用于合并環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)與通信數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)以及該系統(tǒng)的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于合并環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)與通信數(shù)據(jù)的方法，一種根據(jù)權(quán)利要求16前序部分所述的用于合并環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)與通信數(shù)據(jù)的系統(tǒng)以及該系統(tǒng)的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)已知所謂的車對(duì)X通信(Vehicle-2-X或V2X)。這種通信目前處于先進(jìn)的發(fā)展階段中并且是不同的標(biāo)準(zhǔn)化方法的主題，尤其對(duì)于歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI)。盡管在現(xiàn)有技術(shù)中也已知了用于環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)合并的不同方法，但是還處于發(fā)展階段中。不僅當(dāng)前的V2X架構(gòu)或者說V2X數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者說V2X數(shù)據(jù)體一一它們也以智能傳輸系統(tǒng)(ITS)的概念所公知，而且環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)合并通常都需要數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫從相應(yīng)接收到的信息或檢測(cè)的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)收集信息并且持有該信息。在此，已知的且標(biāo)準(zhǔn)化的V2X信息類型例如是周期地由ITS通信參與者發(fā)送的狀態(tài)信息(協(xié)同感知信息，CAMs)和基于事件的信息(分散環(huán)境通知信息，DE匪S)。此外存在其它的特殊的信息類型。
[0003]與此相關(guān)，DE 10 2010 002 092 Al描述了一種用于接收到的車對(duì)X消息的數(shù)據(jù)預(yù)處理，該數(shù)據(jù)預(yù)處理在傳輸信息到車輛中的從屬應(yīng)用和系統(tǒng)上以及通過這些應(yīng)用和系統(tǒng)對(duì)其處理之前進(jìn)行。在此，數(shù)據(jù)預(yù)處理可以包括檢驗(yàn)消息的可靠性等級(jí)并且附加地執(zhí)行數(shù)據(jù)還原。數(shù)據(jù)還原促使，關(guān)于特定對(duì)象或情況的信息被掩蓋并且相應(yīng)地不被傳輸和處理。因此例如不考慮關(guān)于離接收的車輛過遠(yuǎn)的對(duì)象的信息或者說關(guān)于由車輛只有在特定時(shí)間間隔以后才達(dá)到的對(duì)象的信息。同樣地，多個(gè)附近的具有原則上相同特性的對(duì)象被概括成一種情況、例如堵車。也可能的是，僅僅考慮位于車輛的規(guī)定的運(yùn)動(dòng)軌跡中的對(duì)象。由此可以明顯減少由各個(gè)應(yīng)用要處理的數(shù)據(jù)量。
[0004]DE 10 2008 060 231 Al公開了一種方法，用于選擇不同的、借助于車對(duì)X通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)幀由接收裝置中的數(shù)據(jù)過濾器區(qū)分接收的數(shù)據(jù)并且例如傳輸?shù)今{駛員輔助系統(tǒng)或者維護(hù)裝置。這能夠?qū)崿F(xiàn)在其自身處理之前挑選接收的數(shù)據(jù)。為了傳輸數(shù)據(jù)，使用基于WLAN標(biāo)準(zhǔn)802.lla/b/g/n在2.4GHz或5.9GHz的情況下或者WLAN標(biāo)準(zhǔn)802.1lp在5.9GHz的情況下的發(fā)送和接收裝置。為了冗余地傳輸數(shù)據(jù)并且提高傳輸?shù)目煽啃?，也能夠以兩個(gè)WLAN頻率范圍同時(shí)發(fā)送。
[0005]由DE 10 2007 058 192 Al已知了不同的環(huán)境傳感器的合并，例如雷達(dá)傳感器、相機(jī)傳感器、激光雷達(dá)傳感器和遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)一一該遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)在這里同樣理解為環(huán)境傳感器。借助于中央控制器通過以下方式檢驗(yàn)各個(gè)傳感器的相應(yīng)非冗余檢測(cè)的信息:將該信息經(jīng)過分析后與其它傳感器的信息進(jìn)行比較。通過這種方式尤其可以建立信息冗余，該信息冗余形成安全性冗余地干預(yù)車輛控制器的基礎(chǔ)。
[0006]但是由現(xiàn)有技術(shù)已知的方法和裝置在這方面存在的缺陷是，如果車對(duì)X消息或者說在車對(duì)X消息中包含的數(shù)據(jù)被與環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)共同地合并形成環(huán)境模型，那么計(jì)算費(fèi)事地檢驗(yàn)數(shù)據(jù)真?zhèn)魏徒又u(píng)價(jià)接收的車對(duì)X消息就會(huì)產(chǎn)生隱患。由于這些隱患，環(huán)境模型總是具有對(duì)于實(shí)際狀況的一定延遲。尤其如果來自環(huán)境模型的信息被用作給駕駛員報(bào)警的基礎(chǔ)或甚至自主控制干預(yù)的基礎(chǔ)，那么由于上述的隱患或延遲可能使現(xiàn)有的危急狀況更加嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此本發(fā)明的目的是，避免在現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0008]該目的按照本發(fā)明通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于合并環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)與通信數(shù)據(jù)的方法得以實(shí)現(xiàn)。
[0009]按照本發(fā)明提出一種用于合并環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)與通信數(shù)據(jù)的方法，其中，借助于至少一個(gè)環(huán)境傳感器檢測(cè)環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)，在車對(duì)X消息中包含通信數(shù)據(jù)，借助于車對(duì)X通信裝置接收該通信數(shù)據(jù)。本方法的特征在于，將由預(yù)處理過程所選擇的通信數(shù)據(jù)直接輸送到傳感器數(shù)據(jù)合并過程，其中，傳感器數(shù)據(jù)合并過程將所選擇的通信數(shù)據(jù)與環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)合并形成環(huán)境模型。
[0010]由此得到的優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于環(huán)境模型重要的通信數(shù)據(jù)不是首先經(jīng)受計(jì)算量大的檢驗(yàn)、分類和預(yù)評(píng)價(jià)，而是被直接輸送到傳感器數(shù)據(jù)合并過程。由此避免按照現(xiàn)有技術(shù)通常產(chǎn)生的隱患和延遲。
[0011]本發(fā)明也就涉及ITS架構(gòu)在車輛中的集成，該車輛已經(jīng)具有安全性應(yīng)用(例如緊急制動(dòng)輔助和車道偏離報(bào)警輔助)并且附加地可以動(dòng)用環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)合并(例如在使用雷達(dá)和相機(jī)的條件下)。
[0012]在ITS架構(gòu)的所謂的通信堆棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)架構(gòu)或數(shù)據(jù)體內(nèi)部設(shè)有預(yù)處理過程(Preprocessing)，該預(yù)處理過程傳輸所接收到的車對(duì)X消息或通信數(shù)據(jù)，用于在傳感器數(shù)據(jù)合并過程內(nèi)部的處理，只要通信數(shù)據(jù)看起來對(duì)此適合且經(jīng)過挑選。在此，該預(yù)處理過程在數(shù)據(jù)接收方向上看去設(shè)置在數(shù)據(jù)管理過程(設(shè)備)前面。
[0013]對(duì)于預(yù)處理過程例如可以使用專業(yè)技術(shù)人員已經(jīng)公知的方法。其它的和新的在預(yù)處理過程內(nèi)部過濾的可能性是按照消息類型的簡單過濾，其中，特定的信息類型總是被傳輸?shù)江h(huán)境傳感器數(shù)據(jù)合并過程，而其它消息類型僅被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理過程。
[0014]因此通過按照本發(fā)明在數(shù)據(jù)管理過程之前截取對(duì)于傳感器數(shù)據(jù)合并過程重要的車對(duì)X消息的方式而避免了常見的隱患，在傳感器數(shù)據(jù)合并過程本身對(duì)數(shù)據(jù)管理過程提出詢問時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)上述隱患。
[0015]概念“詢問數(shù)據(jù)”和“傳輸數(shù)據(jù)”在本發(fā)明的意義上可理解為同義詞，因?yàn)樗鼈冊(cè)诟鞣N情況下都是從第一過程輸送數(shù)據(jù)到下一過程。在此是否涉及通過下一過程詢問或者通過第一過程傳輸在本發(fā)明的意義上是不重要和等同的。
[0016]優(yōu)選地規(guī)定，所選擇的通信數(shù)據(jù)由預(yù)處理過程配備數(shù)據(jù)標(biāo)記。由此得到的優(yōu)點(diǎn)是，由預(yù)處理過程不僅傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理過程而且還傳輸?shù)絺鞲衅鲾?shù)據(jù)合并過程的通信數(shù)據(jù)可以在當(dāng)前被識(shí)別為冗余的。
[0017]此外優(yōu)選的是，至少一部分通信數(shù)據(jù)由預(yù)處理過程不僅輸送到傳感器數(shù)據(jù)合并過程，而且還輸送到數(shù)據(jù)管理過程。
[0018]特別優(yōu)選地，實(shí)現(xiàn)甚至兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)管理過程輸出。例如除了用于對(duì)象的傳感器數(shù)據(jù)合并過程之外還可以操作用于識(shí)別交通標(biāo)識(shí)和交通信號(hào)燈設(shè)備的模塊，或者通過過濾出并傳輸對(duì)此重要的V2X消息的方式為基于格柵的自由空間識(shí)別提供數(shù)據(jù)。另一可能性是按照對(duì)于為駕駛員的視覺顯示重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾。
[0019]因此特別優(yōu)選地將通信數(shù)據(jù)附加地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理過程，至少只要存在基于通信的應(yīng)用過程，它們使用通信數(shù)據(jù)，代替只動(dòng)用環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)。其余的、被預(yù)處理過程視為非重要的、所接收到的車對(duì)X消息或通信數(shù)據(jù)接著被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理過程。
[0020]因此，通過按照本發(fā)明的預(yù)處理過程優(yōu)選設(shè)計(jì)方案也就可以實(shí)現(xiàn)簡單且高效地將直接傳輸?shù)能噷?duì)X消息整合到現(xiàn)有的傳感器數(shù)據(jù)合并過程中。如果還在數(shù)據(jù)管理過程之前就詢問安全性重要的數(shù)據(jù)或車對(duì)X消息，那么數(shù)據(jù)管理過程的潛在的計(jì)算時(shí)間非常緊張的功能的當(dāng)前研發(fā)目的可以在硬件方面和軟件方面以更少的ASIL(汽車安全完整性等級(jí))要求來實(shí)現(xiàn)。這能夠減少必需的計(jì)算容量并由此降低制造成本。
[0021]適宜地規(guī)定，異構(gòu)的應(yīng)用過程不僅接收由傳感器數(shù)據(jù)合并過程傳輸?shù)男畔?，而且還接收由數(shù)據(jù)管理過程傳輸?shù)男畔ⅲ摦悩?gòu)的應(yīng)用過程借助于數(shù)據(jù)標(biāo)記來識(shí)別被冗余地傳輸?shù)男畔?。由此也可以避免不必要的雙重持有數(shù)據(jù)。
[0022]有利地規(guī)定，在數(shù)據(jù)輸入過程中使接收到的車對(duì)X消息的不同數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化。由此得到的優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于后續(xù)過程而言簡化了車對(duì)X消息或通信數(shù)據(jù)的繼續(xù)處理。
[0023]另外優(yōu)選的是，僅在預(yù)處理過程中才一一根據(jù)所使用的傳輸途徑一一實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化，因?yàn)楸匾獣r(shí)使用不同的傳輸協(xié)議(例如在移動(dòng)通信中的TCP/IP與在WLAN中的地理路由)，它們有利于這種過程。
[0024]此外優(yōu)選的是，借助于數(shù)據(jù)輸入過程和/或預(yù)處理過程將通信數(shù)據(jù)融合形成公共的數(shù)據(jù)流。這還進(jìn)一步簡化了下面的處理。
[0025]此外有利的是，借助于被并入數(shù)據(jù)輸入過程和環(huán)境數(shù)據(jù)檢測(cè)過程的至少一個(gè)預(yù)處理階段實(shí)現(xiàn)環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的第一過濾。通過這個(gè)在按照本發(fā)明的預(yù)處理過程前面進(jìn)行的第一過濾，可以在后續(xù)處理之前就已經(jīng)過濾出非重要的通信數(shù)據(jù)和非重要的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)。因此對(duì)于后續(xù)過程需要更少的計(jì)算功率。
[0026]通過按照方法提早傳輸通信數(shù)據(jù)或車對(duì)X消息到傳感器數(shù)據(jù)合并過程得到以下附加的優(yōu)點(diǎn):按照本發(fā)明規(guī)定的過程可以分布在車輛中的不同控制器上。這簡化了按照本發(fā)明的方法的執(zhí)行，因?yàn)榭梢詣?dòng)用已經(jīng)存在的控制器電子算術(shù)部件/運(yùn)算部件。
[0027]在按照本發(fā)明的數(shù)據(jù)體優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中，傳感器數(shù)據(jù)合并過程為了與其它過程通信而可以動(dòng)用已知的且已經(jīng)證實(shí)可靠的通信接口、例如CAN，因?yàn)橥ㄟ^預(yù)處理過程和必要時(shí)其它預(yù)處理階段減少了必需的數(shù)據(jù)帶寬。
[0028]根據(jù)不同的按照本發(fā)明的過程在一個(gè)或多個(gè)不同的控制器上的分布，可以使預(yù)處理過程要么按照方法具體地連接到網(wǎng)絡(luò)過程和傳輸過程要么連接到數(shù)據(jù)管理過程。也可以選擇使預(yù)處理過程單獨(dú)通過現(xiàn)有的接口連接在這些過程之間。
[0029]適宜的是，借助于預(yù)處理過程實(shí)現(xiàn)通信數(shù)據(jù)的第二過濾。該第二過濾能夠過濾出其它不必要的通信數(shù)據(jù)。因此可以在后續(xù)過程中再一次節(jié)省計(jì)算功率。
[0030]優(yōu)選地規(guī)定，對(duì)借助于預(yù)處理過程所選擇的通信數(shù)據(jù)基于該通信數(shù)據(jù)的標(biāo)頭數(shù)據(jù)元素(Kopfdatenelement)進(jìn)行選擇。也已知為所謂的標(biāo)頭信息的標(biāo)頭數(shù)據(jù)元素包含按照標(biāo)準(zhǔn)的一系列信息、尤其是未加密的信息，該信息能夠有意義地實(shí)現(xiàn)判斷和評(píng)價(jià)車對(duì)X消息或通信數(shù)據(jù)。對(duì)于這些信息的示例例如是發(fā)送者的位置，發(fā)送者的速度和發(fā)送者的運(yùn)動(dòng)方向。
[0031]此外優(yōu)選的是，借助于預(yù)處理過程和至少一個(gè)預(yù)處理階段將環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)歸類成危急類、重要類和非重要類。這種歸類簡化了后續(xù)處理并且尤其能夠?qū)崿F(xiàn)，使得通信數(shù)據(jù)或其處理獲得優(yōu)先次序。
[0032]尤其優(yōu)選的是，優(yōu)選編輯和/或傳輸被歸類成危急類的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)。
[0033]此外尤其優(yōu)選的是，摒棄被歸類成非重要類的環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)。
[0034]有利地規(guī)定，車對(duì)X通信裝置借助于至少一個(gè)下面的連接方式交換車對(duì)X消息:
[0035]-WLAN 連接，尤其按照 IEEE 802.1lp,
[0036]-WiF1-Direct,
[0037]-1SM連接(工業(yè)，科學(xué)，醫(yī)學(xué)頻段)，尤其通過能夠無線電連接的連接裝置，<