一種自掉電指紋鎖的制作方法
【專利摘要】一種自掉電指紋鎖，包括指紋識別器，所述指紋識別器和電源之間耦接有控制觸點，所述控制觸點耦接于檢測電路，所述檢測電路包括熱釋電傳感器和延時電路，所述熱釋電傳感器耦接延時電路，當所述熱釋電傳感器檢測到生物熱源時發(fā)送保持信號，當所述延時電路失去保持信號第一時間時，所述延時電路發(fā)送控制信號，所述控制觸點受控于控制信號斷開。通過這樣設(shè)置，當人體接近時，熱釋電首先檢測到人體，那么發(fā)送保持信號控制控制觸點處于閉合狀態(tài)使得指紋識別器處于得電工作狀態(tài)，而如果長期沒有人體接近，那么電路就會保持靜止狀態(tài)，那么此時通過延時電路進行保持，但是超過延時時間后，給與掉電操作，保證設(shè)備的使用壽命。
【專利說明】
一種自掉電指紋鎖
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種自掉電指紋鎖。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋鎖是一種以人體指紋為識別載體和手段的智能鎖具，它是計算機信息技術(shù)、電子技術(shù)、機械技術(shù)和現(xiàn)代五金工藝的完美結(jié)晶。指紋鎖一般由電子識別與控制、機械聯(lián)動系統(tǒng)兩部分組成。指紋的唯一性和不可復(fù)制性決定了指紋鎖是目前所有鎖具中最為安全的鎖種。指紋鎖除指紋識別外，根據(jù)國家規(guī)定，應(yīng)當加配應(yīng)急機械鑰匙。
[0003]指紋采集器是利用人的指紋具各不相同的特點進行身份識別的一種精密電子儀器，工作原理包括采集指紋圖像、提取指紋特征、保存數(shù)據(jù)和進行指紋比對四個功能。下面小編給大家介紹一下指紋采集器的種類。
[0004]光學(xué)指紋采集器，是最早的指紋采集器也是使用最為普遍的，光學(xué)指紋采集器使用時間長，它采集指紋表層紋理圖像。手指接觸棱鏡的表面，發(fā)光二級管提供一個光源，圖像是通過電荷偶合器件集成電路采集。光學(xué)指紋傳感器可靠，價格也很便宜，但對臟手指和干手指表面有覆蓋物的指紋圖像識別率很低，對溫度等環(huán)境因素的適應(yīng)能力差。但是由于受光路限制，無畸變型采集器尺寸較大。通常有較嚴重的光學(xué)畸變;采集窗口表面往往有痕跡遺留現(xiàn)象。CCD器件可能因壽命老化，有降低圖像質(zhì)量、假指紋等缺陷。
[0005]熱敏式傳感器，指紋表面圖像形成的基礎(chǔ)是指紋脊和溝隨著散發(fā)的熱量變化而變化的。在一個典型的熱敏傳感器，一個小型加熱元件是直接附屬于一套熱量傳感元件。因為“讀取”指紋是第一要素，脊和溝被加熱。熱量傳感元件檢測出脊和溝與人工合成指紋復(fù)合圖像的溫度不同。雖然價格便宜，體積小，但相對于其它競爭技術(shù)熱敏式傳感器往往消耗較多的能量，并且在酷熱的環(huán)境或者是炎熱的天氣里，圖像采集很不清晰。
[0006]生物射頻指紋識別技術(shù)，射頻傳感器技術(shù)是通過傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號，穿透手指的表皮層去控測里層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。防偽指紋能力強，指紋敏感器的識別原理只對人的真皮皮膚有反應(yīng)，從根本上杜絕了人造指紋的問題，寬溫區(qū):適合特別寒冷或特別酷熱的地區(qū)。因為射頻傳感器產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像，因此射頻技術(shù)是最可靠，最有力有解決方案。
[0007]但是目前該種指紋敏感器存在一個較大的使用問題，其長期保持在工況下，容易因為靜電效應(yīng)、粉塵、水滴等影響其使用壽命，同樣的，對電能也是較大的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明目的是提供一種自掉電指紋鎖。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種自掉電指紋鎖，包括指紋識別器，所述指紋識別器和電源之間耦接有控制觸點，所述控制觸點耦接于檢測電路，所述檢測電路包括熱釋電傳感器和延時電路，所述熱釋電傳感器耦接延時電路，當所述熱釋電傳感器檢測到生物熱源時發(fā)送保持信號，當所述延時電路失去保持信號第一時間時，所述延時電路發(fā)送控制信號，所述控制觸點受控于控制信號斷開。
[0010]進一步地:所述熱釋電傳感器包括光學(xué)濾鏡、場效應(yīng)管和熱釋電元件，所述殼體上設(shè)有通孔，所述光學(xué)濾鏡卡接于所述通孔中，所述場效應(yīng)管和熱釋電元件位于所述熱釋電紅外傳感器的殼體內(nèi)部，所述熱釋電元件接于所述場效應(yīng)管的柵極和地端之間，所述場效應(yīng)管漏極接于第一開關(guān)單元和第二開關(guān)單元，其源極接于高電平。
[0011 ]進一步地:所述場效應(yīng)管漏極與地端設(shè)有EMI電容。
[0012]進一步地:所述場效應(yīng)管柵極與地端設(shè)有偏置電阻。
[0013]進一步地:所述延時電路包括延時模塊和執(zhí)行模塊，所述延時模塊受控于保持信號充電，所述執(zhí)行模塊受控于保持信號保持控制觸點閉合，所述保持信號失去時，所述延時模塊放電以維持執(zhí)行模塊保持控制觸點第一時間。
[0014]進一步地:所述延時模塊包括并聯(lián)設(shè)置的充電電容和放電電阻。
[0015]進一步地:所述控制觸點受控于繼電器動作，所述執(zhí)行模塊配置有繼電器線圈。
[0016]進一步地:所述控制觸點設(shè)置為無觸點開關(guān)，所述無觸點開關(guān)的控制端耦接于所述執(zhí)行模塊。
[0017]本發(fā)明技術(shù)效果主要體現(xiàn)在以下方面:通過這樣設(shè)置，當人體接近時，熱釋電首先檢測到人體，那么發(fā)送保持信號控制控制觸點處于閉合狀態(tài)使得指紋識別器處于得電工作狀態(tài)，而如果長期沒有人體接近，那么電路就會保持靜止狀態(tài)，那么此時通過延時電路進行保持，但是超過延時時間后，給與掉電操作，保證設(shè)備的使用壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1:本發(fā)明供電原理圖；
圖2:本發(fā)明熱釋電原理圖；
圖3:本發(fā)明實施例1原理不意圖；
圖4:本發(fā)明實施例2原理不意圖。
[0019]附圖標記:100、檢測電路;200、指紋采集器;300、熱釋電傳感器;310、光學(xué)濾鏡；320、執(zhí)行單元;330、延時模塊;340、執(zhí)行模塊。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解和掌握。
[0021]參照圖1所示，實施例1所有電源由指紋鎖上的電池電源提供，而檢測電路100上可以設(shè)置控制按鈕，保證控制合理，不會對實際運用產(chǎn)生影響。
[0022]—種自掉電指紋鎖，包括指紋識別器，所述指紋識別器和電源之間耦接有控制觸點，所述控制觸點耦接于檢測電路100，所述檢測電路100包括熱釋電傳感器300和延時電路，所述熱釋電傳感器300耦接延時電路，當所述熱釋電傳感器300檢測到生物熱源時發(fā)送保持信號，當所述延時電路失去保持信號第一時間時，所述延時電路發(fā)送控制信號，所述控制觸點受控于控制信號斷開。
[0023]參照圖2所示，所述熱釋電傳感器300包括光學(xué)濾鏡310、場效應(yīng)管和熱釋電元件，所述殼體上設(shè)有通孔，所述光學(xué)濾鏡310卡接于所述通孔中，所述場效應(yīng)管和熱釋電元件位于所述熱釋電紅外傳感器的殼體內(nèi)部，所述熱釋電元件接于所述場效應(yīng)管的柵極和地端之間，所述場效應(yīng)管漏極接于第一開關(guān)單元和第二開關(guān)單元，其源極接于高電平。所述場效應(yīng)管漏極與地端設(shè)有EMI電容。所述場效應(yīng)管柵極與地端設(shè)有偏置電阻。光學(xué)濾鏡310的主要作用是只允許波長在ΙΟμπι左右的紅外線(人體發(fā)出的紅外線波長)通過，而將燈光、太陽光及其他輻射濾掉，以抑制外界的干擾。紅外感應(yīng)源通常由兩個串聯(lián)或者并聯(lián)的熱釋電元件組成，這兩個熱釋電元件的電極相反，環(huán)境背景輻射對兩個熱釋電元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生的熱釋電效應(yīng)相互抵消，輸出信號接近為零。一旦有人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元件接收，由于角度不同，兩片熱釋電元件接收到的熱量不同，熱釋電能量也不同，不能完全抵消，經(jīng)處理電路處理后輸出控制信號。熱釋電效應(yīng)同壓電效應(yīng)類似，是指由于溫度的變化而引起晶體表面電荷的現(xiàn)象。熱釋電紅外傳感器由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，在元件兩個表面做成電極，在傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有AT的變化時，熱釋電效應(yīng)會在兩個電極上產(chǎn)生電荷AQ，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱的電壓AV。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中有一個場效應(yīng)管進行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷AQ會被空氣中的離子所結(jié)合而消失，即當環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時，AT=O，傳感器無輸出。人體或者體積較大的動物都有恒定的體溫，一般在37度，所以會發(fā)出特定波長ΙΟμπι左右的紅外線，當人體進入檢測區(qū)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，人體發(fā)射的ΙΟμπι左右的紅外線通過菲涅耳透鏡濾光片增強后聚集到紅外感應(yīng)源(熱釋電元件)上，紅外感應(yīng)源在接收到人體紅外輻射時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，進而產(chǎn)生AT并將AT向外圍電路輸出。通過鈦酸鋇一類晶體的上、下表面設(shè)置電極，在上表面覆以黑色膜，若有紅外線間歇地照射，其表面溫度上升AT，其晶體內(nèi)部的原子排列將產(chǎn)生變化，引起自發(fā)極化電荷，在上下電極之間產(chǎn)生電壓AU;其主要工作參數(shù)有工作電壓(常用的熱釋電紅外傳感器工作電壓范圍為3?15V)、工作波長(通常為7.5?14 μπι)、源極電壓(通常為0.4?l.lV，R=47kΩ )、輸出信號電壓(通常大于2.0V)所述兩個熱釋電元件PZT串聯(lián)設(shè)置，等常用的熱釋電紅外線光敏元件的材料有陶瓷氧化物和壓電晶體，如鈦酸鋇、鉭酸鋰、硫酸三甘肽及鈦鉛酸鉛等的原理，當人體接近時，場效應(yīng)管導(dǎo)通，執(zhí)行單元320中的開關(guān)元件導(dǎo)通使得繼電器線圈KAl得電控制繼電器觸點閉合。參照圖3所示，所述延時電路包括延時模塊330和執(zhí)行模塊340，所述延時模塊330受控于保持信號充電，所述執(zhí)行模塊340受控于保持信號保持控制觸點閉合，所述保持信號失去時，所述延時模塊330放電以維持執(zhí)行模塊340保持控制觸點第一時間。所述延時模塊330包括并聯(lián)設(shè)置的充電電容和放電電阻。所述控制觸點受控于繼電器動作，所述執(zhí)行模塊340配置有繼電器線圈。延時電路可設(shè)置為一個電容和第一電阻并聯(lián)設(shè)置的RC延時電路，在一個實施例中，第一延時電路可設(shè)置為由外部晶振以及計數(shù)器組成的延時電路，當比較電路中有信號輸出時，控制外部晶振發(fā)送信號值計數(shù)器，所述計數(shù)器的溢出端接接于開關(guān)元件，在一個實施例中，開關(guān)元件可設(shè)置為可控硅;在一個實施例中，開關(guān)元件可以設(shè)置為三極管，而圖3中執(zhí)行模塊340由開關(guān)元件和繼電器線圈組成的執(zhí)行電路，通過繼電器線圈控制控制觸點KA2動作。而圖2中的輸出直接給延時模塊330進行供電，同時在回路上設(shè)置有指示燈，以提示目前所處的工作狀態(tài)。
[0024]如圖4所示的實施例2，所述控制觸點設(shè)置為無觸點開關(guān)，所述無觸點開關(guān)的控制端耦接于所述執(zhí)行模塊340。與上一實施例1的區(qū)別在于，其供電是由直流源電路提供，而直流源電路和延時電路之間耦接有觸點KAl，當檢測到人體時，KAl閉合以提供工作電流，其輸出信號直接為S2信號，控制Q2進行動作，實現(xiàn)延時開關(guān)無觸點的設(shè)置。
[0025]當然，以上只是本發(fā)明的典型實例，除此之外，本發(fā)明還可以有其它多種【具體實施方式】，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種自掉電指紋鎖，包括指紋識別器，其特征在于，所述指紋識別器和電源之間耦接有控制觸點，所述控制觸點耦接于檢測電路，所述檢測電路包括熱釋電傳感器和延時電路，所述熱釋電傳感器耦接延時電路，當所述熱釋電傳感器檢測到生物熱源時發(fā)送保持信號，當所述延時電路失去保持信號第一時間時，所述延時電路發(fā)送控制信號，所述控制觸點受控于控制信號斷開。2.如權(quán)利要求1所述的一種自掉電指紋鎖，其特征在于，所述熱釋電傳感器包括光學(xué)濾鏡、場效應(yīng)管和熱釋電元件，所述殼體上設(shè)有通孔，所述光學(xué)濾鏡卡接于所述通孔中，所述場效應(yīng)管和熱釋電元件位于所述熱釋電紅外傳感器的殼體內(nèi)部，所述熱釋電元件接于所述場效應(yīng)管的柵極和地端之間，所述場效應(yīng)管漏極接于第一開關(guān)單元和第二開關(guān)單元，其源極接于高電平。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自掉電指紋鎖，其特征是:所述場效應(yīng)管漏極與地端設(shè)有EMI電容。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自掉電指紋鎖，其特征是:所述場效應(yīng)管柵極與地端設(shè)有偏置電阻。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自掉電指紋鎖，其特征是:所述延時電路包括延時模塊和執(zhí)行模塊，所述延時模塊受控于保持信號充電，所述執(zhí)行模塊受控于保持信號保持控制觸點閉合，所述保持信號失去時，所述延時模塊放電以維持執(zhí)行模塊保持控制觸點第一時間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自掉電指紋鎖，其特征是:所述延時模塊包括并聯(lián)設(shè)置的充電電容和放電電阻。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自掉電指紋鎖，其特征是:所述控制觸點受控于繼電器動作，所述執(zhí)行模塊配置有繼電器線圈。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自掉電指紋鎖，其特征是:所述控制觸點設(shè)置為無觸點開關(guān)，所述無觸點開關(guān)的控制端耦接于所述執(zhí)行模塊。
【文檔編號】G07C9/00GK106023384SQ201610523388
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】周紅林
【申請人】武漢百絡(luò)優(yōu)物聯(lián)科技有限公司