(57)【要約】【課題】  リスクポテンシャルの伝達と運転者の運転意思とのバランスをとった操作反力制御および制駆動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】  コントローラは、自車両と前方障害物と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応じてアクセルペダルに発生させる操作反力の制御量および自車両に発生する制駆動力の補正量を算出する。リスクポテンシャルに応じた操作反力制御量および制駆動力の補正量について、リスクポテンシャルの伝達を優先するか、運転者の運転意思を優先するかを判断するための優先度を決定する。リスクポテンシャルが大きい場合、アクセルペダルが踏み込み操作されていると、運転者の意思を優先した制御を行うように優先度を決定する。そして、優先度に従って操作反力制御および制駆動力制御をそれぞれ行う。【選択図】  図１
2006327235.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、前記自車両前方の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、運転者によって操作される車両操作機器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車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、
運転者による前記車両操作機器の操作状態を検出する操作状態検出手段と、
前記車両操作機器に発生する前記操作反力を介して前記運転者に前記リスクポテンシャルを伝達する制御において、前記リスクポテンシャルの伝達と前記運転者による前記車両操作機器の操作のいずれを優先させるかを判断するための優先度を決定する優先度決定手段とを備え、
前記優先度決定手段は、前記リスクポテンシャルが高い場合に、前記リスクポテンシャルの伝達に対して前記運転者による前記車両操作機器の操作を優先させるように前記優先度を決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、
前記車両操作機器はアクセルペダルであり、
前記優先度決定手段は、前記リスクポテンシャルが第１の所定値よりも大きい高リスク領域にある場合に、前記操作状態検出手段によって前記アクセルペダルが踏み込み方向に操作されていると検出されると、前記運転者による前記アクセルペダルの操作を優先し、前記アクセルペダルが保持または戻し方向に操作されていると検出されると、前記リスクポテンシャルの伝達を優先した制御を行うように前記優先度を決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。
前記操作反力算出手段は、前記リスクポテンシャルに加えて、前記優先度決定手段で決定された前記優先度と、前記操作状態検出手段で検出された前記車両操作機器の前記操作状態とに基づいて前記操作反力を算出し、
前記操作反力発生手段は、前記操作反力算出手段において前記リスクポテンシャルと前記優先度と前記車両操作機器の前記操作状態とに基づいて算出された前記操作反力を、前記車両操作機器に発生させ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を、前記優先度決定手段で決定された前記優先度と、前記操作状態検出手段で検出された前記車両操作機器の前記操作状態とに基づいて調整するリスクポテンシャル調整手段をさらに備え、
前記操作反力算出手段は、前記リスクポテンシャル調整手段で調整された前記リスクポテンシャルに基づいて前記操作反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５】
請求項２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、
前記優先度決定手段は、前記リスクポテンシャルが、前記第１の所定値よりも小さい値として設定された第２の所定値よりも小さい低リスク領域にある場合に、前記リスクポテンシャルの伝達に対して前記運転者による前記車両操作機器の操作を優先した制御を行うように前記優先度を決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、  
前記優先度決定手段は、前記リスクポテンシャルが、前記第１の所定値以下で、かつ前記第２の所定値以上の中リスク領域にある場合は、前記リスクポテンシャルの伝達を優先した制御を行うように前記優先度を決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２から請求項６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、
前記操作状態検出手段によって検出される前記アクセルペダルの操作状態に基づいて、前記運転者の加速意図を検出する加速意図検出手段をさらに備え、
前記優先度決定手段は、前記加速意図検出手段によって前記加速意図が検出されると、前記運転者による前記アクセルペダルの操作を優先した制御を行うように前記優先度を決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と、前記優先度決定手段によって決定される前記優先度とに基づいて、アクセルペダル操作量に対して前記自車両に発生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で補正された前記駆動トルクを発生させる駆動力制御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９】
自車両前方の障害物状況を検出し、
検出された前記障害物状況に基づいて、前記自車両前方の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、
算出された前記リスクポテンシャルに基づいて、運転者によって操作される車両操作機器に発生させる操作反力を算出し、
算出された前記操作反力を前記車両操作機器に発生させ、
運転者による前記車両操作機器の操作状態を検出し、
前記車両操作機器に発生する前記操作反力を介して前記運転者に前記リスクポテンシャルを伝達する制御において、前記リスクポテンシャルの伝達と前記運転者による前記車両操作機器の操作のいずれを優先させるかを判断するための優先度を決定し、
前記リスクポテンシャルが高い場合に、前記リスクポテンシャルの伝達に対して前記運転者による前記車両操作機器の操作を優先させるように前記優先度を決定することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
【請求項１０】
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、前記自車両前方の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、運転者によって操作される車両操作機器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車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、
運転者による前記車両操作機器の操作状態を検出する操作状態検出手段と、
前記車両操作機器に発生する前記操作反力を介して前記運転者に前記リスクポテンシャルを伝達する制御において、前記リスクポテンシャルの伝達と前記運転者による前記車両操作機器の操作のいずれを優先させるかを判断するための優先度を決定する優先度決定手段とを備え、
前記優先度決定手段において、前記リスクポテンシャルが高い場合に、前記リスクポテンシャルの伝達に対して前記運転者による前記車両操作機器の操作を優先させるように前記優先度を決定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においては、自車両周囲の走行状況に基づいて自車両の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運転操作装置の操作反力を制御するとともに、自車両と障害物との接触の可能性を予測し、接触の可能性が高い場合はアクセルペダル操作量に対する駆動トルクを低下するよう制御している（例えば特許文献１参照）。
【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２００５−１１２２４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１１２２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した装置は、自車両周囲のリスクが高まっていることを操作反力および駆動トルクを用いて運転者に伝達することができる。ただし、このような装置において常にリスクポテンシャルを伝達する制御を優先して行うと、運転者の運転操作を妨げて違和感を与える可能性がある。反対に、運転者の運転操作を優先した制御を行うと、必要な情報伝達が行えなくなる可能性がある。
【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、自車両前方の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、運転者によって操作される車両操作機器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車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、運転者による車両操作機器の操作状態を検出する操作状態検出手段と、車両操作機器に発生する操作反力を介して運転者にリスクポテンシャルを伝達する制御において、リスクポテンシャルの伝達と運転者による車両操作機器の操作のいずれを優先させるかを判断するための優先度を決定する優先度決定手段とを備え、優先度決定手段は、リスクポテンシャルが高い場合に、リスクポテンシャルの伝達に対して運転者による車両操作機器の操作を優先させるように前記優先度を決定する。
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、検出された障害物状況に基づいて、自車両前方の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、算出されたリスクポテンシャルに基づいて、運転者によって操作される車両操作機器に発生させる操作反力を算出し、算出された操作反力を車両操作機器に発生させ、運転者による車両操作機器の操作状態を検出し、車両操作機器に発生する操作反力を介して運転者にリスクポテンシャルを伝達する制御において、リスクポテンシャルの伝達と運転者による車両操作機器の操作のいずれを優先させるかを判断するための優先度を決定し、リスクポテンシャルが高い場合に、リスクポテンシャルの伝達に対して運転者による車両操作機器の操作を優先させるように優先度を決定する。
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、自車両前方の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、運転者によって操作される車両操作機器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車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、運転者による車両操作機器の操作状態を検出する操作状態検出手段と、車両操作機器に発生する操作反力を介して運転者にリスクポテンシャルを伝達する制御において、リスクポテンシャルの伝達と運転者による車両操作機器の操作のいずれを優先させるかを判断するための優先度を決定する優先度決定手段とを備え、優先度決定手段において、リスクポテンシャルが高い場合に、リスクポテンシャルの伝達に対して運転者による車両操作機器の操作を優先させるように優先度を決定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、操作反力を介してリスクポテンシャルを伝達する制御において、リスクポテンシャルの伝達と運転者による操作の優先度を決定し、リスクポテンシャルが高い場合に運転者による車両操作機器の操作を優先させるので、リスクポテンシャルの伝達の重要性と車両操作機器の操作性を考慮しながら、運転者の運転意思を尊重した制御を行うことが可能となる。
【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、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】
車速センサ２０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、車速センサ２０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、以下のような制御を行う。
【００１１】
第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１は、アクセルペダル７２の踏み込み操作の際に発生する反力および自車両に発生する制駆動力を制御することによって、運転者による自車両の加減速操作を補助し、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車両前後方向の反力制御量および制駆動力の補正量を算出する。コントローラ５０は、算出した前後方向の反力制御量をアクセルペダル反力制御装置７０へと出力し、制駆動力の補正量を駆動力制御装置７３および制動力制御装置９３にそれぞれ出力する。
【００１２】
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。
【００１３】
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７４は、検出したアクセルペダル操作量をコントローラ５０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９４は、検出したブレーキペダル操作量をコントローラ５０および制動力制御装置９３にそれぞれ出力する。
【００１４】
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３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４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４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。
【００１５】
制動力制御装置９３は、ブレーキ液圧指令を出力する。図５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６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６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。
【００１６】
図７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５０ａ、リスクポテンシャル算出部５０ｂ、反力算出部５０ｃ、反発力算出部５０ｄ、ドライバ操作検出部５０ｅ、反力リミット部５０ｆ、反発力リミット部５０ｇ、優先度決定部５０ｈ、反力選択部５０ｉ、反発力選択部５０ｊ、および制駆動力補正量算出部５０ｋを構成する。
【００１７】
障害物認識部５０ａは、レーザレーダ１０および車速センサ２０から入力される検出値に基づいて自車両前方の障害物状況を認識する。リスクポテンシャル算出部５０ｂは、障害物認識部５０ａで認識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ＲＰを算出する。
【００１８】
反力算出部５０ｃは、リスクポテンシャル算出部５０ｂで算出され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制御量を算出する。反発力算出部５０ｄは、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際の基準となる反発力を算出する。ドライバ操作検出部５０ｅは、アクセルペダルストロークセンサ７４の検出値を読み込み、運転者によるアクセルペダル７２の操作状態を検出する。
【００１９】
反力リミット部５０ｆは、アクセルペダル７２の操作状態に基づいて、反力算出部５０ｃで算出した反力制御量をリミットするためのリミット値を算出する。反発力リミット部５０ｇは、アクセルペダル７２の操作状態に基づいて、反発力算出部５０ｄで算出した反発力Ｆｃをリミットするためのリミット値を算出する。
【００２０】
優先度決定部５０ｈは、反力リミット部５０ｆで算出したリミット値および反発力リミット部５０ｇで算出したリミット値について、それぞれ優先度を決定する。ここでは、リスクポテンシャルＲＰの伝達と、アクセルペダル操作を行うという運転者の意思のいずれを優先した制御を行うかを決定するために、優先度、すなわち、優先順位を決定する。
【００２１】
反力選択部５０ｉは、優先度決定部５０ｈで決定した優先度に従って、反力リミット値５０ｆの算出結果から、アクセルペダル操作反力を制御するための反力指令値ＦＡを選択する。反発力選択部５０ｊは、優先度決定部５０ｈで決定した優先度に従って、反発力リミット値５０ｇの算出結果から、制駆動力補正量の算出に用いる制御用反発力Ｆｃを選択する。制駆動力補正量算出部５０ｋは、反発力選択部５０ｊで選択した制御用反発力Ｆｃに基づいて、自車両に発生させる制駆動力の補正量を算出する。
【００２２】
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。
【００２３】
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により検出される前方障害物までの車間距離Ｘや存在方向と、車速センサ２０によって検出される自車両の走行車速Ｖｈを読み込む。また、アクセルペダルストロークセンサ７４およびブレーキペダルストロークセンサ９４で検出されるアクセルペダル操作量ＳＡおよびブレーキペダル操作量ＳＢも読み込む。
【００２４】
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が、自車両の前方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。
【００２５】
ステップＳ３００では、運転者によるアクセルペダル７２の操作状態を検出する。ここでの処理を、図９のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ３０１で、アクセルペダル７２が踏まれているか否かを判定する。アクセルペダル操作量ＳＡが０より大きく、アクセルペダル７２が踏まれていると判定されると、ステップＳ３０２へ進む。ステップＳ３０２では、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。コントローラ５０のメモリには図４と同様のマップが記憶されており、コントローラ５０は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。
【００２６】
ステップＳ３０３では、アクセルペダル７２の踏み込み操作中であるか否かを判定する。これは、例えばアクセルペダル操作量ＳＡを前回値と比較することによって判断する。アクセルペダル７２が踏み込み操作中であると判定されると、ステップＳ３０４へ進み、ドライバ操作フラグFlg_drに、踏み込み操作中であることを示す１を設定する。
【００２７】
ステップＳ３０３が否定判定されるとステップＳ３０５へ進み、アクセルペダル７２の戻し操作中であるか否かを判定する。例えばアクセルペダル操作量ＳＡを前回値と比較して、アクセルペダル７２が戻し操作中であると判定されると、ステップＳ３０６へ進む。ステップＳ３０６では、ドライバ操作フラグFlg_drに、戻し操作中であることを示す２を設定する。
【００２８】
ステップＳ３０５が否定判定されるとステップＳ３０７へ進み、ドライバ操作フラグFlg_drに、アクセルペダル７２が保持されていることを示す３を設定する。一方、ステップＳ３０１が否定判定され、アクセルペダル７２が踏まれていない場合は、ステップＳ３０８へ進み、ドライバ操作フラグFlg_drに、アクセルペダル７２が踏まれていないことを示す０を設定する。
【００２９】
このようにステップＳ３００で運転者によるアクセルペダル７２の操作状態を検出した後、ステップＳ４００へ進む。ステップＳ４００では、前方障害物、例えば先行車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。以下に、リスクポテンシャルＲＰの算出方法を説明する。
【００３０】
図１０（ａ）に示すように、自車両１００の前方に仮想的な弾性体３００を設けたと仮定し、この仮想的な弾性体３００が前方車両２００に当たって圧縮され、自車両１００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、障害物に対するリスクポテンシャルＲＰは、図１０（ｂ）に示すように仮想弾性体３００が前方車両２００に当たって圧縮された場合のバネ力と定義する。従ってリスクポテンシャルＲＰは、自車両１００と前方車両２００との車間距離Ｘを用いて以下の（式１）で表すことができる。
ＲＰ＝ｋ・（Ｌ−Ｘ）      ・・・（式１）
【００３１】
ここで、ｋ：仮想弾性体のバネ定数、Ｌ：仮想弾性体の長さである。これにより、自車両と前方車両との車間距離Ｘが短くなるほどリスクポテンシャルＲＰが大きくなる。また、図１０（ａ）に示すように仮想弾性体３００が前方車両２００に接触していない場合は、リスクポテンシャルＲＰ＝０とする。
【００３２】
ステップＳ４００では、自車両と先行車の間に２つの異なる仮想弾性体（第１の仮想弾性体と第２の仮想弾性体とする）を設け、第１および第２の仮想弾性体に対応してリスクポテンシャルＲＰ１とＲＰ２をそれぞれ算出する。ここで行う処理を、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００３３】
ステップＳ４０１では、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（＝自車速−先行車速）が一定の場合に、何秒後に車間距離Ｘがゼロとなり自車両と先行車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２）で求められる。
ＴＴＣ＝Ｘ／Ｖｒ            ・・・（式２）
【００３４】
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。
【００３５】
ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１で算出した余裕時間ＴＴＣをしきい値Ｔｈ１と比較する。しきい値Ｔｈ１は、余裕時間ＴＴＣに基づいて自車両と先行車との接触の可能性を判断するために予め設定された値であり、例えばＴｈ１＝１secに設定する。余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ１より小さい場合（ＴＴＣ＜Ｔｈ１）は、自車両と先行車との接触の可能性が高い、高リスク領域であると判断して、ステップＳ４０３へ進む。
【００３６】
ステップＳ４０３では、第１の仮想弾性体の長さを表す基準距離Ｌ１を算出する。基準距離Ｌ１は、ステップＳ４０２で用いた余裕時間ＴＴＣのしきい値Ｔｈ１と相対速度Ｖｒを用いて、以下の（式３）から算出する。
Ｌ１＝Ｔｈ１×Ｖｒ            ・・・（式３）
【００３７】
ステップＳ４０４では、ステップＳ４０２で算出した基準距離Ｌ１を用いて、以下の（式４）からリスクポテンシャルＲＰ１を算出する。
ＲＰ１＝ｋ１×（Ｌ１−Ｘ）        ・・・（式４）
（式４）においてｋ１は予め設定した第１の仮想弾性体のばね定数である。
一方、ステップＳ４０２が否定判定されると、ステップＳ４０５へ進んでリスクポテンシャルＲＰ１＝０にする。
【００３８】
ステップＳ４０６では、ステップＳ４０１で算出した余裕時間ＴＴＣをしきい値Ｔｈ２と比較する。しきい値Ｔｈ２は、余裕時間ＴＴＣに基づいて自車両と先行車との接触の可能性を判断するために、Ｔｈ２＞Ｔｈ１を満たすように予め設定された値であり、例えばＴｈ２＝２secに設定する。余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ２より小さい場合（ＴＴＣ＜Ｔｈ２）は、自車両と先行車との接触の可能性が中程度の中リスク領域であると判断して、ステップＳ４０７へ進む。
【００３９】
ステップＳ４０７では、第２の仮想弾性体の長さを表す基準距離Ｌ２を算出する。基準距離Ｌ２は、ステップＳ４０６で用いた余裕時間ＴＴＣのしきい値Ｔｈ２と相対速度Ｖｒを用いて、以下の（式５）から算出する。
Ｌ２＝Ｔｈ２×Ｖｒ            ・・・（式５）
【００４０】
ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７で算出した基準距離Ｌ２を用いて、以下の（式６）からリスクポテンシャルＲＰ２を算出する。
ＲＰ２＝ｋ２×（Ｌ２−Ｘ）        ・・・（式６）
（式６）においてｋ２は予め設定した第２の仮想弾性体のばね定数である（ｋ２＜ｋ１）。
一方、ステップＳ４０６が否定判定されると、ステップＳ４０９へ進んでリスクポテンシャルＲＰ２＝０にする。
【００４１】
上述したように、自車両と先行車との余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ１よりも小さく、接触の可能性が高い領域を、高リスク領域とし、リスクポテンシャルＲＰ１を算出する。余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ１以上でしきい値Ｔｈ２よりも小さく、接触の可能性が中程度の領域を、中リスク領域とし、リスクポテンシャルＲＰ２を算出する。余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ２以上で接触の可能性が低い領域は、低リスク領域として、リスクポテンシャルＲＰ＝０とする。
【００４２】
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。
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から、アクセルペダル７２の反力制御量を算出する。ここでは、高リスク領域のリスクポテンシャルＲＰ１および中リスク領域のリスクポテンシャルＲＰ２に基づいて、アクセルペダル反力制御量ＦＡ１，ＦＡ２をそれぞれ算出する。ここでの処理を図１２のフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
ステップＳ５０１では、リスクポテンシャルＲＰ１に基づいてアクセルペダル反力制御量ＦＡ１を算出する。ここでは、図１３に示すリスクポテンシャルＲＰとアクセルペダル反力制御量ＦＡ１、ＦＡ２との関係に従って、アクセルペダル反力制御量ＦＡ１を算出する。図１３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、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど、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量ＦＡ１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量ＦＡ１を最大値ＦＡｍａｘに固定する。
【００４４】
ステップＳ５０２では、リスクポテンシャルＲＰ２に基づいてアクセルペダル反力制御量ＦＡ２を算出する。ここでは、上述した図１３の関係に従ってアクセルペダル反力制御量ＦＡ２を算出する。
【００４５】
このようにステップＳ５００で運転操作反力を算出した後、ステップＳ６００へ進む。
ステップＳ６００では、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰ１、ＲＰ２に基づいて、仮想的に設定した第１及び第２の弾性体からの反発力Ｆｃ１、Ｆｃ２をそれぞれ算出する。ここでの処理を図１４のフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
ステップＳ６０１では、リスクポテンシャルＲＰ１に基づいて反発力Ｆｃ１を算出する。ここでは、図１５に示すリスクポテンシャルＲＰと反発力Ｆｃとの関係に従って、反発力Ｆｃ１を算出する。図１５に示すように、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど反発力Ｆｃ１が大きくなる。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰmax1を超えると、反発力Ｆｃ１を最大値Ｆｃmaxに固定する。
【００４７】
ステップＳ６０２では、リスクポテンシャルＲＰ２に基づいて反発力Ｆｃ２を算出する。ここでは、図１５に示すリスクポテンシャルＲＰと反発力Ｆｃとの関係に従って、反発力Ｆｃ２を算出する。
【００４８】
このようにステップＳ６００において反発力Ｆｃ１、Ｆｃ２を算出した後、ステップＳ７００へ進む。ステップＳ７００では、ステップＳ５００で算出した運転操作反力に対するリミット処理を行う。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。
【００４９】
ステップＳ７０１では、高リスク領域および中リスク領域のアクセルペダル反力制御量ＦＡ１，ＦＡ２について、それぞれの最大値ＦＡ１max、ＦＡ２maxを算出する。アクセルペダル反力最大値FA1max、FA2maxは、それぞれ以下の（式７）（式８）から算出する。
FA1max＝FA0                    ・・・（式７）
FA2max＝K3・（M・g1max＋Fda）            ・・・（式８）
【００５０】
（式８）において、K3は変換定数、Mは自車両の車重、g1maxは所定の加速度、FdaはステップＳ３００で推定したドライバ要求駆動力である。アクセルペダル反力最大値FA2maxは、アクセルペダル反力制御量FA1を所定値g1maxに対応する値でリミットするように設定される。一方、アクセルペダル反力最大値FA1maxは、所定値FA0に設定する。
【００５１】
ステップＳ７０２では、ステップＳ５００で算出したアクセルペダル反力制御量ＦＡ１が、ステップＳ７０１で算出した反力最大値FA1maxよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ７０２が肯定判定されると、ステップＳ７０３へ進み、高リスク領域の反力リミット値FA1limとして反力最大値FA1maxを設定する。ステップＳ７０２が否定判定されるとステップＳ７０４へ進み、反力リミット値FA1lim＝FA1とする。
【００５２】
ステップＳ７０５では、ステップＳ５００で算出したアクセルペダル反力制御量ＦＡ２が、ステップＳ７０１で算出した反力最大値FA2maxよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ７０５が肯定判定されると、ステップＳ７０６へ進み、中リスク領域の反力リミット値FA2limとして反力最大値FA2maxを設定する。ステップＳ７０５が否定判定されるとステップＳ７０７へ進み、反力リミット値FA2lim＝FA2とする。
【００５３】
このようにステップＳ７００においてアクセルペダル反力リミット値FA1lim、FA2limを算出した後、ステップＳ８００へ進む。ステップＳ８００では、ステップＳ６００で算出した反発力Ｆｃ１、Ｆｃ２に対するリミット処理を行う。ここでの処理を、図１７のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
ステップＳ８０１では、高リスク領域および中リスク領域の反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２について、それぞれの最大値Ｆｃ１max、Ｆｃ２maxを算出する。反発力最大値Fc1max、Fc2maxは、それぞれ以下の（式９）（式１０）から算出する。
Fc1max＝Fc0                    ・・・（式９）
Fc2max＝M・g1max＋Fda    ・・・（式１０）
反発力最大値Fc1maxは、所定値Fc0に設定する。反発力最大値Fc2maxは、反発力Fc2を所定値g1maxに対応する値でリミットするように設定される。
【００５５】
ステップＳ８０２では、ステップＳ６００で算出した反発力Ｆｃ１が、ステップＳ８０１で算出した反発力最大値Fc1maxよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ８０２が肯定判定されると、ステップＳ８０３へ進み、高リスク領域の反発力リミット値Fc1limとして反発力最大値Fc1maxを設定する。ステップＳ８０２が否定判定されるとステップＳ８０４へ進み、反発力リミット値Fc1lim＝Fc1とする。
【００５６】
ステップＳ８０５では、ステップＳ６００で算出した反発力Ｆｃ２が、ステップＳ８０１で算出した反発力最大値Fc2maxよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ８０５が肯定判定されると、ステップＳ８０６へ進み、中リスク領域の反発力リミット値Fc2limとして反発力最大値Fc2maxを設定する。ステップＳ８０５が否定判定されるとステップＳ８０７へ進み、反発力リミット値Fc2lim＝Fc2とする。
【００５７】
このようにステップＳ８００で反発力リミット値Fc1lim、Fc2limを算出した後、ステップＳ９００へ進む。ステップＳ９００では、ステップＳ７００で算出した反力リミット値FA1lim、FA2limについて、優先度を決定する。ここでの処理を図１８のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
ステップＳ９０１では、高リスク領域の反力リミット値FA1limが中リスク領域の反力リミット値FA2limよりも大きいか否かを判定する。FA1lim＞FA2limの場合は、ステップＳ９０２へ進み、反力優先フラグFlg_FAとして１を設定する。ステップＳ９０１が否定判定されるとステップＳ９０３へ進み、FA2lim＞０であるか否かを判定する。ステップＳ９０３が肯定判定されるとステップＳ９０４へ進み、反力優先フラグFlg_FAとして２を設定する。ステップＳ９０３が否定判定されるとステップＳ９０５へ進み、反力優先フラグFlg_FA＝０とする。
【００５９】
このようにステップＳ９００で反力優先度を決定した後、ステップＳ１０００へ進む。ステップＳ１０００では、ステップＳ８００で算出した反発力リミット値Fc1lim、Fc2limについて、優先度を決定する。ここでの処理を図１９のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
ステップＳ１００１では、高リスク領域の反発力リミット値Fc1limが中リスク領域の反発力リミット値Fc2limよりも大きいか否かを判定する。Fc1lim＞Fc2limの場合は、ステップＳ１００２へ進み、反発力優先フラグFlg_Fcとして１を設定する。ステップＳ１００１が否定判定されるとステップＳ１００３へ進み、Fc2lim＞０であるか否かを判定する。ステップＳ１００３が肯定判定されるとステップＳ１００４へ進み、反発力優先フラグFlg_Fcとして２を設定する。ステップＳ１００３が否定判定されるとステップＳ１００５へ進み、反発力優先フラグFlg_Fc＝０とする。
【００６１】
このようにステップＳ１０００で反発力優先度を決定した後、ステップＳ１１００へ進む。ステップＳ１１００では、ステップＳ９００で決定した反力優先度に従って、アクセルペダル反力を制御するための反力指令値ＦＡを算出する。ここでの処理を図２０のフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
ステップＳ１１０１では、ステップＳ９００で設定した反力優先フラグFlg_FA＝０であるか否かを判定する。ステップＳ１１０１が肯定判定されるとステップＳ１１０２へ進み、反力指令値ＦＡ＝０に設定する。ステップＳ１１０１が否定判定されるとステップＳ１１０３へ進み、反力優先フラグFlg_FA＝１であるか否かを判定する。ステップＳ１１０３が肯定判定されるとステップＳ１１０４へ進み、反力指令値ＦＡとして、高リスク領域の反力リミット値FA1limを設定する。ステップＳ１１０３が否定判定されるとステップＳ１１０５へ進み、反力指令値ＦＡとして、中リスク領域の反力リミット値FA2limを設定する。
【００６３】
このようにステップＳ１１００で反力指令値ＦＡを算出した後、ステップＳ１２００へ進む。ステップＳ１２００では、ステップＳ１０００で決定した反発力優先度に従って、制駆動力指令値を算出する。具体的には、自車両に発生する駆動力を補正する駆動力補正量と、制動力を補正する制動力補正量をそれぞれ算出する。ここでの処理を図２１のフローチャートを用いて説明する。
【００６４】
ステップＳ１２０１では、ステップＳ１０００で設定した反発力優先フラグFlg_Fc＝０であるか否かを判定する。ステップＳ１２０１が肯定判定されると、ステップＳ１２０２へ進む。ステップＳ１２０２では、駆動力補正量ΔＤａ＝０とし、つづくステップＳ１２０３では、制動力補正量ΔＤｂ＝０とする。ステップＳ１２０１が否定判定されるとステップＳ１２０４へ進み、反発力優先フラグFlg_Fc＝１であるか否かを判定する。ステップＳ１２０４が肯定判定されるとステップＳ１２０５へ進み、制御用反発力Ｆｃとして、高リスク領域の反発力リミット値Fc1limを設定する。ステップＳ１２０４が否定判定されるとステップＳ１２０６へ進み、制御用反発力Ｆｃとして、中リスク領域の反発力リミット値Fc2limを設定する。
【００６５】
ステップＳ１２０７では、ステップＳ３００で設定したドライバ操作フラグFlg_dr＝０であるか否かを判定する。Flg_dr＝０でアクセルペダル７２が踏まれていない場合はステップＳ１２０８へ進む。ステップＳ１２０８では、駆動力補正量ΔＤａ＝０とし、続くステップＳ１２０９では、制動力補正量ΔＤｂ＝Ｆｃとする。
【００６６】
ステップＳ１２０７が否定判定されるとステップＳ１２１０へ進み、ドライバ操作フラグFlg_dr＝２であるか否かを判定する。Flg_dr＝２でアクセルペダル７２が戻し操作されている場合は、ステップＳ１２１１へ進む。ステップＳ１２１１では、増加していた駆動力補正量ΔＤａを０まで徐々に漸減し、ステップＳ１２１２では、制動力補正量ΔＤｂを制御用反発力Ｆｃまで徐々に漸増する。
【００６７】
ステップＳ１２１０が否定判定されるとステップＳ１２１３へ進み、ドライバ操作フラグFlg_dr＝１であるか否かを判定する。Flg_dr＝１でアクセルペダル７２が踏み込み操作されている場合は、ステップＳ１２１４へ進み、ドライバ要求駆動力Ｆｄａと制御用反発力Ｆｃとの大小関係を比較する。Ｆｄａ≧Ｆｃの場合は、ステップＳ１２１５へ進む。ステップＳ１２１５では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、ステップＳ１２１６で制動力補正量ΔＤｂに０をセットする。
【００６８】
すなわち、Ｆｄａ−Ｆｃ≧０であることから、駆動力Ｆｄａを反発力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。
【００６９】
一方、ステップＳ１２１４が否定判定され、Ｆｄａ＜Ｆｃの場合は、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Ｓ１２１７へ進んで駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ１２１８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。
【００７０】
ステップＳ１２１３が否定判定され、アクセルペダル７２が保持されている場合は、ステップＳ１２１９へ進み、Ｆｄａ≧Ｆｃであるか否かを判定する。Ｆｄａ≧Ｆｃの場合は、ステップＳ１２２０へ進む。ステップＳ１２２０では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、ステップＳ１２２１で制動力補正量ΔＤｂに０をセットする。
【００７１】
一方、ステップＳ１２１９が否定判定され、Ｆｄａ＜Ｆｃの場合は、ステップＳ１２２２へ進む。ステップＳ１２２２では、駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ１２２３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。
【００７２】
図２２に、駆動力および制動力の補正方法を説明する図を示す。図２２の横軸はアクセルペダル操作量ＳＡおよびブレーキペダル操作量ＳＢを示しており、原点０から右へ進むほどアクセルペダル操作量ＳＡが大きく、左へ進むほどブレーキペダル操作量ＳＢが大きいことを示している。図２２の縦軸は駆動力および制動力を示し、原点０から上へ進むほど駆動力が大きく、下へ進むほど制動力が大きいことを示している。
【００７３】
図２２において、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａ、およびブレーキペダル操作量ＳＢに応じた要求制動力Ｆｄｂをそれぞれ一点差線で示す。また、制御用反発力Ｆｃに基づいて補正した駆動力および制動力を実線で示す。
【００７４】
アクセルペダル操作量ＳＡが大きく、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａが制御用反発力Ｆｃ以上の場合は、駆動力を補正量ΔＤａに応じて減少方向に補正する。一方、アクセルペダル操作量ＳＡが小さく、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａが反発力Ｆｃよりも小さい場合は、駆動力を発生しないような補正量ΔＤａを設定して駆動力を補正する。さらに、反発力Ｆｃと要求駆動力Ｆｄａとの差を補正量ΔＤｂとして設定する。これにより、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた緩制動を行う。
【００７５】
ブレーキペダル９２が踏み込まれると、補正量ΔＤｂに基づいて制動力を増大方向に補正する。これにより、全体として車両の走行抵抗を補正量、すなわち仮想弾性体の反発力Ｆｃに相当して増大させるように制駆動力の特性を補正している。
【００７６】
このようにステップＳ１２００で制駆動力補正量を算出した後、ステップＳ１３００へ進む。ステップＳ１３００では、ステップＳ１１００で算出したアクセルペダル反力指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。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。
【００７７】
ステップＳ１４００では、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。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。
【００７８】
以下、図面を用いて第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２３に、車両用運転操作補助装置１の制御の概要を示す。図２３に示すように、低リスク領域（ＴＴＣ≧Ｔｈ２）では、リスクポテンシャルＲＰが小さいのでリスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力および制駆動力の制御は行わない。低リスク領域では、運転者のアクセルペダル操作に応じた加減速が実現されるので、運転者の運転意思、すなわちペダル操作を優先しているといえる。
【００７９】
中リスク領域（Ｔｈ１≦ＴＴＣ＜Ｔｈ２）においては、アクセルペダル操作に関わらず自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを優先して運転者に伝達する。中リスク領域ではリスクポテンシャルＲＰに応じて算出される反力指令値ＦＡおよび制御用反発力Ｆｃがそれほど大きくないので、アクセルペダル操作反力や減速度の増加によって運転者に与えるわずらわしさは小さい。そこで、運転者の運転意思に対してリスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行う。
【００８０】
高リスク領域においても、リスクポテンシャルＲＰを優先して運転者に伝達するが、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作しているときは、運転者の運転意思、すなわちペダル操作を優先した制御を行う。すなわち、高リスク領域ではリスクポテンシャルＲＰに応じて算出される反力指令値ＦＡおよび制御用反発力Ｆｃが大きいため、アクセルペダル７２から発生する大きな反力に抗してアクセルペダル７２を踏み込んだにも関わらず自車両の加速がよくないと、運転者にわずらわしさを与えてしまう。例えば高リスク領域においては、先行車の回避等のためにアクセルペダル７２を踏み込み操作する場合がある。そこで、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作している場合は、運転者の意思を優先してアクセルペダル操作に応じて自車両が加速するように制御を行う。
【００８１】
図２４（ａ）〜（ｃ）に、運転者のアクセルペダル操作に応じた加減速度と反発力によって補正した後の加減速度の時間変化、高リスク領域における加減速度の時間変化、および中リスク領域における加減速度の時間変化の一例を示す。
【００８２】
図２４（ａ）に実線で示すように、運転者がアクセルペダル操作を行うとドライバ要求駆動力に対応して自車両には加速度が発生する。自車両と前方障害物との接近度合が高くなると、点線で示すように、リスクポテンシャルＲＰに応じた反発力Ｆｃ分だけ加速度を低下するように補正される。これにより、運転者は自車両が減速するように感じ、リスクポテンシャルＲＰが高くなっていることを直感的に認識することができる。なお、制御用反発力Ｆｃの大きさはアクセルペダル７２に発生させる操作反力にも対応している。したがって、運転者はアクセルペダル７２から発生する操作反力によってもリスクポテンシャルＲＰの変化を直感的に認識することができる。
【００８３】
しかし、アクセルペダル７２を踏み込んでも期待するほどの加速が得られないため、先行車を追い越そうとする場合等、運転者に違和感を与える可能性がある。一方、反発力Ｆｃを小さくしすぎると、加速は得られるがアクセルペダル反力が小さくなって運転者に確実にリスクポテンシャルＲＰを伝達することが困難になってしまう。そこで、上述したように反力優先度と反発力優先度を決定し、優先度に従ってアクセルペダル反力指令値ＦＡと制御反発力Ｆｃを算出することにより、図２３に示したように各リスク領域においてリスクポテンシャルＲＰの伝達および運転者の意思のいずれかを優先した制御を実現する。
【００８４】
高リスク領域においては、反力最大値FA1max、反発力最大値Fc1maxを上限とする反力指令値ＦＡおよび制御用反発力Ｆｃが算出される。従って、図２４（ｂ）に示すようにアクセルペダル７２を保持している場合は、アクセルペダル操作に応じたドライバ要求駆動力に対応する加速度は変動しないが、制御用反発力Ｆｃおよび反力指令値ＦＡは、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じて大きくなる。制御用反発力Ｆｃの増加に応じて加速度が低下するので、運転者に減速感を与えることによっ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認識させることができる。
【００８５】
また、アクセルペダル７２を戻し方向に操作している場合は、ドライバ要求駆動力に対応する加速度が低下するが、リスクポテンシャルＲＰが増加すると加速度はさらに低下する。これにより、運転者に一層大きな減速感を与え、リスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行うことができる。さらに、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じてアクセルペダル７２に発生する操作反力が増加する。このように、高リスク領域においてアクセルペダル７２が保持または戻し方向に操作されている場合は、リスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行う。
【００８６】
高リスク領域において、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作すると、踏み込み操作量に応じてドライバ要求駆動力が上昇し、図２４（ｂ）に実線で示すように自車両に発生する加速度が増加する。この場合は、一点鎖線で示すように制御用反発力Ｆｃによって補正された後の加速度も増加する。すなわち、運転者がアクセルペダル７２を踏み込むと自車両が加速するので、適切な回避操作等を実現することができ、運転者の運転意思を優先した制御を行うことができる。
【００８７】
中リスク領域においては、反力最大値FA2max、反発力最大値Fc2maxを上限とする反力指令値ＦＡおよび制御用反発力Ｆｃが算出される。従って、図２４（ｃ）に示すようにアクセルペダル操作に応じてドライバ要求駆動力が上昇し、実線で示すように自車両に発生する加速度が増加しても、制御用反発力Ｆｃによって補正された後は一点鎖線で示すように所定の減速度（g1maxに対応する値）まで低下する。同様に、アクセルペダル７２の発生する操作反力もg1maxに対応する最大値FA2maxまで増加する。
【００８８】
このように、運転者のアクセルペダル操作に関わりなく、中リスク領域ではリスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行うことができる。中リスク領域ではもともとのリスクポテンシャルＲＰがそれほど大きくないので、図２４（ｃ）に示すように反力指令値ＦＡおよび制御用反発力Ｆｃを所定値でリミットしても運転者のわずらわしさは小さい。中リスク領域においてリスクポテンシャルＲＰの伝達を優先して行うことにより、早い段階から運転者に確実にリスクポテンシャルＲＰの変化を伝達することが可能となる。
【００８９】
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を検出し、検出した障害物状況に基づいて、自車両前方の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。そして、算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、運転操作を行う際に運転者によって操作される車両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発生するように制御を行う。車両用運転操作補助装置１は、運転者によるアクセルペダル７２の操作状態を検出し、さらに、アクセルペダル７２に発生する操作反力を介して運転者にリスクポテンシャルＲＰを伝達する制御において、リスクポテンシャルＲＰの伝達と、運転者によるアクセルペダル７２の操作、すなわち運転意思のいずれを優先させるかを判断するための優先度を決定する。この優先度は、リスクポテンシャルＲＰが高い場合には、リスクポテンシャルＲＰの伝達に対して、運転者によるアクセルペダル７２の操作を優先させるように決定する。これにより、リスクポテンシャルＲＰを伝達する制御において、リスクポテンシャルＲＰの伝達の重要性とアクセルペダル７２の操作性を考慮しながら、運転者の意思を尊重した制御を実現することができる。
（２）車両用運転操作補助装置１のコントローラ５０は、リスクポテンシャルＲＰが第１の所定値よりも大きい高リスク領域にある場合に、アクセルペダル７２が踏み込み方向に操作されていると検出されると、アクセルペダル７２の操作を優先し、アクセルペダル７２が保持または戻し方向に操作されていると検出されると、リスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行うように優先度を決定する。第１の所定値は、前方障害物との接触の可能性が高いことを示す余裕時間ＴＴＣのしきい値Ｔｈ１に対応する。具体的には、高リスク領域では反力優先フラグFlg_FA＝１が設定され、最大値FA1maxを上限とする反力リミット値FA1limが反力指令値ＦＡとして選択される。これにより、図２４（ｂ）に示すように、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作しても反力指令値ＦＡは最大値FA1max以上は変化しないので、運転者にわずらわしさを与えることがなく、運転者のペダル操作を優先した制御を行うことができる。ドライバ要求駆動力に対応する加速度がほぼ一定で、運転者がアクセルペダル７２を保持または戻し方向に操作している場合は、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるに従って操作反力が大きくなるので、リスクポテンシャルＲＰを運転者に伝達することができる。
（３）コントローラ５０は、リスクポテンシャルＲＰに加えて、優先度と、アクセルペダル７２の操作状態に基づいて操作反力を算出し、算出された操作反力をアクセルペダル７２に発生させる。これにより、アクセルペダル７２の操作反力を用いて適切なリスクポテンシャルＲＰの伝達を行うことができる。
（４）コントローラ５０は、リスクポテンシャルＲＰが第１の所定値よりも小さい値として設定された第２の所定値よりも小さい低リスク領域にある場合に、運転者によるアクセルペダル７２の操作を優先した制御を行うように優先度を決定する。第２の所定値は、前方障害物との接触の可能性が低いことを示す余裕時間ＴＴＣのしきい値Ｔｈ２に対応する。具体的には、余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ２よりも小さい低リスク領域では、リスクポテンシャルＲＰ１，ＲＰ２がともに０となるので、反力優先フラグFlg_FA＝０が選択され、リスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力は発生しない。したがって、運転者のアクセルペダル操作を優先し、操作性を優先した制御とすることができる。
（５）コントローラ５０は、リスクポテンシャルＲＰが第１の所定値以下で、かつ第２の所定値以上の中リスク領域にある場合は、リスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行うように優先度を決定する。具体的には、中リスク領域では反力優先フラグFlg_FA＝２が設定され、最大値FA2maxを上限とする反力リミット値FA2limが反力指令値ＦＡとして選択される。この場合、図２４（ｃ）に示すように、アクセルペダル７２を踏み込むとアクセルペダル７２から発生する操作反力が増加するので、アクセルペダル７２の操作反力として運転者に早い段階からリスクポテンシャルＲＰの変化を知らせることができる。
（６）車両用運転操作補助装置１は、さらに、リスクポテンシャルＲＰと優先度に基づいて、アクセルペダル操作量ＳＡに対して自車両に発生する駆動トルクの関係を減少方向に補正し、補正した駆動トルクを発生するように制御する。具体的には、リスクポテンシャルＲＰおよびアクセルペダル操作量ＳＡに基づいて算出された高リスク領域の反発力リミット値Fc1limと中リスク領域の反発力リミット値Fc2limを比較し、Fc1lim＞Fc2limの場合は、反発力優先フラグFlg_Fc＝１を設定し、Fc2lim≧Fc1lim（Fc2lim＞０）の場合はリスクポテンシャルＲＰの伝達を優先する反発力優先フラグFlg_Fc＝２を設定し、Fc2lim＝０の場合は運転者のアクセルペダル操作を優先する反発力優先フラグFlg_Fc＝０を設定する。これにより、中リスク領域では反発力リミット値Fc2limが制御用反発力Ｆｃとして選択され、図２４（ｃ）に示すように運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作すると加速度の低下量が大きくなり、リスクポテンシャルＲＰが増加していることを早い段階から運転者に確実に伝達することができる。高リスク領域では、反発力リミット値Fc1limが制御用反発力Ｆｃとして選択され、図２４（ｂ）に示すように運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作すると自車両が加速する。したがって、例えば回避動作のために加速する場合に、運転者のアクセルペダル操作を優先した制御を行うことができる。高リスク領域においては、アクセルペダル７２が保持または戻し方向に操作されている場合は、減速感として運転者にリスクポテンシャルＲＰの増加を確実に伝達することができる。
【００９０】
《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、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】
図２５に、第２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５１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５１は、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５０ａ、リスクポテンシャル算出部５０ｂ、反力算出部５０ｃ、反発力算出部５０ｄ、ドライバ操作検出部５０ｅ、優先度決定部５０ｈ、反力選択部５０ｉ、反発力選択部５０ｊ、制駆動力補正量算出部５０ｋ、およびリスクポテンシャルリミット部５０ｌを構成する。
【００９２】
第２の実施の形態においては、反力制御量ＦＡ１，ＦＡ２および反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２をリミットする代わりに、リスクポテンシャルリミット部５０ｌにおいて、リスクポテンシャル算出部５０ｂで算出したリスクポテンシャルＲＰ１、ＲＰ２をリミットする。
【００９３】
以下に、第２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２６を用いて詳細に説明する。図２６は、第２の実施の形態のコントローラ５１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８に示したフローチャートでの処理と同様であるので説明を省略する。
【００９４】
ステップＳ４５０では、ステップＳ４００で算出した高リスク領域のリスクポテンシャルＲＰ１と中リスク領域のリスクポテンシャルＲＰ２に対するリミット処理を行う。ここでの処理を図２７のフローチャートを用いて説明する。
【００９５】
ステップＳ４５１では、高リスク領域および中リスク領域のリスクポテンシャルＲＰ１，ＲＰ２について、それぞれの最大値ＲＰ１max、ＲＰ２maxを算出する。リスクポテンシャル最大値ＲＰ1max、ＲＰ2maxは、それぞれ以下の（式１１）（式１２）から算出する。
ＲＰ1max＝ＲＰ０                    ・・・（式１１）
ＲＰ2max＝K4・（M・g1max＋Fda）            ・・・（式１２）
【００９６】
（式１２）において、K4は変換定数、Mは自車両の車重、g1maxは所定の加速度、FdaはステップＳ３００で推定したドライバ要求駆動力である。リスクポテンシャル最大値ＲＰ2maxは、リスクポテンシャルＲＰ２を所定値g1maxに対応する値でリミットするように設定される。一方、リスクポテンシャル最大値ＲＰ1maxは、所定値ＲＰ0に設定する。
【００９７】
ステップＳ４５２では、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰ１が、ステップＳ４５１で算出した最大値ＲＰ1maxよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４５２が肯定判定されると、ステップＳ４５３へ進み、高リスク領域のリスクポテンシャルリミット値ＲＰ1limとして最大値ＲＰ1maxを設定する。ステップＳ４５２が否定判定されるとステップＳ４５４へ進み、リスクポテンシャルリミット値ＲＰ1lim＝ＲＰ1とする。
【００９８】
ステップＳ４５５では、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰ２が、ステップＳ４５１で算出した最大値ＲＰ2maxよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４５５が肯定判定されると、ステップＳ４５６へ進み、中リスク領域のリスクポテンシャルリミット値ＲＰ2limとして最大値ＲＰ2maxを設定する。ステップＳ４５５が否定判定されるとステップＳ４５７へ進み、リスクポテンシャルリミット値ＲＰ2lim＝ＲＰ2とする。
【００９９】
このようにステップＳ４５０においてリスクポテンシャルリミット値ＲＰ1lim、ＲＰ2limを算出した後、ステップＳ５００へ進む。ステップＳ５００では、ステップＳ４５０で算出したリスクポテンシャルリミット値RP1lim、RP2limを用いて、図１３に従って高リスク領域の反力制御量FA1および中リスク領域の反力制御量FA2をそれぞれ算出する。つづくステップＳ６００では、ステップＳ４５０で算出したリスクポテンシャルリミット値RP1lim、RP2limを用いて、図１５に従って高リスク領域の反発力Ｆｃ１および中リスク領域の反発力Ｆｃ２をそれぞれ算出する。
【０１００】
ステップＳ９００以降の処理は、図８のフローチャートと同様であるので説明を省略する。ただし、反力リミット値FA1lim、FA2limの代わりにステップＳ５００で算出した反力制御量FA1,FA2を使用し、反発力リミット値Fc1lim,Fc2limの代わりにステップＳ６００で算出した反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２を使用する。
【０１０１】
このように、以上説明した第２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５１は、リスクポテンシャルＲＰを、優先度と車両操作機器であるアクセルペダル７２の操作状態に基づいて調整し、調整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を算出する。具体的には、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて高リスク領域のリスクポテンシャルＲＰ１のリミット値ＲＰ1limと中リスク領域のリスクポテンシャルＲＰ２のリミット値ＲＰ2limを算出し、リミット値RP1lim、RP2limに基づいて反力制御量ＦＡ１，ＦＡ２を算出する。FA1＞FA2の場合は、反力優先フラグFlg_FA＝１を設定し、アクセルペダル７２が踏み込み操作された場合には運転者の運転意思を尊重し、アクセルペダルが保持または戻し方向に操作された場合には、リスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行うようにする。これにより、アクセルペダル７２の操作反力として運転者にリスクポテンシャルＲＰの高さを伝達することができる。
【０１０２】
このように、反力制御量ＦＡ１，ＦＡ２，および反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２の代わりにリスクポテンシャルＲＰ１，ＲＰ２をリミット処理することによっても、上述した第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
《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。
【０１０４】
図２８に、第３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５２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５２は、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５０ａ、リスクポテンシャル算出部５０ｂ、反力算出部５０ｃ、反発力算出部５０ｄ、反力リミット部５０ｆ、反発力リミット部５０ｇ、ドライバ操作検出部５０ｅ、優先度決定部５０ｈ、反力選択部５０ｉ、反発力選択部５０ｊ、制駆動力補正量算出部５０ｋ、および優先度重み付け算出部５０ｍを構成する。
【０１０５】
優先度重み付け算出部５０ｍは、運転者のアクセルペダル操作に基づいて、リスクポテンシャル伝達を優先した制御を行うか、あるいは運転者の運転意思を優先した制御を行うかを判断するための優先度に対する重み付けを算出する。
【０１０６】
以下に、第３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２９を用いて詳細に説明する。図２９は、第３の実施の形態のコントローラ５２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〜Ｓ６００での処理は、図８に示したフローチャートでの処理と同様であるので説明を省略する。
【０１０７】
ステップＳ６２０では、リスクポテンシャルＲＰの伝達と運転者の意思のどちらを優先した制御を行うかを判断するための優先度に対する重み付けを算出する。第３の実施の形態においても、基本的には、図２３に示したように中リスク領域ではリスクポテンシャルＲＰの伝達を優先し、高リスク領域ではアクセルペダル７２が踏み込み操作されている場合は運転者の意思を優先する。ただし、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作している場合は、運転者の運転意思を優先する傾向を強くする。ここでの処理を、図３０のフローチャートを用いて説明する。
【０１０８】
ステップＳ６２１では、アクセルペダルストロークセンサ７４で検出されるアクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、アクセルペダル操作速度ｄＳを算出する。アクセルペダル操作速度ｄＳは、踏み込み方向を正の値、戻し方向を負の値で表す。ステップＳ６２２では、ステップＳ６２１で算出したアクセルペダル操作速度ｄＳが所定値ｄＳ１（＞０）よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ６２２が肯定判定され、アクセルペダル７２が所定速度ｄＳ１以上の速い速度で踏み込み操作されている場合は、ステップＳ６２３へ進む。
【０１０９】
ステップＳ６２３では、アクセルペダル操作速度ｄＳに基づいて、優先度重み付け係数Ｋ５を算出する。図３１に、アクセルペダル操作速度ｄＳと優先度重み付け係数Ｋ５との関係を示す。アクセルペダル操作速度ｄＳが大きくなるほど、優先度重み付け係数Ｋ５を１から徐々に小さくする。ステップＳ６２２が否定判定され、アクセルペダル７２が所定速度ｄＳ１よりも遅い速度で踏み込み操作されている場合、または戻し方向に操作されている場合は、ステップＳ６２４へ進み、優先度重み付け係数Ｋ５＝１とする。
【０１１０】
ステップＳ７００では、ステップＳ５００で算出したアクセルペダル反力制御量ＦＡ１，ＦＡ２にリミット処理を行い、ステップＳ８００では、ステップＳ６００で算出した反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２にリミット処理を行う。
【０１１１】
ステップＳ９１０では、ステップＳ７００で算出した反力リミット値FA1lim、FA2limについて、ステップＳ６２０で算出した優先度重み付け係数Ｋ５を用いて優先度を決定する。ここでの処理を図３２のフローチャートを用いて説明する。
【０１１２】
ステップＳ９１１では、高リスク領域の反力リミット値FA1limが中リスク領域の反力リミット値FA2limに優先度重み付け係数Ｋ５を乗算した値（Ｋ５・FA2lim）よりも大きいか否かを判定する。FA1lim＞（Ｋ５・FA2lim）の場合は、ステップＳ９１２へ進み、反力優先フラグFlg_FAとして１を設定する。ステップＳ９１１が否定判定されるとステップＳ９１３へ進み、FA2lim＞０であるか否かを判定する。ステップＳ９１３が肯定判定されるとステップＳ９１４へ進み、反力優先フラグFlg_FAとして２を設定する。ステップＳ９１３が否定判定されるとステップＳ９１５へ進み、反力優先フラグFlg_FA＝０とする。
【０１１３】
これにより、アクセルペダル７２の踏み込み速度ｄＳが速いほど、中リスク領域の反力リミット値FA2limが小さく補正されるので、高リスク領域の反力リミット値FA1limを選択する頻度が高くなる。
【０１１４】
つづくステップＳ１０１０では、ステップＳ８００で算出した反発力リミット値Fc1lim、Fc2limについて、ステップＳ６２０で算出した優先度重み付けＫ５を用いて優先度を決定する。ここでの処理を図３３のフローチャートを用いて説明する。
【０１１５】
ステップＳ１０１１では、高リスク領域の反発力リミット値Fc1limが中リスク領域の反発力リミット値Fc2limに優先度重み付け係数Ｋ５を乗算した値（Ｋ５・Fc2lim）よりも大きいか否かを判定する。Fc1lim＞Ｋ５・Fc2limの場合は、ステップＳ１０１２へ進み、反発力優先フラグFlg_Fcとして１を設定する。ステップＳ１０１１が否定判定されるとステップＳ１０１３へ進み、Fc2lim＞０であるか否かを判定する。ステップＳ１０１３が肯定判定されるとステップＳ１０１４へ進み、反発力優先フラグFlg_Fcとして２を設定する。ステップＳ１０１３が否定判定されるとステップＳ１０１５へ進み、反発力優先フラグFlg_Fc＝０とする。
【０１１６】
これにより、アクセルペダル７２の踏み込み速度ｄＳが速いほど、中リスク領域の反発力リミット値Fc2limが小さく補正されるので、高リスク領域の反発力リミット値Fc1limを選択する頻度が高くなる。
【０１１７】
このように反力優先度および反発力優先度を決定した後、ステップＳ１１１０へ進む。ステップＳ１１１０では、ステップＳ９１０で決定した反力優先度に従って、アクセルペダル反力を制御するための反力指令値ＦＡを算出する。ここでの処理を図３４のフローチャートを用いて説明する。
【０１１８】
ステップＳ１１１１では、ステップＳ９１０で設定した反力優先フラグFlg_FA＝０であるか否かを判定する。ステップＳ１１１１が肯定判定されるとステップＳ１１１２へ進み、反力指令値ＦＡ＝０に設定する。ステップＳ１１１１が否定判定されるとステップＳ１１１３へ進み、反力優先フラグFlg_FA＝１であるか否かを判定する。ステップＳ１１１３が肯定判定されるとステップＳ１１１４へ進み、反力指令値ＦＡとして、高リスク領域の反力リミット値FA1limを設定する。ステップＳ１１１３が否定判定されるとステップＳ１１１５へ進み、反力指令値ＦＡとして、中リスク領域の反力リミット値FA2limに優先度重み付け係数Ｋ５を乗算した値（Ｋ５・FA2lim）を設定する。
【０１１９】
これにより、反力優先フラグFlg_FA＝２で中リスク領域の反力リミット値FA2limが選択された場合でも、アクセルペダル７２の踏み込み速度ｄＳが速いほど小さくなるように補正された反力リミット値FA2limが、反力指令値ＦＡとして設定される。
【０１２０】
つづくステップＳ１２３０では、ステップＳ１０１０で決定した反発力優先度に従って、駆動力補正量と制動力補正量をそれぞれ算出する。ここでの処理を図３５のフローチャートを用いて説明する。
【０１２１】
ステップＳ１２３１では、ステップＳ１０１０で設定した反発力優先フラグFlg_Fc＝０であるか否かを判定する。ステップＳ１２３１が肯定判定されると、ステップＳ１２３２へ進む。ステップＳ１２３２では、駆動力補正量ΔＤａ＝０とし、つづくステップＳ１２３３では、制動力補正量ΔＤｂ＝０とする。ステップＳ１２３１が否定判定されるとステップＳ１２３４へ進み、反発力優先フラグFlg_Fc＝１であるか否かを判定する。ステップＳ１２３４が肯定判定されるとステップＳ１２３５へ進み、制御用反発力Ｆｃとして、高リスク領域の反発力リミット値Fc1limを設定する。ステップＳ１２３４が否定判定されるとステップＳ１２３６へ進み、制御用反発力Ｆｃとして、中リスク領域の反発力リミット値Fc2limに優先度重み付け係数K5を乗算した値（K5・Fc2lim）を設定する。
【０１２２】
ステップＳ１２３７以降の処理は、図２１のフローチャートに示したステップＳ１２０７以降での処理と同様である。これにより、反発力優先フラグFlg_Fc＝２で中リスク領域の反発力リミット値Fc2limが選択された場合でも、アクセルペダル７２の踏み込み速度ｄＳが速いほど小さくなるように補正された反発力リミット値Fc2limが、制御用反発力Ｆｃとして設定される。
【０１２３】
ステップＳ１３００では、ステップＳ１１１０で算出したアクセルペダル反力指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。ステップＳ１４００では、ステップＳ１２３０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。
【０１２４】
以下、第３の実施の形態の作用を、図３６（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図３６（ａ）（ｂ）は、高リスク領域における加減速度の時間変化、および中リスク領域における加減速度の時間変化の一例を示している。
【０１２５】
図３６（ａ）に示すように、高リスク領域においては、アクセルペダル操作に応じてドライバ要求駆動力が上昇し、実線で示すように自車両に発生する加速度が増加する場合には、一点鎖線で示すように制御用反発力Ｆｃによって補正された後の加減速度も増加する。すなわち、高リスク領域においては、運転者がアクセルペダル７２を踏み込むと自車両が加速するので、運転者の意思を優先した制御を行うことができる。アクセルペダル７２を保持している場合、および戻し方向に操作している場合は、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じて制御用反発力Ｆｃが増加するので、運転者に減速感を与えることにより、リスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行うことができる。同時に、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じてアクセルペダル操作反力も増加するので、リスクポテンシャルＲＰを確実に運転者に伝達することができる。
【０１２６】
図３６（ｂ）に示すように、中リスク領域においては、アクセルペダル操作に応じてドライバ要求駆動力が上昇し、実線で示すように自車両に発生する加速度が増加しても、制御用反発力Ｆｃによって補正された後は一点鎖線で示すように所定の減速度（g1maxに対応する値）まで低下する。また、アクセルペダル７２に発生する操作反力もg1maxに対応する最大値FA2maxまで増加する。これにより、リスクポテンシャルＲＰの伝達を優先した制御を行うことができる。
【０１２７】
ただし、アクセルペダル７２が踏み込み方向に操作されている場合は、踏み込み速度ｄＳに応じて反力リミッタ値FA2limおよび反発力リミッタ値Fc2limが小さく補正されるので、高リスク領域の反力リミッタ値FA1limおよび反発力リミッタ値Fc1limが選択される頻度が高くなる。また、中リスク領域の反力リミッタ値FA2limおよび反発力リミッタ値Fc2limが選択された場合でも、反力指令値ＦＡ、および制御用反発力Ｆｃはアクセルペダル７２の踏み込み速度ｄＳに応じて小さく補正される。これにより、中リスク領域においても、運転者が自らの意思でアクセルペダル７２を踏み込み操作している場合、すなわち加速しようという意図がある場合は、その意思を優先した制御を行うことができる。
【０１２８】
《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。
【０１２９】
図３７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５３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５３は、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５０ａ、リスクポテンシャル算出部５０ｂ、反力算出部５０ｃ、反発力算出部５０ｄ、反力リミット部５０ｆ、反発力リミット部５０ｇ、ドライバ操作検出部５０ｅ、優先度決定部５０ｈ、反力選択部５０ｉ、反発力選択部５０ｊ、制駆動力補正量算出部５０ｋ、および加速意図検出部５０ｎを構成する。
【０１３０】
加速意図検出部５０ｎは、運転者のアクセルペダル操作に基づいて、運転者が加速する意図があるか否かを判定する。
【０１３１】
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動作を、図３８を用いて詳細に説明する。図３８は、第４の実施の形態のコントローラ５３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〜Ｓ６００での処理は、図８に示したフローチャートでの処理と同様であるので説明を省略する。
【０１３２】
ステップＳ６４０では、アクセルペダル操作に基づいて、運転者の加速意図を検出する。ここでの処理を、図３９のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ６４１では、アクセルペダルストロークセンサ７４で検出されるアクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、アクセルペダル操作速度ｄＳを算出する。アクセルペダル操作速度ｄＳは、踏み込み方向を正の値、戻し方向を負の値で表す。ステップＳ６４２では、ステップＳ６４１で算出したアクセルペダル操作速度ｄＳが所定値ｄＳ１（＞０）よりも大きいか否かを判定する。
【０１３３】
ステップＳ６４２が肯定判定され、アクセルペダル７２が所定速度ｄＳ１以上の速い速度で踏み込み操作されている場合は、ステップＳ６４３へ進む。ステップＳ６４３では、運転者に加速意図があることを示すフラグFlg＝１に設定する。ステップＳ６４２が否定判定され、アクセルペダル７２が所定速度ｄＳ１よりも遅い速度で踏み込み操作されている場合、または戻し方向に操作されている場合は、ステップＳ６４４へ進み、加速意図がないことを示すフラグFlg＝０に設定する。
【０１３４】
ステップＳ７００では、ステップＳ５００で算出したアクセルペダル反力制御量ＦＡ１，ＦＡ２にリミット処理を行い、ステップＳ８００では、ステップＳ６００で算出した反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２にリミット処理を行う。
【０１３５】
ステップＳ９２０では、ステップＳ７００で算出した反力リミット値FA1lim、FA2limについて、ステップＳ６４０で検出した加速意図の有無にしたがって優先度を決定する。ここでの処理を図４０のフローチャートを用いて説明する。
【０１３６】
ステップＳ９２１では、ステップＳ６４０で設定したフラグFlg＝１で運転者に加速意図があるか否かを判定する。ステップＳ９２１が肯定判定されると、ステップＳ９２２へ進み、反力優先フラグFlg_FAとして１を設定する。これにより、運転者に加速意図がある場合は、反力指令値ＦＡとして高リスク領域の反力リミット値FA1limを選択するようにする。ステップＳ９２３以降の処理は、図１８のフローチャートのステップＳ９０１以降の処理と同様である。
【０１３７】
つづくステップＳ１０２０では、ステップＳ８００で算出した反発力リミット値Fc1lim、Fc2limについて、ステップＳ６４０で検出した加速意図の有無に従って優先度を決定する。ここでの処理を図４１のフローチャートを用いて説明する。
【０１３８】
ステップＳ１０２１では、ステップＳ６４０で設定したフラグFlg＝１で運転者に加速意図があるか否かを判定する。ステップＳ１０２１が肯定判定されると、ステップＳ１０２２へ進み、反発力優先フラグFlg_Fcとして１を設定する。これにより、運転者に加速意図がある場合は、制御用反発力Ｆｃとして高リスク領域の反発力リミット値Fc1limを選択するようにする。ステップＳ１０２３以降の処理は、図１９のフローチャートのステップＳ１００１以降の処理と同様である。
【０１３９】
このように反力優先度および反発力優先度を決定した後は、ステップＳ１１００以降の処理へ進み、アクセルペダル操作反力および自車両に発生する制駆動力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【０１４０】
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５３は、車両操作機器であるアクセルペダル７２の操作状態に基づいて、運転者の加速意図を検出し、加速意図ありと検出されると、アクセルペダル７２の操作を優先した制御を行うように優先度を決定する。具体的には、アクセルペダル７２の踏み込み速度ｄＳが所定値ｄＳ１以上で、加速意図ありと検出されると、反力優先フラグFlg_FA＝１に設定する。これにより、アクセルペダル７２を踏み込み操作すると反力指令値ＦＡは変動しないが自車両が加速することになり、運転者のアクセルペダル操作を優先した制御を行うことができる。
【０１４１】
以上説明した第１から第４の実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力制御と制駆動力制御とを行ったが、いずれか一方の制御のみを行うこともできる。また、制動力制御は行わず、駆動力制御のみを行うこともできる。また、自車両と前方障害物との余裕時間ＴＴＣに基づいてリスクポテンシャルＲＰを算出したが、これには限定されない。例えば、前方障害物の現在位置に自車両が到達するまでの時間を表す車間時間ＴＨＷを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出したり、余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷとを組み合わせてリスクポテンシャルＲＰを算出することもできる。
【０１４２】
以上説明した第１〜第４の実施の形態においては、車両操作機器としてアクセルペダル７２を用い、アクセルペダル７２に発生する操作反力を介して運転者にリスクポテンシャルＲＰを伝達するように構成した。ただし、これには限定されず、車両操作機器として、例えばステアリングホイール（不図示）やブレーキペダル９２を用いることも可能である。
【０１４３】
以上説明した第１から第４の実施の形態においては、レーザレーダ１０および車速センサ２０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５０ｂ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５０ｃ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、アクセルペダルストロークセンサ７４が操作状態検出手段として機能し、優先度決定部５０ｈが優先度決定手段として機能することができる。さらに、優先度重み付け算出部５０ｍおよび加速意図検出部５０ｎが加速意図検出手段として機能し、制駆動力補正量算出部５０ｋが駆動トルク補正手段として機能し、駆動力制御装置９３が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、自車両前方領域の画像を検出するＣＣＤカメラ等の前方カメラを用い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】
【０１４４】
【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】駆動力制御の概要を説明する図。
【図４】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５】制動力制御の概要を説明する図。
【図６】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７】コントローラの内部の構成を示すブロック図。
【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】ドライバ操作検出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図１０】（ａ）（ｂ）自車両のリスクポテンシャルの概念を説明する図。
【図１１】リスクポテンシャル算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図１２】操作反力算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図１３】リスクポテンシャルとアクセルペダル反力制御量との関係を示す図。
【図１４】反発力算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図１５】リスクポテンシャルと反発力との関係を示す図。
【図１６】操作反力リミット処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図１７】反発力リミット処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図１８】操作反力優先度決定処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図１９】反発力優先度決定処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図２０】操作反力指令値算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図２１】制駆動力指令値算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図２２】駆動力補正および制動力補正の特性を説明する図。
【図２３】各リスク領域においてリスクポテンシャルの伝達と運転者の意思のいずれを優先した制御を行うかを説明する図。
【図２４】（ａ）〜（ｃ）ドライバ要求駆動力と補正後の加減速度との基本的な関係、中リスク領域におけるドライバ要求駆動力と補正後の加減速度の時間変化の一例、および高リスク領域におけるドライバ要求駆動力と補正後の加減速度の時間変化の一例を示す図。
【図２５】第２の実施の形態におけるコントローラの内部の構成を示すブロック図。
【図２６】第２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２７】リスクポテンシャルリミット処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図２８】第３の実施の形態におけるコントローラの内部の構成を示すブロック図。
【図２９】第３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３０】優先度重み付け算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図３１】アクセルペダル操作速度と優先度重み付け係数との関係を示す図。
【図３２】操作反力優先度決定処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図３３】反発力優先度決定処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図３４】操作反力指令値算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図３５】制駆動力指令値算出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図３６】（ａ）（ｂ）中リスク領域におけるドライバ要求駆動力と補正後の加減速度の時間変化の一例、および高リスク領域におけるドライバ要求駆動力と補正後の加減速度の時間変化の一例を示す図。
【図３７】第４の実施の形態におけるコントローラの内部の構成を示すブロック図。
【図３８】第４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３９】加速意図検出処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図４０】操作反力優先度決定処理の処理手順を説明するフローチャート。
【図４１】反発力優先度決定処理の処理手順を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【０１４５】
１０：レーザレーダ
２０：車速センサ
５０〜５３：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
７４：アクセルペダルストロークセンサ
９３：制動力制御装置
９４：ブレーキペダルストロークセンサ
【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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