基于指紋識別技術(shù)的駕校計時培訓(xùn)系統(tǒng)

摘要：舊的駕駛員培訓(xùn)系統(tǒng)存在著一些漏洞，例如駕校對學(xué)員的練車時間沒有準(zhǔn)確的記錄和有力的約束，逃練或代練現(xiàn)象時有發(fā)生，這些導(dǎo)致了目前“馬路殺手”的大量出現(xiàn)。為解決這一問題，設(shè)計采用了基于指紋識別的技術(shù)進行學(xué)員的身份認證，可以正確地識別出學(xué)員的真實身份，杜絕了隱患，極大地提高駕駛培訓(xùn)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：指紋識別；計時培訓(xùn)系統(tǒng)；路考；ZEM100

0 引言
    隨著我國城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高，私家車以迅猛的勢頭走進千家萬戶。然而在舊的駕照考試系統(tǒng)中，管理部門對于學(xué)員的練車時間雖然有規(guī)定，卻缺乏有力的監(jiān)督手段。駕校對學(xué)員的練車時間沒有嚴格的考勤，學(xué)員學(xué)車偷時現(xiàn)象普遍存在，從而導(dǎo)致“馬路殺手”大量出現(xiàn)。
    另一方面，目前基于指紋識別的身份認證技術(shù)已經(jīng)成熟完善，認證準(zhǔn)確率已經(jīng)達到了99．99％以上。鑒于指紋驗證具有諸多優(yōu)點，本設(shè)計采用了基于指紋識別的技術(shù)來確定學(xué)員的身份，合格后才作為有效地練車時間，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”現(xiàn)象和冒名頂替現(xiàn)象，應(yīng)用于實踐中取得了很好的社會效益。

1 工作流程
    將計時儀安裝在培訓(xùn)車的教練席旁，從點煙器取出汽車電瓶的12 V直流電作為供電電源。計時儀從學(xué)員IC卡里讀出該學(xué)員的指紋信息，驗證學(xué)員的指紋。當(dāng)車門閉合且驗證通過后，系統(tǒng)在車輪轉(zhuǎn)動時就會開始記錄學(xué)員的訓(xùn)練時間和里程。當(dāng)結(jié)束鍵被按下或者車輪停止轉(zhuǎn)動一段時間后，系統(tǒng)再次驗證學(xué)員的指紋，以確保學(xué)員身份惟一。如認證通過，就把本次練車的學(xué)員號和練車時間分別寫入學(xué)員IC卡和教練IC卡。教練下班后導(dǎo)入后臺數(shù)據(jù)庫備份。整個過程有語音自動提示操作，實現(xiàn)了智能化管理計時。

2 ZEM100指紋識別模塊簡介
    學(xué)員身份認證的核心采用了深圳中控科技出品的指紋識別模塊ZEM100。該模塊集成了光學(xué)指紋采集器、AD轉(zhuǎn)換和指紋識別算法。它的認證精度高(拒真率小于1．4％，認假率小于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)員的指紋信息存儲在IC卡中，則可以方便地實現(xiàn)學(xué)員練車時的身份認證。

3 硬件結(jié)構(gòu)
    系統(tǒng)硬件由單片機主控模塊、指紋驗證模塊、自動語音報時模塊、IC卡讀寫模塊、車載電源模塊、人機接口模塊等構(gòu)成。其核心部分是單片機(Winbond W77e58)和指紋驗證核心板ZEM100。
    單片機通過IC卡模塊讀出學(xué)員卡里的指紋信息后，通過串口把指紋信息傳給指紋驗證模塊，并控制指紋驗證模塊開始驗證用戶的指紋。指紋驗證模塊把驗證結(jié)果返回給單片機串口。單片機收到驗證結(jié)果后再控制語音模塊播報，同時控制計時模塊，人機接口模塊等進行相應(yīng)的操作。其中語音播報模塊采用的是華邦的ISD2560語音芯片，再配以音頻放大電路構(gòu)成。ISD2560可以分段存儲和反復(fù)播放總共60 s的語音，每段分為100 ms，聲音采用率8 kHz，語音質(zhì)量能夠滿足要求。計時模塊選用的是DS1302時間芯片，IC卡選用的是24C64。
    硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

4 軟件流程
    單片機軟件采用Keil C51 7．0編程，按照操作的過程分類后劃分為五個步驟。程序主體通過一個“狀態(tài)機”結(jié)構(gòu)的死循環(huán)來調(diào)度各個步驟有序執(zhí)行。軟件流程如圖2所示。

5 結(jié)語
    基于指紋識別技術(shù)的駕校計時培訓(xùn)系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確地識別學(xué)員身份，配以語音自動播報和后臺數(shù)據(jù)庫管理，可以行之有效地監(jiān)控和記錄學(xué)員的練車時間，從而有效的杜絕培訓(xùn)時逃課現(xiàn)象的發(fā)生，減少“馬路殺手”的出現(xiàn)，已在實際應(yīng)用中取得了非常好的社會效益。