KR101750186B1 - 차량 위치 추정 기기 및 차량 위치 추정 방법 - Google Patents

차량 위치 추정 기기 및 차량 위치 추정 방법 Download PDF

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Abstract

호스트 차량(MV)의 주행 방향의 방위각(θ)이 취득되고, 호스트 차량(MV)이 주행하는 도로의 반경(R)이 추정되고, 다른 차량(OV1)의 위치(X1, Y1)가 취득되고, 다른 차량(OV1)의 주행 방향 방위각(θ1)이 취득되고, 원점이 호스트 차량(MV)이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 방향에서의 추정 도로 반경(R)인 좌표계에 다른 차량(OV1)이 위치 설정되고, 경로의 폭, 위치 오차, 방위각 오차, 추정 도로 반경의 오차, 차량의 드리프트로 인한 오차, 및 경로 곡률의 변화를 고려하여 다른 차량(OV1)이 호스트 차량(MV)와 동일 경로에 있는지 여부에 대한 판단이 이루어진다.

Description

차량 위치 추정 기기 및 차량 위치 추정 방법{VEHICLE LOCATION ESTIMATION APPARATUS AND VEHICLE LOCATION ESTIMATION METHOD}
본 발명은 호스트 차량 주연부의 다른 차량이 호스트 차량과 동일 경로에서 주행하는지 여부를 추정하는 차량 위치 추정 기기에 관한 것이다.
다른 차량에 관한 정보를 차량간 통신을 사용하여 취득하는 기술이 이용 가능하고, 다른 차량에 관한 이 정보는 다양한 방법으로 구동 등을 보조하도록 사용된다. 차량간 통신은 아직 널리 사용되지 않기 때문에, 다른 어느 차량과 차량간 통신이 수행되는 지를 확인하는 것이 필요하다. 차량간 통신이 수행되는 다른 차량 중에서도, 호스트 차량과 동일 도로(차선)에서 동일 방향으로 주행하는 다른 차량들이 특히 중요하고, 이들 다른 차량이 동일 경로에 있는지를 판정하는 것이 필요하다. 일본 특허 출원 공보 제2005-115637호(JP 2005-115637A)는 레이더로부터 취득한 전방 차량 정보와 차량간 통신 기기로부터 취득한 전방 차량 정보에 의해 지시되는 위치를 호스트 차량을 기준으로 형성된 맵핑 영역으로 맵핑하는 단계를 개시한다. 일본 특허 출원 공보 제2005-115637호는 또한 맵핑된 차량 위치 중에서 미리 정해진 거리보다 가깝고 진행 방향에 대해 높은 일치도를 갖는 차량 위치를 호스트 차량의 주위에 존재하는 다른 차량의 위치로서 식별하는 단계를 개시한다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2010-146177호(JP 2010-146177A) 및 일본 특허 출원 공개 제2007-95038호(JP 2007-95038A)는 차량간 통신을 수행하는 다른 차량의 주행 궤적을 사용하여 다른 차량이 동일 경로에 있는지 여부를 판정하는 단계를 개시한다.
통상적으로, 다른 차량이 호스트 차량과 동일 경로에 있는지 여부를 판정하기 위해, 매우 정확한 다른 차량 위치 및 맵이 요구되고 다른 차량에 의해 이미 주행된 궤적이 또한 요구된다. 특히, 맵의 경우, 도로 데이터를 준비하는 것은 큰 부담이 되고 데이터 갱신시 지연 등과 같은 문제를 포함한다. 또한, JP 2005-115637A에 개시된 바와 같이 다른 차량의 위치가 호스트 차량을 기준으로 맵핑되는 경우, 이 맵은 실험 및 경험적으로 생성되기 때문에, 주행 시나리오, 탑재 센서 등의 변경이 있는 경우 맵을 적합시키는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 간단한 장비를 사용하여 다른 차량이 동일 경로에서 주행하는지 여부를 판정할 수 없었다.
본 발명은 간단한 장비를 사용하여 다른 차량이 호스트 차량과 동일 경로에 있는지 여부를 판정할 수 있는 차량 위치 추정 기기 및 차량 위치 추정 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기는 호스트 차량 주변의 다른 차량의 위치를 추정하는 차량 위치 추정 기치이며, 차량 위치 추정 기기는 호스트 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 방위각 취득 장치, 호스트 차량이 주행하는 도로의 반경을 추정하는 반경 추정 장치, 다른 차량의 위치를 취득하는 다른 차량 위치 취득 장치, 다른 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 다른 차량 방위각 취득 장치, 및 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량의 주행 방향에서 도로 반경 추정 장치에 의해 추정된 도로의 반경인 좌표계에 다른 차량을 배치하고, 경로의 폭, 다른 차량의 취득 위치의 오차, 추정 도로 반경의 오차, 경로 곡률의 변화, 호스트 차량 및 다른 차량의 방위각 오차, 및 호스트 차량 및 다른 차량의 드리프트로 인한 오차를 고려하여, 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정하는 판정 장치를 포함한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기는 추가로, 호스트 차량의 주행 궤적을 취득하는 주행 궤적 취득 장치, 및 호스트 차량의 주행 궤적을 따라서 호스트 차량의 주행 거리를 취득하는 주행 거리 취득 장치를 더 포함하고, 호스트 차량 후방의 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정하는 경우, 판정 장치는 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량 후방에서의 호스트 차량의 주행 궤적인 좌표계에 다른 차량을 배치하고, 경로의 폭, 다른 차량의 취득 위치의 오차, 및 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차를 고려하여 호스트 차량 후방의 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기는 호스트 차량의 절대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및 절대 위치에 기초한 좌표계로부터, 원점이 호스트 차량의 위치인 상대 좌표계로의 변환을 실시하는 좌표 변환 장치를 더 포함하고, 동일-경로 판정 대상은 호스트 차량과 차량간 통신 상태인 다른 차량이고, 방위각 취득 장치는 호스트 차량의 절대 방위각을 취득하고, 다른 차량 위치 취득 장치는 차량간 통신에 의해 다른 차량의 절대 위치를 취득하고, 다른 차량 방위각 취득 장치는 차량간 통신에 의해 다른 차량의 절대 방위각을 취득하고, 좌표 변환 장치는 다른 차량의 절대 위치 및 절대 방위각을, 원점이 호스트 차량의 위치인 상대 좌표계로 변환한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기는 호스트 차량 주변의 이미지를 포획하는 카메라와, 카메라에 의해 포획된 이미지에 기초하여 호스트 차량이 주행하는 차선을 검출하는 차선 검출 장치와, 차선 검출 장치에 의해 검출된 차선의 곡률을 산출하는 곡률 산출 장치, 및 곡률 산출 장치에 의해 산출한 곡률의 변화를 산출하는 곡률 변화 산출 장치를 더 포함하고, 판정 장치는, 곡률 산출 장치에 의해 산출된 곡률 및 곡률 변화 산출 장치에 의해 산출된 곡률의 변화를 사용하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기는 호스트 차량의 속도를 검출하는 차량 속도 검출 장치와, 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하는지 여부를 판단하는 자유류 판단 장치, 및 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단하는 경우 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정하는 도로 선형 추정 장치를 더 포함하고, 판정 장치는 도로 선형 추정 장치에 의해 추정된 도로 선형을 사용하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기에서, 도로 선형 추정 장치는, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단할 때마다 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도를 기록할 수 있고, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있지 않다고 판단하는 경우 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단한 마지막 시간에 기록된 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기는 호스트 차량과 호스트 차량 전방의 다른 차량 사이의 시간을 취득하는 차량간 시간 취득 장치를 더 포함하고, 자유류 판단 장치는 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도 및 차량간 시간 취득 장치에서 취득된 차량간 시간에 기초하여 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있는지 여부를 판단한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기에서, 판정 장치는 위치 역치 및 방위각 역치를 설정할 수 있고, 다른 차량의 위치를 위치 역치와 비교하고 또한 다른 차량의 방위각을 방위각 역치와 비교함으로써 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기에서, 판정 장치는 호스트 차량의 경로 범위 및 다른 차량의 경로 범위를 설정할 수 있고, 호스트 차량의 경로 범위와 다른 차량의 경로 범위 사이의 중첩 범위에 기초하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
본 발명의 제1 양태에 따르는 차량 위치 추정 기기에서, 판정 장치는 복수의 다른 차량의 경로 범위를 사용함으로써 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
본 발명의 제2 양태는 호스트 차량 주변의 다른 차량의 위치를 추정하는 차량 위치 추정 방법을 제공하고, 차량 위치 추정 방법은 호스트 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 단계와, 호스트 차량이 주행하는 도로의 반경을 추정하는 단계와, 다른 차량의 위치를 취득하는 단계와, 다른 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 단계와, 다른 차량을, 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량의 주행 방향에서의 도로 반경인 좌표계 상에 배치하는 단계, 및 경로의 폭, 다른 차량의 취득 위치의 오차, 추정 도로 반경의 오차, 경로 곡률의 변화, 호스트 차량 및 다른 차량의 방위각 오차, 및 호스트 차량 및 다른 차량의 드리프트로 인한 오차를 고려하여, 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적 실시예의 특징, 장점, 기술적 및 산업적 중요성은 유사한 참조 번호가 유사한 요소를 지시하는 첨부 도면을 참조하여 이하 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1, 제2 및 제5 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기의 개략도이다.
도 2는 제1 실시예에 관한 동일-경로 판정 방법의 개념도이다.
도 3은 제1 실시예에 관한 동일-경로 판정 방법의 설명도이다.
도 4는 제2 실시예에 관한 동일-경로 판정 방법(특히 호스트 차량의 후방)의 설명도이다.
도 5는 제3 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기의 개략도이다.
도 6은 제3 실시예에 관한 동일-경로 판정 방법(특히 호스트 차량의 전방)의 설명도이다.
도 7은 제4 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기의 개략도이다.
도 8a 내지 도 8c는 차량 속도와 도로 선형 사이의 관계의 예이며, 도 8a는 차량이 자유류 교통에서 주행하고 차량 속도가 100 km/h인 경우를 도시하고, 도 8b는 차량이 자유류 교통에서 주행하고 차량 속도가 40 km/h인 경우를 도시하고, 도 8c는 차량이 자유류 교통에서 주행하지 않고 차속이 40 km/h인 경우를 도시한다.
도 9는 제4 실시예에 관한 차량 속도-차량간 시간 맵이다.
도 10은 제4 실시예에 관한 도로 선형 추정의 작동 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 제5 실시예에 관한 도일-경로 판정 방법의 설명도이다.
이하, 본 발명에 관한 차량 위치 추정 기기의 실시예가 도면을 참조하여 설명될 것이다. 각 도면에서 동일 또는 대응하는 요소에는 동일한 참조 번호가 부여되고 그 반복된 설명은 생략된다.
본 실시예에서, 본 발명에 관한 차량 위치 추정 기기는 차량간 통신 기능을 갖는 차량에 탑재되는 차량 위치 추정 기기에 적용되고, 대상은 차량간 통신을 수행하는 다른 차량이 동일 경로에 있는지 여부를 판정한다. 본 실시예에 관한 차량 위치 추정 장치가 탑재된 각 차량은 차량간 통신을 허용하는 범위 내에 위치된 다른 차량과 통신하고, 각각이 이들 다른 차량으로부터 다양한 정보를 취득한다. 본 실시예에 관한 차량 위치 추정 장치는 차량간 통신에 의해 정보가 취득할 수 있는 각각의 다른 차량에 대해 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 각각 판정하고, 차량간 통신을 수행하는 동일 경로의 다른 차량을 운전자에게 표시한다. 동일-경로 판정에서 판정 대상은 호스트 차량과 동일 도로에서 동일 방향으로 주행하는 다른 차량이다. 차량 위치 추정 장치는 동일-경로 판정 및 운전자의 통지 만을 실행하는 전용 기기일 수 있고, 또는 차량간 통신 시스템이나 다양한 운전 보소 시스템에서의 하나의 기능으로서 통합되는 기기일 수 있다.
본 실시예에 5개의 모드가 있고, 제1 실시예는 판정 방법에 관한 기본 모드이고, 제2 실시예는 호스트 차량의 후방측에서 판정 정밀도가 제1 실시예의 판정 방법에서 개선된 판정 방법에 관한 모드이고, 제3 실시예는 백선 인식 카메라로부터의 인식 결과를 사용하여 판정 정밀도가 향상되는 제2 실시예 기반 모드이고, 제4 실시예는 자유류 교통에서 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 사용하여 판정 정밀도가 향상되는 제2 실시예 기반 모드이고, 제5 실시예는 기본 판정 방법과 상이한 판정 방법에 관한 모드이다.
부수적으로, 차량간 통신의 보급율이 아직 낮기 때문에, 호스트 차량 주변에 다수의 차량이 위치하는 경우에도 다른 차량의 일부만 차량간 통신 기능을 갖는다. 따라서, 차량간 통신을 수행하는 다른 차량이 복수의 차량의 다른 측에 이격되어 위치되는 경우가 있고, 차량간 통신을 수행하는 다른 차량이 근방에 위치되는 경우가 있다. 또한, 차량간 통신을 허용하는 범위 내에 있는 경우, 호스트 차량은 호스트 차량의 주변에 차량간 통신 기능을 갖는 모든 다른 차량과 통신할 수 있기 때문에, 호스트 차량은 반대 차선의 차량, 고가 위 또는 아래의 데크에 있는 차량 등과 같이 호스트 차량의 주행에 영향을 주지 않는 다른 차량과 통신한다. 그 결과, 차량간 통신을 수행하는 다른 차량 중에서도 호스트 차량의 주행에 영향을 주는 가능성이 있는 다른 차량으로서, 동일-경로 상에서(동일 도로에서 그리고 동일 진행 방향으로 상에서) 주행하는 다른 차량을 판정하는 것이 필요하다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 제1 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(1)가 이제 설명된다. 도 1은 차량 위치 추정 기기의 개략도이다. 도 2는 동일-경로 판정 방법의 개략도이다. 도 3은 동일-경로 추정 방법의 설명도이다.
차량 위치 추정 기기(1)는 센서 오차, 차량 구동 오차 및 도로 곡률의 변화의 수식 모델을 생성하고, 이 수식 모델로부터 획득된 판정 역치를 사용하여, 차량간 통신을 수행하는 다른 차량이 호스트 차량과 동일-경로에서 주행하고 있는지 여부를 판정한다. 보다 구체적으로, 차량 위치 추정 기기(1)는 다른 차량의 위치 및 방위각을, 원점이 호스트 차량이고 축이 호스트 차량 경로의 주행로 방향인 좌표계(상대 좌표계)로 변환하고, 경로의 폭, 센서 오차(GPS의 상대 위치 오차, 방위각의 오차, 추정 도로 반경의 오차), 구동 오차(차량의 어긋남으로 인한 방위각 오차 및 추정 도로 반경(곡률) 오차), 및 경로의 곡률 변화를 고려하여 측방향 위치 및 방위각의 역치를 설정한다. 차량 위치 추정 기기(1)는 변환된 위치 및 방위각을 역치들과 비교함으로써 동일-경로 판정을 수행한다.
도 2는 이 동일-경로 판정 방법의 개요를 도시한다. 차량 위치 추정 기기(1)에서, 절대 위치(X, Y) 및 절대 방위각(θ)이 호스트 차량의 GPS로부터 취득되고, 도로 반경(R)은 요 레이트와 차량 속도로부터 추정된다. 또한, 차량 위치 추정 기기(1)에서, GPS 절대 위치(Xn, Yn) 및 절대 방위각(θn)은 차량간 통신에 의해 각각 다른 차량 n(n=1, 2, ...)에 대해 취득된다. 차량 위치 추정 기기(1)에서, 각각 다른 차량(n)에 대해, 다른 차량(n)에 대한 GPS 절대 위치 및 절대 방위각은 호스트 차량의 경로의 주행로 방향에 기초한 좌표계로 변환되고, 이 좌표계에서, 다른 차량(n)까지의 주행로 거리(Sn), 주행로로부터의 측방향 편차(호스트 차량의 경로의 주행로로부터 측방향 위치의 어긋남)(ηn), 및 접선 방향으로부터 주행로까지 방위각 어긋남(dθn)이 획득된다. 또한, 차량 위치 추정 기기(1)에서, 경로의 폭, GPS 상대 위치 오차, 방위각의 오차, 추정 도로 반경의 오차, 차량의 드리프트에 의한 오차, 도로의 곡률 변화를 고려한 수식 모델에 의해, 동일-경로 범위(측방향 편차에 대한 역치)(ηth) 및 이 범위(ηth)에서의 방위각(ξ)이 다른 차량(n)의 주행로 거리(Sn)에서 산출되고, 측방향 편차에 관한 역치(ηth) 및 "방위각 어긋남에 관한 역치(ξ + Δξ)"가 획득된다. 그리고, 차량 위치 추정 기기(1)는 측방향 편차(ηn)와 역치(ηth)를 비교하고 방위각 어긋남(dθn)과 "역치(ξ + Δξ)"를 비교함으로써 다른 차량이 동일 경로에 있는지 여부를 판정하고, 이에 의해 판정 결과(Fn)를 획득한다.
차량 위치 추정 기기(1)에는 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14), 전자 제어 유닛(ECU)(21), 및 표시 기기(30)가 구비된다. 제1 실시예에서, 제1 실시예의 차량간 통신 장치(10)는 본 발명의 다른 차량 위치 추정 장치 및 다른 차량 방위각 취득 장치로 간주될 수 있고, 제1 실시예의 GPS 수신 기기(11)는 본 발명의 위치 취득 장치로 간주될 수 있고, 제1 실시예의 방위각 센서(12)는 본 발명의 방위각 취득 장치로 간주될 수 있고, 제1 실시예의 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14) 및 ECU(21)에 의해 실행되는 처리는 본 발명의 도로 반경 추정 장치로 간주될 수 있고, 제1 실시예의 ECU(21)는 본 발명의 좌표 변환 장치 및 판정 장치로 간주될 수 있다.
차량간 통신 기기(10)는 호스트 차량 주변 차량간 통신 기능을 갖는 다른 차량과 통신하기 위한 기기이고, 통신 안테나 및 처리 기기를 포함한다. 차량간 통신 기기(10)에서, 차량간 통신 신호는 통신 안테나를 통해 호스트 차량으로부터 차량간 통신을 허용하는 범위 내에 위치된 다른 차량으로 전송되고, 추가로 차량간 통신 신호는 차량간 통신을 허용하는 범위에 위치된 다른 차량으로부터 수신된다. 다른 차량으로부터 차량간 통신 신호를 수신한 경우, 차량간 통신 기기(10)는 차량간 통신 신호를 복조하고 다른 차량으로부터 정보를 추출하여 이 정보를 ECU(21)로 전송한다. 또한, 다른 차량에 대한 차량간 통신 신호를 송신하는 경우, 차량간 통신 기기(10)는 ECU(21)로부터의 호스트 차량에 관한 정보를 변조하고, 통신 안테나로부터 그 변조된 신호를 전송한다. 차량간 통신에서 전송 및 수신되는 정보는 예를 들어 절대 위치, 절대 방위각, 차량 속도, 요 레이트, 추정 도로 반경 등이다.
GPS 수신 기기(11)는 GPS 위성으로부터 GPS신호를 수신하여 차량의 절대 위치 등을 검출하기 위한 기기며, GPS 안테나 및 처리 기기를 포함한다. GPS 수신 기기(11)는 GPS 안테나를 통해 각각의 GPS 위성으로부터의 GPS신호를 수신한다. GPS 수신 기기(11)에서, 수신된 GPS 신호는 미리 정해진 시간 간격으로 각각 복조되고, 차량의 절대 위치(예를 들어, 위도 및 경도)는 각각 복조된 GPS 신호의 정보에 기초하여 산출되고, 절대 위치 등에 관한 정보는 ECU(21)로 전송된다.
방위각 센서(12)는 차량의 주행 방향의 절대 방위각(예를 들어, 북쪽을 0°(360°)로 설정하고, 시계 방향으로 동쪽을 90°, 남쪽을 180°, 서쪽을 270°로 한다)을 검출하는 센서이다. 방위각 센서(12)에서, 절대 방위각은 미리 정해진 시간 간격에 검출되고, 이 절대 방위각은 ECU(21)로 전송된다. 절대 방위각을 검출하는 센서는 예를 들어 지구 자기를 이용한 센서일 수 있다.
요 레이트 센서(13)는 차량에 작용하는 요 레이트를 검출하기 위한 센서이다. 요 레이트 센서(13)에서, 요 레이트는 미리 정해진 시간 간격에 검출되고, 검출된 요 레이트는 ECU(21)로 전송된다.
차량 속도 센서(14)는 차량의 속도를 검출하기 위한 센서이다. 차량 속도 센서(14)에서, 차량 속도는 미리 정해진 시간 간격에 검출되고, 검출된 차량 속도는 ECU(21)에 전송된다. 또한, 차량 속도를 검출하는 센서는 예를 들어 차륜의 회전 속도(차륜의 회전에 대응하는 펄스수)를 검출하는 차륜 속도 센서일 수 있고, 차륜 속도는 각 차륜에서의 회전 펄스수로부터 각각 산출되고, 차체 속도(차량 속도)는 각 차륜의 속도로부터 산출된다.
ECU(21)는 중앙 처리 유닛(CPU), 리드 온리 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM) 등으로 이루어지는 ECU 이며, ECU(21)는 차량 위치 추정 기기(1)의 전체 제어를 실시한다. ECU(21)에서, 미리 정해진 시간 간격마다, 차량간 통신 기기(10)로부터 각기 다른 차량(n)에 관한 정보(즉, 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn), 요 레이트(γn), 차량 속도(Vn), 추정 도로 반경(Rn) 등)을 취득한다. 또한, ECU(21)에서, 미리 정해진 시간 간격마다, GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13) 및 차량 속도 센서(14)로부터의 각각의 검출 정보(즉, 절대 위치(X, Y), 절대 방위각(θ), 요 레이트(γ) 및 차량 속도(V))를 취득한다. ECU(21)에서, 미리 정해진 시간 간격마다, 취득된 요 레이트(γ) 및 차량 속도(V)를 사용하여 도로 반경 R(=γ/V)을 산출하고, 또한 도로 곡률(=1/R)을 산출한다. 그후, ECU(21)는 호스트 차량에 관한 정보를 다른 차량으로 전송하기 위해, 절대 위치(X, Y), 절대 방위각(θ), 요 레이트(γ), 차량 속도(V), 추정 도로 반경(R) 등을 차량간 통신 기기(10)로 송신한다. 또한, 차량간 통신을 수행하는 각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(21)는 취득된 다른 차량의 정보 및 호스트 차량의 정보를 사용하여 다른 차량(n)이 동일 경로에 있는지 여부를 판정한다. 또한, ECU(21)는 판정 결과에 기초하여 동일 경로 상에 있다고 판정되는 다른 차량을 나타내는 화상 정보를 표시 기기(30)로 출력한다. 이 동일-경로의 판정 처리는 이하 상세히 설명된다.
동일-경로의 판정 처리에 대해서 설명하기 전에, 도 3을 참조하여, ECU(21)에 의해 사용되는 좌표계를 설명할 것이다. 도 3의 상측 좌표계는 절대 위치에 기초한 좌표계이며, 예를 들어 X축은 경도를 나타내고 Y축은 위도를 나타낸다. 이 절대 좌표계에서, 호스트 차량(MV)이 절대 위치(X, Y)에 위치되고, 절대 방위각(θ)의 주행 방향이 표시되고, 호스트 차량(MV)의 전방의 다른 차량(OV1)이 절대 위치(X1, Y1)에 위치되고, 그 절대 방위각(θ1)의 주행 방향이 표시된다. 호스트 차량(MV) 및 다른 차량(OV1)에서 원은 (X, Y), (X1, Y1)을 중심으로 한 GPS 상대 위치 오차를 각각 나타낸다. 곡선(C)은 호스트 차량의 주행 방향 절대 방위각(θ)에 따라 연장하는 추정 도로 반경(R)의 곡선이고, 호스트 차량(MV)의 추정된 주행로를 나타낸다. 곡선(C)의 s는 호스트 차량(MV)로부터의 주행로 거리를 나타낸다. η1은 호스트 차량(MV)의 주행로(곡선 (C))로부터 다른 차량(OV1)의 절대 위치(X1, Y1)까지의 측방향 편차(측방향 위치의 어긋남)이다. s1은 다른 차량(OV1)의 절대 위치(X1, Y1)에 대응하는 주행로 거리이다. θ(s1)은 주행로 거리(s1)에서의 주행로 방향(곡선(C)의 접선 방향)의 절대 방위각이다. dθ1은 절대 방위각(θ(s1))로부터의 다른 차량(OV1)의 절대 방위각(θ1)의 방위각 어긋남이다.
또한, 도 3의 하측 좌표계는 호스트 차량의 주행 방향(방위각(θ))에서의 추정 도로 반경(R)(곡선(C))를 따라서 호스트 차량(MV)를 기준으로 한 상대 위치에 기초한 좌표계(호스트 차량(MV)의 주행로의 방향에서의 좌표계, 즉 원점은 호스트 차량의 위치이고 축은 호스트 차량의 주행 방향에서 추정 도로 반경인 좌표계)이고, s축이 주행로 거리이고, η축이 측방향 편차이다. 이 상대 좌표계에서, 호스트 차량(MV)은 원점에 위치되고, 다른 차량(OV1)은 (s1, η1)에 위치되고, 방위각 어긋남(dθ1)의 진행 방향이 표시된다.
또한, 도 3을 참조하여, ECU(21)에 의해 사용되는 측방향 편차의 역치 및 방위각의 역치에 대해서 설명할 것이다. 제1 실시예에서, s-η 좌표계에서 주행로 거리(s)를 변수로서 취하고, 하기에서 설명하는 계수 A, B, C, D를 사용하여, 호스트 차량(MV)에 대해 동일-경로 범위(경로 폭)(ηth(s))를 식(1)에 의해 기하학적으로 표현한다. 이 값(ηth(s))은 주행로 거리(s)에서의 측방향 편차의 역치가 되고, 도 3에 도시한 바와 같이 점선 (SH1) (ηth(s))내측(판정시 좌측 및 우측 양측에 대해)에 다른 차량의 측방향 편차가 들어 오는 경우, 다른 차량은 호스트 차량(MV)이 주행하는 경로와 동일 경로 상에 있다.
[식 1]
Figure 112015051891712-pct00001
식 (1)에서 D[m]은 0차의 항(상대 위치 어긋남을 고려한 항)의 계수이고, D[m]은 "경로(도로)의 폭 및 GPS 상대 위치 오차의 합"을 고려한 계수이다. 이 경로의 폭은 일반적인 경로(도로)의 폭을 고려해서 설정되고, 고정 값으로 설정될 수 있으나, 도로의 유형에 따라 가변 값으로 설정될 수도 있고, 예를 들어, 일반 도로의 차선 개수에 대응하는 도로의 일측의 폭, 또는 고속도로의 일측의 폭, 또는 도시 고속도로의 일측의 폭일 수 있다. GPS 상대 위치 오차는 GPS 수신 기기(11)를 사용하여, 실제 차량 실험 등에 따라 미리 설정된다. GPS에 의한 위치 설정에서, 복수의 GPS 위성으로부터의 GPS 신호를 이용하여 상대적 위치 설정이 실행되기 때문에, 상대적 위치 설정에 의해 검출되는 절대 위치에 오차가 발생하는 점에 유의해야 한다. D는 0차의 항이고(주행로 거리(s)에 관계없이 일정), 이 값(D)에 기초한 동일-경로의 범위는 도 3의 s-η 좌표계에 의해 표시된 바와 같이 s축의 플러스 측과 마이너스 측에서 일정한 범위(WD)가 된다.
식(1)에서 C[rad]는 1차의 항(방위각 어긋남을 고려한 항)의 계수이고, C[rad]는 "방위각 검출 오차 및 차량의 어긋남으로 인한 방위각 오차의 합"을 고려한다. 방위각 검출 오차는 방위각 센서(12)을 사용한 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. 차량의 어긋남으로 인한 방위각 오차는 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. 실제의 차량 주행시, 차량은 어긋나고 차량의 실제 방위각은 시시 각각 변하기 때문에(예를 들어 직선로에서 주행할 때에도 방위각은 일정하지 않음), 이 어긋남으로 인해 방위각에 오차가 발생하는 점에 유의해야 한다. Cs는 1차의 항이고(주행로 거리(s)에 비례해서 증가), 따라서 이 Cs 값에서 또한 고려되는 동일-경로 범위는 도 3의 s-η 좌표계에 의해 표시된 바와 같이 범위(WD)로부터 값(s)에 비례해서 증가하는 범위(WC)가 된다.
식(1)에서 B[1/m]은 2차의 항(도로 곡률 어긋남을 고려한 항)의 계수이고, B[1/m]은 "추정 도로 곡률(R의 역수)의 추정 오차 및 차량의 어긋남으로 인한 도로 곡률 오차의 합"을 고려한 계수이다. 도로 반경(R)은 요 레이트와 차량 속도로부터 추정되고, 도로 곡률은 이 도로 반경(R)으로부터 산출된다. 추정 도로 곡률의 추정 오차는 요 레이트 센서(13)와 차량 속도 센서(14)를 사용한 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. 차량의 어긋남으로 인한 곡률 오차는 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. 실제의 차량 주행시, 차량은 어긋나고, 차량의 실제 주행 궤적 반경은 시시 각각 변화하기 때문에 (예를 들어, 일정한 도로 반경을 갖는 곡선을 따라 주행할 때에도 차량의 주행 궤적 반경은 일정하지 않음), 이 어긋남으로 인해, 요 레이트 등에도 오차가 발생하고, 추정 도로 반경에 오차가 발생한다. Bs2는 2차의 항이고(주행로 거리(s)의 제곱으로 증가), Bs2의 값도 고려한 동일-경로의 범위는 도 3의 s-η 좌표계에 도시된 바와 같이 범위(WC)로부터 s 값의 제곱으로 증가하는 범위(WB)이다.
식(1)에서 A[1/m2]은 3차의 항(클로소이드 곡선 분(곡률 변화율의 어긋남))의 계수이며, 상정된 클로소이드 곡선 파라미터를 고려한 계수이다. 상정된 클로소노이드 곡선 파라미터는 도로 구조 등으로부터 상정되고, 고정 값으로 설정될 수 있으나, 도로 유형 등에 따라 가변 값에서 설정될 수도 있고, 예를 들어, 고속도로(예를 들어, 제2 도메이(Tomei) 고속도로)의 경우, 곡률(도로 반경)의 변화가 적고 또한 변화율도 작으므로, 이 파라미터는 작은 값으로 설정되는 반면, 도시 고속도로(예를 들어, 메트로폴리탄 고속도로)의 경우, 곡률의 변화가 많고 또한 변화율도 크므로, 파라미터는 큰 값으로 설정된다. 곡선 도로의 경우, 고정된 곡률로 만곡되는 도로뿐만 아니라, 변하는 곡률로 만곡되는 도로도 있어, 그 유형의 도로들을 고려하는 것이 필요하다는 점에 유의해야 한다. As3은 3차의 항이고(주행로 거리(s)의 3승으로 증가), 이 As3의 값도 고려한 동일-경로의 범위는 도 3의 s-η 좌표계로 도시된 바와 같이, 범위(WB)로부터 또한 s 값의 3승으로 증가하는 범위(WA)가 된다.
동일-경로 범위가 요구되는 범위를 넘어 확대되는 경우, 노이즈가 도입되어 원하지 않는 다른 차량이 동일-경로 상에 있다고 판정되고, 범위가 좁아지는 경우 임의의 다른 대응 차량이 판정되지 않을 수 있다. 따라서, 계수(A, B, C, D)는 우수한 균형으로 판정을 달성하기 위해 적절한 값으로 설정되어야 한다. 이와 달리 말하면, 계수(A, B, C, D)를 설정하는 것에 의해, 적절한 동일-경로의 범위를 간단하게 설정할 수 있다.
또한, 임의의 주행로 거리(s)의 ηth(s)에서의 방위각(ξ(s))은 ηth(s)로부터 산출되는 곡선에서 접선 방향의 각도이므로, 식(2)에 의해 산출할 수 있다. 이 방위각 값(ξ(s))에 대해 차량의 방위각 각도 어긋남 마진(Δξ)을 가산하여 얻은 각도는 주행로 거리 "s"에서의 방위각의 역치가 된다. 다른 차량의 방위각 어긋남이 이 방위각 역치 내에 들어 오는 경우, 다른 차량은 호스트 차량(MV)의 주행 방향과 동일 방향으로 주행하고 있다고 고려된다. 각도 어긋남 마진(Δξ)은 방위각 센서(12)을 사용하여 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. 이러한 방식으로, 차량이 향하는 방향까지 포함하여, 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정된다. 따라서, 동일 경로 상에 있지만 반대 방향으로 주행하거나 다른 방향으로 주행하는 차량이 제외될 수 있다.
[식 2]
Figure 112015051891712-pct00002
다음으로, 동일-경로 판정 처리가 설명될 것이다. 각각 다른 차량 n(n=1, 2, ...)에 대해, ECU(21)는 호스트 차량의 절대 위치(X, Y), 절대 방위각(θ) 및 추정 도로 반경(R)과, 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn)을 사용하고, 절대 좌표계의 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn) 및 절대 방위각(θn)을, 원점이 호스트 차량(MV)의 위치이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 방향에서의 추정 도로 반경(R)인 s-η 좌표계로 변환한다. 그리고, ECU(21)는 이 s-η 좌표계에서의 다른 차량(n)에 대한 주행로 거리(sn), 측방향 편차(ηn), 주행로 거리(sn)에서의 주행로 방향의 절대 방위각(θ(sn)) 및 방위각 어긋남(dθn)을 산출한다.
ECU(21)는 식(1)에 의해, 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서의 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 산출한다. 그리고, ECU(21)는 다른 차량(n)의 측방향 편차(ηn) 및 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 사용하여 식(3)의 판정 조건을 만족하는 지의 여부를 판정한다. 식(3)의 판정 조건을 만족하는 경우, ECU(21)는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일 경로에 다른 차량(n)이 있다고 판단한다. 또한, 식(3)의 판정 조건을 만족하지 않는 경우, ECU(21)는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일 경로에 다른 차량(n)이 있지 않다고 판단한다.
[식 3]
Figure 112015051891712-pct00003
ECU(21)는 식(2)에 의해 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서 측방향 편차의 역치(ηth(sn))에서의 방위각(ξ(sn))을 산출한다. 그리고, ECU(21)는 다른 차량(n)의 방위각 어긋남(dθn) 및 방위각 어긋남의 역치(ξ(sn)+Δξ)를 사용하여, 식(4)의 판정 조건을 만족하는 지의 여부를 판정한다. 식(4)의 판정 조건을 는 경우, ECU(21)는 다른 차량(n)이 호스트 차량의 주행과 동일 방향을 갖는다고 판단한다. 또한, 식(4)의 판정 조건을 만족하지 않는 경우, ECU(21)는 다른 차량(n)이 호스트 차량의 주행과 동일 방향을 갖지 않는다고 판단한다.
[식4]
Figure 112015051891712-pct00004
ECU(21)에서, 식(3)의 판정 조건을 만족하고 식(4)의 판정 조건을 만족하는 경우(다른 차량(n)이 호스트 차량과 동일-경로의 범위 내(동일 경로상)이고 호스트 차량의 주행과 동일 방향을 갖는 경우), 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판정한다. 차량간 통신을 수행하는 모든 다른 차량(n)(n=1, 2, ...)에 관해 상술한 판정이 종료될 때, ECU(21)는 호스트 차량의 경로와 동일 경로에 있다고 판정된 다른 차량이 호스트 차량에 관해 상대적으로 위치된 화상을 생성한다. ECU(21)는 화상 정보를 표시 기기(30)로 송신한다.
상술한 동일-경로 판정은 호스트 차량에 의해 이후 주행되는 경로의 범위를 추정하고, 따라서 호스트 차량이 이후 주행하는 호스트 차량 전방에 위치된 다른 차량에 대하여 유효한 판정을 제공하지만, 이 판정은 호스트 차량 후방에 위치된 다른 차량에도 적용될 수 있다.
표시 기기(30)는 다양한 유형의 정보를 표시하는 디스플레이 모니터 등이다. 표시 기기(30)는 예를 들어 콤비네이션 미터의 멀티 디스플레이, 네비게이션 시스템의 디스플레이일 수 있다. 표시 기기(30)에서, 동일 경로 상의 다른 차량을 나타내는 화상 정보가 ECU(21)로부터 취득되는 경우, 그 화상을 표시한다.
상술한 구성을 갖는 차량 위치 추정 기기(1)의 작동이 설명될 것이다. 차량 위치 추정 기기(1)에서, 이하에 지시된 작동이 반복 실행된다. 차량간 통신 기능을 갖는 다른 차량(n)은 차량간 통신에 의해 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn), 요 레이트(γn), 차량 속도(Vn), 추정 도로 반경(Rn) 등과 같은 정보를 포함하는 차량간 통신 신호를 송신한다. 정보의 이들 요소들은 차량간 통신에 의해 호스트 차량으로부터도 유사한 방식으로 전송되는 점에 유의해야 한다.
차량간 통신을 허용하는 범위 내에 위치된 다른 차량(n)으로부터 차량간 통신 신호가 수신되는 경우, 차량간 통신 기기(10)는 차량간 통신 신호를 복조하고 다른 차량(n)으로부터의 정보를 추출하고 이 정보를 ECU(21)로 전송한다. ECU(21)는 차량간 통신 기기(10)로부터 다른 차량(n)에 관한 정보를 취득한다.
GPS 수신 기기(11)는 각각의 GPS 위성으로부터 GPS신호를 수신하고, 수신된 GPS 신호를 각각 복조하고, 복조된 각 GPS 신호의 정보에 기초하여 호스트 차량의 절대 위치(X, Y) 등을 산출하고, 이 정보를 ECU(21)로 송신한다. 방위각 센서(12)는 호스트 차량의 절대 방위각(θ)을 검출하고, 이를 ECU(21)로 전송한다. 요 레이트 센서(13)는 호스트 차량의 요 레이트(γ)를 검출하고, 이를 ECU(21)로 전송한다. 차량 속도 센서(14)는 호스트 차량의 차량 속도(V)를 검출하고, 이를 ECU(21)로 송신한다. ECU(21)는 각각의 검출 정보 요소를 취득한다.
각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(21)는 호스트 차량의 절대 위치(X, Y), 절대 방위각(θ), 추정 도로 반경(R)과 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn)을 사용하여, 원점이 호스트 차량(MV)의 위치이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 방향에서의 추정 도로 반경(R)인 s-η 좌표계로 변환하고, 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn), 측방향 편차(ηn), 주행로 거리(sn)에서의 방위각(θ(sn)) 및 방위각 어긋남(dθn)을 각각 산출한다.
ECU(21)는 식(1)에 의해 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서의 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 산출하고, 다른 차량(n)의 측방향 편차(ηn) 및 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 사용하여 식(3)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. ECU(21)는, 이 판정 조건을 만족하는 경우 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판단하고, 이 판정 조건을 만족하지 않는 경우 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하지 않다고 판단한다. 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판단한 경우, ECU(21)는 식(2)로부터 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서의 (ηth(sn))에서의 방위각(ξ(sn))을 산출하고, 다른 차량(n)의 방위각 어긋남(dθn)과 방위각 어긋남의 역치(ξ(sn)+Δξ)를 사용하여 식(4)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. ECU(21)는, 이 판정 조건을 만족하는 경우 다른 차량(n)은 호스트 차량의 주행과 동일 방향을 갖는다고 판단하고, 이 판정 조건을 만족하지 않는 경우 다른 차량(n)은 호스트 차량의 주행과 동일 방향을 갖지 않는다고 판단한다. ECU(21)는 식(3)의 판정 조건을 만족하고 식(4)의 판정 조건을 만족하는 경우, 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판정한다.
차량간 통신을 행하고 있는 모든 다른 차량(n)에 대해서 상술한 판정이 종료될 때, ECU(21)는 호스트 차량과 동일 경로에 있다고 판정된 다른 차량이 호스트 차량에 대해 각각 위치 설정되는 화상을 생성한다. ECU(21)는 이 화상 정보를 표시 기기(30)에 출력한다. 표시 기기(30)는 ECU(21)로부터 화상 정보를 취득할 때 이 화상을 표시한다.
차량 위치 추정 기기(1)에 따르면, 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량의 주행 방향에서의 추정 도로 반경인 좌표계로 변환함으로써 그리고 경로의 폭, 센서 오차(GPS 상대 위치 오차, 방위각 오차, 추정 도로 반경의 오차), 구동 오차(차량의 어긋남으로 인한 방위각의 오차 및 추정 도로 곡률의 오차), 경로의 곡률 변화를 고려해서 해석적으로 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판정함으로써, 간단한 장비에 의해 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 정확하게 판정할 수 있다. 이 동일-경로 판정에서, 맵 또는 고정밀도 위치가 필요 없고(종래부터 차량에 탑재된 GPS 수신 기기 등의 위치 검출 장치가 충분함), 다른 차량의 주행 궤적도 필요 없다. 또한, 주행 시나리오 및 탑재 센서 등에 적합한 적응식 크루즈 컨트롤(ACC), 사전 추돌 안전 시스템(PCS) 등에서 사용되는 자신 차선 확률과 같은 경험적인 맵핑도 필요로 하지 않고, 경로(대상 도로)나 센서(센싱 오차) 등이 바뀌어도 이 방법을 용이하게 적용 및 적합할 수 있다. 또한, 도로의 곡률 변화에 응답하여, 미리 상정된 도로 설계 파라미터에 따라 필요한 레벨의 경로 범위를 설정할 수 있다. 이는 다양한 차량 모델에 용이하게 적용할 수 있다. 추가로, 이 방법은 또한 차량간 통신이 널리 보급되지 않은 상황에 적합할 수 있다.
이 차량 위치 추정 기기(1)에 따르면, 차량간 통신에 의해 다른 차량으로부터 절대적인 정보를 취득하기 때문에, 다른 차량의 절대 위치 및 절대 방위각 및 호스트 차량에 관한 다양한 정보를 사용하여 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량의 주행 방향에서의 추정 도로 반경인 상대 좌표계로 변환함으로써, 차량간 통신을 수행하는 다른 차량이 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일 경로에 있는지 여부를 판정할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하여, 제2 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(2)에 대해서 설명한다. 도 1은 차량 위치 추정 기기의 개략도이다. 도 4는 동일-경로 판정 방법(특히, 호스트 차량 후방측을 도시함)의 개략도이다.
제1 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(1)와 비교하면, 차량 위치 추정 기기(2)에서, 호스트 차량 후방의 다른 차량에 대한 판정 정밀도를 향상시키기 위해서, 호스트 차량 후방의 다른 차량에 대한 판정 방법(및 특히, 역치의 설정 방법)이 변경된다. 더 구체적으로는, 차량 위치 추정 기기(2)는 다른 차량의 좌표계를, 원점이 호스트 차량의 위치이고, 축이 호스트 차량의 주행 궤적인 좌표계(상대 좌표계)로 변환하고, 경로의 폭, GPS 상대 위치 오차, 및 주행 궤적의 주행 거리당의 드리프트 오차를 고려한 역치를 설정하고, 그 역치와 비교함으로써 동일-경로 판정을 실행한다.
제1 실시예의 경우, 동일-경로의 범위를 설정할 때 주행로 거리(s)를 변수로서 취하고 0차 내지 3차의 항을 갖는 식(1)을 사용하여 산출이 이루어지므로, 주행로 거리(s)가 길어질수록 동일-경로 판정 범위(측방향 편차 역치)가 넓어진다. 호스트 차량 후방 영역에 관해, 호스트 차량에 의해 이미 실행된 주행 기록(주행 궤적의 이력)이 있으므로, 이 주행 궤적을 사용하여 동일-경로의 판정 범위가 넓어지는 것이 억제되고, 판정 정밀도가 향상된다.
차량 위치 추정 기기(2)에는 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14), ECU(22) 및 표시 기기(30)가 구비된다. 제2 실시예의 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14) 및 ECU(22)는 본 발명의 도로 반경 추정 장치로 간주될 수 있고, 제2 실시예의 ECU(22)는 본 발명의 주행 궤적 취득 장치, 주행 거리 취득 장치, 좌표 변환 장치 및 판정 장치으로 간주될 수 있다.
ECU(22)는 CPU, ROM, RAM 등으로 구성되는 ECU이고, ECU(21)는 차량 위치 추정 기기(2)의 전체 제어를 실시한다. 제1 실시예에 관한 ECU(21)과 유사하게, 미리 정해진 시간 간격마다 ECU(22)는 차량간 통신 기기(10)로부터 제각기 다른 차량(n)의 정보를 취득하고 또한 GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13) 및 차량 속도 센서(14)로부터 각 검출 정보를 취득한다. 또한, 제1 실시예에 관한 ECU(21)과 유사하게, 미리 정해진 간격마다 ECU(22)는 호스트 차량에 관한 정보를 차량간 통신에 의해 다른 차량으로 전송하기 위해 정보를 차량간 통신 기기(10)로 송신한다. 또한, 차량간 통신을 수행하는 각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(22)는 취득한 다른 차량의 정보 및 호스트 차량의 정보를 사용하여 다른 차량(n)이 동일-경로에 있는지 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 기초하여 동일 경로에 있다고 판정된 다른 차량을 나타내는 화상 정보를 표시 기기(30)로 출력한다. 동일-경로의 판정 처리는 호스트 차량 전방의 다른 차량에 관해 제1 실시예에 관한 ECU(21)에 의해 실행되는 판정 처리와 유사하므로 그 설명은 여기서 생략되고, 호스트 차량 후방의 다른 차량에 관한 판정 처리만 이하에서 상세하게 설명한다.
동일-경로의 판정 처리를 설명하기 전에, 도 4를 참조하여, ECU(22)에 의해 사용되는 좌표계가 설명될 것이다. 도 4에서, 호스트 차량(MV)의 전방측은 도 3과 유사하므로, 호스트 차량(MV)의 후방 측에 대해서 상세하게 설명한다. 도 4의 상측 좌표계는 도 3과 유사한 절대 좌표계이며, 호스트 차량(MV)의 후방측도 도시된다. 이 절대 좌표계에서, 호스트 차량(MV)는 절대 위치(X, Y)에 위치되고, 절대 방위각(θ)의 주행 방향이 표시되고, 다른 차량, OV2,이 호스트 차량(MV)의 후방의 절대 위치(X2, Y2)에 위치되고, 그 절대 방위각(θ2)의 주행 방향이 표시된다. 호스트 차량(MV) 및 다른 차량(OV2)에서의 원은 각각 (X, Y), (X2, Y2)를 중심으로 한 GPS 상대 위치 오차를 나타낸다. 호스트 차량(MV)의 후방으로 연장하는 점선의 곡선(L)은 호스트 차량(MV)의 주행궤적을 나타낸다. 점선의 곡선(L)상의 값(s)는 주행궤적에 따른 주행 거리(주행로 거리)를 나타낸다. η2는 호스트 차량(MV)의 주행 궤적(점선 곡선(L))으로부터 다른 차량(OV2)의 절대 위치(X2, Y2)까지의 측방향 편차(측방향 위치의 어긋남)이다. s2는 다른 차량(OV2)의 절대 위치(X2, Y2)에 대응하는 주행로 거리이다. θ(s2)은 주행로 거리(s2)에서의 주행로 방향(점선 곡선(L)의 접선 방향)의 절대 방위각이다. dθ2는 θ(s2)로부터 다른 차량의 절대 방위각(θ2)의 방위각 어긋남이다.
또한, 도 4의 하측 호스트 차량(MV)의 후방 측의 좌표계는 원점이 호스트 차량(MV)이고 축이 호스트 차량(MV)(점선 곡선(L))의 주행 궤적인 상대 좌표계이고, s축은 주행로 거리(주행 거리)를 나타내고, η축은 측방향 편차를 나타낸다. 이 상대 좌표계에서, 호스트 차량(MV)은 원점에 위치되고, 다른 차량(OV2)은 (s1, η2)에 위치되고, 방위각 어긋남(dθ2)의 주행 방향이 표시된다.
또한, 호스트 차량의 후방 다른 차량을 판정하는 경우 ECU(22)에 의해 사용되는 측방향 편차의 역치 및 방위각의 역치가 도 4를 참조하여 설명될 것이다. 제2 실시예에서, 호스트 차량 후방 측에 대해, s-η 좌표계에서 주행로 거리(주행 거리)(s)를 변수로 취하고, 하기에서 설명하는 계수(D 및 F)를 사용하여, 호스트 차량(MV)에 관해 동일-경로 범위(ηth(s))가 식(5)에 의해 기하학적으로 표현된다. 이 ηth(s)는 주행로 거리(s)에서의 측방향 편차의 역치가 되고, 도 4에 도시한 바와 같이 점선 (SH2)(ηth(s))내측에(판정할 때는 좌우 양 측에 대해서) 다른 차량의 측방향 편차가 들어 오는 경우, 다른 차량은 호스트 차량(MV)이 주행하는 경로와 동일 경로에 있다.
[식5]
Figure 112015051891712-pct00005
여기서 s<0
식(5)에서 값(D)는 제1 실시예에서 설명한 값(D)이다. 식(5)에서 F[m/m]은 1차 항의 계수이며, 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차를 고려한 계수이다. 이 드리프트 오차는 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14) 또는 GPS 수신 기기(11)를 사용하여 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. 주행 궤적은 요 레이트와 차량 속도에 기초한 추측 항법에 의해 그리고 GPS에 의한 절대 위치에 기초하여 구한다. 요 레이트와 차량 속도에 기초한 추측 항법에 대해 적분이 사용되기 때문에, 드리프트 성분은 주행 거리가 길어질수록 커지므로, 드리프트 오차가 커진다. 한편, GPS에 기초한 절대 위치의 경우, 드리프트 성분이 매우 작으므로, 드리프트 오차는 최소이다. 그러나, GPS에 기초한 절대 위치의 경우, 예를 들어 차량이 터널에 진입하고 GPS 신호를 수신할 수 없을 때에는 절대 위치가 얻어지지 않으므로, 주행 궤적은 요 레이트 및 차량 속도에 기초한 추측 항법에 의해 구해진다. Fs는 1차의 항이므로(주행 거리(주행로 거리)(s)에 비례해서 증가), 이 Fs 값도 고려한 동일-경로의 범위는 도 4의 s-η 좌표계로 나타낸 바와 같이 범위(WD)로부터 또한 값(s)에 비례해서 증가하는 범위(WF)가 된다. 경로 범위(WF)는 오직 주행 궤적의 주행 거리당의 드리프트 오차로 인해 증가하므로(변수(s)에 대하여는 1차의 항만에 의해, 2차의 항과 3차의 항은 없음), 주행로 거리(s)가 커지는 경우에도 증가량은 적다.
또한, 호스트 차량의 주행 궤적에 기초하여, 주행로 거리(주행 거리)(s)에서의 기울기(방위각)(ξ(s))이 구해진다. 이 방위각 값(ξ(s))에 대해 차량의 각도 어긋남 마진(Δξ)을 가산하여 얻은 각도가 주행로 거리 "s"에서의 방위각에 대한 역치이다. 이 방위각의 역치내에 다른 차량의 방위각 어긋남이 들어 오는 경우, 다른 차량은 호스트 차량(MV)과 동일 방향으로 주행한다고 고려된다.
다음으로, 동일-경로의 판정 처리에 대해서 설명한다. 다른 차량(n)(n=1, 2, ...) 각각에 대해, ECU(22)는 다른 차량(n)이 호스트 차량의 전방 또는 후방에 있는지 여부를 판정한다. 판정 방법은 호스트 차량의 주행 방향(방위각(θ))을 고려하여 호스트 차량의 절대 위치(X, Y)와 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn)를 비교하여 판정하는 방법, 또는 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 원점이 호스트 차량(MV)이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 방향에서의 추정 도로 반경(R)인 s-η 좌표계에 다른 차량(n)을 배치하여 판정하는 방법일 수 있다. 호스트 차량의 전방의 다른 차량의 경우, ECU(22)는 제1 실시예에 관한 ECU(21)과 유사한 처리에 의해 동일-경로 판정을 실행한다.
호스트 차량의 후방의 다른 차량의 경우, ECU(22)는 호스트 차량의 주행 궤적, 주행 궤적에 따른 주행 거리와 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn)에 관해 ECU(22)에 의해 보유된 정보를 사용함으로써, 절대 좌표계의 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn)을, 원점이 호스트 차량(MV)이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 궤적인 s-η 좌표계로 변환한다. ECU(22)는 이후 이 s-η 좌표계에서 다른 차량(n)에 대한 주행로 거리(주행 거리)(sn), 측방향 편차(ηn), 주행로 거리(sn)에서의 주행로 방향의 절대 방위각(θ(sn)) 및 방위각 어긋남(dθn)을 산출한다.
ECU(22)는 식(5)에 의해, 다른 차량(n)의 주행로 거리(주행 거리)(sn)에서의 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 산출한다. ECU(22)는 다른 차량(n)의 측방향 편차(ηn) 및 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 사용하여, 식(3)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. 또한, 식(3)의 판정 조건을 만족하는 경우, ECU(22)는 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판단한다. 또한, 식(3)의 판정 조건을 만족하지 않는 경우, ECU(22)는 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하지 않다고 판단한다.
ECU(22)는 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서의 호스트 차량의 주행 궤적의 기울기(방위각)(ξ(sn))를 산출한다. 그리고, ECU(22)는 다른 차량(n)의 방위각 어긋남(dθn) 및 방위각 어긋남의 역치(ξ(sn)+Δξ)를 사용하여, 식(4)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. 식(4)의 판정 조건을 만족하는 경우, ECU(22)는 다른 차량(n)은 호스트 차량과 동일 주행 방향이라고 판단한다. 식(4)의 판정 조건을 만족하지 않는 경우, ECU(22)는 다른 차량(n)은 호스트 차량과 동일 주행 방향이 아니라고 판단한다.
ECU(22)는 식(3)의 판정 조건을 만족하고 식(4)의 판정 조건을 만족시키는 경우, 호스트 차량의 후방에서 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판정한다.
ECU(22)는 요 레이트(γ) 및 차량 속도(V)에 기초한 추측 항법 또는 GPS에 기초한 절대 위치(X, Y)를 사용하여 주행 궤적을 구하고, 주행 궤적에 따른 주행 거리를 구한다. ECU(22)는 주행 궤적 및 주행 거리에 관한 이 데이터를 소정 시간 또는 소정 거리 동안 보유한다.
상술한 구성을 갖는 차량 위치 추정 기기(2)의 작동을 설명할 것이다. 차량 위치 추정 기기(2)에서, 이후 지시되는 작동이 반복 실행된다. 다른 차량(n)의 작동은 제1 실시예에서 설명한 동작과 유사하므로, 여기서 설명되지 않는다. 또한, 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13) 및 차량 속도 센서(14)의 다양한 작동은 제1 실시예에서 설명한 작동과 유사하므로, 여기서 설명되지 않는다. ECU(22)는 요 레이트 및 차량 속도(또는 절대 위치)가 취득될 때마다, 주행 궤적 및 주행 궤적에 따른 주행 거리를 구하고, 저장한다.
다른 차량(n) 각각에 대해, ECU(22)는 다른 차량(n)이 호스트 차량의 전방 또는 후방인지 여부를 판정한다. 다른 차량(n)이 호스트 차량의 전방에 있는 경우, ECU(22)는 제1 실시예에서 설명한 바와 유사한 작동에 의해, 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
다른 차량(n)이 호스트 차량의 후방에 있는 경우, ECU(22)는 호스트 차량의 주행 궤적, 이 주행 궤적에 따른 주행 거리, 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn)을 사용하여, 절대 좌표계의 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn) 및 절대 방위각(θn)을, 원점이 호스트 차량(MV)이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 궤적인 s-η 좌표계로 변환하고, 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn), 측방향 편차(ηn), 주행로 거리(sn)에서의 주행로 방향의 방위각(θsn), 방위각 어긋남(dθn)을 산출한다.
ECU(22)는 식(5)에 의해 다른 차량(n)의 주행로 거리(주행 거리)(sn)에서의 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 산출하고, 다른 차량(n)의 측방향 편차(ηn) 및 측방향 편차의 역치(ηth(sn))을 사용하여 식(3)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. ECU(22)는 판정 조건을 만족하는 경우 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판단하고, 판정 조건을 만족하지 않는 경우 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하지 않다고 판단한다. 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판단된 경우, ECU(22)는 호스트 차량의 주행 궤적으로부터 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서의 방위각(ξ(sn))을 산출하고, 다른 차량(n)의 방위각 어긋남(dθn) 및 방위각 어긋남의 역치(ξ(sn)+Δξ)를 사용하여 식(4)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. ECU(22)는 판정 조건을 만족하는 경우 다른 차량(n)은 호스트 차량과 동일 주행 방향을 갖는다고 판단하고, 판정 조건을 만족하지 않는 경우 다른 차량(n)은 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하지 않다고 판단한다. ECU(22)는 식(3)의 판정 조건을 만족하고 또한 식(4)의 판정 조건을 만족하는 경우, 다른 차량(n)이 주행하는 경로는 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판정한다.
차량간 통신을 수행하는 모든 다른 차량(n)에 대해서 판정이 종료된 후 ECU(22) 및 표시 기기(30)의 각각의 작동은 제1 실시예에서 설명한 작동과 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략된다.
이 차량 위치 추정 기기(2)는 제1 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(1)와 유사한 유리한 효과를 갖는 것에 추가로 이하의 효과를 갖는다. 차량 위치 추정 기기(2)에 따르면, 호스트 차량 후방의 다른 차량의 경우, 원점이 호스트 차량이고 축이 호스트 차량 후방에서의 호스트 차량의 주행 궤적인 좌표계로 변환하고, 경로 폭, GPS 상대 위치 오차, 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차를 고려해서 해석적으로 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정함으로써, 주행로 거리가 커질수록(다른 차량에 대해 더 이격될수록) 동일-경로의 판정 범위가 넓어지는 것을 억제할 수 있고, 그 결과 호스트 차량 후방 측에서의 동일-경로 판정 정밀도를 향상할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 제3 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(3)에 대해서 설명한다. 도 5는 차량 위치 추정 기기의 개략도이다. 도 6은 동일-경로 판정 방법(특히, 호스트 차량 전방을 도시)의 개략도이다.
제2 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(2)와 비교하면, 차량 위치 추정 기기(3)는 호스트 차량 전방의 다른 차량에 대한 판정 정밀도를 향상시키기 위해, 상이한 역치의 설정 방법(특히, 역치 산출에 사용하는 수식 모델의 계수 A를 설정하는 방법)을 갖는다. 더 구체적으로, 차량 위치 추정 기기(3)는 백선 인식 카메라를 탑재하고, 이 백선 인식 카메라에 기초하여 추정된 경로 파라미터(곡률, 곡률 변화율 등)를 사용함으로써 호스트 차량 전방의 경로의 클로소이드 곡선 파라미터가 정확하게 설정된다.
제1 실시예의 경우, 산출은 동일-경로의 범위를 설정할 때 주행로 거리(s)를 변수로서 취하고 0차 내지 3차의 항을 갖는 식(1)을 사용하여 이루어지므로, 주행로 거리(s)가 길수록 동일-경로의 판정 범위가 넓어진다. 특히, 3차의 항은 주행로 거리(s)의 3승으로 커지므로, 3차의 항은 동일-경로의 판정 범위의 확장에 영향을 미친다. 따라서, 3차의 항의 계수(클로소이드 곡선 파라미터)(A)에 대해, 호스트 차량 전방의 차선 곡률이나 곡률의 변화율이 백선 인식 카메라에 의해 고정밀도로 획득되기 때문에, 이 정보를 사용함으로써 계수(A)가 억제되고(작게 되고), 판정 정밀도가 향상된다(동일-경로의 판정 범위의 확장이 억제됨).
차량 위치 추정 기기(3)에는 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14), 백선 인식 카메라(15), ECU(23) 및 표시 기기(30)가 구비된다. 제3 실시예에서, 제3 실시예의 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14) 및 ECU(23)는 본 발명의 도로 반경 추정 장치로 간주될 수 있고, 제3 실시예의 백선 인식 카메라(15)는 본 발명의 카메라, 차선 검출 장치, 곡률 산출 장치 및 곡률 변화 산출 장치로 간주될 수 있고, 제3 실시예의 ECU(23)는 본 발명의 주행 궤적 취득 장치, 주행 거리 취득 장치, 좌표 변환 장치 및 판정 장치로 간주될 수 있다.
백선 인식 카메라(15)는 차선을 구성하는 좌우한 쌍의 백선을 인식하기 위한 카메라 센서이며, 카메라 및 처리 기기로 구성된다. 백선 인식 카메라(15)는 카메라에 의해 호스트 차량의 전방 도로를 포함하는 영역의 화상을 포획하고, 포획된 화상을 취득한다. 백선 인식 카메라(15)는 미리 정해진 시간 간격마다 포획된 화상으로부터 차선을 구성하는 좌우 한 쌍의 백선을 인식한다. 인식 방법은 예를 들어, 노면과 그 위에 그려진 백선 사이에 큰 밝기 차이가 있기 때문에 에지 처리에 기초한 방법이 있다. 백선 인식 카메라(15)는 미리 정해진 시간 간격마다 인식한 좌우 한 쌍의 백선으로부터 차선 폭을 산출하고 또한 좌우 한 쌍의 백선의 중앙을 통하는 선(차선의 중앙선)을 산출한다. 또한, 백선 인식 카메라(15)는 차선의 중앙선에서의 각 위치에서 반경, 곡률 등을 산출하고, 이에 의해 각 위치에서의 곡률의 데이터로부터 곡선의 변화율을 산출한다. 백선 인식 카메라(15)는 미리 정해진 시간 간격마다 백선 인식 결과 및 산출된 곡률 및 곡률 변화율 등의 다양한 정보를 ECU(23)로 송신한다. 곡률 및 곡률 변화율은 ECU(23)에 의해 산출될 수 있다.
ECU(23)는 CPU, ROM, RAM 등으로 구성되는 ECU이고, ECU(23)는 차량 위치 추정 기기(3)의 전체적 제어를 실시한다. 제1 실시예에 관한 ECU(21)와 유사하게, 미리 정해진 시간 간격마다, ECU(23)는 차량간 통신 기기(10)로부터 각각 다른 차량(n)의 정보를 취득하고, 또한 GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14)로부터의 다양한 검출 정보를 취득한다. 또한, ECU(23)는 미리 정해진 간격마다 백선 인식 카메라(15)로부터 인식 정보를 취득한다. 또한, 제1 실시예에 관한 ECU(21)와 유사하게, 미리 정해진 간격마다, ECU(23)는 호스트 차량에 관한 정보를 차량간 통신에 의해 다른 차량으로 전송하기 위해 정보를 차량간 통신 기기(10)로 송신한다. 또한, 차량간 통신을 수행하는 각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(23)는 취득한 다른 차량의 정보 및 호스트 차량의 정보를 사용하여 다른 차량(n)이 동일-경로에 있는지 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 기초하여 동일-경로에 있다고 판정된 다른 차량을 나타내는 화상 정보를 표시 기기(30)에 출력한다. 동일-경로의 판정 처리에 대해서는 호스트 차량 후방의 다른 차량에 대한 제2 실시예에 관한 ECU(22)에 의해 실행되는 판정 처리와 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략하고, 호스트 차량 전방의 다른 차량에 관한 판정 처리만 이하에서 상세하게 설명한다.
동일-경로 판정 처리를 설명하기 전에, 도 6을 참조하여, ECU(23)에 의해 사용되는 좌표계를 설명할 것이다. ECU(23)에 의해 사용되는 좌표계는 호스트 차량 전방 측에 대해 제1 실시예에서 설명한 좌표계와 유사하고, 호스트 차량 후방 측에 대해 제2 실시예에서 설명한 좌표계와 유사하다. 도 6의 s-η 좌표계에 의해 표시된 바와 같이, 백선 인식 카메라(15)에 의해 호스트 차량(MV)의 전방의 좌우한 쌍의 백선(WL)이 인식된다. 또한, 좌우한 쌍의 백선(WL)에 기초하여 전방 경로의 파라미터(곡률, 곡률의 변화율)이 획득되고, 경로가 변하는 방향(우측 방향, 좌측 방향, 직진 방향)도 획득된다. 따라서, 백선 인식 카메라(15)에 의해 획득된 전방 경로의 파라미터에 상정된 오차를 가산하여 획득된 값은 식(1)에서 3차의 항의 계수(A)에 대해 설정된다. 이 상정된 오차는 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. 계수(A) 이외에도, 백선 인식 카메라(15)에 의해 획득된 전방 경로의 파라미터를 사용하여 도로 곡률에 관한 계수(B) 등도 설정할 수 있다.
다음으로, 동일-경로의 판정 처리이 설명될 것이다. 다른 차량(n)(n=1, 2, ...)에 대해, ECU(23)는 다른 차량(n)이 호스트 차량보다 전방 또는 후방에 있는지 여부를 판정한다. 호스트 차량의 후방의 다른 차량의 경우, ECU(23)는 제2 실시예에 관한 ECU(22)와 유사한 처리에 의해 동일-경로 판정을 실행한다.
호스트 차량의 전방의 다른 차량의 경우, ECU(23)는 백선 인식 카메라(15)로부터 취득한 추정 경로 파라미터(곡률, 곡률 변화율)를 사용하여, 식(1)의 계수(A)를 설정한다. 그리고, ECU(23)는 제1 실시예에 관한 ECU(21)와 유사한 처리에 의해, 원점이 호스트 차량(MV)이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 방향에서의 추정 도로 반경(R)인 s-η 좌표계로 변환하고, 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn), 측방향 편차(ηn), 주행로 거리(sn)에서의 주행로 방향의 방위각(θsn), 방위각 어긋남(dθn)을 각각 산출한다. 또한, ECU(23)는 최적화된 계수(A)를 사용하는 식(1)에 의해, 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서의 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 산출한다. 그리고, ECU(23)는 다른 차량(n)의 측방향 편차(ηn)와 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 사용하여, 식(3)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. 이 판정에서, 호스트 차량의 좌우 양 측에 대해서 판정하는 것이 아니고, 백선 인식 카메라(15)로부터 취득될 때 경로에서의 방향의 점진적인 변화만 판정할 수도 있다. 이후 처리는 제1 실시예에 관한 ECU(21)에 의해 실행되는 바와 유사하므로, 그 설명은 여기서 생락한다.
상술한 구성을 갖는 차량 위치 추정 기기(3)의 작동이 이제 설명될 것이다. 차량 위치 추정 기기(3)에서, 이하 지시되는 작동이 반복 실행된다. 다른 차량(n)의 작동은 제1 실시예에서 설명된 작동과 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략된다. 또한, 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14)의 다양한 작동은 제1 실시예에서 설명된 작동과 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략된다. 백선 인식 카메라(15)에서, 호스트 차량 전방의 좌우한 쌍의 백선이 인식되고, 좌우한 쌍의 백선에 의해 구성되는 차선의 곡선 및 곡선 변화율이 산출되고, 이 인식 결과는 ECU(23)로 송신된다. ECU(23)는 백선 인식 카메라(15)로부터의 인식 결과(추정 주행 파라미터(곡선, 곡선 변화율) 등)를 취득한다.
다른 차량(n)에 대해, ECU(23)는 다른 차량(n)이 호스트 차량의 전방 또는 후방에 있는지 여부를 판정한다. 다른 차량(n)이 호스트 차량의 후방에 있는 경우, ECU(23)는 제2 실시예에서 설명된 바와 유사한 처리에 의해 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다. 다른 차량(n)이 호스트 차량의 전방에 있는 경우, ECU(23)는 추정 경로 파라미터(곡률, 곡률 변화율)을 사용하여, 식(1)의 계수(A)를 설정한다. ECU(23)는 이 계수(A)의 값이 설정된 식(1)을 사용하여, 제1 실시예에서 설명된 바와 유사한 처리에 의해 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
차량간 통신을 수행하는 모든 다른 차량(n)에 대해서 판정을 종료한 후 ECU(23) 및 표시 기기(30)의 각 작동은 제1 실시예에서 설명된 작동과 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략된다.
차량 위치 추정 기기(3)는 제2 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(2)와 유사한 유리한 효과를 갖는 것에 추가로 이하의 유리한 효과를 갖는다. 차량 위치 추정 기기(3)에 따르면, 백선 인식 카메라(15)에 의해 추정된 경로 파라미터(곡률, 곡률 변화율)를 이용함으로써, 적어도 식(1)의 계수(A)를 실제 경로에 따른 적절한 값으로 설정할 수 있으므로, 정밀도가 높은 동일-경로의 판정 범위를 설정할 수 있고, 동일-경로의 판정 정밀도를 향상할 수 있다. 특히, 주행로 거리가 길어질수록, 동일-경로의 판정 범위가 넓어지는 것을 억제할 수 있다.
제4 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(4)는 이제 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명된다. 도 7은 차량 위치 추정 기기의 개략도이다. 도 8a 내지 도 8c는 차량 속도와 도로 선형 사이의 관계의 예이고, 도 8a는 차량이 자유류 교통에서 주행하고 차량 속도가 100 km/h인 경우를 도시하고, 도 8b는 차량이 자유류 교통에서 주행하고 차량 속도가 40 km/h인 경우를 도시하고, 도 8c는 차량이 자유류 교통에서 주행하지 않고 차량 속도가 40 km/h인 경우를 도시한다. 도 9는 차량들 사이 시간에 대한 차량 속도의 맵이다.
제2 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(2)과 비교하면, 차량 위치 추정 기기(4)는 호스트 차량 전방의 다른 차량에 대한 판정 정밀도를 향상시키기 위해, 역치의 설정 방법(특히, 역치 산출에 사용하는 수식 모델의 계수(A)를 설정하는 방법)이 상이하다. 보다 구체적으로, 차량 위치 추정 기기(4)는 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행할 때의 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 사용하여 호스트 차량 전방 경로에 대한 매우 정확한 클로소이드 곡선의 파라미터를 설정한다.
제3 실시예에서 설명한 바와 같이, 식(1)의 3차의 항(도로선형(완화)로 인한 오차; 상정된 클로소이드 곡선의 파라미터)은 동일-경로의 판정 범위의 확장에 큰 영향을 갖는다. 차량이 자유류 교통에서 주행하는 경우(혼잡이나 교통 체증이 없는 도로이고, 여기서 차량은 호스트 차량 주변의 차량 영향을 받지 않고 자유롭게 주행함), 차량의 운전자는 도로에 적합한 차량 속도를 선택해서 주행할 수 있고, 이 경우 차량 속도와 도로 종류 사이에는 높은 상관 관계가 있다. 따라서, 차량이 자유류 교통에서 주행할 때 차량 속도에 대응하는 도로 선형이 3차의 항의 계수(클로소이드 곡선의 파라미터)(A)에 관해 추정되고, 이 도로 선형에 의해, 계수(A)는 억제되고(작게됨), 판정 정밀도는 향상된다(동일-경로의 판정 범위의 확장이 억제됨).
예를 들어 중앙 정부가 도로를 설계하는 경우, 도로 선형(차선 개수, 경로 폭, 완화 파라미터, 완화 곡선 길이 등)은 차량이 자유류 교통에서 주행할 때 차량 속도에 대해 결정되는 점에 유의한다. 예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이 자유류 교통에서 차량 속도가 100 km/h의 경우, 최소 반경이 460 m, 최소 완화 구간 길이가 85 m, 일반적인 도로폭이 3.5 m인 도로 선형이 채택되고, 도 8b에 도시된 바와 같이 자유류 교통에서 차량 속도가 40 km/h의 경우, 최소 반경이 60 m, 최소 완화 구간 길이가 35 m, 일반적인 도로폭은 2.75 내지 3 m이다. 따라서, 자유류 교통에서 주행 도중, 차량 속도가 인식되는 경우, 차량이 주행하는 도로 선형이 추정될 수 있다. 차량 속도가 낮을 수록 도로 반경은 작게 되고(곡률이 커짐), 따라서 도로 반경(곡률)이 변하는 완화 구간도 짧아진다. 한편, 도 8c에 도시된 바와 같이, 자유류 교통에서 주행하지 않을 때 차량 속도가 40 km/h인 경우, 주변 차량(특히, 전방 차량)의 영향으로 인해 차량 속도는 40 km/h가 되므로, 차량 속도와 도로 선형 사이에 낮은 상관 관계가 있다(또는 상관 관계가 없다). 따라서, 차량 속도가 40 km/h이더라도, 도로 선형은 최소 반경이 60 m이고, 최소 완화 구간 길이가 35 m이고, 일반적인 도로폭이 2.75 내지 3 m인 도로 선형이 아니다. 따라서, 차량이 자유류 교통에서 주행하지 않는 경우, 차량이 주행하는 도로 선형은 차량 속도로부터 추정될 수 없다. 이 경우, 차량이 자유류 교통에서 마지막으로 주행하고 있었을 때 차량 속도에 대응하는 도로 선형이 계속된다고 상정함으로써 주행되는 도로 선형을 추정하는 것이 가능할 수 있다.
차량 위치 추정 기기(4)에는 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14), 레이더 센서(16), ECU(24) 및 표시 기기(30)가 구비된다. 제4 실시예의 차량 속도 센서(14)는 본 발명의 차량 속도 검출 장치로 간주될 수 있고, 제4 실시예의 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14) 및 ECU(24)는 본 발명의 도로 반경 추정 장치로 간주될 수 있고, 제4 실시예의 차량 속도 센서(14), 레이더 센서(16) 및 ECU(24)는 청구항에 설명된 차량간 시간 취득 장치로 간주될 수 있고, ECU(24)는 본 발명의 주행 궤적 취득 장치, 주행 거리 취득 장치, 좌표 변환 장치, 자유류 판단 장치, 도로 선형 추정 장치 및 판정 장치로 간주될 수 있다.
레이더 센서(16)는 호스트 차량 전방의 차량 정보를 검출하는 레이더 센서이며, 레이더와 처리 기기로 구성된다. 레이더는 예를 들어 밀리파 레이터 또는 레이저 레이더이다. 레이더 센서(16)에 대해, 레이더에 의해 밀리파 또는 다른 전자파가 좌/우 방향으로 주사하면서 호스트 차량의 전방에 전송되고, 반사파가 수신되고, 정보(좌/우 방향 주사 방위각, 전송 시간, 수신 시간, 반사 강도 등)가 반사파가 수신될 수 있는 각각의 반사 지점(검출 지점)에 대해 취득된다. 그리고, 레이더 센서(16)는 규정된 시간 간격마다, 반사 지점 정보 유무에 기초하여, 레이더의 검출 범위 내에 전방 차량이 위치하는지 여부를 판정한다. 전방 차량이 존재한다고 판정된 경우, 레이더 센서(16)는 전자파의 전송으로부터 수신까지 시간에 기초하여 전방 차량까지의 상대 거리를 산출한다. 전방 차량이 존재하지 않는 경우, 상대 거리는 무한대로 설정되는 점에 유의해야 한다. 또한, 레이더 센서(16)는 가장 강하게 재반사된 전자파의 방향을 검출하고, 이 방향으로부터 전방 차량의 상대 방향 등을 산출한다. 레이더 센서(16)는 규정된 간격마다, 전방 차량의 유무, 전방 차량이 존재하는 경우 상대 거리 등의 다양한 정보를 ECU(24)로 송신한다. 또한, 전방 차량의 유무 판정 및 다양한 정보의 산출은 ECU(24)에 의해 실행될 수 있다.
ECU(24)는 CPU, ROM, RAM 등에 의해 구성되는 ECU이고, ECU(24)는 차량 위치 추정 기기(4)의 전체 제어를 실시한다. 제1 실시예에 관한 ECU(21)과 유사하게, 미리 정해진 시간 간격마다, ECU(24)는 차량간 통신 기기(10)로부터 각각 다른 차량(n)의 정보를 취득하고, 또한 GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13) 및 차량 속도 센서(14)로부터 다양한 검출 정보를 취득한다. 또한, 미리 정해진 간격마다, ECU(24)는 레이더 센서(16)로부터 전방 차량의 유무 판정 결과 및 검출 정보를 취득한다. 또한, 제1 실시예에 관한 ECU(21)와 유사하게, 미리 정해진 간격마다, ECU(24)는 호스트 차량에 관한 정보를 차량간 통신에 의해 다른 차량으로 송신하기 위해 정보를 차량간 통신 기기(10)로 송신한다. 또한, 차량간 통신을 수행하는 각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(24)는 취득한 다른 차량의 정보 및 호스트 차량의 정보를 사용하여 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정하고, 이 판정 결과에 기초하여 동일 경로에 있다고 판정된 다른 차량을 나타내는 화상 정보를 표시 기기(30)로 출력한다. 동일-경로의 판정 처리는 호스트 차량 후방의 다른 차량에 대해 제2 실시예에 관한 ECU(22)에 의해 실행되는 판정 처리와 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략하고, 호스트 차량 전방의 다른 차량에 관한 판정 처리만 이하에서 상세하게 설명한다. ECU(24)에 의해 사용되는 좌표계는 제2 실시예에 관한 ECU(22)에 의해 사용되는 좌표계와 동일하다.
다음으로, 동일-경로 판정 처리가 설명될 것이다. 다른 차량(n)(n=1, 2, ...)에 대해, ECU(24)는 다른 차량(n)이 호스트 차량의 전방 또는 후방에 있는지 여부를 판정한다. 호스트 차량의 후방의 다른 차량의 경우, ECU(24)는 제2 실시예에 관한 ECU(22)와 유사한 처리에서 동일-경로 판정을 실행한다.
호스트 차량의 전방에 있는 다른 차량의 경우, ECU(24)는 차량 속도 센서(14)로부터 취득한 차량 속도와 레이더 센서(16)로부터 취득한 상대 거리를 사용하여 전방 차량에 관한 차량간 시간(= 상대 거리(차량간 거리)/시간]을 산출한다. 레이더 센서(16)의 검출 범위 내에 전방 차량이 존재하지 않는 경우, 상대 거리는 무한대로 설정되므로, 차량간 시간은 무한대인 점에 유의해야 한다. 자유류 교통은 차량 속도가 높고 차량간 시간이 긴 상태이지만, 혼잡이 있을 때, 차량 속도는 낮아지고 차량간 시간이 짧아진다. 따라서, 차량 속도와 차량간 시간의 관계에 기초하여 차량이 자유류 교통에서 주행하는지 여부가 판단된다.
ECU(24)는 차량 속도-차량간 시간 맵을 참조하고, 차량 속도 센서(14)로부터 취득한 차량 속도와 산출된 차량간 시간으로부터 호스트 차량이 자유류 교통(또는 경계 또는 혼잡 교통)에서 주행하는지 여부를 판정한다. 차량 속도-차량간 시간 맵은 도 9에 도시한 바와 같은 맵이다. 자유류 영역(FA)은 차량 속도가 높고, 차량간 시간이 긴 영역이다. 자유류 영역(FA)로부터, 차량 속도가 낮아지거나 차량간 시간이 짧아지는 경우, 차량은 경계 상태(점차 더 혼잡해짐)에 진입한다. 또한, 차량 속도가 낮아지거나 차량간 시간이 짧아지져 포화 라인(SS)을 통과하는 경우, 차량은 교통 체증 상태에 있다. 차량 속도-차량간 시간 맵은 실제 차량 실험 등에 의해 미리 생성된다. 자유류 교통에 대응하는 차량 속도와 차량간 시간의 영역이 차량 속도-차량간 시간 맵에 기초하여 설정되고, 실제의 차량 속도 및 차량간 시간이 이 영역 내에 있는지 여부를 판정된다. 판정 정밀도는 또한 호스트 차량이 자유류 교통에 있는지 여부를 판정할 때 차량간 통신에 의해 취득된 다른 차량에 관한 정보도 고려함으로써 개선될 수 있다.
차량이 자유류 교통에서 주행한다고 판정될 때, ECU(24)는 차량 속도 센서(14)로부터 취득한 차량 속도를 덮어쓰고 기록한다. 또한, ECU(24)는 차량 속도 센서(14)로부터 취득한 차량 속도가 도로 선형에 적응하여 운전자에 의해 채택된 차량 속도라고 판단하고, 이 속도를 설계 차량 속도로서 취함으로써 도로 선형을 추정하고, 이 도로 선형에 기초하여 식(1)의 계수(A)를 설정한다. 여기서, 계수(A)는 각각의 차량 속도에 대한 설계 기준에 기초하여 결정된 설계 속도에 대응하는 도로 선형에 기초하여 미리 유도되고, 각각의 속도에 대해 계수(A)가 ECU(24)에 보유된다. 따라서, ECU(24)는 차량 속도 센서(14)로부터 취득한 차량 속도에 기초하여 계수(A)를 직접 설정한다. 차량 속도가 높을 수록 곡률은 작아지고, 곡률이 변함으로써 완화 파라미터가 커지기 때문에, 계수(A)가 작은 값으로 상정된다는 점에 유의한다(반대로, 차량 속도가 낮아질수록 곡률이 커지고 완화 파라미터가 작아지기 때문에, 계수(A)는 큰 값으로 상정된다).
상술한 처리의 경우, 계수(A)는 ECU(24)에 의해 보유되는 차량 속도 각각에 대해 형성된 계수(A)에 기초하여 실제의 차량 속도에 따라 설정되고, 이는 차량 속도에 따라 도로 선형을 추정하는 것에 대응한다. 차량 속도 각각에 대한 계수(A)를 유지하기보다는, 차량 속도 각각에 대한 도로 반경(곡률), 완화 파라미터, 경로 폭 등을 ECU(24)에 저장하여, 실제의 차량 속도에 따라서 도로 반경(곡률) 등과 같은 도로 선형을 추정하고, 도로 반경(곡률) 등으로부터 계수(A)를 산출할 수도 있다.
차량이 자유류 교통에서 주행하고 있지 않다고 판단한 경우, ECU(24)는 덮어쓰여진 차량 속도(차량이 마지막으로 자유류 교통에서 주행한다고 판정될 때의 차량 속도)를 설계 차량 속도로 취함으로써 도로 선형을 추정하고, 이 도로 선형에 기초하여 식(1)의 계수(A)를 설정한다. 즉, ECU(24)는 기록된 차량 속도에 기초하여 계수(A)를 설정한다. 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있지 않다고 판단된 경우, 차량이 자유류 교통에 있었던 마지막 시간으로부터의 차량 속도에 기초하여 계수(A)를 설정하기 보다는 계수(A)에 대한 기본 값을 설정할 수도 있다. 이와 달리, 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단된 후 차량이 규정된 거리 이상 주행한 경우 계수(A)에 대한 기본 값이 설정될 수 있고, 자유류에서 주행하고 있다고 판단된 이후 차량이 규정된 거리 미만으로 주행한 경우 계수(A)는 기록된 차량 속도에 기초하여 설정될 수 있다.
그리고, ECU(24)는 제1 실시예에 관한 ECU(21)와 유사한 처리에 의해, 원점이 호스트 차량(MV)이고 축이 호스트 차량(MV)의 주행 방향에서의 추정 도로 반경(R)인 s-η 좌표계로 변환하고, 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn), 측방향 편차(ηn), 주행로 거리(sn)에서의 주행로 방향의 방위각(θ(sn)), 방위각 어긋남(dθn)을 각각 산출한다. 또한, ECU(24)는 최적화된 계수(A)를 사용하는 식(1)에 의해, 다른 차량(n)의 주행로 거리(sn)에서의 측방향 편차의 역치(ηth(sn))를 산출한다. 그리고, ECU(24)는 다른 차량(n)의 측방향 편차(ηn)와 측방향 편차의 역치(ηth(sn)를 사용하여, 식(3)의 판정 조건을 만족하는지 여부를 판정한다. 이후 처리는 제1 실시예에 관한 ECU(21)에 의해 실시되는 바와 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략한다.
상술한 구성을 갖는 차량 위치 추정 기기(4)의 작동이 이제 설명될 것이다. 여기서, 도로 선형의 추정에 관한 작동은 도 10의 흐름도를 참조하여 설명된다. 도 10은 도로 선형을 추정하는 작동의 흐름을 도시하는 흐름도이다. 차량 위치 추정 기기(4)에서, 이하의 작동이 반복 실행된다. 다른 차량(n)의 작동은 제1 실시예에서 설명된 작동과 유사하고, 그 설명은 여기서 생략한다. 또한, 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12) 및 요 레이트 센서(13)의 다양한 작동은 제1 실시예에서 설명된 작동과 유사하므로, 여기서는 생략한다.
차량 속도 센서(14)는 호스트 차량의 속도를 검출하고 이를 ECU(24)로 전송한다(S1). ECU(24)는 차량 속도를 취득한다(S1). 또한, 레이더 센서(16)는 전자파를 좌/우 방향으로 주사하면서 호스트 차량 전방에 송신하고 반사파를 수신하고, 반사 지점에 대한 정보 유무 등에 기초하여, 레이더의 검출 범위 내에 위치된 전방 차량이 존재하는 지의 여부를 판정한다. 전방 차량이 존재한다고 판정될 때, 레이더 센서(16)는 전방 차량까지의 상대 거리 등을 산출하고, 이 검출 결과를 ECU(24)로 전송한다(S1). ECU(24)는 레이더 센서(16)로부터의 검출 결과(전방 차량의 유/무, 상대 거리(차량간 거리) 등)을 취득한다(S1). ECU(24)는 호스트 차량의 속도 및 전방 차량과의 상대 거리(차량간 거리)를 사용하여 전방 차량과에 대한 차량간 시간을 산출한다(S1).
다른 차량(n) 각각에 대해, ECU(24)는 다른 차량(n)이 호스트 차량의 전방 또는 후방에 있는지 여부를 판정한다. 다른 차량(n)이 호스트 차량의 후방에 있는 경우, ECU(24)는 제2 실시예에서 설명된 바와 유사한 처리에 의해 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
다른 차량(n)이 호스트 차량보다 전방의 경우, ECU(24)는 호스트 차량의 차량 속도 및 전방 차량에 대한 차량간 시간을 사용하여, 호스트 차량이 차량 속도-차량간 시간 맵의 자유류 영역에 있는지 여부를 판정하고(S2), 차량이 자유류 영역에 있는지 여부를 판정한다(S3). S3에서 차량이 자유류 영역에 있다고 판정되는 경우, ECU(24)는 현재 차량 속도를 덮어 쓰고 기록한다(S4).
이후, ECU(24)는 기록된 차량 속도에 기초하여 식(1)의 계수(A)를 설정함으로써 도로 선형을 추정한다(S5). 따라서, S3에서 호스트 차량이 자유류 영역에 있다고 판정될 때, 호스트 차량은 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단되므로, 계수(A)는 그때의 차량 속도를 도로 선형에 적응된 속도로 취함으로써 설정된다. 한편, S3에서 차량이 자유류 영역에 있지 않다고 판정될 때, 호스트 차량은 자유류 교통에서 주행하고 있지 않다고 판단되므로(교통 혼잡 또는 교통 체증), 이 경우 차량 속도를 도로 선형에 적응된 차량 속도로 설정하지 않고, 계수(A)는 차량이 마지막으로 자유류 교통에 있었을 때의 차량 속도로에 기초하여 설정된다. ECU(24)는 계수(A)의 이 값이 설정된 식(1)을 사용하여, 제1 실시예에서 설명된 바와 유사한 처리에 의해, 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다.
차량간 통신을 수행하는 모든 다른 차량(n)에 대한 판정을 종료한 후 ECU(24) 및 표시 기기(30)의 각각의 작동은 제1 실시예에서 설명한 작동과 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략한다.
차량 위치 추정 기기(4)는 제2 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(2)과 유사한 유리한 효과를 갖는 점에 추가로 이하의 효과를 갖는다. 차량 위치 추정 기기(4)에 따르면, 차량이 자유류 교통에서 주행할 때 차량 속도에 따른 도로 선형을 사용함으로써, 차량 속도에 대응하는 도로 선형에 기초해서 적어도 식(1)에 대한 계수(A)를 적절한 값으로 설정할 수 있다. 따라서, 동일-경로의 판정 범위가 높은 정밀도로 설정될 수 있고, 동일-경로의 판정 정밀도가 향상될 수 있다. 특히, 주행로 거리가 길어질수록, 동일-경로의 판정 범위가 넓어지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 차량 위치 추정 기기(4)에 따르면, 자유류 교통에서 주행 중인 차량 속도가 기록되고, 차량이 자유류 교통에서 주행하지 않는 경우에도, 차량이 자유류 교통에서 마지막으로 주행했을 때의 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 사용함으로써, 정밀도가 높은 동일-경로의 판정 범위를 설정할 수 있고, 동일-경로의 판정 정밀도를 향상할 수 있다. 또한, 차량 위치 추정 기기(4)에 따르면, 호스트 차량의 차량 속도 및 전방 차량에 관한 차량간 시간으로부터 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하는지 여부를 간단하고 정밀하게 판정할 수 있다.
제5 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(5)가 이제 도 1 및 도 11을 참조하여 설명된다. 도 1은 차량 위치 추정 기기의 개략도이다. 도 11은 동일-경로 판정 방법의 설명도이다.
제1 실시예에 관한 차량 위치 추정 기기(1)와 비교하면, 차량 위치 추정 기기(5)는 측방향 편차 및 방위각에 대한 역치에 기초한 판정과 상이한 판정 방법에 의해 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다. 더 구체적으로, 차량 위치 추정 기기(5)는 호스트 차량에 대한 동일-경로의 판정 범위 및 다른 차량에 대한 동일-경로의 판정 범위를 각각 설정하고, 각각의 판정 범위 사이에서 큰 겹침 부분을 갖는 다른 차량이 동일 경로에 있다고 판정한다.
이 동일-경로 판정 방법의 개요를 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11의 예에서, 차량간 통신이 2대의 다른 차량(OV1, OV2)에 수행되고, 이들 다른 차량(OV1, OV2)으로부터 정보가 획득된다. 절대 위치, 절대 방위각, 요 레이트, 차량 속도, 추정 도로 반경 등이 다른 차량(OV1, OV2)으로부터 취득될 수 있다. 도 11은 X-Y 절대 좌표계를 도시하지만, s-η 상대 좌표계를 채택할 수도 있다.
호스트 차량(MV)의 동일-경로의 판정 범위(AM)은 호스트 차량(MV)의 전방 측에 대해서는 제1 실시예에서 설명한 식(1)에 의해 획득되고, 호스트 차량(MV)의 후방 측에 대해서는 제2 실시예에서 설명한 식(5)에 의해 획득된다. 다양한 정보가 다른 차량(OV1, OV2)로부터 취득될 수 있기 때문에, 다른 차량(OV1, OV2)에 대한 동일-경로의 판정 범위(A1, A2)를 유사한 방식으로 획득할 수 있다. 호스트 차량(MV)에서, 다른 차량(OV1, OV2) 각각의 절대 위치, 절대 방위각, 요 레이트, 차량 속도 및 추정 도로 방향이 취득될 수 있다. 따라서, 다른 차량(OV1, OV2)의 주행 궤적을 결정하고 다른 차량(OV1, OV2)에 기초한 s-η 좌표계로 변환할 수도 있다. 따라서, 동일-경로 판정 범위(A1, A2)도 다른 차량(OV1, OV2) 각각에 대해 설정할 수 있다.
호스트 차량(MV) 및 다른 차량(OV1, OV2)이 동일-경로에 있는 경우, 호스트 차량(MV)의 동일-경로의 판정 범위(AM)와 다른 차량(OV1, OV2)의 동일-경로의 판정 범위(A1, A2) 사이에 큰 중첩 부분이 있다. 따라서, 호스트 차량(MV)의 동일-경로의 판정 범위(AM) 및 다른 차량(OV1, OV2)의 동일-경로 판정 범위(A1, A2) 사이의 큰 중첩 부분(예를 들어, 면적)이 있는 경우, 다른 차량(OV1, OV2)이 주행하는 경로가 호스트 차량(MV)이 주행하는 경로와 동일하다고 판정한다. 이 경우, 중첩 부분의 크기가 판정되는 역치를 조정함으로써, 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로가 동일한 경우 뿐아니라, 다른 차량이 호스트 차량과 동일 주행 방향을 갖는 경우를 판정할 수 있다. 다른 차량이 동일 경로에 있지만 상이한 주행 방향을 갖는 경우, 중첩 부분은 작다.
이 판정 방법의 경우, 판정은 호스트 차량과 일 다른 차량 사이의 중첩 부분을 각각 구함으로써 이루어질 수 있고, 또는 판정은 호스트 차량과 복수의 다른 차량 사이의 중첩 부분을 구함으로써 이루어질 수 있다.
또한, 중첩 부분을 사용하여 호스트 차량(MV)의 동일-경로 판정 범위를 한정하고, 이 한정된 동일-경로 판정 범위를 사용하여 측방향 편차의 역치를 설정하고, 제1 실시예와 유사한 방법 또는 제2 실시예와 유사한 방법에 의해 판정할 수 있다. 이러한 방식으로 한정된 범위를 설정함으로써 판정 정확도를 향상할 수 있다.
차량 위치 추정 기기(5)에는 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14), ECU(25) 및 표시 기기(30)가 구비된다. 제5 실시예의 요 레이트 센서(13), 차량 속도 센서(14) 및 ECU(25)는 본 발명의 도로 반경 추정 장치로 간주될 수 있고, 제5 실시예의 ECU(25)는 본 발명의 좌표 변환 장치 및 판정 장치로 간주될 수 있다.
ECU(25)는 CPU, ROM, RAM 등으로 이루어지는 ECU이고, 차량 위치 추정 기기(5)의 전체적 제어를 실시한다. 제1 실시예에 관한 ECU(21)와 유사하게, 미리 정해진 시간 간격마다, ECU(25)는 차량간 통신 기기(10)로부터 각각 다른 차량(n)의 정보를 취득하고, 또한 GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13) 및 차량 속도 센서(14)로부터 다양한 검출 정보를 취득한다. 또한, 제1 실시예에 관한 ECU(21)와 유사하게, 일정한 간격마다, ECU(25)는 호스트 차량의 정보를 차량간 통신에 의해 다른 차량으로 전송하기 위해 정보를 차량간 통신 기기(10)로 송신한다. 또한, 차량간 통신을 수행하는 각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(25)는 취득한 다른 차량의 정보 및 호스트 차량의 정보를 사용하여 다른 차량(n)이 동일-경로에 있는지 여부를 판정하고, 이 판정 결과에 기초하여 동일 경로에 있다고 판정되는 다른 차량을 나타내는 화상 정보를 표시 기기(30)로 출력한다. 이 동일 경로의 판정 처리는 이하 상세히 설명된다.
ECU(25)는 호스트 차량의 절대 위치(X, Y), 절대 방위각(θ), 추정 도로 반경(R)을 사용하여 호스트 차량의 전방 측에 대해서는 식(1)에 의해 좌우 양 측의 범위에 대한 경계선을 산출하고, 호스트 차량의 주행 궤적 및 주행 거리를 사용하여 호스트 차량의 후방 측에 대해서는 식(5)에 의해 좌우 양 측의 범위에 대한 경계선을 산출하고, 호스트 차량의 동일-경로의 판정 범위를 구한다. 또한, 각각 다른 차량(n)(n=1, 2, ...)에 대해, ECU(25)는 다른 차량(n)의 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn) 및 추정 도로 반경(Rn)을 사용하여 다른 차량(n)의 전방 측에 대해서는 식(1)에 의해 좌우 양 측의 범위에 대한 경계선을 산출하고, 다른 차량(n)의 주행 궤적 및 주행 거리를 사용하여 다른 차량(n)의 후방 측에 대해서는 식(5)에 의해 좌우 양 측의 범위에 대한 경계선을 산출하고, 다른 차량(n)의 동일-경로의 판정 범위를 구한다.
다른 차량(n)(n=1, 2, ...)에 대해, ECU(25)는 호스트 차량의 동일-경로의 판정 범위와 다른 차량(n)의 동일-경로의 판정 범위 사이의 중첩 부분의 면적을 산출한다. 그리고, ECU(25)는 중첩 부분의 면적이 면적 판정 역치보다 큰지 여부를 판정한다. 이 면적 판정 역치는 실제 차량 실험 등에 의해 미리 설정된다. ECU(25)는 중첩 부분의 면적이 면적 판정 역치보다 큰 경우, 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지를 판정한다. ECU(25)는 중첩부분의 면적이 면적 판정 역치 이하의 경우 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하지 않다고 판정한다. 차량간 통신을 수행하는 모든 다른 차량(n)에 대해서 상술한 판정이 종료될 때, ECU(25)는 호스트 차량의 경로와 동일 경로에 있다고 판정된 다른 차량이 호스트 차량에 대해 상대적으로 위치된 화상을 생성한다. ECU(25)는 화상 정보를 표시 기기(30)로 송신한다.
ECU(25)는 호스트 차량의 요 레이트(γ) 및 차량 속도(V)에 기초한 추측 항 또는 GPS에 기초한 절대 위치(X, Y)를 사용하여 호스트 차량의 주행 궤적을 구하고 또한, 주행 궤적에 따른 주행 거리를 구한다. ECU(25)는 호스트 차량의 주행 궤적 및 주행 거리에 대한 이 데이터를 규정된 시간 또는 규정된 거리 동안 보유한다. 각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(25)는 또한 다른 차량(n)의 요 레이트(γn) 및 차량 속도(Vn)에 기초한 추측 항법 또는 GPS에 기초한 절대 위치(Xn, Yn)를 사용하여 다른 차량의 주행 궤적을 구하고, 또한 주행 궤적에 따른 주행 거리를 구한다. ECU(25)는 다른 차량(n)의 주행 궤적 및 주행 거리의 이 데이터를 규정 시간 또는 규정 거리동안 보유한다.
상술한 구성을 갖는 차량 위치 추정 기기(5)의 작동이 이제 설명될 것이다. 차량 위치 추정 기기(5)에서, 이하 지시되는 작동이 반복 실행된다. 다른 차량(n)의 작동은 제1 실시예에서 설명된 작동과 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략된다. 또한, 차량간 통신 기기(10), GPS 수신 기기(11), 방위각 센서(12), 요 레이트 센서(13) 및 차량 속도 센서(14)의 다양한 작동은 제1 실시예에서 설명한 작동과 유사하므로, 여기서 설명하지 않는다. ECU(25)는 호스트 차량의 요 레이트 및 차량 속도(또는 절대 위치)가 취득될 때마다, 주행 궤적 및 주행 궤적에 따른 주행 거리를 구하고, 저장한다. 또한, 각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(25)는 다른 차량(n)의 요 레이트 및 차량 속도(또는 절대 위치)가 취득될 때마다, 주행 궤적 및 주행 궤적에 따른 주행 거리를 구하고, 저장한다.
ECU(25)는 호스트 차량의 절대 위치(X, Y), 절대 방위각(θ), 추정 도로 반경(R)을 사용하여 호스트 차량의 전방측에 대해서는 동일-경로의 판정 범위의 좌우 양 측에 대한 경계선을 산출하고, 호스트 차량의 주행 궤적 및 주행 거리를 사용하여 호스트 차량의 후방 측에 대해서는 동일-경로의 판정 범위의 좌우 양 측의 경계선을 산출하며, 호스트 차량에 대한 동일-경로의 판정 범위를 구한다. 또한, 각각 다른 차량(n)(n=1, 2, ...)에 대해, ECU(25)는 다른 차량의 절대 위치(Xn, Yn), 절대 방위각(θn) 및 추정 도로 반경(Rn)을 사용하여 다른 차량(n)의 전방 측에 대해서는 동일-경로의 판정 범위의 좌우 양 측에 대한 경계선을 산출하고, 다른 차량(n)의 주행 궤적 및 주행 거리를 사용하여 다른 차량(n)의 후방 측에 대해서는 동일-경로의 판정 범위의 좌우 양 측에 대한 경계선을 산출하며, 다른 차량(n)에 대한 동일-경로의 판정 범위를 구한다.
각각 다른 차량(n)에 대해, ECU(25)는 호스트 차량의 동일-경로의 판정 범위와 다른 차량(n)의 동일-경로의 판정 범위 사이의 중첩 부분의 면적을 산출하고, 중첩 부분의 면적이 면적 판정 역치보다 큰지 여부를 판정한다. ECU(25)는 중첩 부분의 면적이 면적 판정 역치보다 큰 경우 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판정하고, 중첩 부분의 면적이 면적 판정 역치보다 이하인 경우 다른 차량(n)이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하지 않다고 판정한다.
차량간 통신을 수행하는 모든 다른 차량(n)에 대해 판정을 종료한 후 ECU(25) 및 표시 기기(30)의 각각의 작동은 제1 실시예에서 설명한 작동과 유사하므로, 그 설명은 여기서 생략한다.
이 차량 위치 추정 기기(5)는 호스트 차량의 동일-경로의 판정 범위 및 다른 차량의 동일-경로의 판정 범위를 구하고, 이들 범위 사이에 중첩 부분의 크기를 판정하고, 이에 의해 간단한 장비를 사용하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 높은 정밀도로 판정할 수 있다. 특히, 복수의 다른 차량에 대한 동일-경로 판정 범위를 사용함으로써, 동일-경로 판정 정밀도를 향상할 수 있다.
본 발명의 실시예가 상술되었으나, 본 발명은 상기 제공된 실시예로 제한되지 않고, 다양한 모드로 실시될 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에서, 차량간 통신을 수행하는 다른 차량 중에서 동일 경로의 다른 차량이 판정되고, 동일 경로의 이들 다른 차량이 표시되지만, 동일-경로 판정의 판정 결과를 운전 보조 기기(예를 들어, PCS, 감응식 연계 순항 제어(CACC)) 등에 제공하고, 다양한 제어 절차를 위해 이를 사용할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서, 동일-경로 판정의 대상은 호스트 차량과 동일 도로상에서 동일 방향으로 주행하는 다른 차량이지만, 센서 오차 및 운동 오차 등의 감소는 역치의 값을 감소시켜 정밀도를 상승시키고, 이에 의해 동일-경로 판정의 대상은 호스트 차량과 동일 차선에서 동일 방향으로 주행하는 다른 차량이 될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 각 차량의 위치 및 방위각에 대해 절대 위치 및 절대 방위각이 검출되지만, 레이더, 카메라 등을 사용함으로써 상대 위치 및 상대 방위각이 검출될 수도 있다. 이 경우, 절대 좌표계로부터 호스트 차량을 기초로 하는 상대 좌표계로 변환할 필요가 없고, 상대 위치 및 상대 방위각을 사용하여 다른 차량이 호스트 차량을 기초로 하는 상대 좌표계에 도시될 수 있다. 또한, 이 경우, 차량간 통신에 의해 다른 차량의 정보를 취득하는 필요가 없기 때문에, 차량간 통신기 기능을 갖지 않는 차량이 판정 대상으로서 설정될 수도 있다. 레이더 등에 의해 호스트 차량 전방의 다른 차량이 검출된 경우에도, 전방에 전향점 등이 존재하는 경우, 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일 경로에 다른 차량이 없을 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 방위각은 센서에 의해 검출되어 취득되지만, 다른 방법에 의해 취득될 수도 있고, 예를 들어 방위각은 GPS에 따른 절대 위치의 시계열 데이터로부터 산출에 의해 취득될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 주행 도중 도로의 반경(곡률)은 요레이트 및 차량 속도로부터 산출에 의해 추정되지만, 다른 방법에 의해 도로의 반경을 추정할 수도 있고, 예를 들어, 차선은 카메라에 의해 포획된 화상으로부터 검출될 수 있고, 도로 반경은 차선의 반경을 산출함으로써 추정될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 차량 속도-차량간 시간 맵을 참조하여, 실제의 차량 속도와 차량간 시간으로부터 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하는지 여부를 판단했지만, 이 판단은 다른 방법에 의해서도 이루어질 수 있다. 예를 들어, 차량간 통신에 의해 교통 체증 정보가 취득될 수 있고, 이 교통 체증 정보로부터 판단이 이루어질 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 레이더 센서에 의해 전방 차량이 검출되었으나, 다른 장치에 의해 전방 차량이 검출될 수도 있다. 예를 들어, 스테레오 카메라를 사용하여 전방 차량이 검출되거나, ACC 등의 다른 기기로부터 공급된 전방 차량에 대한 검출 정보가 사용된다.
본 차량 위치 검출 기기에서, 방위각 검출 장치에 의해 호스트 차량의 주행 방향의 방위각을 검출하고 또한, 호스트 차량이 주행하는 도로의 반경(도로의 곡률 포함)이 도로 반경 추정 장치에 의해 추정된다. 또한, 차량 위치 추정 기기에서, 다른 차량의 위치는 다른 차량 위치 취득 장치에 의해 취득되고, 다른 차량의 방위각은 다른 차량 방위각 취득 장치에 의해 취득된다. 차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량의 주행 방향의 방위각 및 추정 도로 반경은 원점이 호스트 차량이고 축이 호스트 차량의 주행 방향에서의 추정 도로 반경인 좌표계를 생성하도록 사용되고, 다른 차량의 위치 및 방위각은 다른 차량을 이 좌표계에 배치하도록 사용된다. 따라서, 호스트 차량에 의해 주행되는 경로에 대해 다른 차량의 측방향 위치 편차 및 방위각 어긋남은 호스트 차량에 의해 주행되는 경로의 주행로 방향에서 다른 차량을 좌표계에 배치함으로써 식별될 수 있다. 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일하다고 판정될 때, 조건은 다른 차량의 측방향 위치가 호스트 차량의 경로 범위 내측에 있고 다른 차량의 주행 방향이 호스트 차량의 주행 방향과 동일하다는 점이다. 이 판정을 할 때, 경로의 폭, 위치 및 방위각 검출 오차, 도로 반경 추정 오차, 차량 구동 오차(차량의 실제 주행에서, 차량은 직선 도로 또는 곡선에서 구동하든지 어긋나고, 따라서 차량 자체의 어긋남으로 인한 방위각 및 추정 도로 반경에서 오차가 발생함), 경로 곡률 변화(실제 도로에서, 도로 반경은 균일하지 않고, 곡률은 클로소이드 곡선으로서 변화함)를 고려하여 경로 범위를 규정하는 것을 통해 높은 정밀도로 판단을 달성할 수 있다. 따라서, 차량 위치 추정 기기에서, 상술한 좌표계에서 다른 차량의 측방향 위치 어긋남 및 방위각 어긋남에 관해, 경로 폭, 위치 오차, 방위각 오차, 추정 도로 반경 오차, 차량 어긋남으로 인한 오차 및 경로 곡률의 변화를 고려하여, 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부가 판단 장치에 의해 판정된다. 이 동일-경로 판정에서, 다른 차량의 고정밀도 위치(차량에 통상적으로 설치된 전역적 위치설정 시스템(GPS) 수신 기기, 레이더등과 같은 위치 검출 장치가 충분함) 또는 맵이 필요없고, 또한 다른 차량의 주행 궤적도 필요가 없다. 또한, 주행 시나리오 및 설치된 센서 등에 대해 적합된 경험적 맵이 필요하지 않고, 주행 시나리오 및 설치된 센서 등이 변하더라도 용이하게 적합하게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 차량 위치 추정 기기에서, 원점이 호스트 차량이고 축이 호스트 차량의 주행 방향에서의 추정 도로 반경인 좌표를 사용함으로써 그리고 경로 폭, 센서 오차, 방위각 오차, 추정 도로 반경 오차, 차량 어긋남으로 인한 오차, 및 경로 곡률 변화를 고려하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정함으로써, 간단한 장비에 의해 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 정밀하게 판정할 수 있다.
동일-경로 판정 대상은 호스트 차량과 동일 도로에서 동일 방향으로 주행하는 다른 차량이다. 판정 정밀도를 증가시킴으로써, 호스트 차량과 동일 방향으로 동일 차선에서 주행하는 다른 차량을 판정 대상으로 할 수 있다. 다른 차량 정보는 절대 정보일 수 있고, 또는 호스트 차량을 기준으로 한 상대 정보일 수 있다.
차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량에 의해 이미 주행된 궤적은 주행 궤적 취득 장치에 의해 취득되고, 이 주행 궤적에 따르는 주행 거리는 주행 거리 취득 장치에 의해 취득된다. 호스트 차량의 후방측에서 이미 주행된 기록(주행 궤적)이 존재하기 때문에, 이 주행 기록을 사용함으로써 호스트 차량의 후방의 다른 차량에 관한 경로 범위를 좁힐 수 있다. 또한, 차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량의 주행 궤적 및 주행 거리는 원점이 호스트 차량이고 축이 호스트 차량 후방에서의 주행 궤적인 좌표계를 생성하도록 사용되고, 다른 차량의 위치 및 방위각은 다른 차량을 이 좌표계에 배치하도록 사용된다. 이러한 방식으로, 후방측의 다른 차량은 호스트 차량의 주행 궤적(이력)을 따라 좌표계에 배치되고, 호스트 차량에 의해 이미 주행된 궤적(경로)에 관한 측방향 위치 편차 및 방위각 어긋남이 식별된다. 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정할 때, 조건은 후방측 다른 차량의 측방향 위치가 호스트 차량 의해 이미 주행된 경로의 범위 내에 있고(주행 궤적으로부터 상당히 이격되지 않음) 다른 차량의 주행 방향이 호스트 차량의 주행 방향과 동일하다는 점이다. 이 판정을 하기 위해, 경로 폭, 위치 검출 오차, 및 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차를 고려한 경로 범위를 규정함으로써 높은 정밀도의 판단이 달성될 수 있다. 이 경로 범위는 오직 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차와 함께 증가하므로, 주행로 거리(주행 거리)가 큰 경우에도 증가량이 적다. 따라서, 차량 위치 추정 기기에서, 상술한 좌표계에서 다른 차량의 측방향 위치 편차 및 방위각 어긋남에 관해, 경로 폭, 위치 오차 및 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차 및 위치 오차를 고려함으로서 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부가 판단 장치에 의해 판단된다. 이 방식으로, 차량 위치 추정 기기에 따르면, 호스트 차량 후방의 다른 차량의 경우, 원점이 호스트 차량이고 축이 호스트 차량 후방에 대한 주행 궤적인 좌표계를 사용함으로써 그리고 경로 폭, 위치 오차, 및 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차를 고려하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정함으로써, 주행로 거리가 길수록(다른 차량에 대한 거리가 더 멀수록) 동일-경로 판정 범위의 확장을 억제할 수 있고, 따라서 동일-경로 판정 정밀도가 향상될 수 있다.
이 차량 위치 추정 기기는 판정 대상으로서 차량간 통신을 실행하는 다른 차량을 설정한다. 이 차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량의 절대 위치는 위치 검출 장치에 의해 검출되고, 호스트 차량의 절대 방위각은 방위각 취득 수단에 의해 취득된다. 차량간 통신을 수행하는 다른 차량에서, 절대 위치 및 절대 방위각이 검출되고, 이 정보는 차량간 통신에 의해 전송된다. 차량 위치 추정 기기에서, 다른 차량의 절대 위치는 다른 차량 위치 취득 장치에 의한 차량간 통신에 의해 취득되고, 다른 차량의 절대 방위각은 다른 차량 방위각 취득 장치에 의한 차량간 통신에 의해 취득된다. 차량 위치 추정 기기에서, 절대 좌표계는 좌표 변환 장치에 의해 호스트 차량에 기초한 상대적 좌표계(원점이 호스트 차량의 위치이고, 축이 호스트 차량의 주행 방향에서의 추정 도로 반경인 좌표계, 또는 원점이 호스트 차량이고 축이 호스트 차량 후방에서의 주행 궤적인 좌표계)로 변환되고, 다른 차량의 절대 위치 및 절대 방위각을 사용하여 이 좌표계에 다른 차량을 배치한다. 차량 위치 추정 기기에서, 상술한 판정은 이후 판정 장치에 의해 실행된다. 이러한 방식으로, 차량 위치 추정 기기에서, 절대 정보는 차량간 통신에 의해 다른 차량으로부터 취득되고, 호스트 차량 및 다른 차량의 절대 위치 및 절대 방위각을 사용하여 호스트 차량을 기초로 한 상대적 좌표계로 변환하고, 간단한 장비에 의해 차량간 통신을 수행하는 다른 차량이 호스트 차량과 동일 경로에 있는지 여부를 판정할 수 있다.
차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량의 주변의 이미지(호스트 차량 전방 또는 호스트 차량 후방 이미지 등)는 카메라에 의해 포획되고, 호스트 차량이 주행하는 차선은 차선 검출 장치에 의해 포획된 이미지로부터 검출된다. 또한, 차량 위치 추정 기기에서, 차선의 곡률은 곡률 산출 장치에 의해 산출되고, 차선의 곡률 변화는 곡률 변화 산출 장치에 의해 산출된다. 차선 곡률은 차선의 반경일 수 있다. 이러한 방식으로, 카메라에 의한 차선 인식에 의해 주행중인 차선의 곡률 및 곡률 변화가 획득되고, 이 정보는 맵(도로 데이터)이 없는 경우에도 실체 경로(차선)의 상황에 따라 높은 정밀도로 경로 곡률 변화 등을 설정하도록 사용될 수 있다. 따라서, 차량 위치 추정 기기에서, 차선의 곡률 및 곡률 변화는 경로의 곡률 변화를 설정하도록 사용되고, 상술한 판정은 판정 장치에 의해 실행된다. 이러한 방식으로, 이 차량 위치 추정 기기에서, 카메라에 의한 차선 인식에 의해 획득된 차선의 곡률 및 곡률 변화를 사용함으로써, 경로 판정 범위를 높은 정밀도 및 제한된 오차 범위로 규정할 수 있고, 동일-경로 판정 정밀도가 향상될 수 있다.
차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량의 차량 속도는 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된다. 차량이 자유류 교통에서 주행할 때(호스트 차량이 혼잡 및 교통 체증이 없는 도로에서 호스트 차량 주위에 다른 차량에 의해 영향받지 않고 자유롭게 주행할 때) 차량 속도와 도로 종류 사이에는 높은 상관 관계가 있기 때문에, 차량이 자유류 교통에서 주행하는 경우, 도로 선형(예를 들어 차선 개수, 경로 폭, 완화 파라미터, 완화 곡선 길이)은 이 때의 차량 속도에 따라 추정될 수 있다. 따라서, 차량 위치 추정 기기에서, 자유류 판단 장치에 의해 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하는지 여부가 판단되고, 자유류 교통에서 주행할 때 차량 속도에 대응하는 도로 선형이 도로 선형 추정 장치에 의해 추정된다. 이 도로 선형을 사용함으로써, 맵(도로 데이터)이 없는 경우에도, 도로의 곡률 변화 등을 실제 도로 환경에 따라서 높은 정밀도로 설정할 수 있다. 차량 위치 추정 기기에서, 자유류 교통에서 주행할 때 차량 속도에 대응하는 도로 선형이 경로 곡률 변화 등을 설정하는데 사용되고, 상술한 판정이 판정 장치에 의해 실행된다. 이러한 방식으로, 차량 위치 추정 기기에서, 자유류 교통에서 주행할 때 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 사용함으로써 경로의 판정 범위를 높은 정밀도로 그리고 억제된 오차 범위로 규정할 수 있고, 동일-경로 판정 정밀도를 향상할 수 있다.
이 차량 위치 추정 기기에서, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단할 때마다, 도로 선형 추정 장치는 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도를 기록한다. 차량이 자유류 교통에서 주행하지 않는 경우(혼잡 또는 교통 체증의 경우), 차량 속도와 도로 종류 사이에 상관 관계가 없고, 따라서 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정할 수 없다. 차량 위치 추정 기기에서, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있지 않다고 판단하는 경우, 도로 선형 추정 장치는 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단한 마지막 시간에 기록된 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정한다. 차량 위치 추정 기기에서, 자유류 교통에서 마지막으로 주행한 때의 차량 속도에 대응하는 도로 선형은 경로 곡률 변화 등을 설정하도록 사용되고, 상술한 판정은 판정 장치에 의해 실행된다. 이러한 방식으로, 차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하지 않는 경우에도, 호스트 차량이 마지막으로 자유류 교통에서 주행할 때 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 사용함으로써 동일-경로 판정 정밀도를 향상할 수 있다.
통상적으로 자유류 교통은 차량 속도가 높고 차량간 시간이 긴 상태를 의미하는 점이 인식된다. 따라서, 차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량의 속도와 전방 차량에 관한 차량간 시간으로부터, 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하는지 여부를 간단하고 정밀하게 판정할 수 있다.
이 차량 위치 추정 기기에서, 상술한 바와 같이 호스트 차량의 경로 범위를 규정할 때, 판정 장치는 이 경로 범위에 기초하여 다른 차량의 주행로 거리에 대응하는 위치(특히, 측방향 위치)에 대한 역치 및 방위각에 대한 역치를 설정한다. 차량 위치 추정 기기에서, 판정 장치는 다른 차량의 위치(특히, 측방향 위치 어긋남)와 위치 역치를 비교함으로써, 그리고 다른 차량의 방위각(특히, 방위각 어긋남)과 방위각 역치를 비교함으로써, 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다. 이러한 방식으로, 차량 위치 추정 기기에서, 위치의 역치 및 방위각의 역치를 설정함으로써 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정할 수 있다.
차량 위치 추정 기기에서, 판정 장치는 상술한 바와 같이 호스트 차량의 경로 범위를 설정하고, 또한 유사한 방법에 의해 판정 대상인 다른 장치의 경로 범위를 설정한다. 차량 위치 추정 기기에서, 판정 장치는 호스트 차량의 경로 범위와 다른 차량의 경로 범위 사이의 중첩 범위를 구하고, 이 중첩 범위에 기초하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다. 이러한 방식으로, 차량 위치 추정 기기에서, 호스트 차량의 경로 범위와 다른 차량의 경로 범위가 서로 중첩되는 중첩 범위를 구함으로써 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정할 수 있다.
차량 위치 추정 기기에서, 판정 장치는 상술한 바와 같이 호스트 차량의 경로 범위를 설정하고, 또한 판정 대상인 다른 차량의 경로 범위를 각각 설정한다. 차량 위치 추정 기기에서, 판정 수단은 호스트 차량의 경로 범위와 복수의 다른 차량의 경로 범위 사이의 중첩 범위를 구하고, 이 중첩 범위에 기초하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정한다. 이러한 방식으로, 차량 위치 추정 기기에서, 복수의 다른 차량의 경로 범위도 사용함으로써 동일-경로 판정 정밀도를 향상할 수 있다.
본 발명에 따르면, 원점이 호스트 차량이고, 축이 호스트 차량의 주행 방향에서의 추정 도로 반경인 좌표계를 사용함으로써, 그리고 경로 폭, 위치 오차, 방위각 오차, 추정 도로 반경의 오차, 차량의 드리프트로 인한 오차, 및 경로 곡률의 변화를 고려하여 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정함으로써, 간단한 장비에 의해 다른 차량이 주행하는 경로가 호스트 차량이 주행하는 경로와 동일한지 여부를 판정할 수 있다.

Claims (16)

  1. 호스트 차량 주변의 다른 차량의 위치를 추정하는 차량 위치 추정 기기이며,
    차량 위치 추정 기기는
    호스트 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 방위각 취득 장치와,
    호스트 차량이 주행하는 도로의 곡률 반경을 추정하는 도로 반경 추정 장치와,
    다른 차량의 위치를 취득하는 다른 차량 위치 취득 장치와,
    다른 차량이 주행하는 주행로 방향의 방위각을 취득하는 다른 차량 방위각 취득 장치, 및
    원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향인 좌표계에 다른 차량을 배치하는 판정 장치로서, 도로의 폭, 다른 차량의 취득된 위치의 오차, 도로의 추정 곡률 반경의 오차, 주행 경로를 따르는 호스트 차량의 주행 경로의 곡률의 변화, 호스트 차량 및 다른 차량의 방위각 오차, 및 호스트 차량 및 다른 차량의 드리프트로 인한 호스트 차량의 주행 경로의 곡률 반경과 방위각 중 하나 이상의 오차를 고려하여, 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 판정 장치를 포함하고,
    판정 장치는 위치 역치 및 방위각 역치를 설정하고, 다른 차량의 위치를 위치 역치와 비교하고 또한 다른 차량의 방위각을 방위각 역치와 비교함으로써 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    호스트 차량의 주행 궤적을 취득하는 주행 궤적 취득 장치, 및
    호스트 차량의 주행 궤적을 따라서 호스트 차량의 주행 거리를 취득하는 주행 거리 취득 장치를 더 포함하고,
    호스트 차량 후방의 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는 경우, 판정 장치는 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량 후방에서의 호스트 차량의 주행 궤적인 좌표계에 호스트 차량 후방의 다른 차량을 배치하고, 도로의 폭, 다른 차량의 취득 위치의 오차, 및 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차를 고려하여, 후방의 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향과 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    호스트 차량의 절대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및
    절대 위치에 기초한 좌표계로부터, 원점이 호스트 차량의 위치인 상대 좌표계로의 변환을 실시하는 좌표 변환 장치를 더 포함하고,
    동일-경로 판정 대상은 호스트 차량과 차량간 통신 상태인 다른 차량이고,
    방위각 취득 장치는 호스트 차량의 절대 방위각을 취득하고,
    다른 차량 위치 취득 장치는 차량간 통신에 의해 다른 차량의 절대 위치를 취득하고,
    다른 차량 방위각 취득 장치는 차량간 통신에 의해 다른 차량의 절대 방위각을 취득하고,
    좌표 변환 장치는 다른 차량의 절대 위치 및 절대 방위각을, 원점이 호스트 차량의 위치인 상대 좌표계로 변환하는, 차량 위치 추정 기기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    호스트 차량 주변의 이미지를 포획하는 카메라와,
    카메라에 의해 포획된 이미지에 기초하여 호스트 차량이 주행하는 차선을 검출하는 차선 검출 장치와,
    차선 검출 장치에 의해 검출된 차선의 곡률을 산출하는 곡률 산출 장치, 및
    곡률 산출 장치에 의해 산출된 곡률의 변화를 산출하는 곡률 변화 산출 장치를 더 포함하고,
    판정 장치는, 곡률 산출 장치에 의해 산출된 곡률 및 곡률 변화 산출 장치에 의해 산출된 곡률의 변화를 사용하여 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    호스트 차량의 속도를 검출하는 차량 속도 검출 장치와,
    호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있는지 여부를 판단하는 자유류 판단 장치, 및
    자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단하는 경우 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정하는 도로 선형 추정 장치를 더 포함하고,
    판정 장치는 도로 선형 추정 장치에 의해 추정된 도로 선형을 사용하여 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  6. 제5항에 있어서,
    도로 선형 추정 장치는, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단할 때마다 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도를 기록하고, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있지 않다고 판단하는 경우 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단한 마지막 시간에 기록된 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정하는, 차량 위치 추정 기기.
  7. 제5항에 있어서,
    호스트 차량과 호스트 차량 전방에서 주행하는 다른 차량 사이의 시간을 취득하는 차량간 시간 취득 장치를 더 포함하고,
    자유류 판단 장치는 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도 및 차량간 시간 취득 장치에 의해 취득된 차량간 시간에 기초하여 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있는지 여부를 판단하는, 차량 위치 추정 기기.
  8. 호스트 차량 주변의 다른 차량의 위치를 추정하는 차량 위치 추정 방법이며,
    차량 위치 추정 방법은
    호스트 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 단계와,
    호스트 차량이 주행하는 도로의 곡률 반경을 추정하는 단계와,
    다른 차량의 위치를 취득하는 단계와,
    다른 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 단계와,
    다른 차량을, 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향인 좌표계 상에 배치하는 단계, 및
    도로의 폭, 다른 차량의 취득 위치의 오차, 도로의 추정 곡률 반경의 오차, 주행 경로를 따르는 차량의 주행 경로의 곡률의 변화, 호스트 차량 및 다른 차량의 방위각 오차, 및 호스트 차량 및 다른 차량의 드리프트로 인한 호스트 차량의 주행 경로의 곡률 반경과 방위각 중 하나 이상의 오차를 고려하여, 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는 단계와,
    위치 역치 및 방위각 역치를 설정하는 단계를 포함하며,
    판정하는 단계는 다른 차량의 위치를 위치 역치와 비교하고 또한 다른 차량의 방위각을 방위각 역치와 비교함으로써 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 방법.
  9. 호스트 차량 주변의 다른 차량의 위치를 추정하는 차량 위치 추정 기기이며,
    차량 위치 추정 기기는
    호스트 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 방위각 취득 장치와,
    호스트 차량이 주행하는 도로의 곡률 반경을 추정하는 도로 반경 추정 장치와,
    다른 차량의 위치를 취득하는 다른 차량 위치 취득 장치와,
    다른 차량의 주행 방향의 방위각을 취득하는 다른 차량 방위각 취득 장치, 및
    원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량의 주행의 주행로 방향인 좌표계에 다른 차량을 배치하는 판정 장치로서, 도로의 폭, 다른 차량의 취득된 위치의 오차, 도로의 추정 곡률 반경의 오차, 주행 경로를 따르는 차량의 주행 경로의 곡률의 변화, 호스트 차량 및 다른 차량의 방위각 오차, 및 호스트 차량 및 다른 차량의 드리프트로 인한 호스트 차량의 주행 경로의 곡률 반경과 방위각 중 하나 이상의 오차를 고려하여, 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 판정 장치를 포함하고,
    판정 장치는 호스트 차량의 주행 경로 범위 및 다른 차량의 주행 경로 범위를 설정하고, 호스트 차량의 경로 범위와 다른 차량의 경로 범위 사이의 중첩 범위에 기초하여 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  10. 제9항에 있어서,
    호스트 차량의 주행 궤적을 취득하는 주행 궤적 취득 장치, 및
    호스트 차량의 주행 궤적을 따라서 호스트 차량의 주행 거리를 취득하는 주행 거리 취득 장치를 더 포함하고,
    호스트 차량 후방의 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지 여부를 판정하는 경우, 판정 장치는 원점이 호스트 차량의 위치이고 축이 호스트 차량 후방에서의 호스트 차량의 주행 궤적인 좌표계에 호스트 차량 후방의 다른 차량을 배치하고, 도로의 폭, 다른 차량의 취득 위치의 오차, 및 주행 궤적의 주행 거리당 드리프트 오차를 고려하여, 후방의 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    호스트 차량의 절대 위치를 검출하는 위치 검출 장치, 및
    절대 위치에 기초한 좌표계로부터, 원점이 호스트 차량의 위치인 상대 좌표계로의 변환을 실시하는 좌표 변환 장치를 더 포함하고,
    동일-경로 판정 대상은 호스트 차량과 차량간 통신 상태인 다른 차량이고,
    방위각 취득 장치는 호스트 차량의 절대 방위각을 취득하고,
    다른 차량 위치 취득 장치는 차량간 통신에 의해 다른 차량의 절대 위치를 취득하고,
    다른 차량 방위각 취득 장치는 차량간 통신에 의해 다른 차량의 절대 방위각을 취득하고,
    좌표 변환 장치는 다른 차량의 절대 위치 및 절대 방위각을, 원점이 호스트 차량의 위치인 상대 좌표계로 변환하는, 차량 위치 추정 기기.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    호스트 차량 주변의 이미지를 포획하는 카메라와,
    카메라에 의해 포획된 이미지에 기초하여 호스트 차량이 주행하는 차선을 검출하는 차선 검출 장치와,
    차선 검출 장치에 의해 검출된 차선의 곡률을 산출하는 곡률 산출 장치, 및
    곡률 산출 장치에 의해 산출된 곡률의 변화를 산출하는 곡률 변화 산출 장치를 더 포함하고,
    판정 장치는, 곡률 산출 장치에 의해 산출된 곡률 및 곡률 변화 산출 장치에 의해 산출된 곡률의 변화를 사용하여 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    호스트 차량의 속도를 검출하는 차량 속도 검출 장치와,
    호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있는지 여부를 판단하는 자유류 판단 장치, 및
    자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단하는 경우 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정하는 도로 선형 추정 장치를 더 포함하고,
    판정 장치는 도로 선형 추정 장치에 의해 추정된 도로 선형을 사용하여 다른 차량이 주행하는 차선이 호스트 차량이 주행하는 차선과 동일한지와 다른 차량이 주행하는 주행로 방향이 호스트 차량이 주행하는 주행로 방향과 동일한지 여부를 판정하는, 차량 위치 추정 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    도로 선형 추정 장치는, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단할 때마다 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도를 기록하고, 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있지 않다고 판단하는 경우 자유류 판단 장치가 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있다고 판단한 마지막 시간에 기록된 차량 속도에 대응하는 도로 선형을 추정하는, 차량 위치 추정 기기.
  15. 제13항에 있어서,
    호스트 차량과 호스트 차량 전방에서 주행하는 다른 차량 사이의 시간을 취득하는 차량간 시간 취득 장치를 더 포함하고,
    자유류 판단 장치는 차량 속도 검출 장치에 의해 검출된 차량 속도 및 차량간 시간 취득 장치에 의해 취득된 차량간 시간에 기초하여 호스트 차량이 자유류 교통에서 주행하고 있는지 여부를 판단하는, 차량 위치 추정 기기.
  16. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    판정 장치는 복수의 다른 차량의 경로 범위를 사용함으로써 다른 차량이 호스트 차량과 동일 경로에 있는지 여부를 판단하는, 차량 위치 추정 기기.
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