JP2005008147A - 車両用運転操作補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
車間距離制御を行うとともに車両の走行状況の変化に応じてアクセルペダル反力を変化させ、運転者の運転操作を補助することができる車両用運転操作補助装置を提供する。
【解決手段】
車両用運転操作補助装置は、車両状態および車両周囲の走行環境を検出する走行状況検出手段５，６と、走行状況検出手段５，６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度を算出するリスク度算出手段１４と、リスク度算出手段１４によって算出されるリスク度に応じて、アクセルペダル１９に発生させる操作反力を制御するアクセルペダル反力制御手段９と、アクセルペダル１９の操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段４と、アクセルペダル操作量検出手段４の検出結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離を制御する車間距離制御手段１１，１２とを有する。
【選択図】 図１

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。

運転者の操作を補助する車両用運転操作補助装置として、特開２０００−５４８６０号公報に開示されたものが知られている。この車両用運転操作補助装置は、先行車両との車間距離を保って追従走行する車間距離制御中に、ペダル反力を重くして足をペダルにおけるようにしている。

しかしながら、上述したような車両用運転操作補助装置では、先行車両の減速や隣接車線からの割り込み等に対する制御遅れや制御装置の減速度の上限等により適切な車間距離を保つことが困難となる可能性がある。そのため、運転者は車間距離制御が行われていても常に周辺環境を監視して適切なブレーキ操作等を行う必要があり、車間距離制御を行うことにより運転者の肉体的な負荷を軽減することはできるが、精神的な負荷を軽減することは困難であった。

本発明は、車間距離制御を行うとともに車両の走行状況の変化に応じてアクセルペダル反力を変化させ、運転者の運転操作を補助することができる車両用運転操作補助装置を提供することを目的とする。

本発明による車両用運転操作補助装置は、車両状態および車両周囲の走行環境を検出する走行状況検出手段と、走行状況検出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度を算出するリスク度算出手段と、リスク度算出手段によって算出されるリスク度に応じて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御するアクセルペダル反力制御手段と、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と、アクセルペダル操作量検出手段の検出結果に基づいて、自車両と先行車両との車間距離を制御する車間距離制御手段とを有する。

アクセルペダル操作量Ｓに応じて車間距離を制御する車間距離制御と、リスク度ＰＦに応じたアクセルペダル反力ＡＦを発生させるアクセルペダル反力制御とを組み合わせて車両の制御を行うようにしたので、車間距離制御が行われている場合でも、走行状況変化をアクセルペダル反力ＡＦとして運転者に認識させることができ、また、ペダル操作量Ｓに応じて運転者の思うとおりに適切な制御を行って運転者の負荷を軽減することができる。

《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、アクセルペダル周辺の構成を示す図であり、図３は、スロットルバルブ周辺の構成を示す図である。

まず、車両用運転操作補助装置の構成を説明する。 アクセルストロークセンサ４は、図２に示すように、アクセルペダル１９の回転中心に設置された反力制御モータ９に組み込まれている。アクセルストロークセンサ４は、反力制御モータ９の回転角に変換されたアクセルペダル操作量を検出し、検出結果をメインコントローラ１へ出力する。アクセルペダル１９の回転中心にはねじりスプリング２０が固定されており、スプリング１９のバネ力と反力制御モータ９が発生するトルクとによってアクセルペダル１９の操作反力が制御される。なお、反力制御モータ９の駆動は、メインコントローラ１から入力される指令信号によって制御される。

レーザレーダ５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走査する。レーザレーダ５は、前方にある複数の反射物（通常、前方車の後端）で反射された赤外光パルスの反射波を計測し、反射波の到達時間より、前方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メインコントローラ１へ出力される。レーザレーダ５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６は、車輪の回転数等から自車両の走行車速を検出し、検出した自車速をメインコントローラ１へ出力する。

メインコントローラ１は、車両用運転操作補助装置全体の制御を行う。第１の実施の形態におけるメインコントローラ１では、走行状況によるリスク度ＰＦに応じたアクセルペダル反力を発生させるアクセルペダル反力制御、先行車両が存在しない場合にアクセルペダル操作量をエンジン駆動力に対応させる駆動力制御、および先行車両が存在する場合にアクセルペダル操作量を車間距離に対応させる車間距離制御を行う。

メインコントローラ１は、車速センサ６から入力される自車速と、レーザレーダ５から入力される車間距離および相対速度とから、リスク度算出部１４Ａにおいて自車両に対するリスク度ＰＦを算出する。反力算出部１４は、リスク度算出部１４Ａで算出されたリスク度ＰＦに基づいてアクセルペダル１９に発生させる目標反力を算出し、算出した目標反力を反力制御装置１５へ出力する。反力制御装置１５は、目標反力を発生するような指令を反力制御モータ９に出力する。反力制御モータ９は指令信号に応じてトルクを発生し、アクセルペダル操作反力を制御する。

メインコントローラ１は、操作量−駆動力変換部１０において駆動力制御処理を行い、操作量−車間変換部１１および車間−駆動力変換部１２において車間距離制御処理を行う。駆動力制御および車間距離制御の切換の判断は、切替判断部１３で行われる。メインコントローラ１で行われる制御の詳細については後述する。

メインコントローラ１は、操作量−駆動力変換部１０または車間−駆動力変換部１２で算出された目標駆動力を、エンジンコントローラ２およびブレーキコントローラ３に出力する。図３に示すように、エンジン吸気管には吸入空気量を調整するスロットルバルブ１８が設けられており、スロットルバルブ１８の回転中心にはスロットルバルブ制御モータ７が設置されている。エンジンコントローラ２は駆動力制御部１６を有しており、駆動力制御部１６はメインコントローラ１から入力される目標駆動力を発生するような指令をスロットルバルブ制御モータ７へ出力する。スロットルバルブ制御モータ７は、指令信号に応じてスロットルバルブ１８の開度を制御し、エンジンに目標駆動力を発生させる。

ブレーキコントローラ３は減速度制御部１７を有しており、減速度制御部１７はメインコントローラ１から入力される目標駆動力を実現するように制御ブースタ８を制御する。制御ブースタ８は、ブレーキの倍力装置に設けられており、例えばブレーキの液圧を電気的に制御するソレノイドバルブから構成される。減速度制御部１７からの指令信号に応じてソレノイドバルブを駆動することにより、車両の減速度を調整する。

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の作用を説明する。
まず、メインコントローラ１のリスク度算出部１４Ａ、反力算出部１４および反力制御装置１５で行われるアクセルペダル反力制御について説明する。リスク度算出部１４Ａは、自車速Ｖ１、車間距離Ｄ２，および自車両と先行車両との相対車速Ｖ２−Ｖ１に基づいて、走行状況によるリスク度ＰＦを判定する。自車速Ｖ１が高いほど、車間距離Ｄ２が小さいほど、さらに相対車速Ｖ２−Ｖ１が小さいほどリスク度ＰＦが高くなるように、予めリスク度ＰＦのマップを設定する。リスク度ＰＦは、例えば、自車速Ｖ１と、自車両の先行車両に対する接近度合をそれぞれ示す余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷとを用いて表すことができる。図４に示すように、車間時間の逆数１／ＴＨＷが大きくなるほど、余裕時間の逆数１／ＴＴＣが大きくなるほど、さらに自車速Ｖ１が大きくなるほど、リスク度ＰＦが大きくなるようにマップを設定する。ここで、余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷは、以下の（式１）、（式２）を用いて算出することができる。
ＴＴＣ＝−Ｄ２／（Ｖ２−Ｖ１） （式１）
ＴＨＷ＝Ｄ２／Ｖ１ （式２）

なお、先行車との接近度合のみに基づいてリスク度ＰＦのマップを設定することもできる。この場合、図５に示すように、余裕時間ＴＴＣが小さくなるほど、つまり余裕時間の逆数１／ＴＴＣが大きくなるほど、また、車間時間ＴＨＷが小さくなるほど、つまり車間時間の逆数１／ＴＨＷが大きくなるほど、リスク度ＰＦが大きくなるように設定する。自車線に先行車両が存在しない場合は、例えば余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＴＣを無限大としてリスク度ＰＦを０に設定する。なお、図４および図５に示すラインは、リスク度ＰＦが等しいことを示す等リスク度線であり、矢印方向へ進むほどリスク度ＰＦが大きくなることを示している。

図６に、リスク度ＰＦに対する目標反力増加量ΔＡＦの特性の一例を示す。図６に示すように、リスク度ＰＦが大きくなるほど目標反力増加量ΔＡＦが大きくなるように設定する。反力算出部１４は、リスク度ＰＦに応じた反力増加量ΔＡＦを通常の反力特性に付加することによりアクセルペダル１９に発生させる目標反力ＡＦを算出する。通常の反力特性は、例えばアクセルペダル操作量Ｓが大きくなるほどアクセルペダル１９に発生する反力ＡＦが大きくなるように設定されており、スプリング１９のバネ力によって実現することができる。反力算出部１４は、算出した目標反力ＡＦを反力制御装置１５へ出力する。反力制御装置１５は、目標反力ＡＦを実現するよう反力制御モータ９へ出力する電流Ｉを制御する。電流Ｉは、以下の（式３）で表される。
Ｉ＝ＡＦ×Ｌ／Ｋ （式３）
ここで、Ｌ：アクセルペダル１９のレバー長（図２参照）、Ｋ：反力制御モータ９のトルク定数、とする。反力制御装置１５は、（式３）を用いて算出した電流Ｉを反力制御モータ９へ印加し、アクセルペダル１９に発生するペダル反力ＡＦを制御する。

次に、操作量−駆動力変換部１０で行われる駆動力制御について説明する。メインコントローラ１は、レーザレーダ５によって先行車両が検出されない場合、つまり自車線前方に追従すべき先行車両が存在しない場合は、アクセルペダル操作量Ｓに対応する駆動力を発生するよう駆動力制御を行う。メインコントローラ１の切替判断部１３は、レーザレーダ５から入力される信号に応じ、駆動力制御を行う場合は切換スイッチ１３Ａをａ側へと切り換える。

エンジンに発生する目標駆動力Ｆｔａは、アクセルペダル操作量Ｓ、自車速Ｖ１および変速機の設定ギアに基づいて定義される。例えば車両発進時のように低速ギアが設定された場合に、アクセルペダル操作量Ｓが大きく自車速Ｖ１が小さいほど、目標駆動力Ｆｔａが高くなるように設定されている。操作量−駆動力変換部１０は、アクセルストロークセンサ４によって検出されるアクセルペダル操作量Ｓと、車速センサ６によって検出される自車速Ｖ１とに基づいて、目標駆動力Ｆｔａを算出し、算出した目標駆動力Ｆｔａをエンジンコントローラ２へ出力する。

エンジンコントローラ２の駆動力制御部１６は、入力された目標駆動力Ｆｔａを得るような指令をスロットルバルブ制御モータ７へ出力し、スロットルバルブ１８の開度を制御してエンジントルクを調整する。なお、操作量−駆動力変換部１０で目標駆動力Ｆｔａを算出しないで、アクセルストロークセンサ４で検出されるアクセルペダル操作量Ｓに相当する値をスロットルバルブ１８の目標開度としてスロットルバルブ制御モータ７に指令信号を出力し、駆動力制御を行うこともできる。

上述したように、自車線前方に先行車両が存在しない場合は、アクセルペダル操作量Ｓが大きくなり自車速Ｖ１が高くなるほどアクセルペダル反力ＡＦが通常の反力特性に従って増加する。アクセルペダル操作量Ｓに応じたエンジン駆動力が発生するので、アクセルペダル反力ＡＦの変化を覚知して車両の走行状況を認識しつつ運転者の意図に応じた運転を行うことができる。

操作量−車間変換部１１および車間−駆動力変換部１２で行われる車間距離制御について、以下に詳細に説明する。本実施の形態においては、自車線前方に先行車両が存在し、かつアクセルペダル操作量ＳがＳｍｉｎ≦Ｓ≦Ｓｍａｘの範囲でアクセルペダル１９が踏み込まれている場合に、車間距離制御を行う。ここでは、アクセルペダル操作量Ｓに応じた車間距離を保って先行車両に追従走行するよう自車両の駆動を制御する。メインコントローラ１の切替判断部１３は、アクセルペダルストロークセンサ４およびレーザレーダ５から入力される信号に応じて、車間距離制御を行う場合は切換スイッチ１３Ａをｂ側に切り替える。

操作量−車間変換部１１は、アクセルストロークセンサ４によって検出されるアクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車間距離Ｄｔを算出する。目標車間距離Ｄｔはアクセルペダル操作量Ｓに基づくマップとして予め定義しておく。図７に、アクセルペダル操作量Ｓと目標車間距離Ｄｔとの関係の一例を示す。なお、図７において、横軸はアクセルペダル操作量Ｓを示し、縦軸は目標車間時間の逆数１／ＴＨＷを示している。ここで、目標車間時間ＴＨＷは目標車間距離Ｄｔに相当する。図７に示すように、例えばアクセルペダル操作量Ｓが所定値Ｓｍｉｎ以上かつ所定値Ｓｍａｘ以下の範囲で大きくなるほど目標車間時間の逆数１／ＴＨＷが大きくなるように、すなわち目標車間時間ＴＨＷが小さくなり、目標車間距離Ｄｔが小さくなるように設定する。操作量−車間変換部１１は算出した目標車間距離Ｄｔを車間−駆動力変換部１２に出力する。

車間−駆動力変換部１２は、目標車間距離Ｄｔを実現するような目標駆動力Ｆｔｄ（第２の目標駆動力）を算出し、エンジンコントローラ２およびブレーキコントローラ３に算出した目標駆動力Ｆｔｄをそれぞれ出力する。図８に、第１の実施の形態における車間距離制御のブロック図を示す。図８に示すように、車間−駆動力変換部１２は、操作量−車間変換部１１から入力される目標車間距離Ｄｔと、レーザレーダ５によって検出される現在の車間距離Ｄ２との差を算出し、その差の信号のゲイン調整を調整器Ｇ１で行う。また、目標相対速度Ｖｒｔと、レーザレーダ５によって検出される現在の相対速度Ｖ２−Ｖ１との差を算出し、その差の信号のゲイン調整を調整器Ｇ２で行う。これらの信号と車速センサ６によって検出される現在の自車速Ｖ１とに基づいて、目標車間距離Ｄｔを実現するための目標車速Ｖｔを算出する。目標車速Ｖｔと自車速Ｖ１とに基づいて、これらを一致させるような駆動力を算出し、この信号のゲイン調整を調整器Ｇ３で行う。このように算出される駆動力を目標駆動力Ｆｔｄとして駆動力制御部１６に出力する。なお、車間距離制御中は目標車間距離Ｄｔを保って自車両は先行車両に追従走行を行うため、目標相対速度Ｖｒｔを０に設定する。

駆動力制御部１６は、入力された目標駆動力Ｆｔｄを実現するようにスロットルバルブ制御モータ７の駆動を制御し、エンジンの駆動力を制御する。なお、車間距離制御を行う場合に設定される目標駆動力Ｆｔｄの上限は、例えば先行車両が存在しないときに行う駆動力制御時に、その時点でのアクセルペダル操作量Ｓおよび自車速Ｖ１に基づいて設定される目標駆動力Ｆｔａ（第１の目標駆動力）とする。

車間距離制御中に目標駆動力Ｆｔｄがエンジンにより得られるマイナストルク、すなわちエンジンブレーキ力を下回る場合は、車両に制動力を発生させる必要がある。そこで、ブレーキコントローラ３の減速度制御部１７は、制御ブースタ８のソレノイドへ電流を印加し、ブレーキの液圧を制御してブレーキを作動させる。

アクセルストロークセンサ４で検出されるアクセルペダル操作量ＳがＳｍｉｎ≦Ｓａ≦Ｓｍａｘの範囲内で踏み込まれていた状態から所定値Ｓｍｉｎを下回る、あるいは所定値Ｓｍａｘを上回ると、切替判断部１３は切換スイッチ１３Ａをａ側に切り替え、車間距離制御からアクセルペダル操作量Ｓに応じた駆動力を発生する駆動力制御に切り換える。

以上説明したように、自車線に先行車が存在する場合は、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車間距離Ｄｔを保って先行車両に追従するように車両の駆動力あるいは減速度を制御する。先行車両が存在する場合、自車両に対するリスク度ＰＦは先行車両への接近度合が高くなるほど大きくなり、これに伴ってアクセルペダル１９に発生するペダル反力ＡＦも増加する。一方、自車線に先行車両が存在しない状態から、隣接車線からの車両の割り込みや自車両から遠く離れていた先行車両への追いつき等で先行車両が存在する状態へ移行すると、駆動力制御から車間距離制御へと移行する。このとき、リスク度ＰＦは０から増加し、リスク度ＰＦに応じた反力増加量ΔＡＦが付加されることによりアクセルペダル反力ＡＦがステップ状に増加して制御モードの切り換わりを運転者に伝達する。車間距離制御に移行してからは先行車両との接近度合に応じたリスク度ＰＦに基づいてアクセルペダル反力ＡＦが制御される。

つぎに、以上説明したアクセルペダル反力制御、駆動力制御および車間距離制御の処理手順を図９を用いて説明する。図９は、第１の実施の形態におけるメインコントローラ１で実行されるこれらの制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理内容は、例えば１００ｍｓｅｃに一回の周期で連続的に行われる。

ステップＳ１０１で、車速センサ６で検出される自車速Ｖ１を読み込み、ステップＳ１０２でアクセルストロークセンサ４で検出されるアクセルペダル操作量Ｓを読みこむ。ステップＳ１０３ではレーザレーダ５で検出される先行車情報、すなわち自車線前方の先行車の有無と、先行車が存在する場合には先行車までの車間距離Ｄ２および相対速度Ｖ２−Ｖ１を読み込む。ステップＳ１０４でリスク度算出部１４Ａは、ステップＳ１０１で読み込んだ自車速Ｖ１と、ステップＳ１０３で読み込んだ先行車情報とに基づいて、自車両に対するリスク度ＰＦを算出する。

ステップＳ１０５で、操作量−駆動力変換部１０は、自車速Ｖ１と、ステップＳ１０２で読み込んだアクセルペダル操作量Ｓとに基づいて目標駆動力Ｆｔａ（第１の目標駆動力）を算出する。ステップＳ１０６で切替判断部１３は、先行車情報から自車両が追従すべき先行車が存在するか否かを判定する。なお、自車線前方に先行車が存在しても車間距離Ｄ２が非常に大きい場合は、自車両が追従すべき先行車両が存在しないと判断する。ステップＳ１０６が肯定判定されると、ステップＳ１０７へ進み、アクセルペダル操作量Ｓが所定範囲Ｓｍｉｎ≦Ｓ≦Ｓｍａｘにあるか否かを判定する。ステップＳ１０７が肯定判定されると、ステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８で、車間距離制御を行うために切替判断部１３は切換スイッチ１３Ａをｂ側に切り替え、操作量−車間変換部１１はアクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車間距離Ｄｔを算出する。ステップＳ１０９で車間−駆動力変換部１２は、自車速Ｖ１，車間距離Ｄ２および相対速度Ｖ２−Ｖ１に基づいて、ステップＳ１０８で算出した目標車間距離Ｄｔを保って先行車両に追従走行するような目標駆動力Ｆｔｄ（第２の目標駆動力）を算出する。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０５で算出した目標駆動力Ｆｔａ（第１の目標駆動力）とステップ１０９で算出した目標駆動力Ｆｔｄ（第２の目標駆動力）とを比較する。目標駆動力ＦｔｄがＦｔａ以下である場合は目標駆動力Ｆｔｄ（第２の目標駆動力）を実際の目標駆動力Ｆｔとし、目標駆動力ＦｔｄがＦｔａを上回る場合は目標駆動力Ｆｔａ（第１の目標駆動力）を実際の目標駆動力Ｆｔとして設定する。一方、ステップＳ１０６が否定判定されて先行車が存在しない場合、あるいはステップＳ１０７が否定判定されてアクセルペダル操作量Ｓが所定値Ｓｍｉｎ未満あるいは所定値Ｓｍａｘを上回る場合は、ステップＳ１１１へ進み、ステップＳ１０５で算出した目標駆動力Ｆｔａ（第１の目標駆動力）を実際の目標駆動力Ｆｔとして設定する。

ステップＳ１１２では、ステップＳ１１０あるいはステップＳ１１１で設定された目標駆動力Ｆｔをエンジンコントローラ２の駆動力制御部１６へ出力する。駆動力制御部１６は入力された目標駆動力Ｆｔを実現するようスロットルバルブ制御モータ７の駆動を制御する。ステップＳ１１３で、上述したように設定した目標駆動力Ｆｔがエンジンのマイナストルク、すなわちエンジンブレーキトルクを下回るか否かを判定する。ステップＳ１１３が肯定判定されると、エンジンのスロットルバルブ１８の開度を制御するだけでは目標駆動力Ｆｔを実現することができないと判断してステップＳ１１４へ進み、自車両が追従すべき先行車両が存在するか否かを判定する。ステップＳ１１４が肯定判定されると、ステップ１１５へ進み、目標駆動力Ｆｔをブレーキコントローラ３の減速度制御部１７へ出力する。減速度制御部１７は、入力された目標駆動力Ｆｔを実現するような電流を制御ブースタ８のソレノイドに印加する。

ステップＳ１１６で反力算出部１４は、ステップＳ１０４で算出したリスク度ＰＦに応じたアクセルペダル反力ＡＦを算出する。ステップＳ１１７で反力制御装置１５は、ステップＳ１１６で算出したアクセルペダル反力ＡＦを発生するような信号を反力制御モータ９に出力する。反力制御モータ９は入力された信号に応じてトルクを制御し、アクセルペダル１９に発生する反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。

上述したように、本発明の第１の実施の形態においては、以下の様な効果を奏することができる。
（１）アクセルペダル操作量Ｓに応じて車間距離を制御する車間距離制御と、リスク度ＰＦに応じたアクセルペダル反力ＡＦを発生させるアクセルペダル反力制御とを組み合わせて車両の制御を行うようにした。アクセルペダル反力ＡＦの変化を覚知することにより、運転者は視覚にのみ頼ることなく車両周囲の状況を認識することができる。車間距離制御が行われている場合でも、走行状況変化がアクセルペダル反力ＡＦとして反映されるので、適切なブレーキ操作、ステアリング操作等を速やかに行うことができる。
（２）アクセルペダル操作量Ｓに応じて車両の駆動力を制御する駆動力制御と、アクセルペダル操作量Ｓに応じて車間距離を制御する車間距離制御とを、操作量Ｓに基づいて切り換えるようにした。これにより、アクセルペダル反力ＡＦから車両周囲状況を認識しつつ運転者の意図に応じた運転操作を行うことができる。
（３）リスク度ＰＦを、車間距離Ｄ２および相対速度Ｖ２−Ｖ１に基づいて算出するようにしたので、先行車両の挙動変化等を反映したアクセルペダル反力ＡＦが発生する。アクセルペダル反力ＡＦから車両周囲状況を正確に把握し、適切な運転操作を行うことができる。例えば、先行車両が減速した場合や、他車両が割り込んできた場合などには、車間距離Ｄ２の減少あるいは相対速度Ｖ２−Ｖ１の増加を受けてリスク度ＰＦが増加し、アクセルペダル反力ＡＦが増加するため、運転者は走行状況の変化を即座に認識し、ブレーキ操作を行うなどして対応することができる。
（４）自車線前方に追従すべき先行車両が存在し、アクセルペダル１９が所定範囲Ｓｍｉｎ≦Ｓ≦Ｓｍａｘ内の操作量Ｓで踏み込まれている場合には、車間距離制御を行い、それ以外、すなわち先行車両が存在しない場合、および先行車両は存在するがペダル操作量Ｓが所定範囲外である場合には、駆動力制御を行うようにした。先行車両が存在しないときのリスク度ＰＦを０に設定した場合、隣接車線からの割り込みや遠方に存在していた先行車両への追いつき等で先行車両が存在する状態へと移行すると、リスク度ＰＦが０の状態から増加する。これによりアクセルペダル反力ＡＦは先行車両への接近度合に応じてステップ状に増加し、車両制御の切り換わりを認識することができる。車間距離制御中は、アクセルペダル操作量Ｓに応じた車間距離を保って先行車両に追従走行するように自車両の駆動力を制御するので、運転者の意図に応じた運転操作を行うことができる。アクセルペダル１９を踏み込んで先行車両に接近する際にはアクセルペダル反力ＡＦが増加するので、運転者はリスク度ＰＦを認識することができる。アクセルペダル１９を踏み込んで所定値Ｓｍａｘを超えると駆動力制御へと切り換わるので、先行車両を追い越す場合等にスムーズな運転操作を行うことができる。車間距離制御は解除されてもリスク度ＰＦに応じたアクセルペダル反力ＡＦが発生するので、周囲の走行状況を認識しながら適切な運転操作を行うことができる。先行車両の減速等により車間距離が変化した場合には、必要に応じて減速度を発生させて車両の駆動力を制御することにより、ペダル操作量Ｓに応じた目標車間距離Ｄｔを保つことができるシステムの減速度の上限値を超える場合でも、アクセルペダル反力ＡＦの増加からリスク度ＰＦを認識することができるので、適切なブレーキ操作を行うことができる。
（５）車間距離制御時に設定する目標駆動力Ｆｔｄの上限を、その時点でのアクセルペダル操作量Ｓおよび自車速Ｖ１に応じて駆動力制御時に設定する目標駆動力Ｆｔａに制限するようにした。これにより、車間距離制御中に先行車両が加速して車間距離が増加しても車両に発生する駆動力は制限されるので、先行車両が離脱して車間距離制御から駆動力制御に移行する場合に駆動力が減少することなく、滑らかな制御の移行が実現される。
（６）車間距離制御時にはアクセルペダル操作量Ｓが大きくなるほど目標車間距離Ｄｔが小さくなるように設定するので、運転者の意図に応じた車間距離を保って追従走行を行うことができる。とくに先行車両の追い越し等を行う場合にスムーズな運転操作を行うことができる。

《第２の実施の形態》
以下、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図面を用いて説明する。図１０は、第２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。なお、図１０において、図１に示した第１の実施の形態と同一の機能を有する部分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は、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速Ｖｔとなるように車両の駆動力を制御する。図１０に示すように、メインコントローラ１Ａは、操作量−車速変換部２０において車速制御処理を行い、操作量−車間変換部１１および車間−車速変換部２１において車間距離制御処理を行う。

以下に、第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置の作用を説明する。
自車両が追従すべき先行車両が自車線前方に存在しない場合、メインコントローラ１Ａは、車速制御を行うために操作量−車速変換部２０においてアクセルストロークセンサ４で検出されるアクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速Ｖｔａ（第１の目標車速）を算出する。目標車速Ｖｔａの特性は、アクセルペダル操作量Ｓに対するマップとして予め適切に設定しておく。操作量−車速変換部２０は、算出した目標車速Ｖｔａを車速−駆動力変換部２２に出力する。車速−駆動力変換部２２は、入力された目標車速Ｖｔａ（第１の目標車速）を実現するような目標駆動力Ｆｔ（第３の目標駆動力）を算出し、エンジンコントローラ２の駆動力制御部１６に出力する。

一方、先行車両が存在し、かつアクセルペダル操作量Ｓが所定値Ｓｍｉｎ≦Ｓａ≦Ｓｍａｘの範囲内にある場合は、アクセルペダル操作量Ｓに対応する目標車間距離Ｄｔを保って先行車に追従走行するように車間距離制御を行う。操作量−車間変換部１１で算出された、アクセルペダル操作量Ｓに対応する目標車間距離Ｄｔは車間−車速変換部２１へ出力される。車間−車速変換部２１は、目標車間距離Ｄｔ、自車速Ｖ１，車間距離Ｄ２および相対速度Ｖ２−Ｖ１に基づいて、目標車間距離Ｄｔを実現するような目標車速Ｖｔｄ（第２の目標車速）を算出する。算出された目標車速Ｖｔｄは車速−駆動力変換部２２に出力され、車速−駆動力変換部２２は目標車速Ｖｔｄ（第２の目標車速）を実現するための目標駆動力Ｆｔ（第４の目標駆動力）を算出する。このように、車速−駆動力変換部２２は、第１の目標車速Ｖｔａに応じた第３の目標駆動力Ｆｔ、あるいは第２の目標車速Ｖｔｄに応じた第４の目標駆動力Ｆｔを算出する第１，第２の車速−駆動力変換手段に相当する。

図１１に、第２の実施の形態における車間距離制御のブロック図を示す。図１１に示すように、車間−車速変換部２１は、操作量−車間変換部１１から入力される目標車間距離Ｄｔと、レーザレーダ５によって検出される現在の車間距離Ｄ２との差を算出し、その差の信号のゲイン調整を調整器Ｇ１で行う。また、目標相対速度Ｖｒｔと、レーザレーダ５によって検出される現在の相対速度Ｖ２−Ｖ１との差を算出し、その信号のゲイン調整を調整器Ｇ２で行う。これらの信号と車速センサ６によって検出される現在の自車速Ｖ１とに基づいて、目標車間距離Ｄｔを実現するための目標車速Ｖｔｄを算出する。車速−駆動力変換部２２は、目標車速Ｖｔｄと自車速Ｖ１とに基づいて、これらを一致させるような駆動力を算出し、この信号のゲイン調整を調整器Ｇ３で行う。このように算出される駆動力を目標駆動力Ｆｔとして駆動力制御部１６に出力する。

駆動力制御部１６は、入力された目標駆動力Ｆｔを実現するようにスロットルバルブ制御モータ７の駆動を制御し、エンジンの駆動力を制御する。なお、車間距離制御を行う場合に設定される目標車速Ｖｔｄの上限は、例えば先行車両が存在しないときに行う駆動力制御時にアクセルペダル操作量Ｓおよび自車速Ｖ１に基づいて設定される目標車速Ｖｔａとする。

なお、メインコントローラ１Ａは、以上説明した車速制御あるいは車間距離制御と並行して、第１の実施の形態と同様にアクセルペダル反力制御も行う。

つぎに、以上説明したアクセルペダル反力制御、車速制御および車間距離制御の処理手順を図１２を用いて説明する。図１２は、第２の実施の形態におけるメインコントローラ１Ａおよび車速−駆動力変換部２２で実行されるこれらの制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理内容は、例えば１００ｍｓｅｃに一回の周期で連続的に行われる。

ステップＳ２０１〜Ｓ２０４での処理は、図９に示した第１の実施の形態のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様であるので説明を省略する。ステップＳ２０５で開度−車速変換部２０は、ステップＳ２０２で読み込んだアクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速Ｖｔａ（第１の目標車速）を算出する。つづくステップＳ２０６〜Ｓ２０８の処理は図９のステップＳ１０６〜Ｓ１０８と同様である。ステップＳ２０９で車間−車速変換部２１は、現在の車間距離Ｄ２および相対速度Ｖ２−Ｖ１に基づいて、ステップＳ２０８で算出した目標車間距離Ｄｔを保って先行車両に追従走行するような目標車速Ｖｔｄ（第２の目標車速）を算出する。

ステップＳ２１０では、ステップＳ２０５で算出した目標車速Ｖｔａ（第１の目標車速）と、ステップＳ２０９で算出した目標車速Ｖｔｄ（第２の目標車速）とを比較する。車間距離制御を行う場合の目標車速Ｖｔｄが車速制御を行う場合の目標車速Ｖｔａ以下の場合、実際の目標車速ＶｔをＶｔｄに設定する。一方、目標車速Ｖｔｄが目標車速Ｖｔａを上回る場合、実際の目標車速ＶｔをＶｔａに設定する。ステップＳ２０６あるいはステップＳ２０７が否定判定されると、ステップＳ２１１へ進んで実際の目標車速ＶｔをＶｔａに設定する。

ステップＳ２１２で車速−駆動力変換部２２は、ステップＳ２１０あるいはステップＳ２１１で設定された目標車速Ｖｔを実現するような駆動力Ｆｔ（第３の目標駆動力、第４の目標駆動力）を算出する。以下のステップＳ２１３〜Ｓ２１８での処理は、図９のステップＳ１１２〜Ｓ１１７での処理と同様であるので説明を省略する。

上述したように、本発明の第２の実施の形態においては、以下の様な効果を奏することができる。
（１）自車線前方に追従すべき先行車両が存在し、アクセルペダル１９が所定範囲Ｓｍｉｎ≦Ｓ≦Ｓｍａｘ内の操作量Ｓで踏み込まれている場合には、車間距離制御を行い、それ以外の場合には、車速制御を行うようにした。先行車両が存在しない場合は、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車速Ｖｔａを実現するように車両の駆動力を制御するので、アクセルペダル操作量Ｓが一定のとき定速制御を行うことができる。車間距離制御を行う場合は、アクセルペダル操作量Ｓに応じた車間距離Ｄｔを実現するような目標車速Ｖｔｄを算出し、そのための目標駆動力Ｆｔを算出して車両の駆動力を制御する。アクセルペダル１９には車両周囲のリスク度ＰＦに応じた反力ＡＦが発生するので、運転者はリスク度ＰＦの変化を容易に認識することができる。車間距離制御中にリスク度ＰＦをアクセルペダル反力ＡＦとして連続的に認識することができるため、先行車両の減速や割り込み等によって走行状況が変化した場合にも、ブレーキ操作等の適切な操作を速やかに行うことができる。さらに、必要に応じて車両に減速度を発生させる。車速制御状態から車間距離制御状態に移行する際には、リスク度ＰＦが０から増加してアクセルペダル反力ＡＦがステップ状に変化するので、制御の移行を容易に認識することができる。
（２）車間距離制御時に設定する目標車速Ｖｔｄの上限を、その時点でのアクセルペダル操作量Ｓに応じて車速制御時に設定する目標車速Ｖｔａに制限するようにした。そのため、車間距離制御中に先行車両が加速して車間距離が増加しても車速は制限されるので、先行車両が離脱して車間距離制御から車速制御に移行する場合に車速が低下することなく、滑らかな制御の移行を実現できる。

《第３の実施の形態》
以下、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の実施の形態の構成は、図１に示す第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、リスク度ＰＦの定義を、車間距離制御とその他の制御、すなわち第１の実施の形態では駆動力制御、とで変更する。以下に、それぞれの制御におけるリスク度ＰＦの設定について説明する。

駆動力制御を行う場合は、上述した第１の実施の形態と同様にリスク度ＰＦを設定する。先行車が存在しない場合は、例えば余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷをそれぞれ無限大に設定し、図５のマップに従ってリスク度ＰＦを０とする。

一方、車間距離制御を行う際は、リスク度ＰＦを将来の予測値として定義する。車間距離制御においては、アクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車間距離Ｄｔを保つように車両の駆動力が制御される。先行車両との車間距離は維持され、将来のリスク度ＰＦは低下すると予測される。そこで、リスク度ＰＦを算出する際に、車間時間ＴＨＷを現在の車間距離Ｄ２に代えてアクセルペダル操作量Ｓに対応する値として設定する。つまり、図７に示すように設定されるアクセルペダル操作量Ｓに対応する目標車間距離Ｄｔと、自車速Ｖ１とを用いて将来の車間時間ＴＨＷを予測する。さらに、相対速度Ｖ２−Ｖ１が０であるとして余裕時間ＴＴＣは無限大と設定し、図５に示すリスク度ＰＦマップに基づいて将来のリスク度ＰＦを予測する。これにより、車間距離制御が行われている間は、現在の先行車両の挙動に関わらない、将来のリスク度ＰＦが設定される。

反力算出部１４は、算出したリスク度ＰＦに応じたアクセルペダル反力ＡＦを算出し、反力制御装置１５は、算出されたアクセルペダル反力ＡＦを発生するように反力制御モータ９を制御する。

このように、車間距離制御が行われている場合、アクセルペダル１９に発生するペダル反力ＡＦは、アクセルペダル操作量Ｓ、すなわち目標車間距離Ｄｔに基づくリスク度ＰＦに対応する。これにより、先行車の車速がふらついた場合に車間距離制御が追いつかず、実際の車間距離が一時的に変動した場合にも、アクセルペダル反力ＡＦは車間距離の変動の影響を受けず、安定的に発生する。

上述したように、本発明の第３の実施の形態においては、次のような効果を奏することができる。車間距離制御を行う際に、自車両のリスク度ＰＦを将来予測される値として設定するようにした。車間距離制御を継続すると、先行車両との車間距離は維持されリスク度ＰＦは将来的に低下していくと予測できる。将来予測値をリスク度ＰＦとして設定することにより、先行車速が安定しない場合にも、リスク度ＰＦの変化は抑制される。従って、アクセルペダル反力ＡＦの変動も抑制され、ペダル反力変化によりペダル操作量Ｓが無意識に変動することを低減できる。これにより、先行車両に挙動変化が生じた場合にも目標車間距離Ｄｔの意図しない変化を抑制し、安定した車間距離を保って車間距離制御を行うことができる。アクセルペダル１９を所定値Ｓｍａｘ以上踏み込んだ場合には車間距離制御が解除され、リスク度ＰＦは将来予測値から現在のリスク度ＰＦの算出へと切り換わる。これにより、例えば先行車を追い越す際には現在のリスク度ＰＦに応じたペダル反力ＡＦが発生し、リスク度ＰＦを確実に認識することができる。

《第４の実施の形態》
以下、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の実施の形態の構成は、図１に示す第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、目標車間距離Ｄｔを、アクセルペダル操作量Ｓが変化しても目標車間距離Ｄｔが変化しない不感帯をもった特性となるように設定する。

図１３に、アクセルペダル操作量Ｓに対する目標車間距離Ｄｔの特性の一例を示す。なお、図１３の横軸はアクセルペダル操作量Ｓを、縦軸は目標車間時間の逆数１／ＴＨＷを示す。目標車間時間ＴＨＷは目標車間距離Ｄｔに相当する。図１３に示すように、アクセルペダル操作量Ｓが所定範囲Ｓｍｉｎ≦Ｓ≦Ｓｍａｘの間で大きくなるほど、目標車間時間の逆数１／ＴＨＷが階段状に大きくなるように、つまり目標車間距離Ｄｔが階段状に小さくなるように設定する。このように、目標車間距離Ｄｔは有段で変化し、アクセルペダル操作量Ｓが変化しても目標車間距離Ｄｔは変化しない不感帯を有する特性となっている。操作量−車間変換部１１は、図１３に示すマップに基づいてアクセルペダル操作量Ｓに応じた目標車間距離Ｄｔを算出し、車間−駆動力変換部１２に出力する。

車間距離制御が行われている場合に、先行車との車間距離が一時的に変化することによりリスク度ＰＦが変動すると、アクセルペダル反力ＡＦが変動する。アクセルペダル反力ＡＦの変動に伴ってアクセルペダル操作量Ｓが変動することもあるが、アクセルペダル操作量Ｓの変動に対して目標車間距離Ｄｔが変化しない不感帯を有するように設定されているので、運転者の意図しない車間距離の変動を抑制することができる。

上述したように、本発明の第４の実施の形態においては、次のような効果を奏することができる。目標車間距離Ｄｔを、アクセルペダル操作量Ｓが変化しても目標車間距離Ｄｔが変化しない不感帯をもたせて階段状に変化するように設定した。車間距離制御中に先行車速が安定しないと、リスク度ＰＦが変動し、それに伴ってアクセルペダル反力ＡＦが変動する。アクセルペダル反力ＡＦの変動によりペダル操作量Ｓも変動することがあるが、目標車間距離Ｄｔの意図しない変化は抑制されるので、安定した車間距離を保って車間距離制御を行うことができる。

《第５の実施の形態》
以下、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図面を用いて説明する。図１４は、第５の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成を示すシステム図である。なお、図１４において、図１に示した第１の実施の形態と同一の機能を有する部分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５の実施の形態においては、アクセルペダル反力制御におけるアクセルペダル反力ＡＦの算出方法を、車間距離制御と、その他の制御、第１の実施の形態では駆動力制御、とで変更する。駆動力制御を行う際は、リスク度対応反力算出部１４Ａでリスク度ＰＦを算出し、リスク度ＰＦに応じた目標反力ＡＦを算出する。反力制御装置１５は、リスク度対応反力算出部１４Ａで算出された目標反力ＡＦをアクセルペダル１９に発生させるよう反力制御モータ９を制御する。

一方、車間距離制御を行う際は、リスク度対応反力算出部１４Ａにおいてリスク度ＰＦに応じたペダル反力ＡＦｒを算出するとともに、粘性抵抗反力算出部２３においてアクセルペダル１９の操作速度に応じたペダル反力ＡＦｗを算出する。操作速度検出部２３Ａは、アクセルストロークセンサ４から入力されるアクセルペダル操作量Ｓに基づいて、アクセルペダル１９の操作速度ｗａを算出し、粘性抵抗反力算出部２３へ出力する。アクセルペダル１９の操作速度ｗａに応じたペダル反力ＡＦｗは、ｃを定数として以下の（式４）で表すことができる。
ＡＦｗ＝ｃ×ｗａ （式４）

図２に示すように、アクセルペダル１９の回動中心にはスプリング２０が設けられている。粘性抵抗反力算出部２３で算出されるペダル反力ＡＦｗは、スプリングや摩擦等によりアクセルペダル１９に発生する抵抗力、すなわち粘性抵抗力に相当する。反力制御装置１５は、リスク度対応反力算出部１４Ａから入力されるペダル反力ＡＦｒと、粘性抵抗反力算出部２３から入力されるペダル反力ＡＦｗとの和を目標反力ＡＦとして反力制御モータ９へ出力する。

このように、車間距離制御を行う際には、リスク度ＰＦに応じたペダル反力ＡＦｒにアクセルペダル操作速度ｗａに応じたペダル反力ＡＦｗを付加した目標反力ＡＦをアクセルペダル１９に発生させる。すなわち、車間距離制御時に先行車両の車速がふらついて車間距離が一時的に変化した場合に、車間距離の変動によりリスク度ＰＦが変化してリスク度ＰＦに対応するペダル反力ＡＦｒは変化するが、その変化を補うペダル反力ＡＦｗが発生する。これにより、実際にアクセルペダル１９に発生する反力ＡＦの変動は抑制され、アクセルペダル操作量Ｓの変動を抑制し、意図しない車間距離の変動を抑制して車間距離の安定を図ることができる。

つぎに、第５の実施の形態におけるアクセルペダル反力制御、駆動力制御および車間距離制御の処理手順を図１５を用いて説明する。図１５は、第５の実施の形態におけるメインコントローラ１Ｂで実行されるこれらの制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理内容は、例えば１００ｍｓｅｃに一回の周期で連続的に行われる。駆動力制御および車間距離制御の基本的な流れは上述した第１の実施の形態と同様であるので、ここでは図９に示す第１の実施の形態との相違点を主に説明する。

ステップＳ３０１で自車速Ｖ１を読み込み、ステップＳ３０２でアクセルペダル操作量Ｓを読み込む。ステップ３０３で操作速度検出部２３Ａは、ステップＳ３０２で読み込んだアクセルペダル操作量Ｓに基づいてアクセルペダル１９の操作速度ｗａを算出する。例えば、前回までのアクセルペダル操作量を不図示のメモリに記憶しておき、記憶された操作量と現在の操作量Ｓとから操作速度ｗａを算出することができる。ステップＳ３０４〜Ｓ３０８での処理は、図９のステップＳ１０３〜Ｓ１０７での処理と同様である。

ステップＳ３０９で粘性抵抗反力算出部２３は、ステップＳ３０３で算出したアクセルペダル操作速度ｗａに基づいて、粘性抵抗反力ＡＦｗ（第２のペダル反力）を算出する。つづくステップＳ３１０〜Ｓ３１２での処理は、図９のステップＳ１０８〜Ｓ１１０での処理と同様である。ステップ３０７あるいはステップＳ３０８が否定判定されると、ステップＳ３１３へ進み、ステップＳ３０６で算出した目標駆動力Ｆｔａを実際の目標駆動力Ｆｔとして設定するとともに、粘性抵抗力ＡＦｗ（第２のペダル反力）を０に設定する。

ステップＳ３１４〜Ｓ３１７までの処理は、図９のステップＳ１１２〜Ｓ１１５と同様である。ステップＳ３１８でリスク度対応反力算出部１４Ａは、ステップＳ３０５で算出したリスク度ＰＦに応じたリスク度対応反力ＡＦｒ（第１のペダル反力）を算出する。ステップＳ３１９で、ステップＳ３１８で算出したリスク度対応反力ＡＦｒ（第１のペダル反力）と、ステップＳ３０９あるいはステップＳ３１３で算出した粘性抵抗反力ＡＦｗ（第２のペダル反力）とを加算し、目標反力ＡＦを算出する。ステップＳ３２０で反力制御装置１５は、目標反力ＡＦを発生するような信号を反力制御モータ９に出力する。これにより今回の処理を終了する。

上述したように、本発明の第５の実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。車間距離制御時には、アクセルペダル操作速度ｗａに応じたペダル反力ＡＦｗを算出し、リスク度ＰＦに応じたペダル反力ＡＦｒと反力ＡＦｗとを加算した値をアクセルペダル反力ＡＦとして発生するようにした。これにより、車間距離制御時に先行車速が安定せず、リスク度ＰＦおよびリスク度ＰＦに応じたアクセルペダル反力ＡＦｒが変化しても、アクセルペダル１９にはペダル操作速度ｗａに応じたペダル反力ＡＦｗが付加される。例えば、先行車速が増加して車間距離Ｄ２が大きくなった場合、リスク度ＰＦが低下してアクセルペダル反力ＡＦｒは小さくなる。ペダル反力ＡＦｒの低下によってアクセルペダル１９を無意識のうちに踏み込んでしまう場合があるが、踏み込み時の操作速度ｗａに応じたペダル反力ＡＦｗとペダル反力ＡＦｒとの和をアクセルペダル反力ＡＦとして発生することにより、アクセルペダル１９の踏み込みを抑制することができる。なお、反対に車間距離の低下によりリスク度ＰＦが小さくなってアクセルペダル反力ＡＦｒが増加した場合は、アクセルペダル１９を戻す方向へ操作する際の操作速度ｗａに応じてマイナスのペダル反力ＡＦｗをペダル反力ＡＦｒに付加する。これにより、アクセルペダル１９を戻す方向に作用するペダル反力が低下する。このようにペダル操作速度ｗａに応じたペダル反力ＡＦｗを付加することにより、アクセルペダル操作量Ｓの変動を抑制することができ、目標車間距離Ｄｔが無意識に変動することなく安定した車間距離を保って車間距離制御を行うことができる。

上述した第４の実施の形態において設定したアクセルペダル操作量Ｓと目標車間距離Ｄｔとの関係（図１３参照）を、第３の実施の形態に適用することもできる。第３の実施の形態においては、車間距離制御のリスク度ＰＦは目標車間距離Ｄｔに基づく値として設定されるので、図１３からわかるようにアクセルペダル操作量Ｓの変化に応じてリスク度ＰＦは有段で変化する。これにより、アクセルペダル操作量Ｓの変化に対してアクセルペダル反力ＡＦは有段に変化し、運転者はアクセルペダル反力ＡＦを覚知することにより、リスク度ＰＦの変化を認識するとともに、有段の目標車間距離Ｄｔのいずれを選択しているかを容易に認識することができる。

また、第４の実施の形態のようにアクセルペダル操作量Ｓの変化に対する目標車間距離Ｄｔに不感帯をもたせる場合、目標車間距離Ｄｔの特性は図１３に示すだけでなく、不感帯の幅を変更することもできる。例えば、操作量Ｓに対する不感帯、すなわちフラットな部分の幅を小さく設定する。

上記実施の形態においては、リスク度ＰＦに対する目標反力増加量ΔＦを図６に示すように設定したが、例えばリスク度ＰＦが所定の値まで上昇してから反力増加量ΔＦを発生させるようにすることもできる。上記実施のの形態においては、アクセルペダル操作量Ｓに応じて車間距離制御と駆動力制御または車速制御とを切り換えるようにしたが、例えば自車速Ｖ２に応じてこれらの制御を切り換えるようにすることもできる。

なお、上述した実施の形態においては、走行状況検出手段としてレーザレーダ５および車速センサ６を、リスク度算出手段として反力算出部１４およびリスク度対応反力算出部１４Ａを、アクセルペダル反力制御手段として反力算出部１４，反力制御装置１５、反力制御モータ９、リスク度対応反力算出部１４Ａ、および粘性抵抗反力算出部２３を、アクセルペダル操作量検出手段としてアクセルストロークセンサ４を用いた。また、制駆動力制御手段として操作量−駆動力変換部１０、駆動力制御部１６、減速度制御部１７，操作量車速変換部２０，および車速−駆動力変換部２２を、車間距離制御手段として操作量−車間変換部、車間−駆動力変換部１２，駆動力制御部１６，車間−車速変換部２１および車速−駆動力変換部２２を用いた。さらに、操作速度検出手段として粘性抵抗反力算出部２３を用いた。第２の制駆動力制御手段としては駆動力制御部１６および減速度制御部１７を用い、第１の車速−駆動力変換手段および第２の車速−駆動力変換手段としては車速−駆動力変換部２２を用いた。

例えば、レーザレーダ５の代わりにミリ波レーダ等の別方式のレーダを走行状況検出手段として用いることもできる。また、ＣＣＤカメラ等を用いて車両前方の画像を取り込み、画像処理を行って走行状況を検出することもできる。

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。 アクセルペダル周辺の構成を示す図。 スロットルバルブ周辺の構成を示す図。 リスク度マップの一例を示す図。 リスク度マップその他の例を示す図。 第１の実施の形態によるリスク度に対する目標反力増加量ΔＦの特性を示す図。 第１の実施の形態によるアクセルペダル操作量に対する目標車間距離の特性を示す図。 第１の実施の形態における車間距離制御のブロック図。 第１の実施の形態の車両用運転操作補助装置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。 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のシステム図。 第２の実施の形態における車間距離制御のブロック図。 第２の実施の形態の車両用運転操作補助装置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４の実施の形態によるアクセルペダル操作量に対する目標車間距離の特性を示す図。 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のシステム図。 第５の実施の形態の車両用運転操作補助装置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。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ：メインコントローラ
２：エンジンコントローラ
３：ブレーキコントローラ
４：ストロークセンサ
５：レーザレーダ
６：車速センサ
７：スロットルバルブ制御モータ
８：制御ブースタ
９：反力制御モータ

Claims (11)

1. 車両状態および車両周囲の走行環境を検出する走行状況検出手段と、
   前記走行状況検出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度を算出するリスク度算出手段と、
   前記リスク度算出手段によって算出されるリスク度に応じて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御するアクセルペダル反力制御手段と、
   前記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と、
   前記アクセルペダル操作量検出手段の検出結果に基づいて、前記自車両と先行車両との車間距離を制御する車間距離制御手段とを有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、
   前記アクセルペダル操作量検出手段の検出結果に基づいて前記自車両の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
   前記アクセルペダル操作量検出手段および前記走行状況検出手段の検出結果に基づいて、前記制駆動力制御手段による制駆動力制御および前記車間距離制御手段による車間距離制御のいずれかに切り換える切替手段とをさらに有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２に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記走行状況検出手段は、自車速、前記自車両と前記先行車両との車間距離および相対速度を検出し、
   前記リスク度算出手段は、前記走行状況検出手段で検出される前記自車速、前記車間距離および前記相対速度に基づいて前記リスク度を算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２または請求項３に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記制駆動力制御手段は、前記アクセルペダル操作量から前記自車両に発生させる第１の目標駆動力を算出する操作量−駆動力変換手段を有し、算出された前記第１の目標駆動力を実現するよう前記自車両の制駆動力を制御し、
   前記車間距離制御手段は、前記アクセルペダル操作量から前記先行車両との目標車間距離を算出する操作量−車間変換手段と、算出された前記目標車間距離から前記自車両に発生させる第２の目標駆動力を算出する車間−駆動力変換手段と、算出された前記第２の目標駆動力を実現するよう前記自車両の制駆動力を制御する第２の制駆動力制御手段とを有し、
   前記切替手段は、自車線前方に前記先行車両が存在し、かつ前記アクセルペダルが所定範囲内の操作量で踏み込まれている場合に、前記車間−駆動力変換手段で算出された前記第２の目標駆動力を発生して前記車間距離制御を行うよう前記車間制御手段を選択し、前記先行車両が存在しない場合、および前記先行車両は存在するが前記アクセルペダル操作量が前記所定範囲外の場合に、前記操作量−駆動力変換手段で算出された前記第１の目標駆動力を発生して前記制駆動力制御を行うよう前記制駆動力制御手段を選択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４に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記第２の目標駆動力は、前記第１の目標駆動力を上限として設定されることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
6. 請求項２または請求項３に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記制駆動力制御手段は、前記アクセルペダル操作量から前記自車両に発生させる第１の目標車速を算出する操作量−車速変換手段と、算出された前記第１の目標車速を実現するための第３の目標駆動力を算出する第１の車速−駆動力変換手段とを有し、算出された前記第３の目標駆動力を発生するよう前記自車両の制駆動力を制御し、
   前記車間距離制御手段は、前記アクセルペダル操作量から前記先行車両との目標車間距離を算出する操作量−車間変換手段と、算出された前記目標車間距離から前記自車両に発生させる第２の目標車速を算出する車間−車速変換手段と、算出された前記第２の目標車速を実現するための第４の目標駆動力を算出する第２の車速−駆動力変換手段と、算出された前記第４の目標駆動力を発生するよう前記自車両の制駆動力を制御する第２の制駆動力制御手段とを有し、
   前記切替手段は、自車線前方に前記先行車両が存在し、かつ前記アクセルペダルが所定範囲内の操作量で踏み込まれている場合に、前記第２の車速−駆動力変換手段で算出された前記第４の目標駆動力を発生して前記車間距離制御を行うよう前記車間制御手段を選択し、前記先行車両が存在しない場合、および前記先行車両は存在するが前記アクセルペダル操作量が前記所定範囲外の場合に、前記第１の車速−駆動力変換手段で算出された前記第３の目標駆動力を発生して前記制駆動力制御を行うよう前記制駆動力制御手段を選択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６に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記第２の目標車速は、前記第１の目標車速を上限として設定されることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
8. 請求項２から請求項７のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記リスク度算出手段は、前記切替手段によって前記車間距離制御に切り換えられている場合に、前記走行状況検出手段および前記アクセルペダル操作量検出手段の検出結果に基づいて、将来予測される前記自車両のリスク度を算出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２から請求項８のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記車間距離制御手段は、前記アクセルペダル操作量が大きくなるほど前記車間距離が小さくなるよう目標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。
10. 請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記車間距離制御手段は、前記目標車間距離を、前記アクセルペダル操作量の変化に対して前記車間距離が変化しない不感帯を有して階段状に変化するよう設定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２から請求項７のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記アクセルペダルの操作速度を検出する操作速度検出手段をさらに有し、
    前記アクセルペダル反力制御手段は、前記切替手段によって前記車間距離制御が選択されている場合に、前記リスク度に基づく第１のペダル反力に、前記操作速度検出手段によって検出される前記アクセルペダル操作速度に基づく第２のペダル反力を付加したアクセルペダル反力を発生することを特徴とする車両用運転操作補助装置。

Images