还可以为多组(例如,两组、三组、四组等)。在一些实施例中,多组红外光发光元件750和光电接收器720可以分别发射、接收不同波长的红外光。多组红外光发光元件750和光电接收器720的发射和接收过程可以是同时的也可以是有先后顺序的。

在一些实施例中,红外光发光元件750和光电接收器720可以相对设置。例如,红外光发光元件750可以位于指纹扫描器740的一侧,光电接收器720可以位于指纹扫描器740的另一侧。在一些实施例中,红外光发光元件750和光电接收器720还可以分别位于指纹扫描器740对角线上的两个角侧。

在一些实施例中,红外光发光元件750的上表面和光电接收器720的上表面不高于指纹扫描器740的上表面。需要说明的是,红外光发光元件750为能发出红外光的设备,本说明书提供的实施例中是利用红外光发光元件750向被测体发出红外光,光电接收器720接收被测体反射的红外光,光电接收器720将接收到的红外光转换成电信号,芯片通过判定电信号的强弱实现活体检测功能。如果红外光直接照射到光电接收器720,从被测体反射的红外光强度会比直接照射到光电接收器720的红外光强度小若干量级而被覆盖,此时对于被测体的活体识别就会非常不准确。因此红外光发光元件750发出的红外光不能直接照射到光电接收器720(需要通过光学镜片710照射到待测体,再从待测体反射穿过光学镜片710后照射到光电接收器720)。

如图7A所示,光学镜片710可以设置在指纹扫描器740、红外光发光元件750和光电接收器720之上,红外光发光元件750发出的红外光透过光学镜片710照射到被测体,光电接收器720接收被测体反射的红外光,指纹扫描器740扫描放置在光学镜片710上的被测体的指纹图像。

光学镜片710可以将身份确认设备700内部的元件与外界进行隔离,防止外部异物进入身份确认设备700中。光学镜片710还可以使得红外光发光元件750的红外光透过,并可以使得该红外光照射在其表面放置的被测体上。光学镜片710还可以使得被测体反射的红外光透过,并被光电接收器720接收。

仅仅以本实施例中的红外光发光元件750为示例,红外光发光元件750发出的红外光可以透过光学镜片710照射到被测体,由于光的漫反射特性,被测体会将红外光反射出来,反射出来的红外光被光电接收器720接收到,光电接收器720会将接收到的红外光转换为电信号,电信号会随红外光强度改变。

芯片与光电接收器720、红外光发光元件750、指纹扫描器740相连。在一些实施例中,芯片可以根据光电接收器720接收到的红外光确定被测体的活体识别结果。在一些实施例中,芯片还可以将被测体的指纹图像在预先录入的指纹图像集合中进行检索,确定指纹识别结果。

需要说明的是,由于手指组织中的血氧对红外光有吸收作用,且红外光照射手指组织时,手指组织中血氧浓度会产生变化,以及血氧对红外光的吸收量也会随血氧浓度变化而变化,光电接收器720会将红外光转换为电信号,并把电信号传输至芯片进行分析,芯片根据电信号的强度是否改变判定被测体是否为活体。

在一些实施例中,可以预先将一个或多个用户指纹图像录入保存在存储设备或数据库中,得到指纹图像集合。在使用过程中,将获取到的被测体的指纹图像与指纹图像集合中的指纹图像进行匹配识别,若被测体的指纹图像与指纹图像集合中的某一指纹图像的指纹特征相同,则表示指纹匹配成功,确定指纹识别通过。若被测体的指纹图像未匹配到指纹图像集合中的指纹图像的指纹特征,则表示指纹匹配不成功,确定该指纹识别不通过。

在一些实施例中,只有当被测体为活体时,才会对该被测体进行指纹识别,并得到指纹识别结果。当被测体为非活体时,则不进行指纹识别。在一些实施例中,只有当被测体指纹识别通过时,才会对该被测体进行活体识别。当被测体指纹识别不通过时,则不进行活体识别。可替换的,可以同时进行活体识别和指纹识别(或其他身份识别),并根据活体识别和指纹识别的结果确定一个检测结果。

在一些实施例中,身份确认设备700还可以包括支撑板730。支撑板730设置在指纹扫描器740下方,与指纹扫描器740、红外光发光元件750和光电接收器720接触,用于支撑指纹扫描器740、红外光发光元件750和光电接收器720。在一些实施例中,支撑板730可以为印刷电路板、柔性电路板等,但不仅限于此。

基于上述身份确认设备700,下面对其实现原理进行举例说明:

在人体手指接触到光学镜片710时,唤醒装置可以唤醒红外光发光元件750。红外光发光元件750发出红外光,红外光穿过光学镜片710照射到手指上,手指将红外光反射后穿过光学镜片710被光电接收器720接收,光电接收器720将接收到的红外光转换成电信号传输至芯片进行处理。若被测体为活体的手指,在红外光正常照射手指组织时,手指组织中血氧浓度会产生变化,而血氧对红外光的吸收量也会随血氧浓度变化而变化,此时光电接收器720接收到的红外光强度是周期性变化的,光电接收器720将变化的红外光强度转换成变化的电信号,芯片通过变化的电信号判定此时的被测体为活体。若被测体为非活体,在红外光照射至被测体时,被测体将所述红外光反射出来,由于被测体为非活体,不会有变化的血氧浓度也就不会产生变化的红外线强度,因此,光电接收器720接收到的红外光强度是恒定的,光电接收器720将恒定的红外光转换成的电信号也是恒定的,芯片通过恒定的电信号可以判定该被测体为非活体。当检测到被测体为活体时,将在进行活体指纹检测时扫描到的指纹图像进行指纹识别(其为身份识别的一种),该指纹识别是在预先录入的指纹图像集合中进行检索被测体的指纹图像,当检索到与被测体的指纹图像的指纹特征相同的指纹图像,则确定指纹识别通过,若未在指纹图像集合中检索到与所述被测体的指纹图像的指纹特征相同的指纹图像,则确定指纹识别不通过。本实施例提供的身份确认设备700可以通过对被测体进行活体识别确定活体识别结果,再对被测体的指纹进行识别,确定指纹识别结果,采用双重验证可以提高采用指纹识别技术的指纹锁的安全性。

需要注意的是,上述的身份确认设备700具有活体识别和身份识别的功能。身份确认设备700可以设置于门外侧,对用户的身份进行确认,进而确定是否开锁让用户进入室内。在其他的实施例中,身份确认设备700还可以只具有活体识别功能或身份识别功能。例如,身份确认设备700可以省略指纹扫描器740,身份确认设备700只具备活体识别功能(如图1中的身份确认设备100或图5中的身份确认设备500)。此时,身份确认设备可以应用于防猫眼门锁在门内侧设置。这样在门内侧进行开锁时需要通过活体检测,可以防止非法人员通过猫眼孔从门内侧将门锁打开。又例如,又例如,身份确认设备700可以省略红外光发光元件750和光电接收器720,从而只具备身份识别(如,指纹识别)功能。

本申请实施例可能带来的有益效果包括但不限于:在一些实施例中,身份确认设备具有较高的唤醒要求和较严格的活体识别要求,可以具备防猫眼功能,即有效防止小偷从门外将机械连杆等伸入猫眼从门内侧打开门锁,增加了智能门锁的安全性。在另一些实施例中,身份确认设备还可以同时具有活体识别功能和身份识别功能,防止非准入人员通过假手指仿冒指纹的方法从外侧进入门锁,也增加了智能门锁的安全性。需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外,本领域技术人员可以理解,本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述,包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合,或对他们的任何新的和有用的改进。相应地,本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外,本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品,该产品包括计算机可读程序编码。

计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号,例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式,包括电磁形式、光形式等,或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播,包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质,或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写,包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等,常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP,动态编程语言如Python、Ruby和Groovy,或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下,远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接,比如局域网(LAN)或广域网(WAN),或连接至外部计算机(例如通过因特网),或在云计算环境中,或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后,应当理解的是,本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此,作为示例而非限制,本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地,本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

相关技术
  • 一种身份确认设备
  • 一种数字身份确认方法、装置和电子设备
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06120112964133