[发明专利]用于指纹感测装置的校准的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及指纹传感器的校准。具体地，本发明涉及用于确定何时启动包括在电子装置中的指纹传感器的校准的方法。

背景技术

越来越多地使用各种类型的生物识别系统，以便提供增加的安全性和/或增强的用户便利性。特别地，由于其外形小、性能高和用户认可，因此指纹感测系统在例如消费电子装置中被采用。

在各种可用的指纹感测原理(诸如电容的、光学的、热的等)中，电容感应是最常用的，特别是在尺寸和功耗是重要问题的应用中。

所有电容指纹传感器提供指示几个感测结构中的每一个与放置在指纹传感器表面上的手指或沿指纹传感器表面移动的手指之间的电容的测量。

指纹触摸传感器的电气性质(确定模拟信号强度)取决于外部因素。特别是手指与传感器之间潮湿的存在可能会产生显著差异。潮湿可能来自用户的手指，或者在手指出现之前已经存在于传感器上。手指上的潮湿通常由于出汗或最近与水接触。传感器上的潮湿也可能由于与水直接接触，例如用户洗澡后或在雨天使用装置时，或者由于来自潮湿空气的水在传感器表面处的冷凝。在后一种情况下，冷凝水的量进一步取决于空气压力、温度和空气与传感器表面之间的温差。

电磁场也可能影响传感器的电气性质。与传感器电路系统相互作用的电磁场可能导致电路和连接中的电力，导致达到模拟手指检测阈值所需的电势变化中的位移。这可能导致指纹图像被捕获得太早或太迟。

为了补偿根据外部因素的模拟信号强度变化，可以针对当前条件校准模数转换的触发阈值和参数。这可以通过各种校准方法自动完成，但通常需要在校准期间没有手指放置在传感器上。此外，校准通常在系统启动时执行，然后以给定的时间间隔重复。

然而，当指纹传感器长时间段不使用时，以给定时间间隔的连续校准可能导致不必要的高功耗。可以通过增加校准之间的时间来降低功耗。然而，因为增加校准之间的时间可能导致恰好在安排的校准事件之前正在使用传感器的情况，从而增加了指纹传感器针对当前操作条件未被适当地校准的风险，所以这是不期望的方法。

因此，需要一种校准指纹传感器的改进方法。

发明内容

鉴于指纹传感器的上述期望特性，本发明的目的是提供一种用于确定何时执行校准操作的方法，从而确保指纹传感器的更准确和更省电的操作。

根据本发明的第一方面，提供了一种启动指纹感测装置的校准操作的方法，所述指纹感测装置包括用于感测指纹图案的感测元件的阵列，该方法包括：获取指示影响指纹感测装置的操作的环境参数变化的信息；以及如果该变化大于预定阈值，则执行指纹感测装置的校准操作。

指纹感测装置即指纹传感器可以例如是电容指纹传感器，其中，通过测量放置在传感器上的手指与感测元件之间的电容耦合来获取指纹图像，从而确定感测元件与手指的距离，使得手指的凸起和凹陷被识别。通常在选定的时间点处校准布置在电子装置中的指纹传感器，以在当前条件下设置用于图像捕获的指纹传感器。

本发明基于以下认识：指纹传感器的校准仅在需要时(例如仅在指纹传感器的外部环境已变化成如下程度时：最新执行的校准将不太可能提供最佳或令人满意的指纹图像)可以被触发发生。因此，建议仅在所获取的参数值超过预定阈值时才启动和执行指纹传感器的校准。校准功能本身可以被假设是指纹感测装置的已知特征。因此，本方法旨在控制何时启动校准操作，即何时给出命令以执行一个或更多个特定校准操作。校准操作可以包括与传感器的功能有关的各种已知措施，并且将不再详细讨论要执行的特定校准操作。

通过本发明的方法，可以提高指纹传感器的功率效率，因为不再需要以规则的时间间隔对传感器执行校准以便能够捕获指纹图像。此外，因为当要捕获指纹图像时传感器更可能根据当前条件被校准，所以传感器的可靠性得到改善。

根据本发明的一个实施方式，获取信息的步骤可以包括：确定环境参数的当前值，确定环境参数的当前值与环境参数的预定值之间的差，以及如果差大于预定阈值，则执行指纹传感器的校准操作。确定当前值可以包括控制连接至指纹传感器的传感器，以测量参数值并且将当前值与预定值进行比较。

在本发明的一个实施方式中，环境参数的预定值可以是在最后执行的校准操作时确定的值。预定值也可以是基于若干较早值的平均值。预定值还可以表示一个或更多个预定参数值范围，使得当当前值在特定的预定范围内时，执行指纹传感器的校准。