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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 14. Dezember 2017 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Anmelde-Nr. 10-2017-0172187 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Detektieren einer fingierten Information hinsichtlich eines Fahrzeugstandorts und insbesondere eine Technologie des Detektierens von fingierter Information in Bezug auf einen Fahrzeugstandort unter Verwendung eines Funksignals.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Im Allgemeinen wird eine Mehrzahl von Funksendern (Kommunikationssystem), welche mit einer Verkehrssignalsteuervorrichtung (Lokale Steuervorrichtung: LC) zusammenarbeiten, an einer Straße oder einer Kreuzung angeordnet und wird eine Echtzeit-Verkehrssignal-Information an ein Fahrzeug durch die Funksender gesendet. Ein Fahrzeug, welches mit einem Funkempfänger versehen ist, empfängt die Verkehrssignal-Information durch den Funkempfänger. Das Fahrzeug interpretiert die durch den Funkempfänger empfangene Verkehrsinformation und nutzt die Verkehrsinformation für eine Leerlaufabschaltung, für ein umweltfreundliches Fahren, für Verkehrssicherheitsdienste und dergleichen.
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Wenn in der bezogenen Technik der Funksender eine Verkehrssignal-Information oder eine Fahrzeugstandortinformation sendet oder der Funkempfänger besagte Information empfängt, können Daten durch einen arglistigen Nutzer fingiert werden oder verfälscht werden, kann eine Fahrzeugstandortinformation fingiert werden oder können die Fahrzeugstandortinformation oder die Verkehrssignal-Information missbräuchlich verwendet werden.
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Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein System und ein Verfahren zum Detektieren von fingierter Information zu einem Fahrzeugstandort durch Messen der Empfangsrichtung des Funksignals unter Verwendung der Direktionalität (z.B. Ausrichtung) des von einem Kommunikationssystem aus empfangenen Funksignals und durch Vergleichen des gemessenen Empfangssignals des Funksignals mit der Richtung, welche auf dem fingierten Fahrzeugstandort, der in einer Nachricht in dem Funksignal enthalten ist, basiert, als eine Technologie zum Detektieren der Verfälschung von Standortinformation, welche in der Nachricht in einem Funksignal enthalten ist, zu schaffen.
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Die technischen Ziele der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die vorgenannten beschränkt und weitere ungenannte technische Ziele und Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Detektieren von fingierter Information (z.B. Fake-Information, Falschinformation) bezüglich eines bzw. über einen bzw. zu einem (hierin auch kurz „zu einem“) Fahrzeugstandort bereitgestellt, welches aufweisen kann: einen Funksignalempfänger, welcher dazu eingerichtet ist, ein Funksignal von einem Kommunikationssystem zu empfangen, einen Nachrichtenempfänger, welcher eingerichtet ist, das Funksignal von dem Funksignalempfänger zu erhalten, um eine Nachricht zu erzeugen, wobei der Nachrichtenempfänger die erzeugte Nachricht erfasst bzw. untersucht (z.B. analysiert, verarbeitet), um eine Information zu einem Standort des Kommunikationssystems zu erzeugen, eine Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, das Funksignal von dem Funksignalempfänger zu empfangen, um einen Funksignal-Einfallswinkel zu erzeugen, eine Azimutberechnungseinrichtung (z.B. Richtungswinkelberechnungseinrichtung), welche dazu eingerichtet ist, einen Standortinformation-Azimutwinkel unter Verwendung der Information zu dem Standort des Kommunikationssystems, einer Information zu einem Standort eines empfangenden Fahrzeugs (z.B. Empfängerfahrzeug) und eines fingierten Fahrzeugs (auch „Fake-Fahrzeug“ genannt), welches durch das Kommunikationssystem erzeugt wird, zu erzeugen, und einen Standortinformationsfingierung-Detektor (z.B. Detektor zum Erkennen einer Standortinformationsfingierung), welcher dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob eine Information zu einem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert ist, unter Verwendung eines Differenzwerts zwischen einem Winkel, der sich auf eine Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel.
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Der Funksignalempfänger kann das Funksignal von dem Kommunikationssystem mittels einer Mehrfach-Antenne empfangen.
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Der Funksignalempfänger kann periodisch ein Analogsignal, welches von dem Kommunikationssystem empfangen wird, in ein Digitalsignal umwandeln.
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Der Nachrichtenempfänger kann die Nachricht unter Verwendung des Funksignals dekodieren und die erzeugte Nachricht erfassen bzw. untersuchen (z.B. analysieren, verarbeiten), um die Information zu dem Standort des Kommunikationssystems zu erzeugen.
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Die Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung kann das Funksignal empfangen, eine Startzeit eines Funksignalsatzes, welcher mit einem Start der Nachricht korrespondiert, mittels des Funksignalsatzes einer ersten Antenne in dem Funksignal extrahieren, einen Signalsatz zum Ermitteln eines Einfallswinkels basierend auf dem Funksignalsatz extrahieren und basierend auf dem Funksignalsatz der ersten Antenne in dem extrahierten Signalsatz den Funksignal-Einfallswinkel erzeugen.
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Die Azimutberechnungseinrichtung kann den Standortinformation-Azimutwinkel zwischen dem empfangenden Fahrzeug und dem fingierten Fahrzeug bezogen auf eine Fahrtrichtung des empfangenden Fahrzeugs unter Verwendung der Information zu dem Standort des Kommunikationssystems, der Information zu dem Standort eines empfangenden Fahrzeugs und des fingierten Fahrzeugs, welches durch das Kommunikationssystem erzeugt wird, erzeugen.
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Die Information zu dem Standort des empfangenden Fahrzeugs kann periodisch aktualisiert werden mittels einer AVN-Vorrichtung (Audio-/Video-/Navigation-Vorrichtung) oder einer Globales-Positionsbestimmungssystem-(GPS-)Vorrichtung in einer Endeinrichtung (z.B. Endgerät, Terminal).
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Der Standortinformationsfingierung-Detektor kann den Winkel, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, basierend auf dem Funksignal-Einfallswinkel erzeugen und den Differenzwert zwischen dem Winkel, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel erzeugen, um zu ermitteln, ob die Information zu dem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert ist.
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Der Standortinformationsfingierung-Detektor kann ermitteln, dass die Information zu dem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert ist, wenn der Differenzwert zwischen dem Winkel, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel größer als ein gesetzter Winkel (z.B. Sollwinkel) ist.
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Der Standortinformationsfingierung-Detektor kann ermitteln, dass eine Information zu einem Standort des fingierten Fahrzeugs nicht fingiert ist, wenn der Differenzwert zwischen dem Winkel, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel kleiner als ein gesetzter Winkel (z.B. Sollwinkel) ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Detektieren von fingierter Information zu einem Fahrzeugstandort bereitgestellt, welches aufweisen kann: Empfangen eines Funksignals von einem Kommunikationssystem, Erzeugen einer Nachricht durch Empfangen des Funksignals von einem Funksignalempfänger, Erzeugen einer Information zu einem Standort des Kommunikationssystems durch Erfassen bzw. Untersuchen (z.B. Analysieren, Verarbeiten) der erzeugten Nachricht, Erzeugen eines Funksignal-Einfallswinkels durch Empfangen des Funksignals von dem Funksignalempfänger, Erzeugen eines Standortinformation-Azimutwinkels unter Verwendung der Information zu dem Standort des Kommunikationssystems, einer Information zu dem Standort eines empfangenden Fahrzeugs und eines fingierten Fahrzeugs, welches durch das Kommunikationssystem erzeugt wird, und Ermitteln, ob eine Information zu einem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert wird, unter Verwendung eines Differenzwerts zwischen einem Winkel, der sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel.
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Das Empfangen des Funksignals kann aufweisen: Empfangen des Funksignals von dem Kommunikationssystem mittels einer Mehrfach-Antenne.
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Das Empfangen des Funksignals kann aufweisen: periodisches Umwandeln eines Analogsignals, welches von dem Kommunikationssystem (bzw. davon stammend) empfangen wird, in ein Digitalsignal.
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Das Erzeugen der Information zu dem Standort des Kommunikationssystems kann aufweisen: Dekodieren der Nachricht unter Verwendung des Funksignals und Erzeugen der Information zu dem Standort des Kommunikationssystems durch Erfassen bzw. Untersuchen (z.B. Analysieren, Verarbeiten) der erzeugten Nachricht.
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Das Erzeugen des Funksignal-Einfallswinkels kann aufweisen: Extrahieren einer Startzeit eines Funksignalsatzes, welcher mit einem Start der Nachricht korrespondiert, mittels des Funksignalsatzes einer ersten Antenne in dem Funksignal nach dem Empfangen des Funksignals, Extrahieren eines Signalsatzes zum Ermitteln eines Einfallswinkels basierend auf dem Funksignalsatz, und Erzeugen des Funksignal-Einfallswinkels basierend auf dem Funksignalsatz der ersten Antenne in dem extrahierten Signalsatz.
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Das Erzeugen des Standortinformation-Azimutwinkels kann aufweisen: Erzeugen des Standortinformation-Azimutwinkels zwischen dem empfangenden Fahrzeug und dem fingierten Fahrzeug bezogen auf eine Fahrtrichtung des empfangenden Fahrzeugs unter Verwendung der Information zu dem Standort des Kommunikationssystems, der Information zu dem Standort eines empfangenden Fahrzeugs und des fingierten Fahrzeugs, welches durch das Kommunikationssystem erzeugt wird.
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Bei dem Erzeugen des Standortinformation-Azimutwinkels kann die Information zu dem Standort des empfangenden Fahrzeugs periodisch aktualisiert werden mittels einer AVN-Vorrichtung (Audio-/Video-/Navigation-Vorrichtung) oder einer Globales-Positionsbestimmungssystem-(GPS-)Vorrichtung in einem Endgerät.
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Das Ermitteln, ob die Information zu dem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert wird, kann aufweisen: Erzeugen des Winkels, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, basierend auf dem Funksignal-Einfallswinkel, und Erzeugen des Differenzwerts zwischen dem Winkel, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel, um zu ermitteln, ob die Information zu dem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert ist.
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Das Ermitteln, ob die Information zu dem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert wird, kann aufweisen: Ermitteln, dass die Information zu dem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert ist, wenn der Differenzwert zwischen dem Winkel, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel größer als ein gesetzter Winkel ist.
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Das Ermitteln, ob die Information zu dem Standort des fingierten Fahrzeugs fingiert wird, kann aufweisen: Ermitteln, dass eine Information zu einem Standort des fingierten Fahrzeugs nicht fingiert ist, wenn der Differenzwert zwischen dem Winkel, welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel kleiner als ein gesetzter Winkel ist.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein System zum Detektieren von fingierter Information zu einem Fahrzeugstandort gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
- 2 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Standortinformationsfingierung-Detektors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
- 3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Datenverarbeitungssystem zum Ausführen eines Verfahrens zum Detektieren von fingierter Information zu einem Fahrzeugstandort gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
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Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist anzumerken, dass die gleichen oder gleichwertige Bezugszeichen durchgehend durch die Beschreibung die gleichen oder gleichwertige Elemente kennzeichnen, sogar obwohl sie in unterschiedlichen Zeichnungen angegeben sind. Außerdem wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine detaillierte Beschreibung von wohlbekannten Merkmalen oder Funktionen, die hierin einbezogen sind, weggelassen, wenn diese den Gegenstand der vorliegenden Erfindung undeutlich machen könnte.
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Beim Beschreiben von Bestandteilen der vorliegenden Erfindung können die Ausdrücke, wie beispielsweise erstes, zweites, A, B, (a), (b) oder dergleichen, hierin verwendet werden. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und Wesen, Abfolgen, Reihenfolgen und Anzahl der Elemente sind nicht durch diese Ausdrücke beschränkt. Wenn nicht andersartig definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe, einschließlich technische und wissenschaftliche Begriffe, die gleiche Bedeutung wie diejenige, welche von einem Fachmann in der Technik, zu welcher diese Erfindung gehört, im Allgemeinen verstanden wird. Die Begriffe, welche in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, sollten als Bedeutungen, welche gleich den kontextabhängigen Bedeutungen in der betreffenden Technologien sind, aufweisend interpretiert werden und sollten nicht derart interpretiert, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben, soweit es nicht in der vorliegenden Anmeldung klar definiert ist, dass sie diese haben.
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1 ist ein Blockdiagramm, welches ein System zum Detektieren von fingierter Information zu einem Fahrzeugstandort gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Das System 10 zum Detektieren von fingierter Information (z.B. Fake-Information, Falschinformation) bezüglich eines bzw. über einen bzw. zu einem (hierin auch kurz „zu einem“) Fahrzeugstandort (z.B. einem Standort bzw. einer Position eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs) weist unter Bezugnahme auf 1 einen Funksignalempfänger (z.B. Funksignalempfangseinrichtung) 100, einen Nachrichtenempfänger (z.B. Nachrichtenempfangseinrichtung) 200, eine Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung 300, eine Azimutberechnungseinrichtung z.B. Richtungswinkelberechnungseinrichtung) 400 und einen Standortinformationsfingierung-Detektor (z.B. Detektor zum Erkennen einer Standortinformationsfingierung) 500 auf.
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Der Funksignalempfänger 100 empfängt ein Funksignal von einem Kommunikationssystem (oder einem sendenden Fahrzeug oder einer Kommunikationsantenne) A, welches an einem Straßenrand angeordnet ist, unter Verwendung einer Mehrfach-Antenne (Gruppenantenne), welche N Antennen aufweisen kann.
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Beispielsweise kann das Kommunikationssystem A eine Kommunikationsvorrichtung, welche in einem Fahrzeug oder einer Infrastruktur, welche an einem Straßenrand bereitgestellt ist, angeordnet ist, sein, wobei die beispielhafte Ausführungsform jedoch nicht darauf beschränkt ist.
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Das bedeutet, dass das Kommunikationssystem A periodisch eine Grundsicherheitsnachricht (BSM; Englisch „Basic Safety Message“), welche den Standort, die Geschwindigkeit und die Richtung eines Fahrzeugs enthält, an ein umliegendes Fahrzeug (z.B. ein empfangendes Fahrzeug) in einer WAVE-Umgebung (wobei WAVE für „Wireless Access in Vehicular Environment“ steht), welche ein Standard zum Verbessern der Sicherheit beim Fahren eines Fahrzeugs ist, senden kann.
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Beispielsweise kann das Kommunikationssystem A gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung während des Sendens/Empfangens eines Funksignals an/von dem Fahrzeug eine Information (welche eine fingierte Information bezüglich eines Fahrzeugstandorts ist), die eine schädliche Nachricht enthält, an ein Fahrzeug senden. Das an einem Straßenrand bereitgestellte Kommunikationssystem A kann gehackt werden, so dass es eine Information, die eine unerwünschte Nachricht enthält, an ein Fahrzeug sendet.
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Der Funksignalempfänger 100 wandelt periodisch ein von dem Kommunikationssystem A ausgesendetes Analogsignal in ein Digitalsignal um.
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Der Funksignalempfänger
100 kann durch einen Digitalsignalsatz (einen Funksignalsatz), welcher
S1 ,
S2 ,...,
Sn wie in der folgenden Gleichung ausgedrückt aufweist, repräsentiert sein. Ein beliebiger Signalsatz
Sk weist insgesamt
T Digitalsignale auf.
wobei S
k einen beliebigen Signalsatz angibt, keine Antennennummer angibt und T eine Größenordnung eines beliebigen Signalsatzes, ausgedrückt in Zeiteinheiten, angibt.
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Beispielsweise kann der Funksignalempfänger 100 ein Signal an ein Fahrzeug, ein mobiles Endgerät oder eine Drahtloskommunikation-Basisstation mittels eines Funksignals senden / davon empfangen.
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Insbesondere kann der Funksignalempfänger 100 ein Signal mittels zahlreicher Kommunikationsprotokolle senden/empfangen. Beispielsweise kann der Funksignalempfänger 100 ein Zweite-Generation-(2G-)Kommunikationssystem, welches das Zeitmultiplexverfahren (TDMA, kurz für „Time Division Multiple Access“), das Codemultiplexverfahren (CDMA, kurz für „Code Division Multiple Access“) und dergleichen umfasst, ein Dritte-Generation-(3G-)Kommunikationssystem, welches das Breitbandcodemultiplexverfahren (WCDMA, kurz für „Wide Code Division Multiple Access“), das Codemultiplexverfahren 2000 (CDMA 2000), WiBro (kurz für „Wireless Broadband), WiMAX (kurz für „Worldwide Interoperability for Microwave Access“) und dergleichen umfasst, oder ein 4G-Kommunikationssystem, wie zum Beispiel Long Term Evolution (LTE), Wireless Broadband Evolution und dergleichen, anwenden. Alternativ kann der Funksignalempfänger 100 ein 5G-Kommunikationssystem anwenden.
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Das 4G-Kommunikationssystem nutzt ein Frequenzband von 2 GHz oder weniger, jedoch nutzt das 5G-Kommunikationssystem ein Frequenzband von ungefähr 28 GHz. Das für das 5G-Kommunikationssystem genutzte Frequenzband ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
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Ein großformatiges Antennensystem kann für das 5G-Kommunikationssystem genutzt werden. Das großformatige Antennensystem bezieht sich auf ein System, welches zum Abdecken eines Ultrahochfrequenzbands unter Verwendung von Dutzenden oder mehr Antennen eingerichtet ist und welches gleichzeitig eine große Menge von Daten durch Mehrfachzugriff (z.B. mehrere Verbindungen) senden/empfangen kann. Das großformatige Antennensystem kann insbesondere eine Gruppe (Array) von Antennenvorrichtungen einstellen, um Funkwellen in eine bestimmte Richtung davon weiter entfernt zu senden/zu empfangen, so dass das großformatige Antennensystem eine hohe Datenübertragung ermöglicht und den Nutzungsbereich eines 5G-Kommunikationsnetzwerks ausdehnt.
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Eine Basisstation ST ist eingerichtet zum simultanen Senden/Empfangen von Daten an viele/von vielen Vorrichtungen durch ein großformatiges Antennensystem. Ferner kann das großformatige Antennensystem diejenigen Funkwellen, welche in eine Richtung, die von der Richtung, in welche die Funkwelle ausgesendet wird, (z.B. von einer Hauptfunkrichtung) verschieden ist, abgestrahlt werden, minimieren, so dass ein Rauschen verringert wird, die Übertragungsqualität verbessert wird und die Energiemenge verringert wird.
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Anders als das konventionelle System des Modulierens eines Übertragungssignals in einer OFDM-Weise (OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing; zu Deutsch „Orthogonales Frequenzmultiplexverfahren“) sendet das 5G-Kommunikationssystem ferner ein Funksignal, welches in einer NOMA-Weise (NOMA = „Non-Orthogonal Multiple Access“) moduliert wird, so dass viel mehr Vorrichtungen mehrfach erreichbar sind und viele Daten zur gleichen Zeit gesendet/empfangen werden können. Beispielsweise kann das 5G-Kommunikationssystem eine Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 1 Gbps bereitstellen. Das 5G-Kommunikationssystem kann eine immersive Kommunikation, welche leistungsstarke Übertragung erfordert, unterstützen, wie beispielsweise Ultra-HD (UHD), 3D, Hologramme und dergleichen. Folglich kann ein Nutzer eine sehr hohe Menge an Daten, welche anspruchsvoller und immersiver sind, mit einer hohen Geschwindigkeit durch das 5G-Kommunikationssystem senden/empfangen.
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Ferner kann das 5G-Kommunikationssystem eine Echtzeitverarbeitung mit der maximalen Antwortgeschwindigkeit von 1 ms oder weniger ermöglichen. Folglich kann das 5G-Kommunikationssystem einen Echtzeitdienst, welcher antwortet, bevor der Nutzer den Dienst erkennt, unterstützen. Beispielsweise kann ein Fahrzeug eine Sensorinformation von zahlreichen Vorrichtungen empfangen, sogar während es fährt, und diese in Echtzeit verarbeiten, so dass diverse Fernsteuerungen sowie ein autonomes System bereitgestellt werden. Ferner kann das Fahrzeug eine Sensorinformation von umliegenden Fahrzeugen, welche sich nahe des Fahrzeugs befinden, durch die 5G-Kommunikation in Echtzeit verarbeiten, so dass es möglich wird, die Wahrscheinlichkeit einer Kollision und eine Information über die Verkehrssituation, welche auf der Fahrtroute entsteht, an den Nutzer in Echtzeit weiterzugeben.
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Der Nachrichtenempfänger 200 dekodiert eine Nachricht unter Verwendung eines Digitalsignalsatzes (Funksignalsatzes), welcher von dem Funksignalempfänger 100 gesammelt wurde. Beispielsweise kann die Nachricht eine Nachricht, deren Standortinformation fingiert bzw. gefälscht wurde, von dem Kommunikationssystem A enthalten.
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Beispielsweise kann der Nachrichtenempfänger 200 einen Algorithmus zum Dekodieren eines empfangenen Digitalsignalsatzes (Funksignalsatz) aufweisen und kann mit einem Modul oder einer Schaltung, welche in Form einer H/W-basierten A'SSY-PCB oder einem System-auf-Chip (SoC; Englisch „System on chip“) ausgebildet sind, bereitgestellt sein.
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Beispielsweise kann der Nachrichtenempfänger 200 den gesammelten Digitalsignalsatz (Funksignalsatz) analysieren, um eine Nachricht in der Einheit Bits oder Bytes zu erzeugen.
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Der Nachrichtenempfänger 200 verarbeitet die erzeugte Nachricht in Einheit Bits oder Bytes, um eine Information, welche Information zu einem Standort (LTX), einer Geschwindigkeit und einer Richtung des Kommunikationssystems A (z.B. Richtung, in welcher sich das Kommunikationssystem A befindet) enthält, zu erzeugen.
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Die Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung 300 extrahiert eine Startzeit t eines Digitalsignalsatzes (Funksignalsatz), welcher mit dem Start einer Nachricht korrespondiert, unter Verwendung eines Digitalsignalsatzes S1 einer Antenne (z.B. einer ersten Antenne) in durch den Funksignalempfänger 100 gesammelten Digitalsignalsätzen (Funksignalsätzen), welche S1 , S2 bis Sn aufweisen.
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Zum Beispiel kann die Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung 300 ermitteln, ob ein Digitalsignalsatz (Funksignalsatz), welcher mit dem Start einer Nachricht korrespondiert, empfangen wird, unter Verwendung eines Digitalsignalsatzes S1 einer Antenne (z.B. einer ersten Antenne) in Digitalsignalsätzen (Funksignalsätzen).
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Die Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung
300 extrahiert einen Signalsatz
X, durch welchen ein Einfallswinkel bestimmt wird, aus den gesammelten Digitalsignalsätzen (Funksignalsätzen) nach der folgenden Gleichung. In dem vorliegenden Fall ist der Einfallswinkel ein Winkel, welcher von einer Koordinate, die eine Richtung eines Fahrzeugs (oder eines Objekts) angibt, aus aus einem Digitalsignalsatz (Funksignalsatz) ermittelt wird.
wobei
Xk einen beliebigen Signalsatz (Signalsatz, welcher durch eine Antenne für eine Zeitdauer von t bis
td gesammelt wird) angibt, keine Antennennummer angibt, t eine Startzeit eines Digitalsignalsatzes angibt, und
td eine Größenordnung (z.B. Länge) eines beliebigen Signalsatzes, welcher für eine vorbestimmte Zeitdauer gesammelt wird, angibt.
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Die Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung 300 ermittelt (z.B. berechnet) den Funksignal-Einfallswinkel a1 basierend auf dem Digitalsignalsatz S1 der ersten Antenne unter Verwendung des extrahierten Signalsatzes X. Beispielsweise kann der Einfallswinkel a1 des Funksignals ein Winkel eines Funksignals zwischen der Kommunikationssystem A und dem empfangenden Fahrzeug B sein.
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Die Azimutberechnungseinrichtung 400 ermittelt einen Standortinformation-Azimutwinkel a2 zwischen dem empfangenden Fahrzeug B und dem fingierten Fahrzeug C bezogen auf die Fahrtrichtung des empfangenden Fahrzeugs B unter Verwendung der Standortinformation LTX des Kommunikationssystems A, welche von dem Nachrichtenempfänger 200 extrahiert wird, die durch das empfangende Fahrzeug B periodisch aktualisierte Standortinformation LRX und unter Verwendung des fingierten Fahrzeugs C, welches durch das Kommunikationssystem A erzeugt wird. In dem vorliegenden Fall kann das fingierte Fahrzeug C ein nichtexistentes Fahrzeug oder ein Geist-Fahrzeug sein.
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Beispielsweise kann der Standortinformation-Azimutwinkel a2 ein Winkel eines Funksignals zwischen dem empfangenden Fahrzeug B und dem fingierten Fahrzeug C sein. Das heißt, dass der Standortinformation-Azimutwinkel a2 ein Winkel eines Funksignals zwischen einer in der Fahrtrichtung des empfangenden Fahrzeugs B liegenden Bezugsachse und dem fingierten Fahrzeug C sein kann.
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Beispielsweise kann die periodisch durch das empfangende Fahrzeug B aktualisierte Standortinformation LRX unter Verwendung einer GPS-Vorrichtung in einer Audio-/Video-/Navigation-Vorrichtung (AVN-Vorrichtung) und/oder einer Endeinrichtung des empfangenden Fahrzeugs B erhalten werden.
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Der Standortinformationsfingierung-Detektor 500 ermittelt einen Winkel a1', welcher sich auf die Bezugsachse des durch die Azimutberechnungseinrichtung 400 ermittelten Azimutwinkels a2 bezieht, basierend auf dem Einfallswinkel a1 des Funksignals, welcher durch die Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung 300 ermittelt wird. In dem vorliegenden Fall kann der Standortinformationsfingierung-Detektor 500 einen Differenzwert aDiff zwischen dem Winkel a1', welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels a2 bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel a2 ermitteln.
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Wenn der Differenzwert aDiff zwischen dem Winkel a1', welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels a2 bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel a2 größer als ein vorbestimmter Winkel (Referenz-Konfidenzwinkel) δ ist, ermittelt der Standortinformationsfingierung-Detektor 500, dass die Standortinformation LTX des fingierten Fahrzeugs C fingiert ist und verwendet dieser die von dem Kommunikationssystem A gesendete Nachricht nicht.
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Wenn der Differenzwert aDiff zwischen dem Winkel a1', welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels a2 bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel a2 kleiner als ein vorbestimmter Winkel (Referenz-Konfidenzwinkel) δ ist, dann ermittelt der Standortinformationsfingierung-Detektor 500, dass die Standortinformation LTX des fingierten Fahrzeugs C nicht fingiert ist und kann dieser die von dem Kommunikationssystem A gesendete Nachricht verwenden.
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Wenn beispielsweise die Bezugsachse in der Fahrtrichtung des empfangenden Fahrzeugs B 0 Grad ist bzw. angibt, kann der Standortinformationsfingierung-Detektor 500 ermitteln, dass der Winkel a1', welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels a2 bezieht, +45 Grad (in Worten „plus 45 Grad“) beträgt, der Standortinformation-Azimutwinkel a2 -30 Grad (in Worten „minus 30 Grad“) beträgt und der Differenzwert aDiff zwischen dem Winkel a1', welcher sich auf die Bezugsachse des Standortinformation-Azimutwinkels a2 bezieht, und dem Standortinformation-Azimutwinkel a2 75 Grad beträgt. Wenn der vorbestimmte Winkel (Referenz-Konfidenzwinkel) δ in dem Bereich von 1 Grad bis 5 Grad festgelegt ist, kann der Standortinformationsfingierung-Detektor 500 den Differenzwert aDiff mit dem vorbestimmten Winkel (Referenz-Konfidenzwinkel) δ vergleichen, um zu ermitteln, ob die Standortinformation LTX des fingierten Fahrzeugs C fingiert ist.
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2 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Standortinformationsfingierung-Detektors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 2 ermittelt der Standortinformationsfingierung-Detektor 500 (z.B. unter Nutzung einer geometrischen Beziehung, wie beispielsweise einer Z-Winkelpaar-Beziehung) den Winkel a1', welcher sich auf die Bezugsachse des durch die Azimutberechnungseinrichtung 400 ermittelten Azimutwinkels a2 bezieht, basierend auf dem Einfallswinkel a1 des Funksignals, welcher durch die Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung 300 ermittelt wird. In dem vorliegenden Fall kann der Standortinformationsfingierung-Detektor 500 einen Differenzwert aDiff zwischen dem Winkel a1' und dem Standortinformation-Azimutwinkel a2 ermitteln.
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Beispielsweise kann der Einfallswinkel a1 des Funksignals der Winkel des Funksignals zwischen dem Kommunikationssystem A und dem empfangenden Fahrzeug B sein und kann der Standortinformation-Azimutwinkel a2 der Funksignalwinkel zwischen dem empfangenden Fahrzeug B und dem fingierten Fahrzeug C sein. Das heißt, dass der Standortinformation-Azimutwinkel a2 ein Funksignalwinkel zwischen einer in der Fahrtrichtung des empfangenden Fahrzeugs B liegenden Bezugsachse und dem fingierten Fahrzeug C sein kann.
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Zum Beispiel wenn der Differenzwert aDiff zwischen dem Winkel a1' und dem Standortinformation-Azimutwinkel a2 größer als ein vorbestimmter Winkel (Referenz-Konfidenzwinkel) δ ist, dann ermittelt der Standortinformationsfingierung-Detektor 500, dass die Standortinformation LTX des fingierten Fahrzeugs C fingiert ist und verwendet dieser die von dem Kommunikationssystem A gesendete Nachricht nicht.
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Zum Beispiel wenn der Differenzwert aDiff zwischen dem Winkel a1' und dem Standortinformation-Azimutwinkel a2 kleiner als ein vorbestimmter Winkel (Referenz-Konfidenzwinkel) δ ist, dann ermittelt der Standortinformationsfingierung-Detektor 500, dass die Standortinformation LTX des fingierten Fahrzeugs C nicht fingiert ist und kann dieser die von dem Kommunikationssystem A gesendete Nachricht verwenden
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3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Datenverarbeitungssystem zum Ausführen eines Verfahrens des Detektierens von fingierter Information zu einem Fahrzeugstandort gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Unter Bezugnahme auf 3 kann ein Datenverarbeitungssystem 1000 mindestens einen Prozessor 1100, der durch einen Bus 1200 verbunden ist, einen Speicher 1300, eine Nutzerschnittstelle-Eingabevorrichtung 1400, eine Nutzerschnittstelle-Ausgabevorrichtung 1500, eine Speicherungseinrichtung 1600 und eine Netzwerkschnittstelle 1700 aufweisen.
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Der Prozessor 1100 kann eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) oder eine Halbleitervorrichtung, die Befehle, die in dem Speicher 1300 und/oder der Speicherungseinrichtung 1600 gespeichert sind, verarbeitet, sein. Der Speicher 1300 und die Speicherungseinrichtung 1600 können zahlreiche Arten von flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichermedien aufweisen. Beispielsweise kann der Speicher 1300 einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 1310 und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 1320 aufweisen.
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Die Vorgänge/Prozesse eines Verfahrens oder Algorithmus, das/der im Zusammenhang mit den in dieser Offenbarung offenbarten beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, können folglich direkt mittels Hardware, die durch den Prozessor 1100 verwaltet wird, eines Softwaremoduls oder einer Kombination daraus realisiert sein. Das Softwaremodul kann sich in einem Speichermedium (d.h. dem Speicher 1300 und/oder der Speicherungseinrichtung 1600), wie z.B. einem RAM-Speicher, einem Flash-Speicher, einem ROM-Speicher, einem EPROM-Speicher, einem EEPROM-Speicher, einem Register, einer Festplatte, einer entfernbaren Platte, einer CD-ROM und dergleichen, befinden. Das beispielhafte Speichermedium ist mit dem Prozessor 1100 verbunden, und der Prozessor 1100 kann Informationen von dem Speichermedium lesen und Informationen in das Speichermedium schreiben. In einer anderen Technik kann das Speichermedium mit dem Prozessor 1110 integriert sein. Der Prozessor und das Speichermedium können sich in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) befinden. Die ASIC kann sich in einem Nutzerterminal befinden. In einer anderen Technik können sich der Prozessor und das Speichermedium als separate Bestandteile innerhalb des Nutzerterminals befinden.
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Gemäß dem System und dem Verfahren zum Detektieren von fingierter Information zu einem Standortinformation wird ein Funksignal, welches die fingierte Information zu einem Standort eines Fahrzeugs enthält, detektiert, so dass die Fahrzeugfahrt-Stabilität (z.B. eine Störfestigkeit gegenüber von außen eingebrachten fingierten Informationen) verbessert werden kann.
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Ferner wird gemäß dem System und dem Verfahren zum Detektieren von fingierter Information zu einem Standortinformation die Fehlfunktion eines Frontalkollisionswarnsystems verringert, so dass die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs des Fahrers verbessert werden kann.
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Die obige Beschreibung ist eine einfache Veranschaulichung des technischen Wesens der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung kann durch die Fachmänner in der Technik, zu welcher die vorliegende Erfindung gehört, auf zahlreiche Weisen abgeändert und modifiziert werden, ohne dabei von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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1
- 100:
- Funksignalempfänger
- 200:
- Nachrichtenempfänger
- 300:
- Funksignal-Einfallswinkel-Berechnungseinrichtung
- 400:
- Azimutberechnungseinrichtung
- 500:
- Standortinformationsfingierung-Detektor
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3
- 1100:
- Prozessor
- 1300:
- Speicher
- 1400:
- Nutzerschnittstelle-Eingabevorrichtung
- 1500:
- Nutzerschnittstelle-Ausgabevorrichtung
- 1600:
- Speicherungseinrichtung
- 1700:
- Netzwerkschnittstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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