7575978 作業機械および作業機械の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-22

(45)【発行日】2024-10-30

(54)【発明の名称】作業機械および作業機械の制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/24 20060101AFI20241023BHJP

   E02F 9/22 20060101ALI20241023BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20241023BHJP

   B60W 30/09 20120101ALI20241023BHJP

   B60W 50/14 20200101ALI20241023BHJP

【ＦＩ】

E02F9/24 B

E02F9/22 A

E02F9/26 A

B60W30/09

B60W50/14

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021053326

(22)【出願日】2021-03-26

(65)【公開番号】P2022150638

(43)【公開日】2022-10-07

【審査請求日】2024-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】竹野 陽

(72)【発明者】

【氏名】黒沢 利崇

【審査官】柿原 巧弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１６５２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４９１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８０８４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１５３１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００２２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３１５０８３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２４

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｂ６０Ｗ ３０／０９

Ｂ６０Ｗ ５０／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行体と、前記走行体に配置された作業機と、を有する車両本体と、
前記車両本体の周囲の物体を検出する物体検出部と、
前記車両本体の傾斜、屈曲、および前記作業機の少なくとも１つの状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部の検出情報から求められる前記車両本体が停止できる横方向の安定範囲と重心位置の関係に基づき、前記物体を検出した際の自動ブレーキに用いる減速度を設定する制御部と、を備え、
前記走行体は、
前記作業機が取り付けられたフロントフレームと、カウンタウェイトが配置され、前記フロントフレームの後側に連結されたリアフレームと、を有する車体フレームと、
前記フロントフレームに接続されたフロントアクスルと、
前後方向に対して垂直なロール方向に回動可能に前記リアフレームに接続されたリアアクスルと、
前記フロントアクスルの両端に取り付けられた一対のフロントタイヤと、
前記リアアクスルの両端に取り付けられた一対のリアタイヤと、を有し、
前記状態検出部は、前記車両本体の傾斜状態として、前記車体フレームの傾斜角度を検出し、
前記安定範囲は、前記リアアクスルの回動中心と前記フロントアクスルの両端を結ぶ範囲に設定される、
作業機械。

【請求項2】

前記車両本体の速度を検出する速度検出部を更に備え、
前記制御部は、前記減速度と前記車両本体の速度に基づいて前記物体との衝突を回避する回避制御を開始する前記物体からの開始距離を設定し、前記車両本体から前記物体までの相対距離と前記開始距離に基づいて前記回避制御を実行する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記制御部は、前記自動ブレーキに用いるために予め設定された第１減速度と、前記安定範囲に対する前記重心位置に基づいて設定された第２減速度とを比較し、前記第１減速度と前記第２減速度のうち小さい方を前記減速度として設定する、
請求項１または２に記載の作業機械。

【請求項4】

前記制御部は、前記車両本体の重心位置からの重力ベクトルと、前記安定範囲との比較に応じて前記第２減速度を設定する、
請求項３に記載の作業機械。

【請求項5】

前記回避制御は、前記減速度で自動ブレーキを作動する制御を含む、
請求項２に記載の作業機械。

【請求項6】

前記物体を検出したことを報知する報知部を更に備え、
前記回避制御は、前記報知部による報知を行う制御を含む、
請求項２に記載の作業機械。

【請求項7】

前記制御部は、前記走行体の速度および前記減速度を用いて前記物体から所定距離手前で前記車両本体が停止できる距離を、前記開始距離として設定する、
請求項２に記載の作業機械。

【請求項8】

前記回避制御は、前記減速度で前記自動ブレーキを作動する制御を含み、
前記制御部は、前記相対距離が前記開始距離に達すると、前記減速度で前記自動ブレーキを作動する、
請求項７に記載の作業機械。

【請求項9】

前記物体を検出したことを報知する報知部を更に備え、
前記回避制御は、前記報知部による報知を行う制御を更に含み、
前記制御部は、前記相対距離が前記開始距離に達すると、前記報知部による報知を行い、
前記報知部による報知を行う前記開始距離は、前記自動ブレーキを作動する前記開始距離より前記物体から遠い距離に設定されている、
請求項８に記載の作業機械。

【請求項10】

前記作業機の状態は、前記作業機の姿勢および前記作業機の積み荷の状態の少なくとも一方を含む、
請求項１～９のいずれか１項に記載の作業機械。

【請求項11】

サービスブレーキと、
前記サービスブレーキへの作動油の供給量を調整可能なブレーキ弁と、を更に備え、
前記制御部は、前記ブレーキ弁を駆動し前記サービスブレーキを用いて自動ブレーキによる制動を行う、
請求項１～１０のいずれか１項に記載の作業機械。

【請求項12】

走行体および前記走行体に配置された作業機を有する車両本体の周囲の物体の情報を取得する物体情報取得ステップと、
前記車両本体の傾斜、屈曲、および前記作業機の少なくとも１つの状態を検出する状態検出ステップと、
前記状態検出ステップの検出情報から求められる前記車両本体が停止できる横方向の安定範囲と重心位置の関係に基づき、前記物体を検出した際の自動ブレーキに用いる減速度を設定する設定ステップと、を備え、
前記走行体は、
前記作業機が取り付けられたフロントフレームと、カウンタウェイトが配置され、前記フロントフレームの後側に連結されたリアフレームと、を有する車体フレームと、
前記フロントフレームに接続されたフロントアクスルと、
前後方向に対して垂直なロール方向に回動可能に前記リアフレームに接続されたリアアクスルと、
前記フロントアクスルの両端に取り付けられた一対のフロントタイヤと、
前記リアアクスルの両端に取り付けられた一対のリアタイヤと、を有し、
前記状態検出ステップは、前記車両本体の傾斜状態として、前記車体フレームの傾斜角度を検出し、
前記安定範囲は、前記リアアクスルの回動中心と前記フロントアクスルの両端を結ぶ範囲に設定される、
作業機械の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械および作業機械の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

作業機械の一例であるホイールローダにおいて、物体を検出し自動で停止する自動停止システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１では、ホイールローダから物体までのエリアについて、物体からの距離が近い順に第一エリア、第二エリア、および第三エリアの３つのエリアに分け、第一エリアでは警報を発し、第二エリアでは減速し、第三エリアでは停止させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実用新案登録第３２１９００５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、建設現場等で作業を行っているときは、作業機械が比較的不安定な状態であるときが多く、そのような状態で急な制動が行われると、より不安定な状態となる可能性がある。

【0006】

本開示は、安定した状態で物体との衝突を抑制することが可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の開示にかかる作業機械は、車両本体と、物体検出部と、状態検出部と、制御部とを備える。車両本体は、走行体と、走行体に配置された作業機と、を有する。物体検出部は、車両本体の周囲の物体を検出する。状態検出部は、車両本体の傾斜、屈曲、および作業機の少なくとも１つの状態を検出する。制御部は、状態検出部の検出情報から求められる車両本体が停止できる横方向の安定範囲と重心位置の関係に基づき、物体を検出した際の自動ブレーキに用いる減速度を設定する。

【0008】

第２の開示にかかる作業機械の制御方法は、物体情報取得ステップと、状態検出ステップと、設定ステップと、を備える。物体情報取得ステップは、走行体および走行体に配置された作業機を有する車両本体の周囲の物体の情報を取得する。状態検出ステップは、車両本体の傾斜、屈曲、および作業機の少なくとも１つの状態を検出する。設定ステップは、状態検出ステップの検出情報から求められる車両本体が停止できる横方向の安定範囲と重心位置の関係に基づき、物体を検出した際の自動ブレーキに用いる減速度を設定する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、安定した状態で物体との衝突を抑制することが可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの側面図。

【図1B】本開示にかかる実施の形態のホイールローダのリアタイヤ近傍を後方から視た構成図。

【図2】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの構成を示すブロック図。

【図3】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの検出系の構成を示すブロック図

【図4】本開示にかかる実施の形態のホイールローダが傾斜面に配置されている状態を示す図

【図5】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの安定範囲を示す裏面図。

【図6】本開示にかかる実施の形態のホイールローダのブームが上方向に回動した状態を示す図。

【図7】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの掘削バケットに荷を積んでいる状態を示す図。

【図8】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの屈曲状態を示す図。

【図9】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの制御系の構成を示すブロック図。

【図10】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの自動ブレーキによる停止状態を示す側面図。

【図11】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの制御動作を示すフロー図。

【図12】本開示の実施の形態の変形例におけるホイールローダの構成を示すブロック図。

【図13】本開示にかかる実施の形態のホイールローダの安定範囲の他の例を示す裏面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示にかかる作業機械の一例としてのホイールローダについて図面を参照しながら以下に説明する。

【0012】

（ホイールローダの概要）
図１Ａは、本実施の形態のホイールローダ１００（作業機械の一例）の構成を示す模式図である。本実施の形態のホイールローダ１００は、車両本体１に、走行体２と作業機３を有する。作業機３は、走行体２に配置されている。走行体２は、車体フレーム１０と、一対のフロントタイヤ４、キャブ５、エンジンルーム６、一対のリアタイヤ７、カウンタウェイト８、および一対のステアリングシリンダ９と、を備えている。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、及び「下」とは運転席から前方を見た状態を基準とする方向を示す。また、「車幅方向」と「左右方向」と「横方向」は同義である。図１Ａでは、前後方向をＺで示し、前方向を示すときはＺｆ、後方向を示すときはＺｂで示す。図１Ｂは、本実施の形態のホイールローダ１００のリアタイヤ７近傍を後方から視た図である。

【0013】

ホイールローダ１００は、作業機３を用いて土砂積み込み作業などを行う。

【0014】

車体フレーム１０は、いわゆるアーティキュレート式であり、フロントフレーム１１とリアフレーム１２と、連結軸部１３と、を有している。フロントフレーム１１は、リアフレーム１２の前方に配置されている。連結軸部１３は、車幅方向の中央に設けられており、フロントフレーム１１とリアフレーム１２を互いに揺動可能に連結する。

【0015】

フロントフレーム１１の下側には、左右方向に沿ってフロントアクスル３４ａ（後述する図５参照）が取り付けられている。一対のフロントタイヤ４は、フロントアクスル３４ａの左右両端に取り付けられている。

【0016】

リアフレーム１２の下側には、図１Ｂに示すように、左右方向に沿ってリアアクスル３４ｂが取り付けられている。また、一対のリアタイヤ７は、リアアクスル３４ｂの左右両端に取り付けられている。リアアクスル３４ｂは、左右方向の中央部３４１でリアフレーム１２に回動可能に取り付けられている。リアアクスル３４ｂは、図１Ｂに示すように、中央部３４１を中心にして、前後方向に対して垂直なロール方向に回動する。図１Ｂでは、左側のリアタイヤ７が下方に回動した状態（矢印Ｒ２）のリアアクスル３４ｂおよびリアタイヤ７が実線で示されており、左側のリアタイヤ７が上方に回動した状態（矢印Ｒ１）のリアアクスル３４ｂおよびリアタイヤ７が二点鎖線で示されている。このように、リアアクスル３４ｂがリアフレーム１２に対してロール回転するオシレート機構を設けることによって、走行時に地面の凹凸の影響を吸収することができる。

【0017】

一対のステアリングシリンダ９は、連結軸部１３を挟んで左右に配置されている。各々のステアリングシリンダ９は、一端がフロントフレーム１１に回動可能に取り付けられており、他端がリアフレーム１２に回動可能に取り付けられている。ステアリングシリンダ９の伸縮によって、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１の回動角度（アーティキュレート角度）が変更される。

【0018】

作業機３は、図示しない作業機ポンプからの作動油によって駆動される。作業機３は、ブーム１４と、バケット１５と、リフトシリンダ１６と、バケットシリンダ１７と、を有する。ブーム１４は、フロントフレーム１１に装着されている。バケット１５は、ブーム１４の先端に取り付けられている。

【0019】

リフトシリンダ１６およびバケットシリンダ１７は、油圧シリンダである。リフトシリンダ１６の一端はフロントフレーム１１に取り付けられており、リフトシリンダ１６の他端はブーム１４に取り付けられている。リフトシリンダ１６の伸縮により、ブーム１４が上下に揺動する。バケットシリンダ１７の一端はフロントフレーム１１に取り付けられており、バケットシリンダ１７の他端はベルクランク１８を介してバケット１５に取り付けられている。バケットシリンダ１７が伸縮することによって、バケット１５が上下に揺動する。

【0020】

キャブ５は、リアフレーム１２上に載置されており、内部には、ステアリング操作のためのハンドルや、作業機３を操作するためのレバー、各種の表示装置等が配置されている。エンジンルーム６は、キャブ５の後側であってリアフレーム１２上に配置されており、エンジン３１が収納されている。カウンタウェイト８は、リアフレーム１２の後部に配置されている。

【0021】

図２は、ホイールローダ１００の構成を示すブロック図である。

【0022】

ホイールローダ１００は、駆動系２１と、制動系２２と、操作系２３と、報知系２４と、検出系２５と、制御系２６と、を有する。

【0023】

駆動系２１は、ホイールローダ１００の駆動を行う。制動系２２は、ホイールローダ１００の制動を行う。操作系２３は、オペレータによって操作が行われる。オペレータによる操作系２３の操作に基づいて駆動系２１および制動系２２が動作する。報知系２４は、検出系２５による検出結果に基づいて、オペレータに対する報知を行う。検出系２５は、車両本体１の状態、車両本体１の後方の物体、および車両本体１の速度の検出を行う。制御系２６は、操作系２３に対するオペレータの操作および検出系２５による検出に基づいて、駆動系２１、制動系２２、および報知系２４の操作を行う。

【0024】

（駆動系２１）
駆動系２１は、エンジン３１と、ＨＳＴ３２と、トランスファ３３と、アクスル３４と、フロントタイヤ４およびリアタイヤ７と、上述したステアリングシリンダ９と、を有する。

【0025】

エンジン３１は、例えばディーゼル式のエンジンであり、エンジン３１で発生した駆動力がＨＳＴ（Hydro Static Transmission）３２のポンプ３２ａを駆動する。

【0026】

ＨＳＴ３２は、ポンプ３２ａと、モータ３２ｂと、ポンプ３２ａとモータ３２ｂを接続する油圧回路３２ｃと、を有する。ポンプ３２ａは、斜板式可変容量型のポンプであって斜板の角度をソレノイド３２ｄによって変更することができる。ポンプ３２ａがエンジン３１によって駆動されることにより作動油を吐出する。吐出された作動油は、油圧回路３２ｃを通ってモータ３２ｂに送られる。モータ３２ｂは、斜板式ポンプであって、斜板の角度をソレノイド３２ｅによって変更することができる。油圧回路３２ｃは、第１駆動回路３２ｃ１と、第２駆動回路３２ｃ２と、を有する。作動油が、ポンプ３２ａから第１駆動回路３２ｃ１を介してモータ３２ｂに供給されることにより、モータ３２ｂが一方向（例えば、前進方向）に駆動される。作動油が、ポンプ３２ａから第２駆動回路３２ｃ２を介してモータ３２ｂに供給されることにより、モータ３２ｂが他方向（例えば、後進方向）に駆動される。なお、作動油の第１駆動回路３２ｃ１若しくは第２駆動回路３２ｃ２への吐出方向はソレノイド３２ｄによって変更することができる。

【0027】

トランスファ３３は、エンジン３１からの出力を前後のアクスル３４に分配する。

【0028】

前側のアクスル３４には一対のフロントタイヤ４が接続されており、分配されたエンジン３１からの出力で回転する。また、後側のアクスル３４には一対のリアタイヤ７が接続されており、分配されたエンジン３１からの出力で回転する。

【0029】

（制動系２２）
制動系２２は、サービスブレーキ弁４１と、ブレーキ回路４２と、パーキングブレーキ４３と、ブレーキ元圧供給路４４と、シャットオフ弁４５と、ＥＰＣ（Electric Proportional Valve）弁４６と、シャトル弁４７と、を有する。

【0030】

サービスブレーキ弁４１は、後述するブレーキペダル５４によって操作される。サービスブレーキ弁４１には、ブレーキ元圧供給路４４が接続されている。サービスブレーキ弁４１は、開状態においてブレーキ元圧供給路４４から供給される作動油をシャトル弁４７に供給する。サービスブレーキ弁４１は、閉状態においてブレーキ元圧供給路４４からシャトル弁４７への作動油の供給を停止する。

【0031】

ブレーキペダル５４の操作量に応じてサービスブレーキ弁４１の開度が調整され、シャトル弁４７に供給される作動油の量が変更される。例えば、ブレーキペダル５４の操作量が大きい場合には、サービスブレーキ弁４１からシャトル弁４７に供給される作動油の量が多くなる。

【0032】

ブレーキ回路４２は、前後のアクスル３４に設けられている。ブレーキ回路４２は、油圧式のブレーキであり、シャトル弁４７から供給される作動油の量が多いまたは圧が大きいほど制動力が強くなる。サービスブレーキ弁４１およびブレーキペダル５４は、サービスブレーキの一部を構成する。

【0033】

パーキングブレーキ４３は、トランスファ３３に設けられている。パーキングブレーキ４３としては、例えば、制動状態と非制動状態に切り替え可能な湿式多段式のブレーキや、ディスクブレーキなどを用いることができる。

【0034】

シャットオフ弁４５は、ブレーキ元圧供給路４４に接続されている。シャットオフ弁４５は、制御系２６からの指示に基づいて開閉される。シャットオフ弁４５は、開状態において、ブレーキ元圧供給路４４からＥＰＣ弁４６に作動油を供給する。シャットオフ弁４５は、閉状態において、ブレーキ元圧供給路４４からＥＰＣ弁４６への作動油の供給を停止する。

【0035】

本実施の形態では、制御系２６は、例えば、車両本体１が後方に移動しているときにのみシャットオフ弁４５を開状態にする。車両本体１の後方への移動は、車輪の回転やＦＮＲレバー５２の操作に基づいて、制御系２６が判断を行う。

【0036】

ＥＰＣ弁４６は、シャットオフ弁４５とシャトル弁４７を接続する流路に配置されている。ＥＰＣ弁４６は、制御系２６からの指示に基づいて開閉される。ＥＰＣ弁４６は、開状態において、シャットオフ弁４５から供給される作動油をシャトル弁４７に供給する。ＥＰＣ弁４６は、閉状態において、シャットオフ弁４５からシャトル弁４７への作動油の供給を停止する。

【0037】

ＥＰＣ弁４６は、制御系２６からの指示に応じて開度が調整され、シャトル弁４７に供給される作動油の量が変更される。

【0038】

シャトル弁４７は、サービスブレーキ弁４１を介して供給される作動油と、ＥＰＣ弁４６を介して供給される作動油のうち圧力が大きい方の作動油をブレーキ回路４２に供給する。

【0039】

詳しくは後述するが、ブレーキペダル５４が操作されずサービスブレーキ弁４１から作動油が供給されない場合でも、制御系２６からの指示によってシャットオフ弁４５およびＥＰＣ弁４６が開状態にされると、シャトル弁４７からブレーキ回路４２に作動油が供給され、自動でブレーキが作動する。

【0040】

（操作系２３）
操作系２３は、アクセル５１と、ＦＮＲレバー５２と、パーキングスイッチ５３と、ブレーキペダル５４と、復帰スイッチ５５と、ステアリング操作部５６と、を有する。

【0041】

アクセル５１は、キャブ５内に設けられている。オペレータは、アクセル５１を操作してスロットル開度を設定する。アクセル５１は、アクセル操作量を示す開度信号を生成して制御系２６へ送信する。制御系２６は、送信される信号に基づいてエンジン３１の回転速度を制御する。

【0042】

なお、アクセル５１をオフ状態にすると、エンジン３１への燃料供給が停止される。

【0043】

ＦＮＲレバー５２は、キャブ５に設けられている。ＦＮＲレバー５２は、前進、ニュートラル、または後進の位置をとることができる。ＦＮＲレバー５２の位置を示す操作信号が制御系２６に送信され、制御系２６は、ソレノイド３２ｄを制御して前進または後進を切り替える。また、ＦＮＲレバー５２がニュートラルの位置の場合、制御系２６は、ソレノイド３２ｄ、３２ｅを制御し、走行抵抗になるようにポンプ３２ａとモータ３２ｂの斜板をコントロールする。

【0044】

パーキングスイッチ５３は、キャブ５内に設けられており、オン・オフに状態を切り替え可能なスイッチであり、その状態を示す信号を制御系２６に送信する。制御系２６は、送信される信号に基づいてパーキングブレーキ４３を制動状態または非制動状態にする。

【0045】

ブレーキペダル５４は、キャブ５内に設けられている。ブレーキペダル５４は、サービスブレーキ弁４１の開度を調整する。

【0046】

復帰スイッチ５５は、後述する自動ブレーキ（回避制御の一例）によって車両本体１が停止した後、停止状態から復帰するためにオペレータによって操作される。なお、アクセル５１のオフによる制御、およびＦＮＲレバー５２のニュートラル位置による制御で生じる制動力も、自動ブレーキに含まれてもよい。
ステアリング操作部５６は、ステアリングホイール、ジョイスティックレバー等を含み、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１の屈曲角度（アーティキュレート角度）を変更する。ステアリング操作部５６が操作されると、ステアリング操作角が制御系２６に送信される。制御系２６は、ステアリング操作角を、ステアリングシリンダ９の速度または目標角度に設定し、ステアリングシリンダ９に屈曲操作指令として送信する。

【0047】

（報知系２４）
報知系２４は、警報装置６１（報知部の一例）と、自動ブレーキ作動通知ランプ６３と、を有する。

【0048】

警報装置６１は、後述する検出系２５の後方検出部７１の検出に基づいて後進時において車両本体１の後方に物体を検出した場合に制御系２６からの指示によりオペレータに警報を行う。警報装置６１による報知は、回避制御の一例に対応する。

【0049】

警報装置６１は、例えば、ランプを有し、ランプを点灯させてもよい。また、ランプに限らず、警報装置６１がスピーカを有し、音を鳴らしても良い。また、モニター等の表示パネルなどに警報を表示させてもよい。

【0050】

自動ブレーキ作動通知ランプ６３は、自動ブレーキが作動している状態であることをオペレータに通知し、復帰スイッチ５５による復帰動作が必要なことを通知する。なお、復帰スイッチ５５が操作され自動ブレーキが解除されると、自動ブレーキ作動通知ランプ６３が消灯する。

【0051】

なお、自動ブレーキ作動通知ランプ６３は、ランプに限らなくてもよく、音を鳴らしても良い。また、モニター等の表示パネルなどに通知を表示させてもよい。

【0052】

上述のように報知系２４によるオペレータに対する情報の報知の手段は、ランプ、音、モニター等適宜選択することができる。

【0053】

（検出系２５）
図３は、検出系２５を示すブロック図である。

【0054】

検出系２５は、後方検出部７１（物体検出部の一例）と、状態検出部７２と、速度センサ７３（速度検出部の一例）と、を有する。

【0055】

後方検出部７１は、車両本体１の後方の物体を検出する。後方検出部７１は、例えば、図１Ａに示すように車両本体１の後端に取り付けられているが、後端に限らなくても良い。

【0056】

後方検出部７１は、例えばミリ波レーダを有している。送信アンテナから発したミリ波帯の電波が物体の表面で反射して戻ってくる様子を受信アンテナで検出し、物体までの距離を測定することができる。状態検出部７２による検出結果が制御系２６に送信され、制御系２６は、後進時に所定範囲内に物体が存在することを判定できる。なお、ミリ波レーダに限らなくてもよく、例えばカメラなどであってもよい。後進時において後方検出部７１によって後方に物体が存在することが検出された場合に、自動ブレーキが実行される。

【0057】

状態検出部７２は、車両本体１の状態を検出する。状態検出部７２の検出に基づいて、制御系２６は、予め設定された設定ブレーキ力を用いて自動ブレーキを実施した場合の走行の安定性を考慮し、安定性の向上した転倒抑制ブレーキ力での自動ブレーキを実行する。設定ブレーキ力で制動した際の減速度を設定減速度とし、転倒抑制ブレーキ力で制動した際の減速度を転倒抑制減速度とする。なお、転倒抑制減速度は、設定減速度よりも小さく設定される。

【0058】

安定性の判断に用いられる車両本体１の状態は、例えば、（１）ホイールローダ１００の傾斜角度、（２）作業機３の姿勢、（３）荷の状態、および（４）アーティキュレート角度を挙げることができる。

【0059】

（１）ホイールローダの傾斜角度について説明する。

【0060】

図４は、傾斜面Ｓに配置されている状態のホイールローダ１００を示す図である。図４では、ホイールローダ１００は、左右方向（幅方向）において傾斜している。図５は、ホイールローダ１００の裏面を模式的に示した図である。図５は、傾斜面に対して垂直な方向からホイールローダ１００の裏面を見た図である。

【0061】

状態検出部７２は、車体角度センサ７２ｆを有している。車体角度センサ７２ｆは、車体フレーム１０に配置されている。制御系２６の車体コントローラ９０は、車体角度センサ７２ｆで検出される検出値に基づいて、ホイールローダ１００が傾斜した路面Ｓに配置されていることを判定することができる。なお、車体角度センサ７２ｆの代わりにＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を用いても良い。
状態検出部７２は、後述する（２）作業機３の姿勢、（３）荷の状態、およびアーティキュレート角度で説明する検出値も検出し、これらの検出値に基づいて制御系２６において、車両本体１の重心位置ｇｐが特定される。

【0062】

図４では、ホイールローダ１００の重心がｇｐで示されており、その重力ベクトルが矢印ｇで示されている。図４および図５には、安定範囲Ｒが示されている。
図５では、安定範囲Ｒは、例えば、フロントアクスル３４ａの中心に沿った第１直線、フロントアクスル３４ａの左端とリアアクスル３４ｂの回動中心３４ｐを結ぶ第２直線と、フロントアクスル３４ａの右端とリアアクスル３４ｂの回動中心３４ｐを結ぶ第３直線とによって囲まれる略三角形状の範囲に設定されている。図５に示されている重力ベクトルｇの位置は、重心位置ｇｐからの重力ベクトルｇと安定範囲Ｒが交わる位置である。なお、車体フレーム１０が屈曲している場合でも同様に安定範囲Ｒを設定することができる。

【0063】

重心位置ｇｐからの重力ベクトルｇの安定範囲Ｒに対する位置に基づいて、安定性が判断される。横方向の傾斜が大きくなるほど、自動ブレーキによる安定性が低下する。例えば、重力ベクトルｇの安定範囲Ｒと交わる位置が安定範囲Ｒの端に近づくにつれて徐々に安定性が低下するため、転倒抑制減速度が小さく設定される。重力ベクトルｇの安定範囲Ｒと交わる位置が安定範囲Ｒから逸脱した場合（図５においてｇ´で示す）には、自動ブレーキを実施せず、警報装置６１による警報のみが行われる。

【0064】

なお、図４では、ホイールローダ１００が左右方向において傾斜している例を示しているが、前後方向における傾斜も判断してもよい。ただし、左右方向において傾斜している方が自動ブレーキによる安定性が低くなる。

【0065】

また、図５に示すように、安定範囲Ｒの左右方向の幅が前に向かうに従って広くなっている。そのため、例えば、フロントフレーム１１側がリアフレーム１２よりも高くなるように車体フレーム１０が斜面に配置されている状態では、重力ベクトルｇと安定範囲Ｒが交わる位置が後方に移動（重力ベクトルｇ´´参照）し、横方向への安定範囲が狭くなる。このように、前後方向の傾斜が、横方向への安定性に影響する。

【0066】

（２）作業機の姿勢
図６は、ブーム１４が上方向に回動した状態のホイールローダ１００を示す図である。

【0067】

状態検出部７２は、作業機３の姿勢を検出するために、例えばブーム角度センサ７２ａ（図３参照）を有している。ブーム角度センサ７２ａによって検出されるブーム１４の角度に基づいて、制御系２６は、安定性を考慮して転倒抑制減速度を算出する。なお、ブーム角度センサ７２ａに限らずカメラを設けて画像解析を行うことによって、作業機３の姿勢を判定してもよい。

【0068】

ブーム１４の角度が増加するほど、自動ブレーキによる安定性が低下する。例えば、ブーム１４の上方向への回動角度が大きくなるに従って安定性が小さくなるため、転倒抑制減速度を小さくなるように設定することができる。なお、転倒抑制減速度の減少は、ブーム１４の角度の増加に伴って一次関数的に減少させてもよいし、指数関数的に減少させてもよい。

【0069】

（３）荷の状態
図７は、バケット１５に荷Ｗを積んでいる状態のホイールローダ１００を示す図である。

【0070】

状態検出部７２は、図３に示すように、荷の状態を検出するために、リフトシリンダ１６の圧力を検出する圧力センサ７２ｂ、ブーム角度センサ７２ａ、およびバケット１５がチルト状態であるか否かを検出するためのベルクランク角度センサ７２ｄを有している。バケット１５がチルト状態であるか否かは、バケットシリンダ１７の長さによって決まる。ブーム角度センサ７２ａによるブーム角度とベルクランク角度センサ７２ｄによるベルクランク角度から、予め記憶するテーブルに基づいてバケットシリンダ１７の長さが算出され、バケット１５がチルト状態であるか否かを検出することができる。

【0071】

圧力センサ７２ｂ、ブーム角度センサ７２ａ、およびベルクランク角度センサ７２ｄの値に基づいて、制御系２６は安定性を考慮して転倒抑制減速度を算出する。

【0072】

荷Ｗの量が多くブーム１４が上方に回動し、バケット１５がチルト状態の方が、自動ブレーキによる安定性が低下する。例えば、圧力センサ７２ｂ、ブーム角度センサ７２ａ、およびバケットシリンダ１７の長さの値が大きくなるに従って安定性が小さくなるため、転倒抑制速度が小さくなるように設定することができる。なお、圧力センサ７２ｂ、ブーム角度センサ７２ａ、およびバケットシリンダ１７の長さの値に重みづけを行って、転倒抑制速度を算出してもよい。

【0073】

また、チルト状態を検出するために、ベルクランク角度センサ７２ｄを使用せずに、バケット１５等の作業機３の位置が検出可能なセンサ（近接センサなど）を用いてもよく、任意にセンサを設定可能である。また、荷の状態を検出するために、カメラを設けて画像解析を行ってもよい。

【0074】

（４）アーティキュレート角度
図８は、屈曲している状態のホイールローダ１００の状態を示す図である。

【0075】

状態検出部７２は、図３に示すように、アーティキュレート角度θを検出するためにアーティキュレート角度センサ７２ｅを有している。アーティキュレート角度センサ７２ｅは、リアフレーム１２に対するフロントフレーム１１の傾斜角度を検出する。

【0076】

アーティキュレート角度センサ７２ｅによって検出されるアーティキュレート角度θに基づいて、制御系２６は、安定性を考慮して転倒抑制減速度を算出する。

【0077】

アーティキュレート角度θが増加するほど、自動ブレーキによる安定性が低下する。例えば、アーティキュレート角度θが大きくなるに従って安定性が小さくなるため、転倒抑制速度が小さくなるように設定することができる。なお、転倒抑制減速度の減少は、アーティキュレート角度の増加に伴って一次関数的に減少させてもよいし、指数関数的に減少させてもよい。

【0078】

速度センサ７３は、車両本体１の速度を検出し、制御系２６に送信する。

【0079】

（制御系２６）
図９は、本実施の形態のホイールローダ１００の制御系２６（制御部の一例）の構成を示すブロック図である。
制御系２６は、検知コントローラ８０と、車体コントローラ９０と、を有する。

【0080】

検知コントローラ８０と車体コントローラ９０の各々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリおよびＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリと、ストレージを含む。検知コントローラ８０と車体コントローラ９０は、ストレージに記憶されているプログラムを読み出してメインメモリに展開し、プログラムに従って所定の処理を実行する。なお、本実施の形態では、検知コントローラ８０と車体コントローラ９０の各々がＣＰＵを有していると記載したが、検知コントローラ８０と車体コントローラ９０が全体で１つのＣＰＵを有していてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して検知コントローラ８０と車体コントローラ９０に配信されてもよい。

【0081】

検知コントローラ８０は、後方検出部７１で検出された物体の情報を取得する。車体コントローラ９０は、自動ブレーキの制御を実行する。

【0082】

検知コントローラ８０は物体情報取得部８１と、距離算出部８２と、を有する。

【0083】

物体情報取得部８１は、後方検出部７１によって検出された、停止する目標とする物体（対象物）の情報を取得する。距離算出部８２は、物体の情報に基づいて、ホイールローダ１００から物体までの距離ｘ（相対距離の一例）を算出する。距離算出部８２は、後方検出部７１の送信アンテナから発したミリ波帯の電波が物体の表面で反射して戻ってくる様子に基づいて、物体までの距離ｘを算出することができる。なお、物体としては、岩、家屋などの障害物を挙げることができる。

【0084】

車体コントローラ９０は、車体情報取得部９１と、転倒抑制減速度算出部９２と、記憶部９３と、制御減速度設定部９４と、制動時間算出部９５と、制御開始距離算出部９６と、制御指示部９７と、を備える。

【0085】

車体情報取得部９１は、状態検出部７２で検出した車体情報および速度センサ７３で検出した車体速度ｖ_０を取得する。

【0086】

転倒抑制減速度算出部９２は、取得した車体情報および車体速度ｖ_０から安定性を求め、更に安全率も考慮して自動ブレーキの際のホイールローダ１００の転倒を抑制する減速度（転倒抑制減速度）を算出する。転倒抑制減速度は、上述したように転倒抑制ブレーキ力による減速度である。例えば、転倒抑制減速度算出部９２は、取得した車体情報より車両本体１の重心位置ｇｐと安定範囲Ｒを特定し、重心位置ｇｐからの重力ベクトルと安定範囲Ｒとの交点を求め、その交点の位置に基づいて安定性を求める。求めた安定性に安全率を足して転倒抑制減速度が算出される。

【0087】

記憶部９３は、車体コントローラ９０に設けられたメモリであり、予め設定された設定減速度を記憶している。設定減速度は、ブレーキ回路４２のハードの能力等から予め設定された値であり、上述したように設定ブレーキ力による減速度である。

【0088】

制御減速度設定部９４は、転倒抑制減速度と設定減速度のうち小さい減速度を選択し、選択した減速度を自動ブレーキの制御を実行する際の減速度（制御減速度）として設定する。これにより、予め設定した設定減速度で自動ブレーキを実行した場合にホイールローダ１００が転倒する可能性がある場合には、転倒抑制減速度で自動ブレーキを実行することができる。

【0089】

制動時間算出部９５は、車体速度と制御減速度（減速度の一例）からホイールローダ１００が停止するまでの時間を算出する。具体的には、車体速度をｖ_０とし制御減速度をａとし、ホイールローダ１００が停止するまでの制動時間をｔ´とすると、（式１）が成り立つ。

【0090】

（式１）・・・ｖ_０－ａｔ´＝０
そのため、ｔ´＝ｖ_０／ａを計算することによって、制動時間ｔ´を求めることができる。

【0091】

制御開始距離算出部９６は、自動ブレーキの制御を開始するための物体からの距離を算出する。ホイールローダ１００が停止するまでに進む距離をｘ´とすると、（式２）が成り立つ。

【0092】

（式２）・・・ｘ´＝ｖ_０ｔ´－（１／２）ａｔ´^２
（式２）のｔ´に上述した（式１）のｖ_０／ａを代入することにより、次の式（３）が導かれる。

【0093】

（式３）・・・ｘ´＝（１／２）ｖ_０ ^２／ａ
自動ブレーキをかける際の物体までの目標停止距離をｘｔとし、自動ブレーキをかけ始める位置（物体からの距離）をｘｂとすると、次の（式４）が成り立つ。

【0094】

（式４）・・・ｘｂ＝ｘｔ＋ｘ´
（式４）のｘ´に（式３）の（１／２）ｖ_０ ^２／ａを代入すると、次の（式５）が導かれる。

【0095】

（式５）・・・ｘｂ＝ｘｔ＋（１／２）ｖ_０ ^２／ａ
（式５）より、自動ブレーキをかけ始める位置である自動ブレーキ制御開始距離ｘｂ（開始距離の一例）を求めることができる。

【0096】

また、制御開始距離算出部９６は、警報を開始するための距離ｘｃ（物体からの警報制御開始距離）を求める。警報制御開始距離ｘｃ（開始距離の一例）は、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに基づいて設定することができる。距離ｘｃは、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂよりも大きく設定することができる。これにより、警報制御開始距離ｘｃは、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂよりも物体からの距離が遠く設定され、警報を自動ブレーキ開始前の予備警報として用いることができる。

【0097】

図１０は、ホイールローダ１００の物体Ｍからの距離を示す図である。

【0098】

制御指示部９７は、距離算出部８２で算出された距離ｘが、制御開始距離算出部９６で算出した警報制御開始距離ｘｃに達すると警報装置６１に発報指示を行う。これにより、警報装置６１が警報を発する。

【0099】

制御指示部９７は、距離ｘが自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに達すると、制御減速度ａとなる開度になるようにシャットオフ弁４５およびＥＰＣ弁４６に開指示を行う。これにより、ブレーキペダル５４を操作していない場合でも、シャトル弁４７を介して作動油がブレーキ回路４２に供給され、制御減速度ａで制動が行われる。そして、図１０に示すように、物体Ｍからの距離ｘｔでホイールローダ１００が停止する。停止した状態のホイールローダ１００が二点鎖線で示されている。

【0100】

制御指示部９７は、自動ブレーキの制御を開始すると、自動ブレーキ作動通知ランプ６３に点灯指示を行う。

【0101】

オペレータが復帰スイッチ５５を操作し、自動ブレーキが解除されると、制御指示部９７は自動ブレーキ作動通知ランプ６３に消灯指示を行う。

【0102】

なお、オペレータがブレーキペダル５４を操作し、サービスブレーキ弁４１から供給される作動油の圧力がＥＰＣ弁４６から供給される作動油の圧力よりも大きくなると、サービスブレーキ弁４１から供給される作動油によってブレーキ回路４２が作動する。

【0103】

＜動作＞
次に、本実施の形態のホイールローダ１００の制御動作について説明する。

【0104】

図１１は、本実施の形態のホイールローダ１００の制御動作を示すフロー図である。

【0105】

はじめに、ステップＳ１０において、物体情報取得部８１が、後方検出部７１から物体Ｍの情報を取得する。物体情報取得部８１は、後進が行われていることを検出している状態において、後方検出部７１から所定範囲内における物体の情報を受け取ると、受け取った物体の情報を距離算出部８２に送信する。物体情報取得部８１は、例えば、フロントタイヤ４もしくはリアタイヤ７が後方に向かって回転していること、またはＦＮＲレバー５２が後進位置であることによって車両本体１の後進状態を検出する。

【0106】

次に、ステップＳ２０において、車体情報取得部９１が状態検出部７２で検出した車体情報および速度センサ７３で検出した車体速度ｖ_０を取得する。車体情報は、上述したように、（１）ホイールローダ１００の傾斜角度、（２）作業機３の姿勢、（３）荷の状態、および（４）アーティキュレート角度を含む。

【0107】

次に、ステップＳ３０において、距離算出部８２が、物体の情報に基づいて、ホイールローダ１００から物体Ｍまでの距離ｘを算出する。

【0108】

次に、ステップＳ４０において、転倒抑制減速度算出部９２は、取得した車体情報から、安全率も考慮してホイールローダ１００の転倒を抑制する減速度（転倒抑制減速度）を算出する。

【0109】

次に、ステップＳ５０において、制御減速度設定部９４が、転倒抑制減速度と記憶部９３に記憶されている設定減速度のうち小さい減速度を選択し、選択した減速度を自動ブレーキの制御を実行する際の減速度（制御減速度ａ）として設定する。

【0110】

次に、ステップＳ６０において、制動時間算出部９５が、車体速度ｖ_０と制御減速度ａからホイールローダ１００が停止するまでの時間ｔ´を（式１）を用いて算出する。

【0111】

次に、ステップＳ７０において、制御開始距離算出部９６が、車体速度ｖ_０、制御減速度ａ、および制動時間ｔ´より、（式１）～（式５）を用いて自動ブレーキ制御開始距離ｘｂを算出する。また、制御開始距離算出部９６は、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに基づいて、警報を開始する警報制御開始距離ｘｃを算出する。

【0112】

次に、ステップＳ８０において、制御指示部９７は、距離算出部８２で算出された距離ｘが、制御開始距離算出部９６で算出した警報制御開始距離ｘｃに達すると警報装置６１に発報指示を行い、距離ｘが自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに達すると、シャットオフ弁４５に開指示を行い、制御減速度ａとなる開度になるようにＥＰＣ弁４６に開指示を行う。

【0113】

これにより、距離ｘが警報制御開始距離ｘｃに達すると警報装置６１が動作して警報が開始され、次に、距離ｘが自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに達すると、制御減速度ａによって自動ブレーキが動作し、物体Ｍからの距離ｘｔでホイールローダ１００が停止する。

【0114】

＜特徴＞
（１）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００（作業機械の一例）は、車両本体１と、後方検出部７１（物体検出部の一例）と、状態検出部７２と、制御系２６（制御部の一例）とを備える。車両本体１は、走行体２と、走行体２に配置された作業機３と、を有する。後方検出部７１は、車両本体１の周囲の物体Ｍを検出する。状態検出部７２は、車両本体１の傾斜、屈曲、および作業機３の少なくとも１つの状態を検出する。制御系２６は、状態検出部７２の検出情報から求められる車両本体１が停止できる横方向の安定範囲Ｒと重心位置ｇｐの関係に基づき、物体Ｍを検出した際の自動ブレーキに用いる制御減速度ａ（減速度の一例）を設定する。

【0115】

これにより、車両本体１の横方向の安定性に応じた減速度を用いて、物体Ｍを検出した際に回避制御（自動ブレーキまたは警報装置６１による警報）を実行することができる。

【0116】

また、車両本体１が、横方向における安定性が低い傾斜状態であることを検出することができる。また、車両本体１が、横方向における安定性が低い屈曲状態であることを検出することができる。また、車両本体１が、横方向における安定性が低い作業機３の状態であることを検出することができる。

【0117】

（２）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００（作業機械の一例）は、速度センサ７３（速度検出部の一例）を更に備える。速度センサ７３は、車両本体１の速度を検出する。制御系２６は、制御減速度ａと車両本体１の速度ｖ_０に基づいて、物体Ｍとの衝突を回避する回避制御を開始する物体Ｍからの自動ブレーキ制御開始距離ｘｂ（開始距離の一例）を設定し、車両本体１から物体Ｍまでの相対距離ｘと自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに基づいて回避制御を実行する。

【0118】

これにより、回避制御として自動ブレーキを行う場合には、車両本体１の横方向への安定性を考慮した制御ブレーキ力で自動ブレーキを行うため、横方向への安定性を考慮して減速を行うことができる。

【0119】

また、車両本体１の横方向への安定性に応じた制御減速度を用いて、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂを設定するため、制御ブレーキ力に応じた制動距離に基づいて回避制御を行うことができる。このため、安定した走行状態で物体Ｍとの衝突を抑制することができる。

【0120】

（３）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００では、制御系２６（制御部の一例）は、自動ブレーキに用いるために予め設定された設定減速度（第１減速度の一例）と、安定範囲Ｒに対する重心位置ｇｐに基づいて設定された転倒抑制減速度（第２減速度の一例）とを比較し、小さい方を制御減速度（減速度の一例）として設定する。

【0121】

これにより、予め設定された設定減速度で自動ブレーキを作動した場合に横転する可能性があるときには、設定減速度を用いず車両本体１の状態を考慮した転倒抑制減速度で自動ブレーキを行うため、安定した走行状態で物体Ｍとの衝突を抑制することができる。

【0122】

また、車両本体１の状態に基づいて設定した転倒抑制減速度を用いて、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂを設定するため、転倒抑制減速度によって伸びた制動距離に基づいて回避制御を行うことができる。

【0123】

（４）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００では、制御系２６は、車両本体１の重心位置ｇｐからの重力ベクトルｇと、安定範囲Ｒとの比較に応じて転倒抑制減速度を設定する。
これにより、横転せずに安定した走行で減速可能な転倒抑制減速度を設定することができる。

【0124】

（５）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００では、回避制御は、制御ブレーキ力で自動ブレーキを作動する制御を含む。

【0125】

これにより、車両本体１の状態に応じて転倒を抑制するように制御ブレーキ力による減速度で自動ブレーキを作動させることができる。

【0126】

（６）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００は、警報装置６１（報知部の一例）を更に備える。警報装置６１は、物体Ｍを検出したことを報知する。回避制御は、警報装置６１による報知を行う制御を含む。

【0127】

これにより、オペレータに物体Ｍの検出を報知でき、オペレータは物体Ｍとの衝突を回避するように操作を行うことができる。

【0128】

（７）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００では、制御系２６は、走行体２の速度および減速度ａを用いて物体Ｍから所定距離ｘｔ手前で車両本体１が停止できる距離を、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂとして設定する。

【0129】

これにより、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに基づいて、回避制御を行うことで物体Ｍとの衝突を抑制することができる。

【0130】

（８）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００では、回避制御は、制御ブレーキ力で自動ブレーキを作動する制御を含む。制御系２６は、相対距離ｘが、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに達すると、制御ブレーキ力で自動ブレーキを作動する。

【0131】

これにより、物体Ｍとの相対距離ｘが自動ブレーキ制御開始距離Ｘｂに達すると、制御ブレーキ力で自動ブレーキを作動させることにより、物体Ｍの手前で停止することができる。

【0132】

（９）
本実施の形態にかかるホイールローダ１００は、警報装置６１（報知部の一例）を更に備える。警報装置６１は、物体Ｍを検出したことを報知する。回避制御は、警報装置６１による報知を行う制御を更に含む。制御系２６は、相対距離ｘが、警報制御開始距離ｘｃに達すると、警報装置６１による報知を行う。警報装置６１による報知を行う警報制御開始距離ｘｃは、自動ブレーキを作動する自動ブレーキ制御開始距離ｘｂより物体Ｍから遠い距離に設定されている。

【0133】

これにより、オペレータに、自動ブレーキが開始される自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに達することを警報装置６１によって予備的に知らせることができる

【0134】

（１０）
本実施の形態のホイールローダ１００では、作業機３の状態は、作業機３の姿勢および作業機３の積み荷の状態の少なくとも一方を含む。

【0135】

これによって、車両本体１が、作業機３の姿勢及び積荷により設定ブレーキ力で制動させた場合に転倒予防の必要があるような不安定な状態であることを検出することができる。

【0136】

（１１）
本実施の形態のホイールローダ１００では、車両本体１は、車体フレーム１０と、フロントアクスル３４ａと、リアアクスル３４ｂと、一対のフロントタイヤ４と、一対のリアタイヤ７と、を有する。車体フレーム１０は、作業機３が取り付けられたフロントフレーム１１と、カウンタウェイト８が配置され、フロントフレーム１１の後側に連結されたリアフレーム１２と、を有する。フロントアクスル３４ａは、フロントフレーム１１に接続されている。リアアクスル３４ｂは、前後方向に対して垂直なロール方向に回動可能にリアフレーム１２に接続されている。一対のフロントタイヤ４は、フロントアクスル３４ａの両端に取り付けられている。一対のリアタイヤ７は、リアアクスル３４ｂの両端に取り付けられている。状態検出部７２は、車両本体１の傾斜状態として、車体フレーム１０の傾斜角度を検出する、

【0137】

これにより、オシレート機構を有するホイールローダ１００の車両本体１の傾斜角度に基づいた横方向の安定性に応じて自動ブレーキの際の制御減速度を設定することができる。

【0138】

（１２）
本実施の形態のホイールローダ１００では、安定範囲Ｒは、リアアクスル３４ｂの回動中心３４ｐとフロントアクスル３４ａの両端を結ぶ範囲に設定される。
これにより、オシレート機構を考慮した安定範囲を設定することができる。

【0139】

（１３）
本実施の形態のホイールローダ１００（作業機械の一例）では、ブレーキ回路４２（サービスブレーキの一例）と、ブレーキ回路４２への作動油の供給量を調整可能なＥＰＣ弁４６（ブレーキ弁の一例）と、を更に備える。制御系２６は、ＥＰＣ弁４６を駆動しブレーキ回路４２を用いて自動ブレーキによる制動を行う。

【0140】

これによって、物体Ｍを検出した場合に、車両本体１を自動で停止させることができる。

【0141】

（１４）
本実施の形態のホイールローダ１００（作業機械の一例）の制御方法は、ステップＳ１０（物体情報取得ステップの一例）と、ステップＳ２０（状態検出ステップの一例）と、ステップＳ５０（設定ステップの一例）と、を備える。ステップＳ１０は、走行体２および走行体２に配置された作業機３を有する車両本体１の周囲の物体Ｍの情報を取得する。ステップＳ２０は、車両本体１の傾斜、屈曲、および前記作業機の少なくとも１つの状態を検出する。ステップＳ５０は、ステップS２０の検出情報から求められる車両本体１が停止できる横方向の安定範囲Ｒと重心位置ｇｐの関係に基づき、物体Ｍを検出した際の自動ブレーキに用いる制御減速度ａ（減速度の一例）を設定する。

【0142】

これにより、車両本体１の横方向の安定性に応じた減速度を用いて、物体Ｍを検出した際に、回避制御（自動ブレーキまたは警報装置６１による警報）を実行することができる。

【0143】

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0144】

（Ａ）
上記実施の形態のホイールローダ１００では、車両本体１が後進時以外では、シャットオフ弁４５によって流路を閉じた状態とすることによって、後進時にのみ自動ブレーキを実行可能としているが、後進時に限らなくてもよく、前進時にも自動ブレーキを実行可能としてもよい。

【0145】

（Ｂ）
上記実施の形態のホイールローダ１００では、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂよりも手前の警報制御開始距離ｘｃで警報装置６１による報知を行っているが、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂと同じ位置で警報装置６１による報知を行ってもよい。要するに、算出された自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに基づいて警報制御開始距離が設定されればよい。

【0146】

（Ｃ）
上記実施の形態のホイールローダ１００では、回避制御として、自動ブレーキの制御と警報装置６１による発報の双方を実行しているが、どちらか一方だけであってもよい。

【0147】

回避制御として警報装置６１による発報だけが実行される場合、自動ブレーキ制御開始距離ｘｂに基づいて警報制御開始距離ｘｃが設定され、相対距離ｘが距離ｘｃに達すると警報装置６１による報知が行われるが、相対距離ｘが距離ｘｂに達しても自動ブレーキは開始されない。

【0148】

この場合、オペレータに回避制御を行うように知らせることができるため、オペレータは例えば車両の状態を見て適切なブレーキ力を生じるようにブレーキペダル５４を踏むなどの動作を行うことが可能となる。

【0149】

（Ｄ）
上記実施の形態では、制御系２６がＥＰＣ弁４６と同時にシャットオフ弁４５を開状態にしているが、車両本体１が後進状態であることを検出した場合には、物体Ｍの検出にかかわらずシャットオフ弁４５を開状態にしてもよい。この場合、制御系２６は、自動ブレーキを作動させる際にＥＰＣ弁４６を開状態に制御するだけでよい。

【0150】

（Ｅ）
上記実施の形態では、サービスブレーキのブレーキ回路４２を用いて自動ブレーキにおける転倒抑制ブレーキ力を生じさせているが、アクセル５１をオフにした際の内部慣性またはＦＮＲレバー５２をニュートラルの位置に配置した場合のポンプ３２ａとモータ３２ｂの斜板による走行抵抗を用いてもよい。

【0151】

（Ｆ）
上記実施の形態では、駆動系２１にＨＳＴ３２を用いているが、ＨＳＴに限らなくても良く、トルクコンバータであってもよい。図１２は、駆動系２１にトルクコンバータ１３２とトランスミッション１３３が設けられた構成を示すブロック図である。エンジン３１からの駆動力はトルクコンバータ１３２を介してトランスミッション１３３に伝達される。トランスミッション１３３は、トルクコンバータ１３２を介して伝達されるエンジン３１の回転駆動力を変速してアクスル３４に伝達する。トランスミッション１３３には、パーキングブレーキ４３が設けられている。

【0152】

なお、トルクコンバータの場合においても、転倒抑制ブレーキ力をＥＰＣ弁４６の開度を調整して生じさせてもよい。また、アクセル５１をオフ状態にすることによって転倒抑制ブレーキ力を生じさせてもよい。

【0153】

さらに、ＨＳＴに限らず、ＨＭＴ（Hydro Mechanical Transmission）が用いられても良い。

【0154】

なお、制動力の制御は、サービスブレーキ弁４１を用いたサービスブレーキ、パーキングブレーキ４３、他に制動力を変更する手段を適宜適用できる。
また、サービスブレーキ、パーキングブレーキ４３等のブレーキと原動機側の内部慣性を任意に組み合わせてもよい。

【0155】

（Ｇ）
上記実施の形態のホイールローダはオペレータが搭乗して操作してもよいし、無人で操作されてもよい。

【0156】

（Ｈ）
上記実施の形態では、作業機械の一例としてホイールローダを用いて説明したが、ホイールローダに限らなくてもよく、油圧ショベル等であってもよい。アーティキュレート式ではない作業機械の場合、車体情報としてアーティキュレート角度に代えてステアリング角度を検出して転倒抑制減速度の設定に用いてもよい。

【0157】

（Ｉ）
上記実施の形態では、安定範囲Ｒは、底面視において略三角形状であるが、これに限られるものではない。例えば、図１３に示す安定範囲Ｒは、フロントアクスル３４ａの中心軸に沿った第１直線、リアアクスル３４ｂの中心軸に沿った第２直線と、フロントアクスル３４ａの左端とリアアクスル３４ｂの左端を結び、且つ第１直線および第２直線に交わる第３直線と、フロントアクスル３４ａの右端とリアアクスル３４ｂの右端を結び、且つ第１直線および第２直線に交わる第４直線とによって囲まれる範囲に設定されている。
このように、安定範囲Ｒは、長方形状に形成されていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0158】

本発明の作業機械および作業機械の制御方法によれば、安定した状態で物体との衝突を抑制することが可能な効果を発揮し、ホイールローダ等として有用である。

【符号の説明】

【0159】

１ ：車両本体
２ ：走行体
３ ：作業機
２６ ：制御系
７１ ：後方検出部
７２ ：状態検出部
７３ ：速度センサ

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】