CN102378715B - 车辆 - Google Patents

Abstract

通过减少固定了能动重量部时的车辆加速度和车辆减速度的限制值，即使在能动重量部固定在大幅偏离中立位置的位置时，也能够尽可能地确保运动性能，并能够确保充分的安全性，能够方便、安全、舒适地使用。因此，具有安装在车体上并能够转动的驱动轮12、相对于上述车体可移动地被安装的能动重量部、将该能动重量部相对于车体进行固定的能动重量部制动器、和对于赋予上述驱动轮12的驱动转矩以及上述能动重量部的位置进行控制从而对上述车体的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置在将上述能动重量部相对于车体进行了固定时，使车辆加速度和车辆减速度的限制值与将要将能动重量部相对于车体进行固定时的车辆加速度和车辆减速度相比减少。

Description

车辆

技术领域

本发明涉及一种利用倒立摆的姿态控制的车辆。

背景技术

过去，提出了有关利用倒立摆的姿态控制的车辆的技术。例如，提出了具有在同轴上配置的2个驱动轮、对乘员的重心移动引起的车体的姿态变化进行感知从而进行驱动的车辆，一边对安装在球体状的单一驱动轮上的车体的姿态进行控制一边移动的车辆等的技术(例如，参照专利文献1)。

此时，通过前后移动作为平衡重物的能动重量部，进行倒立控制，移动车辆。

[专利文献1]日本专利特开2004-129435号公报

但是，在上述过去的车辆中，有时需要通过固定能动重量部，以防止该能动重量部自由移动，从而妨碍倒立控制。例如，当移动能动重量部的促动器出现异常时，需要使制动器动作，固定能动重量部。此时，有可能不能保障安全性和舒适性。

由于能动重量部的固定，车辆的加减速性能的实质极限值会降低。即，由于因能动重量部的固定而导致重心的可移动范围变化，如果与正常时一样为了进行加减速而施加驱动转矩时，有时会不能维持车体的倒立姿态。此时，有可能不能充分保障安全性。

还有，因能动重量部的固定位置的不同，加速性能和减速性能的极限值的降低量会不同。例如，当搭乘部固定在非常靠前方的位置时，与加速性能相比，减速性能会大幅下降，有可能会由于不适当的操纵而使得操纵性恶化。此时，有可能不能充分保障安全性和操纵性。

要是在这些条件下为了保障安全性而使车辆强制停止，则有可能不能实现在非常时候退避到道路外或路肩的行驶动作等，从而带来安全性和方便性的问题。

本发明为了解决上述过去的车辆中的问题，提供一种使用方便、且安全舒适的车辆，通过减少固定能动重量部时的车辆加速度和车辆减速度的限制值，即使当能动重量部固定在远离中立位置的位置，也能够尽可能地确保运动性能，并且能够确保充分的安全性。

发明内容

因此，在本发明的车辆中，具有安装在车体上并能够转动的驱动轮、相对于上述车体可移动地被安装的能动重量部、将该能动重量部相对于车体进行固定的能动重量部制动器、和对于赋予上述驱动轮的驱动转矩以及上述能动重量部的位置进行控制从而对上述车体的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置在将上述能动重量部相对于车体进行了固定时，使车辆加速度和车辆减速度的限制值与将要将能动重量部相对于车体进行固定时的车辆加速度和车辆减速度相比减少。

本发明的其它的车辆中，上述车辆控制装置还使针对车辆加速度和车辆减速度的目标值的限制值与将要将能动重量部相对于车体进行固定时的车辆加速度和车辆减速度的目标值相比减少。

本发明的另外其它的车辆中，上述车辆控制装置还根据上述能动重量部的固定位置，确定上述限制值的减少量。

本发明的另外其它的车辆中，上述车辆控制装置还根据从上述能动重量部的可动域前缘至上述固定位置的距离，确定车辆加速度的限制值的减少量，根据从上述能动重量部的可动域后缘至上述固定位置的距离，确定车辆减速度的限制值的减少量。

本发明的另外其它的车辆中，上述车辆控制装置还根据车辆减速度的限制值，进一步减少车辆加速度的限制值。

本发明的另外其它的车辆中，上述车辆控制装置还对车辆加速度的限制值进行修正，以使其小于车辆减速度的限制值。

本发明的另外其它的车辆中，上述车辆控制装置还根据车辆减速度的限制值，减少驱动轮转动角速度的限制值。

本发明的另外其它的车辆中，上述车辆控制装置还根据上述能动重量部的固定位置，对目标车体倾斜角进行修正。

发明效果

根据本发明之一的结构，即使当能动重量部固定在大幅偏离中立位置的位置，也能够尽可能地确保运动性能，能够确保充分的安全性。

根据本发明之二的结构，可以在能够维持车辆的姿态的范围内，设定目标值。

根据本发明之三和本发明之四的结构，可以根据现状下车辆具有的实际的加减速性能的极限，确定限制值，能够在安全范围内最大限度的发挥车辆的性能。

根据本发明之五和本发明之六的结构，可以相对于现状的最大减速度，限制适当的最大加速度，不会给乘员带来不协调感，可以保障安全性和操纵性。

根据本发明之七的结构，可以相对于现状的最大减速度，限制适当的最高速度，不会给乘员带来不协调感，可以保障安全性和操纵性。

根据本发明之八的结构，即使当能动重量部固定在大幅偏离中立位置的位置，也能够确保安全性和操纵性。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的车辆的姿态变化的概略图。

图2是表示本发明的第1实施方式的车辆系统的结构的方框图。

图3是表示本发明的第1实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

图4是表示本发明的第1实施方式的通常行驶和姿态控制处理的动作的流程图。

图5是表示本发明的第1实施方式的非常行驶和姿态控制处理的动作的流程图。

图6是表示本发明的第2实施方式的车辆的姿态变化的概略图。

图7是表示本发明的第2实施方式的车辆系统的结构的方框图。

图8是表示本发明的第2实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

图9是表示本发明的第2实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

图10是表示本发明的第3实施方式的车辆系统的结构的方框图。

图11是表示本发明的第3实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的第1实施方式的车辆的姿态变化的概略图。图2是表示本发明的第1实施方式的车辆系统的结构的方框图。另外，在图1中，(a)为加速行驶中，(b)为加速终了后的静止状态。

在图1中，10为本实施方式的车辆，具有车体的本体部11、驱动轮12、支持部13以及搭载乘员15的搭乘部14。上述车辆10可以使车体前后倾斜。并且，与倒立摆的姿态控制一样，对车体的姿态进行控制。在图1所示的例中，车辆10可以沿右方向前进，沿左方向后退。

上述驱动轮12可相对于作为车体一部分的支持部13转动地被支持，通过作为驱动促动器的驱动马达52受到驱动。另外，驱动轮12的轴沿着与图1的图面垂直的方向延伸，驱动轮12以该轴为中心进行转动。还有，上述驱动轮12可以是单数，也可以是复数。当为复数时，在同轴上并列配置。在本实施方式中，说明驱动轮12具有2个的情况。此时，各驱动轮12通过各自的驱动马达52独立地受到驱动。另外，作为驱动促动器，例如可以采用液压马达、内燃发动机等，这里说明采用作为电动马达的驱动马达52的情况。

还有，作为车体的一部分的本体部11受到支持部13的来自下方的支持，位于驱动轮12的上方。并且，发挥能动重量部作用的搭乘部14安装在本体部11上，能够沿车辆10的前后方向，相对于本体部11进行相对并进，换句话说，能够沿车体转动圆的切线方向相对移动。

这里，能动重量部具有一定程度的质量，通过相对于本体部11进行并进、即、前后移动，可以对车辆10的重心位置进行能动地补偿。并且，能动重量部并不一定要是搭乘部14，也可以是将电池等具有重量的周边机器安装在本体部11上并使其能够并进的装置。也可以是将重物、锤(平衡锤)、平衡器等专用的重物部件安装在本体部11上并使其能够并进的装置。还有，也可以同时使用搭乘部14、具有重量的周边机器和专用的重量部件。

在本实施方式中，为了说明方便，举例说明了乘员15搭乘的搭乘部14作为能动重量部发挥作用的情况，但乘员15并不一定要搭乘在搭乘部14，例如，当车辆10利用遥控操作进行操纵时，可以在搭乘部14上没有搭乘乘员15，也可以取代乘员15，而搭载货物。上述搭乘部14与乘用车、公共汽车等汽车中使用的座椅一样，由足踏部、座面部、靠背部、和头枕构成，经由图中未表示的移动机构，安装在本体部11上。

还有，上述移动机构具有直线导轨装置等低阻力的直线移动机构、以及作为能动重量部促动器的能动重量部马达62，利用该能动重量部马达62驱动搭乘部14，沿行驶方向相对于本体部11进行前后移动。另外，作为能动重量部促动器，也可以使用例如液压马达、线性马达等，这里说明采用旋转式电动马达的能动重量部马达62的情况。

直线导轨装置具有例如安装在本体部11上的导轨、安装在搭乘部14上沿着导轨滑移的底盘、和处于导轨与底盘之间的滚球、滚柱等的滚动体。并且，在导轨的左右侧面部上，沿长度方向形成有2条直线状的轨道漕。还有，底盘的截面形成为コ字形状，在其相向的2个侧面部内部，与导轨的轨道漕分别相向形成2条轨道漕。滚动体组装入轨道漕之间，伴随着导轨与底盘的相对直线运动，在轨道漕内部滚动。另外，在底盘上，形成有连接轨道漕两端的返回通路，滚动体在轨道漕和返回通路中循环运动。

还有，直线导轨装置具有作为停止该直线导轨装置的动作的制动装置的能动重量部制动器63。该能动重量部制动器63希望是在电力供给时释放的装置，例如，无励磁动作型的电磁制动器。象车辆10停车时那样不需要搭乘部14的动作时，利用能动重量部制动器63，将底盘固定在导轨上，从而保持本体部11与搭乘部14的相对位置关系。并且，当需要动作时，解除能动重量部制动器63，使本体部11侧的基准位置与搭乘部14侧的基准位置之间的距离控制在规定值。

在上述搭乘部14的旁边配置有作为目标行驶状态获取装置的输入装置30，输入装置30具有操纵杆31。乘员15通过对作为操纵装置的操纵杆31进行操作，对车辆10进行操纵，即，输入车辆10的加速、减速、转弯、原地转动、停止、制动等的行驶指令。另外，只要是能够让乘员15进行操作输入行驶指令的装置，也可以取代操纵杆31，而采用其它的装置、例如，踏板、方向盘、滚轮、触摸屏、按键等装置来作为目标行驶状态获取装置。

另外，当车辆10通过遥控进行操纵时，也可以取代上述操纵杆31，而将通过有线或无线接收遥控器的行驶指令的接收装置作为目标行驶状态获取装置。还有，在车辆10按照预先确定的行驶指令数据进行自动行驶时，可以取代上述操纵杆31，将读取存储在半导体存储器、硬盘等存储介质中的行驶指令数据的数据读取机构作为目标行驶状态获取装置。

还有，如图2所示，车辆系统具有车辆控制装置20。该车辆控制装置20具有主控制ECU(Electronic Control Unit)21、驱动轮控制ECU22和能动重量部控制ECU23。上述主控制ECU21、驱动轮控制ECU22和能动重量部控制ECU23是具有CPU、MPU等运算机构、磁盘、半导体存储器等存储机构、输出输入接口等、对车辆10的各部的动作进行控制的计算机系统，设置在例如本体部11上，但也可以设置在支持部13或搭乘部14上。还有，上述主控制ECU21、驱动轮控制ECU22和能动重量部控制ECU23可以是分别独立的结构，也可以是一体化的结构。

并且，主控制ECU21与驱动轮控制ECU22、驱动轮传感器51和驱动马达52一起，作为对驱动轮12的动作进行控制的驱动轮控制系统50的一部分发挥作用。上述驱动轮传感器51由旋转变压器、编码器等构成，发挥驱动轮转动状态测定装置的作用，检测表示驱动轮12的转动状态的驱动轮转动角以及/或者转动角速度，并传送到主控制ECU21。还有，该主控制ECU21向驱动轮控制ECU22传送驱动转矩指令值，该驱动轮控制ECU22向驱动马达52供给相当于所接收的驱动转矩指令值的输入电压。然后，该驱动马达52根据输入电压向驱动轮12施加驱动转矩，这样，发挥驱动促动器的作用。

主控制ECU21与能动重量部控制ECU23、能动重量部传感器61、能动重量部马达62和能动重量部制动器63一起，作为对能动重量部即搭乘部14的动作进行控制的能动重量部控制系统60的一部分发挥作用。上述能动重量部传感器61由编码器等构成，发挥能动重量部移动状态测定装置的作用，检测表示搭乘部14的移动状态的能动重量部位置以及/或者移动速度，并传送到主控制ECU21。还有，该主控制ECU21向能动重量部控制ECU23传送能动重量部推力指令值，该能动重量部控制ECU23则向能动重量部马达62供给相当于所接收的能动重量部推力指令值的输入电压。还有，主控制ECU21向能动重量部制动器63供给动作电压。并且，上述能动重量部马达62根据输入电压向搭乘部14施加使搭乘部14并进移动的推力，这样，发挥能动重量部促动器的作用。还有，上述能动重量部制动器63发挥制动器装置的作用，根据动作电压，将搭乘部14保持在相对于本体部11不能移动的状态。

另外，在本实施方式中，从主控制ECU21向能动重量部制动器63直接输入动作电压，但也可以由主控制ECU21向能动重量部控制ECU23传送制动动作信号，而由能动重量部控制ECU23向能动重量部制动器63赋予动作电压。

另外，主控制ECU21与驱动轮控制ECU22、能动重量部控制ECU23、车体倾斜传感器41、驱动马达52、能动重量部马达62和能动重量部制动器63一起，作为对车体的姿态进行控制的车体控制系统40的一部分发挥作用。上述车体倾斜传感器41由加速度传感器、陀螺仪传感器等构成，发挥车体倾斜状态测定机构的作用，检测表示车体的倾斜状态的车体倾斜角以及/或者倾斜角速度，并传送到主控制ECU21。还有，该主控制ECU21向驱动轮控制ECU22传送驱动转矩指令值，向能动重量部控制ECU23传送能动重量部推力指令值。

另外，各传感器也可以是获取复数个状态量的装置。例如，作为车体倾斜传感器41，可以同时使用加速度传感器和陀螺仪传感器，根据二者的测定值确定车体倾斜角和车体倾斜角速度。

还有，从功能的角度来说，车辆控制装置20具有限制车辆加速度和车辆减速度的车辆加速度限制机构、和修正车辆加速度和车辆减速度的限制值的加速度限制值修正机构。

通过利用上述车辆控制装置20进行姿态控制，车辆10在加速行驶时，如图1(a)所示，在向前方移动了搭乘部14的状态下进行加速。并且，如果在加速行驶中能动重量部马达62出现异常，即促动器出现异常，则使能动重量部制动器63进行动作。这样，在加速结束后，为了保持车体的倒立姿态，如图1(b)所示，向后方倾斜车体。

这样，当利用能动重量部制动器63固定了搭乘部14时，由于车体重心的可动量降低，加速性能和减速性能同时降低。还有，当利用规定值限制车体倾斜角时，与向前方的重心可动量相比，向后方的重心可动量大幅降低，其结果，与加速性能相比减速性能大幅降低。

这里，在本实施方式中，当固定了搭乘部14时，减少车辆加速度和车辆减速度的限制值。

接着，详细说明上述结构的车辆10的动作。首先，说明车辆控制处理的概要。

图3是表示本发明的第1实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

在车辆控制处理中，车辆控制装置20首先进行马达正常判定，判定马达是否正常(步骤S1)。此时，判定能动重量部马达62是否能够产生推力。具体来说，能动重量部控制ECU23具有马达诊断机构，当能动重量部马达62不能产生推力、即诊断为异常时，向主控制ECU21传送规定的信号。如果该主控制ECU21接收到该信号，则判定马达不正常。

当判定马达正常时，车辆控制装置20进行制动器解除(步骤S2)。此时，解除能动重量部制动器63，使作为能动重量部的搭乘部14能够移动。具体来说，主控制ECU21向能动重量部制动器63输入动作电压。

接着，车辆控制装置20进行通常行驶和姿态控制处理(步骤S3)，一边适当移动搭乘部14，一边保持车体的姿态，并实现来自乘员15的行驶指令，结束车辆控制处理。另外，按照规定的时间间隔(例如，每100[μs])，循环执行该车辆控制处理。

另一方面，判定马达是否正常，当出现异常时，车辆控制装置20进行制动器动作(步骤S4)。此时，使能动重量部制动器63动作，在车体上固定作为能动重量部的搭乘部14。具体来说，主控制ECU21停止向能动重量部制动器63输入动作电压。

接着，车辆控制装置20进行非常行驶和姿态控制处理(步骤S5)，在固定了搭乘部14的状态下，保持车体的姿态，实现来自乘员15的行驶指令，结束车辆控制处理。

接着，说明通常行驶和姿态控制处理。

图4是表示本发明的第1实施方式的通常行驶和姿态控制处理的动作的流程图。

在本实施方式中，利用下面的符号表示状态量和参数。

θ_w：驱动轮转动角[rad]

θ₁：车体倾斜角(铅垂轴基准)[rad]

λ_S：搭乘部位置(能动重量部位置)[m]

g：重力加速度[m/s²]

R_w：驱动轮接地半径[m]

m_S：搭乘部质量(能动重量部质量：包括搭载物)[kg]

在通常行驶和姿态控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S3-1)。具体来说，从驱动轮传感器51获取驱动轮转动角θ_W或转动角速度

从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角θ₁或倾斜角速度

从能动重量部传感器61获取作为能动重量部位置的搭乘部位置λ_S或者作为能动重量部移动速度的搭乘部移动速度

接着，主控制ECU21计算剩余的状态量(步骤S3-2)。此时，对所获取的状态量进行时间微分或时间积分，计算剩余的状态量。例如，当获得的状态量为驱动轮转动角θ_W、车体倾斜角θ₁和搭乘部位置λ_S时，通过对其进行时间微分，可以获得转动角速度

倾斜角速度

和搭乘部移动速度还有，如果当所获得的状态量为转动角速度

倾斜角速度

和搭乘部移动速度

时，通过对其进行时间积分，可以获得驱动轮转动角θ_W、车体倾斜角θ₁和搭乘部位置λ_S。

接着，主控制ECU21获取乘员15的操纵操作量(步骤S3-3)。此时，获取乘员15输入车辆10的加速、减速、转弯、原地转动、停止、制动等行驶指令时对操纵杆31的操作量。

然后，主控制ECU21基于获取的操纵杆31的操作量，确定车辆加速度的目标值(步骤S3-4)。例如，将与操纵杆31的前后方向的操作量成正比的值作为前后车辆加速度的目标值。

接着，主控制ECU21对车辆加速度的目标值进行修正(步骤S3-5)。具体来说，利用下面的公式，进行修正。

[公式1]

${\mathrm{\&alpha;}}^{*}=\left\{\begin{array}{cc}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}\&le;-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D})\\ {\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}& (-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D}<{\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}<{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A})\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}\&GreaterEqual;{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A})\end{array}\right.$

为修正前的车辆加速度目标值，是根据操纵杆31的操作量来确定的值。

还有，α_Max，A为车辆加速度限制值，α_Max，D为车辆减速度限制值，分别由下面公式获得。

α_Max，A＝α_Max，A，O

α_Max，D＝α_Max，D，O

另外，α_Max，A，O为标准车辆加速度限制值，α_Max，D，O为标准车辆减速度限制值，分别由下面公式获得。

[公式2]

${\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A,0}=\frac{m_S{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f}+m_1{l}_1{\mathrm{\&theta;}}_{1,\mathrm{Max},f}}{\tilde{M}{R}_W+m_1{l}_1}$

${\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D,0}=\frac{m_S{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r}+m_1{l}_1{\mathrm{\&theta;}}_{1,\mathrm{Max},r}}{\tilde{M}{R}_W+m_1{l}_1}$

这里， $\tilde{M}=m_1+m_W+\frac{I_W}{R_W^2}.$

还有，θ_1，Max，f为向前方的最大倾斜角，λ_S，Max，f为从搭乘部14的基准位置至可动域前缘的距离，θ_{1，Max， r}为向后方的最大倾斜角，λ_S，Max，r为从搭乘部14的基准位置至可动域后缘的距离。

这样，利用车辆加速度限制值和车辆减速度限制值，对车辆加速度的目标值进行修正。具体来说，修正时使得车辆加速度的目标值在车辆加速度限制值以下、且在车辆减速度限制值以上。并且，当车辆加速度的目标值在车辆加速度限制值以上时，将车辆加速度限制值作为车辆加速度的目标值。当车辆加速度的目标值在车辆减速度限制值以下时，将车辆减速度限制值作为车辆加速度的目标值。

另外，车辆加速度限制值和车辆减速度限制值为利用车辆10的力学参数确定的规定值。并且，将能够利用车体的重心移动保持倒立状态的极限、即姿态控制的极限作为各限制值。这样，在能够保持车体的倒立姿态的范围内，设定车辆加速度的目标值。

接着，主控制ECU21根据车辆加速度的目标值，计算驱动轮转动角速度的目标值(步骤S3-6)。例如，对车辆加速度的目标值进行时间积分，再除以规定的驱动轮接地半径，所得值作为驱动轮转动角速度的目标值。

接着，主控制ECU21对驱动轮转动角速度的目标值进行修正(步骤S3-7)。具体来说，利用下面的公式进行修正。

[公式3]

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}=\left\{\begin{array}{cc}0& ({\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}\&le;0)\\ {\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}& (0<{\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}<{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\\ {\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}}& ({\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\end{array}\right.$

为修正前的驱动轮转动角速度的目标值，是利用驱动轮转动角加速度的目标值的时间积分所确定的值。还有，

是驱动轮转动角速度限制值，

另外，

为标准驱动轮转动角速度限制值(规定值)。

这样，利用驱动轮转动角速度限制值，对驱动轮转动角速度的目标值进行修正。具体来说，进行修正，使得驱动轮转动角速度目标值在驱动轮转动角速度限制值以下。并且，当驱动轮转动角速度目标值在驱动轮转动角速度限制值以上时，将驱动轮转动角速度限制值作为驱动轮转动角速度目标值。另外，将驱动轮转动角速度限制值设为规定值。

另外，对驱动轮转动角速度进行修正时，即满足上面公式的第1行或第3行条件时，为了满足与车辆加速度目标值的整合性，将车辆加速度目标值修正为0。

还有，为了简化说明起见，本实施方式中，只对于车辆10停止和前进的情况进行了说明，对于车辆10后退的情况，也可以引入同样的控制，获得同样的效果。

接着，主控制ECU21确定车体倾斜角和搭乘部位置的目标值(步骤S3-8)。具体来说，根据车辆加速度的目标值和车辆速度的目标值，利用下面的公式，确定搭乘部位置的目标值。

[公式4]

${\mathrm{\&lambda;}}_S^{*}=\left\{\begin{array}{cc}-{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r}& ({\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}\&le;-{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r})\\ {\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}& (-{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r}<{\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}<{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f})\\ {\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f}& ({\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}\&GreaterEqual;{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f})\end{array}\right.$

为基本搭乘部位置目标值， ${\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}=\frac{m_1{l}_1+\tilde{M}{R}_W}{M_S}{\mathrm{\&alpha;}}^{*\&CenterDot;}.$

还有，根据车辆加速度的目标值和车辆速度的目标值，利用下面的公式，确定车体倾斜角的目标值。

[公式5]

${\mathrm{\&theta;}}_1^{*}=\left\{\begin{array}{cc}{\widetilde{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*}+{\mathrm{\&theta;}}_{S,\mathrm{Max},r}& ({\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}\&le;-{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r})\\ 0& (-{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r}<{\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}<{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f})\\ {\widetilde{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*}-{\mathrm{\&theta;}}_{S,\mathrm{Max},f}& ({\widetilde{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*}\&GreaterEqual;{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f})\end{array}\right.$

为基本车体倾斜角目标值， ${\widetilde{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*}=\frac{m_1{l}_1+\tilde{M}{R}_W}{m_1{l}_1}{\mathrm{\&alpha;}}^{*\&CenterDot;}.$ 还有，θ_S，Max，f和θ_S，Max，r为搭乘部可动极限位置的车体倾斜角换算值， ${\mathrm{\&theta;}}_{S,\mathrm{Max},f}=\frac{m_S{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f}}{m_1{l}_1},$

${\mathrm{\&theta;}}_{S,\mathrm{Max},r}=\frac{m_S{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r\&CenterDot;}}{m_1{l}_1}.$

这样，考虑伴随车辆加速度作用在车体上的惯性力和驱动马达反转矩，确定车体倾斜角和搭乘部位置的目标值。并且，移动车体的重心，以利用重力的作用抵消这些车体倾斜转矩。具体来说，当车辆10加速时，向前方移动搭乘部14以及/或者向前方倾斜车体。另一方面，当车辆10减速时，向后方移动搭乘部14以及/或者向后方倾斜车体。还有，当搭乘部移动到达极限时，开始倾斜车体。

这样，对于微小的加减速，不再有前后的车体倾斜，从而提高了乘员15的乘坐舒适度。还有，即使在一定程度的高速行驶时也能够保持直立状态，对于乘员15来说，减小了视野的变化。

另外，在本实施方式中，在低加速度时以及/或者在低速行驶时，只移动搭乘部来应对，但也可以利用车体倾斜来应对该车体倾斜转矩的一部分或全部。通过倾斜车体，可以减轻作用在乘员15上的前后方向的力。

接着，主控制ECU21计算剩余的目标值(步骤S3-9)，即，通过对各目标值进行时间微分或时间积分，分别计算出驱动轮转动角、车体倾斜角速度以及搭乘部移动速度的目标值。

接着，主控制ECU21确定各促动器的前馈输出(步骤S3-10)。具体来说，利用下面的公式，确定驱动马达52的前馈输出。

[公式6]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FF}}=\tilde{M}{R}_{W}g{\mathrm{\&alpha;}}^{*}$

这样，通过施加驱动转矩，抵消力学模型推定的惯性力，从而能够提高控制的精度。

还有，利用下面的公式，确定能动重量部马达62的前馈输出。

[公式7]

$S_{S,\mathrm{FF}}=m_{S}g{\mathrm{\&theta;}}_1^{*}+m_{S}g{\mathrm{\&alpha;}}^{*}$

这样，通过施加推力，抵消力学模型推定的重力和惯性力，从而能够提高控制的精度。

这样，在本实施方式中，通过赋予理论上的前馈输出，可以实现更高精度的控制，但也可以省略前馈输出。此时，通过反馈输出，伴随着恒定误差，可以间接地赋予接近前馈输出的值。还有，上述恒定误差可以通过采用积分增益来降低。

接着，主控制ECU21确定各促动器的反馈输出(步骤S3-11)。具体来说，利用下面的公式，确定驱动马达52的反馈输出。

[公式8]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-K_{W1}({\mathrm{\&theta;}}_W-{\mathrm{\&theta;}}_W^{*})-K_{W2}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{W3}({\mathrm{\&theta;}}_1-{\mathrm{\&theta;}}_1^{*})-K_{W4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*})-K_{W5}({\mathrm{\&lambda;}}_S-{\mathrm{\&lambda;}}_S^{*})-K_{W6}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*})$

另外，利用下面的公式，确定能动重量部马达62的反馈输出。

[公式9]

${\mathrm{\&tau;}}_{S,\mathrm{FB}}=-K_{S1}({\mathrm{\&theta;}}_W-{\mathrm{\&theta;}}_W^{*})-K_{S2}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-K_{S3}({\mathrm{\&theta;}}_1-{\mathrm{\&theta;}}_1^{*})-K_{S4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*})-K_{S5}({\mathrm{\&lambda;}}_S-{\mathrm{\&lambda;}}_S^{*})-K_{S6}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{*})$

这里，各反馈增益K_**的值例如预先设定为最佳调节器的值。另外，也可以导入滑动模式控制等的非线性反馈控制。还有，作为更加简单的控制，也可以将除了K_W2、K_W3和K_S5之外的增益中的几个设定为0。并且，为了消除恒定误差，也可以采用积分增益。

最后，主控制ECU21对各要素控制系统赋予指令值(步骤S3-12)。此时，主控制ECU21将前馈输出与反馈输出的和作为指令值，发送到驱动轮控制ECU22和能动重量部控制ECU23。

接着，说明非常行驶和姿态控制处理。

图5是表示本发明的第1实施方式的非常行驶和姿态控制处理的动作的流程图。

在非常行驶和姿态控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S5-1)。具体来说，从驱动轮传感器51获取驱动轮转动角θ_W或转动角速度

从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角θ₁或倾斜角速度

另外，在本实施方式中，在能动重量部制动器63的动作后，不再获取、更新搭乘部位置测定值，基于能动重量部63的动作之前的搭乘部位置进行控制，但也可以在能动重量部制动器63动作之后也与动作前一样，获取搭乘部位置。这样，即使由于能动重量部制动器63的故障等而移动了搭乘部14，也能够进行适当地控制。

接着，主控制ECU21计算剩余的状态量(步骤S5-2)。此时，对所获取的状态量进行时间微分或时间积分，计算剩余的状态量。例如，当获得的状态量为驱动轮转动角θ_W和车体倾斜角θ₁时，通过对其进行时间微分，可以获得转动角速度和倾斜角速度

还有，如果当所获得的状态量为转动角速度

和倾斜角速度

时，通过对其进行时间积分，可以获得驱动轮转动角θ_W和车体倾斜角θ₁。

接着，主控制ECU21获取乘员15的操纵操作量(步骤S5-3)。此时，获取乘员15输入车辆10的加速、减速、转弯、原地转动、停止、制动等行驶指令时对操纵杆31的操作量。

然后，主控制ECU21基于获取的操纵杆31的操作量，确定车辆加速度的目标值(步骤S5-4)。例如，将与操纵杆31的向前后方向的操作量成正比的值作为前后车辆加速度的目标值。

接着，主控制ECU21对车辆加速度的目标值进行修正(步骤S5-5)。具体来说，在进行1次修正后，利用其结果，进行2次修正。首先，利用下面的公式，进行车辆加速度的目标值的1次修正。

[公式10]

${\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}=\left\{\begin{array}{cc}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}\&le;-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D})\\ {\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}& (-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D}<{\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}<{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A})\\ {\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}\&GreaterEqual;{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A})\end{array}\right.$

为1次修正后的车辆加速度目标值，是根据搭乘部14的固定位置进行修正而得到的值。

还有，α_Max，A为车辆加速度限制值，α_Max，D为车辆减速度限制值，分别由下面公式获得。

[公式11]

${\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A}={\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A,0}-\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max}}\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f}+{\mathrm{\&lambda;}}_S}{{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},L}}$

${\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D}={\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D,0}-\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max}}\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r}+{\mathrm{\&lambda;}}_S}{{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},L}}$

另外，α_Max，A，O为标准车辆加速度限制值，α_Max，D，O为标准车辆减速度限制值，Δα_Max为车辆加速度限制值最大减少量，分别由下面公式获得。

[公式12]

${\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A,0}=\frac{m_S{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},f}+m_1{l}_1{\mathrm{\&theta;}}_{1,\mathrm{Max},f}}{\tilde{M}{R}_W+m_1{l}_1}$

${\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D,0}=\frac{m_S{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},r}+m_1{l}_1{\mathrm{\&theta;}}_{1,\mathrm{Max},r}}{\tilde{M}{R}_W+m_1{l}_1}$

$\mathrm{\&Delta;}{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max}}=\frac{m_S{\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{Max},L}}{\tilde{M}{R}_W+m_1{l}_1}$

还有，θ_1，Max，f为向前方的最大倾斜角，λ_S，Max，f为从搭乘部14的基准位置至可动域前缘的距离，θ_1，Max，r为向后方的最大倾斜角，λ_S，Max，r为从搭乘部14的基准位置至可动域后缘的距离。另外，λ_S，Max，L是搭乘部可动域全长。

λ_S，Max，L＝λ_S，Max，f+λ_S，Max，r

这样，在能动重量部制动器63动作时，减少车辆加速度和车辆减速度的限制值。首先，根据搭乘部14的固定位置，确定车辆加速度限制值和车辆减速度限制值的减少量。

具体来说，按照与从搭乘部14的可动域前缘至固定位置为止的距离成正比的量，减少车辆加速度限制值。另外，当搭乘部14固定于可动域前缘时，则不改变车辆加速度限制值。还有，当搭乘部14固定于可动域后缘时，则按照最大减少量来减少车辆加速度限制值。

还有，按照与从搭乘部14的可动域后缘至固定位置为止的距离成正比的量，减少车辆减速度限制值。另外，当搭乘部14固定于可动域前缘时，则按照最大减少量来减少车辆减速度限制值。还有，当搭乘部14固定于可动域后缘时，则不改变车辆减速度限制值。

这样，基于搭乘部14的固定位置，对限制值进行修正，从而能够根据现状的车辆10所具有的实际加减速性能的极限来进行限制值的修正，即使在能动重量部马达62故障时，也能够在安全范围内最大限地发挥车辆10的性能。

还有，基于力学模型，确定限制值的减少率或减少量。具体来说，考虑到能够利用重力的作用抵消伴随车辆10的加减速而作用在车体上的惯性力和驱动马达反转矩的极限、即、现状的车体重心的移动极限，确定限制值的减少量。

这样，由于准确地考虑了车体姿态控制中的加减速的极限，从而能够进一步实现更高的安全性和行驶性能。

还有，在本实施方式中，利用线性函数来确定限制值，但也可以采用更加严密的非线性函数来进行确定。此时，也可以将非线性函数作为映射关系，利用其来进行确定。

还有，在本实施方式中，基于标准的乘员15或搭载物搭载时的车体或搭乘部14的重量或重心位置，对限制值进行修正。但也可以根据乘员15或搭载物的重量或重心位置，对限制值进行修正。例如，具有搭载重量传感器，基于其测定值，确定车体或搭乘部14的重量或重心位置的值、以及限制值的修正量。

接着，主控制ECU21利用下面的公式，对车辆加速度的目标值进行2次修正。

[公式13]

${\mathrm{\&alpha;}}^{*}=\left\{\begin{array}{cc}-{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},D}& ({\widetilde{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}\&le;-{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},D})\\ {\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}& (-{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},D}<{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}<{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},A})\\ {\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},A}& ({\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}^{*}\&GreaterEqual;{\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},A})\end{array}\right.$

[公式14]

为车辆加速度限制值，为车辆减速度限制值，分别由下面公式获得。

${\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},A}=\min ({\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},A},\mathrm{\&gamma;}{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D})$

${\widehat{\mathrm{\&alpha;}}}_{\mathrm{Max},D}={\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{Max},D}$

还有，γ为车辆加速度限制系数，另外，0≤γ＜1。

这样，根据车辆减速度限制值，进一步减少车辆加速度限制值。即，对车辆减速度限制值进行修正，使车辆加速度限制值小于车辆减速度限制值。具体来说，对搭乘部固定时的车辆加速度极限值的值进行修正，以使搭乘部固定时的车辆加速度极限值与车辆减速度限制值的比小于搭乘部解放时的车辆加速度极限值与车辆减速度限制值的比。这样，通过将车辆10的最大加速度和最大减速度修正为适当的比例，可以可靠防止例如加速后陷入不能制动的状态，不会过分地限制运动性能，从而保障安全性和操纵性。

另外，在本实施方式中，对限制值进行修正，以使加速性能与减速性能达到规定的比例，但也能够以保障最低限度的减速性能为目的。例如，也可以当车辆减速度限制值在规定的阈值以下时，通过使车辆加速度限制值为0而禁止加速，只要车辆10停止一次后就不能再次行驶。这样，能够进一步提高安全性。

接着，主控制ECU21根据车辆加速度的目标值，计算驱动轮转动角速度的目标值(步骤S5-6)。例如，对车辆加速度的目标值进行时间积分，再除以规定的驱动轮接地半径，所得值作为驱动轮转动角速度的目标值。

接着，主控制ECU21对驱动轮转动角速度的目标值进行修正(步骤S5-7)。具体来说，利用下面的公式进行修正。

[公式15]

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*}=\left\{\begin{array}{cc}0& ({\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}\&le;0)\\ {\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}& (0<{\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}<{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\\ {\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}}& ({\widetilde{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}}_W^{*}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}})\end{array}\right.$

这里，驱动轮转动角速度限制值为，

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max}}=\frac{1}{R_W}\sqrt{2g{\mathrm{\&alpha;}}_{D,\mathrm{Max}}{L}_0}=\sqrt{\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{D,\mathrm{Max}}}{{\mathrm{\&alpha;}}_{D,\mathrm{Max},0}}}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max},0}$

还有，L₀为最高速制动距离标准值， $L_0=\frac{R_W^2{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{W,\mathrm{Max},0}^2}{2g{\mathrm{\&alpha;}}_{D,\mathrm{Max},0}}.$

这样，根据车辆减速度限制值，减少驱动轮转动角速度限制值。即，对驱动轮转动角速度限制值进行修正，以使最高速度下的最小制动距离成为规定的限制值以下。具体来说，对驱动轮转动角速度限制值的值进行修正，以使搭乘部固定时最高速度下的最小制动距离成为搭乘部解放时最高速度下的最小制动距离以下。这样，通过将车辆10的最高速度修正为符合现状的制动性能的速度，可以可靠防止例如加速后陷入不能制动的状态，不会过分地限制运动性能，从而保障安全性和操纵性。

另外，在本实施方式中，对限制值进行修正，以使制动距离达到规定的范围，但也能够以保障最低限度的减速性能为目的。例如，也可以当车辆减速度限制值在规定的阈值以下时，通过使驱动轮转动角速度限制值为0而禁止行驶，使车辆10停止。

接着，主控制ECU21确定车体倾斜角的目标值(步骤S5-8)。具体来说，根据车辆加速度的目标值和车辆速度的目标值，利用下面的公式，确定车体倾斜角的目标值。

[公式16]

${\mathrm{\&theta;}}_1^{*}=\frac{m_1{l}_1+\tilde{M}{R}_W}{m_1{l}_1}{\mathrm{\&alpha;}}^{*}-\frac{m_S}{m_1{l}_1}{\mathrm{\&lambda;}}_S$

这样，根据车辆加速度的目标值和搭乘部14的固定位置，确定车体倾斜角的目标值。首先，根据车辆加速度的目标值，确定车体倾斜角的目标值。具体来说，对车体倾斜角目标值进行修正，以使得对于为了对应车辆加速度的目标值所必要的车体重心移动量，利用搭乘部固定时车体倾斜引起的重心移动来补偿搭乘部可动时搭乘部14的移动承担的重心移动量的部分。

还有，根据搭乘部14的固定位置，对车体倾斜角目标值进行修正。具体来说，对车体倾斜角目标值进行修正，让车体向搭乘部14的偏移方向的相反一侧额外地倾斜，以抵消伴随离开搭乘部14的基准位置的偏移的重力转矩。

接着，主控制ECU21计算剩余的目标值(步骤S5-9)，即，通过对各目标值进行时间微分或时间积分，分别计算出驱动轮转动角、以及车体倾斜角速度的目标值。

接着，主控制ECU21确定各促动器的前馈输出(步骤S5-10)。具体来说，与通常行驶和姿态控制处理的情况一样，利用图4的步骤S3-10采用的公式，确定驱动马达52的前馈输出。

接着，主控制ECU21确定各促动器的反馈输出(步骤S5-11)。具体来说，利用下面的公式，确定驱动马达52的反馈输出。

[公式17]

${\mathrm{\&tau;}}_{W,\mathrm{FB}}=-{\hat{K}}_{W1}({\mathrm{\&theta;}}_W-{\mathrm{\&theta;}}_W^{*})-{\hat{K}}_{W2}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W^{*})-{\hat{K}}_{W3}({\mathrm{\&theta;}}_1-{\mathrm{\&theta;}}_1^{*})-{\hat{K}}_{W4}({\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1^{*})$

这里，各反馈增益K_**的值为基于搭乘部14固定时的力学模型所确定的值，例如预先设定为最佳调节器的值。

还有，在本实施方式中，在搭乘部14的可动时和固定时，采用不同的反馈增益的值，但也可以在两个条件下采用相同的值。这样，可以减轻搭乘部14固定瞬间伴随控制切换时的不协调感，同时简化控制程序。

最后，主控制ECU21对要素控制系统赋予指令值(步骤S5-12)。此时，主控制ECU21将前馈输出与反馈输出的和作为指令值，发送到驱动轮控制ECU22。

这样，在本实施方式中，当固定了搭乘部14时，减少车辆加速度和车辆减速度的限制值。具体来说，减少对车辆加速度和车辆减速度的目标值的限制值。即，限制根据操纵杆31的操作量所确定的车辆加速度和车辆减速度的目标值。还有，根据搭乘部14的固定位置，确定各限制值的减少值。此时，将从搭乘部14的可动域前缘至固定位置为止的距离乘以比例系数而得到的值，作为车辆加速度的限制值的减少量。还有，将从搭乘部14的可动域后缘至固定位置为止的距离乘以比例系数而得到的值，作为车辆减速度的限制值的减少量。

另外，根据车辆减速度限制值，进一步减少车辆加速度限制值。即，进行修正，使车辆加速度限制值小于车辆减速度限制值。具体来说，对搭乘部固定时的车辆加速度的限制值进行修正，以使搭乘部固定时的车辆加速度的限制值与车辆减速度的限制值的比小于搭乘部可动时的车辆加速度的限制值与车辆减速度的限制值的比。另外，根据车辆减速度限制值，减少驱动轮转动角速度的限制值。即，对搭乘部固定时的驱动轮转动角速度的限制值的值进行修正，以使搭乘部固定时最高速度下的制动距离在搭乘部可动时最高速度下的制动距离以下。还有，根据搭乘部14的固定位置，对目标车体倾斜角进行修正。此时，将搭乘部14的固定位置的座标值乘以负的系数而得到的值，作为目标车体倾斜角的修正量。

这样，即使在伴随能动重量部马达62的异常，搭乘部14在大幅偏离中立位置的位置处停止并被固定时，也能够尽可能地确保运动性能和充分的安全性，能够提供方便舒适的倒立型车辆10。

接着，说明本发明的第2和第3实施方式。

在“背景技术”中说明的以前的车辆中，当能动重量部处于大幅偏离基准位置(车辆的重心处于通过驱动轮接地点的铅垂线上的位置)的位置时，有时利用制动器动作进行固定。例如，在车辆的急加速时，虽然需要向车辆前方大幅移动能动重量部，但此时如果使制动器动作，则与车辆的加减速无关，能动重量部总是处在前方，因此不能保障充分的安全性和舒适性。为了保持车体的平衡，需要维持车体总是向后大幅倾斜的状态，从而有可能给乘员带来不快感和不安感。还有，车辆的重心可动量、即车辆的加速性能或减速性能受到很大限制，有时还会出现不能加速或减速的情况。

本发明的第2和第3实施方式的目的在于，提供一种车辆来解决上述以前车辆的问题点，即使在如下的情况下，即当在解除了制动器的情况下预测能动重量部的移动方向的移动方向预测机构预测到向接近目标位置的方向的移动时，通过解除制动器，使能动重量部在大幅偏离中立位置的位置处停止并被固定的情况下，也能够通过让车体的姿态自动回归到合适的状态，来消除车体倾斜给乘员带来的不快感和不安感、以及操纵性能的降低，并且可以方便安全地使用。

首先，说明第2实施方式。另外，与第1实施方式相同的结构采用相同符号，故省略其说明。还有，对于与上述第1实施方式相同的动作和相同的效果，省略其说明。

图6是表示本发明的第2实施方式的车辆的姿态变化的概略图。图7是表示本发明的第2实施方式的车辆系统的结构的方框图。另外，在图6中，(a)为加速行驶，(b)为制动器动作，(c)为制动器解除，(d)为状态回归。

在本实施方式中，如图7所示，输入装置30除了具有作为目标行驶状态获取装置的操纵杆31，还具有作为移动许可机构的回归许可开关32。并且，乘员15在允许解除能动重量部制动器63时，通过操作回归许可开关32，发送许可信号。

另外，当车辆10通过遥控进行操纵时，可以取代上述操纵杆31和回归许可开关32，将通过有线或无线接收控制器的行驶指令的接收装置来作为目标行驶状态获取装置进行使用。还有，在车辆10按照预先确定的行驶指令数据进行自动行驶时，可以取代上述操纵杆31和回归许可开关32，将读取存储在半导体存储器、硬盘等存储介质中的行驶指令数据的数据读取装置作为目标行驶状态获取装置进行使用。

并且，从功能的角度来说，车辆控制装置20具有预测解除了能动重量部制动器63时的搭乘部14的移动方向的移动方向预测机构、和获取按照规定周期断续发送的周期信号的周期信号获取机构。

通过利用上述车辆控制装置20进行姿态控制，车辆10在加速行驶时，如图6(a)所示，在向前方移动了搭乘部14的状态下进行加速。并且，如果在加速行驶中能动重量部马达62出现异常，即促动器出现异常，则使能动重量部制动器63进行动作。这样，在加速结束后，为了保持车体的倒立姿态，如图6(b)所示，向后方倾斜车体。接着，如果满足规定的条件，则进行制动器解除操作，解除能动重量部制动器63，允许利用重力向后方移动搭乘部14。这样，如图6(c)所示，在向后方移动搭乘部14的同时，向上推起车体，以保持车体的倒立姿态。然后，如图6(d)所示，若让搭乘部14回归到基准位置，车体姿态回归到直立状态，则在该状态即回归状态下，再次使能动重量部制动器63进行动作，将搭乘部14固定在基准位置。

另外，对于其它的结构，与上述第1实施方式一样，故省略说明。

接着，详细说明本实施方式的车辆10的动作。首先，说明车辆控制处理的概要。

图8是表示本发明的第2实施方式的车辆控制处理的动作的流程图。

在车辆控制处理中，车辆控制装置20首先进行马达正常判定，判定马达是否正常(步骤S11)。并且，如果判定马达正常，则车辆控制装置20进行制动器解除(步骤S12)。

接着，车辆控制装置20进行通常行驶和姿态控制处理(步骤S13)，一边适当移动搭乘部14，一边保持车体的姿态，实现来自乘员15的行驶指令，结束车辆控制处理。另外，按照规定的时间间隔(例如，每100[μs])，循环执行该车辆控制处理。步骤S11-S13的动作与上述第1实施方式的图3所示的步骤S1-S3的动作相同。

另一方面，当判定马达是否正常，出现异常时，车辆控制装置20进行制动控制处理(步骤S14)。在制动控制处理时，根据车辆10的状态，使能动重量部制动器63动作或解除。

接着，车辆控制装置20进行非常行驶和姿态控制处理(步骤S15)，在固定了搭乘部14的状态下，一边保持车体的姿态，一边实现来自乘员15的行驶指令，结束车辆控制处理。

接着，说明制动控制处理。

图9是表示本发明的第2实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

在制动控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S14-1)。具体来说，从驱动轮传感器51获取驱动轮转动角θ_W或转动角速度

从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角θ₁或倾斜角速度

从能动重量部传感器61获取作为能动重量部位置的搭乘部位置λ_S或者作为能动重量部移动速度的搭乘部移动速度

另外，在车辆控制中，从驱动轮传感器51获取驱动轮转动角θ_W以及/或者转动角速度

从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角θ₁以及/或者倾斜角速度

从能动重量部传感器61获取搭乘部位置λ_S以及/或者搭乘部移动速度

还有，对所获取的状态量进行时间微分或时间积分，计算剩余的状态量。例如，当获得的状态量为驱动轮转动角θ_W、车体倾斜角θ₁和搭乘部位置λ_S时，通过对其进行时间微分，可以获得转动角速度倾斜角速度

和搭乘部移动速度

还有，例如当所获得的状态量为转动角速度

倾斜角速度

和搭乘部移动速度

时，通过对其进行时间积分，可以获得驱动轮转动角θ_W、车体倾斜角θ₁和搭乘部位置λ_S。

接着，主控制ECU21预测解放时移动速度(步骤S14-2)。此时，主控制ECU21根据各状态量，利用下面的公式，获取解除能动重量部制动器63从而解放了搭乘部14时的搭乘部14的移动速度的推定值。

[公式18]

${\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{\left(T\right)}={\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S+\frac{T}{m_S}{F}_S$

上述公式所获得的推定值是对于稍后未来的搭乘部14的移动速度的推定值。另外，T为前进时间(规定值)。还有，F_S是作用在搭乘部14上的作用力，利用下面公式获得。

[公式19]

$F_S=m_{S}g\sin {\mathrm{\&theta;}}_1-m_S{R}_W{\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W\cos {\mathrm{\&theta;}}_1-m_S{l}_S{\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1-D_S{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S$

表示作用力F_S的上述公式中的各项相当于如下作用。

第1项：车体倾斜引起的重力的作用

第2项：车辆10加减速引起的惯性力的作用

第3项：车体的转动运动引起的惯性力的作用

第4项：相对于搭乘部14的移动速度的粘性摩擦力的作用

另外，上述公式中的车体倾斜角加速度和驱动轮转动角加速度的值通过对车体倾斜角和驱动轮转动角的测定值进行2阶时间微分(差分)来获得。还有，搭乘部移动速度的值通过对搭乘部位置的值进行1阶时间微分(差分)来获得。

这样，在本实施方式中，求出当解放了搭乘部14时所预测的搭乘部14的移动速度。即，预测在现在时刻解除了能动重量部制动器63时、或者继续解除状态时的规定时间后的搭乘部移动速度。具体来说，基于作为作用在搭乘部14上的力的作用力，预测解放时移动速度。例如，当搭乘部14静止时，在作用力作用在朝着目标位置的方向时，预测解除能动重量部制动器63时搭乘部14朝向目标位置移动，并解除能动重量部制动器63，解放搭乘部14。这样，通过考虑作用在搭乘部14上的力，能够可靠地向适当的方向移动搭乘部14。

还有，基于车体倾斜状态、驱动轮转动状态以及搭乘部移动状态，推定作用力。具体来说，作为作用力，考虑伴随车体倾斜的重力的作用、伴随驱动轮转动加速度的惯性力的作用、伴随车体倾斜加速度的惯性力的作用、以及相对于搭乘部14的移动速度的粘性摩擦力。这样，不需要追加专用的传感器，就可以高精度地预测作用力、即解放时移动速度。

另外，基于现在时刻的搭乘部14的移动速度，预测解放时移动速度。例如，当朝向目标位置的搭乘部14的移动速度大于规定值时，则与作用力的方向无关，将能动重量部制动器63维持在解除状态，继续基于惯性的搭乘部14的移动。这样，通过利用搭乘部14的惯性，可以更有效地快速使搭乘部14靠近目标位置。

另外，基于车辆速度或驱动轮转动角速度，确定减速时间。此时，车辆速度越高，车辆10停止所需的时间就越长，对车体倾斜的影响就越大，即，判断前方倾斜概率越大。

另外，在本实施方式中，作为作用力，考虑了重力、粘性摩擦力、惯性力等，但也可以省却其中一部分。还有，也可以考虑干性摩擦、马达的反电动势等其它要素。

另外，在本实施方式中，利用非线性函数，确定作用力，但也可以利用近似线性的简单函数来进行确定。还有，也可以将非线性函数设置为映射关系，利用其来进行确定。

另外，在本实施方式中，利用推定机构获取作用力的大小和方向，但也可以利用其它机构来获取。例如，也可以具有测定作用在能动重量部制动器63上的摩擦力的大小的力传感器，基于其测定值，确定作用力的大小和方向。

接着，主控制ECU21进行移动方向判定，判定方向是否OK(步骤S14-3)。即，判定搭乘部14的被预测的移动方向是否是朝着基准位置的方向。利用下面的公式表示判定条件、即判定是适当方向的条件。

[公式20]

$({\mathrm{\&lambda;}}_S-{\mathrm{\&lambda;}}_S^{*}){\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&lambda;}}}_S^{\left(T\right)}<-A$

目标位置λ^* _S＝0。还有，A为方向判定用阈值(规定值)。

另外，对于搭乘部位置(能动重量部位置)λ_S的值来说，将基准位置设为0。该基准位置表示车体处于直立状态时，车辆10的重心处于铅垂线以及与驱动轮12的转动轴平行且通过驱动轮12的接地点的平面上的位置时的搭乘部14的位置。

在本实施方式的移动方向判定中，判定所预测的能动重量部制动器63解除时的搭乘部14的移动方向是否是朝着目标位置的方向。具体来说，当与搭乘部14的目标位置相当的值为0时，如果实际的搭乘部14的位置和被推定的解放时移动速度的乘积小于规定的负值，则判定为适当的方向。这样，通过只是在预测为搭乘部14向适当方向移动时才解除能动重量部制动器63，可以在不采用赋予推力的促动器的情况下，将搭乘部14移动到适当的位置，从而能够消除促动器故障时的车体倾斜给乘员15带来的不安感和不快感。

还有，将成为移动搭乘部14的目标的位置、即目标位置作为基准位置。并且，当判断为搭乘部14朝向基准位置移动时，解除能动重量部制动器63。这样，通过将搭乘部14设为基准位置，可以将车辆10停止时的搭乘部14保持在水平姿态，能够消除乘员15的不安感和不快感，同时在前后的重心移动可能量处于相同程度，从而防止只有加速性能和减速性能中的某一个显著降低，能够保障一定程度的操纵性。

这样，在本实施方式中，将成为移动搭乘部14的目标的位置作为一个点，但也可以将目标位置作为一定程度的范围。这样，不需要在目标位置附近进行细微的制动控制，能够防止制动状态的频繁切换产生的振动。

还有，在本实施方式中，将目标位置设定为规定的基准位置，但也可以根据状况来改变目标位置。例如，也可以具有获取乘员15或搭载物的重心位置的搭载荷重重心位置获取机构，根据其值，对目标位置进行修正。这样，能够一定将搭乘部14保持水平，而与搭载荷重无关。

另外，也可以根据车辆10的行驶目标，改变目标位置。例如，当乘员15输入了加速目标时，也可以将目标位置移向车辆10的目标行进方向侧。这样，即使在能动重量部马达62出现故障时，也能够实现接近正常时的加减速性能。

并且，作为移动方向判定的结果，如果搭乘部14的被预测的移动方向是朝着基准位置的方向，判定为方向是OK时，主控制ECU21进行移动速度判定，判定速度是否OK(步骤S14-4)。另外，当判定为方向不OK时，使能动重量部制动器63动作(步骤S14-7)，结束制动控制处理。

在移动速度判定时，判定搭乘部14的移动速度是否处于许可范围内。并且，如果实际的搭乘部14的移动速度的绝对值与预测的解放时移动速度的绝对值都在规定的阈值以下，则判定为在许可范围内。由于搭乘部14的移动速度增高后，会使能动重量部制动器63动作，因此可以将搭乘部14的移动速度抑制在规定的限制值以下，从而可以减轻由于高速移动给乘员15带来的不安感、以及其后停止时的冲击给乘员15的不快感和对倒立姿态控制的不良影响。

并且，作为移动速度判定的结果，如果搭乘部14的被预测的移动速度是处于许可范围内，判定为速度OK时，主控制ECU21进行乘员许可判定，判定许可是否OK(步骤S14-5)。当判定为速度不OK时，使能动重量部制动器63动作(步骤S14-7)，结束制动控制处理。

在乘员许可判定中，判定乘员15是否许可解除能动重量部制动器63。主控制ECU21利用是否接收到许可信号，来判定回归许可开关32的操作状态，当接收到许可信号时，则判定乘员15表示了许可。这样，可以防止伴随能动重量部制动器63的解除的搭乘部14的不经意的动作给乘员15带来不安感，同时让乘员15知道能动重量部马达62处于异常状态。

另外，在本实施方式中，只要乘员15不许可解除能动重量部制动器63，就不进行移动方向预测的制动控制，但在特定条件下，也可以进行制动控制，而与乘员15的许可状况无关。例如，也可以当搭乘部14在离开目标位置的距离在规定距离以上的位置处被固定时，进行制动控制，而与乘员15的许可状况无关。这样，可以确实有效地利用将搭乘部14移动到适当位置的好时机。

并且，作为乘员许可判定的结果，如果乘员15许可解除能动重量部制动器63，判定许可为OK时，主控制ECU21解除能动重量部制动器63(步骤S14-6)，结束制动控制处理。另外，当判定许可不是OK时，使能动重量部制动器63动作(步骤S14-7)，结束制动控制处理。

在制动控制处理中，只有3个条件都为适当，才解除能动重量部制动器63。具体来说，主控制ECU21向能动重量部制动器63输入工作电压。

另外，在本实施方式中，只有在能动重量部马达62处于异常状态，才进行上述制动控制处理，但也可以在其它场合下也进行制动控制处理。例如，在由于电池的残量降低而需要节电时，通过进行制动控制处理，可以降低消费电力。

这样，在本实施方式中，在解除了能动重量部制动器63时，预测搭乘部14的移动方向，如果该方向为靠近目标位置的方向时，则解除能动重量部制动器63。具体来说，利用搭乘部14的移动速度和作用力推定值，预测移动方向。此时，推定作用力在规定时间内作用之后的移动速度，对移动方向进行预测。并且，在搭乘部14停止时，如果预测作用力在目标位置的方向起作用，则解除能动重量部制动器63。还有，在搭乘部14移动时，如果朝向目标位置的移动速度大于规定的阈值，则解除能动重量部制动器63。另外，利用车体倾斜角和车辆加速度，推定作用力。即，考虑重力、摩擦力和伴随车辆10的加减速与车体的倾斜的惯性力的影响。

还有，当搭乘部14的移动速度大于规定的阈值时，使能动重量部制动器63动作。另外，在具有回归许可开关32，且乘员15许可解除能动重量部制动器63时，则解除能动重量部制动器63。另外，当能动重量部马达62不能产生移动搭乘部14的推力时，进行制动控制处理。另外，目标位置是车体处于直立状态时，车辆10的重心处于通过驱动轮12的接地点的铅垂线上时的搭乘部位置。

这样，即使在伴随能动重量部马达62的异常，搭乘部14在大幅偏离中立位置的位置处停止并被固定时，通过让车体的姿态自动回归到合适的状态，可以消除车体倾斜给乘员15带来的不快感和不安感、以及操纵性能的降低。

接着，说明本发明的第3实施方式。另外，与第1和第2实施方式相同的结构采用相同符号，故省略其说明。还有，对于与上述第1和第2实施方式相同的动作和相同的效果，省略其说明。

图10是表示本发明的第3实施方式的车辆系统的结构的方框图。

在本实施方式中，在不采用搭乘部14的移动状态的测定值的情况下，进行制动控制处理。

由于能动重量部马达62的故障状态，有时不能同时进行施加推力和获取搭乘部位置。例如，在能动重量部马达62的电流控制所需的相位角获取和搭乘部位置获取中采用共同的传感器时，如果该传感器发生故障，则无法同时进行施加推力和获取搭乘部位置。为了处理这种故障，需要采用其它的故障应对机构，因此有可能难以实现廉价的车辆10。

在本实施方式中，限制能动重量部制动器63的解除持续时间。具体来说，具有周期信号获取机构，只有在周期信号输出时，才允许解除能动重量部制动器63。还有，基于与作用力的方向和异常产生之前的搭乘部位置，控制能动重量部制动器63的状态。具体来说，如果作用力的值与异常产生之前的搭乘部位置的值的乘积是负值，则解除能动重量部制动器63。另外，具有基准位置检测机构，当搭乘部14到达基准位置时，禁止解除能动重量部制动器63。

这样，即使不能进行搭乘部14的推力施加和移动状态的获取，也能够进行制动控制处理，可以提供更加安全低廉的倒立型车辆10。

如图10所示，在本实施方式中，能动重量部控制系统60具有作为基准位置检测机构的基准位置检测传感器64。该基准位置检测传感器64若检测出搭乘部14到达了基准位置，则向主控制ECU21传送到达信号。

在本实施方式中，作为基准位置检测传感器64，采用光检测型的接近传感器。具体来说，在包含搭乘部14的可动部上具有遮挡板，在作为固定部的本体部11的相当于搭乘部14的基准位置的位置处，具有发光部和受光部，如果遮挡板遮挡发光部的光，使得受光部不能受光时，则向主控制ECU21传送到达信号。

另外，对于其它的结构，与上述第2实施方式一样，故省略说明。

接着，详细说明本实施方式的车辆10的动作。首先，说明制动控制处理。

图11是表示本发明的第3实施方式的制动控制处理的动作的流程图。

在本实施方式中，在制动控制处理中，主控制ECU21首先从传感器获取各状态量(步骤S14-11)。具体来说，从驱动轮传感器51获取驱动轮转动角θ_W或转动角速度

从车体倾斜传感器41获取车体倾斜角θ₁或倾斜角速度

接着，主控制ECU21预测作用力(步骤S14-12)。此时，主控制ECU21根据各状态量，利用下面的公式，获取作用在搭乘部14上的作用力(搭乘部作用力)F_S。

[公式21]

$F_S=m_{S}g\sin {\mathrm{\&theta;}}_1-m_S{R}_W{\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_W\cos {\mathrm{\&theta;}}_1-m_S{l}_S{\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_1$

表示作用力F_S的上述公式中的各项相当于如下作用。

第1项：车体倾斜引起的重力的作用

第2项：车辆10加减速引起的惯性力的作用

第3项：车体的转动运动引起的惯性力的作用

另外，上述公式中的车体倾斜角加速度和驱动轮转动角加速度的值通过对车体倾斜角和驱动轮转动角的测定值进行2阶时间微分(差分)来获得。

接着，主控制ECU21进行移动方向判定，判定方向是否OK(步骤S14-13)。即，判定搭乘部作用力是否是作用于朝着基准位置的方向。利用下面的公式表示判定条件、即判定是适当方向的条件。

[公式22]

$({\mathrm{\&lambda;}}_{S,\mathrm{init}}-{\mathrm{\&lambda;}}_S^{*})F_S<-B$

目标位置λ^* _S＝0。还有，λ_S，init为马达异常发生之前的搭乘部位置(基准位置为0)，B为方向判定用阈值(规定值)。

在本实施方式的移动方向判定中，判定作用在搭乘部14上的力是否作用于使搭乘部14朝着目标位置的方向。具体来说，当与搭乘部14的目标位置相当的值为0时，如果马达异常产生之前的搭乘部位置与所推定的作用力的乘积小于规定的负值，则判定为是适当的方向。这样，对于马达异常检测之前的搭乘部位置，通过根据其正负来判断搭乘部14应该移动的方向，即使在马达异常产生之后搭乘部14的位置不明时，也能够使搭乘部14向目标位置移动，从而能够使马达异常产生时的车体姿态在一定程度上回归到适当的状态。

另外，在本实施方式中，在作为目标位置的基准位置处具有1个基准位置检测传感器64，但也可以具有复数个基准位置检测传感器64，将各安装位置作为候选目标位置，根据搭载物重心位置或加减速目标，对其进行选择。这样，能够将搭乘部14引导到所选择的目标位置。

并且，作为移动方向判定的结果，如果搭乘部作用力作用于朝着基准位置的方向，判定为方向是OK时，主控制ECU21进行周期信号许可判定，判定时刻是否OK(步骤S14-14)。另外，当判定为不是OK时，使能动重量部制动器63动作(步骤S14-18)，结束制动控制处理。

在周期信号许可判定中，判定是否是能动重量部制动器63的解除被许可的时刻。利用下面的公式表示判定条件、即解除能动重量部制动器63的条件。

[公式23]

n(T_H+T_L)≤t≤n(T_H+T_L)+T_H  (n＝0，1，2，…)

另外，t为时刻，T_H为解除许可时间(规定值)，T_L为解除禁止时间(规定值)。

在周期信号许可判定(解除持续时间限制)中，根据时刻，禁止解除能动重量部制动器63。具体来说，周期性地许可和禁止解除能动重量部制动器63。即，循环地在规定的解除许可时间中允许解除后，又在规定的解除禁止时间中禁止解除。这样，将持续解除能动重量部制动器63的时间限制在规定的解除许可时间内，因此即使在不能获取搭乘部移动状态的情况下，也能够可靠防止搭乘部14的移动速度过度上升。

另外，在本实施方式中，与其它的解除许可条件无关，周期地进行能动重量部制动器63的强制动作，但也可以使其适应其它的条件。例如，也可以将从在移动方向判定中许可了能动重量部制动器63的解除的时间点开始的时间作为时刻，进行周期信号许可判定。这样，能够更有效快速地将搭乘部14引导到目标位置。

并且，作为周期信号许可判定的结果，如果许可了能动重量部制动器63的解除，判定时刻是OK时，主控制ECU21进行乘员许可判定，判定许可是否OK(步骤S14-15)。另外，当判定为时刻不是OK时，使能动重量部制动器63动作(步骤S14-18)，结束制动控制处理。

在乘员许可判定中，判定乘员15是否许可解除能动重量部制动器63。主控制ECU21利用是否接收到许可信号，来判定回归许可开关32的操作状态，当接收到许可信号时，则判定乘员15表示了许可。这样，可以防止伴随能动重量部制动器63的解除的搭乘部14的不经意的动作给乘员15带来不安感，同时让乘员15知道能动重量部马达62处于异常状态。

并且，作为乘员许可判定的结果，如果乘员15许可了解除能动重量部制动器63，判定许可为OK时，主控制ECU21进行基准位置到达判定，判定是否未到达(步骤S14-16)。另外，当判定为许可不是OK时，使能动重量部制动器63动作(步骤S14-18)，结束制动控制处理。

在基准位置到达判定中，判定搭乘部14是否已经到达了基准位置。此时，主控制ECU21利用是否接收到到达信号，判定搭乘部14是否已经到达基准位置。如果接收了到达信号，则判定为搭乘部14已经到达基准位置。这样，即使不能获取搭乘部移动状态的测定值，也能够将搭乘部14固定在适当的位置。

另外，在本实施方式中，将成为移动搭乘部14的目标的位置作为一个点，但也可以将目标位置作为一定程度的范围。例如，也可以在离开搭乘部14的基准位置规定距离的前后的2个点上分别安装基准位置检测传感器64，当从其中一个基准位置检测传感器64接收到到达信号时，判断搭乘部14处于容许范围内，从而禁止之后的制动器解除。

并且，作为基准位置到达判定的结果，如果搭乘部14尚未到达基准位置，判定为未到达时，主控制ECU21解除能动重量部制动器63(步骤S14-17)，结束制动控制处理。另外，当判定为到达时，使能动重量部制动器63动作(步骤S14-18)，结束制动控制处理。

在制动控制处理中，只有4个条件都为适当，才解除能动重量部制动器63。具体来说，主控制ECU21向能动重量部制动器63输入工作电压。

这样，在本实施方式中，在不采用搭乘部14的移动状态的测定值的情况下，进行制动控制处理。具体来说，如果作用力的值与异常产生之前的搭乘部位置的值的乘积是负值，则解除能动重量部制动器63。还有，允许在规定的解除时间内解除能动重量部制动器63。另外，当搭乘部14到达了基准位置时，禁止解除能动重量部制动器63。

这样，即使不能进行搭乘部14的推力施加和移动状态的获取，也能够进行制动控制处理，可以提供更加安全低廉的倒立型车辆10。

另外，在本发明的第2和第3实施方式中，作为解决以前技术的问题点的手段，可以提出如下的技术。

一种车辆，具有安装在车体上并能够转动的驱动轮、相对于上述车体被可移动地安装的能动重量部、将该能动重量部相对于车体进行固定的能动重量部制动器、和对于赋予上述驱动轮的驱动转矩以及上述能动重量部的位置进行控制从而对上述车体的姿态进行控制的车辆控制装置，该车辆控制装置具有预测在解除了上述能动重量部制动器时的能动重量部的移动方向的移动方向预测机构，当上述移动方向预测机构预测到上述能动重量部向靠近目标位置的方向移动时，解除上述能动重量部制动器。

根据该结构，通过让车体的姿态自动回归到合适的状态，可以消除车体倾斜给乘员带来的不快感和不安感、以及操纵性能的降低。

在其它的车辆中，上述移动方向预测机构还利用上述能动重量部的移动速度和作用在上述能动重量部上的作用力的推定值，预测上述移动方向。

另外，在其它的车辆中，上述移动方向预测机构还推定上述作用力在规定时间内作用之后的移动速度，并预测上述移动方向。

根据该结构，能够准确地预测能动重量部的移动方向。

另外，在其它的车辆中，上述移动方向预测机构还利用车体倾斜角和车辆速度，推定上述作用力。

根据该结构，即使不测定作用在能动重量部上的力的大小，也能够预测能动重量部的移动方向。

另外，在其它的车辆中，上述车辆控制装置还在上述能动重量部的移动速度大于规定的阈值时，使上述能动重量部制动器动作。

另外，在其它的车辆中，还具有取得按照规定周期断续发送的周期信号的周期信号获取机构，上述车辆控制装置在上述周期信号获取机构不能获得上述周期信号时，禁止解除上述能动重量部制动器。

根据该结构，可以减轻由于能动重量部高速移动给乘员带来的不安感、以及从高速移动急停时的冲击。

另外，在其它的车辆中，上述车辆控制装置还具有移动许可机构，乘员对上述移动许可机构进行操作，当许可了解除能动重量部制动器时，解除上述能动重量部制动器。

根据该结构，可以防止能动重量部的不经意的移动给乘员带来不安感。

另外，在其它的车辆中，上述车辆控制装置当不能产生移动上述能动重量部的能动重量部促动器的推力时，进行上述能动重量部制动器的控制。

根据该结构，即使促动器出现异常，也能够让车体的姿态自动回归到合适的状态。

另外，本发明并不局限于上述实施方式，可以基于本发明的精神进行各种变形，这些变形不能被排除出本发明的范围。

产业上的利用可能性

该发明可以适用于利用倒立摆的姿态控制的车辆。

图中符号说明：

10…车辆，12…驱动轮，14…搭乘部，20…车辆控制装置，63…能动重量部制动器

Claims (4)

1.一种车辆，其特征在于，

具有

安装在车体上并能够转动的驱动轮；

相对于上述车体可移动地被安装的能动重量部；

将该能动重量部相对于车体进行固定的能动重量部制动器；和

对提供给上述驱动轮的驱动转矩以及上述能动重量部的位置进行控制，从而对上述车体的姿态进行控制的车辆控制装置，

在将上述能动重量部相对于车体进行了固定的情况下，与将要将能动重量部相对于车体进行固定时的车辆加速度和车辆减速度相比，该车辆控制装置使车辆加速度和车辆减速度的限制值减少。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，

上述车辆控制装置根据上述能动重量部的固定位置，确定上述限制值的减少量。

3.根据权利要求2所述的车辆，其中，

上述车辆控制装置根据从上述能动重量部的可动域前缘至上述固定位置为止的距离，确定车辆加速度的限制值的减少量，根据从上述能动重量部的可动域后缘至上述固定位置为止的距离，确定车辆减速度的限制值的减少量。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆，其中，

上述车辆控制装置根据上述能动重量部的固定位置，对目标车体倾斜角进行修正。

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