(57)【要約】【課題】  運転者による運転操作を妨げることなく車両周囲のリスクを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は、自車両周囲の障害物状況に基づいてリスクポテンシャルＲＰを算出し、リスクポテンシャルＲＰに応じて操舵反力制御を行う。障害物の検出状態が非認識状態に変化したとき、自車両が、リスクが高いと判断されていた方向にある車線識別線に近い場合は操舵反力を緩やかに低下し、車線識別線から遠い場合は操舵反力を速やかに低下する。【選択図】  図１
2005125933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の後方または側方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段による検出結果に基づいて、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によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、前記自車両の左右方向の運動に関わ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するよう制御する操作反力制御手段と、
前記操作反力制御手段によって前記車両操作機器の前記操作反力を制御中に、前記障害物検出手段による前記障害物の検出状態が非認識状態に変化した場合、前記操作反力算出手段によって算出される前記操作反力を固定、または徐々に低下するよう補正する操作反力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、
前記自車両が走行する車線の車線識別線を検出する車線認識手段と、
前記車線認識手段による認識状況に基づいて、前記自車両と前記車線識別線との相対距離を検出する走行位置検出手段とをさらに備え、
前記操作反力補正手段は、前記走行位置検出手段によって検出される前記相対位置に応じて、前記操作反力の低下速度を変更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、
前記操作反力補正手段は、前記障害物の検出状態が非認識状態となってから所定時間範囲内で前記操作反力の制御を解除するように、前記操作反力を低下する低下速度の上限値および下限値を調整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、
前記操作反力補正手段は、前記障害物の検出状態が非認識状態となってから前記自車両が所定距離区間を走行する間に前記操作反力の制御を解除するように、前記操作反力を低下する低下速度の上限値および下限値を調整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、
前記車両操作機器は、ステアリングホイールであり、
前記ステアリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段をさらに有し、
前記操作反力補正手段は、前記操舵角速度検出手段によって検出される前記操舵角速度に応じて、前記操作反力の低下速度を変更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、ステアリングホイールであり、
前記ステアリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
前記自車両が走行する車線の車線識別線を検出する車線認識手段と、
前記車線認識手段による認識状況に基づいて、前記自車両と前記車線識別線との相対距離を検出する走行位置検出手段とをさらに備え、
前記操作反力補正手段は、前記操舵角速度検出手段によって検出される前記操舵角速度と、前記走行位置検出手段によって検出される前記相対距離とに応じて、前記操作反力の前記低下速度を変更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５または請求項６に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作反力補正手段は、さらに、前記操作反力制御手段で制御する前記操作反力の制御方向と前記ステアリングホイールの操作方向とに基づいて、前記操作反力の低下速度を変更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、
前記車両操作機器は、ステアリングホイール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９】
請求項１から請求項８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、車両周囲の状況（障害物）を検出し、その時点における潜在的リスクポテンシャルを求めている（例えば特許文献１参照）。この装置は、算出したリスクポテンシャルに基づいて操舵補助トルクを制御することにより、不慮の事態に至ろうとする操舵操作を抑制する。
【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
【特許文献２】特開平１０−１６６８８９号公報
【特許文献３】特開平１０−１６６８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような装置において自車両周囲の障害物を検出するために使用するセンサは、１００％の信頼性を得られるものではない。例えば、自車両の後方や側方に他車両が存在するにも関わらずセンサの不具合等により障害物を検出できなくなった場合は、操舵補助トルクが急に変化する可能性がある。運転者の運転操作を補助する装置にあっては、センサに不具合等がある場合でも、運転者の操舵操作を妨げたり違和感を与えたりすることなく運転者に自車両周囲のリスクを伝える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、自車両の後方または側方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段による検出結果に基づいて、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に基づいて、自車両の左右方向の運動に関わ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、操作反力算出手段によって算出される操作反力を車両操作機器に発生するよう制御する操作反力制御手段と、操作反力制御手段によって車両操作機器の操作反力を制御中に、障害物検出手段による障害物の検出状態が非認識状態に変化した場合、操作反力算出手段によって算出される操作反力を固定、または徐々に低下するよう補正する操作反力補正手段とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
障害物の検出状態が非認識状態に変化した場合に、車両操作機器に発生する操作反力を固定または徐々に低下するよう補正するので、例えば検出手段の不具合等により障害物が非認識になった場合でも、運転者の感覚に合った操作反力制御を行うことができる。
【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、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を搭載する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。
前方カメラ１０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５０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。
【０００９】
後側方カメラ１１は、左右のサイドミラー付近に取り付けられた小型のＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラ等である。後側方カメラ１１は、自車両の後方および側方の道路、特に隣接車線上の状況を画像として検出し、コントローラ５０へ出力する。
【００１０】
レーザレーダ２０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２０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。
【００１１】
レーザレーダ２０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。なお、レーザレーダ２０は、前方車両までの車間距離およびその存在方向だけでなく、自車前方に存在する歩行者等の障害物までの相対距離およびその存在方向を検出する。
【００１２】
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５０に出力する。
操舵角センサ４０は、ステアリングコラムもしくはステアリングホイール６２付近に取り付けられた角度センサ等であり、ステアリングシャフトの回転を転舵によるハンドル角（操舵角）として検出し、コントローラ５０へ出力する。
【００１３】
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、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により後述する車両用運転操作補助装置１全体の制御を行う。
【００１４】
コントローラ５０は、車速センサ３０から入力される自車速と、レーザレーダ２０から入力される距離情報と、前方カメラ１０および後側方カメラ１１から入力される車両周辺の画像情報とから、自車両周囲の障害物状況を検出する。さらに、操舵角センサ４０から入力される操舵角を検出する。
【００１５】
なお、コントローラ５０は、前方カメラ１０および後側方カメラ１１から入力される画像情報を画像処理することにより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他車両までの車間距離、隣接車線を自車両後方から接近する他車両の有無と接近度合、および車線識別線（白線）に対する自車両の左右位置、つまり相対位置と角度、さらに車線識別線の形状などである。また、自車両前方を横断する歩行者や二輪車等も障害物状況として検出される。コントローラ５０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する。さらに、コントローラ５０は、それぞれの障害物に対するリスクポテンシャルを総合して自車両周囲の総合的なリスクポテンシャルを算出し、以下のようにリスクポテンシャルに応じた制御を行う。
【００１６】
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８２の踏み込み操作やハンドル（ステアリングホイール）６２の操舵操作の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加減速操作や操舵操作を補助し、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、自車両周囲の各障害物に対するリスクポテンシャルを、それぞれ車両前後方向および左右方向に分けて加算し、それぞれの加算結果から車両前後方向の反力制御量および車両左右方向の反力制御量を算出する。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８０へと出力し、算出した左右方向の反力制御量を操舵反力制御装置６０へと出力する。
【００１７】
操舵反力制御装置６０は、車両の操舵系に組み込まれ、コントローラ５０から出力される反力制御量に応じて、サーボモータ６１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ６１は、操舵反力制御装置６０からの指令値に応じて発生させるトルクを制御し、運転者がハンドル６２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】
アクセルペダル反力制御装置８０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８２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ８１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ８１は、アクセルペダル操作反力制御装置８０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８２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。
【００１９】
つぎに、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、その概要を説明する。
コントローラ５０は、自車両の走行車速、および自車両と自車前方や後側方に存在する他車両との相対位置やその移動方向と、自車両の車線識別線（白線）に対する相対位置等の自車両周囲の障害物状況を認識する。コントローラ５０は、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。コントローラ５０はさらに、各障害物に対するリスクポテンシャルを前後・左右方向の成分毎に加算することにより、前後方向の反力制御量および左右方向の反力制御量を算出する。
【００２０】
算出された前後方向の反力制御量は、前後方向の反力制御指令値として、アクセルペダル反力制御装置８０へ出力される。アクセルペダル反力制御装置８０は、入力された反力制御指令値に応じて、サーボモータ８１を制御することにより、アクセルペダル反力特性を変更する。アクセルペダル反力特性を変更することにより、運転者の実際のアクセルペダル操作量を適切な値に促すように制御する。
【００２１】
一方、算出された左右方向の反力制御量は、左右方向の反力制御指令値として、操舵反力制御装置６０へ出力される。操舵反力制御装置６０は、入力された制御反力指令値に応じてサーボモータ６１を制御することにより、操舵反力特性を変更する。操舵反力特性を変更することにより、運転者の実際の操舵角を適正な操舵角に促すように制御する。
【００２２】
上述した制御において、どのように反力特性指令値、すなわち反力制御指令値を決定するかについて、以下に、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第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。なお、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】
−コントローラ５０の処理フロー（図３）−
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２０により検出される前方走行車までの相対距離や相対角度と、前方カメラ１０からの画像入力に基づく自車両に対する白線の相対位置、すなわち左右方向の変位と相対角度、白線の形状、および前方走行車までの相対距離と相対角度を読み込む。また後側方カメラ１１からの画像入力に基づく自車両後側方の隣接車線上に存在する他車両までの相対距離および相対角度を読み込む。さらに、車速センサ３０によって検出される自車両の走行車速、および舵角センサ４０によって検出される操舵角を読み込む。また、前方カメラ１０および後側方カメラ１１で検出される画像に基づいて、自車周囲に存在する障害物の種別、つまり障害物が四輪車両、二輪車両、歩行者またはその他であるかを認識する。
【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、現在の車両周囲状況を認識する。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各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、現在の各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となる他車両や白線が、自車両の周囲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、認識された各障害物に対する余裕時間ＴＴＣ（Time To Contact）を障害物毎に算出する。ここで、障害物ｋに対する余裕時間ＴＴＣｋは、以下の（式１）で求められる。
ＴＴＣｋ＝｛Ｄｋ−σ（Ｄｋ）｝／｛Ｖｒｋ＋σ（Ｖｒｋ）｝  ・・・（式１）
ここで、Ｄｋ：自車両から障害物ｋまでの相対距離、Ｖｒｋ：自車両に対する障害物ｋの相対速度、σ（Ｄｋ）、σ（Ｖｒｋ）：相対距離のばらつきおよび相対速度のばらつき、をそれぞれ示す。
【００２６】
相対距離のばらつきσ（Ｄｋ）、相対速度のばらつきσ（Ｖｒｋ）は、検出器の不確定性や不測の事態が発生した場合の影響度合の大きさを考慮して、障害物ｋを認識したセンサの種類や、認識された障害物ｋの種別に応じて設定する。レーザレーダ２０は、カメラ、例えばＣＣＤ等による前方カメラ１０および後側方カメラ１１による障害物の検出と比べて、検出距離、つまり自車両と障害物との相対距離の大きさによらず正しい距離を検出することができる。
【００２７】
そこで、例えば図４（ａ）に示すように、レーザレーダ２０で障害物ｋまでの相対距離Ｄｋを検出した場合は、相対距離Ｄｋによらず、そのばらつきσ（Ｄｋ）をほぼ一定値に設定する。一方、カメラ１０，１１で相対距離Ｄｋを検出した場合は、相対距離Ｄｋが大きくなるほどばらつきσ（Ｄｋ）が例えば指数関数的に増加するように設定する。ただし、障害物ｋの相対距離Ｄｋが小さい場合は、レーザレーダで相対距離Ｄｋを検出した場合に比べて、カメラによってより正確に相対距離Ｄｋを検出することができるので、相対距離Ｄｋのばらつきσ（Ｄｋ）を小さく設定する。
【００２８】
また、相対速度Ｖｒｋのばらつきσ（Ｖｒｋ）は、例えば図４（ｂ）に示すように、レーザレーダ２０で相対距離Ｄｋを検出した場合、相対速度Ｖｒｋに比例して大きくなるように設定する。一方、カメラ１０，１１で相対距離Ｄｋを検出した場合、相対速度Ｖｒｋが大きくなるほど相対速度のばらつきσ（Ｖｒｋ）が指数関数的に増加するように設定する。
【００２９】
ステップＳ４００では、ステップＳ３００で算出した余裕時間ＴＴＣを用いて、各障害物ｋに対するリスクポテンシャルＲＰｋを算出する。ここで、各障害物ｋに対するリスクポテンシャルＲＰｋは以下の（式２）で求められる。
ＲＰｋ＝１／ＴＴＣｋ                ・・・（式２）
（式２）に示すように、リスクポテンシャルＲＰｋは余裕時間ＴＴＣの逆数を用いて、余裕時間ＴＴＣｋの関数として表される。リスクポテンシャルＲＰｋが大きいほど障害物ｋへの接近度合が大きいことを示している。
【００３０】
ステップＳ５００では、ステップＳ４００で算出した障害物ｋ毎のリスクポテンシャルＲＰｋから、車両前後方向の成分を抽出して加算し、車両周囲に存在する全障害物に対する総合的な前後方向リスクポテンシャルを算出する。前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinalは、以下の（式３）で算出される。
【数１】
2005125933.tif 000003
ここで、θｋ：自車両に対する障害物ｋの存在方向を示し、障害物ｋが車両前方向、つまり自車正面に存在する場合、θｋ＝０とし、障害物ｋが車両後方向に存在する場合、θｋ＝１８０とする。
【００３１】
つづくステップＳ６００では、ステップＳ４００で算出した障害物ｋ毎のリスクポテンシャルＲＰｋから、車両左右方向の成分を抽出して加算し、車両周囲に存在する全障害物に対する総合的な左右方向リスクポテンシャルを算出する。左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralは、以下の（式４）で算出される。
【数２】
2005125933.tif 000004
【００３２】
ステップＳ７００では、ステップＳ５００で算出した前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinalから、前後方向制御指令値、すなわちアクセルペダル反力制御装置８０へ出力する反力制御指令値ＦＡを算出する。前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinalに応じて、リスクポテンシャルが大きいほどアクセルペダル８２を戻す方向へ大きな制御反力を発生させるように、適切な反力制御指令値ＦＡを算出する。
【００３３】
図５に、前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinalと、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの関係を示す。図５に示すように、前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinalが所定値ＲＰｍａｘよりも小さい場合、前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinal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指令値ＦＡを算出する。前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinal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指令値ＦＡを最大値ＦＡｍａｘに固定する。
【００３４】
このように、前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinalが所定値ＲＰｍａｘより小さい場合は、アクセルペダル反力特性を変更し、前後方向リスクポテンシャルＲＰlongitudinalの大きさをアクセルペダル操作反力として運転者に知らせる．
【００３５】
ステップＳ８００では、ステップＳ６００で算出した左右方向のリスクポテンシャルＲＰlateralを用いて、左右方向制御指令値、すなわち操舵反力制御装置６０への操舵反力制御指令値ＦＳを算出する。ここでは、とくに後側方カメラ１１が自車両周囲に存在する障害物を検出しなくなった場合、すなわちロストした場合に、運転者の運転操作を妨げたり運転者に違和感を与えたりすることなく操舵反力制御を行うための左右方向制御指令値ＦＳを算出する。左右方向制御指令値算出処理の処理手順を、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
まず、操舵反力制御中に後側方カメラ１１の障害物認識状態を判定する。すなわち、後側方カメラ１１が自車両後方または側方の隣接車線を走行する他車両等の障害物を認識しているか否かを判定する。そこで、ステップＳ８１０において、右から左方向への操舵反力制御中で、かつ、自車右方向における障害物の認識状態が認識中から非認識へ変化したか否かを判定する。ステップＳ８１０が肯定判定されると、ステップＳ８４０へ移行し、後述するように操舵反力補正処理を行う。ステップＳ８１０が否定判定されると、ステップＳ８２０へ移行する。
【００３７】
ステップＳ８２０では、ステップＳ８１０での判定とは反対に、左から右方向への操舵反力制御中で、かつ、自車左方向における障害物の認識状態が認識中から非認識へ変化したか否かを判定する。ステップＳ８２０が肯定判定されると、ステップＳ８４０へ移行し、後述するように操舵反力補正処理を行う。ステップＳ８２０が否定判定されると、ステップＳ８３０へ移行する。
【００３８】
ステップＳ８３０では、ステップＳ６００で算出した左右方向のリスクポテンシャルＲＰlateralに基づいて、左右方向制御指令値、すなわち操舵反力制御装置６０への操舵反力制御指令値ＦＳを算出する。左右方向のリスクポテンシャルＲＰlateralに応じて、リスクポテンシャルＲＰlateralが大きいほど、ハンドル操舵角を戻す方向、つまりハンドル６２を中立位置へと戻す方向へ大きな操舵反力を発生させる。図７に、左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralと、操舵反力制御指令値ＦＳとの関係を示す。なお、図７において、左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralが正の値である場合は、右方向からのリスクであることを示し、左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralが負の値である場合は、左方向からのリスクであることを示している。
【００３９】
図７に示すように、左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralの絶対値が所定値ＲＰｍａｘよりも小さい場合は、リスクポテンシャルＲＰlateralの絶対値が大きくなるほど、ハンドル６２を中立位置へ戻す方向の操舵反力が大きくなるように操舵反力制御指令値ＦＳを設定する。左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralの絶対値が所定値ＲＰｍａｘよりも大きい場合は、ハンドル操舵角を迅速に中立位置に戻すように、最大の操舵反力制御指令値ＦＳｍａｘｓを設定する。
【００４０】
左右方向のリスクポテンシャルＲＰlateralに応じた操舵反力制御中に、障害物の認識状態が認識中から非認識へ変化した場合には、ステップＳ８４０において後述するように操舵反力補正値を算出する。つづくステップＳ８５０では、ステップＳ８４０で算出した操舵反力の補正値を用いて操舵反力制御指令値ＦＳを補正する。
【００４１】
ここで、第１の実施の形態における操舵反力の発生方向および操舵操作方向を以下のように定義する。運転者がハンドル６２を時計周りの方向へ操作するのを妨げるように操舵反力が発生した場合、すなわち操舵反力が右から左方向へ発生する場合、その操舵反力を正で表す。反対に、運転者がハンドル６２を反時計周りの方向へ向かって操作するのを妨げるように操舵反力が発生した場合、すなわち操舵反力が左から右方向へ発生する場合その操舵反力を負で表す。また、ハンドル６２の回転運動については、運転者から見てハンドル６２が時計周りに回転する方向を正で表し、反対に運転者から見てハンドル６２が反時計周りに回転する方向を負で表す。
【００４２】
また、自車両が横方向に移動するときの移動方向については、運転中の運転者から見て右方向への移動を正で表し、運転者から見て左方向への移動を負で表す。例えば、運転者がハンドル６２を正の方向（時計回り）に回転させたときは、自車両が正方向（右方向）へ移動する。
【００４３】
以下に、ステップＳ８４０で行う操舵反力補正値算出処理の詳細について、図８のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ８４１では、自車両から走行路区分線（レーンマーカ）までの距離の絶対値ｙを算出する。図１０（ａ）（ｂ）に、自車両から車線区分線（レーンマーカ）までの距離の定義を示す。図１０（ａ）（ｂ）に示すように、例えば右から左方向への操舵反力制御中（操舵反力制御指令値ＦＳ≧０、正の操舵反力制御中）の場合、自車両右前輪から右側の車線区分線までの距離を、レーンマーカまでの距離ｙとして検出する。また、左から右方向への操舵反力制御中（操舵反力制御指令値ＦＳ＜０、負の操舵反力制御中）の場合には、自車両左前輪から左側の車線区分線（レーンマーカ）までの距離を、レーンマーカまでの距離ｙとして検出する。
【００４４】
ただし、自車両から車線区分線までの距離ｙを算出する際の基準位置は自車両前輪に限定されるものではない。距離ｙは、操舵反力制御をしている方向に逆らった方向の車線区分線への接近度合いを判定するために用いるので、車線区分線への接近度合を判定可能な値を算出できれば、車体のどこを基準にして距離ｙを検出してもよい。
【００４５】
ステップＳ８４２では、関数ｆΔＦＳ（ｙ）で定義される操舵反力補正値算出式に基づいて、操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。操舵反力補正値ΔＦＳは、ステップＳ８４１で算出した車線区分線までの距離ｙを入力とする以下の（式５）により算出できる。
ΔＦＳ＝ｆΔＦＳ（ｙ）                  ・・・（式５）
操舵反力補正値ΔＦＳの算出方法については後述する。
【００４６】
このようにステップＳ８４０で操舵反力補正値ΔＦＳを算出した後、ステップＳ８５０へ進んで操舵反力制御指令値ＦＳを補正する。ステップＳ８５０における操舵反力制御指令値ＦＳの補正処理を、図９のフローチャートを用いて以下に説明する。
【００４７】
まず、ステップＳ８５１では、現在行われている操舵反力制御による操舵反力の発生方向を判定する。すなわち、前回周期で設定した操舵反力制御指令値ＦＳｚが正の場合は、運転者がハンドル６２を時計回りに操作するのを妨げる方向、すなわち右から左方向への操舵反力制御中である。この場合、ステップＳ８５２へ移行する。
【００４８】
ステップＳ８５２では、現在、すなわち前回周期で設定した操舵反力制御指令値の絶対値｜ＦＳｚ｜と、ステップＳ８４０で算出した操舵反力補正値ΔＦＳとを比較する。｜ＦＳｚ｜＞ΔＦＳであると判定されると、ステップＳ８５３へ移行する。ステップＳ８５３では、前回周期の操舵反力制御指令値ＦＳｚから操舵反力補正値ΔＦＳを引くことにより、今回の操舵反力制御指令値ＦＳを算出する（ＦＳ＝ＦＳｚ−ΔＦＳ）。ステップＳ８５２が否定判定され、｜ＦＳｚ｜≦ΔＦＳである場合は、ステップＳ８５４に移行して今回の操舵反力制御指令値ＦＳに０を設定する。
【００４９】
一方、ステップＳ８５１が否定判定され、前回周期で設定された操舵反力制御指令値ＦＳが負の場合は、運転者がハンドル６２を反時計回りに操作するのを妨げる方向、すなわち左から右方向への操舵反力制御中である。この場合、ステップＳ８５５へ移行する。ステップＳ８５５では、前回周期の操舵反力制御指令値の絶対値｜ＦＳｚ｜と、操舵反力補正値ΔＦＳとを比較する。｜ＦＳｚ｜＞ΔＦＳと判定されると、ステップＳ８５６へ進む。ステップＳ８５６では、前回周期の操舵反力制御指令値ＦＳｚに操舵反力補正値ΔＦＳを加算することにより今回の操舵反力制御指令値ＦＳを算出する（ＦＳ＝ＦＳｚ＋ΔＦＳ）。ステップＳ８５５においてΔＦＳ≧｜ＦＳｚ｜と判定されるとステップＳ８５７へ進み、今回の操舵反力制御指令値ＦＳを０に設定する。
【００５０】
このようにステップＳ８００において左右方向制御指令値ＦＳを算出した後、ステップＳ１０００へ移行する。ステップＳ１０００では、ステップＳ７００で算出した前後方向制御指令値ＦＡ、およびステップＳ８００で算出した左右方向制御指令値（操舵反力制御指令値）ＦＳを、それぞれアクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０へ出力する。アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０は、コントローラ５０からの指令に応じてアクセルペダル反力および操舵反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【００５１】
以下に、ステップＳ８４０で操舵反力補正値ΔＦＳを算出するために用いた操舵反力補正値算出関数ｆΔＦＳ（ｙ）の詳細について、図１１を用いて説明する。
図１１に示す操舵反力補正値算出関数ｆΔＦＳ（ｙ）は、以下の（式６）で表すことができる。
【数３】
2005125933.tif 000005
【００５２】
自車両から車線区分線までの距離の絶対値ｙが第１の設定値ｙ１以下であって、操舵反力制御している方向に逆らった方向のレーンマーカへの接近度合いが高いと判定される場合には、操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳに最小補正量ΔＦＳminを代入する（ΔＦＳ＝ΔＦＳmin）。
【００５３】
自車両から走行路区分線までの距離の絶対値ｙが、第１の設定値ｙ１よりも大きい値である第２の設定値ｙ２以上であって、操舵反力制御している方向に逆らった方向のレーンマーカへの距離は十分な余裕があると判定される場合には、操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳに最大補正量ΔＦＳｍａｘを代入する（ΔＦＳ＝ΔＦＳｍａｘ）。
【００５４】
自車両から走行路区分線までの距離の絶対値ｙが第１の設定値ｙ１より大きくかつ第２の設定値ｙ２未満である場合には、自車両からレーンマーカまでの距離の絶対値ｙの大きさに応じた操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳを算出する。この場合の補正量ΔＦＳは以下の（式７）で表される。
【数４】
2005125933.tif 000006
【００５５】
−第１の実施の形態の変形例−
上述した第１の実施の形態においては、（式６）で表される操舵反力補正値算出関数ｆΔＦＳ（ｙ）を用いて操舵反力補正値ΔＦＳを算出した。ただし、これに限定されることなく、自車両から車線区分線までの距離の絶対値ｙの大きさに応じて、距離ｙが大きくなる程操舵反力補正値ΔＦＳも大きい値をとり、距離ｙが小さくなる程操舵反力補正値ΔＦＳも小さい値をとるような関数であれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００５６】
ただし、自車両の横方向への移動に応じて操舵反力補正値ΔＦＳが変化する場合でも、運転者に伝えられる操舵反力の変化が滑らかであるためには、操舵反力補正値算出関数ｆΔＦＳ（ｙ）があらゆる距離ｙについて連続であることが望ましい。そこで、例えば図１２に示すように滑らかな曲線をとる関数ｆΔＦＳ（ｙ）を用いる。図１２に示す関数は、以下の（式８）で表すことができる。
【数５】
2005125933.tif 000007
【００５７】
ここで、係数αは、例えばｙ＝ｙｃにおいて、以下の（式９）で表される接線の傾きが所望の値となるように設定すればよい。
【数６】
2005125933.tif 000008
【００５８】
すなわち、所望の傾きをｋとして設定すると、係数αを以下の（式１０）から求めればよい。
【数７】
2005125933.tif 000009
【００５９】
以上説明したように、操舵反力補正値算出関数ｆΔＦＳ（ｙ）は、あらゆる距離ｙについて連続であって自車両の横方向への移動量に応じて操舵反力の変化が滑らかであり、かつ、自車両から車線区分線までの距離の絶対値ｙの大きさに応じて、距離ｙが大きくなるほど操舵反力補正値ΔＦＳも大きい値をとり、距離ｙが小さくなるほど操舵反力補正値ΔＦＳも小さい値をとるような関数であればよい。そこで、例えば、任意の形状を持つマップを設定しておき、それを補間処理することで補正値ΔＦＳを算出することもできる。これにより、さらに操舵反力の特性の設計の自由度が高くなる。
【００６０】
ここで、操舵反力補正値ΔＦＳの上限値ΔＦＳｍａｘおよび下限値ΔＦＳminとして所定の値を予め適切に設定することにより、操舵反力の低下速度を調整することができる。また、操舵反力補正完了までの最長時間Ｔｍａｘおよび最短時間Ｔminを予め設定し、以下の（式１１）（式１２）により上限値ΔＦＳmaxおよび下限値ΔＦＳminを設定することもできる。
ΔＦＳmax＝ＦＳ／Ｔmin            ・・・（式１１）
ΔＦＳmin＝ＦＳ／Ｔmax            ・・・（式１２）
【００６１】
以下に、（式１１）（式１２）を用いて操舵反力補正値ΔＦＳの上限値ΔＦＳｍａｘおよび下限値ΔＦＳminを算出する場合の、操舵反力制御指令値ＦＳの算出処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ８１０〜Ｓ８５０での処理は、上述した図６のステップＳ８１０〜Ｓ８５０での処理と同様である。ステップＳ８１０およびＳ８２０がともに否定判定され、左右どちらかの障害物を認識中である場合は、ステップＳ８３０において操舵反力制御指令値ＦＳを算出する。その後、ステップＳ８３１の操舵反力制御指令値上限値算出処理へ移行する。
【００６２】
ステップＳ８３１では、上述した（式１１）を用いて操舵反力補正値ΔＦＳの上限値ΔＦＳｍａｘを算出する。つづくステップＳ８３２では、（式１２）を用いて操舵反力補正値ΔＦＳの下限値ΔＦＳminを算出する。なお、ステップＳ８３１およびＳ８３２では、ステップＳ８３０で算出した操舵反力制御指令値ＦＳを用いる。
【００６３】
このように操舵反力補正値ΔＦＳの上限値ΔＦＳｍａｘおよび下限値ＦＳminを設定することにより、操舵反力補正値の上限値ΔＦＳｍａｘを用いて操舵反力補正を行った場合であっても、操舵反力が０になるまでの時間はＴmin以下の時間になることはない。また、時間Ｔmaxを有限のパラ−タとして設定すれば、操舵反力の解除に最長時間Ｔmax以上の時間がかかることも無い。したがって、障害物の認識状態が認識中から非認識へ変化してから操舵反力制御が終了するまでの時間は、必ず最短時間Ｔminと最長時間Ｔｍａｘの間に定まるため、運転者にとって操舵反力制御停止への遷移状況を把握し易いものとなる。
【００６４】
以下に、操舵反力補正値ΔＦＳの上限値ΔＦＳmaxおよび下限値ΔＦＳminの別の算出方法を示す。ここでは、操舵反力補正完了までの最長走行距離Ｌｍａｘおよび最短走行距離Ｌminを予め適切な値に設定し、以下の（式１３）（式１４）を用いて上限値ΔＦＳmaxおよび下限値ΔＦＳminを算出する。
ΔＦＳｍａｘ＝ＦＳ×Ｖ／Ｌmin        ・・・（式１３）
ΔＦＳmin＝ＦＳ×Ｖ／Ｌｍａｘ        ・・・（式１４）
ここで、Ｖは自車速である。このように操舵反力補正を完了するまでの最長走行距離Ｌｍａｘおよび最短走行距離Ｌminを用いて操舵反力補正値ΔＦＳの上限値ΔＦＳmaxおよび下限値ΔＦＳminを算出しても、最長時間Ｔｍａｘおよび最短時間Ｔminを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
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５０は、自車両周囲の障害物を認識し、自車両と障害物との相対位置および接近度合いに応じて自車両の左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralを算出する。そして、算出した左右方向リスクポテンシャルＲＰlateralに応じた操舵トルクをハンドル６２に加えることにより、運転者に自車両周囲の障害物との相対位置および接近度合いを伝達して適切な操舵操作を促す。このとき、操舵反力制御中に不意に左右方向の障害物が非認識状態となった場合には、自車両の左右方向の運動に関わる車両操作機器であるハンドル６２に加える操舵反力を徐々に低下するよう補正を行う。これにより、例えばセンサの不具合等により隣接車線上に他車両が存在するにも関わらず障害物の非認識状態に変化した場合でも、操作反力が徐々に低下するので、運転者の感覚に合った操作反力制御を行うことができる。また、自車両周囲の障害物状況は、アクセルペダル反力としても運転者に伝達されるので、運転者の適切な加減速操作を促すことができる。
（２）コントローラ５０は、例えば前方カメラ１０によって検出される自車線の車線識別線の認識状況から、自車両と車線識別線との相対距離ｙを算出する。そして、相対距離ｙに応じて、操作反力を低下する際の低下速度、すなわち操舵反力補正値ΔＦＳを変更する。具体的には、自車両と車線識別線との相対距離ｙが十分に大きいと判断される場合は、操舵反力を速やかに低下するような操舵反力補正値ΔＦＳを設定する。すなわち、障害物が非認識状態となる直前にはリスクが高いと判断されていた方向にある車線識別線から十分に遠い位置、あるいは車線識別線から遠ざかる方向へ自車両が走行している場合は、大きな操舵反力補正値ΔＦＳを設定するので、操舵反力が速やかに低下する。これにより、操舵反力制御を行うことによって運転者の操舵操作を妨げるような状態を軽減することができ、運転者が感じる煩わしさや違和感を低減することができる。
（３）一方、自車両と車線識別線との相対距離ｙが小さいと判断される場合は、操舵反力をゆるやかに低下するような操舵反力補正値ΔＦＳを設定する。さらに、相対距離ｙが小さいときは、相対距離ｙが小さくなるほど操舵反力の低下速度を小さくする。すなわち、障害物が非認識状態となる直前にはリスクが高いと判断されていた方向にある車線識別線に近いほど、操舵反力が緩やかに低下する。これにより、障害物が非認識状態となって操舵反力制御が解除されたときに、操舵反力が急に減少して運転者の操舵操作をリスクが高いと判断されていた方向へ促してしまうことを防止できる。また、操舵反力補正値ΔＦＳを設定して操舵反力を徐々に低下させる過程で、リスクが高いと判断されていた方向にある車線識別線に近づくほど操舵反力補正値ΔＦＳが小さくなるので、運転者の操舵操作を不所望な方向へ促すことを軽減でき、運転者の感覚に合った操舵反力制御を行うことができる。
（４）コントローラ５０は、障害物の検出状態が非認識状態となってから所定時間範囲内で操作反力制御を解除するように、操作反力低下速度の上限値と下限値、すなわち操舵反力補正値の上限値ΔＦＳmaxおよび下限値ΔＦＳminを調整する。これにより、障害物が非認識状態となってから、適切に設定した最短時間Ｔminと最長時間Ｔmaxとの間で操舵反力制御が終了するので、運転者にとっては操舵反力制御停止までの遷移状況を把握しやすいシステムとなる。
（５）また、コントローラ５０は、障害物の検出状態が非認識状態となってから自車両が所定距離区間を走行する間に操作反力制御を解除するように、操作反力低下速度の上限値と下限値、すなわち操舵反力補正値の上限値ΔＦＳmaxおよび下限値ΔＦＳminを調整する。これにより、障害物が非認識状態となってから、適切に設定した最短距離Ｌminと最長距離Ｌmaxとの間で操舵反力制御が終了するので、運転者にとっては操舵反力制御停止までの遷移状況を把握しやすいシステムとなる。
【００６６】
《第２の実施の形態》
つぎに、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、以下に説明する。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ので、その説明を省略する。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００６７】
第２の実施の形態においては、運転者によるハンドル６２の操舵方向および操舵角速度θ’に基づいて操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。以下に、図１４のフローチャートを用いてステップＳ８４０における操舵反力補正値算出処理を説明する。
【００６８】
まず、ステップＳ８８１では、操舵角速度θ’を算出する。例えば、操舵角センサ４０で検出される操舵角θを時間で微分することにより、操舵角速度θ’を求めることができる。つづくステップＳ８８２では、前回周期で設定した操舵反力制御指令値ＦＳｚの符号から、現在行われている操舵反力制御が、運転者がハンドル６２を時計回りに操作するのを妨げる方向へ行われているか（ＦＳｚ＞０）、または、運転者がハンドル６２を反時計回りに操作するのを妨げる方向へ行われているか（ＦＳｚ＜０）を判定する。
【００６９】
前回の操舵反力制御指令値ＦＳが負の場合（ＦＳｚ＜０）は、運転者がハンドル６２を反時計回りに操作するのを妨げる方向への操舵反力制御中である。この場合はステップＳ８８３へ移行し、以下の（式１５）を用いて操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。
ΔＦＳ＝ｇΔＦＳ（θ’）                ・・・（式１５）
ここで、関数ｇΔＦＳ（θ’）は、ステップＳ８８１で算出した操舵角速度θ’を入力とし、運転者がハンドル６２を反時計回りに操作するのを妨げる方向に操舵反力制御が行われている場合の操舵反力補正値算出式である。
【００７０】
ステップＳ８８３で用いる操舵反力補正値算出関数ｇΔＦＳ（θ’）の詳細を、図１５を用いて説明する。図１５において、操舵反力制御指令値ＦＳが負の場合（ＦＳ≦０）の関数ｇΔＦＳ（θ’）を実線で示し、操舵反力制御指令値ＦＳが正の場合（ＦＳ＞０）の関数ｇΔＦＳ（−θ’）を破線で示す。まず、操舵反力制御指令値ＦＳが負の場合について説明する。図１５に示す関数ｇΔＦＳ（θ’）は、以下の（式１６）で表される（ＦＳ＞０）。
【数８】
2005125933.tif 000010
【００７１】
操舵角速度θ’が第１の設定値θ’１以下であって、操舵反力制御と同じ時計周り方向（左から右方向）へ極めてゆっくりとハンドル６２が動いているか、または操舵反力制御とは逆の反時計周り方向（右から左方向）へハンドル６２が動いている場合は、運転者が操舵反力制御に逆らう方向へハンドル６２を操作している状況であると判断できる。このような状況において操舵反力指令値の補正量ΔＦＳを大きな値にすると、運転者の操舵操作に対抗する操舵反力が急に軽くなり、ハンドル６２がさらに運転者の操作している方向へ回転し易くなる。これにより、障害物が非認識となる直前までリスクが高いと判定していた方向、すなわち左方向への車両の移動を許容し易くなってしまう。そこで、このような車両の望ましくない挙動を抑制するために、操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳに最小補正量ΔＦＳminを代入する(ΔＦＳ＝ΔＦＳmin）。
【００７２】
操舵角速度θ’が第１の設定値θ’１よりも大きい値である第２の設定値θ’２以上である場合には、操舵反力制御と同じ方向へ速い速度でハンドル６２が動いていると判定し、操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳに最大補正量ΔＦＳｍａｘを代入する（ΔＦＳ＝ΔＦＳｍａｘ）。
【００７３】
操舵角速度θ’１が第１の設定値θ’１より大きくかつ第２の設定値θ’２未満である場合には、操舵角速度θ’の大きさに応じて操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳを算出する。この場合の操舵反力補正値ΔＦＳは、以下の（式１７）で算出できる。
【数９】
2005125933.tif 000011
【００７４】
一方、ステップＳ８８２において操舵反力制御指令値の符号が正（ＦＳ＞０）で、運転者がハンドル６２を時計回りに操作するのを妨げる方向へ操舵反力制御が行われている場合は、ステップＳ８８４へ移行する。ステップＳ８８４では、運転者がハンドル６２を時計回りに操作するのを妨げる方向へ操舵反力制御が行われている場合の操舵反力補正値算出式に基づいて、操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。ここでは、ステップＳ８８３で用いた（式１６）の関数ｇΔＦＳ（θ’）を操舵角速度θ’に関して対称な演算式にすることによって操舵反力補正値ΔＦＳを求めることができる。すなわち、ステップＳ８８１で算出した操舵角速度θ’を入力とする以下の（式１８）から操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。
ΔＦＳ＝ｇΔＦＳ（−θ’）              ・・・（式１８）
このようにステップＳ８４０で操舵反力補正値ΔＦＳを算出した後、ステップＳ８５０で操舵反力制御指令値の補正処理を行う。
【００７５】
これにより、操舵反力の発生する方向とハンドル６２が動いていく方向が一致している場合、すなわち運転者が操舵反力制御に抗して操舵操作を行っている状態においては、障害物が非検出状態に変化しても操舵反力をゆっくりと低下させることができる。一方、操舵反力の発生する方向とハンドル６２が動いていく方向が一致していない場合、すなわち運転者はリスクが高くなる方向への操舵操作を行っていない状態においては、操舵反力をすみやかに低下させることができる。
【００７６】
−第２の実施の形態の変形例−
上述した第２の実施の形態では、（式１６）に示す関数ｇΔＦＳ（θ’）を用いて操舵反力補正値ΔＦＳを算出したが、これには限定されない。操舵角速度θ’の大きさに応じて、操舵角速度θ’が操舵反力制御と同じ方向に大きくなる程、操舵反力補正値ΔＦＳは小さい値をとり、操舵角速度θ’が操舵反力制御方向と同じ方向に十分小さくなるか、逆方向に大きくなるほど操舵反力補正値ΔＦＳは大きい値をとるような関数であれば、同様の効果が得られる。すなわち、操舵反力制御に抗して速く操舵角θが変化するほど操舵反力補正値ΔＦＳは小さい値をとり、操舵反力制御に順じた方向へ速く操舵角θが変化するほど操舵反力補正値ΔＦＳは大きい値をとるような関数であれば同様の効果が得られる。
【００７７】
ただし、ハンドル６２の左右の動きに応じて操舵反力補正値ΔＦＳが変化する場合でも運転者に伝えられる操舵反力の変化が滑らかであるためには、操舵反力補正値算出関数ｇΔＦＳ（θ’）があらゆる操舵角速度θ’について連続であることが望ましい。そこで、例えば図１６に示すように滑らかな曲線をとる関数ｇΔＦＳ（θ’）を用いて操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。図１６に示す関数ｇΔＦＳ（θ’）は、以下の（式１９）で表される。
【数１０】
2005125933.tif 000012
【００７８】
なお、操舵反力補正値算出関数ｇΔＦＳ（θ’）は、あらゆる操舵角速度θ’について連続であって、ハンドル６２の運動速度に応じて操舵反力の変化が滑らかであり、かつ、操舵反力制御に抗して速く操舵角θが変化するほど操舵反力補正値ΔＦＳは小さい値をとり、操舵反力制御に順じた方向へ速く操舵角θが変化するほど操舵反力補正値ΔＦＳは大きい値をとるような関数であれば、（式１６）および（式１９）に示す関数には限定されない。例えば、任意の形状を持つマップを設定しておき、それを補間処理することで操舵反力補正値ΔＦＳを算出するようにすれば、さらに操舵反力の特性の設計の自由度が高くなる。
【００７９】
このように、以上説明した第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５０は、ステアリングホイール６２の操舵角速度θ’を検出し、操舵角速度θ’に応じて障害物の検出状態が非認識状態に変化したときの操舵反力の低下速度を変更する。具体的には、操舵反力制御に抗してステアリングホイール６２が速く操作されるほど、操舵反力補正値ΔＦＳを小さく設定して操舵反力を緩やかに低下させ、操舵反力制御に従う方向にステアリングホイール６２が速く操作されるほど、操舵反力補正値ΔＦＳを大きく設定して操舵反力を速やかに低下させる。これにより、運転者が操舵反力制御に抗して操舵操作を行っている場合は、その操作速度が速いほど操舵反力がゆっくりと低下し、運転者が予測するよりも急に操舵反力が低下することがないので、運転者の感覚に合った操舵反力制御を行うことができる。とくに、障害物が非認識状態となる直前まではリスクが高いと判断されていた方向に、不所望に運転者の操舵操作を促すことを軽減できる。また、運転者が操舵反力制御に従う方向、すなわちリスクが低くなると予測される方向に操舵操作を行っている場合は、操舵反力を速やかに低下させるので、運転者による操舵操作を妨げることなく運転者の感覚に合った操舵反力制御を行うことができる。
【００８０】
《第３の実施の形態》
つぎに、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、以下に説明する。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ので、その説明を省略する。ここでは、第１および第２の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００８１】
第３の実施の形態においては、自車両からレーンマーカまでの距離ｙ、および運転者によるハンドル６２の操舵方向と操舵角速度θ’に基づいて、操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。以下に、図１７のフローチャートを用いてステップＳ８４０における操舵反力補正値算出処理を説明する。
【００８２】
ステップＳ１８４１では、操舵反力制御している方向に逆らう方向のレーンマーカへの距離の絶対値ｙを算出する。距離ｙの算出方法は、上述した図８のステップＳ８４１での処理と同様である。ステップＳ１８４２では、操舵角速度θ’を算出する。ステップＳ１８４３では、前回周期で設定した操舵反力制御指令値ＦＳｚの符号から、現在の操舵反力制御がハンドル６２の時計回り方向へ行われているか（ＦＳｚ≦０）、あるいは反時計回り方向へ行われているか（ＦＳｚ＞０）を判定する。操舵反力制御指令値の符号が負であり、操舵反力制御が時計周り方向へ行われている場合は、ステップＳ１８４４へ移行する。
【００８３】
ステップＳ１８４４では、操舵反力制御が時計周り方向へ行われている場合の操舵反力補正値算出式に基づいて操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。操舵反力補正値ΔＦＳは、ステップＳ１８４１で算出したレーンマーカへの距離の絶対値ｙ、およびステップＳ１８４２で算出した操舵角速度θ’を入力とする以下の（式２０）を用いて算出することができる。
ΔＦＳ＝ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）            ・・・（式２０）
【００８４】
ステップＳ１８４４で用いる操舵反力補正値算出関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）の詳細について、図１８（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図１８（ａ）において、操舵反力制御指令値ＦＳが負の場合（ＦＳ＜０）の関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）を実線で示し、操舵反力制御指令値ＦＳが正の場合（ＦＳ＞０）の関数ｈΔＦＳ（ｙ、−θ’）を破線で示す。まず、操舵反力制御指令値ＦＳが負の場合について説明する。図１８（ａ）に示す操舵反力補正値算出関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）は、以下の（式２１）で表される。
【数１１】
2005125933.tif 000013
【００８５】
（式２１）において、操舵角速度θ’に関する第３の設定値θ’３は、図１８（ｂ）に示すように距離ｙの関数であり、以下の（式２２）で定義される。まず、第３の設定値θ’３の算出方法について説明する。
【数１２】
2005125933.tif 000014
【００８６】
自車両からレーンマーカまでの距離の絶対値ｙが第１の設定値ｙ１以下であって、操舵反力制御している方向に逆らう方向のレーンマーカへの接近度合いが高いと判定される場合には、操舵角速度θ’に関する第３の設定値θ’（ｙ）に最大の設定値θ’３ｍａｘを代入する（θ’３（ｙ）＝θ’３ｍａｘ）。
【００８７】
自車両からレーンマーカまでの距離の絶対値ｙが，第１の設定値ｙ１よりも大きい値である第２の設定値ｙ２以上であって、操舵反力制御している方向に逆らう方向のレーンマーカへの距離は十分な余裕があると判定される場合には、操舵角速度θ’に関する第３の設定値θ’３（ｙ）に最小の設定値θ’３minを代入する（θ’３（ｙ）＝θ’３min）。
【００８８】
自車両からレーンマーカまでの距離の絶対値ｙが第１の設定値ｙ１より大きくかつ第２の設定値ｙ２未満であった場合には、自車両からレーンマーカまでの距離の絶対値ｙの大きさに応じて第３の設定値θ’３（ｙ）を算出する。この場合の第３の設定値θ’３（ｙ）は、以下の（式２３）から算出することができる。
【数１３】
2005125933.tif 000015
【００８９】
次に、（式２１）にしたがって操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。操舵角速度θ’が（式２２）で算出した第３の設定値θ’３（ｙ）以下であって、操舵反力制御と同じ時計周り方向へ十分ゆっくりとハンドル６２が動いているか、または操舵反力制御とは逆の反時計周り方向へハンドル６２が動いていると判定される場合は、運転者が操舵反力制御に対抗する方向へハンドル６２を操作している状況である。このような状況において操舵反力指令値の補正量ΔＦＳを大きな値にすると、操舵反力が急に軽くなることによりハンドル６２がさらに運転者の操作している方向へ回転し易くなる。これにより、障害物が非認識となる直前までリスクが高いと判定していた方向、すなわち左方向への車両の移動を許容し易くなってしまう。従って、このような自車両の望ましくない挙動を抑制するために、操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳに最小補正量ΔＦＳminを代入する（ΔＦＳ＝ΔＦＳmin）。
【００９０】
操舵角速度θ’が（式２２）で算出した第３の設定値θ’３（ｙ）よりも大きい値である第２の設定値θ’２以上である場合には、操舵反力制御と同じ方向へ速い速度でハンドル６２が動いていると判定する。この場合、操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳに最大補正量ΔＦＳmaxを代入する（ΔＦＳ＝ΔＦＳmax）。
【００９１】
操舵角速度θ’が（式２２）算出した第３の設定値θ’３（ｙ）より大きく第２の設定値θ’２未満である場合には、操舵角速度θ’の大きさに応じて操舵反力制御指令値の補正量ΔＦＳを算出する。この場合の操舵反力補正値ΔＦＳは、以下の（式２４）を用いて算出することができる。
【数１４】
2005125933.tif 000016
【００９２】
一方、ステップＳ１８４３において操舵反力制御指令値の符号が正であり（ＦＳ＞０）、操舵反力制御が反時計周り方向（右から左方向）へ行われている場合は、ステップＳ１８４５へ移行する。ステップＳ１８４５では、操舵反力制御が反時計周り方向へ行われている場合の操舵反力補正値算出式に基づいて操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。ここでは、ステップＳ１８４４で用いた（式２１）の関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）を操舵角速度θ’に関して対称な演算式にすることによって操舵反力補正値ΔＦＳを求めることができる。すなわち、ステップＳ１８４１で算出した距離の絶対値ｙおよびステップＳ１８４２で算出した操舵角速度θ’を入力とする以下の（式２５）から操舵反力補正値ΔＦＳを算出する。
ΔＦＳ＝ｈΔＦＳ（ｙ、−θ’）          ・・・（式２５）
【００９３】
このようにステップＳ８４０で操舵反力補正値ΔＦＳを算出した後、ステップＳ８５０で操舵反力制御指令値の補正処理を行う。
【００９４】
これにより、操舵反力の発生する方向とハンドル６２が動いていく方向が一致している場合、すなわち運転者が操舵反力制御に抗して操舵操作を行っている状態においては、障害物が非検出状態に変化しても操舵反力をゆっくりと低下させることができる。一方、操舵反力の発生する方向とハンドル６２が動いていく方向が一致していない場合、すなわち運転者はリスクが高くなる方向への操舵操作を行っていない状態においては、操舵反力をすみやかに低下させることができる。さらに、操舵反力制御に対抗する方向にある車線識別線までの距離の絶対値ｙに応じて、距離ｙが大きくなるほど操舵角速度θ’の第３の設定値θ’３（ｙ）を小さい値に設定し、距離ｙが小さくなるほど第３の設定値θ’３（ｙ）を大きい値に設定する。このように、操舵角速度θ’に加えて、リスクが高いと判定されていた方向にある車線識別線までの距離ｙに応じて操舵反力補正値ΔＦＳを設定するので、より一層運転者の感覚に合った操舵反力制御を行うことができる。
【００９５】
−第３の実施の形態の変形例−
上述した第３の実施の形態では、（式２１）に示す関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）を用いて操舵力補正値ΔＦＳを算出したが、これには限定されない。例えば、リスクの高いと判定されていた側のレーンマーカまでの距離ｙが同じ値であれば、操舵角速度θ’の大きさに応じて、操舵角速度θ’が操舵反力制御と同じ方向に大きくなるほど操舵反力補正値ΔＦＳは小さい値をとり、操舵角速度θ’が操舵反力制御方向と同じ方向に十分小さくなるか、逆方向に大きくなるほど操舵反力補正値ΔＦＳは大きい値をとるような関数とすることもできる。この場合、操舵反力制御に抗して速く操舵角θが変化するほど操舵反力補正値ΔＦＳは小さい値をとり、操舵反力制御に順じた方向へ速く操舵角θが変化するほど操舵反力補正値ΔＦＳは大きい値をとるようになるので、（式２１）に示す関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）を用いる場合と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
また、第３の設定値θ’３（ｙ）は（式２２）で表される関数に限定されるものではない。例えば、自車両から車線区分線までの距離の絶対値ｙの大きさに応じて、距離ｙが大きくなるほど第３の設定値θ’３（ｙ）は小さい値となり、距離ｙが小さくなるほど第３の設定値θ’３（ｙ）は大きい値となるような関数とすることもできる。この場合、同じ操舵角速度θ’のときには、車線区分線までの距離ｙに応じて、距離ｙが小さいほど操舵反力補正値ΔＦＳは小さい値となり、距離ｙが大きいほど操舵反力補正値ΔＦＳは大きい値をとるようになるので、（式２２）を用いた場合と同様の効果が得られる。
【００９７】
さらに、図１８（ａ）（ｂ）に示すような関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）には限定されず、任意の形状を持つマップを設定しておき、それを補完処理することで反力補正値ΔＦＳを算出すれば、さらに操舵反力特性の設計の自由度が高くなる。ここで設定するマップは、例えば操舵角速度θ’および距離ｙを入力とし、θ’−ｙ−ΔＦＳ軸の３次元で表記されるマップ等を適切に設定する。ただし、ハンドル６２の左右の動きに応じて操舵反力補正値ΔＦＳが変化する場合でも運転者に伝えられる操舵反力の変化が滑らかであるためには、操舵反力補正値算出関数ｈΔＦＳ（ｙ、θ’）があらゆる操舵角速度θ’および距離ｙについて連続であることが望ましい。 
【００９８】
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。
コントローラ５０は、自車両から車線識別線までの相対距離ｙと、ステアリングホイール６２の操舵角速度θ’とを検出し、相対距離ｙと操舵角速度θ’とに応じて、障害物の検出状態が非認識状態に変化したときの操舵反力の低下速度を変更する。具体的には、操舵反力制御に抗してステアリングホイール６２が速く操作されるほど、操舵反力補正値ΔＦＳを小さく設定して操舵反力を緩やかに低下させ、操舵反力制御に従う方向にステアリングホイール６２が速く操作されるほど、操舵反力補正値ΔＦＳを大きく設定して操舵反力を速やかに低下させる。さらに、障害物が非認識状態となる直前まではリスクが高いと判断されていた方向にある車線識別線との距離ｙが大きい場合、またはその車線識別線から遠ざかっている場合は、操舵角速度θ’が同じ値であっても操舵反力補正値ΔＦＳを大きい値に修正する。これにより、とくに運転者が操舵反力制御に従ってリスクが低くなる方向に操舵操作を行っている場合は、操舵反力をより一層速やかに低下させて運転者の操作を妨げないような操舵反力制御を行うことができる。一方、運転者が操舵反力制御に対抗する方向に操舵操作を行っている場合は、同じ操舵角速度θ’であっても車線識別線に近づくほど操舵反力補正値ΔＦＳが小さくなるので、運転者の操舵操作を不所望な方向に促すことを抑制し、運転者の感覚に合った操舵反力制御を行うことができる。
【００９９】
なお、以上説明した第１から第３の実施の形態において、操舵反力補正値ΔＦＳの最小値ΔＦＳminを０に設定することにより、障害物の検出状態が非認識状態に変化した場合に、ステアリングホイール６２に発生する操舵反力を低下させずに固定することができる。この場合でも、リスクが高いと判定されていた方向にある車線識別線と自車両との距離ｙが大きくなったり、操舵反力制御に従う方向への操舵角速度θ’が大きくなると操舵反力補正値ΔＦＳが増加するので、操舵反力が徐々に低下し、運転者の感覚に合った操舵反力制御を行うことができる。
【０１００】
上述した第１から第３の実施の形態においては、操舵反力制御とともに、アクセルペダル反力制御も行ったが、これには限定されず、操舵反力制御のみを行うようにすることもできる。また、各障害物ｋに対する余裕時間ＴＴＣｋを算出する際に相対距離のばらつきσ（Ｄｋ）および相対速度のばらつきσ（Ｖｒｋ）を組み込んだ。ただし、これには限定されず、相対距離のばらつきσ（Ｄｋ）、および相対速度のばらつきσ（Ｖｒｋ）を考慮せずに余裕時間ＴＴＣｋを算出することもできる。
【０１０１】
以上説明した第１および第２の実施の形態においては、障害物検出手段として、前方カメラ１０，後側方カメラ１１，レーザレーダ２０、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、操作反力算出手段、操作反力補正手段、および走行位置検出手段としてコントローラ５０を用いた。また操作反力制御手段としてコントローラ５０と操舵反力制御装置６０を用い、操舵角速度検出手段として操舵角センサ４０およびコントローラ５０を用い、車線認識手段として前方カメラ１０を用いた。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２０の代わりに例えば別方式のミリ波レーダを用いたり、障害物検出手段および車線認識手段としてカメラ１０，１１のみを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【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】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４】（ａ）（ｂ）相対距離のばらつき、相対速度のばらつきを示す図。
【図５】前後方向リスクポテンシャルとアクセルペダル反力制御指令値との関係を示す図。
【図６】左右方向制御指令値算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】左右方向リスクポテンシャルと操舵反力制御指令値との関係を示す図。
【図８】操舵反力補正値算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図９】操舵反力制御指令値補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１０】（ａ）（ｂ）車線識別線と自車両との距離算出を説明する図。
【図１１】車線識別線までの距離と操舵反力補正値との関係を示す図。
【図１２】車線識別線までの距離と操舵反力補正値との関係を示す図。
【図１３】左右方向制御指令値算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１４】操舵反力補正値算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１５】操舵角速度と操舵反力補正値との関係を示す図。
【図１６】操舵角速度と操舵反力補正値との関係を示す図。
【図１７】操舵反力補正値算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１８】（ａ）操舵角速度と操舵反力補正値との関係を示す図、（ｂ）車線識別線までの距離と第３の操舵角速度設定値との関係を示す図。
【符号の説明】
【０１０３】
１０、１１：カメラ 
２０：レーザレーダカメラ
３０：車速センサ
４０：操舵角センサ
５０：コントローラ
６０：操舵反力制御装置
８０：アクセルペダル反力制御装置
【図１】
2005125933.tif 000017
【図２】
2005125933.tif 000018
【図３】
2005125933.tif 000019
【図４】
2005125933.tif 000020
【図５】
2005125933.tif 000021
【図６】
2005125933.tif 000022
【図７】
2005125933.tif 000023
【図８】
2005125933.tif 000024
【図９】
2005125933.tif 000025
【図１０】
2005125933.tif 000026
【図１１】
2005125933.tif 000027
【図１２】
2005125933.tif 000028
【図１３】
2005125933.tif 000029
【図１４】
2005125933.tif 000030
【図１５】
2005125933.tif 000031
【図１６】
2005125933.tif 000032
【図１７】
2005125933.tif 000033
【図１８】
2005125933.tif 000034