隊列走行制御装置
【課題】製造コストの増加を抑えつつ、先頭車両におけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる隊列走行制御装置を提供することを目的としている。
【解決手段】手動又は自動運転される先頭車両１ａに後続車両１ｂを自動追従させる隊列走行制御装置において、前走車両１ａにおけるブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧よりも、自車両１ｂにおけるブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁（比例制御弁）３４ａと、調圧弁３４ａを迂回するバイパス通路３４ｅと、を備えたエアブレーキ手段（エアブレーキシステム）２０ａ,２０ｂと、隊列走行時、調圧弁３４ａを介してエアをブレーキチャンバ３２に供給し、非隊列走行時、バイパス通路３４ｅを介してエアをブレーキチャンバ３２に供給するように切り替える隊列走行制御手段（統合コントローラ）１０と、を備えた。
【解決手段】手動又は自動運転される先頭車両１ａに後続車両１ｂを自動追従させる隊列走行制御装置において、前走車両１ａにおけるブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧よりも、自車両１ｂにおけるブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁（比例制御弁）３４ａと、調圧弁３４ａを迂回するバイパス通路３４ｅと、を備えたエアブレーキ手段（エアブレーキシステム）２０ａ,２０ｂと、隊列走行時、調圧弁３４ａを介してエアをブレーキチャンバ３２に供給し、非隊列走行時、バイパス通路３４ｅを介してエアをブレーキチャンバ３２に供給するように切り替える隊列走行制御手段（統合コントローラ）１０と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動運転又は自動運転される先頭車両とこの先頭車両に自動追従する後続車両との隊列走行を制御すると共に、先頭車両及び後続車両のそれぞれに搭載されるエアブレーキ手段を備えた隊列走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手動運転される先頭車両に自動運転車両を追従走行させることで非連結の隊列走行を行う際、先頭車両の減速度を制限し、隊列走行の安定化を図る第１の隊列走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、非連結の自動隊列走行を行う際のブレーキの信頼性を担保するため、異なる複数のブレーキ系統を備えた第２の隊列走行制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-234183号公報
【特許文献２】特開2007-233965号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の第１の隊列走行制御装置にあっては、隊列走行制御装置が有するＥＣＵによって、先頭車両の減速度の上限値を設定する。そのため、ＥＣＵにおける上限値の設定機能が失陥した場合には、先頭車両と後続車両の制動性能が同じになってしまい、先頭車両がフルブレーキで制動したときの後続車両の追従性が低下して、隊列走行が不安定になることが考えられる。
【０００５】
また、従来の第２の隊列走行制御装置にあっては、異なる複数のブレーキ系統を備えているため、一つのブレーキ系統に不具合が生じても他のブレーキ系統で代替が可能となるが、冗長性が追加されるためにコスト高となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、製造コストの増加を抑えつつ、先頭車両におけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる隊列走行制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、手動又は自動運転される先頭車両と前記先頭車両に自動追従する後続車両との隊列走行を制御する隊列走行制御手段と、前記先頭車両及び前記後続車両のそれぞれに搭載されるエアブレーキ手段と、を備えた隊列走行制御装置を前提構成とする。
前記エアブレーキ手段は、エアタンクと、前記エアタンク内のエアの圧力によってブレーキを駆動するブレーキチャンバと、調圧弁と、バイパス通路と、を備える。
前記調圧弁は、前記エアタンクと前記ブレーキチャンバを接続するエア通路に設けられ、前走車両におけるブレーキチャンバに供給される最大エア圧よりも、自車両における前記ブレーキチャンバに供給される最大エア圧を高い値に設定する。
前記バイパス通路は、前記エア通路に並設され、前記調圧弁を迂回するように前記エア通路から分岐する。
そして、前記隊列走行制御手段は、前記先頭車両と前記後続車両との隊列走行時、前記調圧弁を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給し、前記先頭車両と前記後続車両との非隊列走行時、前記バイパス通路を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給するように切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明の隊列走行制御装置にあっては、隊列走行時、エアタンク内のエアが、前走車両におけるブレーキチャンバに供給される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバに供給される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁を介してブレーキチャンバに供給される。一方、非隊列走行時、エアタンク内のエアは、バイパス通路を介してブレーキチャンバに供給される。
すなわち、隊列走行時には、ブレーキチャンバに供給される最大エア圧が、調圧弁によって機械的に制御されるため、隊列走行の制御が失陥しても、先頭車両と後続車両の制動性能の違いが担保され、隊列走行を行う車両ごとにブレーキの減速度を固有なものとすることができる。これにより、複数のブレーキ系統を設けることなくブレーキの信頼性を向上させると共に、先頭車両におけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる。
さらに、非隊列走行時には、調圧弁を迂回してエアをブレーキチャンバに供給するため、ブレーキチャンバに供給される最大エア圧は、調圧されることなくエアタンクから供給された値となる。これにより、非隊列走行時のブレーキ性能は、通常車両のブレーキ性能と同じになり、非隊列走行時であっても同じブレーキ系統を使用することで、製造コストの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列群を示す概観図である。
【図２】実施例１の隊列走行制御装置を示す全体システムブロック図である。
【図３】実施例１の隊列走行制御装置のフロントエアブレーキ及びリヤエアブレーキを示すブロック構成図である。
【図４】実施例１のエアブレーキにおける調圧概念を示す説明図である。
【図５】ブレーキチャンバ最大エア圧に対する積載量と速度を示すマップである。
【図６】実施例１のエアブレーキにて用いる積載量推定マップである。
【図７】実施例１の統合コントローラにて実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１の統合コントローラにて実行されるノーマル走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例１の統合コントローラにて実行される減速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第１比較例の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は先頭車両ブレーキ開始時を示し、(b)は第１後続車両ブレーキ開始時を示し、(c)は第２後続車両ブレーキ開始時を示し、(d)は先頭車両停止時を示す。
【図１１】第２比較例の隊列走行制御装置のエアブレーキを示す概略構成図である。
【図１２】実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は第１トラックのブレーキ開始時を示し、(b)は第２トラックのブレーキ開始時を示し、(c)は第３トラックのブレーキ開始時を示し、(d)は第１トラックの停止時を示す。
【図１３】実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両における減速度とブレーキチャンバ圧を示す一例であり、(a)は第１トラックを示し、(b)は第２トラックを示し、(c)は第３トラックを示す。
【図１４】本発明の隊列走行制御装置の他の例のエアブレーキを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の隊列走行制御装置を実現するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、実施例１の隊列走行制御装置における構成を「車両の隊列走行構造」、「隊列走行制御装置の全体構成」、「エアブレーキの構成」、「車両の走行制御処理」に分けて説明する。
【００１２】
［車両の隊列走行構造］
図１は、実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列群を示す概観図である。以下、図１に基づき、車両の隊列走行構造を説明する。
【００１３】
実施例１の隊列走行制御装置は、図１に示す非連結で隊列走行する第１〜第３トラック（車両）１ａ,１ｂ,１ｃに適用される。第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃは、ここでは、それぞれ車両総重量２５ｔ、全長１２ｍの単車型の大型トラックであり、EBS（Electronic Break System:電子制御ブレーキシステム）を搭載している。
【００１４】
そして、図１において先導する第１トラック１ａは、乗車した運転手により異常監視は行われるが自動で運転又は手動運転される先頭車両である。一方、第２トラック１ｂは、先頭車両である第１トラック１ａからの車車間通信による自動運転によって第１トラック１ａに追従走行する１台目の後続車両である。また、第３トラック１ｃは、先頭車両である第１トラック１ａからの車車間通信による自動運転によって第２トラック１ｂに追従走行する２台目の後続車両である。なお、図１では、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃは、１０ｍの車間距離Ｌをあけて隊列走行している。
【００１５】
［隊列走行制御装置の全体構成］
図２は、実施例１の隊列走行制御装置を示す全体システムブロック図である。
【００１６】
実施例１の隊列走行制御装置は、図２に示すように、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃの隊列走行を制御する統合コントローラ（隊列走行制御手段）１０と、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃをそれぞれ個別に制動するエアブレーキシステム（エアブレーキ手段）２０ａ,２０ｂ,２０ｃと、を備えている。
【００１７】
前記統合コントローラ１０は、先頭車両である第１トラック１ａに搭載され、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃの走行状態を管理して、隊列走行させるための機能を担う。すなわち、この統合コントローラ１０では、少なくとも、走行制御処理、ノーマル走行制御処理、減速度制御処理を行う。
ここで、前記走行制御処理とは、手動運転される第１トラック１ａにおいて、隊列走行やノーマル走行を行うか否か、走行が可能であるか否か、を判断する処理である。前記ノーマル走行制御処理とは、手動運転される第１トラック１ａが単独で走行する際の制動力を設定する処理である。前記減速度制御処理とは、手動運転される第１トラック１ａに、自動運転により第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃを追従走行させて隊列走行させる際の制動力を設定する処理である。
そして、この統合コントローラ１０は、各エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃから各種アクチュエータの故障情報、車両減速度情報、推定積載量情報等が入力されると共に、各エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃに対して隊列走行指令、非隊列走行指令、運転禁止指令、減速度値指令等を出力する。なお、この統合コントローラ１０は、エアブレーキシステム２０ａに対してはＣＡＮ通信を介して情報の入出力が行われ、エアブレーキシステム２０ｂ,２０ｃに対しては車車間通信を介して情報の入出力が行われる。
【００１８】
前記エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、隊列走行をする第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃのそれぞれに搭載され、統合コントローラ１０からの指令に基づいて各第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃを個別に制動する。各エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃの構成は同一であるため、ここでは先頭車両である第１トラック１ａに搭載されたエアブレーキシステム２０ａの構成を説明する。
【００１９】
前記エアブレーキシステム２０ａは、ブレーキコントローラ２１と、フロントエアブレーキ３０と、リヤエアブレーキ４０と、を備えている。
【００２０】
前記ブレーキコントローラ２１は、フロントエアブレーキ３０のフロントエアタンク３１及びリヤエアブレーキ４０のリヤエアタンク４１からの出力圧をそれぞれ管理し、フロントエアブレーキ３０,リヤエアブレーキ４０におけるいわゆるエア元圧を制御する機能を担う。
このブレーキコントローラ２１は、統合コントローラ１０から各種指令が入力されると共に、エア圧センサ２４、ベローズ圧センサ２５、加速度センサ２６、車速センサ２７等から必要情報が入力される。なお、前記エア圧センサ２４は、ブレーキチャンバ３２,４２に作用するエア圧力（以下、「ブレーキチャンバ圧」という）を検出する。前記ベローズ圧センサ２５は、エアサスペンションに使用しているベローズ２５ａにおけるエア圧力（以下、「ベローズ圧」という）を検出する。前記加速度センサ２６は、車両に作用する加速度を検出する。前記車速センサ２７は、車両の走行速度を検出する。
また、このブレーキコントローラ２１は、統合コントローラ１０へ各種情報を出力すると共に、フロントエアブレーキ３０及びリヤエアブレーキ４０へバルブ切替指令、調圧指令等を出力する。
【００２１】
前記フロントエアブレーキ３０は、第１トラック１ａの左右２輪の前輪３Ａ,３Ｂを制動する。また、前記リヤエアブレーキ４０は、第１トラック１ａの左右４輪の後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄを制動する。
【００２２】
［エアブレーキの構成］
図３は、実施例１の隊列走行制御装置のフロントエアブレーキ及びリヤエアブレーキを示すブロック構成図である。
【００２３】
前記フロントエアブレーキ３０は、フロントエアタンク３１と、一対のブレーキチャンバ３２,３２と、エア通路３３と、調圧セット３４と、フロントＥＢＳモジュール３５と、を備えている。
【００２４】
前記フロントエアタンク３１は、図示しないエンジンで駆動されるコンプレッサにより圧縮空気を蓄えるエアタンクであり、このフロントエアタンク３１内のエア圧はプレッシャガバナによって所定圧（ここでは９気圧）に保持されている。
【００２５】
前記一対のブレーキチャンバ３２,３２は、左右２輪の前輪３Ａ,３Ｂに対応して設けられ、それぞれエア通路３３を介してフロントエアタンク３１に接続されている。このブレーキチャンバ３２は、エア通路３３を介して供給されるエア圧によって各輪３Ａ,３Ｂに設けられたブレーキシューを駆動する。なお、各ブレーキチャンバ３２に供給されるエア圧は、エア圧センサ２４により個別に検出される。
【００２６】
前記調圧セット３４は、フロントエアタンク３１の下流に設けられ、隊列走行時の各ブレーキチャンバ３２,３２に供給される最大エア圧と、非隊列走行時の各ブレーキチャンバ３２,３２に供給される最大エア圧と、を切り替えて調圧する。この調圧セット３４は、比例制御弁（調圧弁）３４ａと、第１電磁バルブ３４ｂと、第２電磁バルブ３４ｃと、ダブルチェック弁３４ｄと、を有している。
【００２７】
前記比例制御弁３４ａは、エア通路３３に設けられ、隊列走行時、フロントエアタンク３１から供給されるエア圧を所定の値に機械的に減圧する調圧弁である。ここで、この比例制御弁３４ａは、前走車両におけるブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
すなわち、第１トラック１ａに搭載された比例制御弁３４ａよりも、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁３４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。また、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁３４ａよりも、第３トラック１ｃに搭載された比例制御弁３４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
さらに、この比例制御弁３４ａは、図４に示すように、自車両（ここでは第１トラック１ａ）の積載量及び走行速度（車速）に応じて、ブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を設定する。このとき、図５に示すように、積載量が大きいほど上記最大エア圧を大きな値に設定すると共に、走行速度が高いほど上記最大エア圧を大きな値に設定する。
【００２８】
ここで、積載量は、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄをそれぞれ支持するエアサスペンションのベローズ２５ａのベローズ圧と、図６に示すような積載量推定マップに基づいて求められる。また、走行速度は、車両に搭載された車速センサ２７によって検出される。
【００２９】
前記第１電磁バルブ３４ｂは、エア通路３３に並設され、比例制御弁３４ａを迂回するように前記エア通路３３から分岐したバイパス通路３４ｅに設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第１電磁バルブ３４ｂは、隊列走行時に閉鎖し、非隊列走行時に開放する。
【００３０】
前記第２電磁バルブ３４ｃは、比例制御弁３４ａの下流に設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第２電磁バルブ３４ｃは、隊列走行時に開放し、非隊列走行時に閉鎖する。
【００３１】
前記ダブルチェック弁３４ｄは、第１,第２電磁バルブ３４ｂ,３４ｃの下流で、エア通路３３とバイパス通路３４ｅの合流部分に設けられ、エア通路３３から供給されるエア圧とバイパス通路３４ｅから供給されるエア圧のうち、高い方のエア圧を下流に供給する。
【００３２】
前記フロントＥＢＳモジュール３５は、運転手によるブレーキペダルＰの操作に応じた電気信号によって、ブレーキチャンバ３２に供給されるエア圧を調圧し、ペダル操作量に応じた減速度が得られるようにする。
なお、自動運転される後続車両である第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃに搭載されたフロントＥＢＳモジュール３５は、統合コントローラ１０からの車車間通信によって、ブレーキチャンバ３２に供給されるエア圧を調圧し、必要な減速度が得られるようにする。
また、エア通路３３は、このフロントＥＢＳモジュール３５の下流側にて分岐し、各ブレーキチャンバ３２に接続している。
【００３３】
前記リヤエアブレーキ４０は、リヤエアタンク４１と、４つのブレーキチャンバ４２,…と、エア通路４３と、調圧セット４４と、リヤＥＢＳモジュール４５と、を備えている。
【００３４】
前記リヤエアタンク４１は、図示しないエンジンで駆動されるコンプレッサにより圧縮空気を蓄えるエアタンクであり、このリヤエアタンク４１内のエア圧はプレッシャガバナによって所定圧（ここでは９気圧）に保持されている。
【００３５】
前記４つのブレーキチャンバ４２,…は、左右４輪の後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄに対応して設けられ、それぞれエア通路４３を介してリヤエアタンク４１に接続されている。このブレーキチャンバ４２は、エア通路４３を介して供給されるエア圧によって各輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄに設けられたブレーキシューを駆動する。なお、各ブレーキチャンバ４２に供給されるエア圧は、二つのエア圧センサ２４,２４により左右別に検出される。
【００３６】
前記調圧セット４４は、リヤエアタンク４１の下流に設けられ、隊列走行時の各ブレーキチャンバ４２,…に供給される最大エア圧と、非隊列走行時の各ブレーキチャンバ４２,…に供給される最大エア圧と、を切り替えて調圧する。この調圧セット４４は、比例制御弁（調圧弁）４４ａと、第１電磁バルブ４４ｂと、第２電磁バルブ４４ｃと、ダブルチェック弁４４ｄと、を有している。
【００３７】
前記比例制御弁４４ａは、エア通路４３に設けられ、隊列走行時、リヤエアタンク４１から供給されるエア圧を所定の値に機械的に減圧する調圧弁である。ここで、この比例制御弁４４ａは、前走車両におけるブレーキチャンバ４２に供給される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバ４２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
すなわち、第１トラック１ａに搭載された比例制御弁４４ａよりも、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁４４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。また、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁４４ａよりも、第３トラック１ｃに搭載された比例制御弁４４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
さらに、この比例制御弁４４ａも、上記比例制御弁３４ａと同様に、自車両（ここでは第１トラック１ａ）の積載量及び走行速度（車速）に応じて、ブレーキチャンバ４２に供給される最大エア圧を設定する。このとき、積載量が大きいほど上記最大エア圧を大きな値に設定すると共に、走行速度が高いほど上記最大エア圧を大きな値に設定する。
【００３８】
前記第１電磁バルブ４４ｂは、エア通路４３に並設され、比例制御弁４４ａを迂回するように前記エア通路４３から分岐したバイパス通路４４ｅに設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第１電磁バルブ４４ｂは、隊列走行時に閉鎖し、非隊列走行時に開放する。
【００３９】
前記第２電磁バルブ４４ｃは、比例制御弁４４ａの下流に設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第２電磁バルブ４４ｃは、隊列走行時に開放し、非隊列走行時に閉鎖する。
【００４０】
前記ダブルチェック弁４４ｄは、第１,第２電磁バルブ４４ｂ,４４ｃの下流で、エア通路４３とバイパス通路４４ｅの合流部分に設けられ、エア通路４３から供給されるエア圧とバイパス通路４４ｅから供給されるエア圧のうち、高い方のエア圧を下流に供給する。
【００４１】
前記リヤＥＢＳモジュール４５は、運転手によるブレーキペダルＰの操作に応じた電気信号によって、ブレーキチャンバ４２に供給されるエア圧を調圧し、ペダル操作量に応じた減速度が得られるようにする。
なお、自動運転される後続車両である第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃに搭載されたリヤＥＢＳモジュール４５は、統合コントローラ１０からの車車間通信によって、ブレーキチャンバ４２に供給されるエア圧を調圧し、必要な減速度が得られるようにする。
また、エア通路４３は、このリヤＥＢＳモジュール４５の下流側にて分岐し、各ブレーキチャンバ４２に接続している。
【００４２】
［車両の走行制御処理］
図７は、実施例１の統合コントローラにて実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図７の各ステップについて説明する。
【００４３】
ステップＳ１では、各種の制御用フラグをOFFにすると共に、各種設定値をデフォルト値に設定（リセット）し、ステップＳ２へ移行する。
【００４４】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのフラグOFF及び設定値リセットに続き、エア圧センサ２４等の各種センサ及び比例制御弁３４ａ等の各種アクチュエータの自己診断を実行し、ステップＳ３へ移行する。
【００４５】
ステップＳ３では、ステップＳ２での自己診断に続き、各センサ又は各アクチュエータに故障があるか否かを判断する。YES（故障あり）の場合はステップＳ４へ移行する。NO（故障なし）の場合はステップＳ８へ移行する。
【００４６】
ステップＳ４では、ステップＳ３での故障ありとの判断に続き、故障フラグをONにして、ステップＳ５へ移行する。
【００４７】
ステップＳ５では、ステップＳ４での故障フラグのONに続き、故障部分あるいは故障系統を正常作動部分から切り離し不可か否かを判断する。YES（切り離し不可）の場合はステップＳ６へ移行する。NO（切り離し可）の場合はステップＳ７へ移行する。
【００４８】
ステップＳ６では、ステップＳ５での故障の切り離し不可との判断に続き、隊列走行禁止フラグをONにしてステップＳ12へ移行する。
【００４９】
ステップＳ７では、ステップＳ５での故障の切り離し可能との判断に続き、故障部分あるいは故障系統を制動作動部分から切り離し、ステップＳ８へ移行する。
【００５０】
ステップＳ８では、ステップＳ３での故障なしとの判断、又は、ステップＳ７での故障部分の切り離しに続き、統合コントローラ１０から隊列走行指令が出力されたか否かを判断する。YES（隊列走行指令あり）の場合はステップＳ９へ移行する。NO（隊列走行指令なし）の場合はステップＳ20へ移行する。
ここで、隊列走行指令は、先頭車両である第１トラック１ａの運転手により、手動でスイッチ等を操作することで出力される。これにより、第１トラック１ａに第２,第３トラック１ｂ,１ｃが追従走行することとなる。
【００５１】
ステップＳ９では、ステップＳ８での隊列走行指令ありとの判断に続き、第２,第３トラック１ｂ,１ｃに搭載されたエア圧センサ２４等の各種センサ及び比例制御弁３４ａ等の各種アクチュエータの自己診断を車両ごとに安全を担保すべく初期の自己判断以外に常時実行し、ステップＳ10へ移行する。
ここで、第２,第３トラック１ｂ,１ｃにおける診断結果は、各トラック１ｂ,１ｃに搭載されたブレーキコントローラ２１から車車間通信によって、第１トラック１ａの統合コントローラ１０に入力される。
【００５２】
ステップＳ10では、ステップＳ９での自己診断に続き、各トラック１ｂ,１ｃに搭載された各センサ又は各アクチュエータに故障があるか否かを判断する。YES（故障あり）の場合はステップＳ11へ移行する。NO（故障なし）の場合はステップＳ30へ移行する。
【００５３】
ステップＳ11では、ステップＳ10での故障ありとの判断に続き、故障フラグをONにすると共に隊列走行禁止フラグをONにして、ステップＳ12へ移行する。
【００５４】
ステップＳ12では、ステップＳ６での故障フラグのON、又は、ステップＳ11での故障フラグ及び隊列走行禁止フラグのONに続き、ステップＳ10で判断した故障が走行を行う際に致命的な故障であるか否かを判断する。YES（致命的故障）の場合はステップＳ13へ移行する。NO（致命的故障ではない）の場合はステップＳ20へ移行する。
【００５５】
ステップＳ13では、ステップＳ12での致命的故障ありとの判断に続き、運転禁止フラグをONにして走行を禁止し、ステップＳ８へ戻る。
【００５６】
ステップＳ20では、ステップＳ８での隊列走行指令なしとの判断、又は、ステップＳ12での致命的故障なしとの判断に続き、ノーマル走行処理を実行する。なお、このノーマル走行処理は、第１トラック１ａを単独で走行させる非隊列走行モードであり、詳細を図８に示す。
【００５７】
ステップＳ30では、ステップＳ10での故障なしとの判断に続き、減速度制御処理を実行する。なお、この減速度制御処理は、第１トラック１ａに第２,第３トラック１ｂ,１ｃを自動追従させることで隊列走行させる隊列走行モードであり、詳細を図９に示す。
【００５８】
図８は、実施例１の統合コントローラにて実行されるノーマル走行制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図８の各ステップについて説明する。
【００５９】
ステップＳ21では、ノーマル走行制御フラグをONにして、ステップＳ22へ移行する。なお、このとき減速度制御フラグはOFFのままとする。これにより、走行モードはノーマル走行モード（非隊列走行モード）となる。
【００６０】
ステップＳ22では、ステップＳ21でのフラグONに続き、フロントエアブレーキ３０の第１電磁バルブ３４ｂ及びリヤエアブレーキ４０の第１電磁バルブ４４ｂをOFFすることで開放し、フロントエアブレーキ３０の第２電磁バルブ３４ｃ及びリヤエアブレーキ４０の第２電磁バルブ４４ｃをONすることで閉鎖し、エンドへ移行する。
【００６１】
これにより、第１トラック１ａと第２,第３トラック１ｂ,１ｃとの非隊列走行時、フロントエアタンク３１内のエアは、バイパス通路３４ｅを介して各ブレーキチャンバ３２,３２に供給される。また、リヤエアタンク４１内のエアは、バイパス通路４４ｅを介して各ブレーキチャンバ４２,…に供給される。すなわち、各エアタンク３１,４１内のエアは、調圧セット３４,４４によって調圧されることなく各ＥＢＳモジュール３５,４５に供給される。
そのため、フロントエアブレーキ３０における最大減速度は、フロントエアタンク３１内のエア圧に依存し、リヤエアブレーキ４０における最大減速度は、リヤエアタンク４１内のエア圧に依存する。
【００６２】
図９は、実施例１の統合コントローラにて実行される減速度制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図９の各ステップについて説明する。
【００６３】
ステップＳ31では、減速度制御フラグをONにして、ステップＳ32へ移行する。なお、このときノーマル走行制御フラグはOFFのままとする。これにより、走行モードがノーマル走行モード（非隊列走行モード）となる。
【００６４】
ステップＳ32では、ステップＳ31でのフラグONに続き、フロントエアブレーキ３０の第１電磁バルブ３４ｂ及びリヤエアブレーキ４０の第１電磁バルブ４４ｂをONすることで閉鎖し、フロントエアブレーキ３０の第２電磁バルブ３４ｃ及びリヤエアブレーキ４０の第２電磁バルブ４４ｃをOFFすることで開放し、ステップＳ33へ移行する。
【００６５】
ステップＳ33では、ステップＳ32でのバルブ開閉に続き、第１〜第３トラック１ａ〜１ｃのそれぞれにおける積載量を推定し、ステップＳ33へ移行する。
ここで、積載量の推定は、ベローズ圧センサ２５によって検出されたベローズ２５ａのベローズ圧と、図６に示す積載量推定マップに基づいて行う。
【００６６】
ステップＳ34では、ステップＳ33での積載量の推定に続き、積載量に基づいて決定する最大減速度を、第１〜第３トラック１ａ〜１ｃごとに設定し、ステップＳ35へ移行する。
ここで、「最大減速度」とは、各車両における減速度の上限値であり、各車両ではこの最大減速度を超える制動力は作用しない。この最大減速度は、積載量に拘わらず、前走車両よりも後続車両の方が大きい値になるように設定する。
【００６７】
ステップＳ35では、ステップＳ34での最大減速度の設定に続き、第１〜第３トラック１ａ〜１ｃのそれぞれにおける走行速度を検出し、ステップＳ36へ移行する。
ここで、走行速度は、車両に搭載された車速センサ２７によって検出する。
【００６８】
ステップＳ36では、ステップＳ35での走行速度の検出に続き、ステップＳ34にて設定した最大減速度とステップＳ35にて検出した走行速度に基づいて、ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧の目標値をそれぞれ演算し、ステップＳ37へ移行する。
【００６９】
ステップＳ37では、ステップＳ36での最大エア圧目標値の演算に続き、調圧セット３４から出力されるエア圧が最大エア圧目標値となるように、フロントエアタンク３１から供給されるエアの圧力を比例制御弁３４ａの絞込み制御により調圧する。また、調圧セット４４から出力されるエア圧が最大エア圧目標値となるように、リヤエアタンク４１から供給されるエアの圧力を比例制御弁４４ａの絞込み制御により調圧し、ステップＳ38へ移行する。
【００７０】
ステップＳ38では、ステップＳ37での調圧に続き、各ブレーキチャンバ３２,４２にそれぞれ加圧されるエア圧が、ステップＳ36にて演算した最大エア圧目標値に一致したか否かを判断する。YES（一致）の場合は、ステップＳ39へ移行する。NO（不一致）の場合は、ステップＳ37を繰り返す。
【００７１】
ステップＳ39では、ステップＳ38での実エア圧の目標値への一致との判断に続き、先頭車両である第１トラック１ａが緊急ブレーキを起動し、先頭車両である第１トラック１ａが急制動を開始したか否かを判断する。YES（急制動開始）の場合はステップＳ40へ移行する。NO（急制動非開始）の場合はエンドへ進む。
ここで、急制動の開始は、第１トラック１ａに搭載された加速度センサ２６により検出される第１トラック１ａに作用する加速度に基づいて判断する。すなわち、第１トラック１ａに搭載された加速度センサ２６により検出された加速度が所定値を超えた場合には、急制動の開始と判断する。
【００７２】
ステップＳ40では、ステップＳ39での緊急制動開始の判断に続き、後続車両において緊急自動ブレーキを起動し、エンドへ進む。このとき、各トラック１ａ〜１ｃにおける最大減速度は、ステップＳ34にて前走車両よりも後続車両の方が大きい値に設定される。これにより、各ＥＢＳモジュール３５,４５に対してステップＳ34にて設定された最大減速度が設定されるため、前走車両における各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも、自車両における各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧が高い値となる。
【００７３】
次に、作用を説明する。
まず、「隊列走行制御装置における課題」の説明を行い、続いて、実施例１の隊列走行制御装置における作用を、「走行制御作用」、「ノーマル走行制御作用」、「減速度制御作用」に分けて説明する。
【００７４】
［隊列走行制御装置における課題］
図１０は、第１比較例の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は先頭車両ブレーキ開始時を示し、(b)は第１後続車両ブレーキ開始時を示し、(c)は第２後続車両ブレーキ開始時を示し、(d)は先頭車両停止時を示す。図１１は、第２比較例の隊列走行制御装置のエアブレーキを示す概略構成図である。
【００７５】
従来、手動運転される先頭車両に、この先頭車両との車車間通信による自動運転で後続車両を追従走行させることで、複数の車両を非連結状態で隊列走行させる隊列走行制御装置が知られている。そして、この隊列走行制御装置では、通常、全ての車両における最大減速度は一定である。このような隊列走行制御装置を、第１比較例とする。
【００７６】
この第１比較例の隊列走行制御装置において、車両速度が８０ｋｍ／ｈ、車間距離を１０ｍあけた状態で３台の車両で隊列走行中、先頭車両Ａが手動により緊急フルブレーキを作動したとする（図１０(a)参照）。このとき、１台目の後続車両（以下、第１後続車両という）Ｂでは、先頭車両Ａの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される。つまり、第１後続車両Ｂは先頭車両Ａの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、先頭車両Ａの制動開始時時点において、先頭車両Ａと第１後続車両Ｂとの間の車間距離H1は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。
【００７７】
その後、第１後続車両Ｂが制動操作を開始すると、２台目の後続車両（以下、第２後続車両という）Ｃでは、第１後続車両Ｂの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される（図１０(b)参照）。つまり、第２後続車両Ｃは第１後続車両Ｂの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、第１後続車両Ｂの制動開始時時点において、第１後続車両Ｂと第２後続車両Ｃとの間の車間距離H2は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。その後、第２後続車両Ｃが制動操作を開始する（図１０(c)参照）。
【００７８】
ここで、三台の車両Ａ〜Ｃでは、最大減速度が一定であるため、制動に必要な距離（制動距離）は全ての車両において同一となる。そのため、第１,第２後続車両Ｂ,Ｃが、予め確保していた車間距離（ここでは１０ｍ）分を移動する前に前走車両の制動操作を検出しなければ、前走車両に衝突する可能性がある（図１０(d)参照）。つまり、走行速度が８０ｋｍ／ｈの場合では、約0.5秒以内に後続車両は制動操作を開始しなければならない。しかも、車間距離が短ければ短いほど、後続車両における制動操作の開始までに必要な時間は短くなり、車間距離が短いほど短時間で制動操作を開始しなければならなかった。
【００７９】
そこで、後続車両の減速度の上限値を前走車両よりも大きい値にすることで、後続車両のフルブレーキ力を向上させ、前走車両よりも制動距離を短くする。これにより、前走車両よりも制動操作の開始タイミングが遅くても、前走車両に衝突することを回避する隊列走行制御装置が考えられる。
【００８０】
しかしながら、隊列走行制御装置が有するＥＣＵによって、後続車両の減速度の上限値を前走車両よりも大きい値に設定するだけでは、ＥＣＵにおける上限値の設定機能が失陥した場合には、先頭車両と後続車両の制動性能が同一となってしまう。すなわち、機械的構造が同一であると、設定機能の失陥した際、制動性能が同一になり、制動操作のタイミングによっては、後続車両が前走車両に衝突するおそれがあった。
【００８１】
そこで、図１１に示すように、非連結の自動隊列走行を行う際のブレーキの信頼性を担保するため、異なる複数のブレーキ系統を備えた隊列走行制御装置が考えられる。この隊列走行制御装置では、エアタンクＤと、ブレーキチャンバＥの間に、互いに独立したＥＢＳモジュールを備えた第１ブレーキ系統Ｆと第２ブレーキ系統Ｇを設ける。このような隊列走行制御装置を、第２比較例とする。
【００８２】
この第２比較例の隊列走行制御装置において、上記第１比較例のように、ＥＣＵにより後続車両の減速度の上限値を前走車両よりも大きい値に設定すれば、例え一方のブレーキ系統で減速度上限値の設定機能が失陥することがあったとしても、他方のブレーキ系統により適切な制動力を付与することができる。しかしながら、ブレーキ系統に必要なコストは２倍になってしまい、製造コストが増加するとともに両EBSの協調制御の複雑化という問題があった。
【００８３】
［走行制御作用］
実施例１の第１トラック１ａにおいてエンジンを始動すると、図７に示すフローチャートの走行制御処理が実行される。
【００８４】
この走行制御処理では、図７のフローチャートでステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、各種センサ等に故障がなければステップＳ３→ステップＳ８へと進む。一方、各種センサ等に故障が生じていれば、ステップＳ３からステップＳ４→ステップＳ５へと進み、故障部分の切り離しが可能であればステップＳ７→ステップＳ８へと進む。しかしながら、故障部分の切り離しが不可能であれば、ステップＳ５からステップＳ６へと進み、隊列走行が禁止される。
【００８５】
そして、各種センサ等に故障がなかったり、故障部分の切り離しが可能である場合において、運転手によりスイッチ等が操作されて隊列走行指令が出力されると、ステップＳ８からステップＳ９→ステップＳ10へと進む。これにより、後続車両である第２トラック１ｂや第３トラック１ｃにおける各種センサ等の自己判断を実行し、故障がなければ隊列走行を行うとして減速度制御処理が実行される。
【００８６】
一方、各種センサ等に故障がなかったり、故障部分の切り離しが可能である場合であっても、隊列走行指令が出力されなければ、第１トラック１ａは単独で走行することとなり、ステップＳ20へ進んでノーマル走行制御処理が実行される。
【００８７】
また、各種センサに故障があり、その故障が走行を行う際に致命的であれば、ステップＳ10→ステップＳ11→ステップＳ12→ステップＳ13へと進み、第１トラック１ａの走行が禁止される。
【００８８】
このように、実施例１の隊列走行制御装置では、走行制御処理において、各種センサ等の故障状態を自己判断し、その結果によって隊列走行することを許可する。このため、隊列走行の制御が失陥する事態を未然に防ぐことができ、隊列走行時の制御性能を向上することができる。
【００８９】
［ノーマル走行制御作用］
次に、走行制御処理において、ノーマル走行制御処理が選択された場合を説明する。
【００９０】
このノーマル走行制御処理は、走行モードが非隊列走行モードのときに実行される処理であり、図８に示すフローチャートで、ステップＳ21→ステップＳ22へと進み、各エアブレーキ３０,４０のそれぞれにおいて、第１電磁バルブ３４ｂ,４４ｂが開放され、第２電磁バルブ３４ｃ,４４ｃが閉鎖される。
【００９１】
これにより、フロントエアタンク３１内のエアは、調圧セット３４において、バイパス通路３４ｅを介して出力される。すなわち、フロントエアブレーキ３０の調圧セット３４では、バイパス通路３４ｅを介してフロントエアタンク３１内のエアを各ブレーキチャンバ３２に供給するように切り替えられる。
【００９２】
また、リヤエアタンク４１内のエアは、調圧セット４４において、バイパス通路４４ｅを介して出力される。すなわち、リヤエアブレーキ４０の調圧セット４４では、バイパス通路４４ｅを介してリヤエアタンク４１内のエアを各ブレーキチャンバ４２に供給するように切り替えられる。
【００９３】
このため、第１トラック１ａにおいて各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧は、各エアタンク３１,４１における圧力のままとなる。つまり、隊列走行しないときには、通常の車両と同じブレーキ性能が保証される。
【００９４】
［減速度制御作用］
図１２は、実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は第１トラックのブレーキ開始時を示し、(b)は第２トラックのブレーキ開始時を示し、(c)は第３トラックのブレーキ開始時を示し、(d)は第１トラックの停止時を示す。図１３は、実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両における減速度とブレーキチャンバ圧を示す一例であり、(a)は第１トラックを示し、(b)は第２トラックを示し、(c)は第３トラックを示す。
【００９５】
次に、走行制御処理において、減速度制御処理が選択された場合を説明する。
この減速度制御処理は、走行モードが隊列走行モードのときに実行される処理であり、図１に示すように、手動又は自動運転される第１トラック１ａに、この第１トラック１ａとの車車間通信による自動運転で第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃを追従走行させる際に実行される。ここでは、車両速度が８０ｋｍ／ｈ、車間距離を１０ｍあけた状態で隊列走行する。
【００９６】
このとき、図９に示すフローチャートで、ステップＳ31→ステップＳ32へと進み、各エアブレーキ３０,４０のそれぞれにおいて、第１電磁バルブ３４ｂ,４４ｂが閉鎖され、第２電磁バルブ３４ｃ,４４ｃが開放される。
【００９７】
これにより、フロントエアタンク３１内のエアは、調圧セット３４において、比例制御弁３４ａを介して出力される。すなわち、フロントエアブレーキ３０の調圧セット３４では、比例制御弁３４ａを介してフロントエアタンク３１内のエアを各ブレーキチャンバ３２に供給するように切り替えられる。
【００９８】
また、リヤエアタンク４１内のエアは、調圧セット４４において、比例制御弁４４ａを介して出力される。すなわち、リヤエアブレーキ４０の調圧セット４４では、比例制御弁４４ａを介してリヤエアタンク４１内のエアを各ブレーキチャンバ４２に供給するように切り替えられる。
【００９９】
ここで、各比例制御弁３４ａ,４４ａは、それぞれ前走車両におけるブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧を高い値に機械的に設定するものである。そのため、各トラック１ａ〜１ｃにおける最大チャンバ圧は各トラック１ａ〜１ｃごとに個別に設定され、第１トラック１ａが最も小さな値になり、第３トラック１ｃが最も大きな値になる。
【０１００】
すなわち、先頭車両である第１トラック１ａが何らかの理由から手動により緊急フルブレーキを作動したとき（図１２(a)参照）、１台目の後続車両である第２トラック１ｂでは、第１トラック１ａの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される。つまり、第２トラック１ｂは第１トラック１ａの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、第１トラック１ａの制動開始時時点において、第１トラック１ａと第２トラック１ｂとの間の車間距離H1は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。
【０１０１】
その後、第２トラック１ｂが制動操作を開始すると、２台目の後続車両である第３トラック１ｃでは、第２トラック１ｂの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される（図１２(b)参照）。つまり、第３トラック１ｃは第２トラック１ｂの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、第２トラック１ｂの制動開始時時点において、第２トラック１ｂと３トラック１ｃとの間の車間距離H2は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。その後、第３トラック１ｃが制動操作を開始する（図１２(c)参照）。
【０１０２】
ここで、第２トラック１ｂのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧は、各比例制御弁３４ａ,４４ａにより、第１トラック１ａのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも機械的に高い値に設定される。また、第３トラック１ｃのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧は、各比例制御弁３４ａ,４４ａにより、第２トラック１ｂのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも機械的に高い値に設定される。
【０１０３】
そのため、図１３に示すように、第１トラック１ａにおける減速度よりも、第２トラック１ｂにおける減速度の方が大きな値となり、第２トラック１ｂにおける減速度よりも、さらに第３トラック１ｃにおける減速度の方が大きな値となる。これにより、第１トラック１ａ、第２トラック１ｂ、第３トラック１ｃの順に次第にブレーキチャンバ圧が高くなり、後続車両になるほどブレーキ力が高いことが分かる。そのため、ブレーキ作動から車両停止までの時間（図中ｔで示す）は、第１トラック１ａ、第２トラック１ｂ、第３トラック１ｃの順に短くなり、それに伴って制動距離も、第１トラック１ａ、第２トラック１ｂ、第３トラック１ｃの順に短くなる。
【０１０４】
この結果、隊列走行の制御が失陥した場合であっても、各トラック１ａ〜１ｃにおけるそれぞれの制動性能の違いが担保される。そして、第２,第３トラック１ｂ,１ｃが、予め確保していた車間距離（ここでは１０ｍ）分を移動する前に前走車両の制動操作を検出しなくても、前走車両に衝突することなく停止することができる（図１２(d)参照）。すなわち、先頭車両である第１トラック１ａにおけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる。
【０１０５】
さらに、実施例１の隊列走行制御装置では、各トラック１ａ〜１ｃの積載量及び各トラック１ａ〜１ｃの走行速度に応じてブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧を設定する。
【０１０６】
すなわち、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ32からステップＳ33→ステップＳ34へと進み、各トラック１ａ〜１ｃの最大減速度を積載量に基づいて設定する。さらに、ステップＳ35→ステップＳ36→ステップＳ37→ステップＳ38へと進み、走行速度に応じて最大エア圧の目標値を設定して、実際のエア圧が目標値を満足するように比例制御弁３４ａ,４４ａによりエア圧を調圧する。
【０１０７】
積載量や走行速度に応じて各トラック１ａ〜１ｃに作用する慣性力は大幅に異なるものとなるが、積載量及び走行速度に応じて各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧を設定することで、エア圧を適切な値に設定することができる。この結果、車間距離が短くても各トラック１ａ〜１ｃをそれぞれ適切に制動させることができて、隊列走行の安定化性能の向上を図ることができる。
【０１０８】
そして、実施例１の隊列走行制御装置では、エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、それぞれ前輪３Ａ,３Ｂを制動するフロントエアブレーキ３０と、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄを制動するリヤエアブレーキ４０と、を有し、調圧セット３４,４４をフロントエアブレーキ３０とリヤエアブレーキ４０にそれぞれ設けている。
【０１０９】
そのため、前輪３Ａ,３Ｂと、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄとで制動力を個別に制御することができ、制動動作をさらに適切に行うことができる。
【０１１０】
次に、効果を説明する。
実施例１の隊列走行制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【０１１１】
(1) 手動又は自動運転される先頭車両（第１トラック）１ａと前記先頭車両１ａに自動追従する後続車両（第２,第３トラック）１ｂ,１ｃとの隊列走行を制御する隊列走行制御手段（統合コントローラ）１０と、前記先頭車両１ａと前記後続車両１ｂ,１ｃをそれぞれ個別に制動するエアブレーキ手段（エアブレーキシステム）２０ａ,２０ｂ,２０ｃと、を備えた隊列走行制御装置において、
前記エアブレーキ手段２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、
エアタンク（フロントエアタンク）３１と、
前記エアタンク３１内のエアの圧力によってブレーキを駆動するブレーキチャンバ３２と、
前記エアタンク３１と前記ブレーキチャンバ３２を接続するエア通路３３に設けられ、前走車両１ａにおけるブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧よりも、自車両（例えば第２トラック）１ｂにおける前記ブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁（比例制御弁）３４ａと、
前記エア通路３３に並設され、前記調圧弁３４ａを迂回するように前記エア通路３３から分岐したバイパス通路３４ｅと、
を備え、
前記隊列走行制御手段１０は、前記先頭車両１ａと前記後続車両１ｂ,１ｃとの隊列走行時、前記調圧弁３４ａを介して前記エアタンク３１内のエアを前記ブレーキチャンバ３２に供給し、前記先頭車両１ａと前記後続車両１ｂ,１ｃとの非隊列走行時、前記バイパス通路３４ｅを介して前記エアタンク３１内のエアを前記ブレーキチャンバ３２に供給するように切り替える構成とした。
これにより、既存のEBSをベースにすることで既にEBSが持つ高い信頼性を継承しながら、システムの単純化が可能であり、また、製造コストの増加を抑えつつ、先頭車両におけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる。
【０１１２】
(2) 前記エアブレーキ手段（エアブレーキシステム）２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、前輪３Ａ,３Ｂを制動するフロントエアブレーキ３０と、後輪４Ａ〜４Ｄを制動するリヤエアブレーキ４０と、を有する構成とした。
これにより、前輪３Ａ,３Ｂと、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄとで制動力を個別に制御することができ、各車両の制動動作をさらに適切に行うことができる。
【０１１３】
(3) 前記調圧弁（比例制御弁）３４ａは、前記車両（第１〜第３トラック）１ａ〜１ｃの積載量に応じて前記最大エア圧を設定する構成とした。
これにより、各車両に作用する慣性力に応じて最大エア圧を設定することで、エア圧を適切な値に設定することができ、隊列走行の安定化性能を向上することができる。
【０１１４】
(4) 前記調圧弁（比例制御弁）３４ａは、前記車両（第１〜第３トラック）１ａ〜１ｃの走行速度に応じて前記最大エア圧を設定する構成とした。
これにより、各車両に作用する慣性力に応じて最大エア圧を設定することで、エア圧を適切な値に設定することができ、隊列走行の安定化性能を向上することができる。
【０１１５】
以上、本発明の隊列走行制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１１６】
実施例１の隊列走行制御装置では、各車両の積載量をベローズ２５ａのベローズ圧に基づいて推定しているが、これに限らない。例えば、イグニッションスイッチをＯＮ操作した後の運転手が実際に実行したブレーキ操作から学習してもよい。すなわち、実際の減速度や積載量、走行速度に応じたブレーキチャンバ圧の実際の値をあらかじめ求めておく。そして、その値と実行したブレーキ操作で得られたブレーキチャンバ圧から積載量を推定する。
【０１１７】
また、実施例１の隊列走行制御装置では、積載量及び走行速度に応じて最大エア圧を設定しているが、例えば、ブレーキシューやディスクパッド、タイヤ等の経年変化、ばらつき、タイヤ特性等に応じて補正してもよい。
【０１１８】
さらに、第１,第２電磁バルブ３４ｂ,３４ｃを用いて、隊列走行時と非隊列走行時の調圧セット３４,４４における切替を行っているが、これに限らない。例えば、図１４に示すように、調圧弁である比例制御弁５１及びバイパス通路５２の上流側に切替弁５０を設け、この切替弁５０を操作することで、隊列走行時には比例制御弁５１を介してエアタンク５３内のエアをブレーキチャンバ５４に供給し、非隊列走行時にはバイパス通路５２を介してエアタンク５３内のエアをブレーキチャンバ５４に供給してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１ａ 第１トラック（先頭車両）
１ｂ 第２トラック（後続車両）
１ｃ 第３トラック（後続車両）
３Ａ,３Ｂ 前輪
４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄ 後輪
１０ 統合コントローラ（隊列走行制御手段）
２０ａ,２０ｂ,２０ｃ エアブレーキシステム（エアブレーキ手段）
２１ ブレーキコントローラ
２４ エア圧センサ
２５ ベローズ圧センサ
２６ 加速度センサ
２７ 車速センサ
３０ フロントエアブレーキ
３１ フロントエアタンク（エアタンク）
３２ ブレーキチャンバ
３３ エア通路
３４ 調圧セット
３４ａ 比例制御弁（調圧弁）
３４ｂ 第１電磁バルブ
３４ｃ 第２電磁バルブ
３４ｄ ダブルチェック弁
３４ｅ バイパス通路
３５ フロントＥＢＳモジュール
４０ リヤエアブレーキ
４１ リヤエアタンク（エアタンク）
４２ ブレーキチャンバ
４３ エア通路
４４ 調圧セット
４４ａ 比例制御弁（調圧弁）
４４ｂ 第１電磁バルブ
４４ｃ 第２電磁バルブ
４４ｄ ダブルチェック弁
４４ｅ バイパス通路
４５ リヤＥＢＳモジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動運転又は自動運転される先頭車両とこの先頭車両に自動追従する後続車両との隊列走行を制御すると共に、先頭車両及び後続車両のそれぞれに搭載されるエアブレーキ手段を備えた隊列走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手動運転される先頭車両に自動運転車両を追従走行させることで非連結の隊列走行を行う際、先頭車両の減速度を制限し、隊列走行の安定化を図る第１の隊列走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、非連結の自動隊列走行を行う際のブレーキの信頼性を担保するため、異なる複数のブレーキ系統を備えた第２の隊列走行制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-234183号公報
【特許文献２】特開2007-233965号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の第１の隊列走行制御装置にあっては、隊列走行制御装置が有するＥＣＵによって、先頭車両の減速度の上限値を設定する。そのため、ＥＣＵにおける上限値の設定機能が失陥した場合には、先頭車両と後続車両の制動性能が同じになってしまい、先頭車両がフルブレーキで制動したときの後続車両の追従性が低下して、隊列走行が不安定になることが考えられる。
【０００５】
また、従来の第２の隊列走行制御装置にあっては、異なる複数のブレーキ系統を備えているため、一つのブレーキ系統に不具合が生じても他のブレーキ系統で代替が可能となるが、冗長性が追加されるためにコスト高となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、製造コストの増加を抑えつつ、先頭車両におけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる隊列走行制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、手動又は自動運転される先頭車両と前記先頭車両に自動追従する後続車両との隊列走行を制御する隊列走行制御手段と、前記先頭車両及び前記後続車両のそれぞれに搭載されるエアブレーキ手段と、を備えた隊列走行制御装置を前提構成とする。
前記エアブレーキ手段は、エアタンクと、前記エアタンク内のエアの圧力によってブレーキを駆動するブレーキチャンバと、調圧弁と、バイパス通路と、を備える。
前記調圧弁は、前記エアタンクと前記ブレーキチャンバを接続するエア通路に設けられ、前走車両におけるブレーキチャンバに供給される最大エア圧よりも、自車両における前記ブレーキチャンバに供給される最大エア圧を高い値に設定する。
前記バイパス通路は、前記エア通路に並設され、前記調圧弁を迂回するように前記エア通路から分岐する。
そして、前記隊列走行制御手段は、前記先頭車両と前記後続車両との隊列走行時、前記調圧弁を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給し、前記先頭車両と前記後続車両との非隊列走行時、前記バイパス通路を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給するように切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明の隊列走行制御装置にあっては、隊列走行時、エアタンク内のエアが、前走車両におけるブレーキチャンバに供給される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバに供給される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁を介してブレーキチャンバに供給される。一方、非隊列走行時、エアタンク内のエアは、バイパス通路を介してブレーキチャンバに供給される。
すなわち、隊列走行時には、ブレーキチャンバに供給される最大エア圧が、調圧弁によって機械的に制御されるため、隊列走行の制御が失陥しても、先頭車両と後続車両の制動性能の違いが担保され、隊列走行を行う車両ごとにブレーキの減速度を固有なものとすることができる。これにより、複数のブレーキ系統を設けることなくブレーキの信頼性を向上させると共に、先頭車両におけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる。
さらに、非隊列走行時には、調圧弁を迂回してエアをブレーキチャンバに供給するため、ブレーキチャンバに供給される最大エア圧は、調圧されることなくエアタンクから供給された値となる。これにより、非隊列走行時のブレーキ性能は、通常車両のブレーキ性能と同じになり、非隊列走行時であっても同じブレーキ系統を使用することで、製造コストの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列群を示す概観図である。
【図２】実施例１の隊列走行制御装置を示す全体システムブロック図である。
【図３】実施例１の隊列走行制御装置のフロントエアブレーキ及びリヤエアブレーキを示すブロック構成図である。
【図４】実施例１のエアブレーキにおける調圧概念を示す説明図である。
【図５】ブレーキチャンバ最大エア圧に対する積載量と速度を示すマップである。
【図６】実施例１のエアブレーキにて用いる積載量推定マップである。
【図７】実施例１の統合コントローラにて実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１の統合コントローラにて実行されるノーマル走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例１の統合コントローラにて実行される減速度制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第１比較例の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は先頭車両ブレーキ開始時を示し、(b)は第１後続車両ブレーキ開始時を示し、(c)は第２後続車両ブレーキ開始時を示し、(d)は先頭車両停止時を示す。
【図１１】第２比較例の隊列走行制御装置のエアブレーキを示す概略構成図である。
【図１２】実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は第１トラックのブレーキ開始時を示し、(b)は第２トラックのブレーキ開始時を示し、(c)は第３トラックのブレーキ開始時を示し、(d)は第１トラックの停止時を示す。
【図１３】実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両における減速度とブレーキチャンバ圧を示す一例であり、(a)は第１トラックを示し、(b)は第２トラックを示し、(c)は第３トラックを示す。
【図１４】本発明の隊列走行制御装置の他の例のエアブレーキを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の隊列走行制御装置を実現するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、実施例１の隊列走行制御装置における構成を「車両の隊列走行構造」、「隊列走行制御装置の全体構成」、「エアブレーキの構成」、「車両の走行制御処理」に分けて説明する。
【００１２】
［車両の隊列走行構造］
図１は、実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列群を示す概観図である。以下、図１に基づき、車両の隊列走行構造を説明する。
【００１３】
実施例１の隊列走行制御装置は、図１に示す非連結で隊列走行する第１〜第３トラック（車両）１ａ,１ｂ,１ｃに適用される。第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃは、ここでは、それぞれ車両総重量２５ｔ、全長１２ｍの単車型の大型トラックであり、EBS（Electronic Break System:電子制御ブレーキシステム）を搭載している。
【００１４】
そして、図１において先導する第１トラック１ａは、乗車した運転手により異常監視は行われるが自動で運転又は手動運転される先頭車両である。一方、第２トラック１ｂは、先頭車両である第１トラック１ａからの車車間通信による自動運転によって第１トラック１ａに追従走行する１台目の後続車両である。また、第３トラック１ｃは、先頭車両である第１トラック１ａからの車車間通信による自動運転によって第２トラック１ｂに追従走行する２台目の後続車両である。なお、図１では、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃは、１０ｍの車間距離Ｌをあけて隊列走行している。
【００１５】
［隊列走行制御装置の全体構成］
図２は、実施例１の隊列走行制御装置を示す全体システムブロック図である。
【００１６】
実施例１の隊列走行制御装置は、図２に示すように、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃの隊列走行を制御する統合コントローラ（隊列走行制御手段）１０と、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃをそれぞれ個別に制動するエアブレーキシステム（エアブレーキ手段）２０ａ,２０ｂ,２０ｃと、を備えている。
【００１７】
前記統合コントローラ１０は、先頭車両である第１トラック１ａに搭載され、第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃの走行状態を管理して、隊列走行させるための機能を担う。すなわち、この統合コントローラ１０では、少なくとも、走行制御処理、ノーマル走行制御処理、減速度制御処理を行う。
ここで、前記走行制御処理とは、手動運転される第１トラック１ａにおいて、隊列走行やノーマル走行を行うか否か、走行が可能であるか否か、を判断する処理である。前記ノーマル走行制御処理とは、手動運転される第１トラック１ａが単独で走行する際の制動力を設定する処理である。前記減速度制御処理とは、手動運転される第１トラック１ａに、自動運転により第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃを追従走行させて隊列走行させる際の制動力を設定する処理である。
そして、この統合コントローラ１０は、各エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃから各種アクチュエータの故障情報、車両減速度情報、推定積載量情報等が入力されると共に、各エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃに対して隊列走行指令、非隊列走行指令、運転禁止指令、減速度値指令等を出力する。なお、この統合コントローラ１０は、エアブレーキシステム２０ａに対してはＣＡＮ通信を介して情報の入出力が行われ、エアブレーキシステム２０ｂ,２０ｃに対しては車車間通信を介して情報の入出力が行われる。
【００１８】
前記エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、隊列走行をする第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃのそれぞれに搭載され、統合コントローラ１０からの指令に基づいて各第１〜第３トラック１ａ,１ｂ,１ｃを個別に制動する。各エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃの構成は同一であるため、ここでは先頭車両である第１トラック１ａに搭載されたエアブレーキシステム２０ａの構成を説明する。
【００１９】
前記エアブレーキシステム２０ａは、ブレーキコントローラ２１と、フロントエアブレーキ３０と、リヤエアブレーキ４０と、を備えている。
【００２０】
前記ブレーキコントローラ２１は、フロントエアブレーキ３０のフロントエアタンク３１及びリヤエアブレーキ４０のリヤエアタンク４１からの出力圧をそれぞれ管理し、フロントエアブレーキ３０,リヤエアブレーキ４０におけるいわゆるエア元圧を制御する機能を担う。
このブレーキコントローラ２１は、統合コントローラ１０から各種指令が入力されると共に、エア圧センサ２４、ベローズ圧センサ２５、加速度センサ２６、車速センサ２７等から必要情報が入力される。なお、前記エア圧センサ２４は、ブレーキチャンバ３２,４２に作用するエア圧力（以下、「ブレーキチャンバ圧」という）を検出する。前記ベローズ圧センサ２５は、エアサスペンションに使用しているベローズ２５ａにおけるエア圧力（以下、「ベローズ圧」という）を検出する。前記加速度センサ２６は、車両に作用する加速度を検出する。前記車速センサ２７は、車両の走行速度を検出する。
また、このブレーキコントローラ２１は、統合コントローラ１０へ各種情報を出力すると共に、フロントエアブレーキ３０及びリヤエアブレーキ４０へバルブ切替指令、調圧指令等を出力する。
【００２１】
前記フロントエアブレーキ３０は、第１トラック１ａの左右２輪の前輪３Ａ,３Ｂを制動する。また、前記リヤエアブレーキ４０は、第１トラック１ａの左右４輪の後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄを制動する。
【００２２】
［エアブレーキの構成］
図３は、実施例１の隊列走行制御装置のフロントエアブレーキ及びリヤエアブレーキを示すブロック構成図である。
【００２３】
前記フロントエアブレーキ３０は、フロントエアタンク３１と、一対のブレーキチャンバ３２,３２と、エア通路３３と、調圧セット３４と、フロントＥＢＳモジュール３５と、を備えている。
【００２４】
前記フロントエアタンク３１は、図示しないエンジンで駆動されるコンプレッサにより圧縮空気を蓄えるエアタンクであり、このフロントエアタンク３１内のエア圧はプレッシャガバナによって所定圧（ここでは９気圧）に保持されている。
【００２５】
前記一対のブレーキチャンバ３２,３２は、左右２輪の前輪３Ａ,３Ｂに対応して設けられ、それぞれエア通路３３を介してフロントエアタンク３１に接続されている。このブレーキチャンバ３２は、エア通路３３を介して供給されるエア圧によって各輪３Ａ,３Ｂに設けられたブレーキシューを駆動する。なお、各ブレーキチャンバ３２に供給されるエア圧は、エア圧センサ２４により個別に検出される。
【００２６】
前記調圧セット３４は、フロントエアタンク３１の下流に設けられ、隊列走行時の各ブレーキチャンバ３２,３２に供給される最大エア圧と、非隊列走行時の各ブレーキチャンバ３２,３２に供給される最大エア圧と、を切り替えて調圧する。この調圧セット３４は、比例制御弁（調圧弁）３４ａと、第１電磁バルブ３４ｂと、第２電磁バルブ３４ｃと、ダブルチェック弁３４ｄと、を有している。
【００２７】
前記比例制御弁３４ａは、エア通路３３に設けられ、隊列走行時、フロントエアタンク３１から供給されるエア圧を所定の値に機械的に減圧する調圧弁である。ここで、この比例制御弁３４ａは、前走車両におけるブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
すなわち、第１トラック１ａに搭載された比例制御弁３４ａよりも、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁３４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。また、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁３４ａよりも、第３トラック１ｃに搭載された比例制御弁３４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
さらに、この比例制御弁３４ａは、図４に示すように、自車両（ここでは第１トラック１ａ）の積載量及び走行速度（車速）に応じて、ブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を設定する。このとき、図５に示すように、積載量が大きいほど上記最大エア圧を大きな値に設定すると共に、走行速度が高いほど上記最大エア圧を大きな値に設定する。
【００２８】
ここで、積載量は、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄをそれぞれ支持するエアサスペンションのベローズ２５ａのベローズ圧と、図６に示すような積載量推定マップに基づいて求められる。また、走行速度は、車両に搭載された車速センサ２７によって検出される。
【００２９】
前記第１電磁バルブ３４ｂは、エア通路３３に並設され、比例制御弁３４ａを迂回するように前記エア通路３３から分岐したバイパス通路３４ｅに設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第１電磁バルブ３４ｂは、隊列走行時に閉鎖し、非隊列走行時に開放する。
【００３０】
前記第２電磁バルブ３４ｃは、比例制御弁３４ａの下流に設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第２電磁バルブ３４ｃは、隊列走行時に開放し、非隊列走行時に閉鎖する。
【００３１】
前記ダブルチェック弁３４ｄは、第１,第２電磁バルブ３４ｂ,３４ｃの下流で、エア通路３３とバイパス通路３４ｅの合流部分に設けられ、エア通路３３から供給されるエア圧とバイパス通路３４ｅから供給されるエア圧のうち、高い方のエア圧を下流に供給する。
【００３２】
前記フロントＥＢＳモジュール３５は、運転手によるブレーキペダルＰの操作に応じた電気信号によって、ブレーキチャンバ３２に供給されるエア圧を調圧し、ペダル操作量に応じた減速度が得られるようにする。
なお、自動運転される後続車両である第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃに搭載されたフロントＥＢＳモジュール３５は、統合コントローラ１０からの車車間通信によって、ブレーキチャンバ３２に供給されるエア圧を調圧し、必要な減速度が得られるようにする。
また、エア通路３３は、このフロントＥＢＳモジュール３５の下流側にて分岐し、各ブレーキチャンバ３２に接続している。
【００３３】
前記リヤエアブレーキ４０は、リヤエアタンク４１と、４つのブレーキチャンバ４２,…と、エア通路４３と、調圧セット４４と、リヤＥＢＳモジュール４５と、を備えている。
【００３４】
前記リヤエアタンク４１は、図示しないエンジンで駆動されるコンプレッサにより圧縮空気を蓄えるエアタンクであり、このリヤエアタンク４１内のエア圧はプレッシャガバナによって所定圧（ここでは９気圧）に保持されている。
【００３５】
前記４つのブレーキチャンバ４２,…は、左右４輪の後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄに対応して設けられ、それぞれエア通路４３を介してリヤエアタンク４１に接続されている。このブレーキチャンバ４２は、エア通路４３を介して供給されるエア圧によって各輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄに設けられたブレーキシューを駆動する。なお、各ブレーキチャンバ４２に供給されるエア圧は、二つのエア圧センサ２４,２４により左右別に検出される。
【００３６】
前記調圧セット４４は、リヤエアタンク４１の下流に設けられ、隊列走行時の各ブレーキチャンバ４２,…に供給される最大エア圧と、非隊列走行時の各ブレーキチャンバ４２,…に供給される最大エア圧と、を切り替えて調圧する。この調圧セット４４は、比例制御弁（調圧弁）４４ａと、第１電磁バルブ４４ｂと、第２電磁バルブ４４ｃと、ダブルチェック弁４４ｄと、を有している。
【００３７】
前記比例制御弁４４ａは、エア通路４３に設けられ、隊列走行時、リヤエアタンク４１から供給されるエア圧を所定の値に機械的に減圧する調圧弁である。ここで、この比例制御弁４４ａは、前走車両におけるブレーキチャンバ４２に供給される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバ４２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
すなわち、第１トラック１ａに搭載された比例制御弁４４ａよりも、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁４４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。また、第２トラック１ｂに搭載された比例制御弁４４ａよりも、第３トラック１ｃに搭載された比例制御弁４４ａの方がブレーキチャンバ３２に供給される最大エア圧を高い値に設定する。
さらに、この比例制御弁４４ａも、上記比例制御弁３４ａと同様に、自車両（ここでは第１トラック１ａ）の積載量及び走行速度（車速）に応じて、ブレーキチャンバ４２に供給される最大エア圧を設定する。このとき、積載量が大きいほど上記最大エア圧を大きな値に設定すると共に、走行速度が高いほど上記最大エア圧を大きな値に設定する。
【００３８】
前記第１電磁バルブ４４ｂは、エア通路４３に並設され、比例制御弁４４ａを迂回するように前記エア通路４３から分岐したバイパス通路４４ｅに設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第１電磁バルブ４４ｂは、隊列走行時に閉鎖し、非隊列走行時に開放する。
【００３９】
前記第２電磁バルブ４４ｃは、比例制御弁４４ａの下流に設けられたノーマルオープンの開閉弁である。この第２電磁バルブ４４ｃは、隊列走行時に開放し、非隊列走行時に閉鎖する。
【００４０】
前記ダブルチェック弁４４ｄは、第１,第２電磁バルブ４４ｂ,４４ｃの下流で、エア通路４３とバイパス通路４４ｅの合流部分に設けられ、エア通路４３から供給されるエア圧とバイパス通路４４ｅから供給されるエア圧のうち、高い方のエア圧を下流に供給する。
【００４１】
前記リヤＥＢＳモジュール４５は、運転手によるブレーキペダルＰの操作に応じた電気信号によって、ブレーキチャンバ４２に供給されるエア圧を調圧し、ペダル操作量に応じた減速度が得られるようにする。
なお、自動運転される後続車両である第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃに搭載されたリヤＥＢＳモジュール４５は、統合コントローラ１０からの車車間通信によって、ブレーキチャンバ４２に供給されるエア圧を調圧し、必要な減速度が得られるようにする。
また、エア通路４３は、このリヤＥＢＳモジュール４５の下流側にて分岐し、各ブレーキチャンバ４２に接続している。
【００４２】
［車両の走行制御処理］
図７は、実施例１の統合コントローラにて実行される走行制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図７の各ステップについて説明する。
【００４３】
ステップＳ１では、各種の制御用フラグをOFFにすると共に、各種設定値をデフォルト値に設定（リセット）し、ステップＳ２へ移行する。
【００４４】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのフラグOFF及び設定値リセットに続き、エア圧センサ２４等の各種センサ及び比例制御弁３４ａ等の各種アクチュエータの自己診断を実行し、ステップＳ３へ移行する。
【００４５】
ステップＳ３では、ステップＳ２での自己診断に続き、各センサ又は各アクチュエータに故障があるか否かを判断する。YES（故障あり）の場合はステップＳ４へ移行する。NO（故障なし）の場合はステップＳ８へ移行する。
【００４６】
ステップＳ４では、ステップＳ３での故障ありとの判断に続き、故障フラグをONにして、ステップＳ５へ移行する。
【００４７】
ステップＳ５では、ステップＳ４での故障フラグのONに続き、故障部分あるいは故障系統を正常作動部分から切り離し不可か否かを判断する。YES（切り離し不可）の場合はステップＳ６へ移行する。NO（切り離し可）の場合はステップＳ７へ移行する。
【００４８】
ステップＳ６では、ステップＳ５での故障の切り離し不可との判断に続き、隊列走行禁止フラグをONにしてステップＳ12へ移行する。
【００４９】
ステップＳ７では、ステップＳ５での故障の切り離し可能との判断に続き、故障部分あるいは故障系統を制動作動部分から切り離し、ステップＳ８へ移行する。
【００５０】
ステップＳ８では、ステップＳ３での故障なしとの判断、又は、ステップＳ７での故障部分の切り離しに続き、統合コントローラ１０から隊列走行指令が出力されたか否かを判断する。YES（隊列走行指令あり）の場合はステップＳ９へ移行する。NO（隊列走行指令なし）の場合はステップＳ20へ移行する。
ここで、隊列走行指令は、先頭車両である第１トラック１ａの運転手により、手動でスイッチ等を操作することで出力される。これにより、第１トラック１ａに第２,第３トラック１ｂ,１ｃが追従走行することとなる。
【００５１】
ステップＳ９では、ステップＳ８での隊列走行指令ありとの判断に続き、第２,第３トラック１ｂ,１ｃに搭載されたエア圧センサ２４等の各種センサ及び比例制御弁３４ａ等の各種アクチュエータの自己診断を車両ごとに安全を担保すべく初期の自己判断以外に常時実行し、ステップＳ10へ移行する。
ここで、第２,第３トラック１ｂ,１ｃにおける診断結果は、各トラック１ｂ,１ｃに搭載されたブレーキコントローラ２１から車車間通信によって、第１トラック１ａの統合コントローラ１０に入力される。
【００５２】
ステップＳ10では、ステップＳ９での自己診断に続き、各トラック１ｂ,１ｃに搭載された各センサ又は各アクチュエータに故障があるか否かを判断する。YES（故障あり）の場合はステップＳ11へ移行する。NO（故障なし）の場合はステップＳ30へ移行する。
【００５３】
ステップＳ11では、ステップＳ10での故障ありとの判断に続き、故障フラグをONにすると共に隊列走行禁止フラグをONにして、ステップＳ12へ移行する。
【００５４】
ステップＳ12では、ステップＳ６での故障フラグのON、又は、ステップＳ11での故障フラグ及び隊列走行禁止フラグのONに続き、ステップＳ10で判断した故障が走行を行う際に致命的な故障であるか否かを判断する。YES（致命的故障）の場合はステップＳ13へ移行する。NO（致命的故障ではない）の場合はステップＳ20へ移行する。
【００５５】
ステップＳ13では、ステップＳ12での致命的故障ありとの判断に続き、運転禁止フラグをONにして走行を禁止し、ステップＳ８へ戻る。
【００５６】
ステップＳ20では、ステップＳ８での隊列走行指令なしとの判断、又は、ステップＳ12での致命的故障なしとの判断に続き、ノーマル走行処理を実行する。なお、このノーマル走行処理は、第１トラック１ａを単独で走行させる非隊列走行モードであり、詳細を図８に示す。
【００５７】
ステップＳ30では、ステップＳ10での故障なしとの判断に続き、減速度制御処理を実行する。なお、この減速度制御処理は、第１トラック１ａに第２,第３トラック１ｂ,１ｃを自動追従させることで隊列走行させる隊列走行モードであり、詳細を図９に示す。
【００５８】
図８は、実施例１の統合コントローラにて実行されるノーマル走行制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図８の各ステップについて説明する。
【００５９】
ステップＳ21では、ノーマル走行制御フラグをONにして、ステップＳ22へ移行する。なお、このとき減速度制御フラグはOFFのままとする。これにより、走行モードはノーマル走行モード（非隊列走行モード）となる。
【００６０】
ステップＳ22では、ステップＳ21でのフラグONに続き、フロントエアブレーキ３０の第１電磁バルブ３４ｂ及びリヤエアブレーキ４０の第１電磁バルブ４４ｂをOFFすることで開放し、フロントエアブレーキ３０の第２電磁バルブ３４ｃ及びリヤエアブレーキ４０の第２電磁バルブ４４ｃをONすることで閉鎖し、エンドへ移行する。
【００６１】
これにより、第１トラック１ａと第２,第３トラック１ｂ,１ｃとの非隊列走行時、フロントエアタンク３１内のエアは、バイパス通路３４ｅを介して各ブレーキチャンバ３２,３２に供給される。また、リヤエアタンク４１内のエアは、バイパス通路４４ｅを介して各ブレーキチャンバ４２,…に供給される。すなわち、各エアタンク３１,４１内のエアは、調圧セット３４,４４によって調圧されることなく各ＥＢＳモジュール３５,４５に供給される。
そのため、フロントエアブレーキ３０における最大減速度は、フロントエアタンク３１内のエア圧に依存し、リヤエアブレーキ４０における最大減速度は、リヤエアタンク４１内のエア圧に依存する。
【００６２】
図９は、実施例１の統合コントローラにて実行される減速度制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図９の各ステップについて説明する。
【００６３】
ステップＳ31では、減速度制御フラグをONにして、ステップＳ32へ移行する。なお、このときノーマル走行制御フラグはOFFのままとする。これにより、走行モードがノーマル走行モード（非隊列走行モード）となる。
【００６４】
ステップＳ32では、ステップＳ31でのフラグONに続き、フロントエアブレーキ３０の第１電磁バルブ３４ｂ及びリヤエアブレーキ４０の第１電磁バルブ４４ｂをONすることで閉鎖し、フロントエアブレーキ３０の第２電磁バルブ３４ｃ及びリヤエアブレーキ４０の第２電磁バルブ４４ｃをOFFすることで開放し、ステップＳ33へ移行する。
【００６５】
ステップＳ33では、ステップＳ32でのバルブ開閉に続き、第１〜第３トラック１ａ〜１ｃのそれぞれにおける積載量を推定し、ステップＳ33へ移行する。
ここで、積載量の推定は、ベローズ圧センサ２５によって検出されたベローズ２５ａのベローズ圧と、図６に示す積載量推定マップに基づいて行う。
【００６６】
ステップＳ34では、ステップＳ33での積載量の推定に続き、積載量に基づいて決定する最大減速度を、第１〜第３トラック１ａ〜１ｃごとに設定し、ステップＳ35へ移行する。
ここで、「最大減速度」とは、各車両における減速度の上限値であり、各車両ではこの最大減速度を超える制動力は作用しない。この最大減速度は、積載量に拘わらず、前走車両よりも後続車両の方が大きい値になるように設定する。
【００６７】
ステップＳ35では、ステップＳ34での最大減速度の設定に続き、第１〜第３トラック１ａ〜１ｃのそれぞれにおける走行速度を検出し、ステップＳ36へ移行する。
ここで、走行速度は、車両に搭載された車速センサ２７によって検出する。
【００６８】
ステップＳ36では、ステップＳ35での走行速度の検出に続き、ステップＳ34にて設定した最大減速度とステップＳ35にて検出した走行速度に基づいて、ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧の目標値をそれぞれ演算し、ステップＳ37へ移行する。
【００６９】
ステップＳ37では、ステップＳ36での最大エア圧目標値の演算に続き、調圧セット３４から出力されるエア圧が最大エア圧目標値となるように、フロントエアタンク３１から供給されるエアの圧力を比例制御弁３４ａの絞込み制御により調圧する。また、調圧セット４４から出力されるエア圧が最大エア圧目標値となるように、リヤエアタンク４１から供給されるエアの圧力を比例制御弁４４ａの絞込み制御により調圧し、ステップＳ38へ移行する。
【００７０】
ステップＳ38では、ステップＳ37での調圧に続き、各ブレーキチャンバ３２,４２にそれぞれ加圧されるエア圧が、ステップＳ36にて演算した最大エア圧目標値に一致したか否かを判断する。YES（一致）の場合は、ステップＳ39へ移行する。NO（不一致）の場合は、ステップＳ37を繰り返す。
【００７１】
ステップＳ39では、ステップＳ38での実エア圧の目標値への一致との判断に続き、先頭車両である第１トラック１ａが緊急ブレーキを起動し、先頭車両である第１トラック１ａが急制動を開始したか否かを判断する。YES（急制動開始）の場合はステップＳ40へ移行する。NO（急制動非開始）の場合はエンドへ進む。
ここで、急制動の開始は、第１トラック１ａに搭載された加速度センサ２６により検出される第１トラック１ａに作用する加速度に基づいて判断する。すなわち、第１トラック１ａに搭載された加速度センサ２６により検出された加速度が所定値を超えた場合には、急制動の開始と判断する。
【００７２】
ステップＳ40では、ステップＳ39での緊急制動開始の判断に続き、後続車両において緊急自動ブレーキを起動し、エンドへ進む。このとき、各トラック１ａ〜１ｃにおける最大減速度は、ステップＳ34にて前走車両よりも後続車両の方が大きい値に設定される。これにより、各ＥＢＳモジュール３５,４５に対してステップＳ34にて設定された最大減速度が設定されるため、前走車両における各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも、自車両における各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧が高い値となる。
【００７３】
次に、作用を説明する。
まず、「隊列走行制御装置における課題」の説明を行い、続いて、実施例１の隊列走行制御装置における作用を、「走行制御作用」、「ノーマル走行制御作用」、「減速度制御作用」に分けて説明する。
【００７４】
［隊列走行制御装置における課題］
図１０は、第１比較例の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は先頭車両ブレーキ開始時を示し、(b)は第１後続車両ブレーキ開始時を示し、(c)は第２後続車両ブレーキ開始時を示し、(d)は先頭車両停止時を示す。図１１は、第２比較例の隊列走行制御装置のエアブレーキを示す概略構成図である。
【００７５】
従来、手動運転される先頭車両に、この先頭車両との車車間通信による自動運転で後続車両を追従走行させることで、複数の車両を非連結状態で隊列走行させる隊列走行制御装置が知られている。そして、この隊列走行制御装置では、通常、全ての車両における最大減速度は一定である。このような隊列走行制御装置を、第１比較例とする。
【００７６】
この第１比較例の隊列走行制御装置において、車両速度が８０ｋｍ／ｈ、車間距離を１０ｍあけた状態で３台の車両で隊列走行中、先頭車両Ａが手動により緊急フルブレーキを作動したとする（図１０(a)参照）。このとき、１台目の後続車両（以下、第１後続車両という）Ｂでは、先頭車両Ａの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される。つまり、第１後続車両Ｂは先頭車両Ａの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、先頭車両Ａの制動開始時時点において、先頭車両Ａと第１後続車両Ｂとの間の車間距離H1は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。
【００７７】
その後、第１後続車両Ｂが制動操作を開始すると、２台目の後続車両（以下、第２後続車両という）Ｃでは、第１後続車両Ｂの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される（図１０(b)参照）。つまり、第２後続車両Ｃは第１後続車両Ｂの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、第１後続車両Ｂの制動開始時時点において、第１後続車両Ｂと第２後続車両Ｃとの間の車間距離H2は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。その後、第２後続車両Ｃが制動操作を開始する（図１０(c)参照）。
【００７８】
ここで、三台の車両Ａ〜Ｃでは、最大減速度が一定であるため、制動に必要な距離（制動距離）は全ての車両において同一となる。そのため、第１,第２後続車両Ｂ,Ｃが、予め確保していた車間距離（ここでは１０ｍ）分を移動する前に前走車両の制動操作を検出しなければ、前走車両に衝突する可能性がある（図１０(d)参照）。つまり、走行速度が８０ｋｍ／ｈの場合では、約0.5秒以内に後続車両は制動操作を開始しなければならない。しかも、車間距離が短ければ短いほど、後続車両における制動操作の開始までに必要な時間は短くなり、車間距離が短いほど短時間で制動操作を開始しなければならなかった。
【００７９】
そこで、後続車両の減速度の上限値を前走車両よりも大きい値にすることで、後続車両のフルブレーキ力を向上させ、前走車両よりも制動距離を短くする。これにより、前走車両よりも制動操作の開始タイミングが遅くても、前走車両に衝突することを回避する隊列走行制御装置が考えられる。
【００８０】
しかしながら、隊列走行制御装置が有するＥＣＵによって、後続車両の減速度の上限値を前走車両よりも大きい値に設定するだけでは、ＥＣＵにおける上限値の設定機能が失陥した場合には、先頭車両と後続車両の制動性能が同一となってしまう。すなわち、機械的構造が同一であると、設定機能の失陥した際、制動性能が同一になり、制動操作のタイミングによっては、後続車両が前走車両に衝突するおそれがあった。
【００８１】
そこで、図１１に示すように、非連結の自動隊列走行を行う際のブレーキの信頼性を担保するため、異なる複数のブレーキ系統を備えた隊列走行制御装置が考えられる。この隊列走行制御装置では、エアタンクＤと、ブレーキチャンバＥの間に、互いに独立したＥＢＳモジュールを備えた第１ブレーキ系統Ｆと第２ブレーキ系統Ｇを設ける。このような隊列走行制御装置を、第２比較例とする。
【００８２】
この第２比較例の隊列走行制御装置において、上記第１比較例のように、ＥＣＵにより後続車両の減速度の上限値を前走車両よりも大きい値に設定すれば、例え一方のブレーキ系統で減速度上限値の設定機能が失陥することがあったとしても、他方のブレーキ系統により適切な制動力を付与することができる。しかしながら、ブレーキ系統に必要なコストは２倍になってしまい、製造コストが増加するとともに両EBSの協調制御の複雑化という問題があった。
【００８３】
［走行制御作用］
実施例１の第１トラック１ａにおいてエンジンを始動すると、図７に示すフローチャートの走行制御処理が実行される。
【００８４】
この走行制御処理では、図７のフローチャートでステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、各種センサ等に故障がなければステップＳ３→ステップＳ８へと進む。一方、各種センサ等に故障が生じていれば、ステップＳ３からステップＳ４→ステップＳ５へと進み、故障部分の切り離しが可能であればステップＳ７→ステップＳ８へと進む。しかしながら、故障部分の切り離しが不可能であれば、ステップＳ５からステップＳ６へと進み、隊列走行が禁止される。
【００８５】
そして、各種センサ等に故障がなかったり、故障部分の切り離しが可能である場合において、運転手によりスイッチ等が操作されて隊列走行指令が出力されると、ステップＳ８からステップＳ９→ステップＳ10へと進む。これにより、後続車両である第２トラック１ｂや第３トラック１ｃにおける各種センサ等の自己判断を実行し、故障がなければ隊列走行を行うとして減速度制御処理が実行される。
【００８６】
一方、各種センサ等に故障がなかったり、故障部分の切り離しが可能である場合であっても、隊列走行指令が出力されなければ、第１トラック１ａは単独で走行することとなり、ステップＳ20へ進んでノーマル走行制御処理が実行される。
【００８７】
また、各種センサに故障があり、その故障が走行を行う際に致命的であれば、ステップＳ10→ステップＳ11→ステップＳ12→ステップＳ13へと進み、第１トラック１ａの走行が禁止される。
【００８８】
このように、実施例１の隊列走行制御装置では、走行制御処理において、各種センサ等の故障状態を自己判断し、その結果によって隊列走行することを許可する。このため、隊列走行の制御が失陥する事態を未然に防ぐことができ、隊列走行時の制御性能を向上することができる。
【００８９】
［ノーマル走行制御作用］
次に、走行制御処理において、ノーマル走行制御処理が選択された場合を説明する。
【００９０】
このノーマル走行制御処理は、走行モードが非隊列走行モードのときに実行される処理であり、図８に示すフローチャートで、ステップＳ21→ステップＳ22へと進み、各エアブレーキ３０,４０のそれぞれにおいて、第１電磁バルブ３４ｂ,４４ｂが開放され、第２電磁バルブ３４ｃ,４４ｃが閉鎖される。
【００９１】
これにより、フロントエアタンク３１内のエアは、調圧セット３４において、バイパス通路３４ｅを介して出力される。すなわち、フロントエアブレーキ３０の調圧セット３４では、バイパス通路３４ｅを介してフロントエアタンク３１内のエアを各ブレーキチャンバ３２に供給するように切り替えられる。
【００９２】
また、リヤエアタンク４１内のエアは、調圧セット４４において、バイパス通路４４ｅを介して出力される。すなわち、リヤエアブレーキ４０の調圧セット４４では、バイパス通路４４ｅを介してリヤエアタンク４１内のエアを各ブレーキチャンバ４２に供給するように切り替えられる。
【００９３】
このため、第１トラック１ａにおいて各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧は、各エアタンク３１,４１における圧力のままとなる。つまり、隊列走行しないときには、通常の車両と同じブレーキ性能が保証される。
【００９４】
［減速度制御作用］
図１２は、実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両の隊列走行中における緊急ブレーキ動作時の車両状態を示す説明図であり、(a)は第１トラックのブレーキ開始時を示し、(b)は第２トラックのブレーキ開始時を示し、(c)は第３トラックのブレーキ開始時を示し、(d)は第１トラックの停止時を示す。図１３は、実施例１の隊列走行制御装置が適用された車両における減速度とブレーキチャンバ圧を示す一例であり、(a)は第１トラックを示し、(b)は第２トラックを示し、(c)は第３トラックを示す。
【００９５】
次に、走行制御処理において、減速度制御処理が選択された場合を説明する。
この減速度制御処理は、走行モードが隊列走行モードのときに実行される処理であり、図１に示すように、手動又は自動運転される第１トラック１ａに、この第１トラック１ａとの車車間通信による自動運転で第２トラック１ｂ及び第３トラック１ｃを追従走行させる際に実行される。ここでは、車両速度が８０ｋｍ／ｈ、車間距離を１０ｍあけた状態で隊列走行する。
【００９６】
このとき、図９に示すフローチャートで、ステップＳ31→ステップＳ32へと進み、各エアブレーキ３０,４０のそれぞれにおいて、第１電磁バルブ３４ｂ,４４ｂが閉鎖され、第２電磁バルブ３４ｃ,４４ｃが開放される。
【００９７】
これにより、フロントエアタンク３１内のエアは、調圧セット３４において、比例制御弁３４ａを介して出力される。すなわち、フロントエアブレーキ３０の調圧セット３４では、比例制御弁３４ａを介してフロントエアタンク３１内のエアを各ブレーキチャンバ３２に供給するように切り替えられる。
【００９８】
また、リヤエアタンク４１内のエアは、調圧セット４４において、比例制御弁４４ａを介して出力される。すなわち、リヤエアブレーキ４０の調圧セット４４では、比例制御弁４４ａを介してリヤエアタンク４１内のエアを各ブレーキチャンバ４２に供給するように切り替えられる。
【００９９】
ここで、各比例制御弁３４ａ,４４ａは、それぞれ前走車両におけるブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも、自車両におけるブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧を高い値に機械的に設定するものである。そのため、各トラック１ａ〜１ｃにおける最大チャンバ圧は各トラック１ａ〜１ｃごとに個別に設定され、第１トラック１ａが最も小さな値になり、第３トラック１ｃが最も大きな値になる。
【０１００】
すなわち、先頭車両である第１トラック１ａが何らかの理由から手動により緊急フルブレーキを作動したとき（図１２(a)参照）、１台目の後続車両である第２トラック１ｂでは、第１トラック１ａの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される。つまり、第２トラック１ｂは第１トラック１ａの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、第１トラック１ａの制動開始時時点において、第１トラック１ａと第２トラック１ｂとの間の車間距離H1は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。
【０１０１】
その後、第２トラック１ｂが制動操作を開始すると、２台目の後続車両である第３トラック１ｃでは、第２トラック１ｂの制動操作を検知してから自車両の制動操作が開始される（図１２(b)参照）。つまり、第３トラック１ｃは第２トラック１ｂの制動操作から遅れて制動を開始することとなる。そのため、第２トラック１ｂの制動開始時時点において、第２トラック１ｂと３トラック１ｃとの間の車間距離H2は、隊列走行中（ここでは１０ｍ）よりも短くなる。その後、第３トラック１ｃが制動操作を開始する（図１２(c)参照）。
【０１０２】
ここで、第２トラック１ｂのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧は、各比例制御弁３４ａ,４４ａにより、第１トラック１ａのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも機械的に高い値に設定される。また、第３トラック１ｃのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧は、各比例制御弁３４ａ,４４ａにより、第２トラック１ｂのブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧よりも機械的に高い値に設定される。
【０１０３】
そのため、図１３に示すように、第１トラック１ａにおける減速度よりも、第２トラック１ｂにおける減速度の方が大きな値となり、第２トラック１ｂにおける減速度よりも、さらに第３トラック１ｃにおける減速度の方が大きな値となる。これにより、第１トラック１ａ、第２トラック１ｂ、第３トラック１ｃの順に次第にブレーキチャンバ圧が高くなり、後続車両になるほどブレーキ力が高いことが分かる。そのため、ブレーキ作動から車両停止までの時間（図中ｔで示す）は、第１トラック１ａ、第２トラック１ｂ、第３トラック１ｃの順に短くなり、それに伴って制動距離も、第１トラック１ａ、第２トラック１ｂ、第３トラック１ｃの順に短くなる。
【０１０４】
この結果、隊列走行の制御が失陥した場合であっても、各トラック１ａ〜１ｃにおけるそれぞれの制動性能の違いが担保される。そして、第２,第３トラック１ｂ,１ｃが、予め確保していた車間距離（ここでは１０ｍ）分を移動する前に前走車両の制動操作を検出しなくても、前走車両に衝突することなく停止することができる（図１２(d)参照）。すなわち、先頭車両である第１トラック１ａにおけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる。
【０１０５】
さらに、実施例１の隊列走行制御装置では、各トラック１ａ〜１ｃの積載量及び各トラック１ａ〜１ｃの走行速度に応じてブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧を設定する。
【０１０６】
すなわち、図９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ32からステップＳ33→ステップＳ34へと進み、各トラック１ａ〜１ｃの最大減速度を積載量に基づいて設定する。さらに、ステップＳ35→ステップＳ36→ステップＳ37→ステップＳ38へと進み、走行速度に応じて最大エア圧の目標値を設定して、実際のエア圧が目標値を満足するように比例制御弁３４ａ,４４ａによりエア圧を調圧する。
【０１０７】
積載量や走行速度に応じて各トラック１ａ〜１ｃに作用する慣性力は大幅に異なるものとなるが、積載量及び走行速度に応じて各ブレーキチャンバ３２,４２に加圧される最大エア圧を設定することで、エア圧を適切な値に設定することができる。この結果、車間距離が短くても各トラック１ａ〜１ｃをそれぞれ適切に制動させることができて、隊列走行の安定化性能の向上を図ることができる。
【０１０８】
そして、実施例１の隊列走行制御装置では、エアブレーキシステム２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、それぞれ前輪３Ａ,３Ｂを制動するフロントエアブレーキ３０と、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄを制動するリヤエアブレーキ４０と、を有し、調圧セット３４,４４をフロントエアブレーキ３０とリヤエアブレーキ４０にそれぞれ設けている。
【０１０９】
そのため、前輪３Ａ,３Ｂと、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄとで制動力を個別に制御することができ、制動動作をさらに適切に行うことができる。
【０１１０】
次に、効果を説明する。
実施例１の隊列走行制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【０１１１】
(1) 手動又は自動運転される先頭車両（第１トラック）１ａと前記先頭車両１ａに自動追従する後続車両（第２,第３トラック）１ｂ,１ｃとの隊列走行を制御する隊列走行制御手段（統合コントローラ）１０と、前記先頭車両１ａと前記後続車両１ｂ,１ｃをそれぞれ個別に制動するエアブレーキ手段（エアブレーキシステム）２０ａ,２０ｂ,２０ｃと、を備えた隊列走行制御装置において、
前記エアブレーキ手段２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、
エアタンク（フロントエアタンク）３１と、
前記エアタンク３１内のエアの圧力によってブレーキを駆動するブレーキチャンバ３２と、
前記エアタンク３１と前記ブレーキチャンバ３２を接続するエア通路３３に設けられ、前走車両１ａにおけるブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧よりも、自車両（例えば第２トラック）１ｂにおける前記ブレーキチャンバ３２に加圧される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁（比例制御弁）３４ａと、
前記エア通路３３に並設され、前記調圧弁３４ａを迂回するように前記エア通路３３から分岐したバイパス通路３４ｅと、
を備え、
前記隊列走行制御手段１０は、前記先頭車両１ａと前記後続車両１ｂ,１ｃとの隊列走行時、前記調圧弁３４ａを介して前記エアタンク３１内のエアを前記ブレーキチャンバ３２に供給し、前記先頭車両１ａと前記後続車両１ｂ,１ｃとの非隊列走行時、前記バイパス通路３４ｅを介して前記エアタンク３１内のエアを前記ブレーキチャンバ３２に供給するように切り替える構成とした。
これにより、既存のEBSをベースにすることで既にEBSが持つ高い信頼性を継承しながら、システムの単純化が可能であり、また、製造コストの増加を抑えつつ、先頭車両におけるフルブレーキ制動時の隊列走行の安定化を図ることができる。
【０１１２】
(2) 前記エアブレーキ手段（エアブレーキシステム）２０ａ,２０ｂ,２０ｃは、前輪３Ａ,３Ｂを制動するフロントエアブレーキ３０と、後輪４Ａ〜４Ｄを制動するリヤエアブレーキ４０と、を有する構成とした。
これにより、前輪３Ａ,３Ｂと、後輪４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄとで制動力を個別に制御することができ、各車両の制動動作をさらに適切に行うことができる。
【０１１３】
(3) 前記調圧弁（比例制御弁）３４ａは、前記車両（第１〜第３トラック）１ａ〜１ｃの積載量に応じて前記最大エア圧を設定する構成とした。
これにより、各車両に作用する慣性力に応じて最大エア圧を設定することで、エア圧を適切な値に設定することができ、隊列走行の安定化性能を向上することができる。
【０１１４】
(4) 前記調圧弁（比例制御弁）３４ａは、前記車両（第１〜第３トラック）１ａ〜１ｃの走行速度に応じて前記最大エア圧を設定する構成とした。
これにより、各車両に作用する慣性力に応じて最大エア圧を設定することで、エア圧を適切な値に設定することができ、隊列走行の安定化性能を向上することができる。
【０１１５】
以上、本発明の隊列走行制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１１６】
実施例１の隊列走行制御装置では、各車両の積載量をベローズ２５ａのベローズ圧に基づいて推定しているが、これに限らない。例えば、イグニッションスイッチをＯＮ操作した後の運転手が実際に実行したブレーキ操作から学習してもよい。すなわち、実際の減速度や積載量、走行速度に応じたブレーキチャンバ圧の実際の値をあらかじめ求めておく。そして、その値と実行したブレーキ操作で得られたブレーキチャンバ圧から積載量を推定する。
【０１１７】
また、実施例１の隊列走行制御装置では、積載量及び走行速度に応じて最大エア圧を設定しているが、例えば、ブレーキシューやディスクパッド、タイヤ等の経年変化、ばらつき、タイヤ特性等に応じて補正してもよい。
【０１１８】
さらに、第１,第２電磁バルブ３４ｂ,３４ｃを用いて、隊列走行時と非隊列走行時の調圧セット３４,４４における切替を行っているが、これに限らない。例えば、図１４に示すように、調圧弁である比例制御弁５１及びバイパス通路５２の上流側に切替弁５０を設け、この切替弁５０を操作することで、隊列走行時には比例制御弁５１を介してエアタンク５３内のエアをブレーキチャンバ５４に供給し、非隊列走行時にはバイパス通路５２を介してエアタンク５３内のエアをブレーキチャンバ５４に供給してもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１ａ 第１トラック（先頭車両）
１ｂ 第２トラック（後続車両）
１ｃ 第３トラック（後続車両）
３Ａ,３Ｂ 前輪
４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄ 後輪
１０ 統合コントローラ（隊列走行制御手段）
２０ａ,２０ｂ,２０ｃ エアブレーキシステム（エアブレーキ手段）
２１ ブレーキコントローラ
２４ エア圧センサ
２５ ベローズ圧センサ
２６ 加速度センサ
２７ 車速センサ
３０ フロントエアブレーキ
３１ フロントエアタンク（エアタンク）
３２ ブレーキチャンバ
３３ エア通路
３４ 調圧セット
３４ａ 比例制御弁（調圧弁）
３４ｂ 第１電磁バルブ
３４ｃ 第２電磁バルブ
３４ｄ ダブルチェック弁
３４ｅ バイパス通路
３５ フロントＥＢＳモジュール
４０ リヤエアブレーキ
４１ リヤエアタンク（エアタンク）
４２ ブレーキチャンバ
４３ エア通路
４４ 調圧セット
４４ａ 比例制御弁（調圧弁）
４４ｂ 第１電磁バルブ
４４ｃ 第２電磁バルブ
４４ｄ ダブルチェック弁
４４ｅ バイパス通路
４５ リヤＥＢＳモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動又は自動運転される先頭車両と前記先頭車両に自動追従する後続車両との隊列走行を制御する隊列走行制御手段と、前記先頭車両と前記後続車両をそれぞれ個別に制動するエアブレーキ手段と、を備えた隊列走行制御装置において、
前記エアブレーキ手段は、
エアタンクと、
前記エアタンク内のエアの圧力によってブレーキを駆動するブレーキチャンバと、
前記エアタンクと前記ブレーキチャンバを接続するエア通路に設けられ、前走車両におけるブレーキチャンバに加圧される最大エア圧よりも、自車両における前記ブレーキチャンバに加圧される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁と、
前記エア通路に並設され、前記調圧弁を迂回するように前記エア通路から分岐したバイパス通路と、
を備え、
前記隊列走行制御手段は、前記先頭車両と前記後続車両との隊列走行時、前記調圧弁を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給し、前記先頭車両と前記後続車両との非隊列走行時、前記バイパス通路を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給するように切り替えることを特徴とする隊列走行制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された隊列走行制御装置において、
前記エアブレーキ手段は、前輪を制動するフロントエアブレーキと、後輪を制動するリヤエアブレーキと、を有することを特徴とする隊列走行制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された隊列走行制御装置において、
前記調圧弁は、前記車両の積載量に応じて前記最大エア圧を設定することを特徴とする隊列走行制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された隊列走行制御装置において、
前記調圧弁は、前記車両の走行速度に応じて前記最大エア圧を設定することを特徴とする隊列走行制御装置。
【請求項１】
手動又は自動運転される先頭車両と前記先頭車両に自動追従する後続車両との隊列走行を制御する隊列走行制御手段と、前記先頭車両と前記後続車両をそれぞれ個別に制動するエアブレーキ手段と、を備えた隊列走行制御装置において、
前記エアブレーキ手段は、
エアタンクと、
前記エアタンク内のエアの圧力によってブレーキを駆動するブレーキチャンバと、
前記エアタンクと前記ブレーキチャンバを接続するエア通路に設けられ、前走車両におけるブレーキチャンバに加圧される最大エア圧よりも、自車両における前記ブレーキチャンバに加圧される最大エア圧を高い値に設定する調圧弁と、
前記エア通路に並設され、前記調圧弁を迂回するように前記エア通路から分岐したバイパス通路と、
を備え、
前記隊列走行制御手段は、前記先頭車両と前記後続車両との隊列走行時、前記調圧弁を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給し、前記先頭車両と前記後続車両との非隊列走行時、前記バイパス通路を介して前記エアタンク内のエアを前記ブレーキチャンバに供給するように切り替えることを特徴とする隊列走行制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された隊列走行制御装置において、
前記エアブレーキ手段は、前輪を制動するフロントエアブレーキと、後輪を制動するリヤエアブレーキと、を有することを特徴とする隊列走行制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された隊列走行制御装置において、
前記調圧弁は、前記車両の積載量に応じて前記最大エア圧を設定することを特徴とする隊列走行制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された隊列走行制御装置において、
前記調圧弁は、前記車両の走行速度に応じて前記最大エア圧を設定することを特徴とする隊列走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２５６１６７（Ｐ２０１２−２５６１６７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８３０６（Ｐ２０１１−１２８３０６）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（５９１０５６９２７）一般財団法人日本自動車研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（５９１０５６９２７）一般財団法人日本自動車研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
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