DE102021212244A1

DE102021212244A1 - Process for the secure transmission of data in a highly automated vehicle using encrypted QR codes

Info

Publication number: DE102021212244A1
Application number: DE102021212244.2A
Authority: DE
Inventors: Mara Baumgaertner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-05-04

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur sicheren Übertragung von Daten, welche durch mindestens einen verschlüsselten QR-Code (20) eines Infrastrukturservice (24) zur Verfügung gestellt werden, in ein hochautomatisiertes Fahrzeug (10). Dabei erfolgt die Erfassung (13) eines verschlüsselten QR-Codes (20) mit einer Fahrzeugkamera (12), das weitere Verarbeiten mit einem QR-Code-Decodieralgorithmus (14) und einem hinterlegten digitalen Zugangsschlüssel (16) für den Zugang (26) zu unterschiedlichen Informationen und/oder Services (28), woraufhin der Infrastrukturservice (24) der geografischen Verortung (21) abgerufen und die relevanten Informationen und/oder Services bereitgestellt werden. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen verschlüsselten QR-Code (20) zur Verwendung in diesem Verfahren sowie auf ein Fahrerassistenzsystem (18), welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen, und auf ein hochautomatisiertes Fahrzeug (10), welches ein solches Fahrerassistenzsystem (18) umfasst.The invention relates to a method for the secure transmission of data, which is provided by at least one encrypted QR code (20) of an infrastructure service (24), into a highly automated vehicle (10). An encrypted QR code (20) is recorded (13) with a vehicle camera (12), further processing is carried out with a QR code decoding algorithm (14) and a stored digital access key (16) for access (26). different information and/or services (28), whereupon the infrastructure service (24) of the geographic location (21) is retrieved and the relevant information and/or services are provided. The invention also relates to an encrypted QR code (20) for use in this method and to a driver assistance system (18) which is set up to carry out the method, and to a highly automated vehicle (10) which has such a driver assistance system ( 18) includes.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur sicheren Übertragung von Daten, welche durch mindestens einen verschlüsselten QR-Code eines Infrastrukturservice zur Verfügung gestellt werden, in ein hochautomatisiertes Fahrzeug. Dabei erfolgt die Erfassung eines verschlüsselten QR-Codes mit einer Fahrzeugkamera und der Zugang zu unterschiedlichen Informationen und/oder Services über einen digitalen Zugangsschlüssel. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Verwendung des Verfahrens in einem bestimmten Bereich, auf einen verschlüsselten QR-Code zur Verwendung in diesem Verfahren sowie auf ein Fahrerassistenzsystem, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen, und auf ein hochautomatisiertes Fahrzeug, welches ein solches Fahrerassistenzsystem umfasst.The invention relates to a method for the secure transmission of data, which are made available by at least one encrypted QR code of an infrastructure service, into a highly automated vehicle. An encrypted QR code is recorded with a vehicle camera and various information and/or services are accessed via a digital access key. Furthermore, the invention relates to the use of the method in a specific area, to an encrypted QR code for use in this method, and to a driver assistance system that is set up to carry out the method, and to a highly automated vehicle that has such a Driver assistance system includes.

Stand der TechnikState of the art

Bei Fahrzeuganwendungen, insbesondere im Bereich autonomer und hochautomatisierter Fahrzeuge, ist die Vernetzung ein immer wichtigerer Aspekt. Dazu zählen sowohl die Verbindung mit anderen Verkehrsteilnehmern als auch mit Infrastrukturkomponenten und Cloud-Diensten. Informationen, die während der Produktion noch nicht bekannt sind, sollen ins Fahrzeug übertragen und ein Zugang zu Cloud-Diensten ermöglicht werden. Vor allem aktuelle, temporäre und regionale Informationen und/oder Services müssen den Fahrzeugen von außen mitgeteilt werden. Hierzu werden aufwändige Services und Netzwerke eingesetzt, meist sogenanntes Geocast, welche Informationen und Services an Fahrzeuge senden, die sich in dem unterstützten Gebiet befinden und registriert sind. Dies bedingt einen weiteren Service-Provider im Gesamtsystem aus Fahrzeug und Infrastruktur-Provider: Der Service-Provider erhält aktuelle Informationen vom Infrastruktur-Provider und muss diese dann dem Fahrzeug oder sonstigen Nutzern zur Verfügung stellen. Zusätzlich zur weiteren Komponente in der Kommunikation wird dadurch die regionale Funknetzauslastung sowie die Last des Downlinks (Empfangskanal eines Endgeräts) erhöht.In vehicle applications, especially in the area of autonomous and highly automated vehicles, networking is an increasingly important aspect. This includes the connection with other road users as well as with infrastructure components and cloud services. Information that is not yet known during production is to be transferred to the vehicle and access to cloud services is to be made possible. Above all, current, temporary and regional information and/or services must be communicated to the vehicles from the outside. Complex services and networks are used for this purpose, mostly so-called geocasts, which send information and services to vehicles that are located and registered in the supported area. This requires an additional service provider in the overall system of vehicle and infrastructure provider: The service provider receives current information from the infrastructure provider and must then make this available to the vehicle or other users. In addition to other components in the communication, this increases the regional radio network utilization and the load on the downlink (receiver channel of a terminal device).

In anderen Anwendungsgebieten, speziell in Verbindung mit Smartphones, sind QR-Codes verbreitet, um mithilfe einer Kamera einen schnellen Zugriff auf Daten aus dem Internet zu ermöglichen.In other areas of application, especially in connection with smartphones, QR codes are widespread to enable quick access to data from the Internet using a camera.

DE 10 2020 118 927 A1 hat eine Vorrichtung zur Anzeige von Informationen, wie Hinweisschildern oder Verkehrsschildern, zum Gegenstand. Diese umfasst einen Träger mit mehreren Anzeigebereichen zum Darstellen der Informationen in verschiedenen Wellenlängenbereichen. Dabei ist auch die Anzeige maschinenlesbarer Codes, etwa als QR-Code, RFID-Chip oder NFC-Chip und auch im UV- oder IR-Bereich, vorgesehen, welche für elektronische Geräte lesbar sind. Dadurch kann mithilfe einer Detektoreinheit eines teilautonom oder autonom fahrenden Fahrzeugs mehr Information erhalten werden als für den Menschen sichtbar ist. Angedacht sind insbesondere Positionsinformationen, aber auch Informationen zur Umgebung. DE 10 2020 118 927 A1 relates to a device for displaying information, such as signs or road signs. This includes a carrier with several display areas for displaying the information in different wavelength ranges. It is also intended to display machine-readable codes, such as QR codes, RFID chips or NFC chips and also in the UV or IR range, which can be read by electronic devices. As a result, more information than is visible to humans can be obtained using a detector unit of a semi-autonomous or autonomously driving vehicle. In particular, position information is being considered, but also information about the environment.

DE 10 2016 102 065 A1 offenbart ein Verfahren zum Unterstützen einer autonomen Fahrt eines Kraftfahrzeugs auf einer Parkfläche, wobei die Parkfläche auf einer Infrastrukturkarte bereitgestellt und die Position des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Dazu wird in einer Ausführung die Infrastrukturkarte in einem für das Parkassistenzsystem einlesbaren Format bereitgestellt, etwa durch einen beschreibenden Code, insbesondere durch einen QR-Code, an einem Eingang der Parkfläche. Dieser soll beispielsweise von einer fahrzeugseitigen Kamera des Parkassistenzsystems eingelesen und vom System dekodiert werden. Alternativ kann durch das Einlesen des QR-Codes ein Verbindungsaufbau mit einer Internetseite initiiert werden, auf welcher ein entsprechender Download bereitsteht. DE 10 2016 102 065 A1 discloses a method for supporting autonomous driving of a motor vehicle in a parking area, the parking area being provided on an infrastructure map and the position of the motor vehicle being determined. For this purpose, in one embodiment, the infrastructure map is provided in a format that the parking assistance system can read, for example with a descriptive code, in particular with a QR code, at an entrance to the parking area. This is to be read, for example, by a vehicle-side camera of the parking assistance system and decoded by the system. Alternatively, by reading in the QR code, a connection to an Internet site can be initiated on which a corresponding download is available.

US 2018/0129890 A1 hat ein Verfahren zur verbesserten Lokalisation eines Fahrzeugs zum Gegenstand, wobei sensorische Umgebungsdaten mit einer (oder gegebenenfalls einer zweiten) digitalen Karte abgeglichen werden. Dies wird durch eine externe Prüfungsvorrichtung unterstützt, welche nur bei Bedarf eingesetzt wird, um die benötigte Rechenleistung, ebenso wie die Umgebungssensoren des Fahrzeugs, optimal auszunutzen. U.S. 2018/0129890 A1 relates to a method for improved localization of a vehicle, with sensory environmental data being compared with a (or possibly a second) digital map. This is supported by an external testing device, which is only used when necessary in order to optimally utilize the required computing power, as well as the vehicle's environmental sensors.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur sicheren Übertragung von Daten, welche durch mindestens einen verschlüsselten QR-Code eines Infrastrukturservice zur Verfügung gestellt werden, in ein hochautomatisiertes Fahrzeug vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Erfassung eines verschlüsselten QR-Codes mit einer Fahrzeugkamera, das Verarbeiten des zuvor erfassten verschlüsselten QR-Codes mit einem QR-Code-Decodieralgorithmus und einem hinterlegten digitalen Zugangsschlüssel, um den Zugang zu unterschiedlichen Informationen und/oder Services des Infrastrukturservice zu erhalten, das Abrufen eines Infrastrukturservice für eine verfügbare geografische Verortung und das anschließende Bereitstellen von relevanten Kontaktdaten, Informationen und/oder Services des Infrastrukturservice.According to the invention, a method for the secure transmission of data, which is made available by at least one encrypted QR code of an infrastructure service, into a highly automated vehicle is proposed. The method includes capturing an encrypted QR code with a vehicle camera, processing the previously captured encrypted QR code with a QR code decoding algorithm and a stored digital access key in order to gain access to different information and/or services of the infrastructure service , retrieving an infrastructure service for an available geographic location and then providing relevant infrastructure service contact information, information and/or services.

An die Nutzung von QR-Codes im Umfeld der Automobiltechnologie werden hohe Anforderungen, insbesondere bezüglich der Sicherheit, gestellt. Zum Erfüllen solcher Sicherheitskriterien ist ein Schutz vor Manipulation der im QR-Code enthaltenen Daten unerlässlich. Mit dem offenbarten Verfahren wird eine solche Lösung auf Basis von verschlüsselten QR-Codes, die mittels integrierter Fahrzeugkamera erfasst werden, vorgeschlagen, welche passiv von außen eine Verbindung in ein hochautomatisiertes Fahrzeug herstellt. Auf diese Weise können, zunächst verschlüsselt, alle relevanten Kontaktdaten, Informationen und/oder Services des Infrastrukturservice einschließlich temporärer und/oder regionaler Besonderheiten sicher zur Verfügung gestellt werden. Dabei ist ein vorheriger Verkauf der digitalen Zugangsschlüssel und damit des Zugangs zu den Informationen und/oder Services denkbar.High demands are placed on the use of QR codes in the field of automotive technology, especially with regard to security. To meet such security criteria, protection against manipulation of the data contained in the QR code is essential. With the disclosed method, such a solution is proposed on the basis of encrypted QR codes, which are recorded by means of an integrated vehicle camera, which passively establishes a connection to a highly automated vehicle from the outside. In this way, all relevant contact data, information and/or services of the infrastructure service, including temporary and/or regional specifics, can be securely made available, initially encrypted. A previous sale of the digital access key and thus access to the information and/or services is conceivable.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kommt dabei zur geografischen Verortung und Bereitstellung von Services im Gesamtsystem, umfassend mindestens das hochautomatisierte Fahrzeug und einen Infrastrukturservice-Provider, ein weiterer Provider, beispielsweise für Geocast, nicht zum Einsatz.In an advantageous embodiment, a further provider, for example for geocast, is not used for the geographic localization and provision of services in the overall system, comprising at least the highly automated vehicle and an infrastructure service provider.

Daneben erfolgt in einer weiteren Ausführungsform die Bereitstellung der Informationen und/oder Services auf direkte Anfrage aus dem hochautomatisierten Fahrzeug in Verbindung mit der Erfassung eines verschlüsselten QR-Codes im ersten Schritt.In addition, in a further embodiment, the information and/or services are provided on direct request from the highly automated vehicle in connection with the detection of an encrypted QR code in the first step.

Durch das Vermeiden eines zusätzlichen Providers kann, neben dem Einsparen einer Komponente im Gesamtsystem, auch die regionale Funknetzauslastung der lokalen (Mobil-) Funknetze reduziert werden. Dies trägt zu einer zuverlässigeren Verbindung bei, ebenso wie die Reduktion der Last des Downlinks (Empfangskanal eines Endgeräts), welche durch die direkte Anfrage an den Infrastrukturservice erreicht wird.By avoiding an additional provider, in addition to saving a component in the overall system, the regional radio network utilization of the local (mobile) radio networks can also be reduced. This contributes to a more reliable connection, as well as reducing the load on the downlink (receiving channel of a terminal device), which is achieved by directly requesting the infrastructure service.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird zur Erfassung eines verschlüsselten QR-Codes mit der Fahrzeugkamera eine Mono- oder eine Stereokamera eingesetzt. Integriert als Fahrzeugkamera lassen sich erfindungsgemäß beide Arten von Kamera für das offenbarte Verfahren nutzen und die jeweils erfassten verschlüsselten QR-Codes anschließend mithilfe des QR-Code-Decodieralgorithmus verarbeiten.In a further advantageous embodiment, a mono or stereo camera is used to record an encrypted QR code with the vehicle camera. According to the invention, both types of camera can be used for the disclosed method when integrated as a vehicle camera, and the respectively detected encrypted QR codes can then be processed using the QR code decoding algorithm.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform betrifft eine Broadcast-Anwendung. In diesem Fall überprüft das hochautomatisierte Fahrzeug in einem weiteren Schritt den Empfang von Daten.A further advantageous embodiment relates to a broadcast application. In this case, the highly automated vehicle checks the receipt of data in a further step.

Daneben betrifft eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eine Regelung durch den Infrastrukturservice. In diesem Fall wird eine bidirektionale, eindeutige Kommunikation zwischen dem hochautomatisierten Fahrzeug und dem Infrastrukturservice und/oder mindestens einer Infrastrukturkomponente aufgebaut.In addition, a further advantageous embodiment relates to regulation by the infrastructure service. In this case, bidirectional, unambiguous communication is established between the highly automated vehicle and the infrastructure service and/or at least one infrastructure component.

Während bei einer Broadcast-Anwendung bestimmte Daten generell an alle Nutzer in einem geografisch verorteten Bereich übermittelt werden, sind bei einer bidirektionalen, eindeutigen Kommunikation im Fall einer Regelung durch den Infrastrukturservice die beteiligten Kommunikationspartner jeweils genau bekannt und sowohl als Empfänger als auch als Sender aktiv. In beiden Situationen wird seitens des hochautomatisierte Fahrzeugs die Sicherheit in der Verbindung, der Kommunikation und somit der Datenübertragung erhöht und einer potentiellen Manipulation entgegengewirkt.While certain data is generally transmitted to all users in a geographically located area in a broadcast application, in the case of bidirectional, unambiguous communication, the communication partners involved are precisely known and active both as recipients and transmitters if the infrastructure service is responsible for this. In both situations, the highly automated vehicle increases the security of the connection, the communication and thus the data transmission and counteracts potential manipulation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden temporäre und/oder lokale Einschränkungen und/oder Ereignisse im Umfeld des im ersten Schritt erfassten verschlüsselten QR-Codes in Echtzeit an hochautomatisierte Fahrzeuge im entsprechenden Gebiet kommuniziert.
In einer weiteren Ausführungsform leitet das hochautomatisierte Fahrzeug dann aufgrund der erhaltenen Daten eine Fahrzeugreaktion ein.In a further advantageous embodiment, temporary and/or local restrictions and/or events in the area surrounding the encrypted QR code recorded in the first step are communicated in real time to highly automated vehicles in the corresponding area.
In a further embodiment, the highly automated vehicle then initiates a vehicle reaction based on the data received.

Anhand der geografischen Verortung des Infrastrukturservice, welche aufgrund des jeweils erfassten verschlüsselten QR-Codes bereitsteht, können zeitlich und örtlich relevante Informationen und/oder Services an die hochautomatisierten Fahrzeuge im jeweiligen Bereich übermittelt werden. Dies schließt beispielsweise Unfälle oder Baustellen auf der befahrenen Strecke ein und kann somit auch eine Kommunikation von Einsatzkräften an den nachfolgenden Verkehr ermöglichen. Jedes hochautomatisierte Fahrzeug kann in der Folge aus den erhaltenen Daten die jeweils individuell passende und sichere Fahrzeugreaktion einleiten. Dies schließt auch eine Reaktion auf eine fehlerhafte, negative oder fehlende Antwort des Infrastrukturservice ein.Based on the geographical location of the infrastructure service, which is available based on the encrypted QR code recorded in each case, information and/or services relevant to time and place can be transmitted to the highly automated vehicles in the respective area. This includes, for example, accidents or construction sites on the route travelled, and can therefore also enable emergency services to communicate with the following traffic. Each highly automated vehicle can then use the data received to initiate the individually appropriate and safe vehicle response. This also includes a reaction to an incorrect, negative or missing response from the infrastructure service.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die verschlüsselten QR-Codes über elektronische Anzeigen mindestens einer Infrastrukturkomponente, insbesondere an einer Schilderbrücke, mobil oder stationär, angezeigt. Dort befinden sie sich im gleichen Sichtfeld wie herkömmliche Verkehrszeichen und können entsprechend erfasst und verarbeitet werden. Gleichzeitig ist durch die meist bereits vorhandene Infrastruktur ein schnelles Anbringen oder Anpassen der Anzeige möglich.In a further advantageous embodiment, the encrypted QR codes are displayed via electronic displays of at least one infrastructure component, in particular on a gantry, mobile or stationary. There they are in the same field of vision as conventional traffic signs and can be recorded and processed accordingly. At the same time, the infrastructure that is usually already available means that the display can be attached or adjusted quickly.

Außerdem soll das vorgeschlagene Verfahren erfindungsgemäß in einem Bereich, der zum Teil von hochautomatisierten Fahrzeugen befahren wird, verwendet werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird dabei das vorgeschlagene Verfahren erfindungsgemäß so verwendet, dass das hochautomatisierte Fahrzeug mittels unverschlüsseltem oder verschlüsseltem QR-Code davon in Kenntnis gesetzt wird, dass es sich in einem entsprechenden Bereich befindet und sich anschließend mit dem Infrastrukturservice und/oder mindestens einer Infrastrukturkomponente verbindet oder sich in einen sicheren Zustand überführt.In addition, the proposed method is to be used according to the invention in an area that is partially driven over by highly automated vehicles. In an advantageous way According to the invention, the proposed method is used in such a way that the highly automated vehicle is informed by means of an unencrypted or encrypted QR code that it is in a corresponding area and then connects or connects to the infrastructure service and/or at least one infrastructure component transferred to a safe state.

Ein Bereich, der von hochautomatisierten Fahrzeugen befahren wird, eignet sich besonders für die Anwendung des offenbarten Verfahrens. Zur Umsetzung ist es sicherheitstechnisch vorteilhaft, das hochautomatisierte Fahrzeug über den Aufenthalt in einem solchen Bereich zu informieren. Daher umfasst dabei der funktionale Ablauf bei der Fahrt eines hochautomatisierten Fahrzeugs in einen unterstützten Bereich das Einfahren in diesen Bereich, die Erfassung eines ersten unverschlüsselten oder verschlüsselten QR-Codes, den Verbindungsaufbau zum Infrastrukturservice, das Überprüfen der Verbindung und nach erfolgreicher Verbindung die Fahrt des hochautomatisierten Fahrzeugs mit Unterstützung durch den Infrastrukturservice bzw. ohne eine Verbindung den Abbruch und die Bewertung der fehlenden Unterstützung durch das hochautomatisierte Fahrzeug für den Bereich zur Einhaltung der Kontrollierbarkeit des hochautomatisierten Fahrzeugs sowie das Überführen in einen sicheren Zustand.An area that is driven over by highly automated vehicles is particularly suitable for the application of the disclosed method. For implementation, it is advantageous from a safety point of view to inform the highly automated vehicle that it is in such an area. Therefore, the functional process when driving a highly automated vehicle into a supported area includes driving into this area, capturing a first unencrypted or encrypted QR code, establishing a connection to the infrastructure service, checking the connection and, after a successful connection, driving the highly automated vehicle vehicle with support from the infrastructure service or without a connection, the abort and the assessment of the lack of support from the highly automated vehicle for the area of maintaining the controllability of the highly automated vehicle and the transition to a safe state.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrerassistenzsystem, welches mindestens eine Fahrzeugkamera und einen QR-Code-Decodieralgorithmus sowie mindestens einen digitalen Zugangsschlüssel umfasst. Dabei ist das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet, eines der hierin offenbarten Verfahren auszuführen.In addition, the invention relates to a driver assistance system that includes at least one vehicle camera and a QR code decoding algorithm and at least one digital access key. The driver assistance system is set up to carry out one of the methods disclosed herein.

Daneben betrifft die Erfindung ein hochautomatisiertes Fahrzeug, welches ein solches Fahrerassistenzsystem umfasst.In addition, the invention relates to a highly automated vehicle which includes such a driver assistance system.

Außerdem wird erfindungsgemäß ein verschlüsselter QR-Code vorgeschlagen, welcher in einem hierin offenbarten Verfahren verwendet wird. Dabei ist der verschlüsselte QR-Code derart verschlüsselt ist, dass er erst nach Verifikation mit einem digitalen Zugangsschlüssel ausgelesen wird und den Zugang zu Informationen und/oder Services eines Infrastrukturservice bereitstellt. Damit kann er die hohen Sicherheitsanforderungen im Bereich der Automobiltechnologie erfüllen.In addition, an encrypted QR code is proposed according to the invention, which is used in a method disclosed herein. The encrypted QR code is encrypted in such a way that it is only read after verification with a digital access key and provides access to information and/or services of an infrastructure service. It can therefore meet the high safety requirements in the field of automotive technology.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist eine sichere Übertragung von Daten in ein hochautomatisiertes Fahrzeug möglich. Durch die bereitgestellten, verschlüsselten QR-Codes kann eine passive Verbindung von außen in das hochautomatisierte Fahrzeug hergestellt werden. Eine zuverlässige Verschlüsslung der QR-Codes ist, gerade bei einer Nutzung im Umfeld der Automobiltechnologie, unerlässlich. Hier müssen besonders hohe Anforderungen in Form von Sicherheitskriterien gestellt und erfüllt werden, um etwa einer Manipulation der ins Fahrzeug übermittelten Daten vorzubeugen. Dies wird im offenbarten Verfahren mit verschlüsselten QR-Codes umgesetzt, welche nach der Erfassung mit der integrierten Fahrzeugkamera erst nach Verarbeitung mit einem digitalen Zugangsschlüssel den Zugang zu Informationen und/oder Services ermöglichen. Auf diese Weise können, zunächst verschlüsselt, alle relevanten Kontaktdaten, Informationen und/oder Services des Infrastrukturservice einschließlich temporärer und/oder regionaler Besonderheiten sicher zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich kann der Zugang zum Infrastrukturservice mithilfe der digitalen Zugangsschlüssel bei Bedarf reguliert und/oder auch vermarktet werden.The solution proposed according to the invention enables data to be transmitted securely in a highly automated vehicle. The encrypted QR codes provided can be used to establish a passive connection from outside to the highly automated vehicle. Reliable encryption of the QR codes is essential, especially when used in the automotive technology environment. Particularly high requirements in the form of security criteria must be set and met here in order to prevent manipulation of the data transmitted to the vehicle, for example. This is implemented in the disclosed method with encrypted QR codes, which, after being recorded with the integrated vehicle camera, only allow access to information and/or services after processing with a digital access key. In this way, all relevant contact data, information and/or services of the infrastructure service, including temporary and/or regional specifics, can be securely made available, initially encrypted. In addition, access to the infrastructure service can be regulated and/or marketed using the digital access key.

Ein weiterer Schutz vor Manipulation kann durch zusätzliche Schritte im Falle einer Broadcast-Anwendung bzw. einer Regelung durch den Infrastrukturservice erfolgen, indem der Empfang von Daten überprüft bzw. eine bidirektionale, eindeutige Kommunikation zwischen dem hochautomatisierten Fahrzeug und dem Infrastrukturservice aufgebaut wird. Dies erhöht die Sicherheit in der Verbindung, der Kommunikation und somit der durchgeführten Datenübertragung.Further protection against manipulation can be provided by additional steps in the case of a broadcast application or regulation by the infrastructure service, by checking the receipt of data or by establishing bidirectional, unambiguous communication between the highly automated vehicle and the infrastructure service. This increases the security in the connection, the communication and thus the data transmission carried out.

Gleichzeitig kann durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform, insbesondere aufgrund der durch die Erfassung der verschlüsselten QR-Codes vermittelten passiven Verbindung, der Einsatz eines zusätzlichen Providers, z. B. Geocast, im Gesamtsystem, umfassend das hochautomatisierte Fahrzeug und den Infrastrukturservice-Provider, vermieden werden. Geocast etwa, als ein derartiger weiterer Service-Provider im Gesamtsystem, erfordert verhältnismäßig aufwändige Services und Netzwerke, um regionale Informationen und/oder Services an Nutzer im relevanten Gebiet zu senden. Der Service-Provider selbst erhält aktuelle Daten vom Infrastruktur-Provider und muss diese dann den Nutzern, häufig als Echtzeitdaten, zur Verfügung stellen. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren wird folglich einerseits eine Komponente im Gesamtsystem eingespart, andererseits kann auch die Funknetzauslastung der lokalen (Mobil-) Funknetze reduziert werden, was zu einer zuverlässigeren Verbindung beiträgt. Aufgrund der direkten Anfrage aus dem hochautomatisierten Fahrzeug in Verbindung mit der Erfassung eines verschlüsselten QR-Codes in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird daneben außerdem eine Einsparung in der Last des Downlinks (Empfangskanal eines Endgeräts) erreicht.At the same time, the use of an additional provider, e.g. B. Geocast, in the overall system, including the highly automated vehicle and the infrastructure service provider, can be avoided. Geocast, for example, as such an additional service provider in the overall system, requires relatively complex services and networks in order to send regional information and/or services to users in the relevant area. The service provider itself receives current data from the infrastructure provider and must then make this available to the users, often as real-time data. The method proposed according to the invention consequently saves a component in the overall system on the one hand, and on the other hand the radio network utilization of the local (mobile) radio networks can also be reduced, which contributes to a more reliable connection. Due to the direct request from the highly automated vehicle in connection with the detection of an encrypted QR code in a preferred embodiment of the method proposed according to the invention is also a saving in the Load of the downlink (receive channel of a terminal device) reached.

Auch der Infrastrukturservice-Provider selbst kann von dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren profitieren, da ihm ohne die Vernetzung mit einem weiteren Service-Provider eine direkte Rückmeldung über die Nutzung des Infrastrukturservice zur Verfügung steht. Dies ermöglicht etwa Rückschlüsse bezüglich der Straßenauslastung durch hochautomatisierte Fahrzeuge und eröffnet Mitgestaltungsmöglichkeiten, z. B. für den Verkehrsfluss oder eine Verkehrslenkung mittels der durch den Infrastrukturservice bereitgestellten Informationen und/oder Services.The infrastructure service provider itself can also benefit from the method proposed according to the invention, since direct feedback on the use of the infrastructure service is available to him without the need for networking with another service provider. This enables conclusions to be drawn regarding the use of roads by highly automated vehicles and opens up opportunities for participation, e.g. B. for traffic flow or traffic control using the information and / or services provided by the infrastructure service.

Ein weiterer Vorteil des offenbarten Verfahrens ist, dass, auch ohne den zusätzlichen Service-Provider, durch die geografische Verortung des Infrastrukturservice eine gezielte Übermittlung temporär und/oder regional relevanter Daten ermöglicht wird. Anhand der geografischen Verortung des Infrastrukturservice, welche aufgrund des jeweils erfassten verschlüsselten QR-Codes bereitsteht, können zeitlich und/oder örtlich relevante Informationen und/oder Services an die hochautomatisierten Fahrzeuge im jeweiligen Bereich übermittelt werden. Dies schließt beispielsweise Unfälle oder Baustellen auf der befahrenen Strecke ein und kann somit auch eine Kommunikation von Einsatzkräften an den nachfolgenden Verkehr ermöglichen. Jedes hochautomatisierte Fahrzeug kann in der Folge aus den erhaltenen Daten die jeweils individuell passende und sichere Fahrzeugreaktion einleiten.A further advantage of the disclosed method is that, even without the additional service provider, a targeted transmission of temporarily and/or regionally relevant data is made possible by the geographic localization of the infrastructure service. Based on the geographical location of the infrastructure service, which is available based on the encrypted QR code recorded in each case, information and/or services relevant to time and/or location can be transmitted to the highly automated vehicles in the respective area. This includes, for example, accidents or construction sites on the route travelled, and can therefore also enable emergency services to communicate with the following traffic. Each highly automated vehicle can then use the data received to initiate the individually appropriate and safe vehicle response.

Dabei ist besonders für Fahrzeuge mit einem niedrigen Automatisierungslevel von Vorteil, dass für den Erhalt örtlich relevanter Informationen und/oder Services hochaufgelöstes Kartenmaterial nicht grundsätzlich erforderlich ist. Aufgrund der geografischen Verortung können die bereitgestellten Daten allgemein auf den Bereich im Umkreis des erfassten verschlüsselten QR-Codes bezogen sein.It is particularly advantageous for vehicles with a low level of automation that high-resolution map material is not fundamentally required to obtain locally relevant information and/or services. Due to the geographic location, the data provided may generally relate to the area in the vicinity of the recorded encrypted QR code.

Außerdem kann bereits durch im Fahrzeug hinterlegte Zugangsschlüssel der Zugang zu unterschiedlichen Informationen und/oder Services geleitet werden. In addition, access to different information and/or services can be directed by access keys already stored in the vehicle.

Obwohl zur Initiierung der gleiche verschlüsselte QR-Code zum Einsatz kommt, können die zur Verfügung gestellten Daten beispielsweise an Fahrzeugart (z. B. Personen- oder Nutzkraftwagen), Nutzer (z. B. privat oder geschäftlich) und/oder auch den Grad der Automatisierung (z. B. SAE Levels 1-5) angepasst werden. Folglich ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren auch für einen Mischbetrieb, also die gleichzeitige Nutzung von Fahrzeugen unterschiedlicher Automatisierungslevels auf identischer Strecke, anwendbar. Ergibt sich je nach Einstufung der Automatisierung eines Fahrzeugs eine unterschiedliche Relevanz für die möglichen Informationen und/oder Services des Infrastrukturservice, kann dies aufgrund der individuellen digitalen Zugangsschlüssel im Fahrzeug direkt berücksichtigt werden.Although the same encrypted QR code is used for initiation, the data provided can be based on the type of vehicle (e.g. passenger or commercial vehicle), user (e.g. private or business) and/or the degree of Automation (e.g. SAE Levels 1-5) can be adjusted. Consequently, the method proposed according to the invention can also be used for mixed operation, ie the simultaneous use of vehicles with different automation levels on an identical route. If, depending on the classification of the automation of a vehicle, there is a different relevance for the possible information and/or services of the infrastructure service, this can be taken into account directly based on the individual digital access key in the vehicle.

Daneben nutzt das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren in der Umsetzung größtenteils bereits bekannte Technologien aus, etwa eine verbaute Fahrzeugkamera in diversen Ausführungen oder für Smartphone-Anwendungen geläufige QR-Codes und entsprechende QR-Code-Decodierer bzw. QR-Code-Decodieralgorithmen. Auch eine Eingliederung in die im Straßenverkehr vorhandene Infrastruktur ist vielerorts möglich, so dass ein schnelles Anbringen oder Anpassen einer Anzeige der verschlüsselten QR-Codes ausführbar ist. Die elektronische Anzeige erfordert nur einen geringen örtlichen Wartungsaufwand, beispielsweise entfällt die Notwendigkeit eines Schilderumtauschs usw., und kann dennoch stets hochaktuelle Informationen und/oder Services anbieten. Anpassungen können durch den Infrastrukturservice-Provider auf einer zugehörigen Online-Plattform vorgenommen werden. Dieses Vorgehen ermöglicht es außerdem, für die verschlüsselten QR-Codes sowie für die digitalen Zugangsschlüssel dynamisch neue Sicherheitsanforderungen zu übernehmen oder regelmäßige Updates einzubringen, um unerwünschten Zugriffen vorzubeugen und Manipulationen zu verhindern. Die Anzeige der verschlüsselten QR-Codes kann erfindungsgemäß etwa über elektronische Anzeigen an Infrastrukturkomponenten, insbesondere an Schilderbrücken, mobil oder stationär, etwa an Installationen am Straßenrand, erfolgen. Dort befinden sie sich im gleichen Sichtfeld wie herkömmliche Verkehrszeichen und können entsprechend erfasst und verarbeitet werden.In addition, the method proposed according to the invention largely uses already known technologies in the implementation, such as a built-in vehicle camera in various designs or QR codes and corresponding QR code decoders or QR code decoding algorithms that are common for smartphone applications. Integration into the existing road traffic infrastructure is also possible in many places, so that a display of the encrypted QR code can be quickly attached or adapted. The electronic display requires little local maintenance, e.g. no need for sign replacement etc., and yet can always provide up-to-date information and/or services. Adjustments can be made by the infrastructure service provider on an associated online platform. This procedure also makes it possible to dynamically adopt new security requirements for the encrypted QR codes and for the digital access keys or to introduce regular updates to prevent unwanted access and manipulation. According to the invention, the encrypted QR codes can be displayed, for example, via electronic displays on infrastructure components, in particular on gantries, mobile or stationary, for example on roadside installations. There they are in the same field of vision as conventional traffic signs and can be recorded and processed accordingly.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend die Erfassung eines verschlüsselten QR-Codes durch ein hochautomatisiertes Fahrzeug durch dessen Fahrzeugkamera und die dadurch erstellte Verbindung zum Infrastrukturservice und
2 ein Flussdiagramm des funktionalen Ablaufs für eine Fahrt eines hochautomatisierten Fahrzeugs in einen unterstützten Bereich.

Show it:

1 a schematic representation of the method according to the invention, comprising the detection of an encrypted QR code by a highly automated vehicle through its vehicle camera and the connection created thereby to the infrastructure service and
2 a flowchart of the functional sequence for driving a highly automated vehicle into a supported area.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur sicheren Übertragung von Daten in ein hochautomatisiertes Fahrzeug 10 mittels mindestens eines verschlüsselten QR-Codes 20. Ein dargestelltes Gesamtsystem 1 umfasst mindestens das hochautomatisierte Fahrzeug 10 und einen Infrastrukturservice-Provider 25. Weitere Service-Provider kommen dabei bevorzugt nicht zum Einsatz. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the method proposed according to the invention for the secure transmission of data in a highly automated vehicle 10 using at least one encrypted QR code 20. An overall system 1 shown comprises at least the highly automated vehicle 10 and an infrastructure service provider 25. Other service providers are preferably not used.

Als „hochautomatisiertes Fahrzeug“ wird im vorliegenden Zusammenhang ein Fahrzeug bezeichnet, das unterstütztes, automatisiertes und/oder autonomes Fahren gemäß den internationalen SAE Levels 1-5 (Norm SAE J3016) ermöglicht. Dabei kann das System beim Führen des Fahrzeugs assistieren, einzelne Fahrmanöver übernehmen oder bis hin zur Durchführung von einfachen und komplexen Fahrten dienen. Im vorliegenden Zusammenhang bezeichnet „Infrastrukturservice“ ein Dienstleistungsangebot in Form von der Bereitstellung von Daten, die sich insbesondere auf den Straßenverkehr und die zugehörige Infrastruktur sowie die Umgebung und Umgebungsbedingungen beziehen und dafür diverse „Infrastrukturkomponenten“ umfassen. Diese bereitgestellten Daten werden hierin als „Informationen und/oder Services“ bezeichnet. Dazu gehören beispielsweise, aber nicht ausschließlich, Informationen zu Straßenbedingungen (Unfällen, Umleitungen, Baustellen, usw.) oder Verkehrsaufkommen, eine Darstellung der aktuellen Verkehrssituation, entsprechende Strategien und Trajektorien für die Fahrregelung des hochautomatisierten Fahrzeugs 10, eine mögliche Verkehrslenkung, lokale Wetterbedingungen, ggfs. Abwicklung von Mautgebühren, Bereitstellung von Kartenmaterial, aber auch von touristischen Hinweisen (Sehenswürdigkeiten, Verpflegung, Veranstaltungen usw.) und dergleichen.
Als „Infrastrukturservice-Provider“ wird der Anbieter der genannten geografisch verorteten Dienstleistung bezeichnet, während ein „Provider“ oder „Service-Provider“ einen allgemeinen Anbieter digitaler Dienstleitungen bzw. von Dienstleistungen in Form von allgemeinen bereitgestellten Daten bezeichnet.In the present context, a “highly automated vehicle” is a vehicle that enables assisted, automated and/or autonomous driving in accordance with the international SAE Levels 1-5 (SAE J3016 standard). The system can provide assistance when driving the vehicle, take over individual driving maneuvers or even carry out simple and complex journeys. In the present context, "infrastructure service" refers to a range of services in the form of the provision of data, which relates in particular to road traffic and the associated infrastructure as well as the environment and environmental conditions and includes various "infrastructure components" for this purpose. This data provided is referred to herein as “Information and/or Services”. This includes, for example, but not exclusively, information on road conditions (accidents, detours, construction sites, etc.) or traffic volume, a representation of the current traffic situation, corresponding strategies and trajectories for driving control of the highly automated vehicle 10, possible traffic routing, local weather conditions, if necessary Processing of tolls, provision of maps, but also tourist information (sights, catering, events, etc.) and the like.
An “infrastructure service provider” refers to the provider of said geographically located service, while a “provider” or “service provider” refers to a general provider of digital services or services in the form of general data provided.

Ein „verschlüsselter QR-Code“ im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich auf einen geläufigen, zweidimensionalen Quick-Response (QR)-Code, welcher die kodierten Daten derart verschlüsselt darstellt, dass diese erst mit einem entsprechenden digitalen Zugangsschlüssel 16 ausgelesen werden können, um anschließend die Informationen und/oder Services 28 bereitzustellen. Die genaue Art zur Umsetzung der Verschlüsselung ist dabei nicht eingeschränkt und kann je nach Stand der kryptografischen Verfahren variieren. Entsprechend können auch die „digitalen Zugangsschlüssel“ selbst, welche hierin eine Verifikationsmöglichkeit für die Nutzung der verschlüsselten QR-Codes 20 bezeichnen, variieren und sind abhängig vom angewendeten kryptographischen Verfahren. Auch eine zweistufige Verifikation ist hierbei möglich, wobei in einer ersten Stufe Daten über den digitalen Zugangsschlüssel 16 entschlüsselt werden und in einer zweiten Stufe bei der Serviceanfrage der Service über einen weiteren digitalen Zugangsschlüssel 16 mit zusätzlichen Verifikationsdaten parametrisiert wird.An "encrypted QR code" in the present context refers to a common, two-dimensional Quick Response (QR) code, which represents the encoded data in such an encrypted way that it can only be read out with a corresponding digital access key 16, in order to then information and/or services 28 to provide. The exact way of implementing the encryption is not restricted and can vary depending on the status of the cryptographic process. Correspondingly, the “digital access keys” themselves, which describe a verification option for the use of the encrypted QR code 20, can vary and depend on the cryptographic method used. A two-stage verification is also possible here, with data being decrypted using the digital access key 16 in a first stage and the service being parameterized using a further digital access key 16 with additional verification data in a second stage when the service is requested.

Voraussetzungen für das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren sind seitens der Infrastruktur zum einen die Anzeige, vorzugsweise eine elektronische Anzeige 22, eines verschlüsselten QR-Codes 20 an einer Infrastrukturkomponente 23. Dabei kann es sich um elektronische Anzeigen 22 an mindestens einer Infrastrukturkomponente 23, wie beispielsweise einer Schilderbrücke oder einer mobilen oder stationären Komponente, handeln. Dieses lokale Anbringen eines verschlüsselten QR-Codes 20 erlaubt eine geografische Verortung 21 eines Infrastrukturservice 24 und ermöglicht dadurch den Abruf zeitlich und/oder örtlich relevanter Informationen und/oder Services 28 des Infrastrukturservice 24.Prerequisites for the method proposed according to the invention are on the one hand the display, preferably an electronic display 22, of an encrypted QR code 20 on an infrastructure component 23 on the part of the infrastructure. This can be an electronic display 22 on at least one infrastructure component 23, such as a gantry or a mobile or stationary component. This local attachment of an encrypted QR code 20 allows a geographical localization 21 of an infrastructure service 24 and thereby enables information and/or services 28 of the infrastructure service 24 that are relevant in terms of time and/or location to be retrieved.

Als „geografische Verortung“ wird im vorliegenden Zusammenhang der Standort der Anzeige eines verschlüsselten QR-Codes 20 sowie die darin angekündigte geografische Verortung 21 des Infrastrukturservice 24 und bevorzugt in Form von Koordinaten angegeben und verarbeitet. Diese geografische Verortung 21 kann unter Verwendung von Systemen zur globalen Positionsbestimmung, beispielsweise GPS, Galileo, Beidou, GLONASS oder ähnlichen, erfolgen, oder über relative Streckenangaben zum hochautomatisierten Fahrzeug 10, welches den Abstand zum erfassten verschlüsselten QR-Code 20 berechnen oder zusätzlich korrigieren kann.In the present context, the location of the display of an encrypted QR code 20 and the geographical location 21 of the infrastructure service 24 announced therein and preferably in the form of coordinates are specified and processed as “geographical location”. This geographic localization 21 can be done using systems for global positioning, such as GPS, Galileo, Beidou, GLONASS or similar, or via relative route information to the highly automated vehicle 10, which can calculate or additionally correct the distance to the detected encrypted QR code 20 .

Der verschlüsselte QR-Code 20 selbst soll derart verschlüsselt sein, dass dieser erst mit einem digitalen Zugangsschlüssel 16 ausgelesen werden kann und dann den Zugang 26 zu Informationen und/oder Services 28 eines Infrastrukturservice 24 bereitstellt. Folglich ermöglicht der verschlüsselte QR-Code 20 die Verbindung zum Infrastrukturservice-Provider 25 und damit einen Zugang 26 zum Infrastrukturservice 24. Bevorzugt erfolgt die Bereitstellung der Informationen und/oder Services 28 auf direkte Anfrage aus dem hochautomatisierten Fahrzeug 10 in Verbindung mit einer Erfassung 13 eines verschlüsselten QR-Codes 20.The encrypted QR code 20 itself should be encrypted in such a way that it can first be read out with a digital access key 16 and then provides access 26 to information and/or services 28 of an infrastructure service 24 . Consequently, the encrypted QR code 20 enables the connection to the infrastructure service provider 25 and thus access 26 to the infrastructure service 24. The provision preferably takes place Development of the information and/or services 28 on direct request from the highly automated vehicle 10 in connection with a detection 13 of an encrypted QR code 20.

Andererseits ist eine Voraussetzung, dass der Infrastrukturservice 24 nach dem Aufbau der Verbindung relevante Informationen und/oder Services 28 bereitstellt. Dazu zählen insbesondere auch zeitlich und/oder örtlich relevante Daten, etwa von temporären und/oder lokalen Einschränkungen und/oder Ereignisse im Umfeld des jeweils erfassten verschlüsselten QR-Codes 20, welche in Echtzeit an hochautomatisierte Fahrzeuge 10 im entsprechenden Gebiet kommuniziert werden sollen. Die Auswahl solcher individueller Daten kann mithilfe der geografischen Verortung 21 des Infrastrukturservice 24 erfolgen, da durch Standort und Zeitpunkt eines erfassten verschlüsselten QR-Codes 20 eine Relevanz der Informationen und/oder Services 28 für das jeweilige hochautomatisierte Fahrzeug 10 ermittelt werden kann. Ebenso erlauben die digitalen Zugangsschlüssel 16 eine individuelle Einordnung der möglichen relevanten Daten.On the other hand, it is a prerequisite that the infrastructure service 24 provides relevant information and/or services 28 after the connection has been set up. In particular, this also includes data relevant to time and/or location, such as temporary and/or local restrictions and/or events in the environment of the encrypted QR code 20 recorded in each case, which are to be communicated in real time to highly automated vehicles 10 in the corresponding area. Such individual data can be selected using the geographic localization 21 of the infrastructure service 24 since the location and time of a detected encrypted QR code 20 can determine the relevance of the information and/or services 28 for the respective highly automated vehicle 10 . Likewise, the digital access keys 16 allow an individual classification of the possible relevant data.

Zu den Voraussetzungen für das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren seitens des hochautomatisierten Fahrzeugs 10 gehört die Integration einer Fahrzeugkamera 12, insbesondere einer Mono- oder Stereokamera, zur Erfassung 13 eines angezeigten verschlüsselten QR-Codes 20. Ebenso ist das hochautomatisierte Fahrzeug 10 mit einem QR-Code-Decodieralgorithmus 14 ausgestattet, welcher das Auslesen von Daten der erfassten verschlüsselten QR-Codes 20 ermöglicht. Dabei kann sowohl auf bekannte Algorithmen aus anderen Anwendungsgebieten zurückgegriffen werden als auch ein eigens aufgesetzter QR-Code-Decodieralgorithmus 14 zum Einsatz kommen. Zur Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens ist daneben mindestens ein digitaler Zugangsschlüssel 16 hinterlegt. Dieser ermöglicht zusammen mit dem QR-Code-Decodieralgorithmus 14 eine Verarbeitung des verschlüsselten QR-Codes 20 und dient damit als Verifikation gegenüber dem Infrastrukturservice 24, um den Zugang 26 zu unterschiedlichen Informationen und/oder Services 28 des Infrastrukturservice 24 zu erhalten. Da nicht alle verschlüsselten Daten öffentlich auslesbar sind, ermöglichen die digitalen Zugangsschlüssel 16 folglich den Zugang 26 ausschließlich für jeweils Berechtigte und tragen damit zur Sicherheit der Datenübertragung bei, insbesondere durch den Schutz vor einer äußeren Manipulation. Über einen zweiten Identifikationsschritt bei der Anfrage des Infrastrukturservice 24 lassen sich außerdem die zur Verfügung gestellten Daten beispielsweise auf Fahrzeugart (z. B. Personen- oder Nutzkraftwagen), Nutzer (z. B. privat oder geschäftlich) und/oder auch den Grad der Automatisierung (z. B. SAE Levels 1-5) anpassen. Neben der Regulierung des Zugangs 26 bieten die digitalen Zugangsschlüssel 16 auch einen Weg zur Vermarktung der angebotenen Informationen und/oder Services 28.The prerequisites for the method proposed according to the invention on the part of the highly automated vehicle 10 include the integration of a vehicle camera 12, in particular a mono or stereo camera, for detecting 13 a displayed encrypted QR code 20. The highly automated vehicle 10 is also equipped with a QR code Decoding algorithm 14 equipped, which allows the reading of data from the detected encrypted QR code 20. Known algorithms from other fields of application can be used as well as a QR code decoding algorithm 14 set up specifically for this purpose. At least one digital access key 16 is also stored in order to carry out the method proposed according to the invention. Together with the QR code decoding algorithm 14, this enables the encrypted QR code 20 to be processed and is thus used as verification for the infrastructure service 24 in order to obtain access 26 to different information and/or services 28 of the infrastructure service 24. Since not all encrypted data can be read publicly, the digital access keys 16 consequently allow access 26 exclusively for authorized persons and thus contribute to the security of data transmission, in particular by protecting against external manipulation. A second identification step in the request from the infrastructure service 24 can also be used to identify the data provided, for example on the type of vehicle (e.g. passenger or commercial vehicle), user (e.g. private or business) and/or the degree of automation (e.g. SAE Levels 1-5). In addition to regulating access 26, the digital access keys 16 also offer a way of marketing the information and/or services 28 offered.

Ausgeführt wird das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren im hochautomatisierten Fahrzeug 10 bevorzugt mit einem dazu eingerichteten Fahrerassistenzsystem 18, welches mindestens eine Fahrzeugkamera 12 und einen QR-Code-Decodieralgorithmus 14 sowie mindestens einen digitalen Zugangsschlüssel 16 umfasst.The method proposed according to the invention is carried out in the highly automated vehicle 10, preferably with a driver assistance system 18 set up for this purpose, which comprises at least one vehicle camera 12 and a QR code decoding algorithm 14 as well as at least one digital access key 16.

Im vorliegenden Fall umfasst ein „Fahrerassistenzsystem“ jegliche Arten von Fahrregelsystemen, um assistierende, teil-, automatisierte bzw. autonome Fahrfunktionen zu ermöglichen. Damit sind verschiedene Grade an Automatisierung möglich, die sich an den internationalen SAE Levels 1-5 (Norm SAE J3016) orientieren.In the present case, a "driver assistance system" includes any type of driving control system to enable assistive, partially automated or autonomous driving functions. This enables different degrees of automation based on the international SAE Levels 1-5 (SAE J3016 standard).

Bevorzugt werden in bestimmten Ausführungen Zugang 26 und Verbindung zum Infrastrukturservice 24 durch das hochautomatisierte Fahrzeug 10 geprüft, um in einem Bereich 2 eine zuverlässige Übertragung von Daten sicherzustellen. Ein solcher Bereich 2 wird zum Teil von hochautomatisierten Fahrzeugen 10 befahren, wobei vorzugsweise ein hochautomatisiertes Fahrzeug 10 mittels unverschlüsseltem oder verschlüsseltem QR-Code 20 über den Aufenthalt in diesem Bereich 2 in Kenntnis gesetzt wird. Schließt das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur sicheren Übertragung von Daten eine Broadcast-Anwendung ein, überprüft das hochautomatisierte Fahrzeug 10 den Empfang von Daten. Im Fall einer Regelung durch den Infrastrukturservice 24 wird eine bidirektionale, eindeutige Kommunikation zwischen dem hochautomatisierten Fahrzeug 10 und dem Infrastrukturservice 24 und/oder mindestens einer Infrastrukturkomponente 23 aufgebaut. Weiter bevorzugt kann auf den Erhalt von Daten hin vom hochautomatisierten Fahrzeug 10 eine Fahrzeugreaktion eingeleitet werden. Diese ist von Art und Umfang nicht eingeschränkt. Auch eine fehlerhafte, negative oder fehlende Antwort des Infrastrukturservice 24 kann von dem hochautomatisierten Fahrzeug 10 interpretiert und entsprechende Anpassungen, beispielsweise der Fahrstrategie, können gegebenenfalls vorgenommen werden. Wird in einem der Anwendungsfälle bei einer Überprüfung durch das hochautomatisierte Fahrzeug 10 ein Problem bzw. ein Fehler festgestellt, versetzt sich das hochautomatisierte Fahrzeug 10 mit der bereitgestellten geografischen Verortung durch den erfassten verschlüsselten QR-Code 20 rechtzeitig in einen sicheren Zustand. Das Überführen „in einen sicheren Zustand“ bezeichnet hier eine Anpassung der Fahrstrategie zur Einhaltung der Kontrollierbarkeit des hochautomatisierten Fahrzeugs 10, wie zum Beispiel, aber nicht ausschließlich, durch eine Geschwindigkeitsreduktion, eine Reduktion der angebotenen Fahrunterstützung oder eine Übergabe an einen Fahrzeugführer.In certain embodiments, access 26 and the connection to infrastructure service 24 are preferably checked by highly automated vehicle 10 in order to ensure reliable transmission of data in area 2 . Such an area 2 is partially driven over by highly automated vehicles 10 , a highly automated vehicle 10 preferably being informed of its presence in this area 2 by means of an unencrypted or encrypted QR code 20 . If the method proposed according to the invention for the secure transmission of data includes a broadcast application, the highly automated vehicle 10 checks the receipt of data. In the case of regulation by the infrastructure service 24, bidirectional, unambiguous communication is established between the highly automated vehicle 10 and the infrastructure service 24 and/or at least one infrastructure component 23. More preferably, a vehicle reaction can be initiated upon receipt of data from the highly automated vehicle 10 . This is not restricted in terms of type and scope. An incorrect, negative or missing response from the infrastructure service 24 can also be interpreted by the highly automated vehicle 10 and corresponding adjustments, for example to the driving strategy, can be made if necessary. If a problem or an error is detected in one of the use cases during a check by the highly automated vehicle 10 , the highly automated vehicle 10 puts itself into a safe state in good time with the geographic localization provided by the detected encrypted QR code 20 . The transition “to a safe state” refers here to an adaptation of the driving strategy to maintain the controllability of the highly automated vehicle 10, such as, but not excluded Lich, through a reduction in speed, a reduction in the driving support offered or a handover to a vehicle driver.

Im vorliegenden Fall bezeichnet eine „Broadcast-Anwendung“ das Übermitteln von Daten an alle hochautomatisierten Fahrzeuge 10 im geografisch verorteten Bereich. Diese Daten können beispielsweise, aber nicht ausschließlich, ein dynamisches Modell des Umfelds enthalten, welches durch Infrastruktursensoren und Rechensysteme des Bereich 2 durch den Infrastrukturservice-Provider 25 erstellt wird. Das hochautomatisierte Fahrzeug 10 kann beispielsweise anhand einer Service-Ankündigung durch den verschlüsselten QR-Code 20 das Fehlen von benötigten Broadcast-Botschaften im Bereich 2 detektieren, und auch von Bereichen unterscheiden, in denen kein Infrastrukturservice 24 verfügbar bzw. benötigt ist. Unter einer „Regelung durch den Infrastrukturservice“ ist hierin insbesondere zu verstehen, dass der Infrastrukturservice 24 Verantwortungsbereiche der Fahraufgabe des hochautomatisierten Fahrzeugs 10 übernimmt. Dazu gehören beispielsweise, aber nicht ausschließlich, der Vorschlag oder die Vorgabe einer Fahrtrajektorie, die Vorgabe einer Geschwindigkeit und/oder eines Lenkwinkels oder die Übermittlung eines erlaubten Fahrschlauchs für das hochautomatisierte Fahrzeug 10. Im Gegensatz zur Broadcast-Anwendung wird im vorliegenden Zusammenhang als „bidirektionale, eindeutige Kommunikation“ zwischen hochautomatisiertem Fahrzeug 10 und Infrastrukturservice 24 bezeichnet, dass beide an der Kommunikation beteiligten Kommunikationspartner sowohl Empfänger als auch Sender sind, der jeweilige Empfänger der Daten bekannt ist und die Daten an nur jeweils einen Empfänger gezielt versendet werden. Diese Kommunikation schließt den zusätzlichen Empfang von Daten aus einer Broadcast-Anwendung jedoch nicht aus.In the present case, a "broadcast application" refers to the transmission of data to all highly automated vehicles 10 in the geographically located area. This data may include, for example but not limited to, a dynamic model of the environment created by the infrastructure service provider 25 using infrastructure sensors and domain 2 computing systems. The highly automated vehicle 10 can, for example, use a service announcement through the encrypted QR code 20 to detect the lack of required broadcast messages in area 2 and also distinguish from areas in which no infrastructure service 24 is available or required. “Regulation by the infrastructure service” is to be understood here in particular as meaning that the infrastructure service 24 assumes areas of responsibility for the task of driving the highly automated vehicle 10 . These include, for example, but not exclusively, the suggestion or specification of a driving trajectory, the specification of a speed and/or a steering angle or the transmission of a permitted driving path for the highly automated vehicle 10. In contrast to the broadcast application, in the present context a "bidirectional "Unambiguous communication" between the highly automated vehicle 10 and infrastructure service 24 means that both communication partners involved in the communication are both receivers and transmitters, the respective receiver of the data is known and the data is sent to only one receiver in a targeted manner. However, this communication does not exclude the additional reception of data from a broadcast application.

2 stellt in Form eines Flussdiagramms beispielhaft einen funktionalen Ablauf für eine Fahrt eines hochautomatisierten Fahrzeugs 10 in einen unterstützten Bereich 2 mit den folgenden Stufen dar:

A - Einfahren eines hochautomatisierten Fahrzeugs 10 in einen unterstützten Bereich 2,
B - Erfassung 13 eines ersten unverschlüsselten oder verschlüsselten QR-Codes, sobald dieser angezeigt wird,
C - Verbindungsaufbau zum Infrastrukturservice 24,
D - Überprüfen der Verbindung und
E - nach erfolgreicher Verbindung, Fahrt des hochautomatisierten Fahrzeugs 10 mit Unterstützung durch den Infrastrukturservice 24 bzw.
F - ohne eine Verbindung, Abbruch und Bewertung der fehlenden Unterstützung durch das hochautomatisierte Fahrzeug 10 für den Bereich 2 zur Einhaltung der Kontrollierbarkeit des hochautomatisierten Fahrzeugs 10 sowie Überführung in einen sicheren Zustand. Mit dem Symbol „✔" ist eine Bejahung bezeichnet; das Symbol „x“ bezeichnet eine Verneinung.

2 FIG.

A - Driving a highly automated vehicle 10 into a supported area 2,
B - detection 13 of a first unencrypted or encrypted QR code as soon as it is displayed,
C - connection establishment to the infrastructure service 24,
D - Checking the connection and
E - after a successful connection, the highly automated vehicle 10 drives with the support of the infrastructure service 24 or
F - without a connection, termination and assessment of the lack of support by the highly automated vehicle 10 for area 2 to maintain the controllability of the highly automated vehicle 10 and transfer to a safe state. The symbol "✔" denotes affirmative; the symbol "x" denotes negative.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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Claims

Method for the secure transmission of data, which are provided by at least one encrypted QR code (20) of an infrastructure service (24), in a highly automated vehicle (10), comprising the steps a) detection (13) of an encrypted QR code (20) with a vehicle camera (12), b) processing the encrypted QR code (20) recorded in step a) with a QR code decoding algorithm (14) and a stored digital access key (16) in order to access different information and/or services of the infrastructure service (24) to obtain, c) retrieving an infrastructure service (24) for a geographic localization (21) available through the encrypted QR code (20), and d) Provision of relevant contact information, information and/or services (28) of the infrastructure service (24).

procedure according to claim 1 , characterized in that for the geographic localization (21) and provision of services in the overall system (1), comprising the highly automated vehicle (10) and an infrastructure service provider (25), another provider is not used.

procedure according to claim 1 or 2 , characterized in that the information and/or services (28) are provided on direct request from the highly automated vehicle (10) in connection with the detection (13) of the encrypted QR code (20) in step a).

Method according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that a mono or stereo camera is used to record (13) the encrypted QR code (20) with the vehicle camera (12).

Method according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the highly automated vehicle (10) in a broadcast application in a step f) checks the receipt of data.

Method according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that when the infrastructure service (24) regulates, bidirectional, unambiguous communication is established between the highly automated vehicle (10) and the infrastructure service (24) and/or at least one infrastructure component (23).

Method according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that temporary and/or local restrictions and/or events in the environment of the encrypted QR code (20) recorded in step a) are communicated in real time to highly automated vehicles (10) in the corresponding area.

Method according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the highly automated vehicle (10) initiates a vehicle reaction based on the data received.

Method according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the at least one encrypted QR code (20) is displayed via electronic displays (22) of at least one infrastructure component (23), in particular on a gantry, mobile or stationary.

Method according to one of Claims 1 until 9 for use in an area (2) that is partially driven over by highly automated vehicles (10).

Procedure for use according to claim 10 , characterized in that the highly automated vehicle (10) is informed by means of an unencrypted or encrypted QR code (20) that it is in a corresponding area (2) and then connects to the infrastructure service (24) and/or connects at least one infrastructure component (23) or transfers itself to a secure state.

Driver assistance system (18) comprising at least one vehicle camera (12) and a QR code decoding algorithm (14) and at least one digital access key (16), wherein the driver assistance system (18) is set up, a method according to one of Claims 1 until 9 or for use in accordance with claim 10 or 11 to execute.

Highly automated vehicle (10) comprising a driver assistance system (18) according to claim 12 .

Encrypted QR code (20) for use in a method according to any one of Claims 1 until 11 , characterized in that the encrypted QR code (20) is encrypted in such a way that it is only read after verification with a digital access key (16) and access (26) to information and/or services (28) of an infrastructure service (24 ) provides.