(57)【要約】【課題】  自車両のリスクポテンシャルの変化を運転者にわかりやすく伝える車両用運転操作補助装置を提供する。【解決手段】  先行車に対する自車両のリスクポテンシャルを算出し、複数の領域から、算出したリスクポテンシャルの領域を判定する。そして、リスクポテンシャルの領域に対応して設定した制御反発力にしたがって、自車両に発生する制駆動力を制御する。リスクポテンシャルが大きな領域ほど制御反発力を大きくする。リスクポテンシャルが領域間を遷移するときは、制御反発力を徐々に変化させ、リスクポテンシャルの大きな領域へ遷移するほど遷移状態における制御反発力の変化量を大きくする。【選択図】  図１
2006007926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記障害物検出手段および前記走行状態検出手段による検出結果に基づいて、前記障害物に対する前記自車両のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくとも一方を制御する制御手段と、
前記リスクポテンシャルについて複数の領域を設定する領域設定手段と、
前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルが、前記複数の領域のうち、いずれに該当するかを判定する領域判定手段と、
前記制御手段による制御特性を、前記リスクポテンシャルの領域内において制御量が略一定となり、前記リスクポテンシャルが前記領域間を遷移する状態で前記制御量が変化するように設定する制御特性設定手段とを備え、
前記制御特性設定手段は、前記制御量および前記制御量の変化率を前記リスクポテンシャルに応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記制御特性設定手段は、前記リスクポテンシャルが高い領域ほど、前記制御量および前記変化率を大きくすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記領域設定手段は、前記リスクポテンシャルに対する前記複数の領域の長さが、それぞれ略同一になるように前記複数の領域を設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記領域設定手段は、前記リスクポテンシャルに対する前記複数の領域の長さを、前記リスクポテンシャルに応じて変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスクポテンシャルの変化速度を算出する変化速度算出手段をさらに備え、
前記領域設定手段は、前記変化速度算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルの変化速度に応じて、前記リスクポテンシャルに対する前記複数の領域の長さを変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記領域設定手段は、前記リスクポテンシャルが増加していく場合と減少していく場合で、ヒステリシスをつけて前記複数の領域を設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記領域設定手段は、前記リスクポテンシャルに応じて、前記ヒステリシスの大きさを変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記制御特性設定手段によって設定される前記制御量および前記変化率は、前記制御手段で制御される制御力の大きさおよび前記制御力の時間変化率であることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記制御特性設定手段によって設定される前記制御量および前記変化率は、前記制御手段で制御される制御力のゲインおよび前記ゲインの時間変化率であることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記制御手段で制御される前記制御力を前記リスクポテンシャルに基づいて算出する制御力算出手段をさらに備え、
前記ゲインは、前記制御力を算出する際の算出式における乗数であり、
前記制御特性設定手段は、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記乗数を大きくすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスクポテンシャル算出手段は、前記リスクポテンシャルとして、前記自車両と前記障害物との車間時間および/または余裕時間を算出し、
前記制御力算出手段は、前記車間時間もしくは前記余裕時間が所定のしきい値よりも小さい場合に、前記自車両と前記障害物との車間距離および前記乗数を用いて前記制御力を算出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
運転者によるアクセルペダル操作量に応じた要求駆動力を算出する要求駆動力算出手段をさらに備え、
前記ゲインは、前記要求駆動力算出手段によって算出される前記要求駆動力を低下補正する乗数であり、
前記制御特性設定手段は、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記乗数を小さくすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記制御特性設定手段によって設定される前記制御量および前記変化率は、前記制御手段で制御される制御力の上限値および前記上限値の時間変化率であることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１４】
自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記障害物検出手段および前記走行状態検出手段による検出結果に基づいて、前記障害物に対する前記自車両のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくとも一方を制御する制御手段と、
前記リスクポテンシャルについて複数の領域を設定する領域設定手段と、
前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルが、前記複数の領域のうち、いずれに該当するかを判定する領域判定手段と、
前記制御手段による制御特性を、前記リスクポテンシャルが前記領域間を遷移する状態で制御量が変化するように設定する制御特性設定手段とを備え、
前記制御特性設定手段は、前記制御量および前記制御量の変化率を前記リスクポテンシャルに応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行状況に基づいて自車両のリスク度を算出し、リスク度に応じてアクセルペダル反力を制御することにより自車両周囲の状況を運転者に伝達している（例えば特許文献１参照）。この装置は、リスク度の増加に応じてアクセルペダル反力を指数関数的に増加することにより、自車両周囲の状況変化を連続的に運転者に伝達する。
【０００３】
本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００３−２０５７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の装置は、リスク度の増加に応じてアクセルペダル反力を連続的に変化させることにより、連続的な情報伝達を行うことができる。しかし、アクセルペダル反力が連続的に滑らかに変化すると、運転者がその変化を感知しづらくなり、確実な情報伝達が困難となる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、障害物検出手段および走行状態検出手段による検出結果に基づいて、障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、リスクポテンシャルについて複数の領域を設定する領域設定手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルが、複数の領域のうち、いずれに該当するかを判定する領域判定手段と、制御手段による制御特性を、リスクポテンシャルの領域内において制御量が略一定となり、リスクポテンシャルが領域間を遷移する状態で制御量が変化するように設定する制御特性設定手段とを備え、制御特性設定手段は、制御量および制御量の変化率をリスクポテンシャルに応じて設定する。
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、障害物検出手段および走行状態検出手段による検出結果に基づいて、障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくとも一方を制御する制御手段と、リスクポテンシャルについて複数の領域を設定する領域設定手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルが、複数の領域のうち、いずれに該当するかを判定する領域判定手段と、制御手段による制御特性を、リスクポテンシャルが領域間を遷移する状態で制御量が変化するように設定する制御特性設定手段とを備え、制御特性設定手段は、制御量および制御量の変化率をリスクポテンシャルに応じて設定する。
【発明の効果】
【０００６】
リスクポテンシャルの変化に応じて制御量が段階的に変化し、制御量の大きさおよび変化率がリスクポテンシャルに応じて設定されるので、自車両のリスクポテンシャルを制駆動力もしくは操作反力として運転者にわかりやすく伝えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
《第１の実施の形態》
本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の構成を示すシステム図である。
【０００８】
まず、車両用運転操作補助装置１の構成を説明する。車両用運転操作補助装置１は、レーダ装置１０，車速センサ２０，舵角センサ３０，障害物検知装置４０，コントローラ５０，駆動力制御装置６０，制動力制御装置７０、およびアクセルペダル反力発生装置８０等を備えている。
【０００９】
レーダ装置１０は、例えば車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられたレーザレーダであり、水平方向に赤外線レーザ光を照射して車両前方領域を走査し、自車両前方の障害物を検出する。図２に、レーダ装置１０による障害物検出の原理を説明する図を示す。図２に示すように、レーダ装置１０はレーザ光を出力する発光部１０ａと、自車両の前方にある反射物（通常、前方車の後端）で反射された反射光を検出する受光部１０ｂとを備えている。発光部１０ａはスキャニング機構が組み合わされており、図２に矢印で示すように振れるように構成されている。発光部１０ａは角度を変化させながら所定角度範囲内で順次発光する。レーダ装置１０は、発光部１０ａによるレーザ光の出射から受光部１０ｂにおける反射波の受光までの時間差に基づいて自車両から障害物までの距離を計測する。
【００１０】
レーダ装置１０は、スキャニング機構により自車両の前方領域をスキャニングしながら、各スキャニング位置またはスキャニング角度について反射光を受光した場合に障害物までの距離を算出する。さらに、レーダ装置１０は、障害物を検出したときのスキャニング角とその障害物までの距離とに基づいて、自車両に対する障害物の左右方向の位置も算出する。すなわち、レーダ装置１０は、障害物の有無とともに自車両に対する障害物の相対的な位置を検出する。
【００１１】
図３に、レーダ装置１０による障害物の検出結果の一例を示す。各スキャニング角で自車両に対して障害物の相対的な位置を特定することにより、図３に示すようにスキャニング範囲内で検出できる複数の物体についての平面的な存在状態図を得ることができる。
【００１２】
障害物検知装置４０は、レーダ装置１０および車速センサ２０の検出結果に基づいて前方障害物に関する情報を取得する。具体的には、障害物検知装置４０は、レーダ装置１０からスキャニング周期毎またはスキャニング角ごとに出力される検出結果に基づいて、検出した物体の動きを判別するとともに、物体間の近接状態や動きの類似性等に基づいて、検出した物体が同一物体であるか異なる物体であるかを判別する。
【００１３】
そして、障害物検知装置４０は、レーダ装置１０と車速センサ２０からの信号に基づいて、自車両と前方障害物との車間距離と相対速度、および自車両に対する前方障害物の左右方向距離を認識する。なお、障害物検知装置４０は、複数の前方障害物を検知した場合は各障害物についての情報を取得する。障害物検知装置４０は、取得した障害物情報をコントローラ５０へ出力する。
【００１４】
舵角センサ３０は、ステアリングコラムもしくはステアリングホイール（不図示）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。
【００１５】
アクセルペダル６１には、アクセルペダル６１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および駆動力制御装置６０に出力される。ブレーキペダル７１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は、制動力制御装置７０に出力される。
【００１６】
コントローラ５０は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭ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全体の制御を行う。コントローラ５０は、車速センサ２０から入力される自車速、および障害物検知装置４０から入力される障害物情報から、自車両の走行状況を認識する。コントローラ５０は、走行状況に基づいて前方障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出する。さらに、コントローラ５０は、障害物に対するリスクポテンシャルに基づいて、自車両に発生する制駆動力およびアクセルペダル６１に発生する操作反力を制御する。
【００１７】
駆動力制御装置６０は、アクセルペダル６１の操作状態に応じた駆動力を発生するようにエンジン（不図示）を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させる駆動力を変化させる。図４に、駆動力制御装置６０の構成を表すブロック図を示す。図５に、アクセルペダル操作量ＳＡとドライバ要求駆動力Ｆｄａとの関係を定めた特性マップを示す。駆動力制御装置６０は、図４に示すようにドライバ要求駆動力算出部６０ａと、加算器６０ｂと、エンジンコントローラ６０ｃとを備えている。
【００１８】
ドライバ要求駆動力算出部６０ａは、図５に示すようなマップを用いて、アクセルペダル６１が踏み込まれたときの操作量（アクセルペダル操作量）ＳＡに応じてドライバが要求する駆動力（ドライバ要求駆動力）Ｆｄａを算出する。加算器６０ｂは、算出されたドライバ要求駆動力Ｆｄａに、後述する駆動力補正量ΔＤａを加えて目標駆動力を算出し、エンジンコントローラ６０ｃへ出力する。エンジンコントローラ６０ｃは、目標駆動力に従ってエンジンへの制御指令値を算出する。
【００１９】
制動力制御装置７０は、ブレーキペダル７１の操作状態に応じた制動力を発生するようにブレーキ液圧を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させるブレーキ液圧を変化させる。図６に、制動力制御装置７０の構成を表すブロック図を示す。図７に、ブレーキペダル操作量ＳＢとドライバ要求制動力Ｆｄｂとの関係を定めた特性マップを示す。図６に示すように、制動力制御装置７０は、ドライバ要求制動力算出部７０ａと、加算器７０ｂと、ブレーキ液圧コントローラ７０ｃとを備えている。
【００２０】
ドライバ要求制動力算出部７０ａは、図７に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル７１の踏み込み量（ブレーキペダル操作量）ＳＢに応じてドライバが要求する制動力（ドライバ要求制動力）Ｆｄｂを算出する。加算器７０ｂは、算出されたドライバ要求制動力Ｆｄｂに、後述する制動力補正値ΔＤｂを加えて目標制動力を算出し、ブレーキ液圧コントローラ７０ｃに出力する。ブレーキ液圧コントローラ７０ｃは、目標制動力に従ってブレーキ液圧指令値を算出する。ブレーキ液圧コントローラ７０ｃからの指令に応じて各車輪に設けられたホイールシリンダ（不図示）の液圧が制御され、制動力が発生する。
【００２１】
アクセルペダル反力発生装置８０は、アクセルペダル６１のリンク機構に組み込まれたサーボモータ（不図示）を備えている。アクセルペダル反力発生装置８０は、コントローラ５０からの指令に応じてサーボモータで発生させるトルクを制御し、運転者がアクセルペダル６１を操作する際に発生する操作反力を任意に制御することができる。なお、反力制御を行わない場合のアクセルペダル反力は、アクセルペダル操作量ＳＡに対して比例するように設定されている。
【００２２】
以下に、本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作を説明する。まず、動作の概要を説明する。車両用運転操作補助装置１は、障害物検知装置４０で検出される障害物情報に基づいて、先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。そして、算出したリスクポテンシャルＲＰを複数の領域に分類し、それぞれの領域に対応する制御反発力を算出し、制御反発力に従って自車両に発生する制駆動力およびアクセルペダル操作反力を制御する。
【００２３】
ここで、制御反発力は、自車両に仮想的に発生する走行抵抗として算出され、リスクポテンシャルＲＰの大きな領域ほど制御反発力が大きくなるようにする。リスクポテンシャルＲＰが変化して領域が遷移する場合は、領域が変化したことを運転者が容易に知覚できるように、制御反発力の変化率を適切に設定する。
【００２４】
以下に、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作を、図８を用いて詳細に説明する。図８は、第１の実施の形態のコントローラ５０における運転操作補助制御処理の処理手順のフローチャートである。本処理内容は、一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。
【００２５】
まず、ステップＳ１１０で、車速センサ２０によって検出される自車速Ｖｈと、舵角センサ３０によって検出される自車両の操舵角δのデータを読み込む。ステップＳ１２０では、アクセルペダルストロークセンサ（不図示）によって検出されるアクセルペダル操作量ＳＡを読み込む。つづくステップＳ１３０で、レーダ装置１０および車速センサ２０の検出結果に従って障害物検知装置４０で算出した複数の前方障害物に関する情報を読み込む。前方障害物に関する情報は、例えば各障害物に対する前後方向の距離（車間距離）Ｄと相対速度Ｖｒ，自車両に対する障害物の左右方向位置ｘと前後方向位置ｙ、および障害物の幅である。
【００２６】
ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で読み込んだ自車速Ｖｈおよび操舵角δに基づいて、自車両の進路を推定する。以下に、予測進路の推定方法を図９および図１０を用いて説明する。予測進路を推定するために、図９に示すように自車両が矢印方向に進行している場合の旋回半径Ｒを算出する。まず、自車両の旋回曲率ρ（１／ｍ）を算出する。旋回曲率ρは、自車速Ｖｈおよび操舵角δに基づいて、以下の（式１）で算出できる。
ρ＝１／｛Ｌ（１＋Ａ・Ｖｈ２）｝×δ／Ｎ・・・（式１）
ここで、Ｌ：自車両のホイールベース、Ａ：車両に応じて定められたスタビリティファクタ（正の定数）、Ｎ：ステアリングギア比である。
【００２７】
旋回半径Ｒは、旋回曲率ρを用いて以下の（式２）で表される。
Ｒ＝１／ρ  ・・・（式２）
（式２）を用いて算出した旋回半径Ｒを用いることで、図９に示すように自車両の走行軌道を半径Ｒの円弧として予測することができる。そして、図１０に示すように、旋回半径Ｒの円弧を中心線とした幅Ｔｗの領域を、自車両が走行するであろう予測進路として設定する。幅Ｔｗは、自車両の幅に基づいて予め適切に設定しておく。
【００２８】
ステップＳ１５０では、障害物検知装置４０によって検出され、ステップＳ１４０で設定した自車両の予測進路内にある障害物のうち、自車両に最も近い物体を、制御の対象とする前方障害物として選択する。
【００２９】
つづくステップＳ１６０では、ステップＳ１５０で選択した前方障害物に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。前方障害物（先行車）に対するリスクポテンシャルＲＰは以下のようにして算出する。
【００３０】
まず、先行車に対する余裕時間ＴＴＣ（Time To Contact）を算出する。余裕時間ＴＴＣは、先行車に対する現在の自車両の接近度合を示す物理量であり、現在の走行状況が継続した場合、つまり自車速Ｖｈおよび相対車速Ｖｒ（先行車速-自車速）が一定の場合に、何秒後に車間距離Ｄがゼロとなり自車両と先行車両とが接触するかを示す値である。障害物に対する余裕時間ＴＴＣは、以下の（式３）で求められる。
ＴＴＣ＝−Ｄ／Ｖｒ            ・・・（式３）
【００３１】
余裕時間ＴＴＣの値が小さいほど、先行車への接触が緊迫し、先行車への接近度合が大きいことを意味している。例えば先行車への接近時には、余裕時間ＴＴＣが４秒以下となる前に、ほとんどのドライバが減速行動を開始することが知られている。
【００３２】
つぎに、自車両と先行車との車間時間ＴＨＷを算出する。車間時間ＴＨＷは、自車両が先行車に追従走行している場合に、想定される将来の先行車の車速変化による余裕時間ＴＴＣへの影響度合、つまり相対車速Ｖｒが変化すると仮定したときの影響度合を示す物理量である。車間時間ＴＨＷは、以下の（式４）で表される。
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖｈ                ・・・（式４）
【００３３】
車間時間ＴＨＷは、車間距離Ｄを自車速Ｖｈで除したものであり、先行車の現在位置に自車両が到達するまでの時間を表す。この車間時間ＴＨＷが大きいほど、周囲の環境変化に対する予測影響度合が小さくなる。つまり、車間時間ＴＨＷが大きい場合には、もしも将来に先行車の車速が変化しても、先行車までの接近度合には大きな影響を与えず、余裕時間ＴＴＣはあまり大きく変化しないことを示す。なお、自車両が先行車に追従し、自車速＝先行車速である場合は、（式４）において自車速Ｖｈの代わりに先行車速を用いて車間時間ＴＨＷを算出することもできる。
【００３４】
つぎに、余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷを用いて、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する。自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰは、以下の（式５）で算出することができる。
ＲＰ＝ａ／ＴＨＷ＋ｂ／ＴＴＣ        ・・・（式５）
ここで、ａ、ｂは、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣにそれぞれ適切な重み付けをするための定数であり、予め適切な値を設定しておく。定数ａ、ｂは、例えばａ＝１，ｂ＝８（ａ＜ｂ）に設定する。
【００３５】
つづくステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で算出した自車両のリスクポテンシャルＲＰについて、領域判定を行う。具体的には、自車両のリスクポテンシャルＲＰが複数の領域のうち、いずれの領域に属するかを判定する。ここでは、図１１に示すようにリスクポテンシャルＲＰに対して３つの領域（領域１、領域２、領域３）を設定する。リスクポテンシャルＲＰが所定値RP_Th1よりも小さい場合（０≦ＲＰ＜RP_Th1）は領域１、所定値RP_Th2よりも小さい場合（RP_Th1≦ＲＰ＜RP_Th2）は領域２、所定値RP_Th2以上の場合（ＲＰ≧RP_Th2）は領域３と判定する。
【００３６】
ステップＳ１８０では、ステップＳ１７０で判定したリスクポテンシャルＲＰの領域に応じて制御反発力Ｆｃを算出する。図１２に、各領域１〜３と制御反発力Ｆｃとの関係を示す。領域１においては制御反発力Ｆｃ＝Ｆｃ１、領域２においては制御反発力Ｆｃ＝Ｆｃ２，領域３においては制御反発力Ｆｃ＝Ｆｃ３に設定する。ここで、Ｆｃ１＜Ｆｃ２＜Ｆｃ３とする。
【００３７】
リスクポテンシャルＲＰが領域間を遷移する場合は、以下の（式６）に示すように、所定の変化率ΔＦｃで制御反発力Ｆｃを変化させる。
・領域１から領域２への遷移：Ｆｃ＝Ｆｃ１+ΔＦｃ１２・Ｔ
・領域２から領域１への遷移：Ｆｃ＝Ｆｃ２−ΔＦｃ１２・Ｔ
・領域２から領域３への遷移：Ｆｃ＝Ｆｃ２+ΔＦｃ２３・Ｔ
・領域３から領域２への遷移：Ｆｃ＝Ｆｃ３−ΔＦｃ２３・Ｔ    ・・・（式６）
【００３８】
ここで、制御反発力Ｆｃの変化率ΔＦｃ１２，ΔＦｃ２３は、領域が遷移する際の制御反発力Ｆｃの時間変化を決定する値であり、ΔＦｃ１２＜ΔＦｃ２３となるように予め適切な値を設定しておく。なお、（式６）において、Ｔは領域が変化してから（遷移状態）の時間である。
【００３９】
ステップＳ１９０では、ステップＳ１８０で算出した制御反発力Ｆｃを用いて、制駆動力補正を行う際の駆動力補正量ΔＤａおよび制動力補正量ΔＤｂを算出する。ステップＳ１９０における制駆動力補正量の算出処理を、図１３を用いて説明する。
【００４０】
まずステップＳ１９０１で、ステップＳ１２０で読み込んだアクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、アクセルペダル６１が踏みこまれているか否かを判定する。アクセルペダル６１が踏み込まれていない場合には、ステップＳ１９０２へ進み、アクセルペダル６１が急に解放されたか否かを判定する。例えば、アクセルペダル操作量ＳＡから算出するアクセルペダル６１の操作速度が所定値未満であった場合は、アクセルペダル６１がゆっくりと戻されたと判断し、ステップＳ１９０３へ進む。ステップＳ１９０３では、駆動力補正量ΔＤａとして０をセットし、つづくステップＳ１９０４で制動力補正量ΔＤｂとして上述したステップＳ１８０で算出した制御反発力Ｆｃをセットする。
【００４１】
一方、ステップＳ１９０２でアクセルペダル６１が急に戻されたと判定されると、ステップＳ１９０５へ進む。ステップＳ１９０５では駆動力補正量ΔＤａを漸減させ、ステップＳ１９０６で制動力補正量ΔＤｂを制御反発力Ｆｃまで漸増させる。具体的には、アクセルペダル６１が急に戻された場合は、アクセルペダル操作中には駆動力を制御反発力Ｆｃ分だけ減少させるように設定していた駆動力補正量ΔＤａ（＝−Ｆｃ）を、０まで徐々に変化させる。また、アクセルペダル６１が急に戻されてから制動力補正量ΔＤｂを制御反発力Ｆｃまで徐々に増加させる。このように、アクセルペダル６１が急に戻された場合は、最終的に駆動力補正量ΔＤａが０に、制動力補正量ΔＤｂがＦｃになるように変化させる。
【００４２】
一方、ステップＳ１９０１が肯定判定され、アクセルペダル６１が踏み込まれている場合は、ステップＳ１９０７へ進んでドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。コントローラ５０内には、駆動力制御装置６０内に記憶されたドライバ要求駆動力算出マップ（図５）と同一のものが用意されており、アクセルペダル操作量ＳＡに従って、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。
【００４３】
つづくステップＳ１９０８で、ステップＳ１９０７で推定したドライバ要求駆動力Ｆｄａと制御反発力Ｆｃとの大小関係を比較する。ドライバ要求駆動力Ｆｄａが制御反発力Ｆｃ以上（Ｆｄａ≧Ｆｃ）の場合は、ステップＳ１９０９へ進む。ステップＳ１９０９では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、ステップＳ１９１０で制動力補正量ΔＤｂに０をセットする。すなわち、Ｆｄａ−Ｆｃ≧０であることから、駆動力Ｆｄａを制御反発力Ｆｃにより補正した後も正の駆動力が残る。従って、補正量の出力は駆動力制御装置６０のみで行うことができる。この場合、車両の状態としては、ドライバがアクセルペダル６１を踏んでいるにも関わらず期待した程の駆動力が得られない状態となる。補正後の駆動力が走行抵抗より大きい場合には、加速が鈍くなる挙動としてドライバに感じられ、補正後の駆動力が走行抵抗より小さい場合には、減速する挙動としてドライバに感じられる。
【００４４】
一方、ステップＳ１９０８が否定判定され、ドライバ要求駆動力Ｆｄａが制御反発力Ｆｃより小さい場合（Ｆｄａ＜Ｆｃ）は、駆動力制御装置６０のみでは目標とする補正量を出力できない。そこで、ステップＳ１９１１において駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ１９１２で制動力補正量ΔＤｂとして、補正量の不足分（Ｆｃ−Ｆｄａ）をセットする。この場合、車両の減速挙動としてドライバには察知される。
【００４５】
このようにステップＳ１９０で制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出した後、ステップＳ２００へ進む。ステップＳ２００では、ステップＳ１８０で算出した制御反発力Ｆｃに基づいて、アクセルペダル６１に発生する操作反力の制御量、すなわちアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。
【００４６】
図１４に、制御反発力Ｆｃとアクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの関係を示す。図１４において、アクセルペダル反力制御を行わない場合の、通常のアクセルペダル反力を破線で示す。ここではアクセルペダル操作量ＳＡが一定の場合のアクセルペダル反力を示している。図１４に示すように、制御反発力Ｆｃが大きくなるほど、通常値に対してアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが増加する。制御反発力Ｆｃが所定値ＦｃＡを超えると、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡの増加率が大きくなる。このように、制駆動力の補正量が大きくなるほど、アクセルペダル６１に発生する操作反力が大きくなる。
【００４７】
つづくステップＳ２１０では、ステップＳ１９０で算出した駆動力補正量ΔＤａ、及び制動力補正量ΔＤｂをそれぞれ駆動力制御装置６０、及び制動力制御装置７０に出力する。駆動力制御装置６０は、駆動力補正量ΔＤａと要求駆動力Ｆｄａとから目標駆動力を算出し、算出した目標駆動力を発生するようにエンジンコントローラ６０ｃに指令を出力する。また、制動力制御装置７０は、制動力補正量ΔＤｂと要求制動力Ｆｄｂとから目標制動力を算出し、目標制動力を発生するようにブレーキ液圧コントローラ７０ｃに指令を出力する。
【００４８】
ステップＳ２２０では、ステップＳ２００で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡをアクセルペダル反力発生装置８０に出力する。アクセルペダル反力発生装置８０は、コントローラ５０から入力される指令値に応じてアクセルペダル反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【００４９】
つぎに、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の作用を、図面を用いて説明する。
図１５に、自車両が先行車に接近してリスクポテンシャルＲＰが増加していく場合の、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの変化を示す。図１５に示すように、リスクポテンシャルＲＰが増加するにつれて各領域における制御反発力Ｆｃが大きくなるとともに、領域間の遷移状態における制御反発力Ｆｃの時間変化率ΔＦｃも大きくなる。  
【００５０】
具体的には、領域１（ＲＰ＜RP_Th1）では制御反発力Ｆｃ＝Ｆｃ１である。リスクポテンシャルＲＰが所定値RP_Th1以上となって領域１から領域２へ遷移すると、制御反発力ＦｃがＦｃ１からＦｃ２まで、変化率ΔＦｃ１２で徐々に増加する。さらにリスクポテンシャルＲＰが増加して所定値RP_Th2以上となり、領域２から領域３へ遷移すると、制御反発力ＦｃがＦｃ２からＦｃ３まで、変化率ΔＦｃ２３で徐々に増加する。
【００５１】
制駆動力の制御量ΔＤａ，ΔＤｂおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡは、制御反発力Ｆｃに応じて設定される。すなわち、制御反発力Ｆｃが大きくなるほど自車両に発生する減速度が大きくなるとともに、アクセルペダル６１に発生する操作反力が大きくなる。したがって、制御反発力Ｆｃが図１５に示すように段階的に増加していくことにより、運転者は自車両に発生する制駆動力（減速度）およびアクセルペダル反力の変化、すなわちリスクポテンシャルＲＰの変化を容易に知覚することができる。また、リスクポテンシャルＲＰが大きい場合ほど、遷移状態における制御反発力Ｆｃの変化率ΔＦｃを大きくしているので、制駆動力およびアクセルペダル反力の時間変化からもリスクポテンシャルＲＰが増加していることを運転者に認識させることができる。
【００５２】
なお、リスクポテンシャルＲＰが減少していく場合は、リスクポテンシャルＲＰがしきい値RP_Th2またはRP_Th1を下回ると、遷移状態となって制御反発力Ｆｃが徐々に減少する。
【００５３】
−第１の実施の形態の変形例１−
ここでは、リスクポテンシャルＲＰが遷移状態を過ぎて制御反発力Ｆｃが一定となる領域（フラット領域）の範囲を、各領域で等しくなるように設定する。
【００５４】
図１６に、リスクポテンシャルＲＰが増加していく場合の、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの変化を示す。なお、図１６には、リスクポテンシャルＲＰについて４つの領域を設定した場合を例として示している。ただし、最もリスクポテンシャルＲＰが大きい領域４を除く領域１〜３において、フラット領域の範囲を略同一にしている。
【００５５】
図１６に示すように、リスクポテンシャルＲＰが領域１にある場合、制御反発力Ｆｃ＝Ｆｃ１とする。領域１におけるリスクポテンシャルＲＰの範囲は、０≦ＲＰ＜ＲＰ_Th1であり、フラット領域の範囲（長さ）Ｌは、Ｌ１である。領域２および領域３のフラット領域の長さＬは、それぞれＬ２，Ｌ３である。領域１〜３のフラット領域の長さＬがＫ１＝Ｌ２＝Ｌ３となるように、リスクポテンシャルＲＰの所定値ＲＰ_Th2、ＲＰ_Th3および制御反発力Ｆｃの変化率ΔＦｃ１２、ΔＦｃ２３を設定する。なお、ＲＰ_Th2＜ＲＰ＿Th3、ΔＦｃ１２＜ΔＦｃ２３である。
【００５６】
なお、領域４における制御反発力Ｆｃ４、および領域３と領域４の間の制御反発力Ｆｃの変化率ΔＦｃ３４は、Ｆｃ４＞Ｆｃ３、ΔＦｃ３４＞ΔＦｃ２３となるように適切に設定しておく。
【００５７】
−第1の実施の形態の変形例２−
ここでは、リスクポテンシャルＲＰの各領域におけるフラット領域の長さＬを、リスクポテンシャルＰＲの大きさに応じて変化させる。
【００５８】
図１７に、リスクポテンシャルＲＰが増加していく場合の、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの変化を示す。なお、図１７には、リスクポテンシャルＲＰについて４つの領域を設定した場合を例として示している。ただし、最もリスクポテンシャルＲＰが大きい領域４を除く領域１〜３について、リスクポテンシャルＲＰの大きさに応じたフラット領域の長さを設定している。
【００５９】
図１７に示すように、領域１のフラット領域の長さＬ１，領域２のフラット領域の長さＬ２，および領域３のフラット領域の長さＬ３は、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係にある。リスクポテンシャルＲＰのしきい値ＲＰ_Th1、ＲＰ_Th2、ＲＰ_Th3、および制御反発力Ｆｃの変化率ΔＦｃ１２、ΔＦｃ２３は、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３を満足するように適切に設定される。なお、ＲＰ_Th1＜ＲＰ_Th2＜ＲＰ＿Th3、ΔＦｃ１２＜ΔＦｃ２３である。
【００６０】
このように、以上説明した第１の実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）コントローラ５０は、自車両前方の障害物状況と自車両の走行状態に基づいて、障害物、例えば先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出し、リスクポテンシャルＲＰに基づいて自車両に発生する制駆動力、および運転操作装置であるアクセルペダル６１に発生する操作反力を制御する。ここで、コントローラ５０は、算出したリスクポテンシャルＲＰが複数の領域のうちいずれに該当するかを判定する。制駆動力および操作反力の制御特性は、リスクポテンシャルＲＰの領域内において制御量が略一定となり、リスクポテンシャルＲＰが領域間を遷移する状態で制御量が変化するように設定される。なお、制御量および制御量の変化率は、リスクポテンシャルＲＰに応じて設定される。これにより、リスクポテンシャルＲＰの変化に応じて制駆動力および操作反力が階段状に変化し、リスクポテンシャルＲＰが領域から領域へと移行する場合の変化率もリスクポテンシャルＲＰの大きさに応じて変化する。その結果、領域が変化しない場合は制駆動力および操作反力が変化せず、領域が変化すると制駆動力および操作反力も変化するため、運転者は、制駆動力および操作反力の変化から、自車両のリスクポテンシャルの変化を確実に認識することができる。
（２）制駆動力および操作反力の制御特性は、リスクポテンシャルＲＰが高い領域ほど制御量および変化率が大きくなる。具体的には、図１５に示すように、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの大きさおよび変化率を、リスクポテンシャルＲＰが高い領域ほど大きくする。これにより、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど制駆動力および操作反力が大きくなるので、運転者はリスクポテンシャルＲＰが大きくなっていることを直感的に認識することができる。
（３）リスクポテンシャルＲＰの領域は、リスクポテンシャルＲＰに対する複数の領域の長さが、それぞれ略同一になるように設定することができる。具体的には、図１６に示すように、各領域１〜３において制御反発力Ｆｃが変化しない領域（フラット領域）の長さＬ１〜Ｌ３を、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３となるように設定する。これにより、リスクポテンシャルＲＰの変化に対して一定のタイミングで制御反発力Ｆｃが変化するので、運転者は制駆動力および操作反力の変化、すなわちリスクポテンシャルＲＰの変化を予測することができる。なお、フラット領域の長さＬ１〜Ｌ３を略同一とする代わりに、各領域１〜３の範囲（０≦ＲＰ＜ＲＰ_Th1、ＲＰ_Th1≦ＲＰ＜ＲＰ_Th2、ＲＰ_Th2≦ＲＰ＜ＲＰ_Th3）を略同一とするように設定することも可能である。制御反発力Ｆｃが変化する遷移状態は、フラット領域に比べて十分小さいため、各領域１〜３の範囲を略同一としても、フラット領域の長さＬを略同一とした場合と同様の効果を得ることができる。
（４）リスクポテンシャルＲＰの領域は、リスクポテンシャルＲＰに対する複数の領域の長さを、リスクポテンシャルＲＰに応じて変更することもできる。具体的には、図１７に示すように、各領域１〜３において制御反発力Ｆｃが変化しないフラット領域の長さＬ１〜Ｌ３を、リスクポテンシャルＲＰが高い領域ほど小さくする（Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３）。これにより、リスクポテンシャルＲＰが高い場合に速やかに制御反発力Ｆｃが増加するので、運転者は制駆動力および操作反力の増加、すなわちリスクポテンシャルＲＰが高まっていることを直感的に認識することができる。なお、フラット領域の長さＬ１〜Ｌ３の代わりに、各領域１〜３の範囲（０≦ＲＰ＜ＲＰ_Th1、ＲＰ_Th1≦ＲＰ＜ＲＰ_Th2、ＲＰ_Th2≦ＲＰ＜ＲＰ_Th3）を、リスクポテンシャルＲＰに応じて変化させることもできる。この場合も、フラット領域の長さＬを変化させる場合と同様の効果を得ることができる。
（５）リスクポテンシャルＲＰに応じて設定する制駆動力および操作反力の制御特性の制御量および変化率は、制駆動力制御および操作反力制御における制御力の大きさおよび変化率である。具体的には、制駆動力制御量ΔＤａ，ΔＤｂおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡを算出するための制御反発力Ｆｃの大きさおよび変化率を、リスクポテンシャルＲＰに応じて設定する。これにより、リスクポテンシャルＲＰの領域に応じて適切に設定された制御反発力Ｆｃを用いて制駆動力制御および操作反力制御を行い、運転者にリスクポテンシャルＲＰの変化をわかりやすく伝えることができる。
【００６１】
《第２の実施の形態》
以下に、本発明の第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００６２】
第２の実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰの領域を設定する際に、リスクポテンシャルＲＰが増加する場合と減少する場合で、ヒステリシスを設ける。具体的には、図１８に示すようにリスクポテンシャルＲＰが増加する場合と減少する場合で、各領域のしきい値の大きさを変更する。各領域において、ＲＰ_Th1＞ＲＰ_Th1'、ＲＰ_Th2＞ＲＰ_Th2'であり、ＲＰ_Th1とＲＰ_Th1'との差、およびＲＰ_Th2とＲＰ_Th2'との差は、略同一である。
【００６３】
図１９に、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの変化を示す。図１９において、リスクポテンシャルＲＰが増加する場合の制御反発力Ｆｃを実線で示し、リスクポテンシャルＲＰが減少する場合の制御反発力Ｆｃを破線で示す。
【００６４】
リスクポテンシャルＲＰが増加する場合は、所定値ＲＰ_Th1以上となると領域１から領域２に移行して制御反発力Ｆｃが徐々に増加し、所定値ＲＰ_Th2以上となると領域3に移行して制御反発力Ｆｃが徐々に増加する。一方、リスクポテンシャルＲＰが減少する場合は、しきい値ＲＰ_Th2'（＜ＲＰ_Th2）を下回ると領域３から領域２に移行して制御反発力Ｆｃが徐々に減少し、所定値ＲＰ_Th1'（＜ＲＰ_Th1）を下回ると領域１に移行して制御反発力Ｆｃが徐々に減少する。
【００６５】
このように、リスクポテンシャルＲＰの領域判定にヒステリシスを持たせることにより、リスクポテンシャルＲＰが大きい状態から小さくなっていく状況において、制御反発力Ｆｃを維持して急に低下しないようにする。
【００６６】
−第２の実施の形態の変形例−
ここでは、リスクポテンシャルＲＰの領域判定のヒステリシスを、リスクポテンシャルＲＰの大きさに応じて変化させる。
【００６７】
図２０に、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの変化を示す。図２０において、リスクポテンシャルＲＰが増加する場合の制御反発力Ｆｃを実線で示し、リスクポテンシャルＲＰが減少する場合の制御反発力Ｆｃを破線で示す。
【００６８】
図２０に示すように、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど、リスクポテンシャルＲＰが増加する場合と減少する場合のヒステリシスを大きくする。具体的には、領域１と領域２のしきい値ＲＰ_Th1とＲＰ_Th1'との差よりも、領域２と領域３のしきい値ＲＰ_Th2とＲＰ_Th2'との差を大きくする（ＲＰ_Th1−ＲＰ_Th1'＜ＲＰ_Th2−ＲＰ_Th2'）。これにより、リスクポテンシャルＲＰが減少していく際に、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど制御反発力Ｆｃが維持されて急に低下しないようにする。
【００６９】
このように、以上説明した第２の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）リスクポテンシャルＲＰの領域は、リスクポテンシャルＲＰが増加していく場合と減少していく場合でヒステリシスをつけて設定される。具体的には、図１９に示すようにリスクポテンシャルＲＰが増加する場合に比べて減少する場合のほうが、リスクポテンシャルＲＰが高い領域が広くなるように領域を設定する。これにより、リスクポテンシャルＲＰが減少する場合に、制御反発力Ｆｃが早いタイミングで減少しないように維持することができ、リスクポテンシャルＲＰが高い領域においてその情報を制駆動力および操作反力により運転者に確実に伝達することができる。
（２）ヒステリシスの大きさは、リスクポテンシャルＲＰに応じて変更することができる。具体的には、図２０に示すようにリスクポテンシャルＲＰが高い領域ほどヒステリシスが大きくなるように設定する。これにより、リスクポテンシャルＲＰが減少する場合に、リスクポテンシャルＲＰが高い領域ほど制御反発力Ｆｃが長い間維持されるので、制駆動力および操作反力がすぐに低下してしまわないように維持することができる。
【００７０】
《第３の実施の形態》
以下に、本発明の第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００７１】
第３の実施の形態においては、各領域におけるフラット領域の長さを、リスクポテンシャルＲＰの変化速度に応じて変更する。具体的には、図２１に示すようにリスクポテンシャルＲＰの変化速度ΔＲＰが所定値ΔＲＰ１以上の場合と所定値ΔＲＰ１未満の場合で、各領域のしきい値の大きさを変更する。各領域において、ＲＰ_Th1＞ＲＰ_Th1'、ＲＰ_Th2＞ＲＰ_Th2'である。
【００７２】
図２２に、リスクポテンシャルＲＰが増加していく場合の、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの変化を示す。図２２において、リスクポテンシャルＲＰの変化速度ΔＲＰが所定値ΔＲＰ１よりも小さい場合（通常時）の制御反発力Ｆｃを実線で示し、リスクポテンシャルＲＰの変化速度ΔＲＰが所定値ΔＲＰ１以上の場合の制御反発力Ｆｃを破線で示す。
【００７３】
図２２に示すように、通常時はリスクポテンシャルＲＰがしきい値ＲＰ_Th1以上となると領域１から領域２へ移行して制御反発力Ｆｃが徐々に増加し、しきい値ＲＰ_Th2以上となると領域３へ移行して制御反発力Ｆｃが徐々に増加する。一方、リスクポテンシャルＲＰの変化速度ΔＲＰが大きい場合、すなわちリスクポテンシャルＲＰが急増する場合は、リスクポテンシャルＲＰがしきい値ＲＰ_Th1'（＜ＲＰ_Th1）以上となると領域１から領域２へ移行して制御反発力Ｆｃが徐々に増加し、しきい値ＲＰ_Th2'（＜ＲＰ_Th2）以上となると領域３へ移行して制御反発力Ｆｃが徐々に増加する。
【００７４】
このように、以上説明した第３の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
リスクポテンシャルＲＰの変化速度に応じて、リスクポテンシャルＲＰの各領域の長さを変更する。具体的には、図２２に示すように、リスクポテンシャルＲＰの変化速度が所定値ΔＲＰ１以上の場合と未満の場合で、各領域１〜３のしきい値を変更する。変化速度ΔＲＰが大きい場合は、しきい値を小さくしてリスクポテンシャルＲＰが速やかに１段高い領域へ移行するようにする。これにより、リスクポテンシャルＲＰが急増する場合に制駆動力および操作反力を速やかに増加させて、リスクポテンシャルＲＰが増加することを運転者に伝えることができる。
【００７５】
《第４の実施の形態》
以下に、本発明の第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００７６】
第４の実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰの領域判定方法および制御反発力Ｆｃの算出方法が、上述した第１の実施の形態と異なっている。さらに、第４の実施の形態においては、制御反発力Ｆｃの算出式のゲインを変更することにより、リスクポテンシャルＲＰに対する制御反発力Ｆｃの特性を変化させる。以下に、第４の実施の形態において、どのようにリスクポテンシャルＲＰの領域に応じた制御反発力Ｆｃを設定するかを説明する。
【００７７】
まず、リスクポテンシャルＲＰの領域判定処理について説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１７０で実行される。なお、ここでは上述した（式３）および（式４）から算出した余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷを、それぞれ障害物に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰとして算出する。したがって、余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷについて、それぞれリスクポテンシャルＲＰの領域判定を行う。図２３に、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣと各領域１〜３との関係を示す。
【００７８】
図２３に示すように、車間時間ＴＨＷが所定値ＴＨＷ_Th1よりも大きくリスクポテンシャルＲＰが小さい場合は領域１、車間時間THWが所定値THW_Th2よりも大きくリスクポテンシャルＲＰが中程度の場合は領域２、車間時間ＴＨＷが所定値THW_Th2以下でリスクポテンシャルＲＰが大きい場合は領域３とする。また、余裕時間ＴＴＣが所定値ＴＴＣ_Th1よりも大きくリスクポテンシャルＲＰが小さい場合は領域１、余裕時間ＴＴＣが所定値ＴＴＣ_Th2よりも大きくリスクポテンシャルＲＰが中程度の場合は領域２、余裕時間ＴＴＣが所定値ＴＴＣ_Th2以下でリスクポテンシャルＲＰが大きい場合は領域３とする。
【００７９】
車間時間ＴＨＷと余裕時間ＴＴＣについて判定したリスクポテンシャルＲＰの領域が異なる場合は、リスクポテンシャルＲＰが大きいほうの領域を選択する。例えば、車間時間ＴＨＷについて領域１と判定され、余裕時間ＴＴＣについて領域２と判定された場合は、領域２を選択する。
【００８０】
つぎに、制御反発力Ｆｃの算出処理について図２４のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８のフローチャートのステップＳ１８０において実行される。
制御反発力Ｆｃの算出について、図２５（ａ）に示すように、自車両前方に長さｌの仮想的な弾性体を設けたと仮定し、この仮想的な弾性体が前方車両に当たって圧縮され、自車両に対する擬似的な走行抵抗を発生するというモデルを考える。制御反発力Ｆｃは、図２５（ｂ）に示すように仮想弾性体が前方車両に当たって圧縮された場合の反発力と定義する。
【００８１】
ここでは、車間時間ＴＨＷに関連づけた仮想弾性体、および余裕時間ＴＴＣに関連づけた仮想弾性体とを自車両と前方障害物との間に設定したモデルを想定し、それぞれの仮想弾性体による反発力を、車間時間ＴＨＷに基づく制御反発力Ｆｃ１および余裕時間ＴＴＣに基づく制御反発力Ｆｃ２として算出する。
【００８２】
まず、ステップＳ１８０１では、車間時間ＴＨＷをしきい値Ｔｈ１と比較する。車間時間ＴＨＷがしきい値Ｔｈ１（例えば１sec）より小さい場合（ＴＨＷ＜Ｔｈ１）は、ステップＳ１８０２へ進む。ステップＳ１８０２では、以下の（式７）から車間時間ＴＨＷに基づく制御反発力Ｆｃ１を算出する。
Ｆｃ１＝ｋ１×（Ｔｈ１−Ｄ）        ・・・（式７）
（式７）においてｋ１は車間時間ＴＨＷに関連付けた仮想弾性体のばね定数である。バネ定数ｋ１は制御反発力Ｆｃ１の特性を決定するゲインであり、後述するようにリスクポテンシャルＲＰの領域に応じて設定される。一方、ステップＳ１８０１でＴＨＷ≧Ｔｈ１と判定された場合は、ステップＳ１８０３へ進んで制御反発力Ｆｃ１＝０にする。
【００８３】
つづくステップＳ１８０４では、余裕時間ＴＴＣをしきい値Ｔｈ２と比較する。余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ２（例えば１０sec）より小さい場合（ＴＴＣ＜Ｔｈ２）は、ステップＳ１８０５へ進む。ステップＳ１８０５では、以下の（式８）から余裕時間ＴＴＣに基づく制御反発力Ｆｃ２を算出する。
Ｆｃ２＝ｋ２×（Ｔｈ２−Ｄ）        ・・・（式８）
（式８）においてｋ２は余裕時間ＴＴＣに関連付けた仮想弾性体のばね定数である。バネ定数ｋ２は制御反発力Ｆｃ２の特性を決定するゲインであり、後述するようにリスクポテンシャルＲＰの領域に応じて設定される。一方、ステップＳ１８０４でＴＴＣ≧Ｔｈ２と判定された場合は、ステップＳ１８０６へ進んで制御反発力Ｆｃ２＝０にする。
【００８４】
つづくステップＳ１８０７では、ステップＳ１８０２またはＳ１８０３で算出した車間時間ＴＨＷに基づく制御反発力Ｆｃ１と、ステップＳ１８０５またはＳ１８０６で算出した余裕時間ＴＴＣに基づく制御反発力Ｆｃ２のうち、大きい方の値を最終的な制御反発力Ｆｃとして選択する。
【００８５】
図２６に、リスクポテンシャルＲＰの各領域１〜３とゲインｋ１、ｋ２との関係を示す。図２６に示すように、領域１においてはゲインｋ１＝ｋ１＿１、ゲインｋ２＝ｋ２＿１、領域２においてはゲインｋ１＝ｋ１＿２、ゲインｋ２＝ｋ２＿２、領域３においてはゲインｋ１＝ｋ１＿３、ゲインｋ２＝ｋ２＿３とする。なお、ｋ１＿１＜ｋ１＿２＜ｋ１＿３、ｋ２＿１＜ｋ２＿２＜ｋ２＿３である。
【００８６】
領域間の遷移状態においては、以下の（式９）に示すように、それぞれ所定の変化率Δｋ１、Δｋ２でゲインｋ１、ｋ２を変化させる。
・領域１から領域２への遷移：ｋ１＝ｋ１＿１+Δｋ１＿１２・Ｔ
ｋ２＝ｋ２＿１+Δｋ２＿１２・Ｔ
・領域２から領域１への遷移：ｋ１＝ｋ１＿２−Δｋ１＿１２・Ｔ
ｋ２＝ｋ２＿２−Δｋ２＿１２・Ｔ
・領域２から領域３への遷移：ｋ１＝ｋ１＿２+Δｋ１＿２３・Ｔ
ｋ２＝ｋ２＿２+Δｋ２＿２３・Ｔ
・領域３から領域２への遷移：ｋ１＝ｋ１＿３−Δｋ１＿２３・Ｔ
ｋ２＝ｋ２＿３−Δｋ２＿２３・Ｔ  ・・・（式９）
【００８７】
ここで、ゲインｋ１、ｋ２の変化率Δｋ１＿１２，Δｋ２＿１２は、領域１と領域２の間で遷移する際のゲインｋ１、ｋ２の時間変化を決定する値、変化率Δｋ１＿２３，Δｋ２＿２３は、領域２と領域３の間で遷移する際のゲインｋ１、ｋ２の時間変化を決定する値であり、Δｋ１＿１２＜Δｋ１＿２３、Δｋ２＿１２＜Δｋ２＿２３、となるように予め適切な値を設定しておく。なお、（式９）において、Ｔは領域が変化してから（遷移状態）の時間である。
【００８８】
図２６に示すようにリスクポテンシャルＲＰの領域に対応して設定したゲインｋ１、ｋ２を用いて、上述した（式７）（式８）により制御反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２を算出する。
図２７に、リスクポテンシャルＲＰが増加していく場合の、リスクポテンシャルＲＰに対するゲインの変化を示す。図２７においてはとくに、車間時間ＴＨＷの逆数に対するゲインｋ１の変化を示している。
【００８９】
図２７に示すように、領域１においてゲインｋ１＝ｋ１＿１である。リスクポテンシャルＲＰ、すなわち車間時間ＴＨＷの逆数が大きくなって領域１から領域２に移行すると、ゲインｋ１が変化率Δｋ１＿１２でｋ１＿２まで徐々に増加する。車間時間ＴＨＷの逆数がさらに大きくなって領域２から領域３に移行すると、ゲインｋ１が変化率Δｋ１＿２３でｋ１＿３まで徐々に増加する。領域２および領域３において、ゲインｋ１は遷移状態を過ぎるとそれぞれｋ１＿２、ｋ１＿３で固定される。
【００９０】
なお、余裕時間ＴＴＣの逆数に対するゲインｋ２の変化も、図２７に示す車間時間ＴＨＷの逆数に対するゲインｋ１の変化と同様である。
【００９１】
−第４の実施の形態の変形例−
ここでは、リスクポテンシャルＲＰの領域間の遷移状態においてゲインｋ１、ｋ２を徐々に変化させる代わりに、変化量リミッタ等を用いて制御反発力Ｆｃを徐々に変化させる。第４の実施の形態の変形例における制御反発力Ｆｃの算出処理を、図２８のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１８０において実行される。
【００９２】
ステップＳ１８１１〜Ｓ１８１７での処理は、図２４のフローチャートのステップＳ１８０１〜Ｓ１８０７での処理と同様であるので説明を省略する。ステップＳ１８１８では、ステップＳ１８１７で選択した制御反発力Ｆｃと、前回周期で設定した制御反発力Ｆｃ＿ｚとの差（Ｆｃ-Ｆｃ＿ｚ）が、所定の変化量ΔＦよりも大きいか否かを判定する。ここで、変化量ΔＦは、リスクポテンシャルＲＰの領域に応じて設定される。図２９に、リスクポテンシャルＲＰの各領域１〜３と、制御反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２のゲインｋ１、ｋ２および変化量ΔＦ（リミット値）との関係を示す。
【００９３】
図２９に示すように、領域１においてゲインｋ１＝ｋ１＿１、ゲインｋ２＝ｋ２＿１、変化量ΔＦ＝ΔＦ＿１、領域２においてゲインｋ１＝ｋ１＿２、ゲインｋ２＝ｋ２＿２、変化量ΔＦ＝ΔＦ＿２、領域３においてゲインｋ１＝ｋ１＿３、ゲインｋ２＝ｋ２＿３、変化量ΔＦ＝ΔＦ＿３である。制御反発力Ｆｃ１、Ｆｃ２の算出式におけるゲインｋ１、ｋ２は、領域間の遷移状態においても変化させない。その代わり、各領域１〜３に対応するリミット値ΔＦ＿１〜ΔＦ＿３を設定する。
【００９４】
そこで、ステップＳ１８１８では、制御反発力Ｆｃと前回周期の制御反発力Ｆｃ＿ｚとの差（Ｆｃ-Ｆｃ＿ｚ）が、リスクポテンシャルＲＰの領域に対応する変化量ΔＦよりも大きいか否かを判定する。領域１の場合は、差（Ｆｃ-Ｆｃ＿ｚ）を変化量ΔＦ＿１と比較し、領域２の場合は変化量ΔＦ＿２と比較し、領域３の場合は変化量ΔＦ＿３と比較する。
【００９５】
ステップＳ１８１８が肯定判定されると、ステップＳ１８１９へ進み、前回周期の制御反発力Ｆｃ＿ｚにリスクポテンシャルＲＰの領域に応じた変化量ΔＦを加算した値（Ｆｃ＿ｚ+ΔＦ）を、制御反発力Ｆｃとして設定する。
【００９６】
一方、ステップＳ１８１８が否定判定されると、ステップＳ１８２０へ進む。ステップＳ１８２０では、制御反発力Ｆｃと前回周期の制御反発力Ｆｃ＿ｚとの差（Ｆｃ-Ｆｃ＿ｚ）が、リスクポテンシャルＲＰの領域に対応する変化量ΔＦ（負の値）よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ１８２０が肯定判定され、（Ｆｃ-Ｆｃ＿ｚ）＜−ΔＦの場合は、ステップＳ１８２１へ進み、前回周期の制御反発力Ｆｃ＿ｚからリスクポテンシャルＰＲの領域に応じた変化量ΔＦを引いた値（Ｆｃ＿ｚ-ΔＦ）を、制御反発力Ｆｃとして設定する。
【００９７】
ステップＳ１８２０が否定判定されると、ステップＳ１８２２へ進み、ステップＳ１８１７で設定した制御反発力Ｆｃをそのまま使用する。
【００９８】
このように、以上説明した第４の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）リスクポテンシャルＲＰに応じて設定する制駆動力および操作反力の制御特性の制御量および変化率は、制駆動力制御および操作反力制御における制御力のゲインおよびゲインの変化率である。具体的には、図２５（ａ）（ｂ）に示すように自車両の前方に仮想的に弾性体を設け、この仮想弾性体が圧縮された場合の反発力を制御反発力Ｆｃとして算出する場合に、仮想弾性体のバネ定数ｋ１、ｋ２を制御力のゲインとする。そこで、これらのゲインｋ１、ｋ２の大きさおよび時間変化率Δｋ１、Δｋ２を、リスクポテンシャルＲＰに応じて設定する。これにより、リスクポテンシャルＲＰの領域に応じて適切に設定されたゲインｋ１、ｋ２を用いて制御反発力Ｆｃを算出することができ、制御反発力Ｆｃにしたがって制駆動力制御および操作反力制御を行い、運転者にリスクポテンシャルＲＰの変化をわかりやすく伝えることができる。
（２）ゲインｋ１、ｋ２は制御反発力Ｆｃを算出する際の算出式（式７）（式８）における乗数であり、図２７に示すように、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど段階的に大きくなるように設定される。これにより、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど制御反発力Ｆｃが大きくなり、制駆動力および操作反力を介してリスクポテンシャルＲＰが増加していることを運転者にわかりやすく伝えることができる。
（３）制御反発力Ｆｃは、自車両と障害物との車間時間ＴＨＷまたは余裕時間ＴＴＣが所定値Ｔｈ１，Ｔｈ２よりも小さい場合に、自車両と障害物との車間距離Ｄおよびゲインｋ１、ｋ２を用いて算出される。具体的には、上述した（式７）（式８）から、仮想弾性体の反発力として制御反発力Ｆｃが算出される。これにより、制駆動力制御および操作反力制御により運転者に適度の減速感を与えてリスクポテンシャルＲＰの大きさを伝達することができる。
【００９９】
《第５の実施の形態》
以下に、本発明の第５の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第５の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第４の実施の形態との相違点を主に説明する。
【０１００】
第５の実施の形態においては、上述した第４の実施の形態と同様にリスクポテンシャルＲＰの領域判定および制御反発力Ｆｃの算出を行う。さらに、運転者によるアクセルペダル６１の操作量ＳＡに基づいて推定するドライバ要求駆動力Ｆｄａを、リスクポテンシャルＰＲの領域に応じて低下補正する。そして、制御反発力Ｆｃと、リスクポテンシャルＲＰの領域に応じて補正したドライバ要求駆動力Ｆｄａとを用いて、制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出する。以下に、第５の実施の形態においてどのように制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出するかを、図３０のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示すフローチャートのステップＳ１９０において実行される。
【０１０１】
ステップＳ１９２１〜Ｓ１９２７での処理は、図１３に示したフローチャートのステップＳ１９０１〜Ｓ１９０７での処理と同様であるので説明を省略する。ステップＳ１９２８では、ステップＳ１９２７で運転者によるアクセルペダル６１の操作量ＳＡに応じて算出されたドライバ要求駆動力Ｆｄａを、補正する。補正後のドライバ要求駆動力Ｆｄａ’は、以下の（式１０）で表される。
Ｆｄａ’＝ｋ３×Ｆｄａ              ・・・（式１０）
【０１０２】
（式１０）において、ｋ３はリスクポテンシャルＲＰに応じて要求駆動力Ｆｄａを補正するための係数（ゲイン）である。ゲインｋ３は、リスクポテンシャルＲＰの領域に対応して図３１に示すように設定される（０≦ｋ３≦１）。
【０１０３】
領域１においてゲインｋ３＝ｋ３＿１、領域２においてゲインｋ３＝ｋ３＿２、領域３においてゲインｋ３＝ｋ３＿３である。なお、０≦ｋ３＿３＜ｋ３＿２＜ｋ３＿１≦１である。
【０１０４】
領域間の遷移状態においては、以下の（式１１）に示すように、それぞれ所定の変化率Δｋ３でゲインｋ３を変化させる。
・領域１から領域２への遷移：ｋ３＝ｋ３＿１+Δｋ３＿１２・Ｔ
・領域２から領域１への遷移：ｋ３＝ｋ３＿２−Δｋ３＿１２・Ｔ
・領域２から領域３への遷移：ｋ３＝ｋ３＿２+Δｋ３＿２３・Ｔ
・領域３から領域２への遷移：ｋ３＝ｋ３＿３−Δｋ３＿２３・Ｔ  ・・・（式１１）
【０１０５】
ここで、ゲインｋ３の変化率Δｋ３＿１２は、領域１と領域２の間で遷移する際のゲインｋ３の時間変化を決定する値、変化率Δｋ３＿２３は、領域２と領域３の間で遷移する際のゲインｋ３の時間変化を決定する値であり、Δｋ３＿１２＜Δｋ３＿２３となるように予め適切な値を設定しておく。なお、（式１１）において、Ｔは領域が変化してから（遷移状態）の時間である。
【０１０６】
つづくステップＳ１９２９では、ステップＳ１９２８で算出した補正要求駆動力Ｆｄａ’と制御反発力Ｆｃとを比較する。Ｆｄａ’≧Ｆｃの場合は、ステップＳ１９３０へ進む。ステップＳ１９３０では、以下の（式１２）から駆動力補正量ΔＤａを算出する。
ΔＤａ＝−Ｆｃ−（Ｆｄａ−Ｆｄａ’）    ・・・（式１２）
【０１０７】
（式１２）で算出される駆動力補正量ΔＤａを駆動力制御装置６０に出力すると、駆動力制御装置６０において発生されるトルクは、ドライバ要求駆動力Ｆｄａから駆動力補正量ΔＤａを引いた値となる。すなわち、
Ｆｄａ−ΔＤａ＝Ｆｄａ−Ｆｃ−（Ｆｄａ−Ｆｄａ’）
＝Ｆｄａ’−Ｆｃ
＝ｋ３×Ｆｄａ−Ｆｃ    ・・・（式１３）
【０１０８】
（式１３）で表されるように、ドライバ要求駆動力Ｆｄａにゲインｋ３（０≦ｋ３≦１）を乗じた値から制御反発力Ｆｃを減算した値が自車両に発生することになる。これにより、リスクポテンシャルＲＰが大きい場合に運転者のアクセルペダル操作に対して駆動力を発生しにくくすることができる。とくに、最もリスクポテンシャルＲＰが高い領域（ここでは領域３）においてゲインｋ３＝０とすると、運転者によるアクセルペダル操作に関わらず、減速制御を行うことができる。
【０１０９】
つづくステップＳ１９３１〜Ｓ１９３３での処理は、図１３のフローチャートのステップＳ１９１０〜Ｓ１９１２での処理と同様であるので説明を省略する。ただし、ステップＳ１９３２およびＳ１９３３では、ドライバ要求駆動力Ｆｄａの代わりに補正要求駆動力Ｆｄａ’を用いる。
【０１１０】
このように、以上説明した第５の実施の形態手においては、上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
リスクポテンシャルＲＰに応じて設定する制駆動力および操作反力の制御特性の制御量および変化率は、制駆動力制御および操作反力制御における制御力のゲインおよびゲインの変化率である。具体的には、ゲインは、運転者によるアクセルペダル６１の操作量ＳＡに応じて算出されるドライバ要求駆動力Ｆｄａを低下補正するための乗数ｋ３である。ゲインｋ３は、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど小さくなるように設定される。これにより、リスクポテンシャルＲＰが大きいほどドライバ要求駆動力Ｆｄａが小さくなるように補正され、アクセルペダル６１の操作に対して自車両に発生する駆動力が小さくなる。すなわち、運転者によるアクセルペダル操作が自車両の加速に反映されなくなる。その結果、運転者はリスクポテンシャルＲＰが大きくなっていることを容易に認識することができる。
【０１１１】
《第６の実施の形態》
以下に、本発明の第６の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第６の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第４の実施の形態との相違点を主に説明する。
【０１１２】
第６の実施の形態においては、上述した第４の実施の形態と同様にリスクポテンシャルＲＰの領域判定および制御反発力Ｆｃの算出を行う。そして、算出した制御反発力Ｆｃに対して、リスクポテンシャルＲＰの領域に応じて設定した上限値Ｆｌを用いてリミット処理を行う。図３２に、リスクポテンシャルＲＰの各領域１〜３と制御反発力Ｆｃの上限値Ｆとの関係を示す。
【０１１３】
図３２に示すように、領域１において上限値Ｆｌ＝Ｆｌ＿１、領域２において上限値Ｆｌ＝Ｆｌ＿２、領域３において上限値Ｆｌ＝Ｆｌ＿３である。なお、Ｆｌ＿１＜Ｆｌ＿２＜Ｆｌ＿３である。
【０１１４】
領域間の遷移状態においては、以下の（式１４）に示すように、それぞれ所定の変化率ΔＦｌで上限値Ｆｌを変化させる。
・領域１から領域２への遷移：Ｆｌ＝Ｆｌ＿１+ΔＦｌ＿１２・Ｔ
・領域２から領域１への遷移：Ｆｌ＝Ｆｌ＿２−ΔＦｌ＿１２・Ｔ
・領域２から領域３への遷移：Ｆｌ＝Ｆｌ＿２+ΔＦｌ＿２３・Ｔ
・領域３から領域２への遷移：Ｆｌ＝Ｆｌ＿３−ΔＦｌ＿２３・Ｔ  ・・・（式１４）
【０１１５】
ここで、上限値Ｆｌの変化率ΔＦｌ＿１２は、領域１と領域２の間で遷移する際の上限値Ｆｌの時間変化を決定する値、変化率ΔＦｌ＿２３は、領域２と領域３の間で遷移する際の上限値Ｆｌの時間変化を決定する値であり、ΔＦｌ＿１２＜ΔＦｌ＿２３となるように予め適切な値を設定しておく。なお、（式１４）において、Ｔは領域が変化してから（遷移状態）の時間である。
【０１１６】
図３３に、リスクポテンシャルＲＰが大きくなっていく場合の制御反発力Ｆｃの上限値Ｆｌの変化を示す。図３３においてリスクポテンシャルＲＰは、車間時間ＴＨＷの逆数または余裕時間ＴＴＣの逆数である。図３２に示すように、領域１において制御反発力Ｆｃの上限値Ｆｌ＝Ｆｌ＿１である。リスクポテンシャルＲＰが領域１から領域２に移行すると、上限値ＦｌがＦｌ＿１から変化量ΔＦｌ＿１２でＦｌ＿２まで徐々に増加する。リスクポテンシャルＲＰがさらに増加して領域２から領域３に移行すると、上限値ＦｌがＦｌ＿２から変化量ΔＦｌ＿２３でＦｌ＿３まで徐々に増加する。各領域１〜３において、遷移状態を過ぎると上限値ＦｌはそれぞれＦｌ＿１，Ｆｌ＿２，Ｆｌ＿３に固定される。
【０１１７】
−第６の実施の形態の変形例−
ここでは、リスクポテンシャルＲＰの領域間の遷移状態において制御反発力Ｆｃの上限値Ｆｌを変化させる代わりに、制御反発力Ｆｃにリミット処理を行う。図３４に、リスクポテンシャルＲＰの各領域１〜３と、制御反発力Ｆｃの上限値Ｆｌおよび制御反発力Ｆｃの変化量（リミット値）ΔＦとの関係を示す。
【０１１８】
図３４に示すように、領域１において制御反発力Ｆｃの上限値Ｆｌ＝Ｆｌ＿１，領域２において上限値Ｆｌ＝Ｆｌ＿２、領域３において上限値Ｆｌ＝Ｆｌ＿３である。また、領域１における制御反発力Ｆｃのリミット値ΔＦ＝ΔＦ＿１，領域２におけるリミット値ΔＦ＝ΔＦ＿２，領域３におけるリミット値ΔＦ＝ΔＦ＿３である。制御反発力Ｆｃのリミット処理は、図２８に示したフローチャートと同様にして行う。
【０１１９】
このように、以上説明した第６の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
リスクポテンシャルＲＰに応じて設定する制駆動力および操作反力の制御特性の制御量および変化率は、制駆動力制御および操作反力制御における制御力の上限値および上限値の変化率である。具体的には、図３３に示すように、制御反発力Ｆｃの上限値Ｆｌおよび変化量ΔＦｌを、リスクポテンシャルＲＰに応じて変更する。リスクポテンシャルＲＰの増加に応じて制御反発力Ｆｃの上限値Ｆｌが段階的に大きくなるため、制駆動力および操作反力を介してリスクポテンシャルＲＰの増加を運転者にわかりやすく知らせることができる。
【０１２０】
《第７の実施の形態》
以下に、本発明の第７の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。図３５に、第７の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の構成を示す。図３５において、図１に示した第１の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【０１２１】
図３５に示すように、車両用運転操作補助装置２は、アクセルペダル６１の操作反力を制御するアクセルペダル反力発生装置８０を備えていない。コントローラ５０Ａは、自車両と先行車との接触の可能性が高い場合に自車両の制駆動力を制御する。
【０１２２】
図３６に、第７の実施の形態による車両用運転操作補助装置２における運転操作補助制御処理の処理手順のフローチャートを示す。図３６において、ステップＳ３１０〜Ｓ３９０での処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１９０での処理と同様である。ステップＳ３９０で制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出した後、アクセルペダル反力指令値を算出せずに、ステップＳ４００で補正量ΔＤａ，ΔＤｂを駆動力制御装置６０および制動力制御装置７０にそれぞれ出力する。
【０１２３】
このように、自車両と先行車との接触可能性に応じた操作反力制御を行わない場合でも、段階的に変化する制御反発力Ｆｃに応じて自車両に発生する制駆動力を制御することにより、上述した第１の実施の形態と同様に、自車両のリスクポテンシャルＲＰを運転者にわかりやすく伝えることができる。なお、第１の実施の形態に限定されず、第２の実施の形態から第６の実施の形態についても、アクセルペダル反力制御を行わず制駆動力制御のみを行うように構成することも可能である。
【０１２４】
上述した第１〜第７の実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰに対して３つまたは４つの領域を設定し、領域判定を行う例を説明した。しかしこれには限定されず、２つまたは５つ以上の領域を設定することも可能である。いずれの場合も、リスクポテンシャルＲＰの大きな領域ほど制御反発力Ｆｃや制御反発力Ｆｃのゲインｋ１、ｋ２が大きくなり、かつ領域間の遷移状態において変化量が大きくなるように設定する。
【０１２５】
上述した第１〜第６の実施の形態においては、自車両のリスクポテンシャルＲＰに基づいて算出される制御反発力Ｆｃに応じてアクセルペダル反力制御を行った。ただし、これには限定されず、アクセルペダル反力制御に加えてブレーキペダル７１の反力制御を行うこともできる。
【０１２６】
上述した第１〜第３の実施の形態においては、自車両と先行車との車間時間ＴＨＷと余裕時間ＴＴＣとを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出した。しかしこれには限定されず、例えば余裕時間ＴＴＣの逆数をリスクポテンシャルＲＰとして算出することもできる。また、上述した第４〜第６の実施の形態においては、車間時間ＴＨＷと余裕時間ＴＴＣの両方についてリスクポテンシャルＲＰの領域判定と制御反発力Ｆｃの算出を行った。しかしこれには限定されず、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣのいずれか一方を用いてリスクポテンシャルＲＰの領域判定と制御反発力Ｆｃの算出をすることも可能である。
【０１２７】
以上説明した第１から第７の実施の形態においては、障害物検出手段としてレーダ装置１０および障害物検知装置４０を用い、走行状態検出手段として車速センサ２０を用い、リスクポテンシャル算出手段、領域設定手段、領域判定手段、制御特性設定手段、変化速度算出手段、制御力算出手段、および要求駆動力算出手段としてコントローラ５０，５０Ａを用いた。また、制御手段として、コントローラ５０，５０Ａ，駆動力制御装置６０，制動力制御装置７０，およびアクセルペダル反力発生装置８０を用いた。なお、上述した第１から第７の実施の形態においては、レーザレーダをレーダ装置１０として用いる例を説明したが、レーザレーダの代わりにミリ波レーダ等の別方式のレーダ装置を用いることももちろん可能である。また、駆動力制御装置６０および制動力制御装置７０を省略してアクセルペダル反力制御のみを行うことも可能である。コントローラ５０，５０ＡにおいてリスクポテンシャルＲＰの領域を設定する代わりに、予め設定した領域をメモリ等に記憶し、必要に応じて記憶した情報を読み出すように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。
【図２】レーダ装置の測距原理を説明する図。
【図３】レーダ装置による検出結果の一例を示す図。
【図４】駆動力制御装置を説明する図。
【図５】アクセルペダル操作量と要求駆動力との関係を示す図。
【図６】制動力制御装置を説明する図。
【図７】ブレーキペダル操作量と要求制動力との関係を示す図。
【図８】第１の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図９】自車両の予測進路の算出方法を説明する図。
【図１０】自車両の予測進路の算出方法を説明する図。
【図１１】リスクポテンシャルの領域判定を説明する図。
【図１２】リスクポテンシャルの各領域と制御反発力との関係を示す図。
【図１３】制駆動力補正量算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１４】制御反発力とアクセルペダル反力指令値との関係を示す図。
【図１５】リスクポテンシャルＲＰと制御反発力との関係を示す図。
【図１６】リスクポテンシャルＲＰと制御反発力との関係を示す図。
【図１７】リスクポテンシャルＲＰと制御反発力との関係を示す図。
【図１８】第２の実施の形態におけるリスクポテンシャルの領域判定を説明する図。
【図１９】リスクポテンシャルと制御反発力との関係を示す図。
【図２０】リスクポテンシャルと制御反発力との関係を示す図。
【図２１】第３の実施の形態におけるリスクポテンシャルの領域判定を説明する図。
【図２２】リスクポテンシャルと制御反発力との関係を示す図。
【図２３】第４の実施の形態におけるリスクポテンシャルの領域判定を説明する図。
【図２４】制御反発力算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図２５】（ａ）（ｂ）制駆動力制御の概念を説明する図。
【図２６】リスクポテンシャルの各領域と制御反発力のゲインとの関係を示す図。
【図２７】リスクポテンシャルと制御反発力のゲインとの関係を示す図。
【図２８】制御反発力算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図２９】リスクポテンシャルの各領域と、制御反発力のゲインおよび制御反発力のリミット値との関係を示す図。
【図３０】制駆動力補正量算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図３１】リスクポテンシャルの各領域とドライバ要求駆動力のゲインとの関係を示す図。
【図３２】リスクポテンシャルの各領域と制御反発力の上限値との関係を示す図。
【図３３】リスクポテンシャルと制御反発力の上限値との関係を示す図。
【図３４】リスクポテンシャルの各領域と、制御反発力の上限値および制御反発力のリミット値との関係を示す図。
【図３５】第７の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。
【図３６】第７の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２９】
１０：レーダ装置
２０：車速センサ
３０：舵角センサ
４０：障害物検知装置
５０、５0Ａ：コントローラ
６０：駆動力制御装置
６１：アクセルペダル
７０：制動力制御装置
７１：ブレーキペダル
８０：アクセルペダル反力発生装置
【図１】
2006007926.tif 000003
【図２】
2006007926.tif 000004
【図３】
2006007926.tif 000005
【図４】
2006007926.tif 000006
【図５】
2006007926.tif 000007
【図６】
2006007926.tif 000008
【図７】
2006007926.tif 000009
【図８】
2006007926.tif 000010
【図９】
2006007926.tif 000011
【図１０】
2006007926.tif 000012
【図１１】
2006007926.tif 000013
【図１２】
2006007926.tif 000014
【図１３】
2006007926.tif 000015
【図１４】
2006007926.tif 000016
【図１５】
2006007926.tif 000017
【図１６】
2006007926.tif 000018
【図１７】
2006007926.tif 000019
【図１８】
2006007926.tif 000020
【図１９】
2006007926.tif 000021
【図２０】
2006007926.tif 000022
【図２１】
2006007926.tif 000023
【図２２】
2006007926.tif 000024
【図２３】
2006007926.tif 000025
【図２４】
2006007926.tif 000026
【図２５】
2006007926.tif 000027
【図２６】
2006007926.tif 000028
【図２７】
2006007926.tif 000029
【図２８】
2006007926.tif 000030
【図２９】
2006007926.tif 000031
【図３０】
2006007926.tif 000032
【図３１】
2006007926.tif 000033
【図３２】
2006007926.tif 000034
【図３３】
2006007926.tif 000035
【図３４】
2006007926.tif 000036
【図３５】
2006007926.tif 000037
【図３６】
2006007926.tif 000038