处理由远程通信实体传输到机动车辆的信号的方法和系统与流程

处理由远程通信实体传输到机动车辆的信号的方法和系统
1.本发明要求于2019年4月26日提交的法国申请1904472的优先权，其内容(文字、附图和权利要求)以引用方式并入本文。
技术领域
2.本发明涉及机动车辆的驾驶辅助系统领域。本发明尤其涉及一种方法，用于通过装载在机动车辆上的计算机系统处理由远程通信实体传输并通过布置在车辆内部的射频信号通信仪器接收的信号。本发明还涉及实施这种方法的计算机系统。本发明尤其应用于自主和联网的机动车辆。


背景技术：

3.已知自主车辆需要在正在开发和/或利用的智能交通系统中移动，并且在该系统中，车辆必须使用通信技术以与各种通信实体交互，所述通信实体例如基础设施、其它车辆或行人携带的移动通信装置(例如智能手机)。为了提供自主驾驶功能，这些通信技术确实是必不可少的，因为自主车辆尤其会使用这些通信技术来确定对周围环境的感知；为此，自主车辆使用将由各种通信实体传输给它们的信号。因此可以理解到，当人们希望提供可靠的自主驾驶功能以最大化地提高道路使用者的安全性时，对这些信号的处理是非常重要的，这些信号将决定自主车辆的感知，并且通常由自主车辆本身来执行。因此，车辆制造商必须满足的首要需求之一是技术的实施，以便能够在接收到信号时确定该信号是否可以被认定为安全，在安全的情况下其内容应被考虑以提供驾驶员辅助功能，或者如果该信号可能已损坏，在该情况下其内容不应被考虑以提供驾驶员辅助功能。
4.为了满足这一基本需求，已经开发了实施信号处理方法以验证接收到的信号的完整性的驾驶辅助系统。尤其存在由机动车辆驾驶辅助系统实施的方法，这些系统依赖于密码学技术来验证已由远程通信实体传输的接收到的信号的真实性和/或完整性。然而，除了验证信号的真实性和完整性之外，这些方法在验证信号的内容与特定驾驶环境(尤其是关于车辆的地理位置和/或车辆所遵循的路线)相一致时没有帮助。
5.此外，关于这种特定的信息(该特定的信息可能构成由远程通信实体传输到自主和联网车辆的信号的内容的一部分)，已经开发了其它驾驶辅助系统，这些其它驾驶辅助系统实施其它信号处理技术以确定接收到的信号的可信度，例如在文件us20170365171中描述的那样。然而，这些系统通常限制自身使用特定的技术来处理射频信号，但它们通常不提供任何特定的机制来限制处理错误。换句话说，当前可用的系统仅限于基于由所使用的射频信号处理技术确定的单一条件的验证来得出接收到的信号的可信度的结论。例如，一些当前的系统实施信号处理技术，使得其可以仅验证包含在信号中的地理位置信息。因此，使用这样的系统时，当接收到的信号包含正确的位置信息但也包含不正确的路线信息时，该信号被认为是可信的，而实际上并非如此。因此，这导致了将损坏的消息视为考虑在内的风险，这是非常令人遗憾的，因为尽管在涉及视频传输时损坏的射频信号被考虑在内可能不会过于引起麻烦，但在自主驾驶的背景下，尽可能减少这种情况发生的风险至关重要。事实
上，在提供自主驾驶辅助功能的背景下，考虑损坏的信号可能会引起灾难性的后果，这可能危及道路使用者的生命。
6.此外，依赖单一信号处理技术还存在另一个风险，该风险由于传统射频信号处理技术的已知缺点而造成。事实上已知所有处理射频信号的技术不幸地都有缺点，而在自主驾驶的背景下，这些缺点可能尤其麻烦。例如，基于信号到达角度的技术存在着自主车辆之间不断移动的问题。类似地，基于信号功率(例如rssi)的技术受到衰减和可用于估算接收到的信号的功率的模型的现实性的约束。同样，基于信号到达时间的技术也受到信号传播条件和所用模型的现实性的影响。


技术实现要素：

7.本发明旨在提供一种克服这些缺点的方法。本发明的目的尤其是提供一种方法和系统，其可使损坏的信号被考虑以提供驾驶辅助功能的可能性被更好地最小化。更具体地，本发明旨在提供一种方法和系统，其能够确定由远程通信实体传输的射频信号(尤其是包含与所遵循的路线和/或地理位置相关的数据的信号)的可信度。
8.根据本发明，这些目的是通过一种处理方法来实现，该方法用于通过装载在机动车辆上的计算机系统处理由远程通信实体传输并通过布置在所述车辆内部的射频信号通信仪器接收的信号，该方法包括以下步骤：
[0009]-通过使用所述信号，确定所述信号的至少一个特征参数和表征所述信号的内容片段的数据，
[0010]-获取测量数据，所述测量数据通过使用布置在所述车辆内部的检测装置、配置为与卫星定位系统交互的车辆导航系统和/或所述射频信号通信仪器生成，
[0011]-通过使用所述信号的特征参数、表征所述信号的内容片段的数据和所述测量数据，确定与所述车辆所遵循的路线相关的第一主要可信度参数的值，
[0012]-根据第一次级可信度参数的值和第二次级可信度参数的值，确定与所述车辆的地理位置相关的第二主要可信度参数的值，对于所述第一次级可信度参数的值，通过使用所述信号的特征参数来确定，并且对于所述第二次级可信度参数的值，通过使用所述表征所述信号的内容片段的数据和所述测量数据来确定，以及
[0013]-如果所述第一主要可信度参数的值和所述第二主要可信度参数的值相同，则控制为将表征所述信号的内容片段的数据存储在布置在所述车辆中的数据存储介质上，以使表征所述信号的内容片段的数据能够被所述车辆的驾驶辅助系统使用以提供驾驶员辅助功能，或者，如果所述第一主要可信度参数的值和所述第二主要可信度参数的值不同，则建立为所述信号应被忽略。
[0014]
根据一个变型，所述信号的特征参数可包括角度值，表征所述信号的内容片段的数据可包括表征由所述通信实体建立的路线的数据，所述测量数据可包括表征经测量的纵向轴线的数据和表征经测量的路线的数据，并且确定第一主要可信度参数的值的步骤可包括以下步骤：
[0015]-使用在所述经测量的纵向轴线处的角度值来确定第一角度，
[0016]-使用由所述通信实体建立的路线和所述经测量的路线来确定第二角度，以及
[0017]-如果所述第一角度和所述第二角度之间的差值小于或等于第一预设阈值，则向
所述第一主要可信度参数分配第一预设可信度值，或者，如果所述第一角度和所述第二角度之间的差值大于所述第一阈值，则向所述第一主要可信度参数分配第二可信度值。
[0018]
根据另一个变型，所述信号的特征参数可包括经测量的功率值，并且涉及确定第二主要可信度参数的值的步骤可包括以下步骤：
[0019]-通过使用建模模块确定理论功率值，
[0020]-确定所述经测量的功率值和所述理论功率值之间的差值，以及
[0021]-如果所述经测量的功率值和所述理论功率值之间的差值小于或等于第二预设阈值，则向所述第一次级可信度参数分配第一预设可信度值，或者，如果所述经测量的功率值和所述理论功率值之间的差值大于所述第二预设阈值，则向所述第一次级可信度参数分配第二预设可信度值。
[0022]
根据另一个变型，表征所述信号的内容片段的数据可包括表征所述信号的传输时长的数据和表征由所述通信实体建立的地理位置的数据，所述测量数据可包括经测量的所述信号的接收时长和表征经测量的地理位置的数据，并且确定第二主要可信度参数的值的步骤可包括以下步骤：
[0023]-通过使用所述信号的传输时长、经测量的所述信号的接收时长和传播速度值确定第一距离值，
[0024]-通过使用由所述通信实体建立的地理位置和所述经测量的地理位置确定第二距离值，
[0025]-确定所述第一距离值和所述第二距离值之间的差值，以及
[0026]-如果所述第一距离值和所述第二距离值之间的差值小于或等于第三预设阈值，则向所述第二次级可信度参数分配第一可信度值，或者，如果所述第一距离值和所述第二距离值之间的差值大于所述第三预设阈值，则向所述第二次级可信度参数分配第二可信度值。
[0027]
本发明的另一个目的是提供一种处理系统，所述处理系统能够装载在机动车辆上并能够处理由远程通信实体传输并通过布置在所述车辆内部的射频信号通信仪器接收的信号，所述处理系统包括至少一个信息处理单元，所述信息处理单元包括配置为实施上述方法的至少一个处理器以及数据存储介质。
[0028]
本发明的另一个目的是提供一种计算机程序，以用于当所述程序在计算机上被执行时执行上述方法的步骤。
[0029]
本发明的另一个目的是提供一种可用于计算机中的介质，所述介质上记录了上述程序。
[0030]
最后，本发明的一个目的是提供一种机动车辆，所述机动车辆包括上述系统。
附图说明
[0031]
通过阅读以下详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：
[0032]
图1是根据本发明的处理系统的功能图，以及
[0033]
图2是示出了根据本发明的处理方法的一些步骤的流程图。
具体实施方式
[0034]
根据本发明，允许处理由远程通信实体传输的信号的处理系统100是计算机系统，如图1所示，该计算机系统包括信息处理单元101，该信息处理单元包括：一个或多个处理器；数据存储介质102；至少一个输入和输出接口103，该输入和输出接口允许接收数据(或信号)以及允许传输数据(或信号)；以及可选地数字信号处理器104，该数字信号处理器按照本领域技术人员的一般知识能够接收、解调和放大数据。
[0035]
根据一些实施例，处理系统100安装在机动车辆中并且容纳在车辆的计算机、电子控制单元和其它远程信息处理箱中的一个或多个上。根据其它实施例，处理系统100容纳在独立于机动车辆的计算机上并且通过其输入和输出接口103与车辆的驾驶辅助系统的计算机交互。根据优选实施例，处理系统100形成用于机动车辆的驾驶辅助系统的计算机的组成部分。因此，无论本发明的哪个实施例，处理系统100总是能够通过其输入和输出接口103不仅与车辆的驾驶辅助系统交互，还与车辆的任何其它系统和/或设备交互，该系统和/或设备不时地、定期地和/或持续地被要求与车辆的驾驶辅助系统结合行动。
[0036]
传统上，车辆的驾驶辅助系统基于布置在车辆中的多个检测装置并且基于一个或多个专用逻辑控制器、计算机和/或处理器，所述一个或多个专用逻辑控制器、计算机和/或处理器根据预设的作用并根据由检测装置生成的信号和/或数据的功能可以控制车辆某些部件的运行，以帮助提供各种驾驶辅助功能(例如紧急制动辅助、避障辅助、车道保持辅助、停车辅助等)。例如，驾驶辅助系统包括至少一个激光遥感装置、无线电检测装置、摄像头、超声波传感器、指南针和/或惯性单元，这些检测装置中的每个优选地包括能够基于接收到的信号生成数据的信号处理模块。替代地或附加地，驾驶辅助系统包括中央信号处理模块，该中央信号处理模块能够基于由这些检测装置中的每个发送的信号生成数据。
[0037]
此外，为了实施与下文描述的根据本发明的方法的一些步骤相关的一些任务，驾驶辅助系统还设有允许其与其它车辆设备交互的接口和其它专用硬件和软件元件，所述其它车辆设备用于在智能交通系统内交互。这种设备尤其包括布置在车辆中的射频信号通信仪器，驾驶辅助系统可以与该射频信号通信仪器交互以与智能交通系统的其它部件(例如道路基础设施、远程数据源、其它车辆、行人佩戴的电子装置)和/或车辆中的智能手机交换数据。通过使用这些部件，驾驶辅助系统以及因此与其交互或者形成其组成部分的处理系统100能够获得由通信实体传输并通过使用射频信号通信仪器接收的信号。
[0038]
此外，为了实施与下文描述的根据本发明的方法的其它步骤相关的其它任务，驾驶辅助系统包括用于与车辆的导航系统交互的专用硬件和软件部件，该导航系统通常包括与卫星定位系统交互的接收器。通过使用这些部件，驾驶辅助系统以及因此与其交互或者形成其组成部分的处理系统100能够从导航系统获得数据，尤其是与车辆所遵循的路线和/或车辆的地理位置(例如gps坐标)相关的测量数据。
[0039]
根据本发明，上文描述的所有元件有助于允许处理系统100实施如下文结合图2来描述的用于处理由远程通信实体传输并通过射频信号通信仪器接收的信号的方法。
[0040]
根据本发明的方法的第一步骤201，处理系统100使用接收到的信号来确定所述信号的至少一个特征参数和表征所述信号的内容片段的数据。在该情况下，这样确定的所述信号的特征参数可以包括角度值(例如对应于所述信号的到达角度)和功率值(例如对应于经测量的信号的功率值(例如rssi))。此外，表征所述信号的内容片段的数据可以包括表征
由通信实体建立的车辆所遵循的路线的数据、表征所述信号的传输时长的数据以及表征由通信实体建立的车辆的地理位置的数据。
[0041]
然后，根据本发明的方法的第二步骤202，处理系统100获取(即提取和/或接收)测量数据，所述测量数据通过使用驾驶辅助系统的检测装置、车辆的导航系统和/或射频信号通信仪器生成。在该情况下，这些测量数据可以包括表征经测量的纵向轴线和/或经测量的路线的数据，这些数据例如通过使用驾驶辅助系统的指南针和/或车辆的导航系统来确定。在其它情况下，所述测量数据可以包括表征通过使用射频信号通信仪器测量的信号接收时长的数据和/或表征通过使用车辆导航系统测量的地理位置的数据。
[0042]
然后，根据本发明的方法的第三步骤203，处理系统100通过使用所述信号的特征参数、在第一步骤201期间确定的所述信号的内容片段的数据、以及在第二步骤202期间获取的所述测量数据，确定与车辆所遵循的路线相关的第一主要可信度参数的值。
[0043]
根据一个示例，处理系统100通过使用对应于在第一步骤201期间确定的无线电信号的到达角度和在步骤202期间获取的测量数据中包含的车辆纵向轴线的角度值来确定第一角度的值来做到这一点。然后，处理系统100使用在第一步骤201期间确定的由通信实体建立的路线和在第二步骤202期间获取的经测量的路线来确定第二角度的值。最后，处理系统100确定第一角度和第二角度之间的差值，并且，如果第一角度和第二角度之间的差值小于或等于第一预设阈值，则处理系统100向第一主要可信度参数分配第一预设可信度值，例如选择为表征可信特征的第一布尔值。相反，如果第一角度和第二角度之间的差值大于该第一预设阈值，则处理系统100向第一主要可信度参数分配第二可信度值，例如选择为表征不可信特征的布尔值。
[0044]
然后，根据本发明的方法的第四步骤204，处理系统100根据第一次级可信度参数的值和第二次级可信度参数的值确定与车辆的地理位置相关的第二主要可信度参数的值。优选地，通过使用在第一步骤201期间确定的所述信号的特征参数来确定第一次级可信度参数的值，而通过使用在步骤201期间确定的表征所述信号的内容片段的数据和在第二步骤202期间获取的测量数据来确定第二次级可信度参数的值。此外，有利地，当第一次级可信度参数的值和第二次级可信度参数的值相同时，处理系统100向第二主要可信度参数分配第一可信度值(即，可信)。相反，当第一次级可信度参数的值与第二次级可信度参数的值不同时，处理系统100向第二主要可信度参数分配第二可信度值(即，不可信)。
[0045]
根据一个示例，为了确定第一次级可信度参数的值，处理系统100首先通过使用建模模块确定理论功率值。然后，处理系统100确定在步骤201中确定的经测量的功率值和该理论功率值之间的差值。最后，如果经测量的功率值和理论功率值之间的差值小于或等于第二预设阈值，则处理系统100向第一次级可信度参数分配第一预设可信度值(即，可信)。相反，如果经测量的功率值和理论功率值之间的差值大于第二预设阈值，则处理系统100向第一次级可信度参数分配第二预设可信度值(即，不可信)。
[0046]
根据另一示例，为了确定第二次级可信度参数的值，该系统首先基于在第一步骤201期间确定的所述信号的传输时长、在第二步骤202期间获取的所述信号的接收时长、以及预设的传播速度值来确定第一距离值。然后，处理系统100通过使用在第一步骤201期间确定的由通信实体建立的地理位置和在第二步骤202期间获取的经测量的地理位置来确定第二距离值。最后，处理系统100确定第一距离值和第二距离值之间的差值，如果第一距离
值和第二距离值之间的差值小于或等于第三预设阈值，则处理系统100向第二次级可信度参数分配第一可信度值(即，可信)。相反，如果第一距离值和第二距离值之间的差值大于第三预设阈值，则处理系统100向第二次级可信度参数分配第二可信度值(即，不可信)。
[0047]
最后，根据本发明的方法的第五步骤205，当第一主要可信度参数的值和第二主要可信度参数的值相同时，处理系统100控制为将表征所述信号的内容片段的数据存储在布置在车辆中的数据存储介质上，以使表征所述信号的内容片段的数据能够被车辆的驾驶辅助系统使用以提供驾驶员辅助功能。相反，当第一主要可信度参数的值和第二主要可信度参数的值不同时，处理系统100确定为该信号应被忽略。
[0048]
因此，根据上文所述的根据本发明的方法和系统的各项，设置功能块以使损坏的信号被考虑以提供驾驶辅助功能的可能性被更好地最小化。实际上，由于实施了各种验证机制(这些机制考虑了接收到的信号的若干特征及其内容)，根据本发明的方法和系统有助于允许自主和联网的车辆更可靠地确定接收到的信号(尤其是包含与所遵循的路线和/或地理位置相关的数据的信号)是可信的或损坏的。