專利名稱：基于無線的駕培管理和計時計費系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及駕駛員培訓管理系統，尤其涉及具有本地和遠程指紋認證功能的 基于無線的駕培管理和計時計費系統。
背景技術：
目前駕培管理器都是通過IC卡或者感應卡來傳遞指紋數據或者學員基本信 息和學員的學習明細。在這個移動的設備中，數據的采集和實時性存在一定的 困難，前臺的數據和后臺的數據中心存在嚴重的脫節，管理部門和駕校對一線 的教學培訓信息缺少監控。
CN02111040.9 "保障駕駛學員培訓質量的方法和車載駕駛信息記錄器"，主 要包括時鐘部件、行車傳感部件、控制和運算部件、存儲部件、顯示部件、移 動信息存儲部件、信息交換接口部件、生物特征讀取/識別部件等。在把計算機 管理系統存儲的學員信息傳送到車載駕駛信息記錄器后，學員的身份可以隨車 識別，獲得認證的學員駕駛車輛的時間和里程等一些基本信息被記錄下來并傳 送到管理系統。從而可以幫助培訓教員和管理部門隨時了解學員學習駕駛的時 間和里程，掌握學員的學習進度，有利于保障學員的培訓時間和培訓質量。現有 駕校所用管理器的結構圖如附圖1所示。駕培系統由駕培管理設備、IC卡、服 務器端和數據庫組成，駕培管理設備具有數據存儲塊、指紋驗證算法和機制、 指紋特征提取和指紋傳感器，IC卡內置指紋模塊和數據存儲，服務器端具有數據處理接口、數據檢索接口和數據安全模塊以及數據上傳和下載接口，服務器 端與數據庫連接。
此方案存在一定缺陷
(1) 卡的介質會引起數據損壞和丟失，此駕培管理器只是通過IC卡進行數 據交換，學員卡保存學員的指紋模板數據和學時數據，教練員卡中保存教練員 的基本信息除了指紋模板數據外，還負責上載該教練員所屬學員的學時明細數 據。指紋采集后通過提取指紋特征數據，再通過指紋驗證算法機制讀取IC卡中 指紋模板數據，進行比對，得出比對結果。卡的介質會引起數據損壞和丟失。
(2) 數據實時性問題己經不能滿足現有駕校的需求，教練員簽退的時候， 學員的學時明細數據寫入IC卡，然后通過IC卡上載到數據中心，培訓教員和 管理部門不能實時了解培訓數據信息。
(3) 無法防止跑馬機。跑馬機是通過外加設備模擬產生行車過程的里程信 號，完成教練和學員不到場的情況下完成學車過程，造成學員培訓質量下降。
發明內容
為克服現有技術的上述缺陷，本發明旨在提高和保障駕校培訓質量和管理，
具有數據實時傳輸并杜絕了跑馬機的基于無線的駕培管理和計時計費系統。 為達到發明目的本發明采用的技術方案是
一種基于無線的駕培管理和計時計費系統，包括-
(1) 駕培管理中心服務器，包括系統數據庫和數據處理模塊，用于采集、 處理、發送指令以及存儲系統培訓數據信息；
(2) 管理器，包括控制模塊、顯示模塊、輸入模塊、用于存儲指紋模板 特征值和培訓信息的存儲器和生物指紋驗證模塊，生物指紋認證模塊設有用以采集人的生物信息的傳感器，傳感器與存儲器、控制模塊相連，控制模塊包括 與傳感器通過通用串行總接口連接、用以產生用戶指紋特征值并將產生的特征 值與存儲器中指紋模板特征值比對驗證身份的生物指紋驗證模塊；
該管理器包括用于通過GIS地理信息記錄及傳送車輛行車坐標及軌跡于駕
培管理中心服務器的GRS定位模塊和用于將數據信息通過GPRS網絡傳輸到駕 培管理中心服務器的GPRS無線通訊模塊，控制模塊加入串行通信接口，通過 通訊協議與GRS定位模塊和GPRS無線通訊模塊連接，駕培管理中心服務器還 設有通過GIS地圖生成教練車軌跡以及軌跡回放、査看教練車行使狀態及數 據的操作處理模塊和顯示模塊。
進一步，所述管理器還具有用于檢測感應卡、進行身份驗證的讀卡裝置和用 于顯示、輸入信息的顯示器，讀卡裝置將信號傳遞到控制模塊數據處理，感應 卡為存儲指紋模板和培訓數據的接觸式IC卡、非接觸式IC卡PSAM卡或磁卡 中的一種或多種。
所述管理器還設有語音功能單元，通過DMA控制單元外部總線與控制模塊 連接。
所述控制器包含有RS232通信接口和USB接口模塊。
培訓數據信息包括學員信息、教練信息、管理員信息、教練車信息和處罰信息。
所述管理器的顯示模塊連接有顯示屏，用于將數據處理模塊處理后的提示信 息、錯誤信息、確認信息等傳送到顯示屏、顯示操作過程和結果顯示給用戶進 行相應的選擇。
所述管理器的輸入模塊連接有輸入設備，用于讓用戶進行身份識別信息以 及所需要的相關信息的輸入。基于無線的駕培管理和計時計費系統用于駕校對整個教與學進行管理、監控
和計時計費。本發明在原有的駕培管理器上增加指紋身份認證、GPRS和GPS 功能。學員和教練員通過使用指紋驗證完成身份認證，防止和杜絕代教和代學 的情況，保證教與學主體和客體的完整性；利用GPRS無線對相關信息進行實 時傳輸，GPS可以對車輛進行定位，繪制出學員的學習過程和路線圖，同時防 止跑馬機。
教練員首先簽到，然后是學員簽到，然后學員才開始學習和訓練，學習完畢 后學員進行簽退，然后是教練員簽退，教練員簽退的時候生成所有學員的學時 信息，并通過GPRS上傳到數據中心，在整個訓練過程中，GPS對車輛進行定 位，并把定位信息上傳到數據中心，形成車輛的行車軌跡。GPS不僅可以管理 車輛，記錄行車路線，而且可以杜絕跑馬機，因為駕培管理器只有在車動的時 候才可以計時，也就是說通過GPS監控車輛的移動情況，從而杜絕非法利益者 利用不行車的情況下進行計時，損害了學員的利益，給公共安全埋下隱患。
該產品使用于各個駕校，是運管部門對駕校的教學情況進行監控的重要手 段。采用了這種駕培管理器，管理部門就可以真正把握各個駕校的教學情況和 學員的學習情況。
相比現有技術，本發明有益效果在于
(1) 通過GPS加強了駕校對車輛的管理，同時杜絕了跑馬機；
(2) 通過GPRS實現了數據實時傳輸，保證了學員信息在數據中心的實時
性；
(3) 避免了因為IC卡介質問題引起數據丟失的可能。
圖1為現有技術駕培管理器結構圖。
圖2是本發明駕培管理器結構組成示意圖。
圖3為圖2所示駕培管理器內部功能結構示意圖。
圖4為圖2中控制模塊CPU的應用系統原理圖。
圖5顯示為車載駕培管理器和數據中心的信息交流示意圖。
圖6為駕培管理器指紋比對流程圖。
圖7為訓練信息GPRS數據上傳流程圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例來對本發明進行進一步說明，但并不將本發明局限于 這些具體實施方式
。本領域技術人員應該認識到，本發明涵蓋了權利要求書范
圍內所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。
如圖2—7所示基于無線的駕培管理和計時計費系統，包括駕培管理中心服務 器和管理器。
駕培管理中心服務器，包括系統數據庫17和數據處理模塊16，用于采集、 處理、發送指令以及存儲系統培訓數據信息；
本發明管理器包括控制模塊、顯示模塊、輸入模塊、用于存儲指紋模板特征 值和培訓信息的存儲器和生物指紋驗證模塊.見圖2和圖3、圖4、控制模塊100 為DSP內核微處理器，具有指紋采集驗證算法單元、內核引導電路、雙時鐘管 理模塊結構，數據存儲和檢索單元、感應卡讀取器、數據安全與密鑰系統，SIM 卡和數據傳輸單元、定位系統和數據緩沖單元、DMA控制單元外部總線。
圖4中CPU控制模塊和外圍功能模塊是通過SPI、 12C、 UART、數據總線、RS232通信接口 12和USB接口模塊等接口進行連接。
外圍功能模塊具有指紋認證輔助電路單元1、程序存儲器2、數據存儲器3、 實時時鐘系統4、車載電源、過壓過流保護單元5、里程累計測數單元和里程傳 感器6、接觸式IC卡或非接觸式IC卡7、顯示和輸入單元8、 PSAM卡、GRS 定位模塊11、 GPRS無線通訊模塊2和語音功能單元13。
存儲器包括FLASH存儲器和RAM存儲器，用于存儲指紋模板特征值和培 訓信息。
上述模塊置于一殼體內。
指紋特征傳感器l由指紋傳感器及其支持電路構成，并電氣連接到該控制電 路，并經該控制電路的控制以感測人體指紋信息、提取指紋特征信息；
指紋特征傳感器1通過SPI接口連接指紋驗證模塊，指紋驗證模塊用以產生 用戶指紋特征值并將產生的特征值與存儲器中指紋模板特征值比對驗證身份。
輸入模塊為鍵盤，包括數字鍵、功能鍵、鍵盤連接到該控制模塊中；顯示裝 置設置于該殼體內，該顯示裝置電氣連接到控制模塊中，并通過該電氣連接用 于顯示圖像和文字；
在設備的殼體上具有二根天線， 一根是GPRS天線， 一根是GPS天線。用來 傳送、接收無線電信號；
本控制器還具有語音功能單元B，其揚聲器電氣連接該控制模塊，以完成 將聲音信號轉換為相對應的語音；
見圖5，該管理器14包括用于通過GIS地理信息記錄及傳送車輛行車坐標 及軌跡于駕培管理中心服務器的GRS定位模塊和用于將數據信息通過GPRS網 絡傳輸到駕培管理中心服務器的GPRS無線通訊模塊，控制模塊加入串行通信 接口 UART，通過通訊協議與GRS定位模塊和GPRS無線通訊模塊連接。駕培管理中心服務器由系統數據庫17和數據處理模塊16，數據處理模塊
16具有學時數據處理單元和GIS處理模塊和軌跡，可以通過GIS地圖生成教練 車軌跡以及軌跡回放、查看教練車行使狀態及數據的操作處理模塊和顯示模塊。
系統數據庫存儲由整個系統所有的數據，即學員信息、教練信息、管理員信 息、教練車信息和處罰信息。
當使用者需要使用本發明時，首先要進行指紋身份認證，圖6為駕培管理 器指紋比對流程圖，步驟61，使用者根據語音提示開始，步驟62按壓指紋傳感 器獲取指紋圖像，步驟63通過該指紋特征傳感器提取指紋信息，步驟64判斷 是否成功提取，如果未能成功返回到開始，如果成功進行步驟65即產生包含該 指紋特征信息，步驟66獲取保存在IC卡或者遠程數據庫中的指紋模板，步驟 67即為指紋特征和指紋模板進行指紋比對，如果在步驟68中驗證成功則通過身 份驗證。
IC卡中攜帶了持卡人的基本信息和用戶號，當教練員或者學員首次在駕培 管理器上簽到的時候，設備根據用戶ID號，向數據中心發出請求，請求下載用 戶已經保存的指紋模板，保存在這臺控制器中，在以后的使用過程中，就不需 要再下載指紋模板了。如果用戶修改過指紋模板信息，數據中心就會等待設備 上線，讓自動下載新的指紋模板到這臺控制器中。如果該用戶在多個控制器中 使用的話，新的指紋模板只會在最新使用過的控制器中下載，假如在其他設備 上使用的話，需要重新下載，這樣可以避免有過多的無效數據，節省使用成本。 本系統具有數據安全與密鑰單元，生產安全鑰匙，形成對系統中存儲的數據 進行加密和檢索的鑰匙碼。
圖7為訓練信息GPRS數據上傳流程圖。當啟動開始步驟71，步驟72教 練員首先簽到，然后是學員簽到，然后學員才開始學習和訓練，在步驟73整個培訓過程中，數據中心對每輛教練車都維護一張狀態表，用于記錄車輛特征、 以及對應的教練員和學員，當教練員和學員簽到的時候，設備就會向數據中心 發出數據請求(步驟74)，數據中心根據是否有數據模板需要更新的請求予以答 復。
GPS對車輛進行定位，并把定位信息上傳到數據中心，形成車輛的行車軌 跡。GPS不僅可以管理車輛，記錄行車路線，而且可以杜絕跑馬機，因為駕培 管理器只有在車動的時候才可以計時，也就是說通過GPS監控車輛的移動情況， 從而杜絕非法利益者利用不行車的情況下進行計時，損害了學員的利益，給公 共安全埋下隱患。
學習完畢后學員進行簽退，然后是教練員簽退，教練員簽退的時候生成所 有學員的學時信息，并通過GPRS上傳到數據中心，
本發明使用于各個駕校，是運管部門對駕校的教學情況進行監控的重要手 段。采用了這種駕培管理器，管理部門就可以真正把握各個駕校的教學情況和 學員的學習情況。
GPRS模塊實現了培訓數據信息的實時傳輸，GPS定位數據通過GPRS 上傳到數據中心，按2-10s的間隔發送車輛的定位信息，通過服務器的GIS電子 地圖生成車輛軌跡以及軌跡回放。在每個點都可以査看車輛的行駛狀態和相關 的數據信息，實時跟蹤和査詢學員的學車狀況。通過GPS和GPRS的組合，駕 校可以對車輛進行實時跟蹤、實現對車輛的監控和調度。
權利要求
1、一種基于無線的駕培管理和計時計費系統，包括(1)駕培管理中心服務器，包括系統數據庫和數據處理模塊，用于采集、處理、發送指令以及存儲系統培訓數據信息；(2)管理器，包括控制模塊、顯示模塊、輸入模塊、用于存儲指紋模板特征值和培訓信息的存儲器和生物指紋驗證模塊，生物指紋認證模塊設有用以采集人的生物信息的傳感器，傳感器與存儲器、控制模塊相連，控制模塊包括與傳感器通過通用串行總接口連接、用以產生用戶指紋特征值并將產生的特征值與存儲器中指紋模板特征值比對驗證身份的生物指紋驗證模塊；該管理器包括用于通過GIS地理信息記錄及傳送車輛行車坐標及軌跡于駕培管理中心服務器的GRS定位模塊和用于將數據信息通過GPRS網絡傳輸到駕培管理中心服務器的GPRS無線通訊模塊，控制模塊加入串行通信接口，通過通訊協議與GRS定位模塊和GPRS無線通訊模塊連接，駕培管理中心服務器還設有通過GIS地圖生成教練車軌跡以及軌跡回放、查看教練車行使狀態及數據的操作處理模塊和顯示模塊。
2、如權利要求1所述的基于無線的駕培管理和計時計費系統，其特作在于 所述管理器還具有用于檢測感應卡、進行身份驗證的讀卡裝置和用于顯示、輸 入信息的顯示器，讀卡裝置將信號傳遞到控制模塊數據處理，感應卡為存儲指 紋模板和培訓數據的接觸式IC卡、非接觸式IC卡PSAM卡或磁卡中的一種或 多種。
3、如權利要求1所述的基于無線的駕培管理和計時計費系統，其特作在 于所述管理器設有語音功能單元，通過DMA控制單元外部總線與控制模塊連 接。
4、如權利要求1所述的基于無線的駕培管理和計時計費系統，其特作在于所述控制器包含有RS232通信接口和USB接口模塊。
5、 如權利要求l一4之一所述的基于無線的駕培管理和計時計費系統，其 特作在于培訓數據信息包括學員信息、教練信息、管理員信息、教練車信息和 處罰信息。
6、 如權利要求5所述的基于無線的駕培管理和計時計費系統，其特作在于 管理器的顯示模塊連接有顯示屏，用于將數據處理模塊處理后的提示信息、錯 誤信息、確認信息等傳送到顯示屏、顯示操作過程和結果顯示給用戶進行相應 的選擇。
7、如權利要求5所述的基于無線的駕培管理和計時計費系統，其特作在 于管理器的輸入模塊連接有輸入設備，用于讓用戶進行身份識別信息以及所需 要的相關信息的輸入。
全文摘要
本發明可用于駕校對整個教學進行管理、監控和計時計費，包括駕培管理中心服務器和管理器，管理器由控制模塊、顯示模塊、輸入模塊、存儲器和生物指紋驗證模塊組成；該管理器還GRS定位模塊和GPRS無線通訊模塊，本發明在原有的駕培管理器上增加指紋身份認證、GPRS和GPS功能。學員和教練員通過使用指紋驗證完成身份認證，防止和杜絕代教和代學的情況，并利用GPRS無線對相關信息進行實時傳輸，GPS可以對車輛進行定位，繪制出學員的學習過程和路線圖，同時防止跑馬機。從而杜絕非法利益者利用不行車的情況下進行計時，損害了學員的利益，給公共安全埋下隱患。
文檔編號G06Q50/00GK101645161SQ200910102038
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月27日 優先權日2009年8月27日
發明者何偉平, 鄒建軍, 捷 陸 申請人:浙江維爾生物識別技術股份有限公司