用于保护集体感知的对象数据的内容的方法和单元

技术领域

本发明涉及一种用于保护集体感知的对象数据的内容的方法和装置。

背景技术

关于借助于车辆对X通信来分发使用传感器捕获的用于描述所检测对象的对象数据(也称为集体感知)，保护措施目前主要针对单个数据的质量。

WO 2014/033 172A1涉及一种用于执行车辆的安全功能的方法，在该方法中，通信系统用于向车辆的控制单元传输执行安全功能所需的数据，其中，控制信号是借助于控制单元基于所传输的数据生成的并且被传输到车辆的功能单元。安全功能是借助于功能单元基于控制信号来执行的，其中，以一定的时间间隔重复执行诊断测试。诊断测试用于检查用于执行该方法的一个或多个电气、电子和/或可编程系统是否存在故障，该故障可能会损害安全功能的性能。还借助于通信系统向控制单元传输数据的元数据，其中，元数据包含关于用于执行该方法的系统的信息。使用该信息，控制单元确定数据的可靠性值，该可靠性值取决于发生可能会损害安全功能的性能的错误或故障的概率以及在安全功能受损之前借助于诊断测试和/或由车辆驾驶员及时检测到发生这些错误或故障的概率。根据可靠性值，控制单元还会检查传输的数据的可靠性是否足以执行安全功能。然而，这里基本上假设数据收集器必须确保数据的真实性。

这种情况的缺点是，如果例如由于故意操纵导致没有保证数据的完整性，则可能会触发安全攸关的交通情况。

本发明的目的可以被认为是提高使用车辆对X通信进行的集体感知中的功能安全性。

此目的通过独立权利要求的主题来实现。例如，有利的配置可以从从属权利要求中获得。权利要求的内容通过明确引用并入说明书的内容中。

本披露涉及一种用于保护集体感知的对象数据的内容并且由第一道路使用者的电子控制装置执行的方法，该方法包括以下步骤：

-捕获借助于车辆对X通信接收的、用于描述由第二道路使用者的至少一个捕获设备和/或基础设施设备的至少一个捕获设备检测到的对象的对象数据，

-使用地图信息和/或传感器信息检查由所接收的对象数据描述的该对象的状态的合理性，其中，该传感器信息是使用该第一道路使用者的传感器确定的。

基本思想是第一道路使用者使用附加源对用于描述由第二道路使用者和/或基础设施设备的捕获设备检测到的对象的对象数据进行验证。在这种情况下，该对象数据由第二道路使用者和/或基础设施设备特别地通过车辆对X通信的方式发送并且由第一道路使用者接收。该验证使得可以保护用于集体感知的数据的内容，并且在借助于车辆对X通信获得的、用于描述由第二道路使用者的至少一个捕获设备和/或基础设施设备的至少一个捕获设备检测到的对象的对象数据的情况下实现功能安全。特别地，对象可以表示道路使用者或某个其他障碍物。原则上，借助于传感器捕获的传感器信息也可以由用于捕获第一道路使用者的环境模型的设备提供。

例如，对象的位置和/或速度和/或行进方向和/或轨迹被视为对象的状态。特别地，轨迹包括对象在先前时间的移动过程和/或当前的移动过程和/或预测的移动过程。合理性检查因此还可以包括对象的历史轨迹和/或当前轨迹和/或所预测的轨迹。因此可以对相应对象进行连续跟踪和合理性检查。

根据至少一个发展，与对象的状态相关的信息可以由第二道路使用者和/或基础设施设备提供。可替代地或另外，该状态是使用由第一道路使用者捕获的传感器信息捕获的。因此，对象的状态的合理性可以使用来自第一道路使用者的传感器信息进行检查。

道路使用者例如是车辆、行人、骑自行车的人或参与交通的任何其他实体。车辆可以是机动车辆，尤其是客运车辆、卡车、摩托车、电动车辆或混合动力车辆、船只或飞行器。

根据至少一个实施例，该合理性是基于对由对象数据描述的对象的状态与地图信息的比较进行检查的，和/或该合理性是基于对由对象数据描述的对象的状态、使用第一道路使用者的传感器捕获的传感器信息的比较进行检查的。与对象相关的状态的概率也可以在合理性检查期间进行检查。例如，在合理性检查的框架内，如果被分类为车辆的交通对象的位置位于建筑物内或被分类为卡车的交通对象位于狭窄的人行道上，则可以被视为不可能或不合理。合理性检查的范围可以特别地取决于电子控制单元的可用计算资源。

除了关于所捕获的对象的合理性检查外，这还使得可以检测并且在必要时校正第二道路使用者的已确定位置和取向的错误，这些错误是由于已捕获所讨论的对象的第二道路使用者的位置捕获和取向捕获不准确而引起的。

根据发展，在通过使用第一道路使用者的传感器捕获的传感器信息对由对象数据描述的对象的状态的合理性检查期间执行指派检查，其中，由对象数据描述的对象旨在指派给由传感器信息描述的对象。指派尤其会在识别出对象身份时进行。例如，比较是使用(自)相关法或另一比较法执行的。

根据发展，地图信息至少部分地由基础设施设备和/或第二道路使用者和/或另一道路使用者借助于车辆对X通信接收。作为替代方案或补充，地图信息至少部分地存储在包括在第一道路使用者中的数据存储器中。

所接收的对象数据可以已经包括用于对所捕获的对象进行分类的分类信息。该分类可以例如将对象标识为车辆或行人或障碍物，其中，该分类特别地是由第二道路使用者的或基础设施设备的捕获对象的捕获设备执行的。例如，如果车辆使用传感器捕获行人，因此将其分类为行人并且与行人相关的对象数据与分类信息一起借助于车辆对X通信发射，以便第一道路使用者接收。

根据发展，由对象数据描述的对象的状态的合理性是使用用于描述对象的分类类型的分类信息来检查的。特别地，分类信息包括在所接收的对象数据中，和/或由第一道路使用者例如使用第一道路使用者的传感器确定，和/或包括在另外接收的车辆对X信息中。对象的分类类型的示例是车辆、行人、骑自行车的人、固定障碍物和/或更详细的特征。

根据发展，所接收的对象数据包括在特别是根据ETSI TS103 324的集体感知消息(CPM)中。CPM因此可以用于ASIL分类(“汽车安全完整性等级”)高于QM的功能。

还可以规定第一道路使用者接收来自第二道路使用者和/或基础设施设备的信息，该信息用于确定第二道路使用者和/或基础设施设备的对象检测传感器系统的至少一个捕获范围。根据至少一个实施例，例如，如果根据移动预测，对象在第二道路使用者和/或基础设施设备的传感器系统的捕获范围内应是可检测到的，但实际上仍然无法检测到该对象，则在更大的环境中搜索该对象和/或校正对该对象的移动预测。

特别地，在考虑对象移动的预测准确度的情况下，如果对象位于传感器系统的捕获范围之外，则该对象被分类为无法被检查合理性。

根据发展，状态与所分类的对象的不可能的组合和/或其发生概率等于或低于极限值的组合(特别是在考虑其他因素的情况下)在合理性检查中被分类为不合理。例如这些情况可以是：具有ESC干预的摩托车、具有ABS干预的行人、具有安全气囊部署的自行车。

根据发展，第二道路使用者的捕获准确度的定位方差和/或取向方差、和/或第二道路使用者本身的定位方差和/或取向方差被用作比较的中止标准。根据至少一个实施例，对象数据包括用于描述对象数据的捕获准确度的置信度信息。因此，定位方差和/或取向方差可以包括在所接收的对象数据中和/或在捕获期间使用第一道路使用者的传感器确定。

有利地规定最大限度地减少或优化融合环境模型的用于比较的对象的数量，使得由于融合而产生的新对象不会导致比较(例如(自)相关性)的恶化。这使得可以避免比较的错误，特别是由于借助于V2X交换的位置信息与环境模型的对象的位置偏差以及由此可能导致的对同一对象的重复捕获引起的错误。

根据发展，与无法被检查合理性的对象或被分类为不合理的对象相关的对象数据和/或无法被检查合理性的对象数据被丢弃和/或被校正。如果在合理性检查期间确定仅对象分类是不正确的，则可以因此对分类进行校正。例如，行人通常无法以50km/h的速度移动，而卡车也无法像行人那样快速改变方向，因此，可以基于可用的状态信息对分类进行校正。

根据至少一个实施例，捕获与第二道路使用者和/或基础设施设备相关的信息，其中，该信息是经由与所接收的对象数据的该通信路径不同的另一通信路径接收的。例如，移动无线电通信就是另一通信路径。

根据发展，捕获用于标识所接收的对象数据的发射器的标识符以作为与第二道路使用者和/或基础设施设备相关的信息，其中，标识符是在另一通信路径上接收的。

根据至少一个实施例，接收与第二道路使用者和/或基础设施设备相关的信息之前，要先发送第一道路使用者的用于提供与第二道路使用者和/或基础设施设备相关的信息的至少一个请求。

根据发展，该标识符至少部分地以可更改的方式设计，从而可以在特定时间段后将更改后的信息指派给标识符。特别地，标识符是用于在车辆对X通信中对数据通信进行匿名化的V2X假名，该假名在定义时间(例如10分钟)后更改。可替代地或另外，该标识符至少部分地以不可更改的方式(例如传感器设置和/或位置)设计。这就使得未经授权的第三方更难以传输包含不正确信息的消息。

这样做的优点是，所接收的对象数据或所接收的V2X消息的内容可以至少以更大的概率指派给实际发射器。因此，所接收的对象数据可以被指派更高的用于描述信息可信度的置信度值，因为这使得例如可以更容易地检测到与对象数据的实际发起者不同的发射器对对象数据的操纵。

根据发展，另一通信路径还具有与第二道路使用者和/或基础设施设备不同的信息源，并且该另一通信路径确定与第二道路使用者和/或基础设施设备相关的信息和/或第二道路使用者和/或基础设施设备的标识符，并且向第一道路使用者提供该信息和/或该标识符。

例如，当经由另一通信路径接收信息时，实际发射器的指派可以被设计成使得第一道路使用者经由移动无线电向环境中的基于基础设施的V2X发射器进行请求和/或接收由环境中的相应发射器接下来在例如200m的范围内使用的交易号(TAN)列表，和/或该列表由车辆缓存并且未来接收的V2X消息必须包含该TAN。如果TAN被多次使用，则其进而就会被截取和复制。因此，使用TAN一次被视为适当的。

例如，V2X消息首先可以存储在验证队列中，或者该消息已经被处理，但条件是随后被丢弃。这可以克服因轮询中传输时延造成的问题。

根据第二方面，本披露描述了一种要由第一道路使用者携带的电子控制装置，该电子控制装置包括计算设备，该计算设备用于：捕获借助于车辆对X通信接收的、用于描述由第二道路使用者的至少一个捕获设备和/或基础设施设备的至少一个捕获设备检测到的对象的对象数据，并且使用地图信息和/或传感器信息检查由所接收的对象数据描述的对象的状态的合理性，其中，该传感器信息是使用第一道路使用者的传感器确定的。取决于道路使用者，该电子控制装置可以特别地在车辆的情况下通过安装在第一道路使用者中而被携带或者例如在行人的情况下通过随身携带而被携带。

根据本发明的另一方面，该装置被配置为执行根据所描述的实施例中的至少一个实施例所述的方法。

计算设备可以是被设计成处理所述信号中的至少一个信号的任何设备。特别地，计算设备可以是处理器，例如，ASIC、FPGA、数字信号处理器、中央处理单元(CPU)、多用途处理器(MPP)等。

在指定装置的一种发展中，该指定装置具有存储器。在这种情况下，所指定的方法以计算机程序的形式存储在存储器中，并且计算设备被提供用于当计算机程序从存储器加载到计算设备中时执行该方法。

根据本发明的另一方面，一种计算机程序包括程序代码装置，以便当计算机程序在计算机上或在指定装置中的一个装置上执行时执行指定的方法之一的所有步骤。

根据本发明的另一方面，一种计算机程序产品包含存储在计算机可读数据载体上的程序代码，并且当在数据处理设备上执行时，该程序代码执行指定的方法之一。

附图说明

从属权利要求中指明了本发明的一些特别有利的实施例。进一步优选的实施例也基于附图从以下示例性实施例的描述中显现。

在示意性图示中：

图1示出了根据本披露的方法的示例性实施例，以及

图2示出了根据本披露的电子控制装置的示例性实施例。

具体实施方式

图1以流程图的形式示出了根据本披露的一个实施例的用于保护集体感知的数据的内容并且由第一道路使用者的电子控制装置执行的示例性方法100。在步骤120中，捕获借助于车辆对X通信接收的、用于描述由第二道路使用者的至少一个捕获设备和/或基础设施设备的至少一个捕获设备检测到的对象的对象数据。在步骤140中，使用地图信息和/或传感器信息检查由所接收的对象数据描述的对象的状态的合理性，其中，传感器信息是使用第一道路使用者的传感器确定的。

图2示出了要由第一道路使用者280携带的电子控制装置200的示例性实施例的示意性图示，该电子控制装置包括计算设备210，该计算设备用于：捕获借助于车辆对X通信接收的、用于描述由第二道路使用者的至少一个捕获设备和/或基础设施设备的至少一个捕获设备检测到的对象的对象数据，并且使用地图信息和/或传感器信息检查由所接收的对象数据描述的对象的状态的合理性，其中，该传感器信息是使用第一道路使用者280的至少一个传感器230确定的。根据发展，地图信息可以存储在包括在第一道路使用者280和/或电子控制装置200中的数据存储器240中，其中，可以规定计算设备210能够经由通信装置260访问地图信息。电子控制装置200或计算设备210可以被配置为经由通信接口250(例如数据总线接口)从传感器230接收传感器信息。

根据至少一个示例性实施例，电子控制装置200包括用于车辆对X通信的天线220，该天线连接到计算设备，以传输所接收的车辆对X消息和/或要传输的车辆对X消息。为了清楚起见，未单独地对例如与车辆对X通信相关的通常在无线传输技术中使用的另外的部件(比如接收器、补偿器等)进行说明。

如果在进行过程中发现一个特征或一组特征不是绝对必要的，则申请人当即希望至少一项独立权利要求的表述不再具有该特征或该组特征。这例如可以是在申请日存在的权利要求的子组合或者在申请日存在的权利要求的、受其他特征限制的子组合。这种需要重新表述的权利要求或特征组合旨在被理解为也被本申请的披露内容覆盖。

还应指出，在各种实施例或示例性实施例中描述的和/或在附图中示出的本发明的改进方案、特征和变体可以以任何期望的方式彼此组合。单个或多个特征可以任何期望的方式彼此互换。由此产生的特征的组合旨在被理解为也被本申请的披露内容覆盖。

在从属权利要求中的反向引用不旨在被理解为放弃获得对于反向引用的从属权利要求的特征的独立的实质性保护。这些特征也可以以任何期望的方式与其他特征组合。

原则上，仅在说明书中披露的特征或仅在说明书或权利要求中披露的特征结合其他特征可以具有对本发明而言至关重要的独立意义。因此，为了区别于现有技术，这些特征也可以单独地包括在权利要求中。

一般地，应当指出，车辆对X通信被理解为特别地意指车辆之间和/或车辆与基础设施设备之间的直接通信。例如，该通信因此可以包括车辆对车辆通信或者车辆对基础设施通信。例如，在本申请指代车辆之间的通信的情况下，所述通信可以基本上作为车辆对车辆通信的一部分而发生，该车辆对车辆通信通常无需由移动无线电网络或类似的外部基础设施进行切换而实现，并且因此必须与基于移动无线电网络的其他解决方案区分开。举例来说，可以使用IEEE 802.11p或者IEEE 1609.4来实施车辆对X通信。车辆对X通信还可以被称为C2X通信或V2X通信。这些子域可以被称为C2C(汽车对汽车)、V2V(车辆对车辆)或C2I(汽车对基础设施)、V2I(车辆对基础设施)。然而，本发明明确不排除例如经由移动无线电网络进行切换的车辆对X通信。