JP6167664B2 - 運転支援装置 - Google Patents

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本発明は、アクセルペダルに付与する反力の大きさを制御する機能を備えた車両の運転支援装置に関する。
近年、ドライバの運転操作の負担を軽減するための様々な運転支援装置が提案されている。例えば、特許文献１には、設定された目標車速に車速を維持して走行する定速走行制御機能と、アクセルペダルの反力の大きさを制御する機能とを備えた車両制御装置が開示されている。この装置によれば、ドライバはクルーズ走行中、アクセルペダルの上に足を軽く載置しておくだけで目標車速での走行が可能となり、運転負荷を軽減することができるとされている。
また、特許文献２には、アクセルペダルに反力を付加する反力装置が設けられたアクセルペダルシステムが開示されている。このアクセルペダルシステムは、車速が制限速度を超えるときにアクセルペダルの反力を変化させて、ドライバに警告することができるとされている。
特開２００６−１４３１２０号公報 特開２００８−１５２７５０号公報
ところで、上記の特許文献１のような定速走行制御機能を備えていない車両であっても、アクセルペダルに加える反力の大きさを制御することで、ドライバによる積極的なアクセル操作を要せず、設定された目標車速で走行するように制御することが可能である。このような場合、設定された目標車速で走行可能なアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を把握し、設定された目標車速で走行しうるアクセル開度となるように反力を制御することが考えられる。
しかしながら、設定された目標車速が現在の車速と大きく異なる場合は、アクセルペダルに突然大きな反力が加わってドライバの足が過度に押し戻されたり、反対にアクセルペダルの反力が突然小さくなって過剰な踏み込み操作となってしまうおそれがある。これらは、ドライバに違和感を与えることになるとともに、車速の急変を招くことになり、ドライバビリティの低下に繋がる。
本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、アクセルペダルに付与する反力の大きさを制御する機能を備えた車両において、ドライバによる積極的なアクセル操作を要せず、設定された目標車速に滑らかに到達することができるようにした、運転支援装置を提供することを目的とする。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
（１）ここで開示する運転支援装置は、アクセルペダルに与える反力の大きさを制御して実際のアクセル開度を設定された目標アクセル開度に近づける操作を支援するアクチュエータを備えた車両の運転支援装置である。車速の目標値である目標車速を設定する目標車速設定手段と、前記目標車速設定手段で設定された前記目標車速に対応するアクセル開度として予め求められた最終目標アクセル開度を取得する最終目標アクセル開度取得手段と、前記反力の大きさを制御する際の基準となる前記目標アクセル開度を設定する目標アクセル開度設定手段と、を備え、前記目標アクセル開度設定手段は、前記目標アクセル開度を、前記目標車速が設定された時点での前記実際のアクセル開度から前記最終目標アクセル開度取得手段により取得された前記最終目標アクセル開度に徐々に近づけるように変化させるとともに、減速時では、前記目標アクセル開度を前記最終目標アクセル開度よりも小さい開度まで減少させた後、前記最終目標アクセル開度となるように増加させることを特徴としている。
前記目標車速に対応するアクセル開度（すなわち前記最終目標アクセル開度）とは、前記目標車速で走行可能な前記アクセルペダルの踏み込み量、すなわち平坦な道路で前記アクセルペダルを踏み続けながら走行したと仮定した場合に、前記車速が前記目標車速に収束するような前記アクセルペダルの踏み込み量を意味する。
（２）また、前記実際のアクセル開度を実アクセル開度として検出するアクセル開度検出手段と、設定された前記目標アクセル開度に対する前記アクセル開度検出手段により検出された前記実アクセル開度の大小関係に基づいて、前記反力を増加させる増加モードと前記反力を維持する維持モードと前記反力を減少させる減少モードの何れか一つのモードを設定するモード設定手段と、前記モード設定手段で設定された前記モードに応じた前記反力を前記アクセルペダルに与えるように前記アクチュエータを制御する制御手段と、を備えることが好ましい。
（３）この場合、前記制御手段は、前記目標アクセル開度設定手段が前記目標アクセル開度を変化させている場合であって前記目標車速と前記車速との差が所定速度よりも大きい加速時では、前記モード設定手段により前記増加モードが設定されている場合であっても前記反力を維持するように前記アクチュエータを制御することが好ましい。
（４）このとき、前記制御手段は、前記モード設定手段により設定された前記モードが前記減少モードから前記維持モードに変化した時点での前記反力が初期反力値未満の場合は、前記反力を前記初期反力値まで階段状に増加させるように前記アクチュエータを制御することが好ましい。
（５）さらに、前記制御手段は、前記モード設定手段により設定された前記モードが前記維持モードから前記減少モードに変化した時点での前記反力が初期反力値よりも大きい場合は、前記モードの変化時に前記反力を所定反力値だけ減少させるように前記アクチュエータを制御することが好ましい。
（６）また、前記目標アクセル開度設定手段は、前記目標車速が設定された時点での前記車速と前記目標車速との差の絶対値が所定閾値よりも大きい場合に、前記目標アクセル開度を変化させることが好ましい。
開示の運転支援装置によれば、反力の大きさを制御する際の基準となる目標アクセル開度を、目標車速が設定された時点での実際のアクセル開度から徐々に最終目標アクセル開度に近づけるように変化させるため、アクセルペダルに与えられる反力の大きさが突然大きく変化するようなことがない。つまり、目標アクセル開度を変化させることで、適切な反力をアクセルペダルに与えることができ、ドライバによるアクセル操作のガイドラインとすることができる。これにより、ドライバが意識的にアクセル操作をしなくてもアクセルペダルに加わる反力に任せることで、滑らかに目標車速へ到達させることができる。
一実施形態に係る運転支援装置におけるＥＣＵのブロック構成を例示する図である。 一実施形態に係る運転支援装置のブロック構成及びこの運転支援装置が適用された車両の構成を例示する図である。 目標車速に対する最終目標アクセル開度の値が設定されたマップである。 目標アクセル開度を変化させるシーンを例示する図である。 目標アクセル開度の変化を例示する図であり、（ａ）は加速時、（ｂ）は減速時である。 目標アクセル開度を基準に設定される三つのモードに対応する領域を説明する図である。 実アクセル開度に対する初期反力値が設定されたマップである。 （ａ）は減少モード又は維持モードにおける反力の変化を例示したグラフであり、（ｂ）は各モードにおける反力の変化を例示したグラフである。 目標アクセル開度の設定手順を例示するフローチャートである。 アクセルペダルへ与える反力の制御手順を例示するフローチャートである。 図１０のフローチャートのサブフローチャートであり、（ａ）は減少モード、（ｂ）は維持モード、（ｃ）は増加モードである。 目標車速と初期車速との差が大きい場合の加速シーンにおけるタイムチャートであり、（ａ）は車速、（ｂ）はアクセル開度を示す。 目標車速と初期車速との差が大きい場合の減速シーンにおけるタイムチャートであり、（ａ）は車速、（ｂ）はアクセル開度を示す。
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
［１．全体構成］
図２に示すように、本実施形態の運転支援装置は、アクセルペダル２ａに反力Ｆを与えることができるアクチュエータ２ｂが設けられた、いわゆるアクティブペダルを備えている。アクチュエータ２ｂがアクセルペダル２ａに与える反力Ｆの大きさは、ＥＣＵ（電子制御装置）１０によって制御される。本運転支援装置は、車両１の車速が目標値である目標車速ＶTに滑らかに到達するように、アクセルペダル２ａに適切な反力Ｆを付加する。
まず、図２を用いてＥＣＵ１０の入力側及び出力側にそれぞれ接続される装置を順に説明する。ＥＣＵ１０の入力側には、車速センサ３，カメラ４，レーダ５，車速設定スイッチ６及びアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）７が接続される。一方、ＥＣＵ１０の出力側には、アクチュエータ２ｂが接続される。
車速センサ（車速検出手段）３は、車両１の車速を検出するものであり、例えば駆動輪の回転速度に応じた車速信号（車速情報）を出力する。以下、車速センサ３で検出された車速を実車速Ｖという。車速センサ３で検出された車速情報は、随時ＥＣＵ１０に伝達される。
カメラ４は、例えば車両１の前部中央に設置されたＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等であって、車両１の前方の画像を撮像するものである。カメラ４によって撮像される画像は、例えば車両１の前方の道路標識や路面上の道路標示等であり、少なくとも速度規制の標識，標示を含む。カメラ４によって撮像された画像（静止画像）は、随時ＥＣＵ１０に画像データとして送信され、ＥＣＵ１０において各画像データに対して画像処理される。
レーダ５は、例えば車両１の前端部中央に設置されたレーザレーダやミリ波レーダ等であって、車両１の前方にレーザ波等を送出し、その反射波を受信することで、車両１の前方を走行する先行車の情報を検出するものである。ここで検出される先行車の情報は、例えば先行車の有無情報や、先行車までの距離（車間距離），角度（相対位置）や速度（相対速度）等の情報である。レーダ５により検出された各情報は、随時ＥＣＵ１０に伝達される。
車速設定スイッチ６は、例えば図示しないハンドルのスポークなど、ドライバがハンドルを握ったときに用意に操作できる位置に設けられた操作スイッチであり、目標値としての目標車速ＶTを設定するものである。この車速設定スイッチ６は、従来周知のクルーズコントロール装置やＡＣＣ装置の一部として設けられた車速設定スイッチを併用してもよいし、これら装置とは別体で設けられたものでもよい。これらカメラ４，レーダ５及び車速設定スイッチ６は、目標車速ＶTを設定するために用いられるものである。
アクセルポジションセンサ７は、アクセルペダル２ａの開度（アクセル開度）を検出するものであり、例えばアクセルペダル２ａの操作量に応じた開度信号（開度情報）を出力する。アクセルポジションセンサ７で検出されたアクセル開度情報は、随時ＥＣＵ１０に伝達される。以下、アクセルポジションセンサ７で検出されたアクセル開度を実アクセル開度Ａという。
アクチュエータ２ｂは、アクセルペダル２ａに対して、ドライバによる踏み込み操作を押し戻す方向（すなわち、ドライバによるアクセルペダル２ａの踏み込み方向とは逆方向）に反力Ｆを与えるものである。アクチュエータ２ｂは、後述する制御部１７によりその反力Ｆの大きさや反力Ｆの与え方が制御される。
ＥＣＵ１０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵでの演算結果等が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート、時間をカウントするタイマー等を備えたコンピュータである。
［２．制御構成］
本実施形態に係るＥＣＵ１０は、目標車速ＶTが設定された場合に、アクセルペダル２ａに適切な反力Ｆを与えることで、ドライバが意識的にアクセルペダル２ａの操作をしなくても、実車速Ｖを目標車速ＶTに滑らかに到達させる支援制御を実施する。このような支援制御を実施するために、図１に示すように、ＥＣＵ１０には目標車速設定部１１，最終目標アクセル開度取得部１２，目標アクセル開度設定部１３，モード設定部１４，判定部１５，初期反力値取得部１６及び制御部１７が設けられる。
これらの各要素は電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。なお、ここでは一つのＥＣＵ１０に全ての要素が設けられている場合を例示しているが、これらの要素が複数の制御装置に分けて設けられ、各制御装置が情報伝達可能に構成されていてもよい。
目標車速設定部（目標車速設定手段）１１は、カメラ４，レーダ５及び車速設定スイッチ６の少なくとも何れか一つの情報を用いて、車両１の目標車速ＶTを設定するものである。目標車速ＶTの設定手法は手動設定と自動設定とに大別される。ここでは、手動設定は車速設定スイッチ６を用いて行われ、自動設定はカメラ４及びレーダ５の少なくとも一つを用いて行われる。
目標車速設定部１１は、ドライバによる車速設定スイッチ６の操作を検出した場合は、この操作に基づいて目標車速ＶTを設定する。例えば、高速道路のような定速走行できる場所を走行しているときに、ドライバによって手動で目標車速ＶTが設定される。
また、目標車速設定部１１は、車両１にＩＳＡ（Intelligent Speed Adaptation）が備えられている場合、カメラ４により撮像された速度規制の標識の画像から、標識の速度（制限速度）を目標車速ＶTとして自動的に設定する。ＩＳＡには、車両が制限速度を認識した場合にその情報を車内に表示し、ドライバが速度違反すると警告を発するものや、走行速度の上限値を制限速度に抑制するものがある。なお、ＩＳＡの具体的な構成は省略する。
また、目標車速設定部１１は、車両１にＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）が備えられている場合、レーダ５により検出された先行車との車間距離を一定に保つように、先行車の車速を目標車速ＶTとして自動的に設定する。ＡＣＣは、先行車との車間距離を安全に保ちながら自動的に追従走行する車間距離制御付きクルーズコントロールシステムである。なお、ＡＣＣの具体的な構成もここでは省略する。目標車速設定部１１で設定された目標車速ＶTは、最終目標アクセル開度取得部１２，目標アクセル開度設定部１３及び判定部１５に伝達される。
最終目標アクセル開度取得部（最終目標アクセル開度取得手段）１２は、例えば図３のマップを用いて、目標車速設定部１１で設定された目標車速ＶTに対応するアクセル開度を最終目標アクセル開度ＡFTとして取得するものである。最終目標アクセル開度ＡFTとは、設定された目標車速ＶTで走行可能なアクセル開度、すなわち平坦な道路でアクセルペダル２ａを踏み続けながら走行したと仮定した場合に、実車速Ｖが目標車速ＶTに収束するようなアクセルペダル２ａの踏み込み量を意味する。
最終目標アクセル開度ＡFTは、目標車速ＶTに応じた値が予め実験等により求められており、図３に示すようなマップとしてＥＣＵ１０に記憶されている。最終目標アクセル開度取得部１２は、目標車速設定部１１から伝達された目標車速ＶTをこのマップに適用して最終目標アクセル開度ＡFTを取得する。最終目標アクセル開度取得部１２で取得された最終目標アクセル開度ＡFTは、目標アクセル開度設定部１３に伝達される。
目標アクセル開度設定部（目標アクセル開度設定手段）１３は、反力Ｆの大きさを制御する際の基準となる目標アクセル開度ＡTを設定するものである。つまり、ここで設定される目標アクセル開度ＡTは、アクセルペダル２ａに与えられる反力Ｆの大きさを左右する。目標アクセル開度設定部１３は、目標車速設定部１１で目標車速ＶTが設定された後、最終的には、最終目標アクセル開度取得部１２で取得された最終目標アクセル開度ＡFTを目標アクセル開度ＡTとして設定する（すなわち、ＡT＝ＡFTとする）。ただし、目標アクセル開度設定部１３は、目標車速設定部１１で設定された目標車速ＶTと目標車速ＶTが設定された時点での実車速Ｖ（以下、この実車速Ｖを初期車速Ｖ0という）とに応じて、ＡT＝ＡFTとするまでの時間を変化させる。
具体的に説明すると、目標アクセル開度設定部１３は、目標車速設定部１１で設定された目標車速ＶTと初期車速Ｖ0とが所定の閾値ＶTHよりも離れている場合は、目標アクセル開度ＡTをその時点での実アクセル開度Ａから徐々に最終目標アクセル開度ＡFTに近づける。その時点での実アクセル開度Ａとは、目標車速ＶTが設定された時点での実アクセル開度Ａのことであり、以下これを初期アクセル開度Ａ0という。初期アクセル開度Ａ0は、アクセルポジションセンサ７で検出された実アクセル開度Ａであってもよいし、初期車速Ｖ0で走行可能なアクセルペダル２ａの操作量（アクセル開度）を、図３のマップを用いて求めてもよい。
つまり、目標アクセル開度設定部１３は、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が所定の閾値ＶTHよりも大きい場合、すなわち以下の式（１）の関係を満たす場合は、目標アクセル開度ＡTを徐々に最終目標アクセル開度ＡFTに近づける。ここで、閾値ＶTHは、短時間で車速の変化があってもドライバが強い加速感を感じない程度の速度であり、例えば１０km/hに設定されている。なお、閾値ＶTHは予め設定された一定値であってもよく、目標車速ＶTや初期車速Ｖ0に応じて設定されてもよい。
｜ＶT−Ｖ0｜＞ＶTH ・・・（１）
一方、目標アクセル開度設定部１３は、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTH以下である場合、すなわち上記の式（１）の関係を満たさない場合は、目標車速ＶTが設定された後すぐに最終目標アクセル開度ＡFTを目標アクセル開度ＡTとして設定する。つまりこの場合は、目標車速設定部１１により目標車速ＶTが設定される時点と目標アクセル開度設定部１３により目標アクセル開度ＡTが設定される時点とが略同時となる。
目標アクセル開度設定部１３は、上記の式（１）の関係を満たす場合は、さらに目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との大きさを比較して、加速が必要となる加速シーン（加速時）なのか、或いは減速が必要となる減速シーン（減速時）なのかを判定する。目標アクセル開度設定部１３は、以下の式（２）の関係を満たす場合は加速シーンであると判定し、式（２）の関係を満たさない場合は減速シーンであると判定する。
ＶT＞Ｖ0 ・・・（２）
また、目標アクセル開度設定部１３は、上記の式（１）及び（２）の関係を満たすか否かの判定を、一度に行ってもよい。例えば図４に示すように、目標車速ＶTから初期車速Ｖ0を減算した値（ＶT−Ｖ0）を閾値ＶTH及び閾値ＶTHに−１を乗じた値（−ＶTH）と比較する。そして、目標車速ＶTから初期車速Ｖ0を減算した値（ＶT−Ｖ0）が、閾値ＶTHよりも大きい場合は目標アクセル開度ＡTを変化させる加速シーンであると判定し、−ＶTHよりも小さい場合は目標アクセル開度ＡTを変化させる減速シーンであると判定する。なお、目標車速ＶTから初期車速Ｖ0を減算した値（ＶT−Ｖ0）が−ＶTH以上かつＶTH以下の場合は、目標車速ＶTが設定された後すぐに最終目標アクセル開度ＡFTを目標アクセル開度ＡTとして設定する。
目標アクセル開度設定部１３は、加速シーンであると判定した場合は、図５（ａ）に示すように、目標アクセル開度ＡTを初期アクセル開度Ａ0から徐々に大きくして最終目標アクセル開度ＡFTに近づけるように変化させる（すなわち、ＡT＝Ａ0→ＡFTとする）。このとき、目標アクセル開度設定部１３は、目標アクセル開度ＡTを直線的に増大させてもよいし、曲線状に滑らかに増大させてもよい。目標アクセル開度ＡTを曲線的に変化させる場合は、例えば最終目標アクセル開度ＡFTに時間遅れを与えるフィルタをかけてもよい。
一方、目標アクセル開度設定部１３は、減速シーンであると判定した場合は、図５（ｂ）に示すように、目標アクセル開度ＡTを初期アクセル開度Ａ0から徐々に小さくし、最終目標アクセル開度ＡFTよりも小さいアクセル開度（以下、これを過渡目標アクセル開度ＡLという）まで変化させる。そして、今度は目標アクセル開度ＡTを、この過渡目標アクセル開度ＡLから徐々に大きくして最終目標アクセル開度ＡFTに近づけるように変化させる（すなわち、ＡT＝Ａ0→ＡL→ＡFTとする）。このとき、目標アクセル開度設定部１３は、加速シーンと同様、目標アクセル開度ＡTを直線的に減少させてもよいし、曲線状に滑らかに減少させてもよい。
つまり、減速シーンでは、目標アクセル開度ＡTが一度最終目標アクセル開度ＡFTよりも小さい過渡目標アクセル開度ＡLまで小さくされた後、最終目標アクセル開度ＡFTに近づくように増大（復帰）される。なお、過渡目標アクセル開度ＡLは、初期アクセル開度Ａ0及び最終目標アクセル開度ＡFTに応じて目標アクセル開度設定部１３により設定される。
換言すれば、目標アクセル開度設定部１３は、上記の式（１）の関係を満たす場合は、目標車速ＶTが設定されてから所定時間ｔFTが経過した時点で目標アクセル開度ＡTを最終目標アクセル開度ＡFTとする。なお、この所定時間ｔFTは、予め設定された一定値であってもよいし、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差に応じて設定される値であってもよい。目標アクセル開度設定部１３で設定された目標アクセル開度ＡTは、モード設定部１４に伝達される。
モード設定部（モード設定手段）１４は、目標アクセル開度設定部１３で設定された目標アクセル開度ＡTに対するアクセルポジションセンサ７で検出された実アクセル開度Ａの大小関係に基づいて、アクセルペダル２ａに与える反力Ｆの制御モードを設定するものである。ここで設定されるモードは、反力Ｆを増加させる増加モードと、反力Ｆを維持する維持モードと、反力Ｆを減少させる減少モードの三つのモードのうちの何れか一つである。
図６は、目標アクセル開度設定部１３により目標アクセル開度ＡTが設定された場合に、この目標アクセル開度ＡTを基準として決められる三つの領域を示す模式図である。実アクセル開度Ａは、図中に破線で示すように、操作されていないアクセルペダル２ａの踏面２ｃの位置を０（基準）とし、この状態からアクセルペダル２ａの踏み込み量が増大するに連れて増大する。なお、図６中のＤ，Ｋ，Ｉは、それぞれ減少モードとなる領域，維持モードとなる領域，増加モードとなる領域に対応する。
モード設定部１４は、目標アクセル開度設定部１３で設定された目標アクセル開度ＡTの前後（例えば数％まで）の範囲を維持モードの領域Ｋとする。モード設定部１４は、実アクセル開度Ａが維持モードの領域Ｋ内にある場合、反力Ｆの制御モードを「維持モード」に設定する。つまり、維持モードは、目標アクセル開度ＡTよりも所定開度だけ小さい位置Ａ1から目標アクセル開度ＡTよりも所定開度だけ大きい位置Ａ2までの範囲（例えば、ＡT±１％の範囲）内に実アクセル開度Ａが含まれる場合に設定される。
モード設定部１４は、維持モードの領域Ｋよりもアクセルペダル２ａの踏み込み側の範囲を増加モードの領域Ｉとする。モード設定部１４は、実アクセル開度Ａが増加モードの領域Ｉ内にある場合、反力Ｆの制御モードを「増加モード」に設定する。つまり、増加モードは、目標アクセル開度ＡTよりも所定開度だけ大きい位置Ａ2から実アクセル開度Ａの最大値Ａ3までの範囲内に実アクセル開度Ａが含まれる場合に設定される。
また、モード設定部１４は、維持モードの領域Ｋよりも実アクセル開度Ａが小さい方の範囲を減少モードの領域Ｄとする。モード設定部１４は、実アクセル開度Ａが減少モードの領域Ｄ内にある場合、反力Ｆの制御モードを「減少モード」に設定する。つまり、減少モードは、実アクセル開度Ａの基準位置から目標アクセル開度ＡTよりも所定開度だけ小さい位置Ａ1までの範囲内に実アクセル開度Ａが含まれる場合に設定される。
なお、モード設定部１４により設定されるモードは、目標アクセル開度ＡTが目標アクセル開度設定部１３により増減されることで図６中のＤ，Ｋ，Ｉの領域が変化するため、実アクセル開度Ａが変化していなくても変化することがある。例えば、図６に示す目標アクセル開度ＡTの位置が踏み込み側に変化した場合、図６中のＡ1及びＡ2の位置も踏み込み側に変化するため、維持モードの領域Ｋの位置が増加モードの領域Ｉ側へずれる。これにより、増加モードの領域Ｉは小さくなり、減少モードの領域Ｄは大きくなるため、実アクセル開度Ａが同じ位置であってもモードは変化し得る。モード設定部１４で設定されたモードは、制御部１７に伝達される。
判定部１５は、以下の条件Ａ及びＢが共に成立するか否かを判定するものである。判定部１５は、共に成立すると判定した場合、制御部１７に対して、モード設定部１４で設定されたモードが増加モードであっても反力Ｆを維持するように指令を送る。
条件Ａ：目標アクセル開度ＡTが徐々に増加される加速シーンである。
条件Ｂ：目標車速ＶTと実車速Ｖとの差が所定速度ＶDよりも大きい。
判定部１５は、目標車速設定部１１で設定された目標車速ＶTと車速センサ３で検出された実車速Ｖとを用いて、これら二つの条件が成立するか否かを判定する。条件Ａが成立するのは、目標車速ＶTから実車速Ｖを引いた値が閾値ＶTH以上の場合である。また、条件Ｂが成立するのは、以下の式（３）の関係を満たす場合である。なお、所定速度ＶDは、実車速Ｖが目標車速ＶTに近付いたか否かを判定するための閾値であり、例えば５km/hに設定されている。
ＶT−Ｖ＞ＶD ・・・（３）
つまり、判定部１５は、上記の条件Ａ及びＢを共に満たす場合は、モード設定部１４により設定されたモードが増加モードであっても、反力Ｆを増加させずにその時の反力Ｆを維持するように制御部１７に指令を送る。これは、設定されるモードが増加モードと維持モードとの間でハンチングすることを防止するためである。すなわち、ドライバによる踏み込み操作量が目標アクセル開度ＡTに対して大きい場合は、本来であれば反力Ｆを増大させてドライバの足を押し戻す。しかしながら、目標アクセル開度設定部１３により目標アクセル開度ＡTが増加されているときであって実車速Ｖと目標車速ＶTとの差が大きい場合は、速やかな加速が要求されているため、過度な減速を抑制すべく反力Ｆを維持する。
初期反力値取得部１６は、図７のマップを用いて、アクチュエータ２ｂで発生させる反力Ｆの初期値（以下、初期反力値Ｆ 0 という）を取得するものである。ここで、初期反力値Ｆ0とは、ドライバに反力Ｆが発生したことを気付かせるための最初の反力値であり、実アクセル開度Ａに応じた値が予め実験等により求められており、図７に示すようなマップとしてＥＣＵ１０に記憶されている。初期反力値取得部１６は、目標車速ＶTの設定時の実アクセル開度Ａ（すなわち初期アクセル開度Ａ0）をこのマップに適用して初期反力値Ｆ0を取得する。初期反力値取得部１６で取得された初期反力値Ｆ0は、制御部１７に伝達される。
制御部（制御手段）１７は、モード設定部１４により設定されたモードに応じてアクチュエータ２ｂを制御し、適切な反力Ｆをアクセルペダル２ａに与えるものである。制御部１７は、設定されたモードが減少モードである場合は、反力Ｆを減らすようにアクチュエータ２ｂを制御する。つまり、減少モードのときは実アクセル開度Ａが目標アクセル開度ＡTに対して小さい（アクセルペダル２ａの操作量が足りない）状態であるため、反力Ｆを減少させることでアクセルペダル２ａを踏み込みやすくし、維持モードへと変化させる。
また、制御部１７は、設定されたモードが維持モードである場合は、反力Ｆを維持するようにアクチュエータ２ｂを制御する。つまり、維持モードのときはアクセルペダル２ａの操作量が適切であるため、反力Ｆを維持することでそのときの操作量を保持する。
また、制御部１７は、設定されたモードが増加モードである場合は、反力Ｆを増やすようにアクチュエータ２ｂを制御する。つまり、増加モードのときは実アクセル開度Ａが目標アクセル開度ＡTに対して大きい状態（踏み込みすぎ）であるため、反力Ｆを増大させることでドライバの足を押し戻し、維持モードへと変化させる。
以上の内容について、図８（ａ）及び（ｂ）を用いてさらに具体的に説明する。図８（ａ）は、減少モード又は維持モードにおける反力Ｆの変化を例示したグラフであり、図８（ｂ）は、各モードにおける反力Ｆの変化を例示したグラフである。なお、図８（ａ）及び（ｂ）中のＤ，Ｋ，Ｉは設定されているモードを示し、それぞれ減少モード，維持モード，増加モードに対応する。
図８（ａ）において、モード設定部１４によりモードが設定された時刻をｔ0とする。時刻ｔ0において設定されたモードが減少モードの場合は、制御部１７は反力Ｆを０とする。これにより、ドライバはアクセルペダル２ａを踏み込みやすくなる。時刻ｔ1において、設定されたモードが減少モードから維持モードに変化すると、制御部１７は反力Ｆを素早く階段状に増加させ、初期反力値取得部１６から伝達された初期反力値Ｆ0に達したところでその値を維持する（すなわち、Ｆ＝Ｆ0とする）。
このように、維持モードに変化した段階で、反力Ｆを素早く初期反力値Ｆ0まで階段状に増加させることで、ドライバに反力Ｆが発生したことを気付かせることができ、過剰なアクセル操作となることを抑制することができる。また、反力Ｆを維持することにより、ドライバが積極的にアクセルペダル２ａを操作しなくても、制御部１７の制御に従うことで、実アクセル開度Ａを目標アクセル開度ＡT付近に留めることができる。
図８（ａ）に示すように、時刻ｔ2において、設定されたモードが維持モードから減少モードに変化すると、制御部１７は反力Ｆを初期反力値Ｆ0からリニアに減少させる。これは、反力Ｆを減らす場合は、あえてドライバに気付かせる必要もなく、リニアに減少させることで徐々にアクセルペダル２ａを踏み込みやすくすることができるためである。減少モードにおいて反力Ｆが０に到達したら、反力０の状態を維持する。
そして、時刻ｔ3において再び減少モードから維持モードに変化すると、制御部１７は時刻ｔ1からの維持モードと同様、反力Ｆを素早く初期反力値Ｆ0まで階段状に増加させ、初期反力値Ｆ0に達したところでその値を維持する。その後、時刻ｔ4において、再び維持モードから減少モードに変化すると、制御部１７は時刻ｔ2からの減少モードと同様、反力Ｆを初期反力値Ｆ0からリニアに減少させる。
ここで、反力Ｆが０に到達する前の時刻ｔ5において、設定されたモードが減少モードから維持モードに変化した場合は、時刻ｔ5における反力Ｆから素早く初期反力値Ｆ0まで階段状に増加させ、初期反力値Ｆ0を維持する。このように、制御部１７は、モード設定部１４により設定されたモードが減少モード又は維持モードの場合は、反力Ｆを０以上かつ初期反力値Ｆ0以下（０≦Ｆ≦Ｆ0）となるように、アクチュエータ２ｂを制御する。
また、図８（ｂ）において、モード設定部１４によりモードが設定された時刻をｔ6とする。時刻ｔ6において設定されたモードが維持モードの場合は、制御部１７は反力Ｆを素早く階段状に増加させ、初期反力値取得部１６から伝達された初期反力値Ｆ0に達したところでその値を維持する（すなわち、Ｆ＝Ｆ0とする）。そして、時刻ｔ7において維持モードから増加モードに変化すると、制御部１７は反力Ｆを初期反力値Ｆ0から階段状に増加させる。なお、このときの反力Ｆの増加速度は、維持モードでの反力Ｆの増加速度よりも遅い。これは、少しずつ反力Ｆを増加させることで、ドライバの足を徐々に押し戻し、維持モードへと変化させるためである。
制御部１７は、増加モードでは反力Ｆを増大させ続け、最大反力値ＦMAXに到達した後は最大反力値ＦMAXを維持する。その後、時刻ｔ8において、設定されたモードが増加モードから維持モードに変化すると、制御部１７は時刻ｔ8における反力Ｆを維持する。なお、反力Ｆが最大反力値ＦMAXに到達する前に増加モードから維持モードに変化した場合は、制御部１７はモードが変化した時点での反力Ｆを維持する。この場合の反力Ｆは、初期反力値Ｆ0よりも大きく、最大反力値ＦMAXよりも小さい（Ｆ0＜Ｆ＜ＦMAX）。
時刻ｔ9においてが維持モードから減少モードに変化すると、制御部１７は、モードが変化した時点における反力Ｆから所定反力値ＦDだけ減少させた後、リニアに減少させる。このように、モード変化時に反力Ｆを一気に減らすことで、アクセルペダル２ａを踏み込んでいいタイミングをわかりやすくすることができる。特に、反力Ｆが最大反力値ＦMAX程度まで大きくなっている場合は、維持モードから減少モードに変化したときに一気に反力Ｆを減らすことで、反力Ｆを早めに初期反力値Ｆ0程度まで減少させることができ、アクセルペダル２ａの踏み込みやすさを素早く確保することができる。
なお、制御部１７は、減少モードに変化した時点での反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも大きい場合は、モード変化時に反力Ｆを一気に減少させる。このときに減少させる所定反力値ＦDは、予め設定された一定値であってもよいし、減少モードに変化する前の反力Ｆの大きさに応じて設定される値であってもよい。
制御部１７は、減少モードで反力Ｆを減らしているときに、反力Ｆが初期反力値Ｆ0に到達する前の時刻ｔ10において減少モードから維持モードに変化した場合は、時刻ｔ10における反力Ｆを維持する。なお、制御部１７は、反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも小さくなったところで維持モードに変化した場合は、図８（ａ）の時刻ｔ5と同様、反力Ｆを初期反力値Ｆ0まで素早く階段状に増加させ、初期反力値Ｆ0を維持する。
このように、制御部１７は、モード設定部１４により設定されるモードが減少モード，維持モード及び増加モードにおいて変化する場合は、反力Ｆを０以上かつ最大反力値ＦMAX以下（０≦Ｆ≦ＦMAX）となるように、アクチュエータ２ｂを制御する。
ただし、制御部１７は、判定部１５から指令が送られてきた場合は、判定部１５からの指令を優先させ、モード設定部１４により設定されているモードが増加モードであっても、反力Ｆを維持するようにアクチュエータ２ｂを制御する。
［３．フローチャート］
次に、図９〜図１１のフローチャートを用いて、ＥＣＵ１０で実行される制御の手順の例を説明する。図９は、目標アクセル開度設定部１３による目標アクセル開度ＡTの設定手順を示したフローチャートである。また、図１０はＥＣＵ１０による反力Ｆの制御手順を例示するフローチャートであり、図１１（ａ）〜（ｃ）は図１０のサブフローチャートである。これらのフローチャートは、車両１のイグニッションスイッチやパワースイッチがオンの状態にされると、所定の制御周期で実行される。
まず、目標車速設定部１１で実行されるフローチャートについて説明する。図９に示すように、ステップＳ１０において、目標車速設定部１１により目標車速ＶTが設定されているか否かが判定される。目標車速ＶTが設定されていない場合や目標車速ＶTの設定が解除された場合は、このフローをリターンする。つまり、以下の処理は、目標車速ＶTが設定されている場合にのみ実行される。
目標車速ＶTが設定中の場合は、ステップＳ２０において、目標車速ＶTが新規であるか否かが判定される。目標車速ＶTが新規なもの、すなわち初めて目標車速ＶTが設定された場合や目標車速ＶTの設定が更新された場合はステップＳ３０へ進み、目標車速ＶTが前回周期と同一であればステップＳ１５０へ進む。
ステップＳ３０では、最終目標アクセル開度取得部１２により目標車速ＶTに応じた最終目標アクセル開度ＡFTが取得される。続くステップＳ４０では、車速センサ３により実車速Ｖが検出されるとともに、この実車速Ｖが初期車速Ｖ0に設定される。ステップＳ５０では、アクセルポジションセンサ７により実アクセル開度Ａが検出されるとともに、この実アクセル開度Ａが初期アクセル開度Ａ0に設定される。そして、ステップＳ６０においてフラグＺが０に設定される。ここで、フラグＺは、減速シーンにおいて目標アクセル開度ＡTが減少中であるか否かを判定するためのものであり、フラグＺ＝１は減少中に対応し、フラグＺ＝０はそれ以外の状態に対応する。
ステップＳ７０において、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTHよりも大きいか否か、すなわち上記の式（１）の関係を満たすか否かが判定される。式（１）の関係を満たす場合は、ステップＳ８０において目標アクセル開度ＡTが初期アクセル開度Ａ0に設定される。そして、ステップＳ９０において、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0とが比較され、加速シーンであるか、減速シーンであるかが判定される。
ステップＳ９０において、目標車速ＶTが初期車速Ｖ0よりも高いときはステップＳ１００に進み、目標アクセル開度ＡTに所定値Ｂが加算されたものが新たな目標アクセル開度ＡTに設定される。例えば、最初にステップＳ１００に進んだときは、ステップＳ８０で設定された目標アクセル開度ＡT（すなわち、初期アクセル開度Ａ0）に、所定値Ｂを加算した値が新たな目標アクセル開度ＡTとされる。ステップＳ１００で目標アクセル開度ＡTが設定されたら、このフローをリターンする。
次の制御周期において、目標車速ＶTが前回周期のまま設定されていれば、ステップＳ２０からステップＳ１５０へ進む。ここで、フラグＺは前回周期のステップＳ６０においてＺ＝０に設定されているため、ステップＳ１６０へ進み、目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFTよりも小さいか否かが判定される。目標アクセル開度ＡTが未だ最終目標アクセル開度ＡFTに到達していない場合は、ステップＳ１７０へ進み、加速シーンか減速シーンかが判定され、加速シーンのときはステップＳ１００へ進む。そして、目標アクセル開度ＡTに再び所定値Ｂが加算されたものが新たな目標アクセル開度ＡTに設定され、フローをリターンする。
このように、ステップＳ１００において目標アクセル開度ＡTが増大され続けた結果、目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFT以上になると、ステップＳ１６０からステップＳ１８０に進む。そして、ステップＳ１８０において目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFTに設定されて、このフローをリターンする。つまり、ステップＳ７０において上記の式（１）の関係を満たすと判定されて、ステップＳ９０で加速シーンであると判定された場合、目標アクセル開度ＡTは初期アクセル開度Ａ0から徐々に増大され、最終的には最終目標アクセル開度ＡFTに設定される。
なお、目標アクセル開度ＡTに加算する所定値Ｂは、図５（ａ）のグラフの傾きに相当し、直線の場合は単位時間（単位制御周期）当たりの変化量（定数）に設定されており、曲線の場合は時間の関数（一次関数や二次関数等）に設定されている。これにより、目標アクセル開度ＡTを直線的又は曲線的に滑らかに増加させることができる。
一方、ステップＳ９０において、目標車速ＶTが初期車速Ｖ0よりも低いときはステップＳ１１０に進み、目標アクセル開度ＡTから所定値Ｃが減算されたものが新たな目標アクセル開度ＡTに設定される。例えば、最初にステップＳ１１０に進んだときは、ステップＳ８０で設定された目標アクセル開度ＡT（すなわち、初期アクセル開度Ａ0）から、所定値Ｃを引いた値が新たな目標アクセル開度ＡTとされる。ステップＳ１１０で目標アクセル開度ＡTが設定されたら、ステップＳ１２０において、目標アクセル開度ＡTが過渡目標アクセル開度ＡL以下であるか否かが判定される。目標アクセル開度ＡTが過渡目標アクセル開度ＡLよりも大きい場合は、ステップＳ１２５においてフラグＺがＺ＝１に設定されて、このフローをリターンする。
次の制御周期において、目標車速ＶTが前回周期のまま設定されていれば、ステップＳ２０からステップＳ１５０へ進む。ここで、フラグＺはＺ＝１に設定されているため、ステップＳ１１０へ進み、目標アクセル開度ＡTから再び所定値Ｃが減算されたものが新たな目標アクセル開度ＡTに設定され、ステップＳ１２０の判定が実施される。このように、ステップＳ１１０において目標アクセル開度ＡTが減少され続けた結果、目標アクセル開度ＡTが過渡目標アクセル開度ＡL以下になると、ステップＳ１２０の判定でＹＥＳルートからステップＳ１３０に進む。
ステップＳ１３０では、フラグＺがＺ＝０に設定される。続くステップＳ１４０において、目標アクセル開度ＡTに所定値Ｅが加算されたものが新たな目標アクセル開度ＡTに設定され、このフローをリターンする。次の制御周期において、目標車速ＶTが前回周期のまま設定されていれば、ステップＳ２０からステップＳ１５０へ進み、フラグＺはＺ＝０に設定されているため、ステップＳ１６０の判定に進む。ステップＳ１６０では、目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFTよりも小さいか否かが判定されるため、目標アクセル開度ＡTが未だ最終目標アクセル開度ＡFTに到達していなければ、ステップＳ１７０の判定に進む。
ステップＳ１７０では、加速シーンか減速シーンかが判定され、減速シーンのときはステップＳ１４０へ進む。そして、目標アクセル開度ＡTに再び所定値Ｅが加算されたものが新たな目標アクセル開度ＡTに設定され、フローをリターンする。このように、ステップＳ１４０において目標アクセル開度ＡTが増大され続けた結果、目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFT以上になると、ステップＳ１６０からステップＳ１８０に進む。そして、ステップＳ１８０において目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFTに設定されて、このフローをリターンする。
つまり、ステップＳ７０において上記の式（１）の関係を満たすと判定されて、ステップＳ９０で減速シーンであると判定された場合、目標アクセル開度ＡTは初期アクセル開度Ａ0から徐々に減少され、過渡目標アクセル開度ＡLに達したら、今度は徐々に増大されて、最終的には最終目標アクセル開度ＡFTに設定される。なお、所定値Ｃは図５（ｂ）のグラフのＶT設定時からｔLの勾配に対応し、所定値Ｅは同グラフのｔLからｔFTの勾配に対応する。これらは、直線の場合は単位時間（単位制御周期）当たりの変化量（定数）に設定されており、曲線の場合は時間の関数（一次関数や二次関数等）に設定されている。
ところで、ステップＳ７０において、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTH以下であると判定された場合は、ステップＳ１９０において、目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFTに設定され、フローをリターンする。つまりこの場合は、目標アクセル開度ＡTは、すぐに最終目標アクセル開度ＡFTに設定される。
次の制御周期において、目標車速ＶTが前回周期のまま設定されていれば、ステップＳ２０からステップＳ１５０，ステップＳ１６０へと進む。この場合は、目標アクセル開度ＡTがすでに最終目標アクセル開度ＡFTに設定されているため、ステップＳ１８０で同様の設定がなされ、このフローをリターンする。
次に、反力Ｆの制御に関するフローチャートについて説明する。図１０に示すように、ステップＹ１０において、目標車速設定部１１により目標車速ＶTが設定されているか否かが判定される。目標車速ＶTが設定されていない場合や目標車速ＶTの設定が解除された場合は、ステップＹ１６０へ進み、アクチュエータ２ｂの制御を特に行わず、ステップＹ１７０において反力Ｆを０に設定し、このフローをリターンする。つまり、以下の処理は、目標車速ＶTが設定されている場合にのみ実行される。
目標車速ＶTが設定中の場合は、ステップＹ２０において、目標車速ＶTが新規であるか否かが判定され、目標車速ＶTが新規なもの、すなわち初めて目標車速ＶTが設定された場合や目標車速ＶTの設定が更新された場合はステップＹ２５へ進み、目標車速ＶTが前回周期と同一であればステップＹ５０へ進む。
ステップＹ２５では、車速センサ３により実車速Ｖが検出されるとともに、この実車速Ｖが初期車速Ｖ0に設定される。ステップＹ３０では、アクセルポジションセンサ７により実アクセル開度Ａが検出されるとともに、この実アクセル開度Ａが初期アクセル開度Ａ0に設定される。ステップＹ４０では、初期反力値取得部１６によりステップＹ３０で設定された初期アクセル開度Ａ0から初期反力値Ｆ0が取得される。これらステップＹ２５〜Ｙ４０は、目標車速ＶTが新規な時に一度だけ実施される。
ステップＹ５０では、目標アクセル開度設定部１３により設定された目標アクセル開度ＡTが取得される。この目標アクセル開度ＡTは、目標アクセル開度設定部１３が図９のフローチャートを実行することで設定されるものであるため、その値は変化し得る。ステップＹ６０では、アクセルポジションセンサ７により実アクセル開度Ａが検出されるとともに、車速センサ３により実車速Ｖが検出される。続くステップＹ７０では、ステップＹ５０で取得された目標アクセル開度ＡTとステップＹ６０で検出された実アクセル開度Ａとに基づいて、モード設定部１４によりモードが設定される。そして、ステップＹ８０〜Ｙ１４０において、設定されたモードに応じて反力Ｆが制御される。
まず、ステップＹ８０において、ステップＹ７０で設定されたモードが減少モードであるか否かが判定され、減少モードである場合はステップＹ９０に進み、図１１（ａ）のサブフローチャートが実行される。一方、減少モードでない場合はステップＹ１００へ進み、ステップＹ７０で設定されたモードが維持モードであるか否かが判定される。維持モードである場合は、ステップＹ１１０へ進み、図１１（ｂ）のサブフローチャートが実行される。
また、維持モードでもない場合は、ステップＹ７０で設定されたモードは増加モードであることになる。この場合、ステップＹ１２０において、判定部１５において目標車速ＶTとステップＹ２５で設定された初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTHよりも大きいか否か、すなわち上記の式（１）の関係を満たすか否かが判定される。式（１）の関係を満たす場合は、さらにステップＹ１３０において、目標車速ＶTからステップＹ７０で検出された実車速Ｖを減算した値が所定速度ＶDよりも大きいか否かが判定される。これらステップＹ１２０及びＹ１３０の判定は、上記の条件Ａ及びＢを満たすか否かの判定に対応し、判定部１５において実施される。
目標車速ＶTから実車速Ｖを減算した値が所定速度ＶDよりも大きい場合は、ステップＹ１１０へ進み、図１１（ｂ）に示す維持モードのサブフローチャートが実行される。つまり、ステップＹ１２０及びＹ１３０の判定で何れもＹＥＳルートに進んだときは、判定部１５から制御部１７へ指令が送られ、ステップＹ７０で設定されたモードが増加モードであっても維持モードの制御を実行する。一方、ステップＹ１２０及びＹ１３０の判定の何れか一つでもＮＯルートに進んだときは、増加モードへ進み、図１１（ｃ）のサブフローチャートが実行される。
図１１（ａ）〜（ｃ）のサブフローチャートでは、アクセルペダル２ａに与える反力Ｆがそれぞれ設定される。つまり、ステップＹ９０，Ｙ１１０又はＹ１４０において、図１１（ａ）〜（ｃ）の何れかのサブフローチャートが実行されると、アクチュエータ２ｂで発生させるべき反力Ｆが決定する。そして、ステップＹ１５０において、それぞれのモードで設定された変動パターンで反力Ｆを発生させるようにアクチュエータ２ｂが制御され、このフローをリターンする。
図１１（ａ）に示すように、減少モードでは、まずステップＹ９１において反力Ｆが０よりも大きいか否かが判定される。目標車速ＶTが新規な場合に最初に減少モードに進んだときは、未だ反力Ｆが与えられていない（アクチュエータ２ｂが制御されていない）ため、反力Ｆは０である。また、目標車速ＶTが新規でない場合でも減少モードにおいて反力Ｆが減少されて反力Ｆが０のときもある。このような場合は、このフローを終了する。つまり、減少モードでは、反力Ｆが０の場合はそのままの値（すなわち、反力Ｆ＝０）が維持される。
一方、実アクセル開度Ａが減少モードになる以前に、維持モードや増加モードに進み、反力Ｆが与えられている場合（Ｆ＞０の場合）は、ステップＹ９２において反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも大きいか否かが判定される。反力Ｆが初期反力値Ｆ0以下の場合は、ステップＹ９５へ進み、反力Ｆから所定値Ｇが減算されたものが新たな反力Ｆに設定され、このフローを終了する。つまり、減少モードでは、反力Ｆが初期反力値Ｆ0以下の場合は、反力Ｆは初期反力値Ｆ0から徐々に小さい値にされる。
また、反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも大きい場合は、ステップＹ９３において、前回周期も減少モードであったか否かが判定される。前回周期が減少モードでない場合、すなわち維持モードから減少モードへモードが変化した時は、ステップＹ９４において反力Ｆから所定反力値ＦDが減算されたものが新たな反力Ｆに設定され、このフローを終了する。次の制御周期において、再びステップＹ９３へ進んだときは、前回周期でも減少モードであったため、ステップＹ９５に進み、反力Ｆから所定値Ｇが減算されたものが新たな反力Ｆに設定され、このフローを終了する。
つまり、減少モードでは、反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも大きい場合は、モードが変化した時点で反力Ｆは所定反力値ＦDだけ一気に減少され、その後は徐々に小さな値にされる。なお、所定値Ｇは、図８（ａ）のグラフの減少モードでの（例えば時刻ｔ2からの）傾きに相当し、単位時間（単位制御周期）当たりの変化量（定数）に設定されている。
図１１（ｂ）に示すように、維持モードでは、ステップＹ１１１において反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも小さいか否かが判定される。反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも小さい場合は、ステップＹ１１２へ進み、反力Ｆに所定値Ｈが加算されたものが新たな反力Ｆに設定され、このフローを終了する。なお、所定値Ｈは、図８（ａ）のグラフの維持モードに入った直後（例えば時刻ｔ1直後）の段差高さに相当し、予め設定された一定値である。これにより、制御周期毎に所定値Ｈだけ反力Ｆを増加させることができるため、初期反力値Ｆ0まで素早く階段状に増加させることができる。一方、反力Ｆが初期反力値Ｆ0以上の場合は、このフローを終了する。つまり、反力Ｆが初期反力値Ｆ0未満では、反力Ｆを階段状に増加させ、反力Ｆが初期反力値Ｆ0以上であれば、そのときの反力Ｆの値が維持される。
図１１（ｃ）に示すように、増加モードでは、ステップＹ１４１において、反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも小さいか否かが判定される。反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも小さい場合は、ステップＹ１４２において反力Ｆが初期反力値Ｆ0に設定されて、このフローを終了する。つまり、増加モードでは、反力Ｆは初期反力値Ｆ0以上に設定される。
ステップＹ１４１において、反力Ｆが初期反力値Ｆ0以上の場合はステップＹ１４３へ進み、カウント値Ｘが所定値ＸTH以上であるか否かが判定される。ここで、カウント値Ｘは、反力Ｆを階段状に増加させる際の増加のタイミングを決定するためのものであり、所定値ＸTH以上になるまではステップＹ１４５に進み、カウント値Ｘに１が加算されたものが新たなカウント値Ｘとされる。なお、所定値ＸTHは予め設定された定数であり、カウント値Ｘが所定値ＸTHになるまでにかかる時間が、反力Ｆを階段状に増加させる際の反力一定の時間と等しくなるような値に設定されている。つまり、所定値ＸTHは、図８（ｂ）のグラフの時刻ｔ7から階段状に増加する反力Ｆの一定状態の時間に対応する。
ステップＹ１４５において、カウント値Ｘは制御周期毎に１ずつ加算される。続くステップＹ１４７では、反力Ｆが最大反力値ＦMAX未満であるか否かが判定され、反力Ｆが最大反力値ＦMAX未満のときはこのフローを終了する。そして、再び増加モードのサブフローチャートが実行された場合は、ステップＹ１４１からステップＹ１４３へ進んで同様の判定が実施され、カウント値Ｘが所定値ＸTH以上になるまではステップＹ１４５へ進み、カウント値Ｘが加算され続ける。
カウント値Ｘが所定値ＸTH以上になった場合は、ステップＹ１４４へ進み、カウント値Ｘが０にリセットされ、ステップＹ１４６において反力Ｆに所定値Ｊが加算されたものが新たな反力Ｆに設定される。なお所定値Ｊは、図８（ｂ）のグラフの時刻ｔ7から階段状に増加する反力Ｆの増加量（段差高さ）に相当し、予め設定された一定値である。そして、ステップＹ１４７の判定が実施される。つまり、増加モードでは、カウント値Ｘが所定値ＸTH以上になるまでの時間（すなわち反力一定の時間）が経過した時点で、反力Ｆに所定値Ｊが加算されて、反力Ｆが階段状に増加される。
したがって、図８（ｂ）に示すように、増加モードで反力Ｆを階段状に増加させるときの速さは、維持モードにおいて反力Ｆを初期反力値Ｆ0まで階段状に増加させるときの速さよりも遅くなる。なお、ここでは、維持モードでは反力Ｆが制御周期毎に所定値Ｈだけ増加する場合を例示しているが、維持モードにおいても増加モードと同様、所定の制御周期毎に所定値Ｈが反力Ｆに加算されるような構成としてもよい。
ステップＹ１４７において、反力Ｆが最大反力値ＦMAX以上になると、ステップＹ１４８において反力Ｆが最大反力値ＦMAXに設定されて、このフローを終了する。このように増加モードでは、反力Ｆは初期反力値Ｆ0から一定の速さで階段状に増大され、最大反力値ＦMAX以上になると最大反力値ＦMAXが維持される。
［４．作用］
次に、図１２（ａ），（ｂ）及び図１３（ａ），（ｂ）を用いて、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTHよりも大きい場合に、本運転支援装置によって実施される目標アクセル開度ＡTの変化に伴う車速の変化の例を説明する。図１２（ａ）及び（ｂ）は加速シーンにおける車速及びアクセル開度のタイムチャートを示し、図１３（ａ）及び（ｂ）は減速シーンにおける車速及びアクセル開度のタイムチャートを示す。
図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、時刻ｔ11において目標車速ＶTが設定されると、この目標車速ＶTに応じた最終目標アクセル開度ＡFTが取得される。また、目標車速ＶTが設定された時刻ｔ11での実車速Ｖが初期車速Ｖ0に設定される。このとき、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTHよりも大きい場合、時刻ｔ11での実アクセル開度Ａが初期アクセル開度Ａ0に設定されるとともに、この初期アクセル開度Ａ0が時刻ｔ11においての目標アクセル開度ＡTとして設定される。
目標アクセル開度ＡTは、時間の経過とともに初期アクセル開度Ａ0から徐々に最終目標アクセル開度ＡFTに近づけられる。ここでは、図１２（ｂ）に示すように、目標アクセル開度ＡTは曲線的に増大する。これに伴い、モード設定部１４により設定されるモードも時間の経過とともに変化し、モードに応じて適切な反力Ｆがアクセルペダル２ａに与えられる。これにより、実アクセル開度Ａは、目標アクセル開度ＡTの変化にやや遅れて追従しながら滑らかに増大し、やがて最終目標アクセル開度ＡFTに達する。このように実アクセル開度Ａが変化することで、実車速Ｖは、時刻ｔ11から徐々に増大し、滑らかに目標車速ＶTに到達する。
また、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、時刻ｔ12において目標車速ＶTが設定されると、この目標車速ＶTに応じた最終目標アクセル開度ＡFTが取得されるとともに、過渡目標アクセル開度ＡLが設定される。また、目標車速ＶTが設定された時刻ｔ12での実車速Ｖが初期車速Ｖ0に設定される。このとき、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTHよりも大きい場合、時刻ｔ12での実アクセル開度Ａが初期アクセル開度Ａ0に設定されるとともに、この初期アクセル開度Ａ0が時刻ｔ12においての目標アクセル開度ＡTとして設定される。
目標アクセル開度ＡTは、時間の経過とともに初期アクセル開度Ａ0から徐々に過渡目標アクセル開度ＡLに近づけられ、過渡目標アクセル開度ＡLに達すると最終目標アクセル開度ＡFTに近づけられる。ここでは、図１３（ｂ）に示すように、目標アクセル開度ＡTは直線的に減少され、過渡目標アクセル開度ＡLに達した後は直線的に増大される。
これに伴い、モード設定部１４により設定されるモードも時間の経過とともに変化し、モードに応じて適切な反力Ｆがアクセルペダル２ａに与えられる。これにより、実アクセル開度Ａは、目標アクセル開度ＡTの変化にやや遅れて追従しながら滑らかに変化し、やがて最終目標アクセル開度ＡFTに達する。このように実アクセル開度Ａが変化することで、実車速Ｖは、時刻ｔ12から徐々に減少し、滑らかに目標車速ＶTに到達する。
特に、減速シーンでは、目標アクセル開度ＡTが最終目標アクセル開度ＡFTよりも小さい過渡目標アクセル開度ＡLまで減少されてから最終目標アクセル開度ＡFTになるように増大されるため、実車速Ｖは、時刻ｔ12から速やかに減少し、その後滑らかに目標車速ＶTに到達する。
［５．効果］
したがって、本実施形態に係る運転支援装置によれば、反力Ｆの大きさを制御する際の基準となる目標アクセル開度ＡTを、目標車速ＶTが設定された時点での実アクセル開度Ａから徐々に最終目標アクセル開度ＡFTに近づけるように変化させるため、アクセルペダル２ａに与えられる反力Ｆの大きさが突然大きく変化するようなことがない。つまり、目標アクセル開度ＡTを変化させることで、適切な反力Ｆをアクセルペダル２ａに与えることができ、ドライバによるアクセル操作のガイドラインとすることができる。これにより、ドライバが積極的にアクセル操作をしなくてもアクセルペダル２ａに加わる反力Ｆに任せることで、滑らかに目標車速ＶTへ到達させることができる。
また、減速時（減速シーン）では、目標アクセル開度ＡTを一度最終目標アクセル開度ＡFTよりも小さい開度ＡLまで減少させ、その後最終目標アクセル開度ＡFTまで増加させることで、素早く減速させながら、滑らかに定速走行に移行することができる。言い換えると、滑らかな減速からの定速走行を実現することができる。
また、設定された目標アクセル開度ＡTに対する実アクセル開度Ａの大小関係に基づいて、増加モード，維持モード，減少モードの何れか一つのモードが設定され、このモードに応じてアクチュエータ２ｂが制御される。具体的には、アクセルペダル２ａに付与される反力Ｆの変動パターンがモード毎に、そのモードに適した形で設定される。そのため、ドライバによる積極的なアクセル操作を要せず、アクセルペダル２ａの操作量を目標アクセル開度ＡTに近づけることができる。
また、目標アクセル開度ＡTが変化している場合であって目標車速ＶTと実車速Ｖとの差が大きい加速時では、モード設定部１４により設定されたモードが増加モードであっても反力Ｆを維持する。これにより、ドライバによるアクセルペダル２ａの踏み込みを許可して車速の過度な減少を防ぎ、滑らかな加速を実現させることができる。
ここで、設定されたモードが減少モードから維持モードに変化した時点での反力Ｆが初期反力値Ｆ0未満の場合は、反力Ｆが初期反力値Ｆ0まで階段状に増加される。これにより、アクセルペダル２ａに足を置いているドライバに反力Ｆが発生したことを気付かせることができ、過剰なアクセル操作となることを抑制することができる。また、維持モードでは反力Ｆが維持されるため、ドライバが意識的にアクセルペダル２ａを操作しなくても、制御部１７による制御に従うことで、実アクセル開度Ａを目標アクセル開度ＡT付近に留めることができ、実車速Ｖを目標車速ＶTに到達させることができる。
また、モード設定部１４により設定されたモードが維持モードから減少モードに変化した時点での反力Ｆが初期反力値Ｆ0よりも大きい場合は、モードが変化した時点で反力Ｆを所定反力値ＦDだけ減少させるため、アクセルペダル２ａを踏み込んでいいタイミングをわかりやすくすることができる。特に、反力Ｆが最大反力値ＦMAX程度まで大きくなっている場合は、モードが減少モードに変化した時点で一気に反力Ｆを減らすことで、反力Ｆを早めに初期反力値Ｆ0程度まで減少させることができ、アクセルペダル２ａの踏み込みやすさを素早く確保することができる。
また、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が所定の閾値ＶTH以上の場合に目標アクセル開度ＡTを変化させ、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が閾値ＶTH未満では目標アクセル開度ＡTをすぐに最終目標アクセル開度ＡFTに設定する。これにより、実車速Ｖが大きく変化し得る場面では実車速Ｖを滑らかに目標車速ＶTに近づけることができるとともに、制御構成を簡素化することができる。
なお、本運転支援装置は、アクセルペダル２ａに反力Ｆを与えるアクチュエータ２ｂを制御して、実車速Ｖを目標車速ＶTとするものであるため、アクチュエータ２ｂとこれを制御するＥＣＵ１０とを追加すれば、既存のアクセルペダル２ａにも採用することができる。
また、本運転支援装置は、あくまでもドライバによるアクセルペダル２ａの操作を支援するものであり、実アクセル開度Ａや実車速Ｖが自動的に変更されるものではないため、ドライバは制御部１７の制御に反してアクセル操作を行うこともできる。例えば、目標車速ＶTを設定して定速走行に移行しているときに、前方に他車両が割り込んできたような場合、ドライバは自らの意思でアクセルペダル２ａの踏み込みを中止したり、ブレーキ操作を行ったりすることができるため、安全性を損なうことがない。
［６．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上記実施形態では、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値が所定の閾値ＶTH以上の場合に目標アクセル開度ＡTを変化させているが、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差にかかわらず、目標車速ＶTが設定された場合は、常に目標アクセル開度ＡTを変化させてもよい。この場合、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差の絶対値と閾値ＶTHとを比較する処理を省略することができる。
また、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差が所定の閾値ＶTHよりも小さい減速シーンにおいて、過渡目標アクセル開度ＡLを設定する代わりに、タイマーを用いて目標アクセル開度ＡTを変化させてもよい。例えば、過渡目標アクセル開度ＡLを設定せず、目標アクセル開度ＡTを一定の速さで減少させ、最終目標アクセル開度ＡFTに達した時点から所定時間が経過した後に、今度は目標アクセル開度ＡTを一定の速さで増大させて最終目標アクセル開度ＡFTに到達させてもよい。
なお、目標車速ＶTと初期車速Ｖ0との差が所定の閾値ＶTHよりも小さい減速シーンにおいて、目標アクセル開度ＡTを初期アクセル開度Ａ0から徐々に最終目標アクセル開度ＡFTに近づけるように変化させてもよい。つまり、減速シーンでも、図１２（ａ），（ｂ）に示す加速シーンのように目標アクセル開度ＡTを変化させてもよい。反対に、加速シーンにおいて、図１３（ａ），（ｂ）に示す減速シーンのように目標アクセル開度ＡTを変化させてもよい。
また、図５（ａ）及び（ｂ）に目標アクセル開度ＡTの最終目標アクセル開度ＡFTへの近づけ方の一例を図示したが、目標アクセル開度ＡTの変化のさせ方は特に限定されない。
また、上記実施形態では、目標アクセル開度ＡTを変化させている場合であって目標車速ＶTと実車速Ｖとの差が所定速度ＶDよりも大きい加速時では、増加モードが設定されている場合であっても反力Ｆを維持するようにアクチュエータ２ｂを制御しているが、このような加速時においても通常と同様の制御を実施してもよい。
また、上記の所定値Ｂ，所定値Ｃ及び所定値Ｅは時間の関数に限られず、予め設定された一定値であってもよい。この場合は、目標アクセル開度ＡTは階段状に変化するが、所定値Ｂ，所定値Ｃ及び所定値Ｅの大きさと制御周期とによって徐々に目標アクセル開度ＡTを変化させることができる。つまり、所定値Ｂ，所定値Ｃ及び所定値Ｅの設定によって、目標アクセル開度ＡTの変化の仕方を変えることができる。
また、所定値Ｇも予め設定された一定値であってもよいし、所定値Ｈ，所定値Ｊが時間の関数に設定されていてもよい。つまり、減少モードから維持モードに変化した場合に、反力Ｆを階段状ではなくリニアに増加させてもよいし、反対に維持モードから減少モードに変化した場合に、反力Ｆを階段状に減少させてもよい。
なお、実車速Ｖを検出する手段は車速センサ３に限られず、例えば車速センサ３の代わりに加速度センサを設け、加速度センサで検出された加速度をＥＣＵ１０において積分し、実車速Ｖを取得してもよい。
また、カメラ４やレーダ５の位置は特に限られず、車速設定スイッチ６の構成や配置も上記したものに限られない。さらに、目標車速ＶTの設定手法として手動設定のみを採用してもよい。この場合、カメラ４及びレーダ５は装備されていなくてもよい。なお、ＩＳＡを利用して目標車速ＶTを設定する場合は、カメラ４による情報に代えてＧＰＳや車載システムに記録されている速度地図データベース等を用いてもよい。
１ 車両
２ａ アクセルペダル
２ｂ アクチュエータ
３ 車速センサ
４ カメラ
５ レーダ
６ 車速設定スイッチ
７ アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）
１０ ＥＣＵ
１１ 目標車速設定部（目標車速設定手段）
１２ 最終目標アクセル開度取得部（最終目標アクセル開度取得手段）
１３ 目標アクセル開度設定部（目標アクセル開度設定手段）
１４ モード設定部（モード設定手段）
１５ 判定部
１６ 初期反力値取得部
１７ 制御部（制御手段）
ＡFT 最終目標アクセル開度
ＡT 目標アクセル開度
Ａ 実アクセル開度（実際のアクセル開度）
Ａ0 初期アクセル開度
ＶT 目標車速
Ｖ 実車速（車速）
Ｖ0 初期車速

Claims (6)

  1. アクセルペダルに与える反力の大きさを制御して実際のアクセル開度を設定された目標アクセル開度に近づける操作を支援するアクチュエータを備えた車両の運転支援装置であって、
    車速の目標値である目標車速を設定する目標車速設定手段と、
    前記目標車速設定手段で設定された前記目標車速に対応するアクセル開度として予め求められた最終目標アクセル開度を取得する最終目標アクセル開度取得手段と、
    前記反力の大きさを制御する際の基準となる前記目標アクセル開度を設定する目標アクセル開度設定手段と、を備え、
    前記目標アクセル開度設定手段は、前記目標アクセル開度を、前記目標車速が設定された時点での前記実際のアクセル開度から前記最終目標アクセル開度取得手段により取得された前記最終目標アクセル開度に徐々に近づけるように変化させるとともに、減速時では、前記目標アクセル開度を前記最終目標アクセル開度よりも小さい開度まで減少させた後、前記最終目標アクセル開度となるように増加させる
    ことを特徴とする、運転支援装置。
  2. 前記実際のアクセル開度を実アクセル開度として検出するアクセル開度検出手段と、
    設定された前記目標アクセル開度に対する前記アクセル開度検出手段により検出された前記実アクセル開度の大小関係に基づいて、前記反力を増加させる増加モードと前記反力を維持する維持モードと前記反力を減少させる減少モードの何れか一つのモードを設定するモード設定手段と、
    前記モード設定手段で設定された前記モードに応じた前記反力を前記アクセルペダルに与えるように前記アクチュエータを制御する制御手段と、を備える
    ことを特徴とする、請求項１記載の運転支援装置。
  3. 前記制御手段は、前記目標アクセル開度設定手段が前記目標アクセル開度を変化させている場合であって前記目標車速と前記車速との差が所定速度よりも大きい加速時では、前記モード設定手段により前記増加モードが設定されている場合であっても前記反力を維持するように前記アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする、請求項２記載の運転支援装置。
  4. 前記制御手段は、前記モード設定手段により設定された前記モードが前記減少モードから前記維持モードに変化した時点での前記反力が初期反力値未満の場合は、前記反力を前記初期反力値まで階段状に増加させるように前記アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする、請求項２又は３記載の運転支援装置。
  5. 前記制御手段は、前記モード設定手段により設定された前記モードが前記維持モードから前記減少モードに変化した時点での前記反力が初期反力値よりも大きい場合は、前記モードの変化時に前記反力を所定反力値だけ減少させるように前記アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする、請求項２〜４の何れか１項に記載の運転支援装置。
  6. 前記目標アクセル開度設定手段は、前記目標車速が設定された時点での前記車速と前記目標車速との差の絶対値が所定閾値よりも大きい場合に、前記目標アクセル開度を変化させる
    ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の運転支援装置。
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