CN107364423A - 一种基于指纹识别的车辆控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于指纹识别的车辆控制系统及控制方法，属于车辆领域。该车辆控制系统包括：指纹管理单元，用于激活或禁用指纹识别功能，并在所述指纹识别功能处于激活状态时对指纹进行管理；指纹识别单元，用于采集、识别和存储指纹信息，并记录不同指纹对应的车辆使用状态信息；无钥匙进入/启动系统，与所述指纹识别单元之间建立防盗算法，用于在指纹识别通过后与所述指纹识别单元进行防盗认证，并根据认证结果发出相应的控制指令；和车辆控制单元，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制相应的执行机构进行动作。本发明还提供了相应的控制方法。本发明能有效地保证指纹识别功能使用时的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种基于指纹识别的车辆控制系统及控制方法。
背景技术
随着车辆的越来越普及，人们越来越依赖车辆，同时车辆的使用逐渐趋向于共享化，如何便捷又安全地使用车辆，成为一个亟待解决的问题。
目前，通过指纹识别技术可以进行车门的解锁和闭锁，车辆的启动和熄火等功能，但是在保证车辆使用便利性时，也需要对车辆的安全性进行进一步地提高。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种基于指纹识别的车辆控制系统及控制方法，能有效地保证指纹识别功能的安全性。
本发明一个进一步的目的是要使得基于指纹识别的车辆控制系统及控制方法的使用更满足个性化需求。
特别地，本发明提供了一种基于指纹识别的车辆控制系统，包括：
指纹管理单元，用于激活或禁用指纹识别功能，并在所述指纹识别功能处于激活状态时对指纹进行管理；
指纹识别单元，用于采集、识别和存储指纹信息，并记录不同指纹对应的车辆使用状态信息；
无钥匙进入/启动系统，与所述指纹识别单元之间建立防盗算法，用于在指纹识别通过后与所述指纹识别单元进行防盗认证，并根据认证结果发出相应的控制指令；和
车辆控制单元，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制相应的执行机构进行动作。
进一步地，所述指纹管理单元包括多媒体交互系统，用于输入所述指纹识别功能的激活信号或禁用信号并发送给所述指纹识别单元，以激活或禁用所述指纹识别功能；
可选地，所述多媒体交互系统还用于操作指纹的录入或删除。
进一步地，所述指纹识别单元包括：
门把手指纹传感器，用于采集第一指纹信息并将所述第一指纹信息传送给指纹识别控制器；
车内指纹传感器，用于采集第二指纹信息并将第二指纹信息传送给指纹识别控制器；和
指纹识别控制器，用于接收所述第一指纹信息和所述第二指纹信息，将所述第一指纹信息和所述第二指纹信息与所述存储的指纹信息进行对比，在所述第一指纹信息和所述第二指纹信息与所述存储的指纹信息一致时，分别发出相应的第一通过信息和第二通过信息。
进一步地，所述指纹识别控制器还有计数功能，用于记录指纹识别的失败次数；
所述指纹识别控制器还设有计时器，用于在所述失败次数大于第一阈值时暂停指纹采集，以防止恶意触发所述车辆控制系统。
进一步地，所述无钥匙进入/启动系统在接收到所述第一通过信息并且防盗认证通过时，发出解锁或闭锁控制指令及解锁或闭锁提醒信号；
在接收到所述第二通过信息并且防盗认证通过时，发出启动或熄火控制指令；
在防盗认证不通过时，发出防盗入侵信号。
进一步地，所述车辆控制单元包括：
车身控制器，用于接收所述解锁或闭锁控制指令、所述解锁或闭锁提醒信号、或者所述防盗入侵信号，以分别控制车锁电机的开启或关闭、组合仪表单元发出解锁或闭锁提醒、或者所述组合仪表单元进行声光报警；
整车控制器，用于接收所述启动或熄火信号以控制动力系统的启动和停止；和
远程信息处理控制器，用于将所述防盗入侵信号发送给移动终端，以进行远程报警，其中，
所述移动终端通过所述远程信息处理控制器发送激活信号或禁用信号、远程解锁或闭锁信号、远程启动或熄火信号给所述指纹识别单元，以激活或禁用所述指纹识别功能、车门的解锁或闭锁、车辆的启动或熄火。
特别地，本发明还提供了一种基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S100：录入并预存指纹信息；
S200：车外指纹识别；
S300：在所述车外指纹识别成功时，所述指纹识别控制器与所述无钥匙进入/启动系统进行防盗验证，在所述防盗验证成功时，进入S400，否则进入S800；
S400：所述无钥匙进入/启动系统发送解锁或闭锁指令及解锁或闭锁提醒信号给所述车身控制器进行解锁或闭锁以及相应的解锁提醒或闭锁提醒；
S500：在解锁成功后，进行车内指纹识别；
S600：在车内指纹识别成功时，所述指纹识别控制器与所述无钥匙进入/启动系统的防盗验证，在所述防盗验证成功时，进入S700，否则进入S800；
S700：所述无钥匙进入/启动系统发送启动或熄火指令给所述整车控制器以控制车辆启动或熄火；
S800：所述无钥匙进入/启动系统发送防盗入侵信号给所述车身控制器或远程信息处理控制器以发出车辆报警信号和远程报警信号。
进一步地，所述车外指纹识别包括以下步骤：
S210：通过门把手指纹传感器采集当前用户的第一指纹信息；
S220：将所述第一指纹信息和所述预存的指纹信息进行对比，若对比通过则进入S300，否则进入S230；
S230：所述指纹识别控制器记录指纹对比不成功的次数；
S240：判断所述不成功的次数是否小于第一阈值，若是返回S210，否则进入S250；
S250：所述指纹识别控制器进行计时；
S260：判断计时是否完成，若是返回S210，否则返回S250。
进一步地，所述车内指纹识别包括以下步骤：
S510：通过车内指纹传感器采集当前用户的第二指纹信息；
S520：将所述第二指纹信息和所述预存的指纹信息进行对比，若对比通过则进入S700，否则进入S530；
S530：所述指纹识别控制器记录指纹对比不成功的次数；
S540：判断所述不成功的次数是否小于第二阈值，如果小于第二阈值则返回S510，否则进入S550；
S550：所述指纹识别控制器发送对比不成功信号给所述无钥匙进入/启动系统；
S560：所述无钥匙进入/启动系统检测智能钥匙；
S570：查询所述智能钥匙是否有效，若是进入S700，若否进入S800。
进一步地，在S100之前还包括指纹识别功能的车机端激活或禁用程序或移动端激活或禁用程序。
本发明的车辆控制系统及控制方法，由于在无钥匙进入/启动系统与所述指纹识别单元之间建立了防盗算法，在指纹识别通过后再经防盗认证来控制执行机构的动作，因此具有较高的安全性。
进一步地，本发明的指纹识别单元可以记录不同指纹对应的车辆使用状态，使得同一用户在下一次使用车辆时无需重新设置车辆设备的状态，使得车辆的操作更具便利性。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的车辆控制系统的原理框图；
图2是根据本发明另一个实施例的车辆控制系统的原理框图；
图3是根据本发明一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的流程图；
图4是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的车外指纹识别流程图；
图5是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的车内指纹识别流程图；
图6是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的车机端激活或禁用程序流程图；
图7是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的移动端激活或禁用程序流程图。
具体实施方式
实施例1
图1是根据本发明一个实施例的车辆控制系统的原理框图。所述车辆控制系统，包括指纹管理单元10、指纹识别单元20、无钥匙进入/启动系统30和车辆控制单元40。所述指纹管理单元10用于激活或禁用指纹识别功能，并在所述指纹识别功能处于激活状态时对指纹进行管理。所述指纹识别单元20用于采集、识别和存储指纹信息，并记录不同指纹对应的车辆使用状态信息。所述无钥匙进入/启动系统30与所述指纹识别单元20之间建立防盗算法，用于在指纹识别通过后与所述指纹识别单元20进行防盗认证，并根据认证结果发出相应的控制指令。所述车辆控制单元40，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制相应的执行机构进行动作。
由于本发明的车辆控制系统的无钥匙进入/启动系统30与所述指纹识别单元20之间建立了防盗算法，通常是指纹识别控制器与无钥匙进入/启动系统30在开发时建立的一种防盗算法机制，在指纹识别通过后再经防盗认证来控制执行机构的动作，因此具有较高的安全性。
另外，所述指纹识别单元20可以记录不同指纹对应的车辆使用状态，所述车辆使用状态包括，该用户熄火时最后设置的空调控制状态、电子转向柱状态、座椅调节状态、车外后视镜状态、中央门锁状态、信息娱乐设置状态等，使得同一用户在下一次使用车辆时无需重新设置车辆设备的状态，使得车辆的操作更具便利性。
图2是根据本发明另一个实施例的车辆控制系统的原理框图。如图2所示，在本发明的另一个实施例中，所述指纹管理单元10包括多媒体交互系统101，用于输入所述指纹识别功能的激活信号或禁用信号并发送给所述指纹识别单元20，以激活或禁用所述指纹识别功能；所述多媒体交互系统101还可以用于操作指纹的录入或删除。
所述指纹识别单元20包括门把手指纹传感器201、车内指纹传感器202和指纹识别控制器203。所述门把手指纹传感器201用于采集第一指纹信息并将所述第一指纹信息传送给指纹识别控制器203。所述车内指纹传感器202，用于采集第二指纹信息并将第二指纹信息传送给指纹识别控制器203。所述指纹识别控制器203用于接收所述第一指纹信息和所述第二指纹信息，将所述第一指纹信息和所述第二指纹信息与所述存储的指纹信息进行对比，在所述第一指纹信息和所述第二指纹信息与所述存储的指纹信息一致时，分别发出相应的第一通过信息和第二通过信息。所述指纹识别控制器203还有计数功能，用于记录指纹识别的失败次数。所述指纹识别控制器203还设有计时器，用于在所述失败次数大于第一阈值时暂停指纹采集，以防止恶意触发所述车辆控制系统。
所述无钥匙进入/启动系统30在接收到所述第一通过信息并且防盗认证通过时，发出解锁或闭锁控制指令及解锁或闭锁提醒信号；在接收到所述第二通过信息并且防盗认证通过时，发出启动或熄火控制指令；在防盗认证不通过时，发出防盗入侵信号。
所述车辆控制单元40包括车身控制器401、整车控制器403和远程信息处理控制器404。所述车身控制器401，用于接收所述解锁或闭锁控制指令、所述解锁或闭锁提醒信号、或者所述防盗入侵信号，以分别控制车锁电机的开启或关闭、组合仪表单元发出解锁或闭锁提醒、或者所述组合仪表单元进行声光报警。所述整车控制器403用于接收所述启动或熄火信号，以控制动力系统的启动和停止。所述远程信息处理控制器404，用于将所述防盗入侵信号发送给移动终端405，以进行远程报警。所述移动终端405还可以通过所述远程信息处理控制器404发送激活信号或禁用信号、远程解锁或闭锁信号、远程启动或熄火信号给所述指纹识别单元20，以激活或禁用所述指纹识别功能、车门的解锁或闭锁、车辆的启动或熄火。
实施例2
图3是根据本发明一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的流程图。如图3所示，本发明还提供了一种基于指纹识别的控制方法，包括以下步骤：
S100：录入并预存指纹信息；
录入指纹信息时，可以包括管理员的指纹信息和其他用户的指纹信息，所述管理员的指纹信息具有更高的级别，在录入其他用户的指纹信息时需先验证管理员的指纹信息，这样可以保证车主在授予其他用户车辆的使用权限时必须通过本人的验证，进一步保证了指纹识别功能的安全性。管理员的指纹信息验证后，可以进行指纹信息的删除。所述录入或删除均可通过所述多媒体交互系统101(参见图2)进行操作。
S200：车外指纹识别；
S300：在所述车外指纹识别成功时，指纹识别控制器203(参见图2)与无钥匙进入/启动系统30进(参见图2)行防盗验证，在所述防盗验证成功时，进入S400，否则进入S800；
在指纹无法识别时，组合仪表单元会发出错误提示信息，如果错误提示信息为不能识别用户，可以重新放置指头或选择其他预存的指头；如果错误提示信息为请清洁传感器，这时可以用洁净干燥的布或指头清洁识别区。
S400：无钥匙进入/启动系统30发送解锁或闭锁指令及解锁或闭锁提醒信号给车身控制器401(参见图2)进行解锁或闭锁以及相应的解锁提醒或闭锁提醒；
如果当前车辆为闭锁状态，车辆进行解锁动作，如果当前车辆为解锁状态，车辆进行闭锁动作。
S500：在解锁成功后，进行车内指纹识别；
S600：在车内指纹识别成功时，所述指纹识别控制器203与所述无钥匙进入/启动系统30的防盗验证，在所述防盗验证成功时，进入S700，否则进入S800；
S700：无钥匙进入/启动系统30发送启动或熄火指令给整车控制器403(参见图2)以控制车辆启动或熄火；
S800：无钥匙进入/启动系统30发送防盗入侵信号给所述车身控制器401或远程信息处理控制器404(参见图2)以发出车辆报警信号和远程报警信号。
通常，所述远程报警信号通过手机APP的方式对用户进行提醒。
本发明的控制方法通过指纹识别和防盗验证两个步骤，有效地保证了指纹识别功能使用时的安全性，并且在发生识别或防盗验证不通过时，远程信息处理控制器404会发送远程报警信号，方便用户的远程管理车辆。
图4是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的车外指纹识别流程图。图5是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的车内指纹识别流程图。图6是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的车机端激活/禁用程序流程图。图7是根据本发明另一个实施例的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法的移动端激活/禁用程序流程图。
如图4所示，在本发明的另一个实施例中，所述车外指纹识别包括以下步骤：
S210：通过门把手指纹传感器201(参见图2)采集当前用户的第一指纹信息；
S220：将所述第一指纹信息和所述预存的指纹信息进行对比，若对比通过则进入S300，否则进入S230；
S230：所述指纹识别控制器203(参见图2)记录指纹对比不成功的次数；
S240：判断所述不成功的次数是否小于第一阈值，若是返回S210，否则进入S250；
S250：所述指纹识别控制器203进行计时；
S260：判断计时是否完成，若是返回S210，否则返回S250。
为了防止恶意触发指纹识别系统，在非用户指纹触发的情况下，需要限制指纹识别系统的响应次数，超过响应次数大于第一阈值后，例如设置所述第一阈值为5，指纹识别系统将不再响应，直至计时完成，恢复正常的响应机制。
需要说明的是，当遥控钥匙、智能无钥匙进入、远程控制、指纹识别的解锁/闭锁信号在同一时间出现时，无钥匙进入/启动系统30将根据信号出现的先后顺序执行相应的动作。
当车辆未下电时进行车外指纹识别，车身控制器401(参见图2)将通过声光报警提示用户，并且当前的车外指纹识别将不被响应。
如图5所示，所述车内指纹识别包括以下步骤：
S510：通过车内指纹传感器202(参见图2)采集当前用户的第二指纹信息；
S520：将所述第二指纹信息和所述预存的指纹信息进行对比，若对比通过则进入S700，否则进入S530；
S530：所述指纹识别控制器203记录指纹对比不成功的次数；
S540：判断所述不成功的次数是否小于第二阈值，如果小于第二阈值则返回S510，否则进入S550；
S550：所述指纹识别控制器203发送对比不成功信号给所述无钥匙进入/启动系统30(参见图2)；
S560：所述无钥匙进入/启动系统30检测智能钥匙；
S570：查询所述智能钥匙是否有效，若是进入S700，若否进入S800。
在电源关闭并且对比通过时，如果用户未携带智能钥匙，那么无钥匙进入/启动系统30设置当前智能钥匙查询功能禁用，组合仪表单元402提示当前未找到智能钥匙，以提醒用户。
当用户踩下刹车且档位在停车档或空档时，如果防盗认证不通过，整车电源回到关闭状态。
当电源状态为开启时，整车控制器403会根据当前车辆的条件判断是否上高压电或发动机是否启动，例如发动机有无故障等。
当动力系统已经待机启动，车内无智能钥匙，如果要通过指纹识别系统进行下电动作，还需满足车速小于一定值，以保证行车安全。
在S100之前还包括指纹识别功能的车机端激活/禁用程序或移动端激活/禁用程序。
如图6所示，所述车机端激活或禁用程序包括以下步骤：
S10：通过多媒体交互系统101(参见图2)进入指纹识别功能操作界面；
S11：输入密钥；
S12：验证所述密钥是否正确，若是进入S13，否则返回S10；
S13：输入指纹识别功能的激活指令或禁用指令；
S14：将所述激活指令或所述禁用指令发送至指纹识别控制器，所述指纹识别控制器执行相应的所述指纹识别功能的激活或禁用；
S15：将当前所述指纹识别功能的激活状态信息或禁用状态信息发送至无钥匙进入/启动系统30(参见图2)。
如图7所示，所述移动端激活或禁用程序包括以下步骤：
S21：进入移动终端405(参见图2)的指纹识别功能操作界面；
S22：输入所述指纹识别功能的激活指令或禁用指令；
S23：判断车辆电源是否关闭，若是进入S24，若否，进入S26；
S24：将所述激活指令或所述禁用指令通过远程信息处理控制器404(参见图2)发送至指纹识别控制器203(参见图2)，所述指纹识别控制器执行相应的所述指纹识别功能的激活或禁用；
S25：将当前所述指纹识别功能的激活状态信息或禁用状态信息发送至无钥匙进入/启动系统30；
S26：远程信息处理控制器404存储所述激活指令或所述禁用指令；
S27：当所述车辆电源关闭时，进入S24。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种基于指纹识别的车辆控制系统，包括：
指纹管理单元，用于激活或禁用指纹识别功能，并在所述指纹识别功能处于激活状态时对指纹进行管理；
指纹识别单元，用于采集、识别和存储指纹信息，并记录不同指纹对应的车辆使用状态信息；
无钥匙进入/启动系统，与所述指纹识别单元之间建立防盗算法，用于在指纹识别通过后与所述指纹识别单元进行防盗认证，并根据认证结果发出相应的控制指令；和
车辆控制单元，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制相应的执行机构进行动作。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统，其特征在于，所述指纹管理单元包括多媒体交互系统，用于输入所述指纹识别功能的激活信号或禁用信号并发送给所述指纹识别单元，以激活或禁用所述指纹识别功能；
可选地，所述多媒体交互系统还用于操作指纹的录入或删除。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制系统，其特征在于，所述指纹识别单元包括：
门把手指纹传感器，用于采集第一指纹信息并将所述第一指纹信息传送给指纹识别控制器；
车内指纹传感器，用于采集第二指纹信息并将第二指纹信息传送给指纹识别控制器；和
指纹识别控制器，用于接收所述第一指纹信息和所述第二指纹信息，将所述第一指纹信息和所述第二指纹信息与所述存储的指纹信息进行对比，在所述第一指纹信息和所述第二指纹信息与所述存储的指纹信息一致时，分别发出相应的第一通过信息和第二通过信息。
4.根据权利要求3所述的车辆控制系统，其特征在于，所述指纹识别控制器还有计数功能，用于记录指纹识别的失败次数；
所述指纹识别控制器还设有计时器，用于在所述失败次数大于第一阈值时暂停指纹采集，以防止恶意触发所述车辆控制系统。
5.根据权利要求3或4所述的车辆控制系统，其特征在于，所述无钥匙进入/启动系统在接收到所述第一通过信息并且防盗认证通过时，发出解锁或闭锁控制指令及解锁或闭锁提醒信号；
在接收到所述第二通过信息并且防盗认证通过时，发出启动或熄火控制指令；
在防盗认证不通过时，发出防盗入侵信号。
6.根据权利要求5所述的车辆控制系统，其特征在于，所述车辆控制单元包括：
车身控制器，用于接收所述解锁或闭锁控制指令、所述解锁或闭锁提醒信号、或者所述防盗入侵信号，以分别控制车锁电机的开启或关闭、组合仪表单元发出解锁或闭锁提醒、或者所述组合仪表单元进行声光报警；
整车控制器，用于接收所述启动或熄火信号以控制动力系统的启动和停止；和
远程信息处理控制器，用于将所述防盗入侵信号发送给移动终端，以进行远程报警，其中，
所述移动终端通过所述远程信息处理控制器发送激活信号或禁用信号、远程解锁或闭锁信号、远程启动或熄火信号给所述指纹识别单元，以激活或禁用所述指纹识别功能、车门的解锁或闭锁、车辆的启动或熄火。
7.一种权利要求3-6中任一项所述的基于指纹识别的车辆控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S100：录入并预存指纹信息；
S200：车外指纹识别；
S300：在所述车外指纹识别成功时，所述指纹识别控制器与所述无钥匙进入/启动系统进行防盗验证，在所述防盗验证成功时，进入S400，否则进入S800；
S400：所述无钥匙进入/启动系统发送解锁或闭锁指令及解锁或闭锁提醒信号给所述车身控制器进行解锁或闭锁以及相应的解锁提醒或闭锁提醒；
S500：在解锁成功后，进行车内指纹识别；
S600：在车内指纹识别成功时，所述指纹识别控制器与所述无钥匙进入/启动系统的防盗验证，在所述防盗验证成功时，进入S700，否则进入S800；
S700：所述无钥匙进入/启动系统发送启动或熄火指令给所述整车控制器以控制车辆启动或熄火；
S800：所述无钥匙进入/启动系统发送防盗入侵信号给所述车身控制器或远程信息处理控制器以发出车辆报警信号和远程报警信号。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述车外指纹识别包括以下步骤：
S210：通过门把手指纹传感器采集当前用户的第一指纹信息；
S220：将所述第一指纹信息和所述预存的指纹信息进行对比，若对比通过则进入S300，否则进入S230；
S230：所述指纹识别控制器记录指纹对比不成功的次数；
S240：判断所述不成功的次数是否小于第一阈值，若是返回S210，否则进入S250；
S250：所述指纹识别控制器进行计时；
S260：判断计时是否完成，若是返回S210，否则返回S250。
9.根据权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，所述车内指纹识别包括以下步骤：
S510：通过车内指纹传感器采集当前用户的第二指纹信息；
S520：将所述第二指纹信息和所述预存的指纹信息进行对比，若对比通过则进入S700，否则进入S530；
S530：所述指纹识别控制器记录指纹对比不成功的次数；
S540：判断所述不成功的次数是否小于第二阈值，如果小于第二阈值则返回S510，否则进入S550；
S550：所述指纹识别控制器发送对比不成功信号给所述无钥匙进入/启动系统；
S560：所述无钥匙进入/启动系统检测智能钥匙；
S570：查询所述智能钥匙是否有效，若是进入S700，若否进入S800。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在S100之前还包括指纹识别功能的车机端激活或禁用程序或移动端激活或禁用程序。
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