(57)【要約】【課題】運転者が感じるリスクにあった反力制御を行う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、自車両の周囲に存在する障害物の状態を検出する障害物検出手段１０，２０と、障害物検出手段１０，２０からの信号に基づいて、自車両の障害物に対する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５０と、リスクポテンシャル算出手段５０からの信号に基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を決定する操作反力決定手段５０と、操作反力算出手段５０からの信号に基づいて、車両操作機器９２に発生する操作反力を制御する車両操作機器制御手段９０と、ブレーキペダル９２の操作量を検出する操作量検出手段３０と、操作量検出手段３０からの信号に基づいて、車両操作機器９２に発生させる操作反力の特性を補正する反力特性補正手段５０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周囲に存在する障害物の状態を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段からの信号に基づいて、前記自車両の前記障害物に対する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からの信号に基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を決定する操作反力決定手段と、
前記操作反力決定手段からの信号に基づいて、前記車両操作機器に発生する操作反力を制御する車両操作機器制御手段と、
ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、
前記操作量検出手段からの信号に基づいて、前記車両操作機器に発生させる前記操作反力の特性を補正する反力特性補正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、
前記車両操作機器は、ブレーキペダルであり、
前記反力特性補正手段は、前記操作量検出手段からの信号に基づいて前記ブレーキペダルに発生させる操作反力の特性を補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記反力特性補正手段は、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出されたリスクポテンシャルを補正することにより、前記操作反力の特性をすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記反力特性補正手段は、前記操作反力決定手段によって決定された操作反力を補正することにより、前記操作反力の特性を補正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から請求項４のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、前記反力特性補正手段は、前記操作量検出手段からの信号によって前記ブレーキペダルが操作されていると判定されると、前記車両操作機器に発生する操作反力が運転者の感じるリスクに一致するように前記操作反力の特性を補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、前記反力特性補正手段は、前記操作量検出手段からの信号によって前記ブレーキペダルの操作が解除されたと判定されると、所定時間経過後に、運転者の感じるリスクに一致するように補正された前記操作反力の特性を、前記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応じた操作反力の特性に一致するように補正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、前記リスクポテンシャル算出手段からの信号に基づいて、前記自車両に発生させる減速度を算出する減速度算出手段と、
前記減速度算出手段からの信号に基づいて、前記減速度を運転者に体感させるように前記自車両の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
前記操作量検出手段からの信号に基づいて、前記運転者に体感させる前記減速度を補正する減速度補正手段とをさらに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８】
請求項７に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記減速度補正手段は、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出されたリスクポテンシャルを補正することにより、前記運転者に体感させる前記減速度を補正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７に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記減速度補正手段は、前記減速度算出手段によって算出された減速度を補正することにより、前記運転者に体感させる前記減速度を補正す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７から請求項９のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、前記減速度補正手段は、前記操作量検出手段からの信号によって前記ブレーキペダルが操作されていると判定されると、運転者の感じるリスクに一致する減速度を体感させるように前記減速度を補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記減速度補正手段は、前記操作量検出手段からの信号によって前記ブレーキペダルの操作が解除されたと判定されると、所定時間経過後に、運転者の感じるリスクに一致するように補正された前記減速度を、前記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応じた減速度に一致するように補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置を備えたことを特徴とする車両。
【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、自動走行制御中にアクセルペダルの操作反力を変更するものが知られている（例えば特許文献１）。
この装置は、例えば、検出された障害物との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。
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１０−１６６８８９公報
【特許文献２】
特開平１０−１６６８９０号公報
【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障害物状況に応じてアクセルペダル反力を制御するものであり、運転者がブレーキ操作を行う場合にも車両周囲状況を伝達することが望まれている。
【０００４】
【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、自車両の周囲に存在する障害物の状態を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段からの信号に基づいて、自車両の前記障害物に対する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からの信号に基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を決定する操作反力決定手段と、操作反力決定手段からの信号に基づいて、車両操作機器に発生する操作反力を制御する車両操作機器制御手段と、ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、操作量検出手段からの信号に基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力の特性を補正する反力特性補正手段とを備える。
【０００５】
【発明の効果】
自車両周囲のリスクポテンシャルに応じて車両操作機器の反力制御を行う際に、ブレーキ操作に応じて操作反力の特性を補正するので、運転者による運転操作を考慮して運転者が感じるリスクにあった反力制御を行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
《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を搭載する車両の構成図である。
【０００７】
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。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。
【０００８】
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。ブレーキペダルストロークセンサ３０は、ブレーキペダル９２のリンク機構に組み込まれ、ブレーキペダル９２の操作量を検出してコントローラ５０へ出力する。
【０００９】
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ており、ＣＰＵのソフトウェア形態により後述するような車両用運転操作補助装置１全体の制御を行う。
【００１０】
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から入力される障害物の距離および存在方向に関する情報とから、自車両前方の障害物状況を検出する。コントローラ５０は、検出した障害物状況に基づいて障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出し、後述するようにリスクポテンシャルに応じた制御を行う。
【００１１】
ブレーキペダル反力制御装置９０は、コントローラ５０からの信号に応じてブレーキペダル９２の操作反力を制御する。具体的には、ブレーキペダル反力制御装置９０は、コントローラ５０からの指令に応じてブレーキペダル９２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ９１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ９１は、ブレーキペダル反力制御装置９０からの指令値に応じて発生させるブレーキアシスト力を制御し、運転者がブレーキペダル９２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。ブレーキアシスト力が大きいほどブレーキペダル操作反力は小さくなり、ブレーキペダル９２を踏み込みやすくなる。
【００１２】
次に、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作を説明する。まず、その動作の概略を説明する。車両用運転操作補助装置１は、ブレーキペダル９２を操作する際に発生する反力を制御することによって、運転者による自車両の減速操作を補助し、運転者の運転操作を適切にアシストするものである。コントローラ５０は、障害物状況に基づく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応じたブレーキペダル操作反力を発生するようにブレーキペダル反力制御装置９０を制御する。
【００１３】
障害物状況が変化してリスクポテンシャルが変化すると、ブレーキペダル９２に発生する操作反力が変動し、障害物状況を運転者に伝達することができる。ただし、運転者がブレーキ操作を行っている際は、運転者は前方に存在する障害物を認識して運転操作を行っていると考えられる。従って、障害物状況を認識してブレーキ操作を行っている場合に、障害物状況に基づくリスクポテンシャルに応じたブレーキペダル操作反力を発生させると、運転者が実際に感じるリスクとは一致しない操作反力が発生し、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。
【００１４】
そこで、第１の実施の形態においては、運転者がブレーキ操作を行っている場合は、運転者が実際に感じるリスクに合うようにリスクポテンシャルを補正する。具体的には、コントローラ５０は、障害物状況に基づいて算出したリスクポテンシャルをブレーキペダルストローク量Ｓに応じて補正し、補正したリスクポテンシャルに基づいてブレーキペダル９２の反力制御量を算出する。コントローラ５０は算出した反力制御量をブレーキペダル反力制御装置９０に出力し、運転者が感じるリスクに合ったブレーキペダル反力制御を行う。
【００１５】
以下に、上述した車両用運転操作補助装置１の動作の詳細を、図３を用いて説明する。図３は、第１の実施の形態によるコントローラ５０における運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理内容は一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。
【００１６】
ステップＳ１００で、自車両の走行状態を読み込む。走行状態は、自車両周囲の障害物状況を含む自車両の走行状況に関する情報である。そこで、レーザレーダ１０によって検出される前方障害物、例えば先行車までの車間距離や存在方向と、車速センサ２０によって検出される自車速を読み込む。また、ブレーキペダルストロークセンサ３０によって検出されるブレーキペダル９２のストローク量Ｓを読み込む。
【００１７】
ステップＳ２００では、ステップＳ１００で読み込んだ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走行状態データと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、移動方向および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。
【００１８】
ステップＳ３００では、自車両の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出するために、まず、認識された前方障害物に対する余裕時間（ＴＴＣ：Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を算出する。ここで、前方障害物に対する余裕時間ＴＴＣは、以下の（式１）で求められる。
【数１】
ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ                    （式１）
ここで、Ｄ：自車両から前方障害物までの相対距離、Ｖｒ：自車両と前方障害物との相対速度（自車速−前方障害物の速度）をそれぞれ示す。（式１）に示すように、余裕時間ＴＴＣは、車間距離Ｄを相対速度Ｖｒで除したものである。余裕時間ＴＴＣは、前方障害物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、つまり相対車速Ｖｒが一定の場合に、何秒後に自車両と前方障害物が接触するかを示す値である。
【００１９】
算出した余裕時間ＴＴＣを用いて、前方障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。前方障害物に対するリスクポテンシャルＲＰは以下の（式２）で求められる。
【数２】
ＲＰ＝１／ＴＴＣ                    （式２）
【００２０】
（式２）に示すように、リスクポテンシャルＲＰは余裕時間ＴＴＣの逆数を用いて、余裕時間ＴＴＣの関数として表される。リスクポテンシャルＲＰが大きいほど前方障害物への接近度合が大きいことを示している。
【００２１】
ステップＳ４００では、ステップＳ１００で読み込んだブレーキペダルストローク量Ｓに基づいて運転者のブレーキ操作を検出し、リスクポテンシャル補正係数ｋ１を算出する。ステップＳ４００におけるリスクポテンシャル補正係数算出処理を、図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００２２】
ステップＳ４０１では、ステップＳ１００で読み込んだブレーキペダルストローク量Ｓにより、運転者がブレーキペダル９２を操作しているか否かを判定する。ブレーキ操作が行われていると判定されると、ステップＳ４０２に進み、タイマー用カウンタＴｉｍｅｒをクリアする。ステップＳ４０３では、前回周期で設定したリスクポテンシャル補正係数前回値ｋ１＿ｚと所定のリスクポテンシャル補正係数変化量Δｋ１との和が、１以下（ｋ１＿ｚ＋Δｋ１≦１）か否かを判定する。ここで、リスクポテンシャル補正係数変化量Δｋ１は、例えば０．０５／５０ｍｓｅｃ、すなわち１周期毎におけるリスクポテンシャル補正係数の変化量が０．０５となるように設定する。ステップＳ４０３が肯定判定されると、ステップＳ４０４に進む。
【００２３】
ステップＳ４０４では、以下の（式３）に従って、リスクポテンシャル補正係数前回値ｋ１＿ｚにリスクポテンシャル補正係数変化量Δｋ１を加算し、リスクポテンシャル補正係数ｋ１を算出する。
【数３】
ｋ１＝ｋ１＿ｚ＋Δｋ１              （式３）
【００２４】
一方、ステップＳ４０３が否定判定されると、ステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５では、リスクポテンシャル補正係数ｋ１に１をセットする。このように、ブレーキ操作が行われている場合は、リスクポテンシャル補正係数ｋ１を１を上限値として徐々に増加させる。
【００２５】
ステップＳ４０１が否定判定され、ブレーキ操作が行われていない場合は、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６では、ブレーキ操作が終了してからの経過時間を示すタイマー用カウンタＴｉｍｅｒに１を加え、カウントアップする。ステップＳ４０７では、タイマー用カウンタＴｉｍｅｒが所定遅延時間ΔＴ以上であるか否かを判定する。ここで、所定遅延時間ΔＴは、例えば２０とする。すなわち、本処理の処理間隔を５０ｍｓｅｃとすると、所定遅延時間ΔＴ＝１ｓｅｃとなる。ステップＳ４０７が肯定判定され、ブレーキ操作を解除してから所定時間ΔＴ以上経過している場合は、ステップＳ４０８に進む。
【００２６】
ステップＳ４０８では、リスクポテンシャル補正係数前回値ｋ１＿ｚとリスクポテンシャル補正係数変化量Δｋ１との差が、０以上（ｋ１＿ｚ−Δｋ１≧０）であるか否かを判定する。ステップＳ４０８が肯定判定されると、ステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９では、以下の（式４）に従って、リスクポテンシャル補正係数前回値ｋ１＿ｚからリスクポテンシャル補正係数変化量Δｋ１を減算し、リスクポテンシャル補正係数ｋ１を算出する。
【数４】
ｋ１＝ｋ１＿ｚ−Δｋ                    （式４）
【００２７】
一方、ステップＳ４０８が否定判定されると、ステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０では、リスクポテンシャル補正係数ｋ１に０をセットする。このように、ブレーキ操作を終了してから所定時間ΔＴだけ経過すると、リスクポテンシャル補正係数ｋ１を０を下限値として徐々に低下させる。
【００２８】
ステップＳ４０７が否定判定され、運転者がブレーキペダル９２を離してから所定時間ΔＴが経過していない場合は、前回周期で設定したリスクポテンシャル補正係数をそのままリスクポテンシャル補正係数ｋ１として使用する。
【００２９】
ステップＳ４１１では、次回の処理のために、リスクポテンシャル補正係数前回値ｋ１＿ｚに今回算出したリスクポテンシャル補正係数ｋ１をセットする。
【００３０】
ステップＳ４００においてリスクポテンシャル補正係数ｋを算出した後、ステップＳ５００へと進む。
【００３１】
ステップＳ５００では、ステップＳ３００で算出したリスクポテンシャルＲＰとステップＳ４００で算出したリスクポテンシャル補正係数ｋとから、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉを算出する。リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉは、以下の（式５）で求められる。
【数５】
ＲＰｈｏｓｅｉ＝（１−ｋ１）・ＲＰ    （式５）
【００３２】
ステップＳ６００では、ステップＳ５００で算出したリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉに基づいて、ブレーキペダル反力制御装置９０へ出力する反力制御指令値ＦＢを算出する。リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉに応じて、リスクポテンシャルが大きいほど、ブレーキペダル９２を踏み込みやすい方向へ制御反力を発生させる。
【００３３】
図５に、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉに対するブレーキペダル反力制御指令値ＦＢの特性を示す。図５に示すように、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが所定値ＲＰｍａｘよりも大きい場合、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが大きいほど、小さなブレーキペダル反力を発生させ、すなわち大きなブレーキアシスト力を発生させるようにブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを算出する。
リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが所定値ＲＰ１より大きくなると、最小のブレーキペダル反力を発生させるようにブレーキペダル反力制御指令値ＦＢをＦＢｍｉｎに固定する。リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが所定値ＲＰｍａｘよりも小さい場合は、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢをゼロに設定し、ブレーキペダル反力特性は変化させない。なお、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢが０である場合のブレーキペダル反力特性を、通常の反力特性とする。
【００３４】
このように、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが所定値ＲＰｍａｘより大きい場合は、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを小さくして、運転者がブレーキ操作に移行した際にブレーキペダル９２を踏み込みやすいように制御する。
【００３５】
ステップＳ７００では、ステップＳ６００で設定したブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを、ブレーキペダル反力制御装置９０へ出力し、今回の処理を終了する。
【００３６】
次に、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、自車両が先行車両に追従走行している場合を例として説明する。図６（ａ）は時間軸に対する車間距離Ｄ、自車速Ｖｆ及び先行車速Ｖａの変化を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）に対応するリスクポテンシャルＲＰの変化、（ｃ）はブレーキペダルストローク量Ｓの変化、（ｄ）はリスクポテンシャル補正係数ｋ１の変化、（ｅ）はリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの変化、（ｆ）はブレーキペダル反力指令値ＦＢの変化をそれぞれ示している。
【００３７】
図６（ａ）に示すように、自車両が車間距離Ｄ＝Ｄ１を保って先行車両に追従走行する場合、時刻Ｔ＝Ｔｃで先行車速Ｖａが低下を始めると車間距離Ｄが減少する。図６（ｂ）（ｅ）に示すように、車間距離Ｄの減少によりリスクポテンシャルＲＰおよびリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが増加する。リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが所定値ＲＰｍａｘを越えると、図６（ｆ）に示すようにブレーキペダル反力指令値ＦＢが減少する。
【００３８】
図６（ｃ）に示すようにブレーキペダルストローク量Ｓが増加すると、すなわち運転者がブレーキ操作を行うと、図６（ｄ）に示すようにリスクポテンシャル補正係数ｋが徐々に増加して１に近づく。これに応じて、図６（ｅ）に示すようにリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが徐々に低下して０になる。リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの低下に応じて、図６（ｆ）に示すようにブレーキペダル反力指令値ＦＢが増加し、通常のブレーキペダル反力に復帰する。
【００３９】
運転者のブレーキ操作により自車速Ｖｆが減少すると、車間距離Ｄが増加する。これに応じてリスクポテンシャルＲＰが減少し、運転者はブレーキペダル９２を離して再び先行車両に追従走行するように自車速Ｖｆを調節する。このとき、図６（ｄ）に示すように、リスクポテンシャル補正係数ｋ１はブレーキペダル９２を離してから所定遅延時間ΔＴだけ経過した後、徐々に減少していく。
【００４０】
このように、上述した第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）自車両周囲の障害物状況に基づいて自車両の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出し、算出したリスクポテンシャルＲＰに応じてブレーキペダル９２に発生する操作反力を制御する。このとき、ブレーキペダル９２の操作量に応じて操作反力特性を補正するので、運転者による運転操作を考慮して運転者が感じるリスクに合った違和感のない反力制御を行うことができる。
（２）コントローラ５０は、ブレーキペダル９２の操作量に応じ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ＲＰｈｏｓｅｉに基づいてブレーキペダル９２を操作する際に発生する反力を制御する。これにより、ブレーキペダル９２に発生する操作反力の反力特性が補正され、運転者が実際に感じるリスクに合った反力制御を行うことができる。
（３）コントローラ５０は、自車両周囲の障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰが増加すると、ブレーキペダル９２に発生する操作反力を小さくして運転者がブレーキ操作に移行した際にブレーキペダル９２を踏み込みやすいように、すなわちブレーキペダル９２を踏み込み始めるときのブレーキペダル反力が軽くなるように制御する。ブレーキペダルストロークセンサ３０からの信号によりブレーキペダル９２が操作されていると判定されると、ブレーキ操作が開始された時点からブレーキペダル反力を徐々に通常の反力に復帰させる。具体的には、リスクポテンシャル補正係数ｋ１を徐々に増加してリスクポテンシャルＲＰを補正することにより、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを０まで徐々に低下させる。このように、運転者が障害物状況を認識してブレーキ操作を行っている場合には、運転者が実際に感じるリスクと一致するようにリスクポテンシャルＲＰを補正し、ブレーキペダル操作反力特性を補正する。これにより、運転者の意図によるブレーキ操作を優先した反力制御を行い、運転者の違和感を低減することができる。
（４）運転者がブレーキペダル９２を離してから所定時間ΔＴが経過すると、障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰに応じたブレーキペダル反力を発生するように操作反力特性を補正する。具体的には、所定時間ΔＴ経過後にリスクポテンシャル補正係数ｋ１を徐々に低下することにより、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉがリスクポテンシャルＲＰに一致するように補正する。ブレーキ操作が解除されてから所定時間ΔＴの間は、通常のブレーキペダル反力のままで保たれているので、例えば運転者がブレーキ操作を終了した後、所定時間ΔＴ内にブレーキペダル９２を踏み込んだ場合でも、運転者のブレーキ操作を優先させた反力制御を行うことができる。
【００４１】
《第２の実施の形態》
以下に、本発明の第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１および図２を用いて説明した第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。
【００４２】
第２の実施の形態におけるコントローラ５０は、上述した第１の実施の形態と同様に障害物状況に基づいて前方障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。そして、コントローラ５０は、算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいてブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを算出し、ブレーキペダル反力制御を行う。このとき、コントローラ５０は、運転者によるブレーキ操作が行われた場合に、ブレーキペダル反力特性を通常の反力特性に戻すように、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを補正する。
【００４３】
以下に、上述した第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作の詳細を、図７を用いて説明する。図７は、第２の実施の形態によるコントローラ５０における運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理内容は一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。
【００４４】
ステップＳ１００〜Ｓ３００での処理は、図３のフローチャートに示す第１の実施の形態のステップＳ１００〜Ｓ３００での処理と同様であるので、その説明を省略する。
【００４５】
ステップＳ４１０では、ステップＳ３００で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを算出する。リスクポテンシャルＲＰに応じて、リスクポテンシャルが大きいほど、ブレーキペダル９２を踏み込みやすい方向へ制御反力を発生させる。
【００４６】
図８に、リスクポテンシャルＲＰに対するブレーキペダル反力制御指令値ＦＢの特性を示す。図８に示すように、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰｍａｘよりも大きい場合、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど、小さなブレーキペダル反力を発生させ、すなわち大きなブレーキアシスト力を発生させるようにブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを算出する。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰ１より大きくなると、最小のブレーキペダル反力を発生させるように反力制御指令値ＦＢをＦＢｍｉｎに固定する。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰｍａｘよりも小さい場合は、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢをゼロに設定し、ブレーキペダル反力特性は変化させない。
【００４７】
このように、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰｍａｘより大きい場合は、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを小さくして、運転者がブレーキ操作に移行した際にブレーキペダル９２を踏み込みやすいように制御する。
【００４８】
ステップＳ５１０では、ブレーキペダルストローク量Ｓから運転者のブレーキペダル操作を検出し、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを補正するための操作反力補正係数ｋ２を算出する。ステップＳ５１０における操作反力補正係数算出処理を、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
ステップＳ５１１では、ステップＳ１００で読み込んだブレーキペダルストローク量Ｓから、運転者がブレーキペダル９２を操作しているか否かを判定する。
ブレーキペダル９２が操作されていると判定されると、ステップＳ５１２に進み、タイマー用カウンタＴｉｍｅｒをクリアする。ステップＳ５１３では、前回周期で設定した操作反力補正係数前回値ｋ２＿ｚと所定の操作反力補正係数変化量Δｋ２との和が、１以下（ｋ２＿ｚ＋Δｋ２≦１）か否かを判定する。ここで、操作反力補正係数変化量Δｋ２は、例えば０．０５／５０ｍｓｅｃ、すなわち１周期毎の操作反力補正係数の変化量が０．０５となるように設定する。ステップＳ５１３が肯定判定されると、ステップＳ５１４に進む。
【００５０】
ステップＳ５１４では、以下の（式６）に従って、操作反力補正係数前回値ｋ２＿ｚに操作反力補正係数変化量Δｋ２を加算し、操作反力補正係数ｋ２を算出する。
【数６】
ｋ２＝ｋ２＿ｚ＋Δｋ２              （式６）
【００５１】
一方、ステップＳ５１３が否定判定されると、ステップＳ５１５に進む。ステップＳ５１５では、操作反力補正係数ｋ２に１をセットする。このように、ブレーキ操作が行われている場合は、操作反力補正係数ｋ２を１を上限値として徐々に増加させる。
【００５２】
ステップＳ５１１が否定判定され、ブレーキ操作が行われていない場合は、ステップＳ５１６に進む。ステップＳ５１６では、ブレーキ操作を終了してからの経過時間を示すタイマー用カウンタＴｉｍｅｒに１を加え、カウントアップする。ステップＳ５１７では、タイマー用カウンタＴｉｍｅｒが所定遅延時間ΔＴ以上であるか否かを判定する。ここで、所定遅延時間ΔＴは、例えば２０とする。すなわち、本処理の処理間隔を５０ｍｓｅｃとすると、所定遅延時間ΔＴ＝１ｓｅｃとなる。ステップＳ５１７が肯定判定され、ブレーキ操作を解除してから所定時間ΔＴ以上経過している場合は、ステップＳ５１８に進む。
【００５３】
ステップＳ５１８では、操作反力補正係数前回値ｋ２＿ｚと所定の操作反力補正係数変化量Δｋ２との差が、０以上（ｋ２＿ｚ−Δｋ２≧０）であるか否かを判定する。ステップＳ５１８が肯定判定されると、ステップＳ５１９に進む。ステップＳ５１９では、以下の（式７）に従って、操作反力補正係数前回値ｋ２＿ｚから操作反力補正係数変化量Δｋ２を減算し、操作反力補正係数ｋ２を算出する。
【数７】
ｋ２＝ｋ２＿ｚ−Δｋ２              （式７）
【００５４】
一方、ステップＳ５１８が否定判定されると、ステップＳ５２０に進む。ステップＳ５２０では、操作反力補正係数ｋ２に０をセットする。このように、ブレーキ操作を終了してから所定時間ΔＴだけ経過すると、操作反力補正係数ｋ２を０を下限値として徐々に低下させる。
【００５５】
ステップＳ５１７が否定判定され、運転者がブレーキペダル９２を離してから所定時間ΔＴが経過していない場合は、前回周期で設定した操作反力補正係数をそのまま操作反力補正係数ｋ２として使用する。
【００５６】
ステップＳ５２１では、次回の処理のために、操作反力補正係数前回値ｋ２＿ｚに今回算出した操作反力補正係数ｋ２をセットする。
【００５７】
ステップＳ５１０において操作反力補正係数ｋ２を算出した後、ステップＳ６１０へと進む。
【００５８】
ステップＳ６１０では、ステップＳ４１０で算出したブレーキペダル反力制御指令値ＦＢとステップＳ５１０で算出した操作反力補正係数ｋ２とから、ブレーキペダル反力制御指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉを算出する。ブレーキペダル反力制御指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉは、以下の（式８）で求められる。
【数８】
ＦＢｈｏｓｅｉ＝（１−ｋ２）・ＦＢ    （式８）
【００５９】
ステップＳ７００では、ステップＳ６１０で算出したブレーキペダル反力制御指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉを、ブレーキペダル反力制御装置９０へ出力し、今回の処理を終了する。
【００６０】
次に、第２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、自車両が先行車両に追従走行している場合を例として説明する。図１０（ａ）は時間軸に対する車間距離Ｄ、自車速Ｖｆ及び先行車速Ｖａの変化を示している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に対応するリスクポテンシャルＲＰの変化、（ｃ）はブレーキペダル反力指令値ＦＢの変化、（ｄ）はブレーキペダルストローク量Ｓの変化、（ｅ）は操作反力補正係数ｋ２の変化、（ｆ）はブレーキペダル反力指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉの変化をそれぞれ示している。
【００６１】
図１０（ａ）に示すように、自車両が車間距離Ｄ＝Ｄ１を保って先行車両に追従走行する場合、時刻Ｔ＝Ｔｃで先行車速Ｖａが低下を始めると車間距離Ｄが減少する。車間距離Ｄの減少により、図１０（ｂ）に示すようにリスクポテンシャルＲＰが増加する。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰｍａｘを越えると、図１０（ｃ）に示すようにブレーキペダル反力指令値ＦＢが減少する。図１０（ｄ）に示すようにブレーキペダルストローク量Ｓが増加すると、すなわち運転者がブレーキ操作を行うと、図１０（ｅ）に示すように操作反力補正係数ｋ２が徐々に増加して１に近づく。これに応じて、図１０（ｆ）に示すようにブレーキペダル反力補正値ＦＢｈｏｓｅｉが増加し、通常のブレーキペダル反力に復帰する。
【００６２】
運転者のブレーキ操作により自車速Ｖｆが減少すると、車間距離Ｄが増加する。これに応じてリスクポテンシャルＲＰが減少し、運転者はブレーキペダル９２を離して再び先行車両に追従走行するよう自車速Ｖｆを調節する。このとき、図１０（ｅ）に示すように、操作反力補正係数ｋ２はブレーキペダル９２を離してから所定遅延時間ΔＴだけ経過した後、徐々に減少していく。
【００６３】
このように、上述した第２の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態の効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）コントローラ５０は、ブレーキペダル９２の操作量に応じてブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを補正し、補正した反力指令値ＦＢｈｏｓｅｉに従って操作反力を制御する。これにより、ブレーキペダル９２に発生する操作反力の反力特性が補正され、運転者が実際に感じるリスクに合った反力制御を行うことができる。
（２）コントローラ５０は、自車両周囲の障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰが増加すると、ブレーキペダル９２に発生する操作反力を小さくして運転者がブレーキ操作に移行した際にブレーキペダル９２を踏み込みやすいように、すなわちブレーキペダル９２を踏み込み始めるときのブレーキペダル反力が軽くなるように制御する。ブレーキペダルストロークセンサ３０からの信号によりブレーキペダル９２が操作されていると判定されると、ブレーキ操作が開始された時点からブレーキペダル反力を徐々に通常の反力に復帰させる。具体的には、操作反力補正係数ｋ２を徐々に増加することにより、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを０まで徐々に低下するよう補正する。このように、運転者が障害物状況を認識してブレーキ操作を行っている場合には、運転者が実際に感じるリスクと一致するようにブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを補正し、ブレーキペダル操作反力特性を補正する。これにより、運転者の意図によるブレーキ操作を優先した反力制御を行い、運転者の違和感を低減することができる。
（３）運転者がブレーキペダル９２を離してから所定時間ΔＴが経過すると、障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰに応じたブレーキペダル反力を発生するように操作反力特性を補正する。具体的には、所定時間ΔＴ経過後に操作反力補正係数ｋ２を徐々に低下することにより、反力制御指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉがリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＢに一致するように補正する。ブレーキ操作が解除されてから所定時間ΔＴの間は、通常のブレーキペダル反力のままで保たれているので、例えば運転者がブレーキ操作を終了した後、所定時間ΔＴ内にブレーキペダル９２を踏み込んだ場合でも、運転者のブレーキ操作を優先させた反力制御を行うことができる。
【００６４】
《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。図１１は、第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の構成を示すシステム図であり、図１２は、図１に示す車両用運転操作補助装置２を搭載する車両の構成図である。図１１および図１２において、図１および図２に示す第１の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００６５】
図１１に示すように、車両用運転操作補助装置２は、エンジントルクを制御するエンジン制御コントローラ４０、およびブレーキ圧を制御するブレーキアクチュエータ４１をさらに備えている。
【００６６】
第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置２は、ブレーキペダル９２を操作する際に発生する反力を制御することによって、運転者による自車両の減速操作を補助し、運転者の運転操作を適切にアシストする。さらに、自車両に減速度を発生させて運転者に体感させることにより、運転者に自車両周囲の環境を伝達する。
【００６７】
コントローラ５１は、障害物状況に基づいて算出したリスクポテンシャルを、運転者が実際に感じるリスクに合うようにブレーキペダルストローク量Ｓに応じて補正する。そして、補正したリスクポテンシャルに基づいてブレーキペダル９２の反力制御量、および運転者に体感させる減速度を算出する。コントローラ５１は算出した反力制御量をブレーキペダル反力制御装置９０に出力し、運転者が感じるリスクに合ったブレーキペダル反力制御を行う。また、コントローラ５１は算出した減速度をエンジン制御コントローラ４０およびブレーキアクチュエータ４１に出力する。エンジン制御コントローラ４０およびブレーキアクチュエータ４１は、コントローラ５１からの指令値に応じてエンジントルクおよびブレーキ圧をそれぞれ制御し、運転者に減速度を体感させるように車両に制駆動力を発生させる。
【００６８】
以下に、上述した車両用運転操作補助装置２の動作の詳細を、図１３を用いて説明する。図１３は、第３の実施の形態によるコントローラ５１における運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理内容は一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。
【００６９】
ステップＳ１００〜Ｓ６００での処理は、図３に示す第１の実施の形態のステップＳ１００〜Ｓ６００と同様であるので、説明を省略する。
【００７０】
ステップＳ６２０では、ステップＳ５００で算出したリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉに基づいて、運転者に体感させる減速度ΔＧを算出する。図１４に、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉと、運転者に体感させる減速度ΔＧとの関係を示す。図１４に示すように、減速度ΔＧは、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの最小値ＲＰｍｉｎから最大値ＲＰｍａｘの範囲で、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが大きくなるほど指数関数的に増加する。減速度ΔＧは、以下の（式９）で表される。
【数９】
ΔＧ＝ｍ・ＲＰｈｏｓｅｉｎ            （式９）
【００７１】
ここで、ｍ、ｎは定数であり、ドライブシミュレータ等による実地試験の結果から最適な値に設定される。なお、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが最大値ＲＰｍａｘを超えると、減速度ΔＧは最大値ΔＧｍａｘに固定される。
【００７２】
ステップＳ７００では、ステップＳ６００で算出したブレーキペダル反力制御指令値ＦＢをブレーキペダル反力制御装置９０に出力し、ステップＳ６２０で算出した減速度ΔＧをエンジン制御コントローラ４０及びブレーキアクチュエータ４１に出力する。これにより、今回の処理を終了する。
【００７３】
次に、第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の作用を、自車両が先行車両に追従走行している場合を例として説明する。図１５（ａ）は時間軸に対する車間距離Ｄ、自車速Ｖｆ及び先行車速Ｖａの変化を示している。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に対応するリスクポテンシャルＲＰの変化、（ｃ）はブレーキペダルストローク量Ｓの変化、（ｄ）はリスクポテンシャル補正係数ｋ１の変化、（ｅ）はリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの変化、（ｆ）はブレーキペダル反力指令値ＦＢの変化、（ｇ）は減速度ΔＧの変化をそれぞれ示している。
【００７４】
図１５（ａ）に示すように、自車両が車間距離Ｄ＝Ｄ１を保って先行車両に追従走行する場合、時刻Ｔ＝Ｔｃで先行車速Ｖａが低下を始めると車間距離Ｄが減少する。車間距離Ｄの減少により、図１０（ｂ）（ｄ）に示すようにリスクポテンシャルＲＰおよびリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが増加する。リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが所定値ＲＰｍａｘを越えると、図１５（ｆ）に示すようにブレーキペダル反力指令値ＦＢが減少する。なお、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの増加に伴って、図１５（ｇ）に示すように減速度ΔＧも増加する。
【００７５】
図１５（ｃ）に示すようにブレーキペダルストローク量Ｓが増加すると、すなわち運転者がブレーキ操作を行うと、図１５（ｄ）に示すようにリスクポテンシャル補正係数ｋ１が徐々に増加して１に近づく。これに応じて、図１５（ｅ）に示すようにリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが徐々に低下して０になる。リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの減少に応じて、図１５（ｆ）に示すようにブレーキペダル反力指令値ＦＢが増加し、通常のブレーキペダル反力に復帰する。また、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの減少に応じて、図１５（ｇ）に示すように運転者に体感させる減速度ΔＧも徐々に減少し、０になる。
【００７６】
運転者のブレーキ操作により自車速Ｖｆが減少すると、車間距離Ｄが増加する。これに伴いリスクポテンシャルＲＰが減少し、運転者はブレーキペダル９２を離して再び先行車両に追従走行するよう自車速Ｖｆを調節する。このとき、図１５（ｄ）に示すように、リスクポテンシャル補正係数ｋ１はブレーキペダル９２を離してから所定遅延時間ΔＴだけ経過した後、徐々に減少していく。
【００７７】
このように、上述した第３の実施の形態においては、上述した第１および第２の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）コントローラ５１は、ブレーキペダル反力を制御するとともに、リスクポテンシャルＲＰに応じた減速度ΔＧを運転者に体感させるように減速度制御を行う。自車両の制駆動力を制御して減速度ΔＧを運転者に体感させることにより、自車両周囲の環境を運転者により正確に知らせることができる。ブレーキペダル反力制御および減速度制御を行う際には、ブレーキペダル操作量に応じて操作反力特性および運転者に体感させる減速度ΔＧを補正するので、運転者による運転操作を考慮して違和感のない制御を行うことができる。
（２）コントローラ５１は、ブレーキペダル９２の操作量に応じ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ＲＰｈｏｓｅｉに基づいて運転者に体感させる減速度ΔＧを算出する。これにより、運転者に体感させる減速度ΔＧが補正され、運転者が実際に感じるリスクに合った減速度制御を行うことができる。
（３）自車両周囲の障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰが増加すると、運転者に体感させる減速度ΔＧは増加する。ブレーキペダルストロークセンサ３０からの信号によりブレーキペダル９２が操作されていると判定されると、運転者が実際に感じるリスクに合った減速度となるように減速度ΔＧを補正する。具体的には、リスクポテンシャル補正係数ｋ１を徐々に増加してリスクポテンシャルＲＰを補正することにより、減速度ΔＧを徐々に低下させる。このように、運転者が障害物状況を認識してブレーキ操作を行っている場合には、運転者が実際に感じるリスクと一致するようにリスクポテンシャルＲＰを補正し、運転者に体感させる減速度ΔＧを補正する。これにより、運転者の意図によるブレーキ操作を優先した減速度制御を行い、運転者の違和感を低減することができる。
（４）運転者がブレーキペダル９２を離してから所定時間ΔＴが経過すると、障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰに応じた減速度を運転者に体感させるように減速度ΔＧを補正する。具体的には、所定時間ΔＴ経過後にリスクポテンシャル補正係数ｋ１を徐々に低下することにより、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉがリスクポテンシャルＲＰに一致するように補正する。ブレーキ操作が解除されてから所定時間ΔＴの間は、減速度ΔＧは増加しないので、運転者の感覚に合った減速度制御を行うことができる。
【００７８】
《第４の実施の形態》
以下に、本発明の第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１１および図１２を用いて説明した第３の実施の形態と同様である。ここでは、第３の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００７９】
第３の実施の形態におけるコントローラ５１は、上述した第３の実施の形態と同様に障害物状況に基づいて前方障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。そして、コントローラ５１は、算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいてブレーキペダル反力制御指令値ＦＢ、および運転者に体感させる減速度ΔＧを算出し、ブレーキペダル反力制御および減速度制御を行う。このとき、コントローラ５１は、運転者によるブレーキ操作が行われた場合に、ブレーキペダル反力特性を通常の反力特性に戻すように、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを補正し、さらに、運転者に体感させる減速度ΔＧが０となるように減速度ΔＧを補正する。
【００８０】
以下に、上述した第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の動作の詳細を、図１６を用いて説明する。図１６は、第４の実施の形態によるコントローラ５１における運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理内容は一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。
【００８１】
ステップＳ１００〜Ｓ３００での処理は、図１３のフローチャートに示す第３の実施の形態のステップＳ１００〜Ｓ３００での処理と同様であるので、その説明を省略する。
【００８２】
ステップＳ４１０では、ステップＳ３００で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを算出する。リスクポテンシャルＲＰに応じて、リスクポテンシャルが大きいほど、ブレーキペダル９２を踏み込みやすい方向へ制御反力を発生させる。
【００８３】
ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢは、例えば第２の実施の形態で用いた図８に示す特性に従って算出する。図８に示すように、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰｍａｘより大きい場合は、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを小さくして、運転者がブレーキ操作に移行した際にブレーキペダル９２を踏み込みやすいように制御する。
【００８４】
ステップＳ４２０では、算出したリスクポテンシャルＲＰから運転者に体感させる減速度ΔＧを算出する。図１７に、リスクポテンシャルＲＰと、運転者に体感させる減速度ΔＧとの関係を示す。図１７に示すように、減速度ΔＧは、リスクポテンシャルＲＰの最小値ＲＰｍｉｎから最大値ＲＰｍａｘの範囲でリスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど指数関数的に増加する。減速度ΔＧは、例えば以下の（式１０）で表される。
【数１０】
ΔＧ＝ｍ・ＲＰｎ                    （式１０）
【００８５】
ここで、ｍ、ｎは定数であり、ドライブシミュレータ等による実地試験の結果から最適な値に設定される。なお、リスクポテンシャルＲＰが最大値ＲＰｍａｘを超えると、減速度ΔＧは最大値ΔＧｍａｘに固定される。
【００８６】
ステップＳ５３０では、ブレーキペダルストローク量Ｓから運転者のブレーキペダル操作を検出し、ブレーキペダル反力制御指令値ＦＢおよび減速度ΔＧを補正するための補正係数ｋ３を算出する。ステップＳ５３０における補正係数算出処理を、図１８のフローチャートを用いて説明する。
【００８７】
ステップＳ５３１では、ステップＳ１００で読み込んだブレーキペダルストローク量Ｓにより、運転者がブレーキペダル９２を操作しているか否かを判定する。ブレーキペダル９２が操作されている場合は、ステップＳ５３２に進み、タイマー用カウンタＴｉｍｅｒをクリアする。ステップＳ５３３では、前回周期で設定した補正係数前回値ｋ３＿ｚと所定の補正係数変化量Δｋ３との和が、１以下（ｋ３＿ｚ＋Δｋ３≦１）か否かを判定する。ここで、補正係数変化量Δｋ３は、例えば０．０２／５０ｍｓｅｃ、すなわち１周期毎の補正係数の変化量が０．０２となるように設定する。ステップＳ５３３が肯定判定されると、ステップＳ５３４に進む。
【００８８】
ステップＳ５３４では、以下の（式１１）に従って、補正係数前回値ｋ３＿ｚに補正係数変化量Δｋ３を加算し、補正係数ｋ３を算出する。
【数１１】
ｋ３＝ｋ３＿ｚ＋Δｋ３              （式１１）
【００８９】
一方、ステップＳ５３３が否定判定されると、ステップＳ５３５に進む。ステップＳ５３５では、補正係数ｋ３に１をセットする。このように、ブレーキ操作が行われている場合は、補正係数ｋ３を１を上限値として徐々に増加させる。
【００９０】
ステップＳ５３１が否定判定され、ブレーキ操作が行われていない場合は、ステップＳ５３６に進む。ステップＳ５３６では、ブレーキ操作を終了してからの経過時間を示すタイマー用カウンタＴｉｍｅｒに１を加え、カウントアップする。ステップＳ５３７では、タイマー用カウンタＴｉｍｅｒが所定遅延時間ΔＴ以上であるか否かを判定する。ここで、所定遅延時間ΔＴは、例えば２０とする。すなわち、本処理の処理間隔を５０ｍｓｅｃとすると、所定遅延時間ΔＴ＝１ｓｅｃとなる。ステップＳ５３７が肯定判定され、ブレーキ操作を解除してから所定時間ΔＴ以上経過している場合は、ステップＳ５３８に進む。
【００９１】
ステップＳ５３８では、補正係数前回値ｋ３＿ｚと所定の補正係数変化量Δｋ３との差が、０以上（ｋ３＿ｚ−Δｋ３≧０）であるか否かを判定する。ステップＳ５３８が肯定判定されると、ステップＳ５３９に進む。ステップＳ５３９では、以下の（式１２）に従って、補正係数前回値ｋ３＿ｚから補正係数変化量Δｋ３を減算し、補正係数ｋ３を算出する。
【数１２】
ｋ３＝ｋ３＿ｚ−Δｋ３              （式１２）
【００９２】
一方、ステップＳ５３８が否定判定されると、ステップＳ５４０に進む。ステップＳ５４０では、補正係数ｋ１に０をセットする。このように、ブレーキ操作を終了してから所定時間ΔＴだけ経過すると、補正係数ｋ３を０を下限値として徐々に低下させる。
【００９３】
ステップＳ５３７が否定判定され、運転者がブレーキペダル９２を離してから所定時間ΔＴが経過していない場合は、前回周期で設定した補正係数をそのまま補正係数ｋ３として使用する。
ステップＳ５４１では、次回の処理のために、補正係数前回値ｋ３＿ｚに今回算出した補正係数ｋ３をセットする。
【００９４】
ステップＳ５３０において補正係数ｋ３を算出した後、ステップＳ６１０へと進む。
【００９５】
ステップＳ６１０では、ステップＳ４１０で算出したブレーキペダル反力制御指令値ＦＢとステップＳ５３０で算出した補正係数ｋ３とに基づいて、ブレーキペダル反力制御指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉを算出する。ブレーキペダル反力制御指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉは、以下の（式１３）で求められる。
【数１３】
ＦＢｈｏｓｅｉ＝（１−ｋ３）・ＦＢ    （式１３）
【００９６】
ステップＳ６３０では、ステップＳ４２０で算出した減速度ΔＧとステップＳ５３０で算出した補正係数ｋ３とに基づいて、減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉを算出する。減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉは、以下の（式１４）で求められる。
【数１４】
ΔＧｈｏｓｅｉ＝（１−ｋ３）・ΔＧ    （式１４）
【００９７】
ステップＳ７００では、ステップＳ６１０で算出したブレーキペダル反力制御指令値補正値ＦＢｈｏｓｅｉをブレーキペダル反力制御装置９０に出力し、ステップＳ６３０で算出した減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉをエンジン制御コントローラ４０及びブレーキアクチュエータ４１に出力する。これにより、今回の処理を終了する。
【００９８】
次に、第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の作用を、自車両が先行車両に追従走行している場合を例として説明する。図１９（ａ）は時間軸に対する車間距離Ｄ、自車速Ｖｆ及び先行車速Ｖａの変化を示している。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に対応するリスクポテンシャルＲＰの変化、（ｃ）はブレーキペダル反力指令値ＦＢの変化、（ｄ）は運転者に体感させる減速度ΔＧの変化、（ｅ）はブレーキペダルストローク量Ｓの変化、（ｆ）は補正係数ｋ３の変化、（ｇ）はブレーキペダル反力補正値ＦＢｈｏｓｅｉの変化、（ｈ）は減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉの変化をそれぞれ示している。
【００９９】
図１９（ａ）に示すように、自車両が車間距離Ｄ＝Ｄ１を保って先行車両に追従走行する場合、時刻Ｔ＝Ｔｃで先行車速Ｖａが低下を始めると車間距離Ｄが減少する。車間距離Ｄの減少により、図１０（ｂ）に示すようにリスクポテンシャルＲＰが増加する。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰｍａｘを越えると、図１９（ｃ）に示すようにブレーキペダル反力指令値ＦＢが減少する。なお、リスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉの増加に伴って、図１９（ｄ）に示すように減速度ΔＧも増加する。
【０１００】
図１９（ｅ）に示すようにブレーキペダルストローク量Ｓが増加すると、すなわち運転者がブレーキ操作を行うと、図１９（ｆ）に示すように補正係数ｋ３が徐々に増加して１に近づく。これに応じて、図１９（ｇ）に示すようにブレーキペダル反力補正値ＦＢｈｏｓｅｉが増加し、通常のブレーキペダル反力に復帰する。
また、図１９（ｈ）に示すように減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉが徐々に減少してゼロになる。
【０１０１】
運転者のブレーキ操作により自車速Ｖｆが減少すると、車間距離Ｄが増加する。これに伴いリスクポテンシャルＲＰが減少し、運転者はブレーキペダル９２を離して再び先行車両に追従走行するよう自車速Ｖｆを調節する。このとき、図１９（ｆ）に示すように、補正係数ｋ３はブレーキペダル９２を離してから所定遅延時間ΔＴだけ経過した後、徐々に減少していく。
【０１０２】
このように、上述した第４の実施の形態においては、第１から第３の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）コントローラ５１は、ブレーキペダル９２の操作量に応じて減速度ΔＧを補正し、補正した減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉを発生するようにエンジン制御コントローラ４０およびブレーキアクチュエータ４１を制御する。これにより、運転者に体感させる減速度が補正され、運転者が実際に感じるリスクに合った減速度制御を行うことができる。
（２）自車両周囲の障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰが増加すると、運転者に体感させる減速度ΔＧは増加する。ブレーキペダルストロークセンサ３０からの信号によりブレーキペダル９２が操作されていると判定されると、運転者が実際に感じるリスクに合った減速度となるように減速度ΔＧを補正する。具体的には、補正係数ｋ３を徐々に増加することにより減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉを徐々に低下させる。このように、運転者が障害物状況を認識してブレーキ操作を行っている場合には、運転者が実際に感じるリスクと一致した減速度を運転者に体感させるように減速度ΔＧを補正する。これにより、運転者の意図によるブレーキ操作を優先した減速度制御を行い、運転者の違和感を低減することができる。
（３）運転者がブレーキペダル９２を離してから所定時間ΔＴが経過すると、障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰに応じた減速度を運転者に体感させるように減速度ΔＧを補正する。具体的には、所定時間ΔＴ経過後に補正係数ｋ３を徐々に低下することにより、減速度補正値ΔＧｈｏｓｅｉが障害物状況に基づくリスクポテンシャルＲＰに応じた減速度となるように補正する。ブレーキ操作が解除されてから所定時間ΔＴの間は、減速度ΔＧは増加しないので、運転者の感覚に合った減速度制御を行うことができる。
【０１０３】
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あるいはリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉに対する反力制御指令値ＦＢの特性を、図８あるいは図５に示すように設定した。ただし、これには限定されず、リスクポテンシャルＲＰあるいはリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが増加するほどブレーキペダル操作反力が小さくなるように適切に設定されたマップを用いることができる。また、リスクポテンシャルＲＰあるいはリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉに対する減速度ΔＧの特性も、図１７あるいは図１４には限定されず、リスクポテンシャルＲＰあるいはリスクポテンシャル補正値ＲＰｈｏｓｅｉが大きくなるほど大きな減速度ΔＧとなるように適切に設定されたマップを用いることができる。
【０１０４】
第１から第４の実施の形態においては、自車両と前方障害物との余裕時間ＴＴＣを算出し、余裕時間ＴＴＣの関数として自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出した。ただし、これには限定されず、自車両と先行車との車間時間ＴＨＷをさらに用いてリスクポテンシャルＲＰを算出することもできる。
【０１０５】
第１から第４の実施の形態においては、自車周囲のリスクポテンシャルＲＰに基づいてブレーキペダル９２に発生する操作反力を制御したが、このブレーキペダル反力制御に、アクセルペダル反力制御を組み合わせることもできる。
【０１０６】
第１から第４の実施の形態においてブレーキペダル反力制御装置９０はサーボモータ９１を制御することによりブレーキペダル操作反力を制御した。ただしこれには限定されず、ブレーキブースタを用いてエンジンの負圧を利用してブレーキペダル操作反力を制御することもできる。あるいは、コンピュータ制御による油圧力を用いてブレーキペダル操作反力を制御することもできる。
【０１０７】
なお、上記第１から第４の実施の形態においては、障害物検出手段としてレーザレーダ１０と車速センサ２０とを用い、操作量検出手段としてブレーキペダルストロークセンサ３０を用い、リスクポテンシャル算出手段、操作反力算出決定手段、反力特性補正手段、減速度算出手段および減速度補正手段として、コントローラ５０，５１を用いた。また、車両操作機器制御手段としてブレーキペダル反力制御装置９０を用い、制駆動力制御手段としてエンジン制御コントローラ４０およびブレーキアクチュエータ４１を用いた。ただしこれらには限定されず、例えば、障害物検出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。また、制駆動力制御手段として、エンジン制御コントローラ４０あるいはブレーキアクチュエータ４１のいずれかを用いることもできる。また、車両に減速度ΔＧを発生させるためにエンジン回転数を制御することもできる。
【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】第１の実施の形態による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の実施の形態による運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４】リスクポテンシャル補正係数算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】リスクポテンシャル補正値に対するブレーキペダル反力制御指令値の特性を示す図。
【図６】（ａ）時間軸に対する車間距離、自車速および先行車速の変化を示す図、（ｂ）リスクポテンシャルの変化を示す図、（ｃ）ブレーキペダルストローク量の変化を示す図、（ｄ）リスクポテンシャル補正係数の変化を示す図、（ｅ）リスクポテンシャル補正値の変化を示す図、（ｆ）ブレーキペダル反力指令値の変化を示す図。
【図７】第２の実施の形態による運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャート。
【図８】リスクポテンシャルに対するブレーキペダル反力制御指令値の特性を示す図。
【図９】操作反力補正係数算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１０】（ａ）時間軸に対する車間距離、自車速および先行車速の変化を示す図、（ｂ）リスクポテンシャルの変化を示す図、（ｃ）ブレーキペダル反力指令値の変化を示す図、（ｄ）ブレーキペダルストローク量の変化を示す図、（ｅ）操作反力補正係数の変化を示す図、（ｆ）ブレーキペダル反力補正値の変化を示す図。
【図１１】第３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１２】第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。
【図１３】第３の実施の形態による運転操作補助制御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補正値に対する減速度ΔＧの特性を示す図。
【図１５】（ａ）時間軸に対する車間距離、自車速および先行車速の変化を示す図、（ｂ）リスクポテンシャルの変化を示す図、（ｃ）ブレーキペダルストローク量の変化を示す図、（ｄ）リスクポテンシャル補正係数の変化を示す図、（ｅ）リスクポテンシャル補正値の変化を示す図、（ｆ）ブレーキペダル反力指令値の変化を示す図、（ｇ）減速度の変化を示す図。
【図１６】第４の実施の形態による運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１７】リスクポテンシャルに対する減速度ΔＧの特性を示す図。
【図１８】補正係数算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１９】（ａ）時間軸に対する車間距離、自車速および先行車速の変化を示す図、（ｂ）リスクポテンシャルの変化を示す図、（ｃ）ブレーキペダル反力指令値の変化を示す図、（ｄ）減速度の変化を示す図、（ｅ）ブレーキペダルストローク量の変化を示す図、（ｆ）補正係数の変化を示す図、（ｇ）ブレーキペダル反力補正値の変化を示す図、（ｈ）減速度補正値の変化を示す図。
【符号の説明】
１０：レーザレーダ
２０：車速センサ
４０：エンジン制御コントローラ
４１：ブレーキアクチュエータ
５０，５１：コントローラ
９０：ブレーキペダル反力制御装置
９１：サーボモータ
９２：ブレーキペダル
【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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