[发明专利]一种低成本的指纹童锁实现方法

说明书

技术领域

本发明属于家电的技术领域，特别涉及家电的智能控制。

背景技术

消毒碗柜、洗衣机、电热水壶、电磁炉、以及煤气灶等家庭常见的设备带有一定危险性，可能会对儿童造成伤害。为了避免儿童误启动或使用这些设备，某些设备上带有了“童锁”功能，即一旦“童锁”功能启用，设备不能启动或者不能打开舱门。例如，某些品牌电热水壶的操控面板上带有“童锁”和“出水”按键，需要分别按下“童锁”键以释放童锁功能，再按下“出水”按键才会有开会从壶口流出。

但是，这样的“童锁”功能是通过两个按键的操作来避免儿童的误操作，并未识别使用者是儿童还是成年人。儿童在操作台面的一系列动作同样仍然有可能引发安全事故。

另一方面，生物识别技术，特别是指纹检测技术在手机上得到了广泛的应用，免除了用户频繁输入密码的繁琐，这一趋势推进了指纹检测技术的发展和成熟，也使得用户熟悉和接收了这一使用习惯。

专利CN104036174A《利用指纹识别实现儿童锁的方法及其装置》提出了一种指纹童锁的实现方法和装置。但是其方法有以下两点限制：

(1)只能用于带有触摸屏的电子装置。由于目前的大多数家电设施不带有触摸屏，所以专利CN104036174A所提出的方法在大部分家电中无法实现。

(2)该装置判断操作指纹识别触摸屏的指纹与登录的受限用户的指纹是否匹配，若匹配，则记录该操作的时间点；统计该受限用户的使用时间；以及如果使用时间超过预设的使用时间阀值，则进行儿童锁操作。该装置需要预先记录受限用户的指纹再进行计时和限时操作。这一技术特点可能得不到儿童的配合，或者由儿童的同龄朋友解除此限制。再次，限时操作主要为了避免儿童沉迷于手机、平板等带有娱乐功能的电子设备，无助于保护儿童免受家电的意外伤害。

专利公开文件CN106327616A提出了一种可进行指纹识别的电烤箱智能童锁装置，该装置是用于电烤箱的童锁实现方法。该装置包括：触摸感应键、人机交互界面模块、LCD显示屏等部件。然而该方法存在以下几点限制：

(1)该装置仅用于电烤箱这一单一品类的家电。

(2)由于目前的大多数家电设施不带有触摸屏，所以专利CN106327616A所提出的方法在大部分家电中无法实现。

(3)使用该电烤箱的用户需要预先存储指纹。如果增加成人用户，需要再次存储指纹，使用过程比较繁琐。

(4)这是基于存储和比对指纹的思路，而存储和比对指纹需要较高的硬件资源，所以硬件成本较高。

这是因为指纹传感器所检测到的指纹的“谷”和“脊”的电容信息必需传输给CPU做数据处理和识别，而CPU的处理速度和成本通常成比例，越是处理速度高的CPU价格也越高。如果CPU的处理速度过低，那么处理指纹数据的时间就会较长，造成较差的客户体验。有数据表明，在CPU速度为100MHz的条件下，指纹数据的处理时间大约在0.5S左右，这一时间已经接近较好用户体验的极限时间。这样，即使用成本相对较低的arm m3作为主控CPU，其成本仍然较高。

发明内容

基于此，因此本发明的首要目地是提供一种低成本的指纹童锁实现方法，该方法不用预留存储和比对用户的指纹，直接通过指纹的谷和脊的间距来判断是儿童还是成人，可以从指纹的形态识别儿童或成人，从而完全避免儿童开启或使用设备，达到保护儿童免受家庭设备(包括家电)带来的意外伤害。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种低成本的指纹童锁实现方法，其特征在于该方法采用指纹传感设备的MCU首先采集指纹信息，然后MCU将指纹传感设备发送的数据做处理，计算指纹中谷与脊的距离，再根据谷与脊的距离判断是否是成人或者儿童，从而执行解锁或不解锁操作。

具体地说，实现步骤为：

101、检测是否有指纹触发指纹传感设备，具体地说，指纹传感设备检测是否有指纹触碰产生；

102、触发指纹传感设备的触摸按键；手指触碰触摸按键，输出MCU的中断信号和指纹数据；

103、指纹传感设备的MCU唤醒，并处理指纹数据；

104、判定指纹的谷和脊的距离；

如果判定指纹的谷和脊的距离较远，指纹来源于成人；如果判定指纹的谷和脊的距离较近，则指纹来源于儿童；

105、执行操作；如果指纹来源于儿童，则不予解锁，如果指纹来源于成人，则进行解锁。

进一步，对于谷和脊的距离，主要通过阀值进行判定，将谷和脊的距离与预先设定的阈值做比较，在此情况下，具体的实现步骤为：