(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪と車体との間に介在された能動型のサスペンション装置と、
車両周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別する障害物判別手段と、
前記障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する仮想路面設定手段と、
前記仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、前記能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させる車体制御手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する操舵反力制御手段と、
を備え、
前記障害物判別手段は、障害物の位置の通過を許容せず、障害物に対する接近も許容しない第１の種類と、障害物の位置の通過を許容せず、障害物に対する接近を許容する第２の種類と、障害物の位置の通過を許容する第３の種類とに障害物を分類し、
前記仮想路面設定手段は、前記障害物判別手段によって第１の種類に分類された障害物に対しては、他の種類に分類された障害物と比べて最も早いタイミングで前記仮想路面の傾斜角を付与し、前記障害物判別手段によって第２の種類に分類された障害物に対しては、第１の種類に分類された障害物より遅いタイミングで前記仮想路面の傾斜角を付与し、前記障害物判別手段によって第３の種類に分類された障害物に対しては、前記仮想路面の傾斜角を付与しないことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項２】
車輪と車体との間に介在された能動型のサスペンション装置と、
車両周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別する障害物判別手段と、
前記障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する仮想路面設定手段と、
前記仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、前記能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させる車体制御手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する操舵反力制御手段と、
前記仮想路面の傾斜角を有する路面を実際に車両が走行している場合に働く力に対応させて、操向輪の転舵角を制御する転舵角制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項３】
車両の走行環境を検出する走行環境検出手段を備え、
前記仮想路面設定手段は、前記走行環境検出手段が検出したレーンマーカとの距離および走行車線の曲率に応じて前記仮想路面の傾斜角を設定し、前記障害物の種類と、該障害物への接近度合いに応じて、前記仮想路面の傾斜角を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用運転操作補助装置。
【請求項４】
車両周囲の障害物を検出する障害物検出ステップと、
前記障害物検出ステップにおいて検出した障害物の種類を判別する障害物判別ステップと、
前記障害物判別ステップにおける判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する仮想路面設定ステップと、
前記仮想路面設定ステップにおいて設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、車輪と車体との間に介在された能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させる車体制御ステップと、
前記障害物検出ステップにおいて検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する操舵反力制御ステップと、
を含み、
前記障害物判別ステップでは、障害物の位置の通過を許容せず、障害物に対する接近も許容しない第１の種類と、障害物の位置の通過を許容せず、障害物に対する接近を許容する第２の種類と、障害物の位置の通過を許容する第３の種類とに障害物を分類し、
前記仮想路面設定ステップでは、前記障害物判別手段によって第１の種類に分類された障害物に対しては、他の種類に分類された障害物と比べて最も早いタイミングで前記仮想路面の傾斜角を付与し、前記障害物判別手段によって第２の種類に分類された障害物に対しては、第１の種類に分類された障害物より遅いタイミングで前記仮想路面の傾斜角を付与し、前記障害物判別手段によって第３の種類に分類された障害物に対しては、前記仮想路面の傾斜角を付与しないことを特徴とする車両用運転操作補助方法。
【請求項５】
車両周囲の障害物を検出する障害物検出ステップと、
前記障害物検出ステップにおいて検出した障害物の種類を判別する障害物判別ステップと、
前記障害物判別ステップにおける判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する仮想路面設定ステップと、
前記仮想路面設定ステップにおいて設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、車輪と車体との間に介在された能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させる車体制御ステップと、
前記障害物検出ステップにおいて検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する操舵反力制御ステップと、
前記仮想路面の傾斜角を有する路面を実際に車両が走行している場合に働く力に対応させて、操向輪の転舵角を制御する転舵角制御ステップと、
を含むことを特徴とする車両用運転操作補助方法。
【請求項６】
車体と、
車輪と前記車体との間に介在された能動型のサスペンション装置と、
車両周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別する障害物判別手段と、
前記障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する仮想路面設定手段と、
前記仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、前記能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させる車体制御手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する操舵反力制御手段と、
を備え、
前記障害物判別手段は、障害物の位置の通過を許容せず、障害物に対する接近も許容しない第１の種類と、障害物の位置の通過を許容せず、障害物に対する接近を許容する第２の種類と、障害物の位置の通過を許容する第３の種類とに障害物を分類し、
前記仮想路面設定手段は、前記障害物判別手段によって第１の種類に分類された障害物に対しては、他の種類に分類された障害物と比べて最も早いタイミングで前記仮想路面の傾斜角を付与し、前記障害物判別手段によって第２の種類に分類された障害物に対しては、第１の種類に分類された障害物より遅いタイミングで前記仮想路面の傾斜角を付与し、前記障害物判別手段によって第３の種類に分類された障害物に対しては、前記仮想路面の傾斜角を付与しないことを特徴とする自動車。
【請求項７】
車体と、
車輪と前記車体との間に介在された能動型のサスペンション装置と、
車両周囲の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別する障害物判別手段と、
前記障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する仮想路面設定手段と、
前記仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、前記能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させる車体制御手段と、
前記障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する操舵反力制御手段と、
前記仮想路面の傾斜角を有する路面を実際に車両が走行している場合に働く力に対応させて、操向輪の転舵角を制御する転舵角制御手段と、
を備えることを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操作を補助する車両用運転操作補助装置、車両用運転操作補助方法および自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用運転操作補助装置として、自車両前方の障害物を回避する技術が知られている。
例えば、特許文献１に記載の技術では、自車両の進行方向に水溜りが存在している場合、操舵制御を行うことにより、水溜りを回避することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術を含め、自車両前方の障害物を回避する従来の技術においては、運転者が意図する障害物の回避動作と、装置の制御による回避動作とが一致しない場合、運転者は装置の制御による回避動作に違和感を覚える可能性がある。特に、装置が障害物によって異なる回避動作を行う場合には、運転者の違和感がより顕著なものとなる。
このように、従来の技術においては、運転者に対し、適切に車両の運転操作の補助を行うことができない可能性がある。
本発明の課題は、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明に係る車両用運転操作補助装置は、
障害物判別手段が、障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別し、仮想路面設定手段が、障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する。また、車体制御手段が、仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させ、操舵反力制御手段が、障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、操舵反力による障害物回避の補助を行う場合に、障害物の種類に応じて車体を傾斜させるため、装置の制御による回避動作を運転者が理解しやすいものとなる。これにより、運転者が装置の制御による回避動作に違和感を覚えることを抑制できる。
したがって、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る車両用運転操作補助装置１を備えた自動車１Ａの概略構成図である。
【図２】自動車１Ａの制御系統を示すシステム構成図である。
【図３】操舵反力制御を行う際の減衰力算出制御マップを示す図である。
【図４】自動車１Ａが有する能動型サスペンション機構の具体的な構成を示す図である。
【図５】コントローラ５０が実行するリスクパラメータ算出処理を示すフローチャートである。
【図６】コントローラ５０が実行する運転操作補助処理を示すフローチャートである。
【図７】レーンマーカまでの距離と操舵反力ＴRとの関係を示す図である。
【図８】路面の傾斜と、車両に働く力との関係を示す図である。
【図９】障害物の種類を示す図である。
【図１０】運転操作補助処理を示す制御ブロック図である。
【図１１】自動車１Ａの動作の概要を示すテーブルである。
【図１２】障害物として水溜りを検出した場合の操舵反力および車体３の傾斜の状態を示す図である。
【図１３】障害物として落下物を検出した場合の操舵反力および車体３の傾斜の状態を示す図である。
【図１４】障害物として人を検出した場合の操舵反力および車体３の傾斜の状態を示す図である。
【図１５】第２実施形態における運転操作補助処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用運転操作補助装置１を備えた自動車１Ａの概略構成図である。
図１において、自動車１Ａは、車輪２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬと、車体３と、車体３と各車輪との間に設置された能動型のサスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬと、ステアリングホイール５と、ステアリングホイール５と操向輪である車輪２ＦＲ，２ＦＬとの間に設置されたステアリング装置６と、アクセルペダル７と、ブレーキペダル８と、車体３の前後左右それぞれに設置され、車両の周囲を撮影するカメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬとを備えており、自動車１Ａに搭載された各種機器からの信号は、後述するコントローラ５０に入力されている。
【０００９】
図２は、自動車１Ａの制御系統を示すシステム構成図である。
図２において、自動車１Ａの制御系統は、レーザレーダ１０と、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬと、車速センサ３０と、コントローラ５０と、操舵反力制御装置６０と、サーボモータ６１，８１，９１と、舵角センサ６２と、転舵用アクチュエータ６３と、アクセルペダル反力制御装置８０と、ブレーキペダル反力制御装置９０と、駆動力制御装置１００と、制動力制御装置１１０と、能動型のサスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬそれぞれに備えられたアクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬおよび車体上下加速度検出器１３０ＦＲ，１３０ＦＬ，１３０ＲＲ，１３０ＲＬと、車両状態検出器１４０とを備えている。
【００１０】
なお、これらのうち、レーザレーダ１０、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬ、車速センサ３０、コントローラ５０、操舵反力制御装置６０、サーボモータ６１，８１，９１、舵角センサ６２、転舵用アクチュエータ６３、アクセルペダル反力制御装置８０、ブレーキペダル反力制御装置９０、駆動力制御装置１００、制動力制御装置１１０、アクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬ、車体上下加速度検出器１３０ＦＲ，１３０ＦＬ，１３０ＲＲ，１３０ＲＬ、車両状態検出器１４０は、本発明に係る車両用運転操作補助装置１を構成している。
【００１１】
レーザレーダ１０は、車両の前方のグリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、水平方向に赤外光パルスを走査する。
レーザレーダ１０は、前方にある複数の反射物（通常、前方車の後端）で反射された赤外光パルスの反射波を検出し、反射波の到達時間より、複数の前方車までの車間距離とその存在方向を検出する。検出した車間距離および存在方向はコントローラ５０へ出力される。
なお、本実施の形態において、前方物体の存在方向は、自車両正面に対する相対角度として表すことができる。レーザレーダ１０によりスキャンされる前方の領域は、自車正面に対して±６deg程度であり、この範囲内に存在する前方物体が検出される。
また、レーザレーダ１０は、前方車両までの車間距離およびその存在方向だけでなく、自車前方に存在する歩行者や落下物等の障害物までの相対距離およびその存在方向を検出する。
【００１２】
カメラ９Ｆは、フロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラ、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ等の撮像装置であり、前方道路の状況を画像として検出し、検出した画像をコントローラ５０に出力する。カメラ９Ｆによる検知領域は水平方向に±３０deg程度であり、この領域に含まれる前方道路風景が画像として取り込まれる。
【００１３】
また、カメラ９ＳＲ，９ＳＬは、それぞれ左右の後部ドア上部に取り付けられた小型のＣＣＤカメラ、もしくはＣＭＯＳカメラ等の撮像装置である。カメラ９ＳＲ，９ＳＬは、自車側方の状況、特に隣接車線上の状況を画像として検出し、検出した画像をコントローラ５０に出力する。なお、カメラ９ＳＲ，９ＳＬは、前方を撮影するカメラ９Ｆに比して、より広範な領域を撮影するため、その検知領域は水平方向に±６０deg程度となっている。
【００１４】
さらに、カメラ９Ｒは、リアウィンドウ上部に取り付けられた小型のＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラ等の撮像装置であり、後方道路の状況を画像として検出し、検出した画像をコントローラ５０に出力する。カメラ９Ｒによる検知領域は、カメラ９Ｆと同様に、水平方向に±３０deg程度であり、この領域に含まれる後方道路風景が画像として取り込まれる。
車速センサ３０は、車輪の回転数等から自車両の走行車速を検出し、検出した車速をコントローラ５０へ出力する。
コントローラ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Ｒead Only Memory）およびＲＡＭ（Ｒandom Access Memory）等のＣＰＵ周辺部品とから構成され、車両用運転操作補助装置１および自動車１Ａの制御系統全体の制御を行う。
【００１５】
コントローラ５０は、車速センサ３０から入力される自車速と、レーザレーダ１０から入力される距離情報と、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬから入力される車両周辺の画像情報とから、自車両周囲の障害物状況を検出する。
なお、コントローラ５０は、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬから入力される画像情報を画像処理することにより自車両周囲の障害物状況を検出する。
ここで、自車両周囲の障害物状況としては、自車両前方の水溜りや落下物、車線内に存在している人、自車両前方を走行する他車両までの車間距離、隣接車線を自車両後方から接近する他車両の有無と接近度合い、およびレーンマーカ（車線識別線）に対する自車両の左右位置、つまり相対位置と角度、さらにレーンマーカの形状などを挙げることができる。
【００１６】
コントローラ５０は、検出した障害物状況に基づいて各障害物に対する自車両のリスクパラメータ（障害物に対する自車両の接近度合いを表す物理量）を算出する。そして、コントローラ５０は、後述するようにリスクパラメータに応じて、車両の左右方向の制御（操舵反力あるいは転舵角の制御）、上下方向の制御（能動型サスペンションのサスペンション長さの制御）について、運転操作補助のための制御を行う。
【００１７】
能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬの減衰特性について、コントローラ５０は、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬに備えられたダンパの圧力制御あるいはサスペンションストロークの制御を行う。
即ち、コントローラ５０には、車体上下加速度検出器１３０ＦＲ，１３０ＦＬ，１３０ＲＲ，１３０ＲＬから出力された上下加速度検出信号Ｘ”2FL〜Ｘ”2RRが入力される。
そして、コントローラ５０は、車体上下加速度検出信号Ｘ"に所定のゲインＫｍを乗算する。
【００１８】
また、コントローラ５０は、車体上下加速度について設定されたゲインＫｎと車体上下加速度検出信号の積分値∫ｄｔとを乗算する。さらに、コントローラ５０は、これらの乗算結果を加算し、この加算結果を各能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬそれぞれのダンパにおける油圧制御用のアクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬの指令値とする。
さらに、コントローラ５０は、各能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬそれぞれのダンパにおける油圧制御用のアクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬに対し、リスクパラメータに応じて設定したサスペンション長さとするための指令値を出力する。これにより、コントローラ５０が算出したリスクパラメータに応じて、自動車１Ａの車体３を傾斜させることができる。
【００１９】
操舵反力制御装置６０は、車両の操舵系に組み込まれ、コントローラ５０からの指令に応じて、サーボモータ６１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ６１は、操舵反力制御装置６０からの指令値に応じて発生させるトルクを制御し、運転者がハンドルを操作する際に発生する操舵反力を目標値に制御することができる。
ここで、コントローラ５０は、リスクパラメータに応じた操舵反力制御を行うが、リスクパラメータに応じて操舵反力を付与する場合、図３に示す減衰力算出制御マップを用いることができる。
【００２０】
この場合、操舵角速度θ’および発生トルクＴHから、操舵反力ＴRに付加する減衰力ＴDを算出する。この減衰力算出制御マップは、図３に示すように、横軸に操舵角速度θ’を、縦軸に減衰力ＴDをそれぞれとり、操舵角速度θ’が０（零）から正方向に増加するときに、これに比例して減衰力ＴDが０（零）から負方向に減少し、一方、操舵角速度θ’が０（零）から負方向に減少するときに、これに比例して減衰力ＴDが０（零）から正方向に増加するように設定されている。さらに、発生トルクＴHが大きいほど、操舵角速度θ’の増加率（または減少率）に対する減衰力ＴDの減少率（又は増加率）が大きくなるように構成されている。
【００２１】
舵角センサ６２は、ステアリングコラムもしくはステアリングホイール付近に取り付けられた角度センサ等であり、ステアリングシャフトの回転を操舵角として検出し、コントローラ５０へ出力する。
転舵用アクチュエータ６３は、コントローラ５０がリスクパラメータに応じて車体３を傾斜させる際に、操向輪がその傾きに応じた転舵角となるように、操舵機構におけるラックギアを駆動する。
アクセルペダル７には、アクセルペダル７の踏み込み量（操作量）を検出するアクセルペダルストロークセンサ（不図示）が設けられている。アクセルペダルストロークセンサによって検出されたアクセルペダル操作量はコントローラ５０に出力される。
【００２２】
アクセルペダル反力制御装置８０は、コントローラ５０からの指令に応じて、アクセルペダル８２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ８１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ８１は、アクセルペダル操作反力制御装置８０からの指令値に応じて発生させる反力を制御し、運転者がアクセルペダル８２を操作する際に発生する踏力を目標値に制御することができる。
ブレーキペダル８には、その踏み込み量（操作量）を検出するブレーキペダルストロークセンサ（不図示）が設けられている。ブレーキペダルストロークセンサによって検出されたブレーキペダル操作量もコントローラ５０に出力される。
【００２３】
ブレーキペダル反力制御装置９０は、コントローラ５０からの指令に応じて、ブレーキブースタで発生させるブレーキアシスト力を制御する。ブレーキブースタは、ブレーキペダル反力制御装置９０からの指令値に応じて発生させるブレーキアシスト力を制御し、運転者がブレーキペダル８を操作する際に発生する踏力を目標値に制御することができる。ブレーキアシスト力が大きいほどブレーキペダル操作反力は小さくなり、ブレーキペダル８を踏み込みやすくなる。
【００２４】
駆動力制御装置１００は、エンジンコントローラを有し、コントローラ５０からの指令に応じてエンジントルクを制御する。
制動力制御装置１１０は、ブレーキ液圧コントローラを有し、コントローラ５０からの指令に応じてブレーキ液圧を制御する。
車両状態検出器１４０は、横加速度センサ、ヨーレートセンサ、アクセル開度センサ、ブレーキ圧センサ等、自車両の状態を検出する各種センサを備えており、検出した横加速度（以下、適宜「横Ｇ」と称する。）、ヨーレート、アクセル開度ＡＣＣおよびブレーキ圧ＢＲＫ等の検出値を、コントローラ５０に出力する。
【００２５】
（能動型サスペンション機構の具体的構成）
図４は、自動車１Ａが有する能動型サスペンション機構の具体的な構成を示す図である。
図４において、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬは、それぞれ車体側部材１２と各車輪２ＦＲ,２ＦＬ,２ＲＲ,２ＲＬを個別に支持する車輪側部材１４との間に介装された能動型サスペンションであって、アクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬと、コイルスプリング１６ＦＲ，１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＲＬと、アクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬに対する作動油圧をコントローラ５０からの指令値にのみ応動して制御する圧力制御弁１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬとを備えている。また、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬは、圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲと油圧源２４との間の油圧配管２５の途中に接続した高圧側アキュムレータ２８Ｈと、圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲと油圧シリンダ１５ＦＬ〜１５ＲＲとの間の油圧配管２７に絞り弁２８Ｖを介して連通した低圧側アキュムレータ２８Ｌとを備えている。
【００２６】
ここで、アクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬのそれぞれは、そのシリンダチューブ１５ａが車体側部材１２に取付けられ、ピストンロッド１５ｂが車輪側部材１４に取付けられ、ピストン１５ｃによって閉塞された上側圧力室Ｂ内の作動油圧が圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲによって制御される。また、コイルスプリング１６ＦＬ〜１６ＲＲのそれぞれは、車体側部材１２と車輪側部材１４との間にアクチュエータ１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬと並列に装着されて車体３の静荷重を支持している。なお、これらコイルスプリング１６ＦＬ〜１６ＲＲは、車体３の静荷重を支えるのみの低いバネ定数のものでよい。
【００２７】
圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲは、上側圧力室Ｂの圧力が上昇（又は減少）すると、これに応じて上側圧力室Ｂの圧力を減圧（又は昇圧）し、上向きの振動入力による上側圧力室Ｂの圧力上昇（又は下向きの振動入力による上側圧力室Ｂの圧力減少）を抑制する。これにより、車体側部材１４に伝達される振動入力を低減することができる。
一方、車体３には、各車輪２ＦＲ,２ＦＬ,２ＲＲ,２ＲＬの直上部に車体上下加速度検出器１３０ＦＲ，１３０ＦＬ，１３０ＲＲ，１３０ＲＬが配設され、これら車体上下加速度検出器１３０ＦＲ，１３０ＦＬ，１３０ＲＲ，１３０ＲＬの車体上下加速度検出信号Ｘ”2FL〜Ｘ”2RRがコントローラ５０に入力される。
【００２８】
コントローラ５０は、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬの圧力制御を行うサスペンション制御部５０ａを有している。
サスペンション制御部は、車体上下加速度検出信号Ｘ”2FL〜Ｘ”2RRそれぞれに所定のゲインＫｍを乗算するゲイン調整機能と、所定のゲインＫｎと車体上下加速度検出信号Ｘ”2FL〜Ｘ”2RRそれぞれとの積分値∫dtとを乗算する車体上下速度算出兼ゲイン調整機能と、ゲイン調整機能および車体上下速度算出兼ゲイン調整機能の出力を加算する加算機能とを有しており、加算機能による加算出力が圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲの指令値Ｖ4FL〜Ｖ4RRとして各圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲに供給される。
【００２９】
コントローラ５０のサスペンション制御部５０ａにおいては、図４に示すように、車体上下加速度検出値Ｘ"2FL〜Ｘ"2RRが積分器５１に供給され、その積分値でなる車体上下速度検出値Ｘ’2FL〜Ｘ’2RRが所定のゲインＫｎが設定された増幅器５２で増幅される。一方、車体上下加速度検出値Ｘ"2FL〜Ｘ"2RRは所定の増幅度Ｋｍが設定された増幅器５３に供給されて増幅され、増幅器５２，５３の増幅出力が加算器５４に入力されて加算される。さらに、車体上下加速度検出値Ｘ"2FL〜Ｘ"2RRは、例えばウインドコンパレータの構成を有する比較器５５にも供給され、この比較器５５で上下加速度検出値Ｘ"2FL〜Ｘ"2RRが所定の上限値および下限値内に収まっているときに例えば論理値"１”の比較出力が出力され、この比較出力がタイマ回路５６に供給される。このタイマ回路５６は、論理値"１”の比較出力が所定時間継続しているか否かを判定し、所定時間継続している場合に、論理値"１”のリセット信号ＲＳを積分器５１に出力し、積分器５１の蓄積データをリセットする。
【００３０】
このような構成の能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬにおいて、コントローラ５０のサスペンション制御部５０ａが車体上下加速度検出信号Ｘ”2FL〜Ｘ”2RRに関するゲインＫｍおよび車体上下速度検出値Ｘ’2FL〜Ｘ’2RRに関するゲインＫｎを変更することで、路面から車体３に入力される振動をほぼ打ち消すように制御したり、路面から車体３に入力される振動をそのまま伝えたりすることができる。また、路面入力に拠らない圧力制御弁１７ＦＬ〜１７ＲＲの指令値Ｖ4FL〜Ｖ4RR（例えば、車体３を傾斜させるための指令値）を生成することで、路面からの振動を抑制する以外の動作（例えば、車体３のロールあるいはピッチの制御）を能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬに行わせることもできる。
【００３１】
（コントローラ５０における処理）
次に、コントローラ５０が実行する処理について説明する。
本実施形態において、自動車１Ａは、車両用運転操作補助装置１によって運転操作補助を行う場合に、リスクパラメータＲＰｋに応じて、操舵反力や転舵角の制御およびサスペンション長さの制御を実行可能である。
したがって、初めに、これらの制御において用いられるリスクパラメータＲＰｋを算出するためのリスクパラメータ算出処理について説明する。
【００３２】
（リスクパラメータ算出処理）
図５は、コントローラ５０が実行するリスクパラメータ算出処理を示すフローチャートである。
コントローラ５０は、車両用運転操作補助装置１による運転操作補助の開始を運転者が指示入力することに対応して、リスクパラメータ算出処理を開始する。
図５において、リスクパラメータ算出処理を開始すると、コントローラ５０は、まず、自車両の走行状態を読み込む（ステップＳ１）。
【００３３】
ここで、走行状態は、自車周囲の障害物状況を含む自車両の走行状況に関する情報である。具体的には、レーザレーダ１０で検出される自車両前方の障害物までの相対距離および相対角度、また、前方カメラ９Ｆからの画像入力に基づく自車両に対するレーンマーカの相対位置（すなわち左右方向の変位と相対角度）、レーンマーカの形状および自車両前方の障害物までの相対距離と相対角度を読み込み、さらに、カメラ９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬからの画像入力に基づく隣接車線後方に存在する走行車両までの相対距離および相対角度を読み込む。さらに、車速センサ３０によって検出される車速を読み込む。また、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬで検出される画像に基づいて、自車両周囲に存在する障害物の種別、つまり障害物が四輪車両、二輪車両、歩行者またはその他（落下物等）であるかを認識する。このとき、コントローラ５０は、例えば、予め記憶してあるサンプルの形状と、撮影された障害物の形状とのマッチングを行うことによって、四輪車両、二輪車両、人等を認識することができる。また、形状から障害物の種別が認識できないものについては、ここでは落下物と認識するものとする。
【００３４】
次に、コントローラ５０は、ステップＳ１で読み込んだ走行状態のデータ（走行状態データ）に基づいて、現在の車両周囲状況を認識する（ステップＳ２）。
ここでは、前回の処理周期以前に検出し、不図示のメモリに記憶している自車両に対する各障害物の相対位置やその移動方向・移動速度と、ステップＳ１で得られた現在の走行状態データとにより、現在の各障害物の自車両に対する相対位置やその移動方向・移動速度を認識する。そして、自車両の走行に対して障害物となる他車両やレーンマーカが、自車両の周囲にどのように配置され、相対的にどのように移動しているかを認識する。
【００３５】
次に、コントローラ５０は、ステップＳ２において認識した各障害物に対する余裕時間ＴＴＣ（Time To Collision）を障害物毎に算出する（ステップＳ３）。
障害物ｋに対する余裕時間ＴＴＣｋは、次式（１）で求めることができる。
ＴＴＣｋ＝（Ｄｋ−σ（Ｄｋ））／（Ｖｒｋ＋σ（Ｖｒｋ））        （１）
ここで、Ｄｋ：自車両から障害物ｋまでの相対距離、Ｖｒｋ：自車両に対する障害物ｋの相対速度、σ（Ｄｋ）：相対距離のばらつき、σ（Ｖｒｋ）：相対速度のばらつき、をそれぞれ示す。
【００３６】
相対距離、相対速度のばらつきσ（Ｄｋ）、σ（Ｖｒｋ）は、検出器の不確定性や不測の事態が発生した場合の影響度合いの大きさを考慮して、障害物ｋを認識したセンサの種類や、認識された障害物ｋの種別に応じて設定する。
レーザレーダ１０は、カメラ、例えばＣＣＤ等によるカメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬによる障害物の検出と比べて、検出距離、つまり自車両と障害物との相対距離の大きさによらず正しい距離を検出することができる。
そこで、レーザレーダ１０で障害物ｋまでの相対距離Ｄｋを検出した場合は、相対距離Ｄｋによらず、そのばらつきσ（Ｄｋ）をほぼ一定値に設定する。
【００３７】
一方、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬで相対距離Ｄｋを検出した場合は、相対距離Ｄｋが大きくなるほどばらつきσ（Ｄｋ）が指数関数的に増加するように設定する。ただし、障害物ｋの相対距離Ｄｋが小さい場合、レーザレーダで相対距離Ｄｋを検出した場合に比べて、カメラによってより正確に相対距離を検出することができるので、相対距離のばらつきσ（Ｄｋ）を小さく設定する。
例えば、レーザレーダ１０で相対距離Ｄｋを検出した場合、相対速度Ｖｒｋのばらつきσ（Ｖｒｋ）は、相対速度Ｖｒｋに比例して大きくなるように設定する。一方、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬで相対距離Ｄｋを検出した場合、相対速度Ｖｒｋが大きくなるほど相対速度のばらつきσ（Ｖｒｋ）が指数関数的に増加するように設定する。
【００３８】
カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬによって障害物状況を検出した場合、検出画像に画像処理を行うことによって障害物の種別を認識することができる。そこで、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬによって障害物状況を検出した場合は、認識される障害物の種別に応じて相対距離、相対速度のばらつきσ（Ｄｋ）、σ（Ｖｒｋ）を設定する。
カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬによる相対距離Ｄｋの検出は、障害物ｋの大きさが大きいほどその検出精度が高いため、障害物が四輪車両である場合の相対距離のばらつきσ（Ｄｋ）を二輪車両や歩行者の場合のばらつきσ（Ｄｋ）に比べて小さく設定する。
【００３９】
一方、相対速度のばらつきσ（Ｖｒｋ）は、障害物ｋ毎に想定される移動速度が大きいほど、ばらつきσ（Ｖｒｋ）が大きくなるように設定する。つまり、四輪車両の移動速度は二輪車両や歩行者の移動速度よりも大きいと想定されるので、相対速度Ｖｒｋが同じ場合、障害物ｋが四輪車両である場合のばらつきσ（Ｖｒｋ）は、二輪車両や歩行者の場合のばらつきσ（Ｖｒｋ）に比べて大きく設定する。
なお、レーザレーダ１０とカメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬの両方で障害物ｋを検出した場合は、例えば、値の大きな方のばらつきσ（Ｄｋ）、σ（Ｖｒｋ）を用いてその障害物ｋに対する余裕時間ＴＴＣｋを算出することができる。
【００４０】
次に、コントローラ５０は、ステップＳ３で算出した余裕時間ＴＴＣｋを用いて、各障害物ｋに対するリスクパラメータＲＰｋを算出する（ステップＳ４）。
ここで、各障害物ｋに対するリスクパラメータＲＰｋは次式（２）で求められる。
ＲＰｋ＝（１／ＴＴＣｋ）                                      （２）
（２）式に示すように、リスクパラメータＲＰｋは余裕時間ＴＴＣｋの逆数を用いて、余裕時間ＴＴＣｋの関数として表されており、リスクパラメータＲＰｋが大きいほど障害物ｋへの接近度合いが大きいことを示している。
【００４１】
次に、コントローラ５０は、算出した各障害物の余裕時間ＴＴＣｋおよびリスクパラメータＲＰｋを、障害物の種類を示す情報と対応付けて、不図示のメモリに格納する（ステップＳ５）。このようにメモリに格納された余裕時間ＴＴＣｋ、リスクパラメータＲＰｋおよびその種類を示す情報は、他の処理において利用可能な状態となる。
ステップＳ５の後、コントローラ５０は、運転操作補助の終了を運転者が指示入力するまで、リスクパラメータ算出処理を繰り返す。
【００４２】
（運転操作補助処理）
次に、コントローラ５０が実行する運転操作補助処理について説明する。
図６は、コントローラ５０が実行する運転操作補助処理を示すフローチャートである。
コントローラ５０は、車両用運転操作補助装置１による運転操作補助の開始を運転者が指示入力することに対応して、運転操作補助処理を開始する。
図６において、運転操作補助処理を開始すると、コントローラ５０は、自車両が走行している車線の左右レーンマーカに関する仮想路面傾斜角θ1を算出する（ステップＳ１０１）。
ここでは、コントローラ５０は、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬによって撮影した画像を基に、自車両と左右レーンマーカとの距離Ｙを検出し、検出した距離Ｙに応じて、操舵反力ＴRを設定する。
【００４３】
図７は、レーンマーカまでの距離と操舵反力ＴRとの関係を示す図である。
図７に示すように、操舵反力ＴRは、自車両とレーンマーカとの距離（左右の各レーンマーカとの距離のうち、より小さい方を選択するものとする。）が小さくなるほど増大する。そして、操舵反力について設定した上限値で飽和する特性となっている。
コントローラ５０は、レーンマーカとの距離から設定した操舵反力ＴRを基に、次のように仮想路面傾斜角θ1を算出する。
【００４４】
図８は、路面の傾斜と、車両に働く力との関係を示す図である。
図８に示すように、傾斜角θの路面に置かれた車両には、水平方向に１／２・ｇ・ｓｉｎ２θの加速度が作用する（図８（ａ）参照）。なお、図８において、ｍは車両の重量、ｇは重力加速度である。
そのため、図８（ｂ）に示す関係から、操舵反力ＴR（＝Ｆ）を発生させる路面の傾斜角θ1について、次式の関係を定義できる。
Ｆ＝１／２・ｍ・ｇ・ｓｉｎ２θ１                              （３）
ステップＳ１０１においては、（３）式の関係から路面傾斜角（車体３の傾斜角）θ1を算出する。
【００４５】
次に、コントローラ５０は、自車両が走行している車線の曲率に関する仮想路面傾斜角θ2を算出する（ステップＳ１０２）。
ここでは、コントローラ５０は、カメラ９Ｆによって車線の曲率１／Ｒ（Ｒは曲線半径）を検出する。
曲率１/Ｒの道路を車速Ｖで走行するとき、必要な向心加速度は次式によって表せる。
Ｖ2/Ｒ                                                        （４）
【００４６】
また、図８より仮想路面傾斜角をθ2とすると、発生する水平方向の加速度は、次式によって表せる。
１／２・ｇ・ｓｉｎθ2                                         （５）
（４）、（５）式より、次式の関係が定義できる。
Ｖ2/Ｒ＝１／２・ｇ・ｓｉｎ２θ2                               （６）
（６）式から曲率1/Ｒを車速Ｖで走行するのに必要な仮想路面傾斜角θ2が求められる。
【００４７】
次に、コントローラ５０は、左右レーンマーカおよび走行車線の曲率に基づく仮想路面傾斜角θ3（＝θ1＋θ2）を算出する（ステップＳ１０３）。
次いで、コントローラ５０は、障害物の種類を判別する（ステップＳ１０４）。
具体的には、コントローラ５０は、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬによって撮影した障害物の画像を基に、その障害物の種類を判別する。なお、ここでは、前方にある直近の１つの障害物の種類を判別するものとする。
【００４８】
図９は、障害物の種類を示す図である。
図９に示すように、障害物の種類は、第１群：障害物の位置を通過できないものであり、接近が禁止されるもの（例えば、人や自転車）、第２群：障害物の位置を通過できないものであり、接近は許容されるもの（例えば、資材等の落下物）、第３群：障害物の位置を通過できるもの（例えば、水溜り）に分類されている。
コントローラ５０は、カメラによって撮影した画像を、各種障害物の形状とマッチングすることにより、検出した障害物がいずれの種類であるかを判別する。
なお、インフラストラクチャによって、障害物の種類が通知される場合には、通知された情報を利用して、障害物の種類を判別することができる。
【００４９】
次に、コントローラ５０は、障害物に関する仮想路面傾斜角の補正値θα，θβを算出する（ステップＳ１０５）。
このとき、コントローラ５０は、自車両前方にある障害物について、リスクパラメータ算出処理によってリスクパラメータを算出する。
そして、図９に示す障害物の種類に応じて、障害物の種類が第１群の場合、リスクパラメータＲＰｋの値が閾値α以上であれば、次式に従って、仮想路面傾斜角の補正値θαを算出する。
θα＝Ｂ×（ＲＰｋ−α）                                     （７）
【００５０】
なお、係数Ｂは、実際に車体３を傾斜させた実験結果を基に設定した値である。
また、障害物の種類が第２群の場合、リスクパラメータＲＰｋの値が閾値β（ただし、α＜β）以上であれば、次式に従って、仮想路面傾斜角の補正値θβを算出する。
θβ＝Ｂ×（ＲＰｋ−β）                                    （８）
なお、障害物の種類が第３群の場合、障害物に関する仮想路面傾斜角の補正値は０度とする。
【００５１】
このように、仮想路面傾斜角の補正値を設定することで、運転者に対し、通過してはいけない障害物の存在を伝えることができる。また、障害物に関する路面傾斜角の補正値を付与する場合に、上述のように第２群よりも第１群に付与するタイミングを早くすることで、通過してはいけない障害物の中で、接近してはいけないものの存在を運転者に伝えることができる。
【００５２】
次に、コントローラ５０は、実際の路面形状を反映させて仮想路面傾斜角を算出する（ステップＳ１０６）。
このとき、コントローラ５０は、車両状態検出器１４０の横加速度センサおよびヨーレートセンサ等の検出値から、自車両のロール方向の傾斜角θaを検出する。
そして、実際の路面の傾斜角θaを基に、仮想路面の傾斜角θを次式に従って算出する。
θ＝θ3-θa＋θα＋θβ                                      （９）
なお、障害物の種類が第１群あるいは第２群であると判別され、障害物の種類に応じてθαおよびθβの一方が算出された場合、θαおよびθβの他方はゼロに設定される。
【００５３】
次に、コントローラ５０は、仮想路面傾斜角θに応じて車体３を傾斜させ、車両横方向の加速度を運転者に伝達する（ステップＳ１０７）。
具体的には、コントローラ５０は、仮想路面傾斜角θに応じて、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬにおけるサスペンションの長さを変化させることで車体３を傾斜させる。
このように、車体３の姿勢変化によって生じる加速度と、視界の変化とを運転者に与えることによって、仮想的な路面の傾斜を伝達することができる。
【００５４】
次いで、コントローラ５０は、仮想的な路面傾斜から車輪に加わると推定される外力を算出する（ステップＳ１０８）。
仮想路面の傾斜によって車両重心点に働く力Ｆは、仮想路面の傾斜角θを用いて、次式に従って算出する。
Ｆ＝ｍ・ｇ・ｓｉｎθ                                         （１０）
この力Ｆが四輪に等しく働くとすると、車輪１つ当たりに働く外力ｆは、ｆ＝Ｆ／４となる。
【００５５】
次に、コントローラ５０は、ステップＳ１０８において算出した外力Ｆにより車両に発生するヨーレートγを算出する（ステップＳ１０９）。
具体的には、ステップＳ１０８で算出した車輪に働く外力Ｆを、前輪タイヤを転舵することで発生させる。転舵により発生するヨーレートγは、前後輪それぞれ２つの車輪に働く外力Ｆ１=２×ｆとすると、等価二輪モデルに基づく次式の関係から算出できる。
【００５６】
【数１】
0005600907.tif 000002
【００５７】
ここで、ｔｐはチューニングパラメータ、Ｉは車両のヨー方向の回転モーメント、ｌｆは車両重心点と前車軸間との距離、ｌｒは車両重心点と後車軸間との距離、である。
さらに、コントローラ５０は、算出したヨーレートγから、操向輪の転舵角δを算出する（ステップＳ１１０）。
具体的には、Ａｓをスタビリティファクタ、Ｖを車速、ｌをホイールベースとすると、転舵角δは、次式の関係を基に算出できる。
【００５８】
【数２】
0005600907.tif 000003
【００５９】
また、コントローラ５０は、リスクパラメータＲＰｋを基に操舵反力を算出する（ステップＳ１１１）。
具体的には、リスクパラメータＲＰｋの大きさから、次式に従って操舵反力ＴRを算出し、サーボモータ６１を駆動して運転者に操舵反力を与える。ここで、係数Ａは、運転者に操舵反力を与える実験によって決定した値である。
Ｆａ＝Ａ×ＲＰｋ                                             （１５）
そして、コントローラ５０は、ステップＳ１１０で算出した転舵角δとなるように転舵用アクチュエータ６３を制御し（ステップＳ１１２）、ステップＳ１１１で算出した操舵反力ＴRとなるように、サーボモータ６１を制御する（ステップＳ１１３）。
この後、コントローラ５０は、運転操作補助処理を繰り返す。
【００６０】
（運転操作補助処理の制御ブロック図）
図１０は、運転操作補助処理を示す制御ブロック図である。
図６に示す運転操作補助処理を制御ブロック図で示すと、図１０のようになる。
図１０においては、左右レーンマーカとの距離から操舵反力ＴRを算出し、さらに、仮想路面傾斜角θ1を算出している。
また、道路曲率１／Ｒから仮想路面傾斜角θ2を算出している。
さらに、実際の路面形状として、ロール方向（車両左右方向）の傾斜θaを検出している。
【００６１】
一方、車両周囲の障害物に関するリスクパラメータＲＰｋから、障害物の種類に応じた仮想路面傾斜角の補正値θα，θβを算出している。
そして、仮想路面傾斜角θ1およびθ2の加算結果から、実際の路面の傾斜角θaを減算すると共に、障害物の種類に応じた仮想路面傾斜角の補正値θα，θβを加算し、仮想路面傾斜角θを算出している。
この仮想路面傾斜角θによって、車体３の傾斜を制御するとともに、仮想路面傾斜角θに対応する外力を算出し、等価二輪モデルを用いて、その外力に相等する転舵角を算出して、転舵用アクチュエータ６３を駆動している。
また、障害物について算出したリスクパラメータから、操舵反力ＴRを算出し、その操舵反力ＴRを実現するように、サーボモータ６１を駆動している。
これにより、運転操作補助処理の機能を実現することができる。
【００６２】
（動作）
次に、動作を説明する。
自動車１Ａにおいては、基本的な制御として、図４に示すように、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬによって、車体３に入力する振動を抑制する制御を行っている。
即ち、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬによって、路面から車体３に入力される振動をほぼ打ち消すように制御したり、路面から車体３に入力される振動をそのまま伝えたりする制御を行っている。
【００６３】
そして、コントローラ５０が、運転操作補助処理を開始すると、自車両が走行している車線の左右のレーンマーカとの距離および道路曲率に応じた仮想路面傾斜角θ3を算出し、能動型サスペンションを駆動して、仮想路面傾斜角θ3に応じた車体傾斜角とする制御を行う（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。
このとき、自動車１Ａは、仮想路面傾斜角θ3に応じた外力Ｆに対応するヨーレートγを発生させるように、転舵用アクチュエータ６３を駆動して、操向輪の転舵制御を行う（ステップＳ１１０，Ｓ１１２）。
【００６４】
また、自動車１Ａは、リスクパラメータ算出処理によって算出したリスクパラメータＲＰｋを基に、サーボモータ６１を駆動して、操舵反力の制御を行う（ステップＳ１１１，Ｓ１１３）。
ここで、自車両前方に障害物を検出した場合、自動車１Ａは、障害物の種類を判別する（ステップＳ１０４）。そして、自動車１Ａは、能動型サスペンションを駆動して、障害物の種類に対応したタイミングおよび傾斜角で、仮想路面傾斜角θに対応する車体３の傾斜角を付与する（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。
【００６５】
これにより、運転者は、車体３の傾斜（仮想的な路面傾斜）から、障害物がどのような種類のものであるか（図９に示すいずれの種類であるか）を把握することができる。
一方、自動車１Ａは、操舵反力ＴRについては、障害物までの余裕時間（到達時間）に応じて強さが増加するように制御する。
これにより、運転者は、操舵反力から、障害物までの余裕時間を把握することができる。
【００６６】
また、自動車１Ａは、仮想路面傾斜角に応じた外力Ｆを算出し（ステップＳ１０８）、その外力に応じたヨーレートγが発生するように、転舵用アクチュエータ６３を駆動する（ステップＳ１１０，Ｓ１１２）。
これにより、障害物を回避する方向に操向輪を転舵することができる。また、車体３の傾斜角を付与することと連動して、操向輪の転舵を行うため、運転者にとっては、自動車１Ａが障害物を回避しようとしていることを容易に認識できるものとなる。
このような制御が行われた場合、自動車１Ａの動作は、図１１に示すように概説できる。
【００６７】
図１１は、自動車１Ａの動作の概要を示すテーブルである。
なお、図１１中の操舵反力および車体３の傾斜角について記載した値は、動作の特徴を示すために正規化した値となっている。
図１１において、自動車１Ａの動作は、障害物の種類に応じて、車体３の傾斜角の付与の仕方が異なるものとなっている。
具体的には、自車両が障害物の位置を通過可能なものについては、車体３の傾斜角を付与していない。
一方、自車両が障害物の位置を通過できないものについては、車体３の傾斜角を付与している。
【００６８】
さらに、自車両が障害物の位置を通過できないもののうち、接近が許容されるものよりも、接近が許容されないものの方に、より早いタイミングで傾斜角を付与している。また、同一の余裕時間で比較した場合、接近が許容されるものよりも、接近が許容されないものの方に、より大きい傾斜角を付与している。
これにより、運転者は、車体３の傾斜角から、障害物がどのようなものであるかを把握できる。
これに対し、操舵反力については、障害物の種類に関わらず、余裕時間が短くなるほど、大きい操舵反力を付与している。
これにより、運転者は、操舵反力の大きさから、障害物までの余裕時間を把握することができる。
【００６９】
図１２〜１４は、具体的な走行状況において、自動車１Ａが行う制御を説明する模式図である。
図１２は、障害物として水溜りを検出した場合の操舵反力および車体３の傾斜の状態を示す図である。
図１２において、水溜りは、図９における第３群（障害物の位置を通過できるもの）に分類される障害物であり、この種の障害物については、余裕時間ｔが長い状態から短い状態に渡って、障害物に基づく車体３の傾斜は行わないものとなっている。
【００７０】
一方、操舵反力については、余裕時間ｔが長い場合には、小さい操舵反力を付与し、余裕時間が中程度から短い状態へと移行するにつれて、操舵反力を増大させることとしている。
したがって、運転者は、操舵反力のみが付与される状況では、前方の障害物が第３群に属するものであることを把握でき、また、障害物との距離を、操舵反力の強さから把握することができる。
【００７１】
図１３は、障害物として落下物を検出した場合の操舵反力および車体３の傾斜の状態を示す図である。
図１３において、落下物は、図９における第２群（障害物の位置を通過できないものであり、接近は許容されるもの）に分類される障害物である。
この種の障害物については、余裕時間ｔが長い状態では、障害物に基づく車体３の傾斜を行わず、余裕時間ｔが中程度で車体３の傾斜を中程度とし、余裕時間ｔが短くなると、車体３の傾斜をより大きくしている。
【００７２】
一方、操舵反力については、余裕時間ｔが長い場合には、小さい操舵反力を付与し、余裕時間が中程度から短い状態へと移行するにつれて、操舵反力を増大させることとしている。
したがって、運転者は、操舵反力の付与に遅れて車体３が傾斜する状況では、前方の障害物が第２群に属するものであることを把握でき、また、障害物との距離を、操舵反力の強さから把握することができる。
【００７３】
図１４は、障害物として人を検出した場合の操舵反力および車体３の傾斜の状態を示す図である。
図１４において、人は、図９における第１群（障害物の位置を通過できないものであり、接近が禁止されるもの）に分類される障害物である。
この種の障害物については、余裕時間ｔが長い状態で車体３の傾斜を中程度とし、余裕時間ｔが中程度から短い状態に渡って、車体３の傾斜を大きくしている（ここでは上限値に収束させている）。
【００７４】
一方、操舵反力については、余裕時間ｔが長い場合には、小さい操舵反力を付与し、余裕時間が中程度から短い状態へと移行するにつれて、操舵反力を増大させることとしている。
したがって、運転者は、操舵反力の付与と同時に車体３が傾斜を開始する状況では、前方の障害物が第１群に属するものであることを把握でき、また、障害物との距離を、操舵反力の強さから把握することができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る自動車１Ａは、運転操作補助処理を実行することにより、検出した障害物の種類を判別し、障害物の種類に応じたタイミングおよび傾斜角で、車体３を傾斜させる制御を行う。また、自動車１Ａは、障害物までの余裕時間が短くなるほど、操舵反力を増大させる制御を行う。
そのため、運転者に対し、車体の傾斜角を制御することによって、障害物の種類を知らせることができると共に、操舵反力の強さによって、障害物までの余裕時間を知らせることができる。
【００７６】
また、操舵反力による障害物回避の補助を行う場合に、車体３の傾斜制御が行われるため、車両用運転操作補助装置１の制御による回避動作を運転者が理解しやすいものとなる。そのため、運転者が装置の制御による回避動作に違和感を覚えることを抑制できる。
さらに、自動車１Ａは、車体３の傾斜角に応じて転舵制御を行うため、車体３の傾斜に対して違和感のない回避動作を実現することができる。
即ち、本発明によれば、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【００７７】
なお、本実施形態において、コントローラ５０および能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬが能動型のサスペンション装置に対応する。また、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬ、レーザレーダ１０およびコントローラ５０が障害物検出手段に対応し、コントローラ５０が障害物判別手段に対応する。また、コントローラ５０が仮想路面設定手段および車体制御手段に対応し、コントローラ５０および操舵反力制御装置６０が操舵反力制御手段に対応する。また、コントローラ５０および転舵用アクチュエータ６３が転舵角制御手段に対応し、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬおよびコントローラ５０が走行環境検出手段に対応する。
【００７８】
（第１実施形態の効果）
（１）障害物判別手段が、障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別し、仮想路面設定手段が、障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する。また、車体制御手段が、仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させ、操舵反力制御手段が、障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する。
そのため、操舵反力による障害物回避の補助を行う場合に、障害物の種類に応じて車体を傾斜させるため、装置の制御による回避動作を運転者が理解しやすいものとなる。これにより、運転者が装置の制御による回避動作に違和感を覚えることを抑制できる。
したがって、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【００７９】
（２）仮想路面設定手段が、障害物判別手段によって判別された障害物の種類に応じて、仮想路面の傾斜角を付与するタイミングと、該仮想路面の傾斜角の大きさとを異ならせる。
したがって、運転者は、仮想路面の傾斜角が付与されるタイミングと、傾斜角の大きさとから、障害物の種類を把握することができる。
（３）障害物判別手段が、障害物を第１〜第３の種類に分類し、仮想路面設定手段が、障害物の種類毎に、仮想路面の傾斜角を与えるタイミングを変化させる。
したがって、運転者は、仮想路面が与えられるタイミングを基に、障害物の種類が第１〜第３の種類のいずれであるかを把握することができる。
【００８０】
（４）転舵角制御手段が、仮想路面の傾斜角を有する路面を実際に車両が走行している場合に働く力に対応させて、操向輪の転舵角を制御する。
したがって、運転者が認識する車体の傾斜と、車両の挙動とが整合するものとなり、運転者に違和感を与えることを抑制できる。
【００８１】
（５）仮想路面設定手段が、走行環境検出手段が検出したレーンマーカとの距離および走行車線の曲率に応じて前記仮想路面の傾斜角を設定し、障害物の種類と、該障害物への接近度合いに応じて、仮想路面の傾斜角を補正する。
したがって、障害物が検出されないときには、レーンマーカへの接近を抑制したり、道路の曲率に応じて車体を傾斜させたりして運転を補助しながら、障害物が検出されたときに、障害物を回避するための仮想路面の傾斜を創出することができる。
【００８２】
（６）検出した障害物の種類を判別し、その判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する。また、設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させ、検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する。
そのため、操舵反力による障害物回避の補助を行う場合に、障害物の種類に応じて車体を傾斜させるため、装置の制御による回避動作を運転者が理解しやすいものとなる。これにより、運転者が装置の制御による回避動作に違和感を覚えることを抑制できる。
したがって、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【００８３】
（７）障害物判別手段が、障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別し、仮想路面設定手段が、障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する。また、車体制御手段が、仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させ、操舵反力制御手段が、障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する。
そのため、操舵反力による障害物回避の補助を行う場合に、障害物の種類に応じて車体を傾斜させるため、装置の制御による回避動作を運転者が理解しやすいものとなる。これにより、運転者が装置の制御による回避動作に違和感を覚えることを抑制できる。
したがって、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【００８４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係る自動車１Ａは、第１実施形態に係る自動車１Ａと同様の構成を有するものである一方、図６に示す運転操作補助処理において、自車両と左右のレーンマーカとの距離に応じて仮想路面傾斜角θ1を算出する処理（ステップＳ１０１）、および、走行車線の曲率に応じて仮想路面傾斜角θ2を算出する処理（ステップＳ１０２）を行わない点が主に異なっている。
したがって、本実施形態に係る自動車１Ａの構成については、第１実施形態における図１，２，４を参照することとし、以下、運転操作補助処理について説明する。
【００８５】
図１５は、本実施形態における運転操作補助処理を示すフローチャートである。
コントローラ５０は、車両用運転操作補助装置１による運転操作補助の開始を運転者が指示入力することに対応して、運転操作補助処理を開始する。
図１５において、運転操作補助処理を開始すると、コントローラ５０は、リスクの種類を判別する（ステップＳ２０１）。
具体的には、コントローラ５０は、カメラ９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬによって撮影した障害物の画像を基に、その障害物の種類（図９参照）を判別する。
次に、コントローラ５０は、障害物に関する仮想路面傾斜角θα，θβを算出する（ステップＳ２０２）。
【００８６】
このとき、コントローラ５０は、自車両前方にある障害物について、リスクパラメータ算出処理によってリスクパラメータを算出する。
そして、図９に示す障害物の種類に応じて、障害物の種類が第１群の場合、リスクパラメータＲＰｋの値が閾値α以上であれば、（７）式に従って、仮想路面傾斜角の補正値θαを算出する。
θα＝Ｂ×（ＲＰｋ−α）                                    （７）
また、障害物の種類が第２群の場合、リスクパラメータＲＰｋの値が閾値β（ただし、α＜β）以上であれば、（８）式に従って、仮想路面傾斜角の補正値θβを算出する。
θβ＝Ｂ×（ＲＰｋ−β）                                    （８）
【００８７】
なお、障害物の種類が第３群の場合、障害物に関する仮想路面傾斜角の補正値は０度とする。
このように、仮想路面傾斜角を設定することで、運転者に対し、通過してはいけない障害物の存在を伝えることができる。また、障害物に関する路面傾斜角を付与する場合に、上述のように第２群よりも第１群に付与するタイミングを早くすることで、通過してはいけない障害物の中で、接近してはいけないものの存在を運転者に伝えることができる。
【００８８】
次に、コントローラ５０は、実際の路面形状を反映させて仮想路面傾斜角を算出する（ステップＳ２０３）。
このとき、コントローラ５０は、車両状態検出器１４０の横加速度センサおよびヨーレートセンサ等の検出値から、自車両のロール方向の傾斜角θaを検出する。
そして、実際の路面の傾斜角θaを基に、仮想路面の傾斜角θを次式に従って算出する。
θ＝θα＋θβ-θa                                          （１６）
【００８９】
次に、コントローラ５０は、仮想路面傾斜角θに応じて車体３を傾斜させ、車両横方向の加速度を運転者に伝達する（ステップＳ２０４）。
具体的には、コントローラ５０は、仮想路面傾斜角θに応じて、能動型サスペンション４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬにおけるサスペンションの長さを変化させることで車体３を傾斜させる。
このように、車体３の姿勢変化によって生じる加速度と、視界の変化とを運転者に与えることによって、仮想的な路面の傾斜を伝達することができる。
【００９０】
次いで、コントローラ５０は、仮想的な路面傾斜から車輪に加わると推定される外力を算出する（ステップＳ２０５）。
仮想路面の傾斜によって車両重心点に働く力Ｆは、仮想路面の傾斜角θを用いて、（１０）式に従って算出する。
Ｆ＝ｍ・ｇ・ｓｉｎθ                                        （１０）
この力Ｆが四輪に等しく働くとすると、車輪１つ当たりに働く外力ｆは、ｆ＝Ｆ／４となる。
【００９１】
次に、コントローラ５０は、ステップＳ２０５において算出した外力Ｆにより車両に発生するヨーレートγを算出する（ステップＳ２０６）。
具体的には、ステップＳ２０５で算出した車輪に働く外力Ｆを、前輪タイヤを転舵することで発生させる。転舵により発生するヨーレートγは、前後輪それぞれ２つの車輪に働く外力Ｆ１=２×ｆとすると、等価二輪モデルに基づく（１１）〜（１３）式の関係から算出できる。
【００９２】
【数３】
0005600907.tif 000004
【００９３】
さらに、コントローラ５０は、算出したヨーレートγから、操向輪の転舵角δを算出する（ステップＳ２０７）。
具体的には、Ａｓをスタビリティファクタ、Ｖを車速、ｌをホイールベースとすると、転舵角δは、（１４）式の関係を基に算出できる。
【００９４】
【数４】
0005600907.tif 000005
【００９５】
また、コントローラ５０は、リスクパラメータＲＰｋを基に操舵反力を算出する（ステップＳ２０８）。
具体的には、リスクパラメータＲＰｋの大きさから、（１５）式に従って操舵反力ＴRを算出し、サーボモータ６１を駆動して運転者に操舵反力を与える。ここで、係数Ａは、運転者に操舵反力を与える実験によって決定した値である。
Ｆａ＝Ａ×ＲＰｋ                                          （１５）
そして、コントローラ５０は、ステップＳ２０７で算出した転舵角δとなるように転舵用アクチュエータ６３を制御し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０８で算出した操舵反力ＴRとなるように、サーボモータ６１を制御する（ステップＳ２１０）。
この後、コントローラ５０は、運転操作補助処理を繰り返す。
【００９６】
以上のように、本実施形態に係る自動車１Ａは、図１５に示す運転操作補助処理を実行することにより、検出した障害物の種類を判別し、障害物の種類に応じたタイミングおよび傾斜角で、車体３を傾斜させる制御を行う。また、自動車１Ａは、障害物までの余裕時間が短くなるほど、操舵反力を増大させる制御を行う。
そのため、運転者に対し、車体の傾斜角を制御することによって、障害物の種類を知らせることができると共に、操舵反力の強さによって、障害物までの余裕時間を知らせることができる。
【００９７】
また、操舵反力による障害物回避の補助を行う場合に、車体３の傾斜制御が行われるため、車両用運転操作補助装置１の制御による回避動作を運転者が理解しやすいものとなる。そのため、運転者が装置の制御による回避動作に違和感を覚えることを抑制できる。
また、図１５に示す運転操作補助処理では、車体３の傾斜制御が行われる状況は、第１群および第２群に属する障害物が検出された場合に限られるため、車体３の傾斜を付与することにより、障害物の種類を明確に運転者に伝えることができる。
さらに、自動車１Ａは、車体３の傾斜角に応じて転舵制御を行うため、車体３の傾斜に対して違和感のない回避動作を実現することができる。
即ち、本発明によれば、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【００９８】
（第２実施形態の効果）
（１）障害物判別手段が、障害物検出手段によって検出した障害物の種類を判別し、仮想路面設定手段が、障害物判別手段の判別結果に基づいて、傾斜角を有する仮想路面を設定する。また、車体制御手段が、仮想路面設定手段によって設定した仮想路面の傾斜角と対応させて、能動型のサスペンション装置を制御し、車体を傾斜させ、操舵反力制御手段が、障害物検出手段によって検出した障害物への接近度合いに応じて、操舵反力を制御する。
【００９９】
そのため、操舵反力による障害物回避の補助を行う場合に、障害物の種類に応じて車体を傾斜させるため、装置の制御による回避動作を運転者が理解しやすいものとなる。これにより、運転者が装置の制御による回避動作に違和感を覚えることを抑制できる。
また、検出した障害物に対してのみ、仮想路面の傾斜を付与するため、車体の傾斜によって、運転者に障害物の種類を明確に伝えることができる。
したがって、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【０１００】
（応用例１）
第１実施形態においては、自車両と左右のレーンマーカとの距離に応じて仮想路面傾斜角θ1を算出する処理、および、走行車線の曲率に応じて仮想路面傾斜角θ2を算出する処理を行う制御パターンについて説明した。また、第２実施形態においては、これらの処理を行わない制御パターンについて説明した。
これに対し、障害物が検出された状況および障害物が検出されない状況に応じて、これらの制御パターンを切り替えることができる。
即ち、障害物が検出されない場合には、コントローラ５０は、自車両と左右のレーンマーカとの距離に応じて仮想路面傾斜角θ1を算出する処理、および、走行車線の曲率に応じて仮想路面傾斜角θ2を算出する処理を実行する。
【０１０１】
また、障害物が検出された場合、コントローラ５０は、自車両と左右のレーンマーカとの距離に応じて仮想路面傾斜角θ1を算出する処理、および、走行車線の曲率に応じて仮想路面傾斜角θ2を算出する処理を停止し、障害物に関する仮想路面傾斜角を付与する。
このような制御パターンとすることにより、障害物が検出されないときには、車線内の走行を支援するために車体３を傾斜させたり、曲線路を走行する場合の運転感覚を向上させるために車体３を傾斜させたりすることができる。そして、障害物が検出されたときには、障害物に対応して、車体３を傾斜させることができる。
これにより、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことができる。
【０１０２】
（応用例２）
第１実施形態および第２実施形態においては、自車両前方の直近の１つの障害物を対象として、車体３の傾斜角を算出する（仮想路面傾斜角を算出する）こととして説明した。
これに対し、複数の障害物が検出された場合、自車両前方において、設定した余裕時間内に属する複数の障害物を対象として、車体３の傾斜制御を行うことができる。
【０１０３】
具体的には、設定した余裕時間内に属する複数の障害物を対象として、障害物の種類を判別し、それぞれについて仮想路面傾斜角を算出して、その算出結果を連続的につないだ仮想路面を設定して、車体３の傾斜制御を行う。
このとき、操舵反力については、複数の障害物それぞれについて算出した操舵反力のうち、各時点において、最大のものを選択して付与するものとする。
これにより、自車両前方に複数の障害物が存在する場合にも、運転者に対し、より適切に車両の運転操作の補助を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１０４】
１Ａ  自動車、１  車両用運転操作補助装置、２ＦＲ，２ＦＬ，２ＲＲ，２ＲＬ  車輪、３  車体、４ＦＲ，４ＦＬ，４ＲＲ，４ＲＬ  能動型サスペンション、５  ステアリングホイール、６  ステアリング装置、７  アクセルペダル、８  ブレーキペダル、９Ｆ，９Ｒ，９ＳＲ，９ＳＬ  カメラ、１０  レーザレーダ、１２  車体側部材、１４  車輪側部材、１６ＦＲ，１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＲＬ  コイルスプリング、１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬ  圧力制御弁、３０  車速センサ、５０  コントローラ、６０  操舵反力制御装置、６１，８１，９１  サーボモータ、６２  舵角センサ、６３  転舵用アクチュエータ、８０  アクセルペダル反力制御装置、９０  ブレーキペダル反力制御装置、１００  駆動力制御装置、１１０  制動力制御装置、１２０ＦＲ，１２０ＦＬ，１２０ＲＲ，１２０ＲＬ  アクチュエータ、１３０ＦＲ，１３０ＦＬ，１３０ＲＲ，１３０ＲＬ  車体上下加速度検出器、１４０  車両状態検出器
【図１】
0005600907.tif 000006
【図２】
0005600907.tif 000007
【図３】
0005600907.tif 000008
【図４】
0005600907.tif 000009
【図５】
0005600907.tif 000010
【図６】
0005600907.tif 000011
【図７】
0005600907.tif 000012
【図８】
0005600907.tif 000013
【図９】
0005600907.tif 000014
【図１０】
0005600907.tif 000015
【図１１】
0005600907.tif 000016
【図１２】
0005600907.tif 000017
【図１３】
0005600907.tif 000018
【図１４】
0005600907.tif 000019
【図１５】
0005600907.tif 000020