JP4367319B2 - 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、自車両周囲の走行状況に基づいてアクセルペダル反力を制御するとともに、検出された運転者の運転行動意図に基づいて、アクセルペダル反力を調整している（例えば特許文献１参照）。この装置は、運転者の車線変更意図が検出されると、アクセルペダル反力を小さくする。

本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００４−１７９３０号公報

上述した従来の装置は車線変更意図が検出されるとアクセルペダル反力を低減するので、自車両が先行車に追従していた状態から加速して先行車を追い越すような場合に、運転者の意図に応じたスムーズな加速を実現できる。しかしながら、実際の走行状況は多種多様であるので、運転行動意図の推定結果とその際の状況に応じたアクセルペダルの調整を行うことが望まれている。

本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段で算出されたリスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル反力指令値を算出するアクセルペダル反力算出手段と、アクセルペダル反力算出手段で算出されたアクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、運転者の運転行動意図を検出する運転行動意図推定手段と、運転行動意図推定手段の推定結果に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正手段と、運転行動意図推定手段で所定の運転行動意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を判断する加速必要性判断手段と、加速必要性判断手段で判断された加速の必要性に基づいて、第１のアクセルペダル反力補正手段で補正する操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正手段とを備え、加速必要性判断手段は、加速の必要性を判断するために、所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を計測する。
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段で算出されたリスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル反力指令値を算出するアクセルペダル反力算出手段と、アクセルペダル反力算出手段で算出されたアクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、運転者の運転行動意図を検出する運転行動意図推定手段と、運転行動意図推定手段の推定結果に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正手段と、運転行動意図推定手段で所定の運転行動意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を判断する加速必要性判断手段と、加速必要性判断手段で判断された加速の必要性に基づいて、第１のアクセルペダル反力補正手段で補正する操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正手段とを備え、加速必要性判断手段は、加速の必要性を判断するために、所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、加速必要性判断手段で予測された要求トルク増加予測量が所定値以下の場合、第２のアクセルペダル反力補正手段は、第１のアクセルペダル反力補正手段による操作反力の補正をキャンセルし、所定の運転行動意図が推定されたときにアクセルペダルに発生する操作反力を保持するように再補正を行う。
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段で算出されたリスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル反力指令値を算出するアクセルペダル反力算出手段と、アクセルペダル反力算出手段で算出されたアクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、運転者の運転行動意図を検出する運転行動意図推定手段と、運転行動意図推定手段の推定結果に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正手段と、運転行動意図推定手段で所定の運転行動意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を判断する加速必要性判断手段と、加速必要性判断手段で判断された加速の必要性に基づいて、第１のアクセルペダル反力補正手段で補正する操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正手段とを備え、加速必要性判断手段は、加速の必要性を判断するために、所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、第２のアクセルペダル反力補正手段は、加速必要性判断手段で予測された要求トルク増加予測量が小さい場合、要求トルク増加予測量が大きい場合に比べて第１のアクセルペダル反力補正手段で補正された操作反力が大きくなるように再補正する。
本発明による車両用運転操作補助方法は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、車両状態および走行環境の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲の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反力指令値を算出し、アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させ、運転者の運転行動意図を検出し、運転行動意図の推定結果に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力を補正し、所定の運転行動意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を判断し、加速の必要性に基づいて、操作反力を再度補正し、加速の必要性を判断するために、所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を計測する。
本発明による車両用運転操作補助方法は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、車両状態および走行環境の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲の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反力指令値を算出し、アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させ、運転者の運転行動意図を検出し、運転行動意図の推定結果に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力を補正する第1のアクセルペダル反力補正を行い、所定の運転行動意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を判断し、加速の必要性に基づいて、第１のアクセルペダル反力補正で補正する操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正を行い、加速の必要性を判断するために、所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、予測された要求トルク増加予測量が所定値以下の場合、第２のアクセルペダル反力補正において、第１のアクセルペダル反力補正による操作反力の補正をキャンセルし、所定の運転行動意図が推定されたときにアクセルペダルに発生する操作反力を保持するように再補正を行う。
本発明による車両用運転操作補助方法は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、車両状態および走行環境の検出結果に基づいて自車両もしくは自車両周囲の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反力指令値を算出し、アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させ、運転者の運転行動意図を検出し、運転行動意図の推定結果に基づいて、アクセルペダルに発生する操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正を行い、所定の運転行動意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を判断し、加速の必要性に基づいて、第1のアクセルペダル反力補正で補正する操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正を行い、加速の必要性を判断するために、所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、第２のアクセルペダル反力補正において、予測された要求トルク増加予測量が小さい場合、要求トルク増加予測量が大きい場合に比べて第１のアクセルペダル反力補正で補正された操作反力が大きくなるように再補正する。

運転行動意図の推定結果に基づいてアクセルペダルに発生する操作反力を補正し、さらに所定の運転行動意図が推定されたときに自車両の加速の必要性に基づいて操作反力を再度補正するので、所定の運転行動意図が推定されたときにどれほどの加速を必要としているかといった状況に応じた適切な反力制御を行うことができる。

《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り、図２は、車両用運転操作補助装置１を搭載した車両の構成図である。

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。

車速センサ２０は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより自車両の車速を検出し、検出した自車速をコントローラ５０に出力する。

前方カメラ３０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する。前方カメラ３０からの画像信号は画像処理装置４０で画像処理を施され、コントローラ５０へと出力される。前方カメラ３０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。

運転行動計測部１１０は、隣接車線への車線変更や先行車両の追い越し等の運転者の運転行動意図を検出するために、例えば不図示のウィンカーの操作状態を検出する。検出結果はコントローラ５０へ出力される。

図３に示すように、アクセルペダル９０には、リンク機構を介してサーボモータ８０およびアクセルペダルストロークセンサ６０が接続されている。アクセルペダルストロークセンサ６０は、リンク機構を介してサーボモータ８０の回転角に変換されたアクセルペダル９０のストローク量（操作量）Ｓを検出する。

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る。コントローラ５０は、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、リスクポテンシャル計算部１１１，アクセルペダル反力指令値計算部１１２，アクセルペダル反力指令値補正部１１３、運転意図検出部１１４、要求トルク変化量検出部１１５、およびアクセルペダル反力指令値再補正部１１６を構成する。

リスクポテンシャル計算部１１１は、レーザレーダ１０および車速センサ２０から入力される自車速、車間距離および先行車両との相対車速と、画像処理装置４０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に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。アクセルペダル反力指令値計算部１１２は、リスクポテンシャル計算部１１１で算出されたリスクポテンシャルＲＰに基づいて、アクセルペダル９０に発生させるアクセルペダル反力の指令値ＦＡを算出する。

運転意図検出部１１４は、運転行動計測部１１０で計測されたウィンカー操作のオン／オフ信号に基づいて運転者の運転意図を推定する。具体的には、ウィンカーがオン操作されると運転者に車線変更や追い越し等を行う意図があると判断する。

アクセルペダル反力指令値補正部１１３は、アクセルペダル反力指令値計算部１１２で算出されたアクセルペダル反力指令値ＦＡを、運転意図検出部１１４で推定された運転者の運転意図に応じて補正する。要求トルク変化量検出部１１５は、アクセルペダルストロークセンサ６０で検出されるアクセルペダル９０の操作量Ｓに基づいて、ドライバ要求トルク増加量ΔＴｄを検出する。ドライバ要求トルク増加量ΔＴｄは、運転者がどれほど加速しようとしているかを表す値であり、運転者によるアクセルペダル９０の踏増し量から算出する。

アクセルペダル反力指令値再補正部１１６は、アクセルペダル反力指令値補正部１１３で補正したアクセルペダル反力指令値ＦＡを、要求トルク変化量検出部１１５で検出した要求トルク増加量ΔＴｄに基づいてさらに補正する。ここで補正されたアクセルペダル反力指令値ＦＡは、アクセルペダル反力制御装置７０へ出力される。

アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０からの指令値に応じてアクセルペダル操作反力を制御する。サーボモータ８０は、アクセルペダル反力制御装置７０からの指令に応じてトルクと回転角とを制御し、運転者がアクセルペダル９０を操作する際に発生する操作反力を任意に制御する。なお、アクセルペダル反力制御を行わない場合の通常のアクセルペダル反力特性は、例えば、操作量Ｓが大きくなるほどアクセルペダル反力がリニアに大きくなるよう設定されている。通常のアクセルペダル反力特性は、例えばアクセルペダル９０の回転中心に設けられたねじりバネ（不図示）のバネ力によって実現することができる。

次に、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作を説明する。まず、その概要を説明する。
コントローラ５０は、レーザレーダ１０、車速センサ２０および前方カメラ３０で検出された自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境に基づいて、自車両の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に基づいてアクセルペダル９０に発生する操作反力を制御する。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操作反力を大きくして運転者の注意を喚起する。

運転者の車線変更意図が検出されると、スムーズな加速動作を実現するために、アクセルペダル操作反力が小さくなるように補正する。これにより、とくに、先行車に追従してから加速して先行車を追い越すような場合に、アクセルペダル９０が踏み込みやすくなり速やかに加速することができる。

一方、先行車が遅く自車両がほぼ一定速で先行車に接近してから追い越す場合などでは、自車両は加速する必要がない。このとき運転者はアクセルペダル９０から発生する操作反力と釣り合いを取りながらアクセルペダル操作を行っているので、車線変更意図の検出に伴ってアクセルペダル操作反力を低下させると、アクセルペダル９０を踏み込んでしまって運転者の意図に反した加速を行ってしまう可能性がある。

そこで、第１の実施の形態においては、アクセルペダル９０の踏み増しによって運転者がどれほど加速しようとしているか、すなわち自車両に対してどれほど追加の駆動トルクを与えようとしているかを検出する。そして、運転者が加速しようとしている場合は、上述したように車線変更意図に応じたアクセルペダル反力補正（ペダル反力解除）を行い、スムーズに加速できるようにアクセルペダル操作反力を速やかに低下させる。本実施の形態では、車線変更意図の検出に伴ってアクセルペダル反力を通常のペダル反力特性まで低下させる補正を、アクセルペダル反力解除と呼ぶ。運転者が加速しようとしていない場合は、車線変更意図推定後にアクセルペダル操作反力を徐々に小さし、ペダル反力を徐々に解除する。

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４を用いて詳細に説明する。図４は、コントローラ５０における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。本処理内容は、一定間隔（例えば５０msec）毎に連続的に行われる。

ステップＳ１０１で、レーザレーダ１０、車速センサ２０および前方カメラ３０によって検出される自車両周囲の走行環境を認識する。具体的には、自車両と先行車との車間距離Ｄ、先行車速Ｖ２および自車速Ｖ１を読み込む。ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で読み込んだ走行環境に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する。まず先行車に対する余裕時間ＴＴＣを算出する。

余裕時間ＴＴＣは、先行車に対する現在の自車両の接近度合を示す物理量である。余裕時間ＴＴＣは、現在の走行状況が継続した場合、つまり自車速Ｖ１、先行車速Ｖ２および相対車速Ｖｒ（Ｖｒ＝Ｖ１−Ｖ２）が一定の場合に、何秒後に車間距離Ｄがゼロとなり自車と先行車両とが接触するかを示す値である。余裕時間ＴＴＣは、以下の（式１）により求められる。
ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ ・・・（式１）

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。

そして、算出した余裕時間ＴＴＣから先行車に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。以下の（式２）で示すように、余裕時間ＴＴＣの逆数を先行車に対するリスクポテンシャルＲＰとして算出する。
ＲＰ＝１／ＴＴＣ ・・・（式２）

ステップ１０３では、アクセルペダルストロークセンサ６０によって検出されるアクセルペダル９０の操作量Ｓを読み込む。ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、アクセルペダル反力指令値ＦＡを算出する。まず、リスクポテンシャルＲＰに応じた反力増加量ΔＦを算出する。

図５に、先行車に対するリスクポテンシャルＲＰと反力増加量ΔＦとの関係を示す。図５に示すように、リスクポテンシャルＲＰが最小値ＲＰmin以下の場合は、反力増加量ΔＦを０とする。これは、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰが非常に小さいときにアクセルペダル反力ＦＡを増加することによって、運転者に煩わしさを与えてしまうことを避けるためである。最小値ＲＰminは、予め適切な値を設定しておく。

リスクポテンシャルＲＰが最小値ＲＰminを超える領域では、リスクポテンシャルＲＰに応じて反力増加量ΔＦが指数関数的に増加するように設定する。反力増加量ΔＦは、以下の（式３）で表される。
ΔＦ＝α・ＲＰ^ｎ ・・・（式３）
ここで、定数α、ｎはそれぞれ車種等によって異なり、ドライブシミュレータや実地試験によって取得される結果に基づいて、リスクポテンシャルＲＰを効果的に反力増加量ΔＦに変換できるように予め適切に設定しておく。

さらに、（式３）に従って算出した反力増加量ΔＦを、アクセルペダル操作量Ｓに応じた通常の反力特性に加算することにより、アクセルペダル反力指令値ＦＡを算出する。

ステップＳ１０５では、運転行動計測部１１０で検出される運転行動データを読み込む。具体的には、ウィンカーの操作状態を表すオン／オフ信号を読み込む。ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で読み込んだ運転行動データに基づいて運転者の運転行動意図を推定する。具体的には、ウィンカーの操作状態がオフからオンに変化した、すなわちウィンカーがオン操作されると、運転行動意図が車線変更であると推定する。

ステップＳ１０７では、運転者の車線変更意図が検出されたか否かを判定する。運転行動意図が車線変更であると推定された場合は、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０４で算出したアクセルペダル反力指令値ＦＡを補正する。具体的には、車線変更意図が推定されたときにアクセルペダル反力指令値ＦＡを一時遅れフィルタを用いて減少させる。アクセルペダル反力指令値ＦＡの補正値ＦＡｃは、予め設定された時定数Ｔｓｆと係数ａとを用いて以下の（式４）から算出される。
ＦＡｃ＝ｇｆ（ＦＡ）
＝ｋ×１／（１＋ａ×Ｔｓｆ）×ＦＡ ・・・（式４）
ここで、ｋは定数である。

つづくステップＳ１０９では、運転者がどれほど加速しようとしているかを表す要求トルク増加量ΔＴｄを算出する。ここでは、車線変更意図が推定され始めてから所定時間範囲のアクセルペダル操作量Ｓの増加量（踏み増し量）を、要求トルク増加量ΔＴｄとして算出する。要求トルク増加量ΔＴｄは、車線変更意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を表している。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０９で算出したアクセルペダル踏み増し量ΔＴｄが所定値ｔｄｏ１以下であるか否かを判定する。ΔＴｄ≦ｔｄｏ１の場合は、ステップＳ１１１へ進み、ステップＳ１０８で行ったアクセルペダル反力指令値ＦＡの補正を解除する。すなわち、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが小さく加速の必要性がないと判断し、ステップＳ１０４で算出した走行環境に応じたアクセルペダル反力指令値ＦＡを、そのままアクセルペダル反力の再補正値ＦＡｃｃとして用いる（ＦＡｃｃ＝ＦＡ）。これにより、車線変更意図が推定された時点でのアクセルペダル反力指令値ＦＡを保持する。

一方、ステップＳ１１０が否定判定された場合はステップＳ１１２へ進み、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが所定値ｔｄｏ２（＞ｔｄｏ１）以下であるか否かを判定する。ステップＳ１１３が肯定判定され、ｔｄｏ１＜ΔＴｄ≦ｔｄｏ２の場合は、ステップＳ１１３へ進む。ステップＳ１１３では、ステップＳ１０８で算出したアクセルペダル反力補正値ＦＡｃをアクセルペダル踏増し量ΔＴｄに応じて再度補正する。まず、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄに応じて、アクセルペダル反力指令値ＦＡを補正する際に用いる時定数Ｔｓｆにかかる係数Ｋｆｔｄを設定する。

ｔｄｏ１＜ΔＴｄ≦ｔｄｏ２の場合、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが小さいほど運転者の要求トルクが小さく加速の必要性が小さいと判断し、アクセルペダル反力の解除を緩やかに行うようにする。そこで、図６に示すようにアクセルペダル反力補正の時定数Ｔｓｆにかかる係数Ｋｆｔｄを大きくして、アクセルペダル反力補正の時定数項（Ｋｆｔｄ×ａ×Ｔｓｆ）を大きくする。

そして、以下の（式５）に示すようにアクセルペダル踏増し量ΔＴｄに応じた係数Ｋｆｔｄを用いてアクセルペダル反力指令値ＦＡを再度補正し、再補正値ＦＡｃｃを算出する。
ＦＡｃｃ＝ｇｆ２（ＦＡｃ）
＝ｋ×１／（１＋Ｋｆｔｄ×ａ×Ｔｓｆ）×ＦＡ ・・・（式５）

ステップＳ１１２が否定判定され、ΔＴｄ＞ｔｄｏ２の場合は、ステップＳ１１４へ進む。ステップＳ１１４では、上記（式５）を用いてアクセルペダル反力の補正値ＦＡｃを再度補正する。アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが大きく加速の必要性があると判断されるので、ステップＳ１０８で算出したようにアクセルペダル反力を解除してスムーズな加速を行えるようにする。ただし、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄの計測に必要な時間分、車線変更意図が推定されてから実際にアクセルペダル反力解除を開始するまでの時間が遅れる。そこで、図６に示すようにこの遅れ分を考慮してアクセルペダル反力補正の時定数Ｔｓｆにかかる係数Ｋｆｔｄを小さく設定することにより（Ｋｆｔｄ＜１）、車線変更意図が推定されてからアクセルペダル反力の解除開始（低減開始）が遅れないように補償する。

なお、ステップＳ１０７が否定判定され、運転者の運転行動意図が車線変更意図でない場合は、ステップＳ１１５へ進む。ステップＳ１１５では、ステップＳ１０４で算出したアクセルペダル反力指令値ＦＡをそのまま再補正値ＦＡｃｃとして用いる。

ステップＳ１１６では、ステップＳ１１１，Ｓ１１３、Ｓ１１４またはＳ１１５で算出されたアクセルペダル反力再補正値ＦＡｃｃを、アクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０から入力された指令に従ってサーボモータ８０を制御する。これにより、今回の処理を終了する。

図７を用いて、第１の実施の形態の作用を説明する。図７は自車両が先行車を追い越す場合のアクセルペダル反力指令値Ｆの時間変化を示している。ここでは、上述したアクセルペダル反力の指令値ＦＡ、補正値ＦＡｃ、および再補正値ＦＡｃｃをまとめてＦで表す。図７に示すように運転者の車線変更意図が検出される時間ｔ＝ｔ１まで、アクセルペダル反力指令値ＦＡは走行環境に応じて連続的に変化する。

車線変更意図が検出されない場合は、先行車に接近してリスクポテンシャルＲＰが増加するに従って反力指令値ＦＡが増加する。時間ｔ＝ｔ１で車線変更意図が検出されると、スムーズな加速を実現するためにアクセルペダル反力指令値ＦＡが補正され、補正値ＦＡｃは時定数Ｔｓｆの一時遅れフィルタにより減少し、アクセルペダル反力が解除される。

アクセルペダル反力の補正値ＦＡｃは、さらに運転者の加速意図に応じて再補正される。車線変更意図が検出されてからのアクセルペダル踏増し量ΔＴｄが所定値ｔｄｏ１以下の場合は、車線変更意図が検出された時点（ｔ＝ｔ１）でのアクセルペダル反力指令値ＦＡを保持する。これにより、例えば自車両が一定速で先行車に接近し、その後追い越すような加速の必要性がないと判断される追い越し状況の場合に、アクセルペダル反力解除をキャンセルし、運転者がアクセルペダル９０を踏み込む力と操作反力がつりあった状態を維持するようにする。

ｔｄｏ１＜ΔＴｄ≦ｔｄｏ２の場合は、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが小さく加速の必要性が小さいほどペダル反力解除が緩やかに行われるようにする。これにより、車線変更意図検出時に、アクセルペダル反力の急な減少によってアクセルペダル９０を踏み込んでしまうことがなく、不要な加速をすることなく運転者の意図に応じた適切な制御を行うことができる。ΔＴｄ＞ｔｄｏ２で加速の必要性が大きいと判断される場合は、アクセルペダル反力を速やかに解除し、運転者の加速意図に応じたスムーズな運転操作を行えるようにする。

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、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境に基づいて自車両もしくは自車両周囲の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９０に発生させる操作反力の反力指令値ＦＡを算出する。さらに、推定される運転者の運転行動意図に基づいてアクセルペダル９０に発生する操作反力を補正する。コントローラ５０は、所定の運転行動意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を判断し、加速の必要性に基づいてアクセルペダル操作反力を再補正する。これにより、運転者の所定の運転行動意図が検出されたときにどれだけ加速する必要があるかに基づいて、適切なアクセルペダル操作反力を発生させることができ、運転者の感覚にあった反力制御を行うことができる。具体的には、運転者の車線変更意図が推定された際に操作反力の補正および再補正を行うので、先行車を追い越すような状況での加速の必要性に基づいて運転者の感覚にあった反力制御を行うことができる。
（２）コントローラ５０は、リスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力指令値ＦＡを補正することにより、アクセルペダル９０に発生する操作反力を補正する。これにより、アクセルペダル操作反力を直接的に補正して運転者の感覚にあった反力制御を行うことができる。
（３）コントローラ５０は、加速の必要性を判断するために、車線変更意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量ΔＴｄを計測する。これにより、運転者がどれだけ加速しようとしているかを確実に検出することができる。
（４）コントローラ５０は、要求トルク増加量ΔＴｄが所定値ｔｄｏ１以下の場合、車線変更意図に応じたアクセルペダル反力解除をキャンセルし、車線変更意図推定時の操作反力を保持するるよう再補正する。これにより、加速の必要性がないと判断される場合にアクセルペダル操作反力を維持して、不要な加速を招くことのない適切な反力制御を行うことができる。
（５）図７に示すように、要求トルク増加量ΔＴｄが小さい場合は、要求トルク増加量ΔＴｄが大きい場合に比べて、補正されたアクセルペダル反力補正値ＦＡｃが大きくなるように再補正する。これにより、加速の必要性が低いと判断される場合に、アクセルペダル反力を緩やかに低下させ、運転者の感覚にあった適切な反力制御を行うことができる。
（６）コントローラ５０は、要求トルク増加量ΔＴｄとして、車線変更意図が推定されてからの所定時間範囲におけるアクセルペダル操作量Ｓの変化量を用いる。したがって、運転者が自車両にどれほどの駆動トルクを与えようとしているかを直接的に検出することができる。

《第２の実施の形態》
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。図８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の構成を示すシステム図を示す。図８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。

第２の実施の形態において、コントローラ５０Ａはリスクポテンシャル計算部１１１、リスクポテンシャル補正部１２１、リスクポテンシャル再補正部１２２、運転意図検出部１１４、要求トルク変化量検出部１１５、およびアクセルペダル反力指令値計算部１１２を備えている。リスクポテンシャル補正部１２１は、運転意図検出部１１４で推定された運転者の運転行動意図に基づいて自車両のリスクポテンシャルＲＰを補正する。リスクポテンシャル再補正部１２２は、リスクポテンシャル補正部１２１で補正されたリスクポテンシャルＲＰを、運転者の要求トルク増加量、すなわちアクセルペダル踏増し量ΔＴｄに基づいて再度補正する。

以下、図９を用いて第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の動作を説明する。図９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Ｓ２０１〜Ｓ２０３での処理は、図４のフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０３での処理と同様であるので省略する。

ステップＳ２０４では、運転行動計測部１１０からウィンカーの操作状態を表すオン／オフ信号を読み込む。ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で読み込んだ運転行動データに基づいて運転者の運転行動意図を推定する。ステップＳ２０６で、ステップＳ２０５で推定された運転行動意図が車線変更であると判定されると、ステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０７では、ステップＳ２０２で算出したリスクポテンシャルＲＰを補正する。具体的には、車線変更意図が推定されたときのリスクポテンシャルＲＰを一時遅れフィルタを用いて減少させる。リスクポテンシャルＲＰの補正値ＲＰｃは、予め設定された時定数Ｔｓｒと係数ａとを用いて以下の（式６）から算出される。
ＲＰｃ＝ｇｒ（ＲＰ）
＝ｋ×１／（１＋ａ×Ｔｓｒ）×ＲＰ ・・・（式６）
ここで、ｋは定数である。

つづくステップＳ２０８では、運転者がどれほど加速しようとしているかを表す要求トルク増加量ΔＴｄとして、車線変更意図が推定され始めてから所定時間範囲のアクセルペダル操作量Ｓの増加量（踏み増し量）を算出する。

ステップＳ２０９では、ステップＳ２０８で算出したアクセルペダル踏み増し量ΔＴｄが所定値ｔｄｏ１以下であるか否かを判定する。ΔＴｄ≦ｔｄｏ１の場合は、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０では、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが小さく加速の必要性がないと判断し、ステップＳ２０２で算出した自車両のリスクポテンシャルＲＰを、そのままリスクポテンシャルＲＰの再補正値ＲＰｃｃとして用いる（ＲＰｃｃ＝ＲＰ）。

一方、ステップＳ２０９が否定判定された場合はステップＳ２１１へ進み、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが所定値ｔｄｏ２（＞ｔｄｏ１）以下であるか否かを判定する。ｔｄｏ１＜ΔＴｄ≦ｔｄｏ２の場合は、ステップＳ２１２へ進む。ステップＳ２１２では、ステップＳ２０７で算出したリスクポテンシャル補正値ＲＰｃをアクセルペダル踏増し量ΔＴｄに応じて再度補正する。具体的には、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄに応じて、リスクポテンシャルＲＰを補正する際に用いる時定数Ｔｓｒにかかる係数Ｋｒｔｄを設定する。

ｔｄｏ１＜ΔＴｄ≦ｔｄｏ２の場合、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが小さいほど運転者の要求トルクが小さく加速の必要性が小さいと判断し、アクセルペダル反力の解除を緩やかに行うようにする。そこで、図１０に示すようにリスクポテンシャル補正の時定数Ｔｓｒにかかる係数Ｋｒｔｄを大きくして、リスクポテンシャル補正の時定数項（Ｋｒｔｄ×ａ×Ｔｓｒ）を大きくする。

そして、以下の（式７）を用いてアクセルペダル踏増し量ΔＴｄに応じた係数Ｋｒｔｄを用いてリスクポテンシャルＲＰを再補正し、リスクポテンシャル再補正値ＲＰｃｃを算出する。
ＲＰｃｃ＝ｇｒ２（ＲＰｃ）
＝ｋ×１／（１＋Ｋｒｔｄ×ａ×Ｔｓｒ）×ＲＰ ・・・（式７）

ステップＳ２１１が否定判定され、ΔＴｄ＞ｔｄｏ２の場合は、ステップＳ２１３へ進む。ステップＳ２１３では、上記（式７）を用いてリスクポテンシャル補正値ＲＰｃを再度補正する。アクセルペダル踏増し量ΔＴｄが大きく加速の必要性があると判断されるので、アクセルペダル反力を解除してスムーズな加速を行えるようにする。ただし、アクセルペダル踏増し量ΔＴｄの計測に必要な時間分、車線変更意図が推定されてから実際にアクセルペダル反力の解除を開始するまでの時間が遅れる。そこで、図１０に示すようにこの遅れ分を考慮して時定数Ｔｓｒにかかる係数Ｋｒｔｄを小さく設定することにより（Ｋｒｔｄ＜１）、車線変更意図が推定されてからアクセルペダル反力の解除開始（低減開始）が遅れないように補償する。

なお、ステップＳ２０６が否定判定され、運転者の運転行動意図が車線変更意図でない場合は、ステップＳ２１４へ進む。ステップＳ２１４では、ステップＳ２０２で算出したリスクポテンシャルＲＰをそのまま再補正値ＲＰｃｃとして用いる。

ステップＳ２１５では、ステップＳ２１０，Ｓ２１２、Ｓ２１３またはＳ２１４で算出されたリスクポテンシャル再補正値ＲＰｃｃに基づいて、アクセルペダル反力指令値ＦＡを算出する。ここでは、上述した（式３）に従ってアクセルペダル反力指令値ＦＡを算出する。ただし、ＲＰ→ＲＰｃｃとする。ステップＳ２１６では、ステップＳ２１５で算出したアクセルペダル反力指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。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５０Ａは、自車両の走行状況に応じたリスクポテンシャルＲＰを補正することにより、アクセルペダル９０に発生する操作反力を補正する。自車両が一定速で先行車に接近し追い越していく場合等、追い越し時の加速の必要性が低いときは運転者が感じるリスクも低いと考えられる。そこで、車線変更意図が推定された時に加速の必要性に基づいてリスクポテンシャルＲＰを補正することにより、運転者が感じるリスクにあったリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。リスクポテンシャルＲＰを補正することによっても、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

《第３の実施の形態》
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。図１１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の構成を示すシステム図を示す。図１１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。

第３の実施の形態において、コントローラ５０Ｂはリスクポテンシャル計算部１１１、アクセルペダル反力指令値計算部１１２、アクセルペダル反力指令値補正部１１３、運転意図検出部１１４、要求トルク変化量予測部１３１、およびアクセルペダル反力指令値再補正部１１６を備えている。要求トルク変化量予測部１３１は、先行車への接近度合いに基づいて運転者の要求トルク増加量を予測する。アクセルペダル反力指令値再補正部１１６は、アクセルペダル反力補正値ＦＡｃを、予測された要求トルク増加量を用いて再度補正する。

以下、図１２を用いて第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置３の動作を説明する。図１２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Ｓ３０１〜Ｓ３０８での処理は、図４のフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０８での処理と同様であるので省略する。

ステップＳ３０９で要求トルク変化量予測部１３１は、先行車への接近度合に基づいて運転者の要求トルク増加量を予測する。予測される要求トルク増加量を、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐと表す。要求トルク増加予測量ΔＴｄｐは、車線変更意図が推定されたときの自車両の加速の必要性を表している。要求トルク増加予測量ΔＴｄｐは、先行車への接近度合として、例えば自車両と先行車との相対速度Ｖｒに基づいて算出する。図１３に、相対速度Ｖｒと要求トルク増加予測量ΔＴｄｐとの関係を示す。

図１３に示すように、相対速度Ｖｒ（＝自車速Ｖ１−先行車速Ｖ２）が大きくなるほど、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを小さくする。すなわち、先行車に対して自車両が速いほど、追い越しに伴う加速の必要性が小さいと考えられるので、運転者が要求する駆動トルクが小さくなるように設定する。

ステップＳ３１０では、ステップＳ３０９で算出した要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが所定値ｔｄｐｏ１以下であるか否かを判定する。ΔＴｄｐ≦ｔｄｐｏ１の場合は、ステップＳ３１１へ進む。ステップＳ３１１では、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さく加速の必要性がないと判断し、ステップＳ３０４で算出した走行環境に応じたアクセルペダル反力指令値ＦＡをそのままアクセルペダル反力の再補正値ＦＡｃｃとして用いる（ＦＡｃｃ＝ＦＡ）。これにより、車線変更意図が推定された時点でのアクセルペダル反力指令値ＦＡを保持する。

一方、ステップＳ３１０が否定判定された場合はステップＳ３１２へ進み、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが所定値ｔｄｐｏ２（＞ｔｄｐｏ１）以下であるか否かを判定する。ｔｄｐｏ１＜ΔＴｄｐ≦ｔｄｐｏ２の場合は、ステップＳ３１３へ進む。ステップＳ３１３では、ステップＳ３０８で算出したアクセルペダル反力の補正値ＦＡｃを要求トルク増加予測量ΔＴｄｐに応じて再度補正する。具体的には、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐに応じて、アクセルペダル反力を補正する際に用いる時定数Ｔｓｆにかかる係数を設定する。ここでは、時定数Ｔｓｆにかかる係数をＫｆｔｄｐと表す。

ｔｄｏ１＜ΔＴｄ≦ｔｄｏ２の場合、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さいほど運転者の要求トルクが小さく加速の必要性が小さいと判断し、アクセルペダル反力の解除を緩やかに行うようにする。そこで、図１４に示すようにアクセルペダル反力補正（反力解除）の時定数Ｔｓｆにかかる係数Ｋｆｔｄｐを大きくして、アクセルペダル反力解除の時定数項（Ｋｆｔｄｐ×ａ×Ｔｓｆ）を大きくする。そして、上述した（式５）に従ってアクセルペダル反力再補正値ＦＡｃｃを算出する。ただし、Ｋｆｔｄ→Ｋｆｔｄｐとする。

ステップＳ３１２が否定判定され、ΔＴｄｐ＞ｔｄｐｏ２の場合は、ステップＳ３１４へ進む。ステップＳ３１４では、上述した（式５）を用いてアクセルペダル反力の補正値ＦＡｃを再度補正する。要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが大きく加速の必要性があると判断されるので、ステップＳ３０８で算出したようにアクセルペダル反力を解除してスムーズな加速を行えるようにする。なお、車線変更意図推定後にアクセルペダル踏増し量ΔＴｄを計測するための遅れを補償する必要がないので、図１４に示すようにΔＴｄｐ≧ｔｄｐｏ２の場合に係数Ｋｆｔｄｐ＝１に設定している。

なお、ステップＳ３０７が否定判定され、運転者の運転行動意図が車線変更意図でない場合は、ステップＳ３１５へ進む。ステップＳ３１５では、ステップＳ３０４で算出したアクセルペダル反力指令値ＦＡをそのまま再補正値ＦＡｃｃとして用いる。

ステップＳ３１６では、ステップＳ３１１，Ｓ３１３、Ｓ３１４またはＳ３１５で算出されたアクセルペダル反力再補正値ＦＡｃｃを、アクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０から入力された指令に従ってサーボモータ８０を制御する。これにより、今回の処理を終了する。

図１５を用いて、第３の実施の形態による作用を説明する。図１５は自車両が先行車を追い越す場合のアクセルペダル反力指令値Ｆの時間変化を示している。ここでは、上述したアクセルペダル反力の指令値ＦＡ、補正値ＦＡｃ、および再補正値ＦＡｃｃをまとめてＦで表す。図１５に示すように運転者の車線変更意図が検出される時間ｔ＝ｔ１まで、アクセルペダル反力指令値ＦＡは走行環境に応じて連続的に変化する。

車線変更意図が検出されない場合は、先行車に接近してリスクポテンシャルＲＰが増加するに従って反力指令値ＦＡが増加する。時間ｔ＝ｔ１で車線変更意図が検出されると、スムーズな加速を実現するためにアクセルペダル反力指令値ＦＡが補正され、補正値ＦＡｃは時定数Ｔｓｆの一時遅れフィルタにより減少し、アクセルペダル反力が解除される。

アクセルペダル反力の補正値ＦＡｃは、さらに運転者の加速意図に応じて再補正される。車線変更意図が検出されたときの要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが所定値ｔｄｐｏ１以下の場合は、車線変更意図が検出された時点（ｔ＝ｔ１）でのアクセルペダル反力指令値ＦＡを保持する。これにより、例えば自車両が一定速で先行車に接近し、その後追い越すような加速の必要性がないと判断される追い越し状況の場合に、アクセルペダル反力解除をキャンセルし、運転者がアクセルペダル９０を踏み込む力と操作反力がつりあった状態を維持するようにする。

ｔｄｐｏ１＜ΔＴｄｐ≦ｔｄｐｏ２の場合は、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さく加速の必要性が小さいほどペダル反力解除が緩やかに行われるようにする。これにより、車線変更意図検出時に、アクセルペダル反力の急な減少によってアクセルペダル９０を踏み込んでしまうことがなく、不要な加速をすることなく運転者の意図に応じた適切な制御を行うことができる。ΔＴｄｐ＞ｔｄｐｏ２で加速の必要性が大きいと判断される場合は、アクセルペダル反力を速やかに解除し、運転者の加速意図に応じた運転操作を行えるようにする。

以上では、先行車への接近度合として自車両と先行車との相対速度Ｖｒに基づいて運転者の要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出した。ただし、相対速度Ｖｒ以外のパラメータを用いて要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出することも可能である。例えば、先行車への接近度合として先行車に対する余裕時間ＴＴＣ，またはリスクポテンシャルＲＰの微分値ΔＲＰを用いる。

図１６に、余裕時間ＴＴＣと要求トルク増加予測量ΔＴｄｐとの関係を示す。余裕時間ＴＴＣが大きくなるほど追い越しに伴う加速の必要性が小さいと考えられるので、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さくなるように設定している。図１７に、リスクポテンシャル微分値ΔＲＰと要求トルク増加予測量ΔＴｄｐとの関係を示す。リスクポテンシャル微分値ΔＲＰが小さくなるほどリスクポテンシャルＲＰの増加率が小さくなり、追い越しに伴う加速の必要性が小さいと考えられる。そこで、リスクポテンシャル微分値ΔＲＰが小さくなるほど要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さくなるように設定している。

このように、以上説明した第３の実施の形態においては、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）コントローラ５０Ｂは、加速の必要性を判断するために、車線変更意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出する。これにより、運転者がどれだけ加速しようとしているかを検出することができる。
（２）コントローラ５０Ｂは、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが所定値ｔｄｐｏ１以下の場合、車線変更意図に応じたアクセルペダル反力解除をキャンセルするよう操作反力を再補正する。これにより、加速の必要性がないと判断される場合にアクセルペダル操作反力を維持して、不要な加速を招くことのない適切な反力制御を行うことができる。
（３）図１５に示すように、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さい場合は、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが大きい場合に比べて、補正されたアクセルペダル反力補正値ＦＡｃが大きくなるように再補正する。これにより、加速の必要性が低いと判断される場合に、アクセルペダル反力を緩やかに低下させ、運転者の感覚にあった適切な反力制御を行うことができる。
（４）コントローラ５０Ｂは、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを、先行車への接近度合に基づいて算出する。これにより、自車両と先行車との相対関係に基づいて運転者が自車両にどれほどの駆動トルクを与えようとしているかを検出することができる。
（５）要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出する際の先行車への接近度合としては、自車両と先行車との相対速度Ｖｒ，先行車までの余裕時間（接触余裕時間）ＴＴＣ，およびリスクポテンシャル微分値ΔＲＰの少なくとも一つを用いる。これにより、自車両と先行車との相対関係に基づいて加速の必要性を判断することができる。

《第４の実施の形態》
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。図１８に、第４の実施の形態における車両用運転操作補助装置４の構成を示すシステム図を示す。図１８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。

第４の実施の形態において、コントローラ５０Ｃはリスクポテンシャル計算部１１１、リスクポテンシャル補正部１２１、リスクポテンシャル再補正部１２２、運転意図検出部１１４、要求トルク変化量予測部１３１、およびアクセルペダル反力指令値計算部１１２を備えている。要求トルク変化量予測部１３１は、先行車への接近度合いに基づいて運転者の要求トルク増加量を予測する。リスクポテンシャル補正部１２１は、運転意図検出部１１４で推定された運転意図に基づいてリスクポテンシャルＲＰを補正する。リスクポテンシャル再補正部１２２は、要求トルク変化量予測部１３１で算出された要求トルク増加量予測値ΔＴｄｐに基づいてリスクポテンシャル補正値ＲＰｃを再度補正する。

以下、図１９を用いて第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置４の動作を説明する。図１９は、コントローラ５０Ｃ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Ｓ４０１〜Ｓ４０３での処理は、図４のフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０３での処理と同様であるので省略する。

ステップＳ４０４では、運転行動計測部１１０からウィンカーの操作状態を表すオン／オフ信号を読み込む。ステップＳ４０５では、ステップＳ４０４で読み込んだ運転行動データに基づいて運転者の運転行動意図を推定する。ステップＳ４０６で、ステップＳ４０５で推定された運転行動意図が車線変更であると判定されると、ステップＳ４０７へ進む。

ステップＳ４０７では、ステップＳ４０２で算出したリスクポテンシャルＲＰを補正する。ここでは、上述した（式６）を用いて車線変更意図が推定されたときのリスクポテンシャルＲＰを補正する。

つづくステップＳ４０８では、先行車に対する接近度合いに基づいて運転者の要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出する。ここでは、上述した第３の実施の形態と同様に、先行車に対する接近度合として相対速度Ｖｒ，余裕時間ＴＴＣおよびリスクポテンシャル微分値ΔＲＰのいずれかを用いて要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出する。

ステップＳ４０９では、ステップＳ４０８で算出した要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが所定値ｔｄｐｏ１以下であるか否かを判定する。ΔＴｄｐ≦ｔｄｐｏ１の場合は、ステップＳ４１０へ進む。ステップＳ４１０では、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さく加速の必要性がないと判断し、ステップＳ４０２で算出した自車両のリスクポテンシャルＲＰを、そのままリスクポテンシャルＲＰの再補正値ＲＰｃｃとして用いる（ＲＰｃｃ＝ＲＰ）。

一方、ステップＳ４０９が否定判定された場合はステップＳ４１１へ進み、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが所定値ｔｄｐｏ２（＞ｔｄｐｏ１）以下であるか否かを判定する。ｔｄｐｏ１＜ΔＴｄｐ≦ｔｄｐｏ２の場合は、ステップＳ４１２へ進む。ステップＳ４１２では、ステップＳ４０７で算出したリスクポテンシャル補正値ＲＰｃを要求トルク増加予測量ΔＴＤｐに応じて再度補正する。具体的には、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐに応じて、アクセルペダル反力を補正する際に用いる時定数Ｔｓｒにかかる係数を設定する。ここでは、時定数Ｔｓｒにかかる係数をＫｒｔｄｐと表す。

ｔｄｐｏ１＜ΔＴｄｐ≦ｔｄｐｏ２の場合、要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが小さいほど運転者の要求トルクが小さく加速の必要性が小さいと判断し、アクセルペダル反力の解除を緩やかに行うようにする。そこで、図２０に示すようにリスクポテンシャル補正の時定数Ｔｓｒにかかる係数Ｋｒｔｄｐを大きくして、リスクポテンシャル補正の時定数項（Ｋｒｔｄｐ×ａ×Ｔｓｒ）を大きくする。そして、上述した（式７）に従って、リスクポテンシャル再補正値ＲＰｃｃを算出する。ただし、Ｋｒｔｄ→Ｋｒｔｄｐとする。

ステップＳ４１１が否定判定され、ΔＴｄｐ＞ｔｄｐｏ２の場合は、ステップＳ４１３へ進む。ステップＳ４１３では、上述した（式７）を用いてリスクポテンシャル補正値ＲＰｃを再度補正する。要求トルク増加予測量ΔＴｄｐが大きく加速の必要性があると判断されるので、アクセルペダル反力を解除してスムーズな加速を行えるようにする。なお、車線変更意図推定後にアクセルペダル踏増し量ΔＴｄを計測するための遅れを補償する必要がないので、図２０に示すようにΔＴｄｐ≧ｔｄｐｏ２の場合に係数Ｋｒｔｄｐ＝１に設定している。

なお、ステップＳ４０６が否定判定され、運転者の運転行動意図が車線変更意図でない場合は、ステップＳ４１４へ進み、ステップＳ４０２で算出したリスクポテンシャルＲＰをそのまま再補正値ＲＰｃｃとして用いる。

ステップＳ４１５では、ステップＳ４１０，Ｓ４１２、Ｓ４１３またはＳ４１４で算出されたリスクポテンシャル再補正値ＲＰｃｃに基づいて、上述した（式３）を用いてアクセルペダル反力指令値ＦＡを算出する。ただし、ＲＰ→ＲＰｃｃとする。ステップＳ４１６では、ステップＳ４１５で算出したアクセルペダル反力指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。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。
コントローラ５０Ｃは、自車両の走行状況に応じたリスクポテンシャルＲＰを補正することにより、アクセルペダル９０に発生する操作反力を補正する。自車両が一定速で先行車に接近し追い越していく場合等、追い越し時の加速の必要性が低いときは運転者が感じるリスクも低いと考えられる。そこで、車線変更意図が推定された時に加速の必要性に基づいてリスクポテンシャルＲＰを補正することにより、運転者が感じるリスクにあったリスクポテンシャルＲＰを算出することができる。リスクポテンシャルＲＰを補正することによっても、上述した第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

上述した第１〜第４の実施の形態においては、ウィンカ操作に基づいて運転者の車線変更意図を推定した。ただし、運転者の視線方向に基づいて車線変更意図を検出することもできる。運転者の視線方向に基づく運転行動意図の検出は、例えば特開２００２-３３１８５０号公報に開示された手法を用いることができる。

上述した第１〜第４の実施の形態では、アクセルペダル反力指令値ＦＡを再補正する際に時定数Ｔｓｆにかかる係数Ｋｆｔｄ，Ｋｆｔｄｐを、加速の必要性、すなわち要求トルク増加量ΔＴｄまたは要求トルク増加予測量ΔＴｄｐに基づいて設定した。ただしこれには限定されず、時定数Ｔｓｆを要求トルク増加量ΔＴｄまたは要求トルク増加予測量ΔＴｄｐに基づいて設定することもできる。同様に、リスクポテンシャルＲＰを再補正する際に，時定数Ｔｓｒにかかる係数Ｋｒｔｄ，Ｋｒｔｄｐの代わりに、時定数Ｔｓｒを要求トルク増加量ΔＴｄまたは要求トルク増加予測量ΔＴｄｐに基づいて設定することもできる。

上述した第１から第４の実施の形態においては、自車両と先行車との余裕時間ＴＴＣを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出した。ただしこれには限定されず、例えば余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷとを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出することもできる。

上述した第３及び第４の実施の形態においては、先行車に対する接近度合を表す相対速度Ｖｒ，余裕時間ＴＴＣ，およびリスクポテンシャル微分値ΔＲＰのいずれか一つを用いて要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出した。相対速度Ｖｒ，余裕時間ＴＴＣ，およびリスクポテンシャル微分値ΔＲＰを組み合わせて要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出することも可能である。すなわち、相対速度Ｖｒ，余裕時間ＴＴＣ，およびリスクポテンシャル微分値ΔＲＰのうちの少なくとも一つを用いて要求トルク増加予測量ΔＴｄｐを算出することができる。また、これらとは別のパラメータ、例えば車間時間ＴＨＷ，余裕時間ＴＨＷの微分値、または車間時間ＴＨＷの微分値等を用いることもできる。

リスクポテンシャルＲＰと反力増加量ΔＦとの関係は図５に示すものには限定されず、リスクポテンシャルＲＰが増加するほど反力増加量ΔＦが増加するように設定することができる。上述した第１〜第４の実施の形態においては、反力増加量ΔＦを通常の反力特性に加算したアクセルペダル反力指令値ＦＡを補正した。この場合、例えば通常の反力特性も加味してアクセルペダル反力制御装置７０によりアクセルペダル反力を制御することができる。なお、リスクポテンシャルＲＰに応じた反力増加量ΔＦを補正することもできる。

以上説明した第１から第４の実施の形態において、レーザレーダ１０，車速センサ２０，および前方カメラ３０は状況認識手段として機能し、リスクポテンシャル計算部１１１はリスクポテンシャル算出手段として機能し、アクセルペダル反力指令値計算部１１２はアクセルペダル反力算出手段として機能し、アクセルペダル反力制御装置７０は、アクセルペダル反力発生手段として機能し、運転意図検出部１１４は運転意図推定手段として機能することができる。また、アクセルペダル反力指令値補正部１１３およびリスクポテンシャル補正部１２１が第１のアクセルペダル反力補正手段として機能し、要求トルク変化量検出部１１５および要求トルク変化量予測部１３１が加速必要性判断手段として機能し、アクセルペダル反力指令値再補正部１１６およびリスクポテンシャル再補正部１２２は第２のアクセルペダル反力補正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、状況認識手段として別方式のミリ波レーダ等を用いることもできる。また、操作反力発生手段として操舵反力を発生させる操舵反力制御装置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。

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。 第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。 アクセルペダル周辺の構成図。 第１の実施の形態による車両用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。 リスクポテンシャルと反力増加量との関係を示す図。 アクセルペダル踏増し量とアクセルペダル反力補正の時定数の係数との関係を示す図。 第１の実施の形態の作用を説明する図。 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。 第２の実施の形態による車両用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。 アクセルペダル踏増し量とリスクポテンシャル補正の時定数の係数との関係を示す図。 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。 第３の実施の形態による車両用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。 相対速度と要求トルク増加予測量との関係を示す図。 要求トルク増加予測量とアクセルペダル反力補正の時定数の係数との関係を示す図。 第３の実施の形態の作用を説明する図。 先行車に対する余裕時間と要求トルク増加予測量との関係を示す図。 リスクポテンシャル微分値と要求トルク増加予測量との関係を示す図。 第４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。 第４の実施の形態による車両用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。 要求トルク増加予測量とリスクポテンシャル補正の時定数の係数との関係を示す図。

符号の説明

１０：レーザレーダ
２０：車速センサ
３０：前方カメラ
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ：コントローラ
７０：アクセルペダル反力制御装置
１１０：運転行動計測部

Claims (15)

1. 自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、
   前記状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは前記自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段で算出された前記リスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル反力指令値を算出するアクセルペダル反力算出手段と、
   前記アクセルペダル反力算出手段で算出された前記アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、
   運転者の運転行動意図を検出する運転行動意図推定手段と、
   前記運転行動意図推定手段の推定結果に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正手段と、
   前記運転行動意図推定手段で所定の運転行動意図が推定されたときの前記自車両の加速の必要性を判断する加速必要性判断手段と、
   前記加速必要性判断手段で判断された前記加速の必要性に基づいて、前記第１のアクセルペダル反力補正手段で補正する前記操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正手段とを備え、
   前記加速必要性判断手段は、前記加速の必要性を判断するために、前記所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を計測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、
   前記第１のアクセルペダル反力補正手段と前記第２のアクセルペダル反力補正手段は、前記アクセルペダル反力指令値を補正することにより、前記操作反力を補正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１のアクセルペダル反力補正手段と前記第２のアクセルペダル反力補正手段は、前記リスクポテンシャルを補正することにより、前記操作反力を補正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から請求項３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、
   前記加速必要性判断手段で計測された前記要求トルク増加量が所定値以下の場合、前記第２のアクセルペダル反力補正手段は、前記第１のアクセルペダル反力補正手段による前記操作反力の補正をキャンセルし、前記所定の運転行動意図が推定されたときに前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を保持するように再補正を行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
5. 請求項１から請求項３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のアクセルペダル反力補正手段は、前記加速必要性判断手段で計測された前記要求トルク増加量が小さい場合、前記要求トルク増加量が大きい場合に比べて前記第１のアクセルペダル反力補正手段で補正された前記操作反力が大きくなるように再補正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から請求項５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、
   前記加速度必要性判断手段で計測される前記要求トルク増加量は、前記所定の運転行動意図が推定されてからの所定時間範囲における前記アクセルペダルの操作量の変化量であることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
7. 自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、
   前記状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは前記自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段で算出された前記リスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル反力指令値を算出するアクセルペダル反力算出手段と、
   前記アクセルペダル反力算出手段で算出された前記アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、
   運転者の運転行動意図を検出する運転行動意図推定手段と、
   前記運転行動意図推定手段の推定結果に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正手段と、
   前記運転行動意図推定手段で所定の運転行動意図が推定されたときの前記自車両の加速の必要性を判断する加速必要性判断手段と、
   前記加速必要性判断手段で判断された前記加速の必要性に基づいて、前記第１のアクセルペダル反力補正手段で補正する前記操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正手段とを備え、
   前記加速必要性判断手段は、前記加速の必要性を判断するために、前記所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、
   前記加速必要性判断手段で予測された要求トルク増加予測量が所定値以下の場合、前記第２のアクセルペダル反力補正手段は、前記第１のアクセルペダル反力補正手段による前記操作反力の補正をキャンセルし、前記所定の運転行動意図が推定されたときに前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を保持するように再補正を行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
8. 自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、
   前記状況認識手段の検出結果に基づいて自車両もしくは前記自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段で算出された前記リスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル反力指令値を算出するアクセルペダル反力算出手段と、
   前記アクセルペダル反力算出手段で算出された前記アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生手段と、
   運転者の運転行動意図を検出する運転行動意図推定手段と、
   前記運転行動意図推定手段の推定結果に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正手段と、
   前記運転行動意図推定手段で所定の運転行動意図が推定されたときの前記自車両の加速の必要性を判断する加速必要性判断手段と、
   前記加速必要性判断手段で判断された前記加速の必要性に基づいて、前記第１のアクセルペダル反力補正手段で補正する前記操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正手段とを備え、
   前記加速必要性判断手段は、前記加速の必要性を判断するために、前記所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、
   前記第２のアクセルペダル反力補正手段は、前記加速必要性判断手段で予測された前記要求トルク増加予測量が小さい場合、前記要求トルク増加予測量が大きい場合に比べて前記第１のアクセルペダル反力補正手段で補正された前記操作反力が大きくなるように再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７または請求項８に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記加速必要性判断手段は、前記状況認識手段の前記検出結果に基づく先行車への接近度合に基づいて、前記要求トルク増加予測量を予測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９に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記先行車への前記接近度合は、前記自車両と前記先行車との相対速度、前記先行車までの接触余裕時間、および前記リスクポテンシャルの微分値の少なくとも一つであ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、
    前記運転行動意図推定手段によって車線変更意図が推定されると、前記第１のアクセルペダル反力補正手段は前記操作反力を補正し、前記加速必要性判断手段は前記加速の必要性を判断す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１１のいずれか１項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。
13. 自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、
    前記車両状態および前記走行環境の検出結果に基づいて自車両もしくは前記自車両周囲の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反力指令値を算出し、
    前記アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させ、
    運転者の運転行動意図を検出し、
    前記運転行動意図の推定結果に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を補正し、
    所定の運転行動意図が推定されたときの前記自車両の加速の必要性を判断し、
    前記加速の必要性に基づいて、前記操作反力を再度補正し、
    前記加速の必要性を判断するために、前記所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を計測することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
14. 自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、
    前記車両状態および前記走行環境の検出結果に基づいて自車両もしくは前記自車両周囲の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反力指令値を算出し、
    前記アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させ、
    運転者の運転行動意図を検出し、
    前記運転行動意図の推定結果に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正を行い、
    所定の運転行動意図が推定されたときの前記自車両の加速の必要性を判断し、
    前記加速の必要性に基づいて、前記第１のアクセルペダル反力補正で補正する前記操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正を行い、
    前記加速の必要性を判断するために、前記所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、
    予測された要求トルク増加予測量が所定値以下の場合、前記第２のアクセルペダル反力補正において、前記第１のアクセルペダル反力補正による前記操作反力の補正をキャンセルし、前記所定の運転行動意図が推定されたときに前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を保持するように再補正を行うことを特徴とする車両用運転操作補助方法。
15. 自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、
    前記車両状態および前記走行環境の検出結果に基づいて自車両もしくは前記自車両周囲の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反力指令値を算出し、
    前記アクセルペダル反力指令値に応じて、アクセルペダルに操作反力を発生させ、
    運転者の運転行動意図を検出し、
    前記運転行動意図の推定結果に基づいて、前記アクセルペダルに発生する前記操作反力を補正する第１のアクセルペダル反力補正を行い、
    所定の運転行動意図が推定されたときの前記自車両の加速の必要性を判断し、
    前記加速の必要性に基づいて、前記第１のアクセルペダル反力補正で補正する前記操作反力を再度補正する第２のアクセルペダル反力補正を行い、
    前記加速の必要性を判断するために、前記所定の運転行動意図が推定されたときの運転者の要求トルク増加量を予測し、
    前記第２のアクセルペダル反力補正において、予測された前記要求トルク増加予測量が小さい場合、前記要求トルク増加予測量が大きい場合に比べて前記第１のアクセルペダル反力補正で補正された前記操作反力が大きくなるように再補正することを特徴とする車両用運転操作補助方法。

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