CN105812129B - 车辆运行状态监控方法 - Google Patents

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Abstract

为了提高无人驾驶期间车辆安全监控能力，改善车辆无人驾驶期间车辆自身状态以及导航的安全性，本发明提供了一种车辆运行状态监控方法，包括：(1)车辆向第一服务器注册；(2)输入驾驶员验证信息及导航语音，并传输到第一服务器；(3)第一服务器接收车辆运行状态并对其监控，同时根据车辆运行状态的至少一部分信息进行路径规划，发送自动驾驶信息给车辆。本发明极大地降低了车辆信息被泄漏以后，外部不经由指定服务器而直接导航车辆的可能性，提高了车辆无人驾驶时导航指令的收发安全性以及车辆自身状态的安全监控能力。

Description

车辆运行状态监控方法
技术领域
本发明涉及车辆状态监控技术领域，更具体地，涉及一种车辆运行状态监控方法。
背景技术
智能汽车方兴未艾，但其相关技术已经成为汽车行业前沿热点。目前，无人驾驶技术，或者称智能导航技术的关注点主要集中在算法层面。然而，当其与网络结合时，导航的网络安全监控也是不容忽视的。
经检索，现有技术尚无对此方面比较深入的探究。相关的技术包括：CN201510329268.4的中国发明专利申请公开了一种通用型全自动智能汽车安全黑匣子及***，黑匣子包括面壳、底壳、保护盖和电路模块，面壳和底壳固定安装在一起形成外壳，电路模块设置在外壳内，保护盖安装在面壳上，面壳上对应于保护盖位置处设有SIM卡安装槽，保护盖下方设有SIM卡接口，SIM卡接口设置在SIM卡安装槽内，电路模块包括CPU、信号输出接口、GPS模块、GSM芯片、麦克风、喇叭、SOS按键、充电接口和电池，信号输出接口、GPS模块、GSM芯片、麦克风、喇叭和SOS按键分别连接在CPU上。CN201410432496.X的中国发明专利申请提供了一种智能汽车的无人驾驶***，涉及智能汽车领域，包括：外部环境感知子***、规划决策子***和运动控制子***；所述的外部环境感知子***，用于采集所述智能汽车本身及其周围环境的数据信息；所述的规划决策子***，用于根据所述数据信息规划行车路径，并向运动控制子***发出控制指令；运动控制子***，用于根据收到的所述控制指令，控制所述智能汽车执行相应的操作。
发明内容
为了提高无人驾驶期间车辆安全监控能力，改善车辆无人驾驶期间车辆自身状态以及导航的安全性，本发明提供了一种车辆运行状态监控方法，包括：
(1)车辆向第一服务器注册；
(2)输入驾驶员验证信息及导航语音，并传输到第一服务器；
(3)第一服务器接收车辆运行状态并对其监控，同时根据车辆运行状态的至少一部分信息进行路径规划，发送自动驾驶信息给车辆。
进一步地，所述步骤(1)包括：
(11)车辆向第一服务器发送车辆识别码和加密因子，所述车辆识别码预先注册于第一服务器；
(12)第一服务器根据车辆识别码和加密因子，确定第一加密算法；
(13)第一服务器利用第一加密算法发送注册响应信息；
(14)车辆接收并保存注册响应信息，该注册响应信息包括表示与第一加密算法的解密密钥的密文标识符，然后选择所述密文标识符并据该被选定的密文标识符确定第二密文标识符，将第二密文标识符发送给第二服务器，该第二密文标识符对应于存储于第二服务器的加密算法集合中的某一个加密算法；
(15)第二服务器根据接收到的选择结果，确定与将该选择结果作为加密密钥的第二加密算法，并将第二加密算法的解密密钥发送给第一服务器。
进一步地，所述标识符为明文标识符。
进一步地，所述步骤(2)包括：
(211)驾驶员发出验证标识音；
(212)识别所述验证标识音的声纹；
(213)将识别出的声纹信息和第二密文标识符传输到第二服务器；
(214)第二服务器对将声纹信息以所述第二密文标识符对应的加密算法进行加密，并将加密后的信息传输给第一服务器；
(215)第一服务器对接收到的经过第二加密算法进行加密的声纹信息进行解密，将解密后的信息与第一服务器中预先存储的声纹信息进行比对，将比对结果发送给车辆；
(216)车辆根据比对结果确定是否接收驾驶员的导航目的地语音；
(217)若确定接收驾驶员的导航目的地语音，则将驾驶员的导航目的地语音和第二密文标识符发送给第二服务器；
(218)第二服务器对将导航目的地语音以所述第二密文标识符对应的加密算法进行加密，并将加密后的信息传输给第一服务器；
(219)在车辆和第二服务器中均设置多个额外加密算法；
(220)在车辆中设置解密密钥集合，其包括对各个所述额外加密算法进行解密的解密密钥，并确保所述多个额外加密算法均不同于所述第一加密算法和第二加密算法。
进一步地，所述步骤(3)包括：
(311)第一服务器对接收到的经过第二加密算法进行加密的导航目的地语音进行解密，根据解密后的信息进行路径规划，根据预先设定的规则得到最终规划路径；
(312)第一服务器将所述最终规划路径划分成多个区段，并将第一校验信息以及第一区段的导航信息的一部分通过第一加密算法加密后的信息发送给车辆，并将第一区段的导航信息的剩余部分通过第二加密算法发送给第二服务器；
(313)第二服务器在接收到所述第一区段的导航信息的剩余部分通过第二加密算法得到的导航信息后，对其进行解密，确定所述多个额外加密算法中的一个以及与该额外加密算法相对应的加密序号，然后利用该所述被确定的额外加密算法对上述第二服务器解密后得到的导航信息的剩余部分进行加密，将第二校验信息、所述加密序号以及加密后的信息发送给车辆，该加密序号与设置于车辆的解密密钥集合中的解密密钥相对应；
(314)车辆在接收到第一服务器经过第一加密算法加密后的第一校验信息和第一区段导航信息的一部分后，根据第一加密算法的解密密钥对第一校验信息和该第一区段导航信息的一部分进行解密，得到第一区段导航信息的一部分和第一校验信息；
(315)车辆在接收到第二服务器经过所述被确定的额外加密算法加密后的第一区段导航信息的剩余部分、第二校验信息以及所述加密序号后，根据加密序号确定与该加密序号标识的解密密钥集合中的解密密钥，进而根据揭秘密钥进行解密，获得第二校验信息以及所述第一区段导航信息的剩余部分；
(316)车辆将解密后的上述第一校验信息和第二校验信息合并，并根据预先设置的校验算法验证其合并后得到的和是否符合该校验算法的预设条件；
(317)若符合所述预设条件，则将车辆当前状态信息和第二密文标识符发送给第二服务器；
(318)第二服务器对接收到的车辆当前状态信息根据与第二密文标识符对应的第二加密算法进行加密，然后发送给第一服务器；
(319)第一服务器对接收到的经过第二加密算法加密的车辆当前状态信息进行解密，确定车辆当前的位置信息、速度信息、车况信息，并结合所述车辆当前的位置信息所确定的区域的路况信息，设定行驶状态切换时刻序列、车辆的行驶速度序列和行驶方向序列，所述行驶速度序列和行驶方向序列中的各行驶速度和行驶方向一一配对地形成自动驾驶信息对，即所述行驶速度序列和行驶方向序列包括多个自动驾驶信息对，且这些自动驾驶信息对与行驶状态切换时刻序列中包括的多个行驶状态切换时刻一一对应；
(320)第一服务器将自动驾驶信息对和行驶状态切换时刻序列经过第一加密算法加密后发送给车辆；
(321)车辆根据接收到的自动驾驶信息对和行驶状态切换时刻序列按照第一加密算法的解密密钥进行解密，然后驱动车辆在所述行驶状态切换时刻序列中各个行驶状态切换时刻指定的时刻，按照与该行驶状态切换时刻相对应的某个自动驾驶信息对，驱动车辆以所述自动驾驶信息对的行驶速度和行驶方向行驶；
(322)间隔预定时间后，对于所述多个区段中紧邻第一区段的下一个区段的导航信息重复与对上述第一区段导航信息相同的处理步骤，即重复步骤(312)-(321)，直到上述自动驾驶进行到所述多个区段中的最后一个区段结束为止；
(323)第二服务器根据随机函数对所述加密序号与所述额外加密算法之间的对应关系进行调整，其中所述额外加密算法在第二服务器中的顺序不改变；
(324)第二服务器将调整后的加密序号按照额外加密算法的顺序进行排列，并传输给车辆；
(325)车辆接收到经过调整的加密序号并据此更新其原有的加密序号。
进一步地，所述预先设定的规则包括：最短路径规则和最短时长规则。
进一步地，所述车况信息包括燃油剩余量信息。
进一步地，所述车辆当前状态信息包括：车辆当前的位置信息、速度信息、车况信息、车辆内空气质量、轮胎温度和车内温度。
本发明的有益效果是：本发明通过使得车辆对外部的重要数据(例如，车辆当前的速度等状态参数以及导航指令)通信都为加密数据的形式，而加密算法均被保存在远程服务器上，其对车辆本身也是不可见的，从而极大地降低了车辆信息被泄漏以后，外部不经由指定服务器而直接导航车辆的可能性，提高了车辆无人驾驶时导航指令的收发安全性以及车辆自身状态的安全监控能力。
附图说明
图1示出了根据本发明的车辆运行状态监控方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的车辆运行状态监控方法，包括：
(1)车辆向第一服务器注册；
(2)输入驾驶员验证信息及导航语音，并传输到第一服务器；
(3)第一服务器接收车辆运行状态并对其监控，同时根据车辆运行状态的至少一部分信息进行路径规划，发送自动驾驶信息给车辆。
其中，所述步骤(1)包括：
(11)车辆向第一服务器发送车辆识别码和加密因子，所述车辆识别码预先注册于第一服务器；
(12)第一服务器根据车辆识别码和加密因子，确定第一加密算法；
(13)第一服务器利用第一加密算法发送注册响应信息；
(14)车辆接收并保存注册响应信息，该注册响应信息包括表示与第一加密算法的解密密钥的密文标识符，然后选择所述密文标识符并据该被选定的密文标识符确定第二密文标识符，将第二密文标识符发送给第二服务器，该第二密文标识符对应于存储于第二服务器的加密算法集合中的某一个加密算法；
(15)第二服务器根据接收到的选择结果，确定与将该选择结果作为加密密钥的第二加密算法，并将第二加密算法的解密密钥发送给第一服务器。
上述标识符为明文标识符。
所述步骤(2)包括：
(211)驾驶员发出验证标识音；
(212)识别所述验证标识音的声纹；
(213)将识别出的声纹信息和第二密文标识符传输到第二服务器；
(214)第二服务器对将声纹信息以所述第二密文标识符对应的加密算法进行加密，并将加密后的信息传输给第一服务器；
(215)第一服务器对接收到的经过第二加密算法进行加密的声纹信息进行解密，将解密后的信息与第一服务器中预先存储的声纹信息进行比对，将比对结果发送给车辆；
(216)车辆根据比对结果确定是否接收驾驶员的导航目的地语音；
(217)若确定接收驾驶员的导航目的地语音，则将驾驶员的导航目的地语音和第二密文标识符发送给第二服务器；
(218)第二服务器对将导航目的地语音以所述第二密文标识符对应的加密算法进行加密，并将加密后的信息传输给第一服务器；
(219)在车辆和第二服务器中均设置多个额外加密算法；
(220)在车辆中设置解密密钥集合，其包括对各个所述额外加密算法进行解密的解密密钥，并确保所述多个额外加密算法均不同于所述第一加密算法和第二加密算法。
所述步骤(3)包括：
(311)第一服务器对接收到的经过第二加密算法进行加密的导航目的地语音进行解密，根据解密后的信息进行路径规划，根据预先设定的规则得到最终规划路径；
(312)第一服务器将所述最终规划路径划分成多个区段，并将第一校验信息以及第一区段的导航信息的一部分通过第一加密算法加密后的信息发送给车辆，并将第一区段的导航信息的剩余部分通过第二加密算法发送给第二服务器；
(313)第二服务器在接收到所述第一区段的导航信息的剩余部分通过第二加密算法得到的导航信息后，对其进行解密，确定所述多个额外加密算法中的一个以及与该额外加密算法相对应的加密序号，然后利用该所述被确定的额外加密算法对上述第二服务器解密后得到的导航信息的剩余部分进行加密，将第二校验信息、所述加密序号以及加密后的信息发送给车辆，该加密序号与设置于车辆的解密密钥集合中的解密密钥相对应；
(314)车辆在接收到第一服务器经过第一加密算法加密后的第一校验信息和第一区段导航信息的一部分后，根据第一加密算法的解密密钥对第一校验信息和该第一区段导航信息的一部分进行解密，得到第一区段导航信息的一部分和第一校验信息；
(315)车辆在接收到第二服务器经过所述被确定的额外加密算法加密后的第一区段导航信息的剩余部分、第二校验信息以及所述加密序号后，根据加密序号确定与该加密序号标识的解密密钥集合中的解密密钥，进而根据揭秘密钥进行解密，获得第二校验信息以及所述第一区段导航信息的剩余部分；
(316)车辆将解密后的上述第一校验信息和第二校验信息合并，并根据预先设置的校验算法验证其合并后得到的和是否符合该校验算法的预设条件；
(317)若符合所述预设条件，则将车辆当前状态信息和第二密文标识符发送给第二服务器；
(318)第二服务器对接收到的车辆当前状态信息根据与第二密文标识符对应的第二加密算法进行加密，然后发送给第一服务器；
(319)第一服务器对接收到的经过第二加密算法加密的车辆当前状态信息进行解密，确定车辆当前的位置信息、速度信息、车况信息，并结合所述车辆当前的位置信息所确定的区域的路况信息，设定行驶状态切换时刻序列、车辆的行驶速度序列和行驶方向序列，所述行驶速度序列和行驶方向序列中的各行驶速度和行驶方向一一配对地形成自动驾驶信息对，即所述行驶速度序列和行驶方向序列包括多个自动驾驶信息对，且这些自动驾驶信息对与行驶状态切换时刻序列中包括的多个行驶状态切换时刻一一对应；
(320)第一服务器将自动驾驶信息对和行驶状态切换时刻序列经过第一加密算法加密后发送给车辆；
(321)车辆根据接收到的自动驾驶信息对和行驶状态切换时刻序列按照第一加密算法的解密密钥进行解密，然后驱动车辆在所述行驶状态切换时刻序列中各个行驶状态切换时刻指定的时刻，按照与该行驶状态切换时刻相对应的某个自动驾驶信息对，驱动车辆以所述自动驾驶信息对的行驶速度和行驶方向行驶；
(322)间隔预定时间后，对于所述多个区段中紧邻第一区段的下一个区段的导航信息重复与对上述第一区段导航信息相同的处理步骤，即重复步骤(312)-(321)，直到上述自动驾驶进行到所述多个区段中的最后一个区段结束为止；
(323)第二服务器根据随机函数对所述加密序号与所述额外加密算法之间的对应关系进行调整，其中所述额外加密算法在第二服务器中的顺序不改变；
(324)第二服务器将调整后的加密序号按照额外加密算法的顺序进行排列，并传输给车辆；
(325)车辆接收到经过调整的加密序号并据此更新其原有的加密序号。
优选地，所述预先设定的规则包括：最短路径规则和最短时长规则。所述车况信息包括燃油剩余量信息。
在上述实施例中，所述车辆当前状态信息包括：车辆当前的位置信息、速度信息、车况信息、车辆内空气质量、轮胎温度和车内温度。
以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述是为阐明的目的，而无意限定本发明精确地为所揭露的形式，基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例是为解说本发明的原理以及让所属领域的技术人员以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由权利要求及其均等来决定。

Claims (7)

1.一种车辆运行状态监控方法，包括：
(1)车辆向第一服务器注册；
(2)输入驾驶员验证信息及导航语音，并传输到第一服务器；
(3)第一服务器接收车辆运行状态并对其监控，同时根据车辆运行状态的至少一部分信息进行路径规划，发送自动驾驶信息给车辆；
所述步骤(1)包括：
(11)车辆向第一服务器发送车辆识别码和加密因子，所述车辆识别码预先注册于第一服务器；
(12)第一服务器根据车辆识别码和加密因子，确定第一加密算法；
(13)第一服务器利用第一加密算法发送注册响应信息；
(14)车辆接收并保存注册响应信息，该注册响应信息包括表示第一加密算法的解密密钥的密文标识符，然后选择所述密文标识符并据被选定的密文标识符确定第二密文标识符，将第二密文标识符发送给第二服务器，该第二密文标识符对应于存储于第二服务器的加密算法集合中的某一个加密算法；
(15)第二服务器根据接收到的选择结果，确定与将该选择结果作为加密密钥的第二加密算法，并将第二加密算法的解密密钥发送给第一服务器。
2.根据权利要求1所述的车辆运行状态监控方法，其特征在于，所述标识符为明文标识符。
3.根据权利要求1所述的车辆运行状态监控方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：
(211)驾驶员发出验证标识音；
(212)识别所述验证标识音的声纹；
(213)将识别出的声纹信息和第二密文标识符传输到第二服务器；
(214)第二服务器对将声纹信息以所述第二密文标识符对应的加密算法进行加密，并将加密后的信息传输给第一服务器；
(215)第一服务器对接收到的经过第二加密算法进行加密的声纹信息进行解密，将解密后的信息与第一服务器中预先存储的声纹信息进行比对，将比对结果发送给车辆；
(216)车辆根据比对结果确定是否接收驾驶员的导航目的地语音；
(217)若确定接收驾驶员的导航目的地语音，则将驾驶员的导航目的地语音和第二密文标识符发送给第二服务器；
(218)第二服务器对将导航目的地语音以所述第二密文标识符对应的加密算法进行加密，并将加密后的信息传输给第一服务器；
(219)在车辆和第二服务器中均设置多个额外加密算法；
(220)在车辆中设置解密密钥集合，其包括对各个所述额外加密算法进行解密的解密密钥，并确保所述多个额外加密算法均不同于所述第一加密算法和第二加密算法。
4.根据权利要求3所述的车辆运行状态监控方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：
(311)第一服务器对接收到的经过第二加密算法进行加密的导航目的地语音进行解密，根据解密后的信息进行路径规划，根据预先设定的规则得到最终规划路径；
(312)第一服务器将所述最终规划路径划分成多个区段，并将第一校验信息以及第一区段的导航信息的一部分通过第一加密算法加密后的信息发送给车辆，并将第一区段的导航信息的剩余部分通过第二加密算法发送给第二服务器；
(313)第二服务器在接收到所述第一区段的导航信息的剩余部分通过第二加密算法得到的导航信息后，对其进行解密，确定所述多个额外加密算法中的一个以及与该额外加密算法相对应的加密序号，然后利用被确定的额外加密算法对上述第二服务器解密后得到的导航信息的剩余部分进行加密，将第二校验信息、所述加密序号以及加密后的信息发送给车辆，该加密序号与设置于车辆的解密密钥集合中的解密密钥相对应；
(314)车辆在接收到第一服务器经过第一加密算法加密后的第一校验信息和第一区段导航信息的一部分后，根据第一加密算法的解密密钥对第一校验信息和该第一区段导航信息的一部分进行解密，得到第一区段导航信息的一部分和第一校验信息；
(315)车辆在接收到第二服务器经过所述被确定的额外加密算法加密后的第一区段导航信息的剩余部分、第二校验信息以及所述加密序号后，根据加密序号确定与该加密序号标识的解密密钥集合中的解密密钥，进而根据揭秘密钥进行解密，获得第二校验信息以及所述第一区段导航信息的剩余部分；
(316)车辆将解密后的上述第一校验信息和第二校验信息合并，并根据预先设置的校验算法验证其合并后得到的和是否符合该校验算法的预设条件；
(317)若符合所述预设条件，则将车辆当前状态信息和第二密文标识符发送给第二服务器；
(318)第二服务器对接收到的车辆当前状态信息根据与第二密文标识符对应的第二加密算法进行加密，然后发送给第一服务器；
(319)第一服务器对接收到的经过第二加密算法加密的车辆当前状态信息进行解密，确定车辆当前的位置信息、速度信息、车况信息，并结合所述车辆当前的位置信息所确定的区域的路况信息，设定行驶状态切换时刻序列、车辆的行驶速度序列和行驶方向序列，所述行驶速度序列和行驶方向序列中的各行驶速度和行驶方向一一配对地形成自动驾驶信息对，即所述行驶速度序列和行驶方向序列包括多个自动驾驶信息对，且这些自动驾驶信息对与行驶状态切换时刻序列中包括的多个行驶状态切换时刻一一对应；
(320)第一服务器将自动驾驶信息对和行驶状态切换时刻序列经过第一加密算法加密后发送给车辆；
(321)车辆根据接收到的自动驾驶信息对和行驶状态切换时刻序列按照第一加密算法的解密密钥进行解密，然后驱动车辆在所述行驶状态切换时刻序列中各个行驶状态切换时刻指定的时刻，按照与该行驶状态切换时刻相对应的某个自动驾驶信息对，驱动车辆以所述自动驾驶信息对的行驶速度和行驶方向行驶；
(322)间隔预定时间后，对于所述多个区段中紧邻第一区段的下一个区段的导航信息重复与对上述第一区段导航信息相同的处理步骤，即重复步骤(312)-(321)，直到上述自动驾驶进行到所述多个区段中的最后一个区段结束为止；
(323)第二服务器根据随机函数对所述加密序号与所述额外加密算法之间的对应关系进行调整，其中所述额外加密算法在第二服务器中的顺序不改变；
(324)第二服务器将调整后的加密序号按照额外加密算法的顺序进行排列，并传输给车辆；
(325)车辆接收到经过调整的加密序号并据此更新其原有的加密序号。
5.根据权利要求4所述的车辆运行状态监控方法，其特征在于，所述预先设定的规则包括：最短路径规则和最短时长规则。
6.根据权利要求4所述的车辆运行状态监控方法，其特征在于，所述车况信息包括燃油剩余量信息。
7.根据权利要求4所述的车辆运行状态监控方法，其特征在于，所述车辆当前状态信息包括：车辆当前的位置信息、速度信息、车况信息、车辆内空气质量、轮胎温度和车内温度。
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