專利名稱：一種指紋電動(dòng)自行車及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全自動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種指紋電動(dòng)自行車及其實(shí)現(xiàn) 方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動(dòng)自行車的日趨普及，電動(dòng)自行車的防盜問題也日 漸為人民所重視?，F(xiàn)有技術(shù)主要靠各種各樣的鎖具和報(bào)警器來實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)自 行車的防盜和報(bào)警。
電動(dòng)自行車鎖大體可分為兩種方式 一是基本的機(jī)械鎖，通過機(jī)械方式 防止非法開啟電動(dòng)自行車控制器；二是射頻識(shí)別技術(shù)RFID (Radio Frequency Identification)防盜鎖，用射頻方式與內(nèi)部接收器交換身份數(shù)據(jù)，驗(yàn)證后開啟 電動(dòng)自行車控制器，否則鎖住。上述的方法在一定程度上也起到了防盜和自 動(dòng)化控制的目的，但是第一種方式防盜級(jí)別太低，用現(xiàn)有技術(shù)很容易就能 攻破，操作麻煩，而且機(jī)械鑰匙有攜帶不便、容易丟失、容易復(fù)制等缺點(diǎn)； 第二種方式，當(dāng)車主用遙控器開關(guān)電動(dòng)車控制器時(shí)，惡意者可以用接收器或 掃描器盜取遙控器發(fā)出的無線電波或紅外線，再經(jīng)過解碼，就可以開啟電動(dòng) 自行車的防盜系統(tǒng)。
報(bào)警裝置通常是在電動(dòng)自行車安裝激發(fā)裝置，在激發(fā)裝置被激發(fā)的時(shí)候， 啟動(dòng)聲、光等訊息發(fā)生器來發(fā)出刺耳的聲音或閃爍的燈光來通知車主并警示 盜車者。這樣的防盜裝置和防盜措施都存在著許多缺陷僅利用聲、光等訊
號(hào)來通知車主的方式，如果車主離車輛較遠(yuǎn)，或者在夜間休息的情況下，這 些方式便不能很好地達(dá)到通知車主的目的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種指紋電動(dòng)自行車及其實(shí)現(xiàn) 方法，其目的在于，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車無線遠(yuǎn)程報(bào)警功能，增加電動(dòng)自行車的安全性和智能化水平。
本發(fā)明提供了一種指紋電動(dòng)自行車，包括處理模塊、電動(dòng)自行車的控制 器、電動(dòng)自行車控制電路、電源管理模塊、存儲(chǔ)器和聲光報(bào)警器，還包括無 線通訊模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)和指紋傳感器；
無線通訊模塊，用于向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)警，以及接收遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng) 的控制信號(hào)后向處理模塊發(fā)送控制指令；無線通訊模塊與處理模塊連接；
指紋傳感器，用于實(shí)現(xiàn)指紋開鎖和指紋管理；指紋傳感器與處理模塊連
接；
處理模塊，用于進(jìn)行指紋圖像處理，控制無線通訊模塊在盜情發(fā)生后向 遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)警，并響應(yīng)無線通訊模塊的控制指令。 遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)為移動(dòng)通訊終端。 處理模塊為DSP、 ARM、 FPGA或?qū)Ｓ肐C芯片。 存儲(chǔ)器為FLASH、 NAND FLASH或SDRAM 。
處理模塊接收到無線通訊模塊發(fā)送的控制指令后，依據(jù)該控制指令切斷 電動(dòng)自行車的控制電路，使電動(dòng)車停止工作。本發(fā)明提供了一種指紋電動(dòng)自行車的實(shí)現(xiàn)方法，包括
步驟1，設(shè)置無線通訊模塊和指紋傳感器；無線通訊模塊和指紋傳感器 均與處理模塊連接；指紋傳感器，用于實(shí)現(xiàn)指紋開鎖和指紋管理；
步驟2，盜情發(fā)生后，處理模塊控制無線通訊模塊向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)
步驟3，在接收到遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)的控制信號(hào)后向處理模塊發(fā)送控制指 令，處理模塊響應(yīng)該控制指令。
步驟3中，處理模塊響應(yīng)所述控制指令時(shí)，切斷電動(dòng)自行車的控制電路， 使電動(dòng)車停止工作。
本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，安全可靠，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在明顯 的明顯不足，便于推廣應(yīng)用等特點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖； 圖2是本發(fā)明的控制流程圖；圖3是本發(fā)明的指紋注冊(cè)流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)級(jí)的指紋電動(dòng)自行車，包括硬件控制部分和遠(yuǎn)程 監(jiān)控子系統(tǒng)。其中硬件控制部分包括電動(dòng)自行車的控制器，指紋傳感器，處 理模塊，電源管理模塊，存儲(chǔ)器，聲光報(bào)警器，無線通訊模塊；
指紋傳感器，用于采集指紋圖像；
存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序，指紋數(shù)據(jù)以及臨時(shí)文件； 電源管理模塊，用于為處理模塊供電； 指紋傳感器、存儲(chǔ)器分別與處理模塊連接。
還包括聲光報(bào)警器和無線通信模塊，聲光報(bào)警裝置包含有激發(fā)裝置，主 要用于電動(dòng)自行車非正常情況做出反應(yīng)，進(jìn)行本地報(bào)警；無線通信模塊用于 當(dāng)聲光報(bào)監(jiān)測(cè)到非正常情況時(shí)，除了利用啟動(dòng)聲、光等訊息進(jìn)行本地報(bào)警的 同時(shí)，還利用遠(yuǎn)程通訊模塊向車主的移動(dòng)通訊終端報(bào)警，也可接收移動(dòng)通訊 終端發(fā)送的控制信息并通過處理模塊向電動(dòng)自行車控制器發(fā)送控制指令；聲 光報(bào)警器和無線通信模塊分別與處理模塊連接。
還包括USB接口，用于下載工作日志供主人瀏覽。
電動(dòng)自行車控制器是電動(dòng)自行車的現(xiàn)有控制部分，主要用于為馬達(dá)上電， 控制車速、轉(zhuǎn)向燈、車燈等。
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)級(jí)的指紋電動(dòng)自行車的實(shí)現(xiàn)方法，當(dāng)出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)， 會(huì)通過聲光報(bào)警器和無線通訊模塊，同時(shí)進(jìn)行本地報(bào)警和遠(yuǎn)程向主人報(bào)警。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明的原理框圖如圖1所示，對(duì)各模塊說明如下 (1)，處理模塊103;
處理模塊103是本發(fā)明的系統(tǒng)的核心，它包括但不限于DSP處理器， ARM處理器，以及專用IC芯片，其作用是通過自身這個(gè)嵌入式平臺(tái)，借助 上層軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的控制，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。處理模塊103用于指紋 圖像處理的工作，還用于接收并分析遠(yuǎn)程通訊模塊108轉(zhuǎn)發(fā)的控制指令，并 向電動(dòng)自行車控制器104發(fā)送相關(guān)的控制指令，對(duì)電動(dòng)自行車進(jìn)行相應(yīng)的控 制，其實(shí)現(xiàn)方式包括專用IC硬件實(shí)現(xiàn)或處理器執(zhí)行軟件代碼實(shí)現(xiàn)。
5(2) ，存儲(chǔ)器110;
存儲(chǔ)器110是存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件，指紋數(shù)據(jù)，臨時(shí)文件以及工作日志等。工 作日志是指系統(tǒng)使用次數(shù)和時(shí)間以及不同時(shí)間的報(bào)警，包括臨時(shí)短暫的報(bào)警。
存儲(chǔ)器110包括但不限于FLASH存儲(chǔ)器(閃速存儲(chǔ)器)，NAND FLASH存 儲(chǔ)器(非遺失閃速存儲(chǔ)器)，SDRAM存儲(chǔ)器(同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)等存儲(chǔ)
(3) ，指紋傳感器105;
指紋傳感器105用于指紋開鎖，指紋管理(如指紋注冊(cè)以及一些用戶可 自定義的權(quán)限設(shè)置等)。
(4) ，鍵盤/顯示106;
鍵盤/顯示106用于指紋開鎖等所需的簡(jiǎn)單狀態(tài)設(shè)置和顯示，還用于系統(tǒng) 控制管理等較復(fù)雜的人機(jī)交互操作，可以用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)其顯示，也可用 彩色LCD實(shí)現(xiàn)其顯示。
(5) ，聲光報(bào)警裝置107; 聲光報(bào)警裝置107包含有激發(fā)裝置，主要用于監(jiān)測(cè)非正常情況，向處理
模塊發(fā)送報(bào)警訊息，并利用啟動(dòng)聲、光等訊息發(fā)生器來發(fā)出刺耳的聲音或/ 和閃爍的燈光來通知車主或/和安保人員并警示盜車者。
(6) ，無線通信模塊108;
無線通信模塊108，可接受來自處理模塊的信號(hào)并向車主的移動(dòng)通訊終 端發(fā)送信息，也可接收車主移動(dòng)通信終端發(fā)送的信息并向處理模塊發(fā)送控制 指令。無線通信模塊108主要用于遠(yuǎn)程無線報(bào)警和遠(yuǎn)程控制。當(dāng)電動(dòng)自行車 非正常開啟或有盜情時(shí)可及時(shí)通知車主；車主可以在任意遠(yuǎn)的距離內(nèi)，可以 利用遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)102向無線電通信模塊108發(fā)送控制指令，再通過處理 模塊103接收到無線通訊模塊108轉(zhuǎn)發(fā)的控制指令后，依據(jù)該控制指令切斷 電動(dòng)自行車的控制電路109，使電動(dòng)車停止工作，以阻止盜情的發(fā)生，追回 被盜車輛。無線通信模塊108包括但不限于GPRS模塊，CDMA模塊，GSM 模塊等。
(7) ，電動(dòng)自行車控制器104和電動(dòng)自行車控制電路109; 電動(dòng)自行車控制器104和電動(dòng)自行車控制電路109，是現(xiàn)有電動(dòng)自行車
的電路控制部分，主要用于為馬達(dá)上電，控制車速、轉(zhuǎn)向燈等。(8) ，遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)102;
遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)102是一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)通訊終端，包括但不限于移動(dòng)電 話、PDA等。遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)102主要用于接收遠(yuǎn)程報(bào)警信息、處理報(bào)警信 息以及進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
(9) ， USB接口 111;
USB接口 lll主要用于下載系統(tǒng)工作日志，用于主人根據(jù)需要進(jìn)行瀏覽 保存。
(10) ，電源管理模塊112;
電源管理模塊112是系統(tǒng)硬件電路的供電部分，其主要電源是用電動(dòng)自 行車蓄電池通過UPS電源產(chǎn)生。為了滿足低功耗，系統(tǒng)中除了一些檢測(cè)模塊 是一直工作的外，其他處理部分以及外設(shè)都是出于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)有系統(tǒng)啟動(dòng) 觸發(fā)后這些模塊才供電進(jìn)入工作狀態(tài)。
系統(tǒng)軟件是一種應(yīng)用程序，控制各硬件模塊實(shí)時(shí)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求的 工作。下面通過基本工作流程圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
通過如圖2所示流程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。據(jù)此流程可方便的實(shí)現(xiàn)合法用戶對(duì) 電動(dòng)自行車安全控制。
步驟201，系統(tǒng)上電；
控制硬件部分上電復(fù)位后啟動(dòng)系統(tǒng)，包括從待機(jī)狀態(tài)喚醒后啟動(dòng)系統(tǒng)。 步驟202，載入芯片引導(dǎo)程序，系統(tǒng)初始化；
系統(tǒng)復(fù)位或喚醒后，處理器103將自動(dòng)從OTP存儲(chǔ)器載入系統(tǒng)引導(dǎo)程 序。引導(dǎo)程序包括一些寄存器配置，各模塊工作狀態(tài)等系統(tǒng)自檢過程。若系 統(tǒng)有不正常的現(xiàn)象，則根據(jù)具體狀況和用戶的安全需要可以執(zhí)行不同的操作 (如本地聲音報(bào)警或遠(yuǎn)程報(bào)警等)。
步驟203，輸入指紋；
系統(tǒng)初始化后，將以一種合適的方式告訴終端訪問者，進(jìn)入指紋錄入階 段。處理器主動(dòng)去檢測(cè)指紋傳感器，若有活體手指放上就采集指紋數(shù)據(jù)，傳 到指紋處理模塊，同時(shí)對(duì)指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
步驟204，指紋匹配；
處理器將以前存儲(chǔ)在OTP存儲(chǔ)器的指紋模板調(diào)到指紋處理模塊，讓指紋 處理模塊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的指紋與模板進(jìn)行比對(duì)。如果現(xiàn)場(chǎng)所采集的指紋與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指紋模板不匹配的話，回到步驟203，并提示訪問者匹配失敗， 請(qǐng)重新輸入指紋。當(dāng)采集三次都匹配失敗，則根據(jù)安全需要系統(tǒng)可能執(zhí)行一 定的安全操作(如系統(tǒng)何時(shí)被訪問情況記錄，本地或遠(yuǎn)程報(bào)警等)后就直接 進(jìn)入系統(tǒng)待機(jī)模式。如果指紋匹配成功，系統(tǒng)根據(jù)訪問者所用指紋的權(quán)限， 授予相應(yīng)的操作權(quán)限。
步驟205，執(zhí)行控制程序；
指紋匹配成功，系統(tǒng)授予相應(yīng)操作權(quán)限后，處理器將開始執(zhí)行存在存儲(chǔ) 器中的控制部分程序。
當(dāng)系統(tǒng)需要執(zhí)行的程序執(zhí)行結(jié)束后，為了滿足低功耗處理器將使終端進(jìn) 入待機(jī)模式。當(dāng)有人要訪問終端時(shí)，可以通過按鍵喚醒終端，并重新執(zhí)行一 次系統(tǒng)程序。
指紋注冊(cè)流程如圖3所示，包括
步驟301，系統(tǒng)上電；
步驟302， OTP引導(dǎo)，系統(tǒng)初始化； 步驟303，指紋注冊(cè)模式；
如果是首次使用本地終端，系統(tǒng)會(huì)在初始化后自動(dòng)進(jìn)入指紋注冊(cè)模式。 如已經(jīng)有管理者指紋，則需要輸入相應(yīng)模式選擇信號(hào)。 步驟304，管理者授權(quán)；
進(jìn)入注冊(cè)模式后，需先輸入管理者指紋授權(quán)。如果是首次使用，使用者 默認(rèn)是管理者，此時(shí)直接進(jìn)入指紋注冊(cè)。 步驟305，指紋采集；
按系統(tǒng)提示，將手指真確放到指紋傳感器上，系統(tǒng)自動(dòng)采集指紋。如果 采集失敗，重新放好手指再采集，直到成功為止。為了保證指紋模板的質(zhì)量， 在注冊(cè)時(shí)要對(duì)同一個(gè)手指采集三個(gè)合格的指紋。
步驟306，存儲(chǔ)模板；
三個(gè)指紋采集成功后，指紋處理模塊根據(jù)指紋圖像的質(zhì)量，選擇一個(gè)最 好的指紋作為模板，并將其存在外存儲(chǔ)器中，此時(shí)該指紋注冊(cè)成功。
步驟307，待機(jī)模式；
注冊(cè)成功后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)模式。等待下次喚醒。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還可以對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限 于以上的說明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。
權(quán)利要求
1.一種指紋電動(dòng)自行車，包括處理模塊、電動(dòng)自行車的控制器、電動(dòng)自行車控制電路、電源管理模塊、存儲(chǔ)器和聲光報(bào)警器，其特征在于，還包括無線通訊模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)和指紋傳感器；無線通訊模塊，用于向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)警，以及接收遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)的控制信號(hào)后向處理模塊發(fā)送控制指令；無線通訊模塊與處理模塊連接；指紋傳感器，用于實(shí)現(xiàn)指紋開鎖和指紋管理；指紋傳感器與處理模塊連接；處理模塊，用于進(jìn)行指紋圖像處理，控制無線通訊模塊在盜情發(fā)生后向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)警，并響應(yīng)無線通訊模塊的控制指令。
2. 如權(quán)利要求l所述的指紋電動(dòng)自行車，其特征在于，遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng) 為移動(dòng)通訊終端。
3. 如權(quán)利要求1所述的指紋電動(dòng)自行車，其特征在于，處理模塊為DSP、 ARM、 FPGA或?qū)Ｓ肐C芯片。
4. 如權(quán)利要求1所述的指紋電動(dòng)自行車，其特征在于，存儲(chǔ)器為FLASH、 NAND FLASH或SDRAM 。
5. 如權(quán)利要求l所述的指紋電動(dòng)自行車，其特征在于，處理模塊接收到 無線通訊模塊發(fā)送的控制指令后，依據(jù)該控制指令切斷電動(dòng)自行車的控制電 路，使電動(dòng)車停止工作。
6. —種指紋電動(dòng)自行車的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括歩驟1，設(shè)置無線通訊模塊和指紋傳感器；無線通訊模塊和指紋傳感器 均與處理模塊連接；指紋傳感器，用于實(shí)現(xiàn)指紋開鎖和指紋管理；步驟2，盜情發(fā)生后，處理模塊控制無線通訊模塊向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)步驟3，在接收到遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)的控制信號(hào)后向處理模塊發(fā)送控制指 令，處理模塊響應(yīng)該控制指令。
7. 如權(quán)利要求6所述的指紋電動(dòng)自行車的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟 3中，處理模塊響應(yīng)所述控制指令時(shí)，切斷電動(dòng)自行車的控制電路，使電動(dòng) 車停止工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種指紋電動(dòng)自行車及其實(shí)現(xiàn)方法。該指紋電動(dòng)自行車包括處理模塊、電動(dòng)自行車的控制器、電動(dòng)自行車控制電路、電源管理模塊、存儲(chǔ)器和聲光報(bào)警器，其特征在于，還包括無線通訊模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)和指紋傳感器；無線通訊模塊，用于向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)警，以及接收遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)的控制信號(hào)后向處理模塊發(fā)送控制指令；無線通訊模塊與處理模塊連接；指紋傳感器，用于實(shí)現(xiàn)指紋開鎖和指紋管理；指紋傳感器與處理模塊連接；處理模塊，用于進(jìn)行指紋圖像處理，控制無線通訊模塊在盜情發(fā)生后向遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)報(bào)警，并響應(yīng)無線通訊模塊的控制指令。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，安全可靠，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在明顯的不足，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B62J3/00GK101323330SQ20081011664
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者王小磊 申請(qǐng)人:成都方程式電子有限公司