DE102019202413A1 - Verfahren zum Durchführen einer Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug und einer weiteren Einheit - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Durchführen einer Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug (10) und einer weiteren Einheit (12), bei dem bei einem erstmaligen Treffen, bei dem das erste Fahrzeug (10) und die weitere Einheit (12) sich innerhalb eines Maximalabstands (14) einer Kommunikation zueinander befinden, Kennungen und Metadaten für eine Kommunikation einmalig ausgetauscht werden, wobei das erste Fahrzeug (10) die Metadaten und die Kennung, die es von der weiteren Einheit (12) erhalten hat, in einem ersten Zwischenspeicher (22) ablegt und die weitere Einheit die Metadaten und die Kennung, die diese von dem ersten Fahrzeug (10) erhalten hat, in einem zweiten Zwischenspeicher (32) ablegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug und einer weiteren Einheit sowie eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.
  • Stand der Technik
  • Unter einer Fahrzeugkommunikation wird hierin die Kommunikation und damit der Austausch von Daten bzw. Informationen eines Fahrzeugs mit seiner Umgebung, d. h. mit anderen Fahrzeugen oder Infrastrukturelementen, verstanden. Diese Kommunikation soll dabei helfen, den sicheren Betrieb des Fahrzeugs, unter Einbeziehung des Fahrers oder auch ohne diesen, zu gewährleisten.
  • Unter einer sogenannten Car-to-Car Kommunikation wird der Austausch von Informationen und Daten zwischen Kraftfahrzeugen verstanden. Ziel dieses Datenaustausches ist es, den Fahrer frühzeitig kritische und gefährliche Situationen zu melden. Die betreffenden Fahrzeuge sammeln Daten, wie bspw. ABS-Eingriffe, Lenkwinkel, Position, Richtung und Geschwindigkeit, und senden diese Daten über Funk, bspw. WLAN, UMTS, an die anderen Verkehrsteilnehmer. Auf diese Weise soll die Sichtweite des Fahrers mit elektronischen Mitteln verlängert werden.
  • Unter einer Car-to-Infrastructure Kommunikation wird der Austausch von Daten zwischen einem Fahrzeug und der umliegenden Infrastruktur, z. B. Lichtzeichenanlagen, verstanden.
  • Die genannten Technologien basieren auf dem Zusammenwirken von Sensoren der verschiedenen Verkehrspartner und verwenden typischerweise neueste Verfahren der Kommunikationstechnologie zum Austausch dieser Informationen.
  • Daneben sind zur Unterstützung des Fahrers sogenannte Fahrerassistenzsysteme bekannt. Dies sind elektronische Zusatzeinrichtungen in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung der Fahrersituationen. Hierbei stehen in vielen Fällen Sicherheitsaspekte aber auch die Steigerung des Fahrkomforts im Vordergrund. Ein weiterer Aspekt ist die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Betriebs.
  • Bekannte Fahrerassistenzsysteme greifen teilautonom oder autonom in Antrieb, Steuerung, wie bspw. Gas, Bremse, oder Signalisierungseinrichtungen des Fahrzeugs ein oder warnen durch geeignete Mensch-Maschine-Schnittstellen den Fahrer kurz vor oder während kritischer Situationen. Derzeit sind die meisten Fahrerassistenzsysteme so konzipiert, dass die Verantwortung beim Fahrer bleibt und dieser damit nicht entmündigt wird.
  • Für Fahrerassistenzsysteme können verschiedene Arten von Umfeldsensorik zum Einsatz kommen, unter anderem:
    • - Ultraschall (Einparkhilfe),
    • - Radar, Spurwechselassistent, automatischer Abstandswarner,
    • - Lidar, Totwinkel-Überwachung, automatischer Abstandswarner, Abstandsregelung, Pre-Crash und PreBrake,
    • - Kamera, Spurverlassungswarnung, Verkehrszeichenerkennung, Spurwechselassistent, Totwinkelüberwachung, Notbremssystem zum Fußgängerschutz,
    • - GNSS (global navigation satellite system; globales
  • Navigationssatellitensystem), hochgenaue Fahrzeugpositionierung auf einer Karte, Steuerung eines autonomen Fahrzeugs, SafeStop.
  • Werden solche Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, so wird auch von einem assistierten Fahren gesprochen. In Abhängigkeit des Grades der Unterstützung wird zwischen einem assistierten Fahren, einem automatischen Fahren und einem autonomen oder auch vollautonomen Fahren unterschieden.
  • Unter einem autonomen Fahren ist die Fortbewegung eines Fahrzeugs zu verstehen, das sich weitgehend autonom verhält. Ein autonomes Fahrzeug ist somit ein Fahrzeug, das ohne Fahrer auskommt. Dabei fällt der Fahrer typischerweise auch als Rückfallebene aus. Beim autonomen Fahren erkennt das Fahrzeug bspw. den Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse selbständig, berechnet die entsprechenden Steuerbefehle im Fahrzeug und leitet diese an die Aktuatoren im Fahrzeug weiter. Auf diese Weise wird der Fahrverlauf des Fahrzeugs so beeinflusst, dass sich ein korrektes Fahrverhalten ergibt. Der Fahrer oder vielmehr der Nutzer des Fahrzeugs ist nicht am Fahrgeschehen beteiligt.
  • Gegenwärtig verfügbare Fahrzeuge sind jedoch noch nicht in der Lage, autonom zu agieren. Dies liegt zum einen daran, dass die entsprechende Technik noch nicht voll ausgereift ist. Zum anderen liegt es daran, dass es bislang gesetzlich vorgeschrieben ist, dass der Fahrzeugführer jederzeit selbst in das Fahrgeschehen eingreifen können muss. Dies erschwert allerdings die Umsetzung von autonomen Fahrzeugen.
  • Es gibt jedoch bereits Systeme verschiedener Hersteller, die ein autonomes oder teilautonomes Fahren ermöglichen. Diese Systeme befinden sich in der intensiven Testphase. Bereits heute ist absehbar, dass in einigen Jahren vollautonome Fahrzeugsysteme auf den Markt kommen werden, sobald die genannten Hürden aus dem Weg geräumt sind.
  • In heutzutage prototypisch eingesetzen autonomen oder teilautonomen Fahrzeugen kommt eine Car-to-X Kommunikationsverbindung zum Einsatz. Über diese Kommunikationsverbindung werden unterschiedliche Daten zwischen den Fahrzeugen bzw. zwischen den Fahrzeugen und einer Infrastruktur bzw. einem Infrastrukturelement ausgetauscht. In der Regel werden die Daten zwischen den Fahrzeugen bzw. zwischen einem Fahrzeug und der umliegenden Infrastruktur erst dann ausgetauscht, wenn ein Handshake zwischen den beiden Kommunikationspartnern stattgefunden hat.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung gemäß Anspruch 11 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
  • Das vorgestellte Verfahren dient zum Durchführen einer Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug und einer weiteren Einheit, bspw. einem zweiten Fahrzeig oder einem Infrastrukturelement, wobei bei einem erstmaligen Treffen, bei dem das erste Fahrzeug und die weitere Einheit sich innerhalb eines Maximalabstands einer Kommunikation zueinander befinden, Kennungen und Metadaten für eine Kommunikation einmalig ausgetauscht werden, wobei das erste Fahrzeug die Metadaten und die Kennung, die es von der weiteren Einheit erhalten hat, in einem ersten Zwischenspeicher ablegt und die weitere Einheit die Metadaten und die Kennung, die diese von dem ersten Fahrzeug erhalten hat, in einem zweiten Zwischenspeicher ablegt. Anschließend kann die Kommunikation, d. h. dann typischerweise der Austausch von Nutzdaten, zumindest solange das erste Fahrzeug und die weitere Einheit sich innerhalb des Maximalabstands für eine Kommunikation befinden, durchgeführt werden. Wird der Maximalabstand überschritten, so wird die Kommunikation typischerweise abgebrochen bzw. unterbrochen.
  • Es werden typischerweise die Kennung und die zugeordneten Metadaten so in dem jeweiligen Zwischenspeicher abgelegt, dass diese Zuordnung zu erkennen ist, d. h. es ist regelmäßig eine Zuordnung bzw. ein Verweis von Kennung zu bzw. auf zugehörige Metadaten hinterlegt.
  • Der Maximalabstand hängt bspw. von der Kommunikationsgüte der Signale, jedoch üblicherweise nicht vom Wetter ab. Der Maximalabstand ist ein Abstand zwischen Kommunikationspartnern, innerhalb dessen eine stabile Kommunikation möglich ist. Dies hängt bspw. von der Geschwindigkeit, der Lage der Verkehrsteilnehmer zueinander und außerdem von Hindernissen auf dem Kommunikationsweg ab.
  • Beim WLAN-p Standard der auch für Car-to-X eingesetzt wird, wird beim Kommunikationsaufbau der folgenden 4-Wege Handshake durchgeführt:
    • Zu Beginn des Handshakes erzeugt der Zugangspunkt bzw. Access Point eine einmalig erzeugte Nummer: Nonce, exakt die ANonce (Authenticator Nonce). Die Bezeichnung Nonce ist abgeleitet von Number Used Once. Diese erstmalig benutzte Ziffer wird mit einer Zufallszahlenfunktion (PRF) generiert und dient dem Wiederholschutz. Sie wurde vorher noch nicht vom Pairwise Master Key (PMK) benutzt. Diese erste Nachricht wird vom Zugangspunkt an die WLAN-Station gesendet. Aus der ANonce des Access Points und dem Pairwise Master Key (PMK) errechnet die WLAN-Station den Pairwise Transient Key (PTK).
  • Als zweite Nachricht sendet die WLAN-Station ihren Nonce, die SNonce (Supplicant Nonce) und eine Message Integrity Check (MIC) zur Prüfung des PM K-Schlüssels an den Zugangspunkt. Dieser hat jetzt beide Nonces, die eigene und die der WLAN-Station, und erzeugt daraus den PTK-Schlüssel für Unicast-Übertragungen und den Group Transient Key (GTK) für Multicasting. Die folgende dritte Nachricht an die WLAN-Station umfasst den MIC-Datensatz und den Pairwise Transient Key (PTK), den Group Transient Key (GTK) und eine Ziffer des Receive Sequence Counter (RSC), mit der die Station sich wiederholende Broadcast-Nachrichten erkennen kann. Die WLAN-Station installiert diese Nachrichten und sendet als vierte und letzte Nachricht eine Bestätigung des Message Integrity Check (MIC) an den Zugangspunkt, den dieser installiert.
  • Dann ist die Kommunikation aufgebaut und die beiden Partner können kommunizieren. Erst jetzt kann ein Austausch von Nutzdaten stattfinden, der es ermöglicht, die auszutauschenden Nutzdaten zwischen den Verkehrsteilnehmern abzustimmen. Erst wenn dies erfolgt ist, werden tatsächlich Nutzdaten ausgetauscht.
  • Mit dem Verfahren der Erfindung wird nur einmal hin und zurück kommuniziert, da alles andere im Zwischenspeicher liegt, bevor Nutzdaten ausgetauscht werden. Die Daten aus dem 4-Wege Handshake können ebenfalls im Zwischenspeicher abgelegt werden und stellen ebenfalls Metadaten dar.
  • Metadaten können umfassen: Welches Fahrzeug hat mit welchem weiteren Kommunikationspartner wann und wie lange kommuniziert. Welche Datentypen wurden dabei ausgetauscht. Mit welcher Geschwindigkeit bzw. Rate wurden die Daten ausgetauscht, d. h. vormals stabile Bandbreite ist für den erneuten Kommunikationsaufbau von Bedeutung, um Kommunikationsabbrüche zu vermeiden, Versionsprotokoll der Kommunikationsverbindung, welche Verschlüsselung wurde verwendet, Größe der Datenpakete usw. Diese Metadaten sind somit Daten, die für ein Austausch von Nutzdaten erforderlich sind.
  • Wichtig ist, dass das beschriebene Verfahren insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Datentypen und Dateninhalte zwischen den Kommunikationspartnern zunächst ausgehandelt werden müssen und nicht an alle Emfpänger im Umkreis „gebroadcastet“ werden. Der Austausch der Metadaten kann dann typischerweise auch erst nach diesem Aushandeln erfolgen.
  • Die beschriebene Anordnung dient zum Durchführen des Verfahrens und ist bspw. in Hardware und/oder Software implementiert. Eine solche Anordnung kann in dem ersten Fahrzeug und in der weiteren Einheit vorgesehen sein.
  • Es werden weiterhin ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens und ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm abgelegt ist, vorgestellt.
  • Auf diese Weise wird ein schnellerer Aufbau einer Kommunikationsverbindung, bspw. einer Car-to-X Kommunikationsverbindung, z. B. in einem autonomen Fahrzeug bzw. in einer Verkehrsinfrastruktur, ermöglicht.
  • Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es nachteilig ist, einen Handshake bei jedem Kommunikationsaufbau zu wiederholen, da dies wertvolle Zeit kostet. Diese Zeit kann stattdessen genutzt werden, Daten zwischen zwei Kommunikationspartnern bspw. über eine Car-to-X Kommunikationsverbindung effizient und schnell auszutauschen.
  • In Ausgestaltung wird somit ein schnellerer Aufbau einer Datenverbindung innerhalb einer Car-to-X Kommunikation in einem autonomen Fahrzeug bzw. in einer Verkehrsinfrastruktur möglich gemacht. Zu diesem Zweck wird ein Zwischenspeicher innerhalb des Fahrzeugs bzw. innerhalb der Verkehrsinfrastruktur verwendet, um alle oder zumindest einige der nachfolgenden Daten für eine bestimmte Zeit zwischenzuspeichern:
    • - Fahrzeug-Kennung bzw. ID (Identifikation) eines weiteren Verkehrsteilnehmers oder Infrastruktur-ID,
    • - Metadaten eines bereits erfolgten Datenaustauschs mit dem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere über eine Car-to-X Kommunikationsverbindung, Kommunikationsgeschwindigkeit, maximale Datenrate, Größe der Datenpakete, Kommunikationsdauer, ausgetauschte Daten und Datentypen,
    • - Liste von möglichen auszutauschenden Daten, wie bspw. Umweltsensordaten und dazugehörige Datentypen,
    • - geplante Fahrzeugtrajektorie,
    • - geplantes Fahrtziel.
  • Zur weiteren Erläuterung des beschriebenen Verfahrens werden nachfolgend einige Szenarien aufgezeigt.
  • Nähert sich ein Fahrzeug einem weiteren Fahrzeug innerhalb eines Maximalabstands M, so werden die vorstehend beschriebenen Daten zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht. Dies geschieht einmalig, wenn sich die Fahrzeuge das erste Mal in einem Fahrzyklus innerhalb des Maximalabstands M zueinander nähern. Der Maximalabstand M ist z. B. von der relativen Geschwindigkeit der Fahrzeuge zueinander, von der Fahrzeuggeschwindigkeit sowie von der Güte der Kommunikationssignale der Car-to-X Kommunikationsverbindung abhängig. Dabei ist der Maximalabstand ein Maß für einen Abstand, in dem ein Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen möglich und sinnvoll ist.
  • Die Daten aus der vorstehenden Auflistung werden nun in Ausgesatltung zwischen den Fahrzeugen einmalig ausgetauscht. Gleichzeitig werden in beiden Fahrzeugen die Daten aus der Auflistung in einem Zwischenspeicher hinterlegt. Das eine Fahrzeug speichert die Daten des jeweils anderen Fahrzeugs in seinem Zwischenspeicher. Bei den Daten handelt es sich jedoch nicht primär um Dateninhalte, sondern um eine Fahrzeug-ID bzw. Kennung sowie Metadaten zur Kommunikation. Die beiden Fahrzeuge können nun anhand der Metadaten die Nutzdaten untereinander austauschen, solange sie sich innerhalb des Maximalabstands M zueinander befinden.
  • In der Praxis kommt es relativ häufig vor, dass sich Fahrzeuge gegenseitig überholen, jedoch nach einer gewissen Zeit wieder aufeinandertreffen, z. B. weil das überholende Fahrzeug seine Geschwindigkeit wieder verlangsamt hat. Das gleiche kommt in einer Stausituation vor. In diesem Fall kann es vorkommen, dass der Maximalabstand M für eine Kommunikation zwischen den Fahrzeugen für eine gewisse Zeit überschritten und die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen unterbrochen wird. Sobald sich die Fahrzeuge wieder innerhalb des Maximalabstands M zueinander nähern, wird nur die Fahrzeug-ID für einen Kommunikationshandshake zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht. Dies ist möglich, da alle Metadaten der vor kurzem durchgeführten Kommunikation zwischen diesen beiden Fahrzeugen noch in den Zwischenspeichern der jeweiligen Fahrzeuge vorhanden sind. Das bedeutet, dass die Fahrzeuge die unterbrochene Kommunikation, insbesondere der Austausch von Nutzdaten, unmittelbar fortsetzen können und für den erneuten Nutzdatenaustausch nicht einen aufwendigen Handshakemechanismus durchlaufen müssen. Auf diese Weise wird wertvolle Zeit beim erneuten Kommunikationsaufbau zwischen den beiden bekannten Verkehrsteilnehmern eingespart.
  • Das vorgestellte Verfahren lässt sich auch auf die Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer Verkehrsinfrastruktur übertragen. Die Metadaten der Infrastruktur werden in diesem Fall innerhalb des Fahrzeugspeichers zusammen mit einer Infrastruktur-ID zwischengespeichert. Parallel hierzu werden die Metadaten des Fahrzeugs in einem Speicher auf der Infrastruktur, wie bspw. einer Cloud, hinterlegt.
  • Bei Verwendung einer Cloud erfolgt die Übertragung und Speicherung der Zwischenspeicherdaten in der Cloud, so dass überhaupt kein Handshake mehr erforderlich, sondern eine direkte Kommunikation gegeben ist.
  • Beim erstmaligen Kommunikationsaufbau des Fahrzeugs mit einer Infrastruktur in einem Fahrzyklus werden zunächst alle relevanten Metadaten ausgetauscht und in den jeweiligen Speichern zwischengespeichert. Wird der Maximalabstand M zwischen einem Fahrzeug und einer Infrastruktur überschritten, so wird die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dieser Infrastruktur unterbrochen. Beim nächsten Versuch des Fahrzeugs, mit einer Infrastruktur des gleichen Typs eine Kommunikationsverbindung aufzubauen, wird lediglich die Kennung bzw. ID des Fahrzeugs an die Infrastruktur übertragen. Darüber hinaus überträgt die Infrastruktur ihre generische ID an das Fahrzeug, da es der gleiche Typ einer Infrastruktur, wie z. B. eine Ampelanlage, ist. Der Nutzdatenaustausch zwischen einem bekannten Fahrzeug und einer bekannten Infrastruktur kann unmittelbar beginnen, da das Fahrzeug über die Metadaten dieses Infrastrukturtyps verfügt und außerdem die Infrastruktur über die Metadaten dieses Fahrzeugs verfügt. Dies ist möglich, da bei dieser Ausführung die Fahrzeugmetadaten in einer Cloud hinterlegt wurden, die in Verbindung mit der Infrastruktur steht.
  • Um zu verhindern, dass die zwischengespeicherten Daten, d. h. typischerweise Kennungen und Metadaten, verschiedener Fahrzeuge innerhalb des Fahrzeugs oder auf der Infrastruktur zu einem hohen Speicherverbrauch führen, können die zwischengespeicherten Daten nach einer bestimmten Zeit wieder gelöscht werden. Das Löschen der zwischengespeicherten Daten kann bspw. zeitbasiert erfolgen. Nähern sich zwei Fahrzeuge innerhalb einer gewissen Zeit von bspw. zehn Minuten nicht mehr innerhalb eines Maximalabstands M erneut zueinander, so werden die Metadaten des jeweils anderen Fahrzeugs aus dem Zwischenspeicher der beiden Fahrzeuge zeitbasiert gelöscht. Das gleiche gilt für einen Infrastrukturpunkt bzw. ein Infrastrukturelement und ein Fahrzeug. Nähert sich das Fahrzeug bspw. innerhalb einer Zeit von zehn Minuten nicht einem Infrastrukturpunkt des gleichen Typs, so wird sowohl der Zwischenspeicher in der Cloud als auch der Speicher auf dem Fahrzeug bzgl. der Metadaten des jeweils anderen Kommunikationspartners gelöscht.
  • Es ist außerdem möglich, dass die zwischengespeicherten Daten, d. h. typischerweise Kennungen und Metadaten, intelligent gelöscht werden, also nicht ausschließlich zeitbasiert. Bspw. können die Trajektorien der beiden Fahrzeuge über der Zeit oder der geplanten Route bzw. die Fahrtziele der beiden Fahrzeuge relativ zueinander verglichen werden. Dies ist möglich, wenn die Trajektorien bzw. Fahrtziele der Verkehrsteilnehmer im Speicher der weiteren Verkehrsteilnehmer bzw. der Infrastruktur bei der ersten Kommunikation innerhalb des Maximalabstands M hinterlegt wurden. Sowohl innerhalb der Fahrzeuge als auch auf der Cloud kann ein Trajektorienvergleich bzw. ein Vergleich der Fahrtziele der beiden Fahrzeuge relativ zueinander bzw. ein Vergleich des Fahrtziels des eigenen Fahrzeugs relativ zu einer Infrastruktur erfolgen. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit ermittelt werden, ob sich zwei Fahrzeuge entlang einer Fahrtroute wieder begegnen bzw. ob ein Fahrzeug auf einer Fahrtroute noch an einem Infrastrukturpunkt des gleichen Typs vorbeikommt. Ist der Vergleich negativ, so werden die Daten aus dem Zwischenspeicher der Fahrzeuge bzw. der Infrastruktur gelöscht, da diese nicht mehr benötigt werden. Ist die Wahrscheinlichkeit einer Begegnung der beiden Fahrzeuge während eines Fahrzyklus jedoch hoch, so werden die Daten weiter im Zwischenspeicher des Fahrzeugs gehalten. Gleiches gilt für die Infrastruktur.
  • Eine weitere einfache Möglichkeit, die Daten, d. h. Kennungen und Metadaten, der weiteren Verkehrsteilnehmer aus dem eigenen Fahrzeugspeicher zu löschen, ist der sogenannte Power Down Zyklus, d. h. ein Abschaltvorgang, des Fahrzeugs. In diesem Fall werden die Daten der weiteren Verkehrsteilnehmer bzw. der Infrastruktur automatisch aus dem Speicher des eigenen Fahrzeugs gelöscht.
  • Um zu verhindern, dass die Daten, d. h. typischerweise Kennungen und Metadaten, weiterer Verkehrsteilnehmer aus dem Fahrzeugspeicher bzw. aus dem Infrastrukturspeicher ausgelesen werden, kann die Ablage derselben Daten in einer verschlüsselten Form erfolgen. Für den effizienten Datenaustausch werden auch die öffentlichen Schlüssel der Kommunikationspartner innerhalb des entsprechenden Zwischenspeichers hinterlegt. In diesem Fall erfolgt für einen Kommunikationsaufbau der unverschlüsselte Austausch der Fahrzeug-ID. Über den zwischengespeicherten öffentlichen Schlüssel des jeweils anderen Kommunikationspartners kann die Kommunikation unmittelbar verschlüsselt aufgebaut werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass zusammen mit der Fahrzeug-ID auch der öffentliche Schlüssel des jeweils anderen Kommunikationspartners mit übertragen und erst dann die effiziente Kommunikation zwischen Kommunikationspartnern aufgebaut wird, was einen minimalen Handshake bedeutet.
  • In einer weiteren Ausführungsform des vorgestellten Verfahrens ist es denkbar, dass die Metadaten aller Fahrzeuge bereits in einer Datenbank auf einer Cloud gespeichert sind. Anhand einer geplanten Trajektorie bzw. eines Fahrtziels eines Fahrzeugs werden die entsprechenden Metadaten automatisch aus der Cloud heraus über eine Car-to-X Kommunikationsverbindung vorausschauend auf die Fahrzeuge bzw. die Infrastruktur übertragen. Dabei werden die Metadaten eines bestimmten Fahrzeugs genau dann an ein weiteres Fahrzeug oder eine Infrastruktur übertragen, wenn die Wahrscheinlichkeit für eine Begegnung der beiden Verkehrsteilnehmer entlang einer geplanten Fahrtroute sehr hoch ist. Dies kann bspw. über einen Positionsvergleich der Verkehrsteilnehmer auf einer Karte in der Cloud erfolgen. In dieser Ausführungsform ist ein einmaliger Datenaustausch zwischen den Kommunikationspartnern nicht erforderlich, da die Metadaten der relevanten weiteren Verkehrsteilnehmer bzw. der Infrastruktur bereits im Zwischenspeicher des Fahrzeugs bzw. der Infrastruktur hinterlegt sind. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass eine Kommunikationsverbindung auch zwischen unbekannten Verkehrsteilnehmern anhand der Fahrzeug-ID schnell und effizient erfolgen kann.
  • Es werden somit ein Verfahren und eine Anordnung vorgestellt, die einen schnelleren Aufbau auf einer Car-to-X Kommunikationsverbindung in einem autonomen Fahrzeug bzw. in einer Verkehrsinfrastruktur ermöglichen können. Die wesentlichen Vorteile, zumindest in einigen der Ausführungsformen, umfassen unter anderem:
    • - Eine Car-to-X Kommunikationsverbindung zwischen zwei bekannten Verkehrsteilnehmern bzw. zwischen einem Verkehrsteilnehmer und einer Infrastruktur kann noch schneller und effizienter erfolgen.
    • - Auf diese Weise wird die Sicherheit im Straßenverkehr deutlich erhöht, da auch bei hohen Geschwindigkeiten eine stabile Kommunikationsverbindung zwischen den Kommunikationspartnern schnell aufgebaut wird. So können sicherheitsrelevante Daten schneller ausgetauscht werden, wodurch der Betrieb autonomer Fahrzeuge noch sicherer wird.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein Szenario einer möglichen Ausführung des vorgestellten Verfahrens.
    • 2 zeigt in einem Flussdiagramm eine Ausführung des beschriebenen Verfahrens.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erstes Fahrzeug 10 und eine weitere Einheit 12, die in diesem Fall als zweites Fahrzeug ausgebildet ist, die sich in einem Maximalabstand M 14 zueinander befinden. Innerhalb dieses Maximalabstands M 14 kann eine Kommunikation erfolgen.
  • In dem ersten Fahrzeug 10 sind eine erste Anordnung 20 zur Durchführung des vorgestellten Verfahrens und ein erster Zwischenspeicher 22 abgelegt. In der weiteren Einheit 12 bzw. dem zweiten Fahrzeug sind eine zweite Anordnung 30 und ein zweiter Zwischenspeicher 32 vorgesehen.
  • In 2 ist eine mögliche Ausführung des beschriebenen Verfahrens dargstellt. In einem ersten Schritt 50 nähern sich ein erstes Fahrzeug und ein zweites Fahrzeug an, so dass diese sich innerhalb eines Maximalabstands M befinden. Es werden dann in einem zweiten Schritt für eine Kommunikation erforderliche Daten, wie bspw. Kennungen und Metadaten, ausgetauscht, die jeweils in einem Zwischenspeicher abgelegt werden. Dann wird in einem Schritt 54 die Kommunikation durchgeführt. Wird in einem Schritt 56 der Maximalabstand überschritten, so wird in einem Schritt 58 die Kommunikation unterbrochen. Wird dann in einem Schritt 60 der Maximalabstand wieder unterschritten, so wird in einem Schritt 62 die Kommunikation wieder aufgenommen, wobei die in den Zwischenspeichern abgelegten Daten herangezogen werden.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Durchführen einer Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug (10) und einer weiteren Einheit (12), bei dem bei einem erstmaligen Treffen, bei dem das erste Fahrzeug (10) und die weitere Einheit (12) sich innerhalb eines Maximalabstands (14) einer Kommunikation zueinander befinden, Kennungen und Metadaten für eine Kommunikation einmalig ausgetauscht werden, wobei das erste Fahrzeug (10) die Metadaten und die Kennung, die es von der weiteren Einheit (12) erhalten hat, in einem ersten Zwischenspeicher (22) ablegt und die weitere Einheit die Metadaten und die Kennung, die diese von dem ersten Fahrzeug (10) erhalten hat, in einem zweiten Zwischenspeicher (32) ablegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als weitere Einheit (12) ein zweites Fahrzeug verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als weitere Einheit (12) ein Infrastrukturelement verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem als Metadaten Daten ausgetauscht werden, die ausgewählt sind aus: Kommunikationsgeschwindigkeit, maximale Datenrate, Größe der Datenpakete, Kommunikationsdauer, ausgetauschte Daten und Datentypen, verwendete Verschlüsselung.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem anhand der Metadaten Nutzdaten ausgetauscht werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das bei einem erstmaligen Treffen innerhalb eines Fahrzyklusses durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem, wenn der Maximalabstand (14) für Kommunikation überschritten und dadurch die Kommunikation unterbrochen wird und anschließend das erste Fahrzeug (10) und die weitere Einheit (12) sich wieder so annähern, dass diese sich innerhalb des Maximalabstands (14) für eine Kommunikation befinden, lediglich die Kennung des ersten Fahrzeugs (10) und die Kennung der weiteren Einheit (12) ausgetauscht werden und anschließend unter Berücksichtigung der Metadaten Nutzdaten ausgetauscht werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Kennungen und die Metadaten in mindestens einem von den Zwischenspeichern (22, 32) nach einem vorgegebenen Zeitraum wieder gelöscht werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Kennung und die Metadaten in mindestens einem von den Zwischenspeichern (22, 32) unter Berücksichtigung von Trajektorien zumindest des ersten Fahrzeugs (10) basierend auf Begegnungswahrscheinlichkeiten des ersten Fahrzeugs (10) und der weiteren Einheit (12) gelöscht werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem als Zwischenspeicher (22, 32) eine Cloud dient.
  11. Anordnung zum Durchführen einer Kommunikation, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 eingerichtet ist.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, der ein Zwischenspeicher (22, 32) zugeordnet ist.
DE102019202413.0A 2019-02-22 2019-02-22 Verfahren zum Durchführen einer Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug und einer weiteren Einheit Pending DE102019202413A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102020211478A1 (de) 2020-09-14 2022-03-17 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Konzept zum Unterstützen eines zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugs
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