(57)【要約】      （修正有）【課題】乗員が搭乗しているか否かを適切に推定し、その推定結果を反映させて移動制御を行うことができる倒立振子型車両を提供する。【解決手段】電動モータにより移動部を駆動する倒立振子型車両は、少なくとも電動モータの通電電流の観測値に基づいて、車両に乗員が搭乗しているか否かを推定する乗車／空車推定部（第１推定部）６２を備えており、制御装置５０は、推定部６２の推定結果に応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面上を全方位に移動可能な移動部と、前記移動部を駆動する電動モータと、前記移動部及び電動モータが組み付けられた基体と、鉛直方向に対して傾動自在に前記基体に組み付けられた乗員搭乗部と、前記電動モータの動作を制御する制御部とを備える倒立振子型車両であって、
少なくとも前記電動モータの通電電流の観測値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定する第１推定部を備えており、
前記制御部は、前記第１推定部の推定結果に応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項２】
請求項１記載の倒立振子型車両において、
前記第１推定部は、前記電動モータの通電電流の観測値と、前記制御部により決定される前記電動モータの通電電流の指令値である電流指令値とに基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項３】
請求項２記載の倒立振子型車両において、
前記第１推定部は、前記電流指令値のうちの、前記電動モータが出力する駆動力の増減のための加減速電流成分を算出して、該加減速電流成分を前記通電電流の観測値から差し引いてなる参照電流値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項４】
請求項１記載の倒立振子型車両において、
２つの前記電動モータを備えると共に、前記全方位に含まれる互いに直交する第１の方向及び第２の方向のうちの第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、前記２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力の総和に応じて発生すると共に、前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力の差に応じて発生するように、前記移動部と前記２つの電動モータとの間の動力伝達系が構成されており、
前記第１推定部は、前記２つの電動モータのそれぞれの通電電流の観測値の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向参照電流値と前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向参照電流値との組に変換する処理を実行し、該第１方向参照電流値及び第２方向参照電流値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項５】
請求項２記載の倒立振子型車両において、
２つの前記電動モータを備えると共に、前記全方位に含まれる互いに直交する第１の方向及び第２の方向のうちの第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、前記２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力の総和に応じて発生すると共に、前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力の差に応じて発生するように、前記移動部と前記２つの電動モータとの間の動力伝達系が構成されており、
前記第１推定部は、前記２つの電動モータのそれぞれの通電電流の観測値の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向電流値と前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向電流値との組に変換する処理と、前記２つの電動モータのそれぞれの電流指令値のうちの、当該それぞれの電動モータが出力する駆動力の増減のための加減速電流成分を算出する処理と、前記２つの電動モータのそれぞれの前記加減速電流成分の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向加減速電流値と前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向加減速電流値との組に変換する処理とを実行し、前記第１方向電流値から前記第１方向加減速電流値を差し引いてなる第１方向参照電流値と、前記第２方向電流値から前記第２方向加減速電流値を差し引いてなる第２方向参照電流値とに基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項６】
請求項３記載の倒立振子型車両において、
２つの前記電動モータを備えると共に、前記全方位に含まれる互いに直交する第１の方向及び第２の方向のうちの第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、前記２つの電動モータの出力トルクの総和に応じて発生すると共に、前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、２つの電動モータの出力トルクの差に応じて発生するように、前記移動部と前記２つの電動モータとの間の動力伝達系が構成されており、
前記第１推定部は、前記２つの電動モータのそれぞれについて算出した前記参照電流値の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向参照電流値と前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向参照電流値との組に変換する処理を実行し、該第１方向参照電流値及び第２方向参照電流値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の倒立振子型車両において、
前記第１推定部は、前記第１方向参照電流値を平滑化してなる第１ａ参照値と、前記第１方向参照電流値の大きさを表す値を平滑化してなる第１ｂ参照値と、前記第２方向参照電流値を平滑化してなる第２ａ参照値と、前記第２方向参照電流値の大きさを表す値を平滑化してなる第２ｂ参照値とに基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の倒立振子型車両において、
前記第１推定部の推定結果と、前記移動部の移動速度の観測値と、前記乗員搭乗部の傾斜角速度の観測値とに基づいて、当該車両の発振現象が発生しているか否かを推定する第２推定部をさらに備えており、
前記制御部は、前記第２推定部の推定結果に応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項９】
請求項８記載の倒立振子型車両において、
前記制御部は、前記第１推定部の推定結果と前記第２推定部の推定結果とに応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の倒立振子型車両において、
前記第２推定部は、前記移動部の移動速度の観測値から算出した該移動部の移動加速度をハイパス特性のフィルタに通した値と、前記乗員搭乗部の傾斜角速度の観測値をハイパス特性のフィルタに通した値との相関度合を示す相関参照値を求め、該相関参照値を、前記第１推定部の推定結果に応じて設定した閾値と比較することによって、当該車両の発振現象が発生しているか否かを推定するように構成されていることを特徴とする倒立振子型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は倒立振子型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
床面上を全方位に移動可能な移動部と、この移動部を駆動する電動モータとが組み付けられた基体に、鉛直方向に対して傾動自在な乗員搭乗部が組み付けられた倒立振子型車両が従来より知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００３】
この種の倒立振子型車両は、電動モータの運転制御により移動部の移動を制御することで、乗員搭乗部の姿勢（傾斜状態）が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２６２５７号公報
【特許文献２】ＰＣＴ国際公開公報ＷＯ２０１１／０３３５８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
倒立振子型車両（以降、単に車両ということがある）に乗員が搭乗した状態（以降、乗車状態ということがある）と、乗員が搭乗していない状態（以降、空車状態ということがある）とでは、全体質量が相違する（ひいては、倒立振子型車両に床面から作用する反力が相違する）ので、車両の挙動特性が、乗車状態であるか空車状態であるかで相違する。
【０００６】
このため、上記特許文献２には、乗車状態であるか空車状態であるかを乗員搭乗部に備えた荷重センサを用いて検知し、その検知に応じてフィードバック制御用のゲイン値の調整を行う技術が提案されている。
【０００７】
しかしながら、乗員の乗車状態で、該乗員が、常に、荷重センサに、自身の体重を作用させるようにして乗員搭乗部に搭乗するとは限らない。そして、車両に対する乗員の搭乗位置あるいは搭乗姿勢によっては、荷重センサに乗員の体重による荷重が十分に作用しない場合がある。このような場合には、乗車状態であっても、空車状態と判定される虞がある。
【０００８】
そして、このような場合には、実際には乗車状態であるのに、空車状態に対応した形態で移動部の移動制御が行われてしまう。
【０００９】
なお、前記特許文献１には、車両に乗員が搭乗しているか否かを適切に検知する技術については記載されていない。
【００１０】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、乗員が搭乗しているか否かを適切に推定し、その推定結果を反映させて移動制御を行うことができる倒立振子型車両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】
【００１１】
本発明の倒立振子型車両は、上記目的を達成するために、床面上を全方位に移動可能な移動部と、前記移動部を駆動する電動モータと、前記移動部及び電動モータが組み付けられた基体と、鉛直方向に対して傾動自在に前記基体に組み付けられた乗員搭乗部と、前記電動モータの動作を制御する制御部とを備える倒立振子型車両であって、
少なくとも前記電動モータの通電電流の観測値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定する第１推定部を備えており、
前記制御部は、前記第１推定部の推定結果に応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されていることを特徴とする（第１発明）。
【００１２】
なお、本発明では、「床」は、通常的な意味での床（屋内の床など）だけを意味するものではなく、屋外の地面又は路面を含むものとして使用する。
【００１３】
また、本発明では、任意の状態量（速度、角度等）の「観測値」は、適宜のセンサによる該状態量の検出値（計測値）、あるいは、該状態量と一定の相関関係を有する他の１つ以上の状態量の検出値（計測値）から該相関関係に基づいて推定してなる推定値、あるいは、該状態量の実際の値と一致もしくはほぼ一致すると見なせる擬似的な推定値を意味する。
【００１４】
この場合、「擬似的な推定値」に関しては、例えば当該状態量の実際の値が、当該状態量の目標値に対して精度よく追従することが判っている場合には、該目標値を「擬似的な推定値」として使用することができる。
【００１５】
上記第１発明によれば、前記第１推定部は、少なくとも前記電動モータの通電電流の観測値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定する。
【００１６】
ここで、本発明において、当該車両に乗員が搭乗している状態というのは、乗員の体重による重力が当該車両に作用するようにして、当該車両に乗員が搭乗している状態である。
【００１７】
このため、当該車両に乗員が搭乗している状態と、搭乗していない状態とでは、床面上での移動部の移動挙動が同じであっても、該移動部の移動を行うための実際の駆動力が相違する。また、電動モータは、その通電電流に応じた駆動力を出力する。
【００１８】
従って、第１推定部は、乗員の乗員搭乗部への搭乗位置あるいは搭乗姿勢等によらずに、前記電動モータの通電電流の観測値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを適切に推定することができる。また、この場合、当該車両に乗員が搭乗しているか否かの推定を、その推定のための専用的なセンサを必要とせずに行うことができる。
【００１９】
そして、前記制御部は、前記第１推定部の推定結果に応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されている。これにより、第１推定部の適切な推定結果を反映させて、移動部の移動制御が行われる。
【００２０】
従って、第１発明によれば、乗員が搭乗しているか否かを適切に推定し、その推定結果を反映させて移動制御を行うことができる。また、車両に対する乗員の搭乗姿勢の制約を緩和することができる。
【００２１】
上記第１発明では、前記第１推定部は、前記電動モータの通電電流の観測値と、前記制御部により決定される前記電動モータの通電電流の指令値である電流指令値とに基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることがより好ましい（第２発明）。
【００２２】
この第２発明によれば、前記第１推定部は、前記電動モータの通電電流の観測値に加えて、電動モータの通電電流の指令値をも加味して、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定する。
【００２３】
これにより、当該車両に乗員が搭乗しているか否かの推定結果の信頼性をより高めることが可能となる。
【００２４】
この第２発明では、より具体的には、前記第１推定部は、前記電流指令値のうちの、前記電動モータが出力する駆動力の増減のための加減速電流成分を算出して、該加減速電流成分を前記通電電流の観測値から差し引いてなる参照電流値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることが好ましい（第３発明）。
【００２５】
この第３発明によれば、前記加減速電流成分を前記通電電流の観測値から差し引いてなる参照電流値は、前記通電電流の観測値から過渡的な変動成分を除去したものに相当する。
【００２６】
このため、上記参照電流値は、当該車両に乗員が搭乗しているか否かで差異を生じやすいものとなる。従って、該参照電流値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定することで、その推定結果の信頼性を適切に高めることができる。
【００２７】
また、本発明においては、前記移動部の駆動系は、次のような構成を採用できる。すなわち、例えば、２つの前記電動モータを備えると共に、前記全方位に含まれる互いに直交する第１の方向及び第２の方向のうちの第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、前記２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力の総和に応じて発生すると共に、前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力が、２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力の差に応じて発生するように、前記移動部と前記２つの電動モータとの間の動力伝達系が構成される。
【００２８】
このように前記移動部の駆動系が構成されている場合には、一般に、前記２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力から、前記移動部を前記第１の方向に移動させる駆動力への変換効率と、前記移動部を前記第２の方向に移動させる駆動力への変換効率との相違等に起因して、前記２つの電動モータがそれぞれ出力する駆動力のうち、前記移動部の前記第１の方向への移動に寄与する成分と、前記移動部の前記第２の方向への移動に寄与する成分とでは、当該車両に乗員が搭乗しているか否かに応じた当該成分の差異の発生の形態一般に相違する。
【００２９】
このため、前記第１発明において、前記移動部の駆動系を上記の如く構成した場合には、前記第１推定部は、前記２つの電動モータのそれぞれの通電電流の観測値の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向参照電流値と、前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向参照電流値との組に変換し、該第１方向参照電流値及び第２方向参照電流値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることが好ましい（第４発明）。
【００３０】
また、前記第２発明において、前記移動部の駆動系を上記の如く構成した場合には、前記第１推定部は、前記２つの電動モータのそれぞれの通電電流の観測値の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向電流値と前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向電流値との組に変換する処理と、前記２つの電動モータのそれぞれの電流指令値のうちの、当該それぞれの電動モータが出力する駆動力の増減のための加減速電流成分を算出する処理と、前記２つの電動モータのそれぞれの前記加減速電流成分の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向加減速電流値と前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向加減速電流値との組に変換する処理とを実行し、前記第１方向電流値から前記第１方向加減速電流値を差し引いてなる第１方向参照電流値と、前記第２方向電流値から前記第２方向加減速電流値を差し引いてなる第２方向参照電流値とに基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることが好ましい（第５発明）。
【００３１】
また、前記第３発明においては、前記第１推定部は、前記２つの電動モータのそれぞれについて算出した前記参照電流値の組を、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第１方向参照電流値と前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力を発生させる電流成分である第２方向参照電流値との組に変換する処理を実行し、該第１方向参照電流値及び第２方向参照電流値に基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成されていることが好ましい（第６発明）。
【００３２】
上記第４〜第６発明によれば、前記第１の方向に前記移動部を移動させる駆動力に対応する第１方向参照電流値と、前記第２の方向に前記移動部を移動させる駆動力に対応する第２方向参照電流値とに基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かが推定される。
【００３３】
このため、前記移動部の駆動系が上記の如く構成された当該移動体における上記推定を好適に行うことが可能となり、その推定結果の信頼性を高めることができる。
【００３４】
特に第５発明及び第６発明では、前記通電電流の観測値に含まれる過渡的な変動成分の影響が、前記第１方向参照電流値と第２方向参照電流値とに生じない（もしくは生じ難い）ようにすることができるので、第１方向参照電流値と第２方向参照電流値とに基づく推定結果の信頼性を好適に高めることができる。
【００３５】
また、上記第４〜第６発明では、前記第１推定部は、例えば、前記第１推定部は、前記第１方向参照電流値を平滑化してなる第１ａ参照値と、前記第１方向参照電流値の大きさを表す値を平滑化してなる第１ｂ参照値と、前記第２方向参照電流値を平滑化してなる第２ａ参照値と、前記第２方向参照電流値の大きさを表す値を平滑化してなる第２ｂ参照値とに基づいて、当該車両に乗員が搭乗しているか否かを推定するように構成される（第７発明）。
【００３６】
すなわち、本願発明者の各種実験、検討によれば、上記第１ａ参照値、第１ｂ参照値、第２ａ参照値、及び第２ｂ参照値に基づいて（例えば、これらの参照値を所定値と比較することなどによって）、当該車両に乗員が搭乗しているか否かの推定を高い信頼性で行うことができる。
【００３７】
なお、上記平滑化は、移動平均等による平均化処理、あるいは、ローパス特性のフィルタリング処理によりなされる。
【００３８】
また、前記第１〜第７発明では、前記第１推定部の推定結果と、前記移動部の移動速度の観測値と、前記乗員搭乗部の傾斜角速度の観測値とに基づいて、当該車両の発振現象が発生しているか否かを推定する第２推定部をさらに備えており、前記制御部は、前記第２推定部の推定結果に応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されていてもよい（第８発明）。
【００３９】
ここで、上記発振現象は、前記移動部の移動動作の振動と、乗員搭乗部の傾動動作の振動とが同期して発生する現象である。このような発振現象は、車両に乗員が搭乗している場合よりも、該乗員が搭乗していない場合の方が発生し易い。
【００４０】
上記第８発明によれば、第２推定部は、前記移動部の移動速度の観測値と、前記乗員搭乗部の傾斜角速度の観測値とに加えて、前記第１推定部の推定結果（車両に乗員が搭乗しているか否かの推定結果）に基づいて、前記発振現象が発生したか否かを推定する。このため、車両に乗員が搭乗している場合と乗車していない場合とのいずれの場合であっても、発振現象が発生したか否かを適切に推定することができる。
【００４１】
そして、前記制御部は、上記第２推定部の推定結果に応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されている。これにより、発振現象が発生しているか否かに応じて、移動部の移動制御を適切に行うことが可能となる。例えば、発振現象の発生を抑制するように、前記電動モータの動作を制御する（ひいては、移動部の移動制御を行う）ことができる。
【００４２】
なお、第２推定部の推定処理は、前記第１推定部の推定結果を使用して行われるので、第２推定部の推定結果に応じて前記電動モータを制御することで、間接的に第１推定部の推定結果に応じて前記電動モータが制御されることとなる。
【００４３】
上記第８発明では、前記制御部は、前記第１推定部の推定結果と前記第２推定部の推定結果とに応じて前記電動モータの動作を制御するように構成されていることが好ましい（第９発明）。
【００４４】
この第９発明によれば、前記第１推定部の推定結果と前記第１推定部の推定結果との両方を、前記移動部の移動制御に反映させることができる。このため、車両に乗員が搭乗している場合と、搭乗していない場合、並びに、発振現象が発生している場合と、発振現象が発生していない場合といずれの場合でも、それぞれに適した前記移動部の移動制御を行うことが可能となる。
【００４５】
上記第８発明又は第９発明では、前記第２推定部は、より具体的には、例えば、前記移動部の移動速度の観測値から算出した該移動部の移動加速度をハイパス特性のフィルタに通した値と、前記乗員搭乗部の傾斜角速度の観測値をハイパス特性のフィルタに通した値との相関度合を示す相関参照値を求め、該相関参照値を、前記第１推定部の推定結果に応じて設定した閾値と比較することによって、当該車両の発振現象が発生しているか否かを推定するように構成される（第１０発明）。
【００４６】
この第１０発明によれば、当該車両に乗員が搭乗している状態（乗車状態）と、搭乗していない状態（空車状態）とのいずれの状態でも、当該車両の発振現象が発生しているか否かの推定を高い信頼性で行うことができる。
【００４７】
なお、以上説明した本発明では、第１推定部の推定結果又は第２推定部の推定結果に応じた前記電動モータの制御は、一例として次のような形態で行われる。
【００４８】
すなわち、前記制御部は、前記移動部の移動速度の観測値の変化に対する前記移動部の移動加速度の変化の感度と、前記乗員搭乗部の傾斜角度の観測値の変化に対する前記移動部の移動加速度の変化の感度と、前記乗員搭乗部の傾斜角速度の観測値の変化に対する前記移動部の移動加速度の変化の感度とのうちの少なくともいずれか１つを前記第１推定部の推定結果あるいは第２推定部の推定結果に応じて変化させるうように前記電動モータを制御するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態の倒立振子型車両の正面図。
【図２】実施形態の倒立振子型車両の側面図。
【図３】実施形態の倒立振子型車両の要部を拡大して示す図。
【図４】実施形態の倒立振子型車両の要部の斜視図。
【図５】実施形態の倒立振子型車両の制御に関する構成を示すブロック図。
【図６】図５に示す制御演算処理部の処理を示すブロック線図。
【図７】図５に示す乗車／空車推定部の処理を示すブロック線図。
【図８】図７に示す推定結果決定部の処理を示すフローチャート。
【図９】図５に示す発振推定図の処理を示すブロック線図。
【図１０】図９に示す推定結果決定部の処理を示すフローチャート。
【図１１】図５に示すゲイン設定部の処理を示すブロック線図。
【図１２】図１１に示す傾斜エラー判定部の処理を示すフローチャート。
【図１３】図１１に示す第１ゲイン操作量決定部の処理を示すフローチャート。
【図１４】図１１に示す第２ゲイン操作量決定部の処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本発明の一実施形態を図１〜図１４を参照して以下に説明する。まず、図１〜図４を参照して、本実施形態の倒立振子型車両の構造を説明する。
【００５１】
図１及び図２に示すように、本実施形態の倒立振子型車両１は、乗員（運転者）が搭乗する乗員搭乗部３と、床面に接地しながら該床面上を全方位に移動可能な移動部５と、この移動部５を駆動するアクチュエータ装置７と、これらの搭乗部３、移動部５及びアクチュエータ装置７が組付けられた基体９とを備える。
【００５２】
なお、図１に示す「左右方向」及び図２に示す「前後方向」は、本実施形態の説明において便宜上、使用する方向を示している。「左右方向」は、移動部５としての後述する車輪体５の直立姿勢状態での軸心Ｃ２（車輪体５の輪転の回転軸心）の方向に相当し、「前後方向」は、車輪体５の直立姿勢状態での輪転によって該車輪体５が移動する方向に相当する。
【００５３】
また、本実施形態の説明では、参照符号に付する添え字「Ｒ」，「Ｌ」は、それぞれ車両１の右側、左側に対応するものという意味で使用する。
【００５４】
基体９は、移動部５及びアクチュエータ装置７とが組付けられた下部フレーム１１と、この下部フレーム１１の上端から上方に延設された支柱フレーム１３とを備える。
【００５５】
支柱フレーム１３の上部に前記乗員搭乗部３（以下、単に搭乗部３という）が組付けられている。該搭乗部３は、本実施形態では乗員が着座するシートである。この搭乗部３は、支柱フレーム１３にシートフレーム１５を介して固定されている。
【００５６】
また、搭乗部３の左右の両側には、搭乗部３に着座した乗員が必要に応じて把持するためのグリップ１７Ｒ，１７Ｌが配置されている。これらのグリップ１７Ｒ，１７Ｌがそれぞれ、ブラケット１９Ｒ，１９Ｌを介して支柱フレーム１３（又はシートフレーム１５）に固定されている。なお、グリップ１７Ｒ，１７Ｌは無くてもよい。
【００５７】
下部フレーム１１は、左右方向に間隔を存して二股状に対向するように配置された一対のカバー部材２１Ｒ，２１Ｌを備える。これらのカバー部材２１Ｒ，２１Ｌの上端部（二股の分岐部分）は、前後方向の軸心を有するヒンジ軸２３を介して連結されている。そして、カバー部材２１Ｒ，２１Ｌの一方が他方に対して相対的にヒンジ軸２３の周りに揺動可能となっている。これらのカバー部材２１Ｒ，２１Ｌは、図示を省略するバネによって、カバー部材２１Ｒ，２１Ｌの下端部側（二股の先端側）が狭まる方向に付勢されている。
【００５８】
また、カバー部材２１Ｒ，２１Ｌのそれぞれの外面部には、前記搭乗部３に着座した乗員の右足を載せるステップ２５Ｒと左足を載せるステップ２５Ｌとが各々、右向き、左向きに張り出すように突設されている。
【００５９】
移動部５及びアクチュエータ装置７は、下部フレーム１１のカバー部材２１Ｒ，２１Ｌの間に配置されている。これらの移動部５及びアクチュエータ装置７の構造を図３及び図４を参照して説明する。
【００６０】
移動部５は、ゴム状弾性材により円環状に形成された車輪体であり、ほぼ円形の横断面形状を有する。この移動部５（以下、車輪体５という）は、その弾性変形によって、円形の横断面の中心Ｃ１（より詳しくは、円形の横断面中心Ｃ１を通って、車輪体５の軸心Ｃ２と同心となる円周線）の周りに回転可能となっている。
【００６１】
この車輪体５は、その軸心Ｃ２（車輪体５の輪転の回転軸心）をカバー部材２１Ｒ，２１Ｌの間隔方向に向けた状態で、カバー部材２１Ｒ，２１Ｌの間に配置されている。そして、該車輪体５は、その外周面の下端部にて床面に接地する。
【００６２】
車輪体５は、アクチュエータ装置７による駆動（詳細は後述する）によって、車輪体５の軸心Ｃ２の周りに回転する動作（床面上を輪転する動作）と、車輪体５の横断面中心Ｃ１の周りに回転する動作とを行なうことが可能である。その結果、車輪体５は、それらの回転動作の複合動作によって、床面上を全方位に移動することが可能となっている。
【００６３】
アクチュエータ装置７は、車輪体５と右側のカバー部材２１Ｒとの間に介装される回転部材２７Ｒ及びフリーローラ２９Ｒと、車輪体５と左側のカバー部材２１Ｌとの間に介装される回転部材２７Ｌ及びフリーローラ２９Ｌと、回転部材２７Ｒ及びフリーローラ２９Ｒの上方に配置された電動モータ３１Ｒと、回転部材２７Ｌ及びフリーローラ２９Ｌの上方に配置された電動モータ３１Ｌとを備える。
【００６４】
電動モータ３１Ｒ，３１Ｌは、それぞれのハウジングがカバー部材２１Ｒ，２１Ｌに各々取付けられている。なお、図示は省略するが、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの電源（蓄電器）は、支柱フレーム１３等、基体９の適所に搭載されている。
【００６５】
回転部材２７Ｒは、左右方向の軸心を有する支軸３３Ｒを介してカバー部材２１Ｒに回転可能に支持されている。同様に、回転部材２７Ｌは、左右方向の軸心を有する支軸３３Ｌを介してカバー部材２１Ｌに回転可能に支持されている。この場合、回転部材２７Ｒの回転軸心（支軸３３Ｒの軸心）と、回転部材２７Ｌの回転軸心（支軸３３Ｌの軸心）とは同軸心である。
【００６６】
回転部材２７Ｒ，２７Ｌは、それぞれ電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力軸に、減速機としての機能を含む動力伝達機構を介して接続されている。各動力伝達機構は、例えばプーリ・ベルト式のものである。すなわち、図３に示す如く、回転部材２７Ｒは、プーリ３５Ｒとベルト３７Ｒとを介して電動モータ３１Ｒの出力軸に接続されている。同様に、回転部材２７Ｌは、プーリ３５Ｌとベルト３７Ｌとを介して電動モータ３１Ｌの出力軸に接続されている。これにより、回転部材２７Ｒ，２７Ｌは、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌからそれぞれ伝達される動力（トルク）によって回転駆動される。
【００６７】
なお、上記動力伝達機構は、例えば、スプロケットとリンクチェーンとにより構成されるもの、あるいは、複数のギヤにより構成されるものであってもよい。また、例えば、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌを、それぞれの出力軸が各回転部材２７Ｒ，２７Ｌと同軸心になるように各回転部材２７Ｒ，２７Ｌに対向させて配置してもよい。そして、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの出力軸を回転部材２７Ｒ，２７Ｌに各々、減速機（遊星歯車装置、波動歯車装置等）を介して連結するようにしてもよい。
【００６８】
各回転部材２７Ｒ，２７Ｌは、車輪体５側に向かって縮径する円錐台と同様の形状に形成されており、その外周面がテーパ外周面３９Ｒ，３９Ｌとなっている。
【００６９】
回転部材２７Ｒのテーパ外周面３９Ｒの周囲には、回転部材２７Ｒと同心の円周上に等間隔で並ぶようにして、複数のフリーローラ２９Ｒが配列されている。これらのフリーローラ２９Ｒは、それぞれ、ブラケット４１Ｒを介してテーパ外周面３９Ｒに取付けられている。そして、各フリーローラ２９Ｒは、ブラケット４１Ｒに回転自在に支承されている。
【００７０】
同様に、回転部材２７Ｌのテーパ外周面３９Ｌの周囲には、回転部材２７Ｌと同心の円周上に等間隔で並ぶようにして、複数（フリーローラ２９Ｒと同数）のフリーローラ２９Ｌが配列されている。これらのフリーローラ２９Ｌは、それぞれ、ブラケット４１Ｌを介してテーパ外周面３９Ｌに取付けられている。そして、各フリーローラ２９Ｌは、ブラケット４１Ｌに回転自在に支承されている。
【００７１】
前記車輪体５は、回転部材２７Ｒ側のフリーローラ２９Ｒと、回転部材２７Ｌ側のフリーローラ２９Ｌとの間に挟まれるようにして、回転部材２７Ｒ，２７Ｌと同軸心に配置されている。
【００７２】
この場合、図１に示すように、各フリーローラ２９Ｒ，２９Ｌは、その軸心Ｃ３が車輪体５の軸心Ｃ２に対して傾斜すると共に、車輪体５の直径方向（車輪体５をその軸心Ｃ２の方向で見たときに、該軸心Ｃ２と各フリーローラ２９Ｒ，２９Ｌとを結ぶ径方向）に対して傾斜する姿勢で配置されている。そして、このような姿勢で、各フリーローラ２９Ｒ，２９Ｌのそれぞれの外周面が車輪体５の内周面に斜め方向に圧接されている。
【００７３】
より一般的に言えば、右側のフリーローラ２９Ｒは、回転部材２７Ｒが軸心Ｃ２の周りに回転駆動されたときに、車輪体５との接触面で、軸心Ｃ２周りの方向の摩擦力成分（車輪体５の内周の接線方向の摩擦力成分）と、車輪体５の前記横断面中心Ｃ１の周り方向の摩擦力成分（円形の横断面の接線方向の摩擦力成分）とを車輪体５に作用させ得るような姿勢で、車輪体５の内周面に圧接されている。左側のフリーローラ２９Ｌについても同様である。
【００７４】
この場合、前記したように、カバー部材２１Ｒ，２１Ｌは、図示しないバネによって、カバー部材２１Ｒ，２１Ｌの下端部側（二股の先端側）が狭まる方向に付勢されている。このため、この付勢力によって、右側のフリーローラ２９Ｒと左側のフリーローラ２９Ｌとの間に車輪体５が挟持されると共に、車輪体５に対する各フリーローラ２９Ｒ，２９Ｌの圧接状態（より詳しくはフリーローラ２９Ｒ，２９Ｌと車輪体５との間で摩擦力が作用し得る圧接状態）が維持される。
【００７５】
補足すると、車輪体５は、例えば、ＰＣＴ国際公開公報ＷＯ２００８／１３２７７８号公報の図９及び図１０に記載されているものと同様に、円環状の部材に回転自在に支承した複数のローラ（該円環状の部材の円周方向に回転軸心を向けた複数のローラ）を、該円環状の部材の軸心周り方向に配列させた構造のものであってもよい。
【００７６】
以上説明した構造を有する車両１においては、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌと、車輪体５との間の動力伝達系が、上記の如く構成されている。
【００７７】
このため、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌによりそれぞれ、回転部材２７Ｒ，２７Ｌを同方向に同じ大きさの回転速度で回転駆動した場合には、車輪体５が回転部材２７Ｒ，２７Ｌと同方向に軸心Ｃ２の周りに回転することとなる。これにより、車輪体５が床面上を前後方向に輪転して、車両１が前後方向に移動することとなる。
【００７８】
また、例えば、回転部材２７Ｒ，２７Ｌを互いに逆方向に同じ大きさの回転速度で回転駆動した場合には、車輪体５は、その横断面中心Ｃ１の周りに回転することとなる。これにより、車輪体５がその軸心Ｃ２の方向（すなわち左右方向）に移動することとなる。
【００７９】
さらに、回転部材２７Ｒ，２７Ｌを、互いに異なる回転速度（方向を含めた回転速度）で、同方向又は逆方向に回転駆動した場合には、車輪体５は、その軸心Ｃ２の周りに回転すると同時に、その横断面中心Ｃ１の周りに回転することとなる。
【００８０】
これらの回転動作の複合動作（合成動作）によって、前後方向及び左右方向に対して傾斜した方向に車輪体５が移動することとなる。
【００８１】
これにより、車輪体５は床面上を全方位に移動可能となっている。
【００８２】
この場合、車輪体５の移動速度と、回転部材２７Ｒ，２７Ｌの回転速度（又は電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力軸の回転速度）との関係は、一定の相関関係となる。具体的には、前後方向における車輪体５の移動速度は、回転部材２７Ｒ，２７Ｌの回転速度の和にほぼ比例した速度となり、左右方向における車輪体５の移動速度は、回転部材２７Ｒ，２７Ｌの回転速度の差にほぼ比例した速度となる。
【００８３】
従って、本実施形態の車両１では、前後方向に車輪体５を移動させる駆動力が、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力トルク（方向を含めた出力トルク）の総和に応じて発生し、左右方向に車輪体５を移動させる駆動力が、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力トルク（方向を含めた出力トルク）の差に応じて発生するように、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌと、車輪体５との間の動力伝達系が構成されていることとなる。
【００８４】
なお、前後方向に車輪体５を移動させる駆動力が、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力トルクの差に応じて発生し、左右方向に車輪体５を移動させる駆動力が、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力トルクの総和に応じて発生するように、上記動力伝達系を構成することも可能である。
【００８５】
上記の如く車輪体５の移動動作が行なわれるので、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの回転速度（回転方向を含む）を制御する（ひいては回転部材２７Ｒ，２７Ｌの回転速度を制御する）ことによって、車輪体５の移動速度及び移動方向を制御できることとなる。
【００８６】
また、搭乗部３及び基体９は、車輪体５の軸心Ｃ２を支点として、左右方向の軸心Ｃ２周りに（ピッチ方向に）一体に鉛直方向に対して傾動自在となっていると共に、車輪体５の接地部（下端部）を支点として、前後方向の軸周りに（ロール方向に）該車輪体５と共に鉛直方向に対して傾動自在となっている。
【００８７】
次に、車両１の動作制御に関する構成を説明する。
【００８８】
図５に示すように、車両１には、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの運転制御（ひいては、車輪体５の移動制御）を行う制御装置５０と、搭乗部３のロール方向及びピッチ方向の傾斜状態（詳しくは、ロール方向及びピッチ方向の傾斜角度及びその時間的変化率（傾斜角速度））に応じた検出信号を出力する傾斜センサ５２と、車両１の基体９のヨー方向の角速度に応じた検出信号を出力するヨーレートセンサ５４とが搭載されている。そして、これらのセンサ５２，５４の検出信号が制御装置５０に入力される。
【００８９】
傾斜センサ５２は、例えば加速度センサとジャイロセンサ等の角速度センサとにより構成される。この傾斜センサ５２は、車両１の搭乗部３と一体に傾動し得る部位（例えば、基体９の支柱フレーム１３、あるいは、シートフレーム１５等）に搭載される。
【００９０】
そして、傾斜センサ５２の検出信号から、制御装置５０において、搭乗部３のロール方向及びピッチ方向の傾斜角度及び傾斜角速度の観測値（推定値）が取得される。この場合、傾斜センサ５２の検出信号から、搭乗部３の傾斜角度及び傾斜角速度を推定する処理は、ストラップダウン演算等の公知の手法によって行うことができる。
【００９１】
ヨーレートセンサ５４は、ジャイロセンサ等の角速度センサにより構成される。このヨーレートセンサ５４は、車両１の基体９に発生するヨーレートを検出可能な部位（例えば、基体９の支柱フレーム１３）に搭載される。そして、ヨーレートセンサ５４の検出信号から、制御装置５０において、基体９のヨーレートの観測値（検出値）が取得される。
【００９２】
また、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれには、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの通電電流に応じた検出信号を出力する電流センサ５６Ｒ，５６Ｌと、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力軸の回転速度に応じた検出信号を出力する回転速度センサ５８Ｒ，５８Ｌとが付設されている。回転速度センサ５８Ｒ，５８Ｌは、例えば電動モータ３１Ｒ，３１Ｌにそれぞれ装着されるロータリーエンコーダ等により構成される。
【００９３】
これらのセンサ５６Ｒ，５６Ｌ，５８Ｒ，５８Ｌの検出信号も制御装置５０に入力される。そして、電流センサ５６Ｒ，５６Ｌの検出信号から、制御装置５０において、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの通電電流の観測値（計測値）が取得される。また、回転速度センサ５８Ｒ，５８Ｌの検出信号から、制御装置５０において、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの出力軸の回転速度の観測値（計測値）、あるいは、前記回転部材２７Ｒ，２７Ｌの回転速度の観測値（計測値）が取得される。
【００９４】
なお、車輪体５の移動速度は、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの出力軸の回転速度に応じて規定されるので、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの出力軸の回転速度の観測値（計測値）から、さらに、車輪体５の移動速度の観測値（推定値）を取得することも可能である。
【００９５】
また、本実施形態では、図示を省略する有線式もしくは無線式の操作器から、車両１の移動速度（方向を含む）の指令値である速度指令値を示す速度指令信号が制御装置５０に入力される。
【００９６】
上記操作器としては、例えば、前記グリップ１７Ｒ又は１７Ｌ等、車両１の適宜の部位に組付けられたもの（ジョイスティック等）、あるいは、無線式リモコンもしくはスマートフォン等の携帯型の操作器を採用できる。
【００９７】
制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。なお、制御装置５０は、相互に通信可能な複数の電子回路ユニットにより構成されていてもよい。
【００９８】
この制御装置５０は、車両１の任意の適所（基体９の支柱フレーム１３等）に搭載される。そして、制御装置５０は、実装されるプログラムを実行することで実現される機能又はハードウェア構成により実現される機能として、車輪体５の目標移動速度を逐次決定しつつ、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの運転制御を行う制御演算処理部６０と、車両１に乗員が搭乗しているか否かを推定する乗車／空車推定部６２と、制御演算処理部６０による制御によって車両１の発振現象が発生しているか否かを推定する発振推定部６４と、乗車／空車推定部６２及び発振推定部６４の推定結果を用いて、制御演算処理部６０の制御演算に使用するゲイン値（フィードバックゲインの値）を可変的に設定するゲイン設定部６６とを備える。
【００９９】
補足すると、制御装置５０、乗車／空車推定部６２、発振推定部６４は、それぞれ本発明における制御部、第１推定部、第２推定部に相当する。
【０１００】
以降、制御装置５０の制御処理の詳細を中心に、本実施形態の車両１の作動を説明する。
【０１０１】
なお、以降の説明では、図１及び図２に示すように、ＸＹＺ直交座標系を想定し、車両１の前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向と定義する。
【０１０２】
また、Ｙ軸方向から見た（ＸＺ平面に投影して見た）車両１の挙動に関する状態量等の参照符号に添え字“_x”を付し、Ｘ軸方向から見た（ＹＺ平面に投影して見た）車両１の挙動に関する状態量等の参照符号に添え字“_y”を付する。
【０１０３】
この場合、添え字“_x”を付する参照符号は、具体的には、Ｘ軸方向の変位量、移動速度、加速度、あるいは、Ｙ軸周り方向（ピッチ方向）の角度、角速度、あるいは、これらの状態量に関連する係数もしくは定数等を表す参照符号を含む。
【０１０４】
また、添え字“_y”を付する参照符号は、具体的には、Ｙ軸方向の変位量、移動速度、加速度、あるいは、Ｘ軸周り方向（ロール方向）の角度、角速度、あるいは、これらの状態量に関連する係数もしくは定数等を表す参照符号を含む。
【０１０５】
また、Ｙ軸方向から見た車両１の挙動に関する参照符号の添え字“_x”と、Ｘ軸方向から見た車両１の挙動に関する参照符号の添え字“_y”とのいずれか一方を表す符号として、添え字“_#”を用いる。従って、“#”は、“x”及び“y”のいずれか一方を意味する。
【０１０６】
まず、制御演算処理部６０の処理を説明する。制御演算処理部６０は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向のそれぞれの軸方向から見た車両１の挙動を制御するために、図６のブロック線図で示す処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。なお、図６において、参照符号中の“#”は、Ｙ軸方向から見た車両１に挙動の制御に関する処理では“x”であり、Ｘ軸方向から見た車両１に挙動の制御に関する処理では“y”である。このことは、他の図においても同様である。
【０１０７】
図６のブロック線図で示す処理は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各軸方向における車両１の全体重心の並進移動速度（以降、重心速度という）の推定値Ｖb_estm_#を逐次算出する重心速度推定部７０の処理と、搭乗部３の姿勢を制御するように車輪体５の並進移動速度（以降、車輪体速度という）の目標値である目標車輪体速度Ｖw_cmd_#を逐次決定する姿勢制御演算部７２の処理とに大別される。
【０１０８】
なお、上記全体重心は、車両１に乗員が搭乗している状態では、車両１と乗員とを合わせた全体重心を意味する。車両１に乗員が搭乗していない状態では、車両１の単独の全体重心を意味する。
【０１０９】
また、重心速度の推定値Ｖb_estm_#は、重心速度の観測値に相当するものである。
【０１１０】
制御演算処理部６０は、各制御処理周期において、まず、重心速度推定部７０の処理を実行する。
【０１１１】
この処理では、制御演算処理部６０は、実際の車輪体速度Ｖw_act_#の観測値（現在値）と、搭乗部３の実際の傾斜角速度ωb_act_#の観測値（現在値）とを取得する。
【０１１２】
この場合、傾斜角速度ωb_act_#の観測値は、前記傾斜センサ５２の検出信号に基づく計測値である。
【０１１３】
また、車輪体速度Ｖw_act_#の観測値（現在値）としては、本実施形態では、前回の制御処理周期で姿勢制御演算部７２により決定された目標車輪体速度Ｖw_cmd_#（前回値）が用いられる。ここで、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌは、その制御の応答性が高いことから、実際の車輪体移動速度Ｖw_act_#は、一般に目標車輪体速度Ｖw_cmd_#に対する追従性が高い。このため、移動速度Ｖw_act_#の観測値として、目標車輪体速度Ｖw_cmd_#（これは擬似的な推定値に相当する）を使用することができる。
【０１１４】
ただし、重心速度推定部７０の処理で使用するＶw_act_#の観測値は、計測値又はＶw_act_#に関連する他の計測値に基づく推定値であってもよい。例えば、前記回転速度センサ５８Ｒ，５８Ｌの検出信号に基づいて推定されるＶw_act_x，Ｖw_act_yの値を、重心速度推定部７０の処理で使用するＶw_act_#の観測値として使用してもよい。
【０１１５】
重心速度推定部７０の処理では、上記の如く取得される車輪体速度Ｖw_act_#の観測値（現在値）と、傾斜角速度ωb_act_#の観測値（現在値）とから、図６のブロック線図で示す演算処理によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各軸方向の重心速度の推定値Ｖb_estm_#が算出される。
【０１１６】
すなわち、次式（１ａ），（１ｂ）により、重心速度の推定値Ｖb_estm_x，Ｖb_estm_yが算出される。
【０１１７】
Ｖb_estm_x＝Ｖw_act_x＋ｈ_x・ωb_act_x    ……（１ａ）
Ｖb_estm_y＝Ｖw_act_y＋ｈ_y・ωb_act_y    ……（１ｂ）
ここで、本実施形態の車両１では、前記した如く搭乗部３及び基体９が傾動することで、車両１の全体重心は倒立振子の質点と同様の挙動を呈する。そして、上記式（１ａ），（１ｂ）は、全体重心の挙動（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各軸方向から見た挙動）を、倒立振子の質点の挙動として表現したものである。
【０１１８】
この場合、式（１ａ），（１ｂ）におけるｈ_#は、倒立振子の質点しての全体重心の、支点からの高さに相当する。高さｈ_x，h_yの値は本実施形態では、あらかじめ定めた所定値（一定値）である。なお、高さｈ_x，h_yの値は、車両１の乗員が搭乗している状態と、搭乗していない状態とで異なる値に設定するようにしてもよい。
【０１１９】
制御演算処理部６０は、次に、図６のブロック線図で示す姿勢制御演算部７２の処理によって、目標車輪体速度Ｖw_cmd_#（#＝x，y）を決定する。
【０１２０】
この処理では、制御演算処理部６０は、重心速度推定部７０の処理により算出された重心速度の推定値Ｖb_estm_#（現在値）と、該重心速度の目標値である目標重心速度Ｖb_cmd_#の値（現在値）と、搭乗部３の実際の傾斜角度θb_act_#の観測値（現在値）と、搭乗部３の傾斜角度の目標値である目標傾斜角度θb_cmd_#の値（現在値）と、搭乗部３の実際の傾斜角速度ωb_act_#の観測値（現在値）とを取得する。
【０１２１】
この場合、傾斜角度θv_act_#及び傾斜角速度ωb_act_#の観測値は、前記傾斜センサ５２の検出信号に基づく計測値である。
【０１２２】
なお、本実施形態では、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#は、全体重心が、車輪体５の接地部の直上（もしくはほぼ直上）に位置する状態（倒立振子の質点に相当する全体重心が平衡する状態）での搭乗部３の傾斜角度（これはあらかじめ設定される）を基準（ゼロの傾斜角度）とする相対傾斜角度である。そして、目標傾斜角度θb_cmd_#の値は、本実施形態ではゼロ（一定値）とされる。
【０１２３】
また、目標重心速度Ｖb_cmd_#は、制御装置５０に入力された前記速度指令信号等に応じて該制御装置５０により決定される。例えば、速度指令信号により示されるＸ軸方向及びＹ軸方向の各軸方向の速度指令値が目標重心速度Ｖb_cmd_#として決定される。
【０１２４】
あるいは、搭乗部３に乗員が搭乗した状態においては、例えば特開２０１３−２３７３３５号公報等に本願出願人が開示した手法等によって、乗員の上体の動きに起因する全体重心のずれ量（搭乗部３に対する基準の位置からの全体重心の変位量）を推定し、そのずれ量に応じて目標重心速度Ｖb_cmdを決定するようにしてもよい。
【０１２５】
この場合、特開２０１３−２３７３３５号公報等に開示されている如く、全体重心のずれ量に応じて決定した重心速度の目標値と、前記速度指令信号に基づく重心速度の目標値とを合成することで、目標重心速度Ｖb_cmd_#を決定するようにしてもよい。
【０１２６】
さらに、特開２０１３−２３７３３５号公報等に開示されている如く、全体重心のずれ量に応じて、目標重心速度Ｖb_cmd_#（あるいは目標傾斜角度θb_cmd_#）を補正するようにしてもよい。
【０１２７】
目標重心速度Ｖ_cmdの決定手法は、上記に限らず、種々様々の手法を採用できる。
【０１２８】
姿勢制御演算部７２の処理では、上記の如く取得される重心速度の推定値Ｖb_estm_#（現在値）と、目標重心速度Ｖb_cmd_#の値（現在値）と、傾斜角度θb_act_#の値（現在値）と、目標傾斜角度θb_cmd_#（現在値）と、傾斜角速度ωb_act_#の値（現在値）とから、図６のブロック線図に示す処理によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各軸方向における車輪体５の並進加速度の目標値である目標車輪体加速度DVw_cmd_#が算出される。
【０１２９】
すなわち、次式（２ａ），（２ｂ）により目標車輪体加速度DVw_cmd_x，DVw_cmd_yが算出される。
【０１３０】
DVw_cmd_x＝Ｋvb_x・(Ｖb_cmd_x−Ｖb_estm_x)
＋Ｋth_x・(θb_cmd_x−θb_act_x)
−Ｋw_x・ωb_act_x    ……（２ａ）
DVw_cmd_y＝Ｋvb_y・(Ｖb_cmd_y−Ｖb_estm_y)
＋Ｋth_y・(θb_cmd_y−θb_act_y)
−Ｋw_y・ωb_act_y    ……（２ｂ）
なお、上記式（２ａ），（２ｂ）の演算に必要なＫvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#（#＝x，y）は、ゲイン設定部６６により後述する如く決定されるゲイン値である。
【０１３１】
上記式（２ａ）の右辺の第１項は、Ｘ軸方向の重心速度の推定値Ｖb_estm_xを目標重心速度Ｖb_cmd_xに収束させるように機能するフィードバック操作量成分、第２項は、搭乗部３のＹ軸周り方向の実際の傾斜角度θb_act_xを目標傾斜角度θb_cmd_xに収束させるように機能するフィードバック操作量成分、第３項は、搭乗部３のＹ軸周り方向の実際の傾斜角速度ωb_act_xをその目標値としてのゼロに収束させるように機能するフィードバック操作量成分である。従って、Ｘ軸方向の目標車輪体加速度DVw_cmd_xは、これらのフィードバック操作量成分の合成操作量として算出される。
【０１３２】
同様に、式（２ｂ）の右辺の第１項は、Ｙ軸方向の重心速度の推定値Ｖb_estm_yを目標重心速度Ｖb_cmd_yに収束させるように機能するフィードバック操作量成分、第２項は、搭乗部３のＸ軸周り方向の実際の傾斜角度θb_act_yを目標傾斜角度θb_cmd_yに収束させるように機能するフィードバック操作量成分、第３項は、搭乗部３のＸ軸周り方向の実際の傾斜角速度ωb_act_yをその目標値としてのゼロに収束させるように機能するフィードバック操作量成分である。従って、Ｙ軸方向の目標車輪体加速度DVw_cmd_yは、これらのフィードバック操作量成分の合成操作量として算出される。
【０１３３】
なお、式（２ａ），（２ｂ）の第２項のフィードバック操作量（あるいは、第２項のフィードバック操作量と第３項のフィードバック操作量との合成操作量）は、換言すれば、搭乗部３の傾斜角度θb_act_x，θb_act_yを、全体重心を車輪体５の接地部の直上（もしくはほぼ直上）に収束させるように機能するフィードバック操作量である。
【０１３４】
姿勢制御演算部７２の処理では、上記の如く目標車輪体加速度DVw_cmd_#を算出した後、次に、図６のブロック線図に示す積分演算部７２ａによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各軸方向の目標車輪体加速度DVw_cmd_#を積分することによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの目標車輪体速度Ｖw_cmd_#を決定する。
【０１３５】
姿勢制御演算部７２の処理は、以上の如く実行される。
【０１３６】
制御演算処理部６０は、上記の如く決定した目標車輪体速度Ｖw_cmd_#に応じて電動モータ３１Ｒ，３１Ｌを制御する。より詳しくは、制御演算処理部６０は、目標車輪体速度Ｖw_cmd_x，Ｖw_cmd_yの組により規定される各電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力軸の回転速度の目標値に、回転速度センサ５８Ｒ，５８Ｌの検出信号により示される実際の回転速度の観測値（計測値）を追従させるように、フィードバック制御処理により各電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの目標トルクを決定する。
【０１３７】
そして、制御演算処理部６０は、各電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの目標トルクを各電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの電流指令値Ｉ_cmd_R、Ｉ_cmd_Lに変換し、この電流指令値Ｉ_cmd_R，Ｉ_cmd_Lに従って、各電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの通電を行なう。
【０１３８】
以上説明した制御演算処理部６０の処理により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの実際の車輪体速度Ｖw_act_#が、目標車輪体速度Ｖw_cmd_#に追従するように、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌから車輪体５に付与される駆動力が制御される。
【０１３９】
以上説明した制御演算処理部６０の処理は、車両１に乗員が搭乗している状態と、搭乗していない状態とのいずれの場合でも同様に実行される。
【０１４０】
次に、前記乗車／空車推定部６２、発振推定部６４、及びゲイン設定部６６の処理を説明する。
【０１４１】
まず、乗車／空車推定部６２の処理を図７及び図８を参照して説明する。
【０１４２】
車両１に乗員が搭乗している状態（以降、乗車状態という）と、搭乗していない状態（以降、空車状態という）とでは、車両１の車輪体５に床面から作用する摩擦力が相違する。このため、車両１を所要の状態に動作させるために必要な車輪体５の駆動力が乗車状態と、空車状態とで相違する。
【０１４３】
なお、上記乗車状態は、乗員の体重による重力が車両１に作用している状態を意味し、搭乗部３に正規の位置及び姿勢で搭乗（着座）している状態に限らない。例えば、乗員が、前記ステップ２５Ｒ，２５Ｌに両脚の足平部を載せて、搭乗部３から腰を浮かせているような状態も、乗車状態である。
【０１４４】
ここで、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌから出力される駆動力（出力トルク）、ひいては、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌから車輪体５に付与される駆動力（推進力）は、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの通電電流に応じたものとなる。
【０１４５】
そこで、乗車／空車推定部６２は、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの通電電流（指令値及び観測値）に基づいて、乗車状態であるか空車状態であるかの推定を行う。
【０１４６】
具体的には、乗車／空車推定部６２は、図７のブロック線図に示す処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。
【０１４７】
この処理では、乗車／空車推定部６２は、まず、電流センサ５６Ｒ，５６Ｌの検出信号により示される電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの通電電流の観測値（計測値）である電流観測値Ｉ_act_R，Ｉ_act_Lと、制御演算処理部６０が電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの目標出力トルクを増加又は減少さようとする状況で算出する電流指令値Ｉ_cmd_R，Ｉ_cmd_Lの変化量に相当する加減速電流成分ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Lを取得する。
【０１４８】
加減速電流成分ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Lは、例えば次式（３ａ），（３ｂ）により算出される。
【０１４９】
ΔＩ_cmd_R＝Ｊm_R・α_cmd_R／Ｋt_R    ……（３ａ）
ΔＩ_cmd_L＝Ｊm_L・α_cmd_L／Ｋt_L    ……（３ｂ）
電動モータ３１Ｒに関する式（３ａ）におけるＪm_Rは、電動モータ３１Ｒの出力軸の回転に関する慣性モーメントの設定値、α_cmd_Rは、電動モータ３１Ｒの出力軸の回転角加速度の指令値（電動モータ３１Ｒの出力軸の実際の回転速度の観測値を目標回転速度に追従させるように決定される指令値）、Ｋt_Rは電動モータ３１Ｒの単位電流当たりのトルク値を示すトルク定数である。
【０１５０】
電動モータ３１Ｌに関する式（３ｂ）におけるＪm_L，α_cmd_L，Ｋt_Lも上記と同様である。
【０１５１】
従って、加減速電流成分ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Lは、換言すれば、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの出力軸の目標とする加減速を発生させるために必要な通電電流値である。
【０１５２】
そして、乗車／空車推定部６２は、演算部６２ａ，６２ｂの処理を実行する。この処理では、乗車／空車推定部６２は、電動モータ３１Ｒの電流観測値Ｉ_act_Rから加減速電流成分ΔＩ_cmd_Rを減算してなる電流値Ｉ_base_R（＝Ｉ_act_R−ΔＩ_cmd_R）と、電動モータ３１Ｌの電流観測値Ｉ_act_Lから加減速電流成分ΔＩ_cmd_Lを減算してなる電流値Ｉ_base_L（＝Ｉ_act_L−ΔＩ_cmd_L）とを各々算出する。
【０１５３】
これにより、電流観測値Ｉ_act_R，Ｉ_act_Lから過渡的な変動成分を除去した電流値Ｉ_base_R，Ｉ_base_Lが求められる。この電流値Ｉ_base_R，Ｉ_base_Lが本発明における参照電流値に相当するものである。以降、Ｉ_base_R，Ｉ_base_Lを参照電流値という。
【０１５４】
乗車／空車推定部６２は、次に、変換処理部６２ｃの処理を実行する。この処理では、乗車／空車推定部６２は、参照電流値Ｉ_base_R，Ｉ_base_Lから、車輪体５をＸ軸方向（前後方向）に移動させる駆動力を発生させるように機能するＸ軸方向参照電流値Ｉ_base_xと、車輪体５をＹ軸方向（左右方向）に移動させる駆動力を発生させるように機能するＹ軸方向参照電流値Ｉ_base_yとを算出する。
【０１５５】
ここで、本実施形態の車両１では、前記したように、車輪体５をＸ軸方向（前後方向）に移動させる駆動力は、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力トルクの総和に応じたものとなる。また、車輪体５をＹ軸方向（左右方向）に移動させる駆動力は、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌの出力トルクの差に応じたものとなる。
【０１５６】
また、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌが出力する駆動力（出力トルク）のうち、車輪体５の駆動力への変換効率は、車輪体５をＸ軸方向（前後方向）に移動させるための駆動力への変換効率と、車輪体５をＹ軸方向（左右方向）に移動させるための駆動力への変換効率とで相違する（本実施形態では、後者の変換効率が前者の変換効率よりも小さい）。
【０１５７】
そこで、本実施形態では、変換処理部６２ｃは、次式（５ａ），（５ｂ）により、参照電流値Ｉ_base_R，Ｉ_base_Lを、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_xと、Ｙ軸方向参照電流値Ｉ_base_yとの組に変換する。
【０１５８】
なお、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、それぞれ本発明における第１の方向、第２の方向に相当する。そして、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_x及びＹ軸方向参照電流値Ｉ_base_yは、それぞれ、本発明における第１方向参照電流値、第２方向参照電流値に相当する。
【０１５９】
Ｉ_base_x＝Ｋ１＊(Ｉ_base_R＋Ｉ_base_L)  …（５ａ）
Ｉ_base_y＝Ｋ２＊(Ｉ_base_R−Ｉ_base_L)  …（５ｂ）
なお、式（５ａ），（５ｂ）におけるＩ_base_R，Ｉ_base_Lの極性は、電動モータ３１Ｒ，３１Ｌから車輪体５をＸ軸方向で前進させる向きの出力トルクを発生させている状況での電動モータ３１Ｒ，３１Ｌのそれぞれの通電電流と同じ方向の電流値を正極性とする。
【０１６０】
式（５ａ）におけるＫ１は、あらかじめ設定された正の係数値、式（５ｂ）におけるＫ２は、あらかじめ設定された正の係数値である。本実施形態の車両１では、Ｋ１＞Ｋ２である。
【０１６１】
補足すると、Ｉ_base_R＝Ｉ_act_R−ΔＩ_cmd_R、Ｉ_base_L＝Ｉ_act_L−ΔＩ_cmd_Lであるから、上記式（５ａ），（５ｂ）は、次式（５ａ‘），（５ｂ’）に書き換えることができる。
【０１６２】
Ｉ_base_x＝Ｋ１＊(Ｉ_act_R＋Ｉ_act_L)
−Ｋ１＊(ΔＩ_cmd_R＋ΔＩ_cmd_L)  …（５ａ’）
Ｉ_base_y＝Ｋ２＊(Ｉ_act_R−Ｉ_act_L)
−Ｋ２＊(ΔＩ_cmd_R−ΔＩ_cmd_L)  …（５ｂ’）
ここで、Ｉ_act_R，Ｉ_act_Lの組を、Ｘ軸方向の電流成分とＹ軸方向の電流成分との組に変換した場合における当該Ｘ軸方向の電流成分が、式（５ａ’）の右辺第１項（＝Ｋ１＊(Ｉ_act_R−Ｉ_act_L)）、当該Ｙ軸方向の電流成分が、式（５ｂ’）の右辺第１項（＝Ｋ２＊(Ｉ_act_R−Ｉ_act_L)）となる。
【０１６３】
また、ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Lの組を、Ｘ軸方向の電流成分とＹ軸方向の電流成分との組に変換した場合における当該Ｘ軸方向の電流成分が、式（５ａ’）の右辺第２項（＝Ｋ１＊(ΔＩ_cmd_R＋ΔＩ_cmd_L)）、当該Ｙ軸方向の電流成分が、式（５ｂ’）の右辺第２項（＝Ｋ２＊(ΔＩ_cmd_R−ΔＩ_cmd_L)）となる。
【０１６４】
従って、Ｉ_act_R，Ｉ_act_Lの組と、ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Lの組とをそれぞれ各別にＸ軸方向の電流成分、Ｙ軸方向の電流成分に変換した上で、Ｉ_act_R，Ｉ_act_Lの組に対応する各軸方向の電流成分を、ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Lの組に対応する各軸方向の電流成分を差し引くことで、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_x及びＹ軸方向参照電流値Ｉ_base_yを算出するようにしてもよい。
【０１６５】
なお、この場合には、Ｉ_act_R，Ｉ_act_Lの組に対応するＸ軸方向の電流成分及びＹ軸方向の電流成分がそれぞれ、本発明における第１方向電流値、第２方向電流値に相当する。また、ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Lの組に対応するＸ軸方向の電流成分及びＹ軸方向の電流成分がそれぞれ、本発明における第１方向加減速電流値、第２方向加減速電流値に相当する。
【０１６６】
乗車／空車推定部６２は、次に、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_xと、Ｙ軸方向参照電流値Ｉ_base_yとのそれぞれを、ローパス特性のフィルタ６２ｄに通すことによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yを求める。これにより、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yをそれぞれ平滑化してなる第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yが求められる。
【０１６７】
さらに、乗車／空車推定部６２は、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_xと、Ｙ軸方向参照電流値Ｉ_base_yとのそれぞれの大きさを表す値として、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの絶対値を演算部６２ｅで算出する。
【０１６８】
なお、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの大きさを表す値は、絶対値以外の指標値であってもよい。例えば、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの大きさを表す値として、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの二乗値を使用してもよい。
【０１６９】
そして、乗車／空車推定部６２は、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの大きさを表す値（本実施形態では絶対値）をローパス特性のフィルタ６２ｆに通すことによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの第２参照値Ｃ2_x，Ｃ2_yを求める。これにより、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの大きさを表す値を平滑化してなる第２参照値Ｃ2_x，Ｃ2_yが求められる。
【０１７０】
なお、Ｘ軸方向の第１参照値Ｃ1_x及び第２参照値Ｃ2_xは、それぞれ本発明における第１ａ参照値、第１ｂ参照値に相当する。また、Ｙ軸方向の第１参照値Ｃ1_y及び第２参照値Ｃ2_yは、それぞれ本発明における第２ａ参照値、第２ｂ参照値に相当する。
【０１７１】
補足すると、第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yを求めるために、ローパス特性フィルタ６２ｄを使用する代わりに、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yをそれぞれ平均化する処理（移動平均処理等）によって、第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yを求めるようにしてもよい。
【０１７２】
同様に、第２参照値Ｃ2_x，Ｃ2_yを求めるために、ローパス特性のフィルタ６２ｆを使用する代わりに、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの大きさを表す値（絶対値又は二乗値等）を平均化する処理によって、第２参照値Ｃ2_x，Ｃ2_yを求めるようにしてもよい。例えば、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれの二乗平均（現在時刻から所定時間前までの値の二乗値の平均値）を第２参照値Ｃ2_x，Ｃ2_yとして求めるようにしてもよい。
【０１７３】
第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yを求めるための平滑化処理と、第２参照値Ｃ2_x，Ｃ2_yを求めるための平滑化処理とは互いに同じ処理を使用することが望ましい。
【０１７４】
乗車／空車推定部６２は、上記の如く求めた第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_y、及び第２参照値Ｃ2_x，Ｃ2_yを用いて、乗車／空車推定結果を決定する処理を推定結果決定部６２ｇで実行する。
【０１７５】
この処理は、図８のフローチャートに示す如く実行される。
【０１７６】
すなわち、乗車／空車推定部６２は、ＳＴＥＰ１において、Ｘ軸方向の第２参照値Ｃ2_xがあらかじめ定めた正の閾値thre_Cxよりも大きく、且つ、Ｘ軸方向における第１参照値Ｃ1_xの大きさを表す値としての絶対値｜Ｃ1_x_｜が上記閾値thre_Cxよりも大きいという条件が成立するか否かを判断する。
【０１７７】
ここで、車両１の乗車状態であり、且つ、車輪体５がＸ軸方向の比較的大きな移動速度成分を有して連続的に移動している状況（以降、乗車且つＸ軸方向移動状況という）では、一般に、乗車且つＸ軸方向移動状況以外の状況に比して、Ｃ2_x及び｜Ｃ1_x｜がいずれも比較的大きなものとなる。
【０１７８】
従って、閾値thre_Cxを実験等に基づいて適切に設定しておくことで、乗車且つＸ軸方向移動状況において、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になり、また、乗車且つＸ軸方向移動状況以外の状況（空車状態を含む）では、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的になる。
【０１７９】
そこで、ＳＴＥＰ１の判断結果が肯定的になる場合には、乗車／空車推定部６２は、ＳＴＥＰ５において、乗車状態であるか空車状態であるかの推定結果（以降、乗車／空車推定結果という）を乗車状態とする。
【０１８０】
ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的である場合には、乗車／空車推定部６２は、ＳＴＥＰ２において、Ｙ軸方向の第２参照値Ｃ2_yがあらかじめ定めた正の閾値thre_Cy1よりも大きいという条件が成立するか否かを判断する。
【０１８１】
ここで、ＳＴＥＰ１の判断結果が否定的となる場合（乗車且つＸ軸方向移動状況以外の状況）において、車両１の乗車状態であり、且つ、該車輪体５がＹ軸方向の比較的大きな移動速度成分を有して連続的に移動している状況（以降、乗車且つＹ軸方向移動状況という）では、乗車且つＹ軸方向移動状況以外の状況に比して、Ｃ2_yが比較的大きなものとなる。
【０１８２】
従って、閾値thre_Cy1を実験等に基づいて適切に設定しておくことで、乗車且つＹ軸方向移動状況において、ＳＴＥＰ２の判断結果が肯定的になり、また、乗車且つＹ軸方向移動状況以外の状況では、ＳＴＥＰ２の判断結果が否定的になる。
【０１８３】
そこで、ＳＴＥＰ２の判断結果が肯定的になる場合には、乗車／空車推定部６２は、ＳＴＥＰ５において、乗車／空車推定結果を乗車状態とする。
【０１８４】
以上のＳＴＥＰ１，２の判断処理により、車両１が乗車状態で移動（走行）している場合には、該乗車状態であることを適切に推定できる。
【０１８５】
ＳＴＥＰ２の判断結果が否定的である場合には、乗車／空車推定部６２は、ＳＴＥＰ３において、Ｙ軸方向の第２参照値Ｃ2_yがあらかじめ定めた正の閾値thre_Cy2よりも大きく、且つ、Ｙ軸方向の第１参照値Ｃ1_yの大きさを表す値としての絶対値｜Ｃ1_y｜が、所定の正の閾値thre_Cy3よりも小さいという条件が成立するか否かを判断する。
【０１８６】
なお、ＳＴＥＰ３における閾値thre_Cy2は、ＳＴＥＰ２における閾値thre_Cy1よりも小さい値に設定されている。また、閾値thre_Cy3は、本実施形態では、Ｙ軸方向の第２参照値Ｃ2_yに応じて設定される。例えば、Ｃ2_yに“１”よりも小さい正の比例定数を乗じてなる値（＜Ｃ2_y）が、閾値thre_Cy3として設定される。
【０１８７】
ここで、ＳＴＥＰ１及び２の判断結果が否定的となる状況（乗車且つＸ軸方向移動状況、及び乗車且つＹ軸方向移動状況のいずれでもない状況）は、車両１の乗車状態であり、且つ、車輪体５が移動停止状態もしくはそれに近い状態（ほぼ同一場所で僅かに振動的に動いている状態）となっている状況と、車両１の空車状態となっている状況とのいずれかの状況である。
【０１８８】
そして、車両１の乗車状態であり、且つ、車両１が移動停止状態もしくはそれに近い状態となっている状況（以降、乗車且つ移動停止状況という）では、一般に、Ｙ軸方向の第２参照値Ｃ2_yが車両１の空車状態となっている状況に比して比較的大きなものとなり、且つ、Ｙ軸方向の第１参照値Ｃ1_yの大きさが、Ｙ軸方向の第２参照値Ｃ2_yに比して小さい状態に保たれやすい。
【０１８９】
これに対して車両１の空車状態では、Ｙ軸方向の第２参照値Ｃ2_yが乗車状態の場合に比して、小さい値に維持されるか、又はＹ軸方向の第１参照値Ｃ1_yの大きさが、Ｙ軸方向の第２参照値Ｃ2_yに比して小さくなる状態が生じ難い。
【０１９０】
従って、閾値thre_Cy2，thre_Cy3を実験等に基づいて適切に設定しておくことで、乗車且つ移動停止状況において、ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的になり、また、乗車且つ移動停止状況以外の状況（すなわち空車状況）では、ＳＴＥＰ３の判断結果が否定的になる。
【０１９１】
そこで、ＳＴＥＰ３の判断結果が肯定的になる場合には、乗車／空車推定部６２は、ＳＴＥＰ５において、乗車／空車推定結果を乗車状態とする。また、ＳＴＥＰ３の判断結果が否定的になる場合には、乗車／空車推定部６２は、ＳＴＥＰ４において、乗車／空車推定結果を空車状態とする。
【０１９２】
以上が、乗車／空車推定部６２の処理の詳細である。従って、ＳＴＥＰ１〜３のいずれかの判断結果が肯定的になれば、乗車／空車推定結果が、乗車状態とされる。そして、ＳＴＥＰ１〜３の全ての判断結果が否定的になれば、乗車／空車推定結果が空車状態とされる。
【０１９３】
かかる乗車／空車推定部６２の処理により、搭乗部３に荷重センサ等を備えずとも、車両１の乗車状態と空車状態とを適切に推定できる。そして、この場合、乗車状態では、乗員が搭乗部３に正規の位置及び姿勢で着座していない状態（腰を浮かしている状態等）であっても、乗員の体重による重力が車両１に作用している状況では、乗車状態であることを正しく推定することができる。
【０１９４】
なお、ＳＴＥＰ１では、Ｘ軸方向の第２参照電流値Ｃ2_xがあらかじめ定めた正の閾値thre_Cxよりも大きいか否かだけを判断してもよい。あるいは、Ｘ軸方向における第１参照電流値Ｃ1_xの絶対値｜Ｃ1_x｜が上記閾値thre_Cxよりも大きいか否かだけを判断してもよい。あるいは、Ｘ軸方向の第２参照電流値Ｃ2_xがあらかじめ定めた正の閾値thre_Cxよりも大きいという条件と、Ｘ軸方向における第１参照電流値Ｃ1_xの絶対値｜Ｃ1_x｜が上記閾値thre_Cxよりも大きいという条件とのいずれか一方が成立するか否かを判断するようにしてもよい。
【０１９５】
また、本実施形態では、乗車状態であるか空車状態であるかの推定を行うために、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yの大きさを表す値として絶対値を用いたが、第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yのそれぞれの二乗値、あるいは、二乗平均（現在時刻から所定時間前までの値の二乗値の平均値）を使用してもよい。第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yの二乗平均を使用する場合には、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yのそれぞれを平均化する処理によって第１参照値Ｃ1_x，Ｃ1_yを求めることが望ましい。
【０１９６】
また、本実施形態では、電動モータ３１Ｒの電流観測値Ｉ_act_Rから加減速電流成分ΔＩ_cmd_Rを減算してなる電流値Ｉ_base_Rと、電動モータ３１Ｌの電流観測値Ｉ_act_Lから加減速電流成分ΔＩ_cmd_Lを減算してなる電流値Ｉ_base_Lとの組を、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_xと、Ｙ軸方向参照電流値Ｉ_base_yとの組に変換するようにした。
【０１９７】
ただし、加減速電流成分ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Ｌの算出を省略して、電動モータ３１Ｒの電流観測値Ｉ_act_Rと、電動モータ３１Ｌの電流観測値Ｉ_act_Lとの組から、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_xと、Ｙ軸方向参照電流値Ｉ_base_yとの組を生成するようにしてもよい。すなわち、前記式（５ａ），（５ｂ）の右辺Ｉ_base_R，Ｉ_base_LをＩ_act_R，Ｉ_act_Lに置き換えた式によって、Ｘ軸方向参照電流値Ｉ_base_xと、Ｙ軸方向参照電流値Ｉ_base_yを算出するようにしてもよい。
【０１９８】
ただし、前記した如く加減速電流成分ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Ｌを用いて、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yを算出することで、Ｉ_base_x，Ｉ_base_yに過渡的な変動成分が含まれるのを防止できる。このため、乗車状態であるか空車状態であるかの推定結果の信頼性をより高める上では、加減速電流成分ΔＩ_cmd_R，ΔＩ_cmd_Ｌを用いることが好ましい。
【０１９９】
次に、発振推定部６４の処理を図９及び図１０を参照して説明する。
【０２００】
前記姿勢制御演算部７２の処理で使用するゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#（#＝x，y）の大きさが過大であると、車両１の発振現象が発生する場合がある。車両１の発振現象は、乗員の操縦によらずに、車輪体５の移動動作の振動と、搭乗部３（又は基体９）の傾動動作の振動とが同期して発生するような現象である。
【０２０１】
そして、このような発振現象が発生した場合には、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#の大きさを減少させることが望ましい。また、車両１の発振現象は、車両１の乗車状態よりも空車状態の方が発生しやすい。
【０２０２】
そこで、発振推定部６４は、車両１の発振現象が発生しているか否かを推定すると共に、その推定処理に、乗車／空車推定結果を用いる。
【０２０３】
具体的には、発振推定部６４は、図９のブロック線図に示す処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。
【０２０４】
なお、発振推定部６４の処理は、Ｙ軸方向から見た車両１の挙動と、Ｘ軸方向から見た車両１の挙動とのそれぞれについて同様に行われる。
【０２０５】
このため、図９及び図１０では、図６の場合と同様に、添え字“_#”を付した参照符号を使用している。
【０２０６】
図９を参照して、発振推定部６４は、まず、実際の車輪速度Ｖw_act_#の観測値の今回値（現在の制御処理周期での値）及び前回値（前回の制御処理周期での値）と、傾斜センサ５２の検出信号に基づく搭乗部３の現在の傾斜角速度ωb_act_#の観測値と、現在の乗車／空車判定結果とを取得する。
【０２０７】
この場合、車輪速度Ｖw_act_#の観測値の今回値及び前回値としては、例えば前記姿勢制御演算部７２が算出した目標車輪速度Ｖw_cmd_#の今回値及び前回値が使用される。この場合、目標車輪速度Ｖw_cmd_#の今回値及び前回値は、車輪速度Ｖw_act_#の今回値及び前回値の擬似的な推定値を意味する。
【０２０８】
ただし、発振推定部６４の処理で使用する車輪速度Ｖw_act_#の観測値の今回値及び前回値として、例えば、前記回転速度センサ５８Ｒ，５８Ｌの検出信号に基づくＶw_act_#の推定値の今回値及び前回値を使用してもよい。
【０２０９】
また、傾斜角速度ωb_act_#の観測値は、傾斜センサ５２の検出信号に基づく計測値である。
【０２１０】
そして、発振推定部６４は、車輪速度Ｖw_act_#の観測値の今回値と前回値との差（＝今回値−前回値）を、制御処理周期の時間Ｔsで除算する処理を演算部６４ａで実行する。この処理により、車輪体５の実際の並進加速度DVw_act_#（以降、車輪体加速度DVw_act_#という）の観測値（推定値）が算出される。
【０２１１】
さらに、車輪体加速度ＤＶw_act_#の観測値をハイパス特性のフィルタ６４ｂに通すことによって、車輪体加速度ＤＶw_act_#の高周波側成分hp_DVw_#を取得する。
【０２１２】
この場合、フィルタ６４ｂの周波数通過特性は、車両１の固有振動数よりも高い周波数成分を通過させるように設定されている。
【０２１３】
また、発振推定部６４は、傾斜角速度ωb_act_#の観測値を、ハイパス特性のフィルタ６４ｃに通すことによって、傾斜角速度ωb_act_#の高周波側成分hp_ωb_#を取得する。
【０２１４】
この場合、フィルタ６４ｃの周波数通過特性は、車輪体加速度DVw_act_#用のフィルタ６４ｂと同じである。
【０２１５】
次いで、発振推定部６４は、演算部６４ｄにおいて、車輪体加速度DVw_act_#の高周波側成分hp_DVw_#と、傾斜角速度ωb_act_#の高周波側成分hp_ωb_#とを掛け合わせる（乗算する）ことによって、それらの高周波成分の基本相関値osci_val_#を算出する。
【０２１６】
そして、発振推定部６４は、基本相関値osci_val_#を積分演算部６４ｅで積分することによって、車輪体加速度DVw_act_#の高周波側成分hp_DVw_#と、傾斜角速度ωb_act_#の高周波側成分hp_ωb_#との相関度合を表す相関参照値sum_val_#を生成する。
【０２１７】
上記積分演算部６４ｅでの積分は、本実施形態では、擬似的な積分である。すなわち、積分演算部６４ｅの処理では、相関参照値sum_val_#の前回値に、１以下の正の定数値Ｋdec_#を乗じたものに、相関値osci_val_#の今回値を加算することで、相関参照値sum_val_#の今回値が算出される。
【０２１８】
ここで、車両１の発振現象の発生状況では、前記相関値osci_val_#が平均的に比較的大きな値になる。このため、車両１の発振現象の発生状況では、積分演算部６４ｅから出力される相関参照値sum_val_#が増加していく。
【０２１９】
なお、本実施形態では、積分演算部６４ｅから出力される相関参照値sum_val_#は、図示を省略する減衰処理部により、発振現象の発生が解消した状態（相関参照値sum_val_#の増加が増加しない状態）ではゼロまで減衰される。
【０２２０】
次に、発振推定部６４は、積分演算部５４ｅから出力される相関参照値sum_val_#と、乗車／空車推定部６２の推定結果とを用いて、発振状態であるか否かの推定結果（以降、発振推定結果という）を決定する処理を推定結果決定部６４ｆで実行する。
【０２２１】
この処理は、図１０のフローチャートに示す如く実行される。
【０２２２】
発振推定部６４は、まず、ＳＴＥＰ１１において、乗車／空車推定結果が乗車状態であるか否かを判断する。そして、発振推定部６４は、この判断結果に応じて、相関参照値sum_val_#と比較する閾値thre_sum_#の値を設定する。
【０２２３】
具体的には、ＳＴＥＰ１１の判断結果が肯定的である場合（乗車／空車推定結果が乗車状態である場合）には、発振推定部６４は、ＳＴＥＰ１２において、閾値thre_sum_#の値として、乗車状態用にあらかじめ定められた所定値thre_sum_ride_#を設定する。
【０２２４】
また、ＳＴＥＰ１１の判断結果が否定的である場合（乗車／空車の推定結果が空車状態である場合）には、発振推定部６４は、ＳＴＥＰ１３において、閾値thre_sum_#の値として、空車状態用にあらかじめ定められた所定値thre_sum_self_#を設定する。
【０２２５】
ここで、空車状態用の所定値thre_sum_self_#は、乗車状態用の所定値thre_sum_ride_#よりも小さい値に設定されている。例えば、thre_sum_self_#＝１、thre_sum_ride_#＝５というように設定されている。
【０２２６】
次いで、ＳＴＥＰ１４において、発振推定部６４は、相関参照値sum_val_#が、ＳＴＥＰ１２又は１３で設定した閾値thre_sum_#よりも大きいか否かを判断する。
【０２２７】
この判断結果が肯定的である場合には、発振推定部６４は、ＳＴＥＰ１５において、発振推定結果を、発振状態であるとする（以降、この発振推定結果を発振有り状態という）。
【０２２８】
また、ＳＴＥＰ１４の判断結果が否定的である場合には、発振推定部６４は、ＳＴＥＰ１６において、発振推定結果を、発振状態でないとする（以降、この発振推定結果を発振無し状態という）。
【０２２９】
以上が、Ｙ軸方向及びＸ軸方向の各軸方向から見た車両１の挙動に関する発振推定部６４の処理の詳細である。
【０２３０】
発振推定部６４の以上の処理によれば、前記相関値osci_val_#を積分した相関値判定用参照値sum_val_#を用いることで、発振現象の発生の有無を適切に推定できる。また、空車状態において設定される閾値thre_sum_x（＝thre_sum_self_x），thre_sum_y（＝thre_sum_self_y）がそれぞれ、乗車状態において設定される閾値thre_sum_x（＝thre_sum_ride_x），thre_sum_y（＝thre_sum_ride_y）よりも小さいので、発振現象が発生し易い空車状態では、早めに、発振推定結果が発振有り状態と推定されることとなる。
【０２３１】
次にゲイン設定部６６の処理を図１１〜図１４を参照して説明する。
【０２３２】
ゲイン設定部６６は、車輪体５の移動制御を種々様々な状況で適切に行い得るようにするために、搭乗部３の傾斜状態（詳しくは、傾斜角度θb_act_#及び傾斜角速度ωb_act_#のそれぞれの目標値からのずれ量の状態）と、乗車／空車推定結果と、発振推定結果とに応じて、前記姿勢制御演算部７２の処理で使用するゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#（#＝x，y）を可変的に設定する。
【０２３３】
補足すると、目標車輪体加速度DVw_cmd_#が前記式（２ａ），（２ｂ）により決定されるので、ゲイン値Ｋvb_#は、換言すれば、重心速度の推定値（観測値）Ｖb_estm_#の変化に対する実際の車輪体加速度DVw_act_#の変化の感度に相当するものである。同様に、ゲイン値Ｋth_#は、換言すれば、搭乗部３の傾斜角度θbact_#（観測値）の変化に対する実際の車輪体加速度DVw_act_#の変化の感度に相当するものである。また、ゲイン値Ｋw_#は、換言すれば、搭乗部３の傾斜角速度ωbact_#（観測値）の変化に対する実際の車輪体加速度DVw_act_#の変化の感度に相当するものである。
【０２３４】
ゲイン設定部６６は、具体的には、図１１のブロック線図に示す処理を所定の制御処理周期で逐次実行する。
【０２３５】
なお、ゲイン設定部６６の処理は、Ｙ軸方向から見た車両１の挙動と、Ｘ軸方向から見た車両１の挙動とのそれぞれについて同様に行われる。このため、図１１〜図１４では、図６の場合と同様に、添え字“_#”を付した参照符号を使用している。
【０２３６】
ゲイン設定部６６は、まず、傾斜センサ５２の検出信号に基づく搭乗部３の現在の傾斜角度θb_act_#の値（計測値）及び傾斜角速度ωb_act_#の値（計測値）と、現在の乗車／空車推定結果と、現在の発振推定結果とを取得する。
【０２３７】
そして、ゲイン設定部６６は、これらの取得値を用いて、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#及び傾斜角速度ωb_act_#のそれぞれの目標値からのずれ量（以降、傾斜エラーという）が、適正な大きさ（過大でない大きさ）であるか否かであるかを判定する処理を傾斜エラー判定部６６ａで実行する。
【０２３８】
この処理は、図１２のフローチャートに示す如く実行される。
【０２３９】
ゲイン設定部６６は、まず、ＳＴＥＰ２１において、乗車／空車推定結果が乗車状態であるか否かを判断する。
【０２４０】
そして、ゲイン設定部６６は、この判断結果に応じて、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#に関する傾斜エラーの値と比較する閾値thre_θb_#と、傾斜角速度ωθb_act_#に関する傾斜エラーの値と比較する閾値thre_ωb_#とを設定する。
【０２４１】
具体的には、ＳＴＥＰ２１の判断結果が肯定的である場合（乗車／空車推定結果が乗車状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ２２において、閾値thre_θb_#，thre_ωb_#の値として、それぞれ、乗車状態用にあらかじめ定められた所定値thre_θb_ride_#，thre_ωb_ride_#を設定する。
【０２４２】
また、ＳＴＥＰ２１の判断結果が否定的である場合（乗車／空車推定結果が空車状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ２３において、閾値thre_θb_#，thre_ωb_#の値として、それぞれ、空車状態用にあらかじめ定められた所定値thre_θb_self_#，thre_ωb_self_#を設定する。
【０２４３】
ここで、乗車状態では、空車状態よりも、傾斜エラー大きさは、極力小さいことが望ましいと考えられる。このため、乗車状態用の所定値threθb_ride_#，threωb_ride_#は、各々、空車状態用の所定値threθb_self_#，threωb_self_#よりも小さい値に設定されている。
【０２４４】
なお、本実施形態では、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#の目標値（＝目標傾斜角度θb_cmd_#）と、傾斜角速度ωb_act_#の目標値とは、いずれもゼロである。このため、搭乗部３の現在の傾斜角度θb_act_#の値の絶対値｜θb_act_#｜と、現在の傾斜角速度ωb_act_#の値の絶対値｜ωb_act_#｜とが各々、傾斜角度θb_act_#に関する傾斜エラーの大きさ、傾斜角速度ωb_act_#に関する傾斜エラーの大きさを示すものとして使用される。
【０２４５】
次いで、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ２４において、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#に関する傾斜エラー｜θb_act_#｜が、ＳＴＥＰ２２又は２３で設定した閾値thre_θb_#よりも小さいか否かを判断する。
【０２４６】
この判断結果が否定的である場合には、｜θb_act_#｜が比較的大きいので、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ２７において、傾斜エラーに関する判定結果（以降、傾斜判定結果という）を「エラー：大」とする。
【０２４７】
また、ＳＴＥＰ２４の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ２５において、搭乗部３の傾斜角速度ωb_act_#に関する傾斜エラー｜ωb_act_#｜が、ＳＴＥＰ２２又は２３で設定した閾値thre_ωb_#よりも大きく、且つ、発振推定結果が、発振無し状態であるという条件が成立するか否かを判断する。
【０２４８】
この判断結果が否定的である場合には、｜ωb_act_#｜が比較的小さいか、又は発振推定結果が発振有り状態であるので、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ２６において、傾斜判定結果を「エラー：小」とする。
【０２４９】
また、ＳＴＥＰ２５の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ２７において、傾斜判定結果を「エラー：大」とする。
【０２５０】
以上が、傾斜エラー判定部６６ａでのゲイン設定部６６の処理である。この処理により、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#に関する傾斜エラー｜θb_act_#｜が閾値thre_θb_#よりも大きい場合、あるいは、搭乗部３の傾斜角速度ωb_act_#に関する傾斜エラー｜ωb_act_#｜が閾値thre_ωb_#よりも大きく、且つ、発振推定結果が、発振無し状態である場合に、傾斜判定結果が「エラー：大」とされる。
【０２５１】
また、傾斜エラー｜θb_act_#｜が閾値thre_θb_#よりも小さく、且つ、傾斜エラー｜ωb_act_#｜が閾値thre_ωb_#よりも小さい場合、あるいは、発振推定結果が、発振有り状態である場合に、傾斜判定結果が「エラー：小」とされる。
【０２５２】
なお、発振推定結果が、発振有り状態である場合に、傾斜判定結果を「エラー：小」とするのは、ゲイン設定部６６の後述の処理によって、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#（#＝x，y）がさらに増大されるのを防止するためである。
【０２５３】
図１１に戻って、ゲイン設定部６６は、次に、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#を決定する処理と、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#を決定する処理とを各々、第１ゲイン操作量決定部６６ｂ、第２ゲイン操作量決定部６６ｃで実行する。
【０２５４】
第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#は、主に、搭乗部３の傾斜状態に応じて、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を増減させるための操作量、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#は、主に、発振推定結果に応じて、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を増減させるための操作量である。
【０２５５】
そして、kp_ratio_1_#，kp_ratio_2_#は、本実施形態では、いずれもゼロから“１”までの範囲内の値である。kp_ratio_1_#，kp_ratio_2_#は、いずれも、その値が大きいほど、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を増加させる方向に機能する操作量である。
【０２５６】
第１ゲイン操作量決定部６６ｂでのゲイン設定部６６の処理は、図１３に示す如く実行される。
【０２５７】
まず、ＳＴＥＰ３１において、ゲイン設定部６６は、傾斜判定結果が「エラー：小」であるか否かを判断する。
【０２５８】
このＳＴＥＰ３１の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ３２において、乗車／空車推定結果が乗車状態であるか否かを判断する。
【０２５９】
このＳＴＥＰ３２の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ３３において、発振推定結果が発振無し状態であるか否かを判断する。
【０２６０】
このＳＴＥＰ３３の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ３４において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の現在値が、あらかじめ定められた所定値kp_ratio_1_mid_#以上の値であるか否かを判断する。
【０２６１】
上記所定値kp_ratio_1_mid_#は、kp_ratio_1_#の最大値（＝１）と最小値（＝０）との間の中間値（例えば０．５）である。その値は、車両１の乗車状態での第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の適正下限値に相当する。
【０２６２】
ＳＴＥＰ３４の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を変更せずに、今回の制御処理周期での第１ゲイン操作量決定部６６ｂの処理を終了する。
【０２６３】
従って、傾斜判定結果が「エラー：小」であり、且つ、乗車／空車推定結果が乗車状態であり、且つ、発振推定結果が、発振無し状態であり、且つ、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の現在値が、所定値kp_ratio_1_mid_#以上の好適な値となっている場合（すなわち、車両１が、乗車状態で正常に動作している場合）には、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#は、現在値に維持（ホールド）されることとなる。
【０２６４】
また、ＳＴＥＰ３４の判断結果が否定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ３５において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を、前記所定値kp_ratio_1_mid_#に変更する。これにより、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を増加させるべく、増加（アップ）されることとなる。
【０２６５】
前記ＳＴＥＰ３３の判断結果が否定的である場合（発振推定結果が発振有り状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ３６において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の現在値が、前記所定値kp_ratio_1_mid_#よりも大きいか否かを判断する。
【０２６６】
このＳＴＥＰ３６の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#が過大であることに起因して発振推定結果が発振有り状態になっていると考えられる。
【０２６７】
このため、この場合には、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ３７において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を、前記所定値kp_ratio_1_mid_#に変更する。これにより、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を減少させるべく、減少（ダウン）されることとなる。
【０２６８】
また、ＳＴＥＰ３６の判断結果が否定的である場合には、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を変更せずに、今回の制御処理周期での第１ゲイン操作量決定部６６ｂの処理を終了する。これにより、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値が現在値に維持（ホールド）されることとなる。
【０２６９】
前記ＳＴＥＰ３２の判断結果が否定的である場合（乗車／空車推定結果が空車状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ３８において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値をゼロ（最小値）に変更する。
【０２７０】
従って、傾斜判定結果が「エラー：小」となっている状況で、乗車／空車推定結果が空車状態である場合には、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を減少させるべく、減少（ダウン）されることとなる。
【０２７１】
前記ＳＴＥＰ３１の判断結果が否定的である場合（傾斜判定結果が、「エラー：大」である場合）には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ３９において、発振推定結果が発振無し状態であるか否かを判断する。
【０２７２】
このＳＴＥＰ３９の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ４０において、乗車／空車推定結果が乗車状態であるか否かを判断する。
【０２７３】
このＳＴＥＰ４０の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ４１において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を１（最大値）に変更する。
【０２７４】
従って、傾斜判定結果が「エラー：大」となっている状況では、発振推定結果が発振無し状態であり、且つ、乗車／空車推定結果が乗車状態である場合には、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を増加させるべく、増加（アップ）されることとなる。
【０２７５】
また、ＳＴＥＰ４０の判断結果が否定的である場合（乗車／空車推定結果が空車状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ４２において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の現在値が、前記所定値kp_ratio_1_mid_#以上の値であるか否かを判断する。
【０２７６】
このＳＴＥＰ４２の判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を変更せずに、今回の制御処理周期での第１ゲイン操作量決定部６６ｂの処理を終了する。これにより、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#は、現在値に維持（ホールド）されることとなる。
【０２７７】
また、ＳＴＥＰ４２の判断結果が否定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ４３において、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を、前記所定値kp_ratio_1_mid_#に変更する。これにより、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋw_#、Ｋth_#を増加させるべく、増加（アップ）されることとなる。
【０２７８】
また、ＳＴＥＰ３９の判断結果が否定的である場合（発振推定結果が発振有り状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を変更せずに、今回の制御処理周期での第１ゲイン操作量決定部６６ｂの処理を終了する。これにより、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#は、現在値に維持（ホールド）されることとなる。
【０２７９】
以上が、第１ゲイン操作量決定部６６ｂでのゲイン設定部６６の処理である。
【０２８０】
この処理によって、乗車状態であれば、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は前記所定値kp_ratio_1_mid_#以上の大きめの値に維持される。
【０２８１】
また、傾斜エラー判定結果が「エラー：小」である状況で、空車状態である場合には、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は、最小値（“０”）に設定される。
【０２８２】
また、傾斜エラー判定結果が「エラー：大」である場合、すなわち、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#又は傾斜角速度ωb_act_#がそれぞれの目標値から乖離している状況では、発振有り状態を除いて、傾斜角度θb_act_#又は傾斜角速度ωb_act_#を目標値に素早く近づけるために、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値は前記所定値kp_ratio_1_mid_#以上の大きめの値に維持される。
【０２８３】
なお、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の値を変化させる場合、その変化が滑らかに行われるようにするために、上記の如く決定した第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#を、一次遅れのフィルタに通すこと等によって、実際に使用する第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#を決定するようにしてもよい。
【０２８４】
次に、前記第２ゲイン操作量決定部６６ｃでのゲイン設定部６６の処理は、図１４に示す如く実行される。
【０２８５】
まず、ＳＴＥＰ５１において、ゲイン設定部６６は、発振推定結果が発振無し状態であるか否かを判断する。
【０２８６】
この判断結果が否定的である場合（発振推定結果が発振有り状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、ＳＴＥＰ５４において、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を減少させるべく、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#値を、現在値からあらかじめ定めた正の所定値d_ratio_down_#だけ減少させる。
【０２８７】
なお、ＳＴＥＰ５４における第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#の減少処理は、ゼロ（kp_ratio_2_#の最小値）を下限として行われる。すなわち、現在値−d_ratio_down_#の値がゼロよりも小さい場合には、kp_ratio_2_#の値はゼロに設定される。
【０２８８】
前記ＳＴＥＰ５１の判断結果が肯定的である場合（発振推定結果が発振無し状態である場合）には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ５２において、前記第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#の現在値が、あらかじめ定められた閾値thre_ratio_1_#よりも大きく、且つ、乗車／空車推定結果が乗車状態であるという条件が成立するか否かを判断する。閾値thre_ratio_1_#は、搭乗部３の傾斜角度θb_act_#（観測値）が比較的大きい場合にkp_ratio_1_#＞thre_ratio_1_#となるように設定された値である。この場合、thre_ratio_1_#は、１＞thre_ratio_1_#≧kp_ratio_1_mid_#となる範囲内で設定されている。
【０２８９】
そして、この判断結果が肯定的である場合には、ゲイン設定部６６は、次に、ＳＴＥＰ５３において、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を増加させるべく、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#の値を、現在値からあらかじめ定めた正の所定値d_ratio_up_#だけ増加させる。
【０２９０】
なお、ＳＴＥＰ５３における第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#の増加処理は、１（kp_ratio_2_#の最大値）を上限として行われる。すなわち、現在値＋d_ratio_down_#の値が１よりも大きい場合には、kp_ratio_2_#の値は１に設定される。
【０２９１】
また、ＳＴＥＰ５２の判断結果が否定的である場合には、ゲイン設定部６６は、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#の値を変更せずに、今回の制御処理周期での第２ゲイン操作量決定部６６ｃの処理を終了する。これにより、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#は、現在値に維持されることとなる。
【０２９２】
以上が、第２ゲイン操作量決定部６６ｃでのゲイン設定部６６の処理である。
【０２９３】
この処理により、発振無し状態である場合には、乗車状態で、且つ、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#が既に閾値thre_ratio_1_#よりも大きくなっている場合を除いて、増加される。
【０２９４】
また、発振有り状態では、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#が減少される。
【０２９５】
図１１に戻って、ゲイン設定部６６は、次に、上記の如く決定した第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#と、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#とを掛け合わせる（乗算する）処理を演算部６６ｄで実行することで、それらを合成してなるゲイン操作量kp_ratio_#を算出する。
【０２９６】
次いで、ゲイン設定部６６は、このゲイン操作量kp_ratio_#を用いて、演算部６６ｅの演算処理を実行することで、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#を各々決定する。
【０２９７】
この演算処理は、次式（６ａ）〜（６ｃ）により行われる。
【０２９８】
Ｋvb_#＝(１−kp_ratio_#）＊Ｋvb_#_self＋kp_ratio_#＊Ｋvb_#_ride  …（６ａ）
Ｋth_#＝(１−kp_ratio_#）＊Ｋth_#_self＋kp_ratio_#＊Ｋth_#_ride  …（６ｂ）
Ｋw_#＝(１−kp_ratio_#）＊Ｋw_#_self＋kp_ratio_#＊Ｋw_#_ride  …（６ｃ）
なお、図１１においては、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#に関する参照符号「Ｋvb」、「Ｋth」、「Ｋw」を総称的に「Ｋ」として記載している。
【０２９９】
ここで、Ｋvb_#_self，Ｋth_#_self，Ｋw_#_selfは、それぞれ車両１の空車状態における好適なゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#の値としてあらかじめ定められた値、Ｋvb_#_ride，Ｋth_#_ride，Ｋw_#_rideは、それぞれ車両１の乗車状態における好適なゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#の値としてあらかじめ定められた値である。この場合、Ｋvb_#_ride＞Ｋvb_#_self，Ｋth_#_ride＞Ｋth_#_self，Ｋw_#_ride＞Ｋw_#_selfである。
【０３００】
従って、ゲイン値Ｋvb_#は、空車状態用のゲイン値Ｋvb_#_selfと、乗車状態用のゲイン値Ｋvb_#_rideとの重み付き平均値（(１−kp_ratio_#）、kp_ratio_#を重み係数として使用した重み付き平均値)として算出される。ゲイン値Ｋth_#、Ｋw_#についても同様である。
【０３０１】
この場合、ゲイン値Ｋvb_#は、ゲイン操作量kp_ratio_#が１に近いほど、乗車状態用のゲイン値Ｋvb_#_rideに近づき、ゲイン操作量kp_ratio_#がゼロに近いほど、空車状態用のゲイン値Ｋvb_#_selfに近づく。ゲイン値Ｋth_#、Ｋw_#についても同様である。
【０３０２】
従って、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#は、ゲイン操作量kp_ratio_#が大きいほど、大きくなる。
【０３０３】
以上が、Ｙ軸方向及びＸ軸方向の各軸方向から見た車両１の挙動に関するゲイン設定部６６の処理の詳細である。
【０３０４】
傾斜判定結果、乗車／空車推定結果、発振推定結果に応じてゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#が適宜調整される。
【０３０５】
この場合、基本的には、傾斜判定結果が「エラー：大」になったり、発振推定結果が発振有り状態になると、それらを解消するように、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#が調整される。また、空車状態では、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#が過大にならないように調整される。
【０３０６】
例えば、空車状態では、傾斜判定結果が「エラー：大」にならない限り、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#がゼロに設定される（ＳＴＥＰ３８）ので、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#は、いずれも最小値（Ｋvb_#_self，Ｋth_#_self，Ｋw_#_self）に維持される。
【０３０７】
また、発振有り状態では、第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#は増加されることはなく、且つ、第２ゲイン操作量kp_ratio_2_#は、逐次減少される（ＳＴＥＰ５４）。従って、発振有り状態では、その状態が解消されるまで（発振無し状態になるまで）、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#は減少される。
【０３０８】
また、発振無し状態では、傾斜判定結果が「エラー：小」である場合及び「エラー：大」である場合のいずれの場合であっても、乗車状態である場合のゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#は、空車状態である場合よりも大きい値に設定される。
【０３０９】
さらに、発振無し状態で、且つ傾斜判定結果が「エラー：大」である場合においては、乗車状態である場合には、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#は、いずれも最大値（Ｋvb_#_ride，Ｋth_#_ride，Ｋw_#_ride）まで増加されるか、もしくは、該最大値に維持される。
【０３１０】
また、発振無し状態で、且つ傾斜判定結果が「エラー：大」である場合において、空車状態である場合には、ゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#は、いずれも第１ゲイン操作量kp_ratio_1_#が、ＳＴＥＰ４３の処理により前記所定値kp_ratio_1_mid_#に達するまでは、最大値（Ｋvb_#_ride，Ｋth_#_ride，Ｋw_#_ride）よりも小さい範囲内（詳しくは、前記式（６ａ）〜（６ｃ）におけるkp_ratio_#にkp_ratio_1_mid_#の値を代入して算出される値以下の範囲内で）増加される。
【０３１１】
以上説明した実施形態によれば、乗車状態であるか空車状態であるかの推定処理（乗車／空車推定部６２の処理）と、発振有り状態であるか発振無し状態であるかの推定処理（発振推定部６４の処理）とを高い信頼性で行うことができる。
【０３１２】
このため、乗車／空車推定結果、発振推定結果、並びに、傾斜エラー判定結果に応じて前述した如くゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#（#＝x，y）を調整することで、乗車／空車推定結果、発振推定結果、並びに、傾斜エラー判定結果の組み合わせのいずれの状況でも、好適なゲイン値Ｋvb_#、Ｋth_#、Ｋw_#（#＝x，y）を設定できる。
【０３１３】
乗車／空車推定結果、発振推定結果、並びに、傾斜エラー判定結果の組み合わせのいずれの状況でも、車両１の好適な挙動を実現できる。
【０３１４】
また、搭乗部３への乗員の搭乗位置あるいは搭乗姿勢等の制約が緩和されるので、乗員は、自身にとって望ましい姿勢を確保しやすい。このため、車両１の快適な乗り心地を実現できる。
【０３１５】
なお、以上説明した実施形態では、搭乗部３がシートである車両１について説明したが、搭乗部３は、乗員が起立した状態でその両足部を載せるように構成されたものであってもよい。
【０３１６】
また、前記実施形態では、搭乗部３が基体９と一体に傾動する車両１について説明したが、例えば、基体とこれに組み付けられた移動部とが床面に対して傾動せず、基体に対して搭乗部が傾動するように車両を構成することも可能である。
【符号の説明】
【０３１７】
１…倒立振子型車両。３…乗員搭乗部、５…車輪体（移動部）、９…基体、３１Ｒ，３１Ｌ…電動モータ、５０…制御装置（制御部）、６２…乗車／空車推定部（第１推定部）、６４…発振推定部（第２推定部）。
【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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【図１３】
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【図１４】
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