[发明专利]指纹传感器和包括指纹传感器的系统

说明书

技术领域

所描述的实施例涉及指纹传感器，以及涉及包括指纹传感器的系统。

背景技术

各种安全系统需要使用生物识别系统来为经授权人员提供对产品、位置或服务的访问权或认证经授权人员在特定位置的存在。例如，安全锁可被配置成当核准的指纹在指纹扫描仪处扫描时被解锁。某些人员跟踪系统需要经授权人员在指纹扫描仪扫描核准的指纹，以证明经授权人员出现在指纹扫描仪的位置。使用用于识别经授权人员的生物特征（例如，指纹）的优点在于，经授权人员被明确地识别。其他人通常不共享相同的生物特征。根据扫描仪的性质，经授权人员有可能存在以二维或三维副本形式（例如，图像或模型或断指的一部分）的核准的指纹。指纹本质上是人的永久特征。能够提供经授权指纹的非授权人员只有通过取消授权指纹才可被阻止获得访问权。

某些安全系统通过使用密码（例如，密码或手势的序列）来避免使用经授权人员的不可变的生物特征带来的问题。密码可由经授权人员发行使用，并且在人不再需要被授权或需要新的密码时可被取消或替换。此外，密码的优点在于，它可被人记住或以其他方式记录，但不是不可变的物理特征。密码可按需改变。然而，密码遭受这样的问题：它们可被非授权人员利用键盘记录器、照相机窃取或猜出。密码还可因为粗心或疏忽而被透露给非授权人员。

发明内容

需要提供安全系统和方法，该系统和方法既具有通过使用生物特征提供的确定的识别又具有通过使用密码提供的灵活性。以下描述的实施例提供这样的系统和方法，从而允许明确地识别非授权人员，同时也需要经授权人员输入或键入密码以获得访问权或认证非授权人员在一个位置处的存在。

在第一方面，某些实施例提供指纹传感系统，包括：指纹传感器和控制器，所述指纹传感器具有：传感器管芯；耦合至传感器管芯的管芯连接层；以及两个或多个驱动信号注入点，其中，每个信号注入点与传感器管芯电隔离；所述控制器耦合至驱动信号注入点和管芯连接层，驱动信号注入点用于将驱动信号注入每个驱动信号注入点，管芯连接层用于从管芯传感器接收指纹信号，其中指纹信号不对应于所有驱动信号。

在某些实施例中，指纹传感器包括边框并且其中驱动信号注入点位于边框上。

在某些实施例中，信号注入点在至少部分地环绕传感器的连续边框中形成，使得手指可被定位成与传感器管芯和信号注入点中的一个接触，以将来自信号注入点的驱动信号耦合至传感器管芯。

在某些实施例中，边框在相邻的信号注入点之间接地。

在某些实施例中，系统进一步包括分段的边框，分段的边框具有互相电隔离的边框段，其中每个边框段包括单一信号注入点并且当手指被定位成与传感器管芯和一个边框段都接触时，驱动信号从边框段被耦合至传感器管芯。

在某些实施例中，控制器被配置成确定对应于指纹信号的角度。

在某些实施例中，该角度与一个或多个驱动信号注入点的位置对应。

在某些实施例中，指纹信号与驱动信号中的一个对应。

在某些实施例中，边框包括对应于驱动信号注入点位置的手指定位向导（guides）。

在另一方面，某些实施例提供一种授权行为（action）的方法，该方法包括：提供多个认证序列（其中每个认证序列包括：经授权人员标识符；两个或多个按次序的角度位置）；提供多个经授权人员记录（其中每个人员记录包括：人员记录标识符；以及指纹记录；两个或多个按次序的角度位置）；感测指纹；通过将感测的指纹与一个或多个人员记录中的指纹记录相比较来识别人；确定角度指纹位置同时感测指纹；至少一次重复感测、识别和确定的步骤，针对每次重复，记录每次重复的经识别的人和经识别的人的角度位置，以及如果在每次重复中的经识别的人与经授权人员对应并且所记录的角度位置序列与相同的经授权人员对应，则授权该行为。

在各个实施例中，指纹传感系统和访问控制系统可在低功率正常工作模式下操作。在某些实施例中，该系统可与其他访问控制和认证系统（例如，磁或RFID的卡和标签）结合。

在另一方面，某些实施例提供一种操作访问控制系统的方法，该方法包括：记录对应于特定经授权人员的一个或多个手指的指纹数据；记录特定经授权人员的指纹位置序列；从指纹传感器接收一系列指纹信号；确定对应于该系列中按次序的指纹信号的角度位置序列；确定指纹信号中的每一个是否与所记录的指纹数据对应；确定角度位置序列是否与所记录的手指位置序列对应；以及如果指纹信号与所记录的指纹数据对应并且角度位置序列与所记录的指纹位置序列对应，则提供授权信号。

在某些实施例中，授权信号包括经授权人员的识别号。