JP6531673B2 - 方向推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信を実施している通信相手である他装置が存在する方向を推定する方向推定装置に関する。

近年、複数の車両のそれぞれが、自車両の走行速度や、現在位置、進行方向などの車両情報（以降、自車両情報）を示す通信パケットを他車両に送信するとともに、他車両から送信された通信パケット（以降、他車両情報）を逐次受信する車車間通信システムが提案されている。

また、特許文献１には、そのような車車間通信システムで用いられる装置として、他車両から送信された通信パケットに示される当該他車両の位置情報と、自車両の位置情報とから、自車両に対して他車両が存在する方向を特定する装置が開示されている。特定された他車両が存在する方向は、他車両が自車両と衝突する可能性があるか否かの判定に用いられる。

なお、各車両の現在位置は、全地球型航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）で用いられる衛星（以降、ＧＮＳＳ衛星）からの電波を受信することで特定される。一般的に、ＧＮＳＳ衛星から送信される電波を用いて現在位置を特定するためには、４機以上のＧＮＳＳ衛星からの電波を捕捉している必要がある。

特開２０１２−２２６７１号公報

特許文献１では、他車両が存在する方向を算出するためには、自車両と他車両のそれぞれが現在位置を測位できていることが前提となる。現在位置の測位には、上述の通り、少なくとも４機のＧＮＳＳ衛星を捕捉している必要がある。

したがって、捕捉できているＧＮＳＳ衛星の数が３機以下となっている場合には、現在位置を測位できず、上述した他車両が存在する方向を特定できなくなってしまう。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、他装置と自分自身の少なくとも何れか一方の捕捉衛星数が３機であっても、当該他装置が存在する方向を推定できる方向推定装置を提供することにある。

その目的を達成するための本発明は、移動体で用いられ、それぞれ異なる位置に存在する複数の基準局から送信される電波であって、当該電波の送信元を示す送信元情報を含む電波を受信する受信機（１２）と、複数の基準局のうち、電波を受信できている基準局である捕捉基準局との擬似距離を、受信機が受信した捕捉基準局からの電波に基づいて逐次特定する擬似距離特定部（１２１）と、捕捉基準局が３つ以上存在する場合に、２つの捕捉基準局を１組として成立する少なくとも２組以上の基準局ペアのそれぞれにおいて、基準局ペアを構成する２つの捕捉基準局に対する擬似距離の差の絶対値である自己一重差を逐次算出する自己一重差算出部（Ｆ１）と、他装置にとっての基準局ペア毎の自己一重差に相当する他者一重差を取得する他者一重差取得部（Ｆ５）と、基準局ペア毎に、その基準局ペアに対応する自己一重差と他者一重差との差である二重差を算出する二重差算出部（Ｆ６）と、基準局ペア毎に、二重差の単位時間あたりの変化度合いを示す変化度を算出する二重差変化度算出部（Ｆ８）と、変化度が負となっている基準局ペアのうち、その絶対値が最小となっている基準局ペアである減少度最小ペアを構成する２つの基準局の地平直交座標系での現在位置を表す座標を取得する座標情報取得部（Ｆ７）と、減少度最小ペアの座標と所定の式を用いてパラメータβを算出するβ算出部（Ｆ９）と、移動体の進行方向を取得する進行方向取得部（Ｆ１０）と、β算出部が算出するパラメータβと、移動体の進行方向と、に基づいて、他装置が存在する方位を推定する他装置方向推定部（Ｆ１１）と、を備えることを特徴とする。

以上の方向推定装置は、基準局ペア毎の二重差を逐次算出し、二重差の変化度が負となっている基準局ペアの中でその絶対値が最も小さい衛星ペア（つまり減少度最小ペア）を決定する。そして、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出したパラメータβと、自装置が用いられている移動体の進行方向とから、他装置が存在する方位を推定する。

減少度最小ペアの座標情報を用いて算出されるパラメータβと、自装置の進行方向と、他装置が存在する方位との間に対応関係があることは、数値解析によって確認できている。したがって、以上の構成によれば、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出されるパラメータβと自装置の進行方向とから、他装置が存在する方位を推定することができる。なお、以上における自装置とは方向推定装置自分自身を指す。

そして、減少度最小ペアを決定する上では、自装置と他装置とが、３つの基準局を共通して捕捉していればよい。したがって、以上の構成によれば、自装置と他装置の少なくとも何れか一方の捕捉基準局の数が３であっても、他装置が存在する方向を推定できる。

なお、上述の基準局としては、例えば、全地球型航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）で用いられる衛星（以降、ＧＮＳＳ衛星）や、携帯電話網等の公衆無線通信網を構築する無線基地局を利用することができる。

仮に、基準局としてＧＮＳＳ衛星を採用する場合であっても、上述した理由により、自装置と他装置とで３機のＧＮＳＳ衛星を共通して捕捉できていればよい。つまり、以上の構成によれば、捕捉衛星数が３機以下であっても、自装置と無線通信を実施している他装置が存在する方向を推定できる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本実施形態に係る方向推定システム１００の概略的な構成を示す図である。 車載器１の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 制御ユニット１１の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 制御ユニット１１が実施する送信処理を示すフローチャートである。 二重差Ｄと変化度αの関係を説明するためのグラフである。 減少度最小ペアの仮想傾きβと他車両方位との対応関係を説明するための図である。 他車両方位推定処理について説明するためのフローチャートである。 減少度最小ペアについて説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本発明が適用された方向推定システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。図１に示すように方向推定システム１００は、複数のＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３と、複数の車両Ｍａ，Ｍｂの各々に搭載されている複数の車載器１とを備える。

なお、図１では、便宜上、車載器１を搭載した車両を２台しか図示していないが、３台以上存在してもよい。以降において、車両Ｍａ，Ｍｂに搭載されている各車載器１を区別する場合には、車両Ｍａに搭載されている車載器１を車載器１ａ、車両Ｍｂに搭載されている車載器１を車載器１ｂとも記載する。また、車両Ｍａ，Ｍｂを明確に区別する場合には、第１車両Ｍａ、第２車両Ｍｂと記載する。車載器１ａが請求項に記載の方向推定装置に相当し、車載器１ｂが請求項に記載の他装置に相当する。

ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３を区別しない場合には、単にＧＮＳＳ衛星と記載する。ＧＮＳＳ衛星についても、図１では便宜上３機しか図示していないが、４機以上存在してもよい。ＧＮＳＳ衛星が請求項に記載の基準局に相当する。

＜方向推定システム１００の概略構成＞
ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３は、全地球型航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）で用いられる衛星である。各ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３は、衛星自身の現在位置を示すデータ（いわゆるエフェメリス）を含む電波を送信する。また、各ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３が送信する電波には、そのＧＮＳＳ衛星が当該電波を送信した時刻を示す情報も含まれている。ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３のそれぞれが送信する信号は、ＧＮＳＳ衛星毎に固有のＣ／Ａコードを用いて位相変調が施されている。Ｃ／Ａコードが請求項に記載の送信元情報に相当する。

ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３は何れも、車両Ｍａ，Ｍｂが、そのＧＮＳＳ衛星から送信された電波を受信可能な位置に存在している。換言すれば、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３は何れも車両Ｍａ，Ｍｂによって捕捉されている。なお、或る車両が、或るＧＮＳＳ衛星を捕捉できている状態とは、その車両がそのＧＮＳＳ衛星からの電波を受信できている状態を指す。

車両Ｍａ、車両Ｍｂは、道路上を走行する車両である。本実施形態において各車両Ｍａ，Ｍｂは、四輪自動車とするが、これに限らない。各車両は二輪自動車や三輪自動車等であってもよい。二輪自動車は原動機付き自転車を含んでもよい。

各車両Ｍａ，Ｍｂは、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３から送信される電波を受信する機能を備える。また、各車両Ｍａ，Ｍｂは、予め割り当てられた周波数帯の電波を用いて、広域通信網を介さない無線通信（いわゆる車車間通信）を実施するように構成されている。車車間通信に用いられる周波数帯は、適宜設計されれば良い。例えば車車間通信は、７６０ＭＨｚ帯の電波を用いて実現されればよい。もちろん、その他、車車間通信は２．４ＧＨｚ、５．９ＧＨｚ帯などの電波を用いて実現されてもよい。

なお、各車両において、上述したＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜３からの電波を受信する機能や、車車間通信を実施する機能は車載器１によって提供される。以降では、各車両に搭載される車載器１の構成について、より詳細に述べる。

＜車載器１の構成について＞
車載器１は、図２に示すように、制御ユニット１１、ＧＮＳＳ受信機１２、車車間通信部１３、地磁気センサ１４、及び報知装置１５を備える。制御ユニット１１は、ＧＮＳＳ受信機１２、車車間通信部１３、地磁気センサ１４、及び報知装置１５のそれぞれと、相互通信可能に接続されている。便宜上、当該車載器１が搭載されている車両を、他の車載器１が搭載されている車両と区別して、自車両とも記載する。

制御ユニット１１は、車載器１全体の動作を制御するユニットである。制御ユニット１１は、通常のコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３、Ｉ／Ｏ１１４、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。ＲＯＭ１１３には、通常のコンピュータを制御ユニット１１として機能させるためのプログラム（以降、制御プログラム）等が格納されている。

なお、上述の制御プログラムは、非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に格納されていればよい。ＣＰＵ１１１が制御プログラムを実行することは、制御プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。

この制御ユニット１１は、概略的には、ＧＮＳＳ受信機１２や車車間通信部１３から入力されるデータに基づいて、自車両と車車間通信を実施している他車両が、存在している方向を推定する。この制御ユニット１１の詳細については別途後述する。

ＧＮＳＳ受信機１２は、ＧＮＳＳ衛星から送信される電波を受信する。ＧＮＳＳ受信機１２は、ＧＮＳＳ衛星を４機以上捕捉している場合、各ＧＮＳＳ衛星から受信した電波に基づいて、ＧＮＳＳ受信機１２の現在位置を示す位置情報を取得する。ＧＮＳＳ受信機１２の現在位置は、例えば、ＧＮＳＳで採用されている所定の三次元座標系における座標で表されれば良い。ここでは一例としてＧＮＳＳ受信機１２の現在位置は、ＥＣＥＦ（Earth Centered, Earth Fixed）座標系で表されているものとする。ＥＣＥＦ座標系は、地球中心を原点とし、地球と共に回転する三次元座標系である。もちろん、他の態様としてＧＮＳＳ衛星の現在位置は、緯度、経度、高度を用いた測地座標系などで表されていてもよい。

ＧＮＳＳ受信機１２は、現在位置を特定するためのサブ機能として、捕捉しているＧＮＳＳ衛星（以降、捕捉衛星）との擬似距離を特定する擬似距離特定部１２１を備える。擬似距離特定部１２１は、受信している電波に基づいて、捕捉しているＧＮＳＳ衛星毎に、そのＧＮＳＳ衛星との擬似距離を逐次算出する。

擬似距離の算出方法は周知の方法を援用すればよい。例えば擬似距離特定部１２１は、受信した電波の送信時刻と受信時刻の差に、電波の伝搬速度Ｃ（Ｃ＝３×１０＾８［ｍ／秒］）を乗じ、さらに２で除算した値を擬似距離として採用すればよい。送信時刻は受信した電波に含まれている。受信時刻は、ＧＮＳＳ受信機１２が保有する時刻情報によって特定されれば良い。

なお、ここでは一例として、擬似距離特定部１２１は、送信時刻と受信時刻の差を電波の飛行時間（以降、ＴＯＦ：Time Of Flight）と見なして擬似距離を算出する態様とするが、これに限らない。擬似距離特定部１２１は、Ｃ／Ａコードの位相のずれ量に基づいてＴＯＦを特定してもよいし、その他の方法を援用してＴＯＦを特定してもよい。

擬似距離特定部１２１は、特定した捕捉衛星毎の擬似距離を示すデータを、制御ユニット１１に逐次提供する。なお、捕捉衛生毎の擬似距離は、どのＧＮＳＳ衛星に対する擬似距離であるかを示す情報（以降、衛星識別情報）と対応付けられて制御ユニット１１に提供される。受信電波の送信元、換言すれば捕捉衛星は、受信電波のＣ／Ａコード等によって識別されれば良い。ＧＮＳＳ受信機１２が請求項に記載の受信機に相当する。また、捕捉衛星が請求項に記載の捕捉基準局に相当する。

車車間通信部１３は、車車間通信に用いられる周波数帯の電波を送受信可能なアンテナを備えており、そのアンテナを介して、他の車載器１と直接的に無線通信を実施する。具体的には、車車間通信部１３は、アンテナで受信した信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などを所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出し、当該抽出したデータを制御ユニット１１に出力する。また、制御ユニット１１から入力されたデータに対して符号化、変調、デジタルアナログ変換等の所定の処理を施して得られるアナログ信号をアンテナに出力し、電波として放射させる。

地磁気センサ１４は、自車両の絶対方位を検出するためのセンサである。地磁気センサ１４としては、例えば、地磁気を互いに直交する３つの軸方向成分に分解して検出（推定を含む）する３軸地磁気センサを採用することができる。地磁気センサ１４の検出結果は制御ユニット１１に逐次提供される。

報知装置１５は、自車両の乗員に向けて、所定の情報の提供を行うためのデバイスである。報知装置１５としては、ディスプレイや、インジケータ、スピーカ、などを採用することができる。報知装置１５は、後述するように、制御ユニット１１の指示に基づいて作動する。

＜制御ユニット１１の構成について＞
次に、第１車両Ｍａに搭載されている車載器１ａの制御ユニット１１を例にとって、制御ユニット１１の構成及び作動について述べる。なお、他の車載器１の制御ユニット１１も同様の構成となっている。

制御ユニット１１は、ＣＰＵ１１１が上述の制御プログラムを実行することによって、図３に示す種々の機能を提供する。具体的には、制御ユニット１１は機能ブロックとして、自車一重差算出部Ｆ１、送信データ生成部Ｆ２、送信処理部Ｆ３、受信処理部Ｆ４、他車一重差特定部Ｆ５、二重差算出部Ｆ６、座標情報取得部Ｆ７、二重差変化度算出部Ｆ８、仮想傾き算出部Ｆ９、進行方向特定部Ｆ１０、他車両方位推定部Ｆ１１、及び、報知処理部Ｆ１２を備える。

制御ユニット１１が備える機能ブロックの一部又は全部は、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に（換言すれば回路モジュールとして）実現されてもよい。

なお、図３では二重差算出部Ｆ６、座標情報取得部Ｆ７、二重差変化度算出部Ｆ８、及び仮想傾き算出部Ｆ９のみがＲＡＭ１１２と接続する態様を例示しているが、実際にはＲＡＭ１１２は、例えば受信処理部Ｆ４など、上述した機能ブロック以外とも相互通信可能に構成されている。また、ＲＡＭ１１２には、ＧＮＳＳ受信機１２から逐次提供される捕捉衛星毎の擬似距離が保存される。

自車一重差算出部Ｆ１は、ＲＡＭ１１２に保存されている捕捉衛星毎の擬似距離に基づいて、２つのＧＮＳＳ衛星を１組とする組み合わせ毎に、当該組み合わせを構成するＧＮＳＳ衛星の擬似距離の差の絶対値である一重差を、逐次（例えば１００ミリ秒毎に）算出する。以降では、２つのＧＮＳＳ衛星を１組とする組み合わせのことを、衛星ペアとも記載する。

例えば、図１に示すように第１車両Ｍａが、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１〜Ｓｔ３の３つのＧＮＳＳ衛星を捕捉している場合、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２からなる衛星ペア、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ３からなる衛星ペア、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２とＳｔ３からなる衛星ペアの３通りの衛星ペアが成立する。

この場合、自車一重差算出部Ｆ１は、３つの衛星ペアのそれぞれに対して一重差を算出する。ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２の組み合わせにおける一重差とは、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１との擬似距離と、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２との擬似距離の差の絶対値である。

自車一重差算出部Ｆ１が逐次算出する衛星ペア毎の一重差は、ＲＡＭ１１２に保存される。ＲＡＭ１１２に格納されている一重差は、二重差算出部Ｆ６によって参照される。なお、衛星ペア毎の一重差は、どの衛星ペアについての一重差であるかを示す情報（以降、ペア情報）と対応付けて取り扱われるものとする。

自車一重差算出部Ｆ１が請求項に記載の自己一重差算出部に相当する。また、自車一重差算出部Ｆ１が算出する一重差が請求項に記載の自己一重差に相当する。衛星ペアが請求項に記載の基準局ペアに相当する。

送信データ生成部Ｆ２は、車車間通信によって他車両に送信する通信パケット（以降、車車間通信パケット）を生成する機能ブロックである。送信データ生成部Ｆ２は、車車間通パケットとして、ＲＡＭ１１２に保存されている捕捉衛星毎の擬似距離を示す捕捉衛星パケットを生成する。

捕捉衛星パケットにおいて、捕捉衛星毎の擬似距離は、その衛星識別情報と対応付けられている。これにより、当該捕捉衛星パケットを受信した他の車載器１（例えば車載器１ｂ）は、第１車両Ｍａが捕捉しているＧＮＳＳ衛星、及び、第１車両Ｍａにおける各捕捉衛星との擬似距離を特定することができる。

なお、捕捉衛星パケットは、捕捉衛星毎の擬似距離及び衛星識別情報に加えて、送信元の車載器１を示す車両ＩＤ等を含んでいる。車両ＩＤは、車車間通信を実施する通信端末（換言すれば車載器）毎に割り当てられる識別情報である。第１車両Ｍａの車両ＩＤは、捕捉衛星パケットにおいて送信元アドレスとして含まれている。

送信データ生成部Ｆ２が生成した通信パケット（例えば捕捉衛星パケット）は、送信処理部Ｆ３に逐次提供される。送信処理部Ｆ３は、送信データ生成部Ｆ２から入力された通信パケットを車車間通信部１３に出力して無線送信させる。

図４は、捕捉衛星パケットを送信するために、送信データ生成部Ｆ２及び送信処理部Ｆ３が実行する処理（以降、送信処理）の手順を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは逐次（例えば１０ミリ秒毎に）開始されれば良い。

まず、Ｓ１では送信データ生成部Ｆ２が、捕捉衛星パケットを所定の送信周期で送信するためのタイマ（以降、送信タイマ）が満了したか否かが判定する。送信タイマは、捕捉衛星パケットを前回送信してからの経過時間を計測するタイマである。送信タイマのカウント値が送信周期に相当する値となった状態がタイマ満了状態に相当する。送信タイマは、捕捉衛星パケットが送信される度にリセットされて再スタートする。送信周期は適宜設計されれば良く、例えば１００ミリ秒などとすればよい。

ステップＳ１において、送信タイマが未だ満了となっていない場合には否定判定されて本フローを終了する。一方、送信タイマが満了している場合にはステップＳ１が肯定判定されてステップＳ２に移る。

ステップＳ２では送信データ生成部Ｆ２が、ＲＡＭ１１２に保存されている捕捉衛星毎の擬似距離（つまり捕捉衛生情報）に基づいて、捕捉衛星パケットを生成し、送信処理部Ｆ３に提供してステップＳ３に移る。ステップＳ３では送信処理部Ｆ３が送信データ生成部Ｆ２から提供された捕捉衛星パケットを車車間通信部１３に出力し、無線送信する。

受信処理部Ｆ４は、車車間通信部１３が受信したデータを取得する。例えば受信処理部Ｆ４は、他車両（例えば第２車両Ｍｂ）から送信された捕捉衛星パケットを取得する。受信処理部Ｆ４は、捕捉衛星パケットを取得した場合、その捕捉衛星パケットを他車一重差特定部Ｆ５に提供する。また、受信処理部Ｆ４が取得した捕捉衛星パケットは、当該データの送信元である車両毎に区別してＲＡＭ１１２に格納される。なお、受信データの送信元は、データに含まれる送信元アドレスによって識別されれば良い。

他車一重差特定部Ｆ５は、受信処理部Ｆ４から提供される他車両の捕捉衛星パケットに基づいて、当該他車両が捕捉しているＧＮＳＳ衛星の組み合わせ毎の一重差を、自車一重差算出部Ｆ１と同様の方法で算出する。つまり、他車一重差特定部Ｆ５は、他車両における衛星ペア毎の一重差を、当該他車両から送信されてきた捕捉衛星パケットに基づいて特定する。

例えば、他車一重差特定部Ｆ５は、第２車両Ｍｂから受信した捕捉衛星パケットに基づいて、第２車両Ｍｂにとっての衛星ペア毎の一重差を算出する。なお、複数の他車両から捕捉衛星パケットを受信している場合には、それぞれの他車両において、その他車両が捕捉しているＧＮＳＳ衛星を母集団として定まる衛星ペア毎の一重差を算出する。

他車一重差特定部Ｆ５が算出した、或る他車両における衛星ペア毎の一重差は、車両毎に区別してＲＡＭ１１２に保存される。以降では便宜上、自車一重差算出部Ｆ１が算出する一重差を自車一重差とも記載し、他車一重差特定部Ｆ５が特定する一重差を他車一重差とも記載する。他車一重差特定部Ｆ５が請求項に記載の他者一重差取得部に相当し、他車一重差が請求項に記載の他者一重差に相当する。

なお、他車一重差についても、自車一重差と同様に、何れの衛星ペアに対する一重差であるかを示すペア情報と対応付けてＲＡＭ１１２に保存される。自車一重差や他車一重差を示すデータには、当該データが保存された時刻を示すタイムスタンプが付与されていることが好ましい。ＲＡＭ１１２に格納されている他車両毎の他車一重差は、二重差算出部Ｆ６によって参照される。

以降では、説明簡略化のため、第１車両Ｍａは、第２車両Ｍｂのみと車車間通信を実施している場合を想定して、各部の作動について述べる。また、第１車両Ｍａは、第２車両Ｍｂが共通して捕捉しているＧＮＳＳ衛星は、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３の３機だけとする。

二重差算出部Ｆ６は、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとで共通して捕捉しているＧＮＳＳ衛星（以降、共通捕捉衛星）を特定する。そして、共通捕捉衛星を母集団として成立する衛星ペア毎の二重差Ｄを逐次（例えば１００ミリ秒毎に）算出する。二重差Ｄは、同じ衛星ペアにおける自車一重差と他車一重差との差の絶対値である。

例えば、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１，Ｓｔ２の衛星ペアにおける第１車両Ｍａの一重差をｄ（ａ，Ｓｔ１，Ｓｔ２）とし、同一の衛星ペアにおける第２車両Ｍｂの一重差をｄ（ｂ，Ｓｔ１，Ｓｔ２）とすると、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２の衛星ペアにおける第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂの二重差Ｄ（ａ，ｂ，Ｓｔ１，Ｓｔ２）は次の数式１で表される。或る衛星ペアにおける自車一重差と他車一重差は、ＲＡＭ１１２にアクセスして取得すればよい。

ところで、第１車両ＭａとＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１との擬似距離をＰｄ（ａ，Ｓｔ１）、第１車両ＭａとＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２との擬似距離をＰｄ（ａ，Ｓｔ２）、第２車両ＭｂとＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１との擬似距離をＰｄ（ｂ，Ｓｔ１）、第２車両ＭｂとＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２との擬似距離をＰｄ（ｂ，Ｓｔ２）とすると、上記数式１で表される二重差Ｄ（ａ，ｂ，Ｓｔ１，Ｓｔ２）は、次の数式２のように表すことができる。

以上のようにして求まるＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１、Ｓｔ２からなる衛星ペアについての、第２車両Ｍｂとの二重差Ｄ（ａ，ｂ，Ｓｔ１，Ｓｔ２）は、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとの距離と相関があり、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとが近いほど小さい値となる。また、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとが同一地点に存在する場合には二重差Ｄ（ａ，ｂ，Ｓｔ１，Ｓｔ２）は０となる。つまり、第２車両Ｍｂとの共通する衛星ペア毎の二重差Ｄは、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとの距離の指標として機能する。

なお、各車両の捕捉衛星数が３以下である場合やアルマナックが未取得な状態である場合を想定すると、各車両における時刻情報はＧＮＳＳで用いられる基準時刻に対して非同期となる。そのため、各車両における疑似距離には時刻誤差に由来する誤差が含まれる。ここで、上記数式２を構成するＰｄ（ａ，Ｓｔ１）、Ｐｄ（ａ，Ｓｔ２）、Ｐｄ（ｂ，Ｓｔ１）Ｐｄ（ｂ，Ｓｔ２）は、より具体的に展開すると下記の数式３〜式６で表される。

上記数式３〜６におけるパラメータｘ_１、ｙ_１、ｚ_１は、ＥＣＥＦ座標系におけるＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１の現在位置を示す座標であり、パラメータｘ_２、ｙ_２、ｚ_２は、同一の座標系におけるＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２の現在位置を示す座標である。また、パラメータｘ_ａ、ｙ_ａ、ｚ_ａは、同一座標系における第１車両Ｍａの現在位置を示す座標であり、パラメータｘ_ｂ、ｙ_ｂ、ｚ_ｂは第２車両Ｍｂの現在位置を示す座標である。ｔ_１，ｔ_２は、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１，Ｓｔ２のそれぞれの真値との時刻誤差であり、ｔ_ａ，ｔ_ｂは、第１車両Ｍａ、第２車両Ｍｂのそれぞれの真値との時刻誤差を示している。各数式の第２項は、時刻誤差に由来する成分を表している。

上記数式３〜６を、数式２に代入すると、種々の擬似距離に含まれる時刻誤差成分は相殺される。つまり、上記の方法によって求まる二重差Ｄは、各ＧＮＳＳ衛星及び各車両における基準時刻に対する時刻誤差が解消されている。

また、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとの距離は、車車間通信を実施可能な距離（例えば数百ｍ以内）となっているため、電離層や対流圏により生じる擬似距離の誤差も、共通のＧＮＳＳ衛星に対しては相殺されている。

つまり以上の方法によって算出される二重差Ｄは、種々の誤差の影響が相殺されている。その結果、第２車両Ｍｂに対する二重差Ｄは、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとの距離を、高精度に指し示す指標として機能する。

以上のようにして二重差算出部Ｆ６が算出した第２車両Ｍｂに対する衛星ペア毎の二重差Ｄは、ＲＡＭ１１２に保存される。複数時点における二重差算出部Ｆ６の算出結果は、衛星ペア毎に、最新の算出結果が先頭となるように時系列順に並べて格納されていればよい。便宜上、或る衛星ペアにおける二重差Ｄを時系列に並べたデータを、その衛星ペアにおける二重差Ｄの時系列データと称する。

なお、第１車両Ｍａが車車間通信可能な範囲内に、第２車両Ｍｂ以外の車両が存在する場合には、第２車両Ｍｂと同様に当該他の車両についても、衛星ペア毎に、二重差Ｄを算出すればよい。衛星ペア毎の二重差Ｄは、車車間通信の通信相手とする他車両毎に区別して算出し、保存していく。なお、保存してから一定時間経過したデータについては随時削除していけばよい。

座標情報取得部Ｆ７は、捕捉衛星の現在位置を、地平直交座標系（ＥＮＵ：East, Noth, Up座標系）で表した座標情報を取得する。ＥＮＵ座標系は、第１車両Ｍａの現在位置として取り扱う所定の代表地点を原点とし、天頂方向をＺ軸、東方向をＸ軸、北方向をＹ軸とした座標系である。代表地点は適宜設計されればよく、例えば、自車両Ｍａ自動車保管場所証明書や車検証に記載の住所としてもよいし、日本経緯度原点（つまり東経１３９度４４分２８秒８８６９、北緯３５度３９分２９秒１５７２となる地点）としてもよい。

各ＧＮＳＳ衛星の座標情報は、広域通信網を介して外部サーバから取得すれば良い。なお、任意の代表地点を受信位置と見なして予め設計された所定の変換行列を用いて、ＥＣＥＦ座標をＥＮＵ座標に変換してもよい。各ＧＮＳＳ衛星のＥＣＥＦ座標は、ＧＮＳＳ衛星から配信されるエフェメリスやアルマナックに含まれる情報から特定すればよい。エフェメリスやアルマナックは、例えば車車間通信によって他車両から提供してもらう等、種々の経路で取得してもよい。座標情報取得部Ｆ７は、座標情報を取得すると、その取得した座標情報をＲＡＭ１１２に保存する。

二重差変化度算出部Ｆ８は、衛星ペア毎の二重差Ｄの時系列データに基づいて、当該衛星ペアにおける二重差Ｄの単位時間当りの変化度合い（以降、変化度）αを算出する。図５は、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとが接近関係となっている場合の、或る衛星組み合わせにおける二重差Ｄの時間変化を概念的に表したグラフである。

図５の横軸は時間を、縦軸は二重差Ｄの値を表している。横軸上に設けている時刻Ｔｎｗは、最新の二重差Ｄを算出した時点を表しており、時刻Ｔｐｓは、時刻Ｔｎｗから一定時間（図中ΔＴ）過去の時点を表している。Ｄｎｗは、時刻Ｔｎｗにおける二重差Ｄの値を表しており、Ｄｐｓは時刻Ｔｐｓにおける二重差Ｄの値である。なお、グラフ中の点は、各時点において算出された二重差を表している。

このような場合、二重差変化度算出部Ｆ８は、例えば、ＤｎｗからＤｐｓを減算したΔＤを算出し、さらにΔＤをΔＴで除算することで、当該衛星組み合わせにおける変化度αを特定する。ΔＴは絶対値であり、ΔＤは、二重差Ｄが減少傾向にある場合には、負の値となる。つまり、二重差Ｄが減少傾向にある場合、変化度αの符号は負になる。

したがって、変化度αは、二重差Ｄが減少傾向となっているか否かを示すパラメータとして機能し、変化度αが小さいほど、急峻に二重差Ｄが減少していることを示す。なお、図５中の一点鎖線は、現在から過去一定時間以内の二重差Ｄを母集団として定まる、経過時間と二重差Ｄの関係を近似した１次関数を表している。

ところで、第２車両Ｍｂについての二重差Ｄは、前述の通り、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂ間の距離に比例する。そのため、第２車両Ｍｂについての二重差Ｄの変化度αが負ということは、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとの距離が減少しつつあることを意味する。

仮想傾き算出部Ｆ９は、所定の衛星ペアを構成する２つのＧＮＳＳ衛星のそれぞれの現在位置を示す座標と、下記式７を用いて、当該衛星ペアにおける仮想傾きβを算出する。

上記数式７におけるパラメータｅ_ｍ、ｎ_ｍ、ｕ_ｍは、衛星組み合わせを構成する２つのＧＮＳＳ衛星のうちの一方の、ＥＮＵ座標系における現在位置を示すパラメータであり、パラメータｅ_ｎ、ｎ_ｎ、ｕ_ｎは、他方のＧＮＳＳ衛星の現在位置を示すパラメータである。つまり、衛星組み合わせを構成する２つのＧＮＳＳ衛星のうちの一方の現在位置を（ｅ_ｍ，ｎ_ｍ，ｕ_ｍ）、他方の現在位置を（ｅ_ｎ，ｎ_ｎ，ｕ_ｎ）とした場合の仮想傾きβは上記数式７によって定まる。

各ＧＮＳＳ衛星の現在位置をＥＮＵ座標系で示す座標情報は、前述の座標情報取得部Ｆ７によって取得されている。なお、座標情報取得部Ｆ７が取得する座標情報は、厳密には第１車両Ｍａの現在位置とは異なる地点を原点とした座標となるが、代表地点と第１車両Ｍａとの距離は、ＧＮＳＳ衛星と代表地点との距離に比べて十分に小さい値となるため、誤差として取り扱うことができる。シミュレーションにおいては、日本国内の任意の地点を原点とした座標情報を用いても、第１車両Ｍａの具体的な位置を原点とした座標情報を用いた場合と略同一の仮想傾きβが得られることを確認している。ここでの略同一が含む範囲は、後述する方法によって仮想傾きβから第２車両Ｍｂが存在する方向を推定する上で支障がない範囲である。

なお、或る衛星ペアにおける二重差Ｄが０になる点をＥＮＵ座標系のＸＹ平面（換言すれば地平面）上に射影したとき、当該点の集合は所定の傾きをもった１次関数（以降、二重差ゼロ直線）となる。数式７で定まる仮想傾きβは、この１次関数の傾きに相当する。仮想傾き算出部Ｆ９が算出する仮想傾きβの技術的な意義は別途後述する。なお、衛星座標はＥＮＵ座標系によって表されているためＸＹ平面を構成するＸ軸の正方向は東に相当し、Ｙ軸の正方向は北に相当する。仮想傾き算出部Ｆ９が請求項に記載のβ算出部に相当し、仮想傾きβがパラメータβに相当する。

進行方向特定部Ｆ１０は、地磁気センサ１４の検出結果に基づいて、北に対して自車両が向いている方位（つまり進行方向）を特定する。進行方向特定部Ｆ１０の特定結果は、他車両方位推定部Ｆ１１に提供される。なお、本実施形態では一例として、地磁気センサ１４を用いて自車両の進行方向を特定する態様とするが、これに限らない。他の態様としてジャイロセンサを用いて進行方向を特定してもよい。進行方向特定部Ｆ１０が請求項に記載の進行方向取得部に相当する。

他車両方位推定部Ｆ１１は、仮想傾き算出部Ｆ９が算出する仮想傾きβと、進行方向特定部Ｆ１０が特定している進行方向に基づき、自車両から見て第２車両Ｍｂが存在する方位（以降、他車両方位）を推定する。

ここで、図６を用いて衛星ペア毎の仮想傾きβと、他車両としての第２車両Ｍｂが存在する方向との対応関係について述べる。図６は、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとが共通して捕捉しているＧＮＳＳ衛星を母集団として成立する衛星ペア毎の二重差ゼロ直線を表している。或る衛星ペアにおける二重差ゼロ直線は、上述の通り、その衛星ペアにおける二重差Ｄが０になる点をＥＮＵ座標系のＸＹ平面（換言すれば地平面）上に射影した点の集合に相当する。

具体的には、実線で示す直線Ｌ（Ｓｔ１，Ｓｔ２）は、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２からなる衛星ペアにおける二重差ゼロ直線を表している。一点鎖線で示す直線Ｌ（Ｓｔ１，Ｓｔ３）は、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ３からなる衛星ペアにおける二重差ゼロ直線を表しており、二点鎖線で示す直線Ｌ（Ｓｔ２，Ｓｔ３）は、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２とＳｔ３からなる衛星ペアにおける二重差ゼロ直線を表している。種々の二重差ゼロ直線の傾きとしての仮想傾きβは式７で求まる。

発明者らは、種々の衛星座標や車両の位置関係を想定したシミュレーションを実行し、その結果を解析することによって、変化度αが負となっている衛星ペアの中で、その絶対値が最小となっている衛星ペア（以降、減少度最小ペア）の仮想傾きβと、自車両からみて第２車両Ｍｂが存在する方位との間に相関があるという知見を得た。

例えば、自車両の進行方向が相対的に北向きとなっている場合には、原点から減少度最小ペアに対応する二重差ゼロ直線が延びる２つの方向のうち、Ｙ座標が正となる方向に第２車両Ｍｂが存在する可能性が高く、また、自車両の進行方向が相対的に南向きとなっている場合にはＹ座標が負となる方向に存在する可能性が高い。当然、二重差ゼロ直線が伸びる方向は仮想傾きβによって定義されるため、減少度最小ペアの仮想傾きβは第２車両Ｍｂが存在する方向の指標として機能する。他車両方位推定部Ｆ１１は、以上の知見に基づいて他車両方位を推定するものである。他車両方位推定部Ｆ１１が請求項に記載の他装置方向推定部に相当する。

報知処理部Ｆ１２は、他車両方位推定部Ｆ１１による推定結果をドライバに報知するための処理を実施する。例えば車載器１が報知装置１５としてディスプレイを備える場合、報知処理部Ｆ１２は、第２車両Ｍｂが存在する方向を示す画像をディスプレイに表示する。また、車載器１が報知装置１５としてスピーカを備える場合には、報知処理部Ｆ１２は、スピーカから所定のメッセージを音声出力することによって、ドライバに対して、第２車両Ｍｂが存在する方向を通知してもよい。なお、報知に用いられるディスプレイはヘッドアップディスプレイであってもよい。

＜他車両方位推定処理＞
次に、図７に示すフローチャートを用いて、制御ユニット１１が実施する他車両方位推定処理について説明する。この他車両方位推定処理は、自車両としての第１車両Ｍａ周辺に存在する他車両（ここでは第２車両Ｍｂ）が存在する方向を推定する処理に相当する。なお、ここでの第１車両Ｍａ周辺とは、第１車両Ｍａが車車間通信可能な範囲に相当する。

この図７に示すフローチャートは、第２車両Ｍｂからの捕捉衛星データを受信した場合に開始されればよい。

まず、ステップＳ１０では受信処理部Ｆ４が、受信した捕捉衛星データをＲＡＭ１１２に保存してステップＳ２０に移る。ステップＳ２０では他車一重差特定部Ｆ５がＲＡＭ１１２を参照し、第２車両Ｍｂについての衛星ペア毎の他車一重差を算出してステップＳ３０に移る。

ステップＳ３０では二重差算出部Ｆ６が、ＲＡＭ１１２に保存されている自車両の捕捉衛星データを読み出してステップＳ４０に移る。ステップＳ４０では二重差算出部Ｆ６が、自車両と第２車両Ｍｂとが共通して捕捉しているＧＮＳＳ衛星（つまり共通捕捉衛星）を特定してステップＳ５０に移る。

ステップＳ５０では二重差算出部Ｆ６が、共通捕捉衛星の数Ｎが３以上であるか否かを判定する。ここで共通捕捉衛星数Ｎが３以上となっている場合にはステップＳ５０が肯定判定されてステップＳ６０に移る。一方、共通捕捉衛星数Ｎが３未満である場合にはステップＳ５０が否定判定されて本フローを終了する。

ステップＳ６０では二重差算出部Ｆ６が、３以上の共通捕捉衛星の中から任意の２つの捕捉衛星を選択してステップＳ７０に移る。ステップＳ７０では二重差算出部Ｆ６が、その選択した２つの捕捉衛星からなる衛星ペアについての二重差Ｄを算出してステップＳ８０に移る。

ステップＳ８０では、ステップＳ４０で特定した共通捕捉衛星を母集団として成立しうる全ての衛星ペアについて二重差Ｄを算出したか否かを判定する。未だ二重差Ｄを算出していない衛星ペアが残っている場合にはステップＳ６０に戻り、その二重差Ｄが未算出の衛星ペアを選択してステップＳ７０に移る。つまり、ステップＳ６０からステップＳ８０を繰り返すことで、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとで共通して捕捉しているＧＮＳＳ衛星を母集団として定まる全ての衛星ペアに対する二重差Ｄを算出する。

全ての衛星ペアについての二重差Ｄを算出している場合にはステップＳ８０が肯定判定されてステップＳ９０に移る。なお、算出した衛星ペア毎の二重差Ｄは、いずれの衛星ペアについての二重差Ｄであるかを示すペア情報と、算出時刻を示すタイムスタンプと対応づけてＲＡＭ１１２に保存する。これにより、ＲＡＭ１１２には衛星ペア毎の二重差Ｄが蓄積されていく。

ステップＳ９０では二重差変化度算出部Ｆ８が、ＲＡＭ１１２に保存されている衛星ペア毎の二重差Ｄの時系列データに基づいて、衛星ペア毎の二重差Ｄの変化度αを算出してステップＳ１００に移る。なお、変化度αを算出するために十分な数の二重差Ｄが未だＲＡＭ１１２に蓄積されていない場合には本フローを終了すれば良い。

図８は衛星ペア毎の変化度αを概念的に表したグラフである。図中のＤ（Ｓｔ１，Ｓｔ２）はＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２の組み合わせにおける二重差Ｄの近似直線を表している。この近似直線の傾きが、前述のとおり、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２の組み合わせにおける変化度αを表している。なお、図中のＤ（Ｓｔ１，Ｓｔ３）はＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ３の組み合わせにおける二重差Ｄの近似直線を、Ｄ（Ｓｔ２，Ｓｔ３）はＧＮＳＳ衛星Ｓｔ２とＳｔ３の組み合わせにおける二重差Ｄの近似直線を、それぞれ表している。図８では全ての衛星ペアの変化度αのうち、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２の衛星ペアにおける変化度αが最も小さい値となっていることを表している。つまり、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２の衛星ペアが減少度最小ペアに相当する。以降では一例として、ＧＮＳＳ衛星Ｓｔ１とＳｔ２の衛星ペアが減少度最小ペアとなっているものとして説明する。

ステップＳ１００では仮想傾き算出部Ｆ９が、減少度最小ペアを選択してステップＳ１１０に移る。ステップＳ１１０では仮想傾き算出部Ｆ９が、減少度最小ペアを構成する２つのＧＮＳＳ衛星のそれぞれの現在位置を示す座標情報と上記式７を用いて、減少度最小ペアの仮想傾きβを算出してステップＳ１２０に移る。

ステップＳ１２０では他車両方位推定部Ｆ１１が、仮想傾き算出部Ｆ９が算出する仮想傾きβと、進行方向特定部Ｆ１０が特定している進行方向に基づいて、第２車両Ｍｂが存在する方向（以降、他車両方位）を推定する。

具体的には、自車両の進行方向が相対的に北向きとなっている場合には、ＸＹ平面のうち、Ｙ軸が正となる領域において減少度最小ペアの仮想傾きβで定まる二重差ゼロ直線が原点から延びる方向に第２車両Ｍｂが存在すると推定する。なお、ＸＹ平面のＹ軸正方向は北を表し、Ｘ軸正方向は東を表している。仮に、自車両の進行方向が相対的に北向きであって、かつ、仮想傾きβが−１である場合には、北西方向に第２車両Ｍｂが存在すると推定する。

また、自車両の進行方向が相対的に南向きとなっている場合には、ＸＹ平面のうちＹ軸が負となる領域において減少度最小ペアの仮想傾きβで定まる二重差ゼロ直線が原点から延びる方向に第２車両Ｍｂが存在すると判定する。仮に、自車両の進行方向が相対的に南向きであって、且つ、仮想傾きβが−１である場合には、東南方向に第２車両Ｍｂが存在すると推定する。

つまり他車両方位推定部Ｆ１１は、自車両の進行方向が北向きか南向きかに応じて、減少度最小ペアの仮想傾きβを、その値に応じた方位角に変換してステップＳ１３０に移る。ステップＳ１３０では、報知処理部Ｆ１２がステップＳ１２０での推定結果をドライバに報知して本フローを終了する。

＜実施形態のまとめ＞
以上の構成では、制御ユニット１１は、自車両としての第１車両Ｍａと、他車両としての第２車両Ｍｂにおける衛星ペア毎の二重差Ｄを逐次算出し、変化度αが負となっている衛星ペアの中でその絶対値が最も小さい衛星ペア（つまり減少度最小ペア）を決定する。そして、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出した仮想傾きβと、自車両の進行方向とから定まる方位を、第２車両Ｍｂが存在する方位と見なす。

減少度最小ペアの座標情報を用いて算出される仮想傾きβと、自車両の進行方向と、第２車両Ｍｂが存在する方位と、の間に対応関係があることは、数値解析によって確認できている。したがって、以上の構成によれば、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出される仮想傾きβと、自車両の進行方向とから、第２車両Ｍｂが存在する方位を推定することができる。

そして、減少度最小ペアを決定する上では、第１車両Ｍａと第２車両Ｍｂとが、３機のＧＮＳＳ衛星を共通して捕捉していればよい。したがって、第１車両Ｍａ及び第２車両Ｍｂの少なくとも何れか一方の捕捉衛星数が３機であっても、第２車両Ｍｂが存在する方位を推定できる。

また、他車両方向を推定する上では測位演算を実施する必要もない。したがって測位演算を実施すること無く、他車両が存在する方向を推定することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。

［変形例１］
上述した実施形態では、種々の衛星ペアのうち、減少度最小ペアのみの仮想傾きβを用いて方位を推定する態様を例示したが、これに限らない。例えば変化度αが負となっている衛星ペアのうち、その絶対値が所定の閾値以下となっている衛星ペアを全て選択し、それら選択した衛星ペアの仮想傾きβの平均値を、第２車両Ｍｂが存在する方位として採用してもよい。

また、例えば変化度αが負となっている衛星ペアの中で、絶対値が一番小さい衛星ペアからｋ番目に小さい衛星ペアまでを選択し、それら選択したｋ個の衛星ペアの仮想傾きβの平均値を、第２車両Ｍｂが存在する方位として採用してもよい。ｋは適宜設計される正の整数値であって、例えば２や３などとすればよい。

複数の衛星ペアの仮想傾きβから第２車両Ｍｂが存在する方位を推定する場合には、複数の仮想傾きβの単純な平均ではなく、変化度αに応じた重みを仮想傾きβに付与した重み付け平均によって算出した値を第２車両Ｍｂが存在する方位として採用してもよい。重み付け平均に用いる重みは、変化度αの絶対値が小さいほど大きくする。

［変形例２］
以上では、捕捉衛星データを捕捉衛星毎の擬似距離を示すデータとする態様を例示したがこれに限らない。各車載器１は、捕捉衛星データとして、自車一重差算出部Ｆ１が算出した衛星ペア毎の一重差をペア情報と対応付けたデータを送信する態様としてもよい。

そのような態様によっても、受信側の車載器１は、他車両にとっての自己一重差（換言すれば自車両にとっての他車一重差）を特定できる。

［変形例３］
以上では、請求項に記載の方向推定装置が車載器１として車両に搭載されている態様を例示したが、これに限らない。換言すれば、請求項に記載の方向推定装置が適用される移動体は、車両に限らない。

例えば、請求項に記載の方向推定装置が適用される移動体は、歩行者や自転車（以降、歩行者等）などであっても良い。その場合には、歩行者が携帯する携帯端末（例えばスマートフォン）を方向推定装置として機能させればよい。方向推定装置として機能する携帯端末は、制御ユニット１１、ＧＮＳＳ受信機１２、車車間通信部１３に相当する機能を備えていれば良い。

なお、種々の装置同士が捕捉衛星データを送受信するための通信の態様も車車間通信に限定しない。一定範囲内（例えば数百ｍ以内）に存在する装置同士が直接的又は間接的に無線通信できればよく、その通信規格としては例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを採用することができる。なお、装置同士の間接的な通信とは、装置同士が、道路沿いに設けられた通信端末（いわゆる路側機）や広域通信網を介して無線通信を実施する態様を指す。

［変形例４］
全ての移動体が、上述した車載器１が備える全ての機能を備えている必要はない。例えば、歩行者等は、捕捉衛星データを送信する機能は備える一方、他の移動体から送信される擬似距離関連情報を受信する機能を備えない装置（以降、送信用装置）が用いられても良い。そのように送信機能に限定した送信用装置は、前述の車載器１よりも安価に実現できる。したがって、歩行者等への送信用装置の導入を促進することができる。

［変形例５］
変形例４にて言及した送信用装置は、４機以上のＧＮＳＳ衛星を捕捉している場合であっても、捕捉衛星データに示す情報は、所定の３機のＧＮＳＳ衛星についての擬似距離に留めることが好ましい。これは次の理由による。

仮に４機のＧＮＳＳ衛星についての擬似距離を開示すると、送信元の位置が受信側によって評定されてしまう恐れがある。一方、送信用装置が疑似距離を送信するＧＮＳＳ衛星の数を３機に絞ることで、送信用装置の絶対位置を他の装置が評定することができなくなる。つまり、この変形例５の構成によれば、送信用装置を利用するユーザのプライバシーを保護することができる。

なお、捕捉衛星データにて擬似距離を開示する３つのＧＮＳＳ衛星は、例えば、受信信号強度やＳＮ比等の信号品質が相対的に良い３機とすればよい。信号品質がよいＧＮＳＳ衛星については、周囲に存在する車載器１も捕捉している可能性が高いからである。

もちろん、送信用装置２が送信する捕捉衛星パケットは、変形例２で述べたように、所定の３機のＧＮＳＳ衛星を母集団とする衛星ペア毎の一重差を示す情報としてもよい。

［変形例６］
車載器１等の方向推定装置の通信相手とする他の装置（以降、他装置）は、移動体で用いられている装置に限らず、他装置は道路沿いなどにおいて固定されている固定端末であってもよい。

［変形例７］
以上では、ＧＮＳＳ衛星を請求項に記載の基準局として用いる態様を例示したが、これに限らない。請求項に記載の基準局は、方向推定装置が基準局との距離を特定できる存在であれば良く、例えば公衆無線通信網を構築する無線基地局（例えば携帯電話機の基地局）等であっても良い。

１００ 方向推定システム、Ｍａ・Ｍｂ 車両、Ｓｔ１・Ｓｔ２・Ｓｔ３ ＧＮＳＳ衛星（基準局）、１・１ａ・１ｂ 車載器、１１ 制御ユニット、１２ ＧＮＳＳ受信機（受信機）、１３ 車車間通信部、１４ 地磁気センサ、１５ 報知装置、１１１ ＣＰＵ、１１２ ＲＡＭ、１１３ ＲＯＭ、１１４ Ｉ／Ｏ、１２１ 擬似距離特定部、Ｆ１ 自車一重差算出部（自己一重差算出部）、Ｆ２ 送信データ生成部、Ｆ３ 送信処理部、Ｆ４ 受信処理部、Ｆ５ 他車一重差特定部（他者一重差取得部）、Ｆ６ 二重差算出部、Ｆ７ 座標情報取得部、Ｆ８ 二重差変化度算出部、Ｆ９ 仮想傾き算出部（β算出部）、Ｆ１０ 進行方向特定部、Ｆ１１ 他車両方位推定部（他装置方向推定部）、Ｆ１２ 報知処理部

Claims (4)

1. 移動体で用いられ、
   それぞれ異なる位置に存在する複数の基準局から送信される電波であって、当該電波の送信元を示す送信元情報を含む電波を受信する受信機（１２）と、
   複数の前記基準局のうち、前記電波を受信できている前記基準局である捕捉基準局との擬似距離を、前記受信機が受信した前記捕捉基準局からの前記電波に基づいて逐次特定する擬似距離特定部（１２１）と、
   前記捕捉基準局が３つ以上存在する場合に、２つの前記捕捉基準局を１組として成立する少なくとも２組以上の基準局ペアのそれぞれにおいて、前記基準局ペアを構成する２つの前記捕捉基準局に対する前記擬似距離の差の絶対値である自己一重差を逐次算出する自己一重差算出部（Ｆ１）と、
   他装置にとっての前記基準局ペア毎の前記自己一重差に相当する他者一重差を取得する他者一重差取得部（Ｆ５）と、
   前記基準局ペア毎に、その基準局ペアに対応する前記自己一重差と前記他者一重差との差である二重差を算出する二重差算出部（Ｆ６）と、
   前記基準局ペア毎に、前記二重差の単位時間あたりの変化度合いを示す変化度を算出する二重差変化度算出部（Ｆ８）と、
   前記変化度が負となっている前記基準局ペアのうち、その絶対値が最小となっている前記基準局ペアである減少度最小ペアを構成する２つの前記基準局の地平直交座標系での現在位置を表す座標を取得する座標情報取得部（Ｆ７）と、
   前記減少度最小ペアの位置を示す座標情報を下記式に代入することで定まるパラメータβを算出するβ算出部（Ｆ９）と、
   前記移動体の進行方向を取得する進行方向取得部（Ｆ１０）と、
   前記β算出部が算出する前記パラメータβと、前記移動体の進行方向と、に基づいて、前記他装置が存在する方位を推定する他装置方向推定部（Ｆ１１）と、を備えることを特徴とする方向推定装置。
   

   

   （上記式中のパラメータｅ_ｍ、ｎ_ｍ、ｕ_ｍは、前記減少度最小ペアを構成する２つの前記基準局のうちの一方の地平直交座標系における位置を表すパラメータであり、パラメータｅ_ｎ、ｎ_ｎ、ｕ_ｎは、地平直交座標系における他方の前記基準局の位置を表すパラメータである）
2. 請求項１において、
   前記他装置方向推定部は、前記移動体の進行方向に基づいて前記パラメータβの値に対応する方位を特定し、その特定した方位に前記他装置が存在すると推定することを特徴とする方向推定装置。
3. 請求項１において、
   前記β算出部は、複数の前記基準局ペアのうち、前記変化度が小さいものからｋ番目に小さいものまでを選択するとともに、その選択した複数の前記基準局ペア毎の前記パラメータβを算出し、
   前記他装置方向推定部は、複数の前記パラメータβの平均又は重み付け平均に対応する方位を前記移動体の進行方向に基づいて特定し、その特定した方位に前記他装置が存在すると推定することを特徴とする方向推定装置。
4. 請求項１から３の何れか１項において、
   前記基準局は、全地球型航法衛星システムで用いられる衛星であることを特徴とする方向推定装置。

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