指纹门锁专利分析报告
技术问题：
在指纹门锁良好的市场前景驱动下，指纹门锁的普及一方面将高科技指纹识别技术充分发挥了其作用，另一方面相对于传统锁具其也暴露出种种不足。指纹门锁在过去十几年的用户体验中问题主要体现在安全可靠度、识别精度和速度、结构复杂、门锁寿命低几个方面。另外，芯片生产核心技术是我国所有IT行业共同面临的壁垒，这项技术一直为美国控制和垄断。指纹的识别算法也是影响指纹门锁识别精度和速度的重要方面。
分析需求：
1、指纹门锁技术中国专利整体趋势分析；
2、指纹门锁的传感器技术、锁体改进技术及控制系统技术专利分析；
3、竞争对手美国第吉尔、韩国易保、杭州金指码、长春鸿达的重点专利分析；
4、对指纹门锁整体技术发展路线进行分析；
5、对传感器技术及锁体改进技术进行功效矩阵分析，寻找技术空白点，为指纹门锁的研发方向提供建议。
点评：技术问题具体，分析需求聚焦。
传感器技术功效分布图
随着传感器技术的发展，指纹门锁中应用的传感器主要有光电式传感器、电阻式压力传感器和电容式压力传感器，其中光电式传感器和电容式传感器是指纹门锁中较为广泛采用较为广泛的传感器。
在技术功效方面，指纹门锁专利中的传感器技术主要集中在结构简单功效上，这是因为传感器的结构变化会使整个门锁的结构更简单、体积更小以及指纹识别精度更精确、更智能。
对于光电式传感器，CN20494603U中将传统指纹识别装置结构中图像传感器和接触发光传感器之间的透镜去掉，通过粘合层将两者键合在一起，图像传感器和接触发光传感器的像素阵列部分直接接触，避免了因透镜使图像传感器和接触发光传感器隔离而导致的光衍射问题，而且进一步减小了指纹感应装置的体积，便于利用。
除了对传感器的技术改善之外，还可以从辅助传感器的方面进行研究以提到指纹传感器的识别能力。例如杭州晟元芯片研究了辅助指纹传感器甄别非指纹图像的噪声的见闻检测方法（CN101853374B），还研究了一种指纹传感器和LED灯结合的人机交互设备解决指纹传感器无法放在设备正面或正面屏幕不点亮的问题，使用更加方便智能。
在指纹门锁的设计上，通常以实现指纹门锁易于使用和简化锁结构为目的，除了原有设计思路，出现了很多跳出指纹面板在锁体正面的设计方案，比如将指纹面板放置在门锁把手或钥匙上。同时，为了增加指纹门锁的寿命，也会在指纹识别装置上设有各种保护装置以加强对传感器的保护，延长寿命降低功耗也是相关技术人员设计指纹门锁时追求的技术功效之一。
锁体改进技术功效分布图
指纹门锁是一个电机结合的设备，除传感器以外，其机械部分和电学元件部分相互作用并影响着门锁反应速度、稳定性等性能，故在锁体结构上可改进的范围大，相应的专利申请量也较多。
指纹门锁的结构直接影响着锁具的安全和精确性，优秀的指纹门锁是在保障安全的基础上去改进的，所以安全精确的性能如何精益求精一直是研究的主要方向；其次，追求锁体结构简单，使得锁体的体积小、安全美观，并与现代科技相结合实现方便智能的功能也是功效需求之一。而指纹门锁的功耗问题已逐渐结合继电器、数字电路或者太阳能技术得以解决，故延长寿命降低功耗的技术功效已不是研发人员的关注重点。
控制系统技术功效分布图
控制系统主要是通过计算机算法和合适的电路来控制指纹门锁的开关，所以主要问题集中在主人在指纹操作后正确地进行控制开关，因此安全精确和方便智能的技术功效是相关技术人员关注的热点。
指纹门锁的门禁控制系统主要包括指纹门锁内部控制系统和整体门禁控制系统。典型的指纹门锁内部控制系统如专利CN103470109B，其公开了一种系统包括有安装在门体内的电控离合式锁具和指纹控制电路系统；电控离合式锁具由齿轮传动模块、电控离合模块和锁定模块构成；指纹控制电路系统由中央处理单元、拨号报警电路、红外遥控部分、触摸控制部分、指纹传感器接口电路和电机驱动控制部分、看门狗和电源构成。指纹控制电路系统在对电控锁具的控制过程中，根据不同的需求可以实现指纹识别开锁、非法识别报警、电话遥控开锁等功能，并通过触摸控制部分提供人机交互功能，具有安全精确和方便智能的技术功效。
点评：以技术为出发点来分析，分析角度正确，但前后文逻辑有待加强。
指纹门锁技术路线表
近年来的典型指纹门锁改进的重点专利技术如下：
CN104420725A公开了一种带指纹擦除装置的新型指纹锁，其包括前面板，锁芯机构，执手，指纹电控机构，所述的面板上设有带指纹识别器的操作面板，面板部分被可上下滑动开闭的滑盖所覆盖，其特征在于：所述的指纹识别器两侧安装有可上下滑动的滑动块，滑动块内设有导向槽，左右两滑动块上的导向槽内安装有贴覆在指纹识别器表面的指纹刷，前面板内设有动力装置通过滑动块驱动指纹刷在指纹识别器表面来回擦拭，将残留在指纹识别器表面的指纹清除干净。本发明的有益效果是：在用户验证指纹后，指纹刷在驱动装置的作用下，可在指纹感应器表面来回擦拭，将残留在指纹感应器表面的指纹印记清除干净，避免残留的指纹被技术提取而伪造，提升锁具的安全性。
CN104763243A公开了一种种安全电子防盗锁及其开锁方法，门锁设有主舌孔，壳体外侧设有旋钮开关和锁头组件，壳体内侧设主舌组件和主舌复位簧，其技术要点为，壳体内设有传动拨叉和拨动组件，传动拨叉与锁头组件之间设有第一离合装置，壳体内设有能被传动拨叉驱动将拨动组件与旋钮开关离合的第二离合装置。本发明结构简单，不开锁机构不匹配时空转，防盗性高。本发明还涉及一种安全电子防盗锁的开锁方法，其包括以下几个步骤：a、指纹验证；b、触摸选择开锁模式，当选择密码开锁时，进行步骤c1；当选择钥匙开锁时，进行步骤c2；c1、输入密码；c2、钥匙匹配；d、旋钮开锁。本发明步骤简单，操作方便，安全性高。
专利CN204850766U公开了一种基于手机APP控制的智能锁，包括锁体，所述锁体内设有电路板，所述电路板包括主控模块、射频模块、报警模块、数据采集模块，所述电路板与指纹识别器相连，所述电路板还与电机驱动模块相连，所述电机驱动模块与电机相连，所述电机通过电机杆与蜗轮杆相连，所述蜗轮杆与大齿轮相连，所述大齿轮与小齿轮相连，所述小齿轮与转动杆相连，所述转动杆与锁扣相连，所述射频模块通过无线电波与手机相连。本实用新型提供的一种基于手机APP控制的智能锁，结构新颖，能通过手机控制锁的闭合，安全性高，适合推广。
根据技术路线图及重点专利技术可以总结出指纹门锁的基本发展趋势：最初是对指纹门锁质量稳定性进行提升，包括尝试使用不同类型的传感器来提高门锁的识别能力、对锁内控制结构进行改进；由于市场对指纹门锁的安全性能期待远超于传统锁具，为了发扬其突出优点，2000年以后至今对门锁的安全性能方面均有了很多方面的技术研究，如使用设置双重识别、多点控制、改善锁体联动结构等技术；近年来，随着物联网的迅速发展，指纹门锁在节能和智能化上面的专利也越来越多，以满足市场对指纹门锁的多元化的要求。
点评：技术路线表仅展现了技术与时间一个维度的关系，没有体现技术之间的关联性，如果把技术上的关联性串接起来，技术路线图会更加生动，能够通过更多的维度展现问题。
传感器技术分支-技术功效矩阵图
从传感器技术的技术功效图可以看出，在传感器技术三级分支中，专利申请量最多的是位置改变技术分支，这是因为传感器核心技术主要掌握在专业的传感器公司，而锁具公司一般都是直接购买相关传感器来进行锁具的生产，所以锁具公司的技术研究主要集中在将传感器的位置进行调整，以提高门锁使用的方便性和减小门锁的体积。增加保护装置主要是避免传感器受到温度、湿度、震动等影响，不仅使其性能得以保证，同时也延长了门锁的寿命，故该技术分支起到的技术效果主要为延长门锁寿命，降低功耗。
锁体技术分支-技术功效矩阵图
在锁体技术分支，绝大部分专利技术都集中在整体结构的改进上，而锁体中锁舌、锁芯、锁栓技术分支的相关专利申请甚少，这是因为锁舌、锁芯和锁栓这些门锁的主要部件相关技术发展的较为成熟，已达到技术壁垒，没有太多的技术突破点，改进空间非常小。对于锁舌、锁芯、锁栓等组成的锁体整体结构而言，各部件之间的位置、配合、连接关系则存在更多的改进空间，也更容易达到安全精确、方便智能，结构简单及寿命长功耗低等技术功效 。
点评：图表制作较好，多结合相关技术来分析技术热点和技术空白点会更好。
指纹门锁技术是将生物科技与电路、机械结构相结合的复杂技术，因此在技术研发和改进上是多方面的。
1、指纹识别传感器技术
尽管国内外也有很多公司对指纹传感器进行研发，但是指纹门锁日常生活中使用频繁，为保证门锁质量，对传感器的要求很高，目前主要由几家国外企业垄断传感器供应，因此，国内企业若没有研发技术和充足的资金，不建议从此方面入手。
2、锁体结构方面
虽然对整个锁体的改进专利有很多，但机械部件之间的协调工作有时候和部件材质也有一定的关系，会影响锁具的安全性和开锁速度，可以多关注一些新材料可以进行替换以提高锁具质量。
3、门锁控制系统
目前的指纹门锁控制系统专利量不太多，而且计算机发展的较快，电路的实现方法多样，这方面是非常值得深入研究，也可以结合功耗，开发出优化的控制电路及系统。
点评：建议比较具体，具有一定指向性，研究深度还需进一步加强。
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