JP4003597B2 - 車両用運転操作補助装置、車両用運転操作補助方法、およびその方法を適用した車両 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用運転操作補助装置は、車両周囲の状況（障害物）を検出し、その時点における潜在的リスクポテンシャルを求めている（例えば、特許文献１参照）。この車両用運転操作補助装置は、算出したリスクポテンシャルに基づいて操舵補助トルクを制御することにより、不慮の事態に至ろうとする操舵操作を抑制する。
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。
【特許文献１】
特開平１０−２１１８８６号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６６８８９号公報
【特許文献３】
特開平１０−１６６８９０号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような車両用運転操作補助装置は、特定の適切でない状況での操作の禁止を促すものであり、操舵および加減速の両方の操作を必要とするような複雑な状況では、運転操作を適切な方向へ促すことが難しいことも予想される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、縦伝達手段および横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、縦伝達手段および横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、タイミング可変手段は、縦伝達手段および横伝達手段がともに作動している状態から、縦伝達手段および横伝達手段がともに作動停止する場合は、横伝達手段の出力タイミングを縦伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させる。
（２）本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、縦伝達手段および横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、縦伝達手段および横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、タイミング可変手段は、縦伝達手段および横伝達手段がともに作動している状態から、縦伝達手段および横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動停止する場合は、横伝達手段の出力タイミングを縦伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させる。
（３）本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、縦伝達手段および横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、縦伝達手段および横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、タイミング可変手段は、縦伝達手段および横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動している状態から、縦伝達手段および横伝達手段がともに作動開始する場合は、縦伝達手段の出力タイミングを横伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させる。
（４）本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、縦伝達手段および横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、縦伝達手段および横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、タイミング可変手段は、縦伝達手段および横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動している状態から、他方の伝達手段の作動へ切り替わる場合は、他方の伝達手段の出力タイミングを一方の伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させる。
（５）本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝 達する縦伝達手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、縦伝達手段および横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、縦伝達手段および横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、タイミング可変手段は、縦伝達手段および横伝達手段がともに作動停止している状態から、縦伝達手段および横伝達手段がともに作動開始する場合は、縦伝達手段の出力タイミングを横伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させる。
（６）本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、縦伝達手段および横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、縦伝達手段および横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、タイミング可変手段は、縦伝達手段および横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動している状態から、その伝達手段が作動停止する場合は、縦伝達手段あるいは横伝達手段の出力タイミングを所定時間遅らせる。
【０００５】
【発明の効果】
縦方向および横方向のリスクポテンシャルを時間的に分離して運転者に報知するので、運転者にわかりやすい反力制御を行うことができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
《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、本発明による車両用運転操作補助方法を適用する車両の構成図である。
【０００７】
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。
【０００８】
前方カメラ２０は、フロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のＣＣＤカメラ、またはＣＭＯＳカメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出し、コントローラ５０へと出力する。前方カメラ２０による検知領域は水平方向に±３０ｄｅｇ程度であり、この領域に含まれる前方道路風景が画像として取り込まれる。
【０００９】
後側方カメラ２１は、リアウインドウ上部の左右端付近に取り付けられた２つの小型のＣＣＤカメラ、もしくはＣＭＯＳカメラ等である。後側方カメラ２１は、自車後側方の道路、特に隣接車線上の状況を画像として検出し、コントローラ５０へと出力する。
【００１０】
車速センサ３０は、車輪の回転数等から自車両の走行車速を検出し、コントローラ５０へ出力する。
【００１１】
コントローラ５０は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のＣＰＵ周辺部品とから構成されており、ＣＰＵのソフトウェア形態により、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と、レーザレーダ１０から入力される距離情報と、前方カメラ２０および後側方カメラ２１から入力される車両周辺の画像情報とから、自車両周囲の走行環境すなわち障害物状況を検出する。なお、コントローラ５０は、前方カメラ２０および後側方カメラ２１からの画像情報を画像処理し、自車両周囲の障害物状況を検出する。ここで、自車両周囲の障害物状況としては、自車両前方を走行する先行車両までの車間距離、隣接車線を走行する他車両の有無と接近度合、および車線識別線（白線）およびガードレールに対する自車両の左右位置（相対位置と角度）、さらに車線識別線およびガードレールの形状などである。
【００１２】
コントローラ５０は、検出した障害物状況に基づいて各障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出し、後述するようにリスクポテンシャルに応じた操舵反力／ペダル反力制御を行う。
【００１３】
操舵反力制御装置６０は、車両の操舵系に組み込まれ、コントローラ５０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する。サーボモータ６１は、操舵反力制御装置６０からの指令値に応じて発生させるトルクを制御し、運転者がハンドルを操作する際に発生する操舵反力を任意に制御することができる。
【００１４】
アクセルペダル反力制御装置８０は、コントローラ５０からの指令に応じて、アクセルペダル８２のリンク機構に組み込まれたサーボモータ８１で発生させるトルクを制御する。サーボモータ８１は、アクセルペダル操作反力制御装置８０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８２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。
【００１５】
次に、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１の作用を説明する。その作用の概略を以下に述べる。
コントローラ５０は、自車両の走行車速、および自車両と自車前方や隣接車線に存在する他車両との相対位置やその移動方向と、車線識別線（白線）やガードレールに対する自車両の相対位置等の自車両周囲の障害物状況を認識する。コントローラ５０は、認識した障害物状況に基づいて、各障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを求める。さらに、各障害物に対するリスクポテンシャルの前後（縦）方向成分および左右（横）方向成分に基づいて、縦方向の反力制御量および横方向の反力制御量を算出する。
【００１６】
算出された縦方向の反力制御量は、縦方向の反力制御指令値として、アクセルペダル反力制御装置８０へ出力される。アクセルペダル反力制御装置８０は、入力された反力制御指令値に応じてサーボモータ８１を制御することにより、アクセルペダル反力特性を変更する。これにより、運転者の実際のアクセルペダル操作量を適切な値に促すように制御する。
【００１７】
一方、算出された横方向の反力制御量は、横方向の反力制御指令値として、操舵反力制御装置６０へ出力される。操舵反力制御装置６０は、入力された反力制御指令値に応じてサーボモータ６１を制御することにより、操舵反力特性を変更する。これにより、運転者の実際の操舵角を適正な操舵角に促すように制御する。
【００１８】
このように、第１の実施の形態による車両用運転操作補助装置１は、アクセルペダルの踏み込み操作やステアリングホイール操作の際に発生する反力を制御することによって、車両縦方向および横方向のリスクポテンシャルを運転者に伝達し、自車両の加減速操作や操舵操作を補助するものである。ただし、車両縦方向および横方向の反力制御を同時に行っても、運転者にとっては縦／横方向のリスクポテンシャルを正確に認識することが困難となることが予想される。
【００１９】
そこで、本発明の第１の実施の形態においては、自車両周囲の走行環境（障害物状況）に応じて、縦方向の反力制御および横方向の反力制御を行うタイミングをずらし、縦／横方向のリスクポテンシャルを時間的に分離して運転者に伝達する。このように、一方のリスクポテンシャルを他方のリスクポテンシャルよりも先行して運転者に伝達し、特定方向の運転操作を促すことにより、運転者にとってわかりやすい制御を行う。
【００２０】
図３に、自車両周囲の障害物状況の遷移、すなわち情報伝達モードの遷移と、縦方向反力制御および横方向反力制御の発生タイミングとの関係を示す。以下に、図３に従って、情報伝達モードの遷移毎の反力制御について説明する。
【００２１】
ａ：縦方向の情報伝達→情報伝達なし
例えば自車線内に先行車が存在する状態から、先行車が検出されなくなった場合、先行車が検出されなくなってから所定時間ΔＴ後に縦方向の反力制御を解除、すなわち終了する。
【００２２】
先行車に対する縦方向のリスクポテンシャルＲＰ１は、例えば先行車までの余裕時間ＴＴＣ、および先行車までの車間時間ＴＨＷに基づいて、以下の（式１）を用いて算出することができる。
【数１】
ＲＰ１＝ａ／ＴＨＷ＋ｂ／ＴＴＣ （式１）
ここで、定数ａ、ｂは、車間時間ＴＨＷおよび余裕時間ＴＴＣにそれぞれ適切な重み付けをするパラメータであり、ａ＜ｂ（例えばａ＝１，ｂ＝８）となるように設定する。
【００２３】
余裕時間ＴＴＣは、先行車までの車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒを用いて以下の（式２）のように表され、車間時間ＴＨＷは、車間距離Ｄおよび自車速Ｖｆを用いて以下の（式３）のように表される。
【数２】
ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ （式２）
【数３】
ＴＨＷ＝Ｄ／Ｖｆ （式３）
なお、自車両が先行車両に追従する場合は、（式３）において自車速Ｖｆの代わりに先行車速Ｖａを用いることもできる。
【００２４】
図４に、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１に対するアクセルペダル反力制御指令値ＦＡの特性の一例を示す。図４に示すように、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１が所定値ＲＰｍａｘよりも小さい場合、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１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。縦方向リスクポテンシャルＲＰ１が所定値ＲＰｍａｘ以上の場合には、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。
【００２５】
コントローラ５０は、先行車が検出されている間は、算出した縦方向反力制御指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置８０に出力し、先行車が検出されなくなると、所定時間ΔＴ後にアクセルペダル反力制御を終了する。
【００２６】
このように、モード遷移ａにおいては、先行車が検出されなくなってからアクセルペダル反力制御の終了を所定時間遅らせることで、運転者にまず視覚による環境認識をさせた上で縦方向リスクポテンシャルＲＰ１の変化を知らせる。
【００２７】
ｂ：横方向の情報伝達→情報伝達なし
例えばレーンマーカや側壁が検出されていた状態から、これらの障害物が検出されなくなった場合、レーンマーカや側壁が検出されなくなってから所定時間後に横方向の反力制御を終了する。
【００２８】
車両横方向に存在する障害物に対するリスクポテンシャルＲＰ２は、例えば障害物に対する自車両の相対位置に基づいて算出する。障害物として側壁が検出された場合、自車両から側壁までの車両左右方向の距離ＤＬの逆数を横方向のリスクポテンシャルＲＰ２とすることができる。
【００２９】
図５に、横方向リスクポテンシャルＲＰ２に対する操舵反力制御指令値ＦＳの特性の一例を示す。なお、図５において、横方向リスクポテンシャルＲＰ２がプラスである場合は、右方向のリスクポテンシャルであることを示し、横方向リスクポテンシャルＲＰ２がマイナスの場合は、左方向のリスクポテンシャルであることを示している。図５に示すように、横方向リスクポテンシャルＲＰ２の絶対値が所定値ＲＰｍａｘよりも小さい場合は、リスクポテンシャルの絶対値が大きくなるほど、ハンドルを中立位置へ戻す方向の操舵反力が大きくなるように操舵反力制御指令値ＦＳを設定する。横方向リスクポテンシャルＲＰ２の絶対値が所定値ＲＰｍａｘ以上の場合は、ハンドルを迅速に中立位置に戻すように、最大の操舵反力制御指令値ＦＳｍａｘを設定する。
【００３０】
コントローラ５０は、横方向の対象障害物が検出されている間は、算出した操舵反力制御指令値ＦＳを操舵反力制御装置６０に出力し、横方向の障害物が検出されなくなってから所定時間後に、操舵反力制御を終了する。
【００３１】
このように、モード遷移ｂにおいては、横方向対象障害物が検出されなくなってから操舵反力制御の終了を所定時間遅らせることで、運転者にまず視覚による環境認識をさせた上で横方向リスクポテンシャルＲＰ２の変化を知らせる。
【００３２】
ｃ：情報伝達なし→縦＋横方向の情報伝達
図６（ａ）〜（ｃ）に、モード遷移ｃの具体的な障害物状況を示し、図６（ｄ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、縦＋横方向の反力制御を行う対象の障害物は、例えば自車両斜め前方に存在する駐停車車両、コーナーに設けられたガードレール、あるいは車線変更後の自車線に存在する先行車と隣接車線を走行する他車両である。ここでは、自車両に設置されたセンサおよびカメラの検出エリア内にこれらの障害物が入った時点で、縦＋横方向の対象障害物を検出したとする。
【００３３】
コントローラ５０は、レーザレーダ１０および前方カメラ２０等によって対象障害物が検出されると、対象障害物に対するリスクポテンシャルを算出する。例えば、図６（ａ）に示すように自車両斜め前方の駐停車車両が検出された場合、上述した（式２）を用いて駐停車車両までの余裕時間ＴＴＣを算出し、余裕時間ＴＴＣの逆数１／ＴＴＣを、駐停車車両に対する縦＋横方向のリスクポテンシャルＲＰ３とする。そして、自車両に対する駐停車車両の相対角度θｒによって、（式４）、（式５）に表すように、縦＋横方向リスクポテンシャルＲＰ３を縦方向および横方向のリスクポテンシャルＲＰ１，ＲＰ２に分割する。
【数４】
ＲＰ１＝ＲＰ３×cosθｒ （式４）
【数５】
ＲＰ２＝ＲＰ３×sinθｒ （式５）
【００３４】
なお、図６（ｂ）に示すように、自車両がコーナーに進入する際にコーナーに設置されたガードレールが検出された場合も、（式２）、（式４）、（式５）を用いて縦方向リスクポテンシャルＲＰ１および横方向リスクポテンシャルＲＰ２を算出することができる。
【００３５】
図６（ｃ）に示すように、自車両が車線変更を行った後、自車両前方に先行車が存在し、隣接車線に他車両が存在する場合は、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１と横方向リスクポテンシャルＲＰ２を別々に算出する。上述したように、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１は（式１）を用いて算出し、横方向リスクポテンシャルＲＰ２は隣接する他車両までの相対距離ＤＬの逆数を用いることができる。
【００３６】
コントローラ５０は、図４，図５に基づいて、算出した縦方向リスクポテンシャルＲＰ１に応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡ、および横方向リスクポテンシャルＲＰ２に応じた操舵反力制御指令値ＦＳをそれぞれ算出する。そして、算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび操舵反力制御指令値ＦＳを、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０にそれぞれ出力する。
【００３７】
このとき、図６（ｄ）に示すように、横方向の反力制御指令と縦方向の反力制御指令のタイミングをずらして出力する。具体的には、横方向の反力制御指令は、対象障害物の検出と同時に操舵反力制御装置６０に出力する一方、縦方向の反力制御指令は、対象障害物の検出から所定時間ΔＴ後にアクセルペダル反力制御装置８０に出力する。
【００３８】
このように、モード遷移ｃにおいては、操舵反力制御を先行して開始してから、アクセルペダル反力制御を開始する。これにより、知覚しづらい横方向のリスクポテンシャルＲＰ２を運転者に知覚させてから、確実に縦方向のリスクポテンシャルＲＰ１を運転者に知らせる。
【００３９】
ｄ：縦方向の情報伝達→縦＋横の情報伝達
図７（ａ）（ｂ）に、モード遷移Ｆの具体的な障害物状況を示し、図７（ｃ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。モード遷移ｄは、自車両周囲の検出エリア内に縦方向の対象障害物が存在する状態で、さらに縦＋横方向の対象障害物が検出された場合である。例えば、図７（ａ）に示すように、自車線前方に先行車が存在する状態で、自車両斜め前方の駐停車車両を検出した場合、あるいは、図７（ｂ）に示すように、先行車が存在する状態でコーナーに進入し、コーナーに設置されたガードレールを検出した場合である。
【００４０】
コントローラ５０は、縦＋横方向の対象障害物が検出されると、対象障害物のリスクポテンシャルを算出する。なお、先行車に対する縦方向リスクポテンシャルＲＰ１は、上述した（式１）を用いて既に算出されており、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１に応じてアクセルペダル反力制御が行われている。駐停車車両あるいはコーナーに設けられたガードレールに対する縦＋横方向のリスクポテンシャルＲＰ３は、（式２）を用いて算出し、さらに（式４）（式５）に表すように縦方向成分と横方向成分とに分割する。したがって、先行車に対するリスクポテンシャルと、縦＋横方向の対象障害物に対するリスクポテンシャルの縦方向成分との合計が、縦＋横方向の対象障害物が検出された後の縦方向リスクポテンシャルＲＰ１となる。なお、横方向リスクポテンシャルＲＰ２は、縦＋横方向の対象障害物に対するリスクポテンシャルの横方向成分である。
【００４１】
コントローラ５０は、図４，図５を用い、算出した縦方向および横方向リスクポテンシャルＲＰ１，ＲＰ２に応じて、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび操舵反力制御指令値ＦＳを算出する。そして、算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび操舵反力制御指令値ＦＳを、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０に出力する。このとき、図７（ｃ）に示すように、縦＋横方向の対象障害物が検出されると同時に、横方向の反力制御指令を操舵反力制御装置６０に出力する一方、対象障害物の検出から所定時間ΔＴ後に縦方向の反力制御指令をアクセルペダル反力制御装置８０に出力する。なお、図７（ｃ）に示すように、縦＋横方向の対象障害物が検出される以前から縦方向の対象障害物（先行車）に応じたアクセルペダル反力制御が行われているので、これに縦＋横方向の対象障害物に応じた縦方向反力制御量を上乗せすることにより、対象検出後のアクセルペダル反力制御を開始（更新）する。
【００４２】
このように、モード遷移ｄにおいては、操舵反力制御を先行して開始してから、アクセルペダル反力制御を開始する。これにより、知覚しづらい横方向のリスクポテンシャルＲＰ２を運転者に知覚させてから、確実に縦方向のリスクポテンシャルＲＰ１を運転者に知らせる。
【００４３】
なお、モード遷移ｄにおいて、縦方向の対象障害物が検出されている状態から縦＋横方向の対象障害物が検出される状態に遷移した場合にも、遷移後に縦方向の対象障害物の状態に変化がない場合は、縦方向の反力制御の開始を遅らせない。この場合の具体的な障害物状況と反力制御のタイムチャートの一例を、図８（ａ）（ｂ）に示す。
【００４４】
図８（ａ）に示すように、検出エリア内に先行車両が存在する状態で、他車両が車線変更等を行って自車両の横に移動してきた場合、反力制御の対象は縦方向から縦＋横方向の障害物に遷移する。ただし、先行車両の状態に変化はなく、縦方向のリスクポテンシャルは変化しないので、図８（ｂ）に示すように、アクセルペダル反力制御を一定に保ったまま、自車両の隣に他車両が検出されると同時に、他車両に対する横方向のリスクポテンシャルに応じて操舵反力制御を開始する。なお、隣接車線の他車両が車線変更により自車両の斜め前方に移動してきた場合は、縦方向のリスクポテンシャルが変化するので、アクセルペダル反力制御の更新を遅らせる。
【００４５】
ｅ：横方向の情報伝達→縦＋横の情報伝達
図９（ａ）（ｂ）に、モード遷移ｅの具体的な障害物状況を示し、図９（ｃ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。モード遷移ｅは、自車両周囲の検出エリア内に横方向の対象障害物が存在する状態で、さらに縦＋横方向の対象障害物が検出された場合である。例えば、図９（ａ）に示すように、自車両横に壁面が存在する状態で、自車両斜め前方の駐停車車両を検出した場合、あるいは、図９（ｂ）に示すように、レーンマーカが存在する状態でコーナーに進入し、コーナーに沿って曲がるレーンマーカを検出した場合である。
【００４６】
コントローラ５０は、縦＋横方向の対象障害物が検出されると、各障害物に対するリスクポテンシャルを算出する。なお、壁面あるいはレーンマーカに対する横方向リスクポテンシャルＲＰ２は既に算出されており、横方向リスクポテンシャルＲＰ２に応じて操舵反力制御が行われている。駐停車車両あるいはコーナーに沿ったレーンマーカに対する縦＋横方向のリスクポテンシャルＲＰ３は（式２）を用いて算出し、さらに（式４）（式５）に表すように縦方向成分と横方向成分とに分割する。したがって、壁面あるいはレーンマーカに対するリスクポテンシャルと、縦＋横方向の対象障害物に対するリスクポテンシャルの横方向成分との合計が、縦＋横方向の対象障害物が検出された後の横方向リスクポテンシャルＲＰ２となる。なお、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１は、縦＋横方向の対象障害物に対するリスクポテンシャルの縦方向成分である。
【００４７】
コントローラ５０は、図４，図５を用い、算出した縦方向および横方向リスクポテンシャルＲＰ１，ＲＰ２に応じて、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび操舵反力制御指令値ＦＳを算出する。そして、算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび操舵反力制御指令値ＦＳを、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０に出力する。このとき、図９（ｃ）に示すように、縦＋横方向の対象障害物が検出されると同時に、横方向の反力制御指令を操舵反力制御装置６０に出力する一方、対象障害物の検出から所定時間ΔＴ後に縦方向の反力制御指令をアクセルペダル反力制御装置８０に出力する。なお、図９（ｃ）に示すように、縦＋横方向の対象障害物が検出される以前から横方向の対象障害物（壁面あるいはレーンマーカ）に応じた操舵反力制御が行われているので、これに縦＋横方向の対象障害物に応じた横方向反力制御量を上乗せすることにより、操舵反力制御を開始（更新）する。
【００４８】
このように、モード遷移ｅにおいては、操舵反力制御を先行して開始してから、アクセルペダル反力制御を開始する。これにより、知覚しづらい横方向のリスクポテンシャルＲＰ２を運転者に知覚させてから、確実に縦方向のリスクポテンシャルＲＰ１を運転者に知らせる。
【００４９】
なお、モード遷移ｅにおいて、横方向の対象障害物が検出されている状態から縦＋横方向の対象障害物が検出される状態に遷移した場合にも、遷移後に横方向の対象障害物の状態に変化がない場合は、縦方向の反力制御の開始を遅らせない。この場合の具体的な障害物状況と反力制御のタイムチャートの一例を、図１０（ａ）（ｂ）に示す。
【００５０】
図１０（ａ）に示すように、検出エリア内に壁面が存在する状態で、自車線前方の先行車両を検出した場合、反力制御の対象は横方向から縦＋横方向の障害物に遷移する。ただし、壁面の状態に変化はなく、横方向のリスクポテンシャルは変化しないので、図１０（ｂ）に示すように、操舵反力制御を一定に保ったまま、先行車が検出されると同時に先行車に対する縦方向のリスクポテンシャルに応じてアクセルペダル反力制御を開始する。
【００５１】
ｆ：縦＋横方向の情報伝達→なし
図１１（ａ）（ｂ）に、モード遷移ｆの具体的な障害物状況を示し、図１１（ｃ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。モード遷移ｆは、自車両周囲の検出エリア内に縦＋横方向の対象障害物が存在する状態から、対象障害物が検出されなくなった場合である。例えば、図１１（ａ）に示すように、自車両斜め前方に存在していた駐停車車両から離れる場合、あるいは、図１１（ｂ）に示すように、コーナーに設置されたガードレールから離れていく場合である。
【００５２】
縦＋横方向の対象障害物に対するリスクポテンシャルＲＰ３は上述したように（式２）を用いて算出され、その縦方向成分および横方向成分に応じてアクセルペダル反力制御および操舵反力制御がそれぞれ行われている。対象障害物が検出されなくなると、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０への制御指令値の出力を停止する。このとき、図１１（ｃ）に示すように、対象障害物が検出されなくなると同時にアクセルペダル反力制御を終了するとともに、所定時間ΔＴ後に操舵反力制御を終了する。
【００５３】
このように、モード遷移ｆにおいては、アクセルペダル反力制御を先行して終了してから、操舵反力制御を終了する。これにより、運転者にとって認識しやすいアクセルペダル操作の自由度を先行して知らせてから、操舵反力により横方向のリスクポテンシャルＲＰ２の変化を知らせることができる。
【００５４】
ｇ：縦＋横方向の情報伝達→縦方向の情報伝達
図１２（ａ）（ｂ）に、モード遷移ｇの具体的な障害物状況を示し、図１２（ｃ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。モード遷移ｇは、自車両周囲の検出エリア内に縦＋横方向の対象障害物が存在する状態から、横方向の対象障害物が検出されなくなり、縦方向の対象障害物のみになった場合である。例えば、図１２（ａ）に示すように、自車線前方の先行車と自車両斜め前方の駐停車車両が存在していた状態から駐停車車両が検出されなくなった場合、あるいは、図１２（ｂ）に示すように、先行車両とコーナーに設置されたガードレールが存在していた状態からガードレールが検出されなくなった場合である。
【００５５】
縦＋横方向の対象障害物に対するアクセルペダル反力制御および操舵反力制御は、（式１）を用いて算出される先行車に対するリスクポテンシャル、（式２）（式４）（式５）を用いて算出される駐停車車両あるいはガードレールに対するリスクポテンシャルの縦方向成分および横方向成分に応じて、既に行われている。
【００５６】
駐停車車両あるいはガードレールが検出されなくなると、操舵反力制御の対象障害物が検出されなくなるため、操舵反力制御装置６０への制御指令値の出力を停止する。さらに、アクセルペダル反力制御の対象障害物が先行車両のみになるため、先行車両に対するリスクポテンシャルのみに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを、アクセルペダル反力制御装置８０へ出力する。このとき、図１２（ｃ）に示すように、縦＋横方向の対象障害物が検出されなくなると同時にアクセルペダル反力制御を縦方向の対象障害物のみに応じた制御内容に更新するとともに、所定時間ΔＴ後に、操舵反力制御を終了する。
【００５７】
このように、モード遷移ｇにおいては、アクセルペダル反力制御を先行して更新してから、操舵反力制御を終了する。これにより、運転者にとって認識しやすいアクセルペダル操作の自由度を先行して知らせてから、操舵反力により横方向のリスクポテンシャルＲＰ２の変化を知らせる。
【００５８】
なお、モード遷移ｇにおいて、縦＋横方向の対象障害物が検出されている状態から縦方向の対象障害物が検出される状態に遷移した場合にも、遷移後に縦方向の対象障害物の状態に変化がない場合は、横方向の反力制御の終了を遅らせない。この場合の具体的な障害物状況と反力制御のタイムチャートの一例を、図１３（ａ）（ｂ）に示す。
【００５９】
図１３（ａ）に示すように、検出エリア内に壁面および先行車が存在する状態から、壁面が検出されなくなった場合、反力制御の対象は縦＋横方向から縦方向の障害物に遷移する。ただし、先行車の状態に変化はなく、縦方向のリスクポテンシャルは変化しないので、図１３（ｂ）に示すように、アクセルペダル反力制御を一定に保ったまま、壁面が検出されなくなると同時に操舵反力制御を終了する。
【００６０】
ｈ：縦＋横方向の情報伝達→横方向の情報伝達
図１４（ａ）（ｂ）に、モード遷移ｈの具体的な障害物状況を示し、図１４（ｃ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。モード遷移ｈは、自車両周囲の検出エリア内に縦＋横方向の対象障害物が存在する状態から、縦方向の対象障害物が検出されなくなり、横方向の対象障害物のみになった場合である。例えば、図１４（ａ）に示すように、自車両横の壁面と自車両斜め前方を走行する他車両が存在していた状態から他車両が検出されなくなった場合、あるいは、図１４（ｂ）に示すように、隣接車線を走行する自車両横の他車両とコーナーに設置されたガードレールが存在していた状態からガードレールが検出されなくなった場合である。
【００６１】
縦＋横方向の対象障害物に対するアクセルペダル反力制御および操舵反力制御は、隣接車線上の他車両あるいは壁面までの相対距離に基づく横方向のリスクポテンシャル、および（式２）（式４）（式５）を用いて算出される他車両あるいはガードレールに対するリスクポテンシャルの縦方向成分および横方向成分に応じて、既に行われている。
【００６２】
自車両斜め前方の他車両あるいはガードレールが検出されなくなると、操舵反力制御の対象障害物が壁面あるいは隣接車線上の他車両のみになるため、これらの横方向対象障害物に対するリスクポテンシャルのみに応じた操舵反力制御指令値ＦＳを、操舵反力制御装置６０へ出力する。さらに、縦方向の対象障害物が検出されなくなるため、アクセルペダル反力制御装置８０への制御指令値の出力を停止する。このとき、図１４（ｃ）に示すように、縦＋横方向の対象障害物が検出されなくなると同時にアクセルペダル反力制御を終了するとともに、所定時間ΔＴ後に、操舵反力制御を更新する。
【００６３】
このように、モード遷移ｈにおいては、アクセルペダル反力制御を先行して終了してから、操舵反力制御を更新する。これにより、運転者にとって認識しやすいアクセルペダル操作の自由度を先行して知らせてから、操舵反力により横方向のリスクポテンシャルＲＰ２の変化を知らせる。
【００６４】
ｉ：縦方向の情報伝達→横方向の情報伝達
図１５（ａ）に、モード遷移ｉの具体的な障害物状況を示し、図１５（ｂ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。モード遷移ｉは、自車両周囲の検出エリア内に縦方向の対象障害物が存在する状態から、縦方向の対象障害物が検出されなくなると同時に、横方向の対象障害物が検出された場合である。例えば、図１５（ａ）に示すように、自車線前方に先行車両が存在していた状態から、自車両が車線変更等を行うことにより先行車両が検出されなくなるとともに、車線変更後の隣接車線に自車両横を走行する他車両が存在する場合である。
【００６５】
先行車に対するアクセルペダル反力制御は、（式１）を用いて算出される縦方向リスクポテンシャルＲＰ１に応じて既に行われている。車線変更等により先行車が検出されなくなると、アクセルペダル反力制御装置８０への反力制御指令の出力を停止する。さらに、車線変更後の自車両横の他車両に対する横方向リスクポテンシャルＲＰ２を算出し、これに応じた操舵反力制御指令値ＦＳを操舵反力制御装置６０へ出力する。このとき、図１５（ｂ）に示すように、縦方向の対象障害物が検出されなくなり、横方向の対象障害物が検出されると同時に、アクセルペダル反力制御を終了し、さらに所定時間ΔＴ後に、操舵反力制御を開始する。
【００６６】
このように、モード遷移ｉにおいてはアクセルペダル反力制御が終了してから操舵反力制御を開始する。これにより、縦方向および横方向のリスクポテンシャルを別々に知らせ、運転者にリスクポテンシャルの変化をわかりやすく伝える。
【００６７】
ｊ：横方向の情報伝達→縦方向の情報伝達
図１６（ａ）に、モード遷移ｊの具体的な障害物状況を示し、図１６（ｂ）に、縦方向および横方向の反力制御のタイムチャートを示す。モード遷移ｊは、自車両周囲の検出エリア内に横方向の対象障害物が存在する状態から、横方向の対象障害物が検出されなくなると同時に、縦方向の対象障害物が検出された場合である。例えば、図１６（ａ）に示すように、隣接車線を走行する自車両横の他車両が存在していた状態から、自車両が車線変更等を行うことにより他車両が検出されなくなるとともに、車線変更後の自車線前方に先行車両が存在する場合である。
【００６８】
自車両横の他車両に対する操舵反力制御は、他車両に対する横方向リスクポテンシャルＲＰ２に応じて既に行われている。車線変更等により他車両が検出されなくなると、操舵反力制御装置６０への制御指令値の出力を停止する。さらに、（式１）を用いて車線変更後の自車線前方の先行車両に対する縦方向リスクポテンシャルＲＰ１を算出し、これに応じたアクセルペダル反力制御指令値ＦＡをアクセルペダル反力制御装置８０へ出力する。このとき、図１６（ｂ）に示すように、横方向の対象障害物が検出されなくなると同時に、操舵反力制御を終了し、さらに所定時間ΔＴ後に、アクセルペダル反力制御を開始する。
【００６９】
このように、モード遷移ｊにおいては操舵反力制御を終了してからアクセルペダル反力制御を開始する。これにより、縦方向および横方向のリスクポテンシャルを別々に知らせ、運転者にリスクポテンシャルの変化をわかりやすく伝える。
【００７０】
つぎに、以上説明したモード遷移毎のアクセルペダル反力制御および操舵反力制御の処理手順について、図１７を用いて説明する。図１７は、コントローラ５０で行われる運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャートである。これらの処理は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。
【００７１】
ステップＳ１０１で、レーザレーダ１０，前方カメラ２０，後側方カメラ２１および車速センサ３０によって検出される自車速Ｖｆおよび障害物状況といった走行環境を読み込む。ここで、障害物状況は、自車両周囲に存在する障害物までの相対距離Ｄ、相対速度Ｖｒおよび相対角度θｒ等である。なお、前回処理以前に検出された障害物状況は、コントローラ５０内のメモリに記憶されているとする。ステップＳ１０２で、現在の作動モード、すなわち現在どのような反力制御が行われているかを判定する。ステップＳ１０３で、ステップＳ１０１で検出した障害物状況に基づいて、自車両周囲に存在する各障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出し、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１および横方向リスクポテンシャルＲＰ２を算出する。
【００７２】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で判定した現在の反力制御モードから、反力制御モードを変更するか否かを判定する。上述したモード遷移ａ〜ｊのように障害物状況が変化する場合、反力制御モードを変更すると判定し、ステップＳ１０５へ進む。
【００７３】
ステップＳ１０５では、障害物状況の遷移から、図３に基づいて反力制御の実施形態を決定する。具体的には、アクセルペダル反力制御および操舵反力制御のうちいずれの制御を行い、その反力制御の開始タイミングを遅らせる（Delayさせる）か否かといった反力制御の内容を決定する。
【００７４】
つづくステップＳ１０６で、アクセルペダル反力制御および操舵反力制御のうち、いずれかをDelayするか否かを判定する。アクセルペダル反力制御をDelayする場合は、ステップＳ１０７へ進み、縦方向タイマ（不図示）を所定時間ΔＴにセットする。一方、操舵反力制御をDelayする場合は、ステップＳ１０８へ進み、横方向タイマ（不図示）を所定時間ΔＴにセットする。なお、例えば図８，図１０，図１３に示すように障害物状況が遷移した場合は、反力制御のDelayを行わないので、ステップＳ１０６が否定判定される。
【００７５】
ステップＳ１０９では、縦方向タイマおよび横方向タイマの作動状態から、アクセルペダル反力制御あるいは操舵反力制御がDelay中であるか否かを判定する。縦方向タイマが作動中でアクセルペダル反力制御がDelay中の場合は、ステップＳ１１０へ進み、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１を前回処理において算出した値に設定する。なお、アクセルペダル反力制御のDelayを今回の処理で決定した場合は、ステップＳ１０３で算出した縦方向リスクポテンシャルＲＰ１をそのまま採用する。つづくステップＳ１１１で、縦方向タイマをカウントダウンし、ステップＳ１１４へ進む。一方、横方向タイマが作動中で操舵反力制御がDelay中の場合は、ステップＳ１１２へ進み、横方向リスクポテンシャルＲＰ２を前回処理において算出した値に設定する。なお、操舵反力制御のDelayを今回の処理で決定した場合は、ステップＳ１０３で算出した横方向リスクポテンシャルＲＰ２をそのまま採用する。つづくステップＳ１１３で、横方向タイマをカウントダウンし、ステップＳ１１４へ進む。
【００７６】
ステップＳ１０９で、アクセルペダル反力制御および操舵反力制御のいずれもDelay中ではないと判定されると、ステップＳ１１４へ進む。
【００７７】
ステップＳ１１４では、ステップＳ１０３、ステップＳ１１０あるいはステップＳ１１２で算出した縦方向リスクポテンシャルＲＰ１および横方向リスクポテンシャルＲＰ２に応じ、図４および図５に従ってアクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび操舵反力制御指令値ＦＳを算出する。ステップＳ１１５では、ステップＳ１１４で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡおよび操舵反力制御指令値ＦＳを、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０にそれぞれ出力する。これにより、今回の一連の処理を終了する。
【００７８】
このように、以上説明した第１の実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。
（１）自車両周囲の障害物状況の遷移に伴って、縦方向リスクポテンシャルＲＰ１を運転者に伝達するアクセルペダル反力制御装置（縦伝達手段）８０、および横方向リスクポテンシャルＲＰ２を運転者に伝達する操舵反力制御装置（横伝達手段）６０の作動／非作動が切り替わる際に、アクセルペダル／操舵反力制御装置の出力タイミングを可変とした。これにより、縦方向および横方向のリスクポテンシャルを時間的に分離して正確に運転者に報知することができ、運転者にわかりやすい反力制御を行うことができる。
（２）例えばモード遷移ｃのように、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０の作動がともに停止している状態から、両者がともに作動開始する場合は、操舵反力制御装置６０の作動開始タイミングを所定時間ΔＴだけ先行させる。これにより、知覚しづらい横方向のリスクポテンシャルＲＰ２を先行して運転者に知らせ、その後アクセルペダル反力により縦方向リスクポテンシャルＲＰ１を確実に知らせることができる。
（３）例えばモード遷移ｆのように、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０がともに作動している状態から、両者がともに作動停止する場合は、アクセルペダル反力制御装置８０の作動停止タイミングを所定時間ΔＴだけ先行させる。これにより、運転者が常に足をおいているアクセルペダル８２の操作を先行して自由にしてから操舵操作を自由にし、運転者にわかりやすい反力制御を行うことができる。
（４）例えばモード遷移ｄ、ｅのように、アクセルペダル反力制御装置８０あるいは操舵反力制御装置６０が作動している状態から、両者がともに作動開始する場合は、操舵反力制御装置６０の作動開始あるいは更新タイミングを所定時間ΔＴだけ先行させる。これにより、知覚しづらい横方向のリスクポテンシャルＲＰ２を先行して運転者に知らせ、その後アクセルペダル反力により縦方向リスクポテンシャルＲＰ１を確実に知らせることができる。
（５）例えばモード遷移ｇ、ｈのように、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０がともに作動している状態から、一方が作動停止する場合は、アクセルペダル反力制御装置８０の作動停止あるいは更新タイミングを所定時間ΔＴだけ先行させる。これにより、運転者が常に足をおいているアクセルペダル８２の操作を先行して自由にしてから操舵操作を自由にし、運転者にわかりやすい反力制御を行うことができる。
（６）例えばモード遷移ｉ、ｊのように、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０のうち一方が作動している状態から、他方の作動へと切り替わる場合は、作動停止タイミングを作動開始タイミングよりも所定時間ΔＴだけ先行させる。これにより、一方の反力制御が終了してから他方の反力制御を開始するので、運転者にわかりやすい反力制御を行うことができる。とくに、反力制御を一旦終了することで、新たに行われる反力制御に対して運転者が鋭敏に反応することができる。
（７）例えば、アクセルペダル反力制御装置８０および操舵反力制御装置６０がともに作動停止している状態から、一方が作動開始する場合は、作動開始タイミングを所定時間だけ遅らせる。これにより、運転者にまず視覚によって障害物状況を認識させてから反力制御を開始することができる。
（８）例えばモード遷移ａ、ｂのように、アクセルペダル反力制御装置８０あるいは操舵反力制御装置６０が作動している状態から、その作動が停止する場合は、作動停止タイミングを所定時間だけ遅らせる。これにより、運転者にまず視覚によって障害物状況を認識させてから反力制御を終了することができる。
【００７９】
《第２の実施の形態》
つぎに、本発明の第２の実施の形態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。第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図１および図２に示した第１の実施の形態と同様である。ここでは、第１の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００８０】
図１８に、自車両周囲の障害物の状態の遷移、すなわち情報伝達モードの遷移と、縦方向反力制御および横方向反力制御の発生タイミングとの関係を示す。なお、図１８は、上述したモード遷移ｃおよびｆに関する反力制御開始タイミングとその遅れ時間を示している。第２の実施の形態においては、モード遷移の状況によって、タイミング遅れ時間を可変とする。
【００８１】
上述したように、モード遷移ｃ（情報伝達なし→縦＋横方向の情報伝達）の場合、操舵反力制御に比べてアクセルペダル反力制御の開始タイミングを所定時間ΔＴだけ遅らせる。一方、モード遷移ｆ（縦＋横方向の情報伝達→情報伝達なし）の場合、アクセルペダル反力制御に比べて操舵反力制御の終了タイミングを所定時間ｗ１ΔＴだけ遅らせる。ここで、所定時間ΔＴと所定時間ｗ１ΔＴは、ΔＴ＞ｗ１ΔＴとなるようにそれぞれ設定する（ｗ１＜１）。すなわち、反力制御を終了する場合は、反力制御を開始する場合に比べて遅れ時間を短く設定し、運転者による運転操作を速やかに自由にする。
【００８２】
なお、図１８に示すように、モード遷移ｃおよびｆ以外のその他のモード遷移については、遅れ時間を０に設定し、障害物状況の変化と同時にアクセルペダル反力制御および操舵反力制御に関する指令を出力する。
【００８３】
つぎに、図１９のフローチャートを用いて、第２の実施の形態による運転操作補助制御処理の処理手順について説明する。図１９は、コントローラ５０で行われる運転操作補助制御処理の処理手順を示すフローチャートであり、これらの処理は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。
【００８４】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０４での処理は、上述した図１７のステップＳ１０１〜Ｓ１０４での処理と同様である。ステップＳ２０５では、障害物状況の遷移から、図１８に基づいて反力制御の実施形態を決定する。具体的には、障害物状況の遷移がモード遷移ｃに当てはまる場合は、操舵反力制御に対してアクセルペダル反力制御を遅れ時間ΔＴだけ遅らせて開始する。また、障害物状況の遷移がモード遷移ｆに当てはまる場合は、アクセルペダル反力制御に対して操舵反力制御を遅れ時間ｗ１ΔＴだけ遅らせて終了させる。このとき、ΔＴ＞ｗ１ΔＴとなるように反力制御の指令出力タイミングを設定する。
【００８５】
ステップＳ２０６で、反力制御のDelayを行うか否かを判定し、障害物状況がモード遷移ｃあるいはｆに当てはまる場合は肯定判定され、その他の場合は否定判定される。モード遷移ｃに該当し、アクセルペダル反力制御のDelayを行う場合は、ステップＳ２０７へ進んで縦方向タイマを所定時間ΔＴにセットする。一方、モード遷移ｆに該当し、操舵反力制御のDelayを行う場合は、ステップＳ２０８へ進んで横方向タイマを所定時間ｗ１ΔＴにセットする。
【００８６】
これ以降のステップＳ２０９〜Ｓ２１５での処理は、図１７のステップＳ１０９〜Ｓ１１５での処理と同様である。
【００８７】
以上、障害物状況の遷移がモード遷移ｃあるいはｆに該当する場合のみアクセルペダル反力制御と操舵反力制御のタイミングをずらし、それぞれの遅れ時間を可変とする例について説明した。ただし、これら以外のモード遷移においても同様に遅れ時間を可変とすることができる。
【００８８】
図２０に、モード遷移ｃ〜ｊにおける縦方向反力制御および横方向反力制御の発生タイミングとの関係を示す。図２０に示すモード遷移ｃ〜ｊの反力制御の発生タイミングは、図３に示したものと同様であるが、その遅れ時間をそれぞれ可変とすることができる。モード遷移毎の遅れ時間は、モード遷移ｃにおける遅れ時間ΔＴを基準とし、適切に設定した係数ｗ１〜ｗ４を積算することによりそれぞれ設定する。なお、図２０に示すように、モード遷移ｃ〜ｊ以外のその他のモード遷移については遅れ時間を０に設定し、障害物状況の変化と同時にアクセルペダル反力制御あるいは操舵反力制御に関する指令を出力する。
【００８９】
このように、以上説明した第２の実施の形態においては、つぎのような効果を奏することができる。
図１８に示すように、例えばモード遷移ｃの場合にアクセルペダル反力制御の開始タイミングを遅らせる遅れ時間ΔＴが、モード遷移ｆの場合に操舵反力制御の停止タイミングを遅らせる遅れ時間ｗ１ΔＴよりも大きくなるように設定する。これにより、自車両周囲の障害物が検出されなくなった場合には、速やかに運転者自身による運転操作を復帰させることができる。
【００９０】
上記第１の実施の形態において、モード遷移ａでは縦方向対象障害物が検出された状態から、その対象障害物が検出されなくなった場合について説明したが、反対に、障害物が検出されなかった状態から縦方向対象障害物が検出された場合でも、アクセルペダル反力制御の開始をDelayさせることができる。また、モード遷移ｂでは横方向対象障害物が検出された状態から、その対象障害物が検出されなくなった場合について説明したが、反対に、障害物が検出されなかった状態から横方向対象障害物が検出された場合でも、操舵反力制御の開始をDelayさせることができる。これにより、運転者にまず視覚にとって障害物状況を認識させてから反力制御を行ってリスクポテンシャルの変化を知らせる。
【００９１】
なお、上記実施の形態においては、反力制御をDelayする際に所定時間後に開始あるいは終了するようにしたが、これには限定されず、例えば所定時間後に反力制御が終了するように徐々に反力制御量を減少させることもできる。あるいは、所定時間後にリスクポテンシャルに応じた反力制御量に到達するように徐々に制御量を増加させることもできる。
【００９２】
なお、上記実施の形態においては、先行車に対するリスクポテンシャルＲＰ１は（式１）を用いて算出し、駐停車車両に対するリスクポテンシャルＲＰ３は余裕時間ＴＴＣの逆数を用いた。また、自車両横方向のレーンマーカや隣接車線上の他車両については自車両との横方向の車間距離を用いてリスクポテンシャルを算出した。ただし、各障害物に対するリスクポテンシャルはこれらの算出方法には限定されない。例えば、自車両周囲の各障害物に対する余裕時間ＴＴＣを算出し、これらの縦方向成分および横方向成分を合計して総合的な縦方向リスクポテンシャルＲＰ１および横方向リスクポテンシャルＲＰ２を算出することもできる。
【００９３】
また、コーナーに設置されたガードレールやコーナーに沿ったレーンマーカ等は、自車両に対する存在方向が一定ではないので、例えば次のようにしてリスクポテンシャルを算出することもできる。まず、検出された自車両周囲のガードレールあるいはレーンマーカを、自車両を基準として微小角度に分割し、微小角度分のガードレールあるいはレーンマーカの相対位置からそれぞれのリスクポテンシャルを算出する。さらに、微小角度分のリスクポテンシャルを存在方向範囲で積分してガードレールあるいはレーンマーカのリスクポテンシャルを算出する。
【００９４】
上記実施の形態においては、アクセルペダル反力を制御することにより車両縦方向の反力制御を行ったが、ブレーキペダルの反力制御を加えて縦方向の反力制御を行うこともできる。この場合、いずれか一方の反力制御を行ったり、両者を組み合わせて縦方向の反力制御を行うことができる。
【００９５】
上記実施の形態においては、障害物状況の遷移をａ〜ｊに分類してそれぞれに対応する反力制御開始／終了タイミングを設定したが、障害物状況の遷移はこれらには限定されない。また、各モード遷移における具体的な障害物状況は、図面を用いて上述したものには限定されない。
【００９６】
本発明による車両用運転操作補助制御方法が適用される車は、図２に示す構成には限定されない。
【００９７】
以上説明した本発明による車両用運転操作補助装置の一実施の形態においては、走行環境検出手段として、レーザレーダ１０，前方カメラ２０，後側方カメラ２１および車速センサ３０を用いたが、自車両周囲の走行環境、とくに自車両周囲に存在する障害物を検出することができればこれには限定されず、例えばミリ波レーダを用いることもできる。また、リスクポテンシャル算出手段およびタイミング可変手段としてコントローラ５０を用い、縦伝達手段としてアクセルペダル反力制御装置８０および横伝達手段として操舵反力制御手段６０を用いた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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２】 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。
【図３】 第１の実施の形態における情報伝達モードの遷移と反力制御タイミングとの関係を示す図。
【図４】 縦方向リスクポテンシャルに対するアクセルペダル反力制御指令値の特性を示す図。
【図５】 横方向リスクポテンシャルに対する操舵反力制御指令値の特性を示す図。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）モード遷移ｃにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｄ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図７】（ａ）（ｂ）モード遷移ｄにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｃ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図８】（ａ）モード遷移ｄにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｂ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図９】（ａ）（ｂ）モード遷移ｅにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｃ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１０】（ａ）モード遷移ｅにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｂ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１１】（ａ）（ｂ）モード遷移ｆにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｃ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１２】（ａ）（ｂ）モード遷移ｇにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｃ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１３】（ａ）モード遷移ｇにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｂ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１４】（ａ）（ｂ）モード遷移ｈにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｃ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１５】（ａ）モード遷移ｉにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｂ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１６】（ａ）モード遷移ｊにおける障害物状況の遷移を示す図、（ｂ）縦方向／横方向反力制御のタイムチャート。
【図１７】 第１の実施の形態の車両用運転操作補助装置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。
【図１８】 第２の実施の形態における情報伝達モードの遷移と反力制御タイミングとの関係を示す図。
【図１９】 第２の実施の形態の車両用運転操作補助装置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。
【図２０】 第２の実施の形態における情報伝達モードの遷移と反力制御タイミングとの関係を示す図。
【符号の説明】
１０：レーザレーダ
２０：前方カメラ
２１：後側方カメラ
３０：車速センサ
５０：コントローラ
６０：操舵反力制御装置
８０：アクセルペダル反力制御装置

Claims (10)

1. 自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
   前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、
   前記縦伝達手段および前記横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、前記縦伝達手段および前記横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、
   前記タイミング可変手段は、前記縦伝達手段および前記横伝達手段がともに作動している状態から、前記縦伝達手段および前記横伝達手段がともに作動停止する場合は、前記横伝達手段の出力タイミングを前記縦伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
2. 自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
   前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、
   前記縦伝達手段および前記横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、前記縦伝達手段および前記横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、
   前記タイミング可変手段は、前記縦伝達手段および前記横伝達手段がともに作動している状態から、前記縦伝達手段および前記横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動停止する場合は、前記横伝達手段の出力タイミングを前記縦伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
3. 自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
   前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、
   前記縦伝達手段および前記横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、前記縦伝達手段および前記横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、
   前記タイミング可変手段は、前記縦伝達手段および前記横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動している状態から、前記縦伝達手段および前記横伝達手段がともに作動開始する場合は、前記縦伝達手段の出力タイミングを前記横伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
4. 自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
   前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、
   前記縦伝達手段および前記横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、前記縦伝達手段および前記横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、
   前記タイミング可変手段は、前記縦伝達手段および前記横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動している状態から、他方の伝達手段の作動へ切り替わる場合は、前記他方の伝達手段の出力タイミングを前記一方の伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
5. 自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
   前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、
   前記縦伝達手段および前記横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、前記縦伝達手段および前記横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、
   前記タイミング可変手段は、前記縦伝達手段および前記横伝達手段がともに作動停止している状態から、前記縦伝達手段および前記横伝達手段がともに作動開始する場合は、前記縦伝達手段の出力タイミングを前記横伝達手段の出力タイミングよりも所定時間遅延させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
6. 自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
   前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両の前後方向および左右方向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た前後方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する縦伝達手段と、
   前記リスクポテンシャル算出手段によって算出された左右方向リスクポテンシャルを運転者に伝達する横伝達手段と、
   前記縦伝達手段および前記横伝達手段の作動／非作動が切り替わる際に、その作動／非作動の切り替わりを運転者に報知するよう、前記縦伝達手段および前記横伝達手段の出力タイミングを可変とするタイミング可変手段とを有し、
   前記タイミング可変手段は、前記縦伝達手段および前記横伝達手段のうち一方の伝達手段が作動している状態から、その伝達手段が作動停止する場合は、前記縦伝達手段あるいは前記横伝達手段の出力タイミングを所定時間遅らせ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５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、
   前記タイミング可変手段は、前記縦伝達手段および前記横伝達手段の作動／非作動の切り替わり条件毎に、前記出力タイミングを遅延させる前記所定時間を設定し、設定された前記所定時間にしたがって前記縦伝達手段および前記横伝達手段の出力タイミングを変更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１項に記載の車両用運転操作補助装置において、
   前記縦伝達手段は、前記前後方向リスクポテンシャルに応じてアクセルペダルに発生さ せる操作反力を制御するアクセルペダル反力制御手段を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１から８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、
   前記横伝達手段は、前記左右方向リスクポテンシャルに応じてステアリングホイールの操舵反力を制御する操舵反力制御手段を備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項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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