JP2007112295A - 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】運転者が減速操作を終了するときに遅れなく制御を終了する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。コントローラは、ブレーキペダルの操作速度に基づいて運転者の減速終了意図を検出し、減速終了意図があると判定すると、リスクポテンシャルを補正する低応答補正と反力制御指令値を補正する高応答補正をそれぞれ行う。ブレーキペダル操作速度に基づく重み付けゲインにより、低応答補正と高応答補正の重み付けを決定する。
【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として、前方車両との車間距離を検出し、車間距離に応じてアクセルペダルの操作反力を変更するものが知られている（特許文献１参照）。この装置は、車間距離の減少に伴いアクセルペダルの操作反力を増大させている。

特開平１０−１６６８９０号公報

障害物に対する自車両のリスクポテンシャルに基づいてアクセルペダルの操作反力を制御するシステムにおいて、演算処理の遅れ等によりシステム側で演算したリスクポテンシャルと実際の走行状況とに差があると、実際の走行状況に合致しない反力制御が行われることになり、運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。

本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段の検出結果に基づいて、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、運転者が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、制御手段で制御する力を第１の応答速度で補正する高応答補正手段と、制御手段で制御する力を第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正する低応答補正手段と、運転者の減速終了意図を検出する意図検出手段と、意図検出手段の検出結果に基づいて、高応答補正手段と低応答補正手段の作動状態を制御する補正制御手段とを備える。
本発明による車両用運転操作補助方法は、自車両前方に存在する障害物を検出し、障害物の検出結果に基づいて、障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出し、算出されるリスクポテンシャルに基づいて、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、制御する力を第１の応答速度で補正し、制御する力を第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正し、運転者の減速終了意図を検出し、減速終了意図の検出結果に基づいて、第１の応答速度による補正と第２の応答速度による補正の作動状態を制御する。
本発明による車両は、自車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段の検出結果に基づいて、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、運転者が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、制御手段で制御する力を第１の応答速度で補正する高応答補正手段と、制御手段で制御する力を第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正する低応答補正手段と、運転者の減速終了意図を検出する意図検出手段と、意図検出手段の検出結果に基づいて、高応答補正手段と低応答補正手段の作動状態を制御する補正制御手段とを有する車両用運転操作補助装置を備える。

自車両のリスクポテンシャルに基づいて制御する力を第１の応答速度で補正する高応答補正手段と第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正する低応答補正手段とを備え、運転者の減速終了意図の検出結果に基づいて高応答補正手段と低応答補正手段の作動状態を制御するようにした。これにより、運転者の減速終了意図に合わせた応答速度で補正を行うことが可能となる。

《第１の実施の形態》
本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図１は、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、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。なお、アクセルペダル反力制御装置７０による反力制御を行わない場合は、例えばアクセルペダル７２の踏み込み量に応じた引っ張りバネ（不図示）のバネ力が反力として作用する。このときの反力特性を通常の反力特性とする。

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５０に出力する。

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、リスクポテンシャル算出部５２、減速終了意図検出部５３、重み付け算出部５４、第１補正部５５、フィルタ処理部５６、アクセルペダル反力算出部５７、および第２補正部５８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。リスクポテンシャル算出部５２は、障害物認識部５１で認識した障害物状況に基づいて、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。減速終了意図検出部５３は、ブレーキペダルストロークセンサ９４から入力される検出値に基づいて、運転者による減速操作の終了意図を検出する。重み付け算出部５４は、減速終了意図検出部５３の検出結果に基づいて、第１補正部５５および第２補正部５８で実行する補正に対する重み付けゲインを算出する。

第１補正部５５は、減速終了意図に基づいて操作反力制御の終了タイミングを変更する補正手段であり、リスクポテンシャル算出部５２で算出されたリスクポテンシャルを補正する。フィルタ処理部５６は、第１補正部５５で補正されたリスクポテンシャルに対してフィルタ処理を行う。アクセルペダル反力算出部５７は、フィルタ処理後のリスクポテンシャル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。

第２補正部５８は、減速終了意図に基づいて操作反力制御の終了タイミングを変更する補正手段であり、アクセルペダル反力算出部５８で算出された反力制御指令値を補正する。第２補正部５８で補正された反力制御指令値はアクセルペダル反力制御装置７０へ出力される。

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の動作の概要を説明する。例えば自車両が遠くから先行車に接近していった後、ブレーキ操作を行うことにより再び先行車から離れるような状況を想定する。この場合、図４（ａ）に示すように、自車両と先行車とが離れていくことにより時間ｔ１でリスクポテンシャルＲＰが減少し始める。リスクポテンシャルＲＰは滑らかな制御を実現するためにフィルタ処理を施され、図４（ｂ）に示すように滑らかに減少する。アクセルペダル７２には、フィルタ処理後のリスクポテンシャルＲＰに応じた付加反力が付与されるので、図４（ｃ）に示すように滑らかに減少する。

リスクポテンシャルＲＰは、後述するように自車両と先行車との相対速度を用いて算出される。したがって、例えば車間距離に基づいて相対速度を演算する場合の演算処理の遅れにより、実際には先行車が離れていっているにも関わらず、自車両と先行車とが接近する方向の相対速度として出力されてしまうことがある。この場合、先行車との接近のリスクが低下しているにも関わらず操作反力制御が終了しないため、アクセルペダル７２に付加反力が付与されたままの状態となり、運転者に違和感を与えてしまう。

そこで、運転者が減速を終了しようとしている場合には、反力制御の終了タイミングを早めるように補正する。第１補正部５５ではリスクポテンシャルＲＰを補正することにより反力制御の終了タイミングを変更し、第２補正部５８では付加反力を補正することにより反力制御の終了タイミングを変更する。

第１補正部５５は、図５（ａ）に示すように時間ｔ２で運転者の減速終了意図が検出されると、リスクポテンシャルＲＰが小さくなるように補正する。これにより、図５（ｂ）に実線で示すようにフィルタ処理後のリスクポテンシャルＲＰも小さくなり、結果として図５（ｃ）に実線で示すように付加反力が小さくなるように補正される。このように、第１補正部５５による補正は、リスクポテンシャルＲＰの補正開始（時間ｔ２）から実際に付加反力が補正されるまでに遅れが発生するが、スムーズな付加反力を発生させることができる。そこで、第１補正部５５における補正を低応答補正と呼ぶ。

第２補正部５８は、時間ｔ２で運転者の減速終了意図が検出されると、図６（ｃ）に示すように直接、付加反力が小さくなるように補正する。リスクポテンシャルＲＰおよびフィルタ後のリスクポテンシャルＲＰは、図６（ａ）（ｂ）に示すように徐々に低下している。このように、第２補正部５８による補正は、リスクポテンシャルＲＰの付加反力を直接補正するので反力制御を速やかに終了させることができ、補正の効果は大きい。そこで、第２補正部５８における補正を高応答補正と呼ぶ。

第１の実施の形態では、重み付け算出部５４で算出する重み付けゲインにより、低応答補正と高応答補正のどちらの補正方法を重視して反力制御の終了タイミングを変更するかを決定する。

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。また、ブレーキペダルストロークセンサ９４で検出されるブレーキペダル操作量ＳＢも読み込む。

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、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８（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が前方車両２００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８（ｂ）に示すように仮想弾性体３００が前方車両２００に当たって圧縮された場合の反発力と定義する。リスクポテンシャルＲＰの算出方法を、図９のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ３０１で、ステップＳ２００で認識された自車両前方の障害物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、障害物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（＝障害物の速度−自車速）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障害物とが接触するかを示す値である。ここでは、障害物として自車両前方の先行車を例として説明する。先行車に対する余裕時間ＴＴＣは、以下の（式１）で求められる。
ＴＴＣ＝−Ｘ／Ｖｒ ・・・（式１）

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Ｓ３０２では、ステップＳ３０１で算出した余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ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適切に設定されたしきい値Ｔｈ（例えば１０sec）より小さい場合（ＴＴＣ＜Ｔｈ）は、ステップＳ３０３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、しきい値Ｔｈおよび自車両と先行車との相対距離Ｖｒを用いて以下の(式２)から算出する。
Ｌ＝Ｔｈ×Ｖｒ ・・・(式２)

ステップＳ３０４では、ステップＳ３０３で算出した基準距離Ｌを用いて、以下の(式３)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３）
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Ｓ３０２が否定判定されて余裕時間ＴＴＣ≧Ｔｈの場合、すなわち図８（ａ）に示すように仮想弾性体３００が前方車両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リスクポテンシャルＲＰ＝０とする。

このようにステップＳ３００でリスクポテンシャルＲＰを算出した後、ステップＳ４００へ進む。ステップＳ４００では、運転者によるブレーキペダル操作に基づいて減速操作の終了意図を検出する。ここでの処理を図１０のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ４０１で、ステップＳ３００で算出したリスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰ１以下であるか否かを判定する。ここで、所定値ＲＰ１は自車両と障害物との接近度合が高い状態であるかを判定するためのしきい値であり、例えばＲＰ１＝０とする。ＲＰ≦ＲＰ１の場合はステップＳ４０２へ進み、減速終了の意図が無いことを表すフラグFlg＝０に設定する。

ＲＰ＞ＲＰ１の場合はステップＳ４０３へ進み、ステップＳ１００で読み込んだブレーキペダル操作量ＳＢに基づいて運転者によるブレーキペダル９２の操作速度ｄＢを算出する。例えば、ブレーキペダル操作量ＳＢを時間微分することにより、操作速度ｄＢを算出することができる。ブレーキペダル９２が戻し方向に操作されているときは操作速度ｄBを負の値で表し、踏み込み方向に操作されているときは正の値で表す。

ステップＳ４０４では、ブレーキ操作速度ｄＢを所定値−ｄＢ１と比較し、ブレーキペダル９２が戻し方向に操作中であるか否かを判定する。所定値−ｄＢ１は、運転者の減速終了意図を判断するためのしきい値である。ブレーキペダル９２を速く戻すほど減速を終了しようとする運転者の意図が強いと考えられるので、所定値−ｄＢ１を、例えば−ｄＢ１＝−１０％/secとする。

ブレーキペダル９２が所定値−ｄＢ１よりも速い速度ｄＢで戻し方向に操作されている場合は、ステップＳ４０５へ進み、運転者に減速終了の意図があることを表すフラグFlg＝１に設定する。ステップＳ４０４が否定判定されるとステップＳ４０６へ進み、ブレーキ操作速度ｄＢを所定値ｄＢ３と比較し、ブレーキペダル９２が踏み込み方向に操作中であるか否かを判定する。所定値ｄＢ３は、ブレーキペダル９２の踏み込み操作を判断するためのしきい値であり、例えばｄＢ３＝１０%/secとする。

ｄＢ≧ｄＢ３の場合はステップＳ４０７へ進み、フラグFlg＝０に設定する。ステップＳ４０６が否定判定されるとブレーキペダル９２を保持した状態であると判断し、前回周期で設定したフラグFlgをそのまま使用する。

このようにステップＳ４００で減速終了意図を検出した後、ステップＳ５００へ進む。ステップＳ５００では、操作反力制御の終了タイミングを補正するための補正方法を選択する。具体的には、ブレーキペダル操作速度ｄＢに基づいて、第１補正部５５で行う低応答の補正処理Ａと第２補正部５８で行う高応答の補正処理Ｂに対する重み付けゲインを決定する。

図１１に、ブレーキ操作速度ｄＢと重み付けゲインGaindBとの関係を示す。重み付けゲインGaindBが１に近づくほど高応答補正の重み付けが大きくなり、０に近づくほど低応答補正の重み付けが大きくなる（０≦GaindB≦１）。ブレーキペダル９２を速く戻すほど運転者の減速終了意図が強いと考えられるので、ブレーキ操作速度ｄＢが所定値−ｄＢ１から小さくなるほど重み付けゲインGaindBを大きくし、高応答補正の重み付けを大きくする。ブレーキ操作速度ｄＢが所定値−ｄＢ２（＜−ｄＢ１）よりも小さくなると、重み付けゲインGaindBを１に固定する。所定値−ｄＢ２は、ブレーキ操作速度ｄＢの最大値を表す値であり、例えば−ｄＢ２＝−３０%/secとする。

つづくステップＳ６００では、第１補正部５５における低応答の補正処理Ａを実行し、リスクポテンシャルＲＰの補正値RPhoseiを算出する。ここでの処理を、図１２のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ６０１では、ステップＳ４００で設定したフラグFlg＝１で、運転者に減速終了意図があるか否かを判定する。減速終了意図がある場合はステップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２では、前回周期で算出したリスクポテンシャル補正値RPhoseiから所定値ΔＲＰを引いた値（RPhosei−ΔRP）が、ステップＳ３００で算出されたリスクポテンシャルＲＰ以上であるか否かを判定する。

（RPhosei−ΔRP）≧ＲＰの場合はステップＳ６０３へ進み、リスクポテンシャル補正値RPhoseiとして、ステップＳ３００で算出されたリスクポテンシャルＲＰを設定する。（RPhosei−ΔRP）＜ＲＰの場合は、ステップＳ６０４へ進み、（RPhosei−ΔRP）を新たな補正値RPhoseiとして設定する。ステップＳ６０１で、フラグFlg＝０であり、減速終了意図がないと判定されるとステップＳ６０５へ進む。ステップＳ６０５では、リスクポテンシャル補正値RPhoseiとして、ステップＳ３００で算出されたリスクポテンシャルＲＰを設定する。

このように、ステップＳ６００で低応答の補正処理Ａを行った後、ステップＳ７００へ進む。ステップＳ７００では、ステップＳ６００で算出したリスクポテンシャル補正値RPhoseiに対してフィルタ処理を行う。これは、リスクポテンシャルＲＰが急変した場合でもアクセルペダル７２に付与する操作反力が必要以上に変化しないようにするための処理である。具体的には、リスクポテンシャル補正値RPhoseiに対して変化率リミッタやローパスフィルタ等を施すことにより、フィルタ処理を行う。フィルタ処理後のリスクポテンシャル値をリスクポテンシャルフィルタ値RPfilterと表す。

ステップＳ８００では、ステップＳ７００で算出したリスクポテンシャルフィルタ値RPfilter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１３に、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilterとアクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの関係を示す。図１３に示すように、RPfilterが所定の最小値ＲＰminよりも大きい場合は、RPfilter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。RPfilter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Ｓ９００では、第２補正部５８における高応答の補正処理Ｂを実行し、反力制御指令値ＦＡの補正値FAhoseiを算出し、さらに、アクセルペダル反力制御装置７０へ出力するための出力値FAout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。

ステップＳ９０１では、フラグFlg＝１で、運転者に減速終了意図があるか否かを判定する。減速終了意図がある場合はステップＳ９０２へ進む。ステップＳ９０２では、前回周期で算出した反力制御指令値補正値FAhoseiから所定値ΔＦＡを引いた値（FAhosei−ΔFA）が、ステップＳ８００で算出された反力制御指令値ＦＡ以上であるか否かを判定する。

（FAhosei−ΔFA）≧ＦＡの場合はステップＳ９０３へ進み、反力制御指令値補正値FAhoseiとして、ステップＳ８００で算出された反力制御指令値ＦＡを設定する。（FAhosei−ΔFA）＜ＦＡの場合は、ステップＳ９０４へ進み、（FAhosei−ΔFA）を新たな補正値FAhoseiとして設定する。ステップＳ９０１でフラグFlg＝０であり、減速終了意図がないと判定されるとステップＳ９０５へ進む。ステップＳ９０５では、反力制御指令値補正値FAhoseiとして、ステップＳ８００で算出された反力制御指令値ＦＡを設定する。

ステップＳ９０６では、ステップＳ５００で算出した重み付けゲインGaindB、ステップＳ８００で算出した反力制御指令値ＦＡ、およびステップＳ９０３〜Ｓ９０５のいずれかで算出した補正値FAhoseiに基づいて、反力制御指令値出力値FAoutを算出する。出力値FAoutは、以下の（式４）から算出する。
FAout＝（１−GaindB）×ＦＡ＋GaindB×FAhosei ・・・（式４）

これにより、重み付けゲインGaindBが大きいほど反力制御指令値ＦＡを直接補正した補正値FAhoseiの重みが大きくなり、重み付けゲインGaindBが小さいほどリスクポテンシャル補正値RPhoseiに基づく反力制御指令値ＦＡの重みが大きくなる。このように、出力値FAoutは、低応答補正により反力制御指令値ＦＡと高応答補正による補正値FAhoseiの重み付け和として算出される。

このようにステップＳ９００で補正処理Ｂを行い、反力制御指令値出力値FAoutを算出した後、ステップＳ１０００へ進む。ステップＳ１０００では、ステップＳ９００で算出した反力制御指令値出力値FAout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。アクセルペダル７２には、通常の反力特性に付加反力FAoutを加えた操作反力が発生する。これにより、今回の処理を終了する。

以下、図面を用いて第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１５（ａ）〜（ｆ）および図１６（ａ）〜（ｆ）に、低応答補正および高応答補正における、車間距離Ｘ、相対速度Ｖｒ、ブレーキ操作に応じた減速度、リスクポテンシャルＲＰ、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilter、および反力制御指令値出力値（付加反力）FAoutの時間変化の一例を示す。

まず、低応答補正について説明する。図１５（ａ）（ｂ）に示すように相対速度Ｖｒが負の値で自車両と先行車との車間距離Ｘが小さくなっていくと、運転者はブレーキペダル操作を行い、図１５（ｃ）に示すように自車両に減速度が発生する。自車速の低下に伴い相対速度Ｖｒが０に近づいていくと、運転者はブレーキペダル操作を終了する。ここで、時間ｔ１において運転者の減速終了意図が検出されると、図１５（ｄ）に実線で示すようにリスクポテンシャルＲＰが所定値ΔＲＰずつ低下するように補正される。補正後のリスクポテンシャルRPhoseiに対してフィルタ処理が行われ（図１５（ｅ））、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilterに基づいて反力制御指令値ＦＡが算出される。

重み付けゲインGaindB＝０の低応答補正の場合は、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilterに基づく反力制御指令値ＦＡがそのまま反力制御指令値出力値FAoutとして算出される。そのため、図１５（ｆ）に実線で示すように減速終了意図の検出後、出力値FAoutが緩やかに減少する。

つぎに、高応答補正について説明する。図１６（ａ）（ｂ）に示すように相対速度Ｖｒが負の値で自車両と先行車との車間距離Ｘが小さくなっていくと、運転者はブレーキペダル操作を行い、図１６（ｃ）に示すように自車両に減速度が発生する。リスクポテンシャルＲＰは、図１６（ｄ）に示すように車間距離Ｘおよび相対速度Ｖｒに応じて変化し、図１６（ｅ）に示すようにリスクポテンシャルＲＰに応じたフィルタ値RPfilterが算出される。

ここで、時間ｔ１において運転者の減速終了意図が検出されると、図１６（ｆ）に実線で示すように、フィルタ値RPfilterに基づいて算出された反力制御指令値ＦＡがΔＦＡずつ低下するように補正される。重み付けゲインGaindB＝１の高応答補正の場合は、補正された反力制御指令値FAhoseiが反力制御指令値出力値FAoutとして算出される。そのため、図１６（ｆ）に実線で示すように減速終了意図の検出後、出力値FAoutが速やかに減少する。

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、自車両前方に存在する障害物を検出し、障害物の検出結果に基づいて、具体的には自車両と障害物との距離Ｘおよび相対速度Ｖｒに基づいて、障害物に対する自車両の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する操作反力を制御する。車両用運転操作補助装置１のコントローラ５０は、リスクポテンシャルＲＰに基づいて制御する力、具体的には操作反力を第１の応答速度で補正する第２補正部（高応答補正手段）５８と、操作反力を第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正する第１補正部（低応答補正手段）５５とを備えている。コントローラ５０は、運転者の減速終了意図を検出し、減速終了意図の検出結果に基づいて高応答補正手段と低応答補正手段の作動状態を制御する。これにより、運転者の減速終了意図に合わせた操作反力の補正を行うことができ、運転者に違和感を与えることなく操作反力制御を終了することができる。例えば、運転者がブレーキペダル操作を終了してアクセルペダル７２の操作に移行する場合に、アクセルペダル７２の反力が大きくて踏み込みづらいという状態を緩和することができる。
（２）第２補正部５８は、リスクポテンシャルＲＰに基づいて算出される操作反力を補正する。具体的には、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilterに基づいて算出されるアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを直接補正する。これにより、図１６（ｆ）に示すようにアクセルペダル７２に付加される付加反力が速やかに低下し、高応答の補正を行うことができる。ここで、減速終了意図が検出されてから操作反力が低下するまでの、高応答の補正による応答速度を第１の応答速度と呼ぶ。
（３）第１補正部５５は、リスクポテンシャルＲＰを補正する。これにより、図１５（ｄ）に示すようにリスクポテンシャルＲＰが徐々に低下する。アクセルペダル７２の付加反力は、補正されたリスクポテンシャルRPhoseiのフィルタ値RPfilterに基づいて算出されるため、図１５（ｆ）に示すように緩やかに低下する。これにより、操作反力が滑らかに低下する低応答の補正を行うことができる。ここで、減速終了意図が検出されてから操作反力が低下するまでの、低応答による応答速度を第２の応答速度と呼ぶ。
（４）車両用運転操作補助装置１は、ブレーキペダルストロークセンサ９４によりブレーキペダル９２の操作量ＳＢを検出し、ブレーキペダル操作量ＳＢに基づいて運転者の減速終了意図を検出する。具体的には、ブレーキペダル９２を戻し方向に操作するときの操作速度ｄＢが所定値−ｄＢ１よりも速い場合に減速終了意図ありと判断する。これにより、運転者がブレーキペダル９２による減速操作を終了しようとしているか否かを正確に判断することができる。
（５）コントローラ５０は、第２補正部５８による補正と第１補正部５５による補正に対する重み付けを算出する重み付け算出部５４をさらに備えており、重み付け算出部５４で算出される重み付けに基づいて、第２補正部５８による高応答補正と第１補正部５５による低応答補正の作動状態を制御する。具体的には、補正後のリスクポテンシャルRPhoseiに基づいて算出される反力制御指令値ＦＡと、補正後の反力制御指令値FAhoseiとの重み付け和を、最終的な反力制御指令値FAoutとして算出する。これにより、高応答補正と低応答補正に適切な重みをつけて補正を行うことができる。
（６）コントローラ５０はブレーキペダル９２の操作速度ｄＢを算出し、ブレーキペダル操作速度ｄＢが大きいほど高応答補正による補正の重み付けを大きくする。具体的には、ブレーキペダル９２の戻し方向の操作速度ｄＢが速いほど、図１１に示すように重み付けゲインGaindBを大きくする。ブレーキペダル９２が速く戻される場合は運転者が速やかに減速を終了しようとしていると考えられるので、操作反力制御を速やかに終了することにより運転者に与える違和感を低減することができる。

−第１の実施の形態の変形例１−
自車両が低速で走行しているほど、自車両と先行車とが離れていく際に制御の応答遅れ、すなわち反力制御終了タイミングの遅れに対する違和感が大きい。そこで、自車速Ｖｈが低速であるほど応答の速い補正を行うように重み付けゲインGainVを設定する。

図１７に、自車速Ｖｈと重み付けゲインGainVとの関係を示す。重み付けゲインGainvが１に近づくほど高応答補正の重み付けが大きくなり、０に近づくほど低応答補正の重み付けが大きくなる（０≦Gainv≦１）。自車速Ｖｈが所定値Ｖｈ１よりも小さくなるほど重み付けゲインGainVを大きくして高応答補正の重み付けを大きくする。自車速Ｖｈが所定値Ｖｈ２（＜Ｖｈ１）よりも小さくなると重み付けゲインGainVを１に固定する。

コントローラ５０は、図７のフローチャートのステップＳ９００で実行される補正処理Ｂにおいて、上述した重み付けゲインGaindBの代わりに自車速Ｖｈに基づく重み付けゲインGainVを用いて反力制御指令値出力値FAoutを算出する。

このように、自車速Ｖｈが低いほど高応答補正による補正の重み付けを大きくする。具体的には、図１７に示すように自車速Ｖｈが小さくなるほど、重み付けゲインGainVを大きくする。自車両が低速で走行しているほど減速終了意図が検出されてからの反力制御終了までの遅れに対する違和感が大きいので、操作反力制御を速やかに終了することにより運転者に与える違和感を低減することができる。

−第１の実施の形態の変形例２−
先行車との車間距離Ｘが短いほど、自車両と先行車とが離れていく際に制御の応答遅れ、すなわち反力制御終了タイミングの遅れに対する違和感が大きい。そこで、車間距離Ｘが小さいほど応答の速い補正を行うように重み付けゲインGainDを設定する。

図１８に、車間距離Ｘと重み付けゲインGainDとの関係を示す。重み付けゲインGainDが１に近づくほど高応答補正の重み付けが大きくなり、０に近づくほど低応答補正の重み付けが大きくなる（０≦GainD≦１）。車間距離Ｘが所定値Ｘ１よりも小さくなるほど重み付けゲインGainDを大きくして高応答補正の重み付けを大きくする。車間距離Ｘが所定値Ｘ２（＜Ｘ１）よりも小さくなると重み付けゲインGainDを１に固定する。

コントローラ５０は、図７のフローチャートのステップＳ９００で実行される補正処理Ｂにおいて、上述した重み付けゲインGaindBの代わりに車間距離Ｘに基づく重み付けゲインGainDを用いて反力制御指令値出力値FAoutを算出する。

このように、車間距離Ｘが小さいほど高応答補正による補正の重み付けを大きくする。具体的には、図１８に示すように車間距離Ｘが小さくなるほど、重み付けゲインGainDを大きくする。前方障害物との車間距離Ｘが小さいほど減速終了意図が検出されてから反力制御終了までの遅れに対する違和感が大きいので、操作反力制御を速やかに終了することにより運転者に与える違和感を低減することができる。

−第１の実施の形態の変形例３−
先行車が加速している場合には応答の速い補正を行い、先行車が減速しているときには応答の遅い補正を行うように、重み付けゲインGaindVpを設定する。以下に、先行車の加減速度ｄＶｐに応じた重み付けゲインGaindVpの算出方法を、図１９のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図７のフローチャートのステップＳ５００で実行される。

まず、ステップＳ５０１で、先行車の加速度ｄＶｐを算出する。先行車加速度ｄＶｐは、例えば自車両と先行車との相対速度Ｖｒに基づいて算出する。あるいは、車車間通信等を用いて先行車から加速度情報を取得するように構成することも可能である。ステップＳ５０２では、ステップＳ５０１で算出した加速度ｄＶｐが０よりも大きく、先行車が加速中であるか否かを判定する。

先行車が加速中である場合はステップＳ５０３へ進み、応答の速い補正を行うように重み付けゲインGaindVp＝１に設定する。先行車が加速中でない場合は、ステップＳ５０４へ進み、応答の遅い補正を行うように重み付けゲインGaindVp＝０に設定する。

コントローラ５０は、図７のフローチャートのステップＳ９００で実行される補正処理Ｂにおいて、上述した重み付けゲインGaindBの代わりに先行車加速度ｄＶｐに基づく重み付けゲインGaindVpを用いて反力制御指令値出力値FAoutを算出する。これにより、先行車が加速中であるか否かに応じて、高応答補正および低応答補正のいずれかを選択して実行する。

このように、コントローラ５０は自車両前方の障害物の加速度ｄＶｐを算出し、障害物の加速度ｄＶｐに基づいて、障害物が加速しているときは高応答補正を選択し、障害物が減速しているときは低応答補正を選択する。障害物が加速して自車両から離れていく場合は操作反力制御を速やかに終了し、障害物が加速していない場合は操作反力制御を緩やかに終了することにより、運転者に与える違和感を低減することができる。

《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。図２０に、第２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２１に、図２０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２０、図２１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２０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、およびアクセルペダルストロークセンサ７４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、アクセルペダル７２のリンク機構に組み込まれてアクセルペダル７２の踏み込み量（操作量）を検出し、検出したアクセルペダル操作量ＳＡ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２２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２３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２３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Ｆａ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２４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２５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２５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Ｆｂ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２６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、リスクポテンシャル算出部５２、減速終了意図検出部５３、重み付け算出部５４、第１補正部５５、フィルタ処理部５６、アクセルペダル反力算出部５７、第２補正部５８、反発力算出部５９、および第３補正部６０を構成する。

反発力算出部６０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。第３補正部６０は、減速終了意図に基づいて制駆動力制御の終了タイミングを変更する補正手段であり、反発力算出部５９で算出された反発力を補正し、補正し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。

障害物に対するリスクポテンシャルＲＰに応じて制駆動力制御を行う場合も、上述した第１の実施の形態と同様に、相対速度を演算する場合の演算処理の遅れ等により、先行車との接近のリスクが低下しているにも関わらず制駆動力制御が終了しないことがある。この場合、自車両には制駆動力制御による減速度が発生しつづけたままとなってしまうため、運転者に違和感を与えてしまう。

そこで、運転者が減速を終了しようとしている場合には、上述したように反力制御の終了タイミングを早めるとともに、制駆動力制御の終了タイミングも早めるように補正する。第３補正部６０は、後述するように、リスクポテンシャルＲＰに基づく制駆動力の補正量を直接補正するので制駆動力制御を速やかに終了させることができる。そこで、第３補正部６０における補正を高応答補正と呼ぶ。

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２の動作を、図２７を用いて詳細に説明する。図２７は、第２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〜Ｓ９００での処理は、図７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Ｓ１０５０では、ステップＳ７００で算出したリスクポテンシャルフィルタ値RPfilter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８（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２８に示すような関係にしたがって、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilter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フィルタ値RPfilterが所定の最大値ＲＰｍを超えると、反発力Ｆｃを最大値Ｆｃmaxに固定する。

ステップＳ１１００では、第３補正部６０における高応答の補正処理Cを実行し、反発力Ｆｃの補正値Fchoseiを算出し、重み付けゲインGaindBに基づいて反発力出力値Fcoutを算出する。さらに、反発力出力値Fcoutに基づいて駆動力制御装置７３に出力する駆動力補正量Ｆａおよび制動力制御装置９３に出力する制動力補正量Ｆｂを算出する。ここでの処理を、図２９のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１１０１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２３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Ｓ１１０２では、フラグFlg＝１で、運転者に減速終了意図があるか否かを判定する。減速終了意図がある場合はステップＳ１１０３へ進む。ステップＳ１１０３では、前回周期で算出した反発力補正値Fchoseiから所定値ΔＦｃを引いた値（Fchosei−ΔFc）が、ステップＳ１０５０で算出された反発力Ｆｃ以上であるか否かを判定する。

（Fchosei−ΔFc）≧Ｆｃの場合はステップＳ１１０４へ進み、反発力補正値Fchoseiとして、ステップＳ１０５０で算出された反発力Ｆｃを設定する。（Fchosei−ΔFc）＜Ｆｃの場合は、ステップＳ１１０５へ進み、（Fchosei−ΔFc）を新たな補正値Fchoseiとして設定する。ステップＳ１１０２においてフラグFlg＝０であり、減速終了意図がないと判定されると、ステップＳ１１０６へ進み、反発力補正値Fchoseiとして、ステップＳ１０５０で算出された反発力Ｆｃを設定する。

ステップＳ１１０７では、ステップＳ５００で算出した重み付けゲインGaindB、ステップＳ１０５０で算出した反発力Ｆｃ、およびステップＳ１１０４〜Ｓ１１０６のいずれかで算出された補正値Fchoseiに基づいて、反発力出力値Fcoutを算出する。出力値Fcoutは、以下の（式５）から算出する。
Fcout＝（１−GaindB）×Ｆｃ＋GaindB×Fchosei ・・・（式５）

これにより、重み付けゲインGaindBが大きいほど反発力Ｆｃを直接補正した補正値Fchoseiの重みが大きくなり、重み付けゲインGaindBが小さいほどリスクポテンシャル補正値RPhoseiに基づく反発力Ｆｃの重みが大きくなる。このように、出力値Fcoutは、低応答補正による反発力Ｆｃと高応答補正による補正値Fchoseiの重み付け和として算出される。

つづくステップＳ１１０８では、ステップＳ１１０１で推定したドライバ要求駆動力Ｆｄａと、ステップＳ１１０７で算出した反発力出力値Fcoutとの大小関係を比較する。Ｆｄａ≧Fcoutの場合は、ステップＳ１１０９へ進む。ステップＳ１１０９では、駆動力補正量Ｆａとして−Fcoutをセットし、ステップＳ１１１０で制動力補正量Ｆｂに０をセットする。

すなわち、Ｆｄａ−Fcout≧０であることから、駆動力Ｆｄａを反発力出力値Fcout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Ｓ１１０８が否定判定され、Ｆｄａ＜Fcout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Ｓ１１１１へ進んで駆動力補正量Ｆａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ１１１２で制動力補正量Ｆｂとして、補正量の不足分（Fcout−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。

このようにステップＳ１１００で補正処理Ｃを行い、制駆動力補正量を算出した後、ステップＳ１２００へ進む。ステップＳ１２００では、ステップＳ８００で算出したアクセルペダル反力制御指令値出力値FAout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。

さらに、ステップＳ１１００で算出した駆動力補正量Ｆａ、及び制動力補正量Ｆｂ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Ｆａ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Ｆｂ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。

以下、図面を用いて第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の作用を説明する。図３０（ａ）〜（ｆ）および図３１（ａ）〜（ｆ）に、低応答補正および高応答補正における、車間距離Ｘ、相対速度Ｖｒ、自車両に発生する減速度、リスクポテンシャルＲＰ、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilter、および反力制御指令値出力値（付加反力）FAoutの時間変化の一例を示す。車間距離Ｘ、相対速度Ｖｒ、リスクポテンシャルＲＰ、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilter、および反力制御指令値出力値FAoutの時間変化は、上述した第１の実施の形態と同様である。

ここでは、制駆動力制御に関して自車両に発生する減速度の時間変化について説明する。図３０（ｃ）および図３１（ｃ）において運転者によるブレーキペダル操作によって発生する減速度を一点鎖線で示し、リスクポテンシャルＲＰに応じた制駆動力制御によって発生する減速度、すなわち反発力Ｆｃを実線で示す。

まず、低応答補正について説明する。図３０（ｃ）示すように、リスクポテンシャルＲＰに応じた反発力Ｆｃとブレーキペダル操作による減速度が発生した状態から、時間ｔ１において運転者の減速終了意図が検出されると、図３０（ｄ）に実線で示すようにリスクポテンシャルＲＰが所定値ΔＲＰずつ低下するように補正される。反発力Ｆｃは、フィルタ処理後のリスクポテンシャルフィルタ値RPfilterに基づいて算出される。

重み付けゲインGaindB＝０の低応答補正の場合は、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilterに基づく反発力Ｆｃがそのまま反発力出力値Fcoutとして算出される。そのため、図３０（ｃ）に実線で示すように減速終了意図の検出後、出力値Fcoutが緩やかに減少する。

つぎに、高応答補正について説明する。図３１（ｃ）示すように、リスクポテンシャルＲＰに応じた反発力Ｆｃとブレーキペダル操作による減速度が発生した状態から、時間ｔ１において運転者の減速終了意図が検出されると、図３１（ｃ）に実線で示すように、リスクポテンシャルフィルタ値RPfilterに基づいて算出された反発力ＦｃがΔＦｃずつ低下するように補正される。重み付けゲインGaindB＝１の高応答補正の場合は、補正された反発力Fchoseiが反発力出力値Fcoutとして算出される。そのため、図３１（ｃ）に実線で示すように減速終了意図の検出後、反発力出力値Fcoutが速やかに減少する。

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。
（１）車両用運転操作補助装置２は、自車両前方に存在する障害物を検出し、障害物の検出結果に基づいて、具体的には自車両と障害物との距離Ｘおよび相対速度Ｖｒに基づいて、障害物に対する自車両の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する操作反力および自車両に発生する制駆動力を制御する。コントローラ５０Ａは、リスクポテンシャルＲＰに基づいて制御する力、具体的には操作反力を第１の応答速度で補正する第２補正部（高応答補正手段）５８と、操作反力および制駆動力を第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正する第１補正部（低応答補正手段）５５と、制駆動力を第１の応答速度で補正する第３補正部（高応答補正手段）６０を備えている。コントローラ５０Ａは、運転者の減速終了意図を検出し、減速終了意図の検出結果に基づいて高応答補正手段と低応答補正手段の作動状態を制御する。これにより、運転者の減速終了意図に合わせた操作反力および制駆動力の補正を行うことができ、運転者に違和感を与えることなく操作反力制御および制駆動力制御を終了することができる。例えば、運転者がブレーキペダル操作を終了してからも制駆動力制御による減速度が継続して自車両に発生するという状態を緩和することができる。

以上説明した第２の実施の形態において、ブレーキペダル操作速度ｄＢ以外のパラメータに基づいて重み付けゲインを設定することも出来る。例えば、図１７または図１８に示したように自車速Ｖｈまたは車間距離Ｘに基づいて設定した重み付けゲインを用いて反発力Ｆｃを補正することもできる。あるいは、先行車加速度ｄＶｐに基づいて重み付けゲインGaindVpを１または０に設定することもできる。

以上説明した第２の実施の形態においては、リスクポテンシャルＲＰに基づいて操作反力制御と制駆動力制御とを行ったが、これには限定されず、リスクポテンシャルＲＰに基づく制駆動力制御のみを行うように構成することも可能である。あるいは、リスクポテンシャルＲＰに基づいて駆動力のみを制御することもできる。上述した第１及び第２の実施の形態では、運転操作機器としてアクセルペダル７２を用い、アクセルペダル７２に発生する操作反力を制御するようにした。ただしこれには限定されず、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に基づいてブレーキペダル９２に発生する操作反力を制御することも可能である。あるいは、リスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル７２に発生する操作反力およびブレーキペダル９２に発生する操作反力を制御することもできる。

以上説明した第１および第２の実施の形態においては、図８（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。仮想弾性体３００の反発力Ｆｃは、自車両と障害物との余裕時間ＴＴＣを用いて算出した。しかしこれには限定されず、自車速Ｖｈを車間距離Ｘで除算して得られる車間時間ＴＨＷを用いてリスクポテンシャルＲＰを算出することも可能である。あるいは、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。すなわち、障害物の自車両に対する接近度合を表すことができれば種々の手法によりリスクポテンシャルＲＰを算出することが可能である。

上述した第１および第２の実施の形態においては、ブレーキペダル９２の操作速度ｄＶｐに基づいて運転者の減速終了意図を検出したが、これには限定されず、例えばブレーキペダル９２の操作状態、例えば戻し方向への操作量等に基づいて減速終了意図を推定することもできる。

以上説明した第１および第２の実施の形態においては、レーザレーダ１０が障害物検出手段として機能し、リスクポテンシャル算出部５２がリスクポテンシャル算出手段として機能し、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、第２補正部５８および第３補正部６０が高応答補正手段として機能し、第１補正部５５が低応答補正手段として機能し、減速終了意図検出部５３が意図検出手段として機能し、重み付け算出部５４、第１補正部５５、第２補正部５８および第３補正部６０が補正制御手段として機能することができる。また、ブレーキペダルストロークセンサ９４がブレーキペダル操作量検出手段として機能し、重み付け算出部５４が重み付け算出手段として機能し、減速終了意図検出部５３がブレーキペダル操作速度算出手段として機能し、車速センサ３０が車速検出手段として機能し、レーザレーダ１０が車間距離検出手段として機能し、障害物認識部５１が障害物加速度算出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。 （ａ）〜（ｃ）補正を行わない場合のリスクポテンシャル、リスクポテンシャルフィルタ値、およびアクセルペダル付加反力の時間変化の一例を示す図。 （ａ）〜（ｃ）低応答補正を行う場合のリスクポテンシャル、リスクポテンシャルフィルタ値、およびアクセルペダル付加反力の時間変化の一例を示す図。 （ａ）〜（ｃ）高応答補正を行う場合のリスクポテンシャル、リスクポテンシャルフィルタ値、およびアクセルペダル付加反力の時間変化の一例を示す図。 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。 （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。 減速終了意図検出処理の処理手順を説明するフローチャート。 ブレーキ操作速度と重み付けゲインとの関係を示す図。 補正処理Ａ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フィルタ値とアクセルペダル反力制御指令値との関係を示す図。 補正処理Ｂの処理手順を説明するフローチャート。 （ａ）〜（ｆ）低応答補正における車間距離、相対速度、自車両に発生する減速度、リスクポテンシャル、リスクポテンシャルフィルタ値、およびアクセルペダル付加反力の時間変化の一例を示す図。 （ａ）〜（ｆ）高応答補正における車間距離、相対速度、自車両に発生する減速度、リスクポテンシャル、リスクポテンシャルフィルタ値、およびアクセルペダル付加反力の時間変化の一例を示す図。 自車速と重み付けゲインとの関係を示す図。 車間距離と重み付けゲインとの関係を示す図。 先行車の加速度に基づく補正方法選択処理の処理手順を説明するフローチャート。 第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。 図２０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。 リスクポテンシャルフィルタ値と反発力との関係を示す図。 補正処理Ｃの処理手順を説明するフローチャート。 （ａ）〜（ｆ）低応答補正における車間距離、相対速度、自車両に発生する減速度、リスクポテンシャル、リスクポテンシャルフィルタ値、およびアクセルペダル付加反力の時間変化の一例を示す図。 （ａ）〜（ｆ）高応答補正における車間距離、相対速度、自車両に発生する減速度、リスクポテンシャル、リスクポテンシャルフィルタ値、およびアクセルペダル付加反力の時間変化の一例を示す図。

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 (11)

1. 自車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
   前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物に対する前記自車両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、運転者が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、
   前記制御手段で制御する力を第１の応答速度で補正する高応答補正手段と、
   前記制御手段で制御する力を前記第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正する低応答補正手段と、
   運転者の減速終了意図を検出する意図検出手段と、
   前記意図検出手段の検出結果に基づいて、前記高応答補正手段と前記低応答補正手段の作動状態を制御する補正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。
2. 請求項１に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記高応答補正手段は、前記リスクポテンシャルに基づいて算出される前記操作反力および前記制駆動力の少なくともいずれかを補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記低応答補正手段は、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出された前記リスクポテンシャルを補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
   ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量検出手段をさらに備え、
   前記意図検出手段は、前記ブレーキペダル操作量検出手段で検出されるブレーキペダル操作量に基づいて前記減速終了意図を検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、
   前記高応答補正手段による補正と前記低応答補正手段による補正に対する重み付けを算出する重み付け算出手段をさらに備え、
   前記補正制御手段は、前記重み付け算出手段で算出される前記重み付けに基づいて、前記高応答補正手段と前記低応答補正手段の作動状態を制御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、
   ブレーキペダルの操作速度を算出するブレーキペダル操作速度算出手段をさらに備え、
   前記重み付け算出手段は、前記ブレーキペダル操作速度算出手段で算出されるブレーキペダル操作速度が大きいほど、前記高応答補正手段による補正の重み付け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。
7. 請求項５に記載の車両用運転操作補助装置において、
   自車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記重み付け算出手段は、前記車速検出手段で検出される前記自車速が低いほど、前記高応答補正手段による補正の重み付け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。
8. 請求項５に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記自車両と前記障害物との車間距離を検出する車間距離検出手段をさらに備え、
   前記重み付け算出手段は、前記車間距離検出手段で検出される前記車間距離が小さいほど、前記高応答補正手段による補正の重み付け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。
9. 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、
   前記障害物の加速度を算出する障害物加速度算出手段をさらに備え、
   前記補正制御手段は、前記障害物加速度算出手段の算出結果に基づいて、前記障害物が加速しているときは前記高応答補正手段による補正を選択し、前記障害物が減速しているときは前記低応答補正手段による補正を選択することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
10. 自車両前方に存在する障害物を検出し、
    前記障害物の検出結果に基づいて、前記障害物に対する前記自車両のリスクポテンシャルを算出し、
    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、
    制御する力を第１の応答速度で補正し、
    制御する力を前記第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正し、
    運転者の減速終了意図を検出し、
    前記減速終了意図の検出結果に基づいて、前記第１の応答速度による補正と前記第２の応答速度による補正の作動状態を制御することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
11. 自車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
    前記障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物に対する前記自車両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、運転者が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、
    前記制御手段で制御する力を第１の応答速度で補正する高応答補正手段と、
    前記制御手段で制御する力を前記第１の応答速度よりも遅い第２の応答速度で補正する低応答補正手段と、
    運転者の減速終了意図を検出する意図検出手段と、
    前記意図検出手段の検出結果に基づいて、前記高応答補正手段と前記低応答補正手段の作動状態を制御する補正制御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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