黃磊,陳丙根

摘 要：舊的駕駛員培訓(xùn)系統(tǒng)存在著一些漏洞，例如駕校對(duì)學(xué)員的練車(chē)時(shí)間沒(méi)有準(zhǔn)確的記錄和有力的約束，逃練或代練現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這些導(dǎo)致了目前“馬路殺手”的大量出現(xiàn)。為解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)采用了基于指紋識(shí)別的技術(shù)進(jìn)行學(xué)員的身份認(rèn)證，可以正確地識(shí)別出學(xué)員的真實(shí)身份，杜絕了隱患，極大地提高駕駛培訓(xùn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：指紋識(shí)別; 計(jì)時(shí)培訓(xùn)系統(tǒng); 路考; ZEM100

中圖分類(lèi)號(hào)：TN911-34

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-373X(2011)09-0209-02

Timing and Training Systems of Driving School Based on Fingerprint Identification Technology

HUANG Lei1,CHEN Bing-gen2

(1. College of Mechanical and Electronic Engineering,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China;

2. The 214 Research Institute,China North Industries Group Corporation,Bengbu 233042,China)

Abstract：

At present,the driver training system has some abuses. For example,the driving school does not record or constraint the trainees′ exercise time exactly. This has brought about many "road-killers". A new instrument based on fingerprint identification technology is designed. It can record the trainees′ road training time exactly and improve their driving skill greatly.

Keywords： fingerprint identification; timing and training system; road test; ZEM100

0 引 言

隨著我國(guó)城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高，私家車(chē)以迅猛的勢(shì)頭走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。然而在舊的駕照考試系統(tǒng)中，管理部門(mén)對(duì)于學(xué)員的練車(chē)時(shí)間雖然有規(guī)定，卻缺乏有力的監(jiān)督手段。駕校對(duì)學(xué)員的練車(chē)時(shí)間沒(méi)有嚴(yán)格的考勤，學(xué)員學(xué)車(chē)偷時(shí)現(xiàn)象普遍存在，從而導(dǎo)致“馬路殺手”大量出現(xiàn)［1］。

另一方面，目前基于指紋識(shí)別的身份認(rèn)證技術(shù)已經(jīng)成熟完善，認(rèn)證準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到了99.99%以上［2-3］。鑒于指紋驗(yàn)證具有諸多優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用了基于指紋識(shí)別的技術(shù)來(lái)確定學(xué)員的身份，合格后才作為有效地練車(chē)時(shí)間，成為最后路考的憑證。這種作法有效的杜絕了駕校普遍存在的“偷學(xué)時(shí)”現(xiàn)象和冒名頂替現(xiàn)象，應(yīng)用于實(shí)踐中取得了很好的社會(huì)效益。

1 工作流程

將計(jì)時(shí)儀安裝在培訓(xùn)車(chē)的教練席旁，從點(diǎn)煙器取出汽車(chē)電瓶的12 V直流電作為供電電源。計(jì)時(shí)儀從學(xué)員IC卡里讀出該學(xué)員的指紋信息，驗(yàn)證學(xué)員的指紋。當(dāng)車(chē)門(mén)閉合且驗(yàn)證通過(guò)后，系統(tǒng)在車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)開(kāi)始記錄學(xué)員的訓(xùn)練時(shí)間和里程。當(dāng)結(jié)束鍵被按下或者車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后，系統(tǒng)再次驗(yàn)證學(xué)員的指紋，以確保學(xué)員身份惟一。如認(rèn)證通過(guò)，就把本次練車(chē)的學(xué)員號(hào)和練車(chē)時(shí)間分別寫(xiě)入學(xué)員IC卡和教練IC卡。教練下班后導(dǎo)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)備份。整個(gè)過(guò)程有語(yǔ)音自動(dòng)提示操作，實(shí)現(xiàn)了智能化管理計(jì)時(shí)。

2 ZEM100指紋識(shí)別模塊簡(jiǎn)介

學(xué)員身份認(rèn)證的核心采用了深圳中控科技出品的指紋識(shí)別模塊ZEM100。該模塊集成了光學(xué)指紋采集器、AD轉(zhuǎn)換和指紋識(shí)別算法。它的認(rèn)證精度高(拒真率小于1.4%,認(rèn)假率小于0.000 01%)，工作方式靈活。例如其指紋模板既可以在板上FLASH中存放，也可以由外界通過(guò)串口按照一定的協(xié)議輸入。利用后一種工作方式，把學(xué)員的指紋信息存儲(chǔ)在IC卡中，則可以方便地實(shí)現(xiàn)學(xué)員練車(chē)時(shí)的身份認(rèn)證。

3 硬件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)硬件由單片機(jī)主控模塊、指紋驗(yàn)證模塊、自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)時(shí)模塊、IC卡讀寫(xiě)模塊、車(chē)載電源模塊、人機(jī)接口模塊等構(gòu)成。其核心部分是單片機(jī)(Winbond W77e58)和指紋驗(yàn)證核心板ZEM100。

單片機(jī)通過(guò)IC卡模塊讀出學(xué)員卡里的指紋信息后，通過(guò)串口把指紋信息傳給指紋驗(yàn)證模塊，并控制指紋驗(yàn)證模塊開(kāi)始驗(yàn)證用戶(hù)的指紋。指紋驗(yàn)證模塊把驗(yàn)證結(jié)果返回給單片機(jī)串口。單片機(jī)收到驗(yàn)證結(jié)果后再控制語(yǔ)音模塊播報(bào)，同時(shí)控制計(jì)時(shí)模塊，人機(jī)接口模塊等進(jìn)行相應(yīng)的操作。其中語(yǔ)音播報(bào)模塊采用的是華邦的ISD2560語(yǔ)音芯片，再配以音頻放大電路構(gòu)成。ISD2560可以分段存儲(chǔ)和反復(fù)播放總共60 s的語(yǔ)音，每段分為100 ms，聲音采用率8 kHz，語(yǔ)音質(zhì)量能夠滿(mǎn)足要求。計(jì)時(shí)模塊選用的是DS1302時(shí)間芯片，IC卡選用的是24C64。

硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)硬件組成

4 軟件流程

單片機(jī)軟件采用Keil C51 7.0編程，按照操作的過(guò)程分類(lèi)后劃分為五個(gè)步驟。程序主體通過(guò)一個(gè)“狀態(tài)機(jī)”結(jié)構(gòu)的死循環(huán)來(lái)調(diào)度各個(gè)步驟有序執(zhí)行。軟件流程如圖2所示。

5 結(jié) 語(yǔ)

基于指紋識(shí)別技術(shù)的駕校計(jì)時(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地識(shí)別學(xué)員身份，配以語(yǔ)音自動(dòng)播報(bào)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，可以行之有效地監(jiān)控和記錄學(xué)員的練車(chē)時(shí)間，從而有效的杜絕培訓(xùn)時(shí)逃課現(xiàn)象的發(fā)生，減少“馬路殺手”的出現(xiàn)，已在實(shí)際應(yīng)用中取得了非常好的社會(huì)效益。

圖2 軟件流程圖

圖1 系統(tǒng)硬件組成

圖2 軟件流程圖

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文