基于指纹识别技术的驾校计时培训系统

摘要：旧的驾驶员培训系统存在着一些漏洞，例如驾校对学员的练车时间没有准确的记录和有力的约束，逃练或代练现象时有发生，这些导致了目前“马路杀手”的大量出现。为解决这一问题，设计采用了基于指纹识别的技术进行学员的身份认证，可以正确地识别出学员的真实身份，杜绝了隐患，极大地提高驾驶培训质量。
关键词：指纹识别；计时培训系统；路考；ZEM100

0 引言
随着我国城乡居民生活水平的不断提高，私家车以迅猛的势头走进千家万户。然而在旧的驾照考试系统中，管理部门对于学员的练车时间虽然有规定，却缺乏有力的监督手段。驾校对学员的练车时间没有严格的考勤，学员学车偷时现象普遍存在，从而导致“马路杀手”大量出现。
另一方面，目前基于指纹识别的身份认证技术已经成熟完善，认证准确率已经达到了99．99％以上。鉴于指纹验证具有诸多优点，本设计采用了基于指纹识别的技术来确定学员的身份，合格后才作为有效地练车时间，成为最后路考的凭证。这种作法有效的杜绝了驾校普遍存在的“偷学时”现象和冒名顶替现象，应用于实践中取得了很好的社会效益。

1 工作流程
将计时仪安装在培训车的教练席旁，从点烟器取出汽车电瓶的12 V直流电作为供电电源。计时仪从学员IC卡里读出该学员的指纹信息，验证学员的指纹。当车门闭合且验证通过后，系统在车轮转动时就会开始记录学员的训练时间和里程。当结束键被按下或者车轮停止转动一段时间后，系统再次验证学员的指纹，以确保学员身份惟一。如认证通过，就把本次练车的学员号和练车时间分别写入学员IC卡和教练IC卡。教练下班后导入后台数据库备份。整个过程有语音自动提示操作，实现了智能化管理计时。

2 ZEM100指纹识别模块简介
学员身份认证的核心采用了深圳中控科技出品的指纹识别模块ZEM100。该模块集成了光学指纹采集器、AD转换和指纹识别算法。它的认证精度高(拒真率小于1．4％，认假率小于0．000 01％)，工作方式灵活。例如其指纹模板既可以在板上FLASH中存放，也可以由外界通过串口按照一定的协议输入。利用后一种工作方式，把学员的指纹信息存储在IC卡中，则可以方便地实现学员练车时的身份认证。

3 硬件结构
系统硬件由单片机主控模块、指纹验证模块、自动语音报时模块、IC卡读写模块、车载电源模块、人机接口模块等构成。其核心部分是单片机(Winbond W77e58)和指纹验证核心板ZEM100。
单片机通过IC卡模块读出学员卡里的指纹信息后，通过串口把指纹信息传给指纹验证模块，并控制指纹验证模块开始验证用户的指纹。指纹验证模块把验证结果返回给单片机串口。单片机收到验证结果后再控制语音模块播报，同时控制计时模块，人机接口模块等进行相应的操作。其中语音播报模块采用的是华邦的ISD2560语音芯片，再配以音频放大电路构成。ISD2560可以分段存储和反复播放总共60 s的语音，每段分为100 ms，声音采用率8 kHz，语音质量能够满足要求。计时模块选用的是DS1302时间芯片，IC卡选用的是24C64。
硬件结构框图如图1所示。