CN105825467A - 一种城市公用自行车监测装置 - Google Patents

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CN105825467A CN201610150658.XA CN201610150658A CN105825467A CN 105825467 A CN105825467 A CN 105825467A CN 201610150658 A CN201610150658 A CN 201610150658A CN 105825467 A CN105825467 A CN 105825467A
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Abstract

本发明公开了一种城市公用自行车监测装置,包括租还模块、锁定模块、RFID模块、无线信息传送模块、太阳能发电模块;租还模块包括客户端和租还控制服务器;身份认证模块包括存储单元、获取模块、身份证件信息读取模块、分析模块、提问模块、执行模块。本发明的城市公用自行车监测装置可以通过RFID模块,传送射频信号,射频信号所处位置距车辆距离缩短至一定距离时,系统会发出警报,可以有效避免交通事故;锁定模块可以锁定自行车的地理位置,租还模块能够提高公共自行车公司的管理效率和公共资源的利用率。

Description

-种城市公用自行车监测装置
技术领域
[0001] 本发明属于交通设备领域,尤其设及一种城市公用自行车监测装置。
背景技术
[0002] 随着公共自行车的普及,越来越多的人选择公共自行车为短程代步工具。一般情 况下,用户可W随时归还和租借自行车。但是在特殊情况下,如某地需要举行大型的活动, 而活动举办方又没有及时和公共自行车管理公司联系,管理公司不能及时调度公共自行车 来填补缺口,就会导致周围的停车站的公共自行车数量不能满足用户需求。现有的公共自 行车租赁系统不能够对用户的需求有实时的掌控,容易出现部分地区车辆供应不足,而其 他地区车辆闲置等问题,公共资源不能够得到充分、有效地利用,而且现有的自行车智能化 程度低,易发生交通事故。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种城市公用自行车监测装置,旨在解决现有的城市公用 自行车租赁系统使用不方便,自行车智能化程度低,易发生交通事故的问题。
[0004] 本发明是运样实现的,一种城市公用自行车监测装置包括租还模块、锁定模块、 RFID模块、无线信息传送模块、太阳能发电模块;
[0005] 所述的租还模块包括客户端和租还控制服务器,该客户端是用户与租还控制服务 器之间的接口,客户端通过公用网和租还控制服务器通信;
[0006] 用户通过租还模块内置的身份认证模块进行身份认证,该身份认证模块包括:
[0007] 存储单元,该存储单元用于存储多个合法用户的预设提问、与每一预设提问对应 的预设表情变化、身份证件信息;
[000引获取模块,用于在用户通过带有摄像头的电子设备连接至分析模块,获取该摄像 头摄取到的图像,还包括身份证件信息读取模块,该身份证件信息读取模块包括开关模块、 第一处理器、第一存储器和电磁线圈,所述开关模块、所述第一存储器和所述电磁线圈分别 与所述第一处理器连接,所述第一存储器用于存储身份代表音频数据,所述开关模块用于 接收到外部的控制信号后,根据所述控制信号生成触发信号并将所述触发信号发送至所述 第一处理器,所述第一处理器用于接收到所述触发信号后,将所述身份代表音频数据转换 为电信号并将所述电信号发送至所述电磁线圈,所述电磁线圈用于根据所述电信号产生磁 场变化信号,并将所述磁场变化信号输出至外部;
[0009] 分析模块,用于识别所述获取的图像中是否包括人脸图像及预设问题答案是否准 确、身份证件信息是否符合;
[0010] 提问模块,用于当分析模块判断所述获取的图像中包括人脸图像时,从存储单元 中选取至少一预设提问,并控制该电子设备播放该预设提问;W及执行模块;
[0011] 获取模块还用于当提问模块选取该预设提问后,重新获取该摄像头摄取到的图 像;
[0012] 分析模块还用于识别所述重新获取的图像中的人脸图像,并识别该人脸图像的表 情变化,然后判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相 同;
[0013] 所述执行模块用于在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应 的预设表情变化相同时,判断该用户为合法用户并允许该用户登入该信息服务器;
[0014] 所述租还控制服务器用来保存和处理用户信息;
[0015] 所述的锁定模块包括位置锁定模块和车锁,所述的位置锁定模块包括移动通信装 置,移动通信装置在第一时间点由第一移动通信装置接收到的信号编译第一签名,所述第 一签名包括:控制信息;小区集合,所述小区集合是由所述第一移动通信装置可观测的公用 自行车存放点;W及从所述可观测公用自行车存放点收到的信号的接收功率水平信息;估 计在所述第一时间点所述第一移动通信装置的位置,该估计基于第一已知签名的位置信 息,所述第一已知签名通过将所述第一签名与输入在数据库中的已知签名进行比较来选 择,所述已知签名包括位置信息;
[0016] 所述的车锁包括固定底座,在固定底座前端设有感应器,固定底座两端设有弹黃, 弹黃与夹紧板相连接,夹紧板上端、固定底座上设有电磁锁,电磁锁、感应器通过无线信息 传送模块与锁定模块内部的处理器连接;
[0017] 所述的RFID模块包括电源管理电路、核屯、忍片、外围电路、射频前端电路和天线配 置电路,所述电源管理电路将输入电源稳流控制并为其他电路提供对应的电源,所述外围 电路包括使能电路、晶体震荡电路、锁相环电路,所述射频前端电路用于将核屯、忍片发射出 来的射频信号经过前期处理输出到天线配置电路W及将天线配置电路返回的射频信号经 过平衡不平衡转换后发送至核屯、忍片,所述天线配置电路用于将射频信号发送至天线和接 收天线返回的射频信号;
[0018] 所述的核屯、忍片内置有光感模块,该光感模块主要包括光敏电阻、光敏电容、光敏 Ξ极管、光敏二极管或光传感器,为其中的一种或多种的组合,所述的光感模块直接感触到 标签所处环境的一处或多处的光线,所述的控制模块和光感模块相连,所述的控制模块根 据光感模块检测到的光线强度、频率的变化而改变无线电传输模块的发送内容、工作间隔 时间或发射频率;或开启关闭部分工作模块;
[0019] 所述的分析模块包括人脸检测与定位模块、规范化模块、特征提取模块、识别模 块;
[0020] 所述的定位与检测模块用于捕捉人眼坐标,并由人眼坐标得到人脸左上顶点和右 下顶点的坐标;
[0021] 所述的规范化模块对采集的人脸图像进行规范化处理,将人脸对齐纠正;
[0022] 所述的特征提取模块用于构造特征提取算子,提取人脸图像特征向量,具体步骤 为:
[0023] 步骤一、采集到N个样本用作训练集X,采用下式求出样本平均值m:
[0024]
Figure CN105825467AD00071
[002引其中,XiE 样本训练集 Χ=(χι,χ2,···,χν);
[00%]步骤二、求出散布矩阵S:
[0027]
Figure CN105825467AD00081
[0028] 求出散布矩阵的特征值λί和对应的特征向量ei,其中,ei便是主分量,将特征值从 大到小依次排列λ1,λ2,…;
[0029] 假设取出Ρ个值,λ1,λ2,···,λρ可W确定出脸空间E=(el,e2,…,eP),在此脸空间 上,训练样本X中,每个元素投影到该空间的点可W由下式得到:
[0030] x'i = E*Xi,t = l ,2,··· ,Ν;
[0031] 由上式得到的是将原向量经过PCA降维后的ρ维向量;
[0032] 所述的识别模炔基于稀疏表征,采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别;
[0033] 采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别的具体方法为:
[0034] 对当前帖人脸检测并按坐标排序得出当前帖各个人脸的识别结果;根据当前帖各 个人脸的识别结果计算对应的各个人脸各自相邻η帖识别结果;统计各个人脸的身份,由超 过半数rV2的统一身份决定目标的最终身份;
[0035] 其中,计算待识别图片与人脸库各类别间的重建误差{τι,η……rn},ri<n<……< rn,将得到的相似度值按巧
Figure CN105825467AD00082
的规则确定最终识别结果;其中Τι 为比率值,Τι = 0.6。
[0036] 进一步,所述的租还控制服务器通过指令锁定锁定模块中的车锁,车锁执行相应 程序,使车锁处于开启状态或者关闭状态,开启状态分为借车开启、还车开启状态;车锁处 于借车开启状态时,用户通过身份认证模块授权租借自行车;车锁处于还车开启状态时,用 户通过身份认证模块授权归还自行车;车锁处于关闭状态,用户无法租借或者归还自行车。
[0037] 进一步,所述的无线信息传送模块利用无线通信连接公用自行车基站管理终端、 基站及移动终端,所述基站管理终端具备:
[0038] 在进行因特网访问时进行中继的因特网网关功能;
[0039] 管理各基站的通信路径信息的基站管理功能;
[0040] 用于设定与其它基站W及其他移动终端的通信路径的通信路径设定功能;
[0041] 用于管理本基站管理终端的邻接终端信息及其它基站W及其他移动终端的邻接 终端信息的邻接终端信息管理功能,所述邻接终端是在通信路径上邻接的基站管理终端或 基站或移动终端;
[0042] 所述基站具备:
[0043] 无线通信功能;通信路径设定功能;W及阻止W基站之间的无线的直接通信的基 站无线通信接口直接通信阻止功能;所述移动终端具备:无线通信功能;通信路径设定功 能;W及邻接终端信息管理功能;
[0044] 在所述基站管理终端与所述通信基站间,相互交换邻接终端信息。
[0045] 进一步,所述的身份认证模块的认证方法包括:
[0046] 租赁用户通过身份证件信息读取模块读取身份证件信息或者通过一带有摄像头 的电子设备连接至身份认证模块时,获取该摄像头摄取到的图像;
[0047] 识别所述获取的图像中是否包括人脸图像;
[0048] 在所述获取的图像中包括人脸图像时,从存储单元中选取至少一预设提问,并控 制电子设备播放该预设提问;
[0049] 当至少一该预设提问选取后,重新获取该摄像头摄取到的图像;
[0050] 识别所述重新获取的图像中的人脸图像,并识别该人脸图像的表情变化;
[0051 ]判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同;W 及在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时,允 许该用户通过锁定模块解锁。
[0052] 进一步,所述无线信息输送模块还包括终端的信道状态信息信道状态信息传输方 法,该方法包括:接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号;传送指示 第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息 相对应的一个的信道状态信息指示符;W及传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态 信息,直到传输新的信道状态信息指示符为止;
[0053] 传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符 相对应的预编码矩阵指示符;
[0054] 传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和基于全部第一信道状态 信息参考信号和第二信道状态信息参考信号两者生成的信道质量指示符。
[0055] 进一步,所述终端包括:接收器,被配置为接收第一信道状态信息参考信号和第二 信道状态信息参考信号;W及传送器,被配置为传送指示第一信道状态信息参考信号和第 二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指 示符,并且传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息,直到传输新的信道状态信 息指示符为止;
[0056] 所述传送器同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预 编码矩阵指示符;
[0057] 所述传送器同时传送信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和 第二信道状态信息参考信号运两者生成的信道质量指示符。
[0058] 进一步,所述信道状态信息接收方法包括:传送第一信道状态信息参考信号和第 二信道状态信息参考信号;接收指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考 信号中与将要接收的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符;并且接收基于信 道状态信息指示符生成的信道状态信息,直到接收到新的信道状态信息指示符为止;
[0059] 接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符 相对应的预编码矩阵指示符;
[0060] 接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息 参考信号和第二信道状态信息参考信号运两者生成的信道质量指示符。
[0061] 本发明的城市公用自行车监测装置可W通过RFID模块,传送射频信号,射频信号 所处位置距车辆距离缩短至一定距离时,系统会发出警报,可W有效避免交通事故;锁定模 块可W锁定自行车的地理位置,租还模块能够提高公共自行车公司的管理效率和公共资源 的利用率。
附图说明
[0062] 图1是本发明实施例提供的城市公用自行车检测装置的结构示意图;
[0063] 图中:1、租还模块;1-1、客户端;1-2、租还控制服务器;1-3、身份认证模块;1-3-1、 存储单元;1-3-2、获取模块;1-3-3、身份证件信息读取模块;1-3-4、分析模块;1-3-5、提问 模块;1-3-6、执行模块;2、锁定模块;2-1、位置锁定模块;2-2、车锁;3、RFID模块;4、无线信 息传送模块;5、太阳能发电模块。
具体实施方式
[0064] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举W下实施例,并配合附图 详细说明如下。
[0065] 如图1所示,本发明是运样实现的,一种城市公用自行车监测装置包括租还模块1、 锁定模块2、RFID模块3、无线信息传送模块4、太阳能发电模块5;
[0066] 所述的租还模块1包括客户端1-1和租还控制服务器1-2,该客户端1-1是用户与租 还控制服务器1-2之间的接口,客户端通过公用网和租还控制服务器1-2通信;
[0067] 用户通过租还模块1内置的身份认证模块1-3进行身份认证,该身份认证模块包 括:
[0068] 存储单元1-3-1,该存储单元1-3-1用于存储多个合法用户的预设提问、与每一预 设提问对应的预设表情变化、身份证件信息;
[0069] 获取模块1-3-2,用于在用户通过带有摄像头的电子设备连接至分析模块,获取该 摄像头摄取到的图像,还包括一身份证件信息读取模块1-3-3,该身份证件信息读取模块1- 3-3包括开关模块、第一处理器、第一存储器和电磁线圈,所述开关模块、所述第一存储器和 所述电磁线圈分别与所述第一处理器连接,所述第一存储器用于存储身份代表音频数据, 所述开关模块用于接收到外部的控制信号后,根据所述控制信号生成触发信号并将所述触 发信号发送至所述第一处理器,所述第一处理器用于接收到所述触发信号后,将所述身份 代表音频数据转换为电信号并将所述电信号发送至所述电磁线圈,所述电磁线圈用于根据 所述电信号产生磁场变化信号,并将所述磁场变化信号输出至外部;
[0070] 分析模块1-3-4,用于识别所述获取的图像中是否包括人脸图像及预设问题答案 是否准确、身份证件信息是否符合;
[0071] 提问模块1-3-5,用于当分析模块判断所述获取的图像中包括人脸图像时,从存储 单元1-3-1中选取至少一预设提问,并控制该电子设备播放该预设提问;W及一执行模块;
[0072] 获取模块1-3-2还用于当提问模块1-3-5选取该预设提问后,重新获取该摄像头摄 取到的图像;
[0073] 分析模块1-3-4还用于识别所述重新获取的图像中的人脸图像,并识别该人脸图 像的表情变化,然后判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变 化相同;
[0074] 所述执行模块1-3-6用于在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问 对应的预设表情变化相同时,判断该用户为合法用户并允许该用户登入该信息服务器;
[0075] 所述租还控制服务器1-2用来保存和处理用户信息;
[0076] 所述的锁定模块2包括位置锁定模块2-1和车锁2-2,所述的位置锁定模块2-1包括 移动通信装置,移动通信装置在第一时间点由第一移动通信装置接收到的信号编译第一签 名,所述第一签名包括:控制信息;小区集合,所述小区集合是由所述第一移动通信装置可 观测的公用自行车存放点;W及从所述可观测公用自行车存放点收到的信号的接收功率水 平信息;估计在所述第一时间点所述第一移动通信装置的位置,该估计基于第一已知签名 的位置信息,所述第一已知签名通过将所述第一签名与输入在数据库中的已知签名进行比 较来选择,所述已知签名包括位置信息;通过小区集合的信息及公用自行车存放点收到的 信号的接收功率水平信息可W大致锁定自行车的位置;
[0077] 所述的车锁2-2包括固定底座,在固定底座前端设有感应器,固定底座两端设有弹 黃,弹黃与夹紧板相连接,夹紧板上端、固定底座上设有电磁锁,电磁锁、感应器通过无线信 息传送模块与锁定模块内部的处理器连接;
[0078] 所述的RFID模块3包括电源管理电路、核屯、忍片、外围电路、射频前端电路和天线 配置电路,所述电源管理电路将输入电源稳流控制并为其他电路提供对应的电源,所述外 围电路包括使能电路、晶体震荡电路、锁相环电路,所述射频前端电路用于将核屯、忍片发射 出来的射频信号经过前期处理输出到天线配置电路W及将天线配置电路返回的射频信号 经过平衡不平衡转换后发送至核屯、忍片,所述天线配置电路用于将射频信号发送至天线和 接收天线返回的射频信号;
[0079] 所述的核屯、忍片内置有光感模块,该光感模块主要包括光敏电阻、光敏电容、光敏 Ξ极管、光敏二极管或光传感器,为其中的一种或多种的组合,所述的光感模块直接感触到 标签所处环境的一处或多处的光线,所述的控制模块和光感模块相连,所述的控制模块根 据光感模块检测到的光线强度、频率的变化而改变无线电传输模块的发送内容、工作间隔 时间或发射频率;或开启关闭部分工作模块;
[0080] 所述的RFID模块3,当使用者拿起头盎或骑上自行车时,它就会开始传送射频信 号,在黑夜中,光感模块感受到前方车灯灯光,RFID模块发射的射频信号频率加快,强度增 强,运样汽车上安装的接收器在特定距离内就会接收到射频信号,如果标签所处位置距车 辆距离缩短至一定距离时,系统会发出警报,可W有效避免交通事故;
[0081] 所述的分析模块包括人脸检测与定位模块、规范化模块、特征提取模块、识别模 块;
[0082] 所述的定位与检测模块用于捕捉人眼坐标,并由人眼坐标得到人脸左上顶点和右 下顶点的坐标;
[0083] 所述的规范化模块对采集的人脸图像进行规范化处理,将人脸对齐纠正;
[0084] 所述的特征提取模块用于构造特征提取算子,提取人脸图像特征向量,具体步骤 为:
[0085] 步骤一、采集到N个样本用作训练集X,采用下式求出样本平均值m:
[0086]
Figure CN105825467AD00111
[0087]其中,XiE样本训练集X=(X1,X2,…,XN);
[0088] 步骤二、求出散布矩阵S:
[0089]
Figure CN105825467AD00112
[0090] 求出散布矩阵的特征值λί和对应的特征向量ei,其中,ei便是主分量,将特征值从 大到小依次排列λ1,λ2,…;
[0091] 假设取出Ρ个值,λ1,λ2,···,λρ可W确定出脸空间6=(61,62,-',6口),在此脸空间 上,训练样本X中,每个元素投影到该空间的点可W由下式得到:
[0092] x'i = E*Xi,t = l ,2,··· ,Ν;
[0093] 由上式得到的是将原向量经过PCA降维后的ρ维向量;
[0094] 所述的识别模炔基于稀疏表征,采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别;
[00Μ]采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别的具体方法为:
[0096] 对当前帖人脸检测并按坐标排序得出当前帖各个人脸的识别结果;根据当前帖各 个人脸的识别结果计算对应的各个人脸各自相邻η帖识别结果;统计各个人脸的身份,由超 过半数rV2的统一身份决定目标的最终身份;
[0097] 其中,计算待识别图片与人脸库各类别间的重建误差{τι,η……rn},ri<n<……< rn,将得到的相似度值按巧
Figure CN105825467AD00121
的规则确定最终识别结果;其中Τι 为比率值,Τι = 0.6。
[0098] 进一步,所述的租还控制服务器2通过指令锁定锁定模块2中的车锁2-2,车锁2-2 执行相应程序,使车锁处2-2于开启状态或者关闭状态,开启状态分为借车开启、还车开启 状态;车锁2-2处于借车开启状态时,用户通过身份认证模块1-3授权租借自行车;车锁2-2 处于还车开启状态时,用户通过身份认证模块1-3授权归还自行车;车锁2-2处于关闭状态, 用户无法租借或者归还自行车。
[0099] 在本发明的实施例中:
[0100] 进一步,所述无线信息输送模块还包括终端的信道状态信息信道状态信息传输方 法,该方法包括:接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号;传送指示 第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息 相对应的一个的信道状态信息指示符;W及传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态 信息,直到传输新的信道状态信息指示符为止;
[0101] 传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符 相对应的预编码矩阵指示符;
[0102] 传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和基于全部第一信道状态 信息参考信号和第二信道状态信息参考信号两者生成的信道质量指示符。
[0103] 进一步,所述终端包括:接收器,被配置为接收第一信道状态信息参考信号和第二 信道状态信息参考信号;W及传送器,被配置为传送指示第一信道状态信息参考信号和第 二信道状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指 示符,并且传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息,直到传输新的信道状态信 息指示符为止;
[0104] 所述传送器同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预 编码矩阵指示符;
[0105] 所述传送器同时传送信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和 第二信道状态信息参考信号运两者生成的信道质量指示符。
[0106] 进一步,所述信道状态信息接收方法包括:传送第一信道状态信息参考信号和第 二信道状态信息参考信号;接收指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考 信号中与将要接收的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符;并且接收基于信 道状态信息指示符生成的信道状态信息,直到接收到新的信道状态信息指示符为止;
[0107] 接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符 相对应的预编码矩阵指示符;
[0108] 接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息 参考信号和第二信道状态信息参考信号运两者生成的信道质量指示符。
[0109] 预约租车的过程包括:
[0110] 步骤1:用户通过客户端将预约租还车消息发给租还控制服务器。
[0111] 步骤2:租还控制服务器接收到用户预约租还车消息后,在预约时间之前询问用户 预约是否有效。如果用户回复取消预约则取消预约,如果用户回复继续预约或者没有回复 则认为预约有效。
[0112] 步骤3:预约有效向租还控制服务器发送租还自行车的消息,租还控制服务器接收 到消息后对数据库进行相应数据处理。如果有空闲资源为用户分配自行车或停车粧,如果 没有空闲资源则向用户发送警示信息。
[0113] 步骤4:租还控制服务器控制停车粧上的车锁执行车锁开启程序,使车锁处于借车 开启或还车开启状态,车锁上的计时器开始倒计时,预约用户在倒计时结束之前租还自行 车,在此期间非预约用户无法租还自行车,超过时间借车开启或还车开启状态关闭;预约用 户成功租还自行车,停车粧向租还控制服务器发送用户成功租还自行车的信息,租还控制 服务器更新停车站状态数据库。
[0114] 进一步,所述的无线信息传送模块4利用无线通信连接公用自行车基站管理终端、 基站及移动终端,所述基站管理终端具备:
[0115] 在进行因特网访问时进行中继的因特网网关功能;
[0116] 管理各基站的通信路径信息的基站管理功能;
[0117] 用于设定与其它基站W及其他移动终端的通信路径的通信路径设定功能;
[0118] 用于管理本基站管理终端的邻接终端信息及其它基站W及其他移动终端的邻接 终端信息的邻接终端信息管理功能,所述邻接终端是在通信路径上邻接的基站管理终端或 基站或移动终端;
[0119] 所述基站具备:
[0120] 无线通信功能;通信路径设定功能;W及阻止W基站之间的无线的直接通信的基 站无线通信接口直接通信阻止功能;所述移动终端具备:无线通信功能;通信路径设定功 能;W及邻接终端信息管理功能;
[0121] 在所述基站管理终端与所述通信基站间,相互交换邻接终端信息。
[0122] 进一步,所述的身份认证模块的认证方法包括:
[0123] 租赁用户通过身份证件信息读取模块读取身份证件信息或者通过一带有摄像头 的电子设备连接至身份认证模块时,获取该摄像头摄取到的图像;
[0124] 识别所述获取的图像中是否包括人脸图像;
[0125] 在所述获取的图像中包括人脸图像时,从存储单元中选取至少一预设提问,并控 制电子设备播放该预设提问;
[0126] 当至少一该预设提问选取后,重新获取该摄像头摄取到的图像;
[0127] 识别所述重新获取的图像中的人脸图像,并识别该人脸图像的表情变化;
[0128] 判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同;W 及在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时,允 许该用户通过锁定模块解锁,具有多重身份认证过程,可W大大增加预约租车的安全性。
[0129] 本发明的城市公用自行车监测装置可W通过RFID模块3,传送射频信号,射频信号 所处位置距车辆距离缩短至一定距离时,系统会发出警报,可W有效避免交通事故;锁定模 块2可W锁定自行车的地理位置,租还模块1能够提高公共自行车公司的管理效率和公共资 源的利用率。
[0130] W上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制, 凡是依据本发明的技术实质对W上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于 本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1. 一种城市公用自行车监测装置,其特征在于,所述的城市公用自行车监测装置包括 租还模块、锁定模块、RFID模块、无线信息传送模块、太阳能发电模块; 所述租还模块包括客户端和租还控制服务器,该客户端是用户与租还控制服务器之间 的接口,客户端通过公用网和租还控制服务器通信; 用户通过租还模块内置的身份认证模块进行身份认证,该身份认证模块包括: 存储单元,该存储单元用于存储多个合法用户的预设提问、与每一预设提问对应的预 设表情变化、身份证件信息; 获取模块,用于在用户通过带有摄像头的电子设备连接至分析模块,获取该摄像头摄 取到的图像,还包括身份证件信息读取模块,该身份证件信息读取模块包括开关模块、第一 处理器、第一存储器和电磁线圈,所述开关模块、所述第一存储器和所述电磁线圈分别与所 述第一处理器连接,所述第一存储器用于存储身份代表音频数据,所述开关模块用于接收 到外部的控制信号后,根据所述控制信号生成触发信号并将所述触发信号发送至所述第一 处理器,所述第一处理器用于接收到所述触发信号后,将所述身份代表音频数据转换为电 信号并将所述电信号发送至所述电磁线圈,所述电磁线圈用于根据所述电信号产生磁场变 化信号,并将所述磁场变化信号输出至外部; 分析模块,用于识别所述获取的图像中是否包括人脸图像及预设问题答案是否准确、 身份证件信息是否符合; 提问模块,用于当分析模块判断所述获取的图像中包括人脸图像时,从存储单元中选 取至少一预设提问,并控制该电子设备播放该预设提问;以及执行模块; 获取模块还用于当提问模块选取该预设提问后,重新获取该摄像头摄取到的图像; 分析模块还用于识别所述重新获取的图像中的人脸图像,并识别该人脸图像的表情变 化,然后判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同; 所述执行模块用于在至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预 设表情变化相同时,判断该用户为合法用户并允许该用户登入该信息服务器; 所述租还控制服务器用来保存和处理用户信息; 所述的锁定模块包括位置锁定模块和车锁,所述的位置锁定模块包括移动通信装置, 移动通信装置在第一时间点由第一移动通信装置接收到的信号编译第一签名,所述第一签 名包括:控制信息;小区集合,所述小区集合是由所述第一移动通信装置可观测的公用自行 车存放点;以及从所述可观测公用自行车存放点收到的信号的接收功率水平信息;估计在 所述第一时间点所述第一移动通信装置的位置,该估计基于第一已知签名的位置信息,所 述第一已知签名通过将所述第一签名与输入在数据库中的已知签名进行比较来选择,所述 已知签名包括位置信息; 所述车锁包括固定底座,在固定底座前端设有感应器,固定底座两端设有弹簧,弹簧与 夹紧板相连接,夹紧板上端、固定底座上设有电磁锁,电磁锁、感应器通过无线信息传送模 块与锁定模块内部的处理器连接; 所述RFID模块包括电源管理电路、核心芯片、外围电路、射频前端电路和天线配置电 路,所述电源管理电路将输入电源稳流控制并为其他电路提供对应的电源,所述外围电路 包括使能电路、晶体震荡电路、锁相环电路,所述射频前端电路用于将核心芯片发射出来的 射频信号经过前期处理输出到天线配置电路以及将天线配置电路返回的射频信号经过平 衡不平衡转换后发送至核心芯片,所述天线配置电路用于将射频信号发送至天线和接收天 线返回的射频信号; 所述的核心芯片内置有光感模块,该光感模块主要包括光敏电阻、光敏电容、光敏三极 管、光敏二极管或光传感器,为其中的一种或多种的组合,所述的光感模块直接感触到标签 所处环境的一处或多处的光线,所述的控制模块和光感模块相连,所述的控制模块根据光 感模块检测到的光线强度、频率的变化而改变无线电传输模块的发送内容、工作间隔时间 或发射频率;或开启关闭部分工作模块; 所述的分析模块包括人脸检测与定位模块、规范化模块、特征提取模块、识别模块; 所述的定位与检测模块用于捕捉人眼坐标,并由人眼坐标得到人脸左上顶点和右下顶 点的坐标; 所述的规范化模块对采集的人脸图像进行规范化处理,将人脸对齐纠正; 所述的特征提取模块用于构造特征提取算子,提取人脸图像特征向量,具体步骤为: 步骤一、采集到N个样本用作训练集X,采用下式求出样本平均值m:
Figure CN105825467AC00031
其中,XiG样本训练集X= (X1,X2,···,XN); 步骤二、求出散布矩阵s:
Figure CN105825467AC00032
求出散布矩阵的特征值λί和对应的特征向量ei,其中,ei便是主分量,将特征值从大到 小依次排列λΐ,λ2,…; 假设取出Ρ个值,λΐ,λ2,···,λρ可以确定出脸空间E=(el,e2,···,eP),在此脸空间上,训 练样本X中,每个元素投影到该空间的点可以由下式得到: X,i = Etxi,t = 1,2, ··· ,Ν; 由上式得到的是将原向量经过PCA降维后的ρ维向量; 所述的识别模炔基于稀疏表征,采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别; 采用SRC人脸识别算法进行多人脸识别的具体方法为: 对当前帧人脸检测并按坐标排序得出当前帧各个人脸的识别结果;根据当前帧各个人 脸的识别结果计算对应的各个人脸各自相邻η帧识别结果;统计各个人脸的身份,由超过半 数η/2的统一身份决定目标的最终身份;
Figure CN105825467AC00033
其中,计算待识别图片与人脸库各类别间的重建误差Ιη,η……rn},ri〈r2〈……<r n,将 得到的相似度值按照 的规则确定最终识别结果;其中h为比 率值,1^ = 0.6。
2.如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置,其特征在于,所述的租还控制服务器 通过指令锁定锁定模块中的车锁,车锁执行相应程序,使车锁处于开启状态或者关闭状态, 开启状态分为借车开启、还车开启状态;车锁处于借车开启状态时,用户通过身份认证模块 授权租借自行车;车锁处于还车开启状态时,用户通过身份认证模块授权归还自行车;车锁 处于关闭状态,用户无法租借或者归还自行车。
3. 如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置,其特征在于,所述的无线信息传送模 块利用无线通信连接公用自行车基站管理终端、基站及移动终端,所述基站管理终端具备: 在进行因特网访问时进行中继的因特网网关功能; 管理各基站的通信路径信息的基站管理功能; 用于设定与其它基站以及其他移动终端的通信路径的通信路径设定功能; 用于管理本基站管理终端的邻接终端信息及其它基站以及其他移动终端的邻接终端 信息的邻接终端信息管理功能,所述邻接终端是在通信路径上邻接的基站管理终端或基站 或移动终端; 所述基站具备: 无线通信功能;通信路径设定功能;以及阻止以基站之间的无线的直接通信的基站无 线通信接口直接通信阻止功能;所述移动终端具备:无线通信功能;通信路径设定功能;以 及邻接终端信息管理功能; 在所述基站管理终端与所述通信基站间,相互交换邻接终端信息。
4. 如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置,其特征在于,所述身份认证模块的认 证方法包括: 租赁用户通过身份证件信息读取模块读取身份证件信息或者通过带有摄像头的电子 设备连接至身份认证模块时,获取该摄像头摄取到的图像; 识别所述获取的图像中是否包括人脸图像; 在所述获取的图像中包括人脸图像时,从存储单元中选取至少预设提问,并控制电子 设备播放该预设提问; 当至少一该预设提问选取后,重新获取该摄像头摄取到的图像; 识别所述重新获取的图像中的人脸图像,并识别该人脸图像的表情变化; 判断该识别到的表情变化是否与该选取的预设提问对应的预设表情变化相同;以及在 至少识别到的人脸图像的表情变化与选取的预设提问对应的预设表情变化相同时,允许该 用户通过锁定模块解锁。
5. 如权利要求1所述的城市公用自行车监测装置,其特征在于,所述无线信息输送模块 还包括终端的信道状态信息信道状态信息传输方法,该方法包括:接收第一信道状态信息 参考信号和第二信道状态信息参考信号;传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道 状态信息参考信号中与将要传送的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符;以 及传送基于信道状态信息指示符生成的信道状态信息,直到传输新的信道状态信息指示符 为止; 传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对 应的预编码矩阵指示符; 传送信道状态信息包括同时传送信道状态信息指示符和基于全部第一信道状态信息 参考信号和第二信道状态信息参考信号两者生成的信道质量指示符。
6. 如权利要求5所述的城市公用自行车监测装置,其特征在于,所述终端包括:接收器, 被配置为接收第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号;以及传送器,被 配置为传送指示第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要传送 的信道状态信息相对应的一个的信道状态信息指示符,并且传送基于信道状态信息指示符 生成的信道状态信息,直到传输新的信道状态信息指示符为止; 所述传送器同时传送信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对应的预编码 矩阵指示符; 所述传送器同时传送信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考信号和第二 信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
7.如权利要求5所述的城市公用自行车监测装置,其特征在于,所述信道状态信息接收 方法包括:传送第一信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号;接收指示第一 信道状态信息参考信号和第二信道状态信息参考信号中与将要接收的信道状态信息相对 应的一个的信道状态信息指示符;并且接收基于信道状态信息指示符生成的信道状态信 息,直到接收到新的信道状态信息指示符为止; 接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和与信道状态信息指示符相对 应的预编码矩阵指示符; 接收信道状态信息包括同时接收信道状态信息指示符和基于第一信道状态信息参考 信号和第二信道状态信息参考信号这两者生成的信道质量指示符。
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