WO2015025056A1 - Filterung von infrastrukturbeschreibungsnachrichten - Google Patents

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WO2015025056A1
WO2015025056A1 PCT/EP2014/067950 EP2014067950W WO2015025056A1 WO 2015025056 A1 WO2015025056 A1 WO 2015025056A1 EP 2014067950 W EP2014067950 W EP 2014067950W WO 2015025056 A1 WO2015025056 A1 WO 2015025056A1
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vehicle
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message
data
network
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PCT/EP2014/067950
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Thomas Grotendorst
Marc Menzel
Richard Scherping
Ulrich STÄHLIN
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the invention relates to a method for filtering a transmission signal transmitted in a vehicle ad hoc network which carries at least position data on subscribers in a vehicle ad hoc network in data packets, a filter device for carrying out the method and a receiver the filter device.
  • WO 2010/139 526 AI a Car2X called mobile ad-hoc network is known, the nodes of certain road users such as vehicles or other objects in the road ⁇ .
  • These networks road users involved in the Car2X network can be provided information on road conditions such as accidents, congestion, danger ⁇ situations ....
  • the specified method is based on the consideration that messages are sent in a vehicle ad hoc network in order to distribute information among the subscribers. Basically, a distinction can be made between two types of information.
  • a subscriber node of the vehicle ad hoc network should draw attention to itself and basically inform other subscribers of their position.
  • Such messages will be referred to below as position description messages for which, for example, a form is defined in the European standard ETSI EN 302 637-2 with which this first type of information can be distributed in a standardized manner among the subscriber nodes.
  • Europeanized ⁇ nese equivalent position description message CAM is named for "Cooperative Awareness Message", the optional additional information on shipping subscriber nodes such as speed, direction of travel, and so on can carry.
  • the first type of information carried in position description messages is basically the second type of information describing the environment in which a subscriber node resides.
  • This environment is defined by the infrastructure and can take a ⁇ different states.
  • Information describing the infrastructure is intended, on the one hand, to include information relating to the navigation level as well as the roadway guidance level on the road. This includes road, traffic signs, as well as traffic jams, traffic accidents, chairs Bleiber, states of the United ⁇ traffic signs, such as traffic conditions, etc.
  • the vehicular ad hoc network itself is covered by the infrastructure over which the subscriber node can send its messages.
  • This type of second information is provided in the infrastructure description news below Messages are worn, of which a variety of different types can be defined.
  • an infrastructure Description message the European standard ETSI EN defined 302637-3 called DENM called Decentralized Environmental Notification Mes ⁇ sages with which a subscriber node of the vehicle can transmit convincing ad hoc network information on the road conditions to other participants nodes.
  • This road condition can affect both the navigation level and the road management level, for example with traffic reports, accident reports or the like.
  • MAP or TOPO messages information can be sent among the subscriber nodes of the vehicle ad hoc network that can describe the infrastructure in the form of the topology of the road.
  • SPAT messages the infrastructure can be described in the form of states of traffic lights such as traffic lights on the street.
  • SA messages Service Announcement messages
  • the infrastructure can be written among the subscriber nodes in the form of descriptions of the offer of the vehicle ad hoc network. For example, you can refer to services that are usually handled on separate channels.
  • the processing of infrastructure description messages is comparatively computationally intensive, unlike in the above-mentioned position information messages , in addition, the information describing the infrastructure must also be evaluated and reacted to accordingly. In high load situations of the vehicle ad hoc network, this can lead to security-relevant messages not being processed in time if insufficient computing resources are available.
  • the communication system with its computing resources could be designed for the extreme case of the high-load situation, from an economic point of view this approach is more likely to be rejected.
  • a different approach is proposed and filter out the êtbeschrei ⁇ advertising messages based on a predetermined criterion, which describes a reaction need for an EMP collected infrastructure description message.
  • the predetermined criterion for the need for reaction may arise from various points of view. For example, if a subscriber node receives an infrastructure description message again, then a low response requirement may be assumed because the information of the infrastructure description message is redundant to the subscriber node. In principle, such an approach can be followed in the abovementioned MAP and TOPO messages that the topology of the road or environment described with these messages barely changes, if at all. Similarly, however, it is also possible to deal with the other messages, such as the DENMs, for example, when they report an accident repeatedly to compensate for transmission errors for safety reasons. Infrastructure description messages can also be duplicated due to parallel hopping paths and thus received multiple times.
  • the predetermined criterion for the reaction need can also be designed, for example, time-dependent.
  • a period of time can be configured during which incoming SPAT messages from a group of traffic signals are filtered and thus ignored if a connection has already received a SPAT message from this group.
  • an incoming SPAT message from the same network of traffic signal systems can be re-examined for its reaction necessity and thus relevance.
  • reaction necessity In order to determine the predetermined criterion for the reaction necessity, however, the reaction necessity itself should first be determined.
  • the reaction need describes at least a potential, with the That is, the receiving subscriber nodes contained in the infrastructure managers ⁇ scription object state description reagie ⁇ ren., That a reaction of the subscriber node is not required, if no possibility exists, to respond to the information reported in an infrastructure description message.
  • the predetermined criteria include a boundary condition at which the receiving subscriber node to respond to the message contained in the infrastructure description hungersbe ⁇ sensitive.
  • the reaction need at least describes a Aktua ⁇ functions for a state description in the infrastructure description message. If, for example, a subscriber node in the form of a vehicle moves away from the aforementioned accident, then an appropriate infrastructure description message announcing the accident is also available for the vehicle
  • the state descriptor may include whether the same infrastructure description message has already been received. In this case, the received infrastructure description message per se could be sorted out as redundant.
  • the predetermined criterion may then include a boundary condition for the actuality describing the state description in the infrastructure description message.
  • the reaction need contains at least one distance of the receiving subscriber to a node contained in the Crusbe ⁇ sensitive infrastructure message description position.
  • infrastruc ⁇ turbe mixingsnachonne can be sorted out with messages that relate to too remote from subscriber node events and / or topologies, as a reaction by the subscriber node would be necessary.
  • the predetermined criterion may include a boundary condition for the distance of the receiving subscriber node to the position contained in the state description of the infrastructure description message.
  • a filter device is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
  • the specified device has a memory and a processor on.
  • the specified method is stored in the form of a Compu ⁇ terprogramms in the memory and the processor is provided for performing the method when the computer program from the memory is loaded into the processor.
  • a computer program comprises program code means for performing all the steps of one of the specified methods when the computer program is executed on a computer or one of the specified devices.
  • a computer program product comprises a program code which is stored on a data carrier and the compu ⁇ terlesbaren, when executed on a data processing device, carries out one of the methods specified.
  • a receiver for a vehicle for receiving packetized messages with a transmission signal in a vehicle ad hoc network comprises:
  • an antenna for receiving the transmission signal, one of the specified filter devices for filtering at least part of the data packets from the transmission signal , and
  • a display device for extracting the messages from the filtered data packets.
  • a vehicle includes one of the specified receivers.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the vehicle of Fig. 1,
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a vehicle ad hoc network to which the vehicle of FIGS. 1 and 2 may participate
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the vehicle ad hoc network of FIG. 3 transmitted data packets show.
  • the invention relates to a network protocol for a vehicle ad hoc network shown in FIG. 3, which will be referred to below as Car2X network 1 for the sake of simplicity.
  • Car2X network 1 for the sake of simplicity.
  • Car2X Network 1 will first be given to a non-limiting example ⁇ application to this Car2X Network 1 before discussed in detail technical details on this.
  • Fig. 1 is a
  • FIG. 1 Schematic representation of a driving on a road 2 vehicle 3 shows.
  • a pedestrian bridge 4 to on the street 2 are located, is at the regulated by means of a traffic light 5, whether the vehicle 4 on the road 2, the foot ⁇ predecessor overpass or may cross 4 is a not further shown pedestrians on the pedestrian overpass 4, the 2.
  • a traffic light 5 there is an obstacle in the form of a curve 9, which the pedestrian overpass 4 the driver of the vehicle 3 and a yet to be described
  • an additional vehicle 8 is shown, which is engaged with a reverse side illustrated vehicle 9 on the pedestrian overpass 4 in a traffic accident 10 and blocks the lane in drive ⁇ direction 7 of the vehicle 3.
  • the pedestrian overpass 4 and the traffic accident 10 represent dangerous situations on the road 2. If the driver of the vehicle 3 overlooks the pedestrian overpass 4 and does not stop in front of it, he could detect a pedestrian crossing 4 crossing pedestrians who cross the pedestrian overpass 4 on the compliant behavior of the driver of the vehicle 3 trusts. In both dangerous situations, the driver of the vehicle 3 must stop the vehicle 3 in order to avoid a collision with the danger object in the dangerous situation, ie the pedestrian and / or the further vehicle 8.
  • the Car2X network 1 can be used, which will be discussed in more detail later.
  • the vehicle 3 in the present embodiment has a receiver 11 for a global navigation satellite system, hereinafter referred to as GNSS receiver 11, via which the GNSS receiver 11
  • Vehicle 3 determine position data in the form of its absolute geographical position 12 in a manner known per se and, for example, in the context of a navigation system 13 can use to display them on a non-illustrated geographical maps.
  • Corresponding signals 14 of the Global Navigation Satellite System below
  • GNSS signals 14 may be received, for example via a corresponding GNSS antenna 15 and forwarded in a conventional manner to the GNSS receiver 11.
  • the vehicle further comprises in the present embodiment, a transceiver 16, via which the vehicle 3 as a node on Car2X network 1 participate and with other nodes, such as the other vehicle 8 and / or the traffic light 5 below Car2X messages 17 can exchange messages mentioned.
  • This transceiver 16 is to be referred to as the Car2X transceiver 16 for the purpose of differentiating it from the GNSS receiver 11.
  • Such Data can also be called position data. If the geographic location 12 receiving node 3, 5, 8 of the Car2X network 1 is a vehicle, such as the not involved in the traffic accident 10 vehicle 3 and involved in the accident 10 vehicle 8 then the received over the Car2X network 1 geographic Position 12, for example, on the Navigationssys ⁇ tem 13 of the receiving vehicle 3, 8 used to represent, for example, the traffic movement.
  • the traffic accident 10 is also described as information with the data in the Car2X message 17, then certain traffic situations, such as, for example, the traffic accident 10 on the navigation system 13, can be represented more concretely. Further possible interchangeable with the Car2X messages 17 information will be discussed later in the context of FIG. 2.
  • Car2X transceiver 16 either a Car2X message 17 on a below-mentioned Car2X signal 18 transmission signal and sends it via an antenna referred to below Car2X antenna 19 to the other nodes 3, 5, 8 in the Car2X network 1 or he receives over the Car2X antenna 19 a Car2X signal 18 and filters out the corresponding Car2X message 17 from this. This will be discussed later in the context of FIG. In Fig. 1 it is shown that the
  • Car2X transceiver 16 issues a Car2X message 17 to the navigation system 13 on the assumption that it contains information that can be displayed thereon in the manner described above.
  • this is not restrictive ver ⁇ stand.
  • the expediently also the
  • GNSS receiver 11 may be directly or, as shown in FIG. 2, indirectly connected to the Car2X transceiver 16 to send its own absolute geographic location 12 in the Car2X network 1.
  • the structure of the Car2X message 17 and the Car2X signal 18 and thus the structure of the Car2X network can be defined in a communication protocol.
  • communication protocols country-specific among others in the framework of the ETSI TC ITS at ETSI in Europe and under the IEEE 1609 at IEEE and SAE in the United States of America. Further information can be found in the mentioned specifications.
  • the vehicle 3 can optionally still the above
  • Environment sensors in the form of a camera 20 and a radar sensor 21 have.
  • the vehicle 3 can take an image of a view within an angle 22 of the image, which in
  • Direction of travel 7 of the vehicle 3 viewed in front of the vehicle 3 is located.
  • the vehicle 3 with the radar sensor 21 and corresponding radar beams 23 seen in the direction of travel 7 of the vehicle 3 can recognize objects and determine the distance to the vehicle 3 in a manner known per se.
  • the vehicle 3 has various safety components of which in Fig. 2, an electronic brake assist 24, called EBA 24, and a per se known vehicle dynamics control 25 is shown.
  • EBA 24 an electronic brake assist 24
  • a per se known vehicle dynamics control 25 is shown.
  • the DE 102004 030 994 AI details for EBA 24 can be removed the DE can be found in 10 2011 080 789 AI Details Fahrdynamikre ⁇ gelung 25th
  • the vehicle 3 includes a chassis 26 and four wheels 27. Each wheel 27 may be slowed down relative to the chassis 26 by a brake 28 fixed to the chassis 26 to slow movement of the vehicle 3 on the road 2.
  • a controller 31 can determine, in a manner known to those skilled in the art, whether the vehicle 3 slips on the road or even deviates from the abovementioned predetermined trajectory and reacts accordingly with a regulator output signal 32 known per se.
  • the regulator output signal 32 may then be used by an actuator 33 to control actuators, such as the brakes 28, to respond to slippage and deviation from the given trajectory in a manner known per se by means of actuating signals.
  • the EBA 24 can evaluate image data 35 acquired via the camera 20 and distance data 36 acquired via the radar sensor 21 for objects such as vehicles in the direction of travel 7 in front of the vehicle 3 and detect a dangerous situation based thereon. This could be given, for example, when an object in front of the vehicle 3 approaches it at too high a speed. In such a case, the EBA 24 could have an emergency brake signal 37 instruct the actuator 33 to perform an emergency braking with the brakes 28 via the control signals 34.
  • the setting device 33 can output a report signal 38 shown dotted in FIG. 2.
  • the report signal 38 should specify whether the intervention was due to the EBA 24 or the vehicle dynamics control 25.
  • a report signal 38 can be generated by any instance in the vehicle 3, that is, for example, by the controller 31 of the vehicle dynamics control 25.
  • a message generator 39 could then generate a Car2X message 17 based on the report signal 38, the absolute geographic location 12 and a timestamp 41 output from a timer 40, with which the engagement of the EBA 24 and / or the vehicle dynamics control 25 as information about the Car2X network 1 the other nodes 5, 8 can be reported.
  • the Car2X message 17 thus generated could then be sent via the Car2X antenna 19 in the Car2X network 1.
  • Car2X message 17 transmitted, for example, based on the receipt of this Car2X message 17, the EBA 24 could be automatically triggered in the receiving vehicle 3, 8.
  • the transmission of a Car2X message 17 via the Car2X network 1 is explained below with reference to FIG. 3, which is indicated by a cloud in FIG. 3 for the sake of clarity.
  • the content of the Car2X message 17 is assumed to be engaged by the EBA 24 in the accident vehicle 8 involved in the traffic accident 8 by the setting device 33 with the report signal 38.
  • the gamingener Wegungsein ⁇ direction 39 generated based on the report signal 38 of the absolute geographic location 12 and the time stamp 41, the
  • Car2X message 17 according to the above-mentioned communication protocol ⁇ .
  • the message generator 39 can also be part of the Car2X transceiver 16.
  • the data packet generator 42 therefore corresponds to a network and transport layer, whose task is known to route the network data from different applications.
  • the structure of the data packet generator 42 is of the above-mentioned specification of the communication protocol for the
  • the generated data packets 43 are modulated onto the Car2X signal 18 in a modulation device 44 and sent wirelessly in the Car2X network 1.
  • the modulation device 44 therefore corresponds to an interface layer whose task is to connect the accident vehicle 8 physically to the Car2X network 1.
  • the structure of the modulation device 44 is also dependent on the above-mentioned specification of the communication protocol for the Car2X network 1. On the part of not involved in the accident 10 Fahr ⁇ tool 3 can be sent from the accident vehicle 8
  • Car2X signal 18 are then received via the Car2X antenna 19.
  • the Car2X transceiver 16 of the vehicle 3 has a demodulation device 45, which reverses the transmitter-side modulation of the data packets 43 in a manner known per se. Accordingly, a message extraction device 46 can extract the Car2X messages 17 from the data packets 43 and make them available to the applications in the vehicle 3, such as the navigation system 13 or the setting device 33.
  • the demodulator 45 and the message extractor 46 are the receiving-side counterparts corresponding to the above-mentioned network and transport layer and the interface layer, and are also dependent on the above-mentioned specification of the communication protocol for the Car2X network 1.
  • the idea behind the pre-filter 48 is to sort out potentially irrelevant Car2X messages 17 as early as possible in order to prevent them from being picked up by an element in the reception chain need to be processed unnecessarily, because they contain irrelevant information anyway for the receiving node.
  • the Car2X messages 17 can basically be distinguished in position information messages and in infrastructure description messages.
  • the infrastructure description messages relevant to the road 2 can be used to control a subscriber node 3, 8 in the form of a navigation-level and / or lane-level vehicle
  • the infrastructure description messages relating to Car2X network 1 serve to control and / or signal information flows in the Car2X network 1.
  • a typical infrastructure description message is the so-called DENM called Decentralized Environmental Notification Messages defined in the standard ETSI EN 302 637-3, with which a subscriber node 3, 5, 8 of the Car2X network 1 transmits information on the road status to other subscriber nodes 3, 5, 8 can.
  • each message comprises a message header 51, also called a header, and a message body 52 with which the information actually of interest and thus the Car2X message 17 are carried.
  • the data of the Nachrich ⁇ ten stresses 52 are also called payload data.
  • the goal of the filter 48 is to filter the data packets 43 on reception, without the payload data from the message body 52 having to be viewed.
  • the message body 52 should be disregarded and the filtering should be performed based on the message header 51 only.
  • the message header 52 of a data packet 43 carrying a Car2X message 17 in the form of a DENM has a multiplicity of different information variables 53 with which predetermined information about the carried Car2X message 17 can be made.
  • information includes, for example, the geographic location 12 of the sender 8 of the Car2X message 17 that the sender 8 had when sending the Car2X message 17, the time stamp 41 with time when sending the Car2X message 17, and a message identifier 54 containing the Type of Car2X message 17 can qualify exactly in any way.
  • Sender identifier include, which describes in more detail information to the transmitter 8 itself, for example, what kind of transmitter
  • Message extraction means 46 are output for further processing.
  • Vehicle 3 has just passed the accident 10, but is still in close proximity to these.
  • the fact that an accident is reported per se first emerges in an unconstrained manner from the message identifier 54 in the message header 51.
  • the geographic location 12 of the unspecified accident is known from the message header 51. Because that not involved in the accident vehicle 3 but has passed the accident 10, which can be removed, for example, from the direction of travel 7, not involved in accident 10 vehicle 3 in the present scenario, the first data packet 43 directly sort out as not relevant, because it the direction of travel 7 away from the accident 10 can no longer collide with it. The accident 10 itself then no longer needs to be unpacked from the message body 52.
  • the filtering in the filter 48 must ultimately be given a basis for decision as to when it can classify a data packet 43 without knowledge of the infrastructure description message carried therein as being of no relevance.
  • the Ent ⁇ making basis should be chosen based on the realization that an infrastructure description message in ge ⁇ wisser way cause by the above notification of certain conditions on the road 2 and / or in Car2X network 1 a reaction of each participant nodes 3, 5, 8 should.
  • the status reported in the data packet 43 on the road 2 and / or in the Car2X network 1 must require a response of the receiving subscriber node 3, 5, 8. If this is not the case, ie when the part ⁇ slave nodes 3, 5, 8 do not respond to the condition must then the respective, the state reporting packet 43 for the subscriber node 3, 5, 8 redundant. It is therefore proposed to define a corresponding reaction necessity with which a subscriber node 3, 5, 8 has to respond to a status reported in a data packet 43 with an infrastructure description message. Can be assumed that the

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtern von in Datenpaketen (43) verpackten Infrastrukturbeschreibungsnachrichten (17), die in einem Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk (1) neben Positionsinformationsnachrichten (17) zur Lokalisierung einzelner Teilnehmerknoten (3, 5, 8) untereinander zur Zustandsbeschreibung des Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerkes (1) und/oder einer Straße (2), auf der sich die Teilnehmerknoten (3, 5, 8) befinden, versendet werden, umfassend: - Empfangen einer der Infrastrukturbeschreibungsnachrichten (17) an einem Teilnehmerknoten (3, 5, 8), - Bewerten der empfangenen Infrastrukturbeschreibungsnachricht (17) hinsichtlich einer Reaktionsnotwendigkeit, und - Filtern der bewerteten Infrastrukturbeschreibungsnachricht (17) basierend auf einem vorbestimmten Kriterium für die Reaktionsnotwendigkeit.

Description

Filterung von Infrastrukturbeschreibungsnachrichten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtern eines in einem Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk übertragenen Übertragungssignals, das wenigstens Positionsdaten zu Teilnehmern in einem Fahr- zeug-Ad-Hoc-Netzwerk in Datenpaketen trägt, eine Filtervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und einen Empfänger mit der Filtervorrichtung. Aus der WO 2010 / 139 526 AI ist ein Car2X genanntes mobiles Ad-hoc-Netz bekannt, dessen Knoten bestimmte Straßenverkehrsteilnehmer wie Fahrzeuge oder andere Objekte im Stra¬ ßenverkehr, wie Ampeln sind. Über diese Netzwerke können den am Car2X-Netzwerk beteiligten Straßenverkehrsteilnehmern Hinweise über Straßenverkehrszustände, wie Unfälle, Staus, Gefahren¬ situationen, ... bereitgestellt werden.
Es ist Aufgabe die Nutzung derartiger mobiler Ad-hoc-Netze zu verbessern .
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der ab¬ hängigen Ansprüche. Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Filtern von in Datenpaketen verpackten Infrastrukturbeschreibungsnachrichten, die in einem Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk neben Positionsinformationsnachrichten zur Lokalisierung einzelner Teilnehmerknoten untereinander zur Zustandsbe- Schreibung des Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerkes und/oder einer
Straße, auf der sich die Teilnehmerknoten befinden, versendet werden, umfassend:
Empfangen einer der Infrastrukturbeschreibungsnachrichten an einem Teilnehmerknoten,
- Bewerten der empfangenen Infrastrukturbeschreibungs¬ nachricht hinsichtlich einer Reaktionsnotwendigkeit, und Filtern der bewerteten Infrastrukturbeschreibungsnachricht basierend auf einem vorbestimmten Kriterium für die Reaktionsnotwendigkeit . Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass in einem Fahrzeug-Ad-Hoc-Netzwerk Nachrichten versendet werden, um Informationen unter den Teilnehmern zu verteilen. Grundsätzlich kann dabei zwischen zwei Arten von Informationen unterschieden werden .
Mit einer ersten Art von Informationen soll ein Teilnehmerknoten des Fahrzeug-Ad-Hoc-Netzwerkes auf sich aufmerksam machen und anderen Teilnehmern grundsätzlich seine Position melden.
Derartige Nachrichten sollen nachstehend Positionsbeschrei- bungsnachrichten genannt werden, für die beispielsweise im europäischen Standard ETSI EN 302 637-2 eine Form definiert ist, mit der sich diese erste Art von Informationen unter den Teilnehmerknoten standardisiert verteilen lässt. Im europäi¬ schen Standard wird eine Positionsbeschreibungsnachricht CAM für „Cooperative Awareness Message" genannt, die optional weitere Informationen zum versendenden Teilnehmerknoten wie Geschwindigkeit, Fahrrichtung, und so weiter tragen kann.
Der in Positionsbeschreibungsnachrichten getragenen ersten Art von Informationen steht grundsätzlich die zweite Art von Informationen gegenüber, die die Umgebung beschreiben, in der sich ein Teilnehmerknoten befindet. Diese Umgebung wird durch die Infrastruktur definiert und kann verschiedene Zustände ein¬ nehmen. Unter Informationen, die die Infrastruktur beschreiben soll dabei einerseits Informationen fallen, die Navigationsebene als auch die Fahrbahnführungsebene auf der Straße betreffen. Hierunter fallen Straßenverlauf, Verkehrszeichen, aber auch Staus, Verkehrsunfälle, Liegenbleiber, Zustände der Ver¬ kehrszeichen, wie Ampelzustände, u.s.w. Zusätzlich soll unter die Infrastruktur auch das Fahrzeug-Ad-Hoc-Netzwerk selbst fallen, über das der Teilnehmerknoten seine Nachrichten versenden kann. Diese Art von zweiten Informationen sollen in nachstehend Infrastrukturbeschreibungsnachrichten genannten Nachrichten getragen werden, von denen eine Vielzahl verschiedener Typen definiert werden können.
Als Beispiel für eine Infrastrukturbeschreibungsnachricht definiert der europäische Standard ETSI EN 302 637-3 sogenannte DENM genannte Decentralized Environmental Notification Mes¬ sages, mit denen ein Teilnehmerknoten des Fahr- zeug-Ad-Hoc-Netzwerkes Informationen zum Straßenzustand an andere Teilnehmerknoten übermitteln kann. Dieser Straßenzustand kann sowohl die Navigationsebene als auch Fahrbahnführungsebene beispielsweise mit Staumeldungen, Unfallmeldungen oder dergleichen betreffen. Mit sogenannten MAP- oder TOPO-Nachrichten können unter den Teilnehmerknoten des Fahr- zeug-Ad-Hoc-Netzwerkes Informationen versendet werden, die die Infrastruktur in Form der Topologie der Straße beschreiben können. Mit sogenannten SPAT-Nachrichten kann die Infrastruktur in Form von Zuständen von Lichtsignalanlagen wie Ampeln auf der Straße beschrieben werden. Mit sogenannten SA-Nachrichten genannten Service Announcement Nachrichten kann unter den Teilnehmerknoten die Infrastruktur in Form von Beschreibungen zum Angebot des Fahrzeug-Ad-Hoc-Netzwerkes geschrieben werden. So kann beispielsweise auf Dienste hingewiesen werden, die in der Regel auf separaten Kanälen abgewickelt werden. Die Bearbeitung von Infrastrukturbeschreibungsnachrichten ist vergleichsweise rechenintensiv, anders als in den oben genannten Positionsinformationsnachrichten zusätzlich noch die die Infrastruktur beschreibende Information ausgewertet und ent¬ sprechend darauf reagiert werden muss. Das kann in Hochlast- Situationen des Fahrzeug-Ad-Hoc-Netzwerkes dazu führen, dass sicherheitsrelevante Nachrichten nicht rechtzeitig verarbeitet werden, wenn nicht ausreichend Rechenressourcen zur Verfügung stehen. Alternativ könnte zwar das Kommunikationssystem mit seinen Rechenressourcen auf den Extremfall der Hochlastsituation ausgelegt werden, aus wirtschaftlicher Sicht ist dieser Ansatz aber eher abzulehnen. Im Rahmen des angegebenen Verfahrens wird daher ein anderer Weg beschritten und vorgeschlagen, die Infrastrukturbeschrei¬ bungsnachrichten basierend auf einem vorbestimmten Kriterium auszufiltern, das eine Reaktionsnotwendigkeit für eine emp- fangene Infrastrukturbeschreibungsnachricht beschreibt.
Das vorbestimmte Kriterium für die Reaktionsnotwendigkeit kann sich aus verschiedenen Gesichtspunkten ergeben. Empfängt ein Teilnehmerknoten beispielsweise eine Infrastrukturbeschrei- bungsnachricht zum wiederholten Mal, dann kann von einer niedrigen Reaktionsnotwendigkeit ausgegangen werden, weil die Information der Infrastrukturbeschreibungsnachricht für den Teilnehmerknoten redundant ist. Ein derartiger Ansatz kann grundsätzlich bei den oben genannten MAP- und TOPO-Nachrichten verfolgt werden, dass sich die mit diesen Nachrichten beschriebene Topologie der Straße beziehungsweise Umgebung kaum bis gar nicht ändert. Ähnlich kann aber auch mit den anderen Nachrichten, wie beispielsweise den DENMs verfahren werden, wenn diese beispielsweise zum Ausgleich von Übertragungsfehlern aus Sicherheitsgründen einen Unfall zum wiederholten Male melden. Infrastrukturbeschreibungsnachrichten können auch aufgrund paralleler Hopping-Pfade gedoppelt und damit mehrfach empfangen werden . Das vorbestimmte Kriterium für die Reaktionsnotwendigkeit kann beispielsweise auch zeitabhängig ausgelegt werden. So kann beispielsweise für die oben genannten SPAT-Nachrichten eine Zeitspanne konfiguriert werden, im Rahmen derer eingehende SPAT-Nachrichten eines Verbundes an Lichtsignalanlagen ge- filtert und damit ignoriert werden, wenn von diesem Verbund bereits eine SPAT-Nachricht empfangen wurde. Nach der Zeitspanne kann eine eingehende SPAT-Nachricht desselben Verbundes an Lichtsignalanlage erneut auf seine Reaktionsnotwendigkeit und damit Relevanz hin untersucht werden.
Eine weitere Möglichkeit wäre bestimmte Typen von Infra¬ strukturbeschreibungsnachrichten unter bestimmten Umständen, wie beispielsweise in der oben genannten Hochlastsituation vollständig zu filtern und damit zu ignorieren, weil diese nicht sicherheitsrelevant sind und damit immer davon ausgegangen werden kann, dass keine Reaktionsnotwendigkeit besteht. Selbstverständlich können in dem vorbestimmten Kriterium für die Reaktionsgeschwindigkeit auch Priorisierungen berücksichtigt werden innerhalb eines bestimmten Nachrichtentyps die Infor¬ mationen bewerten. Im Transportheader einer oben genannten DENM ist beispielsweise bereits der Typ (Wetterwarnung, Einsatz- fahrzeug, ...) erkennbar. Auf Basis einer Rückmeldung von den im Fahrzeug aktiven Funktionen über aktuell relevante Typen (ergibt sich aus überhaupt ausgewerteten Typen und der Priorisierung verschiedener Funktionen untereinander) erfolgt eine Klassifikation in relevante und aktuell nicht relevante DENMs . In Hochlastsituationen kann eine lokale Weiterleitung derartiger Infrastrukturbeschreibungsnachrichten mit niederprioritärer Information unterbleiben.
Um das vorbestimmte Kriterium zur Reaktionsnotwendigkeit festzulegen, sollte aber zunächst die Reaktionsnotwendigkeit selbst festgelegt werden.
In einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens beschreibt die Reaktionsnotwendigkeit wenigstens ein Potential, mit der der empfangende Teilnehmerknoten auf die in der Infrastrukturbe¬ schreibungsnachricht enthaltene Zustandsbeschreibung reagie¬ ren. Das heißt, dass eine Reaktion des Teilnehmerknotens überhaupt nicht notwendig ist, wenn gar keine Möglichkeit besteht, auf die in einer Infrastrukturbeschreibungsnachricht gemeldeten Information zu reagieren. Das ist beispielsweise der Fall, wenn ein Unfall gemeldet wird, der empfangende Teil¬ nehmerknoten aber ebenfalls ein Beteiligter des Unfalls ist. Dabei kann das vorbestimmte Kriterium eine Grenzbedingung umfassen, mit der der empfangende Teilnehmerknoten auf die in der Infrastrukturbeschreibungsnachricht enthaltene Zustandsbe¬ schreibung reagieren soll. In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens beschreibt die Reaktionsnotwendigkeit wenigstens eine Aktua¬ lität für die Zustandsbeschreibung in der Infrastrukturbeschreibungsnachricht. Bewegt sich beispielsweise ein Teil- nehmerknoten in Form eines Fahrzeuges von dem zuvor erwähnten Unfall weg, dann ist eine entsprechende, den Unfall meldende Infrastrukturbeschreibungsnachricht selbst dann für das
Fahrzeug nicht relevant, wenn das Fahrzeug sich noch in un¬ mittelbarer Nähe zu diesem Unfall befindet. Alternativ oder zusätzlich könnte die Aktualität für die Zustandsbeschreibung enthalten, ob die gleiche Infrastrukturbeschreibungsnachricht schon einmal empfangen wurde. In diesem Falle könnte die empfangene Infrastrukturbeschreibungsnachricht per se als redundant aussortiert werden. Das vorbestimmte Kriterium kann dann eine Grenzbedingung für die die Zustandsbeschreibung in der Infrastrukturbeschreibungsnachricht beschreibende Aktualität umfassen .
In einer noch anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens enthält die Reaktionsnotwendigkeit wenigstens einen Abstand des empfangenden Teilnehmerknotens zu einer in der Zustandsbe¬ schreibung der Infrastrukturbeschreibungsnachricht enthaltenen Position. Auf diese Weise können beispielsweise Infrastruk¬ turbeschreibungsnachrichten mit Meldungen aussortiert werden, die sich auf zu weit vom Teilnehmerknoten entferne Ereignisse und/oder Topologien beziehen, als dass eine Reaktion durch den Teilnehmerknoten notwendig wäre. Dabei kann das vorbestimmte Kriterium eine Grenzbedingung für den Abstand des empfangenden Teilnehmerknotens zu der in der Zustandsbeschreibung der Infrastrukturbeschreibungsnachricht enthaltenen Position enthalten .
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Filtervorrichtung eingerichtet, ein Verfahren nach einem der vor- stehenden Ansprüche durchzuführen.
In einer Weiterbildung der angegebenen Filtervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das angegebene Verfahren in Form eines Compu¬ terprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem compu¬ terlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Empfänger für ein Fahrzeug zum Empfangen von in Datenpaketen verpackten Nachrichten mit einem Übertragungssignal in einem Fahrzeug-Ad-Hoc-Netzwerk :
eine Antenne zum Empfangen des Übertragungssignals, eine der angegebenen Filtervorrichtungen zum Filtern wenigstens eines Teils der Datenpakete aus dem Übertragungs¬ signals, und
eine Darstellungsvorrichtung zum Extrahieren der Nachrichten aus den gefilterten Datenpaketen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug einen der angegebenen Empfänger.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei : Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines auf einer Straße fahrenden Fahrzeuges,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des Fahrzeuges der Fig. 1,
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Fahr- zeug-Ad-Hoc-Netzwerkes , an dem das Fahrzeug der Fig. 1 und 2 teilnehmen kann, und Fig. 4 eine Prinzipdarstellung von in dem Fahr- zeug-Ad-Hoc-Netzwerk der Fig. 3 übertragenen Datenpaketen zeigen .
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
Die Erfindung betrifft ein Netzwerkprotokoll für ein in Fig. 3 gezeigtes Fahrzeug-Ad-Hoc-Netzwerk, das nachstehend der Einfachheit halber Car2X-Netzwerk 1 genannt wird. Zur besseren Verständlichkeit des technischen Hintergrundes zu diesem
Car2X-Netzwerk 1 soll zunächst ein nicht einschränkendes An¬ wendungsbeispiel zu diesem Car2X-Netzwerk 1 gegeben werden, bevor auf technische Einzelheiten zu diesem näher eingegangen wird .
Es wird daher auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine
Prinzipdarstellung eines auf einer Straße 2 fahrenden Fahrzeuges 3 zeigt. In der vorliegenden Ausführung soll sich auf der Straße 2 eine Fußgängerüberführung 4 befinden, an der mittels einer Ampel 5 geregelt wird, ob das Fahrzeug 4 auf der Straße 2 die Fu߬ gängerüberführung 4 überqueren darf oder ein nicht weiter dargestellter Fußgänger auf der Fußgängerüberführung 4 die Straße 2. Zwischen der Fußgängerüberführung 4 und der Ampel 5 befindet sich im Rahmen der vorliegenden Ausführung ein Hindernis in Form einer Kurve 9, die die Fußgängerüberführung 4 dem Fahrer des Fahrzeuges 3 sowie einer noch zu beschreibenden
Umfeldsensorik des Fahrzeuges 3 gegenüber verdeckt.
In einer Fahrtrichtung 7 vor dem Fahrzeug 3 ist in Fig. 1 ein weiteres Fahrzeug 8 dargestellt, das mit einem gepunktet dargestellten Fahrzeug 9 auf der Fußgängerüberführung 4 in einen Verkehrsunfall 10 verwickelt ist und die Fahrspur in Fahrt¬ richtung 7 des Fahrzeuges 3 blockiert. Die Fußgängerüberführung 4 und der Verkehrsunfall 10 stellen Gefahrensituationen auf der Straße 2 dar. Übersieht der Fahrer des Fahrzeuges 3 die Fußgängerüberführung 4 und hält vor dieser damit regelwidrig nicht an, so könnte er einen die Fußgängerüberführung 4 überquerenden Fußgänger erfassen, der beim Überqueren der Fußgängerüberführung 4 auf das regelkonforme Verhalten des Fahrers des Fahrzeuges 3 vertraut. In beiden Gefahrensituationen muss der Fahrer des Fahrzeuges 3 das Fahrzeug 3 anhalten, um eine Kollision mit dem Gefahrenobjekt in der Gefahrensituation, also dem Fußgänger und/oder dem weiteren Fahrzeug 8 zu vermeiden. Hierzu kann das Car2X-Netzwerk 1 verwendet werden, worauf an späterer Stelle näher eingegangen wird .
Das Fahrzeug 3 weist in der vorliegenden Ausführung einen Empfänger 11 für ein globales Satellitennavigationssystem, nachstehend GNSS-Empfänger 11 genannt auf, über den das
Fahrzeug 3 in einer an sich bekannten Weise Positionsdaten in Form seiner absoluten geographischen Lage 12 bestimmen und beispielsweise im Rahmen eines Navigationssystems 13 nutzen kann, um diese auf einer nicht weiter dargestellten geographischen Karten anzuzeigen. Entsprechende Signale 14 des Globalen Satellitennavigationssystems, nachstehend
GNSS-Signale 14 genannt, können beispielsweise über eine entsprechende GNSS-Antenne 15 empfangen und in an sich bekannter Weise an den GNSS-Empfänger 11 weitergeleitet werden.
Das Fahrzeug weist in der vorliegenden Ausführung ferner einen Transceiver 16 auf, über den das Fahrzeug 3 als Knoten am Car2X-Netzwerk 1 teilnehmen und mit anderen Knoten, wie beispielsweise dem weiteren Fahrzeug 8 und/oder der Ampel 5 nachstehend Car2X-Nachrichten 17 genannte Nachrichten austauschen kann. Dieser Transceiver 16 soll zur Abgrenzung ge- genüber dem GNSS-Empfänger 11 nachstehend Car2X-Transceiver 16 genannt werden.
In den über das Car2X-Netzwerk 1 ausgetauschten
Car2X-Nachrichten 17, können die einzelnen Knoten 3, 5, 8 untereinander verschiedene Informationen beschreibende Daten austauschen mit denen beispielsweise die Verkehrssicherheit auf der Straße 2 erhöht werden kann. Ein Beispiel für die Informationen, die mit den Daten in den Car2X-Nachrichten 17 ausgetauscht werden können, wäre die über den GNSS-Empfänger 11 bestimmte absolute geographische Lage 12 des jeweiligen Kno¬ tens 3, 5, 8 des Car2X-Netzwerkes 1. Derartige Daten können auch als Positionsdaten bezeichnet werden. Ist der die geographische Lage 12 empfangende Knoten 3, 5, 8 des Car2X-Netzwerkes 1 ein Fahrzeug, wie beispielsweise das nicht am Verkehrsunfall 10 beteiligte Fahrzeug 3 und das am Verkehrsunfall 10 beteiligte Fahrzeug 8 dann kann die über das Car2X-Netzwerk 1 empfangene geographische Lage 12 beispielsweise auf dem Navigationssys¬ tem 13 des empfangenden Fahrzeuges 3, 8 zur Darstellung beispielsweise der Verkehrsbewegung verwendet werden. Wird neben der absoluten geographischen Lage 12 auch der Verkehrsunfall 10 als Information mit den Daten in der Car2X-Nachricht 17 beschrieben, so können bestimmte Verkehrssituationen, wie beispielsweise der Verkehrsunfall 10 auf Navigationssystem 13 konkreter dargestellt werden. Auf weitere mögliche mit den Car2X-Nachrichten 17 austauschbare Informationen wird später im Rahmen der Fig. 2 näher eingegangen.
Zum Austausch der Car2X-Nachrichten 17 moduliert der
Car2X-Transceiver 16 entweder eine Car2X-Nachricht 17 auf ein nachstehend Car2X-Signal 18 genanntes Übertragungssignal und versendet es über eine nachstehend Car2X-Antenne 19 genannte Antenne an die anderen Knoten 3, 5, 8 im Car2X-Netzwerk 1 oder er empfängt über die Car2X-Antenne 19 ein Car2X-Signal 18 und filtert aus diesem die entsprechende Car2X-Nachricht 17 heraus. Darauf wird an späterer Stelle im Rahmen der Fig. 3 näher eingegangen. In Fig. 1 ist dabei dargestellt, dass der
Car2X-Transciever 16 eine Car2X-Nachricht 17 an das Naviga- tionssystem 13 unter der Annahme ausgibt, dass diese in der oben beschriebenen Weise Informationen enthält, die auf diesem darstellbar sind. Das ist jedoch nicht einschränkend zu ver¬ stehen. Insbesondere kann zweckmäßigerweise auch der
GNSS-Empfänger 11 direkt oder, wie in Fig. 2 gezeigt, indirekt mit dem Car2X-Transceiver 16 verbunden sein, um die eigene absolute geographische Lage 12 im Car2X-Netzwerk 1 zu versenden.
Die Struktur der Car2X-Nachricht 17 sowie des Car2X-Signals 18 und damit der Aufbau des Car2X-Netzwerkes können in einem Kommunikationsprotokoll definiert werden. Es gibt bereits derartige Kommunikationsprotokolle länderspezifisch unter anderem im Rahmen der ETSI TC ITS bei ETSI in Europa und im Rahmen der IEEE 1609 bei IEEE sowie bei SAE in den Vereinigten Staaten von Amerika. Weitere Informationen hierzu lassen sich in den genannten Spezifikationen finden.
Das Fahrzeug 3 kann optional noch die oben genannte
Umfeldsensorik in Form einer Kamera 20 und eines Radarsensors 21 aufweisen. Mit der Kamera 20 kann das Fahrzeug 3 innerhalb eines Bildwinkels 22 ein Bild einer Ansicht aufnehmen, die in
Fahrtrichtung 7 des Fahrzeuges 3 betrachtet vor dem Fahrzeug 3 liegt. Zudem kann das Fahrzeug 3 mit dem Radarsensor 21 und entsprechenden Radarstrahlen 23 in Fahrtrichtung 7 des Fahrzeuges 3 betrachtet Objekte erkennen und in einer an sich bekannten Weise den Abstand zum Fahrzeug 3 bestimmen.
Um die mit einer Car2X-Nachricht 17 übertragbaren Informationen zu konkretisieren, soll nachstehend zunächst auf den Aufbau des Fahrzeuges 3 und des weiteren Fahrzeuges 5 beispielhaft anhand des Fahrzeuges 3 eingegangen werden. Das Fahrzeug 3 besitzt verschiedene Sicherheitskomponenten von denen in Fig. 2 ein elektronischer Bremsassistent 24, EBA 24 genannt, und eine an sich bekannte Fahrdynamikregelung 25 gezeigt ist. Während der DE 102004 030 994 AI Details zum EBA 24 entnommen werden können, können der DE 10 2011 080 789 AI Details zur Fahrdynamikre¬ gelung 25 entnommen werden. Das Fahrzeug 3 umfasst ein Chassis 26 und vier Räder 27. Jedes Rad 27 kann über eine ortsfest am Chassis 26 befestigte Bremse 28 gegenüber dem Chassis 26 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 3 auf der Straße 2 zu verlangsamen. Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 27 des Fahrzeugs 3 ihre Bodenhaftung verlieren und sich das Fahrzeug 3 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Dies wird durch die Fahrdynamikregelung 25 vermieden.
In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug 4 dafür Drehzahlsensoren 29 an den Rädern 27 auf, die eine Drehzahl 30 der Räder 27 erfassen.
Basierend auf den erfassten Drehzahlen 30 kann ein Regler 31 in einer dem Fachmann bekannten Weise bestimmen, ob das Fahrzeug 3 auf der Fahrbahn rutscht oder sogar von der oben genannten vorgegebenen Trajektorie abweicht und entsprechend mit einem an sich bekannten Reglerausgangssignal 32 darauf reagieren. Das Reglerausgangssignal 32 kann dann von einer Stelleinrichtung 33 verwendet werden, um mittels Stellsignalen 34 Stellglieder, wie die Bremsen 28 anzusteuern, die auf das Rutschen und die Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie in an sich bekannter Weise reagieren.
Der EBA 24 kann über die Kamera 20 erfasste Bilddaten 35 und über den Radarsensor 21 erfasste Abstandsdaten 36 zu Objekten wie Fahrzeugen in Fahrtrichtung 7 vor dem Fahrzeug 3 auswerten und basierend darauf eine Gefahrensituation erfassen. Diese könnte beispielsweise gegeben sein, wenn sich ein Objekt vor dem Fahrzeug 3 diesem mit einer zu hohen Geschwindigkeit nähert. In einem solchen Fall könnte der EBA 24 über ein Notbremssignal 37 die Stelleinrichtung 33 einweisen, über die Stellsignale 34 eine Notbremsung mit den Bremsen 28 auszuführen.
Jedes Mal, wenn der EBA 24 oder die Fahrdynamikregelung 25 über die Stelleinrichtung 33 in das Fahrzeug 4 eingreifen, kann beispielsweise die Stelleinrichtung 33 ein in Fig. 2 gepunktet dargestelltes Berichtssignal 38 ausgeben. Zweckmäßigerweise sollte das Berichtssignal 38 konkretisieren, ob der Eingriff durch den EBA 24 oder die Fahrdynamikregelung 25 bedingt war. Ein derartiges Berichtssignal 38 kann von einer beliebigen Instanz im Fahrzeug 3, also beispielsweise auch vom Regler 31 der Fahrdynamikregelung 25 erzeugt werden. Eine Nachrichtenerzeugungseinrichtung 39 könnte dann basierend auf dem Berichtssignal 38, der absoluten geographischen Lage 12 und einem in Fig.3 gezeigten aus einem Zeitgeber 40 ausgegebenen Zeitstempel 41 eine Car2X-Nachricht 17 erzeugen, mit der der Eingriff des EBAs 24 und/oder der Fahrdynamikregelung 25 als Information über das Car2X-Netzwerk 1 den anderen Knoten 5, 8 berichtet werden kann. Die so erzeugte Car2X-Nachricht 17 könnte dann über die Car2X-Antenne 19 im Car2X-Netzwerk 1 versendet werden .
In dem Beispiel der Fig. 1 wurde ausgeführt, dass die in den Car2X-Nachrichten 17 ausgetauschten Information über die ab- solute geographische Lage 12 der einzelnen Knoten 3, 5, 8 und/oder über Ereignisse wie der Verkehrsunfall 10 und/oder wie ein Eingriff des EBAs 24 und/oder der Fahrdynamikregelung 25 auf dem Navigationssystem 13 zur Orientierung des Fahrers dargestellt werden könnten. Alternativ oder zusätzlich können ba- sierend auf den in den Car2X-Nachrichten 17 ausgetauschten
Informationen aber auch aktiv Stellsignale 34 beispielsweise mit der Stelleinrichtung 33 generiert werden. Wird beispielsweise der Eingriff des EBA 24 als Information in einer
Car2X-Nachricht 17 übermittelt, könnte beispielsweise basierend auf dem Empfang dieser Car2X-Nachricht 17 automatisch der EBA 24 in dem empfangenden Fahrzeug 3, 8 ausgelöst werden. Nachstehend soll anhand der Fig. 3 die Übertragung einer Car2X-Nachricht 17 über das Car2X-Netzwerk 1 erläutert werden, das in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber mit einer Wolke angedeutet ist. Als Inhalt der Car2X-Nachricht 17 soll bei- spielsweise ein durch die Stelleinrichtung 33 mit dem Berichtssignal 38 berichteter Eingriff durch den EBA 24 in das am Verkehrsunfall 10 beteiligte Unfall-Fahrzeug 8 angenommen werden . Wie bereits erläutert erzeugt die Nachrichtenerzeugungsein¬ richtung 39 basierend auf dem Berichtssignal 38, der absoluten geographischen Lage 12 und dem Zeitstempel 41 die
Car2X-Nachricht 17 gemäß dem oben erwähnten Kommunikations¬ protokoll. Die Nachrichtenerzeugungseinrichtung 39 kann dabei prinzipiell auch Teil des Car2X-Transceivers 16 sein.
Aus der Car2X-Nachricht 17 werden in dem Car2X-Transceiver 16 des Unfall-Fahrzeuges 8 in einer Datenpaketerzeugungsein- richtung 42 Datenpaketen 43 erzeugt. Durch das Erzeugen von Datenpaketen 43 können Car2X-Nachrichten 17 aus verschiedenen Anwendungen in dem Unfall-Fahrzeug 8 zu einem einzigen Datenstrom zusammengefasst werden, um das Car2X-Signal 18 zu erzeugen. Die Datenpaketerzeugungseinrichtung 42 entspricht daher einer Netzwerk- und Transportschicht (eng. network and transport layer) , deren Aufgabe es bekanntlich ist die Netzwerkdaten aus verschiedenen Anwendungen zu routen. Der Aufbau der Datenpaketerzeugungseinrichtung 42 ist von der oben genannten Spezifikation des Kommunikationsprotokolls für das
Car2X-Netzwerk 1 abhängig.
Die generierten Datenpakete 43 werden in einer Modulations¬ einrichtung 44 auf das Car2X-Signal 18 aufmoduliert und im Car2X-Netzwerk 1 drahtlos versendet. Die Modulationseinrichtung 44 entspricht daher einer Schnittstellenschicht, deren Aufgabe es ist, das Unfall-Fahrzeug 8 physikalisch an das Car2X-Netzwerk 1 anzubinden. Auch der Aufbau der Modulationseinrichtung 44 ist von der oben genannten Spezifikation des Kommunikationsprotokolls für das Car2X-Netzwerk 1 abhängig. Auf Seiten des nicht am Verkehrsunfall 10 beteiligten Fahr¬ zeuges 3 kann das vom Unfall-Fahrzeug 8 versendete
Car2X-Signal 18 dann über die Car2X-Antenne 19 empfangen werden .
Um die Car2X-Nachricht 17 aus dem Car2X-Signal 18 zu extrahieren weist der Car2X-Transceiver 16 des Fahrzeuges 3 eine Demodu- lationseinrichtung 45 auf, die die senderseitige Modulation der Datenpakete 43 in an sich bekannter Weise rückgängig macht. Entsprechend kann eine Nachrichtenextraktionseinrichtung 46 die Car2X-Nachrichten 17 aus den Datenpaketen 43 extrahieren und den Anwendungen im Fahrzeug 3, wie dem Navigationssystem 13 oder auch der Stelleinrichtung 33 zur Verfügung stellen . Letztendlich stellen die Demodulationseinrichtung 45 und die Nachrichten- extraktionseinrichtung 46 die empfangsseitigen Gegenstücke entsprechend der oben genannten Netzwerk und Transportschicht und der Schnittstellenschicht dar und sind ebenfalls von der oben genannten Spezifikation des Kommunikationsprotokolls für das Car2X-Netzwerk 1 abhängig.
Zu Details der einzelnen Netzwerkschichten wird daher auf die einschlägigen Spezifikationen verwiesen.
Insbesondere in Hochlastsituationen, wenn sich auf der Straße 2 eine Vielzahl von Knoten 3, 5, 8 im Car2X-Netzwerk 1 befinden, müssen in den jeweiligen Knoten 3, 5, 8 zur Verarbeitung aller im Car2X-Netzwerk 1 versendeten Car2X-Nachrichten 17 entsprechend hohe Rechenressourcen freigehalten werden, um emp- fängerseitig die Verarbeitung aller Car2X-Nachrichten 17 in- nerhalb bestimmter Zeitschranken zu garantieren. Die Bereitstellung dieser hohen Rechenressourcen ist mit einem entsprechend hohen Kostenaufwand verbunden, der im Rahmen der vorliegenden Ausführung durch die Einführung eines Vorfilters 48 reduziert werden soll.
Die Idee hinter dem Vorfilter 48 ist es, potentiell irrelevante Car2X-Nachrichten 17 möglichst frühzeitig auszusortieren, um zu vermeiden, dass diese durch ein Element in der Empfangskette unnötigerweise verarbeitet werden müssen, weil sie ohnehin für den Empfangsknoten irrelevante Informationen enthalten.
Hierzu wird im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erkannt, dass sich die die Car2X-Nachrichten 17 grundsätzlich in Positionsinformationsnachrichten und in Infrastrukturbeschreibungsnachrichten unterscheiden lassen.
Während die Teilnehmerknoten 3, 5, 8 des Car2X-Netzwerkes mit Car2X-Nachrichten 17 in Form von Positionsinformationsnachrichten auf sich aufmerksam machen und anderen Teilnehmerknoten 3, 5, 8 grundsätzlich ihre geographische Lage 12 zur Koordination melden können, können die Teilnehmerknoten 3, 5, 8 mit Car2X-Nachrichten 17 in Form von Infrastrukturbeschrei- bungsnachrichten die Umgebung beschreiben, in der sie sich befinden. Diese Umgebung wird durch die Infrastruktur definiert und kann verschiedene Zustände einnehmen. Unter die Infra¬ struktur soll dabei umfassend nicht nur die Umgebung, wie beispielsweise die Straße 2, verstanden werden, in der sich der Teilnehmerknoten 3, 5, 8 örtlich befinden kann, sondern auch das Car2X-Netzwerk 1, über das der Teilnehmerknoten 3, 5, 8 seine Car2X-Nachrichten 17 versenden kann. Während die Straße 2 betreffende Infrastrukturbeschreibungsnachrichten zur Steuerung eines Teilnehmerknotens 3, 8 in Form eines Fahrzeuges auf Navigationsebene und/oder auf Fahrbahnführungsebene verwendet werden können, das Car2X-Netzwerk 1 betreffende Infrastrukturbeschreibungsnachrichten zur Steuerung und/oder Signalisierung von Informationsflüssen im Car2X-Netzwerk 1 dienen. Eine typische Infrastrukturbeschreibungsnachricht ist die im Standard ETSI EN 302 637-3 definierte sogenannte DENM genannte Decentralized Environmental Notification Messages, mit denen ein Teilnehmerknoten 3, 5, 8 des Car2X-Netzwerkes 1 Informationen zum Straßenzustand an andere Teilnehmerknoten 3, 5, 8 über- mittein kann.
Im Rahmen einer anhand von Fig. 4 nachstehend diskutierten Ausführung soll angenommen werden, dass das nicht am Unfall beteiligte Fahrzeug 3 der Fig. 1 vom Unfallfahrzeug 8 zwei Datenpakete 43 empfängt, in denen je eine der zuvor genannte DENM als Car2X-Nachricht 17 getragen ist, die beide über den Unfall 10 berichten sollen. Jede Nachricht umfasst dabei einen Nach- richtenkopf 51, auch Header genannt, und einen Nachrichtenkörper 52 mit der die eigentlich interessierende Information und damit die Car2X-Nachricht 17 trägt. Die Daten des Nachrich¬ tenkörpers 52 werden auch Payloaddaten genannt. Ziel des Filters 48 ist es, die Datenpakte 43 beim Empfang zu filtern, ohne dass die Payloaddaten aus dem Nachrichtenkörper 52 angesehen werden müssen. Zwar wäre es denkbar auch einen Teil der Payloaddaten 52 bei der Filterung mitzuberücksichten, je weiter jedoch ein Datenpaket 43 im Filter 48 zur Entscheidung über die Filterung entpackt werden muss, desto rechenaufwändiger ist die Filterung, was dem eigentlichen Ziel der Filterung, Rechenressourcen zu sparen, zuwiderläuft. Im vorliegenden Fall soll daher der Nachrichtenkörper 52 unberücksichtigt bleiben und die Filterung nur basierend auf dem Nachrichtenkopf 51 durchgeführt werden.
Der Nachrichtenkopf 52 eines eine Car2X-Nachricht 17 in Form einer DENM tragenden Datenpaketes 43 weist eine Vielzahl verschiedener Informationsvariablen 53 auf, mit denen sich vorbestimmte Angaben zur getragenen Car2X-Nachricht 17 machen lassen. Solche Angaben umfassen beispielsweise die geographische Lage 12 des Senders 8 der Car2X-Nachricht 17, die der Sender 8 beim Absenden der Car2X-Nachricht 17 hatte, den Zeitstempel 41 mit der Zeit beim Absenden der Car2X-Nachricht 17 und einen Nachrichtenidentifier 54, der die Art der Car2X-Nachricht 17 in beliebiger Weise genau qualifizieren kann. Auf diesen
Nachrichtenidentifier 54 wird an späterer Stelle näher eingegangen. Schließlich können die Angaben noch einen
Senderidentifier umfassen, der näher Informationen zum Sender 8 selbst beschreibt, beispielsweise, um was für einen Sender
(Verkehrszeichen, Fahrzeug, ...) es sich handelt . Diese und weitere Angaben in den Informationsvariablen 53 des Nachrichtenkopfes 51 eines Datenpaketes 43 sind für Car2X-Nachrichten 17 in Form von DENMs beispielsweise im oben erwähnten Standard de¬ finiert, weshalb nachstehend nicht weiter darauf eingegangen werden soll. Sendet nun das Unfallfahrzeug 8 über den Unfall 10 berichtende Car2X-Nachrichten 17 in Form von DENMS aus, dann kann das Filter 48 nach dem Empfang eines ersten Datenpaketes 43 mit einer über den Unfall 10 berichtenden Car2X-Nachricht 17 alle fol¬ genden identisch empfangenden Datenpakete 43 mit über diesen Unfall 10 berichtendenden Car2X-Nachrichten 17 ausfiltern.
Empfängt das nicht am Unfall beteiligte Fahrzeug 3 bei¬ spielsweise zwei verschiedene Datenpakete 43, die beide über den Unfall 10 berichten Car2X-Nachricht 17, dann kann das im Filter 48 aus dem Nachrichtenidentifier 54 im Zusammenhang mit dem Senderidentifier (in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 8 für das Unfallfahrzeug versehen) gefolgert werden. Zudem wird sich bei dem Unfallfahrzeug 8 auch die geographische Lage 12 beim Ab¬ senden der Datenpakete 43 nicht ändern. Folglich kann das zweite Datenpaket 43 ohne entschlüsseln des Nachrichtenkörpers 52 als den Unfall 10 berichtende DENM erkannt werden, der jedoch aufgrund des bereits empfangenen ersten Datenpaketes 43 bekannt ist, weshalb das zweite Datenpaket 43 im Filter 48 unmittelbar als redundant verworfen werden kann. Als gefiltertes Daten- paket 50 braucht dann nur das erste Datenpacket 43 an die
Nachrichtenextraktionseinrichtung 46 zur weiteren Bearbeitung ausgegeben werden.
In gleicher Weise können auch andere Datenpakete 43, wie beispielsweise das erste Datenpaket 43 als redundant ausge¬ filtert werden. Hierzu kann beispielsweise das Scenario an¬ genommen werden, dass das nicht am Unfall 10 beteiligte
Fahrzeug 3 gerade am Unfall 10 vorbeigefahren ist, sich aber noch in unmittelbarer Nähe zu diesen befindet. Dass über einen Unfall an sich berichtet wird, geht zunächst in unkonkreter Weise aus dem Nachrichtenidentifier 54 im Nachrichtenkopf 51 heraus hervor. Auch ist aus dem Nachrichtenkopf 51 die geographische Lage 12 des unspezifiziert bleibenden Unfalls bekannt. Weil das nicht am Unfall beteiligte Fahrzeug 3 jedoch am Unfall 10 vorbeigefahren ist, was beispielsweise aus der Fahrtrichtung 7 entnehmbar ist, kann das nicht am Unfall 10 beteiligte Fahrzeug 3 in dem nun vorliegenden Scenario auch das erste Datenpaket 43 unmittelbar als nicht relevant aussortieren, weil es aufgrund der sich vom Unfall 10 entfernten Fahrtrichtung 7 nicht mehr mit diesem kollidieren kann. Der Unfall 10 selbst muss dann nicht mehr aus dem Nachrichtenkörper 52 entpackt werden. Dem Filtern im Filter 48 muss letztendlich eine Entscheidungsgrundlage gegeben werden, ab wann es ein Datenpaket 43 ohne Kenntnis der darin getragenen Infrastrukturbeschreibungs¬ nachricht selbst als unrelevant einstufen kann. Die Ent¬ scheidungsgrundlage sollte basierend auf der Erkenntnis gewählt werden, dass eine Infrastrukturbeschreibungsnachricht in ge¬ wisser Weise durch die oben genannte Benachrichtigung bestimmter Zustände auf der Straße 2 und/oder im Car2X-Netzwerk 1 eine Reaktion der einzelnen Teilnehmerknoten 3, 5, 8 hervorrufen soll. Hierzu muss der in dem Datenpaket 43 berichtete Zustand auf der Straße 2 und/oder im Car2X-Netzwerk 1 auf den entsprechenden Teilnehmerknoten 3, 5, 8 aber einen entsprechenden Einfluss haben. Mit anderen Worten muss der in dem Datenpaket 43 berichtete Zustand auf der Straße 2 und/oder im Car2X-Netzwerk 1 eine Reaktion des empfangenden Teilnehmerknotens 3, 5, 8 er- fordern. Wenn dies nicht der Fall ist, wenn also der Teil¬ nehmerknoten 3, 5, 8 nicht auf den Zustand reagieren muss, dann ist das entsprechende, den Zustand berichtende Datenpaket 43 für den Teilnehmerknoten 3, 5, 8 gegenstandslos. Es wird daher vorgeschlagen, als Entscheidungsgrundlage eine entsprechende Reaktionsnotwendigkeit zu definieren, mit der ein Teilnehmerknoten 3, 5, 8 auf einen in einem Datenpaket 43 mit einer Infrastrukturbeschreibungsnachricht berichteten Zustand reagieren muss. Kann davon ausgegangen werden, dass der
Teilnehmerknoten 3, 5, 8 wie im zuvor erläuterten ersten Fall, den Inhalt der Infrastrukturbeschreibungsnachricht schon kennt, dann braucht diese auch nicht weiter verarbeitet zu werden, denn es kann davon ausgegangen werden, dass eine gegebenenfalls 2
notwendige Reaktion schon eingeleitet wurde .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Filtern von in Datenpaketen (43) verpackten Infrastrukturbeschreibungsnachrichten (17), die in einem Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerk (1) neben Positionsinformations- nachrichten (17) zur Lokalisierung einzelner Teilnehmerknoten (3, 5, 8) untereinander zur Zustandsbeschreibung des Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerkes (1) und/oder einer Straße (2), auf der sich die Teilnehmerknoten (3, 5, 8) befinden, versendet werden, umfassend:
Empfangen einer der Infrastrukturbeschreibungsnachrichten (17) an einem Teilnehmerknoten (3, 5, 8),
Bewerten der empfangenen Infrastrukturbeschreibungs¬ nachricht (17) hinsichtlich einer Reaktionsnotwendigkeit, und - Filtern der bewerteten Infrastrukturbeschreibungsnachricht (17) basierend auf einem vorbestimmten Kriterium für die Reaktionsnotwendigkeit .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Reaktionsnotwendigkeit wenigstens ein Potential beschreibt, mit der der empfangende
Teilnehmerknoten (3, 5, 8) auf die in der Infrastrukturbe¬ schreibungsnachricht (17) enthaltene Zustandsbeschreibung reagieren kann.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das vorbestimmte Kriterium eine Grenzbedingung umfasst, mit der der empfangende Teil¬ nehmerknoten (3, 5, 8) auf die in der Infrastrukturbeschrei¬ bungsnachricht (17) enthaltene Zustandsbeschreibung reagieren soll .
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Reaktionsnotwendigkeit wenigstens eine Aktualität für die Zustandsbeschreibung in der Infrastrukturbeschreibungsnachricht (17) beschreibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Aktualität für die Zustandsbeschreibung enthält, ob die gleiche Infrastrukturbeschreibungsnachricht (17) schon einmal empfangen wurde.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das vorbestimmte Kriterium eine Grenzbedingung für die die Zustandsbeschreibung in der Infrastrukturbeschreibungsnachricht (17) beschreibende Aktualität umfasst.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Reaktionsnotwendigkeit wenigstens einen Abstand des empfan¬ genden Teilnehmerknotens (3, 5, 8) zu einer in der Zustands- beschreibung der Infrastrukturbeschreibungsnachricht (17) enthaltenen Position (12) enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das vorbestimmte Kriterium eine Grenzbedingung für den Abstand des empfangenden Teil- nehmerknotens (3, 5, 8) zu der in der Zustandsbeschreibung der Infrastrukturbeschreibungsnachricht (12) enthaltenen Positi¬ on (12) enthält.
9. Filtervorrichtung (48) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
10. Empfänger (16) für ein Fahrzeug (3) zum Empfangen von in Datenpaketen (43) verpackten Nachrichten (17) mit einem
Übertragungssignal (18) in einem Fahr- zeug-Ad-Hoc-Netzwerkes (1), umfassend:
eine Antenne (19) zum Empfangen des Übertragungssig¬ nals (18),
eine Filtervorrichtung (45, 48) nach Anspruch 9 zum Filtern wenigstens eines Teils der Datenpakete (43) aus dem Übertra- gungssignals (18), und
eine Darstellungsvorrichtung (46) zum Extrahieren der Nachrichten (17) aus den gefilterten Datenpaketen (50). Nachstehend soll ein weiterer Aspekt der Erfindung erläutert werden, der ein Auswahlverfahren zur Reduzierung des Rechenaufwands eines Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems gemäß dem Oberbegriff von Satz 1 betrifft.
Im Stand der Technik sind sogenannte Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationssysteme bekannt, die sowohl zur
Übertragung verkehrsbezogener Daten als auch verschiedener Service-Daten, wie etwa Unterhaltungsanwendungen, ausgebildet sind. Die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation basiert dabei sowohl auf dem Datenaustausch zwischen Fahrzeugen untereinander (Fahr- zeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation) als auch auf dem Datenaustausch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen (Fahr- zeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation) . Aufgrund der hohen An- forderungen an die Zuverlässigkeit und Datensicherheit von mittels Fahrzeug-zu-X-Kommunikation übertragenen Informationen, werden derartige Informationen zusätzlich oftmals mit einer aufwändigen Sicherheitssignatur bzw. Datenverschlüsselung versehen .
Die Auswertung einer derartigen Sicherheitssignatur bzw. die Decodierung einer derartigen Datenverschlüsselung sind jedoch mit verhältnismäßig hohem Rechenaufwand verbunden. Hinzu kommt das Auftreten besonderer Situationen, wie etwa das Passieren einer vielbefahrenen innerstädtischen Kreuzung zur Hauptverkehrszeit, in denen eine derart große Anzahl an Fahr- zeug-zu-X-Botschaften empfangen wird, dass eine Verarbeitung aller empfangenen Fahrzeug-zu-X-Botschaften ebenfalls nur durch das Bereitstellen einer vergleichsweise großen Rechenleistung möglich ist. Um den Rechenaufwand und damit die Beschaf¬ fungskosten für ein Rechenmodul eines derartigen Fahrt- zeug-zu-X-Kommunikationssystems möglichst gering zu halten, sind im Stand der Technik weiterhin unterschiedliche Vorverarbeitungsverfahren bekannt, die unter allen empfangenen Fahrzeug-zu-X-Botschaften eine Auswahl der zu decodierenden Fahrzeug-zu-X-Botschaften treffen. Derartige Vorverarbeitungsverfahren beziehen sich jedoch nur auf die sogenannten Cooperative Awareness Messages (CAMs) , die zwischen den Fahrzeugen untereinander ausgetauscht werden und nutzen entsprechend zur Vorverarbeitung Datenpakete, die typischerweise nur in CAMs enthalten sind. Allgemein werden in der europäischen Fahr- zeug-zu-X-Kommunikations-Standardisierung verschiedene Nachrichtentypen definiert. Bisherige Arbeiten zur Vorverarbeitung von empfangenen Daten konzentrieren sich, wie bereits beschrieben, weitgehend auf CAMs, da diese insbesondere in Si- tuationen mit vielen Fahrzeugen den Großteil der empfangenen Pakete darstellen und aufgrund der direkten Beziehung zwischen Sender des Pakets und enthaltenen Informationen eine Vielzahl an Filtermöglichkeiten bzw. Vorverarbeitungsmöglichkeiten bieten. Insbesondere in Bereichen mit vorhandener Fahr- zeug-zu-X-Kommunikations-Infrastruktur, wie z.B. Ampelkreuzungen, ist jedoch auch eine signifikante Anzahl an weiteren Fahrzeug-zu-X-Botschaften der folgenden Arten zu erwarten:
- Decentralized Environmental Notification Message (DENM) - Straßentopologie (MAP, früher als TOPO bezeichnet)
- Signal Phase and Timing (SPAT)
- Service Announcements (SA) , insbesondere Service Channels, SCHs Die Aufgabe des vorliegenden Aspekts der Erfindung ist es daher, den Rechenaufwand eines Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems auch im Hinblick auf diese Arten von empfangenen Fahrzeug-zu-X-Botschaften zu vermindern. Für die genannten Arten von Fahrzeug-zu-X-Botschaften sind erfindungsgemäß folgende Methoden der Vorverarbeitung vorge¬ sehen :
DENMs :
Im Netzwerkheader einer DENM ist das Zielgebiet dieser Nachricht ohne weiteren Dekodierungsaufwand erkennbar. Liegt die eigene Position, d.h. die Position des empfangenden Fahrzeugs bzw. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems nicht in diesem Gebiet, ist die Relevanz anzunehmenderweise gering, so dass diese Fahr- zeug-zu-X-Botschaft nicht weiter bearbeitet und verworfen wird. Konkret bedeutet dies, dass eine Weiterleitung der Fahr- zeug-zu-X-Botschaft von der Netzwerkschicht des Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationssystems an sogenannte Facilities bzw. Anwendungen bzw. Fahrzeugsysteme ausbleibt, insbesondere in Hochlastsituationen ausbleibt. Des Weiteren ist im Transportheader einer DENM ist bereits der Typ der DENM (z.B.
Wetterwarnung, Einsatzfahrzeug, etc.) erkennbar. Auf Basis einer Statusmeldung der im Fahrzeug aktiven Facilities bzw. Anwendungen bzw. Fahrzeugsysteme über aktuell relevante Typen (dies ergibt sich aus überhaupt ausgewerteten Typen von DENMs und der Priorisierung verschiedener Fahrzeugsysteme untereinander) erfolgt eine Klassifikation in relevante und aktuell nicht relevante DENMs. In Hochlastsituationen kann in diesem Fall eine lokale Weiterleitung nicht relevanter DENMs innerhalb des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems unterbleiben, womit diese verworfen werden. Des Weiteren werden DENMs laut derzeitig bestehender Spezifikation ohne inhaltliche Updates periodisch wiederholt, um Übertragungsfehler auszugleichen. Diese Wiederholungen werden erfindungsgemäß ausgefiltert und die ent¬ sprechenden DENMs somit nicht verarbeitet bzw. verworfen.
Gleiches gilt für sogenannte Dopplungen, die durch parallele Übertragungs-Pfade bzw. sogenannte Hopping-Pfade entstehen.
MAP/TOPO :
Von zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation befähigten Infrastrukturkomponenten wird die Straßentopologie an besonderen Orten, wie z.B. Kreuzungen, periodisch übertragen. Da sich diese Daten kaum bis gar nicht ändern, werden wiederholte Übertragungen bevorzugt ausgefiltert.
SPAT:
Fahrzeug-zu-X-Botschaften, die Informationen über die aktuelle Phase und zukünftige Phasen von Lichtsignalanlagen enthalten, werden sowohl für Sicherheitsfunktionen (Rotlichtwarnung) als auch für Komfortfunktionen (Ampelphasenassistent) benötigt. Eine Reduzierung der Last durch SPAT-Nachrichten erfolgt daher bevorzugt nur dann durch Ausfiltern von aktualisierten Nachrichten zu einem Verbund an Lichtsignalanlagen, wenn entsprechende Facilities bzw. Anwendungen bzw. Fahrzeugsysteme im Fahrzeug mitteilen, dass diese Anlagen für sie zurzeit nicht relevant sind. Nach Ablauf einer zu konfigurierenden Zeitspanne wird besonders bevorzugt wieder eine Nachricht weitergeleitet, um die Gültigkeit der Annahme der Nicht-Relevanz erneut zu prüfen. Ein geeignetes Fahrzeugsystem zur Beurteilung der Relevanz einer Ampelanlage ist beispielsweise ein Navigati- onssystem mit Routenplaner, welches erkennt, dass die Ampel¬ anlage nicht auf der Route des Fahrzeugs liegt.
SA:
Service Announcements beschreiben optionale Dienste, die in der Regel über separate Kanäle (Service Channels, SCHs) abgewickelt werden. In Hochlastsituationen werden diese SAs bevorzugt ausgefiltert, insbesondere vor der Komponente Network&Transport ausgefiltert, da SAs nicht sicherheitsrelevant sind und zu ihrer weiteren Verarbeitung in einer Hochlastsituation ohnehin keine ausreichende Rechenleistung zur Verfügung stehen würde.
SCH:
Die Inhalte der über die Service Channels empfangenen Fahr- zeug-zu-X-Botschaften sind optional, nicht sicherheitsrelevant und werden zudem nur bei Nutzung entsprechender Services benötigt. Im Standardfall wird daher bereits ein sogenannter Treiber zur Kommunikation verwendeten Hardwaremoduls, z.B. des WLAN-Chips, angewiesen, diese Fahrzeug-zu-X-Botschaften nicht an weitere Protokollschichtendes Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationssystems weiterzuleiten.
Bevorzugt erfolgt die Ausfilterung von Fahrzeug-zu-X-Botschaften frühestmöglich in der Datenverarbeitungsreihenfolge bzw. im Netzwerkstack. Wenn z.B. keine Wei- terleitung durch die Komponente Network&Transport (Netzwerk¬ schicht) an andere Kommunikationsteilnehmer notwendig ist, können Fahrzeug-zu-X-Botschaftenen bereits vor dieser Komponente verworfen werden (d.h. zwischen Access Technologies und Network&Transport oder in Einzelfällen direkt in den Access Technologies) . Andernfalls werden die Fahrzeug-zu-X-Botschaften bevorzugt danach, aber noch vor der Komponente Facilities, verworfen. Der Begriff „Lokale Weiterleitung" bezeichner im Sinne der Erfindung die Weiterleitung von Network&Transport an Facilities .
Die einzelnen Komponenten des Netzwerkstacks bzw. der Datenverarbeitungsreihenfolge entsprechen dabei bevorzugt der Spezifikation gemäß ETSI und C2C-CC.
Das Verfahren gemäß dem weiteren Aspekt der Erfindung führt somit zu dem Vorteil, dass durch die frühzeitige Filterung von Fahrzeug-zu-X-Spezialnachrichten die benötigte Rechenleistung und die zu verarbeitende Datenmenge reduziert werden können. Hierdurch sind kostengünstigere Recheneinheiten sowie Datenschnittstellen verwendbar. Umgekehrt können in Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationssystemen, die normalerweise aus Gründen von Datenratenbeschränkungen oder Rechenleistungsbeschrän- kungen gewisse Spezialnachrichten gar nicht verarbeiten könnten (z.B. Nachrüstlösungen) durch die hier beschriebene Filterung bzw. Vorverarbeitung zusätzliche Funktionen ermöglicht werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.
Es zeigt Fig. 5 beispielhaft den Aufbau eines Netzwerkstacks.
Die Bezugszeichen der Fig. 5 betreffen andere technische Elemente als die Bezugszeichen der Fig. 1 bis 4. In Fig. 5 zeigt beispielhaft den Aufbau von Netzwerkstack 1. Netzwerkstack 1 umfasst zunächst Dateneingangsprozess 2, mittels dessen drahtlos empfangene Fahrzeug-zu-X-Botschaften als solche erkannt und erfasst werden. Beispielsgemäß werden die Fahr- zeug-zu-X-Botschaften mittel Mobilfunk und WLAN empfangen. Von Dateneingangsprozess 2 werden die erfassten Fahr- zeug-zu-X-Botschaften über Netzwerk- und Transportprozess 3 an Datenverwaltungsprozess 4 weitergeführt. In Datenverwal- tungsprozess 4 erfolgt üblicherweise eine erste Auswertung der Daten der empfangenen Fahrzeug-zu-X-Botschaften, wobei die Dateninhalte der erfassten Fahrzeug-zu-X-Botschaften gesammelt, sortiert und ggf. an entsprechende kommunikationsbasierte Anwendungsprozesse 5 weitergeleitet werden. Bei Anwendungs- prozess 5 handelt es sich um die sogenannten Facilities bzw. Anwendungen bzw. Fahrzeugsysteme.
Der weitere Aspekt der Erfindung kann auch anhand der folgenden Sätze beschrieben werden:
1. Auswahlverfahren zur Reduzierung des Rechenaufwands eines Fahrzeug- zu-X-KommunikationsSystems ,
wobei mittels des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems unter¬ schiedliche Arten von Fahrzeug-zu-X-Botschaften empfangen und/oder versendet werden und
wobei die Fahrzeug-zu-X-Botschaften Informationen über die Arten der Fahrzeug-zu-X-Botschaften umfassen,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Auswahl der zu verarbeitenden empfangenen Fahrzeug-zu-X-Botschaften unter Berücksichtigung ihrer Arten erfolgt .
2. Verfahren nach Satz 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswahl der zu verarbeitenden Fahrzeug-zu-X-Botschaften weiterhin unter Berücksichtigung einer aktuellen Rechenauslastung des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems erfolgt.
3. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswahl der zu verarbeitenden Fahrzeug-zu-X-Botschaften weiterhin unter Berücksichtigung einer Verkehrssituation, in welcher sich ein Kraftfahrzeug, das mit dem Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationssystem ausgestattet ist, erfolgt.
4. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein in der empfangenen Fahrzeug-zu-X-Botschaft unver¬ schlüsselt enthaltenes Zielgebiet, welches einen Bereich angibt, in dem die empfangene Fahrzeug-zu-X-Botschaft relevant ist, für die Auswahl herangezogen wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Kraftfahrzeug aktivierte Fahrzeugsysteme und/oder Funktionen für die Auswahl herangezogen werden.
6. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrfach empfangene identische Fahrzeug-zu-X-Botschaft nur einmal verarbeitet werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine geplante Fahrtroute des Kraftfahrzeugs für die Auswahl herangezogen wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass Fahrzeug-zu-X-Botschaften, welche optionalen Diensten zugeordnet sind, in Hochlastsituationen vollständig verworfen werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswahl bereits durch einen Treiber eines Empfangsmoduls des Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystems erfolgt.
10. Verfahren nach mindestens einem der Sätze 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arten von Fahrzeug-zu-X-Botschaften sogenannte Decentralized Environmental Notification Message (DENM) , Straßentopologie (MAP) und Signal Phase and Timing (SPAT), Service Announcements (SA) , insbesondere Service Channels, (SCHs) sind.
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