| 专利名称： | 基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Based on retinal recognition technology for automobile safety starting system | ||
| 专利号： | CN201520331751.1 | 申请时间： | 20150520 |
| 公开号： | CN204713025U | 公开时间： | 20151021 |
| 申请人： | 吉林大学 | ||
| 申请地址： | 130012 吉林省长春市前进大街2699号 | ||
| 发明人： | 刘玉梅; 杨思航; 郭艳秀; 熊明烨; 赵聪聪; 卢政旭; 乔宁国; 张志远; 陈云; 葛琦; 张宏涛; 刘祖光; 苏建; 徐观; 陈熔; 潘洪达 | ||
| 分类号： | B60R25/25; B60R25/04; B60R25/31 | 主分类号： | B60R25/25(2013.01)I |
| 代理机构： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 朱世林 |
| 摘要： | 本实用新型提供一种基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，属于汽车安全技术领域，本实用新型主要解决现有视网膜识别技术直接应用于汽车安全领域时存在的困难。具体包括：车门状态检测模块、驾驶员驾车就位检测模块、视网膜扫描模块、微控制器单元和发动机启动模块。车门状态检测模块用于检测车门是否处于安全关闭状态；驾驶员驾车就位检测模块用于检测驾驶员是否已经坐在驾驶员座椅上，进入待驾状态；视网膜扫描模块用于采集驾驶员视网膜信息，并对采集的视网膜信息进行分析处理，与之前录入的驾驶人视网膜信息进行分析比较，判断其与存储信息的一致性；发动机启动模块接收微控制器单元传来的启动信息，启动发动机。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model provides a based on retinal recognition technology for automobile safety starting system, which belongs to the technical field of automobile safety, the utility model is mainly solve the existing retinal recognition technology is directly applied to the automobile safety field of the difficulties. Specifically comprising : door status detection module, driver positioning detection module, retinal scanning module, a microcontroller unit and an engine starting module. Door status detection module is used for detecting whether the door is in a safe closed state; driver positioning detection module is used for detecting whether the driver is already sitting in the driver' s seat, to enter treats harnesses state; retinal scanning module is used for collecting the driver retinogram information, and the collected retinogram information for analysis processing, the driver of the input before the analysis and comparison of retinal information, with the stored information to judge the consistency of the; engine start module receives the micro-controller unit starting information transmitted from the, start the engine. | ||
1.基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，主要包括车门状态检测模块(1)、驾驶员 驾车就位检测模块(2)、视网膜扫描模块(3)、微控制器单元(4)和发动机启动模块(5)； 其特征在于： 所述的车门状态检测模块(1)用于检测车门是否处于安全关闭状态，包括车门闭锁开关 和车门状态信息处理分析模块，车门闭锁开关与车门数量相同且分别安装在汽车的各个车门 上，其并通过A类汽车总线与微控制器单元(4)相连；车门状态信息处理分析模块包括第一 放大器和第一A/D转换器，实现将车门闭锁开关状态信息运算放大、将模拟量转换成二进制 数字量并将该数字量传送至微控制器单元(4)，运算结果为0或1，其分别代表车门未全部 关闭和车门均关闭两种状态； 所述的驾驶员驾车就位检测模块(2)用于检测驾驶员是否已经坐在驾驶员座椅上进入待 驾状态，包括驾驶员驾车就位传感器和驾车就位信息处理分析模块，采用多个压力传感器作 为驾驶员驾车就位传感器，并安装在驾驶座椅的下面，并通过A类汽车总线与微控制器单元 (4)相连；驾车就位信息处理分析模块包括第二放大器和第二A/D转换器，实现将驾车就位 信息运算放大、将模拟量转换成二进制数字量并将该数字量传送至微控制器单元(4)，运算 结果为0或1，其分别代表驾驶员未就位和驾驶员就位两种状态； 所述的视网膜扫描模块(3)用于采集驾驶员视网膜信息，将采集到的信息进行分析处理， 并与之前录入的驾驶人视网膜信息进行分析比较，判断其与存储信息的一致性，主要包括视 网膜扫描器、可动机械式汽车内后视镜支架和视网膜信息处理分析模块，视网膜扫描器安装 在汽车内后视镜的背面，并通过C类汽车总线与视网膜信息处理分析模块相连，可动机械式 汽车内后视镜支架包括弯管(7)和可伸缩固定架(8)，弯管(7)与汽车内后视镜(6)通过 螺纹孔C固定连接，弯管(7)和汽车顶棚(9)通过螺纹孔A铰链连接，可伸缩固定架(8) 与汽车顶棚(9)通过螺纹孔B固定连接，当可伸缩固定架(8)伸开时可固定弯管(7)使弯 管不能转动，当可伸缩固定架(8)缩回时可以松开弯管(7)使弯管(7)绕汽车顶棚(9) 转动带动汽车内后视镜(6)转动并使汽车内后视镜(6)上的视网膜扫描器对准驾驶员眼部， 视网膜信息处理分析模块的硬件主要包括信号调整电路和数字信号处理器，扫描到的视网膜 信息经信号调整电路放大、滤波、整形，然后把提取到的特征信息经数字信号处理器与视网 膜库里的信息进行匹配，并将匹配不成功为0、匹配成功为1的结果传送到微控制器单元(4)； 所述微控制器单元(4)采用MCS类的单片机，来控制系统信息的检测，单片机通过车门 状态检测模块(1)、驾驶员驾车就位检测模块(2)、视网膜扫描模块(3)三个模块发出的信 息来判断是否启动安全，即当以上三个模块均发来结果1时发出启动指令给ECU，除此之外 发出并发出停止指令给ECU； 所述的发动机启动模块(5)中的ECU接收微控制器单元(4)传来的启动信息，控制启 动机电磁开关电路的通断，进而控制发动机的启动。
2.根据权利要求1所述的基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，其特征在于：所述 微控制器单元(4)接收到车门状态检测模块(1)的车门闭锁开关测得车门处于安全关闭状 态并且接收到驾驶员驾车就位检测模块(2)测得的驾驶员处于驾车就位状态时，微控制器单 元(4)向视网膜扫描模块(3)发出扫描指令开始进行扫描。
3.根据权利要求1所述的基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，其特征在于：视网 膜信息处理分析模块(3)的数字信号处理器为DSP芯片。
1.基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，主要包括车门状态检测模块(1)、驾驶员 驾车就位检测模块(2)、视网膜扫描模块(3)、微控制器单元(4)和发动机启动模块(5)； 其特征在于： 所述的车门状态检测模块(1)用于检测车门是否处于安全关闭状态，包括车门闭锁开关 和车门状态信息处理分析模块，车门闭锁开关与车门数量相同且分别安装在汽车的各个车门 上，其并通过A类汽车总线与微控制器单元(4)相连；车门状态信息处理分析模块包括第一 放大器和第一A/D转换器，实现将车门闭锁开关状态信息运算放大、将模拟量转换成二进制 数字量并将该数字量传送至微控制器单元(4)，运算结果为0或1，其分别代表车门未全部 关闭和车门均关闭两种状态； 所述的驾驶员驾车就位检测模块(2)用于检测驾驶员是否已经坐在驾驶员座椅上进入待 驾状态，包括驾驶员驾车就位传感器和驾车就位信息处理分析模块，采用多个压力传感器作 为驾驶员驾车就位传感器，并安装在驾驶座椅的下面，并通过A类汽车总线与微控制器单元 (4)相连；驾车就位信息处理分析模块包括第二放大器和第二A/D转换器，实现将驾车就位 信息运算放大、将模拟量转换成二进制数字量并将该数字量传送至微控制器单元(4)，运算 结果为0或1，其分别代表驾驶员未就位和驾驶员就位两种状态； 所述的视网膜扫描模块(3)用于采集驾驶员视网膜信息，将采集到的信息进行分析处理， 并与之前录入的驾驶人视网膜信息进行分析比较，判断其与存储信息的一致性，主要包括视 网膜扫描器、可动机械式汽车内后视镜支架和视网膜信息处理分析模块，视网膜扫描器安装 在汽车内后视镜的背面，并通过C类汽车总线与视网膜信息处理分析模块相连，可动机械式 汽车内后视镜支架包括弯管(7)和可伸缩固定架(8)，弯管(7)与汽车内后视镜(6)通过 螺纹孔C固定连接，弯管(7)和汽车顶棚(9)通过螺纹孔A铰链连接，可伸缩固定架(8) 与汽车顶棚(9)通过螺纹孔B固定连接，当可伸缩固定架(8)伸开时可固定弯管(7)使弯 管不能转动，当可伸缩固定架(8)缩回时可以松开弯管(7)使弯管(7)绕汽车顶棚(9) 转动带动汽车内后视镜(6)转动并使汽车内后视镜(6)上的视网膜扫描器对准驾驶员眼部， 视网膜信息处理分析模块的硬件主要包括信号调整电路和数字信号处理器，扫描到的视网膜 信息经信号调整电路放大、滤波、整形，然后把提取到的特征信息经数字信号处理器与视网 膜库里的信息进行匹配，并将匹配不成功为0、匹配成功为1的结果传送到微控制器单元(4)； 所述微控制器单元(4)采用MCS类的单片机，来控制系统信息的检测，单片机通过车门 状态检测模块(1)、驾驶员驾车就位检测模块(2)、视网膜扫描模块(3)三个模块发出的信 息来判断是否启动安全，即当以上三个模块均发来结果1时发出启动指令给ECU，除此之外 发出并发出停止指令给ECU； 所述的发动机启动模块(5)中的ECU接收微控制器单元(4)传来的启动信息，控制启 动机电磁开关电路的通断，进而控制发动机的启动。
2.根据权利要求1所述的基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，其特征在于：所述 微控制器单元(4)接收到车门状态检测模块(1)的车门闭锁开关测得车门处于安全关闭状 态并且接收到驾驶员驾车就位检测模块(2)测得的驾驶员处于驾车就位状态时，微控制器单 元(4)向视网膜扫描模块(3)发出扫描指令开始进行扫描。
3.根据权利要求1所述的基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，其特征在于：视网 膜信息处理分析模块(3)的数字信号处理器为DSP芯片。
翻译：技术领域
本实用新型属于汽车安全技术领域，具体涉及一种基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统。
背景技术
为了提高汽车的防盗性能，现在大多数汽车都配置了芯片式数码防盗器锁住汽车的发动机，还有高档汽车配备指纹防盗器。可是随着科技的不断进步，这些技术都可以通过高科技仿制技术、手术或者一些有效手段得以改变或者破坏，不是最稳定和可靠的身份识别手段，而视网膜的不可见性、唯一性则避免了这些问题，因此视网膜识别技术成为不可仿制和破坏的最高级身份识别手段。然而，视网膜识别技术直接应用于汽车安全领域存在诸多难以解决的困难。
实用新型内容
为了解决现有视网膜识别技术直接应用于汽车安全领域时存在的困难，本实用新型提供了一种基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，通过装置的合理设计以及优化算法从而实现了，将视网膜识别技术与汽车安全技术的融合。
该基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，主要包括车门状态检测模块1、驾驶员驾车就位检测模块2、视网膜扫描模块3、微控制器单元4和发动机启动模块5。
所述的车门状态检测模块1用于检测车门是否处于安全关闭状态，包括车门闭锁开关和车门状态信息处理分析模块，车门闭锁开关与车门数量相同且分别安装在汽车的各个车门上，其并通过A类汽车总线与微控制器单元4相连；车门状态信息处理分析模块包括第一放大器和第一A/D转换器，实现将车门闭锁开关状态信息运算放大、将模拟量转换成二进制数字量并将该数字量传送至微控制器单元4，运算结果为0或1，其分别代表车门未全部关闭和车门均关闭两种状态。
所述的驾驶员驾车就位检测模块2用于检测驾驶员是否已经坐在驾驶员座椅上进入待驾状态，包括驾驶员驾车就位传感器和驾车就位信息处理分析模块，采用多个压力传感器作为驾驶员驾车就位传感器，并安装在驾驶座椅的下面，并通过A类汽车总线与微控制器单元4相连；驾车就位信息处理分析模块包括第二放大器和第二A/D转换器，实现将驾车就位信息运算放大、将模拟量转换成二进制数字量并将该数字量传送至微控制器单元4，运算结果为0或1，其分别代表驾驶员未就位和驾驶员就位两种状态。
所述的视网膜扫描模块3用于采集驾驶员视网膜信息，将采集到的信息进行分析处理， 并与之前录入的驾驶人视网膜信息进行分析比较，判断其与存储信息的一致性，主要包括视网膜扫描器、可动机械式汽车内后视镜支架和视网膜信息处理分析模块，视网膜扫描器安装在汽车内后视镜的背面，并通过C类汽车总线与视网膜信息处理分析模块相连，可动机械式汽车内后视镜支架包括弯管7和可伸缩固定架8，弯管7与汽车内后视镜6通过螺纹孔C固定连接，弯管7和汽车顶棚9通过螺纹孔A铰链连接，可伸缩固定架8与汽车顶棚9通过螺纹孔B固定连接，当可伸缩固定架8伸开时可固定弯管7使弯管不能转动，当可伸缩固定架8缩回时可以松开弯管7使弯管7绕汽车顶棚9转动带动汽车内后视镜6转动并使汽车内后视镜6上的视网膜扫描器对准驾驶员眼部，视网膜信息处理分析模块的硬件主要包括信号调整电路和数字信号处理器，扫描到的视网膜信息经信号调整电路放大、滤波、整形，然后把提取到的特征信息经数字信号处理器与视网膜库里的信息进行匹配，并将匹配结果(匹配不成功为0、匹配成功为1)传送到微控制器单元4。
所述微控制器单元4采用MCS类的单片机，来控制系统信息的检测，单片机通过车门状态检测模块1、驾驶员驾车就位检测模块2、视网膜扫描模块3三个模块发出的信息来判断是否启动安全，即当以上三个模块均发来结果1时发出启动指令给ECU，除此之外发出并发出停止指令给ECU。
所述的发动机启动模块5是ECU接收微控制器单元4传来的启动信息，控制启动机电磁开关电路的通断，进而控制发动机的启动。
本实用新型的进一步优选方式为，车门状态检测模块1的车门闭锁开关测得车门处于安全关闭状态以及驾驶员驾车就位传感器测得驾驶员处于驾车就位状态，这两个条件同时满足时，即微控制器单元4收到相应信号后向视网膜扫描模块3发出扫描指令开始进行扫描。
较佳地，视网膜信息处理分析模块3的数字信号处理器可采用TMS320C6000系列的DSP芯片，可以实现对视网膜信息数据的快速处理和匹配。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型解决了视网膜识别技术直接应用于汽车安全领域时存在的困难，实现了视网膜识别技术与汽车安全技术的融合。
2、由于本实用新型采用了先进的视网膜扫描技术，对驾驶员身份信息核对更加精准。从而大大增加了汽车防盗指数，同时保障了汽车的安全驾驶。
3、本实用新型通过车门闭锁开关和驾驶员驾车就位传感器建立一个控制开关，使系统更加安全可靠。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图2是本实用新型实施例的工作流程图。
图3是本实用新型视网膜信息处理分析模块原理框图。
图4为可动机械式汽车内后视镜支架结构示意图。
图5为可伸缩固定架结构示意图。
附图标记：1—车门状态检测模块，2—驾驶员驾驶就位检测模块，3—视网膜扫描模块，4—微控制器单元，5—发动机启动模块，6—汽车内汽车内后视镜，7—弯管，8—可伸缩固定架，9—汽车顶棚。
具体实施方式
本实用新型实施例提供的基于视网膜识别技术的汽车安全启动系统，如图1所示，包括：车门状态检测模块1，驾驶员驾驶就位检测模块2，视网膜扫描模块3，微控制器单元4和发动机启动模块5。
所述的车门状态检测模1用于检测车门是否处于安全关闭状态，包括车门闭锁开关和车门状态信息处理分析模块，车门闭锁开关与车门数量相同且分别安装在汽车的各个车门上，其并通过A类汽车总线与微控制器单元4相连；车门状态信息处理分析模块包括第一放大器和第一A/D转换器，实现将车门闭锁开关状态信息运算放大、将模拟量转换成二进制数字量并将该数字量传送至微控制器单元4，运算结果为0或1，其分别代表车门未全部关闭和车门均关闭两种状态。
所述的驾驶员驾车就位检测模块2用于检测驾驶员是否已经坐在驾驶员座椅上进入待驾状态，包括驾驶员驾车就位传感器和驾车就位信息处理分析模块，采用多个压力传感器作为驾驶员驾车就位传感器，并安装在驾驶座椅的下面，并通过A类汽车总线与微控制器单元4相连；驾车就位信息处理分析模块包括第二放大器和第二A/D转换器，实现将驾车就位信息运算放大、将模拟量转换成二进制数字量并将该数字量传送至微控制器单元4，运算结果为0或1，其分别代表驾驶员未就位车门未全部关闭和驾驶员就位车两种状态。
所述的视网膜扫描模块3用于采集驾驶员视网膜信息，将采集到的信息进行分析处理，并与之前录入的驾驶人视网膜信息进行分析比较，判断其与存储信息的一致性，主要包括视网膜扫描器、可动机械式汽车内后视镜支架和视网膜信息处理分析模块，视网膜扫描器安装在汽车内后视镜的背面，并通过C类汽车总线与视网膜信息处理分析模块相连，如图4和图5所示可动机械式后视镜汽车内后视镜支架包括弯管7和可伸缩固定架8，弯管7与后视镜汽车内后视镜6通过螺纹孔C固定连接，弯管7和汽车顶棚9通过螺纹孔A铰链连接，可伸缩 固定架8与汽车顶棚9通过螺纹孔B固定连接，当可伸缩固定架8伸开时可固定弯管7使弯管不能转动，当可伸缩固定架8缩回时可以松开弯管7使弯管7绕汽车顶棚9转动带动后视镜汽车内后视镜6转动并使汽车内后视镜6上的视网膜扫描器对准驾驶员眼部，视网膜信息处理分析模块的硬件主要包括信号调整电路和数字信号处理器，扫描到的视网膜信息经信号调整电路放大、滤波、整形，然后把提取到的特征信息经数字信号处理器与视网膜库里的信息进行匹配，并将匹配结果(匹配不成功为0、匹配成功为1)传送到微控制器单元4，其中采用的算法可参照《机载彩色图像增强系统设计与实现》[J].仪器仪表学报.尹传历，丁策；2013.或一种面向多核处理器的高效并行PCA-SIFT算法[J].国防科技大学学报.刘仲，邢彬朝，陈跃跃；2012.
所述的数字信号处理器可采用TMS320C6000系列的DSP芯片微处理器，可以实现对视网膜信息数据的快速处理和匹配。
所述微控制器单元4采用MCS类的单片机，来控制系统信息的检测，单片机通过车门状态检测模块1、驾驶员驾车就位检测模块2、视网膜扫描模块3三个模块发出的信息来判断是否启动安全，即当以上三个模块均发来结果1时发出启动指令给发动机启动模块5中的ECU，除此之外发出并发出停止指令给ECU。
所述的发动机启动模块5中的ECU接收微控制器单元4传来的启动信息，控制启动机电磁开关电路的通断，进而控制发动机的启动。
本实用新型实施例的具体工作过程如图2和图3所示，当车门状态检测模块1中的车门闭锁开关检测到车门关闭，并且驾驶员驾驶就位检测模块2中的压力传感器感应到驾驶人员进入待驾状态后，驾驶员可以向上推动可伸缩固定架，然后将汽车内后视镜支架转动使汽车内后视镜到其眼睛前方，将反面对准人的眼睛，微控制器单元4——单片机发出指令使视网膜扫描模块3开始工作，视网膜扫描器开启，进行视网膜扫描，并把获得的数据经信号调整电路处理后，数字信号处理器将其与之前录入的驾驶人视网膜信息进行分析比较，判断采集到的数据信息与存储信息的一致性，然后判定是否为真正的驾驶员。根据获得的驾驶员一致性结果传送给微控制器单元4，微控制器单元4根据上述3个模块发出的信息进行处理，当以上三个模块均发来结果1时发出启动指令给ECU，除此之外发出并发出停止指令给ECU，ECU根据ECU发来的指令控制发动机启动模块5接通启动机电磁开关电路，以使电磁开关通电工作，启动发动机。以上过程结束后，驾驶员可以将汽车内后视镜支架转到原来位置，用可伸缩固定架将其固定，不影响汽车内后视镜的正常使用。
