CN114179822A

CN114179822A - 用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法、计算机程序和设备

Info

Publication number: CN114179822A
Application number: CN202111079707.2A
Authority: CN
Inventors: S·克莱瑙; B·雷赫; T·巴格多纳特
Original assignee: Volkswagen Automotive Co ltd
Current assignee: Volkswagen Automotive Co ltd
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2041-09-15
Also published as: US11904898B2; US20220081011A1; EP3968305A1; CN114179822B

Abstract

本发明涉及一种用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法、计算机程序和设备。本发明进一步涉及一种配备有自动化驾驶功能的车辆，所述车辆利用这种方法或设备。在第一步骤中，根据至少一个车辆传感器的数据来确定（11）交通灯的第一信号状态。然后，基于所述车辆中可用的信息来验证（12）交通灯的所确定的第一信号状态。最后，根据验证结果来设置（13）所述车辆的操作模式。

Description

用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法、计算机程序和设备

技术领域

本发明涉及一种用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法、计算机程序和设备。本发明进一步涉及一种配备有自动化驾驶功能的车辆，该车辆利用这种方法或设备。

背景技术

自主驾驶（也被称为自动驾驶、自动化驾驶或有人驾驶）是很大程度上具有自主性的车辆、移动机器人和无人驾驶运输系统的移动。存在不同程度的自主驾驶。在欧洲，各种运输部门（transport ministry）（例如，德国的联邦道路系统研究所（Bundesanstalt fürStraßenwesen））已经定义了以下自主阶段：

· 级别0：“仅驾驶员”，驾驶员自己驾驶、操纵、加速、制动等。

· 级别1：某些辅助系统帮助车辆操作，包括巡航控制系统，诸如ACC（自动巡航控制）。

· 级别2：部分自动化。其中，由辅助系统来接管自动停车、跟踪功能、一般纵向引导、加速、减速等，包括碰撞避免。

· 级别3：高度自动化。驾驶员不必连续地监测该系统。车辆独立地执行功能，诸如触发转向信号、车道改变和跟踪。驾驶员可以转向其他事物，但是如果要求的话，则驾驶员必须在预警期内接管控制权。

· 级别4：完全自动化。该系统永久地执行对车辆的引导。如果该系统不再能够处理任务，则可以要求驾驶员接管控制权。

· 级别5：不需要任何驾驶员。除了设置目标以及启动该系统之外，不需要任何人类干预。

略微不同的级别定义从汽车工程师协会（SAE）已知。在这一点上，参考了SAEJ3016标准。也可以使用这种定义来代替上面给出的定义。

在自主驾驶领域，已知利用地图数据以及车辆传感器的数据以便控制车辆的操作。例如，US 2019/0092291 A1公开了一种用于相对于车辆周围区域中的可通行（passable）对象来操作车辆的方法。根据该方法，输入来自地图的地图数据值。地图数据值包括表示该可通行对象的第一对象数据值。此外，记录表示包括该可通行对象的周围区域的第二对象数据值。根据预定义的第一比较标准，将输入的地图数据值与第二对象数据值进行协调（reconcile）。然后，根据该协调来操作车辆。

US 2019/0018408 A1公开了一种用于验证感测系统的完整性的方法。一种车辆包括集成电路，该集成电路被配置成：支持该集成电路和与该车辆相关联的传感器装置之间的基于消息的协议，并且发送传感器能力安全性支持消息作为基于消息的协议的一部分，以确定传感器装置的一个或多个能力。该集成电路还被配置成：响应于传感器能力安全性支持消息，从传感器装置接收对应于传感器装置的标识数据。存储器被配置成：存储与多个字段相对应的多个请求数据，该多个字段由基于消息的协议所支持并且与该集成电路和传感器装置能力相关联；以及存储来自传感器装置的包括标识数据的响应。

针对自主驾驶需要执行的一个任务是识别交通灯的信号化（signalization）或信号状态。这种识别目前是使用相机来实现的。然而，利用当前可用的相机系统，识别信号状态对于需要自主地进入具有交通灯的交叉口的车辆而言可能不够安全。

在这一点上，CN 106327897 A公开了一种用于在车辆的显示终端上发信号通知交通灯状态的方法。交通灯生成信号阶段和定时信息，并且将该信息传输到道路侧单元。道路侧单元发布交叉口位置信息、本地MAP信息和实时SPaT信息。车辆基础设施通信模块用于终端装置与道路侧单元之间的信息数据交互。终端装置用于获取、处理并显示车辆运动状态数据和交通灯状态。

US 2020/004268 A1公开了一种用于在自动化车辆和高速公路系统中确定由第一车辆接收到的消息的有效性的方法。接收第一车辆试图进入其中的交叉口的状态信息以及信号阶段和定时（SPaT）消息，在使用交叉口状态信息所生成的高清晰度（HD）地图上设置第一车辆的行进路线，基于交叉口状态信息和SPaT消息来获取具有与第一车辆的行进车道的车道状态相同的车道状态的车道信息，并且基于车道信息和HD地图来执行第一有效性确定，该第一有效性确定用于确定交叉口状态信息和SPaT消息是否有效。

所预计的是，对交通灯信号状态的识别将需要满足ASIL（汽车安全完整性级别）的要求。

这些高安全性要求可能意味着某些功能可能无法在车辆中实现。

发明内容

本发明的目的是提供用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的改进解决方案。

该目的通过本发明的主题来实现。从属权利要求包括如下所描述的本原理的有利的进一步开发和改进。

根据第一方面，一种用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法包括以下步骤：

- 根据至少一个车辆传感器的数据来确定交通灯的第一信号状态，并且根据从通信基础设施接收到的SPaT消息来确定交通灯的第二信号状态；

- 通过比较第一信号状态和第二信号状态来验证交通灯的所确定的第一信号状态；以及

- 根据验证结果来设置车辆的操作模式，其中在第一信号状态和第二信号状态相匹配的情况下将操作模式设置成正常操作模式，在第一信号状态和第二信号状态不匹配的情况下将操作模式设置成安全模式，并且在不能够确定第一信号状态的情况下将操作模式设置成回退（fallback）模式。

因此，一种计算机程序包括指令，所述指令在由至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的以下步骤：

- 根据验证结果来设置车辆的操作模式，其中在第一信号状态和第二信号状态相匹配的情况下将操作模式设置成正常操作模式，在第一信号状态和第二信号状态不匹配的情况下将操作模式设置成安全模式，并且在不能够确定第一信号状态的情况下将操作模式设置成回退模式。

术语“计算机”必须被宽泛地理解。特别地，它还包括电子控制单元、嵌入式装置、以及其他基于处理器的数据处理装置。

计算机程序代码可以例如可用于电子检索或存储在计算机可读存储介质上。

根据另一方面，一种用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的设备包括：

- 评估模块，其被配置成：根据至少一个车辆传感器的数据来确定交通灯的第一信号状态，并且根据从通信基础设施接收到的SPaT消息来确定交通灯的第二信号状态；

- 验证模块，其被配置成：通过比较第一信号状态和第二信号状态来验证交通灯的所确定的第一信号状态；以及

- 模式设置模块，其被配置成根据验证结果来设置车辆的操作模式，其中模式设置模块被配置成：在第一信号状态和第二信号状态相匹配的情况下将操作模式设置成正常操作模式，在第一信号状态和第二信号状态不匹配的情况下将操作模式设置成安全模式，并且在不能够确定第一信号状态的情况下将操作模式设置成回退模式。

根据本发明，不是试图以使得其满足高安全性要求的这种方式来适配基于相机的信号状态识别，而是将安全性要求转移到车辆的其他组件。出于此目的，选择了车辆的这种组件，这种组件可以容易地满足高安全性要求。然后，使用这些组件的信息来验证所确定的信号状态。

根据本发明，根据从通信基础设施接收到的SPaT消息来确定交通灯的第二信号状态。然后，通过比较第一信号状态和第二信号状态来验证交通灯的所确定的第一信号状态。SPaT消息描述了信号化的交叉口（signalized intersection）处的当前阶段、以及所述阶段针对交叉口的每个车道的剩余时间。通过使用冗余的系统来确定交通灯的信号状态，增加了信号状态识别的总体可靠性。然后，在第一信号状态和第二信号状态相匹配的情况下将操作模式设置成正常操作模式，在第一信号状态和第二信号状态不匹配的情况下将操作模式设置成安全模式，并且在不能够确定第一信号状态的情况下将操作模式设置成回退模式。当两个所确定的信号状态相匹配时，这强烈指示第一信号状态已经被正确地确定，并且正常操作是可能的。当两个所确定的信号状态冲突时，这强烈指示第一信号状态可能没有被正确地确定。在这种情况下，建议使用安全模式。在不能够确定第一信号状态的情况下，自动化驾驶功能需要依赖于SPaT消息的信息。在这种情况下，建议进入回退模式，在回退模式下，车辆访问进一步的传感器信息，例如与周围交通的行为相关的信息。例如，所述车辆可能知道它位于两个直行车道中的一个上，但是不确定交通灯是否示出了绿色。如果在这种情形下，第二个/平行车道中的车辆进入了交叉口，则它可能会稍微慢一点或略微延迟地穿过交叉口。另一种可能性是：如果所述车辆从地图数据中知道它位于发送安全信号（例如，SPaT和MAP消息）的交通灯处，则它可能会信任这些信号并且缓慢地通过交叉口，这优选地与交叉路口交通的传感器检测相结合。

在有利的实施例中，通过确定所述车辆的自我定位系统是否以所需的准确度递送了结果来进一步验证交通灯的所确定的第一信号状态，其中当不是这种情况时，将操作模式设置成安全模式。具有自动化驾驶功能的车辆有必要具有自我定位系统。这种系统将通常能够执行自诊断，自诊断可以用于评估所述系统的准确度。在自我定位的结果足够准确的情况下，可能无法确定所述车辆位于具有多个车道的道路中的哪个车道上。因此，所确定的第一信号状态可能实际上指代不同的车道，并且继续正常操作是不安全的。

在有利的实施例中，通过确定利用所述车辆的环境传感器所获得的信息是否与来自所述车辆中可用的高度详细地图的信息一致，来进一步验证交通灯的所确定的第一信号状态，其中当不是这种情况时，将操作模式设置成安全模式。为了便于对交通灯进行基于相机的检测和评估，交通灯的位置可以被包括在所述车辆中可用的高度详细地图中，因为这允许减少相机的搜索空间。当前的讨论从功能安全性的角度对这些地图条目提出了要求。在利用环境传感器所获得的信息与来自所述高度详细地图的信息之间存在冲突的情况下，这强烈指示或者所述高度详细地图不准确或过时、或者环境传感器递送了不正确的数据。在这两种情况下，继续正常操作是不安全的。

在有利的实施例中，通过确定来自所述车辆中可用的高度详细地图的信息是否与来自从通信基础设施接收到的MAP消息的信息一致，来进一步验证交通灯的所确定的第一信号状态，其中当不是这种情况时，将操作模式设置成安全模式。SPaT消息通常与MAP消息一起使用，MAP消息描述了一个或多个交叉口的物理几何形状。在ISO/TC 204/WG 18中，与CEN/TC 278/WG 16联合开发了以通用设施和基础设施为中心的消息传递，诸如SPaT和MAP消息传递。在来自MAP消息的信息与来自所述高度详细地图的信息之间存在冲突的情况下，这指示所述高度详细地图不准确或过时。因此，依赖于所述高度详细地图来检测和评估交通灯并且继续正常操作是不安全的。

在有利的实施例中，通过确定来自从通信基础设施接收到的SPaT消息的信息是否与来自从通信基础设施接收到的MAP消息的信息一致，来进一步验证交通灯的所确定的第一信号状态，其中当不是这种情况时，将操作模式设置成安全模式。在来自SPaT消息的信息与来自MAP消息的信息之间存在冲突的情况下，这强烈指示那些消息中的至少一个是不正确的。因此，依赖于来自SPaT消息的信息来确定信号状态并且继续正常操作是不安全的。

在有利的实施例中，在安全模式下，所述车辆被带到安全条件中。例如，可以使所述车辆安全地停止。这确保了所述车辆不会执行任何可能对周围交通造成伤害的动作。

有利地，配备有自动化驾驶功能的车辆包括根据本发明的设备，或者被配置成执行根据本发明的用于控制所述车辆的操作的方法。以这种方式，所述车辆能够满足对交通灯信号状态的识别的高安全性要求。所述车辆可以是任何类型的车辆，例如汽车、公共汽车、摩托车、商用车辆，特别是卡车、农业机械、建筑机械、轨道车辆等。更一般地，本发明可以用于需要应对交通灯的所有车辆中。

附图说明

结合附图，本发明的进一步特征将从以下描述和所附权利要求中变得明显。

图1示意性地图示了用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法；

图2示意性地图示了用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的设备的第一实施例；

图3示意性地图示了用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的设备的第二实施例；

图4图示了V2V和V2X通信系统的基本架构；

图5示出了车辆的电子系统的框图；

图6示出了用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法的优选实施例；以及

图7示出了正在接近信号化的交叉口的车辆。

具体实施方式

本描述说明了本公开的原理。因此，将领会的是，本领域技术人员将能够设想到尽管没有在本文中明确地描述或示出但是体现了本公开原理的各种布置。

本文中记载的所有示例和条件式语言意图用于教育目的以帮助读者理解本公开的原理和发明人所贡献以推动本领域的概念，并且被解释为不限于这种具体记载的示例和条件。

此外，记载了本公开的原理、方面和实施例以及其具体示例的本文中的所有陈述意图涵盖其结构和功能等同物两者。附加地，所意图的是，这种等同物包括当前已知的等同物以及未来开发的等同物两者，即所开发的执行相同功能的任何元件，而与结构无关。

因此，例如，本领域技术人员应当领会的是，本文中呈现的图表示体现本公开原理的说明性电路的概念视图。

可以通过使用专用硬件、以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件来提供图中所示的各种元件的功能。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由多个单独的处理器（它们中的一些可以是共享的）提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为排他地指代能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括但不限于：数字信号处理器（DSP）硬件、用于存储软件的只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）和非易失性存储装置。

还可以包括常规和/或定制的其他硬件。类似地，图中所示的任何开关仅仅是概念上的。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或甚至手动地执行，特定技术可由实现者来选择，如根据上下文更具体地理解的那样。

在本文的权利要求中，被表述为用于执行指定功能的部件的任何元件意图涵盖执行该功能的任何方式，包括例如：执行该功能的电路元件的组合；或以任何形式存在的软件，因此包括固件、微代码等，该软件与用于执行该软件的适当电路相组合以执行该功能。如这种权利要求所定义的公开内容在于以下事实：由各种所记载的部件提供的功能以权利要求所主张的方式被组合并带到一起。因此认为可以提供那些功能的任何部件都等同于本文中所示的那些部件。

图1示意性地图示了根据本发明的用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法。在第一步骤中，根据至少一个车辆传感器的数据来确定11交通灯的第一信号状态。然后，基于该车辆中可用的信息来验证12交通灯的所确定的第一信号状态。出于此目的，可以根据从通信基础设施接收到的SPaT消息来确定第二信号状态。然后，可以通过比较第一信号状态和第二信号状态来验证第一信号状态。此外，可以通过如下方式来验证第一信号状态：通过确定该车辆的自我定位系统是否以所需的准确度递送了结果；通过确定利用该车辆的环境传感器所获得的信息是否与来自该车辆中可用的高度详细地图的信息一致；通过确定来自该高度详细地图的信息是否与来自从通信基础设施接收到的MAP消息的信息一致；或者通过确定来自SPaT消息的信息是否与来自MAP消息的信息一致。当然，也可以使用这些验证措施的组合。最后，根据验证结果来设置13车辆的操作模式。优选地，在这些验证措施中的任一个递送了否定结果的情况下，可以将操作模式设置成安全模式。在安全模式下，该车辆可以被带到安全条件中。如果所有验证措施都递送了肯定的结果，则可以将操作模式设置成正常操作模式。在不能够根据该至少一个车辆传感器的数据来确定第二信号状态的情况下，可以将操作模式设置成回退模式，在回退模式下，该车辆访问进一步的传感器信息或信任所确定的第二信号状态。

图2示意性地图示了根据本发明的用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的设备20的第一实施例的框图。设备20具有输入21，输入21用于接收来自通信基础设施310的数据（例如，消息M1、M2）、至少一个车辆传感器151的传感器数据SD、或该车辆中可用的进一步信息INF。评估模块22被配置成根据传感器数据SD来确定交通灯的第一信号状态S_S。此外，评估模块22可以根据从通信基础设施310接收到的SPaT消息来确定第二信号状态S_M。验证模块23被配置成基于该车辆中可用的信息INF来验证交通灯的所确定的第一信号状态S_S。例如，验证模块23可以通过如下方式来通过比较第一信号状态S_S和第二信号状态S_M从而验证第一信号状态S_S：通过确定该车辆的自我定位系统是否以所需的准确度递送了结果；通过确定利用该车辆的环境传感器所获得的信息是否与来自该车辆中可用的高度详细地图的信息一致；通过确定来自该高度详细地图的信息是否与来自从通信基础设施接收到的MAP消息的信息一致；或者通过确定来自SPaT消息的信息是否与来自MAP消息的信息一致。当然，也可以使用这些验证措施的组合。模式设置模块24被配置成根据验证结果来设置车辆的操作模式。优选地，在这些验证措施中的任一个递送了否定结果的情况下，模式设置模块24可以将操作模式设置成安全模式。在安全模式下，该车辆可以被带到安全条件中。如果所有的验证措施都递送了肯定的结果，则模式设置模块24可以将操作模式设置成正常操作模式。在不能够根据传感器数据SD来确定第二信号状态S_S的情况下，可以将操作模式设置成回退模式，在回退模式下，该车辆访问进一步的传感器信息或信任所确定的第二信号状态。为了设置操作模式，模式设置模块24可以生成模式信号M，该模式信号M可以经由输出27被提供给自动驾驶控制单元184。提供了本地存储单元26，例如用于在处理期间存储数据。输出27也可以与输入21组合成单个双向接口。

评估模块22、验证模块23和模式设置模块24可以由控制器25来控制。可以提供用户接口28，以用于使得用户能够修改评估模块22、验证模块23、模式设置模块24或控制器25的设置。评估模块22、验证模块23、模式设置模块24和控制器25可以被体现为专用硬件单元。当然，它们同样可以完全或部分地组合成单个单元，或者实现为运行在处理器（例如，CPU或GPU）上的软件。

图3中图示了根据本发明的用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的设备30的第二实施例的框图。设备30包括处理装置31和存储器装置32。例如，设备30可以是计算机、电子控制单元或嵌入式系统。存储器装置32已经存储了指令，该指令在由处理装置31执行时使得设备30执行根据所描述的方法之一的步骤。因此，存储在存储器装置32中的指令有形地体现了可由处理装置31执行的指令程序，以根据本原理来执行如本文中描述的程序步骤。设备30具有用于接收数据的输入33。由处理装置31生成的数据被使得经由输出34可获得。此外，这种数据可以存储在存储器装置32中。输入33和输出34可以组合成单个双向接口。

本文中使用的处理装置31可以包括一个或多个处理单元，诸如微处理器、数字信号处理器或其组合。

本地存储单元26和存储器装置32可以包括易失性和/或非易失性存储器区域和存储装置，诸如硬盘驱动器、光驱和/或固态存储器。

在以下内容中，将参考图4至图7更详细地解释本发明的优选实施例。

图4图示了V2V（车辆到车辆）和V2X（车辆到任何事物）通信系统的基本架构。附图标记40表示车辆，在本示例中，该车辆是班车（shuttle bus）、汽车和卡车。车辆40配备有板载连接模块160，板载连接模块160包括对应的天线，使得车辆40可以参与任何形式的无线通信服务。如图4中所示，车辆40可以向以及从移动通信服务提供商的道路侧单元310或基站210传输和接收信号。道路侧单元310和基站210可以经由网络300连接到控制中心计算机320。还示出了连接到道路侧单元310的交通灯340。道路侧单元310可以经由广播/直接通信向车辆40传输与交通灯340相关的SPaT和MAP消息。

车辆40还可以配备有用于观察其周围环境的部件。用于捕获环境对象的其传感器系统取决于应用而基于不同的测量方法。广泛分布的技术除了其他之外还包括雷达（RADAR）、激光雷达（LIDAR）、用于2D和3D图像获取的相机、以及超声传感器。

由于自动化驾驶正在兴起，因此需要在车辆40当中例如使用V2V通信来交换更多的数据，并且还需要在车辆40与网络之间交换更多的数据。需要相应地适配用于V2V和V2X通信的通信系统。它们可以利用移动通信技术，诸如LTE或5G、无线局域网、或者甚至光学通信技术。

图5示意性地示出了车辆的板电子系统的示例性框图。板电子系统的一部分是信息娱乐系统，该信息娱乐系统包括触敏显示单元50、计算装置60、输入单元70和存储器装置80。显示单元50经由数据线55连接到计算装置60，并且包括用于显示可变图形信息的显示区域、以及布置在显示区域上方以用于由用户输入命令的操作者接口（触敏层）。输入单元70经由数据线75连接到计算装置60。附图标记71表示按钮，如果车辆被阻塞并且驾驶员想要遥控操作式驾驶操作者的支持来找到摆脱该阻塞情形的方式，则该按钮允许驾驶员手动请求遥控操作式驾驶会话。如果使用用于手动控制的其他技术，则不需要专用按钮71。这包括：选择在显示单元50上显示的用户菜单中的选项、利用语音识别来检测命令、或者使用手势控制部件。

存储器装置80经由数据线85连接到计算装置60。在存储器装置80中，象形图目录和/或符号目录被存放有用于附加信息的可能覆盖的象形图和/或符号。

该信息娱乐系统的其他部分（诸如，相机150、无线电140、导航装置130、电话120和仪表集群110）经由数据总线100与计算装置60连接。作为数据总线100，可以使用根据ISO标准11898-2的CAN（控制器区域网络）总线的高速变体。替代地，可以使用基于以太网的总线系统，诸如IEEE 802.03cg。经由光纤来实现数据传输的总线系统也是可用的。示例是MOST总线（面向介质的系统传输）或D2B总线（家用数字总线）。对于入站和出站无线通信而言，该车辆被配备有板载连接模块160。它可以用于移动通信，例如根据5G标准的移动通信。

附图标记172表示引擎控制单元。附图标记174表示ESC（电子稳定性控制）单元，而附图标记176表示变速器（transmission）控制单元。这种控制单元——所有这些控制单元都属于传动系统的类别——的联网通常利用CAN总线104来发生。由于各种传感器被安装在该车辆中，并且这些传感器不再仅仅连接到个体控制单元，因此这种传感器数据还经由总线系统104被分发给个体控制装置。

现代车辆可以包括附加的组件，诸如用于扫描周围环境的另外的传感器，如激光雷达传感器186或雷达传感器182、以及附加的视频相机151，例如前置相机、后置相机或侧置相机。这种传感器越来越多地被用在用于观察环境的车辆中。在该车辆中可以提供另外的控制装置，诸如ADC（自动驾驶控制）单元184等。雷达和激光雷达传感器182、186可以具有高达250 m的扫描范围，而相机150、151可以覆盖从30 m到120 m的范围。组件182至186连接到另一通信总线102，例如以太网总线，这是由于其用于数据传输的更高带宽。适配于汽车通信的特殊需求的一个以太网总线在IEEE 802.1Q规范中被标准化。此外，可以经由V2V通信从其他车辆接收关于环境的许多信息。特别是针对不处于进行观察的车辆的视线内的那些车辆，经由V2V通信来接收关于它们的位置和运动的信息是非常有利的。

附图标记190表示连接到另一通信总线106的板载诊断接口。

出于经由板载连接模块160将车辆相关传感器数据传输到另一车辆、其他基础设施或控制中心计算机的目的，提供了网关90。网关90连接到不同的总线系统100、102、104和106。网关90被适配成将其经由一个总线接收到的数据转换成另一个总线的传输格式，使得可以使用针对该相应的另一个总线所指定的分组来分发该数据。为了将该数据转发到外部，即转发到另一车辆或控制中心计算机，板载连接模块160被配备有通信接口以接收这些数据分组，并且进而将它们转换成适当的移动无线电标准的传输格式。

图6示出了用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆的操作的方法的优选实施例。根据该优选实施例，执行了若干个验证步骤。取决于相应的验证结果，或者做出将操作模式设置成正常操作的决策，或者做出将操作模式设置成安全模式的决策。

在第一验证步骤400中，评估该车辆的自我定位。特别地，检查该车辆的自我定位系统是否以所需的准确度递送了结果，例如，是否足够准确以将该车辆定位在若干个车道中的一个上。如果不是这种情况，则将操作模式设置成安全模式450，在安全模式450下，该车辆被带入到安全条件中，例如安全地停止。否则，该方法进行到第二验证步骤410。在第二验证步骤410中，检查利用该车辆的环境传感器所获得的信息是否与来自该车辆中可用的高度详细地图的信息一致。如果不是这种情况，则将操作模式设置成安全模式450。否则，该方法进行到第三验证步骤420。在第三验证步骤420中，将来自该高度详细地图的信息与从MAP消息检索到的信息进行比较。特别地，例如关于车道的数量和方向来检查来自该高度详细地图的信息是否与来自MAP消息的信息一致。如果不是这种情况，则将操作模式设置成安全模式450。否则，该方法进行到第四验证步骤430。在第四验证步骤430中，检查从SPaT消息检索到的信息是否与来自MAP消息的信息一致。如果不是这种情况，则将操作模式设置成安全模式450。否则，该方法进行到第五验证步骤440。在第五验证步骤440中，检查利用车辆传感器检测到的交通灯的信号状态是否与来自SPaT消息的信息一致。如果信号状态不匹配，则将操作模式设置成安全模式450。如果信号状态相匹配，则将操作模式设置成正常操作模式460，并且一旦被交通灯允许，该车辆将继续其行程。可能发生的是，利用车辆传感器不能够检测到信号状态。针对这种情形，可以定义回退操作模式470，在回退操作模式470下，该车辆访问进一步的传感器信息或信任所确定的第二信号状态。

图7示出了正在接近信号化的交叉口330的车辆40。使用若干个交通灯340来管控交通。提供了可以经由网络300连接到控制中心计算机320的道路侧单元310，以用于向交叉口330附近的车辆40传输基础设施相关数据。同样，道路侧单元310可以连接到交通灯340，而不连接到控制中心计算机320。在这种情况下，道路侧单元310直接从交通灯340的控制器接收相关信息，并且经由广播/直接通信将其传输到车辆40，例如作为SPaT和MAP消息。车辆40配备有例如级别4或级别5的自动化驾驶功能。自动化驾驶功能需要遵守所有交通规则，包括交通标志和交通灯等。代替于仅依赖于车辆相机的数据来确定相关交通灯340的信号状态，自动化驾驶功能附加地评估由道路侧单元310提供的SPaT和MAP消息、以及高度详细地图的数据和由另外的车辆传感器提供的传感器数据，如上面参考图6所描述的那样。

附图标记

10 接收来自通信基础设施的消息

11 确定交通灯的信号状态

12 验证所确定的信号状态

13 根据验证结果来设置操作模式

20 设备

21 输入

22 评估模块

23 验证模块

24 模式设置模块

25 控制器

26 本地存储单元

27 输出

28 用户接口

30 设备

31 处理装置

32 存储器装置

33 输入

34 输出

40 车辆

50 显示单元

55 至显示单元的数据线

60 计算装置

70 输入单元

71 按钮

75 至输入单元的数据线

80 存储器单元

85 至存储器单元的数据线

90 网关

100 第一数据总线

102 第二数据总线

104 第三数据总线

106 第四数据总线

110 仪表集群

120 电话

130 导航装置

140 无线电

150 相机

151 另外的相机

160 板载连接模块

172 引擎控制单元

174 电子稳定性控制单元

176 变速器控制单元

182 雷达传感器

184 自动驾驶控制单元

186 激光雷达传感器

190 板载诊断接口

210 基站

300 网络

310 道路侧单元

320 控制中心计算机

330 交叉口

340 交通灯

400 第一验证步骤

410 第二验证步骤

420 第三验证步骤

430 第四验证步骤

440 第五验证步骤

450 安全模式

460 正常操作

470 回退操作

INF 信息

M 模式信号

M1、M2 消息

SD 传感器数据

S_M、S_S信号状态

Claims

1.一种用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆（40）的操作的方法，所述方法包括：

- 根据至少一个车辆传感器（151）的数据（SD）来确定（11）交通灯（340）的第一信号状态（S_S），并且根据从通信基础设施（310）接收到（10）的SPaT消息（M1）来确定（11）交通灯（340）的第二信号状态（S_M）；

- 通过比较第一信号状态（S_S）和第二信号状态（S_M）来验证（12）交通灯（340）的所确定的第一信号状态（S_S）；以及

- 根据验证结果来设置（13）所述车辆（40）的操作模式，其中在第一信号状态（S_S）和第二信号状态（S_M）相匹配的情况下将操作模式设置成正常操作模式（460），并且在第一信号状态（S_S）和第二信号状态（S_M）不匹配的情况下将操作模式设置成安全模式（450）；

其特征在于，在不能够确定（11）第一信号状态（S_S）的情况下将操作模式设置成回退模式（470）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在回退模式（470）下，所述车辆（40）访问进一步的传感器信息或信任所确定的第二信号状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述进一步的传感器信息与周围交通的行为相关。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中如果所述车辆（40）从地图数据中知道它位于发送安全信号的交通灯（340）处，则所述车辆（40）信任所确定的第二信号状态。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过确定所述车辆（40）的自我定位系统是否以所需的准确度递送了结果，来进一步验证（12）交通灯（340）的所确定的第一信号状态（S_S），其中当不是这种情况时，将操作模式设置（13）成安全模式（450）。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过确定利用所述车辆（40）的环境传感器所获得的信息是否与来自所述车辆（40）中可用的高度详细地图的信息一致，来进一步验证（12）交通灯（340）的所确定的第一信号状态（S_S），其中当不是这种情况时，将操作模式设置（13）成安全模式（450）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过确定来自所述车辆（40）中可用的高度详细地图的信息是否与来自从通信基础设施（310）接收到（10）的MAP消息（M2）的信息一致，来进一步验证（12）交通灯（340）的所确定的第一信号状态（S_S），其中当不是这种情况时，将操作模式设置（13）成安全模式（450）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过确定来自从通信基础设施（310）接收到（10）的SPaT消息（M1）的信息是否与来自从通信基础设施（310）接收到（10）的MAP消息（M2）的信息一致，来进一步验证（12）交通灯（340）的所确定的第一信号状态（S_S），其中当不是这种情况时，将操作模式设置（13）成安全模式（450）。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在安全模式（450）下，所述车辆（40）被带到安全条件中。

10.一种包括指令的计算机程序，所述指令在由计算机执行时使得所述计算机执行根据权利要求1至9中任一项所述的用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆（40）的操作的方法。

11.一种用于控制配备有自动化驾驶功能的车辆（40）的操作的设备（20），所述设备（20）包括：

- 评估模块（22），其被配置成：根据至少一个车辆传感器（151）的数据（SD）来确定（11）交通灯（340）的第一信号状态（S_S），并且根据从通信基础设施（310）接收到（10）的SPaT消息（M1）来确定（11）交通灯（340）的第二信号状态（S_M）；

- 验证模块（23），其被配置成：通过比较第一信号状态（S_S）和第二信号状态（S_M）来验证（12）交通灯（340）的所确定的第一信号状态（S_S）；以及

- 模式设置模块（24），其被配置成根据验证结果来设置（13）所述车辆（40）的操作模式，其中模式设置模块（24）被配置成：在第一信号状态（S_S）和第二信号状态（S_M）相匹配的情况下将操作模式设置成正常操作模式（460），并且在第一信号状态（S_S）和第二信号状态（S_M）不匹配的情况下将操作模式设置成安全模式（450）；

其特征在于，模式设置模块（24）进一步被配置成：在不能够确定（11）第一信号状态（S_S）的情况下将操作模式设置成回退模式（470）。

12.一种配备有自动化驾驶功能的车辆（40），其特征在于，所述车辆（40）包括根据权利要求11所述的设备（20），或者被配置成执行根据权利要求1至9中任一项所述的用于控制所述车辆（40）的操作的方法。