JP4114682B2 - 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両 - Google Patents

Description

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。

従来の車両用運転操作補助装置は、自車両と自車両前方の障害物との車間距離および相対速度に基づいて自車両と前方障害物との接近状態を算出し、この接近状態を緩和するための減速度を自車両に発生させるとともに、アクセルペダルの操作反力を変化させている（例えば特許文献１参照）。この装置は、自車両の制動力およびアクセルペダル操作反力を制御することにより、運転者の注意を喚起して自車両と前方障害物との接近状態を緩和している。

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。
特開２００３−２６７２０１号公報

上述した装置は、制動力とアクセルペダル操作反力の制御により、前方障害物との接近状態を運転者に知覚させることが可能である。しかしながら、運転者が前方障害物に追従しようとしている場合には、接近状態の緩和のために増大する操作反力および制動力によって車間距離が離されてしまい、追従しづらいという問題があった。

本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、少なくとも、自車速および自車両と障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段による検出結果に基づいて、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、運転者が自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、自車両と障害物との相対位置関係の調整に関する運転者の運転意図を２段階で検出する意図検出手段と、意図検出手段の結果に基づいて、制御手段によって制御する力の制御量を補正する補正手段とを備え、意図検出手段は、車間距離を調整して障害物に接近しようとする、あるいは障害物から離れようとする車間距離調整意図を検出する第１の意図検出手段と、車間距離を略一定として障害物に追従しようとする運転者の追従意図を検出する第２の意図検出手段とを備え、補正手段は、第２の意図検出手段によって追従意図ありと検出されると、第１の意図検出手段による車間距離調整意図に応じて障害物への追従走行を補助するように制御量を補正する。
本発明による車両用運転操作補助方法は、自車両前方の障害物を検出し、少なくとも、自車速および自車両と前記障害物との車間距離に基づいて、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し、リスクポテンシャルに基づいて、運転者が自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御し、車間距離を調整して障害物に接近しようとする、あるいは障害物から離れようとする車間距離調整意図を検出し、車間距離を略一定として障害物に追従しようとする運転者の追従意図を検出し、追従意図ありと検出されると、車間距離調整意図に応じて障害物への追従走行を補助するようにリスクポテンシャルに基づいて制御する力の制御量を補正する。
本発明による車両は、自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、少なくとも、自車速および自車両と障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段による検出結果に基づいて、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、運転者が自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、自車両と障害物との相対位置関係の調整に関する運転者の運転意図を２段階で検出する意図検出手段と、意図検出手段の結果に基づいて、制御手段によって制御する力の制御量を補正する補正手段とを有し、意図検出手段は、車間距離を調整して障害物に接近しようとする、あるいは障害物から離れようとする車間距離調整意図を検出する第１の意図検出手段と、車間距離を略一定として障害物に追従しようとする運転者の追従意図を検出する第２の意図検出手段とを備え、補正手段は、第２の意図検出手段によって追従意図ありと検出されると、第１の意図検出手段による車間距離調整意図に応じて障害物への追従走行を補助するように制御量を補正する車両用運転操作補助装置を備える。

本発明によれば、自車両と障害物との相対位置関係の調整に関する運転者の運転意図を２段階で検出し、その結果に基づいて、リスクポテンシャルに基づいて制御する力の制御量を補正するので、障害物に対するリスクポテンシャルの大きさを運転操作機器の操作反力および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを用いて運転者に伝達しながら、運転者が障害物との相対位置関係を調整しようとする意図を持っている場合は、運転者が相対位置関係の調整を行いやすくした制御を実現することが可能となる。

《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る。

まず、車両用運転操作補助装置１の構成を説明する。車両用運転操作補助装置１は、レーダ装置１０，車速センサ２０，舵角センサ３０，障害物検知装置４０，コントローラ５０，駆動力制御装置６０，アクセルペダル反力発生装置７０，および制動力制御装置９０等を備えている。

レーダ装置１０は、例えば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たレーザレーダであり、水平方向に赤外線レーザ光を照射して車両前方領域を走査し、自車両前方の障害物を検出する。図２に、レーダ装置１０による障害物検出の原理を説明する図を示す。図２に示すように、レーダ装置１０はレーザ光を出力する発光部１０ａと、自車両の前方にある反射物（通常、前方車の後端）で反射された反射光を検出する受光部１０ｂとを備えている。発光部１０ａはスキャニング機構が組み合わされており、図２に矢印で示すように左右方向に振れるように構成されている。発光部１０ａは角度を変化させながら所定角度範囲内で順次発光する。レーダ装置１０は、発光部１０ａによるレーザ光の出射から受光部１０ｂにおける反射波の受光までの時間差に基づいて自車両から障害物までの距離を計測する。

レーダ装置１０は、スキャニング機構により自車両の前方領域をスキャニングしながら、各スキャニング位置またはスキャニング角度について反射光を受光した場合に障害物までの距離を算出する。さらに、レーダ装置１０は、障害物を検出したときのスキャニング角とその障害物までの距離とに基づいて、自車両に対する障害物の左右方向の位置も算出する。すなわち、レーダ装置１０は、障害物の有無とともに自車両に対する障害物の相対的な位置を検出する。

図３に、レーダ装置１０による障害物の検出結果の一例を示す。各スキャニング角で自車両に対して障害物の相対的な位置を特定することにより、図３に示すようにスキャニング範囲内で検出できる複数の物体についての平面的な存在状態図を得ることができる。
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する。

障害物検知装置４０は、レーダ装置１０および車速センサ２０の検出結果に基づいて前方障害物に関する情報を取得する。具体的には、障害物検知装置４０は、レーダ装置１０からスキャニング周期毎またはスキャニング角ごとに出力される検出結果に基づいて、検出した物体の動きを判別するとともに、物体間の近接状態や動きの類似性等に基づいて、検出した物体が同一物体であるか異なる物体であるかを判別する。

そして、障害物検知装置４０は、レーダ装置１０と車速センサ２０からの信号に基づいて、自車両周囲の障害物情報、すなわち自車両と前方障害物との車間距離と相対速度、および自車両に対する前方障害物の左右方向距離を認識する。なお、障害物検知装置４０は、複数の前方障害物を検知した場合は各障害物についての情報を取得する。障害物検知装置４０は、取得した障害物情報をコントローラ５０へ出力する。

舵角センサ３０は、ステアリングコラムもしくはステアリングホイール（不図示）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操舵角として検出し、コントローラ５０へ出力する。

アクセルペダル６１には、アクセルペダル６１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６２が設けられている。アクセルペダルストロークセンサ６２によって検出されたアクセルペダル操作量はコントローラ５０および駆動力制御装置６０に出力される。ブレーキペダル９１には、その踏み込み量（操作量）を検出するブレーキペダルストロークセンサ９２が設けられている。ブレーキペダルストロークセンサによって検出されたブレーキペダル操作量は、制動力制御装置９０に出力される。

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、車両用運転操作補助装置１全体の制御を行う。コントローラ５０は、車速センサ２０から入力される自車速、および障害物検知装置４０から入力される障害物情報から、自車両の走行状況を認識する。コントローラ５０は、走行状況に基づいて前方障害物に対する自車両の接近度合を表す物理量であるリスクポテンシャルを算出する。

そして、コントローラ５０は、障害物に対するリスクポテンシャルに基づいて、自車両に発生する制駆動力を制御するとともに、運転者が運転操作のために操作する運転操作機器に発生する操作反力を制御する。ここでは、運転操作機器としてアクセルペダル６１を用い、アクセルペダル６１を操作する際に発生する操作反力を制御する。

駆動力制御装置６０は、アクセルペダル６１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４に、駆動力制御装置６０における駆動力制御のブロック図を示す。図５に、アクセルペダル操作量ＳＡとドライバ要求駆動力Ｆｄａとの関係を定めた特性マップを示す。駆動力制御装置６０は、図５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６０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。

制動力制御装置９０は、ブレーキペダル９１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６に、制動力制御装置９０における制動力制御のブロック図を示す。図７に、ブレーキペダル操作量ＳＢとドライバ要求制動力Ｆｄｂとの関係を定めた特性マップを示す。制動力制御装置９０は、図７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９０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９５が作動する。

アクセルペダル反力発生装置７０は、アクセルペダル６１のリンク機構に組み込まれたサーボモータ（不図示）を備えている。アクセルペダル反力発生装置７０は、コントローラ５０からの指令に応じてサーボモータで発生させるトルクを制御し、運転者がアクセルペダル６１を操作する際に発生する操作反力を任意に制御することができる。なお、反力制御を行わない場合のアクセルペダル反力は、例えばアクセルペダル操作量ＳＡに対して比例するように設定されている。

以下に、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の動作を説明する。まず、動作の概要を説明する。
車両用運転操作補助装置１のコントローラ５０は、障害物検知装置４０で検出した障害物情報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。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、自車両と自車両前方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。

コントローラ５０は、算出したリスクポテンシャルに応じて、自車両に発生する制駆動力および運転者が自車両を運転する際に操作する運転操作機器から発生する操作反力を制御する。これにより、自車両が前方障害物、例えば先行車に近づいていくと、アクセルペダル６１からの操作反力が大きくなるとともに、自車両の駆動力が低下、あるいは制動力が増大し、運転者にリスクポテンシャルの大きさを伝達することができる。このとき、運転者が意識的にアクセルペダル６１を踏み込まないと、アクセルペダル操作反力の増大によってアクセルペダル６１が戻される。

このようにアクセルペダル操作反力が増大、および駆動力が低下または制動力が増加したときには、運転者が意図的にアクセルペダル６１を踏み込まないと自車両と先行車との車間距離が離れる。したがって、運転者が先行車に追従して（車間距離をほぼ保って）走行しようとしている場合に、追従しづらくなってしまう。そこで、第１の実施の形態では、運転者が先行車に追従して走行しようとしている場合は、その運転操作を補助するようにアクセルペダル操作反力および制駆動力を調整する。

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８を用いて詳細に説明する。図８は、第１の実施の形態のコントローラ５０における運転操作補助制御処理の処理手順の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。

まず、ステップＳ１１０で、車速センサ２０によって検出される自車速Ｖｈと、舵角センサ３０によって検出される自車両の操舵角δのデータを読み込む。ステップＳ１２０では、アクセルペダルストロークセンサ６２によって検出されるアクセルペダル操作量ＳＡを読み込む。つづくステップＳ１３０で、レーダ装置１０および車速センサ２０の検出結果に従って障害物検知装置４０で算出した複数の前方障害物に関する情報を読み込む。前方障害物に関する情報は、例えば各障害物までの前後方向の距離（車間距離）Ｄと、自車両に対する障害物の左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙである。

ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で読み込んだ自車速Ｖｈおよび操舵角δに基づいて、自車両の進路を推定する。以下に、予測進路の推定方法を図９および図１０を用いて説明する。予測進路を推定するために、図９に示すように自車両が矢印方向に進行している場合の旋回半径Ｒを算出する。まず、自車両の旋回曲率ρ（１／ｍ）を算出する。旋回曲率ρは、自車速Ｖｈおよび操舵角δに基づいて、以下の（式１）で算出できる。
ρ＝１／｛Ｌ（１＋Ａ・Ｖｈ^２）｝×δ／Ｎ・・・（式１）
ここで、Ｌ：自車両のホイールベース、Ａ：車両に応じて定められたスタビリティファクタ（正の定数）、Ｎ：ステアリングギア比である。

旋回半径Ｒは、旋回曲率ρを用いて以下の（式２）で表される。
Ｒ＝１／ρ ・・・（式２）
（式２）を用いて算出した旋回半径Ｒを用いることで、図９に示すように自車両の走行軌道を半径Ｒの円弧として予測することができる。そして、図１０に示すように、旋回半径Ｒの円弧を中心線とした幅Ｔｗの領域を、自車両が走行するであろう予測進路として設定する。幅Ｔｗは、自車両の幅に基づいて予め適切に設定しておく。

ステップＳ１５０では、障害物検知装置４０によって検出され、ステップＳ１４０で設定した自車両の予測進路内にあると判定した障害物のうち、自車両に最も近い物体を、前方障害物として選択する。この前方障害物は、以降の処理で自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する対象となる障害物である。

ステップＳ１６０では、ステップＳ１５０で前方障害物として選択した障害物について、自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。ここでは、リスクポテンシャルＲＰを算出するために、まず、自車両と前方障害物、例えば先行車との車間時間ＴＨＷを算出する。車間時間ＴＨＷは、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物理量であり、以下の（式３）から算出される。
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖｈ ・・・（式３）
（式３）で算出した車間時間ＴＨＷの逆数を、リスクポテンシャルＲＰ（＝１／ＴＨＷ）とする。車間時間ＴＨＷが小さいほど自車両と先行車との接近度合を表すリスクポテンシャルＲＰが大きくなり、自車両と先行車とが近づいていることを表す。

ステップＳ１７０では、アクセルペダル操作反力および制駆動力補正量を算出する際の基準となる反発トルクＴを算出する。反発トルクＴは以下のようにして算出する。
反発トルクＴの算出のために、図１１（ａ）（ｂ）に示すように自車両の前方に仮想的な弾性体１００を設けたと仮定し、この仮想的な弾性体１００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。反発トルクＴは、図１１（ｂ）に示すように仮想弾性体１００が前方車両に当たって圧縮された場合の仮想ばね反力を、トルク相当に換算したものとして算出する。

具体的には、車間時間ＴＨＷが仮想弾性体１９９の長さに相当すると考え、図１２に示すようにリスクポテンシャルＲＰに基づいて反発トルクＴを算出する。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰ１よりも小さい場合、すなわち、図１１（ａ）に示すように仮想弾性体１００が前方車両と接触していない場合は、反発トルクＴ＝０とする。仮想弾性体１００が前方車両によって圧縮され、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰ１よりも大きくなると、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じて反発トルクＴが徐々に大きくなる。

ステップＳ１８０では、第１の意図検出処理を行う。ここでは、運転者によるアクセルペダル６１の操作状態に基づいて、運転者の車間距離調整意図、すなわち先行車に近づきたいか、あるいは先行車から離れたいかという運転意図を検出する。まず、ステップＳ１２０で検出された現在のアクセルペダル操作量ＳＡと、前回周期で検出され、コントローラ５０のメモリに記憶されていたアクセルペダル操作量前回値ＳＡ＿１との差ΔＳＡ（＝ＳＡ−ＳＡ＿１）を算出する。差ΔＳＡ＞０の場合、すなわちアクセルペダル６１を踏増ししている場合は、先行車により接近したい意図があると判断する。一方、差ΔＳＡ＜０の場合、すなわちアクセルペダル６１が戻されている場合は、先行車から離れたい意図があると判断する。差ΔＳＡ＝０の場合は、現状維持と判断できる。

ステップＳ１９０では、第２の意図検出処理を行う。ここでは、自車両と先行車との車間距離Ｄに基づいて、運転者が車間距離Ｄをほぼ一定に保って先行車に追従しようとする意図があるかを検出する。自車両が先行車との車間距離Ｄをほぼ一定に保って走行することを、自車両の追従走行とする。ここでの処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１９０１では、現在、リスクポテンシャルＲＰに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。具体的には、前回周期で算出されたリスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰ１よりも大きく、反発トルクＴが算出されていたか否かを判定する。ステップＳ１９０１が否定判定されるとステップＳ１９０２へ進み、今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始するか否かを判定する。具体的には、ステップＳ１７０でリスクポテンシャルＲＰに基づいて算出された反発トルクＴが０よりも大きいか否かに基づいて、制御開始か否かを判断する。反発トルクＴ＞０の場合は制御開始と判断し、ステップＳ１９０３へ進む。

ステップＳ１９０３では、ステップＳ１３０で検出した現在の自車両と先行車との車間距離Ｄを、制御開始初期値Ｄ０として記憶する。そして、ステップＳ１９０４で追従意図を判断するために用いるタイマをリセットした後、ステップＳ１９０５へ進む。ステップＳ１９０２で制御開始しないと判断された場合は、ステップＳ１９０３，Ｓ１９０４をスキップしてステップＳ１９０５へ進む。ステップＳ１９０５では、先行車に追従走行する意図がないと判定する。

ステップＳ１９０１が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップＳ１９０６へ進む。ステップＳ１９０６では、ステップＳ１３０で検出された現在の車間距離Ｄと制御開始初期値Ｄ０との差を算出し、差の絶対値｜Ｄ−Ｄ０｜を閾値Ｄｔｈと比較する。閾値Ｄｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、先行車との車間距離Ｄがほぼ一定で追従走行しているとみなせる程度の範囲を設定するように定義する。例えば、車間距離Ｄの変化、すなわち差（Ｄ−Ｄ０）が車間距離Ｄの約１０％以内であるかを判断するように閾値Ｄｔｈを設定する。

｜Ｄ−Ｄ０｜＜Ｄｔｈの場合は、ステップＳ１９０７へ進んで追従意図を判断するためのタイマを加算する。ステップＳ１９０８では、ステップＳ１９０７で加算したタイマの値が所定時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。所定時間Ｔｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、運転者が車間距離Ｄをほぼ一定に保っていると判断するのに充分な時間、例えば２０秒程度として予め適切に設定しておく。ステップＳ１９０８が肯定判定され、車間距離Ｄの変化が約１０％以内となってから所定時間Ｔｔｈ以上経過した場合は、ステップＳ１９０９へ進み、先行車に対する追従意図があると判定する。

ステップＳ１９０６が否定判定され、車間距離Ｄの差の絶対値｜Ｄ−Ｄ０｜が閾値Ｄｔｈ以上の場合は、ステップＳ１９１０へ進む。ステップＳ１９１０では、制御開始初期値Ｄ０を現在の車間距離Ｄで置き換える。ステップＳ１９１１では、追従意図判断のためのタイマをリセットし、ステップＳ１９１２では追従意図なしと判定する。

なお、追従意図ありと判断されている場合に、レーダ装置１０が先行車を検知しなくなったこと、運転者が車線変更のための運転操作を行ったこと、または運転者がアクセルペダル６１を解放したことが検出されると、追従意図の検出をリセットする。

このようにステップＳ１９０で運転者の先行車に対する追従意図を判定した後、ステップＳ２００へ進む。
ステップＳ２００では、ステップＳ１８０で検出した運転者の車間距離調整意図と、ステップＳ１９０で検出した運転者の追従意図に基づいて、制駆動力制御を行う際の駆動力補正量ΔＤａおよび制動力補正量ΔＤｂを算出する。アクセルペダル６１の操作に対して発生する駆動トルクの基本的な関係は、図１４に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほど自車両に発生する駆動トルクＴＱが大きくなるように設定されている。これは、駆動力制御装置６０が備える図５に示したマップと同様の関係を示している。運転者に先行車に対する追従意図がない場合は、図１４に示す特性に従って、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて駆動トルクＴＱを算出する。

一方、運転者に追従意図がある場合は、アクセルペダル操作量ＳＡが変化した場合でも自車両が先行車に追従しやすいように、アクセルペダル操作量ＳＡの変化に対する駆動トルク変化が小さくなる方向にアクセルペダル操作量−駆動トルク特性を変更する。図１５に、追従意図が検出された場合に用いるアクセルペダル操作量ＳＡに対する駆動トルクＴＱの特性を示す。図１５に実線で示すように、追従意図がある場合には、アクセルペダル操作量の変化ΔＳＡに対する駆動トルク変化ΔＴＱが、一点鎖線で示す追従意図がない場合に比べて小さくなるように設定されている。

制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂの算出の際には、追従意図の有無によって図１４及び図１５のマップを切り換えて使用する。制駆動力補正量算出処理を、図１６のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ２００１では、現在、リスクポテンシャルＲＰに応じた制駆動力制御が行われているか否かを判定する。ステップＳ２００１が否定判定されるとステップＳ２００２へ進み、今回周期で制駆動力制御を開始するか否かを判定する。ステップＳ２００２が否定判定されると、ステップＳ２００３へ進んで駆動力補正量ΔＤａ＝０に設定し、ステップＳ２００４で制動力補正量ΔＤｂ＝０とする。

ステップＳ２００１ですでに制駆動力制御が行われていると判定されると、ステップＳ２００６へ進む。ステップＳ２００６では、運転者の追従意図の有無に応じた駆動トルク特性を用い、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて目標駆動トルクＴＱ１を算出する。まず、追従意図がない場合は図１４のマップを用い、追従意図がある場合は図１５に実線で示す関係を用いて、アクセルペダル操作量ＳＡの差ΔＳＡに応じた駆動トルク変化量ΔＴＱを算出する。そして、前回周期で算出された目標駆動トルクＴＱ１＿ｚに駆動トルク変化量ΔＴＱを加算することにより、以下の（式４）から目標駆動トルクＴＱ１を算出する。
ＴＱ１＝ＴＱ１＿ｚ＋ΔＴＱ ・・・（式４）

一方、ステップＳ２００２で今回周期から制駆動力制御を開始すると判定された場合は、ステップＳ２００５へ進み、図１４のマップに従って現在のアクセルペダル操作量ＳＡに対応する駆動トルクＴＱを目標駆動トルクＴＱ１として算出する。

つづくステップＳ２００７では、ステップＳ２００５またはＳ２００６で算出された目標駆動トルクＴＱ１と、ステップＳ１７０で算出したリスクポテンシャルＲＰに応じた反発トルクＴとを比較する。目標駆動トルクＴＱ１が反発トルクＴ以上（ＴＱ１≧Ｔ）の場合は、ステップＳ２００８へ進む。

ステップＳ２００８では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｔをセットし、ステップＳ２００９で制動力補正量ΔＤｂに０をセットする。すなわち、ＴＱ１−Ｔ≧０であることから、駆動トルクＴＱ１を反発トルクＴにより補正した後も正の駆動力が残る。従って、補正量の出力は駆動力制御装置６０のみで行うことができる。この場合、車両の状態としては、運転者がアクセルペダル６１を踏んでいるにも関わらず期待した程の駆動力が得られない状態となる。補正後の駆動力が走行抵抗より大きい場合には、加速が鈍くなる挙動として運転者に感じられ、補正後の駆動力が走行抵抗より小さい場合には、減速する挙動として運転者に感じられる。

一方、ステップＳ２００７が否定判定され、目標駆動トルクＴＱ１が反発トルクＴより小さい場合（ＴＱ１＜Ｔ）は、駆動力制御装置６０のみでは目標とする補正量を出力できない。そこで、ステップＳ２０１０において駆動力補正量ΔＤａに−ＴＱ１をセットし、ステップＳ２０１１で制動力補正量ΔＤｂとして、補正量の不足分（Ｔ−ＴＱ１）をセットする。この場合、車両の減速挙動として運転者には察知される。

このようにステップＳ２００で制駆動力補正量を算出した後、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０では、ステップＳ１７０で算出した反発トルクＴに基づいて、アクセルペダル６１に発生す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。

反発トルクＴとアクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの基本的な関係は、図１７に示すように反発トルクＴが大きくなるほどアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが大きくなるように設定されている。運転者に先行車に対する追従意図がない場合は、図１７に示す反力特性に従って、反発トルクＴに基づいてアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。

一方、運転者に追従意図がある場合は、自車両が先行車に追従しやすいようにアクセルペダル操作反力を速やかに低下させる。そこで、図１８に実線で示すように反発トルクＴに対するアクセルペダル反力制御指令値ＦＡの変化を、一点鎖線で示す追従意図がない場合に比べて大きくする。この場合、図１８に示すように、制駆動力制御における車間距離Ｄの初期値Ｄ０に対応する反発トルクＴ０を基準として、反発トルクＴに対するアクセルペダル反力制御指令値ＦＡの傾きを変更する。具体的には、自車両と先行車との車間距離Ｄの増加によりリスクポテンシャルＲＰが低下し、反発トルクＴが低下していく場合に、アクセルペダル６１に発生している操作反力を速やかに低下させて追従走行を行うために必要なアクセルペダル操作量ＳＡまで速やかに復帰できるように反力特性を変更する。

つづくステップＳ２２０では、ステップＳ２００で算出した駆動力補正量ΔＤａ、及び制動力補正量ΔＤｂをそれぞれ駆動力制御装置６０、及び制動力制御装置９０に出力する。駆動力制御装置６０は、駆動力補正量ΔＤａと要求駆動力Ｆｄａとから目標駆動力を算出し、算出した目標駆動力を発生するようにエンジンコントローラに指令を出力する。また、制動力制御装置９０は、制動力補正量ΔＤｂと要求制動力Ｆｄｂとから目標制動力を算出し、目標制動力を発生するようにブレーキ液圧コントローラに指令を出力する。

ステップＳ２３０では、ステップＳ２１０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発生装置７０に出力する。アクセルペダル反力発生装置７０は、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた通常の反力特性に、コントローラ５０から入力される指令値に応じた反力を付加するようにアクセルペダル反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。

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、自車両前方の障害物を検出し、少なくとも自車速Ｖｈおよび自車両と前方障害物との車間距離Ｄを検出し、これらの検出結果に基づいて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ＲＰを算出する。そして、リスクポテンシャルＲＰに基づいて運転者が自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する。第１の実施の形態では、操作反力および制駆動力の両方を制御する。車両用運転操作補助装置１は、自車両と障害物との相対位置関係の調整に関する運転者の運転意図を２段階で検出し、運転意図の検出結果に基づいて操作反力および制駆動力の制御量を補正する。これにより、障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを、運転操作機器であるアクセルペダル６１に発生する操作反力および自車両に発生する制駆動力を介して運転者に伝達しながら、障害物に対する相対位置関係を調整しようとする運転者の運転意図を考慮した制御を実現することが可能となる。
（２）コントローラ５０は、２段階の運転意図検出として、車間距離Ｄを調整して障害物に接近しようとする、あるいは障害物から離れようとする車間距離調整意図の検出、および車間距離Ｄを略一定として障害物に追従しようとする運転者の追従意図の検出を行う。これにより、運転者が障害物に接近しようとしているのか、また接近しようとしている場合はより短い車間距離Ｄで追従しようとしているのか、といった追従走行に関する運転者の運転意図を詳細に検出することができる。
（３）コントローラ５０は、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、運転者の車間距離調整意図を検出する。具体的には、アクセルペダル６１が踏増し操作されている場合は障害物に接近しようとし、アクセルペダル６１が戻し操作されている場合は障害物から離れようとしていると判断する。アクセルペダル６１は運転者が運転操作の際に操作する運転操作機器であり、アクセルペダル操作量ＳＡには運転者の運転操作状態が直接的に現れるので、車間距離調整意図を確実に判断できる。
（４）コントローラ５０は、車間距離Ｄが所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて追従意図を検出する。具体的には、車間距離Ｄの変化量｜Ｄ-Ｄ０｜が閾値Ｄｔｈよりも小さい状態が所定時間Ｔｔｈ以上継続する場合に、追従意図ありと判断する。車間距離Ｄが継続的に安定している場合は障害物に追従しようとしていると判断するので、運転者の追従意図を確実に判断することができる。
（５）コントローラ５０は、車間距離調整意図の検出結果に基づいて制駆動力の制御量の変化量を設定し、運転者に追従意図ありと検出されると、制御量の変化量が小さくなるように補正する。具体的には、車間距離調整意図の検出結果であるアクセルペダル操作量ＳＡの変化量ΔＳＡに基づいて、図１４の関係から駆動トルクＴＱの変化量ΔＴＱを算出し、追従意図がある場合は、図１５に示すように駆動トルク変化量ΔＴＱが小さくなるように補正する。例えば、リスクポテンシャルＲＰが増加すると、これに応じて駆動力が低下するとともに、アクセルペダル操作反力が増大するので、運転者は車間距離Ｄを保って先行車に追従するためにアクセルペダル６１を踏み込む必要がある。しかし、追従意図ありと検出されると駆動トルクＴＱの減少が抑制されるので、先行車への追従走行状態を容易に保つことができる。
（６）コントローラ５０は、追従意図ありと検出された後、障害物検出手段であるレーダ装置１０によって障害物が検出されなくなると、追従意図の検出処理をリセットする。これにより、信頼度の高い追従意図の検出を行うことができる。
（７）コントローラ５０は、追従意図ありと検出された後、例えばステアリング操舵状態ウィンカ操作状態、または自車両のレーン内横位置の変化に基づいて自車両の車線変更が検出されると、追従意図の検出処理をリセットする。これにより、信頼度の高い追従意図の検出を行うことができる。

−第１の実施の形態の変形例−
先行車に対する追従意図が検出された場合のアクセルペダル操作量−駆動トルク特性を、図１９に示すように設定することもできる。図１９に示す特性は、アクセルペダル６１が前回値ＳＡ＿１から戻し方向に操作される場合にのみ、実線で示すようにアクセルペダル操作量ＳＡの変化に対する駆動トルク変化ΔＴＱが小さくなるように調整している。これにより、運転者に追従意図がある場合は、アクセルペダル６１が戻されると駆動トルクＴＱの変化が小さくなるので、先行車に対する追従走行状態を容易に保つことができる。アクセルペダル６１を踏み増ししている場合は、運転者が追従意図を持っていても追従意図なしの場合と同様に駆動トルクＴＱが変化するので、運転者が意図的にアクセルペダル６１を踏み込んでいる場合に運転者の運転操作を優先した制御とすることができる。

《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基本構成は、図１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。

第２の実施の形態においては、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、運転者の先行車に対する追従意図を判定する。アクセルペダル操作量ＳＡに基づく追従意図判定処理を、図２０のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１９０で実行される第２の意図検出処理に相当する。

ステップＳ１９２１では、現在、リスクポテンシャルＲＰに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。ステップＳ１９２１が否定判定されるとステップＳ１９２２へ進み、今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始するか否かを判定する。今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始する場合は、ステップＳ１９２３へ進む。

ステップＳ１９２３では、ステップＳ１２０で検出した現在のアクセルペダル操作量ＳＡを、制御開始初期値ＳＡ０として記憶する。そして、ステップＳ１９２４で追従意図を判断するために用いるタイマをリセットした後、ステップＳ１９２５へ進む。ステップＳ１９２２で制御開始しないと判断された場合は、ステップＳ１９２３，Ｓ１９２４をスキップしてステップＳ１９２５へ進む。ステップＳ１９２５では、先行車に追従走行する意図がないと判定する。

ステップＳ１９２１が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップＳ１９２６へ進む。ステップＳ１９２６では、ステップＳ１２０で検出された現在のアクセルペダル操作量ＳＡと制御開始初期値ＳＡ０との差を算出し、差の絶対値｜ＳＡ−ＳＡ０｜を閾値ＳＡｔｈと比較する。閾値ＳＡｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、アクセルペダル操作によって自車両に大きな加減速を発生させることがなく、略一定の自車速Ｖｈを維持するためのアクセルペダル操作範囲を設定するように定義する。例えば、アクセルペダル操作によって１秒あたりの車速変化が１ｋｍ/ｈを超えない程度となるように閾値ＳＡｔｈを設定する。

｜ＳＡ−ＳＡ０｜＜ＳＡｔｈの場合は、ステップＳ１９２７へ進んで追従意図を判断するためのタイマを加算する。ステップＳ１９２８では、ステップＳ１９２７で加算したタイマの値が所定時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。所定時間Ｔｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、運転者が同一の先行車に追従していると判断するのに充分な時間、例えば２０秒程度として予め適切に設定しておく。ステップＳ１９２８が肯定判定され、アクセルペダル操作量ＳＡの変化が所定範囲内となってから所定時間Ｔｔｈ以上経過した場合は、ステップＳ１９２９へ進み、先行車に対する追従意図があると判定する。

ステップＳ１９２６が否定判定され、アクセルペダル操作量ＳＡの差の絶対値｜ＳＡ−ＳＡ０｜が閾値ＳＡｔｈ以上の場合は、ステップＳ１９３０へ進む。ステップＳ１９３０では、制御開始初期値Ｄ０を現在のアクセルペダル操作量ＳＡで置き換える。ステップＳ１９３１では、追従意図判断のためのタイマをリセットし、ステップＳ１９３２では追従意図なしと判定する。

なお、追従意図ありと判断されている場合に、アクセルペダル操作量ＳＡが閾値ＳＡｔｈで定義される範囲を大きく超え、明らかに自車速Ｖｈを変化させると判断できるアクセルペダル６１の操作が検出された場合、例えばアクセルペダル操作による１秒あたりの車速変化が１．５ｋｍ/ｈを超えるような加速度を生じさせるアクセルペダル操作量ＳＡが検出された場合には、追従意図の検出をリセットする。

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。
コントローラ５０は、アクセルペダル操作量ＳＡが所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて追従意図を検出する。具体的には、アクセルペダル操作量ＳＡの変化量｜ＳＡ-ＳＡ０｜が閾値ＳＡｔｈよりも小さい状態が所定時間Ｔｔｈ以上継続する場合に、追従意図ありと判断する。アクセルペダル６１の操作が安定した状態が継続している場合は障害物に追従しようとしていると判断するので、運転者の追従意図を確実に判断することができる。

−第２の実施の形態の変形例１−
ここでは、自車速Ｖｈに基づいて運転者の先行車に対する追従意図を判定する。自車速Ｖｈに基づく追従意図判定処理を、図２１のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１９０で実行される第２の意図検出処理に相当する。

ステップＳ１９４１では、現在、リスクポテンシャルＲＰに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。ステップＳ１９４１が否定判定されるとステップＳ１９４２へ進み、今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始するか否かを判定する。今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始する場合は、ステップＳ１９４３へ進む。

ステップＳ１９４３では、ステップＳ１１０で検出した現在の自車速Ｖｈを、制御開始初期値Ｖ０として記憶する。そして、ステップＳ１９４４で追従意図を判断するために用いるタイマをリセットした後、ステップＳ１９４５へ進む。ステップＳ１９４２で制御開始しないと判断された場合は、ステップＳ１９４３，Ｓ１９４４をスキップしてステップＳ１９４５へ進む。ステップＳ１９４５では、先行車に追従走行する意図がないと判定する。

ステップＳ１９４１が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップＳ１９４６へ進む。ステップＳ１９４６では、ステップＳ１１０で検出された現在の自車速Ｖｈと制御開始初期値Ｖ０との差を算出し、差の絶対値｜Ｖｈ−Ｖ０｜を閾値Ｖｔｈと比較する。閾値Ｖｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、自車速Ｖｈが略一定であるとみなせる範囲を設定するように定義する。閾値Ｖｔｈは、例えば、５ｋｍ/ｈとして設定する。

｜Ｖｈ−Ｖ０｜＜Ｖｔｈの場合は、ステップＳ１９４７へ進んで追従意図を判断するためのタイマを加算する。ステップＳ１９４８では、ステップＳ１９４７で加算したタイマの値が所定時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。所定時間Ｔｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、運転者が同一の先行車に追従していると判断するのに充分な時間、例えば２０秒程度として予め適切に設定しておく。ステップＳ１９４８が肯定判定され、自車速Ｖｈの変化が所定範囲内となってから所定時間Ｔｔｈ以上経過した場合は、ステップＳ１９４９へ進み、先行車に対する追従意図があると判定する。

ステップＳ１９４６が否定判定され、自車速Ｖｈの差の絶対値｜Ｖｈ−Ｖ０｜が閾値Ｖｔｈ以上の場合は、ステップＳ１９５０へ進む。ステップＳ１９５０では、制御開始初期値Ｖ０を現在の自車速Ｖｈで置き換える。ステップＳ１９５１では、追従意図判断のためのタイマをリセットし、ステップＳ１９５２では追従意図なしと判定する。

なお、追従意図ありと判断されている場合に、自車速Ｖｈが閾値Ｖｔｈで定義される範囲を大きく超え、例えば閾値Ｖｔｈから１０ｋｍ/ｈ以上離れる場合には、追従意図の検出をリセットする。

このように、コントローラ５０は、自車速Ｖｈが所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて追従意図を検出する。具体的には、自車速Ｖｈの変化量｜Ｖｈ-Ｖ０｜が閾値Ｖｔｈよりも小さい状態が所定時間Ｔｔｈ以上継続する場合に、追従意図ありと判断する。自車速Ｖｈが安定した状態が継続している場合は障害物に追従しようとしていると判断するので、運転者の追従意図を確実に判断することができる。

−第２の実施の形態の変形例２−
ここでは、操舵角δに基づいて運転者の先行車に対する追従意図を判定する。操舵角δに基づく追従意図判定処理を、図２２のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１９０で実行される第２の意図検出処理に相当する。

ステップＳ１９６１では、現在、リスクポテンシャルＲＰに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。ステップＳ１９６１が否定判定されるとステップＳ１９６２へ進み、今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始するか否かを判定する。今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始する場合は、ステップＳ１９６３へ進む。

ステップＳ１９６３では、ステップＳ１１０で検出した現在の操舵角δを、制御開始初期値δ０として記憶する。そして、ステップＳ１９６４で追従意図を判断するために用いるタイマをリセットした後、ステップＳ１９６５へ進む。ステップＳ１９６２で制御開始しないと判断された場合は、ステップＳ１９６３，Ｓ１９６４をスキップしてステップＳ１９６５へ進む。ステップＳ１９６５では、先行車に追従走行する意図がないと判定する。

ステップＳ１９６１が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップＳ１９６６へ進む。ステップＳ１９６６では、ステップＳ１１０で検出された現在の操舵角δと制御開始初期値δ０との差を算出し、差の絶対値｜δ−δ０｜を閾値δｔｈと比較する。閾値δｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、車両が通常、緩いカーブも含めて自車線内を維持して走行する際に示す値よりもやや大きい値として設定する。

｜δ−δ０｜＜δｔｈの場合は、ステップＳ１９６７へ進んで追従意図を判断するためのタイマを加算する。ステップＳ１９６８では、ステップＳ１９６７で加算したタイマの値が所定時間Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。所定時間Ｔｔｈは、運転者に先行車に対する追従走行意図があるか否かを判断するために用いるしきい値であり、運転者が同一の先行車に追従していると判断するのに充分な時間、例えば２０秒程度として予め適切に設定しておく。ステップＳ１９６８が肯定判定され、操舵角δの変化が所定範囲内となってから所定時間Ｔｔｈ以上経過した場合は、ステップＳ１９６９へ進み、先行車に対する追従意図があると判定する。

ステップＳ１９６６が否定判定され、操舵角δの差の絶対値｜δ−δ０｜が閾値δｔｈ以上の場合は、ステップＳ１９７０へ進む。ステップＳ１９７０では、制御開始初期値δ０を現在の操舵角δで置き換える。ステップＳ１９６１では、追従意図判断のためのタイマをリセットし、ステップＳ１９６２では追従意図なしと判定する。

なお、追従意図ありと判断されている場合に、操舵角δが閾値δｔｈで定義される範囲を大きく超える場合、具体的には、車線変更を行う際の操舵操作に対応する操舵角δが検出された場合には、追従意図の検出をリセットする。また、ウィンカ操作や操舵速度に基づいて車線変更を行おうとしていることが検出される場合も追従意図の検出をリセットする。

コントローラ５０は、操舵角δが所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて追従意図を検出する。具体的には、操舵角δの変化量｜δ-δ０｜が閾値δｔｈよりも小さい状態が所定時間Ｔｔｈ以上継続する場合に、追従意図ありと判断する。操舵角δの変化が小さく、ステアリングホイールの操作が安定した状態が継続している場合は、自車両が車線変更や追越操作を行わずに障害物に追従しようとしていると判断するので、運転者の追従意図を確実に判断することができる。

−第２の実施の形態の変形例３−
ここでは、リスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力制御および制駆動力制御の制御モードを運転者が選択するモード選択スイッチを設け、スイッチ操作に基づいて運転者の先行車に対する追従意図を判定する。図２３に、モード選択スイッチ３５を備えた車両用運転操作補助装置２のシステム図を示す。図２３において、図１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説明を省略する。

モード選択スイッチ３５は、例えばステアリングホイール近傍に設置されており、運転者のスイッチ操作により、通常モードと前車追従モードのいずれかを選択する。コントローラ５０Ａは、通常モードが選択されると、運転者に先行車に対する追従意図がないと判断し、前車追従モードが選択されると、先行車に対する追従意図があると判断する。追従意図ありの場合は、上述した第１の実施の形態と同様に駆動トルク特性および反力特性を変更する。

このように、車両用運転操作補助装置２は、障害物に対する追従走行モードを設定する追従モード設定スイッチ３５をさらに備えており、コントローラ５０Ａは運転者による追従モード設定スイッチ３５の操作に基づいて追従意図を検出する。スイッチ操作によって運転者が追従モードを選択すると追従意図ありと判断するので、運転者の追従意図を一層確実に検出することができる。

《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１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。

第３の実施の形態においては、先行車に対する運転者の追従意図に応じて、リスクポテンシャルＲＰに対する反発トルクＴの特性を変化させる。図２４に、リスクポテンシャルＲＰと反発トルクＴとの関係を示す。追従意図がない場合は、実線で示す図１２と同様の特性に従って反発トルクＴを算出する。追従意図がある場合は、破線で示す特性に従って反発トルクＴを算出する。追従意図がある場合は、先行車との車間距離Ｄが増加した時に速やかに反発トルクＴを減少し、先行車に追従走行するために必要な駆動力まで速やかに復帰させるように、リスクポテンシャルＲＰの変化に対する反発トルクＴの変化を大きくしている。

また、追従意図がある場合は、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰ２（＞ＲＰ１）よりも大きくなると反発トルクＴが増加し始めるように設定する。これにより、車間距離Ｄの増加等によりリスクポテンシャルＲＰが低下した場合に、反発トルクＴが早いタイミングで０となるので、運転者は加速操作を容易に行うことができる。

なお、運転者の追従意図の有無に応じて反発トルクＴの特性を変化させる場合は、図８のフローチャートのステップＳ１９０で運転者の追従意図検出処理を行った後、ステップＳ１７０の反発トルク算出処理を行うようにする。

このように、以上説明した第３の実施の形態においては、以下の作用効果を奏することができる。
コントローラ５０は、運転者の追従意図ありと検出されると、リスクポテンシャルＲＰと制御量との関係を補正する。具体的には、図２４に示すようにリスクポテンシャルＲＰと、制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂおよび反力制御指令値ＦＡを算出するための反発トルクＴとの関係を補正する。車間距離Ｄの増加等によりリスクポテンシャルＲＰが低下した場合は反発トルクＴが速やかに減少するので、運転者の加速操作によって先行車に追従するために必要な駆動力まで容易に復帰することができ、追従走行状態を維持しやすくすることができる。

《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基本構成は、図１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。

第４の実施の形態においては、第２の意図検出処理、すなわち先行車に対する運転者の追従意図を検出する際に、運転者がどの程度の車間距離で先行車に追従しようとしているかも合わせて判断し、この結果に応じて追従走行時の制御パターンを設定する。制御パターンは、操作反力制御および制駆動力制御をどのような形態で行うかを表しており、ここでは、制御パターンとして、先行車に追従走行する場合の基準車間距離を決定する。基準車間距離は、操作反力制御および制駆動力制御を実行するための制御作動領域といえる。

ここでは、図２５に示すように、制御作動領域の短いパターン１、制御作動領域の中程度のパターン２、および制御作動領域の長いパターン３の制御パターンを設定し、これらの中からいずれかを選択する。 制御パターン１は、制御作動領域が短く、自車両と前方障害物との接触の可能性が高い場合に操作反力制御および制駆動力制御を行う。混雑した交通環境や合流地点等、運転者が意図的に前方障害物に接近して走行する場合は、運転者の運転操作を優先する。ただし、接触の可能性が高くなると、大きな制御量を発生させて運転者の注意を喚起し、接触の可能性を低減させる。

制御パターン３は、制御作動領域が長いので、自車両前方に障害物が存在する場合に、早い段階から操作反力制御および制駆動力制御を開始して、前方障害物の状況を運転者に報知する。これにより、先行車との車間距離Ｄが適度に長く、比較的空いている交通環境で、運転者の運転操作を適切な方向へ促すことができる。制御パターン２は、制御作動領域が中程度であり、制御パターン３よりも先行車に接近している状態で操作反力制御および制駆動力制御を行う。

なお、図２５では、説明を容易にするために自車両と先行車との車間距離Ｄを横軸とし、反発トルクＴを縦軸として表しているが、車間距離Ｄが車間時間ＴＨＷに相当すると考えると、図２５は、図１２に示したリスクポテンシャルＲＰと反発トルクＴとの関係を表しているといえる。すなわち、制御作動領域が短くなると、図１２に示したリスクポテンシャルＲＰの所定値ＲＰ１が大きくなり、反発トルクＴの発生タイミングが遅くなる。

第４の実施の形態では、自車両と先行車との車間距離Ｄに基づいて制御パターンの設定、すなわち追従意図の有無の判断および基準車間距離の設定を行う。制御パターンの設定処理を、図２６のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１９０で実行される第２の意図検出処理に相当する。

ステップＳ１９８１では、ステップＳ１３０で算出した自車両と先行車との車間距離Ｄを、現在の制御パターンと制御作動領域の短い制御パターンとを区分する車間距離のしきい値（基準車間距離）ＴＨＲ（ＳＥＬ−１）と比較する。ＳＥＬは、制御パターンに付した符号を示し、制御パターン１が設定されている場合はＳＥＬ＝１、制御パターン２が設定されている場合はＳＥＬ＝２、制御パターン３が設定されている場合はＳＥＬ＝３となる。制御パターン１〜３に属さない場合は、ＳＥＬ＝４（領域外）とする。

例えば、現在、制御パターン３に設定されている場合は、制御パターン３と制御パターン２とを区分するしきい値ＴＨＲ（２）と、現在の車間距離Ｄとを比較する。Ｄ＜ＴＨＲ（ＳＥＬ−１）の場合は、ステップＳ１９８２へ進む。ステップＳ１９８２では、制御作動領域を短くするかを判断する際に用いるタイマＴ１を加算するとともに、制御作動領域を長くするかを判断する際に用いるタイマＴ２をリセットする。

ステップＳ１９８３では、ステップＳ１９８２で加算したタイマＴ１の値が所定時間Ｔ１ｔｈ以上であるか否かを判定する。車間距離Ｄがしきい値ＴＨＲ（ＳＥＬ−１）よりも小さくなってから所定時間Ｔ１ｔｈ以上経過している場合は、ステップＳ１９８４へ進む。ステップＳ１９８４では、運転者が現在の制御パターンよりも短い車間距離で先行車に追従しようとしていると判断し、制御パターンを、現在よりも制御作動領域の短い制御パターンに変更する（ＳＥＬ→ＳＥＬ−１）。例えば、現在、制御パターン３が設定されている場合は制御パターン２に変更する。

ステップＳ１９８１が否定判定されるとステップＳ１９８５へ進み、車間距離Ｄを、現在の制御パターンと制御作動領域の長い制御パターンとを区分する車間距離のしきい値（基準車間距離）ＴＨＲ（ＳＥＬ＋１）と比較する。例えば、現在、制御パターン１に設定されている場合は、制御パターン１と制御パターン２とを区分するしきい値ＴＨＲ（１）と、現在の車間距離Ｄとを比較する。Ｄ＞ＴＨＲ（ＳＥＬ＋１）の場合は、ステップＳ１９８６へ進む。ステップＳ１９８６では、制御作動領域を短くするかを判断する際に用いるタイマＴ１をリセットするとともに、制御作動領域を長くするかを判断する際に用いるタイマＴ２を加算する。

ステップＳ１９８７では、ステップＳ１９８６で加算したタイマＴ２の値が所定時間Ｔ２ｔｈ以上であるか否かを判定する。車間距離Ｄがしきい値ＴＨＲ（ＳＥＬ＋１）よりも大きくなってから所定時間Ｔ２ｔｈ以上経過している場合は、ステップＳ１９８８へ進む。ステップＳ１９８８では、運転者が現在の制御パターンよりも長い車間距離で先行車に追従しようとしていると判断し、制御パターンを、現在よりも制御作動領域の長い制御パターンに変更する（ＳＥＬ→ＳＥＬ＋１）。例えば、現在、制御パターン１が設定されている場合は制御パターン２に変更する。なお、現在、最も制御作動領域の長い制御パターン３に設定されている場合は、ＳＥＬをＳＥＬ＋１に変更することにより、領域外（ＳＥＬ＝４）となる。この場合は、運転者に追従意図がないと判断する。

ステップＳ１９８５が否定判定されると、ステップＳ１９８９へ進み、タイマＴ１，Ｔ２をリセットする。この場合は、前回周期で設定された制御パターンをそのまま使用する。なお、所定時間Ｔ１ｔｈ、Ｔ２ｔｈは、先行車に追従しているか否かを判断するために用いるしきい値であり、車間距離Ｄがほぼ一定の状態で運転者が同一の先行車に追従していると判断するのに充分な時間、例えば２０秒程度として予め適切に設定しておく。また、車間距離Ｄのしきい値ＴＨＲ（ＳＥＬ）は、追従走行時の基準車間距離であり、各制御パターンにおいて適切な制御を実現できるように予め適切な値を設定しておく。

第４の実施の形態では、以上説明したようにステップＳ１９０で追従意図の有無の判断と基準車間距離を設定した後、ステップＳ１７０の反発トルク算出処理を行う。具体的には、追従意図がないと判断されると、図１２のマップに従ってリスクポテンシャルＲＰに応じた反発トルクＴを算出し、追従意図があると判断されると、設定された基準車間距離（制御パターン）に従ってリスクポテンシャルＲＰに応じた反発トルクＴを算出する。制御パターンごとの反発トルクＴの特性を、図２７に示す。

図２７に示すように、制御パターン３は、運転者が長い車間距離Ｄを保って先行車に追従しようとしているので、リスクポテンシャルＲＰが小さい早い段階からゆるやかな操作反力制御および制駆動力制御を行うようにする。制御パターン２は、中程度の車間距離Ｄを保って先行車に追従するように、適切な反発トルクＴを設定する。制御パターン１は、運転者が短い車間距離Ｄで先行車に追従しようとしているので、リスクポテンシャルＲＰが高く、先行車との接触の可能性が高くなるまでは運転者の運転操作を優先する。接触の可能性が高くなると、反発トルクＴをすみかやに増大させて操作反力制御及び制駆動力制御により運転者の注意を喚起する。

このように、以上説明した第４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、２段階の運転意図検出として、車間距離Ｄを調整して障害物に接近しようとする、あるいは障害物から離れようとする車間距離調整意図の検出、および障害物に追従しようとする運転者の追従意図の検出とともに追従走行時の基準車間距離の設定を行う。具体的には、図２５に示すように複数の制御パターンを設定し、運転者が望む基準車間距離に対応する制御作動領域をもつ制御パターンを選択する。これにより、運転者が障害物に接近しようとしているのか、また接近しようとしている場合はより短い車間距離Ｄで追従しようとしているのか、といった追従走行に関する運転者の運転意図を詳細に検出し、運転者の運転意図にあった制御を実現することができる。さらに、短い基準車間距離に対応する制御パターン、例えば制御パターン１が設定されると、接触の可能性が高くなるまでリスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力制御および制駆動力制御が行われないので、過大な制御によって運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。長い基準車間距離に対応する制御パターン、例えば制御パターン３が設定されると、早い段階からリスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力制御および制駆動力制御を行って自車両周囲のリスクの大きさを運転者に報知することができる。
（２）コントローラ５０は、車間距離Ｄの変化と変化後の経過時間に基づいて追従意図の検出と基準車間距離の設定を行う。具体的には、車間距離Ｄがしきい値ＴＨＲ（ＳＥＬ−１）よりも小さくなってから所定時間Ｔ１ｔｈが経過すると、より短い車間距離Ｄで追従しようとしていると判断し、車間距離Ｄがしきい値ＴＨＲ（ＳＥＬ＋１）よりも大きくなってから所定時間Ｔ２ｔｈが経過すると、より長い車間距離Ｄで追従しようとしていると判断する。これにより、運転者がどの程度の車間距離Ｄを保って先行車に追従しようとしているかを詳細に設定し、自動的に制御パターンを切り替えることができる。

−第４の実施の形態の変形例１−
ここでは、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、運転者の先行車に対する追従意図の判定および基準車間距離の設定を行う。ここでの処理を、図２８のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１９０で実行される第２の意図検出処理に相当する。

ステップＳ２９０１では、ステップＳ１２０で検出したアクセルペダル操作量ＳＡを、しきい値ＳＡ＿ＴＨ１と比較する。しきい値ＳＡ＿ＴＨ１は、車速維持に必要なトルクを得るためのアクセルペダル操作量ＳＡよりも充分に大きな値として予め適切に設定しておく。ＳＡ＞ＳＡ＿ＴＨ１の場合は、ステップＳ２９０２へ進む。ステップＳ２９０２では、制御作動領域を短くするかを判断する際に用いるタイマＴ１を加算するとともに、制御作動領域を長くするかを判断する際に用いるタイマＴ２をリセットする。

ステップＳ２９０３では、ステップＳ２９０２で加算したタイマＴ１の値が所定時間Ｔ１ｔｈ以上であるか否かを判定する。アクセルペダル６１がしきい値ＳＡ＿ＴＨ１よりも踏み込まれている状態が所定時間Ｔ１ｔｈ以上継続する場合は、ステップＳ２９０４へ進む。ステップＳ２９０４では、運転者が現在の制御パターンよりも短い車間距離で先行車に追従しようとしていると判断し、制御パターンを、現在よりも制御作動領域の短い制御パターンに変更する（ＳＥＬ→ＳＥＬ−１）。例えば、現在、制御パターン３が設定されている場合は制御パターン２に変更する。

ステップＳ２９０１が否定判定されるとステップＳ２９０５へ進み、アクセルペダル操作量ＳＡをしきい値ＳＡ＿ＴＨ２と比較する。しきい値ＳＡ＿ＴＨ２は、車速維持に必要なトルクを得るためのアクセルペダル操作量ＳＡよりも充分に小さな値として予め適切に設定しておく。ＳＡ＜ＳＡ＿ＴＨ２の場合は、ステップＳ２９０６へ進む。ステップＳ２９０６では、制御作動領域を短くするかを判断する際に用いるタイマＴ１をリセットするとともに、制御作動領域を長くするかを判断する際に用いるタイマＴ２を加算する。

ステップＳ２９０７では、ステップＳ２９０６で加算したタイマＴ２の値が所定時間Ｔ２ｔｈ以上であるか否かを判定する。アクセルペダル６１がしきい値ＳＡ＿ＴＨ２よりも戻されている状態が所定時間Ｔ２ｔｈ以上継続している場合は、ステップＳ２９０８へ進む。ステップＳ２９０８では、運転者が現在の制御パターンよりも長い車間距離で先行車に追従しようとしていると判断し、制御パターンを、現在よりも制御作動領域の長い制御パターンに変更する（ＳＥＬ→ＳＥＬ＋１）。例えば、現在、制御パターン１が設定されている場合は制御パターン２に変更する。なお、現在、最も制御作動領域の長い制御パターン３に設定されている場合は、ＳＥＬをＳＥＬ＋１に変更することにより、領域外（ＳＥＬ＝４）となる。この場合は、運転者に追従意図がないと判断する。

ステップＳ２９０５が否定判定されると、ステップＳ２９０９へ進み、タイマＴ１，Ｔ２をリセットする。この場合は、前回周期で設定された制御パターンをそのまま使用する。なお、所定時間Ｔ１ｔｈ、Ｔ２ｔｈは、略一定の操作状態で先行車に追従しているか否かを判断するために用いるしきい値であり、運転者が同一の先行車に追従していると判断するのに充分な時間、例えば２０秒程度として予め適切に設定しておく。

アクセルペダル６１の踏み込み状態が継続する場合は、車間距離Ｄを短くして追従しようとしていると判断し、制御作動領域を短くしていくように制御パターンを順次変更する。アクセルペダル６１を戻した状態が継続する場合は、車間距離Ｄを長くしようとしている判断し、制御作動領域を長くしていくように制御パターン順次変更する。

このように、コントローラ５０は、アクセルペダル操作量ＳＡの変化と変化後の経過時間に基づいて追従意図の検出と基準車間距離の設定を行う。具体的には、アクセルペダル操作量ＳＡがしきい値ＳＡ＿ＴＨ１よりも大きくなってから所定時間Ｔ１ｔｈが経過すると、より短い車間距離Ｄで追従しようとしていると判断し、アクセルペダル操作量ＳＡがしきい値ＳＡ＿ＴＨ２よりも小さくなってから所定時間Ｔ２ｔｈが経過すると、より長い車間距離Ｄで追従しようとしていると判断する。これにより、運転者がどの程度の車間距離Ｄを保って先行車に追従しようとしているかを詳細に設定し、制御パターンを自動的に切り替えることができる。また、運転者が操作するアクセルペダル６１の操作量を用いることにより、運転者の運転操作状態を直接的に反映した追従意図の検出および制御作動領域の選択を行うことができる。

−第４の実施の形態の変形例２−
ここでは、リスクポテンシャルＲＰに応じてアクセルペダル６１に付加される付加反力、すなわちアクセルペダル反力制御指令値ＦＡに基づいて、運転者の先行車に対する追従意図の判定および基準車間距離の設定を行う。ここでの処理を、図２９のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図８に示したフローチャートのステップＳ１９０で実行される第２の意図検出処理に相当する。

ステップＳ２９２１では、前回周期で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを、しきい値ＦＡ＿ＴＨ１と比較する。しきい値ＦＡ＿ＴＨ１は、所定値以下のリスクポテンシャルＲＰが発生している低リスク領域において自車両が先行車に追従走行する場合の反力制御指令値ＦＡよりも充分に大きな値として予め適切に設定しておく。ＦＡ＞ＦＡ＿ＴＨ１の場合は、ステップＳ２９２２へ進む。ステップＳ２９２２では、制御作動領域を短くするかを判断する際に用いるタイマＴ１を加算するとともに、制御作動領域を長くするかを判断する際に用いるタイマＴ２をリセットする。

ステップＳ２９２３では、ステップＳ２９２２で加算したタイマＴ１の値が所定時間Ｔ１ｔｈ以上であるか否かを判定する。アクセルペダル反力制御指令値ＦＡがしきい値ＦＡ＿ＴＨ１よりも大きい状態が所定時間Ｔ１ｔｈ以上継続する場合は、ステップＳ２９２４へ進む。ステップＳ２９２４では、運転者が現在の制御パターンよりも短い車間距離で先行車に追従しようとしていると判断し、制御パターンを、現在よりも制御作動領域の短い制御パターンに変更する（ＳＥＬ→ＳＥＬ−１）。例えば、現在、制御パターン３が設定されている場合は制御パターン２に変更する。

ステップＳ２９２１が否定判定されるとステップＳ２９２５へ進み、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡをしきい値ＦＡ＿ＴＨ２と比較する。しきい値ＦＡ＿ＴＨ２は、反力制御指令値ＦＡ＝０に近い、小さな値として予め適切に設定しておく。ＦＡ＜ＦＡ＿ＴＨ２の場合は、ステップＳ２９２６へ進む。ステップＳ２９２６では、制御作動領域を短くするかを判断する際に用いるタイマＴ１をリセットするとともに、制御作動領域を長くするかを判断する際に用いるタイマＴ２を加算する。

ステップＳ２９２７では、ステップＳ２９２６で加算したタイマＴ２の値が所定時間Ｔ２ｔｈ以上であるか否かを判定する。アクセルペダル反力制御指令値ＦＡがしきい値ＦＡ＿ＴＨ２よりも小さい状態が所定時間Ｔ２ｔｈ以上継続している場合は、ステップＳ２９２８へ進む。ステップＳ２９２８では、運転者が現在の制御パターンよりも長い車間距離で先行車に追従しようとしていると判断し、制御パターンを、現在よりも制御作動領域の長い制御パターンに変更する（ＳＥＬ→ＳＥＬ＋１）。例えば、現在、制御パターン１が設定されている場合は制御パターン２に変更する。なお、現在、最も制御作動領域の長い制御パターン３に設定されている場合は、ＳＥＬをＳＥＬ＋１に変更することにより、領域外（ＳＥＬ＝４）となる。この場合は、運転者に追従意図がないと判断する。

ステップＳ２９２５が否定判定されると、ステップＳ２９２９へ進み、タイマＴ１，Ｔ２をリセットする。この場合は、前回周期で設定された制御パターンをそのまま使用する。なお、所定時間Ｔ１ｔｈ、Ｔ２ｔｈは、略一定の操作状態で先行車に追従しているか否かを判断するために用いるしきい値であり、運転者が同一の先行車に追従していると判断するのに充分な時間、例えば２０秒程度として予め適切に設定しておく。

アクセルペダル反力制御指令値ＦＡがしきい値ＦＡ＿ＴＨ１よりも大きな状態が継続する場合は、リスクポテンシャルＲＰが大きいにも関わらず、その状態を維持しており、運転者は車間距離Ｄを短くして追従しようとしていると判断する。そこで、制御作動領域を短くしていくように制御パターンを順次変更する。アクセルペダル反力制御指令値ＦＡがしきい値ＦＡ＿ＴＨ２よりも小さな状態が継続する場合は、車間距離Ｄを長くしようとしている判断し、制御作動領域を長くしていくように制御パターン順次変更する。

このように、コントローラ５０は、操作反力の制御量の変化と変化後の経過時間に基づいて追従意図の検出と基準車間距離の設定を行う。具体的には、操作反力の制御量であるアクセルペダル反力制御指令値ＦＡがしきい値ＦＡ＿ＴＨ１よりも大きくなってから所定時間Ｔ１ｔｈが経過すると、より短い車間距離Ｄで追従しようとしていると判断し、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡがしきい値ＦＡ＿ＴＨ２よりも小さくなってから所定時間Ｔ２ｔｈが経過すると、より長い車間距離Ｄで追従しようとしていると判断する。これにより、運転者がどの程度の車間距離Ｄを保って先行車に追従しようとしているかを詳細に設定し、制御パターンを自動的に切り替えることができる。

上述した第１から第４の実施の形態においては、自車両周囲の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および制駆動力制御をそれぞれ行った。ただし、これには限定されず、アクセルペダル反力制御および制駆動力制御の少なくともいずれかを行うように構成することもできる。また運転操作機器としてブレーキペダル９１を用い、リスクポテンシャルＲＰに応じてブレーキペダル９１に発生する操作反力を制御することもできる。

上述した第１から第４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を用いて障害物に対する接近度合いを表すリスクポテンシャルＲＰを算出したが、これには限定されない。例えば、車間時間ＴＨＷの代わりに自車両が障害物に接触するまでの時間を表す余裕時間ＴＴＣを用いることもできる。余裕時間ＴＴＣは、自車両と障害物との車間距離Ｄを相対速度Ｖｒで除算することにより算出でき、自車両の障害物に対する接近度合を表す物理量であるといえる。この場合も、余裕時間ＴＴＣの逆数をリスクポテンシャルＲＰとする。

上述した第１から第４の実施の形態では、追従意図ありと検出された場合に、アクセルペダル操作量―駆動トルク特性を補正するとともに、反発トルクＴに対するアクセルペダル反力制御指令値ＦＡの特性も補正した。ただし、これには限定されず、追従意図ありと検出された場合に、アクセルペダル操作量―駆動トルク特性のみを補正することもできる。あるいは、反発トルクＴに対するアクセルペダル反力制御指令値ＦＡの特性のみを補正することも可能である。

以上説明した第１から第４の実施の形態においては、レーダ装置１０が障害物検出手段として機能し、レーダ装置１０および車速センサ２０が走行状態検出手段として機能し、コントローラ５０，５０Ａがリスクポテンシャル算出手段、意図検出手段、補正手段、第１の意図検出手段、第２の意図検出手段、およびリセット手段として機能することができる。また、コントローラ５０，５０Ａ，アクセルペダル反力発生装置７０、駆動力制御装置６０、および制動力制御装置９０が制御手段として機能し、アクセルペダルストロークセンサ６２がアクセルペダル操作量検出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のレーダ装置１０を、レーザレーダとは別方式のミリ波レーダを用いたり、ＣＣＤ等のカメラを走行状態検出手段として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。

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。 レーダ装置の測距原理を説明する図。 レーダ装置による検出結果の一例を示す図。 駆動力制御装置を説明する図。 アクセルペダル操作量と要求駆動力との関係を示す図。 制動力制御装置を説明する図。 ブレーキペダル操作量と要求制動力との関係を示す図。 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。 自車両の予測進路の算出方法を説明する図。 自車両の予測進路の算出方法を説明する図。 （ａ）（ｂ）反発トルクの算出方法を説明する図。 リスクポテンシャルと反発トルクとの関係を示す図。 追従意図検出処理の処理手順を示すフローチャート。 アクセルペダル操作量と駆動トルクとの基本的な関係を示す図。 追従意図がある場合のアクセルペダル操作量と駆動トルクとの関係を示す図。 制駆動力補正量算出処理の処理手順を示すフローチャート。 反発トルクとアクセルペダル反力制御指令値との基本的な関係を示す図。 追従意図に応じた反発トルクとアクセルペダル反力制御指令値との関係を示す図。 追従意図がある場合のアクセルペダル操作量と駆動トルクとの別の関係を示す図。 アクセルペダル操作量に基づく追従意図検出処理の処理手順を示すフローチャート。 自車速に基づく追従意図検出処理の処理手順を示すフローチャート。 操舵角に基づく追従意図検出処理の処理手順を示すフローチャート。 モード選択スイッチを備える車両用運転操作補助装置のシステム図。 追従意図に応じたリスクポテンシャルと反発トルクとの関係を示す図。 第４の実施の形態において設定する複数の制御パターンと車間距離との関係を説明する図。 追従意図／車間距離判定処理の処理手順を示すフローチャート。 制御パターンに応じたリスクポテンシャルと反発力との関係を示す図。 アクセルペダル操作量に基づく追従意図／車間距離判定処理の処理手順を示すフローチャート。 アクセルペダル付加反力に基づく追従意図／車間距離判定処理の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１０：レーダ装置 ２０：車速センサ
３０：舵角センサ ４０：障害物検知装置
５０，５０Ａ：コントローラ ６０：駆動力制御装置
６１：アクセルペダル ７０：アクセルペダル反力発生装置
９０：制動力制御装置 ９１：ブレーキペダル

Claims (23)

1. 自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
   少なくとも、自車速および自車両と前記障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、
   前記走行状態検出手段による検出結果に基づいて、前記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、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、
   前記自車両と前記障害物との相対位置関係の調整に関する前記運転者の運転意図を２段階で検出する意図検出手段と、
   前記意図検出手段の結果に基づいて、前記制御手段によって制御する力の制御量を補正する補正手段とを備え、
   前記意図検出手段は、前記車間距離を調整して前記障害物に接近しようとする、あるいは前記障害物から離れようとする車間距離調整意図を検出する第１の意図検出手段と、前記車間距離を略一定として前記障害物に追従しようとする前記運転者の追従意図を検出する第２の意図検出手段とを備え、
   前記補正手段は、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると、前記第１の意図検出手段による前記車間距離調整意図に応じて前記障害物への追従走行を補助するように前記制御量を補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
2. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段をさらに備え、
   前記第１の意図検出手段は、前記アクセルペダル操作量検出手段で検出される前記アクセルペダルの操作量に基づいて、前記運転者の車間距離調整意図を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
3. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記第２の意図検出手段は、前記車間距離が所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて前記追従意図を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
4. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段をさらに備え、
   前記第２の意図検出手段は、前記アクセルペダル操作量検出手段で検出される前記アクセルペダルの操作量が所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて前記追従意図を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
5. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記第２の意図検出手段は、前記自車速が所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて前記追従意図を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
6. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   操舵角を検出する操舵角検出手段をさらに備え、
   前記第２の意図検出手段は、前記操舵角検出手段で検出される前記操舵角が所定範囲内で変化するときの継続時間に基づいて前記追従意図を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
7. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記障害物に対する追従走行モードを設定する追従モード設定スイッチをさらに備え、
   前記第２の意図検出手段は、前記運転者による前記追従モード設定スイッチの操作に基づいて前記追従意図を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記補正手段は、前記第１の意図検出手段の検出結果に基づいて前記制駆動力の前記制御量の変化量を設定し、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると、前記制御量の変化量が小さくなるように補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
9. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記補正手段は、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると、前記制御手段における前記リスクポテンシャルと前記制御量との関係を補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
10. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記補正手段は、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると、前記制御手段における前記リスクポテンシャルと前記操作反力との関係を補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出された後、前記障害物検出手段によって前記障害物が検出されなくなると前記追従意図の検出処理をリセットするリセット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。
12. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出された後、前記自車両の車線変更が検出されると前記追従意図の検出処理をリセットするリセット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。
13. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記第２の意図検出手段は、前記追従意図を検出するとともに、追従走行時の基準車間距離を設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
14. 請求項１３に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記第２の意図検出手段は、前記車間距離の変化と変化後の経過時間に基づいて前記追従意図の検出と前記基準車間距離の設定を行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
15. 請求項１３に記載の車両用運転操作補助装置において、
    アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段をさらに備え、
    前記第２の意図検出手段は、前記アクセルペダル操作量検出手段で検出される前記アクセルペダルの操作量の変化と変化後の経過時間に基づいて前記追従意図の検出と前記基準車間距離の設定を行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
16. 請求項１３に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記第２の意図検出手段は、前記操作反力の制御量の変化と変化後の経過時間に基づいて前記追従意図の検出と前記基準車間距離の設定を行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
17. 自車両前方の障害物を検出し、
    少なくとも、自車速および自車両と前記障害物との車間距離に基づいて、前記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し、
    前記リスクポテンシャルに基づいて、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御し、
    前記車間距離を調整して前記障害物に接近しようとする、あるいは前記障害物から離れようとする車間距離調整意図を検出し、
    前記車間距離を略一定として前記障害物に追従しようとする前記運転者の追従意図を検出し、
    前記追従意図ありと検出されると、前記車間距離調整意図に応じて前記障害物への追従走行を補助するように前記リスクポテンシャルに基づいて制御する力の制御量を補正することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
18. 自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
    少なくとも、自車速および自車両と前記障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、
    前記走行状態検出手段による検出結果に基づいて、前記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、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、
    前記自車両と前記障害物との相対位置関係の調整に関する前記運転者の運転意図を２段階で検出する意図検出手段と、
    前記意図検出手段の結果に基づいて、前記制御手段によって制御する力の制御量を補正する補正手段とを有し、
    前記意図検出手段は、前記車間距離を調整して前記障害物に接近しようとする、あるいは前記障害物から離れようとする車間距離調整意図を検出する第１の意図検出手段と、前記車間距離を略一定として前記障害物に追従しようとする前記運転者の追従意図を検出する第２の意図検出手段とを備え、
    前記補正手段は、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると、前記第１の意図検出手段による前記車間距離調整意図に応じて前記障害物への追従走行を補助するように前記制御量を補正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。
19. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制御手段は、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記操作反力が大きくなるように前記操作反力の制御量を制御する操作反力制御手段と、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど駆動力を低下もしくは制動力を増加するように前記制駆動力の制御量を制御する制駆動力制御手段とを有し、
    前記補正手段は、前記第１の意図検出手段によって検出される前記車間距離調整意図に応じて前記制駆動力の前記制御量の変化量を設定し、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると前記追従意図なしの場合に比べて前記制駆動力の前記制御量の変化量が小さくなるように補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
20. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制御手段は、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記操作反力が大きくなるように前記操作反力の制御量を制御する操作反力制御手段と、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど駆動力を低下もしくは制動力を増加するように前記制駆動力の制御量を制御する制駆動力制御手段とを有し、
    前記補正手段は、前記第１の意図検出手段によって検出される前記車間距離調整意図に応じて前記制駆動力の前記制御量の変化量を設定し、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると、前記車間距離調整意図が前記障害物から離れようとする意図のときに、前記追従意図なしの場合に比べて前記制駆動力の前記制御量の変化量が小さくなるように補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
21. 請求項１９または請求項２０に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記補正手段は、さらに、前記追従意図ありと検出されると、前記追従意図なしの場合に比べて前記リスクポテンシャルの変化量に対する前記操作反力の前記制御量の変化量が大きくなるように補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
22. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制御手段は、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記操作反力が大きくなるように前記操作反力の制御量を制御する操作反力制御手段と、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど駆動力を低下もしくは制動力を増加するように前記制駆動力の制御量を制御する制駆動力制御手段とを有し、
    前記補正手段は、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出されると、前記追従意図なしの場合に比べて前記リスクポテンシャルに対する前記操作反力の前記制御量の関係および前記制駆動力の前記制御量の関係の傾きが大きくなるように補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
23. 請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制御手段は、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記操作反力が大きくなるように前記操作反力の制御量を制御する操作反力制御手段と、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど駆動力を低下もしくは制動力を増加するように前記制駆動力の制御量を制御する制駆動力制御手段とを有し、
    前記補正手段は、前記第２の意図検出手段によって前記追従意図ありと検出された場合に前記基準車間距離が短くなるほど、前記リスクポテンシャルに対する前記操作反力の制御量の関係および前記制駆動力の前記制御量の関係の傾きが大きくなるように補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
    

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