JP5218656B2 - 車両走行位置判定方法及び車両走行位置判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定方法及び車両走行位置判定装置に関するものである。

従来、この分野の技術として、特開２００３−３３７０２９号公報に記載の位置検出装置が知られている。この装置では、自車が作成するＧＰＳによる自車位置情報と、他車から受信したＧＰＳによる他車位置情報と、に基づいて自車と他車との相対位置関係を算出する。そして、この位置関係を維持しながら、自車位置及び他車位置を読み込んだ地図上に合致させて特定することにより、他車両の走行位置を知ることができる。

特開２００３−３３７０２９号公報

この装置では、他車両がどの道路を走行しているかを知ることは可能であると考えられるが、近年の種々の運転支援システムでは、他車両が走行する道路を特定するだけではなく、他車両がその道路のうちどのレーン（車線）を走行しているかまで特定する情報が求められる場合も多い。ところが上記の位置検出装置では、ＧＰＳの精度上の問題から、他車両が走行するレーンまでを特定することは困難であった。また、上記の位置検出装置では、地図情報を用いているが、レーンまでの詳細な情報が地図上に存在する道路は、一部の主要道路のみであり、それ以外の道路では、レーンまでの位置特定はできない。また、他の手法としては、先行車を撮像したカメラ映像やミリ波レーダにより先行する他車両のレーンを判定することも考えられるが、先行車との間に他の割り込み車両が存在する場合や、急カーブ等の周辺環境の要因などから、位置判定対象の他車両が直接見通せない場合には、適用できない。

そこで、本発明は、先行車が走行するレーンを精度良く判定することができる車両走行位置判定方法及び車両走行位置判定装置を提供することを目的とする。

本発明の車両走行位置判定方法は、先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定方法であって、所定の時点における先行車と自車との相対位置情報を取得する相対位置情報取得ステップと、所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得ステップと、相対位置情報と自車の走行軌跡情報とに基づいて先行車の走行位置を判定する先行車位置判定ステップと、を備えたことを特徴とする。

この車両走行位置判定方法によれば、所定の時点における先行車と自車との相対位置情報を取得し、この所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得し、相対位置と自車の走行軌跡情報とに基づいて、先行車の走行位置を精度良く判定でき、先行車が走行するレーンまでを判定することができる。

また、相対位置情報取得ステップでは、ＧＰＳによって取得された先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された自車の座標情報と、の差分に基づいて相対位置情報を算出することとしてもよい。

この構成によれば、ＧＰＳ(Global Positioning System)といった簡便な手段により、自車と他車との座標情報が得られ相対位置情報を算出することができる。

また、本発明の車両走行位置判定方法は、所定の時点以後の先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得ステップを更に備え、先行車位置判定ステップでは、レーンチェンジ情報に更に基づいて先行車の走行位置を判定することとしてもよい。

この構成によれば、自車と他車との所定の時点における相対位置情報と、この所定の時点以後の自車両の走行軌跡情報と、この所定の時点以後の先行車のレーンチェンジ（車線変更）の情報と、を組み合わせることにより、他車がどのレーンに位置するかを精度よく判定することができる。

また、本発明の車両走行位置判定方法は、所定の時点以後の先行車の走行軌跡情報を取得する先行車走行軌跡情報取得ステップと、先行車の走行軌跡情報とレーンチェンジ情報とに基づいて先行車が走行するレーンのレーン形状を取得するレーン形状取得ステップと、を更に備え、先行車位置判定ステップでは、レーン形状に更に基づいて先行車の走行位置を判定することとしてもよい。

この構成によれば、所定の時点以後の先行車の走行軌跡情報と、先行車のレーンチェンジ情報とに基づいてレーン形状が取得され、そのレーン形状を更に勘案することで、先行車の走行位置を精度良く判定することができる。

また、本発明の車両走行位置判定方法は、先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定方法であって、ＧＰＳによって取得された先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された自車の座標情報と、に基づいて、所定の時点における先行車と自車との相対位置情報を算出する相対位置情報取得ステップと、所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得ステップと、相対位置情報と自車の走行軌跡情報とに基づいて先行車の走行位置を判定する先行車位置判定ステップと、を備えたことを特徴とする。

この車両走行位置判定方法では、ＧＰＳを利用して所定の時点における自車と先行車との相対位置情報を取得し、更に所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得する。そして、相対位置と自車の走行軌跡情報とに基づいて、先行車の走行位置を精度良く判定でき、先行車が走行するレーンまでを判定することができる。

また、本発明の車両走行位置判定装置は、先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定装置であって、所定の時点における先行車と自車との相対位置情報を取得する相対位置情報取得手段と、所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得手段と、相対位置情報と自車の走行軌跡情報とに基づいて先行車の走行位置を判定する先行車位置判定手段と、を備えたことを特徴とする。

この車両走行位置判定装置によれば、所定の時点における先行車と自車との相対位置情報を取得し、この所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得し、相対位置と自車の走行軌跡情報とに基づいて、先行車の走行位置を精度良く判定でき、先行車が走行するレーンまでを判定することができる。

また、相対位置情報取得手段は、ＧＰＳによって取得された先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された自車の座標情報と、の差分に基づいて相対位置情報を算出することとしてもよい。

この構成によれば、ＧＰＳといった簡便な手段により、自車と他車との座標情報が得られ相対位置情報を算出することができる。

また、本発明の車両走行位置判定装置は、所定の時点以後の先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得手段を更に備え、先行車位置判定手段は、レーンチェンジ情報に更に基づいて先行車の走行位置を判定することとしてもよい。

この構成によれば、自車と他車との所定の時点における相対位置情報と、この所定の時点以後の自車両の走行軌跡情報と、この所定の時点以後の先行車のレーンチェンジの情報と、を組み合わせることにより、他車がどのレーンに位置するかを精度よく判定することができる。

また、本発明の車両走行位置判定装置は、所定の時点以後の先行車の走行軌跡情報を取得する先行車走行軌跡情報取得手段と、先行車の走行軌跡情報とレーンチェンジ情報とに基づいて先行車が走行するレーンのレーン形状を取得するレーン形状取得手段と、を更に備え、先行車位置判定手段は、レーン形状に更に基づいて先行車の走行位置を判定することとしてもよい。

この構成によれば、所定の時点以後の先行車の走行軌跡情報と、先行車のレーンチェンジ情報とに基づいてレーン形状が取得され、そのレーン形状を更に勘案することで、先行車の走行位置を精度良く判定することができる。

また、本発明の車両走行位置判定装置は、先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定装置であって、ＧＰＳによって取得された先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された自車の座標情報と、に基づいて、所定の時点における先行車と自車との相対位置情報を算出する相対位置情報取得手段と、所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得手段と、相対位置情報と自車の走行軌跡情報とに基づいて先行車の走行位置を判定する先行車位置判定手段と、を備えたことを特徴とする。

この車両走行位置判定装置では、ＧＰＳを利用して所定の時点における自車と先行車との相対位置情報を取得し、更に所定の時点以後の自車の走行軌跡情報を取得する。そして、相対位置と自車の走行軌跡情報とに基づいて、先行車の走行位置を精度良く判定でき、先行車が走行するレーンまでを判定することができる。

本発明の車両走行位置判定方法及び車両走行位置判定装置によれば、先行車が走行するレーンを精度良く判定することができる。

図１は、本発明の車両走行位置判定装置の一実施形態を示すブロック図である。 図２は、２レーンを有する道路を走行する自車と先行車とを示す平面図である。 図３は、本発明の車両走行位置判定方法の一実施形態を示すフローチャートである。 図４は、時刻ｔ１における自車と先行車との位置関係を示す平面図である。 図５は、同レーン判定領域と判定終了ラインとを示す平面図である。 図６は、時刻ｔ２における自車と先行車との位置関係を示す平面図である。 図７は、時刻ｔ２における自車と先行車との他の位置関係を示す平面図である。 図８は、図３の処理後に更に行われる処理を示すフローチャートである。 図９は、先行車の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの走行軌跡を示す平面図である。 図１０は、図９の走行軌跡等に基づいて抽出されるレーン形状を示す平面図である。 図１１は、時刻ｔ３における自車と先行車との位置関係を示す平面図である。 図１２は、道路形状及び走行軌跡からレーンチェンジ回数を導出する方法の一例を示す平面図である。 図１３は、同レーン判定領域の他の例を示す平面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両走行位置判定方法及び車両走行位置判定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、車両走行位置判定装置１は、車両Ａに搭載される装置であり、図２に示すように自車両Ａと同じ道路１００を走行する先行車両Ｂが、当該道路のどのレーン（車線）を走行しているかを判定する装置である。先行車両Ｂが自車両Ａから直接見通せる場合には、カメラやレーダ装置を用いて先行車両Ｂが走行するレーンを判定することも可能であるが、車両走行位置判定装置１は、先行車両Ｂが直接見通せない場合においても、先行車両Ｂが走行するレーンの判定を可能とするものである。以下の説明においては、道路１００が、左レーン１００Ｌ及び右レーン１００Ｒの２つのレーンで構成される場合を例として説明する。

図１に示すように、車両走行位置判定装置１は、ＧＰＳ部１１と、ＩＮＳ部１３と、通信部１５と、カメラ部１７と、制御ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０と、を備えている。

ＧＰＳ(Global Positioning System)部１１は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳデータ信号を受信する。制御ＥＣＵ２０は、受信されたＧＰＳデータ信号に基づいて、自車の座標情報や自車の走行軌跡を得ることができる。ＩＮＳ(Inertial Navigation System：慣性航法システム)部１３は、ＧＰＳ部１１とは別に、ヨーセンサやＧセンサの測定情報に基づく慣性航法によって自車の走行軌跡を取得することができる。ＧＰＳ部１１による自車走行軌跡の取得が不可能な場合にも、ＩＮＳ部１３によって自車走行軌跡の取得が可能である。

通信部１５は、先行車両Ｂの通信部２１５との間で車車間通信を行う。この車車間通信により、自車と他車との間で互いの自車位置や自車走行軌跡の情報を共有することができる。すなわち、車両Ａは、ＧＰＳ部１１で得られた自車位置や自車走行軌跡の情報を車両Ｂに送信することができ、また、車両Ａは、車両ＢがＧＰＳ部２１１で得た車両Ｂの位置や走行軌跡の情報を受信することができる。また、車車間通信によって、自車と他車と間で、互いの走行状態（例えば、車速、加速度等）やその他の情報を共有することもできる。

カメラ部１７は、自車前方及び／又は自車後方の映像を取得する。例えば、先行車両Ｂが映像内に含まれる場合には、制御ＥＣＵ２０は、映像に基づいて先行車両Ｂの走行軌跡を取得することができる。また、カメラ部１７の映像から道路のセンターラインを検出することにより、自車両のレーンチェンジ（車線変更）を検出することができる。

車両Ａの制御ＥＣＵ２０は、車両走行位置判定装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。制御ＥＣＵ２０は、ＧＰＳ部１１、ＩＮＳ部１３、通信部１５、及びカメラ部１７で得られた信号に基づく各種の情報処理を行う。

以上の車両Ａと同様に、車両Ｂに搭載される車両走行位置判定装置２０１は、ＧＰＳ部２１１と、ＩＮＳ部２１３と、通信部２１５と、カメラ部２１７と、制御ＥＣＵ２２０と、を備えている。ＧＰＳ部２１１と、ＩＮＳ部２１３と、通信部２１５と、カメラ部２１７と、制御ＥＣＵ２２０と、の構成は、それぞれ、前述のＧＰＳ部１１、ＩＮＳ部１３、通信部１５、カメラ部１７、制御ＥＣＵ２０と同様であるので、重複する説明は省略する。

車両Ａの制御ＥＣＵ２０は、相対位置計測部２１と、自車走行軌跡計測部２３と、レーン判定部２５と、を有している。これらの相対位置計測部２１、自車走行軌跡計測部２３、及びレーン判定部２５といった各構成要素は、制御ＥＣＵ２０のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のハードウエアが、所定のプログラムに従い協働して動作することによってソフトウエア的に実現される構成要素である。

相対位置計測部２１は、ＧＰＳ部１１で得られた自車両Ａの位置座標Ｐ_ａと、車両ＢがＧＰＳ部２１１で測位し車車間通信で送信した車両Ｂの位置座標Ｐ_ｂと、の差分に基づき、いわゆる「車車間コードディファレンシャル測位法」によって車両Ａ，Ｂの相対位置を算出する。この車車間コードディファレンシャル測位法によれば、ＧＰＳ衛星電波に対する電離層・対流圏の影響をキャンセルすることができるので、車両Ａ，Ｂの相対位置を高精度で取得することができる。

自車走行軌跡計測部２３は、ＧＰＳ部１１で自車位置座標を継続的に取得することで、
ＧＰＳ速度の積算により、自車の走行軌跡を算出する。また、ＧＰＳ部１１で自車位置座標が取得できない区間については、ＩＮＳ部１３からの情報によって走行軌跡を補完することができる。レーン判定部２５は、先行車両Ｂが、自車両Ａと同一のレーンを走行しているか、異なるレーンを走行しているか、を最終的に判定する。

一方、車両Ｂの車両走行位置判定装置２０１の制御ＥＣＵ２２０は、レーンチェンジ判定部２２７と、レーンチェンジカウント部２２９と、自車走行軌跡計測部２２３と、を備えている。これらのレーンチェンジ判定部２２７、レーンチェンジカウント部２２９、自車走行軌跡計測部２２３といった各構成要素は、制御ＥＣＵ２２０のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のハードウエアが、所定のプログラムに従い協働して動作することによってソフトウエア的に実現される構成要素である。レーンチェンジ判定部２２７は、カメラ部２１７で得られる車両前方及び／又は車両後方の映像から道路１００のセンターライン１０３（図２）を検出し、車両Ｂが当該センターライン１０３を横切ったことを認識することで、車両Ｂのレーンチェンジを検出する。レーンチェンジカウント部２２９は、レーンチェンジ判定部２２７が検出したレーンチェンジの回数をカウントする。また、自車走行軌跡計測部２２３は、車両Ａの自車走行軌跡計測部２３と同様の構成を備えている。

続いて、このような車両Ａ，Ｂの構成に基づいて、車両Ａが先行車両Ｂが走行するレーンを判定する処理について、図３のフローチャートを参照し説明する。以下の説明においては、ある時刻ｔにおける自車両Ａの位置を「Ｐ_ａ（ｔ）」、ある時刻ｔにおける先行車両Ｂの位置を「Ｐ_ｂ（ｔ）」と表すものとする。また、ある時刻ｔにおける車両Ａに対する車両Ｂの相対位置を「Ｐ_ａｂ（ｔ）」と表すものとする。また、以下の説明においては、各時刻を表すときに「時刻ｔ１」，「時刻ｔ２」，…といったようにｔに添字を付して表すが、添字の数字が大きくなるほど未来の時刻を示すものとする。

ある時刻ｔ１において、道路１００を走行中の車両Ａ，Ｂの位置関係が、図４に示すようなものであったとする。図３に示すように、この時刻ｔ１において、車両Ａの相対位置計測部２１は、ＧＰＳ部１１から、自車両Ａの位置Ｐ_ａ（ｔ１）の座標を示すＧＰＳコードを取得する（Ｓ１０１）。このとき車両Ｂは、自車両Ｂの位置Ｐ_ｂ（ｔ１）の座標を示すＧＰＳコードを取得し、通信部２１５を通じて、車両ＡにＧＰＳコードを送信する。車両Ａの相対位置計測部２１は、通信部１５を通じて車両ＢのＧＰＳコードを取得する（Ｓ１０３）。なお、ここでは、車両Ａ，Ｂの三次元座標を示すＧＰＳコードを得ることができるが、以下の処理においては、平面座標の情報のみ（例えば、東西方向の座標及び南北方向の座標）を用いることとし、上下方向の座標は用いないものとする。

続いて、相対位置計測部２１は、車両ＡのＧＰＳコードと車両ＢのＧＰＳコードとの差分を演算し、車車間コードディファレンシャル測位法により、車両Ａ，Ｂの相対位置Ｐ_ａｂ（ｔ１）を算出する（Ｓ１０５）。このとき、図５に示すように、相対位置計測部２１は、位置Ｐ_ｂ（ｔ１）を中心とした半径ｒの同レーン判定領域Ｃを仮想的に設定する。また、位置Ｐ_ｂ（ｔ１）よりも進行方向の直ぐ前方の位置に、道路１００を横切る判定終了ラインＤを仮想的に設定する。上記の半径ｒは、例えば１ｍに設定される。

その時刻ｔ１の後、車両Ａの自車走行軌跡計測部２３は、自車両Ａが同レーン判定領域Ｃを通過する（Ｓ１０７）か、自車両Ａが判定終了ラインＤを通過する（Ｓ１０９）まで、自車両Ａの走行軌跡を継続的に取得する。そして、自車両Ａの走行軌跡が同レーン判定領域Ｃ又は判定終了ラインＤの何れかを通過した場合、このときの時刻ｔ２において、位置Ｐ_ａ（ｔ２）と、位置Ｐ_ｂ（ｔ１）と、が同じレーン内に有るか否かを判断するレーン比較処理が行われる（Ｓ１１１）。

すなわち、時刻ｔ２において、図６に示すように、自車両Ａが同レーン判定領域Ｃを通過した場合には（Ｓ１０７でＹｅｓ）、当該時刻ｔ２における車両Ａの位置Ｐ_ａ（ｔ２）は、位置Ｐ_ｂ（ｔ１）と同一レーンに有ると考えられる。従ってこの場合、Ｓ１１１において、自車走行軌跡計測部２３では、時刻ｔ２現在において自車両Ａが走行するレーンが、過去の時刻ｔ１において車両Ｂが存在したレーンと同一のレーンであることが認識される。

その一方、時刻ｔ２において、図７に示すように、自車両Ａが同レーン判定領域Ｃを通過せずに判定終了ラインＤを通過した場合には（Ｓ１０９でＹｅｓ）、当該時刻ｔ２における車両Ａの位置Ｐ_ａ（ｔ２）は、位置Ｐ_ｂ（ｔ１）とは異なるレーンに有ると考えられる。従ってこの場合、Ｓ１１１において、自車走行軌跡計測部２３では、時刻ｔ２現在において自車両Ａが走行するレーンが、過去の時刻ｔ１において車両Ｂが存在したレーンとは異なるレーンであることが認識される。

車両Ａによる上記処理の一方で、車両Ｂのレーンチェンジ判定部２２７は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間の自車両Ｂのレーンチェンジの回数をカウントする。例えば、図６，７の例の場合、車両Ｂは時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に１回のレーンチェンジを行っている。車両Ａは、時刻ｔ２において、車両Ｂからのレーンチェンジ回数情報を車車間通信によって受信する（Ｓ１１３）。

次に、レーン判定部２５は、Ｓ１１１によるレーン比較の情報と、Ｓ１１３によるレーンチェンジ回数が偶数回であるか奇数回であるか、に基づいて、位置Ｐ_ａ（ｔ２）と、位置Ｐ_ｂ（ｔ２）と、が同じレーン内に有るか否かを判定する（Ｓ１１５）。すなわち、例えば図６に示す例の場合、位置Ｐ_ａ（ｔ２）と位置Ｐ_ｂ（ｔ１）とは同一のレーンに有り、車両Ｂのレーンチェンジ回数は奇数回（この場合１回）であるので、位置Ｐ_ａ（ｔ２）と、位置Ｐ_ｂ（ｔ２）と、が異なるレーン内に有ることが判明する。従って、レーン判定部２５は、時刻ｔ２現在の時点で、先行車両Ｂが自車両Ａとは異なるレーンを走行していると判定することができる。同様に、例えば図７に示す例の場合、位置Ｐ_ａ（ｔ２）と位置Ｐ_ｂ（ｔ１）とは異なるレーンに有り、車両Ｂのレーンチェンジ回数は奇数回（この場合１回）であるので、位置Ｐ_ａ（ｔ２）と、位置Ｐ_ｂ（ｔ２）と、が同一のレーン内に有ることが判明する。従って、レーン判定部２５は、時刻ｔ２現在の時点で、先行車両Ｂが自車両Ａと同一のレーンを走行していると判定することができる。

以上のような車両走行位置判定装置１及び車両走行位置判定方法によれば、時刻ｔ１において、車車間コードディファレンシャル測位法を用いているので、レーンの幅に比較して高精度な相対位置Ｐ_ａｂ（ｔ１）を取得することができる。その相対位置Ｐ_ａｂ（ｔ１）に加えて、正確にカウント可能な上記レーンチェンジ回数情報を組み合わせて、位置Ｐ_ａ（ｔ２）と、位置Ｐ_ｂ（ｔ２）とのレーン比較が行われるので、先行車両Ｂが自車両Ａと同一のレーンを走行しているか否かを正確に判定することができる。また、この車両走行位置判定装置１及び車両走行位置判定方法によれば、自車両Ａと先行車両Ｂとの間に他の割り込み車両が存在する場合や、急カーブ等の周辺環境の要因などから、自車両Ａから見て先行車両Ｂが直接見通せない場合にも、判定が可能である。

また、車両ＡがＳ１１５において判定した位置Ｐ_ａ（ｔ２）と位置Ｐ_ｂ（ｔ２）とのレーン比較情報を、車両Ｂに送信することで、車両Ｂは、後方の車両Ａが自車Ｂと同じレーンを走行しているか否かを判定することができる。すなわち、この車両走行位置判定装置１，２０１は、車両Ｂが、後方の車両Ａが走行するレーンを判定する装置としても利用することができる。

また、この構成によれば、時刻ｔ２以降においては、車両Ａは、時刻ｔ２以降の車両Ｂのレーンチェンジ回数のみを取得することで、車両Ｂが何れのレーン１００Ｒ，１００Ｌを走行しているかを認識することができる。このために、時刻ｔ２以降には、車両Ｂのレーンチェンジ判定部２２７がレーンチェンジを検出するごとに、レーンチェンジ検出情報が車両Ｂから車両Ａに送信されることとしてもよい。また、同様に、車両Ｂは、時刻ｔ２以降の車両Ａのレーンチェンジ回数のみを取得することで、車両Ａが何れのレーン１００Ｒ，１００Ｌを走行しているかを認識することができる。従って、車両Ａ，Ｂは、時刻ｔ２以降は、レーンチェンジ回数情報のみの交換といった小さい通信量で、相手方の車両の走行するレーンを判定することができる。

（第２実施形態）
本実施形態の車両走行位置判定装置及び車両走行位置判定方法では、前述の処理Ｓ１１５の後、更に判定処理を行い、Ｓ１１５における判定結果の再チェックを可能にする。以下、処理Ｓ１１５の後に行われる処理について図８〜図１２を参照し説明する。

図８に示すように、時刻ｔ２の後、車両Ｂの自車走行軌跡計測部２２３は、時刻ｔ２から任意の時刻ｔ３までの自車両Ｂの走行軌跡（図９）を算出する。更に、車両Ｂのレーンチェンジカウント部２２９は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までのレーンチェンジ回数を取得する。車両Ａは、これらの車両Ｂの走行軌跡情報及びレーンチェンジ回数情報を、車車間通信により車両Ｂから受信する（Ｓ２０１）。車両Ａのレーン判定部２５は、図１０に示すように、受信した車両Ｂの走行軌跡情報が示す軌跡形状と、受信したレーンチェンジ回数情報と、に基づいて、レーン形状１１０を抽出する（Ｓ２０３）。すなわち、例えば、車両Ｂのレーンチェンジ回数が０回であれば、レーン形状１１０は、車両Ｂの走行軌跡の形状と同じになる。なお、車両Ａは、自車両Ａの走行軌跡情報及びレーンチェンジ回数情報に基づいて、レーン形状１１０の抽出を行うこともできる。

更に時刻ｔ３において、図１１に示すように、車両Ａの相対位置計測部２１は、車車間コードディファレンシャル測位法により、相対位置Ｐ_ａｂ（ｔ３）を求める（Ｓ２０５）。そして、レーン判定部２５は、抽出されたレーン形状１１０に基づくレーンの延在方向に対して、ベクトルＰ_ａｂ（ｔ３）がなす角度αを算出する（Ｓ２０７）。ここで、時刻ｔ３における車両Ａと車両Ｂとが同じレーンを走行しているとすれば、角度αはゼロに近くなると考えられ、時刻ｔ３における車両Ａと車両Ｂとが異なるレーンを走行しているとすれば、角度αはある程度大きくなると考えられる。従って、レーン判定部２５は、角度αが所定の閾値Ｚを超える場合には（Ｓ２０９でＹｅｓ）、時刻ｔ３における車両Ａと車両Ｂとは異なるレーンを走行していると判定し（Ｓ２１１）、角度αが所定の閾値Ｚを超えない場合には（Ｓ２０９でＮｏ）、時刻ｔ３における車両Ａと車両Ｂとは同じレーンを走行していると判定する（Ｓ２１３）。この判定結果と、前述の処理Ｓ１１５による判定結果との間に矛盾があるか否かを判断することにより、判定結果の再チェックを行うことができ、より信頼性が高い判定結果を得ることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、車両Ｂのレーンチェンジカウント部２２９は、カメラ部２１７によるセンターライン検出を用いてレーンチェンジ回数をカウントしているが、これに代えて、次のようなレーンチェンジ回数のカウント方法を採用することもできる。すなわち、図１２に示すように、レーンチェンジカウント部２２９は、車両Ｂが予め保持する地図情報から、現在走行中の道路の道路形状１２０（例えば、センターラインの形状）を読み出す。更に、レーンチェンジカウント部２２９は、自車走行軌跡計測部２２３で得られる走行軌跡１２１を、道路形状１２０に重ね合わせて、走行軌跡１２１と道路形状１２０との交差点をカウントすることにより、レーンチェンジ回数を導出することができる。図１２の例の場合、レーンチェンジ回数は３回と求められる。なお、道路形状１２０を地図情報から取得する代わりに、前述の図８のＳ２０１，Ｓ２０３の処理に倣い、車両Ｂの走行軌跡情報が示す軌跡形状と、受信したレーンチェンジ回数情報と、に基づいて、道路形状１２０を抽出してもよい。

また、前述の同レーン判定領域Ｃ（図５）の半径ｒを１ｍとしているが、半径ｒの寸法は、道路１００におけるレーン幅を考慮して、車両Ａが位置Ｐ_ｂ（ｔ１）と同じレーンを通過したか否かを判断することができるように適宜寸法を設定してもよい。また、同レーン判定領域Ｃは円形に限られず、例えば、図１３に示すように、位置Ｐ_ｂ（ｔ１）を囲む四角形の同レーン判定領域Ｃ２を設定してもよい。また、同レーン判定領域Ｃ２は、レーンの延在方向に延びる四角形としてもよく、当該四角形のレーンの延在方向の長さや幅は、道路形状や車両Ａ，Ｂの車速に応じて適宜変更してもよい。例えば、車両Ａ，Ｂの車速が大きいほど、同レーン判定領域Ｃ２のレーンの延在方向の長さを長く設定するようにしてもよい。また、例えば、道路１００が高速道路である場合には、一般道の場合よりもレーンの延在方向に長い同レーン判定領域Ｃ３を設定するようにしてもよい。このように、車両Ａの車速が大きい場合にも、同レーン判定領域を長くすることによって、車両Ａが同レーン判定領域を通過したことを確実に検出することができる。以上のように同レーン判定領域の形状や広さを調整することにより、判定信頼性を向上することができる。

また、相対位置計測部２１では、ＧＰＳ部１１及びＧＰＳ部２１１で得られる三次元座標のうちの平面座標の情報のみを用いているが、車両Ａと車両Ｂとの三次元の相対位置Ｐ_ａｂ（ｔ）を用いるようにしてもよい。この場合、例えば、高架道路上を走行する車両Ａから、高架下の道路を走行する車両Ｂの走行位置を判定するといった利用が可能になる。また、レーンチェンジカウント部２２９は、車両Ｂの右へのレーンチェンジ回数と左へのレーンチェンジ回数とを区別してカウントしてもよい。この場合、車両Ａ，Ｂが３つ以上のレーンを有する道路を走行する場合にも応用が可能となる。

本発明は、先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定方法及び車両走行位置判定装置に関するものであり、先行車が走行するレーンを精度良く判定することを可能にするものである。

１，２０１…車両走行位置判定装置、１１，２１１…ＧＰＳ部、２１…相対位置計測部（相対位置情報取得手段）、２３…自車走行軌跡計測部（自車走行軌跡情報取得手段）、２５…レーン判定部（先行車位置判定手段）、２２３…自車走行軌跡計測部（先行車走行軌跡情報取得手段）、２２９…レーンチェンジカウント部（レーンチェンジ情報取得手段）、Ａ…車両（自車）、Ｂ…車両（先行車）。

Claims (6)

1. 先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定方法であって、
   所定の時点における前記先行車と自車との相対位置情報を取得する相対位置情報取得ステップと、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得ステップと、
   前記相対位置情報と前記自車の走行軌跡情報とに基づいて前記先行車の走行位置を判定する先行車位置判定ステップと、を備え、
   前記相対位置情報取得ステップでは、
   ＧＰＳによって取得された前記先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された前記自車の座標情報と、の差分に基づいて前記相対位置情報を算出し、
   前記所定の時点以後の前記先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得ステップを更に備え、
   前記自車走行軌跡情報取得ステップでは、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡が、前記所定の時点における前記先行車の位置に仮想的に設定された同レーン判定領域と、前記同レーン判定領域の前方に仮想的に設定された判定終了ラインと、のうち何れを通過したかを示す自車通過情報を更に取得し、
   前記先行車位置判定ステップでは、
   前記レーンチェンジ情報と、前記自車通過情報と、に更に基づいて前記先行車の走行位置を判定することを特徴とする車両走行位置判定方法。
2. 先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定方法であって、
   所定の時点における前記先行車と自車との相対位置情報を取得する相対位置情報取得ステップと、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得ステップと、
   前記相対位置情報と前記自車の走行軌跡情報とに基づいて前記先行車の走行位置を判定する先行車位置判定ステップと、を備え、
   前記相対位置情報取得ステップでは、
   ＧＰＳによって取得された前記先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された前記自車の座標情報と、の差分に基づいて前記相対位置情報を算出し、
   前記所定の時点以後の前記先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得ステップを更に備え、
   前記先行車位置判定ステップでは、
   前記レーンチェンジ情報に更に基づいて前記先行車の走行位置を判定し、
   前記所定の時点以後の前記先行車の走行軌跡情報を取得する先行車走行軌跡情報取得ステップと、
   前記先行車の走行軌跡情報と前記レーンチェンジ情報とに基づいて前記先行車が走行するレーンのレーン形状を取得するレーン形状取得ステップと、を更に備え、
   前記先行車位置判定ステップでは、
   前記レーン形状に更に基づいて前記先行車の走行位置を判定することを特徴とする車両走行位置判定方法。
3. 先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定方法であって、
   ＧＰＳによって取得された前記先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された自車の座標情報と、に基づいて、所定の時点における前記先行車と前記自車との相対位置情報を算出する相対位置情報取得ステップと、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得ステップと、
   前記相対位置情報と前記自車の走行軌跡情報とに基づいて前記先行車の走行位置を判定する先行車位置判定ステップと、を備え、
   前記所定の時点以後の前記先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得ステップを更に備え、
   前記自車走行軌跡情報取得ステップでは、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡が、前記所定の時点における前記先行車の位置に仮想的に設定された同レーン判定領域と、前記同レーン判定領域の前方に仮想的に設定された判定終了ラインと、のうち何れを通過したかを示す自車通過情報を更に取得し、
   前記先行車位置判定ステップでは、
   前記レーンチェンジ情報と、前記自車通過情報と、に更に基づいて前記先行車の走行位置を判定することを特徴とする車両走行位置判定方法。
4. 先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定装置であって、
   所定の時点における前記先行車と前記自車との相対位置情報を取得する相対位置情報取得手段と、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得手段と、
   前記相対位置情報と前記自車の走行軌跡情報とに基づいて前記先行車の走行位置を判定する先行車位置判定手段と、を備え、
   前記相対位置情報取得手段は、
   ＧＰＳによって取得された前記先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された前記自車の座標情報と、の差分に基づいて前記相対位置情報を算出し、
   前記所定の時点以後の前記先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得手段を更に備え、
   前記自車走行軌跡情報取得手段は、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡が、前記所定の時点における前記先行車の位置に仮想的に設定された同レーン判定領域と、前記同レーン判定領域の前方に仮想的に設定された判定終了ラインと、のうち何れを通過したかを示す自車通過情報を更に取得し、
   前記先行車位置判定手段は、
   前記レーンチェンジ情報と、前記自車通過情報と、に更に基づいて前記先行車の走行位置を判定することを特徴とする車両走行位置判定装置。
5. 先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定装置であって、
   所定の時点における前記先行車と前記自車との相対位置情報を取得する相対位置情報取得手段と、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得手段と、
   前記相対位置情報と前記自車の走行軌跡情報とに基づいて前記先行車の走行位置を判定する先行車位置判定手段と、を備え、
   前記相対位置情報取得手段は、
   ＧＰＳによって取得された前記先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された前記自車の座標情報と、の差分に基づいて前記相対位置情報を算出し、
   前記所定の時点以後の前記先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得手段を更に備え、
   前記先行車位置判定手段は、
   前記レーンチェンジ情報に更に基づいて前記先行車の走行位置を判定し、
   前記所定の時点以後の前記先行車の走行軌跡情報を取得する先行車走行軌跡情報取得手段と、
   前記先行車の走行軌跡情報と前記レーンチェンジ情報とに基づいて前記先行車が走行するレーンのレーン形状を取得するレーン形状取得手段と、を更に備え、
   前記先行車位置判定手段は、
   前記レーン形状に実に基づいて前記先行車の走行位置を判定することを特徴とする車両走行位置判定装置。
6. 先行車の走行位置を判定する車両走行位置判定装置であって、
   ＧＰＳによって取得された前記先行車の座標情報と、ＧＰＳによって取得された自車の座標情報と、に基づいて、所定の時点における前記先行車と前記自車との相対位置情報を算出する相対位置情報取得手段と、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡情報を取得する自車走行軌跡情報取得手段と、
   前記相対位置情報と前記自車の走行軌跡情報とに基づいて前記先行車の走行位置を判定する先行車位置判定手段と、を備え、
   前記所定の時点以後の前記先行車のレーンチェンジに関するレーンチェンジ情報を取得するレーンチェンジ情報取得手段を更に備え、
   前記自車走行軌跡情報取得手段では、
   前記所定の時点以後の前記自車の走行軌跡が、前記所定の時点における前記先行車の位置に仮想的に設定された同レーン判定領域と、前記同レーン判定領域の前方に仮想的に設定された判定終了ラインと、のうち何れを通過したかを示す自車通過情報を更に取得し、
   前記先行車位置判定手段は、
   前記レーンチェンジ情報と、前記自車通過情報と、に更に基づいて前記先行車の走行位置を判定することを特徴とする車両走行位置判定装置。

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