CN108765069B - 一种智能化共享车辆辅助装置、系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车载系统领域，提供一种智能化共享车辆辅助装置及系统；该装置包括车把头上的显示灯，车把手上的指纹录入区域、按压上锁区域以及指静脉采集区；该系统包括指纹采集模块、指静脉采集模块、指纹数据处理模块、指静脉数据处理模块、压力感应模块、射频感应模块、通信模块、GPS模块、LED显示模块、扬声器模块、供电适配和管理模块、本地存储模块以及主处理器模块；使用该系统可以完成用户注册、用车与鉴权、状态监测和辅助计费，通过指纹和指静脉的双重认证方式实现高效鉴权，减少对手机等辅助设备的依赖；通过对车辆GPS数据和车辆状态数据的监测，实现辅助计费和状态监测功能，加强共享车辆运营方的管理能力，全方位提升用车体验。

Description

一种智能化共享车辆辅助装置、系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及车载系统领域，尤其涉及一种智能化共享车辆辅助装置、系统及其使用方法。

背景技术

随着共享理念的普及，共享车辆已经逐渐成为出行的一种热门选择。现有车辆租赁、共享车辆等场景中，使用者主要通过手机客户端软件搜索到可用车辆及停车点，前往停车点寻找相应车牌的车辆，再通过手机终端实现解锁。一方面占用使用者比较长的寻车时间，另一方面必须要通过手机等智能终端配合完成用车，当手机忘带或者电量不足会影响使用和计费，人车交互不够智能，大大降低用车体验。同时，通过手机终端实现解锁的方式存在安全隐患，比如丢失、被盗用，不能良好的实现使用者鉴权，无法对使用者的身份提供高效的认证手段。以及在使用过程中如何对使用者进行计费和对车辆使用状态监测等缺乏智能便捷的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可进行注册、用车与鉴权、状态监测和辅助计费的智能化共享车辆辅助系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种智能化共享车辆辅助装置，主要元器件安装在车辆的车把手和车把头内，所述车把头包括钥匙孔和LED显示灯；所述车把手包括指纹录入区域、按压上锁区域以及指静脉采集区；所述指纹录入区域、所述指静脉采集区以及所述按压上锁区域分别位于车把手的前端、中间和尾部。

优选的，所述LED显示灯有两个，上下排列于所述钥匙孔一侧；所述指静脉采集区包括三个环状采集区，并排平铺于车把手中间区域。

本发明还提供一种智能化共享车辆辅助系统，包括指纹采集模块、指静脉采集模块、指纹数据处理模块、指静脉数据处理模块、压力感应模块、射频感应模块、通信模块、GPS模块、LED显示模块、扬声器模块、供电适配和管理模块、本地存储模块以及主处理器模块；

所述的指纹采集模块与所述指纹数据处理模块电连接；所述指静脉采集模块与所述指静脉数据处理模块电连接；所述指纹采集模块、所述指静脉采集模块、所述指纹数据处理模块、所述指静脉数据处理模块、所述压力感应模块、所述射频感应模块、所述通信模块、所述GPS模块、所述LED显示模块、所述扬声器模块、所述供电适配和管理模块、所述本地存储模块均与所述主处理器模块电连接。

优选的，所述指纹采集模块，用于采集使用者的指纹数据，并将数据发送给所述指纹数据处理模块；

所述指纹数据处理模块，用于指纹数据的处理，接收所述指纹采集模块的数据，对数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理，实现指纹特征数据的提取，并将满足质量要求的特征数据转化成唯一特征码，并将所述特征数据和特征码发送给所述主处理器模块；

所述指静脉采集模块，用于采集使用者的指静脉数据，车辆使用者将食指、中指和无名指放到固定的采集区域完成数据采集，并将数据发送给所述指静脉数据处理模块；

所述指静脉数据处理模块，用于指静脉数据的处理，接收所述指静脉采集模块的数据，对数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理，实现指静脉特征数据的提取，并将满足质量要求的特征数据转化成唯一特征码，并将所述特征数据和特征码发送给所述主处理器模块；

所述压力感应模块，用于感应外部按压，当受到持续按压时，将向所述主处理器模块发送特定的脉冲信号，由所述主处理器模块向车身控制器发送信号，并由执行器完成锁车操作；

所述射频感应模块，用于记录车辆基本信息和停车状态信息，采用射频感应技术，与停车场出入口的射频读卡器完成数据传输，并将读取的数据发送到所述主处理器模块，主处理器模块根据设定的逻辑判断停车状态，并辅助后台完成计费和状态监测；

所述显示模块，用于显示车辆当前的状态，通过一个绿色光和一个红色光共两个发光二极管显示不同的状态，显示逻辑由所述主处理器模块控制，通过不同的显示方法展示车辆的各类状态；

所述扬声器模块，用于与使用者进行语音反馈，根据所述主处理器模块的语音反馈指令，播送给使用者；

所述供电适配和管理模块，用于给所有模块提供车载电力转换和供电管理，该模块连接至车载不间断电源，并适配输入电压和电流，转换成所有模块所需的电压和电流标准，并向所有模块提供电源管理。

所述通信模块，用于所述主处理器模块和后台服务系统的远程通信，为所述主处理器块和所述后台服务系统提供数据与指令交互的通道。

所述本地存储模块，用于存储车辆使用过程中产生的临时数据，由所述主处理器模块执行读写操作逻辑；

所述GPS模块，用于获取车辆的定位数据，由所述通信模块定时向后台发送定位数据，确定车辆使用过程中的轨迹，辅助后台完成计费；

所述主处理器模块，负责所有模块的逻辑控制和数据处理与读写操作。

本发明提供使用权利要求3或4所述的辅助系统进行用户注册的方法，包括以下步骤：

5A基本信息录入；

5B指纹和指静脉数据采集；

5C对采集到的数据进行数据处理；

5D存储处理完成的数据，完成注册。

优选的，所述的步骤5A包含以下内容：

5A.1使用者在客户端软件发起注册，填写相关信息和提交相关证明材料，由后台服务系统审核，审核未通过通知客户端完善资料再次提交审核。

5A.2审核通过，由后台根据使用者位置向客户端发送离该位置最近的特征数据采集点，使用者前往完成特征数据采集。

5A.3使用者通过客户端软件扫描车辆二维码，并将车辆标识码发送给后台服务系统，后台服务系统反馈验证码验证使用者，并记录使用者信息，后台将使用者ID信息发送给标识码对应车辆的所述通信模块，并传送给所述主处理器模块，由所述主处理器模块将使用者ID信息存储到所述本地存储模块的同时发送语音指令给所述扬声器模块，由所述扬声器模块播放数据采集方法，同时提示使用者在预设时间内开始按照语音提示发起数据采集，如果使用者超出预设时间未做任何操作，所述主处理器模块将使用者ID信息从所述本地存储模块删除，并向所述扬声器模块发送数据采集失败的语音提示，同时通过所述通信模块和后台服务系统向客户端软件发送数据采集失败的指令，需要重新扫码发起数据采集；

所述的步骤5B包含以下内容：

所述指纹采集模块感受到使用者的按压后，在开始指纹采集的同时，向所述主处理器模块发送采集开始信号，由所述主处理器模块发指令给所述指静脉采集模块开始指静脉数据的采集；

所述的步骤5C包含以下内容：

5C.1所述指纹采集模块和所述指静脉采集模块将采集的数据分别发送到所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块，对采集的数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理；

5C.2如果不满足识别所需要的全部生物特征数据质量要求，由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送提醒使用者调整姿态的语音指令。同时继续采集数据，直到所述全部4组指纹和指静脉生物特征数据都满足识别要求；

5C.3由所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块将每组特征数据分别编码成唯一的32bit特征码，并为每组特征码匹配一个类别码；

所述的步骤5D包含以下内容：

5D.1由所述主处理器模块将处理完成的数据按特定的格式分类存储到所述本地存储模块；

5D.2所有数据都存储完成后，通过所述通信模块将使用者ID信息和对应的特定格式数据发送给后台服务系统；

5D.3转发成功后，由所述主处理器模块将使用者ID信息和对应的特定格式的数据从所述本地存储模块删除，并由所述扬声器模块播放数据采集完成通知；由所述后台服务系统向客户端软件发送注册和数据采集完成的信息，注册完成。

优选的，所述的特征数据包括1组指纹数据和3组指静脉数据，所述特征码为每组特征数据对应的1个32bit特征码，所述的特定格式为“类别码+相应的特征数据+相应的特征码”,所述类别码指采集数据的类别，包括1个指纹数据和3个指静脉数据共4个类别。

本发明还提供了一种使用权利要求3或4所述的系统进行用车与鉴权的方法，包括以下步骤：

8A寻找可使用车辆，录入指纹和指静脉数据；

8B识别录入的指纹和指静脉数据；

8C数据识别和匹配成功，则解锁，开始使用车辆；未通过识别和匹配，则解锁失败；

8D车辆停至指定停车点，上锁，完成使用过程。

优选地，步骤8A包括以下内容：

8A.1使用者通过客户端软件与所述后台服务系统交互，搜索到最近的可用车辆停车地点；

8A.2使用者前往停车点，通过指示灯状态找到任意一辆可用车辆，按照规定的录入方式直接握住车把手，开始数据录入；

8A.3所述指纹采集模块感受到使用者的按压后，在开始指纹录入的同时，向所述主处理器模块发送数据录入开始信号；

8A.4所述主处理器模块监测通信模块未收到后台服务系统发送的使用者ID信息，确认本次操作不是用户注册的数据采集操作，则由主处理器模块发指令给指静脉采集模块开始指静脉数据的录入；

步骤8B包括以下内容：

8B.1由所述指纹采集模块和所述指静脉采集模块将采集的数据分别发送到所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块，对采集的数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理；

8B.2

如果录入的3组指静脉数据全部不满足指静脉识别所需要的特征数据质量要求，所述主处理器模块向所述扬声器模块发送语音播报指令，由所述扬声器模块提醒使用者调整手的姿态，直到至少有1组所述指静脉特征数据满足识别要求；

8B.3当录入的3组指静脉数据中至少有1组满足指静脉识别所需的特征数据质量要求时，由所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块将满足要求的所述特征数据编码成唯一的32bit特征码，并为所述每组特征码匹配一个类别码；丢弃不满足质量要求的特征数据，将满足识别质量要求的所有数据按所述特定格式通过所述通信模块发送到后台服务系统。

值得注意的是，在注册时虽然录入了一组指纹和三组指静脉数据，但是在使用者用车认证阶段，由于指静脉识别的活性检测能力比指纹识别更具备优势，为降低系统响应时间的同时增加系统可靠性，优先考虑指静脉识别，指纹识别作为用车鉴权过程中指静脉识别的辅助鉴权手段。如果三组指静脉数据均不能匹配，那么即使指纹数据匹配也不能解锁车辆。

步骤8C包括以下内容：

8C.1所述后台服务系统接收由所述通信模块发送的数据，监测到无使用者ID信息，判定为用车申请，而非注册申请，并将数据在完成注册和数据采集的已有用户数据库中进行检索和匹配；

8C.2如果匹配到相关信息，则向所述通信模块发送匹配成功的消息和对应的使用者ID，由所述主处理器模块将使用者ID存储到所述本地存储模块，并向所述车身控制器发送解锁信号，通过所述执行器解锁，并由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送解锁成功和欢迎用车的语音播报指令，使用者可开始使用车辆；

8C.3如果所述后台服务系统未匹配到相关信息，则向所述通信模块发送匹配不成功的消息，并由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送解锁失败请重试、非注册用户请注册的语音播报指令；

所述步骤8D包括以下内容：

8D.1当用车开始，使用者驶离出发停车场时，所述射频感应模块与出口射频读卡器通信，射频感应模块收到出发停车场标识码，将标识码的第一字段标识为“出场”，并将出发停车场标识码发送给所述主处理器模块；

8D.2由所述主处理器模块将出发停车场标识码存储到所述本地存储模块，并通过所述通信模块将使用者ID和出发停车场标识码发送到所述后台服务系统。

8D.3车辆驶入到达停车场，所述射频感应模块与车场入口射频读卡器通信，所述射频感应模块收到达到停车场标识码，将标识码的第一字段标识为“入场”，并将达到停车场标识码发送给所述主处理器模块；

8D.4由所述主处理器模块将达到停车场标识码存储到所述本地存储模块，并通过所述通信模块将使用者ID和到达停车场标识码发送到所述后台服务系统。

8D.5使用者用车结束，车辆熄火，车身控制器监测并向主处理器模块发送熄火信号，由主处理器模块向扬声器模块发送语音播报指令，扬声器模块播报将车停到规定停车点、下车锁定车辆的警示信息，以及车辆锁定方法的语音信息；

8D.6使用者通过按压所述压力感应模块，由所述主处理器模块向车身控制器发送锁车信号，由执行器执行锁车，车门锁定；

8D.7所述主处理器模块发送锁车指令的同时，读取所述本地存储模块中的出发和到达停车场标识码。如果到达停车场的停车标识码为空，或者第一字段为“出场”，则表示车辆未停到规定停车点，由所述主处理器模块向扬声器模块发送语音播报指令，扬声器模块播报违规停车警示的语音信息，并通过所述通信模块向所述后台服务系统发送违规停车信息；如果到达停车场的停车标识码的第一字段为“入场”，则表示车辆停到规定停车点，由所述主处理器模块向扬声器模块发送致谢语的语音播报指令，并由所述主处理器模块将所述本地存储模块内存储的使用者ID、停车场标识码等信息删除，用车结束，所述后台服务系统向客户端发送结束信息。

优选的，停车场标识码包括“入场”或“出场”标识、停车点代码和数据读取时时间戳3个字段。

本发明提供了一种使用权利要求3或4所述的系统进行车辆状态监测的方法，包括以下步骤：

初始将车辆状态均设置为正常状态，通过所述主处理器模块对各种状态的收集和逻辑判断来更改状态码，当所述状态码发生改变，通过所述通信模块将状态码和发生改变时的时间戳发送到所述后台服务系统，以便监测到车辆的状态，并根据相应状态做出操作；通过所述显示模块显示车辆的状态，并配合所述扬声器模块完成语音提示，以便提示使用者。

优选的，所述状态码包括车辆是否存在故障、车辆电力或燃油量、车辆是否启动、车门是否解锁、车辆是否被预定和车辆是否停在规定停车点共六个字段；所述显示模块显示五种状态为：绿灯长亮表示车辆为可用状态，红灯常亮表示车辆为不可用状态，绿灯闪烁表示车辆解锁成功，红灯闪烁表示车门未锁定，两灯全灭表示车辆行驶中。

本发明的最后一个目的在于提供一种使用权利要求3或4所述的系统进行辅助计费的方法，包括以下两部分辅助计费方法：

13A行驶里程计费；

13B使用时长计费；

所述方法13A包含下步骤：

13A.1当车辆启动时，所述主处理器模块收到所述车身控制器发送的启动信号，开始接收所述GPS模块的定位数据，并存储到所述本地存储模块；

13A.2所述本地存储模块通过所述通信模块将固定大小的GPS数据定时发送给所述后台服务系统，发送成功后删除已发送数据；

13A.3当车辆熄火时，所述主处理器模块将不接收和存储所述GPS模块的定位数据，直到车辆再次启动时再开始记录和传输数据；

13A.4当使用者完成用车，按压所述压力感应模块，完成锁车标志本次用车结束，所述本地存储模块将最后的GPS数据上传至所述后台服务系统，上传完成后清除；

13A.5所述后台服务系统根据全部GPS数据分析车辆运行轨迹，并向客户端发送计费信息；

所述方法13B包含下步骤：

13B.1当使用者完成识别验证解锁时，由所述主处理器模块通过所述通信模块向后台服务器系统发送当前时间，以此作为计时开始的时间戳；

13B.2当使用者用车结束，监测到所述压力感应模块发出锁车信号时，由主处理器模块从本地存储模块读取到达停车场停车状态码，如果车辆停在规定停车点，通过通信模块向后台服务系统发送停车状态码第三字段的时间戳，以此作为用车计时结束的时间戳，如果车辆未停在规定停车点，发送当前时间戳作为临时计费结束的时间戳。

13B.3所述后台服务系统根据两个时间戳的间隔确定用车时长，并向客户端发送计费信息。

优选的，在所述行程计费方式中，为了节省存储空间限额，通过设置所述本地存储模块的存储空间限额，并结合所述通信模块的可用状态定时通过所述通信模块向后台发送数据，发送成功后从所述本地存储模块删除已发送数据。

本发明的有益效果是：

本发明公开一种可实现用户注册、用车鉴权、状态监测以及辅助计费的智能化共享车辆辅助系统，其通过对指纹和指静脉数据采集，并通过对指纹和指静脉数据的双重认证方式实现一次数据录入，即可多次便捷用车，减少对手机等辅助解锁设备的依赖，降低了由手机作为主要用车媒介带来的风险，也可在取车站点进行指纹和指静脉录入，则在用车过程中将完全不依赖手机，手机仅作为寻找站点和计费通知的展示；

同时，使用者可使用站点内任何安装本系统的车辆，无须根据车牌号码提示寻找车辆，降低使用者额外的耗时；车辆状态随时可监测，可为计费提供有力的数据支撑，交易更透明；并提供良好的语音(小型扬声器)和视觉(LED灯显示)交互，极大的提升了用车体验。

附图说明

图1是智能化共享车辆辅助装置的正面图；

图2是智能化共享车辆辅助装置的俯视图；

1是第一LED显示器；2是第二LED显示器；3是指纹录入区域；4是按压上锁区域；5是钥匙孔；6是车把头；7是车把手；8是指静脉采集区1；9是指静脉采集区2；10是指静脉采集区3；

图3是智能化车辆辅助装置使用说明示意图；

图4是智能化共享车辆辅助系统的结构图；

图5是用户注册和特征数据采集流程图；

图6是使用者用车流程；

图7是车辆使用状态监测流程；

图8是辅助计费流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明提供一种智能化的共享车辆辅助装置，主要元器件位于车把手和车把头，车把头内安装LED显示灯，LED显示灯有两个，上下排列于所述钥匙孔一侧；车把手包括指纹录入区域、按压上锁区域以及指静脉采集区；所述指纹录入区域、所述指静脉采集区以及所述按压上锁区域分别位于车把手的前端、中间和尾部；所述指静脉采集区包括三个环状采集区，并排平铺于车把手中间区域。

本发明中，用户按照图3所述的动作进行数据采集，通过指纹采集区域和指静脉采集区域对用户身份进行信息采集，并通过LED显示灯和语音播报来提示信息是否正确。

如图4所示，本发明还提供一种智能化共享车辆辅助系统，包括指纹采集模块、指静脉采集模块、指纹数据处理模块、指静脉数据处理模块、压力感应模块、射频感应模块、通信模块、GPS模块、LED显示模块、扬声器模块、供电适配管理、本地存储模块以及主处理器模块。

所述的指纹采集模块与所述指纹数据处理模块电连接；所述指静脉采集模块与所述指静脉数据处理模块电连接；所述指纹采集模块、所述指静脉采集模块、所述指纹数据处理模块、所述指静脉数据处理模块、所述压力感应模块、所述射频感应模块、所述通信模块、所述GPS模块、所述LED显示模块、所述扬声器模块、所述供电适配管理、所述本地存储模块均与所述主处理器模块电连接。

所述的通信模块与后台服务系统通过无线连接，所述供电适配管理模块与车载电源电连接，所述射频感应模块与射频读卡器无线连接，所述主处理器模块与执行器之间通过车身控制器相连接。

采用以上的系统，可以实现以下过程：

一.使用本发明的系统进行用户注册，方法如图5所述：

5A.1使用者在客户端软件发起注册，填写相关信息和提交相关证明材料，由后台服务系统审核，审核未通过通知客户端完善资料再次提交审核。

5A.2当审核通过，由后台根据使用者位置向客户端发送离该位置最近的特征数据采集点，GPS引导使用者前往完成特征数据采集。

5A.3使用者通过客户端软件扫描车辆二维码，并将车辆标识码发送给后台服务系统，后台服务系统反馈验证码验证使用者，并记录使用者信息，后台将使用者ID信息发送给标识码对应车辆的所述通信模块，并传送给所述主处理器模块，由所述主处理器模块将使用者ID信息存储到所述本地存储模块的同时发送语音指令给所述扬声器模块，由所述扬声器模块播放数据采集方法，同时提示使用者在预设时间内开始按照语音提示发起数据采集，如果使用者超出预设时间未做任何操作，所述主处理器模块将使用者ID信息从所述本地存储模块删除，并向所述扬声器模块发送数据采集失败的语音提示，同时通过所述通信模块和后台服务系统向客户端软件发送数据采集失败的指令，需要重新扫码发起数据采集；

5B使用者通过语音提示按照图3所示的方法握住装置，当所述指纹采集模块感受到使用者的按压后，在开始指纹采集的同时，向所述主处理器模块发送采集开始信号，由所述主处理器模块发指令给所述指静脉采集模块开始指静脉数据的采集；

5C.1所述指纹采集模块和所述指静脉采集模块将采集的数据分别发送到所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块，对采集的数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理；

5C.2如果不满足识别所需要的全部生物特征数据质量要求，由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送提醒使用者调整姿态的语音指令；同时继续采集数据，直到所述1组指纹数据和3组指静脉数据特征数据都满足识别要求；

5C.3由所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块将每组特征数据分别编码成唯一的32bit特征码，并为每组特征码匹配一个类别码，所述类别码指采集数据的类别，包括1个指纹数据和3个指静脉数据共4个类别特定；

5D.1由所述主处理器模块将处理完成的数据按“类别码+相应的特征数据+相应的特征码”的格式分类存储到所述本地存储模块；

5D.2所有数据都存储完成后，通过所述通信模块将使用者ID信息和对应的特定格式数据发送给后台服务系统；

5D.3转发成功后，由所述主处理器模块将使用者ID信息和对应的特定格式的数据从所述本地存储模块删除，并由所述扬声器模块播放数据采集完成通知；由所述后台服务系统向客户端软件发送注册和数据采集完成的信息，注册完成。

二.使用本发明的系统方便解锁、使用共享车辆，方法如图6所述：

8A.1使用者通过客户端软件与所述后台服务系统交互，搜索到最近的可用车辆停车地点；

8A.2使用者前往停车点，通过指示灯状态找到任意一辆可用车辆，按照图3所示的录入方式直接握住车把手，开始数据录入；

8A.3所述指纹采集模块感受到使用者的按压后，在开始指纹录入的同时，向所述主处理器模块发送数据录入开始信号；

8A.4所述主处理器模块监测通信模块未收到后台服务系统发送的使用者ID信息，确认本次操作不是用户注册的数据采集操作，则由主处理器模块发指令给指静脉采集模块开始指静脉数据的录入；

8B.1由所述指纹采集模块和所述指静脉采集模块将采集的数据分别发送到所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块，对采集的数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理；

8B.2如果录入的3组指静脉数据全部不满足指静脉识别所需要的特征数据质量要求，所述主处理器模块向所述扬声器模块发送语音播报指令，由所述扬声器模块提醒使用者调整手的姿态，直到至少有1组所述指静脉特征数据满足识别要求；

8B.3当录入的3组指静脉数据中至少有1组满足指静脉识别所需的特征数据质量要求时，由所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块将满足要求的所述特征数据编码成唯一的32bit特征码，并为所述每组特征码匹配一个类别码；丢弃不满足质量要求的特征数据，将满足识别质量要求的所有数据按“类别码+相应的特征数据+相应的特征码”通过所述通信模块发送到后台服务系统。

8C.1所述后台服务系统接收由所述通信模块发送的数据，监测到无使用者ID信息，判定为用车申请，而非注册申请，并将数据在完成注册和数据采集的已有用户数据库中进行检索和匹配；

8C.2如果匹配到相关信息，则向所述通信模块发送匹配成功的消息和对应的使用者ID，由所述主处理器模块将使用者ID存储到所述本地存储模块，并向所述车身控制器发送解锁信号，通过所述执行器解锁，并由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送“解锁成功”和“欢迎用车”的语音播报指令，使用者可开始使用车辆；

8C.3如果所述后台服务系统未匹配到相关信息，则向所述通信模块发送匹配不成功的消息，并由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送“解锁失败”、“请重试”、“非注册用户请注册”的语音播报指令；

8D.1当用车开始，使用者驶离出发停车场时，所述射频感应模块与停车场出口射频读卡器通信，射频感应模块收到出发停车场标识码，停车场标识码包括“入场”或“出场”标识、停车点代码、数据读取时的当前时间戳共3个字段；此时将标识码的第一字段标识为“出场”，并将出发停车场标识码发送给所述主处理器模块；

8D.2由所述主处理器模块将出发停车场标识码存储到所述本地存储模块，并通过所述通信模块将使用者ID和出发停车场标识码发送到所述后台服务系统；

8D.3车辆驶入到达停车场，所述射频感应模块与停车场入口射频读卡器通信，所述射频感应模块收到达到停车场标识码，将标识码的第一字段标识为“入场”，并将达到停车场标识码发送给所述主处理器模块；

8D.4由所述主处理器模块将达到停车场标识码存储到所述本地存储模块，并通过所述通信模块将使用者ID和到达停车场标识码发送到所述后台服务系统。

8D.5使用者用车结束，车辆熄火，车身控制器监测并向主处理器模块发送熄火信号，由主处理器模块向扬声器模块发送语音播报指令，扬声器模块播报将车停到规定停车点、下车锁定车辆的警示信息，以及车辆锁定方法的语音信息；

8D.6使用者通过按压所述压力感应模块，由所述主处理器模块向车身控制器发送锁车信号，由执行器执行锁车，车门锁定；

8D.7所述主处理器模块发送锁车指令的同时，读取所述本地存储模块中的出发和到达停车场标识码。如果到达停车场的停车标识码为空，或者第一字段为“出场”，则表示车辆未停到规定停车点，由所述主处理器模块向扬声器模块发送语音播报指令，扬声器模块播报违规停车警示的语音信息，并通过所述通信模块向所述后台服务系统发送违规停车信息；如果到达停车场的停车标识码的第一字段为“入场”，则表示车辆停到规定停车点，由所述主处理器模块向扬声器模块发送致谢语的语音播报指令，并由所述主处理器模块将所述本地存储模块内存储的使用者ID、停车场标识码等信息删除，用车结束，所述后台服务系统向客户端发送结束信息。

三.使用该系统监测汽车状态，方法如图7所示：

每辆车均设置状态码，在初始阶段将车辆状态均设置为正常状态，通过所述主处理器模块对各种状态的收集和逻辑判断来更改状态码，当所述状态码发生改变，通过所述通信模块将状态码和发生改变时的时间戳发送到所述后台服务系统，以便监测到车辆的状态，并根据相应状态做出操作；

所述状态码包括车辆是否存在故障、车辆电力或燃油量、车辆是否启动、车门是否解锁、车辆是否被预定和车辆是否停在规定停车点共六个字段；每个字段可表述为两个事件，包括①车辆存在故障；②车辆不存在故障；③车辆电力或燃油不足；④车辆电力或燃油充足；⑤车辆启动；⑥车辆熄火；⑦后台匹配到使用者，车门解锁；⑧用车结束，按压所述压力感应模块，车门上锁；⑨车辆被预定；⑩车辆未被预定；车辆未停在规定停车点；/>车辆停在规定停车点，共12个事件；每发生一次上述事件将触发事件状态码更新，将更改后的状态码通过所述通信模块发送给所述后台服务系统。

通过所述显示模块显示车辆的状态，并配合所述扬声器模块完成语音提示，以便提示使用者。所述显示模块显示五种状态分别为：绿灯长亮表示车辆为可用状态，红灯常亮表示车辆为不可用状态，绿灯闪烁表示车辆解锁成功，红灯闪烁表示车门未锁定，两灯全灭表示车辆行驶中，其显示逻辑如下：

(1)绿灯长亮(车辆为可用状态)：当事件同时满足时，绿灯常亮。

(2)红灯常亮(车辆为不可用状态)：当事件中任意一个满足时，红灯常亮。

(3)绿灯闪烁(车辆解锁成功)：当事件⑦满足时，绿灯闪烁；当事件⑤满足时，复位，绿灯停止闪烁。

(4)红灯闪烁(车门未锁定)：当事件⑥满足时，红灯闪烁；当事件⑧满足时，复位，红灯停止闪烁。

(5)两灯全灭(车辆行驶中)：当事件⑤满足时，两灯全灭。

四.使用本发明的智能系统进行辅助计费，方法如图8所示：

使用本系统进行行驶里程计费的步骤如下(13A)；

13A.1当车辆启动时，所述主处理器模块收到所述车身控制器发送的启动信号，开始接收所述GPS模块的定位数据，并存储到所述本地存储模块；

13A.2为了节省存储空间限额，通过设置所述本地存储模块的存储空间限额，并结合所述通信模块的可用状态定时通过所述通信模块向后台发送数据，发送成功后从所述本地存储模块删除已发送数据；

13A.3当车辆熄火时，所述主处理器模块将不接收和存储所述GPS模块的定位数据，直到车辆再次启动时再开始记录和传输数据；

13A.4当使用者完成用车，按压所述压力感应模块，完成锁车标志本次用车结束，所述本地存储模块将最后的GPS数据上传至所述后台服务系统，上传完成后清除本地存储模块中的缓存数据；

13A.5所述后台服务系统根据全部GPS数据分析车辆运行轨迹，并向客户端发送计费信息；

使用本系统进行辅助计费的另一个方法是使用时长计费(13B)，包含如下步骤：

13B.1当使用者完成识别验证解锁时，由所述主处理器模块通过所述通信模块向后台服务器系统发送当前时间，以此作为计时开始的时间戳；

13B.2当使用者用车结束，监测到所述压力感应模块发出锁车信号时，由主处理器模块从本地存储模块读取到达停车场停车状态码，如果车辆停在规定停车点，通过通信模块向后台服务系统发送停车状态码第三字段的时间戳，以此作为用车计时结束的时间戳，如果车辆未停在规定停车点，发送当前时间戳作为临时计费结束的时间戳。

13B.3所述后台服务系统根据两个时间戳的间隔确定用车时长，并向客户端发送计费信息。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种智能化共享车辆辅助装置，主要元器件安装在车辆的车把手和车把头内，其特征在于，所述车把头包括钥匙孔和LED显示灯；所述车把手包括指纹录入区域、按压上锁区域以及指静脉采集区；所述指纹录入区域、所述指静脉采集区以及所述按压上锁区域分别位于车把手的前端、中间和尾部；

所述车把手中设置有智能化共享车辆辅助系统，系统包括指纹采集模块、指静脉采集模块、指纹数据处理模块、指静脉数据处理模块、压力感应模块、射频感应模块、通信模块、GPS模块、LED显示模块、扬声器模块、供电适配和管理模块、本地存储模块以及主处理器模块；

所述的指纹采集模块与所述指纹数据处理模块电连接；所述指静脉采集模块与所述指静脉数据处理模块电连接；所述指纹采集模块、所述指静脉采集模块、所述指纹数据处理模块、所述指静脉数据处理模块、所述压力感应模块、所述射频感应模块、所述通信模块、所述GPS模块、所述LED显示模块、所述扬声器模块、所述供电适配和管理模块、所述本地存储模块均与所述主处理器模块电连接；

所述指纹采集模块，用于采集使用者的指纹数据，并将数据发送给所述指纹数据处理模块；

所述指纹数据处理模块，用于指纹数据的处理，接收所述指纹采集模块的数据，对数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理，实现指纹特征数据的提取，并将满足质量要求的特征数据转化成唯一特征码，并将所述特征数据和特征码发送给所述主处理器模块；

所述指静脉采集模块，用于采集使用者的指静脉数据，车辆使用者将食指、中指和无名指放到固定的采集区域完成数据采集，并将数据发送给所述指静脉数据处理模块；

所述指静脉数据处理模块，用于指静脉数据的处理，接收所述指静脉采集模块的数据，对数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理，实现指静脉特征数据的提取，并将满足质量要求的特征数据转化成唯一特征码，并将所述特征数据和特征码发送给所述主处理器模块；

所述压力感应模块，用于感应外部按压，当受到持续按压时，将向所述主处理器模块发送特定的脉冲信号，由所述主处理器模块向车身控制器发送信号，并由执行器完成锁车操作；

所述射频感应模块，用于记录车辆基本信息和停车状态信息，采用射频感应技术，与停车场出入口的射频读卡器完成数据传输，并将读取的数据发送到所述主处理器模块，主处理器模块根据设定的逻辑判断停车状态，并辅助后台完成计费和状态监测；

所述显示模块，用于显示车辆当前的状态，通过一个绿色光和一个红色光共两个发光二极管显示不同的状态，显示逻辑由所述主处理器模块控制，通过不同的显示方法展示车辆的各类状态；

所述扬声器模块，用于与使用者进行语音反馈，根据所述主处理器模块的语音反馈指令，播送给使用者；

所述供电适配和管理模块，用于给所有模块提供车载电力转换和供电管理，该模块连接至车载不间断电源，并适配输入电压和电流，转换成所有模块所需的电压和电流标准，并向所有模块提供电源管理；

所述通信模块，用于所述主处理器模块和后台服务系统的远程通信，为所述主处理器块和所述后台服务系统提供数据与指令交互的通道；

所述本地存储模块，用于存储车辆使用过程中产生的临时数据，由所述主处理器模块执行读写操作逻辑；

所述GPS模块，用于获取车辆的定位数据，由所述通信模块定时向后台发送定位数据，确定车辆使用过程中的轨迹，辅助后台完成计费；

所述主处理器模块，负责所有模块的逻辑控制和数据处理与读写操作；

使用智能化共享车辆辅助系统能够进行用户注册，包括以下步骤：

5A基本信息录入；

5B指纹和指静脉数据采集；

5C对采集到的数据进行数据处理；

5D存储处理完成的数据，完成注册；

所述的步骤5A包含以下内容：

5A.1使用者在客户端软件发起注册，填写相关信息和提交相关证明材料，由后台服务系统审核，审核未通过通知客户端完善资料再次提交审核；

5A.2审核通过，由后台根据使用者位置向客户端发送离该位置最近的特征数据采集点，使用者前往完成特征数据采集；

5A.3使用者通过客户端软件扫描车辆二维码，并将车辆标识码发送给后台服务系统，后台服务系统反馈验证码验证使用者，并记录使用者信息，后台将使用者ID信息发送给标识码对应车辆的所述通信模块，并传送给所述主处理器模块，由所述主处理器模块将使用者ID信息存储到所述本地存储模块的同时发送语音指令给所述扬声器模块，由所述扬声器模块播放数据采集方法，同时提示使用者在预设时间内开始按照语音提示发起数据采集，如果使用者超出预设时间未做任何操作，所述主处理器模块将使用者ID信息从所述本地存储模块删除，并向所述扬声器模块发送数据采集失败的语音提示，同时通过所述通信模块和后台服务系统向客户端软件发送数据采集失败的指令，需要重新扫码发起数据采集；

所述的步骤5B包含以下内容：

所述指纹采集模块感受到使用者的按压后，在开始指纹采集的同时，向所述主处理器模块发送采集开始信号，由所述主处理器模块发指令给所述指静脉采集模块开始指静脉数据的采集；

所述的步骤5C包含以下内容：

5C.1所述指纹采集模块和所述指静脉采集模块将采集的数据分别发送到所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块，对采集的数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理；

5C.2如果不满足识别所需要的全部生物特征数据质量要求，由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送提醒使用者调整姿态的语音指令；同时继续采集数据，直到所述全部4组指纹和指静脉生物特征数据都满足识别要求；

5C.3由所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块将每组特征数据分别编码成唯一的32bit特征码，并为每组特征码匹配一个类别码；

所述的步骤5D包含以下内容：

5D.1由所述主处理器模块将处理完成的数据按特定的格式分类存储到所述本地存储模块；

5D.2所有数据都存储完成后，通过所述通信模块将使用者ID信息和对应的特定格式数据发送给后台服务系统；

5D.3转发成功后，由所述主处理器模块将使用者ID信息和对应的特定格式的数据从所述本地存储模块删除，并由所述扬声器模块播放数据采集完成通知；由所述后台服务系统向客户端软件发送注册和数据采集完成的信息，注册完成；

所述的特征数据包括1组指纹数据和3组指静脉数据，所述特征码为每组特征数据对应的1个32bit特征码，所述的特定格式为“类别码+相应的特征数据+相应的特征码”,所述类别码指采集数据的类别，包括1个指纹数据和3个指静脉数据共4个类别；

使用智能化共享车辆辅助系统能够进行用车与鉴权，包括以下步骤：

8A寻找可使用车辆，录入指纹和指静脉数据；

8B识别录入的指纹和指静脉数据；

8C数据识别和匹配成功，则解锁，开始使用车辆；未通过识别和匹配，则解锁失败；

8D车辆停至指定停车点，上锁，完成使用过程；

步骤8A包括以下内容：

8A.1使用者通过客户端软件与所述后台服务系统交互，搜索到最近的可用车辆停车地点；

8A.2使用者前往停车点，通过指示灯状态找到任意一辆可用车辆，按照规定的录入方式直接握住车把手，开始数据录入；

8A.3所述指纹采集模块感受到使用者的按压后，在开始指纹录入的同时，向所述主处理器模块发送数据录入开始信号；

8A.4所述主处理器模块监测通信模块未收到后台服务系统发送的使用者ID信息，确认本次操作不是用户注册的数据采集操作，则由主处理器模块发指令给指静脉采集模块开始指静脉数据的录入；

步骤8B包括以下内容：

8B.1由所述指纹采集模块和所述指静脉采集模块将采集的数据分别发送到所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块，对采集的数据进行清洗、滤波、二值化和细化处理；

8B.2如果录入的3组指静脉数据全部不满足指静脉识别所需要的特征数据质量要求，所述主处理器模块向所述扬声器模块发送语音播报指令，由所述扬声器模块提醒使用者调整手的姿态，直到至少有1组所述指静脉特征数据满足识别要求；

8B.3当录入的3组指静脉数据中至少有1组满足指静脉识别所需的特征数据质量要求时，由所述指纹数据处理模块和所述指静脉数据处理模块将满足要求的所述特征数据编码成唯一的32bit特征码，并为所述每组特征码匹配一个类别码；丢弃不满足质量要求的特征数据，将满足识别质量要求的所有数据按所述特定格式通过所述通信模块发送到后台服务系统；

步骤8C包括以下内容：

8C.1所述后台服务系统接收由所述通信模块发送的数据，监测到无使用者ID信息，判定为用车申请，而非注册申请，并将数据在完成注册和数据采集的已有用户数据库中进行检索和匹配；

8C.2如果匹配到相关信息，则向所述通信模块发送匹配成功的消息和对应的使用者ID，由所述主处理器模块将使用者ID存储到所述本地存储模块，并向所述车身控制器发送解锁信号，通过所述执行器解锁，并由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送解锁成功和欢迎用车的语音播报指令，使用者可开始使用车辆；

8C.3如果所述后台服务系统未匹配到相关信息，则向所述通信模块发送匹配不成功的消息，并由所述主处理器模块向所述扬声器模块发送解锁失败请重试、非注册用户请注册的语音播报指令；

所述步骤8D包括以下内容：

8D.1当用车开始，使用者驶离出发停车场时，所述射频感应模块与出口射频读卡器通信，射频感应模块收到出发停车场标识码，将标识码的第一字段标识为“出场”，并将出发停车场标识码发送给所述主处理器模块；

8D.2由所述主处理器模块将出发停车场标识码存储到所述本地存储模块，并通过所述通信模块将使用者ID和出发停车场标识码发送到所述后台服务系统；

8D.3车辆驶入到达停车场，所述射频感应模块与车场入口射频读卡器通信，所述射频感应模块收到达到停车场标识码，将标识码的第一字段标识为“入场”，并将达到停车场标识码发送给所述主处理器模块；

8D.4由所述主处理器模块将达到停车场标识码存储到所述本地存储模块，并通过所述通信模块将使用者ID和到达停车场标识码发送到所述后台服务系统；

8D.5使用者用车结束，车辆熄火，车身控制器监测并向主处理器模块发送熄火信号，由主处理器模块向扬声器模块发送语音播报指令，扬声器模块播报将车停到规定停车点、下车锁定车辆的警示信息，以及车辆锁定方法的语音信息；

8D.6使用者通过按压所述压力感应模块，由所述主处理器模块向车身控制器发送锁车信号，由执行器执行锁车，车门锁定；

8D.7所述主处理器模块发送锁车指令的同时，读取所述本地存储模块中的出发和到达停车场标识码；如果到达停车场的停车标识码为空，或者第一字段为“出场”，则表示车辆未停到规定停车点，由所述主处理器模块向扬声器模块发送语音播报指令，扬声器模块播报违规停车警示的语音信息，并通过所述通信模块向所述后台服务系统发送违规停车信息；如果到达停车场的停车标识码的第一字段为“入场”，则表示车辆停到规定停车点，由所述主处理器模块向扬声器模块发送致谢语的语音播报指令，并由所述主处理器模块将所述本地存储模块内存储的使用者ID、停车场标识码等信息删除，用车结束，所述后台服务系统向客户端发送结束信息；

停车场标识码包括“入场”或“出场”标识、停车点代码和数据读取时时间戳3个字段；

使用智能化共享车辆的辅助系统能够进行车辆状态监测，包括以下步骤：

初始将车辆状态均设置为正常状态，通过所述主处理器模块对各种状态的收集和逻辑判断来更改状态码，当所述状态码发生改变，通过所述通信模块将状态码和发生改变时的时间戳发送到所述后台服务系统，以便监测到车辆的状态，并根据相应状态做出操作；通过所述显示模块显示车辆的状态，并配合所述扬声器模块完成语音提示，以便提示使用者；

所述状态码包括车辆是否存在故障、车辆电力或燃油量、车辆是否启动、车门是否解锁、车辆是否被预定和车辆是否停在规定停车点共六个字段；所述显示模块显示五种状态为：绿灯长亮表示车辆为可用状态，红灯常亮表示车辆为不可用状态，绿灯闪烁表示车辆解锁成功，红灯闪烁表示车门未锁定，两灯全灭表示车辆行驶中；

2.根据权利要求1所述的一种智能化共享车辆辅助装置，其特征在于，所述LED显示灯有两个，上下排列于所述钥匙孔一侧；所述指静脉采集区包括三个环状采集区，并排平铺于车把手中间区域。

3.使用权利要求1或2所述的智能化共享车辆辅助装置中的智能化共享车辆辅助系统进行辅助计费的方法，其特征在于，包括以下两部分辅助计费方法：

13A行驶里程计费；

13B使用时长计费；

所述方法13A包含下步骤：

13A.1当车辆启动时，所述主处理器模块收到所述车身控制器发送的启动信号，开始接收所述GPS模块的定位数据，并存储到所述本地存储模块；

13A.2所述本地存储模块通过所述通信模块将固定大小的GPS数据定时发送给所述后台服务系统，发送成功后删除已发送数据；

13A.3当车辆熄火时，所述主处理器模块将不接收和存储所述GPS模块的定位数据，直到车辆再次启动时再开始记录和传输数据；

13A.4当使用者完成用车，按压所述压力感应模块，完成锁车标志本次用车结束，所述本地存储模块将最后的GPS数据上传至所述后台服务系统，上传完成后清除；

13A.5所述后台服务系统根据全部GPS数据分析车辆运行轨迹，并向客户端发送计费信息；

所述方法13B包含下步骤：

13B.1当使用者完成识别验证解锁时，由所述主处理器模块通过所述通信模块向后台服务器系统发送当前时间，以此作为计时开始的时间戳；

13B.2当使用者用车结束，监测到所述压力感应模块发出锁车信号时，由主处理器模块从本地存储模块读取到达停车场停车状态码，如果车辆停在规定停车点，通过通信模块向后台服务系统发送停车状态码第三字段的时间戳，以此作为用车计时结束的时间戳，如果车辆未停在规定停车点，发送当前时间戳作为临时计费结束的时间戳；

13B.3所述后台服务系统根据两个时间戳的间隔确定用车时长，并向客户端发送计费信息。

4.根据权利要求3所述的辅助计费的方法，其特征在于，在所述行驶里程计费方式中，为了节省存储空间限额，通过设置所述本地存储模块的存储空间限额，并结合所述通信模块的可用状态定时通过所述通信模块向后台发送数据，发送成功后从所述本地存储模块删除已发送数据。