基于指紋識別技術的駕校計時培訓系統

摘要：舊的駕駛員培訓系統存在著一些漏洞，例如駕校對學員的練車時間沒有準確的記錄和有力的約束，逃練或代練現象時有發生，這些導致了目前“馬路殺手”的大量出現。為解決這一問題，設計采用了基于指紋識別的技術進行學員的身份認證，可以正確地識別出學員的真實身份，杜絕了隱患，極大地提高駕駛培訓質量。
關鍵詞：指紋識別；計時培訓系統；路考；ZEM100

0 引言
隨著我國城鄉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中，管理部門對于學員的練車時間雖然有規定，卻缺乏有力的監督手段。駕校對學員的練車時間沒有嚴格的考勤，學員學車偷時現象普遍存在，從而導致“馬路殺手”大量出現。
另一方面，目前基于指紋識別的身份認證技術已經成熟完善，認證準確率已經達到了99．99％以上。鑒于指紋驗證具有諸多優點，本設計采用了基于指紋識別的技術來確定學員的身份，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“偷學時”現象和冒名頂替現象，應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。計時儀從學員IC卡里讀出該學員的指紋信息，驗證學員的指紋。當車門閉合且驗證通過后，系統在車輪轉動時就會開始記錄學員的訓練時間和里程。當結束鍵被按下或者車輪停止轉動一段時間后，系統再次驗證學員的指紋，以確保學員身份惟一。如認證通過，就把本次練車的學員號和練車時間分別寫入學員IC卡和教練IC卡。教練下班后導入后臺數據庫備份。整個過程有語音自動提示操作，實現了智能化管理計時。

2 ZEM100指紋識別模塊簡介
學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。該模塊集成了光學指紋采集器、AD轉換和指紋識別算法。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議輸入。利用后一種工作方式，把學員的指紋信息存儲在IC卡中，則可以方便地實現學員練車時的身份認證。

3 硬件結構
系統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果返回給單片機串口。單片機收到驗證結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成。ISD2560可以分段存儲和反復播放總共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。
硬件結構框圖如圖1所示。