CN105493164A - 基于接收信号强度在车对x网络中的接收数据缩减 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对在车辆点对点网络(1)中传输的传输信号(18)进行过滤的方法，该传输信号在数据包(43)中至少携带关于参与者(3、5、8)的位置数据(12)，该方法包括：接收(19)传输信号(18)；基于具有预定接收过滤器规则的接收过滤器(45)和附加的预定条件(54、55)对来自传输信号(18)的数据包(43)进行过滤(45、47、48)，该预定接收过滤器规则用于对来自传输信号(18)的数据包(45)进行解调；以及输出经过滤的数据包(50)给处于接收过滤器(45)上级的数据处理单元(13、46)。

Description

基于接收信号强度在车对X网络中的接收数据缩减

技术领域

本发明涉及一种用于对在车辆点对点网络/车辆Ad-hoc网络中传输的传输信号进行过滤的方法，该传输信号在数据包中至少携带关于在车辆点对点网络中的参与者的位置数据；本发明也涉及一种用于实施该方法的过滤装置以及具有过滤装置的接收器。

背景技术

由文献WO2010/139526A1已知车对X所述的移动点对点网络，该网络的节点是确定的道路交通参与者，如道路交通中的车辆或其他对象，如交通信号灯。通过这些网络可以给参与车对X网络的道路交通参与者提供关于道路交通状态如事故、拥堵、危险情况…的指示。

发明内容

本发明的任务在于，改善这样的移动点对点网络的使用。

该任务通过独立权利要求的特征解决。优选改进是从属权利要求的对象。

按照本发明的一个方面包括一种用于对在车辆点对点网络中传输的传输信号进行过滤的方法，该传输信号在数据包中至少携带关于车辆的位置数据，该方法包括：

-接收传输信号；

-基于具有预定接收过滤器规则的接收过滤器和附加的预定条件对来自传输信号的数据包进行过滤，该预定接收过滤器规则用于对来自传输信号的数据包进行解调；以及

-输出经过滤的数据包给处于接收过滤器上级的数据处理单元。

提出的方法基于如下考虑，即在车辆点对点网络中根据交通情况可以出现不同高的数据负荷，该数据负荷那么必须由在参与车辆点对点网络的车辆中相应的接收器处理。在车辆点对点网络中要发送的数据粗略地讲首先被分配到数据包，该数据包那么又按照传输信号进行调制。相应地，发送的数据的接收器必须首先将数据包从传输信号过滤并且随后将数据包组合为发送的数据。仅仅那时才可以处理发送的数据。

对于发送的数据的处理那么必须根据产生的数据负荷提供相应的运算能力，该运算能力在极端情况下符合于最大可能的通道负荷。但是最大可能的通道负荷仅仅在特别极端的情况下，例如在非常高的交通量(拥堵，…)的情况下被充分利用。但是在这样的情况下不必要的是，分析处理所有在车辆点对点网络中发送的数据，因为对于涉及的车辆来说这些发送的数据的仅仅一部分是相关的。

为了判定发送的数据中哪些是相关的或者不相关的，这些发送的数据首先必须以相应高的运算能力由传输信号和包含在其中的数据包组合。因为发送的数据除了位置数据之外通常包含另外的数据，如时间戳、交通状态通告或其他消息，所以仅用于发送的数据包的组合的运算成本在上述极端情况下在无需进行发送的数据的任意评估时就极其高。此外，发送的数据可以根据数据类型在相同量的情况下需要不同成本的处理步骤，这进一步使得最大要准备好的运算负荷的确定变得困难。这可以例如在应被转发给车辆的数据、如拥堵消息上观测到，该车辆还没有处于要通信的事件的直接通信作用范围中。

在此，所提出的过滤方法基于如下考虑：不是在将数据包组合为发送的数据之后、而是已经在组合之前在传输信号的层面上和/或在数据包的层面上评估发送的数据。为此导入预定条件，根据该条件可以判定：将利用传输信号和数据包发送的数据视为相关的还是丢弃该数据。

这样的方案已经由借助于摄像机系统的对象识别已知，基于此同样有时候必须做出交通安全重要的判定。作为对象识别基础的摄像机之一的数据量如此高，使得来自摄像机的直接的像素数据量不能直接用于所有必要的对象识别。因此，来自像素数据量的必要信息在中间阶段中被收集并进一步压缩。如此可以在第一中间阶段中例如收集由像素数据量确定的对象-和场景信息，如例如车道在车辆左侧和/或右侧。然而如果在中间阶段中做出错误的判定，那么该错误的判定在所有以下中间阶段中消除并且导致相关的对象或场景可能不识别为这样的。在该时间上然而确保所有相关对象的最可能的识别，因为总是实施在运算成本与识别能力之间的权衡。

通过如下认识，即来自摄像机的像素——如数据包——在车辆点对点网络中对于车辆中的处理系统来说是一种原始数据，借助于摄像机系统的对象识别的原理也可以传输到以车辆点对点网络的信息传送，其中相关数据的选择以已经阐明的方式在传输信号和/或数据包的层面上实施。虽然通过这种方式不再确保：所有重要数据包也组合为相应的发送的数据，然而可以基于如下考虑，即相应的数据包——例如道路上的抛锚——被更经常地发送。通过在具有相同发送器的相同发送的数据的两个发送的数据包之间的变化的边界条件在统计单元中可基于如下考虑，即数据包及时地经过由预定条件限定的过滤器，从而相应的车辆可以反应。如在上述借助于摄像机系统的对象识别中那样因此在本发明的范围中提出，在运算成本与识别能力之间权衡。这随着预定条件转换，该条件适宜地随时间变化，以便在运算成本与识别能力之间权衡。

在所提出的方法的一种改进方案中，预定条件包括最小信号强度，传输信号在确定的数据包的位置必须具有该最小信号强度。该改进方案基于如下考虑，即距离更远的车辆或车辆点对点网络的另一参与者的传输信号相比于更接近接收器的参与者的传输信号以更小的信号强度到达接收器。因为车辆从安全技术方面来看相比于距离更远的参与者必须更早对直接位于附近的参与者——如车辆、交通信号灯,…——做出反应，所以通过在预定条件下选择最小信号强度不会危害到道路交通中的安全性。可能那么消息、如拥堵通告在车辆点对点网络中不再被转发。然而这对于在道路交通中的安全性首先仅仅是次级相关的。

虽然预定条件并且特别是最小信号强度可以固定选择，然而优选地，它们应依赖于接收过滤器和/或数据处理单元的处理负荷。也就是说，如果组合来自数据包的所用的数据并处理这些数据的数据处理单元被以一确定的百分比使用，那么可以通过提高最小信号强度限制来自车辆点对点网络的可接收数据的半径，以便又将百分比引导到确定的额定百分比之下。预定条件并且特别是最小信号强度的可变的调节确保：在长期观察中在同时优化应用所有可用的运算资源的情况下产生处理负荷的可靠的限制。此外通过预定条件并且特别是最小信号强度的可变的调节也确保：在具有对于接收过滤器和/或数据处理单元的小的通道负荷及处理负荷的情况下过滤出不必要多的发送的数据。

在所提出方法的一个特别的改进方案中，对预定的条件和特别是最小信号强度与接收过滤器和/或数据处理单元的处理负荷的之间的关系进行调节。该调节例如可以基于用于处理负荷的确定的百分比作为参考变量。那么通过作为调节变量的过滤可以调节处理负荷作为调节的实际变量。因此上述预定的条件和特别是最小信号强度在该调节中是调节变量自身或者至少合并到调节变量中。换言之，预定条件和特别是最小信号强度没有直接被调节而是间接通过参考变量调节。参考变量和实际变量自然不限于在该改进方案中的例子而是可以根据应用情况来任意选择。此外应在调节器的设计中考虑延迟，如例如故障时间，该延迟通过在传输信号的接收中及在数据包的解调中通信硬件的惯性而引入到系统中。

在所提出的方法的另一改进方案中，最小信号强度可以至少依赖于在预定时间窗中传输信号的标准值。这样的标准值最好是已知的，因为这样的标准值描述切换信号及因此传输信号在一段时间中的作用。用于标准值的例子是统计变量，如传输信号的信号电平的最大值、平均值和最小值。如果最小信号强度根据适合的标准值考虑，那么如此可以在最小信号强度的确定时也共同考虑另外的边界条件。如此例如在内城中的接收情况可以与在乡村的接收情况相分离，如果例如考虑到以下情况：传输信号的信号电平被相关于传输信号的信号电平的最大值与最小值之间的距离、传输信号的信号电平的平均值或者传输信号的信号电平的中间值标准化。

在所提出的方法的另一改进方案中，最小信号强度如此选择，使得在预定时间窗中从传输信号选择一预定数量的数据包，所述数据包由传输信号在时间窗中以最高信号强度传输。通过这种方式确保：总是继续处理最大可能数量的数据包，如接收过滤器和/或数据处理单元的运算能力所允许的那样。

在所提出的方法的另一改进方案中，数据包首先基于依赖于处理负荷的最小信号强度被过滤并且随后基于另一涉及/依赖于标准值的最小信号强度被过滤。换言之，过滤可以分级实现，其中首先例如可以过滤传输信号，以便已经从传输信号过滤出所有数据包，所述数据包不超过确定的接收灵敏性。在此，该第一过滤级的预定条件及因此最小信号强度应如此设计，使得在下一过滤级有相比于数据处理单元的运算能力所能够处理的更多的数据包到达。在下一过滤级中数据包那么可以基于另一最小信号强度那么匹配于数据处理单元的运算能力地被精细过滤。为此另一最小信号强度应大于所述最小信号强度。

在所提出的方法的一个特别的改进方案中，最小信号强度应在其值方面具有绝对最大值。该绝对最大值可以例如相应于最小的接收灵敏性，如其在限定车辆点对点网络的标准中需要的那样。这样的标准例如是“DraftC2C-CCBasicSystemStandardsProfile”。

按照本发明的另一方面，过滤装置设立为用于，实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。

在所提出的过滤装置的一个改进方案中，所提出的装置具有存储器和处理器。在此，所提出的方法以计算机程序的形式在存储器中保存并且处理器设定为，如果计算机程序被由存储器加载到处理器中那么执行该方法。

按照本发明的另一方面，计算机程序包括计算机代码单元，用于当计算机程序在计算机或所提出的装置之一上被执行时实施所提出的方法之一的所有步骤。

按照本发明的另一方面，计算机程序产品包含程序代码，该程序代码被存储在计算机可读的数据载体上，并且如果在数据处理单元上执行该程序代码，那么其实施所提出的方法之一。

按照本发明的另一方面提出一种用于车辆的接收器，该接收器用于在车辆点对点网络中利用传输信号接收打包到数据包中的消息，该接收器包括：

-用于接收传输信号的天线；

-所提出的用于对来自传输信号的数据包的至少一部分进行过滤的过滤装置置；以及

-用于从经过滤的数据包提取消息的显示装置。

按照本发明的另一方面，车辆包括所提出的接收器之一。

附图说明

本发明的上述特性、特征和优点以及实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合各实施例的以下描述而变得更清楚和容易理解，结合附图进一步阐明各实施例，其中：

图1示出行驶在道路上的车辆的原理图；

图2示出图1的车辆的原理图；

图3示出车辆点对点网络的原理图，图1和2的车辆可以参与该车辆点对点网络；

图4示出在图3的车辆点对点网络中传输的信号的原理图；

图5示出经过滤信号的原理图，该信号由图3的车辆点对点网络接收；

图6示出备选的经过滤信号的原理图，该信号由图3的车辆点对点网络接收；

图7a和7b示出用于对图4的信号进行过滤的接收过滤器的原理图；以及

图8a和8b示出数据包的原理图，该数据包被从通过图3的车辆点对点网络所接收的信号中过滤。

在附图中相同的技术元素设有相同附图标记并且仅仅一次地描述。

具体实施方式

本发明涉及用于在图3中示出的车辆点对点网络的网络协议，该车辆点对点网络以下出于简单的目的称为车对X网络1。为了更好理解对于该车对X网络1的技术背景，在进一步讨论其技术细节之前应首先给出对于该车对X网络1的非限制的应用例子。

因此参照图1，该图示出在道路2上行驶的车辆3的原理图。

在本实施方案中，人行横道4位于道路2上，在其上借助于交通信号灯5调节：车辆3或如果可能车辆8和/或9在道路2上是否允许穿过人行横道4或者在人行横道4上的未进一步示出的行人是否允许穿过道路2。在本实施方案的范围中以转弯9形式的障碍物位于人行横道4与交通信号灯5之间，该障碍物相对于车辆3的驾驶员以及车辆3的还要描述的环境传感装置遮盖住人行横道4。

沿行驶方向7在车辆3之前在图1中示出另一车辆8，该车辆与在人行横道4上的一个用点表示的车辆9在交通事故10中纠缠并且沿车辆3的行驶方向7封锁车道。

人行横道4和交通事故10构成了在道路2上的危险情况。如果车辆3的驾驶员没看到人行横道4并且因此违反规则地没有停留在该人行横道之前，那么该驾驶员可能撞到穿过人行横道4的行人，该行人在穿过人行横道4时相信车辆3的驾驶员的遵守规则的行为。在两种危险情况下车辆3的驾驶员都必须停止车辆3，以便避免与在危险情况中的危险对象、也就是行人和/或另一车辆8碰撞。为此可以应用车对X网络1，对该网络随后进一步讨论。

车辆3在本实施方案中具有用于全球卫星导航系统的接收器11——以下称为GNSS接收器11，通过该接收器，车辆3可以以自身已知的方式确定以其绝对地理位置12的形式的位置数据并且例如在导航系统13的范围中使用，以便将该位置数据显示在未进一步示出的地图上。全球卫星导航系统的相应信号14——以下称为GNSS信号14——可以例如通过相应的GNSS天线15接收并且以自身已知的方式转发给GNSS接收器11。

车辆在本实施方案中还具有收发器16，通过该收发器，车辆3作为节点参与车对X网络1并且与其他节点、如例如另一车辆8和/或交通信号灯5可以交换以下称为车对X消息17的消息。为了相对于GNSS接收器11区分，该收发器16以下称为车对X收发器16。

在通过车对X网络1交换的车对X消息17中，各个节点3、5、8可以相互交换描述不同信息的数据，借助于该数据例如可以提高在道路2上的交通安全性。可以和在车对X消息17中的数据相交换的信息的例子是车对X网络1的相应节点3、5、8的通过GNSS接收器11确定的绝对地理位置12。这样的数据也可以表示为位置数据。如果车对X网络1的接收地理位置12的节点3、5、8是车辆、如例如没有参与交通事故10的车辆3和参与交通事故10的车辆8，那么通过车对X网络1接收的地理位置12例如在进行接收的车辆3、8的导航系统13上可以用于显示例如交通运动。如果除了绝对地理位置12之外交通事故10也作为信息连同车对X消息17中的数据被描述，那么可以更具体地在导航系统13上显示确定的交通情况、如例如交通事故10。随后在图2的范围中进一步讨论另外可能的、能和车对X消息17交换的信息。

为了交换车对X消息17，车对X收发器16要么按照以下称为车对X信号18的传输信号调制车对X消息17并且将其通过以下称为车对X天线19的天线发送给车对X网络1中的其他节点3、5、8，要么该收发器通过车对X天线19接收车对X信号18并且由该信号过滤出相应的车对X消息17。对此随后在图3的范围中进一步讨论。在图1中在此示出，车对X收发器16在如下假定情况下输出车对X消息17给导航系统13，使得该消息以上述方式包含能够在该导航系统上显示的信息。然而这不应理解为限制性的。特别是适宜地GNSS接收器11也可以直接或者如在图2中所示那样间接与车对X收发器16连接，以便在车对X网络1中发送自身的绝对地理位置12。

车对X消息17以及车对X信号18的结构及因此车对X网络的结构可以在一个通信协议中限定。此外以特定于国家的方式已经在欧洲的ETSI的ETSITCITS的范围中和在IEEE的IEEE1609的范围中以及在美国SAE中存在这样的通信协议。另外的与此有关的信息可以在前述的技术规范中发现。

车辆3可选择地还可以具有以摄像机20和雷达传感器21形式的上述环境传感装置。借助于摄像机20，车辆3可以在视角22内拍摄如下视图的图像，该视图沿车辆3的行驶方向7看去位于车辆3之前。再者车辆3可以借助于雷达传感器21和相应的雷达束23识别沿车辆3的行驶方向7看去的对象并且以自身已知的方式确定与车辆3的距离。

为了具体化能以车对X消息17传输的信息，以下应首先例如根据车辆3讨论车辆3和另一车辆5的结构。车辆3具有不同的安全构件，其中在图2中示出电子制动辅助24，所谓的EBA24以及自身已知的行驶动态调节器25。由文献DE102004030994A1可得知EBA24的细节，而由文献DE102011080789A1可得知行驶动态调节器25的细节。

车辆3包括底盘26和四个车轮27。每个车轮27可以通过位置固定地在底盘26上固定的制动器28相对于底盘26减慢，以便减慢车辆3在道路2上的运动。

在此可以以对于本领域内技术人员已知的方式发生如下情况，即车辆3的车轮27失去其路面附着并且车辆3甚至由例如通过未进一步示出的方向盘预定的轨迹通过下调或超调而移离。这通过行驶动态调节器25避免。

在本实施方案中，车辆4为此具有在车轮27上的转速传感器29，转速传感器检测车轮27的转速30。

基于检测的转速30，调节器31可以以本领域内技术人员已知的方式确定：是否车辆3在车道上打滑或者甚至偏离上述预定的轨迹并且相应地以自身已知的调节器输出信号32对此作出反应。调节器输出信号32那么可以由调节单元33应用，以便借助于调节信号34驱控调节构件，如制动器28，制动器以自身已知的方式对打滑和偏离预定轨迹作出反应。

EBA24可以分析处理通过摄像机20检测的图像数据35以及通过雷达传感器21检测的与对象——如沿行驶方向7在车辆3之前的车辆——之间的距离数据36并且基于此检测危险情况。如果一个对象在车辆3之前以过高的速度接近该车辆，那么例如可能存在该危险情况。在这样的情况下EBA24可以通过紧急制动信号37指示调节单元33，通过调节信号34以制动器28执行紧急制动。

每次当EBA24或行驶动态调节器25通过调节单元33干预车辆4时，例如调节单元33可以输出在图2中以点示出的报告信号38。适宜地，报告信号38应具体化，即干预是否取决于EBA24或行驶动态调节器25。这样的报告信号38可以由车辆3中的任意主管单元、亦即例如也由行驶动态调节器25的调节器31产生。消息产生单元39那么可以基于报告信号38、绝对地理位置12和在图3中示出的、由计时器40输出的时间戳41而产生车对X消息17，借助于车对X消息，EBA24和/或行驶动态调节器25的干预可以作为信息通过车对X网络1报告给其他节点5、8。如此产生的车对X消息17那么可以通过车对X网络1中的车对X天线19发送。

在图1的例子中实现：在车对X消息17中交换的、关于各个节点3、5、8的绝对地理位置12和/或关于事件——如交通事故10和/或如EBA24和/或行驶动态调节器25的干预——的信息可以在导航系统13上显示以用于驾驶员定向。备选或附加地可以基于在车对X消息17中交换的信息但是也主动地例如借助于调节单元33生成调节信号34。如果例如EBA24的干预作为在车对X消息17中的信息被传送，那么例如可以基于该车对X消息17的接收自动触发在接收的车辆3、8中的EBA24。

以下应根据图3阐述通过车对X网络1传输车对X消息17，该网络在图3中出于清晰的原因以云标明。作为车对X消息17的内容，例如应假定通过调节单元33以报告信号38报告的、通过EBA24对参与交通事故10的事故车辆8的干预。

如上所述，消息产生单元39基于报告信号38、绝对地理位置12以及时间戳41产生按照上述通信协议的车对X消息17。消息产生单元39可以在此原理上也是车对X收发器16的一部分。

由车对X消息17在事故车辆8的车对X收发器16中在数据包产生单元42中产生数据包43。通过产生数据包43，来自不同应用的车对X消息17可以在事故车辆8中组合为唯一的数据流，以便产生车对X信号18。数据包产生单元42因此相应于网络-和传输层(英语：networkandtransportlayer)，其任务是已知的，即给来自不同应用的网络数据提供路线。数据包产生单元42的结构依赖于用于车对X网络1的通信协议的上述技术规范。

生成的数据包43在调制单元44中调制到车对X信号18上并且在车对X网络1中无线地发送。调制单元44因此相应于接口层，其任务在于，将事故车辆8以物理方式连接到车对X网络1。而且调制单元44的结构依赖于用于车对X网络1的通信协议的上述技术规范。

在未参与交通事故10的车辆3的侧上那么可以通过车对X天线19接收由事故车辆8发送的车对X信号18。

为了从车对X信号18提取车对X消息17，车辆3的车对X收发器16具有解调单元45，该解调单元以自身已知的方式使得数据包43的发送器侧的调制解调。相应地，消息提取单元46可以从数据包43提取车对X消息17并且提供给车辆3中的应用，如导航系统13或调节单元33。最后,解调单元45和消息提取单元46根据上述网络和传输层和接口层表示接受侧的对应物并且同样依赖于用于车对X网络1的通信协议的上述技术规范。

对于各个网络层的细节因此参照有关的技术规范。

特别是在高负荷情况下，如果车对X网络1中的多个节点3、5、8位于道路2上，那么必须在相应节点3、5、8中为了处理所有在车对X网络1中发送的车对X消息17而开放相应高的运算资源，以便在接收器侧确保在确定时间边界内所有车对X消息17的处理。该高运算资源的提供涉及相应高的成本费用，该成本费用在本实施方案的范围中应通过导入预过滤器47、48而降低。

在预过滤器47、48之后的构思在于，尽可能提早剔除潜在的无关的车对X消息17，以便避免这些无关的车对X消息必须通过在接收链中的元件不必要地处理，因为这些无关的车对X消息总归包含对于接收节点无关的信息。第一预过滤器47在此应在不得知原本的车对X消息17的情况下过滤车对X信号18，而第二预过滤器48应在不得知原本的车对X消息17的情况下过滤数据包43。虽然由此不再确保：在车辆点对点网络1中发送的车对X消息17中所有安全重要的车对X消息17如例如关于EBA24的干预的通告也实际上到达车辆3。但是通常如此安全重要的车对X消息17不仅仅一次地发送，从而在统计单元中可基于如下情况，即如此安全重要的车对X消息17在合理的时间范围中通过预过滤器47、48。为了使得该合理的时间范围保持尽可能小，预过滤器47、48可以如此设计，使得安全重要的数据以超平均的概率通过预过滤器47、48。

为了在预过滤器47、48中尽可能有效地预过滤而导入一预定条件，根据该预定条件，车对X信号18在第一预过滤器47中被预过滤和/或数据包43在第二预过滤器48中被预过滤。该预定条件以下根据图4和5阐明，图4和5示出在各一个信号强度52——时间53——图中的车对X信号18的例子和携带属于车对X信号18的数据包43的信号51。

车对X信号18可以是任意的载波信号，数据包43以任意方式调制到该载波信号上。因为车对X信号18传输所有参与车对X网络1的节点3、5、8的数据包43，所以，除了事故车辆8的数据包43之外也存在节点3、5、8的数据包43，所述节点远离车辆3，如例如两个交通信号灯5之一。如由图4可见，可以由此识别这样的远离的节点5，使得其数据包43以信号强度52传输，该信号强度显著小于事故车辆8的数据包43的信号强度52。在此可以开始预过滤并且从车对X信号18仅仅过滤出数据包43，该数据包的信号强度52超过一定的最小信号强度54。为此第一预过滤器47可以例如如此预过滤车对X信号18，使得经预过滤的车对X信号49并且由此相应节点8的数据包43过滤出。

在第二预过滤器48中那么经预过滤的车对X信号49再次地如图6所示基于另一最小信号强度55被再过滤，其中该第二预过滤器那么必须识别对于每个数据包43车对X信号18的信号强度52。在此，图4和5的最小信号强度54可以如此选择，使得由经预过滤的车对X信号49产生的数据包43的数量总是还大于可用的运算能力。仅仅以在第二预过滤器48中的另外的最小信号强度55可以如此减小如此经过滤的数据包50的数量，使得必要的运算能力匹配于可用的运算能力。在此那么也可以过滤出事故车辆8的数据包43，如果这例如还太远离车辆3。适宜地，最小信号强度54应选择小于另一最小信号强度55，因为否则第二预过滤器48是无效的。

基于最小信号强度54、55车对X信号18和/或数据包43的过滤具有的效果在于，在车对X网络1中距离太远以便对于车辆3安全重要的节点5、8在太高的运算负荷的情况下为了处理所有在车对X信号18中到达的数据包43对于前述数据处理单元保持被忽视，因为在该情况下安全地接近车辆3的节点5、8在车对X网络1和/或事件10中存在，这从交通安全的角度来看更加重要，因为否则高运算负荷不出现。直观地讲，以最小信号强度54、55尝试在太高的运算负荷的情况下绕车辆3设置接收半径，在该接收半径之外忽视车对X网络1的节点5、8的数据包43。那么不再取决于：这些节点5、8在内容上实际上发送什么。

最小信号强度54、55并因此接收半径然而不经静态地设置，因为那么在用于处理数据包43的足够信号处理资源的情况下在车对X信号18中不必要地忽视或剔除数据包43。

因此最小信号强度54、55应可变地选择，这例如在第一预过滤器47中可以基于调节实现，该调节在图7a和7b中示出。在此纯出于清晰性的原因并且没有本发明限制地应省去第二预过滤器48。在实际中第二预过滤器48自然可以存在。

如果由经过滤的车对X信号49的数据包43在消息提取单元46中通过相应的信号处理单元56提取车对X消息17，那么这些消息可以保存在等待队列57中，如果这些消息不能立刻通过上级信号处理单元、如例如导航系统13和/或调节单元33处理。作为是否总运算能力足够的指示在此可以考虑使用等待队列57的实际填充度58。如果实际填充度58超过确定的额定填充度59，自从该额定填充度起总系统的运算能力不再足以处理数据包43，那么最小信号强度54在第一预过滤器47中由调节器60基于在额定填充度59与实际填充度58之间的调节差61相应提高，以便借助于按照图4和5相应地依赖于最小信号强度54的过滤元件62减小到达消息提取单元46的数据包71数量。

备选或附加于第一预过滤器47现在第二预过滤器48可以按照图8a和8b过滤：

首先对于在图8a和8b中设有附图标记43.1至43.7的数据包数量可以在观测时间段63中标准化。为此每个数据包43.1至43.7的信号强度52可以按照任意标准化规范，如例如：

A_norm(A)＝(A-A_min)/(A_max-A_min)。

在此A表示信号强度52，A_norm表示标准化信号强度64，A_min表示在观测时间段63中的最小信号强度65，而A_max表示在观测时间段63中的最大信号强度66。备选标准化规范例如：

A_norm(A)＝A/(A_max-A_min)。

如此在其信号强度52上标准化的数据包43.1至43.7那么可以按照图8b分类或者在低于用于第二预过滤器48的另外的最小信号强度65的情况下被剔除。

通过标准化可以确保：数据包43在不同接收场景中例如在城市或在开放的地带标准化地被处理。

可以给预过滤器47、48扩展另外的未示出的预过滤器。一种可能在于，在车辆3上限定接收区域并且定向地构成车对X天线19。那么在这些限定的接收区域中的每个中可以定向车对X天线19，由此可以确定车对X信号18和/或数据包43的接收方向。在此不必须强制地对于每个定向的车对X天线19提供自身收发器16。例如接收区域可以基于车辆3的行驶方向7看去限定在车辆3之前、车辆3之后、车辆3之左以及车辆3之右。基于数据包43依赖于这些接收区域的评估可以更好地评估情况，如道路2上的交叉口。通常可基于如下情况，即沿行驶方向7看去由前或由后朝车辆3接收的车对X信号18相比于由左或由右朝车辆3接收的车对X信号18具有更高的信号电平52。这那么可以在标准化信号电平64的确定中考虑，因为经常危险的是传输数据包43的如下车对X信号18，该车对X信号从在车辆3之左和之右的接收区域例如在碰撞的短时之前到达道路2上的交叉口。在将信号电平52标准化为标准化的信号电平64时例如也可以考虑车辆3的可能的行驶技巧，因为车辆例如向左转弯，那么来自左边的车对X信号18比在车辆3向后行驶的情况下更重要。备选地接收区域但是也可以代替在标准化范围中而是在加权的范围中考虑。

在接收的数据包43根据接收方向的评估中可以在信号电平52的标准化或加权中同样共同考虑用于相应的接收方向相应的车对X天线19的定向特性。该定向特性例如可以被测量并且在大多数情况下反正已经被需要用于确定接收方向。因此在多个接收的数据包43的信号电平52中的差——该差单独地由车对X天线19的定向特性产生——可以计算出用于进一步处理或评估。

再者也可以在如下情况——其中原本要处理的数据包43的数量超过可用的运算能力——下同一发送器也就是例如事故车辆8的要处理的数据包43的数量被减小，其方法是有目的地遗漏并且因此丢弃同样的例如指示事故10的数据包43。

过滤应尽可能早地在用于接收的数据包的处理链中应用，也就是例如直接以物理方式接收车对X信号18之后并且还在原本处理包含在其中的数据包43之前。

Claims (10)

1.一种用于对在车辆点对点网络(1)中传输的传输信号(18)进行过滤的方法，该传输信号在数据包(43)中至少携带关于参与者(3、5、8)的位置数据(12)，该方法包括：

-接收(19)传输信号(18)；

-基于具有预定接收过滤器规则的接收过滤器(45)和附加的预定条件(54、55)对来自传输信号(18)的数据包(43)进行过滤(45、47、48)，该预定接收过滤器规则用于对来自传输信号(18)的数据包(45)进行解调；以及

-输出经过滤的数据包(50)给处于接收过滤器(45)上级的数据处理单元(13、46)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，预定条件(54、55)包括最小信号强度(54、55)，传输信号(18)在确定的数据包(43)的位置必须具有该最小信号强度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，最小信号强度(54、55)依赖于接收过滤器(45)和/或数据处理单元(13、46)的处理负荷(59)。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，最小信号强度(54、55)至少依赖于在预定时间窗(63)中传输信号(18)的标准值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，最小信号强度(54、55)如此选择，使得在预定时间窗(63)中从传输信号(18)选择一定数量(55)的数据包(43)，所述数据包由传输信号(18)在时间窗(63)中以最高信号强度(52)传输。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，数据包(43)首先基于依赖于处理负荷(59)的最小信号强度(54)被过滤并且随后基于另一涉及标准值的最小信号强度(55)被过滤。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，该另一最小信号强度(55)大于所述最小信号强度(54)。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的方法，其中，最小信号强度(54、55)在其值方面具有绝对最大值。

9.一种用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法的过滤装置(45、47、48)。

10.一种用于车辆(3)的接收器(16)，该接收器用于在车辆点对点网络(1)中利用传输信号(18)接收打包到数据包(43)中的消息(17)，该接收器包括：

-用于接收传输信号(18)的天线(19)；

-根据权利要求9所述的用于对来自传输信号(18)的数据包(43)的至少一部分进行过滤的过滤装置(45、47、48)；以及

-用于从经过滤的数据包(50)提取消息(17)的显示装置(46)。

以下描述本发明的另一方面，该方面涉及按照条款1的前序部分的用于缩减在车对X通信系统中要处理数据数量的数据选择方法。

在现有技术中已经已知车对X通信系统，该车对X通信系统构成为不仅传输和交通有关的数据而且还传输不同的服务数据，例如娱乐应用。车对X通信在此不仅基于在车辆相互之间的数据交换(车对车通信)而且还基于在车与基础设施单元之间的数据交换(车对基础设施通信)。基于对借助于车对X通信传输的信息的可靠性和数据安全性的高要求，这样的信息必要地设有昂贵的安全签名或数据加密。

这样的安全签名的分析处理或这样的数据加密的解码然而涉及比较高的运算成本。为了将用于足够运算强度的运算模块的运算成本及购买成本保持尽可能小，在现有技术中此外已知不同的预处理方法，该预处理方法在所有接收的车对X消息中选择要解码的车对X消息。这样的预处理方法经常基于接收器与车对X消息的发送器的距离，其方法是由该距离导出用于接收器的车对X消息的重要性。

在车对X通信中因此必须根据情况、特别是根据通信参与者的数量处理非常不同数量的数据。这导致：必须提供如下硬件，该硬件必须设计用于极端情况，亦即用于最大可预测的运算要求，然而大多时候不需要该运算能力。该极端情况在此通过最大可能的通道负荷限定，亦即通过这样的数据量限定，该数据量可以最大通过可用的通信通道传输。在需要的运算能力的确定中自然困难地导致：不同数据在相同量的情况下需要不同成本的处理步骤，例如数据包转发或完全解码。

在车对X通信中通常存在如下方案，即建立尽可能完全判定的系统，其中每个由接收器接收的数据包也安全地导致对这种类型的包的期望的反应。数据损耗仅仅在通信的物理层上是可容许的。这导致非常高的运算成本，因为全部数据直至最后应用在通信堆栈的所有层上处理。术语“包”在本发明的意义上描述如下数据包，该数据包由所谓的车对X消息包括。车对X消息又由进行发送的通信参与者传输到进行接收的通信参与者。

本发明的另一方面的任务在于，降低车对X通信系统的运算成本及特别是解码运算成本。因此，车对X通信系统的成本密集的运算硬件也可以更简单和成本更有利地设计。

该任务通过按照权利要求1的用于降低在车对X通信系统中要处理数据的数量的数据交换方法解决。

按照本发明的方法现在设定，为了降低运算成本而放弃所接收的包的完全处理。作为用于选择要处理的包和不要处理的或要丢弃的包的标准考虑使用接收场强。

然而接收场强的固定阈值经常不是令人满意的解决方案，因为接收硬件典型地在长期观测中关于要处理数据包和要丢弃数据包的数量不具有可靠的可重复性。除此之外，固定阈值在具有小的通道负荷的情况下不必要地过滤出多个包。

然而为了可以在尽可能所有具有接收场强的情况下作为过滤器工作，按照本发明以下实施形式是特别优选的：

1.如果在每个时间单位所接收的包的数量超过预定值，那么降低通信硬件的接收灵敏性，如果可能直至在车对X通信标准中需要的最小值。在相反情况下，假如那么可以相比于当前接收的处理更多包，那么提高通信硬件的接收灵敏性。该方法有利地也可以设计为调节，其中然而通信硬件关于接收灵敏性的调节的一定的惯性在调节中必须考虑。

2.代替调节或控制通信硬件的接收灵敏性，也可以借助软件根据信号电平或根据接收场强进行过滤。在此产生如下情况，即首先在时间范围T1上确定信号电平的统计变量，如最大值、最小值、中间值和/或平均值。紧接着在时间范围T2上(其优选小于T1)根据信号电平对包进行分类或在低于阈值时丢弃包。在此，信号电平也可以标准化，例如标准化为(信号电平-最小值)/(最大值-最小值)或者信号电平/平均值或信号电平/中间值，或者可以实现百分比划分。原则上在此适用的是，较大的信号电平表示：发送器更接近接收器并且因此对于进行接收的车辆或进行接收的通信参与者更相关。通过标准化可以确保：考虑接收情况，也就是在开放地区相比于例如在内城中丢弃其他包。

3.用于调节或控制接收灵敏性或者用于过滤信号电平或接收场强的两种方法(硬件和软件)也可以组合。在此，基于通信硬件关于接收灵敏性的调节的惯性优选借助于硬件实施第一过滤而以软件实施第二比较精细的过滤(“精细过滤”)。那么这表示：如此调节接收场强，使得在怀疑情况下接收过多的而不是过少的包。借助于软件那么将进一步处理的包的数量减小到期望数量。

所述方法优选也根据接收区域亦即根据数据包的接收方向分开地执行。对此特别适合的是具有多个天线和例如分集天线的接收模块。接收区域优选相应于方向“前”、“后”、“左”、“右”。通过根据接收区域分开地评估包可以更好地评估如交叉口这样的情况。通常可基于如下情况：来自前和后的信号比来自左或右的信号具有更高的信号电平。然而经常危险的是侧面的信号，例如在交叉口碰撞短时之前。通过在各部分中的处理可以有利地也发生加权，这根据车辆的可能的行驶技巧进行。如果车辆例如向左转弯，那么左边的信号比在向后行驶的情况下更重要。

用于根据接收方向评估包的另一优选实施形式是根据天线的由相应的测量已知的定向特性对信号电平进行加权。该测量在大多数情况下反正已经需要用于确定接收方向。因此可以计算出在多个接收的包的信号电平中的差——该差单独由天线的定向特性产生——用于进一步处理或评估。

所述方法那么可以以高度概率确保：通常接收所有的重要数据包。这特别是也由此是优选的，即重要的数据包一般比相对不重要的数据包更经常地发送。而且通过在相同发送器的两个数据包发送过程之间变化的边界条件在统计上可基于如下情况：数据包可以足够早地通过接收器的预过滤器并因此确保及时反应。

按照本发明的另一优选实施形式设定，在所谓的超负荷情况下、亦即如下情况——其中原本要处理的数据包的数量超过可用的运算能力——下减少同一发送器的要处理的数据包的数量，其方法是有目的地遗漏并因此丢弃同样类型的数据包。

优选地，按照本发明的方法如此尽可能早地在用于接收的数据包的处理链中应用，也就是例如直接在以物理方式接收数据包之后并且还在原本处理数据包之前。

另外的优选实施形式由从属权利要求和根据附图的实施例的以下描述产生。

其中：

图9示出多个接收的数据包的信号电平。

图9的附图标记表示与图1至8的附图标记不同的技术元素。

图9a示出多个接收的数据包11、12、13、14、15、16和17的信号电平(y轴)，所述数据包在时间段T1(x轴)中接收。数据包11、12、13、14、15、16和17的信号电平在此位于车对X通信系统的应用的接收硬件的经调节的和可变的灵敏性阈值之上。数据包11、12、13、14、15、16和17的数量总是还如此大，使得在适合的时间中解码或分析处理是不可能的，接收的数据包11、12、13、14、15、16和17在图9b中按照信号电平的平均值标准化并且紧接着根据其信号电平分类。如此分类和标准化的信号电平在图9b中可见。数据包11、17、14和15的信号电平位于阈值18之上，而数据包16和13的信号电平位于阈值18之下。数据包16和13因此被丢弃。由此将要处理的数据包的数量缩减到可处理并且相应于可用的运算能力的程度。

本发明的另一方面也可以通过以下条款描述：

1.用于在车对X通信系统中缩减要处理数据数量的数据选择方法，其中借助于通信单元接收并且发送车对X消息，并且其中接收的车对X消息包括要处理的数据，其特征在于，根据包括数据的车对X消息的接收场强来选择要处理的数据。

2.根据条款1所述的方法，其特征在于，处理所有接收的车对X消息的数据。

3.根据条款1和2中至少一项所述的方法，其特征在于，通信单元的接收灵敏性是可调节和/或可调整的。

4.根据条款1至3中至少一项所述的方法，其特征在于，通信单元的接收灵敏性被如此调整和/或调节，使得需要用于处理要处理的数据量的运算能力不超过存在的运算能力。

5.根据条款1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，处理如下数据，该数据由车对X消息包括，该车对X消息的接收场强超过预定阈值。

6.根据条款1至5中至少一项所述的方法，其特征在于，丢弃如下数据，该数据由车对X消息包括，该车对X消息的接收场强低于预定阈值。

7.根据条款1至6中至少一项所述的方法，其特征在于，所述阈值可匹配于要处理数据的量。

8.根据条款1至7中至少一项所述的方法，其特征在于，如果需要的运算能力小于存在的运算能力，那么减小阈值。

9.根据条款1至8中至少一项所述的方法，其特征在于，如果存在的运算能力小于需要的运算能力，那么增大阈值。

10.根据条款1至9中至少一项所述的方法，其特征在于，该阈值是可调整和/或可调节的。

11.根据条款1至10中至少一项所述的方法，其特征在于，标准化所述接收场强。

12.根据条款11所述的方法，其特征在于，对用于不同接收方向的接收场强不同地在标准化中以不同的方式进行加权。

13.根据条款1至12中至少一项所述的方法，其特征在于，对车对X消息根据其接收场强进行分类。

14.根据条款13所述的方法，其特征在于，在标准化中的加权依赖于车辆的规划的行驶技巧。

15.根据条款1至14中至少一项所述的方法，其特征在于，在标准化中考虑通信单元的定向特性。