一种汽车身份识别装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种车辆识别装置，尤其涉及一种汽车身份识别装置。


背景技术：

2.当前车辆信息、车主信息、驾驶员信息均分散保存，驾驶员的驾照仍采用传统纸质媒介保存，不符合智能网联汽车的发展趋势，由此导致了很多问题，例如车辆肇事时不能确定驾驶员、驾驶员驾驶车辆违规时代扣积分、高速缴费处侵占他人etc等；若全面实现车辆、车主、驾驶员等数据实时、实名、集中管理，就能方便各类管理和服务，大幅提升全社会总体效率。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种不同机构依据不同权限，获得各自所需信息，方便交通执法、车辆维护、高速通行和收费、停车收费、场站出入口管理等各项工作的汽车身份识别装置。
4.技术方案：本实用新型的汽车身份识别装置，包括数字驾照、驾驶员身份识别模块、数据存储模块、数据处理模块、通信模块、外置车辆通信模块、车辆加/解锁控制模块；所述数据处理模块分别与驾驶员身份识别模块、数据存储模块、通信模块、车辆加/解锁控制模块连接；所述驾驶员身份识别模块用于提取数字驾照的信息；所述通信模块与外置车辆通信模块连接。
5.进一步地，所述驾驶员身份识别模块包括驾驶员驾照读卡器、摄像头、驾驶员座椅压力传感器和身份信息确认装置，所述身份信息确认装置包括指纹读取装置或虹膜读取装置，所述驾驶员驾照读卡器用于提取数字驾照的信息，所述摄像头用于采集驾驶员面部信息，所述驾驶员座椅压力传感器用于检测驾驶员是否入座。
6.进一步地，所述数据存储模块包括车辆出厂信息存储芯片和其他信息存储芯片，所述车辆出厂信息存储芯片和其他信息存储芯片和数据处理模块连接。
7.进一步地，所述车辆出厂信息存储芯片为只读存储器，在汽车出厂时固化在rom中，保存车辆出厂参数和安全密钥库；所述车辆出厂参数包括汽车品牌、型号、车辆出厂编号、发动机编号、车架号、车辆颜色、座椅数；所述安全密钥库存储经过认证的车辆管理机构的名称、编号、权限等级和密钥，所述密钥为采用非对称密钥体系的公钥，非对称密钥体系选用rsa算法。
8.进一步地，所述其他信息存储芯片为e
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eprom，由车载数据处理模块控制读取和写入，存储车主信息、紧急联系人信息、车辆其他信息、历史查询与写入信息和扩展密钥库；车主信息包括车主的姓名、性别、住址、电话；紧急联系人信息包括紧急联系人的姓名、性别、住址、电话、与车主关系；车辆其他信息包括车牌号和由车辆管理部分认可的车辆其他改装信息；历史查询与写入信息为每次查询或写入方的信息，包括含有外置车辆通信模块的装置的模块编号、模块权限等级、模块密钥、对模块进行授权的车辆管理机构名称和查询或写
入时间；扩展密钥库存储车辆出厂信息存储芯片中安全密钥库之外的经过认证的车辆管理机构的名称、编号、权限等级和密钥，所述扩展密钥库存储的密钥采用非对称密钥体系的公钥，非对称密钥体系选用rsa算法。
9.所述的车载数据处理模块由中央处理器、外围电路组成，与驾驶员身份识别模块、车载数据存储模块、车载通信模块、车辆加/解锁控制模块连接。
10.所述的车载数据处理模块负责通过驾驶员座椅压力传感器检测驾驶员是否入座，如驾驶员入座，则通过摄像头采集驾驶员面部信息，通过指纹或虹膜读取装置采集驾驶员指纹或虹膜信息，通过驾驶员驾照读卡器读取驾驶员数字驾照；将采集的驾驶员信息和读取的驾驶员数字驾照信息比对，根据比对结果向车辆加/解锁控制模块发出指令，对汽车进行加锁和解锁操作。
11.所述的车载数据处理模块负责控制车载通信模块与外置车辆通信模块通信；负责基于车载数据存储模块中的安全密钥库和扩展密钥库验证外置车辆通信模块的数字签名，根据外置车辆通信模块的权限和读写请求，读取车载数据存储模块中信息，或将信息写入车载数据存储模块中其他信息存储芯片。
12.所述的车载通信模块与车载数据处理模块连接，用于与外置车辆通信模块通信，接收外置车辆通信模块发送的数字签名、权限等级、查询指令和设置指令，传输至车载数据处理模块；接收车载数据处理模块数据，传输至外置车辆通信模块。
13.所述的外置车辆通信模块可集成于各种固定或手持的通信设施中，包含模块编号、模块权限等级、模块密钥，用于与车载通信模块通信；其中模块编号为每个模块唯一的可追溯模块编号；模块密钥为对模块进行授权的车辆管理机构采用模块密钥生成方法生成的密钥；模块权限为对模块进行授权的车辆管理机构对使用该模块的设备设置的权限等级。
14.所述的车辆加/解锁控制模块与车载数据处理模块连接，用于根据车载数据处理模块指令，对汽车进行加/解锁操作。
15.所述的驾驶员数字驾照由只读存储卡构成，保存驾驶员个人信息，包括姓名、性别、照片、指纹、虹膜、身份证号、驾照编号、住址、电话、紧急联系人姓名、紧急联系人电话、紧急联系人与驾驶员关系，驾照有效期等信息。
16.本实用新型的一种汽车身份识别装置的数据处理与通信方法，包括模块密钥生成与验证方法、数据传输对称密钥生成方法、驾驶员身份识别方法、车辆数据查询与写入方法、车辆管理机构分级方法、外置车辆通信模块分类方法、驾驶员驾驶记录保存方法。
17.进一步地，所述驾驶员身份识别方法包括以下步骤：
18.(1)数据处理模块通过驾驶员座椅压力传感器检测到驾驶员入座，通过摄像头采集驾驶员座椅中驾驶员面部信息；
19.(2)将驾驶员面部信息与系统通过驾驶员驾照读卡器读取驾驶员数字驾照中的照片比对，确认为本人后，通过汽车加/解锁控制器对汽车解锁；
20.(3)若面部识别不成功，驾驶员可选择改用指纹识别或者虹膜识别，此时通过指纹或虹膜读取装置读取驾驶员指纹或虹膜信息，与驾驶员数字驾照中的信息进行匹配，若匹配成功，确认为本人后，通过汽车加/解锁控制器对汽车解锁。
21.进一步地，所述车辆数据查询与写入方法具体包括：
22.(1)车辆数据查询方法：含有外置车辆通信模块的装置向车辆发出查询指令，查询指令包含模块编号、模块权限等级、模块密钥、对模块进行授权的车辆管理机构名称和所需查询的目标，同时通过数据传输对称密钥生成方法生成数据传输对称密钥；车载通信模块将接收到的查询指令传输至车载数据处理模块，车载数据处理模块使用模块密钥验证方法验证含有外置车辆通信模块的装置的身份，若身份验证成功，使用数据传输对称密钥生成方法生成数据传输对称密钥，将模块权限等级所对应的读取权限中包含的所需查询目标的结果数据以数据传输对称密钥进行加密生成密文，通过车载通信模块将密文发往外置车辆通信模块，同时在车载数据存储模块的其他信息存储芯片中写入本次查询记录，包括含有外置车辆通信模块的装置的模块编号、模块权限等级、模块密钥、对模块进行授权的车辆管理机构名称和查询时间；若身份验证失败，不予回应；外置车辆通信模块收到密文后，使用数据传输对称密钥解密获得所需信息；
23.(2)车辆数据写入方法：含有外置车辆通信模块的装置通过数据传输对称密钥生成方法生成数据传输对称密钥，以数据传输对称密钥将所需写入的数据加密成密文，向车辆发出写入指令，写入指令包含模块编号、模块权限等级、模块密钥、对模块进行授权的车辆管理机构名称、密文；车载通信模块将接收到的写入指令传输至车载数据处理模块，车载数据处理模块使用模块密钥验证方法验证含有外置车辆通信模块的装置的身份，若身份验证成功，使用数据传输对称密钥生成方法生成数据传输对称密钥，将接收到的密文以数据传输对称密钥解密获得所需写入的数据，按要求将数据写入其他信息存储芯片，同时在车载数据存储模块的其他信息存储芯片中写入本次写入记录，包括含有外置车辆通信模块的装置的模块编号、模块权限等级、模块密钥、对模块进行授权的车辆管理机构名称和写入时间；若身份验证失败，不予回应。
24.进一步地，所述模块密钥生成与验证方法具体包括：
25.(1)模块密钥生成方法：对模块进行授权的车辆管理机构以自身车辆管理机构编号连接模块编号连接模块权限等级构成的字符串作为明文，通过车辆管理机构自身的私钥，以非对称加密方法生成密文，该密文即模块密钥。
26.(2)模块密钥验证方法：车载数据处理模块通过车载通信模块与外置车辆通信模块通信，获得外置车辆通信模块发送的模块编号、模块权限等级、模块密钥、对模块进行授权的车辆管理机构名称，车载数据处理模块通过车载数据存储模块内安全密钥库或扩展密钥库根据收到的车辆管理机构名称查询其对应的车辆管理机构编号和密钥，以车辆管理机构的密钥对模块密钥进行解密，将解密后的明文中车辆管理机构编号所对应的名称与接收到的车辆管理机构名称进行比对、将解密后的明文中模块编号与接收到的模块编号比对、将解密后的明文中模块权限等级与接收到的模块权限等级进行比对，当三者全部相符时，验证成功，否则为验证不成功。
27.进一步地，所述数据传输对称密钥生成方法具体为在车载数据处理模块和外置车辆通信模块以相同方法分别进行生成，均为以模块编号、模块权限等级、模块密钥、对模块进行授权的车辆管理机构名称连接后的字符串为原文，进过hash计算，生成报文摘要，该报文摘要即为数据传输对称密钥，用于车载通信模块与外置车辆通信模块通信的数据加密。
28.进一步地，所述的车辆管理机构分级方法，将安全密钥库和扩展密钥库中保存的车辆管理机构按国家、省/直辖市、地级市、县/区分为1至4级，数字越小级别越高，每级车辆
管理机构可在其他信息存储芯片添加同级或低级车辆管理机构，可删除低级车辆管理机构；每级车辆管理机构均可对外置车辆通信模块进行权限设置，同时添加以自身私钥进行的数字签名。
29.进一步地，所述的外置车辆通信模块分类方法，将外置车辆通信模块按使用者身份划分为a～f共6类，分别是a类车辆管理机构、b类交通管理机构、c类车辆检测机构、d类公路收费机构、e类车辆维修服务机构、f类其他机构；a类具备全部读写权限和有限的删除权限；b～f类具备不同的读取权限，不具备写入和删除权限；其中车辆管理机构对车辆出厂信息存储芯片和其他信息存储芯片中的全部内容具备读取权限，对其他信息存储芯片中的全部内容具备写入权限，对低级车辆管理机构具备删除权限；交通管理机构对车辆出厂信息存储芯片和其他信息存储芯片中的全部内容具备读取权限同时可获取驾驶员信息；车辆检测机构对车辆出厂参数、车辆其他信息、车主信息具备读取权限，公路收费机构对车辆出厂参数中的汽车品牌、型号、车辆颜色、座椅数和其他信息存储芯片中车辆其他信息中的车牌号和车辆颜色、座椅数的改装信息具备读取权限，车辆维修服务机构对车辆出厂参数、车辆其他信息具备读取权限，其他机构对车辆出厂参数中的汽车品牌、型号、车辆颜色以及车辆其他信息中的车牌号具备读取权限。
30.进一步地，驾驶员驾驶记录保存方法，车载数据处理模块通过驾驶员身份识别方法对驾驶员身份进行确认后，记录驾驶员进入驾驶员座椅和离开驾驶员座椅的时间，并将驾驶员姓名、身份证号、驾照编号、进入驾驶员座椅和离开驾驶员座椅的时间写入其他信息存储芯片。
31.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：本实用新型可以杜绝无证驾驶，避免违规代扣驾照积分；可以远程快速获取车辆及驾驶员信息，且不受车牌遮挡影响，避免高速入口抢用他人etc信息；不同机构依据不同权限，获得各自所需信息，方便交通执法、车辆维护、高速通行和收费、停车收费、场站出入口管理等各项工作。
附图说明
32.图1为本实用新型各模块的连接关系图。
具体实施方式
33.下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
34.实施例
35.1、驾驶员将传统驾照更换为车辆管理机构颁发的驾驶员数字驾照。
36.2、车辆出厂前，汽车厂商在车载数据存储模块的车辆出厂信息存储芯片中固化车辆出厂参数和安全密钥库；车辆出厂参数包括汽车品牌、型号、车辆出厂编号、发动机编号、车架号、车辆颜色、座椅数等信息；安全密钥库存储经过认证的车辆管理机构的名称、编号、权限等级和密钥，其中密钥为采用非对称密钥体系的公钥，非对称密钥体系可选用rsa算法。
37.3、驾驶员将车开至车辆管理机构，由车辆管理机构采用车辆数据写入方法在车载数据存储模块的其他信息存储芯片中写入车主信息、紧急联系人信息、车辆其他信息和扩展密钥库；未来若有需要，车辆管理机构也可以远程通信的方法采用车辆数据写入方法向
车辆写入数据；车主信息包括车主的姓名、性别、住址、电话；紧急联系人信息包括紧急联系人的姓名、性别、住址、电话、与车主关系；车辆其他信息包括车牌号和由车辆管理部分认可的车辆其他改装信息；扩展密钥库存储车辆出厂信息存储芯片中安全密钥库之外的经过认证的车辆管理机构的名称、编号、权限等级和密钥，其中密钥为采用非对称密钥体系的公钥，非对称密钥体系可选用rsa算法。
38.4、驾驶员驾车在道路行驶时，交通管理机构可使用含有外置车辆通信模块的装置采用车辆数据读取方法读取车辆出厂信息存储芯片和其他信息存储芯片中的全部内容，快读进行违章检测，利于执法；若车辆失窃，交通管理机构可使用含有外置车辆通信模块的装置远程读取车辆出厂信息存储芯片和其他信息存储芯片中的全部内容，获取包括驾驶员信息等关键信息，便于破案。
39.5、驾驶员将车开至车辆检测机构，车辆检测机构使用含有外置车辆通信模块的装置采用车辆数据读取方法读取所需信息，简化检测过程。
40.6、驾驶员将车开至高速公路收费处，公路收费机构使用含有外置车辆通信模块的装置采用车辆数据读取方法读取所需信息，与现有etc结合，可有效避免etc收费信息与车辆信息不符，避免抢用他人etc的情况发生。
41.7、驾驶员将车开至车辆维修机构，车辆维修机构使用含有外置车辆通信模块的装置采用车辆数据读取方法读取所需信息，可快速获取车辆基础信息与改装信息，便于维护和维修。
42.8、驾驶员将车开至小区入口，小区门禁系统使用含有外置车辆通信模块的装置采用车辆数据读取方法读取所需信息，可实现快速身份甄别。