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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024090428
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】車両制御装置、車両、プログラム及び車両制御方法
(51)【国際特許分類】
B60W 30/04 20060101AFI20240627BHJP
【ＦＩ】
B60W30/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022206342
(22)【出願日】2022-12-23
(71)【出願人】
【識別番号】000003609
【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所
(71)【出願人】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ
(72)【発明者】
【氏名】山口 裕之
(72)【発明者】
【氏名】天野 真輝
(72)【発明者】
【氏名】服部 達哉
【テーマコード（参考）】
3D241
【Ｆターム（参考）】
3D241BA19
3D241BA49
3D241BB21
3D241BB22
3D241BC01
3D241CA01
3D241CA18
3D241CC01
3D241CC09
3D241CE09
3D241DB05Z
3D241DB12Z
3D241DB13Z
3D241DB15Z
3D241DB16Z
3D241DB46Z
3D241DB47Z
3D241DC45Z
(57)【要約】
【課題】様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における転倒を防止可能な車両制御装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、取得部と、算出部と、出力部とを備える。取得部は、車両の姿勢に関するパラメータを取得する。算出部は、パラメータと、車両の質量とに基づいて、車両に作用するモーメントを算出する。算出部は、モーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。出力部は、制御量に応じて、車両を制御する制御信号を出力する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、取得部と、算出部と、出力部とを備える。取得部は、車両の姿勢に関するパラメータを取得する。算出部は、パラメータと、車両の質量とに基づいて、車両に作用するモーメントを算出する。算出部は、モーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。出力部は、制御量に応じて、車両を制御する制御信号を出力する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両制御装置であって、
取得部と、算出部と、出力部とを備え、
前記取得部は、車両の姿勢に関するパラメータを取得し、
前記算出部は、前記パラメータと、前記車両の質量とに基づいて、前記車両に作用するモーメントを算出し、
前記算出部は、前記モーメントと、所定の算出式とに基づいて、前記車両が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出し、
前記出力部は、前記制御量に応じて、前記車両を制御する制御信号を出力する、
車両制御装置。
取得部と、算出部と、出力部とを備え、
前記取得部は、車両の姿勢に関するパラメータを取得し、
前記算出部は、前記パラメータと、前記車両の質量とに基づいて、前記車両に作用するモーメントを算出し、
前記算出部は、前記モーメントと、所定の算出式とに基づいて、前記車両が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出し、
前記出力部は、前記制御量に応じて、前記車両を制御する制御信号を出力する、
車両制御装置。
【請求項2】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記モーメントは、前記車両に生じる慣性力及び重力、に関するモーメントを含む、
車両制御装置。
前記モーメントは、前記車両に生じる慣性力及び重力、に関するモーメントを含む、
車両制御装置。
【請求項3】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記算出部は、前記車両の重心位置を算出し、
前記算出部は、前記重心位置と、前記質量とに基づいて、前記重心位置における慣性に関する慣性値を算出し、
前記算出部は、前記慣性値と、前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を算出する、
車両制御装置。
前記算出部は、前記車両の重心位置を算出し、
前記算出部は、前記重心位置と、前記質量とに基づいて、前記重心位置における慣性に関する慣性値を算出し、
前記算出部は、前記慣性値と、前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を算出する、
車両制御装置。
【請求項4】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記取得部は、前記車両の３軸周りの角速度及び角加速度の少なくとも一方を取得し、
前記算出部は、前記角速度及び前記角加速度の少なくとも一方と、前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を算出する、
車両制御装置。
前記取得部は、前記車両の３軸周りの角速度及び角加速度の少なくとも一方を取得し、
前記算出部は、前記角速度及び前記角加速度の少なくとも一方と、前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を算出する、
車両制御装置。
【請求項5】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記取得部は、前記車両の加速度である第１加速度を取得し、
前記算出部は、前記第１加速度と、前記パラメータとに基づいて、前記第１加速度を補正した第２加速度を算出し、
前記算出部は、前記第２加速度と、前記質量とに基づいて、前記モーメントを算出する、
車両制御装置。
前記取得部は、前記車両の加速度である第１加速度を取得し、
前記算出部は、前記第１加速度と、前記パラメータとに基づいて、前記第１加速度を補正した第２加速度を算出し、
前記算出部は、前記第２加速度と、前記質量とに基づいて、前記モーメントを算出する、
車両制御装置。
【請求項6】
請求項５に記載の車両制御装置において、
前記第１加速度は、前記車両の３軸における加速度である、
車両制御装置。
前記第１加速度は、前記車両の３軸における加速度である、
車両制御装置。
【請求項7】
請求項５に記載の車両制御装置において、
前記第２加速度は、前記パラメータから算出される前記車両の傾斜方向と、前記パラメータから算出される重力加速度とに基づいた成分に関する方向成分を前記第１加速度に適用して、前記第１加速度を補正したものである、
車両制御装置。
前記第２加速度は、前記パラメータから算出される前記車両の傾斜方向と、前記パラメータから算出される重力加速度とに基づいた成分に関する方向成分を前記第１加速度に適用して、前記第１加速度を補正したものである、
車両制御装置。
【請求項8】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記取得部は、前記パラメータを連続的に取得し、
前記算出部は、連続的に取得された前記パラメータと、前記車両の質量とに基づいて、前記モーメントを連続的に算出し、
前記算出部は、連続的に算出された前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を時系列で連続的に算出し、
前記出力部は、連続的に算出された前記制御量に応じて、前記制御信号を時系列で連続的に出力する、
車両制御装置。
前記取得部は、前記パラメータを連続的に取得し、
前記算出部は、連続的に取得された前記パラメータと、前記車両の質量とに基づいて、前記モーメントを連続的に算出し、
前記算出部は、連続的に算出された前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を時系列で連続的に算出し、
前記出力部は、連続的に算出された前記制御量に応じて、前記制御信号を時系列で連続的に出力する、
車両制御装置。
【請求項9】
車両であって、
検出部と、請求項１から８までの何れか１項に記載の車両制御装置とを備え、
前記検出部は、前記車両の運動に関する情報を検出し、
前記車両制御装置は、検出された前記情報を受信する、
車両。
検出部と、請求項１から８までの何れか１項に記載の車両制御装置とを備え、
前記検出部は、前記車両の運動に関する情報を検出し、
前記車両制御装置は、検出された前記情報を受信する、
車両。
【請求項10】
プログラムであって、
請求項１から８までの何れか１項に記載の車両制御装置の各部としてコンピュータを機能させる、
プログラム。
請求項１から８までの何れか１項に記載の車両制御装置の各部としてコンピュータを機能させる、
プログラム。
【請求項11】
車両制御方法であって、
請求項１から８までの何れか１項に記載の車両制御装置の各部により実行される処理を、各工程として備える、
車両制御方法。
請求項１から８までの何れか１項に記載の車両制御装置の各部により実行される処理を、各工程として備える、
車両制御方法。
【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、プログラム及び車両制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、転倒回避装置が開示されている。
【0003】
この転倒回避装置は、少なくとも１つの車輪におけるブレーキ力の低下手段を有する車両のブレーキ過程における転倒の回避装置において、車両の傾斜角の決定手段が設けられており、ブレーキ力の低下手段が、傾斜角の関数として作動可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００２－２２００３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に開示された装置では、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における転倒を防止することができなかった。
【0006】
本発明では上記事情を鑑み、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における転倒を防止可能な車両制御装置を提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様によれば、車両制御装置が提供される。この車両制御装置は、取得部と、算出部と、出力部とを備える。取得部は、車両の姿勢に関するパラメータを取得する。算出部は、パラメータと、車両の質量とに基づいて、車両に作用するモーメントを算出する。算出部は、モーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。出力部は、制御量に応じて、車両を制御する制御信号を出力する。
【0008】
このような態様によれば、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における転倒を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】車両６００の構成を示す概略図である。
【図2】車両６００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】車両制御装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図4】車両制御装置１００（制御部１１０）によって実現される機能を示すブロック図である。
【図5】制御量演算部３２による処理を説明するための図である。
【図6】地上座標系に対する車両座標系及びタイヤ座標系を示す図である。
【図7】積載物６０２のリフト高さの違いによる慣性主軸の違いを概略的に示したイメージ図である。
【図8】傾斜角Θの傾斜路を直進登坂中の車両６００を示す図である。
【図9】傾斜角Θの傾斜路を横切って走行中の車両６００を示す図である。
【図10】４輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される前後転倒防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図11】４輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される前後転倒防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図12】車両制御装置１００（制御部１１０）によって実現される機能を示すブロック図である。
【図13】制御量演算部３２０による処理を説明するための図である。
【図14】４輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される横転防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図15】４輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される横転防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図16】３輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される前後転倒防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図17】３輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される前後転倒防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図18】３輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される横転防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図19】３輪の車両６００を用いて、車両制御装置１００によって実行される横転防止制御で実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。
【図20】３輪の車両６００を用いて、傾斜路（下り坂）を直進走行させて制動を行った状態を示す図である。
【図21】前後転倒防止制御を行った場合と行わなかった場合の波形データを示す図である。
【図22】３輪の車両６００を用いて、傾斜路を走行させて前進左旋回を行わせた状態を示す図である。
【図23】横転防止制御を行った場合と行わなかった場合の波形データを示す図である。
【図24】前後転倒防止制御と横転防止制御とを組み合わせた機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。なお、第１実施形態と第２実施形態とを合わせて、本実施形態という場合がある。
【0011】
ところで、本実施形態に登場するソフトウェアを実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体として提供されてもよいし、外部のサーバからダウンロード可能に提供されてもよいし、外部のコンピュータで当該プログラムを起動させてクライアント端末でその機能を実現（いわゆるクラウドコンピューティング）するように提供されてもよい。
【0012】
また、本実施形態において「部」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、本実施形態においては様々な情報を取り扱うが、これら情報は、例えば電圧・電流を表す信号値の物理的な値、０又は１で構成される２進数のビット集合体としての信号値の高低、又は量子的な重ね合わせ（いわゆる量子ビット）によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。
【0013】
また、広義の回路とは、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものである。
【0014】
１．ハードウェア構成
第１節では、本実施形態のハードウェア構成について説明する。
第１節では、本実施形態のハードウェア構成について説明する。
【0015】
１－１．車両６００
図１は、車両６００の構成を示す概略図である。車両６００は、車体６０１、積載物６０２、フォーク６０３、アウターマスト６０４、インナーマスト６０５、タイヤ前輪６０６、タイヤ後輪６０７及びＩＭＵ２００を備えるものとする。ここでは、ＩＭＵ２００は、極めて軽量であるため、車両６００の重心に影響を与えないものとして考える。図１では、各構成部位の重心位置に、重心位置を示すマークを示し、各構成部位の符号の末尾に「Ａ」を付加した符号で示している。なお、重心位置を示す円の大きさは、各構成部位の大小を概略的に表している。なお、以下において、積載物６０２を含む車両６００を「車両全体６００」ともいう。
図１は、車両６００の構成を示す概略図である。車両６００は、車体６０１、積載物６０２、フォーク６０３、アウターマスト６０４、インナーマスト６０５、タイヤ前輪６０６、タイヤ後輪６０７及びＩＭＵ２００を備えるものとする。ここでは、ＩＭＵ２００は、極めて軽量であるため、車両６００の重心に影響を与えないものとして考える。図１では、各構成部位の重心位置に、重心位置を示すマークを示し、各構成部位の符号の末尾に「Ａ」を付加した符号で示している。なお、重心位置を示す円の大きさは、各構成部位の大小を概略的に表している。なお、以下において、積載物６０２を含む車両６００を「車両全体６００」ともいう。
【0016】
第１実施形態では、重心に変動を与える要素を含む車両６００の一例として、上下に稼働可能なフォーク６０３に積載物６０２を積載して走行する、前後左右４つの車輪を備え、前輪駆動、後輪操舵のフォークリフトについて、各輪荷重を推定する場合について説明する。また、第１実施形態では、車両６００の前後加速度、横加速度、ロール角速度、ピッチ角速度、ヨー角速度、姿勢角を含む車両挙動が計測されることを前提とする。また、第１実施形態では、積載物６０２の質量、リフト高さ、フォーク６０３に対する積載物６０２の積載位置が検知できることを前提条件とする。
【0017】
図２は、車両６００のハードウェア構成を示すブロック図である。車両６００は、車両制御装置１００と、検出部とを備える。検出部は、ＩＭＵ２００と、圧力センサ３００と、エンコーダ４００と、操作量センサ５００とが該当しうる。車両制御装置１００には、ＩＭＵ２００と、圧力センサ３００と、エンコーダ４００と、操作量センサ５００とが接続されている。
【0018】
各検出部は、車両６００の運動に関する情報を検出する。車両制御装置１００は、各検出部で検出された情報を受信する。車両６００は、積載物６０２を様々な状態で積載して走行する車両、例えば、フォークリフト、トラック、バス等が該当しうる。本実施形態では、車両６００をフォークリフトとして説明する。ここでは、ＩＭＵ２００、圧力センサ３００、エンコーダ４００及び操作量センサ５００についてさらに説明する。
【0019】
ＩＭＵ２００は、Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔの略であり、上述したように、車両６００の任意の位置に配置され、車両座標系の３軸の各軸周りの角速度、及び各軸方向の加速度を検出し、検出値を出力する。
【0020】
圧力センサ３００は、積載物６０２が積載されるフォーク６０３の積載面全面に設けられる。圧力センサ３００は、例えばシート状のセンサであり、積載面の各位置にかかった圧力を検出し、検出値を出力する。
【0021】
エンコーダ４００は、インナーマスト６０５を上下させるための荷揚げ油圧モータの回転角を検出し、検出値を出力する。
【0022】
操作量センサ５００は、アクセルペダル踏み込み量、ブレーキペダル踏み込み量、及び操舵角の各々を検出し、検出値を出力する。
【0023】
１－２．車両制御装置１００
図３は、車両制御装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。車両制御装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、表示部１３０と、入力部１４０と、通信部１５０とを有し、これらの構成要素が車両制御装置１００の内部において通信バス１６０を介して電気的に接続されている。各構成要素についてさらに説明する。
図３は、車両制御装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。車両制御装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、表示部１３０と、入力部１４０と、通信部１５０とを有し、これらの構成要素が車両制御装置１００の内部において通信バス１６０を介して電気的に接続されている。各構成要素についてさらに説明する。
【0024】
制御部１１０は、車両制御装置１００に関連する全体動作の処理・制御を行う。制御部１１０は、例えば、不図示の中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）である。制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された所定のプログラムを読み出すことによって、車両制御装置１００に係る種々の機能を実現する。すなわち、記憶部１２０に記憶されているソフトウェアによる情報処理が、ハードウェアの一例である制御部１１０によって具体的に実現されることで、制御部１１０に含まれる各機能部として実行されうる。これらについては、第２節においてさらに詳述する。なお、制御部１１０は単一であることに限定されず、機能ごとに複数の制御部１１０を有するように実施してもよい。またそれらの組み合わせであってもよい。
【0025】
記憶部１２０は、車両制御装置１００の情報処理に必要な様々な情報を記憶する。これは、例えば、制御部１１０によって実行される車両制御装置１００に係る種々のプログラム等を記憶するソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）等のストレージデバイスとして、あるいは、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報（引数、配列等）を記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）等のメモリとして実施されうる。また、これらの組み合わせであってもよい。
【0026】
表示部１３０は、車両制御装置１００の筐体に含まれるものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。表示部１３０は、ユーザが操作可能なグラフィカルユーザインターフェース（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩ）の画面を表示する。これは例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ及びプラズマディスプレイ等が該当しうる。
【0027】
入力部１４０は、車両制御装置１００の筐体に含まれるものであってもよいし、外付けされるものであってもよい。例えば、入力部１４０は、表示部１３０と一体となってタッチパネルとして実施されてもよい。タッチパネルであれば、ユーザは、タップ操作、スワイプ操作等を入力することができる。もちろん、タッチパネルに代えて、スイッチボタン、マウス、ＱＷＥＲＴキーボード等を採用してもよい。すなわち、入力部１４０は、ユーザによってなされた操作入力を受け付ける。当該入力は、命令信号として、通信バス１６０を介して制御部１１０に転送される。そして、制御部１１０は、必要に応じて所定の制御や演算を実行しうる。
【0028】
通信部１５０は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）、有線ＬＡＮネットワーク通信等といった有線型の通信手段が好ましいものの、無線ＬＡＮネットワーク通信、５Ｇ／ＬＴＥ／３Ｇ等のモバイル通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等を必要に応じて含めてもよい。すなわち、これら複数の通信手段の集合として実施することがより好ましい。すなわち、車両制御装置１００は、通信部１５０を介して、各構成要素と種々の情報を通信する。
【0029】
２．機能構成
第２節では、本実施形態の機能構成について説明する。前述の通り、記憶部１２０に記憶されているソフトウェアによる情報処理がハードウェアの一例である制御部１１０によって具体的に実現されることで、制御部１１０に含まれる各機能部として実行されうる。
第２節では、本実施形態の機能構成について説明する。前述の通り、記憶部１２０に記憶されているソフトウェアによる情報処理がハードウェアの一例である制御部１１０によって具体的に実現されることで、制御部１１０に含まれる各機能部として実行されうる。
【0030】
図４は、車両制御装置１００（制御部１１０）によって実現される機能を示すブロック図である。具体的には、車両制御装置１００（制御部１１０）は、操作量取得部１０と、制御パラメータ変更部１２と、輪荷重変動算出部１４と、閾値記憶部１６と、第１閾値比較部１８と、輪荷重差判定部２０と、第２閾値比較部２２と、制御選択部２４と、転倒防止制御部２６と、制御量切替部２８と、制駆動力指令値設定部３０と、制駆動力発生部３７とを備える。転倒防止制御部２６は、制御量演算部３２と、制駆動力算出部３４と、ローパスフィルタ処理部３６とを備える。閾値記憶部１６は、記憶部１２０によって実現される機能部である。また、制御部１１０の機能部は、輪荷重取得部３８、記憶部１２０、及びＩＭＵ２００と接続されている。
【0031】
換言すると、車両制御装置１００（制御部１１０）は、取得部と、算出部と、出力部とを備える。図４に示す各機能部は、取得部、算出部、又は出力部に明確に区別される必要はなく、複数の機能を有するものであってもよい。
【0032】
操作量取得部１０は、ドライバの操舵、アクセル、ブレーキ（含回生）の各操作量及びドライバ操作に基づく前記車両の駆動輪の制動力及び駆動力の制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を取得する。具体的には、ドライバの操舵、アクセル、ブレーキ（含回生）の各操作量を取得するとともに、それに基づき決定される左右輪の制動力又は駆動力の制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を取得する。ただし、添え字ｉは、各輪の識別子であり、ＦＬ輪：ｉ＝１、ＦＲ輪：ｉ＝２である。なお、後述では、ＲＬ輪：ｉ＝３、ＲＲ輪：ｉ＝４についても使用する。
【0033】
制御パラメータ変更部１２は、車両６００が停止状態における各輪についての輪荷重、及び左右輪の輪荷重の差を取得する。制御パラメータ変更部１２は、取得した車両制御装置１００が停止状態における各輪についての輪荷重に応じ、後述する制御量演算部３２の車両座標系における重心位置、重心高、慣性値等を変更する。
【0034】
輪荷重変動算出部１４は、取得した車両６００の現時点における各輪の輪荷重から、取得した車両６００の停止状態における各輪荷重を差し引いて、各輪の輪荷重変動を算出する。ここで、輪荷重変動算出部１４は、車両挙動に基づく輪荷重変動の推定値を用いてもよい。
【0035】
閾値記憶部１６は、車両６００が停止状態における各輪についての輪荷重、及び左右輪の輪荷重の差を取得する。閾値記憶部１６は、取得した、車両６００が停止状態における各輪についての輪荷重、及び左右輪の輪荷重の差に応じて、各輪の輪荷重に関する第１閾値及び第２閾値、前輪の左右輪の輪荷重の差に関する第３閾値、及び後輪の左右輪の輪荷重の差に関する第４閾値を設定し、記憶する。
【0036】
ここで、第１閾値は、各輪についての転倒防止制御の開始を判断するための開始判断閾値であり、第２閾値は、各輪についての転倒防止制御の終了を判断するための終了判断閾値である。第２閾値は第１閾値よりも大きな値に設定される。例えば、閾値記憶部１６は、各輪荷重検出値の３０％を各輪の第１閾値に設定し、各輪荷重検出値の４０％を各輪の第２閾値に設定し、第３閾値を、前左右輪荷重の和の平均の３０％、第４閾値を後左右輪荷重の和との平均の３０％に設定してもよい。第１閾値、第２閾値、第３閾値、及び第４閾値は、具体的には例えば、１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５９，６０％であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
【0037】
閾値記憶部１６は、設定した各輪の第１閾値、各輪の第２閾値、第３閾値、及び第４閾値を記憶している。
【0038】
第１閾値比較部１８は、各輪について、輪荷重検出値と第１閾値とを比較し、少なくとも１つの輪荷重検出値が第１閾値未満であるか否かを判定する。少なくとも１つの輪荷重検出値が第１閾値未満であれば、輪荷重差判定部２０により、左右輪の荷重差が閾値未満であるか否かを判定し、左右輪の荷重差が閾値未満であれば、制御選択部２４により、前後転倒防止制御が開始される。
【0039】
制御選択部２４は、第１閾値比較部１８により、少なくとも１つの輪荷重検出値が第１閾値未満であると判定されると、前輪の左右輪の輪荷重の差の、第３閾値との比較結果、又は後輪の左右輪の輪荷重の差の、第４閾値との比較結果に応じて、前後転倒防止制御を開始する。
【0040】
具体的には、次の（１）～（３）の全てを満たす場合、車両６００の駆動輪の制動力又は駆動力を制御する前後転倒防止制御を開始する。（１）少なくとも１つの輪荷重検出値が、第１閾値未満であること、（２）第１閾値未満となる輪荷重検出値が、前輪のものであること、（３）前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値未満であること。
【0041】
また、次の（１）～（３）の全てを満たす場合も、車両６００の駆動輪の制動力又は駆動力を制御する前後転倒防止制御を開始する。（１）少なくとも１つの輪荷重検出値が、第１閾値未満であること、（２）第１閾値未満となる輪荷重検出値が、後輪のものであること、（３）後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値未満であること。
【0042】
第２閾値比較部２２は、各輪について、輪荷重検出値と第２閾値とを比較し、全ての輪荷重検出値が第２閾値より大きいか否かを判定する。全ての輪荷重検出値が第２閾値より大きい場合には、転倒防止制御を終了する。
【0043】
転倒防止制御部２６は、車両全体６００の重心周りの慣性値（慣性テンソル）と、取得された各輪についての輪荷重変動と、運動状態の検出値とを用い、駆動輪の制動力又は駆動力を制御する際の制御量を算出する。
【0044】
具体的には、転倒防止制御部２６は、制御量演算部３２、制駆動力算出部３４及びローパスフィルタ処理部３６を備えている。
【0045】
制御量演算部３２は、車両全体６００の重心周りの慣性値（慣性テンソル）と、取得された各輪についての輪荷重変動と、運動状態の検出値とを用い、ピッチモーメント制御量ＰＭを算出する。
【0046】
図５は、制御量演算部３２による処理を説明するための図である。
【0047】
制駆動力算出部３４は、ピッチモーメント制御量ＰＭが得られるように、前輪の左右輪の制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを求める。図５に示すＤｉｒは前進、後進を示すフラグであり、前進は「＋１」、後進は「－１」である。また、ピッチモーメント制御量ＰＭを、重心高ｈＣＧで除してタイヤ制駆動力に変換し、さらに１／２で除して左右輪のタイヤ制駆動力（ＦＦＬ、ＦＦＲ）に分配する。
【0048】
制御量切替部２８は、前後転倒防止制御を開始した場合には、転倒防止制御部２６により得られた制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを出力する。また、制御量切替部２８は、前後転倒防止制御を終了した場合には、操作量取得部１０によって取得された制動力又は駆動力の制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を出力する。
【0049】
ローパスフィルタ処理部３６は、前後転倒防止制御有り無しの切り替えによる制駆動力の急変を抑えるため、ローパスフィルタ処理を行う。
【0050】
制駆動力指令値設定部３０は、ローパスフィルタ処理部３６によって出力された制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを、左右輪の制動力又は駆動力の指令値ＦＬＦＸ、ＦＲＦＸとして設定する。
【0051】
制駆動力発生部３７は、制駆動力指令値設定部３０から受信した設定信号に基づいて、駆動輪の左右輪の制動力又は駆動力の指令値ＦＬＦＸ、ＦＲＦＸを発生させる。
【0052】
３．原理
第３節では、第１実施形態の原理について説明する。
第３節では、第１実施形態の原理について説明する。
【0053】
図６（Ａ）は、地上座標系に対する車両座標系を示す図である。車両座標系において、車両６００の前後方向がｘ軸方向、車両６００の横方向（幅方向）がｙ軸方向、車両６００の鉛直方向がｚ軸方向である。また、図６（Ｂ）はタイヤ座標系を示す図である。タイヤ前輪６０６、タイヤ後輪６０７において、タイヤ前後方向がｘ軸方向、タイヤ横方向（幅方向）がｙ軸方向、鉛直方向がｚ軸方向である。ここで、地上座標系、車両座標系、及びタイヤ座標系は、いずれも右手系とする。
【0054】
フォークリフトは乗用車とは異なり、質量の大きな積載物を様々なリフト高さで持ち上げた状態で走行する。また、積載物の積載位置が、フォークリフトの重心位置に対してｙ方向（フォークリフトの横方向）にずれる場合もある。このような積載物の積載状態によって、ロール、ピッチ、及びヨーの各回転軸（３軸）に対して、慣性主軸が変化する。そこで、第１実施形態では、慣性モーメント係数及び慣性乗積を、積載物の積載状態に応じて設定する。
【0055】
図７は、積載物６０２のリフト高さの違いによる慣性主軸の違いを概略的に示したイメージ図である。図７（Ａ）のように、積載物６０２を積載したリフトの高さが低い場合と、図７（Ｂ）のように、リフトの高さが高い場合とでは、慣性主軸が変化する。
【0056】
図７に示すような積載物６０２の積載状態の違いに対応するため、図６、及び下記（１）～（３）式に示す車両の６自由度モデルを用いて、車両運動を記述する。なお、（１）式は車両６００の回転運動、（２）式は車両６００の並進運動、（３）式は地上座標系（図６中のｘｅ、ｙｅ、ｚｅの座標系）に対する車両座標系（図６中のｘ、ｙ、ｚの座標系）の姿勢の更新を表した式である。
【0057】
【数1】
【0058】
（１）～（３）式において、Ｐ、Ｑ、及びＲはロール、ピッチ、及びヨーの各角速度［ｒａｄ／ｓ］、Ｌｖ、Ｍｖ、及びＮｖはロール、ピッチ、及びヨーの各モーメント［Ｎｍ］である。また、Ｕ、Ｖ、及びＷは車両座標系におけるｘ、ｙ、及びｚ軸の各方向の速度［ｍ／ｓ］、φ、θ、及びψは地上座標系に対する車両座標系の姿勢角［ｒａｄ］である。また、Ｘｖ、Ｙｖ、及びＺｖは車両６００に作用する前後力、横力、及び上下力［Ｎ］である。また、Ｊａｌｌはｘ、ｙ、及びｚ軸の各方向の慣性モーメント係数及び慣性乗積から成る慣性テンソル［ｋｇ・ｍ２］、Ｍａｌｌは積載物及び車両質量を合わせた総質量［ｋｇ］である。なお、慣性テンソルは、請求項の「慣性値」に相当する。
【0059】
図８は、傾斜角Θの傾斜路を直進登坂中の車両６００を示す図である。図９は、傾斜角Θの傾斜路を横切って走行中の車両６００を示す図である。図８及び図９に、（１）式のロールモーメントＬｖ、ピッチモーメントＭｖ、及びヨーモーメントＮｖの各々に関わる作用力を示す。図８のＡ点はピッチ回転中心であり、静止時の車両全体６００の重心を通る鉛直線と地上面とが交わる点としている。図９のＢ点はロール回転中心であり、静止時の車両全体６００の重心を通るロール軸と地上面とが交わる点としている。
【0060】
ＣＧａｌｌは車両全体６００の重心、ＧｘＣＧ及びＧｙＣＧは車両全体６００の重心ＣＧａｌｌにおける前後加速度及び横加速度［ｍ／ｓ２］、ｇは重力加速度［ｍ／ｓ２］である。また、ΔＦＬｚ、ΔＦＲｚ、ΔＲＬｚ、及びΔＲＲｚは前後左右各輪の輪荷重の変動分［Ｎ］、図示しないＦＬＦｘｔ、及びＦＲＦｘｔは前左右輪の前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘによるタイヤ座標系でのタイヤ前後力［Ｎ］であり、ＦＬＦｙｔ、ＦＲＦｙｔ、ＲＬＦｙｔ、及びＲＲＦｙｔはドライバ操舵時の車両運動により生じるタイヤ座標系での各輪のタイヤ横力［Ｎ］である。また、ｈＣＧは地上面とＣＧａｌｌとのｚ軸方向の距離（重心高）［ｍ］、ｈＲは地上面とＡ点とのｚ軸方向の距離（ロールセンタ）［ｍ］、ｔｌ及びｔｒはＣＧａｌｌに対する左右各輪のｙ軸方向の距離［ｍ］、ｌｆ及びｌｒはＣＧａｌｌに対する前後各輪のｘ軸方向の距離［ｍ］である。
【0061】
第１実施形態では、（１）式の車両の回転運動に関わる部分を利用する。（１）式の慣性テンソルＪａｌｌの設定について説明する。
【0062】
下記（４）式に慣性テンソルＪａｌｌの構成を示す。（４）式右辺において、対角項が慣性モーメント係数、非対角項が慣性乗積である。
【0063】
【数2】
【0064】
（４）式において、添え字ｊは各構成部位を特定する変数であり、Ｎは構成部位の総数、ｍｊは構成部位ｊの質量である。車両全体６００の重心ＣＧａｌｌの位置（ｘＣＧ，ｙＣＧ，ｚＣＧ）は、積載物６０２の質量、リフト高さ、フォーク６０３に対する積載物６０２の積載位置を用いて算出することができる。（４）式において、Δｘｊ、Δｙｊ、及びΔｚｊは車両全体６００の重心ＣＧａｌｌの位置６００Ａと、構成部位ｊの重心の位置（ｘｊ，ｙｊ，ｚｊ）６０１Ａ、６０２Ａ、６０３Ａ、６０４Ａ、６０５Ａ、６０６Ａ、６０７Ａの各々との各軸方向の差分であり、下記（５）式により算出される。
【0065】
【数3】
【0066】
【0067】
【数4】
【0068】
図８では、地上座標系、及び車両座標系は右手系とし、地上座標系に対して車両ピッチ角θが負方向についた様子を表している。傾斜路でのＩＭＵ２００の検出値は、車両の前後力Ｆｘによる前後加速度に対して、車両ピッチ角θの重力加速度成分が差し引かれて示される。図８の車両ピッチ角θが負値であるため、次の（８）式の前後加速度ＧｘＣＧ'が検出される。ここでＧｘＣＧ'の「'」は、重力加速度の姿勢角成分を持つセンサ値であることを表す。すなわち、取得部は、車両６００の加速度である第１加速度を取得する。
【0069】
【数5】
【0070】
ただし、Ｆｘは車両座標系における前左右輪の前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘの和であり、Ｍａｌｌは積載物を含む車両全体６００の質量である。また、（８）右辺第２項におけるｇ・ｓｉｎθは車両ロール角φ、車両ピッチ角θ、車両ヨー角ψの姿勢角行列とベクトル［０ ０ ｇ］Ｔ（Ｔは転置）より得られる車両座標系ｘ軸方向の重力加速度成分である。前後加速度を用いて前後力Ｆｘを算出するためには、ＧｘＣＧ'をｇ・ｓｉｎθで補正する必要がある。車両ピッチ角θの重力加速度成分が車両６００を後進させる方向に作用することから、作用力は次の（９）式及び（１０）式となる。
【0071】
【数6】
【0072】
前後力の負値が前後慣性力となるため、車両座標系ｘ軸方向の前後慣性力と重力項を合わせたモーメントＭは次の（１１）式となる。
【0073】
【数7】
【0074】
以下、ピッチ角加速度Ｑ・を抑制するピッチモーメントＭｖの算出手順を以下に説明する。ピッチモーメントＭｖは、（１２）式で表される。
【0075】
【数8】
【0076】
（１２）式は、（１１）式によるモーメントＭ、前後輪の輪荷重変動によるモーメント、前後転倒防止のピッチモーメント制御量ＰＭを用いて表している。ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）２００が車両６００の任意位置に取り付けられている場合、ＧｘＣＧは後述の式に基づき重心位置の加速度に変換された値を使用する。
【0077】
（４）、（１２）式を（１）式の２行目に代入し、展開すると次式となる。傾斜路でのピッチ角加速度Ｑ・の増大を抑制するため、姿勢角に応じた制御モーメント（ＫＰ・Ｍａｌｌ・ｇ・ｓｉｎθ・ｈＣＧ）を追加する。Ｋｐは調整用の係数である。
【0078】
【数9】
【0079】
ピッチ角加速度Ｑ・を０とするＰＭは、（１３）式の左辺のＪｙｙ・Ｑ・を０として変形し次式で得られる。
【0080】
【数10】
【0081】
ピッチ運動を抑制するため、（１４）式で得られたＰＭに対し次式のように符号を付与する。
【0082】
【数11】
【0083】
（８）式～（１５）式による算出処理は、次のように換言可能である。算出部は、車両６００の姿勢に関するパラメータと、車両６００の質量とに基づいて、車両６００に作用するモーメントを算出する。ここで、車両６００に作用するモーメントは、車両６００に生じる慣性力及び重力、に関するモーメントを含む。算出部は、第１加速度と、車両６００の姿勢に関するパラメータとに基づいて、第１加速度を補正した第２加速度を算出する。第１加速度は、車両６００の３軸における加速度である。第２加速度は、車両６００の姿勢に関するパラメータから算出される車両６００の傾斜方向と、車両６００の姿勢に関するパラメータから算出される重力加速度とに基づいた成分に関する方向成分を第１加速度に適用して、第１加速度を補正したものである。算出部は、第２加速度と、重力加速度と、車両６００の質量とに基づいて、車両６００に作用するモーメントを算出する。算出部は、車両６００に作用するモーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両６００が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。
【0084】
上記、任意位置のＩＭＵ２００で計測された加速度（ＧｘＩＭＵ，ＧｙＩＭＵ，ＧｚＩＭＵ）を、重心位置の加速度（ＧｘＣＧ，ＧｙＣＧ，ＧｚＣＧ）に変換する方法を説明する。式（１６）～（２４）はその変換式である。式中、「×」は外積を表す。
【0085】
【数12】
【0086】
ただし、ｘＩＭＵ、ｙＩＭＵ、ｚＩＭＵはＩＭＵ位置、Ｔは転置を表す。
【0087】
以上説明した原理のように、制御量演算部３２は、車両全体６００の重心周りの慣性値と、取得された各輪についての輪荷重変動と、運動状態の検出値とを用い、（１４）、（１５）式に従って、ピッチモーメント制御量ＰＭを算出する。
【0088】
４．情報処理方法
第４節では、前述した車両制御装置１００の情報処理方法について説明する。この情報処理方法は、具体的には車両制御方法として実行される。この車両制御方法は、車両制御装置１００の各部により実行される処理を、各工程として備える。すなわち、この車両制御方法は、取得工程と、算出工程と、出力工程とを備える。取得工程では、車両６００の姿勢に関するパラメータを取得する。算出工程では、当該パラメータと、車両６００の質量とに基づいて、車両６００に作用するモーメントを算出する。算出工程では、当該モーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両６００が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。出力工程では、当該制御量に応じて、車両６００を制御する制御信号を出力する。
第４節では、前述した車両制御装置１００の情報処理方法について説明する。この情報処理方法は、具体的には車両制御方法として実行される。この車両制御方法は、車両制御装置１００の各部により実行される処理を、各工程として備える。すなわち、この車両制御方法は、取得工程と、算出工程と、出力工程とを備える。取得工程では、車両６００の姿勢に関するパラメータを取得する。算出工程では、当該パラメータと、車両６００の質量とに基づいて、車両６００に作用するモーメントを算出する。算出工程では、当該モーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両６００が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。出力工程では、当該制御量に応じて、車両６００を制御する制御信号を出力する。
【0089】
図１０及び図１１は、車両制御装置１００によって実行される情報処理の流れを示すアクティビティ図である。以下、このアクティビティ図の各アクティビティに沿って、説明するものとする。ここで、車両６００は、傾斜路を走行するものとする。
【0090】
制御部１１０は、車両ロール角φの閾値Ａ、車両ピッチ角θの閾値Ｂを設定する（アクティビティＡ１０８）。閾値Ａ及び閾値Ｂは、微小な値とし、例えば、０．５°と設定されてもよい。具体的には例えば、０．１，０．２，０．３，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９，１，１．１，１．２，１．３，１．４，１．５，１．６，１．７，１．８，１．９，２，２．１，２．２，２．３，２．４，２．５，２．６，２．７，２．８，２．９，３，３．１，３．２，３．３，３．４，３．５，３．６，３．７，３．８，３．９，４，４．１，４．２，４．３，４．４，４．５，４．６，４．７，４．８，４．９，５°であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。アクティビティＡ１０８では、例えば、次の２段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、閾値Ａ、閾値Ｂに関する設定処理を行う。（２）制御部１１０は、設定処理された閾値Ａ、閾値Ｂを記憶部１２０に記憶させる。
【0091】
続いて、制御部１１０は、車両ロール角φ、車両ピッチ角θを取得する（アクティビティＡ１０９）。車両６００の車両ロール角φ、車両ピッチ角θは、請求項のパラメータに相当する。アクティビティＡ１０９では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）通信部１５０は、ＩＭＵ２００から出力された検出値を受け取る。（２）制御部１１０は、当該検出値から、車両６００の車両ロール角φ、車両ピッチ角θを取得する。（３）制御部１１０は、取得された車両ロール角φ、車両ピッチ角θを記憶部１２０に記憶させる。換言すると、取得部は、車両６００の姿勢に関するパラメータを取得する。
【0092】
制御部１１０は、車両６００が停止状態であるか否かを判定する（アクティビティＡ１１０）。車両６００が停止状態であると判定されると、制御部１１０は、アクティビティＡ１１１の処理に移行する。一方、車両６００が停止状態ではないと判定されると、制御部１１０は、アクティビティＡ１１６の処理に移行する。アクティビティＡ１１０では、例えば、次の２段階の情報処理が実行される。（１）通信部１５０は、ＩＭＵ２００から、車両６００の運動状態に関する情報を受信する。（２）制御部１１０は、判定処理を実行し、受信された情報に基づいて、車両６００が停止状態であるか否かを判定する。
【0093】
続いて、制御部１１０は、車両ロール角φの絶対値、車両ピッチ角θの絶対値を、各々閾値Ａ、閾値Ｂと比較し、閾値未満であれば平坦路と判定する（アクティビティ１１１）。平坦路と判定されると、制御部１１０は、アクティビティ１１２の処理に移行する。一方、車両６００が平坦路でないと判定されると、制御部１１０は、アクティビティＡ１０８の処理に移行する。アクティビティＡ１１１では、例えば、次の２段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、車両ロール角φ、車両ピッチ角θ、閾値Ａ、閾値Ｂを読み出す。（２）制御部１１０は、車両ロール角φ、車両ピッチ角θの絶対値に対して、閾値Ａ、閾値Ｂに基づき判定処理を実行し、車両６００は平坦路にあるか否かを判定する。
【0094】
続いて、制御部１１０は、車両６００の各輪の輪荷重に関する情報を取得する（アクティビティＡ１１２）。すなわち、制御パラメータ変更部１２及び閾値記憶部１６は、車両６００が停止状態における各輪についての輪荷重、及び左右輪の輪荷重の差を取得する。アクティビティＡ１１２では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）通信部１５０は、輪荷重取得部３８から、輪荷重に関する情報を受信する。（２）制御部１１０は、取得処理を実行し、受信された情報に基づいて、各輪についての輪荷重、及び前後輪各々の左右輪の輪荷重の差を取得する。（３）制御部１１０は、各輪についての輪荷重に関する情報、及び前後輪各々の左右輪の輪荷重の差に関する情報を記憶部１２０に記憶させる。
【0095】
続いて、制御部１１０は、第１閾値、第２閾値、第３閾値、及び第４閾値の各閾値を設定する（アクティビティＡ１１４）。ここで、第１閾値及び第２閾値は、各輪の輪荷重に関する閾値を示す。第３閾値は、前輪の左右輪の輪荷重の差に関する閾値を示す。第４閾値は、後輪の左右輪の輪荷重の差に関する閾値を示す。アクティビティＡ１１４では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、各輪についての輪荷重に関する情報、及び前後輪各々の左右輪の輪荷重の差に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、設定処理を実行し、上記各閾値を設定する。（３）制御部１１０は、設定された各閾値に関する情報を閾値記憶部１６に記憶させる。
【0096】
続いて、制御部１１０は、ドライバの操作指令に基づいて、駆動左右輪の制動力及び駆動力の制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を取得する（アクティビティＡ１１６）。アクティビティＡ１１６では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）通信部１５０は、ドライバの操作指令に関する情報を受信する。（２）制御部１１０は、取得処理を実行し、受信された情報に基づいて、上記制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を取得する。（３）制御部１１０は、取得された制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を記憶部１２０に記憶させる。
【0097】
続いて、制御部１１０は、車両６００の運動状態として、ロール角速度Ｐ、ピッチ角速度Ｑ、ヨー角速度Ｒ、及び前後加速度ＧｘＣＧを取得する（アクティビティＡ１１８）。アクティビティＡ１１８では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）通信部１５０は、ＩＭＵ２００から、車両６００の運動状態に関する情報を受信する。（２）制御部１１０は、取得処理を実行し、受信された情報に基づいて、ロール角速度Ｐ、ピッチ角速度Ｑ、ヨー角速度Ｒ、及び前後加速度ＧｘＣＧを取得する。（３）制御部１１０は、取得された各情報を記憶部１２０に記憶させる。換言すると、取得部は、車両の３軸周りの角速度及び角加速度の少なくとも一方を取得する。
【0098】
続いて、制御部１１０は、係数Ｋｐを設定する（アクティビティＡ１２２）。係数Ｋｐは、２以上の任意の正値であればよく、例えば、車両６００の特性によって設定されてもよい。具体的には例えば、２，３，４，５，６，７，８，９，１０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。アクティビティＡ１２２では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された係数Ｋｐに関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、設定処理を実行し、係数Ｋｐを設定する。（３）制御部１１０は、設定された係数Ｋｐを記憶部１２０に記憶させる。
【0099】
続いて、制御部１１０は、車両６００の各輪についての輪荷重を取得する（アクティビティＡ１２４）。アクティビティＡ１２４では、例えば、次の２段階の情報処理が実行される。（１）通信部１５０は、輪荷重取得部３８から、車両６００の各輪についての輪荷重に関する情報を受信する。（２）制御部１１０は、受信された情報を記憶部１２０に記憶させる。
【0100】
続いて、制御部１１０は、車両全体６００の重心周りの慣性値を算出する（アクティビティＡ１２６）。アクティビティＡ１２６では、例えば、次の４段階の情報処理が実行される。（１）通信部１５０は、圧力センサ３００から、車両６００に積載された積載物６０２の積載状態を取得する。（２）制御部１１０は、算出処理を実行し、取得された積載状態に基づいて、車両全体６００の重心位置を算出する。（３）制御部１１０は、さらに算出処理を実行し、算出された重心位置に基づいて、車両全体６００の重心周りの慣性値を算出する。（４）制御部１１０は、算出された慣性値を記憶部１２０に記憶させる。換言すると、算出部は、車両６００の重心位置を算出する。算出部は、算出された重心位置と、車両全体６００の質量とに基づいて、算出された重心位置における慣性に関する慣性値を算出する。
【0101】
続いて、制御部１１０は、車両６００の各輪について、いずれかの輪荷重が第２閾値未満であるか否かを判定する（アクティビティＡ１２８）。いずれかの輪荷重が第２閾値未満である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１３０の処理に移行する。一方、全ての輪荷重が第２閾値以上である場合、制御部１１０は、転倒防止制御を終了すると判定し、アクティビティＡ１４６の処理に移行する。アクティビティＡ１２８では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、各輪の輪荷重に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、閾値記憶部１６に記憶された第２閾値を読み出す。（３）制御部１１０は、判定処理を実行し、各輪の輪荷重と第２閾値との大小関係を判定する。
【0102】
続いて、制御部１１０は、車両６００の各輪について、少なくとも１つの輪荷重が第１閾値未満であるか否かを判定する（アクティビティＡ１３０）。少なくとも１つの輪荷重が第１閾値未満である場合、制御部１１０は、転倒防止制御を開始すると判定し、アクティビティＡ１３２の処理に移行する。一方、全ての輪荷重が第１閾値以上である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１４４の処理に移行する。アクティビティＡ１３０では、例えば、次の４段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、各輪の輪荷重に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、閾値記憶部１６に記憶された第１閾値を読み出す。（３）制御部１１０は、判定処理を実行し、各輪の輪荷重と第１閾値との大小関係を判定する。（４）制御部１１０は、当該判定の結果を記憶部１２０に記憶させる。
【0103】
続いて、制御部１１０は、第１閾値未満となる輪荷重が、前輪のものであるか否かを判定する（アクティビティＡ１３２）。第１閾値未満となる輪荷重が、前輪のものである場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１３４の処理に移行する。一方、第１閾値未満となる輪荷重が、後輪のものである場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１３６の処理に移行する。アクティビティＡ１３２では、例えば、次の２段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、アクティビティＡ１３０の判定結果を読み出す。（２）制御部１１０は、判定処理を実行し、第１閾値未満となる輪荷重が、前輪のものであるか否かを判定する。
【0104】
続いて、制御部１１０は、前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値未満であるか否かを判定する（アクティビティＡ１３４）。前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値未満である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１３８の処理に移行する。一方、前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値以上である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１４６の処理に移行する。アクティビティＡ１３４では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、前輪の左右輪の輪荷重に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、閾値記憶部１６に記憶された第３閾値に関する情報を読み出す。（３）制御部１１０は、判定処理を実行し、前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値未満であるか否かを判定する。
【0105】
続いて、制御部１１０は、後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値未満であるか否かを判定する（アクティビティＡ１３６）。後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値未満である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１３８の処理に移行する。一方、後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値以上である場合には、制御部１１０は、アクティビティＡ１４６の処理に移行する。アクティビティＡ１３６では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、後輪の左右輪の輪荷重に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、閾値記憶部１６に記憶された第４閾値に関する情報を読み出す。（３）制御部１１０は、判定処理を実行し、後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値未満であるか否かを判定する。
【0106】
続いて、制御部１１０は、ピッチモーメント制御量ＰＭを算出するとともに、前輪の左右輪の制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを算出する（アクティビティＡ１３８）。アクティビティＡ１３８では、例えば、次の４段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、アクティビティＡ１０９及びアクティビティＡ１１８からＡ１２６で取得又は算出された各情報を読み出す。（２）制御部１１０は、算出処理を実行し、ピッチモーメント制御量ＰＭを算出する。（３）制御部１１０は、さらに算出処理を実行し、前輪の左右輪の制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを算出する。（４）制御部１１０は、算出された制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを記憶部１２０に記憶させる。
【0107】
続いて、制御部１１０は、算出された制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを、前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘとして設定する（アクティビティＡ１４０）。アクティビティＡ１４０では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを読み出す。（２）制御部１１０は、設定処理を実行し、制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを、前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘとして設定する。（３）制御部１１０は、前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘを記憶部１２０に記憶させる。
【0108】
続いて、制御部１１０は、転倒防止制御が開始されたことを示すフラグＦＬＡＧに１を設定する（アクティビティＡ１４２）。アクティビティＡ１４２では、例えば、次の情報処理が実行される。制御部１１０は、記憶部１２０に記憶されたＦＬＡＧを１に設定する。
【0109】
続いて、制御部１１０は、ＦＬＡＧ＝１であるか否かを判定する（アクティビティＡ１４４）。ＦＬＡＧ＝１である場合には、制御部１１０は、転倒防止制御が開始されていると判定し、アクティビティＡ１３８の処理に移行する。一方、ＦＬＡＧ＝１でない場合には、制御部１１０は、転倒防止制御が開始されていないと判定し、アクティビティＡ１４６の処理に移行する。アクティビティＡ１４４では、例えば、次の２段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶されたＦＬＡＧの情報を読み出す。（２）制御部１１０は、判定処理を実行し、ＦＬＡＧ＝１であるか否かを判定する。
【0110】
続いて、制御部１１０は、取得された制動力又は駆動力の制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を、前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘとして設定する（アクティビティＡ１４６）。アクティビティＡ１４６では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された制御量ＦＤＲＶ（ｉ）に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、設定処理を実行し、取得された制動力又は駆動力の制御量ＦＤＲＶ（ｉ）を、前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘとして設定する。（３）制御部１１０は、設定された前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘを記憶部１２０に記憶させる。
【0111】
続いて、制御部１１０は、転倒防止制御が終了されることを示すＦＬＡＧに０を設定する（アクティビティＡ１４８）。アクティビティＡ１４８では、例えば、次の情報処理が実行される。制御部１１０は、記憶部１２０に記憶されたＦＬＡＧを０に設定する。
【0112】
続いて、制御部１１０は、アクティビティＡ１４０又はＡ１４６で得られた前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘを、左右輪の制動力又は駆動力の指令値として設定するとともに、駆動輪の左右輪の制動力又は駆動力の指令値を出力する（アクティビティＡ１５０）。アクティビティＡ１５０では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘを読み出す。（２）制御部１１０は、設定処理を実行し、左右輪の制動力又は駆動力の指令値として前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘを設定する。（３）制御部１１０は、さらに出力処理を実行し、設定された指令値（前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘ）を出力する（発生させる）。換言すると、出力部は、上記制御量に応じて、車両６００を制御する制御信号（指令値）を出力する。
【0113】
続いて、制御部１１０は、アクティビティＡ１１６の処理に移行する。すなわち、車両６００が走行している間、制御部１１０は、アクティビティＡ１１６からアクティビティＡ１５０の処理を繰り返し実行する。換言すると、取得部は、車両６００の姿勢に関するパラメータを連続的に取得する。算出部は、連続的に取得されたパラメータと、車両６００の質量とに基づいて、車両６００に作用するモーメントを連続的に算出する。算出部は、連続的に算出されたモーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両６００が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を時系列で連続的に算出する。出力部は、連続的に算出された制御量に応じて、制御信号を時系列で連続的に出力する。
【0114】
以上の情報処理（特に算出処理）を換言すると、算出部は、車両６００の重心位置における慣性に関する慣性値と、車両に作用するモーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両６００が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。また、算出部は、角速度及び角加速度の少なくとも一方と、車両に作用するモーメントと、所定の算出式とに基づいて、上記制御量を算出する。
【0115】
第１実施形態によれば、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における前後方向への転倒を防止することができる。
【0116】
５．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る車両制御装置について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態では、横転防止制御を行う点が、第１実施形態と異なっている。
次に、第２実施形態に係る車両制御装置について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態では、横転防止制御を行う点が、第１実施形態と異なっている。
【0117】
図１２は、車両制御装置１００（制御部１１０）によって実現される機能を示すブロック図である。車両制御装置１００（制御部１１０）は、ドライバ操舵時の車両運動により生じるタイヤ座標系での各輪のタイヤ横力を検出するタイヤ横力取得部５０を備えている。
【0118】
転倒防止制御部２６０は、車両全体６００の重心周りの慣性値と、取得された各輪についての輪荷重変動と、運動状態の検出値と、タイヤ座標系における前輪のタイヤ前後力の検出値ＦＬＦｘｔ、ＦＲＦｘｔ及びドライバ操舵時の車両挙動により生じたタイヤ座標系における各輪のタイヤ横力の検出値ＦＬＦｙｔ、ＦＲＦｙｔ、ＲＬＦｙｔ、ＲＲＦｙｔより、操舵角を用いて車両座標系に変換した各輪のタイヤ前後力、及びタイヤ横力とを用い、駆動輪の制動力又は駆動力を制御する際の制御量を算出する。転倒防止制御部２６０は、制御量演算部３２０、制駆動力算出部３４０及びローパスフィルタ処理部３６を備えている。
【0119】
制御量演算部３２０及び制駆動力算出部３４０は、車両全体６００の重心周りの慣性値と、取得された各輪についての輪荷重変動と、運動状態の検出値と、タイヤ座標系における前輪のタイヤ前後力の検出値ＦＬＦｘｔ、ＦＲＦｘｔ及びドライバ操舵時の車両挙動により生じたタイヤ座標系における各輪のタイヤ横力の検出値ＦＬＦｙｔ、ＦＲＦｙｔ、ＲＬＦｙｔ、ＲＲＦｙｔより、操舵角を用いて車両座標系に変換した各輪のタイヤ前後力、及びタイヤ横力とを用い、ヨーモーメント制御量ＹＭを算出する。
【0120】
図１３は、制御量演算部３２０による処理を説明するための図である。
【0121】
制御量演算部３２０は、ヨーモーメント制御量ＹＭが得られるように、前輪の左右輪の制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを求める。図１３（Ａ）（Ｂ）のＤｉｒは前進、後進を示すフラグで、前進は「＋１」、後進は「－１」である。また、右旋回時には、図１３（Ａ）に示すように、ヨーモーメント制御量ＹＭを、左右輪の間の距離であるＴｒで除してタイヤ制駆動力に変換し、さらに右輪に対して「０」、左輪に対して「－２」を乗算して左右輪のタイヤ制駆動力を求める。また、左旋回時には、図１３（Ｂ）に示すように、ヨーモーメント制御量ＹＭを、左右輪の間の距離であるＴｒで除してタイヤ制駆動力に変換し、さらに右輪に対して「２」、左輪に対して「０」を乗算して左右輪のタイヤ制駆動力を求める。
【0122】
ここで、ヨーモーメント制御量ＹＭを算出する原理を説明する。
【0123】
第２実施形態は、横転防止制御に関するものである。第１実施形態と同様に、前輪駆動、後輪操舵による４輪フォークリフトを対象とし、輪荷重、ロール角速度Ｐ、ピッチ角速度Ｑ、ヨー角速度Ｒ、及び横加速度Ｇｙの計測を前提とする。
【0124】
第２実施形態では、下記のようにロール角加速度Ｐ・の抑制をヨーモーメントＮｖにより行う。上記式（１）の１行目にはＮｖが含まれていないため、式（１）の３行目を整理してヨー角加速度Ｒ・を括りだし、１行目のＲ・に代入することでロール角加速度Ｐ・をヨーモーメントＮｖで制御できるようにする。
【0125】
ここで、傾斜角Θの傾斜路を横切って走行中の車両６００を示す図である図９を用いて説明する。車両６００が傾斜路を横切り、車両ロール角φを生じた場合、検出値は、横力Ｆｙによる横加速度に対して、車両ロール角φ及び車両ピッチ角θの重力加速度成分が差し引かれる。図９の車両ロール角φは正値であるため、次の（２５）式の横加速度ＧｙＣＧ'が検出される。
【0126】
【数13】
【0127】
ただし、Ｆｙはドライバ操舵時の車両挙動により生じた各輪のタイヤ横力ＦＬＦｙｔ、ＦＲＦｙｔ、ＲＬＦｙｔ、及びＲＲＦｙｔの車両座標系における横力の和であり、（２５）式の右辺第２項におけるｇ・ｓｉｎφ・ｃｏｓθは車両ロール角φ、車両ピッチ角θ、車両ヨー角ψの姿勢角行列とベクトル［０ ０ ｇ］Ｔ（Ｔは転置）より得られる車両座標系ｙ軸方向の重力加速度成分である。横加速度を用いて横力Ｆｙを算出するためには、ＧｙＣＧ'をｇ・ｓｉｎφ・ｃｏｓθで補正する必要がある。また、車両ロール角φ、車両ピッチ角θの各重力加速度成分が車両座標系ｙｖの負方向に作用することから、作用力は次の（２６）式及び（２７）式となる。
【0128】
【数14】
【0129】
続いて、横力Ｆｙの負値が横方向の慣性力となるため、図９の車両座標系ｙ軸方向の慣性力と重力項とを合わせたモーメントＬは次の（２８）式となる。
【0130】
【数15】
【0131】
（４）式を（１）式に代入し、３行目を展開すると次式となる。
【0132】
【数16】
【0133】
続いて、（２９）式を変形し、Ｒ・を括りだすと次式となる。
【0134】
【数17】
【0135】
続いて、（３０）式を（１）式の１行目に代入して次式のように整理する。
【0136】
【数18】
【0137】
続いて、ロール角加速度Ｐ・を０とするヨーモーメントＮｖをＮｖ
＊とし、（３１）式の左辺を０として次式で得られる。
【0138】
【数19】
【0139】
（３２）式中のロールモーメントＬｖは、（２８）式によるモーメントＬ、タイヤばね（上下ばね）反力の変化分（輪荷重変動）によるモーメントの和により、（３３）式で表される。
【0140】
【数20】
【0141】
（３１）式のＬｖを（３３）式のＬｖに置き換える。続いて、傾斜路でのロール角加速度Ｐ・の増大を抑制するため、姿勢角に応じた制御モーメント「ＫＲ・Ｍａｌｌ・ｇ・ｓｉｎφ・ｃｏｓθ・（ｈＣＧ－ｈＲ）」を追加する。ＫＲは調整用の係数である。
【0142】
【数21】
【0143】
ドライバの操舵、アクセル、ブレーキ等、ドライバ操作中に横転防止制御を行った場合、車両座標系における各輪の前後駆動力ＦＬＦｘ、ＦＲＦｘ、ＲＬＦｘ、ＲＲＦｘ及び横力ＦＬＦｙ，ＦＲＦｙ，ＲＬＦｙ，ＲＲＦｙによるモーメントと、制御時はヨーモーメント制御量ＹＭとの和が車両６００に加わる。そこで、両者の和をＮｖ
＊として（３５）式が得られる。
【0144】
【数22】
【0145】
（３４）、（３５）式より、ドライバ操作中にロール角加速度Ｐ・を０とするヨーモーメント制御量ＹＭは、次式で得られる。
【0146】
【数23】
【0147】
ＹＭを用いてヨー運動を抑制するため、式（３６）で得られたＹＭに対し次式のように符号を付与する。
【0148】
【数24】
【0149】
（２５）式～（３７）式による算出処理は、次のように換言可能である。算出部は、車両６００の姿勢に関するパラメータと、車両６００の質量とに基づいて、車両６００に作用するモーメントを算出する。ここで、車両６００に作用するモーメントは、車両６００に生じる慣性力及び重力、に関するモーメントを含む。算出部は、第１加速度と、車両６００の姿勢に関するパラメータとに基づいて、第１加速度を補正した第２加速度を算出する。第１加速度は、車両６００の３軸における加速度である。第２加速度は、車両６００の姿勢に関するパラメータから算出される車両６００の傾斜方向と、車両６００の姿勢に関するパラメータから算出される重力加速度とに基づいた成分に関する方向成分を第１加速度に適用して、第１加速度を補正したものである。算出部は、第２加速度と、重力加速度と、車両６００の質量とに基づいて、車両６００に作用するモーメントを算出する。算出部は、車両６００に作用するモーメントと、所定の算出式とに基づいて、車両６００が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出する。
【0150】
【0151】
制御部１１０は、係数ＫＲを設定する（アクティビティＡ２２２）。係数ＫＲは、２以上の任意の正値であればよく、例えば、車両６００の特性によって設定されてもよい。具体的には例えば、２，３，４，５，６，７，８，９，１０であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。アクティビティＡ２２２では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された係数ＫＲに関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、設定処理を実行し、係数ＫＲを設定する。（３）制御部１１０は、設定された係数ＫＲを記憶部１２０に記憶させる。
【0152】
続いて、制御部１１０は、前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値以上であるか否かを判定する（アクティビティＡ２３４）。前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値以上である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ２３８の処理に移行する。一方、前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値未満である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ１４６の処理に移行する。アクティビティＡ２３４では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、前輪の左右輪の輪荷重に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、閾値記憶部１６に記憶された第３閾値に関する情報を読み出す。（３）制御部１１０は、判定処理を実行し、前輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第３閾値以上であるか否かを判定する。
【0153】
続いて、制御部１１０は、後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値以上であるか否かを判定する（アクティビティＡ２３６）。後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値以上である場合、制御部１１０は、アクティビティＡ２３８の処理に移行する。一方、後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値未満である場合には、制御部１１０は、アクティビティＡ１４６の処理に移行する。アクティビティＡ２３６では、例えば、次の３段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、後輪の左右輪の輪荷重に関する情報を読み出す。（２）制御部１１０は、閾値記憶部１６に記憶された第４閾値に関する情報を読み出す。（３）制御部１１０は、判定処理を実行し、後輪の左右輪の輪荷重の差の絶対値が、第４閾値以上であるか否かを判定する。
【0154】
続いて、制御部１１０は、ヨーモーメント制御量ＹＭを算出するとともに、前輪の左右輪の制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを算出する（アクティビティＡ２３８）。アクティビティＡ２３８では、例えば、次の４段階の情報処理が実行される。（１）制御部１１０は、記憶部１２０に記憶された、アクティビティＡ１０９及びアクティビティＡ１１８からＡ１２６で取得又は算出された各情報を読み出す。（２）制御部１１０は、算出処理を実行し、ヨーモーメント制御量ＹＭを算出する。（３）制御部１１０は、さらに算出処理を実行し、前輪の左右輪の制動力又は駆動力の制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを算出する。（４）制御部１１０は、算出された制御量ＦＦＬ、ＦＦＲを記憶部１２０に記憶させる。
【0155】
７．第３実施形態
第１実施形態及び第２実施形態は、４輪フォークリフトの場合であり、第３実施形態では、後輪軸中央に１輪のみを配した前輪駆動、後輪操舵の３輪フォークリフトの場合について、変更点のみ説明する。後輪が１輪となることにより下記に関して置き換わる。
第１実施形態及び第２実施形態は、４輪フォークリフトの場合であり、第３実施形態では、後輪軸中央に１輪のみを配した前輪駆動、後輪操舵の３輪フォークリフトの場合について、変更点のみ説明する。後輪が１輪となることにより下記に関して置き換わる。
【0156】
後左右輪毎の前後駆動力ＲＬＦｘ，ＲＲＦｘは両者の和ＲＦｘとして（３８）式となる。
【0157】
【数25】
【0158】
後左右輪毎のタイヤ横力ＲＬＦｙ，ＲＲＦｙは両者の和ＲＦｙとして（３９）式となる。
【0159】
【数26】
【0160】
後左右輪毎の輪荷重変動ΔＲＬｚ、ΔＲＲｚは両者の和ΔＲｚとして（４０）式となる。
【0161】
【数27】
【0162】
（４０）式の変更に伴い、（１２）～（１４）式のΔＲＬｚ＋ΔＲＲｚは全てΔＲｚに置き換わる。（１４）式の制御量ＰＭは（４１）式となる。
【0163】
【数28】
【0164】
また、後左右輪が後輪軸中央に配置される結果、後輪のｔｌ、ｔｒは０となり（３９）式より（３５）式は（４２）式となる。
【0165】
【数29】
【0166】
同様に、後輪のｔｌ、ｔｒは０であること及び（３９）、（４０）式より、（３６）式の制御量ＹＭは（４３）式となる。
【0167】
【数30】
【0168】
図１６及び図１７は、３輪フォークリフトの前後転倒防止制御に対応するアクティビティ図である。また、図１８及び図１９は、３輪フォークリフトの横転防止制御に対応するアクティビティ図である。第４閾値は、後輪の左右輪の輪荷重の差に対する閾値であることから、３輪フォークリフトでは、第４閾値は削除される。したがって、図１６及び図１８におけるアクティビティＡ３１４では、第１閾値～第３閾値までの設定となる。
【0169】
６．実験例１
図２０は、３輪の車両６００を用いて、傾斜路（下り坂）を直進走行させて制動を行った状態を示す図である。ここで、図２０に示す車両６００の具体的な挙動を、以下の（１）～（５）に沿って説明する。
図２０は、３輪の車両６００を用いて、傾斜路（下り坂）を直進走行させて制動を行った状態を示す図である。ここで、図２０に示す車両６００の具体的な挙動を、以下の（１）～（５）に沿って説明する。
【0170】
（１）車両６００の制御部は、平坦路において駆動輪にトルクを与える。車両６００は、傾斜路（下り坂）に向かって発進し、徐々に車速が上昇した。（２）車両６００は、下り坂に直進進入した。このとき、車両６００の車両ピッチ角θは略Θとなり、さらに車速が上昇した。（３）車両６００の制御部は、制動処理を開始した。このとき、車両６００の車速が減少し、車両ピッチ角θが増大した。（４）車両６００の後輪の輪荷重が低下し、前後転倒防止制御を開始した。（５）前後転倒防止制御なしの場合、車両６００の後輪の輪荷重がさらに低下し続け、後輪の荷重が抜けた。一方、前後転倒防止制御ありの場合、車両６００の制動トルクが弱まり、前後への転倒が回避されて停車した。
【0171】
図２１は、転倒防止制御を行った場合と行わなかった場合の波形データを示す図である。図２１では、公知のシミュレータを使用して、図２０における車両６００の挙動に合わせて、車両６００の各情報（舵角、トルク、車両姿勢角、上下変位、車速、前後加速度、ピッチ角速度、各輪荷重）をシミュレーションした。なお、（１３）式及び（１４）式における係数Ｋｐを「４」に設定した。図２１に示すように、前後転倒防止制御を行った場合は、後輪の荷重低下が抑えられており、転倒（荷重抜け）が回避された。
【0172】
【0173】
（１）車両６００の制御部は、平坦路において駆動輪にトルクを与える。車両６００は、傾斜路（下り坂）に向かって発進し、徐々に車速が上昇した。（２）車両６００は、下り坂に直進進入した。このとき、車両６００の車両ピッチ角θは略Θとなり、車速がさらに上昇した。（３）車両６００は、操舵により前進左旋回を開始した。このとき、車両６００の車両ロール角φが増加し、車両ピッチ角θが減少した。（４）車両６００の前輪左側（ＦＬ）の輪荷重が低下し、横転防止制御を開始した。（５）横転防止制御なしの場合、車両６００のＦＬ輪荷重がさらに低下し続け、ＦＬの荷重が抜けた。一方、横転防止制御ありの場合、車両６００の制動トルクが印加され、横転が回避されて停車した。
【0174】
図２３は、転倒防止制御を行った場合と行わなかった場合の波形データを示す図である。図２３では、公知のシミュレータを使用して、図２２における車両６００の挙動に合わせて、車両６００の各情報（舵角、トルク、車両姿勢角、ヨー姿勢角、上下変位、車速、前後加速度、横加速度、ロール角速度、ヨー角速度、各輪荷重）をシミュレーションした。なお、（３５）式及び（３７）式における係数ＫＲを「４」に設定した。図２３に示すように、横転防止制御を行った場合は、ＦＬの荷重低下が抑えられており、転倒（荷重抜け）が回避された。
【0175】
第２実施形態によれば、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における横方向への転倒を防止することができる。
【0176】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0177】
８．変形例
本実施形態の態様は、プログラムであってもよい。このプログラムは、車両制御装置１００の各部としてコンピュータを機能させる。
本実施形態の態様は、プログラムであってもよい。このプログラムは、車両制御装置１００の各部としてコンピュータを機能させる。
【0178】
制御部１１０は、各種データ及び各種情報について記憶部１２０に書き出し処理（記憶処理）及び読み出し処理をしているが、これに限られず、例えば、制御部１１０内のレジスタやキャッシュメモリ等を使用して、各アクティビティの情報処理を実行してもよい。
【0179】
例えば、上記の第１実施形態で説明した前後転倒防止制御と、上記の第２実施形態で説明した横転防止制御とを組み合わせてもよい。図２４は、前後転倒防止制御と横転防止制御とを組み合わせた機能ブロック図である。車両制御装置１００（制御部１１０）は、輪荷重取得部３８、閾値記憶部１６、第１閾値比較部１８、第２閾値比較部２２、輪荷重差判定部２０、前後転倒防止制御部８００及び横転防止制御部９００を備える。前後転倒防止制御部８００は、図４に示す各機能部（第１実施形態に係る各機能部）を備えてもよい。横転防止制御部９００は、図１２に示す各機能部（第２実施形態に係る各機能部）を備えてもよい。
【0180】
また、本実施形態では、フォークリフトを制御対象とする場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、積載物を積載可能な車両であれば、フォークリフト以外を対象としてもよい。例えば、積載物の積載状態に応じて車両重量が変動するトラック、トレーラ、バスに搭載される車両制御装置に、本発明を適用してもよい。
【0181】
９．その他
次に記載の各態様で提供されてもよい。
次に記載の各態様で提供されてもよい。
【0182】
（１）車両制御装置であって、取得部と、算出部と、出力部とを備え、前記取得部は、車両の姿勢に関するパラメータを取得し、前記算出部は、前記パラメータと、前記車両の質量とに基づいて、前記車両に作用するモーメントを算出し、前記算出部は、前記モーメントと、所定の算出式とに基づいて、前記車両が具備する各車輪にかかる輪荷重の差分の増大を抑制する制御量を算出し、前記出力部は、前記制御量に応じて、前記車両を制御する制御信号を出力する、車両制御装置。
【0183】
このような態様によれば、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における転倒を防止することができる。
【0184】
（２）上記（１）に記載の車両制御装置において、前記モーメントは、前記車両に生じる慣性力及び重力、に関するモーメントを含む、車両制御装置。
【0185】
このような態様によれば、傾斜路走行時に特有なモーメントに関する情報を用いることで、傾斜路走行時における車両の転倒をより確実に防止することができる。
【0186】
（３）上記（１）又は（２）に記載の車両制御装置において、前記算出部は、前記車両の重心位置を算出し、前記算出部は、前記重心位置と、前記質量とに基づいて、前記重心位置における慣性に関する慣性値を算出し、前記算出部は、前記慣性値と、前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を算出する、車両制御装置。
【0187】
このような態様によれば、車両の慣性値に関する情報を用いることで、傾斜路走行時における車両の転倒をより確実に防止することができる。
【0188】
（４）上記（１）から（３）までの何れか１つに記載の車両制御装置において、前記取得部は、前記車両の３軸周りの角速度及び角加速度の少なくとも一方を取得し、前記算出部は、前記角速度及び前記角加速度の少なくとも一方と、前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を算出する、車両制御装置。
【0189】
このような態様によれば、車両の３軸周りの角速度及び角加速度の少なくとも一方に関する情報を用いることで、傾斜路走行時における車両の転倒をより確実に防止することができる。
【0190】
（５）上記（１）から（４）までの何れか１つに記載の車両制御装置において、前記取得部は、前記車両の加速度である第１加速度を取得し、前記算出部は、前記第１加速度と、前記パラメータとに基づいて、前記第１加速度を補正した第２加速度を算出し、前記算出部は、前記第２加速度と、前記質量とに基づいて、前記モーメントを算出する、車両制御装置。
【0191】
このような態様によれば、傾斜路走行時に特有な補正処理を実行することで、傾斜路走行時における車両の転倒をより確実に防止することができる。
【0192】
（６）上記（５）に記載の車両制御装置において、前記第１加速度は、前記車両の３軸における加速度である、車両制御装置。
【0193】
このような態様によれば、車両の３軸における加速度を用いることで、傾斜路走行時における車両の転倒をより確実に防止することができる。
【0194】
（７）上記（５）又は（６）に記載の車両制御装置において、前記第２加速度は、前記パラメータから算出される前記車両の傾斜方向と、前記パラメータから算出される重力加速度とに基づいた成分に関する方向成分を前記第１加速度に適用して、前記第１加速度を補正したものである、車両制御装置。
【0195】
このような態様によれば、傾斜路走行時に特有な補正処理を、車両の３軸における加速度に適用することで、傾斜路走行時における車両の転倒をより確実に防止することができる。
【0196】
（８）上記（１）から（７）までの何れか１つに記載の車両制御装置において、前記取得部は、前記パラメータを連続的に取得し、前記算出部は、連続的に取得された前記パラメータと、前記車両の質量とに基づいて、前記モーメントを連続的に算出し、前記算出部は、連続的に算出された前記モーメントと、前記算出式とに基づいて、前記制御量を時系列で連続的に算出し、前記出力部は、連続的に算出された前記制御量に応じて、前記制御信号を時系列で連続的に出力する、車両制御装置。
【0197】
このような態様によれば、傾斜路走行時において車両を制御するための制御量を、時系列で連続的に算出することができる。したがって、傾斜路走行時における車両の転倒をより確実に防止することができる。
【0198】
（９）車両であって、検出部と、上記（１）から（８）までの何れか１つに記載の車両制御装置とを備え、前記検出部は、前記車両の運動に関する情報を検出し、前記車両制御装置は、検出された前記情報を受信する、車両。
【0199】
このような態様によれば、本実施形態の車両制御装置を車両に好適に実装することができる。
【0200】
（１０）プログラムであって、上記（１）から（８）までの何れか１つに記載の車両制御装置の各部としてコンピュータを機能させる、プログラム。
【0201】
このような態様によれば、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における転倒を防止することができる。
【0202】
（１１）車両制御方法であって、上記（１）から（８）までの何れか１つに記載の車両制御装置の各部により実行される処理を、各工程として備える、車両制御方法。
【0203】
このような態様によれば、様々な積載物を積載する車両において、傾斜路走行時における転倒を防止することができる。
もちろん、この限りではない。
もちろん、この限りではない。
【符号の説明】
【0204】
１０ ：操作量取得部
１２ ：制御パラメータ変更部
１４ ：輪荷重変動算出部
１６ ：閾値記憶部
１８ ：第１閾値比較部
２０ ：輪荷重差判定部
２２ ：第２閾値比較部
２４ ：制御選択部
２６ ：転倒防止制御部
２８ ：制御量切替部
３０ ：制駆動力指令値設定部
３２ ：制御量演算部
３４ ：制駆動力算出部
３６ ：ローパスフィルタ処理部
３７ ：制駆動力発生部
３８ ：輪荷重取得部
５０ ：タイヤ横力取得部
１００ ：車両制御装置
１１０ ：制御部
１１１ ：アクティビティ
１１２ ：アクティビティ
１２０ ：記憶部
１３０ ：表示部
１４０ ：入力部
１５０ ：通信部
１６０ ：通信バス
２６０ ：転倒防止制御部
３００ ：圧力センサ
３２０ ：制御量演算部
３４０ ：制駆動力算出部
４００ ：エンコーダ
５００ ：操作量センサ
６００ ：車両
６０１ ：車体
６０２ ：積載物
６０３ ：フォーク
６０４ ：アウターマスト
６０５ ：インナーマスト
６０６ ：タイヤ前輪
６０７ ：タイヤ後輪
８００ ：転倒防止制御部
９００ ：横転防止制御部
１２ ：制御パラメータ変更部
１４ ：輪荷重変動算出部
１６ ：閾値記憶部
１８ ：第１閾値比較部
２０ ：輪荷重差判定部
２２ ：第２閾値比較部
２４ ：制御選択部
２６ ：転倒防止制御部
２８ ：制御量切替部
３０ ：制駆動力指令値設定部
３２ ：制御量演算部
３４ ：制駆動力算出部
３６ ：ローパスフィルタ処理部
３７ ：制駆動力発生部
３８ ：輪荷重取得部
５０ ：タイヤ横力取得部
１００ ：車両制御装置
１１０ ：制御部
１１１ ：アクティビティ
１１２ ：アクティビティ
１２０ ：記憶部
１３０ ：表示部
１４０ ：入力部
１５０ ：通信部
１６０ ：通信バス
２６０ ：転倒防止制御部
３００ ：圧力センサ
３２０ ：制御量演算部
３４０ ：制駆動力算出部
４００ ：エンコーダ
５００ ：操作量センサ
６００ ：車両
６０１ ：車体
６０２ ：積載物
６０３ ：フォーク
６０４ ：アウターマスト
６０５ ：インナーマスト
６０６ ：タイヤ前輪
６０７ ：タイヤ後輪
８００ ：転倒防止制御部
９００ ：横転防止制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
