JP6539198B2 - 車両用制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばダンプトラック等の車両に用いられる車両用制動装置に関する。

一般に、大型の運搬車両の代表例としてのダンプトラックは、露天の採掘場、鉱山等で採掘した砕石物または土砂等を運搬するのに用いられている。ダンプトラックは、例えば、走行用の駆動システムとして、走行用の電動モータによって車輪を駆動させる電気駆動方式を採用している。この場合、ダンプトラックは、制動力を付与するブレーキ（制動機構）として、例えば、走行用の電動モータの発電による回生トルクを制動力とする電気ブレーキと、電気ブレーキよりも大きな制動力を付与できる摩擦式の機械ブレーキ（例えば、乾式で単板のディスクブレーキ、湿式で多板のディスクブレーキ）とが搭載されている。

このため、ダンプトラックのオペレータが着席する運転席の前方には、ステアリングホイールの回転軸線を挟んで左右両側に、それぞれ１つずつ、合計２つのブレーキペダルが設けられている。例えば、右側（回転軸線とアクセルペダルとの間）に配置される第１のブレーキペダルは、電気ブレーキによる制動力を付与するためのブレーキペダルに対応する。第１のブレーキペダル（電気ブレーキ用ブレーキペダル）は、例えば、通常時の車両停止に用いられる（踏込み操作される）。

一方、左側に配置される第２のブレーキペダルは、電気ブレーキと機械ブレーキとを協調させた協調ブレーキによる制動力（電気ブレーキと機械ブレーキとの両方の制動力）を付与するためのブレーキペダルに対応する。第２のブレーキペダル（協調ブレーキ用ブレーキペダル）は、例えば、緊急的に車両を停止するときに（緊急停止）に用いられる（踏込み操作される）。

ここで、機械ブレーキは、摩擦係合部となるディスクロータおよび／または摩擦パッドが摩耗し易い。このため、例えば、電気ブレーキの操作のタイミングが遅れる等により、不必要に協調ブレーキの操作が行われる（協調ブレーキが多用される）と、ディスクロータおよび／または摩擦パッドの交換による費用の増加、搬送効率（稼働効率）の低下につながる可能性がある。

一方、特許文献１には、トラック、バス等の車両に搭載される自動制動制御装置の技術が記載されている。この自動制動制御装置は、車両の進行方向に存在する対象物との接触（衝突）を回避すべく制動力を自動的に付与するときに、大きい制動力を付与するのに先立って、補助ブレーキにより小さい制動力を付与する構成となっている。

特開２００７−２２３５８２号公報

ところで、車両の周囲に存在する障害物（例えば、他の車両、建物、岩石、人等、車両と接触してはならない物体）に車両が接触することを回避するためには、次の構成とすることが考えられる。即ち、車両の進行方向の障害物を検出すると共に、その障害物との接触の可能性を判定し、接触の可能性が高いと判定したときは、オペレータに対する注意喚起および／または自動ブレーキの制御を行う構成とすることが考えられる。このとき、制動特性（制動性能、制動力、制動距離）が異なる２つのブレーキ、例えば、電気ブレーキと協調ブレーキとの２種類のブレーキを備えた車両の場合、電気ブレーキの制動を開始すべき旨の指令（制動開始指令）と、協調ブレーキの制動を開始すべき旨の指令（制動開始指令）との２つの指令を出力する構成とすることが考えられる。

この場合、協調ブレーキの制動特性は、電気ブレーキの制動特性よりも高い（制動性能が高い）ため、障害物との接触の可能性を２種類のブレーキの制動特性からそれぞれ判定すると、協調ブレーキの制動開始指令よりも先に、電気ブレーキの制動開始指令が出力される。しかし、２種類のブレーキの制動特性の差は、例えば、高速域では大きいが、低速域では小さくなる。このため、低速域では、電気ブレーキの制動開始指令が出力されてから協調ブレーキの制動開始指令が出力されるまでの時間が短くなる可能性がある。

例えば、制動開始指令の出力によりオペレータに対して警報を発する（注意喚起を行う）構成の場合は、電気ブレーキの警報が発せられ、その警報に基づいてオペレータが電気ブレーキのブレーキペダルを踏み込もうとした直後に、協調ブレーキの警報が発せられる可能性がある。このとき、オペレータのブレーキペダルの操作が、その警報に追い付かず、例えば、ブレーキペダルの踏込み操作が遅れる可能性がある。一方、制動開始指令の出力により自動ブレーキの制御を行う構成の場合は、電気ブレーキの制動後すぐに協調ブレーキの制動が行われる可能性がある。これにより、協調ブレーキが多用され、ディスクロータおよび／または摩擦パッドの交換による費用の増加、搬送効率の低下につながる可能性がある。

本発明の目的は、制動開始指令の出力を適正に行うことができる車両用制動装置を提供することにある。

本発明による車両用制動装置は、車両に第１の制動力を付与する第１のブレーキと、前記第１のブレーキよりも高い制動特性を有し、前記車両に第２の制動力を付与する第２のブレーキと、前記車両の周囲に存在する障害物と前記車両との間の距離の情報を含む障害物情報を検出する障害物情報検出装置と、前記車両の走行速度の情報を含む車両情報を検出する車両情報検出装置と、前記車両が走行しているときに、前記第１のブレーキの制動特性と前記障害物情報と前記車両情報とに基づいて、前記第１のブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、前記第１のブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第１の制動開始信号を出力する第１の制動指令出力部と、前記車両が走行しているときに、前記第２のブレーキの制動特性と前記障害物情報と前記車両情報とに基づいて、前記第２のブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、前記第２のブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第２の制動開始信号を出力する第２の制動指令出力部とを備えてなる。

上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、前記第１のブレーキの制動特性のうち、速度と制動距離との関係として、同じ種類、仕様、形式の車両で同じ条件の環境であれば一定の特性として定まる基準制動特性に基づいて前記第１の制動開始信号が出力されるタイミングを基準信号出力タイミングとした場合に、前記第１の制動指令出力部は、前記車両の走行速度が低速域にあるときは、前記第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを前記基準信号出力タイミングよりも早くする構成としたことにある。

また、上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、前記第１の制動指令出力部は、前記車両の走行速度が低速域よりも高い走行速度にあるとき前記第１の制動開始信号を出力し、前記車両の走行速度が低速域にあるとき前記第１の制動開始信号を出力しない構成とし、前記第２の制動指令出力部は、前記車両の走行速度の全走行域において、前記第２の制動開始信号を出力する構成としたことにある。

本発明による車両用制動装置は、制動開始指令（制動開始信号）の出力を適正に行うことができる。

実施形態による車両用制動装置が搭載されたダンプトラックを示す正面図。 図１中のダンプトラックを示す全体構成図。 ダンプトラックの後輪およびディスクブレーキを示す図１中の矢示III−III方向からみた断面図。 図２中のミリ波レーダ、障害物検知装置および車体コントローラを示すブロック図。 第１の実施形態による車両の速度と電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動距離との関係の一例を示す特性線図。 比較例による車両の速度と電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動距離との関係の一例を示す特性線図。 第２の実施形態による車両の速度と電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動距離との関係の一例を示す特性線図。 第３の実施形態による車両の速度と電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動距離との関係の一例を示す特性線図。 第４の実施形態による車両の速度と電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動距離との関係の一例を示す特性線図。 第５の実施形態によるミリ波レーダ、障害物検知装置および車体コントローラを示すブロック図。

以下、本発明の実施形態による車両用制動装置について、ダンプトラックに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１ないし図５は、第１の実施形態を示している。図１において、大型の車両（運搬車両）であるダンプトラック１は、露天の採掘場、鉱山等で採掘した砕石物または土砂等の運搬物を運搬するものである。ダンプトラック１は、それぞれが車輪である前輪２および後輪３と、頑丈なフレーム構造をなし前輪２および後輪３によって走行が可能な車体４と、該車体４上に後端側を支点として傾転（起伏）可能に設けられた荷台としてのベッセル５とを含んで構成されている。

左右の前輪２は車体４の前部側に回転可能に設けられている。前輪２は、ダンプトラック１のオペレータによって操舵（ステアリング操作）される操舵輪を構成している。前輪２は、後輪３と同様に、例えば２〜４メートルに及ぶタイヤ径（外径寸法）をもって形成されている。車体４の前部と前輪２との間には、例えば油圧緩衝器等からなるフロントサスペンション６が設けられている。フロントサスペンション６は、車体４の前部側を前輪２との間で懸架する。

左右の後輪３は、車体４の後部側に回転可能に設けられている。後輪３は、ダンプトラック１の駆動輪を構成し、後述する走行用の電動モータ１４により回転駆動される。後輪３と車体４の後部との間には、例えば油圧緩衝器等からなるリヤサスペンション７が設けられている。リヤサスペンション７は、車体４の後部側を後輪３との間で懸架する。

ベッセル５は、例えば砕石物または土砂のような荷物（以下、土砂８という）を多量に積載するため全長が１０〜１３ｍ（メートル）にも及ぶ大型の容器として形成されている。ベッセル５の後側底部は、車体４の後端側に連結ピン９を介して傾転可能（回動可能）に連結（支持）されている。一方、ベッセル５の前側上部には、後述のキャブ１１を上側から覆う庇部５Ａが一体に設けられている。庇部５Ａは、例えば、飛び石からキャブ１１を保護する機能、および、車両（ダンプトラック１）の転倒時にキャブ１１を保護する機能を有している。

ベッセル５の前部側（庇部５Ａ側）は、ベッセル５と車体４との間に伸縮可能に設けられた左右一対のホイストシリンダ１０（一方のみ図示）を伸長または縮小させることにより、連結ピン９の位置を支点として上下方向に昇降される。これにより、ベッセル５は、図１に示すベッセル５の前部側を下げた運搬位置（走行位置）とベッセル５の前部側を上げた排出位置（図示せず）との間で回動される。例えば、排出位置において、ベッセル５に積載された多量の土砂８は、後方へと傾いたベッセル５から滑り落ちるように所定の荷降し場に排出される。

キャブ１１は、ベッセル５の庇部５Ａの下側に位置して車体４の前部に設けられている。即ち、キャブ１１は、車体４の前側に位置して平板状の床板となるデッキ部４Ａ上に配設されている。キャブ１１は、ダンプトラック１のオペレータ（運転者）が乗降する運転室を形成し、その内部には運転席、起動スイッチ（始動スイッチ）、アクセルペダル、第１のブレーキペダルとしての電気ブレーキ用ブレーキペダル、第２のブレーキペダルとしての協調ブレーキ用ブレーキペダル、パーキングブレーキスイッチ、操舵用のステアリングホイール、および、複数の操作レバー（いずれも図示せず）が設けられている。

ここで、電気ブレーキ用ブレーキペダルは、例えば、運転席の前方でステアリングホイールの回転軸線よりも右側（より具体的には、回転軸線とアクセルペダルとの間）に配置されている。電気ブレーキ用ブレーキペダルは、電気ブレーキによる制動力を付与するときに、オペレータによって踏込み操作される。電気ブレーキは、走行用の電動モータ１４の発電による回生トルクを制動力とするブレーキであり、例えば、通常時の車両停止に用いられる。

一方、協調ブレーキ用ブレーキペダルは、例えば、運転席の前方でステアリングホイールの回転軸線よりも左側に配置されている。協調ブレーキ用ブレーキペダルは、電気ブレーキと機械ブレーキとを協調させた協調ブレーキによる制動力を付与するときに、オペレータによって踏込み操作される。機械ブレーキは、電気ブレーキよりも大きな制動力を付与できる摩擦式のブレーキであり、例えば、乾式のディスクブレーキおよび／または湿式多板ディスクブレーキにより構成することができる。実施形態では、機械ブレーキを、後述のディスクブレーキ２４により構成している。

協調ブレーキは、電気ブレーキ（電動モータ１４による制動力）と機械ブレーキ（ディスクブレーキ２４による制動力）との両方の制動力を付与するブレーキであり、例えば、緊急時の車両停止（緊急停止）に用いられる。なお、機械ブレーキであるディスクブレーキ２４は、協調ブレーキとして電気ブレーキと共に用いられる他、例えば、パーキングブレーキの付与に単独で用いられる。即ち、パーキングブレーキスイッチを制動付与側（ＯＮ側）に操作すると、機械ブレーキ（ディスクブレーキ２４）による制動力が付与される。

エンジン１２は、はキャブ１１の下側に位置して車体４に設けられている。エンジン１２は、例えば大型のディーゼルエンジン等により構成されている。エンジン１２は、図２に示すように、発電機（オルタネータ）１３を駆動して、３相交流電力（例えば、１５００ｋＷ程度）を発生させる。また、エンジン１２は、油圧源となる油圧ポンプ（図示せず）を回転駆動する。油圧ポンプは、ホイストシリンダ１０、パワーステアリング用の操舵シリンダ（図示せず）等に圧油を供給する。

左右の電動モータ１４は、走行用の電動モータであり、車体４の後部下側に設けられている。電動モータ１４は、例えば３相誘導電動機、３相ブラシレス直流電動機等からなる大型の電動モータによって構成されている。電動モータ１４は、発電機１３からモータ制御装置１５を介して供給される電力によって回転駆動される。電動モータ１４は、図２に示すように、左右の後輪３を互いに独立して回転駆動するため、車体４の左，右両側にそれぞれ設けられている。

電動モータ１４は、それぞれ遊星歯車減速機構等の減速機構（図示せず）を介して後輪３と接続（連結）されている。電動モータ１４は、モータ制御装置１５によってそれぞれ独立して回転駆動される。モータ制御装置１５は、キャブ１１の側方に位置して車体４のデッキ部４Ａ上に立設された配電制御盤等により構成されている。モータ制御装置１５には、車体コントローラ１６からの制御信号が入力される。

モータ制御装置１５は、車体コントローラ１６からの制御信号に基づいて、例えば車両の直進時に左右の後輪３の回転速度を同じにしたり、旋回時に旋回方向に応じて左，右の後輪３の回転速度を異ならせる等の制御を行う。さらに、モータ制御装置１５は、電気ブレーキ用ブレーキペダルまたは協調ブレーキ用ブレーキペダルが踏込み操作されると、車体コントローラ１６からの制御信号に基づいて、電動モータ１４の発電による回生トルクを制動力として付与する。このとき、発電電力（回生電力）は、例えば、図示しない抵抗器（抵抗体）で熱となって消費される。

車体コントローラ１６は、マイクロコンピュータ等からなり、車両（ダンプトラック１）の動作を制御する。例えば、車体コントローラ１６は、アクセルペダル、電気ブレーキ用ブレーキペダル、協調ブレーキ用ブレーキペダルの操作に応じて、モータ制御装置１５を制御することにより、左右の電動モータ１４の駆動制御を行う。図２に示すように、車体コントローラ１６は、その入力側が、アクセル操作センサ１７、電気ブレーキ操作量センサ１８、協調ブレーキ操作スイッチ１９、車輪速センサ２０、操舵センサ２１、積荷センサ２２、勾配センサ２３等に接続され、その出力側はモータ制御装置１５、後述の障害物検知装置３３等に接続されている。

アクセル操作センサ１７は、アクセルペダルに設けられている。アクセル操作センサ１７は、オペレータのアクセル操作量（ペダル操作量）を検出し、その検出信号を車体コントローラ１６に出力する。電気ブレーキ操作量センサ１８は、電気ブレーキ用ブレーキペダルに設けられている。電気ブレーキ操作量センサ１８は、オペレータの電気ブレーキ操作量（ペダル操作量）を検出し、その検出信号を車体コントローラ１６に出力する。協調ブレーキ操作スイッチ１９は、協調ブレーキ用ブレーキペダルに設けられている。協調ブレーキ操作スイッチ１９は、オペレータの協調ブレーキ操作の有無（ペダルのＯＮ・ＯＦＦ）を検出し、その検出信号を車体コントローラ１６に出力する。

車輪速センサ２０は、前輪２および／または後輪３の近傍に位置して車体４に設けられている。車輪速センサ２０は、前輪２および／または後輪３の回転速度（車輪速度）を検出し、その検出信号を車体コントローラ１６に出力する。操舵センサ２１は、ステアリングホイールまたは操舵輪となる前輪２の近傍に設けられている。操舵センサ２１は、ステアリングホイールの回転角度または前輪２の操舵角を検出し、その検出信号を車体コントローラ１６に出力する。車体コントローラ１６は、回転角度または操舵角からダンプトラックの操舵方向を推定（算出）する。

積荷センサ２２は、例えばリヤサスペンション７に設けられている。積荷センサ２２は、リヤサスペンション７のシリンダ圧を検出し、その検出信号を車体コントローラ１６に出力する。車体コントローラ１６は、シリンダ圧から積荷の重量（積載量、積載荷重）を推定する。勾配センサ２３は、例えば車体４に設けられている。勾配センサ２３は、重力センサ（加速度センサ）により構成され、その検出信号を車体コントローラ１６に出力する。車体コントローラ１６は、重力センサの検出値からダンプトラック１が停止ないし走行している路面の勾配（車体４の傾斜）を推定する。

車体コントローラ１６は、車輪速センサ２０等と共に、車両（ダンプトラック１）の走行速度（に対応する車輪速度）の情報を含む車両情報（車体情報）を検出する車両情報検出装置を構成している。より具体的には、車体コントローラ１６は、電気ブレーキ操作量センサ１８、協調ブレーキ操作スイッチ１９、車輪速センサ２０、操舵センサ２１、積荷センサ２２、勾配センサ２３と共に、車両の制動の情報（電気ブレーキの操作の情報、協調ブレーキの操作の情報）、車輪速度の情報、車両の操舵方向の情報、車両の積荷（積載量）の情報、車両が位置する勾配の情報を検出する車両情報検出装置を構成している。

次に、機械ブレーキであるディスクブレーキ２４について、図１，２に加え図３も参照しつつ説明する。

図２に示すように、ディスクブレーキ２４は、左右の前輪２と左右の後輪３にそれぞれ設けられている。ディスクブレーキ２４は、車輪である前輪２または後輪３と共に回転するディスクロータ２４Ａと、該ディスクロータ２４Ａの外周側を跨いで配置されディスクロータ２４Ａと対向する面にシリンダ（図示せず）が形成されたキャリパ２４Ｂと、該キャリパ２４Ｂのシリンダに摺動可能に挿嵌されたピストン（図示せず）と、該各ピストンによってディスクロータ２４Ａに押圧される一対の摩擦パッド２４Ｃ（図３参照）とを含んで構成されている。

ここで、後輪３側のディスクブレーキ２４について、図３を用いて説明する。図３に示すように、後輪３は、ハブ３Ａと、リム３Ｂと、タイヤ３Ｃとを含んで構成されている。ハブ３Ａは、車体４に設けられたシャフト４Ｂに軸受２５を介して回転可能に支持されている。ハブ３Ａの外周側には、円筒状のリム３Ｂが設けられ、該リム３Ｂの外周側にタイヤ３Ｃが取付けられている。

走行用の電動モータ１４は、図示しない減速機構を介してハブ３Ａと接続され、電動モータ１４によってハブ３Ａが回転駆動される。ハブ３Ａには、ディスクロータ２４Ａが固定されている。一方、車体４側となるシャフト４Ｂには、ブレーキ支持部材４Ｃを介してキャリパ２４Ｂが固定されている。キャリパ２４Ｂのシリンダに、ブレーキ液圧が供給されると、ピストンがシリンダ内をディスクロータ２４Ａに向けて摺動的に変位する。これにより、摩擦パッド２４Ｃが、ディスクロータ２４Ａの両面に押付けられ、ディスクロータ２４Ａと一体に回転する車輪（前輪２、後輪３）に制動力が付与される。

次に、ダンプトラック１に搭載された車両用制動装置３１について、図１，２，３に加え図４も参照しつつ説明する。

車両用制動装置３１は、車両（ダンプトラック１）に制動力を付与する電動モータ１４およびディスクブレーキ２４と、車両情報を検出する車両情報検出装置とに加え、ミリ波レーダ３２と、障害物検知装置３３とを含んで構成されている。

電動モータ１４は、車両に第１の制動力を付与する第１のブレーキに対応する。また、協調ブレーキを構成する電動モータ１４およびディスクブレーキ２４は、車両に第２の制動力を付与する第２のブレーキに対応する。第２のブレーキは、第１のブレーキよりも高い制動特性を有している。具体的には、第２のブレーキによる制動力（第２の制動力）は、第１のブレーキによる制動力（第１の制動力）よりも大きい（第２の制動力＞第１の制動力）。換言すれば、第２のブレーキによる制動距離（第２の制動距離）は、第１のブレーキによる制動距離（第１の制動距離）よりも短くなる（第２の制動距離＜第１の制動距離）。

車両情報検出装置は、車両の走行速度（に対応する車輪速度）の情報を含む車両情報を検出するもので、例えば、車体コントローラ１６および該車体コントローラ１６に接続された各種センサにより構成することができる。各種センサとしては、車輪速センサ２０の他、例えば、電気ブレーキ操作量センサ１８、協調ブレーキ操作スイッチ１９、操舵センサ２１、積荷センサ２２、勾配センサ２３等、車両の各種状態量（車両情報）を検出するセンサ（検出器）が挙げられる。車体コントローラ１６は、障害物検知装置３３の接触可能性判定コントローラ３４に接続されている。車体コントローラ１６は、電気ブレーキの操作の情報、協調ブレーキの操作の有無の情報、車両の走行速度に対応する車輪速度の情報、車両の操舵方向の情報、車両の積荷の情報、車両が位置する勾配の情報を、接触可能性判定コントローラ３４の車体判定部３５に車両情報（車体情報）として出力する。

障害物情報検出装置としてのミリ波レーダ３２は、車両の周囲に存在する障害物と車両との間の距離の情報を含む障害物情報を検出するものである。ミリ波レーダ３２は、外界認識センサとなるもので、車両周囲の物体の位置、即ち、他の車両、建物、岩石、人等、車両と接触してはならない障害物の位置を計測するものである。なお、外界認識センサは、ミリ波レーダ３２の他、例えば、レーザレーダ、赤外線レーダ等のレーダ（例えば、半導体レーザ等の発光素子およびそれを受光する受光素子）、および／または、ステレオカメラ、シングルカメラ等のカメラ（例えば、デジタルカメラ）を用いることができる。

ミリ波レーダ３２は、車両の周囲（例えば、車両の進行方向、車両の前方）に電波を発射し、車両の周囲に存在する障害物から反射されて帰ってくる電波を検出する。ミリ波レーダは、反射された電波に基づいて車両の周囲の障害物を検出すると共に、その障害物にＩＤ（識別番号）を付し、かつ、その障害物と車両との間の距離、その障害物と車両との相対速度を測定（算出）する。ミリ波レーダ３２は、検出された複数の障害物にそれぞれ異なるＩＤを付すことにより、複数の障害物の情報を取り扱うことができる。

ミリ波レーダ３２は、障害物検知装置３３の接触可能性判定コントローラ３４に接続されている。ミリ波レーダ３２は、例えば、検出した障害物のＩＤと共に、その障害物と車両との間の距離の情報、および、障害物と車両との相対速度の情報を、接触可能性判定コントローラ３４の障害物判定部３６に障害物情報として出力する。

障害物検知装置３３は、図４に示すように、マイクロコンピュータ等からなる接触可能性判定コントローラ３４と、報知装置としてのモニタ装置３８とを含んで構成されている。障害物検知装置３３は、接触可能性判定コントローラ３４で車両と障害物との接触の可能性を判定すると共に、接触の可能性が高いと判定されたときに、モニタ装置３８から電気ブレーキによる制動を喚起する警報（電気ブレーキ警報）、および／または、協調ブレーキによる制動を喚起する警報（協調ブレーキ警報）を発する。

接触可能性判定コントローラ３４は、車両と障害物との接触の可能性を判定するものである。接触可能性判定コントローラ３４は、その入力側がミリ波レーダ３２、車体コントローラ１６に接続され、その出力側がモニタ装置３８に接続されている。接触可能性判定コントローラ３４は、車両が走行しているときに、電気ブレーキ（第１のブレーキ）の制動特性（制動性能）と障害物情報と車両情報とに基づいて、電気ブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、電気ブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第１の制動開始信号をモニタ装置３８に出力する第１の制動指令出力部となるものである。また、接触可能性判定コントローラ３４は、車両が走行しているときに、協調ブレーキ（第２のブレーキ）の制動特性（制動性能）と障害物情報と車両情報とに基づいて、協調ブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、協調ブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第２の制動開始信号をモニタ装置３８に出力する第２の制動指令出力部となるものである。

このために、接触可能性判定コントローラ３４は、車体判定部３５と、障害物判定部３６と、接触可能性判定部３７とを含んで構成されている。車体判定部３５は、車体コントローラ１６と接続されている。車体判定部３５には、車体コントローラ１６から車両情報（車体情報）が入力される。即ち、車体判定部３５には、車体コントローラ１６から、例えば、電気ブレーキの操作の情報（操作量）、協調ブレーキの操作の有無の情報（ＯＮ・ＯＦＦ）、車輪速度の情報（回転速度）、車両の操舵方向の情報（操舵角）、車両の積荷の情報（重量）、車両が位置する勾配の情報（角度）が入力される。電気ブレーキの操作の情報は、電気ブレーキ用ブレーキペダルの操作量に対応する。協調ブレーキの操作の有無の情報は、電気ブレーキ用ブレーキペダルの操作の有無（ＯＮ・ＯＦＦ）に対応する。

車体判定部３５では、障害物との接触の可能性の判定に必要なパラメータを車両情報から計算（演算）する。例えば、車体判定部３５は、車輪速度から車両の走行速度（車速）となる車両速度（車体速度）を算出し、車輪速度と操舵方向とから車両の進路を算出する。また、車体判定部３５は、車輪速度と積荷（積載量、積載荷重）と勾配とから、電気ブレーキの制動性能（制動距離）および協調ブレーキの制動性能（制動距離）を算出する。具体的には、予め設定された基準となる制動性能（制動特性）、例えば、平坦な乾燥路面（勾配０）で最大積載量のときの電気ブレーキの制動性能（制動特性）および協調ブレーキの制動性能（制動特性）を、そのときの積載量と勾配とに応じで調整（補正）し、その補正した制動性能（制動特性）からそのときの車輪速度（車速）に対応した制動性能（制動距離）を算出する。

障害物判定部３６は、ミリ波レーダ３２と接続されている。さらに、障害物判定部３６は、車体判定部３５と接続されている。障害物判定部３６には、ミリ波レーダ３２から障害物情報が入力される。即ち、障害物判定部３６には、ミリ波レーダ３２から、例えば、検出された（１ないし複数の）障害物のＩＤと、そのＩＤに対応する障害物と車両との間の距離および障害物と車両との相対速度が入力される。また、障害物判定部３６には、車体判定部３５から車両の走行速度となる車両速度（車速）が入力される。

障害物判定部３６では、障害物の相対速度を速度に変換する。また、障害物判定部３６では、ミリ波レーダ３２の計測データ（障害物情報）のうち、ノイズと判別された障害物データ、および、接触の可能性の低い障害物データ等の接触可能性の判定に不要なデータを除去（消去）する。

接触可能性判定部３７は、車体判定部３５および障害物判定部３６と接続されている。接触可能性判定部３７には、車体判定部３５から、例えば、車両速度（車速）、車両の進路、電気ブレーキの制動性能、協調ブレーキの制動性能が入力される。また、接触可能性判定部３７には、障害物判定部３６から、例えば、障害物のＩＤと共にその障害物の速度が入力される。

接触可能性判定部３７は、車両の進路から障害物に接触するか否かを判定すると共に、電気ブレーキによる制動を開始したときの障害物との接触の可能性、および、協調ブレーキによる制動を開始したときの障害物との接触の可能性を判定する。障害物との接触の可能性（接触可能性）は、例えば、ブレーキ制動性能からの接触回避の可否の限界時間に、システムの遅延時間、操作に係る時間遅延を加味して判定する。

接触可能性の判定により、電気ブレーキによる制動を開始すべきと判定されると、接触可能性判定部３７からモニタ装置３８に対して第１の制動開始信号が出力される（第１の制動開始指令のフラグが立ち上がる）。また、接触可能性の判定により、協調ブレーキによる制動を開始すべきと判定されると、接触可能性判定部３７からモニタ装置３８に対して第２の制動開始信号が出力される（第２の制動開始指令のフラグが立ち上がる）。第１の制動開始信号は、モニタ装置３８から電気ブレーキによる制動を喚起する警報（電気ブレーキ警報）を発する旨の指令、即ち、オペレータに対して電気ブレーキ用ブレーキペダルの踏込み操作を開始すべき旨を報知するための指令となるものである。第２の制動開始信号は、モニタ装置３８から協調ブレーキによる制動を喚起する警報（電気ブレーキ警報）を発する旨の指令、即ち、オペレータに対して協調ブレーキ用ブレーキペダルの踏込み操作を開始すべき旨を報知するための指令となるものである。

モニタ装置３８は、キャブ１１内の運転席近傍に設けられている。モニタ装置３８は、電気ブレーキによる制動を喚起する警報（電気ブレーキ警報）、および、協調ブレーキによる制動を喚起する警報（協調ブレーキ警報）を発するものである。モニタ装置３８は、例えば、表示装置となるモニタ（表示画面）と、音を出力する音響装置とにより構成されている。モニタ装置３８は、接触可能性判定部３７と接続されている。

モニタ装置３８は、接触可能性判定部３７から第１の制動開始信号が入力されると電気ブレーキ警報を発する。例えば、モニタ装置３８は、オペレータに対して電気ブレーキ用ブレーキペダルの踏込み操作の開始を促すために、音響装置からその旨のブザー、音声等を出力する、および／または、表示装置にその旨を表示する。また、モニタ装置３８は、接触可能性判定部３７から第２の制動開始信号が入力されると協調ブレーキ警報を発する。例えば、モニタ装置３８は、オペレータに対して協調ブレーキ用ブレーキペダルの踏込み操作の開始を促すために、音響装置からその旨のブザー、音声等を出力する、および／または、表示装置にその旨を表示する。

オペレータは、モニタ装置３８からの電気ブレーキ警報が発せられると、電気ブレーキ用ブレーキペダルを踏込み、ダンプトラック１と障害物とが接触することを回避することができる。また、オペレータは、モニタ装置３８からの協調ブレーキ警報が発せられると、協調ブレーキ用ブレーキペダルを踏込み、ダンプトラック１と障害物とが接触することを回避することができる。

ところで、図６は、比較例による電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動特性（速度と制動距離との関係）の一例を示している。この図６に示す電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動特性は、基準（標準）となる制動特性、即ち、実際（本来）の制動特性に対応するものである。例えば、図６の制動特性は、予め設定した所定の環境（標準環境、基準環境）での実際の電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動特性に対応する。所定の環境は、例えば、基準となる環境、即ち、所定の温度（例えば、標準温度）、所定の路面（例えば、乾燥路面、未舗装路面、平坦路面）、所定の積載（例えば、最大積載）とすることができる。そして、所定の環境での実際の電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動特性は、例えば、ダンプトラック１の種類、仕様、型式に応じて異なるが、同じ種類、仕様、型式のダンプトラック１であれば一定（所定）の特性として定まるものである。

ここで、図６に示す実際の制動特性に基づいて、障害物との接触の可能性の判定（制動を開始すべきか否かの判定）を行う場合を考える。この場合、図６に示すように、協調ブレーキの方が、電気ブレーキよりも制動特性が高い（制動距離が短い）。このため、ダンプトラック１が一定の速度で走行しているときに、ミリ波レーダ３２により前方に障害物が検出されると、協調ブレーキ警報よりも先に、電気ブレーキ警報がモニタ装置３８から発せられる。そして、電気ブレーキ警報が発せられた後、ダンプトラック１がさらに障害物に近付くと、協調ブレーキ警報がモニタ装置３８から発せられる。

ただし、図６では、電気ブレーキの制動特性（制動距離）と協調ブレーキの制動特性（制動距離）との差（制動距離差）が、高速域で大きく、低速域で小さい。このため、低速域では、電気ブレーキ警報が発せられてから協調ブレーキ警報が発せられるまでの時間が短くなる可能性がある。即ち、モニタ装置３８から電気ブレーキ警報が発せられるタイミング（即ち、接触可能性判定部３７から第１の制動開始信号が出力されるタイミング）を第１のタイミングとし、モニタ装置３８から協調ブレーキ警報が発せられるタイミング（即ち、接触可能性判定部３７から第２の制動開始信号が出力されるタイミング）を第２のタイミングとした場合に、第１のタイミングと第２のタイミングとが近くなる可能性がある。

これにより、低速域では、例えば、電気ブレーキ警報が発せられ、その警報に基づいてオペレータが電気ブレーキのブレーキペダルを踏み込もうとした直後に、協調ブレーキ警報が発せられる可能性がある。このとき、例えば、電気ブレーキ警報（第１のタイミング）と協調ブレーキ警報（第２のタイミング）との間隔が１秒程度（例えば、３秒以下）であると、オペレータのブレーキペダルの操作が、その警報に追い付かず、ブレーキペダルの踏込み操作が遅れる可能性がある。

そこで、第１の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミング（第１のタイミング）を早くする構成としている。即ち、接触可能性判定コントローラ３４は、低速域のときは、第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを、本来の信号出力タイミング（図６に示した実際の制動特性に基づく判定による信号出力タイミング）よりも早くする構成としている。

そして、接触可能性判定コントローラ３４は、第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くするため、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときは、電気ブレーキによる制動を開始すべきか否かの判定に用いる電気ブレーキの制動特性に余裕をもたせる構成としている。即ち、第１の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、図５に示す制動特性に基づいて信号出力タイミングを出力する構成としている。

図５では、電気ブレーキの制動特性に余裕をもたせるために、低速域では、電気ブレーキの制動距離を、実際（本来）の制動距離（図６の電気ブレーキの制動特性、即ち、図５に比較のために破線で表した特性）よりも長くしている。換言すれば、第１の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４で用いる電気ブレーキの制動特性を、実際の制動特性（図６に示す所定の環境での実際の制動特性）に対してオフセットを加えたものとしている。即ち、電気ブレーキの制動特性を、実際の制動特性よりも性能が低くなるように補正している。

ここで、低速域は、例えば、第１のタイミングと第２のタイミングとの差（制動距離差）が予め設定した閾値以下、即ち、電気ブレーキの制動特性（制動性能）と協調ブレーキの制動特性（制動性能）との差（特性差、性能差）が予め設定した閾値以下となる速度域として設定することができる。例えば、低速域は、電気ブレーキ警報（第１のタイミング）と協調ブレーキ警報（第２のタイミング）との間隔が３秒以下（より好ましくは２秒以下、さらに好ましくは１秒以下）となる速度域を低速域として設定することができる。

そして、第１のタイミングを早くする程度、即ち、実際の制動特性（制動性能）に対してオフセット（補正）を加える程度（図６の実際の制動距離よりも長くする程度）は、オペレータのブレーキペダルの操作が遅れることを抑制することができるように、実験、シミュレーション、計算等により予め求めておく（予め設定しておく）。これにより、第１の実施形態では、低速域で、第１のタイミングと第２のタイミングとの間隔が短くなることを回避することができる。さらに、第１のタイミングが早くなる分、オペレータは電気ブレーキ用ブレーキペダルの踏込み操作を、余裕をもって行うことができ、オペレータに加わる減速による慣性力（減速度）を小さくすることもできる。

第１の実施形態による車両用制動装置３１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。

ダンプトラック１のキャブ１１に乗り込んだオペレータが、エンジン１２を起動すると、発電機１３により発電が行われると共に、油圧源となる油圧ポンプが回転駆動される。ダンプトラック１の走行時は、オペレータのアクセルペダルの操作に応じて、発電機１３からモータ制御装置１５を介して電動モータ１４に電力が供給されることにより、電動モータ１４が回転し、後輪３が回転駆動される。

オペレータが電気ブレーキ用ブレーキペダルを操作する（踏込む）と、第１のブレーキである電気ブレーキ、即ち、電動モータ１４の発電（回生トルク）による制動力が付与される。オペレータが協調ブレーキ用ブレーキペダルを操作する（踏込む）と、第２のブレーキである協調ブレーキ、即ち、電動モータ１４による制動力およびディスクブレーキ２４による制動力が付与される。

ダンプトラック１が走行しているときに、ミリ波レーダ３２は、ダンプトラック１の周囲に存在する障害物とダンプトラック１との間の距離の情報を含む障害物情報を、常に（所定の制御周期で）検出する。ミリ波レーダ３２は、検出した障害物情報を、障害物検知装置３３の接触可能性判定コントローラ３４に常に（所定の制御周期で）出力する。また、ダンプトラック１が走行しているときに、車体コントローラ１６は、ダンプトラック１の走行速度（に対応する車輪速度）の情報を含む車両情報を、障害物検知装置３３の接触可能性判定コントローラ３４に常に（所定の制御周期で）出力する。

接触可能性判定コントローラ３４は、ダンプトラック１の走行中に、電気ブレーキの制動特性（図５の電気ブレーキの制動特性）と障害物情報と車両情報とから、電気ブレーキによる制動を開始すべきか否かを常に（所定の制御周期で）判定する。また、接触可能性判定コントローラ３４は、ダンプトラック１の走行中に、協調ブレーキの制動特性（図５の協調ブレーキの制動特性）と障害物情報と車両情報とから、協調ブレーキによる制動を開始すべきか否かを常に（所定の制御周期で）判定する。この場合に、電気ブレーキの制動特性（図５の電気ブレーキの制動特性）および協調ブレーキの制動特性（図５の協調ブレーキの制動特性）は、必要に応じて、そのときの積載（積載量、積載荷重）と勾配に応じで調整（補正）する。

接触可能性判定コントローラ３４は、電気ブレーキによる制動を開始すべきと判定すると、第１の制動開始信号をモニタ装置３８に出力する。また、接触可能性判定コントローラ３４は、協調ブレーキによる制動を開始すべきと判定すると、第２の制動開始信号をモニタ装置３８に出力する。モニタ装置３８は、第１の制動開始信号に基づいて電気ブレーキ警報を発し、第２の制動開始信号に基づいて協調ブレーキ警報を発する。オペレータは、電気ブレーキ警報により電気ブレーキ用ブレーキペダルを操作する（踏込む）ことで、および／または、協調ブレーキ警報により電気ブレーキ用ブレーキペダルを操作する（踏込む）ことで、障害物との接触を回避することができる。

この場合に、第１の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力するタイミングを早くする。このため、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときに、第１の制動開始信号が出力されてから第２の制動開始信号が出力されるまでの時間を確保することができる。これにより、電気ブレーキ警報と協調ブレーキ警報とが短時間で出力されることを抑制できる。この結果、電気ブレーキ警報と協調ブレーキ警報とが短時間で出力される構成と比較して、オペレータのブレーキ操作が遅れることを抑制できる。しかも、電気ブレーキ警報を出力するタイミングが早くなることにより、電気ブレーキによる減速度を小さくすることができる。

また、第１の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くするため、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときは、電気ブレーキによる制動を開始すべきか否かの判定に用いる電気ブレーキの制動特性に余裕をもたせている。即ち、図５に示すように、電気ブレーキの制動距離を、低速域では、図６に示す実際（本来）の制動距離よりも長くすることにより、電気ブレーキの制動特性に余裕をもたせている（安全率を高くしている）。これにより、複雑な演算等を必要とすることなく簡素な構成で、第１の制動開始信号を出力するタイミングを早くすることができる。

次に、図７は、第２の実施形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、車両の走行速度が低速域にあるときに第２の制動開始信号を出力しない構成としたことにある。なお、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図７は、第２の実施形態で用いる電動ブレーキ（第１のブレーキ）の制動特性と協調ブレーキ（第２のブレーキ）の制動特性を示している。図７に実線で示すように、協調ブレーキの制動特性は、ダンプトラック１の走行速度が低速域よりも高い走行速度（高速域）で設定されているが、低速域で設定されていない（例えば、低速域では制動距離を０ｍとしている）。なお、図７の破線は、実際（図６）の電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動特性との比較のために示しているもので、第２の実施形態では設定されていない。

第２の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、協調ブレーキによる制動を開始すべきか否かを、図７に示す協調ブレーキの制動特性（低速域よりも高い高速域でのみ設定された制動特性）を用いて判定する。これにより、接触可能性判定コントローラ３４は、ダンプトラック１の走行速度が高速域にあるときは、第２の制動開始信号を出力し（協調ブレーキ警報を発し）、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときは、第２の制動開始信号を出力しない（協調ブレーキ警報を発しない）構成となっている。換言すれば、接触可能性判定コントローラ３４は、低速域のときは、第１の制動開始信号を出力する（電気ブレーキ警報を発する）が、第２の制動開始信号は出力しない（協調ブレーキ警報を発しない）構成となっている。

第２の実施形態は、上述のようにダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときに第２の制動開始信号を出力しないもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

特に、第２の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４が低速域で第２の制動開始信号を出力しない（協調ブレーキ警報を出力しない）ことで、低速域で電気ブレーキ警報が出力されるタイミングと協調ブレーキ警報が出力されるタイミングとが近くなることを確実に回避できる。しかも、電気ブレーキ警報が出力されるタイミングが早いため、協調ブレーキ警報が出力されなくても、ダンプトラック１を電気ブレーキの制動で余裕をもって停止させることができる。

次に、図８は、第３の実施形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、車両の走行速度が低速域にあるときに第１の制動開始信号を出力しない構成としたことにある。なお、第３の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図８は、第３の実施形態で用いる電動ブレーキ（第１のブレーキ）の制動特性と協調ブレーキ（第２のブレーキ）の制動特性を示している。図８に実線で示すように、電気ブレーキの制動特性は、ダンプトラック１の走行速度が低速域よりも高い走行速度（高速域）で設定されているが、低速域で設定されていない（例えば、低速域では制動距離を０ｍとしている）。なお、図８の破線は、実際（図６）の電気ブレーキの制動特性との比較のために表しているもので、第３の実施形態では設定されていない。

第３の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、電気ブレーキによる制動を開始すべきか否かを、図８に示す電気ブレーキの制動特性（低速域よりも高い高速域でのみ設定された制動特性）を用いて判定する。これにより、接触可能性判定コントローラ３４は、ダンプトラック１の走行速度が高速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力し（電気ブレーキ警報を発し）、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力しない（電気ブレーキ警報を発しない）構成となっている。

一方、接触可能性判定コントローラ３４は、ダンプトラック１の走行速度の全走行域において、第２の制動開始信号を出力する構成となっている。まとめると、接触可能性判定コントローラ３４は、低速域にあるときは、第２の制動開始信号を出力する（協調ブレーキ警報を発する）が、第１の制動開始信号を出力しない（電気ブレーキ警報を発しない）構成となっている。

第３の実施形態は、上述のようにダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときに第１の制動開始信号を出力しないもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

即ち、第３の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４が低速域で第２の制動開始信号を出力しない（協調ブレーキ警報を出力しない）ことで、低速域で電気ブレーキ警報が出力されるタイミングと協調ブレーキ警報が出力されるタイミングとが近くなることを確実に回避できる。即ち、電気ブレーキ警報がないため、協調ブレーキ警報に基づくオペレータのペダル操作が遅れることを抑制できる。

次に、図９は、第４の実施形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、車両の走行速度が低速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力しない構成とし、かつ、第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くする構成としたことにある。なお、第４の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図９は、第４の実施形態で用いる電動ブレーキ（第１のブレーキ）の制動特性と協調ブレーキ（第２のブレーキ）の制動特性を示している。図９に示すように、電気ブレーキの制動特性は、第３の実施形態と同様に、ダンプトラック１の走行速度が低速域よりも高い走行速度（高速域）で設定されている（実線で表されている）が、低速域で設定されていない（例えば、低速域では制動距離を０ｍとしている）。なお、図９の破線は、実際（図６）の電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動特性との比較のために示しているもので、第４の実施形態では設定されていない。

さらに、第４の実施形態では、低速域で、協調ブレーキの制動特性に余裕をもたせている。即ち、第４に実施形態では、電気ブレーキの制動距離を、低速域では、実際（本来）の制動距離（図６の協調ブレーキの制動特性、即ち、図９に比較のために破線で表した特性）よりも長くしている。換言すれば、協調ブレーキの制動特性を、実際の制動特性に対してオフセットを加えたものとしている（実際の制動特性よりも性能が低くなるように補正している）。

第４の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、電気ブレーキによる制動を開始すべきか否かを、図９に示す電気ブレーキの制動特性（低速域よりも高い高速域でのみ設定された制動特性）を用いて判定し、協調ブレーキによる制動を開始すべきか否かを、図９に示す協調ブレーキの制動特性（低速域でオフセットされた制動特性）を用いて判定する。これにより、接触可能性判定コントローラ３４は、第３の実施形態と同様に、ダンプトラック１の走行速度が高速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力する（電気ブレーキ警報を発する）が、ダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力しない（電気ブレーキ警報を発しない）構成となっている。

さらに、第４の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４は、図９に示す協調ブレーキの制動特性を用いることで、低速域にあるときは、第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くする構成となっている。即ち、接触可能性判定コントローラ３４は、低速域のときは、第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを、本来の信号出力タイミング（図６に示した実際の制動特性に基づく判定による信号出力タイミング）よりも早くする構成となっている。

第４の実施形態は、上述のようにダンプトラック１の走行速度が低速域にあるときに第１の制動開始信号を出力せず、かつ、第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くするもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態および第３の実施形態によるものと格別差異はない。

特に、第４の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４が低速域で第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くすることで、ダンプトラック１を協調ブレーキの制動で余裕をもって停止させることができる。

次に、図１０は、第５の実施形態を示している。第５の実施の形態の特徴は、第１の制動開始信号の出力により電気ブレーキを自動的に付与し、第２の制動開始信号の出力により協調ブレーキを自動的に付与する構成としたことにある。なお、第５の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

第５の実施形態では、障害物検知装置４１を、接触可能性判定コントローラ３４のみで構成している（モニタ装置３８は省略している）。そして、第５の実施形態では、接触可能性判定コントローラ３４の接触可能性判定部３７は、車体コントローラ１６と接続されている。より具体的には、接触可能性判定部３７は、車体コントローラ１６の車体制御部４２に接続されている。車体制御部４２には、接触可能性判定部３７から第１の制動開始信号と第２の制動開始信号が入力される。

車体制御部４２は、第１の制動開始信号が入力されると、電動ブレーキを自動的に付与する制御を行う。即ち、車体制御部４２は、第１の制動開始信号が入力されると、電動モータ１４で付与すべき制動力に対応するトルク信号を電動モータ１４に出力する。これにより、電動モータ１４による電動ブレーキを自動的に付与することができる。

また、車体制御部４２は、第２の制動開始信号が入力されると、協調ブレーキを自動的に付与する制御を行う。即ち、車体制御部４２は、第２の制動開始信号が入力されると、電動モータ１４にトルク信号を出力すると共に、ディスクブレーキ２４にブレーキ液圧を供給する指令となるブレーキ操作信号を出力する。ブレーキ操作信号は、例えば、ディスクブレーキ２４のキャリパ２４Ｂのシリンダに油圧管路を介して接続されたブレーキ液圧供給装置（図示せず）に出力される。これにより、電動モータ１４とディスクブレーキ２４による協調ブレーキを自動的に付与することができる。

なお、接触可能性判定コントローラ３４で用いる電気ブレーキおよび協調ブレーキの制動特性は、例えば、図５の制動特性を用いることができる。しかし、これに限らず、例えば、図７の制動特性、図８の制動特性、または、図９の制動特性を用いてもよい。

第５の実施形態は、上述のように第１の制動開始信号の出力により電気ブレーキを自動的に付与し、第２の制動開始信号の出力により協調ブレーキを自動的に付与するもので、その基本的作用については、上述した第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

特に、第５の実施形態では、第１の実施形態と同様に、第１の制動開始信号が出力されてから第２の制動開始信号が出力されるまでの時間を確保することができる。これにより、協調ブレーキの制動が多用されることを抑制できる。即ち、ディスクブレーキ２４のディスクロータ２４Ａおよび／または摩擦パッド２４Ｃの交換を抑制できる。この結果、交換による費用を低減できると共に、交換時間の低減により搬送効率（稼働効率）を向上できる。

なお、第５の実施形態では、第１の制動開始信号と第２の制動開始信号を、車体コントローラ１６（車体制御部４２）にのみ出力する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、第１の制動開始信号と第２の制動開始信号を、モニタ装置および車体コントローラ（車体制御部）の両方に出力する構成としてもよい。この場合に、第１の制動開始信号をモニタ装置に出力するタイミングと車体コントローラ（車体制御部）に出力するタイミングとを異ならせる（例えば、モニタ装置に出力するタイミングを早くする）ことができる。また、第２の制動開始信号をモニタ装置に出力するタイミングと車体コントローラ（車体制御部）に出力するタイミングとを異ならせる（例えば、モニタ装置に出力するタイミングを早くする）ことができる。

各実施形態では、第１の制動開始信号の出力と第２の制動開始信号の出力をそれぞれ１回行う構成とした場合を例に挙げて説明した。即ち、電気ブレーキ警報と協調ブレーキ警報とがそれぞれ１回ずつ出力される構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、第１の制動開始信号の出力および／または第２の制動開始信号の出力を複数回行う構成としてもよい。例えば、第１の制動開始信号の出力のタイミング（電気ブレーキ警報）を２回行う（接触の可能性の程度を２段階に分け、それぞれの段階で出力する）構成としてもよい。

各実施形態では、摩擦式の機械ブレーキとして、乾式のディスクブレーキ２４を用いる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、機械式ブレーキを、ドラム式ブレーキ、湿式多板ディスクブレーキ等の他の型式（種類）のブレーキにより構成してもよいし、機械ブレーキを、例えば、乾式のディスクブレーキと湿式多板ディスクブレーキとの両方により構成してもよい。即ち、機械ブレーキは、車両（車輪）に制動力を付与することのできる各種のブレーキを用いることができる。

各実施形態では、第１のブレーキを、電動モータ１４による制動力を付与する電気ブレーキとし、第２のブレーキを、電動モータ１４による制動力とディスクブレーキ２４による制動力との両方を付与する協調ブレーキ（電気ブレーキ＋機械ブレーキ）とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、第１のブレーキを電気ブレーキとし、第２のブレーキを機械ブレーキとしてもよい。また、第１のブレーキを第１の機械ブレーキとし、第２のブレーキを第１の機械ブレーキよりも高い制動特性を有する第２の機械ブレーキとしてもよい。さらに、第１のブレーキを第１の電気ブレーキとし、第２のブレーキを第１の電気ブレーキよりも高い制動特性を有する第２の電気ブレーキとしてもよい。即ち、第１のブレーキは、車両（車輪）に制動力を付与することのできる各種のブレーキから１ないし複数選択することができ、第２のブレーキは、第１のブレーキよりも高い制動特性（短い制動距離）となるように、車両（車輪）に制動力を付与することのできる各種のブレーキから１ないし複数選択することができる。

各実施形態では、アクセル操作センサ１７、電気ブレーキ操作量センサ１８、協調ブレーキ操作スイッチ１９、車輪速センサ２０、操舵センサ２１、積荷センサ２２、および、勾配センサ２３の検出信号を、車体コントローラ１６を介して障害物検知装置３３（の接触可能性判定コントローラ３４）に入力する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、障害物との接触の可能性の判定（制動を開始すべきか否かの判定）に必要な車両情報に関する検出信号を、例えば、車体コントローラを介することなく各センサ、スイッチ等から直接接触可能性判定コントローラ（第１の制動指令出力部および第２の制動指令出力部）に入力する構成としてもよい。

第１の実施形態および第２の実施形態では、第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを低速域で早くするため、電気ブレーキ（第１のブレーキ）の制動特性を、低速域では、実際（本来）の制動特性に対して余裕をもたせる構成とした場合を例に挙げて説明した。より具体的には、低速域での電気ブレーキの制動距離を、実際の制動距離に対して長くなる補正をする構成とした場合を例に挙げて説明した。

しかし、これに限らず、例えば、第１のブレーキの制動特性に余裕をもたせるため、例えば、障害物との接触の可能性の判定（制動を開始すべきか否かの判定）に用いる第１のブレーキの制動力を、低速域では、実際に付与される制動力に対して小さくなる補正をする構成としてもよい。また、障害物との接触の可能性の判定に用いる車速を、実際の車度に対して速度が大きくなる補正をする構成としてもよい。さらには、障害物との接触の可能性の判定に用いる障害物と車両との間の距離を、実際の距離に対して短くなる補正をする構成としてもよい。即ち、低速域では、障害物との接触の可能性の判定に用いる各種の値（状態量、特性値、性能値）を、実際の値に対して余裕をもたせる補正（第１のブレーキの性能が低下する補正）をすることにより、第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを低速域で早くすることができる。

第４の実施形態では、第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを低速域で早くするため、協調ブレーキ（第２のブレーキ）の制動特性を、低速域では、実際（本来）の制動特性に対して余裕をもたせる構成とした場合を例に挙げて説明した。より具体的には、低速域での協調ブレーキの制動距離を、実際の制動距離に対して長くなる補正をする構成とした場合を例に挙げて説明した。

しかし、これに限らず、例えば、第２のブレーキの制動特性に余裕をもたせるため、例えば、障害物との接触の可能性の判定（制動を開始すべきか否かの判定）に用いる第２のブレーキの制動力を、低速域では、実際に付与される制動力に対して小さくなる補正をする構成としてもよい。また、障害物との接触の可能性の判定に用いる車速を、実際の車度に対して速度が大きくなる補正をする構成としてもよい。さらには、障害物との接触の可能性の判定に用いる障害物と車両との間の距離を、実際の距離に対して短くなる補正をする構成としてもよい。即ち、低速域では、障害物との接触の可能性の判定に用いる各種の値（状態量、特性値、性能値）を、実際の値に対して余裕をもたせる補正（第２のブレーキの性能が低下する補正）をすることにより、第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを低速域で早くすることができる。

第２の実施形態、第３の実施形態、および、第４の実施形態では、電気ブレーキまたは協調ブレーキの制動開始信号を低速域で出力しないようにするために、電気ブレーキまたは協調ブレーキの制動特性を低速域で設定しない（低速域では制動距離を０ｍにする）場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、電気ブレーキまたは協調ブレーキの制動特性を全速度域で設定し、かつ、車両の速度が低速域であるか否かを判定することにより、低速域で制動開始信号を出力しないように構成してもよい。

各実施形態では、障害物との接触の可能性の判定（制動を開始すべきか否かの判定）に用いる車両情報として、電気ブレーキの操作の情報、協調ブレーキの操作の有無の情報、車両の走行速度に対応する車輪速度の情報、車両の操舵方向の情報、車両の積荷の情報、車両が位置する勾配の情報を用いる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、車両情報は、例えば、車両の走行速度の情報のみとしてもよい。または、車両情報は、上記の情報の他、例えば、車両が走行する路面の情報等、車両状態および車両環境に関する各種の情報を用いることもできる。即ち、車両情報は、車両の走行速度の情報を含む、車両状態および走行環境に関する各種の情報を用いることができる。

各実施形態では、障害物との接触の可能性の判定（制動を開始すべきか否かの判定）に用いる障害物情報として、障害物と車両との間の距離の情報、障害物と車両との相対速度の情報を用いる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、障害物情報は、例えば、障害物と車両との間の距離のみとしてもよい。または、障害物情報は、上記の情報の他、例えば、障害物の種類の情報、障害物の温度の情報等、障害物に関する各種の情報を用いることもできる。即ち、障害物情報は、障害物と車両との間の距離の情報を含む、障害物に関する各種の情報を用いることができる。

各実施形態では、障害物を検出するセンサ（外界認識センサ）として、ミリ波レーダ３２を用いる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、ミリ波レーダの他、例えば、レーザレーダ、赤外線レーダ等のレーダ（例えば、半導体レーザ等の発光素子およびそれを受光する受光素子）、および／または、ステレオカメラ、シングルカメラ等のカメラ（例えば、デジタルカメラ）を用いることができる。

各実施の形態では、車両用制動装置３１をダンプトラックに搭載した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限るものではなく、例えば、トラック、バス等、制動性能が異なる第１のブレーキ（例えば、補助ブレーキ）と第２のブレーキ（例えば、メインブレーキ）とを備えた車両に広く適用できるものである。

以上の実施形態によれば、制動開始指令（制動開始信号）の出力を適正に行うことができる。

即ち、実施形態によれば、第１の制動指令出力部は、車両の走行速度が低速域にあるときは、第１の制動開始信号を出力するタイミングを早くする。このため、第１の制動開始信号が出力されてから第２の制動開始信号が出力されるまでの時間を確保することができる。これにより、例えば、制動開始信号の出力によりオペレータに対して警報を発する（注意喚起を行う）構成の場合は、第１の制動開始信号による警報と第２の制動開始信号による警報とが短時間で出力される構成と比較して、オペレータのブレーキ操作が遅れることを抑制できる。一方、制動開始信号の出力により自動ブレーキの制御を行う構成の場合は、第１の制動開始信号と第２の制動開始信号とが短時間で出力される構成と比較して、第２のブレーキの制動が多用されることを抑制できる。さらに、第１の制動開始信号を出力するタイミングが早くなることにより、第１のブレーキの制動による減速度を小さくすることができる。

実施形態によれば、第１の制動指令出力部は、第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くするため、車両の走行速度が低速域にあるときは、第１のブレーキによる制動を開始すべきか否かの判定に用いる第１のブレーキの制動特性に余裕をもたせる構成としている。この場合、第１のブレーキの制動特性を実際の制動特性よりも低くする（例えば、制動距離を実際の制動距離よりも長くする、制動力を実際の制動力よりも小さくする）ことにより、第１のブレーキの制動特性に余裕をもたせる（安全率を高くする）ことができる。これにより、複雑な演算等を必要とすることなく簡素な構成で、第１の制動開始信号を出力するタイミングを早くすることができる。

実施形態によれば、第２の制動指令出力部は、車両の走行速度が低速域にあるとき第２の制動開始信号を出力しない。これにより、第１の制動開始信号の出力のタイミングと第２の制動開始信号の出力のタイミングとが近くなることを確実に回避できる。しかも、第１の制動開始信号を出力するタイミングが早くすることで、第２の制動開始信号を出力しなくても、車両を第１のブレーキの制動で余裕をもって停止させることができる。

実施形態によれば、第１の制動指令出力部は、車両の走行速度が低速域にあるとき第１の制動開始信号を出力しない。このため、第１の制動開始信号の出力のタイミングと第２の制動開始信号の出力のタイミングとが近くなることを確実に回避できる。これにより、例えば、制動開始信号の出力によりオペレータに対して警報を発する（注意喚起を行う）構成の場合は、第１の制動開始信号による警報がないため、第２の制動開始信号による警報に基づくオペレータのブレーキ操作が遅れることを抑制できる。

実施形態によれば、第２の制動指令出力部は、車両の走行速度が低速域にあるときは、第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを早くする。これにより、低速域にあるとき第１の制動開始信号を出力しなくても、車両を第２のブレーキの制動で余裕をもって停止させることができる。

１ ダンプトラック（車両）
１４ 電動モータ（第１のブレーキ、第２のブレーキ）
１６ 車体コントローラ（車両情報検出装置）
１７ アクセル操作センサ（車両情報検出装置）
１８ 電気ブレーキ操作量センサ（車両情報検出装置）
１９ 協調ブレーキ操作スイッチ（車両情報検出装置）
２０ 車輪速センサ（車両情報検出装置）
２１ 操舵センサ（車両情報検出装置）
２２ 積荷センサ（車両情報検出装置）
２３ 勾配センサ（車両情報検出装置）
２４ ディスクブレーキ（第２のブレーキ）
３１ 車両用制動装置
３２ ミリ波レーダ（障害物情報検出装置）
３４ 接触可能性判定コントローラ（第１の制動指令出力部、第２の制動指令出力部）

Claims (5)

1. 車両に第１の制動力を付与する第１のブレーキと、
   前記第１のブレーキよりも高い制動特性を有し、前記車両に第２の制動力を付与する第２のブレーキと、
   前記車両の周囲に存在する障害物と前記車両との間の距離の情報を含む障害物情報を検出する障害物情報検出装置と、
   前記車両の走行速度の情報を含む車両情報を検出する車両情報検出装置と、
   前記車両が走行しているときに、前記第１のブレーキの制動特性と前記障害物情報と前記車両情報とに基づいて、前記第１のブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、前記第１のブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第１の制動開始信号を出力する第１の制動指令出力部と、
   前記車両が走行しているときに、前記第２のブレーキの制動特性と前記障害物情報と前記車両情報とに基づいて、前記第２のブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、前記第２のブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第２の制動開始信号を出力する第２の制動指令出力部とを備えてなる車両用制動装置において、
   前記第１のブレーキの制動特性のうち、速度と制動距離との関係として、同じ種類、仕様、形式の車両で同じ条件の環境であれば一定の特性として定まる基準制動特性に基づいて前記第１の制動開始信号が出力されるタイミングを基準信号出力タイミングとした場合に、
   前記第１の制動指令出力部は、前記車両の走行速度が低速域にあるときは、前記第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを前記基準信号出力タイミングよりも早くする構成としたことを特徴とする車両用制動装置。
2. 前記第１の制動指令出力部は、前記第１の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを前記基準信号出力タイミングよりも早くするため、前記車両の走行速度が低速域にあるときは、前記第１のブレーキによる制動を開始すべきか否かの判定に用いる前記第１のブレーキの制動特性を、前記基準制動特性よりも前記制動距離が長くなる側にオフセットさせる構成としてなる請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記第２の制動指令出力部は、前記車両の走行速度が低速域よりも高い走行速度にあるとき前記第２の制動開始信号を出力し、前記車両の走行速度が低速域にあるとき前記第２の制動開始信号を出力しない構成としてなる請求項１または２に記載の車両用制動装置。
4. 車両に第１の制動力を付与する第１のブレーキと、
   前記第１のブレーキよりも高い制動特性を有し、前記車両に第２の制動力を付与する第２のブレーキと、
   前記車両の周囲に存在する障害物と前記車両との間の距離の情報を含む障害物情報を検出する障害物情報検出装置と、
   前記車両の走行速度の情報を含む車両情報を検出する車両情報検出装置と、
   前記車両が走行しているときに、前記第１のブレーキの制動特性と前記障害物情報と前記車両情報とに基づいて、前記第１のブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、前記第１のブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第１の制動開始信号を出力する第１の制動指令出力部と、
   前記車両が走行しているときに、前記第２のブレーキの制動特性と前記障害物情報と前記車両情報とに基づいて、前記第２のブレーキによる制動を開始すべきか否かを判定し、かつ、前記第２のブレーキによる制動を開始すべきと判定したときに第２の制動開始信号を出力する第２の制動指令出力部とを備えてなる車両用制動装置において、
   前記第１の制動指令出力部は、前記車両の走行速度が低速域よりも高い走行速度にあるとき前記第１の制動開始信号を出力し、前記車両の走行速度が低速域にあるとき前記第１の制動開始信号を出力しない構成とし、
   前記第２の制動指令出力部は、前記車両の走行速度の全走行域において、前記第２の制動開始信号を出力する構成としたことを特徴とする車両用制動装置。
5. 前記第２のブレーキの制動特性のうち、速度と制動距離との関係として、同じ種類、仕様、形式の車両で同じ条件の環境であれば一定の特性として定まる基準制動特性に基づいて前記第２の制動開始信号が出力されるタイミングを基準信号出力タイミングとした場合に、
   前記第２の制動指令出力部は、前記車両の走行速度が低速域にあるときは、前記第２の制動開始信号を出力する信号出力タイミングを前記基準信号出力タイミングよりも早くする構成としてなる請求項４に記載の車両用制動装置。

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