JP7036730B2 - ブレーキシステム、車両および隊列走行車両群 - Google Patents

Description

本発明は、自動運転と通常運転との両方が可能な車両に用いられるブレーキシステムに関する。また、本発明は、ブレーキシステムを備えた車両、および、当該車両を備える隊列走行車両群に関する。

近年、例えば複数の車両が隊列を組んで走行する際に先頭車両に自動で追随可能な車両等、車両を自動で制御する自動運転が可能な車両が知られている。このような車両は、例えば特許第３２３７４５１号公報に開示されているように、先頭車両から加速、減速、制動に関する情報を取得し、これらに基づいて自動でアクセル操作やブレーキ操作の制御がなされている。

ところで、車両に与えられるブレーキ入力量（ブレーキ手段の動作量）と車両の実際の減速度との関係は、当該車両が走行する環境や車両状態によって異なる。例えば、車両が走行する路面が乾いている場合と濡れている場合とでは、車両に同じブレーキ入力量を与えても当該車両の実際の減速度は異なってしまう。また、車両の積み荷の重さによっても、同じブレーキ入力量に対する当該車両の実際の減速度は異なってしまう。

ここで、自動運転で隊列走行をしているような車両の場合、車両に与えられるブレーキ入力量は、先頭車両から得た情報に基づいて画一的に決定される。しかし、このような場合、車両に与えたブレーキ入力量と当該ブレーキ入力量によって実現される実際の減速度との関係は一定ではなく、実際の減速度が目標とする減速度と大きく異なってしまうことがある。

一方、人が操作して車両を運転する通常運転の場合、車両に与えられるブレーキ入力量は、車両を運転する人が走行環境や車両状態の変化を感知して調整される。しかしながら、この場合であっても、走行環境や車両状態の変化に応じたブレーキ入力量の調整が適当になされるとは限らず、実際の減速度が目標とする減速度と大きく異なってしまうことがある。また、走行環境や車両状態の変化を常に感知しながら運転を行うことは煩雑であり、運転の快適性という観点から問題がある。

したがって、自動運転および通常運転の両方の場合において、走行環境や車両状態が変化しても、車両にブレーキ入力量が与えられた際、当該ブレーキ入力量から期待される目標減速度に近い減速度で減速可能な車両の実現が望まれる。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、自動運転および通常運転の両方の場合において、走行環境や車両状態が変化しても、車両にブレーキ入力量が与えられた際、当該車両の制動が当該ブレーキ入力量から期待される目標減速度と実際の減速度との差が抑制されるように制御される車両を提供することを目的とする。

本発明によるブレーキシステムは、
車両を自動で制御する自動運転と人が操作して車両を運転する通常運転との両方が可能な車両に用いられるブレーキシステムであって、
管路と、前記管路内の流体圧により動作するシューと、を有するブレーキ手段と、
人が操作することでブレーキ入力量を入力可能な入力手段と、
ブレーキ入力量を自動入力する自動運転制御手段と、
前記入力手段および前記自動運転制御手段から入力されたブレーキ入力量に応じて前記管路内の前記流体圧を調節するブレーキ制御手段と、を備え、
前記ブレーキ制御手段は、前記ブレーキ入力量を受け取って前記流体圧を調節した場合、前記車両の実際の減速度と前記ブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度とを確認し、前記実際の減速度と前記目標減速度との関係に基づいた値が予め設定された閾値を超えていれば又は閾値以上になっていれば、前記流体圧をさらに調節し、
前記自動運転制御手段から入力されたブレーキ入力量に対して適用される前記閾値は、前記入力手段から入力されたブレーキ入力量に対して適用される前記閾値よりも、小さい。

前記ブレーキ制御手段は、前記ブレーキ入力量と前記流体圧との予め設定された関係に関する情報を有し、前記ブレーキ入力量が入力された際には、前記情報に基づいて受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧を決定し、前記管路内の流体圧を前記目標流体圧に調節するようにしてもよい。

前記ブレーキ制御手段は、前記実際の減速度と前記目標減速度との関係に基づいた前記値が予め設定された閾値を超えていた場合又は閾値以上となっていた場合、前記ブレーキ入力量と前記流体圧との前記予め設定された関係を修正して得られた修正後の関係に基づき、受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧を決定するようにしてもよい。

本発明による車両は、
自動運転と通常運転の両方が可能な車両であって、
上述のブレーキシステムを備える。

本発明による隊列走行車両群は、
先頭車両と、
前記先頭車両を追従する後続車両と、を備え、
前記後続車両は、上述の車両である。

本発明によれば、走行環境や車両状態が変化しても、車両にブレーキ入力量が入力された場合、当該車両の制動は、当該ブレーキ入力量から期待される目標減速度と実際の減速度との差が一定範囲内となるように制御され得る。

本発明の一実施の形態を説明する図であって、隊列走行車両群を示す図。 本発明の一実施の形態を説明する図であって、車両の全体的な構成を示すブロック図である。 ブレーキ入力量と流体圧との予め設定された関係の一例を示す図。 ブレーキ入力量と目標減速度との予め設定された関係の一例を示す図。 ブレーキ入力量に対する目標減速度と下限の減速度と上限の減速度との関係の一例を示す図。 ブレーキ入力量に対する目標減速度と下限の減速度と上限の減速度との関係の他の一例を示す図。 修正条件の作成方法を示す図。 ブレーキ制御手段における流体圧の制御方法を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。

図１は、本発明による隊列走行車両群の一実施の形態を説明するための図であり、図２は、図１の隊列走行車両群において先頭車両に追随する後続車両として使用される車両の全体的な構成を示すブロック図である。

本実施の形態の隊列走行車両群１は、手動運転または自動運転される先頭車両５と、先頭車両５を追従する後続車両１０と、を含んでいる。図１に示す例においては、隊列走行車両群１は、一台の後続車両１０を含んでいるが、複数の後続車両１０を含んでいてもよい。

隊列走行車両群１に含まれる後続車両１０は、車両１０を自動で制御する自動運転と、人が操作して車両１０を運転する通常運転と、の両方が可能な車両１０である。先頭車両５および後続車両１０は、それぞれ、車両５，１０間で車間通信を行うための通信機器１０５，１１０を有しており、先頭車両５は通信機器１０５を通じて後続車両１０の自動運転の制御に必要な情報を発することができるようになっている。また、後続車両１０は、通信機器１１０を通じて通信機器１０５から発せられた情報を取得することができるようになっている。ここで、通信機器１０５から発せられる後続車両１０の自動運転の制御に必要な情報とは、例えば、目標操舵角度、目標加速度、目標減速度等である。

以下、図２を参照して、車両１０の構成について、より詳細に説明する。本実施の形態の車両１０は、図２に示すように、ブレーキシステム１５と、一対の前輪２０ａおよび一対の後輪２０ｂを含む車輪２０と、エンジンやモータを含む動力部３０と、車両１０の目標加速度を決定するアクセル量入力手段３５と、前輪２０ａおよび／または後輪２０ｂの向きを変えて車両１０の進行方向を変えるための操舵手段４０と、各車輪２０の回転速度を検出して車両１０の実際の走行速度や加速度、減速度に関する情報を取得する回転速度センサ７０と、を有している。

アクセル量入力手段３５は、人が操作して車両１０を運転する通常運転の際に、車両１０の所望の加速度に対応して車両１０の目標加速度を決定する手段である。アクセル量入力手段３５は、本実施の形態では、人が操作して所望のアクセル量を入力するアクセルペダル３５ａと、当該アクセルペダル３５ａの踏角、すなわち人によって入力されたアクセル入力量、を検出するアクセル量検出センサ３５ｂと、を含む。

操舵手段４０は、車両１０の進行方向の所望の変更に対応して所望の操舵角度で車両１０を操舵するための手段である。操舵手段４０は、本実施の形態では、人が所望の操舵入力量を入力するための操舵量入力手段４１と、操舵量入力手段４１から入力された操舵入力量を検出し、操舵入力量に基づいて前輪２０ａおよび／または後輪２０ｂの角度Ｒを変更する操舵アクチュエータ４２を含んでいる。操舵アクチュエータ４２は、前輪２０ａおよび／または後輪２０ｂに接続されたロッド２１上に配設されており、当該ロッド２１を操作することにより前輪２０ａおよび／または後輪２０ｂの角度Ｒを変更することができるようになっている。ここで、前輪２０ａおよび／または後輪２０ｂの角度Ｒとは、車両１０を平面視で見た場合に、車両１０の幅方向に垂直な面に平行な平面Ｐ１と、前輪２０ａおよび／または後輪２０ｂの回転軸に垂直な面Ｐ２と、がなす角度のことである。

ブレーキシステム１５は、各車輪２０に設けられたブレーキ手段５０と、通常運転の際に人が所望のブレーキ入力量を入力するためのブレーキ量入力手段６４と、自動運転の際にブレーキ入力量を自動入力する自動運転制御手段６７と、ブレーキ量入力手段６４および自動制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に応じてブレーキ手段５０を駆動するブレーキ制御手段６０と、を備えている。

ブレーキ手段５０は、各車輪２０に設けられており、各車輪２０の回転を摩擦抵抗により低減するものである。ブレーキ手段５０は、本実施の形態においては、流体圧により駆動して車両１０を制動する流体圧ブレーキであって、管路５３と、管路５３内の流体圧により動作するシュー５２と、を有している。

より詳細には、各ブレーキ手段５０は、ブレーキアクチュエータ５１と、シュー５２と、一方の端部がブレーキアクチュエータ５１に接続され、他方の端部がブレーキ制御手段６０に接続されたアクチュエータ駆動管路５３と、を含んでいる。ブレーキアクチュエータ５１は、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧によって駆動して、対応するシュー５２を対応する車輪２０に対して押しつけるようになっている。

ブレーキ量入力手段６４は、人が操作して車両１０を運転する通常運転の際に、人が操作して所望のブレーキ入力量を入力する手段である。ブレーキ量入力手段６４は、本実施の形態では、ブレーキペダル６４ａと、当該ブレーキペダル６４ａの踏角、すなわち人によって入力されたブレーキ入力量、を検出するブレーキ入力量検出センサ６４ｂと、を含む。

自動運転制御手段６７は、通信機器１１０により取得した情報に基づいて、車両１０の自動運転の制御を行うものである。具体的には、通信機器１１０により取得した情報に基づいて、操舵入力量や、アクセル入力量、ブレーキ入力量等を自動入力するようになっている。

ブレーキ制御手段６０は、ブレーキ量入力手段６４および自動制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に応じてアクチュエータ駆動管路５３内の流体圧を調節するものである。ブレーキ制御手段６０は、流体タンク６１と、アクチュエータ駆動管路５３に入力される流体圧を制御してブレーキ手段５０を制御する通常ブレーキ制御手段６５および自動ブレーキ制御手段６６と、を含んでいる。

流体タンク６１は、エンジンで駆動される図示しないコンプレッサにより圧縮流体、例えば圧縮空気、を蓄えるものであり、この流体タンク６１内の流体圧は、所定圧に保持されている。

通常ブレーキ制御手段６５は、ブレーキ量入力手段６４から入力されたブレーキ入力量に応じて、流体タンク６１からアクチュエータ駆動管路５３に入力される流体圧を調節するものである。通常ブレーキ制御手段６５は、一方の端部が流体タンク６１に接続され、他方の端部がアクチュエータ駆動管路５３に接続された第１流体管路６５ａと、第１流体管路６５ａ上に配置され、開閉動作を行うことにより第１流体管路６５ａを介して流体タンク６１とアクチュエータ駆動管路５３とを連通あるいは遮断させる第１調整弁６５ｂと、第１調整弁６５ｂの開閉を制御する第１調整弁制御手段６５ｃと、を含んでいる。

第１調整弁６５ｂは、通常、第１調整弁制御手段６５ｃからの入力が無い限り、閉鎖されている。第１調整弁６５ｂとしては、ソレノイドバルブ等、公知の調整弁が採用可能である。第１調整弁制御手段６５ｃは、ブレーキ量入力手段６４によって入力されたブレーキ入力量に基づいて、アクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧を決定するものである。そして、第１調整弁制御手段６５ｃは、決定された目標流体圧に応じて第１調整弁６５ｂの開閉量を決定し、決定した開閉量の分だけ第１調整弁６５ｂを開放するようになっている。

自動ブレーキ制御手段６６は、自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に応じて、流体タンク６１からアクチュエータ駆動管路５３に入力される流体圧を調節するものである。自動ブレーキ制御手段６６は、一方の端部が流体タンク６１に接続され、他方の端部がアクチュエータ駆動管路５３に接続された第２流体管路６６ａと、第２流体管路６６ａ上に配置され、開閉動作を行うことにより第２流体管路６６ａを介して流体タンク６１とアクチュエータ駆動管路５３とを連通あるいは遮断させる第２調整弁６６ｂと、第２調整弁６６ｂの開閉を制御する第２調整弁制御手段６６ｃと、を含んでいる。

第２調整弁６６ｂは、通常、第２調整弁制御手段６６ｃからの入力が無い限り、閉鎖されている。第２調整弁６６ｂとしては、ソレノイドバルブ等、公知の調整弁が採用可能である。第２調整弁制御手段６６ｃは、自動運転制御手段６７によって入力されたブレーキ入力量に基づいて、アクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧を決定するものである。そして、第２調整弁制御手段６６ｃは、決定された目標流体圧に応じて第２調整弁６６ｂの開閉量を決定し、決定した開閉量の分だけ第２調整弁６６ｂを開放するようになっている。

ここで、図３乃至図７を参照して、ブレーキ制御手段６０における、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧の調節方法について、詳細に説明する。

ブレーキ制御手段６０は、ブレーキ入力量と流体圧との予め設定された関係に関する情報を有している。具体的には、第１調整弁制御手段６５ｃおよび第２調整弁制御手段６６ｃは、それぞれ、図３に示すような、ブレーキ入力量と流体圧との関係を規定する条件Ａを示す情報を保持している。そして、第１調整弁制御手段６５ｃおよび第２調整弁制御手段６６ｃは、それぞれ、ブレーキ入力量が入力された際には、条件Ａに基づいて受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧ｐを決定し、決定された目標流体圧ｐに応じた量だけ第１調整弁６５ｂまたは第２調整弁６６ｂを開放して、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧を目標流体圧ｐに調節するようになっている。

ところで、一般に、アクチュエータ駆動管路内の流体圧と、車両の実際の減速度と、の関係は、当該車両が走行する環境や車両状態によって異なる。例えば、車両が走行する路面が乾いている場合と濡れている場合とでは、アクチュエータ駆動管路内の流体圧が同じであっても、車両の実際の減速度は異なってしまう。また、車両の積み荷の重量によっても、同じ流体圧に対する当該車両の実際の減速度は異なってしまう。このことは、車両に与えられるブレーキ入力量と車両の実際の減速度との関係が、当該車両が走行する環境や車両状態によって異なることを意味する。

このような事情を考慮して、本発明のブレーキ制御手段６０は、ブレーキ入力量を受け取って流体圧を調節した場合、車両１０の実際の減速度と、ブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度と、を確認するようになっている。

具体的には、第１調整弁制御手段６５ｃおよび第２調整弁制御手段６６ｃは、それぞれ、図４に示すような、ブレーキ入力量と目標減速度との関係を規定する条件Ｂを示す情報を保持している。そして、第１調整弁制御手段６５ｃおよび第２調整弁制御手段６６ｃは、それぞれ、図２に示す速度センサ７０から取得した車両１０の実際の減速度と、ブレーキ入力量に応じて条件Ｂにより決定された目標減速度αと、を確認するようになっている。

さらに、上述の事情を考慮して、本発明のブレーキ制御手段６０は、実際の減速度と目標減速度αとの関係に基づいた値が予め設定された閾値を超えていれば又は閾値以上になっていれば、流体圧をさらに調節することができるようになっている。

具体的には、実際の減速度と目標減速度αとの差の大きさが所定の閾値ｔ１，ｔ２を超えていればまたは所定値以上であれば、第１調整弁６５ｂまたは第２調整弁６６ｂの開放量を変更し、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧をさらに調節するようになっている。

ここで、ブレーキ制御手段によるアクチュエータ駆動管路内の流体圧の調整は、車両の実際の減速度が迅速に目標減速度に近づくように頻度高く行われることが好ましい。しかしながら、車両が人により操作されて運転される通常運転の場合、車両の減速度の度重なる変化は、車両を運転する人に違和感を生じさせることとなる。

このような事情を考慮して、本発明のブレーキ制御手段６０において、自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値ｔ２は、ブレーキ量入力手段６４から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値ｔ１よりも、小さい。

したがって、図５によく示されているように、ブレーキ入力量に応じて変化する目標減速度をαとすると、ブレーキ量入力手段６４から入力されたブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度として許容される下限の減速度Ｌ１は、Ｌ１＝α－ｔ１で表され、上限の減速度Ｈ１は、Ｈ１＝α＋ｔ１で表される。一方、自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度として許容される下限の減速度Ｌ２は、Ｌ２＝α－ｔ２で表され、上限の減速度Ｈ２は、Ｈ２＝α＋ｔ２で表される。

なお、実際の減速度と目標減速度との関係に基づいた値は、実際の減速度と目標減速度との差に限られず、例えば、実際の減速度と目標減速度との比を用いて表されてもよい。この場合、図６に示されているように、ブレーキ入力量に対する目標減速度をαとすると、ブレーキ量入力手段６４から入力されたブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度として許容される下限の減速度Ｌ１は、例えばＬ１＝α（１－ｔ１）で表され、上限の減速度Ｈ１は、例えばＨ１＝α（１＋ｔ１）で表される。一方、自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度として許容される下限の減速度Ｌ２は、例えばＬ２＝α（１－ｔ２）で表され、上限の減速度Ｈ２は、例えばＨ２＝α（１＋ｔ２）で表される。

ところで、走行環境や車両状態が変化してブレーキ入力量とアクチュエータ駆動管路内の流体圧との予め設定された関係が変化した場合、この変化後の関係は、一般に一定期間持続するものと考えられる。例えば、車両が走行する路面が濡れていることによる当該関係の変化は、路面が乾くまで持続するであろうし、車両の積み荷の重量が大きいことによる当該関係の変化は、車両から積み荷を下ろすまで持続するであろう。このような場合、車両の実際の減速度と目標減速度との確認結果をその後の流体圧の調節にも利用すれば、車両の減速度の調整頻度および調整量が抑制され、車両の減速を安定して行うことが可能であると考えられる。

このような事情を考慮して、本実施の形態のブレーキ制御手段６０は、実際の減速度と目標減速度との関係に基づいた値が予め設定された閾値を超えていた場合又は閾値以上となっていた場合、ブレーキ入力量と流体圧との予め設定された関係を修正するようになっている。具体的には、自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度が、図５に示す下限の減速度Ｌ２を下回っていた場合、図７に示すように、ブレーキ入力量に対する流体圧ｐを増大させる方向に修正して修正後の流体圧ｐｃとし、修正条件Ａｃを決定する。一方、自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度が、図５に示す上限の減速度Ｈ２を上回っていた場合、ブレーキ入力量に対する流体圧ｐを減少させる方向に修正して修正条件Ａｃを決定する。このとき、ブレーキ入力量に対して設定される流体圧をどの程度増大／減少させるかは、車両１０の実際の減速度と目標減速度αとの差に基づいて決定するが、これに限られない。例えば、車両１０は、車両１０が走行する路面の状態を検出する路面状態検出センサや、車輪２０の状態を検出する車輪状態検出センサ、車両１０の総重量あるいは積載量を検出する車両重量検出センサ等を有していてよく、この場合、各種センサによって検出された検出結果に基づいて、ブレーキ入力量に対して設定される流体圧を修正しても良い。ここで、路面状態検出センサが検出する路面の状態としては、天候や路面の材質の変化による路面の摩擦力の変化や、路面の傾斜度などが挙げられる。また、車輪状態検出センサによって検出される車輪２０の状態としては、車輪２０のタイヤの摩耗の度合い、当該タイヤの温度や空気圧、各車輪２０に対応して設けられたシュー５２の劣化の度合いや温度などが挙げられる。

そして、本実施の形態のブレーキ制御手段６０は、得られた修正後の関係に基づき、受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧を決定するようになっている。すなわち、修正条件Ａｃに基づいて、受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧ｐｃを決定する。

次に、本実施の形態の車両１０の作用について説明する。

まず、車両１０におけるアクセル量入力手段３５の作用について、図２を参照して説明する。

まず、車両１０が通常運転で走行中の場合、人によってアクセルペダル３５ａが踏み込まれると、アクセルペダル３５ａの踏角がアクセル量検出センサ３５ｂによって検出され、当該踏角に対応するアクセル入力量が動力部３０に入力される。アクセル入力量がアクセル量検出センサ３５ｂから動力部３０に入力されると、エンジン出力が当該アクセル入力量に対応するエンジン出力となるよう、エンジン出力が制御される。

一方、車両１０が自動運転で走行中の場合、図１に示す通信機器１１０によって車両１０の加速度制御に必要な加速度情報が取得されると、当該加速度情報が自動運転制御手段６７によって検出され、当該加速度情報に対応するアクセル入力量が動力部３０に入力される。アクセル入力量がアクセル量検出センサ３５ｂから動力部３０に入力されると、エンジン出力が当該アクセル入力量に対応するエンジン出力となるよう、エンジン出力が制御される。

次に、車両１０における操舵手段４０の作用について、図１及び２を参照して説明する。

まず、車両１０が通常運転で走行中の場合、人によって操舵量入力手段４１に操舵入力量が入力されると、入力された操舵入力量が操舵アクチュエータ４２によって検出される。そして、検出された操舵入力量に基づいて、操舵アクチュエータ４２によるロッド２１の操作が行われる。

一方、車両１０が自動運転で走行中の場合、図１に示す通信機器１１０によって車両１０の操舵制御に必要な操舵情報が取得されると、当該操舵情報が自動運転制御手段６７によって検出され、当該操舵情報に対応する操舵入力量が決定される。そして、決定された操舵入力量に基づいて、操舵アクチュエータ４２によるロッド２１の操作が行われる。

次に、車両１０におけるブレーキシステム１５の作用について、図１乃至図８を参照して説明する。図８は、ブレーキ制御手段６０における流体圧の制御方法を示すフローチャートである。

まず、車両１０が通常運転で走行中の場合、車両１０を操作する人によってブレーキペダル６４ａが踏まれることによって、ブレーキ量入力手段６４にブレーキ操作が入力される。ブレーキ量入力手段６４にブレーキ操作が入力されると、ブレーキ入力量検出センサ６４ｂによって、ブレーキペダル６４ａの踏角に対応するブレーキ入力量が決定される。そして、図８に示すように、電気信号としての当該ブレーキ入力量は、第１調整弁制御手段６５ｃに入力される（ステップＳ１）。

ブレーキ入力量が第１調整弁制御手段６５ｃに入力されると、第１調整弁制御手段６５ｃにおいて、当該ブレーキ入力量に応じてアクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧が決定される。具体的には、図３に示す条件Ａを参照して、ブレーキ入力量に対応する目標流体圧ｐが決定され（ステップＳ２）、当該目標流体圧ｐに基づいて第１調整弁６５ｂの開閉量が決定される。第１調整弁６５ｂの開閉量が決定されると、第１調整弁６５ｂが当該開閉量の分だけ開放される。

第１調整弁６５ｂが開放されることにより、流体タンク６１とアクチュエータ駆動管路５３とが第１流体管路６５ａを介して連通され、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧力が上昇して、第１調整弁６５ｂの開閉量に対応した流体圧力となる。この結果、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧が目標流体圧ｐに等しくなる。アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧が目標流体圧ｐに等しくなると、当該目標流体圧ｐに対応してブレーキアクチュエータ５１が駆動される。これにより、シュー５２が対応する車輪２０に当該目標流体圧力ｐに対応する圧力で押し付けられる。この結果、車両１０が制動されて、車両１０が減速を開始する。

車両１０が減速を開始すると、図１に示す回転速度センサ７０によって、車両１０の実際の減速度が検出される。そして、第１調整弁制御手段６５ｃによって、当該実際の減速度と、ブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度αと、が確認され、実際の減速度と目標の減速度αとの差の大きさが閾値ｔ１以上であるか否かの判断がなされる（ステップＳ３）。この結果、当該差の大きさが閾値ｔ１より小さければ（ＮＯ）、第１調整弁制御手段６５ｃによるアクチュエータ駆動管路５３内の流体圧の調整は終了される。

一方、実際の減速度と目標の減速度αとの差の大きさが閾値ｔ１以上である場合には（ＹＥＳ）、実際の減速度と目標の減速度αとの差に基づいて条件Ａが修正されて修正条件Ａｃが決定される。例えば、実際の減速度が図５に示す実際の減速度として許容される下限の減速度Ｌ１を下回っている場合、図７に示すように、ブレーキ入力量に対して設定される流体圧ｐは増大する方向に修正されて修正後の流体圧ｐｃとされ、修正条件Ａｃが決定される。一方、ブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度と目標減速度αとの差が、図５に示す実際の減速度として許容される上限の減速度Ｈ１を上回っていた場合、ブレーキ入力量に対して設定される流体圧ｐは減少する方向に修正されて修正条件Ａｃが決定される。そして、当該修正条件Ａｃに基づいて、再度アクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧ｐｃが決定され（ステップＳ４）、当該目標流体圧ｐｃに基づいて第１調整弁６５ｂの開閉量が修正される。第１調整弁６５ｂの開閉量が修正されると、第１調整弁６５ｂの開閉量が、修正後の開閉量に基づいて調整される。

第１調整弁６５ｂの開閉量が調整されることにより、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧力が第１調整弁６５ｂの調整後の開閉量に対応して修正後の目標流体圧ｐｃになる。これにより、ブレーキアクチュエータ５１が目標流体圧ｐｃで駆動され、シュー５２が対応する車輪２０に目標流体圧ｐｃに対応する圧力で押しつけられる。この結果、車両１０の減速度が、目標減速度αにより近い減速度となる。

次に、図２に示す回転速度センサ７０によって、車両１０の実際の減速度が検出される。そして、第１調整弁制御手段６５ｃによって、当該実際の減速度と、ブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度αと、が再度確認され、実際の減速度と目標の減速度αとの差の大きさが閾値ｔ１以上であるか否かの判断が再度なされる（ステップＳ３）。このようにして、実際の減速度と目標減速度αとの差の大きさが閾値ｔ１よりも小さくなるまで条件Ａの修正が繰り返され、アクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧が修正される。

一方、車両１０が自動運転で走行中の場合、通信機器１１０によって自動運転制御手段６７に種々の情報が送信される。自動運転制御手段６７には、受信した情報に基づきブレーキ入力量を決定する。そして、図８に示すように、電気信号としての当該ブレーキ入力量は、第２調整弁制御手段６６ｃに入力される（ステップＳ１）。

ブレーキ入力量が第２調整弁制御手段６６ｃに入力されると、第２調整弁制御手段６６ｃにおいて、当該ブレーキ入力量に応じてアクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧が決定される。具体的には、図３に示す条件Ａを参照して、ブレーキ入力量に対応する目標流体圧ｐが決定され（ステップＳ２）、当該目標流体圧ｐに基づいて第２調整弁６６ｂの開閉量が決定される。第２調整弁６６ｂの開閉量が決定されると、第２調整弁６６ｂが当該開閉量の分だけ開放される。

第２調整弁６６ｂが開放されることにより、流体タンク６１とアクチュエータ駆動管路５３とが第２流体管路６６ａを介して連通され、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧力が上昇して、第２調整弁６６ｂの開閉量に対応した流体圧力となる。この結果、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧が目標流体圧ｐに等しくなる。アクチュエータ駆動管路５３の流体圧力が目標流体圧ｐに等しくなると、当該目標流体圧力ｐに対応してブレーキアクチュエータ５１が駆動される。これにより、シューが対応する車輪２０に当該目標流体圧力ｐに対応する圧力で押し付けられる。この結果、車両１０は制動されて、車両１０は減速を開始する。

車両１０が減速を開始すると、図１に示す回転速度センサ７０によって、車両１０の実際の減速度が検出される。そして、第２調整弁制御手段６６ｃによって、当該実際の減速度と、ブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度αと、が確認され、実際の減速度と目標の減速度αとの差の大きさが閾値ｔ２以上であるか否かの判断がなされる（ステップＳ３）。この結果、当該差の大きさが閾値ｔ２より小さければ（ＮＯ）、第２調整弁制御手段６６ｃによるアクチュエータ駆動管路５３内の流体圧の調整は終了される。

一方、実際の減速度と目標の減速度αとの差の大きさが閾値ｔ２以上である場合には（ＹＥＳ）、実際の減速度と目標の減速度αとの差に基づいて条件Ａが修正されて修正条件Ａｃが決定される。例えば、実際の減速度が図５に示す実際の減速度として許容される下限の減速度Ｌ２を下回っている場合、図７に示すように、ブレーキ入力量に対して設定される流体圧ｐは増大する方向に修正されて修正後の流体圧ｐｃとされ、修正条件Ａｃが決定される。一方、ブレーキ入力量に対する車両１０の実際の減速度と目標減速度αとの差が、図５に示す実際の減速度として許容される上限の減速度Ｈ２を上回っていた場合、ブレーキ入力量に対して設定される流体圧ｐは減少する方向に修正されて修正条件Ａｃが決定される。そして、当該修正条件Ａｃに基づいて、再度アクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧ｐｃが決定され（ステップＳ４）、当該目標流体圧ｐｃに基づいて第２調整弁６６ｂの開閉量が修正される。第２調整弁６６ｂの開閉量が修正されると、第２調整弁６６ｂの開閉量が、修正後の開閉量に基づいて調整される。

第２調整弁６６ｂの開閉量が調整されることにより、アクチュエータ駆動管路５３内の流体圧力が第２調整弁６６ｂの調整後の開閉量に対応して修正後の目標流体圧ｐｃになる。これにより、ブレーキアクチュエータ５１が目標流体圧ｐｃで駆動され、シューが対応する車輪２０に目標流体圧ｐｃに対応する圧力で押しつけられる。この結果、車両１０の減速度が、目標減速度αにより近い減速度となる。

次に、図２に示す回転速度センサ７０によって、車両１０の実際の減速度が検出される。そして、第２調整弁制御手段６６ｃによって、当該実際の減速度と、ブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度αと、が再度確認され、実際の減速度と目標の減速度αとの差の大きさが閾値ｔ２以上であるか否かの判断が再度なされる（ステップＳ３）。このようにして、実際の減速度と目標減速度αとの差の大きさが閾値ｔ２よりも小さくなるまで条件Ａの修正が繰り返され、アクチュエータ駆動管路５３内の目標流体圧が修正される。

ところで、図５及び図６に示されるように、自動運転の場合に自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値ｔ２は、通常運転の場合にブレーキ量入力手段６４から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値ｔ１よりも、小さい。このため、通常運転の場合と自動運転の場合とでは、自動運転の場合の方が、頻繁に車両１０の減速度の調節がなされることとなる。

以上に説明した一実施の形態において、ブレーキシステム１５は、車両１０を自動で制御する自動運転と人が操作して車両１０を運転する通常運転との両方が可能な車両１０に用いられるブレーキシステム１５であって、管路５３と、管路５３内の流体圧により動作するシュー５２と、を有するブレーキ手段５０と、人が操作することでブレーキ入力量を入力可能な入力手段６４と、ブレーキ入力量を自動入力する自動運転制御手段６７と、入力手段６４および自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に応じて管路５３内の流体圧を調節するブレーキ制御手段１５と、を備え、ブレーキ制御手段１５は、ブレーキ入力量を受け取って流体圧を調節した場合、車両１０の実際の減速度とブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度αとを確認し、実際の減速度と目標減速度αとの関係に基づいた値が予め設定された閾値ｔ１，ｔ２を超えていれば又は閾値ｔ１，ｔ２以上になっていれば、流体圧をさらに調節する。

このようなブレーキシステム１５によれば、ブレーキ制御手段６０が、ブレーキ手段５０のシュー５２を動作させた後、車両１０の実際の減速度と目標減速度αとを比較する。そして、両者の差が大きい場合には、シュー５２を動作させる流体圧の調整を行うことによってシュー５２の押し付け力の調整を行う。この結果、車両１０は、走行環境や車両状態が変化しても、ブレーキ入力量が入力されれば、当該ブレーキ入力量から期待される目標減速度αに実際の減速度が近づくように、シュー５２の押し付け力、したがって車両１０の制動力、が制御される。

また、上述した一実施の形態のブレーキシステム１５において、自動運転制御手段６７から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値ｔ２は、入力手段６４から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値ｔ１よりも、小さい。

このようなブレーキシステム１５によれば、管路５３の流体圧の調整を行うか否かの判断に用いられる閾値は、自動運転の場合と通常運転の場合とでは異なり、前者の場合の方が小さい。このため、自動運転の場合には頻繁に減速度の調整がなされる一方、通常運転の場合には、減速度の調整頻度が抑制される。自動運転では、車両を運転する操作者の学習能力を期待することができないが、高頻度で減速度の調整を行うことで、高精度な速度制御および期待した制動距離での制動を安定して実現することができる。一方、通常運転では、車両を操作する運転者に、自身が入力したブレーキ入力量と実際の減速度との相違に起因した違和感を、過度に与えること無く、路面状況や積載重量等の外乱要素に起因した減速度の変動を補正することができる。すなわち、自動運転制御手段から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値を、入力手段から入力されたブレーキ入力量に対して適用される閾値と、変更することで、目標とする減速度を実現するための制御を、自動運転および通常運転の運転モードに応じて、適切に変更している。

上述した一実施の形態において、ブレーキ制御手段６０は、ブレーキ入力量と流体圧との予め設定された関係に関する情報（条件Ａを示す情報）を有し、ブレーキ入力量が入力された際には、情報（条件Ａを示す情報）に基づいて受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧ｐを決定し、管路５３内の流体圧を目標流体圧ｐに調節する。この場合、ブレーキ入力量に基づいた目標流体圧ｐの決定が容易である。

上述した一実施の形態において、ブレーキ制御手段６０は、実際の減速度と目標減速度αとの関係に基づいた値が予め設定された閾値ｔ１，ｔ２を超えていた場合又は閾値ｔ１，ｔ２以上となっていた場合、ブレーキ入力量と流体圧との予め設定された関係（条件Ａ）を修正して得られた修正後の関係（修正条件Ａｃ）に基づき、受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧ｐｃを決定する。この場合、実際の減速度と目標減速度αとが大きく異なっていれば、流体圧の決定に用いられるブレーキ入力量と流体圧との関係に関する条件Ａが修正され、修正後の条件Ａｃに基づいて目標流体圧ｐｃが決定される。そして、修正後の条件Ａｃを、その後の流体圧の決定に用いることが可能である。したがって、走行環境や車両状態が変化した場合のように、ブレーキ入力量と流体圧との予め設定された関係を一定期間継続して修正する必要がある場合、一度修正した関係（修正条件Ａｃ）をその後の流体圧の調整に反映させることが可能である。この結果、車両１０の減速度の調整頻度や調整量が抑制され、車両１０の減速を安定して行うことが可能である。

上述した一実施の形態において、車両１０は、自動運転と通常運転の両方が可能な車両であって、上述のブレーキシステム１５を備える。この場合、車両１０は、走行環境や車両状態が変化しても、ブレーキ入力量が入力されれば、当該ブレーキ入力量から期待される目標減速度αに実際の減速度が近づくように、シュー５２の押し付け力、したがって車両１０の制動力、が制御される。

上述した一実施の形態において、隊列走行車両群１は、手動運転又は自動運転される先頭車両５と、先頭車両５を追従する後続車両１０と、を備え、後続車両１０は、上述の車両１０である。この場合、後続車両１０は、走行環境や車両状態が変化しても、ブレーキ入力量が入力されれば、当該ブレーキ入力量から期待される目標減速度αに実際の減速度が近づくように、シュー５２の押し付け力、したがって車両１０の制動力、が制御される。

Claims (5)

1. 車両を自動で制御する自動運転と人が操作して車両を運転する通常運転との両方が可能な車両に用いられるブレーキシステムであって、
   管路と、前記管路内の流体圧により動作するシューと、を有するブレーキ手段と、
   人が操作することでブレーキ入力量を入力可能な入力手段と、
   ブレーキ入力量を自動入力する自動運転制御手段と、
   前記入力手段および前記自動運転制御手段から入力されたブレーキ入力量に応じて前記管路内の前記流体圧を調節するブレーキ制御手段と、を備え、
   前記ブレーキ制御手段は、前記ブレーキ入力量を受け取って前記流体圧を調節した場合、前記車両の実際の減速度と前記ブレーキ入力量に応じて予め設定された関係から決定される目標減速度とを確認し、前記実際の減速度と前記目標減速度との関係に基づいた値の大きさが予め設定された閾値を超えていれば又は閾値以上になっていれば、前記流体圧をさらに調節し、
   前記自動運転制御手段から入力されたブレーキ入力量に対して適用される前記閾値は、前記入力手段から入力されたブレーキ入力量に対して適用される前記閾値よりも、小さい、ブレーキシステム。
2. 前記ブレーキ制御手段は、前記ブレーキ入力量と前記流体圧との予め設定された関係に関する情報を有し、前記ブレーキ入力量が入力された際には、前記情報に基づいて受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧を決定し、前記管路内の流体圧を前記目標流体圧に調節する、請求項１に記載のブレーキシステム。
3. 前記ブレーキ制御手段は、前記実際の減速度と前記目標減速度との関係に基づいた前記値の大きさが予め設定された閾値を超えていた場合又は閾値以上となっていた場合、前記ブレーキ入力量と前記流体圧との前記予め設定された関係を修正して得られた修正後の関係に基づき、受け取ったブレーキ入力量に対応した目標流体圧を決定する、請求項２に記載のブレーキシステム。
4. 自動運転と通常運転の両方が可能な車両であって、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のブレーキシステムを備える、車両。
5. 先頭車両と、
   前記先頭車両を追従する後続車両と、を備え、
   前記後続車両は、請求項４に記載の車両である、隊列走行車両群。

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