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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, ein Computerprogramm, eine Vorrichtung und Verfahren für ein Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere aber nicht ausschließlich auf ein Konzept zum Verarbeiten von unter Fahrzeugen kommunizierten Information.
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Im Bereich des (teil-) autonomen/automatisierten Fahrens spielt die Kommunikation von Informationen unter Fahrzeugen und die Verwendung solcher Informationen für das autonome/automatisierte Fahren eine immer wichtigere Rolle. Solche Informationen können zum Beispiel durch ein Fahrassistenzsystem zur automatisierten oder teilautomatisierten Steuerung eines Fahrzeugs verwendet werden. Um zum Beispiel Einflüssen von fehlerhaften und manipulierten Informationen vorzubeugen, kann eine Überprüfung der Informationen auf deren Plausibilität gewünscht sein.
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Dokument
DE 10 2014 208 455 A1 beschreibt ein Konzept zum Ansteuern eines von einem Fahrer auf einer Straße geführten Fahrzeugs mit wenigstens einer Sicherheitskomponente, die am Fahrzeug für den Einsatz in einer vorbestimmten Gefahrensituation vorgesehen ist. Das Konzept sieht vor, eine die vorbestimmte Gefahrensituation beschreibende Information über ein Ad-hoc-Netz zu erhalten und die Sicherheitskomponente basierend auf der erfassten Information anzusteuern. Ferner sieht dieses Konzept eine Plausibilisierung der Information mittels fahrzeugeigener Sensorik vor. Zur Umsetzung dieses Konzepts ist daher eine entsprechende Sensorik erforderlich. Die Plausibilisierung kann fehlschlagen, wenn die fahrzeugeigene Sensorik nicht in der Lage ist, für die Plausibilisierung erforderliche Informationen bereitzustellen.
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DE 10 2007 058 192 A1 beschreibt ein Konzept zur Überprüfung nicht-redundanter Sensorinformationen. Insbesondere sieht dieses Konzept vor nicht-redundante Sensorinformationen eines Umfeldsensors durch Sensorinformationen eines anderen Umfeldsensors zu überprüfen, welche vorzugsweise auf einem anderen Signalpfad und/oder in einer anderen Beschreibungsform erhalten wurden. Die Sensorinformationen werden beispielsweise über verschiedene Signalpfade zwischen Fahrzeugen erhalten. Auf diese Weise können beispielsweise unerwünschte Eingriffe in einer der Signalpfade, nicht aber unerwünschte Manipulationen einer Quelle der Sensorinformationen festgestellt werden.
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Es besteht daher ein Bedarf nach einem verbesserten Konzept zur Kommunikation und Verarbeitung von Informationen.
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Diesem Bedarf tragen die Gegenstände der unabhängigen und abhängigen Ansprüche Rechnung.
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Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren für ein Fahrzeug. Das Verfahren umfasst ein Empfangen einer ersten und einer zweiten Information über eine Umgebung des Fahrzeugs über eine erste Kommunikationsverbindung sowie einer dritten und einer vierten Information über die Umgebung des Fahrzeugs über eine zweite Kommunikationsverbindung. Die erste und die dritte Information sind voneinander verschieden. Ferner sind die zweite und die vierte Information voneinander verschieden. Zudem umfasst das vorgeschlagene Verfahren ein Bestimmen einer Plausibilität der ersten und der dritten Information durch Vergleichen der ersten mit der dritten Information und ein Bestimmen einer Plausibilität der zweiten und der vierten Information durch Vergleichen der zweiten und der vierten Information. Des Weiteren umfasst das Verfahren ein Verarbeiten zumindest einer der ersten bis vierten Informationen gemäß der bestimmten Plausibilität der ersten bis vierten Information.
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Das Fahrzeug ist beispielsweise ein (teilweise) automatisiert/automatisch gesteuertes Fahrzeug.
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Unter der Plausibilität kann im Kontext der vorliegenden Erfindung ein Kriterium der ersten bis vierten Information verstanden werden, welches angibt, wie wirklichkeitsnah die erste bis vierte Information sind, zum Beispiel mit welcher Wahrscheinlichkeit oder Glaubwürdigkeit die erste bis vierte Information der Wirklichkeit entsprechen.
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Die ersten bis vierten Informationen umfassen beispielsweise verschiedene und zueinander redundante Informationen über die Umgebung. Insbesondere können die ersten bis vierten Informationen von verschiedenen Informationsquellen, wie beispielsweise unterschiedlichen Sensoren erzeugt und/oder unterschiedlichen Informations- oder Datenspeichern bereitgestellt sein. Die ersten bis vierten Informationen werden zum Beispiel von einem anderen Fahrzeug oder einem fahrzeugexternen Server empfangen.
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Durch das verfahrensgemäße Vergleichen der ersten mit der dritten Information und der zweiten mit der vierten Information können zum Beispiel anhand von Abweichungen zwischen den miteinander verglichenen Informationen eine Integrität der Kommunikationsverbindungen und der ersten bis vierten Informationen ermittelt werden. Zum Beispiel kann für die ersten bis vierten Informationen ermittelt werden, ob die jeweilige Information vertrauenswürdig/plausibel und die Kommunikationsverbindung, über welche die jeweilige Information empfangen wurde, manipuliert sind.
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Für den Fachmann versteht sich, dass das Verfahren analog auf mehr als vier Informationen angewendet werden kann.
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In manchen Ausführungsbeispielen sind die ersten Kommunikationsverbindung und die zweite Kommunikationsverbindung zwei voneinander verschiedene Kommunikationsverbindungen über voneinander verschiedene drahtlose Netzwerke. Zum Beispiel kann die erste Kommunikationsverbindung eine Kommunikationsverbindung über ein lokales drahtloses Netzwerk und/oder die zweite Kommunikationsverbindung eine Kommunikationsverbindung über ein zellulares Netzwerk sein.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren ein Empfangen der ersten bis vierten Information von demselben Knoten eines Verkehrskommunikationsnetzwerks. Mit dem Empfangen der ersten bis vierten Information von demselben Knoten des Verkehrskommunikationsnetzwerks kann insbesondere eine Vertrauenswürdigkeit dieses Knotens überprüft werden.
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Der Knoten ist beispielsweise ein anderes Fahrzeug oder ein Verkehrsinfrastrukturobjekt.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Verarbeiten zumindest einer der ersten bis vierten Informationen ein Verarbeiten zumindest einer der ersten bis vierten Informationen durch ein Fahrassistenzsystem gemäß der bestimmten Plausibilität der ersten bis vierten Informationen. Plausible Informationen der ersten bis vierten Informationen werden beispielsweise durch sicherheitskritische Fahrassistenzsysteme (zum Beispiel ein Bremsassistenzsystem) verarbeitet. Unplausible Informationen der ersten bis vierten Information werden dagegen beispielsweise nicht durch solche sicherheitskritischen Fahrassistenzsysteme verarbeitet. Dadurch kann die Einbringung möglicherweise falscher oder manipulierter Daten in das Fahrassistenzsystem verhindert und so die Fahrsicherheit erhöht werden.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfassen die ersten bis vierten Informationen jeweils einen Zeitstempel mit einer Information über einen entsprechenden Zeitpunkt ihrer Erzeugung. Zudem kann das Bestimmen der Plausibilität der ersten bis vierten Information ein Bestimmen der Plausibilität unter Verwendung der Zeitstempel umfassen. Manipulationen und Eingriffe in die Kommunikation von Fahrzeugen können zur Verzögerung der Kommunikation führen. Daher kann zusätzlich anhand der Zeitstempel ermittelt werden, ob Manipulationen oder Eingriffe erfolgt sind.
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Ausführungsbeispiele schaffen ferner ein weiteres Verfahren für ein Fahrzeug. Das Verfahren umfasst ein Empfangen zumindest einer Information von einem anderen Fahrzeug. Zudem umfasst das Verfahren ein Empfangen einer Vertrauenswürdigkeitsinformation, die eine Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs anzeigt. Ferner umfasst das Verfahren ein Verarbeiten der zumindest einen Information durch das Fahrzeug gemäß der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs. Das Verfahren ermöglicht es beispielsweise, zu verhindern, dass falsche oder manipulierte Informationen für sicherheitskritische Eingriffe in eine Steuerung des Fahrzeugs verarbeitet werden.
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Das Fahrzeug ist beispielsweise ein (teilweise) automatisiert/automatisch gesteuertes Fahrzeug.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Verarbeiten der zumindest einen Information ein Zuordnen eines Sicherheitslevels zu der Information abhängig von der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs. Außerdem umfasst das Verarbeiten der zumindest einen Information ein Verarbeiten der Information ausschließlich durch ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs, welches dem der Information zugeordneten Sicherheitslevels zugeordnet ist. Dadurch ist eine gemäß ihrer Vertrauenswürdigkeit differenzierte Verarbeitung von Informationen ermöglicht.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren ein Empfangen mehrerer Informationen von dem anderen Fahrzeug. Zudem kann das Verfahren ein Anfragen der Vertrauenswürdigkeitsinformation bei einem Server zum Bereitstellen der Vertrauenswürdigkeitsinformation nach Empfangen der Informationen von dem anderen Fahrzeug umfassen. Des Weiteren kann das Verfahren ein Speichern der von dem anderen Fahrzeug empfangenen Informationen bis mindestens zum Empfangen der Vertrauenswürdigkeitsinformation umfassen. Das Speichern der Informationen sieht zum Beispiel ein Zwischenspeichern oder Puffern der Informationen bis zum Empfangen der Vertrauenswürdigkeitsinformation vor. Dadurch, dass die Vertrauenswürdigkeitsinformation durch einen Server erzeugt und bereitgestellt wird, können Rechenkapazitäten hierfür bei dem Fahrzeug eingespart werden. Das Speichern der von dem anderen Fahrzeug empfangenen Informationen erlaubt es die Informationen bei Verzögerungen zwischen dem Empfangen der Informationen und der Vertrauenswürdigkeitsinformation auf dem Fahrzeug für das Verarbeiten der zumindest einen Information gemäß der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit vorzuhalten. Mit anderen Worten, erlaubt das Speichern insbesondere auch bei Verzögerungen zwischen dem Empfangen der Informationen und der Vertrauenswürdigkeitsinformationen das Verarbeiten der zumindest einen Information.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Empfangen der zumindest einen Information ein Empfangen einer ersten und einer zweiten Information von dem anderen Fahrzeug über eine erste Kommunikationsverbindung sowie einer dritten und einer vierten Information über eine zweite Kommunikationsverbindung. Zudem können die erste und die dritte Information sowie die zweite und die vierte Information jeweils voneinander verschieden sein. Ferner kann das Verfahren ein Bestimmen einer Plausibilität der ersten und der dritten Information durch Vergleichen der ersten mit der dritten Information und ein Bestimmen einer Plausibilität der zweiten und der vierten Information durch Vergleichen der zweiten und der vierten Information umfassen. Zudem kann das Verarbeiten der zumindest einen Information ein Verarbeiten zumindest einer der ersten bis vierten Informationen gemäß der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs und der bestimmten Plausibilität der ersten bis vierten Informationen umfassen. Auf diese Weise erfolgt ein Verarbeiten der Informationen basierend auf mehreren Indikatoren (der Plausibilität und der Vertrauenswürdigkeitsinformation) für die Vertrauenswürdigkeit. Dadurch kann eine höhere Sicherheit bei der Verwendung der ersten bis vierten Informationen geschaffen werden.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren ferner ein Abspeichern des anderen Fahrzeugs als vertrauenswürdig oder unglaubwürdig in einer lokalen Datenbank des Fahrzeugs abhängig von der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs. Die lokale Datenbank erlaubt beispielsweise zum Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit oder Integrität weiterer von dem anderen Fahrzeug empfangener Informationen diese dem entsprechenden in der lokalen Datenbank abgespeicherten anderen Fahrzeug zuzuordnen. Ein Empfangen weiterer Vertrauenswürdigkeitsinformation zu dem abgespeicherten anderen Fahrzeug wird dadurch obsolet. Somit werden beispielsweise Ressourcen zur Kommunikation mit dem Server eingespart.
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Ausführungsbeispiele schaffen auch ein Verfahren für einen Server. Das Verfahren umfasst ein Empfangen zumindest einer Information von einem Fahrzeug. Zudem umfasst das Verfahren ein Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs basierend auf einer Plausibilisierung der zumindest einen von dem Fahrzeug empfangenen Information. Ferner umfasst das Verfahren ein Speichern des Fahrzeugs in einer Datenbank vertrauenswürdiger Fahrzeuge, falls das Fahrzeug als vertrauenswürdig bestimmt wurde. Das Verfahren erlaubt es dem Server beispielsweise unter Verwendung der Datenbank andere Fahrzeuge über die Vertrauenswürdigkeit zu informieren. Dadurch kann zum Beispiel vermieden werden, dass falsche oder manipulierte Informationen, welche von für die anderen Fahrzeuge scheinbar realen aber in Wirklichkeit lediglich vorgetäuschten Fahrzeugen empfangen werden, Einfluss auf sicherheitskritische Funktionen und/oder Fahrerassistenzsysteme/Fahrassistenzsysteme der anderen Fahrzeuge haben.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren ein Empfangen einer Anfrage eines weiteren Fahrzeugs über die Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs. Zudem kann das Verfahren ein Übermitteln einer Vertrauenswürdigkeitsinformation, welche das Fahrzeug als vertrauenswürdig ausweist, an das weitere Fahrzeug umfassen, falls das Fahrzeug in der Datenbank vertrauenswürdiger Fahrzeuge gespeichert ist. Dies erlaubt es dem weiteren Fahrzeug die Integrität oder Vertrauenswürdigkeit von Informationen zu beurteilen, welche von dem weiteren Fahrzeug empfangen werden und die Informationen entsprechen ihrer Vertrauenswürdigkeit oder Integrität zu verarbeiten.
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Ausführungsbeispiele schaffen auch ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen eines der hierin vorgeschlagenen Verfahren, wenn der Programmcode auf einem Computer, einem Prozessor, einer Datenverarbeitungsschaltung, einem Kontrollmodul oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.
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Ausführungsbeispiele schaffen auch eine Vorrichtung für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst eine oder mehrere Schnittstellen zur Kommunikation und eine Datenverarbeitungsschaltung. Die eine oder die mehreren Schnittstellen und die Datenverarbeitungsschaltung sind zur Durchführung eines der hierin vorgeschlagenen Verfahren für ein Fahrzeug ausgebildet.
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Ausführungsbeispiele schaffen auch ein Fahrzeug umfassend die hierin vorgeschlagene Vorrichtung.
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Ausführungsbeispiele schaffen auch einen Server, welcher eine oder mehrere Schnittstellen zur Kommunikation und eine Datenverarbeitungsschaltung umfasst, die zur Durchführung eines der hierin vorgeschlagenen Verfahren für einen Server ausgebildet sind.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele, auf welche Ausführungsbeispiele generell jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein Blockschaltbild zur schematischen Darstellung eines bekannten Konzepts zur Kommunikation und Verarbeitung einer Information;
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für ein Fahrzeug;
- 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens für ein Fahrzeug;
- 4 ein Blockschaltbild zur schematischen Darstellung eines Anwendungsfalls des Verfahrens für ein Fahrzeug;
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für ein Fahrzeug;
- 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für ein Fahrzeug;
- 7 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für einen Server;
- 8 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Servers; und
- 9 ein Blockschaltbild zur schematischen Darstellung eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens, der Vorrichtung und des Servers.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Optionale Merkmale oder Komponenten sind dabei in gestrichelten Linien dargestellt.
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Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hierin ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen.
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Man beachte, dass ein Element, das als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „verkoppelt“ bezeichnet wird, mit dem anderen Element direkt verbunden oder verkoppelt sein kann oder dass dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn ein Element dagegen als „direkt verbunden“ oder „direkt verkoppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Andere Begriffe, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf ähnliche Weise interpretiert werden (z.B., „zwischen“ gegenüber „direkt dazwischen“, „angrenzend“ gegenüber „direkt angrenzend“ usw.).
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Die Terminologie, die hierin verwendet wird, dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die Ausführungsbeispiele nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „einer“, „eine“, „eines“ und „der“, „die“, „das“ auch die Pluralformen beinhalten, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Ferner sei klargestellt, dass die Ausdrücke wie z.B. „beinhaltet“, „beinhaltend“, „aufweist“, „umfasst“, „umfassend“ und/oder „aufweisend“, wie hierin verwendet, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem bzw. einer oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
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1 zeigt ein Blockschaltbild zur Darstellung eines gewöhnlichen Konzepts zur Kommunikation und Verarbeitung einer Information. Dieses Konzept sieht vor eine Information 130 von einem Sender über verschiedene Schnittstellen 110 und 120 zu empfangen, zur Plausibilisierung zu vergleichen und in einem weiteren Schritt 140 entsprechend ihrer Plausibilität zu verarbeiten.
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Die von den Schnittstellen 110 und 120 empfangene Information 130 kann zum Beispiel, wie in 1 gezeigt, übereinstimmend anzeigen, dass bei einem vorausfahrenden Fahrzeug die „automatische Notbremse“ ausgeführt wird. Die Information 130 kann daher als plausibel eingestuft werden und zur Verwendung für sicherheitskritische Funktionen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel für ein automatisches Ausweich- oder Bremsmanöver verwendet werden. Andernfalls, wenn die von den Schnittstellen 110 und 120 jeweils empfangenen Informationen voneinander abweichen, können diese als unplausibel eingestuft und von einer Verwendung der Informationen abgesehen werden.
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Das in 1 gezeigte Konzept ist jedoch ungeeignet, um festzustellen, ob eine Informationsquelle der Information 130 vertrauenswürdig ist. Wenn beispielsweise die Informationsquelle der Information 130 manipuliert oder gehackt ist, kann die Plausibilisierung ergeben, dass die Information 130 valide/plausibel ist, obwohl die Information manipuliert und/oder vorgetäuscht wurde.
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Es besteht daher ein Bedarf an einem verbesserten Konzept zur Kommunikation und Verarbeitung von Informationen.
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Diesem Bedarf können die insbesondere die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele Rechnung tragen.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 200 für ein Fahrzeug. Das Verfahren 200 umfasst ein Empfangen 210 einer ersten und einer zweiten Information über eine Umgebung des Fahrzeugs über eine erste Kommunikationsverbindung sowie einer dritten und einer vierten Information über die Umgebung des Fahrzeugs über eine zweite Kommunikationsverbindung. Die erste bis vierte Information können optional von demselben oder von separaten Knoten eines Verkehrskommunikationsnetzes, zum Beispiel von einem anderen Fahrzeug und/oder einem Verkehrsinfrastrukturobjekt (z.B. zur Kommunikation mit Fahrzeugen ausgebildete Server oder Lichtzeichenanalagen) empfangen werden. Die erste und die zweite Kommunikationsverbindung können jeweils als ein Pfad verstanden werden, über welchen die erste und zweite Information, beziehungsweise die zweite und die vierte Information von dem Fahrzeug empfangen werden. Verfahrensgemäß werden die erste und die zweite Information beispielsweise über ein anderes Netzwerk und/oder eine andere Schnittstelle von dem Fahrzeug empfangen als die dritte und die vierte Information. Die erste Kommunikationsverbindung ist beispielsweise eine Kommunikationsverbindung über ein lokales drahtloses Netzwerk und/oder die zweite Kommunikationsverbindung beispielsweise eine Kommunikationsverbindung über ein zellulares Netzwerk. Für den Fachmann versteht sich, dass die erste und die zweite Kommunikationsverbindung optional Kommunikationsverbindungen/Pfade über verschiedene andere Netzwerke umfassen können.
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Die erste bis vierte Information umfassen jeweils zum Beispiel eine Nachricht an das Fahrzeug und/oder Information über eine Position, Ausdehnung und/oder eine Bewegung einer oder mehrerer Objekte (z.B. Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse) in der Umgebung. Insbesondere können die erste bis vierte Information Messdaten von Sensoren in der Umgebung des Fahrzeugs umfassen.
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Die erste und die dritte Information sowie die zweite und die vierte Information sind jeweils voneinander verschieden. Die erste und die dritte Information können, wie auch die zweite und die vierte Information, sich insbesondere insoweit unterscheiden, als die erste und die dritte, beziehungsweise die zweite und die vierte Information, mittels unterschiedlicher Sensoren (z.B. durch unterschiedliche Sensoren des anderen Fahrzeugs und/oder des Infrastrukturobjekts) erzeugt und/oder durch separate Prozessorschaltungen (z.B. verschiedene Steuergeräte des anderen Fahrzeugs) gespeichert und/oder verarbeitet worden sind.
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Ferner umfasst das Verfahren 200 ein Bestimmen 220 einer Plausibilität der ersten und der dritten Information durch Vergleichen der ersten mit der dritten Information und ein Bestimmen 230 einer Plausibilität der zweiten und der vierten Information durch Vergleichen der zweiten und der vierten Information. Durch das Vergleichen können die erste und die dritte beziehungsweise die zweite und vierte Information auf Ähnlichkeit überprüft werden. Abhängig von der Ähnlichkeit können die miteinander verglichenen Informationen (die ersten und dritte Information bzw. die zweite und die vierte Information) als „plausibel“ oder „unplausibel“ eingestuft werden. Die Plausibilität kann optional auch auf eine andere Art und Weise angegeben werden.
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Zudem umfasst das Verfahren ein Verarbeiten 240 zumindest einer der ersten bis vierten Informationen gemäß der bestimmten Plausibilität der ersten bis vierten Informationen. Das Verarbeiten 240 sieht zum Beispiel vor eine oder mehrere der ersten bis vierten Informationen abhängig von der Plausibilität der ersten und der dritten sowie der Plausibilität der zweiten und der vierten Information weiterzuverarbeiten. Je nach Störung können sich eine oder mehrere der ersten bis vierten Information als unplausibel herausstellen. Abhängig von der jeweiligen Plausibilität können die erste, zweite, dritte und/oder vierte Information verworfen oder für bestimmte Funktionen des Fahrzeugs verwendet werden. Wenn die ersten bis vierten Informationen unplausibel sind, werden diese zum Beispiel verworfen. Andernfalls, wenn die ersten bis vierten Informationen plausibel sind, dürfen diese zum Beispiel durch sicherheitskritische Fahrerassistenzsysteme/Fahrassistenzsysteme verarbeitet werden.
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Optional kann der ersten bis vierten Information jeweils eine Gewichtung gemäß ihrer Plausibilität zugeordnet werden.
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Das Verfahren 200 erlaubt somit insbesondere unplausible Informationen, die zum Beispiel von Manipulationen ihrer Informationsquellen herrühren, zu erkennen und deren (unerwünschten) Einwirken auf z.B. sicherheitskritische Funktionen des Fahrzeugs zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Insbesondere erlaubt das Verfahren 200 auch eine Integrität der Kommunikationsverbindungen zu überprüfen. Der Fachmann wird außerdem anerkennen, dass es das Verfahren 200 erlaubt, abhängig von der Plausibilität der ersten und dritten und der Plausibilität der zweiten und vierten Information zu bestimmen, ob eine Störung einer Kommunikationsverbindung und/oder eine Störung einer Informationsquelle der ersten bis vierten Information vorliegt.
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Das Verfahren 200 kann beispielsweise durch das vorher genannte Fahrzeug ausgeführt werden.
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3 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 310 zum Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens 200. Die Vorrichtung 310 kann, wie durch gestrichelte Linien in 3 angezeigt, optional in einem Fahrzeug 300 installiert sein. Optional sind die ein oder mehreren Schnittstellen 312 und die Datenverarbeitungsschaltung 314 zum Ausführen optionaler Ausführungsbeispiele des Verfahrens 200 ausgebildet.
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Die Vorrichtung 310 umfasst eine oder mehrere Schnittstellen 312 zur Kommunikation und eine Datenverarbeitungsschaltung 314. Die eine oder die mehreren Schnittstellen 312 und die Datenverarbeitungsschaltung 314 sind zur Durchführung des hierin vorgeschlagenen Verfahrens 200 ausgebildet.
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Die ein oder mehreren Schnittstellen 312 der Vorrichtung 310 können in Ausführungsbeispielen als Kontakte der Datenverarbeitungsschaltung 314 ausgebildet sein. Sie können in Ausführungsbeispielen auch als separate Hardware ausgeführt sein. Sie können Speicher umfassen, die zu sendenden beziehungsweise die empfangenen Signale zumindest vorübergehend speichern. Die ein oder mehreren Schnittstellen 312 können zum Empfang von elektrischen Signalen geeignete Mittel, zum Beispiel eine Busschnittstelle, oder eine optische Schnittstelle umfassen. Sie können darüber hinaus in Ausführungsbeispielen zur Funkübertragung ausgebildet sein und ein Radio-Frontend sowie zugehörige Antennen umfassen. Ferner können die zumindest ein oder mehreren Schnittstellen 312, zum Beispiel für einen CAN-Bus (CAN:=Controller Area Network), Synchronisationsmechanismen zur Synchronisierung mit dem jeweiligen Übertragungsmedium umfassen. In Ausführungsbeispielen können die ein oder mehreren Schnittstellen 312 jedwede Mittel zur Kommunikation umfassen, um die ersten bis vierten Informationen zu empfangen. Hierfür können die ein oder mehreren Schnittstellen 312 insbesondere Mittel zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und/oder Verkehrsinfrastrukturobjekten umfassen. Die ein oder mehreren Schnittstellen 312 umfassen beispielsweise zumindest eine Dedicated Short-Range Communikation- (DSRC-) Schnittstelle und/oder eine Schnittstellte gemäß einem Standard des 3rd Generation Partnership Project (3GPP).
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Die Datenverarbeitungsschaltung 314 kann in Ausführungsbeispielen Hardware sein, die zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet ist. Dies können beliebige Prozessorkerne, wie Digitale Signal-Prozessorkerne (DSPs) oder andere Prozessoren sein. Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessorkern eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessorkerne oder auch mehrere Prozessorkerne oder Mikrokontroller zur Implementierung der Datenverarbeitungsschaltung 314 denkbar. Es sind auch Implementierungen in integrierter Form mit anderen Vorrichtungen denkbar, beispielsweise in einer Steuereinheit für ein Fahrzeug, die zusätzlich noch ein oder mehrere andere Funktionen umfasst. In Ausführungsbeispielen kann die Datenverarbeitungsschaltung 314 durch einen Prozessorkern, einen Computerprozessorkern (CPU = Central Processing Unit), einen Grafikprozessorkern (GPU = Graphics Processing Unit), einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreiskern (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-Systemkern (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) als Kern des oben genannten Bausteins oder der Bausteine realisiert sein. Die Datenverarbeitungsschaltung 314 kann demnach jedwede Komponente oder Kombination von Komponenten (z.B. ein oder mehrere Schaltkreise) umfassen, die zum Bestimmen der Plausibilität der ersten und der dritten Information, zum Bestimmen der Plausibilität der zweiten und der vierten Information und zum Verarbeiten zumindest einer der ersten des vierten Informationen gemäß der bestimmten Plausibilität der ersten bis vierten Information geeignet ist. Optional können die ein oder mehreren Schnittstellen 312 und die Datenverarbeitungsschaltung 314 ferner zum Ausführen optionaler Merkmale des hierin vorgeschlagenen Verfahrens 200 ausgebildet sein.
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Verschiedene weitere Aspekte und optionale Merkmale des Verfahrens 200 sollen nun näher mit Bezug auf einen in 4 gezeigten Anwendungsfalls des Verfahrens 200 erläutert werden.
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Wie 4 zeigt, kann ein Fahrzeug zum Ausführen des Verfahrens 200 einer ersten Schnittstelle 410 und einer zweiten Schnittstelle 420 zur Kommunikation mit einem Verkehrsinfrastrukturobjekt und/oder einen oder mehreren anderen Fahrzeugen ausgestattet sein. Die erste Schnittstelle 410 ist als sogenannte „WLANp-“Schnittstelle zu einem lokalen drahtlosen Netzwerk gemäß dem Standard IEEE 802.11p ausgeführt. Die zweite Schnittstelle ist als sogenannte „5G-V2X-“ Schnittstelle zu einem zellularen Netzwerk gemäß dem Standard C-V2X ausgeführt. Für den Fachmann versteht sich, dass alternativ andere Schnittstellen verwendet werden können.
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Über die Schnittstelle 410 wird eine Nachricht mit einer ersten Information 430-1 und einer zweiten Information 430-2 empfangen. Über die Schnittstelle 420 wird eine weitere Nachricht mit einer dritten Information 430-3 und einer vierten Information 430-4 empfangen. Optional können die Informationen 430-1, 430-2, 430-3 und 430-4 separat, zum Beispiel in separaten Nachrichten empfangen werden.
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Wie der Fachmann verstehen wird, können die Nachricht umfassend die erste und die zweite Informationen 430-1 und 430-2 und die weitere Nachricht umfassend die dritte und die vierte Information 430-3 und 430-4 zur Verringerung eines technischen Aufwands seitens eines Senders der Nachrichten gleich/identisch sein.
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Wie in 4 zu sehen ist, können ferner die erste Information 430-1 und die vierte Information 430-4 sowie die zweite Information 430-2 und die dritte Information 430-3 miteinander übereinstimmen und die erste Information 430-1 und die zweite Information 430-2 sowie die dritte Information 430-3 und die vierte Information 430-4 gegenüber einander verschieden sein. Die erste und die vierte Information 430-1 und 430-4 zum Beispiel wie auch die zweite und die dritte Information 430-2 und 430-3 identische Informationen (identische Messwerte und/oder identische Informationen über eine Position, eine Ausdehnung und/oder eine Bewegung einer oder mehrerer Objekte in der Umgebung). Die erste und dritte Information 430-1 und 430-3 können hingegen wie auch die zweite Information 430-2 und die vierte Information 430-4 verschieden sein und beispielsweise aus verschiedenen Informationsquellen, wie zum Beispiel verschiedenen Sensoren und/oder verschiedenen Steuergeräten des anderen Fahrzeugs stammen.
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Die erste und die vierte Information 430-1 und 430-4 stammen beispielsweise von einer ersten Informationsquelle wie zum Beispiel einem ersten Sensor und/oder einem ersten Steuergerät (des anderen Fahrzeugs). In dem Beispiel der 4 zeigen die erste und die vierte Information 430-1 und 430-4 an, dass eine automatische Notbremse eines vorausfahrenden Fahrzeugs betätigt wird. Die zweite und die dritte Information 430-2 und 430-3 stammen beispielsweise von einer zweiten Informationsquelle, zum Beispiel einem zweiten Sensor und/oder einem zweiten Steuergerät (des anderen Fahrzeugs). In dem Beispiel der 4 zeigen die zweite und die dritte Information 430-2 und 430-3 an, dass eine Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs größer als ein Schwellenwert X ist.
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Durch Vergleichen der ersten Information 430-1 mit der dritten Information 430-3 und Vergleichen der zweiten Information 430-2 mit der vierten Information 430-4 können die miteinander verglichenen Informationen auf Ähnlichkeit überprüft werden. Basierend auf der Ähnlichkeit kann die Plausibilität der ersten und der dritten Information 430-1 und 430-3 sowie die Plausibilität der zweiten und der vierten Information 430-2 und 430-4 bestimmt werden.
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Vorliegend ergibt sich die Ähnlichkeit der ersten und vierten Information 430-1 und 430-2 dadurch, dass die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs bei Betätigung der automatischen Notbremse implizit größer als der Schwellenwert X ist. Der Fachmann wird verstehen, dass der Schwellenwert X entsprechend gewählt werden kann, sodass Verzögerungen oberhalb des Schwellenwertes X auf die Betätigung der automatischen Notbremse hindeuten.
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Wie der Fachmann verstehen wird, können die Informationen 430-1 bis 430-4 beispielsweise jeweils Informationen zu einer Position, einer Ausdehnung, eines Zustands und/oder einer Bewegung (z.B. eine Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung, Beschleunigung) eines Objekts (z.B. eines Fahrzeugs) in der Umgebung angeben und eine Plausibilisierung basierend auf einer Ähnlichkeit der Informationen zu der Position, der Ausdehnung, des Zustands und/oder der Bewegung erfolgen.
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Das Vergleichen der ersten Informationen 430-1 mit der dritten Information 430-3 und das Vergleichen der zweiten Information 430-2 mit der vierten Information 430-4 zur Plausibilisierung (auch als „Kreuzvergleich“ bekannt) erlaubt gegenüber dem in 1 gezeigten Konzept insbesondere neben einer Erkennung von Störungen/Defekten und/oder Eingriffen in eine der Kommunikationsverbindungen auch eine Erkennung von Störungen/Defekten der Informationsquellen und/oder Eingriffen in die Informationsquellen zur Manipulation der Informationen 430-1 bis 430-4.
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Je nach Plausibilität kann zumindest eine der Informationen 430-1 bis 430-4 in einem Verarbeitungsschritt 440 auf eine von der Plausibilität abhängigen Weise verarbeitet werden. Die zumindest eine Information kann zum Beispiel abhängig von der Plausibilität für verschiedene Funktionen des Fahrzeugs und/oder durch verschiedene Systeme (z.B. Fahrerassistenzsysteme/Fahrassistenzsysteme) verarbeitet werden. Wenn eine oder mehrere der ersten bis vierten Informationen 430-1 bis 430-4 als plausibel eingestuft werden, können eine oder mehrere der als plausibel eingestuften Informationen zum Beispiel zur Betätigung sicherheitskritischer Funktionen und/oder Fahrerassistenzsysteme/Fahrassistenzsysteme verarbeitet werden. Wenn eine oder mehrere der ersten bis vierten Information 430-1 bis 430-4 als unplausibel eingestuft werden, können eine oder mehrere der als unplausibel eingestuften Informationen zum Beispiel verworfen, gelöscht und/oder lediglich zur Betätigung von für eine Sicherheit des Fahrzeugs nicht relevante Funktionen und/oder Fahrerassistenzsysteme/Fahrassistenzsysteme verarbeitet werden. Wenn die Plausibilisierung zum Beispiel ergibt, dass die Informationen 430-1 bis 430-4 plausibel sind, kann basierend auf den Informationen 430-1 bis 430-4 die automatische Notbremse des Fahrzeugs betätigt werden. Andernfalls, wenn die Plausibilisierung zum Beispiel ergibt das Informationen unplausibel sind, kann von einer Verarbeitung der Informationen für Funktionen des Fahrzeugs (z.B. einer Verarbeitung durch ein Assistenzsystem zum Ausführen der automatischen Notbremse) abgesehen werden oder lediglich für eine nicht-sicherheitskritische Funktion verwendet werden.
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Optional können die ersten bis vierten Informationen jeweils einen Zeitstempel mit Information über einen entsprechenden Zeitpunkt ihrer Erzeugung umfassen. Somit kann die Plausibilität ferner unter Verwendung der Zeitstempel bestimmt werden.
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Anhand der Zeitstempel kann beispielsweise überprüft werden, ob beim Erzeugen und/oder Übertragen der ersten bis vierten Information 430-1 bis 430-4 Verzögerungen aufgetreten sind, die auf eine Manipulation der Informationen 430-1 bis 430-4 hinweisen. Unter Berücksichtigung der Zeitstempel kann somit die Plausibilisierung verbessert werden.
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Optional kann die Plausibilisierung der Informationen weiter durch Anwendung eines in 5 gezeigten Verfahrens verbessert werden.
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5 zeigt ein weiteres Verfahren 500 für ein Fahrzeug. Das Verfahren 500 umfasst ein Empfangen 510 zumindest einer Information von einem anderen Fahrzeug. Die Information kann beispielsweise drahtlos über ein lokales drahtloses Netzwerk und/oder ein zellulares Netzwerk von dem anderen Fahrzeug empfangen werden. Die Information umfasst zum Beispiel Messdaten und/oder Information über eine Position, Ausdehnung und/oder Bewegung eines oder mehrerer Objekte innerhalb der Umgebung des Fahrzeugs. Wie später näher erläutert, kann das Verfahren 500 optional ein Empfangen mehrerer Information umfassen.
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Ferner umfasst das Verfahren 500 ein Empfangen 520 einer Vertrauenswürdigkeitsinformation, die eine Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs anzeigt. Die Vertrauenswürdigkeitsinformation ist zum Beispiel als Maß für eine Beurteilung, ob und in welchem Maß (z.B. mit welcher Wahrscheinlichkeit) das Fahrzeug vertrauenswürdig beziehungsweise unglaubwürdig und beispielsweise vorgetäuscht ist, zu verstehen. Die Vertrauenswürdigkeitsinformation kann beispielsweise drahtlos über ein lokales drahtloses Netzwerk und/oder ein zellulares Netzwerk von einem (als Backend agierenden) Server empfangen werden. Alternativ, kann die Vertrauenswürdigkeitsinformation von einem weiteren Fahrzeug oder einem Verkehrsinfrastrukturobjekt empfangen werden. Die Vertrauenswürdigkeitsinformation gibt zum Beispiel an, ob das andere Fahrzeug vertrauenswürdig oder unglaubwürdig (z.B. ein vorgetäuschter Verkehrsteilnehmer) ist. Wie der Fachmann verstehen wird, kann die Vertrauenswürdigkeit bei der Vertrauenswürdigkeitsinformation optional auf andere Art und Weise, zum Beispiel mittels einer Nachricht, als ein Wert oder als ein Boolean angegeben werden.
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Zudem umfasst das Verfahren 500 ein Verarbeiten 530 der zumindest einen Information durch das Fahrzeug gemäß der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs. Je nach Vertrauenswürdigkeit kann die Information zum Beispiel verschieden gewichtet, verworfen oder für verschiedene bestimmte Funktionen und/oder Systeme (z.B. Fahrerassistenzsysteme/Fahrassistenzsysteme) des Fahrzeugs verwendet werden.
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Das Verfahren 500 erlaubt Manipulationen und falsche Informationen zu erkennen und die Informationen derart zu verarbeiten, so dass ein Einfluss falscher Informationen auf das Fahrzeug oder Funktionen des Fahrzeugs zumindest reduziert werden kann. Außerdem erlaubt das Verfahren 500 eine Überprüfung des anderen Fahrzeugs auf dessen Vertrauenswürdigkeit außerhalb des Fahrzeugs, zum Beispiel auf einem fahrzeugexternen Server oder Backend durchzuführen, um die für die Überprüfung notwendige Rechenleistung in dem Fahrzeug einzusparen.
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Das Verarbeiten 530 der zumindest einen Information umfasst optional ein Zuordnen eines Sicherheitslevels zu der Information abhängig von der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs. Der zumindest einen Information wird zum Beispiel abhängig von der Vertrauenswürdigkeit oder Vertrauenswürdigkeitsinformation ein Sicherheitslevel nach dem Automotive Safety Integrity Level- (ASIL-) Standard zugeordnet. Mögliche Sicherheitslevels nach diesem Standard sind, hier aufsteigend bezüglich ihres Integritätslevels aufgezählt, beispielsweise „Quality Management“ (QM), ASIL-A, ASIL-B, ASIL-C und ASIL-D.
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Entsprechend kann ein Verarbeiten der zumindest einen Information ein Verarbeiten der Information ausschließlich durch ein Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs, welches dem der Information zugeordneten Sicherheitslevels zugeordnet ist, umfassen. Wenn der Information beispielsweise das Sicherheitslevel „QM“ zugeordnet ist, wird diese nur zur Verwendung für Funktionen des Fahrzeugs, welchen auch das Sicherheitslevel „QM“ zugeordnet ist verwendet. Die Information wird zum Beispiel, wenn dieser das Sicherheitslevel „QM“ zugeordnet ist zur Steuerung einer nicht-sicherheitskritischen Funktion, wie beispielsweise Steuerung einer fahrzeugeigenen Unterhaltungselektronik verwendet. Wenn der Information beispielsweise das Sicherheitslevel „ASIL-D“ zugeordnet ist, kann die zumindest eine Information beispielsweise zur Verwendung für Funktionen des Fahrzeugs verarbeitet werden, welche auch ASIL-D oder einem geringeren Sicherheitslevel zugeordnet sind. Die zumindest eine Information wird beispielsweise, wenn ihr das Sicherheitslevel ASIL-D zugeordnet ist, zur Steuerung/Betätigung der automatischen Notbremse verwendet.
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Wie der Fachmann verstehen wird, können die Sicherheitslevels auch auf eine andere Art und Weise, zum Beispiel in Bezug auf einen anderen Standard für Sicherheitslevels, bestimmt werden.
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Optional umfasst das Verfahren 500 ein Empfangen mehrerer Informationen von dem anderen Fahrzeug. Die Informationen werden beispielsweise zeitlich nacheinander empfangen. Insbesondere können die Informationen in einem vordefinierten zeitlichen Abstand von dem Fahrzeug empfangen werden.
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Ferner kann das Verfahren 500 ein Anfragen der Vertrauenswürdigkeitsinformation bei einem Server zum Bereitstellen der Vertrauenswürdigkeitsinformation nach Empfangen der Informationen von dem anderen Fahrzeug umfassen. Der Server kann insbesondere ein fahrzeugexterner Server oder ein Backend sein, welcher oder welches zu Gunsten einer Vertrauenswürdigkeit der Vertrauenswürdigkeitsinformation insbesondere von einer vertrauenswürdigen Instanz betrieben werden kann. Zum Anfragen der Vertrauenswürdigkeit sendet das Fahrzeug beispielsweise eine Nachricht mit einer Anfrage an den Server. Die Anfrage, beziehungsweise die Nachricht, kann drahtlos über ein drahtloses lokales Netzwerk, ein zellulares Netzwerk oder dergleichen gesendet werden.
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Zudem kann das Verfahren ein Speichern der von dem anderen Fahrzeug empfangenen Informationen bis mindestens zum Empfangen der Vertrauenswürdigkeitsinformation umfassen. Wie später näher erläutert, werden die Informationen zum Speichern beispielsweise auf einem Zwischenspeicher abgelegt.
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Für eine verbesserte Plausibilisierung kann das Verfahren 500 ferner das Verfahren 200 umfassen. Insbesondere kann das Empfangen 510 der zumindest einen Information ein Empfangen einer ersten und einer zweiten Information von dem anderen Fahrzeug über eine erste Kommunikationsverbindung sowie einer dritten und einer vierten Information über eine zweite Kommunikationsverbindung umfasst. Die erste und die dritte Information sowie die zweite und die vierte Information können jeweils voneinander verschieden sein. Ferner kann das Verfahren 500 ein Bestimmen einer Plausibilität der ersten und der dritten Information durch Vergleichen der ersten mit der dritten Information und ein Bestimmen einer Plausibilität der zweiten und der vierten Information durch Vergleichen der zweiten und der vierten Information umfassen. Das Verarbeiten 530 der zumindest einen Information kann optional ein Verarbeiten zumindest einer der ersten bis vierten Information gemäß der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs und der bestimmten Plausibilität der ersten bis vierten Information umfassen. Dies erlaubt ein mehrfaches und dadurch verbessertes Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit.
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Optional umfasst das Verfahren 500 ein Abspeichern des anderen Fahrzeugs als vertrauenswürdig oder unglaubwürdig in einer lokalen Datenbank des Fahrzeugs abhängig von der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit des anderen Fahrzeugs. Zum Abspeichern des anderen Fahrzeugs als vertrauenswürdig oder unglaubwürdig kann eine Referenz des anderen Fahrzeugs, zum Beispiel ein Identifikationszeichen des anderen Fahrzeugs in der lokalen Datenbank abgespeichert werden. Insbesondere kann das Identifikationszeichen zusammen mit der Vertrauenswürdigkeitsinformation oder zumindest einem Verweise auf die Vertrauenswürdigkeitsinformation abgespeichert werden. Dadurch ist eine Zuordnung der Vertrauenswürdigkeitsinformation zu später empfangenen Nachrichten des anderen Fahrzeugs möglich.
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Wie der Fachmann verstehen wird, kann das Verfahren 500 optional für mehrere andere Fahrzeuge angewendet werden.
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6 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 610 für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung 610 kann, wie durch gestrichelte Linien in 6 angezeigt, optional auf einem Fahrzeug 600 installiert sein.
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Die Vorrichtung 610 umfasst eine oder mehrere Schnittstellen 612 zur Kommunikation und eine Datenverarbeitungsschaltung 614. Die eine oder die mehreren Schnittstellen 612 und die Datenverarbeitungsschaltung 614 sind zur Durchführung des hierin vorgeschlagenen Verfahrens 500 ausgebildet. Optional sind die ein oder mehreren Schnittstellen 612 und die Datenverarbeitungsschaltung 614 zum Ausführen optionaler Ausführungsbeispiele des Verfahrens 500 ausgebildet.
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Die ein oder mehreren Schnittstellen 612 der Vorrichtung 610 können in Ausführungsbeispielen als Kontakte der Datenverarbeitungsschaltung 614 ausgebildet sein. Sie können in Ausführungsbeispielen auch als separate Hardware ausgeführt sein. Sie können Speicher umfassen, die zu sendenden beziehungsweise die empfangenen Signale zumindest vorübergehend speichern. Die ein oder mehreren Schnittstellen 612 können zum Empfang von elektrischen Signalen geeignete Mittel, zum Beispiel eine Busschnittstelle, oder eine optische Schnittstelle umfassen. Sie können darüber hinaus in Ausführungsbeispielen zur Funkübertragung ausgebildet sein und ein Radio-Frontend sowie zugehörige Antennen umfassen. Ferner können die zumindest ein oder mehreren Schnittstellen 612, zum Beispiel für den CAN-Bus, Synchronisationsmechanismen zur Synchronisierung mit dem jeweiligen Übertragungsmedium umfassen. In Ausführungsbeispielen können die ein oder mehreren Schnittstellen 612 jedwede Mittel zur Kommunikation umfassen, um die zumindest eine Information von dem anderen Fahrzeug und die Vertrauenswürdigkeit Information über die ein oder mehreren Schnittstellen 612 zu empfangen. Hierfür können die ein oder mehreren Schnittstellen 612 insbesondere Mittel zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und/oder Verkehrsinfrastrukturobjekten umfassen. Die ein oder mehreren Schnittstellen 612 umfassen beispielsweise zumindest eine DSRC-Schnittstelle und/oder zumindest eine Schnittstellte gemäß einem Standard des 3GPP.
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Die Datenverarbeitungsschaltung 614 kann in Ausführungsbeispielen Hardware sein, die zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet ist. Dies können beliebige Prozessorkerne, wie DSPs oder andere Prozessoren sein. Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessorkern eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessorkerne oder auch mehrere Prozessorkerne oder Mikrokontroller zur Implementierung der Datenverarbeitungsschaltung 614 denkbar. Es sind auch Implementierungen in integrierter Form mit anderen Vorrichtungen denkbar, beispielsweise in einer Steuereinheit für ein Fahrzeug, die zusätzlich noch ein oder mehrere andere Funktionen umfasst. In Ausführungsbeispielen kann die Datenverarbeitungsschaltung 614 durch einen Prozessorkern, einen CPU, einen GPU, einen ASIC, einen IC, einen SOC, ein programmierbares Logikelement oder einen FPGA als Kern des oben genannten Bausteins oder der Bausteine realisiert sein. Die Datenverarbeitungsschaltung 614 kann demnach jedwede Komponente oder Kombination von Komponenten (z.B. ein oder mehrere Schaltkreise) umfassen, die zum Empfangen 510 und 520 der zumindest einen Information und der Vertrauenswürdigkeitsinformation über die ein oder mehreren Schnittstellen 612 und zum Verarbeiten 530 der zumindest einen Information gemäß der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit ausgebildet ist.
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Das Verfahren 500 kann beispielsweise zusammen mit einem nachfolgend in 7 beschriebenen Verfahren 700 für einen Server ausgeführt werden.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens 700.
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Das Verfahren 700 umfasst ein Empfangen 710 zumindest einer Information von einem Fahrzeug. Zum Empfangen 710 der Information kann der Server drahtlos über ein drahtloses lokales Netzwerk, ein zellulares Netzwerk oder dergleichen kommunizieren. Der Server kommuniziert beispielsweise mittels einer DSRC-Schnittstelle oder einer Schnittstellte gemäß einem Standard des 3GPP mit dem Fahrzeug. Das im Verfahren 700 bezeichnete Fahrzeug entspricht in Zusammenspiel mit dem Verfahren 500 beispielsweise dem im Verfahren 500 so bezeichneten „anderen Fahrzeug“. Die Information umfasst zum Beispiel Messdaten und/oder Information über eine Position, Ausdehnung und/oder Bewegung eines oder mehrerer Objekte innerhalb der Umgebung des Fahrzeugs. Insbesondere kann die Information der zumindest einen Information gemäß Verfahren 500 entsprechen.
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Zudem umfasst das Verfahren 700 ein Bestimmen 720 einer Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs basierend auf einer Plausibilisierung der zumindest einen von dem Fahrzeug empfangenen Information. Zum Bestimmen 720 der Vertrauenswürdigkeit kann die von dem Fahrzeug empfangene Information mit einer oder mehreren weiteren Informationen, wie zum Beispiel Informationen von weiteren Fahrzeugen oder einem anderen Server oder Information über eine Umgebung des Fahrzeugs verglichen werden. Die weiteren Informationen umfassen zum Beispiel eine Karte und/oder Informationen zu einer Verkehrssituation der Umgebung. Optional umfassen die weiteren Informationen Messdaten und/oder Nachrichten, welche der Server von weiteren Fahrzeugen oder einem Server empfängt. Durch Bestimmen 720 der Vertrauenswürdigkeit kann das Fahrzeug beispielsweise als vertrauenswürdig oder unglaubwürdig bestimmt werden.
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Ferner umfasst das Verfahren 700 ein Speichern 730 des Fahrzeugs in einer Datenbank vertrauenswürdiger Fahrzeuge, falls das Fahrzeug als vertrauenswürdig bestimmt wurde. Die Datenbank kann auf dem Server oder außerhalb des Servers gespeichert sein. Zum Speichern 730 des Fahrzeugs in der Datenbank wird beispielsweise ein dem Fahrzeug zugeordnetes Identifikationszeichen in der Datenbank abgelegt. Das Identifikationszeichen ist beispielsweise ein global für das Fahrzeug definiertes Identifikationszeichen. Optional kann das Identifikationszeichen für das Fahrzeug in vorbestimmten Zeitabständen variieren.
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Das Verfahren 700 umfasst optional ein Empfangen einer Anfrage eines weiteren Fahrzeugs über die Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs. Im Zusammenspiel mit Verfahren 500 entspricht zum Beispiel das Fahrzeug gemäß Verfahren 500 dem weiteren Fahrzeug gemäß Verfahren 700. Die Anfrage umfasst zum Zuordnen der Anfrage zu dem Fahrzeug in der Datenbank beispielsweise das Identifikationszeichen des Fahrzeugs.
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Zudem kann das Verfahren 700 ein Übermitteln einer Vertrauenswürdigkeitsinformation, welche das Fahrzeug als vertrauenswürdig ausweist, an das weitere Fahrzeug umfassen, falls das Fahrzeug in der Datenbank vertrauenswürdiger Fahrzeuge gespeichert ist. Die Vertrauenswürdigkeitsinformation entspricht beispielsweise der mit Verfahren 500 erläuterten Vertrauenswürdigkeitsinformation.
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Das Verfahren 700 kann beispielsweise durch einen Server ausgeführt werden. Ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Servers 800 ist in 8 gezeigt.
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Der Server umfasst eine oder mehrere Schnittstellen 812 zur Kommunikation und eine Datenverarbeitungsschaltung 814, welche zur Durchführung des Verfahren 700 ausgebildet sind.
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Die ein oder mehreren Schnittstellen 812 des Servers 800 können in Ausführungsbeispielen als Kontakte der Datenverarbeitungsschaltung 814 ausgebildet sein. Sie können in Ausführungsbeispielen auch als separate Hardware ausgeführt sein. Sie können Speicher umfassen, die zu sendenden beziehungsweise die empfangenen Signale zumindest vorübergehend speichern. Die ein oder mehreren Schnittstellen 812 können zum Empfang von elektrischen Signalen geeignete Mittel, zum Beispiel eine Busschnittstelle, oder eine optische Schnittstelle umfassen. Sie können darüber hinaus in Ausführungsbeispielen zur Funkübertragung ausgebildet sein und ein Radio-Frontend sowie zugehörige Antennen umfassen. Ferner können die zumindest ein oder mehreren Schnittstellen 812, zum Beispiel für den CAN-Bus, Synchronisationsmechanismen zur Synchronisierung mit dem jeweiligen Übertragungsmedium umfassen. In Ausführungsbeispielen können die ein oder mehreren Schnittstellen 812 jedwede Mittel zur Kommunikation umfassen, um die zumindest eine Information von dem Fahrzeug empfangen. Hierfür können die ein oder mehreren Schnittstellen 812 insbesondere Mittel zur Kommunikation mit Fahrzeugen umfassen. Die ein oder mehreren Schnittstellen 812 umfassen beispielsweise zumindest eine DSRC-Schnittstelle und/oder zumindest eine Schnittstellte gemäß einem Standard des 3GPP.
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Die Datenverarbeitungsschaltung 814 kann in Ausführungsbeispielen Hardware sein, die zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet ist. Dies können beliebige Prozessorkerne, wie DSPs oder andere Prozessoren sein. Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessorkern eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessorkerne oder auch mehrere Prozessorkerne oder Mikrokontroller zur Implementierung der Datenverarbeitungsschaltung 814 denkbar. Es sind auch Implementierungen in integrierter Form mit anderen Vorrichtungen denkbar, beispielsweise in einer Steuereinheit für ein Fahrzeug, die zusätzlich noch ein oder mehrere andere Funktionen umfasst. In Ausführungsbeispielen kann die Datenverarbeitungsschaltung 814 durch einen Prozessorkern, einen CPU, einen GPU, einen ASIC, einen IC, einen SOC, ein programmierbares Logikelement oder einen FPGA als Kern des oben genannten Bausteins oder der Bausteine realisiert sein. Die Datenverarbeitungsschaltung 814 kann demnach jedwede Komponente oder Kombination von Komponenten (z.B. ein oder mehrere Schaltkreise) umfassen, die zum Empfangen 710 der zumindest einen Information, Bestimmen 720 der Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs und Speichern 730 des Fahrzeugs in einer Datenbank vertrauenswürdiger Fahrzeuge ausgebildet ist.
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Die hierin vorgeschlagenen Verfahren 200, 500 und 700 sowie die Vorrichtungen 300, 600 und 800 sollen nachfolgend unter Bezug auf ein in 9 gezeigtes Anwendungsbeispiel näher erläutert werden.
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9 zeigt schematisch ein Fahrzeug („Sendefahrzeug“) 910, einen Server („Backend“) 920 und ein weiteres Fahrzeug („Empfängerfahrzeug“) 930. Der Server 920 ist beispielsweise ein Ausführungsbeispiel des hierin vorgeschlagenen Servers. Das Fahrzeug 930 ist beispielsweise ein Ausführungsbeispiel des hierin vorgeschlagenen Fahrzeugs.
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Wie in 9 dargestellt, empfängt das Fahrzeug 930, zum Beispiel über Direktkommunikation und unter Verwendung des 5G- und/oder WLANp-Standards, eine Information vom Fahrzeug 910. Die Information kann, wie dargestellt, eine Nachricht, z.B. eine sogenannte „Car2X-Nachricht, wie etwa eine Kooperatives-Bewusstseins-Nachricht (engl.: cooperative awareness message, CAM), eine Kollektive-Wahrnehmungs-Nachricht (engl.: collective perception message, CPM), eine Dezentralisierte-Umwelt-Benachrichtigungs-Nachricht (engl.: decentralized environmental notification message, DENM) oder dergleichen, des Fahrzeugs 910 an das Fahrzeug 930 umfassen.
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Dieselbe Information, z.B. dieselbe Nachricht, kann durch den Server 920 von dem Fahrzeug 910 empfangen werden. Anhand der Information kann der Server 920 gemäß dem Verfahren 700 eine Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs 910 basierend auf einer Plausibilisierung der Information bestimmen. Alternativ oder ergänzend können eine oder mehrere weitere von dem Fahrzeug 910 empfangene Informationen zum Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit verwendet werden. Die Vertrauenswürdigkeit kann optional unter Verwendung von Informationen bestimmt werden, welche zum Beispiel innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums Z von dem Fahrzeug 910 empfangen wurden. Falls das Fahrzeug 910 beim Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit als vertrauenswürdig bestimmt wurde, kann das Fahrzeug 910 in einer mit dem Server 920 gekoppelten Datenbank 922 gespeichert werden. Hierfür wird zum Beispiel ein für das Fahrzeug 910 vorbestimmtes globales Identifikationszeichen in der Datenbank 922 abgespeichert. Das globale Identifikationszeichen des Fahrzeugs 910 kann zum Beispiel zusammen mit der einen oder den mehreren Informationen von dem Fahrzeug 910 empfangen werden.
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Nach Empfangen der Information durch das Fahrzeug 930 kann das Fahrzeug 930 die Information, beziehungsweise die Nachricht in einem darauffolgenden Schritt 931 in einem Speicher 932 des Fahrzeugs 930 zwischenspeichern. In einem weiteren Schritt 933 kann das Fahrzeug nach Vertrauenswürdigkeitsinformation über eine Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs 910 bei dem Server 920 anfragen. Zum Zuordnen der Anfrage kann das Fahrzeug 930 mit der Anfrage das globale Identifikationszeichen des Fahrzeugs 910 übermitteln, welches das Fahrzeug 930 beispielsweise mit der Information erhalten von dem Fahrzeug 910 erhalten hat. Der Server 920 kann z.B. anhand des globalen Identifikationszeichens überprüfen, ob das Fahrzeug 910 in der Datenbank 922 als vertrauenswürdig ausgewiesen ist. Falls das Fahrzeug 910 in der Datenbank 922 als vertrauenswürdig ausgewiesen ist, kann der Server 920 dem Fahrzeug 930 Vertrauenswürdigkeitsinformation übermitteln, welche angibt, ob und/oder in welchem Maß (z.B. mit welcher Wahrscheinlichkeit) das Fahrzeug 910 vertrauenswürdig ist. Das Fahrzeug 930 kann daraufhin in Schritt 933 ferner anhand der die Vertrauenswürdigkeit des Fahrzeugs 910 anzeigenden Vertrauenswürdigkeitsinformation bestimmen, ob das Fahrzeug 910 und somit die von dem Fahrzeug 910 empfangene Information vertrauenswürdig/plausibel oder unglaubwürdig/unplausibel ist. Für den Fall, dass das Fahrzeug 910 als vertrauenswürdig eingestuft wird, kann das Fahrzeug 930 das Fahrzeug 910 als vertrauenswürdig in einer lokalen Datenbank 934 des Fahrzeugs 930 abspeichern.
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In einem Verarbeitungsschritt 935 kann die Information, wie vorhergehend bereits dargelegt, gemäß der durch die Vertrauenswürdigkeitsinformation angezeigten Vertrauenswürdigkeit in dem Fahrzeug 930 verarbeitet werden. In dem gezeigten Beispiel wird der Information, wenn diese als vertrauenswürdig/plausibel eingestuft ist, ein höheres Sicherheitslevel 936a (z.B. ASIL-C oder ASIL-D) zugeordnet, und wenn diese nicht auf ihre Vertrauenswürdigkeit überprüft oder als unglaubwürdig/unplausibel eingestuft sind, ein relativ zu dem höheren Sicherheitslevel 936a niedrigeres Sicherheitslevel 936b (z.B. QM, ASIL-A, oder ASIL-B) zugeordnet. Es sei angemerkt, dass optional eine andere, z.B. feinere Zuordnung von Sicherheitslevel zu von dem Fahrzeug 910 empfangene Informationen möglich ist.
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Nach Empfangen der Vertrauenswürdigkeitsinformation und Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information durch das Fahrzeug 930 kann die Information, um Speicherplatz freizugeben, aus dem Speicher 932 gelöscht werden.
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Für den Fall, dass der Information ein niedrigeres Sicherheitslevel zugeordnet ist, kann diese für Funktionen 938b, wie zum Beispiel Funktionen zur Information und/oder Warnung von Insassen des Fahrzeugs 930, verwendet werden, welche nicht sicherheitskritisch sind.
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Für den Fall, dass der Information ein höheres Sicherheitslevel zugeordnet ist, kann diese für sicherheitskritische oder sogenannte „eingreifende“ Funktionen verwendet werden und beispielsweise durch ein Fahrerassistenzsystem/Fahrassistenzsystem (z.B. ein automatisches Bremssystem) verarbeitet werden. Optional kann die Information dann auch für Funktionen verwendet werden, welche ein niedrigeres als das der Information zugeordnete Sicherheitslevel erfordern.
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Für den Fachmann ist klar, dass das hierin vorgeschlagene Konzept optional für die Kommunikation und Plausibilisierung von mehreren und unterschiedlichen kommunizierten Informationen und für mehrere Fahrzeuge angewendet werden kann.
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Insbesondere kann das Fahrzeug 930 gemäß Verfahren 200 von dem Fahrzeug 910 mindestens vier Informationen empfangen, deren Plausibilität bestimmen und im Verarbeitungsschritt 935 zusätzlich basierend auf der dadurch ermittelten Plausibilität weiterverarbeiten. Dadurch kann die Sicherheit bei der Verwendung der Informationen für Funktionen des Fahrzeugs weiter erhöht werden.
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Ausführungsbeispiele können darüber hinaus ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich darauf beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) oder FPGAs, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
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Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein grobes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch ein Bauelement implementiert werden, das ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
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Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht aus-tauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen ein einzelner Schritt, Funktion, Prozess oder Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
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Bezugszeichenliste
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- 110
- Schnittstelle
- 120
- Schnittstelle
- 130
- Information
- 140
- Schritt
- 200
- Verfahren für ein Fahrzeug
- 210
- Empfangen einer ersten, zweiten, dritten und vierten Information
- 220
- Bestimmen einer Plausibilität der ersten und dritten Information
- 230
- Bestimmen einer Plausibilität der zweiten und vierten Information
- 240
- Verarbeiten zumindest einer der ersten bis vierten Information
- 300
- Fahrzeug
- 310
- Vorrichtung
- 312
- ein oder mehrere Schnittstellen
- 314
- Datenverarbeitungsschaltung
- 410
- Schnittstelle
- 420
- Schnittstelle
- 430-1
- erste Information
- 430-2
- zweite Information
- 430-3
- dritte Information
- 430-4
- vierte Information
- 440
- Verarbeitungsschritt
- 500
- Verfahren
- 510
- Empfangen zumindest einer Information
- 520
- Empfangen einer Vertrauenswürdigkeitsinformation
- 530
- Verarbeiten der zumindest einen Information
- 600
- Fahrzeug
- 610
- Vorrichtung
- 612
- ein oder mehrere Schnittstellen
- 614
- Datenverarbeitungsschaltung
- 700
- Verfahren
- 710
- Empfangen zumindest einer Information
- 720
- Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit
- 730
- Speichern des Fahrzeugs
- 800
- Server
- 812
- ein oder mehrere Schnittstellen
- 814
- Datenverarbeitungsschaltung
- 910
- Fahrzeug
- 920
- Server
- 922
- Datenbank
- 930
- Fahrzeug
- 931
- Schritt
- 932
- Speicher
- 933
- Schritt
- 934
- lokale Datenbank
- 935
- Verarbeitungsschritt
- 936a
- höheres Sicherheitslevel
- 936b
- niedrigeres Sicherheitslevel
- 938a
- sicherheitskritische/eingreifende Funktionen
- 938b
- nicht sicherheitskritische Funktionen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014208455 A1 [0003]
- DE 102007058192 A1 [0004]
