(57)【要約】【課題】  複数の異なる制御が行われる場合に制御作動状態を運転者に予告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は、自車両と前方障害物との接近度合を表すリスクポテンシャルに応じたアクセルペダル操作反力制御と、自車両と前方障害物との接触の可能性に応じた自動制動制御とを行う。リスクポテンシャルに応じてアクセルペダルに操作反力が発生している状態で、自動制動制御が低作動状態から高作動状態に移行する場合は、移行よりも所定時間前に、アクセルペダルからパルス状の付加反力を発生させるとともに、単発的な警報音を発生させる。【選択図】  図１
2007045175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接近度合を示す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で算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御する操作反力制御手段と、
前記自車両の挙動を制御する車両挙動制御手段と、
前記操作反力制御手段による前記操作反力の制御が行われている状態で、前記車両挙動制御手段の将来の作動状態を運転者に予告する作動予告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、
前記車両挙動制御手段の将来の作動状態に対応した推奨運転操作を促す運転操作推奨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３】
請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両挙動制御手段は、前記リスクポテンシャルに基づいて前記自車両に発生する制駆動力を制御する制駆動力制御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４】
請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接触の可能性を判断する接触可能性判断手段をさらに備え、
前記車両挙動制御手段は、前記接触可能性判断手段によって前記接触の可能性が高いと判断された場合に、接触回避もしくは接触時の衝撃の低減のための制動制御を行う接触回避制御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５】
請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
自車線に対する前記自車両の横方向位置を算出する横位置算出手段と、
前記横位置算出手段によって算出される前記横方向位置に基づいて、前記自車両が自車線から逸脱する可能性を判断する車線逸脱判断手段とをさらに備え、
前記車両挙動制御手段は、前記車線逸脱判断手段によって逸脱の可能性が高いと判断された場合に、前記自車両の逸脱防止の制御を行う車線逸脱防止制御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６】
請求項３に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記作動予告手段は、前記制駆動力制御手段で発生させる減速度が所定時間後に所定減速度を上回る、あるいは下回ることが予測されると、前記制駆動力制御手段の将来の作動状態が変化することを運転者に予告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３、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、
前記作動予告手段は、前記アクセルペダルから単発的に付加反力を発生させることにより、運転者への予告を行う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３、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、
前記作動予告手段は、前記アクセルペダルに発生させる振動により、運転者への予告を行う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４に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記作動予告手段は、運転者が踏み込めないように前記アクセルペダルを跳ね上げることにより、運転者への予告を行う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２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記運転操作推奨手段は、前記アクセルペダルに発生させる操作反力を所定期間、増加させることにより、推奨運転操作を促すことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項１１】
少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速に基づいて、前記自車両と前記障害物との接近度合を示すリスクポテンシャルを算出し、
前記リスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御し、
前記リスクポテンシャルに応じた前記操作反力の制御が行われている状態で、前記自車両の挙動を制御する車両挙動制御手段の将来の作動状態を運転者に予告することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
【請求項１２】
少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接近度合を示す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で算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御する操作反力制御手段と、
前記自車両の挙動を制御する車両挙動制御手段と、
前記操作反力制御手段による前記操作反力の制御が行われている状態で、前記車両挙動制御手段の将来の作動状態を運転者に予告する作動予告手段とを有する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、自車両周囲のリスクポテンシャルに基づいてアクセルペダルおよびブレーキペダルを操作するときに発生する操作反力を制御するとともに、自車両と障害物との接触の可能性が高い場合には、自車両に発生する制動力を増大させている（例えば特許文献１参照）。この装置は、接触の可能性が低い状態から高い状態へと移行すると、リスクポテンシャルに応じたアクセルペダル反力およびブレーキペダル反力にそれぞれパルス反力を付加する。
【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２００５−１１２２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した装置は、アクセルペダルまたはブレーキペダルから発生するパルス反力により自車両が障害物と接触する可能性が高くなっていることを運転者に知らせることができる。ただし、車両には近年、車両挙動を制御する種々の装置が搭載され、運転者にとってはこれらの装置の作動状態を別々に把握することが困難であった。運転者の運転操作を補助する車両用運転操作補助装置においては、車両に搭載された装置の作動状態を運転者にわかりやすく教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、少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段の検出結果に基づいて、自車両と障害物との接近度合を示す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で算出されるリスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御する操作反力制御手段と、自車両の挙動を制御する車両挙動制御手段と、操作反力制御手段による操作反力の制御が行われている状態で、車両挙動制御手段の将来の作動状態を運転者に予告する作動予告手段とを備える。
本発明による車両用運転操作補助方法は、少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速に基づいて、自車両と障害物との接近度合を示す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、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御し、リスクポテンシャルに応じた操作反力の制御が行われている状態で、自車両の挙動を制御する車両挙動制御手段の将来の作動状態を運転者に予告する。
本発明による車両は、少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段の検出結果に基づいて、自車両と障害物との接近度合を示す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で算出されるリスクポテンシャルに基づいて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御する操作反力制御手段と、自車両の挙動を制御する車両挙動制御手段と、操作反力制御手段による操作反力の制御が行われている状態で、車両挙動制御手段の将来の作動状態を運転者に予告する作動予告手段とを有する車両用運転操作補助装置を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、リスクポテンシャルに基づいてアクセルペダルに発生させる操作反力を制御するとともに、自車両の挙動制御の将来の作動状態を運転者に予告するので、自車両周囲のリスクポテンシャルをアクセルペダルを操作するときに発生する操作反力として運転者に伝えながら、車両挙動制御が行われる場合にはその作動状態を事前に運転者に伝えることができ、早い段階から運転者に作動状態を把握させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
《第１の実施の形態》
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。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。
【０００９】
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。
【００１０】
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３０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、前方障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出する。そして、リスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル７２を操作するときに発生する操作反力を制御する。また、自車両と前方障害物との接触の可能性が高い場合には、自車両に減速度を発生させる自動制動制御を行う。
【００１１】
アクセルペダル反力制御装置７０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７２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ７１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ７１は、アクセルペダル反力制御装置７０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７２を操作する際に発生する操作反力（踏力）を任意に制御することができる。なお、操作反力制御が行われていない場合の通常の反力特性は、アクセルペダル７２の踏み込み量の増加に比例して操作反力が大きくなるように設定されている。
【００１２】
アクセルペダルストロークセンサ７４は、リンク機構を介してサーボモータ７１の回転角に変換されたアクセルペダル７２の踏み込み量（操作量）を検出する。アクセルペダルストロークセンサ７４は、検出したアクセルペダル操作量をコントローラ５０に出力する。  
【００１３】
自動制動制御装置８０は、自車両に発生する駆動力を制御する駆動力制御装置８１と、自車両に発生する制動力を制御する制動力制御装置８２とを備えている。自動制動制御装置８０は、自車両に発生する制駆動力を制御することにより減速度を発生させ、運転者の注意を喚起して接触の可能性を低減させる。
【００１４】
駆動力制御装置８１は、アクセルペダル７２の操作状態に応じた駆動力を発生するようにエンジン（不図示）を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させる駆動力を変化させる。図３に、駆動力制御装置８１の構成を示す。駆動力制御装置８１は、図４に示すようなマップを用いて、アクセルペダル操作量ＳＡに応じてドライバ要求駆動力Ｆｄａを算出する。そして、駆動力制御装置６０は、ドライバ要求駆動力Ｆｄａに、後述する駆動力補正量ΔＤａを加えて目標駆動力を算出する。駆動力制御装置８１のエンジンコントローラは、目標駆動力に従ってエンジンへの制御指令を算出する。
【００１５】
制動力制御装置８２は、ブレーキペダル８４の操作状態に応じた制動力を発生するようにブレーキ液圧を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させるブレーキ液圧を変化させる。図５に、制動力制御装置８２の構成を示す。制動力制御装置８２は、図６に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル操作量ＳＢに応じてドライバ要求制動力Ｆｄｂを算出する。そして、制動力制御装置９０は、ドライバ要求制動力Ｆｄｂに、後述する制動力補正値ΔＤｂを加えて目標制動力を算出する。制動力制御装置８２のブレーキ液圧コントローラは、目標制動力に従ってブレーキ液圧指令を出力する。ブレーキ液圧コントローラからの指令に応じて各車輪に設けられたブレーキ装置８５が作動する。
スピーカ６０は、コントローラ５０からの指令に応じてビープ音等の警報音を発生し、運転者の注意を喚起する。
【００１６】
次に、本発明の第１の実施の形態における車両用運転操作補助装置１の動作を説明する。まず、その概要を以下に説明する。
コントローラ５０は、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル７２に発生する操作反力を制御するとともに、自車両と障害物との接触の可能性が高い場合には自車両の制駆動力を制御して減速度を与える。このように、アクセルペダル操作反力制御と自動制動制御（制駆動力制御）という２つの異なる制御を行う場合、運転者にとってはどちらの制御がいつ開始されるか、また、その作動状態を把握することが非常に困難である。
【００１７】
例えば、リスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力が発生している状態で運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作している場合、自車両と障害物との接触の可能性が高くなると自動制動制御が作動して自車両に減速度が発生する。この状態ではアクセルペダル７２の踏み込み操作に応じた駆動力が発生しているため大きな違和感はないが、運転者がアクセルペダル７２を解放すると自動制動制御によって自車両が大きく制動される。自車両の挙動変化を運転者が瞬時に把握することができないと、接触の可能性を緩和するために行った自動制動制御が、かえって運転者を困惑させてしまう可能性がある。
【００１８】
そこで、第１の実施の形態では、アクセルペダル７２から発生する操作反力およびスピーカ９０からの警報音を用いて、どのような自動制動制御が行われるか、すなわち将来の自動制動制御装置８０の作動状態を運転者に予告する。
【００１９】
以下に、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、図７を用いて詳細に説明する。図７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。
【００２０】
まず、ステップＳ１１０で走行状態を読み込む。ここで、走行状態は、自車前方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により検出される前方障害物までの車間距離Ｄや存在方向と、車速センサ３０によって検出される自車両の走行車速Ｖを読み込む。また、アクセルペダルストロークセンサ７４で検出されるアクセルペダル操作量ＳＡも読み込む。
【００２１】
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０で読み込み、認識した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自車両に対する障害物の相対位置やその移動方向・移動速度と、ステップＳ１１０で得られた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やその移動方向・移動速度（相対速度Ｖｒ）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。
【００２２】
ステップＳ１３０では、自車両と障害物との余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷを算出する。
余裕時間ＴＴＣは、障害物、例えば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Ｖ、先行車速Ｖｆ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る。なお、相対速度Ｖｒ＝Ｖ−Ｖｆとする。余裕時間ＴＴＣは、以下の（式１）により求められる。
ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ    ・・・（式１）
【００２３】
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、ほとんどの運転者が減速行動を開始することが知られている。
【００２４】
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。
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖ      ・・・（式２）
【００２５】
車間時間ＴＨＷは、車間距離Ｄを自車速Ｖ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、周囲の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Ｖ＝先行車速Ｖｆである場合は、（式２）において自車速Ｖの代わりに先行車速Ｖｆを用いて車間時間ＴＨＷを算出することもできる。
【００２６】
つづくステップＳ１４０では、自車両前方の障害物、例えば先行車に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルＲＰを算出する。リスクポテンシャル（Risk Potential）は、「潜在的なリスク／危急」を意味し、ここでは特に、自車両と自車両周囲に存在する障害物とが接近していくことにより増大するリスクの大きさを表す。したがって、リスクポテンシャルは、自車両と障害物とがどれほど近づいているか、すなわち自車両と障害物とが近づいている程度（接近度合）を表す物理量であるといえる。
【００２７】
ここでは、ステップＳ１３０で算出した余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷとを用いて以下の（式３）からリスクポテンシャルＲＰを算出する。
ＲＰ＝Ａ／ＴＨＷ＋Ｂ／ＴＴＣ    ・・・（式３）
Ａ、Ｂは、車間時間ＴＨＷの逆数および余裕時間ＴＴＣの逆数にそれぞれ適切な重み付けをするための定数であり、予め適切な値、例えばＡ＝１，Ｂ＝８（Ａ＜Ｂ）に設定する。
【００２８】
ステップＳ１５０では、状態遷移モードを判定する。具体的には、図８に示すように、自動制動制御の作動状態とアクセルペダル７２の操作状態から、以下のように状態遷移モード１〜７を判定する。
【００２９】
アクセルペダル７２が操作されている状態で、自動制動制御が低作動状態から高作動状態へ移行する場合をモード１とし、自動制動制御が高作動状態から低作動状態へ移行する場合をモード２とする。自動制動制御が高作動状態のときに、アクセルペダル７２が操作され始める場合をモード３とし、アクセルペダル７２が操作されていない状態となる場合をモード４とする。アクセルペダル７２が操作されていない状態で、自動制動制御が低作動状態から高作動状態へ移行する場合をモード５とし、自動制動制御が高作動状態から低作動状態へ移行する場合をモード６とする。上記以外、すなわち自動制動制御が低作動状態でアクセルペダル７２がオンまたはオフとなる場合をモード７とする。
【００３０】
アクセルペダル７２の操作状態は、ステップＳ１１０で読み込んだアクセルペダルストロークセンサ７４の検出値から判断する。アクセルペダル操作量ＳＡが０よりも大きい場合はアクセルペダル７２が操作されており（アクセルペダルオン）、ＳＡ＝０の場合はアクセルペダル７２が操作されていない（アクセルペダルオフ）と判断する。
【００３１】
自動制動制御の作動状態については、自動制動制御によって自車両に発生する減速度が所定値Ｇ１以上の場合に自動制動高作動状態と判断し、減速度が所定値Ｇ１未満の場合は自動制動低作動状態と判断する。減速度の所定値Ｇ１は、運転者がアクセルペダル７２を離したときに自動制動制御によって自車両に急制動がかかる程度の値として、例えば１ｍ/ｓ２に設定する。
【００３２】
また、自動制動制御の作動状態が高作動状態から低作動状態、または低作動状態から高作動状態へ変化することを運転者に予告するために、自動制動制御によって自車両に発生する減速度が所定値Ｇ１となるまでの現在からの時間を制御変化余裕時間ｔabsとして算出する。
【００３３】
自動制動制御装置８０は、自動制動制御における減速度を算出する際に、図９（ａ）に示すように自車両前方に長さＬの仮想的な弾性体ＶＢを設けたと仮定し、この仮想的な弾性体が前方車両に当たって圧縮され、自車両に対する擬似的な走行抵抗を発生するというモデルを考える。ここでは、図９（ｂ）に示すように仮想弾性体ＶＢが前方車両に当たって圧縮された場合のバネ力を、接触の可能性を表すリスクポテンシャルＲＰｖｂと定義する。自動制動制御装置８０は、自車両と障害物との余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷに基づいてリスクポテンシャルＲＰｖｂを算出し、リスクポテンシャルＲＰｖｂが大きくなるほど自車両に大きな減速度を発生させるようにする。
【００３４】
自動制動制御における余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷと減速度との関係を図１０に示す。図１０の横軸は自車両と障害物との車間時間ＴＨＷ、縦軸は余裕時間ＴＴＣの逆数ＴＴＣｉを示している。自動制動制御装置８０は、車間時間ＴＨＷが小さくなり車間距離Ｄが小さくなるほど、また、余裕時間の逆数ＴＴＣｉが大きくなり障害物に対する自車両の速度が速くなるほど大きな減速度を発生させるように設定する。車間時間ＴＨＷが所定値ａよりも小さい、または余裕時間の逆数ＴＴＣｉが所定値ｂよりも大きい、ハッチングで示す領域が自動制動制御の高作動状態に該当する。したがって、ＴＨＷ＝ａまたはＴＴＣｉ＝ｂのときに自動制動制御による減速度が所定値Ｇ１となる。
【００３５】
そこで、まず、現在の自車両と障害物との車間距離Ｄと相対速度Ｖｒ，および自車速Ｖｈを用い、これらの値が変動しないと仮定して、車間時間ＴＨＷが所定値ａとなるまでの時間tthwおよび余裕時間の逆数ＴＴＣｉが所定値ｂとなるまでの時間ｔttciを算出する。所定値ａは、時間ｔtthを用いて以下の（式４）のように表される。
ａ＝（Ｄ−Ｖｒ・ｔthw）／Ｖ    ・・・（式４）
したがって、時間ｔtthは以下の（式５）から推定できる。
ｔthw＝（Ｄ−ａ・Ｖｒ）／Ｖｒ    ・・・（式５）
また、所定値ｂは、時間ｔttciを用いて以下の以下の（式６）のように表される。
ｂ＝Ｖｒ／（Ｄ−Ｖｒ・ｔttci）    ・・・（式６）
したがって、時間ｔttciは以下の（式７）から推定できる。
ｔttci＝（ｂＤ−Ｖｒ）／ｂＶｒ    ・・・（式７）
【００３６】
制御変化余裕時間ｔabsは、以下の（式８）から算出する。
ｔabs＝ＭＩＮ（tthw、ｔttci）    ・・・（式８）
すなわち、（式５）および（式７）で算出した時間ｔthw、ｔttciのうち、小さいほうの値が制御変化余裕時間ｔabsとなる。第１の実施の形態では、制御変化余裕時間tabsが所定値、例えば１secとなったときに、自動制動制御の作動状態が将来的に変化すると予測し、作動状態の変化を運転者に予告するためにつぎのステップＳ１６０において情報提示内容を決定する。
【００３７】
なお、制御変化余裕時間ｔabsが所定値となってから車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒおよび自車速Ｖが変動しないと、制御変化余裕時間ｔabsが変化しないため、作動状態の変化を予告するための情報提示が繰り返し行われることになってしまう。そこで、情報提示のハンチングを防止するために制御変化余裕時間tabsが所定値となった場合は、車間時間ＴＨＷの所定値ａおよび余裕時間ＴＴＣｉの所定値ｂを、それぞれａ＋ａ１、ｂ＋ｂ１に置き換える。ここで、例えばａ１＝０．２、ｂ１＝０．０５とする。これにより、安定した予告作動を行うようにする。なお、所定時間後、または車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒまたは自車速Ｖが変化した場合には、所定値ａ，ｂをそれぞれもとの値に戻すようにする。
【００３８】
また、作動状態の変化を予告するかを決定する際に、制御変化余裕時間ｔabsの絶対値および微分値を用いることもできる。たとえば自動制動制御が低作動状態から高作動状態に移行する場合については、制御変化余裕時間ｔabsの絶対値が所定値以上、かつその微分値が例えば−０．５よりも大きい場合に、自動制動制御の作動変化を予告すると判断する。これにより、誤った判断を低減する。
【００３９】
ステップＳ１６０では、ステップＳ１５０で判定した状態遷移モードおよび制御変化余裕時間ｔabsに基づいて、運転者への情報提示内容を決定する。図１１に、状態遷移モードと情報提示内容との関係を示す。モード１の場合は、自動制動制御が高作動状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、高作動状態に移行する前、すなわち制御変化余裕時間ｔabsが１secまで低下したときにアクセルペダル７２からパルス状の付加反力を発生させるとともに、スピーカ６０から警報音を発生させる。また、実際に高作動状態に移行した後は、アクセルペダル７２に振動を発生させる。
【００４０】
モード２の場合は、自動制動制御が低作動状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、低作動状態に移行する前、すなわち制御変化余裕時間ｔabsが１secまで増加したときにアクセルペダル７２からの振動発生を終了する。モード３の場合は、自動制動制御が高作動状態であることを運転者に認識させるために、アクセルペダル７２の操作反力を所定時間だけ増加させる。この場合の操作反力の増加時間は、モード１におけるパルス状の付加反力の発生時間よりも充分に長くなるように設定する。また、アクセルペダル７２から振動を発生させる。モード４の場合は、モード３において自動制動制御が高作動中であることをすでに運転者に認識させているので、情報提示は行わないようにする。
【００４１】
モード５の場合は、自動制動制御が高作動状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、高作動状態に移行する前、すなわち制御変化余裕時間ｔabsが１secまで低下したときにスピーカ６０から警報音を発生させる。モード６およびモード７の場合は情報提示を行わない。
【００４２】
つづくステップＳ１７０では、ステップＳ１４０で算出したリスクポテンシャルＲＰおよびステップＳ１６０で決定した情報提示内容に基づいて、アクセルペダル７２から発生させる操作反力の制御量、すなわちアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。図１２に、リスクポテンシャルＲＰとアクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの関係を示す。リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほどアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを徐々に大きくし、リスクポテンシャルＲＰが最大値ＲＰｍａｘ以上となると反力制御指令値ＦＡを最大値ＦＡmaxに固定する。
【００４３】
さらに、ステップＳ１６０においてアクセルペダル７２からパルス状の付加反力を発生すると決定した場合は、所定の大きさで短時間だけ発生する付加反力ΔＦｐを反力制御指令値ＦＡに加算する。付加反力は、例えば２回連続で発生するようにする。また、アクセルペダル７２から振動を発生させると決定した場合は、所定の振幅および周期で振動を発生させるように設定する。振動は、サーボモータ７１の制御により発生させることができる。あるいは、別に設けた振動子等を用いて制御することも可能である。
【００４４】
状態遷移モードがモード３であると判定され、アクセルペダル７２が操作され始めたときに操作反力を増加させる場合は、例えばアクセルペダル７２が踏み込まれ始めてから所定時間ΔＴｍだけ、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡに所定の増加量ΔＦｍを加算する。増加量ΔＦｍの継続付加時間ΔＴｍは、パルス状の付加反力ΔＦｐの発生時間よりも充分長い時間となるように設定する。
【００４５】
ステップＳ１８０では、ステップＳ１７０で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡと、情報提示のための付加反力ΔＦｐ等の信号を、アクセルペダル反力制御装置７０に出力する。アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０から入力される指令値に応じてアクセルペダル７２に発生する操作反力を制御する。具体的には、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた通常の反力特性に反力制御指令値ＦＡおよび付加反力ΔＦｐ，増加量ΔＦｍおよび振動量等を加算した値を、アクセルペダル７２から発生させる。
【００４６】
ステップＳ１９０では、ステップＳ１６０において警報音を発生すると決定された場合に、アクセルペダル７２から付加反力ΔＦｐを発生させるタイミングに同期して単発的なビープ音を発生するようにスピーカ６０を制御する。
【００４７】
ステップＳ２００では、自車両と障害物との車間時間ＴＨＷおよび余裕時間の逆数ＴＴＣｉに基づいて算出された減速度を発生するように、自動制動制御装置８０が自動制動制御を行う。具体的には、算出された減速度を発生させるための駆動力補正量ΔＤａと制動力制御量ΔＤｂとを算出し、駆動力制御装置８１においてアクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａと駆動力補正量ΔＤａとから、駆動力を低下するように制御を行う。また、制動力制御装置８２においてブレーキペダル操作量ＳＢに応じた要求制動力Ｆｄｂと制動力補正量ΔＤｂとから、制動力を増大させるように制御を行う。これにより、今回の処理を終了する。
【００４８】
以下に、図面を用いて第１の実施の形態の作用を説明する。図１３〜図１６の（ａ）〜（ｄ）に、モード１，２，３，５における自動制動制御の作動状態、アクセルペダル操作反力，および情報提示内容の時間変化を示す。
【００４９】
図１３（ａ）〜（ｄ）に示すようにモード１の場合は、リスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが発生し、自車両と障害物との接触の可能性が高くなると自動制動制御による減速度が発生し始める。時間ｔ２で自動ブレーキ制御による減速度が所定値Ｇ１まで増加すると自動制動制御が低作動状態から高作動状態に移行する。コントローラ５０は減速度が所定値Ｇ１まで増加するまでの時間ｔabsを逐次演算しており、時間ｔ１で制御変化余裕時間ｔabsが１secとなるとアクセルペダル７２からパルス状の付加反力ΔＦｐを２回連続で発生させるとともに、スピーカ６０から単発的なビープ音を２回連続で発生させる。高作動状態に移行した時間ｔ２以降は、アクセルペダル７２からリスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力が発生するとともに、振動が継続的に発生する。また、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間の逆数ＴＴＣｉに応じた減速度で自動制動制御が実行される。
【００５０】
図１４（ａ）〜（ｄ）に示すようにモード２の場合は、接触の可能性に応じた自動制動制御が行われるとともに、アクセルペダル７２からはリスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡと振動が発生している。時間ｔ４で自動制動制御による減速度が所定値Ｇ１まで低下すると自動制動制御が高作動状態から低作動状態に移行する。コントローラ５０は減速度が所定値Ｇ１まで低下するまでの時間ｔabsを逐次演算しており、時間ｔ３で制御変化余裕時間ｔabsが１secとなるとアクセルペダル７２からの振動の発生を終了する。
【００５１】
図１５（ａ）〜（ｄ）に示すようにモード３の場合は、自動制動制御が高作動状態を保っている。時間ｔ５でアクセルペダル７２が踏み込まれると、リスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡに加えて、所定時間ΔＴｍだけ、増加量ΔＦｍを加えた値が操作反力としてアクセルペダル７２から発生する。また、アクセルペダル７２から振動が発生する。通常、スロットルバルブ開度はアクセルペダル７２の操作量ＳＡに比例するように設定されている。そのため、増加量ΔＦｍの付加によりアクセルペダル操作反力が増大して運転者がアクセルペダル７２を踏み込みづらくなると、図１５（ｃ）に一点鎖線で示すようにスロットルバルブ開度の増加が緩やかになる。これにより、すでに自動制動制御が高作動状態で実行されているような状況において、運転者によるアクセルペダル７２の踏み込み操作によって駆動力が増加することを抑制する。
【００５２】
図１６（ａ）〜（ｄ）に示すようにモード５の場合は、自車両と障害物との接触の可能性が高くなると自動制動制御による減速度が発生し始める。時間ｔ７で自動制動制御による減速度が所定値Ｇ１まで増加すると自動制動制御が低作動状態から高作動状態に移行する。コントローラ５０は、制御変化余裕時間ｔabsが１secとなった時間ｔ６においてスピーカ６０から単発的なビープ音を２回連続で発生させる。アクセルペダル７２は操作されていないので付加反力ΔＦｐや振動は発生しない。
【００５３】
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）車両用運転操作補助装置１は、少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離Ｄ，および自車速Ｖｈを検出し、これらに基づいて自車両と障害物との接近度合を示すリスクポテンシャルＲＰを算出し、リスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル７２に発生させる操作反力を制御する。車両用運転操作補助装置１は、さらに自車両の挙動を制御するシステムを備えており、アクセルペダル操作反力制御が行われている状態で、車両挙動制御システムの将来の作動状態を運転者に予告するようにする。これにより、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰをアクセルペダル７２を操作するときに発生する操作反力として運転者に直感的に伝えながら、他の車両挙動制御が行われる場合には、その作動状態を事前に運転者に伝えることができる。運転者は車両挙動制御の作動状態がどのように変化するかを予め把握することができるので、作動状態の変化に対応した適切な運転操作を行うことが可能となる。
（２）車両用運転操作補助装置１は、将来の作動状態の予告に加えて、車両挙動制御の作動状態に対応した推奨運転操作を促す。具体的には、図１３（ｃ）に示すように自動制動制御の減速度が所定値Ｇ１以上となる前にアクセルペダル７２から付加反力ΔＦｐを単発的に発生させることにより、運転者に、自動制動制御がまもなく開始されるのでアクセルペダル操作からブレーキペダル操作へ移行することを促す。したがって、この場合の推奨運転操作は、アクセルペダル操作からブレーキペダル操作への移行を意味する。このように作動状態を予告するとともに推奨運転操作を促すことにより、早い段階から適切な運転操作を促すことができる。
（３）車両用運転操作補助装置１は、車両挙動制御として、リスクポテンシャルＲＰに基づいて自車両に発生する制駆動力を制御する自動制動制御（制駆動力制御）を行う。なお、ここで用いるリスクポテンシャルＲＰは、自車両と障害物との接触の可能性を表すリスクポテンシャルＲＰｖｂである。これにより、アクセルペダル７２の操作反力を介してリスクポテンシャルＲＰを運転者に知らせながら、接触の可能性が高くなると制駆動力を制御して運転者の注意を喚起することができる。
（４）コントローラ５０は、自動制動制御において発生させる減速度が所定時間後に所定減速度Ｇ１を上回る、あるいは下回ることが予測されると、自動制動制御の作動状態が変化することを運転者に予告する。具体的には、図１３（ｄ）に示すように所定時間後に減速度Ｇ１を上回ることが予測されると、アクセルペダル７２から付加反力ΔＦｐを発生させるとともにスピーカ６０から警報音を発生させる。また、図１４（ｄ）に示すように所定時間後に減速度Ｇ１を下回ることが予測されると、アクセルペダル７２に発生させていた振動を停止する。これにより、自車両に急制動がかかるような所定減速度Ｇ１が発生し始める、または発生終了することを予め運転者に伝達することができる。運転者は自動制動制御の作動状態の変化を予め認識し、適切な運転操作を行うことが可能となる。
（５）コントローラ５０は、アクセルペダル７２から単発的に付加反力ΔＦｐを発生させることにより運転者への予告を行う。自車両を走行する際に運転者が接触する頻度の高い運転操作機器であるアクセルペダル７２を用いるので、効果的な予告を行うことができる。
（６）コントローラ５０は、アクセルペダル７２に発生させる振動により、運転者への予告を行う。アクセルペダル７２から振動を発生させることにより、運転者は通常の走行時とは状況が違うことを直感的に認識することができる。また、発生させていた振動を終了することによって、運転者は自動制動制御もまもなく終了することを直感的に認識することが可能となる。
（７）コントローラ５０は、アクセルペダル７２に発生させる操作反力を所定期間ΔＴｍ，増加させることにより、推奨運転操作を促す。具体的には、図１５（ｃ）に示すように所定時間ΔＴｍだけ、増加量ΔＦｍをアクセルペダル操作反力に付加する。これにより、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み始めるときにアクセルペダル７２が重く感じられ、自動制動制御が減速度Ｇ１よりも大きい状態で作動中であることを運転者に直感的に認識させることが可能となる。また、操作反力の増大によりアクセルペダル７２の踏み込み操作が緩やかになることによって、アクセルペダル操作量ＳＡに対応するスロットルバルブ開度の増加もゆるやかになる。これにより、自動制動制御によって減速度が発生している状態で、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた駆動力の増大を抑制することができる。この場合の推奨運転操作は、アクセルペダル７２の踏み込みの抑制、もしくはアクセルペダル操作からブレーキ操作への移行を意味する。
【００５４】
《第２の実施の形態》
以下に、本発明の第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置について説明する。図１７に、第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置２のシステム図を示す。図１７において、図１および図２に示した第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。
【００５５】
図１７に示すように、第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置２は、自動制動制御装置８０の代わりに衝突速度低減装置（ＩＢＡ）９０を備えている。ＩＢＡ９０は、自車両が先行車に追従走行しているときに、先行車と接触する虞がある場合、または運転者による緊急回避操作が直ちに必要だと判断した場合に、警報を鳴らして運転者の操作を促したり、障害物との接触を回避するため、または接触時の衝撃を低減するために自動制動を行う。したがって、運転者によるブレーキペダル８４の操作とは関係なく、強制的な制動を行う。
【００５６】
ＩＢＡ９０の基本構成は、第１の実施の形態で説明した自動制動制御装置８０と同様であるが、接触時の影響を低減するための制動制御を行うものであり、第１の実施の形態で説明した自動制動制御装置８０よりも先行車との接近度合が高い状態で作動する。したがって、第２の実施の形態では、ＩＢＡ９０が制動制御作動状態となることを運転者に予告して、ブレーキペダル９２の操作を迅速に行うように運転者を促す。以降では、ＩＢＡ９０における自動制動制御を衝突速度低減制御と呼ぶ。
【００５７】
以下に、第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の動作を、図１８を用いて詳細に説明する。図１８は、コントローラ５０Ａ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。ステップＳ３１０からＳ３４０での処理は、図７に示したフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１４０での処理と同様であるので説明を省略する。
【００５８】
ステップＳ３５０では、状態遷移モードを判定する。具体的には、図１９に示すように、ＩＢＡ９０の作動状態とアクセルペダル７２の操作状態から、以下のように状態遷移モード１１〜１７を判定する。
【００５９】
アクセルペダル７２が操作されている状態で、ＩＢＡ９０による衝突速度低減制御が作動オフ状態から作動オン状態へ移行する場合をモード１１とし、衝突速度低減制御が作動オン状態から作動オフ状態へ移行する場合をモード１２とする。衝突速度低減制御が作動オン状態のときに、アクセルペダル７２が操作され始める場合をモード１３とし、アクセルペダル７２が操作されていない状態となる場合をモード１４とする。アクセルペダル７２が操作されていない状態で、衝突速度低減制御が作動オフ状態から作動オン状態へ移行する場合をモード１５とし、衝突速度低減制御が作動オン状態から作動オフ状態へ移行する場合をモード１６とする。上記以外、すなわち衝突速度低減制御が作動オフ状態でアクセルペダル７２がオンまたはオフとなる場合をモード１７とする。
【００６０】
ＩＢＡ９０は、例えば自車両と障害物との余裕時間ＴＴＣに基づいて作動オン状態とするかオフ状態とするかを判定する。具体的には、衝突速度低減制御の開始を判断するために設定されたしきい値ＴＴＣｔｈよりも余裕時間ＴＴＣが小さい場合は、作動オン状態とすると判断し、余裕時間ＴＴＣがしきい値ＴＴＣｔｈ以上の場合は作動オフ状態とすると判断する。
【００６１】
また、衝突速度低減制御が開始されることを運転者に予告するために、衝突速度低減制御が開始されるまでの時間ｔibaを算出する。制御開始余裕時間ｔibaは、例えば上述した（式７）を用いて、余裕時間ＴＴＣがしきい値ＴＴＣｔｈまで低下するまでの時間として算出する。なお、この場合は所定値ｂとしてしきい値ＴＴＣｔｈの逆数を用いる。第２の実施の形態では、制御開始余裕時間tibaが所定値、例えば１secとなったときに、衝突速度低減制御が将来的に開始されると予測し、運転者に予告するためにつぎのステップＳ３６０において情報提示内容を決定する。
【００６２】
ステップＳ３６０では、ステップＳ３５０で判定した状態遷移モードおよび制御開始余裕時間ｔibaに基づいて、運転者への情報提示内容を決定する。図２０に、状態遷移モードと情報提示内容との関係を示す。モード１１の場合は、衝突速度低減制御が作動オン状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、作動オン状態に移行する前、すなわち制御開始余裕時間ｔibaが１secまで低下したときにアクセルペダル７２を跳ね上げるように操作反力を一気に増大させるとともに、スピーカ６０から連続的な警報音を発生させる。
【００６３】
モード１５の場合は、衝突速度低減制御が作動オン状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、作動オン状態に移行する前、すなわち制御開始余裕時間ｔibaが１secまで低下したときにスピーカ９０から連続的な警報音を発生させる。なお、衝突速度低減制御が作動オン状態にある場合は、判定されたモードに関わらずアクセルペダル７２を跳ね上げるとともに、スピーカ６０から連続的な警報音を発生させる。モード１１および１５以外では、衝突速度低減制御の作動が変化することを予告するための情報提示を行わない。
【００６４】
つづくステップＳ３７０では、ステップＳ３４０で算出したリスクポテンシャルＲＰおよびステップＳ３６０で決定した情報提示内容に基づいて、アクセルペダル７２から発生させる操作反力の反力制御指令値ＦＡを算出する。なお、ステップＳ３４０においてアクセルペダル７２を跳ね上げると決定された場合は、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡを最大値ＦＡmaxよりも大きな上限値ＦＡlimに補正する。上限値ＦＡlimは、運転者がアクセルペダル７２を踏み込むことができないほどの大きな値に設定する。
【００６５】
ステップＳ３８０では、ステップＳ３７０で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置７０に出力する。ステップＳ３９０では、ステップＳ３６０において警報音を発生すると決定された場合に、アクセルペダル７２を跳ね上げるタイミングに同期してビープ音を連続的に発生するようにスピーカ６０を制御する。ステップＳ４００では、ＩＢＡ９０において、接触の虞があると判断される場合に衝突速度低減制御を行う。これにより、今回の処理を終了する。
【００６６】
以下に、図面を用いて第２の実施の形態の作用を説明する。図２１および図２２の（ａ）〜（ｃ）に、モード１および５における衝突速度低減制御の作動状態、アクセルペダル操作反力，および情報提示内容の時間変化を示す。
【００６７】
図２１（ａ）〜（ｃ）に示すようにモード１１の場合は、時間ｔ１２で衝突速度低減制御が作動オフ状態から作動オン状態に移行すると障害物との衝突時の衝撃を低減、あるいは接触を回避するための減速度が発生する。コントローラ５０Ａは余裕時間ＴＴＣがしきい値ＴＴＣｔｈに低下するまでの時間ｔibaを逐次演算しており、制御開始余裕時間ｔibaが１secまで低下すると（時間ｔ１１）、アクセルペダル７２を跳ね上げるほどの操作反力を一気に発生させるとともに、スピーカ６０から連続的なビープ音を発生させる。アクセルペダル７２の跳ね上げおよび警報音の発生は、衝突速度低減制御が実行されている間、継続する。
【００６８】
図２２（ａ）〜（ｃ）に示すようにモード１５の場合は、時間ｔ１４で衝突速度低減制御が作動オフ状態から作動オン状態に移行すると障害物との衝突時の衝撃を低減、あるいは接触を回避するための減速度が発生する。作動オン状態に移行する前に、時間ｔ１３で制御開始余裕時間ｔibaが１secまで低下するとアクセルペダル７２を跳ね上げるほどの操作反力を一気に発生させるとともに、スピーカ６０から連続的なビープ音を発生させる。アクセルペダル７２の跳ね上げおよび警報音の発生は、衝突速度低減制御が実行されている間、継続する。
【００６９】
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。
（１）車両用運転操作補助装置２は、自車両と障害物との接触の可能性を判断し、車両挙動制御として、接触の可能性が高いと判断された場合に接触回避もしくは接触時の衝撃低減のための制動制御を行う。具体的には、自車両と障害物との余裕時間ＴＴＣに基づいて接触の可能性が高いと判断されると、自車両を強制的に制動する。これにより、アクセルペダル７２の操作反力を介してリスクポテンシャルＲＰを運転者に知らせながら、障害物との接触が避けられないような状況で、その影響を緩和させることが可能となる。
（２）車両用運転操作補助装置２は、将来の作動状態の予告に加えて、車両挙動制御の作動状態に対応した推奨運転操作を促す。具体的には、図２１（ｂ）に示すように衝撃低減のための制動制御が開始される前に、アクセルペダル７２を跳ね上げて踏み込めないようにすることにより、運転者に、アクセルペダル操作からブレーキペダル操作へ速やかに移行することを促す。したがって、この場合の推奨運転操作は、アクセルペダル操作からブレーキペダル操作への移行を意味する。このように作動状態を予告するとともに推奨運転操作を促すことにより、早い段階から適切な運転操作を促すことができる。
（３）コントローラ５０Ａは、運転者が踏み込めないようにアクセルペダル７２を跳ね上げることにより運転者への予告を行う。これにより、衝撃低減のための制動制御が開始される場合には、一刻も早く運転者自身にブレーキペダル操作を行うように促すことが可能となる。
【００７０】
《第３の実施の形態》
以下に、本発明の第３の実施の形態における車両用運転操作補助装置について説明する。図２３に、第３の実施の形態における車両用運転操作補助装置３のシステム図を示す。図２３において、図１および図２に示した第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。
【００７１】
図２３に示すように、第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置３は、自動制動制御装置８０の代わりに車線逸脱防止装置（ＬＤＰ）１００を備えている。ＬＤＰ１００は、自車両が走行中の自車線から逸脱する可能性がある場合に、逸脱を回避させるための車線逸脱防止制御を行う。ＬＤＰ１００は、前後左右の各車輪に与える制動力（制動液圧）を個々に制御するものであり、自車線からの逸脱の可能性に基づいて左右輪に制動力差をつけて逸脱を回避する方向のヨーモーメントを発生させる。
【００７２】
ＬＤＰ１００によって制御される、各輪に設けられたブレーキ装置８５は、それぞれブレーキディスクと、液圧の供給によりブレーキディスクを摩擦挟持して車輪にブレーキ力（制動力）与えるホイールシリンダとを備えているものとする。ＬＤＰ１００は、各ブレーキ装置８５のホイールシリンダにそれぞれ液圧を供給することにより、各車輪を個々に制動する。また、ＬＤＰ１００は前後左右の各液圧供給系（各チャンネル）それぞれに対応するアクチュエータを備えている。アクチュエータとしては、例えば各ホイルシリンダ液圧を任意の制動液圧に制御可能なように比例ソレノイド弁を使用する。ＬＤＰ１００はコントローラ５０Ｂからの指令に応じてブレーキペダル８４の操作によるマスタシリンダからの油圧を調節し、各輪のホイルシリンダへ供給する制動液圧を制御する。
【００７３】
また、車両用運転操作補助装置２は、自車両と自車線とのなすヨー角を検出するヨー角センサ４０と、自車両の前方領域を撮像する前方カメラ４５とを供えている。前方カメラ４５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５０Ｂへと出力する。前方カメラ４５による検知領域は車両の前後方向中心線に対して水平方向に±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。
【００７４】
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３の動作を、図２４を用いて詳細に説明する。図２４は、コントローラ５０Ｂ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。ステップＳ５１０からＳ５４０での処理は、図７に示したフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１４０での処理と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
ステップＳ５５０では、状態遷移モードを判定する。具体的には、図２５に示すように、車線逸脱防止制御の作動状態とアクセルペダル７２の操作状態から、以下のように状態遷移モード２１〜２７を判定する。
【００７６】
アクセルペダル７２が操作されている状態で、車線逸脱防止制御が作動オフ状態から作動オン状態へ移行する場合をモード２１とし、車線逸脱防止制御が作動オン状態から作動オフ状態へ移行する場合をモード２２とする。車線逸脱防止制御が作動オン状態のときに、アクセルペダル７２が操作され始める場合をモード２３とし、アクセルペダル７２が操作されていない状態となる場合をモード２４とする。アクセルペダル７２が操作されていない状態で、車線逸脱防止制御が作動オフ状態から作動オン状態へ移行する場合をモード２５とし、車線逸脱防止制御が作動オン状態から作動オフ状態へ移行する場合をモード２６とする。上記以外、すなわち車線逸脱防止制御が作動オフ状態でアクセルペダル７２がオンまたはオフとなる場合をモード２７とする。
【００７７】
ＬＤＰ１００は、所定時間後の自車両の横方向の予測位置に基づいて作動オン状態とするかオフ状態とするかを判定する。具体的には、所定時間後に自車両の横方向予測位置Ｘが自車線から逸脱している場合は、作動オン状態とすると判断し、横方向予測位置Ｘが自車線内にある場合は作動オフ状態とすると判断する。
【００７８】
図２６に、所定時間Ｔ秒後の自車両の横方向予測位置Ｘを示す。所定時間Ｔ秒後に自車両が自車両前方の位置Ｐに到達するとすると、自車両の現在の横位置から位置Ｐまでの横方向距離は、ヨー角センサ４０で検出される自車両のヨー角θと自車速Ｖとを用いて（Ｖ・Ｔ・sinθ）と表される。ヨー角θが微小の場合は、（Ｖ・Ｔ・sinθ）≒（Ｖ・Ｔ・θ）であるので、所定時間Ｔ秒後の自車両の横方向予測位置Ｘは、以下の（式９）で算出できる。
Ｘ＝Ｘ０＋（Ｖ・Ｔ・θ）    ・・・（式９）
（式９）においてＸ０は自車両の現在の横位置である。現在の横位置Ｘ０は、例えば前方カメラ４５で撮像される前方画像に画像処理を施すことによって算出する。
【００７９】
自車線中心から車線端までの距離、すなわち車線幅の半分をＸｃとすると、所定時間Ｔ秒後の自車線からの自車両の逸脱量ΔＸは、以下の（式１０）で表される。
ΔＸ＝Ｘ−Ｘｃ    ・・・（式１０）
ＬＤＰ１００は、（式１０）で算出される逸脱量ΔＸが０よりも大きくなると、所定時間Ｔ秒後に自車両が自車線から逸脱すると判断し、車線逸脱防止制御を開始する。なお、所定時間Ｔは、例えば１secとする。
【００８０】
また、車線逸脱防止制御が開始されることを運転者に予告するために、いつ車線逸脱防止制御が開始されるかを予測する。具体的には、所定時間Ｔにｔｂ（＞０、例えばｔｂ＝０．５秒）を加えた（Ｔ＋ｔｂ）秒後の自車両の逸脱量ΔＸに基づいて予測する。そこで、（式９）および（式１０）を用いて（Ｔ＋ｔｂ）秒後の逸脱量ΔＸｔｂを算出し、ΔＸｔｂ＞０となると、車線逸脱防止制御がまもなく開始されると判断する。また、逸脱量ΔＸｔｂ≦０となると、車線逸脱防止制御がまもなく終了すると判断する。そこで、運転者に予告するためにつぎのステップＳ５６０において情報提示内容を決定する。
【００８１】
ステップＳ５６０では、ステップＳ５５０で判定した状態遷移モードおよび逸脱量ΔＸｔｂに基づいて、運転者への情報提示内容を決定する。図２７に、状態遷移モードと情報提示内容との関係を示す。モード２１の場合は、車線逸脱防止制御が作動オン状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、作動オン状態に移行する前、すなわち逸脱量ΔＸｔｂが０よりも大きくなったときにアクセルペダル７２からパルス状の付加反力を発生させるとともに、スピーカ６０から警報音を発生させる。また、実際に作動オン状態に移行した後は、アクセルペダル７２に振動を発生させる。
【００８２】
モード２２の場合は、車線逸脱防止制御が作動オフ状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、作動オフ状態に移行する前、すなわち逸脱量ΔＸｔｂが０以下になったときにアクセルペダル７２からの振動発生を終了する。モード２３の場合は、車線逸脱防止制御が作動オン状態であることを運転者に認識させるために、アクセルペダル７２の操作反力を所定時間だけ増加させる。この場合の操作反力の増加時間は、モード２１におけるパルス状の付加反力の発生時間よりも長くなるように設定する。また、アクセルペダル７２から振動を発生させる。
【００８３】
ただし、モード２３において、自車両が車線変更を行おうとしているときは、作動オン状態を知らせるための情報提示を行わない。これは、車線変更を行おうとして運転者が意図的にアクセルペダル７２を踏み込んでいるときに、その操作を妨げないようにするためである。運転者の車線変更意図は、例えばウィンカ（不図示）の操作状態やアクセルペダル７２の操作速度等に基づいて判定することができる。
【００８４】
モード２４の場合は、モード２３において車線逸脱防止制御が作動オン中であることをすでに運転者に認識させているので、情報提示は行わないようにする。モード２５の場合は、車線逸脱防止制御が作動オン状態に移行することによる車両挙動の変化を事前に運転者に知らせるために、作動オン状態に移行する前、すなわち逸脱量ΔＸｔｂが０よりも大きくなったときにスピーカ６０から警報音を発生させる。モード２６およびモード２７の場合は情報提示を行わない。
【００８５】
つづくステップＳ５７０では、ステップＳ５４０で算出したリスクポテンシャルＲＰおよびステップＳ５６０で決定した情報提示内容に基づいて、アクセルペダル７２から発生させる操作反力の反力制御指令値ＦＡおよび付加反力ΔＦｐ等を算出する。ステップＳ５８０では、ステップＳ５７０で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡと、情報提示のための付加反力ΔＦｐ等の信号を、アクセルペダル反力制御装置７０に出力する。ステップＳ５９０では、ステップＳ５６０において警報音を発生すると決定された場合に、アクセルペダル７２から付加反力ΔＦｐを発生させるタイミングに同期して単発的なビープ音を発生するようにスピーカ６０を制御する。
【００８６】
ステップＳ６００では、ＬＤＰ１００において、自車両が自車線から逸脱する可能性があると判断される場合に車線逸脱防止制御を行う。具体的には、逸脱量ΔＸに基づいて自車線からの逸脱を回避するために自車両に発生させる目標ヨーモーメントを算出し、前後左右輪で制動力差を発生させることによって目標ヨーモーメントを発生するように、前後左右の各車輪の目標制動液圧を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【００８７】
以下に、図面を用いて第３の実施の形態の作用を説明する。図２８〜図３１の（ａ）〜（ｃ）に、モード２１，２２，２３，２５における車線逸脱防止制御の作動状態、アクセルペダル操作反力，および情報提示内容の時間変化を示す。
【００８８】
図２８（ａ）〜（ｃ）に示すようにモード２１の場合は、リスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが発生し、時間ｔ２２で自車線からの逸脱の可能性が高くなると車線逸脱防止制御が開始する。コントローラ５０Ｂは（Ｔ＋ｔｂ）秒後の逸脱量ΔＸｔｂを逐次演算しており、時間ｔ２１で逸脱量ΔＸｔｂが０よりも大きくなるとアクセルペダル７２からパルス状の付加反力ΔＦｐを２回連続で発生させるとともに、スピーカ６０から単発的なビープ音を２回連続で発生させる。作動オン状態に移行した時間ｔ２２以降は、アクセルペダル７２からリスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力が発生するとともに、振動が継続的に発生する。また、車線逸脱防止制御によるヨー制御が行われる。
【００８９】
図２９（ａ）〜（ｃ）に示すようにモード２２の場合は、車線逸脱防止制御によるヨー制御が行われるとともに、アクセルペダル７２からはリスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡと振動が発生している。時間ｔ２４で車線逸脱防止制御が作動オフ状態に移行する前に、時間ｔ２３で逸脱量ΔＸｔｂが０以下となるとアクセルペダル７２からの振動の発生を終了する。
【００９０】
図３０（ａ）〜（ｃ）に示すようにモード２３の場合は、車線逸脱防止制御が作動オン状態を保っている。時間ｔ２５でアクセルペダル７２が踏み込まれると、リスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡに加えて、所定時間ΔＴｍだけ、増加量ΔＦｍを加えた値が操作反力としてアクセルペダル７２から発生する。また、アクセルペダル７２から振動が発生する。アクセルペダル操作反力の一時的な増加により、図３０（ｂ）に一点鎖線で示すようにスロットルバルブ開度の増加が緩やかになる。
【００９１】
図３１（ａ）〜（ｃ）に示すようにモード２５の場合は、時間ｔ２７で自車線からの逸脱の可能性が高くなると車線逸脱防止制御が開始する。時間ｔ２７よりも早いタイミングで逸脱量ΔＸｔｂが０よりも大きくなると（時間ｔ２６）、スピーカ６０から単発的なビープ音を２回連続で発生させる。アクセルペダル７２は操作されていないので付加反力ΔＦｐや振動は発生しない。
【００９２】
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）車両用運転操作補助装置３は、自車線に対する自車両の横方向位置Ｘを算出し、横方向位置Ｘに基づいて自車両が自車線から逸脱する可能性を判断する。そして、車両挙動制御として、逸脱の可能性が高いと判断された場合に自車両の逸脱防止制御を行う。これにより、アクセルペダル７２の操作反力を介してリスクポテンシャルＲＰを運転者に知らせながら、逸脱の可能性が高い場合には自車両のヨー制御を行って自車両の自車線からの逸脱を防止することが可能となる。
（２）コントローラ５０Ｂは、アクセルペダル７２から単発的に付加反力ΔＦｐを発生させることにより運転者への予告を行う。自車両を走行する際に運転者が接触する頻度の高い運転操作機器であるアクセルペダル７２を用いるので、効果的な予告を行うことができる。
（３）コントローラ５０Ｂは、アクセルペダル７２に発生させる振動により、運転者への予告を行う。アクセルペダル７２から振動を発生させることにより、運転者は通常の走行時とは状況が違うことを直感的に認識することができる。また、発生させていた振動を終了することによって、運転者は逸脱防止制御もまもなく終了することを直感的に認識することが可能となる。
（４）コントローラ５０Ｂは、アクセルペダル７２に発生させる操作反力を所定期間ΔＴｍ，増加させることにより、推奨運転操作を促す。具体的には、図３０（ｂ）に示すように所定時間ΔＴｍだけ、増加量ΔＦｍをアクセルペダル操作反力に付加する。これにより、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み始めるときにアクセルペダル７２が重く感じられ、車線逸脱防止制御が作動中であることを運転者に直感的に認識させることが可能となる。また、操作反力の増大によりアクセルペダル７２の踏み込み操作が緩やかになることによって、アクセルペダル操作量ＳＡに対応するスロットルバルブ開度の増加もゆるやかになる。これにより、車線逸脱防止制御によって左右輪に制動力差を発生させてヨー制御を行っている状態で、制御のバランスを崩すような駆動力が発生することを抑制することができる。この場合の推奨運転操作は、アクセルペダル７２の踏み込みの抑制を意味する。
【００９３】
なお、第３の実施の形態で車両挙動制御として行う車線逸脱防止制御は、自車両の横方向の挙動に関わる制御であるので、作動状態の予告あるいは推奨運転操作を促すために、自車両の横方向の運転操作に関わる運転操作機器、例えばステアリングホイールを用いることも可能である。この場合も、上述したアクセルペダル７２を用いる場合と同様に、付加反力ΔＦｐや振動を発生させることが可能である。
【００９４】
上述した第１から第３の実施の形態においては、車両用運転操作補助装置１〜３が自車両の車両挙動制御を行うシステム８０，９０，１００を備えるとして説明した。しかし、れには限定されず、車両用運転操作補助装置１〜３から独立して設けられた車両挙動制御システム８０，９０，１００からの信号を、車両用運転操作補助装置１〜３で受信するように構成することも可能である。この場合、例えば自動制動制御装置８０で算出される減速度を逐次、車両用運転操作補助装置１のコントローラ５０で受信して、コントローラ５０において自動制動制御の作動状態を判断したり、自動制動制御装置８０から作動状態の判断結果を受信することができる。車両用運転操作補助装置１〜３は、少なくとも、車両挙動制御システム８０，９０，１００の作動状態を運転者に予告するように構成される。
【００９５】
以上説明した第１〜第３の実施の形態においては、図１２を用いてリスクポテンシャルＲＰからアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出した。しかし、リスクポテンシャルＲＰと反力制御指令値ＦＡとの関係は、図１２に示すものには限定されず、例えばリスクポテンシャルＲＰの増加に対して反力制御指令値ＦＡが指数関数的に増加するように構成することも可能である。また、リスクポテンシャルＲＰに応じて、アクセルペダル７２以外の運転操作機器、例えばブレーキペダル８４から操作反力を発生させることも可能である。また、アクセルペダル７２とブレーキペダル８４とを用いることもできる。
【００９６】
上述した第１から第３の実施の形態においては、自車両と障害物との車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣとを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出したが、図９（ａ）（ｂ）に示した仮想弾性体の反発力（リスクポテンシャルＲＰｖｂ）をリスクポテンシャルＲＰとして定義することもできる。
【００９７】
上述した第２の実施の形態においては、衝突速度低減制御が開始することを予告するために、アクセルペダル７２の操作反力を上限値まで増加させて跳ね上げるように構成した。ただし、これには限定されず、他の機械的な手法を用いてアクセルペダル７２を跳ね上げることもできる。すなわち、アクセルペダル７２を解放位置まで戻して運転者が踏み込めないようにすることができれば、種々の機構を用いることができる。
【００９８】
以上説明した第１から第３の実施の形態においては、レーザレーダ１０および車速センサ３０が走行状態検出手段として機能し、コントローラ５０，５０Ａ，５０Ｂがリスクポテンシャル算出手段、作動予告手段、接触可能性判断手段、横位置判断手段、および車線逸脱判断手段として機能し、コントローラ５０，５０Ａ，５０Ｂとアクセルペダル反力制御装置７０が操作反力制御手段および運転操作推奨手段として機能し、自動制動制御装置８０、衝突速度低減装置９０および車線逸脱防止装置１００が車両挙動制御手段として機能することができる。また、自動制動制御装置８０が制駆動力制御手段として機能し、衝突速度低減装置９０が接触回避制御手段として機能し、車線逸脱防止装置１００が車線逸脱防止制御手段として機能することができる。ただし、これらには限定されず、走行状態検出手段として、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可能である。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【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】駆動力制御装置の構成図。
【図４】アクセルペダル操作量と要求駆動力との関係を示す図。
【図５】制動力制御装置の構成図。
【図６】ブレーキペダル操作量と要求制動力との関係を示す図。
【図７】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８】自動制動制御の作動状態とアクセルペダル操作量からの遷移モード判定を説明する図。
【図９】（ａ）（ｂ）自車両の自動制動制御の概念を説明する図。
【図１０】自動制動制御の作動状態の判定方法を説明する図。
【図１１】遷移モードごとの情報提示内容を示す図。
【図１２】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１３】（ａ）〜（ｄ）モード１における、自動制動制御の作動状態、自動制動制御による減速度、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）モード２における、自動制動制御の作動状態、自動制動制御による減速度、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）モード３における、自動制動制御の作動状態、自動制動制御による減速度、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図１６】（ａ）〜（ｄ）モード５における、自動制動制御の作動状態、自動制動制御による減速度、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図１７】第２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１８】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１９】衝突速度低減制御の作動状態とアクセルペダル操作量からの遷移モード判定を説明する図。
【図２０】遷移モードごとの情報提示内容を示す図。
【図２１】（ａ）〜（ｃ）モード１１における、衝突速度低減制御の作動状態、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）モード１５における、衝突速度低減制御の作動状態、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図２３】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２４】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２５】車線逸脱防止制御の作動状態とアクセルペダル操作量からの遷移モード判定を説明する図。
【図２６】自車線からの逸脱量の算出方法を説明する図。
【図２７】遷移モードごとの情報提示内容を示す図。
【図２８】（ａ）〜（ｃ）モード２１における、車線逸脱防止制御の作動状態、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図２９】（ａ）〜（ｃ）モード２２における、車線逸脱防止制御の作動状態、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図３０】（ａ）〜（ｃ）モード２３における、車線逸脱防止制御の作動状態、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【図３１】（ａ）〜（ｃ）モード２５における、車線逸脱防止制御の作動状態、アクセルペダル操作反力および情報提示内容の時間変化を示す図。
【符号の説明】
【０１００】
１０：レーザレーダ                    ３０：車速センサ
４０：ヨー角センサ                    ５０，５０Ａ，５０Ｂ：コントローラ
６０：スピーカ                        ７０：アクセルペダル反力制御装置
７４：アクセルペダルストロークセンサ  ８０：自動制動制御装置
９０：衝突速度低減装置                １００：車線逸脱防止装置
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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