JP2006205766A - 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る車両 - Google Patents

Abstract

【課題】
運転者に対して常にアクセルペダル反力を用いた情報伝達を行う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、自車両の車両状態および走行環境に基づいて先行車に対するリスクポテンシャルを算出し、算出したリスクポテンシャルに応じた操作反力をアクセルペダルに発生させることにより、自車両のリスクポテンシャルを運転者に伝える。アクセルペダル反力を用いた情報伝達を行う場合は運転者の足とアクセルペダルとが接している必要があるので、運転者の体格に応じてアクセルペダルの初期位置をオフセットすることにより、アクセルペダルの遊び領域を拡張する。
【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。

従来の車両用運転操作補助装置は、アクセルペダルの反力特性を変化させることにより、運転者に車両周囲の環境を知らせている（例えば特許文献１参照）。この装置は、走行状況に応じたリスク度に基づいてアクセルペダルに発生する操作反力を制御している。

本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開２００３−２０５７６０号公報

上述した従来の装置は、運転者がアクセルペダルを踏んでいる場合に自車両周囲のリスク度をアクセルペダル反力を介して運転者に伝達することが可能である。しかしながら、アクセルペダルを踏み込んでいない、もしくはアクセルペダル操作によってスロットルバルブ開度が変化する領域以外では、アクセルペダルから運転者に反力を与えることが困難であり、自車両のリスクに関する情報をアクセルペダル反力を用いて効果的に行うことが困難であった。

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によって算出されるリスクポテンシャルに基づいて、ペダルに発生させる操作反力を算出するペダル反力算出手段と、ペダル反力算出手段によって算出された操作反力をペダルに発生させるペダル反力発生手段と、ペダルの操作量に応じて車両機器の作動量が変化する開度変化領域に対してペダルの遊び領域を拡張する遊び領域拡張手段とを備える。

自車両周囲のリスクポテンシャルに基づいてペダルに操作反力を発生させる車両用運転操作補助装置において、ペダルの操作量に応じて車両機器の作動量が変化する開度変化領域に対してペダルの遊び領域を拡張することにより、運転者の足とペダルとが接する頻度を高めて効果的なリスクポテンシャルの伝達を行うことができる。

《第１の実施の形態》
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を搭載する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。

前方カメラ２０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２０からの画像信号はコントローラ５０へと出力される。前方カメラ２０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。なお、コントローラ５０は、前方カメラ２０から入力される画像信号に所定の画像処理を施す。

車速センサ３０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。
シート位置検出センサ４０は、運転席シートの車両前後方向の位置を検出するセンサである。シート位置検出センサ４０で検出されたシート位置は、コントローラ５０へ入力される。

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ており、車両用運転操作補助装置１の全体の制御を行う。コントローラ５０は、レーザレーダ１０、前方カメラ２０および車速センサ３０から入力される自車速、車間距離および相対速度等の信号から、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを算出する。そして、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８０に発生させる操作反力を制御する。このように、車両用運転操作補助装置１は、アクセルペダル反力を介して自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを運転者に知らせる。

アクセルペダル反力を介した情報伝達は、運転者がアクセルペダル８０を踏んでいる場合は効果的に行うことができるが、運転者の足がアクセルペダル８０から離れている場合には情報伝達を行うことはできない。そこで、第１の実施の形態では、常にアクセルペダル反力を介した情報伝達を行うことができるように、すなわち、運転者の足とアクセルペダル８０とが常に接した状態となるように、アクセルペダル８０の位置を調整する。ここで、アクセルペダル８０の位置とは、運転者がアクセルペダル８０から足を離した状態でのアクセルペダル８０の操作方向の位置（以降、初期位置と呼ぶ）を意味している。初期位置を調整することにより、アクセルペダル８０の可動範囲が変化する。

アクセルペダル反力制御装置６０は、コントローラ５０からの指令に応じてアクセルペダル反力を制御する。アクセルペダル初期位置制御装置７０は、アクセルペダル８０の初期位置調整を行う。図３に、アクセルペダル８０とその周辺の構成図を示す。アクセルペダル８０には、不図示のリンク機構を介してサーボモータユニット６５,７５およびアクセルペダルストロークセンサ８１が接続されている。サーボモータユニット６５は、アクセルペダル８０に操作反力を発生させる反力制御用サーボモータを備えており、サーボモータユニット７５は、アクセルペダル８０の初期位置を調整する位置制御用サーボモータを備えている。

反力制御用のサーボモータユニット６５は、アクセルペダル反力制御装置６０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８０を操作する際に発生する操作反力を任意に制御する。一方、位置制御用のサーボモータユニット７５は、カム７６の制御により、アクセルペダル８０の初期位置を所定範囲内でリニアに変化させることができる。

アクセルペダルストロークセンサ８１は、リンク機構（不図示）を介して反力制御用のサーボモータユニット６５の回転角に変換されたアクセルペダル８０のストローク量（操作量）ＳＡを検出する。なお、アクセルペダルストロークセンサ８１は、後述するようにアクセルペダル８１の初期位置を調整した場合でもその操作量ＳＡを検出することができるように構成されている。ブレーキペダルストロークセンサ９１は、ブレーキペダル９０のストローク量（操作量）ＳＢを検出する。

次に、本発明の第１の実施の形態における車両用運転操作補助装置１の動作を説明する。まず、その概要を説明する。
図４に破線で示すように、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほど、すなわちアクセルペダル８０が踏み込まれるほど、アクセルペダル８０に発生する操作反力Ｆが大きくなるように設定されている。運転者がアクセルペダル８０を操作している間、すなわちアクセルペダル８０に接している間は、アクセルペダル８０に発生させる操作反力Ｆを変化することにより、自車両のリスクポテンシャルＲＰを運転者に伝達することができる。

一般的に、アクセルペダル８０には遊びが設けてあり、運転者が遊び領域を超えてアクセルペダル８０を踏み込むことにより、エンジン回転数が増加し始める。図４において、通常時のアクセルペダル８０の初期位置をＯ、エンジン回転数が増加し始めるスロットルオン位置をＯ１，アクセルペダル操作量ＳＡの最大値をＳｍａｘとすると、遊び領域はＯ≦ＳＡ＜Ｏ１、アクセルペダル操作量ＳＡに対してエンジン回転数が変化するスロットルオン領域はＯ１≦ＳＡ≦Ｓｍａｘと表すことができる。アクセルペダル反力Ｆは、遊び領域（Ｏ≦ＳＡ＜Ｏ１）では緩やかに変化し、スロットルオン領域（Ｏ１≦ＳＡ≦ＳＡｍａｘ）では速やかに変化する。

第１の実施の形態では、図４に示すようにアクセルペダル８０の初期位置Ｏを、ペダル戻し方向と同方向に位置Ｏ’まで変化させる。このように、スロットルオン領域は変化させずに遊び領域だけを拡張し、図４に実線で示すようにアクセルペダル反力Ｆを発生可能な領域を増加させる。

以下に、第１の実施の形態における車両用運転操作補助装置１の動作を、図５を用いて詳細に説明する。図５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Ｓ１１０では、現在、リスクポテンシャルＲＰに基づくアクセルペダル反力の制御が行われているか否かを判定する。反力制御が実行されている場合はステップＳ１２０へ進み、反力制御が実行されていない場合はこの処理を終了する。ステップＳ１２０では、自車両の環境情報の取得を行う。具体的には、レーザレーダ１０と車速センサ３０、および前方カメラ２０の撮影画像から自車両および車両周囲の走行状態を読み込む。例えば、自車両前方に存在する先行車と自車両との車間距離Ｄと相対速度Ｖｒ（＝先行車速−自車速），および自車速Ｖ１を取得する。さらに、アクセルペダルストロークセンサ８１およびブレーキペダルストロークセンサ９１から、アクセルペダル８０の操作量ＳＡおよびブレーキペダル９０の操作量ＳＢをそれぞれ読み込む。

ステップＳ１３０では、先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。リスクポテンシャルＲＰを算出するために、まず、先行車に対する余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷとを算出する。

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および相対速度Ｖｒ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。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。

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２）で表される。
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖ１ ・・・（式２）

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示す。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て自車速Ｖ１＝先行車速である場合は、（式２）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。

リスクポテンシャルＲＰは、上述したように算出した余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷとを用いて、以下の（式３）から算出する。
ＲＰ＝Ａ／ＴＨＷ＋Ｂ／ＴＴＣ ・・・（式３）
ここで、Ａ、Ｂは、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣにそれぞれ適切な重み付けをするための定数であり、予め適切な値を設定しておく。定数Ａ、Ｂは、例えばＡ＝１，Ｂ＝８（Ａ＜Ｂ）に設定する。

ステップＳ１４０では、アクセルペダル８０の初期位置制御のために、運転者の体格を推定する。具体的には、シート位置センサ４０で検出される運転席シートの前後方向位置を読み込み、シートの前後方向位置が車両前方であるほど運転者の体格が小さいと推定する。

つづくステップＳ１５０では、ステップＳ１４０で推定した運転者の体格に基づいてアクセルペダル８０の初期位置を設定する。図６に、アクセルペダル８０の初期位置の調整方法を示す。図６において、リスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御を行わず、初期位置調整を行わない場合のアクセルペダル８０の初期位置を、基準位置Ｏとする。基準位置Ｏに対して、アクセルペダル８０を運転者側、すなわちアクセルペダル８０の戻し方向と同方向にオフセット量ΔＳだけ移動したときの位置を、オフセット初期位置Ｏ’とする。

すなわち、アクセルペダル８０の基準位置Ｏは予め設定された通常状態での初期位置であり、オフセット初期位置Ｏ’は、基準位置Ｏに対して運転者方向に可変の初期位置である。ここで、アクセルペダル８０の位置は、具体的にはアクセルペダル８０のペダル面８０ａの位置を表している。

オフセット初期位置Ｏ’を決定するオフセット量ΔＳは、運転者の体格に基づいて算出する。図７に、運転者の体格とオフセット量ΔＳとの関係を示す。図７に示すように、運転者の体格が大きくなるほど、すなわち運転席シートの前後方向位置が車両後方にいくほど、オフセット量ΔＳが大きくなる。オフセット量ΔＳが大きくなるほど、足を離した状態でアクセルペダル８０のペダル面８０ａが運転者側に位置することになる。

ステップＳ１６０では、ステップＳ１２０で取得したブレーキペダル操作量ＳＢに基づいて、現在、ブレーキペダル９０が操作されているか否かを判定する。ステップＳ１６０が否定判定され、ブレーキペダル９０が操作されていない場合は、ステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１７０では、アクセルペダル８０の初期位置が基準位置Ｏからオフセットされているか否かを判定する。ここでは、オフセットの有無を表すオフセット識別値Ｓｖ＝１の場合に、初期位置がオフセットされていると判断し、ステップＳ１８０へ進む。一方、オフセット識別値Ｓｖ＝１でない場合は、ステップＳ１７５へ進む。

ステップＳ１７５では、ステップＳ１２０で取得したアクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、現在、アクセルペダル８０が操作されているか否かを判定する。アクセルペダル８０が操作されている場合は、ステップＳ１８０へ進む。

ステップＳ１８０では、ステップＳ１３０で算出したリスクポテンシャルＲＰと、ステップＳ１５０で設定したオフセット初期位置Ｏ’とに基づいて、アクセルペダル８０の制御指令値ＦＡを算出する。具体的には、図８に示すように、オフセット初期位置Ｏ’を基準として、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほど、また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反力Ｆが大きくなるように、制御指令値ＦＡを算出する。

図８において、アクセルペダル反力制御も初期位置の調整も行っていない場合のアクセルペダル操作量ＳＡに対するアクセルペダル反力Ｆの変化を破線で示す。アクセルペダル８０の初期位置を基準位置Ｏからオフセット初期位置Ｏ’までシフトした場合、オフセット初期位置Ｏ’からスロットルオン位置Ｏ１の領域、すなわち拡張した遊び領域では、初期位置調整を行わない場合に比べて大きなアクセルペダル反力Ｆが長い範囲で発生する。また、拡張遊び領域では、アクセルペダル操作量ＳＡの変化に対してアクセルペダル反力Ｆが緩やかに変化する。スロットルオン領域では、アクセルペダル操作量ＳＡの変化に対してアクセルペダル反力Ｆが速やかに変化する。

また、図８には、例として、リスクポテンシャルＲＰ＝０．０，１．０，２．０，３．０の場合のアクセルペダル反力Ｆの変化を示している。アクセルペダル操作量ＳＡが同一の場合は、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反力Ｆが大きくなるように、アクセルペダル制御指令値ＦＡを設定する。

つづくステップＳ１９０では、アクセルペダル８０の初期位置がオフセットされていることを示すオフセット識別値Ｓｖ＝１にセットする。

一方、ステップＳ１６０が肯定判定され、ブレーキペダル９０が操作されている場合、またはステップＳ１７５が否定判定され、ブレーキペダル９０の操作後にアクセルペダル８０が操作されていない場合は、ステップＳ２００へ進む。ステップＳ２００では、アクセルペダル８０の制御指令値ＦＡを算出する。具体的には、アクセルペダル８０の初期位置を基準位置Ｏに戻すとともに、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほど、また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反力Ｆが大きくなるように、アクセルペダル制御指令値ＦＡを算出する。

ステップＳ２１０では、アクセルペダル８０の初期位置がオフセットされていないことを示すオフセット識別値Ｓｖ＝０にセットする。

ステップＳ２２０では、ステップＳ１８０またはＳ２００で算出したアクセルペダル制御指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置６０およびアクセルペダル初期位置制御装置７０に出力する。アクセルペダル反力制御装置６０およびアクセルペダル初期位置制御装置７０は、それぞれサーボモータユニット６５，７５に指令を出力し、コントローラ５０からの指令に応じた初期位置およびアクセルペダル反力Ｆを実現するように制御を行う。これにより、今回の処理を終了する。

このように、以上説明した第１の実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両用運転操作補助装置１は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、その検出結果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。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８０に発生させる操作反力の制御指令値ＦＡを算出し、アクセルペダル８０に操作反力を発生させる。車両用運転操作補助装置１は、さらにアクセルペダル操作量ＳＡに応じてスロットルバルブ開度が変化するスロットルオン領域（開度変化領域）に対してアクセルペダル８０の遊び領域を拡張する。アクセルペダル８０の遊び領域を拡張することにより、運転者の足とアクセルペダル８０とが接する頻度を高めることが可能となり、アクセルペダル反力を用いたリスクポテンシャルＲＰの伝達を効果的に行うことができる。
（２）コントローラ５０は、スロットルオン領域と遊び領域とで、アクセルペダル操作量ＳＡに対する操作反力の傾きが異なるように操作反力の制御指令値ＦＡを算出する。具体的には、図８に示すように遊び領域でのアクセルペダル反力Ｆの傾きがスロットルオン領域での傾きよりも小さくなるように設定する。これにより、遊び領域からスロットルオン領域に移行したことを運転者にわかりやすく伝えることができる。
（３）コントローラ５０は、アクセルペダル８０が解放された状態でのアクセルペダルの位置、すなわち初期位置をアクセルペダル８０の戻し方向に移動することにより、遊び領域を拡張する。自車両の駆動力に影響を与えない遊び領域を運転者側に拡張することにより、運転者の足とアクセルペダル８０とが接する頻度を高めることが可能となる。これにより、アクセルペダル反力Ｆを介して常に運転者にリスクポテンシャルＲＰを伝えることができる。
（４）コントローラ５０は、遊び領域の拡張量を可変に設定する。具体的には、アクセルペダル８０の初期位置のオフセット量ΔＳを可変とする。これにより、自車両の走行状況や運転者の個人差等に対応した遊び領域を設定することができる。
（５）コントローラ５０は、運転者の体格を検出し、検出した運転者の体格に基づいて遊び領域を拡張するためのオフセット量ΔＳを設定する。具体的には、運転席シートの前後方向位置に基づいて運転者の体格を推定し、図７に示すようにシートの前後方向位置が車両後方であるほど、すなわち運転者の体格が大きいと推定されるほどオフセット量ΔＳを大きくする。これにより、運転者の体格に応じた遊び領域を設定することができる。
（６）コントローラ５０は、ブレーキペダル９０が操作されるとアクセルペダル８０の遊び領域の拡張を解除する。具体的には、ブレーキペダル９０が操作されるとアクセルペダル８０の初期位置を基準位置Ｏに戻して通常状態の遊び領域に復帰させる。これにより、ブレーキペダル９０を操作した後でアクセルペダル８０を操作する場合に、アクセルペダル８０とブレーキペダル９０の段差、いわゆるＡＢ段差が確保されるので、ペダルの誤操作を防止することができる。

《第２の実施の形態》
以下に、本発明の第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置について説明する。図９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の構成のシステム図を示す。図９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の実施の形態による車両用運転操作補助装置２は、図９に示すように遊び領域拡張スイッチ４２を備えている。遊び領域拡張スイッチ４２は、アクセルペダル８０の遊び領域の拡張機能をオン／オフするために乗員によって操作される。遊び領域拡張スイッチ４２がオン操作され、遊び領域の拡張機能がオンされている場合、コントローラ５０Ａは、自車両のリスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル８０のオフセット初期位置Ｏ’を設定する。

以下に、第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置２の動作を、図１０を用いて詳細に説明する。図１０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Ｓ３１０では、現在、リスクポテンシャルＲＰに基づくアクセルペダル反力の制御が行われているか否かを判定する。反力制御が実行されている場合はステップＳ３２０へ進み、反力制御が実行されていない場合はこの処理を終了する。ステップＳ３２０では、遊び領域拡張スイッチ４２がオン操作されているか否かを判定する。ステップＳ３２０が肯定判定されて遊び領域拡張機能がオンされている場合はステップＳ３３０へ進み、否定判定されて遊び領域拡張機能がオフされている場合は、ステップＳ４００へ進む。

ステップＳ３３０では、自車両の環境情報の取得を行う。ステップＳ３４０では、ステップＳ３３０で取得した情報に基づいて、上述した（式３）から先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。

ステップＳ３５０では、ステップＳ３４０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８０のオフセット量ΔＳを算出し、オフセット初期位置Ｏ’を算出する。図１１に、リスクポテンシャルＲＰとオフセット量ΔＳとの関係を示す。図１１に示すように、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほどオフセット量ΔＳが大きくなる。これにより、リスクポテンシャルＲＰが大きく情報伝達の必要性が高いほど、アクセルペダル８０の遊び領域が拡張される。

ステップＳ３６０〜Ｓ４２０での処理は、図５のフローチャートのステップＳ１６０〜Ｓ２２０での処理と同様であるので説明を省略する。

このように、以上説明した第２の実施の形態においては、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。
コントローラ５０Ａは、自車両と先行車との接近度合に基づいてアクセルペダル８０の遊び領域の拡張量を設定する。ここで、自車両と先行車との接近度合としては、自車両のリスクポテンシャルＲＰを用いる。図１１に示すように、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほどオフセット量ΔＳが大きくなるように設定することにより、情報伝達の必要性が高い場合に遊び領域を拡張して運転者の足とアクセルペダル８０とが接する頻度を高めることができる。

なお、自車両と先行車との接近度合として、リスクポテンシャルＰＲの代わりに上述した余裕時間ＴＴＣの逆数、または車間時間ＴＨＷの逆数を用いることもできる。

《第３の実施の形態》
以下に、本発明の第３の実施の形態における車両用運転操作補助装置について説明する。図１２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の構成のシステム図を示す。図１２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。

図１２に示すように車両用運転操作補助装置３は、ナビゲーションシステム４５をさらに備えるとともに、減速制御装置１００からの信号を取得できるように構成されている。ナビゲーションシステム４５は、ＶＩＣＳ受信機を備えており、受信したＶＩＣＳ情報をコントローラ５０Ｂへ送信する。減速制御装置１００は、例えば、先行車との接触の可能性があると判定される場合の自動制動制御や、自車両と先行車との車間距離制御を行う際に、必要な減速度を算出して制動制御を行う。なお、減速制御装置１００の構成は、本発明とは直接的に関係ないのでその詳細な説明を省略する。

コントローラ５０Ｂは、ナビゲーションシステム４５を介してＶＩＣＳから渋滞情報を取得する。自車両が走行する道路が渋滞中である場合は、アクセルペダル８０の遊び領域の拡張機能を無効にする。また、コントローラ５０Ｂは、減速制御装置１００によって算出された減速度を取得し、減速度に基づいてアクセルペダル８０のオフセット初期位置Ｏ’を設定する。

以下に、第３の実施の形態における車両用運転操作補助装置３の動作を、図１３を用いて詳細に説明する。図１３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Ｓ５１０では、現在、リスクポテンシャルＲＰに基づくアクセルペダル反力の制御が行われているか否かを判定する。反力制御が実行されている場合はステップＳ５２０へ進み、反力制御が実行されていない場合はこの処理を終了する。ステップＳ５２０では、自車両の環境情報の取得を行う。ここでは、ナビゲーションシステム４５を介して自車両が走行する道路の渋滞情報も取得する。ステップＳ５３０では、ステップＳ５２０で取得した情報に基づいて、上述した（式３）から先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。

ステップＳ５４０では、減速制御装置１００からの情報を取得する。減速制御装置１００によって制動制御が行われている場合は、その減速度指令値を取得する。ステップＳ５５０では、ステップＳ５４０で取得した減速度指令値に基づいて、アクセルペダル８０のオフセット量ΔＳを算出する。図１４に、減速度指令値とオフセット量ΔＳとの関係を示す。図１４に示すように、減速度指令値が大きくなるほどオフセット量ΔＳが大きくなる。制動制御が行われていない場合は、オフセット量ΔＳ＝０とする。

ステップＳ５６０では、ステップＳ５２０で取得した渋滞情報に基づいて、自車両が走行する道路が渋滞中であるか否かを判定する。渋滞していない場合は、アクセルペダル８０の遊び領域を拡張するようにステップＳ５７０へ進む。一方、渋滞中である場合はステップＳ６１０へ進み、遊び領域の拡張は行わない。

つづく、ステップＳ５７０〜Ｓ６３０での処理は、図５のフローチャートのステップＳ１６０〜Ｓ２２０での処理と同様であるので説明を省略する。
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。
（１）車両用運転操作補助装置３は、自車両で実行される減速制御の情報を取得できるように構成されており、コントローラ５０Ｂにおいて減速制御の減速度の大きさに基づいて遊び領域の拡張量を設定する。具体的には、図１４に示すように減速制御装置１００から取得される減速度指令値が大きくなるほど、アクセルペダル８０の初期位置のオフセット量ΔＳが大きくなるように設定する。これにより、減速の必要性が高い場合にアクセルペダル反力を用いたリスクポテンシャルＲＰの伝達を確実に行うことができる。
（２）コントローラ５０Ｂは、ナビゲーションシステム４５を介して得られる渋滞情報に基づいて、渋滞時にはアクセルペダル８０の遊び領域の拡張を行わない。これにより、渋滞時のようにアクセルペダル８０を細かく操作するような状況において、アクセルペダル８０の初期位置を運転者側にシフトして運転者にわずらわしさを与えてしまうことを防止できる。

《第４の実施の形態》
以下に、本発明の第４の実施の形態における車両用運転操作補助装置について説明する。図１５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の構成のシステム図を示す。図１５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の実施の形態の車両用運転操作補助装置４は、アクセルペダル初期位置制御装置７０を備えていない。そこで、車両用運転操作補助装置４は、図１６に示すようにアクセルペダル８０の初期位置は基準位置Ｏ点に固定したままで、すなわちアクセルペダル８０の可動範囲を変化させずに、スロットルオン位置Ｏｓ１をペダル踏み込み方向に移動することによって遊び領域を拡張する。

具体的には、コントローラ５０Ｃは、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御が行われているか否かによって、アクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度との関係を調整することにより、アクセルペダル８０の遊び領域の拡張を行う。

アクセルペダル８０の遊び領域を拡張することによって、アクセルペダル操作量ＳＡに対するスロットルオン領域が狭くなる。そこで、コントローラ５０Ｃは、遊び領域を拡張した場合でもアクセルペダル操作に応じた十分な駆動力が得られるように、アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度との関係をさらに調整する。エンジンコントローラ１１０は、コントローラ５０Ｃからのスロットルバルブ開度指令値にしたがってスロットルバルブの開度を制御する。

以下に、第４の実施の形態における車両用運転操作補助装置４の動作を、図１７を用いて詳細に説明する。図１７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Ｓ７１０では、現在、リスクポテンシャルＲＰに基づくアクセルペダル反力の制御が行われているか否かを判定する。反力制御が実行されている場合はステップＳ７２０へ進み、反力制御が実行されていない場合はこの処理を終了する。ステップＳ７２０では、自車両の環境情報の取得を行う。ステップＳ７３０では、ステップＳ７２０で取得した情報に基づいて、上述した（式３）から先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。

ステップＳ７４０では、遊び領域を拡張するためにスロットルオン位置のオフセット位置（以降、オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１とする）を算出する。遊び領域を拡張しない場合の通常のスロットルオン位置をＯｓ０とすると、オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１は、通常のスロットルオン位置Ｏｓ１よりもペダル踏み込み方向に設定される。オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１は、アクセルペダル反力を介した遊び領域での情報伝達とスロットルオン領域でのアクセルペダル操作に応じた駆動力発生の度合とを考慮して、予め適切な値を設定しておく。

ステップＳ７５０では、ステップＳ７３０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８０の制御指令値ＦＡを算出する。具体的には、図１８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、また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反力Ｆが大きくなるように、制御指令値ＦＡを算出する。図１８において、遊び領域を拡張せず、リスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御を行わない場合のアクセルペダル反力特性を、破線で示す。

図１８には、例として、リスクポテンシャルＲＰ＝０．０，１．０，２．０，３．０の場合のアクセルペダル反力Ｆの変化を示している。アクセルペダル操作量ＳＡが同一の場合は、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反力Ｆが大きくなるように、アクセルペダル制御指令値ＦＡを設定する。

図１８に示すようにオフセットスロットルオン位置Ｏｓ１により遊び領域を拡張することにより、拡張遊び領域においてアクセルペダル反力を介してリスクポテンシャルＲＰの大きさを運転者にわかりやすく伝えることが可能となる。拡張遊び領域とスロットルオン領域では、アクセルペダル操作量ＳＡに対するアクセルペダル反力Ｆの変化率が異なるように設定する。これにより、アクセルペダル８０を操作しているときに、運転者は拡張遊び領域とスロットルオン領域との間の変化を直感的に理解することができる。

つづくステップＳ７６０では、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいてスロットルバルブ開度指令値Ｔｖを算出する。図１９に破線で示すように遊び領域を拡張しない場合は、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほどスロットルバルブ開度指令値Ｔｖが大きくなる。遊び領域を拡張すると、図１９に実線で示すようにアクセルペダル操作量ＳＡの最大値Ｓｍａｘにおけるスロットルバルブ開度指令値Ｔｖが、破線で示す遊び領域を拡張しない場合に比べて小さくなる。すなわち、アクセルペダル８０を最大に踏み込んだ場合でもスロットルバルブ開度が最大にならない。一方、点線で示すように、スロットルオン領域に移行した途端にスロットルバルブ開度を急に増加させると、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。

そこで、遊び領域を拡張した場合は、例えば図２０に実線で示すように、スロットルオン領域においてアクセルペダル操作量ＳＡに対するスロットルバルブ開度指令値Ｔｖの傾きを変化させる。オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１から所定値Ｓ１まではスロットルバルブ開度指令値Ｔｖを緩やかに変化させ、所定値Ｓ１から最大値Ｓｍａｘまでは速やかに変化させる。コントローラ５０Ｃは、図２０に示すマップに従ってアクセルペダル操作量ＳＡに応じたスロットルバルブ開度指令値Ｔｖを算出する。

ステップＳ７７０では、ステップＳ７５０で算出したアクセルペダル制御指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置６０に出力する。アクセルペダル反力制御装置６０は、サーボモータユニット６５に指令を出力し、コントローラ５０Ｃからの指令に応じたアクセルペダル反力Ｆを実現するように制御を行う。

ステップＳ７８０では、ステップＳ７６０で算出したスロットルバルブ開度指令値Ｔｖをエンジンコントローラ１１０に出力する。エンジンコントローラ１１０は、コントローラ５０Ｃからの指令に応じてスロットルバルブ開度を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
このように、以上説明した第４の実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）車両用運転操作補助装置４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、その検出結果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。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８０に発生させる操作反力の制御指令値ＦＡを算出し、アクセルペダル８０に操作反力を発生させる。車両用運転操作補助装置４は、さらにアクセルペダル操作量ＳＡに応じてスロットルバルブ開度が変化するスロットルオン領域（開度変化領域）に対してアクセルペダル８０の遊び領域を拡張する。アクセルペダル８０の遊び領域を拡張することにより、運転者の足とアクセルペダル８０とが接する頻度を高めることが可能となり、アクセルペダル反力を用いたリスクポテンシャルＲＰの伝達を効果的に行うことができる。
（２）コントローラ５０Ｃは、スロットルオン領域と遊び領域とで、アクセルペダル操作量ＳＡに対する操作反力の傾きが異なるように操作反力の制御指令値ＦＡを算出する。具体的には、図１８に示すように遊び領域でのアクセルペダル反力Ｆの傾きがスロットルオン領域での傾きよりも小さくなるように設定する。これにより、遊び領域からスロットルオン領域に移行したことを運転者にわかりやすく伝えることができる。
（３）コントローラ５０Ｃは、アクセルペダル操作量ＳＡに応じてスロットルバルブ開度が変化し始めるスロットルオン位置を調整することにより、アクセルペダル８０の遊び領域を拡張する。具体的には、図１８に示すようにスロットルオン位置を通常位置Ｏｓ０からオフセット位置Ｏｓ１に移動する。これにより、アクセルペダル８０の可動範囲を変更することなく遊び領域を拡張し、効果的なリスクポテンシャルＲＰの伝達を行うことが可能となる。
（４）車両用運転操作補助装置４は、アクセルペダル操作量ＳＡに対するスロットルバルブ開度の関係を調整する機能を備えている。具体的には、コントローラ５０Ｃにおいて、図２０に示すように遊び領域が拡張される場合に、スロットルオン領域においてアクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるとアクセルペダル操作量ＳＡに対するスロットルバルブ開度の指令値Ｔｖの傾きを大きくする。これにより、遊び領域の拡張によりスロットルオン領域が縮小した場合でも、スロットルバルブ開度を最大とすることができる。

《第５の実施の形態》
以下に、本発明の第５の実施の形態における車両用運転操作補助装置について説明する。図２１に、第５の実施の形態における車両用運転操作補助装置５の構成のシステム図を示す。図２１において、図１５に示した第４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、上述した第４の実施の形態との相違点を主に説明する。

車両用運転操作補助装置５は、自車両が走行する道路の勾配を検出する道路勾配検出装置４７をさらに備えている。通常、運転者はアクセルペダル操作により自車速Ｖ１を調整しているが、例えば自車両が下り坂を走行する場合には車速を調整するためにアクセルペダル８０から足を離すことがある。アクセルペダル８０から足が離れた状態では、アクセルペダル反力を介してリスクポテンシャルＲＰを運転者に伝達することができない。そこで、第５の実施の形態では、勾配のある道路を走行する際にもアクセルペダル反力を介した情報伝達を行うことができるように、アクセルペダル８０の遊び領域を拡張する。

以下に、第５の実施の形態における車両用運転操作補助装置５の動作を、図２２を用いて詳細に説明する。図２２は、コントローラ５０Ｄ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Ｓ８１０では、現在、リスクポテンシャルＲＰに基づくアクセルペダル反力の制御が行われているか否かを判定する。反力制御が実行されている場合はステップＳ８２０へ進み、反力制御が実行されていない場合はこの処理を終了する。ステップＳ８２０では、自車両の環境情報の取得を行う。ステップＳ８３０では、道路勾配検出装置４７で検出される自車両が走行する道路の勾配を読み込む。ステップＳ８４０では、ステップＳ８２０で取得した情報に基づいて、上述した（式３）から先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。

ステップＳ８５０では、ステップＳ８３０で読み込んだ道路勾配に基づいて、遊び領域を拡張するためのオフセットスロットルオン位置Ｏｓ１を算出する。上述したように、下り坂を走行する際にアクセルペダル８０から足を離す可能性があるので、ここでは下り坂の道路勾配のみを考慮する。図２３に、下り坂の道路勾配とオフセットスロットル位置Ｏｓ１との関係を示す。図２３に示すように、道路勾配が大きくなるほどオフセットスロットルオン位置Ｏｓ１を通常のスロットルオン位置Ｏｓ０からペダル踏み込み方向に移動する。これにより、下り坂の傾斜がきつくなるほど、アクセルペダル８０の遊び領域が拡張される。

ステップＳ８６０では、ステップＳ８４０で算出したリスクポテンシャルＲＰおよびステップＳ８５０で算出したオフセットスロットルオン位置Ｏｓ１に基づいて、アクセルペダル制御指令値ＦＡを算出する。上述した第５の実施の形態と同様に、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反力Ｆが大きくなるように、また、拡張遊び領域ではアクセルペダル反力Ｆが緩やかに増加し、スロットルオン領域ではアクセルペダル反力Ｆが速やかに増加するようにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。

ステップＳ８７０では、オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１に基づいてスロットルオン領域におけるスロットルバルブ開度の特性を変更し、アクセルペダル操作量ＳＡに応じたスロットルバルブ開度指令値Ｔｖを算出する。

つづくステップＳ８８０ではステップＳ８６０で算出したアクセルペダル制御指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御指令値６０に出力する。ステップＳ８９０ではステップＳ８７０で算出したスロットルバルブ開度指令値Ｔｖをエンジンコントローラ１１０に出力する。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５の実施の形態においては、上述した第４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。
コントローラ５０Ｄは、道路勾配検出装置４７で検出される、自車両が走行する道路の道路勾配に応じてアクセルペダル８０の遊び領域を拡張するためのスロットルオン位置を設定する。具体的には、図２３に示すように下り坂の道路勾配が大きくなるほどスロットルオン位置をペダル踏み込み方向にオフセットする。これにより、下り坂のようにアクセルペダル８０を解放して速度調整を行うような状況でも、運転者の足とアクセルペダル８０とが接する頻度を高めて効果的な情報伝達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の実施の形態における車両用運転操作補助装置について説明する。図２４に、第６の実施の形態における車両用運転操作補助装置６の構成のシステム図を示す。図２４において、図１５に示した第４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、上述した第４の実施の形態との相違点を主に説明する。

車両用運転操作補助装置６は、運転席シートの前後方向位置を検出するシート位置センサ４０と、アクセルペダル８０の初期位置を調整するアクセルペダル初期位置制御装置７０と、ブレーキペダルストロークセンサ９１とをさらに備えている。第６の実施の形態においては、アクセルペダル８０のスロットルオン位置をペダル踏み込み方向に移動するとともに、シート位置に基づいてアクセルペダル８０の初期位置をペダル戻し方向に移動することにより、遊び領域をより一層拡張する。

以下に、第６の実施の形態における車両用運転操作補助装置６の動作を、図２５を用いて詳細に説明する。図２５は、コントローラ５０Ｅ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Ｓ９１０では、現在、リスクポテンシャルＲＰに基づくアクセルペダル反力の制御が行われているか否かを判定する。反力制御が実行されている場合はステップＳ９２０へ進み、反力制御が実行されていない場合はこの処理を終了する。ステップＳ９２０では、自車両の環境情報の取得を行う。ステップＳ９３０では、ステップＳ９２０で取得した情報に基づいて、上述した（式３）から先行車に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。

ステップＳ９４０では、シート位置センサ４０で検出される運転席シートの前後方向位置を読み込む。シートの前後方向位置が車両前方であるほど運転者の体格が小さいと推定することができる。ステップＳ９５０では、ステップＳ９４０で推定した運転者の体格に基づいてアクセルペダル８０の初期位置を設定する。具体的には、上述した図７のマップを用いてシートの前後方向位置に基づくオフセット量ΔＳを算出し、基準位置Ｏに対してオフセット量ΔＳだけペダル戻し方向に移動した位置をオフセット初期位置Ｏ’として算出する。

つづくステップＳ９６０では、オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１を算出する。ここでは、オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１として所定値を用いる。

ステップＳ９７０では、現在、ブレーキペダル９０が操作されているか否かを判定する。ブレーキペダル９０が操作されていない場合はステップＳ９８０へ進み、オフセット識別値Ｓｖ＝１か否かを判定する。オフセット識別値Ｓｖ＝１で初期位置がすでにオフセットされている場合は、ステップＳ９９０へ進む。一方、オフセット識別値Ｓｖ＝１でない場合はステップＳ９８５へ進み、現在、アクセルペダル８０が操作されているか否かを判定する。アクセルペダル８０が操作されている場合は、ステップＳ９９０へ進む。

ステップＳ９９０では、ステップＳ９３０で算出したリスクポテンシャルＲＰと、ステップＳ９５０で設定したオフセット初期位置Ｏ’と、ステップＳ９６０で算出したオフセットスロットルオン位置Ｏｓ１に基づいて、アクセルペダル８０の制御指令値ＦＡを算出する。具体的には、図２６に示すように、オフセット初期位置Ｏ’からオフセットスロットルオン位置Ｏｓ１までを拡張遊び領域として、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほど、また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反力Ｆが大きくなるように、制御指令値ＦＡを算出する。

図２６において、アクセルペダル反力制御も遊び領域の拡張も行っていない場合のアクセルペダル操作量ＳＡに対するアクセルペダル反力Ｆの変化を破線で示す。図２６に示すように、拡張遊び領域ではスロットルオン領域に比べてアクセルペダル反力Ｆの傾きが小さくなるように設定されている。なお、図２６には例として、リスクポテンシャルＲＰ＝０．０，１．０，２．０，３．０の場合のアクセルペダル反力Ｆの変化を示している。アクセルペダル操作量ＳＡが同一の場合は、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反力Ｆが大きくなるように、アクセルペダル制御指令値ＦＡを設定する。

つづくステップＳ１０００では、アクセルペダル８０の初期位置がオフセットされていることを示すオフセット識別値Ｓｖ＝１にセットする。

一方、ステップＳ９７０が肯定判定され、ブレーキペダル９０が操作されている場合、またはステップＳ９８５が否定判定され、ブレーキペダル９０の操作後にアクセルペダル８０が操作されていない場合は、ステップＳ１０１０へ進む。ステップＳ１０１０では、アクセルペダル８０の初期位置を基準位置Ｏに戻して、基準位置Ｏからオフセットスロットルオン位置Ｏｓ１までを拡張遊び領域として、アクセルペダル８０の制御指令値ＦＡを算出する。

ステップＳ１０２０では、アクセルペダル８０の初期位置がオフセットされていないことを示すオフセット識別値Ｓｖ＝０にセットする。

ステップＳ１０３０では、オフセットスロットルオン位置Ｏｓ１に基づいてスロットルオン領域におけるスロットルバルブ開度の特性を変更し、アクセルペダル操作量ＳＡに応じたスロットルバルブ開度指令値Ｔｖを算出する。

つづくステップＳ１０４０ではステップＳ９９０またはＳ１０１０で算出したアクセルペダル制御指令値ＦＡを、アクセルペダル反力制御指令値６０およびアクセルペダル初期位置制御装置７０に出力する。ステップＳ１０５０ではステップＳ１０３０で算出したスロットルバルブ開度指令値Ｔｖをエンジンコントローラ１１０に出力する。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６の実施の形態においては、上述した第１及び第４の実施の形態の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）車両用運転操作補助装置６のコントローラ５０Ｅは、アクセルペダル８０が解放された状態でのアクセルペダル８０の初期位置をペダル戻し方向に移動するとともに、アクセルペダル操作量ＳＡに応じてスロットルバルブ開度が変化し始めるスロットルオン位置を調整することにより、アクセルペダル８０の遊び領域を拡張する。これにより、遊び領域を一層拡張することが可能となり、アクセルペダル反力を用いた情報伝達をより一層確実に行うことが可能となる。
なお、第６の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と第４の実施の形態とを組み合わせた構成としたが、これには限定されず、上述した第２の実施の形態と第４の実施の形態とを組み合わせたり、第１の実施の形態と第５の実施の形態とを組み合わせたりすることも可能である。すなわち、アクセルペダル８０の初期位置をオフセットする第１から第３の実施の形態と、アクセルペダル８０のスロットルオン位置をシフトする第４から第５の実施の形態を任意に組み合わせることによっても、上述したように遊び領域を効果的に拡張することが可能となる。

上述した第４から第６の実施の形態においては、遊び領域を拡張した場合に、例えば図２０に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡの変化に対してスロットルバルブ開度指令値Ｔｖが直線的に変化するように設定した。ただし、これには限定されず、例えば図２７に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡの変化に対してスロットルバルブ開度指令値Ｔｖが曲線的に変化するように設定することも可能である。ただし、いずれの場合においてもスロットルオン領域においてアクセルペダル操作量ＳＡが小さいときはスロットルバルブ開度指令値Ｔｖが緩やかに変化し、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほどスロットルバルブ開度指令値Ｔｖが速やかに変化するように設定する。

上述した第１から第６の実施の形態においては、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反力Ｆが大きくなるように制御指令値ＦＡを設定した。リスクポテンシャルＲＰに対する制御指令値ＦＡの変化は、例えばリスクポテンシャルＲＰに対して制御指令値ＦＡが比例増加するように設定する。または、リスクポテンシャルＲＰに対して制御指令値ＦＡが指数関数的に増加するように設定することもできる。

上述した第１から第６の実施の形態においては、余裕時間ＴＴＣおよび車間時間ＴＨＷを用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を算出したが、これには限定されず、余裕時間ＴＴＣの逆数、または車間時間ＴＨＷの逆数をリスクポテンシャルＲＰとして用いることもできる。

アクセルペダル８０およびその周辺の構成は、図３に示す構成には限定されない。例えば図２８に示すようにアクセルペダル８０の下部を車体に取り付けた、いわゆるオルガン式のペダル構造とすることもできる。この場合も、サーボモータユニット６５によりアクセルペダル８０に発生する操作反力を制御し、サーボモータユニット７５によりアクセルペダル８０の初期位置を制御する。アクセルペダル８０の初期位置を運転者側にオフセットする場合、アクセルペダル８の下部は車体に固定されているので、アクセルペダル８０の上部のみが運転者側に移動する。

上述した第１〜第３の実施の形態では、ブレーキペダル９０が操作されるとオフセットされていたアクセルペダル８０の初期位置を基準位置Ｏに戻した。このとき、初期位置を基準位置Ｏよりも若干運転者側の位置に戻しても、ＡＢ段差を設けてペダルの誤操作を防止することが可能である。
上述した第１から第６の実施の形態では、アクセルペダル８０の遊び領域を拡張する例を説明した。しかしこれには限定されず、例えばブレーキペダル等、他の運転操作機器にリスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力を発生するように構成し、これらの運転操作機器の操作量に応じて車両機器の作動量が変化する領域に対して遊び領域を拡張することが可能である。

以上説明した第１から第６の実施の形態において、レーザレーダ１０、前方カメラ２０および車速センサ３０は状況認識手段として機能し、コントローラ５０，５０Ａ〜５０Ｅはリスクポテンシャル算出手段、ペダル反力算出手段、接近度合算出手段、減速制御情報取得手段およびスロットルバルブ開度調整手段として機能し、アクセルペダル反力制御装置６０はペダル反力発生手段として機能することができる。コントローラ５０〜５０Ａおよびアクセルペダル初期位置制御装置７０は遊び領域拡張手段として機能し、シート位置センサ４０は体格検出手段として機能し、道路勾配検出装置４７は道路勾配検出手段として機能することができる。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。 図１に示す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。 アクセルペダルの遊び領域拡張方法を説明する図。 第１の実施の形態のコントローラによ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。 アクセルペダルの初期位置の基準位置とオフセット位置とを示す図。 シート前後位置とオフセット量との関係を示す図。 遊び領域を拡張した場合のアクセルペダル操作量とアクセルペダル反力との関係を示す図。 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の実施の形態のコントローラによ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。 リスクポテンシャルとオフセット量との関係を示す図。 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の実施の形態のコントローラによ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。 減速度指令値とオフセット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。 アクセルペダルの基準位置とオフセットスロットルオン位置とを示す図。 第４の実施の形態のコントローラによ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。 遊び領域を拡張した場合のアクセルペダル操作量とアクセルペダル反力との関係を示す図。 遊び領域を拡張した場合のアクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度指令値との関係を説明する図。 遊び領域を拡張した場合のアクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度指令値との調整後の関係を示す図。 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の実施の形態のコントローラによ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。 道路勾配とオフセットスロットルオン位置との関係を示す図。 第６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６の実施の形態のコントローラによ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。 遊び領域を拡張した場合のアクセルペダル操作量とアクセルペダル反力との関係を示す図。 遊び領域を拡張した場合のアクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度指令値との調整後の別の関係を示す図。 アクセルペダルおよびその周辺の他の構成を示す図。

符号の説明

１０：レーザレーダ
２０：前方カメラ
３０：車速センサ
４０：シート位置センサ
４２：遊び領域拡張スイッチ
４５：ナビゲーションシステム
４７：道路勾配検出装置
５０,５０Ａ,５０Ｂ,５０Ｃ,５０Ｄ,５０Ｅ：コントローラ
６０：アクセルペダル反力制御装置
７０：アクセルペダル初期位置制御装置
１００：減速制御装置
１１０：エンジンコントローラ

Claims (16)

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、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、ペダルに発生させる操作反力を算出するペダル反力算出手段と、
   前記ペダル反力算出手段によって算出された前記操作反力を前記ペダルに発生させるペダル反力発生手段と、
   前記ペダルの操作量に応じて車両機器の作動量が変化する開度変化領域に対して前記ペダルの遊び領域を拡張する遊び領域拡張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、
   前記ペダルは、アクセルペダルであり、
   前記車両機器の前記作動量は、スロットルバルブの開度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２に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記ペダル反力算出手段は、前記開度変化領域と前記遊び領域とで、前記アクセルペダルの操作量に対する前記操作反力の傾きが異なるように前記操作反力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、
   前記遊び領域拡張手段は、前記アクセルペダルが解放された状態での前記アクセルペダルの位置を前記アクセルペダルの戻し方向に移動することにより、前記遊び領域を拡張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、
   前記遊び領域拡張手段による前記遊び領域の拡張量は可変であ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、
   運転者の体格を検出する体格検出手段をさらに備え、
   前記遊び領域拡張手段は、前記遊び領域の前記拡張量を前記運転者の体格に基づいて設定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５に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記自車両と先行車との接近度合を算出する接近度合算出手段をさらに備え、
   前記遊び領域拡張手段は、前記遊び領域の前記拡張量を前記接近度合に基づいて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
8. 請求項５に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記自車両で実行される減速制御の情報を取得する減速制御情報取得手段をさらに備え、
   前記遊び領域拡張手段は、前記減速制御情報取得手段で取得される前記減速制御の減速度の大きさに基づいて前記遊び領域の前記拡張量を設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４から請求項８に記載の車両用運転操作補助装置において、
   ブレーキペダルが操作されると前記遊び領域拡張手段による前記遊び領域の拡張を解除する遊び領域拡張解除手段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。
10. 請求項４から請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記遊び領域拡張手段は、渋滞時には前記遊び領域の拡張を行わないことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
11. 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、
    前記遊び領域拡張手段は、前記アクセルペダルの操作量に応じて前記スロットルバルブ開度が変化し始めるスロットルオン位置を調整することにより前記遊び領域を拡張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、
    前記自車両が走行する道路の道路勾配を検出する道路勾配検出手段をさらに備え、
    前記遊び領域拡張手段は、前記道路勾配に応じて前記スロットルオン位置を設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
13. 請求項１１または請求項１２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量に対する前記スロットルバルブ開度の関係を調整するスロットルバルブ開度調整手段をさらに備え、
    前記スロットルバルブ開度調整手段は、前記遊び領域拡張手段によって前記遊び領域が拡張される場合に、前記開度変化領域において前記アクセルペダルの操作量が大きくなると前記アクセルペダル操作量に対する前記スロットルバルブ開度の傾きを大きく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、
    前記遊び領域拡張手段は、記アクセルペダルが解放された状態での前記アクセルペダルの位置を前記アクセルペダルの戻し方向に移動するとともに、前記アクセルペダルの操作量に応じて前記スロットルバルブ開度が変化し始めるスロットルオン位置を調整することにより前記遊び領域を拡張することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
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に基づいて、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ペダルに発生させる操作反力を制御し、
    前記ペダルの操作量に応じて車両機器の作動量が変化する開度変化領域に対して前記ペダルの遊び領域を拡張することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
16. 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、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、ペダルに発生させる操作反力を算出するペダル反力算出手段と、
    前記ペダル反力算出手段によって算出された前記操作反力を前記ペダルに発生させるペダル反力発生手段と、
    前記ペダルの操作量に応じて車両機器の作動量が変化する開度変化領域に対して前記ペダルの遊び領域を拡張する遊び領域拡張手段とを有する車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。

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