CN115699818A

CN115699818A - 用于评估由车辆传输的信息的正确性的方法和系统

Info

Publication number: CN115699818A
Application number: CN202180035546.9A
Authority: CN
Inventors: S·比格尔
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2023-02-03
Also published as: DE102020206702A1; EP4158918A1; US20230206751A1; WO2021239282A1; EP4158918B1

Abstract

提供了一种用于评估由车辆传输的信息的正确性的方法。接收关于车辆的车辆特性的车辆信息，其中，为该车辆赋予车辆信任值。接收关于该车辆特性的检测器信息，该检测器信息是基于由该车辆外部的至少一个检测器对这些车辆特性的检测，其中，为该检测器赋予检测器信任值。然后，评估该车辆信息的正确性。为该车辆信息赋予正确性值，并更新该车辆信任值。当该正确性值太低时，可以丢弃该车辆信息。具有高信任值的车辆可以验证其他车辆，这些其他车辆进而可以验证甚至更多的车辆。以这种方式，可以建立具有高信任值的车辆链(或可信车辆)。

Description

用于评估由车辆传输的信息的正确性的方法和系统

背景技术

车辆可以向中央服务器发送关于其方位、制动器位置、车辆是否正在经历水滑等的信息。该服务器可以将该信息发送至处于该车辆附近的其他车辆，使得其他车辆可以使用该信息，例如用于预期该车辆的行为或用于预期路况。

为了防止滥用，车辆与中央服务器之间的通信是经加密和签名的。然而，如果攻击者取得对汽车计算机系统的访问权，则其可以伪造、篡改或操纵信息——例如GPS信息——然后该信息被发送至中央服务器。以这种方式，攻击者可以将不正确信息发送至中央服务器，该中央服务器将会将不正确信息分配至其他车辆。这可能会给这些其他车辆造成危险情况。

因此，本发明的目的是降低分配不正确信息或虚假信息的风险。

发明内容

本发明的目的通过提供根据权利要求1所述的方法和根据权利要求9所述的远程服务器来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于评估由车辆传输的信息的正确性的方法，该方法包括以下步骤：

-接收关于车辆的车辆特性的车辆信息，其中，为所述车辆赋予车辆信任值；

-接收关于所述车辆特性的检测器信息，所述检测器信息是基于由所述车辆外部的至少一个检测器对所述车辆特性的检测，其中，为所述检测器赋予检测器信任值；

-基于所述车辆信息、所述车辆信任值、所述检测器信息和/或所述检测器信任值评估所述车辆信息的正确性；

-基于所述评估为所述车辆信息赋予正确性值；

-基于所述车辆信息、所述车辆信任值、所述检测器信息和/或所述检测器信任值来更新该车辆信任值；以及

-使用所述正确性值处理所述车辆信息。

在一个或多个实施例中，车辆是包括以下各项的组中的一项：汽车、摩托车、货车、卡车、自行车和踏板车。

在一个或多个实施例中，所述车辆特性包括包含以下各项的组中的至少一项：GPS位置、速度、加速度、外部天气状况、交通信号灯前的停车时间、颜色、所述车辆的车牌号。在一个或多个实施例中，关于外部天气状况的信息可以包括关于挡风玻璃刮水器的使用、外部温度、雾灯的使用和/或(太阳)光强度的信息。

在一个或多个实施例中，所述车辆特性中的任何一个都可以由该车辆上的一个或多个传感器检测。颜色、车牌或车辆标识号码可能不需要由车辆上的一个或多个传感器检测。然而，在存在恶意攻击者的情况下，关于这些车辆特性中的任何一个的信息都可能被伪造。

因此，在一个或多个实施例中，将由车辆提供的关于这些特性的信息的正确性与由其他实体或检测器(诸如该车辆附近的车辆、或路侧单元(诸如交通信号灯或交通标志))提供的关于这些相同特性的信息进行比较。

在一个或多个实施例中，该路侧单元可以包括传感器(诸如相机)，该传感器被布置用于检测一个或多个车辆特性。

所述车辆信息的正确性是基于所述车辆信息和所述检测器信息来评估的。然而，检测器和/或车辆在过去可能提供了关于一个或多个所述特征的不正确信息。检测器和/或车辆可能以前被攻击过或发生故障。

因此，为车辆和检测器两者赋予信任值。通常，更高的信任值指示提供的信息更可信或通常更正确。在一个或多个实施例中，信任值可以是0到100之间的值，其中，100是最高信任值。

在一个或多个实施例中，该车辆信任值包括车辆特性信任值，这些车辆特性信任值对应于信息包括在该车辆信息中的各个车辆特性。这可以反映车辆的各个传感器的可信度。

在一个或多个实施例中，该检测器信任值包括检测器特性信任值，这些检测器特性信任值对应于信息包括在该检测器信息中的各个车辆特性。这可以反映检测器的各个传感器的可信度。

在一个或多个实施例中，某些检测器(诸如道路相机)可能具有最高信任值，因为这些检测器是由官方机构或国家组织运营和维护的。因此，这种道路相机的信任值可以为100。

因此，评估车辆信息的正确性还基于车辆信任值和检测器信任值。基于该评估为车辆信息赋予正确性值。通常，更高的正确性值指示提供的信息更可能是正确的。在一个或多个实施例中，正确性值可以是0到100之间的值，其中，100是最高正确性值。

例如，当车辆信息与关于某一车辆特性的检测器信息不一致，并且车辆信任值较低而检测器信任值较高时，正确性值将较低。

在另一示例中，当车辆信息与关于某一车辆特性的检测器信息在预定裕度内一致，并且车辆信任值和检测器信任值两者都较高(例如，两者均为100)时，正确性值将较高(例如，100)。

根据本发明，使用所述正确性值处理所述车辆信息。在一个或多个实施例中，可以处理正确性值高于预定义阈值的车辆信息来生成用于该车辆附近的其他车辆的信息。

在一个或多个实施例中，当所述正确性值低于另一预定阈值时，将丢弃该车辆信息。在这种情况下，降低了分配不正确信息的风险。

为了具有反映车辆当前可信度的信任值，可以基于所述车辆信息、所述检测器信息和/或所述检测器信任值更新或调整该车辆信任值。在实践中，高正确性值可以引起信任值的提高。

在一个或多个实施例中，基于所述正确性值可以调整该检测器信任值。在实践中，高正确性值可以引起信任值的提高。

在一个或多个实施例中，该检测器是具有传感器的另一车辆或具有传感器的路侧单元，其中，优选地，所述车辆在各自传感器的检测范围内。

在一个或多个实施例中，在前一次调整之后以预定义时间间隔更新或调整(车辆和/或检测器的)信任值。可能的情况是，信任值在长时间(例如，长达6个月、或长达12个月、或长达36个月)内未更新。

车辆或检测器因受到攻击或发生故障而可能发送不正确信息的概率将随时间推移而提高。因此，定期调整(即，降低)信任值是有利的。在一个或多个实施例中，每当该车辆开启或启动时，该车辆信任值可以被设置为默认信任值。检测器可能发送不正确信息的概率相对较低，因此所述预定义时间间隔可以设置为6个月、12个月或36个月。

在一个或多个实施例中，该方法可以进一步包括识别所述车辆的步骤。在该步骤中，确定车辆信息和检测器信息两者都与同一车辆相关。在一个或多个实施例中，该车辆是基于包括在该车辆信息和该检测器信息两者中的关于该车牌号的信息来识别的。在一个或多个实施例中，该车辆是基于关于所述车辆的一个或多个车灯的光序列的信息来识别的。

在一个或多个实施例中，该车辆根据预定光序列激活一个或多个车灯，并且关于该预定光序列的信息包括在所述车辆信息中。在一个或多个其他实施例中，关于预定光序列的信息先被发送至车辆，作为响应，该车辆根据所述预定光序列激活一个或多个车灯。

在一个或多个实施例中，由该车辆的该一个或多个车灯发出的光序列由该检测器检测到，并且该检测器信息包括关于检测到的该光序列的信息。

在这些实施例中，该车辆是基于关于所述预定光序列的信息与关于所述检测到的光序列的信息的比较来识别的。

在一个或多个实施例中，该方法可以进一步包括为该车辆提供会话密钥，其中，该车辆信息包括所述会话密钥。会话密钥可以用于识别车辆。在一个或多个实施例中，每当该车辆开启或启动时，为该车辆提供新的会话密钥。在一个或多个实施例中，所述会话密钥在该车辆与该远程服务器之间进行交换。

在一个或多个实施例中，该方法进一步包括当所述正确性值高于预定阈值时将与所述车辆信息相关的信息发送至所述车辆附近的其他车辆的步骤。

在一个或多个实施例中，该方法进一步包括将具有所述正确性值的所述车辆信息发送至所述车辆附近的其他车辆的步骤。在这种情况下，附近车辆上的计算机可以评估正确性值，并且可以基于该评估来处理或丢弃该车辆信息。

在一个或多个实施例中，措辞“附近车辆”涉及除所述车辆以外的、相对于所述车辆处于一定范围内的车辆，使得关于所述车辆的信息与驱动这些车辆相关。例如，一辆车辆进行制动可能与其后面的其他车辆相关。

在本发明的另一方面，一种用于建立具有更新的车辆信任值的车辆链的方法包括重复循环，其中，所述循环包括本文档中描述的实施例中的任一实施例的步骤，并且其中，在循环n中的所述检测器是在循环n-1中被赋予了更新的车辆信任值的所述车辆。这里，n是值为1或更高的整数。在一个或多个实施例中，在第一循环中的检测器是具有高或最高检测器信任值(例如，检测器信任值为100)的路侧单元。通过重复循环，可以建立具有高车辆信任值的车辆链。

在本发明的另一方面，提供了一种用于评估由车辆传输的信息的正确性的远程服务器，其中，该远程服务器被布置用于执行如本文档中描述的方法的任一实施例的步骤。措辞“远程服务器”涉及所述车辆外部的计算机。在一个或多个实施例中，该远程服务器位于计算中心中。

在本发明的另一方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，这些指令使该计算机执行如本文档中描述的方法的任一实施例的步骤。在又一方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有这种计算机程序。

远程服务器和系统的运作、优点和实施例以及计算机程序和计算机可读介质的运作、优点和实施例在加以必要的修改后与如本文档中描述的方法的运作、优点和实施例相对应。

附图说明

为了更全面地理解本发明，将参考以下结合附图所做出的描述，在附图中：

图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的包括远程服务器和检测器的系统的示意图；以及

图2示出了根据本发明的一个或多个实施例的方法的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个或多个实施例的包括远程服务器160和检测器(120，150)的系统170的示意图。

在一个或多个实施例中，车辆100可能已经接收到会话密钥，例如，当其启动或开启时。

车辆100在道路上行驶。该车辆向远程服务器160发送关于车辆100的车辆特性的车辆信息。车辆特性可以包括GPS位置、速度、加速度、等待交通信号灯的停车时间、外部天气状况、车辆颜色、和/或所述车辆的车牌号。在一个或多个实施例中，车辆信息还可以包括关于驾驶员或辅助驾驶系统对汽车的操作信息，例如，关于使用制动器、挡风玻璃刮水器等的信息。可以由车辆100上的检测器110检测一个或多个车辆特性。

在一个或多个实施例中，远程服务器160被布置用于接收关于车辆100的车辆特性的所述车辆信息。

关于这些车辆特性的信息可能与车辆100附近的其他车辆(诸如车辆130)相关。例如，当车辆100突然减速(即，具有负加速度)时，车辆130可能想要立即减速启动。

在存在恶意攻击者的情况下，关于这些特性的信息可能被伪造。例如，为了伪造车辆信息，黑客可能使用报废汽车的部件，该报废汽车仍然能够使用正确的加密和签名向远程服务器160发送车辆信息。

因此，在一个或多个实施例中，将由车辆提供的关于这些特性的信息的正确性与由其他实体或检测器(诸如车辆100附近的车辆130、或路侧单元140(诸如交通信号灯140))提供的关于这些相同特性的信息进行比较。

在一个或多个实施例中，检测器包括传感器。例如，车辆130可以包括传感器120，和/或交通信号灯140可以包括传感器150。

在一个或多个实施例中，这种传感器可以是包括以下各项的组中的一项：相机、激光雷达、雷达、GPS模块、麦克风、温度传感器和湿度传感器。

在一个或多个实施例中，检测器向远程服务器160发送关于车辆特性的检测器信息。例如，车辆130和/或交通信号灯140可以使用其传感器120、150来测量车辆100的加速度、检测其车牌号和/或估计车辆100的GPS方位。

在一个或多个实施例中，检测器信息和/或车辆信息可以包括车辆100的标识信息，诸如会话密钥、车牌号、GPS位置、品牌/型号信息、和/或颜色信息。标识信息可以进一步包括车辆速度、车辆加速度和/或时间戳。时间戳可以指示一个或多个特性何时被测量。

标识信息可以进一步包括分别关于车辆和检测器周围环境的信息。当该信息彼此一致时，可以指示车辆处于检测器附近。这可以在评估与车辆的GPS位置有关的车辆信息的正确性时使用。关于周围环境的信息可以包括关于由车辆和/或检测器接收的无线网络或无线信号的信息。

在一个或多个实施例中，基于检测器信息中和/或车辆信息中的标识信息，可以识别车辆110，即，确定检测器信息和车辆信息两者涉及同一车辆。

可以为检测器信息和车辆信息的提供者(即，车辆100和检测器130、140)赋予信任值，该信任值指示该车辆和该检测器提供的信息被认为可信的程度。例如，检测器信任值可以是100，这指示该检测器提供的信息被认为是始终正确的。车辆信任值可以是50，这可以指示其可信度之前尚未被评估并且因此其信息正确的可能性为50％且其信息不正确的可能性为50％。

在一个或多个实施例中，该车辆信任值包括车辆特性信任值，这些车辆特性信任值对应于信息包括在该车辆信息中的各个车辆特性。在一个或多个实施例中，该车辆信任值包括车辆特性信任值，这些车辆特性信任值对应于信息包括在该车辆信息中的各个车辆特性。这可以反映关于单个车辆特征的信息的可信度，或实际上反映车辆内部测量或确定所述单个车辆特性的传感器的可信度。例如，车辆中的加速度传感器可能是准确的，而该车辆的挡风玻璃刮水器可能发生故障。

在一个或多个实施例中，该检测器信任值包括检测器特性信任值，这些检测器特性信任值对应于信息包括在该检测器信息中的各个车辆特性。这可以反映检测器的传感器的可信度，如关于车辆信任值解释的。

然后，远程服务器160可以使用所述车辆信息、所述车辆信任值、所述检测器信息和/或所述检测器信任值评估该车辆信息的正确性。基于该评估为所述车辆信息赋予正确性值。

基于车辆信息，可以计算或确定车辆特性。基于检测器信息，可以计算或确定同一车辆特性。由于传感器的不准确性，可以预期，基于车辆信息确定的车辆特性与基于检测器信息确定的车辆特性之间通常存在差异。

在一个或多个实施例中，当该差异低于预定值时，基于车辆信息确定的车辆特性与基于检测器信息确定的车辆特性被认为是相等的。

在一个或多个实施例中，正确性值为100可以指示车辆信息正确的可能性为100％。在一个或多个实施例中，正确性值为50可以指示车辆信息正确的可能性为50％且其信息不正确的可能性为50％。在一个或多个实施例中，正确性值为0可以指示车辆信息不正确的可能性为100％。

在一个或多个实施例中，基于正确性值，当正确性值低于预定阈值时，可以丢弃车辆信息。在一个或多个实施例中，当正确性值低于预定阈值时，远程服务器160被布置用于丢弃车辆信息。

在一个或多个实施例中，当正确性值高于另一预定阈值时，可以例如在远程服务器160中处理车辆信息以生成用于车辆100附近的其他车辆110的信息。

在一个或多个实施例中，当正确性值介于上述两个阈值之间时，可以例如在远程服务器160中将车辆信息与其他车辆的其他车辆信息一起进行处理，其中，车辆信息是使用基于其正确性值的相应加权因子来进行处理的。

基于所述车辆信息、所述车辆信任值、所述检测器信息和/或所述检测器信任值，可以调整或更新该车辆信任值。在一个或多个实施例中，在提供一次或多次具有高正确性值的车辆信息之后，车辆可以被认为比之前更可信。因此，可以调整(即，提高)其车辆信任值。在一个或多个实施例中，远程服务器160被布置用于更新车辆信任值和/或检测器信任值。

在一个或多个实施例中，当为车辆已经提供的信息赋予(一次、经常或预定次数)例如为100的高正确性值时，被赋予了高信任值的一个或多个检测器130、140可以验证车辆100，即，使该车辆具有赋予给其的高信任值。以这种方式，具有高信任值的车辆可以验证其他车辆，这些其他车辆进而可以验证甚至更多的车辆。以这种方式，可以建立具有高信任值的车辆链100(或可信车辆)。

在一个或多个实施例中，通过重复包括如本文档中描述的步骤的循环，可以建立具有更新的车辆信任值的车辆链。在任何循环n中，检测器是在前一循环(n-1)中被赋予了更新的车辆信任值的车辆。

在一个或多个实施例中，可能的情况是，预定义区域内的大多数车辆130和检测器140将具有高信任值，因为可以预期，大多数车辆130和检测器140未被攻击过，也没有损坏的传感器。这些车辆和/或检测器将连续验证彼此。此外，其将使得：该区域内的新车辆100的车辆信息的正确性值将得到快速评估，并且车辆100将被快速赋予适当的信任值。

当车辆信任值在最近一次更新后的预定义时间段内尚未被更新时，可能有利的是更新该信任值(没有新的正确性值)，即降低信任值。事实上，经过一段时间之后，车辆被攻击的可能性会提高。

在一个或多个实施例中，每当车辆启动或开启或者进入远程服务器160管理所接收的车辆信息的区域时，车辆100被赋予默认信任值。

图2示出了根据本发明的一个或多个实施例的方法的示意图。方法200包括以下步骤：

步骤210：接收关于车辆的车辆特性的车辆信息，其中，为所述车辆赋予车辆信任值；

步骤220：接收关于所述车辆特性的检测器信息，所述检测器信息是基于由所述车辆外部的至少一个检测器对所述车辆特性的检测，其中，为所述检测器赋予检测器信任值；

步骤230：基于所述车辆信息、所述车辆信任值、所述检测器信息和/或所述检测器信任值评估所述车辆信息的正确性；

步骤240：基于所述评估为所述车辆信息赋予正确性值；

步骤250：基于所述车辆信息、所述车辆信任值、所述检测器信息和/或所述检测器信任值来更新该车辆信任值；以及

步骤260：使用所述车辆信息进行处理。

在一个或多个实施例中，方法100可以进一步包括以下步骤：

步骤270：当所述正确性值高于所述预定阈值时将与所述车辆信息相关的信息发送至所述车辆附近的其他车辆。

和/或

步骤255：将具有所述正确性值的所述车辆信息发送至所述车辆附近的其他车辆。

技术人员将理解，关于本文披露的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实施为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上文已经就其功能而言对各种说明性部件、块、模块、电路和步骤进行了一般性描述。这种功能被实施为硬件还是软件取决于对整个系统施加的特定应用和设计约束。本领域技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实施所描述的功能，但是这种实施决策不应该被解释为导致偏离本发明范围。

提供了所披露实施例的先前描述以使得本领域的任何技术人员能够制造或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且本文定义的一般性原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下应用于其他实施例。因此，本发明不旨在局限于本文示出的实施例，而是要被赋予与本文披露的原理和新颖特征一致的最广泛范围。

以上关于特定实施例已经描述了本发明可以提供的益处和优点。这些益处和优点、以及可以使其发生或变得更为显著的任何元素或限制不应该被解释为任何或所有权利要求的关键、必要或基本特征。如本文中所使用的，术语“包括(comprises/comprising)”或其任何其他变型旨在被解释为非排他性地包括这些术语后面的元素或限制。相应地，包括一组元素的系统、方法或其他实施例不仅仅局限于这些元素，并且可以包括未明确列出的或要求保护的实施例固有的其他元素。

虽然已经参考特定实施例描述了本发明，但应当理解，这些实施例是说明性的，并且本发明的范围不局限于这些实施例。对上述实施例的许多变化、修改、添加和改进是可能的。设想到，这些变化、修改、添加和改进落入以下权利要求中详述的本发明的范围内。

Claims

1.一种用于评估由车辆传输的信息的正确性的方法，该方法包括以下步骤：

-基于所述评估为所述车辆信息赋予正确性值；

-使用所述正确性值处理所述车辆信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述车辆特性包括包含以下各项的组中的至少一项：GPS位置、速度、加速度、交通信号灯前的停车时间、外部天气状况、车辆颜色、所述车辆的车牌号。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述检测器是具有传感器的另一车辆和/或具有传感器的路侧单元，其中，优选地，所述车辆在各自传感器的检测范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括在前一次更新之后以预定义时间间隔更新该车辆信任值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括识别所述车辆的步骤，其中，所述识别包括以下步骤：

-向所述车辆发送关于预定光序列的信息，其中，所述预定光序列根据所述预定光序列激活所述车辆的一个或多个车灯；

其中，所述检测器信息包括关于由所述检测器检测到的一个或多个车灯的光序列的信息；

-基于所述预定光序列与所述检测到的光序列的比较来识别所述车辆。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，该车辆信任值包括车辆特性信任值，这些车辆特性信任值对应于信息包括在该车辆信息中的各个车辆特性。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，该检测器信任值包括检测器特性信任值，这些检测器特性信任值对应于信息包括在该检测器信息中的各个车辆特性。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括当所述正确性值高于预定阈值时将与所述车辆信息相关的信息发送至所述车辆附近的其他车辆的步骤。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，进一步包括将具有所述正确性值的所述车辆信息发送至所述车辆附近的其他车辆的步骤。

10.一种用于建立具有更新的车辆信任值的车辆链的方法，该方法包括重复循环，其中，所述循环包括如权利要求1至9中任一项所述的步骤，并且其中，在循环n中的所述检测器是在循环n-1中被赋予了更新的车辆信任值的所述车辆。

11.一种用于评估由车辆传输的信息的正确性的远程服务器，该远程服务器被布置用于执行如权利要求1至10中任一项所述的步骤。

12.一种用于评估由车辆传输的信息的正确性的系统，该系统包括：

-根据权利要求11所述的远程服务器；

-所述车辆外部的检测器，该检测器被布置用于检测所述车辆的所述车辆特性并向所述远程服务器发送关于由所述检测器检测的所述车辆特性的检测器信息。

13.一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，这些指令使该计算机执行如权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。

14.一种计算机可读介质，其上存储有如权利要求13所述的计算机程序。