DE102019216359A1 - Method for execution by a device of a host vehicle or an infrastructure facility, device, vehicle or infrastructure facility and use of the device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Authentisierung einer drahtlosen Datenkommunikation und Ausführung durch eine Vorrichtung eines Egofahrzeugs oder einer Infrastruktureinrichtung, aufweisend die Schritte:- Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels einer Kommunikationsvorrichtung zur drahtlosen Datenkommunikation der Vorrichtung (2.1),- Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteilnehmers mittels einer Erfassungseinrichtung der Vorrichtung (2.2),- Vergleichen des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator und Heranziehen eines Ergebnisses des Vergleichs für eine Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation mit dem mutmaßlichen Verkehrsteilnehmer (2.3).Weiterhin betrifft die Erfindung eine korrespondierende Vorrichtung, ein Fahrzeug sowie Infrastruktureinrichtung sowie die Verwendung der Vorrichtung.The invention relates to a method for authenticating wireless data communication and execution by a device of a host vehicle or an infrastructure device, comprising the steps: - receiving a first identifier of a suspected road user by means of a communication device for wireless data communication of the device (2.1), - detecting a second identifier of a road user by means of a detection device of the device (2.2), - comparing the first identifier with the second identifier and using a result of the comparison for an authentication of the wireless data communication with the presumed road user (2.3). Furthermore, the invention relates to a corresponding device, a vehicle as well as infrastructure and the use of the device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung durch eine Vorrichtung eines Egofahrzeugs oder einer Infrastruktureinrichtung, eine korrespondierende Vorrichtung, ein die Vorrichtung umfassendes Fahrzeug bzw. Infrastruktureinrichtung sowie die Verwendung der Vorrichtung.The present invention relates to a method for execution by a device of a host vehicle or an infrastructure device, a corresponding device, a vehicle or infrastructure device comprising the device and the use of the device.

Eine mittels eines GNSS ermittelte und beispielsweise über Fahrzeug-zu-X (V2X) Kommunikation kommunizierte Eigenposition eines Verkehrsteilnehmers genügt üblicherweise nicht den Anforderungen bezüglich der funktionalen Sicherheit („functional safety“), insbesondere gemäß IS026262, da eine ausreichende Systemsicherheit eines betrachteten lokal begrenzten Verkehrssystems aufgrund der in Folge der Positionsungenauigkeiten gegebenen Unsicherheiten nicht erreicht wird. Beispiele für Verkehrssysteme dieser Art können befahrene Kreuzungen bzw. Fahrzeugverbünde, wie beispielsweise Kolonnenfahrten, sein.A traffic participant's own position determined by means of a GNSS and communicated via vehicle-to-X (V2X) communication, for example, usually does not meet the requirements with regard to functional safety, in particular according to IS026262, since sufficient system security of a locally limited traffic system under consideration is not achieved due to the uncertainties resulting from the positional inaccuracies. Examples of traffic systems of this type can be intersections or vehicle groups, such as, for example, convoy journeys.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Mittel bereitzustellen, welches die Erfüllung der Anforderungen bezüglich der funktionalen Sicherheit von Verkehrssystemen dieser Art ermöglicht.The object of the invention is to provide a means which enables the requirements relating to the functional safety of traffic systems of this type to be met.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous refinements can be found in the subclaims, for example. The content of the claims is made part of the description by express reference.

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Authentisierung einer drahtlosen Datenkommunikation und Ausführung durch eine Vorrichtung eines Egofahrzeugs oder einer Infrastruktureinrichtung, aufweisend die Schritte:

  • - Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels einer Kommunikationsvorrichtung zur drahtlosen Datenkommunikation der Vorrichtung,
  • - Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteilnehmers mittels einer Erfassungseinrichtung der Vorrichtung,
  • - Vergleichen des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator und Heranziehen eines Ergebnisses des Vergleichs für eine Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation mit dem mutmaßlichen Verkehrsteilnehmer.
The invention describes a method for authenticating wireless data communication and execution by a device of a host vehicle or an infrastructure device, comprising the steps:
  • - Receipt of a first identifier of a suspected road user by means of a communication device for wireless data communication of the device,
  • - Detection of a second identifier of a road user by means of a detection device of the device,
  • - Comparing the first identifier with the second identifier and using a result of the comparison for an authentication of the wireless data communication with the presumed road user.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde die Identität eines Verkehrsteilnehmers mittels zweier unterschiedlicher und im den wesentlichen unabhängiger Vorgehensweisen nachzuweisen. Die Identität wird gemäß der Erfindung durch einen Vergleich eines mittels drahtloser Datenkommunikation empfangenen ersten Identifikators mit einem von der drahtlosen Datenkommunikation unterschiedlichen Weges erfassten zweiten Identifikators überprüft, wobei eine weitere Heranziehung von mittels der drahtlosen Datenübertragung empfangenen Daten von einem Ergebnis des Vergleichs abhängig gemacht wird. Hierdurch lässt sich auch der Absender sicher verifizieren, was die Erfüllung von Anforderungen in Bezug auf die Funktionale Sicherheit (Safety) von Verkehrssystemen ermöglicht. Weiterhin kann durch die solchermaßen realisierte Zwei-Faktor-Authentisierung eine Verbesserung der Informationssicherheit (Security) erzielt werden. Eine mögliche Ausführungsform der drahtlosen Datenübertragung ist die Fahrzeug-zu-X (V2X) Kommunikation.The invention is based on the idea of proving the identity of a road user by means of two different and essentially independent procedures. According to the invention, the identity is checked by comparing a first identifier received by means of wireless data communication with a second identifier detected by a different route from wireless data communication, further use of data received by means of wireless data transmission being made dependent on a result of the comparison. This also allows the sender to be reliably verified, which enables requirements relating to the functional safety of traffic systems to be met. Furthermore, the two-factor authentication implemented in this way can improve information security. One possible embodiment of the wireless data transmission is vehicle-to-X (V2X) communication.

Weiterbildungsgemäß wird die drahtlose Datenkommunikation authentisiert, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird. Wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird, kann davon ausgegangen werden, dass der mutmaßliche Verkehrsteilnehmer identisch mit dem Verkehrsteilnehmer ist und somit eine mittels der Kommunikationsvorrichtung vorgenommene und/oder vorzunehmende drahtlose Datenkommunikation authentisiert werden kann. Die Authentisierung kann hierbei insbesondere ausschließlich Daten umfassen, welche gemeinsam mit dem ersten Identifikator, beispielsweise durch eine V2X Nachricht, übertragen wurden. Alternativ oder in Ergänzung kann die Authentisierung die vollständige Datenkommunikation mit dem authentisierten Verkehrsteilnehmer zum Beispiel über einen bestimmten Zeitraum, insbesondere des Bestehens eines bestimmten Verkehrssystems, oder Anzahl von Nachrichten umfassen. Auch kann zeitlich periodisch eine erneute Authentifizierung erforderlich gemacht werden.According to a further development, the wireless data communication is authenticated when a match between the first identifier and the second identifier is determined. If a match between the first identifier and the second identifier is determined, it can be assumed that the presumed road user is identical to the road user and that wireless data communication carried out and / or to be carried out by means of the communication device can thus be authenticated. The authentication can in particular exclusively include data that was transmitted together with the first identifier, for example by a V2X message. Alternatively or in addition, the authentication can include the complete data communication with the authenticated road user, for example over a specific period of time, in particular the existence of a specific traffic system, or number of messages. Renewed authentication can also be required periodically.

Entsprechend einer Ausführungsform wird der zweite Identifikator durch Empfang eines den zweiten Identifikator wiedergebenden Signals mittels einer Empfangseinrichtung der Erfassungseinrichtung erfasst. Beispielsweise kann der zweite Identifikator durch den Absender mittels einer hierfür vorgesehenen Sendeeinrichtung periodisch ausgesandt werden. Dies kann weiterbildungsgemäß auf einen Zeitraum beschränkt sein, in dem der betreffende Verkehrsteilnehmer sich insbesondere zur Bildung eines Platoons bereit erklärt.According to one embodiment, the second identifier is detected by receiving a signal reproducing the second identifier by means of a receiving device of the detection device. For example, the second identifier can be sent periodically by the sender by means of a transmission device provided for this purpose. According to further training, this can be limited to a period of time in which the road user concerned declares himself ready in particular to form a platoon.

Weiterbildungsgemäß wird vor Empfang des den zweiten Identifikator wiedergebenden Signals mittels einer Sendeeinrichtung der Erfassungseinrichtung ein Erfassungssignal ausgesandt. Das Erfassungssignal wird weiterbildungsgemäß mittels eines dem Verkehrsteilnehmer zugeordneten bzw. durch diesen umfassten Transponder empfangen. In Reaktion auf den Empfang ist der Transponder des Verkehrsteilnehmers insbesondere konfiguriert das den zweiten Identifikator wiedergebende Signal zum Empfang mittels der Empfangseinrichtung der Erfassungseinrichtung auszusenden. Weiterhin ist mit dem Transpondersystem die Realisierung einer Rückfallebene für den Ausfall der Kommunikationsvorrichtung realisierbar.According to a further development, before the signal reproducing the second identifier is received, a detection signal is sent out by means of a transmission device of the detection device. According to a further development, the detection signal is received by means of a transponder assigned to the road user or encompassed by the latter. In response to the reception, the transponder is of the road user in particular configured to transmit the signal reproducing the second identifier for reception by means of the receiving device of the detection device. Furthermore, the transponder system can be used to implement a fallback level for the failure of the communication device.

Weiterbildungsgemäß wird das Erfassungssignal mittels eines Sekundärradars der Erfassungseinrichtung ausgesandt. Entsprechend kann die Empfangseinrichtung ebenfalls als Sekundärradar ausgebildet sein.According to a further development, the detection signal is transmitted to the detection device by means of a secondary radar. Accordingly, the receiving device can also be designed as a secondary radar.

Entsprechend einer Ausführungsform wird der zweite Identifikator mittels einer Kamera und/oder eines Lidars der Erfassungseinrichtung erfasst. Beispielsweise können mittels der Kamera und/oder eines Lidars zur eindeutigen Identifikation geeignete Strukturen, wie beispielsweise 2D-Codes, oder periodisch ausgesandte Signale, z.B. Lichtsignale, erfasst werden.According to one embodiment, the second identifier is detected by means of a camera and / or a lidar of the detection device. For example, suitable structures, such as 2D codes, or periodically transmitted signals, e.g. light signals, can be detected by means of the camera and / or a lidar for clear identification.

Entsprechend einer Ausführungsform werden weiterhin Positionsinformationen zur Ermittlung einer Position des mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels der Kommunikationsvorrichtung empfangen, wobei eine weitere Verarbeitung der Positionsinformationen abhängig der Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation ist.According to one embodiment, position information for determining a position of the suspected road user is also received by means of the communication device, further processing of the position information being dependent on the authentication of the wireless data communication.

Weiterbildungsgemäß erfolgt mittels der Erfassungseinrichtung weiterhin eine Ermittlung einer Position des Verkehrsteilnehmers und es wird ein Vergleich der anhand der Positionsinformationen ermittelten Position und der mittels der Erfassungseinrichtung ermittelten Position vorgenommen und ein Ergebnis des Vergleichs ebenfalls für die Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation herangezogen wird. Weiterbildungsgemäß wird die drahtlose Datenkommunikation authentisiert, wenn eine Übereinstimmung der anhand der Positionsinformationen ermittelten Position und der mittels der Erfassungseinrichtung ermittelten Position ermittelt wird.According to a further development, a position of the road user is determined by means of the detection device and the position determined using the position information and the position determined by means of the detection device are compared and a result of the comparison is also used to authenticate the wireless data communication. According to a further development, the wireless data communication is authenticated when a correspondence between the position determined on the basis of the position information and the position determined by means of the detection device is determined.

Somit wird eine zusätzliche Möglichkeit zur eindeutigen Verifizierung des Absenders einer Fahrzeug-zu-X Nachricht geschafften. Im Falle beispielsweise eines Platoons kann damit eine verbesserte eindeutige Zuordnung empfangener Nachrichten zu einem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug erfolgen, wodurch ein aus Sicht der funktionellen Sicherheit sicheres Platooning realisierbar ist.This creates an additional possibility for the unambiguous verification of the sender of a vehicle-to-X message. In the case of a platoon, for example, an improved, unambiguous assignment of received messages to a vehicle driving immediately ahead can take place, as a result of which platooning that is safe from the point of view of functional safety can be implemented.

Im Falle eines Ausfalls der Kommunikationsvorrichtung ermöglicht die direkte Positionsmessung mittels der Erfassungseinrichtung sowie die Möglichkeit einer Datenübertragung bei Einsatz eines Transpondersystems eine sichere Überleitung in einen neuen Betriebsmodus ohne die Notwendigkeit Notfallmanöver (z.B. Notbremsungen) einzuleiten.In the event of a failure of the communication device, the direct position measurement by means of the detection device and the possibility of data transmission when using a transponder system enable a safe transition to a new operating mode without the need to initiate emergency maneuvers (e.g. emergency braking).

Entsprechend einer Ausführungsform wird die Ermittlung einer Position des Verkehrsteilnehmers mittels der Erfassungseinrichtung anhand einer Laufzeitmessung und Winkelerfassung vorgenommen. Zweckmäßigerweise erfolgt dies anhand des Erfassungssignals sowie des den zweiten Identifikator wiedergebenden Signals.According to one embodiment, a position of the road user is determined by means of the detection device on the basis of a transit time measurement and angle detection. This is expediently done on the basis of the detection signal and the signal reproducing the second identifier.

Entsprechend einer Ausführungsform wird der erste Identifikator von einem dem Egofahrzeug mutmaßlich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug mittels Fahrzeug-zu-X Kommunikation empfangen und der erfasste zweite Identifikator ist einem dem Egofahrzeug unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug zugeordnet. Somit erfolgt die Verifikation, dass es sich bei dem mutmaßlich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug um das vorausfahrende Fahrzeug handelt, wenn der erste Identifikator mit dem zweiten Identifikator übereinstimmt. Weiterbildungsgemäß erfolgt die Ausführung zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung insbesondere lediglich während einer Fahrt des Egofahrzeugs in einem Fahrzeugverbund oder einer Kolonnenfahrt.According to one embodiment, the first identifier is received by a vehicle presumably immediately ahead of the host vehicle by means of vehicle-to-X communication and the recorded second identifier is assigned to a vehicle immediately ahead of the host vehicle. The verification thus takes place that the presumably immediately preceding vehicle is the preceding vehicle if the first identifier matches the second identifier. According to a further development, at least one embodiment of the method according to the invention is carried out in particular only while the host vehicle is driving in a vehicle group or in a convoy.

Automatisierte Kolonnenfahrten von Nutzfahrzeugen oder von Personenfahrzeugen, sog. Platooning, ein großes Potential für Effizienzsteigerungen, insbesondere Kraftstoffersparnis, Fahrerentlastung, Sicherheitsgewinn, im Straßen- bzw. Güterverkehr bieten. Zur Etablierung und Aufrechterhaltung eines Platoons wird mit Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation, z.B. in einem Frequenzbereich um 5,9 GHz, zwischen den beteiligten Fahrzeugen gearbeitet. Eine Herausforderung hinsichtlich der funktionalen Sicherheit ist hierbei die Absicherung der Reihenfolge der Fahrzeuge, da Informationen zu Fahrdynamikänderungen jeweils vorausfahrender Fahrzeuge automatisch und mit minimalsten Latenzen auf Folgefahrzeuge übertragen werden. Alternativ oder in Ergänzung kann auch die Übertragung von Steuerbefehlen zum Eingriff in die Fahrdynamik vorgenommen werden.Automated convoys of commercial vehicles or passenger vehicles, so-called platooning, offer great potential for increasing efficiency, in particular fuel savings, driver relief, increased safety, in road and freight traffic. To establish and maintain a platoon, vehicle-to-vehicle communication, e.g. in a frequency range around 5.9 GHz, is used between the vehicles involved. A challenge in terms of functional safety is safeguarding the sequence of the vehicles, since information on changes in the driving dynamics of the vehicles in front is automatically transmitted to vehicles behind with minimal latency. As an alternative or in addition, control commands can also be transmitted to intervene in the driving dynamics.

Grundlegend für das Funktionieren dieser Vorgehensweise ist die Kenntnis über die jeweilige Eigenposition der Fahrzeuge des Platoons. Aktuell erfolgt die Bestimmung der Eigenposition eines jeweiligen Fahrzeugs unter Heranziehung von Positionsinformationen eines Globalen Satellitennavigationssystems (GNSS). Eine ausschließlich mittels GNSS ermittelte Position ist allerdings vergleichsweise unpräzise. Die Ermittelte Eigenposition kann im Weiteren mittels der Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation zumindest an die weiteren Fahrzeuge desselben Platoons übertragen werden. Diese empfangene Eigenposition zieht ein empfangendes Platoon-Fahrzeug nun insbesondere für die Bestimmung einer anzustrebenden optimalen eigenen Position bezogen auf ein vorausfahrendes Fahrzeug des Platoons sowie gegebenenfalls für hierfür notwendige Fahrdynamikeingriffe heran.Knowledge of the respective position of the vehicles in the platoon is essential for this procedure to work. The current position of a respective vehicle is determined using position information from a global satellite navigation system (GNSS). However, a position determined exclusively using GNSS is comparatively imprecise. The determined own position can then be transmitted at least to the other vehicles of the same platoon by means of vehicle-to-vehicle communication. This received self-position attracts a receiving platoon The vehicle now approaches in particular for the determination of an optimal own position to be striven for in relation to a preceding vehicle of the platoon and, if necessary, for the driving dynamics interventions necessary for this.

Eine mittels eines GNSS ermittelte und in einem Platoon kommunizierte Eigenposition genügt nicht den Anforderungen bezüglich der funktionalen Sicherheit („functional safety“), insbesondere gemäß ISO26262 , da eine ausreichende Systemsicherheit des gesamten Platoons aufgrund der in Folge der Positionsungenauigkeiten gegebenen Unsicherheit der Fahrzeugreihenfolge nicht erreicht werden.An own position determined by means of a GNSS and communicated in a platoon does not meet the requirements with regard to functional safety, in particular according to ISO26262 , since sufficient system security of the entire platoon cannot be achieved due to the uncertainty of the vehicle sequence resulting from the positional inaccuracies.

Mit der solchermaßen ausgebildeten Ausführungsform kann nun sichergestellt werden, dass ein Fahrzeug eines Platoons, welches anhand von, von diesem Fahrzeug mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation empfangenen Eigenpositionsinformationen, als dem Egofahrzeug unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug anzusehen sei, auch tatsächlich das unmittelbar vorfahrende Fahrzeug ist. Damit kann die Unsicherheit in den Fahrzeugpositionen bzw. der Fahrzeugreihenfolge eines Platoons reduziert und im besten Fall eliminiert werden. Die Anforderungen bezüglich der funktionalen Sicherheit, insbesondere gemäß ISO26262 , eines Platoons können somit erfüllt werden. Auch besteht somit die Möglichkeit Fremdbeeinflussung durch Dritte („Hacking“) zu erschweren bzw. zu vermeiden. Damit kann beispielsweise auf Steuersignale des vorausfahrenden Fahrzeugs reagiert werden ohne das Risiko, auf ein falsch einsortiertes Fahrzeug oder ein von Hackern manipuliertes Signal zu reagieren.With the embodiment designed in this way, it can now be ensured that a vehicle of a platoon which, based on its own position information received from this vehicle by means of vehicle-to-vehicle communication, is to be regarded as the vehicle immediately ahead of the host vehicle, is actually the vehicle immediately ahead. In this way, the uncertainty in the vehicle positions or the vehicle sequence of a platoon can be reduced and, in the best case, eliminated. The requirements with regard to functional safety, in particular according to ISO26262 , a platoon can thus be fulfilled. There is also the possibility of making or avoiding external influence by third parties (“hacking”). In this way, it is possible, for example, to react to control signals from the vehicle in front without the risk of reacting to an incorrectly sorted vehicle or a signal manipulated by hackers.

Entsprechend einer Ausführungsform sendet das Egofahrzeug mittels eines Sekundärradars ein Sekundärradarsignal in Fahrtrichtung aus, welches durch einen Transponder eines vorausfahrenden Fahrzeugs empfangen und mit einem den Identifikator wiedergebenden Signal beantwortet wird. Das den Identifikator wiedergebende Signal kann von der Empfangseinrichtung des Egofahrzeugs empfangen werden. Sind der mittels V2X Kommunikation kommunizierte erste Identifikator sowie der durch das Signal umfasste zweite Identifikator übereinstimmend, kann mit großer Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass die mittels V2X empfangenen Informationen tatsächlich vom unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug stammen.According to one embodiment, the host vehicle transmits a secondary radar signal in the direction of travel by means of a secondary radar, which is received by a transponder of a vehicle traveling ahead and answered with a signal reproducing the identifier. The signal reproducing the identifier can be received by the receiving device of the host vehicle. If the first identifier communicated by means of V2X communication and the second identifier comprised by the signal match, it can be assumed with a high degree of probability that the information received by means of V2X actually originates from the vehicle immediately ahead.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung für ein Fahrzeug oder eine Infrastruktureinrichtung, umfassend:

  • - eine Kommunikationsvorrichtung zum drahtlosen Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers,
  • - eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteilnehmers und
  • - eine Recheneinrichtung, konfiguriert die drahtlose Datenkommunikation zu authentisieren, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird.
The invention further relates to a device for a vehicle or an infrastructure device, comprising:
  • - a communication device for wireless reception of a first identifier of a suspected road user,
  • a detection device for detecting a second identifier of a road user and
  • a computing device configured to authenticate the wireless data communication when a match between the first identifier and the second identifier is determined.

Die vorgenannte Vorrichtung ist weiterbildungsgemäß konfiguriert eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung auszuführen. Die weiteren Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich in somit in übertragbarer Weise.According to a further development, the aforementioned device is configured to carry out an embodiment of the method according to the invention. The further refinements of the device thus result in a transferable manner.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug oder eine Infrastruktureinrichtung, welche eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst.The invention further relates to a vehicle or an infrastructure device which comprises an embodiment of the device according to the invention.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung in und/oder in Verbindung mit einem Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrichtung.The invention further relates to the use of an embodiment of the device according to the invention in and / or in connection with a vehicle or an infrastructure device.

Eine Recheneinrichtung kann jedwede Einrichtung sein, die ausgebildet ist, um zumindest eines der genannten Signale zu verarbeiten. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung ein Prozessor, ein ASIC, ein FPGA, ein digitaler Signalprozessor, ein Hauptprozessor (CPU von engl.: „Central Processing Unit“), ein Multizweckprozessor (MPP von engl.: „Multi Purpose Prozessor“) oder Ähnliches sein.A computing device can be any device which is designed to process at least one of the signals mentioned. For example, the computing device can be a processor, an ASIC, an FPGA, a digital signal processor, a central processing unit (CPU), a multi-purpose processor (MPP) or the like.

In einer Weiterbildung der angegebenen Vorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.In a further development of the specified device, the specified device has a memory and a processor. The specified method is stored in the memory in the form of a computer program and the processor is provided for executing the method when the computer program is loaded from the memory into the processor.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder durch die Vorrichtung ausgeführt wird.According to a further aspect of the invention, a computer program comprises program code means in order to carry out all the steps of one of the specified methods when the computer program is executed on a computer or by the device.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.According to a further aspect of the invention, a computer program product contains a program code which is stored on a computer-readable data carrier and which, when it is executed on a data processing device, carries out one of the specified methods.

Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, ein Lastkraftfahrzeug, ein Motorrad, ein Elektrokraftfahrzeug oder ein Hybridkraftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein.The vehicle can be a motor vehicle, in particular a passenger vehicle, a truck, a motorcycle, an electric vehicle or a hybrid vehicle, a watercraft or an aircraft.

Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.Some particularly advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims. Further preferred embodiments can also be found in the following description of exemplary embodiments on the basis of figures.

In schematischer Darstellung zeigen:

  • 1 eine Darstellung zweier hintereinanderfahrender Nutzfahrzeuge eines Platoons zur Erläuterung der Vorgehensweise einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung.
In a schematic representation:
  • 1 a representation of two commercial vehicles driving one behind the other of a platoon to explain the procedure of an embodiment of the method according to the invention,
  • 2 an embodiment of the method according to the invention.

Die 1 zeigt eine Darstellung zweier hintereinanderfahrender Nutzfahrzeuge A und B eines Platoons zur Erläuterung der Vorgehensweise einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung. Die Erläuterung der in 1 dargestellten Vorgehensweise erfolgt unter Bezugnahme auf die Schritte des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des Verfahrens gemäß der Erfindung.The 1 shows an illustration of two utility vehicles A and B of a platoon traveling one behind the other to explain the procedure of an embodiment of the method according to the invention. The explanation of the in 1 The procedure shown is carried out with reference to the steps of in 2 shown embodiment of the method according to the invention.

Das Egofahrzeug B empfängt hierbei in einem Schritt 2.1 mittels einer Fahrzeug-zu-X Kommunikationsvorrichtung von einem mutmaßlich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug einen zufällig erzeugten ersten Identifikator. Entsprechend der in 1 gezeigten Situation handelt es sich bei dem mutmaßlich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug um das tatsächlich dem Egofahrzeug B vorausfahrende Fahrzeug A. Der Identifikator ist insbesondere von einer V2X Nachricht umfasst. Entsprechend dieses Ausführungsbeispiels sendet daraufhin das Egofahrzeug B mittels eines Sekundärradars 1.1 ein Sekundärradarsignal in Fahrtrichtung aus, welches durch einen Transponder 1.2 des vorausfahrenden Fahrzeugs empfangen wird. Da es sich bei dem mutmaßlich vorausfahrenden Fahrzeug um das tatsächlich vorausfahrende Fahrzeug handelt, sendet der Transponder 1.2 des vorausfahrenden Fahrzeugs ein Signal, umfassend ein mit dem ersten Identifikator identischen zweiten Identifikator. Alternativ oder in Ergänzung kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass das Egofahrzeug B mittels einer Kamera eine Struktur, beispielsweise einen 2D-Code, am Heck des Fahrzeugs A identifiziert. Das Signal wird in einem Schritt 2.2 von dem Sekundärradar 1.1 des Egofahrzeugs B empfangen. In einem Schritt 2.3 wird mittels einer Recheneinrichtung des Egofahrzeugs B ein Vergleich des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator vorgenommen, wobei ein Ergebniss des Vergleichs für eine Authentisierung der V2X Datenkommunikation herangezogen wird. Da die Identifikatoren, wie bereits beschrieben, identisch sind, kann das mutmaßlich vorausfahrende Fahrzeug als das tatsächlich vorausfahrende Fahrzeug verifiziert betrachtet werden und somit mit großer Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass mittels V2X Kommunikation empfangenen Informationen des ersten Identifikators tatsächlich vom unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug stammen.The host vehicle B receives in one step 2.1 a randomly generated first identifier by means of a vehicle-to-X communication device from a presumably immediately preceding vehicle. According to the in 1 In the situation shown, the vehicle presumably driving immediately ahead is the vehicle A actually driving ahead of host vehicle B. The identifier is in particular encompassed by a V2X message. According to this exemplary embodiment, host vehicle B then transmits by means of secondary radar 1.1 a secondary radar signal in the direction of travel, which is transmitted by a transponder 1.2 of the vehicle in front is received. Since the presumably preceding vehicle is actually the vehicle ahead, the transponder transmits 1.2 of the vehicle ahead, a signal comprising a second identifier identical to the first identifier. As an alternative or in addition, it can also be provided, for example, that host vehicle B identifies a structure, for example a 2D code, at the rear of vehicle A by means of a camera. The signal is in one step 2.2 from the secondary radar 1.1 of host vehicle B. In one step 2.3 a comparison of the first identifier with the second identifier is carried out by means of a computing device of host vehicle B, a result of the comparison being used to authenticate the V2X data communication. Since the identifiers, as already described, are identical, the presumably preceding vehicle can be verified as the actual preceding vehicle and it can therefore be assumed with a high degree of probability that information of the first identifier received by means of V2X communication actually originates from the immediately preceding vehicle.

Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.If it turns out in the course of the procedure that a feature or a group of features is not absolutely necessary, the applicant is already striving to formulate at least one independent claim which no longer has the feature or the group of features. This can be, for example, a sub-combination of a claim present on the filing date or a sub-combination, restricted by further features, of a claim present on the filing date. Such new claims or combinations of features are to be understood as being covered by the disclosure of this application.

Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.It should also be pointed out that configurations, features and variants of the invention, which are described in the various embodiments or exemplary embodiments and / or shown in the figures, can be combined with one another as desired. Individual or multiple features can be interchanged as required. Combinations of features resulting therefrom are to be understood as being covered by the disclosure of this application.

Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.References in dependent claims are not to be understood as a waiver of the achievement of an independent, objective protection for the features of the dependent claims referred back. These features can also be combined with other features as required.

Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.Features that are only disclosed in the description or features that are disclosed in the description or in a claim only in connection with other features can in principle be of independent importance for the invention. They can therefore also be included in claims individually to distinguish them from the prior art.

Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahrzeug-zu-X Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation oder um Fahrzeug-zu-Infrastruktur Kommunikation handeln. Sofern im Rahmen dieser Anmeldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug genommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation erfolgen, welche typischerweise ohne Vermittlung durch ein Mobilfunknetz oder eine ähnliche externe Infrastruktur erfolgt und welche deshalb von anderen Lösungen, welche beispielsweise auf ein Mobilfunknetz aufbauen, abzugrenzen ist. Beispielsweise kann eine Fahrzeug-zu-X Kommunikation unter Verwendung der Standards IEEE 802.11p oder IEEE 1609.4 oder 4G oder 5G, insbesondere auch PC5 oder sidelink, erfolgen. Eine Fahrzeug-zu-X Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation oder V2X-Kommunikation bezeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car), V2V (Vehicle-to-Vehicle) oder C2I (Car-to-Infrastructure), V2I (Vehicle-to-Infrastrukture) bezeichnet werden. Die Erfindung schließt Fahrzeug-zu-X Kommunikation mit Vermittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz, sog. Cellular-V2X bzw. C-V2X, ausdrücklich mit ein.In general, it should be pointed out that vehicle-to-X communication is understood to mean, in particular, direct communication between vehicles and / or between vehicles and infrastructure facilities. For example, it can be vehicle-to-vehicle communication or vehicle-to-infrastructure communication act. If, in the context of this application, reference is made to communication between vehicles, this can in principle take place, for example, in the context of vehicle-to-vehicle communication, which typically takes place without being mediated by a cellular network or a similar external infrastructure and which is therefore supported by other solutions, which are based on a cellular network, for example, must be delimited. For example, vehicle-to-X communication can take place using the standards IEEE 802.11p or IEEE 1609.4 or 4G or 5G, in particular also PC5 or sidelink. Vehicle-to-X communication can also be referred to as C2X communication or V2X communication. The sub-areas can be referred to as C2C (Car-to-Car), V2V (Vehicle-to-Vehicle) or C2I (Car-to-Infrastructure), V2I (Vehicle-to-Infrastructure). The invention expressly includes vehicle-to-X communication with switching, for example via a cellular network, so-called Cellular-V2X or C-V2X.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • ISO26262 [0020, 0021]ISO26262 [0020, 0021]

Claims (15)

Verfahren zur Ausführung durch eine Vorrichtung eines Egofahrzeugs oder einer Infrastruktureinrichtung, aufweisend die Schritte: - Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels einer Kommunikationsvorrichtung zur drahtlosen Datenkommunikation der Vorrichtung (2.1), - Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteilnehmers mittels einer Erfassungseinrichtung der Vorrichtung (2.2), - Vergleichen des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator und Heranziehen eines Ergebnisses des Vergleichs für eine Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation mit dem mutmaßlichen Verkehrsteilnehmer (2.3).Method for execution by a device of a host vehicle or an infrastructure facility, comprising the steps: - Receipt of a first identifier of a presumed road user by means of a communication device for wireless data communication of the device (2.1), - Detection of a second identifier of a road user by means of a detection device of the device (2.2), - Comparing the first identifier with the second identifier and using a result of the comparison for an authentication of the wireless data communication with the presumed road user (2.3). Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die drahtlose Datenkommunikation authentisiert wird, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird.Procedure according to Claim 1 wherein the wireless data communication is authenticated when a match between the first identifier and the second identifier is determined. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Identifikator durch Empfang eines den zweiten Identifikator wiedergebenden Signals mittels einer Empfangseinrichtung der Erfassungseinrichtung erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the second identifier is detected by receiving a signal reproducing the second identifier by means of a receiving device of the detection device. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei vor Empfang des den zweiten Identifikator wiedergebenden Signals mittels einer Sendeeinrichtung der Erfassungseinrichtung ein Erfassungssignal ausgesandt wird.Procedure according to Claim 3 , a detection signal being sent out by means of a transmission device of the detection device before the signal reproducing the second identifier is received. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Erfassungssignal mittels eines Sekundärradars der Erfassungseinrichtung ausgesandt wird.Procedure according to Claim 4 , wherein the detection signal is transmitted by means of a secondary radar of the detection device. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Identifikator mittels einer Kamera und/oder eines Lidars der Erfassungseinrichtung erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the second identifier is detected by means of a camera and / or a lidar of the detection device. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei weiterhin Positionsinformationen zur Ermittlung einer Position des mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels der Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, wobei eine weitere Verarbeitung der Positionsinformationen abhängig der Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation ist.Method according to one of the preceding claims, wherein position information for determining a position of the presumed road user is also received by means of the communication device, further processing of the position information being dependent on the authentication of the wireless data communication. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei mittels der Erfassungseinrichtung weiterhin eine Ermittlung einer Position des Verkehrsteilnehmers erfolgt und ein Vergleich der anhand der Positionsinformationen ermittelten Position und der mittels der Erfassungseinrichtung ermittelten Position vorgenommen wird und ein Ergebnis des Vergleichs ebenfalls für die Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation herangezogen wird.Procedure according to Claim 7 , wherein the detection device continues to determine a position of the road user and a comparison of the position determined using the position information and the position determined by means of the detection device is made and a result of the comparison is also used to authenticate the wireless data communication. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Ermittlung einer Position des Verkehrsteilnehmers mittels der Erfassungseinrichtung anhand einer Laufzeitmessung und Winkelerfassung vorgenommen wird.Procedure according to Claim 8 , the determination of a position of the road user by means of the detection device on the basis of a transit time measurement and angle detection. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Identifikator von einem dem Egofahrzeug mutmaßlich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug mittels Fahrzeug-zu-X Kommunikation empfangen wird und der erfasste zweite Identifikator einem dem Egofahrzeug unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug zugeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the first identifier is received by a vehicle presumably immediately ahead of the host vehicle by means of vehicle-to-X communication and the recorded second identifier is assigned to a vehicle immediately ahead of the host vehicle. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausführung während einer Fahrt des Egofahrzeugs in einem Fahrzeugverbund oder einer Kolonnenfahrt erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the execution takes place while the host vehicle is driving in a vehicle group or in a convoy. Vorrichtung für ein Fahrzeug oder eine Infrastruktureinrichtung, umfassend: - eine Kommunikationsvorrichtung zum drahtlosen Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers, - eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteilnehmers und - eine Recheneinrichtung, konfiguriert einen Vergleich die drahtlose Datenkommunikation zu authentisieren, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird.Apparatus for a vehicle or an infrastructure facility, comprising: - a communication device for wireless reception of a first identifier of a suspected road user, a detection device for detecting a second identifier of a road user and a computing device configured to authenticate a comparison to authenticate the wireless data communication when a match between the first identifier and the second identifier is determined. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, konfiguriert ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.Device according to Claim 12 , configures a method according to one of the Claims 1 to 11 to execute. Fahrzeug oder Infrastruktureinrichtung umfassend eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13.Vehicle or infrastructure device comprising a device according to one of the Claims 12 or 13th . Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13 in und/oder in Verbindung mit einem Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrichtung.Use of the device according to one of the Claims 12 or 13th in and / or in connection with a vehicle or an infrastructure facility.
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