专利名称：一种指纹电动自行车及其实现方法
技术领域：
本发明涉及安全自动控制领域，尤其涉及一种指纹电动自行车及其实现 方法。
背景技术：
随着经济的发展，电动自行车的日趋普及，电动自行车的防盗问题也日 渐为人民所重视。现有技术主要靠各种各样的锁具和报警器来实现对电动自 行车的防盗和报警。
电动自行车锁大体可分为两种方式 一是基本的机械锁，通过机械方式 防止非法开启电动自行车控制器；二是射频识别技术RFID (Radio Frequency Identification)防盗锁，用射频方式与内部接收器交换身份数据，验证后开启 电动自行车控制器，否则锁住。上述的方法在一定程度上也起到了防盗和自 动化控制的目的，但是第一种方式防盗级别太低，用现有技术很容易就能 攻破，操作麻烦，而且机械钥匙有携带不便、容易丢失、容易复制等缺点； 第二种方式，当车主用遥控器开关电动车控制器时，恶意者可以用接收器或 扫描器盗取遥控器发出的无线电波或红外线，再经过解码，就可以开启电动 自行车的防盗系统。
报警装置通常是在电动自行车安装激发装置，在激发装置被激发的时候， 启动声、光等讯息发生器来发出刺耳的声音或闪烁的灯光来通知车主并警示 盗车者。这样的防盗装置和防盗措施都存在着许多缺陷仅利用声、光等讯
号来通知车主的方式，如果车主离车辆较远，或者在夜间休息的情况下，这 些方式便不能很好地达到通知车主的目的。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种指纹电动自行车及其实现 方法，其目的在于，实现电动自行车无线远程报警功能，增加电动自行车的安全性和智能化水平。
本发明提供了一种指纹电动自行车，包括处理模块、电动自行车的控制 器、电动自行车控制电路、电源管理模块、存储器和声光报警器，还包括无 线通讯模块、远程监控子系统和指纹传感器；
无线通讯模块，用于向远程监控子系统报警，以及接收远程监控子系统 的控制信号后向处理模块发送控制指令；无线通讯模块与处理模块连接；
指纹传感器，用于实现指纹开锁和指纹管理；指纹传感器与处理模块连
接；
处理模块，用于进行指纹图像处理，控制无线通讯模块在盗情发生后向 远程监控子系统报警，并响应无线通讯模块的控制指令。 远程监控子系统为移动通讯终端。 处理模块为DSP、 ARM、 FPGA或专用IC芯片。 存储器为FLASH、 NAND FLASH或SDRAM 。
处理模块接收到无线通讯模块发送的控制指令后，依据该控制指令切断 电动自行车的控制电路，使电动车停止工作。本发明提供了一种指纹电动自行车的实现方法，包括
步骤1，设置无线通讯模块和指纹传感器；无线通讯模块和指纹传感器 均与处理模块连接；指纹传感器，用于实现指纹开锁和指纹管理；
步骤2，盗情发生后，处理模块控制无线通讯模块向远程监控子系统报
步骤3，在接收到远程监控子系统的控制信号后向处理模块发送控制指 令，处理模块响应该控制指令。
步骤3中，处理模块响应所述控制指令时，切断电动自行车的控制电路， 使电动车停止工作。
本发明具有结构简单，使用方便，安全可靠，克服了现有技术存在明显 的明显不足，便于推广应用等特点。
图l是本发明的结构原理图； 图2是本发明的控制流程图；图3是本发明的指纹注册流程图。
具体实施例方式
本发明提供了一种系统级的指纹电动自行车，包括硬件控制部分和远程 监控子系统。其中硬件控制部分包括电动自行车的控制器，指纹传感器，处 理模块，电源管理模块，存储器，声光报警器，无线通讯模块；
指纹传感器，用于采集指纹图像；
存储器，用于存储系统程序，指纹数据以及临时文件； 电源管理模块，用于为处理模块供电； 指纹传感器、存储器分别与处理模块连接。
还包括声光报警器和无线通信模块，声光报警装置包含有激发装置，主 要用于电动自行车非正常情况做出反应，进行本地报警；无线通信模块用于 当声光报监测到非正常情况时，除了利用启动声、光等讯息进行本地报警的 同时，还利用远程通讯模块向车主的移动通讯终端报警，也可接收移动通讯 终端发送的控制信息并通过处理模块向电动自行车控制器发送控制指令；声 光报警器和无线通信模块分别与处理模块连接。
还包括USB接口，用于下载工作日志供主人浏览。
电动自行车控制器是电动自行车的现有控制部分，主要用于为马达上电， 控制车速、转向灯、车灯等。
本发明提供了一种系统级的指纹电动自行车的实现方法，当出现险情时， 会通过声光报警器和无线通讯模块，同时进行本地报警和远程向主人报警。
下面结合附图，对本发明做进一步详细描述。
本发明的原理框图如图1所示，对各模块说明如下 (1)，处理模块103;
处理模块103是本发明的系统的核心，它包括但不限于DSP处理器， ARM处理器，以及专用IC芯片，其作用是通过自身这个嵌入式平台，借助 上层软件实现对本发明的控制，从而实现系统功能。处理模块103用于指纹 图像处理的工作，还用于接收并分析远程通讯模块108转发的控制指令，并 向电动自行车控制器104发送相关的控制指令，对电动自行车进行相应的控 制，其实现方式包括专用IC硬件实现或处理器执行软件代码实现。
5(2) ，存储器110;
存储器110是存储系统软件，指纹数据，临时文件以及工作日志等。工 作日志是指系统使用次数和时间以及不同时间的报警，包括临时短暂的报警。
存储器110包括但不限于FLASH存储器(闪速存储器)，NAND FLASH存 储器(非遗失闪速存储器)，SDRAM存储器(同步动态随机存储器)等存储
(3) ，指纹传感器105;
指纹传感器105用于指纹开锁，指纹管理(如指纹注册以及一些用户可 自定义的权限设置等)。
(4) ，键盘/显示106;
键盘/显示106用于指纹开锁等所需的简单状态设置和显示，还用于系统 控制管理等较复杂的人机交互操作，可以用发光二极管实现其显示，也可用 彩色LCD实现其显示。
(5) ，声光报警装置107; 声光报警装置107包含有激发装置，主要用于监测非正常情况，向处理
模块发送报警讯息，并利用启动声、光等讯息发生器来发出刺耳的声音或/ 和闪烁的灯光来通知车主或/和安保人员并警示盗车者。
(6) ，无线通信模块108;
无线通信模块108，可接受来自处理模块的信号并向车主的移动通讯终 端发送信息，也可接收车主移动通信终端发送的信息并向处理模块发送控制 指令。无线通信模块108主要用于远程无线报警和远程控制。当电动自行车 非正常开启或有盗情时可及时通知车主；车主可以在任意远的距离内，可以 利用远程监控子系统102向无线电通信模块108发送控制指令，再通过处理 模块103接收到无线通讯模块108转发的控制指令后，依据该控制指令切断 电动自行车的控制电路109，使电动车停止工作，以阻止盗情的发生，追回 被盗车辆。无线通信模块108包括但不限于GPRS模块，CDMA模块，GSM 模块等。
(7) ，电动自行车控制器104和电动自行车控制电路109; 电动自行车控制器104和电动自行车控制电路109，是现有电动自行车
的电路控制部分，主要用于为马达上电，控制车速、转向灯等。(8) ，远程监控子系统102;
远程监控子系统102是一个或多个移动通讯终端，包括但不限于移动电 话、PDA等。远程监控子系统102主要用于接收远程报警信息、处理报警信 息以及进行远程控制。
(9) ， USB接口 111;
USB接口 lll主要用于下载系统工作日志，用于主人根据需要进行浏览 保存。
(10) ，电源管理模块112;
电源管理模块112是系统硬件电路的供电部分，其主要电源是用电动自 行车蓄电池通过UPS电源产生。为了满足低功耗，系统中除了一些检测模块 是一直工作的外，其他处理部分以及外设都是出于待机状态，当有系统启动 触发后这些模块才供电进入工作状态。
系统软件是一种应用程序，控制各硬件模块实时运行，实现系统要求的 工作。下面通过基本工作流程图对本发明做进一步说明。
通过如图2所示流程实现系统功能。据此流程可方便的实现合法用户对 电动自行车安全控制。
步骤201，系统上电；
控制硬件部分上电复位后启动系统，包括从待机状态唤醒后启动系统。 步骤202，载入芯片引导程序，系统初始化；
系统复位或唤醒后，处理器103将自动从OTP存储器载入系统引导程 序。引导程序包括一些寄存器配置，各模块工作状态等系统自检过程。若系 统有不正常的现象，则根据具体状况和用户的安全需要可以执行不同的操作 (如本地声音报警或远程报警等)。
步骤203，输入指纹；
系统初始化后，将以一种合适的方式告诉终端访问者，进入指纹录入阶 段。处理器主动去检测指纹传感器，若有活体手指放上就采集指纹数据，传 到指纹处理模块，同时对指纹数据进行处理。
步骤204，指纹匹配；
处理器将以前存储在OTP存储器的指纹模板调到指纹处理模块，让指纹 处理模块对现场采集的指纹与模板进行比对。如果现场所采集的指纹与存储在存储器中的指纹模板不匹配的话，回到步骤203，并提示访问者匹配失败， 请重新输入指纹。当采集三次都匹配失败，则根据安全需要系统可能执行一 定的安全操作(如系统何时被访问情况记录，本地或远程报警等)后就直接 进入系统待机模式。如果指纹匹配成功，系统根据访问者所用指纹的权限， 授予相应的操作权限。
步骤205，执行控制程序；
指纹匹配成功，系统授予相应操作权限后，处理器将开始执行存在存储 器中的控制部分程序。
当系统需要执行的程序执行结束后，为了满足低功耗处理器将使终端进 入待机模式。当有人要访问终端时，可以通过按键唤醒终端，并重新执行一 次系统程序。
指纹注册流程如图3所示，包括
步骤301，系统上电；
步骤302， OTP引导，系统初始化； 步骤303，指纹注册模式；
如果是首次使用本地终端，系统会在初始化后自动进入指纹注册模式。 如已经有管理者指纹，则需要输入相应模式选择信号。 步骤304，管理者授权；
进入注册模式后，需先输入管理者指纹授权。如果是首次使用，使用者 默认是管理者，此时直接进入指纹注册。 步骤305，指纹采集；
按系统提示，将手指真确放到指纹传感器上，系统自动采集指纹。如果 采集失败，重新放好手指再采集，直到成功为止。为了保证指纹模板的质量， 在注册时要对同一个手指采集三个合格的指纹。
步骤306，存储模板；
三个指纹采集成功后，指纹处理模块根据指纹图像的质量，选择一个最 好的指纹作为模板，并将其存在外存储器中，此时该指纹注册成功。
步骤307，待机模式；
注册成功后，系统自动进入待机模式。等待下次唤醒。 本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限 于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。
权利要求
1.一种指纹电动自行车，包括处理模块、电动自行车的控制器、电动自行车控制电路、电源管理模块、存储器和声光报警器，其特征在于，还包括无线通讯模块、远程监控子系统和指纹传感器；无线通讯模块，用于向远程监控子系统报警，以及接收远程监控子系统的控制信号后向处理模块发送控制指令；无线通讯模块与处理模块连接；指纹传感器，用于实现指纹开锁和指纹管理；指纹传感器与处理模块连接；处理模块，用于进行指纹图像处理，控制无线通讯模块在盗情发生后向远程监控子系统报警，并响应无线通讯模块的控制指令。
2. 如权利要求l所述的指纹电动自行车，其特征在于，远程监控子系统 为移动通讯终端。
3. 如权利要求1所述的指纹电动自行车，其特征在于，处理模块为DSP、 ARM、 FPGA或专用IC芯片。
4. 如权利要求1所述的指纹电动自行车，其特征在于，存储器为FLASH、 NAND FLASH或SDRAM 。
5. 如权利要求l所述的指纹电动自行车，其特征在于，处理模块接收到 无线通讯模块发送的控制指令后，依据该控制指令切断电动自行车的控制电 路，使电动车停止工作。
6. —种指纹电动自行车的实现方法，其特征在于，包括歩骤1，设置无线通讯模块和指纹传感器；无线通讯模块和指纹传感器 均与处理模块连接；指纹传感器，用于实现指纹开锁和指纹管理；步骤2，盗情发生后，处理模块控制无线通讯模块向远程监控子系统报步骤3，在接收到远程监控子系统的控制信号后向处理模块发送控制指 令，处理模块响应该控制指令。
7. 如权利要求6所述的指纹电动自行车的实现方法，其特征在于，步骤 3中，处理模块响应所述控制指令时，切断电动自行车的控制电路，使电动 车停止工作。
全文摘要
本发明涉及一种指纹电动自行车及其实现方法。该指纹电动自行车包括处理模块、电动自行车的控制器、电动自行车控制电路、电源管理模块、存储器和声光报警器，其特征在于，还包括无线通讯模块、远程监控子系统和指纹传感器；无线通讯模块，用于向远程监控子系统报警，以及接收远程监控子系统的控制信号后向处理模块发送控制指令；无线通讯模块与处理模块连接；指纹传感器，用于实现指纹开锁和指纹管理；指纹传感器与处理模块连接；处理模块，用于进行指纹图像处理，控制无线通讯模块在盗情发生后向远程监控子系统报警，并响应无线通讯模块的控制指令。本发明具有结构简单，使用方便，安全可靠，克服了现有技术存在明显的不足，便于推广应用。
文档编号B62J3/00GK101323330SQ20081011664
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者王小磊 申请人:成都方程式电子有限公司