CN106295487A - 电容式指纹感测器的指纹检测方法 - Google Patents

Abstract

一种电容式指纹感测器的指纹检测方法，为于该电容式指纹感测器的一大感测区域设置多个第一感测单元，于位于该大感测区域之中的多个小感测区域设置多个数量少于该第一感测单元的第二感测单元，并令该第二感测单元具有周期性交替的一致能状态以及一关闭状态，仅于该致能状态侦侧有一物体靠近所产生的一感测值累加后超过所设置的一门槛值，该电容式指纹感测器才致能该第一感测单元与该第二感测单元以进行一指纹扫描作业，令该电容式指纹感测器可以达到节能并可自动启动的效果。

Description

电容式指纹感测器的指纹检测方法

技术领域

本发明涉及一种电容式指纹感测器，尤其涉及一种令该电容式指纹感测器省电的指纹检测方法。

背景技术

将个人独有的生物特征，例如指纹、声纹、眼睛虹膜，用以成为确认个人身份的方式，已随着科技的发展而逐渐的普及，尤其是使用指纹辨识的技术，现今已广泛的运用需个人身份认证的电子装置上。

例如在中国台湾专利公开第200713084号中，即揭示一种嵌入式指纹加密手机，该嵌入式指纹加密手机包括一指纹撷取单元、一平行端口与一比对单元。该指纹撷取单元为供一使用者置放一手指，以撷取该手指的一模拟指纹图像，并将该模拟指纹图像转换为一数字指纹图像后输出。该平行端口为接收及暂存该数字指纹图像，并输出一指纹比对信号。该比对单元为接收该指纹比对信号，并至该平行端口读取该数字指纹图像，而以一细节点匹配演算法对该数字指纹图像与一内建指纹图像作比对，据而输出一比对结果，再由该比对结果决定该使用者是否可使用此手机，以增加手机与其内部的数据的安全性。

然而，对于一携带式的电子装置而言，受限于该电子装置设计上为了方便携带，所容许的体积有限，使得该电子装置所安装的电池，其容量一般无法太大，该电子装置对于各个部件所需消耗的电力锱铢必较，因此，如何节省所设置的一指纹扫描元件的运作电力，并兼具使用上的方便性，已成为各家业者所努力的目标。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现有的指纹扫描元件，若常态开启检测，具有电力消耗大的问题，若增设一开启开关，则有使用时需额外启动该开启开关，不甚便利的问题。

为达上述目的，本发明提供一种电容式指纹感测器的指纹检测方法，应用于一电容式指纹感测器，该电容式指纹感测器包含有一电容感测阵列，该电容感测阵列包含多个第一感测单元以及多个数量少于该第一感测单元的第二感测单元，该指纹检测方法包含以下步骤：

步骤1：该电容式指纹感测器令该第二感测单元具有周期性交替的一致能状态以及一关闭状态，该第二感测单元于该致能状态启动一靠近检测模式，于该关闭状态启动一休眠模式；

步骤2：该电容式指纹感测器令该第二感测单元进入该致能状态并启动该靠近检测模式，该第二感测单元于该靠近检测模式对一靠近的物体产生一感测值；

步骤3：该电容式指纹感测器累计该第二感测单元于该致能状态执行该靠近检测模式所检测到该物体靠近而产生的该感测值；以及

步骤4：该电容式指纹感测器判断于该致能状态累计的该感测值是否到达一门槛值；

其中，于判断累计的该感测值到达该门槛值，该电容式指纹感测器令该第一感测单元与该第二感测单元启动一指纹检测模式，以进行一指纹扫瞄作业；

其中，于判断累计的该感测值未达到该门槛值，该电容式指纹感测器则清除该感测值并令该第二感测单元进入该关闭状态启动该休眠模式。

如此一来，本发明于该电容式指纹感测器中，使少数的该第二感测单元具有周期性交替的该致能状态以及该关闭状态，减少该电容式指纹感测器于未进行指纹扫描时的电力消耗，并且于检测该物体靠近所累计的该感测值到达该门槛值，还能自动执行该指纹扫瞄作业，不仅不需额外的启动开关，使用方便，更可以避免一般非进行指纹扫描的短暂的靠近，误启动该指纹扫瞄作业的情形。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1，为本发明一实施例的步骤流程示意图；

图2，为本发明一实施例的方框配置示意图。

具体实施方式

涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请搭配参阅图1及图2所示，图1为本发明一实施例的步骤流程示意图，图2为本发明一实施例的方框配置示意图，如图所示，本发明为一种电容式指纹感测器的指纹检测方法，应用于一电容式指纹感测器，该电容式指纹感测器可安装于各种需要用指纹识别以进行身份认证的电子装置，例如常见的移动电子装置，如智能手机、平板电脑、笔记型电脑等。该电容式指纹感测器包含有一电容感测阵列10、一大感测区域11以及多个分散于该大感测区域之中11的小感测区域12，该电容感测阵列10包含多个第一感测单元111以及多个第二感测单元121，该第一感测单元111设置于该大感测区域11并呈阵列排列，该第二感测单元121的数量少于该第一感测单元111，且设置于该小感测区域12并呈阵列排列，在本实施例中，至少一个该小感测区域12可位于该大感测区域11的中央位置，该指纹检测方法包含以下步骤：

步骤1：该电容式指纹感测器令该第二感测单元121具有周期性交替的一致能状态以及一关闭状态，该第二感测单元121于该致能状态启动一靠近检测模式，于该关闭状态启动一休眠模式。在本实施例中，该第二感测单元121于一次该致能状态，为持续40ms至60ms之间，并可启动该靠近检测模式以检测是否有一物体靠近，而于一次该关闭状态，为持续150ms至250ms之间，并可启动该休眠模式以停止运作，上述持续时间仅为举例，不以此为限制，持续时间可依实际使用需求设置，主要以该致能状态的持续时间小于该休眠状态的持续时间即可。

步骤2：该电容式指纹感测器令该第二感测单元121进入该致能状态并启动该靠近检测模式，该第二感测单元121于该靠近检测模式对靠近的该物体产生一感测值。于该靠近检测模式，位于该小感测区域12的该第二感测单元121对该物体的靠近产生对应的该感测值，该感测值例如可为一电容的变化值。而将该第二感测单元121设置于该大感测区域11中央位置的该小感测区域12，则有助于在该靠近检测模式时，提高对该物体接近该电容感测阵列10时，检测的准确性。

步骤3：该电容式指纹感测器累计该第二感测单元121于该致能状态执行该靠近检测模式所检测到该物体靠近而产生的该感测值。在本实施例中，该电容式指纹感测器更包含一累加器40、一多工器20以及一模拟数字转换器30，该累加器40与该第二感测单元121电性连接，该多工器20电性连接于该第二感测单元121与该多工器20之间，该模拟数字转换器30则电性连接于该多工器20与该累加器40之间。在该靠近检测模式之中，由于该物体的靠近对于每个该第二感测单元121而言，相较于一般接触检测所能产生的该感测值是微弱的，因此必需由该多工器20与每个该第二感测单元121电性连接，依序选择接收每个该第二感测单元121所产生的该感测值，再通过该模拟数字转换器30将该感测值从一模拟型式转换成一数字型式，而由该累加器40进行累加，以得到一为评断该物体靠近的依据的总和值。

步骤4：该电容式指纹感测器判断于该致能状态累计的该感测值是否到达一门槛值。该电容式指纹感测器将步骤3累加该感测值所得到的该总和值，与所设置的一门槛值进行比较，用以判断靠近的该物体是否为一欲进行指纹扫瞄的手指，该门槛值可参考实际一手指靠近所需的数值进行设定。

在该总和值到达该门槛值的情况下，该电容式指纹感测器判断累计的该感测值到达该门槛值，表示该物体可能为一手指，该电容式指纹感测器才致能该第一感测单元111，并令该第一感测单元111与该第二感测单元121皆启动一指纹检测模式，而得以进行一指纹扫瞄作业。

而在该总和值未到达该门槛值的情况下，该电容式指纹感测器即判断累计的该感测值未达到该门槛值，此表示该物体和该电容式指纹感测器的距离不够近，或者该物体靠近该电容式指纹感测器的时间不够长，据此认定该物体应该不是欲进行该指纹扫瞄作业的该手指，该电容式指纹感测器则清除该感测值，并令该第二感测单元121进入该关闭状态启动该休眠模式，且仍不致能该第一感测单元111，以节省电力的消耗。

另外，尚需说明的是，在本发明中，于步骤4之后还可包含步骤5。

步骤5：于结束该指纹扫描作业或是该关闭状态后，则回到步骤2。如此，当该第一感测单元111与该第二感测单元121执行该纹扫描作业结束后，该电容式指纹感测器令该第一感测单元111回到未致能的状态，该第二感测单元121则再进入该致能状态，再启动该靠近检测模式执行检测，而回到步骤2。而当该第二感测单元121执行该休眠模式结束后，该电容式指纹感测器令该第二感测单元121再进入该致能状态，再启动该靠近检测模式执行检测，而回到步骤2，如此，若仍未有达到该门槛值的该物体靠近，该第二感测单元121依据步骤2至步骤4，将会在该致能状态与该关闭状态周期性的循环，该第一感测单元111则不会致能，以节省电力。

综上所述，由于本发明于该电容式指纹感测器中，仅令为少数的该第二感测单元具有周期性交替的该致能状态以及该关闭状态，并且该致能状态的持续时间还可小于该休眠状态的持续时间，大幅减少该电容式指纹感测器于未进行指纹扫描时的电力消耗。再者，一旦于检测该物体靠近所累计的该感测值到达该门槛值，即能自动致能该第一感测单元与该第二感测单元执行该指纹扫瞄作业，不仅不需额外的启动开关，使用方便，更能避免非进行指纹扫描的物体短暂的靠近或和该电容式指纹感测器的距离较短所造成的误启动该指纹扫瞄作业的问题，兼具省电与使用方便的优点。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电容式指纹感测器的指纹检测方法，应用于一电容式指纹感测器，该电容式指纹感测器包含有一电容感测阵列，该电容感测阵列包含多个第一感测单元以及多个数量少于该第一感测单元的第二感测单元，其特征在于，该指纹检测方法包含以下步骤：

步骤1：该电容式指纹感测器令该第二感测单元具有周期性交替的一致能状态以及一关闭状态，该第二感测单元于该致能状态启动一靠近检测模式，于该关闭状态启动一休眠模式；

步骤2：该电容式指纹感测器令该第二感测单元进入该致能状态并启动该靠近检测模式，该第二感测单元于该靠近检测模式对一靠近的物体产生一感测值；

步骤3：该电容式指纹感测器累计该第二感测单元于该致能状态执行该靠近检测模式所检测到该物体靠近而产生的该感测值；以及

步骤4：该电容式指纹感测器判断于该致能状态累计的该感测值是否到达一门槛值；

其中，于判断累计的该感测值到达该门槛值，该电容式指纹感测器令该第一感测单元与该第二感测单元启动一指纹检测模式，以进行一指纹扫瞄作业；

其中，于判断累计的该感测值未达到该门槛值，该电容式指纹感测器则清除该感测值并令该第二感测单元进入该关闭状态启动该休眠模式。

2.根据权利要求1所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，于步骤1，该致能状态持续40ms至60ms之间。

3.根据权利要求1所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，于步骤1，该关闭状持续150ms至250ms之间。

4.根据权利要求1所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，于步骤1，该第二感测单元于该休眠模式停止运作。

5.根据权利要求1所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，该电容式指纹感测器包含一供设置该第一感测单元的大感测区域以及多个供设置该第二感测单元而分散于该大感测区域的小感测区域，至少一个该小感测区域位于该大感测区域的中央。

6.根据权利要求1所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，于步骤3，该电容式指纹感测器更包含一与该第二感测单元电性连接的累加器，该电容式指纹感测器利用该累加器累计该感测值。

7.根据权利要求6所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，该累加器累加各个该第二感测单元的该感测值。

8.根据权利要求6所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，于步骤3，该电容式指纹感测器更包含一电性连接于该第二感测单元与该累加器之间的多工器以及一电性连接于该多工器与该累加器之间的模拟数字转换器，该多工器接收该第二感测单元的该感测值，并传送至该模拟数字转换器进行转换，再由该累加器累计该感测值。

9.根据权利要求1所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，更包含步骤5，于结束该指纹扫描作业或是该关闭状态后，则回到步骤2。

10.根据权利要求1所述的电容式指纹感测器的指纹检测方法，其特征在于，该感测值为一电容的变化值。