用于跨参与者的通信的方法和设备与流程

本发明涉及用于跨参与者的(teilnehmerübergreifende)通信的一种方法和一种设备。

背景技术：

在跨参与者的通信中，通过中央数据库交换数据，在所述数据库中可以存储有关于各个车辆的知识和决策的信息，并且这些信息可以由各个车辆调用。这类数据库例如可以由自主车辆使用，以便在自主驾驶中交换信息。

自主驾驶成功的关键在于高效地保护这类数据库以防未经授权的操作和未经授权的访问。

技术实现要素：

这通过根据独立权利要求所述的方法和设备实现。

在方法方面，一种用于跨参与者的通信的方法包括：从自主驾驶系统上的参与者接收关于该自主驾驶系统中的第一状态转变的信息；根据关于所述第一状态转变的信息并且根据关于自主驾驶系统中的至少一个第二状态转变的信息来确定关于自主驾驶系统的状态的信息；将关于所述状态的信息存储在至少一个区块链中。

优选地，关于状态的信息包括：报头(header)以及关于第一状态转变和至少一个第二状态转变的信息。

优选地，将至少一个区块链中的关于状态的信息的至少一部分发送给自主驾驶系统的至少一个参与者。

优选地，关于状态改变的信息包括：关于自主驾驶系统的参与者的轨迹的信息、关于由自主驾驶系统的参与者已经检测的对象的信息、关于自主驾驶系统的参与者的决策的信息、关于自主驾驶系统的第一参与者(所述第一参与者已经被自主驾驶系统的第二参与者所检测)的信息，或者关于自主驾驶系统的至少一个参与者的当前位置的信息。

优选地，在参与者之间并且与计算系统交换关于参与者的相对位置或绝对位置的信息，其中，将区块链的仅如下部分发送给各个参与者：所述部分对于这些参与者而言由于其位置而重要相关。

一种在参与者中用于跨参与者的通信的方法包括：根据关于自主驾驶系统的状态的信息确定自主驾驶系统中的第一状态转变，其中，从至少一个区块链接收关于自主驾驶系统中的至少一个第二状态转变的信息，并且根据关于至少一个第二状态转变的信息确定自主驾驶系统的状态。

优选地，根据至少一个区块链中的关于自主驾驶系统的状态的至少一部分的信息来验证关于第二状态转变的信息。

优选地，发送关于第一状态转变的信息，以便在至少一个区块链中进行管理。

一种用于跨参与者的通信的设备包括接收器和计算系统，该接收器构造用于从自主驾驶系统上的参与者接收关于自主驾驶系统中的第一状态转变的信息，该计算系统构造用于根据关于该第一状态转变的信息并且根据关于该自主驾驶系统中的至少一个第二状态转变的信息来确定关于自主驾驶系统的状态的信息，并且该计算系统构造用于将关于状态的信息存储在至少一个区块链中。

优选地，关于状态的信息包括：报头以及关于第一状态转变和至少一个第二状态转变的信息。

优选地，所述设备包括发送器，该发送器构造用于将至少一个区块链中的关于状态的信息的至少一部分发送给自主驾驶系统的至少一个参与者。

优选地，关于状态改变的信息包括：关于自主驾驶系统的参与者的轨迹的信息、关于由自主驾驶系统的参与者已经检测的对象的信息、关于自主驾驶系统的参与者的决策的信息、关于自主驾驶系统的第一参与者(所述第一参与者已经被自主驾驶系统的第二参与者所检测)的信息，或者关于自主驾驶系统的至少一个参与者的当前位置的信息。

一种在参与者中用于跨参与者的通信的设备包括：控制装置，该控制装置构造用于根据关于自主驾驶系统的状态的信息确定自主驾驶系统中的第一状态转变，其中，该设备包括接收装置，该接收装置构造用于从区块链接收关于自主驾驶系统中的至少一个第二状态转变的信息，其中，控制装置构造用于根据关于至少一个第二状态转变的信息确定自主驾驶系统的状态。

优选地，控制装置构造用于根据区块链中的关于自主驾驶系统的状态的信息的至少一部分来验证关于第二状态转变的信息。

优选地，该设备包括发送装置，该所述发送装置构造用于发送关于第一状态转变的信息，以便在区块链中进行管理。

本发明还涉及一种机动车以及一种具有指令的计算机程序，在实施所述指令的情况下运行所述方法中的至少一种。

附图说明

其他的有利实施方式是说明书和附图的主题。在附图中示出：

图1示意性地示出用于自主驾驶的系统；

图2示出具有用于跨参与者的通信的方法的步骤的信号流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出用于自主驾驶的系统，该自主驾驶的系统具有第一参与者102、第二参与者104和至少一个第三参与者106。可以设置更多或更少的参与者。

第一参与者102和第二参与者104是车辆、尤其机动车。至少一个第三参与者106是基础设施元件、例如交通引导系统的如下部分：该部分借助传感器观测道路区段。

第一参与者102和第二参与者104也包括用于观测其周围环境的传感器。

所述传感器例如是如下传感器：所述传感器借助雷达、激光雷达、摄像机或超声波来观测其周围环境。

第一参与者102包括第一控制装置108，第二参与者104包括第二控制装置110。第一控制装置108构造用于根据关于自主驾驶系统的状态的信息确定自主驾驶系统中的第一状态转变。第一控制装置108构造用于根据关于至少一个第二状态转变的信息确定自主驾驶系统的状态。第一参与者102包括接收装置，该接收装置构造用于从区块链接收关于自主驾驶系统中的至少一个第二状态转变的信息。

在这种情况下，区块链理解为如下数据库：所述数据库的完好性(也就是说相对于后续操作的安全性)通过将之前的数据组的哈希值分别存储在后续的数据组中(即通过加密链接)来确保。可以设置恰好一个区块链。也可以设置多个区块链。

在这种情况下，将自主驾驶系统的状态理解为例如关于自主驾驶系统的如下信息：所述信息在检测时刻已经被检测。图1示意性地示出这种状态。在示例性的区块链中，关于该状态的信息包括报头以及关于第一状态转变和至少所述第二状态转变的信息。在该示例中，报头包括自主驾驶系统的在区块链中直接之前的至少一个状态的至少一个哈希值。此外，在该示例中，报头包括验证值、例如摩尔根(merkleroot)值。

关于状态的信息例如包括：关于在检测时刻的、第一参与者102的第一轨迹112或第二参与者104的第二轨迹114的信息。关于状态的信息例如包括关于如下对象116的信息：所述对象在检测时刻被自主驾驶系统的参与者中的一个(在该示例中，第二参与者104)所检测。关于状态的信息也可以包括：关于自主驾驶系统的参与者中的一个在检测时刻的决策的信息。关于状态的信息也可以包括如下信息：第一参与者102在检测时刻从自主驾驶系统的第二参与者104所检测的信息。关于状态的信息也可以包括：关于所述参与者中的一个在检测时刻的当前位置的信息，或者关于自主驾驶系统的所有参与者在所检测的区段中的当前位置的信息。

关于状态转变的信息例如至少部分地包括：所提到的关于在检测时刻的状态的信息。优选地，关于状态改变的信息仅包括关于两个彼此相继的检测时刻之间的状态改变的信息。

第一控制装置108可选地构造用于根据区块链中的关于自主驾驶系统的状态的至少一部分的信息来验证关于第二状态转变的信息。为此，例如借助第一状态的报头中的哈希值和验证值并且借助关于至少一个在先状态的信息来检查第一状态的有效性。可以设置，仅当所述验证确认第一状态的有效性时，才使用第一状态。

此外，第一参与者102包括发送装置，该发送装置构造用于发送关于第一状态转变的信息，以便在区块链中进行管理。

在该示例中，第二参与者104在第一控制装置102、发送器和接收装置方面相应于第一参与者102地构造。

在该示例中，至少一个第三参与者106在第一控制装置102、发送器方面相应于第一参与者102地构造。

在该示例中，区块链在分布式计算系统118中分布式地存储和处理。也可以设置中央计算系统。

自主驾驶系统的用于跨参与者的通信的设备包括计算系统118。此外，该设备包括接收器，该接收器构造用于从自主驾驶系统上的参与者中的至少一个接收关于自主驾驶系统中的第一状态转变的信息。此外，计算系统118构造用于根据关于第一状态转变的信息并且根据关于自主驾驶系统中的至少一个第二状态转变的信息来确定关于自主驾驶系统的状态的信息，并且将关于状态的信息存储在至少一个区块链中。

在该示例中，关于状态的信息包括报头以及关于第一状态转变和至少一个第二状态转变的信息。

此外，该设备包括发送器，该发送器构造用于将至少一个区块链中的关于状态的信息的至少一部分发送给自主驾驶系统的参与者中的至少一个。

第一参与者102能够通过第一数据线路120与计算系统118连接。第二参与者104能够通过第二数据线路122与计算系统118连接。在该示例中，至少一个第三参与者106能够通过至少一个第三数据线路124与第一参与者102连接。在该示例中，至少一个第三参与者106能够通过至少一个第四数据线路126与第二参与者104连接。也可以直接在第一参与者102与第二参与者104之间或者至少一个第三参与者106与计算系统118之间设置连接。所提到的连接例如基于长期演进标准3gpplte版本12或者其他无线通信连接。

以下根据图2描述用于在自主驾驶时跨参与者的通信的方法。

在步骤202中，由第一参与者102根据关于自主驾驶系统的状态的信息来确定关于自主驾驶系统中的第一状态转变的信息。

在消息204中，由第一参与者102将关于第一状态转变的信息传输给计算系统118。

在步骤206中，由第二参与者102根据关于自主驾驶系统中的状态的信息来确定关于自主驾驶系统中的第二状态转变的信息。

在消息208中，由第二参与者104将关于第二状态转变的信息传输给计算系统118。

在步骤210中，根据关于第一状态转变的信息并且根据关于第二状态转变的信息来确定关于自主驾驶系统的状态的信息。

也可以将第二参与者104的或自主驾驶系统上的其他参与者的其他状态转变接收作为另外的第二状态转变。这意味着，在该示例中，接收至少一个第二状态转变。

在步骤212中，将关于状态的信息存储在至少一个区块链中。为此，例如由自主驾驶系统上的其他参与者的第一状态转变、第二状态转变和另外的已经可用的状态转变来求取关于状态的信息作为区块链的新区块(连同所属的报头)。关于状态的信息包括：报头、关于第一状态转变的信息和关于至少一个第二状态转变的信息。

在消息214中，将至少一个区块链中的关于状态的信息的至少一部分发送给自主驾驶系统的至少一个参与者。在该示例中，将消息210作为多播消息发送给第一参与者102和第二参与者104。

在该示例中，在步骤216中，由第一参与者102根据至少一个区块链中的关于自主驾驶系统的状态的至少一部分的信息来验证消息214中的关于第二状态转变的信息。在该示例中，第二参与者104不验证消息214。可以设置，第二参与者104也验证消息214。

接下来，在步骤218中，根据消息214中的关于自主驾驶系统的状态的信息来确定自主驾驶系统中的新的第一状态转变。在该步骤中，从区块链接收关于自主驾驶系统中的至少一个第二状态转变的信息，并且根据关于至少一个第二状态转变的信息来确定自主驾驶系统的新的状态。

在该示例中，第二参与者104不由消息214确定新的状态。可以设置，第二参与者104也确定新的状态。

可选地，至少一个第三参与者106可以将用于确定第一状态改变或第二状态改变的信息发送给第一参与者102或第二参与者104。在图2中，这例如在步骤206中确定第二状态之前作为虚线消息218示出。可选地，在收到消息214之后，由第一参与者102将状态通过在图2中虚线示出的消息220可选地传输给第三参与者106。

接下来，重复该示例中的这些步骤。

此外，优选地，在参与者之间并且与计算系统118交换关于参与者的相对位置或者绝对位置的信息。在这种情况下，可以设置，将区块链的仅如下部分发送给各个参与者：所述部分对于这些参与者而言由于其位置而是重要相关的——这些参与者相对于彼此的距离低于预给定的值。例如通过参与者与服务器系统的连接来交换关于相对位置或者绝对位置的信息。

计算系统118和服务器系统可以集中地或分布式地实施。

参与者(例如第二参与者104)决定选择第二轨迹114而不是先前传输的旧的第二轨迹(在该示例中，所述旧的第二轨迹向前穿过对象116的位置延伸)以便避开对象116，通过区块链将这种决策作为第二状态改变提供给第一参与者102。如果第二状态改变是区块链的一部分，则不再能够对该信息进行操作。这同样适用于第一轨迹112，第一参与者102将所述第一轨迹作为第一状态改变进行传输。因此，可以可靠地并且可信地重构完整过程。此外，由于区块链的可靠性，第一参与者102能够依赖于以下事实：第二轨迹114实际上源自第二参与者104。因此，其自身要如何对第二轨迹114作出反应的决策也基于可靠的信息。这同样适用于至少一个第三参与者106的信息。此外，还将对象116通知给参与者102，而该参与者并不亲自借助所提到的传感器检测关于对象116的信息。

因此，不但可以在发生事故的情况下弄清楚基于哪些信息、车辆如何行动的问题，而且可以通过所有车辆与区块链(所述区块链链包括彼此相继的状态的时间序列)的联网而弄清楚错误的信息来自哪里。尤其可以通过分析处理区块链的内容来判断：

-第二参与者104是否错误地识别对象116/将对象116分类，

-第二参与者104自身是否错误地行动，

-第一参与者102是否根据第二参与者104的信息而错误地行动，

-第一参与者102是否根据至少一个第三参与者106中的一个的错误信息而将第二参与者104错误地分级为重要相关的信息源。

如果将车辆的所规划的动作或其规划层级存储在区块链中，则由此也可以覆盖合作驾驶的应用情况。

该系统通过可信的不可修改的数据存储还为法律讨论提供可靠基础。

控制装置也可以定期地存储区块链的状态或关于周围环境或自身决策的所检测的知识。

对区块链中的信息的访问权可以是能够配置的。视应用情况而定，可以通过以下方式附加地加强对系统的信任：限制对区块链的访问。为此例如使用密钥，所述密钥使得参与者能够加密地传输状态改变并且因此防止对状态的未授权的读取。这种加密不损害报头，所述报头在这种情况下被未加密地被传输，以便实现对包括状态改变的状态的验证。通过密钥对可以使其他参与者有针对性地访问加密的状态改变，而并非对于区块链上的所有其他参与者都是能够访问的。

一种计算机程序或多种计算机程序包括如下指令：所述指令可以在相应的参与者和计算系统118上运行，以便实施相应的方法。