(57)【要約】【課題】簡便な装備でも他車両が自車両と同一走路か否かを判定できる車両位置推定装置を提供することを課題とする。【解決手段】自車両周辺の他車両の位置を推定する車両位置推定装置であって、自車両ＭＶの進行方向の方位角θを取得し、自車両ＭＶが走行中の道路の半径Ｒを推定し、他車両ＯＶ１の位置（Ｘ１，Ｙ１）を取得し、他車両ＯＶ１の進行方向の方位角θ１を取得し、自車両ＭＶを基準とした自車両ＭＶの進行方向における推定道路半径Ｒに沿った座標系に他車両ＯＶ１を配置させ、走路の幅、位置の誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差、車両のふらつきによる誤差、走路の曲率の変化を考慮して他車両ＯＶ１が自車両ＭＶと同一走路か否かを判定する。【選択図】図３
2014109795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両周辺の他車両の位置を推定する車両位置推定装置であって、
自車両の進行方向の方位角を取得する方位角取得手段と、
自車両が走行中の道路の半径を推定する道路半径推定手段と、
他車両の位置を取得する他車両位置取得手段と、
他車両の進行方向の方位角を取得する他車両方位角取得手段と、
自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った座標系に他車両を配置させ、走路の幅、位置の誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差、車両のふらつきによる誤差、走路の曲率の変化を考慮して他車両が自車両と同一走路か否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする車両位置推定装置。
【請求項２】
自車両の走行軌跡を取得する走行軌跡取得手段と、
自車両の走行軌跡に沿った走行距離を取得する走行距離取得手段と、
を備え、
前記判定手段は、自車両の後方の他車両が同一走路か否かを判定する場合、自車両を基準とした自車両後方での自車両の走行軌跡に沿った座標系に他車両を配置させ、走路の幅、位置の誤差、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮して後方の他車両が自車両と同一走路か否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両位置推定装置。
【請求項３】
自車両の絶対位置を検出する位置検出手段と、
絶対位置による座標系から自車両を基準とした相対的な座標系に変換する座標変換手段と、
を備え、
同一走路か否かの判定対象は、自車両と車車間通信を行っている他車両であり、
前記方位角取得手段は、自車両の絶対方位角を取得し、
前記他車両位置取得手段は、車車間通信によって他車両の絶対位置を取得し、
前記他車両方位角取得手段は、車車間通信によって他車両の絶対方位角を取得し、
前記座標変換手段は、他車両の絶対位置及び絶対方位角を、自車両を基準とした相対的な座標系に変換することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両位置推定装置。
【請求項４】
自車両周辺を撮像するカメラと、
前記カメラで撮像した画像に基づいて自車両が走行中の車線を検出する車線検出手段と、
前記車線検出手段で検出した車線の曲率を算出する曲率算出手段と、
前記曲率算出手段で算出した曲率の変化を算出する曲率変化算出手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記曲率算出手段で算出した曲率と前記曲率変化算出手段で算出した曲率の変化を用いて他車両が自車両と同一走路か否かを判定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両位置推定装置。
【請求項５】
自車両の車速を検出する車速検出手段と、
自車両が自由流で走行中か否かを判断する自由流判断手段と、
前記自由流判断手段で自由流で走行中と判断したときに前記車速検出手段で検出した車速に応じた道路線形を推定する道路線形推定手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記道路線形推定手段で推定した道路線形を用いて他車両が自車両と同一走路か否かを判定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両位置推定装置。
【請求項６】
前記道路線形推定手段は、前記自由流判断手段で自由流で走行中と判断する毎に前記車速検出手段で検出した車速を記録しておき、前記自由流判断手段で自由流で走行中でないと判断した場合、前記自由流判断手段で自由流で走行中と最後に判断したときに記録されている車速に応じた道路線形を推定することを特徴とする請求項５に記載の車両位置推定装置。
【請求項７】
自車両前方の他車両との車間時間を取得する車間時間取得手段を備え、
前記自由流判断手段は、前記車速検出手段で検出した車速と前記車間時間取得手段で取得した車間時間に基づいて自車両が自由流で走行中か否かを判断することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の車両位置推定装置。
【請求項８】
前記判定手段は、位置の閾値及び方位角の閾値を設定し、他車両の位置を位置の閾値で比較するとともに他車両の方位角を方位角の閾値で比較することによって他車両が自車両と同一走路か否かを判定することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の車両位置推定装置。
【請求項９】
前記判定手段は、自車両の走路の範囲及び他車両の走路の範囲を設定し、自車両の走路の範囲と他車両の走路の範囲との重なりあった範囲に基づいて他車両が自車両と同一走路か否かを判定することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の車両位置推定装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、複数の他車両の走路の範囲を用いて他車両が自車両と同一走路か否かを判定することを特徴とする請求項９に記載の車両位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両周辺の他車両が自車両と同一走路を走行しているかを推定する車両位置推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車車間通信を利用して他車両の情報を取得し、その他車両の情報を各種運転支援等に利用する技術が知られている。車車間通信はまだ普及していないので、どの他車両と車車間通信を行っているかを把握する必要がある。特に、車車間通信を行っている他車両の中でも自車両と同じ道路（車線）上において同じ方向に走行している他車両が重要であり、そのような同一走路の他車両かを判定する必要がある。特許文献１には、レーダから取得した前方車両の情報と車車間通信装置から取得した前方車両の情報との示す位置を自車両を基準としたマッピング領域にマッピングし、マッピングされた各車両位置のうち所定距離よりも近接しかつその進行方向の一致度合いが大きい車両位置を自車両の周囲に存在する他車両の位置として特定することが開示されている。また、特許文献２や特許文献３には、車車間通信を行っている他車両の走行軌跡を用いて同一走路か否かを判定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１５６３７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４６１７７号公報
【特許文献３】特開２００７−９５０３８号公報
【特許文献４】特開２００７−１２６０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、他車両が自車両と同一走路か否かを判定するためには、高精度な他車両の位置や地図が必要であったり、他車両が既に走行した軌跡が必要であった。特に、地図の場合、道路データの整備には大きな負担がかかり、データ更新の遅延などの問題もある。また、特許文献１に開示の他車両の位置を自車両を基準としてマッピングする場合、そのマップについては経験的、実験的に作成されたものであるので、走行シーンや搭載センサ等を変えたりした場合にはマップを適合させるのは非常に困難である。そのため、簡便な装備で他車両が同一走路か否かの判定ができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、簡便な装備でも他車両が自車両と同一走路か否かを判定できる車両位置推定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両位置推定装置は、自車両周辺の他車両の位置を推定する車両位置推定装置であって、自車両の進行方向の方位角を取得する方位角取得手段と、自車両が走行中の道路の半径を推定する道路半径推定手段と、他車両の位置を取得する他車両位置取得手段と、他車両の進行方向の方位角を取得する他車両方位角取得手段と、自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った座標系に他車両を配置させ、走路の幅、位置の誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差、車両のふらつきによる誤差、走路の曲率の変化を考慮して他車両が自車両と同一走路か否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
この車両位置推定装置では、方位角取得手段によって自車両の進行方向の方位角を取得するとともに、道路半径推定手段によって自車両が走行中の道路の半径（道路の曲率も含む）を推定する。また、車両位置推定装置では、他車両位置取得手段によって他車両の位置を取得するとともに、他車両方位角取得手段によって他車両の方位角を取得する。そして、車両位置推定装置では、自車両の進行方向の方位角と推定道路半径を用いて自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った座標系を作成し、他車両の位置と方位角を用いてその座標系に他車両を配置させる。これによって、他車両は自車両が走行している走路の道のり方向の座標系に配置されることになり、自車両が走行している走路に対する横位置ずれや方位角ずれが判る。他車両が自車両と同一走路を走行しているか否かを判定する場合、他車両の横位置が自車両の走路の範囲内に入っているかつ他車両の進行方向が自車両の進行方向と同じ方向であることが条件となる。この判定を行う場合、走路の幅、位置や方位角の検出誤差、道路半径の推定誤差、車両の運動誤差（実際の車両の走行では直線路でもカーブ路でもふらつきがあるので、その車両自体のふらつきによって方位角や推定道路半径に誤差が発生）、走路の曲率の変化（実際の道路は一定の道路半径ではない場合が多く、クロソノイド曲線で曲率が変化）を考慮して走路の範囲を規定することによって高精度な判定が可能となる。そこで、車両位置推定装置では、判定手段によって、上記の座標系における他車両の横位置ずれや方位角ずれに対して、走路の幅、位置の誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差、車両のふらつきによる誤差、走路の曲率の変化を考慮して他車両が自車両と同一走路か否かを判定する。この同一走路判定には、地図や他車両の高精度な位置が必要なく（従来から車両に搭載されているＧＰＳ受信装置やレーダ等の位置検出手段でよい）、また、他車両の走行軌跡も必要ない。さらに、走行シーンや搭載センサ等に適合させた経験的なマップも必要とせず、走行シーンや搭載センサ等が変わっても容易に適合できる。このように、車両位置推定装置では、自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った座標系を用いて走路の幅、位置の誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差、車両のふらつきによる誤差、走路の曲率の変化を考慮して他車両が自車両と同一走路か否かを判定することにより、簡便な装備でも他車両が自車両と同一走路か否かを高精度に判定できる。
【０００８】
なお、同一走路判定の判定対象としては、自車両と同じ道路上において同じ方向に走行している他車両であり、判定精度を上げることによって、自車両と同じ車線上において同じ方向に走行している他車両としてもよい。他車両の情報は、絶対的な情報でもよいし、あるいは、自車両を基準とした相対的な情報でもよい。
【０００９】
本発明の上記車両位置推定装置では、自車両の走行軌跡を取得する走行軌跡取得手段と、自車両の走行軌跡に沿った走行距離を取得する走行距離取得手段とを備え、判定手段は、自車両の後方の他車両が同一走路か否かを判定する場合、自車両を基準とした自車両後方での自車両の走行軌跡に沿った座標系に他車両を配置させ、走路の幅、位置の誤差、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮して後方の他車両が自車両と同一走路か否かを判定すると好適である。
【００１０】
この車両位置推定装置では、走行軌跡取得手段によって自車両が既に走行した軌跡を取得するとともに、走行距離取得手段によってその走行軌跡に沿った走行距離を取得する。自車両後方側は既に走行した実績（走行軌跡）があるので、この走行実績を利用することによって、自車両後方の他車両に対する走路の範囲を絞ることができる。そこで、車両位置推定装置では、自車両の走行軌跡と走行距離を用いて自車両を基準とした自車両後方での走行軌跡に沿った座標系を作成し、他車両の位置と方位角を用いてその座標系に他車両を配置させる。これによって、後方の他車両は自車両の走行軌跡（履歴）に沿った座標系に配置されることになり、自車両が既に走行した軌跡（走路）に対する横位置ずれや方位角ずれが判る。後方の他車両が自車両と同一走路を走行しているか否かを判定する場合、後方の他車両の横位置が自車両が既に走行した走路の範囲内に入っている（走行軌跡からそれほど離れていない）かつ他車両の進行方向が自車両の進行方向と同じ方向であることが条件となる。この判定を行う場合、走路の幅、位置の検出誤差、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮して走路の範囲を規定することによって高精度な判定が可能となる。この走路の範囲は、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差でしか増加しないので、道のり距離（走行距離）が大きくなっても増加量が少ない。そこで、車両位置推定装置では、判定手段によって、上記の座標系における他車両の横位置ずれや方位角ずれに対して、走路の幅、位置の誤差、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮して他車両が自車両と同一走路か否かを判定する。このように、車両位置推定装置では、自車両後方の他車両の場合、自車両を基準とした自車両後方での走行軌跡に沿った座標系を用いて走路の幅、位置の誤差、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮して他車両が自車両と同一走路か否かを判定することにより、道のり距離が大きくなるほど（他車両が離れているほど）走路の判定範囲が広くなるのを抑えることができ、同一走路の判定精度を向上できる。
【００１１】
本発明の上記車両位置推定装置では、自車両の絶対位置を検出する位置検出手段と、絶対位置による座標系から自車両を基準とした相対的な座標系に変換する座標変換手段とを備え、同一走路か否かの判定対象は、自車両と車車間通信を行っている他車両であり、方位角取得手段は、自車両の絶対方位角を取得し、他車両位置取得手段は、車車間通信によって他車両の絶対位置を取得し、他車両方位角取得手段は、車車間通信によって他車両の絶対方位角を取得し、座標変換手段は、他車両の絶対位置及び絶対方位角を、自車両を基準とした相対的な座標系に変換すると好適である。
【００１２】
この車両位置推定装置は、車車間通信を行っている他車両を判定対象としている。車両位置推定装置では、位置検出手段によって自車両の絶対位置を検出し、方位角取得手段によって自車両の絶対方位角を取得する。車車間通信を行っている他車両では、絶対位置や絶対方位角を検出し、それらの情報を車車間通信によって送信している。車両位置推定装置では、他車両位置取得手段によって車車間通信で他車両の絶対位置を取得するとともに、他車両方位角取得手段によって車車間通信で他車両の絶対方位角を取得する。そして、車両位置推定装置では、座標変換手段によって絶対的な座標系から自車両を基準とした相対的な座標系（自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った座標系、自車両を基準とした自車両後方での走行軌跡に沿った座標系）に変換し、他車両の絶対位置と絶対方位角を用いてその座標系に他車両を配置させる。そして、車両位置推定装置では、判定手段によって上記した判定を行う。このように、この車両位置推定装置では、車車間通信によって他車両から絶対的な情報を取得し、自車両及び他車両の絶対位置や絶対方位角を用いて自車両を基準とした相対的な座標系に変換することにより、簡便な装備でも車車間通信を行っている他車両が自車両と同一走路か否かを判定できる。
【００１３】
本発明の上記車両位置推定装置では、自車両周辺を撮像するカメラと、カメラで撮像した画像に基づいて自車両が走行中の車線を検出する車線検出手段と、車線検出手段で検出した車線の曲率を算出する曲率算出手段と、曲率算出手段で算出した曲率の変化を算出する曲率変化算出手段とを備え、判定手段は、曲率算出手段で算出した曲率と曲率変化算出手段で算出した曲率の変化を用いて他車両が自車両と同一走路か否かを判定すると好適である。
【００１４】
この車両位置推定装置では、カメラで自車両周辺（自車両前方、自車両後方等）を撮像し、車線検出手段によってその撮像画像から自車両が走行中の車線を検出する。さらに、車両位置推定装置では、曲率算出手段によってその車線の曲率を算出するとともに、曲率変化算出手段によってその車線の曲率の変化を算出する。車線の曲率については、車線の半径でもよい。このように、カメラによる車線認識で走行中の車線の曲率や曲率の変化が得られる場合、この情報を用いることによって、地図（道路データ）がなくても、走路の曲率の変化等を実際の走路（車線）の状況に応じて高精度に設定できる。そこで、車両位置推定装置では、車線の曲率や曲率の変化を用いて走路の曲率の変化等を設定し、判定手段によって上記した判定を行う。このように、この車両位置推定装置では、カメラによる車線認識で得られた車線の曲率や曲率の変化を利用することにより、走路の判定範囲を高精度かつ誤差範囲を抑えて規定でき、同一走路の判定精度を向上できる。
【００１５】
本発明の上記車両位置推定装置では、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両が自由流で走行中か否かを判断する自由流判断手段と、自由流判断手段で自由流で走行中と判断したときに車速検出手段で検出した車速に応じた道路線形を推定する道路線形推定手段とを備え、判定手段は、道路線形推定手段で推定した道路線形を用いて他車両が自車両と同一走路か否かを判定すると好適である。
【００１６】
この車両位置推定装置では、車速検出手段によって自車両の車速を検出している。車両が自由流（混雑や渋滞のない道路で自車両周辺の他車両の影響を受けることなく自由に走行している状況）で走行しているときの車速と道路規格は相関が高いので、自由流で走行中の場合にはその時の車速に対応した道路線形（例えば、車線数、走路幅、緩和パラメータ、緩和曲線長）を推定できる。そこで、車両位置推定装置では、自由流判断手段によって自車両が自由流で走行中か否かを判断し、道路線形推定手段によって自由流走行中のときの車速に応じた道路線形を推定する。この道路線形を用いることによって、地図（道路データ）がなくても、走路の曲率の変化等を実際の走路の状況に応じて高精度に設定できる。そこで、車両位置推定装置では、自由流走行中のときの車速に応じた道路線形を用いて走路の曲率の変化等を設定し、判定手段によって上記した判定を行う。このように、この車両位置推定装置では、自由流走行中のときの車速に応じた道路線形を利用することにより、走路の判定範囲を高精度かつ誤差範囲を抑えて規定でき、同一走路の判定精度を向上できる。
【００１７】
本発明の上記車両位置推定装置では、道路線形推定手段は、自由流判断手段で自由流で走行中と判断する毎に車速検出手段で検出した車速を記録しておき、自由流判断手段で自由流で走行中でないと判断した場合、自由流判断手段で自由流で走行中と最後に判断したときに記録されている車速に応じた道路線形を推定する構成としてもよい。
【００１８】
この車両位置推定装置では、道路線形推定手段によって、自由流判断手段で自由流で走行中と判断する毎に、車速検出手段で検出した車速を記録している。車両が自由流で走行していないときは（混在や渋滞の場合）、車速と道路規格は相関がないので、車速に対応した道路線形を推定できない。そこで、車両位置推定装置では、自由流判断手段によって自由流で走行中でないと判断した場合、道路線形推定手段によって、自由流判断手段で自由流で走行中と最後に判断したときに記録されている車速に応じた道路線形を推定する。そして、車両位置推定装置では、その最後に自由流で走行した時点の車速に応じた道路線形を用いて走路の曲率の変化等を設定し、判定手段によって上記した判定を行う。このように、この車両位置推定装置では、自由流で走行中でない場合でも、自由流で最後に走行したときの車速に応じた道路線形を利用することにより、同一走路の判定精度を向上できる。
【００１９】
本発明の上記車両位置推定装置では、自車両前方の他車両との車間時間を取得する車間時間取得手段を備え、自由流判断手段は、車速検出手段で検出した車速と車間時間取得手段で取得した車間時間に基づいて自車両が自由流で走行中か否かを判断する構成としてもよい。自由流の場合には車速が高く、車間時間が長い状態であることは周知である。したがって、この車両位置推定装置では、自車両の車速と前方車両との車間時間から自由流で走行中か否かを簡単かつ高精度に判断できる。
【００２０】
本発明の上記車両位置推定装置では、判定手段は、位置の閾値及び方位角の閾値を設定し、他車両の位置を位置の閾値で比較するとともに他車両の方位角を方位角の閾値で比較することによって他車両が自車両と同一走路か否かを判定する構成としてもよい。
【００２１】
この車両位置推定装置では、判定手段によって、上記したように自車両の走路の範囲を規定すると、その走路の範囲に基づいて他車両の道のり距離に応じた位置（特に、横位置）の閾値や方位角の閾値を設定する。そして、車両位置推定装置では、判定手段によって、他車両の位置（特に、横位置ずれ）を位置の閾値で比較するとともに他車両の方位角（特に、方位角ずれ）を方位角の閾値で比較し、他車両が自車両と同一走路か否かを判定する。このように、この車両位置推定装置では、位置の閾値や方位角の閾値を設定して判定することにより、他車両が自車両と同一走路か否かを判定できる。
【００２２】
本発明の上記車両位置推定装置では、判定手段は、自車両の走路の範囲及び他車両の走路の範囲を設定し、自車両の走路の範囲と他車両の走路の範囲との重なりあった範囲に基づいて他車両が自車両と同一走路か否かを判定する構成としてもよい。
【００２３】
この車両位置推定装置では、判定手段によって、上記したように自車両の走路の範囲を設定するととともに、同様の方法によって判定対象の他車両の走路の範囲も設定する。そして、車両位置推定装置では、判定手段によって、自車両の走路の範囲と他車両の走路の範囲との重なりあった範囲を求め、その重なりあった範囲に基づいて他車両が自車両と同一走路か否かを判定する。このように、この車両位置推定装置では、自車両の走路の範囲と他車両の走路の範囲とが重なりあった範囲に求めて判定することにより、他車両が自車両と同一走路か否かを判定できる。
【００２４】
本発明の上記車両位置推定装置では、判定手段は、複数の他車両の走路の範囲を用いて他車両が自車両と同一走路か否かを判定すると好適である。
【００２５】
この車両位置推定装置では、判定手段によって、上記したように自車両の走路の範囲を設定するととともに、判定対象の複数の他車両の走路の範囲もそれぞれ設定する。そして、車両位置推定装置では、判定手段によって、自車両の走路の範囲と複数の他車両の走路の範囲との重なりあった範囲を求め、その重なりあった範囲に基づいて他車両が自車両と同一走路か否かを判定する。このように、この車両位置推定装置では、複数の他車両についての走路の範囲も利用することにより、同一走路の判定精度を向上できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った座標系を用いて走路の幅、位置の誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差、車両のふらつきによる誤差、走路の曲率の変化を考慮して他車両が自車両と同一走路か否かを判定することにより、簡便な装備でも他車両が自車両と同一走路か否かを判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１、第２及び第５の実施の形態に係る車両位置推定装置の構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係る同一走路判定方法の概念図である。
【図３】第１の実施の形態に係る同一走路判定方法の説明図である。
【図４】第２の実施の形態に係る同一走路判定方法（特に、自車両後方）の説明図である。
【図５】第３の実施の形態に係る車両位置推定装置の構成図である。
【図６】第３の実施の形態に係る同一走路判定方法（特に、自車両前方）の説明図である。
【図７】第４の実施の形態に係る車両位置推定装置の構成図である。
【図８】車速と道路線形との関係の一例であり、（ａ）が自由流で走行中の場合で車速が１００ｋｍ／ｈの場合であり、（ｂ）が自由流で走行中の場合で車速が４０ｋｍ／ｈの場合であり、（ｃ）が自由流で走行中でない場合で車速が４０ｋｍ／ｈの場合である。
【図９】第４の実施の形態に係る車速―車間時間マップである。
【図１０】第４の実施の形態に係る道路線形推定の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第５の実施の形態に係る同一走路判定方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明に係る車両位置推定装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態では、本発明に係る車両位置推定装置を、車車間通信機能を有する車両に搭載される車両位置推定装置に適用し、車車間通信を行っている他車両を同一走路の判定対象とする。本実施の形態に係る車両位置推定装置を搭載した各車両は、車車間通信可能な範囲内に存在する他車両と通信し、それらの各他車両から各種情報をそれぞれ取得する。本実施の形態に係る車両位置推定装置は、車車間通信で情報を取得できた各他車両について自車両と同一走路か否かをそれぞれ判定し、車車間通信を行っている同一走路の他車両を表示してドライバに知らせる。同一走路判定の判定対象は、自車両と同じ道路上において同じ方向に走行している他車両とする。なお、この車両位置推定装置は、同一走路判定及びドライバ通知のみを行う専用装置でもよいし、あるいは、車車間通信システムや各種運転支援システムにおける一つの機能として組み込まれた装置でもよい。
【００３０】
本実施の形態には、５つの形態であり、第１の実施の形態が基本となる判定方法の形態であり、第２の実施の形態が自車両前方側は第１の実施の形態の判定方法で自車両後方側は判定精度を向上させた判定方法の形態であり、第３の実施の形態が第２の実施の形態を前提として白線認識カメラの認識結果を用いて判定精度を向上させた形態であり、第４の実施の形態が第２の実施の形態を前提として自由流の場合の車速に対応した道路線形を用いて判定精度を向上させた形態であり、第５の実施の形態が基本の判定方法とは異なる判定方法の形態である。
【００３１】
ちなみに、車車間通信はまだ普及率が低いので、自車両周辺に多数の車両が存在しても車車間通信機能を有する他車両は一部である。そのため、車車間通信を行っている他車両が、複数の車両を挟んで遠方に存在する場合もあれば、近傍に存在する場合もある。また、車車間通信可能範囲内であれば自車両周辺の全ての車車間通信機能を有する他車両と通信できるので、対向車線の車両や高架下あるいは高架上の車両等の自車両の走行に影響を与えない他車両とも通信する。したがって、車車間通信を行っている他車両の中でも自車両の走行に影響を与える可能性のある他車両として、同一走路（同じ道路上かつ同じ進行方向）の他車両を判定する必要がある。
【００３２】
図１〜図３を参照して、第１の実施の形態に係る車両位置推定装置１について説明する。図１は、車両位置推定装置の構成図である。図２は、同一走路判定方法の概念図である。図３は、同一走路判定方法の説明図である。
【００３３】
車両位置推定装置１は、センサ誤差や車両の運動誤差、道路の曲率変化を数式モデル化し、この数式モデルから得られる判定閾値を用いて車車間通信を行っている他車両が自車両と同一走路を走行しているか否か判定する。より具体的には、車両位置推定装置１は、他車両の位置や方位角を自車両を基準とした自車両の走路の道のり方向の座標系（相対座標系）に変換し、走路の幅、センサ誤差（ＧＰＳ相対位置誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差）、運動誤差（車両ふらつきによる方位角の誤差や推定道路半径（曲率）の誤差）、走路の曲率の変化を考慮した横位置や方位角の閾値を設定し、その閾値と比較することによって同一走路判定を行う。
【００３４】
図２には、その同一走路判定方法の概要を示している。車両位置推定装置１では、自車両のＧＰＳによる絶対位置（Ｘ，Ｙ）、絶対方位角θ、ヨーレートと車速から推定された道路半径Ｒを取得する。また、車両位置推定装置１では、車車間通信により、他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、ＧＰＳ絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎを取得する。そして、車両位置推定装置１では、他車両ｎ毎に、他車両ｎのＧＰＳ絶対位置や絶対方位角を自車両の走路の道のり方向の座標系に座標変換し、その座標系における他車両ｎの道のり距離ｓｎ，道のりからの横偏差（自車両の走路の道のりからの横位置ずれ）ηｎ、道のりの接線方向との方位角ずれｄθｎを得る。また、車両位置推定装置１では、走路の幅、ＧＰＳ相対位置誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差、車両ふらつきによる誤差、走路の曲率の変化を考慮した数式モデルによって他車両ｎの道のり距離ｓｎにおける同一走路の範囲（横偏差に対する閾値）ηｔｈとそのηｔｈにおける方位角ξを計算し、横偏差に対する閾値ηｔｈと方位角ずれに対する閾値ξ＋Δξ（角度ずれのマージン）を得る。そして、車両位置推定装置１では、横偏差ηｎと閾値ηｔｈを比較するとともに方位角ずれｄθｎと閾値ξ＋Δξを比較することによって同一走路か否かを判定し、その判定結果Ｆｎを得る。
【００３５】
車両位置推定装置１は、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４、ＥＣＵ[Electronic Control Unit]２１、表示装置３０を備えている。第１の実施の形態では、車車間通信装置１０が特許請求の範囲に記載する他車両位置取得手段及び他車両方位角取得手段に相当し、ＧＰＳ受信装置１１が特許請求の範囲に記載する位置取得手段に相当し、方位角センサ１２が特許請求の範囲に記載する方位角取得手段に相当し、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ２１での処理が特許請求の範囲に記載する道路半径推定手段に相当し、ＥＣＵ２１での各処理が特許請求の範囲に記載する座標変換手段及び判定手段に相当する。
【００３６】
車車間通信装置１０は、自車両周辺の車車間通信機能を有する他車両と通信するための装置であり、通信アンテナと処理装置からなる。車車間通信装置１０では、通信アンテナで自車両から車車間通信可能範囲内に存在する他車両に対して車車間通信信号を送信するとともに、車車間通信可能範囲内に存在する他車両からの車車間通信信号を受信する。車車間通信装置１０では、他車両から車車間通信信号を受信した場合、その車車間通信信号を復調して他車両からの情報を取り出してＥＣＵ２１に送信する。また、車車間通信装置１０では、他車両に車車間通信信号を送信する場合、ＥＣＵ２１からの自車両の情報を変調し、通信アンテナからその変調した信号を送信する。車車間通信で送受信する情報としては、絶対位置、絶対方位角、車速、ヨーレート、推定道路半径などがある。
【００３７】
ＧＰＳ受信装置１１は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して車両の絶対位置等を検出するための装置であり、ＧＰＳアンテナや処理装置からなる。ＧＰＳ受信装置１１では、ＧＰＳアンテナで各ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号をそれぞれ受信する。そして、ＧＰＳ受信装置１１では、一定時間毎に、受信できたＧＰＳ信号をそれぞれ復調し、その復調された各ＧＰＳ信号の情報に基づいて車両の絶対位置（例えば、緯度、経度）等を算出し、絶対位置等の情報をＥＣＵ２１に送信する。
【００３８】
方位角センサ１２は、車両の進行方向の絶対方位角（例えば、北を０°（３６０°）として時計回りに東を９０°南を１８０°、西を２７０°とする）、を検出するためのセンサである。方位角センサ１２では、一定時間毎に、絶対方位角を検出し、その絶対方位角をＥＣＵ２１に送信する。なお、絶対方位角を検出するセンサとしては、例えば、地磁気を利用したセンサがある。
【００３９】
ヨーレートセンサ１３は、車両に作用しているヨーレートを検出するためのセンサである。ヨーレートセンサ１３では、一定時間毎に、ヨーレートを検出し、その検出したヨーレートをＥＣＵ２１に送信する。
【００４０】
車速センサ１４は、車両の速度を検出するためのセンサである。車速センサ１４では、一定時間毎に、車速を検出し、その検出した車速をＥＣＵ２１に送信する。なお、車速を検出するセンサとしては、例えば、各車輪の回転速度（車輪の回転に応じたパルス数）を検出する車輪速センサがあり、各車輪の回転パルス数から車輪速をそれぞれ算出し、各輪の車輪速から車体速（車速）を算出する。
【００４１】
ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ[CentralProcessing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、車両位置推定装置１を統括制御する。ＥＣＵ２１では、一定時間毎に、車車間通信装置１０から各他車両ｎの情報（絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎ、ヨーレートγｎ、車速Ｖｎ、推定道路半径Ｒｎ等）を取得する。また、ＥＣＵ２１では、一定時間毎に、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４からの各検出情報（絶対位置（Ｘ，Ｙ）、絶対方位角θ、ヨーレートγ、車速Ｖ）を取得する。ＥＣＵ２１では、一定時間毎に、取得したヨーレートγと車速Ｖを用いて道路半径Ｒ（＝γ／Ｖ）を算出するとともに、道路曲率（＝１／Ｒ）を算出する。そして、ＥＣＵ２１では、自車両の情報を車車間通信で他車両に送信するために、絶対位置（Ｘ，Ｙ）、絶対方位角θ、ヨーレートγ、車速Ｖ、推定道路半径Ｒ等の情報を車車間通信装置１０に送信する。また、ＥＣＵ２１では、車車間通信を行っている他車両ｎ毎に、取得した他車両の情報及び自車両の情報を用いて他車両ｎが同一走路か否かを判定し、その判定結果に基づいて同一走路と判定された他車両を示す画像情報を表示装置３０に出力する。この同一走路の判定処理については、以下で詳細に説明する。
【００４２】
同一走路の判定処理について説明する前に、図３を参照して、ＥＣＵ２１で用いる座標系を説明しておく。図３の上側の座標系は、絶対位置による座標系であり、例えば、Ｘ軸が経度であり、Ｙ軸が緯度である。この絶対座標系では、自車両ＭＶを絶対位置（Ｘ，Ｙ）で位置させ、絶対方位角θの進行方向を示し、自車両ＭＶの前方の他車両ＯＶ１を絶対位置（Ｘ１，Ｙ１）で位置させ、絶対方位角θ１の進行方向を示す。自車両ＭＶ、他車両ＯＶ１における各円は、（Ｘ，Ｙ）、（Ｘ１，Ｙ１）を中心としたＧＰＳ相対位置誤差をそれぞれ示している。曲線Ｃは、自車両の進行方向の絶対方位角θに沿って延ばした推定道路半径Ｒの曲線であり、自車両ＭＶの想定される道のりを示す。曲線Ｃのｓは、自車両ＭＶからの道のり距離を示す。η１は、自車両ＭＶの道のり（曲線Ｃ）から他車両ＯＶ１の絶対位置（Ｘ１，Ｙ１）までの横偏差（横位置のずれ）である。ｓ１は、他車両ＯＶ１の絶対位置（Ｘ１，Ｙ１）に対応した道のり距離である。θ（ｓ１）は、道のり距離ｓ１での道のり方向（曲線Ｃの接線方向）の絶対方位角である。ｄθ１は、絶対方位角θ（ｓ１）からの他車両ＯＶ１の絶対方位角θ１の方位角ずれである。
【００４３】
また、図３の下側の座標系は、進行方向（方位角θ）における推定道路半径Ｒ（曲線Ｃ）に沿った自車両ＭＶを基準とした相対位置による座標系（自車両ＭＶの道のり方向の座標系）であり、ｓ軸が道のり距離であり、η軸が横偏差である。この相対座標系では、自車両ＭＶを原点に位置させ、他車両ＯＶ１を（ｓ１，η１）に位置させ、方位角ずれｄθ１の進行方向を示す。
【００４４】
また、図３を参照して、ＥＣＵ２１で用いる横偏差の閾値及び方位角の閾値について説明しておく。第１の実施の形態では、ｓ−η座標系において道のり距離ｓを変数として、下記で説明する各係数Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて、自車両ＭＶと同一走路の範囲（走路幅）ηｔｈ（ｓ）を幾何学的に式（１）で表す。このηｔｈ（ｓ）が道のり距離ｓでの横偏差の閾値となり、図３に示すように破線ＳＨ１（ηｔｈ（ｓ））内（判定する際は左右両側について）に他車両の横偏差が入っていれば、自車両ＭＶと同じ走路上である。
【数１】
2014109795.tif 000003
【００４５】
式（１）におけるＤ［ｍ］は、０次の項（相対位置ずれを考慮した項）の係数であり、走路（道路）の幅＋ＧＰＳ相対位置誤差を考慮した係数である。この走路の幅は、一般的な走路（道路）の幅を考慮して設定され、固定値に設定されてもよいが、道路種別などによって可変値で設定されてもよく、例えば、一般道の車線数に応じた片側の道路の幅、高速道の片側の道路の幅、都市高速道の片側の道路の幅とする。ＧＰＳ相対位置誤差は、ＧＰＳ受信装置１１を用いた実車実験等によって予め設定される。ちなみに、ＧＰＳを利用した測位では複数のＧＰＳ衛星のＧＰＳ信号を利用して相対測位を行っているので、この相対測位により検出される絶対位置に誤差が発生する。Ｄは０次の項なので（道のり距離ｓに関係なく一定）、このＤによる同一走路の範囲は、図３のｓ−η座標系で示すようにｓ軸を中心としてプラス側とマイナス側とで一定の範囲ＷＤとなる。
【００４６】
式（１）におけるＣ［ｒａｄ］は、１次の項（方位角ずれを考慮した項）の係数であり、方位角の検出誤差＋車両のふらつき分の方位角誤差を考慮した係数である。方位角の検出誤差は、方位角センサ１２を用いた実車実験等によって予め設定される。車両のふらつき分の方位角誤差は、実車実験等によって予め設定される。ちなみに、実際の車両の走行では、ふらつきながら走行しているので、車両の実際の方位角は時々刻々と変化しており（例えば、直線路を走行中でも一定の方位角ではない）、そのふらつきによって方位角に誤差が発生する。Ｃｓは１次の項なので（道のり距離ｓに比例して増加）、このＣｓも加味した同一走路の範囲は、図３のｓ−η座標系で示すように範囲ＷＤからｓに比例して増加する範囲ＷＣとなる。
【００４７】
式（１）におけるＢ［１／ｍ］は、２次の項（道路曲率ずれを考慮した項）の係数であり、推定道路曲率（Ｒの逆数）の推定誤差＋車両のふらつき分の道路曲率誤差を考慮した係数である。道路半径Ｒはヨーレートと車速から推定され、道路曲率はその道路半径Ｒから算出される。推定道路曲率の推定誤差は、ヨーレートセンサ１３と車速センサ１４を用いた実車実験等によって予め設定される。車両のふらつき分の曲率誤差は、実車実験等によって予め設定される。ちなみに、実際の車両の走行では、ふらつきながら走行しているので、車両の実際の走行軌跡の半径は時々刻々と変化しており（例えば、一定の道路半径のカーブ路を走行中でも車両の走行軌跡の半径は一定ではない）、そのふらつきによってヨーレート等にも誤差が発生し、推定道路半径に誤差が発生する。Ｂｓ２は２次の項なので（道のり距離ｓの２乗で増加）、このＢｓ２も加味した同一走路の範囲は、図３のｓ−η座標系で示すように範囲ＷＣから更にｓの２乗で増加する範囲ＷＢとなる。
【００４８】
式（１）におけるＡ［１／ｍ２］は、３次の項（クロソイド曲線分（曲率変化率ずれ））の係数であり、想定クロソノイド曲線のパラメータを考慮した係数である。想定クロソノイド曲線のパラメータは、道路構造例等から想定され、固定値に設定されてもよいが、道路種別などによって可変値で設定されてもよく、例えば、高速道（第二東名等）の場合には曲率（道路半径）の変化が少なくかつ変化率も小さいので、小さな値とし、都市高速道（首都高等）の場合には曲率の変化が多くかつ変化率も大きいので、大きい値とする。ちなみに、カーブ路の場合、一定の曲率のカーブ路だけでなく、曲率が変化しているカーブ路もあるので、そのようカーブ路も考慮しておく必要がある。Ａｓ３は３次の項なので（道のり距離ｓの３乗で増加）、このＡｓ３も加味した同一走路の範囲は、図３のｓ−η座標系で示すように範囲ＷＢから更にｓの３乗で増加する範囲ＷＡとなる。
【００４９】
同一走路の範囲が必要以上に広げるとノイズが乗って不要な他車両を同一走路と判定してしまい、狭めると該当する他車両がいるのに判定できないので、このようなバランスがとれるように適切な係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを設定する必要がある。逆に言えば、係数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを設定するだけで、適切な同一走路の範囲を簡単に設定できる。
【００５０】
また、任意の道のり距離ｓのηｔｈ（ｓ）における方位角ξ（ｓ）は、ηｔｈ（ｓ）から算出される曲線の接線方向の角度なので、式（２）で算出できる。この方位角ξ（ｓ）に車両の方位角の角度ずれマージンΔξを加算した角度が道のり距離ｓでの方位角の閾値となり、この方位角の閾値内に他車両の方位角ずれが入っていれば、自車両ＭＶの進行方向と同じ方向に走行していることになる。角度ずれマージンΔξは、方位角センサ１２を用いた実車実験等によって予め設定される。このように、車両が向いている方向まで含めて、他車両が自車両と同じ走路か否かを判定する。これによって、同じ走路上でも、対向車両や進行する向きの異なる車両を除外できる。
【数２】
2014109795.tif 000004
【００５１】
それでは、同一走路の判定処理について説明する。他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、ＥＣＵ２１では、自車両の絶対位置（Ｘ，Ｙ）、絶対方位角θ、推定道路半径Ｒと他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎとを用いて、絶対座標系の他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）と絶対方位角θｎとを、自車両ＭＶを基準とした進行方向における推定道路半径Ｒに沿ったｓ−η座標系に変換する。そして、ＥＣＵ２１では、このｓ−η座標系における他車両ｎの道のり距離ｓｎ、横偏差ηｎ、道のり距離ｓｎでの道のり方向の絶対方位角θ（ｓｎ）、方位角ずれｄθｎをそれぞれ算出する。
【００５２】
ＥＣＵ２１では、式（１）により、他車両ｎの道のり距離ｓｎでの横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を算出する。そして、ＥＣＵ２１では、他車両ｎの横偏差ηｎと横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を用いて、式（３）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２１では、式（３）の判定条件を満たす場合、他車両ｎは自車両と同じ走路上であると判断する。また、ＥＣＵ２１では、式（３）の判定条件を満たさない場合、他車両ｎは自車両と同じ走路上でないと判断する。
【数３】
2014109795.tif 000005
【００５３】
ＥＣＵ２１では、式（２）により、他車両ｎの道のり距離ｓｎでの横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）における方位角ξ（ｓｎ）を算出する。そして、ＥＣＵ２１では、他車両ｎの方位角ずれｄθｎと方位角ずれの閾値ξ（ｓｎ）＋Δξを用いて、式（４）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２１では、式（４）の判定条件を満たす場合、他車両ｎは自車両と同じ進行方向と判断する。また、ＥＣＵ２１では、式（４）の判定条件を満たさない場合、他車両ｎは自車両と同じ進行方向でないと判断する。
【数４】
2014109795.tif 000006
【００５４】
ＥＣＵ２１では、式（３）の判定条件を満たしかつ式（４）の判定条件を満たす場合（他車両ｎが自車両と同一走路の範囲内（同じ走路上）でありかつ自車両と進行方向が同じ場合）、他車両ｎが自車両と同一走路と判定する。ＥＣＵ２１では、車車間通信を行っている全ての他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）について上記の判定が終了すると、自車両と同一走路と判定した他車両を、自車両を基準として相対的に位置させた画像を生成する。そして、ＥＣＵ２１では、その画像情報を表示装置３０に送信する。
【００５５】
なお、上記した同一走路の判定は、自車両がこれから走行する走路の範囲を想定しているので、自車両がこれから走行する自車両前方に存在する他車両に対して有効な判定であるが、自車両後方に存在する他車両にも適用できる判定である。
【００５６】
表示装置３０は、各種情報を表示するディスプレイ等である。表示装置３０としては、例えば、コンビネーションメータ内のマルチディスプレイ、ナビゲーションシステムのディスプレイがある。表示装置３０では、ＥＣＵ２１から同一走路の他車両を示す画像情報を取得すると、その画像を表示する。
【００５７】
上記構成の車両位置推定装置１での動作を説明する。車両位置推定装置１では、以下の動作を繰り返し行っている。車車間通信機能を有する他車両ｎでは、車車間通信によって絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎ、ヨーレートγｎ、車速Ｖｎ、推定道路半径Ｒｎ等の情報を含む車車間通信信号を送信している。ちなみに、自車両でも、同様に、車車間通信によってこれらの情報を送信している。
【００５８】
車車間通信装置１０では、車車間通信可能範囲内に存在する他車両ｎからの車車間通信信号を受信し、車車間通信信号を復調して他車両ｎからの情報を取り出してＥＣＵ２１に送信する。ＥＣＵ２１では、車車間通信装置１０から他車両ｎの情報を取得する。
【００５９】
ＧＰＳ受信装置１１では、各ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号をそれぞれ受信し、受信できたＧＰＳ信号をそれぞれ復調し、その復調された各ＧＰＳ信号の情報に基づいて自車両の絶対位置（Ｘ，Ｙ）等を算出し、ＥＣＵ２１に送信する。方位角センサ１２では、自車両の絶対方位角θを検出し、ＥＣＵ２１に送信する。ヨーレートセンサ１３では、自車両のヨーレートγを検出し、ＥＣＵ２１に送信する。車速センサ１４では、自車両の車速Ｖを検出し、ＥＣＵ２１に送信する。ＥＣＵ２１では、これらの各検出情報を取得する。
【００６０】
他車両ｎ毎に、ＥＣＵ２１では、自車両の絶対位置（Ｘ，Ｙ）、絶対方位角θ、推定道路半径Ｒと他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎとを用いて、自車両ＭＶを基準とした進行方向における推定道路半径Ｒに沿ったｓ−η座標系に変換し、他車両ｎの道のり距離ｓｎ、横偏差ηｎ、道のり距離ｓｎでの方位角θ（ｓｎ）、方位角ずれｄθｎをそれぞれ算出する。
【００６１】
そして、ＥＣＵ２１では、式（１）により他車両ｎの道のり距離ｓｎでの横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を算出し、他車両ｎの横偏差ηｎと横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を用いて式（３）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２１では、この判定条件を満たす場合には他車両ｎが自車両と同じ走路上であると判断し、この判定条件を満たさない場合には他車両ｎが自車両と同じ走路上でないと判断する。他車両ｎが自車両と同じ走路上であると判断した場合、ＥＣＵ２１では、式（２）により他車両ｎの道のり距離ｓｎでのηｔｈ（ｓｎ）における方位角ξ（ｓｎ）を算出し、他車両ｎの方位角ずれｄθｎと方位角ずれの閾値ξ（ｓｎ）＋Δξを用いて式（４）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２１では、この判定条件を満たす場合には他車両ｎは自車両と同じ進行方向であると判断し、この判定条件を満たさない場合には他車両ｎは自車両と同じ進行方向でないと判断する。ＥＣＵ２１では、式（３）の判定条件を満たしかつ式（４）の判定条件を満たす場合、他車両ｎが自車両と同一走路と判定する。
【００６２】
ＥＣＵ２１では、車車間通信を行っている全ての他車両ｎについて上記の判定が終了すると、自車両と同一走路と判定した他車両については自車両を基準としてそれぞれ位置させた画像を生成する。そして、ＥＣＵ２１では、その画像情報を表示装置３０に出力する。表示装置３０では、ＥＣＵ２１から画像情報を取得すると、その画像を表示する。
【００６３】
この車両位置推定装置１によれば、自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った座標系に変換し、走路の幅、センサ誤差（ＧＰＳ相対位置誤差、方位角の誤差、推定道路半径の誤差）、運動誤差（車両のふらつきによる方位角の誤差や推定道路曲率の誤差）、走路の曲率の変化を考慮して解析的に他車両が自車両と同一走路か否かを判定することにより、簡便な装備でも他車両が自車両と同一走路か否かを高精度に判定できる。この同一走路の判定には、地図や高精度な位置が必要なく（従来から車両に搭載されているＧＰＳ受信装置等の位置検出手段でよい）、また、他車両の走行軌跡も必要ない。さらに、走行シーンや搭載センサ等に適合させたＡＣＣやＰＣＳ等で用いられる自車線確率のような経験的なマップも必要とせず、走路（対象の道路）やセンサ（センシング誤差）等が変わっても容易に適用、適合できる。また、走路の曲率の変化に対しても、予め想定した道路設計パラメータによって必要レベルの走路範囲を設定でき、容易に適用、適合できる。その結果、車種展開等も容易にできる。また、車車間通信があまり普及していない状況でも適用できる。
【００６４】
この車両位置推定装置１によれば、車車間通信によって他車両から絶対的な情報を取得するので、この他車両の絶対位置や絶対方位角と自車両の各種情報を用いて自車両を基準とした自車両の進行方向における推定道路半径に沿った相対的な座標系に変換することにより、車車間通信を行っている他車両が自車両と同一走路か否かを判定できる。
【００６５】
図１及び図４を参照して、第２の実施の形態に係る車両位置推定装置２について説明する。図１は、車両位置推定装置の構成図である。図４は、同一走路判定方法（特に、自車両後方）の説明図である。
【００６６】
車両位置推定装置２は、第１の実施の形態に係る車両位置推定装置１と比較すると、自車両後方の他車両に対する判定精度を向上させるために、自車両後方の他車両に対する判定方法（特に、閾値の設定方法）が異なる。より具体的には、車両位置推定装置２は、他車両を自車両を基準とした自車両の走行軌跡に沿った座標系（相対座標系）に変換し、走路の幅、ＧＰＳ相対位置誤差、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮した閾値を設定し、その閾値と比較することによって同一走路判定を行う。
【００６７】
なお、第１の実施の形態の場合、同一走路の範囲を設定する際に道のり距離ｓを変数として０次〜３次の項を有する式（１）で算出しているので、道のり距離ｓが長くなるほど同一走路の判定範囲（横偏差の閾値）が広くなる。そこで、自車両後方については、自車両が既に走行した実績（走行軌跡の履歴）があるので、この走行軌跡を使うことによって同一走路の判定範囲が広くなるのを抑えて、判定精度を向上させる。
【００６８】
車両位置推定装置２は、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４、ＥＣＵ２２、表示装置３０を備えている。第２の実施の形態では、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ２２での処理が特許請求の範囲に記載する道路半径推定手段に相当し、ＥＣＵ２２での各処理が特許請求の範囲に記載する走行軌跡取得手段、走行距離取得手段、座標変換手段及び判定手段に相当する。
【００６９】
ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、車両位置推定装置２を統括制御する。ＥＣＵ２２では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、車車間通信装置１０から各他車両ｎの情報を取得するとともに、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４からの各検出情報を取得する。また、ＥＣＵ２２では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、自車両の情報を車車間通信で他車両に送信するための情報を車車間通信装置１０に送信する。また、ＥＣＵ２２では、車車間通信を行っている他車両ｎ毎に、取得した他車両の情報及び自車両の情報を用いて他車両ｎが同一走路か否かを判定し、その判定結果に基づいて同一走路と判定された他車両を示す画像情報を表示装置３０に出力する。この同一走路の判定処理については、自車両前方の他車両については第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様の判定処理なので説明を省略し、自車両後方の他車両についての判定処理のみ以下で詳細に説明する。
【００７０】
同一走路の判定処理について説明する前に、図４を参照して、ＥＣＵ２２で用いる座標系を説明しておく。図４では、自車両ＭＶの前方側は図３と同様のものなので、自車両ＭＶの後方側について詳細に説明する。図４の上側の座標系は、図３と同様の絶対座標系であり、自車両ＭＶの後方側も示している。この絶対座標系では、自車両ＭＶを絶対位置（Ｘ，Ｙ）で位置させ、絶対方位角θの進行方向を示し、自車両ＭＶの後方側において、自車両ＭＶの後方の他車両ＯＶ２を絶対位置（Ｘ２，Ｙ２）で位置させ、絶対方位角θ２の進行方向を示す。自車両ＭＶ、他車両ＯＶ２における各円は、（Ｘ，Ｙ）、（Ｘ２，Ｙ２）を中心としたＧＰＳ相対位置誤差をそれぞれ示している。自車両ＭＶの後方に延びる破線の曲線Ｌは、自車両ＭＶの走行軌跡を示す。破線の曲線Ｌにおけるｓは、走行軌跡に沿った走行距離（道のり距離）を示す。η２は、自車両ＭＶの走行軌跡（破線の曲線Ｌ）から他車両ＯＶ２の絶対位置（Ｘ２，Ｙ２）までの横偏差（横位置のずれ）である。ｓ２は、他車両ＯＶ２の絶対位置（Ｘ２，Ｙ２）に対応した道のり距離である。θ（ｓ２）は、道のり距離ｓ２での道のり方向（破線の曲線Ｌの接線方向）の絶対方位角である。ｄθ２は、θ（ｓ２）からの他車両の絶対方位角θ２の方位角ずれである。
【００７１】
また、図４の下側の自車両ＭＶの後方側の座標系は、自車両ＭＶの走行軌跡（破線の曲線Ｌ）に沿った自車両ＭＶを基準とした相対的な座標系であり、ｓ軸が道のり距離（走行距離）であり、η軸が横偏差である。この相対座標系では、自車両ＭＶを原点に位置させ、他車両ＯＶ２を（ｓ２，η２）で位置させ、方位角ずれｄθ２の進行方向を示す。
【００７２】
また、図４を参照して、ＥＣＵ２２で用いる自車両の後方の他車両を判定する場合の横偏差の閾値及び方位角の閾値について説明しておく。第２の実施の形態では、自車両後方側については、ｓ−η座標系において道のり距離（走行距離）ｓを変数として、下記で説明する各係数Ｄ，Ｆを用いて、自車両ＭＶと同一走路の範囲ηｔｈ（ｓ）を幾何学的に式（５）で表す。このηｔｈ（ｓ）が道のり距離ｓでの横偏差の閾値となり、図４に示すように破線ＳＨ２（ηｔｈ（ｓ））内（判定する際は左右両側について）に他車両の横偏差が入っていれば、自車両ＭＶと同じ走路上である。
【数５】
2014109795.tif 000007
【００７３】
式（５）におけるＤは、第１の実施の形態で説明したＤである。式（５）におけるＦ［ｍ／ｍ］は、１次の項の係数であり、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮した係数である。このドリフト誤差は、ヨーレートセンサ１３及び車速センサ１４あるいはＧＰＳ受信装置１１を用いた実車実験等によって予め設定される。走行軌跡は、ヨーレートと車速によるデッドレコニングで求めたり、あるいは、ＧＰＳによる絶対位置で求める。ヨーレートと車速によるデッドレコニングの場合、積分を用いるので、走行距離が長くなるほどドリフト成分が大きくなるので、ドリフト誤差が大きくなる。一方、ＧＰＳによる絶対位置の場合、ドリフト成分が非常に小さいので、ドリフト誤差が極小となる。但し、ＧＰＳによる絶対位置の場合、車両がトンネル内に入ったときなど、ＧＰＳ信号を受信できないときには絶対位置が得られないので、ヨーレートと車速によるデッドレコニングで求めることになる。Ｆｓは１次の項なので（走行距離（道のり距離）ｓに比例して増加）、このＦｓも加味した同一走路の範囲は、図４のｓ−η座標系で示すように範囲ＷＤから更にｓに比例して増加する範囲ＷＦとなる。この走路の範囲ＷＦは、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差でしか増加しないので（変数ｓに対しては１次の項だけで、２次の項と３次の項がないので）、道のり距離ｓが大きくなっても増加量が少ない。
【００７４】
また、自車両の走行軌跡に基づいて、走行距離の道のり距離（走行距離）ｓにおける傾き（方位角）ξ（ｓ）を求める。この方位角ξ（ｓ）に車両の角度ずれマージンΔξを加算した角度が道のり距離ｓでの方位角の閾値となり、この方位角の閾値内に他車両の方位角ずれが入っていれば、自車両ＭＶと同じ方向に走行していることになる。
【００７５】
それでは、同一走路の判定処理について説明する。他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、ＥＣＵ２２では、他車両ｎが自車両より前方かあるいは後方かを判定する。この判定方法としては、例えば、自車両の進行方向（方位角θ）を考慮して自車両の絶対位置（Ｘ，Ｙ）と他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）とを比較して判定する方法、第１の実施の形態で説明した自車両ＭＶを基準とした進行方向における推定道路半径Ｒに沿ったｓ−η座標系に他車両ｎを配置させて判定する方法がある。自車両より前方の他車両の場合、ＥＣＵ２２では、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様の処理で同一走路判定を行う。
【００７６】
自車両より後方の他車両の場合、ＥＣＵ２２では、保持している自車両の走行軌跡及び走行軌跡に沿った走行距離と他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎとを用いて、絶対座標系の他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）と絶対方位角θｎとを、自車両ＭＶを基準とした走行軌跡に沿ったｓ−η座標系に変換する。そして、ＥＣＵ２２では、このｓ−η座標系における他車両ｎの道のり距離（走行距離）ｓｎ、横偏差ηｎ、道のり距離ｓｎでの道のり方向の絶対方位角θ（ｓｎ）、方位角ずれｄθｎをそれぞれ算出する。
【００７７】
ＥＣＵ２２では、式（５）により、他車両ｎの道のり距離（走行距離）ｓｎでの横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を算出する。そして、ＥＣＵ２２では、他車両ｎの横偏差ηｎと横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を用いて、式（３）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２２では、式（３）の判定条件を満たす場合、他車両ｎは自車両と同じ走路上であると判断する。また、ＥＣＵ２２では、式（３）の判定条件を満たさない場合、他車両ｎは自車両と同じ走路上でないと判断する。
【００７８】
ＥＣＵ２２では、他車両ｎの道のり距離ｓｎでの自車両の走行軌跡の傾き（方位角）ξ（ｓｎ）を算出する。そして、ＥＣＵ２２では、他車両ｎの方位角ずれｄθｎと方位角ずれの閾値ξ（ｓｎ）＋Δξを用いて、式（４）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２２では、式（４）の判定条件を満たす場合、他車両ｎは自車両と同じ進行方向であると判断する。ＥＣＵ２２では、式（４）の判定条件を満たさない場合、他車両ｎは自車両と同じ進行方向でないと判断する。
【００７９】
ＥＣＵ２２では、式（３）の判定条件を満たしかつ式（４）の判定条件を満たす場合、自車両後方の他車両ｎが自車両と同一走路と判定する。
【００８０】
なお、ＥＣＵ２２では、ヨーレートγと車速ＶによるデッドレコニングあるいはＧＰＳによる絶対位置（Ｘ，Ｙ）を用いて走行軌跡を求めるとともに、その走行軌跡に沿った走行距離を求めている。そして、ＥＣＵ２２では、その走行軌跡と走行距離のデータを所定時間分あるいは所定距離分保持している。
【００８１】
上記構成の車両位置推定装置２での動作を説明する。車両位置推定装置２では、以下の動作を繰り返し行っている。他車両ｎの動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。また、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。なお、ＥＣＵ２２では、ヨーレートと車速（あるいは、絶対位置）を取得する毎に、走行軌跡及び走行軌跡に沿った走行距離を求め、保持する。
【００８２】
他車両ｎ毎に、ＥＣＵ２２では、他車両ｎが自車両より前方かあるいは後方かを判定する。他車両ｎが自車両より前方の場合、ＥＣＵ２２では、第１の実施の形態で説明した同様の動作により、他車両ｎが自車両と同一走路か否か判定する。
【００８３】
他車両ｎが自車両より後方の場合、ＥＣＵ２２では、自車両の走行軌跡とその走行軌跡に沿った走行距離と他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎとを用いて、絶対座標系の他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）と絶対方位角θｎとを、自車両ＭＶを基準とした走行軌跡に沿ったｓ−η座標系に変換し、他車両ｎの道のり距離ｓｎ、横偏差ηｎ、道のり距離ｓｎでの道のり方向の方位角θ（ｓｎ）、方位角ずれｄθｎをそれぞれ算出する。
【００８４】
そして、ＥＣＵ２２では、式（５）により他車両ｎの道のり距離（走行距離）ｓｎでの横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を算出し、他車両ｎの横偏差ηｎと横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を用いて式（３）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２２では、この判定条件を満たす場合には他車両ｎが自車両と同じ走路上であると判断し、この判定条件を満たさない場合には他車両ｎが自車両と同じ走路上でないと判断する。他車両ｎが自車両と同じ走路上であると判断した場合、ＥＣＵ２２では、自車両の走行軌跡から他車両ｎの道のり距離ｓｎでの方位角ξ（ｓｎ）を算出し、他車両ｎの方位角ずれｄθｎと方位角ずれの閾値ξ（ｓｎ）＋Δξを用いて式（４）の判定条件を満たすか否かを判定する。ＥＣＵ２２では、この判定条件を満たす場合には他車両ｎは自車両と同じ進行方向であると判断し、この判定条件を満たさない場合には他車両ｎは自車両と同じ進行方向でないと判断する。ＥＣＵ２２では、式（３）の判定条件を満たしかつ式（４）の判定条件を満たす場合、他車両ｎが自車両と同一走路と判定する。
【００８５】
車車間通信を行っている全ての他車両ｎについて判定が終了した後のＥＣＵ２２及び表示装置３０の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。
【００８６】
この車両位置推定装置２は、第１の実施の形態に係る車両位置推定装置１と同様の効果を有する上に以下の効果も有している。車両位置推定装置２によれば、自車両後方の他車両の場合、自車両を基準とした自車両後方での走行軌跡に沿った座標系に変換し、走路の幅、ＧＰＳ相対位置誤差、走行軌跡の走行距離あたりのドリフト誤差を考慮して解析的に他車両が自車両と同一走路か否かを判定することにより、道のり距離が大きくなるほど（他車両が離れているほど）同一走路の判定範囲が広くなるのを抑えることができ、自車両後方側での同一走路の判定精度を向上できる。
【００８７】
図５及び図６を参照して、第３の実施の形態に係る車両位置推定装置３について説明する。図５は、車両位置推定装置の構成図である。図６は、同一走路判定方法（特に、自車両前方）の説明図である。
【００８８】
車両位置推定装置３は、第２の実施の形態に係る車両位置推定装置２と比較すると、自車両前方の他車両に対する判定精度を向上させるために、閾値の設定方法（特に、閾値算出に用いる数式モデル式の係数Ａの設定）が異なる。より具体的には、車両位置推定装置３は、白線認識カメラを搭載しており、この白線認識カメラによる推定の走路パラメータ（曲率、曲率変化率等）を用いて自車両前方走路のクロソノイド曲線のパラメータを高精度に設定する。
【００８９】
なお、第１の実施の形態の場合、同一走路の範囲を設定する際に道のり距離ｓを変数として０次〜３次の項を有する式（１）で算出しているので、道のり距離ｓが長いほど同一走路の判定範囲が広くなる。特に、３次の項は道のり距離ｓの３乗で大きくなるので、３次の項が同一走路の判定範囲が広くなるのに影響を与える。そこで、３次の項の係数（クロソノイド曲線のパラメータ）Ａについては、白線認識カメラによって精度の高い自車両前方の車線の曲率や曲率の変化率が得られるので、これを使うことによって係数Ａを抑え（小さくし）、判定精度を向上させる（同一走路の判定範囲が広がるのを抑える）。
【００９０】
車両位置推定装置３は、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４、白線認識カメラ１５、ＥＣＵ２３、表示装置３０を備えている。第３の実施の形態では、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ２３での処理が特許請求の範囲に記載する道路半径推定手段に相当し、白線認識カメラ１５が特許請求の範囲に記載するカメラ、車線検出手段、曲率算出手段及び曲率変化算出手段に相当し、ＥＣＵ２３での各処理が特許請求の範囲に記載する走行軌跡取得手段、走行距離取得手段、座標変換手段及び判定手段に相当する。
【００９１】
白線認識カメラ１５は、車線を構成する左右一対の白線を認識するためのカメラセンサであり、カメラと処理装置からなる。白線認識カメラ１５では、カメラで自車両の前方の道路を含む領域を撮像し、その撮像した画像を取得する。白線認識カメラ１５では、一定時間毎に、撮像画像から車線を構成する左右一対の白線を認識する。この認識方法としては、例えば、路面とその上に描かれた白線との輝度差が大きいことからエッジ処理による方法がある。そして、白線認識カメラ１５では、一定時間毎に、認識した左右一対の白線から車線幅や左右一対の白線の中央を通る線（車線の中央線）を算出する。さらに、白線認識カメラ１５では、車線の中央線における各位置での半径や曲率等を算出するとともに、各位置での曲率のデータから曲線の変化率を算出する。そして、白線認識カメラ１５では、一定時間毎に、白線の認識結果や算出した曲率や曲率変化率等の各種情報をＥＣＵ２３に送信する。なお、曲率や曲率変化率については、ＥＣＵ２３で算出してもよい。
【００９２】
ＥＣＵ２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、車両位置推定装置３を統括制御する。ＥＣＵ２３では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、車車間通信装置１０から各他車両ｎの情報を取得するとともに、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４からの各検出情報を取得する。さらに、ＥＣＵ２３では、一定時間毎に、白線認識カメラ１５からの認識情報を取得する。また、ＥＣＵ２３では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、自車両の情報を車車間通信で他車両に送信するための情報を車車間通信装置１０に送信する。また、ＥＣＵ２３では、車車間通信を行っている他車両ｎ毎に、取得した他車両の情報及び自車両の情報を用いて他車両ｎが同一走路か否かを判定し、その判定結果に基づいて同一走路と判定された他車両を示す画像情報を表示装置３０に出力する。この同一走路の判定処理については、自車両後方の他車両については第２の実施の形態に係るＥＣＵ２２と同様の判定処理なので説明を省略し、自車両前方の他車両についての判定処理のみ以下で詳細に説明する。
【００９３】
同一走路の判定処理について説明する前に、図６を参照して、ＥＣＵ２３で用いる座標系を説明しておく。ＥＣＵ２３で用いる座標系は、自車両前方側については第１の実施の形態で説明した座標系と同様のものであり、自車両後方側については第２の実施の形態で説明した座標系と同様のものである。但し、図６のｓ−η座標系で示すように、白線認識カメラ１５で自車両ＭＶの前方の左右一対の白線ＷＬ，ＷＬを認識している。さらに、その左右一対の白線ＷＬ，ＷＬに基づいて前方走路のパラメータ（曲率、曲率の変化率）が得られており、走路が変化していく方向（右方向、左方向、直進方向）も得られている。そこで、式（１）の３次の項の係数Ａについては、白線認識カメラ１５で得られた前方走路のパラメータに想定誤差分を加算した値を設定する。この想定誤差分については、実車実験等によって予め設定される。なお、係数Ａの他にも、白線認識カメラ１５で得られた前方走路のパラメータを用いて道路曲率に関する係数Ｂ等も設定してもよい。
【００９４】
それでは、同一走路の判定処理について説明する。他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、ＥＣＵ２３では、他車両ｎが自車両より前方かあるいは後方かを判定する。自車両より後方の他車両の場合、ＥＣＵ２３では、第２の実施の形態に係るＥＣＵ２２と同様の処理で同一走路判定を行う。
【００９５】
自車両より前方の他車両の場合、ＥＣＵ２３では、白線認識カメラ１５から取得した推定走路パラメータ（曲率、曲率変化率）に用いて、式（１）の係数Ａを設定する。そして、ＥＣＵ２３では、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様の処理により、自車両ＭＶを基準とした進行方向における推定道路半径Ｒに沿ったｓ−η座標系に変換し、他車両ｎの道のり距離ｓｎ、横偏差ηｎ、道のり距離ｓｎでの道のり方向の方位角θ（ｓｎ）、方位角ずれｄθｎをそれぞれ算出する。さらに、ＥＣＵ２３では、係数Ａが最適化された式（１）により、他車両ｎの道のり距離ｓｎでの横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を算出する。そして、ＥＣＵ２３では、他車両ｎの横偏差ηｎと横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を用いて、式（３）の判定条件を満たすか否かを判定する。この判定の際、自車両の左右両側について判定するのではなく、白線認識カメラ１５から取得した走路の変化していく方向だけを判定してもよい。これ以降の処理については、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様の処理なので、説明を省略する。
【００９６】
上記構成の車両位置推定装置３での動作を説明する。車両位置推定装置３では、以下の動作を繰り返し行っている。他車両ｎの動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。また、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。白線認識カメラ１５では、自車両前方の左右一対の白線を認識し、左右一対の白線からなる車線の曲線や曲線変化率等を算出し、その認識結果をＥＣＵ２３に送信する。ＥＣＵ２３では、白線認識カメラ１５からの認識結果（推定走行パラメータ（曲線、曲線変化率）等）を取得する。
【００９７】
他車両ｎ毎に、ＥＣＵ２３では、他車両ｎが自車両より前方かあるいは後方かを判定する。他車両ｎが自車両より後方の場合、ＥＣＵ２３では、第２の実施の形態で説明した同様の処理により、他車両ｎが自車両と同一走路か否か判定する。他車両ｎが自車両より前方の場合、ＥＣＵ２３では、推定走路パラメータ（曲率、曲率変化率）に用いて、式（１）の係数Ａを設定する。そして、ＥＣＵ２３では、この係数Ａが設定された式（１）を用いて、第１の実施の形態で説明した同様の処理により、他車両ｎが自車両と同一走路か否か判定する。
【００９８】
車車間通信を行っている全ての他車両ｎについて判定が終了した後のＥＣＵ２３及び表示装置３０の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。
【００９９】
この車両位置推定装置３は、第２の実施の形態に係る車両位置推定装置２と同様の効果を有する上に以下の効果も有している。車両位置推定装置３によれば、白線認識カメラ１５によって推定された走路パラメータ（曲率、曲率変化率）を利用することにより、少なくとも式（１）の係数Ａとして実際の走路に応じた適切な値に設定できるので、精度の高い同一走路の判定範囲を設定でき、同一走路の判定精度を向上できる。特に、道のり距離が長くなるほど、同一走路の判定範囲が広がるのを抑えることができる。
【０１００】
図７〜図９を参照して、第４の実施の形態に係る車両位置推定装置４について説明する。図７は、車両位置推定装置の構成図である。図８は、車速と道路線形との関係の一例であり、（ａ）が自由流で走行中の場合で車速が１００ｋｍ／ｈの場合であり、（ｂ）が自由流で走行中の場合で車速が４０ｋｍ／ｈの場合であり、（ｃ）が自由流で走行中でない場合で車速が４０ｋｍ／ｈの場合である。図９は、車速―車間時間マップである。
【０１０１】
車両位置推定装置４は、第２の実施の形態に係る車両位置推定装置２と比較すると、自車両前方の他車両に対する判定精度を向上させるために、閾値の設定方法（特に、閾値算出に用いる数式モデル式の係数Ａの設定）が異なる。より具体的には、車両位置推定装置４は、自車両が自由流で走行中のときの車速に応じた道路線形を用いて自車両前方走路のクロソノイド曲線のパラメータを高精度に設定する。
【０１０２】
なお、第３の実施の形態で説明したように、式（１）の３次の項（道路線形（緩和）による誤差であり、想定クロソノイド曲線のパラメータ）が同一走路の判定範囲が広くなるのに大きな影響を与える。車両が自由流で走行している場合（混雑や渋滞のない道路で、自車両周辺の車両の影響を受けずに自由に走行している場合）、車両のドライバは道路に合った車速を選択して走行できるので、このときの車速と道路規格とは相関が高い。そこで、３次の項の係数（クロソノイド曲線のパラメータ）Ａについては、自由流で走行中のときの車速に応じた道路線形を推定し、その道路線形を用いて係数Ａを抑え（小さくし）、判定精度を向上させる（同一走路の判定範囲が広がるのを抑える）。
【０１０３】
ちなみに、国などで道路を設計する場合、設計基準として、自由流で車両が走行した場合の車速に応じた道路線形（車線数、走路幅、緩和パラメータ、緩和曲線長等）が決められている。例えば、図８（ａ）に示すように自由流で車速１００ｋｍ／ｈの場合には最小半径が４６０ｍ、最小緩和区間長が８５ｍ、一般的な道路幅員が３．５ｍの道路線形であり、図８（ｂ）に示すように自由流で車速４０ｋｍ／ｈの場合には最小半径が６０ｍ、最小緩和区間長が３５ｍ、一般的な道路幅員が２．７５〜３ｍの道路線形である。したがって、自由流で走行中の場合、車速が判れば、走行中の道路線形を推定できる。車速が低速になるほど、道路半径が小さく（曲率が大きく）なり、道路半径（曲率）が変化する緩和区間も短くなる。一方、図８（ｃ）に示すように、自由流でないときに車速４０ｋｍ／ｈの場合、周辺車両（特に、前方車両）の影響で車速が４０ｋｍ／ｈとなっているので、車速と道路線形との相関は低い（あるいは、相関がない）。そのため、車速が４０ｋｍ／ｈでも、最小半径が６０ｍ、最小緩和区間長が３５ｍ、一般的な道路幅員が２．７５〜３ｍの道路線形ではない。したがって、自由流で走行中でない場合、車速から走行中の道路線形を推定できない。この場合、自由流で最後に走行中していたときの車速に応じた道路線形が継続していると想定して、走行中の道路線形を推定することが考えられる。
【０１０４】
車両位置推定装置４は、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４、レーダセンサ１６、ＥＣＵ２４、表示装置３０を備えている。第４の実施の形態では、車速センサ１４が特許請求の範囲に記載する車速検出手段に相当し、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ２４での処理が特許請求の範囲に記載する道路半径推定手段に相当し、車速センサ１４、レーダセンサ１６及びＥＣＵ２４での処理が特許請求の範囲に記載する車間時間取得手段に相当し、ＥＣＵ２４での各処理が特許請求の範囲に記載する走行軌跡取得手段、走行距離取得手段、座標変換手段、自由流判断手段、道路線形推定手段及び判定手段に相当する。
【０１０５】
レーダセンサ１６は、自車両前方の車両の情報を検出するレーダセンサであり、レーダと処理装置からなる。レーダとしては、例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダがある。レーダセンサ１６では、レーダでミリ波等の電磁波を左右方向に走査しながら自車両前方に送信し、反射波を受信し、反射波を受信できた各反射点（検出点）についての情報（左右方向の走査方位角、送信時刻、受信時刻、反射強度など）を取得する。そして、レーダセンサ１６では、一定時間毎に、反射点の情報の有無等に基づいて、レーダの検出範囲内に前方車両が存在するか否かを判定する。前方車両が存在すると判定した場合、レーダセンサ１６では、電磁波の送信から受信までの時間に基づいて前方車両までの相対距離を算出する。ちなみに、前方車両が存在しない場合には、相対距離として無限大を設定する。また、レーダセンサ１６では、反射してきた電磁波の中で最も強く反射してきた電磁波の方向を検出し、その方向から前方車両の相対方向等も算出する。そして、レーダセンサ１６では、一定時間毎に、前方車両の有無や前方車両が存在する場合には相対距離等の各種情報をＥＣＵ２４に送信する。なお、前方車両の有無判定や各種情報の算出については、ＥＣＵ２４で行ってもよい。
【０１０６】
ＥＣＵ２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、車両位置推定装置４を統括制御する。ＥＣＵ２４では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、車車間通信装置１０から各他車両ｎの情報を取得するとともに、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４からの各検出情報を取得する。さらに、ＥＣＵ２４では、一定時間毎に、レーダセンサ１６からの前方車両の有無判定結果や検出情報を取得する。また、ＥＣＵ２４では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、自車両の情報を車車間通信で他車両に送信するための情報を車車間通信装置１０に送信する。また、ＥＣＵ２４では、車車間通信を行っている他車両ｎ毎に、取得した他車両の情報及び自車両の情報を用いて他車両ｎが同一走路か否かを判定し、その判定結果に基づいて同一走路と判定された他車両を示す画像情報を表示装置３０に出力する。この同一走路の判定処理については、自車両後方の他車両については第２の実施の形態に係るＥＣＵ２２と同様の判定処理なので説明を省略し、自車両前方の他車両についての判定処理のみ以下で詳細に説明する。なお、ＥＣＵ２４で用いる座標系は、第２の実施の形態に係るＥＣＵ２２で用いる座標系と同じ座標系である。
【０１０７】
それでは、同一走路の判定処理について説明する。他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、ＥＣＵ２４では、他車両ｎが自車両より前方かあるいは後方かを判定する。自車両より後方の他車両の場合、ＥＣＵ２４では、第２の実施の形態に係るＥＣＵ２２と同様の処理で同一走路判定を行う。
【０１０８】
自車両より前方の他車両の場合、ＥＣＵ２４では、車速センサ１４から取得した車速とレーダセンサ１６から取得した相対距離を用いて、前方車両との車間時間［＝相対距離（車間距離）／車速］を算出する。ちなみに、レーダセンサ１６の検出範囲内に前方車両が存在しない場合、相対距離が無限大に設定されるので、車間時間も無限大となる。自由流は車速が高く、車間時間が長い状態であり、混雑してくると車速が低くなり、車間時間が短くなってくることが知られている。そこで、車速と車間時間の関係からから、自由流で走行中か否かを判断する。
【０１０９】
ＥＣＵ２４では、車速−車間時間マップを参照し、車速センサ１４から取得した車速と算出した車間時間から自車両が自由流（ｏｒ臨界・混雑）で走行中か否かを判定する。車速−車間時間マップは、図９に示すようなマップである。自由流の領域ＦＡは、車速が高く、車間時間が長い領域である。この自由流領域ＦＡから車速が低くなったり、車間時間が短くなると、臨界状態（徐々に混雑）になる。さらに、車速が低くなったり、車間時間が短くなって飽和ラインＳＳを超えると、渋滞となる。車速−車間時間マップは、実車実験等によって予め作成される。この車速−車間時間マップから自由流に相対する車速と車間時間の領域を設定しておき、その領域内に実際の車速及び車間時間が入っているか否かの判定を行う。なお、車車間通信から取得した他車両の情報も考慮して、自由流か否かを判定することによって、判定精度を向上させてもよい。
【０１１０】
ＥＣＵ２４では、自由流で走行中と判定した場合、車速センサ１４から取得した車速を上書き記録しておく。さらに、ＥＣＵ２４では、車速センサ１４から取得した車速をドライバが道路線形に適応して走行している車速と判断し、その車速を設計車速として道路線形を推定し、その道路線形に基づいて式（１）の係数Ａを設定する。ここでは、車速毎に設計基準で決められている設計車速に応じた道路線形に基づいて係数Ａを予め導出しておき、ＥＣＵ２４においてその車速毎の係数Ａを保持しておく。したがって、ＥＣＵ２４では、車速センサ１４から取得した車速から係数Ａを直接設定する。ちなみに、車速が高くなるほど曲率が小さくなり、曲率が変化する緩和パラメータも大きくなるので、係数Ａが小さい値になる（逆に、車速が低くなるほど曲率が大きくなり、緩和パラメータが小さくなるので、係数Ａが大きい値になる）。
【０１１１】
なお、上記の処理の場合、ＥＣＵ２４において保持されている車速毎の係数Ａに基づいて実際の車速に応じて係数Ａを設定するが、車速に応じた道路線形を推定することに相当する。車速毎の係数Ａを保持しておくのではなく、車速毎の道路半径（曲率）、緩和パラメータ、走路幅等をＥＣＵ２４に保持しておき、実際の車速に応じて道路半径（曲率）等の道路線形を推定し、この道路半径（曲率）等から係数Ａを算出するようにしてもよい。
【０１１２】
ＥＣＵ２４では、自由流で走行中でないと判定した場合、上書き記録している車速（最後に自由流で走行中と判定されたときの車速）を設計車速として道路線形を推定し、その道路線形に基づいて式（１）の係数Ａを設定する。つまり、ＥＣＵ２４では、記録されている車速から係数Ａを直接設定する。なお、自由流で走行中でないと判定した場合、最後に自由流であった時点の車速から係数Ａを設定するのではく、係数Ａのデフォルト値を設定してもよい。あるいは、自由流で走行中と判定されてから所定距離以上走行している場合には係数Ａのデフォルト値を設定し、自由流で走行中と判定されてから所定距離未満走行している場合には記録されている車速から係数Ａを設定してもよい。
【０１１３】
そして、ＥＣＵ２４では、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様の処理により、自車両ＭＶを基準とした進行方向における推定道路半径Ｒに沿ったｓ−η座標系に変換し、他車両ｎの道のり距離ｓｎ、横偏差ηｎ、道のり距離ｓｎでの道のり方向の方位角θ（ｓｎ）、方位角ずれｄθｎをそれぞれ算出する。さらに、ＥＣＵ２４では、係数Ａが最適化された式（１）により、他車両ｎの道のり距離ｓｎでの横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を算出する。そして、ＥＣＵ２４では、他車両ｎの横偏差ηｎと横偏差の閾値ηｔｈ（ｓｎ）を用いて、式（３）の判定条件を満たすか否かを判定する。これ以降の処理については、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様の処理なので、説明を省略する。
【０１１４】
上記構成の車両位置推定装置４での動作を説明する。ここでは、道路線形推定に関する動作については、図１０のフローチャートに沿って説明する。図１０は、道路線形推定の動作の流れを示すフローチャートである。車両位置推定装置４では、以下の動作を繰り返し行っている。他車両ｎの動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。また、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。
【０１１５】
車速センサ１４では、自車両の車速を検出し、ＥＣＵ２４に送信する（Ｓ１）。ＥＣＵ２４では、この車速を取得する（Ｓ１）。また、レーダセンサ１６では、電磁波を左右方向に走査しながら自車両前方に送信するとともに反射波を受信し、反射点の情報の有無等に基づいてレーダの検出範囲内に前方車両が存在するか否かを判定し、前方車両が存在すると判定した場合には前方車両までの相対距離等を算出し、その検出結果をＥＣＵ２４に送信する（Ｓ１）。ＥＣＵ２４では、レーダセンサ１６から検出結果（前方車両の有無、相対距離（車間距離）等）を取得する（Ｓ１）。そして、ＥＣＵ２４では、自車両の車速及び前方車両との相対距離（車間距離）を用いて、前方車両との車間時間を算出する（Ｓ１）。
【０１１６】
他車両ｎ毎に、ＥＣＵ２４では、他車両ｎが自車両より前方かあるいは後方かを判定する。他車両ｎが自車両より後方の場合、ＥＣＵ２４では、第２の実施の形態で説明した同様の処理により、他車両ｎが自車両と同一走路か否か判定する。
【０１１７】
他車両ｎが自車両より前方の場合、ＥＣＵ２４では、自車両の車速と前方車両との車間時間を用いて、車速−車間時間マップの自由流領域に入っているか否かの領域判定を行い（Ｓ２）、自由流領域か否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３で自由流領域と判定した場合、ＥＣＵ２４では、その時の車速を上書き記録する（Ｓ４）。
【０１１８】
ＥＣＵ２４では、記録されている車速に基づいて式（１）の係数Ａを設定ことによって道路線形を推定する（Ｓ５）。この際、Ｓ３で自由流領域と判定されている場合には自車両が自由流で走行中と判断されるので、その時の車速を道路線形に適応した車速として係数Ａが設定される。一方、Ｓ３で自由流領域でない判定されている場合には自車両が自由流で走行中でない（混雑あるいは渋滞）と判断されるので、その時の車速を道路線形に適応した車速とせず、最後に自由流であった時の車速から係数Ａが設定される。そして、ＥＣＵ２４では、この係数Ａが設定された式（１）を用いて、第１の実施の形態で説明した同様の処理により、他車両ｎが自車両と同一走路か否か判定する。
【０１１９】
車車間通信を行っている全ての他車両ｎについて判定が終了した後のＥＣＵ２４及び表示装置３０の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。
【０１２０】
この車両位置推定装置４は、第２の実施の形態に係る車両位置推定装置２と同様の効果を有する上に以下の効果も有している。車両位置推定装置４によれば、自由流で走行中のときの車速に応じた道路線形を利用することにより、少なくとも式（１）の係数Ａとして車速に応じた道路線形に基づいて適切な値に設定できるので、精度の高い同一走路の判定範囲を設定でき、同一走路の判定精度を向上できる。特に、道のり距離が長くなるほど、同一走路の判定範囲が広がるのを抑えることができる。
【０１２１】
また、車両位置推定装置４によれば、自由流で走行中のときの車速を記録しておき、自由流で走行中でない場合でも、自由流で最後に走行したときの車速に応じた道路線形を利用することにより、精度の高い同一走路の判定範囲を設定でき、同一走路の判定精度を向上できる。また、車両位置推定装置４によれば、自車両の車速と前方車両との車間時間から自由流で走行中か否かを簡単かつ高精度に判定できる。
【０１２２】
図１及び図１１を参照して、第５の実施の形態に係る車両位置推定装置５について説明する。図１は、車両位置推定装置の構成図である。図１１は、同一走路判定方法の説明図である。
【０１２３】
車両位置推定装置５は、第１の実施の形態に係る車両位置推定装置１と比較すると、横偏差や方位角に対する閾値による判定とは異なる判定方法で他車両が自車両と同一走路を走行しているか否か判定する。より具体的には、車両位置推定装置５は、自車両の同一走路の判定範囲及び各他車両の同一走路の判定範囲をそれぞれ設定し、その各判定範囲の重なりあう部分が大きい他車両を同一走路と判定する。
【０１２４】
図１１を参照して、その同一走路判定方法の概要を説明する。図１１の例では、２台の他車両ＯＶ１，ＯＶ２と車車間通信を行っており、他車両ＯＶ１，ＯＶ２から情報を得ているものとする。他車両ＯＶ１，ＯＶ２からは絶対位置、絶対方位角、ヨーレート、車速、推定道路半径等を取得できている。なお、図１１では、Ｘ−Ｙの絶対座標系で示しているが、ｓ−ηの相対座標系でもよい。
【０１２５】
自車両ＭＶの同一走路の判定範囲ＡＭは、自車両ＭＶの前方側については第１の実施の形態で説明した式（１）により得られ、自車両ＭＶの後方側については第２の実施の形態で説明した式（５）により得られる。他車両ＯＶ１，ＯＶ２から各種情報を取得できているので、他車両ＯＶ１，ＯＶ２の同一走路の判定範囲Ａ１，Ａ２も、同様に得ることができる。なお、自車両ＭＶでは、各他車両ＯＶ１，ＯＶ２の絶対位置、絶対方位角、ヨーレート、車速、推定道路方位を取得できるので、各他車両ＯＶ１，ＯＶ２の走行軌跡も求めることができ、各他車両ＯＶ１，ＯＶ２を基準としたｓ−η座標系に変換できる。したがって、各他車両ＯＶ１，ＯＶ２を基準とした同一走路の判定範囲Ａ１、Ａ２も設定できる。
【０１２６】
自車両ＭＶと他車両ＯＶ１，ＯＶ２とが同一走路上である場合、自車両ＭＶの同一走路の判定範囲ＡＭと各他車両ＯＶ１，ＯＶ２の各同一走路の判定範囲Ａ１、Ａ２との重なりあう部分が大きくなる。そこで、自車両ＭＶの同一走路の判定範囲ＡＭと各他車両ＯＶ１，ＯＶ２の各同一走路の判定範囲Ａ１、Ａ２との重なりあった部分（例えば、面積）が大きい場合、他車両ＯＶ１，ＯＶ２が自車両ＭＶと同一走路と判定する。この際、重なりあった部分の大小を判定する閾値を調整することによって、他車両は自車両と同じ走路上であることだけでなく、他車両は自車両と同じ進行方向であるも判定できる。他車両が同一走路上でも、進行方向が異なると重なりあった部分が小さくなる。
【０１２７】
この判定方法の場合、自車両と１台の他車両との重なりあう部分をそれぞれ求めて判定を行ってもよいし、あるいは、自車両と複数台の他車両との重なりあう部分を求めて判定を行ってもよい。
【０１２８】
なお、この重なりあった部分を利用して自車両ＭＶの同一走路の判定範囲を限定し、この限定した同一走路の判定範囲を利用して横偏差の閾値を設定し、第１の実施の形態と同様の方法や第２の実施の形態と同様の方法によって判定を行ってもよい。このように限定した範囲とすることで、判定精度を向上できる。
【０１２９】
車両位置推定装置５は、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４、ＥＣＵ２５、表示装置３０を備えている。第５の実施の形態では、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４及びＥＣＵ２５での処理が特許請求の範囲に記載する道路半径推定手段に相当し、ＥＣＵ２５での各処理が特許請求の範囲に記載する座標変換手段及び判定手段に相当する。
【０１３０】
ＥＣＵ２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、車両位置推定装置５を統括制御する。ＥＣＵ２５では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、車車間通信装置１０から各他車両ｎの情報を取得するとともに、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４からの各検出情報を取得する。また、ＥＣＵ２５では、一定時間毎に、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１と同様に、自車両の情報を車車間通信で他車両に送信するための情報を車車間通信装置１０に送信する。また、ＥＣＵ２５では、車車間通信を行っている他車両ｎ毎に、取得した他車両の情報及び自車両の情報を用いて他車両ｎが同一走路か否かを判定し、その判定結果に基づいて同一走路と判定された他車両を示す画像情報を表示装置３０に出力する。この同一走路の判定処理については、以下で詳細に説明する。
【０１３１】
ＥＣＵ２５では、自車両の絶対位置（Ｘ，Ｙ）、絶対方位角θ、推定道路半径Ｒを用いて自車両の前方側については式（１）により左右両側の範囲の境界線を算出し、自車両の走行軌跡、走行距離を用いて自車両の後方側については式（５）により左右両側の範囲の境界線を算出し、自車両の同一走路の判定範囲を求める。また、ＥＣＵ２５では、他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、他車両ｎの絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎ、推定道路半径Ｒｎを用いて他車両ｎの前方側については式（１）により左右両側の範囲の境界線を算出し、他車両ｎの走行軌跡、走行距離を用いて他車両ｎの後方側については式（５）により左右両側の範囲の境界線を算出し、他車両ｎの同一走路の判定範囲を求める。
【０１３２】
他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、ＥＣＵ２５では、自車両の同一走路の判定範囲と他車両ｎの同一走路の判定範囲との重なりあった部分の面積を算出する。そして、ＥＣＵ２５では、その重なりあった部分の面積が面積判定用閾値より大きいか否かを判定する。面積判定用閾値は、実車実験等によって予め設定される。ＥＣＵ２５では、重なりあった部分の面積が面積判定用閾値より大きい場合、他車両ｎは自車両と同じ走路と判定する。ＥＣＵ２５では、重なりあった部分の面積が面積判定用閾値以下の場合、他車両ｎは自車両と同じ走路でないと判定する。ＥＣＵ２５では、車車間通信を行っている全ての他車両ｎについて上記の判定が終了すると、自車両と同一走路と判定した他車両を、自車両を基準として相対的に位置させた画像を生成する。そして、ＥＣＵ２５では、その画像情報を表示装置３０に出力する。
【０１３３】
なお、ＥＣＵ２５では、自車両のヨーレートγと車速ＶによるデッドレコニングあるいはＧＰＳによる絶対位置（Ｘ，Ｙ）を用いて自車両の走行軌跡を求めるとともに、その走行軌跡に沿った走行距離を求めている。そして、ＥＣＵ２５では、その自車両の走行軌跡と走行距離のデータを所定時間分あるいは所定距離分保持している。また、ＥＣＵ２５では、他車両ｎ毎に、他車両ｎのヨーレートγｎと車速ＶｎによるデッドレコニングあるいはＧＰＳによる絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）を用いて他車両の走行軌跡を求めるとともに、その走行軌跡に沿った走行距離を求めている。そして、ＥＣＵ２５では、その他車両ｎの走行軌跡と走行距離のデータを所定時間分あるいは所定距離分保持している。
【０１３４】
上記構成の車両位置推定装置５での動作を説明する。車両位置推定装置５では、以下の動作を繰り返し行っている。他車両ｎの動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。また、車車間通信装置１０、ＧＰＳ受信装置１１、方位角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、車速センサ１４の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。なお、ＥＣＵ２５では、自車両のヨーレートと車速（あるいは、絶対位置）を取得する毎に、走行軌跡及び走行軌跡に沿った走行距離を求め、保持する。また、ＥＣＵ２５では、他車両ｎ毎に、他車両ｎのヨーレートと車速（あるいは、絶対位置）を取得する毎に、走行軌跡及び走行軌跡に沿った走行距離を求め、保持する。
【０１３５】
ＥＣＵ２５では、自車両の絶対位置（Ｘ，Ｙ）、絶対方位角θ、推定道路半径Ｒを用いて自車両の前方側の同一走路の判定範囲の左右両側の境界線を算出するとともに自車両の走行軌跡、走行距離を用いて後方側の同一走路の判定範囲の左右両側の境界線を算出し、自車両の同一走路の判定範囲を求める。また、ＥＣＵ２５では、他車両ｎ（ｎ＝１，２，・・・）毎に、他車両の絶対位置（Ｘｎ，Ｙｎ）、絶対方位角θｎ、推定道路半径Ｒｎを用いて他車両ｎの前方側の同一走路の判定範囲の左右両側の境界線を算出するとともに他車両ｎの走行軌跡、走行距離を用いて他車両ｎの後方側の同一走路の判定範囲の左右両側の境界線を算出し、他車両ｎの同一走路の判定範囲を求める。
【０１３６】
他車両ｎ毎に、ＥＣＵ２５では、自車両の同一走路の判定範囲と他車両ｎの同一走路の判定範囲との重なりあった部分の面積を算出し、その重なりあった部分の面積が面積判定用閾値より大きいか否かを判定する。ＥＣＵ２５では、重なりあった部分の面積が面積判定用閾値より大きい場合には他車両ｎは自車両と同一走路と判定し、重なりあった部分の面積が面積判定用閾値以下の場合には他車両ｎは自車両と同一走路でないと判定する。
【０１３７】
車車間通信を行っている全ての他車両ｎについて判定が終了した後のＥＣＵ２５及び表示装置３０の各動作は、第１の実施の形態で説明した動作と同様なので、省略する。
【０１３８】
この車両位置推定装置５によれば、自車両の同一走路の判定範囲及び他車両の同一走路の判定範囲を求めて、その範囲が重なりあった部分の大きさを判定することにより、簡便な装備でも他車両が自車両と同一走路か否かを高精度に判定できる。特に、複数の他車両の同一走路の判定範囲も利用することにより、同一走路の判定精度を向上できる。
【０１３９】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【０１４０】
例えば、本実施の形態では車車間通信を行っている他車両の中で同一走路の他車両を判定し、その同一走路の他車両を表示する構成としたが、同一走路判定の判定結果を運転支援装置（例えば、ＰＣＳ、ＣＡＣＣ）等に提供し、各種制御で用いる構成としてもよい。
【０１４１】
また、本実施の形態で同一走路判定の判定対象としては自車両と同じ道路上で同じ方向に走行している他車両としたが、センサ誤差や運動誤差等を小さくして、閾値の値を小さくし、精度を上げることによって、同一走路判定の判定対象としては自車両と同じ車線上で同じ方向に走行している他車両としてもよい。
【０１４２】
また、本実施の形態では各車両の位置や方位角については絶対位置や絶対方位角を検出する構成としたが、レーダやカメラ等を利用して相対位置や相対方位角を検出してもよい。この場合、絶対座標系から自車両を基準とした相対座標系に変換する必要はなく、相対位置や相対方位角を用いて自車両を基準にした相対座標系で他車両を示すことができる。また、この場合、車車間通信で他車両の情報を取得する必要がないので、車車間通信機能がない他車両も判定対象としてもよい。なお、レーダ等で自車両前方の他車両を検出できている場合でも、前方に分岐等があると、その他車両が自車両と同一走路でないことがある。
【０１４３】
また、本実施の形態では方位角をセンサで検出して取得する構成としたが、他の方法で取得してもよく、例えば、ＧＰＳの絶対位置の時系列データから方位角を計算して取得する。
【０１４４】
また、本実施の形態ではヨーレートと車速から走行中の道路の半径（曲率）を算出して推定する構成としたが、他の手法で道路の半径を推定してもよく、例えば、カメラで撮像した画像から車線を検出し、その車線の半径を算出して推定する。
【０１４５】
また、本実施の形態では車速−車間時間マップを参照し、実際の車速と車間時間から自車両が自由流で走行中か否かを判断したが、他の手段で判断してもよい。例えば、路車間通信で渋滞情報を取得し、その渋滞情報から判断してもよい。また、本実施の形態ではレーダセンサで前方車両を検出したが、他の手段で前方車両を検出してもより。例えば、ステレオカメラを用いて前方車両を検出したり、ＡＣＣ等の他の装置の前方車両の検出情報を利用する。
【符号の説明】
【０１４６】
１，２，３，４，５…車両位置推定装置、１０…車車間通信装置、１１…ＧＰＳ受信装置、１２…方位角センサ、１３…ヨーレートセンサ、１４…車速センサ、１５…白線認識カメラ、１６…レーダセンサ、２１，２２，２３，２４，２５…ＥＣＵ、３０…表示装置。
【図１】
2014109795.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014109795.tif 000014
【図８】
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【図９】
2014109795.tif 000016
【図１０】
2014109795.tif 000017
【図１１】
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