(57)【要約】【課題】運転者が実際に感じているリスクを正確に予測する車両用リスクポテンシャル算出装置を提供する。【解決手段】車両用リスクポテンシャル算出装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段１０，２０と、状況認識手段１０，２０の検出結果に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段５０と、車両状態および走行環境に対する運転者の順応特性に対応して、リスクポテンシャル算出手段５０によって算出されるリスクポテンシャルを補正する順応対応補正手段５０とを有する。【選択図】  図１
2004362227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、
前記状況認識手段の検出結果に基づいて、前記自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
前記車両状態および前記走行環境に対する運転者の順応特性に対応して、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を補正する順応対応補正手段とを有することを特徴とする車両用リスクポテンシャル算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用リスクポテンシャル算出装置において、
前記リスクポテンシャル算出手段は、前記自車両と先行車との接近度合を示す第１のリスクポテンシャルと、前記自車両周囲の走行環境の変化による前記接近度合への影響度合を示す第２のリスクポテンシャルとを算出し、前記第１のリスクポテンシャルと前記第２のリスクポテンシャルとから前記リスクポテンシャルを算出し、
前記順応対応補正手段は、前記第２のリスクポテンシャルを補正することを特徴とする車両用リスクポテンシャル算出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用リスクポテンシャル算出装置において、
前記状況認識手段は、少なくとも前記自車両の自車速、および前記自車両と前記先行車との車間距離を検出し、
前記リスクポテンシャル算出手段は、前記状況認識手段によって検出される前記自車速と前記車間距離とから前記第２のリスクポテンシャルを算出し、
前記順応対応補正手段は、前記状況認識手段によって検出される前記自車速に時間遅れを持たせることにより前記第２のリスクポテンシャルを補正することを特徴とする車両用リスクポテンシャル算出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用リスクポテンシャル算出装置において、
前記状況認識手段は、前記自車両と前記先行車との相対速度をさらに検出し、前記リスクポテンシャル算出手段は、前記車間距離を前記相対速度で除算した余裕時間の逆数を前記第１のリスクポテンシャルとして用い、前記車間距離を前記自車速で除算した車間時間の逆数を前記第２のリスクポテンシャルとして用いることを特徴とする車両用リスクポテンシャル算出装置。
【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リスクポテンシャル算出装置において、
前記順応対応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を、前記自車両の過去の車両運動履歴に応じてさらに補正する履歴対応補正手段をさらに備えることを特徴とする車両用リスクポテンシャル算出装置。
【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リスクポテンシャル算出装置と、
前記リスクポテンシャルに応じて車両操作機器に発生させる操作反力を算出する反力算出手段と、
前記反力算出手段によって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反力発生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７】
請求項６に記載の車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【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技術に関し、とくに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】
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）。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。
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号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６６８９０号公報
【特許文献３】
特開２０００−５４８６０号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような車両用運転操作補助装置にあっては、運転者の感じるリスクに合ったアクセルペダル反力制御を行うように、自車両周囲の走行状況に応じて運転者が実際に感じるリスクを正確に予測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リスクポテンシャル算出装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、状況認識手段の検出結果に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、車両状態および走行環境に対する運転者の順応特性に対応して、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルを補正する順応対応補正手段とを有する。
【０００５】
【発明の効果】
本発明による車両用リスクポテンシャル算出装置によれば、運転者の順応特性に対応して自車両周囲のリスクポテンシャルを補正するので、運転者が走行環境に順応した場合でも運転者の感覚にあったリスクポテンシャルを演算することができる。
【０００６】
本発明による車両用運転操作補助装置によれば、運転者の順応特性に対応して補正したリスクポテンシャルを車両操作機器の操作反力として発生するので、運転者に自車両周囲のリスクポテンシャルを確実に伝達することができる。
【０００７】
本発明による車両によれば、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操作反力を制御することにより、運転者の運転操作を適切な方向へ促すことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一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。
【０００９】
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自車両の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、先行車の後端）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、先行車までの車間距離と相対速度を検出する。検出した車間距離及び相対速度はコントローラ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。
【００１０】
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。
【００１１】
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、車両用運転操作補助装置１の全体の制御を行う。コントローラ５０は、車速センサ２０およびレーザレーダ１０から入力される自車速、車間距離および相対速度等の信号から、後述するように自車前方を走行する先行車両に対するリスクポテンシャルを算出する。さらに、算出したリスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダル反力制御装置６０へ反力指令値を出力する。
【００１２】
アクセルペダル反力制御装置６０は、コントローラ５０からの指令値に応じてアクセルペダル操作反力を制御する。図３に示すように、アクセルペダル８０には、リンク機構を介してサーボモータ７０およびアクセルペダルストロークセンサ７１が接続されている。サーボモータ７０は、アクセルペダル反力制御装置６０からの指令に応じてトルクと回転角とを制御し、運転者がアクセルペダル８０を操作する際に発生する操作反力を任意に制御する。アクセルペダルストロークセンサ７１は、リンク機構を介してサーボモータ７０の回転角に変換されたアクセルペダル８０のストローク量Ｓを検出する。
【００１３】
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、アクセルペダルストローク量Ｓ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８０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。
【００１４】
次に、本発明の車両用運転操作補助装置１における動作を説明する。以下にその概要を説明する。
自車両の走行状況が定常状態、すなわち自車両と先行車との相対速度ｖｒが０で車間距離ｄを保ちながら自車両が先行車に追従する状態と、自車両の走行状況が過渡状態、すなわち相対速度ｖｒと車間距離ｄが変動し、自車両が先行車に接近していく状態とでは、運転者が実際に感じるリスクは異なる。本発明の一実施の形態においては、定常状態におけるリスクポテンシャルＲＰｓｔｅａｄｙ（定常項）と、過渡状態におけるリスクポテンシャルＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔ（過渡項）とを別々に定義し、走行状態に応じて変数αにより定常項と過渡項とを適切に重み付けすることにより、運転者が実際に感じるリスクにあった自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する。
【００１５】
よく知られているように、運転者の速度感覚には速度順応という特性がある。これは、例えば高速道路などを連続して走行すると、高速道路での走行速度に運転者の感覚が順応し、速度を知覚する感覚、すなわち速度感が低下するものである。したがって、高速道路を長時間走行した後に高速道路を降りて低速走行するときに、運転者が実際に感じている速度は実際の車速よりも小さくなるという現象が発生する。
【００１６】
このため、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する算出式に自車速が含まれている場合は、運転者が実際に感じるリスクと算出されるリスクポテンシャルＲＰが合致しない場合がある。具体的には、一定時間以上連続して高速走行状態が続いた後に低速走行に移行した場合や、低速走行が連続した後に高速走行に移行した場合には、速度順応により運転者が感じるリスクが即座に切り換わらないため、アクセルペダル反力制御を行ったときに運転者に違和感を与えてしまう。
【００１７】
そこで、本発明の一実施の形態においては、運転者の速度順応特性を考慮してリスクポテンシャルを算出する。具体的には、運転者の速度順応特性に合わせて自車速に時間遅れを持たせ、時間遅れを持たせた自車速を用いてリスクポテンシャルＲＰを算出する。さらに、走行状態に応じて定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔに重み付けをする変数αに時間遅れを持たせ、リスクポテンシャルＲＰをより一層、運転者のリスク認知感覚特性に合ったものとする。
【００１８】
以下に、リスクポテンシャルＲＰの算出方法およびアクセルペダル反力制御について、図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。図４は、コントローラ５０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。
【００１９】
ステップＳ１１０で、レーザレーダ１０および車速センサ２０から自車両および車両周囲の走行状態を読み込む。図５に、自車両と自車両前方の先行車との走行状態を模式的に示す。自車両の走行状態を示すパラメータは、自車両の車両前後方向の現在位置ｘ１，自車速ｖ１，および自車加速度ａ１である。先行車の走行状態を示すパラメータは、先行車の車両前後方向の現在位置ｘ２，先行車速ｖ２，および先行車加速度ａ２である。自車両と先行車の車間距離ｄ＝ｘ２−ｘ１、相対速度ｖｒ＝ｖ２−ｖ１，相対加速度ａｒ＝ａ２−ａ１として表される。
【００２０】
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で読み込んだパラメータを用いて、先行車までの余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷとを算出する。
【００２１】
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る。余裕時間ＴＴＣは、現在の走行状況が継続した場合、つまり自車速ｖ１、先行車速ｖ２および相対車速ｖｒ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り、以下の（式１）により求められる。
【数１】
余裕時間ＴＴＣ＝−ｄ／ｖｒ                      （式１）
【００２２】
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。
【００２３】
車間時間ＴＨＷは、自車両が先行車に追従走行している場合に、想定される将来の先行車の車速変化による余裕時間ＴＴＣへの影響度合、つまり相対車速ｖｒが変化すると仮定したときの影響度合を示す物理量である。車間時間ＴＨＷは、以下の（式２）で表される。
【数２】
車間時間ＴＨＷ＝ｄ／ｖ１                    （式２）
【００２４】
車間時間ＴＨＷは、車間距離ｄを自車速ｖ１で除したものであり、先行車の現在位置に自車両が到達するまでの時間を示す。この車間時間ＴＨＷが大きいほど、周囲環境変化に対する予測影響度合が小さくなる。つまり、車間時間ＴＨＷが大きい場合には、もしも将来に先行車の車速が変化しても、先行車までの接近度合には大きな影響を与えず、余裕時間ＴＴＣはあまり大きく変化しないことを示す。なお、自車両が先行車に追従し、自車速ｖ１＝先行車速ｖ２である場合は、（式２）において自車速ｖ１の代わりに先行車速ｖ２を用いて車間時間ＴＨＷを算出することもできる。
【００２５】
ステップＳ１３０では、ステップＳ１２０で算出した車間時間ＴＨＷを補正する。（式２）に示すように、車間時間ＴＨＷは自車速ｖ１を用いて算出されるため、運転者の速度順応特性の影響を受ける。そこで、現在の自車速ｖ１に対して運転者の速度順応特性に合わせた時間遅れを持たせ、時間遅れを持たせた自車速ｖ１’を用いて改めて車間時間ＴＨＷを算出する。ここでは、ステップＳ１１０で検出した自車速ｖ１にローパスフィルタ（ＬＰＦ）を施すことにより、自車速ｖ１に時間遅れを持たせる。時間遅れを持たせた自車速の補正値ｖ１’は、以下の（式３）により表される。
【数３】
ｖ１’＝ＬＰＦ１（ｖ１）                （式３）
【００２６】
さらに、（式３）でローパスフィルタを施した走行車速補正値ｖ１’を用いて、車間時間ＴＨＷの補正値ＴＨＷ’を以下の（式４）により算出する。
【数４】
ＴＨＷ’＝ｄ／ｖ１’                    （式４）
このように、車間時間の補正値ＴＨＷ’は、運転者の速度順応特性を考慮して時間遅れを持たせた自車速ｖ１’と、現在の車間距離ｄとから算出される。
【００２７】
自車両の走行状況が完全に過渡状態である場合は、余裕時間ＴＴＣの逆数によって運転者が感じるリスクをよく表すことができるので、余裕時間の逆数１／ＴＴＣをリスクポテンシャルＲＰの過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔとして用いる。自車両の走行状況が完全に定常状態である場合は、車間時間ＴＨＷの逆数によって運転者が感じるリスクをよく表すことができるので、（式４）で算出した車間時間補正値の逆数１／ＴＨＷ’をリスクポテンシャルＲＰの定常項ＲＰｓｔｅａｄｙとして用いる。
【００２８】
ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で検出した走行状態データに基づいて必要減速度ａｎを算出する。ここで、必要減速度ａｎは、現在の走行状況において自車両が先行車との追突を回避するために必要な減速度を表し、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの重み付けを決定する変数αを算出するために用いられる。必要減速度ａｎは、自車両と先行車との車間距離ｄおよび相対速度ｖｒから以下の（式５）により算出できる。
【数５】
ａｎ＝ｖｒ２／２ｄ                    （式５）
【００２９】
（式５）により算出される必要減速度ａｎが大きいほど自車両と先行車との接近状況が緊迫しており、減速操作を早急に開始する必要性が高く、減速操作を行った場合の操作量が大きくなるといえる。
【００３０】
ステップＳ１５０では、変数αに運転者の感覚特性に合った時間遅れを持たせるために、ステップＳ１４０で算出した必要減速度ａｎにローパスフィルタ（ＬＰＦ）を施す。ローパスフィルタを施すことにより、現在の走行状況における必要減速度ａｎに時間遅れを持たせる。ローパスフィルタにより補正された必要減速度ａｎ’は、以下の（式６）により表される。
【数６】
ａｎ’＝ＬＰＦ２（ａｎ）                  （式６）
【００３１】
つづくステップＳ１６０では、ステップＳ１２０で算出した過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔ＝１／ＴＴＣと、ステップＳ１３０で算出した定常項ＲＰｓｔｅａｄｙ＝１／ＴＨＷ’、およびステップＳ１５０で算出した必要減速度補正値ａｎ’に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する。まず、必要減速度補正値ａｎ’を用いて、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの重み付けを決定するための変数αを算出する。変数αは、以下の（式７）により算出できる。
【数７】
α＝１−ａｎ’／ａｎ０                      （式７）
ここで、変数αは、０≦α≦１である。また、ａｎ０は必要減速度基準値であり、実験等の結果により予め適切に設定しておく。
【００３２】
図６に、必要減速度補正値ａｎ’と変数αとの関係を示す。図６に示すように、必要減速度補正値ａｎ’＝０のときは、自車両周囲の走行状態が完全定常状態であり、変数α＝１である。必要減速度補正値ａｎ’が大きくなると変数αが低下して定常状態と過渡状態が混在した状態となり（０＜α＜１）、必要減速度補正値ａｎ’≧ａｎ０となると、変数α＝０の完全過渡状態となる。
【００３３】
つぎに、変数αと、ステップＳ１２０で算出した過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔおよびステップＳ１３０で算出した定常項ＲＰｓｔｅａｄｙとを用いて、以下の（式８）によりリスクポテンシャルＲＰを算出する。
【数８】
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ここで、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔそれぞれに掛かる重みｗａ＝α／ｋ、ｗｂ＝（１−α／ｋ）である。これにより、変数αが１に近づいて定常状態に近づくと、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙの重み付けが大きくなり、反対に変数αが０に近づいて過渡状態に近づくと、過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの重み付けが大きくなる。ｋは、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの絶対的な重み付けを決定する定数であり、実験等の結果から予め適切に設定しておく。ここでは、例えば、必要減速度基準値ａｎ０＝１．０，定数ｋ＝９程度に設定する。
【００３４】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、アクセルペダル反力増加量ΔＦを算出する。アクセルペダル反力増加量ΔＦは、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど増加し、例えばリスクポテンシャルＲＰに比例するように設定される（ΔＦ＝ｋ・ＲＰ）。
【００３５】
ステップＳ１８０では、ステップＳ１７０で算出した反力増加量ΔＦをアクセルペダル反力制御装置６０に出力する。アクセルペダル反力制御装置６０は、コントローラ５０からの指令に応じて、通常の反力特性に反力増加量ΔＦを加算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７０を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【００３６】
このように、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を行うことにより、運転者にリスクポテンシャルＲＰを認識させて運転者の運転操作を適切な方向へと促すように補助する。
【００３７】
このように、以上説明した一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）自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境に対する運転者の順応特性に対応して自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを補正するので、走行環境が変化したときにも運転者の感覚にあったリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。
（２）コントローラ５０は、自車両と先行車との接近度合（第１のリスクポテンシャルＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔ）と、自車両周囲の走行環境の変化による接近度合への影響度合（第２のリスクポテンシャルＲＰｓｔｅａｄｙ）を算出し、これらを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出する。自車両が先行車に接近していく場合、運転者は先行車の大きさが変化し、先行車に接近していることを常時視覚から認識することができるため、運転者は接近度合には順応しない。一方、自車両が先行車に追従する場合は、運転者はその走行状態に順応する。そこで、定常状態におけるリスクポテンシャルＲＰｓｔｅａｄｙとして用いる接近度合への影響度合を補正することにより、運転者の順応特性に応じてリスクポテンシャルＲＰを補正する。このように、運転者の順応特性が影響を与える第２のリスクポテンシャルＲＰｓｔｅａｄｙを補正することにより、運転者の感覚にあったリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。
（３）コントローラ５０は、自車速ｖ１と車間距離ｄとから定常項ＲＰｓｔｅａｄｙを算出し、自車速ｖ１に時間遅れを持たせることにより定常項ＲＰｓｔｅａｄｙを補正する。具体的には、現在の車間距離ｄと時間遅れを持たせた自車速ｖ１とを用いて自車両と先行車との車間時間ＴＨＷを算出する。これにより、例えば一定時間以上高速走行状態あるいは低速走行状態が続いて運転者が速度に順応した状態から車速が変化した場合でも、数秒前の自車速ｖ１’を用いて車間時間ＴＨＷが算出されるため、運転者の感覚にあったリスクポテンシャルＲＰを予測することができる。このように、速度に対する運転者の順応特性を考慮してリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。
（４）コントローラ５０は、過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔとして車間距離ｄを相対速度ｖｒで除算した余裕時間の逆数１／ＴＴＣを用い、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙとして車間距離ｄを自車速ｖ１で除算した車間時間の逆数１／ＴＨＷを用いる。これにより、過渡状態において運転者が実際に感じるリスクと、定常状態において運転者が実際に感じるリスクをそれぞれ確実に予測することができる。
（５）コントローラ５０は、自車両の車両運動履歴に応じて自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰをさらに補正する。具体的には、現在の走行状況における必要減速度ａｎに時間遅れを持たせ、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔ  の重み付けを決定する変数αを補正する。これにより、走行状態が変化した場合にも運転者の感じるリスクに合ったリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。自車速ｖ１に時間遅れを持たせて過渡項ＲＰｓｔｅａｄｙを補正するとともに、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの重み付けを補正することにより、より一層、運転者の感覚にあったリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。
（６）コントローラ５０は、算出したリスクポテンシャルＲＰに応じて反力増加量ΔＦを算出し、アクセルペダル８０に発生させる操作反力Ｆを制御する。これにより、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを車両操作機器であるアクセルペダル８０の反力Ｆとして運転者に確実に伝達することができる。
【００３８】
上述した一実施の形態においては、自車速ｖ１にローパスフィルタを施してリスクポテンシャルＲＰの定常項ＲＰｓｔｅａｄｙを補正するとともに、必要減速度ａｎにローパスフィルタを施して定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの重み付けを決定する変数αを補正した。ただし、これには限定されず、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する際に、運転者の車速順応特性を考慮して自車速ｖ１のみに時間遅れを持たせることもできる。また、この場合は、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの重み付けを一定とすることもできる。すなわち、本発明の一実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰの算出式において、運転者の速度順応特性を考慮して少なくとも自車速ｖ１を用いる車間時間の逆数１／ＴＨＷに時間遅れを持たせるようにする。
【００３９】
自車速ｖ１に時間遅れを持たせるローパスフィルタＬＰＦ１の時定数と、必要減速度ａｎに時間遅れを持たせるローパスフィルタＬＰＦ２の時定数は、それぞれ適切な時間遅れを持たせるように予め設定しておく。
【００４０】
上述した一実施の形態においては、変数αを算出するために現在の走行状況による必要減速度ａｎを用いたが、例えば余裕時間の逆数１／ＴＴＣ、または自車両と先行車両との相対速度ｖｒを用いることもできる。すなわち、変数αは過渡状態と定常状態とを判別するための変数であり、自車両と先行車両との走行状態によりダイナミックに定常状態と過渡状態のシーンを決定することができれば、いずれのパラメータを用いて算出してもよい。
【００４１】
上述した一実施の形態においては、自車速ｖ１にローパスフィルタを施して時間遅れを持たせたが、単に数秒前の自車速ｖ１を用いて車間時間ＴＨＷを算出することもできる。同様に、数秒前の必要減速度を用いて変数αを算出することもできる。また、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの重みｗａ、ｗｂの両方に時間遅れを持たせるのではなく、いずれか一方に時間遅れを持たせることもできる。例えば、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙに掛かる重みｗａ＝α／ｋを決定するために、時間遅れを持たせた必要減速度ａｎ’から（式７）により変数αを算出し、一方、過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔに掛かる重みｗｂ＝（１−α／ｋ）を決定するために、（式７）において必要減速度補正値ａｎ’の代わりに現在の必要減速度ａｎを用いて変数αを決定する。このように、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔのいずれか一方の重み付けに時間遅れを持たせることによっても、運転者の順応特性に対応したリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。ただし、定常項ＲＰｓｔｅａｄｙと過渡項ＲＰｔｒａｎｓｉｅｎｔの両方の重み付けに時間遅れを持たせることによって、より運転者の感覚に合ったリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。
【００４２】
上述した一実施の形態においては、自車速ｖ１および必要減速度ａｎに常時ローパスフィルタを施して時間遅れを持たせたが、自車速ｖ１が所定時間以上一定であった場合、または定常状態または過渡状態が一定時間以上継続した場合に、それぞれに時間遅れを持たせることもできる。
【００４３】
上述した一実施の形態では必要減速度基準値ａｎ０＝１．０，定数ｋ＝９程度に設定するとして説明したが、これらには限定されず、変数αをおよび係数ｗａ、ｗｂをそれぞれ適切に設定するための他の値を用いることもできる。上述した一実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰに対して反力増加量ΔＦが比例するように設定したが、これには限定されず、例えばリスクポテンシャルＲＰの増加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することもできる。
【００４４】
なお、上述した一実施の形態においては、状況認識手段としてレーザレーダ１０および車速センサ２０を用い、リスクポテンシャル算出手段、順応対応補正手段および履歴対応補正手段としてコントローラ５０を用いた。状況認識手段、リスクポテンシャル算出手段、順応対応補正手段および履歴対応補正手段が車両用リスクポテンシャル算出装置を構成する。また、反力算出手段としてコントローラ５０を用い、反力発生手段としてアクセルペダル反力制御装置６０を用いた。しかし、これらには限定されず、例えば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たり、ＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラを用いることもできる。また、反力発生手段としてブレーキペダル反力制御装置を用い、リスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力をブレーキペダルに発生させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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】アクセルペダル周辺の構成図。
【図４】一実施の形態のコントローラによ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５】自車両と先行車の走行状態を示す模式図。
【図６】必要減速度補正値と変数αとの関係を示す図。
【符号の説明】
１０：レーザレーダ
２０：車速センサ
５０：コントローラ
６０：アクセルペダル反力制御装置
７０：サーボモータ
７１：ストロークセンサ
８０：アクセルペダル
【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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