车辆控制系统和分界线估计方法与流程

1.本发明涉及车辆控制系统和分界线估计方法。


背景技术：

2.传统上，已经提出了各种技术用于基于由成像装置捕获的图像估计分界线在行驶路线上的位置。例如，日本专利第3584194号中公开的技术将从分界线(白线)的先前图像生成的差分图像叠加到从分界线的当前图像生成的差分图像上，在以上叠加的差分图像上计算出逼近分界线的候选点序列的直线，并将该直线的位置估计为分界线的位置。
3.在以上技术中，只有在分界线的先前图像叠加在分界线的当前图像上的部分中才能估计分界线的位置。因此，能够估计分界线位置的部分的距离不够，这可能导致难以通过比较分界线的估计位置与地图上分界线的位置来准确估计地图上本车辆的位置。


技术实现要素：

4.鉴于以上背景，本发明的一个目的是提供能够充分保证可以估计分界线位置的部分的距离的车辆控制系统和分界线估计方法。
5.为了实现此目的，本发明的一个方面提供一种车辆控制系统1，该车辆控制系统包括：成像装置18，其配置成捕获车辆v行驶的行驶路线的图像；以及分界线估计单元31，其配置成基于所述成像装置捕获的图像估计分界线在所述行驶路线上的位置，其中，所述分界线估计单元配置成：基于当所述车辆在第一位置a1中行驶时由所述成像装置捕获的图像生成第一分界点序列p1；基于当所述车辆在车辆行驶方向上在比所述第一位置布置得更向后的第二位置a2中行驶时由所述成像装置捕获的图像生成第二分界点序列p2，所述第二分界点序列相对于所述第一分界点序列在所述车辆行驶方向上向后偏移；基于所述第一分界点序列和所述第二分界点序列生成校正的分界点序列p3，所述校正的分界点序列在所述车辆行驶方向上比所述第一分界点序列更向后延伸；并且基于所述校正的分界点序列估计所述分界线在所述行驶路线上的位置。
6.根据本方面，基于校正的分界点序列估计分界线在行驶路线上的位置，该校正的分界点序列在车辆行驶方向上比第一分界点序列更向后延伸。因此，与基于第一分界点序列本身估计分界线在行驶路线上的位置的情况相比，能够延长可以估计分界线在行驶路线上的位置的部分的距离。此外，不仅基于第一分界点序列而且基于第二分界点序列估计分界线在行驶路线上的位置。因此，能够防止由于在车辆在第一位置中行驶时成像装置捕获的图像中所包含的噪声而使分界线在行驶路线上的位置的估计精度下降。
7.在以上方面中，优选地，所述第一分界点序列、所述第二分界点序列和所述校正的分界点序列分别包括多个第一分界点q1、多个第二分界点q2和多个校正分界点q3，并且所述分界线估计单元配置成在重叠部分b中生成所述校正的分界点序列，使得第一距离与第二距离的比率恒定，所述重叠部分是所述第一分界点序列和所述第二分界点序列在所述车辆行驶方向上的位置相互重叠的部分，所述第一距离是从每个第一分界点到每个校正分界
点的距离，所述第二距离是从每个第二分界点到每个校正分界点的距离。
8.根据本方面，在重叠部分中，可以在适当的位置生成校正的分界点序列。
9.在以上方面中，优选地，所述分界线估计单元配置成在非重叠部分c1、c2中生成所述校正的分界点序列，使得第三距离和第四距离相互匹配，所述非重叠部分是所述第一分界点序列和所述第二分界点序列在所述车辆行驶方向上的位置不相互重叠的部分，所述第三距离是在所述重叠部分中在离所述非重叠部分最近的位置处从所述第一分界点和所述第二分界点中的一者到所述校正分界点的距离，所述第四距离是在所述非重叠部分中从所述第一分界点和所述第二分界点中的一者到所述校正分界点的距离。
10.根据本方面，不仅在重叠部分中，而且在非重叠部分中，都可以在适当的位置处生成校正的分界点序列。
11.在以上方面中，优选地，所述第一分界点序列包括参照点r，所述参照点是紧靠所述车辆的点，并且所述分界线估计单元配置成：生成参照点轨迹，所述参照点轨迹是所述参照点的轨迹；根据所述校正的分界点序列与所述参照点轨迹的偏差量，计算所述校正的分界点序列的旋转校正量；以所述旋转校正量旋转所述校正的分界点序列；并且基于已经旋转过的所述校正的分界点序列，估计所述分界线在所述行驶路线上的位置。
12.根据本方面，能够抑制校正的分界点序列的角度与分界线在行驶路线上的角度的偏差。
13.在以上方面中，优选地，在所述旋转校正量超过规定阈值的情况下，所述分界线估计单元去除所述旋转校正量超过所述阈值的部分。
14.根据本方面，通过将校正的分界点序列的旋转校正量保持在阈值内，能够防止旋转后的校正的分界点序列的位置过度偏离旋转前的校正的分界点序列的位置。
15.在以上方面中，优选地，所述成像装置包括外部相机，并且所述分界线估计单元配置成确定相机分界线是否有效，所述相机分界线是基于所述外部相机捕获的图像所辨识的分界线，并且只有当确定所述相机分界线有效时，才生成所述校正的分界点序列。
16.根据本方面，能够防止基于有效性不足的相机分界线(例如，长度不足的相机分界线)生成校正的分界点序列。
17.在以上方面中，优选地，所述车辆控制系统进一步包括行驶控制单元42，所述行驶控制单元配置成基于由所述分界线估计单元估计的所述分界线在所述行驶路线上的位置执行车道保持辅助控制。
18.根据本方面，可以根据基于校正的分界点序列而准确估计的分界线在行驶路线上的位置来执行车道保持辅助控制。因此，可以增强车道保持辅助控制的效果。
19.在以上方面中，优选地，所述车辆控制系统进一步包括：地图生成单元53，其配置成生成所述车辆的周围区域的地图；和本车辆位置估计单元54，其配置成通过将由所述分界线估计单元估计的所述分界线在所述行驶路线上的位置与所述分界线在所述地图上的位置进行比较来估计所述车辆在所述地图上的位置。
20.根据本方面，将基于校正的分界点序列(在车辆行驶方向上比第一分界点序列更向后延伸的分界点序列)估计的分界线在行驶路线上的位置与分界线在地图上的位置进行比较。因此，能够充分保证这两个位置的比较距离，从而能够准确估计车辆在地图上的位置。
21.为了实现以上目的，本发明的另一方面提供一种分界线估计方法，该分界线估计方法用于估计分界线在车辆v行驶的行驶路线上的位置，该分界线估计方法包括：基于当所述车辆在第一位置a1中行驶时捕获的图像生成第一分界点序列p1；基于当所述车辆在车辆行驶方向上在比所述第一位置布置得更向后的第二位置a2中行驶时捕获的图像生成第二分界点序列p2，所述第二分界点序列相对于所述第一分界点序列在所述车辆行驶方向上向后偏移；基于所述第一分界点序列和所述第二分界点序列生成校正的分界点序列p3，所述校正的分界点序列在所述车辆行驶方向上比所述第一分界点序列更向后延伸；并且基于所述校正的分界点序列估计所述分界线在所述行驶路线上的位置。
22.根据本方面，基于校正的分界点序列估计分界线在行驶路线上的位置，该校正的分界点序列在车辆行驶方向上比第一分界点序列更向后延伸。因此，与基于第一分界点序列本身估计分界线在行驶路线上的位置的情况相比，能够延长可以估计分界线在行驶路线上的位置的部分的距离。此外，不仅基于第一分界点序列而且基于第二分界点序列估计分界线在行驶路线上的位置。因此，能够防止由于在第一位置处成像装置捕获的图像中所包含的噪声而使分界线在行驶路线上的位置的估计精度下降。
23.因此，根据以上方面，能够提供能够充分保证可以估计分界线位置的部分的距离的车辆控制系统和分界线估计方法。
附图说明
24.图1是根据本发明的一个实施方式的车辆控制系统的框图；
25.图2是示出根据本发明的实施方式的分界线估计控制的流程图；
26.图3是示出根据本发明的实施方式的有效性确定处理的流程图；
27.图4是示出根据本发明的实施方式的点序列生成处理的平面图；
28.图5是示出根据本发明的实施方式的轨迹生成处理的平面图；
29.图6是示出根据本发明的实施方式的旋转校正处理的流程图；以及
30.图7是示出根据本发明的实施方式的估计处理的流程图。
具体实施方式
31.下面将参照附图描述根据本发明的一个实施方式的车辆控制系统1。如图1中所示，车辆控制系统1包括：车辆系统2，其安装在车辆v上；以及高精度地图服务器3(下文中缩写为“地图服务器3”)，其经由网络n连接到车辆系统2。下文中，词语“车辆v”表示设置有车辆系统2的车辆(即，本车辆)。
32.《车辆系统2》
33.首先，将描述车辆系统2。车辆系统2包括动力系统4、制动装置5、转向装置6、外部环境传感器7、车辆传感器8、通信装置9、gnss接收器10、导航装置11、驾驶操作构件12、驾驶操作传感器13、人机界面14、启动开关15以及控制器16。车辆系统2的每个部件均经由诸如控制器区域网络(can)之类的通信手段相互连接，从而使信号可以在它们之间传输。
34.动力系统4是配置成对车辆v施加驱动力的装置。例如，动力系统4包括内燃机(如汽油机和柴油机)和电动马达中的至少一者。制动装置5是配置成向车辆v施加制动力的装置。例如，制动装置5包括：配置成将衬块压在制动转子上的制动钳；以及配置成向制动钳供
应油压的电动缸。制动装置5可以进一步包括驻车制动装置，该驻车制动装置配置成经由缆线限制车轮旋转。转向装置6是配置成改变车轮的转向角的装置。例如，转向装置6包括：配置成使车轮转向的齿条—小齿轮机构；以及配置成驱动齿条—小齿轮机构的电动马达。动力系统4、制动装置5和转向装置6由控制器16控制。
35.外部环境传感器7是配置成通过捕获来自车辆v周围环境的电磁波、声波等来检测车辆v外部的物体等的传感器。外部环境传感器7包括多个声纳17和多个外部相机18(成像装置的一个实施例)。外部环境传感器7可以进一步包括毫米波雷达和/或激光雷达。外部环境传感器7配置成向控制器16输出检测结果。
36.每个声纳17均由所谓的超声波传感器构成。声纳17向车辆v的周围环境发射超声波，并捕获其反射波，从而检测物体的位置(距离和方向)。多个声纳17分别设置在车辆v的后部和前部。
37.每个外部相机18均是配置成捕获车辆v周围环境的图像的装置。例如，外部相机18是使用诸如ccd和cmos之类的固体成像元件的数字相机。外部相机18可以由立体相机或单目相机构成。多个外部相机18包括：前部相机，其配置成捕获车辆v前面的图像；后部相机，其配置成捕获车辆v后面的图像；以及一对侧部相机，其配置成捕获车辆v的两个横向侧的图像。当车辆v在行驶时，每个外部相机18均以规定的间隔(例如，以规定的空间间隔或规定的时间间隔)捕获车辆v正在行驶的行驶路线的图像。
38.车辆传感器8是配置成检测车辆v的状态的传感器。车辆传感器8包括：配置成检测车辆v的速度的车辆速度传感器；配置成检测车辆v的加速度的加速度传感器；配置成检测围绕车辆v的竖向轴线的角速度的偏航率传感器；配置成检测车辆v的方向的方向传感器等。例如，偏航率传感器由陀螺仪传感器构成。车辆传感器8可以进一步包括：配置成检测车体的倾斜度的倾斜度传感器；以及配置成检测每个车轮的旋转速度的车轮速度传感器。
39.通信装置9配置成调解控制器16和车辆v外部的装置(例如，地图服务器3)之间的通信。通信装置9包括路由器，该路由器配置成将控制器16连接到互联网。通信装置9可以具有调解车辆v的控制器16与周围车辆的控制器之间以及车辆v的控制器16与道路上的路边装置之间的无线通信的无线通信功能。
40.gnss接收器10配置成从构成全球导航卫星系统(gnss)的每颗卫星接收与车辆v的位置(纬度和经度)有关的信号(下文中称为“gnss信号”)。gnss接收器10配置成将收到的gnss信号输出到导航装置11和控制器16。
41.导航装置11由设置有公知硬件的计算机构成。导航装置11配置成基于车辆v的先前行驶历史和从gnss接收器10输出的gnss信号来识别车辆v的位置(纬度和经度)。导航装置11配置成存储关于车辆v所行驶的地区或国家的道路的数据(下文中称为“导航地图数据”)。导航装置11配置成将导航地图数据存储在ram、hdd、ssd等中。
42.导航装置11配置成基于gnss信号和导航地图数据，设定从车辆v的当前位置到乘员输入的目的地的路线，并将该路线输出到控制器16。当车辆v开始行驶时，导航装置11向乘员提供到目的地的路线指导。
43.驾驶操作构件12设置在车辆舱内，并配置成接受乘员进行的输入操作以控制车辆v。驾驶操作构件12包括方向盘、加速器踏板以及制动踏板。驾驶操作构件12可以进一步包括换挡杆、驻车制动杆、信号灯杆等。
44.驾驶操作传感器13是配置成检测驾驶操作构件12的操作量的传感器。驾驶操作传感器13包括：配置成检测方向盘的操作量的转向角传感器；配置成检测加速器踏板的操作量的加速器传感器；以及配置成检测制动踏板的操作量的制动传感器。驾驶操作传感器13配置成向控制器16输出检测到的操作量。驾驶操作传感器13可以进一步包括抓握传感器，该抓握传感器配置成检测乘员抓握方向盘的情况。例如，抓握传感器包括设置在方向盘外周部分上的至少一个电容式传感器。
45.人机界面14配置成通过显示和/或语音通知乘员各种信息，并接受乘员的输入操作。例如，人机界面14包括触控面板23和发声装置24。触控面板23包括液晶显示器、有机el显示器等，并配置成接受乘员的输入操作。发声装置24由蜂鸣器和/或扬声器构成。人机界面14配置成在触控面板23上显示驾驶模式切换按钮。驾驶模式切换按钮是配置成接受乘员对车辆v的驾驶模式(例如，自主驾驶模式和手动驾驶模式)的切换操作的按钮。
46.人机界面14也作为接口，调解对导航装置11的输入/来自导航装置11的输出。即，当人机界面14接受乘员对目的地的输入操作时，导航装置11开始对目的地进行路线设定。此外，当导航装置11提供到目的地的路线指导时，人机界面14显示车辆v的当前位置和到目的地的路线。
47.启动开关15是用于启动车辆系统2的开关。即，乘员在坐在驾驶座上并踩下制动踏板时按下启动开关15，从而启动车辆系统2。
48.控制器16由至少一个电子控制单元(ecu)构成，该ecu包括cpu、rom、ram等。cpu根据程序执行操作处理，因此控制器16执行各种类型的车辆控制。控制器16可以由一个硬件构成，或者可以由包括多个硬件的单元构成。控制器16的功能可以至少部分由诸如lsi、asic和fpga之类的硬件执行，或者可以由软件和硬件的组合执行。
49.控制器16包括外部环境辨识单元31(分界线估计单元的一个实施例)、移动量计算单元32、驾驶控制单元33以及地图处理单元34。这些部件可以由分离的电子控制单元或集成的电子控制单元构成。
50.外部环境辨识单元31配置成基于外部环境传感器7的检测结果辨识存在于车辆v周围的物体，并因此获取关于该物体的位置和尺寸的信息。由外部环境辨识单元31辨识的物体包括存在于车辆v的行驶路线上的分界线、车道、道路端部、路肩和障碍物。每条分界线均是沿车辆行驶方向示出的线。每条车道均是由一条或多条分界线界定的区域。每个道路端部均是车辆v的行驶路线的端部。每个路肩均是布置在车辆宽度方向(横向方向)上的端部的分界线与道路端部之间的区域。每个障碍物均可以是屏障(护栏)、电线杆、周围车辆、行人等。
51.外部环境辨识单元31配置成基于由每个外部相机18捕获的图像(下文中称为“相机图像”)，辨识相机图像中的分界线(下文中称为“相机分界线”)的位置。例如，外部环境辨识单元31配置成在相机图像中提取其密度值以阈值或更大的值变化的点(下文中称为“候选点”)，并将经过候选点的直线辨识为相机分界线。外部环境辨识单元31配置成基于相机图像来识别相机分界线的类型。相机分界线的类型包括单实线、单断线、减速促进线和双实线。减速促进线由例如比单断线具有更短间隔以及更大宽度的断线构成。
52.移动量计算单元32配置成基于来自车辆传感器8的信号，通过使用诸如测距和惯性导航的航位推测法来计算车辆v的移动量(车辆v的移动距离和移动方向)。例如，移动量
计算单元32配置成基于由车轮速度传感器检测的每个车轮的旋转速度、由加速度传感器检测的车辆v的加速度以及由陀螺仪传感器检测的车辆v的角速度来计算车辆v的移动量。下文中，将移动量计算单元32通过使用航位推测法计算的车辆v的移动量称为“车辆v的dr移动量”。
53.驾驶控制单元33包括行动计划单元41、行驶控制单元42以及模式设定单元43。
54.行动计划单元41配置成创建用于使车辆v沿着由导航装置11设定的路线行驶的行动计划。行动计划单元41配置成向行驶控制单元42输出与创建的行动计划相对应的行驶控制信号。
55.行驶控制单元42配置成基于来自行动计划单元41的行驶控制信号来控制动力系统4、制动装置5和转向装置6。即，行驶控制单元42配置成使车辆v根据由行动计划单元41创建的行动计划行驶。
56.模式设定单元43配置成在手动驾驶模式和自主驾驶模式之间切换车辆v的驾驶模式。在手动驾驶模式下，行驶控制单元42根据乘员对驾驶操作构件12的输入操作来控制动力系统4、制动装置5和转向装置6，从而使车辆v行驶。另一方面，在自主驾驶模式下，行驶控制单元42控制动力系统4、制动装置5和转向装置6，而不管乘员对驾驶操作构件12的输入操作，从而使车辆v自主行驶。
57.地图处理单元34包括地图获取单元51、地图存储单元52、本地地图生成单元53(地图生成单元的一个实施例：下文中称为“lm生成单元53”)和位置识别单元54(本车辆位置估计单元的一个实施例)。
58.地图获取单元51配置成访问地图服务器3并从地图服务器3获取动态地图数据(这将在后面详细描述)。例如，地图获取单元51配置成从地图服务器3获取与导航装置11设定的路线相对应的区域的动态地图数据。
59.地图存储单元52由诸如hdd和ssd之类的存储单元构成。地图存储单元52配置成存储用于使车辆v在自主驾驶模式下自主行驶的各种信息。地图存储单元52配置成存储由地图获取单元51从地图服务器3获取的动态地图数据。
60.lm生成单元53配置成基于存储在地图存储单元52中的动态地图数据来生成车辆v的周围区域的详细地图(下文中称为“本地地图”)。lm生成单元53配置成通过从动态地图数据提取与车辆v的周围区域相关的数据来生成本地地图。因此，本地地图可以包括动态地图数据中包括的任何信息。例如，本地地图包括关于行驶路线上的车道的信息(例如，车道的数量和每条车道的车道号)和关于行驶路线上的每条分界线的信息(例如，分界线的类型)。此外，本地地图可以包括关于由外部环境辨识单元31基于相机图像辨识的物体(例如，障碍物)的信息以及关于车辆v的过去dr移动量的信息(即，车辆v的移动轨迹)。当车辆v在自主驾驶模式下自主行驶时，lm生成单元53可以根据车辆v的行驶位置随时更新本地地图。
61.位置识别单元54配置成在本地地图上执行各种的定位处理。例如，位置识别单元54配置成基于从gnss接收器10输出的gnss信号、车辆v的dr移动量、相机图像等来估计车辆v在本地地图上的位置。另外，位置识别单元54配置成基于从gnss接收器10输出的gnss信号、相机图像等来识别本车道(车辆v正在行驶的车道)在本地地图上的位置。当车辆v在自主驾驶模式下自主行驶时，位置识别单元54可以根据车辆v的行驶位置随时在本地地图上更新车辆v的位置和本车道的位置。
62.《地图服务器3》
63.接下来，将描述地图服务器3。如图1中所示，地图服务器3经由网络n(在本实施方式中为互联网)和通信装置9与控制器16连接。地图服务器3是计算机，其包括cpu、rom、ram以及诸如hdd和ssd之类的存储单元。动态地图数据存储在地图服务器3的存储单元中。
64.动态地图数据包括静态信息、半静态信息、半动态信息和动态信息。静态信息包括比导航地图数据更精确的3d地图数据。半静态信息包括交通管制信息、道路建设信息和广域天气信息。半动态信息包括事故信息、交通拥堵信息和小区域天气信息。动态信息包括信号信息、周围车辆信息和行人信息。
65.动态地图数据的静态信息包括关于行驶路线上的车道的信息(例如，车道数量和每条车道的车道号)以及关于行驶路线上每条分界线的信息(例如，分界线的类型)。例如，静态信息中的分界线由按规定间隔布置的节点以及连接节点的链节表示。
66.《分界线估计控制》
67.接下来，将参照图2描述用于基于相机图像估计分界线在行驶路线上的位置的分界线估计控制(分界线估计方法的一个实施例)的概要。控制器16的外部环境辨识单元31分别对车辆v的两个横向侧(左侧和右侧)的分界线执行分界线估计控制。下面将只描述对车辆v左侧的分界线执行的分界线估计控制，而将省略对车辆v右侧的分界线执行的分界线估计控制的描述。
68.当启动分界线估计控制时，外部环境辨识单元31执行有效性确定处理(步骤s1)。在有效性确定处理中，外部环境辨识单元31确定相机分界线是否有效。一旦在有效性确定处理中确定相机分界线无效(步骤s1：否)，外部环境辨识单元31就终止分界线估计控制，而不估计分界线在行驶路线上的位置。
69.另一方面，一旦在有效性确定处理中确定相机分界线有效(步骤s1：是)，外部环境辨识单元31就执行点序列生成处理(步骤s2)。在点序列生成处理中，外部环境辨识单元31生成第一分界点序列p1和第二分界点序列p2，然后基于第一分界点序列p1和第二分界点序列p2生成校正的分界点序列p3。
70.接下来，外部环境辨识单元31执行轨迹生成处理(步骤s3)。在轨迹生成处理中，外部环境辨识单元31在第一分界点序列p1上生成紧靠车辆v的点的轨迹。
71.接下来，外部环境辨识单元31执行旋转校正处理(步骤s4)。在旋转校正处理中，外部环境辨识单元31根据校正的分界点序列p3与紧靠车辆v的点的轨迹的偏差量来旋转校正的分界点序列p3，从而校正所述校正的分界点序列p3。
72.接下来，外部环境辨识单元31执行估计处理(步骤s5)。在估计处理中，外部环境辨识单元31基于在旋转校正处理中旋转的校正的分界点序列p3或在旋转校正处理中的旋转前的校正的分界点序列p3估计分界线在行驶路线上的位置，并将分界线在行驶路线上的估计位置输出到行驶控制单元42和位置识别单元54。
73.《有效性确定处理》
74.接下来，将参照图3描述分界线估计控制的有效性确定处理(步骤s1)。
75.当有效性确定处理开始时，外部环境辨识单元31确定相机分界线的类型是否为规定类型(例如，单实线或单断线)(步骤s11)。在相机分界线的类型不是规定类型的情况下(步骤s11：否)，外部环境辨识单元31确定相机分界线无效(步骤s12)。
76.另一方面，在相机分界线的类型是规定类型的情况下(步骤s11：是)，外部环境辨识单元31确定相机分界线是否包括具有第一长度l1或更长的缺失部分(相机分界线中是否存在间隙)(步骤s13)。在相机分界线包括具有第一长度l1或更长的缺失部分的情况下(步骤s13：是)，外部环境辨识单元31确定相机分界线无效(步骤s12)。
77.另一方面，在相机分界线不包括具有第一长度l1或更长的缺失部分的情况下(步骤s13：否)，外部环境辨识单元31确定相机分界线的长度(总长度)是否为第二长度l2(l2》l1)或更长(步骤s14)。在相机分界线的长度小于第二长度l2的情况下(步骤s14：否)，外部环境辨识单元31确定相机分界线无效(步骤s12)。
78.另一方面，在相机分界线的长度为第二长度l2或更长的情况下(步骤s14：是)，外部环境辨识单元31计算相机分界线的可靠性。例如，外部环境辨识单元31可以基于相机分界线上的候选点的数量来计算相机分界线的可靠性。在这种情况下，外部环境辨识单元31可以随着相机分界线上的候选点数量的增加而提高相机分界线的可靠性。另选地，外部环境辨识单元31可以基于连续辨识相机分界线的时段长度来计算相机分界线的可靠性。在这种情况下，外部环境辨识单元31可以随着连续辨识相机分界线的时段的延长而提高相机分界线的可靠性。
79.接下来，外部环境辨识单元31确定计算出的相机分界线的可靠性是否为参照值或更大(步骤s15)。在相机分界线的可靠性小于参照值的情况下(步骤s15：否)，外部环境辨识单元31确定相机分界线无效(步骤s12)。另一方面，在相机分界线的可靠性为参照值或更大的情况下(步骤s15：是)，外部环境辨识单元31确定相机分界线有效(步骤s16)。
80.在另一个实施方式中，外部环境辨识单元31可以通过仅使用以上确定标准的一部分(参见步骤s11和s13至s15)，或者通过在以上确定标准之外还使用另一个确定标准(例如，相机分界线的类型是否恒定)来执行有效性确定处理。
81.《点序列生成处理》
82.接下来，将参照图4描述分界线估计控制的点序列生成处理(步骤s2)。下文中，词语“前(向前)”和词语“后(向后)”将分别表示车辆行驶方向x上的“前(向前)”和“后(向后)”。
83.当点序列生成处理开始时，当车辆v在第一位置a1中行驶时，外部环境辨识单元31基于相机图像(最新的相机图像)生成第一分界点序列p1。第一分界点序列p1从紧靠第一位置a1中的车辆v的点向前延伸。第一分界点序列p1包括在车辆行驶方向x上以规则的间隔z布置的多个第一分界点q1(在图4中由三角形点表示)。每个第一分界点q1均是在车辆v在第一位置a1中行驶时从相机图像辨识的相机分界线上的点。
84.此外，当车辆v在第二位置a2中行驶时，外部环境辨识单元31基于相机图像(最新的相机图像前的一个样本的相机图像)生成第二分界点序列p2。由于第二位置a2以距离y比第一位置a1更靠后布置，因此第二分界点序列p2相对于第一分界点序列p1向后偏移距离y。第二分界点序列p2在车辆行驶方向x上的位置与第一分界点序列p1在车辆行驶方向x上的位置部分重叠。第二分界点序列p2包括在车辆行驶方向x上以规则间隔z布置的多个第二分界点q2(在图4中由方形点表示)。每个第二分界点q2均是在车辆v在第二位置2中行驶时从相机图像辨识的相机分界线上的点。
85.当车辆v从第二位置a2向前移动距离y到第一位置a1时，第二分界点序列p2也向前
移动距离y。因此，第二分界点序列p2的起点(即，位于后端的第二分界点q2)相对于第二位置a2向前偏移距离y。考虑到这种偏移，当车辆v从第二位置a2向前移动距离y到第一位置a1时，外部环境辨识单元31将第二分界点序列p2向后移动距离y。在图4中，示出了在这种向后移动之后的第二分界点序列p2。
86.接下来，外部环境辨识单元31通过合成(整合)第一分界点序列p1和第二分界点序列p2，生成校正的分界点序列p3。校正的分界点序列p3包括在车辆行驶方向x上以规则的间隔z布置的多个校正分界点q3(在图4中由圆形点表示)。每个校正分界点q3在车辆行驶方向x上的位置与每个第一分界点q1和每个第二分界点q2在车辆行驶方向x上的位置匹配。校正的分界点序列p3在车辆行驶方向x上的终点(即，前端的校正分界点q3)的位置与第一分界点序列p1在车辆行驶方向x上的终点(即，前端的第一分界点q1)的位置匹配。校正的分界点序列p3的起点(即，后端的校正分界点q3)相对于第一分界点序列p1的起点(即，后端的第一分界点q1)向后偏移。这样，校正的分界点序列p3比第一分界点序列p1更向后延伸。
87.图4中的部分b表示这样的部分(下文中称为“重叠部分b”)，其中第一分界点序列p1和第二分界点序列p2在车辆行驶方向x上的位置相互重叠。在这个重叠部分b中，外部环境辨识单元31生成校正的分界点序列p3，使第一距离(l3、l4、...、l7、l8)与第二距离(m3、m4、...、m7、m8)的比率恒定，其中第一距离是从每个第一分界点q1到每个校正分界点q3的距离，并且第二距离是从每个第二分界点q2到每个校正分界点q3的距离。即，在图4中，l3∶m3＝l4∶m4＝...＝l7∶m7＝l8∶m8。例如，第一个距离与第二个距离的比率是1：1。
88.图4中的部分c1表示这样的部分(下文中称为“第一非重叠部分c1”)，其中存在第一分界点序列p1但不存在第二分界点序列p2。在这个第一非重叠部分c1中，外部环境辨识单元31生成校正的分界点序列p3，使第三距离和第四距离相互匹配，其中第三距离是在第三位置a3(在重叠部分b中离第一非重叠部分c1最近的位置)处从第一分界点q1到校正分界点q3的距离，并且第四距离是在第一非重叠部分c1中从每个第一分界点q1到每个校正分界点q3的距离。即，在图4中，l8＝l9＝l10。
89.图4中的部分c2表示这样的部分(下文中称为“第二非重叠部分c2”)，其中存在第二分界点序列p2但不存在第一分界点序列p1。在这个第二非重叠部分c2中，外部环境辨识单元31生成校正的分界点序列p3，使另一个第三距离和另一个第四距离相互匹配，其中，另一个第三距离是在第一位置a1(重叠部分b中离第二非重叠部分c2最近的位置)处从第二分界点q2到校正分界点q3的距离，并且另一个第四距离是在第二非重叠部分c2中从每个第二分界点q2到每个校正分界点q3的距离。即，在图4中，m1＝m2＝m3。
90.《轨迹生成处理》
91.接下来，将参照图4和图5描述分界线估计控制的轨迹生成处理(步骤s3)。
92.参照图4，每次生成第一分界点序列p1时，外部环境辨识单元31使控制器16中的存储区域(未示出)存储第一分界点序列p1上紧靠车辆v的点r(下文中称为“参照点r”)。即，外部环境辨识单元31对参照点r进行缓冲。
93.参照图5，外部环境辨识单元31通过布置每次存储在存储区域中的参照点r，生成参照点r的轨迹(下文中称为“参照点轨迹”)。参照点轨迹在车辆行驶方向x上的起点(即后端的参照点r)的位置与校正的分界点序列p3车辆行驶方向x上的起点(即后端的校正分界点q3)的位置相匹配。
94.《旋转校正处理》
95.接下来，将参照图6描述分界线估计控制的旋转校正处理(步骤s4)。
96.当旋转校正处理开始时，外部环境辨识单元31执行计算处理(步骤s21)。在计算处理中，外部环境辨识单元31计算校正的分界点序列p3与参照点轨迹的偏差量(下文中称为“参照偏差量”)。例如，外部环境辨识单元31可以基于每个校正分界点q3与每个参照点r的偏差量的最大值或总和来计算参照偏差量，接下来，外部环境辨识单元31根据参照偏差量计算校正的分界点序列p3的旋转校正量。例如，外部环境辨识单元31可以随着参照偏差量的增加而增加旋转校正量。
97.接下来，外部环境辨识单元31执行限制处理(步骤s22)。在限制处理中，在计算处理中计算出的旋转校正量超过规定阈值的情况下，外部环境辨识单元31去除旋转校正量的超过阈值的部分。即，外部环境辨识单元31将旋转校正量限制为阈值或更小。
98.接下来，外部环境辨识单元31执行旋转处理(步骤s23)。在旋转处理中，外部环境辨识单元31通过在参照偏差量减少的方向上以旋转校正量旋转校正的分界点序列p3来校正所述校正的分界点序列p3。此时，外部环境辨识单元31可以绕第一位置a1处的校正分界点q3旋转校正的分界点序列p3。
99.《估计处理》
100.接下来，将参照图7描述分界线估计控制的估计处理(步骤s5)。
101.当估计处理开始时，外部环境辨识单元31确定计算处理(步骤s21)中计算出的旋转校正量是否有效(步骤s31)。此时，外部环境辨识单元31可以基于构成参照点轨迹的参照点r的数量、校正的分界点序列p3的总长度、参照偏差量的评估值等来确定旋转校正量是否有效。例如，在构成参照点轨迹的参照点r的数量为规定数量或更多的情况下，外部环境辨识单元31可以确定旋转校正量有效。另一方面，在构成参照点轨迹的参照点r的数量少于规定数量的情况下，外部环境辨识单元31可以确定旋转校正量无效。
102.在旋转校正量有效的情况下(步骤s31：是)，外部环境辨识单元31执行第一估计处理(步骤s32)。在第一估计处理中，外部环境辨识单元31基于在旋转处理(步骤s23)中被旋转的校正的分界点序列p3估计分界线在行驶路线上的位置。例如，外部环境辨识单元31可以估计直线或曲线的位置作为分界线在行驶路线上的位置，该直线或曲线穿过在旋转处理中被旋转的校正的分界点序列p3。另选地，外部环境辨识单元31可以估计近似的直线或近似的曲线的位置作为分界线在行驶路线上的位置，该近似的直线或近似的曲线是基于在旋转处理中被旋转的校正的分界点序列p3而生成的。
103.另一方面，在旋转校正量无效的情况下(步骤s31：否)，外部环境辨识单元31执行第二估计处理(步骤s33)。在第二估计处理中，外部环境辨识单元31基于旋转处理(步骤s23)中的旋转前的校正的分界点序列p3估计分界线在行驶路线上的位置。例如，在第二估计处理中，外部环境辨识单元31可以估计直线或曲线的位置作为分界线在行驶路线上的位置，该直线或曲线穿过旋转处理中的旋转前的校正的分界点序列p3。另选地，外部环境辨识单元31可以估计近似的直线或近似的曲线的位置作为分界线在行驶路线上的位置，该近似的直线或近似的曲线是基于旋转处理中的旋转前的校正的分界点序列p3而生成的。
104.接下来，外部环境辨识单元31将在第一估计处理(步骤s32)或第二估计处理(步骤s33)中估计的分界线(下文中称为“估计的分界线”)在行驶路线上的位置输出到行驶控制
单元42和位置识别单元54(步骤s34)。
105.《基于估计的分界线的位置的控制》
106.当从外部环境辨识单元31输出估计的分界线的位置时，行驶控制单元42基于估计的分界线的位置估计本车道在行驶路线上的位置，然后基于本车道在行驶路线上的估计位置执行车道保持辅助控制。在车道保持辅助控制中，行驶控制单元42控制转向装置6和方向盘，使车辆v在行驶路线上的估计的本车道上行驶。
107.当从外部环境辨识单元31输出估计的分界线的位置时，位置识别单元54通过比较估计的分界线的位置与分界线在本地地图上的位置来估计车辆v在本地地图上的位置。例如，在本地地图上，位置识别单元54将估计的分界线的位置与分界线在本地地图上的位置相匹配，然后基于车辆v和估计的分界线之间的位置关系估计车辆v在本地地图上的位置。
108.《效果》
109.在本实施方式中，外部环境辨识单元31配置成基于校正的分界点序列p3估计分界线在行驶路线上的位置，该校正的分界点序列p3比第一分界点序列p1更向后延伸。因此，与基于第一分界点序列p1本身估计分界线在行驶路线上的位置的情况相比，能够延长可以估计分界线在行驶路线上的位置的部分的距离。此外，外部环境辨识单元31配置成不仅基于第一分界点序列p1而且基于第二分界点序列p2估计分界线在行驶路线上的位置。因此，能够防止由于在车辆在第一位置a1中行驶时相机图像中所包含的噪声而使分界线在行驶路线上的位置的估计精度下降。
110.另外，外部环境辨识单元31配置成在重叠部分b(第一分界点序列p1和第二分界点序列p2在车辆行驶方向x上的位置相互重叠的部分)中生成校正的分界点序列p3，使得第一距离与第二距离的比率恒定，其中，第一距离是从每个第一分界点q1到每个校正分界点q3的距离，并且第二距离是从每个第二分界点q2到每个校正分界点q3的距离。因此，在重叠部分b中，可以在适当的位置生成校正的分界点序列p3。
111.另外，外部环境辨识单元31配置成在第一非重叠部分c1和第二非重叠部分c2(第一分界点序列p1和第二分界点序列p2在车辆行驶方向x上的位置不相互重叠的部分)中的每一者中生成校正的分界点序列p3，使得第三距离和第四距离相互匹配，其中，第三距离是在重叠部分b中离第一非重叠部分c1和第二非重叠部分c2中的每一者最近的位置处从第一分界点q1和第二分界点q2中的一者到校正分界点q3的距离，并且第四距离是在第一非重叠部分c1和第二非重叠部分c2中的每一者中从第一分界点q1和第二分界点q2中的一者到校正分界点q3的距离。因此，不仅在重叠部分b中，而且在每个非重叠部分c1、c2中，都可以在适当的位置处生成校正的分界点序列p3。
112.另外，外部环境辨识单元31配置成根据参照偏差量计算校正的分界点序列p3的旋转校正量，并基于已旋转了旋转校正量的校正的分界点序列p3估计分界线在行驶路线上的位置。因此，能够抑制校正的分界点序列p3的角度与分界线在行驶路线上的角度的偏差。
113.另外，在校正的分界点序列p3的旋转校正量超过规定阈值的情况下，外部环境辨识单元31去除校正的分界点序列p3的旋转校正量超过阈值的部分。因此，能够将校正的分界点序列p3的旋转校正量保持在阈值内，并防止旋转后的校正的分界点序列p3的位置过度偏离旋转前的校正的分界点序列p3的位置。
114.另外，外部环境辨识单元31配置成仅在确定相机分界线有效时才生成校正的分界
点序列p3。因此，能够防止基于有效性不足的相机分界线(例如，长度不足的相机分界线)生成校正的分界点序列p3。
115.另外，行驶控制单元42配置成根据基于校正的分界点序列p3而准确估计的估计分界线的位置来执行车道保持辅助控制。因此，可以增强车道保持辅助控制的效果。
116.另外，位置识别单元54配置成将基于校正的分界点序列p3(比第一分界点序列p1更向后延伸的分界点序列)估计的估计分界线的位置与分界线在本地地图上的位置进行比较。因此，能够充分保证这两个位置的比较距离，从而能够准确估计车辆v在本地地图上的位置。
117.前面已经描述了本发明的具体实施方式，但本发明不应限于前面的实施方式，并且在本发明的范围内可以进行各种变型和更改。