JP6279083B2 - 地理座標系中における受信コリドーに基づくＣａｒ２Ｘ受信フィルタリング - Google Patents

Description

本発明は、車両アドホックネットワーク内のセンダーとレシーバーの間を中継される情報のフィルタリングの為の方法、当該方法の実施の為のフィルター装置、及び当該フィルター装置を有するレシーバーに関する。

特許文献１からＣａｒ２Ｘと呼ばれる移動式のアドホックネットワークが既知である。そのノードは、車両や、信号のような道路交通におけるオブジェクトのような所定の道路交通ピアである。このネットワークを介して、Ｃａｒ２Ｘネットワークに参加する道路交通ピアに、道路交通状況に関するヒント（事故、渋滞、危険状況…等）が提供されることが可能である。

国際公開第２０１０／１３９５２６Ａ１号明細書

課題は、そのような移動式アドホックネットワークの利用を改善することである。

この課題は、独立請求項に記載の特徴によって解決される。好ましい発展形は、従属請求項の対象である。

本発明の観点に従い、車両アドホックネットワーク内のセンダーとレシーバーの間で中継される情報であって、少なくともセンダーの位置を意味する情報のフィルタリングの為の方法は、
グローバルサテライトナビゲーションシステムによって予め定められた座標系内のレシーバーの位置を決定する、
予め定められた座標系であって、当該座標系内でレシーバーの位置が決定される座標系内のレシーバーとセンダーの間の最大間隔の為の決定閾値を決定する、そして
センダーの位置とレシーバーの位置の間の間隔が決定閾値を越えるとき、情報の拒絶を行う、
というステップを有する。

上述した方法は、車両アドホックネットワーク内で、情報を意味するペイロードが、センダーとレシーバーの間で通常、いわゆるデータパケット内で交換されるという考慮に基礎を置く。センダーがペイロードを送信するとき、センダーはこれをデータパケット内にパッキングし、そしてレシーバーへと送信する。その後、レシーバーは、ペイロードを更なる処理のため、データパケットから取り出す必要がある。この為、所定の程度の演算能力が必要である。交通状況に応じて、様々な情報と、これに伴いペイロードが交換されるので、相応するデータパケットの更なる処理の為に用意しておく演算能力は、交通状況に依存している。しかし、レシーバー内で受信されるデータパケットの一部が、例えば事前に重要でないとフィルター抽出される結果、ので、レシーバーが相応する情報を、もはや全く見る必要が無いとき、用意しておくべき演算能力は調和させられることが可能である。

しかしそのようなフィルターの為に、受信されるデータパケットが重要であるか、重要でないか分類するための、決定の基礎が作製される必要がある。そのような決定の基礎として、例えば、データパケットのレシーバーとセンダーの間の空間的な間隔の為の決定閾値が使用されることが可能である。その際、センダーはここではデータパケットの物理的な送信元ではなく、データパケットの発信元（この発信元がデータパケット内のペイロードを生成した）であると理解されるべきである。データパケットの物理的な送信元は、中間インスタンスであることも可能である。これは、データパケットを例えば発進元から、そしてひいては本来のセンダーから受信し、そしてレシーバーへと伝送する。車両がレシーバーとして例えばセンダー（他の車両、信号等のようなもの）からあまりに遠くにあるとき、センダーは、それ自体、その、レシーバーに対するあまりに大きな空間的距離に基づいて、重要でないものとして取り除かれることが可能である。

センダーとレシーバーの間の間隔に、レシーバーの絶対的な位置が使用され、これが、グローバルサテライトナビゲーションシステムに基づいて問題無く決定されることが可能である。センダーの絶対的な位置は、車両アドホックネットワークを介して中継されるので、センダーとレシーバーの間の間隔は、基本的に決定可能である。データパケットと、ひいては情報のフィルタリングの為の決定閾値は、センダーとレシーバーの間の空間的間隔に基づいて、座標系内で決定される。この座標系は、車両アドホックネットワークの為のスペックによって定義される。というのは、データパケットがフィルター抽出されないとき、この座標系に基づいて上述したデータパケットのペイロードが処理されるからである。この座標系は、技術的な理由から、カルテシアン座標系である。

センダーとレシーバーの間の間隔に基づく、受信するデータパケットと、ひいては情報のフィルタリングの為に、よって、上述した、グローバルナビゲーションサテライトシステムを介したレシーバーの決定された位置は、まず、車両アドホックネットワークの為のスペックによって定義される座標系内に換算される必要がある。これは、この座標系内で、決定された決定閾値に基づいて受信するデータのフィルター抽出の為の決定が行われる前に換算される必要がある。通常の場合、特に高負荷状況において、ほとんどのデータパケットがいずれにせよフィルター抽出され、よって処理されないが、しかしこの箇所において不必要に高い演算能力が発生する可能性がある。

この演算労力を減少させるために、そして高負荷時における上述した演算負荷の調和を達成するために、上述した方法の枠内で、決定閾値を、もはや、車両アドホックネットワークの為の標準によって定義される座標系内でなく、グローバルサテライトナビゲーションシステムによって予め与えられる座標系内で決定することが提案される。このようにして、データパケットの受信の直後に、これがフィルター抽出されるか否かが決定されることが可能であり、そしてフィルター過程が、受信チェーン内でできる限り早期に実施されることが可能である。

上述した方法の発展形においては、予め定められた座標系は、球面座標系である。これは、地表における地理座標系内の位置を意味する。そのような座標系は、楕円座標系とも称され、そしてシステムの構造に基づいて、ワールドワイドに有効である。よってこれは、ローカルの標準に合わせられる必要が無い。

上述した方法の特別な発展形においては、決定閾値は、レシーバーの周りのコリドーを有するので、センダーの位置がコリドーの外側にあるとき、情報は拒絶される。コリドーは、その際、レシーバーの周りの領域を定義する。当該領域は、基本的にレシーバーと共に移動する。その際、レシーバーは、車両であることが可能であり、そしてコリドーは、車両の走行方向において、走行方向と反対の方向においてよりも大きい。このようにして、コリドーは、予め定められた時間にわたって一定に保たれることが可能であり、そして車両の其々の場所の変化の際に再計算される必要がなく、このことは、同様に、上述した方法の実施の為に必要な演算能力の著しい減少に通じる。代替的に、コリドーの更新を、レシーバーの位置の著しい又は甚大な変化に応じて実施することが考えられる。

容易に実施されるべき代替に従い、コリドーは、ナビゲーション座標系に対して直角に向けられた長方形を有する。コリドーは、つまり四つの閾値を有し、これらは四つの方位への距離に相当する。情報が拒絶されるかの決定又は重要性チェックは、両方とも満たされる必要がある二つの条件を有する、
・センダーの緯度が北の閾値及び南の閾値の間？
・センダーの経緯が西の閾値及び東の閾値の間？
この長方形が、現在の特有の機首方位に合わせて回転されるとき、条件は複雑となり、そして単純な乗算が加わる。

他の発展形においては、他の方法は、車両が、コリドー内に位置する別のコリドーを去るとき、コリドーを決定するステップを含む。よって、この別のコリドーを介して、いつ上位配置されたコリドー（これに、フィルターが基礎を置く）が再計算されるべきか簡単に計算されることが可能である。

上述した方法の別の発展形においては、別のコリドーが車両の速度に応じている。このようにして、例えばアウトバーン（高速道路）上での自由な走行であるとか、渋滞における走行のような異なる交通状況が考慮されることが可能である。これによって、例えば、レシーバーつまり車両の高い固有速度において、少ないデータパケットの受信が期待されることが考慮される。場合によっては、例えば上位配置されたコリドーのような決定閾値自体も、レシーバー、つまり例えば車両の速度に応じていることが可能である。

上述した方法の他の発展形では、センダーの位置は、データパケットのヘッダー内に保管されており、よってすぐに評価される、そしてフィルタリングの基礎とされる。

本発明の別の観点に従い、フィルター装置は、上述した請求項のいずれか一項に記載の方法を実施する。

上述したフィルター装置の発展形においては、上述した装置はメモリーとプロセッサーを有する。その際、上述した方法は、コンピュータプログラムの形式でメモリー内に保管され、そして当該コンピュータプログラムが、メモリーからプロセッサーにロードされるとき、本方法を実施するためのプロセッサーが設けられている。

本発明の別の観点に従い、コンピュータプログラムは、プログラムコード手段を有する。コンピュータプログラムがコンピュータ上で又は上述した装置上で実施されるとき、上述した方法の全てのステップを実施するためである。

本発明の別の観点に従い、コンピュータプログラム製品は、コンピュータで読み取り可能なデータストレージ上に保管されており、データ処理装置上で実施されるとき、上述した方法の一つを実施するプログラムコードを含む。

本発明の別の観点に従い、少なくとも車両に対する位置データを含むデータパケットを運ぶよう設けられている中継信号を受信するための車両の為のレシーバーは、
中継信号を受信するためのアンテナ、
中継信号からデータパケットの少なくとも一部をフィルタリングするための上述したフィルター装置、
フィルタリングされたデータパケットからの位置データをまとめるための表示装置、及び、
位置データの出力の為の出力インターフェースを車両内に有する。

本発明の他の観点に従い、車両は、上述したレシーバーのうち一つを有する。

本発明の上述した特性、特徴、及びメリット、並びにこれらがどのように達成されるかの方法は、以下の実施例の説明と関連して、より明らかかつ明確に理解可能である。実施例は、図面と関連して詳細に説明される。

道路上を走行する車両の原理図 図１の車両の原理図 図１および２の車両の為の車両アドホックネットワークの原理図 道路上の図１の車両の位置の説明の為の座標系の原理図 車両ｔｏＸメッセージのデータ構造の簡略図 本発明に係る方法の可能な実施形の個々のシーケンスステップを表すフローダイアグラム。

図中で同じ技術要素は、同じ参照符号を付されており、一度のみ説明される。

本発明は、図３に示された車両アドホックネットワーク（簡単の為、以下ではＣａｒ２Ｘネットワーク１と称する）の為のネットワークプロトコルに関する。このＣａｒ２ネットワーク１の技術的バックグラウンドの良好な理解の為に、先ず、このＣａｒ２Ｘネットワーク１対する詳細について詳細に説明する前に、その限定的な適用例が与えられる。

よって図１が参照される。図１は、道路２上を走行する車両３の原理図を示す。

本実施形内では、道路２上に、横断歩道４が存在している。そこでは、車両４が、道路２上で横断歩道４を横切っても良いか、又は図示されていない歩行者が横断歩道４上で道路２を横切っても良いかの補正が信号５によって行われている。横断歩道４と信号５の間には、本実施の枠内で、カーブ９の形式の障害が存在する。このカーブは、横断歩道４を、車両３の運転者並びに更に説明されるべき車両３の環境センサー技術に対し覆い隠している。

走行方向７における車両３の前には、図１において別の車両８が表されている。この車両は、横断歩道４上で交通事故１０にて、点線で表された車両９ともつれており、そして車両３の走行方向７における走行軌跡はブロックされている。

横断歩道４と交通事故１０は、道路２上における危険状況を表している。車両３の運転者が、横断歩道４を見過ごし、よってこの前で規則に反して停止しないとき、彼は、横断歩道４を横切る際に、規則に合致した車両３の運転者の態度を信じている歩行者をひいてしまうかもしれない。両方の危険状況において、危険状況における危険対象との衝突、つまり歩行者及び／又は別の車両８との衝突を防止するために、車両３の運転者は、車両３を停止させせる必要がある。この為、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１が使用されることができる。これについては後に詳細に説明する。

車両３は、本実施において、グローバルサテライトナビゲーションシステム（以下ＧＮＳＳレシーバー１１と称する）のためのレシーバー１１を有する。これを介して車両３は、公知の方法で、位置データを、絶対的地理的位置１２の形式で検出し、そして例えば、ナビゲーションシステム１３の枠内で利用することができ、これを、これ以上説明しない地理的マップ上に表示する。グローバルサテライトナビゲーションシステムの対応する信号１４（以下ＧＮＳＳ信号１４と称する）は、例えば、対応するＧＮＳＳアンテナ１５を介して受信され、そして公知の方法でＧＮＳＳレシーバー１１に伝送されることが可能である。

車両は、本実施においては、更にトランシーバー１６を有する。これを介して車両３は、ノードとしてＣａｒ２Ｘネットワーク１に参加し、そして例えば別の車両８及び／又は信号５のような他のノードと、以下にＣａｒ２Ｘ情報１７と称する情報を交換することができる。このトランシーバー１６は、ＧＮＳＳレシーバー１１に対する区別の為に、Ｃａｒ２Ｘトランシーバー１６と称される。

Ｃａｒ２Ｘネットワーク１を介して交換されるＣａｒ２Ｘ情報１７内では、個々のノード３，５，８によって異なる情報が記載されたデータを交換することができる。これを介して、例えば道路２上における交通安全性が高められることができる。Ｃａｒ２Ｘ情報内で交換されることが可能である情報の例は、ＧＮＳＳレシーバー１１によって検出される、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１の各ノード３，５，８の絶対的な地理的位置１２等であろう。その様なデータは、位置データと称されることが可能である。Ｃａｒ２Ｘネットワーク１の地理的な位置１２を受信したノード３，５，８が、車両、例えば交通事故１０に参加していない車両３と、交通事故１０に参加した車両８であるとき、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１を介して受信された地理的位置１２は、例えば、受信された車両３のナビゲーションシステム１３上で、例えば交通の移動（動き）の表示の為に、使用されることができる。絶対的な地理的位置１２の他に、交通事故１０も、データを有する情報としてＣａｒ２Ｘ情報１７内に記載されるとき、例えば交通事故１０のような所定の交通状況がナビゲーションシステム１３上により具体的に表されることができる。Ｃａｒ２Ｘ情報１７と交換可能な情報は、後に図２の枠内で詳細に説明される。

Ｃａｒ２Ｘ情報１７の交換の為に、トランシーバー１６は、Ｃａｒ２Ｘ情報１７を、以下にＣａｒ２Ｘ信号１８と称される中継信号に変調し、そしてこれを、以下にＣａｒ２Ｘアンテナ１９と称されるアンテナを介して、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内の他のノード３，５，８に送るか、又は、Ｃａｒ２Ｘアンテナ１９を介してＣａｒ２Ｘ信号１８を受信し、そしてこれから、相応するＣａｒ２Ｘ信号１７を摘出する。この点については、後の箇所で図３の枠内で詳細に説明する。その際、図１には、Ｃａｒ２Ｘトランシーバー１６がＣａｒ２Ｘ情報１７をナビゲーションシステム１３に、これが上述した方法で、これに表すことが可能である情報を含んでいるという仮定の下、出力する点が表されている。しかしこれは、限定的に理解されるべきでない。特に、目的に適って、ＧＮＳＳレシーバー１１も直接、又は図２に示されるように間接的にＣａｒ２Ｘトランシーバー１６と接続されていることが可能であり、固有の絶対的な地理的位置１２をＣａｒ２Ｘネットワーク内で送信する。

Ｃａｒ２Ｘ情報１７及びＣａｒ２Ｘ信号１８の構造と、これに伴いＣａｒ２Ｘネットワークの構造が、通信プロトコル内において定義されることが可能である。既にそのような通信プロトコルは、特に欧州内のＥＴＳＩにおけるＥＴＳＩ ＴＣ ＩＴＳの枠内で及びＩＥＥＥにおける並びにアメリカ合衆国内のＳＡＥにおけるＩＥＥＥ１６０９の枠内で、各国特有のものとして存在している。これについての更な情報は、上述した仕様書内に見ることができる。

車両３は、オプションとして、カメラ２０及びレーダーセンサー２１の形式の上述した環境センサー技術を有することが可能である。カメラ２０によって車両は、画角２２内で、車両３の走行方向７内で車両３の前に位置する一つのビューの画像を撮影することができる。この為、車両３はレーダーセンサー２１及び相応するレーダー放射２３によって車両３の走行方向７において観察して対象を検出し、そして公知の方法で車両３に対する間隔を決定することができる。

Ｃａｒ２Ｘ情報１７によって中継可能な情報を具体的にするために、以下にまず車両３及び別の車両５の構造について、車両３に基づき例示的に説明されるべきである。車両３は、様々な安全コンポーネントを有している。図２にはそれらのうち電気的ブレーキアシスト２４（ＥＢＡ２４と称される）と、公知の走行ダイナミクス制御２５が示されている。特許文献１からＥＢＡ２４の詳細が見て取れる一方で、特許文献２からは走行ダイナミクス制御２５の詳細が見て取ることが出来る。

車両３は、シャシー２６及び四つの車輪２７を有している。各車輪２７は、シャシー２６に位置固定的に固定されたブレーキ２８を介して、シャシー２６に対して減速されることが可能である。道路２上における車両３の移動を原則させるためである。

その際、当業者に公知の方法で、車両３の車輪２７がその大地密着性を失い、そして車両３が、例えばこれ以上示されないハンドルを介して予め与えられる軌道から、アンダーステア又はオーバーステアによって離れて移動することさえ可能である。これは車両ダイナミクス制御２５によって防止される。

当該実施においては、車両４は、この為、複数の車輪２７に複数の回転数センサー２９を有する。これらは、車輪２７の回転数３０を検出する。

検出された回転数３０に基づいて、コントローラ３１は、当業者に公知の方法で、車両３が走行路状で滑るか、又は上述した、予め与えられた軌道から逸脱し得さえし、そして相応して、それ自体公知のコントローラ出力信号３２によってこれに反応するかを検出することができる。コントローラ出力信号３２は、調整装置３３によって使用されることが可能である。調整信号３４によってブレーキ２８のようなアクチュエータを駆動するためである。これらは、スリップや予め与えられた軌道からの逸脱に対して公知の方法で反応を行う。

ＥＢＡ２４は、カメラ２０を介して取得された画像データ３５を介して、及び、レーダーセンサー２１を介して取得された、走行方向７における車両３の前の車両のような対象までの間隔３６を介して、評価を行い、そしてこれに基づいて危険状況を認識する。これは例えば、対象が、車両３の前において、これに高すぎる速度で接近するときに与えられることが可能であろう。その様な場合、ＥＢＡ２４は、調整信号３４を介してブレーキ２８による緊急ブレーキが実施されるよう、緊急ブレーキ信号３７を介して調整装置３３に支持を与える。

ＥＢＡ２４又は車両ダイナミクス制御２５が、調整装置３３を介して車両４内に介入するたびに、例えば調整装置３３は、図２に点線で表された報告信号３８を出力する。目的に適って、報告信号３８は、ＥＢＡ２４によって又は車両ダイナミクス制御２５によって、介入が行われたかを具体的にする。その様な報告信号３８は、車両３内の任意のインスタンスによって、つまり例えば車両ダイナミクス制御２５のコントローラ３１によっても作りだされることが可能である。その後、情報生成装置３９は、報告信号３８、接待的な地理的位置１２及び図２に示された、タイマー４０から出力されるタイムスタンプ４１に基づいてＣａｒ２Ｘ情報１７を生成し、これによって、ＥＢＡ２４及び／又は車両ダイナミクス制御２５の介入が、情報としてＣａｒ２Ｘネットワーク１を介して他のノード５，８に報告されることが可能である。そのようにして生成されたＣａｒ２Ｘ情報１７は、Ｃａｒ２Ｘアンテナ１９を介してＣａｒ２Ｘネットワーク１内で使用されることが可能である。

図１の例において、Ｃａｒ２Ｘ状１７内で交換される、個々のノード３，５，８の絶対的な地理的位置１２に関する情報、及び／又は、交通事故１０及び／又は、ＥＢＡ２４及び／又は車両ダイナミクス制御２５の介入ような事象に関する情報は、ナビゲーションシステム１３上に運転者の情報提供の為に表されることが可能である。代替的に、又は追加的に、Ｃａｒ２Ｘ情報１７内で交換される情報に基づいて、能動的な調整信号３４も、例えば調整装置３３によって生成されることが可能である。例えばＥＢＡ２４の介入が、Ｃａｒ２Ｘ情報１７内の情報として伝送されると、例えばこのＣａｒ２Ｘ情報１７の受信に基づいて、受信された車両３，８内でＥＢＡ２４が自動的に作動させられることが可能である。

以下に、図３に基づいて、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１を介してのＣａｒ２Ｘ情報１７の伝送が説明される。これは、図３内では、視認性の観点からクラウドによって示唆されている。Ｃａｒ２Ｘ情報１７の内容として、例えば、調整装置３３によって報告信号３８によって報告される、交通事故１０に参加した事故車両８内へのＥＢＡ２４の介入が推測可能である。

既に説明したように、情報生成装置３９は、報告信号３８、絶対的な地理的位置１２、及びタイムスタンプ４１に基づいて、上述した通信プロトコルに従うＣａｒ２Ｘ情報１７を生成する。情報生成装置３９は、その際、Ｃａｒ２Ｘトランシーバー１６の部分であることも基本的に可能である。

Ｃａｒ２Ｘ情報１７から、事故車両８のＣａｒ２Ｘトランシーバー１６内で、データパケット生成装置４２内で、データパケット４３が生成される。データパケット４３の生成によって、様々なアプリケーションからのＣａｒ２Ｘ情報１７は、事故車両８内で唯一のデータストリームにまとめられることが可能である。Ｃａｒ２Ｘ信号１８を生成する為である。データパケット生成装置４２は、よって、ネットワーク層及びトランスポート層（英語：ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）に相当する。その課題は、様々なアプリケーションのネットワークデータを輸送することである。データパケット生成装置４２の構造は、Ｃａｒ２Ｘネットワークの為の通信プロトコルの上述したスペックに応じる。

生成されたデータパケット４３は、変調装置４４内で、Ｃａｒ２Ｘ信号１８に変調され、そしてＣａｒ２Ｘネットワーク１内を無線で送信される。変調装置４４は、よってインターフェース層に相当する。その課題は、事故車両８を、物理的にＣａｒ２Ｘネットワーク１内にリンクさせることである。変調装置４４の課題も、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１の為の通信プロトコルの上述したスペックに応じる。

交通事故１０に参加していない車両３の側で、事故車両８から送られたＣａｒ２Ｘ信号１８は、その後、Ｃａｒ２Ｘアンテナ１９を介して受信されることが可能である。

Ｃａｒ２Ｘ信号１８から、Ｃａｒ２Ｘ情報１７を抽出するために、車両３のＣａｒ２Ｘトランシーバー１６は、復調装置４５を有する。これは、データパケット４３のセンダー側の変調を公知の方法で元に戻す。相応して、情報抽出装置４６は、Ｃａｒ２Ｘ情報１７をデータパケットから抽出し、そしてこれを、車両３内のアプリケーション（ナビゲーションシステム１３や調整装置３３のようなもの）に提供する。最終的に、復調装置４５と情報抽出装置４６は、インターフェース層と上述したネットワークとトランスピート層に相応する受信側の対向ピースを意味し、そして同様に、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１の為の通信プロトコルの上述したスペックに応じる。

個々のネットワーク層の詳細は、よって関連するスペックが参照される。

特に、高負荷状況において、道路２上に多数のノード３，５，８がＣａｒ２Ｘネットワーク内に存在するとき、各ノード３，５，８内で、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内を送信される全てのＣａｒ２Ｘ情報１７の処理の為に、相応して高い演算リソースが確保される必要がある。受信側で、所定の時間枠内の全てのＣａｒ２Ｘ情報１７の処理を保証する為である。この高い演算リソースの提供は、相応して高いコストと結びつく。これは、本実施の枠内において、プレフィルター４７，４８の導入によって減少されるべきである。

プレフィルター４７，４８の背景にある思想は、潜在的に重要でないＣａｒ２Ｘ情報１７を可能な限り早期に選出し、これらが、受信側チェーン内の要素によって不必要に処理されなければならないということを防止することである。というのは、これらはいずれにせよ受信側ノードの為に重要でない情報を含むからである。一つの可能性は、両方のプレフィルター４７，４８の第一のプレフィルター４７をＣａｒ２Ｘアンテナ１９と復調装置４５の間に配置し、そしてプレフィルタリングを、Ｃａｒ２Ｘ信号１８の信号強度に基づいて実施することであろう。第一のプレフィルター４７の後ろには、受信側ノード、つまり、事故１０に参加していない車両３から遠く離れたノード５，８がより重要でない、というのはこれらは少なくとも交通安全性の観点から、事故１０に参加していない車両３にとって、時間的な直近において危険と成る可能性が無いという思想がある。

その様にフィルタリングされたＣａｒ２Ｘ信号４９から、データパケットが変調されることが可能である。

上述したアプローチを拡張するため、つまり受信側ノードから遠く離れたセンダーノードのＣａｒ２Ｘ情報１７をフィルターアウトするため、その際、適当なＣａｒ２Ｘ情報１７自体が摘出されることが無いように、本実施形の枠内で、両方のプレフィルター４７，４８の第二のプレフィルター４７内において、データパケット４３を、データパケット４３内に常に含まれる位置データ、つまり地理的な絶対的位置１２に基づいてフィルタリングすることが提案される。これは、絶対的な地理的位置１２が、通常、データパケット４３内の予め定められた箇所、例えばデータパケット４３のヘッダー内に含まれることから可能である。そのようにしてフィルタリングされたデータパケット５０から、ようやくその後、情報抽出装置４６内でＣａｒ２Ｘ情報１７が抽出されることが可能である。その際、情報抽出装置４６の演算労力は、前もってプレフィルター４７，４８によって省略されたＣａｒ２Ｘ情報１７に基づいて、著しく減少されている。

第二のプレフィルター４６の実現の為に、受信側ノードと送信側ノードの間の間隔５１の為の決定閾値を定義することが提案される。これ以上では、データパケット４３はフィルター抽出され、そして相応するＣａｒ２Ｘ情報１７は無視されるべきである。受信側ノードと送信側ノードの間の上述した間隔５１の為の決定閾値の定義について詳細に説明されるまえに、まず、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内で受信側ノードが何であって、そして送信側ノードが何であるか説明されるべきである。

この為、図４が参照される。

受信側ノードは、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内において常に、Ｃａｒ２Ｘ情報１７を受信するノード３，５，８である。これは、図４の枠内で例えば事故１０に参加していない車両３である。よって、事故に参加していない車両３は、以下では受信側ノードを表す。

送信側ノードは、Ｃａｒ２Ｘ内で常に、Ｃａｒ２Ｘ情報１７を生成し、そして発信し、よってその起源を意味するノード３，５，８である。送信側ノードは、よってＣａｒ２Ｘ情報１７の発信元とも称されることが可能である。図４の枠内で、送信側ノードとして事故１０に参加している車両８が送信側ノードを表す。

Ｃａｒ２Ｘ情報１７がＣａｒ２Ｘネットワーク内で、Ｃａｒ２Ｘ信号１７の送信範囲を超える間隔５１にわたっても中継されることが可能であるように、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内のノード３，５，８（これらノード３，５，８は、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内で送信側ノード８と受信側ノード３の間に位置し、そしてＣａｒ２Ｘ情報１７を有するＣａｒ２Ｘ信号１８を例えば送信側ノード８から受信するものである）は、独自のＣａｒ２Ｘ信号１８によってＣａｒ２Ｘ情報１７を受信側ノード３に伝送する。そのような伝送ノードまたは中間ノードは、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１の任意のピアであることが可能である。図４には、これにため、参照符号５２を付された独自の車両が示されている。

上述した決定閾値は、その際、Ｃａｒ２Ｘ情報１７の起源としてではあるが、Ｃａｒ２Ｘ信号１８の起源としてではない送信側ノード８と、受信側ノード３の間の間隔５１に対して定義されるべきである。

本実施形の枠内において、決定閾値はコリドー５３の形式で定義される。これは、受信側ノード３の周りに置かれる。送信側ノード８の位置的位置１２が、Ｃａｒ２Ｘ情報１８の発信の際にコリドー１８内にないとき、Ｃａｒ２Ｘ情報１８は、第二のプレフィルター４６によってフィルター抽出されるべきである。

Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内でノード３，５，８，５２の地理的位置によって表される形状は、上述したスペックによる。通常、地理的な位置１２はカルテシアン座標系内で表される。というのは、地理的な位置１２はこれにおいて最も簡単に計算上処理されることができるからである。この、スペックによって定義される座標系内において、決定閾値と、ひいてはコリドー５３が定義されることが可能である。

しかしＧＮＳＳレシーバー１１は、地理的位置１２を原理的に、経度５５と緯度５６を有する楕円座標系５４内で決定する。決定閾値と、ひいてはコリドー５３が上述した方法で、スペックによって定義ｓれる座標系内において定義されるという前提のもと、Ｃａｒ２Ｘ情報１７内の地理的な位置１２は、第二のプレフィルター４６内で初めて相応する座標系へと変換される必要がある。これは、変換された地理的な位置１２が、その後、直接使用されることが可能であり、そして決定閾値と、ひいてはコリドー５３が直接、演算によって簡単に処理されるべき、スペックによって決定される座標系内で決定されることが可能であるというメリットを有する。

ここでは、本実施形は、決定閾値とひいてはコリドー５３を、直接、楕円座標系５４内で決定するという提案を開始する。これは、演算労力に関して、一見生産的でない。というのは、決定閾値とひいてはコリドー５３を楕円座標系５４内での決定することが、三角法の関係にもとづいて演算集中的であるのみならず、位置的位置１２が、第二のプレフィルター４６の通過の後に更に、スペックによって定義される座標系内へと転換される必要があるからである。

多数のＣａｒ２Ｘ情報２６が多数の異なるノード３，５，８，５２によって期待されている、Ｃａｒ２Ｘネットワーク１内の高負荷状況を考慮すると、上述した思想がはっきりと現れる。Ｃａｒ２Ｘ情報１７が直接、ＧＮＳＳレシーバー１１によって意図される楕円座標系５４内でフィルタリングされるとき、第二のプレフィルターを通過していない、全てのデータパケット４３とひいては全てのＣａｒ２Ｘ情報１７の位置的位置は、スペックによって定義される座標系内に変換される必要が無い。地理的位置１２を、個々の受信されたデータパケット４３に転換するための労力が、決定閾値とひいてはコリドー５３を直接楕円座標系５４内で決定するための労力を数倍上回る、高負荷状況においては、演算リソースは著しく節約されることが可能である。

演算リソースを更に節約するために、コリドー５３が可能な限り少なく再計算される必要があるよう、決定閾値とひいてはコリドー８２は定義される必要がある。この為、受信側ノードとして有効な車両３の走行方向７におけるコリドー５３は、車両３の前方の第一のコリドー部分５７と、車両３の後方の第二のコリドー部分５８を設けられる。その際、第一のコリドー部分５７は、第二のコリドー部分５８よりも長いべきである。車両３の前方の走行方向７における交通を、相応してより高い重要性で認めるためである。

両方のコリドー部分５７、５８は、ある期間に対して一定に設定される。当該期間は、コリドー５３とひいては決定閾値が、一方ではあまりにも頻繁に更新される必要が内容に選択され、そして他方では、あまりにも多くのデータパケット４３が第二のプレフィルター４６を通過しないように選択される。

コリドー５３の更新に基づいて、例えばコリドー５３内で、別の内側のコリドー５９が定義されることが可能である。受信側ノードとひいては車両３が、内側のコリドー５９内で滞在する限り、外側のコリドー５３は変更されないままである。車両３が、内側のコリドー５９を去ると、その後、外側のコリドー５３と、同時に内側のコリドー５９が更新されることが可能である。

外側のコリドー５３の両方のコリドー部分５７，５８は、その際、例えば、内側のコリドー５９の縁部領域に設定されることが可能である。内側のコリドー５９の大きさ及び／又は外側のコリドー５３の大きさは、その際、例えばアウトバーン（高速道路）上での自由な走行と、渋滞走行を相応して第二のプレフィルター４６内で考慮するために、受信側ノードとひいては車両３の速度に応じていることが可能である。

以下に本発明の別の観点を説明する。本発明の別の観点は、データ抽出方法に関する。これはセンテンス１の上位概念に従う車両ｔｏＸ通信システムの演算労力を減少させるためのものである。

先行技術においては、すでに車両ｔｏＸ通信システムは既知である。これは、交通に関するデータの中継の為にも、アミューズ面とアプリケーションのような様々なサービスデータの中継の為にも形成されている。車両ｔｏＸ通信は、その際、車両間のデータ交換（車両ｔｏ車両の通信）にも、車両とインフラ装置の間のデータ交換（車両ｔｏインフラ通信）にも基づいている。車両ｔｏＸ通信によって中継される情報の信頼性とデータ安全性に対する高い要求に基づいて、そのような情報はしばしば追加的に、複雑なセキュリティ署名又はデータ暗号化をかけられている。

そのようなセキュリティ署名の評価、又はそのようなデータ暗号化のデコーディングは、しかし、比較的高い演算労力と結びつく。演算労力と、ひいては、十分な演算強度を有する演算モジュールの調達コストを可能な限り低く抑えるために、先行技術においては、更に、様々な予処理方法が既知である。これらは、すべての受信する車両ｔｏＸメッセージの下で、デコーディングすべき車両ｔｏＸメッセージの選択を行う。しばしば、そのような予処理方法は、車両ｔｏＸメッセージのセンダーに対するレシーバーの間隔に基づいている。これは、レシーバーにとって車両ｔｏＸメッセージの重要性が間隔から導き出されることによる。

車両ｔｏＸメッセージ内の最も重要な情報の一つは、パケットの発信元又はセンダーの絶対的位置である。発信元及びセンダーは、中間センダーを介しての車両ｔｏＸメッセージのパケット伝送又は伝送が無い直接の中継の際には同一である。センダーの概念は、通常、中間センダーも、本来の発信元も意味する。これと反して、車両ｔｏＸメッセージの本来の発信元は、この為、発信元と称される。以下においては、一般的なセンダーの概念が使用される。つまり本発明に係る方法は、発信元に対してもセンダーに対しても使用されることが可能である。

センダーの位置から相対的にレシーバーに向かって、センダーとレシーバーの間の距離が計算されることが可能である。しかし、この計算は、演算労力が極めて高い。というのはこの為に、例えば局所的なカルテシアン座標又は国土的座標系への、ＧＰＳ座標のような、（楕円）地理座標系の座標変換が必要だからである。そのような変換の計算方法に対する詳細は、例えばＪｅａｎ−Ｍａｒｉｅ Ｚｏｇｇ氏の「ＧＰＳ及びＧＮＳＳ：衛星による位置測定及びナビゲーションの基礎（原題：ＧＰＳ ｕｎｄ ＧＮＳＳ： Ｇｒｕｎｄｌａｇｅｎ ｄｅｒ Ｏｒｔｕｎｇ ｕｎｄ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｍｉｔ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅｎ）」から知られている。そのような変換無しでは、先行技術に従い、間隔の表現と、これに伴う、相応な間隔に基づくプレフィルタリングは不可能である。これは、受信する車両ｔｏＸメッセージの各データパケットの為の先行技術に従い、座標変換が必要となり、そして必要な演算能力が常に維持されていなければならないことを意味する。

本発明の当該観点の課題は、よって、車両ｔｏＸ通信システムの演算労力と、これに伴いその維持すべき演算労力を減らすことである。

ここで本発明の観点が始まる。各データパケットの為に、又は各車両ｔｏＸメッセージの為に、センダーからレシーバーの間隔を、カルテシアン座標系内において計算する代わりに、本発明に係る方法は、伝達された地理座標系内において、直接センダーからレシーバーへの間隔の決定を行うことを意図する。地理座標系は、その際、一般的に、様々なグローバルサテライトナビゲーションシステムによって使用される座標系である。

更に、発明に従い好ましくは、間隔に基づく、データパケット又は車両ｔｏＸメッセージの為の選択方法が、同様に直接地理座標系を援用することを意図する。これは例えば、予め与えられた間隔閾値との比較の為である。当該間隔閾値を越えた際にはデータパケット又は車両ｔｏＸメッセージが重要でないものとして拒絶される。この閾値チェックもまた、好ましくは、地理座標系内で直接実施される。これによって、いずれにせよ拒絶される拒絶されるパケット又は車両ｔｏＸメッセージの場合に、複雑な座標変換が省略される。

可能な、そして好ましい方法シーケンスは、以下を意図している。
・間隔閾値は、地理座標系内で計算され、そして独自位置の甚大な変化の際に更新されるか、または変化された独自位置に合わせられる。
・受信した出たパケット又は車両ｔｏＸメッセージの位置データは、直接地理座標系内で比較され、よって局所的なカルテシアン座標への変換はもはや必要ない。
地理座標系内における間隔閾値の適合周波数は、固有速度の増加に伴い上昇する。しかし高い固有速度においては、通常、どのみち、より少ない受信パケットが存在する。

理想的には、上述した方法は、受信データパケットの処理チェーンにおいてできるだけ早く使用される、つまり、物理的な受信の直後であって、残りのいわゆる通信スタックの処理の前に使用される。本発明はこれによって、地理座標系内における間隔閾値の使用によって、プレフィルタリングの為に必要な演算労力が明らかに減少されることが可能であるというメリットに通じる。これは更に、車両ｔｏＸメッセージの処理の為の、明らかにより低いハードウェア労力（コスト）にも通じる。

間隔閾値の計算は、特に好ましくは、現在の独自位置の周りの、長方形の幾何又はエリアにおいて行われる。これらは更に、車両ｔｏＸ通信に基づく様々な車両システムの複数の要求に基づき簡単に導き出すことが可能であり、そしてこれらに対して、ユークリッド距離のスカラー値よりも良好な適合を可能とする。

別の有利な実施形に従い、重要エリア、つまりレシーバーの周りの間隔閾値の内側のエリアは、ナビゲーション座標系に直角に向けられた長方形から成るので、四つの間隔閾値が生じ、これらは四つの方位における距離に相当する。間隔閾値のチェックは、その際、二つの条件のみから成る。これら条件は、両方とも満たされる必要がある。
・送信元は北の閾値と南の閾値の間にあるか？
・送信元は西の閾値と東の閾値の間にあるか？

この長方形が、レシーバーの現在の向きに応じて回転されるとき、演算要求はより複雑となり、そして単純な乗算が加わる。しかしながら、局所的なカルテシアン座標における位置変換に対する演算能力需要の減少は残る。というのは、角度関数が一度のみ、閾値を構成するために必要とされるが、しかしそれぞれの受信するデータパケット又はそれぞれの受信する車両ｔｏＸメッセージに対しては必要とされないからである。

別の好ましいじっしけいは、従属請求項及び以下に続く、図面に基づいての実施例の説明から生じる。

図５は車両ｔｏＸメッセージのデータ構造の簡略図を示す。

図６は、本発明に係る方法の可能な実施形の個々のシーケンスステップを表すフローダイアグラムを示す。

以下の図５および６における参照符号は、図１から４における参照符号と異なる技術要素を参照する。

図１は、車両ｔｏＸメッセージ１１のデータ構造を示す。車両ｔｏＸメッセージ１１は、ヘッドデータ部分１２、データセキュリティ部分１３およびペイロード部分１４を有する。ヘッドデータ部分１２、データセキュリティ部分１４およびペイロード部分１４は、これらとしては、更に下位部分に区分されることが可能である。しかしこのことは、この実施例においてはあてはまらない。ヘッドデータ部分１２は、コーディングされていない。データセキュリティ部分１３はデジタル暗号化されており、そしてデータセキュリティ証明を有し、そしてペイロード部分１４は、ＡＳＮ．１フォーマットでコーディングされている。その上、ヘッドデータ部分１２は、地理座標系内におけるセンダーの位置データを含むので、特別な演算労力無しに、センダーからレシーバーへの間隔が決定されることが可能である。

図２は、本発明に係る方法の例示的なシーケンスをフローチャートとして示す。ステップ２１においては、車両ｔｏＸメッセージが通信ユニットによって受信される。以下のステップ２２においては、車両ｔｏＸメッセージのヘッドデータ部分と、そして特にこれに含まれるセンダーの位置データが読み込まれそして評価される。ステップ２３においては、センダーの位置データと間隔閾値との比較が行われる。位置データが、間隔閾値によって枠どられるエリアの内側に位置するとき、車両ｔｏＸメッセージ又は車両ｔｏＸメッセージに含まれるデータパケットは、ステップ２４において重要であると特徴づけられる。しかし位置データが、間隔閾値によって枠どられるエリアの外に位置するとき、車両ｔｏＸメッセージ又は車両ｔｏＸメッセージに含まれるデータパケットはステップ２５において重要でないと特徴づけられ、そして拒絶される。よってこの場合、データパケット又は車両ｔｏＸメッセージの更なる処理は行われない。ステップ２６においては、重要であると特徴づけられたデータパケット又は車両ｔｏＸメッセージのデコードが行われるので、これらはステップ２７において更に処理され、そして適当な車両システムによって評価されることが可能である。

本発明の別の観点には以下のセンテンスが属する。

センテンス１：車両ｔｏＸ通信システムの演算労力の減少の為のデータ選出方法であって、その際、通信ユニットによって車両ｔｏＸメッセージが受信され、そして送信され、そしてその際、車両ｔｏＸメッセージが、地理座標系におけるその送信元の位置データを含む方法において、
レシーバーの独自位置から、及び送信元の位置データから、レシーバーからセンダーまでの地理座標系における間隔が決定されることを特徴とする方法。

センテンス２：レシーバーが、その独自位置を、同様に地理座標系内において決定することを特徴とするセンテンス１に記載の方法。

センテンス３：間隔閾値との比較によって間隔が決定され、その際、間隔が間隔閾値よりも大きいとして、または間隔閾値よりも小さいとして決定されることを特徴とするセンテンス１および２の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス４：レシーバーの周りの４つの間隔閾値が決定されることを特徴とするセンテンス１から３の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス５：４つの間隔閾値が、レシーバーの周りの長方形のエリアを枠取ることを特徴とするセンテンス１から４の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス６：レシーバーが、長方形のエリアの中心点に位置することを特徴とするセンテンス１から５の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス７：４つの間隔閾値が、地理座標系の座標軸に対して平行に向けられていることを特徴とするセンテンス１から６の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス８：４つの間隔閾値が、レシーバーの向きに応じて、地理座標系の座標軸に対して回転されることを特徴とするセンテンス１から７の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス９：間隔閾値が、レシーバーの所定の独自位置の為に決定され、そしてレシーバーがその独自位置を変更するとき、特に５０ｍを越えて変更するとき、再決定されることを特徴とするセンテンス１から８の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス１０：レシーバーが高速である際に４つの間隔閾値は、レシーバーがまず長方形のエリアの中心点に移動し、ついでレシーバーがこれを去るよう決定されることを特徴とするセンテンス１から９の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス１１：長方形のエリアが１００ｍ×５０ｍの面を含むことを特徴とするセンテンス１から１０の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス１２：受信される車両ｔｏＸメッセージであって、一または複数の間隔閾値の外側のセンダーから受信されるものが、重要でないと特徴づけられることを特徴とするセンテンス１から１１の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス１３：重要でないと特徴づけられた車両ｔｏＸメッセージが、デコーディングされない、かつ処理されないことを特徴とするセンテンス１から１２の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス１４：受信される車両ｔｏＸメッセージであって、一または複数の間隔閾値の内側のセンダーから受信されるものが、重要であると特徴づけられることを特徴とするセンテンス１から１３の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス１５：重要であると特徴づけられた車両ｔｏＸメッセージがデコーディングされ、そして処理されることを特徴とするセンテンス１から１４の少なくとも一つに記載の方法。

センテンス１６：車両ｔｏＸメッセージが、其々、複数のデータパケットを含むことを特徴とするセンテンス１から１５の少なくとも一つに記載の方法。

Claims (8)

1. 車両アドホックネットワーク（１）内のセンダー（８）とレシーバー（３）の間を中継される情報（１７）であって、少なくともセンダー（８）の位置（１２）を含む情報のフィルタリングの為の方法であって、当該方法が、
   グローバルサテライトナビゲーションシステム（１１）による、予め定められた座標系（５４）におけるレシーバー（３）の位置を決定すること、
   予め定められた座標系（５４）であって、この中でレシーバー（３）の位置（１２）が定められるであろう座標系（５４）におけるレシーバー（３）とセンダー（８）の間の最大の間隔（５１）の為の決定閾値を決定すること、及び
   センダー（８）の位置（１２）と、レシーバー（３）の位置（１２）の間の間隔（５１）が決定閾値（５３）を上回るとき、情報（１７）を拒絶すること、
   を含むこと、
   決定閾値（５３）が、レシーバー（３）の位置（１２）の周りにコリドー（５３）を有するので、センダー（８）の位置（１２）が当該コリドー（５３）の外側にあるとき、情報（１７）が拒絶されること、
   コリドー（５３）内に存在する、別の内側のコリドー（５９）が定義され、そしてレシーバーが、内側のコリドー（５９）を去るとき、コリドー（５３）が更新されること、
   を特徴とする方法。
2. 予め定められた座標系（５４）が、地表における地理座標系（５５，５６）内の位置を意味する球面座標系であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. レシーバー（３）が車両であり、そしてコリドー（５３）が、車両の走行方向（７）において、走行方向（７）と逆方向においてよりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 別のコリドー（５９）が、レシーバー（３）の速度に応じていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 決定閾値（５３）が、レシーバー（３）の移動速度に応じていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 情報（１７）が、データパケット（４３）の少なくとも一部であり、この中に、センダー（８）の位置（１２）が、データパケット（４３）のヘッダー内に保管されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の方法を実施するためのフィルター装置（４６）。
8. 中継信号（１８）を受信するための車両（３）の為のレシーバー（１６）であって、当該中継信号が、位置データー（１２）を有する情報（１７）を、車両アドホックネットワーク（１）のピア（３，５，８，５２）に対してデータパケット（４３）内で運ぶ、前記レシーバー（１６）において、
   中継信号（１８）を受信するためのアンテナ（１９）と、
   データーパケット（４３）の少なくとも一部を、位置データ（１２）に基づいて中継信号（１８）からフィルタリングするための請求項７に記載のフィルター装置（４６）を有することを特徴とするレシーバー（１６）。

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