本申請(qǐng)是關(guān)于一種駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種利用駕照憑證模塊與飛控模塊連接進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)駕駛無人飛行器的駕駛員所擁有駕照是否有效的身份認(rèn)證系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，由于科技技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)展，除了現(xiàn)有軍事上用于攻擊的無人戰(zhàn)機(jī)外，在各種科學(xué)觀測(cè)、偵查或是應(yīng)用于搜救援助時(shí)所使用的無人飛機(jī)，也在逐步的發(fā)展當(dāng)中。不過，與一般民眾最為接近的無人飛行載具，就屬越來越常見的空拍機(jī)，利用在無人飛行器上裝設(shè)攝影裝置，于升空后進(jìn)行拍攝。上述這些無人飛行載具當(dāng)中，其共同的特點(diǎn)就是不需駕駛員在飛行器上駕駛，而是利用遙控方式操控這些飛行器，這使得無人飛行器相較于一般飛行器，具有輕量化、制造成本低、靈活性高等特性。

然而，這些無人飛行器在空中飛行時(shí)，相較于地面上的交通運(yùn)輸工具，其速度及高度都明顯高出許多，相對(duì)的，駕駛員所需具備的操控技能也必須有較高的要求。相較于軍事用途上的無人飛機(jī)有較明確的操作訓(xùn)練，一般商業(yè)用途的無人飛行器，往往并沒有類似規(guī)范，因此如空拍機(jī)操作不慎沖撞建筑物或是操作疏失而導(dǎo)致飛行器掉落的意外時(shí)有所聞。因此，除了加強(qiáng)對(duì)操作無人飛行器的規(guī)范外，針對(duì)操控的駕駛員的要求，也必須進(jìn)一步提升。

有鑒于此，在實(shí)際操控?zé)o人飛行器前，必須增加對(duì)無人飛行器駕駛員的訓(xùn)練，使其取得足夠的駕駛員資格后，才允許其駕駛無人飛行器。在這當(dāng)中，無人飛行器如何辨識(shí)操作的人員具有合格的駕駛資格認(rèn)證，將是本申請(qǐng)所要解決的主要問題，也是今后在設(shè)計(jì)無人飛行器上不可或缺的部分。因此，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人思索并設(shè)計(jì)一種無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺失加以改善，進(jìn)而增進(jìn)產(chǎn)業(yè)上的實(shí)施利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于上述現(xiàn)有技藝的問題，本申請(qǐng)的目的就是在提供一種無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的無人飛行器無法驗(yàn)證駕駛的資格，使得不具操縱資格的駕駛也能操作無人飛行器，進(jìn)而造成意外發(fā)生的問題。

根據(jù)本申請(qǐng)的一目的，提出一種無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)，其包含飛控模塊以及駕照憑證模塊，飛控模塊是用于操控?zé)o人飛行器，而駕照憑證模塊則借由連接接口與飛控模塊連接。其中，飛控模塊包含第一加解密單元以及第一存儲(chǔ)單元。第一加解密單元產(chǎn)生隨機(jī)亂數(shù)碼，第一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)金鑰及隨機(jī)亂數(shù)碼，并且存儲(chǔ)駕照注冊(cè)表，駕照注冊(cè)表記錄多個(gè)合格憑證識(shí)別碼。駕照憑證模塊包含第二存儲(chǔ)單元以及第二加解密單元。第二存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)代表駕駛員身份的駕照憑證識(shí)別碼，第二加解密單元接收隨機(jī)亂數(shù)碼，將隨機(jī)亂數(shù)碼與駕照憑證識(shí)別碼加密后，回傳至第一加解密單元。第一加解密單元利用金鑰解密后，確認(rèn)隨機(jī)亂數(shù)碼是否與原先產(chǎn)生的相同，再比對(duì)駕照憑證識(shí)別碼是否在多個(gè)合格憑證識(shí)別碼當(dāng)中，以完成駕駛員的身份認(rèn)證，進(jìn)而使駕駛員能啟動(dòng)無人飛行器。

較佳地，金鑰可包含主控公鑰及主控私鑰，第一加解密單元將主控公鑰與隨機(jī)亂數(shù)碼一同傳送至第二加解密單元，由第二加解密單元利用主控公鑰對(duì)隨機(jī)亂數(shù)碼與駕照憑證識(shí)別碼加密，回傳至第一加解密單元，利用主控私鑰解密隨機(jī)亂數(shù)碼與駕照憑證識(shí)別碼。

較佳地，金鑰可包含主控公鑰及主控私鑰，第一加解密單元利用主控公鑰加密隨機(jī)亂數(shù)碼，將加密后的隨機(jī)亂數(shù)碼傳送至第二加解密單元。

較佳地，第二存儲(chǔ)單元可存儲(chǔ)主控公鑰及第一私密金鑰，第二加解密單元利用主控公鑰將駕照憑證識(shí)別碼加密，并利用第一私密金鑰將隨機(jī)亂數(shù)碼加密，回傳至第一加解密單元，第一加解密單元利用主控私鑰解密駕照憑證識(shí)別碼，并尋找存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)單元中，與該第一私密金鑰對(duì)應(yīng)的第二私密金鑰，利用第二私密金鑰解密隨機(jī)亂數(shù)碼。

較佳地，連接接口可包含通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)接口、串行周邊接口(Serial Peripheral Interface,SPI)或集成電路(Inter-Integrated Circuit,I²C)接口。

較佳地，無人飛行器可進(jìn)一步包含全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)。

較佳地，第一存儲(chǔ)單元可存儲(chǔ)合格地區(qū)碼，比對(duì)全球定位系統(tǒng)偵測(cè)所在地的位置地區(qū)碼是否符合合格地區(qū)碼，確認(rèn)是否允許飛控模塊啟動(dòng)無人飛行器。

較佳地，駕照憑證識(shí)別碼可包含發(fā)照地區(qū)碼，比對(duì)發(fā)照地區(qū)碼是否符合位置地區(qū)碼，確認(rèn)完成駕駛員的身份認(rèn)證，進(jìn)而使駕駛員能啟動(dòng)無人飛行器。

較佳地，駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)可進(jìn)一步包含駕照憑證服務(wù)器，記錄取得駕照憑證識(shí)別碼的駕駛員及駕照憑證識(shí)別碼。

較佳地，第一存儲(chǔ)單元可連接至駕照憑證服務(wù)器，以更新駕照注冊(cè)表所記錄的多個(gè)合格憑證識(shí)別碼。

承上所述，依本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)，其可具有一或多個(gè)下述優(yōu)點(diǎn)：

(1)此無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)能認(rèn)證合格的駕駛身份，使得具有合格駕照憑證的駕駛才能啟動(dòng)及操控?zé)o人飛行器，降低意外發(fā)生率并提升無人飛行器的安全性。

(2)此無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)能通過金鑰加密及解密傳輸?shù)拇a，避免有心人士竊取合格駕駛的駕照憑證識(shí)別碼，降低駕照憑證被盜用的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)此無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)能借由USB或其他適當(dāng)?shù)膫鬏斀涌谶B接飛控模塊及駕照憑證模塊，增加身份認(rèn)證的效率及便利性，無須加裝特殊的辨識(shí)裝置而影響無人飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的示意圖。

圖2為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的實(shí)施例的方塊圖。

圖3為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的另一實(shí)施例的方塊圖。

圖4為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的又一實(shí)施例的方塊圖。

符號(hào)說明：

10：無人飛行器

11：駕駛員

12、20：飛控模塊

13：電源供應(yīng)模塊

14：螺旋槳

15、40：連接接口

16、30：駕照憑證模塊

21：第一加解密單元

22：第一存儲(chǔ)單元

31：第二存儲(chǔ)單元

32：第二加解密單元

41～43、44～46：傳送步驟

50：全球定位系統(tǒng)

51：駕照憑證服務(wù)器

220：隨機(jī)亂數(shù)碼

221、311：主控公鑰

222：主控私鑰

223：駕照注冊(cè)表

224：第二私密金鑰

225：合格地區(qū)碼

310、510：駕照憑證識(shí)別碼

312：第一私密金鑰

313：發(fā)照地區(qū)碼

500：位置地區(qū)碼

具體實(shí)施方式

為利貴審查委員了解本申請(qǐng)的技術(shù)特征、內(nèi)容與優(yōu)點(diǎn)及其所能達(dá)成的功效，茲將本申請(qǐng)配合附圖，并以實(shí)施例的表達(dá)形式詳細(xì)說明如下，而其中所使用的圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本申請(qǐng)實(shí)施后的真實(shí)比例與精準(zhǔn)配置，故不應(yīng)就所附的圖式的比例與配置關(guān)系解讀、局限本申請(qǐng)于實(shí)際實(shí)施上的權(quán)利范圍，合先敘明。

請(qǐng)參閱圖1，其為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的示意圖。如圖所示，駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)包含了無人飛行器10以及待進(jìn)行駕駛身份認(rèn)證的駕駛員11。無人飛行器10包含內(nèi)部的飛控模塊12及電源供應(yīng)模塊13，飛控模塊12可為包含處理器、天線、無線傳輸裝置等元件的控制器，借由如充電電池的電源供應(yīng)模塊13提供控制器操作所需的電源。飛控模塊12連接至無人飛行器的動(dòng)力裝置及起降裝置，例如各軸螺旋槳14及啟動(dòng)馬達(dá)等，經(jīng)由無線接收的指令轉(zhuǎn)換成操作指令來操控?zé)o人飛行器10的起降及飛行。此處無人飛行器10的起降及飛行方式并非局限于多軸螺旋槳式的空拍機(jī)，凡能經(jīng)由遙控操作而非實(shí)際人員于機(jī)上駕駛的無人飛行器均包含于本申請(qǐng)當(dāng)中，但因無人飛行器的種類并非本申請(qǐng)的重點(diǎn)，因此并未多加描述，僅以空拍機(jī)為例來加以說明。

在以往現(xiàn)有的無人飛行器10當(dāng)中，駕駛員11只要開啟電源供應(yīng)模塊13，例如打開電源開關(guān)，即可啟動(dòng)無人飛行器10，再利用遙控器的操作來控制無人飛行器10的起降及飛行。然而上述操作方式無法限制駕駛員11的操控能力，任何人均可啟動(dòng)無人飛行器10并操作無人飛行器的飛行。因此，在本實(shí)施例的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)當(dāng)中，設(shè)計(jì)飛控模塊12所具有的連接接口15，必須連接駕駛員11的駕照憑證模塊16，通過驗(yàn)身份認(rèn)證后才能啟動(dòng)無人飛行器10。這里所述的駕照憑證模塊16，可為通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)接口的存儲(chǔ)裝置，配合連接接口15的USB插槽，將駕照憑證模塊16與飛控模塊12連接以進(jìn)行身份認(rèn)證。但本申請(qǐng)不以此為限，連接接口15亦可為串行周邊接口(Serial Peripheral Interface,SPI)或集成電路(Inter-Integrated Circuit,I²C)接口等其他外圍接口，而存儲(chǔ)駕照憑證模塊16的存儲(chǔ)裝置再以對(duì)應(yīng)的傳輸線與其連接。至于詳細(xì)的身份認(rèn)證系統(tǒng)，將于以下實(shí)施例中詳細(xì)說明。

請(qǐng)參閱圖2，其為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。如圖所示，本實(shí)施例中的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)包含飛行器當(dāng)中的飛控模塊20以及駕駛員的駕照憑證模塊30，飛控模塊20可為飛行器的控制器，而駕照憑證模塊30可為USB存儲(chǔ)裝置，利用USB的連接接口40與飛控模塊20連接。飛控模塊20當(dāng)中設(shè)置第一加解密單元21以及第一存儲(chǔ)單元22，第一加解密單元21可為進(jìn)行加解密的芯片，例如可信任平臺(tái)模塊(Trusted Platform Module,TPM)芯片；第一存儲(chǔ)單元22則可為快閃存儲(chǔ)器或是各種形式的存儲(chǔ)器。第一加解密單元21可產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)亂數(shù)碼220存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)單元22當(dāng)中，此隨機(jī)亂數(shù)碼依照不同驗(yàn)證時(shí)間產(chǎn)生不同驗(yàn)證碼，增加駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的安全性。除此之外，第一存儲(chǔ)單元22還可存儲(chǔ)加解密的金鑰以及合格的憑證識(shí)別碼，在本實(shí)施例當(dāng)中，金鑰包含主控公鑰221及主控私鑰222，而所有的合格憑證識(shí)別碼則形成駕照注冊(cè)表223，作為后續(xù)加解密及比對(duì)身份的相關(guān)信息。

同樣參閱圖2，與飛控模塊20通過連接接口40連接的駕照憑證模塊30，則包含第二存儲(chǔ)單元31以及第二加解密單元32。其中，第二存儲(chǔ)單元31可為USB存儲(chǔ)裝置當(dāng)中的快閃存儲(chǔ)器，或者是適用于其他連接接口的記憶媒體；第二加解密單元32則與第一加解密單元21類似，可為進(jìn)行加解密的芯片，例如TPM芯片。第二存儲(chǔ)單元31當(dāng)中，紀(jì)錄了駕駛員的駕照憑證識(shí)別碼310，此為代表駕駛員通過訓(xùn)練機(jī)構(gòu)完成駕駛無人飛行器訓(xùn)練后，由訓(xùn)練機(jī)構(gòu)或認(rèn)證機(jī)構(gòu)所發(fā)行的駕照憑證代碼，其可直接燒錄在如USB存儲(chǔ)裝置當(dāng)中，避免被重復(fù)復(fù)制使用。

在本實(shí)施例中，當(dāng)飛控模塊20與駕照憑證模塊30連接后，飛控模塊20會(huì)分別傳送主控公鑰221(傳送步驟41)及產(chǎn)生的隨機(jī)亂數(shù)碼220(傳送步驟42)至駕照憑證模塊30，第二加解密單元32接收到隨機(jī)亂數(shù)碼220后，利用主控公鑰221對(duì)隨機(jī)亂數(shù)碼220與本身的駕照憑證識(shí)別碼310進(jìn)行加密，再將加密的數(shù)據(jù)回傳至飛控模塊20(傳送步驟43)。飛控模塊20收到后，利用金鑰將加密數(shù)據(jù)解密后，比對(duì)駕照憑證識(shí)別碼310是否合格，以驗(yàn)證使用此駕照憑證模塊30的駕駛員是否具有資格啟動(dòng)無人飛行器。更詳細(xì)說明身份認(rèn)證的方式，第一加解密單元21利用主控私鑰222對(duì)收到的加密數(shù)據(jù)解密，以取得原本的隨機(jī)亂數(shù)碼220及駕照憑證識(shí)別碼310，先確認(rèn)解密后的隨機(jī)亂數(shù)碼220是否與原先產(chǎn)生并送至駕照憑證模塊30的相同，若不相同，則視為驗(yàn)證不一致，停止身份認(rèn)證，無法啟動(dòng)無人飛行器。若相同，則進(jìn)一步比對(duì)解密后的駕照憑證識(shí)別碼310，是否出現(xiàn)在駕照注冊(cè)表223當(dāng)中的合格憑證識(shí)別碼當(dāng)中，若未出現(xiàn)，則視為非合格的駕駛員，無法啟動(dòng)無人飛行器。若駕照憑證識(shí)別碼310出現(xiàn)在駕照注冊(cè)表223當(dāng)中，則視為完成駕駛員的駕駛身份認(rèn)證，進(jìn)而啟動(dòng)無人飛行器做進(jìn)一步的操控。

請(qǐng)參閱圖3，其為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖。如圖所示，本實(shí)施例中的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)包含飛行器當(dāng)中的飛控模塊20以及駕駛員的駕照憑證模塊30，其中與前一實(shí)施例類似部分以相同的符號(hào)標(biāo)記，詳細(xì)內(nèi)容將不重復(fù)描述。本實(shí)施例與前一實(shí)施例差異主要在于，第一加解密單元21產(chǎn)生的隨機(jī)亂數(shù)碼220，先經(jīng)過主控公鑰221加密過后才傳送至駕照憑證模塊30(傳送步驟44)，因此，即便傳送過程當(dāng)中被攔截，外人也無法得知實(shí)際的隨機(jī)亂數(shù)碼220是什么，后續(xù)的身份認(rèn)證程序也不會(huì)被破解。再者，駕照憑證模塊30接收到加密的隨機(jī)亂數(shù)碼220后，則利用存儲(chǔ)的金鑰(例如主控公鑰311)進(jìn)行解密，進(jìn)一步再利用主控公鑰311對(duì)駕照憑證識(shí)別碼310進(jìn)行加密，并利用另一存儲(chǔ)的第一私密金鑰312對(duì)隨機(jī)亂數(shù)碼220進(jìn)行加密，再分別傳送加密過的駕照憑證識(shí)別碼310(傳送步驟45)隨機(jī)亂數(shù)碼220(傳送步驟46)至飛控模塊20。由于兩種代碼加密的金鑰不同，因此更進(jìn)一步增加了被破解冒用的困難度，同時(shí)，第一加解密單元21可利用第一存儲(chǔ)單元22當(dāng)中的主控私鑰222解密駕照憑證識(shí)別碼310，并尋找存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)單元22當(dāng)中，與第一私密金鑰312對(duì)應(yīng)的第二私密金鑰224，利用第二私密金鑰224來解密隨機(jī)亂數(shù)碼220。第一存儲(chǔ)單元22當(dāng)中可存儲(chǔ)多組的第二私密金鑰224，形成私密金鑰的數(shù)據(jù)庫，以適用于使用不同第一私密金鑰312的駕駛員。解密過后同樣先確認(rèn)隨機(jī)亂數(shù)碼220是否一致，再比對(duì)駕照憑證識(shí)別碼310是否在駕照注冊(cè)表當(dāng)中，以完成駕駛員身份的認(rèn)證。

請(qǐng)參閱圖4，其為本申請(qǐng)的無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)的又一實(shí)施例的示意圖。如圖所示，無人飛行器可進(jìn)一步包含全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)50，其可偵測(cè)無人飛行器所在地的位置地區(qū)碼500，此位置地區(qū)碼500代表無人飛行器所處的國(guó)家、城市或地區(qū)，依制造時(shí)的設(shè)計(jì)而定。同時(shí)在飛控模塊20當(dāng)中的第一存儲(chǔ)單元22，存儲(chǔ)無人飛行器的合格地區(qū)碼225，此設(shè)計(jì)是為了限制無人飛行器所能使用的區(qū)域，避免無限制的使用。若是偵測(cè)的位置地區(qū)碼500無法符合存儲(chǔ)的合格地區(qū)碼225，則飛控模塊20將無法啟動(dòng)無人飛行器。同樣地，本實(shí)施例的全球定位系統(tǒng)50，亦可用于駕駛員的身份認(rèn)證當(dāng)中。駕駛員所用有的駕照憑證模塊30，在第二存儲(chǔ)單元31中除了存儲(chǔ)駕照憑證識(shí)別碼310外，也可存儲(chǔ)發(fā)照地區(qū)碼313。當(dāng)發(fā)照地區(qū)碼313與偵測(cè)到的位置地區(qū)碼500相同時(shí)，飛控模塊20才能完成身份認(rèn)證，進(jìn)而啟動(dòng)無人飛行器。相反的，若是不符合，則無法啟動(dòng)無人飛行器。此驗(yàn)證是避免駕駛員僅取得單一地區(qū)的駕駛資格，卻用于其他地區(qū)，由于各地區(qū)對(duì)于無人飛行器的法規(guī)限制可能有所差異，因此駕照憑證識(shí)別碼310無法跨區(qū)使用。

同樣參閱圖4，無人飛行器的駕駛身份認(rèn)證系統(tǒng)可進(jìn)一步包含駕照憑證服務(wù)器51，此駕照憑證服務(wù)器51可設(shè)置于發(fā)行駕駛員駕照的主管單位，當(dāng)駕駛員通過訓(xùn)練或測(cè)驗(yàn)取得駕駛資格時(shí)，會(huì)在駕照憑證服務(wù)器51產(chǎn)生對(duì)應(yīng)此駕駛員的駕照憑證識(shí)別碼510，此駕照憑證識(shí)別碼510可燒錄于駕照憑證模塊30當(dāng)中，發(fā)給合格的駕駛員。而無人飛行器的制造商，則在生產(chǎn)時(shí)連接至駕照憑證服務(wù)器51取得合格的駕駛員數(shù)據(jù)，將對(duì)應(yīng)的駕照憑證識(shí)別碼作為合格憑證識(shí)別碼存儲(chǔ)于飛控模塊20的第一存儲(chǔ)單元22當(dāng)中，形成駕照注冊(cè)表223。無人飛行器也可定期連線至駕照憑證服務(wù)器51更新駕駛員及駕照憑證識(shí)別碼的信息，以確保記錄的信息均代表為合格的駕駛員。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本申請(qǐng)的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于專利保護(hù)范圍中。