技术领域
[0001] 本实用新型涉及指纹识别设备领域技术，尤其是指一种电动车车用指纹生物识别防盗启动装置。
背景技术
[0002] 指纹识别
控制器越来越多地应用在各种领域，用于防盗，特别是在
汽车、电动车等
电子领域，
发明人在实践过程中发现
现有技术存在以下几个缺点:
[0003] 1.现有技术的指纹识别控制器功耗较大:功耗主要取决于主机，现有技术是利用继电器的常开触点来控制汽车各部件，继电器必须正常通电才能工作，继电器使用的时间一般比较久，长时间的通电继电器发热大功耗也大，影响了汽车、电动车蓄电瓶的寿命，指纹识别控制器发热比较严重，故障率相应也增加。
[0004] 2.现有技术的指纹识别控制器安全性比较差:现有技术的指纹
传感器容易被复制，通过图象扫描可将传感器上残留指纹复制下来控制控制器实现盗车，更不具备防抢功能。
[0005] 3.现有技术的指纹识别控制器识别率低:对于干、湿、脏、褪皮、刀痕等各种
手指的拒认率比较高，难以识别。实用新型内容
[0006] 有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种电动车车用指纹生物识别防盗启动装置，应用于电动车车用指纹生物识别防盗，具有人手触摸唤醒功能，使用方便。
[0007] 为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
[0008] 一种电动车车用指纹生物识别防盗启动装置，包括指纹生物辨识模
块，该指纹生物辨识模块串接
方向盘控制
锁芯及连接至电动车启动电子装置，所述指纹生物辨识模块包括
外壳、
半导体指纹传感器、指纹处理芯片、FLASH
存储器、人体感应器、PCB板、通讯
接口，该半导体指纹传感器
晶圆塑封于外壳内，该指纹处理芯片作为核心处理器，半导体指纹传感器、FLASH存储器、人体感应器和通讯接口均连接于该指纹处理芯片，并且各元器件设置于PCB板上。
[0009] 作为一种优选方案，所述PCB板上具有指纹处理芯片U3及其外围
电路，外围电路中，其复位电路芯片U4的复位
信号可保持140ms等待电源
电压高于
阈值电压，各延时段T7、T8、T9延迟时间帮助在
电源电压不稳定的情况下保证有效的复位信号。
[0010] 作为一种优选方案，所述PCB板上具有Flash电路，采用宽体Flash，存储应用程序，可通过串口升级应用程序。
[0011] 作为一种优选方案，所述PCB板上具有触控信号输出电路，采用单触摸键检测芯片U5，功耗低，工作电压范围宽；通过
焊接R3或R6
电阻，可以选择触控方式：焊接R3为触控低电平有效；焊接R6为触控高电平有效；输入脚增加47PF电容C17，可以防止过于灵敏导致误操作等问题；触控芯片在3.3V对应的电路在休眠状态下，当做唤醒信号使用。
[0012] 作为一种优选方案，所述PCB板上具有触控芯片电源电路，+6V为供电电压，V_TOUCH接入指纹传感器的触控电源脚，TOUCH_CTRL接到外部MCU I/O口；系统休眠前通过置高TOUCH_CTRL几十ms使得触控电源放电，从而有效防止指纹传感器的触控不灵的问题。
[0013] 作为一种优选方案，所述PCB板上具有电源控制电路，通过指纹处理芯片控制Q5
三极管导通关断时间，进而降低电路功耗；当3.3V电源被切断时，此时只有手指
接触触控信号输出电路在工作，且功耗小于10μA。
[0014] 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，由于指纹生物辨识模块包括外壳、半导体指纹传感器、指纹处理芯片、FLASH存储器、人体感应器、PCB板、通讯接口；藉此，1、指纹生物辨识模块集成高性能ARM
内核指纹处理芯片，集成化高、体积更小、功耗更低。指纹处理芯片将指纹采集、存储和识别集成在一起，全部由指纹模组自行处理，处理速度快、效果好；2、半导体指纹传感器具有耐磨、耐
腐蚀、耐静电等优势，其采用晶圆塑封技术内置于外壳中，产品具备防雾防尘防破坏能
力，有效解决了人体静电的影响、提高了产品采像
质量、增加了产品耐用性；3、内置人体感应器，具用触摸唤醒功能，并可有效识别塑胶手指、
硅胶手指、
橡胶手指、指模、指套等假手指；4、通讯接口为通用串口，公开接口代码和命令集，指纹识别处理过程完全对上位机透明，可实现组装式二次开发，降低客户开发难度。
[0015] 为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合
附图与具体
实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型之实施例的指纹生物辨识模块的指纹更新使用
流程图；
[0017] 图2是本实用新型之实施例的指纹生物辨识模块在电动车上的使用流程图。
[0018] 图3是本实用新型之实施例的指纹生物辨识模块的主视图。
[0019] 图4是本实用新型之实施例的指纹生物辨识模块的左视图。
[0020] 图5是本实用新型之实施例的指纹生物辨识模块的
硬件结构图。
[0021] 图6是本实用新型之实施例的指纹处理芯片及其外围电路图。
[0022] 图7是本实用新型之实施例的Flash电路图。
[0023] 图8是本实用新型之实施例的触控信号输出电路图。
[0024] 图9是本实用新型之实施例的触控芯片电源电路图。
[0025] 图10是本实用新型之实施例的电源控制电路图。
[0026] 图11是本实用新型之实施例的触控唤醒流程图。
[0027] 附图标识说明：
[0028] 100、指纹生物辨识模块
[0029] 1、外壳 2、半导体指纹传感器
[0030] 3、指纹处理芯片 4、FLASH存储器
[0031] 5、人体感应器 6、PCB板
[0032] 7、通讯接口。
具体实施方式
[0033] 请参照图1至图5所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种电动车车用指纹生物识别防盗启动装置，在电动车车体设置指纹生物辨识模块100，该指纹生物辨识模块100串接方向盘控制
锁芯及连接至电动车启动电子装置，该指纹生物辨识模块100内预设并储存使用管理者为主要控制指纹，当使用者启动该指纹生物辨识模块100执行上锁动作后，再次启动该电动车时便要求车辆使用者进行指纹生物比对验证，若比对结果与使用者当初上锁使用的生物指纹相吻合则允许电动车启动电源，反之则禁止启动,藉此达到电动车车辆防盗效果。
[0034] 见图3至图5，所述指纹生物辨识模块100主要由外壳1、半导体指纹传感器2、指纹处理芯片3、FLASH存储器4、人体感应器5、PCB板6、通讯接口7等组成。该指纹处理芯片3作为核心处理器，半导体指纹传感器2、FLASH存储器4、人体感应器5和通讯接口7均连接于该指纹处理芯片3，并且各元器件设置于PCB板6上。
[0035] 其中，半导体指纹传感器2封装于外壳1内。本实施例采用晶圆塑封技术，使产品具备防雾防尘防破坏能力，有效解决了人体静电的影响、提高了产品采像质量、增加了产品耐用性。此外，晶圆塑封可按用户要求定制
颜色。
[0036] 指纹处理芯片3连接FLASH存储器4，从而指纹的处理、存储和比对全部在芯片内部处理完成，处理速度快，开发接口简单，便于行业用户的二次开发，降低产品开发难度，缩短产品研发周期。同时，指纹处理芯片3也大大减小了指纹模组的体积。
[0037] 人体感应器5具有触摸唤醒功能，并可有效识别塑胶手指、硅胶手指、橡胶手指、指模、指套等假手指。
[0038] 通讯接口7包括标准UART接口、XH-6-1.0连接器。其中，标准UART接口满足TTL电平，默认波特率115200bps，1起始位，1停止位，3.3V TTL电平(或其它标准协议接口12C、SP1等)。XH-6-1.0连接器是6Pin条形连接器，间距1.25mm。藉此，指纹生物辨识模块100提供了一个可用外部控制部分(上位机)通用串口，按照程序通信协议交互通信，来实现一个指纹处理模组功能的平台。在指纹处理芯片3写入一体化协议程序，一体化协议程序由若干子模组构成，每个子模组通过由外部控制部分(上位机)发送独立的指令来执行，执行状态通过串口反馈给外部控制部分(上位机)进行逻辑交互。一体化协议程序和各个子模组功能设置。合理的选择子模组的功能就可以实现各种组合功能的指纹识别，而具体的指纹识别系统要实现的功能完全由外部控制部分(上位机)决定。
[0039] PCB板6上具有ARM内核指纹处理芯片及其外围电路(见图6)、Flash电路(见图7)、手指接触式触控信号输出电路(见图8)、触控芯片电源电路(见图9)、电源控制电路(见图10)，以实现各元器件的启动和运行。
[0040] 参照图6，图6是ARM内核指纹处理芯片U3及其外围电路的电路图，ARM内核指纹处理芯片U3内部包含指纹识别
算法，可完成指纹采集，比对，删除等操作。应用图像和特征点的混合匹配算法，其性能大大高于传统的纯特征点算法，无论是在干湿手指适应性还是在匹配精准度上，较上一代指纹识别算法有明显优势。复位电路芯片U4抗干扰能力强，
稳定性好，复位信号可保持140ms等待电源电压高于阈值电压。各延时段T7、T8、T9延迟时间帮助在电源电压不稳定的情况下保证有效的复位信号。
[0041] 参照图7，图7是Flash电路图，其采用宽体Flash，存储应用程序，可通过串口升级应用程序。
[0042] 参照图8，图8是触控信号输出电路图，其采用单触摸键检测芯片U5，功耗低，工作电压范围宽。通过焊接R3或R6电阻，可以选择触控方式：焊接R3为触控低电平有效；焊接R6为触控高电平有效。输入脚增加47PF电容，可以防止过于灵敏导致误操作等问题。触控芯片在3.3V对应的电路在休眠状态下，当做唤醒信号使用。
[0043] 参照图9，图9是触控芯片电源电路图。指纹传感器的触控电压设计需要参考以下电路设计：+6V为供电电压，V_TOUCH接入指纹传感器的触控电源脚，TOUCH_CTRL接到外部MCU I/O口；系统休眠前通过置高TOUCH_CTRL几十ms使得触控电源放电，这样做可以有效防止指纹传感器的触控不灵的问题。+6V电压可通过并接四个1.5V
电池来提供。
[0044] 参照图10，图10是电源控制电路图，用于降低模组功耗，降低模组功耗方法通过控制3.3V电源工作与否来降低功耗。此电路作用是通过指纹处理芯片控制Q5三极管导通关断时间，进而降低电路功耗。当3.3V电源被切断时，此时只有(手指接触)触控信号输出电路在工作，且功耗小于10μA。
[0045] 参照图11，是触控唤醒指纹处理芯片3的工作流程图。为了确保模组休眠时可以被正常唤醒，需要在模组VCC断电后对触摸唤醒部分做复位操作，工作原理如下：开始时处于休眠状态，当没有感应到手指时，继续休眠。当感应到有手指按下时，唤醒指纹处理芯片3工作，从而实现低功耗。
[0046] 综上所述，本实用新型的设计重点在于，由于指纹生物辨识模块100包括外壳1、半导体指纹传感器2、指纹处理芯片3、FLASH存储器4、人体感应器5、PCB板6、通讯接口7，产品结构简单，模具化设计，提高了产品的稳定性和一致性，便于大规模批量生产，此外：
[0047] 1、指纹生物辨识模块100集成高性能ARM内核指纹处理芯片3，集成化高、体积更小、功耗更低。指纹处理芯片3将指纹采集、存储和识别集成在一起，全部由指纹模组自行处理，处理速度快、效果好；
[0048] 2、半导体指纹传感器2具有耐磨、耐腐蚀、耐静电等优势，其采用晶圆塑封技术内置于外壳1中，产品具备防雾防尘防破坏能力，有效解决了人体静电的影响、提高了产品采像质量、增加了产品耐用性；
[0049] 3、内置人体感应器5，具用触摸唤醒功能，并可有效识别塑胶手指、硅胶手指、橡胶手指、指模、指套等假手指；
[0050] 4、通讯接口7为通用串口，公开接口代码和命令集，指纹识别处理过程完全对上位机透明，可实现组装式二次开发，降低客户开发难度。
[0051] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微
修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
