车辆位置估计装置和车辆位置估计方法

摘要

获取主车辆MV的行驶方向的方位角θ，估计主车辆MV正在行驶的道路的半径R，获取其他车辆OV1的位置(X1,Y1)，获取其他车辆OV1的行驶方向的方位角θ1，其他车辆OV1定位在这样的坐标系上：该坐标系的原点是主车辆MV，并且该坐标系的坐标轴是在主车辆MV的行驶方向上所估计的道路半径R，并且通过考虑路线的宽度、位置误差、方位角误差、估计的道路半径的误差、由于车辆的漂移而产生的误差以及路线的曲率的改变等，确定其他车辆OV1是否处于与主车辆MV相同的路线上。

权利要求

1.一种车辆位置估计装置，该车辆位置估计装置用于估计在主车辆的周边的其他车辆的位置，所述车辆位置估计装置包括：

方位角获取装置，该方位角获取装置获取所述主车辆的行驶方向的方位角；

道路半径估计装置，该道路半径估计装置估计所述主车辆正在行驶的道路的曲率半径；

其他车辆位置获取装置，该其他车辆位置获取装置获取其他车辆的所述位置；

其他车辆方位角获取装置，该其他车辆方位角获取装置获取所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向的方位角；以及确定装置，该确定装置将所述其他车辆布置在坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，该坐标系的坐标轴是所述主车辆正在行驶的行驶路径方向，并且通过考虑道路的宽度、所获取的所述其他车辆的位置的误差、所估计的所述道路的曲率半径中的误差、所述主车辆的行驶路线的曲率中的沿着所述行驶路线的变化、所述主车辆和所述其他车辆的方位角误差、以及由于所述主车辆和所述其他车辆的漂移而产生的所述主车辆的行驶路线的方位角和/或曲率半径中的误差，该确定装置确定所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，并且确定所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同，其中，所述确定装置设定位置阈值和方位角阈值，并且通过将所述其他车辆的位置与所述位置阈值比较，并且还将所述其他车辆的方位角与所述方位角阈值比较，所述确定装置确定所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

2.根据权利要求1所述的车辆位置估计装置，还包括：

行驶轨迹获取装置，该行驶轨迹获取装置获取所述主车辆的行驶轨迹；以及行驶距离获取装置，该行驶距离获取装置获取沿着所述主车辆的所述行驶轨迹的所述主车辆的行驶距离，其中当确定在所述主车辆的后方的所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的所述行驶路径方向相同时，所述确定装置将在所述主车辆的后方处的所述其他车辆布置在坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，并且该坐标系的坐标轴是在所述主车辆的后方的所述主车辆的行驶轨迹，并且通过考虑道路的宽度、所获取的所述其他车辆的位置的误差以及在所述行驶轨迹上的每单位行驶距离的漂移误差，所述确定装置确定在后方的所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

3.根据权利要求1或者2所述的车辆位置估计装置，还包括：

位置检测装置，该位置检测装置检测了所述主车辆的绝对位置；以及

坐标转换装置，该坐标转换装置实现了从基于所述绝对位置的坐标系到相对坐标系的转换，该相对坐标系的原点是所述主车辆的所述位置，其中相同路线确定的对象是与所述主车辆进行车对车通信的其他车辆，

所述方位角获取装置获取所述主车辆的绝对方位角，

所述其他车辆位置获取装置通过车对车通信而获取所述其他车辆的所述绝对位置，所述其他车辆方位角获取装置通过车对车通信而获取所述其他车辆的所述绝对方位角，并且所述坐标转换装置将所述其他车辆的所述绝对位置和所述绝对方位角转换成所述相对坐标系，该相对坐标系的原点是所述主车辆的所述位置。

4.根据权利要求1或2所述的车辆位置估计装置，还包括：

照相机，该照相机捕捉所述主车辆的周围的图像；

车道检测装置，该车道检测装置基于由所述照相机所捕捉的所述图像，来检测所述主车辆正在行驶的车道；

曲率计算装置，该曲率计算装置计算由所述车道检测装置所检测的所述车道的曲率；

以及

曲率变化计算装置，该曲率变化计算装置计算由所述曲率计算装置所计算的所述曲率的变化，其中通过使用由所述曲率计算装置计算的所述曲率以及由所述曲率变化计算装置所计算的所述曲率的变化，所述确定装置确定所述其他车辆正在行驶的所述车道是否与所述主车辆正在行驶的所述车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

5.根据权利要求1或2所述的车辆位置估计装置，还包括：

车速检测装置，该车速检测装置检测所述主车辆的速度；

自由流动判断装置，该自由流动判断装置判断所述主车辆是否行驶在自由流动交通状态下；以及道路线形估计装置，当所述自由流动判断装置判断所述主车辆行驶在自由流动交通状态下时，该道路线形估计装置估计与由所述车速检测装置所检测的所述车速相对应的道路线形，其中通过使用由所述道路线形估计装置所估计的所述道路线形，所述确定装置确定所述其他车辆行驶的车道是否与所述主车辆行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

6.根据权利要求5所述的车辆位置估计装置，其中，每次所述自由流动判断装置判断所述主车辆正行驶在自由流动交通状态下时，所述道路线形估计装置记录由所述车速检测装置所检测的所述车速，并且当所述自由流动判断装置判断所述主车辆没有行驶在自由流动交通状态下时，所述道路线形估计装置估计与上次所述自由流动判断装置判断所述主车辆行驶在自由流动交通状态下时所记录的所述车速相对应的所述道路线形。

7.根据权利要求5所述的车辆位置估计装置，还包括车辆间时间获取装置，该车辆间时间获取装置获取在所述主车辆与行驶在所述主车辆前方的所述其他车辆之间的时间，其中基于由所述车速检测装置所检测所述车速和由所述车辆间时间获取装置所获取的所述车辆间时间，所述自由流动判断装置判断所述主车辆是否行驶在自由流动交通状态下。

8.一种车辆位置估计方法，该车辆位置估计方法用于估计在主车辆的周围的其他车辆的位置，所述车辆位置估计方法包括：

获取所述主车辆的行驶方向的方位角；

估计所述主车辆正在行驶的道路的曲率半径；

获取所述其他车辆的位置；

获取所述其他车辆的行驶的所述方向的方位角；

将所述其他车辆布置在坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，并且该坐标系的坐标轴是所述主车辆正在行驶的行驶路径方向；

通过考虑道路的宽度、所获取的所述其他车辆的位置的误差、所估计的所述道路的曲率半径中的误差、所述主车辆的行驶路线的曲率中的沿着所述行驶路线的变化、所述主车辆和所述其他车辆的方位角误差、以及由于所述主车辆和所述其他车辆的漂移而产生的所述主车 辆的行驶路线的方位角和/或曲率半径中的误差，来确定所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同；以及设定位置阈值和方位角阈值，

其中确定步骤通过将所述其他车辆的位置与所述位置阈值比较，并且还将所述其他车辆的方位角与所述方位角阈值比较，来确定所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

9.一种车辆位置估计装置，该车辆位置估计装置用于估计在主车辆周围的其他车辆的位置，所述车辆位置估计装置包括：

方位角获取装置，该方位角获取装置获取所述主车辆的行驶方向的方位角；

道路半径估计装置，该道路半径估计装置估计所述主车辆正在行驶的道路的曲率半径；

其他车辆位置获取装置，该其他车辆位置获取装置获取所述其他车辆的位置；

其他车辆方位角获取装置，该其他车辆方位角获取装置获取所述其他车辆的行驶方向的方位角；以及确定装置，该确定装置将所述其他车辆布置在坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，该坐标系的坐标轴是所述主车辆的行驶的所述行驶路径方向，并且通过考虑道路的宽度、所获取的所述其他车辆的位置的误差、所估计的所述道路的曲率半径中的误差、所述主车辆的行驶路线的曲率中的沿着所述行驶路线的变化、所述主车辆和所述其他车辆的方位角误差、以及由于所述主车辆和所述其他车辆的漂移而产生的所述主车辆的行驶路线的方位角和/或曲率半径中的误差，该确定装置确定所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆 正在行驶的车道相同，并且确定所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的所述行驶路径方向相同，其中，所述确定装置设定所述主车辆的行驶路线的范围和所述其他车辆的行驶路线的范围，并且基于所述主车辆的路线范围与所述其他车辆的路线范围之间的重叠范围，来确定所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

10.根据权利要求9所述的车辆位置估计装置，还包括：

行驶轨迹获取装置，该行驶轨迹获取装置获取所述主车辆的行驶轨迹；以及行驶距离获取装置，该行驶距离获取装置获取沿着所述主车辆的行驶轨迹的所述主车辆的行驶距离，其中当确定在所述主车辆的后方的所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同时，所述确定装置将在所述主车辆的后方的所述其他车辆布置在坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，该坐标系的坐标轴是在所述主车辆的后方的所述主车辆的行驶轨迹，并且通过考虑道路的宽度、所获取的所述其他车辆的位置的误差以及所述行驶轨迹上的每单位行驶距离的漂移误差，所述确定装置确定在后方的所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

11.根据权利要求9或10所述的车辆位置估计装置，还包括：

位置检测装置，该位置检测装置检测所述主车辆的绝对位置；以及

坐标转换装置，该坐标转换装置实现从基于所述绝对位置的坐标系到相对坐标系的转换，该相对坐标系的原点是所述主车辆的位置，其中相同路线确定的对象是与所述主车辆进行车对车通信的其他车辆，

所述方位角获取装置获取所述主车辆的绝对方位角，

所述其他车辆位置获取装置利用车对车通信而获取所述其他车辆的绝对位置，所述其他车辆方位角获取装置利用车对车通信而获取所述其他车辆的绝对方位角，并且所述坐标转换装置将所述其他车辆的绝对位置和绝对方位角转换成相对坐标系，所述相对坐标系的原点是所述主车辆的位置。

12.根据权利要求9或10所述的车辆位置估计装置，还包括：

照相机，该照相机捕捉所述主车辆的周围的图像；

车道检测装置，该车道检测装置基于由所述照相机所捕捉的图像，来检测所述主车辆正在行驶的车道；

曲率计算装置，该曲率计算装置计算由所述车道检测装置所检测的车道的曲率；以及曲率变化计算装置，该曲率变化计算装置计算由所述曲率计算装置所计算的所述曲率的变化，其中通过利用由所述曲率计算装置所计算的曲率以及由所述曲率变化计算装置所计算的所述曲率的变化，所述确定装置确定所述其他车辆正在行驶的车道是否与所述主车辆正在行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

13.根据权利要求9或10所述的车辆位置估计装置，还包括：

车速检测装置，该车速检测装置检测所述主车辆的速度；

自由流动判断装置，该自由流动判断装置判断所述主车辆是否正行驶在自由流动交通状态下；以及道路线形估计装置，当所述自由流动判断装置判断为所述主车辆正行驶在自由流动交通状态下时，该道路线形估计装置估计与由所述 车速检测装置所检测的车速相对应的道路线形，其中通过利用由所述道路线形估计装置所估计的道路线形，所述确定装置确定所述其他车辆行驶的车道是否与所述主车辆行驶的车道相同，以及所述其他车辆正在行驶的行驶路径方向是否与所述主车辆正在行驶的行驶路径方向相同。

14.根据权利要求13所述的车辆位置估计装置，其中，每次所述自由流动判断装置判断为所述主车辆正行驶在自由流动交通状态下时，所述道路线形估计装置记录由所述车速检测装置所检测的车速，并且当所述自由流动判断装置判断为所述主车辆没有行驶在自由流动交通状态下时，所述道路线形估计装置估计与上次所述自由流动判断装置判断为所述主车辆行驶在自由流动交通状态下时所记录的车速相对应的道路线形。

15.根据权利要求13所述的车辆位置估计装置，还包括车辆间时间获取装置，该车辆间时间获取装置获取所述主车辆与所述主车辆前方行驶的所述其他车辆之间的时间，其中基于由所述车速检测装置所检测的车速和由所述车辆间时间获取装置所获取的车辆间的时间，所述自由流动判断装置判断所述主车辆是否行驶在自由流动交通状态下。

16.根据权利要求9或10所述的车辆位置估计装置，其中所述确定装置通过利用多个其他车辆的路线范围，来判断所述其他车辆是否处于与所述主车辆相同的路线上。

说明书

车辆位置估计装置和车辆位置估计方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车辆位置估计装置，其估计在主车辆周边的其他车辆是否行驶在与主车辆的路线相同的路线上。

背景技术

[0002] 利用车对车通信而获取关于其他车辆的信息的技术是可用的，并且关于其他车辆的该信息用于以各种方式辅助驾驶等。由于车对车通信还没有广泛使用，所以需要确定哪一个其他车辆正在执行车对车通信。在执行车对车通信的其他车辆之中的、在与主车辆相同的道路(车道)上的相同方向上行驶的其他车辆是尤其重要的，并且需要确定这些其他车辆是否处于相同路线上。日本专利申请公开No.2005-115637(JP2005-115637A)公开了将由从雷达获取的前方车辆信息所表示的位置和从车对车通信装置所获取的前方车辆信息，映射到以主车辆为基准建立的映射区域。日本专利申请公开No.2005-115637还公开了从映射的车辆位置之中识别出比预定距离更近并且关于行驶的方向具有高的匹配度的车辆位置，作为存在于主车辆附近的其他车辆的位置。此外，日本专利申请公开No.2010-146177(JP2010-146177A)和日本专利申请公开No.2007-95038(JP2007-95038A)公开了使用执行车对车通信的其他车辆的行驶轨迹来确定其他车辆是否处于相同路线上。

[0003] 传统地，为了确定其他车辆是否处于与主车辆相同的路线上，已经获取了高精度的其他车辆位置和地图，并且还获取了已经由其他车辆行驶的路线。特别地，在地图的情况下，准备道路数据是巨大的负担并且涉及诸如数据更新的延迟等这样的问题。此外，当关于主车辆而映射其他车辆的位置时，如JP2005-115637A所公开的，则由于映射在实际和经验基础上而建立，所以当在行驶场景、安装的传感器等存在改变时，实际难以调整地图。因此，已经不能够利用简单的设备确定其他车辆是否行驶在相同路线上。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种车辆位置估计装置和车辆位置估计方法，其能够利用简单的设备确定其他车辆是否处于相同的路线上。

[0005] 根据发明的第一方面的车辆位置估计装置是用于估计主车辆的周边的其他车辆的位置的车辆位置估计装置，所述车辆位置估计装置包括：方位角获取装置，该方位角获取装置获取所述主车辆的行驶方向的方位角；道路半径估计装置，该道路半径估计装置估计所述主车辆正在行驶的道路的半径；其他车辆位置获取装置，该其他车辆位置获取装置获取其他车辆的所述位置；其他车辆方位角获取装置，该其他车辆方位角获取装置获取所述其他车辆的行驶的所述方向的方位角；以及确定装置，该确定装置将所述其他车辆布置在坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，该坐标系的坐标轴是在所述主车辆的所述行驶方向上、由所述道路半径估计装置所估计的所述道路的半径，并且该确定装置通过考虑路线的宽度、所获取的所述其他车辆的位置的误差、在所述估计的道路半径中的误差、在所述路线的曲率中的改变、所述主车辆和所述其他车辆的方位角误差以及由于所述主车辆和所述其他车辆的漂移而产生的误差，来确定所述其他车辆正在行驶的路线是否与所述主车辆正在行驶的路线相同。

[0006] 根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置还包括：行驶轨迹获取装置，该行驶轨迹获取装置获取所述主车辆的行驶轨迹；以及行驶距离获取装置，该行驶距离获取装置获取沿着所述主车辆的所述行驶轨迹的所述主车辆的行驶距离，其中当确定在所述主车辆的后方处的所述其他车辆正在行驶的路线是否与所述主车辆正在行驶的路线相同时，所述确定装置将所述其他车辆布置在这样的坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，并且该坐标系的坐标轴是所述主车辆的在所述主车辆的所述后方的所述行驶轨迹，并且该确定单元通过考虑所述路线的宽度、所获取的其他车辆的位置的误差以及在所述行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差，来确定在所述主车辆的所述后方的所述其他车辆正在行驶的所述路线是否与所述主车辆正在行驶的所述路线相同。

[0007] 根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置还可以包括：位置检测装置，该位置检测装置检测所述主车辆的绝对位置；以及坐标转换装置，该坐标转换装置实现了从基于所述绝对位置的坐标系到相对坐标系的转换，该相对坐标系的原点是所述主车辆的位置，其中相同路线确定的对象是与所述主车辆进行车对车通信的其他车辆，所述方位角获取装置获取所述主车辆的所述绝对方位角，所述其他车辆位置获取装置通过车对车通信而获取所述其他车辆的绝对位置，所述其他车辆方位角获取装置通过车对车通信而获取所述其他车辆的绝对方位角，并且所述坐标转换装置将所述其他车辆的所述绝对位置和所述绝对方位角转换成所述相对坐标系，该相对坐标系的原点是所述主车辆的所述位置。

[0008] 根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置还包括：照相机，该照相机捕捉所述主车辆的周围的图像；车道检测装置，该车道检测装置基于由所述照相机所捕捉的所述图像，来检测所述主车辆正在行驶的车道；曲率计算装置，该曲率计算装置计算由所述车道检测装置所检测的所述车道的曲率；以及曲率变化计算装置，该曲率变化计算装置计算由所述曲率计算装置所计算的所述曲率的变化，其中所述确定装置通过使用由所述曲率计算装置计算的所述曲率以及由所述曲率变化计算装置所计算的所述曲率的变化，来确定所述其他车辆正在行驶的路线是否与所述主车辆正在行驶的路线相同。

[0009] 根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置还可以包括：车速检测装置，该车速检测装置检测所述主车辆的速度；自由流动判断装置，该自由流动判断装置判断所述主车辆是否行驶在自由流动交通状态下；以及道路线形估计装置，当所述自由流动判断装置判断所述主车辆行驶在自由流动交通状态下时，该道路线形估计装置估计与由所述车速检测装置所检测的所述车速相对应的道路线形，其中所述确定装置通过使用由所述道路线形估计装置所估计的所述道路线形，来确定所述其他车辆行驶的路线是否与所述主车辆行驶的路线相同。

[0010] 在根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置中，每次所述自由流动判断装置判断所述主车辆正行驶在自由流动交通状态下时，所述道路线形估计装置可以记录由所述车速检测装置所检测的所述车速，并且当所述自由流动判断装置判断所述主车辆没有行驶在自由流动交通状态下时，所述道路线形估计装置估计与上次所述自由流动判断装置判断所述主车辆行驶在自由流动交通状态下时所记录的所述车速相对应的所述道路线形。

[0011] 根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置还包括：车辆间时间获取装置，该车辆间时间获取装置获取在所述主车辆与行驶在所述主车辆前方的所述其他车辆之间的时间，其中所述自由流动判断装置基于由所述车速检测装置所检测的车速和由所述车辆间时间获取装置所获取的所述车辆间时间，来判断所述主车辆是否行驶在自由流动交通状态下。

[0012] 在根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置中，所述确定装置可以设定位置阈值和方位角阈值，并且通过使所述其他车辆的位置与所述位置阈值比较，并且还使所述其他车辆的所述方位角与所述方位角阈值比较，来确定所述其他车辆正在行驶的所述路线是否与所述主车辆正在行驶的所述路线相同。

[0013] 在根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置中，所述确定装置可以设定所述主车辆的路线范围和所述其他车辆的路线范围，并且基于所述主车辆的所述路线范围与所述其他车辆的所述路线范围之间的重叠范围，来确定所述其他车辆正在行驶的所述路线是否与所述主车辆正在行驶的所述路线相同。

[0014] 在根据本发明的第一方面的车辆位置估计装置中，所述确定装置通过使用多个其他车辆的路线范围，来判断所述其他车辆正在行驶的所述路线是否与所述主车辆正在行驶的所述路线相同。

[0015] 本发明的第二方面提供了一种车辆位置估计方法，其用于估计在主车辆的周围的其他车辆的位置，所述车辆位置估计方法包括：获取所述主车辆的行驶方向的方位角；估计所述主车辆正在行驶的道路的半径；获取所述其他车辆的位置；获取所述其他车辆的行驶方向的方位角；将在主车辆前方的其他车辆布置在坐标系上，该坐标系的原点是所述主车辆的位置，并且该坐标系的坐标轴是在所述主车辆的所述行驶方向上的道路半径；以及通过考虑路线的宽度、所获取的所述其他车辆的位置的误差、所估计的道路半径的误差、所述路线的曲率的变化、所述主车辆和所述其他车辆的方位角误差以及由于所述主车辆和所述其他车辆的漂移而产生的误差，来确定所述其他车辆正在行驶的路线是否与所述主车辆正在行驶的路线相同。

附图说明

[0016] 下面将参考附图描述发明的示例性实施例的特征、优势、技术和工业重要性，其中，相同的编号表示相同的元件，并且其中：

[0017] 图1是涉及发明的第一、第二和第五实施例的车辆位置估计装置的示意图；

[0018] 图2是涉及第一实施例的相同路线确定方法的方案图；

[0019] 图3是涉及第一实施例的相同路线确定方法的说明图；

[0020] 图4是涉及第二实施例的相同路线确定方法(特别是主车辆的后方)的说明图；

[0021] 图5是涉及第三实施例的车辆位置估计装置的示意图；

[0022] 图6是涉及第三实施例的相同路线确定方法(特别是主车辆的前方)的说明图；

[0023] 图7是涉及第四实施例的车辆位置估计装置的示意图；

[0024] 图8A至8C是车速与道路线形之间的关系的实例，其中，图8A示出了车辆在自由流动的交通状况下行驶、并且车速是100km/h的情况，图8B示出了车辆在自由流动的交通状况下行驶、并且车速是40km/h的情况，并且图8C示出了车辆没有在自由流动的交通状况下行驶、并且车速是40km/h的情况；

[0025] 图9是涉及第四实施例的车速-车辆间时间的映射；

[0026] 图10是示出在涉及第四实施例的道路线形估计中的操作的流程的流程图；以及[0027] 图11是涉及第五实施例的相同路线确定方法的说明图。

具体实施方式

[0028] 下面，将通过参考附图描述涉及发明的车辆位置估计装置的实施例。利用相同的参考标号标记各个附图中相同的或者对应的元件，并且省略了其详细说明。

[0029] 在实施例中，涉及发明的车辆位置估计装置应用到安装在具有车对车通信功能的车辆中的车辆位置估计装置，目的是要确定执行车对车通信的其他车辆是否处于相同的路线上。安装了涉及实施例的车辆位置估计装置的各个车辆与位于允许车对车通信的范围之内的其他车辆通信，并且每个车辆都从这些其他车辆获取各种信息。涉及实施例的车辆位置估计装置关于能够利用车对车通信而从其获取信息的其他车辆的每个车辆，分别确定其他车辆行驶的路线是否与主车辆行驶的路线相同，并且将执行车对车通信的相同路线上的其他车辆显示给驾驶员。在该相同路线确定中的确定对象是行驶在与主车辆相同的道路并且相同的方向上的其他车辆。车辆位置估计装置可以是专用的装置，其只执行相同路线确定和驾驶员的通知，或者可以是在车对车通信系统或者各种驾驶辅助系统中并入为一个功能的装置。

[0030] 在实施例中有五种方式：第一实施例是涉及确定方法的基本方式；第二实施例是涉及其中在第一实施例的确定方法中提高了主车辆的后侧上的确定精度的确定方法的方式；第三实施例是基于第二实施例的方式，其中，通过使用来自白线识别照相机的识别结果，提高了确定精度；第四实施例是基于第二实施例的方式，其中，通过使用与在自由流动交通状态下的车速相对应的道路线形，来提高确定精度；以及第五实施例是涉及与基本确定方法不同的确定方法的方式。

[0031] 顺便提及，由于车对车通信的传播速度仍然是低的，所以即使大量的车辆位于主车辆的周边，也只有其他车辆中的一部分具有车对车通信的功能。因此，存在在多个车辆的另一侧上、执行车对车通信的另一车辆位于远处的情况，以及执行车对车通信的其他车辆位于极为接近处的情况。此外，由于在其他车辆处于允许车对车通信的范围之内的情况下，主车辆能够与主车辆周边的具有车对车通信功能的所有其他车辆通信，所以主车辆也与诸如相对车道中的车辆、高架公路的更高或者更低道路中的车辆等这样的没有影响主车辆的行驶的其他车辆通信。因此，需要从执行车对车通信的其他车辆之中，确定在相同路线上(在相同道路上并且在行驶的相同方向上)行驶的其他车辆，作为具有影响主车辆的行驶的可能性的其他车辆。

[0032] 现在参考图1至3描述涉及第一实施例的车辆位置估计装置1。图1是车辆位置估计装置的示意图。图2是相同路线确定方法的示意图。图3是相同路线确定方法的说明图。

[0033] 车辆位置确定装置1建立了传感器误差、车辆行驶误差和道路曲率变化的数学公式模型，并且利用从该数学公式模型获得的确定阈值，来确定执行车对车通信的其他车辆是否行驶在与主车辆相同的路线上。更具体地，车辆位置估计装置1将其他车辆的位置和方位角转换成坐标系(相对坐标系)，该坐标系的原点是主车辆，该坐标系的坐标轴是主车辆的路线的行驶路径方向，该车辆位置估计装置1设定考虑路线的宽度、传感器误差(GPS的相对位置误差、方位角误差、估计的道路半径误差)、行驶误差(由于车辆的偏离而导致的方位角误差和估计的道路半径(曲率)误差)和路线的曲率变化的横向位置和方位角的阈值。车辆位置估计装置1通过将所转换的位置和方位角与阈值比较而执行相同路线确定。

[0034] 图2示出了相同路线确定方法的概述。在车辆位置估计装置1中，绝对位置(X,Y)和绝对方位角θ从主车辆的GPS获取，并且根据角速度和车速来估计道路半径R。此外，在车辆位置估计装置1中，利用车对车通信来获取用于每辆其他车辆n(n＝1,2,…)的GPS绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn。在车辆位置估计装置1中，对于每个其他车辆n，基于主车辆的路线的行驶路径方向，将用于该其他车辆n的GPS绝对位置和绝对方位角转换成坐标系，并且在该坐标系中，获得了到其他车辆n的行驶路径距离sn、与行驶路径的横向差(与主车辆的路线的行驶路径的在横向位置上的偏差)ηn、以及与行驶路径的在切线方向上的方位角偏差dθn。此外，在车辆位置估计装置1中，在其他车辆n的行驶路径距离sn处，利用数学公式模型计算相同路线范围(相对于横向差的阈值)ηth以及在该范围ηth内的方位角ξ，该数学公式模型考虑到路线的宽度、GPS相对位置误差、方位角误差、所估计的道路半径误差、由于车辆的漂移而产生的误差以及道路的曲率的变化，并且获得了涉及横向差的阈值ηth和“涉及方位角偏差的阈值ξ+Δξ(角度偏差裕度)”。车辆位置估计装置1然后通过将横向差ηn与阈值ηth比较并且将方位角偏差dθn与“阈值ξ+Δξ”比较来确定其他车辆是否在相同路线上，并且从而获得确定结果Fn。

[0035] 车辆位置估计装置1设置有：车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13、车速传感器14、电子控制单元(ECU)21和显示装置30。在第一实施例中，第一实施例的车与车通信装置10可以视作本发明的其他车辆位置获取装置和其他车辆方位角获取装置，第一实施例的GPS接收器装置11可以视作本发明的位置获取装置，第一实施例的方位角传感器12可以视作本发明的方位角获取装置，利用第一实施例的角速度传感器13、车速传感器14和ECU21进行的处理可以视作本发明的道路半径估计装置，并且第一实施例的ECU21可以视作本发明的坐标转换装置和确定装置。

[0036] 车对车通信装置10是用于与主车辆的周边的具有车对车通信功能的另一车辆通信的装置，并且包括通信天线和处理装置。在车对车通信装置10中，车对车通信信号经由通信天线从主车辆传输到位于允许车对车通信的范围内的其他车辆，并且此外，车对车通信信号从位于允许车对车通信的范围内其他车辆接收。当从另一车辆接收到车对车通信信号时，车对车通信装置10调解车对车通信信号，提取来自其他车辆的信息，并且将该信息传输到ECU21。此外，当将车对车通信信号发送到其他车辆时，车对车通信装置10调制来自ECU21的关于主车辆的信息，并且将该调制的信号从通信天线传输。在车对车通信中传输和接收的信息是，例如，绝对位置、绝对方位角、车速、角速度、所估计的道路半径等。

[0037] GPS接收器装置11是用于从GPS卫星接收GPS信号以检测车辆的绝对位置等的装置，并且该GPS接收器装置11包括GPS天线和处理装置。GPS接收器装置11经由GPS天线接收来自各个GPS卫星的GPS信号。在GPS接收器装置11中，在预定的时间间隔处分别调解所接收到的GPS信号，并且基于各个所调解的GPS信号的信息来计算车辆的绝对位置(例如，纬度和经度)，并且将关于绝对位置等的信息传输到ECU21。

[0038] 方位角传感器12是检测车辆的行驶方向的绝对方位角(例如，北设定为0°(360°)，并且按顺时针方式，东为90°，南为180°并且西为270°)的传感器。在方位角传感器12中，以预定的时间间隔来检测绝对方位角，并且将该绝对方位角传输到ECU21。检测绝对方位角的传感器可以是例如利用地磁的传感器。

[0039] 角速度传感器13是用于检测作用在车辆上的角速度的传感器，在角速度传感器13中，以预定的时间检测角速度，并且将所检测的角速度传输到ECU21。

[0040] 车速传感器14是用于检测车辆的速度的传感器。在车速传感器14中，以预定的时间间隔来检测车速，并且将所检测的车速传输到ECU21。用于检测车速的传感器可以是例如，检测车轮的旋转速度(与车轮的旋转相对应的脉冲的数量)的车轮转速传感器；分别根据在每个车轮处的旋转脉冲的数量来计算车轮转速，并且根据每个车轮的速度来计算车体速度(车速)。

[0041] ECU21是由中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等构成的ECU，并且ECU21实现车辆位置估计装置1的全部控制。在ECU21中，以预定的时间间隔从车对车通信装置10获取关于每个其他车辆n的信息(即，绝对位置(Xn,Yn)、绝对方位角θn、角速度γn、车速Vn、所估计的道路半径Rn等)。此外，在ECU21中，以预定的时间间隔来获取来自GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14的各个检测信息(即，绝对位置(X,Y)、绝对方位角θ、角速度γ和车速V)。在ECU21中，利用所获取的角速度γ和车速V来计算道路半径R(＝γ/V)，并且也以预定的时间间隔来计算道路曲率(＝1/R)。于是，为了将关于主车辆的信息传输到其他车辆，ECU21将绝对位置(X，Y)、绝对方位角θ、角速度γ、车速V、所估计的道路半径R等发送到车对车通信装置10。此外，对于执行车对车通信的每辆其他车辆，ECU21通过使用关于其他车辆的信息和关于主车辆的信息，来确定其他车辆n是否在相同路线上。此外，ECU21基于该确定结果，将表示确定为在相同路线上的另一车辆的图像信息输出到显示装置30。下面具体描述该相同路线确定处理。

[0042] 在描述相同路线确定处理之前，将参考图3描述由ECU21所使用的坐标系。在图3中的上侧处的坐标系是基于绝对位置的坐标系，其中，例如，X坐标轴代表经度，Y坐标轴代表纬度。在该绝对坐标系中，主车辆MV定位在绝对位置(X,Y)处，示出了绝对方位角θ的行驶方向，在主车辆MV的前方的其他车辆OV1定位在绝对位置(X1,Y1)处，并且示出了其绝对方位角θ1的行驶方向。在主车辆MV和其他车辆OV1处的圆分别表示以(X,Y)和(X1,Y1)为中心的GPS相对位置误差。曲线C是具有沿着主车辆的行驶方向的绝对方位角θ延伸的所估计的道路半径R的曲线，并且表示主车辆MV的所估计的行驶路径。曲线C上的s表示与主车辆MV相距的行驶路径距离。η1是从主车辆MV的行驶路径(曲线C)到其他车辆OV1的绝对位置(X1,Y1)的横向差(在横向位置中的偏差)。s1是与其他车辆OV1的绝对位置(X1,Y1)相对应的行驶路径距离。θ(s1)是在行驶路径距离s1处的行驶路径方向(曲线C的切向)的绝对方位角。dθ1是其他车辆OV1的绝对方位角θ1与绝对方位角θ(s1)的方位角偏差。

[0043] 此外，在图3的下部中的坐标系是基于沿着在主车辆的行驶方向上(方位角θ)所估计的道路半径R(曲线C)关于主车辆MV的相对位置的坐标系(在主车辆MV的行驶路径的方向上的坐标系，即，这样的坐标系：其原点是主车辆的位置，并且其坐标轴是在主车辆的行驶方向上的所估计的道路半径)，s轴是行驶路径距离，并且η轴是横向差。在该相对坐标系中，主车辆MV定位在原点处，其他车辆OV1定位在(s1,η1)处，并且示出了方位角偏差dθ1的行驶方向。

[0044] 此外，将通过参考图3描述由ECU21使用的横向差的阈值和方位角的阈值。在第一实施例中，通过利用下述系数A、B、C、D并且在s-η坐标系中将行驶路径距离s作为变量，相对于主车辆MV的相同路线范围(路线宽度)ηth(s)在几何学上由表达式(1)来表示。该值ηth(s)是在行驶路径距离s处的横向差的阈值，并且如果其他车辆的横向差进入图3所示的虚线SH1内(当进行确定时左侧和右侧两侧上)，则其他车辆处于与主车辆MV行驶的路线相同的路线上。

[0045] [表达式1]

[0046] ηth(s)＝As3+Bs2+Cs+D…(1)

[0047] 表达式(1)中的D[m]是零阶项(考虑相对位置偏差的项)的系数，并且D[m]是考虑“路线(道路)的宽度和GPS相对位置误差的和”的系数。该路线宽度通过考虑路线(道路)的通常宽度而设定，并且可以设定成固定值，然而也可以设定成与道路的类型一致的可变值；例如，路线宽度可以是与正常道路中的车道的数量相对应的道路的一侧的宽度，或者是高速公路的一侧的宽度，或者城市快速路的一侧的宽度。GPS相对位置误差利用GPS接收器装置11，预先根据真实的车辆实验等而设定。应当注意的是，在利用GPS的定位中，由于利用来自多个GPS卫星的GPS信号来执行相对定位，所以在由该相对定位所检测的绝对位置中产生误差。零阶项中的D(不考虑行驶路径距离s是一致的)，并且如图3中的s-η坐标系所示，基于该值D的相同路线范围是坐标轴正侧和负侧两侧上的一致范围WD。

[0048] 表达式(1)中的C[rad]是一阶项(考虑方位角偏差的项)的系数，并且C[rad]考虑了“方位角检测误差与由于车辆的偏差导致的方位角误差的和”。方位角检测误差利用方位角传感器12提前通过真实的车辆实验等而设定。由于车辆的偏差而导致的方位角误差提前通过车辆实验等来设定。应当注意的是，由于当实际上行驶时车辆偏离，然后车辆的实际方位角每时每刻改变(例如，即使当行驶在直线路径上时方位角也不是一致的)，并且由于该偏差而导致了方位角产生误差。Cs是一阶项(与行驶路径距离s成正比增加)，并且因此在该Cs值中也作为因子的相同路线范围是范围WC，该范围WC与来自范围WD的值成正比地增加，如图3中的s-η坐标系所示。

[0049] 表达式(1)中的B[1/m]是二阶项(考虑道路曲率偏差的项)的系数，并且B[1/m]是考虑“在所估计的道路曲率(R的倒数)中的估计误差与由于车辆的偏离而导致的道路曲率误差的和”的系数。道路半径R根据角速度和车速来估计，并且道路曲率根据该道路半径R来计算。在该估计的道路曲率中的估计误差提前通过利用角速度传感器13和车速传感器14等的真实车辆实验来设定。由于车辆的偏离而导致的曲率误差提前通过真实的车辆实验等来设定。应该注意的是，由于当实际行驶时车辆偏离，所以车辆的实际行驶轨迹的半径每时每刻改变(例如，即使当沿着具有一致的道路半径的曲线行驶时，该车辆的行驶路径的半径也不是一致的)，并且由于该偏差，在角速度等中也产生误差，并且在所估计的道路半径中产2 2
生误差。Bs 是二阶项(随着行驶路径距离s的平方而增加)，并且在该Bs值中也作为因子的相同路线范围是范围WB，该范围WB从范围WC随着s值的平方增加，如图3中的s-η坐标系所示。

[0050] 表达式(1)中的A[1/m2]是三阶项(回旋曲线(曲率的变化率的偏差))的系数，其考虑了假定的回旋曲线参数。假定的回旋曲线参数根据道路结构等而估计，并且可以设定成固定值，然而也可以设定成与道路类型等相对应的可变值；例如，在高速公路(例如，第二东名高速公路)的情况下，曲率(道路半径)中存在少量改变，并且变化率也是小的，并且因此将该参数设定为小的值，然而在城市快速路(例如，都市高速公路)的情况下，曲率中存在大量改变，并且变化率也是大的，所以将该参数设定为大的值。应该注意的是，在弯曲的道路的情况下，以及以固定曲率弯曲的道路，也存在以变化的曲率弯曲的道路，并且也需要考虑这种类型的道路。As3是三阶项(随着行驶路径距离s的三次方而增加)，并且在As3的该值中也作为因子的相同路线范围是范围WA，该范围WA从范围WB随着的s值的三次方而进一步增加，如图3中的s-η坐标系所示。

[0051] 如果相同路线范围扩大成超过要求的范围，则引入了噪声并且不期望的其他车辆被确定为处于相同路线上；然而如果范围变窄，则不能够确定任何其他对应的车辆。因此，为了在良好的平衡下实现该确定，必须将系数A、B、C、D设定成适当的值。可替换地表述，能够仅通过设定系数A、B、C、D来设定适当的相同路线范围。

[0052] 此外，在任意行驶路径距离s的ηth(s)处的方位角ξ(s)是根据ηth(s)计算的曲线处的切向的角度，并且能够因此利用表达式(2)来计算。通过使车辆方位角的角度变化裕量Δξ与该方位角值ξ(s)相加而获得的角度是用于在行驶路径距离“s”处的方位角的阈值。如果其他车辆的方位角偏差进入该方位角阈值之内，则认为其他车辆行驶在与主车辆MV的行驶方向相同的方向上。角度偏差裕量Δξ提前利用方位角传感器12通过真实的车辆实验等来设定。以这种方式，确定了其他车辆行驶的路线是否与包括车辆面对的方向的、主车辆行驶的路线相同。因此，能够排除处于相同的路线上、然而行驶在相反方向上或者行驶在不同方向上的车辆。

[0053] [表达式2]

[0054]

[0055] 接着，将描述相同路线确定处理。对于每个其他车辆n(n＝1,2，…)，ECU21都使用主车辆的绝对位置(X,Y)、绝对方位角θ和所估计的道路半径R以及其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn，以将绝对坐标系中的其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn转换到s-η坐标系，该s-η坐标系的原点是主车辆的位置，并且其坐标轴是在主车辆的行驶方向上的所估计的道路半径R。然后对于在该s-η坐标系中的其他车辆，ECU21计算行驶路径距离sn、横向差ηn、在行驶路径距离sn处的行驶路径方向的绝对方位角θ(sn)以及方位角偏差dθn。

[0056] ECU21利用表达式(1)

[0057] 来计算在其他车辆n的行驶路径距离sn处的横向差的阈值ηth(sn)。然后ECU21利用其他车辆n的横向差ηn和横向差阈值ηth(sn)来确定是否满足表达式(3)中的确定条件。如果满足了表达式(3)的确定条件，则ECU21判断其他车辆n处于与主车辆行驶的路线相同的路线上。此外，如果没有满足表达式(3)中的确定条件，则ECU21判断其他车辆n没有处于与主车辆行驶的路线相同的路线上。

[0058] [表达式3]

[0059] abs(ηn)＜ηth(sn)…(3)

[0060] 然后，ECU21利用表达式(2)来计算其他车辆n的行驶路径距离sn处的横向差的阈值ηth(sn)的方位角ξ(sn)。于是，ECU21利用其他车辆n的方位角偏差dθn和方位角偏差阈值ξ(sn)+Δξ来确定是否满足表达式(4)中的确定条件。如果满足了表达式(4)中的确定条件，则ECU21判断其他车辆n具有与主车辆的行驶方向相同的行驶方向。此外，如果没有满足表达式(4)中的确定条件，则ECU21判断其他车辆n不具有与主车辆的行驶方向相同的行驶方向。

[0061] [表达式4]

[0062] abs(dθn)＜ξ(sn)+Δξ…(4)

[0063] 如果满足了表达式(3)中的确定条件，并且满足了表达式(4)中的确定条件(如果其他车辆n处于主车辆的相同路线范围之内(在相同的路线上)，并且具有与主车辆的行驶方向相同的行驶方向)，则ECU21确定其他车辆n行驶的路线与主车辆行驶的路线相同。在关于执行车对车通信的所有其他车辆n(n＝1,2，…)完成了上述确定时，ECU21产生这样的图像：其中，已经确定为处于与主车辆所在的路线相同的路线上的其他车辆分别关于主车辆相对定位。ECU21将该图像信息发送到显示装置30。

[0064] 上述的相同路线确定估计随后将由主车辆行驶的路线的范围，并且因此提供了对于位于主车辆随后要行驶的主车辆的前方处的另一车辆有效的确定，然而该确定也能够应用到位于主车辆的后方的另一车辆。

[0065] 显示装置30是显示监视器等，其显示各种类型的信息。该显示装置30可以是例如，组合仪表中的多视窗显示器，或者在导航系统中的显示器。在显示装置30中，当从ECU21获取表示在相同路线上的另一车辆的图像信息时，显示该图像。

[0066] 将说明具有上述组合的车辆位置估计装置1的操作。在车辆位置估计装置1中，反复地执行下面所示的操作。具有车对车通信功能的另一车辆n利用车对车通信来传输车对车通信信号，该车对车通信信号包括诸如绝对位置(Xn,Yn)、绝对方位角θn、角速度γn、车速Vn和所估计的道路半径Rn等这样的信息。应该注意的是，信息的这些元素也利用车对车通信而以相同的方式从主车辆传输。

[0067] 当从位于允许车对车通信的范围内的另一车辆n接收到车对车通信信号时，车对车通信装置10调解车对车通信信号，提取来自其他车辆n的信息，并且将该信息传输到ECU21。ECU21从车对车通信装置10获取关于其他车辆n的信息。

[0068] GPS接收器装置11接收来自各个GPS卫星的信号，分别调解接收到的GPS信号，基于在调解的GPS信号中的信息来计算主车辆的绝对位置(X,Y)，并且将该信息发送到ECU21。方位角传感器12检测主车辆的绝对方位角θ并且将其传输到ECU21。角速度传感器13检测主车辆的角速度γ并且将其传输到ECU21。车速传感器14检测主车辆的车速V，并且将其传输到ECU21。ECU21获取每条所检测的信息元素。

[0069] 对于每辆其他车辆n，ECU21使用主车辆的绝对位置(X,Y)、绝对方位角θ和所估计的道路半径R以及其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn以转换到s-η坐标系，该s-η坐标系的原点是主车辆MV的位置，并且该s-η坐标系的坐标轴是主车辆MV的行驶方向上所估计的道路半径R，并且该ECU21分别计算其他车辆n的行驶路径距离sn、横向差ηn、和在行驶路径距离sn处的方位角θ(sn)和方位角偏差dθn。

[0070] ECU21利用表达式(1)计算在其他车辆n的行驶路径距离sn处的横向差的阈值ηth(sn)，并且使用其他车辆n的横向差ηn和横向差的阈值ηth(sn)，以确定是否满足表达式(3)中的确定条件。如果满足了该确定条件，则ECU21判断其他车辆n所处于的路线与主车辆正在行驶的路线相同，并且如果不满足确定条件，则判断其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线不相同。如果判断了其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同，则ECU21根据表达式(2)来计算在其他车辆n的行驶路径距离sn处的ηth(sn)的方位角ξ(sn)，并且使用其他车辆n的方位角偏差dθn和方位角偏差阈值ξ(sn)+Δξ，来确定是否满足表达式(4)中的确定条件。如果满足该确定条件，则ECU21判断其他车辆n具有与主车辆的行驶方向相同的行驶方向，并且如果没有满足确定条件，则判断其他车辆n不具有与主车辆的行驶方向相同的行驶方向。如果满足了表达式(3)中的确定条件，并且也满足了表达式(4)中的确定条件，则ECU21确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同。

[0071] 在对于执行车对车通信的所有其他车辆n完成了上述确定时，ECU21产生这样的图像：其中，已经确定为处于与主车辆所在的路线相同路线的其他车辆分别相对于主车辆而定位。ECU21将该图像信息输出到显示装置30。显示装置30在获取来自ECU21的图像信息时显示该图像。

[0072] 根据该车辆位置估计装置1，通过转换成其原点是主车辆的位置、并且其坐标轴是主车辆的行驶方向上所估计的道路半径的坐标系，并且通过考虑路线的宽度、传感器误差(GPS相对位置误差、方位角误差、所估计的道路半径的误差)、行驶误差(由于车辆的偏离所导致的方位角误差和估计的道路曲率中的误差)、以及路线的曲率的变化，来分析性地判断其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同，能够利用简单的设备而精确地确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。在该相同路线确定中，不需要地图或者高精度位置(诸如GPS接收器装置这样的传统安装在车辆中的位置检测装置是充足的)，并且也不需要其他车辆的行驶轨迹。此外，也不需要诸如自身车道概率这样的、用于自适应巡航控制(ACC)、预碰撞安全系统(PCS)等的、适用于行驶情景和安装的传感器等的经验映射，并且即使在路线(目标道路)或者传感器(传感误差)等中存在改变，该方法也能够应用并适用。此外，也能够响应于道路的曲率的改变，根据预先假定的道路设计参数来设定所需等级的路线范围。这能够容易地应用到各种车辆模型。此外，该方法还能够适用到车对车通信没有广泛传播的环境。

[0073] 根据该车辆位置估计装置1，由于利用车对车通信而从其他车辆获取绝对信息，所以能够通过转换成相对坐标系，并且通过使用其他车辆的绝对位置和绝对方位角以及关于主车辆的各种信息，来确定执行车对车通信的其他车辆是否处于与主车辆正在行驶的路线相同的路线上，该相对坐标系的原点是主车辆的位置，并且该相对坐标系的坐标轴是主车辆的行驶方向上所估计的道路半径。

[0074] 现在参考图1和4描述涉及第二实施例的车辆位置估计装置2。图1是车辆位置估计装置的示意图。图4是相同路线确定方法的示意图(特别地，示出了主车辆的后侧)。

[0075] 与涉及第一实施例的车辆位置估计装置1比较，在车辆位置估计装置2中，为了提高相对于在主车辆的后方的其他车辆的确定精度，更改了关于在主车辆的后方的其他车辆的确定方法(并且特别地，阈值设定方法)。更具体地，车辆位置估计装置2将其他车辆的坐标系转换成这样的坐标系(相对坐标系)：其原点是主车辆的位置，并且其坐标轴是主车辆的行驶轨迹，并且该车辆位置估计装置2考虑路线的宽度、GPS相对位置误差以及车辆轨迹的每行驶距离的漂移误差而设定阈值，并且通过与该阈值比较而执行相同路线确定。

[0076] 在第一实施例的情况下，当设定相同路线范围时，利用具有零阶到三阶项并且将行驶路径距离s作为变量的表达式来进行计算，并且因此相同路线确定范围(横向差阈值)变得越宽，行驶路径距离s变得越长。关于主车辆后部的区域，存在已经由主车辆执行的行驶的记录(行驶轨迹的历史)，并且因此通过利用该行驶轨迹，防止了相同路线确定范围变得更宽，并且提高了确定精度。

[0077] 车辆位置估计装置2设置有车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13、车速传感器14、ECU22和显示装置30。第二实施例的角速度传感器13、车速传感器14和ECU22可以视作本发明的道路半径估计装置，并且第二实施例的ECU22可以视作本发明的行驶轨迹获取装置、行驶距离获取装置、坐标转换装置和确定装置。

[0078] ECU22是由CPU、ROM、RAM等构成的ECU，并且ECU21实现了车辆位置估计装置2的总体控制。与涉及第一实施例的ECU21相似，ECU22以预定的时间间隔从车对车通信装置10获取关于各个其他车辆n的信息，并且还从GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14获取各种检测信息。此外，与关于第一实施例的ECU21相似，为了利用车对车通信而将将关于主车辆的信息传输到其他车辆，ECU22以预定的时间间隔将信息传输到车对车通信装置10。此外，对于执行车对车通信的每辆其他车辆n，ECU22通过利用所获取的关于其他车辆的信息和关于主车辆的信息，来确定其他车辆n是否位于相同的路线上，并且将表示基于该确定结果而确定为处于相同路线上的另一车辆的图像信息输出到显示装置30。相同路线确定处理与涉及第一实施例的、关于在主车辆的前方的其他车辆的由ECU21执行的确定处理相似，并且因此此处省略了其说明，并且下面仅详细描述了关于在主车辆的后方的其他车辆的确定处理。

[0079] 在描述相同路线确定处理之前，将参考图4描述由ECU22使用的坐标系。在图4中，由于主车辆MV的前侧与图3相似，所以此处给出主车辆MV的后侧的具体说明。在图4的上侧处的坐标系是与图3相似的绝对坐标系，并且也示出了主车辆MV的后侧。在该绝对坐标系中，主车辆MV定位在绝对坐标(X,Y)处，示出了绝对方位角θ的行驶方向，另一车辆OV2定位在主车辆MV的后方的绝对位置(X2,Y2)处，并且示出了其绝对方位角θ2的行驶方向。在主车辆MV和其他车辆OV2处的圆圈分别表示以(X,Y)和(X2,Y2)为中心的GPS相对位置误差。由在主车辆MV的后方延伸的虚线所示的曲线L表示了主车辆MV的行驶轨迹。虚线的曲线L上的值s表示沿着行驶轨迹的行驶距离(行驶路径距离)。η2是从主车辆MV的行驶轨迹(虚线L)到其他车辆OV2的绝对位置(X2,Y2)的横向差(横向位置上的偏差)。s2是与其他车辆OV2的绝对位置(X2,Y2)相对应的行驶路径距离。θ(s2)是在行驶路径距离s2处的行驶路径方向(曲线L的切向)的绝对方位角。dθ2是其他车辆的绝对方位角θ2与绝对方位角θ(s2)的方位角偏差。

[0080] 此外，在图4的下侧中的主车辆MV的后侧的坐标系是相对坐标系，该坐标系的原点是主车辆MV，并且该坐标系的坐标轴是主车辆MV的行驶轨迹(虚线L)，其中，s轴代表行驶路径距离(行驶距离)，并且η轴代表横向差。在该相对坐标系中，主车辆MV定位在原点处，其他车辆OV2定位在(s1,η2)处，并且表示了方位角偏差dθ2的行驶方向。

[0081] 此外，将参考图4描述当确定在主车辆的后方的其他车辆时的由ECU22使用的横向差的阈值和方位角的阈值。在第二实施例中，对于主车辆的后侧，通过在s-η坐标系中采用行驶路径距离(行驶距离)s作为变量并且使用下述的系数D和F，而利用表达式(5)在几何学上代表关于主车辆MV的相同路线范围ηth(s)。该ηth(s)是在行驶路径距离s处的横向差的阈值，并且如果其他车辆的横向差进入如图4所示的虚线SH2内(ηth(s))(当进行确定时的左侧和右侧两侧上)，则其他车辆处于与主车辆MV正在行驶的路线相同的路线上。

[0082] [表达式5]

[0083] ηth(s)＝Fs+D…(5)

[0084] 其中，s＜0

[0085] 表达式(5)中的值D是第一实施例中所述的值D。表达式(5)中的F[m/m]是一阶系数，其考虑了行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差。该漂移误差利用角速度传感器13、车速传感器14或者GPS接收器装置11通过真实的车辆实验等而提前设定。通过基于角速度和车速的航位推算，或者基于由GPS给出的绝对位置而得出行驶轨迹。由于积分用于基于角速度和车速的航位推算，所以漂移组分随着行驶距离而增加，并且因此漂移误差变得更大。另一方面，在基于GPS的绝对位置的情况下，漂移组分实际上非常小，并且因此漂移误差是最小的。然而，在基于GPS的绝对位置的情况下，例如，当车辆进入隧道并且不能够接收到GPS信号时，不能够获得绝对位置，并且因此通过基于角速度和车速的航位推算而得出行驶轨迹。Fs是一阶项(其与行驶距离(行驶路径距离)s成正比地增加)，并且因此在该Fs中也作为因子的相同路线范围是范围WF，该范围WF从范围WD与值s成正比的进一步增加，如图4中的s-η坐标系所示。由于路线范围WF仅由于行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差而增加(仅通过关于变量s的一阶项；不存在二阶项或者三阶项)，所以即使行驶路径距离s是大的，增加的量也是小的。

[0086] 此外，在行驶路径距离(行驶距离)s处的倾斜(方位角)ξ(s)基于主车辆的行驶轨迹而得出。通过使车辆的角度偏差裕量Δξ与该方位角值ξ(s)相加而获得的角度是用于在行驶路径距离“s”处的方位角的阈值。如果其他车辆的方位角偏差进入该方位角阈值之内，则认为该其他车辆行驶在与主车辆MV相同的方向上。

[0087] 接着，将描述相同路线确定处理。对于其他车辆n(n＝1,2,…)的每个车辆，ECU22确定其他车辆n处于主车辆的前方还是后方。确定方法可以是考虑主车辆的行驶方向(方位角θ)而通过将主车辆的绝对位置(X,Y)与其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)比较来进行确定的方法，或者是通过将其他车辆n布置在s-η坐标系上而进行确定的方法，如第一实施例所述，该s-η坐标系的原点是主车辆MV，并且该s-η坐标系的坐标轴是在主车辆MV的行驶方向上所估计的道路半径R。在主车辆的前方的另一车辆的情况下，ECU22通过与涉及第一实施例的ECU21相似的处理来执行相同路线确定。

[0088] 在主车辆的后方的另一车辆的情况下，通过使用由ECU22保持的关于主车辆的行驶轨迹、沿着行驶轨迹的行驶距离、以及其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn的信息，ECU22将绝对坐标系的其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn转换到s-η坐标系，该s-η坐标系的原点是主车辆MV，并且该s-η坐标系的坐标轴是在主车辆MV的行驶轨迹。然后ECU22计算在该s-η坐标系中的用于其他车辆n的行驶路径距离(行驶距离)sn、横向差ηn、在行驶路径距离sn处的行驶路径距离的绝对方位角θ(sn)以及方位角偏差dθn。

[0089] ECU22利用表达式(5)来计算在其他车辆n的行驶路径距离(行驶距离)sn处的横向差的阈值ηth(sn)。然后ECU22使用其他车辆n的横向差ηn和横向差阈值ηth(sn)，以确定是否满足表达式(3)的确定条件。如果满足了表达式(3)中的确定条件，则ECU22确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同。此外，如果不满足表达式(3)中的确定条件，则ECU22确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线不同。

[0090] ECU22计算在其他车辆n的行驶路径距离sn处的主车辆的行驶轨迹的倾斜(方位角)ξ(sn)。于是，ECU22使用其他车辆n的方位角偏差dθn和方位角偏差阈值ξ(sn)+Δξ，来确定是否满足表达式(4)中的确定条件。如果满足了表达式(4)中的确定条件，则ECU22判断其他车辆n具有与主车辆相同的行驶方向。如果没有满足表达式(4)中的确定条件，则ECU22判断其他车辆n不具有与主车辆相同的行驶方向。

[0091] 如果满足了表达式(3)中的确定条件，并且也满足了表达式(4)中的确定条件，则ECU22确定在主车辆后方的其他车辆n行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同。

[0092] ECU22利用基于角速度γ和车速V的航位推算或者基于GPS的绝对位置(X,Y)而得出行驶轨迹，并且得出沿着行驶轨迹的行驶距离。ECU22以预定量的时间或者预定的距离保持关于行驶轨迹和行驶距离的数据。

[0093] 将说明具有上述组成的车辆位置估计装置2的操作。在车辆位置估计装置2中，重复地执行下面所示的操作。其他车辆n的操作与第一实施例中所示的操作相似，并且因此此处不进行描述。此外，车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14的各种操作与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处不做说明。每次获取了角速度和车速(或者绝对位置)时，ECU22都得出并且保存行驶轨迹以及沿着行驶轨迹的行驶距离。

[0094] 对于其他车辆n的每个车辆，ECU22确定其他车辆n处于主车辆的前方还是后方。当其他车辆n处于主车辆的前方时，ECU22通过与第一实施例中所述的操作相似的操作，来确定其他n正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。

[0095] 如果其他车辆n处于主车辆的后方，则ECU22使用主车辆的行驶轨迹、沿着该行驶轨迹的行驶距离以及其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn，以将绝对坐标系中的其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)和绝对方位角θn转换到s-η坐标系，该s-η坐标系的原点是主车辆MV，该s-η坐标系的坐标轴是主车辆MV的行驶轨迹，并且该ECU22分别计算其他车辆n的行驶路径距离sn、横向差ηn、在行驶路径距离sn处的行驶路径距离的方位角θ(sn)以及方位角偏差dθn。

[0096] ECU22利用表达式(5)来计算在其他车辆n的行驶路径距离(行驶距离)sn处的横向差的阈值ηth(sn)，并且使用其他车辆n的横向差ηn和横向差阈值ηth(sn)，以确定是否满足表达式(3)中的确定条件。如果满足了确定条件，则ECU22判断其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同，并且如果没有满足确定条件，则判断其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线不同。如果判断了其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同，则ECU22根据主车辆的行驶轨迹来计算在其他车辆n的行驶路径距离sn处的方位角ξ(sn)，并且使用其他车辆n的方位角偏差dθn和方位角偏差阈值ξ(sn)+Δξ，以确定是否满足表达式(4)中的确定条件。如果满足了该确定条件，则ECU22判断其他车辆n具有与主车辆相同的行驶方向，并且如果不满足该确定条件，则该ECU22判断其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线不同。如果满足了表达式(3)中的确定条件并且还满足了表达式(4)中的确定条件，则ECU22确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同。

[0097] 在完成了关于执行车对车通信的所有其他车辆n的确定之后，ECU22和显示装置30的各个操作与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处省略了其描述。

[0098] 车辆位置估计装置2除了具有与涉及第一实施例的车辆位置估计装置1相似的有益效果之外，还具有以下有益效果。根据车辆位置估计装置2，在另一车辆处于主车辆的后方的情况下，通过转换成其原点是主车辆、其坐标轴是主车辆后方的主车辆的行驶轨迹的坐标系，通过分析性地确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同，并且通过考虑路线宽度、GPS相对位置误差以及行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差，能够抑制行驶路径距离变大(到其他车辆的距离变远)时的相同路线确定范围的扩大，并且结果，能够提高在主车辆的后侧上的相同路线确定精度。

[0099] 现在将参考图5和6描述涉及第三实施例的车辆位置估计装置3。图5是车辆位置估计装置的示意图。图6是相同路线确定方法的示意图(特别地，示出了主车辆的前侧)。

[0100] 与涉及第二实施例的车辆位置估计装置2相比，为了提高关于在主车辆前方的其他车辆的确定精度，车辆位置估计装置3具有不同的阈值设定方法(并且特别地，设定用于阈值的计算的数学公式模型中的系数A的方法)。更具体地，车辆位置估计装置3装配有白线识别照相机，并且基于该白线识别照相机通过使用所估计的路线参数(曲率、曲率的改变率等)而精确地设定主车辆前方的路线的回旋曲线参数。

[0101] 在第一实施例的情况下，当设定相同路线范围时，利用具有一阶到三阶项并且采用行驶路径距离s作为变量的表达式(1)来进行计算，并且因此行驶路径距离s越长，则相同路线确定范围变得越宽。特别地，三阶项随着行驶路径距离s的立方而变得更大，并且因此三阶项影响相同路线确定范围的扩大。因此，关于三阶系数(回旋曲线参数)A，由于在主车辆的前方的车道的曲率和曲率的改变率利用白线识别照相机而以高的精度获得，所以通过使用该信息而限制系数A(使得更小)，并且提高了确定精度(抑制了相同路线确定范围的扩大)。

[0102] 车辆位置估计装置3设置有车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13、车速传感器14、白线识别照相机15、ECU23和显示装置30。在第三实施例中，第三实施例的角速度传感器13、车速传感器14和ECU23可以视作本发明的道路半径估计装置，第三实施例的白线识别照相机15可以视作本发明的照相机、车道检测装置、曲率计算装置以及曲率变化计算装置，并且第三实施例的ECU23可以视作本发明的行驶轨迹获取装置、行驶距离获取装置、坐标转换装置和确定装置。

[0103] 白线识别照相机15是用于识别构成行车道的左右一对白线的照相机传感器，并且该白线识别照相机15由照相机和处理装置组成。白线识别照相机15利用照相机捕捉包括主车辆前方的道路的区域的图像，并且获取所捕捉的图像。白线识别照相机15以预定的时间间隔从所捕捉的图像识别构成车道的左右一对白线。由于在道路表面与道路表面上喷涂的白线之间存在大的亮度差，所以识别方法是例如，基于边缘处理的方法。白线识别照相机15以预定的时间间隔从如此识别的左右一对白线计算车道宽度，并且还计算贯穿左右一对白线的中央的线(车道的中心线)。此外，白线识别照相机15计算在车道的中心线上的每个位置处的半径和曲率等，从而根据在每个位置处的曲率数据来计算曲率的改变率。白线识别照相机15以预定的时间间隔将诸如白线识别结果、和所计算的曲率和曲率的改变率这样的各种信息发送到ECU23。曲率和曲率的改变率可以利用ECU23而计算。

[0104] ECU23是由CPU、ROM、RAM等构成的ECU，并且ECU23实现了车辆位置估计装置3的总体控制。与涉及第一实施例的ECU21相似，ECU23以预定的时间间隔从车对车通信装置10获取关于各个其他车辆n的信息，并且还从GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14获取各种检测信息。ECU23还以预定的时间间隔从白线识别照相机15获取识别信息。此外，与涉及第一实施例的ECU21相似，为了将关于主车辆的信息通过车对车通信而传输到其他车辆，ECU23以预定的时间间隔将信息发送到车对车通信装置10。此外，对于执行车对车通信的其他车辆n的每个车辆，ECU23通过使用所获取的关于其他车辆的信息和关于主车辆的信息来确定其他车辆n是否在相同路线上，并且该ECU23将表示基于该确定结果而确定为处于相同路线上的另一车辆的图像信息输出到显示装置30。对于在主车辆的后方的其他车辆，相同路线确定处理与涉及第二实施例的、由ECU22执行的确定处理相似，并且因此此处省略了其说明，并且下面仅具体说明了涉及在主车辆的前方的其他车辆的确定处理。

[0105] 在描述相同路线确定处理之前，将通过参考图6描述由ECU23使用的坐标系。由ECU23所使用的坐标系与关于主车辆的前侧的第一实施例中所述的坐标系相似，并且与关于主车辆的后侧的第二实施例中所述的坐标系相似。如图6的s-η坐标系所示，利用白线识别照相机15来识别在主车辆MV前方的左右一对白线WL。此外，基于左右一对白线WL而获得前方路线参数(曲率、曲率的改变率)，并且还获得路线改变的方向(向右、向左、一直向前)。于是，对于表达式(1)中的三阶系数A，设定通过将假定的误差与由白线识别照相机15获得的前方路线参数相加而获得的值。该假定误差通过真实的车辆实验等而提前设定。除了系数A，还能够通过使用由白线识别照相机15获得的向前路线参数来设定涉及道路曲率的系数B等。

[0106] 接着，将描述相同路线确定处理。对于其他车辆n(n＝1,2,…)的每个车辆，ECU23确定其他车辆n处于主车辆的前方还是后方。在另一车辆处于主车辆的后方的情况下，ECU23利用与涉及第二实施例的ECU22相似的处理来执行相同路线确定。

[0107] 如果其他车辆处于主车辆的前方，则ECU23通过使用从白线识别照相机15获取的所估计的路线参数(曲率、曲率的改变率)，来设定表达式(1)中的系数A。然后ECU23利用与涉及第一实施例的ECU21的处理相似的处理而转换到s-η坐标系，该s-η坐标系的原点是主车辆MV，坐标轴是在主车辆MV的行驶方向上所估计的道路半径R，并且ECU23分别计算其他车辆n的行驶路径距离sn、横向差ηn、在行驶路径距离sn处的行驶路径方向上的方位角θ(sn)以及方位角偏差dθn。ECU23还通过使用优化的系数A的表达式(1)，来计算其他车辆n的行驶路径距离sn处的横向差的阈值ηth(sn)。然后ECU23使用其他车辆n的横向差ηn和横向差阈值ηth(sn)来确定是否满足表达式(3)的确定条件。在该确定中，能够仅在从白线识别照相机15获取的、路线中的向前改变的方向上进行确定，而不是关于主车辆的左手侧和右手侧两侧进行确定。其后的处理与涉及第一实施例的由ECU21执行的处理相似，并且因此在此处省略了其说明。

[0108] 现在将说明具有上述组成的车辆位置估计装置3的操作。在车辆位置估计装置3中，重复地执行下面所示的操作。其他车辆n的操作与第一实施例中所述的操作相似，并且此处省略了其说明。此外，车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14的各种操作都与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处不做说明。在白线识别照相机15中，识别了主车辆的前方的左右一对白线，并且计算了由左右一对白线构成的车道的曲线和曲线的改变率，并且将这些识别结果发送到ECU23。ECU23从白线识别照相机15获取识别结果(所估计的行驶参数(曲线，曲线的变化率)等)。

[0109] 对于其他车辆n的每个车辆，ECU23确定该其他车辆n处于主车辆的前方还是后方。当其他车辆n处于主车辆的后方时，ECU23利用与第二实施例中所述的处理相似的处理，来确定其他车辆n正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。如果其他车辆n处于主车辆的前方，则ECU23通过使用所估计的路线参数(曲率，曲率的变化率)来设定表达式(1)中的系数A。ECU23利用与第一实施例中所述的处理相似的处理，通过使用已经设定了系数A的值的表达式(1)，来确定其他车辆n正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。

[0110] 在完成了关于执行车对车通信的所有其他车辆n的确定之后，ECU23和显示装置30的各个操作与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处省略了其说明。

[0111] 车辆位置估计装置3除了具有与涉及第二实施例的车辆位置估计装置2相似的有益效果之外，还具有以下有益效果。根据车辆位置估计装置3，通过使用由白线识别照相机15所估计的路线参数(曲率、曲率的变化率)，能够根据实际路线至少将表达式(1)中的系数A设定成适当的值，并且因此能够设定高精度的相同路线确定范围，并且能够提高相同路线确定的精度。特别地，随着行驶路径距离变大，能够防止相同路线确定范围扩大。

[0112] 现在通过参考图4至9描述涉及第四实施例的车辆位置估计装置4。图7是车辆位置估计装置的示意图。图8A至8C是车速与道路线形之间的关系的实例，其中，图8A示出了车辆行驶在自由流动的交通状况下，并且车速是100km/h的情况，并且图8B示出了车辆行驶在自由流动的交通状况下并且车速是40km/h的情况，并且图8C示出了车辆不在自由流动的交通状况下行驶并且车速是40km/h的情况。图9是车速针对车辆间时间的映射。

[0113] 与涉及第二实施例的车辆位置估计装置2比较，为了提高关于主车辆前方的其他车辆的确定精度，车辆位置估计装置4具有不同的阈值设定方法(并且特别地，设定用于计算阈值的数学方程模型中的系数A的方法)。更具体地，当主车辆行驶在自由流动的交通状况下时，车辆位置估计装置4使用与车速相对应的道路线形，以设定用于主车辆的前方路线的高精度的回旋曲线参数。

[0114] 如第三实施例中所述，表达式(1)中的三阶项(由于道路线形(缓和)而产生的误差；假定的回旋曲线参数)对相同路线确定范围具有大的影响。如果车辆行驶在自由流动的交通状况下(免受拥挤或者堵车的道路，其中车辆自由地行驶而没有受到主车辆的周边的车辆的影响)，则车辆的驾驶员能够通过选择适合该道路的车速来行驶，并且在该情况下，存在车速与道路的类型之间的高相关性。因此，当车辆行驶在自由流动的交通状况下时的与车速相对应的道路线形关于三阶项系数(回旋曲线参数)A来估计，并且通过使用该道路线形，限制了(使得更小)系数A，并且提高了确定精度(防止了相同路线确定范围的扩大)。

[0115] 应该注意的是，例如，当中央政府设计道路时，根据当车辆正在自由流动的交通状态下行驶的车速来确定道路线形(车道的数量、路线宽度、缓和参数、缓和曲线长度等)。例如当如图8A所示车速是在自由流动交通状态下的100km/h时，则采用最小半径是460m、最小缓和区间长度是85m并且通常车道宽度是3.5m的道路线形，然而当车速是如图8B所示的自由流动状态下的40km/h时，则采用最小半径是60m、最小缓和区间长度是35m并且通常车道宽度是2.75m至3m的道路线形。因此，在行驶在自由流动交通状态下期间，如果识别了车速，则能够估计车辆正在行驶的道路线形。道路半径变得越小(曲率变得越小)，车速变得越低，并且因此道路半径(曲率)改变的缓和区间也变得更短。另一方面，如图8C所示，如果当车辆没有行驶在自由流动的交通状态下时车速为40km/h，则车速由于周围车辆(并且特别地，前方车辆)的影响而变为40km/h，并且因此在车速与道路线形之间存在低的相关性(或者没有相关性)。因此，即使当车速是40km/h时，道路线形也不是这样的道路线形：最小半径是60m，最小缓和区间长度是35m并且通常车道宽度是2.75m至3m。因此，当车辆没有在自由流通的交通状态下行驶时，车辆正在行驶的道路线形不能够根据车速而估计。在这种情况下，能够通过假设存在与当车辆最后行驶在自由流动的交通状态下时的车速相对应的道路线形的延续，而估计正在行驶的道路线形。

[0116] 车辆位置估计装置4设置有车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13、车速传感器14、雷达传感器16、ECU24和显示装置30。第四实施例的车速传感器14可以视作本发明的车速检测装置，第四实施例的角速度传感器13、车速传感器
14和ECU24可以视作本发明的道路半径估计装置，第四实施例的车速传感器14、雷达传感器
16和ECU24可以视作权利要求中设定的车辆间时间获取装置，并且ECU24可以视作本发明的行驶轨迹获取装置、行驶距离获取装置、坐标转换装置、自由流动判断装置、道路线形估计装置和确定装置。

[0117] 雷达传感器16是检测关于主车辆前方的车辆的信息的雷达传感器，并且由雷达和处理装置组成。例如，该雷达是毫米波雷达或者激光雷达。利用雷达传感器16，毫米波或者其他电磁波在利用雷达在左/右方向上扫描的同时发送到主车辆的前方，接收反射波，并且对于每个反射点(检测点)获取信息(左/右方向扫描方位角、传输时间、接收时间、反射强度等)反射波可以从该反射点接收。然后，基于反射点信息的有无，雷达传感器16以预定的时间间隔确定前方车辆是否位于雷达检测范围之内。如果确定了前方存在车辆，则雷达传感器16基于从电磁波的传输开始直到接收为止的时间，来计算到前方车辆的相对距离。应当注意的是，如果前方不存在车辆，则将相对距离设定为无限大。此外，雷达传感器16检测所反射的电磁波中反射回来最强的电磁波的方向，并且计算来自该方向的前方车辆的相对方向等。雷达传感器16以预定的时间间隔将诸如前方车辆的有无、以及当存在前方车辆时的相对距离等这样的各种信息发送到ECU24。前方车辆的有无的确定、以及各种信息的计算也可以由ECU24来执行。

[0118] ECU24是由CPU、ROM、RAM等构成的ECU，并且ECU24实现车辆位置估计装置4的总体控制。与涉及第一实施例的ECU21相似，ECU24以预定的时间间隔从车对车通信装置10获取关于各个其他车辆n的信息，并且还从GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14获取各种检测信息。此外，ECU24以预定的时间间隔从雷达传感器16获取前方车辆有无的确定结果和检测信息。此外，与涉及第一实施例的ECU21相似地，为了通过车对车通信而将关于主车辆的信息传输到其他车辆，ECU24以预定的时间间隔将信息发送到车对车通信装置10。此外，对于执行车对车通信的每个其他车辆n，ECU24通过使用所获取的关于其他车辆的信息和关于主车辆的信息，来确定其他车辆n正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同，并且将表示基于该确定结果而确定为处于相同路线上的另一车辆的图像信息输出到显示装置30。相同路线确定处理与关于主车辆后方的其他车辆的涉及第二实施例的由ECU22所执行的确定处理相似，并且因此此处省略了其说明，并且下面仅详细描述了涉及主车辆前方的其他车辆的确定处理。由ECU24所使用的坐标系与涉及第二实施例的由ECU22所使用的坐标系相同。

[0119] 接着，将描述相同路线确定处理。对于每个其他车辆n(n＝1,2,…),ECU24确定其他车辆n处于主车辆的前方还是后方。在另一车辆处于主车辆的后方的情况下，ECU24利用与涉及第二实施例的ECU22的处理相似的处理来执行相同路线确定。

[0120] 在另一车辆处于主车辆的前方的情况下，ECU24使用从车速传感器14获取的车速和从雷达传感器16获取的相对距离，来计算关于前方车辆的车辆间时间(＝相对距离(车辆间的距离)/时间)。应当注意的是，如果在雷达传感器16的检测范围之内不存在前方车辆，则将相对距离设定为无穷大，并且因此车辆间时间为无穷大。自由流动交通状态是这样的状态：车速是高的，并且车辆间时间是长的，然而当存在拥堵时，车速变得更低并且车辆间时间变得更短。因此，基于车速和车辆间时间来判断车辆是否行使在自由流动的交通状态下。

[0121] ECU24根据由车速传感器14所获取的车速和所计算的车辆间时间，参考车速-车辆间时间映射来确定主车辆是否正行使在自由流动的交通状态下(或者处于临界或者拥堵的交通状态下)。车速-车辆间时间映射是如图9所示的映射。自由流动区域FA是车速是高的并且车辆间时间是长的这样的区域。如果从自由流动区域FA，车速变得更慢并且车辆间时间变得更短，则车辆进入临界状态(逐渐变得更加拥堵)。此外，如果车速变得更慢，车辆间时间变得更短，并且越过了饱和线SS，则车辆处于交通堵塞的状态下。车速-车辆间时间映射利用真实的车辆实验等而提前建立。基于车速-车辆间时间映射而设定与自由流动交通状态相对应的车速与车辆间时间的区域，并且确定了真实的车速与车辆间时间是否处于该区域内。当确定主车辆是否处于自由流动交通状态下时，还能够通过考虑利用车对车通信而获取的关于其他车辆的信息，来提高确定精度。

[0122] 在确定车辆行驶在自由流动的交通状态下时，ECU24重写并且记录从车速传感器14获取的车速。此外，ECU24判断由车速传感器14获取的车速是已经由驾驶员采用以适应道路线形的车速，ECU24通过将该速度采用为设计速度来估计道路线形，并且基于该道路线形来设定表达式(1)中的系数A。此处，系数A预先基于与设计速度相对应的道路线形来导出，该设计速度基于用于每个车速的设计标准来确定，并且将用于每个速度的系数A保持在ECU24中。因此，ECU24基于从车速传感器14获取的车速来直接设定系数A。应该注意的是，由于曲率变得越小，并且曲率因其改变的缓和参数变得越大，则车速越高，所以系数A假设了小的值(并且相反地，由于曲率变得越大并且缓和参数变得越小，则车速越低，所以系数A假设了大的值)。

[0123] 在上述处理的情况下，根据由ECU24所保持的、基于为每个车速所建立的系数A的实际车速设定系数A，并且这与根据车速来估计道路线形相对应。在ECU24中，还能够对于每个车速都保存道路半径(曲率)、缓和参数、路线宽度等，以根据实际车速来估计诸如道路半径(曲率)等这样的道路线形，并且根据道路半径(曲率)等来计算系数A，而不是保持用于每个车速的系数A。

[0124] 如果确定了车辆没有行驶在自由流动的交通状态下，则ECU24通过采用重写的车速(当车辆最后确定为行驶在自由流动的交通状态下时的车速)作为设计速度来估计道路线形，并且基于该道路线形设定表达式(1)中的系数A。换句话说，ECU24基于所记录的车速来直接设定系数A。如果确定了车辆没有行驶在自由流动的交通状态下，则还能够设定系数A的默认值，而不是基于上次车辆行驶在自由流动状态下的车速来设定系数A。可替换地，如果车辆在已经确定为行驶在自由流动的交通状态下之后已经行驶了预定的距离以上，则对于系数A可以设定默认值，并且如果车辆在已经确定为行驶在自由流动的交通状态下之后已经行驶了比预定距离小的距离，则可以基于所记录的车速来设定系数A。

[0125] 然后，ECU24利用与ECU21的处理相似的处理，转换成s-η坐标系，该坐标系原点是主车辆MV，并且其坐标轴是在主车辆MV的行驶方向上所估计的道路半径R，并且ECU24分别计算其他车辆n的行驶路径距离sn、横向差ηn、在行驶路径距离sn处的行驶路径方向上的方位角θ(sn)以及方位角偏差dθn。ECU24还利用使用优化的系数A的表达式(1)来计算其他车辆n的在行驶路径距离sn处的横向差的阈值ηth(sn)。然后ECU24利用其他车辆n的横向差ηn和横向差阈值ηth(sn)，来确定是否满足了表达式(3)中的确定条件。其后的处理与涉及第一实施例的由ECU21所执行的处理相似，并且因此此处省略了其说明。

[0126] 现在将说明具有上述构造的车辆位置估计装置4的操作。此处，通过参考图10中流程图来描述涉及道路线形的估计的操作。图10是示出用于估计道路线形的操作的流程的流程图。在车辆位置估计装置4中，重复地执行了下面所示的操作。其他车辆n的操作与第一实施例中所述的操作相似，此处省略了其说明。此外，车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12和角速度传感器13的各种操作与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处不做说明。

[0127] 车速传感器14检测主车辆的速度并且将该车速传送到ECU24(S1)。ECU24获取车速(S1)。此外，雷达传感器16在左/右方向上扫描的同时将电磁波发送到主车辆前方，接受反射波，并且基于反射点的信息的有无等，来确定前方车辆是否位于雷达检测范围之内。当确定了存在前方车辆时，雷达传感器16计算到前方车辆的相对距离等，并且将该检测结果传输到ECU24(S1)。ECU24从雷达传感器16获取检测结果(前方车辆的有无、相对距离(车辆间距离)等)(S1)。ECU24使用主车辆的速度和与前方车辆相距的相对距离(车辆间距离)来计算相对于前方车辆的车辆间时间(S1)。

[0128] 对于每个其他车辆n，ECU24确定其他车辆n处于主车辆的前方还是后方。当其他车辆n处于主车辆的后方时，则ECU24利用与第二实施例中所述的处理相似的处理，来确定其他车辆n正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。

[0129] 如果其他车辆n处于主车辆的前方，则ECU24利用主车辆的速度和相对于前方车辆的车辆间时间，来确定主车辆是否处于车速-车辆间时间映射的自由流动区域之内(S2)，并且确定车辆是否处于自由流动区域之内(S3)。如果确定了车辆处于S3中的自由流动区域中，则ECU24重写并且记录当前车速(S4)。

[0130] 然后ECU24基于所记录的车速通过设定表达式(1)中的系数A来估计道路线形(S5)。因此，当确定了主车辆处于S3中的自由流动区域中，则判断主车辆正行使在自由流动交通状态下，并且因此通过采用当时的车速作为适于道路线形的速度来设定系数A。另一方面，当确定了车辆不处于S3中的自由流动区域时，判断主车辆没有在自由流动的交通状态下(拥堵的交通或者交通堵塞)行驶，并且因此，基于当车辆最后处于自由流动交通状态下时的车速来设定系数A，而不是将主车辆不在自由流动的交通状态下的车速设定为适于道路线形的车速。通过利用已经设定了该系数A的值的表达式(1)、利用与第一实施例中所述的处理相似的处理，ECU24确定其他车辆n正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。

[0131] 在完成了关于执行车对车通信的所有其他车辆n的确定之后，ECU24和显示装置30的各个操作与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处省略了其说明。

[0132] 车辆位置显示装置4除了具有与涉及第二实施例的车辆位置估计装置2的有益效果相似的效果之外，还具有以下有益效果。根据车辆位置估计装置4，通过利用与当车辆正在行驶在自由流动交通状态下时的车速相适应的道路线形，基于与车速相对应的道路线形至少能够将用于表达式(1)的系数A设定成适当的值。因此，能够以高的精度设定相同路线确定范围，并且能够提高相同路线确定的精度。特别地，能够在行驶路径距离越长时，防止相同路线确定范围的扩大。

[0133] 此外，根据车辆位置估计装置4，记录了在自由流动交通状态下行驶期间的车速，并且即使车辆没有在自由流动的交通状态下行驶，通过使用与当车辆最后行驶在自由流动状态下时的车速相对应的道路线形，也能够以高的精度设定相同路线确定范围，并且能够提高相同路线确定范围的精度。此外，根据车辆位置估计装置4，能够根据主车辆的速度和相对于前方车辆的车辆间时间，而简单地并且精确地确定主车辆是否行使在自由流动的交通状态下。

[0134] 现在通过参考图1和11来描述涉及第五实施例的车辆位置估计装置5。图1是车辆位置估计装置的示意图。图11是相同路线确定方法的说明图。

[0135] 与涉及第一实施例的车辆位置估计装置1相比，车辆位置估计装置5利用与基于涉及横向差和方位角的阈值的确定不同的确定方法，确定了另一车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。更具体地，车辆位置估计装置5分别设定用于主车辆的相同路线确定范围和用于其他车辆的相同路线确定范围，并且确定在各个确定范围之间具有大的重叠部的另一车辆处于相同的路线上。

[0136] 此处通过参考图11描述相同路线确定方法的综述。在图11的实例中，利用两个其他车辆OV1和OV2来执行车对车通信，并且从这些其他车辆OV1和OV2获得信息。能够从其他车辆OV1和OV2来获取绝对位置、绝对方位角、角速度、车速、估计的道路半径等。图11描绘了X-Y绝对坐标系，然而还能够采用s-η相对坐标系。

[0137] 主车辆MV的相同路线确定范围AM关于主车辆MV的前侧，由第一实施例中所述的表达式(1)获得，并且关于主车辆MV的后侧，由第二实施例中所述的表达式(5)来获得。由于能够从其他车辆OV1和OV2获取各种信息，所以能够以相同的方式获得其他车辆OV1和OV2的相同路线确定范围A1和A2。在主车辆MV中，能够获取每个其他车辆OV1和OV2的绝对位置、绝对方位角、角速度、车速和估计的道路方向。因此，还能够确定其他车辆OV1和OV2的行驶轨迹，并且能够转换成基于其他车辆OV1和OV2的s-η坐标系。因此，也能够对于每个其他车辆OV1和OV2而设定相同路线确定范围A1和A2。

[0138] 如果主车辆MV和其他车辆OV1和OV2处于相同的路线上，则在主车辆MV的相同路线确定范围AM与其他车辆OV1和OV2的相同路线确定范围A1和A2之间存在大的重叠部。因此，如果在主车辆MV的相同路线确定范围AM与其他车辆OV1和OV2的相同路线确定范围A1和A2之间存在大的重叠部(例如，面积)，则确定其他车辆OV1和OV2正在行驶的路线与主车辆MV正在行驶的路线相同。在这种情况下，通过调整确定重叠部的大小的阈值，不仅能够确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同，还能够确定其他车辆是否具有与主车辆相同的方向。如果其他车辆处于相同的路线上，然而具有不同的行驶方向，则重叠部是小的。

[0139] 在该确定方法的情况下，能够通过分别得出主车辆与其他车辆之间的重叠部来做出确定，或者能够通过得出主车辆与多个其他车辆之间的重叠部来做出确定。

[0140] 还能够使用重叠部来限制主车辆MV的相同路线确定范围，能够使用该限制的相同路线确定范围来设定横向差的阈值，并且能够通过与第一实施例相似的方法或者与第二实施例相似的方法来做出确定。通过设定以这种方式限制的范围，能够提高确定精度。

[0141] 车辆位置估计装置5设置有车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13、车速传感器14、ECU25和显示装置30。第五实施例的角速度传感器13、车速传感器14和ECU25可以视作本发明的道路半径估计装置，并且第五实施例的ECU25可以视作本发明的坐标转换装置和确定装置。

[0142] ECU25是由CPU、ROM、RAM等构成的ECU，并且ECU25实现了车辆位置估计装置5的总体控制。与涉及第一实施例的ECU21相似，ECU25以预定的时间间隔从车对车通信装置10获取关于各个其他车辆n的信息，并且还从GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14获取各种检测信息。此外，与涉及第一实施例的ECU21相似，为了通过车对车通信而将关于主车辆的信息传输到其他车辆，ECU25以预定的时间间隔将信息发送到车对车通信装置10。此外，对于执行车对车通信的每个其他车辆n，ECU25通过使用所获取的关于其他车辆的信息和关于主车辆的信息，来确定其他车辆n是否处于相同路线上，并且ECU25将表示基于该确定结果而确定为处于相同路线上的另一车辆的图像信息输出到显示装置30。下面详细描述该相同路线确定处理。

[0143] 对于主车辆的前侧，ECU25利用主车辆的绝对位置(X,Y)、绝对方位角θ和所估计的道路半径R，来通过表达式(1)计算在左侧和右侧两侧上的范围的边界线，对于主车辆的后侧，ECU25利用主车辆的行驶轨迹和行驶距离，来通过表达式(5)计算在左侧和右侧两侧上的范围的边界线，从而得出主车辆的相同路线确定范围。此外，对于每个其他车辆n(n＝1,2,…),关于其他车辆n的前侧，ECU25利用其他车辆n的绝对位置(Xn,Yn)、绝对方位角θn和估计的道路半径Rn来通过表达式(1)计算用于左侧和右侧两侧上的范围的边界线，并且关于其他车辆n的后侧，ECU25利用其他车辆n的行驶轨迹和行驶距离，来通过表达式(5)计算用于左侧和右侧两侧上的范围的边界线，从而得出用于其他车辆n的相同路线确定范围。

[0144] 对于每个其他车辆n(n＝1,2,…),ECU25计算主车辆的相同路线确定范围与其他车辆n的相同路线确定范围之间的重叠部的面积。然后，ECU25确定重叠部的面积是否大于面积判定阈值。该面积确定阈值通过真实的车辆实验等而预先设定。如果重叠部的面积大于面积判定阈值，则ECU25确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同。如果重叠部的面积等于或者小于面积判定阈值，则ECU25确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线不同。在完成了上述关于执行车对车通信的其他车辆n的确定时，ECU25生成已经确定为处于与主车辆处于的路线相同的路线上的其他车辆关于主车辆相对定位的图像。ECU25将该图像信息输出到显示装置30。

[0145] ECU25使用基于主车辆的角速度γ和车速V的航位推算法或者基于GPS的绝对位置(X,Y)来得出主车辆的行驶轨迹，也得出沿着行驶轨迹的行驶距离。ECU25以预定量的时间或者预定的距离保持关于主车辆的行驶轨迹和行驶距离的数据。对于每个其他车辆n，ECU25还使用基于其他车辆n的角速度γn和车速Vn或者基于GPS的绝对位置(Xn,Yn)来得出其他车辆的行驶轨迹，也得出沿着该行驶轨迹的行驶距离。ECU25以预定量的时间或者预定的距离保持关于其他车辆n的行驶轨迹和行驶距离的数据。

[0146] 现在将说明具有上述组成的车辆位置估计装置5的操作。在车辆位置估计装置5中，重复地执行下面所示的操作。其他车辆n的操作与第一实施例中所述的操作相似，并且此处省略了其说明。此外，车对车通信装置10、GPS接收器装置11、方位角传感器12、角速度传感器13和车速传感器14的各种操作与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处不做说明。每次获取主车辆的角速度和车速(或者绝对位置)时，ECU25得出并且保存行驶轨迹和沿着行驶轨迹的行驶距离。此外，对于每个其他车辆n，每次获取其他车辆n的角速度和车速(或者绝对位置)时，ECU25得出并且保存行驶轨迹和沿着该行驶轨迹的行驶距离。

[0147] 对于主车辆的前侧，ECU25使用主车辆的绝对位置(X,Y)、绝对方位角θ和估计的道路半径R，来计算用于相同路线确定范围的左侧和右侧两侧上的边界线，对于主车辆的后侧，ECU25使用主车辆的行驶轨迹和行驶距离来计算用于相同路线确定范围的左侧和右侧两侧上的边界线，从而得出用于主车辆的相同路线确定范围。此外，对于每个其他车辆n(n＝1,2,…)，关于其他车辆n的前侧，ECU25使用其他车辆的绝对位置(Xn,Yn)、绝对方位角θn和估计的道路半径Rn，来计算用于相同路线确定范围的左侧和右侧两侧上的边界线，关于其他车辆n的后侧，ECU25使用其他车辆n的行驶轨迹和行驶距离来计算用于相同路线确定范围的左侧和右侧两侧上的边界线，从而得出用于其他车辆n的相同路线确定范围。

[0148] 对于每个其他车辆n，ECU25计算主车辆的相同路线确定范围与其他车辆n的相同路线确定范围之间的重叠部的面积，并且判断该重叠部的面积是否大于面积确定阈值。如果重叠部的面积大于面积确定阈值，则ECU25确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同，并且如果重叠部的面积等于或者小于面积判定阈值，则ECU25确定其他车辆n正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线不同。

[0149] ECU25和显示装置30在完成了关于执行车对车通信的所有其他车辆n的确定之后的各个操作与第一实施例中所述的操作相似，并且因此此处省略了其说明。

[0150] 该车辆位置估计装置5得出了用于主车辆的相同路线确定范围和用于其他车辆的相同路线确定范围，并且确定了这些范围之间的重叠部的大小，从而以高的精度利用简单的设备确定了另一车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。特别地，能够通过使用用于多个其他车辆的相同路线确定范围，来提高相同路线确定精度。

[0151] 以上已经描述了发明的实施例，然而发明不限于以上给出的实施例，并且能够以各种实施方式实现。

[0152] 例如，在实施例中，从执行车对车通信的其他车辆之中确定处于相同路线上的其他车辆，并且显示了处于相同路线上的这些其他车辆，然而还能够将相同路线确定的确定结果呈现到驾驶辅助装置(例如，PCS、协同-适应巡航控制(CACC)等)，并且能够将其用于各种控制步骤。

[0153] 此外，在实施例中，相同路线确定的对象是行驶在与主车辆相同道路上的相同方向上的另一车辆；然而传感器误差和运动误差的下降等减小了阈值，并且从而提高了精度，从而相同路线确定的对象能够是行驶在与主车辆相同的方向上和相同的车道上的另一车辆。

[0154] 此外，在实施例中，检测了绝对位置和绝对方位角作为每个车辆的位置和方位角，然而还可以通过使用雷达、照相机等来检测相对位置和相对方位角。在这种情况下，不需要从绝对坐标系转换到基于主车辆的相对坐标系，并且能够利用相对位置和相对方位角，将其他车辆显示在基于主车辆的相对坐标系上。此外，在这种情况下，由于不需要利用车对车通信来获取关于其他车辆的信息，所以能够将不具有车对车通信功能的其他车辆设定为确定对象。即使当主车辆前方的另一车辆已经利用雷达等而检测时，如果前方存在分岔点，则其他车辆可能没有处于与主车辆正在行驶的路线相同的路线上。

[0155] 此外，在实施例中，通过由传感器检测而获取方位角，然而可以通过另一种方法而获取；例如，可以利用来自根据GPS的绝对位置的时间序列数据的计算，来获取方位角。

[0156] 此外，在实施例中，在行驶期间的道路的半径(曲率)通过根据角速度和车速的计算而估计，然而，还能够利用另一种方法来估计道路的半径；例如，能够根据由照相机捕捉的图像来检测车道，并且能够通过计算车道的半径来估计道路半径。

[0157] 此外，在实施例中，通过参考车速-车辆间时间映射，根据车速和车辆间时间判断车辆是否行驶在自由流动的交通状态下，然而还能够利用其他方法来做出该判断。例如，能够通过车对车通信来获取交通堵塞信息，并且能够根据该交通堵塞信息来做出判断。此外，在实施例中，前方车辆利用雷达传感器而检测，然而前方车辆还可以利用其他装置来检测。例如，前方车辆通过使用立体照相机而检测，或者使用从诸如ACC这样的另一装置供应的前方车辆的检测信息。

[0158] 在该车辆位置估计装置中，不但利用方位角获取装置而获取了主车辆行驶方向的方位角，也利用道路半径估计装置而估计主车辆正在行驶的道路的半径(包含道路的曲率)。此外，在车辆位置估计装置中，利用其他车辆位置获取装置来获取其他车辆的位置，并且利用其他车辆方位角获取装置来获取其他车辆的方位角。在车辆位置估计装置中，使用主车辆的行驶方向的方位角和估计的道路半径以建立坐标系，该坐标系的原点是主车辆，并且该坐标系的坐标轴是在主车辆的行驶方向上所估计的道路半径，并且使用其他车辆的位置和方位角来将其他车辆布置在该坐标系上。因此，能够通过将其他车辆在由主车辆行驶的路线的行驶路径方向上布置在坐标系上，来识别其他车辆关于由主车辆行驶的路线的横向位置偏差和方位角偏差。当确定了其他车辆正在行驶的路线与主车辆正在行驶的路线相同时，条件是其他车辆的横向位置处于主车辆的路线范围之内，并且其他车辆的行驶方向与主车辆的行驶方向相同。当做出该确定时，能够通过考虑路线的宽度、位置和方位角检测误差、道路半径的估计误差、车辆行驶误差(行驶在直路或是弯路上，车辆在车辆的实际行驶中都偏离，并且因此由于车辆自身的偏离而在方位角和所估计的道路半径上产生误差)、路线的曲率的改变(在实际道路上，道路半径经常是不一致的，并且曲率随着回旋曲线而改变)，来规定路线范围而实现高精度的确定。因此，在车辆位置估计装置中，关于在前述坐标系中的其他车辆的横向位置偏离和方位角偏离，通过考虑路线宽度、位置误差、方位角误差、所估计的道路半径的误差、由于车辆偏离而导致的误差以及路线的曲率的改变，由确定装置来确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。在该相同路线确定中，不需要地图或者其他车辆的高精度位置(传统地安装在车辆中的、诸如全球定位系统(GPS)接收器装置、雷达等这样的位置检测装置是足够的)，并且也不需要其他车辆的行驶轨迹。此外，不需要适合于行驶情境和安装的传感器等的经验映射，并且即使行驶情境和安装的传感器等改变，也能够容易地适应。以这种方式，在车辆位置估计装置中，通过使用其原点是主车辆、其坐标轴是主车辆行驶方向上估计的道路半径的坐标系，并且通过考虑路线的宽度、传感器误差、方位角误差、估计的道路半径的误差、由于车辆的偏离的而产生的误差以及路线的曲率的改变来确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同，能够利用简单的装备精确地确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。

[0159] 相同路线确定的对象是行驶在与主车辆相同道路上的相同方向上的另一车辆。通过提高确定精度，能够使得行驶在与主车辆相同方向上和相同车道中的另一车辆为确定对象。其他车辆信息可以是绝对信息或者可以是关于主车辆的相对信息。

[0160] 在该车辆位置估计装置中，利用行驶轨迹获取装置来获取已经由主车辆行驶的轨迹，并且利用行驶距离获取装置来获取沿着该行驶轨迹的行驶距离。由于存在已经行驶在主车辆后侧上的记录(行驶轨迹)，所以通过使用该行驶记录，能够使关于主车辆后方的另一车辆的路线的范围变窄。此外，在车辆位置估计装置中，使用主车辆的行驶轨迹和行驶距离来建立坐标系，该坐标系的原点是主车辆，并且该坐标系的坐标轴是主车辆的后方的行驶轨迹，并且使用其他车辆的位置和方位角来将其他车辆布置在该坐标系上。以这种方式，在后侧上的另一车辆沿着主车辆的行驶轨迹(历史)布置在坐标系上，并且识别出相对于已经由主车辆所行驶的轨迹(路线)的横向位置偏离和方位角偏离。当确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同时，条件是：在后侧的其他车辆的横向位置处于已经由主车辆行驶的路线范围之内(不显著远离行驶轨迹)，以及其他车辆的行驶方向与主车辆的行驶方向相同。在做出该确定时，能够通过规定考虑路线宽度、位置检测误差和行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差的路线范围，来实现高精度的确定。该路线范围仅随着行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差而增加，并且因此即使行驶路径距离(行驶距离)是大的，增加的量也是小的。因此，在车辆位置估计装置中，关于在上述坐标系中的其他车辆的横向位置偏离和方位角偏离，通过考虑路线宽度、位置误差、和行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差，由确定装置确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。以这种方式，根据车辆位置估计装置，在另一车辆处于主车辆的后方的情况下，能够通过使用其原点是主车辆、其坐标轴是到主车辆的后方的行驶轨迹的坐标系，并且通过考虑路线宽度、位置误差以及行驶轨迹上的每行驶距离的漂移误差而确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同，在行驶路径距离越大时(与其他车辆相距的距离越远时)抑制相同路线确定范围的扩大，并且因此能够提高相同路线确定精度。

[0161] 该车辆位置估计装置将执行车对车通信的另一车辆设定为确定对象。在该车辆位置估计装置中，利用位置检测装置来检测主车辆的绝对位置，并且利用方位角获取装置来获取主车辆的绝对方位角。在执行车对车通信的其他车辆中，检测了绝对位置和绝对方位角并且利用车对车通信来传输该信息。在车辆位置估计装置中，利用其他车辆位置获取装置通过车对车通信来获取其他车辆的绝对位置，并且利用其他车辆方位角获取装置通过车对车通信来获取其他车辆的绝对方位角。在车辆位置估计装置中，利用坐标转换装置将绝对坐标系转换成基于主车辆的相对坐标系(其原点是主车辆的位置并且其坐标轴是主车辆的行驶方向上所估计的道路半径的坐标系，或者其原点是主车辆并且其坐标轴是主车辆后方的行驶轨迹的坐标系)，并以使用了其他车辆的绝对位置和绝对方位角来将其他车辆布置在该坐标系上。在车辆位置估计装置中，然后利用确定装置来执行上述确定。以这种方式，在车辆位置估计装置中，通过车对车通信而从其他车辆获取绝对信息，使用主车辆和其他车辆的绝对位置和绝对方位角来转换成基于主车辆的相对坐标系，并且能够利用简单的设备确定执行车对车通信的另一车辆是否处于与主车辆的路线相同的路线上。

[0162] 在车辆位置估计装置中，利用照相机来捕捉主车辆周边的图像(主车辆前方的图像或者主车辆后方的图像等)，并且利用车道检测装置根据所捕捉的图像来检测主车辆正在行驶的车道。此外，在车辆位置估计装置中，利用曲率计算装置来计算车道的曲率，并且利用曲率变化计算装置来计算车道的曲率的改变。车道的曲率可以是车道的半径。以这种方式，当利用照相机通过车道识别而获得正在行驶的车道的曲率和曲率的改变时，即使不存在地图(道路数据)，也能够根据实际路线(车道)的环境而以高的精度将该信息用于设定路线的曲率的改变等。因此，在车辆位置估计装置中，使用车道的曲率和曲率的改变来设定路线的曲率的改变等，并且利用确定装置来执行上述确定。以这种方式，在该车辆位置估计装置中，通过使用利用照相机由车道识别而获得的车道的曲率和曲率的改变，能够以高的精度规定路线确定范围和误差的限制范围，并且能够提高相同路线确定的精度。

[0163] 在车龄位置估计装置中，利用车速检测装置来检测主车辆的车速。由于当车辆行驶在自由流动的交通状态下时(当主车辆自由行驶在没有拥堵和交通堵塞的道路上，而没有受到主车辆周围的其他车辆的影响时)，在车速与道路的类型之间存在高的相关性，所以如果车辆行驶在自由流动的交通状态下，则能够根据当时的车速来估计道路线形(例如，车道的数量、路线宽度、缓和参数、缓和曲线长度)。因此，在车辆位置估计装置中，利用自由流动判断装置来判断主车辆是否行驶在自由流动的交通状态下，并且利用道路线形估计装置来估计与当行驶在自由流动交通状态下的车速相对应的道路线形。通过使用该道路线形，即使不存在地图(道路数据)，也能够根据道路的实际环境，以高的精度设定道路的曲率改变等。在车辆位置估计装置中，与当行驶在自由流动交通状态下的车速相对应的道路线形用于设定路线的曲率的改变等，并且利用确定装置来执行上述确定。以这种方式，在车辆位置估计装置中，能够通过使用与当行驶在自由流动交通状态下的车速相对应的道路线形，而以高的精度规定路线的确定范围以及误差的限定范围，并且能够提高相同路线确定精度。

[0164] 在该车辆位置估计装置中，每次自由流动判断装置判断主车辆行驶在自由流动交通状态下时，道路线形估计装置记录由车速检测装置所检测的车速。如果车辆没有行驶在自由流动交通状态下(在拥堵或者交通堵塞的情况下)，则在车速与道路的种类之间不存在相关性，并且因此不能够估计与车速相对应的道路线形。在车辆位置估计装置中，如果自由流动判断装置判断主车辆没有行驶在自由流动交通状态下，则道路线形估计装置估计与上次自由流动判断装置判断主车辆行驶在自由流动交通状态下时所记录的车速相对应的道路线形。在车辆位置估计装置中，使用与当上次行驶在自由流动交通状态下时的车速相对应的道路线形，以设定路线的曲率的改变等，并且利用确定装置来执行上述确定。以这种方式，在车辆位置估计装置中，即使主车辆没有行驶在自由流动交通状态下，也能够通过使用与当主车辆上次行驶在自由流动交通状态下时的车速相对应的道路线形，来提高相同路线确定精度。

[0165] 普遍认识到的是自由流动交通状态是指车速是高的并且车辆间时间长的状态。因此，在车辆位置估计装置中，能够根据主车辆的速度和关于前方车辆的车辆间时间，简单并且精确地确定主车辆是否行驶在自由流动交通状态下。

[0166] 在该车辆位置估计装置中，当规定了上述主车辆的路线范围时，基于该路线范围，确定装置设定与其他车辆的行驶路径距离相对应的位置(并且特别地，横向位置)的阈值和方位角的阈值。在车辆位置估计装置中，通过将其他车辆的位置(并且特别的，横向位置偏离)与位置阈值比较，并且通过将其他车辆的方位角(并且特别地，方位角偏离)与方位角阈值比较，确定装置确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。以这种方式，在车辆位置估计装置中，能够通过设定位置阈值和方位角阈值，来确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。

[0167] 在车辆位置估计装置中，不但如上所述设定主车辆的路线范围，而且还利用了相似的方法设定作为确定对象的其他车辆的路线范围。在车辆位置估计装置中，确定装置得出主车辆的路线范围与其他车辆的路线范围之间的重叠范围，并且基于该重叠范围来确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。以这种方式，在车辆位置估计装置中，能够通过得出主车辆的路线范围与其他车辆的路线范围互相重叠的重叠范围，来确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。

[0168] 在车辆位置估计装置中，不但如上所述设定主车辆的路线范围，而且确定装置还分别设定作为确定对象的其他车辆的路线范围。在车辆位置估计装置中，确定装置得出主车辆的路线范围与多个其他车辆的路线范围之间的重叠范围，并且基于该重叠范围，来确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。以这种方式，在车辆位置估计装置中，能够也通过使用多个其他车辆的路线范围来提高相同路线确定的精度。

[0169] 根据发明，能够通过使用其原点是主车辆并且其坐标轴是在主车辆的行驶方向上所估计的道路半径的坐标轴，并且通过考虑路线的宽度、位置误差、方位角误差、所估计的道路半径的误差、由于车辆的漂移而产生的误差以及路线的曲率的改变来确定其他车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同，利用简单的设备确定另一车辆正在行驶的路线是否与主车辆正在行驶的路线相同。