特許 7263932 障害物検出装置及び障害物検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-17

(45)【発行日】2023-04-25

(54)【発明の名称】障害物検出装置及び障害物検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 15/931 20200101AFI20230418BHJP

   G01S 15/87 20060101ALI20230418BHJP

   G01S 15/04 20060101ALI20230418BHJP

【ＦＩ】

G01S15/931

G01S15/87

G01S15/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019111421

(22)【出願日】2019-06-14

(65)【公開番号】P2020204493

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2021-09-17

(73)【特許権者】

【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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】西野 裕一

【審査官】東 治企

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０８８２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１５９５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－０６６３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－１６１６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８４４２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／５２－７／６４

Ｇ０１Ｓ １５／００－１５／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波を送信する送信機能と障害物によって反射された反射波を受信する受信機能とを有する複数の超音波センサと、
複数の前記超音波センサによる超音波の送信を制御する送信指令部と、
前記超音波センサによる反射波の受信結果から障害物を検出する検出部と、
を備え、
複数の前記超音波センサのうちの２以上の超音波センサによって超音波センサ群が構成され、
前記検出部は、
前記送信指令部が前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサから同時に超音波を送信させた際に、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に障害物ありと判定する判定部と、
前記判定部が障害物ありと判定した場合に、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサが同時に超音波を送信してから複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信するまでに要する時間である送受信時間を測定して該送受信時間と閾値とを比較するとともに、反射波を受信した超音波センサを認識し、前記送受信時間が前記閾値よりも短い場合に、前記認識された超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサであると特定することで前記障害物の方向を推定するとともに、前記送受信時間が前記閾値よりも長い場合に、前記送信指令部に前記超音波センサ群を構成する各超音波センサから個別に超音波を送信させ、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定する推定部と、を有することを特徴とする障害物検出装置。

【請求項2】

前記閾値は、前記超音波センサ同士の間隔であるセンサ間距離に基づいて設定される請求項１に記載の障害物検出装置。

【請求項3】

前記閾値は、前記超音波センサから送信された超音波が該超音波を送信した超音波センサとは別の前記超音波センサに最短距離で到達するのに必要な理論上の時間よりも長い時間に設定される請求項１に記載の障害物検出装置。

【請求項4】

超音波を送信する送信機能と障害物によって反射された反射波を受信する受信機能とを有する複数の超音波センサのうちの２以上の超音波センサによって構成された超音波センサ群について、前記超音波センサ群を構成する２以上の前記超音波センサから同時に超音波を送信し、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に障害物ありと判定するステップと、
障害物ありと判定した場合に、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサが同時に超音波を送信してから複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信するまでに要する時間である送受信時間を測定するステップと、
反射波を受信した超音波センサを認識するステップと、
前記送受信時間と閾値とを比較し、前記送受信時間が前記閾値よりも短い場合に、前記認識された超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサであると特定することで前記障害物の方向を推定するとともに、前記送受信時間が前記閾値よりも長い場合に、前記超音波センサ群を構成する各超音波センサから個別に超音波を送信させ、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定するステップと、を有することを特徴とする障害物検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、障害物検出装置及び障害物検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波を送信する送信機能と障害物によって反射した反射波を受信する受信機能とを有する超音波センサを用いて、障害物を検出する障害物検出装置が知られている。障害物検出装置は、超音波センサによる超音波の送信を制御するとともに、超音波センサによる反射波の受信結果から障害物を検出する。超音波センサから超音波を送信した際、超音波センサの検出範囲内に障害物が存在する場合、送信された超音波は障害物に当たって反射する。一方、超音波の検出範囲内に障害物が存在しない場合、送信された超音波は障害物に当たって反射することなく減衰する。障害物検出装置は、超音波センサが反射波を受信した場合、障害物ありと判定し、超音波センサが反射波を受信しなかった場合、障害物なしと判定する。

【0003】

障害物検出装置には、超音波センサを複数備えるものがある。なお、超音波を送信した超音波センサと該超音波の反射波を受信する超音波センサは同一であることが多いが、障害物の形状によっては、超音波を送信した超音波センサとは別の超音波センサが反射波を受信することもある。複数の超音波センサから個別に超音波を送信する場合、反射波の送信源となる超音波センサは、反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサと一致する。このため、反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサを特定することで、特定した超音波センサの検出範囲から障害物検出装置に対する障害物の方向を推定できる。

【0004】

複数の超音波センサを備える障害物検出装置の一例として、特許文献１には、第１～第４超音波センサを備える障害物検出装置が開示されている。第１～第４超音波センサは、順に並べられている。第１超音波センサ及び第３超音波センサは、第１超音波センサ群を構成し、第２超音波センサ及び第４超音波センサは、第２超音波センサ群を構成している。第１超音波センサ群を構成する第１超音波センサ及び第３超音波センサは、同時に超音波を送信し、第２超音波センサ群を構成する第２超音波センサ及び第４超音波センサは同時に超音波を送信する。このように超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサから同時に超音波を送信することによって、第１～第４超音波センサから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－２９８２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、複数の超音波センサから同時に超音波を送信する場合、以下のような問題が生じる虞がある。例えば、第１超音波センサ及び第３超音波センサが同時に超音波を送信して第３超音波センサが反射波を受信した場合、反射波の送信源としては、第１超音波センサのみ、第３超音波センサのみ、又は第１超音波センサ及び第３超音波センサの両方の３パターンが考えられる。つまり、複数の超音波センサから同時に超音波を送信することにより、反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサを特定できなくなる。その結果、障害物検出装置に対する障害物の方向も推定できなくなる。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、障害物の有無を早期に判定できるとともに、障害物の方向を推定できる障害物検出装置及び障害物検出方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記問題点を解決するための障害物検出装置は、超音波を送信する送信機能と障害物によって反射された反射波を受信する受信機能とを有する複数の超音波センサと、複数の前記超音波センサによる超音波の送信を制御する送信指令部と、前記超音波センサによる反射波の受信結果から障害物を検出する検出部と、を備え、複数の前記超音波センサのうちの２以上の超音波センサによって超音波センサ群が構成され、前記検出部は、前記送信指令部が前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサから同時に超音波を送信させた際に、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に障害物ありと判定する判定部と、前記判定部が障害物ありと判定した場合に、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサが同時に超音波を送信してから複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信するまでに要する時間である送受信時間を測定して該送受信時間と閾値とを比較するとともに、反射波を受信した超音波センサを認識し、前記送受信時間が前記閾値よりも短い場合に、前記認識された超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサであると特定することで前記障害物の方向を推定するとともに、前記送受信時間が前記閾値よりも長い場合に、前記送信指令部に前記超音波センサ群を構成する各超音波センサから個別に超音波を送信させ、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定する推定部と、を有することを要旨とする。

【0009】

これによれば、障害物の有無を判定する際には、送信指令部は、超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサから同時に超音波を送信させるため、複数の超音波センサから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。また、判定部が障害物ありと判定した場合、推定部は、送受信時間と閾値とを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定できる。

【0010】

また、上記障害物検出装置について、前記閾値は、前記超音波センサ同士の間隔であるセンサ間距離に基づいて設定されるのが好ましい。
これによれば、センサ間距離は取得し易い情報であるため、閾値の設定を容易に行うことができる。

【0011】

また、上記障害物検出装置について、前記閾値は、前記超音波センサから送信された超音波が該超音波を送信した超音波センサとは別の前記超音波センサに最短距離で到達するのに必要な理論上の時間よりも長い時間に設定されるのが好ましい。

【0012】

これによれば、障害物の方向の推定をより正確に行うことができる。
上記問題点を解決するための障害物検出方法は、超音波を送信する送信機能と障害物によって反射された反射波を受信する受信機能とを有する複数の超音波センサのうちの２以上の超音波センサによって構成された超音波センサ群について、前記超音波センサ群を構成する２以上の前記超音波センサから同時に超音波を送信し、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に障害物ありと判定するステップと、障害物ありと判定した場合に、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサが同時に超音波を送信してから複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信するまでに要する時間である送受信時間を測定するステップと、反射波を受信した超音波センサを認識するステップと、前記送受信時間と閾値とを比較し、前記送受信時間が前記閾値よりも短い場合に、前記認識された超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサであると特定することで前記障害物の方向を推定するとともに、前記送受信時間が前記閾値よりも長い場合に、前記超音波センサ群を構成する各超音波センサから個別に超音波を送信させ、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定するステップと、を有することを要旨とする。

【0013】

これによれば、障害物の有無を判定する際には、超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサから同時に超音波を送信することで、複数の超音波センサから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。また、障害物ありと判定した場合、送受信時間を測定し、測定した送受信時間と閾値とを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、障害物の有無を早期に判定できるとともに、障害物の方向を推定できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（ａ）は第１実施形態の障害物検出装置が搭載されるフォークリフトの概略側面図、（ｂ）は障害物検出装置が搭載されるフォークリフトの概略背面図。

【図2】フォークリフトの構成を示すブロック図。

【図3】障害物検出装置の構成を示すブロック図。

【図4】第１実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。

【図5】（ａ）は例１－１における障害物検出方法を模式的に示す平面図、（ｂ）は例１－１における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図6】（ａ）～（ｃ）は例１－２における障害物検出方法を模式的に示す平面図、（ｄ）は例１－２における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図7】（ａ）～（ｃ）は例１－３における障害物検出方法を模式的に示す平面図、（ｄ）は例１－３における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図8】（ａ）は第２実施形態の障害物検出装置が搭載されるフォークリフトの概略背面図、（ｂ）はカウンタウェイトに対する超音波センサの配置を模式的に示す平面図。

【図9】第２実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。

【図10】第２実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。

【図11】第２実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。

【図12】第２実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。

【図13】（ａ），（ｂ）は例２－１における障害物検出方法を示す概略平面図。

【図14】例２－１における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図15】（ａ）～（ｄ）は例２－２における障害物検出方法を示す概略平面図。

【図16】例２－２における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図17】（ａ）～（ｄ）は例２－３における障害物検出方法を示す概略平面図。

【図18】例２－３における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図19】（ａ）は例４－１における超音波センサ及び障害物の配置を模式的に示す平面図、（ｂ）は例４－２における超音波センサ及び障害物の配置を模式的に示す平面図。

【図20】第４実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１実施形態）
以下、障害物検出装置及び障害物検出方法を具体化した第１実施形態を図１～図７にしたがって説明する。なお、第１実施形態では、説明の便宜上、障害物によって反射した超音波は超音波センサによって受信されることを前提として説明する。

【0017】

図１（ａ）に示すように、フォークリフト１０は、車体１１と、車体１１の前方に設けられた荷役装置１２と、車体１１の後方に設けられたカウンタウェイト１３とを備える。図１（ｂ）に示すように、カウンタウェイト１３の後端面は、第１面１３ａと、第１面１３ａと連続する面であり、第１面１３ａの左側に位置する第２面１３ｂと、第１面１３ａと連続する面であり、第１面１３ａの右側に位置する第３面１３ｃとを有する。第１面１３ａは、前後方向と直交する。第２面１３ｂは、左端が右端よりも前方に位置するように傾斜している。第３面１３ｃは、右端が左端よりも前方に位置するように傾斜している。なお、本実施形態のフォークリフト１０は、搭乗者による運転が行われるフォークリフトである。

【0018】

図２に示すように、フォークリフト１０は、メインコントローラ１７と、荷役装置１２を動作させる荷役機構１４と、フォークリフト１０を走行させる駆動機構１５と、フォークリフト１０の起動状態と停止状態とを切り替えるキースイッチ１６とを備える。

【0019】

メインコントローラ１７は、ＣＰＵ１８及びメモリ１９を備える。メモリ１９には、フォークリフト１０を動作させるためのプログラム等が記憶されている。ＣＰＵ１８は、メインコントローラ１７に入力された情報や、メモリ１９に記憶されたプログラム等の情報などを用いて演算を行う。メインコントローラ１７は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が起動状態にされている場合、駆動機構１５や荷役機構１４を制御することで荷役動作や走行動作をフォークリフト１０に行わせる。一方で、メインコントローラ１７は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が停止状態にされている場合、荷役動作や走行動作をフォークリフト１０に行わせない。

【0020】

また、フォークリフト１０には、超音波によって障害物を検出する障害物検出装置２０が搭載されている。障害物検出装置２０は、超音波センサ群２１を備える。
図１（ｂ）及び図３に示すように、本実施形態の超音波センサ群２１は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの２つの超音波センサによって構成されている。各超音波センサ２１ａ，２１ｂは、超音波の送信と受信の両方を１つの素子で行う送受信兼用型である。

【0021】

各超音波センサ２１ａ，２１ｂは、図示しない圧電振動子を備える。圧電振動子は、電気信号を振動に変換可能であるとともに、振動を電気信号に変換可能である。圧電振動子は、後述する送信指令部３１から送信信号が入力されることにより振動する。圧電振動子が振動することにより、各超音波センサ２１ａ，２１ｂから超音波が送信される。第１超音波センサ２１ａから送信される超音波の周波数と、第２超音波センサ２１ｂから送信される超音波の周波数は同じである。超音波の送信方向の先に障害物がある場合、送信された超音波は、障害物に当たって反射することにより反射波となる。圧電振動子は、反射波を受けると振動し、後述する検出部３２に受信信号を出力する。つまり、各超音波センサ２１ａ，２１ｂは、超音波を送信する送信機能と、反射波を受信する受信機能とを有する。なお、圧電振動子は送受信兼用型であるため、各超音波センサ２１ａ，２１ｂが超音波を送信している間、反射波を受信することはできない。また、各超音波センサ２１ａ，２１ｂは、自身が送信した超音波の反射波だけでなく、他の超音波センサが送信した超音波の反射波も受信可能である。よって、超音波を送信した超音波センサ２１ａ，２１ｂと該超音波の反射波を受信する超音波センサ２１ａ，２１ｂとが同一の場合もあれば異なる場合もある。

【0022】

図１（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、フォークリフト１０の左右方向に間隔を空けて配置されている。第１超音波センサ２１ａは、カウンタウェイト１３の第１面１３ａに対し、フォークリフト１０の左右方向の中央Ｃよりも左側に取り付けられている。第２超音波センサ２１ｂは、カウンタウェイト１３の第１面１３ａに対し、フォークリフト１０の左右方向の中央Ｃよりも右側に取り付けられている。フォークリフト１０の左右方向における第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとの間隔をセンサ間距離Ｌとする。本実施形態では、センサ間距離Ｌは、０．５０ｍに設定されている。なお、フォークリフト１０の左右方向における各超音波センサ２１ａ，２１ｂの寸法はセンサ間距離Ｌに対して十分小さい。

【0023】

第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂはそれぞれ、車体１１の後方に超音波を送信する。よって、障害物検出装置２０により検出される障害物は、フォークリフト１０の後方に存在する障害物である。

【0024】

例えば、図５（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方には、各超音波センサ２１ａ，２１ｂによる障害物の検出が可能な検出範囲Ａが存在する。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａは、フォークリフト１０の後方の左側に存在し、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａは、フォークリフト１０の後方の右側に存在する。本実施形態では、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａは、第１超音波センサ２１ａからフォークリフト１０の後方０．６ｍ以内の範囲に設定されている。また、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａは、第２超音波センサ２１ｂからフォークリフト１０の後方０．６ｍ以内の範囲に設定されている。つまり、各超音波センサ２１ａ，２１ｂから送信された超音波は、フォークリフト１０の後方０．６ｍまで到達可能である。本実施形態では、第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとは、検出範囲Ａの一部が重なり合う状態で配置されている。

【0025】

図２に示すように、障害物検出装置２０は、制御ＥＣＵ３０を備える。制御ＥＣＵ３０は、ＣＰＵと、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなる記憶部とを備える電子制御ユニット：Electronic Control Unitである。記憶部には、障害物検出装置２０を制御するための種々のプログラムが記憶されている。制御ＥＣＵ３０は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア、例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣを備えていてもよい。制御ＥＣＵ３０は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、あるいは、それらの組み合わせを含む回路として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、並びにＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆるものを含む。制御ＥＣＵ３０は、メインコントローラ１７と相互に通信可能に接続されている。なお、本実施形態では、制御ＥＣＵ３０はメインコントローラ１７とは別体である。

【0026】

図３に示すように、制御ＥＣＵ３０は、送信指令部３１と、送信指令部３１と接続された検出部３２とを備える。送信指令部３１及び検出部３２はそれぞれ、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂと接続されている。

【0027】

送信指令部３１は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂによる超音波の送信を制御する。具体的には、送信指令部３１は、第１超音波センサ２１ａに送信信号を出力することで第１超音波センサ２１ａに超音波を送信させる。同様に、送信指令部３１は、第２超音波センサ２１ｂに送信信号を出力することで第２超音波センサ２１ｂに超音波を送信させる。送信指令部３１は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が起動状態にされている間、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方に送信信号を所定の間隔で繰り返し出力する。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、送信指令部３１から送信信号が入力される度に超音波を送信する。よって、送信指令部３１による送信信号の出力間隔は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方による超音波の送信間隔と同じになる。なお、本実施形態の超音波の送信間隔は、検出範囲Ａ内に障害物が存在する場合に、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が超音波を送信してから、次に第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が超音波を送信するまでの間に反射波が受信されるように設定される。

【0028】

第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第１超音波センサ２１ａから送信された超音波は障害物に当たって反射する。同様に、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第２超音波センサ２１ｂから送信された超音波は障害物に当たって反射する。第１超音波センサ２１ａは、第１超音波センサ２１ａが送信した超音波の反射波、及び第２超音波センサ２１ｂが送信した超音波の反射波の少なくとも一方を受信すると検出部３２に受信信号を送信する。同様に、第２超音波センサ２１ｂは、第１超音波センサ２１ａが送信した超音波の反射波、及び第２超音波センサ２１ｂが送信した超音波の反射波の少なくとも一方を受信すると検出部３２に受信信号を送信する。

【0029】

検出部３２は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂによる反射波の受信結果から障害物を検出する。検出部３２は、フォークリフト１０の後方における障害物の有無を判定する判定部３３と、判定部３３がフォークリフト１０の後方に障害物があると判定した場合に、障害物の方向を推定する推定部３４とを有する。

【0030】

判定部３３は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方から受信信号が入力された場合に、フォークリフト１０の後方に障害物があると判定する。判定部３３は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから受信信号が入力されなかった場合、フォークリフト１０の後方における第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無いと判定する。つまり、判定部３３は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが反射波を受信したか否かによって障害物の有無を判定する。

【0031】

推定部３４は、反射波の送信源となる超音波センサを特定することで、特定した超音波センサの検出範囲Ａから障害物検出装置２０に対する障害物の方向を推定する。推定部３４による具体的な障害物の方向の推定方法については後述する。推定部３４は、推定した方向をメインコントローラ１７に出力する。メインコントローラ１７は、障害物があると推定された方向への走行動作をフォークリフト１０に行わせない。

【0032】

次に、障害物検出方法について説明する。
フォークリフト１０が起動状態にされると、障害物検出装置２０は障害物の検出を開始する。障害物検出装置２０は、まず、フォークリフト１０の後方における障害物の有無を判定する。

【0033】

図４に示すように、送信指令部３１は、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに同時に超音波を送信させる（ステップＳ１１）。第１超音波センサ２１ａから送信される超音波を第１超音波Ｕｓ１とし、第２超音波センサ２１ｂから送信される超音波を第２超音波Ｕｓ２とする。

【0034】

第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第１超音波Ｕｓ１は障害物に当たって反射するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方は、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信する。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第１超音波Ｕｓ１は障害物に当たることなく減衰するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。

【0035】

同様に、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第２超音波Ｕｓ２は障害物に当たって反射するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方は、第２超音波Ｕｓ２の反射波Ｕｒ２を受信する。第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第２超音波Ｕｓ２は障害物に当たることなく減衰するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。

【0036】

第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が反射波Ｕｒ１及び反射波Ｕｒ２の少なくとも一方を受信した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、判定部３３は、フォークリフト１０の後方に障害物があると判定する（ステップＳ１３）。一方、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが反射波Ｕｒ１及び反射波Ｕｒ２を受信しない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、判定部３３は、フォークリフト１０の後方における第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無いと判定する（ステップＳ１４）。

【0037】

判定部３３が障害物ありと判定すると、推定部３４は、反射波の送信源となる超音波センサを特定することで障害物の方向を推定する。ここで、反射波Ｕｒ１，Ｕｒ２の送信源となる超音波センサとしては、第１超音波センサ２１ａ、第２超音波センサ２１ｂ、又は第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの両方の３パターンが考えられる。このため、推定部３４は、反射波Ｕｒ１，Ｕｒ２の送信源となる超音波センサが第１超音波センサ２１ａ、第２超音波センサ２１ｂ、又は第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの両方であるかを特定する必要がある。

【0038】

推定部３４は、反射波の送信源となる超音波センサを特定する手法として、後述する第１手法及び第２手法を有する。推定部３４は、まず、第１手法によって障害物の方向の推定を試み、第１手法では障害物の方向を推定できなかった場合に第２手法によって障害物の方向を推定する。

【0039】

第１手法では、推定部３４は、反射波を受信した超音波センサを認識する（ステップＳ１５）。続いて、推定部３４は、超音波の送受信時間Ｔ［ｓ］を測定する（ステップＳ１６）。

【0040】

送受信時間Ｔ［ｓ］とは、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが同時に超音波を送信してから、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が反射波を受信するまでに要する時間である。反射波の送信源となる超音波センサから障害物までの距離を往路距離Ｘ［ｍ］とし、障害物から反射波を受信する超音波センサまでの距離を復路距離Ｙ［ｍ］とする。また、往路距離Ｘと復路距離Ｙとの和Ｘ＋Ｙを往復距離Ｚ［ｍ］とする。送受信時間Ｔ［ｓ］は、音速Ｖ［ｍ／ｓ］と往復距離Ｚ［ｍ］から、Ｔ＝Ｚ／Ｖと表される。つまり、往復距離Ｚ［ｍ］が長いほど、送受信時間Ｔ［ｓ］は長くなる。

【0041】

推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとを比較し、その比較結果から反射波の送信源となる超音波センサを特定することで障害物の方向を推定する。閾値Ｔｘは、送受信時間Ｔの測定結果から反射波の送信源となる超音波センサを特定するために予め設定された時間である。本実施形態の閾値Ｔｘは、センサ間距離Ｌ：０．５０ｍに基づいて設定される。具体的には、音速Ｖが３４０ｍ／ｓであると仮定したとき、閾値Ｔｘは、Ｌ／Ｖ：１．４７ｍｓに設定される。つまり、閾値Ｔｘは、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂのうちの一方の超音波センサから送信された超音波が他方の超音波センサに最短距離で到達するのに必要となる理論上の時間である。

【0042】

図５（ａ）には、例１－１として、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側に障害物Ｐ１１が存在する場合を示す。障害物Ｐ１１と第１超音波センサ２１ａとの最短距離は０．２４ｍである。例１－１では、第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ１１に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向かって反射する。第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信する。この場合、往路距離Ｘ及び復路距離Ｙはそれぞれ０．２４ｍとなり、往復距離Ｚは０．４８ｍとなる。よって、往復距離Ｚは、センサ間距離Ｌよりも短くなる。また、音速Ｖが３４０ｍ／ｓであると仮定したとき、例１－１における送受信時間Ｔは１．４１ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、閾値Ｔｘよりも短くなる。

【0043】

図６（ａ）には、例１－２として、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側に障害物Ｐ１２が存在する場合を示す。障害物Ｐ１２と第１超音波センサ２１ａとの最短距離は０．３０ｍである。例１－２では、第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ１２に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向かって反射する。第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信する。この場合、往路距離Ｘ及び復路距離Ｙはそれぞれ０．３０ｍとなり、往復距離Ｚは０．６０ｍとなる。よって、往復距離Ｚは、センサ間距離Ｌよりも長くなる。また、例１－２における送受信時間Ｔは、１．７６ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、閾値Ｔｘよりも長くなる。

【0044】

このように、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサであり、かつ超音波センサと障害物との距離がセンサ間距離Ｌの１／２以下、すなわち０．２５ｍ以下の場合、送受信時間Ｔは閾値Ｔｘ以下になる。一方、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサが同じ超音波センサであり、かつ超音波センサと障害物との距離が０．２５ｍよりも大きい場合、送受信時間Ｔは閾値Ｔｘよりも長くなる。つまり、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサである場合、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとの大小関係は、超音波センサと障害物との距離によって決まる。

【0045】

図７（ａ）には、例１－３として、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に障害物Ｐ１３が存在する場合を示す。障害物Ｐ１３と第２超音波センサ２１ｂとの最短距離は０．２５ｍであり、障害物Ｐ１３と第１超音波センサ２１ａとの最短距離は０．３５ｍである。例１－３では、第２超音波センサ２１ｂから送信された第２超音波Ｕｓ２は、障害物Ｐ１３に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向かって反射する。第１超音波センサ２１ａは、第２超音波Ｕｓ２の反射波Ｕｒ２を受信する。この場合、往路距離Ｘは０．２５ｍとなり、復路距離Ｙは０．３５ｍとなり、往復距離Ｚは０．６０ｍとなる。よって、往復距離Ｚは、センサ間距離Ｌよりも長くなる。また、例１－３における送受信時間Ｔは、１．７６ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、閾値Ｔｘよりも長くなる。

【0046】

このように、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが異なる超音波センサである場合、往復距離Ｚはセンサ間距離Ｌよりも常に長くなる。よって、送受信時間Ｔも閾値Ｔｘよりも常に長くなる。

【0047】

以上のことを踏まえると、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下の場合、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサであると特定できる。一方、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長い場合、反射波の送信源となる超音波センサを特定できない。

【0048】

図４に示すように、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下であり（ステップＳ１７でＹＥＳ）、かつ反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａである場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、推定部３４は、反射波の送信源となる超音波センサは第１超音波センサ２１ａであると特定する。推定部３４は、障害物が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ１９）。

【0049】

送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下であり（ステップＳ１７でＹＥＳ）、かつ反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａでない場合（ステップＳ１８でＮＯ）、すなわち、反射波を受信した超音波センサが第２超音波センサ２１ｂである場合、推定部３４は、反射波の送信源となる超音波センサは第２超音波センサ２１ｂであると特定する。推定部３４は、障害物が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２０）。

【0050】

送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長い場合（ステップＳ１７でＮＯ）、推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとの比較結果では、反射波の送信源となる超音波センサを特定できないため、第２手法による障害物の推定を開始する。

【0051】

第２手法では、推定部３４は、送信指令部３１に駆動信号を出力する。送信指令部３１は、推定部３４から駆動信号が入力されると、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信させる。推定部３４は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。推定部３４は、第１超音波センサ２１ａによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の左側にあるか否かを推定する。推定部３４は、第２超音波センサ２１ｂによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあるか否かを推定する。

【0052】

具体的には、送信指令部３１は、まず、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１０を送信させる（ステップＳ２１）。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が第１超音波Ｕｓ１０の反射波Ｕｒ１０を受信した場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に左側にあると推定する（ステップＳ２３）。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが第１超音波Ｕｓ１０の反射波Ｕｒ１０を受信しなかった場合（ステップＳ２２でＮＯ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に左側に無いと推定する（ステップＳ２４）。

【0053】

送信指令部３１は、次に、第２超音波センサ２１ｂに第２超音波Ｕｓ２０を送信させる（ステップＳ２５）。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が第２超音波Ｕｓ２０の反射波Ｕｒ２０を受信した場合（ステップＳ２６でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２７）。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｕｓ２０の反射波Ｕｒ２０を受信しなかった場合（ステップＳ２６でＮＯ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に右側に無いと推定する（ステップＳ２８）。

【0054】

なお、障害物検出装置２０は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が停止状態にされるまで図４に示すフローを繰り返し行う。すなわち、判定部３３が障害物なしと判定した場合、又は推定部３４が障害物の方向の推定を終えた場合には、障害物の有無の判定を再開する。

【0055】

次に、障害物の検出の具体的な流れを例１－１～１－３を用いて説明する。なお、例１－１～１－３では、フォークリフト１０及び障害物は移動しないものとする。
例１－１～１－３において、フォークリフト１０が起動状態にされると、まず、送信指令部３１は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに同時に第１超音波Ｕｓ１及び第２超音波Ｕｓ２を送信させる（ステップＳ１１）。

【0056】

例１－１では、図５（ａ）に示すように、第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ１１に当たることにより、第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。一方、第２超音波Ｕｓ２は、障害物Ｐ１１に当たることなく減衰する。このため、図５（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信し、第２超音波センサ２１ｂは、反射波を受信しない。判定部３３は、第１超音波センサ２１ａが反射波Ｕｒ１を受信することで（ステップＳ１２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物Ｐ１１があると判定する（ステップＳ１３）。

【0057】

例１－２では、図６（ａ）に示すように、第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ１２に当たることにより、第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。一方、第２超音波Ｕｓ２は、障害物Ｐ１２に当たることなく減衰する。このため、図６（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信し、第２超音波センサ２１ｂは、反射波を受信しない。判定部３３は、第１超音波センサ２１ａが反射波Ｕｒ１を受信することで（ステップＳ１２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物Ｐ１２があると判定する（ステップＳ１３）。

【0058】

例１－３では、図７（ａ）に示すように、第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ１３に当たることなく減衰する。一方、第２超音波Ｕｓ２は、障害物Ｐ１３に当たることにより、第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図７（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは、第２超音波Ｕｓ２の反射波Ｕｒ２を受信し、第２超音波センサ２１ｂは、反射波を受信しない。判定部３３は、第１超音波センサ２１ａが反射波Ｕｒ２を受信することで（ステップＳ１２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物Ｐ１３があると判定する（ステップＳ１３）。

【0059】

例１－１～１－３において、ステップＳ１３で判定部３３が障害物ありと判定すると、推定部３４は、反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａであると認識する（ステップＳ１５）。推定部３４は、送受信時間Ｔを測定する（ステップＳ１６）。上述したように、例１－１では、送受信時間Ｔは１．４１ｍｓになり、例１－２，１－３では、送受信時間Ｔは１．７６ｍになる。推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘ：１．４７ｍｓとを比較し、その比較結果から障害物Ｐ１１～Ｐ１３の方向を推定する。

【0060】

例１－１では、送受信時間Ｔは閾値Ｔｘ以下になる（ステップＳ１７でＹＥＳ）。また、反射波を受信した超音波センサは第１超音波センサ２１ａである（ステップＳ１８でＹＥＳ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ１１がフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ１９）。例１－２及び例１－３では、送受信時間Ｔは閾値Ｔｘよりも長くなる（ステップＳ１７でＮＯ）。このため、推定部３４は、第２手法により障害物の方向を推定する。

【0061】

例１－２及び例１－３において、送信指令部３１は、まず、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１０を送信させる（ステップＳ２１）。
図６（ｂ）に示すように、例１－２では、第１超音波Ｕｓ１０は、障害物Ｐ１２に当たることにより、第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図６（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｕｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第１超音波Ｕｓ１０の反射波Ｕｒ１０を受信する（ステップＳ２２でＹＥＳ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ１２が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ２３）。

【0062】

図７（ｂ）に示すように、例１－３では、第１超音波Ｕｓ１０は、障害物Ｐ１３に当たることなく減衰する。このため、図７（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｕｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない（ステップＳ２２でＮＯ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ１３が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にないと推定する（ステップＳ２４）。

【0063】

例１－２及び例１－３において、送信指令部３１は、次に、第２超音波センサ２１ｂに第２超音波Ｕｓ２０を送信させる（ステップＳ２５）。
図６（ｃ）に示すように、例１－２では、第２超音波Ｕｓ２０は、障害物Ｐ１２に当たることなく減衰する。このため、図６（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｕｓ２０を送信した後、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない（ステップＳ２６でＮＯ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ１２が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にないと推定する（ステップＳ２８）。

【0064】

図７（ｃ）に示すように、例１－３では、第２超音波Ｕｓ２０は、障害物Ｐ１３に当たることにより、第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図７（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｕｓ２０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第２超音波Ｕｓ２０の反射波Ｕｒ２０を受信する（ステップＳ２６でＹＥＳ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ１３が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２７）。

【0065】

第１実施形態の作用について説明する。
障害物の有無を判定する際には、送信指令部３１は、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波を送信させる。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。

【0066】

判定部３３が障害物ありと判定した場合、推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定する。第１実施形態では、閾値Ｔｘは、第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとのセンサ間距離Ｌと音速ＶとからＬ／Ｖに設定されている。このため、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じである場合、送受信時間Ｔは閾値Ｔｘ以下になり得る。一方、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが異なる場合、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下になることはない。よって、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下になる場合には、推定部３４は、反射波を受信した超音波センサが反射波の送信源となる超音波センサであると特定し、特定した超音波センサの検出範囲から障害物の方向を推定する。

【0067】

次に、第１実施形態における障害物の検出時間について、比較例における障害物の検出時間と比較する。障害物の検出時間とは、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波Ｕｓ１，Ｕｓ２を送信してから、障害物ありと判定された場合に障害物の方向を推定するまでに要する時間である。

【0068】

比較例では、推定部３４は、障害物の方向を推定する手法として第２手法のみを有する。このため、判定部３３が障害物ありと判定すると、送信指令部３１は、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１０を送信させ、続いて第２超音波センサ２１ｂに第２超音波Ｕｓ２０を送信させる。推定部３４は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。例えば、図７（ｄ）に示すように、比較例では、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波Ｕｓ１，Ｕｓ２を送信してから、第２超音波センサ２１ｂが反射波Ｕｒ２０を受信するまでに要する時間が、障害物の検出時間Ｔ２となる。

【0069】

これに対し、本実施形態の推定部３４は、障害物の方向を推定する手法として第１手法及び第２手法を有する。推定部３４は、まず第１手法により障害物の方向の推定を試みる。推定部３４は、第１手法により障害物の方向を推定できた場合には、第２手法による障害物の方向の推定を省略する。第１手法により障害物の方向を推定できた場合の障害物の検出時間Ｔ１ａは、図７（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波Ｕｓ１，Ｕｓ２を送信してから、第１超音波センサ２１ａが反射波Ｕｒ２を受信するまでに要する時間となる。

【0070】

推定部３４は、第１手法により障害物の方向を推定できなかった場合には、第２手法により障害物の方向を推定する。第２手法により障害物の方向を推定した場合の障害物の検出時間Ｔ１ｂは、図７（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波Ｕｓ１，Ｕｓ２を送信してから、第２超音波センサ２１ｂが反射波Ｕｒ２０を受信するまでに要する時間となる。

【0071】

つまり、第２手法により障害物の方向を推定した場合には、障害物の検出時間Ｔ１ｂは比較例における障害物の検出時間Ｔ２と同じになるが、第１手法により障害物の方向を推定できた場合には、障害物の検出時間Ｔ１ａは、比較例における障害物の検出時間Ｔ２よりも短くなる。

【0072】

第１実施形態の効果について説明する。
（１－１）障害物の有無を判定する際には、送信指令部３１は、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波を送信させる。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。また、判定部３３が障害物ありと判定した場合、推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定できる。

【0073】

（１－２）閾値Ｔｘは、センサ間距離Ｌに基づいて設定される。センサ間距離Ｌは取得し易い情報であるため、閾値Ｔｘの設定を容易に行うことができる。
（１－３）推定部３４は、障害物の方向を推定する手法として第１手法及び第２手法を有する。推定部３４は、まず第１手法により障害物の方向の推定を試みる。推定部３４は、第１手法により障害物の方向を推定できた場合には、第２手法による障害物の方向の推定を省略する。よって、第１手法により障害物の方向を推定できた場合には、推定部３４が第２手法のみを有する比較例よりも障害物の検出時間を短縮できる。

【0074】

（第２実施形態）
以下、障害物検出装置及び障害物検出方法を具体化した第２実施形態を図８～図１８にしたがって説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。また、第２実施形態では、説明の便宜上、障害物によって反射した超音波は超音波センサによって受信されること、及び、障害物はフォークリフトの左右方向の左側又は右側に１つ存在することを前提として説明する。

【0075】

フォークリフト１０の操舵輪の操舵角は、乗用車の操舵角と比較して大きいため、障害物検出装置２０には、フォークリフト１０の後方における側方寄りの範囲についても障害物を検出することが求められる。このため、超音波センサは、カウンタウェイト１３の第１面１３ａだけでなく、カウンタウェイト１３の第２面１３ｂ及び第３面１３ｃにも取り付けられるのが好ましい。

【0076】

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本実施形態の障害物検出装置２０は、カウンタウェイト１３の後端面に対し、左右方向に１列に並べて取り付けられた第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄを備える。左右方向の左から右に向かって、第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄとする。第１超音波センサ２１ａは、カウンタウェイト１３の第２面１３ｂに取り付けられている。第２超音波センサ２１ｂ及び第３超音波センサ２１ｃは、カウンタウェイト１３の第１面１３ａに取り付けられている。第４超音波センサ２１ｄは、カウンタウェイト１３の第３面１３ｃに取り付けられている。

【0077】

図８（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとの間隔を第１センサ間距離Ｌ１とする。本実施形態では、第１センサ間距離Ｌ１は、０．６０ｍに設定されている。第２超音波センサ２１ｂと第３超音波センサ２１ｃとの間隔を第２センサ間距離Ｌ２とする。本実施形態では、第２センサ間距離Ｌ２は、０．５０ｍに設定されている。第３超音波センサ２１ｃと第４超音波センサ２１ｄとの間隔を第３センサ間距離Ｌ３とする。本実施形態では、第３センサ間距離Ｌ３は、０．６０ｍに設定されている。第１センサ間距離Ｌ１及び第３センサ間距離Ｌ３はそれぞれ、第２センサ間距離Ｌ２よりも長く設定されている。本実施形態では、第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとは、検出範囲Ａの一部が重なり合わない状態で配置されている。第２超音波センサ２１ｂと第３超音波センサ２１ｃとは、検出範囲Ａの一部が重なり合う状態で配置されている。第３超音波センサ２１ｃと第４超音波センサ２１ｄとは、検出範囲Ａの一部が重なり合わない状態で配置されている。

【0078】

本実施形態では、第１超音波センサ群２１１及び第２超音波センサ群２１２の２つの超音波センサ群が存在することが第１実施形態とは大きく異なる。第１超音波センサ群２１１は、第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃによって構成されている。第２超音波センサ群２１２は、第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄによって構成されている。第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄのそれぞれには、送信指令部３１及び検出部３２が接続されている。障害物検出装置２０は、第１超音波センサ群２１１と第２超音波センサ群２１２とを切り替えながら障害物の検出を行う。

【0079】

次に、第２実施形態の障害物検出方法について説明する。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、各超音波センサ２１ａ～２１ｄから送信された超音波の反射波は、隣り合う超音波センサまで到達可能であるとする。つまり、第１超音波センサ２１ａから送信された超音波の反射波を受信可能な超音波センサは、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂである。第２超音波センサ２１ｂから送信された超音波の反射波を受信可能な超音波センサは、第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃである。第３超音波センサ２１ｃから送信された超音波の反射波を受信可能なセンサは、第２～第４超音波センサ２１ｂ～２１ｄである。第４超音波センサ２１ｄから送信された超音波の反射波を受信可能な超音波センサは、第３超音波センサ２１ｃ及び第４超音波センサ２１ｄである。

【0080】

図９に示すように、送信指令部３１は、第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃに同時に超音波を送信させる（ステップＳ４１）。第１超音波センサ２１ａから送信される超音波を第１超音波Ｕｓ１とし、第３超音波センサ２１ｃから送信される超音波を第３超音波Ｕｓ３とする。

【0081】

第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第１超音波Ｕｓ１は障害物に当たって反射するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方は、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信する。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第１超音波Ｕｓ１は障害物に当たることなく減衰するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。

【0082】

第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第３超音波Ｕｓ３は障害物に当たって反射するため、第２～第４超音波センサ２１ｂ～２１ｄの少なくとも１つは、第３超音波Ｕｓ３の反射波Ｕｒ３を受信する。第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第３超音波Ｕｓ３は障害物に当たることなく減衰するため、第２～第４超音波センサ２１ｂ～２１ｄは反射波を受信しない。

【0083】

第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄの少なくとも１つが反射波Ｕｒ１及び反射波Ｕｒ３の少なくとも一方を受信した場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、判定部３３は、フォークリフト１０の後方に障害物があると判定する（ステップＳ４３）。一方、第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄが反射波Ｕｒ１及び反射波Ｕｒ３を受信しない場合（ステップＳ４２でＮＯ）、判定部３３は、フォークリフト１０の後方における第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内に障害物が無いと判定する（ステップＳ４４）。

【0084】

判定部３３が障害物ありと判定すると、推定部３４は、まず、第１手法によって障害物の方向の推定を試みる。推定部３４は、送受信時間Ｔを測定する（ステップＳ４５）。推定部３４は、送受信時間Ｔと第１閾値Ｔｘ１とを比較し、その比較結果から反射波の送信源となる超音波センサを特定することで障害物の方向を推定する。本実施形態では、第１閾値Ｔｘ１は、第１センサ間距離Ｌ１：０．６０ｍに基づいて設定される。具体的には、音速Ｖが３４０ｍ／ｓであると仮定したとき、第１閾値Ｔｘ１は、Ｌ１／Ｖ：１．７６ｍｓに設定される。

【0085】

図１３（ａ）には、例２－１として、第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に障害物Ｐ２１が存在する場合を示す。障害物Ｐ２１と第３超音波センサ２１ｃとの最短距離は０．２５ｍであり、障害物Ｐ２１と第２超音波センサ２１ｂとの最短距離は０．３５ｍである。例２－１では、第３超音波センサ２１ｃから送信された第３超音波Ｕｓ３は、障害物Ｐ２１に当たることにより第２超音波センサ２１ｂに向かって反射する。第２超音波センサ２１ｂは、第３超音波Ｕｓ３の反射波Ｕｒ３を受信する。この場合、往路距離Ｘは０．２５ｍとなり、復路距離Ｙは０．３５ｍとなり、往復距離Ｚは０．６０ｍとなる。よって、往復距離Ｚは、第２センサ間距離Ｌ２よりも長くなり、第１センサ間距離Ｌ１と同じになる。また、送受信時間Ｔは１．７６ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、第１閾値Ｔｘ１と同じになる。

【0086】

図１５（ａ）には、例２－２として、第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に障害物Ｐ２２が存在する場合を示す。障害物Ｐ２２と第３超音波センサ２１ｃとの最短距離は０．３０ｍであり、障害物Ｐ２２と第２超音波センサ２１ｂとの最短距離は０．５４ｍである。例２－２では、第３超音波センサ２１ｃから送信された第３超音波Ｕｓ３は、障害物Ｐ２２に当たることにより第２超音波センサ２１ｂに向かって反射する。第２超音波センサ２１ｂは、第３超音波Ｕｓ３の反射波Ｕｒ３を受信する。この場合、往路距離Ｘは０．３０ｍとなり、復路距離Ｙは０．５４ｍとなり、往復距離Ｚは０．８４ｍとなる。よって、往復距離Ｚは、第２センサ間距離Ｌ２よりも長くなり、さらに第１センサ間距離Ｌ１よりも長くなる。また、送受信時間Ｔは２．４７ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、第１閾値Ｔｘ１よりも長くなる。

【0087】

このように、反射波を受信する超音波センサが第２超音波センサ２１ｂであり、反射波の送信源となる超音波センサと第３超音波センサ２１ｃである場合、送受信時間Ｔと第１閾値Ｔｘ１との大小関係は、第２センサ間距離Ｌ２、及び第３超音波センサ２１ｃと障害物との距離によって決まる。

【0088】

図１７（ａ）には、例２－３として、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側に障害物Ｐ２３が存在する場合を示す。障害物Ｐ２３と第１超音波センサ２１ａとの最短距離は０．２５ｍであり、障害物Ｐ２３と第２超音波センサ２１ｂとの最短距離は０．５３ｍである。例２－３では、第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ２３に当たることにより第２超音波センサ２１ｂに向かって反射する。第２超音波センサ２１ｂは、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信する。このため、往路距離Ｘは０．２５ｍとなり、復路距離Ｙは０．５３ｍとなり、往復距離Ｚは０．７８ｍとなる。よって、往復距離Ｚは、第１センサ間距離Ｌ１よりも長くなる。また、送受信時間Ｔは２．２９ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、第１閾値Ｔｘ１よりも長くなる。

【0089】

このように、反射波を受信する超音波センサが第２超音波センサ２１ｂであり、反射波の送信源となる超音波センサが第１超音波センサ２１ａである場合、往復距離Ｚは第１センサ間距離Ｌ１よりも常に長くなる。よって、送受信時間Ｔも第１閾値Ｔｘ１よりも常に長くなる。

【0090】

以上のことを踏まえると、送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１以下の場合、反射波を受信した超音波センサが分かれば、反射波の送信源となる超音波センサが分かる。一方、送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１よりも長い場合、反射波の送信源となる超音波センサを特定できない。

【0091】

推定部３４は、送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１以下の場合（ステップＳ４６でＹＥＳ）、反射波を受信した超音波センサを認識する。
反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａである場合（ステップＳ４７でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ４８）。

【0092】

反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａでなく第２超音波センサ２１ｂである場合（ステップＳ４７でＮＯ、ステップＳ４９でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ５０）。

【0093】

反射波を受信した超音波センサが第２超音波センサ２１ｂでなく第３超音波センサ２１ｃである場合（ステップＳ４９でＮＯ、ステップＳ５１でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物が第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ５２）。

【0094】

反射波を受信した超音波センサが第３超音波センサ２１ｃでない場合（ステップＳ５１でＮＯ）、推定部３４は、第２手法により障害物の方向を推定する。
また、送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１よりも長い場合（ステップＳ４６でＮＯ）、推定部３４は、送受信時間Ｔと第１閾値Ｔｘ１との比較結果では、反射波の送信源となる超音波センサを特定できないため、第２手法により障害物の方向を推定する。

【0095】

第２手法では、推定部３４は、送信指令部３１に駆動信号を出力する。送信指令部３１は、推定部３４から駆動信号が入力されると、第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃから個別に超音波を送信させる。推定部３４は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。推定部３４は、第１超音波センサ２１ａによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の左側にあるか否かを推定する。推定部３４は、第３超音波センサ２１ｃによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあるか否かを推定する。

【0096】

具体的には、図１０に示すように、送信指令部３１は、まず、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１０を送信させる（ステップＳ５３）。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が第１超音波Ｕｓ１０の反射波Ｕｒ１０を受信した場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に左側にあると推定する（ステップＳ５５）。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが反射波を受信しなかった場合（ステップＳ５４でＮＯ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に左側に無いと推定する（ステップＳ５６）。

【0097】

送信指令部３１は、次に、第３超音波センサ２１ｃに第３超音波Ｕｓ３０を送信させる（ステップＳ５７）。第２～第４超音波センサ２１ｂ～２１ｄの少なくとも１つが第３超音波Ｕｓ３０の反射波Ｕｒ３０を受信した場合（ステップＳ５８でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ５９）。第２～第４超音波センサ２１ｂ～２１ｄが反射波を受信しなかった場合（ステップＳ５８でＮＯ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に右側に無いと推定する（ステップＳ６０）。

【0098】

図１１に示すように、判定部３３が障害物なしと判定する、又は推定部３４が障害物の方向の推定を終えると、送信指令部３１は、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄから同時に超音波を送信させる（ステップＳ６１）。第２超音波センサ２１ｂから送信される超音波を第２超音波Ｕｓ２とし、第４超音波センサ２１ｄから送信される超音波を第４超音波Ｕｓ４とする。

【0099】

第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第２超音波Ｕｓ２は障害物に当たって反射するため、第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃの少なくとも１つは、第２超音波Ｕｓ２の反射波Ｕｒ２を受信する。第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第２超音波Ｕｓ２は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃは反射波を受信しない。

【0100】

第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第４超音波Ｕｓ４は障害物に当たって反射するため、第３超音波センサ２１ｃ及び第４超音波センサ２１ｄの少なくとも一方は、第４超音波Ｕｓ４の反射波Ｕｒ４を受信する。第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第４超音波Ｕｓ４は障害物に当たることなく減衰するため、第３超音波センサ２１ｃ及び第４超音波センサ２１ｄは反射波を受信しない。

【0101】

第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄの少なくとも１つが反射波Ｕｒ２及び反射波Ｕｒ４の少なくとも一方を受信した場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）、判定部３３は、フォークリフト１０の後方に障害物があると判定する（ステップＳ６３）。一方、第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄが反射波Ｕｒ２及び反射波Ｕｒ４を受信しない場合（ステップＳ６２でＮＯ）、判定部３３は、フォークリフト１０の後方における第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄの検出範囲に障害物が無いと判定する（ステップＳ６４）。

【0102】

判定部３３が障害物ありと判定すると、推定部３４は、まず、第１手法によって障害物の方向の推定を試みる。推定部３４は、送受信時間Ｔを測定する（ステップＳ６５）。推定部３４は、送受信時間Ｔと第２閾値Ｔｘ２とを比較し、その比較結果から反射波の送信源である超音波センサを特定することで障害物の方向を推定する。第２閾値Ｔｘ２は、第３センサ間距離Ｌ３：０．６０ｍに基づいて設定される。具体的には、第２閾値Ｔｘ２は、Ｌ３／Ｖ：１．７６ｍｓに設定される。

【0103】

第２超音波センサ群２１２についても、第１超音波センサ群２１１のときと同様に考えると、送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２以下の場合、反射波を受信した超音波センサが分かれば、反射波の送信源となる超音波センサが分かる。一方、送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２よりも長い場合、反射波の送信源となる超音波センサを特定できない。

【0104】

推定部３４は、送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２以下の場合（ステップＳ６６でＹＥＳ）、反射波を受信した超音波センサを認識する。
反射波を受信した超音波センサが第２超音波センサ２１ｂである場合（ステップＳ６７でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ６８）。

【0105】

反射波を受信した超音波センサが第２超音波センサ２１ｂでなく第３超音波センサ２１ｃである場合（ステップＳ６７でＮＯ、ステップＳ６９でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物が第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ７０）。

【0106】

反射波を受信した超音波センサが第３超音波センサ２１ｃでなく第４超音波センサ２１ｄである場合（ステップＳ６９でＮＯ、ステップＳ７１でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物が第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ７２）。

【0107】

反射波を受信した超音波センサが第４超音波センサ２１ｄでない場合（ステップＳ７１でＮＯ）、推定部３４は、第２手法により障害物の方向を推定する。
また、送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２よりも長い場合（ステップＳ６６でＮＯ）、推定部３４は、送受信時間Ｔと第２閾値Ｔｘ２との比較結果では、反射波の送信源となる超音波センサを特定できないため、第２手法により障害物の方向を推定する。

【0108】

第２手法では、推定部３４は、送信指令部３１に駆動信号を出力する。送信指令部３１は、推定部３４から駆動信号が入力されると、送信指令部３１は、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄから個別に超音波を送信させる。推定部３４は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。推定部３４は、第２超音波センサ２１ｂによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の左側にあるか否かを検出する。推定部３４は、第４超音波センサ２１ｄによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあるか否かを検出する。

【0109】

具体的には、図１２に示すように、送信指令部３１は、まず、第２超音波センサ２１ｂに第２超音波Ｕｓ２０を送信させる（ステップＳ７３）。第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃの少なくとも１つが第２超音波Ｕｓ２０の反射波Ｕｒ２０を受信した場合（ステップＳ７４でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に左側にあると推定する（ステップＳ７５）。第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃが反射波を受信しなかった場合（ステップＳ７４でＮＯ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に左側に無いと推定する（ステップＳ７６）。

【0110】

送信指令部３１は、次に、第４超音波センサ２１ｄに第４超音波Ｕｓ４０を送信させる（ステップＳ７７）。第３超音波センサ２１ｃ及び第４超音波センサ２１ｄの少なくとも一方が第４超音波Ｕｓ４０の反射波Ｕｒ４０を受信した場合（ステップＳ７８でＹＥＳ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ７９）。第３超音波センサ２１ｃ及び第４超音波センサ２１ｄが反射波を受信しなかった場合（ステップＳ７８でＮＯ）、推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方に右側に無いと推定する（ステップＳ８０）。

【0111】

なお、障害物検出装置２０は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が停止状態にされるまで図９～図１２に示すフローを繰り返し行う。
次に、障害物の検出の具体的な流れを例２－１～２－３を用いて説明する。なお、例２－１～２－３では、フォークリフト１０及び障害物は移動しないものとする。

【0112】

例２－１～２－３において、フォークリフト１０が起動状態にされると、まず、送信指令部３１は、第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃに同時に第１超音波Ｕｓ１及び第３超音波Ｕｓ３を送信させる（ステップＳ４１）。

【0113】

例２－１では、図１３（ａ）に示すように、第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ２１に当たることなく減衰する。第３超音波Ｕｓ３は、障害物Ｐ２１に当たることにより、第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１４に示すように、第２超音波センサ２１ｂは第３超音波Ｕｓ３の反射波Ｕｒ３を受信し、第１超音波センサ２１ａ、第３超音波センサ２１ｃ、及び第４超音波センサ２１ｄは反射波を受信しない。判定部３３は、第２超音波センサ２１ｂが反射波Ｕｒ３を受信することにより（ステップＳ４２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物Ｐ２１があると判定する（ステップＳ４３）。

【0114】

例２－２では、図１５（ａ）に示すように、第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ２２に当たることなく減衰する。第３超音波Ｕｓ３は、障害物Ｐ２２に当たることにより、第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１６に示すように、第２超音波センサ２１ｂは第３超音波Ｕｓ３の反射波Ｕｒ３を受信し、第１超音波センサ２１ａ、第３超音波センサ２１ｃ、及び第４超音波センサ２１ｄは反射波を受信しない。判定部３３は、第２超音波センサ２１ｂが反射波Ｕｒ３を受信することにより（ステップＳ４２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物Ｐ２２があると判定する（ステップＳ４３）。

【0115】

例２－３では、図１７（ａ）に示すように、第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ２３に当たることにより、第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。第３超音波Ｕｓ３は、障害物Ｐ２３に当たることなく減衰する。このため、図１８に示すように、第２超音波センサ２１ｂは第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信し、第１超音波センサ２１ａ、第３超音波センサ２１ｃ、及び第４超音波センサ２１ｄは反射波を受信しない。判定部３３は、第２超音波センサ２１ｂが反射波Ｕｒ１を受信することにより（ステップＳ４２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物Ｐ２３があると判定する（ステップＳ４３）。

【0116】

例２－１～２－３において、ステップＳ４３で判定部３３が障害物ありと判定すると、推定部３４は、送受信時間Ｔを測定する（ステップＳ４５）。上述したように、例２－１では、送受信時間Ｔは１．７６ｍｓになり、例２－２では、送受信時間Ｔは２．４７ｍｓになり、例２－３では、送受信時間Ｔは２．２９ｍｓになる。

【0117】

推定部３４は、測定した送受信時間Ｔと第１閾値Ｔｘ１：１．７６ｍｓとを比較する（ステップＳ４６）。例２－１では、送受信時間Ｔは第１閾値Ｔｘ１以下である（ステップＳ４６でＹＥＳ）。このため、推定部３４は、反射波を受信した超音波センサを認識する。例２－１では、反射波を受信した超音波センサは第２超音波センサ２１ｂである（ステップＳ４７でＮＯ、ステップＳ４９でＹＥＳ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ２１がフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ５０）。例２－２及び例２－３では、送受信時間Ｔは第１閾値Ｔｘ１よりも長くなる（ステップＳ４６でＮＯ）。このため、推定部３４は、第２手法により障害物の方向を推定する。

【0118】

例２－２及び例２－３において、送信指令部３１は、まず、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１０を送信させる（ステップＳ５３）。
図１５（ｂ）に示すように、例２－２では、第１超音波Ｕｓ１０は、障害物Ｐ２２に当たることなく減衰する。このため、図１６に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｕｓ１０を送信した後、第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄは反射波を受信しない（ステップＳ５４でＮＯ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ２２が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にないと推定する（ステップＳ５６）。

【0119】

図１７（ｂ）に示すように、例２－３では、第１超音波Ｕｓ１０は、障害物Ｐ２３に当たることにより、第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１８に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｕｓ１０を送信した後、第２超音波センサ２１ｂは第１超音波Ｕｓ１０の反射波Ｕｒ１０を受信する（ステップＳ５４でＹＥＳ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ２３が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ５５）。

【0120】

例２－２及び例２－３において、送信指令部３１は、次に、第３超音波センサ２１ｃに第３超音波Ｕｓ３０を送信させる（ステップＳ５７）。
図１５（ｃ）に示すように、例２－２では、第３超音波Ｕｓ３０は、障害物Ｐ２２に当たることにより、第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１６に示すように、第３超音波センサ２１ｃが第３超音波Ｕｓ３０を送信した後、第２超音波センサ２１ｂは第３超音波Ｕｓ３０の反射波Ｕｒ３０を受信する（ステップＳ５８でＹＥＳ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ２２が第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ５９）。

【0121】

図１７（ｃ）に示すように、例２－３では、第３超音波Ｕｓ３０は、障害物Ｐ２３に当たることなく減衰する。このため、図１８に示すように、第３超音波センサ２１ｃが第３超音波Ｕｓ３０を送信した後、第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄは反射波を受信しない（ステップＳ５８でＮＯ）。よって、推定部３４は、障害物Ｐ２３が第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にないと推定する（ステップＳ６０）。

【0122】

例２－１～２－３において、推定部３４が障害物の方向を推定し終えると、送信指令部３１は、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄから同時に超音波を送信させる（ステップＳ６１）。

【0123】

図１３（ｂ）、図１５（ｄ）、及び図１７（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂから送信された第２超音波Ｕｓ２は、障害物Ｐ２１～Ｐ２３に当たることなく減衰する。また、第４超音波センサ２１ｄから送信された第４超音波Ｕｓ４も、障害物Ｐ２１～Ｐ２３に当たることなく減衰する。このため、第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄは反射波を受信しない。判定部３３は、第１～第４超音波センサ２１ａ～２１ｄが反射波を受信ないことから（ステップＳ６２でＮＯ）、フォークリフト１０の後方における第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄの検出範囲に障害物が無いと判定する（ステップＳ６４）。

【0124】

第２実施形態の作用及び効果について説明する。第２実施形態では、第１実施形態の効果（１－３）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（２－１）障害物の有無を判定する際には、送信指令部３１は、第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃから同時に超音波を送信させる。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。また、判定部３３が障害物ありと判定した場合、推定部３４は、送受信時間Ｔと第１閾値Ｔｘ１とを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定する。

【0125】

第２実施形態では、第１閾値Ｔｘ１は、第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとの第１センサ間距離Ｌ１と音速ＶとからＬ１／Ｖに設定されている。第２超音波センサ２１ｂと第３超音波センサ２１ｃとの第２センサ間距離Ｌ２は、第１センサ間距離Ｌ１よりも短い。このため、反射波を受信する超音波センサが第２超音波センサ２１ｂであり、反射波の送信源となる超音波センサが第３超音波センサ２１ｃである場合、送受信時間Ｔは第１閾値Ｔｘ１以下になり得る。一方、反射波を受信する超音波センサが第２超音波センサ２１ｂであり、反射波の送信源となる超音波センサが第１超音波センサ２１ａである場合、送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１以下になることはない。よって、送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１以下であり、かつ第２超音波センサ２１ｂが反射波を受信した場合には、推定部３４は、送信源となる超音波センサは第３超音波センサ２１ｃであると特定する。よって、推定部３４は、特定した超音波センサの検出範囲から障害物の方向を推定できる。

【0126】

また、障害物の有無を判定する際には、送信指令部３１は、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄから同時に超音波を送信させる。このため、第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。また、判定部３３が障害物ありと判定した場合、推定部３４は、送受信時間Ｔと第２閾値Ｔｘ２とを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定する。

【0127】

第２実施形態では、第２閾値Ｔｘ２は、第３超音波センサ２１ｃと第４超音波センサ２１ｄとの第３センサ間距離Ｌ３と音速ＶとからＬ３／Ｖに設定されている。第２センサ間距離Ｌ２は、第３センサ間距離Ｌ３よりも短い。このため、反射波を受信する超音波センサが第３超音波センサ２１ｃであり、反射波の送信源となる超音波センサが第２超音波センサ２１ｂである場合、送受信時間Ｔは第２閾値Ｔｘ２以下になり得る。一方、反射波を受信する超音波センサが第３超音波センサ２１ｃであり、反射波の送信源となる超音波センサが第４超音波センサ２１ｄである場合、送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２以下になることはない。よって、送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２以下であり、かつ第３超音波センサ２１ｃが反射波を受信した場合には、推定部３４は、送信源となる超音波センサは第２超音波センサ２１ｂであると特定する。よって、推定部３４は、特定した超音波センサの検出範囲から障害物の方向を推定できる。

【0128】

（２－２）第１閾値Ｔｘ１は、第１センサ間距離Ｌ１に基づいて設定される。第１センサ間距離Ｌ１は取得し易い情報であるため、第１閾値Ｔｘ１の設定を容易に行うことができる。また、第２閾値Ｔｘ２は、第３センサ間距離Ｌ３に基づいて設定される。第３センサ間距離Ｌ３は取得し易い情報であるため、第２閾値Ｔｘ２の設定を容易に行うことができる。

【0129】

（第３実施形態）
以下、障害物検出装置及び障害物検出方法を具体化した第３実施形態を説明する。なお、閾値Ｔｘの設定以外は第１実施形態と同じであるため詳細な説明を省略する。

【0130】

第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１が障害物に当たることにより第２超音波センサ２１ｂに向かって反射するか否かは実験により予め確認できる。同様に、第２超音波センサ２１ｂから送信された第２超音波Ｕｓ２が障害物に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向かって反射するか否かは実験により予め確認できる。なお、超音波を送信した超音波センサとは異なる超音波センサが該超音波の反射波を受信するか否かは、例えば、カウンタウェイト１３に対する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの配置や想定する障害物などにより決まる。

【0131】

例えば、音速Ｖが３４０ｍ／ｓであると仮定したときの送受信時間Ｔが境界値Ｔｙ：１．６２ｍｓ以下の場合、第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１は、障害物に当たっても第２超音波センサ２１ｂに向かって反射することはないことが実験により分かっている。また、送受信時間Ｔが境界値Ｔｙ：１．６２ｍｓ以下の場合、第２超音波センサ２１ｂから送信された第２超音波Ｕｓ２は、障害物に当たっても第１超音波センサ２１ａに向かって反射することはないことが実験により分かっている。

【0132】

第３実施形態では、閾値Ｔｘは、送受信時間Ｔの境界値Ｔｙ：１．６２ｍｓに設定される。第３実施形態の閾値Ｔｘは、第１実施形態の閾値Ｔｘよりも大きい。つまり、第３実施形態の閾値Ｔｘは、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂのうちの一方の超音波センサから送信された超音波が他方の超音波センサに最短距離で到達するのに必要となる理論上の時間よりも長い時間に設定される。送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下の場合には、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ超音波センサであることが分かるため、反射波の送信源となる超音波センサを特定できる。送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長い場合は、反射波の送信源となる超音波センサを特定できないため、推定部３４は、第２手法により障害物の方向を推定する。

【0133】

第３実施形態の作用及び効果について説明する。第３実施形態では、第１実施形態の効果（１－３）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（３－１）障害物の有無を判定する際には、送信指令部３１は、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波を送信させる。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。また、判定部３３が障害物ありと判定した場合、推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定する。

【0134】

第３実施形態では、送受信時間Ｔが境界値Ｔｙ以下の場合、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサは同じ超音波センサになることが実験により分かっている。このため、第３実施形態では、閾値Ｔｘは、境界値Ｔｙに設定されている。よって、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下である場合には、推定部３４は、反射波を受信した超音波センサが反射波の送信源となる超音波センサであると特定でき、特定した超音波センサの検出範囲から障害物の方向を推定できる。

【0135】

（３－２）閾値Ｔｘは、実験により得られた送受信時間Ｔの境界値Ｔｙに設定される。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの配置（搭載位置）や想定される障害物などに関する、所定の条件での障害物を検出する場合に有効である。

【0136】

（３－３）本実施形態の閾値Ｔｘは、センサ間距離Ｌに基づいて設定された第１実施形態の閾値Ｔｘよりも大きい値に設定される。このため、第１実施形態では、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長いことにより、第１手法では障害物の方向を推定できなかった場合について、第３実施形態では、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下になることで障害物の方向の推定をより正確に行うことができる。

【0137】

（第４実施形態）
以下、障害物検出装置及び障害物検出方法を具体化した第４実施形態を図１９及び図２０にしたがって説明する。なお、第１実施形態と同じ構成及び方法については説明を省略する。

【0138】

第４実施形態では、閾値Ｔｘは、超音波センサの検出範囲Ａに基づいて設定される。具体的には、閾値Ｔｘは、２Ａ／Ｖ：３．５３ｍｓに設定される。
図１９（ａ）には、例４－１として、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側に障害物Ｐ４１が存在する場合を示す。障害物Ｐ４１と第１超音波センサ２１ａとの最短距離は０．６０ｍである。つまり、障害物Ｐ４１は、第１超音波センサ２１ａから送信された超音波が到達可能な限界位置に存在する。第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ４１に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向かって反射する。第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１の反射波Ｕｒ１を受信する。この場合、往路距離Ｘ及び復路距離Ｙはそれぞれ０．６０ｍとなり、往復距離Ｚは１．２０ｍとなる。また、例４－１における送受信時間Ｔは、３．５３ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、閾値Ｔｘと同じになる。

【0139】

なお、往復距離Ｚ：１．２０ｍは、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ場合の往復距離Ｚの最大値である。また、送受信時間Ｔ：３．５３ｍｓは、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ場合の送受信時間Ｔの最大値である。よって、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じ場合、送受信時間Ｔは、閾値Ｔｘよりも長くなることはない。

【0140】

図１９（ｂ）には、例４－２として、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に障害物Ｐ４２が存在する場合を示す。障害物Ｐ４２と第２超音波センサ２１ｂとの最短距離は０．６ｍであり、障害物Ｐ４２と第１超音波センサ２１ａとの最短距離は０．７ｍである。第２超音波センサ２１ｂから送信された第２超音波Ｕｓ２は、障害物Ｐ４２に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向かって反射する。第１超音波センサ２１ａは、第２超音波Ｕｓ２の反射波Ｕｒ２を受信する。この場合、往路距離Ｘは０．６０ｍとなり、復路距離Ｙは０．７ｍとなり、往復距離Ｚは１．３ｍとなる。また、例４－２における送受信時間Ｔは、３．８２ｍｓとなる。よって、送受信時間Ｔは、閾値Ｔｘよりも長くなる。このように、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが異なる場合、送受信時間Ｔは、閾値Ｔｘよりも長くなり得る。

【0141】

図２０に示すように、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長く（ステップＳ１７でＹＥＳ）、かつ反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａである場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、推定部３４は、反射波の送信源となる超音波センサは第２超音波センサ２１ｂであると特定する。推定部３４は、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ１９）。

【0142】

送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長く（ステップＳ１７でＹＥＳ）、かつ反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａでない場合（ステップＳ１８でＮＯ）、すなわち、反射波を受信した超音波センサが第２超音波センサ２１ｂである場合、推定部３４は、反射波の送信源となる超音波センサは第１超音波センサ２１ａであると特定する。推定部３４は、障害物はフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ２０）。

【0143】

送受信時間ＴがＴｘ以下の場合（ステップＳ１７でＮＯ）、推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとの比較結果では、反射波の送信源となる超音波センサを特定できないため、推定部３４は、第２手法により障害物の方向を推定する。

【0144】

第４実施形態の作用及び効果について説明する。第４実施形態では、第１実施形態の効果（１－３）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（４－１）障害物の有無を判定する際には、送信指令部３１は、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波を送信させる。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に判定できる。また、判定部３３が障害物ありと判定した場合、推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘとを比較することで、その比較結果から障害物の方向を推定する。

【0145】

第４実施形態では、閾値Ｔｘは、各超音波センサ２１ａ，２１ｂの検出範囲Ａと音速Ｖとから２Ａ／Ｖに設定されている。このため、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが同じである場合、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長くなることはない。一方、反射波を受信する超音波センサと反射波の送信源となる超音波センサとが異なる場合、送受信時間Ｔは閾値Ｔｘよりも長くなり得る。よって、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘよりも長い場合には、推定部３４は、反射波を受信した超音波センサとは異なる超音波センサが反射波の送信源となる超音波センサであると特定でき、特定した超音波センサの検出範囲から障害物の方向を推定できる。

【0146】

（４－２）閾値Ｔｘは、各超音波センサ２１ａ，２１ｂの検出範囲Ａに基づいて設定される。各超音波センサ２１ａ，２１ｂの検出範囲Ａは取得し易い情報であるため、閾値Ｔｘの設定を容易に行うことができる。

【0147】

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 超音波センサ群を構成する超音波センサの数は３以上であってもよい。

【0148】

○ 超音波センサ群の数は３以上であってもよい。
○ 各超音波センサ２１ａ～２１ｄは、カウンタウェイト１３に形成された穴に挿入されることでカウンタウェイト１３に取り付けられていてもよいし、ブラケット等を介してカウンタウェイト１３にネジ留めによって取り付けられていてもよい。

【0149】

○ 各超音波センサ２１ａ～２１ｄは、フォークリフト１０が備えるピラーやサイドフレーム等に取り付けられていてもよい。
○ 第１実施形態において、第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとは、検出範囲Ａの一部が重なり合わない状態で配置されていてもよい。

【0150】

○ 第２実施形態において、第１超音波センサ２１ａと第２超音波センサ２１ｂとは、検出範囲Ａの一部が重なり合う状態で配置されていてもよい。第２超音波センサ２１ｂと第３超音波センサ２１ｃとは、検出範囲Ａの一部が重なり合わない状態で配置されていてもよい。第３超音波センサ２１ｃと第４超音波センサ２１ｄとは、検出範囲Ａの一部が重なり合う状態で配置されていてもよい。

【0151】

○ 各超音波センサ２１ａ～２１ｄが並べられる方向は左右方向に限定されない。各超音波センサ２１ａ～２１ｄは、例えば、上下方向に並べられていてもよい。この場合、推定部３４は、障害物が上下方向の上側にあるか下側にあるかを推定する。

【0152】

○ 障害物検出装置２０は、フォークリフト１０の前方や、フォークリフト１０の側方に存在する障害物を検出するものでもよい。この場合、障害物を検出したい方向に超音波が送信されるように超音波センサをフォークリフト１０に取り付ければよい。なお、障害物検出装置２０としては、前方、後方、及び側方の何れかの方向の障害物を検出するものであってもよいし、複数の方向の障害物を検出するものであってもよい。

【0153】

○ 制御ＥＣＵ３０は、メインコントローラ１７と一体でもよい。
○ 各超音波センサ２１ａ～２１ｄは、送信用の圧電振動子と受信用の圧電振動子とを備える超音波センサであってもよい。

【0154】

○ 各超音波センサ２１ａ～２１ｄにおいて、受信信号を検出部３２に送信するか否かを判定するための反射波の受信強度の閾値は可変であってもよい。
○ 第１実施形態において、第１手法では推定できなかった障害物の方向の推定が可能になるのであれば、第２手法は適宜変更されてもよい。

【0155】

例えば、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信する際、第２超音波センサ２１ｂから超音波を送信した後、第１超音波センサ２１ａから超音波を送信してもよい。また、推定部３４は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信した後で、障害物の方向を推定してもよい。

【0156】

○ 第２実施形態において、第１手法では推定できなかった障害物の方向の推定が可能になるのであれば、第２手法は適宜変更されてもよい。
例えば、第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃから個別に超音波を送信する際、第３超音波センサ２１ｃから超音波を送信した後で、第１超音波センサ２１ａから超音波を送信してもよい。第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄから個別に超音波を送信する際、第４超音波センサ２１ｄから超音波を送信した後で、第２超音波センサ２１ｂから超音波を送信してもよい。

【0157】

また、推定部３４は、第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃによる超音波の送信が完了した後で障害物の方向を推定してもよい。推定部３４は、第２超音波センサ２１ｂ及び第４超音波センサ２１ｄによる超音波の送信が完了した後で障害物の方向を推定してもよい。

【0158】

○ 第１実施形態において、推定部３４が反射波を受信した超音波センサを認識するタイミングは適宜変更してもよい。一例として、推定部３４は、送受信時間Ｔを測定した後で、反射波を受信した超音波センサを認識してもよい。他の例として、推定部３４は、送受信時間Ｔが閾値Ｔｘ以下である場合のみ、反射波を受信した超音波センサを認識してもよい。

【0159】

○ 第２実施形態において、推定部３４が送受信時間Ｔを測定するタイミングは適宜変更してもよい。例えば、推定部３４は、判定部３３が障害物ありと判定した直後に、送受信時間Ｔを測定してもよい。

【0160】

○ 制御ＥＣＵ３０は、送受信時間Ｔを測定する測定部を推定部３４とは別に有していてもよい。
○ 第３実施形態において、送受信時間Ｔが第１境界値Ｔｙ１以下の場合、第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１は、障害物に当たっても第２超音波センサ２１ｂに向かって反射しないことが実験により分かっているものとする。また、送受信時間Ｔが第２境界値Ｔｙ２以下の場合、第２超音波センサ２１ｂから送信された第２超音波Ｕｓ２は、障害物に当たっても第１超音波センサ２１ａに向かって反射しないことが分かっているものとする。第１境界値Ｔｙ１と第２境界値Ｔｙ２は異なる値である。この場合、第１境界値Ｔｙ１を第１閾値Ｔｘ１とし、第２境界値Ｔｙ２を第２閾値Ｔｘ２としてもよい。

【0161】

第１超音波センサ２１ａが反射波を受信した場合には、推定部３４は、送受信時間Ｔと第２閾値Ｔｘ２との比較結果から障害物の方向を推定する。第２超音波センサ２１ｂが反射波を受信した場合には、推定部３４は、送受信時間Ｔと第１閾値Ｔｘ１との比較結果から障害物の方向を推定する。

【0162】

○ 第４実施形態において、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａと第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａとが異なる場合、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａに基づいて第１閾値Ｔｘ１を設定し、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａに基づいて第２閾値Ｔｘ２を設定してもよい。

【0163】

第１超音波センサ２１ａが反射波を受信した場合には、推定部３４は、送受信時間Ｔと第２閾値Ｔｘ２との比較結果から障害物の方向を推定する。第２超音波センサ２１ｂが反射波を受信した場合には、推定部３４は、送受信時間Ｔと第１閾値Ｔｘ１との比較結果から障害物の方向を推定する。

【0164】

○ 下記のように閾値Ｔｘを設定してもよい。
例えば、第３実施形態の閾値Ｔｘを第１閾値Ｔｘ１として設定し、第４実施形態の閾値Ｔｘを第２閾値Ｔｘ２として設定する。

【0165】

送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１以下であり、かつ反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａである場合、推定部３４は、障害物はフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する。送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１以下であり、かつ反射波を受信した超音波センサが第２超音波センサ２１ｂである場合、推定部３４は、障害物はフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する。

【0166】

送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２よりも長く、かつ反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａである場合、推定部３４は、障害物はフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する。送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２よりも長く、かつ反射波を受信した超音波センサが第１超音波センサ２１ａでない場合、すなわち、反射波を受信した超音波センサが第２超音波センサ２１ｂである場合、推定部３４は、障害物はフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する。

【0167】

送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１よりも長く、かつ第２閾値Ｔｘ２以下である場合、推定部３４は、送受信時間Ｔと閾値Ｔｘ１，Ｔｘ２との比較結果では、反射波の送信源となる超音波センサを特定できないため、第２手法によって障害物の方向を推定する。

【0168】

○ 検出範囲Ａの具体的な数値は、例えば、障害物検出装置２０が搭載される装置や、検出する障害物に応じて適宜変更してよい。
○ 閾値の算出に用いられる音速Ｖは、例えば、障害物の検出が行われる環境の温度や湿度、媒質によって補正されてもよい。

【0169】

例えば、温度によって音速Ｖを補正する場合、例えば、フォークリフト１０には温度センサが取り付けられる。温度センサは、障害物の検出が行われる環境の温度を測定して制御ＥＣＵ３０に出力する。制御ＥＣＵ３０は、温度に関連する音速Ｖの補正に必要な情報を記憶している。制御ＥＣＵ３０は、温度センサによって検出された温度に基づいて音速Ｖを補正する。なお、フォークリフト１０の運転者が障害物の検出が行われる環境の温度を制御ＥＣＵ３０に入力してもよい。

【0170】

例えば、湿度によって音速Ｖを補正する場合、例えば、フォークリフト１０には湿度センサが取り付けられる。湿度センサは、障害物の検出が行われる環境の湿度を測定して制御ＥＣＵ３０に出力する。制御ＥＣＵ３０は、湿度に関連する音速Ｖの補正に必要な情報を記憶している。制御ＥＣＵ３０は、湿度センサによって検出された湿度に基づいて音速Ｖを補正する。なお、フォークリフト１０の運転者が障害物の検出が行われる環境の湿度を制御ＥＣＵ３０に入力してもよい。

【0171】

例えば、媒質によって音速Ｖを補正する場合、例えば、フォークリフト１０には位置センサが取り付けられる。位置センサは、フォークリフト１０の位置、すなわち障害物の検出が行われる位置を検出して制御ＥＣＵ３０に出力する。制御ＥＣＵ３０は、フォークリフト１０の位置情報と関連する媒質の特性と、媒質に関連する音速Ｖの補正に必要な情報とを記憶している。制御ＥＣＵ３０は、位置センサによって検出されたフォークリフト１０の位置から媒質を特定し、特定した媒質に基づいて音速Ｖを補正する。なお、フォークリフト１０の運転者がフォークリフト１０の位置を制御ＥＣＵ３０に入力してもよい。

【0172】

○ 第１実施形態において、センサ間距離Ｌの具体的な数値は適宜変更されてもよい。
○ 第２実施形態において、第１～第３センサ間距離Ｌ１～Ｌ３の具体的な数値は適宜変更されてもよい。

【0173】

例えば、第１センサ間距離Ｌ１と第２センサ間距離Ｌ２は同じ値であってもよいし、第２センサ間距離Ｌ２と第３センサ間距離Ｌ３は同じ値であってもよい。また、第１センサ間距離Ｌ１と第３センサ間距離Ｌ３は異なる値であってもよい。

【0174】

例えば、第１センサ間距離Ｌ１は、第２センサ間距離Ｌ２よりも短くてもよい。この場合、第１閾値Ｔｘ１は、第２センサ間距離Ｌ２に基づいて設定される。具体的には、音速Ｖが３４０ｍ／ｓであると仮定したとき、第１閾値Ｔｘ１は、Ｌ２／Ｖ：１．７６ｍｓに設定される。推定部３４は、送受信時間Ｔが第１閾値Ｔｘ１よりも長い場合、反射波の送信源となる超音波センサは第３超音波センサ２１ｃであると特定する。

【0175】

例えば、第３センサ間距離Ｌ３が第２センサ間距離Ｌ２よりも短くてもよい。この場合、第２閾値Ｔｘ２は、第２センサ間距離Ｌ２に基づいて設定される。推定部３４は、送受信時間Ｔが第２閾値Ｔｘ２よりも長い場合、反射波の送信源となる超音波センサは第２超音波センサ２１ｂであると特定する。

【0176】

○ 第３実施形態において、送受信時間Ｔの境界値Ｔｙの具体的な数値は、実験結果に応じて変更され得る値である。
○ 第３実施形態において、閾値Ｔｘの設定に用いられる境界値は、送受信時間Ｔの境界値Ｔｙに限定されない。

【0177】

例えば、往路距離Ｘが境界値Ｘｙ以下の場合、第１超音波センサ２１ａから送信された第１超音波Ｕｓ１は、障害物に当たっても第２超音波センサ２１ｂに向かって反射しないことが実験により分かっているものとする。また、往路距離Ｘが境界値Ｘｙ以下の場合、第２超音波センサ２１ｂから送信された第２超音波Ｕｓ２は、障害物に当たっても第１超音波センサ２１ａに向かって反射しないことが分かっているものとする。なお、復路距離Ｙは、往路距離Ｘの境界値Ｘｙとセンサ間距離Ｌから算出可能である。この場合、閾値Ｔｘは、往路距離Ｘの境界値Ｘｙに基づいて設定される。具体的には、往路距離Ｘの境界値Ｘｙと算出された復路距離Ｙとの和を往復距離Ｚの境界値Ｚｙとしたとき、閾値Ｔｘは、Ｚｙ／Ｖに設定される。つまり、閾値Ｔｘの設定に用いられる境界値は、往路距離Ｘの境界値Ｘｙであってもよい。

【0178】

○ 第３実施形態において、送受信時間Ｔや往路距離Ｘの境界値によって設定される閾値Ｔｘは、第１実施形態の閾値Ｔｘよりも小さい値になることもあり得る。つまり、第３実施形態の閾値Ｔｘは、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂのうちの一方の超音波センサから送信された超音波が他方の超音波センサに最短距離で到達するのに必要となる理論上の時間よりも短い時間に設定されることもある。

【0179】

○ フォークリフト１０は、自動で運転が行われるフォークリフトであってもよい。
○ 障害物検出装置２０は、乗用車、トーイングトラクタ等の産業車両、自律移動するロボット等、障害物の検出を要する移動体であれば、どのような移動体に搭載されていてもよい。

【符号の説明】

【0180】

２０…障害物検出装置、２１…超音波センサ群、２１ａ～２１ｄ…超音波センサとしての第１～第４超音波センサ、３１…送信指令部、３２…検出部、３３…判定部、３４…推定部、２１１…超音波センサ群としての第１超音波センサ群、２１２…超音波センサ群としての第２超音波センサ群、Ｌ…センサ間距離、Ｌ１…センサ間距離としての第１センサ間距離、Ｌ３…センサ間距離としての第３センサ間距離。

【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】