一種具備心電採集和身份識別功能的行動裝置的製作方法
2023-05-18 23:34:46 1
本實用新型屬於移動終端製造技術領域，特別涉及一種具備心電採集和身份識別功能的行動裝置。
背景技術：
傳統的手機身份識別方法包括密碼身份識別和指紋身份識別，密碼身份識別安全程度較低，容易洩露手機使用者的秘密文件，目前也有一部分手機是採用指紋識別進行解鎖，由於每個人的指紋都是唯一的，因此手機的安全性有了很大的提高，但是現有技術中只是以指紋本身數據作為識別標準，存在利用偽造假指紋模型、仿真指紋等手段來欺騙指紋識別系統，這對手機指紋識別帶來了很大的衝擊。
心電信號是人體心臟活動在體表產生的電位變化，具備很強的周期性，正常人體的心電波形在一定的時間內可以保相對穩定，並且不同個體的心電信號因為受體型、年齡、性別等多種因素影響，不同個體的心電信號具有唯一性，心電身份認證技術就是基於心電的唯一性和穩定性原理，通過比對手指心電異同來識別身份。
心電信號採集設備通常採用三個電極測量人體I導聯心電信號，在手機端採用三個電極採集心電的方式，影響手機的組裝，且測量時需要人體同時與三個電極接觸，增加了操作繁瑣度。
技術實現要素：
實用新型的目的
本實用新型的目的是針對現有手機單一指紋識別存在安全程度低的風險，提供一種具備心電採集和身份識別功能的行動裝置。
為了實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案：一種具備心電採集和身份識別功能的行動裝置，所說行動裝置為手機，手機設置有心電採集裝置、處理器和儲存器；心電採集裝置包括心電電極、前端採集電路、AD轉換電路，心電電極設置在手機的外殼直接與人體皮膚接觸，採集人體的心電信號依次通過前端採集電路、AD轉換電路轉為數位訊號並傳送給處理器，處理器內部設置有心電身份識別模塊，通過提取採集心電信號的心電特徵，並與存儲器內存儲的心電特徵進行比對，實現身份識別。
進一步地，心電電極可以包括第一電極和第二電極。
進一步地，心電電極採用導電金屬材料為電阻式電極，或者採用金屬電極加絕緣蓋板為電容式電極。
進一步地，心電電極的安裝位置為手機外殼任意位置，優選地，第一電極安裝於手機正面屏幕下方正中間位置，第二電極安裝於手機背面。
進一步地，手機的外殼還設置有指紋採集裝置，處理器設置有指紋識別模塊，存儲器內存儲有指紋圖像，處理器通過對比指紋採集裝置採集的指紋和存儲器內的指紋圖像進行比對，實現身份識別。
進一步地，手機還設置有屏幕解鎖模塊，屏幕解鎖模塊根據處理器心電身份識別模塊和指紋識別模塊身份識別的結果，單獨符合或同時符合身份認證時解鎖手機屏幕。
進一步地，第一電極和指紋採集裝置同時安裝在手機正面屏幕下方正中間位置。
進一步地，手機還包含電源，用於向屏幕、心電採集電路、指紋識別裝置進行供電。
本實用新型採用單導聯測量的原理，包含兩個測量電極，分別接觸人體左手和右手，輸出電平接入心電採集電路，心電採集電路的輸出模擬信號經過AD轉換電路，轉換為數位訊號，用於心電身份識別模塊分析。心電採集電路採用專利CN201610889411.X的用於生理電信號採集前端處理電路，可兼容金屬電極和金屬電極加絕緣蓋板兩種不同的方式與人體接觸。
處理器內包含心電身份識別模塊和指紋識別模塊，處理器比對採集的指紋、心電與存儲器內的指紋、心電是否一致，從而實現身份驗證，心電身份識別模塊和指紋識別模塊可獨立進行對屏幕的解鎖控制，也可以在兩者均符合身份認證的情況下實現屏幕解鎖。
本實用新型的有益效果：實現了手機的心電身份識別；安全係數高，防偽能力強；採用兩個心電電極，操作簡單，組裝方便。
附圖說明
圖1實施例的結構示意圖。
圖2電極位置分布說明圖。
圖3電極位置和指紋採集裝置分布說明圖。
圖4實施例是心電採集電路圖。
具體實施方式
圖1為心電身份識別行動裝置結構示意圖，行動裝置為手機，手機設置有心電採集裝置1，指紋採集裝置2，處理器3，屏幕4，存儲器5。心電採集裝置1和指紋採集裝置2共同連接到處理器3，指紋採集裝置2用於採集指紋圖像，心電採集裝置1用於採集人體心電信號，處理器3包含心電身份識別模塊和指紋識別模塊，具有心電信號處理與識別功能和指紋識別功能，屏幕4包含屏幕解鎖模塊41，用於控制屏幕解鎖，存儲器5預存用戶的指紋圖像和心電特徵向量。
心電採集裝置1內包含兩個電極11和12，分別接觸人體左手和右手，輸出電平接入心電採集電路13，心電採集電路13的輸出模擬信號經過AD轉換電路14，轉換為數位訊號，用於身份識別程序分析。
心電採集電路採用專利CN201610889411.X的用於生理電信號採集前端處理電路，可兼容金屬電極和金屬電極加絕緣蓋板兩種不同的方式與人體接觸。如圖4所示包括：左、右採集單元、模擬電源AVDD和集成ADC；左、右採集單元採集電信號分別通過兩個相同容值的電容C1、C2接入，模擬電源AVDD被兩個電阻R3和R4分壓後得到偏置電壓Vz，Vz通過兩個相同的阻抗器件Z1和Z2分別接到電容C1、C2的後部，經上述電路處理的電信號經過集成ADC放大後輸出。阻抗器件Z1和Z2為阻性或容性器件。集成ADC連接右腿驅動放大器，並分別經過兩個反饋阻抗器件Z3和Z4接到電容C1、C2的前端。反饋阻抗器件Z3和Z4為阻性或容性器件。
指紋採集裝置2採用小型化的指紋傳感器，型號為TMDR92，用於採集人體指紋圖像，指紋採集裝置與處理器3連接，指紋圖像輸出至處理器指紋識別模塊進行指紋識別分析，指紋識別模塊根據採集得到的指紋圖像與存儲器5中的指紋圖像進行比對，實現指紋身份識別，存儲器5採用手機處理器的ROM。
處理器3型號為MT6795，處理器內的心電身份識別模塊包含心電處理模塊、識別模塊和心電特徵提取模塊，心電特徵提取模塊和心電處理程序用於提取心電信號的特徵，心電識別程序根據處理得到的特徵向量與存儲器5中的心電特徵進行比對，實現心電身份識別。
指紋識別模塊和心電身份識別模塊可獨立進行對屏幕4的解鎖控制，也可以在兩者均符合身份認證的情況下實現屏幕4解鎖。
屏幕4內包含屏幕解鎖模塊41，根據處理器3的身份識別結果進行對屏幕4的解鎖控制，若心電身份識別結果或指紋身份識別結果表明測量信號符合使用者身份信息，則屏幕解鎖，否則，屏幕保持鎖定狀態。
如圖2所示，電極個數為兩個，分別為電極11和電極12，電極安裝位置可以位於手機任意平面，分別是手機正面01、手機側面02和03、手機背面04、手機上平面05、手機下平面06。
圖3為手機外結構圖，本實施方案的電極11和指紋採集裝置2安裝在同一個位置，位於手機正面屏幕4下方正中間，電極12覆蓋整個手機背面。
上述實施例為實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。