DE102021130549A1

DE102021130549A1 - Detektion und Berichterstattung von Fehlverhalten in der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation

Info

Publication number: DE102021130549A1
Application number: DE102021130549.7A
Authority: DE
Inventors: Vivek Vijaya Kumar; Mohammad Naserian; Kemal E. Tepe; Hariharan Krishnan
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-08-04
Also published as: US11875677B2; CN114845273A; US20220246031A1

Abstract

Ein Verfahren in einem Fahrzeug enthält das Empfangen einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Nachricht (V2I-Nachricht), die von einem an der Infrastruktur an einem Ort befestigten Kommunikationssystem gesendet wird. Die V2I-Nachricht enthält wenigstens eine Kategorie von Informationen unter mehreren Kategorien von Informationen und die mehreren Kategorien von Informationen enthalten kartenbasierte Informationen und Straßensicherheitsinformationen. Außerdem enthält das Verfahren das Bestimmen, ob in Bezug auf die V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist, auf der Grundlage der Ausführung wenigstens eines Typs einer Verifizierung. Das Fehlverhalten gibt falsche Informationen in der V2I-Nachricht an. Es wird ein Zähler einer Anzahl unterhalten, in der das Fehlverhalten in Bezug auf die V2I-Nachricht an dem Ort aufgetreten ist, und das Fehlverhalten wird auf der Grundlage des Zählers berichtet.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft die Detektion und Berichterstattung eines Fehlverhaltens in der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V2I-Kommunikation).
Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (V2V-Kommunikation), die V2I-Kommunikation und die Fahrzeug-zu-allem-Kommunikation (V2X-Kommunikation) werden zunehmend verwendet. Diese Kommunikationssysteme ermöglichen intelligente Fernverkehrsstraßen und sind ebenfalls wichtig im autonomen Fahrzeugbetrieb. Die V2I-Kommunikation enthält Informationsnachrichten, die über Sender oder Transceiver, die an Infrastruktur (z. B. an Lichtsignalanlagen, an Baustellen, an Verkehrszeichen) befestigt sind, an Fahrzeuge in einem bestimmten Bereich rundgesendet werden. Falsche Informationen, die durch die Infrastruktur rundgesendet werden, werden als Fehlverhalten bezeichnet. Fehlverhalten kann das Ergebnis einer böswilligen Aktion oder eines Fehlers sein. Das Fehlverhalten kann einen Bereich von Ergebnissen von Verwirrung bis zu einem Zusammenstoß verursachen. Dementsprechend ist es erwünscht, eine Detektion und Berichterstattung von Fehlverhalten in der V2I-Kommunikation zu schaffen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält ein Verfahren in einem Fahrzeug das Empfangen einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Nachricht (V2I-Nachricht), die von einem an der Infrastruktur an einem Ort befestigten Kommunikationssystem gesendet wird. Die V2I-Nachricht enthält wenigstens eine Kategorie von Informationen unter mehreren Kategorien von Informationen und die mehreren Kategorien von Informationen enthalten kartenbasierte Informationen und Straßensicherheitsinformationen. Außerdem enthält das Verfahren das Bestimmen, ob in Bezug auf die V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist, auf der Grundlage der Ausführung wenigstens eines Typs einer Verifizierung. Das Fehlverhalten gibt falsche Informationen in der V2I-Nachricht an. Es wird ein Zähler einer Anzahl unterhalten, in der das Fehlverhalten in Bezug auf die V2I-Nachricht an dem Ort aufgetreten ist, und das Fehlverhalten wird auf der Grundlage des Zählers berichtet.
Zusätzlich zu dem einen oder den mehreren hier beschriebenen Merkmalen wird das Bestimmen, ob das Fehlverhalten aufgetreten ist, ausgeführt, bevor das Fahrzeug durch einen Bereich fährt, den die V2I-Nachricht betrifft.
Zusätzlich zu dem einen oder den mehreren hier beschriebenen Merkmalen enthält das Verfahren außerdem das Ignorieren der V2I-Nachricht auf der Grundlage der Bestimmung, dass das Fehlverhalten aufgetreten ist.
Zusätzlich zu dem einen oder den mehreren hier beschriebenen Merkmalen enthält das Ausführen wenigstens eines Typs einer Verifizierung das Vergleichen von Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Nachrichten (V2V-Nachrichten) erhalten werden.
Zusätzlich zu dem einen oder den mehreren hier beschriebenen Merkmalen enthält das Ausführen wenigstens eines Typs der Verifizierung das Prüfen der Konsistenz und Plausibilität jedes Felds der V2I-Nachricht auf der Grundlage von Regeln, die jedem Feld entsprechen.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale enthält das Ausführen wenigstens eines Typs einer Verifizierung das Vergleichen von Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die mit einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erhalten werden.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale enthält das Ausführen wenigstens eines Typs der Verifizierung das Vergleichen des Fahrerverhaltens mit erwartetem Fahrerverhalten auf der Grundlage von Informationen in der V2I-Nachricht.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale enthält das Verfahren außerdem das Unterhalten eines Zählerschwellenwerts, der spezifisch für jeden Typ unter mehreren Typen von V21-Nachrichten ist, durch den Controller, wobei ein Typ unter den mehreren Typen eine Signalphase- und Zeit-V2I-Nachricht (SPaT-V2I-Nachricht) ist, die einem Lichtsignal zugeordnet ist.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale enthält das Verfahren außerdem das Bestimmen des Typs der V2I-Nachricht, wobei das Berichten des Fehlverhaltens darauf beruht, dass der Zähler der Anzahl, in der das Fehlverhalten aufgetreten ist, den Zählerschwellenwert, der spezifisch für den Typ der V2I ist, überschritten hat.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale enthält das Verfahren außerdem das Empfangen einer zweiten V2I-Nachricht an dem Ort und das Bestimmen, ob in Bezug auf die zweite V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform enthält ein Fahrzeug einen oder mehrere Sensoren, die eine Kamera enthalten, und einen Controller zum Empfangen einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Nachricht (V2I-Nachricht), die von einem an der Infrastruktur an einem Ort befestigten Kommunikationssystem gesendet wird. Die V2I-Nachricht enthält wenigstens eine Kategorie von Informationen unter mehreren Kategorien von Informationen und die mehreren Kategorien von Informationen enthalten kartenbasierte Informationen und Straßensicherheitsinformationen. Der Controller kann auf der Grundlage der Ausführung wenigstens eines Typs einer Verifizierung bestimmen, ob in Bezug auf die V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist. Das Fehlverhalten gibt falsche Informationen in der V2I-Nachricht an. Zusätzlich kann der Controller einen Zähler einer Anzahl, in der das Fehlverhalten in Bezug auf die V2I-Nachricht an dem Ort aufgetreten ist, unterhalten und das Fehlverhalten auf der Grundlage des Zählers berichten.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale bestimmt der Controller, ob das Fehlverhalten aufgetreten ist, bevor das Fahrzeug durch einen Bereich fährt, den die V2I-Nachricht betrifft.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale ignoriert der Controller die V2I-Nachricht auf der Grundlage der Bestimmung, dass das Fehlverhalten aufgetreten ist.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale vergleicht der Controller Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Nachrichten (V2V-Nachrichten) erhalten werden, um das Fehlverhalten zu identifizieren.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale prüft der Controller auf der Grundlage von Regeln, die jedem Feld entsprechen, die Konsistenz und Plausibilität jedes Felds der V2I-Nachricht, um das Fehlverhalten zu identifizieren.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale vergleicht der Controller Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die mit einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erhalten werden, um das Fehlverhalten zu identifizieren.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale vergleicht der Controller das Fahrerverhalten auf der Grundlage von Informationen in der V21-Nachricht mit erwartetem Fahrerverhalten, um das Fehlverhalten zu identifizieren.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale unterhält der Controller einen Zählerschwellenwert, der spezifisch für jeden Typ unter mehreren Typen von V21-Nachrichten ist, wobei ein Typ unter den mehreren Typen eine Signalphase- und Zeit-V2I-Nachricht (SPaT-V2I-Nachricht) ist, die einem Lichtsignal zugeordnet ist.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale bestimmt der Controller auf der Grundlage dessen, dass der Zähler der Anzahl, in der das Fehlverhalten aufgetreten ist, den Zählerschwellenwert, der spezifisch für den Typ der V2I ist, überschritten hat, den Typ der V2I-Nachricht und berichtet er das Fehlverhalten.
Zusätzlich zu einem oder mehreren der hier beschriebenen Merkmale empfängt der Controller eine zweite V2I-Nachricht an dem Ort und bestimmt er, ob in Bezug auf die zweite V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
Figurenliste
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten erscheinen nur beispielhaft in der folgenden ausführlichen Beschreibung, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht; es zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs, das Detektion und Berichterstattung eines Fehlverhaltens in der V2I-Kommunikation gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen bereitstellt; und
2 einen Prozessablauf eines Verfahrens zum Ausführen der Detektion und Berichterstattung eines Fehlverhaltens in der V2I-Kommunikation gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken. Selbstverständlich bezeichnen einander entsprechende Bezugszeichen überall in den Zeichnungen gleiche oder einander entsprechende Teile und Merkmale.
Wie zuvor festgestellt wurde, enthält die V21-Kommunikation Informationsnachrichten, die an Fahrzeuge in einem bestimmten Bereich rundgesendet werden. Beispielhafte Kategorien der V21-Kommunikation enthalten Signalphase- und Zeitrundsendungen (SPaT-Rundsendungen), die die aktuelle Farbe und die Zeitdauer bis zu der nächsten Farbe von Lichtsignalen angeben, Kartenrundsendungen, die z. B. den Ort eines Halts bei einem Lichtsignal und Manöver, die bei jeder der Fahrspuren einer Straße zugelassen sind, angeben, Straßensicherheitsrundsendungen, die z. B. eine Geschwindigkeitsbeschränkung in der Baustelle spezifizieren, und Informationsnachrichten für Reisende. Fehlverhalten in irgendeiner dieser Typen von Nachrichten kann zu Konsequenzen führen, die von Unannehmlichkeit bis zu einer Sicherheitsgefährdung reichen. Je höher die Anzahl und der Grad automatisierter oder autonomer Betriebe ist, die ein bestimmtes Fahrzeug implementiert, desto herausfordernder kann eine falsche V2I-Nachricht sein. Das heißt, wenn ein Fahrer den Fahrzeugbetrieb steuert, kann eine falsche V21-Nachricht (z. B. über ein Infotainmentsystem des Fahrzeugs) eine Nachricht an den Fahrer erzeugen, die verwirrend ist. Andererseits kann eine falsche V2I-Nachricht in einem vollautomatisierten Fahrzeug, das sich für seinen Betrieb auf Sensor- und Kommunikationsinformationen stützt, zu einem falschen Betrieb führen. Ausführungsformen der hier ausführlich dargestellten Systeme und Verfahren beziehen sich auf die Detektion und Berichterstattung von Fehlverhalten in der V2I-Kommunikation.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist 1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs 100, das die Detektion und Berichterstattung eines Fehlverhaltens in der V21-Kommunikation ausführt. Das in 1 gezeigte beispielhafte Fahrzeug 100 ist ein Personenkraftwagen 101. Alternative Ausführungsformen der Fahrzeuge 100 enthalten Motorräder, Lastkraftwagen, Baugeräte, Landmaschinen und automatisierte Fabrikausrüstung. Das Fahrzeug 100 enthält einen Controller 110, der wie angegeben eine V2V-Kommunikation mit anderen Fahrzeugen 150 ausführen kann, wie angegeben eine V2I-Kommunikation mit einem an einer Infrastruktur 160 (z. B. an einem Lichtsignal 170) befestigten Kommunikationssystem 165 ausführen kann und wie angegeben eine V2X-Kommunikation z. B. mit einem Cloud-Server 180 ausführen kann. Wie ebenfalls angegeben ist, enthält eine V2I-Nachricht eine Anzahl von Feldern von Daten f0 bis fn. Die Anzahl der Felder (d. h. der Wert von n) und die Daten in jedem Feld können sich auf der Grundlage des Typs der V2I-Nachricht unterscheiden. Es ist zu verstehen, dass sich V2I-Kommunikationen und V21-Nachrichten auf Rundsendungen von der Infrastruktur, die auch als 12V-Nachrichten bezeichnet werden können, sowie auf Nachrichten von Fahrzeugen beziehen.
Außerdem kann der Controller 110 Informationen von einem oder mehreren Sensoren 125 erhalten, um (z. B. über eine Infotainmentsystemanzeige) Alarme für einen Fahrer bereitzustellen oder um einen Betrieb des Fahrzeugs 100 zu steuern. Beispielhafte Sensoren 125 enthalten jene, die Informationen über die Umgebung um das Fahrzeug 100 bereitstellen, sowie jene, die Informationen über das Verhalten oder den Betrieb des Fahrzeugs 100 selbst bereitstellen. Zum Beispiel sind ein Radarsystem 120, eine Kamera 130 und ein Lidarsystem 140 gezeigt, um Informationen über die Umgebung um das Fahrzeug 100 bereitzustellen. Wie in 1 angegeben ist, können diese Informationen Straßenmarkierungen wie etwa die auf die Straße gezeichnete Haltelinie 175 enthalten. Sensoren 125, die Informationen über das Fahrzeug 100 selbst bereitstellen, können beispielhafte Fahrzeugsensoren 115 wie etwa eine Inertialmesseinheit (IMU), einen Lenkwinkelsensor und einen Bremssensor enthalten. Die Anzahlen und Orte der Sensoren 125 um ein Fahrzeug sind durch die beispielhafte Darstellung in 1 nicht beschränkt.
Zusätzlich zur Ausführung der Kommunikations- und Steuerfunktionen kann der Controller 110 die Detektion und Berichterstattung eines Fehlverhaltens in der V21-Kommunikation gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen ausführen. Wie anhand von 2 ausführlich dargestellt ist, kann der Controller 110 die V2V-Kommunikation von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen 150 oder Informationen von einem oder mehreren Sensoren 125 verwenden, um das Fehlverhalten in einer gegebenen V2I-Nachricht zu detektieren. Der Controller 110 kann eine Datenbank enthalten, um einen Zählwert jedes Auftretens eines Fehlverhaltens an jedem Ort zu halten. Der Zählwert kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein Fehlverhalten über V2X-Kommunikation oder über eine andere Kommunikation (z. B. an den Cloud-Server 180) berichtet werden sollte. Der Controller 110 kann eine Verarbeitungsschaltungsanordnung enthalten, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine Kombinationslogikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, enthalten kann.
2 ist ein Prozessablauf eines Verfahrens 200 zum Bereitstellen einer Detektion und Berichterstattung von Fehlverhalten in der V2I-Kommunikation gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Die Prozesse des Verfahrens 200 können z. B. durch den Controller 110 ausgeführt werden. Im Block 210 bezieht sich das Empfangen einer V2I-Nachricht auf das Empfangen einer Nachricht von einem an der Infrastruktur 160 befestigten Kommunikationssystem 165. Üblicherweise enthält eine V2I-Nachricht ein Sicherheitszertifikat, das bestätigt werden kann. Die Verifizierung der V2I-Nachricht zum Identifizieren von Fehlverhalten wird in den Blöcken 225a, 225b, 225c, 225d ausgeführt. Wie ausführlich dargestellt ist, werden die Verifizierungsprozesse in den Blöcken 225a, 225b, 225c ausgeführt, bevor das Fahrzeug 100 durch den Bereich fährt, der für die V21-Nachricht relevant ist. Die Verifizierungsprozesse im Block 225d werden auf der Grundlage des Verhaltens des Fahrzeugs 100 ausgeführt, während es durch den Bereich fährt, der für die V2I-Nachricht relevant ist.
Die Größe und der Ort des Bereichs, der für eine gegebene V2I-Nachricht relevant ist, variieren auf der Grundlage des Typs und des Inhalts der V2I-Nachricht. Allgemein ist der Bereich das geografische Gebiet, in dem der Nachrichteninhalt den Betrieb oder das Verhalten des Fahrzeugs 100 beeinflussen kann. Zum Beispiel ist eine V2I-Nachricht, die für die nächsten 3 Meilen vereiste Straßenbedingungen angibt, innerhalb dieser 3 Meilen relevant. Als ein anderes Beispiel ist eine V2I-Nachricht, die eine SPaT-Nachricht hinsichtlich eines gegebenen Lichtsignals 170 ist, relevant, bis das Fahrzeug 100 an dem Lichtsignal 170 vorbeigefahren ist. Als ein abermals anderes Beispiel ist eine V2I-Nachricht, die die Geschwindigkeitsbeschränkung für eine Straße angibt, über die gesamte Länge der Straße bis zu einem Punkt, an dem sich die Geschwindigkeitsbeschränkung ändert, relevant.
Im Block 225a bezieht sich das Verifizieren des V2I-Nachrichteninhalts allgemein darauf sicherzustellen, dass der von einem an der Infrastruktur 160 befestigten Kommunikationssystem 165 rundgesendete Nachrichteninhalt plausibel und konsistent ist. Diese Verifizierung kann z. B. dadurch erzielt werden, dass jedes Feld (f0 bis fn) der V2I-Nachricht auf der Grundlage von für das Gebiet festgesetzten Regeln geprüft wird. Somit können die im Block 225a ausgeführten spezifischen Verifizierungsprozesse von dem Typ der V2I-Nachricht abhängen, da die in der Nachricht vorhandenen Felder und somit die Regeln, die angewendet werden müssen, auf der Grundlage des Typs der V2I-Nachricht variieren.
Ein erstes Beispiel betrachtet eine V2I-Nachricht hinsichtlich einer Baustelle (d. h., der V21-Nachrichtentyp ist eine Straßensicherheitsnachricht (RSM)). Falls eines der Felder der Nachricht (das z. B. die Geschwindigkeitsbeschränkung in der Baustelle angibt) wiederholt zwischen zwei Werten umschaltet, ist die Nachricht nicht konsistent und gibt ein Fehlverhalten an. Falls ermittelt wird, dass ein oder mehrere Felder der Nachricht außerhalb eines für das Feld als eine Regel festgesetzten Bereichs liegen (z. B. der Geschwindigkeitsbeschränkungsbereich 15 bis 35 Meilen pro Stunde (mph) ist, die V2I-Nachricht aber in der Baustelle eine Geschwindigkeitsbeschränkung von 100 mph angibt), ist die Nachricht nicht plausibel und gibt sie ein Fehlverhalten an.
Ein anderes Beispiel der Verifizierung im Block 225a umfasst eine V2I-Nachricht hinsichtlich eines Lichtsignals 170. Das heißt, der V2I-Nachrichtentyp ist eine SPaT-Rundsendung. Beispielhafte Lichtsignale 170 können auf der Grundlage fester Zeitintervalle, adaptiver Zeitintervalle, die auf dem Verkehrsfluss beruhen, oder von Druckmessungen, die die Anwesenheit eines Fahrzeugs angeben, gesteuert werden. Somit kann ein Feld der V2I-SPaT-Rundsendung ferner den Typ des Lichtsignals 170 definieren, um eine genaue Verifizierung zu ermöglichen. Im Fall eines adaptiven Zeiteinstellungsintervalls kann jede V2I-Nachricht die aktuelle Zeitdauer für den Lichtzyklus angeben. Das Feld der V2I-Nachricht, das die Zeit bis zu dem nächsten Lichtzyklus angibt, kann z. B. auf der Grundlage eines Vergleichs mit einem akzeptablen Bereich von Dauern, der als Teil der Regel angegeben ist, verifiziert werden. Die Reihenfolge, in der die Lichter leuchten gelassen werden (z. B. Grün nach Rot, Gelb nach Grün) kann ein anderes Feld sein, das gemäß einer Regel verifiziert wird.
Im Block 225b beruht das Verifizieren der V2I-Nachricht auf V2V-Nachrichten von anderen Fahrzeugen 150, die dem Fahrzeug 100 durch den Bereich, der für die V2I-Nachricht relevant ist, vorausfahren. Falls das Verhalten der anderen Fahrzeuge 150, wie es durch die V2V-Nachrichten angegeben ist, nicht zu der V2I-Nachricht passt, wird ein Fehlverhalten bestimmt. Falls die V2I-Nachricht bei einer bevorstehenden Kreuzung als den aktuellen Zustand des Lichtsignals 170 z. B. ein rotes Licht angibt, V2V-Nachrichten von anderen Fahrzeugen 150, die gerade über die Kreuzung gefahren ist, aber angeben, dass sie nicht gehalten haben, wird die V2I-Nachricht, die ein rotes Licht angibt, als ein Fehlverhalten bestimmt. Ähnlich kann der Controller 110 ebenfalls ein Fehlverhalten bestimmen, falls eine V2I-Nachricht angibt, dass eine Fahrspur in einer Baustelle geschlossen ist, V2V-Nachrichten von anderen Fahrzeugen 150 aber angeben, dass diese anderen Fahrzeuge 150 in der Fahrspur, die als geschlossen angegeben ist, gefahren sind.
Im Block 225c beruht das Verifizieren der V2I-Nachricht auf Informationen von einem oder mehreren Sensoren 125 (z. B. von dem Radarsystem 120, von der Kamera 130, von dem Lidarsystem 140). Zum Beispiel wird ein Fehlverhalten bestimmt, falls eine Karten-V2I-Nachricht an einer Kreuzung einen bestimmten Ort für die auf die Straße gemalte Haltelinie angibt, aber ein mit der Kamera 130 oder mit dem Lidarsystem 140 des Fahrzeugs 100 erhaltenes Bild der Straße einen anderen Ort für die Haltelinie angibt. Ähnlich wird ein Fehlverhalten bestimmt, falls eine V2I-Nachricht angibt, dass eine Fahrspur in einer Baustelle geschlossen ist, die Sensoren 125 des Fahrzeugs 100 die Fahrspurschließung aber nicht detektieren. Wie zuvor festgestellt wurde, kann dieses Fehlverhalten alternativ oder zusätzlich auf der Grundlage von V2V-Nachrichten detektiert worden sein. Das heißt, ein Fehlverhalten in einer V2I-Nachricht kann in Übereinstimmung mit mehr als einer der Verifizierungen in den Blöcken 225a, 225b, 225c und 225d identifiziert werden.
Im Block 230 erfolgt eine Prüfung, ob auf der Grundlage der Prozesse in den Blöcken 225a, 225b oder 225c ein Fehlverhalten bestimmt wurde. Falls nicht, werden die Informationen in der V2I-Nachricht als gültig angesehen und kann der autonome Betrieb des Fahrzeugs 100 im Block 235 durch die V2I-Nachricht beeinflusst werden. Falls die Prüfung im Block 230 angibt, dass in Übereinstimmung mit der Verifizierung in einem oder mehreren der Blöcke 225a, 225b und 225c ein Fehlverhalten detektiert wurde, wird die V2I-Nachricht daraufhin im Block 240 für automatisierte Aktionen des Fahrzeugs 100 verworfen. Daraufhin werden die Prozesse im Block 250 ausgeführt.
Im Block 225d beruht das Verifizieren der V2I-Nachricht auf dem Verhalten des Fahrers des Fahrzeugs 100. Obwohl die Verifizierungsprozesse in den Blöcken 225a, 225b und 225c ausgeführt werden können, bevor das Fahrzeug 100 in einem Bereich eintritt, der für die V2I-Nachricht relevant ist, oder während das Fahrzeug 100 innerhalb des Bereichs ist, der für die V2I-Nachricht relevant ist, werden die Verifizierungsprozesse im Block 225d ausgeführt, während oder nachdem das Fahrzeug 100 den Bereich, der für die V2I-Nachricht relevant ist, verlässt bzw. verlassen hat. Dies ist so, da der Betrieb des Fahrzeugs 100 in dem Bereich, der für die V2I-Nachricht relevant ist, als eine Angabe des Fehlverhaltens verwendet wird. Die Fahrzeugsensoren 115 stellen Informationen über den Betrieb des Fahrzeugs 100 (z. B., ob es verlangsamt ist, angehalten ist, die Fahrspur gewechselt hat) bereit. Diese Informationen werden mit dem durch die V2I-Nachricht vorgeschlagenen Verhalten verglichen. Zum Beispiel wird ein Fehlverhalten bestimmt, falls eine V2I-Nachricht an einer Kreuzung bei dem Lichtsignal 170 ein Rotlicht angibt, der Fahrer des Fahrzeugs 100 aber ohne anzuhalten weitergefahren ist. Als ein anderes Beispiel kann dasselbe anhand der Prozesse in den Blöcken 225b und 225c diskutierte Fehlverhalten ebenfalls auf der Grundlage der Prozesse im Block 225d bestimmt werden. Das heißt, falls eine V2I-Nachricht angibt, dass eine Fahrspur in einer Baustelle geschlossen ist, das Fahrzeug 100 aber in dieser Fahrspur weitergefahren ist (d. h. der Fahrer in der Fahrspur gefahren ist, die als geschlossen angegeben war), wird für die V2I-Nachricht ein Fehlverhalten bestimmt.
Im Block 270 wird auf der Grundlage der Prozesse im Block 225d eine Prüfung vorgenommen, ob ein Fehlverhalten bestimmt wurde. Wenn das der Fall ist, werden die Prozesse im Block 250 ausgeführt. Wie zuvor festgestellt wurde, können die Prozesse im Block 250 ebenfalls von dem Block 240 (d. h. auf der Grundlage eines durch die Prozesse in den Blöcken 225a, 225b oder 225c bestimmten Fehlverhaltens) erreicht werden. Im Block 250 wird ein Zähler für das Fehlverhalten aktualisiert. Der Zähler ist speziell für eine gegebene V2I-Nachricht an einem gegebenen Ort. Zusätzlich wird im Block 250 der aktualisierte Zähler geprüft, um zu bestimmen, ob der durch den aktualisierten Zähler angegebene Zählwert einen im Voraus definierten Schwellenwert überschritten hat. Wenn das der Fall ist, wird im Block 260 eine Berichterstattung eines Fehlverhaltens ausgeführt. Diese Berichterstattung kann sich z. B. darauf beziehen, dass der Controller 110 eine V2X-Nachricht von dem Fahrzeug 100 an einen Cloud-Server 180 sendet. Der Bericht des Fehlverhaltens kann bei dem Kommunikationssystem 165, das die V21-Nachricht bereitgestellt hat, eine Reparatur oder einen anderen Milderungsprozess initiieren. Falls die Prüfung im Block 250 angibt, dass der aktualisierte Zähler den Schwellenwert nicht überschritten hat, oder falls die Prüfung im Block 270 angibt, dass es in der (beim Block 210 empfangenen) V2I-Nachricht kein Fehlverhalten gibt, fahren die Prozesse mit der Fortsetzung des Fahrzeugbetriebs im Block 255 fort.
Die Aktualisierung und Prüfung des Zählers im Block 250 kann optional sein. Der Zähler kann Fehlalarme hinsichtlich eines an der Infrastruktur 160 befestigten sich fehlverhaltenden Kommunikationssystems 165 verringern. Falls ein Fahrer des Fahrzeugs 100 z. B. an einem Lichtsignal 170 vorbeifährt, obwohl die dem Lichtsignal 170 entsprechende V2I-Nachricht ein Rotlicht angibt, kann der Fahrer versehentlich nicht angehalten haben. Allerdings ist ein Fehlverhalten wahrscheinlicher als ein Fahrerfehler, falls der dieser speziellen V2I-Nachricht zugeordnete Zählwert bei dieser bestimmten Kreuzung den (im Block 250 aktualisierten und geprüften) Schwellenwert übersteigt. Der Schwellenwert kann für verschiedene Typen von V21-Nachrichten verschieden sein. Zum Beispiel kann eine einzelne Bestimmung eines Fehlverhaltens für das Berichten des Fehlverhaltens (im Block 260) für eine V2I-Nachricht, die eine geschlossene Fahrspur in einer vorübergehenden Baustelle angibt, ausreichen. Andererseits kann einer V2I-Nachricht, die eine Geschwindigkeitsbeschränkung angibt, wegen der höheren Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer des Fahrzeugs 100 und die anderer Fahrzeuge 150 eine gültige Geschwindigkeitsbeschränkung einfach ignorieren, ein höherer Schwellenwert zugeordnet sein. Die Verwendung des Zählers kann die Kosten des Erzeugens und Sendens des Berichts an den Cloud-Server 180 sowie die Kosten der Verarbeitung des Berichts durch den Cloud-Server 180 senken.
Einem gegebenen Bereich kann mehr als eine V2I-Nachricht zugeordnet sein. Zum Beispiel kann an einer Kreuzung mit einem Lichtsignal 170 eine SPaT-V21-Nachricht Informationen über die Zyklen des Lichts selbst angeben, während eine Karten-V2I-Nachricht den Ort der auf die Straße gezeichneten Haltelinie angibt. In diesem Fall müssen beide V21-Nachrichten gemäß dem in 2 gezeigten Verfahren 200 verifiziert werden.
Obwohl die obige Offenbarung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente für Elemente davon ersetzt werden können, ohne von ihrem Schutzumfang abzuweichen. Zusätzlich können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzumfang abzuweichen. Somit soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmten offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle Ausführungsformen, die in ihrem Schutzumfang liegen, enthalten.

Claims

Verfahren in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Nachricht (V21-Nachricht), die von einem an der Infrastruktur an einem Ort befestigten Kommunikationssystem gesendet wird, unter Verwendung eines Controllers des Fahrzeugs, wobei die V2I-Nachricht wenigstens eine Kategorie von Informationen unter mehreren Kategorien von Informationen enthält und wobei die mehreren Kategorien von Informationen kartenbasierte Informationen und Straßensicherheitsinformationen enthalten; Bestimmen, ob in Bezug auf die V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist, auf der Grundlage der Ausführung wenigstens eines Typs einer Verifizierung, unter Verwendung des Controllers, wobei das Fehlverhalten falsche Informationen in der V2I-Nachricht angibt; Unterhalten eines Zählers einer Anzahl, in der das Fehlverhalten in Bezug auf die V2I-Nachricht an dem Ort aufgetreten ist, unter Verwendung des Controllers; und Berichten des Fehlverhaltens auf der Grundlage des Zählers.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, ob das Fehlverhalten aufgetreten ist, ausgeführt wird, bevor das Fahrzeug durch einen Bereich fährt, den die V2I-Nachricht betrifft, wobei das Verfahren das Ignorieren der V2I-Nachricht auf der Grundlage der Bestimmung, dass das Fehlverhalten aufgetreten ist, enthält, wobei das Ausführen wenigstens eines Typs einer Verifizierung das Vergleichen von Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Nachrichten (V2V-Nachrichten) erhalten werden, enthält, das Ausführen wenigstens eines Typs der Verifizierung das Prüfen der Konsistenz und Plausibilität jedes Felds der V21-Nachricht auf der Grundlage von Regeln, die jedem Feld entsprechen, enthält und das Ausführen wenigstens eines Typs einer Verifizierung das Vergleichen von Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die mit einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erhalten werden, enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausführen wenigstens eines Typs der Verifizierung das Vergleichen des Fahrerverhaltens mit erwartetem Fahrerverhalten auf der Grundlage von Informationen in der V2I-Nachricht enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Unterhalten eines Zählerschwellenwerts, der spezifisch für jeden Typ unter mehreren Typen von V21-Nachrichten ist, durch den Controller, wobei ein Typ unter den mehreren Typen eine Signalphase- und Zeit-V2I-Nachricht (SPaT-V2I-Nachricht) ist, die einem Lichtsignal zugeordnet ist, und das Bestimmen des Typs der V2I-Nachricht umfasst, wobei das Berichten des Fehlverhaltens darauf beruht, dass der Zähler der Anzahl, in der das Fehlverhalten aufgetreten ist, den Zählerschwellenwert, der spezifisch für den Typ der V2I ist, überschritten hat.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Empfangen einer zweiten V2I-Nachricht an dem Ort und das Bestimmen, ob in Bezug auf die zweite V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist, umfasst.
Fahrzeug, das umfasst: einen oder mehrere Sensoren, wobei der eine oder die mehreren Sensoren eine Kamera umfassen; und einen Controller, der dafür konfiguriert ist, eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Nachricht (V2I-Nachricht), die von einem an der Infrastruktur an einem Ort befestigten Kommunikationssystem gesendet wird, zu empfangen, wobei die V2I-Nachricht wenigstens eine Kategorie von Informationen unter mehreren Kategorien von Informationen enthält und wobei die mehreren Kategorien von Informationen kartenbasierte Informationen und Straßensicherheitsinformationen enthalten, auf der Grundlage der Ausführung wenigstens eines Typs einer Verifizierung zu bestimmen, ob in Bezug auf die V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist, wobei das Fehlverhalten falsche Informationen in der V2I-Nachricht angibt, einen Zähler einer Anzahl, in der das Fehlverhalten in Bezug auf die V2I-Nachricht an dem Ort aufgetreten ist, zu unterhalten und das Fehlverhalten auf der Grundlage des Zählers zu berichten.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Controller dafür konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Fehlverhalten aufgetreten ist, bevor das Fahrzeug durch einen Bereich fährt, den die V21-Nachricht betrifft, die V2I-Nachricht auf der Grundlage der Bestimmung, dass das Fehlverhalten aufgetreten ist, zu ignorieren, Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Nachrichten (V2V-Nachrichten) erhalten werden, zu vergleichen, um das Fehlverhalten zu identifizieren, auf der Grundlage von Regeln, die jedem Feld entsprechen, die Konsistenz und Plausibilität jedes Felds der V2I-Nachricht zu prüfen, um das Fehlverhalten zu identifizieren, und Informationen in der V2I-Nachricht mit Informationen, die mit einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erhalten werden, zu vergleichen, um das Fehlverhalten zu identifizieren.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Controller dafür konfiguriert ist, das Fahrerverhalten auf der Grundlage von Informationen in der V21-Nachricht mit erwartetem Fahrerverhalten zu vergleichen, um das Fehlverhalten zu identifizieren.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Controller dafür konfiguriert ist, einen Zählerschwellenwert zu unterhalten, der spezifisch für jeden Typ unter mehreren Typen von V21-Nachrichten ist, wobei ein Typ unter den mehreren Typen eine Signalphase- und Zeit-V2I-Nachricht (SPaT-V2I-Nachricht) ist, die einem Lichtsignal zugeordnet ist, und auf der Grundlage dessen, dass der Zähler der Anzahl, in der das Fehlverhalten aufgetreten ist, den Zählerschwellenwert, der spezifisch für den Typ der V2I ist, überschritten hat, den Typ der V2I-Nachricht zu bestimmen und das Fehlverhalten zu berichten.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Controller dafür konfiguriert ist, eine zweite V2I-Nachricht an dem Ort zu empfangen und zu bestimmen, ob in Bezug auf die zweite V2I-Nachricht ein Fehlverhalten aufgetreten ist.