专利名称：车辆控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制设备。
背景技术：
在现有技术的车辆控制设备中，已经开发了使得车辆自动行驶的控制，以便在车辆行驶时辅助驾驶以及减少驾驶员的驾驶负担。例如，在日本专利申请公开2008-129804(JP-A-2008-129804)中描述的行驶控制计划生成系统中，通过包括车辆的行驶轨迹或速度图案，并且还包括周边车辆的行驶轨迹来执行行驶计划，从而实现自动行驶，该自动行驶灵活地适应周围环境的情况的变化，同时满足主车辆的行驶目标。在此情形下，当执行控制以使得车辆自动行驶时，利用检测装置，诸如检测周围环 境和主车辆位置的传感器，来检测各种类型的信息，但是在检测期间这些检测装置的可靠性取决于检测每个类型的信息的状态而改变。当检测装置的可靠性因此改变时，当执行车辆的行驶控制时所达到的可靠性降低，并且有时难以执行充分的行驶控制。
发明内容
本发明提供了一种能够以更好的准确性执行车辆行驶控制的车辆控制设备。本发明的第一方面涉及一种车辆控制设备，其包括用于检测车辆周围的情况的行驶情况检测装置，车辆控制设备根据由行驶情况检测装置检测到的信息，通过对能够使车辆行驶的多个致动器进行控制，来根据车辆周围的情况执行车辆的行驶控制，其中，提供多个行驶情况检测装置；以及根据通过多个行驶情况检测装置检测到的多条信息的可靠性，来约束在多个致动器中的至少一个致动器的控制量。在根据上述方面的车辆控制设备中，当信息的可靠性低时，可以根据通过多个行驶情况检测装置检测到的多条信息的可靠性，来约束在多个致动器中的至少一个致动器的控制量。在根据上述方面的车辆控制设备中，当根据通过多个行驶情况检测装置检测到的多条信息的可靠性来约束至少一个致动器的控制量时，可以增加多个致动器中的另一致动器的控制量。在根据上述方面的车辆控制设备中，当根据通过多个行驶情况检测装置检测到的多条信息的可靠性来约束至少一个致动器的控制量时，可以根据检测到信息的行驶情况检测装置来改变控制量被约束的致动器。在根据上述方面的车辆控制设备中，当通过在多个行驶情况检测装置中的至少一个行驶情况检测装置检测到的信息的可靠性低时，可以约束至少一个致动器的控制量，以使得在该至少一个行驶情况检测装置检测到具有低可靠性的信息方向上，约束车辆的行驶控制。根据上述方面的车辆控制设备可以进一步包括可行驶区域推导单元，其推导车辆在该车辆周围能够行驶的区域，其中可以根据多个行驶情况检测装置检测到的多条信息的可靠性，来改变通过可行驶区域推导单元所推导的可行驶区域，并且可以约束至少一个致动器的控制量，以使得根据可行驶区域来约束车辆的行驶控制。在根据上述方面的车辆控制设备中，多个行驶情况检测装置可以至少包括用于测量车辆的横向方向上的位置的横向情况检测装置，并且当通过横向检测装置检测到的信息的可靠性低时，可以约束在多个致动器中执行车辆的横向方向上的行驶控制的致动器的控制量。在根据上述方面的车辆控制设备中，当由于通过横向情况检测装置检测到的信息的可靠性低而对执行车辆的横向方向上的行驶控制的致动器的控制量进行约束时，可以增加在多个致动器中的执行车辆的纵向方向上的行驶控制的致动器的控制量。
在根据上述方面的车辆控制设备中，多个行驶情况检测装置可以至少包括用于测量车辆的纵向方向上的位置的纵向情况检测装置，并且当通过纵向情况检测装置检测到的信息的可靠性低时，可以约束在多个致动器中的执行车辆的纵向方向上的行驶控制的致动器的控制量。在根据上述方面的车辆控制设备中，当由于通过纵向情况检测装置检测到的信息的可靠性低而对执行车辆的纵向方向上的行驶控制的致动器的控制量进行约束时，可以增加在多个致动器中的执行车辆的横向方向上的行驶控制的致动器的控制量。根据本发明的车辆控制设备能够以更好的准确性执行车辆行驶控制。
根据以下参考附图的示例实施例的描述，本发明的前述和/或进一步的目的、特征和优点将变得更加明显，在附图中相同的编号用来表示相同的元素，并且其中图I是提供有本发明的实施例的车辆控制设备的车辆的示意图；图2A和图2B是图I中示出的车辆控制设备的主要示意图；图3是本发明的实施例中涉及基于车辆行驶的环境来执行车辆的行驶控制的情形的不意图；图4是示出本发明的实施例中的可行驶区域的减少量和检测到的信息的可靠性之间的关系的说明示图；图5A和图5B是本发明的实施例中涉及基于车辆行驶的环境来执行车辆的行驶控制的情形的流程图；图6A是示出本发明的实施例中当通过使用全球定位系统(GPS)推导可行驶区域时的可靠性的说明性图示；图6B是示出本发明的实施例中当通过使用GPS推导可行驶区域时的可靠性的说明性图示；图6C是示出本发明的实施例中当通过使用GPS推导可行驶区域时的可靠性的说明性图示；图6D是示出本发明的实施例中当通过使用GPS推导可行驶区域时的可靠性的说明性图示；图7是示出本发明的实施例中在基于利用雷达获得的检测结果来估计车辆的驾驶状态的情形下的处理过程的流程图8是示出本发明的实施例中的轮胎摩擦圈的基本模型的示意图；图9是示出本发明的实施例中降低在横向方向上的轮胎生成力的限制的情形的说明示图；图10是示出本发明的实施例中在降低在横向方向上的轮胎生成力的限制的情形下的行驶控制的说明示图；图11是示出本发明的实施例中降低在纵向方向上的轮胎生成力的限制的情形的说明示图；图12是示出本发明的实施例中在降低在纵向方向上的轮胎生成力的限制的情形下的行驶控制的说明示图；图13是示出本发明的实施例中根据轨迹生成优化算法来计算行驶路径的情形的说明示图； 图14是本发明的实施例中根据轨迹生成优化算法执行的行驶路径的计算的流程图；图15是示出本发明的实施例中在车辆主体上实现最短避开所必需的纵向和横向力的计算的说明示图；图16是示出本发明的实施例中用于在通过固定值给出车辆加速度时计算最短避开距离的装置的示意图；图17是示出本发明的实施例中在确定是否开始控制中使用的示例映射的说明示图；图18是示出本发明的实施例中在该情况下直接制动确保最短避开的说明示图；图19A是有关利用根据现有技术的车辆控制设备来执行车辆的行驶控制的情形的不意图；图19B是示出在根据现有技术的构造下比图19A中示出的状态更接近控制限制的状态的说明示图；图19C是示出利用根据现有技术的车辆控制设备执行的控制期间对控制限制执行控制的状态的说明示图；图19D是示出在利用根据现有技术的车辆控制设备执行控制期间超出控制限制的状态的说明示图；图20A是有关利用根据本发明的实施例的车辆控制设备执行车辆行驶控制的情形的不意图；图20B是示出利用根据本发明的实施例的车辆控制设备检测控制限制的状态的说明示图；图20C是示出利用根据本发明的实施例的车辆控制设备检测控制限制的状态的说明示图；以及图20D是示出在根据本发明的实施例的车辆控制设备中在控制限制范围内执行控制的状态的说明示图。
具体实施例方式以下将参考附图更加详细地描述根据本发明的车辆控制设备的实施例。实施例对本发明没有任何限制。在下述实施例中的构成元件包括那些可容易地被本领域技术人员替换的或那些大体上与其等同的。图I是提供有本发明的实施例的车辆控制设备的车辆的示意图。包括本实施例的车辆控制设备2的车辆I承载有为内燃机的发动机12作为动力源，并且能够通过使用发动机12的动力来行驶。作为变速器设备的示例的自动变速器15连接到发动机12，并且由发动机12生成的动力可以被传送到自动变速器15。自动变速器15有多个具有不同换挡比的齿轮级，并且通过自动变速器15转换的动力作为驱动力经由动力传送系被传送到车辆I的车轮5之中作为驱动轮的左前车轮和右前车轮6。因此，车辆I可以行使。能够将驱动力传送到作为驱动轮的前车轮6的设备，诸如发动机12和自动变速器15，被提供作为驱动设备
10。构成驱动设备10的自动变速器15被提供有车辆速度传感器16，其是能够通过检测自动变速器15的输出轴(图中未示出)的转速来检测车辆速度的车辆速度检测装置。进一步，车辆I还被提供有驾驶员操作车辆时使用的加速器踏板20和制动器踏板 25，并且提供了加速器下压量传感器21和制动器传感器26来检测这些踏板的操作量。包括本实施例的车辆控制设备2的车辆I是所谓的前轮驱动车辆，其中发动机12生成的动力被传送到前轮6，并且在前轮6生成驱动力，但是车辆I可以是除前轮驱动系统以外的驱动系统，例如，驱动力在后轮7生成的后轮驱动车辆或者在全部的车轮5生成驱动力的四轮驱动车辆。进一步，发动机12可以是往复式系统的火花点火内燃机或者往复式系统的压缩点火内燃机。驱动设备10还可以使用除内燃机以外的动力源。例如，可以使用将电动机用作动力源的电驱动设备10或使用发动机12和电动机两者的混合驱动设备10。前车轮6被提供作为驱动轮，并且还被提供作为转向轮。因而，前车轮6被提供为通过驾驶员操作车辆时使用的手柄30是可转向的。手柄30连接到电力转向(EPS)设备35，并且被提供为使得能够经由EPS设备35使前轮6转向。转向角传感器36被提供在以上述方式提供的EPS设备35中，该转向角传感器36是用于检测作为手柄30旋转角度的转向角的转向角检测装置。可以通过可变齿轮比转向系统(VGRS)38执行前车轮6的转向，该可变齿轮比转向系统(VGRS) 38能够根据车辆速度和转向角来改变转向的齿轮比。液压操作的轮缸51和制动盘52被提供在每个车轮5附近，该制动盘52与轮缸51组合提供并且当车轮5旋转时整体地随着车轮5旋转。而且，车辆I被提供有制动液压控制设备50，其通过液压路径53连接到轮缸51，并在制动操作期间控制作用在轮缸51上的液压力。提供制动液压控制设备50使得能够对在每个车轮5附近提供的每个轮缸51独立液压控制。因此，提供制动液压控制设备50使得能够对多个车轮5的制动力独立控制。这些发动机12、自动变速器15、EPS设备35、VGRS 38还有制动液压控制设备50和轮缸51作为使车辆I能够行使的致动器来提供。在这些致动器中，发动机12、自动变速器15还有制动液压控制设备50和轮缸51能够执行加速和制动控制。因而，这些组件被提供作为执行车辆I的纵向方向上的行驶控制的致动器。EPS设备35和VGRS 38能够通过改变前车轮6的方位来改变车辆I的前进方向。因而，这些组件被提供作为在车辆I的侧面方向上，即车辆I的横向方向上，执行行驶控制的致动器。相机60和雷达61被提供在车辆I的前端，相机60是用于拾取车辆I前方状态的图像的图像拾取装置，雷达61是用于检测距在主车辆前方行驶的另一车辆的距离的车辆间距离检测装置。在这些设备中，相机60使用电荷耦合器件(CXD)并执行所拾取的图像的电处理。车辆I还被提供有汽车导航系统65。汽车导航系统65是可以使得驾驶员通过使用在汽车导航系统65中提供的存储单元(图中未示出)中存储的地图信息和GPS (图中未示出)来识别主车辆的当前位置和周围道路情况的设备。这些相机60、雷达61和汽车导航系统65都作为用于检测车辆I周围情况的行驶情况检测装置来提供。在这些行驶情况检测装置中，相机60被提供作为用于测量车辆I在横向方向上的位置的横向情况检测装置，并且雷达61被提供作为用于测量车辆I在纵向方向上的位置的纵向情况检测装置。图2A和图2B是图I中示出的车辆控制设备的主要结构图。在前述在车辆I上承载的设备中，构成驱动设备10的发动机12和自动变速器15还有EPS设备35、VGRS 38和制动液压控制设备50连接到由车辆I承载并执行车辆I的驱动控制的驱动控制电子控制单元(E⑶)70，并且通过驱动控制E⑶70来控制和致动。而且，加速器下压量传感器21、制动器传感器26和车辆速度传感器16也连接到驱动控制ECU70，并且这些加速器下压量传感器21、制动器传感器26和车辆速度传感器16检测加速器踏板20和制动器踏板25的下压 量以及车辆速度，并将检测结果传送至驱动控制E⑶70。相机60、雷达61和汽车导航系统65连接到驱动计划生成E⑶80，其生成用于车辆I行驶的驱动计划，并且通过前述设备获得的信息被传送到驱动计划生成ECU 80。这些驱动控制E⑶70和驱动计划生成E⑶80彼此连接并能够交换信息或信号。驱动控制E⑶70和驱动计划生成E⑶80的硬件构造是提供有具有中央处理器(CPU)等的处理单元和诸如随机存取存储器(RAM)的存储单元的常规构造，并且在此省略其描述。在这些E⑶中，驱动控制E⑶70具有发动机控制单元71，其执行发动机12的驱动控制；制动控制单元72，其通过控制制动液压控制设备50来控制制动力；转向角控制单元73，其控制EPS设备35 ;和VGRS控制单元74，其根据车辆速度和转向角通过调节前轮6的转向相对于转向角的比例来控制VGRS 38。驱动计划生成E⑶80具有主车辆位置获取单元81，其通过使用汽车导航系统65获取车辆I行驶经过的位置，即主车辆的位置；可行驶区域推导单元82，其推导可行驶区域，即在主车辆周围主车辆可以行驶的区域；可靠性确定单元83，其确定在推导可行驶区域时所使用的信息的可靠性；白线识别单元85，其基于由相机60拾取的图像来识别车辆I正在行驶的道路上的白线；雷达监测结果获取单元86，其获取利用雷达61获得的检测结果；行驶路径计算单元90，其计算车辆I的计划行驶路径；和上限调节单元98，其根据推导的可行驶区域来调节轮胎生成力的上限值。而且，在前述单元中，行驶路径计算单元90具有障碍状态检测单元91，其检测车辆I和障碍之间的相互关系；避开力计算单元92，其计算在最短距离避开障碍所需的力；避开距离计算单元93，其计算最短的避开距离，该最短避开距离是避开障碍所需的主车辆和障碍之间的最短距离；控制开始确定单元94，其确定是否开始避开障碍的控制；直接制动确定单元95，其在避开障碍时确定是否执行直接制动；和控制量计算单元96，其计算在避开障碍时的控制量。根据本实施例的车辆控制设备2具有上述构造，并且以下将描述其操作。在车辆I的通常行使模式中，驾驶员操作手柄30、加速器踏板20和制动器踏板25，从而操作诸如发动机12、制动液压控制设备50和EPS设备35的致动器，并且车辆I根据由驾驶员执行的驱动操作来行驶。本实施例的车辆控制设备2基于驾驶员的意图，例如，当驾驶员切换换向开关(图中未示出)时，在必要时协助驾驶员，并且能够读取车辆I正行驶的道路周围的情况等，并执行车辆I的行驶控制。因而，提供车辆控制设备以实现驱动支持控制，并且当执行驱动支持控制时，车辆控制设备，例如利用相机60和雷达61，获取有关车辆I正行驶的道路的周围情况的信息，并基于所获取的信息执行车辆I的行驶控制。在执行这样的行驶控制时获取有关车辆I正在行驶的道路的周围情况的信息的情形下，该信息是基于利用诸如相机60和雷达61的多个行驶情况检测装置获得的检测结果而获取的，但是这些检测装置的可靠性可能取决于检测到信息时的状态而变化。因此，在本实施例的车辆控制设备2中，通过多个行驶情况检测装置来检测有关车辆I正在行驶的道路的周围情况的信息，车辆I周围的情况是基于检测到的信息和检测时每个检测装置的可靠性来估计的，并且根据估计结果执行车辆I的行驶控制。图3是示出基于行驶的车辆的周围环境执行车辆的行驶控制的状态的示意图。以 下将概要说明通过获取有关车辆正在行驶的道路的周围情况的信息来执行驱动支持行驶控制的情形。在执行这样的控制的情形下，当检测周围情况时利用多个行驶情况检测装置来检测周围情况，并且确定每个行驶情况检测装置的可靠性，以执行车辆的行驶控制。例如，基于利用横向方向识别传感器105获得的检测结果和利用纵向方向识别传感器106获得的检测结果来执行车辆I的行驶控制，该横向方向识别传感器105是用于检测车辆I正在行驶的道路的横向方向上的信息的横向情况检测装置，诸如相机60 ;该纵向方向识别传感器106是用于检测车辆I正在行驶的道路的纵向方向上的信息的纵向情况检测装置，诸如雷达61。以下将相继说明基于利用横向方向识别传感器105获得的检测结果和利用纵向方向识别传感器106获得的检测结果执行的车辆I的行驶控制。横向方向识别传感器105感测车辆I正在行驶的道路的可行驶区域。因而，诸如相机60的横向方向识别传感器105感测道路的宽度或车道的宽度(步骤STlOl)。—旦横向方向识别传感器105检测到可行驶区域,基于横向方向识别传感器105的当前检测状态，根据由横向方向识别传感器105检测的信息的可靠性，确定被检测的可行驶区域的减少量(步骤ST102)。图4是示出可行驶区域的减少量和所检测的信息的可靠性之间关系的说明图。当根据由横向方向识别传感器105检测到的信息的可靠性确定可行驶区域的减少量时，由横行方向识别传感器105检测到的可行驶区域随着由横向方向识别传感器105检测到的信息的可靠性的降低而减小。反之，当由横向方向识别传感器105检测到的信息的可靠性高时，基于横向方向识别传感器105的检测状态，由横行方向识别传感器105检测到的可行驶区域的减小量随着该信息的可靠性的增加而降低，并且维持该可行驶区域。道路宽度，即用来执行车辆I的行驶控制的道路的可行驶区域，基于当通过横向方向识别传感器105如此检测可行驶区域时由横向方向识别传感器105检测到的信息的可靠性来定义(步骤ST103)。而且，纵向方向识别传感器106类似地感测车辆I的纵向方向上的道路裕量(步骤STllDo 一旦通过纵向方向识别传感器106检测到车辆I的纵向方向上的道路裕量,基于纵向方向识别传感器106的当前检测状态，根据纵向方向识别传感器106中的检测的可靠性，来确定纵向方向上所检测到的道路裕量的减少量(见图4的状态ST112)。因而，通过纵向方向识别传感器106检测到的纵向方向上的道路裕量随着纵向方向识别传感器106检测到的信息的可靠性降低而减少，并且基于纵向方向识别传感器106的检测状态，由纵向方向识别传感器106检测到的纵向方向上的道路裕量的减少量随着由纵向方向识别传感器106检测到的信息的可靠性增加而减小，并且维持纵向方向上的道路裕量。当纵向方向识别传感器106检测到纵向裕量时，执行车辆I的行驶控制时所使用的道路的纵向裕量因而基于由纵向方向识别传感器106检测到的信息的可靠性来被定义(步骤 STl 13)。被执行以定义可行驶区域的步骤(步骤STlOl至ST103)和被执行以定义纵向方向上的道路裕量的步骤(步骤STlll至ST113)可以并行或顺序地实施。
一旦纵向方向上的道路裕量和可行驶区域由此被定义，它们进行组合(步骤ST121)。结果，可以定义可行驶区域，该可行驶区域是在车辆I正在行驶的道路横向方向和纵向方向上的高可靠性的可行驶的区域。当执行车辆I的行驶控制时，依据由此定义的可行驶区域，根据所需行驶来计算足够的控制量(步骤ST122)。当通过获取有关车辆正在行驶的道路的周围情况的信息来执行驱动支持行驶控制时，以上述方式执行这些操作。以下将更详细地描述该控制。图5A和图5B是有关基于车辆行驶的环境而进行的车辆行驶控制的情形的流程图。当随着车辆行驶而计算可行驶区域时，车辆I正在行驶的道路的宽度和行驶车辆I的纵向方向上的裕量被如上所述进行定义，但是作为车辆I的主车辆行驶的情况应当被识别以便增加在车辆纵向方向上的裕量和道路宽度的准确性。为此，有必要识别行驶的主车辆的位置并掌握该位置以便定义主车辆正在行驶的道路的宽度和行驶的主车辆的纵向方向上的裕量。因而，为了掌握行驶的主车辆的位置，对基于由在汽车导航系统65中使用的GPS确定的多普勒频率偏移估计的速度使用速度积分(步骤ST201)。在使用GPS来掌握行驶的主车辆的位置的情形下，当从GPS使用的卫星发射的电磁波由汽车导航系统65接收时，对根据由卫星和主车辆的相对运动导致的多普勒频率偏移估计的速度进行积分。该积分在驱动计划生成E⑶80中提供的主车辆位置获取单元81中执行。在车辆位置获取单元81中，通过对根据多普勒频率偏移估计的速度进行如此的积分来掌握行驶的主车辆的位置(步骤ST202)。换句话说，当主车辆行驶时，主车辆和发射电磁波的卫星的相对位置改变，并且当汽车导航系统65接收到该电磁波时，虽然相对位置因此改变，但是接收时的频率不同于发送时的频率，并且生成所谓的多普勒频率。进一步，多普勒频率偏根据卫星和主车辆的相对移动状态而偏移。因而，通过对根据多普勒频率偏移估计的速度进行积分，不仅可以识别行驶的主车辆与发射电磁波的卫星的位置关系，而且可以识别它们的相对移动关系，并且能够以较高的准确性掌握主车辆的位置。在本实施例的车辆控制设备2中，使用多普勒频率的速度估计结果的积分被解释为用于掌握行驶的主车辆的位置的代表性装置，但是也可以使用用于掌握行驶的主车辆的位置的其他装置。用于掌握行驶的主车辆的位置的装置可以是用于估计轨迹的任意装置，并且本质上可以使用任意装置，只要通过估计轨迹能够充分地掌握行驶的主车辆的位置。一旦掌握了主车辆位置，主车辆位置被叠加到高度准确的地图上(步骤ST203)。因此，可以确定当前位置、行驶速度和主车辆的行驶轨迹。随后，确定叠加在高度准确的地图上的主车辆的位置是否已从地图上的道路偏移(步骤ST204)。当确定主车辆位置已从地图上的道路偏移时，利用路标进行重置(步骤ST205)。因而，当通过对根据多普勒频率偏移估计的速度进行积分而掌握的主车辆位置与地图上主车辆附近的路标之间的距离和地图上的路标与接近路标的道路之间的距离之间的差大于预定差值时，所掌握的主车辆的位置被重置。因此，主车辆的实际位置被更加正确地反映为高度准确的地图上的主车辆的位置，并且主车辆位置获取单元81获取主车辆的正确位置。在确定叠加在高度准确的地图上的主车辆的位置没有从地图的道路偏移的情形下，那么掌握纵向和横向可行驶区域(步骤ST206)。换言之，在主车辆当前正在行驶的道路中的主车辆的纵向方向和横向方向上的可行驶区域是通过驱动计划生成ECU 80的可行驶区域推导单元82根据地图上主车辆的位置和主车辆周围道路的状态推导而得的，并且根据通过使用GPS计算的主车辆的位置由此推导的可行驶区域被可行驶区域推导单元82掌握为纵向和横向可行驶区域。而且，当通过对根据多普勒频率偏移估计的速度进行积分从而推导纵向和横向可行驶区域时，也掌握了在通过使用GPS计算主车辆位置的处理中信息的可靠性(步骤ST207)。通过利用驱动计划生成E⑶80的可靠性确定单元83确定的可靠性来掌握信息可靠性。因而，可靠性确定单元83根据GPS的状态确定在通过对根据多普勒频率偏移估计的速度进行积分而推导纵向和横向可行驶区域的处理中的可靠性。随后确定由可行驶区域推导单元82所掌握的当前车辆I的纵向和横向可行驶区域的减少量(见图4的步骤ST208)。换言之，基于由可行驶区域推导单元82掌握的当前纵向和横向可行驶区域和由可靠性确定单元83掌握的在推导纵向和横向可行驶区域的处理中信息的可靠性，通过使用汽车导航系统65掌握的纵向和横向可行驶区域的减少量随着在推导纵向和横向可行驶区域的处理中的信息的可靠性的降低而增加。反之，纵向和横向可行驶区域的减少量随着在推导纵向和横向可行驶区域的处理中的信息的可靠性的增加而降低。基于在推导根据GPS的状态确定的纵向和横向可行驶区域的处理中的信息的可靠性，定义了在执行车辆I的行驶控制时使用的纵向和横向可行驶区域(Latgps, Longgps)(步骤 ST209)。地图上的行驶的主车辆的当前位置中的可行驶区域因而可以通过掌握主车辆位置并将其叠加在高度准确的地图上来定义，但是在车辆I的行驶控制期间，可行驶区域还可以基于实际的周围情况，诸如车辆I的纵向方向和横向方向上的裕量，来推导。当可行驶区域由此基于车辆I的纵向方向和横向方向上的裕量被推导时，通过使用能够直接检测车辆I周围情况的检测装置来检测周围情况，并且推导可行驶区域。作为用于在前述装置中检测车辆I的横向方向上的状态的检测装置，相机60，作为横向方向识别传感器105的示例，被用作白线识别相机，并且通过使用相机60识别道路上的白线(步骤ST211)。换言之，利用相机60拾取在车辆I正在行驶的道路上的车辆I前方的环境，并且识别画在道路上的白线。该识别是利用在驱动计划生成ECU 80中提供的白线识别单元85执行的。因而，白线识别单元85获取由相机60拾取的图像并在图像中识别白线，从而识别道路上的白线。随后，可行驶区域推导单元82基于由白线识别单元85识别的白线来掌握横向可行驶区域(ST212)。在可行驶区域推导单元82中，基于通过白线识别单元85识别的白线的位置来掌握车辆I当前正在行驶的道路的宽度。因而，基于白线识别单元85识别的白线，可行驶区域推导单元82计算车辆I的行驶方向的横向方向上白线位置之间的距离，或者白线和路肩之间的距离，以作为车辆I正在行驶的车道的宽度，并且推导并掌握车道的宽度以作为横向可行驶区域。而且，当基于由白线识别单元85识别的白线因而掌握横向可行驶区域时，可靠性确定单元83也掌握了在基于相机60拾取的图像而掌握横向可以行驶区域时获取的信息的可靠性(步骤ST213)。根据相机60拾取的图像，可靠性确定单元83确定并掌握当[SI]横向可行驶区域时所获得的信息的可靠性，该横向可行驶区域是车辆I前进方向上的横向方向或车辆正在行驶的道路的宽度方向上的可行驶区域。随后，确定了在可行驶区域推导单元82中基于车道宽度掌握的车辆I的当前横向可行驶区域的减少量(见图4的步骤ST214)。换言之，根据由可行驶区域推导单元82基于车道宽度掌握的当前横向可行驶区域和基于相机60拾取的图像在可靠性确定单元83中确定的当推导横向可行驶区域时获得的信息的可靠性，可行驶区域推导单元82根据可靠性 的降低增加横向可行驶区域的减少量。反之，可行驶区域推导单元82根据可靠性的增加降低横向可行驶区域的减少量。基于根据相机60拾取的图像所确定的横向可行驶区域的信息的可靠性，可行驶区域推导单元82定义了已基于用作白线识别相机的相机6拾取的图像推导的横向可行驶区域(Latcmr)(步骤 ST215)。而且，其中充当能够利用激光识别车辆I周围状态的激光雷达的雷达61用作纵向方向识别传感器106的示例的构造，被用作用于检测车辆I的纵向裕量的检测装置(步骤ST221)。换言之，通过使得雷达61在预定方向上发射激光束，并接收发射的激光束从诸如另一车辆的障碍反射而获得的反射激光束，来检测存在于主车辆的纵向方向的障碍。检测结果被发送至驱动计划生成E⑶80的雷达检测结果获取单元86，并由雷达检测结果获取单元86获取。通过获取利用雷达61获得的检测结果，雷达检测结果获取单元86识别主车辆周围的情况，例如，识别主车辆前方存在正在行驶的另一车辆。基于利用雷达检测结果获取单元86通过利用雷达61获得的检测结果识别的主车辆周围的情况，在可行驶区域推导单元82中掌握纵向道路裕量(步骤ST222)。在可行驶区域推导单元82中，基于由雷达检测结果获取单元86识别的主车辆周围的情况，来推导并掌握主车辆的纵向方向上当前的裕量。因此，可行驶区域推导单元82基于雷达检测结果获取单元86识别的主车辆周围情况，主要是车辆I在其前进方向的前方的情况，来计算主车辆和另一车辆之间的距离等，并且推导并掌握所计算的距离作为纵向方向上的道路裕量。当纵向道路裕量基于利用雷达61获得的检测结果因而被掌握并被雷达检测结果获取单元86获取时，可靠性确定单元83也确定并掌握了在基于利用雷达61获得的检测结果而掌握纵向道路裕量时获得的信息的可靠性(步骤ST223)。可靠性确定单元83确定并掌握在根据利用雷达61获得的检测结果推导车辆I的纵向方向上的道路裕量时获得的信息的可靠性。随后，确定基于利用雷达61获得的检测结果由可行驶区域推导单元82掌握的车辆I的纵向方向上的道路裕量的减少量(见图4的步骤ST224)。换言之，根据基于利用雷达61获得的检测结果由可行驶区域推导单元82掌握的当前纵向道路裕量和基于雷达61获得的检测结果在可靠性确定单元83中确定的当推导纵向道路裕量时获得的信息的可靠性，可行驶区域推导单元82根据可靠性的降低增加纵向道路裕量的减少量。反之，可行驶区域推导单元82根据可靠性的增加降低纵向道路裕量的减少量。基于与根据利用雷达61获得的检测结果确定的纵向道路裕量相关的信息的可靠性，可行驶区域推导单元82定义了基于利用雷达61所获得的检测结果由此被推导的纵向道路裕量(Longrdr)(步骤ST225)。被执行以定义纵向可行驶区域的步骤(步骤ST201至ST209)、被执行以定义横向可行驶区域的步骤(步骤ST211至ST215)和被执行已定义纵向道路裕量的步骤(步骤ST221至ST225 )，这些步骤的处理可以并行地执行或者可以被顺序地执行。通过使用汽车导航系统65、相机60和雷达61如此推导纵向和横向可行驶区域(Latgps,Longgps)、横向可行驶区域(Latcmr)和纵向道路裕量(Longrdr)的可行驶区域推 导单元82随后通过使用推导的结果来定义可行驶区域(步骤ST231 )。推导这些可行驶区域的可行驶区域推导单元82利用在车辆I行驶时获得的纵向方向和横向方向上的可行驶区域中小的值来定义可行驶区域，以作为相应方向上的可行驶区域。更具体地，可行驶区域推导单元82将通过使用汽车导航系统65推导的纵向可行驶区域(Longgps)和基于利用雷达61获得的检测结果推导的纵向道路裕量(Longrdr)进行比较，并将两个中较小的定义为纵向方向上的可行驶区域。同样，可行驶区域推导单元82将通过使用汽车导航系统65推导的横向可行驶区域(Latgps)和基于由相机60拾取的图像推导的横向可行驶区域(Latcmr)进行比较，并将两个中较小的定义为横向方向上的可行驶区域。换言之，可行驶区域推导单元82通过利用{纵向方向=MIN (Longgps,Longrdr)}的推导来定义纵向方向上的可行驶区域，并通过利用{横向方向=MIN (Latgps, Latcmr) }的推导来定义横向方向上的可行驶区域。随后，定义将来的行驶计划路径(步骤S232)。基于驾驶员的驱动操作或者输入到汽车导航系统65的车辆I的目标地区的路径，通过由驱动计划生成ECU 80中提供的行驶路径计算单元90推导对于从当前时间直到预定时间的间隔内车辆I的行驶路径计划，来定义将来的行驶计划路径。随后，在平面上以轮胎摩擦圈”替换可行驶区域(步骤ST233)。驱动计划生成ECU 80的上限调节单元98执行该替换。上限调节单元98将由可行驶区域推导单元82推导并定义的可行驶区域替换为轮胎摩擦圈“ U ”，其为指示在纵向和横向方向上车轮5的摩擦力的合力的圈，从而将可行驶区域的状态反映在通过使用轮胎摩擦圈指示的轮胎生成力中。从而根据所定义的可行驶区域调节在建立当执行车辆I的行驶控制时的控制上限时作为基准的轮胎生成力的大小。例如，当在纵向方向上的可行驶区域中存在裕量，但是在横向方向上的可行驶区域中不存在显著的裕量时，横向方向中的轮胎摩擦圈“ U ”减少，并且指示轮胎生成力的轮胎摩擦圈被调节以使得在执行车辆I的行驶控制时在车辆I的横向方向上生成的力的比例降低。随后，根据轨迹生成优化算法计算行驶路径(步骤ST234 )。该计算由行驶路径计算单元90来执行。当执行车辆I的行驶控制时，行驶路径计算单元90通过使由上限调节单元98设置的轮胎生成力适应轨迹生成优化算法来计算行驶路径，该轨迹生成优化算法作为用于计算行驶轨迹的方法被预先设置并且存储在驱动计划生成ECU 80的存储单元中。随后，计算理想的行驶计划(步骤ST235 )。行驶路径计算单元90计算理想的行驶计划以作为在执行车辆I的行驶控制时的理想行驶计划。行驶路径计算单元90通过使得通过使用轨迹生成优化算法计算的行驶路径适应由行驶路径计算单元90定义的将来行驶路径计划并使两者匹配来执行计算。结果，行驶路径计算单元90通过轮胎生成力计算理想的行驶计划。因而，根据纵向方向或横向方向上的可行驶区域计算理想的行驶计划。换言之，根据在推导可执行区域时获得的信息的可靠性计算理想的行驶计划。随后，根据理想的行驶计划执行车辆驱动控制(步骤ST236)。该驱动控制通过驱动控制ECU 70来执行。通过利用诸如在驱动控制ECU 70中提供的发动机控制单元71和制动控制单元72的控制单元，在发动机12等导致车辆I行驶时控制每个致动器，驱动控制ECU 70根据由行驶路径计算单元90计算的理想行驶计划来执行行驶控制。结果，车辆I根据理想的行驶计划行驶。
在当利用本实施例中的车辆控制设备2执行驱动支持控制时推导可行驶区域的情形下，根据当通过使用用来推导可行驶区域的行驶情况检测装置检测车辆I周围的情况时获得的信息的可靠性，来减少可行驶区域。下面将说明确定在通过使用这些行驶情况检测装置推导可行驶区域时获得的信息的可靠性的方式。图6A至6D是示出在通过使用GPS推导可行驶区域时的可靠性的说明图。当确定通过根据多普勒频率偏移估计的速度积分进行的GPS速度估计的准确性，并且确定在推导可行驶区域时推导的信息的可靠性时，根据用于GPS的卫星的状态确定该可靠性。例如，该确定可以通过以可见卫星的数量改变可靠性来执行，如图6A所示。换言之，GPS中使用的卫星位于地球整个表面上的空间中，以使得卫星可以从地球上的任意位置被观察到，但是可见卫星，即位于从地球可见的范围内的卫星的数量取决于地球上的点而不同。而且，在通过使用GPS估计车辆I的速度时获得的准确性趋于随着可见卫星数量的增加而增加。因此，当根据可见卫星的数量改变可靠性时，通过随着可见卫星的数量的增加而增加可靠性和随着可见卫星的数量的降低而降低可靠性来确定可靠性。进一步，在通过使用GPS推导可行驶区域时获得的信息的可靠性还可以通过卫星信息来确定。换言之，利用可见但是具有等于或小于给定值的仰角或低的信噪(S/N)比的卫星，反射或衍射可能影响从卫星发射的电磁波，并且利用这样的卫星执行的速度估计的准确性可能降低。因而，通过随着可见卫星中仰角等于或小于给定值的卫星数量的增加而降低可靠性并且随着仰角等于或小于给定值的卫星数量的减少而增加可靠性来确定可靠性，例如，如图6B所示。类似地，通过随着S/N比等于或小于给定值的卫星数量的增加而降低可靠性并且随着S/N比等于或小于给定值的卫星数量的减少而增加可靠性来确定可靠性，例如，如图6C所示。而且，在通过使用GPS推导可行驶区域时获得的信息的可靠性还可以通过估计的速度和相对速度之间的差来确定。例如，当可见卫星的数量等于或大于5时，可以计算速度估计结果和相对于卫星的速度之间的差，并且可以根据该差值确定可靠性。下面说明用于计算差值的方法。由于以主车辆为中心的卫星的视线可以根据主车辆的位置来计算，所以通过将在以主车辆为中心的绝对坐标系中计算的主车辆速度转换成视线中的分量来计算在从主车辆到卫星方向上主车辆的速度。所计算的主车辆速度被取作Vvi0而且，由于可以基于开普勒定律确定卫星速度，并且可以如上所述计算主车辆的视线，所以通过将卫星速度转换成视线中的分量来计算在从主车辆到卫星的方向上的卫星速度。所计算的卫星速度被取作Vsi。多普勒频率偏移量可作为从车辆I承载的汽车导航系统65的GPS接收器(图中未示出)获得的观测值来得到，并且该多普勒频率偏移量可以被重新计算为车辆在卫星方向上的相对速度。该速度被被取作Vv2si。而且，当使用GPS来计算主车辆位置时，通过将在GPS中使用的定时作为重要的元素来执行计算，但是，在估计时钟偏置漂移，即用在接收器中的时钟误差的变化，并且将估计的时钟偏执漂移取作Cvb的情形下，当在上述速度(Vvi、Vsi, Vv2si)中不存在误差时，其关系可以表示为(Vv2si=Vsi-Vvi+Cvb)。在该等式的右边被取作估计值并用Vv2si_est表示的情形下，当对于所有的卫星总数(I Vv2si=Vv2si_est | )较小时,可以假定该估计值的可靠性高。反之，在该总数为大的情形下，误差整体上大并且可以将估计值的可靠性假定为低。 当计算根据估计的主车辆速度和卫星速度计算的主车辆和卫星的相对速度与根据多普勒偏移量计算并指示主车辆和卫星的相对速度的观测值之间的差，并且该差值较大时，可以确定在通过使用GPS推导可行驶区域时获得的信息的可靠性低。因而，可见卫星的数量等于或大于5时，估计该差值，根据所计算的差值的降低将信息的可靠性确定为高，并且根据所计算的差值的增加将信息的可靠性确定为低，如图6D所示。在根据推导可行驶区域时GPS中使用的卫星的状态确定信息的可靠性的情形下，上述确定方法的每一个可以被单独使用，或者可以使用这些确定方法的组合。通过利用多个确定方法的组合进行确定，可以进一步增加可靠性确定的准确性。以下说明用于确定当基于相机60拾取的图像推导横向可行驶区域时获得的信息的可靠性的方法。在基于相机60拾取的图像推导横向可行驶区域的情形下，当通过基于拾取的图像估计车辆I的驱动状态或者估计车辆I的姿态来确定可靠性时，针对每个估计结果确定可靠性。首先，将针对估计车辆I的驱动状态的情形说明信息可靠性的确定。下面说明基于相机60拾取的图像执行的车辆I的驱动状态的估计。当估计驱动状态时，首先，提取该拾取的图像中的特征点并且按时间顺序跟踪所提取的特征点。例如，位于道路的白线轮廓上的点、诸如路标的设施的特定部分中的点，以及另一通信装置的特定部分中的点都可以作为特征点来抽取。多个跟踪的特征点的角变化和平移运动量被视为用作估计由相机60拾取的部分的变化模式时的基准的估计参数，并且估计参数中在时间序列之间具有较高验证度的参数被视为估计值。下面将说明以上提及的验证度。对于位于相机60的图像拾取方向上的静态对象，与相机60的位置关系随着主车辆移动而改变。因而，对于静止对象上的特征点，根据主车辆的移动确定图像中的投影位置。相应地，当在图像被拾取的时间tl拾取的图像和在从tl已经经过了预定时间之后图像被拾取的时间t2拾取的图像相比较，并且静态对象在图像中被拾取时，根据相同的运动将静态对象上的所有特征点从tl处的图像转换成t2处的图像。因此，可以通过跟踪特征点来估计车辆I的运动。然而，当在经过了预定时间的情形下通过比较图像来跟踪图像中特征点的变化，并且跟踪结果有误时，运动的估计准确性受影响。在当估计车辆I的运动并且其后跟踪图像的特征点时获得错误的估计结果的情形下，一些特征点可以对应估计结果，但是一些其他特征点可能不同于估计结果。高验证度表明当在时间序列之间跟踪特征点时遵从运动估计结果的特征点的数量高。因此，在基于由相机60所拾取的图像来确定信息的可靠性的过程中，在特征点的角度变化和平移运动被视为用以推导车辆I的横向可行驶区域的车辆I的行驶状态的估计值的情形下，当在跟踪所拾取的图像的特征点的情形下特征点的角度变化和平移运动被跟踪作为估计参数时，具有遵从运动估计结果的特征点的数量大的参数被用作估计值。在可移动对象存在于相机60拾取的图像中的情形下，估计车辆I的行驶状态的估计准确性将可能降低。当在此情形下跟踪特征点时，不符合估计参数的跟踪 结果的比例增力口。当不符合在跟踪奇异点的情形下的估计参数的跟踪结果的比例较高时，估计值的可靠性降低并且当大量跟踪结果匹配于估计参数时，估计值的可靠性增加。因而，当跟踪由相机60拾取的图像中的特征点时，估计值的可靠性随着跟踪的特征点的变化匹配于由车辆I的运动导致的特征点的估计的变化的比例的增加而增加。接下来，将说明在基于相机60拾取的图像来估计车辆I的姿态情形下的信息可靠性的确定。下面将说明基于由相机60拾取的图像来执行的车辆I的姿态的估计。当估计车辆I的姿态时，计算相对于所拾取的图像中的道路的白线的偏转角或俯仰角。例如，通过将所拾取的图像中的白线的轮廓作为边沿、利用霍夫变换等计算边沿的方向并计算相机60的光轴相对于该边沿方向的方向，来计算相对于白线的偏转角或俯仰角。在此情形下，根据由图像中的白线边沿计算的白线宽度的变化度或者白线之间距离的变化度来计算俯仰角，并且根据通过延伸边沿方向获得的消失点的位置或白线角度来计算偏转角。因而，可以基于所拾取的图像的边沿来估计车辆I的姿态，但是当基于边沿估计车辆I的姿态时，估计准确性在使用位于车辆I附近的大量的对象的边沿时增加，但是估计准确性可能在使用大量的远处对象的边沿时降低。因而，在当通过霍夫变换计算边沿方向时近点的投票数量在霍夫变换的投票结果中大的情形下，计算的信息的可靠性增加，并且当远点的投票数量大时，所计算的信息的可靠性降低。当车辆I的姿态通过由霍夫变换计算边沿方向而被估计时，在投票数量较小时可靠性降低。例如，在当计算所拾取的图像中的边沿时使用除白线的边沿以外的错误边沿的情形下，霍夫变换的投票数量有时降低。因而，当霍夫变换的投票数量变得等于或小于给定值时，所计算的信息，即有关车辆I的估计的姿态的信息的可靠性降低。在当基于由相机60拾取的图像推导横向可行驶区域时确定信息的可靠性的情形下，可以单独使用有关估计驱动状态的确定方法和有关估计车辆I的姿态的确定方法，或者可以使用这些确定方法的组合。通过利用这些确定方法的组合进行确定，可以进一步增加可靠性确定的准确性。下面将说明用于在基于利用雷达61获得的检测结果推导纵向道路裕量时确定信息的可靠性的方法。当基于利用雷达61获得的检测结果推导纵向道路裕量时，估计车辆I的驱动状态或者估计车辆I的姿态，并且对于相应的过程确定可靠性，类似于基于相机60拾取的图像推导横向可行驶区域的情形。首先，将说明在基于利用雷达61获得的检测结果来估计车辆I的驱动状态的情形下的可靠性的确定。
当基于利用雷达61获得的检测结果来估计车辆I的驱动状态时，角度变化或平移运动被用作估计参数，类似于基于由相机60所拾取的图像推导横向可行驶区域的情形，但是当利用时间序列验证检测结果以估计驱动状态时，在时间序列之间在验证期间的验证度可能较低。换言之，距离之和可能较大。因此，根据在时间序列之间反射点之间的距离差之和评估此时的可靠性。下面将说明到反射点的距离差之和。当利用雷达61检测车辆I外面的状态时，在雷达61从其发射激光束的发射点被视为源点的情形下，在利用雷达61检测到对象时的检测对象的反射点将具有大约以该源点为中心的扇状排布。在利用雷达61检测期间在定时tl到每个反射点的距离将用Ri (tl)表示，而在定时t2到每个反射点的距离将用Ri (t2)表示。利用该定义，当车辆I的状态在定时tl和定时t2之间改变时，在定时t2的Ri(t2)可以表示为R (Ri (tl)+T)，其中主车辆位置的变化量为平移T而方向的变化量为旋转R。当车辆I的驱动状态被正确估计时，在相同方向或相同角度所预计的R (Ri (tl)+T)和实际测量的Ri (t2)将呈现相同的值，但是在错误的情形下，它们之间将出现差值。因而，当确定到反射点的距离差之和时，计算到通过估计车辆I的驱动状态而预测的反射 点的距离和到该反射点的测量距离之间的差，并且对于多个测量点计算该差值。针对多个测量点的差之和被获取作为到反射点的距离差之和。当基于利用雷达61获取的检测结果估计车辆I的驱动状态时，估计值的可靠性随着按上述方式计算的到反射点的距离的差值之和的增加而降低，并且估计值的可靠性随着到反射点的距离的差值之和的降低而增加。图7是示出有关基于利用雷达获取的检测结果估计车辆的驱动状态的情形的处理过程的流程图。下面将说明在基于利用雷达61获取的检测结果估计车辆I的驱动状态情形下，即在基于利用雷达61获取的检测结果估计车辆的角度变化或平移运动量的情形下的处理过程。当基于利用雷达61获取的检测结果估计角度变化或平移运动量时，首先，设置这些参数的初始值(步骤ST301)。该参数的设置在驱动计划生成ECU 80中提供的可行驶区域推导单元82中执行。当估计这些参数时，可行驶区域推导单元82设置角度变化或平移运动量的初始值。在车辆I没有移动的状态下初始值通常为“O”。随后，计算时间序列的反射点之间的距离(步骤ST302)。时间序列的反射点之间的距离由可行驶区域推导单元82基于利用雷达61获得并通过雷达检测结果获取单元86获取的检测结果来计算。因而，可行驶区域推导单元82连续地或以预定的时间间隔获取利用雷达61获得并通过雷达检测结果获取单元86获取的检测结果，并计算预定时间序列之间每个反射点的变化以作为距离。随后，计算到反射点的距离差之和(步骤ST303)。到反射点的距离差之和由可行驶区域推导单元82基于利用雷达61获得并通过雷达检测结果获取单元86获取的检测结果来计算。因而，在可行驶区域推导单元82中，进行计算以基于利用雷达61获得的检测结果确定上述到反射点的距离差之和，并到反射点的距离差之和得以计算。随后，确定是否(SumiXminSum)(步骤ST304)。换言之,可行驶区域推导单元82确定在执行用来估计车辆I的角度变化或平移运动量的处理过程的当前处理循环中所计算的到反射点的距离差之和(Sumi)是否小于目前存在的到反射点距离差之和的最小值(minSum)。在确定条件(SumiXminSum)不满足的情形下,也就是说,通过在可行驶区域推导单元82中执行的确定，确定所计 算的到反射点距离差之和(Sumi)等于或大于目前存在的到反射点距离差之和的最小值(minSum)，则保持该最小值和参数(步骤ST305)。换言之，当确定所计算的到反射点距离差之和等于或大于目前存在的到反射点距离差之和的最小值时，目前存在的到反射点距离差之和的最小值被存储并且角度变化或平移运动量参数也被保持。相比之下，当确定条件(SumiXminSum)满足时，也就是说,通过在可行驶区域推导单元82中执行的确定，确定所计算的反射点的距离差之和(Sumi)小于目前存在的到反射点距离差之和的最小值(minSum)，该到反射点距离差之和的最小值被更新并且参数被更新(步骤ST306)。换言之,(minSum=Sumi)被计算并且到反射点距离差之和的最小值(minSum)被更新为在当前处理循环中计算的到反射点距离差之和(Sumi)。当(cK(p，6 )被用作指示角度变化或平移运动量的参数时，如果目前的参数由(￠,, 0 )表示，并且当前循环中的参数由(4>i, cpi, 0i)表示,则计算{ ( <!>，q>，Q) = (<H，fi，0i) }。从而更新参数。当到反射点距离差之和的最小值和参数被保持(步骤ST305)或更新(步骤ST306)时，则确定是否(i〈N)(步骤ST307)。该确定在可行驶区域推导单元82中执行。当基于利用雷达61获得的检测结果估计车辆I的驱动状态时，反射点的检测被执行多次以通过时间序列间的检测结果中的变化来估计角度变化或平移运动量，并且在可行驶区域推导单元82中用于这样的确定的“N”是在估计车辆I的角度变化或平移运动量时执行反射点检测所必需的次数的数目。该“N”被预先设置并存储在驱动计划生成ECU 80的存储单元中。而且，在可行驶区域推导单元82中用于确定的“i”是指示当前处理循环的值，也就是说，指示在通过多次检测反射点来估计车辆I的角度变化或平移运动量的处理过程中检测到反射点的次数的数目的值。通过确定是否(i〈N)，可行驶区域推导单元82确定反射点被检测到的次数的数目是否为确定车辆I的角度变化或平移运动量所必需的次数的数目。当确定条件(i〈N)不满足，也就是说，通过在可行驶区域推导单元82中执行的确定来确定条件(i ^ N)满足时，计算可靠性(步骤ST308)。当确定条件(i ^ N)满足并且确定检测到反射点的次数的数目已达到估计车辆I的角度变化或平移运动量所必需的次数的数目时，该估计本身可以结束。因而，可行驶区域推导单元82随后计算在执行此估计时所获得的估计值的可靠性。通过运算{1/aX (反射点之间距离差之和的最小值)}来计算可靠性。这里，在运算中使用的“Q”是在计算可靠性时使用的预定系数，并且该系数预先存储在驱动计划生成E⑶80的存储单元中。一旦在其估计之后通过这样的运算计算出角度变化或平移运动量的估计值的可靠性，则该处理过程完成。相比之下，当通过在可行驶区域推导单元82中执行的确定来确定条件(i〈N)满足时，更新参数(步骤ST309)。换言之，可行驶区域推导单元82更新用于基于在当前处理循环中计算的时间序列的反射点之间的距离(步骤ST302)或到反射点距离差之和(步骤ST303)来估计角度变化或平移运动量的参数。一旦参数已被更新，该流程返回到再次计算时间序列的反射点之间的距离(步骤ST302)的处理，并且重复上述处理。下面将说明在基于利用雷达61获得检测结果来估计车辆I的姿态的情形下的信息可靠性的确定。首先，说明基于利用雷达61获得的检测结果来执行的车辆I的姿态的估计。当基于利用雷达61获得的检测结果来估计姿态时，例如，确定反射点方位和主车辆方位之间的相互关系，并且通过利用霍夫变换等计算一系列反射点的方位来估计姿态。换言之，由于雷达61的安装角度被预先获得，并且车辆I的雷达61的检测方位也被提前获得，所以一系列反射点的方位被计算，并且根据一系列反射点的方位和雷达61的检测方位的相互关系来估计车辆I的姿态。更具体地，车辆I正在行驶的道路的路沿石被设置为在利用雷达61执行检测时使用的反射点，并且利用雷达61检测的反射石头的检测结果由雷达检测结果获取单元86来获取。在雷达61中获得并通过雷达检测结果获取单元86获取的检测结果被发送至可行驶区域推导单元82并在可行驶区域推导单元82中经历霍夫变换，由此计算路沿石的反射点的连续方位。通过以此方式计算路沿石的反射点的连续方位，可以估计路沿石和雷达61的相对位置关系，并且因而可以估计主车辆相对路沿石方位的方位。在此情形下，通过雷达61测量相对位置关系。因而，当通过使用雷达61来估计车辆I的姿态时，假定相对于路沿石等来估计该姿态。为此，当在利用雷达61检测诸如路沿·石的道路边沿处的反射点时错误地检测方位时，在利用雷达61执行的姿态估计中出现大的错误。因此，当在利用雷达61执行检测时从反射点获得的主方位没有指示道路边沿时，姿态估计错误增加。因而，当通过霍夫变换计算路沿石的反射点的连续方位时，根据霍夫变换的投票数目来评估所估计的姿态的可靠性。换言之，随着路沿石方向上投票数目增加执行确定增加所计算信息的可靠性，并且随着在执行霍夫变换时投票数目降低执行确定降低所计算信息的可靠性。在当基于雷达61的检测结果推导纵向道路裕量时确定信息可靠性的情形下，可以单独使用有关驱动状态估计的确定方法和有关车辆I的姿态估计的确定方法，或者可以使用这些确定方法的组合。通过利用确定方法的组合进行确定，可以进一步增加可靠性确定的准确性。下面将说明利用轮胎摩擦圈“ U ”代替通过可行驶区域推导单元82推导可行驶区域的方法。图8是示出轮胎摩擦圈的基本模型的示意图。下面将描述用作该方法基础的轮胎摩擦圈。由于车轮5通过摩擦力与道路接触，当在车辆I行驶时执行加速或拐弯时，在车轮5的地面接触部分，即轮胎的地面接触部分中根据车辆I的行驶状态在车轮和道路之间生成各个方向上的力。由此在轮胎和道路之间生成的力取决于轮胎和道路之间的摩擦力，并且该力可以在摩擦力的范围内根据车辆I的行驶状态在各个方向上出现。换言之，当通过轮胎和道路之间的摩擦力在一个方向上生成很大力时，可以通过摩擦力生成的力在其他方向上减小。对于作为由轮胎和道路之间的摩擦力生成的力的轮胎生成力112的最大值，通过该摩擦力的最大值确定在车辆I的横向方向上生成的力和在纵向方向上生成的力之间的合力的最大值。如此通过由轮胎和道路之间的摩擦力确定的轮胎生成力112的最大值来确定的合力最大值可以通过图8中示出的圆形轮胎摩擦圈111表示，并且在正常行驶期间，轮胎生成力112的最大值与轮胎摩擦圈111相符。图9是示出横向方向上的轮胎生成力的限制降低的情况的说明图。当通过可行驶区域推导单元82推导并定义可行驶区域时，在上限调节单元98中，轮胎摩擦圈111的“ y ”代替所定义的可行驶区域。例如，当横向方向上的可行驶区域的裕量小于纵向方向上可行驶区域的裕量时，横向方向上的轮胎生成力112的最大值降低。换言之，当在通常行使模式中与轮胎摩擦圈111相符的轮胎生成力中，在一方向(横向方向)上的轮胎生成力Gy的最大值被取作I，相反方向上的最大值被取作I，在一个方向(纵向方向)上的轮胎生成力Gx的最大值被取作I，并且相反方向上的最大值被取作-1，在横向方向上的可行驶区域的裕量小的情形下，纵向方向上的生成力Gy的最大值的绝对值将小于I。在此情形下，如果纵向方向上的轮胎生成力Gx没有从通常行驶模式中的轮胎生成力112改变，则以与通常行驶模式相同的方式，纵向方向上的轮胎生成力Gx将与轮胎摩擦圈111在纵向方向上的最大值相符，并且最大值的绝对值为I。当所定义的可行驶区域的横向裕量小时，通过上限调节单元98来调节用于行驶控制的在横向方向上的轮胎生成力Gy的最大值的绝对值，使得变得小于在通常行驶模式中的横向方向上的轮胎生成力Gy的最大值的绝对值。图10是示出在横向方向上的轮胎生成力的限制降低的情形下的行驶控制的说明图。当执行车辆I的行驶控制时，在通过上限调节单元98以上述方式进行调节的用于行驶 控制的轮胎生成力112的最大值的范围内执行控制。因而，当通过上限调节单元98降低横向方向上的轮胎生成力Gy的最大值的绝对值时，侧重于纵向方向上的轮胎生成力112，并且通过侧重于制动来执行车辆I的行驶控制。换言之，可行驶区域推导单元82基于通过白线识别单元85识别的道路白线推导横向可行驶区域，但是当在推导横向可行驶区域时获得的信息可靠性低时，横向可行驶区域减少。因而，在可靠性确定之后的道路形状116中，该道路形状是用于在已经确定可行驶区域推导期间的可靠性之后执行控制的道路的形状，其宽度比实际的道路115的宽度更窄，并且道路的横向裕量减少。因而，当执行车辆I的形式控制时，减少转向的控制量，并且通过侧重于制动来进行行驶控制。因而，在此情形下的行驶计划118中，减少转向量而侧重于制动。更具体地，当与基于由相机60获得的检测结果推导的横向可行驶区域有关的信息可靠性低，并且横向方向上的可行驶区域的裕量小时，通过调节VGRS 38中的转向的齿轮比并且降低前轮6的方位相对于手柄30的转向角度的变化量来减少转向的控制量。而且，当在驱动支持控制期间通过在希望车辆I的前进方向改变到的方向上将转矩从EPS设备35施加到手柄30，来执行将转向委托给驾驶员的控制时，与基于利用相机60获得的检测结果推导的横向可行驶区域有关的信息的可靠性低时，可以通过减少该转矩来减少委托给驾驶员的转向量。换言之，当有关基于利用相机60获得的检测结果推导的横向可行驶区域的信息的可靠性低时，通过约束由EPS设备35或VGRS 38执行的转向的控制量来约束车辆I在横向方向上的行驶控制，该EPS设备35或VGRS38是执行车辆I在横向方向上的行驶控制的致动器。图11是示出纵向方向上的轮胎生成力的限制降低的情形的说明图。当纵向方向上可行驶区域的裕量小于横向方向上可行驶区域的裕量时，纵向方向上的轮胎生成力112的最大值降低。换言之，当纵向方向上的可行驶区域的裕量小时，纵向方向上的轮胎生成力Gx的最大值的绝对值小于I。在此情形下，如果横向方向上的轮胎生成力Gy没有从通常行驶模式中的轮胎生成力112改变，则以与通常行驶模式相同的方式，横向方向上的轮胎生成力Gy将与轮胎摩擦圈111在横向方向上的最大值相符，并且最大值的绝对值为I。当所定义的可行驶区域的纵向裕量小时，通过上限调节单元98来调节用于行驶控制的在纵向方向上的轮胎生成力Gx的最大值的绝对值，使得变得小于在通常行驶模式中的纵向方向上的轮胎生成力Gx的最大值的绝对值。图12是示出在纵向方向上的轮胎生成力的限制降低的情形下的行驶控制的说明图。当通过上限调节单元98降低纵向方向上的轮胎生成力Gx的最大值的绝对值时，侧重于横行方向上的轮胎生成力112，并且通过侧重于转向来执行车辆I的行驶控制。换言之，可行驶区域推导单元82基于利用雷达61获得并由雷达检测结果获取单元86获取的检测结果来推导纵向道路裕量，但是当在推导纵向道路裕量时获得的信息的可靠性低时，纵向道路裕量减少。因而，在可靠性确定之后的道路形状116在道路115的横向方向上没有改变，其中道路形状116为用于在已经确定可行驶区域推导期间的可靠性之后执行控制的道路的形状。因而，通过侧重于转向来执行车辆I的行驶控制。因此，在此情形的行驶计划118中，转向优于制动。 更具体地，当有关基于利用雷达61获得的检测结果推导的纵向道路裕量的信息的可靠性低，并且纵向方向上的可行驶区域的裕量低时，制动液压控制设备50的控制量减少并且约束纵向方向上的控制量，从而约束车辆I在纵向方向上的行驶控制。下面将说明基于轨迹生成优化算法的行驶路径的计算。轨迹生成优化算法是根据所检测到的车辆I周围的情况生成最佳行驶轨迹时使用的算法。图13是示出根据轨迹生成优化算法计算行驶路径的情形的说明图。图14是根据轨迹生成优化算法执行的行驶路径计算的流程图。当利用轨迹生成优化算法计算行驶路径时，首先，检测避开障碍所必需的横向运动距离Ye'和主车辆与障碍120的相对速度Vx (t),vy (t)(步骤ST401)。在这些参数中，横向运动距离Ye'是在障碍120存在于车辆I的前方并且通过在横向方向上移动车辆I来避开障碍120时避开操纵做必需的运动量。而且，在主车辆和障碍120的相对速度vx (t)、vy (t)中，vx (t)是车辆I和障碍120在车辆的纵向方向上的相对速度,并且Vy(t)是车辆I和障碍120在车辆的横向方向上的相对速度。基于利用雷达61获得的检测结果或通过相机60拾取的图像，通过在驱动计划生成E⑶80的行驶路径计算单元90中包括的障碍状态检测单元91来执行对于这些距离和速度的检测。当障碍状态检测单元91基于相机60拾取的图像或利用雷达61获取的检测结果来识别障碍120时，以与计算车辆I的驱动状态或车辆I的姿态的情形相同的方式，通过所拾取的图像或利用雷达61获得的检测结果的时间顺序变化来检测横向运动距离Ye'和主车辆与障碍120的相对速度Vx (t)、vy (t)。随后，计算以最短距离避开障碍所必需的车辆主体的纵向和横向力Ux (t)、uy (t)(步骤ST402)。通过在行驶路径计算单元中90包括的避开力计算单元92执行该计算。当车辆I通过从目前的前进方向改变前进方向来避开障碍120时，避开力计算单元92基于由障碍状态检测单元91检测到的横向运动距离Ye'和相对速度Vx (t)、vy (t)来计算车辆主体的纵向力ux (t)和车辆主体的横向力Uy (t)，它们是以最短距离避开障碍所必需的力。图15是示出实现最短避开所必需的车辆主体上的纵向和横向力的计算的说明图。首先，将简述车辆主体的纵向力ux (t)和车辆主体的横向力uy (t)的计算。当计算车辆主体的纵向力Ux (t)和车辆主体的横向力Uy (t)时，除横向运动距离Ye'和相对速度Vx(t)、vy (t)外，通过利用车辆主体加速度(Gref)来执行计算，该加速度是避开障碍120时车辆I的加速度。换言之，当通过改变车辆I的前进方向来避开障碍120时，由于该必需的力取决于在改变前进方向时所达到的加速度而不同，所以在计算车辆主体的纵向力ux (t)和车辆主体的横向力uy (t)时还使用车辆主体加速度(Gref)。当通过使用这些值来计算车辆主体的纵向力Ux (t)和车辆主体的横向力Uy (t)时，首先，确定指示车辆I的方位改变的角度e (t)。当计算角度0 (t)时，通过使用避开障碍120所必需的横向运动距离Ye'、主车辆和障碍120的相对速度Vx (t)、vy (t)以及车辆主体加速度(Gref)，利用以下等式(I)和(2)计算在避开障碍120时纵向方向和横向方向上的变化度。随后，通过将该变化度适配到图15中所示的指示角度变化的映射来计算角度9 (t)。该映射被预先设置并存储在驱动计划生成ECU 80的存储单元中。而且，图15中的映射中示出的数字值图示了用于计算角度0 (t)的映射的示例，并且图15中示出的数字值不受限制。 VyI-JGref Ye'…⑴^/GreTYV/vx …(2)一旦已基于等式(I)和(2)和指示角度变化的映射计算了角度0 (t)，通过使用所计算的角度9 (t)和下面的等式(3)和(4)来计算车辆主体的纵向力ux (t)和车辆主体的横向力uy (t)。因而，避开力计算单元92通过在等式(3)和(4)中代入角度0 (t)来计算车辆主体的纵向力ux (t)和车辆主体的横向力uy (t)。ux (t) = sin ( 0 (t))... (3)uy (t) = cos ( 0 (t))…(4)随后，设置期望的车辆主体加速度(Gref)并计算最短避开距离(步骤ST403)。换言之，通过在行驶路径计算单元90中包括的避开距离计算单元93计算最短避开距离，其为避开障碍120所必需的主车辆和障碍120之间的最短距离。通过行驶路径计算单元90由此计算最短避开距离，但是避开距离计算单元93通过使用车辆主体加速度(Gref)来计算最短避开距离。在此情形下，车辆主体加速度(Gref)可以被预先给出为固定值，或者可以根据情况而改变。因而，避开距离计算单元93在必要时在设置了车辆主体加速度(Gref)之后计算最短避开距离。图16是示出用于在以固定值给出车辆主体加速度(Gref)时计算最短避开距离的装置的示意图。首先，将说明车辆主体加速度(Gref)被给出为固定值的情形。可以分析地计算最短避开距离Xe'，其为在避开障碍120时车辆I和障碍120的每个相对状态的最短距离。为此，通过使用避开障碍120所必需的横向运动距离Ye'和主车辆和障碍120的相对速度vx (t)、vy (t)，以及避开距离计算映射125来计算最短避开距离Xe'，其中相对速度￥；￡ (t)、vy (t)已被预先计算、映射、存储在驱动计划生成E⑶80中并通过障碍状态检测单元91检测，避开距离计算映射125是存储在驱动计划生成ECU 80的存储单元中的映射。更具体地，通过使用前面提及的等式(I)和(2)并参考避开距离计算映射125来计算最短避开距离Xe'，并且从而设置车辆主体加速度(Gref)。而且，当车辆主体加速度(Gref)根据情况实时改变时，通过对车辆I和障碍120的相对状态进行积分，来计算最短避开距离Xe'。更具体地，在检测到避开障碍120所必需的横向运动距离Ye'和主车辆和障碍120的相对速度vx (t)、vy (t)时，可以确定用于避开障碍120的避开方式。因而，通过使用这些参数来计算最短避开距离Xe'。换言之，避开距离计算单元93通过使用避开方式、横向运动距离Ye'、相对速度Vx (t)、vy (t)和车辆主体加速度(Gref)，根据条件实时改变车辆主体加速度(Gref)并且进行积分，来计算最短避开距离Xe'。随后，确定是否开始用于避开障碍120的控制(步骤ST404)。该确定是通过在行驶路径计算单元90中包括的控制开始确定单元94来执行的。在此情形下，取决于最短避开距离和控制开始时车辆I的初始速度，通过各种方法来进行避开障碍120的控制。因而，在避开障碍120时可以使用以下三个方法仅基于转向的避开方法，即仅基于横向运动的避开方法；基于直接制动的避开方法；和基于通过横向运动和制动两者执行控制的最佳控制的避开方法。因而，是否开始控制是基于初始速度、最短避开距离和用来避开障碍的方法来确定的。 图17是示出用来确定是否开始控制的映射的示例的说明图。可以使用上述三个方法来避开障碍120。用来确定是否开始控制的标准在方法之间不同。这些标准被预先设置并以映射的形式存储在驱动计划生成ECU 80的存储单元中。当确定是否开始避开障碍120的控制时，控制开始确定单元94通过将由避开距离计算单元93计算的最短避开距离和车辆I的初始速度与其中设置有确定标准的映射进行比较，来作出该确定。下面将说明其中设置有确定标准的映射。用于确定是否执行单独通过横向移动来避开障碍的控制的标准被设置为横向运动距离132，并且横向运动距离132由下面的等式
(5)来确定。用于确定是否通过直接制动执行避开障碍的控制的标准被设置为直接制动避开距离133，并且直接制动避开距离133由下面的等式(6)来确定。在等式(5)和(6)中使用的变量中，“V(l”表示初始速度，其为在开始通过轨迹生成优化算法计算行驶路径时的车辆速度，“m”表示车辆I的重量，并且“F_”表示在目前行驶状态中能够生成的最大制动力。在这些变量中，在开始通过轨迹生成优化算法计算行驶路径时的初始速度下车辆速度传感器16的检测结果被用作初始速度，并且车辆I的重量作为预定值被预先存储在驱动计划生成E⑶80的存储单元中。V0 JZ11-Ye* …(S)
V 2F n
m 24-- V0 …《6)进一步，用于确定是否通过横向运动和制动两者来执行控制的标准被设置为最佳控制避开距离131，并且该最佳控制避开距离131被设置为这样的状态，其中横向运动避开距离132和直接制动避开距离133中具有比另一距离的最短避开距离更短的最短避开距离的部分连接在一起。图17示出车辆I的初始速度靠横坐标标绘，最短避开距离靠纵坐标标绘，并且避开障碍120所必需的横向移动距离Ye'为3m的示例，并且初始速度和最短避开距离之间的关系可以是除图17中示出的之外的关系。当确定是否通过使用以上述方式设置的确定标准来开始避开障碍120的控制时，通过比较车辆I和障碍120的状态和最佳控制避开距离131来进行该确定。换言之，一旦车辆I和障碍120之间的距离Xs (见图13)在等于或小于最佳控制避开距离131的距离处变得等于或小于对应于车辆I的初始速度％的最短避开距离，就确定将通过最佳控制来开始该控制。甚至当确定避开障碍120的控制将要开始并且避开障碍120的控制实际上开始时，在通过执行转向控制实际生成轮胎的横向力或者通过执行制动控制实际生成制动力之前存在时间延迟。因而，当确定是否开始这些类型的控制时，优选地，一旦车辆I和障碍120之间的距离变得等于或小于最短避开距离+a，就作出开始控制的确定，并且在该确定中使用的“a”优选地根据车辆I承载的每个设备的处理速度或操作速度被适当地设置。一旦控制开始确定单元94确定不开始避开障碍120的控制，处理流程返回到检测避开障碍120所必需的横向运动距离Ye'，以及主车辆和障碍120的相对速度Vx (t)、vy(t)的步骤(步骤ST401)。当确定开始控制时，随后确定是否执行直接制动(步骤ST405)。该确定由行驶路径计算单元90中包括的直接制动确定单元95来执行的。通过预先确定用于这样的确定的标 准并将该用于这样的确定的标准与车辆I的行驶状态进行比较来确定是否执行直接制动。图18是示出直接制动确保最短避开的情况的说明图。下面将说明用于确定是否执行直接制动的标准。直接制动确保最短避让的最大车辆速度Vtte被预先设置为用于避开120所必需的每个横向运动距离Ye'的直接制动确定标准140。直接制动确定标准140以映射的形式存储在驱动计划生成E⑶80的存储单元中，并且直接制动确定单元95通过比较该直接制动确定标准140和由障碍状态检测单元91检测到的主车辆和障碍120的相对速度vx (t)、vy (t)来确定是否执行直接制动。更具体地，在主车辆和障碍120的相对速度\ (t)等于或小于与直接制动确定标准140中的横向运动距离Ye'相对应的最大车辆速度vde。时，即在(Vx (t) ( vdec)时，直接制动确定单元95确定执行直接制动。图18示出避开障碍120所必需的横向运动距离Ye'和直接制动确保最短避开的最大车辆速度vde。之间关系的示例，并且横向运动距离Ye1和最大车辆速度vde。之间关系可以是除图18中示出的以外的关系。当确定执行直接制动时,计算制动力{ (ux (t) =Fmax), uy (t)=0}(步骤ST406)。通过在行驶路径计算单元90中包括的控制量计算单元96执行该计算。当确定执行直接制动时，控制量计算单元96代入作为最大制动力的Fmax，作为ux (t)，其为以最短距离避开障碍所必需的车辆主体的纵向力，并且设置uy (t)为零，该Uy (t)为以最短距离避开障碍所必需的车辆主体的横向力。因此，为了以最短的距离避开障碍120，执行计算以使得仅在车辆I的纵向方向上生成制动方向上的力，也就是说使得生成减速方向上的力，并且在车辆I的横向方向上不生成用于避开障碍120的力。当基于直接制动确定单元95的确定而确定不执行直接制动(步骤ST405)时，或者当基于直接制动确定单元95的确定而确定执行直接制动时(步骤ST405)并且在控制量计算单元96中执行计算{ (ux (t) =Fmax), uy (t) =0}(步骤ST406)时,计算实现ux (t)、Uy(t)所必需的用于所有车轮的轮胎生成力(步骤ST407)。该计算在控制量计算单元96中执行。控制量计算单元96通过使用预先设置并存储在存储单元中的映射或者用于计算轮胎生成力的关系，为每个车轮计算轮胎生成力，其为实现以最短距离避开车辆所必需的车辆主体的纵向力ux (t)和车辆主体的横向力uy (t)所必需的用于每个车轮5的轮胎生成力(这些力已通过避开力计算单元92计算)。在执行直接制动的情形下，当通过直接制动确定单元95中的确定执行计算{ Cux(1^)=Fmax), uy (t)=0}时,在该计算之后,控制量计算单元96为每个车轮计算实现ux (t)、uy (t)所必需的轮胎生成力。随后，控制用于转向、制动和悬挂的致动器以便实现针对每个车轮的轮胎生成力(步骤ST408)。在此情形下，利用在驱动控制ECU 70中提供的控制单元来控制在导致车辆I行驶时使用的致动器，诸如发动机12、VGRS 38和制动液压控制设备50，以便实现通过控制量计算单元96计算的针对每个车轮的轮胎生成力。因此，通过根据用于每个车轮的生成力改变车轮5的驱动力或制动力或者改变横向力,来实现用于每个车轮的轮胎生成力。图19A是有关利用根据现有技术的车辆控制设备执行车辆的行驶控制的情形的示意图。图19B是示出更接近图19A中示出的控制限制的状态的说明图。图19C是示出在利用根据现有技术的车辆控制设备执行的控制期间对控制限制执行控制的说明图。图19D是示出在利用根据现有技术的车辆控制设备执行的控制期间超过控制限制的状态的说明 图。下面将描述利用根据现有技术的车辆控制设备执行车辆I的行驶控制和利用本实施例的车辆控制设备2执行的车辆I的行驶控制之间的差异。将通过使用有关通过球面表示的车辆I的行为150的情形的示意图来说明利用根据现有技术的车辆控制设备执行车辆I的行驶控制，控制范围151用半球面表示，并且控制限制152用半球面的边沿表示，如图19A至19D所示。在通常行驶状态中，执行控制以使得车辆I的行为150位于控制范围151的内侧(图19A)。在此状态中，在车辆在驱动支持控制下行驶的情形下，当检测到车辆I周围的情况时，例如，当车辆I接近障碍并且行驶以避开障碍时，通过避开障碍所要执行的操作而置于车轮5的负载增加，并且车辆I的行为150接近控制限制152 (图19B)。在因此避开障碍的情形下，在假设控制被约束并且车轮5的负载进一步增加的状态时控制限制152降低，例如，当道路宽度小于假设的宽度时，车辆I的前进方向因而不能改变并且不得不仅通过制动来避开障碍。在此情形下，车辆I的行为150轻易地达到控制限制152 (图19C)。当车辆在通过根据现有技术的车辆控制设备执行的驱动支持控制下行驶时，在检测车辆I周围的情况时，在情况为使得行驶情况检测装置获得的信息的可靠性频繁改变的情形下，检测周围情况的控制难于持续地维持。为此，当检测到的信息不充分并且车辆I的行为150为此达到控制限制152时，假设车辆I的行为150的控制没有裕量的状态，从而车辆I的行为150超过控制限制152并容易崩溃(图19D)。图20A是有关利用根据实施例的车辆控制设备执行车辆行驶控制的情形的示意图。图20B是示出利用根据实施例的车辆控制设备检测控制限制的状态的说明图。图20C是示出利用根据实施例的车辆控制设备检测控制限制的状态的说明图。图20D是示出在根据实施例的车辆控制设备中的控制限制范围内执行控制的状态的说明图。与在根据现有技术的车辆控制设备中的驱动支持控制下执行的车辆I的行驶控制相比，利用在本实施例的车辆控制设备2中的驱动支持控制下执行的车辆I的行驶控制，根据在利用行驶情况检测装置检测车辆I周围的情况时获得的信息的可靠性执行车辆I的行驶控制。首先，当车辆行驶时，在正在检测车辆I的周围情况时，执行控制以使得通过基于检测的信息执行行驶控制来使得车辆I的行为150位于控制范围151的内侧(图20A)。在驱动支持控制下的通常行驶状态中，由此执行控制以使得车辆I的行为150位于控制范围151的内侧,并且在此情形下，通过确定所检测到的信息的可靠性还以很好的准确性检测控制限制152 (图20B)。在当检测到车辆I的周围情况时确定所检测到的信息的可靠性并且确定可靠性低的情形下，已确定可靠性低的信息的减少量增加。例如，当检测道路宽度，并且确定有关所检测到的道路宽度的信息的可靠性低时，检测到的道路宽度的减少量增加并且可行驶区域减少。因此，在有关检测到的周围情况的信息类型中具有低可靠性的信息的限制区域中难于执行车辆I的行驶控制，并且因而车辆I的行为150几乎不能接近控制限制152 (图20C)。在通过检测车辆I周围的情况来执行行驶控制的情形下，即使在存在具有低可靠性的信息时，可以通过在由此确定可靠性低时增加信息的减少量来防止车辆I的行为150接近控制限制152。因此，可以抑制由车轮5上负载的增加导致的对车辆I的行为150的显著干扰，并且因而可以将行驶控制减少到通常行使状态，即使在由于所检测的信息的低可靠性使得车辆I的行为150接近控制限制152的情况下(图20D)。
上述车辆控制设备2根据通过诸如相机60和雷达61的多个行驶情况检测装置检测到的多个类型的信息的可靠性，来约束多个致动器之中能够使得车辆I行驶的一些致动器的控制量，诸如VGRS 38和制动液压控制设备50。因此，即使当提供的多个行驶情况检测装置检测到的信息的可靠性改变时，可以执行对应于信息的可靠性的适当的行驶控制。因此，可以以较好的准确性来执行车辆I的行驶控制。当根据行驶情况检测装置检测到的多条信息的可靠性约束一些致动器的控制量时，对其约束控制量的致动器根据检测信息的行驶情况检测装置而改变。因而，对应于信息可靠性的适当的行驶控制可以更加可靠地执行。因此，车辆I的准确行驶控制可以更加可靠地执行。多个行驶情况检测装置包括相机60，其为用于测量车辆I在横向方向上的位置的横向情况检测装置，并且当相机60检测到的信息可靠性低时，EPG设备35或VGRS 38的控制量受到约束，该EPG设备35或VGRS 38是执行车辆I在横向方向上的行驶控制的致动器。因此，当相机60检测到的信息的可靠性低，并且有关车辆I的横向方向上的情况的信息可靠性低时，可以约束车辆I在横向方向上的行驶控制，并且因而可以执行更适当的行驶控制。因此，可以更可靠地执行车辆I的准确行驶控制。而且，当通过约束车辆I在横向方向上的行驶控制，有关车辆I的横向方向上的情况的信息可靠性因而较低时，可以以很高的安全性执行行驶控制。换言之，当车辆行驶在一个方向上有多条车道的道路上时，例如高速道路，即使当主车辆前方存在低速车辆时，改变车道并超车比通过制动减速具有优势。因而，不会引起不安的感觉，防止了不必要的制动，并且可以抑制燃料消耗的增加。因而，在通常行驶控制中，横向方向上的控制具有优先级并且改变车道也具有优先级，但是当相机60检测到的信息可靠性低时，可以通过约束车辆I在横向方向上的行驶控制来避免具有低可靠性的行驶控制。因此，车辆I中的行驶的可靠性增加。多个行驶情况检测装置包括雷达61，其为用于测量车辆I在纵向方向上的位置的纵向情况检测装置，并且当雷达61检测到的信息可靠性低时，制动液压控制设备50的控制量受到约束，该制动液压控制设备50是执行车辆I在纵向方向上的行驶控制的致动器。因此，当雷达61检测到的信息的可靠性低，并且有关车辆I的纵向方向上的情况的信息可靠性低时，可以约束车辆I在纵向方向上的行驶控制，并且因而可以执行更充分的行驶控制。因此，可以更可靠地执行车辆I的准确行驶控制。在实施例的车辆控制设备2中，根据由多个行驶情况检测装置检测到的多个类型的信息的可靠性，来约束多个致动器中使得车辆I能够行驶的一些致动器的控制量，但是当一些致动器因而被约束时，这多个致动器的其他致动器的控制量可以增加。通过这样在降低一些致动器的控制量时增加对其不需要降低控制量的其他致动器的控制量，可以根据信息的可靠性执行适当并且更加可靠的行驶控制。例如，当由于通过诸如相机60的横向情况检测装置检测到的信息的低可靠性的原因而约束作为执行车辆I在横向方向上的行驶控制的致动器的EPS设备35或VGRS 38的控制量时，可以增加多个致动器中诸如制动液压控制设备50的执行车辆I在纵向方向上的行驶控制的致动器的控制量。相反，当由于通过诸如雷达61的纵向情况检测装置检测到的信息的低可靠性的原因而约束作为执行车辆I在纵向方向上的行驶控制的致动器的制动液压控制设备50的控制量时，可以增加多个致动器中诸如VGRS 38的执行车辆I在横向 方向上的行驶控制的致动器的控制量。因而，当一些行驶情况检测装置检测的信息的可靠性低时，通过这样增加除根据利用这些行驶情况检测装置获得的检测结果操作的致动器以外的致动器的控制量，即使在推导具有低可靠性的信息时也可以执行适当的行驶控制。因此，可以更加可靠地执行车辆I的准确行驶控制。而且，当在行驶情况检测装置检测到的信息的可靠性低时增加对其不需要降低控制量的致动器的控制量时，控制量可以随着除只是避开障碍120之外的目的而增加。例如，可以增加其他致动器的控制量来施加预定的限制，例如减少不安的感觉、确保及时到达、改善燃料消耗、减少潜在风险，并通过减少所有方向上的重力、颠簸和振动的感觉来改善乘车感受。因而，可以在车辆行驶模式上施加特定的限制，同时基于具有低信息可靠性的检测结果抑制行驶控制。因此，可以实现期望的行驶模式，同时以很好准确性执行车辆I的行驶控制。而且，在本实施例的车辆行驶设备2中，相机60用作横向情况检测装置，雷达61用作纵向情况监测装置，并且汽车导航系统65用作其他行驶情况检测装置，但是其他设备也可以用作行驶条件检测装置，包括横向情况检测装置和纵向情况监测装置。即使当其他装置用作行驶情况检测装置时，通过确定所检测到的信息的可靠性并根据确定的可靠性调节执行车辆I的行驶控制的致动器的控制量，可以抑制由驱动支持控制执行车辆I的行驶控制时的不充分控制。因此，可以以很好准确性执行车辆I的行驶控制。而且，当在驱动支持控制期间执行转向控制时，可以使用除VGRS38和EPS设备35以外的设备。例如，可以提供稳定装置致动器45 (见图1)，其能够调节当在车轮5的垂直方向上传送动作时在稳定装置40 (见图I)中在左车轮和右车轮5之间的传输比，其中，该稳定装置40将车辆I的左和右悬挂单元连接在一起；并且可以通过调节传输比来执行车辆I的转向控制。因而，稳定装置致动器45可以用作执行车辆I在横向方向上的行驶控制的致动器。通过控制稳定装置致动器45，可以调节施加到左车轮和右车轮5或者施加到前车轮和后车轮5的负载，并且因为响应于转向角度车辆I的转向力相应地改变，可以将实际转动力控制到期望的转动力。因此，响应于转向角度，可以增加或者反之降低车辆I的前进方向的变化，并且可以执行转向控制。
对于在通过用作所提供的多个行驶情况检测装置的相机60、雷达61和汽车导航系统65来检测车辆I周围情况的情形下确定信息可靠性的方法，可以在相应的行驶情况检测装置中使用多个确定方法，但是这些确定方法的任何组合可以用来确定信息的可靠性。通过组合用于根据车辆I周围的情况和车辆I的行驶状态确定有关每个行驶状态检测装置的信息的方法，并且通过确定方法的组合来确定可靠性，可以更容易并更准确地确定可靠性。因此，可以以更好准确性执行的车辆I的行驶控制。如上所述，根据本发明的车辆控制设备，对于在检测车辆周围情况的同时执行行驶控制的车辆是有用的，并且尤其适合于具有作为用于检测车辆周围情况的多个检测装置的车辆。仅出于说明性的目的，参考示例实施例描述了本发明。应当理解该描述不旨在穷 尽或限制本发明的形式，并本发明可以适用于其他系统和应用。本发明的范围包含本领域技术人员可以想到的各种修改和等价布置。
权利要求
1.一种车辆控制设备，其包括用于检测车辆周围的情况的行驶情况检测装置，所述车辆控制设备根据由所述行驶情况检测装置检测到的信息，通过对能够使得所述车辆行驶的多个致动器进行控制，来根据所述车辆周围的情况执行所述车辆的行驶控制，其特征在于: 设置有多个所述行驶情况检测装置；以及 根据通过所述多个行驶情况检测装置检测到的多条所述信息的可靠性，来约束在所述多个致动器中的至少一个所述致动器的控制量。
2.根据权利要求I所述的车辆控制设备，其中， 当所述信息的可靠性低时，根据通过所述多个行驶情况检测装置检测到的多条所述信息的可靠性，来约束在所述多个致动器中的至少一个所述致动器的控制量。
3.根据权利要求I或2所述的车辆控制设备，其中， 当根据通过所述多个行驶情况检测装置检测到的多条所述信息的可靠性来约束至少一个所述致动器的控制量时，增加所述多个致动器中的另一个致动器的控制量。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的车辆控制设备，其中， 当根据通过所述多个行驶情况检测装置检测到的多条所述信息的可靠性来约束至少一个所述致动器的控制量时，根据检测到所述信息的所述行驶情况检测装置来改变控制量被约束的所述致动器。
5.根据权利要求4所述的车辆控制设备，其中， 当通过在所述多个行驶情况检测装置中的至少一个所述行驶情况检测装置检测到的所述信息的可靠性低时，约束至少一个所述致动器的控制量，以使得在所述至少一个所述行驶情况检测装置检测到具有低可靠性的所述信息的方向上，约束所述车辆的行驶控制。
6.根据权利要求4或5所述的车辆控制设备，进一步包括可行驶区域推导单元，所述可行驶区域推导单元推导所述车辆在该车辆周围所能够行驶的区域，其中， 根据所述多个行驶情况检测装置所检测到的多条所述信息的可靠性，来改变通过所述可行驶区域推导单元所推导的所述可行驶区域，并且， 约束至少一个所述致动器的控制量，以使得根据所述可行驶区域来约束所述车辆的行驶控制。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的车辆控制设备，其中， 所述多个行驶情况检测装置至少包括用于测量所述车辆的横向方向上的位置的横向情况检测装置，并且， 当通过所述横向情况检测装置检测到的所述信息的可靠性低时，约束在所述多个致动器中的执行所述车辆的横向方向上的行驶控制的所述致动器的控制量。
8.根据权利要求7所述的车辆控制设备，其中， 当由于通过所述横向情况检测装置检测到的所述信息的可靠性低而对执行所述车辆的横向方向上的行驶控制的所述致动器的控制量进行约束时，增加在所述多个致动器中的执行所述车辆的纵向方向上的行驶控制的所述致动器的控制量。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的车辆控制设备，其中， 所述多个行驶情况检测装置至少包括用于测量所述车辆的纵向方向上的位置的纵向情况检测装置，并且，当通过所述纵向情况检测装置检测到的所述信息的可靠性低时，约束在所述多个致动器中的执行所述车辆的纵向方向上的行驶控制的所述致动器的控制量。
10.根据权利要求9所述的车辆控制设备，其中， 当由于通过所述纵向情况检测装置检测到的所述信息的可靠性低而对执行所述车辆的纵向方向上的行驶控制的所述致动器的控制量进行约束时，增加在所述多个致动器中的执行所述车辆的横向方向上的行驶控制的所述致动器的控制量。
11.一种车辆控制设备,包括 多个行驶情况检测装置，所述行驶情况检测装置用于检测车辆周围的情况； 多个致动器，所述致动器能够使得所述车辆行驶；以及 控制器，所述控制器根据由所述行驶情况检测设备检测到的信息，通过控制所述多个致动器，来根据所述车辆周围的情况执行所述车辆的行驶控制， 其中， 根据通过所述多个行驶情况检测设备检测到的多条所述信息的可靠性，来约束在所述多个致动器中的至少一个所述致动器的控制量。
全文摘要
一种车辆控制设备(2)，包括用于检测车辆(1)周围的情况的行驶情况检测装置，并且通过根据由行驶情况检测装置检测到的信息来控制多个致动器(12，15，35，38，50)，而根据车辆(1)周围的情况来执行车辆(1)的行驶控制。该车辆控制设备(2)具有多个行驶情况检测装置(60，61，65)。根据由多个行驶情况检测装置检测到的多条信息的可靠性来约束多个致动器(12，15，35，38，50)中至少一个致动器的控制量。
文档编号B60W30/12GK102803037SQ201180013662
公开日2012年11月28日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年3月12日
发明者入江喜朗, 小岛祥子, 目黑淳一, 武山洪二郎, 服部义和 申请人:丰田自动车株式会社