本發(fā)明涉及一種信息計算裝置。

背景技術：

例如，在日本專利申請公開no.2002-109695(jp2002-109695a)中公開了一種裝置，該裝置基于安裝在車輛中的相機所捕捉到的車輛的行駛車道的被捕捉到的圖像來計算關于行駛車道的信息。在該公開中，描述了一種行駛道路識別裝置，其通過邊緣處理來從車輛前方所捕捉到的圖像提取邊緣點，并且檢測滿足預設條件的邊緣點作為與行駛車道的左右白線相對應的車道標記候選點。該行駛道路識別裝置使用擴展的卡爾曼濾波，根據(jù)被捕捉到的圖像上的左右車道標記候選點的坐標值，計算諸如道路曲率這樣的關于行駛道路的信息。

技術實現(xiàn)要素：

然而，在上述現(xiàn)有技術的裝置中，假設行駛車道的左右車道標記候選點均包括多個充分地彼此分離的邊緣點，并且在左右車到標記候選點中的一種車道標記候選點不包括多個彼此充分分離的邊緣點的情況下，存在不能夠適當?shù)厥褂脭U展的卡爾曼濾波執(zhí)行計算并且不能夠獲取要求的關于行駛車道的信息的問題。

本公開提供一種信息計算裝置，即使在車道的左右車到標記候選點中的一種車道標記候選點不包括多個彼此充分分離的邊緣點的情況下，其也能夠適當?shù)赜嬎汴P于行駛車道的信息。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的信息計算裝置是這樣的信息計算裝置，其基于由安裝在車輛中的單眼相機所捕捉到的車輛前方的被捕捉到的圖像，計算與車輛行駛的行駛車道相關的信息。所述信息計算裝置包括電子控制單元，所述電子控制單元被配置成：i)檢測所述被捕捉到的圖像中的邊緣點；ii)基于邊緣點，將左車道標記候選點指定為行駛車道中車輛的左側(cè)上的車道標記的邊緣點，并且將右車道標記候選點指定為行駛車道中車輛的右側(cè)上的車道標記的邊緣點，以及iii)在滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點包括在各個所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的情況下，通過預先確定的卡爾曼濾波處理，基于右車道標記候選點和左車道標記候選點，計算車輛在行駛車道中的橫向位置、車輛相對于行駛車道的俯仰角、車輛相對于行駛車道的偏航角、行駛車道的車道寬度、車輛前方的行駛車道的曲率、作為所述曲率的變化率的曲率變化率。所述電子控制單元被配置為：在滿足所述分離條件的兩個邊緣點包括在所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的一種車道標記候選點中并且另一種車道標記候選點不包括邊緣點的情況下，基于所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的一種車道標記候選點，利用所述卡爾曼濾波處理，將車輛的俯仰角設定為0，并且將行駛車道的車道寬度設定為預定值，并且計算所述橫向位置、所述偏航角、所述曲率以及所述曲率變化率。

根據(jù)上述方面，即使在滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣不包括在各個右車道標記候選點和左車道標記候選點中的情況下，當滿足分離條件的兩個邊緣點包括在右車道標記候選點和左車道標記候選點中的一種車道標記候選點中，并且另一種車道標記候選點不包括邊緣點時，也通過應用約束條件而執(zhí)行卡爾曼濾波處理，在該約束條件下，將車輛的俯仰角設定成0并且將行駛車道的車道寬度設定為預定值。因此，根據(jù)該信息計算裝置，即使在右車道標記候選點和左車道標記候選點中的一種車道標記候選點能夠被指定為無邊緣點的情況下，也能夠適當?shù)赜嬎汴P于行駛車道的信息。

在上述第一方面中，所述電子控制單元可以被配置為：在滿足所述分離條件的兩個邊緣點包括在所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點的一種車道標記候選點中、在另一種車道標記候選點中至少包括一個邊緣點并且所述另一種車道標記候選點中的所有邊緣點都不滿足所述分離條件的情況下，基于所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點，利用所述卡爾曼濾波處理，將車輛的俯仰角設定為0，并且計算所述橫向位置、所述偏航角、所述車道寬度、所述曲率以及所述曲率變化率。

在上述第一方面中，所述電子控制單元可以被配置為：基于包括在所述被捕捉到的圖像中的亮度信息，通過執(zhí)行已知的邊緣點檢測處理來檢測邊緣點。

在上述第一方面中，所述電子控制單元可以被配置為：使用預先存儲的坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，根據(jù)所述被捕捉到的圖像上的包括在所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的各個邊緣點的坐標，計算與各個邊緣點相對應的實際行駛車道的各個點的坐標，并且基于與包括在所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的各個邊緣點相對應的實際行駛車道的各個點的坐標，來確定是否滿足了所述分離條件。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的信息計算裝置是這樣的信息計算裝置，其基于由安裝在車輛中的單眼相機所捕捉到的車輛前方的被捕捉到的圖像，來計算與車輛行駛的行駛車道相關的信息，并且包括電子控制單元，所述電子控制單元被配置成為：i)檢測所述被捕捉到的圖像中的邊緣點；ii)基于邊緣點，將左車道標記候選點指定為行駛車道中車輛的左側(cè)上的車道標記的邊緣點，并且將右車道標記候選點指定為行駛車道中車輛的右側(cè)上的車道標記的邊緣點，以及iii)在滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點包括在各個所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的情況下，通過預先確定的卡爾曼濾波處理，基于右車道標記候選點和左車道標記候選點，計算車輛在行駛車道中的橫向位置、車輛相對于行駛車道的俯仰角、車輛相對于行駛車道的偏航角、行駛車道的車道寬度、車輛前方的行駛車道的曲率、作為所述曲率的變化率的曲率變化率。所述電子控制單元被配置為：在滿足所述分離條件的兩個邊緣點包括在所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點的一種車道標記候選點中、在另一種車道標記候選點中至少包括一個邊緣點并且所述另一種車道標記候選點中的所有邊緣點都不滿足所述分離條件的情況下，基于所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點，利用所述卡爾曼濾波處理，將車輛的俯仰角設定為0，并且計算所述橫向位置、所述偏航角、所述車道寬度、所述曲率以及所述曲率變化率。

在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的信息計算裝置中，即使在滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點不包括在各個右車道標記候選點和左車道標記候選點中的情況下，當滿足分離條件的兩個邊緣點包括在右車道標記候選點和左車道標記候選點中的一種車道標記候選點中，至少一個邊緣點包括在另一種車道標記候選點中，并且另一種車道標記候選點的所有邊緣點都不滿足分離條件時，也通過應用將車輛的俯仰角φ設為0的約束條件而執(zhí)行卡爾曼濾波處理。因此，根據(jù)該信息計算裝置，即使在滿足分離條件的兩個邊緣點不包括在指定了至少一個邊緣點的右車道標記候選點和左車道標記候選點中的一種車道標記候選點中的情況下，也能夠適當?shù)赜嬎汴P于行駛車道的信息。

在上述第二方面中，所述電子控制單元可以被配置為：基于包括在所述被捕捉到的圖像中的亮度信息，通過執(zhí)行已知的邊緣點檢測處理來檢測邊緣點。

在上述第二方面中，所述電子控制單元可以被配置為：使用預先存儲的坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，根據(jù)所述被捕捉到的圖像上的來計算與包括在所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的各個邊緣點的坐標，計算與各個邊緣點相對應的實際行駛車道的各個點的坐標，并且基于與包括在所述右車道標記候選點和所述左車道標記候選點中的各個邊緣點相對應的實際行駛車道的各個點的坐標，來確定是否滿足了所述分離條件。

如上所述，利用根據(jù)本發(fā)明的第一和第二方面的信息計算裝置，即使在行駛車道的左和右車道標記候選點中的一種車道標記候選點不包括彼此充分分離的多個邊緣點的情況下，也能夠適當?shù)赜嬎汴P于行駛車道的信息。

附圖說明

以下將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點和技術及工業(yè)意義，其中相同的標號表示相同的元件，并且其中：

圖1是示出根據(jù)該實施例的信息計算裝置的方塊圖；

圖2是示出關于行駛車道的信息的俯視圖；

圖3是示出關于行駛車道的信息的側(cè)視圖；

圖4是示出車輛前方的被捕捉到的圖像的圖；

圖5是示出左車道標記候選點包括至少一個邊緣點并且不包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況的圖；

圖6是示出左車道標記候選點不包括邊緣點的情況的圖；以及

圖7是示出根據(jù)該實施例的信息計算裝置的信息計算處理的流程圖。

具體實施方式

下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

如圖1至4所示，信息計算裝置1安裝在諸如乘用車這樣的車輛v中。信息計算裝置1是這樣的裝置：其基于車輛v的前方的被捕捉到的圖像p，計算與車輛v行駛的行駛車道相關的信息。被捕捉到的圖像p是由安裝在車輛v中的單眼相機3所捕捉到的圖像。信息計算裝置1執(zhí)行在上述計算之前確定的卡爾曼濾波處理。下面將詳細描述卡爾曼濾波處理。

圖2示出車輛v、右車道標記r以及左車道標記l。左車道標記l是在車輛v行駛的行駛車道上的車輛v的左側(cè)上的車道標記。右車道標記r是在車輛v行駛的行駛車道上的車輛v的右側(cè)上的車道標記。在被捕捉到的圖像p中，分別捕捉右車道標記r和左車道標記l。在圖2中，車輛v的車輛寬度方向稱為x軸方向，并且車輛v的行駛方向稱為z軸方向。在圖3中，車輛v的高度方向稱為y軸方向。

如圖2和3所示，關于行駛車道的信息包括關于車輛v的參數(shù)和關于車道的參數(shù)。關于車輛v的參數(shù)的實例包括車輛v在行駛車道上的橫向位置e，車輛v相對于行駛車道的俯仰角φ，以及車輛v相對于行駛車道的偏航角θ。車輛v在行駛車道上的橫向位置e是車輛v相對于左車道標記l的橫向位置。車輛v相對于行駛車道的俯仰角φ是在圖3所示的yz平面(由y軸與z軸形成的平面)上，與車輛v行駛的行駛車道的路面平行的線與設置在車輛v中的單眼相機3的光軸之間的角度。車輛v相對于行駛車道的偏航角θ是在圖2所示的xz平面(由z軸和x軸形成的平面)上，車輛v行駛的行駛車道的延伸方向與設置在車輛v中的單眼相機3的光軸之間的角度。關于道路的參數(shù)的實例包括行駛車道的寬度w、車輛v的前方的行駛車道的曲率c0，以及作為曲率c0的變化率的曲率變化率c1。作為實例，由信息計算裝置1所計算的關于行駛車道的信息用于安裝于車輛v的已知的駕駛輔助系統(tǒng)中的駕駛輔助控制。

下文中，將參考附圖描述根據(jù)該實施例的信息計算裝置1的配置。如圖1所示，信息計算裝置1包括一體地控制裝置的電子控制單元2(ecu2)。ecu2是具有中央處理器(cpu)、只讀存儲器(rom)、隨機存取存儲器(ram)等的電子控制單元。ecu2連接到單眼相機3。

單眼相機3是安裝在車輛v中并且捕捉車輛v前方圖像的成像裝置。單眼相機3設置在車輛v的前玻璃的里側(cè)上。單眼相機3將與車輛v的前方的被捕捉到的圖像p相關的成像信息傳輸?shù)絜cu2。

接著，將描述ecu2的功能配置。如圖1所示，ecu2具有：圖像獲取單元10、邊緣點檢測單元11、候選點指定單元12、分離條件確定單元13以及卡爾曼濾波處理單元14。

圖像獲取單元10從單眼相機3的成像信息獲取由單眼相機3所捕捉的被捕捉到的圖像p。圖4所示的被捕捉到的圖像p示出形成了車輛v的行駛車道的車道標記(車道邊界線、車輛交通區(qū)線等)。具體地，在被捕捉到的圖像p中，作為車道標記，示出了行駛車道上的作為在車輛v的左側(cè)上的車道標記的左車道標記l，以及行駛車道上的作為在車輛v的右側(cè)上的車道標記的右車道標記r。右車道標記r和左車道標記l構成行駛車道。

在圖4中，被捕捉到的圖像p的左右方向(水平方向)稱為px軸方向，并且被捕捉到的圖像p的上下方向(豎直方向)稱為py軸方向。在構成被捕捉到的圖像p的像素單元中設定由px軸與py軸形成的pxpy坐標系中的pxpy坐標的值。以被捕捉到的圖像p的左下角處的像素作為原點(px,py:0,0)來設定pxpy坐標系。這同樣應用于下面描述的圖5和6。

邊緣點檢測單元11檢測由圖像獲取單元10所獲取的被捕捉到的圖像p中的邊緣點。邊緣點為上升邊緣點和下降邊緣點，在上升邊緣點處，被捕捉到的圖像p的亮度值在被捕捉到的圖像p的掃描方向上急劇升高，在下降邊緣點處，亮度值急劇降低。

具體地，邊緣點檢測單元11利用已知方法基于由圖像獲取單元10所獲取的被捕捉到的圖像p而獲取關于亮度值的亮度信息。亮度信息是被捕捉到的圖像p的各個像素的亮度值的信息。邊緣點檢測單元11通過基于被捕捉到的圖像p中的亮度信息而進行邊緣點檢測處理來檢測邊緣點。邊緣點檢測單元11通過在水平方向上掃描被捕捉到的圖像p來檢測邊緣點。邊緣點檢測單元11檢測出其亮度值與水平方向上的相鄰像素的亮度值的差等于或大于預定的閾值的像素作為邊緣點。

基于由邊緣點檢測單元11所檢測到的被捕捉到的圖像p中的邊緣點，候選點指定單元12指定左車道標記候選點lc作為左車道標記l的邊緣點，并且指定右車道標記候選點rc作為右車道標記r的邊緣點。左車道標記候選點lc是在與左車道標記l相對應的邊緣點當中定位在左車道標記l的右端(在行駛車道側(cè)上的一端)處的邊緣點。右車道標記候選點rc是在與右車道標記r相對應的邊緣點當中定位在右車道標記r的左端(在行駛車道側(cè)上的一端)處的邊緣點。

候選點指定單元12通過對被捕捉到的圖像p中的邊緣點進行的圖樣識別來指定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc。候選點指定單元12利用預先存儲在ecu2中的右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc的圖像圖樣來進行圖樣識別。不限于圖樣識別，候選點指定單元12可以通過其它已知的方法指定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc。

分離條件確定單元13確定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc是否均包括滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點?！皾M足預先設定的分離條件的兩個邊緣點”意思是在被捕捉到的圖像p的豎直方向(py軸方向)上彼此充分分離的兩個邊緣點。在與被捕捉到的圖像p上的兩個邊緣點相對應的實際行駛車道上的兩個點在行駛車道的延伸方向(z軸方向，見圖2)上以預定距離(例如，20m)以上彼此分離的情況下，滿足“預先設定的分離條件”。

對于包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的邊緣點，分離條件確定單元13根據(jù)被捕捉到的圖像p上的邊緣點的坐標(pxpy坐標系的坐標)，計算實際行駛車道的點(與邊緣點對應的點)的坐標(xz坐標系的坐標)。ecu2預先將用于被捕捉到的圖像p的pxpy坐標系的坐標與用于實際行駛車道的xz坐標系的坐標之間的對應關系存儲為坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。利用預先存儲在ecu2中的坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，根據(jù)包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的被捕捉到的圖像p上的各個邊緣點的坐標，分離條件確定單元13計算實際行駛車道的與各個邊緣點相對應的各個點的坐標。

基于實際行駛車道的與包括在左車道標記候選點lc中的各個邊緣點相對應的各個點的坐標，分離條件確定單元13確定左車道標記候選點lc是否包括與兩個點相對應的兩個邊緣點，在該兩個邊緣點處，兩個邊緣點之間的在行駛車道的延伸方向上的距離等于或大于預定距離。在確定了左車道標記候選點lc包括與兩個點相對應的兩個邊緣點，在該兩個邊緣點處，兩個邊緣點在行駛車道的延伸方向上的距離等于或大于預定距離的情況下，分離條件確定單元13確定左車道標記候選點lc包括滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點。分離條件確定單元13對于右車道標記候選點rc進行同樣的確定。

分離條件確定單元13不必須計算實際行駛車道的各個點的坐標。例如，ecu2可以將被捕捉到的圖像p上的兩個邊緣點的坐標的組合與屬于該組合的兩個邊緣點是否滿足分離條件之間的關系預先存儲為用于確定分離條件的數(shù)據(jù)。在該情況下，利用預先存儲在ecu2中的用于確定的數(shù)據(jù)，根據(jù)包括在左車道標記候選點lc中的邊緣點的坐標，分離條件確定單元13能夠直接確定左車道標記候選點lc是否包括滿足分離條件的兩個邊緣點。分離條件確定單元13可以利用其它已知方法確定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc是否分別包括滿足分離條件的兩個邊緣點。

圖4示出存在行駛車道的足夠數(shù)量的左右車道標記候選點的情況。在圖4所示的情形中，分離條件確定單元13確定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc分別包括滿足分離條件的兩個邊緣點。

圖5示出左車道標記候選點lc包括至少一個邊緣點但是不包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況。在圖5中，右車道標記候選點rc包括滿足分離條件的兩個邊緣點。如圖5所示，存在這樣的情況：右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點能夠被充分指定，但是另一種車道標記候選點由于車道標記的模糊等而不能夠被充分指定。即使在右車道標記或者左車道標記被行駛在車輛v的前方的前車遮隱的情況下也發(fā)生同樣的情形。

在圖5所示的情形中，分離條件確定單元13確定右車道標記候選點rc包括滿足分離條件的兩個邊緣點，并且確定左車道標記候選點lc不包括滿足分離條件的兩個邊緣點。

在確定了右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點包括滿足分離條件的兩個邊緣點，并且另一種車道標記候選點不包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況下，分離條件確定單元13確定另一種車道標記候選點是不包括邊緣點還是包括至少一個邊緣點。圖6示出左車道標記候選點不包括邊緣點的情況。在圖6中，右車道標記候選點rc包括滿足分離條件的兩個邊緣點。在圖6所示的情形中，分離條件確定單元13確定左車道標記候選點lc不包括邊緣點。

在圖5所示的情形中，分離條件確定單元13確定左車道標記候選點lc包括至少一個邊緣點。在該情況下，左車道標記候選點lc是至少包括一個邊緣點的車道標記候選點，并且左車道標記候選點lc中的所有邊緣點都不滿足分離條件。即，不包括滿足分離條件的兩個邊緣點并且包括至少一個邊緣點的車道標記候選點，與包括了至少一個邊緣點并且另一種車道標記候選點中的所有邊緣點都不滿足分離條件的車道標記候選點相同。

在確定了右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc分別包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況下，卡爾曼濾波處理單元14執(zhí)行預先確定的卡爾曼濾波處理。利用卡爾曼濾波處理，基于右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc，卡爾曼濾波處理單元14計算關于行駛車道的信息。在被捕捉到的圖像p上包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的邊緣點的坐標作為輸入值(觀察變量)的情況下，卡爾曼濾波處理單元14計算關于行駛車道的信息(輸出值)?？柭鼮V波處理單元14輸出上述的橫向位置e、俯仰角φ、偏航角θ、車道寬度w、曲率c0以及曲率變化率c1，作為關于行駛車道的信息。

作為預先確定的卡爾曼濾波處理，已知在文獻akihirowatanabe,takashinaito,yoshikininomiya,"lanedetectionwithroadsidestructureusingon-boardmonocularcamera",intelligentvehiclessymposium,2009ieee,june2009,p.191-196中公開的方法。

卡爾曼濾波處理單元14能夠使用上述文獻中描述的以下表達式(1)至(3)來執(zhí)行卡爾曼濾波處理。在表達式(1)中，t代表時間，并且x(t)代表在時間t時的狀態(tài)變量。狀態(tài)變量x與關于上述行駛車道的信息相對應，如表達式(1)中所示。在時間t處的各個參數(shù)通過對參考標號附加下標t來表示。時間t時關于行駛車道的信息被表示為：橫向位置et、俯仰角φt、偏航角θt、車道寬度wt、曲率c0,t以及曲率變化率c1,t。表達式(1)將x(t)與時刻t時的關于行駛車道的信息相關聯(lián)。表達式(2)和(3)是卡爾曼濾波處理的轉(zhuǎn)換模型表達式。在表達式(2)中，wt是代表誤差的預定值。表達式(2)的at由表達式(3)定義。在表達式(3)中，dzt是在時間t時xz坐標系的z軸方向(車輛v的行駛方向)上的坐標的時間變量。dzt能夠根據(jù)車輛v的車速確定。

x(t)＝(wt,et,θt,c0,t,c1,t,φt)…(1)

xt+1＝atxt+wt…(2)

接著，將描述卡爾曼濾波的觀察變量z。觀察變量z與被捕捉到的圖像p上的右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc的各個邊緣點的坐標(pxpy坐標系的坐標)相對應。觀察變量z和狀態(tài)變量x具有對應關系。即，如果狀態(tài)變量x是已知的，則被捕捉到的圖像p上的縱坐標(py坐標)上的左車道標記候選點lc的橫坐標(px坐標)是唯一確定的。為此，觀察變量z能夠由下述表達式(4)表示?？柭鼮V波處理變?yōu)閔＝h(x)的雅可比行列式，其用于變?yōu)楸磉_式(4)的函數(shù)。

z＝h(x)…(4)

卡爾曼濾波處理單元14使用上述表達式(1)至(4)通過卡爾曼濾波處理而根據(jù)觀察變量z計算狀態(tài)變量x。即，根據(jù)左車道標記候選點lc和右車道標記候選點rc的各個邊緣點的坐標(pxpy坐標系坐標)，卡爾曼濾波處理單元14計算與行駛車道相關的信息(橫向位置et、俯仰角φt、偏航角θt、車道寬度wt、曲率c0,t以及曲率變化率c1,t)。根據(jù)本發(fā)明的卡爾曼濾波處理不必限于上述卡爾曼濾波處理。

接著，將描述圖5所示的情形中的卡爾曼濾波處理。如圖5所示，在確定右車道標記候選點rc包括滿足分離條件的兩個邊緣點，并且確定左車道標記候選點lc包括至少一個邊緣點并且不包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況下，卡爾曼濾波處理單元14設定第一約束條件。第一約束條件是將俯仰角φt設定為0的約束條件。

在該情況下，卡爾曼濾波處理單元14通過應用第一約束條件進行上述卡爾曼濾波處理。在被捕捉到的圖像p上的包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的邊緣點的坐標(pxpy坐標系的坐標)以及具有0值的俯仰角φt作為輸入值的情況下，卡爾曼濾波處理單元14通過執(zhí)行卡爾曼濾波處理來計算關于行駛車道的信息。

隨后，將描述圖6所示的情形中的卡爾曼濾波處理。如圖6所示，在確定右車道標記候選點rc包括滿足分離條件的兩個邊緣點，并且確定左車道標記候選點lc不包括邊緣點的情況下，卡爾曼濾波處理單元14設定第二約束條件。第二約束條件是將俯仰角φt設為0并且將車道寬度wt設為預定值的約束條件。預定值能夠是固定值。在已經(jīng)通過卡爾曼濾波處理計算車道寬度w的情況下，最新計算的車道寬度w的值(最新值)可以設定為預定值。

在該情況下，卡爾曼濾波處理單元14通過應用第二約束條件進行上述卡爾曼濾波處理。在被捕捉到的圖像p上的邊緣點的坐標(pxpy坐標系坐標)包括在右車道標記候選點rc中、俯仰角φt具有0值、車道寬度wt具有預定值的情況下，卡爾曼濾波處理單元14通過執(zhí)行卡爾曼濾波處理來計算關于行駛車道的信息。

接著，將描述信息計算裝置1的信息計算處理。圖7是示出根據(jù)該實施例的信息計算裝置的信息計算處理的流程圖。作為實例，在車輛v的駕駛輔助系統(tǒng)運行的情況下，由ecu2執(zhí)行圖7所示的流程圖的處理。在圖7所示的流程圖的處理結束(處理到達終點)的情況下，ecu2再次從頭開始重復處理。在車輛v的駕駛輔助系統(tǒng)結束的情況下，即使在運行中，ecu2也結束信息計算處理。

如圖7所示，在步驟s11中，ecu2使用圖像獲取單元10獲取由單眼相機3所捕捉到的車輛v前方的被捕捉到的圖像p。圖像獲取單元10根據(jù)單眼相機3的成像信息獲取由單眼相機3所捕捉到的被捕捉到的圖像p。在圖像獲取單元10獲取被捕捉到的圖像p的情況下，ecu2前進到步驟s12。

在步驟s12中，ecu2使用邊緣點檢測單元11檢測被捕捉到的圖像p中的邊緣點。具體地，基于由圖像獲取單元10所獲取到的被捕捉到的圖像p中包括的亮度信息，邊緣點檢測單元11通過進行已知的邊緣點檢測處理來檢測邊緣點。在檢測到邊緣點的情況下，ecu2前進到步驟s13。

在步驟s13中，ecu2利用候選點指定單元12基于被捕捉到的圖像p中的邊緣點來指定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc。通過到被捕捉到的圖像p中的邊緣點進行的圖樣識別，候選點指定單元12通過提取構成左車道標記l和右車道標記r的邊緣點來指定左車道標記候選點lc和右車道標記候選點rc。在指定了車道標記候選點的情況下，ecu2前進到步驟s14。

在步驟s14中，ecu2利用分離條件確定單元13確定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc各自是否包括滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點。利用預先存儲在ecu2中的坐標轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，根據(jù)被捕捉到的圖像p上的包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的各個邊緣點的坐標，分離條件確定單元13計算實際行駛車道的各個邊緣點的坐標。基于與包括在左車道標記候選點lc中的各個邊緣點相對應的實際行駛車道的各個點的坐標，分離條件確定單元13進行上述確定。

在分離條件確定單元13確定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況下(步驟s14：是)，ecu2前進到步驟s19。

在分離條件確定單元13確定右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc不包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況下(步驟s14：否)，ecu2前進到步驟s15。

在步驟s15中，ecu2利用分離條件確定單元13確定左右車道標記候選點(左車道標記候選點lc和右車道標記候選點rc)中的一種車道標記候選點是否包括滿足分離條件的兩個邊緣點。在確定左右車道標記候選點中的一種車道標記候選點不包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況下(s15：否)，ecu2終止圖7所示的信息計算處理(處理到達流程圖的終點)。

在步驟s15中，在確定左右車道標記候選點中的一種車道標記候選點包括滿足分離條件的兩個邊緣點的情況下(s15：是)，ecu2前進到步驟s16。

在步驟s16中，ecu2利用分離條件確定單元13確定另一種車道標記候選點是不包括邊緣點還是包括至少一個邊緣點。在確定另一種車道標記候選點不包括邊緣點的情況下(s16：否)，ecu2前進到步驟s17。在確定另一種車道標記候選點包括至少一個邊緣點的情況下(s16：是)，ecu2前進到步驟s18。

在步驟s17中，ecu2設定第二約束條件(俯仰角φ設定為0，并且車道寬度w設定為預定值)用于卡爾曼濾波處理單元14中的卡爾曼濾波處理。如果一旦執(zhí)行了卡爾曼濾波處理，則將第二約束條件清除。在設定了第二約束條件的情況下，ecu2前進到步驟s19。

在步驟s18中，ecu2設定第一約束條件(俯仰角φ設定為0)，用于卡爾曼濾波處理單元14中的卡爾曼濾波處理。如果一旦執(zhí)行了卡爾曼濾波處理，則將第一約束條件清除。在設定了第一約束條件的情況下，ecu2前進到步驟s19。

在步驟s19中，ecu2利用卡爾曼濾波處理單元14執(zhí)行預先確定的卡爾曼濾波處理。在未設定第一約束條件或第二約束條件的情況下，基于被捕捉到的圖像p上的包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的邊緣點的坐標，卡爾曼濾波處理單元14通過卡爾曼濾波處理計算關于行駛車道的信息(橫向位置e、俯仰角φ、偏航角θ、車道寬度w、曲率c0以及曲率變化率c1)。通過使用上述表達式(1)至(4)的卡爾曼濾波處理，根據(jù)被捕捉到的圖像p上的包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的邊緣點的坐標(pxpy坐標系的坐標)，卡爾曼濾波處理單元14計算關于行駛車道的信息。

在設定了第一約束條件的情況下，在被捕捉到的圖像p上的包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的邊緣點的坐標(pxpy坐標系的坐標)以及具有0值的俯仰角φ作為輸入值的情況下，卡爾曼濾波處理單元14通過執(zhí)行卡爾曼濾波處理來計算關于行駛車道的信息。

在設定了第二約束條件的情況下，在被捕捉到的圖像p上的包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的邊緣點的坐標、具有0值的俯仰角φ和具有預定值的車道寬度w作為輸入值的情況下，卡爾曼濾波處理單元14通過執(zhí)行卡爾曼濾波處理來計算關于行駛車道的信息。在執(zhí)行卡爾曼濾波處理的情況下，ecu2結束圖7所示的信息計算處理。

根據(jù)上述實施例的信息計算裝置1，即使在滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點不包括在各個右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的情況下，當滿足分離條件的兩個邊緣點包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點中，并且另一種車道標記候選點不包括邊緣點時，也通過應用約束條件來執(zhí)行卡爾曼濾波處理，在該約束條件下，車輛v的俯仰角φ被設定成0，并且行駛車道的車道寬度w被設定為預定值。因此，根據(jù)該信息計算裝置1，即使在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點能夠被指定為無邊緣點的情況下，也能夠適當?shù)赜嬎汴P于行駛車道的信息。

根據(jù)信息計算裝置1，即使在滿足預先設定的分離條件的兩個邊緣點不包括在各個右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的情況下，當滿足分離條件的兩個邊緣點包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點中，至少一個邊緣點包括在另一種車道標記候選點中，并且另一種車道標記候選點的所有邊緣點都不滿足分離條件時，通過應用將車輛v的俯仰角φ設為0的約束條件而執(zhí)行卡爾曼濾波處理。因此，根據(jù)該信息計算裝置1，即使在滿足分離條件的兩個邊緣點不包括在指定了至少一個邊緣點的右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點中的情況下，也能夠適當?shù)赜嬎汴P于行駛車道的信息。

雖然已如上描述了本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明不限于上述實施例。本發(fā)明可以基于本領域技人員的公知常識在包括上述實施例的范圍內(nèi)進行各種變形和改進。

例如，在信息計算裝置1中，卡爾曼濾波處理單元14不必既能夠執(zhí)行應用了第一約束條件的卡爾曼濾波處理又能夠執(zhí)行應用了第二約束條件的卡爾曼濾波處理，其可以配置成能夠僅執(zhí)行其中一者。即，在如下情況下卡爾曼濾波處理單元14可以不執(zhí)行卡爾曼濾波處理：滿足分離條件的兩個邊緣點包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點中，至少一個邊緣點包括在另一種車道標記候選點中，并且另一種車道標記候選點中的所有邊緣點都不滿足分離條件。在該情況下，卡爾曼濾波處理單元14不必設定第二約束條件。此外，在該情況下，在圖7所示的流程中，省略了s15和s18的處理，并且在s16中的確定結果為是的情況下，處理不到達s19，并且信息計算處理結束。

相似地，在滿足分離條件的兩個邊緣點包括在右車道標記候選點rc和左車道標記候選點lc中的一種車道標記候選點中，并且另一種車道標記候選點不包括邊緣點的情況下，卡爾曼濾波處理單元14可以不執(zhí)行卡爾曼濾波處理。在該情況下，卡爾曼濾波處理單元14不需要設定第一約束條件。另外，在該情況下，在圖7所示的流程中，省略的s17的處理，并且在s16中的確定結果為否的情況下，處理不到達s19，并且信息計算處理結束。