(57)【要約】【課題】  車両周囲の状況と運転操作による走行への影響を操舵反力として運転者に伝達す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のコントローラ６０は、自車両周囲の走行環境に基づいて自車両の左右方向に関するリスクポテンシャルを算出し、運転操作前に推定する運転操作後の結果を用いてリスクポテンシャルを補正する。コントローラ６０は、補正したリスクポテンシャルに応じて操舵反力を制御し、リスクポテンシャルと推定結果とを触覚を介して運転者に伝達する。【選択図】  図１
2005096524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
前記走行環境検出手段による検出結果に基づいて、前記自車両の左右方向に関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、
運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、
前記推定手段による推定結果に応じて、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リスクポテンシャル補正手段と、
前記リスクポテンシャル補正手段で補正されたリスクポテンシャルを運転者に伝達する情報伝達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、
前記推定手段は、前記自車両が追い越し動作を行う前に、追い越し動作を行った後の結果を推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、
前記自車両が走行する際の参考となる計画車速を記憶する計画車速記憶手段をさらに備え、
前記走行環境検出手段は、少なくとも自車速または前記自車両の前方に存在する先行車の先行車速を検出し、
前記推定手段は、前記計画車速記憶手段から取得する前記自車両の現在位置に対応する前記計画車速と、前記走行環境検出手段によって検出される前記自車速または前記先行車速とに基づいて、追い越し後の結果を推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、
前記自車両が走行する際の参考となる計画車速と、前記自車両の進行方向に存在し、前記自車両が減速する可能性のある事象とを記憶する情報記憶手段をさらに備え、
前記走行環境検出手段は、少なくとも自車速を検出し、
前記推定手段は、前記情報記憶手段から取得する前記自車両の現在位置に対応する前記計画車速と、前記現在位置から前記事象までの距離と、前記走行環境検出手段によって検出される前記自車速とに基づいて、追い越し後の結果を推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５】
請求項２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、
前記リスクポテンシャル補正手段は、前記推定手段によって追い越しを行った場合に効果が得られないと推定されると、前記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、
前記情報伝達手段は、触覚を介して運転者に情報伝達する触覚情報伝達手段であ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、
前記情報伝達手段は、前記リスクポテンシャルを操舵反力を介して運転者に伝達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のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記推定手段による推定結果を表示する表示手段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】
請求項８に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記推定結果による推定結果によって前記表示手段に表示する色、大きさ、または点滅を制御する表示制御手段をさらに備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示手段は、前記推定結果とともに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表示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】
自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
前記走行環境検出手段による検出結果に基づいて、前記自車両の左右方向に関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によって算出される前記リスクポテンシャルを、触覚を介して運転者に伝達する触覚情報伝達手段と、
運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、
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、前記推定手段による推定結果とを表示する表示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１２】
請求項１１に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記触覚情報伝達手段は、前記リスクポテンシャルを操舵反力を介して運転者に伝達し、
前記推定手段は、前記自車両が追い越し動作を行う前に、追い越し動作を行った後の結果を推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１３】
請求項１２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記推定手段による推定結果によって前記表示手段に表示する色、大きさ、または点滅を制御する表示制御手段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１４】
請求項１から請求項１３のいずれか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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操作を補助する車両用運転操作補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の潜在的なリスクポテンシャルを算出し、リスクポテンシャルに基づいて操舵反力制御を行っている（例えば特許文献１参照）。この装置は、自車両周囲の障害物に対する相対運動情報を検出し、その時点におけるリスクポテンシャルを算出している。
【０００３】
本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開平１０−２１１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような車両用運転操作補助装置にあっては、現在のリスクポテンシャルだけでなく、運転操作による走行への影響を考慮して運転者の操舵操作を適切な方向へ促すことが望まれている。
【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、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段による検出結果に基づいて、自車両の左右方向に関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、運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、推定手段による推定結果に応じて、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リスクポテンシャル補正手段と、リスクポテンシャル補正手段で補正されたリスクポテンシャルを運転者に伝達する情報伝達手段とを備える。
【０００６】
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段による検出結果に基づいて、自車両の左右方向に関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によって算出されるリスクポテンシャルを、触覚を介して運転者に伝達する触覚情報伝達手段と、運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、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と、推定手段による推定結果とを表示する表示手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
運転操作前に推定する運転操作後の結果に応じて自車両周囲のリスクポテンシャルを補正し、補正したリスクポテンシャルを運転者に伝達するため、運転操作による結果を運転者に直感的に認識させ、効率的な運転操作を促すことができる。
【０００８】
自車両周囲のリスクポテンシャルを触覚を介して運転者に伝達するとともに、リスクポテンシャルと、運転操作前に推定する運転操作後の結果とを表示するので、触覚とともに視覚を介して情報伝達を行い運転者の効率的な運転操作を促すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
《第１の実施の形態》
本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の構成を示すシステム図であり、図２は、車両用運転操作補助装置１を搭載した車両の構成図である。
【００１０】
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６０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。
【００１１】
前方カメラ２０は、フロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出し、コントローラ６０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。
【００１２】
後側方カメラ２１は、リヤウインドウの右側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、前方カメラ２０と同等の性能で、自車両の後方および右側方の道路状況を検出する。後側方カメラ２１は、検出した自車両の後側方の道路状況をコントローラ６０へと出力する。
【００１３】
車速センサ３０は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより自車両の車速を検出し、検出した自車速をコントローラ６０に出力する。ナビゲーションデータベース４０には、ナビゲーションシステム４１によって設定される目的地までの経路、および後述する計画車速等の情報がデータベース化されている。ナビゲーションデータベース４０は、例えば各情報を記憶したメモリである。ナビゲーションシステム４１は、衛星航法（ＧＰＳ）や自立航法により車両の現在位置を検出するとともに、必要に応じて目的地までの経路探索や経路誘導を行う。コントローラ６０は、ナビゲーションシステム４１においてＧＰＳ信号から算出される自車両の現在位置に対応する計画車速情報を、ナビゲーションデータベース４０から取得する。
【００１４】
コントローラ６０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。図３に、コントローラ６０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６０は、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物状況認識部６０Ａ、リスクポテンシャル算出部６０Ｂ、判定部６０Ｃ、刺激量算出部６０Ｄ、表示量算出部６０Ｅ、および追越結果推定部６０Ｆを構成する。
【００１５】
コントローラ６０は、車速センサ３０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と、前方カメラ２０および後側方カメラ２１から入力される車両周辺の画像情報とから、自車両周囲の走行環境すなわち障害物状況を検出する。なお、コントローラ６０は、前方カメラ２０および後側方カメラ２１からの画像情報を画像処理し、自車両周囲の障害物状況を検出する。ここで、自車両周囲の障害物状況としては、自車両前方を走行する先行車両までの車間距離、および隣接車線を走行する他車両の有無と接近度合等である。なお、コントローラ６０は車線識別線（レーンマーカ）も検出する。
【００１６】
コントローラ６０は、検出した障害物状況に基づいて各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操舵反力制御およびリスクポテンシャルＲＰの表示を行う。さらに、コントローラ６０は運転者が行う運転操作による走行への影響、具体的には自車両が車線変更や追い越しを行った場合のメリットを推定し、その推定結果を操舵反力および視覚情報として運転者に伝達する。
【００１７】
操舵反力制御装置７０は、車両の操舵系に組み込まれ、コントローラ６０から出力される操舵反力制御の指令値に応じて、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、操舵反力制御装置７０からの指令値に応じて発生させるトルクを制御し、運転者がステアリングホイール７２を操作する際に発生する操舵反力を任意に制御することができる。
【００１８】
表示装置１１０は、例えば液晶モニタを備え、コントローラ６０で算出された自車両周囲のリスクポテンシャル、および追い越しまたは車線変更によるメリットの推定結果をモニタに表示して視覚情報として運転者に伝える。
【００１９】
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、動作の概要を説明する。
コントローラ６０は、障害物状況認識部６０Ａにおいて、自車両の走行車速、および自車両と自車前方や右側の隣接車線に存在する他車両との相対位置や他車両の移動速度等の自車両周囲の障害物状況を認識する。リスクポテンシャル算出部６０Ｂは、障害物状況認識部６０Ａで認識した障害物状況に基づいて、各障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを求める。
【００２０】
追越結果推定部６０Ｆは、ナビゲーションデータベース４０から自車両の現在位置に対応する計画車速Ｖｐ０を取得し、計画車速Ｖｐ０と自車速Ｖ０とを用いて自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合にメリットが得られるかを推定する。ここで、自車両の追い越しまたは車線変更によるメリットをまとめて追い越しメリットとする。
【００２１】
判定部６０Ｃは、追越結果推定部６０Ｆによる推定結果を判定し、追い越しメリットをどのように運転者に伝達するかを決定する。刺激量算出部６０Ｄは、リスクポテンシャル算出部６０Ｂで算出されたリスクポテンシャルおよび判定部６０Ｃの判定結果に基づいて運転者に伝達する刺激量を算出する。ここで、刺激量は触覚を介してリスクポテンシャルを運転者に伝達するための物理量であり、具体的には、ステアリングホイール７２の反力制御量である。刺激量算出部６０Ｄで算出された反力制御量は反力指令値として操舵反力制御装置７０に出力される。操舵反力制御装置７０は、反力指令値に応じて操舵反力制御を行う。
【００２２】
表示量算出部６０Ｅは、リスクポテンシャル算出部６０Ｂで算出されたリスクポテンシャルおよび判定部６０Ｃの判定結果に基づいて、表示量、すなわちリスクポテンシャルおよび追い越しメリット推定結果の表示内容を決定する。表示装置１１０は、表示量算出部６０Ｅで決定された表示内容に従って表示を行い、リスクポテンシャルおよび追い越しメリットの推定結果を視覚情報として運転者に伝達する。
【００２３】
このように、自車両周囲の走行環境から算出されるリスクポテンシャルを例えば操舵反力により運転者に伝達するシステムにおいては、ステアリングホイール７２が運転者が直接触れて操作をする操作機器であることから、ステアリングホイール７２を介して運転者の触覚を刺激することによりリスクポテンシャルを運転者に伝達することができる。すなわち、運転者は触覚を介して直感的に情報を認識することができる。
【００２４】
ただし、操舵反力は運転者がステアリングホイール７２を操作したときに発生する反力であり、ステアリングホイール７２を中立位置に保った場合などはリスクポテンシャルを運転者に効果的に伝達することが困難な可能性がある。また、触覚を介してリスクポテンシャルを伝達する場合、運転者の触覚を司る感覚器の分解能や個人差、また体調等による個人内差等によって十分な情報伝達が行えないことがある。そこで、表示装置１１０にリスクポテンシャルを表示して視覚情報を付加的に与えることにより、操舵反力を介したリスクポテンシャルの伝達をより効果的に行うことができる。
【００２５】
さらに、自車両の追い越しのメリットを操舵反力および視覚情報として運転者に伝達することにより、運転者の効率的な運転操作を促すことができる。
【００２６】
以下に、第１の実施の形態における反力制御および表示制御について、図４および図５を用いて詳細に説明する。図４は、計画車速Ｖｐ０をデータベース化したナビゲーションデータベース４０を作成する手順を示すフローチャートである。図５は、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である。
【００２７】
図４に示すナビゲーションデータベース４０の作成処理は、自車両が走行を開始する前にナビゲーションシステム４１において実行される。ステップＳ１で、ナビゲーションシステム４１に目的地が設定されると、ステップＳ２でナビゲーションシステム４１は自車両の現在位置から目的地までの経路探索を行い、目的地までの経路および計画車速Ｖｐ０を決定する。ここで、計画車速Ｖｐ０は自車両が走行に余裕を持って目的地に到達することができるような車速、すなわち自車両が走行する際の参考となる車速として設定される。この計画車速Ｖｐ０は、制限車速、道路種別、および車速センサ３０の誤差等を考慮して予め適切に設定される。ステップＳ３では、ステップＳ２で決定した経路と計画車速Ｖｐ０をデータベース化してナビゲーションデータベース４０を作成する。
【００２８】
このようにしてナビゲーションデータベース４０が作成されると、図５に示す操舵反力制御処理および表示制御処理に移行する。これらの処理は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。
【００２９】
ステップＳ１００では、図４の処理によりナビゲーションデータベース４０を作成した後、例えば車速センサ３０の検出値から自車両の走行が開始されたか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップＳ１１０およびＳ１３０へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。
【００３０】
ステップＳ１１０で、レーザレーダ１０，前方カメラ２０、後側方カメラ２１および車速センサ３０によって検出される自車両周囲の走行環境を読み込む。ステップＳ１１１で障害物認識部６０Ａは、ステップＳ１１０で読み込んだ走行環境から自車両周囲の障害物状況を認識する。具体的には、自車両の右側の隣接車線に存在する他車両（側方車両）を認識し、自車両と側方車両との車両前後方向の車間距離Ｄおよび側方車両の車速Ｖ１を検出する。また、自車速Ｖ０を検出する。
【００３１】
ステップＳ１１２でリスクポテンシャル算出部６０Ｂは、ステップＳ１１１で認識した障害物状況に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する。リスクポテンシャルＲＰを算出するために、まず、自車両と障害物、すなわち右側方車両との余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷを算出する。
【００３２】
余裕時間ＴＴＣは、自車両と他車両と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Ｖ０および他車両の車速Ｖ１が一定の場合に、何秒後に車間距離Ｄがゼロとなるかを示す値である。ここでは、自車両と側方車両との余裕時間ＴＴＣを、以下の（式１）により算出する。
ＴＴＣ＝Ｄ／（Ｖ１−Ｖ０）                  ・・・（式１）
余裕時間ＴＴＣが小さいほど、自車両と側方車両との接近度合が大きいことを意味している。
【００３３】
車間時間ＴＨＷは、自車両が他車両の現在位置に到達するまでに要する時間を示す。ここでは、自車両から側方車両までの車間時間ＴＨＷを、自車速Ｖ０と車間距離Ｄとを用いて以下の（式２）で算出する。
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖ０                    ・・・（式２）
【００３４】
つぎに、上述したように算出した余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷを用いて、側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。リスクポテンシャルＲＰは以下の（式３）により算出できる。
ＲＰ＝ａ／ＴＨＷ＋ｂ／ＴＴＣ                  ・・・（式３）
ここで、定数ａ、ｂは、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣにそれぞれ適切な重み付けをするパラメータである。定数ａ、ｂは、予め適切に設定しておく。
【００３５】
ステップＳ１１３で刺激量算出部６０Ｄは、ステップＳ１１２で算出したリスクポテンシャルＲＰに応じて刺激量、すなわち操舵反力制御量ｄＦを算出する。反力制御量ｄＦはリスクポテンシャルＲＰに比例し、例えば以下の（式４）より算出することができる。
ｄＦ＝ｋ１・ＲＰ                    ・・・（式４）
ここで、ｋ１は定数であり、予め適切な値を設定しておく。
【００３６】
このようにしてステップＳ１１３でリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御量ｄＦを算出した後、ステップＳ１１４以降で追越結果推定部６０Ｆの推定結果を操舵反力に組み込んで運転者に伝達するための処理を行う。この処理について説明する前に、追い越し結果推定および表示制御処理についての説明を行う。
【００３７】
自車両が走行を開始すると、ステップＳ１３０で追越結果推定部６０Ｆは計画車速Ｖｐ０を取得する。具体的には、追越結果推定部６０Ｆはナビゲーションデータベース４０から、ナビゲーションシステム４１によってＧＰＳ信号等から検出される自車両の現在位置に対応する計画車速Ｖｐ０を取得する。
【００３８】
ステップＳ１３１で追越結果推定部６０Ｆは、自車速Ｖ０と計画車速Ｖｐ０との偏差ΔＶを算出する。ここでは、自車速Ｖ０と計画車速Ｖｐ０との差に所定値αを加算した値を車速偏差ΔＶとして設定し、以下の（式５）から算出する。
ΔＶ＝Ｖ０−Ｖｐ０＋α              ・・・（式５）
【００３９】
つづくステップＳ１３２で追越結果推定部６０Ｆは、車速偏差ΔＶを用いて自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合のメリットを推定する。具体的には、車速偏差ΔＶが０よりも大きいか否かを判定し、追い越しメリットを以下のように推定する。
【００４０】
上述したようにナビゲーションシステム４１において目的地までの経路および計画車速Ｖｐ０を決定すると、計画車速Ｖｐ０で走行した場合に自車両が目的地に到着するまでの予測時間を決定できる。例えば、車速偏差ΔＶが０以下の場合（ΔＶ≦０）、すなわち自車両の前方車両が遅く、自車速Ｖ０が計画車速Ｖｐ０よりも遅い場合は、自車両が目的地に到着するまでの予測時間が長くなる。このような場合には、前方車両を追い越すことにより、自車両が目的地に到着するまでの予測時間を短縮することができる。従って、自車両が追い越しを行うことによってメリットが得られると判断する。
【００４１】
一方、車速偏差ΔＶが０よりも大きく（ΔＶ＞０）、自車両が計画車速Ｖｐ０付近、あるいは計画車速Ｖｐ０よりも速い速度で走行している場合、より具体的には自車速Ｖ０が計画車速Ｖｐ０から所定値αを減じた速度（Ｖｐ０−α）よりも速い場合は、追い越しのメリットが得られないと判断する。すなわち、追い越しを行わずに現在の車速Ｖ０で走行を継続しても、目的地までの到着予測時間が計画車速Ｖｐ０で走行した場合よりも長くならないため、追い越しを行ってもメリットがないと判断する。
【００４２】
このように、ステップＳ１３２では追越結果推定部６０Ｆにおいて車速偏差ΔＶが０より大きいか否かを判定し、追い越しメリットを推定する。さらに、判定部６０Ｃにおいて、ステップＳ１１２で算出した側方車両とのリスクポテンシャルＲＰが０より大きいか否かを判定する。車速偏差ΔＶが０より大きく追い越しメリットがない、かつリスクポテンシャルＲＰが０より大きい場合は、ステップＳ１３３へ進む。一方、車速偏差ΔＶが０以下で追い越しメリットがある場合、またはリスクポテンシャルＲＰが０以下の場合は、ステップＳ１３５へ進む。
【００４３】
ステップＳ１３３では、追い越しメリットがないことを視覚情報として運転者に伝達するために、表示モニタ上でリスクポテンシャルＲＰを点滅する点滅フラグをオンにする。つづくステップＳ１３４では、追い越しメリットがないことを触覚を介して運転者に伝達するために、ステアリングホイール７２に振動を発生させる振動フラグをオンにする。
【００４４】
一方、ステップＳ１３５では、追い越しメリットがあるのでリスクポテンシャルＲＰを点滅しないように点滅フラグをオフにする。つづくステップＳ１３６では、追い越しメリットがあるのでステアリングホイール７２に振動を発生させないように振動フラグをオフにする。
【００４５】
ステップＳ１３７で表示量算出部６０Ｅは、ステップＳ１１２で算出した側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰ、およびステップＳ１３３またはＳ１３５で設定した点滅フラグから、表示装置１１０に表示する表示量、すなわちリスクポテンシャルＲＰの表示内容を決定する。リスクポテンシャルＲＰの表示内容、および表示例については後述する。
【００４６】
ステップＳ１３８では、ステップＳ１３７で算出した表示量を表示装置１１０に出力する。表示装置１１０は、コントローラ６０からの指令に応じた表示内容を表示モニタに表示し、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを追い越しメリット情報とともに視覚情報として運転者に伝達する。
【００４７】
上述したようにステップＳ１３４またはＳ１３６で設定した振動フラグは刺激量算出部６０Ｄにも送られる。刺激量算出部６０Ｄは、ステアリングホイール７２に振動を発生させるか否かを判定し、ステアリングホイール７２に発生する付加反力Ｆを算出する。
【００４８】
具体的には、ステップ１１４で刺激量算出部６０Ｄは、振動フラグがオンであるか否かを判定する。ステップＳ１１４が肯定判定されると、ステップＳ１１５へ進む。ステップＳ１１５では、ステップＳ１１３で算出した反力制御量ｄＦに振動反力ΔＦを加えた値を付加反力Ｆとして設定する。すなわち、追い越しメリットがなく、リスクポテンシャルＲＰが正の値である場合の付加反力Ｆは以下の（式６）で表される。
Ｆ＝ｄＦ＋ΔＦ                      ・・・（式６）
【００４９】
一方、ステップＳ１１４が否定判定されるとステップＳ１１６へ進む。ステップＳ１１６では、ステップＳ１１３で算出した反力制御量ｄＦをそのまま付加反力Ｆとして設定する。すなわち、追い越しメリットがない場合、あるいはリスクポテンシャルＲＰが０以下の場合の付加反力Ｆは以下の（式７）で表される。
Ｆ＝ｄＦ    ・・・（式７）
【００５０】
ステップＳ１１７では、ステップＳ１１５またはＳ１１６で設定した付加反力Ｆが０よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１１７が肯定判定されると、付加反力Ｆを実際にステアリングホイール７２に発生させる実付加反力Ｆactとして設定する。一方、ステップＳ１１７が否定判定されると、実付加反力Ｆactに０を設定する。
【００５１】
ここで、実付加反力Ｆactは、運転者が操舵操作を行ったときにステアリングホイール７２を中立位置に戻す方向に発生する。第１の実施の形態では自車両の右側方に存在する側方車両を操舵反力制御の対象障害物として検出しているので、運転者が右側に操舵を行った場合にステアリングホイール７２を中立位置に戻すような付加反力Ｆのみを実付加反力Ｆactとして発生させる。自車両の右側方に存在する側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰが正の値のとき、反力制御量ｄＦ、さらには付加反力Ｆも正の値となる。すなわち、付加反力Ｆが正の値である場合は、自車両の右側方から発生するリスクポテンシャルＲＰに応じて右側から付加反力Ｆが発生する。付加反力Ｆが０以下のときはステップＳ１１９で実付加反力Ｆactに０を設定することにより、自車両の右側に側方車両を検出しているときに自車両の左側から付加反力Ｆが発生することを防止する。
【００５２】
このように、ステップＳ１１７〜Ｓ１１９での処理により、他車両が存在する方向から付加反力Ｆが発生するように実付加反力Ｆactを設定する。
【００５３】
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１８またはＳ１１９で設定した実付加反力Ｆactを操舵反力制御装置７０に出力する。操舵反力制御装置７０は、コントローラ６０からの指令に応じてステアリングホイール７２に発生させる操舵反力を制御し、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰおよび追い越しメリット情報を触覚情報として運転者に伝達する。
【００５４】
これにより、今回の処理を終了する。コントローラ６０は、イグニッションスイッチがオフとなるまで図５の処理を繰り返す。なお、設定した目的地に自車両が到着した時点で上述した処理を終了することもできる。
【００５５】
以下に、上述した第１の実施の形態の作用を説明する。図６（ａ）〜（ｃ）および図７（ａ）〜（ｃ）に、リスクポテンシャルＲＰの時間変化、実付加反力Ｆactの時間変化、および表示装置１１０における表示例を示す。図６（ａ）〜（ｃ）は、自車両の右側方に他車両が存在するときに自車両に追い越しメリットがある場合、図７（ａ）〜（ｃ）は、自車両の右側方に他車両が存在するときに追い越しメリットがない場合を示している。
【００５６】
自車両に追い越しメリットがある場合、図６（ａ）に示すように右側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰが変化すると、実付加反力ＦactはリスクポテンシャルＲＰに応じて図６（ｂ）に示すように変化する。このとき、表示装置１１０の表示モニタＭには、図６（ｃ）に示すように自車両Ａ、側方車両Ｂ、および側方車両Ｂに対する横方向のリスクポテンシャルＲＰが表示される。図６（ｃ）に示すように、例えば自車両Ａおよび側方車両Ｂは５角形で表され、両者を容易に区別できるように異なる色で表示する。第１の実施の形態では自車両の右側方の他車両を検出しているので、表示モニタＭにおいても、自車両Ａの右側に側方車両Ｂを表示する。
【００５７】
さらに、表示モニタＭにおいて自車両Ａと側方車両Ｂとの間をリスクポテンシャルＲＰの表示エリアとして使用する。リスクポテンシャルＲＰはその大きさに応じて段階的にバー表示される。具体的には、側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰが算出されると、リスクポテンシャルＲＰの表示エリアにおいて自車両側からバーを表示する。リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど表示されるバーの数が増加し、さらにバーの長さも長くなる。
【００５８】
このように、追い越しメリットがある場合は、右側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた実付加反力Ｆactがステアリングホイール７２に発生するとともに、リスクポテンシャルＲＰが表示装置１１０に表示される。これにより、自車両の横方向のリスクポテンシャルＲＰを触覚を介して運転者に伝達するとともに、視覚情報としても伝えることができる。
【００５９】
一方、自車両に追い越しメリットがない場合、図７（ａ）に示すように右側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰが変化すると、図７（ｂ）に示すようにリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御量に、振動反力ΔＦを付加した実付加反力Ｆactが発生する。このとき、追い越しメリットがある場合と同様に、表示装置１１０の表示モニタＭには、図７（ｃ）に示すように自車両Ａ、側方車両Ｂ、および側方車両Ｂに対する横方向のリスクポテンシャルＲＰが表示される。
【００６０】
さらに、追い越しメリットがないことを運転者に知らせるために、表示モニタＭにおいてリスクポテンシャルＲＰの表示を点滅する。図７（ｃ）においてＣはリスクポテンシャルＲＰが点滅している様子を表している。
【００６１】
このように、追い越しメリットがない場合は、右側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた反力とともにステアリングホイール７２に振動を発生させる。また、表示装置１１０に表示するリスクポテンシャルＲＰを点滅する。これにより、自車両の横方向のリスクポテンシャルＲＰを触覚および視覚を介して運転者に伝達する際に、追い越しメリットがないことを付加的に伝えることができる。運転者はステアリングホイール７２に発生する振動および表示モニタＭ上でのリスクポテンシャルＲＰの点滅から、追い越しメリットがないことを認識し、無駄な追い越しや車線変更を行わないようにすることができる。
【００６２】
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）コントローラ６０は、自車両周囲の走行環境から自車両の左右方向に関するリスクポテンシャルＲＰを算出し、また、運転操作前に運転操作後の結果を推定する。コントローラ６０は、推定結果に応じてリスクポテンシャルを補正し、補正したリスクポテンシャルを触覚を介して運転者に伝達する。このように、所定の運転操作を実際に行う前に、その運転操作によって得られる結果をリスクポテンシャルＲＰとともに触覚を介して運転者に伝達するので、運転者に対して効率的な運転操作を促すことができる。なお、第１の実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰを直接補正する代わりに、リスクポテンシャルＲＰを用いて算出する反力制御量ｄＦを補正した。ただし、リスクポテンシャルＲＰを直接補正することももちろん可能である。すなわち、反力制御量ｄＦはリスクポテンシャルＲＰに基づいて算出されるため、推定結果に応じてリスクポテンシャルＲＰを補正しても、反力制御量ｄＦを補正しても、同様の効果を得ることができる。
（２）コントローラ６０は、自車両が追い越しまたは車線変更を行う前に、これらの運転操作を行った後の結果、すなわち追い越しによる効果（追い越しメリット）を推定する。これにより、例えば自車両の前方に先行車がいる場合に、先行車を追い越すことによって効果が得られるかを推定し、推定結果を運転者に伝達して効率的な運転操作を促すことができる。
（３）ナビゲーションデータベース４０は、自車両が走行する際の参考となる計画車速Ｖｐ０を記憶している。コントローラ６０は、自車両の現在位置に対応する計画車速Ｖｐ０と自車速Ｖ０とに基づいて、追い越しメリットを推定する。これにより、自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合に、自車両が目的地に到着するまでの予測時間を短縮できるかという観点で追い越しメリットを推定することができる。
（４）コントローラ６０は、追い越しメリットがないと推定した場合にリスクポテンシャルＲＰを補正する。具体的には、追い越しメリットがない場合にリスクポテンシャルＲＰによって算出される反力制御量ｄＦに振動反力ΔＦを付加した。これにより、追い越しメリットがないことを触覚を介して運転者に確実に知らせることができる。
（５）車両用運転操作補助装置１においては、追い越しメリットに応じて補正したリスクポテンシャルＲＰを操舵反力を介して運転者に伝達する。運転者は常にステアリングホイール７２に接触しているため、操舵反力を制御することにより運転者にリスクポテンシャルＲＰおよび追い越しメリットを確実に伝達することができる。
（６）車両用運転操作補助装置１は、追い越しメリットを表示装置１１０に表示する。これにより、触覚を介して追い越しメリットを伝達するとともに、視覚情報としても運転者に伝達することができる。
（７）コントローラ６０は、追い越しメリットの推定結果に応じて、表示装置１１０における表示の色、大きさ、または点滅を制御する。例えば図７（ｃ）に示すように、追い越しメリットがない場合はリスクポテンシャルＲＰの表示を点滅する。または、追い越しメリットがない場合はリスクポテンシャルＲＰの色や大きさを変更することができる。これにより、運転者は視覚を介して追い越しメリットがないことを容易に認識することができる。
（８）コントローラ６０は、追い越しメリットとともにリスクポテンシャルＲＰを表示するので、運転者は視覚を介してリスクポテンシャルＲＰを容易に認識することができる。とくに操舵反力を介してリスクポテンシャルＲＰを伝達するシステムに慣れていない運転者に対しては、視覚情報を提供することにより、操舵反力を介したリスクポテンシャルＲＰの認識を補助することができる。
【００６３】
《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３に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００６４】
第２の実施の形態では、追い越しメリットがある場合とない場合とで表示装置１１０の表示内容を変更する。すなわち、追い越しメリットがないことを、視覚情報により運転者に伝達する。追い越しメリットの有無による操舵反力の変更は行わない。図８（ａ）（ｂ）および図９（ａ）（ｂ）に、リスクポテンシャルＲＰおよび追い越しメリット情報の表示例を示す。図８（ａ）（ｂ）は追い越しメリットがある場合、図９（ａ）（ｂ）は追い越しメリットがない場合の表示例をそれぞれ示している。
【００６５】
自車両の右側方に他車両を検出していない場合、すなわち横方向のリスクポテンシャルＲＰが発生していない場合は、図８（ａ）または図９（ａ）に示すように、自車両Ｄのみを表示装置１１０の表示モニタＭに表示する。自車両Ｄは、例えば５角形で表される。自車両Ｄは、自車線を表す領域Ｅ上に表示される。自車線Ｅの右側は、隣接車線を表す領域Ｆである。自車線Ｅと隣接車線Ｆとは、レーンマーカを表すラインＧで区切られている。
【００６６】
自車両の右側方に他車両が存在する場合は、図８（ｂ）または図９（ｂ）に示すように、自車線Ｅに自車両Ｄを表示するとともに、隣接車線Ｆに側方車両Ｈを表示する。また、自車線Ｅ上に、側方車両Ｈに対する横方向のリスクポテンシャルＲＰを表示する。リスクポテンシャルＲＰは段階的にバー表示される。具体的には、側方車両Ｈに対するリスクポテンシャルＲＰが算出されると、自車両Ｄ側からバーを表示する。リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど表示されるバーの数が増加し、さらにバーの長さも増加する。なお、側方車両Ｈは自車両Ｄとは異なる色または輝度で表示し、自車両Ｄと側方車両Ｈとを区別しやすくする。なお、自車両Ｄと側方車両Ｈとを同色および同輝度で表示する場合は、視認性を向上するために側方車両Ｈを点滅させることもできる。
【００６７】
追い越しメリットがある場合は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、自車線Ｅを消灯する。これにより、自車両ＤおよびリスクポテンシャルＲＰと自車線Ｅとのコントラストを小さくする。なお、隣接車線Ｆは点灯しておく。一方、追い越しメリットがない場合は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、隣接車線Ｆとともに自車線Ｅを点灯し、自車両ＤおよびリスクポテンシャルＲＰと自車線Ｅとのコントラストを大きくする。
【００６８】
このように、追い越しメリットの有無によって表示内容を変更し、自車両が追い越しや車線変更を行ったときにメリットが得られるかを視覚情報として運転者に知らせる。
【００６９】
以下に、第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置の動作を、図１０を用いて詳細に説明する。図１０は、第２の実施の形態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。この処理は、第１の実施の形態の図４に示したナビゲーションデータベース４０の作成処理の後に、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。
【００７０】
ステップＳ２００では、ナビゲーションデータマップ４０の作成後に、自車両が走行を開始したか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップＳ２１０およびＳ２３０へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。
【００７１】
ステップＳ２１０〜Ｓ２１３での処理は、第１の実施の形態の図５におけるステップＳ１１０〜Ｓ１１３での処理と同様である。ステップＳ２１４で刺激量算出部６０Ｄは、ステップＳ２１３で算出した反力制御量ｄＦが０よりも大きいか否かを判定する。反力制御量ｄＦが０よりも大きい場合は、ステップＳ２１５へ進み、反力制御量ｄＦを、実際にステアリングホイール７２に発生させる実付加反力Ｆactとして設定する。一方、反力制御量ｄＦが０以下である場合は、自車両の右側方に側方車両が存在するときに自車両の左側から反力を付加しないように、実付加反力Ｆactを０として設定する。
【００７２】
つづくステップＳ２１７では、ステップＳ２１５またはＳ２１６で設定した実付加反力Ｆactを操舵反力制御装置７０に出力する。操舵反力制御装置７０は、コントローラ６０からの指令に応じてステアリングホイール７２に発生する操舵反力を制御する。なお、追い越しメリットがない場合でもステアリングホイール７２に振動は発生しない。
【００７３】
ステップＳ２３０で追越結果推定部６０Ｆは、ナビゲーションデータベース４０から自車両の現在位置に対応する計画車速Ｖｐ０を取得する。ステップＳ２３１では、上述した（式５）により車速偏差ΔＶを算出する。つづくステップＳ２３２で、自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合の追い越しメリットを推定するために、車速偏差ΔＶが０よりも大きいか否かを判定する。
【００７４】
車速偏差ΔＶが０よりも大きい場合は、追い越しメリットがないと判断してステップＳ２３３へ進む。ステップＳ２３３では、表示モニタＭ上で自車線Ｅを消灯すると決定する。一方、車速偏差ΔＶが０以下の場合は、追い越しメリットがあると判断し、ステップＳ２３４へ進む。ステップＳ２３４では、表示モニタＭ上で自車線Ｅを点灯すると決定する。
【００７５】
ステップＳ２３５で表示量算出部６０Ｅは、ステップＳ２１２で算出したリスクポテンシャルＲＰ、およびステップＳ２３３またはＳ２３４で決定した自車線Ｅの点灯状態に基づいて、リスクポテンシャルＲＰの表示量、すなわち表示内容を決定する。続くステップＳ２３６で、ステップＳ２３５で算出した表示量を表示装置１１０に出力する。表示装置１１０は、コントローラ６０からの指令に応じて、例えば図８（ａ）（ｂ）または図９（ａ）（ｂ）に示すように、側方車両の有無、側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰおよび追い越しメリットの有無を含む情報を視覚情報として表示する。
【００７６】
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６０は、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出し、また、運転操作前に運転操作後の結果を推定する。コントローラ６０は、リスクポテンシャルＲＰを触覚を介して運転者に伝達し、リスクポテンシャルＲＰおよび推定結果を表示する。これにより、運転者の効率的な運転操作を促すことができる。
（２）コントローラ６０は、自車両が追い越しまたは車線変更を行う前に、これらの運転操作を行った後の結果、すなわち追い越しメリットを推定し、リスクポテンシャルＲＰを操舵反力を介して運転者に伝達する。すなわち、追い越しメリットおよびリスクポテンシャルＲＰは操舵反力を介して運転者に伝達される。このように、追い越し動作を行う際に操作するステアリングホイール７２の反力を追い越しメリットに応じて制御することにより、これらの情報を確実に運転者に伝達することができる。
（３）コントローラ６０は、追い越しメリットの推定結果に応じて、表示装置１１０における表示の色、大きさ、または点滅を制御する。例えば図８（ａ）（ｂ）または図９（ａ）（ｂ）に示すように、追い越しメリットがある場合は自車線Ｅを消灯し、追い越しメリットがない場合は自車線Ｅを点灯する。これにより、運転者は視覚を介して追い越しメリットがないことを容易に認識することができる。また、追い越しメリットがない場合に自車両Ｄを大きく表示したり、リスクポテンシャルＲＰの表示を点滅させることもできる。
【００７７】
《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構成は、図３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２の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００７８】
第３の実施の形態においては、自車両の現在位置から次のイベントまでの距離Ｄｐ０を算出し、次のイベントまでの距離Ｄｐ０を用いて追い越しメリットを推定する。ここで、イベント（事象）とは、ナビゲーションシステム４１で設定した目的地までの経路上に存在する、自車両が右左折するポイント、道路種別または計画車速Ｖｐ０が代わるポイント、あるいは渋滞区間等である。すなわち、自車両の進行方向上に存在し、自車両が減速する可能性のある箇所をイベントとする。
【００７９】
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１１を用いて詳細に説明する。図１１は、第３の実施の形態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。この処理は、第１の実施の形態の図４に示したナビゲーションデータベース４０の作成処理の後に、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。なお、ナビゲーションデータベース４０には、計画車速Ｖｐ０および経路とともに、目的地までの経路上に存在する右左折ポイント等のイベントに関する情報も記憶されているとする。
【００８０】
ステップＳ３００では、ナビゲーションデータマップ４０の作成後に、自車両が走行を開始したか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップＳ３１０またはＳ３３０へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。ステップＳ３１０〜Ｓ３１７で行う操舵反力制御処理は、第２の実施の形態の図１０におけるステップＳ２１０〜Ｓ２１７での処理と同様であるので説明を省略する。
【００８１】
ステップＳ３３０で追越結果推定部６０Ｆは、ナビゲーションデータベース４０から自車両の現在位置に対応する計画車速Ｖｐ０、さらに、自車両の現在位置から次のイベントまでの距離Ｄｐ０を取得する。ステップＳ３３１で追越結果推定部６０Ｆは、自車両が次のイベントに到達するまでの時間偏差Δｔを算出する。時間偏差Δｔを算出するために、まず、自車両が計画車速Ｖｐ０で走行した場合に次のイベントに到達するまでの時間（Ｄｐ０／Ｖｐ０）と、現在の自車速Ｖ０で走行した場合に次のイベントに到達するまでの時間（Ｄｐ０／Ｖ０）を算出する。そして、これらの時間の差に所定値βを加算した値を時間偏差Δｔとする。時間偏差Δｔは、以下の（式８）から算出する。
Δｔ＝（Ｄｐ０／Ｖｐ０−Ｄｐ０／Ｖ０）＋β                      ・・・（式８）
【００８２】
つづくステップＳ３３２で追越結果推定部６０Ｆは、時間偏差Δｔを用いて自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合のメリットを推定する。具体的には、時間偏差Δｔが０よりも大きいか否かを判定し、判定結果から追い越しメリットを推定する。
【００８３】
時間偏差Δｔが０よりも大きい場合、自車速Ｖ０でのイベントまでの到達時間（Ｄｐ０／Ｖ０）は、計画車速Ｖｐ０での到達時間に所定値βを加算した時間（Ｄｐ０／Ｖｐ０＋β）よりも小さい。すなわち、交差点や渋滞区間等、自車両が速度を低下する必要のあるイベントまでの到達時間が短く、実質的にイベントまでの距離が短いため、追い越しまたは車線変更を行っても目的地までの到着予測時間を短縮するといったメリットは得られないと判断する。
【００８４】
一方、時間偏差Δｔが０以下の場合、自車速Ｖ０でのイベントまでの到達時間（Ｄｐ０／Ｖ０）は、計画車速Ｖｐ０での到達時間に所定値βを加算した時間（Ｄｐ０／Ｖｐ０＋β）以上である。すなわち、交差点や渋滞区間等、自車両が速度を低下する必要のあるイベントまでの到達時間が長く、実質的にイベントまでの距離が長いため、追い越しまたは車線変更を行った場合に目的地までの到着予測時間を短縮するといったメリットを得ることができると判断する。
【００８５】
このように、時間偏差Δｔが０より大きいか否かを判定し、追い越しメリットを推定する。時間偏差Δｔが０より大きい場合は追い越しメリットがないと判断し、ステップＳ３３３へ進む。ステップＳ３３３では、表示モニタＭ上で自車線Ｅを消灯すると決定する。一方、時間偏差Δｔが０以下の場合は、追い越しメリットがあると判断し、ステップＳ３３４へ進む。ステップＳ３３４では、表示モニタＭ上で自車線Ｅを点灯すると決定する。
【００８６】
ステップＳ３３５で表示量算出部６０Ｅは、リスクポテンシャルＲＰ、およびステップＳ３３３またはＳ３３４で決定した自車線Ｅの点灯状態に基づいて、リスクポテンシャルＲＰの表示量、すなわち表示内容を決定する。続くステップＳ３３６で、ステップＳ３３５で算出した表示量を表示装置１１０に出力する。表示装置１１０は、コントローラ６０からの指令に応じて、側方車両の有無、側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰおよび追い越しメリットの有無を含む情報を視覚情報として表示する。ここでは、上述した第２の実施の形態と同様に、例えば図８（ａ）（ｂ）および図９（ａ）（ｂ）に示すような表示を行う。
【００８７】
このように、以上説明した第３の実施の形態においては、上述した第２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。
ナビゲーションデータベース４０は、自車両が倉庫する際の参考となる計画車速と、自車両の進行方向に存在し、自車両が減速する可能性のあるイベントを記憶している。コントローラ６０は、自車両の現在位置に対応する計画車速Ｖｐ０と、現在位置から直近のイベントまでの距離Ｄｐ０と、自車速Ｖ０とに基づいて追い越しメリットを推定する。これにより、自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合に、自車両が目的地に到着するまでの予測時間を短縮できるかという観点で追い越しメリットを推定することができる。
【００８８】
《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３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２の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００８９】
第４の実施の形態においては、側方車両に対するリスクポテンシャルＲＰに応じて算出する反力制御量を、追い越しメリットの推定結果に応じて補正する。具体的には、追い越しメリットがない場合は、追い越しメリットがある場合に比べてステアリングホイール７２に発生させる操舵反力、すなわち運転者に伝達する刺激量を大きくする。
【００９０】
以下に、第４の実施の形態における車両用運転操作補助装置の動作を、図１２を用いて詳細に説明する。図１２は、第４の実施の形態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。この処理は、第１の実施の形態の図４に示したナビゲーションデータベース４０の作成処理の後に、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。
【００９１】
ステップＳ４００では、ナビゲーションデータマップ４０の作成後に、自車両が走行を開始したか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップＳ４１０またはＳ４３０へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。ステップＳ４３０〜Ｓ４３６で行う表示制御処理は、第２の実施の形態の図１０におけるステップＳ２３０〜Ｓ２３６での処理と同様であるので、説明を省略する。
【００９２】
また、ステップＳ４１０〜Ｓ４１２での処理は、図１０におけるステップＳ２１０〜Ｓ２１２での処理と同様である。ステップＳ４１３で刺激量算出部６０Ｄは、ステップＳ４１２で算出したリスクポテンシャルＲＰから反力制御量を算出し、それをステップＳ４３１で算出した車速偏差ΔＶを用いて補正する。具体的には、リスクポテンシャルＲＰに基づく基準反力制御量Ｆ１と、車速偏差ΔＶに基づく補正反力制御量Ｆ２とから、反力制御量ｄＦｃを算出する。
【００９３】
図１３に、リスクポテンシャルＲＰと基準反力制御量Ｆ１との関係を示す。図１４に、車速偏差ΔＶと補正反力制御量Ｆ２との関係を示す。図１３に示すように、基準反力制御量Ｆ１はリスクポテンシャルＲＰが増加するほど大きくなる。基準反力制御量Ｆ１は、以下の（式９）で表される。
Ｆ１＝ｋ１・ＲＰ                    ・・・（式９）
なお、ここで算出する基準反力制御量Ｆ１は、上述した第１から第３の実施の形態で（式４）を用いて算出した反力制御量ｄＦと同等である。
【００９４】
図１４に示すように、補正反力制御量Ｆ２は車速偏差ΔＶがプラスの領域では、車速偏差ΔＶが大きくなるほど大きくなる。すなわち、計画車速Ｖｐ０に対して自車速Ｖ０が大きくなるほど補正反力制御量Ｆ２が大きくなる。なお、車速偏差ΔＶが０以下の領域では補正反力制御量Ｆ２は０に固定される。このように、補正反力制御量Ｆ２は、追い越しメリットがある場合は０、追い越しメリットがない場合は計画車速Ｖｐ０に対して自車速Ｖ０が速くなるほど大きくなるように設定される。補正反力制御量Ｆ２は、以下の（式１０）で表される。
Ｆ２＝ｋ２・max（ΔＶ，０）      ・・・（式１０）
ここで、ｋ２は定数である。
【００９５】
刺激量算出部６０Ｄは、基準反力制御量Ｆ１と補正反力制御量Ｆ２とを加算し、（式１１）に示すように反力制御量ｄＦｃを算出する。
ｄＦｃ＝Ｆ１＋Ｆ２
＝ｋ１・ＲＰ＋ｋ２・max（ΔＶ，０）            ・・・（式１１）
【００９６】
続くステップＳ４１４では、ステップＳ４１３で算出した反力制御量ｄＦｃが０よりも大きいか否かを判定する。反力制御量ｄＦｃが０よりも大きい場合は、ステップＳ３１５へ進み、反力制御量ｄＦｃを、実際にステアリングホイール７２に発生させる実付加反力Ｆactとして設定する。このとき、実付加反力Ｆactは、図１３に示すように基準反力制御量Ｆ１に補正反力制御量Ｆ２を上乗せした値となる。一方、反力制御量ｄＦｃが０以下である場合は、自車両の右側方に側方車両が存在するときに自車両の左側から反力を付加しないように、実付加反力Ｆactを０として設定する。
【００９７】
ステップＳ４１７では、ステップＳ４１５またはＳ４１６で設定した実付加反力Ｆactを操舵反力制御装置７０に出力する。操舵反力制御装置７０は、コントローラ６０からの指令に応じてステアリングホイール７２に発生する操舵反力を制御する。これにより、追い越しメリットがない場合は、追い越しメリットがある場合に比べて大きな操舵反力が発生する。
【００９８】
このように、以上説明した第４の実施の形態においては上述した第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。
コントローラ６０は、追い越しメリットがない場合に、リスクポテンシャルＲＰを補正する。ここでは、リスクポテンシャルＲＰと追い越しメリットに基づいて反力制御量ｄＦｃを算出し、追い越しメリットがない場合にはメリットがある場合に比べて反力制御量ｄＦｃを大きくする。これにより、追い越しメリットがないことを触覚を介して運転者に確実に伝達することができる。
【００９９】
なお、第４の実施の形態においては、車速偏差ΔＶを用いて追い越しメリットを推定し、車速偏差ΔＶに基づいて反力制御量ｄＦｃを補正した。ただし、これには限定されず、上述した第３の実施の形態と同様に、時間偏差Δｔを用いて追い越しメリットを推定し、さらに反力制御量ｄＦｃを補正することもできる。また、上述した第１または第２の実施の形態においても、車速偏差ΔＶの代わりに時間偏差Δｔを用いて追い越しメリットを推定することもできる。
【０１００】
以下に、リスクポテンシャルＲＰおよび追い越しメリットの別の表示例を説明する。
図１５（ａ）〜（ｃ）および図１６（ａ）〜（ｃ）に、後側方カメラ２１等のセンサによって自車両の右側方の他車両を検出する場合の表示例を示す。図１５（ａ）（ｂ）は、上述した第２の実施の形態の図８（ａ）（ｂ）と同様である。すなわち、図１５（ａ）（ｂ）は、追い越しメリットがあるときに、右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルＲＰが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。追い越しメリットがあるため、表示モニタＭ上で自車線Ｅは消灯し、隣接車線Ｆは点灯している。
【０１０１】
図１５（ｃ）は、追い越しメリットがあるときに、例えば自車両が片側一車線または一方通行の道路を走行し、自車両の右側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがあるため表示モニタＭ上で自車線Ｅは消灯している。さらに、右隣接車線が存在しないので、表示モニタＭ上で隣接車線Ｆも消灯する。
【０１０２】
図１６（ａ）（ｂ）は、上述した第２の実施の形態の図９（ａ）（ｂ）と同様である。すなわち、図１６（ａ）（ｂ）は、追い越しメリットがないときに、右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルＲＰが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。追い越しメリットがないため、表示モニタＭ上で自車線Ｅを点灯する。このとき、隣接車線Ｆも点灯している。
【０１０３】
図１６（ｃ）は、追い越しメリットがないときに、自車両の右側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがないため表示モニタＭ上で自車線Ｅを点灯している。なお、右隣接車線が存在しないので、表示モニタＭ上で隣接車線Ｆを消灯している。
【０１０４】
上述した第１から第４の実施の形態においては、後側方カメラ２１によって自車両の右側方の他車両を検出する場合について説明した。これは、自車両が車線変更や追い越しを行う際は、自車両の右側方に存在する他車両が主な障害物となるためである。ただし、これには限定されず、例えば後側方カメラ２１をリアウィンドウの左右両端に設け、自車両の右側方に加えて左側方の他車両も検出することができる。自車両の左右側方の他車両を検出する場合の表示例を、図１７（ａ）〜（ｃ）および図１８（ａ）〜（ｃ）に示す。
【０１０５】
図１７（ａ）（ｂ）は、追い越しメリットがあるときに、左右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、左右それぞれに他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルＲＰが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。表示モニタＭ上で、自車線Ｅの右側の領域Ｆは右隣接車線を表し、左側の領域Ｉは左隣接車線を表している。自車線Ｅと隣接車線Ｆ、Ｉとは、それぞれレーンマーカを表すラインＧ、Ｇ’で区切られている。追い越しメリットがあるため、表示モニタＭ上で自車線Ｅは消灯し、隣接車線Ｆ、Ｉは点灯している。
【０１０６】
左右の隣接車線上に他車両が存在しない場合は、図１７（ａ）に示すように表示モニタＭの自車線Ｅ上に自車両Ｄのみを表示する。自車両の右側に他車両が検出されると、右隣接車線Ｆ上に他車両Ｈを表示し、自車両の左側に他車両が検出されると、左隣接車線Ｉ上に他車両Ｊを表示する。また、右隣接車両Ｈに対するリスクポテンシャルＲＰを自車両Ｄの右側の自車線Ｅ内に段階的にバー表示し、左隣接車両Ｊに対するリスクポテンシャルＲＰを自車両Ｄの左側の自車線Ｅ内に段階的にバー表示する。図１７（ｂ）は、自車両の左右両側に他車両が存在する場合に、右側方車両Ｈに対するリスクポテンシャルＲＰの方が、左側方車両Ｊに対するリスクポテンシャルＲＰよりも大きいことを示している。
【０１０７】
図１７（ｃ）は、追い越しメリットがあるときに、例えば自車両が片側一車線または一方通行の道路を走行し、自車両の左右両側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがあるため表示モニタＭ上で自車線Ｅは消灯している。さらに、隣接車線が存在しないので、表示モニタＭ上で隣接車線Ｆ、Ｉも消灯する。
【０１０８】
図１８（ａ）（ｂ）は、追い越しメリットがないときに、左右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、左右隣接車線上にそれぞれ他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルＲＰが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。追い越しメリットがないため、表示モニタＭ上で自車線Ｅを点灯する。このとき、隣接車線Ｆ、Ｉも点灯している。
【０１０９】
図１８（ｃ）は、追い越しメリットがないときに、自車両の左右両側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがないため表示モニタＭ上で自車線Ｅを点灯している。なお、左隣接車線も右隣接車線も存在しないので、表示モニタＭ上で隣接車線Ｆ、Ｉを消灯している。
【０１１０】
第１から第４の実施の形態で図示したリスクポテンシャルＲＰに関する情報および適正車速に関する情報の表示形態は一例である。本発明はこれらの表示形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図８（ａ）（ｂ）および図９（ａ）（ｂ）において自車両Ｄと先行車Ｆの形状を異なるようにしたり、自車両ＤとリスクポテンシャルＲＰとを同色で表示することもできる。
【０１１１】
また、第２から第４の実施の形態では、追い越しメリットがない場合に、例えば図９（ａ）（ｂ）に示すように自車線Ｅを消灯し、追い越しメリットがある場合に自車線Ｅを点灯した。ただし、これには限定されず、追い越しメリットがある場合に自車線Ｅの輝度または色相を下げることも可能である。
【０１１２】
さらに、第１から第４の実施の形態において説明したリスクポテンシャルＲＰと追い越しメリットを視覚情報として運転者に伝達するシステムを、リスクポテンシャルＲＰと追い越しメリットを触覚情報として運転者に伝達するシステムから独立して設けることも可能である。この場合、リスクポテンシャルＲＰから刺激量を算出する刺激量算出部を備える触覚コントローラと、リスクポテンシャルＲＰから表示内容を決定する表示量算出部を備える視覚コントローラとを別々に設けることができる。さらには、視覚コントローラのみを車両に搭載することも可能である。
【０１１３】
以上説明した第１から第４の実施の形態においては、走行環境検出手段として、レーザレーダ１０，前方カメラ２０、後側方カメラ２１および車速センサ３０を用い、リスクポテンシャル算出手段、推定手段、リスクポテンシャル補正手段、および表示制御手段としてコントローラ６０を用いた。また、情報伝達手段、触覚情報伝達手段としてコントローラ６０および操舵反力制御装置７０を用い、表示手段として表示装置１１０を用い、計画車速記憶手段および情報記憶手段としてナビゲーションデータベースを用いた。ただし、これらには限定されず、走行環境検出手段として、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ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【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】コントローラの内部と周辺の構成を示すブロック図。
【図４】ナビゲーションデータベースの作成手順を示すフローチャート。
【図５】第１の実施の形態の車両用運転操作補助装置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６】（ａ）リスクポテンシャルの時間変化を示す図、（ｂ）実付加反力の時間変化を示す図、（ｃ）追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【図７】（ａ）リスクポテンシャルの時間変化を示す図、（ｂ）実付加反力の時間変化を示す図、（ｃ）追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【図８】（ａ）（ｂ）追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【図９】（ａ）（ｂ）追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【図１０】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１１】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１２】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１３】リスクポテンシャルと基準反力制御量との関係を示す図。
【図１４】車速偏差と補助反力制御量との関係を示す図。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
【符号の説明】
【０１１５】
１０：レーザレーダ
２０：前方カメラ
３０：車速センサ
４０：ナビゲーションデータベース
６０：コントローラ
７０：操舵反力制御装置
７１：サーボモータ
７２：ステアリングホイール
１１０：表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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