JP2009166824A - 車間維持支援装置および車間維持支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセル操作量が少ないときであっても、アクセルペダル反力によってドライバに的確に注意を喚起できる車間維持支援装置および車間維持支援方法を提供する。
【解決手段】自車両の前方に存在する障害物状況に基づいて第１の車間距離閾値および第２の車間距離閾値を算出し、第１の車間距離閾値および自車両と障害物との位置関係に基づいて、アクセルペダル７２に発生させる反力を決定する。また、第２の車間距離閾値および自車両と障害物との位置関係に基づいて、アクセルペダル踏み込み量に対するエンジントルク発生量の関係を減少方向に補正する。エンジントルクの出力量が減少補正されると、アクセルペダル踏み込み量は通常運転者が操作する量より大きくなるため、先行車との車間距離が第１の車間距離閾値を下回った際にアクセルペダル７２の操作反力を制御して運転者に適切な操作を促す場合にも、より確実に運転者に伝えることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車間距離が維持されるように支援する技術に関する。

前方車両との車間距離に応じてアクセルペダルの操作反力を変化させる装置が知られている。この装置では、前方車両との車間距離を検出し、車間距離の減少に伴いアクセルペダルの反力を増大させることによって、運転者の注意を喚起するものである。そして、検出した自車両の走行状況に基づいて、アクセル操作反力をドライバが認識し易くなるようにアクセルペダルの操作量に対して自車両の駆動トルクが少なくなるように関係を補正する。これにより、車速を維持するために運転者がアクセルペダルの操作量を増やすこととなるため、アクセルペダルに反力が与えられたことを運転者に積極的に知らせることができる。先行車両が離れていったり、先行車両が車線変更等をすることにより自車前方からいなくなったりするなど、エンジントルクの出力量を減少補正する必要がなくなると、アクセルペダル踏み込み量に対するエンジントルク発生量の関係を通常の特性に復帰させている（特許文献１参照）。

特開２００７―２６９３０７号公報

しかしながら、上述したような装置においては、先行車両が離れていったり、先行車両が車線変更等をすることにより自車前方からいなくなったりすると、たとえば運転者がアクセルペダル踏み込み量を一定にしているにも関わらず、自車が加速して、運転者に違和感を与える恐れがある。

（１） 請求項１の発明による車間維持支援装置は、自車両の前方に存在する障害物の状況を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段によって検出された障害物の状況に基づいて第１の車間距離閾値を算出する第１の車間距離閾値算出手段と、第１の車間距離閾値算出手段によって算出される第１の車間距離閾値、および自車両と障害物との位置関係に基づいて、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させる操作反力を演算する操作反力演算手段と、操作反力演算手段で演算された操作反力に基づいて操作反力を運転操作機器に発生させる操作反力発生手段と、障害物検出手段によって検出された障害物の状況に基づいて第１の車間距離閾値L*１よりも大きな（L*１＜L*２）値である第２の車間距離閾値を算出する第２の車間距離閾値算出手段と、運転操作機器の操作状態を検出する運転操作機器操作状態検出手段と、運転操作機器操作状態検出手段で検出した運転操作機器の操作量に応じてエンジントルクを発生するようエンジンを制御するエンジン制御手段と、障害物検出手段によって検出された障害物との位置関係に基づいて、運転操作機器の操作量に対するエンジントルク発生量の関係を減少方向に補正するエンジントルク制御手段と、運転操作機器操作状態検出手段によって、第２の車間距離閾値算出手段で算出した第２の車間距離閾値よりも、障害物検出手段によって検出された自車両前方に存在する障害物との距離が上回っていた場合であって、運転者が自車両の加速操作を行ったと検出されたときにのみ、エンジントルク制御手段によって運転操作機器の操作量に対して減少補正したエンジントルク発生量を、運転操作機器の操作量に対して増加させるようにさらに補正（増加補正）するエンジントルク補正手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項１０の発明による車間維持支援方法は、自車両の前方に存在する障害物の状況を検出し、検出された障害物の状況に基づいて第１の車間距離閾値を算出し、算出される第１の車間距離閾値、および自車両と障害物との位置関係に基づいて、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させる操作反力を演算し、演算された操作反力に基づいて操作反力を運転操作機器に発生させ、検出された障害物の状況に基づいて第１の車間距離閾値L*１よりも大きな（L*１＜L*２）値である第２の車間距離閾値を算出し、運転操作機器の操作状態を検出し、検出した運転操作機器の操作量に応じてエンジントルクを発生するようエンジンを制御し、検出された障害物との位置関係に基づいて、運転操作機器の操作量に対するエンジントルク発生量の関係を減少方向に補正し、算出した第２の車間距離閾値よりも、検出された自車両前方に存在する障害物との距離が上回っていた場合であって、運転者が自車両の加速操作を行ったと検出されたときにのみ、運転操作機器の操作量に対して減少補正したエンジントルク発生量を、運転操作機器の操作量に対して増加させるようにさらに補正（増加補正）することを特徴とする。

本発明によれば、運転者の感覚に合った車間距離制御を行うことができる。

−−−第１の実施の形態−−−
図１〜１７，１９，２０を参照して、本発明による車間維持支援装置および車間維持支援方法の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による車間維持支援装置１の構成を示すシステム図であり、図２は、車間維持支援装置１を搭載する車両の構成図である。

まず、車間維持支援装置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、前方車までの車間距離とその存在方向を検出する。検出した車間距離および存在方向はコントローラ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。

車速センサ２０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、車間維持支援装置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と、レーザレーダ１０から入力される距離情報とから、自車両周囲の障害物状況、たと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検出する。コントローラ５０は、検出した障害物状況に基づいて、後述する第１の車間距離閾値、および、第２の車間距離閾値を算出する。さらに、コントローラ５０は、算出した第１、第２の車間距離閾値に基づいて、以下のような制御を行う。なお、図２において、９２はブレーキペダルであり、９３は制動力制御装置であり、９４は各車輪に設けられたブレーキ（制動装置）である。

本実施の形態の車間維持支援装置１は、アクセルペダル７２を操作する際に発生する反力を制御することによって、運転者に周囲の環境を知らせて運転者の運転操作、特に前方障害物との車間距離の維持を適切にアシストするものである。また、アクセルペダル７２の踏み込み量に対するエンジントルクの出力量を制御することによって、前方障害物への定常追従時に通常運転者が行うアクセルペダル７２の修正操作を減らし、運転者の肉体的負荷を軽減すると共に、アクセルペダル７２の踏み込み量を通常よりも大きくすることで、操作反力制御によってアクセルペダルに発生する操作反力を運転者に認識させやすくする。さらにまた、アクセルペダルの踏み込み量に対するエンジントルクの出力量を通常の特性（関係）に復帰させる場合は、運転者のアクセルペダル踏み込み操作に応じて復帰させることによって、アクセルペダル７２の踏み込み量が一定にも関わらず加速していくという違和感を低減させるものである。

そこで、コントローラ５０は、自車両前方の障害物に対する第１の車間距離閾値を算出し、算出された第１の車間距離閾値に基づいて目標アクセルペダル反力を算出する。コントローラ５０は、算出した目標アクセルペダル反力をアクセルペダル反力制御装置７０へと出力する。

また、コントローラ５０は、自車両前方の障害物に対する第２の車間距離閾値を算出し、算出された第２の車間距離閾値と運転者によるアクセルペダル７２の踏み込み量とに基づいて、目標アクセル開度を算出する。また、コントローラ５０は、アクセルペダル踏み込み量検知部７３で検出される運転者のアクセルペダル７２の踏み込み量に基づいて、アクセル７２の踏み込み操作が行われているか否かを判定する。コントローラ５０は、目標アクセル開度を運転者によるアクセルペダル踏み込み量に復帰させる場合は、アクセルペダル踏み込み操作の有無の判定結果に基づいて目標アクセル開度復帰処理を行った結果をエンジン制御装置７４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である目標アクセルペダル反力に応じてアクセルペダル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、アクセルペダル操作反力制御装置７０からの指令値（目標アクセルペダル反力）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を操作する際に発生する踏力を任意に制御することができる。また、アクセルペダル７２には、リンク機構を介してアクセルペダル踏み込み量検知部７３が接続されている。アクセルペダル踏み込み量検知部７３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）を検出し、コントローラ５０へ出力する。

なお、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特性は、たとえば、アクセルペダル７２の操作量が大きくなるほどアクセルペダル反力がリニアに大きくなるよう設定されている。通常のアクセルペダル反力特性は、たとえばアクセルペダル７２の回転中心に設けられたねじりバネ（不図示）のバネ力によって実現することができる。

エンジン制御装置７４は、コントローラ５０から出力される目標アクセル開度に応じたエンジントルクが発生するよう制御を行う。エンジン制御装置７４には、予めアクセルペダル踏み込み量に対応するエンジントルク発生量の関係が設定されている。エンジン制御装置７４は、運転者の操作による実際のアクセルペダル踏み込み量に代えて、コントローラ５０から出力される目標アクセル開度に基づいてエンジントルク発生量を決定し、たとえばスロットルバルブ開度を調節することでエンジントルク制御を行う。すなわち、目標アクセル開度は、エンジントルクの制御指令値であるといえる。

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、たとえばＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１、第１の車間距離閾値算出部５２、アクセルペダル反力決定部５３、勾配推定値算出部５４、第２の車間距離閾値算出部５５、目標アクセル開度算出部５６、アクセルペダル踏み込み操作検出部５７、および目標アクセル開度復帰部５８を構成する。

障害物認識部５１は、レーザレーダ１０から入力される信号に基づいて自車両前方の障害物、たとえば先行車との車間距離および相対速度を算出する。さらに、車間距離、相対速度、および車速センサ２０から入力される自車速から自車両前方の障害物状況を検出する。第１の車間距離閾値算出部５２は、障害物認識部５１から入力される障害物状況に基づいて前方障害物に対する第１の車間距離閾値を演算する。アクセルペダル反力決定部５３では、第１の車間距離閾値算出部５２で算出された第１の車間距離閾値と、障害物認識部５１から入力された車間距離とに基づいて、アクセルペダル７２に付加するアクセルペダル反力を決定する。

勾配推定値算出部５４は、ブレーキ圧検知部９２から入力されるブレーキ圧と、エンジン制御装置７４から入力されるエンジントルク推定値、および車速センサ２０から入力される自車速とから、自車走行路の勾配を推定する。第２の車間距離閾値算出部５５は、障害物認識部５１から入力される障害物状況、および勾配推定値算出部５４から入力される自車走行路の勾配に基づいて、前方障害物に対する第２の車間距離閾値を算出する。目標アクセル開度算出部５６は、第２の車間距離閾値算出部５５で算出された第２の車間距離閾値とアクセルペダル踏み込み量検知部７３から入力されるアクセルペダル踏み込み量とから最終的に達成すべきエンジントルクの制御指令値として用いる目標アクセル開度(目標アクセル開度最終値)を算出する。

アクセルペダル踏み込み操作検出部５７は、アクセルペダル踏み込み量検知部７３から入力されるアクセルペダル踏み込み量から、運転者によるアクセルペダル踏み込み操作を検出する。目標アクセル開度復帰部５８は、アクセルペダル踏み込み操作検出部５７の検出結果に基づいて、アクセル開度算出部５６で算出される目標アクセル開度最終値に対して復帰処理を行い、改めて目標アクセル開度を算出する。このアクセル開度復帰部５８が本発明の特徴であり、詳細については後述する。

図４〜図１７を参照して、本実施の形態による車間維持支援装置１の動作を詳細に説明する。図４は、本実施の形態のコントローラ５０における車間維持支援制御処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理内容は、一定間隔、たとえば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走行車までの車間距離や存在方向と、車速センサ２０によって検出される自車両の走行車速を読み込む。

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、アクセルペダル反力制御に用いる、前方障害物に対する第１の車間距離閾値を算出する。ここで行う処理を図５に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ３０１では車間距離閾値(定常項) L*ｈ１を算出する。車間距離閾値（定常項）L*ｈ１は、前方障害物に対する第１の車間距離閾値の算出式において、前方障害物、たとえば先行車の車速が一定であると仮定した場合の車間距離閾値に相当する項である。本実施例では、ステップＳ１００、およびステップＳ２００で認識された自車両の車速VSPおよび障害物（先行車両）との相対速度Vrに応じて設定する。
L*ｈ１＝ｆ（VSP，Vr）

ステップＳ３０２では、自車速VSP、および先行車両との相対速度Vrとから式（１）により先行車速Vaを算出する。
Va＝VSP＋Vr （１）

ステップＳ３０３では、先行車両の加減速度αaを算出する。
αa＝d(Va)／dt （２）

ステップＳ３０４では、車間距離閾値（過渡項）L*ｒ１を算出するために用いる車間距離閾値（過渡項）用パラメータTr1を算出/更新するか否かを判定する。車間距離閾値（過渡項）用パラメータTr1の算出/更新の条件として、後述するステップＳ４００において算出される警報フラグFwがセットされているか否かを判断する。
1) 警報フラグがセットされていない（Fw = OFF）場合、ステップＳ３０５に進む。 2) 警報フラグがセットされている（Fw = ON）場合、車間距離閾値（過渡項）用パラメータを更新せず、ステップＳ３０８へ進む。

ステップＳ３０５では先行車両の減速判断を行う。本実施例では、ステップＳ３０３で算出した先行車両の加減速度αaが所定値以下であるか否かで判断される。
1) 先行車加減速度が所定値以下（αa≦α0）の場合
先行車減速判断フラグFdec_a = ON とする。
2) 上記以外（αa＞α0）の場合
先行車減速判断フラグFdec_a = OFF とする。
ここで、α0は減速判断を行うための閾値である。また、先行車加減速度αa、減速判断閾値α0ともに、加速を正、減速を負の値とする。

ステップＳ３０６では、ステップＳ３０５において、先行車両が減速したと判断された場合、下記式に従い、車間距離閾値（過渡項）用パラメータTr1を算出、更新する。
Tr1＝（L−L*ｈ１）／Vr （３）
（３）式に示すように、車間距離閾値（過渡項）用パラメータTr1は、先行車両が減速を開始した時点での車間距離閾値（定常項）L*ｈ１に対する実車間距離Lの余裕距離相当分（L−L*ｈ１）を相対速係数時間として表わされたものである。

ステップＳ３０７では、ステップＳ３０５において、先行車両が減速していないと判断された場合、車間距離閾値（過渡項）用パラメータTr1をクリアする。
Tr1＝０ （４）

ステップＳ３０８では下記式に従い、車間距離閾値（過渡項）L*ｒ１を算出する。
L*ｒ１＝Tr1×Vr （５）
車間距離閾値（過渡項）L*ｒ１は、第１の車間距離閾値の算出式において、前方障害物、たとえば先行車が減速していると仮定した場合の車間距離閾値に相当する項である。

ステップＳ３０９では第１の車間距離閾値L*１を算出する。本実施の形態では、下記式に従い、車間距離閾値（定常項）L*ｈ１と車間距離閾値（過渡項）L*ｒ１の和で算出される。
L*１＝L*ｈ１＋L*ｒ１ （６）

ステップＳ４００では警報フラグをセット、クリアする。
1) L*１＞Lの場合
警報フラグFw = ON とする。
2) 上記以外（L*１≦L）の場合
警報フラグFw = OFF とする。

ステップＳ５００では、第１の車間距離閾値L*１に応じて、目標アクセルペダル反力ＦＡ*を決定する。目標アクセルペダル反力ＦＡ*を算出するために、まず、第１の車間距離閾値L*１と実車間距離Ｌとの差（車間距離偏差）△L１を算出する。
△L１＝L*１−L （７）
そして、第１の車間距離閾値L*１と車間距離偏差△L１とから、目標アクセルペダル反力ＦＡ*を算出する。
ＦＡ*＝Kp×△L１ （８）
ここで、Kpは、車間距離偏差△L１から目標アクセルペダル反力を算出するためのゲインである。このステップＳ５００において算出された目標アクセルペダル反力ＦＡ*に応じて、アクセルペダル反力制御装置７０はアクセルペダル７２に発生させる反力を制御する。

ステップＳ６００では、障害物に対する第２の車間距離閾値L*２を算出する。なお、第２の車間距離閾値L*２は、上述した第１の車間距離閾値L*１よりも大きな値（L*１＜L*２）である。ステップＳ６００で行う第２の車間距離閾値算出処理を、図６〜図１０を用いて詳細に説明する。
このステップＳ６００で行う処理は、図６に示すフローチャートに従って行われる。

ステップＳ６１０では、自車走行路の勾配を推定する。
まずエンジントルクトルクコンバータのトルク増幅率をＲｔ、自動変速機ギヤ比をＲａｔ、ディファレンシャルギヤ比をＲｄｅｆとすると、駆動軸トルクＴｗとエンジントルクＴｅの関係は次式となる。
Ｔｗ＝ＲｔＲａｔＲｄｅｆＴｅ （９）

また、ブレーキ液圧指令値ＰｂｒとブレーキトルクＴｂｒとの関係は、ブレーキシリンダー面積をＡｂ、ロータ有効半径をＲｂ、パッド摩擦係数をμｂとすると次式のようになる。
Ｔｂｒ＝８ＡｂＲｂμｂＰｂｒ （１０）

さらにまた、自車両に働く空気抵抗Ｆａと転がり抵抗Ｆｒは次式で計算することができる。
Ｆａ＝μａｓｖVSP２ （１１）
Ｆｒ＝μｒＭｖｇ （１２）
但し、μａは空気抵抗係数、ｓｖは前面投影面積、μｒは転がり抵抗係数、Ｍｖは車重、ｇは重力加速度である。

上記エンジントルク、およびブレーキ液圧によって発生する駆動軸トルクと空気抵抗、転がり抵抗とから自車加速度を推定し、実際の加速度と比較することにより、自車走行路の勾配SLPは下式（１１）から推定することができる。
SLP＝{Ｔｗ−Ｔｂｒ−Ｒｗ（Ｆａ＋Ｆｒ）}／ＭｖＲｗ−ｓ・VSP （１３）
但し、ｓ：ラプラス演算子、Ｒｗ：勾配算出用の係数

ステップＳ６２０では、第２の車間距離閾値L*２を算出する。ステップＳ６２０で行う第２の車間距離閾値算出処理を、図７〜図９を用いて詳細に説明する。
ステップＳ６２０で行う処理は、図７に示すフローチャートに従って行われる。

ステップＳ６２１では、先行車速依存基準距離L*ｈ２を図８に示すマップから算出する。図８に示すように、先行車速Vaが速いほどより遠い距離からアクセルペダル踏み込み量に対するエンジントルクの出力量を制御するように先行車速依存基準距離を算出する。

ステップＳ６２２では、勾配依存補正時間T_slpを図９に示すマップから算出する。図９に示すように、勾配が正、すなわち上り坂である場合は勾配依存補正時間を負の値に、逆に勾配が負、すなわち下り坂である場合は正に設定し、また勾配の絶対値が大きいほど勾配依存補正時間の絶対値を大きく設定する。さらにまた、勾配の絶対値が所定値以上になった場合は、勾配依存補正時間の絶対値を所定値に固定する。この補正時間T_slpに障害物との相対速度Vrを乗算することにより、ステップＳ６２１で算出した先行車速依存基準距離を補正する。この先行車速依存基準距離を補正する処理は後述する。

ステップＳ６２３では、相対速度依存補正距離L*ｒ２を算出する。予め定められた基準時間Ｔ1と、ステップＳ６２２で算出した勾配依存補正時間T_slpとから、下式に従って相対速度依存補正距離L*ｒ２を算出する。
L*ｒ２＝（Ｔ1＋T_slp）・（−Vr） （１４）

ステップＳ６２４では、第２の車間距離閾値L*２を算出する。ステップＳ６２１で算出した先行車速依存基準距離L*ｈ２と相対速度依存補正距離L*ｒ２とから、下式に従って第２の車間距離閾値L*２を算出する。
L*２＝L*ｈ２＋L*ｒ２ （１５）

ステップＳ６３０では、実車間距離Ｌと第２の車間距離閾値L*２とから、車間距離偏差を算出する。
ステップＳ６３０で行う処理は、図１０に示すフローチャートに従って行われる。

ステップＳ６３１では、実車間距離Ｌが第２の車間距離閾値L*２よりも小さいか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップＳ６３２へ進み、下式に従って車間距離偏差△L２を算出する。
△L２＝L*２−Ｌ （１６）
ステップＳ６３１でＮＯの場合はステップＳ６３３へ進み、車間距離偏差△L２をクリアする。

ステップＳ７００では、ステップＳ６００で算出した第２の車間距離閾値、および車間距離偏差△L２から、運転者のアクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルクの出力量を制御するための目標アクセル開度最終値APO0*を算出する。ステップＳ７００で行う目標アクセル開度最終値算出処理を、図１１〜図１４を用いて詳細に説明する。

このステップＳ７００で行う処理は、図１１に示すフローチャートに従って行われる。ステップＳ７１０では、目標アクセル開度最小値APO_minを図１２に示すマップから算出する。図１２に示すように、運転者のアクセルペダル踏み込み量APOに対して一意に決まるようになっており、運転者のアクセルペダル踏み込み量が大きくなるほど目標アクセル開度最小値APO_minも大きくなるように設定する。

ステップＳ７２０では、ステップＳ６３０で算出した車間距離偏差△L２と別途定められた車速依存ゲインKvとから、下式に従ってトルクダウンゲインKa0を算出する。
Ka0＝100−△L２×Kv （１７）

ここで車速依存ゲインKvは、車間距離偏差△L２に対するトルクダウンゲインKa0の変化量であり、図１３に示すようなマップから算出する。図１３に示すように、自車速VSPが高くなるほど車速依存ゲインKvを小さくすることで、車間距離偏差△L２に対するトルクダウンゲインKa0の変化量を小さくし、自車速VSPが所定値以上となった場合は車速依存ゲインKvを予め定められた値に固定する。

ステップＳ７３０では、ステップＳ７２０で算出したトルクダウンゲインKa0を自車走行路の勾配SLPに応じて補正する。まず、図１４に示すマップから勾配依存補正ゲインKa_slpを算出する。勾配SLPが正、すなわち上り坂（上り勾配）である場合は勾配依存補正ゲインKa_slpを正の値に、逆に勾配SLPが負、すなわち下り坂（下り勾配）である場合は負に設定する。また、勾配SLPの絶対値が大きいほど勾配依存補正ゲインKa_slpの絶対値を大きく設定する。さらにまた、勾配SLPの絶対値が所定値以上（たとえば１０％勾配）になった場合は、勾配依存補正ゲインKa_slpの絶対値を所定値（たとえば１００）に固定する。たとえば、自車走行路が上り坂でも下り坂でもなかった場合（SLP＝０）、勾配依存補正ゲインKa_slpの値をゼロとする。ここで算出した勾配依存補正ゲインKa_slpによって、ステップＳ７２０で算出したトルクダウンゲインKa0を補正し、最終的なトルクダウンゲインKaを算出する。トルクダウンゲインKaは下式によって算出する。
Ka＝min（max（Ka0＋Ka_slp，0），100） （１８）

ステップＳ７４０では、目標アクセル開度最終値APO0*を算出する。ステップＳ７１０で算出した目標アクセル開度最小値APO_minと運転者のアクセルペダル踏み込み量APOを、ステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインKaで内分することで、目標アクセル開度最終値APO0*を算出する。
APO0*＝APO×（Ka／100）＋APO_min×（(100−Ka)／100） （１９）

このように、ステップＳ７００で目標アクセル開度最終値APO0*を算出した後、ステップＳ８００へ進む。ステップＳ８００では、アクセル踏み込み操作検出処理を行う。このステップＳ８００で行う処理は、図１５に示すフローチャートに従って行われる。

ステップＳ８０１では、運転者のアクセルペダル踏み込み量APOに微分処理を行うことにより、アクセル開度速度dAPOを算出する。

ステップＳ８０２では、アクセル開度速度dAPOが予め定められたアクセル開度速度閾値dAPO1以上であるか否かを判断する。dAPO≧dAPO1の場合は、運転者がアクセルペダル７２を踏み込み操作していると判断し、ステップＳ８０３へ進んでアクセル踏み込み操作フラグFlg_APOに１をセットする。一方、dAPO＜dAPO1の場合は、運転者がアクセルペダル７２の踏み込み操作をしていない、すなわち、アクセルペダル７２を保持または戻しているか、アクセルペダル７２を解放していると判断し、ステップＳ８０４へ進んでアクセル踏み込み操作フラグFlg_APOに０をセットしてクリアする。

ステップＳ９００では目標アクセル開度復帰処理を行う。このステップＳ９００で行う目標アクセル開度復帰処理が本発明の特徴の一つであり、ステップＳ７００で算出した目標アクセル開度最終値APO0*を運転者のアクセルペダル踏み込み量APOに近づけるべく増加させる場合は、ステップＳ８００で算出したアクセル踏み込み操作フラグFlg_APOに基づいて、目標アクセル開度復帰処理を行う。ステップＳ９００で行う処理を、図１６に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ９０１では、自車両前方に障害物があるか否かを判断する。レーザレーダ１０によって前方障害物が検出されている場合はステップＳ９０２へ進み、ステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインKaがトルクダウンゲイン出力値の前回値Ka_out_z以下であるか否かを判断する。Ka≦Ka_out_zの場合はステップＳ９０３へ進み、トルクダウンゲインKaの変化率リミッタを設定する。ここでは、トルクダウンゲインKaの増加用のリミッタKa_upと減少用のリミッタKa_dnをそれぞれ設定する。そこで、トルクダウンゲイン増加リミッタKa_upにゼロ、トルクダウンゲイン減少リミッタKa_dnに予め設定した所定値Ka_dn1をセットする。

ステップＳ９０２でKa＞Ka_out_zと判定されるとステップＳ９０４へ進み、アクセル操作フラグFlg_APOが１か否かを判断する。アクセル踏み込み操作フラグFlg_APO＝１でアクセルペダル７２が踏み込み操作されている場合はステップＳ９０５へ進む。ステップＳ９０５では、トルクダウンゲイン増加リミッタKa_upとして、自車両と障害物との車間距離Lに基づく値Ka_up1を設定するとともに、トルクダウンゲイン減少リミッタKa_dn にゼロをセットする。図１７に、車間距離Lと増加リミッタKa_up1との関係を示す。図１７に示すように、増加リミッタKa_up1は最小値をKa_up_min、最大値をKa_up2として、車間距離Lが大きくなるほど徐々に大きくなるように設定されている。

ステップＳ９０４でアクセル踏み込み操作フラグFlg_APO＝０と判断され、アクセルペダル７２が踏み込み操作されていない場合は、ステップＳ９０６へ進む。ステップＳ９０６では、トルクダウンゲイン増加リミッタKa_up、およびトルクダウンゲイン減少リミッタKa_dnにそれぞれゼロをセットする。

ステップＳ９０１で前方障害物なしと判断されるとステップＳ９０７に進み、アクセル操作フラグFlg_APOが１か否かを判断する。Flg_APO＝１の場合はステップＳ９０８へ進み、トルクダウンゲイン増加リミッタKa_upとして、図１７のマップの最大値に相当するKa_up2を設定する。さらに、トルクダウンゲイン減少リミッタKa_dnにゼロをセットする。

ステップＳ９０７でアクセル踏み込み操作フラグFlg_APO＝０と判断されると、ステップＳ９０９へ進み、トルクダウンゲイン増加リミッタKa_up、およびトルクダウンゲイン減少リミッタKa_dnにそれぞれゼロをセットする。

ステップＳ９１０では、ステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインKaに対して、増加リミッタKa_upおよび減少リミッタKa_dnを用いて変化率リミッタ処理を行い、トルクダウンゲイン出力値Ka_outを算出する。すなわち、ステップＳ９１０では、ステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインKaとトルクダウンゲイン出力値の前回値Ka_out_zとに乖離がある場合、算出されるトルクダウンゲイン出力値Ka_outが、設定された増加リミッタKa_upまたは減少リミッタKa_dnの範囲内でトルクダウンゲイン出力値の前回値Ka_out_zからステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインKaに近づけた値となるように処理を行う。なお、ステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインKaとトルクダウンゲイン出力値の前回値 Ka_out_zとの乖離が設定された増加リミッタKa_upまたは減少リミッタKa_dnの範囲内であれば、ステップＳ９１０で算出されるトルクダウンゲイン出力値Ka_outはステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインKaと等しくなる。

ステップＳ９１１では、ステップＳ９１０で算出したトルクダウンゲイン出力値Ka_outに基づいて、エンジン制御装置７４への指令値として用いる目標アクセル開度APO*を算出する。
・Ka＝Ka_outの場合
下式に示すように、目標アクセル開度APO*にステップＳ７００で算出した目標アクセル開度最終値APO0*をセットする。
APO*＝APO0* （２０）
・Ka≠Ka_outの場合
下式に従って目標アクセル開度APO*を算出する。
APO*＝APO×Ka_out／100＋APO_min×(100−Ka_out)／100 （２１）

ステップＳ１０００では、ステップＳ９００で算出した目標アクセル開度APO*を、エンジン制御装置７４に出力するとともに、ステップＳ５００で算出した目標アクセルペダル反力ＦＡ*をアクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。エンジン制御装置７４は、目標アクセル開度APO*に従ってエンジントルク発生量を調節し、エンジントルク制御を行う。アクセルペダル反力制御装置７０は、目標アクセルペダル反力ＦＡ*に応じてアクセルペダル７２に発生させるアクセルペダル操作反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。

このように構成した第１の実施の形態の車間維持支援装置を搭載した車両で、先行車に徐々に接近する際の、アクセルペダル踏み込み量APOと目標アクセル開度APO*との関係、および、サーボモータ７１が付与するアクセルペダル操作反力の推移の一例を説明する。図１９（ａ）は、先行車両との車間距離（実車間距離）Lの時間推移を示す図である。図１９（ｂ）は、アクセルペダル踏み込み量APO（太線）および目標アクセル開度APO*（細線）の時間推移を示す図である。図１９（ｃ）は、サーボモータ７１が付与するアクセルペダル操作反力の時間推移を示す図である。図１９（ａ）〜（ｃ）では、説明の便宜上、時間の経過に沿ってａ1〜ｅ1の区間に分けて説明する。

実車間距離Lが第２の車間距離閾値を上回っていれば（区間ａ1）、アクセルペダル踏み込み量APO（太線）と目標アクセル開度APO*（細線）とは一致する（図１９（ａ），（ｂ））。実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回ると（区間ｂ1）、運転者のアクセルペダル踏み込み量APOが一定であっても、目標アクセル開度APO*は徐々に低下する。すなわち、運転者のアクセルペダル踏み込み量APOが一定であっても、エンジントルク発生量は徐々に低下する。このときの目標アクセル開度APO*の低下速度は、上述したトルクダウンゲイン減少リミッタKa_dnに依存する。このように、実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回ると、アクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量の関係が減少方向に補正される。

実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回っているときに運転者がアクセルペダル７２を踏み増すと（区間ｃ1）、運転者のアクセルペダル７２の踏み増し操作に応じて目標アクセル開度APO*が増加する。実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回っていれば、運転者がアクセルペダル７２を踏み増しても、アクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*は低下したままとなる（区間ｂ1〜ｄ1）。なお、図示はしていないが、たとえば先行車が加速をして、実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回っているものの増加した際に、運転者がアクセルペダル７２の踏み増し操作を行うと、アクセルペダル踏み込み量APOに対して減少補正された目標アクセル開度APO*が元の状態（通常の特性）に戻るように増加補正される。ただし、実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回っている限り、アクセルペダル踏み込み量APOと目標アクセル開度APO*とが一致するところまでは増加補正されない。

さらに先行車両に近づいていって、実車間距離Lが第１の車間距離閾値を下回ると（区間ｅ1）、サーボモータ７１がアクセルペダル操作反力を付与する（図１９（ａ），（ｃ））。この操作反力を受けた運転者がアクセルペダル７２を戻すと、運転者のアクセルペダル７２の戻し操作に応じて目標アクセル開度APO*が低下する。アクセルペダル踏み込み量APOがゼロになれば、目標アクセル開度APO*もゼロとなる。

次に、このように構成した第１の実施の形態の車間維持支援装置を搭載した車両で、先行車に追従して走行しているときに、先行車両または自車両が車線変更するなどして、レーザレーダ１０によって先行車両が検出されなくなった際の、アクセルペダル踏み込み量APOと目標アクセル開度APO*との関係の推移の一例を説明する。図２０（ａ）は、先行車両との車間距離（実車間距離）Lの時間推移を示す図である。図２０（ｂ）は、アクセルペダル踏み込み量APO（太線）および目標アクセル開度APO*（細線）の時間推移を示す図である。図２０（ａ），（ｂ）では、説明の便宜上、時間の経過に沿ってａ2〜ｉ2の区間に分けて説明する。

上述したように、実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回っていれば（区間ａ2）、運転者のアクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*は低下した状態となっている。ここで、レーザレーダ１０によって先行車両が検出されなくなると（先行車両をロストすると）、アクセルペダル７２が踏み増されている間だけ（区間ｄ2，ｆ2(実線部分)，区間ｈ2(破線部分)）、アクセルペダル踏み込み量APOに対して減少補正された目標アクセル開度APO*が元の状態（通常の特性）、すなわち、アクセルペダル踏み込み量APOと目標アクセル開度APO*とが一致するように増加補正される。このときの目標アクセル開度APO*の増加速度は、上述したトルクダウンゲイン増加リミッタKa_upに依存する。

したがって、アクセルペダル７２が戻されても（区間ｂ2，区間ｆ2(破線部分)，区間ｇ2(破線部分)）、踏み込み量が一定のままであっても（区間ｃ2，ｅ2）、アクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*は減少補正されたままとなって、増加補正されることがない。このように、アクセルペダル７２が踏み増されている間だけ、一旦減少補正を行ったアクセルペダル踏み込み量APOとエンジントルク発生量との関係を通常の特性に復帰させる（増加補正を行う）ように構成した。これにより、アクセルペダル７２を戻した場合やアクセルペダル７２の踏み込み量が一定の場合のように、運転者に加速の意志がないときに、アクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*が増加補正されて車両が運転者の意に反して加速してしまうのを防止できる。

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） 自車両の前方に存在する障害物状況に基づいて第１の車間距離閾値L*１を算出し、算出した第１の車間距離閾値L*１および自車両と障害物との位置関係に基づいて、アクセルペダル７２に発生させる反力を決定する。また、障害物状況に基づいて第２の車間距離閾値L*２を算出し、算出した第２の車間距離閾値L*２および自車両と障害物との位置関係に基づいて、アクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量の関係を減少方向に補正する。このように構成することにより、たとえば自車両が前方の障害物に遠くから接近していく場合に、アクセルペダル７２の踏み込み量に対してエンジントルクの発生量が低減されることになり、容易に先行車に対する追従走行に移行することができる。また、追従走行中も自車両と障害物との位置関係や第２の車間距離閾値L*２に基づいてエンジントルクが制御されるので、通常、追従走行中に運転者が行うアクセルペダル７２の修正操作を減らすことができ、運転者の肉体的負荷を軽減することができる。また、エンジントルクの出力量が減少補正されていることにより、アクセルペダル踏み込み量は通常運転者が操作する量より大きくなるため、先行車との車間距離が第１の車間距離閾値を下回った際にアクセルペダル７２の操作反力を制御して運転者に適切な操作を促す場合にも、より確実に運転者に伝えることができる。

（２） エンジントルクの出力量が減少補正されている状態で、先行車両が離れていったり、先行車両が車線変更等をすることにより自車前方からいなくなったりするなど、エンジントルクの出力量を減少補正する必要がなくなると、アクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量の関係を通常の特性に復帰させるように構成した。これにより、先行車がいない場合や遠くに先行車がいる場合など、不必要なトルクの低減による加速不良等の違和感を低減することができる。また、アクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量の関係を通常の特性に復帰させる際の目標アクセル開度APO*の増加速度がトルクダウンゲイン増加リミッタKa_upに依存するように構成した。これにより、アクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量の関係が急激に変化せず、運転者の意図しない車両挙動の発生を抑止できるので、運転者に違和感を与えない。

（３） エンジントルクの出力量を低下させている状態で、先行車両が離れていったり、先行車両が車線変更等をすることにより自車前方からいなくなったりするなど、減少補正されていたアクセルペダル踏み込み量に対するエンジントルク発生量の関係を通常の関係に復帰させる場合には、運転者がアクセル踏み込み操作を行っている時に徐々に復帰させるように構成した。これにより、たとえば運転者がアクセルを一定にしているにも関わらず、自車が加速していくという違和感を低減させることができる。

（４） 運転者がアクセルペダル７２を放した、若しくは運転者がアクセルペダル７２の戻し操作を行ったことを検出した場合には、アクセルペダル踏み込み量APOに対する目標アクセル開度APO*の増加補正を終了するように構成した。これにより、運転者の加速終了意図、減速意図を反映した、より運転者の感覚に合った車間距離制御を行うことができる。

（５） 図１７に示すように、車間距離Lが大きくなるほど増加リミッタKa_up1を徐々に大きくなるように設定することで、アクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*を増加補正する際の目標アクセル開度APO*の増加速度が、車間距離Lが長くなるほど増加するように構成した。すなわち、アクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量の関係を通常の特性に復帰させる場合に、自車両前方の障害物との車間距離が長いほど、車間距離が短い場合に比べて通常の特性に早く復帰させるように構成した。また、自車両前方に障害物が存在しない場合は、存在する場合に比べて通常の特性に早く復帰させるように構成した。これにより、運転者の加速意図に対して車両の挙動をより合致させることができ、違和感を低減できる。また、たとえば先行車を追い越す場合に、車線変更した先に車両が存在しない場合は、車両が存在する場合よりも早く通常の特性に戻すことで、加速不良に対する運転者の違和感をより低減することができる。

（６） 第２の車間距離閾値を算出する際に、勾配依存補正時間T_slpを考慮することで、自車走行路の勾配が上り坂と推定される場合は第２の車間距離閾値が短く、下り坂と推定される場合は第２の車間距離閾値が長く算出されるように構成した。これにより、たとえば上り坂では、勾配のない道路の走行時と比べてエンジントルク発生量の低減補正が開始されるタイミングを遅らせることができる。また、下り坂では、勾配のない道路の走行時と比べてエンジントルク発生量の低減補正が開始されるタイミングを早めることができる。したがって、エンジントルク発生量の低減補正が行われても、道路勾配にかかわらず、運転者に与える違和感を抑制できる。

（７） トルクダウンゲインKa0を自車走行路の勾配SLPに応じて補正することで、エンジントルク発生量の低減補正を行う際に、自車走行路の勾配が上り坂と推定される場合には、下り坂と推定される場合よりも、アクセルペダル踏み込み量に対するエンジントルク発生量の関係を通常の特性に近い特性となるように補正するように構成した。すなわち、自車走行路の勾配が上り坂と推定される場合には、下り坂と推定される場合よりも、アクセルペダル踏み込み量に対するエンジントルク発生量が多くなるように構成した。これにより、たとえば上り坂で、エンジントルク発生量の低減補正によって先行車両に追従しづらくなってしまうという違和感を抑制できる。

−−−第２の実施の形態−−−
図１８，２１を参照して、本発明による車間維持支援装置および車間維持支援方法の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、一旦減少補正を行ったアクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量を増加補正する際に、アクセルペダル７２の踏み増し操作が終了した後も、所定時間の間だけ増加補正を継続する点で、第１の実施の形態と異なる。具体的には、第２の実施の形態の車間維持支援装置１では、第１の実施の形態における車間維持支援制御処理の処理手順を示すフローチャート（図４）の中で、ステップＳ８００における処理内容が第１の実施の形態とは異なっている。以下に、第２の実施の形態の車間維持支援装置１の動作を説明する。

図４に示す、コントローラ５０における車間維持支援制御処理の処理手順を示すフローチャートにおいて、ステップＳ７００で目標アクセル開度最終値APO0*を算出した後、ステップＳ８００へ進む。ステップＳ８００では、アクセル踏み込み操作検出処理を行う。このステップＳ８００で行う処理は、図１８に示すフローチャートに従って行われる。

ステップＳ８０１からステップＳ８０３までの処理は、第１の実施の形態と同じである。ステップＳ８０２において、dAPO＜dAPO1であると判断されると、運転者がアクセルペダル７２の踏み込み操作をしていない、すなわち、アクセルペダル７２を保持または戻しているか、アクセルペダル７２を解放していると判断し、ステップＳ８０５に進んで、遅延カウンタCnt_APOをカウントアップする。ステップＳ８０６では、遅延カウンタCnt_APOが予め定められた時間T_APO （例えば１秒）以上である否かを判断する。遅延カウンタCnt_APOが予め定められた時間T_APO以上である場合には、ステップＳ８０４へ進んでアクセル踏み込み操作フラグFlg_APOに０をセットしてクリアする。

遅延カウンタCnt_APOが予め定められた時間T_APO未満である場合には、ステップＳ８０７へ進み、アクセルペダル踏み込み量APOがゼロか否かを判断する。アクセルペダル踏み込み量APOがゼロである場合には、運転者はアクセルペダル７２を離したと判断し、ステップＳ８０４へ進んでアクセル踏み込み操作フラグFlg_APOに０をセットしてクリアする。

ステップＳ８０７で、アクセルペダル踏み込み量APOがゼロでないと判断された場合には、ステップＳ８０８に進み、アクセル開度速度dAPOが予め定められたアクセル開度速度閾値-dAPO2以下であるか否かを判断する。アクセル開度速度 dAPOが予め定められたアクセル開度速度閾値-dAPO2以下である場合には、運転者が所定の操作速度以上の速度でアクセルペダル７２の戻し操作を行ったと判断し、ステップＳ８０４へ進んでアクセル踏み込み操作フラグFlg_APOに０をセットしてクリアする。なお、アクセル開度速度dAPOは、アクセルペダル７２を踏み込む際には正の値となり、アクセルペダル７２を戻す際には負の値となる。一方、アクセル開度速度dAPOが予め定められたアクセル開度速度閾値-dAPO2よりも大きい場合には、運転者がある程度の操作速度未満でアクセルペダル７２の戻し操作を行っている、または、運転者がアクセルペダル７２の踏み込み量を略一定に保っていると判断して、そのまま終了する。

このように構成した第２の実施の形態の車間維持支援装置を搭載した車両で、先行車に追従して走行しているときに、先行車両または自車両が車線変更するなどして、レーザレーダ１０によって先行車両が検出されなくなった際の、アクセルペダル踏み込み量APOと目標アクセル開度APO*との関係の推移の一例を説明する。図２１（ａ）は、先行車両との車間距離（実車間距離）Lの時間推移を示す図である。図２１（ｂ）は、アクセルペダル踏み込み量APO（太線）および目標アクセル開度APO*（細線）の時間推移を示す図である。図２１（ａ），（ｂ）では、説明の便宜上、時間の経過に沿ってａ3〜ｉ3の区間に分けて説明する。

上述したように、実車間距離Lが第２の車間距離閾値を下回っていれば（区間ａ3）、運転者のアクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*は低下した状態となっている。ここで、レーザレーダ１０によって先行車両が検出されなくなると（先行車両をロストすると）、アクセルペダル７２が踏み増されている間（区間ｄ3，ｇ3）だけではなく、アクセルペダル７２の踏み増し操作が終了した後の所定時間の間（区間ｅ3，ｈ3）も、アクセルペダル踏み込み量APOに対する目標アクセル開度APO*の増加補正が行われる。すなわち、アクセルペダル７２の踏み増し操作が終了した後も、所定時間の間だけ増加補正が継続される。

第２の実施の形態では、第１の実施の形態の作用効果に加えて、次のような作用効果を奏する。
（１） アクセルペダル７２が踏み増されている間だけでなく、アクセルペダル７２の踏み増し操作が終了した後も所定時間の間だけ、アクセルペダル踏み込み量APOに対する目標アクセル開度APO*の増加補正が行われるように構成した。これにより、たとえばアクセル踏み込み操作しながら前方車両を追い越すシーンなどで、加速不良による違和感を低減することができる。また、アクセルペダル７２を戻した場合やアクセルペダル７２の踏み込み量が一定の場合のように、運転者に加速の意志がないときに、アクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*が増加補正されて車両が運転者の意に反して加速してしまうのを防止しつつ、アクセルペダル踏み込み量APOに対するエンジントルク発生量の関係を通常の特性により早く復帰でき、運転者の加速操作における違和感を抑制できる。

−−−第３の実施の形態−−−
図２２〜３７を参照して、本発明による車間維持支援装置および車間維持支援方法の第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１および第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１および第２の実施の形態と同じである。本実施の形態では、障害物が自車両の前方に存在し続けるという確信度を算出し、算出した確信度に基づいてエンジントルクの減少補正をさらに補正する点で、第１および第２の実施の形態と異なる。以下に、第３の実施の形態の車間維持支援装置１の動作を説明する。

車間維持支援装置１のレーザレーダ１０は、上述のように、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。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。

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、車間維持支援装置１全体の制御を行う。コントローラ５０は、レーザレーダ１０から入力される距離情報と、車速センサ２０から入力される自車速から、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、自車両の前方に存在する障害物の確信度、第１の車間距離閾値、および第２の車間距離閾値を算出する。そして、算出した確信度、第１の車間距離閾値、および第２の車間距離閾値に基づいて、以下のような制御を行う。

車間維持支援装置１では、さらに、前方障害物の確信度に応じてアクセルペダル操作反力やエンジントルク出力量を補正する。ここで、前方障害物の確信度は、現在、自車両の前方に存在し、操作反力やエンジントルクの制御の対象となっている前方障害物が自車両の前方に存在している確実性を表す値、すなわち前方障害物が自車両の先行車として判断できる確実性を表す値として定義される。このように、前方障害物の確信度に応じて補正を行うことにより、自車両が前方障害物を追い越すシーンなど、自車両と前方障害物との横位置にずれが生じる場合は、より早いタイミングで制御を解除することにより、運転者の違和感を低減するようにする。

具体的に、コントローラ５０は、自車両と自車両前方の障害物との横方向（左右方向）の位置関係から、前方障害物の確信度を算出する。そして、自車両前方の障害物に対する第１の車間距離閾値に基づいて目標アクセルペダル反力を算出し、算出した目標アクセルペダル反力を確信度に応じて補正する。算出した目標アクセルペダル反力補正値は、アクセルペダル反力制御装置７０へと出力される。

さらに、コントローラ５０は、上述した第１および第２の実施の形態と同様に、自車両前方の障害物に対する第２の車間距離閾値と、運転者によるアクセルペダル踏込み量とに基づいて、目標アクセル開度を算出する。そして、算出した目標アクセル開度を確信度に応じて補正し、エンジン制御装置７４へと出力する。また、コントローラ５０は、アクセルペダル踏込み量検知部７３で検出される運転者のアクセルペダル踏込み量に基づいて、アクセルペダル７２の踏込み操作が行われているか否かを判定する。コントローラ５０は、目標アクセル開度を運転者によるアクセルペダル踏込み量に復帰させる場合は、判定されたアクセルペダル踏込み操作に基づいて目標アクセル開度復帰処理を行った結果をエンジン制御装置７４へと出力する。

図２２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１５１、確信度算出部１５２、第１の車間距離閾値算出部１５３、アクセルペダル反力決定部１５４，ドライバ操作判断部１５５、アクセルペダル反力補正部１５６、勾配推定値算出部１５７、第２の車間距離閾値算出部１５８、目標アクセル開度算出部１５９、アクセルペダル踏込み操作検出部１６０、および目標アクセル開度復帰部１６１を構成する。

障害物認識部１５１は、レーザレーダ１０から入力される信号に基づいて自車両前方の障害物、例えば先行車との車間距離および相対速度を算出する。さらに、車間距離、相対速度、および車速センサ２０から入力される自車速から自車両前方の障害物状況を検出する。確信度算出部１５２は、障害物認識部１５１から入力される障害物状況に基づいて、現在、自車両の前方に存在する障害物の確信度を算出する。

第１の車間距離閾値算出部１５３は、障害物認識部１５１から入力される障害物状況に基づいて前方障害物に対する第１の車間距離閾値を演算する。アクセルペダル反力決定部１５４は、第１の車間距離閾値算出部１５３で算出された第１の車間距離閾値と障害物認識部１５１から入力された車間距離とに基づいて、アクセルペダル７２に付加するアクセルペダル反力を決定する。ドライバ操作判断部１５５は、アクセルペダル踏込み量検知部７３から入力されるアクセルペダル踏込み量と確信度算出部１５２から算出される確信度に基づいて運転者がアクセルペダル７２を踏み増し操作しているか否かを判断する。アクセルペダル反力補正部１５６は、アクセルペダル反力決定部１５４で算出されたアクセルペダル反力を、ドライバ操作判断部１５５の判断結果および確信度算出部１５２で算出された確信度によって補正し、補正したアクセルペダル反力をアクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。

第２の車間距離閾値算出部１５８は、障害物認識部１５１から入力される障害物状況に基づいて前方障害物に対する第２の車間距離閾値を算出する。目標アクセル開度算出部１５９は、第２の車間距離閾値算出部１５８で算出された第２の車間距離閾値、アクセルペダル踏込み量検知部７３から入力されるアクセルペダル踏込み量、および確信度算出部１５２で算出される確信度に基づいて、最終的に達成すべきエンジントルクの制御指令値として用いる目標アクセル開度(目標アクセル開度最終値)を算出する。

アクセルペダル踏込み操作検出部１６０は、アクセルペダル踏込み量検知部７３から入力されるアクセルペダル踏込み量と確信度算出部１５２で算出される確信度から、運転者によるアクセルペダル踏込み操作を検出する。目標アクセル開度復帰部１６１は、アクセルペダル踏込み操作検出部１６０の検出結果、及び確信度算出部１５２で算出される確信度に基づいて、目標アクセル開度算出部１５９で算出される目標アクセル開度最終値に対して復帰処理を行い、改めて目標アクセル開度を算出する。

以下に、本実施の形態による車間維持支援装置１の動作を詳細に説明する。図２２に、本実施の形態のコントローラ５０における車間維持支援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。図２２のステップＳ１００は、第１の実施の形態における図４のステップＳ１００と同じである。すなわち、レーザレーダ１０により検出される前方障害物、例えば先行車までの車間距離やその存在方向、および車速センサ２０によって検出される自車両の走行車速を読み込む。

ステップＳ２００は、第１の実施の形態における図４のステップＳ２００と同じである。

ステップＳ１３００では、現在、自車両の前方に存在し、操作反力制御やエンジントルク制御の対象となっている前方障害物が、これからも制御の対象として自車両の前方に存在するという確実性を表す値として、障害物の確信度を算出する。確信度算出処理を、図２４のフローチャートを用いて説明する。

図２５に、自車両が直線路走行中に自車両前方に障害物がある場合、図２６に自車両がカーブ路走行中に自車両前方に障害物がある場合の、自車両と障害物との相対的な位置関係を模式的に示す。図２５および図２６に示すように自車両中心の進路と障害物の中心との横方向にずれが生じている場合に、この横方向のずれをオフセット値αとして算出し、算出した横方向オフセット値αから確信度を算出する。

そこで、まずステップＳ１３１０において、自車両と前方障害物との横方向オフセット値αを算出する。直線路走行中に自車両の前方に障害物がある場合を例として、図２７を用いて横方向オフセット値αの算出方法を説明する。

図２７において、自車両の中心位置をＡ、自車両前方の障害物の中心位置、左エッジ、右エッジをそれぞれＢ、Ｃ、Ｄと表す。自車両の中心位置Ａから障害物の中心位置Ｂ、左エッジＣ、右エッジＤの距離はＬ、Ｌ１、Ｌ２、角度はθ、θ１、θ２と表される。また、自車両幅はＤ０，障害物の幅はＤ１と表す。また、自車両が障害物の現在位置に達したときの自車両の中心位置をＥとし、位置Ｅと障害物の中心位置Ｂとの距離を横方向オフセット値αとする。

以下に、自車両から障害物の左右エッジまで距離Ｌ１，Ｌ２，および角度θ１、θ２等を用いて、横方向オフセット値αを求める方法を説明する。図２７中の各ベクトルはそれぞれ以下の（２２）式〜（２４）式で表される。

・・・（２２）

・・・ (２３）

・・・ (２４)
また、ベクトルＡＥは、以下の（２５）式で表すことができる。

・・・（式４）（２５）

したがって、ベクトルＡＥは、

・・・（２６）
となる。横方向オフセット値αは、上記（２４）式及び（２６）式を用いて、以下の（２７）式より算出できる。

・・・（２７）

また、障害物の幅Ｄ１は、以下の（２８）式から算出できる。

・・・（２８）

次に、図２６に示すように自車両がカーブ路を走行中に自車両の前方に障害物がある場合について、図２８を用いて横方向オフセット値αの算出方法を説明する。

図２８において、それぞれカーブ路の中心位置をＯ、自車両と障害物とのなす中心角をθＲとする。自車両が障害物の現在位置に達したときの自車両の中心位置をＥとし、位置Ｅと障害物の中心位置Ｂとの距離を横方向オフセット値αとする。また、カーブ路の曲率半径はＲとする。

以下に、障害物の左右エッジの距離Ｌ１，Ｌ２、角度θ１、θ２、及び自車速Ｖ等を用いて、横方向オフセット値αを幾何学的に求める方法を説明する。図２８中の各ベクトルはそれぞれ以下の（２９）式〜（３７）式で表される。

・・・（２９）

・・・（３０）

・・・（３１）

・・・（３２）

・・・（３３）

・・・（３４）

・・・（３５）

・・・（３６）

・・・（３７）

カーブ路の曲率半径Ｒは、ステアリングギヤ比STR_GR、ホイールベースｌ、スタビリティファクタＡを用いて、（３８）式より求まる。

・・・（３８）

また、障害物の幅Ｄ１は上記（２８） 式により直線路走行中と同様に求めることができる。障害物の幅Ｄ１を用いて、障害物の中心までの距離Ｌは、（３９）式から算出できる。

・・・（３９）

障害物の中心位置Ｂと自車両の前後方向中心線とのなす角θは、ベクトルＣＢ＝ベクトルＢＤであるため、（４０）式で表される。

・・・（４０）

また、ベクトルＯＢとベクトルＯＥは平行なので、自車両と障害物とのなす中心角θＲは、以下の（４１）式で表される。

・・・（４１）

以上より、自車両と障害物との横方向オフセット値αは、自車前方左方向の角度を正とすると、以下の（４２）式、（４３）式で算出できる。
・θ＞０のとき

・・・（４２）
・θ＜０のとき

・・・（４３）

このように、ステップＳ１３１０で自車両が直線路を走行している場合、あるいはカーブ路を走行している場合の横方向オフセット値αを算出した後、ステップＳ１３２０へ進む。ステップＳ１３２０では、算出した横方向オフセット値αを用いて障害物の確信度Probを算出する。図２９に、横方向オフセット値αと確信度Probとの関係を示す。

図２９に示すように横方向オフセット値α＝０のとき、すなわち自車両が前方障害物の位置に達したときに自車両の中心位置Ａと前方障害物の中心位置Ｂが一致する場合は、その前方障害物が将来的にも確実に制御対象であると判断し、確信度Prob＝１とする。すなわち、前方障害物がこれからも自車両の前方に存在する確実性が高いほど確信度Probを大きな値に設定する。横方向オフセット値αが大きくなるほど、自車両あるいは前方障害物が車線変更等を行って、現在、自車両の前方に存在している前方障害物が将来的にいなくなる可能性が高くなる。そこで、現在の前方障害物が将来的にも制御対象であるという確信度 Probを徐々に小さくする。α＞（Ｄ０／２＋Ｄ１／２）あるいはα＜（−Ｄ０／２−Ｄ１／２）で、自車両と前方障害物との横方向の重なり量がなくなると、確信度Prob＝０とする。

このように、ステップＳ１３００で障害物の確信度Probを算出した後、ステップＳ３００へ進む。ステップＳ３００は、第１の実施の形態における図４のステップＳ３００と同じである。

このように、ステップＳ３００で第１の車間距離閾値Ｌ１*を算出した後、ステップＳ４００へ進む。ステップＳ４００では警報フラグＦｗの算出処理を行う。ステップＳ４００は、第１の実施の形態における図４のステップＳ４００と同じである。

つづくステップＳ５００では、第１の車間距離閾値Ｌ*１に基づいて、アクセルペダル７２に付加するための目標アクセルペダル反力ＦＡ*を決定する。目標アクセルペダル反力ＦＡ*を算出するために、まず、上述の（７）式から第１の車間距離閾値Ｌ*１と実車間距離Ｌとの差（車間距離偏差）ΔＬ１を算出する。
ΔＬ１＝Ｌ*１−Ｌ ・・・（７）
そして、第１の車間距離閾値Ｌ*１と車間距離偏差ΔＬ１とから、上述の（８）式に従って目標アクセルペダル反力ＦＡ*を算出する。
ＦＡ*＝Ｋｐ×ΔＬ１ ・・・（８）

（８）式において、Ｋｐは車間距離偏差ΔＬ１から目標アクセルペダル反力ＦＡ*を算出するためのゲインであり、本実施の形態では、ステップＳ１３００で算出した障害物の確信度Probに基づいて設定する。図３０に、確信度ProbとゲインＫｐとの関係を示す。図３０に示すように、確信度Probが小さくなるほどゲインＫｐは小さくなるように設定されている。目標アクセルペダル反力ＦＡ*は、第１の車間距離閾値Ｌ*１に対して実車間距離Ｌが小さくなるほど大きくなるように算出されるとともに、確信度Probに基づいて算出されたゲインＫｐが小さくなるほど小さくなるように算出される。なお、自車両の真正面に障害物が存在する場合に、確信度Prob＝１となり、自車両と障害物の半分程度が重なる場合に確信度Prob＝０．８となる。また、例えば自車両の右端と障害物の左端が一致するような場合に確信度Prob＝０．６となる。

このように、ステップＳ５００で目標アクセルペダル反力ＦＡ*を算出した後、ステップＳ１７００へ進む。ステップＳ１７００では、運転者がアクセルペダル７２の踏み増し操作を行ったか否かを判断する。ここで行う処理を図３１に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１７０１では、アクセル開度保存値Ａｃｃｈを更新するための条件として、ステップＳ４００において算出した警報フラグＦｗがセットされているか否かを判断する。警報フラグＦｗがセットされていない（Ｆｗ＝ＯＦＦ）場合はステップＳ１７０２に進み、警報フラグＦｗがセットされている（Ｆｗ＝ＯＮ）場合は、ステップＳ１７０３へ進む。

ステップＳ１７０２では、アクセルペダル踏込み量検知部７３で検出される運転者によるアクセルペダル７２の踏込み量ＡＰＯをアクセル開度保存値Ａｃｃｈとしてセットする。さらに、アクセルペダル７２の踏増し量ΔＡｃｃをクリアする（ΔＡｃｃ＝０）。アクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃは、アクセル開度保存値Ａｃｃｈからさらにどれだけアクセルペダル７２が踏み込まれたか、すなわち踏増しされたかを表す値である。

ステップＳ１７０３では、アクセルペダル踏込み量検知部７３で検出されたアクセルペダル踏込み量ＡＰＯがアクセル開度保存値Ａｃｃｈよりも小さいか否かを判断する。アクセルペダル踏込み量ＡＰＯがアクセル開度保存値Ａｃｃｈよりも小さい場合は、ステップＳ７０４へ進み、アクセルペダル踏込み量ＡＰＯがアクセル開度保存値Ａｃｃｈ以上の場合は、ステップＳ１７０５へ進む。

ステップＳ１７０４では、アクセル開度保存値Ａｃｃｈとして、アクセルペダル踏込み量検知部７３で検出されたアクセルペダル踏込み量ＡＰＯをセットするとともに、アクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃをクリアする（ΔＡｃｃ＝０）。一方、ステップＳ１７０５では、アクセルペダル踏込み量ＡＰＯとアクセル開度保存値Ａｃｃｈを用いて、以下の（４４）式からアクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃを算出する。
ΔＡｃｃ＝ＡＰＯ−Ａｃｃｈ ・・・（４４）

このように、ステップＳ１７００でドライバ操作判断処理、すなわち運転者がアクセルペダル７２の踏増し操作を行ったか否かを判断した後、ステップＳ１８００へ進む。ステップＳ１８００では、ステップＳ１７００で判断した運転者のアクセルペダル操作に基づいて、ステップＳ５００で算出した目標アクセルペダル反力ＦＡ*を補正する。ここで行う処理を図３２に示すフローチャートを用いて説明する。

まずステップＳ１８０１では、ステップＳ１７００で算出したアクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃに基づいて、目標アクセルペダル反力ＦＡ*を補正するために用いる目標ペダル反力補正係数K_faを以下の（４５）式に従って算出する。
K_fa = １００−(ΔＡｃｃ×Ｋａｃｃ) ・・・（４５）

ここで、Ｋａｃｃはアクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃから目標ペダル反力補正係数K_faを算出するためのゲインであり、ステップＳ１３００で算出した障害物の確信度Probに基づいて設定する。図３３に、確信度ProbとゲインＫａｃｃとの関係を示す。図３３に示すように、確信度Probが１に近い場合、ゲインＫａｃｃは最小値に設定され、確信度Probが小さくなるほどゲインＫａｃｃが大きくなるように設定されている。なお、目標ペダル反力補正係数K_faの最大値は１００、最小値は０とする。

ステップＳ１８０２では、ステップＳ１８０１で算出した目標ペダル反力補正係数K_faとステップＳ５００で算出した目標アクセルペダル反力ＦＡ*とを用いて、以下の（４６）式から目標アクセルペダル反力補正値ＦＡ*hoseiを算出する。
ＦＡ*hosei＝K_fa×ＦＡ*／１００ ・・・（４６）

このように、確信度Probが小さくなるほどゲインＫａｃｃが大きくなり、アクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃに対する目標アクセルペダル反力ＦＡ*の補正量が大きくなる。すなわち、目標アクセルペダル反力補正値ＦＡ*hoseiが小さくなってアクセルペダル７２が踏み込みやすくなる。また、アクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃが大きくなるほど目標ペダル反力補正係数K_faが小さくなり、目標アクセルペダル反力補正値ＦＡ*hoseiが小さくなる。

このように、ステップＳ１８００で目標アクセルペダル反力補正値ＦＡ*hoseiを算出した後、ステップＳ６００へ進む。ステップＳ６００は、第１の実施の形態における図４のステップＳ６００と同じである。

このように、ステップＳ６００で第２の車間距離閾値算出処理を行った後、ステップＳ７００へ進む。ステップＳ７００では、ステップＳ６００で算出した第２の車間距離閾値Ｌ２*、及び車間距離偏差ΔＬ２から、運転者のアクセルペダル踏込み量ＡＰＯに対するエンジントルクの出力量を制御するための目標アクセル開度最終値ＡＰＯ０*を算出する。ステップＳ７００で行う目標アクセル開度最終値算出処理を、図３４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Ｓ７１０では、アクセルペダル踏込み量ＡＰＯに対する目標アクセル開度最小値APO_minを算出する。ステップＳ７１０は、第１の実施の形態における図１１のステップＳ７１０と同じである。

ステップＳ７２０では、トルクダウンゲインＫａ０を算出する。ステップＳ７２０は、第１の実施の形態における図１１のステップＳ７２０と同じである。

ステップＳ７３０では、ステップＳ７２０で算出したトルクダウンゲインＫａ０を自車走行路の勾配ＳＬＰに応じて補正する。まず、第１の実施の形態の図１２に示すマップから勾配依存補正ゲインKa_slpを算出する。

自車走行路の勾配ＳＬＰに基づいて算出した勾配依存補正ゲインKa_slpによって、ステップＳ７２０で算出したトルクダウンゲインＫａ０を補正し、改めてトルクダウンゲインＫａ１を算出する。トルクダウンゲインＫａ１は以下の（４７）式から算出する。
Ｋａ１＝Ｋａ０＋Ka_slp ・・・（４７）
なお、トルクダウンゲインＫａ１の最大値は１００、最小値は０とする。

ステップＳ７４０では、ステップＳ１３００で算出した確信度Probに基づいて、ステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインＫａ１を補正する。まず、図３５に示すマップから、確信度Probに応じたトルクダウンゲイン最小値Ka_minを算出する。図３５に示すように、障害物の確信度Probが小さくなるほどトルクダウンゲイン最小値Ka_minは大きくなるように設定されている。確信度Probに基づいて算出されたトルクダウンゲイン最小値 Ka_minを用いて、ステップＳ７３０で算出したトルクダウンゲインＫａ１を制限することにより、最終的なトルクダウンゲインＫａを算出する。具体的には、以下の（４８）式に示すようなトルクダウンゲインＫａ１とトルクダウンゲイン最小値Ka_minとのセレクトハイにより、トルクダウンゲインＫａを算出する。
Ｋａ＝max（Ｋａ１，Ka_min） ・・・（４８）

ステップＳ７５０では、目標アクセル開度最終値ＡＰＯ０*を算出するステップＳ７１０で算出した目標アクセル開度最小値APO_minと運転者のアクセルペダル踏込み量ＡＰＯを、ステップＳ１０４０で算出したトルクダウンゲインＫａで内分することで、目標アクセル開度最終値ＡＰＯ０*を算出する。算出式は第１の実施の形態における（１９）式と同じである。
このように、ステップＳ７００で目標アクセル開度最終値ＡＰＯ０*を算出した後、ステップＳ１１００へ進む。ステップＳ１１００では、アクセル踏込み操作検出処理を行う。このステップＳ１１００で行う処理を図３６に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１１０１では、アクセルペダル踏込み量検知部７３で検出される運転者のアクセルペダル踏込み量ＡＰＯに微分処理を行うことにより、アクセルペダル７２の踏込み操作速度、すなわちアクセルペダル開度速度ｄＡＰＯを算出する。

ステップＳ１１０２では、自車両前方に障害物があるか否かを判断する。レーザレーダ１０によって前方障害物が検知されている場合はステップＳ１１０３に進む。ステップＳ１１０３では、アクセルペダル７２の踏込み操作を判断するためのしきい値であるアクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ０に、確信度Probに基づいて算出したアクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ１をセットする。図３７に、障害物の確信度Probとアクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ１との関係を示す。図３７に示すように、確信度Probが大きいほどアクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ１は大きくなり、確信度Probが小さくなるに従ってアクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ１が小さくなるように設定されている。したがって、障害物の確信度Probが小さいほどより早く運転者のアクセルペダル踏み込み操作を検出できることになる。

ステップＳ１１０２で前方障害物が存在しないと判断されると、ステップＳ１１０４に進み、アクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ０として予め定められた値ｄＡＰＯ２をセットする。ここで、前方障害物が存在しない場合の値ｄＡＰＯ２は、図３７に示す確信度Probとアクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ１のマップにおいて、アクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ１の最小値に相当する。

ステップＳ１１０５では、ステップＳ１１０１で算出したアクセル開度速度ｄＡＰＯが、ステップＳ１１０３またはＳ１１０４で設定したアクセル開度速度閾値ｄＡＰＯ０以上であるか否かを判断する。ｄＡＰＯ≧ｄＡＰＯ０の場合は、運転者がアクセルペダル７２を踏込み操作していると判断し、ステップＳ１１０６へ進んでアクセル踏込み操作フラグFlg_APOに１をセットする。一方、ｄＡＰＯ＜ｄＡＰＯ０の場合、運転者はアクセルペダル７２の踏込み操作をしていない、すなわち、アクセルペダル７２を保持または戻しているか、アクセルペダル７２を解放していると判断し、ステップＳ１１０７へ進んでアクセル踏込み操作フラグFlg_APOに０をセットしてクリアする。

このように、ステップＳ１１００でアクセルペダル７２の踏込み操作検出処理を行った後、ステップＳ９００へ進む。ステップＳ９００は、第１の実施の形態における図４のステップＳ９００と同じである。

ステップＳ１０００では、ステップＳ９００で算出した目標アクセル開度ＡＰＯ*を、エンジン制御装置７４に出力するとともに、ステップＳ１８００で算出した目標アクセルペダル反力補正値ＦＡ*hoseiをアクセルペダル反力制御装置７０へ出力する。エンジン制御装置７４は、目標アクセル開度ＡＰＯ*に従ってエンジントルク発生量を調節し、エンジントルク制御を行う。アクセルペダル反力制御装置７０は、目標アクセルペダル反力補正値ＦＡ*hoseiに応じてアクセルペダル７２に発生させるアクセルペダル操作反力を制御する。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３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）自車両の前方に存在する障害物状況に基づいて第１の車間距離閾値Ｌ１*を算出し、算出した第１の車間距離閾値Ｌ１*および自車両と障害物との位置関係に基づいて、アクセルペダル７２に発生させる反力を決定する。また、障害物状況に基づいて第２の車間距離閾値Ｌ２*を算出し、算出した第２の車間距離閾値Ｌ２*および自車両と障害物との位置関係に基づいて、アクセルペダル踏込み量ＡＰＯに対するエンジントルク発生量の関係を減少方向に補正する。このように構成することにより、例えば自車両が前方の障害物に遠くから接近していく場合に、アクセルペダル７２の踏込み量に対してエンジントルクの発生量が低減されることになり、容易に先行車に対する追従走行に移行することができる。また、追従走行中も自車両と障害物との位置関係や第２の車間距離閾値Ｌ２*に基づいてエンジントルクが制御されるので、通常、追従走行中に運転者が行うアクセルペダル７２の修正操作を減らすことができ、運転者の肉体的負荷を軽減することができる。さらに、障害物が自車両の前方に存在し続けるという確信度を算出し、算出した確信度に基づいてエンジントルクの減少補正をさらに補正するので、例えば前方障害物を追い越そうとする場合に、アクセルペダル７２を踏み込んでいるにも関わらず期待するほどの加速が得られないという加速不良などの違和感を低減することができる。
（２）確信度に基づいてアクセルペダル反力を補正することにより、例えば前方障害物を追い越そうとする場合に、アクセルペダル７２の反力が重いことによるアクセルペダル操作のしづらさを軽減することができる。
（３）自車両と障害物との位置関係に応じて減少方向に補正されていたアクセルペダル踏込み量に対するエンジントルク発生量の関係を通常の関係に復帰させる場合に、確信度に基づいて復帰制御を補正する。例えば、前方障害物を追い越そうとするようなシーンにおいて、アクセルペダル踏込み量に対するエンジントルク発生量の関係を適切に復帰させることができる。
（４）コントローラ５０は、確信度Probが小さくなるほどアクセルペダル踏込み量に対するエンジントルク発生量が大きくなるように補正する。具体的には、図３５に示すように確信度Probが小さくなるほど大きくなるトルクダウンゲイン最小値Ka_minを設定し、目標アクセル開度最終値ＡＰＯ０*を算出する。これにより、例えば前方障害物を追い越そうとするようなシーンにおいて、運転者によるアクセルペダル操作に応じた加速を実現することが可能となる。
（５）コントローラ５０は、確信度Probが小さくなるほどアクセルペダル反力が小さくなるように補正する。具体的には、図３０に示すように確信度Probが小さくなるほど小さくなるゲインＫｐを設定し、ゲインＫｐを用いて目標アクセルペダル反力ＦＡ*を算出する。これにより、例えば前方障害物を追い越そうとするようなシーンにおいて、アクセルペダル反力が重いことによるアクセルペダル７２の操作のしづらさを改善することができる。
（６）アクセルペダル７２の踏増し操作が検出されると、確信度Probが小さくなるほどアクセルペダル反力が小さくなるようにさらに補正を行う。具体的には、図３３に示すように確信度Probが小さくなるほど大きくなるゲインＫａｃｃを設定し、ゲインＫａｃｃとアクセルペダル踏増し量ΔＡｃｃとに基づいて目標アクセルペダル反力補正値ＦＡ*hoseiを算出する。これにより、前方障害物に接近するシーンではアクセルペダル反力によって確実に運転者へ適切な操作を促すことができる。さらに、前方障害物を追い越すようなシーンではより早いタイミングでアクセルペダル反力を小さくするように補正することができ、アクセルペダル７２の反力が重いことによるアクセルペダル７２の操作のしづらさを軽減することができる。
（７）コントローラ５０は、アクセルペダル７２の踏込み操作が検出された場合に、アクセルペダル踏込み量に対するエンジントルク発生量の関係を通常の関係に復帰させる。これにより、例えば運転者がアクセルペダル７２を保持しているにも関わらず、アクセルペダル踏込み量に対するエンジントルク発生量の関係が復帰することで自車両が加速していくという違和感を低減することができる。
（８）確信度Probが小さくなるほどアクセルペダル７２の踏込み操作の検出タイミングを早くするように補正する。具体的には、図３７に示すように、アクセルペダル７２の踏込み操作速度ｄＡＰＯの閾値ｄＡＰＯ１を確信度Probが小さくなるほど小さくなるように設定する。これにより、運転者がアクセルペダル７２を踏み込む場合に早いタイミングで運転者の踏込み操作を検出することができる。
（９）コントローラ５０は、確信度Probが小さくなるほどアクセルペダル踏込み量ＡＰＯに対するエンジントルク発生量の関係を通常の関係に早く復帰させる。具体的には、図３５に示すマップに従って確信度Probに応じて設定したトルクダウンゲイン最小値Ka_minを用いてトルクダウンゲイン出力値Ka_outを算出し、目標アクセル開度ＡＰＯ*を算出する。これにより、例えば前方障害物を追い越すようなシーンにおいて、より早いタイミングでアクセルペダル踏込み量に対するエンジントルク発生量の関係を通常の関係に復帰させることができ、加速不良による違和感を低減することができる。

−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、図１７に示すように、車間距離Lが大きくなるほど増加リミッタKa_up1を徐々に大きくなるように設定することで、アクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*を増加補正する際の目標アクセル開度APO*の増加速度が、車間距離Lが長くなるほど増加するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、アクセルペダル踏み込み量APOに対して目標アクセル開度APO*を増加補正する際の目標アクセル開度APO*の増加速度が、自車速VSPや先行車両との相対速度Vrが高くなるほど増加するように構成してもよい。

（２） 上述の説明では、エンジン制御装置７４へ出力する制御指令値としてコントローラ５０で目標アクセル開度APO*を算出した。ただし、これには限定されず、たとえばエンジン制御指令値としてスロットルバルブ開度を算出するようにしてもよい。また、自車走行路の勾配SLPを検出する勾配検出センサを設けて、ステップＳ６１０の勾配推定値算出処理を省略することもできる。

（３） 上述の説明では、運転操作機器としてアクセルペダル７２を例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、いわゆるジョイスティックや操作レバーのように、操作量に応じて車両の加速を、または加速および減速を制御する各種の運転操作機器に対して本発明を適用してもよい。

（４） 上述した第３の実施の形態においては、図３０，３３，３５，３７に示すように確信度Probに応じたマップを設定した。ただし、確信度Probに対するゲインや閾値の特性はこれらの図に示すものには限定されず、例えば曲線的に変化するように設定する等、若干の変更が可能である。また、上記一実施の形態では、確信度Probに応じて目標アクセルペダル反力ＦＡ*の算出処理、アクセルペダル踏込み操作検出処理、エンジントルク制御処理、およびエンジントルク復帰処理の補正を行ったが、これらの少なくともいずれかを行うように構成してもよい。例えば、確信度Probに応じて、アクセルペダル踏込み量ＡＰＯに対するエンジントルク発生量の関係を補正する処理のみを行うようにして、確信度に応じてその他の補正処理を省略するように構成することもできる。

（５） 以上説明した第３の実施の形態においては、エンジン制御装置７４へ出力する制御指令値としてコントローラ５０で目標アクセル開度ＡＰＯ*を算出した。ただし、これには限定されず、例えばエンジン制御指令値としてスロットルバルブ開度を算出するようにしてもよい。また、自車走行路の勾配ＳＬＰを検出する勾配検出センサを設け、ステップＳ９１０の勾配推定値算出処理を省略することもできる。
（６） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。

上述の実施の形態およびその変形例において、たとえば、レーザレーダ１０および車速センサ２０が障害物検出手段として機能し、第１の車間距離閾値算出部５２，１５３が第１の車間距離閾値算出手段として機能し、アクセルペダル反力決定部５３，１５４が操作反力演算手段として機能し、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、第２の車間距離閾値算出部５５，１５８が第２の車間距離閾値算出手段として機能することができる。また、エンジン制御装置７４がエンジン制御手段として機能し、目標アクセル開度算出部５６，１５９がエンジントルク制御手段として機能し、目標アクセル開度復帰部５８，１６１がエンジントルク補正手段として機能し、アクセルペダル踏み込み量検知部７３およびアクセルペダル踏込み操作検出部１６０が運転操作機器操作状態検出手段として機能し、勾配推定値算出部５４が勾配推定値算出手段として機能することができる。確信度算出部１５２が確信度算出手段として機能し、アクセルペダル反力補正部１５６が操作反力補正手段として機能し、ドライバ操作判断部１５５が操作量増加検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の代わりにたとえば別方式のミリ波レーダを用いたり、車車間通信等を用いて障害物状況を検出す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。

第１の実施の形態による車間維持支援装置１の構成を示すシステム図。 車間維持支援装置１を搭載する車両の構成図。 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。 コントローラ５０における車間維持支援制御処理の処理手順を示すフローチャート。 第１の車間距離閾値算出処理の処理手順を示すフローチャート。 第２の車間距離閾値算出処理の処理手順を示すフローチャート。 第２の車間距離閾値算出処理の処理手順を示すフローチャート。 先行車速と先行車速依存基準距離との関係を示す図。 自車走行路の勾配と勾配依存補正時間との関係を示す図。 車間距離偏差算出処理の処理手順を示すフローチャート。 目標アクセル開度最終値算出処理の処理手順を示すフローチャートである。 アクセルペダル踏込み量と目標アクセル開度最小値との関係を示す図。 車速と車速依存ゲインとの関係を示す図。 自車走行路の勾配と勾配依存補正ゲインとの関係を示す図。 アクセル踏込み操作検出処理の処理手順を示すフローチャート。 目標アクセル開度復帰処理の処理手順を示すフローチャート。 車間距離と増加リミッタとの関係を示す図。 第２の実施の形態における、アクセル踏込み操作検出処理の処理手順を示すフローチャート。 先行車両との車間距離（実車間距離）L、アクセルペダル踏み込み量APO、目標アクセル開度APO*、およびサーボモータ７１が付与するアクセルペダル操作反力の時間推移をそれぞれ示す図。 先行車両との車間距離（実車間距離）L、アクセルペダル踏み込み量APO、および目標アクセル開度APO*の時間推移をそれぞれ示す図である。 第２の実施の形態における、先行車両との車間距離（実車間距離）L、アクセルペダル踏み込み量APO、および目標アクセル開度APO*の時間推移をそれぞれ示す図。 第３の実施の形態のコントローラ内部の構成を説明するブロック図。 第３の実施の形態の車間維持支援装置における車間維持支援制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 確信度算出処理の処理手順を示すフローチャート。 直線路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。 カーブ路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。 直線路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。 カーブ路を走行する場合の横方向オフセット値の算出方法を説明する図。 横方向オフセット値と確信度との関係を示す図。 確信度とゲインＫｐとの関係を示す図。 ドライバ操作判断処理の処理手順を示すフローチャート。 目標ペダル反力補正処理の処理手順を示すフローチャート。 確信度とゲインＫａｃｃとの関係を示す図。 目標アクセル開度最終値算出処理の処理手順を示すフローチャート。 確信度とトルクダウンゲイン最小値との関係を示す図。 アクセル踏込み操作検出処理の処理手順を示すフローチャート。 確信度とアクセル開度速度閾値との関係を示す図。

符号の説明

１：車間維持支援装置、１０：レーザレーダ、２０：車速センサ、５０：コントローラ、５１，１５１：障害物認識部、５２，１５３：第１の車間距離閾値算出部、５３，１５４：アクセルペダル反力決定部、５４，１５７：勾配推定値算出部、５５，１５８：第２の車間距離閾値算出部、５６，１６９：目標アクセル開度算出部、５７，１６０：アクセルペダル踏込み操作検出部、５８，１６１：目標アクセル開度復帰部、７０：アクセルペダル反力制御装置、７１：サーボモータ、７２：アクセルペダル、７３：アクセルペダル踏込み量検知部、７４：エンジン制御装置、１５２：確信度算出部、１５５：ドライバ操作判断部、１５６：アクセルペダル反力補正部

Claims (19)

1. 自車両の前方に存在する障害物の状況を検出する障害物検出手段と、
   前記障害物検出手段によって検出された障害物の状況に基づいて第１の車間距離閾値を算出する第１の車間距離閾値算出手段と、
   前記第１の車間距離閾値算出手段によって算出される前記第１の車間距離閾値、および前記自車両と前記障害物との位置関係に基づいて、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させる操作反力を演算する操作反力演算手段と、
   前記操作反力演算手段で演算された前記操作反力に基づいて前記操作反力を前記運転操作機器に発生させる操作反力発生手段と、
   前記障害物検出手段によって検出された障害物の状況に基づいて前記第１の車間距離閾値L*１よりも大きな（L*１＜L*２）値である第２の車間距離閾値を算出する第２の車間距離閾値算出手段と、
   前記運転操作機器の操作状態を検出する運転操作機器操作状態検出手段と、
   前記運転操作機器操作状態検出手段で検出した前記運転操作機器の操作量に応じてエンジントルクを発生するようエンジンを制御するエンジン制御手段と、
   前記障害物検出手段によって検出された障害物との位置関係に基づいて、前記運転操作機器の操作量に対するエンジントルク発生量の関係を減少方向に補正するエンジントルク制御手段と、
   前記運転操作機器操作状態検出手段によって、前記第２の車間距離閾値算出手段で算出した前記第２の車間距離閾値よりも、前記障害物検出手段によって検出された自車両前方に存在する障害物との距離が上回っていた場合であって、運転者が自車両の加速操作を行ったと検出されたときにのみ、前記エンジントルク制御手段によって前記運転操作機器の操作量に対して減少補正したエンジントルク発生量を、前記運転操作機器の操作量に対して増加させるようにさらに補正（増加補正）するエンジントルク補正手段とを備えることを特徴とする車間維持支援装置。
2. 請求項１に記載の車間維持支援装置において、
   前記エンジントルク補正手段は、前記運転操作機器操作状態検出手段によって運転者の自車両の加速操作が終了したと検出されてから所定時間経過するまで、前記増加補正を継続することを特徴とする車間維持支援装置。
3. 請求項２に記載の車間維持支援装置において、
   前記エンジントルク補正手段は、前記運転操作機器操作状態検出手段によって、前記運転操作機器が操作されなくなったこと、または、所定の操作速度以上の操作速度で前記運転操作機器が自車両の加速操作を終了するように操作されたことを検出した場合に、前記増加補正を終了することを特徴とする車間維持支援装置。
4. 請求項１〜３に記載の車間維持支援装置において、
   前記エンジントルク補正手段は、前記障害物検出手段によって検出された障害物の状況に基づいて、前記運転操作機器の操作量に対してエンジントルク発生量を増加させる際のエンジントルク発生量の増加速度を変更することを特徴とする車間維持支援装置。
5. 請求項４に記載の車間維持支援装置において、
   前記エンジントルク補正手段は、前記障害物検出手段によって自車両前方の障害物が検出されない場合には、前記障害物検出手段によって自車両前方の障害物が検出された場合と比べて、前記運転操作機器の操作量に対してエンジントルク発生量を増加させる際のエンジントルク発生量の増加速度を高くすることを特徴とする車間維持支援装置。
6. 請求項４に記載の車間維持支援装置において、
   前記エンジントルク補正手段は、前記障害物検出手段によって検出した自車両前方の障害物との車間距離が長い場合には、前記障害物検出手段によって検出した自車両前方の障害物との車間距離が短い場合と比べて、前記運転操作機器の操作量に対してエンジントルク発生量を増加させる際のエンジントルク発生量の増加速度を高くすることを特徴とする車間維持支援装置。
7. 請求項１〜６に記載の車間維持支援装置において、
   自車両の走行路の勾配を推定する勾配推定値算出手段をさらに備え、
   前記第２の車間距離閾値算出手段は、前記勾配推定値算出手段の推定結果に基づいて、前記第２の車間距離閾値を算出することを特徴とする車間維持支援装置。
8. 請求項７に記載の車間維持支援装置において、
   前記第２の車間距離閾値算出手段は、前記勾配推定値算出手段によって自車両の走行路が上り勾配であると推定される場合には、自車両の走行路が上り勾配でも下り勾配でもないと推定される場合と比べて前記第２の車間距離閾値が短くなるように算出し、前記勾配推定値算出手段によって自車両の走行路が下り勾配であると推定される場合には、自車両の走行路が上り勾配でも下り勾配でもないと推定される場合と比べて前記第２の車間距離閾値が長くなるように算出することを特徴とする車間維持支援装置。
9. 請求項１〜６に記載の車間維持支援装置において、
   自車両の走行路の勾配を推定する勾配推定値算出手段をさらに備え、
   前記エンジントルク制御手段は、前記勾配推定値算出手段によって自車の走行路が上り勾配であると推定される場合は、下り勾配であると推定される場合と比べて、前記運転操作機器の操作量に対してエンジントルク発生量を増加させる際のエンジントルク発生量の増加量を多くすることを特徴とする車間維持支援装置。
10. 自車両の前方に存在する障害物の状況を検出し、
    検出された障害物の状況に基づいて第１の車間距離閾値を算出し、
    算出される前記第１の車間距離閾値、および前記自車両と前記障害物との位置関係に基づいて、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させる操作反力を演算し、
    演算された前記操作反力に基づいて前記操作反力を前記運転操作機器に発生させ、
    検出された障害物の状況に基づいて前記第１の車間距離閾値L*１よりも大きな（L*１＜L*２）値である第２の車間距離閾値を算出し、
    前記運転操作機器の操作状態を検出し、
    検出した前記運転操作機器の操作量に応じてエンジントルクを発生するようエンジンを制御し、
    検出された障害物との位置関係に基づいて、前記運転操作機器の操作量に対するエンジントルク発生量の関係を減少方向に補正し、
    算出した前記第２の車間距離閾値よりも、検出された自車両前方に存在する障害物との距離が上回っていた場合であって、運転者が自車両の加速操作を行ったと検出されたときにのみ、前記運転操作機器の操作量に対して減少補正したエンジントルク発生量を、前記運転操作機器の操作量に対して増加させるようにさらに補正（増加補正）することを特徴とする車間維持支援方法。
11. 請求項１に記載の車間維持支援装置において、
    前記障害物検出手段によって検出される障害物の状況に基づいて、自車両の先行車としての確信度を算出する確信度算出手段をさらに備え、
    前記エンジントルク補正手段は、前記確信度算出手段で算出される前記確信度に基づいて、前記エンジントルク制御手段における減少補正をさらに補正することを特徴とする車間維持支援装置。
12. 請求項１１に記載の車間維持支援装置において、
    前記確信度算出手段で算出される前記確信度に基づいて、前記操作反力演算手段で演算される前記操作反力を補正する操作反力補正手段をさらに備えることを特徴とする車間維持支援装置。
13. 請求項１１または請求項１２に記載の車間維持支援装置において、
    前記エンジントルク補正手段は、前記確信度算出手段で算出される前記確信度に基づいて、前記増加補正を行うことを特徴とする車間維持支援装置。
14. 請求項１１に記載の車間維持支援装置において、
    前記エンジントルク補正手段は、前記確信度算出手段で算出される前記確信度に基づいて、前記エンジントルク制御手段における減少補正をさらに補正する際に、前記確信度が小さくなるほど、前記運転操作機器の操作量に対するエンジントルク発生量が大きくなるように補正することを特徴とする車間維持支援装置。
15. 請求項１２に記載の車間維持支援装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記確信度が小さくなるほど、前記操作反力が小さくなるように補正することを特徴とする車間維持支援装置。
16. 請求項１５に記載の車間維持支援装置において、
    前記運転操作機器の操作量の増加を検出する操作量増加検出手段をさらに備え、
    前記操作反力補正手段は、前記操作量増加検出手段によって前記運転操作機器の操作量の増加が検出されると、前記操作反力演算手段で演算される前記操作反力を前記確信度が小さくなるほど小さくなるようにさらに補正することを特徴とする車間維持支援装置。
17. 請求項１３に記載の車間維持支援装置において、
    前記確信度算出手段で算出される前記確信度に基づいて、前記確信度が小さくなるほど
    前記運転操作機器操作状態検出手段における運転者による自車両の加速操作の有無の検出タイミングを早くするよう補正する運転操作機器操作状態検出補正手段をさらに備えることを特徴とする車間維持支援装置。
18. 請求項１３または請求項１７に記載の車間維持支援装置において、
    前記エンジントルク補正手段は、前記確信度が小さくなるほど前記運転操作機器の操作量に対するエンジントルク発生量の関係を通常の関係に早く復帰させるように増加補正することを特徴とする車間維持支援装置。
19. 請求項１０に記載の車間維持支援方法において、
    検出された障害物の状況に基づいて、自車両の先行車としての確信度をさらに算出し、
    算出された前記確信度に基づいて、前記エンジントルクの減少補正をさらに補正することを特徴とする車間維持支援方法。

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