本實(shí)用新型涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于指靜脈的公交扣費(fèi)裝置和城市公交系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，城市公交巴士的乘車扣費(fèi)主要分為兩類：一是傳統(tǒng)的賣票員或自備零錢；二是IC卡自動(dòng)扣費(fèi)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的賣票員需要隨車賣票，由于城市公交巴士沿路線停留的站點(diǎn)較多，賣票員未防止乘客逃票等行為，工作量大，特別是熱門線路。IC卡自動(dòng)扣費(fèi)系統(tǒng)能自動(dòng)扣除乘客乘車費(fèi)用，在很大程度減輕了人工的壓力，但不能滿足人們對(duì)安全性和便捷性的要求。

另外，申請(qǐng)?zhí)枮镃N 201420861116.X的實(shí)用新型專利公開了一種指紋公交扣費(fèi)系統(tǒng)，屬于公交扣費(fèi)技術(shù)領(lǐng)域，包括指紋讀取器、指紋識(shí)別處理器、第一低功耗收發(fā)器、第二低功耗收發(fā)器、顯示提示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和用戶信息采集及充值系統(tǒng)，指紋讀取器的輸出端與指紋識(shí)別處理器的輸入端相連，指紋識(shí)別處理器的輸出端和第一低功耗收發(fā)器的輸入端相連，第一低功耗收發(fā)器的輸出端與顯示提示系統(tǒng)相連，第一低功耗收發(fā)器與第二低功耗收發(fā)器交互相連，第二低功耗收發(fā)器與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)交互相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的輸入端與用戶信息采集及充值系統(tǒng)輸出端相連。本申請(qǐng)雖然解決了IC卡安全性和便捷性不高的問題，但是指紋識(shí)別技術(shù)本身就具有以下局限性：1、對(duì)環(huán)境的要求很高，對(duì)手指的濕度、清潔度等都很敏感，臟、油、水都會(huì)造成識(shí)別不了或影響到識(shí)別的結(jié)果；2、某些人或某些群體的指紋特征少，甚至無指紋，所以難以成像；3、對(duì)于脫皮、有傷痕等低質(zhì)量指紋存在識(shí)別困難、識(shí)別率低的問題, 對(duì)于一些手上老繭較多的體力勞動(dòng)者等部分特殊人群的注冊(cè)和識(shí)別困難較大；4、每一次使用指紋時(shí)都會(huì)在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕，而這些指紋痕跡存在被用來復(fù)制指紋的可能性；5、指紋識(shí)別時(shí)的操作規(guī)范要求較高；綜上，指紋識(shí)別對(duì)于手指本身狀況、周圍環(huán)境狀況以及操作規(guī)范均具有較高要求，難以具體實(shí)現(xiàn)。

而相比于指紋識(shí)別技術(shù)，手指靜脈識(shí)別是一種利用近紅外線照射對(duì)生物體體內(nèi)的靜脈進(jìn)行照射，通過取得的圖像并進(jìn)行認(rèn)證的技術(shù)。醫(yī)學(xué)研究證明，手指靜脈的形狀具有唯一性和穩(wěn)定性，即每個(gè)人的手指靜脈圖像都不相同，同一個(gè)人不同的手指的靜脈圖像也不相同；健康成年人的靜脈形狀不再發(fā)生變化，這就為指靜脈提供了醫(yī)學(xué)依據(jù)。即，指靜脈生物特征識(shí)別相對(duì)于IC卡識(shí)別具有不易遺忘和丟失、總是隨身攜帶、不需要身外的標(biāo)識(shí)物等特點(diǎn)，所以具有更高的安全性和便捷性；同時(shí)相對(duì)于指紋識(shí)別，指靜脈識(shí)別在多種指紋識(shí)別難以識(shí)別的情況下均能夠達(dá)到更好的效果。正是由于生物識(shí)別技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，因此將指靜脈技術(shù)應(yīng)用于公交扣費(fèi)系統(tǒng)顯得十分迫切。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于指靜脈的公交扣費(fèi)裝置和城市公交系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)采用IC卡刷卡扣費(fèi)的方式不方便以及安全性不高、以及采用指紋識(shí)別扣費(fèi)的方式對(duì)手指/周圍環(huán)境狀況和操作規(guī)范要求較高的問題。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種基于指靜脈的公交扣費(fèi)裝置，設(shè)置于公交車上，包括無線通信模塊、主控CPU、顯示屏和指靜脈采集傳感器，所述的指靜脈采集傳感器的輸出端與主控CPU的指靜脈數(shù)據(jù)輸入端連接，主控CPU的顯示數(shù)據(jù)輸出端與顯示屏連接，主控CPU還與無線通信模塊雙向連接。

進(jìn)一步地，所述的無線通信模塊通過RS232串口與主控CPU連接；所述的指靜脈采集傳感器通過DCMI接口與主控CPU連接。

進(jìn)一步地，所述的無線通信模塊為3G無線通信模塊。

進(jìn)一步地，所述的裝置還包括一個(gè)IC卡讀卡器，所述的IC卡讀卡器的輸出端與主控CPU的IC卡信息輸入端連接。

進(jìn)一步地，所述的IC卡讀卡器通過SPI接口與主控CPU連接。

進(jìn)一步地，所述的主控CPU為微處理器。

進(jìn)一步地，所述的顯示屏為觸摸顯示屏，所述的觸摸顯示屏的觸摸反饋輸出端與主控CPU連接。

進(jìn)一步地，所述的裝置還包括一個(gè)聲光提示模塊，所述的聲光提示模塊的聲光信號(hào)輸入端與主控CPU連接。

進(jìn)一步地，所述的聲光提示模塊通過離散量接口與主控CPU連接。

另外，本實(shí)用新型還提供一種基于指靜脈的城市公交系統(tǒng)，包括公交扣費(fèi)系統(tǒng)和至少一個(gè)如上所述的公交扣費(fèi)裝置，所述的公交扣費(fèi)裝置通過無線通信模塊與公交扣費(fèi)系統(tǒng)雙向連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：

（1）本實(shí)用新型采用基于指靜脈的生物特征進(jìn)行公交扣費(fèi)，由于生物特征隨身攜帶，提高了扣費(fèi)的便捷性，解決現(xiàn)有的采用IC卡識(shí)別技術(shù)容易遺忘和丟失、總是隨身攜帶的問題；同時(shí)由于手指靜脈識(shí)別對(duì)手指表面狀態(tài)、周圍環(huán)境狀態(tài)和操作規(guī)范要求不高的原因，解決現(xiàn)有的采用指紋識(shí)別技術(shù)對(duì)環(huán)境的要求很高、指紋特征少難以成像以及存在低質(zhì)量指紋識(shí)別困難、識(shí)別率低的問題。

（2）本實(shí)用新型的基于指靜脈的公交扣費(fèi)裝置同時(shí)集成有IC卡識(shí)別器，也可以使用傳統(tǒng)的IC卡進(jìn)行扣費(fèi)，用戶選擇面廣。

（3）本實(shí)用新型采用3G無線通信，將公交扣費(fèi)信息發(fā)送至公交扣費(fèi)系統(tǒng)，同時(shí)接收公交扣費(fèi)系統(tǒng)下發(fā)的數(shù)據(jù)信息，響應(yīng)速度快。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型裝置原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)原理框圖；

圖中，1-無線通信模塊天線，2-無線通信模塊，3-聲光指示模塊，4-顯示屏，5-主控CPU，6-指靜脈采集傳感器，7-IC卡讀卡器，8-公交扣費(fèi)系統(tǒng)天線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種基于指靜脈的公交扣費(fèi)裝置，設(shè)置于公交車上，包括無線通信模塊2、主控CPU5、顯示屏4和指靜脈采集傳感器6，所述的指靜脈采集傳感器6的輸出端與主控CPU5的指靜脈數(shù)據(jù)輸入端連接，主控CPU5的顯示數(shù)據(jù)輸出端與顯示屏4連接，主控CPU5還與無線通信模塊2雙向連接。

優(yōu)選地，所述的無線通信模塊2通過RS232串口與主控CPU5連接；所述的指靜脈采集傳感器6通過DCMI接口與主控CPU5連接。

優(yōu)選地，所述的無線通信模塊2為3G無線通信模塊，用于與公交扣費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行交互，將裝置得到的信息上傳至公交扣費(fèi)系統(tǒng)，接收公交扣費(fèi)系統(tǒng)下發(fā)的指令。并且，所述的無線通信模塊2還包括一個(gè)無線通信模塊天線1。

優(yōu)選地，所述的裝置還包括一個(gè)IC卡讀卡器7，所述的IC卡讀卡器7的輸出端與主控CPU5的IC卡信息輸入端連接。并且，優(yōu)選地，所述的IC卡讀卡器7通過SPI接口與主控CPU5連接。

優(yōu)選地，所述的主控CPU5為微處理器，用于采集指靜脈采集傳感器6和IC卡讀卡器7的信息以及管理裝置系統(tǒng)的功能。

優(yōu)選地，所述的顯示屏4為觸摸顯示屏，所述的觸摸顯示屏的觸摸反饋輸出端與主控CPU5連接。并且，優(yōu)選地，所述的觸摸顯示屏采用觸摸LCD屏，用于顯示時(shí)間、編號(hào)、扣費(fèi)等信息，也將觸摸信息反饋給主控CPU 5。

優(yōu)選地，所述的裝置還包括一個(gè)聲光提示模塊3，所述的聲光提示模塊3的聲光信號(hào)輸入端與主控CPU5連接。并且，優(yōu)選地，所述的聲光提示模塊3通過離散量接口與主控CPU5連接。其中，聲光提示模塊3用于完成提示聲音和燈光指示功能，通過接收主控CPU 5的控制信號(hào)，若是聲音提示控制信號(hào)，則驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行聲音提示；若是燈光控制信號(hào)，則驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行燈光提示。

在本實(shí)施例中，同一輛公交車上的每個(gè)公交上車門處，均設(shè)置有公交扣費(fèi)裝置，共包括N個(gè)公交扣費(fèi)裝置，其中N為大于1的自然數(shù)，這樣每個(gè)公交上的扣費(fèi)裝置就是一個(gè)扣費(fèi)系統(tǒng)中的一個(gè)扣費(fèi)節(jié)點(diǎn)，并通過無線通信模塊2進(jìn)行組網(wǎng)。

另外，本實(shí)用新型還提供一種基于指靜脈的城市公交系統(tǒng)，如圖2所示，包括公交扣費(fèi)系統(tǒng)和至少一個(gè)如上所述的公交扣費(fèi)裝置，所述的公交扣費(fèi)裝置通過無線通信模塊2與公交扣費(fèi)系統(tǒng)雙向連接。另外，公交扣費(fèi)系統(tǒng)包括公交扣費(fèi)系統(tǒng)天線8。即公交扣費(fèi)裝置通過無線通信模塊天線1和與公交扣費(fèi)系統(tǒng)的公交扣費(fèi)系統(tǒng)天線8進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

下面以城市公交系統(tǒng)為例，分別介紹通過指靜脈識(shí)別扣費(fèi)和IC卡識(shí)別扣費(fèi)的具體流程：

1、系統(tǒng)上電啟動(dòng)裝置，當(dāng)乘客上車時(shí)，將手指放置于指靜脈采集傳感器6的檢測(cè)處，系統(tǒng)錄入指靜脈信息，顯示屏4顯示采集完成提示，同時(shí)聲光指示模塊3也給出采集完成提示，扣費(fèi)裝置將采集的信息通過3G無線通信模塊上傳至公交扣費(fèi)系統(tǒng)，公交扣費(fèi)系統(tǒng)在接收到上傳的信息后，在指靜脈數(shù)據(jù)庫里進(jìn)行匹配處理分析，若扣費(fèi)成功則下發(fā)扣費(fèi)成功信息至公交扣費(fèi)裝置，公交扣費(fèi)裝置通過顯示屏4顯示扣費(fèi)成功，聲光指示模塊3給出扣費(fèi)成功提示；若扣費(fèi)失敗則下發(fā)扣費(fèi)失敗信息至公交扣費(fèi)裝置，公交扣費(fèi)裝置通過顯示屏4顯示扣費(fèi)失敗，聲光提示模塊3給出扣費(fèi)失敗提示。

2、系統(tǒng)上電啟動(dòng)裝置，當(dāng)乘客上車時(shí)，將IC卡放置于IC卡讀卡器7的檢測(cè)處，系統(tǒng)錄入IC卡內(nèi)信息，顯示屏4顯示采集完成提示，同時(shí)聲光指示模塊3也給出采集完成提示，扣費(fèi)裝置將采集的信息通過3G無線通信模塊上傳至公交扣費(fèi)系統(tǒng)，公交扣費(fèi)系統(tǒng)在接收到上傳的信息后，在IC卡數(shù)據(jù)庫里進(jìn)行匹配處理分析，若扣費(fèi)成功則下發(fā)扣費(fèi)成功信息至公交扣費(fèi)裝置，公交扣費(fèi)裝置通過顯示屏4顯示扣費(fèi)成功，聲光提示模塊3給出扣費(fèi)成功提示；若扣費(fèi)失敗則下發(fā)扣費(fèi)失敗信息至公交扣費(fèi)裝置，公交扣費(fèi)裝置通過顯示屏4顯示扣費(fèi)失敗，聲光提示模塊3給出扣費(fèi)失敗提示。