(57)【要約】【課題】自車両のリスク度とともに検出器による検出の確信度を運転者に知らせることができる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１は、車両状態および車両周囲の走行環境を検出する走行状況認識手段１０，２０，４０と、走行状況認識手段１０，２０，４０の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲のリスク度を算出するリスク度算出手段５０と、走行状況認識手段１０，２０による検出結果の確実性を示す確信度を算出する確信度算出手段６０と、アクセルペダル８２に操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段８０と、アクセルペダル８２に振動を発生させるアクセルペダル振動発生手段８０と、リスク度算出手段５０によって算出されるリスク度と、確信度算出手段６０によって算出される確信度とに応じて、アクセルペダル反力発生手段８０で発生する操作反力および振動発生手段８０で発生する振動をそれぞれ制御する制御手段７０，９０とを有する。【選択図】　図１
2004017822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両状態および車両周囲の走行環境を検出する走行状況認識手段と、
前記走行状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲のリスク度を算出するリスク度算出手段と、
前記走行状況認識手段による検出結果の確実性を示す確信度を算出する確信度算出手段と、
アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、
前記アクセルペダルに振動を発生させるアクセルペダル振動発生手段と、
前記リスク度算出手段によって算出されるリスク度と、前記確信度算出手段によって算出される確信度とに応じて、前記アクセルペダル反力発生手段で発生する前記操作反力および前記アクセルペダル振動発生手段で発生する前記振動をそれぞれ制御する制御手段とを有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、
前記制御手段は、前記確信度算出手段で算出される確信度が所定値以下の場合には、前記アクセルペダルに振動を発生するよう前記アクセルペダル振動発生手段を制御し、前記確信度が前記所定値を上回る場合は、前記リスク度が大きくなるほど前記操作反力が大きくなるよう前記アクセルペダル反力発生手段を制御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反力発生手段で発生する前記操作反力、および前記振動発生手段で発生する前記振動をそれぞれ制御する制御手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記確信度算出手段で算出される確信度が所定値以下の場合に、前記リスク度算出手段で算出されるリスク度に応じた振幅および周波数で前記アクセルペダルに振動を発生するよう前記アクセルペダル振動発生手段を制御し、前記確信度が前記所定値を上回る場合は、前記リスク度が大きくなるほど前記操作反力が大きくなるよう前記アクセルペダル反力発生手段を制御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３に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記制御手段は、前記確信度が前記所定値以下の場合に、前記リスク度が大きくなるほど前記振動の振幅および周波数が大きくなるように前記アクセルペダル振動発生手段を制御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、
前記制御手段は、前記確信度算出手段で算出される確信度および前記リスク度算出手段で算出されるリスク度に基づいて、前記アクセルペダル反力発生手段による前記操作反力と前記アクセルペダル振動発生手段による前記振動とを組み合わせて制御し、前記アクセルペダルに前記操作反力と前記振動とを連続的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、
前記制御手段は、前記リスク度が一定の場合、前記確信度が小さくなるほど前記振動の振幅および周波数が大きくなるように、また前記操作反力が小さくなるように前記アクセルペダル振動発生手段および前記アクセルペダル反力発生手段をそれぞれ制御し、前記確信度が一定の場合、前記振動の振幅および周波数は一定とし、前記リスク度が大きくなるほど前記操作反力が大きくなるように前記アクセルペダル振動発生手段および前記アクセルペダル反力発生手段をそれぞれ制御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１から請求項６に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記走行状況認識手段は、前記車両周囲の走行環境として先行車両の走行状況を検出する検出器を有し、
前記確信度算出手段は、前記検出器による検出の確信度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８】
請求項１から請求項７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振動発生手段は、前記アクセルペダルに発生する操作反力を周期的に変化させることにより前記振動を発生することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の操作を補助する車両用運転操作補助装置として、特開平１０−１６６８８９号公報に開示されたものが知られている。この車両用運転操作補助装置は、レーザレーダ等で検出した先行車と自車両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するものである。例えば、検出された車間距離が所定値よりも小さくなった場合に、アクセルペダル反力が重くなるよう設定してドライバに警報を与える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような車両用運転操作補助装置は、車両の周囲環境が変化した場合でも、走行状況を検出する検出器の確信度が低い場合にはアクセルペダル反力制御が実行されないため、警報の伝達が困難となるという問題があった。
【０００４】
本発明は、自車両のリスク度とともに検出器による検出の確信度を運転者に知らせることができる車両用運転操作補助装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による車両用運転操作補助装置は、車両状態および車両周囲の走行環境を検出する走行状況認識手段と、走行状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲のリスク度を算出するリスク度算出手段と、走行状況認識手段による検出結果の確実性を示す確信度を算出する確信度算出手段と、アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、アクセルペダルに振動を発生させるアクセルペダル振動発生手段と、リスク度算出手段によって算出されるリスク度と、確信度算出手段によって算出される確信度とに応じて、アクセルペダル反力発生手段で発生する操作反力およびアクセルペダル振動発生手段で発生する振動をそれぞれ制御する制御手段とを有する。
【０００６】
【発明の効果】
自車両のリスク度と走行状況の検出の確信度とに応じて、アクセルペダルの反力と振動を制御するようにした。これにより、リスク度の変化とともに走行状況検出の確信度の状態をアクセルペダルに発生するペダル反力と振動とから運転者に認識させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
《第１の実施の形態》
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の構成を示すシステム図であり、図２は、アクセルペダル周辺の構成を示す図である。
【０００８】
まず、車両用運転操作補助装置１の構成を説明する。先行車両の走行状況を検出するレーザレーダ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リスク度算出部５０および確信度算出部６０へ出力される。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。車速センサ２０は、車輪の回転数などから自車両の走行車速を検出し、その検出信号をリスク度算出部５０に出力する。
【０００９】
先行車両の走行状況を検出するための前方カメラ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、画像処理装置３０へと出力する。前方カメラ２０による検知領域は水平方向に±３０ｄｅｇ程度であり、この領域に含まれる前方道路風景が画像として取り込まれる。画像処理装置３０は、前方カメラ２０から入力された画像に対してフィルタ処理や認識処理などの各種画像処理を施し、リスク度算出部５０および確信度６０へ出力する。
【００１０】
リスク度算出部５０は、レーザレーダ１０、画像処理装置３０および車速センサ４０から入力される信号に基づいて、自車両の周囲環境によるリスク度ＲＰを算出する。リスク度算出部５０は、算出したリスク度ＲＰをアクセルペダル反力制御装置７０に出力する。
【００１１】
確信度算出部６０は、レーザレーダ１０および画像処理装置３０から入力された信号に基づいて、レーザレーダ１０および前方カメラ２０による検出の確信度Ｐを算出する。ここで、確信度Ｐは、レーザレーダ１０および前方カメラ２０によって検出される走行状況、すなわち先行車両の走行状態にどれだけの不確実性が含まれているかを示す値であり、確信度Ｐが低いと、センサによって検出される走行状況が確実ではない可能性が高いことを示している。確信度算出部６０は、算出した確信度Ｐをアクセルペダル振動制御装置９０に出力する。リスク度ＲＰおよび確信度Ｐの算出については後述する。
【００１２】
図２に示すように、アクセルペダル８２にはリンク機構を介してサーボモータ８０およびアクセルペダルストロークセンサ８１が接続されている。アクセルペダルストロークセンサ８１は、リンク機構を介してサーボモータ８０の回転角に変換されたアクセルペダル８２のストローク量Ｓを検出する。アクセルペダルストロークセンサ８１は、検出したストローク量Ｓ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、リスク度算出部５０で算出されたリスク度ＲＰに応じてアクセルペダル８２に発生させるペダル反力の増加量ΔＦを算出する。アクセルペダル反力制御装置７０は、算出した反力増加量ΔＦと、ストローク量Ｓに応じてアクセルペダル８２に発生させるアクセルペダル反力Ｆを算出する。そして、反力制御装置８０は、算出したアクセルペダル反力Ｆを実現するようサーボモータ８０で発生させるトルクと回転角とを制御し、アクセルペダル８２に発生する操作反力を任意に制御する。なお、リスク度ＲＰに応じた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、ストローク量Ｓが大きくなるほどアクセルペダル反力Ｆがリニアに大きくなるよう設定されている。なお、通常の反力特性は、例えばアクセルペダル８２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。
【００１３】
アクセルペダル振動制御装置９０は、確信度算出部６０から入力されるレーザレーダ１０および前方カメラ２０による検出の確信度Ｐに応じて、アクセルペダル８２に発生させる振動を制御する。つまり、確信度Ｐが所定値Ｐａ以上で、レーザレーダ１０および前方カメラ２０による検出結果が信頼性の高いものである場合、アクセルペダル８２は振動させず、リスク度ＲＰに応じたアクセルペダル反力制御を行うようにする。一方、確信度Ｐが所定値よりも低い場合には、確信度Ｐが低いことを運転者に知らせるためにアクセルペダル８２を振動させる。このとき、アクセルペダル反力制御は行わない。このように、第１の実施の形態においては、確信度Ｐに応じてアクセルペダル反力制御と振動制御とを切り換える。
【００１４】
次に第１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。
リスク度算出部５０は、先行車両までの車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒ、自車両の走行車速Ｖｆおよび先行車の車速Ｖａといった走行状態を認識し、走行状態に基づいて自車両の周囲環境によるリスク度ＲＰを算出する。リスク度ＲＰは、例えば（式１）に示す余裕時間ＴＴＣの関数として表すことができる。
【数１】
ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ　　　　　　　　　　　　　　　　（式１）
【００１５】
余裕時間ＴＴＣは、先行車に対する自車両の現在の接近度合を示す物理量であり、現在の走行状況、すなわち自車速Ｖｆおよび先行車速Ｖａが継続した場合に、何秒後に車間距離Ｄがゼロとなり自車両が先行車に追いつくかを示している。リスク度ＲＰは、例えば以下の（式２）に示すような余裕時間ＴＴＣの逆数を用いる。
【数２】
ＲＰ＝１／ＴＴＣ　　　　　　　　　　　　　　　（式２）
（式２）は、自車両と先行車との余裕時間ＴＴＣが小さくなり接近度合が大きくなるほどリスク度ＲＰが大きくなることを示している。
【００１６】
アクセルペダル反力制御装置７０は、リスク度ＲＰに応じたペダル反力増加量ΔＦを算出する。例えば、リスク度ＲＰが大きくなるほどアクセルペダル反力増加量ΔＦが指数関数的に大きくなるように設定する。これは以下の（式３）で表される。
【数３】
ΔＦ＝ｋ・ＲＰｎ　　　　　　　　　　　　　　　（式３）
【００１７】
（式３）に示すように、アクセルペダル反力増加量ΔＦは指数関数として表され、リスク度ＲＰの変化に対して反力増加量ΔＦを連続的に設定することができる。また、指数関数の定数ｋ、ｎをそれぞれ適切に定義することにより、物理量である客観的なリスク度ＲＰを、運転者が感覚として感じるアクセルペダル反力Ｆに適切に変換することができる。これにより、アクセルペダル反力Ｆの増加によって運転者にリスク度ＲＰの変化を連続的に知らせることが可能となり、走行状況を効果的に運転者に知らせることができる。なお、定数ｋ、ｎはそれぞれ車種等によって異なり、ドライブシミュレータや実地試験によって取得される結果から、リスク度ＲＰが実際に人間が感じる感覚に即した値としてアクセルペダル反力Ｆに変換されるように設定する。
【００１８】
アクセルペダル反力制御装置７０は、算出した反力増加量ΔＦを通常のアクセルペダル反力特性に加算してアクセルペダル８２に実際に発生させるアクセルペダル反力Ｆを算出する。そして、算出したアクセルペダル反力Ｆを発生させるようにサーボモータ８０を制御する。
【００１９】
通常、レーザレーダ等のセンサには予め所定の確信度が設定されており、検出結果が所定の確信度を下回る場合はその検出結果を採用しない、つまり検出対象物が検出されなかったと判断する。しかし、隣接車線からの車両の割り込み等が発生し、センサによる検出が追いつかない場合や、反射率の低い物体をレーザレーダ等で検出する場合には、実際に検出対象物、すなわち先行車が存在するにも関わらず、確信度Ｐが低いためにセンサによって検出されない可能性がある。この場合、先行車両は検出されないためリスク度ＰＦは０となり、アクセルペダル反力増加量ΔＦは増加しない。そのため、アクセルペダル反力ＡＦから走行状況の変化を運転者に認識させることは困難となり、運転者は常に視覚からの情報や、車間距離警報装置を備えている場合はブザー等による警報に頼って車両周囲の状況を把握することが必要となる。そこで、本発明においては、センサによる検出の確信度Ｐを算出し、確信度Ｐが低い場合にはアクセルペダル８２を振動させて確信度Ｐが低いことを運転者に知らせるようにする。
【００２０】
確信度算出部６０は、レーザレーダ１０および画像処理装置３０から入力される信号に基づいて、検出の確信度Ｐを算出する。確信度Ｐは、レーザレーダ１０の検出の確信度Ｐｌｒと、前方カメラ２０の検出の確信度Ｐｃａｍとをそれぞれ算出し、これらの値に基づいて算出する。確信度算出部６０は、算出した確信度Ｐをアクセルペダル振動制御装置９０に出力する。以下に、確信度算出部６０で行われる確信度Ｐの算出処理の一例を、図３のフローチャートを用いて詳細に説明する。なお、確信度Ｐは０≦Ｐ≦１であるとする。
【００２１】
ステップＳ１０１で、レーザレーダ１０の確信度Ｐｌｒを算出する。ここでは、まず、レーザレーダ１０で検出される障害物までの検出距離および先行車両で反射された反射波の反射強度を読み込む。読み込んだ反射強度に基づいて、レーザレーダ確信度Ｐｌｒを算出する。例えば、反射強度が大きいほど確信度Ｐｌｒが高くなるように設定する。
【００２２】
ステップＳ１０２で、前方カメラ２０の確信度Ｐｃａｍを算出する。ここでは、まず、前方カメラ２０で検出される障害物の位置、大きさ、および形状から障害物らしさを読み込む。読み込んだ障害物らしさに基づいて、前方カメラ２０の確信度Ｐｃａｍを算出する。例えば、障害物らしさが高いほど、すなわち検出される物体が車両らしい位置、大きさ、および形状を呈しているほど、確信度Ｐｃａｍが高くなるように設定する。
【００２３】
つづくステップＳ１０３で、レーザレーダ確信度Ｐｌｒとカメラ確信度Ｐｃａｍとに基づいて、レーダ＋カメラ確信度Ｐｓを算出する。レーダ＋カメラ確信度Ｐｓは、例えば以下の（式４）を用いて算出することができる。
【数４】
Ｐｓ＝α×Ｐｌｒ＋β×Ｐｃａｍ　　　　　　　　　（式４）
ここで、α、βはともに定数であり、例えばα＝０．６，β＝０．４と設定することができる。
【００２４】
ステップＳ１０４で、ステップＳ１０３で算出したレーダ＋カメラ確信度Ｐｓが現在までの確信度Ｐｅｘよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１０４が肯定判定されると、ステップＳ１０５へ進み、レーダ＋カメラ確信度Ｐｓを確信度Ｐとして設定する。一方、ステップＳ１０４が否定判定されると、ステップＳ１０６へ進む。
【００２５】
ステップＳ１０６では、レーダ＋カメラ確信度Ｐｓが所定値Ｐｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１０６が肯定判定されると、ステップＳ１０７へ進み、現在までに設定されている確信度Ｐｅｘに一定値ΔＰを加算する。一定値ΔＰを加算することにより、所定値Ｐｍｉｎを上回る確信度で連続して検出する場合は確信度Ｐが増加する。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０７で算出した確信度Ｐが１未満であるか否かを判定する。ステップＳ１０８が肯定判定されると、ステップＳ１０７で算出した確信度Ｐを用い、一方、否定判定されるとステップＳ１０９へ進んで、今回の確信度Ｐを１に設定する。
【００２６】
ステップＳ１０６が否定判定されると、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０では、現在までに設定されている確信度Ｐｅｘから一定値ΔＰを減算する。一定値ΔＰを減算することにより、所定値Ｐｍｉｎ以下の確信度でしか検出していない場合に確信度Ｐが減少する。ステップＳ１１１で、ステップＳ１１０で算出した確信度Ｐが０を上回るか否かを判定する。ステップＳ１１１が肯定判定されると、ステップＳ１１０で算出した確信度Ｐを用い、一方、否定判定されるとステップＳ１１２へ進んで今回の確信度Ｐを０に設定する。なお、確信度Ｐを算出するために用いた所定値Ｐｍｉｎおよび一定値ΔＰは、予め適切な値を設定しておく。また、反射強度とレーザレーダ確信度Ｐｌｒ、および障害物らしさとカメラ確信度Ｐｃａｍとの関係は、それぞれの確信度が０≦Ｐｌｒ≦１、０≦Ｐｃａｍ≦１となるように予め適切に設定しておく。
【００２７】
アクセルペダル振動制御装置９０は、入力される確信度Ｐに基づいて、アクセルペダル８２に振動を発生させるか否かを判断する。図４に、確信度Ｐに対するペダル振動の振幅ｄを示し、図５に、リスク度ＲＰに対するペダル反力増加量ΔＦの特性を示す。図４に示すように、確信度Ｐが所定値Ｐａを上回る場合には、アクセルペダル振動制御装置９０は、振動の振幅ｄを０としてアクセルペダル８２に振動は発生させない。このとき、アクセルペダル反力制御装置７０は、図５に示すような特性に従ってリスク度ＲＰに応じた反力増加量ΔＦを算出し、アクセルペダル反力Ｆを制御する。リスク度ＲＰが大きくなるほどアクセルペダル反力Ｆが大きくなるので、リスク度ＲＰの変化を確実に認識することができる。
【００２８】
確信度Ｐが所定値Ｐａ以下の場合は、リスク度ＲＰに応じたアクセルペダル反力増加量ΔＦは発生させず、アクセルペダル８２を振動させる。アクセルペダル振動制御装置９０は、振動の振幅ｄ＝ｄａを設定し、サーボモータ８０を制御してアクセルペダル８２に振動を発生させる。アクセルペダル８２の振動は、例えばサーボモータ８０によりペダル反力Ｆを周期的に変化させることによって実現することができる。図５に示すように、確信度Ｐが所定値Ｐａ以下の場合には、リスク度ＰＲに関わらず、一定の変化量ｄａで反力増加量ΔＦが増減する。すなわち、振幅ｄａを有する振動がアクセルペダル８２に発生する。なお、アクセルペダル８２を振動させる際は、運転者が感覚として感じるペダル振動の大きさが、通常の反力特性に従って発生するアクセルペダル反力Ｆと同等となるように振幅ｄａおよび振動の中心となるペダル反力Ｆｃを設定する。例えば、アクセルペダル８２に発生するペダル反力Ｆｃと、反力Ｆｃを中心として発生する振幅ｄａの振動とから運転者が感じる感覚が、通常の反力特性に従って発生するペダル反力Ｆから感じる感覚と略等しくなるように、ペダル反力Ｆｃを通常の反力特性から所定量だけ減少させる。
【００２９】
これにより、確信度Ｐが所定値Ｐａ以下で振動を発生させる場合に運転者がアクセルペダル８２を通して感じる感覚の大きさは、振動を発生させないときと変わらないが、アクセルペダル８２の振動を感じることにより、確信度Ｐが所定値Ｐａ以下であることを認識できる。なお、自車線前方に先行車両が存在しない場合は、確信度Ｐ＝１と設定し、アクセルペダル８２を振動させない。
【００３０】
運転者はアクセルペダル８２に発生する振動を覚知することにより、現在のセンサの検出状態を認識することができる。すなわち、アクセルペダル８２が振動している場合は、レーザレーダ１０あるいは前方カメラ２０の検出結果に不確実性が含まれおり、視覚情報等により車両周囲の状況を把握する必要性が高いことを運転者に認識させることができる。
【００３１】
つぎに、以上説明した車両用運転操作補助装置における制御処理の処理手順について図６を用いて説明する。図６は、第１の実施の形態によるリスク度算出部５０，確信度算出部６０、アクセルペダル反力制御装置７０およびアクセルペダル振動制御装置９０で実行される制御プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、本処理内容は、例えば１００ｍｓｅｃに一回の周期で連続的に行われる。
【００３２】
まず、ステップＳ２０１で、リスク度算出部３０はレーザレーダ１０、前方カメラ２０および車速センサ４０で検出される車間距離Ｄ、自車速Ｖｆおよび先行車速Ｖａ等の走行状態を読み込む。ステップＳ２０２で、確信度算出部６０は、レーザレーダ１０から反射波の反射強度を、および画像処理装置３０から前方カメラ２０で検出する障害物の障害物らしさを読み込む。ステップＳ２０３でリスク度算出部５０は、ステップＳ２０１で読み込んだ走行状態からリスク度ＲＰを算出する。ステップＳ２０４で確信度算出部６０は、ステップＳ２０２で読み込んだそれぞれのセンサの検出状況から、上述したようにセンサによる現在の検出の確信度Ｐを算出する。
【００３３】
ステップＳ２０５でアクセルペダル振動制御装置９０は、ステップＳ２０４で算出した検出の確信度Ｐが所定値Ｐａを上回るか否かを判定する。ステップＳ２０５が肯定判定されるとステップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０６でアクセルペダル振動制御装置９０は、振動の振幅ｄを０に設定し、リスク度ＲＰに応じたアクセルペダル反力制御を行うために、ステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７でアクセルペダル反力制御装置７０は、リスク度ＲＰに応じた反力増加量ΔＦを算出し、これを通常の反力特性に付加して実際にアクセルペダル８２に発生させるペダル反力Ｆを算出する。ステップＳ２０８でアクセルペダル反力制御装置７０は、ステップＳ２０７で算出したアクセルペダル反力Ｆを発生するようにサーボモータ８０に指令を出力する。
【００３４】
ステップＳ２０５が否定判定されると、リスク度ＲＰに応じた反力制御を行うかわりにアクセルペダル８２に振動を発生させるために、ステップＳ２０９へ進む。ステップＳ２０９でアクセルペダル振動制御装置９０は、アクセルペダル８２に発生させる振動の振幅ｄ＝ｄａおよび振動の中心となるペダル反力Ｆｃを設定する。そして、ステップＳ２０８へ進み、ステップＳ２０９で設定した反力Ｆｃを中心として振幅ｄａの振動を発生するようにサーボモータ８０に指令を出力する。
【００３５】
このように、以上説明した第１の実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。
（１）リスク度ＲＰに応じてアクセルペダル反力Ｆを制御し、走行状況の検出の確信度Ｐに応じてアクセルペダル８２の振動を制御するようにした。これにより、アクセルペダル反力Ｆの変化としてリスク度ＲＰの変化を認識することができるとともに、センサの確信度Ｐの状態をペダル振動から認識することができる。
（２）確信度Ｐが所定値Ｐａ以下の場合には、アクセルペダル８２に振動を発生したので、センサによる検出に不確実性が含まれることを振動により認識することができる。これにより、車両周囲の環境を視覚等により認識する必要性が高いことを運転者に知らせることができる。また、確信度Ｐが所定値Ｐａを上回る場合は振動を発生せずにアクセルペダル反力制御のみ行うようにしたので、センサによる正確な検出結果に基づいて運転者に車両周囲の環境を伝達することができる。
（３）確信度算出部６０は、レーザレーダ１０および前方カメラ２０による先行車両の走行状況を検出する検出の確信度Ｐを算出するので、隣接車線から車両が割り込んできてセンサによる検出が追いつかない場合や、先行車両の反射率が低い場合、すなわちレーザレーダ１０で走査する赤外光パルスが先行車両で反射した際の反射波の強度が低い場合等、実際に先行車両は存在するがリスク度ＲＰが算出されずにアクセルペダル反力Ｆが変化しないという状態を、振動として運転者に知らせることができる。これにより、アクセルペダル８２の振動を覚知してレーザレーダ１０や前方カメラ２０等のセンサの検出状態を認識し、車両周囲の環境を注視するよう運転者に促すことができる。
（４）アクセルペダル反力Ｆを周期的に変化させることによりアクセルペダル８２に振動を発生させるようにしたので、振動発生のための機構を別に設けることなくコストを低減することができる。
【００３６】
《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、図面を用いて説明する。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。ただし、リスク度算出部５０は、算出したリスク度ＲＰをアクセルペダル振動制御装置９０にも出力する。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００３７】
第２の実施の形態においてアクセルペダル振動制御装置９０は、確信度算出部６０から入力される確信度Ｐが所定値Ｐａ以下の場合に、リスク度算出部５０から入力される自車両のリスク度ＲＰに応じてペダル振動の振幅ｄを設定する。具体的には、図７に示すように、リスク度ＲＰが大きくなるほど振動の振幅ｄが大きく、かつ周波数ｆが高くなるようにする。図８に、確信度Ｐが所定値Ｐａを上回る場合、および所定値Ｐａ以下の場合の、リスク度ＲＰに対するアクセルペダル反力増加量ΔＦの特性を示す。図８に示すように、確信度Ｐが所定値Ｐａを上回るときは、リスク度ＲＰが大きくなるほど反力増加量ΔＦが大きくなる。一方、確信度Ｐが所定値Ｐａ以下の場合は、リスク度ＲＰが大きくなるほど反力増加量ΔＦの変化量が大きくなる。すなわち、リスク度ＲＰが大きくなるほど振幅ｄが大きく、かつ周波数ｆの高い振動がアクセルペダル８２に発生する。
【００３８】
つぎに、以上説明した車両用運転操作補助装置における制御処理の処理手順について図９を用いて説明する。図９は、第２の実施の形態によるリスク度算出部５０，確信度算出部６０、アクセルペダル反力制御装置７０およびアクセルペダル振動制御装置９０で実行される制御プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、本処理内容は、例えば１００ｍｓｅｃに一回の周期で連続的に行われる。
【００３９】
ステップＳ３０１〜ステップＳ３０８で行われるリスク度ＲＰに応じたアクセルペダル反力制御の処理は、上述した図６のフローチャートのステップＳ２０１〜ステップＳ２０８での処理と同様であるので、説明を省略する。ステップＳ３０５で、ステップＳ３０４で算出された確信度Ｐが所定値Ｐａ以下であると判定されると、ステップＳ３０９へ進む。
【００４０】
ステップＳ３０９でアクセルペダル振動制御装置９０は、リスク度ＲＰに応じてアクセルペダル８２に発生させる振動の振幅ｄおよび周波数ｆを算出する。また、振動の中心となるペダル反力Ｆｃを設定する。そしてステップＳ３０８へ進み、ステップＳ３０９で設定した振幅ｄ、周波数ｆを有する振動を発生するようにサーボモータ８０に指令を出力する。
【００４１】
このように、以上説明した第２の実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。
（１）確信度Ｐが所定値Ｐａ以下で、アクセルペダル８２に振動を発生させる際に、リスク度ＲＰに応じて振動の振幅ｄおよび周波数ｆを設定するようにし、確信度Ｐが所定値Ｐａを上回る場合はリスク度ＲＰに応じてペダル反力Ｆを制御するようにした。これにより、アクセルペダル８２の振動を覚知することによってセンサによる検出の確信度Ｐが所定値Ｐａ以下であることを認識することができるとともに、確信度Ｐａ以下の場合でもアクセルペダル８２の振動から車両周囲のリスク度ＲＰを認識することができる。確信度Ｐが所定値Ｐａを上回る場合はリスク度ＲＰが大きくなるほどアクセルペダル反力Ｆが大きくなるので、リスク度ＲＰの変化を容易に認識することができる。
（２）リスク度ＲＰが大きくなるほど振動の振幅ｄおよび周波数ｆが大きくなるようにしたので、確信度Ｐが所定値Ｐａ以下の場合のリスク度ＲＰの変化を容易に認識することができる。
【００４２】
《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、図面を用いて説明する。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。ただし、確信度算出部６０は、算出した確信度Ｐをアクセルペダル反力制御装置７０にも出力する。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００４３】
第３の実施の形態においては、自車両のリスク度ＲＰに基づいて行うアクセルペダル反力制御と、検出の確信度Ｐに基づいて行う振動制御とを連続的に組み合わせる。すなわち、アクセルペダル反力Ｆを変化させながらアクセルペダル８２を振動させ、さらに振動の振幅ｄおよび周波数ｆを変化することによって、リスク度ＲＰおよび確信度Ｐの変化を運転者に伝達する。
【００４４】
アクセルペダル反力制御装置７０は、リスク度ＲＰおよび確信度Ｐに基づいて反力増加量ΔＦを算出し、アクセルペダル振動制御装置９０は、確信度Ｐに基づいて振動の振幅ｄおよび周波数ｆを算出する。なお、本実施の形態においてアクセルペダル８２を振動させながら反力Ｆを増加する場合は、同一のリスク度ＲＰにおいて発生する反力増加と振動から運転者が感じる感覚が常に略等しくなるように、反力増加量ΔＦと振動の振幅ｄおよび周波数ｆを設定する。以下に、反力増加量ΔＦ、振幅ｄおよび周波数ｆの設定について説明する。
【００４５】
図１０に、確信度Ｐに対するペダル振幅ｄおよび周波数ｆの特性を示し、図１１に反力増加量ΔＦと振幅ｄおよび周波数ｆとから設定される等リスク度ラインの特性を示す。図１０に示すように、アクセルペダル振動制御装置９０は、確信度Ｐが大きくなるほどアクセルペダル８２に発生する振動の振幅ｄが小さくなるように、また、振動の周波数ｆが低くなるように連続的に設定する。例えば、確信度Ｐ１における振幅ｄ１が、確信度Ｐ２（＜Ｐ１）における振幅ｄ２よりも小さくなるようにする。なお、確信度Ｐの範囲は０≦Ｐ≦１であり、確信度Ｐ＝１の場合の振幅ｄは０とする。
【００４６】
アクセルペダル反力制御装置７０は、リスク度ＲＰが大きくなるほど反力増加量ΔＦが大きくなるように設定し、例えばリスク度ＲＰに応じて指数関数的に増加するように設定することができる。
【００４７】
図１１に示す等リスク度ラインは、等リスク度ラインに従って振動制御と反力制御とを組み合わせて行った場合に運転者がアクセルペダル８２から感じる感覚が等しくなることを示している。図１１において、等リスク度ラインＬＰＲ１，ＬＰＲ２，ＬＰＲ３，ＬＰＲ４は、それぞれリスク度ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３，ＲＰ４に対応し、リスク度ＲＰの大きさは、ＲＰ１＞ＲＰ２＞ＲＰ３＞ＲＰ４である。例えばリスク度ＲＰ＝ＲＰ１の場合、等リスク度ラインＬＲＰ１に従って反力増加量ΔＦ、振幅ｄおよび周波数ｆを設定する。このとき、確信度Ｐに応じて反力増加量ΔＦ、振幅ｄおよび周波数ｆが変化する。すなわち、リスク度ＲＰが一定の場合、確信度ＰがＰ２からＰ１，そしてＰ＝１へと大きくなるほど、振幅ｄおよび周波数ｆは小さくなり、反対に反力増加量ΔＦは大きくなる。等リスク度ラインＬＰＲは、振動と反力増加との組み合わせから運転者が感じる感覚がリスク度ＲＰに応じて略等しくなるように、実地試験やシミュレータ等の試験結果に基づいて予め適切に設定しておく。アクセルペダル振動制御装置９０は、図１０に示すような特性に従って確信度Ｐに応じたペダル振幅ｄおよび周波数ｆを設定し、アクセルペダル反力制御装置７０は、図１１に示すような特性に従って、確信度Ｐおよびリスク度ＲＰに応じた反力増加量ΔＦを設定する。確信度Ｐおよびリスク度ＲＰが決定すると、図１１に示す等リスク度ラインに従って反力増加量ΔＦ、振動の振幅ｄおよび周波数ｆが決定される。
【００４８】
図１２に、リスク度ＲＰに対するアクセルペダル８２の反力増加量ΔＦおよび振動の特性を示す。図１２において確信度Ｐは、Ｐ２＜Ｐ１＜１の関係にあり、Ｐ２≒０である。図１２に示すように、リスク度ＲＰが大きくなるほど、反力増加量ΔＦは大きくなり、確信度Ｐが大きくなるほど、振動の振幅ｄおよび周波数ｆが小さくなる。図１２に示すように、アクセルペダル８２の反力制御と振動制御とを組み合わせて行うことにより、リスク度ＲＰと確信度Ｐとを連続的に認識させることができる。すなわち、アクセルペダル８２に発生する反力変化によってリスク度ＲＰの変化を認識するとともに、振動の振幅ｄおよび周波数ｆの変化によって確信度Ｐの変化を認識することができる。
【００４９】
つぎに、以上説明した車両用運転操作補助装置における制御処理の処理手順について図１３を用いて説明する。図１３は、第３の実施の形態によるリスク度算出部５０，確信度算出部６０、アクセルペダル反力制御装置７０およびアクセルペダル振動制御装置９０で実行される制御プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、本処理内容は、例えば１００ｍｓｅｃに一回の周期で連続的に行われる。
【００５０】
ステップＳ４０１〜ステップＳ４０４で行われる処理は、上述した図６のフローチャートのステップＳ２０１〜ステップＳ２０４での処理と同様であるので、説明を省略する。ステップＳ４０５でアクセルペダル振動制御装置９０は、ステップＳ３０４で算出された確信度Ｐに応じた振動の振幅ｄおよび周波数ｆを算出する。ステップＳ４０６でアクセルペダル反力制御装置７０は、ステップＳ４０３で算出されたリスク度ＲＰ、およびステップＳ４０５で算出された振幅ｄおよび周波数ｆに基づいて、図１１に示す特性に従って反力増加量ΔＦを算出する。そして、算出した反力増加量ΔＦを通常の反力特性に加算して実際にアクセルペダル８２に発生させるアクセルペダル反力Ｆを算出する。ステップＳ４０７では、ステップＳ４０５で算出した振幅ｄ、周波数ｆを有する振動を発生し、さらにステップＳ４０６で算出したアクセルペダル反力Ｆを発生するようにサーボモータ８０を制御する。
【００５１】
このように、以上説明した第３の実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。
（１）リスク度ＲＰおよび確信度Ｐに基づいて、アクセルペダル８２に発生するペダル反力Ｆと振動とを組み合わせて制御するようにした。ペダル反力Ｆの変化とペダル振動とが連続的に発生するため、確信度Ｐとリスク度ＲＰとを連続的に違和感なく運転者に認識させることができる。
（２）リスク度ＲＰが一定の場合、確信度Ｐが小さくなるほど振動の周期ｄおよび周波数ｆが大きくなるようにし、さらにペダル反力Ｆが小さくなるようにした。また、確信度Ｐが一定の場合は振幅ｄおよび周波数ｆは一定とし、リスク度ＲＰが大きくなるほどペダル反力Ｆが大きくなるようにした。これにより、アクセルペダル８２に発生するペダル反力Ｆと振動から運転者に連続的にリスク度ＲＰと確信度Ｐを伝達することができる。さらに、リスク度ＲＰが一定の場合、アクセルペダル８２に発生するペダル反力Ｆと振動とから運転者が感じる感覚が常に略等しくなるようにペダル反力Ｆと振幅ｄおよび周波数ｆを設定すれば、運転者に違和感を与えることなくリスク度ＲＰと確信度Ｐとを伝達することができる。
【００５２】
上記実施の形態においては、アクセルペダル８２に発生させる振動の形態をリスク度ＲＰに応じて変更する際に、振動の振幅ｄおよび周波数ｆを変更するようにしたが、例えば振幅ｄのみ、あるいは周波数ｆのみを変化させることもできる。
【００５３】
上記実施の形態においては、アクセルペダル反力Ｆを周期的に変化することによってアクセルペダル８２に振動を発生させたが、アクセルペダル８２を振動させるための機構を設けることもできる。この場合、アクセルペダル８２を操作方向と別の方向、例えば操作方向に直交する方向に振動させることもできる。
【００５４】
リスク度ＲＰに対して反力増加量ΔＦが指数関数的に増加するように設定したが、例えばリスク度ＲＰの増加に対して反力増加量ΔＦがリニアに増加するように設定することもできる。また、リスク度ＲＰを先行車両との車間距離Ｄを用いて表すこともできる。
【００５５】
上記実施の形態においては、走行状況認識手段としてレーザレーダ１０、前方カメラ２０，および車速センサ４０とを用い、アクセルペダル反力発生手段およびアクセルペダル振動発生手段としてサーボモータ８０を用い、制御手段としてアクセルペダル反力制御装置７０およびアクセルペダル振動制御装置９０を用いた。先行車両の走行状況を検出する検出器としてレーザレーダ１０および前方カメラ２０を用いた。なお、例えば走行状況認識手段としてレーザレーダ１０の代わりに別方式のミリ波レーダ等を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【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】アクセルペダル周辺の構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態の確信度算出部における確信度算出手順を示すフローチャート。
【図４】確信度に対する振動の振幅の関係を示す図。
【図５】確信度に応じた、リスク度に対する反力増加量の特性を示す図。
【図６】第１の実施の形態による振動制御およびアクセルペダル反力制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図７】第２の実施の形態におけるリスク度に対する振動の振幅および周波数の特性を示す図。
【図８】確信度に応じた、リスク度に対する反力増加量の特性を示す図。
【図９】第２の実施の形態による振動制御およびアクセルペダル反力制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図１０】第３の実施の形態における確信度に対する振動の振幅および周波数の特性を示す図。
【図１１】ペダル反力と振動から構成される等リスク度ラインを示す図。
【図１２】確信度に応じた、リスク度に対する反力増加量の特性を示す図。
【図１３】第３の実施の形態による振動制御およびアクセルペダル反力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】
１０：レーザレーダ
２０：前方カメラ
３０：画像処理装置
４０：車速センサ
５０：リスク度算出部
６０：確信度算出部
７０：アクセルペダル反力制御装置
８０：サーボモータ
９０：アクセルペダル振動制御装置
【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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