JP2007038863A - 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】
障害物の走行状況に応じて操作反力制御の作動開始判断を適切に行う車両用運転操作補助装置を提供する。
【解決手段】
コントローラは、自車両と前方障害物との接近度合を表す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アクセルペダルに発生させる操作反力の反力制御指令値を算出する。このとき、コントローラは、障害物の加速度、自車速および車間距離に基づいて、操作反力の制御開始を判断するための閾値を設定し、自車両と障害物との余裕時間が閾値よりも小さい場合はリスクポテンシャルを算出して操作反力制御を開始し、余裕時間が閾値よりも大きい場合はリスクポテンシャルを０として操作反力制御を行わない。
【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、自車両周囲の走行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応じて運転操作装置の操作反力を制御するとともに、自車両と障害物との接触の可能性を予測し、接触の可能性が高い場合はアクセルペダル操作量に対する駆動トルクを低下するよう制御している（例えば特許文献１）。この装置は、自車両と障害物との車間時間がしきい値よりも小さくなると駆動トルクを低下させる制御を開始するよう構成されている。

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２００５−１１２２４２号公報

上述した装置は、操作反力および駆動トルクを介してリスクポテンシャルおよび接触の可能性を運転者に直感的に認識させることができる。しかし、制御開始を判断する際に自車両と障害物との車間時間を用いるだけでは、前方障害物の走行状況を充分に考慮した判断を行うことは困難であった。すなわち、前方障害物が加速している場合と減速している場合では、前方障害物が自車両に与えるリスクが異なるため、一義的に制御開始もしくは終了を判断していては、効果的なリスクポテンシャルの伝達を行うことが難しいとともに、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。

本発明による車両用運転操作補助装置は、少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段の検出結果に基づいて、自車両と障害物との接近度合を示すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段で算出されるリスクポテンシャルに基づいて、運転者が自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、走行状態検出手段の検出結果に基づいて、障害物の加速度を演算する障害物加速度演算手段と、障害物加速度演算手段で演算された障害物の加速度に基づいて、制御手段における制御の作動開始を判断するための閾値を補正して制御作動閾値補正値を算出する制御作動閾値補正手段とを備え、リスクポテンシャル算出手段は、制御作動閾値補正手段で算出された制御作動閾値補正値に従って、リスクポテンシャルを算出する。
本発明による車両用運転操作補助方法は、少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速に基づいて、自車両と障害物との接近度合を示す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、運転者が自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御し、距離および自車速に基づいて、障害物の加速度を演算し、障害物の加速度に基づいて、操作反力及び／または制駆動力の制御の作動開始を判断するための閾値を補正して制御作動閾値補正値を算出し、リスクポテンシャルを算出するときは、制御作動閾値補正値に従ってリスクポテンシャルを算出する。
本発明による車両は、少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段の検出結果に基づいて、自車両と障害物との接近度合を示すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段で算出されるリスクポテンシャルに基づいて、運転者が自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、走行状態検出手段の検出結果に基づいて、障害物の加速度を演算する障害物加速度演算手段と、障害物加速度演算手段で演算された障害物の加速度に基づいて、制御手段における制御の作動開始を判断するための閾値を補正して制御作動閾値補正値を算出する制御作動閾値補正手段とを備え、リスクポテンシャル算出手段は、制御作動閾値補正手段で算出された制御作動閾値補正値に従って、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を備える。

本発明によれば、制御の作動開始を判断するための閾値を障害物の加速度に基づいて補正し、補正した制御作動閾値補正値に従ってリスクポテンシャルを算出するので、自車両の前方に存在する障害物が加速しているか減速しているかを考慮して制御作動の開始を判断することができ、必要なリスクポテンシャルの伝達を行いながら、運転者に与える違和感を低減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、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の構成を示すシステム図であり、図２は、車両用運転操作補助装置１を搭載した車両の構成図である。

まず、車両用運転操作補助装置１の構成を説明する。レーザレーダ１０は、車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、水平方向に赤外光パルスを照射して車両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、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、複数の前方車までの車間距離とその存在方向を検出する。検出した車間距離及び存在方向はコントローラ５０へ出力される。なお、本実施の形態において、前方物体の存在方向は、自車両に対する相対角度として表すことができる。レーザレーダ１０によりスキャンされる前方の領域は、自車正面に対して±６deg程度であり、この範囲内に存在する前方物体が検出される。

車速センサ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。

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３０から入力される自車速、およびレーザレーダ１０から入力される距離情報から、自車両周囲の障害物状況、例えば自車両と各障害物との相対距離および相対速度といった障害物に対する走行状態を認識する。コントローラ５０は、障害物状況に基づいて各障害物に対する自車両の接近度合を表す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、以下のような制御を行う。

第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１は、運転操作機器であるアクセルペダル７２の踏み込み操作の際に発生する反力を制御することによって、運転者による自車両の加減速操作を補助し、運転者の運転操作を適切にアシストするものである。そこで、コントローラ５０は、自車前方の障害物に対するリスクポテンシャルに基づいて車両前後方向の反力制御量を算出する。コントローラ５０は、算出した前後方向の反力制御量をアクセルペダル反力制御装置７０へと出力する。

アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０から出力される反力制御量に応じて、アクセルペダル７２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ７１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ７１は、アクセルペダル反力制御装置７０からの指令値に応じて発生させる反力を制御し、運転者がアクセルペダル７２を操作する際に発生する操作反力（踏力）を任意に制御することができる。

図３に、コントローラ５０の内部および周辺の構成を示すブロック図を示す。コントローラ５０は、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１、閾値補正部５２、リスクポテンシャル算出部５３、およびアクセルペダル反力算出部５４を構成する。

障害物認識部５１は、レーザレーダ１０と車速センサ３０から入力される検出値に基づいて自車両周囲の障害物状況を認識する。閾値補正部５２は、障害物認識部５１で認識した障害物状況に基づいて、車両用運転操作補助装置１における操作反力制御の開始もしくは終了を判断するための閾値を算出する。リスクポテンシャル算出部５３は、閾値補正部５２で算出した閾値に従って、障害物認識部５１で認識した障害物状況に基づいて、障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルＲＰを算出する。アクセルペダル反力算出部５４は、リスクポテンシャル算出部５３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操作反力の制御指令値（反力制御量）を算出する。

以下に、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作を、図４を用いて詳細に説明する。図４は、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を示す。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Ｓ１００で走行状態を読み込む。ここで、走行状態は、自車前方の障害物状況を含む自車両の走行状況に関する情報である。そこで、レーザレーダ１０により検出される前方障害物までの車間距離Ｘや存在方向、および車速センサ３０によって検出される自車両の走行車速Ｖｈを読み込む。

ステップＳ２００では、ステップＳ１００で読み込み、認識した走行状態データに基づいて、前方障害物の状況を認識する。ここでは、前回の処理周期以前に検出され、コントローラ５０のメモリに記憶されている自車両に対する障害物の相対位置やその移動方向・移動速度と、ステップＳ１００で得られた現在の走行状態データとにより、現在の障害物の自車両に対する相対位置やその移動方向・移動速度を認識する。そして、自車両の走行に対して障害物が、自車両の前方にどのように配置され、相対的にどのように移動しているかを認識する。

ステップＳ３００では、ステップＳ２００で認識した障害物の走行状況に基づいて、リスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力制御の作動開始を判断するための閾値を算出する。なお、閾値は操作反力制御の開始のみでなく、操作反力制御の終了を判断するためにも用いられる。ここでは、予め設定した初期値Ｔｈ（例えば１０sec）に後述するような補正を行うことにより、閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。ここでの処理を図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ３０１では、自車両前方の障害物、例えば先行車の加速度ａ１を算出する。先行車加速度ａ１は、例えばレーザレーダ１０および車速センサ３０の検出値に基づいて算出する。また、車車間通信等の設備を搭載した車両であれば、車車間通信よって先行車の加速度ａ１を取り込むことも可能である。

ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で算出した先行車加速度ａ１に基づいて、閾値補正量ΔＴｈ１を算出する。図６に、先行車加速度ａ１と閾値補正量ΔＴｈ１との関係を示す。図６に示すように、先行車加速度ａ１がプラス方向に大きくなり、加速度が大きくなるほど、閾値補正量ΔＴｈ１を大きくし、先行車加速度ａ１がマイナス方向に大きくなり、減速度が大きくなるほど、閾値補正量ΔＴｈ１を小さくする。閾値補正量ΔＴｈ１の最大値ΔTh1_maxは、例えば１sec、最小値ΔTh1_minは、例えば-４secとする。そして、先行車加速度ａ１が０．１Ｇ（１ｍ/ｓ^２）の減速度のときに例えばΔＴｈ１＝−１sec、加速度のときに例えばΔＴｈ１＝１／４secとする。

先行車が加速している場合は、閾値補正量ΔＴｈ１をプラスの値として閾値を小さくする。これにより、操作反力制御の終了タイミングが早くなる。ただし、先行車が加速後すぐに減速するような状況に対応するため、先行車加速時の閾値補正量ΔＴｈ１の傾きは、先行車減速時の傾きよりも小さくしている。

ステップＳ３０３では、ステップＳ１００で読み込んだ自車両と先行車との車間距離Ｘに基づいて閾値補正量ΔＴｈ２を算出する。まず、閾値補正量ΔＴｈ２を算出するために、車間距離Ｘに基づいて閾値補正ゲインＫｄを算出する。図７に、車間距離Ｘと車間距離依存閾値補正ゲインＫｄとの関係を示す。図７に示すように、車間距離Ｘが遠距離を定義するために設定された所定値Ｘ１（例えばＸ１＝３２ｍ）以上の場合は、補正ゲインＫｄ＝０とする。車間距離Ｘが小さくなるほど補正ゲインＫｄを徐々に大きくし、車間距離Ｘが近距離を定義するために設定された所定値Ｘ０（例えばＸ０＝８ｍ）の場合は、補正ゲインＫｄ＝Ｋｄ０（例えばＫｄ０＝１）とする。

そして、算出した補正ゲインＫｄと、ステップＳ３０２で算出した閾値補正量ΔＴｈ１とを用いて、以下の（式１）から車間距離Ｘに基づく閾値補正量ΔＴｈ２を算出する。
ΔＴｈ２＝Ｋｄ×ΔＴｈ１ ・・・（式１）
これにより、自車両に対して遠方の先行車に対しては、先行車加速度ａ１に応じた補正を行わないようにする。反対に、先行車が近いほど自車両に対する先行車の加減速度の影響が大きくなるので、補正ゲインＫｄを大きくして閾値補正量ΔＴｈ２を大きくする。

ステップＳ３０４では、ステップＳ１００で読み込んだ自車速Ｖｈに基づいて閾値補正量ΔＴｈ３を算出する。まず、閾値補正量ΔＴｈ３を算出するために、自車速Ｖｈに基づいて閾値補正ゲインＫｖを算出する。図８に、自車速Ｖｈと車速依存閾値補正ゲインＫｖとの関係を示す。図８に示すように、自車速Ｖｈが高速を定義するために設定された所定値Ｖ１（例えばＶ１＝６０ｋｍ/ｈ）以上の場合は、補正ゲインＫｖを固定（例えば０．３）とする。自車速Ｖｈが小さくなるほど徐々に補正ゲインＫｖを大きくし、自車速Ｖｈが低速を定義するために設定された所定値Ｖ０（例えばＶ０＝３２ｋｍ/ｈ）の場合は、補正ゲインＫｖ＝Ｋｖ０（例えばＫｖ０＝２）とする。

そして、算出した補正ゲインＫｖと、ステップＳ３０３で算出した閾値補正量ΔＴｈ２とを用いて、以下の（式２）から自車速Ｖｈに基づく閾値補正量ΔＴｈ３を算出する。
ΔＴｈ３＝Ｋｖ×ΔＴｈ２ ・・・（式２）
一般的に、車両が高速で走行している場合よりも低速で走行している場合のほうが減速度が大きくなる。また、自車両が先行車に追従して走行している場合の車間距離Ｘは、高速時よりも低速時のほうが短い。そこで、低速時ほど操作反力制御の開始タイミングを早めるように、車速依存閾値補正ゲインＫｖを大きくする。

ステップＳ３０５では、ステップＳ３０４で算出した閾値補正量ΔＴｈ３を用いて、以下の（式３）から閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。
Ｔｈhosei＝Ｔｈ−ΔＴｈ３ ・・・（式３）
これにより、先行車が減速している場合は閾値補正値Ｔｈhoseiが初期値Ｔｈよりも大きくなり、操作反力制御の開始タイミングが早くなる。一方、先行車が加速している場合は閾値補正量Ｔｈhoseiが初期値Ｔｈよりも小さくなり、操作反力制御の開始タイミングが遅くなるとともに、終了のタイミングが早くなる。

このようにステップＳ３００で閾値補正値Ｔｈhoseiを算出した後、ステップＳ４００へ進む。
ステップＳ４００では、自車両前方の障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルＲＰを算出する。リスクポテンシャル（Risk Potential）は、「潜在的なリスク／危急」を意味し、ここでは特に、自車両と自車両周囲に存在する障害物とが接近していくことにより増大するリスクの大きさを表す。したがって、リスクポテンシャルは、自車両と障害物とがどれほど近づいているか、すなわち自車両と障害物とが近づいている程度（接近度合）を表す物理量であるといえる。以下に、リスクポテンシャルＲＰの算出方法を説明する。

図９（ａ）に示すように、自車両１００の前方に仮想的な弾性体３００を設けたと仮定し、この仮想的な弾性体３００が障害物２００、例えば先行車に当たって圧縮され、自車両１００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。ここで、障害物に対するリスクポテンシャルＲＰは、図９（ｂ）に示すように仮想弾性体３００が先行車２００に当たって圧縮された場合のバネ力と定義する。リスクポテンシャルＲＰの算出方法を、図１０のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ４０１で、ステップＳ２００で認識された自車両前方の先行車と自車両との余裕時間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Ｖｈおよび相対車速Ｖｒ（＝自車速−先行車の速度）が一定の場合に、何秒後に車間距離Ｘがゼロとなり自車両と先行車とが接触するかを示す値である。先行車に対する余裕時間ＴＴＣは、以下の（式４）で求められる。
ＴＴＣ＝Ｘ／Ｖｒ ・・・（式４）

余裕時間ＴＴＣの値が小さいほど、障害物への接触が緊迫し、障害物への接近度合が大きいことを意味している。例えば障害物への接近時には、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。なお、自車両前方に障害物が存在しない場合は、余裕時間ＴＴＣは無限大となる。

ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１で算出した余裕時間ＴＴＣが、ステップＳ３００で算出した閾値補正値Ｔｈhoseiよりも小さいか否かを判定する。余裕時間ＴＴＣが制御開始を判断するために設定された閾値補正値Ｔｈhoseiより小さい場合（ＴＴＣ＜Ｔｈhosei）は、ステップＳ４０３へ進み、仮想弾性体３００の長さを表す基準距離Ｌを算出する。基準距離Ｌは、閾値補正値Ｔｈhoseiおよび自車両と障害物との相対距離Ｖｒを用いて以下の(式５)から算出する。
Ｌ＝Ｔｈhosei×Ｖｒ ・・・(式５)

ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３で算出した基準距離Ｌを用いて、以下の(式６)から、自車両の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。
ＲＰ＝Ｋ・（Ｌ−Ｘ） ・・・（式６）
ここで、Ｋは仮想弾性体３００のバネ定数である。これにより、自車両と障害物との車間距離Ｘが短くなり仮想弾性体３００が圧縮されるほど、リスクポテンシャルＲＰが大きくなる。

ステップＳ４０２が否定判定されて余裕時間ＴＴＣ≧Ｔｈhoseiの場合、すなわち図９（ａ）に示すように仮想弾性体３００が先行車２００に接触していない場合は、自車両と先行車との接触のリスクが低いと判断してステップＳ４０５へ進み、リスクポテンシャルＲＰ＝０とする。

このようにステップＳ４００でリスクポテンシャルＲＰを算出した後、ステップＳ５００へ進む。ステップＳ５００では、ステップＳ４００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７２に発生させる操作反力の反力制御指令値ＦＡを算出する。図１１に、リスクポテンシャルＲＰとアクセルペダル反力制御指令値ＦＡ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が所定の最小値ＲＰminよりも大きい場合は、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど、大きなアクセルペダル反力を発生させるようにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。リスクポテンシャルＲＰが所定の最大値ＲＰｍａｘより大きい場合には、最大のアクセルペダル反力を発生させるように、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡを最大値ＦＡmaxに固定する。

ステップＳ６００では、ステップＳ５００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制御装置７０へ出力する。アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０から入力される指令値に応じてアクセルペダル７２に発生する操作反力を制御する。具体的には、アクセルペダル操作量ＳＡに略比例して設定される通常のペダル反力特性に反力制御指令値ＦＡを付加した反力を、操作反力としてアクセルペダル７２から発生させる。これにより、今回の処理を終了する。

以下、図１２を用いて第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。図１２は、自車両と障害物との車間距離Ｘと閾値補正量ΔＴｈhoseiとの関係を示している。ここで、閾値補正量ΔＴｈhoseiは、上述したステップＳ３０４で算出した閾値補正量ΔＴｈ３に相当する。図１２では、説明を簡単にするために自車速Ｖｈが低速（Ｖｈ≦Ｖ０）の場合を実線で示し、中速の場合（Ｖ０＜Ｖｈ＜Ｖ１）を破線で、高速の場合（Ｖｈ≧Ｖ１）を点線で示しているが、自車速Ｖｈの変化に応じて閾値補正量ΔＴｈhoseiは連続的に変化する。

閾値補正量ΔＴｈhoseiが正の値、すなわち先行車が加速している場合は、閾値の初期値Ｔｈを小さくするように補正を行い、閾値補正量ΔＴｈhoseiが負の値の場合、すなわち先行車が減速している場合は、初期値Ｔｈを大きくするように補正を行う。また、車間距離Ｘが大きいほど閾値補正量ΔＴｈhoseiの絶対値を小さくし、自車速Ｖｈが小さいほど閾値補正量ΔＴｈhoseiの絶対値を大きくする。車間距離Ｘが所定値Ｘ１以上の場合は閾値Ｔｈの補正を行わず、車間距離Ｘが所定値Ｘ０以下の場合は車間距離Ｘが変化しても閾値補正量ΔＴｈhoseiの大きさは変化しない。

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、少なくとも自車両と自車両前方に存在する障害物との距離Xおよび自車速Ｖｈを検出し、その検出結果に基づいて、自車両と障害物との接近度合を示すリスクポテンシャルＲＰを算出する。そして、算出されたリスクポテンシャルＲＰに基づいて、運転者が運転操作するための運転操作機器に発生させる操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する。車両用運転操作補助装置１のコントローラ５０は、走行状態検出手段であるレーザレーダ１０および車速センサ２０の検出結果に基づいて障害物の加速度ａ１を演算し、障害物の加速度ａ１に基づいて、制御手段であるコントローラ５０における操作反力および／または制駆動力の制御の作動開始を判断するための閾値Ｔｈを補正して制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。コントローラ５０は、算出された制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiに従ってリスクポテンシャルＲＰを算出する。なお、第1の実施の形態では、制御手段であるコントローラ５０において、運転操作機器に発生させる操作反力を制御する。このように、障害物の加速度ａ１に基づいて制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiを算出することにより、操作反力制御の開始タイミングおよび終了タイミングを適切に決定することができる。とくに、障害物が加速しているか減速しているかによって障害物が自車両に与えるリスクおよび運転者が感じるリスクが変化するので、障害物の加速度ａ１に応じて閾値補正値Ｔｈhoseiを変化させることにより、必要なリスクポテンシャルＲＰの情報を提供しながら運転者に違和感を与えることのない制御を実現することができる。
（２）車両用運転操作補助装置１は、リスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル７２に発生させる操作反力を算出するアクセルペダル反力算出部５４と、算出された操作反力をアクセルペダル７２に発生させるアクセルペダル反力制御装置７０を備えている。運転者が運転操作を行うための運転操作機器であるアクセルペダル７２にリスクポテンシャルＲＰに応じた操作反力を発生させることにより、リスクポテンシャルＲＰを運転者に直感的に知らせることが可能となる。
（３）コントローラ５０の閾値補正部５２は、障害物の加速度ａ１が正の値であるときは閾値Ｔｈを小さくし、障害物の加速度ａ１が負の値であるときは閾値Ｔｈを大きくするように制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。これにより、障害物が加速している場合は閾値Ｔｈを小さくして操作反力制御の終了タイミングを早め、障害物が減速している場合は閾値Ｔｈを大きくして操作反力制御の開始タイミングを早めることができ、適切なリスクポテンシャルＲＰの伝達を行うことができる。
（４）閾値補正部５２は、障害物の加速度ａ１に加えて車間距離Ｘに基づいて閾値Ｔｈを補正し、車間距離Ｘが大きくなるほど、閾値Ｔｈに対する制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiの補正量ΔＴｈ３を小さくする。具体的には、図７に示すように車間距離Xが所定値Ｘ０以上になると補正ゲインＫｄを徐々に小さくする。障害物が遠方にある場合は、障害物の加速度ａ１の変化が自車両に与える影響が小さいので、閾値Ｔｈの補正量を小さくすることにより安定した制御を行うことができる。
（５）閾値補正部５２は、障害物の加速度ａ１に加えて自車速Ｖｈに基づいて閾値Ｔｈを補正し、自車速Ｖｈが大きくなるほど閾値Ｔｈに対する制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiの補正量ΔＴｈ３を小さくする。具体的には、図８に示すように自車速Ｖｈが所定値Ｖ０以上となると補正ゲインＫｖを徐々に小さくする。車両が低速で走行している場合は高速で走行しているときよりも減速度の変化が大きいとともに、先行車との車間距離Ｘが短くなる。そこで、自車速Ｖｈが小さくなるほど補正ゲインＫｖを大きくすることにより、障害物が減速している場合の操作反力制御の開始タイミングを早めることができる。
（６）閾値補正部５２は、車間距離Ｘが、障害物が自車両に対して遠距離であると判断するために設定された第１の所定値Ｘ１以上のときは、制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiの補正量ΔＴｈ３を略０とし、障害物が自車両に対して近距離であると判断するために設定された第２の所定値Ｘ０以下のときは制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiの補正量ΔＴｈ３を固定とする。これにより、障害物が遠距離にあるときは障害物の加速度ａ１が自車両に与える影響が小さいので閾値Ｔｈをそのまま使用し、障害物が遠距離にあるときは閾値Ｔｈの補正量ΔＴｈ３を固定して安定した制御を行うことができる。
（７）コントローラ５０の閾値補正部５２は、障害物の加速度ａ１に加えて車間距離Ｘおよび自車速Ｖｈに基づいて閾値Ｔｈを補正し、制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。これにより、障害物の加速度ａ１がどのような走行状態において自車両に影響を与えるかを考慮して適切な閾値補正値Ｔｈhoseiを設定することができる。具体的には、自車両が低速で走行している場合は障害物の加速度ａ１の影響を受けやすく、障害物が遠距離に存在している場合は障害物の加速度ａ１の影響を受けにくい。これらを考慮して図１２に示すような閾値補正量ΔＴｈhoseiを算出することにより、操作反力の制御開始タイミングおよび終了タイミングを適切に設定し、運転者に違和感を与えることのない制御を実現することができる。
（８）コントローラ５０は、走行状態として自車両と障害物との相対速度Ｖｒをさらに検出する。リスクポテンシャル算出部５３は、車間距離Ｘを相対速度Ｖｒで除算することにより算出される自車両と障害物との余裕時間ＴＴＣが、制御作動閾値補正値Ｔｈhoseiよりも小さい場合にリスクポテンシャルＲＰを算出し、余裕時間ＴＴＣが制御作動閾値補正値Ｔｈhosei以上の場合はリスクポテンシャルＲＰを０とする。これにより、閾値補正値Ｔｈhoseiを大きくするほどリスクポテンシャルＲＰが算出されやすくなって操作反力制御の作動開始タイミングが早くなり、閾値補正値Ｔｈhoseiを小さくするほどリスクポテンシャルＲＰが算出されにくくなり、操作反力制御の作動終了タイミングが遅くなる。このように、閾値補正値Ｔｈhoseiを適切に設定することにより、操作反力制御の開始タイミングおよび終了タイミングを調整して効果的な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、図１および図２に示した第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の実施の形態では、閾値補正値ΔＴｈhoseiの最大値を、自車速Ｖｈに応じて制限する。第２の実施の形態における閾値算出処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図４のフローチャートのステップＳ３００で実行される。ステップＳ３１１〜Ｓ３１３での処理は、図５に示したフローチャートのステップＳ３０１〜Ｓ３０３での処理と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ３１４では、自車速Ｖｈに基づいて閾値補正量最大値ΔＴｈmaxを算出する。ここでの処理を図１４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ３１４１で、最大値ΔＴｈmaxを算出するための基準値ΔＴｈbaseを自車速Ｖｈに基づいて算出する。図１５に、自車速Ｖｈと閾値補正量最大基準値ΔＴｈbaseとの関係を示す。図１５において、先行車加速度ａ１＞０、すなわち先行車が加速している場合を破線で示し、先行車加速度ａ１≦０、すなわち先行車が定速もしくは減速している場合を実線で示す。

先行車が減速している場合は、自車速Ｖｈが所定値Ｖ１（例えばＶ１＝６０ｋｍ/ｈ）以上の場合は、基準値ΔＴｈbaseを固定値ΔＴｈbase1-（例えばΔＴｈbase1-＝０．３sec）とする。自車速Ｖｈが小さくなるほど基準値ΔＴｈbaseを徐々に大きくし、所定値Ｖ０（たとえばＶ０＝３２ｋｍ/ｈ）以下の場合は基準値ΔＴｈbaseを固定値ΔＴｈbase2-（例えばΔＴｈbase2-＝１sec）とする。

先行車が加速している場合は、自車速Ｖｈが所定値Ｖ１（例えばＶ１＝６０ｋｍ/ｈ）以上の場合は、基準値ΔＴｈbaseを固定値ΔＴｈbase1+（例えばΔＴｈbase1+＝０．１sec）とする。自車速Ｖｈが小さくなるほど基準値ΔＴｈbaseを徐々に大きくし、所定値Ｖ０（たとえばＶ０＝３２ｋｍ/ｈ）以下の場合は基準値ΔＴｈbaseを固定値ΔＴｈbase2+（例えばΔＴｈbase2+＝０．２５sec）とする。

つづくステップＳ３１４２では、ステップＳ３１４１で算出した閾値補正量最大基準値ΔＴｈbaseと、先行車加速度ａ１とを用いて、以下の（式７）から閾値補正量最大値ΔＴｈmaxを算出する。
ΔＴｈmax＝ａ１×ΔＴｈbase ・・・（式７）

このようにステップＳ３１４で閾値補正量最大値ΔＴｈmaxを算出した後、ステップＳ３１５へ進んで閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。ここでの処理を図１６のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ３１５１で、先行車加速度ａ１が０よりも小さいか否かを判定する。ａ１＜０で先行車が減速している場合は、ステップＳ３１５２へ進み、閾値補正量ΔＴｈ２が閾値補正量最大値ΔＴｈmaxよりも小さいか否かを判定する。ΔＴｈ２＜ΔＴｈmaxの場合は、ステップＳ３１５３へ進み、閾値補正量ΔＴｈ４として、最大値ΔＴｈmaxを設定する。ΔＴｈ２≧ΔＴｈmaxの場合はステップＳ３１５４へ進み、閾値補正量ΔＴｈ４としてΔＴｈ２を設定する。

ステップＳ３１５１が否定判定され、先行車が定速もしくは加速している場合は、ステップＳ３１５５へ進む。ステップＳ３１５５では、閾値補正量ΔＴｈ２が閾値補正量最大値ΔＴｈmaxよりも大きいか否かを判定する。ΔＴｈ２＞ΔＴｈmaxの場合は、ステップＳ３１５６へ進み、閾値補正量ΔＴｈ４として、最大値ΔＴｈmaxを設定する。ΔＴｈ２≦ΔＴｈmaxの場合はステップＳ３１５７へ進み、閾値補正量ΔＴｈ４としてΔＴｈ２を設定する。

つづくステップＳ３１５８では、ステップ３１５３，Ｓ３１５４，Ｓ３１５６またはＳ３１５７で算出した閾値補正量ΔＴｈ４を用いて、以下の（式８）から閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。
Ｔｈhosei＝Ｔｈ−ΔＴｈ４ ・・・（式８）
このようにステップＳ３００で閾値補正値Ｔｈhoseiを算出した後、ステップＳ４００へ進んでリスクポテンシャルＲＰを算出する。

以下、図１７を用いて第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の作用を説明する。図１７は、自車両と障害物との車間距離Ｘと閾値補正量ΔＴｈhoseiとの関係を示している。ここで、閾値補正量ΔＴｈhoseiは、上述した図１６のフローチャートで算出した閾値補正量ΔＴｈ４に相当する。図１７では、説明を簡単にするために自車速Ｖｈが低速の場合（Ｖｈ≦Ｖ０）を実線で示し、中速の場合（Ｖ０＜Ｖｈ＜Ｖ１）を破線で、高速の場合（Ｖｈ≧Ｖ１）を点線で示しているが、自車速Ｖｈの変化に応じて閾値補正量ΔＴｈhoseiは連続的に変化する。

閾値補正量ΔＴｈhoseiが正の値、すなわち先行車が加速している場合は、閾値の初期値Ｔｈを小さくするように補正を行い、閾値補正量ΔＴｈhoseiが負の値の場合、すなわち先行車が減速している場合は、初期値Ｔｈを大きくするように補正を行う。閾値補正量ΔＴｈhoseiは自車速Ｖｈに応じた最大値ΔＴｈmaxを上限として設定されるので、車間距離Xが大きくなっても第１の実施の形態のように閾値補正量ΔＴｈhoseiは低下しない。これにより、先行車が遠方に存在する場合でも制御開始もしくは終了のタイミングを適切に設定することができる。なお、車間距離Ｘが所定値Ｘ１以上の場合は閾値Ｔｈの補正を行わない。

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５０の閾値補正部５２は、車間距離Ｘに基づく閾値Ｔｈの補正を、自車速Ｖｈに基づく補正よりも優先して行う。具体的には、車間距離Ｘに基づく閾値補正量ΔＴｈ２を算出した後、自車速Ｖｈに基づいて閾値補正量最大値ΔＴｈmaxを算出して閾値補正量ΔＴｈ２を制限する。これにより、図１７に示すような閾値補正量ΔＴｈhoseiが算出され、車間距離Ｘが大きい場合であっても、とくに自車両が低速で先行車が大きく減速するような場合には閾値Ｔｈを大きくするように補正して、制御開始タイミングを変更して確実な効果を得ることができる。

《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。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および図２に示した第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の実施の形態では、自車速Ｖｈによって閾値補正ゲインＫｖを設定した後、車間距離Ｘに基づいて閾値のオフセット量を算出する。第３の実施の形態における閾値算出処理を、図１８のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図４のフローチャートのステップＳ３００で実行される。ステップＳ３２１およびＳ３２２での処理は、図５に示したフローチャートのステップＳ３０１およびＳ３０２での処理と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ３２３では、自車速Ｖｈに基づいて図８に従って補正ゲインＫｖを算出し、以下の（式９）から閾値補正量ΔＴｈ５を算出する。
ΔＴｈ５＝Ｋｖ×ΔＴｈ１ ・・・（式９）

続くステップＳ３２４では、車間距離Ｘに基づいて閾値オフセット量ΔＴｈoffsetを算出する。ここでの処理を図１９のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ３２４１で、閾値オフセット量ΔＴｈoffsetを算出するための基準値ΔＴｈoffset0を車間距離Ｘに基づいて算出する。図２０に、車間距離Ｘと閾値オフセット量基準値ΔＴｈoffset0との関係を示す。図２０において、先行車加速度ａ１＞０、すなわち先行車が加速している場合を破線で示し、先行車加速度ａ１≦０、すなわち先行車が定速もしくは減速している場合を実線で示す。

先行車が減速している場合は、車間距離Ｘが所定値Ｘ１（例えばＸ１＝３２ｍ）以上の場合は、基準値ΔＴｈoffset0を固定値ΔＴｈoffset1-（例えばΔＴｈoffset-＝１sec）とする。車間距離Ｘが小さくなるほど基準値ΔＴｈoffset0を徐々に小さくし、所定値Ｘ０（たとえばＸ０＝８ｍ）以下の場合は基準値ΔＴｈoffsetを０とする。

先行車が加速している場合は、車間距離Ｘが所定値Ｘ１（例えばＸ１＝３２ｍ）以上の場合は、基準値ΔＴｈoffsetを固定値ΔＴｈoffset1+（例えばΔＴｈoffset1+＝０．２５sec）とする。車間距離Ｘが小さくなるほど基準値ΔＴｈoffset0を徐々に小さくし、所定値Ｘ０（たとえばＸ０＝８ｍ）以下の場合は基準値ΔＴｈoffset0を０とする。

つづくステップＳ３２４２では、ステップＳ３２４１で算出した閾値オフセット量基準値ΔＴｈoffset0と、先行車加速度ａ１とを用いて、以下の（式１０）から閾値オフセット量ΔＴｈoffsetを算出する。
ΔＴｈoffset＝ａ１×ΔＴｈoffset0 ・・・（式１０）

このようにステップＳ３２４で閾値オフセット量ΔＴｈoffsetを算出した後、ステップＳ３２５へ進んで閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。ここでの処理を図２１のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ３２５１で、先行車加速度ａ１が０よりも小さいか否かを判定する。ａ１＜０で先行車が減速している場合は、ステップＳ３２５２へ進み、閾値補正量ΔＴｈ５が閾値オフセット量ΔＴｈoffsetよりも小さいか否かを判定する。ΔＴｈ５＜ΔＴｈoffsetの場合は、ステップＳ３２５３へ進み、以下の（式１１）から閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。
Ｔｈhosei＝Ｔｈ−（ΔＴｈ５−ΔＴｈoffset） ・・・（式１１）
ΔＴｈ５≧ΔＴｈoffsetの場合はステップＳ３２５４へ進み、閾値補正値Ｔｈhosei＝Ｔｈとする。

ステップＳ３２５１が否定判定され、先行車が定速もしくは加速している場合は、ステップＳ３２５５へ進む。ステップＳ３２５５では、閾値補正量ΔＴｈ５が閾値オフセット量ΔＴｈoffsetよりも大きいか否かを判定する。ΔＴｈ５＞ΔＴｈoffsetの場合は、ステップＳ３２５６へ進み、上述した（式１１）から閾値補正値Ｔｈhoseiを算出する。ΔＴｈ５≦ΔＴｈoffsetの場合はステップＳ３２５７へ進み、閾値補正値Ｔｈhosei＝Ｔｈとする。

このようにステップＳ３００で閾値補正値Ｔｈhoseiを算出した後、ステップＳ４００へ進んでリスクポテンシャルＲＰを算出する。

以下、図２２を用いて第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の作用を説明する。図２２は、自車速Ｖｈと閾値補正量ΔＴｈhoseiとの関係を示している。ここで、閾値補正量ΔＴｈhoseiは、上述した図２１のフローチャートで算出した閾値補正量（ΔＴｈ５−ΔＴｈoffset）に相当する。図２２では、説明を簡単にするために車間距離Ｘが小さい場合（Ｘ≦Ｘ０）を実線で示し、中程度の場合（Ｘ０＜Ｘ＜Ｘ１）を破線で、大きい場合（Ｘ≧Ｘ１）を点線で示しているが、車間距離Ｘの変化に応じて閾値補正量ΔＴｈhoseiは連続的に変化する。

閾値補正量ΔＴｈhoseiが正の値、すなわち先行車が加速している場合は、閾値の初期値Ｔｈを小さくするように補正を行い、閾値補正量ΔＴｈhoseiが負の値の場合、すなわち先行車が減速している場合は、初期値Ｔｈを大きくするように補正を行う。また、自車速Ｖｈが小さいほど閾値補正量ΔＴｈhoseiの絶対値を大きくし、車間距離Ｘが大きいほど閾値補正量ΔＴｈhoseiの絶対値を小さくする。自車速Ｖｈが所定値Ｖ０以下の場合は自車速Ｖｈが変化しても閾値補正量ΔＴｈhoseiの大きさは変化しない。これにより、自車速Ｖｈが低いときは、先行車が遠方に存在する場合でも制御開始もしくは終了のタイミングを適切に設定することができる。

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。
コントローラ５０の閾値補正部５２は、自車速Ｖｈに基づく閾値Ｔｈの補正を、車間距離Ｘに基づく補正よりも優先して行う。具体的には、自車速Ｖｈに基づく閾値補正量ΔＴｈ５を算出した後、車間距離Ｘに基づく閾値オフセット量ΔＴｈoffsetを算出して閾値補正量ΔＴｈ５をオフセットする。これにより、図２２に示すような閾値補正量ΔＴｈhoseiが算出され、自車速Ｖｈが小さい場合は、車間距離Ｘが大きい場合であっても閾値Ｔｈを確実に補正し、制御開始タイミングを変更して確実な効果を得ることができる。

《第４の実施の形態》
以下に、本発明の第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。図２３に、第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置２のシステム図を示す。図２４に、図２３に示した車両用運転操作補助装置２を搭載した車両の構成図を示す。図２３、図２４において、図１及び図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、上述した第１の実施の形態との相違点を主に説明する。

図２３に示すように、車両用運転操作補助装置２は、自車両に発生する駆動力を制御する駆動力制御装置７３、自車両に発生する制動力を制御する制動力制御装置９３、アクセルペダルストロークセンサ７４およびブレーキペダルストロークセンサ９４をさらに備えている。

アクセルペダルストロークセンサ７４は、リンク機構を介してサーボモータ７１の回転角に変換されたアクセルペダル７２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７４は、検出したアクセルペダル操作量をコントローラ５０Ａに出力する。ブレーキペダルストロークセンサ９４は、ブレーキペダル９２の踏み込み量（操作量）を検出し、検出したブレーキペダル操作量をコントローラ５０Ａに出力する。

駆動力制御装置７３は、エンジンへの制御指令を算出する。図２５に、駆動力制御装置７３における駆動力制御のブロック図を示す。図２６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７３は、図２６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７３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７３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９３は、ブレーキ液圧指令を出力する。図２７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２８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２８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に設けられたブレーキ装置９５が作動する。

図２９に、コントローラ５０Ａの内部および周辺の構成を示すブロック図を示す。コントローラ５０Ａは、例えばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１、閾値補正部５２、リスクポテンシャル算出部５３、アクセルペダル反力算出部５４、反発力算出部５５、および制駆動力補正量算出部５６を構成する。

反発力算出部５５は、リスクポテンシャルＲＰに基づいて、制駆動力補正量を算出する際の基準となる反発力を算出する。制駆動力補正量算出部５６は、反発力補正部６１で補正された反発力に基づいて、自車両に発生させる制駆動力の補正量を算出する。

以下に、第４の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の動作を、図３０を用いて詳細に説明する。図３０は、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のフローチャートを示す。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Ｓ１００〜Ｓ５００での処理は、図４に示したフローチャートにおける処理と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ７００では、ステップＳ４００で算出したリスクポテンシャルＲＰに基づいて、制駆動力補正量を算出する際に用いる反発力Ｆｃを算出する。ここで、反発力Ｆｃは、図９（ａ）（ｂ）に示した仮想弾性体３００の反発力として考えることができる。そこで、図３１に示すような関係にしたがって、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど反発力Ｆｃが大きくなるように反発力Ｆｃを算出する。なお、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰｍを超えると、反発力Ｆｃを最大値Ｆｃmaxに固定する。

ステップＳ８００では、ステップＳ７００で算出した反発力Ｆｃに基づいて、自車両に発生する駆動力を補正する駆動力補正量と、制動力を補正する制動力補正量をそれぞれ算出する。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Ｓ８０１では、ドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。コントローラ５０Ａには、図２６と同様のマップが記憶されており、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を推定する。ステップＳ８０２では、ステップＳ８０１で推定したドライバ要求駆動力Ｆｄａと、ステップＳ７００で算出した反発力Ｆｃとの大小関係を比較する。Ｆｄａ≧Ｆｃの場合は、ステップＳ８０３へ進む。ステップＳ８０３では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、ステップＳ８０４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７３のみで行うことができる。この場合、車両の状態としては、運転者がアクセルペダル７２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運転者に感じられ、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運転者に感じられる。

一方、ステップＳ８０２が否定判定され、Ｆｄａ＜Ｆｃの場合は、駆動力制御装置７３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Ｓ８０５へ進んで駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ８０６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運転者には察知される。

図３３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３３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３３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３３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をそれぞれ一点鎖線で示す。また、反発力Ｆｃに基づい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９２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Ｓ８００で制駆動力補正量を算出した後、ステップＳ９００へ進む。ステップＳ９００では、ステップＳ５００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制御装置７０へ出力する。アクセルペダル反力制御装置７０は、コントローラ５０Ａ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。

ステップＳ１０００では、ステップＳ８００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７３、及び制動力制御装置９３に出力する。駆動力制御装置７３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９３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。

このように、以上説明した第４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２は、アクセルペダル７２の操作量を検出するアクセルペダルストロークセンサ７４を備え、リスクポテンシャルＲＰに基づいて、アクセルペダル操作量ＳＡに対する駆動トルク発生量の関係を減少方向に補正する制駆動力補正量算出部５６と、補正した駆動トルクを発生するように駆動力を制御する駆動力制御装置７３とをさらに備えている。このようにリスクポテンシャルＲＰに応じて自車両に発生する駆動力を低下するように制御を行うことにより、運転者に減速感を与えてリスクポテンシャルＲＰが発生していることを運転者に直感的に知らせることができる。

なお、以上説明した第４の実施の形態では、リスクポテンシャルＲＰに応じてアクセルペダル操作反力制御と制駆動力制御とを行うように構成したが、これには限定されず、リスクポテンシャルＲＰに応じて自車両に発生する制駆動力のみを制御することもできる。また、制動力と駆動力のいずれか一方を制御することもできる。また、運転操作機器としてブレーキペダル９２を用い、リスクポテンシャルＲＰに応じてブレーキペダル９２に発生する操作反力を制御することも可能である。すなわち、リスクポテンシャルＲＰに応じて運転操作機器に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御するように構成することができる。

上述した第４の実施の形態と第２または第３の実施の形態とを組み合わせることも可能である。すなわち、第２または第３の実施の形態において算出された閾値補正値Ｔｈhoseiに従って算出されたリスクポテンシャルＲＰを用いて、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび反発力Ｆｃを算出することができる。

以上説明した第１〜第４の実施の形態においては、図９（ａ）（ｂ）に示すモデルを設定し、前方障害物に圧縮されたときの仮想弾性体３００の反発力をリスクポテンシャルＲＰとして算出した。しかしこれには限定されず、自車両と前方障害物との余裕時間ＴＴＣまたは車間距離Ｘを自車速Ｖｈで割ることによって得られる車間時間ＴＨＷを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出したり、余裕時間ＴＴＣと車間時間ＴＨＷとを組み合わせてリスクポテンシャルＲＰを算出することもできる。また、余裕時間ＴＴＣの代わりに、車間時間ＴＨＷを用いて操作反力制御もしくは制駆動力制御の作動開始を判断することも可能である。

上述した第１〜第４の実施の形態においては、障害物の加速度ａ１、自車速Ｖｈ，および車間距離Ｘに基づいて閾値補正値Ｔｈhoseiを算出した。しかし、これには限定されること無く、少なくとも障害物の加速度ａ１に基づいて閾値補正値Ｔｈhoseiを算出することによっても、障害物の加速度ａ１が自車両に与える影響を考慮した閾値Ｔｈの補正を行うことができる。ただし、障害物の加速度ａ１に加えて、走行状況を示す自車速Ｖｈおよび車間距離Ｘに基づいて閾値補正値Ｔｈhoseiを算出することにより、実際の走行状況にあったより適切な閾値補正値Ｔｈhoseiを算出することができる。

以上説明した第１から第４の実施の形態においては、レーザレーダ１０および車速センサ３０が走行状態検出手段として機能し、リスクポテンシャル算出部５３がリスクポテンシャル算出手段として機能し、障害物認識部５１が障害物加速度演算手段として機能し、閾値補正部５２が制御作動閾値補正手段として機能し、アクセルペダルストロークセンサ７４がアクセルペダル操作量検出手段として機能することができる。また、コントローラ５０，５０Ａ、アクセルペダル反力制御装置７０、駆動力制御装置７３および制動力制御装置９３が制御手段として機能し、アクセルペダル反力算出部５４が操作反力算出手段として機能し、アクセルペダル反力制御装置７０が操作反力発生手段として機能し、制駆動力補正部５６が駆動トルク補正手段として機能し、駆動力制御装置７３が駆動力制御手段として機能することができる。ただし、これらには限定されず、障害物検出手段または走行状態検出手段として、レーザレーダ１０の代わりに例えば別方式のミリ波レーダを用いることも可能である。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。 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。 コントローラの内部の構成を示すブロック図。 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。 閾値算出処理の処理手順を説明するフローチャート。 先行車加速度と閾値補正量との関係を示す図。 車間距離と閾値補正ゲインとの関係を示す図。 自車速と閾値補正ゲインとの関係を示す図。 （ａ）（ｂ）自車両のリスクポテンシャルの概念を説明する図。 リスクポテンシャル算出処理の処理手順を説明するフローチャート。 リスクポテンシャルとアクセルペダル反力制御量との関係を示す図。 車間距離と閾値補正値との関係を説明する図。 第２の実施の形態における閾値算出処理の処理手順を説明するフローチャート。 閾値補正量最大値の算出処理の処理手順を説明するフローチャート。 自車速と閾値補正量最大基準値との関係を示す図。 閾値補正値算出処理の処理手順を示すフローチャート。 車間距離と閾値補正値との関係を説明する図。 第３の実施の形態における閾値算出処理の処理手順を説明するフローチャート。 閾値オフセット量の算出処理の処理手順を説明するフローチャート。 車間距離と閾値オフセット量基準値との関係を示す図。 閾値補正値算出処理の処理手順を示すフローチャート。 自車速と閾値補正値との関係を説明する図。 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。 図２３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。 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。 コントローラの内部の構成を示すブロック図。 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。 リスクポテンシャルと反発力との関係を示す図。 制駆動力補正量算出処理の処理手順を説明するフローチャート。 駆動力補正および制動力補正の特性を説明する図。

符号の説明

１０：レーザレーダ ３０：車速センサ
５０，５０Ａ：コントローラ ７０：アクセルペダル反力制御装置
７３：駆動力制御装置 ７４：アクセルペダルストロークセンサ
９３：制動力制御装置 ９４：ブレーキペダルストロークセンサ

Claims (13)

1. 少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、
   前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接近度合を示すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段で算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、
   前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の加速度を演算する障害物加速度演算手段と、
   前記障害物加速度演算手段で演算された前記障害物の加速度に基づいて、前記制御手段における制御の作動開始を判断するための閾値を補正して制御作動閾値補正値を算出する制御作動閾値補正手段とを備え、
   前記リスクポテンシャル算出手段は、前記制御作動閾値補正手段で算出された前記制御作動閾値補正値に従って、前記リスクポテンシャルを算出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、
   前記制御手段は、前記リスクポテンシャルに基づいてアクセルペダルに発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、前記操作反力算出手段で算出された前記操作反力を前記アクセルペダルに発生させる操作反力発生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。
3. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   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をさらに備え、
   前記制御手段は、前記リスクポテンシャルに基づいて、前記アクセルペダル操作量検出手段で検出される前記アクセルペダル操作量に対する駆動トルク発生量の関係を減少方向に補正する駆動トルク補正手段と、前記駆動トルク補正手段によって補正された駆動トルクを発生するように駆動力を制御する駆動力制御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。
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、
   前記制御作動閾値補正手段は、前記障害物の加速度が正の値であるときは前記閾値を小さくし、前記障害物の加速度が負の値であるときは前記閾値を大きくするように前記制御作動閾値補正値を算出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において、
   前記制御作動閾値補正手段は、前記障害物の加速度に加えて前記走行状態検出手段で検出される前記距離に基づいて前記閾値を補正し、前記距離が大きくなるほど、前記閾値に対する前記制御作動閾値補正値の補正量を小さくすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
6. 請求項１から請求項４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、
   前記制御作動閾値補正手段は、前記障害物の加速度に加えて前記走行状態検出手段で検出される前記自車速に基づいて前記閾値を補正し、前記自車速が大きくなるほど、前記閾値に対する前記制御作動閾値補正値の補正量を小さく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、
   前記制御作動閾値補正手段は、前記距離が、前記障害物が前記自車両に対して遠距離であると判断するために設定された第１の所定値以上のときは、前記制御作動閾値補正値の補正量を略０とし、前記距離が、前記障害物が前記自車両に対して近距離であると判断するために設定された第２の所定値以下のときは、前記制御作動閾値補正値の補正量を固定と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において、
   前記制御作動閾値補正手段は、前記障害物の加速度に加えて前記走行状態検出手段で検出される前記距離および前記自車速に基づいて前記閾値を補正し、前記制御作動閾値補正値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８に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記制御作動閾値補正手段は、前記距離に基づく前記閾値の補正を、前記自車速に基づく前記閾値の補正よりも優先して行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
10. 請求項８に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制御作動閾値補正手段は、前記自車速に基づく前記閾値の補正を、前記距離に基づく前記閾値の補正よりも優先して行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記走行状態検出手段は、前記自車両と前記障害物との相対速度をさらに検出し、
    前記リスクポテンシャル算出手段は、前記距離を前記相対速度で除算することにより算出される前記自車両と前記障害物との余裕時間が、前記制御作動閾値補正値よりも小さい場合に前記リスクポテンシャルを算出し、前記余裕時間が前記制御作動閾値補正値以上の場合は前記リスクポテンシャルを０とすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
12. 少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速に基づいて、前記自車両と前記障害物との接近度合を示す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、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御し、
    前記距離および前記自車速に基づいて、前記障害物の加速度を演算し、
    前記障害物の加速度に基づいて、前記操作反力及び／または制駆動力の制御の作動開始を判断するための閾値を補正して制御作動閾値補正値を算出し、
    前記リスクポテンシャルを算出するときは、前記制御作動閾値補正値に従って前記リスクポテンシャルを算出することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
13. 少なくとも、自車両と自車両前方に存在する障害物との距離、および自車速を検出する走行状態検出手段と、
    前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接近度合を示すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
    前記リスクポテンシャル算出手段で算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、
    前記走行状態検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物の加速度を演算する障害物加速度演算手段と、
    前記障害物加速度演算手段で演算された前記障害物の加速度に基づいて、前記制御手段における制御の作動開始を判断するための閾値を補正して制御作動閾値補正値を算出する制御作動閾値補正手段とを備え、
    前記リスクポテンシャル算出手段は、前記制御作動閾値補正手段で算出された前記制御作動閾値補正値に従って、前記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を備えることを特徴とする車両。

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