一種汽車指紋識別啟動裝置的製作方法
2023-05-09 14:54:21 1
專利名稱：一種汽車指紋識別啟動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汽車電子與電器應用技術領域，涉及ー種汽車啟動裝置，具體地說，涉及一種汽車指紋識別啟動裝置，該啟動裝置通過採集駕駛人的指紋，將採集到的指紋圖像經過圖像預處理、特徵提取、保存數據以及將數據與指紋庫中的數據匹配，判斷是否正常啟動汽車。
技術背景 進入21世紀，汽車已經走進千家萬戶成為現代人類生活的重要交通工具。我國目前的汽車保有量已經超過7000萬輛，而且每年以超過15%的速度增長著。但是隨著汽車的普及以及保有量的増加，汽車財產安全的問題也日益嚴重。正因如此，汽車防盜単元顯得尤為重要。汽車指紋識別啟動裝置能夠有效地解決汽車被盜問題，汽車指紋識別啟動裝置在汽車防盜方面具有無可比擬的優點防複製、防破解、防丟失、防幹擾等等。除防盜外，還可以做到防止輾轉借車，該裝置可以存儲數枚指紋數據，車主可以將車借給朋友，但朋友只有開車功能不能將車借給別人，方便車輛管理。指紋識別系統是汽車指紋識別啟動裝置的核心部分，它是衡量汽車指紋識別啟動裝置性能的主要部件，它性能的好壞直接影響到汽車防盜效果。因而設計性能良好又經濟的指紋識別系統對於汽車指紋識別啟動裝置來說尤為重要。
發明內容本實用新型的目的在於，提供一種汽車指紋識別啟動裝置，該裝置能夠通過採集駕駛人的指紋，並與指紋庫中的數據匹配，判斷是否正常啟動汽車。此外它還有數據存儲功能，能夠存儲多枚指紋數據，以使多人能夠駕駛汽車。為了實現上述任務，本實用新型採取如下的技術解決方案—種汽車指紋識別啟動裝置，其特徵在幹，包括ー個指紋採集傳感器，指紋採集傳感器通過數據通信接ロ電路與數位訊號處理器輸入端連通，數位訊號處理器連接有外圍電路，並通過邏輯控制電路連接有存儲器擴展模塊。本實用新型的其它特點是所述的指紋採集傳感器採用MBF200指紋傳感器。所述的數位訊號處理器採用TMS320C5402晶片。所述的存儲器擴展模塊包括外擴程序存儲器、外擴數據存儲器和外擴FLASH。所述的數據通信接ロ電路為SPI接ロ電路。所述的外圍電路包括電源電路、時鐘電路和復位電路。本實用新型的汽車指紋識別啟動裝置，通過指紋採集傳感器採集駕駛人的指紋，將採集到的指紋圖像經過圖像預處理、特徵提取、保存數據以及將數據與指紋庫中的數據匹配，判斷是否正常啟動汽車。具有以下優點[0015](I)指紋啟動、安全方便，駕駛人把車鑰匙達到ON檔，只需輕輕按ー下指紋傳感器就可直接啟動汽車。(2)指紋防盜，要啟動汽車，必須通過指紋識別，否則無法啟動汽車。指紋是人體固有的客觀存在的生物特徵，其特點是人各有異，終身不變，絕無丟失，無法仿製，不可破解。(3)車輛管理、身份識別，該汽車指紋識別啟動裝置可以存儲數枚指紋數據，誰要啟動汽車必須有車主授權ー錄入指紋，否則，無法啟動汽車。車主對汽車絕對控制。只有通過指紋驗證才能啟動汽車，有效防止人情借車和公車私用。(4)易調試、可擴展，便於存儲數據。(5)可靠性高，具有較好的電磁兼容性，同時能夠承受震動、噪音、衝擊，並且不和其他防盜或電子系統產生衝突。 (6)成本低廉，該汽車指紋識別啟動裝置所採用的各種器件和材料均為常見類型，在普通的市場上均能夠買到，製作成本低，若進行批量生產，成本會更低。(7)通用性好，該汽車指紋識別啟動裝置可適用於各種汽車。(8)集成度高，該汽車指紋識別啟動裝置運用了大量晶片，具有很高的集成性。(9)節能環保，該汽車指紋識別啟動裝置只在汽車啟動過程中工作，功耗極低，沒有電子福射。
圖I是汽車指紋識別啟動裝置總體結構圖；圖2是MBF200內部結構框圖；圖3 是 TMS320C5402 管腳圖；圖4是外擴程序存儲器連接圖；圖5是外擴數據存儲器連接圖；圖6是外擴FLASH連接圖；圖7是SPI接ロ電路圖；圖8是工作電壓電路原理圖；圖9是時鐘產生電路圖；圖10是復位電路圖；圖11是汽車指紋識別啟動裝置軟體流程以下結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的詳細說明。
具體實施方式
如圖I所示，本實施例給出ー種汽車指紋識別啟動裝置總體結構圖，包括ー個指紋採集傳感器，指紋採集傳感器通過數據通信接ロ電路與數位訊號處理器輸入端連通，數位訊號處理器上連接外圍電路，外圍電路包括電源電路、時鐘電路和復位電路。並通過邏輯控制電路連接存儲器擴展模塊。該汽車指紋識別啟動裝置，通過指紋採集傳感器採集駕駛人的指紋，將採集到的指紋圖像經過圖像預處理、特徵提取、保存數據以及將數據與指紋庫中的數據匹配，判斷是否正常啟動汽車。本實施例中，指紋採集傳感器採用MBF200指紋傳感器；MBF200指紋傳感器是Fujitsu公司的ー種電容式指紋採集傳感器，能採集到500dpi的指紋圖像,傳感區域為I. 28X1. 50cm, 256X 300傳感陣列，內置8位模數轉換器，可直接輸出數位化圖像信號，用8位表徵ー個像素點，且有微處理器總線，串行周邊設備接ロ(SPI)，集成的USB全速接ロ三種接ロ模式可以選擇，並可以方便定義所需傳感器陣列的區域，工作電壓為3. 3疒5V。MBF200內部結構框圖如圖2所示。數位訊號處理器採用TMS320C5402晶片。TMS320C5402晶片是TI公司的ー種數位訊號處理器，晶片內部採用哈佛結構，包括8條16比特寬度的總線，分別為一條程序總線，三條數據總線，四條地址總線。其CPU結構包括40比特的ALU，其輸入來自16比特立即數、16比特來自數據存儲器的數據、暫時存儲器、T中的16比特數、數據存儲器中兩個16比特字、數據存儲器中32比特字、累加器中40比特字。外設包括多路DMA通道、外部主機接ロ、外部存儲器接ロ、晶片間高速連結ロ、外部中斷、通信串ロ、定時器、可編程鎖相環、A/ D轉換器、JTAG接ロ等。TMS320C5402管腳圖如圖3所示。存儲器擴展模塊包括外擴程序存儲器、外擴數據存儲器和外擴FLASH ；數據通信接ロ電路為SPI接ロ電路。I、硬體設計硬體設計主要包括存儲器擴展電路、指紋採集數據通信接ロ電路、外圍電路等。I、I存儲器擴展設計汽車指紋識別啟動裝置所採集的指紋圖像本身數據量大，包含信息多，並且要存儲多枚指紋數據，僅僅依靠片上的資源是不夠的，因此需要外擴存儲器。I)外擴程序存儲器當汽車指紋識別啟動裝置運行吋，即使優化後的算法程序和係數表至少需要16K字，4K字的程序空間是遠遠不夠的，因此本系統外擴64K字外部程序存儲器。通過一片IS61L V6416進行外部程序空間擴展，將外部擴展程序存儲空間分為2頁，每頁為32K字，共64K字，映射到內存空間的0X8000H-0XFFFHL外擴程序存儲器連接圖如圖4所示。2)外擴數據存儲器數據存儲器存放執行指令所用的數據。該汽車指紋識別啟動裝置通過一片IS61LV12816進行外部數據空間擴展，將擴展空間分為8頁，每頁16K字，共128K字，映射到內存空間0X4000H-0X7FFFH，因為C5402片上有16K字的雙訪問RAM，這樣擴展不會因為內部RAM和外部RAM的地址重疊而造成外部RAM的浪費。外擴數據存儲器連接圖如圖5所
/Jn ο3)外擴 FLASH 該汽車指紋識別啟動裝置通過一片SST39VF400A Flash進行FLASH擴展，SST39VF400A Flash存儲器，其容量為256KX 16位，分為8頁，每頁32K。映射到內存空間的0X8000H-0XFFFnL外擴FLASH連接圖如圖6所示。I、2指紋採集數據通信接ロ電路設計該汽車指紋識別啟動裝置採用SPI接ロ通信電路來實現指紋採集傳感器MBF200和數位訊號處理器TMS320C5402之間的數據傳遞。SPI接ロ電路圖如圖7所示。[0054]I、3外圍電路設計I)電源電路該汽車指紋識別啟動裝置中的5V電壓信號是由汽車車載電源通過變壓器產生的，而TMS320C5402工作電壓有兩種和電壓為I. 8V、輸入輸出電壓為3. 3V。系統中採用TPS767D318產生3. 3V/1. 8V輸出直流電壓。工作電壓電路原理圖如圖8所示。2)時鐘電路TMS320C5402時鐘發生器由一個內部振蕩器和一個鎖相環(PLL)組成。輸入的參考時鐘可由晶振和內部振蕩器產生，也可以直接通過外部時鐘源提供。時鐘產生電路圖如圖9所示。3)復位電路 當TMS320C5402的RS位引腳上出現2個外部時鐘周期以上的低電平，即可實現系統復位。復位電路圖如圖10所示。2、軟體設計軟體設計是汽車指紋識別啟動裝置設計的關鍵問題。一種汽車指紋識別啟動裝置的軟體設計遵循應用軟體設計工程的一般規律，採用模塊化設計方法，來保證軟體設計的質量，保證軟體的可維護性和系統運行的可靠性。汽車指紋識別啟動裝置軟體流程圖如圖11所示，系統上電後首先對系統實施初始化，然後通過指紋採集傳感器採集駕駛人的指紋，將採集到的指紋圖像經過圖像預處理、特徵提取、保存數據以及將數據與指紋庫中的數據匹配，判斷是否正常啟動汽車。
權利要求1.一種汽車指紋識別啟動裝置，其特徵在於，包括一個指紋採集傳感器，指紋採集傳感器通過數據通信接口電路與數位訊號處理器輸入端連通，數位訊號處理器連接有外圍電路，並通過邏輯控制電路連接有存儲器擴展模塊。
2.如權利要求I所述的汽車指紋識別啟動裝置，其特徵在於，所述的指紋採集傳感器採用MBF200指紋傳感器。
3.如權利要求I所述的汽車指紋識別啟動裝置，其特徵在於，所述的數位訊號處理器採用TMS320C5402晶片。
4.如權利要求I所述的汽車指紋識別啟動裝置，其特徵在於，所述的存儲器擴展模塊，包括外擴程序存儲器、外擴數據存儲器和外擴FLASH。
5.如權利要求I所述的汽車指紋識別啟動裝置，其特徵在於，所述的數據通信接口電路為SPI接口電路。
6.如權利要求I所述的汽車指紋識別啟動裝置，其特徵在於，所述的外圍電路包括電源電路、時鐘電路和復位電路。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車指紋識別啟動裝置，包括一個指紋採集傳感器，指紋採集傳感器通過數據通信接口電路與數位訊號處理器輸入端連通，數位訊號處理器上連接有存儲器擴展模塊、數據通信接口電路模塊、外圍電路模塊。在使用時只需將該裝置安裝在汽車啟動電路上，然後和傳統汽車啟動一樣把車鑰匙達到ON檔，只需輕輕按一下指紋傳感器就可直接啟動汽車。
文檔編號G06K9/00GK202584159SQ20122021814
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月15日 優先權日2012年5月15日
發明者韓毅, 肖廣朋, 張楚, 安然, 單高朋, 於德旭, 葛江浩 申請人:長安大學