(57)【要約】【課題】  前方障害物に対するリスクポテンシャルが減少するときに、運転者の意図にあった反力制御を行う車両用運転操作補助装置を提供する。【解決手段】車両用運転操作補助装置は、前方障害物に対するリスクポテンシャルを算出し、リスクポテンシャルに応じてアクセルペダル反力を制御する。自車両と前方障害物との相対位置関係の変化から、現在、自車両の前方に存在する障害物が将来的にも反力制御の対象障害物である確実性を、制御対象信頼度として算出する。そして、リスクポテンシャルが減少するときに、制御対象信頼度に基づいてアクセルペダル操作反力の減少速度を調整する。【選択図】  図１
2006315570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の障害物状況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される前記障害物状況に基づいて、前方障害物に対する自車両の接近度合を表す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、
前記リスクポテンシャル算出手段で算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、
前記操作反力算出手段で算出される前記操作反力を前記アクセルペダルに発生させる操作反力発生手段と、
前記障害物検出手段で検出される前記自車両と前記障害物との相対位置関係に基づいて、前記前方障害物がこれからも、前記操作反力の制御の対象障害物であるという確実性を表す制御対象信頼度を算出する制御対象信頼度算出手段と、
前記制御対象信頼度算出手段によって算出される前記制御対象信頼度に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力が減少するときの減少速度を調整する減少速度調整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、
前記減少速度調整手段は、前記リスクポテンシャルに基づいて前記操作反力算出手段で算出された前記操作反力の減少速度を調整する操作反力減少速度調整手段であり、前記操作反力減少速度調整手段は、前記制御対象信頼度が低くなるほど前記減少速度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２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作反力減少速度調整手段は、前記制御対象信頼度が低くなるに従って、前記減少速度の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４】
請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作反力減少速度調整手段は、前記制御対象信頼度が低くなるに従って、前記減少速度の変化率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５】
請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記減少速度調整手段は、前記障害物状況に基づいて前記リスクポテンシャル算出手段で算出された前記リスクポテンシャルの減少速度を調整するリスクポテンシャル減少速度調整手段であり、前記リスクポテンシャル減少速度調整手段は、前記制御対象信頼度が低くなるほど前記減少速度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６】
請求項５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減少速度調整手段は、前記制御対象信頼度が低くなるに従って、前記減少速度の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７】
請求項５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減少速度調整手段は、前記制御対象信頼度が低くなるに従って、前記減少速度の変化率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８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記障害物状況に基づいて、前記自車両から見た時の前方障害物の見た目の幅の変化を算出する障害物幅算出手段をさらに備え、
前記減少速度調整手段は、前記制御対象信頼度に加えて、前記障害物幅算出手段で算出された前記幅の変化に基づいて、前記減少速度を調整す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４のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記アクセルペダルの踏み込み量を検出する踏み込み量検出手段と、
前記リスクポテンシャルに基づいて、前記アクセルペダルの踏み込み量に対する駆動トルクの関係を減少方向に補正する駆動トルク補正手段と、
前記駆動トルク補正手段によって算出された前記駆動トルクを前記自車両に発生させる駆動力制御手段と、
前記操作反力が減少するときに、前記制御対象信頼度に基づいて前記駆動力の増加速度を調整する駆動力増加速度調整手段とをさらに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１０】
請求項５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、
前記アクセルペダルの踏み込み量を検出する踏み込み量検出手段と、
前記リスクポテンシャル減少速度調整手段で前記減少速度を調整された前記リスクポテンシャルに基づいて、前記アクセルペダルの踏み込み量に対する駆動トルクの関係を減少方向に補正する駆動トルク補正手段と、
前記駆動トルク補正手段によって算出された前記駆動トルクを前記自車両に発生させる駆動力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１１】
自車両前方の障害物状況を検出し、
検出した前記障害物状況に基づいて、前方障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出し、
前記リスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を算出し、
算出した前記操作反力を前記アクセルペダルに発生させ、
前記自車両と前記障害物との相対位置関係に基づいて、前記前方障害物がこれからも、前記操作反力の制御の対象障害物であるという確実性を表す制御対象信頼度を算出し、
算出した前記制御対象信頼度に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力が減少するときの減少速度を調整することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
【請求項１２】
自車両前方の障害物状況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される前記障害物状況に基づいて、前方障害物に対する自車両の接近度合を表す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、
前記リスクポテンシャル算出手段で算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、
前記操作反力算出手段で算出される前記操作反力を前記アクセルペダルに発生させる操作反力発生手段と、
前記障害物検出手段で検出される前記自車両と前記障害物との相対位置関係に基づいて、前記前方障害物がこれからも、前記操作反力の制御の対象障害物であるという確実性を表す制御対象信頼度を算出する制御対象信頼度算出手段と、
前記制御対象信頼度算出手段によって算出される前記制御対象信頼度に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力が減少するときの減少速度を調整する減少速度調整手段とを有する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、先行車と自車両との車間距離に基づき、アクセルペダルの操作反力を変更している（例えば特許文献１参照）。この装置は、車間距離の減少に伴いアクセルペダルの反力を増加させることによって、運転者の注意を喚起する。
【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】特開平１０−１６６８９０号公報
【特許文献２】特願２００４−０５９０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の装置は、先行車との車間距離に基づいてアクセルペダルの操作反力を変更しているため、ドライバの感覚に合わない操作反力が発生することがあった。例えば、先行車を追い越していく場合は、その先行車は反力制御の対象障害物ではなくなるのでアクセルペダルに発生させる操作反力が低下していく。このとき、操作反力の低下が急すぎると運転者が意図せずにアクセルペダルを踏み込んでしまう可能性があるが、操作反力の低下がゆっくり過ぎると運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。
【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状況を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段によって検出される障害物状況に基づいて、前方障害物に対する自車両の接近度合を表す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、リスクポテンシャル算出手段で算出されるリスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、操作反力算出手段で算出される操作反力をアクセルペダルに発生させる操作反力発生手段と、障害物検出手段で検出される自車両と障害物との相対位置関係に基づいて、前方障害物がこれからも、操作反力の制御の対象障害物であるという確実性を表す制御対象信頼度を算出する制御対象信頼度算出手段と、制御対象信頼度算出手段によって算出される制御対象信頼度に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力が減少するときの減少速度を調整する減少速度調整手段とを備える。
本発明による車両用運転操作補助方法は、自車両前方の障害物状況を検出し、検出した障害物状況に基づいて、前方障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出し、リスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を算出し、算出した前記操作反力を前記アクセルペダルに発生させ、自車両と障害物との相対位置関係に基づいて、前方障害物がこれからも、操作反力の制御の対象障害物であるという確実性を表す制御対象信頼度を算出し、算出した制御対象信頼度に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力が減少するときの減少速度を調整する。
本発明による車両は、自車両前方の障害物状況を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段によって検出される障害物状況に基づいて、前方障害物に対する自車両の接近度合を表す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、リスクポテンシャル算出手段で算出されるリスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、操作反力算出手段で算出される操作反力をアクセルペダルに発生させる操作反力発生手段と、障害物検出手段で検出される自車両と障害物との相対位置関係に基づいて、前方障害物がこれからも、操作反力の制御の対象障害物であるという確実性を表す制御対象信頼度を算出する制御対象信頼度算出手段と、制御対象信頼度算出手段によって算出される制御対象信頼度に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力が減少するときの減少速度を調整する減少速度調整手段とを有する車両用運転操作補助装置を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、リスクポテンシャルに応じてアクセルペダルに発生する操作反力を制御するとともに、アクセルペダルに発生する操作反力が減少するときの減少速度を、前方障害物がこれからも対象障害物であるという制御対象信頼度に基づいて調整するので、リスクポテンシャルをアクセルペダル操作反力として運転者に伝達しながら、操作反力が減少するときに運転者の感覚にあった反力制御を行うことができる。
【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り、図２は、車両用運転操作補助装置１を搭載した車両の構成図である。
【０００８】
まず、車両用運転操作補助装置１の構成を説明する。レーザレーダ１０は、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、水平方向に赤外光パルスを照射して車両前方領域を走査する。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計測し、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。検出した車間距離及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。
【０００９】
前方カメラ２０は、フロント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カメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出し、コントローラ５０へと出力する。前方カメラ２０による検知領域は車両の前後方向中心線に対して水平方向に±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。
車速センサ３０は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより自車両の車速を検出し、検出した自車速をコントローラ５０に出力する。
【００１０】
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、レーザレーダ１０から入力される距離情報と、車速センサ２０から入力される自車速から、自車両周囲の障害物状況、例えば自車両と各障害物との相対距離および相対速度といった障害物に対する走行状態を認識する。コントローラ５０は、障害物状況に基づいて、各障害物に対する自車両の接近度合を表す物理量であるリスクポテンシャルを算出し、算出したリスクポテンシャルに基づいて、以下のような制御を行う。
【００１１】
車両用運転操作補助装置１は、アクセルペダル７２を操作する際に発生する反力を制御することによって、運転者に周囲の環境を知らせて運転者の運転操作を適切にアシストするものである。そこで、コントローラ５０は、自車前方の障害物に対するリスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダル７２の反力制御量を算出する。
【００１２】
なお、自車両が前方障害物、例えば先行車を追い越していく場合には、その先行車が反力制御の対象障害物ではなくなるのでアクセルペダル６２に発生する操作反力が減少していく。このとき、操作反力の減少速度が遅すぎると加速操作を妨げる等、運転者に大きな違和感を与えてしまう。一方、操作反力の減少速度が速すぎると運転者が意図せずにアクセルペダル７２を踏み込みすぎてしまう可能性がある。
【００１３】
そこで、第１の実施の形態においては、現在、自車両の前方に存在し反力制御の対象となっている障害物が、将来的にも確実に対象障害物であるかを判定し、その判定結果に基づいて操作反力を減少するときの減少速度を変更する。ここでは、将来的にも対象障害物であるという確実性を表す値として、後述する制御対象信頼度を算出する。コントローラ５０は、リスクポテンシャルに基づく反力制御量を制御対象信頼度に応じて補正し、補正した反力制御量をアクセルペダル反力制御装置６０へと出力する。
【００１４】
アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０から出力される反力制御量に応じて、アクセルペダル７２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ７１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ７１は、アクセルペダル反力制御装置７０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７２を操作する際に発生する踏力を任意に制御することができる。
【００１５】
なお、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特性は、例えば、アクセルペダル７２の操作量が大きくなるほどアクセルペダル反力がリニアに大きくなるよう設定されている。通常のアクセルペダル反力特性は、例えばアクセルペダル７２の回転中心に設けられたねじりバネ（不図示）のバネ力によって実現することができる。
【００１６】
図３に、コントローラ５０の内部および周辺の構成を示すブロック図を示す。コントローラ５０は、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１、制御対象信頼度算出部５２、リスクポテンシャル算出部５３、アクセルペダル反力算出部５４，反力減少量算出部５５、およびアクセルペダル反力補正部５６を構成する。
【００１７】
障害物認識部５１は、レーザレーダ１０、前方カメラ２０および車速センサ３０からの信号を入力し、自車両前方の障害物状況を認識する。制御対象信頼度算出部５２は、障害物認識部５１の認識結果に基づいて、現在、自車両の前方に存在する障害物の制御対象信頼度を算出する。
【００１８】
リスクポテンシャル算出部５３は、障害物認識部５１および制御対象信頼度算出部５２からの信号に基づいて、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。アクセルペダル反力算出部５４は、リスクポテンシャル算出部５３で算出したリスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル６２の反力制御指令値を算出する。
【００１９】
反力減少量算出部５５は、制御対象信頼度算出部５２で算出された制御対象信頼度に基づいて、アクセルペダル反力を減少させるときの反力減少量を算出する。アクセルペダル反力補正部５６は、反力減少量算出部５５で算出した反力減少量を用いて、アクセルペダル反力が減少するときの反力制御指令値を補正し、反力補正値を算出する。
【００２０】
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の動作を詳細に説明する。図４に、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を示す。本処理内容は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。
【００２１】
まず、ステップＳ１００で走行状態を読み込む。ここで、走行状態は、自車前方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。そこで、レーザレーダ１０によって検出される自車両前方の障害物との車間距離Dと相対速度Vrおよび自車両に対する前方障害物の存在方向とともに、車速センサ３０によって検出される自車速Vを読み込む。さらに、前方カメラ２０から入力される自車両前方の画像情報に画像処理を施し、前方障害物の車幅等を算出する。
【００２２】
ステップＳ２００では、ステップＳ１００で読み込み、認識した走行状態データに基づいて、前方障害物の状況を認識する。ここでは、前回の処理周期以前に検出され、コントローラ５０のメモリに記憶されている自車両に対する障害物の相対位置やその移動方向・移動速度と、ステップＳ１００で得られた現在の走行状態データとにより、現在の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およびレーンマーカが、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。
【００２３】
ステップＳ３００では、現在、自車両の前方に存在し反力制御の対象となっている障害物が、将来的にも対象障害物であるという確実性を表す値として、制御対象信頼度Probを算出する。ここでの処理を、図５のフローチャート、および図６から図１０を用いて説明する。図６は直線路走行中に自車両前方に障害物が存在する場合、図７はカーブ路走行中に自車両前方に障害物が存在する場合を示す。ここでは、図６，７に示すように、自車両の進路に対して障害物が横方向にどれだけオフセットしているか、すなわち自車両の左右方向中心位置Ａの進路と障害物の中心位置Ｂとのオフセット値αを算出し、横方向オフセット値αから制御対象信頼度Probを算出する。
【００２４】
まず、ステップＳ３１０で、横方向オフセット値αを算出する。自車両が直線路を走行中に、前方に障害物が存在する場合について、図８を用いて説明する。図８は、自車両の中心位置Ａを原点Ｏとし、自車両の横方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系において自車両と前方障害物との相対位置関係を示している。自車両の中心位置Ａから前方障害物の中心位置Ｂまでの距離及び角度はＬ，θで示し、自車両の中心位置Ａから前方障害物の左エッジＣまでの距離および角度はＬ１，θ１、右エッジＤまでの距離および角度はＬ２，θ２で示している。自車両の車幅はＤ０，前方障害物の幅はＤ１で示している。これらの距離Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，角度θ、θ１、θ２および幅Ｄ１は、前方カメラ２０で撮像された自車両前方画像に基づいて算出する。
【００２５】
横方向オフセット値αは、自車両の中心位置Ａが障害物の位置に達したときの位置Ｅから前方障害物の中心位置Ｂまでの距離である。以下に、前方障害物の左右エッジまでの距離Ｌ１，Ｌ２および角度θ１、θ２から横方向オフセット値αを求める方法を説明する。
【００２６】
図８において各ベクトルは以下の（式１）〜（式３）で表される。
【数１】
2006315570.tif 000003
【数２】
2006315570.tif 000004
【数３】
2006315570.tif 000005
【００２７】
また、位置Ａから位置Ｅに向かうベクトルは、
【数４】
2006315570.tif 000006
であるので、以下の（式５）のように表すことができる。
【数５】
2006315570.tif 000007
【００２８】
従って、横方向オフセット値αは、（式３）及び（式５）より、以下の（式６）から求められる。
【数６】
2006315570.tif 000008
また、障害物の幅Ｄ１は、以下の（式７）から算出できる。
【数７】
2006315570.tif 000009
【００２９】
次に、自車両がカーブ路を走行中に、前方に障害物が存在する場合について、図９を用いて説明する。図９は、曲率Ｒのカーブ路の中心位置Ｏを原点Ｏとし、自車両の横方向をＸ軸、前後方向をＹ軸とする座標系において自車両と前方障害物との相対位置関係を示している。図９において、自車両と障害物とのなす中心角をθＲで示している。自車両の中心位置Ａが障害物の位置に達したときの位置Ｅと障害物の中心位置Ｂとの距離が横方向オフセット値αである。
【００３０】
以下に、前方障害物の左右エッジまでの距離Ｌ１，Ｌ２、角度θ１、θ２、自車速Ｖ，および舵角ＳＴＲから横方向オフセット値αを幾何学的に求める方法を説明する。なお、舵角ＳＴＲは不図示の舵角センサによって検出される。
【００３１】
図９において、各ベクトルは以下の（式８）〜（式１６）で表される。
【数８】
2006315570.tif 000010
【数９】
2006315570.tif 000011
【数１０】
2006315570.tif 000012
【数１１】
2006315570.tif 000013
【数１２】
2006315570.tif 000014
【数１３】
2006315570.tif 000015
【数１４】
2006315570.tif 000016
【数１５】
2006315570.tif 000017
【数１６】
2006315570.tif 000018
【００３２】
曲率Ｒは、ステアリングギヤ比STR_GR、ホイールベースｌ、スタビリティファクタAを用いて（式１７）により求まる。
【数１７】
2006315570.tif 000019
また、障害物の幅Ｄ１は上述した（式７）により直線路走行中と同様に求めることができる。
【００３３】
障害物の中心Ｂまでの距離Ｌは、（式１８）から算出できる。
【数１８】
2006315570.tif 000020
障害物の中心位置Ｂと自車両の前後方向中心線とのなす角θは、以下の（式１９）で算出できる。
【数１９】
2006315570.tif 000021
また、自車両と障害物とのなす中心角θＲは、（式２０）で表される。
【数２０】
2006315570.tif 000022
【００３４】
以上より、障害物との横方向オフセット値αは自車両の前後方向中心線に対して左方向の角度を正とすると、以下の（式２１）（式２２）で求められる。
・θ＞０のとき
【数２１】
2006315570.tif 000023
・θ＜０のとき
【数２２】
2006315570.tif 000024
【００３５】
このように、ステップＳ３１０で自車両が直線路を走行している場合、あるいはカーブ路を走行している場合の横方向オフセット値αを算出した後、ステップＳ３２０へ進む。ステップＳ３２０では、算出した横方向オフセット値αを用いて制御対象信頼度Probを算出する。図１０に、横方向オフセット値αと制御対象信頼度Probとの関係を示す。
【００３６】
図１０に示すように横方向オフセット値α＝０のとき、すなわち自車両が前方障害物の位置に達したときに自車両の中心位置Ａと前方障害物の中心位置Ｂが一致する場合は、その前方障害物が将来的にも確実に制御対象であると判断し、制御対象信頼度Prob＝１とする。横方向オフセット値αが大きくなるほど、自車両あるいは前方障害物が車線変更等を行って、現在、自車両の前方に存在している前方障害物が将来的にいなくなる可能性が高くなる。そこで、現在の前方障害物が将来的にも制御対象であるという確実性を表す制御対象信頼度Probを徐々に小さくする。α＞（Ｄ０／２＋Ｄ１／２）あるいはα＜（−Ｄ０／２−Ｄ１／２）で、自車両と前方障害物との横方向の重なり量がなくなると、制御対象信頼度Prob＝０とする。
【００３７】
このように、ステップＳ３００で制御対象信頼度Probを算出した後、ステップＳ４００へ進む。ステップＳ４００では、前方障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルＲＰを算出する。ここでの処理を、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
ステップＳ４０１で、制御対象信頼度Probと所定値Prob1とを比較する。Prob＞Prob1の場合は、ステップＳ４０２へ進んで後述するようにリスクポテンシャルＲＰを算出する。一方、Prob≦Prob1の場合は、現在の前方障害物が将来的にも制御対象であるという確率が低いので、リスクポテンシャルＲＰ＝０とする。所定値Prob1は、現在の前方障害物が将来的にも制御対象である確率の低さを判断するためのしきい値であり、例えばProb1＝０．３に設定する。なお、この値は車両の走行状態や環境状況により、例えば０．３から０．７の間で設定を選択することができる。前方障害物、例えば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。
【００３９】
図１２（ａ）に示すように、自車両前方に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。ここで、先行車に対するリスクポテンシャルＲＰは、図１２（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圧縮量と定義する。リスクポテンシャルＲＰの算出方法を図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００４０】
ステップＳ４１１では、認識された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Ｖ、先行車速Ｖ２および相対車速Ｖｒ（＝Ｖ２−Ｖ）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。先行車に対する余裕時間ＴＴＣは、以下の（式２３）で求められる。
ＴＴＣ＝−Ｄ／Ｖｒ            ・・・（式２３）
【００４１】
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。
【００４２】
ステップＳ４１２では、ステップＳ４１１で算出した余裕時間ＴＴＣを所定値Ｔｈと比較する。所定値ＴｈはリスクポテンシャルＲＰが高くなり操作反力制御を行うか否かを判断するためのしきい値であり、予め適切な値を設定しておく。ステップＳ４１３では、仮想弾性体の長さを表す基準距離Ｌを算出する。基準距離Ｌは、余裕時間ＴＴＣのしきい値Ｔｈと相対速度Ｖｒを用いて、以下の（式２４）から算出する。
Ｌ＝Ｔｈ×Ｖｒ              ・・・（式２４）
【００４３】
ステップＳ４１４では、ステップＳ４１３で算出した基準距離Ｌと車間距離Ｄを用いて、以下の（式２５）からリスクポテンシャルＲＰを算出する。
ＲＰ＝ｋ×（Ｌ−Ｄ）            ・・・（式２５）
（式２５）においてｋは予め設定した仮想弾性体のばね定数である。
【００４４】
一方、ステップＳ４１２が否定判定されるとステップＳ４１５へ進んでリスクポテンシャルＲＰ＝０にする。このようにステップＳ４００でリスクポテンシャルＲＰを算出した後、ステップＳ５００へ進む。
【００４５】
ステップＳ５００では、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、アクセルペダル７２に発生させる操作反力の反力制御指令値ＦＡを算出する。リスクポテンシャルＲＰが大きいほど、アクセルペダル７２を戻す方向へ操作反力を発生させる。
【００４６】
図１４に、リスクポテンシャルＲＰとアクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの関係を示す。図１２に示すように、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰmaxよりも小さい場合は、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど、大きなアクセルペダル反力を発生させるようにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰmaxより大きい場合には、最大のアクセルペダル反力を発生させるように、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡを最大値ＦＡmaxに固定する。
【００４７】
このように、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰmaxより小さい場合は、アクセルペダル反力特性を変更し、リスクポテンシャルＲＰの大きさをアクセルペダル操作反力として運転者に知らせる。一方、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰmaxより大きい場合は、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡを最大にして運転者がアクセルペダル７２を解放するように促す。
【００４８】
ステップＳ６００では、ステップＳ３００で算出した制御対象信頼度Probに基づいて、リスクポテンシャルＲＰに応じてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが減少していく際の反力減少量のリミッタΔFA_ｄを算出する。図１５に、制御対象信頼度Probとアクセルペダル反力減少量リミッタΔFA_ｄとの関係を示す。なお、反力減少量リミッタΔFA_ｄは負の値である。
【００４９】
制御対象信頼度Probが所定値Prob0（＞Prob1）よりも大きい場合は、現在の前方障害物が将来的にも制御対象である確率が高いので、反力減少量リミッタΔFA_dを所定値ΔFA_d0に設定する。制御対象信頼度Probが低くなるほど、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡが速やかに減少するように反力減少量リミッタΔFA_ｄを徐々に低下する。制御対象信頼度Probが所定値Prob1よりも小さくなると、反力減少量リミッタΔFA_dを所定値ΔFA_d1に設定する。なお、所定値ΔFA_d0、ΔFA_d1は、０＞ΔFA_d0＞ΔFA_d1となるように予め適切な値を設定しておく。
【００５０】
つづくステップＳ７００では、ステップＳ６００で算出した反力減少量リミッタΔFA_dを用いてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを補正する。ここでの処理を、図１６のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ７０１で、前回周期で設定した反力補正値ＦＡhoseiに、ステップＳ６００で算出した反力減少量リミッタΔFA_ｄ（＜０）を加えた値(FAhosei＋ΔFA_d)が、ステップＳ５００で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡよりも小さいか否かを判定する。
【００５１】
(FAhosei＋ΔFA_d)＜ＦＡの場合は、ステップＳ７０２へ進み、反力補正値FAhoseiとして今回周期で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを設定する。(FAhosei＋ΔFA_d)≧ＦＡの場合は、ステップＳ７０３へ進み、反力補正値FAhoseiとして、前回周期で設定した反力補正値FAhoseiに反力減少量リミッタΔFA_dを加えた値を設定する。
【００５２】
ステップＳ８００では、ステップＳ７００で算出した反力指令補正値ＦＡhoseiを、アクセルペダル反力制御装置７０に出力する。アクセルペダル反力制御指令値７０は、コントローラ５０からの指令値に応じてサーボモータ７１を制御し、アクセルペダル７２に発生する反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【００５３】
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の作用を説明する。
図１７（ａ）〜（ｄ）に、制御対象信頼度Probの時間変化、リスクポテンシャルＲＰの時間変化、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡと反力補正値FAhoseiの時間変化、および自車両の具体的な走行状況を示す。なお、図１７（ａ）には自車両が先行車の後ろを走行している間は制御対象信頼度Probが一定である様子を示しているが、実際には横方向オフセット値αに応じて若干変動する。
【００５４】
自車線前方に障害物、例えば先行車が存在し、先行車に追従している場合は、自車両が先行車に接近していくに従って時間ｔ１からリスクポテンシャルＲＰが増加し、これに伴ってアクセルペダル反力補正値ＦＡhoseiが増加する。時間ｔ２でリスクポテンシャルＲＰが減少し始めると、アクセルペダル反力補正値ＦＡhoseiも減少する。このとき、リスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡは、一点鎖線で示すように急減する。
【００５５】
自車両が先行車に追従して走行している場合は、アクセルペダル７２から発生する操作反力が急に減少すると、運転者が無意識のうちにアクセルペダル７２を余分に踏み込んでしまう可能性がある。そこで、反力減少量にリミッタΔFA_dを設け、アクセルペダル操作反力がゆるやかに減少するように補正する。このときの反力減少量リミッタΔFA_dは、制御対象信頼度Prob＞Prob0であるので所定値ΔFA_d0である。
【００５６】
その後、自車両が先行車を追い越そうとして接近すると、時間ｔ３からリスクポテンシャルＲＰとともにアクセルペダル反力補正値ＦＡhoseiが増加し始める。自車両が追い越し動作を開始すると、リスクポテンシャルＲＰが低下するとともに、先行車との横方向オフセット値αが増加するので制御対象信頼度Probが徐々に低下する（時間ｔ４）。このとき、追従中と同様にアクセルペダル操作反力を緩やかに減少すると、運転者が先行車を追い越すために加速しようとしてもアクセルペダル操作反力の抜け（低下）が遅く、運転者は引っ掛かりを感じてしまう。
【００５７】
そこで、追従中に比べて操作反力減少時の変化率リミッタが大きくなるように、制御対象信頼度Probの低下に応じて反力減少量リミッタΔFA_ｄを調整する。具体的には、制御対象信頼度Probが低くなるほど反力減少量リミッタΔFA_dを小さくする（ΔFA_d＜０）。自車両が先行車を追い越すとリスクポテンシャルＲＰは一気に低下する（時間ｔ５）。このとき、制御対象信頼度Probは所定値Prob1よりも小さくなり、アクセルペダル操作反力は反力減少量リミッタΔFA_d1で速やかに減少する。
【００５８】
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）車両用運転操作補助装置１は、自車両前方の障害物状況に基づいて前方障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルＲＰを算出し、リスクポテンシャルＲＰに基づいて運転操作機器であるアクセルペダル７２に発生させる操作反力を算出し、算出した操作反力をアクセルペダル７２に発生させる。コントローラ５０は、自車両と前方障害物との相対位置関係に基づいて、前方障害物がこれからも操作反力の制御の対象障害物であるという確実性を表す制御対象信頼度Probを算出し、算出した制御対象信頼度Probに基づいて、アクセルペダル７２に発生する操作反力が減少するときの減少速度を調整する。これにより、自車両のリスクポテンシャルＲＰをアクセルペダル操作反力として運転者に伝達しながら、制御対象信頼度Probに基づいて運転者の感覚にあった反力制御を行うことが可能となる。
（２）コントローラ５０は、リスクポテンシャルＲＰに基づいて算出された操作反力の減少速度を調整し、制御対象信頼度Probが低くなるほど減少速度を大きくする。具体的には、図１５に示すように、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡの減少量リミッタΔFA_d（＜０）を制御対象信頼度Probが低くなるほど小さくする。これにより、リスクポテンシャルＲＰの低下に応じてアクセルペダル操作反力が減少していくときに、前方障害物が将来的にも反力制御の対象障害物であるという確実性が低い場合は、アクセルペダル操作反力を速い速度で減少させることができ、運転者の感覚にあった反力制御を行うことができる。
【００５９】
《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基本構成は、図１および図２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。
【００６０】
自車両が先行車に追従している場合、運転者の特性や走行環境等により、図１８に示すように先行車に対して横方向にオフセットした状態で走行を続ける場合がある。この場合、先行車の真後ろに追従して走行している場合に比べて横方向オフセット値αが大きくなるので、追い越し等を意図していなくても制御対象信頼度Probが小さくなってしまう。このような状況で追い越し時と同様に反力減少量リミッタΔFA_dを設定すると、リスクポテンシャルＲＰが減少するときにアクセルペダル操作反力が急減してしまう。
【００６１】
そこで、第２の実施の形態においては、自車両が先行車に対して横方向にオフセットして走行していても、リスクポテンシャルＲＰの低下時にアクセルペダル操作反力を急減させないように反力減少量リミッタΔFA_ｄを設定する。
【００６２】
図１９に、制御対象信頼度Probと反力減少量リミッタΔFA_dとの関係を示す。図１９に示すように、制御対象信頼度Probが所定値Prob0よりも小さくなると反力減少量リミッタΔFA_dは低下する。制御対象信頼度Probの低下に対する反力減少量リミッタΔFA_dの低下率は、制御対象信頼度Probが低くなるほど大きくなるように設定する。すなわち、制御対象信頼度Probが低くなるほど反力減少率が急激に大きくなるように設定する。
【００６３】
これにより、制御対象信頼度Probが高い状態、例えばProb＞Prob0から若干低下しても反力減少量リミッタΔFA_dの低下が抑制されるので、図１８に示すように自車両が先行車に対して横方向にオフセットした状態で走行していても、リスクポテンシャルＲＰの低下時にアクセルペダル操作反力の急減が抑制される。
【００６４】
このように、第２の実施の形態においては、制御対象信頼度Probが低くなるにつれて減少速度の変化率を大きくした。具体的には、図１９に示すようにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡの減少量リミッタΔFA_dの変化率を、制御対象信頼度Probが低くなるほど大きくした。これにより、運転者が無意識のうちにアクセルペダル７２を踏み込んでしまう可能性を低減できる。
【００６５】
《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２の実施の形態による車両用運転操作補助装置の基本構成は、図１および図２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。
【００６６】
図２０に示すように自車両が先行車に接近し、追い越していく場合、できるだけ早い段階でアクセルペダル操作反力を減少することにより、運転者の引っかかり感を防止することができる。そこで、第３の実施の形態においては、自車両が先行車に対して横方向にオフセットすると、より早い段階でアクセルペダル操作反力を減少し、運転者が追い越し操作を容易に行えるようにする。
【００６７】
図２１に、制御対象信頼度Probと反力減少量リミッタΔFA_dとの関係を示す。図２１に示すように、制御対象信頼度Probが所定値Prob0よりも小さくなると反力減少量リミッタΔFA_dは低下する。制御対象信頼度Probの低下に対する反力減少量リミッタΔFA_dの低下率は、制御対象信頼度Probが低くなるほど小さくなるように設定する。すなわち、制御対象信頼度Probが所定値Prob0よりも小さくなるとすぐに、反力減少率を急激に大きくし、制御対象信頼度Probが低くなるほど反力減少率をゆっくりと大きくするように設定する。
【００６８】
これにより、先行車に対する横方向オフセット値αが大きくなり、制御対象信頼度Probが所定値Prob0よりも小さくなると、反力減少量リミッタΔFA_dが急に低下するので、より早い段階からアクセルペダル操作量が大きく減少する。その結果、運転者はスムーズに加速して追い越しを行うことができる。
【００６９】
このように、第３の実施の形態においては、制御対象信頼度Probが低くなるにつれて減少速度の変化率を小さくした。具体的には、図２１に示すようにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡの減少量リミッタΔFA_dの変化率を、制御対象信頼度Probが低くなるほど小さくした。これにより、運転者の感覚にあった反力制御を実現することが可能となる。
【００７０】
−第３の実施の形態の変形例−
運転者の車線変更意図を判断し、車線変更意図に応じて制御対象信頼度Probに対する反力減少量リミッタΔFA_dの特性を変更することもできる。例えば、運転者によってウィンカ操作が行われ、車線変更して先行車を追い越そうとしている場合には、図２１に示した特性に従って反力減少量リミッタΔFA_dを算出する。そして、ウィンカ操作がない場合は、図１９に示した特性に従って反力減少量リミッタΔFA_dを算出する。これにより、先行車に対して自車両がオフセットしているときに、運転者が先行車を追い越そうとしている場合にはアクセルペダル操作反力を早い段階から減少させ、先行車を追い越す意図がない場合にはアクセルペダル操作反力の急減を抑制することが可能となる。
【００７１】
《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基本構成は、図１および図２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１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００７２】
図２２に、第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置のコントローラ５０Ａの内部および周辺の構成を示すブロック図を示す。コントローラ５０Ａは、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１、制御対象信頼度算出部５２、リスクポテンシャル算出部５３、アクセルペダル反力算出部５４，リスクポテンシャル減少量算出部５７、およびリスクポテンシャル補正部５８を構成する。
【００７３】
リスクポテンシャル減少量算出部５７は、制御対象信頼度算出部５２で算出された制御対象信頼度Probに基づいて、リスクポテンシャルＲＰを減少させるときのリスクポテンシャル減少量を算出する。リスクポテンシャル補正部５８は、リスクポテンシャル減少量算出部５７で算出した減少量を用いて、リスクポテンシャルが減少するときの補正値を算出する。アクセルペダル反力算出部５４は、リスクポテンシャル算出部５８で算出されたリスクポテンシャル補正値に基づいて、アクセルペダル反力制御指令値を算出する。
【００７４】
このように、第４の実施の形態では、制御対象信頼度Probに基づいてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを補正する代わりに、リスクポテンシャルＲＰを補正する。
【００７５】
以下に、第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作を詳細に説明する。図２３に、第４の実施の形態のコントローラ５０Ａ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。本処理内容は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。ステップＳ１００〜Ｓ４００での処理は、図４に示したフローチャートと同様であるので説明を省略する。
【００７６】
ステップＳ５５０では、ステップＳ３００で算出した制御対象信頼度Probに基づいてリスクポテンシャルＲＰが減少していく際の、リスクポテンシャル減少量のリミッタΔRP_ｄを算出する。図２４に、制御対象信頼度Probとリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_ｄとの関係を示す。なお、リスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_ｄは負の値である。
【００７７】
制御対象信頼度Probが所定値Prob0（＞Prob1）よりも大きい場合は、現在の前方障害物が将来的にも制御対象である確率が高いので、リスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dを所定値ΔRP_d0に設定する。制御対象信頼度Probが低くなるほど、リスクポテンシャルＲＰが速やかに減少するようにリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_ｄを徐々に低下する。制御対象信頼度Probが所定値Prob1よりも小さくなると、リスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dを所定値ΔRP_d1に設定する。なお、所定値ΔRP_d0、ΔRP_d1は、０＞ΔRP_d0＞ΔRP_d1となるように予め適切な値を設定しておく。
【００７８】
ステップＳ６５０では、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰを、ステップＳ５５０で算出した減少量リミッタΔRP_dを用いて補正する。ここでの処理を、図２５のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ６５１で、前回周期で設定したリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiに、ステップＳ５５０で算出した減少量リミッタΔRP_ｄ（＜０）を加えた値(RPhosei＋ΔRP_d)が、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰよりも小さいか否かを判定する。
【００７９】
(RPhosei＋ΔRP_d)＜ＲＰの場合は、ステップＳ６５２へ進み、リスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiとして今回周期で算出したリスクポテンシャルＲＰを設定する。(RPhosei＋ΔRP_d)≧RPの場合は、ステップＳ６５３へ進み、リスクポテンシャル補正値RPhoseiとして、前回周期で設定したリスクポテンシャル補正値RPhoseiに減少量リミッタΔRP_dを加えた値を設定する。
【００８０】
ステップＳ７５０では、ステップＳ６５０で算出したリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiに基づいて、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。ここでは、図１４に示したマップを用いてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。ステップＳ８００では、ステップＳ７５０で算出した反力制御指令値ＦＡを、アクセルペダル反力制御装置７０に出力する。これにより、今回の処理を終了する。
【００８１】
以下に、第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置の作用を説明する。
図２６（ａ）〜（ｄ）に、制御対象信頼度Probの時間変化、リスクポテンシャルＲＰとリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiの時間変化、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡの時間変化、および自車両の具体的な走行状況を示す。なお、図２６（ａ）には自車両が先行車の後ろを走行している間は制御対象信頼度Probが一定である様子を示しているが、実際には横方向オフセット値αに応じて若干変動する。
【００８２】
自車線前方に障害物、例えば先行車が存在し、先行車に追従している場合は、自車両が先行車に接近していくに従って時間ｔ１からリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiが増加し、これに伴ってアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが増加する。時間ｔ２でリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiが減少し始めると、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡも減少する。このとき、自車両周囲の障害物状況に基づいて算出されるリスクポテンシャルＲＰは一点鎖線で示すように急減する。
【００８３】
リスクポテンシャルＲＰの急減に伴ってアクセルペダル７２から発生する操作反力が急に減少すると、運転者が無意識のうちにアクセルペダル７２を余分に踏み込んでしまう可能性がある。そこで、リスクポテンシャル減少量にリミッタΔRP_dを設け、アクセルペダル操作反力がゆるやかに減少するように、リスクポテンシャルＲＰを補正する。このときの減少量リミッタΔRP_dは、制御対象信頼度Prob＞Prob0であるので所定値ΔRP_d0である。
【００８４】
その後、自車両が先行車を追い越そうとして接近すると、時間ｔ３からリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiとともにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが増加し始める。自車両が追い越し動作を開始すると、リスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiが低下するとともに、先行車との横方向オフセット値αが増加するので制御対象信頼度Probが徐々に低下する（時間ｔ４）。このとき、追従中と同様にリスクポテンシャルＲＰを緩やかに減少すると、運転者が先行車を追い越すために加速しようとしてもアクセルペダル操作反力の抜け（低下）が遅く、運転者は引っ掛かりを感じてしまう。
【００８５】
そこで、追従中に比べてリスクポテンシャル減少時の変化率リミッタが大きくなるように、制御対象信頼度Probの低下に応じてリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_ｄを調整する。具体的には、制御対象信頼度Probが低くなるほどリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dを小さくする（ΔFA_d＜０）。自車両が先行車を追い越すとリスクポテンシャルＲＰは一点鎖線で示すように一気に低下する（時間ｔ５）。このとき、制御対象信頼度Probは所定値Prob1よりも小さくなり、リスクポテンシャル補正値RPhoseiは減少量リミッタΔRP_d1で速やかに減少する。これにより、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡも速やかに減少する。
【００８６】
このように、以上説明した第４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。
コントローラ５０Ａは、障害物状況に基づいて算出されたリスクポテンシャルＲＰの減少速度を調整し、制御対象信頼度Probが低くなるほど減少速度を大きくする。具体的には、図２４に示すように、リスクポテンシャルＲＰの減少量リミッタΔRP_d（＜０）を制御対象信頼度Probが低くなるほど小さくする。減少速度を調整したリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiに基づいてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出するので、リスクポテンシャルＲＰが減少していくときに、前方障害物が将来的にも反力制御の対象障害物であるという確実性が低い場合は、アクセルペダル操作反力を速い速度で減少させることができ、運転者の感覚にあった反力制御を行うことができる。
【００８７】
−第４の実施の形態の変形例−
制御対象信頼度Probとリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dとの関係を、図１９と同じような特性に変更することも可能である。具体的には、制御対象信頼度Probが低くなるにつれてリスクポテンシャルＲＰの減少速度の変化率が大きくなるように、リスクポテンシャルＲＰの減少量リミッタΔRP_dの変化率を、制御対象信頼度Probが低くなるほど大きくする。これにより、運転者が無意識のうちにアクセルペダル７２を踏み込んでしまう可能性を低減できる。
【００８８】
または、制御対象信頼度Probとリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dとの関係を、図２１と同じような特性に変更することも可能である。具体的には、制御対象信頼度Probが低くなるにつれて減少速度の変化率が小さくなるように、リスクポテンシャルＲＰの減少量リミッタΔRP_dの変化率を、制御対象信頼度Probが低くなるほど小さくする。これにより、操作反力が速やかに減少するので、運転者の感覚にあった反力制御を実現することが可能となる。
【００８９】
なお、運転者の車線変更意図の有無に応じて制御対象信頼度Probとリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dとの関係を切り換えることも可能である。
【００９０】
《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基本構成は、図１および図２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１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００９１】
第５の実施の形態においては、制御対象信頼度Probに加えて前方障害物の幅の変化も考慮して、アクセルペダル操作反力が減少するときの減少量リミッタΔFA_dを算出する。図２７に示すように、例えば自車両前方を走行している先行車が左折する場合、自車両から見た時の先行車後端の見た目の車幅は徐々に小さくなる。先行車が右左折等を行って自車両前方からいなくなる場合には、リスクポテンシャルＲＰに応じて増大していたアクセルペダル操作反力を速やかに低下させる。
【００９２】
以下に、第５の実施の形態においてどのように反力減少量リミッタΔFA_dを算出するかを図２８のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図４に示したフローチャートのステップＳ６００で実行される。
【００９３】
まず、ステップＳ６１０で自車両前方に存在する先行車の車幅の変化に基づいて反力減少量リミッタΔFA_dを補正するための補正係数Habahoseiを算出する。ここでの処理を図２９のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ６１１では、ステップＳ３００で算出した制御対象信頼度Probが所定値Prob1よりも大きいか否かを判定する。
【００９４】
Prob＞Prob1の場合はステップＳ６１２へ進む。ステップＳ６１２では、前方カメラ２０で検出される先行車の横方向の幅、すなわち現在の見た目の車幅Habaが、後述するように設定した最大値Habamaxよりも大きいか否かを判定する。Habamax＜Habaの場合は、ステップＳ６１３に進み、現在の見た目の車幅Habaを最大値Habamaxとして設定する。Habamax≧Habaの場合は最大値Habamaxの変更は行わない。
【００９５】
つづくステップＳ６１４では、先行車幅の変化に基づく補正係数Habahoseiを算出する。具体的には、最大値Habamaxに対する現在の見た目の車幅Habaの割合（Haba/Habamax）に基づいて補正係数Habahoseiを算出する。図３０にHaba/Habamaxと補正係数Habahoseiとの関係を示す。Haba/Habamax＝１は、先行車が自車両の真正面を走行していることを表し、Haba/Habamaxが小さくなるほど、先行車が右左折等を開始して、先行車幅の最大値Habamaxに対して自車両から見える先行車の後端面の幅の割合が小さくなっていることを表している。
【００９６】
図３０に示すように、Haba/Habamax＝１のときは、補正係数Habahoseiを１よりも小さい所定値Habahosei1に設定する。そして、Haba/Habamaxが小さくなるほど補正係数Habahoseiを徐々に１まで大きくする。なお、ステップＳ６１１が否定判定されるとステップＳ６１５へ進み、補正係数Habahosei＝１に設定する。
【００９７】
このようにステップＳ６１０で補正係数Habahoseiを算出した後、ステップＳ６２０へ進む。ステップＳ６２０では、制御対象信頼度Probおよび補正係数Habahoseiを用いてアクセルペダル操作反力を減少するときの反力減少量リミッタΔFA_dを算出する。まず、図１５に従って制御対象信頼度Probに応じた反力減少量リミッタΔFA_dを算出し、以下の（式２６）に示すように反力減少量リミッタΔFA_dに補正係数Habahoseiを乗算することにより、反力減少量リミッタΔFA_dを新たに設定する。
ΔFA_d＝ΔFA_d×Habahosei              ・・・（式２６）
【００９８】
以下に、第５の実施の形態による車両用運転操作補助装置の作用を説明する。
図３１（ａ）〜（ｅ）に、制御対象信頼度Probの時間変化、先行車の車幅変化に応じた補正係数Habahoseiの時間変化、リスクポテンシャルＲＰの時間変化、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡと反力補正値FAhoseiの時間変化、および自車両周囲の具体的な走行状況を示す。なお、図３１（ａ）には自車両が先行車の後ろを走行している間は制御対象信頼度Probが一定である様子を示しているが、実際には横方向オフセット値αに応じて若干変動する。
【００９９】
自車線前方に障害物、例えば先行車が存在し、先行車に追従している場合は、自車両が先行車に接近していくに従って時間ｔ１からリスクポテンシャルＲＰが増加し、これに伴ってアクセルペダル反力補正値ＦＡhoseiが増加する。時間ｔ２でリスクポテンシャルＲＰが減少し始めると、アクセルペダル反力補正値ＦＡhoseiも減少する。このときの反力減少量にはリミッタΔFA_dが設けられているので、アクセルペダル操作反力はゆるやかに減少する。
【０１００】
なお、先行車は自車両の正面を走行しているので先行車の車幅変化はなく、補正係数Habahoseiは所定値Habahosei1（＜１）に設定される。そのため、反力減少量リミッタΔFA_dは図１５に従って算出した値よりも大きい値に設定され（ΔFA_d＜０）、アクセルペダル操作反力がよりゆるやかに減少する。
【０１０１】
その後、自車両が先行車に接近すると、時間ｔ３からリスクポテンシャルＲＰとともにアクセルペダル反力補正値ＦＡhoseiが増加し始める。このとき、先行車が左折を開始して現在の見た目の車幅Habaが減少し始めると、時間ｔ４で補正係数Habahoseiが徐々に増加する。この時点では横方向オフセット値αに基づく制御対象信頼度Probは低下していないが、補正係数Habahoseiの増加に応じて反力減少量リミッタΔFA_dが徐々に小さくなる。
【０１０２】
時間ｔ５でリスクポテンシャルＲＰが低下し始めると、補正係数Habahoseiに応じて低下した反力減少量リミッタΔFA_dでアクセルペダル操作反力が速やかに低下する。その後、時間ｔ６で制御対象信頼度Probが低下すると、反力減少量リミッタΔFA_dが一層小さくなり、アクセルペダル操作反力がより速やかに低下する。
【０１０３】
このように、以上説明した第５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。
コントローラ５０は、障害物状況に基づいて自車両から見たときの前方障害物の見た目の幅の変化をさらに算出し、制御対象信頼度Probに加えて、前方障害物の見た目の幅の変化に基づいて減少速度を調整する。ここでは、前方障害物の幅の最大値Habamaxに対する現在の見た目の幅Habaが前方障害物の見た目の幅の変化といえる。具体的には、図３０に示すように、Haba/Habamaxが小さくなるほど徐々に大きくなる補正係数Habahoseiを設定し、制御対象信頼度Probに応じて算出した反力減少量リミッタΔFA_dに補正係数Habahoseiを乗算する。これにより、例えば図２７に示すように先行車が左折していくような場合に、アクセルペダル操作反力を速やかに低下して運転者の感覚にあった反力制御を行うことが可能となる。
【０１０４】
《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基本構成は、図１および図２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。
【０１０５】
第６の実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰが減少するときの減少量リミッタΔRP_dを、制御対象信頼度Probとともに先行車の車幅変化に基づいて算出する。以下に、第６の実施の形態においてどのようにリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dを算出するかを図３２のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図２３に示したフローチャートのステップＳ５５０で実行される。
【０１０６】
ステップＳ５５１では、自車両前方に存在する先行車の車幅の変化に基づいてリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dを補正するための補正係数Habahoseiを算出する。補正係数Habahoseiは、上述した第５の実施の形態と同様に図３０に従って算出する。ステップＳ５５２では、制御対象信頼度Probおよび補正係数Habahoseiを用いてリスクポテンシャルＲＰを減少するときの減少量リミッタΔRP_dを算出する。
【０１０７】
まず、図２４に従って制御対象信頼度Probに応じたリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dを算出し、以下の（式２７）に示すようにリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dに補正係数Habahoseiを乗算することにより、リスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dを新たに設定する。
ΔRP_d＝ΔRP_d×Habahosei              ・・・（式２７）
【０１０８】
以下に、第６の実施の形態による車両用運転操作補助装置の作用を説明する。
図３３（ａ）〜（ｅ）に、制御対象信頼度Probの時間変化、先行車の車幅変化に応じた補正係数Habahoseiの時間変化、リスクポテンシャルＲＰとリスクポテンシャル補正値RPhoseiの時間変化、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡの時間変化、および自車両周囲の具体的な走行状況を示す。なお、図３３（ａ）には自車両が先行車の後ろを走行している間は制御対象信頼度Probが一定である様子を示しているが、実際には横方向オフセット値αに応じて若干変動する。
【０１０９】
自車線前方に障害物、例えば先行車が存在し、先行車に追従している場合は、自車両が先行車に接近していくに従って時間ｔ１からリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiが増加し、これに伴ってアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが増加する。時間ｔ２でリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiが減少し始めると、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡも減少する。このときのリスクポテンシャル減少量にはリミッタΔRP_dが設けられているので、アクセルペダル操作反力はゆるやかに減少する。
【０１１０】
なお、先行車は自車両の正面を走行しているので先行車の車幅変化はなく、補正係数Habahoseiは所定値Habahosei1（＜１）に設定される。そのため、リスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dは図２４に従って算出した値よりも大きい値に設定され（ΔRP_d＜０）、アクセルペダル操作反力がよりゆるやかに減少する。
【０１１１】
その後、自車両が先行車に接近すると、時間ｔ３からリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiとともにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが増加し始める。このとき、先行車が左折を開始して現在の見た目の車幅Habaが減少し始めると、時間ｔ４で補正係数Habahoseiが徐々に増加する。この時点では横方向オフセット値αに基づく制御対象信頼度Probは低下していないが、補正係数Habahoseiの増加に応じてリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dが徐々に小さくなる。
【０１１２】
時間ｔ５でリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiが低下し始めると、リスクポテンシャル減少量リミッタΔFA_dは補正係数Habahoseiに応じて低下しているので、リスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiの低下に伴ってアクセルペダル操作反力が速やかに低下する。その後、時間ｔ６で制御対象信頼度Probが低下すると、リスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dが一層小さくなり、アクセルペダル操作反力がより速やかに低下する。
【０１１３】
このように、以上説明した第６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。
コントローラ５０は、障害物状況に基づいて自車両から見たときの前方障害物の見た目の幅の変化をさらに算出し、制御対象信頼度Probに加えて、前方障害物の見た目の幅の変化に基づいて減少速度を調整する。ここでは、前方障害物の幅の最大値Habamaxに対する現在の見た目の幅Habaが前方障害物の見た目の幅の変化といえる。具体的には、図３０に従って設定した補正係数Habahoseiを、制御対象信頼度Probに応じて算出したリスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dに乗算する。これにより、例えば図２７に示すように先行車が左折していくような場合に、アクセルペダル操作反力を速やかに低下して運転者の感覚にあった反力制御を行うことが可能となる。
【０１１４】
《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３４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、車両用運転操作補助装置２を備えた車両の構成図を示す。図３４，３５において、図１および図２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、上述した第４の実施の形態との相違点を主に説明する。
【０１１５】
第７の実施の形態による車両用運転操作補助装置２は、自車両のリスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル７２に発生する操作反力を制御するとともに、自車両に発生する制駆動力を補正する。これにより運転者に減速感を与えて自車両周囲のリスク状況を運転者に伝達する。そこで、コントローラ５０Ｂは、リスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡとともに、自車両の制駆動力の補正量を算出する。算出した制駆動力補正量は駆動力制御装置７３および制動力制御装置９３へと出力される。
【０１１６】
アクセルペダルストロークセンサ７４は、リンク機構を介してサーボモータ７１の回転角に変換されたアクセルペダル７２の操作量を検出する。アクセルペダルストロークセンサ７４は、検出したアクセルペダル操作量をコントローラ５０Ｂおよび駆動力制御装置７３にそれぞれ出力する。ブレーキペダルストロークセンサ９４は、ブレーキペダル９２の操作量を検出する。ブレーキペダルストロークセンサ９４は、検出したブレーキペダル操作量をコントローラ５０Ｂおよび制動力制御装置９３にそれぞれ出力する。
【０１１７】
駆動力制御装置７３は、エンジンへの制御指令を算出する。図３６に、駆動力制御装置７３における駆動力制御のブロック図を示す。図３７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７３は、図３７に示すようなマップを用いて、アクセルペダル操作量ＳＡに応じてドライバ要求駆動力Ｆｄａを算出する。そして、駆動力制御装置７３は、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する。駆動力制御装置７３のエンジンコントローラは、目標駆動力に従ってエンジンへの制御指令を算出する。
【０１１８】
制動力制御装置９３は、ブレーキ液圧指令を出力する。図３８に、制動力制御装置９３における制動力制御のブロック図を示す。図３９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。制動力制御装置９３は、図３９に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル操作量ＳＢに応じてドライバ要求制動力Ｆｄｂを算出する。そして、制動力制御装置９３は、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する。制動力制御装置９３のブレーキ液圧コントローラは、目標制動力に従ってブレーキ液圧指令を出力する。ブレーキ液圧コントローラからの指令に応じて各車輪に設けられたブレーキ装置９５が作動する。
【０１１９】
図４０に、コントローラ５０Ｂの内部および周辺の構成を示すブロック図を示す。コントローラ５０Ｂは、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１、制御対象信頼度算出部５２、リスクポテンシャル算出部５３、アクセルペダル反力算出部５４、反力減少量算出部５５、アクセルペダル反力補正部５６、反発力算出部５０１、反発力減少量算出部５０２、反発力補正部５０３、および制駆動力補正量算出部５０４を構成する。
【０１２０】
反発力算出部５０１は、リスクポテンシャル算出部５３で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、制駆動力補正量を算出するための制御反発力を算出する。反発力減少量算出部５０２は、制御対象信頼度Probに基づいてリスクポテンシャルＲＰが減少して制御反発力が低下するときの反発力減少量を算出する。反発力補正部５０３は、反発力算出部５０１で算出した制御反発力を反発力減少量算出部５０２で算出した反発力減少量を用いて補正する。制駆動力補正量算出部５０４は、反発力補正部５０３で補正した制御反発力に基づいて、自車両に発生する制駆動力の補正量を算出する。
【０１２１】
以下に、第７の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の動作を、図４１を用いて詳細に説明する。図４１は、第７の実施の形態のコントローラ５０Ｂ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。本処理内容は、一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。ステップＳ１００〜Ｓ７００での処理は、図４のフローチャートに示した処理と同様であるので説明を省略する。
【０１２２】
ステップＳ９００では、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて制御反発力Ｆｃを算出する。図４２に、リスクポテンシャルＲＰと制御反発力Ｆｃとの関係を示す。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、リスクポテンシャルＲＰが所定値RPmaxを超えると反発力Ｆｃを所定値Fcmaxに固定する。
【０１２３】
ステップＳ１０００では、ステップＳ３００で算出した制御対象信頼度Probに基づいて、リスクポテンシャルＲＰに応じて制御反発力Ｆｃが減少していく際の反発力減少量のリミッタΔFc_ｄを算出する。図４３に、制御対象信頼度Probと反発力減少量リミッタΔFc_ｄとの関係を示す。なお、反発力減少量リミッタΔFc_ｄは負の値である。
【０１２４】
制御対象信頼度Probが所定値Prob0（＞Prob1）よりも大きい場合は、現在の前方障害物が将来的にも制御対象である確率が高いので、反発力減少量リミッタΔFc_dを所定値ΔFc_d0に設定する。制御対象信頼度Probが低くなるほど、反発力減少量リミッタΔFc_ｄを徐々に低下する。制御対象信頼度Probが所定値Prob1よりも小さくなると、反発力減少量リミッタΔFc_dを所定値ΔFc_d1に設定する。なお、所定値ΔFc_d0、ΔFc_d1は、０＞ΔFc_d0＞ΔFc_d1となるように予め適切な値を設定しておく。
【０１２５】
つづくステップＳ１１００では、ステップＳ１０００で算出した反発力減少量リミッタΔFc_dを用いて制御反発力Ｆｃを補正する。ここでの処理を、図４４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１１０１で、前回周期で設定した反発力補正値Ｆｃhoseiに、ステップＳ１０００で算出した反発力減少量リミッタΔFc_ｄ（＜０）を加えた値(Fchosei＋ΔFc_d)が、ステップＳ９００で算出した制御反発力Ｆｃよりも小さいか否かを判定する。
【０１２６】
(Fchosei＋ΔFc_d)＜Ｆｃの場合は、ステップＳ１１０２へ進み、反発力補正値Fchoseiとして今回周期で算出した制御反発力Ｆｃを設定する。(Fchosei＋ΔFc_d)≧Ｆｃの場合は、ステップＳ１１０３へ進み、反発力補正値Fchoseiとして、前回周期で設定した反発力補正値Fchoseiに反発力減少量リミッタΔFc_dを加えた値を設定する。
【０１２７】
このようにステップＳ１１００で反発力補正値Fchoseiを算出した後、ステップＳ１２００へ進む。ステップＳ１２００では、反発力補正値Fchoseiを用いて制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂを算出する。ここでの処理を図４５のフローチャートに従って詳細に説明する。
【０１２８】
まず、ステップＳ１２０１で、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。コントローラ５０Ｂ内には、図３７に示したドライバ要求駆動力算出マップと同一のものが用意されていり、アクセルペダル操作量ＳＡに応じたドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。
【０１２９】
ステップＳ１２０２では、ステップＳ１１００で算出した反発力補正値ＦｃhoseiとステップＳ１２０１で算出したドライバ要求駆動力Ｆｄａとを比較する。Ｆｄａ≧Ｆｃhoseiの場合は、ステップＳ１２０３へ進む。ステップＳ１２０３では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃhoseiをセットし、つづくステップＳ１２０４で制動力補正量ΔＤｂとして０をセットする。すなわち、Ｆｄａ−Ｆｃhosei≧０であることから、駆動力Ｆｄａを反発力補正値Ｆｃhosei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７３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７２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。
【０１３０】
一方、ステップ１２０２でＦｄａ＜Ｆｃhoseiと判定されると、駆動力制御装置７３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Ｓ１２０５において駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ１２０６で制動力補正量ΔＤｂとして、補正量の不足分（Ｆｃhosei−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。
【０１３１】
このようにステップＳ１２００で制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂを算出した後、ステップＳ１３００へ進む。
ステップＳ１３００では、ステップＳ７００で算出したアクセルペダル反力補正値ＦＡhoseiをアクセルペダル反力制御装置７０へ出力するとともに、ステップＳ１２００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７３、及び制動力制御装置９３に出力する。アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０Ｂ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。
【０１３２】
駆動力制御装置７３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を制御する。また、制動力制御装置９３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を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【０１３３】
このように、以上説明した第７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。
車両用運転操作補助装置２は、アクセルペダル７２の踏み込み量を検出するアクセルペダルストロークセンサ７４をさらに備えており、リスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル踏み込み量に対する駆動トルクの関係を減少方向に補正し、補正された駆動トルクを自車両に発生させる。コントローラ５０Ｂは、リスクポテンシャルＲＰの低下に応じてアクセルペダル操作反力が減少するときに、制御対象信頼度Probに基づいて駆動力の増加速度を調整する。具体的には、図４３に示すように制御対象信頼度Probが低くなるほど反発力減少量リミッタΔFc_d（＜０）を小さくし、減少速度を調整した反発力補正値Fchoseiを用いて制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出する。これにより、前方障害物に対するリスクポテンシャルＲＰに応じて自車両に発生する駆動力を低下させることにより、運転者に減速感を与えて注意を喚起するとともに、リスクポテンシャルＲＰが低下していくときに、前方障害物が将来的にも制御の対象となる障害物である確実性が低くなると、駆動力を速やかに増加させることができる。その結果、運転者の意図に応じた制御を実現することが可能となる。
【０１３４】
《第８の実施の形態》
以下に、本発明の第８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８の実施の形態による車両用運転操作補助装置の基本構成は、図３４に示した第７の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第４および第７の実施の形態との相違点を主に説明する。
【０１３５】
第８の実施の形態においては、制御対象信頼度Probに基づいてリスクポテンシャルＲＰを補正し、補正したリスクポテンシャルＲＰを用いてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出する。
【０１３６】
図４６に、第８の実施の形態によるコントローラ５０Ｃの内部および周辺の構成を示すブロック図を示す。コントローラ５０Ｃは、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１、制御対象信頼度算出部５２、リスクポテンシャル算出部５３、アクセルペダル反力算出部５４、リスクポテンシャル減少量算出部５７、リスクポテンシャル補正部５８、および制駆動力補正量算出部５０４を構成する。
【０１３７】
以下に、第８の実施の形態による車両用運転操作補助装置の動作を、図４７を用いて詳細に説明する。図４５は、第８の実施の形態のコントローラ５０Ｃ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。本処理内容は、一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。ステップＳ１００〜Ｓ７５０での処理は、図２３のフローチャートに示した処理と同様であるので説明を省略する。
【０１３８】
ステップＳ９００では、ステップＳ６５０で算出したリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiに基づいて、図４２のマップから制御反発力Ｆｃを算出する。ステップＳ１２００では、ステップＳ９００で算出した制御反発力Ｆｃを用いて制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂを算出する。ここでの処理を図４８のフローチャートに従って詳細に説明する。
【０１３９】
まず、ステップＳ１２１１で、図３７に示したマップからドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。ステップＳ１２１２では、ステップＳ９００で算出した反発力ＦｃとステップＳ１２１１で算出したドライバ要求駆動力Ｆｄａとを比較する。Ｆｄａ≧Ｆｃの場合は、ステップＳ１２１３へ進む。ステップＳ１２１３では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、つづくステップＳ１２１４で制動力補正量ΔＤｂとして０をセットする。
【０１４０】
一方、ステップ１２１２でＦｄａ＜Ｆｃと判定されると、駆動力制御装置７３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Ｓ１２１５において駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ１２１６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。
【０１４１】
このようにステップＳ１２００で制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂを算出した後、ステップＳ１３００へ進む。ステップＳ１３００では、ステップＳ７５０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制御装置７０へ出力するとともに、ステップＳ１２００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７３、及び制動力制御装置９３に出力する。これにより、今回の処理を終了する。
【０１４２】
このように、以上説明した第８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。
車両用運転操作補助装置２は、アクセルペダル７２の踏み込み量を検出するアクセルペダルストロークセンサ７４をさらに備えており、制御対象信頼度Probに応じて減少速度を調整されたリスクポテンシャル補正値ＲＰhoseiに基づいて、アクセルペダル踏み込み量に対する駆動トルクの関係を減少方向に補正し、補正された駆動トルクを自車両に発生させる。これにより、前方障害物に対するリスクポテンシャルＲＰに応じて自車両に発生する駆動力を低下させることにより、運転者に減速感を与えて注意を喚起するとともに、リスクポテンシャルＲＰが低下していくときに、前方障害物が将来的にも制御の対象となる障害物である確実性が低くなると、駆動力を速やかに増加させることができる。その結果、運転者の意図に応じた制御を実現することが可能となる。
【０１４３】
−変形例−
アクセルペダル操作反力を減少する際の反力減少量リミッタΔFA_dを前方障害物の状態に応じて変更することもできる。例えば、前方障害物が自車両に対して移動している場合は反力制御の対象となる対象障害物である可能性が高いが、前方障害物が停止している場合は、センサがガードレール等の物体を対象障害物として誤検知している可能性がある。また、前方障害物が軽自動車等の小さい車両や二輪車等である場合は、大型車等の大きな車両に比べてアクセルペダル操作反力を速やかに低下させると、運転者の感覚にあった反力制御を実現可能となる。
【０１４４】
そこで、前方障害物が移動物や大きな車両等である場合は、図４９に点線で示すように制御対象信頼度Probの低下に応じて反力減少量リミッタΔFA_dを徐々に低下させる。一方、前方障害物が停止物や小さい車両等である場合は、図４７に実線で示すように移動物や大きな車両に比べて反力減少量リミッタΔFA_dを一層速やかに低下させる。
【０１４５】
このように、自車両の前方に存在する障害物の状態もしくは形態に応じてアクセルペダル操作反力の減少特性を変更することにより、運転者の感覚にあった制御を行うことが可能となる。なお、リスクポテンシャル減少量リミッタΔRP_dや反発力減少量リミッタΔFc_dの特性を同様に変更してもよいことはもちろんである。
【０１４６】
上述した第１から第８の実施の形態においては、自車両と前方障害物との間に仮想弾性体を設け、仮想弾性体が発生する反発力としてリスクポテンシャルＲＰを定義した。しかし、リスクポテンシャルＲＰの算出方法はこれには限定されない。例えば、自車両と前方障害物との車間時間ＴＨＷ（＝車間距離Ｄ/自車速Ｖ）と余裕時間ＴＴＣ（＝車間距離Ｄ/相対速度Ｖｒ）を用いたり、これらの少なくともいずれか一方を用いて、前方障害物との接近度合を表すリスクポテンシャルＲＰを算出することも可能である。
【０１４７】
上述した第１から第８の実施の形態においては、図１４に示すマップを用いてリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡを設定した。ただし、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど反力制御指令値ＦＡが大きくなるように設定すれば、図１４のマップ以外のマップに従って反力制御指令値ＦＡを算出することもできる。
【０１４８】
上述した第１から第８の実施の形態においては、図１５，１９，２１,２４，４３に示すように制御対象信頼度Probが低くなるに従ってリミッタΔFA_d、ΔRP_d、ΔFc_dが徐々に、すなわち連続的に小さくなるように設定した。しかしこれには限定されず、制御対象信頼度Probが低くなるに従って、リミッタΔFA_d、ΔRP_d、ΔFc_dが段階的に小さくなるように設定することもできる。
【０１４９】
以上説明した第１から第３の実施の形態においては、レーザレーダ１０、前方カメラ２０および車速センサ３０が障害物検出手段として機能し、リスクポテンシャル算出部５３がリスクポテンシャル算出手段として機能し、アクセルペダル反力算出部５４が操作反力算出手段として機能し、アクセルペダル反力制御装置７０が操作反力発生手段として機能し、制御対象信頼度算出部５２が制御対象信頼度算出手段として機能し、反力減少量算出部５５、アクセルペダル反力補正部５６、リスクポテンシャル減少量算出部５７、およびリスクポテンシャル補正部５８が減少速度調整手段として機能することができる。さらに、反力減少量算出部５５およびアクセルペダル反力補正部５６が操作反力減少速度調整手段として機能し、リスクポテンシャル減少量算出部５７およびリスクポテンシャル補正部５８がリスクポテンシャル減少速度調整手段として機能することができる。反力減少量算出部５５およびリスクポテンシャル減少量算出部５７は障害物幅算出手段として機能することができる。アクセルペダルストロークセンサ７４は踏み込み量検出手段として機能し、制駆動力補正量算出部５０４は駆動トルク補正手段として機能し、駆動力制御装置７３は駆動力制御手段として機能することができる。ただし、これらには限定されず、障害物検出手段として、レーザレーダ１０の代わりに例えば別方式のミリ波レーダを用いたり、車車間通信等を用いて先行車の走行状態を検出することも可能である。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【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】図１に示す車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。
【図３】第１の実施の形態のコントローラの内部および周辺の構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施の形態による車両用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５】制御対象信頼度算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】直線路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。
【図７】カーブ路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。
【図８】直線路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。
【図９】カーブ路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。
【図１０】横方向オフセット値と制御対象信頼度との関係を示す図。
【図１１】リスクポテンシャル算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１２】（ａ）（ｂ）前方障害物に対するリスクポテンシャルを説明する図。
【図１３】リスクポテンシャル算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１４】リスクポテンシャルとアクセルペダル反力制御指令値との関係を示す図。
【図１５】制御対象信頼度とアクセルペダル反力減少量リミッタとの関係を示す図。
【図１６】アクセルペダル反力補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）制御対象信頼度の時間変化、リスクポテンシャルの時間変化、  アクセルペダル反力制御指令値と補正値の時間変化および自車両の具体的な走行状況を示す図。
【図１８】第２の実施の形態における自車両の具体的な走行状況を示す図。
【図１９】制御対象信頼度とアクセルペダル反力減少量リミッタとの関係を示す図。
【図２０】第３の実施の形態における自車両の具体的な走行状況を示す図。
【図２１】制御対象信頼度とアクセルペダル反力減少量リミッタとの関係を示す図。
【図２２】第４の実施の形態のコントローラの内部および周辺の構成を示すブロック図。
【図２３】第４の実施の形態による車両用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２４】制御対象信頼度とリスクポテンシャル減少量リミッタとの関係を示す図。
【図２５】リスクポテンシャル補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図２６】（ａ）〜（ｄ）制御対象信頼度の時間変化、リスクポテンシャルと補正値の時間変化、アクセルペダル反力制御指令値の時間変化および自車両の具体的な走行状況を示す図。
【図２７】第５の実施の形態における自車両の具体的な走行状況を示す図。
【図２８】アクセルペダル反力減少量リミッタ算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図２９】先行車幅に基づく補正係数算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図３０】先行車の幅変化と補正係数との関係を示す図。
【図３１】（ａ）〜（ｅ）制御対象信頼度の時間変化、先行車幅による補正係数の時間変化、リスクポテンシャルの時間変化、アクセルペダル反力制御指令値と補正値の時間変化および自車両の具体的な走行状況を示す図。
【図３２】リスクポテンシャル減少量リミッタ算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図３３】（ａ）〜（ｅ）制御対象信頼度の時間変化、先行車幅による補正係数の時間変化、リスクポテンシャルと補正値の時間変化、アクセルペダル反力制御指令値の時間変化および自車両の具体的な走行状況を示す図。
【図３４】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３５】図３４に示す車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。
【図３６】駆動力制御装置を説明する図。
【図３７】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３８】制動力制御装置を説明する図。
【図３９】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４０】第７の実施の形態のコントローラの内部および周辺の構成を示すブロック図。
【図４１】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。
【図４２】リスクポテンシャルと制御反発力との関係を示す図。
【図４３】制御対象信頼度と反発力減少量リミッタとの関係を示す図。
【図４４】反発力補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４５】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４６】第８の実施の形態のコントローラの内部および周辺の構成を示すブロック図。
【図４７】第８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４８】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４９】制御対象信頼度とアクセルペダル反力減少量リミッタとの関係を示す図。
【符号の説明】
【０１５１】
１０：レーザレーダ
２０：前方カメラ
３０：車速センサ
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ：コントローラ
７０：アクセルペダル反力制御装置
７３：駆動力制御装置
９３：制動力制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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