(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整手段と、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段と、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持手段と、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記所定角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段と、
を備える車両制御装置。
【請求項２】
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を第１角度に調整する調整手段と、
前記車体の傾斜角が前記第１角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段と、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持手段と、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記第１角度とは異なる第２角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段と、
を備える車両制御装置。
【請求項３】
前記車体の傾斜角を検出し、前記傾斜角検出手段とは異なる角度検出手段、
を備え、
前記初期化手段は、前記角度検出手段によって検出される傾斜角が前記第２角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として前記初期値を記憶させる、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整手段と、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段と、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持手段と、
前記維持手段によって前記位置関係が維持されている場合において、前記車体の傾斜角と前記所定角度との差が閾値以上であるときに、異常を報知する異常報知手段と、
を備える車両制御装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記車体に対する前記車輪の高さと連動して回転する回転軸を有するモータを有し、
前記記憶手段は、前記回転軸の回転角を前記位置関係として記憶し、
前記維持手段は、前記回転軸の回転を規制する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記回転軸の回転角の変化量を検出する変化量検出手段、
を備え、
前記記憶手段は、前記回転軸の回転角の変化量を加算することにより、記憶している回転角を更新する、
請求項５に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記傾斜角検出手段は、
加速度センサ及びジャイロセンサを用いて、前記車体の傾斜角を検出する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項８】
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出ステップと、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整ステップと、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶手段に記憶させる記憶ステップと、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持ステップと、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記所定角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化ステップと、
を含む車両制御方法。
【請求項９】
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出ステップと、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を第１角度に調整する調整ステップと、
前記車体の傾斜角が前記第１角度になったときの前記位置関係を記憶手段に記憶させる記憶ステップと、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持ステップと、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記第１角度とは異なる第２角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化ステップと、
を含む車両制御方法。
【請求項１０】
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出ステップと、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整ステップと、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶ステップと、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持ステップと、
前記位置関係が維持されている場合において、前記車体の傾斜角と前記所定角度との差が閾値以上であるときに、異常を報知する異常報知手段と、
を含む車両制御方法。
【請求項１１】
コンピュータを、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を取得する傾斜角取得手段、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整するための信号を出力する調整信号出力手段、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶装置に記憶させる記憶手段、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持するための信号を出力する維持信号出力手段、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記所定角度となったときに、前記記憶装置に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を取得する傾斜角取得手段、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を第１角度に調整するための信号を出力する調整信号出力手段、
前記車体の傾斜角が前記第１角度になったときの前記位置関係を記憶装置に記憶させる記憶手段、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持するための信号を出力する維持信号出力手段、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記第１角度とは異なる第２角度となったときに、前記記憶装置に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
コンピュータを、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を取得する傾斜角取得手段、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整するための信号を出力する調整信号出力手段、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持するための信号を出力する維持信号出力手段、
前記位置関係が維持されている場合において、前記車体の傾斜角と前記所定角度との差が閾値以上であるときに、異常を報知する異常報知手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が備える車輪と車体との位置関係を調節することで、車両の姿勢を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の装置は、車両の転倒しやすさを定量的に評価して、車両が転倒しにくくなるように、車体に対する車輪の高さを、モータを用いて調節する。これにより、車両の安定性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４７８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の装置は、モータの回転軸の回転角を検出する絶対角センサを備えていた。そして、この装置は、絶対角センサの出力に応じてモータを駆動していた。
【０００５】
また、特許文献１に記載の装置のように、車両の走行に関連するシステムには高い信頼性が要求される。そのため、同一の機能を有する複数の部品を用いて、システムの構成を冗長なものとする場合が多い。この場合に、特許文献１に記載の装置は、複数の絶対角センサを備えることとなる。しかしながら、結果として装置の構成が複雑になるおそれがあった。また、絶対角センサは比較的高価であるため、装置の製造コストが増加するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述の事情の下になされたもので、製造コストの増加を抑えつつ、簡素な構成の装置で車両の姿勢を制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る車両制御装置は、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整手段と、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段と、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持手段と、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記所定角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段と、
を備える。
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る車両制御装置は、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を第１角度に調整する調整手段と、
前記車体の傾斜角が前記第１角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段と、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持手段と、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記第１角度とは異なる第２角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段と、
を備える。
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る車両制御装置は、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整手段と、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段と、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持手段と、
前記維持手段によって前記位置関係が維持されている場合において、前記車体の傾斜角と前記所定角度との差が閾値以上であるときに、異常を報知する異常報知手段と、
を備える。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係る車両制御方法は、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出ステップと、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整ステップと、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶手段に記憶させる記憶ステップと、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持ステップと、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記所定角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化ステップと、
を含む。
上記目的を達成するため、本発明の第５の観点に係る車両制御方法は、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出ステップと、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を第１角度に調整する調整ステップと、
前記車体の傾斜角が前記第１角度になったときの前記位置関係を記憶手段に記憶させる記憶ステップと、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持ステップと、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記第１角度とは異なる第２角度となったときに、前記記憶手段に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化ステップと、
を含む。
上記目的を達成するため、本発明の第６の観点に係る車両制御方法は、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を検出する傾斜角検出ステップと、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整する調整ステップと、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶ステップと、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持する維持ステップと、
前記位置関係が維持されている場合において、前記車体の傾斜角と前記所定角度との差が閾値以上であるときに、異常を報知する異常報知手段と、
を含む。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第７の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を取得する傾斜角取得手段、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整するための信号を出力する調整信号出力手段、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶装置に記憶させる記憶手段、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持するための信号を出力する維持信号出力手段、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記所定角度となったときに、前記記憶装置に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段、
として機能させる。
上記目的を達成するため、本発明の第８の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を取得する傾斜角取得手段、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を第１角度に調整するための信号を出力する調整信号出力手段、
前記車体の傾斜角が前記第１角度になったときの前記位置関係を記憶装置に記憶させる記憶手段、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持するための信号を出力する維持信号出力手段、
前記位置関係を変えて、前記車体の傾斜角が前記第１角度とは異なる第２角度となったときに、前記記憶装置に記憶される前記位置関係として、所定の初期値を記憶させる初期化手段、
として機能させる。
上記目的を達成するため、本発明の第９の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
複数の車輪に支持される車体の傾斜角を取得する傾斜角取得手段、
前記車輪と前記車体との位置関係を変えて、前記車体の傾斜角を所定角度に調整するための信号を出力する調整信号出力手段、
前記車体の傾斜角が前記所定角度になったときの前記位置関係を記憶する記憶手段、
前記車輪及び前記車体を有する車両の停止時に、前記位置関係を維持するための信号を出力する維持信号出力手段、
前記位置関係が維持されている場合において、前記車体の傾斜角と前記所定角度との差が閾値以上であるときに、異常を報知する異常報知手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、絶対角センサを用いることなく、車体の傾斜角が所定の角度となるように、車輪と車体との位置関係が調整される。これにより、製造コストの増加を抑えつつ、簡素な構成の装置で車両の姿勢を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る車両の正面図である。
【図２】車両の側面図である。
【図３】車体の内部を示す模式図である。
【図４】斜面上に車両がある状態を示す図である。
【図５】ＥＣＵの構成図である。
【図６】プロセッサにより実行される処理を示すフロー図である。
【図７】初期化処理を示すフロー図である。
【図８】初期化処理における回転角の推移を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る車体の内部を示す模式図である。
【図１０】車両が斜面上にある状態を示す図である。
【図１１】プロセッサにより実行される処理を示すフロー図である。
【図１２】他の実施形態に係る車体の内部を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、説明には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を適宜用いる。
【００１３】
（第１の実施形態）
本実施形態に係る車両１０は、図１、２に示されるように、一人乗り用の３輪の電気自動車である。車両１０は、車体１１と、支持部２１により支持される右前輪２０と、支持部２４により支持される左前輪２３と、支持部２７により支持される後輪２６と、を有している。
【００１４】
車体１１は、支持部２１、２４、２７によって支持される。また、車体１１は、乗員Ｍ１が着座するためのシートを備えている。シートに着座した乗員Ｍ１は、アームレスト１２に配設された操作装置１３を用いて、車両１０を操作する。
【００１５】
操作装置１３は、例えば、操作ボタンや操縦レバー、車両１０の状態を乗員Ｍ１に通知するための表示デバイス等から構成される。操作装置１３が操作されることで、車両１０は、スタートアップ（電源投入）・シャットダウン（電源切断）や、走行・停止その他の動作を行う。
【００１６】
車体１１の内部には、図３に示されるように、ギアボックス３１、ロッド２２、２５、３２、及び車両制御装置４０が収容されている。ギアボックス３１及び車両制御装置４０は、車体１１に固定される。
【００１７】
ギアボックス３１は、車両制御装置４０から回転軸４１を介して伝達されたトルクに応じて、Ｘ軸に平行な軸回りにロッド３２を回転させる。ロッド３２は、ロッド２２、２５と回動可能に接続されている。また、ロッド２２は、支持部２１に固定され、ロッド２５は、支持部２４に固定される。ロッド２２、２５は、その軸が基準線Ｄｖと平行になるように、移動が規制されている。基準線Ｄｖは、車体１１の上下方向を示す線であって、設計時にあらかじめ規定される。右前輪２０及び左前輪２３の車体１１に対する高さは、回転軸４１の回転角に応じて変化する。
【００１８】
車両制御装置４０は、車両１０の姿勢を制御する。具体的には、車両制御装置４０は、Ｙ−Ｚ平面上において車両１０に生じる加速度ベクトルＡｖと基準線Ｄｖとのなす傾斜角θｙがゼロ度となるように、回転軸４１を回転させる。これにより、例えば図４に示されるように、車両１０が斜面上にある場合にも、傾斜角θｙはゼロ度に保たれる。
【００１９】
車両制御装置４０は、回転軸４１を有するモータ４２、規制ユニット４３、磁極センサ４４、加速度センサ４５、ジャイロセンサ４６、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を有している。
【００２０】
モータ４２は、例えば三相ブラシレスモータである。モータ４２は、ＥＣＵ５０から供給された電力に従って、回転軸４１を回転させる。
【００２１】
規制ユニット４３は、ＥＣＵ５０から送信される信号に従って、回転軸４１の回転を規制する。例えば、規制ユニット４３は、所定の規制信号を受信すると、回転軸４１と一体となって回転するギアに部材を係合させることで、回転軸４１の回転を規制する。また、規制ユニット４３は、所定の解除信号を受信すると、部材をギアから離間させることで、規制を解除する。なお、回転軸４１の回転を規制する手法は、任意に変更可能である。例えば、規制ユニット４３は、いわゆるシフトロック装置やギアロック装置と同様の機構を有してもよい。
【００２２】
磁極センサ４４（モータ電気角センサ）は、モータ４２に取り付けられるセンサであって、例えば３個のホール素子を含んで構成される。磁極センサ４４は、回転軸４１の回転角を示すホール信号を、ＥＣＵ５０へ送信する。
【００２３】
ホール信号により示される回転角は、０〜３６０度の範囲内の角度であって、回転軸４１が３６０度以上回転する場合には、一意に定まらない。しかし、ある程度短い時間におけるホール信号の変化は、回転軸４１の回転角の変化量と一対一に対応する。そのため、ホール信号は、回転軸４１の回転角の変化量を示す信号としてＥＣＵ５０に利用される。
【００２４】
加速度センサ４５は、例えば静電容量型の３軸加速度センサであって、重力加速度や車両１０の加減速等によって生じる加速度を検出する。例えば、車両１０が停止している場合に、加速度センサ４５は、基準線Ｄｖに対する重力加速度の方向を検出する。そして、加速度センサ４５は、検出の結果を示す信号をＥＣＵ５０へ送信する。
【００２５】
ジャイロセンサ４６は、例えば振動式のジャイロスコープである。ジャイロセンサ４６は、車両１０の角速度を検出して、この検出の結果を示す信号をＥＣＵ５０へ送信する。
【００２６】
ＥＣＵ５０は、図５に示されるように、プロセッサ５１、主記憶部５２、補助記憶部５３、及び送受信部５４を有している。主記憶部５２、補助記憶部５３、及び送受信部５４はいずれも内部バス５５を介してプロセッサ５１に接続されている。
【００２７】
プロセッサ５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサである。プロセッサ５１は、補助記憶部５３に記憶されているプログラム５６に従って、後述の処理を実行する。主記憶部５２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。主記憶部５２は、補助記憶部５３に記憶されるプログラム５６をロードする。また、主記憶部５２は、プロセッサ５１の作業領域として用いられる。
【００２８】
補助記憶部５３は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性メモリから構成され、プログラム５６その他のデータを記憶する。補助記憶部５３に記憶されるデータには、回転軸４１の回転角θａが含まれる。補助記憶部５３は、プロセッサ５１の指示に従って、プロセッサ５１が利用するデータをプロセッサ５１に供給し、プロセッサ５１から供給されたデータを記憶する。
【００２９】
送受信部５４は、ＥＣＵ５０の外部の機器から送信された信号を受信したり、外部の機器へ信号を送信したりする。例えば、送受信部５４は、磁極センサ４４、加速度センサ４５、ジャイロセンサ４６及び操作装置１３から信号を受信する。また、送受信部５４は、モータドライバを備え、モータ４２に電力を供給したり、規制ユニット４３へ規制信号・解除信号を送信したりする。
【００３０】
続いて、プロセッサ５１により実行される処理について、図６を用いて説明する。図６に示される処理は、車両１０のスタートアップにより開始される。
【００３１】
まず、プロセッサ５１は、車両１０が製造後に最初に起動されたか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、プロセッサ５１は、補助記憶部５３を参照して、製造後に起動されたことを示すフラグがオフとなっているか否かを判定する。
【００３２】
最初に起動されたと判定された場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、初期化処理を実行する（ステップＳ２）。初期化処理は、回転軸４１の回転角θａを補助記憶部５３に書き込む処理である。初期化処理は、例えば車両１０の出荷前において、右前輪２０と左前輪２３との車体１１に対する高さを等しくして、水平面上に車両１０を配置した状態で行われる。
【００３３】
図７に示されるように、初期化処理では、プロセッサ５１は、まず、解除信号を規制ユニット４３へ送信する（ステップＳ２１）。これにより、回転軸４１は回転可能となる。
【００３４】
次に、プロセッサ５１は、モータ４２を駆動する（ステップＳ２２）。具体的には、図８に示されるように、プロセッサ５１は、回転角θａが正弦波状に比較的ゆっくり変化するように、モータ４２を駆動する。
【００３５】
次に、プロセッサ５１は、加速度センサ４５及びジャイロセンサ４６の出力から傾斜角θｙを算出する（ステップＳ２３）。本来、車両１０が静止している場合には、加速度センサ４５の出力のみから傾斜角θｙを算出することができる。しかしながら、車両１０が任意に移動しているときには、算出される傾斜角θｙに誤差が生じるおそれがある。プロセッサ５１は、ジャイロセンサ４６の出力を用いてこの誤差を補正することにより、正確に傾斜角θｙを算出する。
【００３６】
次に、プロセッサ５１は、ステップＳ２２にてモータ４２を駆動したことによって、傾斜角θｙと目標値との差が１度以下となったか否かを判定する（ステップＳ２４）。本実施形態に係る目標値はゼロ度であるため、プロセッサ５１は、傾斜角θｙの大きさが１度以下であるかを判定する。
【００３７】
傾斜角θｙと目標値との差が１度より大きいと判定された場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、プロセッサ５１は、ステップＳ２２以降の処理を繰り返す。一方、傾斜角θｙと目標値との差が１度以下であると判定された場合（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、規制信号を規制ユニット４３へ送信する（ステップＳ２５）。これにより、回転軸４１の回転が規制される。
【００３８】
次に、プロセッサ５１は、補助記憶部５３に記憶される回転角θａとして、所定の初期値を書き込む（ステップＳ２６）。所定の初期値は、例えばゼロ度である。そして、プロセッサ５１は、製造後に起動されたことを示すフラグをオンに設定して、初期化処理を終了する。
【００３９】
図６に戻り、ステップＳ２の初期化処理に続いて、プロセッサ５１は、ステップＳ６へ処理を移行する。
【００４０】
ステップＳ１にて最初の起動ではないと判定された場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、プロセッサ５１は、加速度センサ４５及びジャイロセンサ４６の出力から傾斜角θｙを算出する（ステップＳ３）。
【００４１】
次に、プロセッサ５１は、傾斜角θｙと目標値との差が、４度以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。傾斜角θｙと目標値との差が４度より小さいと判定された場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、プロセッサ５１はステップＳ６へ処理を移行する。
【００４２】
一方、傾斜角θｙと目標値との差が４度以上であると判定された場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、異常を報知する（ステップＳ５）。例えば、プロセッサ５１は、異常を検出したことを操作装置１３に表示させる。
【００４３】
次に、プロセッサ５１は、補助記憶部５３に記憶されている回転角θａを取得する（ステップＳ６）。そして、プロセッサ５１は、取得した回転角θａを主記憶部５２に格納する。その後、プロセッサ５１は、解除信号を規制ユニット４３へ送信する（ステップＳ７）。
【００４４】
次に、プロセッサ５１は、加速度センサ４５及びジャイロセンサ４６の出力から傾斜角θｙを算出する（ステップＳ８）。そして、プロセッサ５１は、姿勢制御処理を実行する（ステップＳ９）。姿勢制御処理は、傾斜角θｙが目標値に近くなるように、モータ４２を駆動する処理である。例えば、プロセッサ５１は、既存の制御手法に従って、回転角θａに応じた角度だけ回転軸４１を回転させることにより姿勢制御処理を実行する。
【００４５】
次に、プロセッサ５１は、回転軸４１の回転角の変化量（以下、変化量θｂという）を磁極センサ４４から取得して、回転角θａを更新する（ステップＳ１０）。具体的には、プロセッサ５１は、変化量θｂを回転角θａに加算することで、主記憶部５２に格納されている回転角θａを更新する。
【００４６】
次に、プロセッサ５１は、車両１０をシャットダウンするための操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ１１）。操作がなされていないと判定された場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、プロセッサ５１は、ステップＳ８以降の処理を繰り返す。
【００４７】
操作がなされたと判定された場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、規制信号を規制ユニット４３へ送信する（ステップＳ１２）。その後、プロセッサ５１は、補助記憶部５３に記憶されている回転角θａを更新する（ステップＳ１３）。具体的には、プロセッサ５１は、主記憶部５２に格納されている回転角θａを、補助記憶部５３に書き込む。この更新は、実質的に、ステップＳ８〜Ｓ１１の反復により生じた変化量θｂすべてを、補助記憶部５３に記憶される回転角θａに加算することに等しい。
【００４８】
そして、プロセッサ５１は、シャットダウンして処理を終了する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置４０は、この加速度センサ４５及びジャイロセンサ４６の出力を利用して、初期化処理を実行した。これにより、絶対角センサを用いることなく、回転軸４１の実際の回転角θａを、補助記憶部５３に記憶させることが可能となる。なお、絶対角センサは、３６０度以上の範囲内における回転角を検出するセンサを意味する。
【００５０】
また、車両１０のスタートアップからシャットダウンまでの間は、プロセッサ５１の処理により、補助記憶部５３に記憶される回転角θａが更新された。また、車両１０のシャットダウンからスタートアップまでの間は、規制ユニット４３によって回転軸４１の回転が規制された。これにより、車両制御装置４０は、回転軸４１の実際の回転角θａと、補助記憶部５３に記憶される回転角θａとを常に一致させることが可能となる。
【００５１】
また、車両制御装置４０は、規制ユニット４３による規制を解除する前において、傾斜角θｙと目標値との差が４度より大きいときに、異常を報知した。例えば、電源がオフのときに車両１０が移動させられると、車両制御装置４０は、適切な姿勢制御処理を実行することができなくなるおそれがある。このような場合に、車両制御装置４０は、異常の発生を乗員Ｍ１に通知することができる。これにより、車両１０の安全性が保証される。
【００５２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
【００５３】
本実施形態に係る車両１０は、後輪２６と車体１１との位置関係を制御する点で、第１の実施形態に係るものと異なっている。
【００５４】
車体１１の内部には、図９に示されるように、ギアボックス３３、及び車両制御装置６０が収容されている。また、ギアボックス３３及び車両制御装置６０は、車体１１に固定される。
【００５５】
ギアボックス３３は、車両制御装置６０から回転軸６１を介して伝達されたトルクに応じて、支持部２７に固定されたロッド２８を、Ｙ軸に平行な軸回りに回転させる。これにより、車体１１に対する後輪２６の高さは、回転軸６１の回転角に応じて変化する。
【００５６】
車両制御装置６０は、Ｘ−Ｚ平面上において加速度ベクトルＡｖと基準線Ｄｖとのなす傾斜角θｘがゼロ度となるように、回転軸６１を回転させる。これにより、例えば図１０に示されるように、車両１０が斜面上にある場合にも、傾斜角θｘはゼロ度に保たれる。
【００５７】
車両制御装置６０は、回転軸６１を有するモータ６２、規制ユニット６３、磁極センサ６４、加速度センサ４５、６５、ジャイロセンサ４６、及びＥＣＵ５０を有している。
【００５８】
モータ６２は、ＥＣＵ５０から供給された電力に従って、回転軸６１を回転させる。規制ユニット６３は、ＥＣＵ５０から送信される信号に従って、回転軸６１の回転を規制する。磁極センサ６４（モータ電気角センサ）は、回転軸６１の回転角の変化量を検出して、この検出の結果を示す信号をＥＣＵ５０へ送信する。加速度センサ６５は、加速度センサ４５よりも高精度に加速度を検出するセンサ（例えば水準器等）である。
【００５９】
続いて、ＥＣＵ５０のプロセッサ５１により実行される処理について、図１１を用いて説明する。
【００６０】
まず、プロセッサ５１は、第１の実施形態に係るステップＳ３〜Ｓ５と同様の処理を実行する。ただし、本実施形態に係るステップＳ３にて、プロセッサ５１は、傾斜角θｘを算出する。次に、プロセッサ５１は、初期化を実行するための指示が操作装置１３に入力されたか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００６１】
指示が入力されていないと判定された場合（ステップＳ３１；Ｎｏ）、プロセッサ５１は、ステップＳ３３へ処理を移行する。一方、指示が入力されたと判定された場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、初期化処理を実行する（ステップＳ２）。
【００６２】
本実施形態に係る初期化処理は、第１の実施形態に係るものと同様の処理が実行されるが、加速度センサ４５に代えて加速度センサ６５が用いられる点で、第１の実施形態に係るものと異なっている。加速度センサ６５は、初期化処理のみに用いられるセンサであって、後述の姿勢制御処理には用いられない。また、本実施形態に係る初期化処理における傾斜角θｘの目標値は、ゼロ度よりも大きい角度（例えば１０度）に設定される。
【００６３】
次に、プロセッサ５１は、車両１０が走行を開始したか否かを判定する（ステップＳ３３）。例えば、プロセッサ５１は、ブレーキ操作が入力されなくなった場合に、車両１０が走行を開始したと判定する。車両１０が走行を開始していないと判定された場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、プロセッサ５１は、ステップＳ３３の判定を繰り返す。
【００６４】
車両１０が走行を開始したと判定された場合（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、第１の実施形態に係るステップＳ６〜Ｓ１０と同様の処理を実行する。ただし、本実施形態に係る補助記憶部５３は、回転角θａに代えて、回転軸６１の回転角θｃを記憶する。また、ステップＳ８にて、プロセッサ５１は、傾斜角θｘを算出する。また、ステップＳ９の姿勢制御処理にて、プロセッサ５１は、傾斜角θｘが目標値に近くなるように、モータ４２を駆動する。また、ステップＳ１０にて、プロセッサ５１は、磁極センサ６４から変化量θｄを取得して、回転角θｃを更新する。
【００６５】
その後、プロセッサ５１は、車両が停止したか否かを判定する（ステップＳ３４）。例えば、車両１０の速度がゼロであって、かつブレーキ操作が入力された場合に、プロセッサ５１は、車両が停止したと判定する。
【００６６】
車両１０が停止していないと判定された場合（ステップＳ３４；Ｎｏ）、プロセッサ５１は、ステップＳ８以降の処理を繰り返す。一方、車両１０が停止したと判定された場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、プロセッサ５１は、第１の実施形態に係るステップＳ１２、Ｓ１３と同様の処理を実行する。ただし、ステップＳ１３にてプロセッサ５１は、回転角θａに代えて回転角θｃを更新する。
【００６７】
そして、プロセッサ５１は、ステップＳ３３以降の処理を繰り返す。プロセッサ５１は、この繰り返し処理を、車両１０のシャットダウンまで継続する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置６０は、後輪２６の車体１１に対する高さを制御した。これにより、車両１０の前後方向の傾斜角θｘを制御することができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る初期化処理では、加速度センサ６５が用いられた。初期化処理と姿勢制御処理とで用いられるセンサを使い分けることで、それぞれの状況に適した検出結果を得ることができる。例えば、時間分解能が低い一方で高精度なセンサは、初期化処理に用いられる加速度センサ６５に適している。
【００７０】
また、初期化処理は、車両１０のスタートアップ後に初期化指示を入力することで実行された。これにより、車両１０が最初に起動されたときに限定されず、車両１０の使用者が必要に応じて初期化処理を実行することができる。
【００７１】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって限定されるものではない。
【００７２】
例えば、上記第１の実施形態では、１個のモータ４２によって右前輪２０及び左前輪２３の高さが制御されたが、これには限定されない。例えば、図１２に示されるように、右前輪２０の高さを制御するモータ４２ａ、及び左前輪２３の高さを制御するモータ４２ｂを用いて車両制御装置４０を構成することができる。
【００７３】
また、上記実施形態において、絶対角センサは用いられなかったが、車両制御装置４０、６０は、絶対角センサを補助的に１個だけ備えてもよい。この場合にも、車両制御装置４０、６０は、絶対角センサを複数備える装置に比して、製造コストの増加を抑えつつ、簡素な構成を有することとなる。
【００７４】
また、上記実施形態に係るステップＳ５において、プロセッサ５１は、異常を報知した。プロセッサ５１は、この報知の後にステップ６に処理を移行することなく、処理を終了してもよい。また、プロセッサ５１は、ステップＳ５に続いて、規制ユニット４３、６３に解除信号を送信し、姿勢制御処理を実行してもよい。この姿勢制御処理は、通常の姿勢制御処理（ステップＳ９）よりもゆっくり行われることが好ましい。
【００７５】
また、上記実施形態に係る傾斜角θｘ、θｙの目標値はゼロ度であったが、これには限定されない。例えば、車両制御装置４０、６０は、速度センサから車両１０の速度を取得して、この速度に応じて目標値を変更してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態に係るステップＳ４、Ｓ２４における判定に用いられる閾値は任意に変更可能である。
【００７７】
上記実施形態に係る車両制御装置４０、６０の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。
【００７８】
上記実施形態において、補助記憶部５３に記憶されているプログラム５６は、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラム５６をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することとしてもよい。
【００７９】
また、プログラム５６は、全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、プログラム５６により実行される処理に関する情報を、通信ネットワークを介して送受信しながら、上述の処理を実行することとしてもよい。
【００８０】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の車両制御装置、車両制御方法、及びプログラムは、車両の姿勢を制御する技術に適している。
【符号の説明】
【００８２】
１０    車両
１１    車体
１２    アームレスト
１３    操作装置
２０    右前輪
２１、２４、２７  支持部
２２、２５、２８、３２  ロッド
２３    左前輪
２６    後輪
３１、３３  ギアボックス
４０、６０  車両制御装置
４１、６１  回転軸
４２、４２ａ、４２ｂ、６２  モータ
４３、６３  規制ユニット
４４、６４  磁極センサ
４５、６５  加速度センサ
４６、  ジャイロセンサ
５０    ＥＣＵ
５１    プロセッサ
５２    主記憶部
５３    補助記憶部
５４    送受信部
５５    内部バス
５６    プログラム
θａ、θｃ  回転角
θｘ、θｙ  傾斜角
Ａｖ    加速度ベクトル
Ｄｖ    基準線
Ｍ１    乗員
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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