CN107176167B - 用于估计道路边界的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过装载在车辆上的用于估计车辆所处的道路的边界的边界估计系统执行的方法。道路包括沿道路在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的至少第一车道标识。该系统监控车辆的环境。该系统还检测至少第一车道标识的一个或多个位置，基于至少第一车道标识的一或多个检测到的位置估算至少第一车道标识的几何表示。边界估计系统还检测道路的道路边界的一或多个位置。该系统估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，并基于将至少第一车道标识的几何表示的至少一个区段横向移位相对横向偏移来限定道路的至少一个区段的虚构外边界。本发明还涉及该边界估计系统和至少部分包括这种边界估计系统的车辆。

Description

用于估计道路边界的方法和系统
技术领域
本发明涉及适于装载在车辆上的边界估计系统及其中执行的方法，用于估计车辆所处的道路的边界。
背景技术
由于无数汽车日日夜夜全年无休地围绕地球沿道路行进着，总是存在由于这个或那个原因而使车辆即将驶离道路的风险。道路偏离可导致身体受伤和/或对自身车辆和/或其它相关车辆的损坏。为了试图避免车辆离开可驾驶路面，汽车可设置有驾驶员辅助系统。这些系统可监控车辆环境，判断是否可能即将发生道路偏离，并且可进一步警告和/或干预车辆的转向系统和/或制动系统以避免即将发生或可能发生的道路偏离。为了评估车辆即将驶离道路的风险，期望确定有关车辆相对于所述道路的道路边界的位置和道路边界的形状即几何形状。为了检测和估计该信息，可利用装载在车辆上的一个或多个传感器例如一个或多个摄像机。但是出于种种原因，例如由于可驾驶表面与可驾驶表面外部的区域之间反差不明显和/或由于道路边界参差不齐，道路边界检测和/或估计的质量可能本身受限。此外，黑暗、特定的路况等等可能加重所述问题。影响可能是在道路边界的估计几何形状中有关车辆相对于道路的位置和/或定向的信息的不确定性。这些不确定性可能负面地影响即将偏离道路风险的评估的精确度。此外，准确地和舒适地提供车辆的自动控制以防止所述车辆离开可驾驶路面的可能性可能受到这些不确定性的负面影响。因此，为了以高效率和令人满意的性能提供用于防止车辆闯入和/或穿过道路边界的方法，期望提高道路边界信息的质量。
EP 2012211例如尤其着手提供改进的周围环境监控系统，并且因此公开了周围环境监控系统，其包括被设置为检测道路边界的雷达。因为检测到的道路边界不形成连续线而是形成不均匀中断边界的一大组检测到的目标，因此EP 2012211建议通过确定其台肩边缘的形状形成估计道路边界的连续线，这通常是本领域已知的。进一步公开了确定台肩边缘的横向位置，并且随后基于车辆相对于台肩边缘的横向位置进行干预。但是，虽然EP2012211建议利用雷达改进道路边界信息的质量，随后还以改进的方式支持防止即将或可能的道路偏离，但是获得更高质量的道路边界信息的可选方案仍然有改进的空间。
发明内容
因此此处实施例的一个目的是提供估计道路边界的可选方法。根据此处实施例的第一方面，通过装载在车辆上的用于估计车辆所处的道路的边界的边界估计系统执行的方法实现该目的。道路包括被设置为沿道路在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的至少第一车道标识。边界估计系统监控车辆的周围环境。边界估计系统还检测至少第一车道标识的一个或多个位置，并且基于至少第一车道标识的一个或多个位置估算至少第一车道标识的几何表示。此外，边界估计系统检测道路的道路边界的一个或多个位置。边界估计系统进一步估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，并且随后基于将至少第一车道标识的几何表示的至少一个区段横向移位所述相对横向偏移来限定道路的至少一个区段的虚构外边界。
藉此，提供了一种方法，其能够从车辆的角度估算限制例如横向可驾驶路面的道路的边界。也就是说，由于监控车辆周围环境，车辆的周围环境例如道路、路标和/或道路边缘被感测，可检索其信息和/或图像。此外，由于检测到至少第一车道标识的一个或多个位置，一个或多个车道标识的一个或多个纵向和相应横向位置被定位。此外，因为基于至少第一车道标识的一个或多个检测到的位置估算至少第一车道标识的几何表示，因此提供了描述至少第一车道标识的近似值的数学函数，其由检测到的所述一个或多个纵向和相应横向位置得到。此外，还由于检测道路的道路边界的一个或多个位置，道路边界沿道路的一个或多个纵向和相应的横向位置被定位。由于随后估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，有效地由和/或基于至少一个纵向位置处的横向差值估计至少第一车道标识的估算几何表示与检测到的道路边界之间沿横向的差值。此外，因为基于将至少第一车道标识的几何表示横向移位所述相对横向偏移来限定道路的至少一个区段的虚构外边界，因此提供了通过至少第一车道标识的几何表示的副本表示的道路外边界的近似，其定位为沿横向偏移——和/或基于——相对横向偏移的数值。藉此，至少第一车道标识的几何表示的形状用于估计道路边界的横向移位形状。为此，提供了估计道路边界的可选方法。上述方法的技术特征和相应优点将在下文中进一步详述。
通过提出经由装载在车辆上的边界估计系统执行车辆所处的道路边界的方法，提供了能够以车辆的角度估算限制例如可驾驶路面的道路边界的方法。“道路”可以是用于车辆行驶的任何道路，并且可为任何形状、宽度和长度，并且包括任意数目的车道、十字路口、交汇路段等等。术语“估算限制可驾驶路面的边界”可以指的是“估算表示极限(limit)的边界，在该极限之外的驾驶是和/或被认为是不适宜和/或不可能的”。此外，术语“估计”道路边界可能指的是“确定”、“估算”、“计算”和/或“提供”道路边界。此外，术语“车辆所处的道路”可能指的是“车辆正沿其行驶的道路”。“车辆”可能指的是任意车辆，例如引擎推动的车辆如小客车、卡车、运货汽车、客货车、公共汽车、拖拉机、军用车辆等等。车辆还可由支持部分自主、半自主和/或完全自主驾驶的车辆表示。自主驾驶的概念涉及至少在某种程度上没有人类互动即可驾驶的车辆。当具有在0％-100％之间的任何自动化水平时，车辆可自主执行某些动作，例如保持与前车的适宜距离，而驾驶员可能执行其它动作例如当适宜时超车。
此外，“边界估计系统”可至少部分地包含在车辆中和/或部分地集成于车辆，并且进一步例如分配在不同的节点如分配在一个或多个ECU(电子控制组件)之间。附加地或可选地，边界估计系统可至少部分地属于移动装置，该移动装置例如可能指的是多功能智能手机、移动式电话、移动终端或无线终端、便携式计算机例如膝上型电脑、PDA或平板电脑、平板例如iPad、掌上电脑和/或移动导航装置。可装载在车辆上的和/或连接于其的所述可选移动装置可进一步适于与承载其和/或安装其的车辆通信。移动装置适于“与车辆通信”的术语可以指的是移动装置被构造为与车辆通信，因此可在其间传送信息和/或数据。这种通信例如可物理上地例如经由USB连接和/或无线如蓝牙、WiFi等等执行。所述术语进一步指的是移动装置适于“配对”和/或适于“连接于”车辆。可能地，为了配对，识别移动装置和/或鉴别车辆乘坐者例如驾驶员是必要的。
由于道路包括被设置为沿道路在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的至少一个第一车道标识，提供了沿道路分配的常见已知的一个或多个路标。术语“车道标识”在本公开中自始至终指的是一组一个或多个车道标记，其共同形成道路地面上直和/或弯曲的间断或连续线。因此，第一车道标识可例如由被设置为在道路的右手侧上的路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的多个车道标记表示。附加地或可选地，第二车道标识可例如由被设置为在两个相邻车道之间的路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的多个车道标记表示。以类似的方式，第三车道标识例如可表示道路的中线。设置在路面“上”的车道标识可根据示例指的是被设置为“基本在路面上”的车道标识，因此包括包含于和/或甚至低于路面的车道标识。这种车道标识可例如指的是被设置为形成直和/或弯曲的间断或连续线的一个或多个磁体如铁磁体；配备磁性传感器的车辆可因此能够感知所述磁体。但是更常见的是例如用颜料如白和/或黄漆标记和/或漆在路面上表示的视觉上的二维和/或基本上二维的车道标识。车道标识的长度、宽度、形状等等以及距第二(例如平行的)车道标识的距离可能变化。同样地，车道标记的长度、宽度、形状等等以及车道标记之间的距离和关系可能变化。“车道标识”可以指的是“道路标识”，“车道标记”可以指的是“道路标记”。
由于边界估计系统监控车辆的周围环境，车辆的周围环境例如道路、路标和/或道路边缘被感知，其信息和/或图像可被检索，这是本领域公知的。术语“监控车辆的周围环境”指的是“监控车辆前方和/或基本上前方的环境”，还有“监控”指的是“感知”和/或“观察”。例如通过一个或多个传感器如一个或多个视觉传感器如装载在车辆上的激光和/或激光雷达——和/或根据可选实例——经由计算机视觉执行周围环境的监控。但是更常见地，监控车辆周围环境可包括通过装载在车辆上的一个或多个摄像机监控车辆环境。传感器例如摄像机可任意设置在整个车辆上，例如设置在支持基本上清晰视野的受保护位置，从而可提供环境的清晰视野，因此例如在后视镜附近的风挡玻璃后面或嵌入后视镜。此外，传感器例如摄像机可监控视野内即视觉区域内的车辆的周围环境。
由于边界估计系统还检测至少第一车道标识的一个或多个位置，因此一个或多个车道标识的一个或多个纵向和相应横向位置被定位，如本领域公知的。也就是说，在视野内和/或视野的图像内检测至少第一车道标识的一个或多个纵向和相应的横向位置如三个这种位置。例如，为了确定至少第一车道标识在路面上的位置，可运用公知的霍夫变换法(Hough transform)。检测、解释和/或得到哪个位置或哪些位置xn、yLn如本领域公知是可任意选择的；仅仅作为示例，例如可选择位置x1、yL1，x4、yL4，x6、yL6。可以指示纵向的x轴公知地在车辆的当前位置产生，并且还可沿其行驶方向延伸。可以指示横向的y轴自然地垂直于x轴。附加地或可选地，x轴可沿道路和/或车道标识的方向延伸。因为路面与装载在车辆上的一个或多个例示摄像机的光轴之间的相对角度随着距车辆的距离增大而减少，因此车道标识和/或构成车道标识的车道标记与路面之间的反差也随之减少。因此仅在通常从车辆前方延伸大约20-50米的相对较小视野内检测车道标识。“检测”在本公开中自始至终指的是“定位”、“确定”、“识别”、“解释”和/或“导出”。此外，“位置”在本公开中自始至终指的是“地理位置”和/或“定位”以及“纵向位置和相应的横向位置”。
因为边界估计系统基于至少第一车道标识的一个或多个检测到的位置进一步估算至少第一车道标识的几何表示，因此提供了描述至少第一车道标识的近似值的数学函数，如本领域公知，其由检测到的所述一个或多个纵向和相应横向位置得到。因此，车道标识的估计值可例如通过弯曲的和/或直的线表示，例如通过已知的多项式描述，如：y(x)＝C0+C1*x+C2*x2+…+C3*x3。术语几何“表示”在本公开自始至终指的是几何“估计值、函数和/或多项式”，而“几何”指的是“数学”和/或“多项式”。此外，“估算”在本公开自始至终可以指的是“确定”、“计算”和/或“估计”，而术语“基于”一个或多个检测到的位置可以指的是“通过基于和/或源自一个或多个检测位置计算”。
由于边界估计系统还检测道路的道路边界的一个或多个位置，所以道路边界沿道路的一个或多个纵向和相应横向位置被定位，如本领域公知。也就是说，在视野内和/或视野图像内检测道路边界的一个或多个纵向和相应的横向位置例如三个这种位置。例如，为了确定道路边界的位置，可运用公知的霍夫变换法。检测、解释和/或得到哪个位置或哪些位置xn、yLn如本领域公知是可任意选择的；仅作为示例，例如可选择位置x2、yR2，x3、yR3，x5、yR5。可通过通常沿道路和/或道路标识的横向限制、限定和/或约束可驾驶表面的任何边界或边线表示“道路边界”。因而可通过例如道路边缘、例如沥青与草和/或砾石之间的过渡、挡块、分界器、停泊车辆的线、路缘、不可驾驶路面或区域等等中的一个或多个表示道路边界。
由于边界估计系统进一步估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，因此有效地源自和/或基于至少一个纵向位置处的横向差值估计至少第一车道标识的估算几何表示与检测到的道路边界之间沿横向的差值。也就是说，估算的相对横向偏移是有效的、源自和/或基于至少第一车道标识的几何表示的一个或多个横向位置与检测到的道路边界的相应纵向位置的一个或多个横向位置之间的横向差量。所述至少一个纵向位置可被选择为适合于即将到来的局势和/或状况。虽然不同纵向位置处的多个横向偏移可被评估以近似所得到的相对横向偏移，但是可注意到的是相对横向偏移由单值偏移而不是具有不同值的多个偏移来表示。因此，术语“相对横向偏移”可以指的是“单值相对横向偏移”和/或“固定的相对横向偏移”。此外，“横向”在上下文中可被认为是从至少第一车道标识的几何表示的纵向伸长的角度考虑。附加地或可选地，从车道标识和/或检测到的道路边界的角度。根据另一示例，可从车辆行驶方向的角度考虑“横向”。
因为边界估计系统进一步基于将至少第一车道标识的几何表示横向移位所述相对横向偏移来限定道路的至少一个区段的虚构外边界，因此提供了通过至少第一车道标识的几何表示的副本表示的道路外边界的近似，其定位为沿横向偏移——和/或基于——相对横向偏移的数值。藉此，利用至少第一车道标识的几何表示的形状估计道路边界的横向移位形状。因此，至少第一车道标识的几何表示和虚构的外边界可通过彼此偏移所估算的相对横向偏移的大小和/或数值的平行曲线来表示。典型地，车道标识被设置在道路边界的旁边，藉此道路边界的平滑形状即忽略小不平度的形状基本上与车道标识的形状一致。但是车道标识的检测和估计通常是比道路边界的检测和估计更为琐碎的任务，并且因此可以更高的精确度即更低的噪音等级和/或更低不确定性进行。因此，由于虚构的外边界除了是基于估算的相对横向偏移外，还根据可能具有类似于道路边界的形状的至少第一车道标识的几何表示来限定，因此提出了一种减轻了与估计道路边界的几何形状相关的不确定性的方法。因此，可提高道路边界信息的质量。“限定”虚构的外边界指的是“确定”、“提供”、“估计”、“估算”和/或“导出”虚构的外边界，而“基于”横向移位(laterally shifting)可以指的是“源自”横向移位。此外，术语“横向移位”可以指的是“横向移位至少一个区段”、“假定横向移位”、“横向移动”和/或“朝检测到的道路边界横向移位或移动”。此外，“横向”在上下文中可被认为是从至少第一车道标识的几何表示的纵向伸长的角度来看。根据可选示例，从车辆行驶方向的角度考虑“横向”。“平行”曲线——也可被称为“偏移”曲线——在本公开自始至终指的是曲线例如虚构的外边界，“其点位于距给定曲线固定的正常距离处”，例如距第一车道标识的几何表示的固定相对横向偏移。术语“虚构的外边界”指的是“虚构的横向外边界”，“表示道路边界的虚构外边界”和/或“表示道路边界的虚构的弯曲和/或直线”。术语“将至少第一车道标识的几何表示横向移位所述相对横向偏移”可以指的是“将至少第一车道标识的几何表示横向移位大致所述相对横向偏移”。藉此，移位的大小可等于或基本上等于相对横向偏移。根据示例，“基于将至少第一车道标识的几何表示横向移位所述相对横向偏移来限定道路的至少一个区段的虚构外边界”可包括“限定道路的至少一个区段的虚构外边界，使得虚构的外边界是至少第一车道标识的几何表示的副本，其定位为基于所述相对横向偏移沿横向偏移的位置”。
可选择地，估算相对横向偏移可包括通过一个或多个检测到的道路边界的横向位置和具有相应纵向位置的第一车道标识的几何表示的相应的估算或检测到的一个或多个横向位置来估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移。藉此，有效地、源自和/或基于与检测到的一个或多个纵向道路边界位置一致的至少一个纵向位置处的横向差值估计至少第一车道标识的估算几何表示与检测到的道路边界之间沿横向的差值。也就是说，所述至少一个纵向位置因此与道路边界的至少一个检测到的纵向位置一致。因此，仅作为示例，相对横向偏移ΔyLR可有效、源自和/或基于例示检测到的纵向位置x2、x3、x5处的一个或多个偏移。术语“源自(derived from)”在上下文中指的是“基于”。
此外，可选择地，边界估计系统还可基于道路边界的一个或多个检测位置估算道路边界的几何表示。估算相对横向偏移于是包括估算至少第一车道标识的几何表示与由道路边界的几何表示表示的检测到的道路边界之间的相对横向偏移。藉此，通过估算道路边界的几何表示例如其最初的粗略和/或预估计值，提供了描述道路边界的近似的数学函数，其源自检测到的道路边界的一个或多个纵向和相应的横向位置。因此，道路边界的几何表示因此可例如由弯线和/或直线表示。此外，通过估算至少第一车道标识的几何表示与由道路边界的几何表示表示的检测到的道路边界之间的相对横向偏移，有效地、源自和/或基于至少一个纵向位置处的横向差值估计至少第一车道标识的估算几何表示与道路边界估算的几何表示之间沿横向的差值。所述至少一个纵向的位置可被选择为适合于即将到来的局势和/或状况。因而，至少一个纵向位置可定位在视野内和视野外。在后者情形下，至少第一车道标识的几何表示和/或道路边界的几何表示可被评估为例如源自局部偏移即x0处的偏移，这可例如通过例如视野的多项式区域外部的推算来执行。
可选择地，估算相对横向偏移可包括估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，其中相对横向偏移至少部分基于在第一纵向位置处的、检测到的道路边界的第一横向位置与第一车道标识的几何表示的相应第一横向位置之间的第一偏移值得到；并且进一步至少部分基于在第二纵向位置处的、检测到的道路边界的至少第二横向位置与第一车道标识的几何表示的相应至少第二横向位置之间的至少第二偏移值得到。藉此，有效地、源自和/或基于至少第一纵向位置处的第一偏移值和至少第二纵向位置处的至少第二偏移估计至少第一车道标识的估算几何表示与检测到的道路边界和/或检测到的道路边界的估算几何表示之间沿横向的差值。也就是说，估算的相对横向偏移是有效的、源自和/或基于至少第一车道标识的几何表示的两个或更多横向位置与相应纵向位置的检测到的道路边界的一个或多个横向位置之间的两个或更多横向差量。相对横向偏移可随后例如源自第一和至少第二偏移值的平均值。附加地或可选地，相对横向偏移可源自于第一和/或至少第二偏移值的加权值。
可选择地，检测至少第一车道标识的一个或多个位置可包括在第一和至少第二时刻检测所述至少第一车道标识的一个或多个位置。估算至少第一车道标识的几何表示因此包括基于由第一时刻得到的至少第一车道标识的一个或多个位置估算至少第一车道标识的第一几何表示，并且基于由第二时刻得到的至少第一车道标识的一个或多个位置估算至少第一车道标识的第二几何表示。此外，检测道路边界的一个或多个位置于是包括在第一和至少第二时刻检测道路边界的一个或多个位置。此外，估算相对横向偏移包括估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，其中相对横向偏移至少部分基于至少第一车道标识的第一几何表示与源自第一时刻的检测到的道路边界之间的第一相对横向偏移得到，并且此外至少部分基于至少第一车道标识的第二几何表示与源自第二时刻的检测到的道路边界的至少第一车道标识之间的第二相对横向偏移得到。
藉此，通过在第一和至少第二时刻检测至少第一车道标识的一个或多个位置，在多个时刻检测至少第一车道标识的纵向和相应横向位置。如本领域公知地，可任意选择和确定时刻，例如间隔约25ms。此外，藉此通过基于源自第一时刻的至少第一车道标识的一个或多个位置估算至少第一车道标识的第一几何表示，并且基于源自第二时刻的至少第一车道标识的一个或多个位置估算至少第一车道标识的第二几何表示，至少第一车道标识的多个几何表示源自多个时刻被估算。此外，通过在第一和至少第二时刻检测到的道路边界的一个或多个位置，在多个时刻检测道路边界的纵向和相应的横向位置。此外，藉此，通过相对横向偏移至少部分基于至少第一车道标识的第一几何表示与源自第一时刻的检测到的道路边界之间的第一相对横向偏移得到，并且至少部分基于至少第一车道标识的第二几何表示与源自第二时刻的检测到的道路边界之间的第二相对横向偏移得到，所得到的相对横向偏移可由多个时刻得到的多个偏移获得。因此，可提供进一步增强的完整(round)边界信息的质量，因为可利用在多个时刻检测到的数据。例如，得到的相对横向偏移可由第一时刻得到的第一相对横向偏移和至少第二时刻得到的至少第二相对横向偏移的平均值获得。附加地或可选地，相对横向偏移可能源自于第一时刻得到的第一相对横向偏移和至少第二时刻得到的至少第二相对横向偏移的加权值。
可选择地，边界估计系统可进一步基于虚构的外边界限定干预路径的至少一个区段。藉此，提供了干预路径，其并非如公知地基于例如车道标识的几何表示被限定，而是源自于限定的虚构外边界。术语“干预路径(intervention path)”通常被称为“避免路径(avoiding path)”，在本公开自始至终指的是本领域公知的干预路径，除了基于所引入的虚构外边界限定的干预路径之外。附加地或可选地，可选择地，边界估计系统可进一步基于车辆的相对横向位置与虚构外边界的比较来评估车辆即将偏离道路的风险。藉此，基于车辆与限定的虚构外边界的相对横向位置执行风险评估，而非如公知地基于车辆相对横向位置与例如车道标识的几何表示的比较执行。车辆相对于虚构外边界的横向位置的确定可如本领域公知地完成。此外，评估即将(例如估计1s之内)偏离道路的风险在本发明中自始至终指的是公知的这样做的方式，除了基于引入的虚构外边界进行的风险评估以外。根据示例，基于所述评估的风险可触发对车辆驾驶员的警告。此外，附加地或可选地，边界估计系统可选择地基于车辆的相对横向位置与虚构外边界的接近度干预车辆的转向和/或制动。藉此，基于车辆相对横向位置与引入的虚构外边界的接近度提供干预，而非公知地基于车辆相对横向位置与例如车道标识的几何表示的接近度。可以任何已知的方式执行车辆的相对横向位置与虚构外边界的接近度的确定。此外，如公知地例如通过转向和/或制动执行干预。
根据此处实施例的第二方面，通过适于装载在车辆上的用于估计车辆所处的道路边界的边界估计系统实现该目的。道路包括被设置为沿道路在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的至少第一车道标识。边界估计系统包括适于监控车辆环境的监控单元、适于检测至少第一车道标识的一个或多个位置的车道标识单元和适于基于至少第一车道标识的一个或多个检测位置估算至少第一车道标识的几何表示的几何表示估算单元。边界估计系统进一步包括适于检测道路的道路边界的一个或多个位置的道路边界检测单元、适于估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移的偏移估算单元以及适于基于将至少第一车道标识的几何表示的至少一个区段横向移位所述相对横向偏移来限定道路的至少一个区段的虚构外边界的虚构边界限定单元。
可选择地，偏移估算单元可进一步适于估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，其由一个或多个检测到的道路边界横向位置和具有相应纵向位置的第一车道标识的几何表示的相应一个或多个横向位置得到。此外，可选地，几何表示估算单元可进一步适于基于一个或多个检测到的道路边界的位置估算道路边界的几何表示。偏移估算单元随后进一步适于估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的由道路边界的几何表示表示的道路边界之间的相对横向偏移。
此外，可选择地，偏移估算单元可进一步适于估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，其中，所述相对横向偏移至少部分基于在第一纵向位置处的、检测到的道路边界的第一横向位置与第一车道标识的几何表示的相应第一横向位置之间的第一偏移值得到；并且至少部分基于在至少第二纵向位置处的、检测到的道路边界的至少第二横向位置与第一车道标识的几何表示的相应至少第二横向位置之间的至少第二偏移值得到。
此外，可选择地，车道标识检测单元可进一步适于在第一和至少第二时刻检测至少第一车道标识的一个或多个位置。几何表示单元随后进一步适于基于由第一时刻得到的至少第一车道标识的一个或多个位置估算至少第一车道标识的几何表示；并且基于由第二时刻得到的至少第一车道标识的一个或多个位置估算至少第一车道标识的第二几何表示。道路边界检测单元随后进一步适于在第一和至少第二时刻检测道路边界的一个或多个位置。此外，偏移估算单元随后进一步适于估算至少第一车道标识的几何表示与检测到的道路边界之间的相对横向偏移，其中，所述相对横向偏移至少部分基于至少第一车道标识的第一几何表示与由第一时刻检测到的道路边界之间的第一相对横向偏移得到；并且至少部分基于至少第一车道标识的第二几何表示与由第二时刻检测到的道路边界之间的第二相对横向偏移得到。
可选择地，边界估计系统可包括适于基于虚构的外边界限定干预路径的至少一个区段的干预路径限定单元。附加地或可选地，可选择地，边界估计系统可包括适于基于车辆的横向位置与虚构外边界之间的比较评估车辆即将偏离道路的风险。此外，附加地或可选地，边界估计系统可选择地包括适于基于车辆的横向位置与虚构外边界之间的接近度干预车辆的转向和/或制动的干预单元。
上述提及的涉及第一方面的类似优点同样适用于第二方面，这就是为什么没有论述它们的原因。
根据此处实施例的第三方面，通过至少部分包括上述监控单元、车道标识检测单元、几何表示估算单元、道路边界检测单元、偏移估算单元、虚构边界限定单元、可选插入路径限定单元、可选风险评估单元和/或可选插入单元的车辆实现该目的。上述提及的涉及第一方面的类似优点同样适用于第三方面，这就是为什么没有论述它们的原因。
根据此处实施例的第四方面，通过包括存储在计算机可读介质或载波上的计算机程序的计算机程序产品实现该目的，该计算机程序包含被设置为使得计算机或处理器执行上述边界估计系统的步骤的计算机程序代码工具。此外，上述提及的涉及第一方面的类似优点同样适用于第四方面，这就是为什么没有论述它们的原因。
附图说明
将很容易从以下详细说明和附图理解本发明包括特定特征和优点的非限定性实施例的各种方面，其中：
图1示意性地示出根据本发明实施例的车载例示边界估计系统和车辆所处的道路环境的示意图；
图2a-b示意性地示出可由图1的状况得到的根据本发明的例示实施例的示意图；
图3示出可由图2a-b的状况得到的根据本发明例示实施例的相对横向偏移和虚构外边界的示意图；
图4a-d示意性地示出变化的道路环境以及根据本发明示例的可选实施例的相对横向偏移和虚构外边界的示意图；
图5是示出根据本发明实施例的例示边界估计系统的示意性方框图；并且
图6是示出根据本发明实施例的用于估计道路边界的例示方法的流程图。
具体实施方式
现在更完全地参照以下附图描述本发明的非限定性实施例，其中示出本发明的当前优选实施例。然而本发明可以很多不同的形式体现并且不应当被诠释为局限于此处示出的实施例。相同的附图标记自始至终指的是相同的元件，并且附图标记后面加一个或多个撇号指的是类似前述的元件。附图中某些方框的虚线指示这些单元或动作是可选而非强制的。在下文中，根据此处的实施例，涉及估计车辆所处的道路边界的车辆，公开了用于估算限制例如可驾驶横向路面的道路边界的方法。
现在参照附图特别是图1，其示意性地示出根据本发明实施例的车辆2的车载例示边界估计系统和车辆2所处的道路环境的示意图。下面将详述的边界估计系统1适于装载在车辆2上估计车辆2所处的道路3的边界。例示实施例所示的车辆2包括边界估计系统1，并且是至少在某种程度上支持自主驾驶的小客车。此外，车辆2在所示实施例中行驶在道路3的右手侧上，但是这仅为例示；根据可选实施例，车辆2也可行驶在道路3的左手侧上。道路3至少包括第一车道标识L1，其被设置为沿道路3在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线。此处，道路3进一步包括例示的第二车道标识L2，其类似地被设置为沿道路3在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线。第一车道标识L1在所示的例示实施例中设置在道路3的道路边界R的旁边，道路边界R此处用道路边缘表示，超出道路边缘处是例如草和/或砾石。第二车道标识L2在所示的例示实施例中被设置为平行于第一车道标识L1。在图1中进一步示出边界估计系统1是如何监控车辆2环境的，例如通过装载在车辆2上的第一摄像机21的支持。检测视野211内至少第一车道标识L1的位置(x1，yL1)，(x4，yL4)，(x6，yL6)和道路边界R的位置(x2，yR2)，(x3，yR3)，(x5，yR5)——这些位置分别放在括号内以表示它们表示坐标值。
图2a示出可由图1的状况得到的根据本发明示例实施例的示意图。基于第一车道标识L1的检测位置(x1，yL1)，(x4，yL4)，(x6，yL6)示出第一车道标识L1的几何表示G1。进一步示出的是三个例示的偏移值，即，检测到的在纵向位置x2处的道路边界R的横向位置yR2与几何表示G1的相应横向位置yL(x2)之间的偏移值ΔyLR(x2)；检测到的在纵向位置x3处的道路边界R的横向位置yR2与几何表示G1的相应横向位置yL(x3)之间的偏移值ΔyLR(x3)；以及检测到的在纵向位置x5处的道路边界R的横向位置yR5与几何表示G1的相应横向位置yL(x5)之间的偏移值ΔyLR(x5)。
图2b示出也可由图1的状况得到的根据本发明示例可选实施例的示意图。示出的是道路边界R的可选几何表示4，其基于道路边界R的检测位置(x2，yR2)，(x3，yR3)，(x5，yR5)中的一个或多个。进一步示出的是三个可选的例示的偏移值，即，检测到的在纵向位置x2处的道路边界R的几何表示4的横向位置yR(x2)与第一车道标识L1的几何表示G1的相应横向位置yL(x2)之间的偏移值ΔyLR(x2)；检测到的在纵向位置x7处的道路边界R的几何表示4的横向位置yR(x7)与第一车道标识L1的几何表示G1的相应横向位置yL(x7)之间的偏移值ΔyLR(x7)；以及检测到的在纵向位置x8处的道路边界R的几何表示4的横向位置yR(x8)与第一车道标识L1的几何表示G1的相应横向位置yL(x8)之间的偏移值ΔyLR(x8)。另外示出的是可选的局部偏移ΔyLR(x0)，即，在x0处的偏移，其可表示由视野211的多项式区域(polynomial region)外部的外推得到的偏移。局部偏移ΔyLR(x0)(其可表示车辆2的当前位置)可选地是从所检测的道路边界R的几何表示4的偏移ΔyR(x0)减去第一车道标识L1的几何表示G1的偏移ΔyL(x0)的结果。
图3示出可由图2a和/或2b的状况得到的根据本发明例证实施例的相对横向偏移ΔyLR和虚构外边界5的示意图。相对横向偏移ΔyLR沿第一车道标识L1的几何表示G1具有不变量即固定值，将进一步进行详述。虚构的外边界5“平行于”几何表示G1，与几何表示G1相距相对横向偏移ΔyLR，即，定位为与几何表示G1相距固定距离，即相对横向偏移ΔyLR，下面将以类似方式详述。进一步示出的是基于虚构外边界5的干预路径6。
图4a示出可选道路环境和根据本发明的示例的可选实施例的相对横向偏移ΔyLR'和虚构外边界5'的示意图。道路边界R'此处包括道路出口7'形式的间隙7，由于该间隙，在第一车道标识L1'中并相应地在第一车道标识L1'的几何表示G1'中具有中断。因此进一步示出第二车道标识L2的几何表示G2，其中虚构外边界5'是与几何表示G2平行的并且距其距离为相对横向偏移ΔyLR'。
图4b示出另一可选道路环境的示意图和根据本发明例示另一可选实施例的相对横向偏移ΔyLR”和虚构外边界5”。虚构的外边界5”平行于第一车道标识L1'的几何表示G1”，并距其相对横向偏移ΔyLR”。道路边界R”此处由具有间隙7”的挡块表示，虚构的外边界5”与该间隙7”无关。
图4c示出又一可选道路环境和根据本发明的又一示例的可选实施例的相对横向偏移ΔyLR”'和虚构外边界5”'的示意图。虚构的外边界5”'平行于第二车道标识L2”'的几何表示G2”'，并距其相对横向偏移ΔyLR”'。例示的道路边界R”'此处位于车辆2的左手侧上。
图4d示出另一可选道路环境的示意图和根据本发明例示另一可选实施例的相对横向偏移ΔyLR””和虚构外边界5””。虚构的外边界5””平行于第一车道标识L1””的几何表示G1””，并距其相对横向偏移ΔyLR””。所示例的道路边界R””此处由其间自然地具有间隙7””的停泊车辆的线表示；虚但是构的外边界5””可与所述间隙7””无关。
进一步如图5所示，示出说明根据本发明实施例的边界估计系统1的示意性方框图，边界估计系统1包括监控单元101、车道标识检测单元102、几何表示估算单元103、道路边界检测单元104、偏移估算单元105和虚构边界限定单元106，下面都将详述。边界估计系统1可还包括可选干预路径限定单元107、可选风险评估单元108和/或可选干预单元109，也将类似地进一步详述。此外，可通过一个或多个处理器例如处理器110(此次用CPU表示)连同用于执行此处实施例的功能和动作的计算机程序代码实施此处的实施例，使得车辆2的边界估计系统1能够估计车辆2所处的道路3的边界。所述程序代码也可被设置为计算机程序产品，例如承载有当载入边界估计系统1时执行此处实施例的计算机程序代码的数据载体形式。一个这种载体可为CD ROM光盘的形式。但是其它数据载体例如记忆棒也是可行的。此外计算机程序代码可被设置为服务器时的纯程序代码被下载到边界估计系统1。
边界估计系统1可进一步包括具有一个或多个存储单元的存储器111。存储器111可被设置为用于存储例如信息和进一步存储数据、配置、日程和应用从而当在边界估计系统1中执行时完成此处的方法。此外，一个或多个所述单元101、102、103、104、105、106、107、108、109和/或处理器110和/或存储器11例如可在一个或若干任意节点112和/或一个或多个可安装于和/或集成在车辆2上的车载移动单元内实现。节点112可以是电子控制单元(ECU)或整个车辆2上任何适宜的通用电子器件。根据可选示例，边界估计系统1可由插件方案表示，使得所述边界估计系统1至少部分地在例如适配器(dongle)上实施。这样，可为任意车辆2和/或适宜的移动装置提供售后方案。本领域技术人员还可理解，如上所述的一个或多个单元101、102、103、104、105、106、107、108、109(下面将详述)可能指的是模拟数字电路和/或构造有例如存储在存储器如存储器111内的软件和/或固件的一个或多个处理器的组合，当通过一个或多个处理器例如处理器110执行时所述软件和/或固件运行，后面将详述。一个或多个这些处理器和另一个数字硬件可包括在单个ASIC(专用集成电路)中，或若干处理器和各种数字硬件可分配给若干零散部件，或独立包装或组装为SoC(系统芯片)。图5进一步示出例示的可选的至少第一摄像机21、可选转向辅助系统22和可选制动辅助系统23。
图6是示出根据本发明实施例的用于估计道路3边界的例示方法的流程图。通过装载在车辆2上的边界估计系统1执行所述方法。结合图1所述，道路3包括被设置为沿道路3在路面上形成直和/或弯曲间断或连续线的至少第一车道标识L1。可被连续地重复的该例示方法包括由图1-5所支持说明的以下动作。所述动作可采取任何适宜的顺序，例如动作1002和1004可同时地和/或依次地执行。
动作1001
在动作1001中，边界估计系统1监控车辆2的周围环境。因此，监控单元101适于监控车辆2的周围环境。因此，至少如图1和5所示，例如通过一个或多个摄像机21的支持感知车辆2的周围环境例如道路3、路标L1、L2和/或道路边缘R。
动作1002
在动作1002中，边界估计系统1检测至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)。因此，车道标识检测单元102适于检测至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn,yLn)。因此至少如图1和5所示，一个或多个车道标识L1的一个或多个纵向和相应的横向位置(xn,yLn)位于例如位置(x1,yL1),(x4,yL4),(x6,yL6)。
可选择地，检测至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn,yLn)可包括在第一时刻t1(未示出)和至少第二时刻t2(未示出)检测至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn,yLn)。因此，车道标识检测单元适于在第一时刻t1和至少第二时刻t2检测至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn,yln)。因此，于是在多个时刻t1、t2检测至少第一车道标识L1的纵向和相应横向位置(xn,yLn)。
动作1003
在动作1003中，边界估计系统1基于至少第一车道标识L1的一个或多个检测位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的几何表示G1。因此，几何表示估算单元103适于基于至少第一车道标识L1的一个或多个检测位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的几何表示G1。因而，至少从图1、2a、2b和5可看出，由检测到的一个或多个纵向的及其相应横向的位置(x1,yL1),(x4,yL4),(x6,yL6)获得描述至少第一车道标识L1的近似值的数学函数G1。
可选择地，在可选择地在第一时刻t1和至少第二时刻t2检测至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)的动作1002之后，估算所述至少第一车道标识L1的几何表示G1包括：基于由第一时刻t1获得的至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的几何表示G11(未示出)；并且基于由第二时刻t2获得的至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的几何表示G12(未示出)。因此，几何表示估算单元103可适于基于由第一时刻t1获得的至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的几何表示G11；并且进一步适于基于由第二时刻t2获得的至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的几何表示G12。因而，随后可根据多个时刻t1、t2估算至少第一车道标识L1的多个几何表示G11、G12。
动作1004
在动作1004中，边界估计系统1检测道路3的道路边界R的一个或多个位置(xn，yRn)。因此，道路边界检测单元104适于检测道路3的道路边界R的一个或多个位置(xn,yRn)。因此至少如图1和5所示，沿着道路3的道路边界R的一个或多个纵向和相应的横向位置(xn,yRn)位于例如位置(x2,yL2),(x3,yL3),(x5,yL5)。
可选择地，在可选择地基于由第一时刻t1获得的至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的第一几何表示G11和基于由第二时刻t2获得的至少第一车道标识L1的一个或多个位置(xn，yLn)估算至少第一车道标识L1的第二几何表示G12的动作1003之后，检测道路边界R的一个或多个位置(xn，yRn)可包括检测在第一时刻t1和在至少第二时刻t2的道路边界R的一个或多个位置(xn，yRn)。因此，道路边界检测单元104可适于检测在第一时刻t1和在至少第二时刻t2的道路边界R的一个或多个位置(xn，yRn)。因此，于是可检测多个时刻t1、t2的道路边界R的纵向和相应横向位置(xn，yRn)。
动作1005
在可选动作1005中，边界估计系统1可基于道路边界R的一个或多个检测位置(xn,yRn)估算道路边界R的几何表示5。因此，几何表示估算单元103可适于基于道路边界R的一个或多个检测位置(xn,yRn)估算道路边界R的几何表示5。因而，至少由图1、2b和5的支持所示，提供了描述道路边界R的近似值4的数学函数4，其由检测到的道路边界R的一个或多个纵向和相应的横向位置(xn，yRn)，例如(x2，yR2)，(x3，yR3)，(x5，yR5)得到。
动作1006
在动作1006中，边界估计系统1估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR。因此，偏移估算单元105适于估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR。因而，至少如图2a、2b和5所示，源自和/或基于至少一个纵向位置xn处的横向差值ΔyLR(xn)，例如基于在各个纵向位置x2、x3、x5、x7、x8和x0处的ΔyLR(x2)、ΔyLR(x3)、ΔyLR(x5)、ΔyLR(x7)、ΔyLR(x8)和/或ΔyLR(x0)，估计至少第一车道标识L1的估算几何表示G1与检测到的道路边界R之间沿横向的差值ΔyLR是有效的。
可选择地，估算相对横向偏移ΔyLR可包括通过一个或多个检测到的道路边界R的横向位置yRn和具有相应纵向位置xn的第一车道标识L1的几何表示G1的相应一个或多个横向位置yL(xn)来估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR。因此，偏移估算单元105可适于通过一个或多个检测到的道路边界R的横向位置yRn和具有相应纵向位置xn的第一车道标识L1的几何表示G1的相应一个或多个横向位置yL(xn)来估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR。因而，至少如图1、2a和5所示，源自和/或基于与检测到的一个或多个纵向道路边界位置xn重合的至少一个纵向位置xn处的横向差值ΔyLR(xn)，例如基于在各个纵向位置x2、x3、x5处的ΔyLR(x2)、ΔyLR(x3)和/或ΔyLR(x5)，估计至少第一车道标识L1的估算几何表示G1与检测到的道路边界R之间沿横向的差值ΔyLR是有效的。
此外，可选择地，在可选动作1005之后，估算相对横向偏移ΔyLR可包括估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的由道路边界R的几何表示4表示的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR。因此，偏移估算单元105可适于估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的由道路边界R的几何表示4表示的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR。因而，至少如图1、2a和5所示，源自和/或基于至少一个纵向位置xn处的横向差值ΔyLR(xn)，例如基于在各个纵向位置x2、x7、x8、x0处的ΔyLR(x2)、ΔyLR(x7)、ΔyLR(x8)和/或ΔyLR(x0)，估计至少第一车道标识L1的估算几何表示G1与道路边界R的估算几何表示4之间沿横向的差值ΔyLR是有效的。
此外，可选择地，估算相对横向偏移ΔyLR可包括估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR，其中相对横向偏移ΔyLR由以下获得：至少部分基于第一纵向位置xn1处的检测到的道路边界R的第一横向位置yRn1与第一车道标识L1的几何表示G1的相应第一横向位置yL(xn1)之间的第一偏移值ΔyLR(xn1)；并且至少部分地基于至少第二纵向位置xn2处的检测到的道路边界R的第二横向位置yRn2与第一车道标识L1的几何表示G1的相应至少第二横向位置yL(xn2)之间的至少第二偏移值ΔyLR(xn2)。因此，偏移估算单元105可适于估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR，其中相对横向偏移ΔyLR由以下获得：至少部分基于在第一纵向位置xn1处的检测到的道路边界R的第一横向位置yRn1与第一车道标识L1的几何表示G1的相应第一横向位置yL(xn1)之间的第一偏移值ΔyLR(xn1)；并且至少部分地基于在至少第二纵向位置xn2处的检测到的道路边界R的第二横向位置yRn2与第一车道标识L1的几何表示G1的相应至少第二横向位置yL(xn2)之间的至少第二偏移值ΔyLR(xn2)。因而，至少如图1、2a、2b和5所示，源自和/或基于在第一纵向位置xn1如x2处的第一偏移值ΔyLR(xn1)如ΔyLR(x2)和在至少第二纵向位置xn2如x3处的至少第二偏移ΔyLR(xn1)如ΔyLR(x3)，估计至少第一车道标识L1的估算几何表示G1与检测到的道路边界R之间和/或与检测到的道路边界R的估算几何表示4之间沿横向的差值ΔyLR是有效的。也就是说，估算的相对横向偏移ΔyLR源自和/或基于至少第一车道标识L1的几何表示G1的两个或更多横向位置例如yL(x2)、yL(x3)、yL(x5)、yL(x7)、yL(x8)和/或yL(x0)与相应纵向位置x2、x3、x5、x7、x8和x0检测到的道路边界R的一个或多个横向位置yR(x2)、yR(x3)、yR(x5)、yR(x7)、yR(x8)和/或yR(x0)之间的两个或更多横向Δ例如ΔyLR(x2)、ΔyLR(x3)、ΔyLR(x5)、ΔyLR(x7)、ΔyLR(x8)和/或ΔyLR(x0)是有效的，如图2a和b所示。相对横向偏移ΔyLR可于是例如源自于第一偏移值ΔyLR(xn1)和至少第二偏移值ΔyLR(xn2)的平均值。附加地或可选地，相对横向偏移ΔyLR可源自于第一偏移值ΔyLR(xn1)和至少第二偏移值ΔyLR(xn2)的加权值。
可选择地，在可选地在第一时刻t1和至少第二时刻t2检测道路边界R的一个或多个位置(xn，yRn)的动作1004之后，估算相对横向偏移ΔyLR可包括估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR，其中相对横向偏移ΔyLR由以下获得：至少部分基于至少第一车道标识L1的第一几何表示G11与源自第一时刻t1的检测到的道路边界R之间的第一相对横向偏移ΔyLR(xn1)；以及至少部分地基于至少第一车道标识L1的第二几何表示G12与源自第二时刻t2的检测到的道路边界R之间的第二相对横向偏移ΔyLR(xn2)。因而，偏移估算单元105可适于估算至少第一车道标识L1的几何表示G1与检测到的道路边界R之间的相对横向偏移ΔyLR，其中相对横向偏移ΔyLR由以下获得：至少部分基于至少第一车道标识L1的第一几何表示G11与源自第一时刻t1的检测到的道路边界R之间的第一相对横向偏移ΔyLR(xn1)；以及至少部分地基于至少第一车道标识L1的第二几何表示G12与源自第二时刻t2的检测到的道路边界R之间的第二相对横向偏移ΔyLR(xn2)。因而，得到的相对横向偏移ΔyLR可由源自多个时刻t1、t2得到的多个偏移ΔyLR(xn1)、ΔyLR(xn2)得到。例如，得到的相对横向偏移ΔyLR可由源自第一时刻t1得到的第一相对横向偏移ΔyLR(xn1)和源自至少第二时刻t2得到的至少第二相对横向偏移ΔyLR(xn2)的平均值得到。附加地或可选地，相对横向偏移ΔyLR可由源自第一时刻t1得到的第一相对横向偏移ΔyLR(xn1)和源自至少第二时刻t2得到的至少第二相对横向偏移ΔyLR(xn2)的加权值得到。
动作1007
在动作1007中，边界估计系统1基于将至少第一车道标识L1的几何表示G1的至少一个区段横向移位所述相对横向偏移ΔyLR来限定道路3的至少一个区段的虚构外边界5。因此，虚构边界限定单元106适于基于将至少第一车道标识L1的几何表示G1的至少一个区段横向移位所述相对横向偏移ΔyLR来限定道路3的至少一个区段的虚构外边界5。因而，至少如图3、4a、4b、4c、4d和5所示，提供了由第一车道标识L1的几何表示G1和/或第二车道标识L2的几何表示G2的副本表示的道路3的外边界的近似5，其定位为沿横向偏移——和/或基于——相对横向偏移ΔyLR的值。藉此，车道标识L1、L2的几何表示G1、G2的形状用于估计道路边界R的横向移位形状。因此，虚构外边界5和车道标识L1、L2的几何表示G1、G2可被表示为以估算的相对横向偏移ΔyLR的固定值彼此偏移的平行弯曲的线和/或直的线。
动作1008
在可选动作1008中，边界估计系统1可基于虚构的外边界5限定干预路径6的至少一个区段。因此，干预路径限定单元107可适于基于虚构的外边界5限定干预路径6的至少一个区段。因而，至少如图3、4a、4b、4c、4d和5所示，提供了非公知的基于例如车道标识L1、L2的几何表示G1、G2所限定的，而是源自所限定的虚构外边界5的干预路径6。
动作1009
在可选动作1009中，边界估计系统1可基于车辆2的相对横向位置与虚构外边界5的比较来评估车辆2即将偏离道路的风险。因此，风险评估单元可适于基于车辆2的相对横向位置与虚构外边界5的比较来评估车辆2即将偏离道路的风险。因而，至少如图3、4a、4b、4c、4d和5所示，风险评估的执行不是公知地基于车辆2的相对横向位置与例如车道标识L1、L2的几何表示G1、G2的比较，而是基于车辆2的相对横向位置与所限定的虚构外边界5的比较。
动作1010
在可选动作1010中，边界估计系统1可基于车辆2的相对横向位置与虚构外边界5的接近度干预车辆2的转向和/或制动。因此，干预单元109适于基于车辆2的相对横向位置与虚构外边界5的接近度干预车辆2的转向和/或制动。因而，至少如图3、4a、4b、4c、4d和5所示，并非公知地基于车辆2的相对横向位置与例如车道标识L1、L2的几何表示G1、G2的接近度提供干预，而是基于车辆2的相对横向位置与所导入的虚构外边界5的接近度提供干预。可以任何已知的方式执行车辆2的相对横向位置与虚构外边界5的接近度的确定。此外，干预的执行是本领域公知的，例如通过来自驾驶辅助系统22和/或制动辅助系统23的支持。
所属技术领域的技术人员认识到，本发明绝不局限于如上所述的优选实施例。相反地，很多改进和变化可能都中所附权利要求的范围内。此外还应当注意，附图不一定是按比例的并且为了清楚起见某些部件的尺寸可能被夸大了。重点反而放在说明此处实施例的原理上。在权利要求中，措辞“包括”不排除其它元件或步骤的存在，并且不定冠词“一个”不排除多个的存在。

Claims (15)

1.一种由装载在车辆(2)上的用于估计所述车辆(2)所处的道路(3)的边界的边界估计系统(1)执行的方法，所述道路(3)包括被设置为沿所述道路(3)在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的至少第一车道标识(L1)，所述方法包括：
监控(1001)所述车辆(2)的周围环境；
检测(1002)所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个位置(xn,yLn)；
基于所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个检测位置(xn,yLn)估算(1003)所述至少第一车道标识(L1)的几何表示(G1)；
检测(1004)所述道路(3)的道路边界(R)的一个或多个位置(xn,yRn)；
估算(1006)所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)；并且
基于将所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)的至少一个区段横向移位所述相对横向偏移(ΔyLR)来限定(1007)所述道路(3)的至少一个区段的虚构外边界(5)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述估算(1006)相对横向偏移(ΔyLR)能包括：
通过所述道路边界(R)的一个或多个检测横向位置(yR2)、(yR3)、(yR5)与第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)的具有相应纵向位置(x2)、(x3)、(x5)的相应的一个或多个横向位置(yL(x2))、(yL(x3))、(yL(x5))估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：
基于所述道路边界(R)的一个或多个检测位置(x2，yR2)、(x3,yR3)、(x5,yR5)估算(1005)所述道路边界(R)的几何表示(4)；
其中所述估算(1006)相对横向偏移(ΔyLR)包括估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与由道路边界(R)的所述几何表示(4)表示的所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述估算(1006)相对横向偏移(ΔyLR)包括估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)，其中所述相对横向偏移(ΔyLR)由以下获得：
至少部分基于在第一纵向位置(x2)处的、所检测的道路边界(R)的第一横向位置(yR2)与第一车道标识(L1)的几何表示(G1)的相应第一横向位置(yL(x2))之间的第一偏移值(ΔyLR(x2))；以及
至少部分基于在至少第二纵向位置(x3)处的、所检测的道路边界(R)的至少第二横向位置(yR3)与第一车道标识(L1)的几何表示(G1)的相应至少第二横向位置(yL(x3))之间的至少第二偏移值(ΔyLR(x3))。
5.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述检测(1002)至少第一车道标识(L1)的一个或多个位置(xn,yLn)包括：
在第一和至少第二时刻检测所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个位置(xn,yLn)；
其中所述估算(1003)所述至少第一车道标识(L1)的几何表示(G1)包括：
基于源自于所述第一时刻的所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个所述位置(xn,yLn)估算所述至少第一车道标识(L1)的第一几何表示(G1)，以及
基于源自于所述第二时刻的所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个所述位置(xn,yLn)估算所述至少第一车道标识(L1)的第二几何表示；
其中所述检测(1004)道路边界(R)的一个或多个位置(xn,yRn)包括：
在所述第一和在所述至少第二时刻检测道路边界(R)的一个或多个位置(xn，yRn)；
其中所述估算相对横向偏移(ΔyLR)包括估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)，其中所述相对横向偏移(ΔyLR)由以下获得：
至少部分基于源自于所述第一时刻的、所述至少第一车道标识(L1)的所述第一几何表示与所检测的道路边界(R)之间的第一相对横向偏移，以及
至少部分基于源自于所述第二时刻的、所述至少第一车道标识(L1)的所述第二几何表示与所检测的道路边界(R)之间的第二相对横向偏移。
6.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：
基于所述虚构外边界(5)限定(1008)干预路径(6)的至少一个区段；
基于所述车辆(2)的相对横向位置与所述虚构外边界(5)的比较来评估(1009)所述车辆(2)即将偏离道路的风险；和/或
基于所述车辆(2)的相对横向位置与所述虚构外边界(5)的接近度来干预(1010)所述车辆(2)的转向和/或制动。
7.一种适于装载在车辆(2)上估计所述车辆(2)所处的道路(3)的边界的边界估计系统(1)，所述道路(3)包括被设置为沿所述道路(3)在路面上形成直和/或弯曲的间断或连续线的至少第一车道标识(L1)，所述边界估计系统(1)包括：
监控单元(101)，适于监控(1001)所述车辆(2)的周围环境；
车道标识检测单元(102)，适于检测(1002)所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个位置(xn,yLn)；
几何表示估算单元(103)，适于基于所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个检测位置(xn,yLn)估算(1003)所述至少第一车道标识(L1)的几何表示(G1)；
道路边界检测单元(104)，适于检测(1004)所述道路(3)的道路边界(R)的一个或多个位置(xn,yRn)；
偏移估算单元(105)，适于估算(1006)所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)；
虚构边界限定单元(106)，适于基于将所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)的至少一个区段横向移位所述相对横向偏移(ΔyLR)来限定(1007)所述道路(3)的至少一个区段的虚构外边界(5)。
8.根据权利要求7所述的边界估计系统(1)，其中所述偏移估算单元(105)进一步适于：
通过道路边界(R)的一个或多个检测横向位置(yR2)、(yR3)、(yR5)与第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)的具有相应纵向位置(x2)、(x3)、(x5)的相应的一个或多个横向位置(yL(x2))、(yL(x3))、(yL(x5))估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)。
9.根据权利要求7或8所述的边界估计系统(1)，其中所述几何表示估算单元(103)进一步适于：
基于道路边界(R)的一个或多个所检测位置(x2，yR2)、(x3,yR3)、(x5,yR5)估算(1005)所述道路边界(R)的几何表示(4)；
其中所述偏移估算单元(105)进一步适于估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与由道路边界(R)的所述几何表示(4)表示的所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)。
10.根据权利要求7或8所述的边界估计系统(1)，其中所述偏移估算单元(105)进一步适于估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)，其中所述相对横向偏移(ΔyLR)由以下获得：
至少部分基于在第一纵向位置(x2)处的、所检测的道路边界(R)的第一横向位置(yR2)与第一车道标识(L1)的几何表示(G1)的相应第一横向位置(yL(x2))之间的第一偏移值(ΔyLR(x2))；以及
至少部分基于在至少第二纵向位置(x3)处的、所检测的道路边界(R)的至少第二横向位置(yR3)与第一车道标识(L1)的几何表示(G1)的相应至少第二横向位置(yL(x3))之间的至少第二偏移值(ΔyLR(x3))。
11.根据权利要求7或8所述的边界估计系统(1)，
其中所述车道标识检测单元(102)进一步适于：
在第一和至少第二时刻检测所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个位置(xn,yLn)；
其中所述几何表示单元(103)进一步适于：
基于源自于所述第一时刻的所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个所述位置(xn,yLn)估算所述至少第一车道标识(L1)的第一几何表示，并且
基于源自于所述第二时刻的所述至少第一车道标识(L1)的一个或多个所述位置(xn,yLn)估算所述至少第一车道标识(L1)的第二几何表示；
其中所述道路边界检测单元(104)进一步适于：
在所述第一和在所述至少第二时刻检测道路边界(R)的一个或多个位置(xn，yRn)；
其中所述偏移估算单元(105)进一步适于估算所述至少第一车道标识(L1)的所述几何表示(G1)与所检测的道路边界(R)之间的相对横向偏移(ΔyLR)，其中所述相对横向偏移(ΔyLR)由以下获得：
至少部分基于源自于所述第一时刻的所述至少第一车道标识(L1)的所述第一几何表示与所检测的道路边界(R)之间的第一相对横向偏移，以及
至少部分基于源自于所述第二时刻的所述至少第一车道标识(L1)的所述第二几何表示与所检测的道路边界(R)之间的第二相对横向偏移。
12.根据权利要求7或8所述的边界估计系统(1)，进一步包括：
干预路径限定单元(107)，适于基于所述虚构外边界(5)限定(1008)干预路径(6)的至少一个区段；
风险评估单元(108)，适于基于所述车辆(2)的相对横向位置与所述虚构外边界(5)的比较来评估(1009)所述车辆(2)即将偏离道路的风险；和/或
干预单元(109)，适于基于所述车辆(2)的相对横向位置与所述虚构外边界(5)的接近度来干预(1010)所述车辆(2)的转向和/或制动。
13.一种车辆(2)，至少部分包括根据权利要求7-11任意一项所述的边界估计系统(1)的所述偏移估算单元(105)和/或所述虚构边界限定单元(106)。
14.一种车辆(2)，至少部分包括根据权利要求12所述的边界估计系统(1)的所述偏移估算单元(105)、所述虚构边界限定单元(106)、所述干预路径限定单元(107)、所述风险评估单元(108)和/或所述干预单元(109)。
15.一种包括存储在计算机可读介质或载波上的计算机程序的计算机程序产品，所述计算机程序包含被设置为使得计算机或处理器执行根据权利要求1-6任意一项所述方法步骤的计算机程序代码工具。
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