基于无线的驾培管理和计时计费系统的制作方法

专利名称：基于无线的驾培管理和计时计费系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及驾驶员培训管理系统，尤其涉及具有本地和远程指纹认证功能的 基于无线的驾培管理和计时计费系统。
背景技术：
目前驾培管理器都是通过IC卡或者感应卡来传递指纹数据或者学员基本信 息和学员的学习明细。在这个移动的设备中，数据的采集和实时性存在一定的 困难，前台的数据和后台的数据中心存在严重的脱节，管理部门和驾校对一线 的教学培训信息缺少监控。
CN02111040.9 "保障驾驶学员培训质量的方法和车载驾驶信息记录器"，主 要包括时钟部件、行车传感部件、控制和运算部件、存储部件、显示部件、移 动信息存储部件、信息交换接口部件、生物特征读取/识别部件等。在把计算机 管理系统存储的学员信息传送到车载驾驶信息记录器后，学员的身份可以随车 识别，获得认证的学员驾驶车辆的时间和里程等一些基本信息被记录下来并传 送到管理系统。从而可以帮助培训教员和管理部门随时了解学员学习驾驶的时 间和里程，掌握学员的学习进度，有利于保障学员的培训时间和培训质量。现有 驾校所用管理器的结构图如附图1所示。驾培系统由驾培管理设备、IC卡、服 务器端和数据库组成，驾培管理设备具有数据存储块、指纹验证算法和机制、 指纹特征提取和指纹传感器，IC卡内置指纹模块和数据存储，服务器端具有数据处理接口、数据检索接口和数据安全模块以及数据上传和下载接口，服务器 端与数据库连接。
此方案存在一定缺陷
(1) 卡的介质会引起数据损坏和丢失，此驾培管理器只是通过IC卡进行数 据交换，学员卡保存学员的指纹模板数据和学时数据，教练员卡中保存教练员 的基本信息除了指纹模板数据外，还负责上载该教练员所属学员的学时明细数 据。指纹采集后通过提取指纹特征数据，再通过指纹验证算法机制读取IC卡中 指纹模板数据，进行比对，得出比对结果。卡的介质会引起数据损坏和丢失。
(2) 数据实时性问题己经不能满足现有驾校的需求，教练员签退的时候， 学员的学时明细数据写入IC卡，然后通过IC卡上载到数据中心，培训教员和 管理部门不能实时了解培训数据信息。
(3) 无法防止跑马机。跑马机是通过外加设备模拟产生行车过程的里程信 号，完成教练和学员不到场的情况下完成学车过程，造成学员培训质量下降。

发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明旨在提高和保障驾校培训质量和管理，
具有数据实时传输并杜绝了跑马机的基于无线的驾培管理和计时计费系统。 为达到发明目的本发明采用的技术方案是
一种基于无线的驾培管理和计时计费系统，包括-
(1) 驾培管理中心服务器，包括系统数据库和数据处理模块，用于采集、 处理、发送指令以及存储系统培训数据信息；
(2) 管理器，包括控制模块、显示模块、输入模块、用于存储指纹模板 特征值和培训信息的存储器和生物指纹验证模块，生物指纹认证模块设有用以采集人的生物信息的传感器，传感器与存储器、控制模块相连，控制模块包括 与传感器通过通用串行总接口连接、用以产生用户指纹特征值并将产生的特征 值与存储器中指纹模板特征值比对验证身份的生物指纹验证模块；
该管理器包括用于通过GIS地理信息记录及传送车辆行车坐标及轨迹于驾
培管理中心服务器的GRS定位模块和用于将数据信息通过GPRS网络传输到驾 培管理中心服务器的GPRS无线通讯模块，控制模块加入串行通信接口，通过 通讯协议与GRS定位模块和GPRS无线通讯模块连接，驾培管理中心服务器还 设有通过GIS地图生成教练车轨迹以及轨迹回放、査看教练车行使状态及数 据的操作处理模块和显示模块。
进一步，所述管理器还具有用于检测感应卡、进行身份验证的读卡装置和用 于显示、输入信息的显示器，读卡装置将信号传递到控制模块数据处理，感应 卡为存储指纹模板和培训数据的接触式IC卡、非接触式IC卡PSAM卡或磁卡 中的一种或多种。
所述管理器还设有语音功能单元，通过DMA控制单元外部总线与控制模块 连接。
所述控制器包含有RS232通信接口和USB接口模块。
培训数据信息包括学员信息、教练信息、管理员信息、教练车信息和处罚信息。
所述管理器的显示模块连接有显示屏，用于将数据处理模块处理后的提示信 息、错误信息、确认信息等传送到显示屏、显示操作过程和结果显示给用户进 行相应的选择。
所述管理器的输入模块连接有输入设备，用于让用户进行身份识别信息以 及所需要的相关信息的输入。基于无线的驾培管理和计时计费系统用于驾校对整个教与学进行管理、监控
和计时计费。本发明在原有的驾培管理器上增加指纹身份认证、GPRS和GPS 功能。学员和教练员通过使用指纹验证完成身份认证，防止和杜绝代教和代学 的情况，保证教与学主体和客体的完整性；利用GPRS无线对相关信息进行实 时传输，GPS可以对车辆进行定位，绘制出学员的学习过程和路线图，同时防 止跑马机。
教练员首先签到，然后是学员签到，然后学员才开始学习和训练，学习完毕 后学员进行签退，然后是教练员签退，教练员签退的时候生成所有学员的学时 信息，并通过GPRS上传到数据中心，在整个训练过程中，GPS对车辆进行定 位，并把定位信息上传到数据中心，形成车辆的行车轨迹。GPS不仅可以管理 车辆，记录行车路线，而且可以杜绝跑马机，因为驾培管理器只有在车动的时 候才可以计时，也就是说通过GPS监控车辆的移动情况，从而杜绝非法利益者 利用不行车的情况下进行计时，损害了学员的利益，给公共安全埋下隐患。
该产品使用于各个驾校，是运管部门对驾校的教学情况进行监控的重要手 段。采用了这种驾培管理器，管理部门就可以真正把握各个驾校的教学情况和 学员的学习情况。
相比现有技术，本发明有益效果在于
(1) 通过GPS加强了驾校对车辆的管理，同时杜绝了跑马机；
(2) 通过GPRS实现了数据实时传输，保证了学员信息在数据中心的实时
性；
(3) 避免了因为IC卡介质问题引起数据丢失的可能。


图1为现有技术驾培管理器结构图。
图2是本发明驾培管理器结构组成示意图。
图3为图2所示驾培管理器内部功能结构示意图。
图4为图2中控制模块CPU的应用系统原理图。
图5显示为车载驾培管理器和数据中心的信息交流示意图。
图6为驾培管理器指纹比对流程图。
图7为训练信息GPRS数据上传流程图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于 这些具体实施方式
。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范
围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
如图2—7所示基于无线的驾培管理和计时计费系统，包括驾培管理中心服务 器和管理器。
驾培管理中心服务器，包括系统数据库17和数据处理模块16，用于采集、 处理、发送指令以及存储系统培训数据信息；
本发明管理器包括控制模块、显示模块、输入模块、用于存储指纹模板特征 值和培训信息的存储器和生物指纹验证模块.见图2和图3、图4、控制模块100 为DSP内核微处理器，具有指纹采集验证算法单元、内核引导电路、双时钟管 理模块结构，数据存储和检索单元、感应卡读取器、数据安全与密钥系统，SIM 卡和数据传输单元、定位系统和数据缓冲单元、DMA控制单元外部总线。
图4中CPU控制模块和外围功能模块是通过SPI、 12C、 UART、数据总线、RS232通信接口 12和USB接口模块等接口进行连接。
外围功能模块具有指纹认证辅助电路单元1、程序存储器2、数据存储器3、 实时时钟系统4、车载电源、过压过流保护单元5、里程累计测数单元和里程传 感器6、接触式IC卡或非接触式IC卡7、显示和输入单元8、 PSAM卡、GRS 定位模块11、 GPRS无线通讯模块2和语音功能单元13。
存储器包括FLASH存储器和RAM存储器，用于存储指纹模板特征值和培 训信息。
上述模块置于一壳体内。
指纹特征传感器l由指纹传感器及其支持电路构成，并电气连接到该控制电 路，并经该控制电路的控制以感测人体指纹信息、提取指纹特征信息；
指纹特征传感器1通过SPI接口连接指纹验证模块，指纹验证模块用以产生 用户指纹特征值并将产生的特征值与存储器中指纹模板特征值比对验证身份。
输入模块为键盘，包括数字键、功能键、键盘连接到该控制模块中；显示装 置设置于该壳体内，该显示装置电气连接到控制模块中，并通过该电气连接用 于显示图像和文字；
在设备的壳体上具有二根天线， 一根是GPRS天线， 一根是GPS天线。用来 传送、接收无线电信号；
本控制器还具有语音功能单元B，其扬声器电气连接该控制模块，以完成 将声音信号转换为相对应的语音；
见图5，该管理器14包括用于通过GIS地理信息记录及传送车辆行车坐标 及轨迹于驾培管理中心服务器的GRS定位模块和用于将数据信息通过GPRS网 络传输到驾培管理中心服务器的GPRS无线通讯模块，控制模块加入串行通信 接口 UART，通过通讯协议与GRS定位模块和GPRS无线通讯模块连接。驾培管理中心服务器由系统数据库17和数据处理模块16，数据处理模块
16具有学时数据处理单元和GIS处理模块和轨迹，可以通过GIS地图生成教练 车轨迹以及轨迹回放、查看教练车行使状态及数据的操作处理模块和显示模块。
系统数据库存储由整个系统所有的数据，即学员信息、教练信息、管理员信 息、教练车信息和处罚信息。
当使用者需要使用本发明时，首先要进行指纹身份认证，图6为驾培管理 器指纹比对流程图，步骤61，使用者根据语音提示开始，步骤62按压指纹传感 器获取指纹图像，步骤63通过该指纹特征传感器提取指纹信息，步骤64判断 是否成功提取，如果未能成功返回到开始，如果成功进行步骤65即产生包含该 指纹特征信息，步骤66获取保存在IC卡或者远程数据库中的指纹模板，步骤 67即为指纹特征和指纹模板进行指纹比对，如果在步骤68中验证成功则通过身 份验证。
IC卡中携带了持卡人的基本信息和用户号，当教练员或者学员首次在驾培 管理器上签到的时候，设备根据用户ID号，向数据中心发出请求，请求下载用 户已经保存的指纹模板，保存在这台控制器中，在以后的使用过程中，就不需 要再下载指纹模板了。如果用户修改过指纹模板信息，数据中心就会等待设备 上线，让自动下载新的指纹模板到这台控制器中。如果该用户在多个控制器中 使用的话，新的指纹模板只会在最新使用过的控制器中下载，假如在其他设备 上使用的话，需要重新下载，这样可以避免有过多的无效数据，节省使用成本。 本系统具有数据安全与密钥单元，生产安全钥匙，形成对系统中存储的数据 进行加密和检索的钥匙码。
图7为训练信息GPRS数据上传流程图。当启动开始步骤71，步骤72教 练员首先签到，然后是学员签到，然后学员才开始学习和训练，在步骤73整个培训过程中，数据中心对每辆教练车都维护一张状态表，用于记录车辆特征、 以及对应的教练员和学员，当教练员和学员签到的时候，设备就会向数据中心 发出数据请求(步骤74)，数据中心根据是否有数据模板需要更新的请求予以答 复。
GPS对车辆进行定位，并把定位信息上传到数据中心，形成车辆的行车轨 迹。GPS不仅可以管理车辆，记录行车路线，而且可以杜绝跑马机，因为驾培 管理器只有在车动的时候才可以计时，也就是说通过GPS监控车辆的移动情况， 从而杜绝非法利益者利用不行车的情况下进行计时，损害了学员的利益，给公 共安全埋下隐患。
学习完毕后学员进行签退，然后是教练员签退，教练员签退的时候生成所 有学员的学时信息，并通过GPRS上传到数据中心，
本发明使用于各个驾校，是运管部门对驾校的教学情况进行监控的重要手 段。采用了这种驾培管理器，管理部门就可以真正把握各个驾校的教学情况和 学员的学习情况。
GPRS模块实现了培训数据信息的实时传输，GPS定位数据通过GPRS 上传到数据中心，按2-10s的间隔发送车辆的定位信息，通过服务器的GIS电子 地图生成车辆轨迹以及轨迹回放。在每个点都可以査看车辆的行驶状态和相关 的数据信息，实时跟踪和査询学员的学车状况。通过GPS和GPRS的组合，驾 校可以对车辆进行实时跟踪、实现对车辆的监控和调度。
权利要求
1、一种基于无线的驾培管理和计时计费系统，包括(1)驾培管理中心服务器，包括系统数据库和数据处理模块，用于采集、处理、发送指令以及存储系统培训数据信息；(2)管理器，包括控制模块、显示模块、输入模块、用于存储指纹模板特征值和培训信息的存储器和生物指纹验证模块，生物指纹认证模块设有用以采集人的生物信息的传感器，传感器与存储器、控制模块相连，控制模块包括与传感器通过通用串行总接口连接、用以产生用户指纹特征值并将产生的特征值与存储器中指纹模板特征值比对验证身份的生物指纹验证模块；该管理器包括用于通过GIS地理信息记录及传送车辆行车坐标及轨迹于驾培管理中心服务器的GRS定位模块和用于将数据信息通过GPRS网络传输到驾培管理中心服务器的GPRS无线通讯模块，控制模块加入串行通信接口，通过通讯协议与GRS定位模块和GPRS无线通讯模块连接，驾培管理中心服务器还设有通过GIS地图生成教练车轨迹以及轨迹回放、查看教练车行使状态及数据的操作处理模块和显示模块。
2、如权利要求1所述的基于无线的驾培管理和计时计费系统，其特作在于 所述管理器还具有用于检测感应卡、进行身份验证的读卡装置和用于显示、输 入信息的显示器，读卡装置将信号传递到控制模块数据处理，感应卡为存储指 纹模板和培训数据的接触式IC卡、非接触式IC卡PSAM卡或磁卡中的一种或 多种。
3、如权利要求1所述的基于无线的驾培管理和计时计费系统，其特作在 于所述管理器设有语音功能单元，通过DMA控制单元外部总线与控制模块连 接。
4、如权利要求1所述的基于无线的驾培管理和计时计费系统，其特作在于所述控制器包含有RS232通信接口和USB接口模块。
5、 如权利要求l一4之一所述的基于无线的驾培管理和计时计费系统，其 特作在于培训数据信息包括学员信息、教练信息、管理员信息、教练车信息和 处罚信息。
6、 如权利要求5所述的基于无线的驾培管理和计时计费系统，其特作在于 管理器的显示模块连接有显示屏，用于将数据处理模块处理后的提示信息、错 误信息、确认信息等传送到显示屏、显示操作过程和结果显示给用户进行相应 的选择。
7、如权利要求5所述的基于无线的驾培管理和计时计费系统，其特作在 于管理器的输入模块连接有输入设备，用于让用户进行身份识别信息以及所需 要的相关信息的输入。
全文摘要
本发明可用于驾校对整个教学进行管理、监控和计时计费，包括驾培管理中心服务器和管理器，管理器由控制模块、显示模块、输入模块、存储器和生物指纹验证模块组成；该管理器还GRS定位模块和GPRS无线通讯模块，本发明在原有的驾培管理器上增加指纹身份认证、GPRS和GPS功能。学员和教练员通过使用指纹验证完成身份认证，防止和杜绝代教和代学的情况，并利用GPRS无线对相关信息进行实时传输，GPS可以对车辆进行定位，绘制出学员的学习过程和路线图，同时防止跑马机。从而杜绝非法利益者利用不行车的情况下进行计时，损害了学员的利益，给公共安全埋下隐患。
文档编号G06Q50/00GK101645161SQ200910102038
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者何伟平, 邹建军, 捷 陆 申请人:浙江维尔生物识别技术股份有限公司