JP4742657B2 - 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においては、前方物体に自車両が接触する可能性を検出し、検出した接触可能性に基づいてエンジン出力特性を変更している（例えば特許文献１参照）。この装置は、接触可能性が高いほどアクセルペダル踏み込み量に対する駆動トルクの発生量を少なくする。

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２００４−７６７２４号公報

上述した従来の装置は、接触可能性が高い場合に、駆動トルクの発生量を低下して期待するほどの加速感を得られなくすることで運転者に警報を与えることができる。しかしながら、例えば自車両が加速しながら先行車両を追い越そうとするような状況においては、運転者のアクセルペダル操作に対して加速開始に遅れが生じ、運転者に違和感を与える可能性がある。

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、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、障害物検出手段および走行状態検出手段による検出結果に基づいて、自車両と障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、自車両に発生させる制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、リスクポテンシャルに応じ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、運転者による車両操作機器の操作量を検出する操作量検出手段と、リスクポテンシャルに基づく制御開始後に車両操作機器を操作した追加操作量に基づいて、制御中の運転者の介入操作を判定する判定手段と、制駆動力制御手段を制御し、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制駆動力を増減する増減機能と、駆動力がリスクポテンシャルに基づいて低下されているときに判定手段によって介入操作ありと判定されると、リスクポテンシャルに基づいて低下された後の駆動力と、低下されない場合の駆動力との間の領域で、駆動力を増加方向に調整する調整機能とを有する処理手段とを備え、処理手段は、調整機能において、リスクポテンシャルに応じてアクセルペダルに発生する操作反力に基づいて、操作反力が大きくなるほど駆動力の増加量が大きくなるように増加量を決定する。
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と自車両の走行状態を検出し、障害物および走行状態の検出結果に基づいて、自車両と障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出し、自車両に発生させる制駆動力を制御し、リスクポテンシャルに応じてアクセルペダルに発生させる操作反力を制御し、運転者による車両操作機器の操作量を検出し、リスクポテンシャルに基づく制御開始後に車両操作機器を操作した追加操作量に基づいて、制御中の運転者の介入操作を判定し、リスクポテンシャルに基づいて制駆動力を増減するとともに、駆動力がリスクポテンシャルに基づいて低下されているときに介入操作ありと判定されると、リスクポテンシャルに基づいて低下された後の駆動力と、低下されない場合の駆動力との間の領域で、駆動力を増加方向に調整し、駆動力の増加方向への調整は、リスクポテンシャルに応じてアクセルペダルに発生する操作反力に基づいて、操作反力が大きくなるほど駆動力の増加量が大きくなるように増加量を決定する。

本発明によれば、リスクポテンシャルに基づいて駆動力が低下されているときに車両操作機器を操作した追加操作量に基づいて、駆動力を増加方向に調整するので、制駆動力の変化により運転者にリスクポテンシャルを伝達するとともに、運転者がシステムの制御に介入した場合には運転者の運転意図に沿っ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，アクセルペダル反力発生装置６０、駆動力制御装置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。

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７０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９２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、障害物検知装置４０で検出される障害物情報に基づいて自車両と前方障害物とが接触する可能性を算出し、算出した接触可能性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、アクセルペダル６１に発生する操作反力を制御する。

アクセルペダル反力発生装置６０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６０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、アクセルペダル６１の操作量に対して比例するように設定されている。

駆動力制御装置７０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７０の構成を表すブロック図を示す。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７０は、図４に示すようにドライバ要求駆動力算出部７０ａと、加算器７０ｂと、エンジンコントローラ７０ｃとを備えている。

ドライバ要求駆動力算出部７０ａは、図５に示すようなマップを用いて、アクセルペダル６１が踏み込まれたときの操作量（アクセルペダル操作量）ＳＡに応じてドライバが要求する駆動力（ドライバ要求駆動力）Ｆｄａを算出する。加算器７０ｂは、算出された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し、エンジンコントローラ７０ｃへ出力する。エンジンコントローラ７０ｃは、目標駆動力に従ってエンジン制御指令値を算出する。ここで、エンジン制御指令値は例えばスロットルバルブ開度の制御指令値であり、エンジンコントローラ７０ｃは目標駆動力を実現するようにスロットルバルブ開度を制御する。

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の構成を表すブロック図を示す。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。図６に示すように、制動力制御装置９０は、ドライバ要求制動力算出部９０ａと、加算器９０ｂと、ブレーキ液圧コントローラ９０ｃとを備えている。

ドライバ要求制動力算出部９０ａは、図７に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル９１の踏み込み量（ブレーキペダル操作量）ＳＢに応じてドライバが要求する制動力（ドライバ要求制動力）Ｆｄｂを算出する。加算器９０ｂは、算出された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し、ブレーキ液圧コントローラ９０ｃに出力する。ブレーキ液圧コントローラ９０ｃは、目標制動力に従ってブレーキ液圧指令値を算出する。ブレーキ液圧コントローラ９０ｃ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。

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。コントローラ５０において、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を用いて自車両の走行状況を認識する。そして、コントローラ５０は、走行状況に基づいて自車両と前方障害物との接触の可能性を表すリスクポテンシャルを算出し、障害物に対するリスクポテンシャルに基づいて自車両の制駆動力制御およびアクセルペダル反力制御を行う。これにより、接触の可能性を低減するとともに、減速感とアクセルペダル反力を与えて運転者の注意を喚起する。

上述したように接触の可能性に基づいて制駆動力を制御すると、自車両が先行車に接近してから追い越しをするような状況において、期待するほどの加速が得られずに運転者に違和感を与える可能性がある。すなわち、接触可能性に応じて駆動力が抑制されている状態では、加速しながら車線変更を行おうとしてもアクセルペダル操作に対して自車の加速が遅れてしまう。

そこで、第１の実施の形態においては、システムによる制御が行われている状態で運転者がアクセルペダル６１の踏増し等の介入操作を行った場合に、運転者の加速意図を考慮してアクセルペダル操作量に対するエンジン出力特性を補正する。

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Ｖ１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で算出した前方障害物に関する情報を読み込む。なお、障害物が複数検出されている場合は各障害物の情報を読み込む。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Ｖ１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Ｖ１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・Ｖ１^２）｝×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によって検出される複数の障害物のうち、ステップＳ１４０で設定した自車両の予測進路内にあるものから、自車両に最も近い物体を前方障害物として選択する。

つづくステップＳ１６０では、ステップＳ１５０で選択した前方障害物と自車両との接触の可能性を表すリスクポテンシャルを算出する。前方障害物、例えば先行車に対するリスクポテンシャルは以下のようにして算出する。

まず、先行車に対する余裕時間ＴＴＣ（Time To Contact）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り、現在の走行状況が継続した場合、つまり自車速Ｖ１および相対車速Ｖｒ（＝自車速−先行車速）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。障害物に対する余裕時間ＴＴＣは、以下の（式３）で求められる。
ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ ・・・（式３）

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、ほとんどのドライバが減速行動を開始することが知られている。

つぎに、自車両と先行車との車間時間ＴＨＷを算出する。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４）で表される。
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖ１ ・・・（式４）

車間時間ＴＨＷは、車間距離Ｄを自車速Ｖ１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表す。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＝先行車速である場合は、（式４）において自車速Ｖ１の代わりに先行車速を用いて車間時間ＴＨＷを算出することもできる。

このように、余裕時間ＴＴＣが小さいほど、また車間時間ＴＨＷが小さいほど自車両と前方障害物との接触の可能性が高くなるため、余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷを、それぞれ自車両と前方障害物との接触の可能性を表すリスクポテンシャルということができる。

ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で算出した前方障害物との余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷに基づいて、制御を行う際に用いる反発力Ｆｃを算出する。反発力Ｆｃは以下のようにして算出する。

制御反発力Ｆｃの算出について、図１１（ａ）に示すように、自車両前方に長さＬの仮想的な弾性体を設けたと仮定し、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。制御反発力Ｆｃは、図１１（ｂ）に示すように仮想弾性体が前方車両に当たって圧縮された場合の反発力と定義する。

ここでは、車間時間ＴＨＷに関連づけた第１の仮想弾性体、および余裕時間ＴＴＣに関連づけた第２の仮想弾性体を自車両と前方障害物との間に設定したモデルを想定し、第１の仮想弾性体および第２の仮想弾性体による反発力を、車間時間ＴＨＷに基づく制御反発力Ｆｃ１および余裕時間ＴＴＣに基づく制御反発力Ｆｃ２として算出する。ここでの処理を図１２のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１７０１では、車間時間ＴＨＷをしきい値Ｔｈ１と比較する。車間時間ＴＨＷがしきい値Ｔｈ１（例えば１sec）より小さい場合（ＴＨＷ＜Ｔｈ１）は、ステップＳ１７０２へ進む。ステップＳ１７０２では、以下の（式５）から車間時間ＴＨＷに基づく制御反発力Ｆｃ１を算出する。
Ｆｃ１＝ｋ１×（Ｔｈ１−Ｄ） ・・・（式５）
（式５）においてｋ１は車間時間ＴＨＷに関連付けた仮想弾性体のばね定数である。バネ定数ｋ１は制御反発力Ｆｃ１の特性を決定するゲインであり、予め適切な値を設定しておく。一方、ステップＳ１７０１でＴＨＷ≧Ｔｈ１と判定された場合、すなわち、車間時間ＴＨＷによる第1の仮想弾性体が先行車に圧縮されていない場合は、ステップＳ１７０３へ進んで制御反発力Ｆｃ１＝０にする。

つづくステップＳ１７０４では、余裕時間ＴＴＣをしきい値Ｔｈ２と比較する。余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ２（例えば１０sec）より小さい場合（ＴＴＣ＜Ｔｈ２）は、ステップＳ１７０５へ進む。ステップＳ１７０５では、以下の（式６）から余裕時間ＴＴＣに基づく制御反発力Ｆｃ２を算出する。
Ｆｃ２＝ｋ２×（Ｔｈ２−Ｄ） ・・・（式６）
（式６）においてｋ２は余裕時間ＴＴＣに関連付けた仮想弾性体のばね定数である。バネ定数ｋ２は制御反発力Ｆｃ２の特性を決定するゲインであり、ｋ２＞ｋ１となるように予め適切に設定しておく。一方、ステップＳ１７０４でＴＴＣ≧Ｔｈ２と判定された場合、すなわち、余裕時間ＴＴＣによる第２の仮想弾性体が先行車に圧縮されていない場合は、ステップＳ１７０６へ進んで制御反発力Ｆｃ２＝０にする。

つづくステップＳ１７０７では、ステップＳ１７０２またはＳ１７０３で算出した車間時間ＴＨＷに基づく制御反発力Ｆｃ１と、ステップＳ１７０５またはＳ１７０６で算出した余裕時間ＴＴＣに基づく制御反発力Ｆｃ２のうち、大きい方の値を最終的な制御反発力Ｆｃとして選択する。

このようにステップＳ１７０で制御反発力Ｆｃを算出した後、ステップＳ１８０へ進む。ステップＳ１８０では、アクセルペダル操作に応じた駆動力の特性を算出する。具体的には、接触可能性のリスクポテンシャルに応じて制駆動力を制御している状態で、車線変更等を行う場合に運転者に違和感を与えないような加速が得られるように、アクセルペダル操作量ＳＡに対する運転者の要求駆動力Ｆｄａを調整する。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。

まず、ステップＳ１８０１ではシステムのオーバーライド、すなわちシステム作動中に運転者による介入操作があるかを判断する。ここで行うオーバーライド判断処理を図１４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１８５１では接触可能性のリスクポテンシャルに応じた制御がすでに行われているか否かを判定する。システムが非作動で制御が行われていない場合は、ステップＳ１８５２へ進む。

ステップＳ１８５２では、前回周期までは制御が行われていなかったが、今回周期から制御が開始されるか否かを判定する。制御開始と判定されるとステップＳ１８５３へ進み、この時点でのアクセルペダル操作量ＳＡを初期値ＳＡ０としてコントローラ５０のメモリに記憶する。一方、ステップＳ１８５２が否定判定されると、初期値の記憶は行わない。つづくステップＳ１８５４では、システム作動中ではないのでオーバーライドなしと判断する。

ステップＳ１８５１でリスクポテンシャルに応じた制御がすでに行われていると判定されると、ステップＳ１８５５へ進む。ステップＳ１８５５では、アクセルペダルストロークセンサ６２で検出される現在のアクセルペダル操作量ＳＡを、アクセルペダル操作量初期値ＳＡ０と比較する。ＳＡ≧ＳＡ０でアクセルペダル６１が初期値ＳＡ０よりも踏み込まれている場合は、ステップＳ１８５６へ進む。

ステップＳ１８５６では、アクセルペダル６１の現在の操作量ＳＡと初期値ＳＡ０との差（ＳＡ−ＳＡ０）が所定のしきい値ＳＡ_ovrよりも大きいか否かを判定する。ここで、しきい値ＳＡ_ovrはオーバーライドありか否かを判定するためのしきい値であり、例えば加速しながら車線変更を行う際に、一般的に運転者がどれほどアクセルペダル６１を踏増しするかを考慮して適切な値に設定しておく。ＳＡ−ＳＡ０＞ＳＡ_ovrであると判定されると、ステップＳ１８５７へ進んでオーバーライドありと判断する。

ステップＳ１８５５でＳＡ＜ＳＡ０と判定されると、ステップＳ１８５８へ進み、アクセルペダル操作量初期値ＳＡ０を現在のアクセルペダル操作量ＳＡに置き換える。すなわち、制御作動中にアクセルペダル６１が戻し方向に操作された場合は、そのときのアクセルペダル操作量ＳＡを初期値ＳＡ０として再度設定する。その後、ステップＳ１８５９へ進んでオーバーライドなしと判断する。

このようにステップＳ１８０１でオーバーライド判断を行った後、ステップＳ１８０２へ進む。ステップＳ１８０２では、システムによる制御がすでに行われているか否かを判定する。制御作動中でない場合は、ステップＳ１８０３へ進み、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを調整するための駆動トルク係数Ｋ_tqを１にする。制御がすでに行われている場合は、ステップＳ１８０４へ進む。ステップＳ１８０４では、ステップＳ１８０１の判断結果からオーバーライドありか否かを判定する。

ステップＳ１８０４でオーバーライドなし、すなわち運転者によって、例えば追い越しのための運転操作が加えられていないと判定されると、ステップＳ１８０５へ進む。ステップＳ１８０５では、駆動トルク係数Ｋ_tqを、接触可能性のリスクポテンシャルに応じた制御を行う際の基準値Ｋ_tq1に設定する。Ｋ_tq1は、例えば０．６とする。ステップＳ１８０４でオーバーライドあり、すなわち運転者によって追い越し等のための運転操作が加えられたと判定されると、ステップＳ１８０６へ進み、駆動トルク係数Ｋ_tqを所定値Ｋ_tq2に設定する。Ｋ_tq2は、追い越し時の運転者の加速要求を満たすように制御作動中の基準値Ｋ_tq1よりも大きい値、例えばＫ_tq2＝０．８に設定する。

つづくステップＳ１８０７では、前回周期からのアクセルペダル操作量ＳＡの変化量ΔＳＡ（＝今回値−前回値）を算出する。ステップＳ１８０８では、ステップＳ１８０７で算出したアクセルペダル操作量変化量ΔＳＡに応じたドライバ要求駆動力Ｆｄａの変化量ΔＴＱを算出する。コントローラ５０には、図５と同様のマップが記憶されており、図１５に示すようにアクセルペダル操作量変化量ΔＳＡに対応するドライバ要求駆動力変化量ΔＴＱを算出する。

ステップＳ１８０９では、ステップＳ１８０３，Ｓ１８０５，またはＳ１８０６で算出した駆動トルク係数Ｋ_tqと、ステップＳ１８０８で算出したドライバ要求駆動力変化量ΔＴＱを用いて、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを更新する。ここでは、ドライバ要求駆動力Ｆｄａの更新値をＴＱ_newと表し、前回周期で設定された値をＴＱ_oldと表す。ドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newは、以下の（式７）から算出される。
ＴＱ_new＝ＴＱ_old＋Ｋ_tq・ΔＴＱ ・・・（式７）

これにより、制御作動中は駆動トルク係数Ｋ_tqが１よりも小さくなるためドライバ要求駆動力の増加量が小さくなるが、オーバーライドありと判断されるとオーバーライドなしの場合に比べてドライバ要求駆動力の増加量が大きくなる。

このようにステップＳ１８０で駆動力特性を算出した後、ステップＳ１９０へ進む。
ステップＳ１９０では、ステップＳ１７０で算出した制御用反発力Ｆｃと、ステップＳ１８０で算出したドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newを用いて、制駆動力補正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。ステップＳ１９０における制駆動力補正量の算出処理を、図１６を用いて説明する。

まずステップＳ１９０１で、ステップＳ１２０で読み込んだアクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、アクセルペダル６１が踏みこまれているか否かを判定する。アクセルペダル６１が踏み込まれていない場合には、ステップＳ１９０２へ進み、アクセルペダル６１が急に解放されたか否かを判定する。例えば、アクセルペダル操作量ＳＡから算出するアクセルペダル６１の操作速度が所定値未満であった場合は、アクセルペダル６１がゆっくりと戻されたと判断し、ステップＳ１９０３へ進む。ステップＳ１９０３では、駆動力補正量ΔＤａとして０をセットし、つづくステップＳ１９０４で制動力補正量ΔＤｂとして制御用反発力Ｆｃをセットする。

一方、ステップＳ１９０２でアクセルペダル６１が急に戻されたと判定されると、ステップＳ１９０５へ進む。ステップＳ１９０５では駆動力補正量ΔＤａを漸減させ、ステップＳ１９０６で制動力補正量ΔＤｂを制御用反発力Ｆｃまで漸増させる。具体的には、アクセルペダル６１が急に戻された場合は、アクセルペダル操作中には駆動力を制御用反発力Ｆｃ分だけ減少させるように設定していた駆動力補正量ΔＤａ（＝−Ｆｃ）を、０まで徐々に変化させる。また、アクセルペダル６１が急に戻されてから制動力補正量ΔＤｂを制御用反発力Ｆｃまで徐々に増加させる。このように、アクセルペダル６１が急に戻された場合は、最終的に駆動力補正量ΔＤａが０に、制動力補正量ΔＤｂがＦｃになるように変化させる。

一方、ステップＳ１９０１が肯定判定され、アクセルペダル６１が踏み込まれている場合は、ステップＳ１９０７へ進んでステップＳ１８０で算出したドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newを読み込む。つづくステップＳ１９０８で、ステップＳ１９０７で読み込んだドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newと制御用反発力Ｆｃとの大小関係を比較する。ドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newＦｄａが制御用反発力Ｆｃ以上（ＴＱ_new≧Ｆｃ）の場合は、ステップＳ１９０９へ進む。

ステップＳ１９０９では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、ステップＳ１９１０で制動力補正量ΔＤｂに０をセットする。すなわち、ＴＱ_new−Ｆｃ≧０であることから、駆動力（ＴＱ_new）を制御用反発力Ｆｃ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、ドライバがアクセルペダル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ドライバに感じられ、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ドライバに感じられる。

一方、ステップＳ１９０８が否定判定され、ドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newが制御用反発力Ｆｃより小さい場合（ＴＱ_new＜Ｆｃ）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Ｓ１９１１において駆動力補正量ΔＤａに−ＴＱ_newをセットし、ステップＳ１９１２で制動力補正量ΔＤｂとして、補正量の不足分（Ｆｃ−ＴＱ_new）をセットする。この場合、車両の減速挙動としてドライバには察知される。

このようにステップＳ１９０で制駆動力補正量を算出した後、ステップＳ２００へ進む。 ステップＳ２００では、ステップＳ１７０で算出した制御用反発力Ｆｃ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。

図１７に、制御用反発力Ｆｃとアクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの関係を示す。図１７において、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を破線で示す。ここではアクセルペダル操作量ＳＡが一定の場合のアクセルペダル反力を示している。図１７に示すように、制御用反発力Ｆｃが大きくなるほど、通常値に対してアクセルペダル反力制御指令値ＦＡが増加する。制御用反発力Ｆｃが所定値Ｆｃａを超えると、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡの増加率が大きくなる。このように、制駆動力の補正量が大きくなるほど、アクセルペダル６１に発生する操作反力が大きくなる。

ステップＳ２１０では、ステップＳ１９０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７０、及び制動力制御装置９０に出力する。駆動力制御装置７０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７０ｃ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９０ｃに指令を出力する。

つづくステップＳ２２０では、ステップＳ２００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６０に出力する。アクセルペダル反力発生装置６０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反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。

つぎに、上述した第１の実施の形態による作用を図１８を用いて説明する。図１８はアクセルペダル操作量ＳＡに対して自車両に発生する駆動トルクを概略的に示している。システム制御作動中でない場合、すなわち通常時には、点線で示すようにアクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほど駆動トルクが上昇する。これに対し、接触可能性のリスクポテンシャルに応じた制御が行われている場合は、図１８に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の変化が緩やかになる。これにより、接触の可能性がある場合に運転者に減速感を与えて注意を促すことができる。

ただし、加速してから先行車を追い越そうとするような状況では、システムの制御により駆動力の増加が抑制されているので、アクセルペダル６１を踏み込んでも期待するほどの加速が得られずに運転者に違和感を与えてしまう。先行車を追い越す場合には将来的に先行車との接触の可能性が低下すると予測できるので、図１８に矢印で示すように駆動力を増加方向に調整する。具体的には、実線で示す制御作動中の状態に比べてアクセルペダル操作量ＳＡに対する駆動力の傾きが増加する。これにより、接触の可能性によるリスク情報を伝えながら、オーバーライドありと判断されると運転者に違和感を与えないような加速を実現することが可能となる。

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検出結果と自車両の走行状態の検出結果とに基づいて、自車両と障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出する。車両用運転操作補助装置１は、自車両に発生させる制駆動力を制御する駆動力制御装置７０および制動力制御装置９０、運転者による車両操作機器の操作量、具体的にはアクセルペダル６１の操作量ＳＡを検出するアクセルペダルストロークセンサ６２、および車両用運転操作補助装置１の全体を制御するコントローラ５０を備えている。コントローラ５０は、駆動力制御装置７０および制動力制御装置９０を制御し、リスクポテンシャルに基づいて制駆動力を増減する増減機能と、駆動力がリスクポテンシャルに基づいて低下されているときに車両操作機器を操作した追加操作量に基づいて、駆動力を増加方向に調整する調整機能とを有している。これにより、制駆動力を変化して減速感を与えることにより、運転者にリスクポテンシャルを伝達するとともに、駆動力が低下されているときに運転者が車両操作機器の操作を追加してシステムの制御に介入した場合には、運転者の加速意図を尊重した制御を行うことができる。
（２）車両用運転操作補助装置１は、リスクポテンシャルに応じてアクセルペダル６１に発生させる操作反力を制御するアクセルペダル反力発生装置６０を備えている。これにより、運転者がアクセルペダル６１を操作する際に、リスクポテンシャルをアクセルペダル６１からの反力として運転者に直感的に伝えることができる。
（３）コントローラ５０は、調整機能において、リスクポテンシャルに基づいて低下された後の駆動力と、低下されない場合の駆動力との間の領域で、車両操作機器の追加操作量に応じて駆動力を調整する。具体的には、アクセルペダル６１の現在の操作量と初期値ＳＡ０との差（ＳＡ−ＳＡ０）がしきい値ＳＡ_ovrを超える場合に、図１８に示すように実線で示す制御中と点線で示す通常値との間の領域に収まるように駆動トルクを調整する。これにより、駆動力を低下してリスクポテンシャルを伝えながら、運転者の感覚に応じた制御を行うことが可能となる。

《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、上述した第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、オーバーライド時の駆動力特性を可変で設定する。具体的には、オーバーライドありと判断されたときに、ドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newを算出する際の駆動トルク係数Ｋ_tqをオーバーライド量に応じて可変で設定する。この処理を、図１９のフローチャートを用いて説明する。図１９において、図１３に示したフローチャートと同様の処理を実行するステップには同一のステップ番号を付しており、その説明を省略する。

ステップＳ１８０４でオーバーライドありと判定されると、ステップＳ１８０６Ａに進み、駆動トルク係数Ｋ_tqを算出する。図２０に、オーバーライド量を表すアクセルペダル操作量の現在値ＳＡと初期値ＳＡ０との差（ＳＡ−ＳＡ０）と、駆動トルク係数Ｋ_tqとの関係を示す。図２０に示すように、（ＳＡ−ＳＡ０）がしきい値ＳＡ_ovrよりも小さい場合は、駆動トルク係数Ｋ_tqを制御作動時の基準値Ｋ_tq1（例えばＫ_tq1＝０．６）に設定する。（ＳＡ−ＳＡ０）がしきい値ＳＡ_ovrよりも大きくなると駆動トルク係数Ｋ_tqも徐々に大きくなり、所定値ＳＡ１以上の領域でＫ_tq＝１となる。

ステップＳ１８０７以降の処理では、ステップＳ１８０３、Ｓ１８０５，またはＳ１８０６Ａで算出した駆動トルク係数Ｋ_tqを用いてドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newを算出する。

アクセルペダル操作量の現在値ＳＡと初期値ＳＡ０との差（ＳＡ−ＳＡ０）が大きい、すなわち制御作動開始してからのアクセルペダル６１の踏増し量が大きいほど、オーバーライド時に運転者は大きな加速を要求していると判断することができる。そこで、図２０に示したように差（ＳＡ−ＳＡ０）が大きくなるほど駆動トルク係数Ｋ_tqを大きくすることにより、一層、運転者の期待に応じた駆動力を実現することが可能となる。

このように、以上説明した第２の実施の形態においては、つぎ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、調整機能において、追加操作量に応じて駆動力の増加量を決定する。具体的には、図２０に示すように、ドライバ要求駆動力更新値ＴＱ_newを算出する際の駆動トルク係数Ｋ_tqをアクセルペダル６１の操作量の差（ＳＡ−ＳＡ０）に応じて設定する。これにより、運転者の感覚に合った制御を行うことが可能となる。

−第２の実施の形態の変形例１−
駆動トルク係数Ｋ_tqを、アクセルペダル操作量ＳＡの差（ＳＡ−ＳＡ０）に代えてオーバーライドありと判断されたときのアクセルペダル反力に基づいて設定することもできる。図２１に、オーバーライドありと判断された時点での制御反発力Ｆｃに基づいて算出されるアクセルペダル反力指令値ＦＡと、駆動トルク係数Ｋ_tqとの関係を示す。図２１に示すように、アクセルペダル反力指令値ＦＡが大きくなるほど、駆動トルク係数Ｋ_tqを基準値Ｋ_tq1から徐々に大きくする。アクセルペダル反力指令値ＦＡが所定の最大値ＦＡmaxに達すると、駆動トルク係数Ｋ_tq＝１とする。

アクセルペダル６１に大きな反力が発生している状態でアクセルペダル６１を踏み増しし、オーバーライドした場合は、運転者の加速したいという要求がより強いと判断できる。そこで、反力指令値ＦＡが大きくアクセルペダル反力が大きくなるほど駆動トルク係数Ｋ_tqを大きくし、図２２に示すように反力指令値ＦＡが小さい場合（とくにＫ_tq＝Ｋ_tq1）に比べて駆動力の傾きを増加させる。これにより、運転者の感覚にあった制御作動を実現することが可能となる。

−第２の実施の形態の変形例２−
ここでは、駆動トルク係数Ｋ_tqをオーバーライドありと判断されたときのアクセルペダル６１の操作量ＳＡに基づいて設定する。図２３に、オーバーライドありと判断された時点でのアクセルペダル操作量ＳＡと、駆動トルク係数Ｋ_tqとの関係を示す。図２３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、駆動トルク係数Ｋ_tqを基準値Ｋ_tq1から徐々に大きくする。アクセルペダル６１が最大限踏み込まれると、駆動トルク係数Ｋ_tq＝１とする。

車両操作機器であるアクセルペダル６１が大きく踏み込まれている状態で、アクセルペダル６１をさらに踏み増ししてオーバーライドした場合は、運転者の加速したいという要求がより強いと判断できる。したがって、アクセルペダル操作量ＳＡが大きいほど駆動トルク係数Ｋ_tqを大きくすることにより、運転者の感覚にあった制御作動を実現することが可能となる。

−第２の実施の形態の変形例３−
ここでは、駆動トルク係数Ｋ_tqをオーバーライドありと判断されたときの先行車との車間距離Ｄに基づいて設定する。図２４に、オーバーライドありと判断された時点での自車両と先行車との車間距離Ｄと、駆動トルク係数Ｋ_tqとの関係を示す。図２４に示すように、車間距離Ｄが小さくなるほど駆動トルク係数Ｋ_tqを基準値Ｋ_tq1まで徐々に小さくする。車間距離Ｄが所定距離Ｄ１よりも大きい場合は、駆動トルク係数Ｋ_tq＝１とする。

追越操作に基づいてオーバーライドありと判断された場合でも、先行車との車間距離Ｄが小さい状態では駆動トルク係数Ｋ_tqを小さくすることにより、運転者がかえって違和感を抱いてしまうことを防止できる。

−第２の実施の形態の変形例４−
ここでは、駆動トルク係数Ｋ_tqをオーバーライドありと判断されたときの相対速度Ｖｒに基づいて設定する。図２５に、オーバーライドありと判断された時点での自車両と先行車との相対速度Ｖｒ（＝自車速−先行車速）と、駆動トルク係数Ｋ_tqとの関係を示す。図２５に示すように、先行車速に対して自車速が大きくなり、相対速度Ｖｒが大きくなるほど、駆動トルク係数Ｋ_tqが１から徐々に小さくなる。相対速度Ｖｒが所定値Ｖｒ１以上となると、駆動トルク係数Ｋ_tq＝１とする。

追越操作に基づいてオーバーライドありと判断された場合でも、先行車との相対速度Ｖｒが大きい状態では駆動トルク係数Ｋ_tqを小さくすることにより、運転者がかえって違和感を抱いてしまうことを防止できる。

−第２の実施の形態の変形例５−
ここでは、駆動トルク係数Ｋ_tqをオーバーライドありと判断されたときの自車速Ｖ１に基づいて設定する。図２６に、オーバーライドありと判断された時点での自車速Ｖ１と駆動トルク係数Ｋ_tqとの関係を示す。図２６に示すように、自車速Ｖ１が大きくなるほど、駆動トルク係数Ｋ_tqを基準値Ｋ_tq1から徐々に大きくする。自車速Ｖ１が所定値Ｖ１＿１以上となると、駆動トルク係数Ｋ_tq＝１とする。

自車速Ｖ１が速い状態から、さらに加速するにはより大きな出力が必要となるので、自車速Ｖ１が大きくなるほど駆動トルク係数Ｋ_tqを大きくすることにより、運転者の感覚にあった制御作動を実現することが可能となる。

《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３の実施の形態においては、システムのオーバーライド、すなわちシステム作動中に追い越し等を行うための運転者による介入操作があるか否かを、運転者の操舵操作に基づいて判断する。第３の実施の形態によるオーバーライド判断処理を図２７のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図１３に示したフローチャートのステップＳ１８０１で実行される。

まず、ステップＳ１８７１では接触可能性のリスクポテンシャルに応じた制御がすでに行われているか否かを判定する。システムが非作動で制御が行われていない場合は、ステップＳ１８７２へ進んでオーバーライドなしと判断する。

ステップＳ１８７１でリスクポテンシャルに応じた制御がすでに行われていると判定されると、ステップＳ１８７３へ進む。ステップＳ１８７３では、舵角センサ３０で検出される操舵角δに基づいて、操舵角速度δ’を算出する。つづくステップＳ１８７４では、操舵角速度δ’を予め設定したしきい値δ０と比較する。操舵角δおよび操舵角速度δ’は操舵方向に応じた正または負の値で表されるので、ここでは操舵角速度の絶対値｜δ’｜をしきい値δ０と比較する。

｜δ’｜＞δ０の場合はステップＳ１８７５へ進み、オーバーライド判断のためのタイマを加算する。つづくステップＳ１８７６では、ステップＳ１８７５で算出したタイマの値が予め設定したしきい値よりも大きいか否かを判定する。このしきい値は、運転者が操舵操作によって車線変更し、先行車を追い越そうとしているか、すなわち、運転者の介入操作によるオーバーライドありかを判断するためのしきい値であり、運転者の特性等を考慮して予め適切な値を設定しておく。

ステップＳ１８７６が肯定判定され、操舵角速度δ’が大きな状態が所定時間以上、継続している場合は、ステップＳ１８７７へ進んでオーバーライドありと判断する。一方、ステップＳ１８７６が否定判定されるとステップＳ１８７２へ進んで、オーバーライドなしと判断する。

ステップＳ１８７４が否定判定され、操舵角速度の絶対値｜δ’｜がしきい値δ０以下の場合、ステップＳ１８７８へ進んでオーバーライド判断のためのタイマをリセットする。このようにしてオーバーライド判断を行った後、図１３のフローチャートのステップＳ１８０２へ進む。

追い越しを行う場合にはステアリングホイールの操舵角速度δ’が大きくなるので、上述したように操舵角速度δ’を用いることによっても運転者の介入操作によるオーバーライドを的確に判断することができる。なお、操舵角速度δ’の代わりに操舵角δを用いてオーバーライド判断を行うことも可能である。

また、以上説明した第３の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせることも可能である。この場合、アクセルペダル操作量ＳＡの代わりに操舵角δあるいは操舵角速度δ’を用いて駆動トルク係数Ｋ_tqを算出する。

−第３の実施の形態の変形例−
オーバーライド判断処理を、運転者によるウィンカ操作に基づいて行うこともできる。この処理を図２８のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１８９１では接触可能性のリスクポテンシャルに応じた制御がすでに行われているか否かを判定する。システムが非作動で制御が行われていない場合は、ステップＳ１８９２へ進んでオーバーライドなしと判断する。

ステップＳ１８９１でリスクポテンシャルに応じた制御がすでに行われていると判定されると、ステップＳ１８９３へ進む。ステップＳ１８９３では、ウィンカの操作状態を検出するセンサ（不図示）からの信号に基づいて、ウィンカがオン操作されているか否かを判定する。ウィンカがオン操作されている場合はステップＳ１８９４へ進み、オーバーライド判断のためのタイマを加算する。つづくステップＳ１８９５では、ステップＳ１８９４で算出したタイマの値が予め設定したしきい値よりも大きいか否かを判定する。このしきい値は、運転者が操舵操作によって車線変更し、先行車を追い越そうとしているか、すなわち、運転者の介入操作によるオーバーライドありかを判断するためのしきい値であり、運転者の特性等を考慮して予め適切な値を設定しておく。

ステップＳ１８９５が肯定判定され、ウィンカのオン操作が所定時間以上、継続している場合は、ステップＳ１８９６へ進んでオーバーライドありと判断する。一方、ステップＳ１８９５が否定判定されるとステップＳ１８９２へ進んで、オーバーライドなしと判断する。ステップＳ１８９３が否定判定され、ウィンカがオン操作されていない場合は、ステップＳ１８９７へ進んでオーバーライド判断のためのタイマをリセットする。このようにしてオーバーライド判断を行った後、図１３のフローチャートのステップＳ１８０２へ進む。

《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。図２９に、第４の実施の形態によ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２９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。

図２９に示すように、車両用運転操作補助装置２は、アクセルペダル６１に操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生装置６０を備えていない。したがって、車両用運転操作補助装置２のコントローラ５０Ａは、自車両と先行車との接触可能性のリスクポテンシャルに応じた制駆動力制御のみを行う。図３０のフローチャートに、第４の実施の形態のコントローラ５０Ａにおける運転操作補助制御処理の処理手順を示す。

図３０のステップＳ１１０〜Ｓ１９０の処理は、図８に示した第１の実施の形態と同様である。第４の実施の形態では、ステップＳ１９０で制駆動力補正量を算出した後、アクセルペダル反力指令値を算出することなく、ステップＳ２１０で制駆動力補正量を出力して処理を終了する。このように、接触可能性のリスクポテンシャルに応じて制駆動力を制御するだけでも、運転者に減速感を与えて注意を喚起することが可能である。ただし、アクセルペダル反力制御と組み合わせることによって、より効果的な情報伝達を行うことができる。

第４の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせて、図２０，２３〜２６のいずれかに示したマップを用いて駆動トルク係数Ｋ_tqを可変で設定することももちろん可能である。

上述した第１から第３の実施の形態においては、前方障害物との接触リスクポテンシャルに応じたアクセルペダル反力制御を行った。ただし、これには限定されず、アクセルペダル反力の制御に加えてブレーキペダルに発生する反力を制御することもできる。また、ステアリングホイールに発生する操舵反力を制御することも可能である。

上述した第１から第４の実施の形態においては、接触リスクポテンシャルに応じて、アクセルペダル操作量ＳＡに対する駆動力の特性を減少方向に補正し、ブレーキペダル操作量ＳＢに対する制動力の特性を増加方向に補正した。ただし、これには限定されず、駆動力制御のみを行うシステムにおいても、本発明を適用することが可能である。

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余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷを障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルとしてそれぞれ算出した。ただしこれには限定されず、車間時間ＴＨＷのみをリスクポテンシャルとして算出することもできる。

上述した第３の実施の形態と第４の実施の形態を組み合わせることも可能である。具体的には、先行車の減速度ａｆに応じてしきい値Ｔ１の減少補正量Ｔｒを変更するとともに、しきい値Ｔ１の復元量ΔＴも変更する。同様に、先行車の減速度ａｆに応じてバネ定数ｋ１の減少補正量ｋｒを変更するときに、その復元量Δｋを変更することもできる。これにより、先行車が減速している場合には制御用反発力Ｆｃの低下を抑えるとともに、低下した制御用反発力Ｆｃの復帰速度を高めることができる。その結果、車間時間ＴＨＷが大きくなっている場合でも、前方障害物が減速しているときは運転者に減速感を与えることにより注意を喚起することができる。

上述した第２の実施の形態においては、現在のアクセルペダル操作量ＳＡと初期値ＳＡ０との差、オーバーライド判断時のアクセルペダル反力指令値ＦＡ，アクセルペダル操作量ＳＡ，車間距離Ｄ，相対速度Ｖｒ，および自車速Ｖ１を用いて駆動トルク係数Ｋ＿ｔｑを算出する例を説明した。ただし、これら以外のファクターを用いて駆動トルク係数Ｋ＿ｔｑを算出することもできる。あるいは、上述したファクターのうちの複数のファクターを用いて、セレクトハイによって駆動トルク係数Ｋ＿ｔｑを算出することもできる。

《第５の実施の形態》
以下に、本発明の第５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５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、上述した第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。

自車両と先行車との相対速度Ｖｒが大きく自車両が先行車に接近している状態で、システムによる制駆動力の制御が行われると、先行車を追い越そうとアクセルペダル６１を踏み込んでも運転者が期待するほどの加速が得られない。とくに自車両と先行車との余裕時間ＴＴＣに基づいて制駆動力が制御されている場合は、追い越しの際に自車両が先行車に接近することにより相対速度Ｖｒが増大するので、制御反発力Ｆｃが増加する。その結果、運転者が要求する駆動力に対して自車両に発生する駆動力が低下し、運転者の意図に応じた加速を妨げてしまうことになる。

そこで、第５の実施の形態においては、自車両と先行車との相対速度Ｖｒが大きく自車両が先行車に接近している状態で、システムのオーバーライドありと判定された場合には、自車両に発生する加速度を増大させる。具体的には、オーバーライドありと判定されると、制御反発力Ｆｃを減少する。

第５の実施の形態による車両用運転操作補助装置の動作を、図３１を用いて詳細に説明する。図３１は、第５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ごとに連続的に行われる。ステップＳ５１０〜Ｓ５７０での処理は、図８のフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１７０での処理と同様であるので、説明を省略する。

ステップＳ５８０では、車線変更等を行う場合に運転者に違和感を与えないような加速が得られるように、ステップＳ５７０で算出した制御反発力Ｆｃを補正する。ここでの処理を図３２のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ５８０１では、システムのオーバーライド、すなわちシステム作動中に運転者による介入操作があるかを判断する。ここでは図１４に示したフローチャートにしたがってオーバーライド判断処理を行う。ステップＳ５８０２では、システムによる制御がすでに行われているか否かを判定する。制御作動中でない場合は、ステップＳ５７０で算出した制御反発力Ｆｃをそのまま使用する。一方、制御がすでに行われている場合は、ステップＳ５８０３へ進む。

ステップＳ５８０３では、システムによる制駆動力制御が自車両と先行車との余裕時間ＴＴＣに基づいて行われているか否かを判定する。具体的には、ステップＳ５７０で算出した制御反発力Ｆｃが余裕時間ＴＴＣに基づいて算出した制御反発力Ｆｃ２であるか否かを判定する。ステップＳ５８０３が肯定判定されると、ステップＳ５８０４へ進み、ステップＳ５８０１の判断結果からオーバーライドありか否かを判定する。

ステップＳ５８０４でオーバーライドあり、すなわち運転者によって追い越し等のための運転操作が加えられたと判定されると、ステップＳ５８０５へ進む。ステップＳ５８０５では、余裕時間ＴＴＣに基づいて算出された制御反発力Ｆｃがしきい値Ｆｃ０よりも大きいか否かを判定する。ここで、しきい値Ｆｃ０は、オーバーライド時に自車両の加速を増大させるときの制駆動力の変化量に相当し、例えば０．７m/s^２の減速度相当の値に設定する。０．７m/s^２の減速度は、車重を１７００ｋｇとすると約１２００Ｎとなる。

Ｆｃ＞Ｆｃ０の場合は、ステップＳ５８０６へ進み、ステップＳ５７０で算出した制御反発力Ｆｃからしきい値Ｆｃ０を引いた値（Ｆｃ−Ｆｃ０）を、新たに制御反発力Ｆｃとして設定する。Ｆｃ≦Ｆｃ０の場合は、ステップＳ５８０７へ進み、制御反発力Ｆｃ＝０に設定する。一方、ステップＳ５８０３またはＳ５８０４が否定判定され、システムによる制駆動力制御が車間時間ＴＨＷに基づいて行われている場合、またはオーバーライドなしと判定された場合は、ステップＳ５７０で算出した制御反発力Ｆｃをそのまま使用する。

このようにステップＳ５８０で制御反発力Ｆｃを補正した後、ステップＳ５９０へ進んでステップＳ５８０で求めた制御反発力Ｆｃとアクセルペダル操作量ＳＡに応じたドライバ要求駆動力Ｆｄａを用いて、制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出する。ステップＳ５９０〜Ｓ６２０での処理は、図８のフローチャートのステップＳ１９０〜Ｓ２２０と同様であるので説明を省略する。

第５の実施の形態による車両用運転操作補助装置の作用を、図３３を用いて説明する。図３３は、自車両と先行車との相対速度Ｖｒが大きく自車両が先行車に接近している状態における制御反発力Ｆｃの時間変化を示している。自車両が先行車に接近していくにつれて制御反発力Ｆｃは徐々に増加する。この制御反発力Ｆｃが自車両と先行車との余裕時間ＴＴＣに基づいて算出されている場合は、時間ｔ１でオーバーライドありと判定されると、制御反発力Ｆｃがしきい値Ｆｃ０分、不連続に低下する。

自車両が先行車に接近していく場合、制御反発力Ｆｃの増加に応じて自車両に発生する駆動力が低下、または制動力が増加するため、例えば運転者が先行車を追い越そうとしてアクセルペダル６１を踏み込んだときに、自車両に発生する駆動力の増加が抑制される。そこで、上述したように制御反発力Ｆｃを補正することにより、自車両に発生する駆動力の低下量あるいは制動力の増加量が抑制されるので、追い越し等のためにアクセルペダル６１を踏み込んだときに運転者にわずらわしさを与えることのない制御を行うことができる。

このように、以上説明した第５の実施の形態においては以下のような作用効果を奏することができる。
（１）コントローラ５０は、自車両前方の障害物検出結果と自車両の走行状態の検出結果とに基づいて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を算出する。コントローラ５０は、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増減するとともに（増減機能）、算出されたリスクポテンシャルが所定条件を満たしているかを判定し、所定条件を満たすリスクポテンシャルに基づいて駆動力が低下されているときに車両操作機器を操作した追加操作量に基づいて、自車両に発生する加速度を増大させる（加速度増大機能）。これにより、制駆動力を変化して減速感を与えることにより運転者にリスクポテンシャルを伝達するとともに、駆動力が低下されているときに運転者が車両操作機器の操作を追加してシステムの制御に介入した場合には、運転者の加速意図に応じた加速を実現することが可能となる。
（２）コントローラ５０は、自車両と前方障害物との余裕時間ＴＴＣに基づく第１のリスク度と車間時間に基づく第２のリスク度とをそれぞれ算出し、第１のリスク度および第２のリスク度から自車両の潜在的なリスク度合を表すリスクポテンシャルを算出する。そして、第１のリスク度が第２のリスク度よりも大きい場合に、リスクポテンシャルが所定条件を満たしていると判定して加速度増大機能を実行する。具体的には、余裕時間ＴＴＣに基づく制御反発力Ｆｃ２と車間時間ＴＨＷに基づく制御反発力Ｆｃ１とがそれぞれ第１のリスク度および第２のリスク度に相当し、制御反発力Ｆｃ１，Ｆｃ２の大きい方の値がリスクポテンシャルに相当する。これにより、自車両と先行車との相対速度Ｖｒを用いて算出される第１のリスク度が支配的な場合に加速度増大機能を実行するので、オーバーライド時に加速しようとする運転者にわずらわしさを与えることのない制御を行うことが可能となる。

《第６の実施の形態》
以下に、本発明の第６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６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、上述した第１の実施の形態と同様である。ここでは上述した第５の実施の形態との相違点を主に説明する。

第６の実施の形態においては、自車両と先行車との相対速度Ｖｒが大きく自車両が先行車に接近している状態で、システムのオーバーライドありと判定された場合には、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを増加方向に補正する。

第６の実施の形態による車両用運転操作補助装置の動作を、図３４を用いて詳細に説明する。図３４は、第６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ごとに連続的に行われる。ステップＳ５７０で制御反発力Ｆｃを算出した後、ステップＳ５８０Ａに進んで駆動力特性を補正する。ここでの処理を図３５のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ５８１１〜Ｓ５８１５までの処理は、図３２のフローチャートのステップＳ５８０１〜Ｓ５８０５までの処理と同様である。ステップＳ５８１５でＦｃ＞Ｆｃ０と判定されると、ステップＳ５８１６へ進む。ステップＳ５８１６では、アクセルペダル操作量ＳＡに応じて図５と同様のマップから算出されるドライバ要求駆動力Ｆｄａに、しきい値Ｆｃ０相当の値、例えば０．７m/s^２の加速度相当の値を加算した値（Ｆｄａ＋Ｆｃ０）を、ドライバ要求駆動力Ｆｄａとして設定する。０．７m/s^２の加速度は、車重を１７００ｋｇとすると約１２００Ｎとなる。

Ｆｃ≦Ｆｃ０の場合は、ステップＳ５８１７へ進み、ドライバ要求駆動力Ｆｄａとして制御反発力Ｆｃ相当の値を設定する。このように、ドライバ要求駆動力Ｆｄａの増加量がその時点での制御反発力Ｆｃを超えないように、すなわち制御反発力Ｆｃを上限としてドライバ要求駆動力Ｆｄａを増加補正する。一方、ステップＳ５８１２、Ｓ５８１３，またはＳ５８１４が否定判定された場合は、ステップＳ５８１８へ進み、図５と同様のマップに従い、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいてドライバ要求駆動力Ｆｄａを算出する。

このようにステップＳ５８０Ａでドライバ要求駆動力Ｆｄａを算出した後、ステップＳ５９０へ進み、ステップＳ５７０で算出した制御反発力ＦｃとステップＳ５８０Ａで算出したドライバ要求駆動力Ｆｄａを用いて制駆動力補正量ΔＤａ，ΔＤｂを算出する。ステップＳ５９０〜Ｓ６２０での処理は、図８のフローチャートのステップＳ１９０〜Ｓ２２０と同様であるので説明を省略する。

第６の実施の形態による車両用運転操作補助装置の作用を、図３６（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図３６（ａ）（ｂ）は、自車両と先行車との相対速度Ｖｒが大きく自車両が先行車に接近している状態における制御反発力Ｆｃの時間変化、およびドライバ要求駆動力Ｆｄａの時間変化をそれぞれ示している。自車両が先行車に接近していくにつれて制御反発力Ｆｃは徐々に増加する。このとき、アクセルペダル操作量ＳＡに応じたドライバ要求駆動力Ｆｄａはほぼ一定であるとする。

時間ｔ１でアクセルペダル６１が踏み込まれ、オーバーライドありと判定されると、図３６（ｂ）に点線で示したアクセルペダル操作量ＳＡに応じた値に比べて、ドライバ要求駆動力Ｆｄａが実線で示すように増大方向に補正される。図３６（ａ）に示すように、オーバーライドありと判定されてからも制御反発力Ｆｃは増加していくが、ドライバ要求駆動力Ｆｄａが増加方向に補正されているので、自車両に発生する駆動力の低下量あるいは制動力の増加量が抑制される。すなわち、上述した第５の実施の形態と同様に制御反発力Ｆｃを破線で示すように低下した場合と同様の効果を得ることができる。

《第７の実施の形態》
以下に、本発明の第７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７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、上述した第１の実施の形態と同様である。ここでは上述した第５の実施の形態との相違点を主に説明する。

第７の実施の形態においては、自車両と先行車との相対速度Ｖｒが大きく自車両が先行車に接近している状態で、システムのオーバーライドありと判定された場合には、所定時間が経過するまで制御反発力Ｆｃの補正を行う。

第７の実施の形態における制御反発力Ｆｃの補正処理を、図３７のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図３１に示したフローチャートのステップＳ５８０で行われる。ステップＳ５８２１〜Ｓ５８２４までの処理は、図３２のフローチャートのステップＳ５８０１〜Ｓ５８０４までの処理と同様である。

ステップＳ５８２４でオーバーライドありと判定されると、ステップＳ５８２５へ進み、オーバーライドありと最初に判定されてからの経過時間が、所定時間Ｔ０よりも大きいか否かを判定する。ここで、所定時間Ｔ０はオーバーライド時に制御反発力Ｆｃを補正する期間を示しており、オーバーライド時に運転者にわずらわしさを与えないような制御反発力Ｆｃの補正を実現できるように予め適切な時間を設定しておく。

ステップＳ５８２５が肯定判定され、オーバーライドありと判定されてから所定時間Ｔ０が経過している場合は、制御反発力Ｆｃの補正を行わない。一方、オーバーライドありとの判定後、まだ所定時間Ｔ０が経過していない場合は、ステップＳ５８２６へ進み、制御反発力Ｆｃを所定値Ｆｃ０と比較する。ステップＳ５８２６以降の処理は、図３２のステップＳ５８０５以降の処理と同様である。

このように制御反発力Ｆｃの補正をオーバーライド判定時から所定時間Ｔ０に限定して行うことにより、運転者の介入操作時のわずらわしさの軽減と、自車両周囲のリスクポテンシャルの伝達とを両立することが可能となる。

なお、第７の実施の形態を、上述した第１〜第６の実施の形態と組み合わせて行うことももちろん可能である。すなわち、オーバーライド判定時から所定時間Ｔ０が経過するまで駆動力特性の補正を行うようにする。これによっても、オーバーライド時に運転者の加速意図を尊重した制御を行うとともに、所定時間Ｔ０経過後は、速やかにリスクポテンシャルの伝達を行うことができる。

以上説明した第１から第７の実施の形態においては、レーダ装置１０および障害物検知装置４０が障害物検出手段として機能し、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および処理手段として機能することができる。また、駆動力制御装置７０と制動力制御装置９０が制駆動力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および操舵角センサ３０が操作量検出手段として機能し、アクセルペダル反力発生装置６０が操作反力制御手段として機能することができる。なお、上述した第１から第７の実施の形態においては、レーザレーダをレーダ装置１０として用いる例を説明したが、レーザレーダの代わりにミリ波レーダ等の別方式のレーダ装置を用いることももちろん可能である。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）制駆動力制御の概念を説明する図。 仮想弾性体の反発力算出処理の処理手順を示すフローチャート。 駆動力特性算出処理の処理手順を示すフローチャート。 オーバーライド判断処理の処理手順を示すフローチャート。 ドライバ要求駆動力変化量の算出方法を説明する図。 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。 制御反発力とアクセルペダル反力指令値との関係を示す図。 第１の実施の形態の作用を説明する図。 第２の実施の形態における駆動力特性算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の差と駆動トルク係数との関係を示す図。 オーバーライド判断時のアクセルペダル反力指令値と駆動トルク係数との関係を示す図。 第２の実施の形態の変形例１の作用を説明する図。 オーバーライド判断時のアクセルペダル操作量と駆動トルク係数との関係を示す図。 オーバーライド判断時の車間距離と駆動トルク係数との関係を示す図。 オーバーライド判断時の相対速度と駆動トルク係数との関係を示す図。 オーバーライド判断時の自車速と駆動トルク係数との関係を示す図。 第３の実施の形態におけるオーバーライド判断処理の処理手順を示すフローチャート。 第３の実施の形態の変形例におけるオーバーライド判断処理の処理手順を示すフローチャート。 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。 第５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。 第５の実施の形態における制御反発力補正処理の処理手順を示すフローチャート。 第５の実施の形態の作用を説明する図。 第６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。 第６の実施の形態における駆動力特性補正処理の処理手順を示すフローチャート。 （ａ）（ｂ）第６の実施の形態の作用を説明する図。 第７の実施の形態における制御反発力補正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：アクセルペダル反力発生装置
６１：アクセルペダル
６２：アクセルペダルストロークセンサ
７０：駆動力制御装置
９０：制動力制御装置
９１：ブレーキペダル

Claims (6)

1. 自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
   前記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   前記障害物検出手段および前記走行状態検出手段による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に関するリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
   自車両に発生させる制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
   前記リスクポテンシャルに応じ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、
   運転者による車両操作機器の操作量を検出する操作量検出手段と、
   前記リスクポテンシャルに基づく制御開始後に前記車両操作機器を操作した追加操作量に基づいて、前記制御中の前記運転者の介入操作を判定する判定手段と、
   前記制駆動力制御手段を制御し、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて前記制駆動力を増減する増減機能と、前記駆動力が前記リスクポテンシャルに基づいて低下されているときに前記判定手段によって前記介入操作ありと判定されると、前記リスクポテンシャルに基づいて低下された後の前記駆動力と、低下されない場合の前記駆動力との間の領域で、前記駆動力を増加方向に調整する調整機能とを有する処理手段とを備え、
   前記処理手段は、前記調整機能において、前記リスクポテンシャルに応じて前記アクセルペダルに発生する前記操作反力に基づいて、前記操作反力が大きくなるほど前記駆動力の増加量が大きくなるように前記増加量を決定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、
   前記操作量検出手段は、前記車両操作機器の前記操作量として、アクセルペダルの操作量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、
   前記操作量検出手段は、前記車両操作機器の前記操作量として、ステアリングホイールの操舵角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、
   前記処理手段は、前記追加操作量が加えられてから所定時間が経過するまで前記調整機能を実行することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
5. 自車両前方の障害物と前記自車両の走行状態を検出し、
   前記障害物および前記走行状態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に関するリスクポテンシャルを算出し、
   自車両に発生させる制駆動力を制御し、
   前記リスクポテンシャルに応じてアクセルペダルに発生させる操作反力を制御し、
   運転者による車両操作機器の操作量を検出し、
   前記リスクポテンシャルに基づく制御開始後に前記車両操作機器を操作した追加操作量に基づいて、前記制御中の前記運転者の介入操作を判定し、
   前記リスクポテンシャルに基づいて前記制駆動力を増減するとともに、前記駆動力が前記リスクポテンシャルに基づいて低下されているときに前記介入操作ありと判定されると、前記リスクポテンシャルに基づいて低下された後の前記駆動力と、低下されない場合の前記駆動力との間の領域で、前記駆動力を増加方向に調整し、
   前記駆動力の増加方向への調整は、前記リスクポテンシャルに応じて前記アクセルペダルに発生する前記操作反力に基づいて、前記操作反力が大きくなるほど前記駆動力の増加量が大きくなるように前記増加量を決定することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
6. 請求項１から請求項４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。
   

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