WO2021078336A1 - Verfahren zur ausführung durch eine vorrichtung eines egofahrzeugs oder einer infrastruktureinrichtung, vorrichtung, fahrzeug bzw. infrastruktureinrichtung und verwendung der vorrichtung - Google Patents

Verfahren zur ausführung durch eine vorrichtung eines egofahrzeugs oder einer infrastruktureinrichtung, vorrichtung, fahrzeug bzw. infrastruktureinrichtung und verwendung der vorrichtung Download PDF

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Stefan Kern
Stephan Zecha
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for execution by a device of a host vehicle or an infrastructure device, a corresponding device, a vehicle or infrastructure device comprising the device, and the use of the device.
  • a traffic participant's own position determined by means of a GNSS and communicated via vehicle-to-X (V2X) communication usually does not meet the requirements with regard to functional safety, in particular according to ISO26262, since sufficient system security of a locally limited one is considered Traffic system is not achieved due to the uncertainties given as a result of the positional inaccuracies.
  • Examples of traffic systems of this type can be crossings or groups of vehicles, such as, for example, convoy journeys.
  • the object of the invention is to provide a means which enables the requirements with regard to the functional safety of traffic systems of this type to be met.
  • the invention describes a method for authentication of a wireless data communication and execution by a Device of a host vehicle or an infrastructure device, comprising the steps:
  • the invention is based on the idea of proving the identity of a road user by means of two different and essentially independent procedures.
  • the identity is checked by comparing a first identifier received by means of wireless data communication with a second identifier detected by a different route from wireless data communication, further use of data received by means of wireless data transmission being made dependent on a result of the comparison .
  • This also allows the sender to be reliably verified, which enables requirements relating to the functional safety of traffic systems to be met.
  • an improvement in information security (security) can be achieved through the two-factor authentication implemented in this way.
  • One possible embodiment of the wireless data transmission is vehicle-to-X (V2X) communication.
  • the wireless data communication is authenticated when a match between the first identifier and the second identifier is determined.
  • the authentication can in particular exclusively include data that was transmitted together with the first identifier, for example by a V2X message.
  • the authentication can include the complete data communication with the authenticated road user, for example over a certain period of time, in particular the existence of a certain traffic system, or number of messages. A renewed authentication can also be required periodically.
  • the second identifier is detected by receiving a signal reproducing the second identifier by means of a receiving device of the detection device.
  • the second identifier can be sent periodically by the sender by means of a transmission device provided for this purpose. According to further training, this can be limited to a period of time in which the road user concerned declares himself ready, in particular, to form a platoon.
  • a detection signal is sent out by means of a transmission device of the detection device.
  • the detection signal is received by means of a transponder assigned to the road user or encompassed by the latter.
  • the transponder of the road user is configured, in particular, to receive the signal reproducing the second identifier send by means of the receiving device of the detection device.
  • the transponder system can be used to implement a fallback level for the failure of the communication device.
  • the detection signal is transmitted to the detection device by means of a secondary radar.
  • the receiving device can also be designed as a secondary radar.
  • the second identifier is detected by means of a camera and / or a lidar of the detection device.
  • suitable structures such as 2D codes, or periodically transmitted signals, e.g. light signals, can be recorded by means of the camera and / or a lidar for clear identification.
  • position information for determining a position of the presumptive road user is also received by means of the communication device, further processing of the position information being dependent on the authentication of the wireless data communication.
  • the detection device continues to determine a position of the road user and a comparison of the position determined using the position information and the position determined by means of the detection device is made and a result of the comparison is also used to authenticate the wireless data communication .
  • the wireless data communication is authenticated when there is a match based on the position information determined position and the position determined by means of the detection device is determined.
  • the direct position measurement by means of the detection device and the possibility of data transmission when using a transponder system enable safe transition to a new operating mode without the need to initiate emergency maneuvers (e.g. emergency braking).
  • a position of the road user is determined by means of the detection device based on a transit time measurement and angle detection. This is expediently done on the basis of the detection signal and the signal reproducing the second identifier.
  • the first identifier is received from a vehicle presumably driving immediately ahead of the ego vehicle by means of vehicle-to-X communication and the recorded second identifier is assigned to a vehicle driving immediately ahead of the ego vehicle.
  • the verification takes place that the presumably immediately preceding vehicle is the preceding vehicle when the first identifier matches the second identifier.
  • the Execution of at least one embodiment of the method according to the invention in particular, only drives while the host vehicle is driving in a vehicle group or in a convoy.
  • platooning offer great potential for efficiency gains, in particular fuel savings, driver relief, increased safety, in road and freight traffic.
  • vehicle-to-vehicle communication e.g. in a frequency range around 5.9 GHz.
  • One of the challenges with regard to functional safety is safeguarding the sequence of the vehicles, as information on changes in the driving dynamics of the vehicles ahead is automatically transmitted to vehicles behind with minimal latencies.
  • the transmission of control commands to intervene in the driving dynamics can also be carried out.
  • the current position of a particular vehicle is determined using position information from a global satellite navigation system (GNSS).
  • GNSS global satellite navigation system
  • the determined internal position can then be transmitted at least to the other vehicles of the same platoon by means of vehicle-to-vehicle communication.
  • a receiving platoon vehicle now pulls this received own position in particular for the determination of an optimal own position to be striven for in relation to a vehicle in front of the platoon as well if necessary for the necessary driving dynamics interventions.
  • An own position determined by means of a GNSS and communicated in a platoon does not meet the requirements with regard to functional safety, in particular in accordance with IS026262, since sufficient system security of the entire platoon due to the uncertainty resulting from the position inaccuracies the vehicle sequence cannot be reached.
  • the host vehicle sends a secondary radar signal in the direction of travel by means of a secondary radar, which is received by a transponder of a vehicle ahead and answered with a signal reproducing the identifier.
  • the signal reproducing the identifier can from the receiving device of the Host vehicle. If the first identifier communicated by means of V2X communication and the second identifier included in the signal match, it can be assumed with a high degree of probability that the information received by means of V2X actually originates from the vehicle immediately ahead.
  • the invention further relates to a device for a vehicle or an infrastructure device, comprising: a communication device for wirelessly receiving a first identifier of a presumed road user, a detection device for detecting a second identifier of a road user and a computing device that configures the wireless data communication to authenticate when a match between the first identifier and the second identifier is determined.
  • the aforementioned device is configured in accordance with a further development to carry out an embodiment of the method according to the invention.
  • the further refinements of the device are thus transferable.
  • the invention further relates to a vehicle or an infrastructure device which comprises an embodiment of the device according to the invention.
  • a computing device can be any device which is formed in order to process at least one of the said signals.
  • the computing device can be a processor, an ASIC, an FPGA, a digital signal processor, a central processing unit (CPU) / a multi-purpose processor (MPP) or the like .
  • the specified device has a memory and a processor.
  • the specified method is stored in the memory in the form of a computer program and the processor is provided for executing the method when the computer program is loaded from the memory into the processor.
  • a computer program comprises program code means in order to carry out all the steps of one of the methods given when the computer program is executed on a computer or by the device.
  • a computer program product contains a program code which is stored on a computer-readable data carrier and which, when it is executed on a data processing device, carries out one of the specified methods.
  • the vehicle can be a motor vehicle, in particular a passenger vehicle, a truck, a motorcycle, an electric vehicle or a hybrid vehicle, a water vehicle or an aircraft.
  • FIG. 1 shows a representation of two utility vehicles of a platoon driving one behind the other to explain the procedure of an embodiment of the method according to the invention
  • Fig. 2 shows an embodiment of the method according to the invention.
  • Fig. 1 shows a representation of two successively driving commercial vehicles A and B of a platoon to explain the procedure of an embodiment of the method according to the invention.
  • the explanation of the procedure shown in Fig. 1 is based on the steps of the embodiment shown in Fig. 2 of the method according to the invention.
  • the host vehicle B receives a randomly generated first identifier in a step 2.1 by means of a vehicle-to-X communication device from a vehicle presumably immediately ahead.
  • the vehicle presumably driving immediately ahead is the vehicle A actually driving ahead of ego vehicle B.
  • the identifier is in particular included in a V2X message.
  • the host vehicle B then sends a secondary radar signal in the direction of travel by means of a secondary radar 1.1, which is received by a transponder 1.2 of the vehicle traveling ahead. Since the presumably preceding vehicle is actually the one vehicle traveling ahead is acting, the transponder 1.2 of the vehicle traveling ahead sends a signal comprising a second identifier which is identical to the first identifier.
  • host vehicle B identifies a structure, for example a 2D code, at the rear of vehicle A by means of a camera.
  • the signal is received by the secondary radar 1.1 of the host vehicle B in a step 2.2.
  • a comparison of the first identifier with the second identifier is carried out by means of a computing device of the ego vehicle B, a result of the comparison being used to authenticate the V2X data communication.
  • the presumably preceding vehicle can be verified as the actual preceding vehicle and it can therefore be assumed with a high degree of probability that information of the first identifier received via V2X communication actually originates from the immediately preceding vehicle .
  • vehicle-to-X communication is understood to mean, in particular, direct communication between vehicles and / or between vehicles and infrastructure facilities.
  • it can be vehicle-to-vehicle communication or vehicle-to-infrastructure communication. If, in the context of this registration, reference is made to communication between vehicles, this can in principle take place, for example, in the context of vehicle-to-vehicle communication, which typically takes place without being mediated by a cellular network or a similar external infrastructure and which is therefore provided by other solutions, which are based on a cellular network, for example.
  • vehicle-to-X communication using the Standards IEEE 802.11p or IEEE 1609.4 or 4G or 5G, in particular also PC5 or sidelink.
  • Vehicle-to-X communication can also be referred to as C2X communication or V2X communication.
  • the sub-areas can be designated as C2C (Car-to-Car), V2V (Vehicle-to-Vehicle) or C2I (Car-to-Infrastructure), V2I (Vehicle-to-Infrastructure).
  • the invention expressly includes vehicle-to-X communication with switching, for example via a cellular network, so-called cellular-V2X or C-V2X.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Authentisierung einer drahtlosen Datenkommunikation und Ausführung durch eine Vorrichtung eines Egofahrzeugs oder einer Infrastruktureinrichtung, aufweisend die Schritte: - Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels einer Kommunikationsvorrichtung zur drahtlosen Datenkommunikation der Vorrichtung (2.1), - Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteilnehmers mittels einer Erfassungseinrichtung der Vorrichtung (2.2), - Vergleichen des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator und Heranziehen eines Ergebnisses des Vergleichs für eine Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation mit dem mutmaßlichen Verkehrsteilnehmer (2.3). Weiterhin betrifft die Erfindung eine korrespondierende Vorrichtung, ein Fahrzeug sowie Infrastruktureinrichtung sowie die Verwendung der Vorrichtung.

Description

Verfahren zur Ausführung durch eine Vorrichtung eines Egofahr zeugs oder einer Infrastruktureinrichtung, Vorrichtung, Fahr zeug bzw. Infrastruktureinrichtung und Verwendung der Vorrich tung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausfüh rung durch eine Vorrichtung eines Egofahrzeugs oder einer Inf rastruktureinrichtung, eine korrespondierende Vorrichtung, ein die Vorrichtung umfassendes Fahrzeug bzw. Infrastrukturein richtung sowie die Verwendung der Vorrichtung.
Eine mittels eines GNSS ermittelte und beispielsweise über Fahrzeug-zu-X (V2X) Kommunikation kommunizierte Eigenposition eines Verkehrsteilnehmers genügt üblicherweise nicht den An forderungen bezüglich der funktionalen Sicherheit („functional safety"), insbesondere gemäß IS026262, da eine ausreichende Systemsicherheit eines betrachteten lokal begrenzten Verkehrs systems aufgrund der in Folge der Positionsungenauigkeiten ge gebenen Unsicherheiten nicht erreicht wird. Beispiele für Ver kehrssysteme dieser Art können befahrene Kreuzungen bzw. Fahr zeugverbünde, wie beispielsweise Kolonnenfahrten, sein.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Mittel bereitzustellen, wel ches die Erfüllung der Anforderungen bezüglich der funktiona len Sicherheit von Verkehrssystemen dieser Art ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen An sprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispiels weise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Authentisierung ei ner drahtlosen Datenkommunikation und Ausführung durch eine Vorrichtung eines Egofahrzeugs oder einer Infrastrukturein richtung, aufweisend die Schritte:
Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Ver kehrsteilnehmers mittels einer Kommunikationsvorrichtung zur drahtlosen Datenkommunikation der Vorrichtung,
Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteil- nehmers mittels einer Erfassungseinrichtung der Vorrich tung,
Vergleichen des ersten Identifikators mit dem zweiten Iden- tifikator und Heranziehen eines Ergebnisses des Vergleichs für eine Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation mit dem mutmaßlichen Verkehrsteilnehmer.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde die Identität eines Verkehrsteilnehmers mittels zweier unterschiedlicher und im den wesentlichen unabhängiger Vorgehensweisen nachzuweisen. Die Identität wird gemäß der Erfindung durch einen Vergleich eines mittels drahtloser Datenkommunikation empfangenen ersten Identifikators mit einem von der drahtlosen Datenkommunikation unterschiedlichen Weges erfassten zweiten Identifikators über prüft, wobei eine weitere Heranziehung von mittels der draht losen Datenübertragung empfangenen Daten von einem Ergebnis des Vergleichs abhängig gemacht wird. Hierdurch lässt sich auch der Absender sicher verifizieren, was die Erfüllung von Anforderungen in Bezug auf die Funktionale Sicherheit (Safety) von Verkehrssystemen ermöglicht. Weiterhin kann durch die sol chermaßen realisierte Zwei-Faktor-Authentisierung eine Verbes serung der Informationssicherheit (Security) erzielt werden. Eine mögliche Ausführungsform der drahtlosen Datenübertragung ist die Fahrzeug-zu-X (V2X) Kommunikation.
Weiterbildungsgemäß wird die drahtlose Datenkommunikation au- thentisiert, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifika- tors mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird. Wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird, kann davon ausgegangen werden, dass der mutmaßliche Verkehrsteilnehmer identisch mit dem Ver kehrsteilnehmer ist und somit eine mittels der Kommunikations vorrichtung vorgenommene und/oder vorzunehmende drahtlose Da tenkommunikation authentisiert werden kann. Die Authentisie- rung kann hierbei insbesondere ausschließlich Daten umfassen, welche gemeinsam mit dem ersten Identifikator, beispielsweise durch eine V2X Nachricht, übertragen wurden. Alternativ oder in Ergänzung kann die Authentisierung die vollständige Daten kommunikation mit dem authentisierten Verkehrsteilnehmer zum Beispiel über einen bestimmten Zeitraum, insbesondere des Be stehens eines bestimmten Verkehrssystems, oder Anzahl von Nachrichten umfassen. Auch kann zeitlich periodisch eine er neute Authentifizierung erforderlich gemacht werden.
Entsprechend einer Ausführungsform wird der zweite Identifi- kator durch Empfang eines den zweiten Identifikator wiederge benden Signals mittels einer Empfangseinrichtung der Erfas sungseinrichtung erfasst. Beispielsweise kann der zweite Iden- tifikator durch den Absender mittels einer hierfür vorgesehe nen Sendeeinrichtung periodisch ausgesandt werden. Dies kann weiterbildungsgemäß auf einen Zeitraum beschränkt sein, in dem der betreffende Verkehrsteilnehmer sich insbesondere zur Bil dung eines Platoons bereit erklärt.
Weiterbildungsgemäß wird vor Empfang des den zweiten Identi- fikator wiedergebenden Signals mittels einer Sendeeinrichtung der Erfassungseinrichtung ein Erfassungssignal ausgesandt. Das Erfassungssignal wird weiterbildungsgemäß mittels eines dem Verkehrsteilnehmer zugeordneten bzw. durch diesen umfassten Transponder empfangen. In Reaktion auf den Empfang ist der Transponder des Verkehrsteilnehmers insbesondere konfiguriert das den zweiten Identifikator wiedergebende Signal zum Empfang mittels der Empfangseinrichtung der Erfassungseinrichtung aus zusenden. Weiterhin ist mit dem Transpondersystem die Reali sierung einer Rückfallebene für den Ausfall der Kommunikati onsvorrichtung realisierbar.
Weiterbildungsgemäß wird das Erfassungssignal mittels eines Sekundärradars der Erfassungseinrichtung ausgesandt. Entspre chend kann die Empfangseinrichtung ebenfalls als Sekundärradar ausgebildet sein.
Entsprechend einer Ausführungsform wird der zweite Identifi- kator mittels einer Kamera und/oder eines Lidars der Erfas sungseinrichtung erfasst. Beispielsweise können mittels der Kamera und/oder eines Lidars zur eindeutigen Identifikation geeignete Strukturen, wie beispielsweise 2D-Codes, oder peri odisch ausgesandte Signale, z.B. Lichtsignale, erfasst werden.
Entsprechend einer Ausführungsform werden weiterhin Positi onsinformationen zur Ermittlung einer Position des mutmaßli chen Verkehrsteilnehmers mittels der Kommunikations orrichtung empfangen, wobei eine weitere Verarbeitung der Positionsinfor mationen abhängig der Authentisierung der drahtlosen Datenkom munikation ist.
Weiterbildungsgemäß erfolgt mittels der Erfassungseinrichtung weiterhin eine Ermittlung einer Position des Verkehrsteilneh- mers und es wird ein Vergleich der anhand der Positionsinfor mationen ermittelten Position und der mittels der Erfassungs einrichtung ermittelten Position vorgenommen und ein Ergebnis des Vergleichs ebenfalls für die Authentisierung der drahtlo sen Datenkommunikation herangezogen wird. Weiterbildungsgemäß wird die drahtlose Datenkommunikation authentisiert, wenn eine Übereinstimmung der anhand der Positionsinformationen ermittelten Position und der mittels der Erfassungseinrichtung ermittelten Position ermittelt wird.
Somit wird eine zusätzliche Möglichkeit zur eindeutigen Veri fizierung des Absenders einer Fahrzeug-zu-X Nachricht ge schafften. Im Falle beispielsweise eines Platoons kann damit eine verbesserte eindeutige Zuordnung empfangener Nachrichten zu einem unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug erfolgen, wodurch ein aus Sicht der funktionellen Sicherheit sicheres Platooning realisierbar ist.
Im Falle eines Ausfalls der Kommunikationsvorrichtung ermög licht die direkte Positionsmessung mittels der Erfassungsein richtung sowie die Möglichkeit einer Datenübertragung bei Ein satz eines Transpondersystems eine sichere Überleitung in ei nen neuen Betriebsmodus ohne die Notwendigkeit Notfallmanöver (z.B. Notbremsungen) einzuleiten.
Entsprechend einer Ausführungsform wird die Ermittlung einer Position des Verkehrsteilnehmers mittels der Erfassungsein richtung anhand einer Laufzeitmessung und Winkelerfassung vor genommen. Zweckmäßigerweise erfolgt dies anhand des Erfas sungssignals sowie des den zweiten Identifikator wiedergeben den Signals.
Entsprechend einer Ausführungsform wird der erste Identifika- tor von einem dem Egofahrzeug mutmaßlich unmittelbar voraus fahrenden Fahrzeug mittels Fahrzeug-zu-X Kommunikation empfan gen und der erfasste zweite Identifikator ist einem dem Ego fahrzeug unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug zugeordnet. So mit erfolgt die Verifikation, dass es sich bei dem mutmaßlich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug um das vorausfahrende Fahrzeug handelt, wenn der erste Identifikator mit dem zweiten Identifikator übereinstimmt. Weiterbildungsgemäß erfolgt die Ausführung zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens ge mäß der Erfindung insbesondere lediglich während einer Fahrt des Egofahrzeugs in einem Fahrzeugverbund oder einer Kolonnen fahrt.
Automatisierte Kolonnenfahrten von Nutzfahrzeugen oder von Personenfahrzeugen, sog. Platooning, ein großes Potential für Effizienzsteigerungen, insbesondere Kraftstoffersparnis, Fah rerentlastung, Sicherheitsgewinn, im Straßen- bzw. Güterver kehr bieten. Zur Etablierung und Aufrechterhaltung eines Pla- toons wird mit Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation, z.B. in ei nem Frequenzbereich um 5,9 GHz, zwischen den beteiligten Fahr zeugen gearbeitet. Eine Herausforderung hinsichtlich der funk tionalen Sicherheit ist hierbei die Absicherung der Reihen folge der Fahrzeuge, da Informationen zu Fahrdynamikänderungen jeweils vorausfahrender Fahrzeuge automatisch und mit mini malsten Latenzen auf Folgefahrzeuge übertragen werden. Alter nativ oder in Ergänzung kann auch die Übertragung von Steuer befehlen zum Eingriff in die Fahrdynamik vorgenommen werden.
Grundlegend für das Funktionieren dieser Vorgehensweise ist die Kenntnis über die jeweilige Eigenposition der Fahrzeuge des Platoons. Aktuell erfolgt die Bestimmung der Eigenposition eines jeweiligen Fahrzeugs unter Heranziehung von Positionsin formationen eines Globalen Satellitennavigationssystems (GNSS). Eine ausschließlich mittels GNSS ermittelte Position ist allerdings vergleichsweise unpräzise. Die Ermittelte Ei genposition kann im Weiteren mittels der Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation zumindest an die weiteren Fahrzeuge desselben Platoons übertragen werden. Diese empfangene Eigenposition zieht ein empfangendes Platoon-Fahrzeug nun insbesondere für die Bestimmung einer anzustrebenden optimalen eigenen Position bezogen auf ein vorausfahrendes Fahrzeug des Platoons sowie gegebenenfalls für hierfür notwendige Fahrdynamikeingriffe heran.
Eine mittels eines GNSS ermittelte und in einem Platoon kom munizierte Eigenposition genügt nicht den Anforderungen bezüg lich der funktionalen Sicherheit („functional safety"), ins besondere gemäß IS026262, da eine ausreichende Systemsicher heit des gesamten Platoons aufgrund der in Folge der Positi onsungenauigkeiten gegebenen Unsicherheit der Fahrzeugreihen folge nicht erreicht werden.
Mit der solchermaßen ausgebildeten Ausführungsform kann nun sichergestellt werden, dass ein Fahrzeug eines Platoons, wel ches anhand von, von diesem Fahrzeug mittels Fahrzeug-zu-Fahr- zeug Kommunikation empfangenen Eigenpositionsinformationen, als dem Egofahrzeug unmittelbar vorausfahrendes Fahrzeug an zusehen sei, auch tatsächlich das unmittelbar vorfahrende Fahrzeug ist. Damit kann die Unsicherheit in den Fahrzeugpo sitionen bzw. der Fahrzeugreihenfolge eines Platoons reduziert und im besten Fall eliminiert werden. Die Anforderungen bezüg lich der funktionalen Sicherheit, insbesondere gemäß IS026262, eines Platoons können somit erfüllt werden. Auch besteht somit die Möglichkeit Fremdbeeinflussung durch Dritte („Hacking") zu erschweren bzw. zu vermeiden. Damit kann beispielsweise auf Steuersignale des vorausfahrenden Fahrzeugs reagiert werden ohne das Risiko, auf ein falsch einsortiertes Fahrzeug oder ein von Hackern manipuliertes Signal zu reagieren.
Entsprechend einer Ausführungsform sendet das Egofahrzeug mit tels eines Sekundärradars ein Sekundärradarsignal in Fahrt richtung aus, welches durch einen Transponder eines vorausfah renden Fahrzeugs empfangen und mit einem den Identifikator wiedergebenden Signal beantwortet wird. Das den Identifikator wiedergebende Signal kann von der Empfangseinrichtung des Egofahrzeugs empfangen werden. Sind der mittels V2X Kommuni kation kommunizierte erste Identifikator sowie der durch das Signal umfasste zweite Identifikator übereinstimmend, kann mit großer Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass die mittels V2X empfangenen Informationen tatsächlich vom unmit telbar vorausfahrenden Fahrzeug stammen.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung für ein Fahr zeug oder eine Infrastruktureinrichtung, umfassend: eine Kommunikationsvorrichtung zum drahtlosen Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilneh- mers, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines zweiten Iden- tifikators eines Verkehrsteilnehmers und eine Recheneinrichtung, konfiguriert die drahtlose Daten kommunikation zu authentisieren, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator er mittelt wird.
Die vorgenannte Vorrichtung ist weiterbildungsgemäß konfigu riert eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung auszuführen. Die weiteren Ausgestaltungen der Vorrichtung er geben sich in somit in übertragbarer Weise.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug oder eine Inf rastruktureinrichtung, welche eine Ausführungsform der Vor richtung gemäß der Erfindung umfasst.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Ausfüh rungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung in und/oder in Verbindung mit einem Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrich tung. Eine Recheneinrichtung kann jedwede Einrichtung sein, die aus gebildet ist, um zumindest eines der genannten Signale zu ver arbeiten. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung ein Pro zessor, ein ASIC, ein FPGA, ein digitaler Signalprozessor, ein Hauptprozessor (CPU von engl.: „Central Processing Unit")/ ein Multizweckprozessor (MPP von engl.: „Multi Purpose Prozessor") oder Ähnliches sein.
In einer Weiterbildung der angegebenen Vorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Computerpro gramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Aus führung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Compu terprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der an gegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder durch die Vorrichtung ausgeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Compu terprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computer lesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der an gegebenen Verfahren durchführt.
Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Perso nenkraftfahrzeug, ein Lastkraftfahrzeug, ein Motorrad, ein Elektrokraftfahrzeug oder ein Hybridkraftfahrzeug, ein Wasser fahrzeug oder ein Luftfahrzeug sein.
Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.
In schematischer Darstellung zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung zweier hintereinanderfährender Nutzfahrzeuge eines Platoons zur Erläuterung der Vorgehensweise einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Er findung.
Die Fig. 1 zeigt eine Darstellung zweier hintereinanderfähren der Nutzfahrzeuge A und B eines Platoons zur Erläuterung der Vorgehensweise einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung. Die Erläuterung der in Fig. 1 dargestellten Vorge hensweise erfolgt unter Bezugnahme auf die Schritte des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Das Egofahrzeug B empfängt hierbei in einem Schritt 2.1 mittels einer Fahrzeug-zu-X Kommunikationsvorrichtung von einem mut maßlich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug einen zufällig erzeugten ersten Identifikator. Entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Situation handelt es sich bei dem mutmaßlich unmit telbar vorausfahrenden Fahrzeug um das tatsächlich dem Ego fahrzeug B vorausfahrende Fahrzeug A. Der Identifikator ist insbesondere von einer V2X Nachricht umfasst. Entsprechend dieses Ausführungsbeispiels sendet daraufhin das Egofahrzeug B mittels eines Sekundärradars 1.1 ein Sekundärradarsignal in Fahrtrichtung aus, welches durch einen Transponder 1.2 des vorausfahrenden Fahrzeugs empfangen wird. Da es sich bei dem mutmaßlich vorausfahrenden Fahrzeug um das tatsächlich vorausfahrende Fahrzeug handelt, sendet der Transponder 1.2 des vorausfahrenden Fahrzeugs ein Signal, umfassend ein mit dem ersten Identifikator identischen zweiten Identifikator. Alternativ oder in Ergänzung kann beispielsweise auch vorge sehen sein, dass das Egofahrzeug B mittels einer Kamera eine Struktur, beispielsweise einen 2D-Code, am Heck des Fahrzeugs A identifiziert. Das Signal wird in einem Schritt 2.2 von dem Sekundärradar 1.1 des Egofahrzeugs B empfangen. In einem Schritt 2.3 wird mittels einer Recheneinrichtung des Egofahr zeugs B ein Vergleich des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator vorgenommen, wobei ein Ergebniss des Vergleichs für eine Authentisierung der V2X Datenkommunikation herange zogen wird. Da die Identifikatoren, wie bereits beschrieben, identisch sind, kann das mutmaßlich vorausfahrende Fahrzeug als das tatsächlich vorausfahrende Fahrzeug verifiziert be trachtet werden und somit mit großer Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass mittels V2X Kommunikation empfangenen Informationen des ersten Identifikators tatsächlich vom unmit telbar vorausfahrenden Fahrzeug stammen.
Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am An meldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu for mulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merk male und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/o der in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kom binierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskom binationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Ver zicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.
Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem An spruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.
Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahrzeug-zu-X Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infrastrukturein richtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation oder um Fahrzeug-zu-Inf- rastruktur Kommunikation handeln. Sofern im Rahmen dieser An meldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug ge nommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation erfolgen, wel che typischerweise ohne Vermittlung durch ein Mobilfunknetz oder eine ähnliche externe Infrastruktur erfolgt und welche deshalb von anderen Lösungen, welche beispielsweise auf ein Mobilfunknetz aufbauen, abzugrenzen ist. Beispielsweise kann eine Fahrzeug-zu-X Kommunikation unter Verwendung der Standards IEEE 802.11p oder IEEE 1609.4 oder 4G oder 5G, ins besondere auch PC5 oder sidelink, erfolgen. Eine Fahrzeug-zu- X Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation oder V2X-Kom- munikation bezeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car), V2V (Vehicle-to-Vehicle) oder C2I (Car-to-Inf- rastructure), V2I (Vehicle-to-Infrastrukture) bezeichnet wer den. Die Erfindung schließt Fahrzeug-zu-X Kommunikation mit Vermittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz, sog. Cel- lular-V2X bzw. C-V2X, ausdrücklich mit ein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ausführung durch eine Vorrichtung eines Eg ofahrzeugs oder einer Infrastruktureinrichtung, aufweisend die Schritte:
Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels einer Kommunikationsvor richtung zur drahtlosen Datenkommunikation der Vorrich tung (2.1),
Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrs teilnehmers mittels einer Erfassungseinrichtung der Vorrichtung (2.2),
Vergleichen des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator und Heranziehen eines Ergebnisses des Vergleichs für eine Authentisierung der drahtlosen Da tenkommunikation mit dem mutmaßlichen Verkehrsteilneh mer (2.3).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die drahtlose Datenkom munikation authentisiert wird, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird.
3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Identifikator durch Empfang eines den zweiten Identifikator wiedergebenden Signals mittels einer Emp fangseinrichtung der Erfassungseinrichtung erfasst wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei vor Empfang des den zweiten Identifikator wiedergebenden Signals mittels einer Sendeeinrichtung der Erfassungseinrichtung ein Erfassungs signal ausgesandt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Erfassungssignal mittels eines Sekundärradars der Erfassungseinrichtung ausgesandt wird.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Identifikator mittels einer Kamera und/oder ei nes Lidars der Erfassungseinrichtung erfasst wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei weiterhin Positionsinformationen zur Ermittlung einer Po sition des mutmaßlichen Verkehrsteilnehmers mittels der Kommunikationsvorrichtung empfangen werden, wobei eine weitere Verarbeitung der Positionsinformationen abhängig der Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation ist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei mittels der Erfassungs einrichtung weiterhin eine Ermittlung einer Position des Verkehrsteilnehmers erfolgt und ein Vergleich der anhand der Positionsinformationen ermittelten Position und der mittels der Erfassungseinrichtung ermittelten Position vorgenommen wird und ein Ergebnis des Vergleichs ebenfalls für die Authentisierung der drahtlosen Datenkommunikation herangezogen wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Ermittlung einer Position des Verkehrsteilnehmers mittels der Erfassungs einrichtung anhand einer Laufzeitmessung und Winkelerfas sung vorgenommen wird.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Identifikator von einem dem Egofahrzeug mutmaß lich unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug mittels Fahr- zeug-zu-X Kommunikation empfangen wird und der erfasste zweite Identifikator einem dem Egofahrzeug unmittelbar vo rausfahrenden Fahrzeug zugeordnet ist.
11. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausführung während einer Fahrt des Egofahrzeugs in einem Fahrzeugverbund oder einer Kolonnenfahrt erfolgt.
12. Vorrichtung für ein Fahrzeug oder eine Infrastrukturein richtung, umfassend: eine Kommunikationsvorrichtung zum drahtlosen Empfang eines ersten Identifikators eines mutmaßlichen Ver kehrsteilnehmers, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines zweiten Identifikators eines Verkehrsteilnehmers und eine Recheneinrichtung, konfiguriert einen Vergleich die drahtlose Datenkommunikation zu authentisieren, wenn eine Übereinstimmung des ersten Identifikators mit dem zweiten Identifikator ermittelt wird.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, konfiguriert ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
14. Fahrzeug oder Infrastruktureinrichtung umfassend eine Vor richtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13.
15. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13 in und/oder in Verbindung mit einem Fahrzeug oder einer Infrastruktureinrichtung.
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