JP3988732B2 - 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

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においては、前方障害物との接触の可能性を予測し、接触の可能性に基づいて制動制御を行っている（例えば特許文献１参照）。この装置は、自車両を減速して減速ショックを与えることにより運転者に接触の可能性が高いことを報知する。

本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。

特開平９−２８６３１３号公報

上述した装置では、自車両が減速制御中に前方障害物が離脱すると、制動制御の対象がいなくなるため自車両が加速を行うようになる。例えば商店街や渋滞時に自車両が減速制御している場合、前方障害物の離脱によって加速を開始すると運転性を損なってしまういう問題があった。

本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段による検出結果に基づいて、自車両と障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルに基づいて、リスクポテンシャルが大きくなるほど前記自車両に発生する制駆動力を制動側に大きく補正するように、制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、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と、リスクポテンシャルが所定値以下となったときに制駆動力制御手段で制御する制駆動力を徐々に変化させる制駆動力補正手段と、リスクポテンシャルが所定値以下となったときに制駆動力制御手段で制御する制駆動力を徐々に変化させる際の変化率を、アクセルペダル操作量検出手段によって検出されるアクセルペダル操作量に基づいて設定する制駆動力変化率設定手段とを備える。

リスクポテンシャルに応じた制駆動力制御を行う際に、リスクポテンシャルが所定値以下となった場合には制駆動力を徐々に変化するので、自車両の急加速を抑制することができる。さらに、アクセルペダル操作量に基づいて制駆動力の変化率を設定するので、運転者の加速意図を妨げないような制御を行うことができる。

《第１の実施の形態》
本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の構成を示すシステム図であり、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。レーダ装置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、前方物体までの距離を算出する。図３に、レーダ装置１０の構成を示す。レーダ装置１０は、赤外線レーザ光を出射する発光部１０ａと、その反射光を受光し、受光した反射光に応じた電圧を出力する受光部１０ｂとを備えている。発光部１０ａと受光部１０ｂは隣接して配置されている。発光部１０ａは矢印で示すようにスキャニング機構によって自車両前方に向かって水平方向に振れるように構成され、角度を変化させながら所定角度範囲内（例えば自車両正面を基準として±６deg程度）で順次発光する。レーダ装置１０は、発光部１０ａのレーザ光の出射から受光部１０ｂにおける受光までの時間差に基づいて自車両から前方障害物までの距離を算出する。

レーダ装置１０は、発光部１０ａをスキャニング機構によりスキャニングしながら、各スキャニング位置またはスキャニング角度について反射光を受光した場合に前方障害物までの距離を算出する。さらに、レーダ装置１０は、前方障害物を検出したときのスキャニング角と前方障害物までの距離とに基づいて、自車両に対する前方障害物の左右方向位置も算出する。すなわち、レーダ装置１０は、自車両に対する障害物の相対的な位置関係を検出する。

図４に、レーダ装置１０がスキャニングして得た障害物の検出結果の一例を示す。各スキャニング角で自車両に対しての障害物の相対的な位置を特定することで、図４に示すようにスキャニング範囲内で検出できる複数の物体についての平面的な存在状態図を得ることができる。

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。舵角センサ３０は、ステアリングコラムもしくはステアリングホイール７０付近に取り付けられた角度センサ等であり、ステアリングシャフトの回転を操舵角として検出し、コントローラ５０へ出力する。

アクセルペダル６２には、アクセルペダル６２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６４が設けられている。アクセルペダルストロークセンサ６４によって検出されたアクセルペダル操作量はコントローラ５０および駆動力制御装置６３に出力される。ブレーキペダル９２には、その踏み込み量（操作量）を検出するブレーキペダルストロークセンサ９４が設けられている。ブレーキペダルストロークセンサ９４によって検出されたブレーキペダル操作量は、制動力制御装置９３に出力される。

コントローラ５０は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のＣＰＵ周辺部品とから構成され、車両用運転操作補助装置１全体の制御を行う。コントローラ５０は、車速センサ２０から入力される自車速と、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を認識し、認識した障害物状況に基づいて各障害物に対する接触の可能性に関するリスク（以降、接触リスクポテンシャルと呼ぶ）を算出する。そして、障害物との接触の可能性がある場合には、自車両の制駆動力制御を行う。そこで、コントローラ５０は、接触リスクポテンシャルに基づいて制駆動力の補正量を算出し、算出した制駆動力の補正量を駆動力制御装置６３および制動力制御装置９３にそれぞれ出力する。

駆動力制御装置６３は、アクセルペダル６２の操作状態に応じた駆動力を発生するようにエンジン（不図示）を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させる駆動力を変化させる。図５に、駆動力制御装置６３の構成を表すブロック図を示す。図６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６３は、図５に示すようにドライバ要求駆動力算出部６３ａと、加算器６３ｂと、エンジンコントローラ６３ｃとを備えている。

ドライバ要求駆動力算出部６３ａは、図６に示すようなマップを用いて、アクセルペダル６２が踏み込まれたときの操作量（アクセルペダル操作量）ＳＡに応じてドライバが要求する駆動力（ドライバ要求駆動力）Ｆｄａを算出する。加算器６３ｂは、算出された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し、エンジンコントローラ６３ｃへ出力する。エンジンコントローラ６３ｃは、目標駆動力に従ってエンジン制御指令値を算出する。エンジン制御指令値は例えばスロットルバルブ開度の制御指令値であり、エンジンコントローラ６３ｃによって目標駆動力を実現するようにスロットルバルブ開度が調節される。

制動力制御装置９３は、ブレーキペダル９２の操作状態に応じた制動力を発生するようにブレーキ液圧を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させるブレーキ液圧を変化させる。図７に、制動力制御装置９３の構成を表すブロック図を示す。図８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。図７に示すように、制動力制御装置９３は、ドライバ要求制動力算出部９３ａと、加算器９３ｂと、ブレーキ液圧コントローラ９３ｃとを備えている。

ドライバ要求制動力算出部９３ａは、図８に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル９２の踏み込み量（ブレーキペダル操作量）ＳＢに応じてドライバが要求する制動力（ドライバ要求制動力）Ｆｄｂを算出する。加算器９３ｂは、算出された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し、ブレーキ液圧コントローラ９３ｃに出力する。ブレーキ液圧コントローラ９３ｃは、目標制動力に従ってブレーキ液圧指令値を算出する。ブレーキ液圧コントローラ９３ｃ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。

つぎに、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の動作を説明する。まず、その概要を説明する。自車両と前方障害物との接触リスクポテンシャルを算出し、接触の可能性が高い場合は制駆動力制御を行う。このとき、自車両や前方障害物の車線変更等によって接触の可能性が急に変化すると、制駆動力制御が開始または終了することにより自車両の制駆動力が急に変化する。例えば、自車両が車線変更等を行うことによって制御の対象としていた前方障害物がいなくなると、接触の可能性がなくなったと判断して制駆動力制御が終了する。その結果、自車両が加速することになり、運転性が損なわれてしまう。

そこで、第１の実施の形態においては、制駆動力制御を行っている際に前方障害物が離脱すると制駆動力の補正量を徐々に減少して、通常、すなわち制駆動力制御を行っていない場合の制駆動力（ドライバ要求制駆動力）まで徐々に復帰させる。ただし、常に一定の変化量で復帰させると自車両が前方障害物を追い越すために加速操作を行いたい場合等は、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。そこで、第１の実施の形態においては、制駆動力を終了する場合の運転者のアクセル操作に基づいて、制駆動力を復帰させる場合の変化量を設定する。さらに、前方障害物の割込等により接触の可能性が急に高くなる場合は、制駆動力の補正量を徐々に増加させる。

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９を用いて詳細に説明する。図９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Ｓ１１０で、車速センサ２０によって検出される自車速Ｖｈと、舵角センサ３０によって検出される自車両の操舵角δのデータを読み込む。ステップＳ１２０では、アクセルペダルストロークセンサ６４によって検出されるアクセルペダル操作量ＳＡを読み込む。つづくステップＳ１３０で、レーダ装置１０および車速センサ２０の検出結果から前方障害物に関する情報を認識する。前方障害物に関する情報は、例えば各障害物までの前後方向の距離（車間距離）Ｘと、自車両に対する障害物の左右方向位置ｘおよび前後方向位置ｙである。なお、レーダ装置１０によって複数の障害物が検出される場合は、各障害物について障害物情報を認識する。

ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で読み込んだ自車速Ｖｈおよび操舵角δに基づいて、自車両の進路を推定する。以下に、予測進路の推定方法を図１０および図１１を用いて説明する。予測進路を推定するために、図１０に示すように自車両が矢印方向に進行している場合の旋回半径Ｒを算出する。まず、自車両の旋回曲率ρ（１／ｍ）を算出する。旋回曲率ρは、自車速Ｖｈおよび操舵角δに基づいて、以下の（式１）で算出できる。
ρ＝１／｛Ｌ（１＋Ａ・Ｖｈ^２）｝×δ／Ｎ・・・（式１）
ここで、Ｌ：自車両のホイールベース、Ａ：車両に応じて定められたスタビリティファクタ（正の定数）、Ｎ：ステアリングギア比である。

旋回半径Ｒは、旋回曲率ρを用いて以下の（式２）で表される。
Ｒ＝１／ρ ・・・（式２）
（式２）を用いて算出した旋回半径Ｒを用いることで、図１０に示すように自車両の走行軌道を半径Ｒの円弧として予測することができる。そして、図１１に示すように、旋回半径Ｒの円弧を中心線とした幅Ｔｗの領域を、自車両が走行するであろう予測進路として設定する。幅Ｔｗは、自車両の幅に基づいて予め適切に設定しておく。

ステップＳ１５０では、レーザ装置１０によって検出される複数の障害物について、ステップＳ１４０で設定した自車両の予測進路内にあるか、予測進路外にあるかを判定する。ここでは、ステップＳ１３０で認識した障害物の左右方向位置ｘと前後方向位置ｙとを用いて、障害物が予測進路内にあるか否かを判定する。

ステップＳ１６０では、予測進路内にある障害物と自車両との接触の可能性を判断するために、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣをそれぞれ算出する。車間時間ＴＨＷは、前方障害物の現在位置に自車両が到達するまでの時間を示す物理量であり、以下の（式３）から算出される。
ＴＨＷ＝Ｘ／Ｖｈ ・・・（式３）

余裕時間ＴＴＣは、自車両と障害物との相対速度Ｖｒが一定の場合に何秒後に自車両と障害物とが接触するかを表す物理量であり、以下の（式４）から算出される。
ＴＴＣ＝Ｘ／Ｖｒ ・・・（式４）
なお、自車両の予測進路内に複数の障害物が存在する場合は、各障害物について車間時間ＴＨＷと余裕時間ＴＴＣをそれぞれ算出する。

つづくステップＳ１７０では、ステップＳ１６０で算出した車間時間ＴＨＷが最小となる障害物および余裕時間ＴＴＣが最小となる障害物をそれぞれ選択する。

ステップＳ１８０では、ステップＳ１７０で選択した障害物に対する接触リスクポテンシャルＲＰを算出する。接触リスクポテンシャルＲＰは以下のようにして算出する。図１２（ａ）に示すように、自車両前方に仮想的な弾性体を設けたと仮定し、この仮想的な弾性体が前方車両に当たって圧縮され、自車両に対する擬似的な走行抵抗を発生するというモデルを考える。ここで、障害物に対する接触リスクポテンシャルＲＰは、図１２（ｂ）に示すように仮想弾性体が前方車両に当たって圧縮された場合の反発力と定義する。

従って接触リスクポテンシャルＲＰは、自車両と前方車両との車間距離Ｘを用いて以下の（式５）で表すことができる。
ＲＰ＝ｋ・（Ｌ−Ｘ） ・・・（式５）
ここで、ｋ：仮想弾性体のバネ定数、Ｌ：仮想弾性体の長さである。これにより、自車両と前方車両との車間距離Ｘが短くなるほど接触リスクポテンシャルＲＰが大きくなる。また、図１２（ａ）に示すように仮想弾性体が前方車両に接触していない場合は、接触リスクポテンシャルＲＰ＝０とする。

ここでは、車間時間ＴＨＷに関連づけた仮想弾性体、および余裕時間ＴＴＣに関連づけた仮想弾性体とを自車両と前方障害物との間に設定したモデルを想定し、それぞれの仮想弾性体による反発力を、車間時間ＴＨＷに基づく接触リスクポテンシャルＲＰ１および余裕時間ＴＴＣに基づく接触リスクポテンシャルＲＰ２として算出する。ここで行う処理を、図１３のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１８０１では、ステップＳ１７０で算出した車間時間ＴＨＷをしきい値Ｔｈ１と比較する。車間時間ＴＨＷがしきい値Ｔｈ１（例えば１sec）より小さい場合（ＴＨＷ＜Ｔｈ１）は、ステップＳ１８０２へ進み、仮想弾性体の長さを表す基準距離Ｌ１を算出する。基準距離Ｌ１は、車間時間ＴＨＷのしきい値Ｔｈ１と自車速Ｖｈを用いて、以下の（式６）から算出する。
Ｌ１＝Ｔｈ１×Ｖｈ ・・・（式６）

ステップＳ１８０３では、ステップＳ１８０２で算出した基準距離Ｌ１を用いて、以下の（式７）から車間時間ＴＨＷに基づく接触リスクポテンシャルＲＰ１を算出する。
ＲＰ１＝ｋ１×（Ｌ１−Ｘ） ・・・（式７）
（式７）においてｋ１は予め設定した仮想弾性体のばね定数である。一方、ステップＳ１８０１でＴＨＷ≧Ｔｈ１と判定された場合は、ステップＳ１８０４へ進んで接触リスクポテンシャルＲＰ１＝０にする。

つづくステップＳ１８０５では、ステップＳ１７０で算出した余裕時間ＴＴＣをしきい値Ｔｈ２と比較する。余裕時間ＴＴＣがしきい値Ｔｈ２（例えば１０sec）より小さい場合（ＴＴＣ＜Ｔｈ２）は、ステップＳ１８０６へ進んで仮想弾性体の長さを表す基準距離Ｌ２を算出する。基準距離Ｌ２は、余裕時間ＴＴＣのしきい値Ｔｈ２と相対速度Ｖｒを用いて、以下の（式８）から算出する。
Ｌ２＝Ｔｈ２×Ｖｒ ・・・（式８）

ステップＳ１８０７では、ステップＳ１８０６で算出した基準距離Ｌ２を用いて、以下の（式９）から余裕時間ＴＴＣに基づく接触リスクポテンシャルＲＰ２を算出する。
ＲＰ２＝ｋ２×（Ｌ２−Ｘ） ・・・（式９）
（式９）においてｋ２は予め設定した仮想弾性体のばね定数である。一方、ステップＳ１８０５でＴＴＣ≧Ｔｈ２と判定された場合は、ステップＳ１８０８へ進んで接触リスクポテンシャルＲＰ２＝０にする。

つづくステップＳ１８０９では、ステップＳ１８０３またはＳ１８０４で算出した車間時間ＴＨＷに基づく接触リスクポテンシャルＲＰ１と、ステップＳ１８０７またはＳ１８０８で算出した余裕時間ＴＴＣに基づく接触リスクポテンシャルＲＰ２のうち、大きい方の値を最終的な接触リスクポテンシャルＲＰとして選択する。このようにして接触リスクポテンシャルＲＰを算出した後、ステップＳ１９０へ進む。

ステップＳ１９０では、ステップＳ１８０で算出した接触リスクポテンシャルＲＰに基づいて、制駆動力補正を行う際の駆動力補正量ΔＤａおよび制動力補正量ΔＤｂを算出する。ステップＳ１９０における制駆動力補正量の算出処理を、図１４を用いて説明する。

まず、ステップＳ１９０１において、接触リスクポテンシャルＲＰに基づいて仮想的に設定した弾性体からの制御用反発力Ｆｃを算出する。図１５に、接触リスクポテンシャルと制御用反発力Ｆｃとの関係を示す。図１５に示すように、接触リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほど制御用反発力Ｆｃが大きくなる。

ステップＳ１９０２では、ステップＳ１２０で読み込んだアクセルペダル操作量ＳＡに基づいてドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。コントローラ５０内には、駆動力制御装置６３内に記憶されたドライバ要求駆動力算出マップ（図６）と同一のものが用意されており、アクセルペダル操作量ＳＡに従ってドライバ要求駆動力Ｆｄａを推定する。

ステップＳ１９０３で、ドライバ要求駆動力Ｆｄａと制御用反発力Ｆｃとの大小関係を比較する。ドライバ要求駆動力Ｆｄａが反発力Ｆｃ以上（Ｆｄａ≧Ｆｃ）の場合は、ステップＳ１９０４へ進む。ステップＳ１９０４では、駆動力補正量ΔＤａとして−Ｆｃをセットし、ステップＳ１９０５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を制御用反発力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６３のみで行うことができる。この場合、車両の状態としては、ドライバがアクセルペダル６２を踏んでいるにも関わらず期待した程の駆動力が得られない状態となる。補正後の駆動力が走行抵抗より大きい場合には、加速が鈍くなる挙動としてドライバに感じられ、補正後の駆動力が走行抵抗より小さい場合には、減速する挙動としてドライバに感じられる。

一方、ステップＳ１９０３が否定判定され、ドライバ要求駆動力Ｆｄａが制御用反発力Ｆｃより小さい場合（Ｆｄａ＜Ｆｃ）は、駆動力制御装置６３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Ｓ１９０６において駆動力補正量ΔＤａに−Ｆｄａをセットし、ステップＳ１９０７で制動力補正量ΔＤｂとして、補正量の不足分（Ｆｃ−Ｆｄａ）をセットする。この場合、車両の減速挙動としてドライバには察知される。

図１６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１６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１６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１６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、前方障害物との接触リスクポテンシャルに応じて補正した駆動力および制動力を実線で示す。

アクセルペダル操作量ＳＡが大きく、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた要求駆動力Ｆｄａが制御用反発力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が制御用反発力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、制御用反発力Ｆｃと要求駆動力Ｆｄａとの差を補正量ΔＤｂとして設定する。これにより、アクセルペダル操作量ＳＡに応じた緩制動を行う。

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

このようにステップＳ１９０で制駆動力補正量を算出した後、ステップＳ２００へ進む。ステップＳ２００では、前方障害物との接触リスクポテンシャルＲＰが急に変化する場合の制駆動力補正量を補正する。前方障害物を追い越す等によって接触リスクポテンシャルＲＰが急に減少し、制駆動力制御を終了する場合は、通常の制駆動力、すなわちドライバが要求する制駆動力に復帰させる際の制駆動力補正量を、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて補正する。具体的には、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、ドライバ要求制駆動力に復帰させる際の制駆動力補正量の変化量を設定する。以下に、制駆動力補正量の変化量の設定方法について説明する。

制駆動力制御においては、自車両と前方障害物との接触リスクポテンシャルＲＰに基づいた制御を行っているため、自車両または前方障害物が車線変更を行う等によって接触の可能性がなくなると、制駆動力制御が終了する。このとき、仮想弾性体からの反発力Ｆｃ、すなわち制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂが急減し、自車両が加速してしまう。そこで、自車両や前方障害物の車線変更等により前方障害物が離脱し、接触リスクポテンシャルＲＰが急減する場合には、制駆動力を徐々にドライバ要求駆動トルクＦｄａまで復帰させる。

ただし、自車両が前方障害物を追い越しするために車線変更を行った場合等は、スムーズな加速操作が望まれる。そこで、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて、運転者によるアクセルペダル６２の踏み込み量が大きい場合は運転者に加速する意図があると判断し、制駆動力をドライバ要求駆動力Ｆｄａまで速やかに復帰させる。駆動力制御装置６３は、ドライバ要求駆動力Ｆｄａと駆動力補正量ΔＤａに基づいて目標駆動力を算出し、目標駆動力を実現するようにスロットルバルブ開度を調節している。ここでは、前方障害物が離脱し接触の可能性がなくなった場合には、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいてスロットルバルブ開度の変化量（復帰量）Ｒｓを設定する。

図１７（ａ）に、アクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓとの関係を示す。アクセルペダル操作量ＳＡは、アクセルペダル６２が解放された状態を０％、べた踏みされた状態を１００％として示している。図１７（ａ）に示すように、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるにつれてスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを所定値Ｒｓ１から徐々に大きくする。アクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ１になると変化量Ｒｓを最大値Ｒｓmaxまでステップ状に増加する。これにより、アクセルペダル６２の踏み込み量が大きいほど、例えば前方障害物を追い越した後にスロットルバルブ開度が復帰するレート（速度）が大きくなり、ドライバの要求駆動力Ｆｄａまで速やかに復帰する。

なお、図１７（ｂ）に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓとの関係を曲線とすることも可能である。

上述したような制駆動力の復帰レートの設定は、前方車両が制御の対象から離脱した場合に行うことができる。例えば、前方車両の左右方向位置ｘ等の情報を参照して前方車両の車線変更が検出された場合、または自車両が車線変更を行った場合に、前方車両が制御の対象から離脱したと判断することができる。または、接触リスクポテンシャルＲＰが略０まで低下した場合に前方車両が制御の対象から離脱したと判断し、上述した制駆動力の復帰レートを設定することもできる。

また、他車両の自車両前方への割り込み等によって接触リスクポテンシャルＲＰが急に増加する場合は、例えば時間変化リミッタをかけて制駆動力補正量を接触リスクポテンシャルＲＰに応じた値まで徐々に増加させる。ここでは、上述した制駆動力制御を終了する場合と同様に、スロットルバルブ開度を徐々に小さくすることで接触リスクポテンシャルＲＰに応じた目標駆動力まで徐々に変化させる。ただし、接触の可能性が高くなったという情報はドライバに速やかに伝えたいので、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓはドライバが減速感をはっきりと感じることができる程度に大きく設定する。

このように、コントローラ５０は時間変化リミッタ等を用いて制駆動力の急激な変化を制限するように構成している。これにより、例えば自車両の前方に他車両が割り込んできて接触の可能性が高くなった場合でも、急激な減速を発生させることによりドライバに煩わしさを与えることがない。なお、前方車両が割り込んできたことを検出した場合や、自車両と前方車両との接触リスクポテンシャルＲＰが所定値以上に増加したときのみに、時間変化リミッタをかけるようにすることもできる。

つづくステップＳ２１０では、ステップＳ１９０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６３、及び制動力制御装置９３に出力する。さらに、ステップＳ２００で設定したスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを駆動力制御６３に出力する。駆動力制御装置６３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６３ｃに指令を出力する。さらに、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓが設定されている場合は、設定された変化量Ｒｓでスロットルバルブ開度を変化させ、目標駆動力まで徐々に変化させる。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９０ｃに指令を出力する。これにより、今回の処理を終了する。

つぎに、図１８（ａ）〜（ｄ）を用いて第１の実施の形態の作用を説明する。図１８（ａ）〜（ｄ）は、自車両が前方車両に接近してから追い越していく場合の、接触リスクポテンシャルＲＰ、接触リスクポテンシャルＲＰに応じた実制駆動力、接触リスクポテンシャルＲＰが急に変化した場合にスロットルバルブ開度を一定量で変化させる場合の実制駆動力、および追い越し後にスロットルバルブ開度をアクセルペダル操作量ＳＡに応じた復帰レートＲｓで復帰させる場合の実制駆動力の時間変化をそれぞれ示している。なお、図１８（ｂ）（ｃ）はアクセルペダル操作量ＳＡが一定の場合のドライバ要求駆動力Ｆｄａと制御用反発力Ｆｃとの差分値（Ｆｄａ−Ｆｃ）として得られる実制駆動力を示している。図１８（ｃ）（ｄ）はスロットルバルブ開度を変化させた場合の駆動力変化を含んだ実制駆動力を表している。

自車両と前方車両との接触の可能性が高くなると、図１８（ａ）に示すように接触リスクポテンシャルＲＰが増加する（時間ｔ＝ｔａ）。これにより、図１８（ｂ）に示すように実制駆動力は、ドライバ要求駆動力Ｆｄａから接触リスクポテンシャルＲＰに応じた駆動力補正量ΔＤａ（制御用反発力Ｆｃ）だけ減少した値となり、実制駆動力が急に減少する。その後、自車両が前方車両に接近してから追い越すと接触の可能性がなくなるため接触リスクポテンシャルＲＰが急に減少する（時間ｔ＝ｔａ）。これにより、実制駆動力はドライバ要求駆動力Ｆｄａまで急に復帰する。

接触リスクポテンシャルＲＰが急変した場合にスロットルバルブ開度を一定の変化量Ｒｓずつ変化させると、図１８（ｃ）の特性Ｆ１，Ｆ２に示すように実制駆動力が徐々に変化する。なお、特性Ｆ１，Ｆ２に示すように、実制駆動力が減少する場合の変化量は、実制駆動力がドライバ要求駆動力Ｆｄａまで増加する場合の変化量よりも大きく設定している。実制駆動力が徐々に変化することにより、制駆動力制御が終了したときの急加速を抑制することはできるが、追い越し時の速やかな加速操作を妨げる可能性がある。

そこで、自車両が前方車両を追い越すために加速操作を行う場合は、図１８（ｄ）に示すように接触の可能性がなくなって実制駆動力がドライバ要求駆動力Ｆｄａまで復帰するときに、上述したようにアクセルペダル操作量ＳＡに応じた速度で実制駆動力を増加させる。図１８（ｄ）においてアクセルペダル６２がべた踏みされたときにスロットルバルブ開度を所定の変化量Ｒｓ１ずつ変化させた場合の実制駆動力を破線で示している（図１８（ｃ）の特性Ｆ２に対応）。破線で示す実制駆動力の変化に対し、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほどスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓが大きくなり、実制駆動力が速やかにアクセルペダル操作量ＳＡに応じたドライバ要求駆動力Ｆｄａまで増加する。これにより、接触の可能性がなくなった場合に自車両が急加速することを抑制できるとともに、追い越し時にはドライバの意図に応じて速やかな加速を行うことができる。

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）コントローラ５０は、自車両と前方車両との接触のリスクに関するリスクポテンシャルＲＰを算出し、接触リスクポテンシャルＲＰに基づいて自車両に発生する制駆動力を制御する。また、接触リスクポテンシャルＲＰが所定値、すなわち略０になったときに実制駆動力をドライバ要求駆動力Ｆｄａまで徐々に復帰させる。このとき、コントローラ５０は、アクセルペダル６２の操作量ＳＡに基づいて制駆動力をリスクポテンシャルＲＰに基づく制御を行わない状態まで復帰する際の変化率を設定する。これにより、例えば前方車両を追い越して接触リスクポテンシャルＲＰが略０になった場合に、自車両の急加速を抑制するとともに、ドライバに加速意図がある場合はその意図を妨げないような制御を行うことができる。
（２）コントローラ５０は、制駆動力を復帰する際の変化率として、例えば図１７（ａ）に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡに基づいてスロットルバルブ開度の変化量（変化率）Ｒｓを設定する。これにより、ドライバが通常行っているアクセルペダル操作に近い感覚で制駆動力が復帰するので、制駆動力制御が終了して加速操作に移行する際に運転者に与える違和感を軽減することができる。
（３）図１７（ａ）に示すように、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほどスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓが大きくなるので、運転者の加速意図に応じて制駆動力を速やかにドライバ要求駆動力まで復帰することができる。
（４）図１７（ａ）に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ１を超えると、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを最大値Ｒｓmaxにする。これにより、アクセルペダル６２を所定値ＳＡ１以上踏み込むことにより、ドライバが所望する加速を速やかに実現することができる。
（５）コントローラ５０は、例えば時間変化リミッタを用いて制駆動力の変化率を制限する。図１８（ｃ）の特性Ｆ２に示す接触リスクポテンシャルＲＰが略０になった場合に制駆動力を徐々に復帰させる際の変化率は、特性Ｆ１に示す制駆動力の変化率よりも小さく設定される。これにより、制駆動力制御が開始する場合および終了する場合で、ドライバの感覚に合った制御を行うことができる。なお、図１８（ｃ）の特性Ｆ２は、アクセルペダル操作量ＳＡに応じて補正する前の変化率に対応している。

−第１の実施の形態の変形例１−
接触の可能性がなくなったときに実制駆動力をドライバ要求駆動力Ｆｄａに復帰させる際の、アクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓは、図１７（ａ）（ｂ）に示す関係には限定されず、図１９（ａ）〜（ｆ）に示すように設定することも可能である。

図１９（ａ）（ｂ）に示す関係においては、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるに従ってスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを所定値Ｒｓ１から徐々に増加し、アクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ２を超えるとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを最大値Ｒｓmaxに固定する。

図１９（ｃ）（ｄ）に示す関係においては、アクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ３以下ではスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを所定値Ｒｓ１とする。所定値ＳＡ３を上回ると変化量Ｒｓを徐々に最大値Ｒｓmaxまで増加する。

図１９（ｅ）（ｆ）に示す関係においては、アクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ４以下ではスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを所定値Ｒｓ１とする。所定値ＳＡ４を上回ると変化量Ｒｓを徐々に増加し、アクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ５となると変化量Ｒｓをステップ状に最大値Ｒｓmaxまで増加させる。
なお、図１９（ａ）〜（ｆ）に示すように、アクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量との関係は直線および曲線のいずれでも可能である。

このように、アクセルペダル操作量ＳＡが大きくなるほどスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓが大きくなるので、運転者の加速意図に応じて制駆動力を速やかにドライバ要求駆動力まで復帰することができる。また、図１９（ａ）（ｂ）（ｅ）（ｆ）に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ２，ＳＡ５を超えると、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを最大値Ｒｓmaxにするので、ドライバが所望する加速を速やかに実現することができる。さらに、図１９（ｃ）〜（ｆ）に示すようにアクセルペダル操作量ＳＡが所定値ＳＡ３，ＳＡ４以下ではスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを一定値Ｒｓ１とする。これにより、ドライバが加速を意図している場合とそうでない場合とで、それぞれに対応した変化量で制駆動力を復帰させることができ、ドライバに与える違和感を軽減することができる。

−第１の実施の形態の変形例２−
上述した第１の実施の形態においては、接触の可能性がなくなったときに実制駆動力をドライバ要求駆動力Ｆｄａに復帰させる際に、アクセルペダル操作量ＳＡに応じてスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを設定した。しかしこれには限定されず、ドライバの要求駆動力Ｆｄａに応じて制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂ（制御用反発力Ｆｃ）の変化量Ｒｆを設定することも可能である。図６に示すように、ドライバ要求駆動力Ｆｄａはアクセルペダル操作量ＳＡに従って設定される。

具体的には、接触の可能性がなくなったときのアクセルペダル操作量ＳＡに応じたドライバ要求駆動力Ｆｄａが大きい場合はドライバに加速意図があると判断し、目標駆動力を速やかにドライバ要求駆動力Ｆｄａまで復帰させる。図２０に、ドライバ要求駆動力Ｆｄａと制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂの変化量（復帰レート）Ｒｆとの関係を示す。図２０に示すように、ドライバ要求駆動力Ｆｄａが大きくなるにつれて変化量Ｒｆが徐々に大きくなり、ドライバ要求駆動力Ｆｄａが所定値Ｆ１になると変化量Ｒｆがステップ状に最大値Ｒｆmaxまで増加する。

駆動力制御装置６３は、制駆動力制御が終了するときには、設定された変化量Ｒｆで制御用反発力Ｆｃが徐々に低下、すなわち目標駆動力が徐々に増加するようにエンジン制御指令値すなわちスロットルバルブ開度を算出する。

このように、ドライバ要求駆動力Ｆｄａに応じて制御用反発力Ｆｃ、すなわち制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂの復帰レートＲｆを設定することによっても、上述した第１の実施の形態と同様に、制駆動力制御終了時の急加速を抑制するとともに運転者の加速意図を妨げることのない制御を行うことができる。また、制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂを変化させるときの変化量Ｒｆを設定するので、制御を容易に行うことができる。なお、図６に示すようにドライバ要求駆動力Ｆｄａはアクセルペダル操作量ＳＡに基づいて設定される値であり、制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂの復帰レートＲｆは、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて設定されるということができる。

なお、ドライバ要求駆動力Ｆｄａと制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂの変化量Ｒｆとの関係は、図２０に示すものには限定されず、例えば図１９（ａ）〜（ｆ）に示したアクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓとの関係と同様に設定することも可能である。

《第２の実施の形態》
つぎに、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２１に、第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の構成を示すブロック図を示し、図２２に、車両用運転操作補助装置２を搭載する車両の構成図を示す。図２１および図２２において、図１および図２に示した第１の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。

第２の実施の形態においては、アクセルペダル操作量ＳＡに加えて、自車両が走行する車線の路面状況に応じて、前方障害物との接触可能性がなくなったときの制駆動力補正量の変化量（復帰レート）を設定する。そこで、車両用運転操作補助装置２は路面摩擦係数（路面μ）を検出する路面μセンサ１００をさらに備え、路面μが低い場合には実制駆動力をゆっくりとドライバ要求駆動力Ｆｄａまで復帰させる。なお、路面μセンサ１００は、例えば路面の反射率等を計測することにより路面μを検出する。また、路面μセンサ１００を設ける代わりに、例えばＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）の作動状態に基づいて路面μを推定することも可能である。

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２３のフローチャートを用いて説明する。図２３に示す処理はコントローラ５０Ａにおいて、一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。ステップＳ３１０〜Ｓ３９０での処理は、第１の実施の形態で説明した図９のフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ１９０での処理と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ４００では、路面μセンサ１００で検出される路面μを読み込む。続くステップＳ４１０では、アクセルペダル操作量ＳＡおよびステップＳ４００で読み込んだ路面μに基づいてスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを算出する。具体的には、路面μに基づいて補正係数Ｋμを算出し、アクセルペダル操作量ＳＡに基づいて設定されるスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓに補正係数Ｋμをかけて補正する。図２４に路面μと補正係数Ｋμとの関係を示し、図２５（ａ）に、路面μに応じて補正した後のアクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓｃとの関係を示す。

図２５（ａ）において、路面μによる補正前の復帰レートＲｓを破線で示す。図２４に示すように補正係数Ｋμは路面μが小さくなるほど小さくなる。従って、補正後のスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓｃも、路面μが小さくなるほど補正前の値Ｒｓに比べて小さくなる。これにより、実制駆動力がゆっくりとドライバ要求駆動力Ｆｄａまで変化し、滑りやすい低μ路において接触可能性がなくなった場合に急加速してしまうことを効果的に抑制することができる。

ステップＳ４２０では、ステップＳ３９０で算出した制駆動力補正量ΔＤａ、ΔＤｂとステップＳ４１０で算出したスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓｃを、駆動力制御装置６３と制動力制御装置９３に出力する。これにより、今回の処理を終了する。

図２５（ｂ）〜（ｈ）に、路面μによる補正後のアクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓｃの関係の他の例を示す。図２５（ｂ）〜（ｈ）はそれぞれ図１７（ｂ）および図１９（ａ）〜（ｆ）に対応しており、いずれの関係においても路面μが小さくなるほど変化量Ｒｓｃが小さくなるように設定されている。

このように、以上説明した第２の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
コントローラ５０Ａは、自車両が走行する路面の状況に応じて、制駆動力を復帰する際の変化率を補正する。具体的には、路面μセンサ１００で検出される路面μに基づいて補正係数Ｋμを算出し、アクセルペダル操作量ＳＡに基づくスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓに補正係数Ｋμをかけて補正後の変化量Ｒｓｃを算出する。図２４に示すように補正係数Ｋμは路面μが小さくなるほど小さくなるので、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓ、すなわち制駆動力の復帰レートは路面μが小さくなるほど小さくなる。これにより、制駆動力制御を終了する際に、滑りやすい路面でもスリップを起こしにくくすることができる。

《第３の実施の形態》
以下に、本発明の第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。図２６に、第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置３の構成を示すシステム図を示し、図２７に車両用運転操作補助装置３を搭載する車両の構成図を示す。図２６及び図２７において、図１および図２に示した第１の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。

図２６および図２７に示すように、車両用運転操作補助装置３は、アクセルペダル６２に操作反力を発生させるアクセルペダル反力制御装置６０をさらに備えている。第３の実施の形態においては、前方障害物に対する接触リスクポテンシャルＲＰに応じて制駆動力を制御するとともに、アクセルペダル６２に発生する操作反力を制御する。

アクセルペダル反力制御装置６０は、アクセルペダル６２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ６１を備えている。アクセルペダル反力制御装置６０は、コントローラ５０Ｂからの指令に応じてサーボモータ６１で発生させるトルクを制御し、運転者がアクセルペダル６２を操作する際に発生する操作反力を任意に制御することができる。なお、反力制御を行わない場合のアクセルペダル反力は、アクセルペダル操作量ＳＡに対して比例するように設定されている。

以下に、車両用運転操作補助装置３の動作を、図２８を用いて説明する。図２８は、第３の実施の形態のコントローラ５０Ｂにおける運転操作補助制御処理の処理手順のフローチャートである。本処理内容は、一定間隔、例えば５０ｍｓｅｃ毎に連続的に行われる。ステップＳ５１０〜Ｓ６００での処理は、第１の実施の形態で説明した図９のフローチャートのステップＳ１１０〜Ｓ２００での処理と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ６１０では、接触リスクポテンシャルＲＰに基づいてアクセルペダル６２に発生させる操作反力の指令値ＦＡを算出する。図２９に接触リスクポテンシャルＲＰとアクセルペダル反力指令値ＦＡとの関係を示す。図２９に示すように接触リスクポテンシャルＰＰが所定値ＲＰ０を超えて大きくなるほどアクセルペダル反力指令値ＦＡが大きくなり、接触リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰmaxを超えるとステップ状に最大値ＦＡmaxまで増加する。これにより、前方障害物との接触の可能性が高いほどアクセルペダル６２に大きな操作反力が発生し、接触のリスクを運転者に伝達する。

続くステップＳ６２０では、接触リスクポテンシャルＲＰが急に変化した場合のアクセルペダル操作反力の変化量Ｒａを設定する。例えば自車両が前方障害物に接近していた状態から前方障害物を追い越すことによって接触の可能性がなくなると、アクセルペダル操作反力が急に低下する。このときアクセルペダル６２の踏み込み過ぎを抑制するために、アクセルペダル操作反力がゆっくりと減少するように補正を行う。例えば、アクセルペダル反力指令値ＦＡに時間変化リミッタをかけてゆっくりと減少させる。ここでは、アクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量を一定値Ｒａ１に設定し、接触の可能性がなくなったときにアクセルペダル反力指令値ＦＡを変化量Ｒａ１ずつ低下させる。

図３０（ａ）にアクセルペダル操作量ＳＡに対する、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａを示す。スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓは破線で示し、アクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａは実線で示している。図３０に示すように、接触の可能性がなくなったときに実制駆動力はアクセルペダル操作量ＳＡに応じた復帰レートＲｓでドライバ要求駆動力Ｆｄａまで復帰させるとともに、アクセルペダル操作反力は一定値Ｒａ１で復帰させる。このようにアクセルペダル操作反力は徐々に復帰するので、アクセルペダル６２の踏み込み過ぎを抑制しながら運転者に違和感を与えることのない制御を行うことができる。

図３０（ｂ）〜（ｄ）に示すアクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａとの関係は、それぞれ図１７（ｂ）および図１９（ｃ）（ｄ）に示すアクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓとの関係に対応している。いずれの関係においても、アクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａは所定値Ｒａ１に設定し、アクセルペダル反力指令値ＦＡを徐々に低下させる。なお、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを図１９（ａ）（ｂ）（ｅ）（ｆ）に示すように設定することももちろん可能である。

このように、以上説明した第３の実施の形態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５０Ｂは、接触リスクポテンシャルＲＰに基づいて運転操作装置を操作する際に発生する操作反力としてアクセルペダル６２の操作反力を制御し、自車両と前方車両との接触のリスクをアクセルペダル６２を介してドライバに伝達する。さらに、接触リスクポテンシャルＲＰが略０に低下する際に、例えば時間変化リミッタをかけて操作反力指令値ＦＡを徐々に変化させるので、アクセルペダル６２の踏み込み過ぎを防止するとともに、ドライバにアクセルペダル操作に対する違和感を与えることのない制御を行うことができる。

−第３の実施の形態の変形例１−
ここでは、アクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａを、実制駆動力の復帰レートＲｓと同様にアクセルペダル操作量ＳＡに応じて設定する。図３１（ａ）にアクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａとの関係を示す。図３１（ａ）に示すように、破線で示すスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓ（制駆動力の変化率）と、実線で示すアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａ（操作反力の変化率）が一致している。

これにより、運転者は接触の可能性がなくなったときに実制駆動力がどれほどの復帰レートでドライバ要求駆動力Ｆｄａまで復帰するかを、アクセルペダル操作反力として直感的に把握することができる。

なお、アクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａとの関係を、図３１（ｂ）に示すように設定することも可能である。

−第３の実施の形態の変形例２−
ここでは、アクセルペダル操作反力を実制駆動力よりも早く復帰させる。具体的には、図３２（ａ）に示すように、アクセルペダル操作量ＳＡに対するアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａ（実線）をスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓ（破線）よりも大きくする。また、アクセルペダル操作量ＳＡに対するアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａ（操作反力の変化率）の立ち上がりのタイミングを、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓ（制駆動力の変化率）の立ち上がりよりも早くしている。

これにより、運転者は接触の可能性がなくなったときに実制駆動力がどれほどの復帰レートでドライバ要求駆動力Ｆｄａまで復帰するかを、アクセルペダル操作反力を介して予め予測することができる。

なお、アクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａとの関係を、図３２（ｂ）に示すように設定することも可能である。

−第３の実施の形態の変形例３−
ここでは、アクセルペダル操作反力を実制駆動力よりも遅く復帰させる。具体的には、図３３（ａ）に示すように、アクセルペダル操作量ＳＡに対するアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａをスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓよりも小さくする。また、アクセルペダル操作量ＳＡに対するアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａ（操作反力の変化率）の立ち上がりのタイミングを、スロットルバルブ開度の変化量Ｒｓ（制駆動力の変化率）の立ち上がりよりも遅くしている。これにより、接触の可能性がなくなったときにアクセルペダル６２を踏み込み過ぎてしまうことを抑制することができる。

なお、アクセルペダル操作量ＳＡとスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓおよびアクセルペダル反力指令値ＦＡの変化量Ｒａとの関係を、図３３（ｂ）に示すように設定することも可能である。

上述した第１から第３の実施の形態においては、駆動力制御装置６３と制動力制御装置９３を設け、駆動力制御と制動力制御とを行ったが、駆動力制御装置６３のみを備えて駆動力制御のみを行うシステムにも、本発明を適用することができる。

上述した第２および第３の実施の形態においては、アクセルペダル操作量ＳＡに対するスロットルバルブ開度の変化量Ｒｓを設定したが、これには限定されずドライバ要求駆動力Ｆｄａに対する制駆動力補正量（制御用反発力）の変化量Ｒｆを設定することも可能である。

上述した第３の形態においては、自車両周囲の接触リスクポテンシャルＲＰに応じたアクセルペダル反力制御を行ったが、これに加えてブレーキペダル反力制御を行うこともできるる

以上説明した第１から第３の実施の形態においては、障害物検出手段として、レーダ装置１０を用いた。リスクポテンシャル算出手段、制駆動力補正手段、制駆動力変化率設定手段、補正量算出手段、変化率補正手段、操作反力補正手段、および制駆動力制限手段として、コントローラ５０，５０Ａ，５０Ｂを用いた。制駆動力制御手段として、コントローラ５０，５０Ａ，５０Ｂ，駆動力制御装置６３，および制動力制御装置９３を用い、アクセルペダル操作量検出手段としてアクセルペダルストロークセンサ６４を用い、路面状況検出手段として路面μセンサ１００を用いた。また、操作反力制御手段としてコントローラ５０Ｂおよびアクセルペダル反力制御装置６０を用いた。ただし、これらには限定されず、障害物検出手段としてミリ波レーダを用いることもできる。

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。 レーダ装置の測距原理を説明する図。 レーダ装置による検出結果の一例を示す図。 駆動力制御の概要を説明する図。 アクセルペダル操作量と要求駆動力との関係を示す図。 制動力制御の概要を説明する図。 ブレーキペダル操作量と要求制動力との関係を示す図。 第１の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 自車両の予測進路の算出方法を説明する図。 自車両の予測進路の算出方法を説明する図。 （ａ）（ｂ）制駆動力制御の概念を説明する図。 リスクポテンシャル算出処理を説明するフローチャート。 制駆動力補正量算出処理を説明するフローチャート。 接触リスクポテンシャルと制御用反発力の関係を示す図。 駆動力補正および制動力補正の特性を説明する図。 （ａ）（ｂ）アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量との関係を示す図。 （ａ）〜（ｄ）第１の実施の形態の作用を説明する図。 （ａ）〜（ｆ）アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量との関係の別の例を示す図。 ドライバ要求駆動力と実制駆動力の変化量との関係を示す図。 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のシステム図。 図２１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。 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。 路面μと補正係数との関係を示す図。 （ａ）〜（ｈ）路面μによって補正したアクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量との関係を示す図。 本発明の第３の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。 図２６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。 第３の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 接触リスクポテンシャルとアクセル反力制御指令値との関係を示すマップ。 （ａ）〜（ｄ）アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。 （ａ）（ｂ）アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。 （ａ）（ｂ）アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。 （ａ）（ｂ）アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。

符号の説明

１０：レーザレーダ
２０：車速センサ
５０，５０Ａ，５０Ｂ：コントローラ
６０：アクセルペダル反力制御装置
６３：駆動力制御装置
６４：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 (14)

1. 自車両前方の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による検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記自車両に発生する制駆動力を制動側に大きく補正するように、前記制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
   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と、
   前記リスクポテンシャルが所定値以下となったときに前記制駆動力制御手段で制御する前記制駆動力を徐々に変化させる制駆動力補正手段と、
   前記リスクポテンシャルが前記所定値以下となったときに前記制駆動力制御手段で制御する前記制駆動力を徐々に変化させる際の変化率を、前記アクセルペダル操作量検出手段によって検出されるアクセルペダル操作量に基づいて設定する制駆動力変化率設定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、
   前記制駆動力制御手段は、スロットルバルブ開度を調節することによって前記制駆動力を制御し、
   前記制駆動力変化率設定手段は、前記制駆動力を復帰する際に、前記アクセルペダル操作量に基づいて前記スロットルバルブ開度の変化率を変更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に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記リスクポテンシャルに基づいて前記制駆動力を制御するための補正量を算出する補正量算出手段をさらに有し、
   前記制駆動力変化率設定手段は、前記制駆動力を復帰する際に、前記アクセルペダル操作量に基づいて前記補正量の変化率を変更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に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記制駆動力変化率設定手段は、前記アクセルペダル操作量が大きくなるほど前記制駆動力の変化率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。
5. 請求項４に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記制駆動力変化率設定手段は、前記アクセルペダル操作量が所定値を超えると前記変化率を最大値に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４に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記制駆動力変化率設定手段は、前記アクセルペダル操作量が所定値以下の場合に前記制駆動力の変化率を一定値と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１から請求項６のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記自車両が走行する路面の状況を検出する路面状況検出手段と、
   前記路面状況検出手段によって検出される路面状況に応じて、前記制駆動力変化率設定手段によって設定される前記制駆動力の変化率を補正する変化率補正手段とをさらに有することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記リスクポテンシャルに基づいて、運転操作装置を操作する際に発生する操作反力を制御する操作反力制御手段と、
   前記リスクポテンシャルが前記所定値以下となったときに、前記操作反力制御手段による前記操作反力を徐々に復帰する操作反力補正手段とをさらに備え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、
   前記操作反力補正手段は、前記操作反力を復帰する際の変化率を、前記アクセルペダル操作量に基づいて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
10. 請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記アクセルペダル操作量に基づく前記操作反力の変化率を、前記制駆動力の変化率と略一致させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
11. 請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記アクセルペダル操作量に基づく前記操作反力の変化率の立ち上がりを、前記制駆動力の変化率の立ち上がりよりも早くすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
12. 請求項９に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記アクセルペダル操作量に基づく前記操作反力の変化率の立ち上がりを、前記制駆動力の変化率の立ち上がりよりも遅くすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
13. 請求項１から請求項１２のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制駆動力制御手段によって前記リスクポテンシャルに応じて前記制駆動力を制御する際の前記制駆動力の変化率の上限を設定する制駆動力制限手段をさらに有し、
    前記リスクポテンシャルが前記所定値以下となったときに前記制駆動力補正手段によって前記制駆動力を徐々に変化させる際の前記変化率は、前記制駆動力制限手段における前記変化率の上限よりも小さく設定されることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
14. 請求項１から請求項１３のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。

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