DE102018221740A1 - Verfahren, Vorrichtung und Computerprogramm für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm für ein erstes Fahrzeug. Das Verfahren umfasst Erhalten (110) einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs von einem zweiten Fahrzeug oder einer Verkehrsinfrastruktur (200). Das Verfahren umfasst ferner Validieren (120) der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal oder Erhalten (130) von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen (300). Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen (140) einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm für ein erstes Fahrzeug, genauer, aber nicht ausschließlich, auf ein Verfahren zum Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs.
  • In der automobilen Forschung liegt ein Fokus auf der Entwicklung von Sicherheitsfunktionen. Eine mögliche Sicherheitsfunktion ist die Weitergabe von Informationen an andere Verkehrsteilnehmer, die ggfs. den gleichen Streckenabschnitt passieren werden, etwa von Informationen über Baustellen, verschmutzte Straßen und Ähnliches, so dass die anderen Verkehrsteilnehmer gegebenenfalls den beeinträchtigten Streckenabschnitt umfahren können oder eine erhöhte Aufmerksamkeit walten lassen können. Da diese Informationen potentiell von jedem Verkehrsteilnehmer bereitgestellt werden können, kann es vorkommen, dass falsche Informationen weitergegeben werden, etwa aufgrund fehlerhafter Messungen oder aufgrund einer Schädigungsabsicht eines Senders.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Konzept bereitzustellen, mit dem die Sicherheit einer Datenweitergabe zwischen Fahrzeugen erhöht werden kann was wiederum das Vertrauen und somit die Nutzbarkeit von Informationen Dritter erhöht.
  • Diese Aufgabe wird von dem Verfahren, dem Computerprogramm und der Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
  • Ausführungsbeispiele schaffen etwa ein Verfahren für ein erstes Fahrzeug. Dieses Fahrzeug ist auf einem Fahrweg, etwa einer Straße, unterwegs und erhält von weiteren Fahrzeugen oder von einer Verkehrsinfrastruktur, etwa einer Ampel oder einem Straßenschild, Informationen über einen Zustand des Fahrwegs, etwa dass Glatteisgefahr besteht oder dass sich der Verkehr an einer bestimmen Stelle der Straße staut. Um nun die Sicherheit zu erhöhen, dass es sich bei dieser Information um eine korrekte Information handelt, wartet das Fahrzeug die Meldungen von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen ab, um festzustellen, ob die zuerst empfangene Information von den dritten Fahrzeugen bestätigt wird oder diese dritten Fahrzeuge eine identische Information melden und die zuerst empfangene Information somit indirekt bestätigen. Ist dies der Fall, so kann das Fahrzeug, nach überschreiben einer Schwelle, an der ein Nutzer des ersten Fahrzeugs von der Richtigkeit der Information überzeugt ist, genutzt werden, um etwa eine autonome oder semi-autonome Steuerung des Fahrzeugs anzupassen und beispielsweise einen Bremsvorgang oder eine Anpassung der Streckenführung einzuleiten. Befindet sich das erste Fahrzeug bereits an der Stelle, die von der Information über den Zustand der Straße beschrieben wird, so kann das Verfahren ferner die Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf eigenen Sensormessungen überprüfen und das Ergebnis der Prüfung den anderen Teilnehmern im Netzwerk bereitstellen. In einer einfachen Implementierung können die Informationen direkt zwischen den Fahrzeugen und/oder der Verkehrsinfrastruktur ausgetauscht werden, etwa über Fahrzeug-zu-X-Kommunikation. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Informationen über eine dezentrale Datenbank, die etwa auf einer Distributed Ledger-Technologie basieren kann, ausgetauscht, was ferner einen Schutz gegen eine nachträgliche Veränderung der ausgetauschten Informationen bieten kann.
  • Ausführungsbeispiele schaffen folglich ein Verfahren für ein erstes Fahrzeug. Das Verfahren umfasst ein Erhalten einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs von einem zweiten Fahrzeug oder einer Verkehrsinfrastruktur. Das Verfahren umfasst ferner (entweder) ein Validieren der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal oder ein Erhalten von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs. Dies ermöglicht eine verteilte Bestimmung der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs. Der Nutzer bzw. der Teilnehmer (Fahrzeug, etc.) kann dann beispielsweise ad-hoc entscheiden, ob er basierend auf der bestimmten Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs vertraut, oder er kann im Voraus einen Schwellenwert für die Vertrauenswürdigkeit angeben, ab dem die Information über den Zustand des Fahrwegs als Wwahr erachtet werden soll.
  • Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen von Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs durch das erste Fahrzeug für ein oder mehrere weitere Fahrzeuge über die dezentrale Datenbank umfassen. Dadurch wird die Information über den Fahrweg durch das erste Fahrzeug gegenüber den weiteren Fahrzeugen bestätigt und dementiert, was anderen Fahrzeugen ermöglichen kann, die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs einzuschätzen.
  • In zumindest einigen Ausführungsbeispielen werden die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs über eine dezentrale Datenbank zwischen den Fahrzeugen übertragen. Dies ermöglicht eine Übertragung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder der Information über die Validierung der Information über den Fahrweg zwischen den Fahrzeugen, in der zusätzliche Sicherheits- und/oder Validierungsfunktionalitäten umfasst sein können.
  • Beispielsweise kann die dezentrale Datenbank auf einer Distributed Ledger-Technologie (DLT, dezentral geführte Kontobücher/Transaktionsdatenbank) basieren. Die dezentrale Datenbank kann beispielsweise auf einem gerichteten, azyklischen Graphen (auch engl. Directed Acyclic Graph, DAG) basieren. Dies ermöglicht eine Übermittlung der Informationen so, dass eine nachfolgende Manipulation der übertragenen Informationen erschwert bis praktisch unmöglich (je nach gewählter Technologie bzw. Plattform) wird. Wird hierfür beispielsweise ein DAG genutzt, so kann eine ausreichende Skalierbarkeit der dezentralen Datenbank erreicht werden. Dem zunehmenden Datenvolumen kann mit Erweiterungen der Technologie wie bspw. der (geographischen) Fragmentierung des Netzwerkes (wie „Sharding“ (engl. für Begehung), „Economic Clustering“ (engl. für Gruppierung nach ökonomischen Gesichtspunkten), etc.) begegnet werden.
  • Das Verfahren kann ferner ein Erhalten zumindest eines Teils der dezentralen Datenbank basierend auf einer Position des ersten Fahrzeugs umfassen. Dies ermöglicht es dem ersten Fahrzeug, die relevanten Einträge in der dezentralen Datenbank an seiner Position zu nutzen.
  • Alternativ kann die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs über direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder indirekte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und/oder der Verkehrsinfrastruktur übertragen werden. Dies ermöglicht eine Bestimmung der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs ohne den zusätzlichen Aufwand einer dezentralen Datenbank, aber auch mit geringeren Sicherheiten in Bezug auf eine Anfälligkeit für Manipulationen der übertragenen Informationen und einer geringeren Reichweite der Informationsverbreitung.
  • In Ausführungsbeispielen wird das Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs von dem ersten Fahrzeug durchgeführt. Dies ermöglicht eine schnellere und latenzärmere Einschätzung der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs.
  • Das Verfahren kann ferner ein Steuern des ersten Fahrzeugs basierend auf der Information über den Zustand des Fahrwegs umfassen, falls die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs einen Schwellenwert überschreitet. Ist das erste Fahrzeug ein autonomes oder ein semi-autonom gesteuertes Fahrzeug wird dadurch die Reaktion des ersten Fahrzeugs auf eine Gefahrensituation auf dem Fahrweg oder eine Optimierung der Fahrparameter ermöglicht.
  • Beispielsweise kann der Schwellenwert ein benutzergewählter Schwellenwert sein. Dies ermöglicht es jedem Fahrer/Nutzer des ersten Fahrzeugs selbst, ab welchem Schwellenwert er der Information über den Zustand des Fahrwegs vertraut. Zusätzlich oder alternativ kann der Schwellenwert abhängig sein von einem Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs. Beispielsweise kann der Schwellenwert von einem Gefahrenpotential der Information über den Zustand des Fahrwegs abhängen. So können beispielsweise niedrigere Schwellenwerte gewählt werden, wenn eine sofortige Reaktion geboten ist, und höhere Schwellenwerte, wenn das Gefahrenpotential weniger groß ist. Das Gefahrenpotential lässt sich dabei in vielen Fällen von dem Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs ableiten oder basierend darauf abschätzen.
  • In zumindest manchen Ausführungsbeispielen zeigt die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge an, ob die ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigen. Bei dem Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs kann die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs erhöht werden falls ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigt. Die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs kann vermindert werden falls ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs dementiert. Dies ermöglicht eine einfache Einschätzung der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs, die mit Zählern implementiert werden kann.
  • Das Verfahren kann ferner ein Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge basierend auf der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs umfassen. Das Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs kann auf einer vorherigen Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge basieren. So kann das erste Fahrzeug beispielsweise in einem Langzeitspeicher speichern, welche Fahrzeuge oder Verkehrsinfrastrukturen in der Vergangenheit vertrauenswürdige Nachrichten bereitgestellt haben, und den Nachrichten dieser Fahrzeuge oder Verkehrsinfrastrukturen eher Glauben schenken als anderen Fahrzeuge oder Verkehrsinfrastrukturen (und umgekehrt). Dabei kann das erste Fahrzeug sog. Blacklists und/oder Whitelists erstellen (wörtlich Schwarz- und Weißlisten, Listen von Fahrzeugen, denen nie bzw. immer oder zumindest früher, also mit einem geringeren Schwellenwert vertraut wird).
  • Beispielsweise kann das Verfahren ferner Bereitstellen einer Information über die Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge für ein oder mehrere weitere Fahrzeuge umfassen. Dies ermöglicht es den weiteren Fahrzeugen, transitiv die Einschätzungen der Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge zu nutzen.
  • In manchen Ausführungsbeispielen kann die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Vergleich eines Typs der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über die Validierung und basierend auf einem Vergleich des Orts der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs zugeordnet werden. Dies ermöglicht eine Nutzung von Validierungen, die sich nicht direkt auf die Information über den Zustand des Fahrwegs beziehen zum Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs. Alternativ oder zusätzlich kann die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs eine Referenz auf die Information über den Zustand des Fahrwegs umfassen. Die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs kann basierend auf der Referenz der Information über den Zustand des Fahrwegs zugeordnet werden. Dies ermöglicht eine einfache Zuordnung zwischen der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über den Zustand des Fahrwegs.
  • Das Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs kann ferner auf Information über eine Vertrauenswürdigkeit von Sensormessungen eines Fahrzeugtyps des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge basieren. So kann beispielsweise ferner berücksichtigt werden, falls Sensoren eines bestimmten Fahrzeugtyps besonders vertrauenswürdig oder besonders unzuverlässig sind - im letzten Fall ohne den Informationsgeber an sich auf eine Blacklist zu setzen, sondern nur den konkreten, betroffenen Informationstyp (bspw. „Glatteis“ bei ungenauem Anti-Schlupf-Sensor).
  • Ausführungsbeispiele schaffen ferner ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor, oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft.
  • Ausführungsbeispiele schaffen ferner eine Vorrichtung für ein erstes Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Schnittstelle zum Austauschen von Informationen (etwa mit einem zweiten Fahrzeug oder Verkehrsinfrastruktur und/oder mit ein oder mehreren dritten Fahrzeugen). Die Vorrichtung umfasst ferner ein Kontrollmodul ausgebildet zum Erhalten einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs von einem zweiten Fahrzeug oder einer Verkehrsinfrastruktur (etwa über die zumindest eine Schnittstelle). Das Kontrollmodul ist ausgebildet zum Validieren der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal oder Erhalten von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen (etwa über die zumindest eine Schnittstelle). Das Kontrollmodul ist ausgebildet zum Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele, auf welche Ausführungsbeispiele generell jedoch nicht insgesamt beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1a und 1b zeigen Flussdiagramme von Ausführungsbeispielen eines Verfahrens für ein erstes Fahrzeug;
    • 1c zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für ein erstes Fahrzeug;
    • 2a bis 2c zeigen ein Ausführungsbeispiel, in dem eine korrekte Information über den Zustand des Fahrwegs durch nachfolgende Fahrzeuge bestätigt wird;
    • 3a bis 3c zeigen ein Ausführungsbeispiel, in dem eine falsche Information über den Zustand des Fahrwegs durch nachfolgende Fahrzeuge dementiert wird; und
    • 4 illustriert ein Reputationssystem.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
  • 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. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Figurenbeschreibung gleiche oder ähnliche Elemente.
  • Solange nichts anderes definiert ist, haben sämtliche hierin verwendeten Begriffe (einschließlich von technischen und wissenschaftlichen Begriffen) die gleiche Bedeutung, die ihnen ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Ausführungsbeispiele gehören, beimisst. Ferner sei klargestellt, dass Ausdrücke, z.B. diejenigen, die in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so zu interpretieren sind, als hätten sie die Bedeutung, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der einschlägigen Technik konsistent ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn zu interpretieren sind, solange dies hierin nicht ausdrücklich definiert ist.
  • Zumindest manche Ausführungsbeispiele befassen sich mit einer gesicherten Verkehrsdatenverteilung zur Unterstützung von Fahrassistenzsystemen und von automatisiertem und autonomem Fahren.
  • In Szenarien, in denen Fahrzeuge selbstständig Entscheidungen treffen, können sie bzgl. der Verkehrsgegebenheiten Zugriff auf eine Datenbasis besitzen, die nicht nur möglichst vollständig ist (mindestens in Bezug auf den relevanten, also zu befahrenden Streckenabschnitt und bezüglich der relevanten Parameter, wie bspw. Verkehrsdichte, Straßenbeschaffenheit, etc.), sondern die auch gegen Angriffe und Manipulationen geschützt sein kann, um vorzubeugen, dass Dritte nicht unberechtigten Einfluss auf die Entscheidungskriterien der Fahrzeuglogik und somit auch indirekt auf die Steuerung des Fahrzeuges nehmen.
  • Eine solche Datenbasis kann von vertrauenswürdigen Datenquellen (bspw. vom Hersteller, von staatlichen Institutionen verteilte Verkehrsdaten, TMC, etc.) bereitgestellt werden. Aktuellere und somit wertvollere Informationen können jedoch von anderen Fahrzeugen geliefert werden, die den zu befahrenden Streckenabschnitt kurz zuvor passiert haben. So kann etwa die ASR-Regelung (Anti-Schlupf-Regelung) eines vorausfahrenden Fahrzeuges bspw. Glatt- oder Blitzeis melden, lange bevor diese Information bei den zentralisierten Mechanismen und Datenquellen bekannt wird und von dort weiter verteilt werden kann. Genauso können Straßenschäden von der Fahrzeug-Sensorik erkannt und nachfolgenden Fahrzeugen gemeldet werden.
  • Für die Vernetzung zwischen Fahrzeugen existieren bereits Architekturen und Mechanismen, wie bspw. die Car2Car- bzw. Car2X-Kommunikation. Hierüber könnten grundsätzlich auch solche Informationen verteilt werden.
  • Solche Daten aus mehr oder weniger unbekannten Datenquellen heranzuziehen, kann unter Umständen kritisch sein. Einerseits kann es hier möglich sein, dass sich Angreifer als vorausfahrendes Fahrzeug ausgeben und Falschinformationen senden oder aber Dritte in solche Kommunikationsstrecken eindringen, um die von anderen Teilnehmern verteilten Daten zu manipulieren.
  • Somit ist es in zumindest manchen Fällen sinnvoll, diese Daten einerseits vor nachträglichen Manipulationen zu schützen und andererseits die Authentizität des Datenerzeugers si cherzustell en.
  • Hier bietet sich beispielsweise die Blockchain (wörtlich übersetzt Kette aus Blöcken)- bzw. genereller die Distributed Ledger Technologie an. Mit dieser Technologie können Manipulationen von Daten dadurch verhindert werden, dass einerseits die betroffenen Daten tausendfach redundant, d.h. gespiegelt vorliegen. Soll ein Manipulationsversuch erfolgreich sein, kann es somit nicht ausreichen, eine Datenquelle zu korrumpieren - es müssten mindestens 51 % der Kopien dieser Daten manipuliert werden, was mit steigender Anzahl an Kopien immer schwieriger und irgendwann praktisch unmöglich werden kann. Andererseits kann das Einschleusen von manipulierten Transaktionen in ein solches Netzwerk in der Regel vom Netzwerk erkannt und abgelehnt werden.
  • Die Datenqualität kann dadurch erhöht werden, dass jeder Sender eine eindeutige Kennung besitzt und so manipulierende Teilnehmer erkannt und geblockt werden können.
  • Die Blockchain-Technologie wird häufig auch in Verbindung mit einem hohen Energieverbrauch und einem geringen Transaktionsdurchsatz gebracht. Dies trifft auf einige prominente Implementierungen dieser Technologie auch tatsächlich zu. Es existieren jedoch auch Weiterentwicklungen, die diese negativen Eigenschaften nicht mehr aufweisen. Hierbei kann es sich formell jedoch beispielsweise nicht um Blockchains handeln, sondern um sogenannte Distributed Ledger Technologien (DLTs), die im Grundgedanken eine verteilte Transaktionshistorie definieren. Blockchains sind eine Ausprägung dieser DLTs. Eine andere Ausprägung sind bspw. sogenannte gerichtete azyklische Graphen („Directed Acyclic Graphs“, DAGs), welche konzeptionell eine deutlich höhere Skalierbarkeit ermöglichen und - je nach Implementierung der verwendeten Plattform - auch einen deutlich geringeren Energieverbrauch aufweisen. Dadurch wird die Technologie für den genannten Anwendungsfall interessant und nutzbar. Alternativ kann eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug oder eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation genutzt werden, die jedoch eine geringere Absicherung bieten kann.
  • Verkehrsdaten werden aktuell meist zentralisiert ausgeliefert (wie bspw. TMC - Traffic Message Channel, Verkehrsnachrichtenkanal, oder von Kartenanbietern) und weisen häufig eine geringere Aktualität auf, als dies durch die Informationen von direkt (bspw. wenige Kilometer) vorausfahrenden Fahrzeugen möglich ist. Zudem sind zentralisierte Systeme ein deutlich lohnenderes Angriffsziel, da sie einerseits einfacher zu lokalisieren sind und andererseits nur eine Datenquelle manipuliert werden muss und nicht tausende. Auch die Möglichkeit eines Man-in-the-Middle-Angriffes (Mann-in-der-Mitte-Angriff) liegt hier meist, da alle Kosumenten der Daten diese von einem oder einigen wenigen Service-Instanzen abrufen. Nicht zuletzt ist ein großer Nachteil solcher zentralisierten Services, dass bei Zugriff auf die Datenbasis Manipulationen auch nachträglich noch einfach und sehr schnell durchführbar sind, was die Distributed Ledger Technologie sehr erschwert.
  • Anbieter von Kartenapplikationen können die Informationen, die durch Nutzer der Applikationen an einen Rechner des Herstellers gesendet werden, nutzen, um die Kartenapplikationen zu aktualisieren. Dies kann jedoch zumindest teilweise veraltete Daten nicht verhindern, zudem sind diese Daten meist zentralisiert gespeichert und könnten gegebenenfalls von einem Angreifer kompromittiert werden. Zudem haben Lösungen von Kartenherstellern oder TMC meist keinen Zugriff auf die Fahrzeugsensorik und können daher meist nur reine Verkehrsflussdaten verteilen.
  • Die vielfältige und exakte Fahrzeugsensorik ermöglicht es heute, die aktuelle Verkehrssituation sehr detailliert zu erfassen. So können in Zukunft konnektierte Fahrzeuge anderen Fahrzeugen, die den gleichen Streckenabschnitt nachfolgend befahren, frühzeitig Warn- und Infomeldungen zukommen lassen, welche Gefahrenpotentiale (wie Unfälle, Baustellen, Stau, Glatteis, unebene Fahrbahn/Schlaglöcher, Seitenwind oder aber auch alle Arten von Regulierung durch Verkehrszeichen) direkt und mit sehr geringer Latenz kommunizieren. Dies stellt einen enormen Fortschritt gegenüber den heutigen Warnsystemen dar, da gegenüber diesen zentralisierten Systemen nicht nur sehr viel mehr Gefahrenpotentiale und Daten erfasst und verarbeitet werden, sondern diese unmittelbar zur Verfügung stehen und somit hochaktuell sind. Spätestens beim hochautomatisierten oder gar autonomen Fahren können solche Datenquellen essentiell sein.
  • Möchte man einen Nutzen aus diesen neuen Möglichkeiten ziehen, können diese Daten natürlich in die Entscheidungsfindung des Fahrers oder Fahrzeuges (Anpassung der Geschwindigkeit oder der Fahrtroute, etc.) einfließen. Spätestens beim autonomen Fahren besteht dabei die Gefahr, dass Angreifer durch Einspeisen falscher Daten oder durch das Manipulieren eigentlich korrekter Daten Einfluss auf das Verkehrsgeschehen nehmen können oder im schlimmsten Fall sogar Unfälle provozieren können, indem verschiedene Verkehrsteilnehmer unterschiedliche, d.h. widersprüchliche Daten erhalten. Andererseits würde man aber ein großes Potential verschenken, solche hochaktuellen und in der Quelle genauen Daten nicht zu nutzen.
  • Zumindest manche Ausführungsbeispiele nutzen eine Übermittlung von Informationen mittels dezentraler Datenbanken, etwa basierend auf der Distributed Ledger Technologie. Hierbei handelt es sich um dezentrale Netzwerke, die es ermöglichen, Daten (in diesem Fall Verkehrsdaten, etwa eine Information über den Zustand eines Fahrwegs oder eine Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs) manipulationsgeschützt zu verteilen. Solche Netzwerke bieten von Haus aus Pseudonymität, d.h. die dahinterstehende Person (bzw. das Daten liefernde Fahrzeug) kann zwar unbekannt bleiben, Daten von diesem Datenerzeuger sind aber eindeutig im Netzwerk identifizierbar.
  • Die Herausforderung in solchen dezentralisierten, öffentlichen Netzwerken ist meist, dass Angreifer (die bspw. als Ziel haben, Daten zu kompromittieren), häufig erst einmal freien Zugang besitzen und auch falsche Daten in das Netzwerk einspeisen können. Sind solche Netzwerke bzgl. der Teilnehmerzahl jedoch ausreichend dimensioniert, werden Manipulationen von der Mehrheit abgelehnt und somit entlarvt und sind somit nicht Teil der vom Netzwerk akzeptierten Daten. So ist bspw. mit der BitCoin (wörtlich übersetzt Bitmünze)-Blockchain ein solches Netzwerk aufgebaut worden, das es ermöglicht, sichere Finanztransaktionen durchzuführen, ohne dass Intermediäre, wie bspw. Banken, involviert sind, die in zentralisierten Systemen die Echtheit und Legitimität der einzelnen Transaktionen prüfen. Diese Netzwerke sind teilweise so konzeptioniert, dass dort auch mit eigenen Business-Cases teilgenommen werden kann, um sie bspw. zur Datenverteilung zu nutzen, ohne an Finanztransaktionen gebunden zu sein.
  • Das hier vorliegende Konzept geht jedoch noch ein wesentliches Stück weiter. Die Distributed Ledger Technologie bietet die unveränderbare Speicherung von Daten und die Zuordnung der Daten zum Erzeuger. Wird sie jedoch zur Verteilung von proprietären Daten genutzt, bietet sie von Haus aus keine Möglichkeit, die im Netzwerk verteilten Daten inhaltlich zu prüfen. Diese Daten sind allerdings innerhalb dieses Netzwerkes öffentlich einsehbar, wodurch jeder Netzwerkteilnehmer Einblick in sie erhält und sie somit inhaltlich validieren kann. Das Konzept sieht vor, dass das Vertrauen in die Echtheit der Information erhöht wird, je häufiger ein solches Datenpaket positiv validiert wird.
  • Im Folgenden wird das vorgestellte Konzept mit Bezug auf das in den Patentansprüchen bezeichnete Verfahren, die Vorrichtung und das Computerprogramm illustriert.
  • Die 1a und 1b zeigen ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für ein erstes Fahrzeug 100. Dabei kann das Verfahren (vollständig) von dem ersten Fahrzeug, etwa von einer Vorrichtung 10 des Fahrzeugs ausgeführt werden. Alternativ kann das Verfahren von einer anderen Einheit, etwa von einer Verkehrsinfrastruktur, ausgeführt werden. Daher sind die Bezüge auf das erste Fahrzeug beispielhaft für dieses Ausführungsbeispiel zu sehen, und können in einem anderen Ausführungsbeispiel durch die Verkehrsinfrastruktur ersetzt werden.
  • Das Verfahren umfasst ein Erhalten 110 einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs von einem zweiten Fahrzeug oder einer Verkehrsinfrastruktur 200. Das Verfahren umfasst ferner ein Validieren 120 der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal. Alternativ (oder zusätzlich) umfasst das Verfahren ein Erhalten 130 von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen 300. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen 140 einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs.
  • 1c zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer (entsprechenden) Vorrichtung 10 für das erste Fahrzeug 100. Die Vorrichtung 10 umfasst zumindest eine Schnittstelle 12 zum Austauschen von Informationen. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Kontrollmodul 14. Die zumindest eine Schnittstelle 12 ist mit dem Kontrollmodul 14 gekoppelt. Das Kontrollmodul 14 ist ausgebildet zum Erhalten einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs von einem zweiten Fahrzeug oder einer Verkehrsinfrastruktur 200. Das Kontrollmodul 14 ist ausgebildet zum Validieren der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal. Alternativ (oder zusätzlich) ist das Kontrollmodul 14 ausgebildet zum Erhalten von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen 300. Das Kontrollmodul 14 ist ausgebildet zum Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs. 1c zeigt ferner das erste Fahrzeug 100 mit der Vorrichtung 10. 1c zeigt ferner ein System umfassend das erste Fahrzeug 100, das zweite Fahrzeug oder die Verkehrsinfrastruktur 200 und die ein oder mehreren dritten Fahrzeuge 300.
  • Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf das Verfahren der 1a und 1b und auf die Vorrichtung der 1c.
  • Ausführungsbeispiele basieren darauf, Informationen über einen Zustand eines Fahrwegs, die von einem zweiten Fahrzeug oder von einer Verkehrsinfrastruktur bereitgestellt werden, basierend auf eigenen Sensormessungen zu überprüfen oder durch Auswertung von Validierungen der Information über den Zustand des Fahrwegs von dritten Fahrzeug zu bestimmen, ob die Information über den Zustand des Fahrwegs vertrauenswürdig ist. Dabei kann die Information über den Zustand des Fahrwegs durch andere Teilnehmer validiert und bestätigt werden und somit vertrauenswürdiger werden. Dabei muss nicht zwingend dem Sender vertraut werden, sondern das Vertrauen kann auf dem Netzwerk basieren. Vielmehr ist die Identität des Senders unwichtig, was das Konzept viel anonymer und dezentraler (und damit sicherer) macht. Dadurch dass in zumindest einigen Ausführungsbeispielen die Daten pseudonymisiert über das öffentliche Netzwerk verteilt werden, kann jeder interessierte Teilnehmer einen Vorteil daraus ziehen. So können nicht nur für den Fall des autonomen Fahrens, sondern für alle möglichen Cases in denen die Teilnehmer eines solchen dezentralen Netzwerkes gegenseitig ihre Daten inhaltlich validieren und bestätigen und somit die Nutzbarkeit und das Vertrauen in die Daten verbessern.
  • Beispielsweise kann die Information über den Zustand des Fahrwegs anzeigen, ob der Fahrweg an einer Position vereist ist, ob sich der Verkehr an einer Position des Fahrwegs staut, ob an einer Position des Fahrwegs eine Baustelle ist etc. In anderen Worten bezieht sich die Information über den Zustand des Fahrwegs auf eine Position, und die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs umfasst Information darüber, ob die Information über den Zustand des Fahrwegs an dieser Position korrekt ist. Beispielsweise kann die Information über den Zustand des Fahrwegs anzeigen, dass an der Position:
    • - der Fahrweg vereist ist,
    • - der Fahrweg verschmutzt ist,
    • - der Fahrweg uneben ist (etwa durch Schlaglöcher),
    • - Seitenwind herrscht,
    • - sich der Verkehr auf dem Fahrweg staut,
    • - ein Unfall auf dem Fahrweg stattgefunden hat,
    • - sich eine Baustelle auf dem Fahrweg befindet,
    • - der Fahrweg durch ein (temporäres) Verkehrszeichen reguliert wird, oder
    • - der Fahrweg an der Stelle gesperrt ist.
  • Dazu müssen die entsprechenden Informationen zwischen den Fahrzeugen übertragen werden. Dazu werden die Informationen in zumindest manchen Ausführungsbeispielen über eine dezentrale Datenbank übertragen, die beispielsweise auf einer Distributed Ledger-Technologie basieren kann. In anderen Worten kann die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs über eine dezentrale Datenbank zwischen den Fahrzeugen übertragen werden. Der Begriff dezentrale Datenbank meint dabei, dass im Gegensatz zu einer zentralen Speicherung unter Kontrolle einer einzelnen Netzwerkkomponente, dezentral unter der Kontrolle mehrerer Netzwerkkomponenten und auf mehreren Netzwerkkomponenten gespeichert wird. Dies erhöht die Sicherheit der Daten (Redundanz) und kann, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, auch dazu verwendet werden, die Zuverlässigkeit und den Schutz gegen Manipulationen erhöhen. Die dezentrale Datenbank kann beispielsweise einer Datenbank gemäß einer DLT, insbesondere einer Blockchain oder einer einem mehrdimensionalen gerichteten Graphen folgenden Technologie, entsprechen. Dabei kann die dezentrale Datenbank auf einer Distributed Ledger-Technologie und/oder auf einem gerichteten, azyklischen Graphen basieren. Dabei wird ein Netzwerk mit mehreren Netzwerkkomponenten oder Computern verwendet, die sich über eine Reihenfolge von Transaktionen einigen und mit diesen Transaktionen Daten aktualisieren. Diese Daten werden dann verteilt auf den beteiligten Netzwerkkomponenten gespeichert. Dadurch, dass die Komponenten sich zuvor auf Transaktionen und die dadurch manipulierten Daten einigen, können spätere Manipulationen, die an den Daten oder Transaktionen vorgenommen werden, erkannt werden. Die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs können vor Manipulationen geschützt und/oder transparent in der dezentralen Datenbank gespeichert werden. Zwischen den einzelnen Netzwerkkomponenten werden demnach Verbindungen ausgebildet, die prinzipiell gerichtet oder ungerichtet sein können. In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann dabei ein gerichteter azyklischer Graph verwendet werden.
  • Zum Übertragen der Informationen zwischen den Fahrzeugen können die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs ein oder mehrere Identifikatoren des ersten Fahrzeugs, des zweiten Fahrzeugs/der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge umfassen, etwa damit die jeweilige Information dem ersten Fahrzeug, dem zweiten Fahrzeug/der Verkehrsinfrastruktur und/oder den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen zugeordnet werden kann.
  • Beispielsweise kann der Identifikator ein Pseudonym des ersten Fahrzeugs, des zweiten Fahrzeugs/der Verkehrsinfrastruktur oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge sein, etwa ein Identifikator, der die Fahrzeuge/Verkehrsinfrastruktur identifiziert, aber nicht personenbezogen nachverfolgbar macht. Beispielsweise kann der Identifikator einer digitalen Signatur entsprechen, die von einem Hersteller des zweiten Fahrzeugs/der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge stammt, diese aber nur als Fahrzeuge/ Verkehrsinfrastruktur ausweist. In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann der Identifikator wechselbar sein. Der Identifikator kann beispielsweise regelmäßig oder auf Anweisung eines Nutzers der Fahrzeuge/Verkehrsinfrastruktur gewechselt werden. In zumindest einigen Ausführungsbeispielen ist die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs zudem signiert, etwa basierend auf einem digitalen Schlüssel des ersten Fahrzeugs, des zweiten Fahrzeugs/der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge. Sämtliche verteilte Nachrichten (etwa die Information über den Zustand des Fahrwegs) können mit einem Zertifikat signiert sein, so dass Fälschungen bzw. Manipulationen der Nachrichten erschwert werden.
  • In zumindest einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren, wie in 1b gezeigt, ferner ein Erhalten 105 zumindest eines Teils der dezentralen Datenbank basierend auf einer Position des ersten Fahrzeugs. Beispielsweise kann das Erhalten 105 des Teils der dezentralen Datenbank ein Anfordern des Teils der dezentralen Datenbank von einem Netzwerkknoten umfassen, etwa basierend auf der Position des ersten Fahrzeugs auf einer voraussichtlichen Strecke des Fahrzeugs. Alternativ wird der Teil der dezentralen Datenbank über einen Broadcast (Rundfunk)-Mechanismus verteilt.
  • Alternativ können die Informationen ohne den Umweg über eine dezentrale Datenbank direkt zwischen den Fahrzeugen und/oder der Verkehrsinfrastruktur übertragen werden. Grundsätzlich kann das Konzept des Gewichtungssystems (und letztlich auch des Reputationssystems) auch in reinen Fahrzeug-zu-X-Umgebungen (ohne Distributed Ledger) angewendet werden. Das heißt, dass ein Fahrzeug auch in solchen Umgebungen die Vertrauenswürdigkeit einer Information dadurch bemessen kann, indem es zählt, wie viele Teilnehmer/Fahrzeuge diese Information identisch oder ähnlich zur Verfügung gestellt haben. Bei Verwendung einer DLT ist der Nutzen jedoch gegebenenfalls höher (in dem ich auch Informationen zu entfernten Positionen abrufen und verwerten kann und somit bspw. in der Streckenplanung berücksichtigen kann und ich somit auf eine größere und somit sicherere Datenbasis zurückgreifen kann), trotzdem kann man auch ohne DLT die Abwehrkräfte gegen fehlerhafte/böswillige Nachrichten erhöhen. In anderen Worten kann die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs über direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (zusammengefasst: Fahrzeug-zu-X-Kommunikation) zwischen den Fahrzeugen und/oder der Verkehrsinfrastruktur übertragen werden. Alternativ kann Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit Unterstützung durch ein zelluläres Mobilkommunikationssystem (wie etwa dem kommenden 3GPP-Mobilfunkstandard 5G) genutzt werden (auch engl. Cellular Vehicle-2-X).
  • Das Verfahren umfasst Erhalten 110 der Information über einen Zustand eines Fahrwegs von dem zweiten Fahrzeug oder der Verkehrsinfrastruktur 200. Wird die Information über den Zustand des Fahrwegs über die dezentrale Datenbank übertragen, so kann das Erhalten der Information über den Zustand des Fahrwegs ein Abrufen der Information über den Zustand des Fahrwegs aus der dezentralen Datenbank umfassen. Die Information über den Zustand des Fahrwegs wird dabei zuvor von dem zweiten Fahrzeug oder der Verkehrsinfrastruktur in der dezentralen Datenbank gespeichert. Alternativ kann die Information über den Zustand des Fahrwegs über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation übertragen werden. Beispielsweise kann das Erhalten der Information über den Zustand des Fahrwegs einem Empfangen der Information über den Zustand des Fahrwegs über (direkte) Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation entsprechen.
  • In manchen Fällen umfasst das Verfahren ferner ein Validieren 120 der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal. Wird das Verfahren von dem ersten Fahrzeug ausgeführt, so kann das Sensorsignal etwa von einem Sensormodul des ersten Fahrzeugs stammen. So kann das Sensorsignal beispielsweise auf einem Umgebungssensor des Fahrzeugs basieren, etwa auf einem Radar-Sensor, einem Ultraschall-Sensor, einem Lidar-Sensor, einem Temperatursensor, einem Regensensor, oder auf einer Kombination mehrerer dieser Sensoren. Beispielsweise kann das Validieren der Information über den Zustand des Fahrwegs einem Vergleichen der Information über den Zustand des Fahrwegs mit der über das Sensorsignal erhaltene Abbild der Umgebung entsprechen. Dabei kann die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigt werden falls das Sensorsignal Information umfasst oder abbildet, die mit der Information über den Zustand des Fahrwegs übereinstimmt. Alternativ oder zusätzlich können die Fahrzeugsensoren genutzt werden, um den Nutzer des Fahrzeugs über den Zustand des Fahrwegs zu befragen. In passenden Fällen könnte ein Fahrzeug sogar den (Mit-)Fahrer um eine Einschätzung (im Rahmen einer Einblendung in der Mensch-Maschine-Schnittstelle (auch engl. HMI, Human Machine Interface)) bitten. Beispiel: „Können Sie bestätigen, dass die rechte Fahrspur nicht befahrbar ist?“ o.ä. Spätestens bei autonomen Fahrzeugen wäre diese Ablenkung zudem unkritisch. So kann das Sensorsignal etwa auf einer Eingabe des Nutzers des Fahrzeugs basieren, etwa einer Eingabe über einen berührungssensitiven Bildschirm (auch engl. Touchschreen) oder einer Eingabe über ein Mikrofon. Das Information über den Zustand des Fahrwegs kann dabei basierend auf der Nutzer-Eingabe validiert werden.
  • Das Verfahren umfasst in manchen Fällen ferner ein Erhalten 130 von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen 300. Die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge 300 kann beispielsweise anzeigen, ob die ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigen. In einer einfachen Implementierung kann die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs ein oder mehrere binäre Werte umfassen, die anzeigen, ob die ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigen oder dementieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs Information über eine durch Sensoren der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge erfassten Zustand des Fahrwegs umfassen. Diese Information kann nun durch das erste Fahrzeug ausgewertet werden.
  • Vorher kann die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs der Information über den Zustand des Fahrwegs zugeordnet werden. Dabei können beispielsweise die folgenden Vorgehensweisen gewählt werden. Entweder können die Information über die Information über den Zustand des Fahrwegs und die Information über den Zustand des Fahrwegs inhaltlich verglichen werden, etwa basierend auf einem Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs und basierend auf einer Position auf dem Fahrweg, auf dem sich die Informationen beziehen, oder die Information über die Validierung bezieht sich direkt, etwa über eine Referenz oder einen Identifikator, auf die Information über den Zustand des Fahrwegs. In anderen Worten kann im ersten Fall die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Vergleich eines Typs der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über die Validierung und basierend auf einem Vergleich des Orts der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs zugeordnet werden. Dabei werden die Typen der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und die Positionen der beiden Informationen verglichen. Im zweiten Fall kann die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs eine Referenz auf die Information über den Zustand des Fahrwegs umfassen. Die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs kann basierend auf der Referenz der Information über den Zustand des Fahrwegs zugeordnet werden.
  • Die Typen der Information über den Zustand des Fahrwegs können dabei aus den verschiedenen Zuständen abgeleitet werden, die über die Information über den Zustand des Fahrwegs gemeldet werden können. Beispielsweise kann die Information über den Zustand des Fahrwegs einem Typ der Gruppe von einer Meldung über einen vereisten Fahrweg, einer Meldung über einen verschmutzten Fahrweg, einer Meldung über einen unebenen Fahrweg, einer Meldung über Seitenwind auf dem Fahrweg, einer Meldung über Stau auf dem Fahrweg, einer Meldung über einen Unfall auf dem Fahrweg, einer Meldung über eine Baustelle auf dem Fahrweg, und einer Meldung über ein (temporäres) Verkehrszeichen auf dem Fahrweg entsprechen.
  • Das Verfahren basiert darauf, dass die Information über den Zustand des Fahrwegs in einem selbstlernenden Netzwerk, das von dem ersten Fahrzeug und den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen gebildet wird, überprüft wird, um die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs einschätzen zu können. Dies besteht beispielsweise aus zwei Komponenten: Einerseits wird die Information über den Zustand des Fahrwegs durch Bereitstellen der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs durch die ein oder mehreren dritten Fahrzeuge von diesen bestätigt oder dementiert, zudem kann in einem weiteren Schritt nachvollzogen werden, welche Fahrzeuge oder Verkehrsinfrastrukturen überwiegend vertrauenswürdige Information über den Zustand des Fahrwegs bereitstellen oder korrekt bestätigen, so dass diesen Fahrzeugen oder Verkehrsinfrastrukturen über die Zeit eher vertraut werden kann als anderen. Das Verfahren umfasst somit ferner Bestimmen 140 einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs. Die Vertrauenswürdigkeit kann in manchen Fällen basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs bestimmt werden. So kann die Information über den Zustand des Fahrwegs als Vertrauenswürdig eingeschätzt werden, wenn die Information über den Zustand des Fahrwegs durch das Sensorsignal bestätigt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Vertrauenswürdigkeit basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs bestimmt werden. So kann bei dem Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs erhöht werden falls ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigt, also falls die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs anzeigt, dass ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigt. Gleichermaßen ist auch eine Abwertung der Vertrauenswürdigkeit möglich so kann die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs vermindert werden falls ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs dementiert, also falls die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs anzeigt, dass ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs dementiert.
  • Dabei können die Informationen des zweiten Fahrzeugs/der Verkehrsinfrastruktur und der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge unterschiedlich gewertet werden, etwa basierend auf vorherigen Erfahrungen des ersten Fahrzeugs mit dem zweiten Fahrzeug/der Verkehrsinfrastruktur und/oder mit den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen. So kann etwa Fahrzeugen/Verkehrsinfrastrukturen eher vertraut werden, wenn sie in der Vergangenheit vertrauenswürdige Information über den Zustand des Fahrwegs bereitgestellt oder korrekt validiert haben. In anderen Worten kann das Verfahren ferner, wie in 1b gezeigt, ein Bestimmen 170 einer Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur 200 und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge 300 basierend auf der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs umfassen. Die Vertrauenswürdigkeit (auch engl. „Score“) bezeichnet in diesem Fall die Qualität der Daten, die ein Teilnehmer zum Netzwerk besteuert. Diese ist jedoch optional, da in zumindest einigen Ausführungsbeispielen die Information über den Zustand des Fahrwegs auch ohne Vertrauen in den Sender verwertet werden kann, wenn ausreichend andere Teilnehmer diese bestätigt haben.
  • So kann etwa die Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur 200 erhöht werden, falls die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs, die von dem zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur 200 stammt vertrauenswürdiger ist, und/oder vermindert werden falls die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs, die von dem zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur 200 stammt weniger vertrauenswürdig ist. Die Vertrauenswürdigkeit eines Fahrzeugs der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge 300 kann erhöht werden, falls die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs mit der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs weiterer Fahrzeuge der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge übereinstimmt, etwa falls die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs konform ist mit der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs, und umgekehrt. Dabei kann die Verminderung ausbleiben, wenn der Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs oder der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs einen Zustand beschreibt, der von kurzer Dauer ist, etwa Seitenwind.
  • Die dabei bestimmte Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge kann dann genutzt werden, um die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs einzuschätzen. Dabei können die Information über den Zustand des Fahrwegs und die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Vertrauenswürdigkeit ihrer Quellen unterschiedlich gewichtet und/oder gewertet werden. In anderen Worten kann das Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs kann auf einer vorherigen Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge basieren.
  • Ferner kann die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einer Zuverlässigkeit von Sensoren, auf denen die Information über den Zustand des Fahrwegs basiert, bestimmt werden. So kann es bei manchen Fahrzeugtypen bekannt sein, dass deren Sensoren häufig vertrauensunwürdige Information über den Zustand des Fahrwegs verursachen. In anderen Worten kann das Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs ferner auf Information über eine Vertrauenswürdigkeit von Sensormessungen eines Fahrzeugtyps des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge basieren.
  • Das Ziel ist es in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, dass das erste Fahrzeug basierend auf der Information über den Zustand des Fahrwegs gesteuert wird. Dabei kann das erste Fahrzeug beispielsweise ein autonom gesteuertes Fahrzeug (kurz autonomes Fahrzeug) oder ein semi-autonom gesteuertes Fahrzeug sein, also ein Fahrzeug, das mittels Fahrassistenzsystemen gesteuert wird und nur in Ausnahmefällen einen Eingriff des Fahrers erfordert. Alternativ oder zusätzlich kann die Information über den Zustand des Fahrwegs genutzt werden, um den Fahrer über Fahrassistenzsysteme zu unterstützen. Voraussetzung dafür ist, dass ein Nutzer des Fahrzeugs der Information über den Zustand des Fahrwegs vertraut. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass das erste Fahrzeug den ersten Nutzer bei jeder Information über den Zustand des Fahrwegs explizit fragt, ob er basierend auf den vorhandenen Informationen der Information über den Zustand des Fahrwegs vertraut. Praktikabler ist ein Ansatz, in der der Nutzer ein oder mehrere Schwellenwerte für die Vertrauenswürdigkeit definiert, ab der er der Information über den Zustand des Fahrwegs vertraut. In anderen Worten kann das Verfahren, wie in 1b gezeigt, ferner ein Steuern 160 des ersten Fahrzeugs basierend auf der Information über den Zustand des Fahrwegs umfassen, falls die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs einen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren ferner ein Bereitstellen einer Fahrunterstützung basierend auf der Information über den Zustand des Fahrwegs umfassen, falls die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs den Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert kann beispielsweise ein benutzergewählter Schwellenwert sein. Dabei kann der Schwellenwert für die unterschiedlichen Typen der Information über den Zustand des Fahrwegs unterschiedlich gesetzt sein. In anderen Worten kann der Schwellenwert abhängig sein von einem Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs. Der Schwellenwert kann von einem Gefahrenpotential der Information über den Zustand des Fahrwegs abhängen. Das Gefahrenpotential kann sich dabei aus dem Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs ableiten lassen, d.h. auf dem Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs basieren.
  • In zumindest einigen Ausführungsbeispielen wird nicht nur für das erste Fahrzeug die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs abgeschätzt, diese Information kann ferner an weitere Fahrzeuge weitergegeben werden. So kann das Verfahren ferner ein Bereitstellen 150 von Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs durch das erste Fahrzeug für ein oder mehrere weitere Fahrzeuge umfassen, etwa über die dezentrale Datenbank oder über (direkte) Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Das Verfahren kann ferner ein Bereitstellen einer Information über die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs für ein oder mehrere weitere Fahrzeuge umfassen, etwa über die dezentrale Datenbank oder über (direkte) Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren ferner ein Bereitstellen 175 einer Information über die Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur 200 und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge 300 für ein oder mehrere weitere Fahrzeuge umfassen, etwa über die dezentrale Datenbank oder über (direkte) Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Dabei können Black- und/oder Whitelists des ersten Fahrzeugs den weiteren Fahrzeugen bereitgestellt werden. Vertraut das weitere Fahrzeug dem ersten Fahrzeug, so vertraut es gegebenenfalls auch dessen Blacklist/Whitelist und übernimmt sie oder verwendet sie zumindest zur Anpassung der Schwellenwerte bei Informationen die von einem betroffenen Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden.
  • In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann das erste Fahrzeug, das zweite Fahrzeug und/oder die ein oder mehreren dritten Fahrzeuge beispielsweise einem autonom gesteuerten Fahrzeug, einem semi-autonom gesteuerten Fahrzeug, einem Landfahrzeug, einem Wasserfahrzeug, einem Luftfahrzeug, einem Schienenfahrzeug, einem Straßenfahrzeug, einem Auto, einem Geländefahrzeug, einem Kraftfahrzeug, oder einem Lastkraftfahrzeug entsprechen.
  • Die Verkehrsinfrastruktur kann einer Vorrichtung entsprechen, die zu einer Überwachung oder Steuerung von Fahrwegen ausgebildet ist, etwa einer Ampelanlage, einem Verkehrsschild, einem Verkehrssensor, einem Wettersatelliten oder einem zentralen Verkehrsüberwachungssystem einer Navigationslösung
  • Die zumindest eine Schnittstelle 12 kann beispielsweise einem oder mehreren Eingängen und/oder einem oder mehreren Ausgängen zum Empfangen und/oder Übertragen von Informationen entsprechen, etwa in digitalen Bitwerten, basierend auf einem Code, innerhalb eines Moduls, zwischen Modulen, oder zwischen Modulen verschiedener Entitäten.
  • In Ausführungsbeispielen kann die das Kontrollmodul 14 einem beliebigen Controller oder Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente entsprechen. Beispielsweise kann das Kontrollmodul 14 auch als Software realisiert sein, die für eine entsprechende Hardwarekomponente programmiert ist. Insofern kann das Kontrollmodul 14 als programmierbare Hardware mit entsprechend angepasster Software implementiert sein. Dabei können beliebige Prozessoren, wie Digitale Signalprozessoren (DSPs) zum Einsatz kommen.
  • Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessor eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessoren oder auch mehrere Prozessoren zur Implementierung des Kontrollmoduls 14 denkbar.
  • Zur Verdeutlichung der vorgestellten Konzepte werden im Folgenden Beispiele illustriert.
  • Ein Fahrzeug (etwa das zweite Fahrzeug) meldet an einem Wintertag dem Netzwerk (etwa der dezentralen Datenbank), dass auf der A2 auf einer Talbrücke Glatteis besteht (erkannt durch die Fahrzeugsensorik - bspw. der ASR). Die Information umfasst einen Zeitstempel, die Art des Ereignisses („Glatteis“) und die Geokoordinate (bei mehreren Fahrbahnen ggfs. zusätzlich noch die betroffene Spur). Ein kurz darauf nachfolgendes Fahrzeug (etwa das erste Fahrzeug) erhält diese Meldung (etwa als Information über den Zustand des Fahrwegs), ermittelt jedoch, dass keine Bestätigungen zu dieser Information existieren und muss somit für sich entscheiden, ob es dieser Information Relevanz beimisst. Nun erkennt die Sensorik dieses Fahrzeuges beim Passieren der genannten Stelle, dass die Information korrekt war und bestätigt diese (etwa durch Validieren der Information über den Zustand des Fahrwegs). Dadurch erhält die Meldung ein höheres Gewicht im Netzwerk. Mit jedem darauffolgenden Fahrzeug, welches diese Information validieren kann, steigt das Gewicht der Information. Genauso können folgende Fahrzeuge diese Information natürlich auch als „nicht validiert“ markieren, wenn sie der Meinung sind, dass die Information falsch ist.
  • Die 2a bis 2c zeigen ein Ausführungsbeispiel, in dem eine korrekte Information über den Zustand des Fahrwegs durch nachfolgende Fahrzeuge bestätigt wird. In den 2a bis 2c sind die Fahrzeuge 1 bis 5 (Bezugszeichen 201-205) sowie die Blockchain/Distributed Ledger 210 gezeigt. In 2a meldet Fahrzeug 1 „Glatteis an Geo-Position X“ 220 mit Zeitstempel an das Netzwerk. Dieses Ereignis 220 wird den Fahrzeugen 2 und 3 über die Blockchain/Distributed Ledger 210 mitgeteilt. In 2b bestätigt Fahrzeug 2 „Glatteis an Geo-Position X“ 230 mit Zeitstempel an das Netzwerk. Die Bestätigung 230 wird den Fahrzeugen 3 und 4 über die Blockchain/Distributed Ledger 210 mitgeteilt. In 2c bestätigt Fahrzeug 3 „Glatteis an Geo-Position X“ 240 mit Zeitstempel an das Netzwerk. Diese Bestätigung wird den Fahrzeugen 4 und 5 über die Blockchain/Distributed Ledger 210 mitgeteilt 240.
  • Die Situation ist eine andere in dem Beispiel der 3a bis 3c. Die 3a bis 3c zeigen ein Ausführungsbeispiel, in dem eine falsche Information über den Zustand des Fahrwegs durch nachfolgende Fahrzeuge dementiert wird. In den 3a bis 3c sind die Fahrzeuge 1 bis 5 (Bezugszeichen 301-305) sowie die Blockchain/Distributed Ledger 310 gezeigt. In 3a sendet Fahrzeug 1 die Falschmeldung „Hervorragendes Wetter an Geo-Position X“ 320 mit Zeitstempel an das Netzwerk. Dieses Ereignis 320 wird den Fahrzeugen 2 und 3 über die Blockchain/Distributed Ledger 310 mitgeteilt. In 3b sendet Fahrzeug 2 einen Widerspruch zur Falschmeldung und das tatsächliche Wetter (Bezugszeichen 330) an das Netzwerk. Diesen Widerspruch und das tatsächliche Wetter 330 wird den Fahrzeugen 3 und 4 über die Blockchain/Distributed Ledger 310 mitgeteilt. In 3c sendet Fahrzeug 3 eine Bestätigung zur Glatteismeldung und Widerspruch zu Falschmeldung (Bezugszeichen 340) an das Netzwerk. Diese Bestätigung und den Widerspruch 340 wird den Fahrzeugen und 5 über die Blockchain/Distributed Ledger 310 mitgeteilt.
  • Auch hier gibt es in solchen dezentralen Netzwerken natürlich die Möglichkeit, dass ein Angreifer richtige Informationen als Falschmeldung markiert. Stellt es sich für einen Teilnehmer beim Passieren des entsprechenden Ereignisortes jedoch als korrekt dokumentiertes Ereignis dar, ist der Falschmelder entlarvt. Eine Einstufung eines Teilnehmers als „nicht vertrauenswürdig“ (also der Aufnahme in eine Blacklist) sollte natürlich nicht bei der ersten Falschmeldung vorgenommen werden. Denn einerseits könnte bei dem Teilnehmer ggfs. eine Fahrzeugsensorik verbaut ist, die das Ereignis nicht erkannt hat, oder andererseits könnte die Auswirkung des Ereignisses „Glatteis“ bei diesem Teilnehmer durch andere Einflüsse (bspw. weniger Seitenwind) deutlich reduziert gewesen und somit nicht wahrgenommen worden sein. Baut sich ein autonomes Fahrzeug jedoch Black- und Whitelists für die anderen Netzwerk- bzw. Verkehrsteilnehmer auf, wird mit der Zeit ein Reputationssystem entstehen, das eine Bewertung der Vertrauenswürdigkeit von Ereignismeldungen anderer Netzwerkteilnehmer vornehmen kann. So erhält nicht nur der Ereignismelder einen höheren Vertrauensbonus, wenn sich seine Ereignismeldung als wahr herausstellt, sondern auch alle Netzwerkteilnehmer, die diese Ereignismeldung als wahr markiert haben.
  • 4 illustriert das Reputationssystem. So wurde das Ereignis von Fahrzeug 1 201 aus den Beispielen von 2a bis 2c von den Fahrzeugen 2 und 3 bestätigt, was die Reputation des Fahrzeugs steigert und dieses als vertrauenswürdiges Fahrzeug ausweist. Dem Ereignis, das von Fahrzeug 1 301 aus den Beispielen der 3a bis 3c gemeldet wurde, wurde jedoch von den Fahrzeugen 2 und 3 widersprochen, so dass das Fahrzeug 1 301 als vertrauensunwürdiges Fahrzeug bzw. als böswilliges Fahrzeug identifiziert wird.
  • Auch bzgl. dieses Reputationssystems kann wiederum ein Abgleich mit dem Netzwerk geschehen, so dass ein manipulativer Teilnehmer auch erkannt werden kann, wenn selbst bisher keine seiner Falschinformationen entlarvt werden konnte. Ein Angreifer könnte immer noch regelmäßig neue Identitäten erzeugen oder unterschiedliche vorhandene Identitäten verwenden, unterläge dann aber der fehlenden Gewichtung: seinen Falschmeldungen würde erst dann vertraut werden, wenn genug (vertrauenswürdige) Teilnehmer sie bestätigen. Aufgrund spieltheoretischer Betrachtungen ist dies recht unwahrscheinlich, da die Bestätiger von Falschmeldungen ebenfalls der Gefahr unterliegen, ihre Reputation zu verlieren. Vorsicht ist auch bei Ereignissen geboten, die nur eine kurze Dauer aufweisen (bspw. „Seitenwind“) und von folgenden Teilnehmern nicht mehr validiert werden können. In diesen Fällen darf die Reputation des Informationsgebers nicht leiden.
  • In zumindest einigen Ausführungsbeispielen liegt die letzte Entscheidungsgewalt immer beim Fahrzeug bzw. dem Fahrer. So kann jeder Teilnehmer (Mensch oder Fahrzeug oder ggfs. der Fahrzeughersteller für seine Kunden) seinen eigenen sinnvollen Schwellenwert definieren (etwa den Schwellenwert für die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs), ab dem Ereignismeldungen (etwa die Information über den Zustand des Fahrwegs) als valide erachtet werden - dies ggfs. auch abhängig vom Ereignis-Typen: einer Meldung, dass Glatteis auftritt, vertraue ich vielleicht eher, als einer, die besagt, dass das Glatteis-Ereignis nicht mehr existiert, da das Risiko einer Missachtung der Information im erstgenannten Fall für mich als Verkehrsteilnehmer deutlich höher ist.
  • Genauso kann die Reputation (Vertrauenswürdigkeit) des Ereignismelders bewirken, dass der effektive Schwellenwert beim Empfänger bei als vertrauenswürdig eingestuften Teilnehmern verringert wird (Beispiel: Meldungen von Fahrzeug X werden auch bei geringerer Gewichtung der Ereignismeldung vertraut, da dieses Fahrzeug in mehr als 500 Fällen meinen Bestätigungs-Schwellwert überschritten hat), oder dass der effektive Schwellwert bei Teilnehmern erhöht wird, wenn diese häufiger Falschmeldungen geliefert haben.
  • Das Netzwerk (etwa die dezentrale Datenbank) kann soweit lernfähig sein, dass es auf die Qualität der Sensorik bei verschiedenen Fahrzeugtypen eingeht. Wenn bspw. bekannt ist, dass gewisse Fahrzeuge eines Herstellers Probleme mit der Erkennung von Glatteis haben, da die Sensorik dort qualitativ nicht ausreichend hochwertig ist, könnte diese Information einen betroffenen Verkehrsteilnehmer davor schützen, als nicht vertrauenswürdig eingestuft zu werden. Meldungen bzw. positive und negative Bestätigungen des betroffenen Types würden dann bei diesem Teilnehmer einfach nicht mehr berücksichtigt oder heruntergestuft werden.
  • Diese letzte Entscheidungsgewalt kann auch deswegen (immer) beim Fahrzeug liegen, da die Distributed Ledger Technologie keine unmittelbare Echtzeitfähigkeit mitbringt. Aufgrund dessen kann ein autonom fahrendes Fahrzeug diese Informationen auch entsprechend seiner Reiseroute (mit einer sinnvollen Varianz) aus dem Netzwerk abrufen (bspw. Ermittlung aller Ereignisse in den nächsten 20km in Fahrtrichtung mit einer Varianz von +/- 45 Grad zur Fahrtrichtung), etwa durch Erhalten zumindest einen Teils der dezentralen Datenbank.
  • Durch diese Mechanismen kann den Daten, die ein Teilnehmer aus dem Netzwerk erhält, deutlich mehr vertraut werden, als wenn diese lediglich zwischen zwei Teilnehmern ausgetauscht würden. Dann würde nicht nur die Validierung der Daten durch das Netzwerk fehlen, sondern vor allem auch die Bestätigung einer Information durch weitere Verkehrsteilnehmer. Das verzögert zwar den Zeitpunkt, an dem einer Information vertraut wird (Warten auf höhere Gewichtung). Dies bewegt sich jedoch in einem kürzeren Rahmen, als es durch zentralisierte Systeme (bei denen die Daten auch einer Prüfung unterzogen werden müssten, bevor sie der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden) möglich wäre.
  • Zudem können Fahrzeughersteller diese Daten zu Analysezwecken nutzen, um ihre Sensorik oder Assistenzsysteme zu verbessern. Hierbei würde schnell offensichtlich werden, wenn ein konkretes Fahrzeug des eigenen Portfolios Schwächen in der Erkennung von Umweltfaktoren (wie bspw. Glatteis) besitzt.
  • Zumindest einige Ausführungsbeispiele sind durch die folgenden Eigenschaften charakterisiert:
    • ■ Nutzung der Distributed Ledger Technologie (etwa der dezentralen Datenbank) als Austauschmedium von Verkehrsinformationen (etwa der Information über den Zustand des Fahrwegs), um diese manipulationssicher zu verteilen.
    • ■ Gewichtungssystem, in dem andere Verkehrsteilnehmer (wie bspw. Fahrzeuge durch ihre Sensorik) verteilte Informationen (etwa die Information über den Zustand des Fahrwegs) bestätigen oder als falsch markieren (etwa durch Austausch der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs). Dadurch kann auch in Netzwerken, in denen die Datenlieferanten nicht immer bekannt sind, die Datenqualität bzw. Informationsgenauigkeit erhöht, Vertrauen in Daten geschaffen und somit die Nutzbarkeit von Daten unbekannter Herkunft ermöglicht werden.
    • ■ Reputationssystem, um das Vertrauen und die schnelle Nutzbarkeit von Informationen weiter zu erhöhen (etwa durch Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Fahrzeuge/V erkehrsi nfrastruktur)
    • ■ (Selbst-)Lernendes Netzwerk, das Gemeinsamkeiten erkennt (wie bspw. dass bestimmte Fahrzeugtypen schlechte Erkennungsraten für gewisse Umweltfaktoren besitzen).
  • Das Konzept könnte grundsätzlich auch auf einer zentralisierten Plattform umgesetzt werden. So können zumindest die Verfahrensschritte, die die in den Punkten 2,3, und 4 genannten Merkmale abbilden, auch dort umgesetzt und nutzbar gemacht werden.
  • Die im ersten Punkt genannte, auf Distributed Ledger Technologie basierende Lösung ermöglicht es im Gegensatz zu zentralisierten Lösungen, Vertrauen in die Datenechtheit (also dass die Daten nicht manipuliert wurden) zu schaffen. Dieses Vertrauen wird einerseits durch die konzeptionelle Resistenz gegen Manipulationen, aber auch durch die hohe Transparenz der Daten erreicht. Zumindest manche zentralisierte Lösungen hingegen bieten dieses Vertrauen (aufgrund der zuvor beschriebenen Eigenschaften und Angriffsvektoren) nicht. Damit einhergehend können dezentralisierte Lösungen eine höhere Ausfallsicherheit bieten (wenn ein Knotenpunkt oder Server nicht mehr erreichbar ist, stehen hunderte oder tausende andere bereit), wodurch ein solches System zusätzlich auch noch deutlich besser skaliert.
  • Zumindest einige Ausführungsbeispiele sind anwendbar in Szenarien, in denen konnektierte Fahrzeuge ihre Daten anderen Teilnehmern bereitstellen oder von anderen Teilnehmern bereitgestellte Daten nutzen bzw. bei denen die Nutzung externer Datenquellen sinnvoll ist - somit vor allem bei autonomen Fahrzeugen aber auch zur Unterstützung vorhandener Assistenzsysteme: bspw. die Information, dass der Fahrweg hinter der nächsten Kurve durch ein liegengebliebenes Fahrzeug versperrt ist, kann auch schon heute - also bei nicht (teil-)autonom fahrenden Fahrzeugen zum automatischen Abbremsen oder zumindest einem Gefahrenhinweis für den Nutzer (bspw. auf dem HUD oder dem Kombinstrument oder akustisch) führen. Hiermit sind nicht nur Kraftfahrzeuge eines Herstellers gemeint, sondern alle Arten von Mobilitäts-Dienstleistungen (Stichwort „MaaS“), bei denen Kraftfahrzeuge nur einen Teil darstellen können. Gerade in solchen Szenarien kann es wichtig sein, offene Netzwerke zu betreiben, an denen sich alle an der Mobilität beteiligten Mitspieler anschließen können um Daten auszutauschen - um alle Datenlieferanten miteinander zu vernetzen und somit dem Kunden die beste Unterstützung und User-Experience zu geben. Hierzu zählen dann bspw. Bahngesellschaften, lokale Verkehrsverbünde, Taxi-Dienste, Fluggesellschaften, etc. So können auch unterschiedliche Fortbewegungsmittel von dem Austausch von (Umwelt-)Daten profitieren. Genutzt werden kann das Konzept in allen Bereichen, in denen Daten Anderer bzw. Unbekannter genutzt werden sollen und bei denen die Möglichkeit besteht, dass andere Teilnehmer sie bestätigen. Ein weiteres Beispiel hierfür wäre die Abbildung (nachhaltiger) Lieferketten bei denen der Fortschritt des Prozesses oder die Nachhaltigkeit verschiedener Teilnehmer oder Prozessschritte durch Dritte bestätigt wird.
  • Zumindest manche Ausführungsbeispiele befassen sich damit, dass Umweltdaten (etwa die Information über den Zustand des Fahrwegs) in einem dezentralen Netzwerk verteilt werden, um diese für andere Verkehrsteilnehmer nutzbar zu machen und trotz oder eher durch die Dezentralisierung eine signifikante Qualitätssteigerung und Aktualität der Daten erreicht wird. Der Fokus liegt auf den Umweltgegebenheiten, die nicht nur autonomes Fahren sicherer und planbarer machen kann.
  • Zumindest manche Ausführungsbeispiele haben zwar auch einen Orts- und Zeitbezug, jedoch auch einen Bezug zu einem (eindeutigen) Pseudonym. Es ist in vielen Fällen unerheblich, welche Person oder Fahrzeug die Daten geliefert hat bzw. wird sogar eine größtmögliche Anonymisierung angestrebt. Zumindest manche Ausführungsbeispiele sehen mit dem Reputations-System zwar vor, dass jeder Teilnehmer für sich bzgl. anderer Teilnehmer White- und Blacklists pflegen kann, um Informationen eines Pseudonyms schneller als valide gelten zu lassen. Diese sind jedoch möglicherweise optional, da die Informationen durch das Netzwerk, also andere Teilnehmer bestätigt werden. Ferner basiert das Reputationssystem eben auf einem Pseudonym, d.h. ein Sender einer Information verwendet zwar eine eindeutige Kennung, diese lässt jedoch keinen Rückschluss auf den Teilnehmer (die Person, das Fahrzeug) zu und kann somit nicht für eine Identifizierung eines Fahrers verwendet werden.
  • In zumindest einigen Ausführungsbeispielen wird die Dezentralität der Teilnehmer als Vorteil genutzt, um Daten schneller zusammenzutragen - so wie in Ansätzen, in denen Teilnehmer die Daten in einem zentralen Dienst zusammentragen. Dort muss man jedoch dem einen Anbieter vertrauen - nicht nur, dass er selbst positive Absichten verfolgt, sondern auch, dass seine Systeme so gut geschützt sind, dass nicht andere böswillige Akteure sich die Zentralität der Lösung zunutze machen. In einer dezentralen Umgebung ist es erst einmal einfacher, dass böswillige Akteure falsche Daten beisteuern. Dadurch dass aufgrund spieltheoretischer Erfahrungen in ausreichend großen Netzen jedoch immer mehr gutartige Teilnehmer mitwirken, welche die Daten des Netzwerkes validieren, kann - gepaart mit der unveränderlichen Datenablage (Blockchain/DLT) - die Datenqualität und Unabhängigkeit von einem Intermediär enorm gesteigert werden. Um dies weiter zu unterstützen und noch effizienter zu machen, bieten zumindest einige Ausführungsbeispiele einerseits die inhaltliche Bestätigung von Informationen im Netzwerk durch andere Teilnehmer, als auch als Ergänzung das Reputationssystem.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der oben beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiele ist auch ein digitales Speichermedium, das maschinen- oder computerlesbar ist, und das elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente so zusammenwirken können, dass eines der oben beschriebenen Verfahren ausgeführt wird.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
  • Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Vorrichtung für ein erstes Fahrzeug
    12
    Zumindest eine Schnittstelle
    14
    Kontrollmodul
    100
    Erstes Fahrzeug
    105
    Erhalten zumindest eines Teils einer dezentralen Datenbank
    110
    Erhalten von Information über den Zustand des Fahrwegs
    120
    Validieren der Information über den Zustand des Fahrwegs
    130
    Erhalten von Information über Validierung von Information über den Zustand des Fahrwegs
    140
    Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs
    150
    Bereitstellen von Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs
    160
    Steuern des ersten Fahrzeugs
    170
    Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit es zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge
    175
    Bereitstellen einer Information über die Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge
    200
    Zweites Fahrzeug/Verkehrsinfrastruktur
    201-205
    Fahrzeuge 1 bis 5
    210
    Distributed Ledger/Blockchain
    220
    Meldung „Glatteis an Geo-Position X“
    230, 240
    Bestätigung der Meldung
    300
    Ein oder mehrere dritte Fahrzeuge
    301-305
    Fahrzeuge 1 bis 5
    310
    Distributed Ledger/Blockchain
    320
    Falschmeldung „Hervorragendes Wetter an Geo-Position X“
    330
    Widerspruch zur Falschmeldung und das tatsächliche Wetter
    340
    Bestätigung zur Glatteismeldung und Widerspruch zu Falschmeldung

Claims (16)

  1. Verfahren für ein erstes Fahrzeug (100), das Verfahren umfassend: Erhalten (110) einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs von einem zweiten Fahrzeug oder einer Verkehrsinfrastruktur (200); Validieren (120) der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal oder Erhalten (130) von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen (300); und Bestimmen (140) einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner ein Bereitstellen (S) von Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs durch das erste Fahrzeug für ein oder mehrere weitere Fahrzeuge über die dezentrale Datenbank umfasst.
  3. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs über eine dezentrale Datenbank zwischen den Fahrzeugen übertragen wird.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die dezentrale Datenbank auf einer Distributed Ledger-Technologie basiert und/oder wobei die dezentrale Datenbank auf einem gerichteten, azyklischen Graphen basiert.
  5. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Verfahren ferner ein Erhalten (105) zumindest eines Teils der dezentralen Datenbank basierend auf einer Position des ersten Fahrzeugs umfasst.
  6. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs über direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und/oder der Verkehrsinfrastruktur übertragen wird.
  7. Das Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bestimmen (140) der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs von dem ersten Fahrzeug durchgeführt wird.
  8. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner ein Steuern (160) des ersten Fahrzeugs basierend auf der Information über den Zustand des Fahrwegs umfasst, falls die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs einen Schwellenwert überschreitet.
  9. Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der Schwellenwert ein benutzergewählter Schwellenwert ist und/oder wobei der Schwellenwert abhängig ist von einem Typ der Information über den Zustand des Fahrwegs, und/oder wobei der Schwellenwert von einem Gefahrenpotential der Information über den Zustand des Fahrwegs abhängt.
  10. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge (300) anzeigt, ob die ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigen, wobei bei dem Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs erhöht wird falls ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs bestätigt, und wobei die Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs vermindert wird falls ein Fahrzeug der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge die Information über den Zustand des Fahrwegs dementiert.
  11. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner ein Bestimmen (170) einer Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur (200) und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge (300) basierend auf der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs umfasst.
  12. Das Verfahren gemäß Anspruch 11, ferner umfassend Bereitstellen (175) einer Information über die Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur (200) und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge (300) für ein oder mehrere weitere Fahrzeuge. und/oder wobei das Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs auf einer vorherigen Vertrauenswürdigkeit des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge basiert.
  13. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Vergleich eines Typs der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über die Validierung und basierend auf einem Vergleich des Orts der Information über den Zustand des Fahrwegs und der Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs zugeordnet wird, oder wobei die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs eine Referenz auf die Information über den Zustand des Fahrwegs umfasst, wobei die Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Referenz der Information über den Zustand des Fahrwegs zugeordnet wird.
  14. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs ferner auf Information über eine Vertrauenswürdigkeit von Sensormessungen eines Fahrzeugtyps des zweiten Fahrzeugs oder der Verkehrsinfrastruktur und/oder der ein oder mehreren dritten Fahrzeuge basiert.
  15. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor, oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft.
  16. Vorrichtung (10) für ein erstes Fahrzeug (100), die Vorrichtung (10) umfassend: zumindest eine Schnittstelle (12) zum Austauschen von Informationen; und ein Kontrollmodul (14) ausgebildet zum: Erhalten einer Information über einen Zustand eines Fahrwegs von einem zweiten Fahrzeug oder einer Verkehrsinfrastruktur (200), Validieren der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf einem Sensorsignal oder Erhalten von Information über eine Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs von ein oder mehreren dritten Fahrzeugen (300), und Bestimmen einer Vertrauenswürdigkeit der Information über den Zustand des Fahrwegs basierend auf der Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs und/oder basierend auf der von den ein oder mehreren dritten Fahrzeugen erhaltenen Information über die Validierung der Information über den Zustand des Fahrwegs.
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