本發(fā)明涉及用于在由燈光信號設(shè)備支持的行駛道路區(qū)段的區(qū)域中、特別是在非交叉口處支持至少部分自動化駕駛的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種至少部分自動化引導(dǎo)的車輛。

背景技術(shù)：

1、如在其他技術(shù)領(lǐng)域中那樣，聯(lián)網(wǎng)在車輛應(yīng)用中也越來越重要。越來越多的車輛具有這種可能性：與其他交通參與者、基礎(chǔ)設(shè)施部件(例如所謂的路側(cè)單元)或者與云中的后端服務(wù)連接。在此，車輛可以配備有傳感器系統(tǒng)，這些傳感器系統(tǒng)允許光學(xué)地檢測交通信號、例如燈光信號設(shè)備(口語中也稱為“信號燈”)并且例如確定當(dāng)前的信號燈相位。

2、信號燈在交通調(diào)節(jié)和交通安全中有重要的地位。在大多數(shù)情況下，以不同顏色的燈(紅色、黃色、黃色、綠色)控制交通，這些燈例如可以包含指示其所生效的行駛方向或轉(zhuǎn)彎方向的箭頭。正確信號燈的識別對于基于攝像機的車輛系統(tǒng)可能是困難的或者說易錯的。存在很多因素，例如陽光照射，或者正確檢測信號燈位置以求取哪個信號燈對于規(guī)劃的轉(zhuǎn)彎方向生效，是個復(fù)雜任務(wù)。因此定義了用于所謂的車對萬物(v2x)通信的消息(botschaften)，以便數(shù)字化地以信號表示信號燈拓?fù)浜蜖顟B(tài)。sae?international在j2735中定義了mapdata消息和spat消息(“signal?phase?and?timing，信號相位與配時”)，其定義了交叉拓?fù)浜拖鄳?yīng)的信號狀態(tài)。在歐洲，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(etsi)在ts103301中詳細(xì)說明了spatem消息和mapem消息，它們同樣定義了交叉拓?fù)浜拖鄳?yīng)的信號狀態(tài)。

3、公開文獻cn?113781808?a公開一種方法，在該方法中，借助“車對萬物”(v2x)聯(lián)網(wǎng)的車輛可以獲得交通信號燈的狀態(tài)信息，其方式是，該車輛接收由信號燈的路側(cè)單元(rsu)發(fā)送的信息或者說spat消息。

4、公開文獻wo?2022054712?a1公開一種用于自動化駕駛的方法。車輛具有帶信號燈通過行駛輔助的車輛控制，其支持在行駛通過設(shè)置有信號燈的道路時的行駛運行。該信號燈通過行駛輔助包含用于在信號燈前停車的自動化制動控制。

5、特別是在高度自動化的車輛(sae等級4或5)的情況下，這種信號的有錯誤的或遲延的接收可能導(dǎo)致安全風(fēng)險。

6、公開文獻us2022219718?a1公開一種方法，在該方法中，確定置信值，該置信值涉及由車輛或其他v2x通信參與者接收的spat消息的可靠性。在此，執(zhí)行在接收的符合v2x的消息和spat消息之間的相關(guān)性并且確定點數(shù)，該點數(shù)反映該相關(guān)性的程度或尺度?；谠擖c數(shù)可以采取(或不采取)不同的措施。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此可以將提供用于運行用于對至少部分自動化引導(dǎo)的聯(lián)網(wǎng)的機動車進行駕駛支持的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的可靠方法視為本發(fā)明的一個任務(wù)，在該方法中，在有錯誤地發(fā)送或接收v2x消息、特別是spat消息的情況下也能夠安全地對基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的信號燈設(shè)備或者說燈光信號設(shè)備的信號做出反應(yīng)。

2、可以將提供一種用于對至少部分自動化引導(dǎo)的聯(lián)網(wǎng)的機動車進行駕駛支持的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)視為本發(fā)明的另一任務(wù)，該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)具有高可靠性，即使在有錯誤地發(fā)送v2x消息、特別是spat消息的情況下。

3、可以將提供至少部分自動化引導(dǎo)的車輛視為本發(fā)明的另一任務(wù)，該車輛具有高可靠性，即使在有錯誤地接收v2x消息、特別是spat消息的情況下。

4、各個任務(wù)的解決通過根據(jù)本發(fā)明的用于在由燈光信號設(shè)備支持的行駛道路區(qū)段的區(qū)域中、特別是在非交叉口處支持至少部分自動化駕駛的方法、基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)以及一種至少部分自動化引導(dǎo)的車輛來進行。有利構(gòu)型能夠通過在優(yōu)選實施方式中所列舉的措施實現(xiàn)。

5、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種用于在由燈光信號設(shè)備支持的行駛道路區(qū)段的區(qū)域中，特別是在非交叉口處、即例如在隧道入口前，支持至少部分自動化駕駛的方法。借助基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的路側(cè)單元(也稱為“roadside?unit”或“rsu”)發(fā)送v2x消息，該v2x消息包括關(guān)于該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)的信息，特別是包括spat消息和從屬的地圖數(shù)據(jù)。

6、由包括通信控制單元的至少一個至少部分自動化引導(dǎo)的車輛接收該v2x消息。

7、設(shè)置，不僅該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)而且該至少部分自動化引導(dǎo)的車輛基于未發(fā)送和/或未接收到v2x消息，或者基于接收到過時的v2x消息來識別該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的錯誤。

8、基于適用的安全標(biāo)準(zhǔn)可以作為前提的是：不僅基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)而且至少部分自動化引導(dǎo)的車輛持續(xù)地監(jiān)控其各自的狀態(tài)。基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)在此監(jiān)控相應(yīng)的v2x消息、特別是spat/map消息的產(chǎn)生和發(fā)送。至少部分自動化引導(dǎo)的車輛例如通過車輛內(nèi)部的地圖、移動地圖服務(wù)、車輛自身的交通標(biāo)志識別和/或通過接收相應(yīng)的v2x消息、特別是spat/map消息知道基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的燈光信號設(shè)備的存在。

9、未發(fā)送的或遲延的v2x消息在此特別是應(yīng)理解為以下狀況：至少部分自動化引導(dǎo)的車輛接近配屬于基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的燈光信號設(shè)備或配屬于燈光信號設(shè)備的停止線的位置，因此需要關(guān)于燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)的信息。至少部分自動化引導(dǎo)的車輛在限定的時間內(nèi)沒有接收到具有關(guān)于燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)的信息的有效v2x消息、特別是spat消息。先前可能接收到的信息是過時的并且不可安全地被使用，這導(dǎo)致：車輛不知道燈光信號設(shè)備是否可能具有狀態(tài)“紅色”或“禁止繼續(xù)行駛”或等效狀態(tài)。

10、優(yōu)選地，可以根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)識別到的錯誤采取至少一個自動化措施。在此，基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和/或至少部分自動化引導(dǎo)的車輛可以采取至少一個自動化措施。

11、如果例如車輛識別到基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的錯誤，特別是如果沒有接收到spat消息或接收到過時的spat消息，則該車輛可以自動化地采取以下措施類型中的一個或多個措施：

12、-車輛自動降低其速度。

13、-使用車輛的用于識別交通標(biāo)志和信號燈的車載感知系統(tǒng)，以便檢測基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。

14、-將車載感知系統(tǒng)用于識別由基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)提供的qr信息、特別是spat信息。

15、-該車輛停止，特別是當(dāng)在前行駛的車輛停止時。

16、車輛的車載感知系統(tǒng)優(yōu)選地包括至少一個攝像機以及圖像識別模塊，該圖像識別模塊從由攝像機檢測的圖像數(shù)據(jù)識別燈光信號設(shè)備的狀態(tài)和/或交通標(biāo)志的信息內(nèi)容。在此，圖像識別模塊可以構(gòu)造為用于解碼qr碼或類似的經(jīng)編碼的信息。

17、基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可以識別錯誤，其方式例如是，檢測到在基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)不可用，從而不能夠產(chǎn)生相應(yīng)的v2x消息或者說spat消息，或者盡管有可用的燈光信號設(shè)備狀態(tài)但不產(chǎn)生和/或發(fā)送有效的v2x消息或者說spat消息，例如基于基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的通信裝置的功能錯誤。這樣，例如v2x消息的無線傳送可能被干擾。例如可以借助基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的傳感器設(shè)備和對檢測的車輛行為的相應(yīng)分析處理來識別錯誤，特別是如果檢測到車輛忽視燈光信號設(shè)備。

18、因此，如果基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)識別到錯誤，特別是如果未發(fā)送spat消息，則基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可以自動化地采取以下措施類型中的一個或多個措施：

19、-操控至少一個動態(tài)交通標(biāo)志牌，特別是以如下方式：使得該動態(tài)交通標(biāo)志牌顯示“封鎖的道路”，特別是如果基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的燈光信號設(shè)備具有狀態(tài)“紅色相位”。

20、-在至少一個動態(tài)交通標(biāo)志牌上輸出qr碼，其中，該qr碼說明基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。

21、-匹配基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，其方式特別是，防止基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)(is)的至少一個燈光信號設(shè)備的規(guī)劃的紅色相位，特別是如果所規(guī)劃的紅色相位不能夠在v2x消息中被傳送，和/或，切換基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備，以便顯示危險，例如通過黃色或橙色閃光。

22、動態(tài)交通標(biāo)志在此特別是理解為如下交通標(biāo)志：該交通標(biāo)志可以動態(tài)地、即基于基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的信號來改變或者說匹配其狀態(tài)。動態(tài)交通標(biāo)志可以例如構(gòu)造為用于在不同的顯示之間進行切換。替代或附加地，動態(tài)交通標(biāo)志可以具有顯示器，在該顯示器上可以輸出文字的、圖形的或象形的信息，例如條形碼或qr碼。

23、在一種優(yōu)選實施方案中，每當(dāng)燈光信號設(shè)備處于運行中并且不是“綠色”時就使用動態(tài)交通標(biāo)志。這有利地給車輛提供關(guān)于spat信息和信號燈信息的附加冗余信息。

24、所提出的解決方案特別是適用于“非交叉口”情況、即例如用于隧道入口等。與現(xiàn)有的解決方案相反，這是一種完整的方案，在該完整的方案中，不僅在車輛側(cè)上、而且也在基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)上采取措施，以以便在基礎(chǔ)設(shè)施知道失效或者說錯誤時改善狀況。因此在本發(fā)明的范疇內(nèi)可以將附加的通信通道、如動態(tài)交通標(biāo)志用作針對燈光信號設(shè)備的冗余措施或者用作在v2x消息傳輸錯誤情況下的附加通信手段。

25、這幫助至少部分自動化的車輛在例如spat消息失效的情況下對信號燈做出反應(yīng)并且確保系統(tǒng)的安全性。

26、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種用于在由燈光信號設(shè)備支持的非交叉口的區(qū)域中支持高度自動化駕駛的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)包括至少一個燈光信號設(shè)備、特別是光學(xué)交通信號燈，和路側(cè)單元(rsu)，其構(gòu)造為用于發(fā)送v2x消息、特別是spat消息和從屬的地圖數(shù)據(jù)。該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)包括用于基于未發(fā)送v2x消息來識別該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中的錯誤的系統(tǒng)，其中，該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)設(shè)置為用于在識別到錯誤的情況下采取用于提高交通安全性的至少一個自動化的措施。

27、在一種優(yōu)選實施方案中，如果基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)識別到基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的錯誤，則該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可以構(gòu)造為用于，作為措施，操控至少一個動態(tài)交通標(biāo)志牌，特別是以如下方式：使得動態(tài)交通標(biāo)志牌顯示“封鎖的道路”，特別是如果該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)(is)的燈光信號設(shè)備具有狀態(tài)“紅色相位”。替代或附加地，該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可以構(gòu)造為用于在至少一個動態(tài)交通標(biāo)志牌上輸出qr碼，其中，該qr碼說明該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)(is)的至少一個燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。替代或附加地，該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可以構(gòu)造為用于匹配該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。替代或附加地，該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)可以構(gòu)造為用于防止該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備的規(guī)劃的紅色相位，特別是如果所規(guī)劃的紅色相位不能夠在v2x消息中被傳送，和/或，切換該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)(is)的至少一個燈光信號設(shè)備，以便顯示危險。

28、根據(jù)第三方面，提出至少部分自動化引導(dǎo)的車輛(av)，所述車輛包括用于從基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)接收該v2x消息、特別是spat消息和地圖數(shù)據(jù)的通信控制單元(ccu)；以及用于識別交通標(biāo)志和燈光信號設(shè)備或信號燈的車載感知系統(tǒng)。所述至少部分自動化引導(dǎo)的車輛在此包括用于基于未接收到v2x消息、特別是spat消息或者基于接收到過時的v2x消息、特別是spat消息來識別該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中的錯誤的系統(tǒng)。所述部分自動化引導(dǎo)的車輛設(shè)置為用于在識別到錯誤的情況下采取用于提高交通安全性的至少一個自動化的措施。

29、優(yōu)選地，該車輛構(gòu)造為，如果該車輛識別到基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的錯誤，則作為措施，自動降低其速度和/或借助用于識別交通標(biāo)志和信號燈的車載感知系統(tǒng)檢測基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的至少一個燈光信號設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，和/或借助車載感知系統(tǒng)檢測由基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)提供的qr信息、特別是spat信息，和/或停止，特別是當(dāng)檢測到在前行駛的車輛停止時。

30、優(yōu)選地，該車輛的車載感知系統(tǒng)包括具有圖像識別模塊的至少一個攝像機系統(tǒng)。

31、根據(jù)第四方面，提出一種用于在由燈光信號設(shè)備支持的非交叉口的區(qū)域中支持高度自動化駕駛的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：根據(jù)本發(fā)明的第二方面構(gòu)造的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，和根據(jù)本發(fā)明的第三方面構(gòu)造的至少部分自動化引導(dǎo)的車輛。不僅該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)而且該至少部分自動化引導(dǎo)的車輛各自包括用于基于未發(fā)送或未接收到v2x消息、特別是spat消息和/或基于接收到過時的v2x消息、特別是spat消息來識別該基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中的錯誤的系統(tǒng)。

32、在此特別是可以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法。

33、表述“至少部分自動化”包括下述情況中的一種或者多種情況：機動車的受輔助的引導(dǎo)、部分自動化的引導(dǎo)、高度自動化的引導(dǎo)、全自動化的引導(dǎo)。

34、受輔助的引導(dǎo)意味著，機動車的駕駛員持續(xù)地要么執(zhí)行機動車的橫向引導(dǎo)要么執(zhí)行機動車的縱向引導(dǎo)。對應(yīng)的另一駕駛?cè)蝿?wù)(即對機動車的縱向引導(dǎo)或者橫向引導(dǎo)的控制)被自動化地執(zhí)行。這因此意味著，在受輔助地引導(dǎo)機動車時，要么自動化地控制橫向引導(dǎo)、要么自動化地控制縱向引導(dǎo)。

35、部分自動化的引導(dǎo)意味著，在確定的狀況中(例如：在高速公路上行駛、在停止場內(nèi)行駛、超過對象、在通過車道標(biāo)記確定的車道內(nèi)行駛)和/或在確定的時間段內(nèi)，自動化地控制對機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。機動車的駕駛員不必自身手動控制機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。但是，駕駛員必須持續(xù)地監(jiān)控對縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)的自動化控制，以便可以在需要時手動地干預(yù)。駕駛員必須隨時準(zhǔn)備著完全接管機動車引導(dǎo)。

36、高度自動化的引導(dǎo)意味著，在確定的時間段內(nèi)在確定的狀況中(例如：在高速公路上行駛、在停止場內(nèi)行駛、超過對象、在通過車道標(biāo)記確定的車道內(nèi)行駛)，自動化地控制機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。機動車的駕駛員不必自身手動控制機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。駕駛員不必持續(xù)地監(jiān)控對縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)的自動化控制，以便可以在需要時手動地干預(yù)。在需要時，自動化地向駕駛員輸出接管請求以便接管對縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)的控制，特別是以具有足夠的時間余量的方式輸出。即，駕駛員必須潛在地能夠接管對縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)的控制。自動化地識別對橫向引導(dǎo)和縱向引導(dǎo)的自動化控制的極限。在高度自動化的引導(dǎo)的情況下不可能的是，在任意初始狀況中自動化地達到風(fēng)險最小的狀態(tài)。

37、全自動化的引導(dǎo)意味著，在確定的狀況中(例如：在高速公路上行駛、在停止場內(nèi)行駛、超過對象、在通過車道標(biāo)記確定的車道內(nèi)行駛)，自動化地控制機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。機動車的駕駛員不必自身手動控制機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。駕駛員不必監(jiān)控對縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)的自動化控制，以便在需要時可以手動干預(yù)。在結(jié)束對橫向引導(dǎo)和縱向引導(dǎo)的自動化控制之前，自動化地實現(xiàn)向駕駛員請求以便接管駕駛?cè)蝿?wù)(對機動車的橫向引導(dǎo)和縱向引導(dǎo)的控制)，特別是以具有足夠的時間余量的方式實現(xiàn)。如果駕駛員不接管該駕駛?cè)蝿?wù)，則自動化返回到風(fēng)險最小的狀態(tài)中。自動化地識別對橫向引導(dǎo)和縱向引導(dǎo)的自動化控制的極限。在所有狀況中可能的是，自動化返回到風(fēng)險最小的系統(tǒng)狀態(tài)中。

38、無駕駛員的控制或者說引導(dǎo)意味著，與具體使用情況(例如：在高速公路上行駛、在停止場內(nèi)行駛、超過對象、在通過車道標(biāo)記確定的車道內(nèi)行駛)無關(guān)地，自動化地控制機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。機動車的駕駛員不必手動控制機動車的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)。駕駛員不必監(jiān)控縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)的自動化控制，以便能夠在必要時進行手動干預(yù)。因此，該車輛的縱向引導(dǎo)和橫向引導(dǎo)在所有道路類型、速度范圍和環(huán)境條件下自動化地被控制。因此，駕駛員的全部駕駛?cè)蝿?wù)被自動化地接管。因此駕駛員不再是必需。機動車因此在沒有駕駛員的情況下也能夠從任意起始位置行駛到任意目標(biāo)位置。潛在的問題被自動化地、即無駕駛員的幫助地解決。

39、機動車的遠程控制意味著，遠程控制機動車的橫向引導(dǎo)和縱向引導(dǎo)。這例如意味著，向機動車發(fā)送用于遠程控制橫向引導(dǎo)和縱向引導(dǎo)的遠程控制信號。該遠程控制例如借助遠程控制裝置執(zhí)行。

40、表述“聯(lián)網(wǎng)的機動車”包括具有適合的通信裝置的機動車，該聯(lián)網(wǎng)的機動車可以借助該通信裝置與其他交通用戶、特別是與基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。為此建立無線的數(shù)據(jù)連接，通過該數(shù)據(jù)連接，該聯(lián)網(wǎng)的機動車可以發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)。優(yōu)選可以是無線電連接，例如移動無線電連接或直接的無線連接。機動車與其他交通用戶之間的這種通信也稱為v2x通信或c2x通信。