JP2005138764A - 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

Abstract

【課題】
障害物を検出する検出器の検出精度の信頼性を高め、適切な車両制御を行う車両用運転操作補助装置を提供する。
【解決手段】
レーダ装置の検知範囲の端部に障害物が存在して検出精度が低下するような状況においては、レーダ装置から得られる障害物の左右方向位置を補正する。補正した左右方向位置に基づいて、自車両の予測進路内に存在し、自車両に最も近い障害物を選択する。選択した障害物に対するリスクポテンシャルが高い場合は、その障害物を対象とした制駆動力制御を行う。
【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。

従来の車両用運転操作補助装置としては、自車両と自車両前方の障害物とが接触する可能性がある場合に、自車両を減速させて運転者に警告を与えるものが知られている（例えば特許文献１）。この装置は、自車速が高くなるほど発生させる減速度を大きくして運転者の注意を喚起する。

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。
特開平９−２８６３１３号公報

上述したような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検出器を備えているが、検出器から常に十分な精度の検出結果が得られるとは限らない。例えば自車両と障害物との相対位置関係や天候などの条件によって検出器の検出精度が低下する可能性がある。上述したような車両用運転操作補助装置にあっては、検出器の検出結果の信頼性を高め、システムを適切に作動させる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、自車両周囲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、障害物に対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、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、運転操作装置に発生する操作反力、自車両に発生する駆動力、および前記自車両に発生する制動力の中から少なくとも２つの力を制御する制御手段と、障害物検出手段による障害物の検出状況を監視する監視手段と、監視手段によって障害物検出手段の検出精度が低下する状況であると判定された場合に、障害物検出手段からの出力値の処理方法を変更して検出精度の低下を補償する処理変更手段とを備える。

障害物検出精度が低下する状況では、障害物検出手段からの出力値の処理方法を変更して検出精度の低下を補償するので、検出結果の精度を高めることができ、制駆動力等の制御を適切に作動させることができる。

《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。レーダ装置１０は、受光部１０ｂで受光した反射波の到達時間より、障害物の有無および自車両と障害物との相対的な位置を算出する。レーダ装置１０によりスキャンされる前方の領域、すなわちレーダ装置１０の検知範囲は、例えば自車正面に対して±６deg程度であり、検知範囲内に存在する複数の前方物体が検出される。

車速センサ２０は自車両の車速を検出し、検出した自車速を障害物検知装置４０およびコントローラ５０に出力する。
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（不図示）が設けられている。アクセルペダルストロークセンサ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（不図示）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。

障害物検知装置４０は、レーダ装置１０および車速センサ２０の検出結果に従って自車両と前方障害物との車間距離および相対速度等の障害物情報を算出し、コントローラ５０へ出力する。

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、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リスクポテンシャルを算出する。さらに、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。

駆動力制御装置６０は、エンジンへの制御指令を算出する。図３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４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４に示すようなマップを用いて、アクセルペダル操作量ＳＡに応じてドライバ要求駆動力Ｆｄａを算出する。そして、駆動力制御装置６０は、ドライバ要求駆動力Ｆｄａに、後述する駆動力補正量ΔＤａを加えて目標駆動力を算出する。駆動力制御装置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、ブレーキ液圧指令を出力する。図５に、制動力制御装置９３における制動力制御のブロック図を示す。図６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９３は、図６に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル操作量ＳＢに応じてドライバ要求制動力Ｆｄｂを算出する。そして、制動力制御装置９３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９３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９５に設けられたブレーキ装置が作動する。

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。車両用運転操作補助装置１は、レーダ装置１０によって検出される前方障害物の状態に基づいて、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が大きい場合には自車両の駆動力を低下したり、制動力を増加する。自車両の制駆動力制御を行うことにより、運転者に減速感を与えて運転者の注意を喚起することができる。

前方障害物の状態に基づいて自車両を制御する場合には、自車両と前方障害物とが接触する可能性があるか否かといった自車両周囲のリスクポテンシャルを正確に判定するため、前方障害物の幅、および車両前後方向および左右方向に関する前方障害物の位置等を正確に検出する必要がある。しかし、レーダ装置１０の検知範囲（視野角）は１０°〜２０°程度に限定されているため、前方障害物の一部が検知範囲外にある場合は、前方障害物の左右位置を正確に検出することが困難である。また、他の障害物が前方障害物の一部を遮るような場合も、前方障害物の左右位置を正確に検出することが困難となる。このようにレーダ装置１０の検出結果の精度が低下すると、不適切な制駆動力制御が行われる可能性がある。

そこで、本発明の第１の実施の形態においては、レーダ装置１０の精度が低下するような状況ではレーダ装置１０からの検出信号の処理方法を適切に変更することにより、レーダ装置１０の精度低下を補完する。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７を用いて詳細に説明する。図７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（不図示）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距離Ｄ、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、障害物検知装置４０で検出した障害物の左右方向位置ｘを補正する。ここでは、レーダ装置１０の検知範囲の端部に障害物が存在する場合を、レーダ装置１０の検出精度が低下する情報とする。そこで、検知範囲の端部に存在する障害物について左右方向位置ｘの補正を行う。図８に、障害物が自車両に接近している場合の障害物の検出状態の変化を模式的に示す。図８は、時間ｔ０において障害物の全体が検知範囲内に存在し、その後障害物が自車両に接近し、時間ｔ１において障害物の一部が検知範囲外にはみ出した状態を示している。

図８に示すように、レーダ装置１０は、障害物の後端で反射してくる反射波に基づいて、時間ｔ０における障害物の幅をｗ０，左右方向位置をｘ０と検出する。ところが、時間ｔ１においては障害物の一部が検知範囲外にあるため、レーダ装置１０は、同じ障害物を検出しているにも関わらず障害物の幅をｗ１，左右方向位置をｘ１として検出する。すなわち、同一の障害物に対して左右方向位置ｘのずれが生じてしまう。

そこで、ステップＳ１４０においては、図９に示すようにレーダ装置１０の検知範囲を複数の領域に分割し、障害物が存在する領域に応じたオフセット量を算出し、左右方向位置ｘを補正する。ここでは、図９に示すように、自車両から距離Ｄ１以下の検知範囲を、領域Ａ、領域Ｂおよび領域Ｃに分割する。自車両の前後方向中心線を原点とし、原点から左（負方向）で検知範囲の左端から幅ｄの範囲を、領域Ａと設定し、原点から右（正方向）で検知範囲の右端から幅ｄの範囲を領域Ｂとする。領域Ａと領域Ｂとの間を領域Ｃとする。領域Ａ、Ｂの幅ｄは、例えば車両幅の１／２から車両幅の間で適切に設定する。

ステップＳ１４０における左右方向位置補正処理の詳細を、図１０のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１４０１では、レーダ装置１０で検出した障害物が所定距離Ｄ１よりも遠方に存在するか否かを判定する。自車両から所定距離Ｄ１を超える領域に障害物が存在する場合は、左右方向位置ｘの補正は行わないので、ステップＳ１４１１に進む。一方、障害物が所定距離Ｄ１以下の範囲に存在する場合は、ステップＳ１４０２へ進む。

ステップＳ１４０２では、障害物が図９に示す領域Ａに存在するか否かを判定する。障害物が領域Ａに存在する場合はステップＳ１４０３へ進む。このとき、左右方向位置ｘは負の値を示す（ｘ＜０）。ステップＳ１４０３では、領域Ａに存在する障害物の幅の変化を算出する。レーダ装置１０によって検出される障害物の現在の幅ｗ１と、前回周期で検出した前回の幅ｗ０とから、障害物の幅変化量Δｗを算出する。幅変化量Δｗは、以下の（式１）で表される。
Δｗ＝（ｗ０−ｗ１）／２ ・・・（式１）

つづくステップＳ１４０４で、障害物の幅変化の積算量Ｘを算出する。具体的には、障害物が領域Ａに存在するので、前回周期で算出された幅変化積算量Ｘ０からステップＳ１４０３で算出した幅変化量Δｗを減算する。幅変化積算量Ｘは、以下の（式２）で表される。
Ｘ＝Ｘ０＋Δｗ
＝Ｘ０−（ｗ０−ｗ１）／２ ・・・（式２）

ステップＳ１４０５では、ステップＳ１４０４で算出した幅変化積算量Ｘが０を上回る場合は、幅変化量積算量Ｘを０にリミットする。

ステップＳ１４０２において、レーダ装置１０で検出される障害物が領域Ａには存在しないと判定されると、ステップＳ１４０６へ進む。ステップＳ１４０６では、障害物が図９に示す領域Ｂに存在するか否かを判定する。障害物が領域Ｂに存在する場合はステップＳ１４０７へ進む。この場合、左右方向位置ｘは正の値を示す（ｘ＞０）。ステップＳ１４０７では、上述したステップＳ１４０３と同様に、領域Ｂに存在する障害物の幅変化量Δｗを算出する。

つづくステップＳ１４０８では、障害物が領域Ｂに存在するので、前回周期で算出された幅変化積算量Ｘ０にステップＳ１４０７算出した幅変化量Δｗを加え、幅変化積算量Ｘを算出する。幅変化積算量Ｘは、以下の（式３）で表される。
Ｘ＝Ｘ０＋Δｗ
＝Ｘ０＋（ｗ０−ｗ１）／２ ・・・（式３）

ステップＳ１４０９では、ステップＳ１４０８で算出した幅変化積算量Ｘが０を下回る場合は、幅変化量積算量Ｘを０にリミットする。

つづくステップＳ１４１０では、ステップＳ１４０５またはステップＳ１４０９で設定される幅変化積算量Ｘにリミッタ処理を施し、左右方向位置ｘを補正するためのオフセット量Ｏｓを算出する。ステップＳ１４１０で行うリミッタ処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１４２１において、ステップＳ１４０５またはＳ１４０９で設定した幅変化積算量Ｘと、前回周期で設定したオフセット量Ｏｓ＿ｚとの差を、予め設定した許容変化量Ｏ１と比較する。今回の幅変化積算量Ｘと前回のオフセット量Ｏｓ＿ｚとの差（Ｘ−Ｏｓ＿ｚ）が正の許容変化量＋Ｏ１よりも大きい場合は、ステップＳ１４２３へ進む。ステップＳ１４２３では、前回のオフセット量Ｏｓ＿ｚに許容変化量Ｏ１を加えた値を、今回のオフセット量Ｏｓとして設定する（Ｏｓ＝Ｏｓ＿ｚ＋Ｏ１）。

ステップＳ１４２１が否定判定されると、ステップＳ１４２２に進み、今回の幅変化積算量Ｘと前回のオフセット量Ｏｓ＿ｚとの差（Ｘ−Ｏｓ＿ｚ）が負の許容変化量−Ｏ１よりも小さいか否かを判定する。差（Ｘ−Ｏｓ＿ｚ）が許容変化量−Ｏ１よりも小さい場合は、ステップＳ１４２４へ進み、前回のオフセット量Ｏｓ＿ｚに許容変化量−Ｏ１を加えた値を、今回のオフセット量Ｏｓとして設定する（Ｏｓ＝Ｏｓ＿ｚ−Ｏ１）。

一方、ステップＳ１４２２が否定判定され、差（Ｘ−Ｏｓ＿ｚ）が許容変化量±Ｏ１以内の場合は、ステップＳ１４２５へ進み、ステップＳ１４０５またはＳ１４０９で算出した幅変化積算量Ｘを、そのまま今回のオフセット量Ｏｓとして設定する。

図１２に、変化量リミッタ処理前後のオフセット量Ｏｓの変化の一例を示す。図１２において、変化量リミッタ処理前のオフセット量、すなわち幅変化積算量Ｘの変化を○および実線で示し、変化量リミッタ処理後のオフセット量Ｏｓの変化を●および破線で示す。図１２に示すように、変化量リミッタ処理を行うことによりオフセット量Ｏｓの変動が抑制される。

図１０のステップＳ１４０１で障害物が所定距離Ｄ１より遠方に存在すると判定された場合、またはステップＳ１４０２およびＳ１４０６が否定判定されて障害物が領域Ａと領域Ｂのどちらにも存在しない場合は、ステップＳ１４１１へ進む。

ステップＳ１４１１では、オフセット量Ｏｓの漸減処理を行う。具体的には、レーダ装置１０が検出している障害物が領域Ａにも領域Ｂにも存在しない場合は、左右方向位置ｘを補正する必要がないので、左右方向位置ｘを補正するために使用したオフセット量Ｏｓを徐々に０まで変化させる。ステップ１４１１で行うオフセット量Ｏｓの漸減処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１４３１において、前回周期で設定したオフセット量Ｏｓ＿ｚが予め設定した漸減量Ｏ２よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１４３１が肯定判定されると、ステップＳ１４３３へ進み、前回のオフセット量Ｏｓ＿ｚから漸減量Ｏ２を引いた値を、今回のオフセット量Ｏｓとして設定する（Ｏｓ＝Ｏｓ＿ｚ−Ｏ２）。

ステップＳ１４３１が否定判定されると、ステップＳ１４３２へ進み、前回のオフセット量Ｏｓ＿ｚが負の漸減量−Ｏ２よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ１４３２が肯定判定されると、ステップＳ１４３４へ進み、前回のオフセット量Ｏｓに漸減量Ｏ２を加えた値を、今回のオフセット量Ｏｓとして設定する（Ｏｓ＝Ｏｓ＿ｚ＋Ｏ２）。一方、ステップＳ１４３２が否定判定され、前回のオフセット量Ｏｓ＿ｚが漸減量±Ｏ２以内である場合は、ステップＳ１４３５へ進み、今回のオフセット量Ｏｓに０を設定する（Ｏｓ＝０）。

図１４に、オフセット量漸減処理によるオフセット量Ｏｓの変化の一例を示す。図１４に示すように、障害物が領域Ａまたは領域Ｂに存在する間は、障害物の幅変化積算量Ｘに基づいて上述したようにオフセット量Ｏｓが算出される。障害物が領域Ａ、Ｂ外へ移動すると、所定の漸減量Ｏ２でオフセット量Ｏｓが徐々に変化し、最終的に０となる。

このようにしてステップＳ１４１０またはＳ１４１１でオフセット量Ｏｓを設定した後、ステップＳ１４１２へ進む。ステップＳ１４１２では、オフセット量Ｏｓを用いて左右方向位置ｘを補正する。具体的には、ステップＳ１３０で検出した障害物の左右方向位置ｘにオフセット量Ｏｓを加算した値を、補正後の左右方向位置ｘｃとする。

なお、以上説明した左右方向位置ｘの補正処理は、レーダ装置１０で検出される全ての障害物に対して行う。ステップＳ１４０で左右方向位置補正処理を行った後、ステップＳ１５０へ進む。

ステップＳ１５０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１５および図１６を用いて説明する。予測進路を推定するために、図１５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４）で算出できる。
ρ＝１／｛Ｌ（１＋Ａ・Ｖｈ^２）｝×δ／Ｎ・・・（式４）
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５）で表される。
Ｒ＝１／ρ ・・・（式５）
図１６に示すように、旋回半径Ｒの円弧を基準線とした幅Ｔｗの領域を、自車両の予測進路として設定する。幅Ｔｗは、予め適切に設定しておく。

ステップＳ１６０では、レーダ装置１０によって検出される複数の障害物について、ステップＳ１５０で設定した自車両の予測進路内にあるか、予測進路外にあるかを判定する。ここでは、ステップＳ１３０で検出した障害物の前後方向位置ｙと、ステップＳ１４０で算出した補正左右方向位置ｘｃとを用いて、障害物が予測進路内にあるか否かを判定する。ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で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。

ステップＳ１８０では、ステップＳ１７０で前方障害物として選択した障害物について、自車両と前方障害物との車間時間ＴＨＷを算出する。車間時間ＴＨＷは、前方障害物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６）から算出される。
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖｈ ・・・（式６）

つづくステップＳ１９０では、ステップＳ１８０で算出した前方障害物に対する車間時間ＴＨＷが予め設定したしきい値Ｔ１以上か否かを判定する。車間時間ＴＨＷがしきい値Ｔ１未満の場合は、前方障害物との接触のリスクポテンシャルが高いと判断し、制駆動力制御を行うためにステップＳ２００へ進む。ステップＳ２００では、制駆動力の特性を変更する際の補正量を算出する。

具体的には、自車両前方に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。自車両と前方障害物との車間距離Ｄが仮想的な弾性体の長さよりも長い場合は、仮想弾性体は前方障害物に接触しないので圧縮されない。一方、車間距離Ｄが仮想弾性体の長さよりも短い場合は仮想弾性体が圧縮される。このように仮想弾性体が圧縮されるときの仮想弾性体の反発力Ｆｃを、制駆動力の補正量として算出する。仮想弾性体の反発力Ｆｃは、以下の（式７）で表される。
Ｆｃ＝ｋ×（Ｔｈ−Ｄ） ・・・（式７）
ここで、ｋは、仮想的な弾性体の弾性定数であり、適切な制御効果が得られるように予め適切に調整される制御パラメータである。Ｔｈは、仮想弾性体の長さとして予め適切に設定されるしきい値である。

ステップＳ１９０で車間時間ＴＨＷがしきい値Ｔ１以上であると判定されると、ステップＳ２１０へ進み、反発力Ｆｃを０とする。

つづくステップＳ２２０では、ステップＳ２００またはＳ２１０で算出した反発力Ｆｃ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Ｓ２２０における制駆動力補正量の算出処理を、図１７を用いて説明する。

まずステップＳ２２０１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Ｓ２２０２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Ｓ２２０３へ進む。ステップＳ２２０３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Ｓ２２０４で制動力補正量ΔＤｂとして上述した（式７）で算出した反発力Ｆｃをセットする。

一方、ステップＳ２２０２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Ｓ２２０５へ進む。ステップＳ２２０５では駆動力補正量ΔＤａを漸減させ、ステップＳ２２０６で制動力補正量ΔＤｂを反発力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Ｓ２２０１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Ｓ２２０７へ進んでドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。コントローラ５０内には、駆動力制御装置６０内に記憶されたドライバ要求駆動力算出マップ（図４）と同一のものが用意されており、アクセルペダル操作量ＳＡに従って、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。

つづくステップＳ２２０８で、ステップＳ２２０７で推定したドライバ要求駆動力Ｆｄａと反発力Ｆｃとの大小関係を比較する。ドライバ要求駆動力Ｆｄａが反発力Ｆｃ以上（Ｆｄａ≧Ｆｃ）の場合は、ステップＳ２２０９へ進む。ステップＳ２２０９では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、ステップＳ２２１０で制動力補正量ΔＤｂに０をセットする。すなわち、Ｆｄａ−Ｆｃ≧０であることから、駆動力Ｆｄａを反発力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Ｓ２２０８が否定判定され、ドライバ要求駆動力Ｆｄａが反発力Ｆｃより小さい場合（Ｆｄａ＜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Ｓ２２１１において駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ２２１２で制動力補正量ΔＤｂとして、補正量の不足分（Ｆｃ−Ｆｄａ）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。

図１８に、駆動力および制動力の補正方法を説明する図を示す。図１８の横軸はアクセルペダル操作量ＳＡおよびブレーキペダル操作量ＳＢを示しており、原点０から右へ進むほどアクセルペダル操作量ＳＡが大きく、左へ進むほどブレーキペダル操作量ＳＢが大きいことを示している。図１８の縦軸は駆動力および制動力を示し、原点０から上へ進むほど駆動力が大きく、下へ進むほど制動力が大きいことを示している。

図１８において、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａ、およびブレーキペダル操作量ＳＢに応じた要求制動力Ｆｄｂをそれぞれ一点差線で示す。また、前方障害物とのリスクポテンシャルに応じて補正した駆動力および制動力を実線で示す。

アクセルペダル操作量ＳＡが大きく、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａが反発力Ｆｃ以上の場合は、駆動力を補正量ΔＤａに応じて減少方向に補正する。一方、アクセルペダル操作量ＳＡが小さく、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａが反発力Ｆｃよりも小さい場合は、駆動力を発生しないような補正量ΔＤａを設定して駆動力を補正する。さらに、反発力Ｆｃと要求駆動力Ｆｄａとの差を補正量ΔＤｂとして設定する。これにより、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた緩制動を行う。

ブレーキペダルが踏み込まれると、補正量ΔＤｂに基づいて制動力を増大方向に補正する。これにより、全体として車両の走行抵抗を補正量、すなわち仮想弾性体の反発力Ｆｃに相当して増大させるように制駆動力の特性を補正している。

このようにステップＳ２２０で制駆動力補正量を算出した後、ステップＳ２３０へ進む。ステップＳ２３０では、ステップＳ２２０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を制御する。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を制御する。これにより、今回の処理を終了する。

−第１の実施の形態の変形例１−
図１９に、レーダ装置１０の検知範囲の別の分割例を示す。図１９に示すように、自車両の前後方向中心線に対する領域Ａおよび領域Ｂの角度を一定とすることもできる。領域Ａ、Ｂの範囲は、システムが作動しやすい車間距離（例えば２０〜５０ｍ）において、各領域の左右方向の幅が車両幅の１／２〜車両幅程度になるように適切に設定する。検知範囲に対して各領域が占める角度は、それぞれ１〜２deg程度となる。この場合も、レーダ装置１０で検出される障害物が領域Ａ、Ｂに存在する場合を、レーダ装置１０の検出精度が低下する状況とする。

−第１の実施の形態の変形例２−
ここでは、障害物が領域Ａ、Ｂに存在し、さらに自車両が追い越し動作中である場合を、レーダ装置１０の検出精度が低下する状況とする。そこで、図７のステップＳ１４０における左右方向位置の補正処理において、自車両が追い越し動作中である場合に、前方障害物の幅変化に基づくオフセット量Ｏｓを設定する。図２０のフローチャートに、左右方向位置補正処理の処理手順を示す。

ステップＳ１４５１でレーダ装置１０によって検出される障害物が所定距離Ｄ１以下であると判定されると、ステップＳ１４５２へ進んで自車両が追い越し動作中であるか否かを判定する。自車両が追い越し動作中であるか否かは、例えば運転者によるウィンカ操作、または操舵角速度に基づいて判定することができる。ウィンカ操作が行われている場合、または操舵角速度が所定値以上である場合は、自車両が追い越し動作中であると判断する。追い越し動作中であると判定されると、ステップＳ１４５３へ進み、図１０のフローチャートのステップＳ１４０２〜Ｓ１４１１と同様に障害物の幅変化積算量Ｘに基づいて左右方向位置ｘのオフセット量Ｏｓを算出する。一方、追い越し動作中でない場合は、ステップＳ１４６２へ進み、上述した図１０のステップＳ１４１１と同様にオフセット量Ｏｓを０まで徐々に変化させる。

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、自車両周囲の障害物状況と自車両の走行状態とに基づいて自車両前方の障害物に対するリスクポテンシャルを算出し、リスクポテンシャルに応じて制駆動力制御を行う。さらに、レーダ装置１０による障害物の検出状況を監視し、レーダ装置１０の検出精度が低下する状況である場合には、レーダ装置１０の出力値の処理方法を変更して検出精度の低下を補償する。これにより、レーダ装置１０の検出結果の信頼性を高めることができ、制駆動力制御を適切に作動させることができる。
（２）コントローラ５０は、レーダ装置１０からの出力値の精度を向上させることにより、検出精度の低下を補償する。具体的には、レーダ装置１０で検出される障害物の左右方向位置ｘにオフセット量Ｏｓを付加することにより、出力値、すなわち左右方向位置ｘの精度を向上させる。これにより、自車両に対する障害物の左右方向位置ｘを補正してレーダ装置１０の検出結果の信頼性を高めることができる。
（３）コントローラ５０は、障害物の左右方向の幅の変化量Δｗを算出し、幅変化量Δｗを積算した幅変化量積算量（幅変化積算値）Ｘに基づいてオフセット量Ｏｓを算出する。これにより、レーダ装置１０の検出精度が低下して障害物の幅が正確に検出されないような場合でも、障害物の左右方向位置ｘを正確に検出することができる。
（４）コントローラ５０は、自車両に対する障害物の相対位置に応じてオフセット量Ｏｓを制限する。具体的には、上述したように自車両の右方向に存在する障害物の左右方向位置ｘを正の値、左方向に存在する障害物の左右方向位置ｘを負の値で表す場合には、障害物が右方向に存在する場合はオフセット量Ｏｓを正の値に制限し、一方、障害物が左方向に存在する場合はオフセット量Ｏｓを負の値に制限する。これにより、障害物を自車両から遠ざける方向にのみ左右方向位置ｘが補正され、レーダ装置１０によって検出される障害物の左右方向位置ｘの精度を向上させることができる。
（５）図９に示すようにレーダ装置１０の検知範囲を複数の領域に分割し、領域Ａまたは領域Ｂ、すなわち検知範囲の側方端領域に障害物が存在する場合に、レーダ装置１０の検出精度が低下すると判断する。これにより、レーダ装置１０の検知範囲の側方端領域に障害物が存在し、障害物の左右方向位置ｘが正確に検出できないような状況でも、レーダ装置１０の検出精度を向上させることができる。
（６）障害物が領域Ａまたは領域Ｂに存在し、かつ自車両が車線変更を行おうとしている、または車線変更を行っているような車線変更状態である場合に、レーダ装置１０の検出精度が低下すると判断する。これにより、障害物の左右方向位置ｘが正確に検出できないような状況でも、レーダ装置１０の検出精度を向上させることができる。
（７）コントローラ５０は、自車両の操舵状態またはウィンカー操作状態に基づいて自車両が車線変更状態であるかを判定する。従って、特別な検出器等を用いることなく容易に車線変更状態を判定することができる。

《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、レーダ装置１０によって検出される障害物の左右方向位置ｘにフィルタ処理を施すことにより、レーダ装置１０の検出精度が低下するような状況において左右方向位置ｘの補正を行う。

第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置１の動作について、図２１のフローチャートを用いて説明する。本処理内容は、一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。ステップＳ３１０〜Ｓ３３０における処理は、図７のフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１３０での処理と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ３４０では、ステップＳ３３０で検出した障害物の左右方向位置ｘに対してフィルタ処理を施す。ステップＳ３４０で行う処理について、図２２のフローチャートを用いて詳細に説明する。

まず、ステップＳ３４０１において、レーダ装置１０で検出される障害物が図９に示す領域Ａに存在するか否かを判定する。障害物が領域Ａに存在する場合は、ステップＳ３４０２へ進む。一方、ステップＳ３４０１が否定判定されるとステップＳ３４０３へ進み、障害物が領域Ｂに存在するか否かを判定する。障害物が領域Ｂに存在する場合はステップＳ３４０２へ進む。一方、検出される障害物が領域Ａ、Ｂ以外の範囲に存在する場合は、ステップＳ３４０４へ進む。

レーダ装置１０によって検出される障害物が領域Ａまたは領域Ｂに存在する場合は、ステップＳ３４０２でフィルタ特性を低応答に設定する。具体的には、図２３に示すようにローパスフィルタのカットオフ周波数を低く設定して、レーダ装置１０の検出値の変動を抑制する。このようなローパスフィルタは、ラプラス演算子ｓを用いて、１／（１＋Ｔｓ）と定義される。時定数Ｔを大きくすることによりカットオフ周波数が低くなり、フィルタ特性を低応答とすることができる。低応答の場合は、例えば時定数Ｔ＝０．１に設定する。

障害物が領域Ａ、Ｂ以外に存在する場合は、ステップＳ３４０４においてフィルタ特性を高応答に設定する。具体的には、図２３に示すようにカットオフ周波数を高く設定する。例えば、ローパスフィルタの時定数ＴをＴ＝０．０３に設定する。

ステップＳ３４０５では、ステップＳ３４０２またはＳ３４０４で設定したフィルタ特性で、ステップＳ３３０で読み込んだ障害物の左右方向位置ｘに対してフィルタ処理を施し、補正左右方向位置ｘｃを算出する。これにより、レーダ装置１０の検出精度が低下するような状況においては、フィルタ特性を低応答にして検出値を安定させ、それ以外の状況ではフィルタ特性を高応答にして応答性をよくする。なお、ステップＳ３４０では、レーダ装置１０で検出される全ての障害物に対して、上述したフィルタ処理を施す。
ステップＳ３５０〜Ｓ４３０での処理は、図７のステップＳ１５０〜Ｓ２３０での処理と同様であるので説明を省略する。

−第２の実施の形態の変形例１−
左右方向位置ｘにフィルタ処理を施す場合、上述したようなローパスフィルタには限定されず、例えば変化量リミッタを用いることもできる。図２４に、変化量リミッタによるフィルタ処理を行った場合の補正左右方向位置ｘｃの変化の一例を示す。図２４において、変化量リミット前の左右方向位置ｘの変化を○および実線で示し、変化量リミット後の補正左右方向位置ｘｃの変化を●および破線で示す。図２４に示すように、今回の左右方向位置ｘと前回の補正左右方向位置ｘｃとの差が許容変化量（変化量リミット値）を超える場合は、前回の補正左右方向位置ｘｃに変化量リミット値を加えた値を今回の補正左右方向位置ｘｃとして設定する。

障害物が領域Ａまたは領域Ｂに存在し、フィルタ特性を低応答に設定する場合は、変化量リミット値を小さく設定する。一方、フィルタ特性を高応答に設定する場合は、変化量リミット値を大きく設定する。

−第２の実施の形態の変形例２−
ここでは、障害物が領域Ａ、Ｂに存在し、さらに自車両が追い越し動作中である場合を、レーダ装置１０の検出精度が低下する状況とする。そこで、図２１のステップＳ３４０における左右方向位置のフィルタ処理において、自車両が追い越し動作中である場合に、フィルタ特性を低応答に設定する。図２５のフローチャートに、フィルタ処理の処理手順を示す。

ステップＳ３４１１では、自車両が追い越し動作中であるか否かを判定する。自車両が追い越し動作中であるか否かは、例えば運転者によるウィンカ操作、または操舵角速度に基づいて判定することができる。ウィンカ操作または操舵角速度に基づいて自車両が追い越し動作中であると判定されると、ステップＳ３４１２へ進み、以降、図２２のフローチャートのステップＳ３４０１〜Ｓ３４０３と同様にフィルタ特性を低応答に設定する。一方、追い越し動作中でない場合は、ステップＳ３４１５へ進み、上述した図１０のステップＳ３４０４と同様にフィルタ特性を高応答に設定する。ステップＳ３１４６では、ステップＳ３４１３またはＳ３４１５で設定したフィルタ特性に従って、左右方向位置ｘにフィルタ処理を施す。

−第２の実施の形態の変形例３−
ここでは、悪天候の場合をレーダ装置１０の精度が低下する状況とする。従って、レーダ装置１０によって検出される障害物が検知範囲内のどの領域に存在するかに関わらず、悪天候の場合はレーダ装置１０によって検出される障害物の左右方向位置ｘにフィルタ処理を施す。さらに、障害物の前後方向位置ｙにも同様にしてフィルタ処理を施す。

図２１のフローチャートのステップＳ３４０におけるフィルタ処理において、悪天候である場合にフィルタ特性を低応答に設定する。図２６のフローチャートに、フィルタ処理の処理手順を示す。

ステップＳ３４２１では、悪天候であるか否かを判定する。ここでは、例えば降雨時、降雪時、または霧が発生している場合を、悪天候とする。そこで、例えばワイパーの作動状態（ワイパーオン／オフ、ワイパー作動速度等）、雨滴センサの出力値、またはフォグランプのオン／オフ等を読み込み、悪天候であるか否かを判定する。悪天候であると判定されると、ステップＳ３４２２へ進み、図２２のフローチャートのステップＳ３４０２と同様にフィルタ特性を低応答に設定する。一方、悪天候でない場合は、ステップＳ３４２３へ進み、上述した図２２のステップＳ３４０４と同様にフィルタ特性を高応答に設定する。フィルタ特性の切換は、上述した第２の実施の形態と同様に例えばローパスフィルタのカットオフ周波数を変更することによって実現できる。また、変化量リミッタを用いることもできる。

ステップＳ３４２４では、ステップＳ３４２２またはＳ３４２３で設定したフィルタ特性に従って、左右方向位置ｘにフィルタ処理を施す。さらに、レーダ装置１０で検出される障害物の前後方向位置ｙにも、同様にフィルタ処理を施す。

−第２の実施の形態の変形例４−
障害物が停止している場合、レーダ装置１０の検出結果から障害物と障害物ではない物体とを区別することは困難である。そこで、ここでは障害物が停止している場合を、レーダ装置１０の精度が低下する状況とする。障害物が停止物である場合にはフィルタ特性を低応答に設定し、障害物の左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙにフィルタ処理を施す。図２７のフローチャートに、フィルタ処理の処理手順を示す。

ステップＳ３４３１では、レーダ装置１０で検出される障害物の相対速度を算出する。障害物の相対速度は、例えば自車両と障害物との距離Ｄを疑似微分することにより算出できる。ステップＳ３４３２では、ステップＳ３４３１で算出した相対速度を用いて障害物が停止物であるか否かを判定する。ここでは、例えば障害物の相対速度が所定値（例えば２ｍ／ｓ）未満の場合に、障害物が停止していると判定する。なお、ここでは自車両と障害物との相対速度を用いて停止しているか否かを判定したが、これには限定されず、障害物の絶対速度を用いて判定することもできる。障害物が停止している場合はステップＳ３４３３へ進み、図２２のフローチャートのステップＳ３４０２と同様にフィルタ特性を低応答に設定する。一方、障害物が停止していない場合は、ステップＳ３４３４へ進み、上述した図２２のステップＳ３４０４と同様にフィルタ特性を高応答に設定する。

ステップＳ３４３５では、ステップＳ３４３３またはＳ３４３４で設定したフィルタ特性に従って、レーダ装置１０で検出される障害物の左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙにそれぞれフィルタ処理を施す。

−第２の実施の形態の変形例５−
ここでは、レーダ装置１０の受光部１０ｂによって受光する反射波のノイズ成分が多い場合を、レーダ装置１０の精度が低下する状況とする。図２８に、レーダ装置１０における物体検出状況を説明する図を示す。図２８は、レーダ装置１０の検知範囲内に、○で表される複数の反射物が存在することを示している。検知範囲のほぼ中央にある４つの○は、前方車両の後部リフレクタの反射によるものと判断できる。しかし、それ以外の、車両相当の障害物と判断されない反射物は、ノイズである。このようなノイズが多いほどレーダ装置１０の精度は低下する。

そこで、ノイズ成分が多い場合にはフィルタ特性を低応答に設定し、障害物の左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙにフィルタ処理を施す。図２９のフローチャートに、フィルタ処理の処理手順を示す。

ステップＳ３４４１では、レーダ装置１０の検出結果のノイズレベルを算出する。ここで、ノイズレベルは所定の幅を持ち、車両相当の障害物と判断されない反射物の数に基づいて算出される。ステップＳ３４２２では、ステップＳ３４４１で算出したノイズレベルから、レーダ装置１０の検出結果にノイズ成分が多いか否かを判定する。ノイズ成分が多い場合はステップＳ３４４３へ進み、図２２のフローチャートのステップＳ３４０２と同様にフィルタ特性を低応答に設定する。一方、ノイズ成分が少ない場合は、ステップＳ３４４４へ進み、上述した図２２のステップＳ３４０４と同様にフィルタ特性を高応答に設定する。

ステップＳ３４４５では、ステップＳ３４４３またはＳ３４４４で設定したフィルタ特性に従って、レーダ装置１０で検出される障害物の左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙにそれぞれフィルタ処理を施す。

このように、以上説明した第２の実施の形態においては上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
（１）コントローラ５０は、レーダ装置１０からの出力値を安定させることにより、検出精度の低下を補償する。具体的には、レーダ装置１０からの出力値に対するフィルタ特性の応答を低くする。これにより、レーダ装置１０の検出精度が低下するような状況であっても出力値を安定させ、検出結果の信頼性を高めることができる。一方、検出精度が低下しないような状況ではフィルタ特性の応答を通常通り高くしておくので、出力値の応答性をよくすることができる。
（２）障害物が領域Ａまたは領域Ｂ、すなわち検知範囲の側方端領域に障害物が存在する場合に、レーダ装置１０の検出精度が低下すると判断する。これにより、レーダ装置１０の検知範囲の側方端領域に障害物が存在し、障害物の左右方向位置ｘが正確に検出できないような状況でも、レーダ装置１０の出力値を安定させることができる。
（３）障害物が領域Ａまたは領域Ｂに存在し、かつ自車両が車線変更を行おうとしている、または車線変更を行っているような車線変更状態である場合に、レーダ装置１０の検出精度が低下すると判断する。これにより、障害物の左右方向位置ｘが正確に検出できないような状況でも、レーダ装置１０の出力値を安定させることができる。
（４）コントローラ５０は、自車両の操舵状態またはウィンカー操作状態に基づいて自車両が車線変更状態であるかを判定する。従って、特別な検出器等を用いることなく容易に車線変更状態を判定することができる。
（５）コントローラ５０は、悪天候である場合にレーダ装置１０の検出精度が低下すると判断し、フィルタ特性の応答を低く設定する。とくに、悪天候の場合には障害物の左右方向位置ｘだけでなく前後方向位置ｙの検出精度も低下するので、左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙに対して低応答でフィルタ処理を行うようにすれば、レーダ装置１０の出力値を安定させてシステムを適切に作動させることができる。
（６）コントローラ５０は、障害物が停止物である場合にレーダ装置１０の検出精度が低下すると判断し、フィルタ特性の応答を低く設定する。これにより、レーダ装置１０によって障害物とそれ以外の物体との区別が困難な場合でも、レーダ装置１０の出力値を安定させてシステムを適切に作動させることができる。
（７）図２に示すように、レーダ装置１０はレーザ光等の電磁波を出力する発光部（出力部）１０ａと電磁波が障害物にとって反射された反射波を検出する受光部（検出部）１０ｂとを備え、検出した反射波の状態に基づいて障害物の状況を検出する。コントローラ５０では、反射波のノイズが多い場合にレーダ装置１０の検出精度が低下すると判断する。これにより、レーダ装置１０の検知範囲内に反射物が多数存在し、前方車両とそれ以外の物体とを区別することが困難な状況においてはフィルタ特性の応答を低く設定し、レーダ装置１０の出力値を安定させることができる。とくに、ノイズが多い場合には障害物の左右方向位置ｘだけでなく前後方向位置ｙの検出精度も低下するので、左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙに対して低応答でフィルタ処理を行うようにすれば、レーダ装置１０の出力値を安定させてシステムを適切に作動させることができる。

《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。図３０に、第３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３０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３０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６２と、ブレーキペダル９１に操作反力を発生させるブレーキペダル反力発生装置９２とをさらに備えている。第３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に応じて制御する制駆動力の補正量に応じて、アクセルペダル６１またはブレーキペダル９１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６２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を備えている。アクセルペダル反力発生装置６２は、コントローラ５１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。

ブレーキペダル反力発生装置９２は、ブレーキペダル９１のリンク機構に組み込まれたサーボモータを備えている。ブレーキペダル反力発生装置９２は、コントローラ５１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、運転者がブレーキペダル９１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、ここでは、サーボモータによってブレーキペダル９１の反力を制御しているが、これには限定されず、例えばコンピュータ制御による油圧力を用いてブレーキアシスト力を発生させることもできる。

以下に、車両用運転操作補助装置２の動作を、図３１を用いて説明する。図３１は、第３の実施の形態のコントローラ５１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。
ステップＳ５１０〜Ｓ６３０での処理は、第１の実施の形態で説明した図７のフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ２３０での処理と同様であるので説明を省略する。ステップＳ６４０では、ステップＳ６００またはＳ６１０で算出した仮想弾性体の反発力Ｆｃに基づいて、アクセルペダル６１またはブレーキペダル９１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とブレーキペダル反力制御指令値ＦＢを算出する。

図３２に、仮想弾性体の反発力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３２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３２に示すように、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。すなわち、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。

図３３に、仮想弾性体の反発力Ｆｃとブレーキペダル反力制御指令値ＦＢとの関係を示す。図３３において、ブレーキペダル反力制御を行わない場合の、通常のブレーキペダル反力制御指令値を破線で示す。ここではブレーキペダル操作量ＳＢが一定の場合のブレーキペダル反力を示している。図３３に示すように、反発力Ｆｃが所定値を超える領域では、反発力Ｆｃが大きくなるほど、通常値に対してブレーキペダル反力制御指令値ＦＢが低下する。これにより、制駆動力の補正量が大きくなるほどブレーキペダル９１に発生する操作反力が小さくなり、ブレーキペダル９１を踏み込みやすくなる。

つづくステップＳ６５０では、ステップＳ６４０で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよびブレーキペダル反力制御指令値ＦＢをそれぞれアクセルペダル反力発生装置６２およびブレーキペダル反力発生装置９２に出力する。アクセルペダル反力制御装置６２およびブレーキペダル反力制御装置９２は、それぞれコントローラ５１から入力される指令値に応じてアクセルペダル反力およびブレーキペダル反力を制御する。

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。
レーダ装置１０によって検出される自車両周囲の障害物状況に基づいて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制駆動力制御を行うとともに、運転操作装置、すなわちアクセルペダル６１およびブレーキペダル９１の操作反力制御も行う。制駆動力制御によって補正する制駆動力の補正量を、運転操作装置の操作反力として運転者に伝達することにより、自車両の制御状態を運転者に知らせて注意を喚起することができる。この場合も、レーダ装置１０の検出精度が低下するような状況においてはレーダ装置１０の出力値の精度を向上させる。これにより、レーダ装置１０の信頼性を高め、適切な操作反力制御を行うことができる。

なお、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様に障害物の左右方向位置ｘにオフセット量Ｏｓを付加することにより、左右方向位置ｘを補正した。ただし、これには限定されず、第２の実施の形態で説明したように障害物の左右方向位置ｘおよび／または前後方向位置ｙに低応答でフィルタ処理を施すこともできる。

上述した第３の実施の形態においては、自車両周囲の現在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ブレーキペダル反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またはブレーキペダル反力制御を行うこともできる。

上述した第１から第３の実施の形態においては、レーザレーダをレーダ装置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。

上述した第１から第３の実施の形態においては、自車両と障害物との車間時間ＴＨＷを障害物に対する自車両のリスクポテンシャルとして算出したが、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を相対速度で割ることにより算出できる。なお、余裕時間ＴＴＣを用いる場合でも、仮想弾性体の反発力Ｆｃに基づいて制駆動力の補正量を算出する。

上述した第１から第３の実施の形態においては、自車両前方の障害物に対する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。これらには限定されず、リスクポテンシャルに応じて自動的に制動制御を行うシステムにおいても、上述したようにセンサ出力値の精度低下を補償することができる。また、制駆動力制御を行わずに操作反力制御のみを行うシステムで、上述したようにセンサ出力値の精度低下を補償することもできる。

以上説明した第１から第３の実施の形態においては、障害物検出手段としてレーダ装置１０および障害物検知装置４０を用い、走行状態検出手段として車速センサ２０を用い、リスクポテンシャル算出手段、監視手段、処理変更手段、精度向上手段、出力値安定手段、車線変更判定手段としてコントローラ５０，５１を用いた。また、制御手段として、コントローラ５０，５１，駆動力制御装置６０，制動力制御装置９０，アクセルペダル反力発生装置６２，およびブレーキペダル反力発生装置９２を用いた。

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。 駆動力制御の概要を説明する図。 アクセルペダル操作量と要求駆動力との関係を示す図。 制動力制御の概要を説明する図。 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。 レーダ装置の検知範囲端部に存在する障害物の検出状況の変化を示す図。 レーダ装置の検知範囲の分割領域を示す図。 左右方向位置補正処理の処理手順を説明するフローチャート。 変化量リミッタ処理の処理手順を説明するフローチャート。 変化量リミッタ処理の作用を説明する図。 オフセット量漸減処理の処理手順を示すフローチャート。 オフセット量漸減処理の作用を説明する図。 自車両の予測進路の推定方法を説明する図。 自車両の予測進路を示す図。 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。 駆動力補正および制動力補正の特性を説明する図。 レーダ装置の検知範囲の別の分割領域を示す図。 左右方向位置補正処理の処理手順を説明するフローチャート。 第２の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 フィルタ処理の処理手順を示すフローチャート。 ローパスフィルタのフィルタ特性を示す図。 変化量リミッタでフィルタ処理を行う場合の作用を説明する図。 フィルタ処理の処理手順を示すフローチャート。 フィルタ処理の処理手順を示すフローチャート。 フィルタ処理の処理手順を示すフローチャート。 レーダ装置における物体検出状況を示す図。 フィルタ処理の処理手順を示すフローチャート。 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のシステム図。 第３の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 仮想弾性体の反発力とアクセルペダル反力制御指令値との関係を示す図。 仮想弾性体の反発力とブレーキペダル反力制御指令値との関係を示す図。

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、５１：コントローラ
６０：駆動力制御装置
６１：アクセルペダル
６２：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
９２：ブレーキペダル反力制御装置

Claims (15)

1. 自車両周囲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、前記障害物に対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、
   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、運転操作装置に発生する操作反力、前記自車両に発生する駆動力、および前記自車両に発生する制動力の中から少なくとも２つの力を制御する制御手段と、
   前記障害物検出手段による前記障害物の検出状況を監視する監視手段と、
   前記監視手段によって前記障害物検出手段の検出精度が低下する状況であると判定された場合に、前記障害物検出手段からの出力値の処理方法を変更して前記検出精度の低下を補償する処理変更手段とを備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
2. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記処理変更手段は、前記障害物検出手段からの前記出力値の精度を向上させる精度向上手段であ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、
   前記処理変更手段は、前記障害物検出手段からの前記出力値を安定させる出力値安定手段であ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に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記精度向上手段は、前記障害物検出手段で検出される前記障害物の左右方向位置にオフセット量を付加することにより、前記出力値の精度を向上させ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、
   前記精度向上手段は、前記障害物検出手段で検出される前記障害物の左右方向の幅の変化量を算出し、前記幅の変化量を積算した幅変化積算値に基づいて前記オフセット量を算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５に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記精度向上手段は、前記自車両に対する前記障害物の相対位置に応じて、前記オフセット量を制限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３に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記出力値安定手段は、前記障害物検出手段からの前記出力値に対するフィルタ特性の応答を低くすることにより、前記出力値を安定させ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のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記監視手段は、前記障害物検出手段における検知範囲の側方端領域に前記障害物が存在する場合に、前記障害物検出手段の検出精度が低下すると判定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のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記自車両が車線変更を行うかを判定する車線変更判定手段をさらに備え、
   前記監視手段は、前記障害物検出手段における検知範囲の側方端領域に前記障害物が存在し、かつ前記車線変更判定手段によって前記自車両が車線変更状態であると判定される場合に、前記障害物検出手段の検出精度が低下すると判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、
    前記車線変更判定手段は、前記自車両の操舵状態またはウィンカー操作状態に基づいて前記自車両が車線変更状態であるかを判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３または請求項７に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記監視手段は、悪天候である場合に、前記障害物検出手段の検出精度が低下すると判定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１１に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記悪天候は、降雨時、降雪時、または霧が発生している場合であることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
13. 請求項３または請求項７に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記監視手段は、前記障害物が停止物である場合に、前記障害物の検出精度が低下すると判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３または請求項７に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記障害物検出手段は、電磁波を出力する出力部と前記電磁波が前記障害物によって反射された反射波を検出する検出部とを備え、前記検出部で検出する前記反射波の状態に基づいて前記障害物の状況を検出し、
    前記監視手段は、前記反射波のノイズが多い場合に、前記障害物検出手段の検出精度が低下すると判定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか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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