特許 7263952 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 7/524 20060101AFI20230418BHJP

   G01S 15/87 20060101ALI20230418BHJP

   G01S 15/931 20200101ALN20230418BHJP

【ＦＩ】

G01S7/524 R

G01S15/87

G01S15/931

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019128230

(22)【出願日】2019-07-10

(65)【公開番号】P2021014997

(43)【公開日】2021-02-12

【審査請求日】2021-10-15

(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】渡辺 慶人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１１５０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２９８２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９１１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０３５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－１５８５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１４６６１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第５２３９５１５（ＵＳ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２００９００２８７０（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００ － ７／６４

１３／００ － １７／９５

(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２以上の超音波センサによって構成された複数の超音波センサ群と、
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前記障害物の有無を検出する検出部と、
を備える障害物検出装置であって、
前記送信指令部は、
複数の前記超音波センサ群を切り替えながら、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサに超音波を同時に送信させることによって、全ての前記超音波センサから前記超音波センサ群毎に順に超音波を送信させる第１送信処理と、
前記第１送信処理により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ことで前記検出部が障害物ありと仮検出した場合には、複数の前記超音波センサのうち、前記第１送信処理による前記反射波の受信結果に基づき再送信センサとして設定された全ての超音波センサから超音波を同時に送信させる第２送信処理と、を行い、
前記検出部は、前記第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出し、
前記送信指令部は、前記第２送信処理における前記再送信センサとして設定された全ての超音波センサから超音波を同時に送信させる処理を前記第１送信処理よりも後に行うことを特徴とする障害物検出装置。

【請求項2】

前記送信指令部は、前記第１送信処理を連続して複数回行う請求項１に記載の障害物検出装置。

【請求項3】

前記第１送信処理により前記反射波を受信した超音波センサを受信センサとし、前記受信センサが前記反射波を受信する直前に超音波を送信した超音波センサ群を送信センサ群としたとき、
前記送信センサ群が超音波を送信してから前記受信センサが反射波を受信するまでに要する時間に基づいて算出された検出距離が、障害物の検出対象範囲に基づいて設定された判定距離以下である場合、前記送信指令部は前記第２送信処理を行うとともに前記検出部は障害物の有無を本検出し、
前記検出距離が前記判定距離よりも長い場合、前記検出部は障害物なしと本検出する請求項１又は請求項２に記載の障害物検出装置。

【請求項4】

前記送信指令部は、前記第２送信処理を複数回行うとともに、前記第２送信処理における前記再送信センサによる超音波の送信間隔を、前記第１送信処理における前記超音波センサ群による超音波の送信間隔と異ならせ、
前記検出部は、前記第１送信処理により送信された超音波の反射波の受信時刻と該反射波の受信前に行われた超音波の送信時刻との差である第１判定用時間と、前記第２送信処理により送信された超音波の反射波の受信時刻と該反射波の受信前に行われた超音波の送信時刻との差である第２判定用時間とを取得し、
前記第１判定用時間と前記第２判定用時間との差である判定値と閾値との比較結果に基づいて前記障害物が近距離障害物であるか遠距離障害物であるかを判定する請求項１又は請求項２に記載の障害物検出装置。

【請求項5】

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２以上の超音波センサによって構成されるとともに送信指令部によって超音波の送信が制御される複数の超音波センサ群による反射波の受信結果から、検出部が障害物の有無を検出する障害物検出方法であって、
前記送信指令部が、前記超音波センサ群を切り替えながら、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサに超音波を同時に送信させることによって、全ての前記超音波センサから前記超音波センサ群毎に順に超音波を送信させる第１送信処理を行う第１ステップと、
前記送信指令部が、前記第１送信処理により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ことで前記検出部が障害物ありと仮検出した場合には、複数の前記超音波センサのうち、前記第１送信処理による前記反射波の受信結果に基づき再送信センサとして設定された全ての超音波センサから超音波を同時に送信させる第２送信処理を行う第２ステップと、
前記検出部が、前記第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出する第３ステップと、
を有し、
前記第２ステップにおける前記再送信センサとして設定された全ての超音波センサから超音波を同時に送信させる処理は、前記第１送信処理よりも後に行われ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され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送信指令部と、超音波センサによる反射波の受信結果から障害物の有無を検出する検出部とを備える。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可能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、超音波センサの検出可能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。検出部は、超音波センサが反射波を受信した場合に障害物ありと検出する。

【0003】

特許文献１に開示されるように、障害物検出装置には、複数の超音波センサを備えるものがある。例えば、特許文献１に開示の障害物検出装置は、第１～第４超音波センサを備える。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する。つまり、障害物検出装置は、２つの超音波センサによって構成された超音波センサ群を２つ備える。送信指令部は、複数の超音波センサ群を切り替えながら、超音波センサ群を構成する２つの超音波センサに超音波を同時に送信させる。具体的には、送信指令部は、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超音波センサに同時に超音波を送信させた後、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超音波センサに同時に超音波を送信させる。この場合、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よりも障害物の有無を早期に検出できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【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】

【0005】

ところで、超音波センサが反射波を１回受信した時点で検出部が障害物ありと検出する場合、誤検出の可能性が高くなる。このため、送信指令部は、超音波センサによる超音波の送信を繰り返し、その間の反射波の受信回数が所定の回数以上になった場合に検出部が障害物ありと検出するのが好ましい。しかしながら、超音波センサによる超音波の送信を繰り返すことで、障害物の有無の検出に遅れが生じる。

【0006】

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、誤検出を抑制しつつ、障害物の有無を早期に検出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】

【0007】

上記課題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２以上の超音波センサによって構成された複数の超音波センサ群と、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前記障害物の有無を検出する検出部と、を備える障害物検出装置であって、前記送信指令部は、複数の前記超音波センサ群を切り替えながら、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサに超音波を同時に送信させる第１送信処理を行うとともに、前記第１送信処理により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ことで前記検出部が障害物ありと仮検出した場合には、複数の前記超音波センサのうち、前記第１送信処理による前記反射波の受信結果に基づき再送信センサとして設定された超音波センサに超音波を送信させる第２送信処理を行い、前記検出部は、前記第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出することを要旨とする。

【0008】

これによれば、検出部は、超音波センサによる反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出するため、超音波センサが反射波を１回受信した時点で障害物ありと検出する場合と比較して誤検出を抑制できる。

【0009】

また、検出部が障害物ありと仮検出した場合には、送信指令部は第２送信処理を行い、検出部は第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出する。送信指令部は、第１送信処理では、各超音波センサ群から順に超音波を送信させるのに対し、第２送信処理では、第１送信処理による反射波の受信結果に基づいて設定された再送信センサに超音波を送信させる。第２送信処理では、複数の超音波センサ群から順に超音波を送信しない分、第２送信処理に要する時間は第１送信処理に要する時間よりも短くなる。よって、検出部が障害物ありと仮検出した後も、送信指令部が第１送信処理を繰り返し行い、検出部が障害物の有無を本検出する場合と比較して、障害物の有無を本検出するまでに要する時間を短縮できる。よって、誤検出を抑制しつつ、障害物の有無を早期に検出できる。

【0010】

また、上記障害物検出装置について、前記送信指令部は、前記第１送信処理を連続して複数回行うのが好ましい。
これによれば、送信指令部が第１送信処理を１回行う場合と比較して、誤検出をより抑制できる。

【0011】

また、上記障害物検出装置について、前記第１送信処理により前記反射波を受信した超音波センサを受信センサとし、前記受信センサが前記反射波を受信する直前に超音波を送信した超音波センサ群を送信センサ群としたとき、前記送信センサ群が超音波を送信してから前記受信センサが反射波を受信するまでに要する時間に基づいて算出された検出距離が、障害物の検出対象範囲に基づいて設定された判定距離以下である場合、前記送信指令部は前記第２送信処理を行うとともに前記検出部は障害物の有無を本検出し、前記検出距離が前記判定距離よりも長い場合、前記検出部は障害物なしと本検出するのが好ましい。

【0012】

障害物検出装置には、検出対象範囲内にある障害物を検出することが求められる。このため、検出対象範囲が超音波センサによる障害物の検出可能範囲よりも小さい場合には、検出対象範囲外かつ検出可能範囲内にある障害物については検出不要である。しかしながら、超音波センサは、検出対象範囲内にある障害物によって反射した反射波だけでなく、検出対象範囲外かつ検出可能範囲内にある障害物によって反射した反射波も受信する。

【0013】

第１送信処理により送信された超音波が検出対象範囲外かつ検出可能範囲内の障害物に当たって反射した場合、検出距離は判定距離よりも長くなる。一方、第１送信処理により送信された超音波が検出対象範囲内の障害物に当たって反射した場合、検出距離は判定距離以下になる。このため、検出距離が判定距離よりも長い場合には、検出部は障害物なしと本検出する。よって、検出対象範囲内に障害物が無いことをより早期に検出できる。また、検出距離が判定距離以下の場合には、送信指令部は第２送信処理を行い、検出部は障害物の有無を本検出する。よって、検出対象範囲内について障害物の有無の誤検出を抑制できる。

【0014】

また、上記障害物検出装置について、前記送信指令部は、前記第２送信処理を複数回行うとともに、前記第２送信処理における前記再送信センサによる超音波の送信間隔を、前記第１送信処理における前記超音波センサ群による超音波の送信間隔と異ならせ、前記検出部は、前記第１送信処理により送信された超音波の反射波の受信時刻と該反射波の受信前に行われた超音波の送信時刻との差である第１判定用時間と、前記第２送信処理により送信された超音波の反射波の受信時刻と該反射波の受信前に行われた超音波の送信時刻との差である第２判定用時間とを取得し、前記第１判定用時間と前記第２判定用時間との差である判定値と閾値との比較結果に基づいて前記障害物が近距離障害物であるか遠距離障害物であるかを判定するのが好ましい。

【0015】

超音波センサが受信する反射波としては、反射波の受信直前に送信された超音波が近距離障害物によって反射したものである場合と、反射波の受信直前に送信された超音波よりも前に送信された超音波が遠距離障害物によって反射したものである場合とが考えられる。前者の場合、反射波を受信するタイミングは、反射波の受信直前に行われる超音波の送信のタイミングによって決まり、後者の場合、反射波を受信するタイミングは、反射波の受信直前の超音波の送信よりも前に行われる超音波の送信のタイミングによって決まる。このため、第１送信処理における超音波の送信間隔を第２送信処理における超音波の送信間隔と異ならせることで、第１判定用時間と第２判定用時間との差である判定値と閾値との比較結果は前者の場合と後者の場合とで異なる。よって、検出した障害物が近距離障害物であるか遠距離障害物であるかを判定できる。

【0016】

上記課題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２以上の超音波センサによって構成された複数の超音波センサ群について、前記超音波センサ群を切り替えながら、前記超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサに超音波を同時に送信させる第１送信処理を行うステップと、前記第１送信処理により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ことで障害物ありと仮検出した場合には、前記第１送信処理による前記反射波の受信結果に基づき複数の前記超音波センサから再送信センサを設定するステップと、前記再送信センサに超音波を送信させる第２送信処理を行うステップと、前記第２送信処理における反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出するステップと、を有することを要旨とする。

【0017】

これによれば、超音波センサによる反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出するため、超音波センサが反射波を１回受信した時点で障害物ありと検出する場合と比較して誤検出を抑制できる。

【0018】

また、障害物ありと仮検出した場合には、第２送信処理を行い、第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出する。第１送信処理では、各超音波センサ群から順に超音波を送信させるのに対し、第２送信処理では、第１送信処理による反射波の受信結果に基づいて設定された再送信センサに超音波を送信させる。第２送信処理では、複数の超音波センサ群から順に超音波を送信しない分、第２送信処理に要する時間は第１送信処理に要する時間よりも短くなる。よって、障害物ありと仮検出した後も、第１送信処理を繰り返し行い、障害物の有無を本検出する場合と比較して、障害物の有無を本検出するまでに要する時間を短縮できる。よって、誤検出を抑制しつつ、障害物の有無を早期に検出できる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、誤検出を抑制しつつ、障害物の有無を早期に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】（ａ）は障害物検出装置が搭載された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た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】（ａ），（ｂ）は障害物の検出範囲を示す概略図。

【図5】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6】（ａ）～（ｆ）は例１における超音波センサ及び障害物の配置を示す概略図。

【図7】例１における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図8】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9】第４実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。

【図10】（ａ）～（ｆ）は例４－１における超音波センサ及び障害物の配置を示す概略図。

【図11】例４－１における超音波の送受信タイミングを示す図。

【図12】（ａ）～（ｆ）は例４－２における超音波センサ及び障害物の配置を示す概略図。

【図13】例４－２における超音波の送受信タイミングを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

（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実施形態を説明する。
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、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。

【0022】

図２に示すように、フォークリフト１０は、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、メインコントローラ１７とを備える。

【0023】

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。

【0024】

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。
図３に示すように、障害物検出装置２０は、複数の超音波センサを備える。本実施形態の障害物検出装置２０は、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの６つの超音波センサを備える。各超音波センサ２１ａ～２１ｆ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。

【0025】

各超音波センサ２１ａ～２１ｆ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～２１ｆから超音波が送信される。各超音波センサ２１ａ～２１ｆ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～２１ｆ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。

【0026】

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～２１ｆ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～２１ｆ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。なお、第１実施形態では、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とは同一であることを前提とする。

【0027】

本実施形態の障害物検出装置２０は、フォークリフト１０の後方に存在する障害物を検出するために用いられる。また、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。

【0028】

図１（ｂ）に示すように、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆは、カウンタウェイト１３の後端面に対し、左右方向の左から右に向かって１列に並べて取り付けられている。第１超音波センサ２１ａは、カウンタウェイト１３の第２面１３ｂに取り付けられている。第２～第５超音波センサ２１ｂ～２１ｅ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６超音波センサ２１ｆ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。

【0029】

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、各超音波センサ２１ａ～２１ｆは、車体１１の後方に超音波を送信する。本実施形態では、各超音波センサ２１ａ～２１ｆが障害物を検出可能な範囲（以下、検出可能範囲Ａという）は、各超音波センサ２１ａ～２１ｆの後方５．１０ｍまでの範囲を想定して設定されている。つまり、各超音波センサ２１ａ～２１ｆから送信された超音波は、少なくとも５．１０ｍ先まで到達可能である。

【0030】

図３に示すように、第１超音波センサ２１ａ及び第４超音波センサ２１ｄは、第１超音波センサ群２１を構成している。第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅは、第２超音波センサ群２２を構成している。第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆは、第３超音波センサ群２３を構成している。よって、本実施形態の障害物検出装置２０は、２つの超音波センサから構成された超音波センサ群を３つ備える。

【0031】

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また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、汎用また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とは別体で形成されている。

【0032】

図３に示すように、制御ＥＣＵ３０は、各超音波センサ２１ａ～２１ｆと接続された送信指令部３１を備える。送信指令部３１は、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆ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、各超音波センサ２１ａ～２１ｆに送信信号を出力することで各超音波センサ２１ａ～２１ｆ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、繰り返し送信信号を出力する。各超音波センサ２１ａ～２１ｆは、送信指令部３１からの送信信号が入力される度に超音波を送信する。各超音波センサ２１ａ～２１ｆが超音波を送信するタイミングは、送信指令部３１が各超音波センサ２１ａ～２１ｆに送信信号を出力するタイミングと対応する。

【0033】

制御ＥＣＵ３０は、各超音波センサ２１ａ～２１ｆと接続された検出部３２を備える。検出部３２は、各超音波センサ２１ａ～２１ｆから受信信号が入力されることにより、各超音波センサ２１ａ～２１ｆが反射波を受信したことを認識する。検出部３２は、送信指令部３１と接続されている。

【0034】

送信指令部３１は、第１～第３超音波センサ群２１～２３を切り替えながら、超音波センサ群を構成する２つの超音波センサに超音波を同時に送信させる第１送信処理を行う。本実施形態では、送信指令部３１は、第１超音波センサ群２１→第２超音波センサ群２２→第３超音波センサ群２３の順に超音波センサ群を切り替える。つまり、送信指令部３１は、まず、第１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４超音波センサ２１ｄに同時に超音波を送信させる。送信指令部３１は、次に、第２超音波センサ群２２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅに同時に超音波を送信させる。送信指令部３１は、次に、第３超音波センサ群２３を構成する第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆに同時に超音波を送信させる。送信指令部３１は、後述する第１送信間隔Ｔａで第１～第３超音波センサ群２１～２３に超音波を送信させる。

【0035】

第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つの検出可能範囲Ａ内に障害物がある場合、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つは反射波を受信する。第１送信処理により送信された超音波の反射波を受信した超音波センサを受信センサとし、受信センサが反射波を受信する直前に超音波を送信した超音波センサ群を送信センサ群とする。

【0036】

第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を受信した場合、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があると仮検出する。また、検出部３２は、第１送信処理による反射波の受信結果に基づいて、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆから再送信センサを設定する。本実施形態では、検出部３２は、受信センサを再送信センサとして設定する。第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆが反射波を受信しなかった場合、検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いと本検出する。

【0037】

送信指令部３１は、再送信センサとして設定された超音波センサに超音波を送信させる第２送信処理を行う。複数の超音波センサが再送信センサとして設定されている場合、送信指令部３１は、再送信センサとして設定された全ての超音波センサに同時に超音波を送信させる。送信指令部３１は、後述する第２送信間隔Ｔｂで再送信センサに超音波を送信させる。本実施形態では、送信指令部３１は、第２送信処理を３回繰り返し行う。

【0038】

検出部３２は、第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出する。本実施形態では、検出部３２は、３回分の第２送信処理により再送信センサが反射波を受信した回数である受信回数Ｎを取得する。なお、複数の超音波センサが再送信センサとして設定されている場合、検出部３２は、各再送信センサについて、３回分の第２送信処理による反射波の受信回数Ｎを取得する。

【0039】

検出部３２は、反射波の受信回数Ｎと、予め設定された判定回数Ｎｈとを比較することにより、障害物の有無を本検出する。判定回数Ｎｈは、例えば２回に設定されている。受信回数Ｎが判定回数Ｎｈ以上の場合、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する。なお、複数の超音波センサが再送信センサとして設定されている場合、検出部３２は、複数の再送信センサのうちの少なくとも１つについて、受信回数Ｎが閾値Ｎｈ以上であれば、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する。受信回数Ｎが判定回数Ｎｈ未満の場合、検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いと本検出する。

【0040】

検出部３２は、検出結果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、検出部３２がフォークリフト１０の後方に障害物があると本検出した場合、走行動作をフォークリフト１０に行わせない。

【0041】

ところで、図４（ａ）に示すように、超音波センサから障害物Ｐまでの距離Ｘ［ｍ］は、超音波センサが超音波を送信してから該超音波の反射波が超音波センサによって受信されるまでに要する時間である送受信時間ｔ［ｓｅｃ］と、音速Ｖ［ｍ／ｓｅｃ］とから、Ｘ＝Ｖ×ｔ／２で表される。よって、超音波センサから障害物Ｐまでの距離Ｘ［ｍ］が長くなるほど送受信時間ｔ［ｓｅｃ］も長くなる。上述したように、本実施形態では、超音波センサの検出可能範囲Ａは、５．１０ｍに設定されている。このため、例えば、音速Ｖを３４０［ｍ／ｓｅｃ］とすると、超音波センサが超音波を送信してから約３０ｍｓ後までに反射波を受信しない場合、検出可能範囲Ａ内には障害物Ｐが存在しないことが分かる。

【0042】

本実施形態では、検出可能範囲Ａ内にある障害物を検出可能としつつ、障害物を早期に検出するために、第１送信間隔Ｔａは３０ｍｓに設定されている。このため、第１送信処理では、第１超音波センサ群２１が超音波を送信した時刻から３０ｍｓ後に第２超音波センサ群２２が超音波を送信し、第２超音波センサ群２２が超音波を送信した時刻から３０ｍｓ後に第３超音波センサ群２３が超音波を送信する。また、第２送信間隔Ｔｂも、第１送信間隔Ｔａと同様、３０ｍｓに設定されている。このため、第３超音波センサ群２３が超音波を送信した時刻から３０ｍｓ後に再送信センサは１回目の超音波の送信を行い、再送信センサが１回目の超音波の送信を行った時刻から３０ｍｓ後に再送信センサは２回目の超音波の送信を行う。さらに、再送信センサが２回目の超音波の送信を行った時刻から３０ｍｓ後に再送信センサは３回目の超音波の送信を行う。

【0043】

次に、第１実施形態の障害物検出方法について例１とともに説明する。
図６（ａ）～図６（ｆ）に示すように、例１では、第１超音波センサ２１ａの検出可能範囲Ａ内に障害物Ｐ１が存在し、第３超音波センサ２１ｃの検出可能範囲Ａ内に障害物Ｐ２が存在する。なお、フォークリフト１０及び障害物Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ移動しないものとする。また、図６（ａ）～図６（ｆ）では、障害物Ｐ１，Ｐ２の形状を簡略化して図示している。

【0044】

キースイッチ１６によりフォークリフト１０が起動状態にされると、障害物検出装置２０の運転が開始される。送信指令部３１は、第１送信処理を行う。
具体的には、図５に示すように、送信指令部３１は、第１送信処理の一部として、まず、第１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４超音波センサ２１ｄ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。

【0045】

図６（ａ）に示すように、例１では、第１超音波センサ２１ａの検出可能範囲Ａ内には障害物Ｐ１が存在するため、第１超音波Ｕｓ１は障害物Ｐ１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４超音波センサ２１ｄの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第４超音波Ｕｓ４は障害物に当たることなく減衰する。よって、図７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を受信する。第１超音波センサ２１ａは、受信センサであり、第１超音波センサ群２１は送信センサ群である。

【0046】

図５に示すように、送信指令部３１は、第１送信処理の一部として、次に、第２超音波センサ群２２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅに同時に超音波を送信させる（ステップＳ１２）。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５超音波センサ２１ｅから送信される超音波を第５超音波Ｕｓ５とする。

【0047】

図６（ｂ）に示すように、例１では、第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第２超音波Ｕｓ２及び第５超音波Ｕｓ５は障害物に当たることなく減衰する。よって、図７に示すように、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆは反射波を受信しない。

【0048】

図５に示すように、送信指令部３１は、第１送信処理の一部として、次に、第３超音波センサ群２３を構成する第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆに同時に超音波を送信させる（ステップＳ１３）。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とし、第６超音波センサ２１ｆから送信される超音波を第６超音波Ｕｓ６とする。

【0049】

図６（ｃ）に示すように、例１では、第３超音波センサ２１ｃの検出可能範囲Ａ内には障害物Ｐ２が存在するため、第３超音波Ｕｓ３は障害物Ｐ２に当たることにより第３超音波センサ２１ｃに向かって反射する。第６超音波センサ２１ｆの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第６超音波Ｕｓ６は障害物に当たることなく減衰する。よって、図７に示すように、第３超音波センサ２１ｃ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は受信センサであり、第３超音波センサ群２３は送信センサ群である。

【0050】

図５に示すように、第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆが反射波を受信しなかった場合（ステップＳ１４でＮＯ）、検出部３２は、障害物なしと本検出する（ステップＳ１５）。第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を受信した場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、検出部３２は、障害物ありと仮検出し（ステップＳ１６）、受信センサを再送信センサとして設定する（ステップＳ１７）。

【0051】

例１では、第１超音波センサ２１ａが反射波Ｕｒ１を受信し、第３超音波センサ２１ｃが反射波Ｕｒ３を受信したことから、検出部３２は、障害物ありと仮検出する。また、検出部３２は、第１超音波センサ２１ａ及び第３超音波センサ２１ｃを再送信センサに設定する。

【0052】

送信指令部３１は、再送信センサに超音波を送信させる第２送信処理を行う。送信指令部３１は、第２送信処理を３回繰り返し行う（ステップＳ１８～Ｓ２０）。
図６（ｄ）に示すように、送信指令部３１は、１回目の第２送信処理として、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１１を送信させるとともに、第３超音波センサ２１ｃに第３超音波Ｕｓ３１を送信させる。第１超音波Ｕｓ１１は、障害物Ｐ１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３超音波Ｕｓ３１は、障害物Ｐ２に当たることにより第３超音波センサ２１ｃに向かって反射する。図７に示すように、第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１１の反射波Ｕｒ１１を受信する。第３超音波センサ２１ｃは、第３超音波Ｕｓ３１の反射波Ｕｒ３１を受信する。

【0053】

図６（ｅ）に示すように、送信指令部３１は、２回目の第２送信処理として、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１２を送信させるとともに、第３超音波センサ２１ｃに第３超音波Ｕｓ３２を送信させる。第１超音波Ｕｓ１２は、障害物Ｐ１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３超音波Ｕｓ３２は、障害物Ｐ２に当たることにより第３超音波センサ２１ｃに向かって反射する。図７に示すように、第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１２の反射波Ｕｒ１２を受信する。第３超音波センサ２１ｃは、第３超音波Ｕｓ３２の反射波Ｕｒ３２を受信する。

【0054】

図６（ｆ）に示すように、送信指令部３１は、３回目の第２送信処理として、第１超音波センサ２１ａに第１超音波Ｕｓ１３を送信させるとともに、第３超音波センサ２１ｃに第３超音波Ｕｓ３３を送信させる。第１超音波Ｕｓ１３は、障害物Ｐ１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３超音波Ｕｓ３３は、障害物Ｐ２に当たることにより第３超音波センサ２１ｃに向かって反射する。図７に示すように、第１超音波センサ２１ａは、第１超音波Ｕｓ１３の反射波Ｕｒ１３を受信する。第３超音波センサ２１ｃは、第３超音波Ｕｓ３３の反射波Ｕｒ３３を受信する。

【0055】

図５に示すように、検出部３２は、３回分の第２送信処理による反射波の受信回数Ｎを取得する（ステップＳ２１）。例１では、検出部３２は、第１超音波センサ２１ａによる反射波の受信回数Ｎ１：３回と、第３超音波センサ２１ｃによる反射波の受信回数Ｎ３：３回とを取得する。

【0056】

検出部３２は、再送信センサによる反射波の受信回数Ｎが閾値Ｎｈ以上の場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する（ステップＳ２３）。検出部３２は、再送信センサによる反射波の受信回数Ｎが判定回数Ｎｈ以上でない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、すなわち再送信センサによる反射波の受信回数Ｎが判定回数Ｎｈ未満の場合、フォークリフト１０の後方における第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いと本検出する（ステップＳ２４）。

【0057】

例１では、第１超音波センサ２１ａによる反射波の受信回数Ｎ１：３回は、判定回数Ｎｈ：２回以上である（Ｎｈ≦Ｎ１）。また、第３超音波センサ２１ｃによる反射波の受信回数Ｎ３：３回は、判定回数Ｎｈ：２以上である（Ｎｈ≦Ｎ３）。よって、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する。

【0058】

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５に示すフローを繰り返し行う。
第１実施形態の作用について、比較例と比較しながら説明する。

【0059】

先に、比較例の障害物検出方法について説明する。
比較例では、送信指令部３１は、第１実施形態と同様、第１送信処理を行う。つまり、送信指令部３１は、第１送信間隔Ｔａで第１～第３超音波センサ群２１～２３から順に超音波を送信させる。第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を受信すると、検出部３２は障害物ありと仮検出する。検出部３２が障害物ありと仮検出すると、送信指令部３１は、第１送信処理を３回繰り返し行う。検出部３２は、障害物が仮検出された後の３回分の第１送信処理によって各超音波センサ２１ａ～２１ｆが反射波を受信した回数である受信回数Ｎ１～Ｎ６を取得する。検出部３２は、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つについて、反射波の受信回数Ｎ１～Ｎ６が判定回数Ｎｈ：２回以上の場合、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する。検出部３２は、各超音波センサ２１ａ～２１ｆについて、反射波の受信回数Ｎ１～Ｎ６が判定回数Ｎｈ：２回未満の場合、フォークリフト１０の後方における第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いと本検出する。

【0060】

このように、比較例では、検出部３２は、各超音波センサ２１ａ～２１ｆによる反射波の受信回数Ｎ１～Ｎ６に基づいて、障害物の有無を本検出する。また、第１実施形態においても、検出部３２は、再送信センサによる反射波の受信回数Ｎに基づいて障害物の有無を本検出する。このため、検出部３２が、最初の第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を１回受信した時点で、障害物ありと検出する場合と比較して誤検出が抑制される。

【0061】

ところで、送信指令部３１は、第１送信処理では、第１送信間隔Ｔａで第１～第３超音波センサ群２１～２３から順に超音波を送信させる。このため、１回の第１送信処理に要する時間は、第１送信間隔Ｔａ：３０ｍｓ×超音波センサ群の数：３から９０ｍｓになる。送信指令部３１は、第２送信処理では、第２送信間隔Ｔｂで再送信センサに超音波を送信させる。このため、１回の第２送信処理に要する時間は３０ｍｓである。つまり、第２送信処理に要する時間は、第１送信処理に要する時間よりも短い。

【0062】

比較例では、検出部３２が障害物ありと仮検出すると、送信指令部３１は第１送信処理を３回繰り返し行い、検出部３２は第１送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無の本検出を行う。このため、比較例では、検出部３２が障害物ありと仮検出してから障害物の有無を本検出するまでに要する時間は、第１送信処理×３回分の２７０ｍｓとなる。

【0063】

一方、第１実施形態では、検出部３２が障害物ありと仮検出すると、送信指令部３１は第２送信処理を３回繰り返し行い、検出部３２は第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無の本検出を行う。よって、本実施形態では、検出部３２が障害物ありと仮検出してから障害物の有無の本検出を行うまでに要する時間は、第２送信処理×３回分の９０ｍｓとなる。

【0064】

第１実施形態では、検出部３２が障害物ありと仮検出した場合、検出部３２は再送信センサを設定し、送信指令部３１は再送信センサに超音波を送信させる第２送信処理を行う。第２送信処理では、障害物の有無の本検出に必要な超音波センサから超音波を送信し、障害物の有無の本検出に不要な超音波センサからは超音波を送信しない。第２送信処理では、第１～第３超音波センサ群２１～２３から順に超音波を送信しない分、第２送信処理に要する時間は第１送信処理に要する時間よりも短い。その結果、第１実施形態では、誤検出を抑制しつつ、比較例よりも早期に障害物の有無を本検出できる。

【0065】

第１実施形態の効果について説明する。
（１）検出部３２は、超音波センサによる反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出するため、超音波センサが反射波を１回受信した時点で障害物ありと検出する場合と比較して誤検出を抑制できる。

【0066】

また、検出部３２が障害物ありと仮検出した場合には、送信指令部３１は第２送信処理を行い、検出部３２は第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出する。送信指令部３１は、第１送信処理では、各超音波センサ群２１～２３から順に超音波を送信させるのに対し、第２送信処理では、第１送信処理による反射波の受信結果に基づいて設定された再送信センサに超音波を送信させる。第２送信処理では、複数の超音波センサ群２１～２３から順に超音波を送信しない分、第２送信処理に要する時間は第１送信処理に要する時間よりも短くなる。よって、検出部３２が障害物ありと仮検出した後も、送信指令部３１が第１送信処理を繰り返し行い、検出部３２が障害物の有無を本検出する場合と比較して、障害物の有無を本検出するまでに要する時間を短縮できる。よって、誤検出を抑制しつつ、障害物の有無を早期に検出できる。

【0067】

（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。

【0068】

図４（ｂ）に示すように、障害物の検出が行われる状況によっては、検出可能範囲Ａよりも、障害物の検出が要求される範囲（以下、検出対象範囲Ｂ）の方が小さいことがある。第２実施形態では、検出対象範囲Ｂは、各超音波センサ２１ａ～２１ｆの後方３．４０ｍまでの範囲を想定して設定されている。

【0069】

検出対象範囲Ｂ内にある障害物を近距離障害物とし、検出対象範囲Ｂ外かつ検出可能範囲Ａ内にある障害物を遠距離障害物としたとき、有無の検出が要求されるのは近距離障害物であり、遠距離障害物の有無を検出する必要はない。しかしながら、各超音波センサ２１ａ～２１ｆは、検出対象範囲Ｂ内にある障害物によって反射した反射波だけでなく、検出対象範囲Ｂ外かつ検出可能範囲Ａ内にある障害物によって反射した反射波も受信する。このため、第１実施形態では、検出部３２は、第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を受信した場合、その反射波が近距離障害物によって反射したものであるか、遠距離障害物によって反射したものであるかに関わらず、障害物ありと仮検出する。

【0070】

第２実施形態では、検出部３２は、第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を受信すると、反射波の第１検出時間Ｔｘを測定する。ここで、第１検出時間Ｔｘとは、図７に示すように、送信センサ群が超音波を送信してから受信センサが反射波を受信するまでに要する時間である。言い換えると、第１検出時間Ｔｘとは、第１送信処理により受信センサが反射波を受信した時刻と該反射波の受信直前に行われた超音波の送信時刻との差である。なお、第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆが反射波を複数回受信した場合、検出部３２は、各回について反射波の第１検出時間Ｔｘを測定する。

【0071】

検出部３２は、測定した第１検出時間Ｔｘと音速Ｖとから検出距離Ｌ＝Ｖ×Ｔｘ／２を算出する。検出部３２は、算出した検出距離Ｌと判定距離Ｌｈとを比較する。判定距離Ｌｈは、検出対象範囲Ｂに基づいて設定された距離である。本実施形態では、判定距離Ｌｈは、検出対象範囲Ｂ：３．４０ｍに設定されている。障害物が近距離障害物である場合、検出距離Ｌは判定距離Ｌｈ以下になる。障害物が遠距離障害物である場合、検出距離Ｌは判定距離Ｌｈよりも長くなる。

【0072】

検出距離Ｌが判定距離Ｌｈ以下の場合、受信センサが受信した反射波は近距離障害物によって反射したものとして、送信指令部３１は第２送信処理を行い、検出部３２は障害物の有無の本検出を行う。検出距離Ｌが判定距離Ｌｈよりも長い場合、受信センサが受信した反射波は遠距離障害物によって反射したものとして、検出部３２は障害物なしと本検出する。この場合、送信指令部３１は第２送信処理を行わない。

【0073】

第２実施形態の障害物検出方法について、例２とともに説明する。
例２では、障害物Ｐ１は、第１超音波センサ２１ａから４．４２ｍ離れた位置に存在し、障害物Ｐ２は、第３超音波センサ２１ｃから１．０２ｍ離れた位置に存在するものとする。つまり、障害物Ｐ１は、第１超音波センサ２１ａの検出対象範囲Ｂ外かつ検出可能範囲Ａ内に存在する遠距離障害物であり、障害物Ｐ２は、第３超音波センサ２１ｃの検出対象範囲Ｂ内に存在する近距離障害物である。

【0074】

キースイッチ１６によりフォークリフト１０が起動状態にされると、障害物検出装置２０の運転が開始される。
図８に示すように、送信指令部３１は、第１送信処理を行う（ステップＳ３１～Ｓ３３）。具体的には、送信指令部３１は、まず、第１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４超音波センサ２１ｄに同時に超音波を送信させる（ステップＳ３１）。送信指令部３１は、次に、第２超音波センサ群２２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅに同時に超音波を送信させる（ステップＳ３２）。送信指令部３１は、次に、第３超音波センサ群２３を構成する第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆに同時に超音波を送信させる（ステップＳ３３）。

【0075】

例２では、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。反射波Ｕｒ１の送受信時間ｔ１は２６ｍｓとなる。また、第３超音波センサ２１ｃは、第３超音波Ｕｓ３の反射波Ｕｒ３を受信する。反射波Ｕｒ３の送受信時間ｔ３は６ｍｓとなる。

【0076】

第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を受信した場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、検出部３２は、反射波の第１検出時間Ｔｘを測定する。例２では、検出部３２は、図７に示すように、反射波Ｕｒ１の第１検出時間Ｔｘ１：２６ｍｓと、反射波Ｕｒ３の第１検出時間Ｔｘ２：６ｍｓとを測定する。なお、図７では、第１検出時間Ｔｘ１，Ｔｘ２が同じ場合を図示しており、例２における第１検出時間Ｔｘ１，Ｔｘ２とは対応していない。

【0077】

検出部３２は、測定した第１検出時間Ｔｘと音速Ｖとから検出距離Ｌを算出する（ステップＳ３６）。例２では、検出部３２は、反射波Ｕｒ１の第１検出時間Ｔｘ１と音速Ｖから検出距離Ｌ１：４．４２ｍを算出する。また、検出部３２は、反射波Ｕｒ３の第１検出時間Ｔｘ２と音速Ｖから検出距離Ｌ２：１．０２ｍを算出する。

【0078】

検出部３２は、算出した検出距離Ｌと判定距離Ｌｈとを比較する（ステップＳ３７）。検出距離Ｌが判定距離Ｌｈ：３．４０ｍ以下の場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、検出部３２は、障害物ありと仮検出する（ステップＳ３８）。一方、算出した検出距離Ｌが判定距離Ｌｈ：３．４０ｍ以下でない場合（ステップＳ３７でＮＯ）、すなわち検出距離Ｌが判定距離Ｌｈよりも長い場合、検出部３２は、障害物なしと本検出する（ステップＳ３９）。例２では、検出距離Ｌ１：４．４２ｍは判定距離Ｌｈ：３．４０ｍよりも長く、検出距離Ｌ２：１．０２ｍは判定距離Ｌｈ：３．４０ｍ以下である。よって、検出部３２は、障害物ありと仮検出する。

【0079】

検出部３２が障害物ありと仮検出した後のフローについては、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
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（１－１）に加えて、以下の効果を得ることができる。

【0080】

（２－１）障害物検出装置２０は、検出対象範囲Ｂ内にある近距離障害物の有無を検出できればよい。このため、検出対象範囲Ｂが各超音波センサ２１ａ～２１ｆによる障害物の検出可能範囲Ａよりも小さい場合には、検出対象範囲Ｂ外かつ検出可能範囲Ａ内にある遠距離障害物の有無は検出不要である。

【0081】

第１送信処理により送信された超音波が近距離障害物に当たって反射した場合、検出距離Ｌは判定距離Ｌｈ以下になる。一方、第１送信処理により送信された超音波が遠距離障害物に当たって反射した場合、検出距離Ｌは判定距離Ｌｈよりも長くなる。検出距離Ｌが判定距離Ｌｈ以下の場合、検出部３２は、障害物ありと仮検出する。この場合、送信指令部３１は第２送信処理を行い、検出部３２は、第２送信処理による反射波の受信回数に基づいて障害物の有無を本検出する。一方、検出距離Ｌが判定距離Ｌｈよりも長い場合、検出部３２は障害物なしと本検出する。この場合、送信指令部３１は第２送信処理を行わない。よって、検出対象範囲Ｂ内について障害物の有無の誤検出を抑制できるとともに、障害物の有無の検出をより早期に検出できる。

【0082】

（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、第１実施形態と異なる部分について説明し、第１実施形態と同じ部分について説明を省略する。

【0083】

第１超音波センサ２１ａの検出可能範囲Ａ内に障害物Ｐ１がある場合、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Ｐ１に当たって反射する。このとき、第１実施形態のように、第１超音波Ｕｓ１は第１超音波センサ２１ａに向かって反射することが多いが、障害物の形状や超音波センサの配置、障害物の検出が行われる環境によっては、第１超音波Ｕｓ１は、送信源である第１超音波センサ２１ａとは異なる超音波センサに向かって反射することもある。例えば、第１超音波Ｕｓ１は、送信源である第１超音波センサ２１ａに最も近い第２超音波センサ２１ｂに向かって反射することがある。なお、第２～第６超音波センサ２１ｂ～２１ｆから送信される第２～第６超音波Ｕｓ２～Ｕｓ６についても同様に、送信源である超音波センサとは異なる超音波センサに向かって反射することもある。つまり、第１実施形態では、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とは同一であることを前提としていたが、第３実施形態では、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とが異なることもある。

【0084】

第３実施形態では、受信センサが送信センサ群を構成する超音波センサである場合、検出部３２は、受信センサを再送信センサに設定する。一方、受信センサが送信センサ群を構成する超音波センサと異なる場合には、検出部３２は、送信センサ群を構成する超音波センサのうち、受信センサに最も近い超音波センサを再送信センサに設定する。

【0085】

第３実施形態の障害物検出方法について、例３とともに説明する。
送信指令部３１は、第１送信処理を行う。
図６（ａ）に示すように、送信指令部３１は、まず、第１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４超音波センサ２１ｄに同時に超音波を送信させる。例３では、図６（ａ）に二点鎖線で示すように、第１超音波Ｕｓ１は、障害物Ｐ１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。第４超音波Ｕｓ４は、障害物に当たることなく減衰する。よって、第２超音波センサ２１ｂは受信センサであり、第１超音波センサ群２１は送信センサ群である。

【0086】

図６（ｂ）に示すように、送信指令部３１は、次に、第２超音波センサ群２２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅに同時に超音波を送信させる。第２超音波Ｕｓ２及び第５超音波Ｕｓ５は、障害物に当たることなく減衰する。

【0087】

図６（ｃ）に示すように、送信指令部３１は、次に、第３超音波センサ群２３を構成する第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆに同時に超音波を送信させる。第３超音波Ｕｓ３は、障害物Ｐ２に当たることにより第３超音波センサ２１ｃに向かって反射する。第３超音波センサ２１ｃは、第３超音波Ｕｓ３の反射波Ｕｒ３を受信する。よって、第３超音波センサ２１ｃは受信センサであり、第３超音波センサ群２３は送信センサ群である。

【0088】

第２超音波センサ２１ｂ及び第３超音波センサ２１ｃが反射波を受信することにより、検出部３２は、障害物ありと仮検出し、再送信センサの設定を行う。例２では、受信センサである第２超音波センサ２１ｂは、送信センサ群である第１超音波センサ群２１を構成する超音波センサとは異なる。このため、検出部３２は、送信センサ群である第１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４超音波センサ２１ｄのうち、第２超音波センサ２１ｂに近い方の第１超音波センサ２１ａを再送信センサに設定する。また、受信センサである第３超音波センサ２１ｃは、送信センサ群である第３超音波センサ群２３を構成する超音波センサである。このため、検出部３２は、第３超音波センサ２１ｃを受信センサに設定する。

【0089】

なお、検出部３２が再送信センサを設定した後のフローについては、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
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（１－１）に加えて、以下の効果を得ることができる。

【0090】

（３－１）検出部３２は、受信センサが送信センサ群を構成する超音波センサである場合、受信センサを再送信センサに設定する。一方、検出部３２は、受信センサが送信センサ群を構成する超音波センサと異なる場合、送信センサ群を構成する超音波センサのうち、受信センサに最も近い超音波センサを再送信センサに設定する。よって、第１送信処理により送信された超音波が、送信源である超音波センサとは異なる超音波センサに向かって反射した場合であっても、誤検出を抑制しつつ、障害物の有無を早期に検出できる。

【0091】

（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。

【0092】

第２実施形態で説明したように、障害物の検出が行われる状況によっては、検出対象範囲Ｂが検出可能範囲Ａよりも小さいことがある。障害物が近距離障害物である場合、送受信時間ｔは最大２０ｍｓとなり、障害物が遠距離障害物である場合、送受信時間ｔは２０ｍｓよりも長く３０ｍｓ以下になる。第４実施形態では、近距離障害物を検出可能としつつ、障害物をより早期に検出するため、第１送信間隔Ｔａを２０ｍｓに設定している。つまり、第４実施形態の第１送信間隔Ｔａ：２０ｍｓは、第１実施形態の第１送信間隔Ｔａ：３０ｍｓよりも短く設定されている。

【0093】

送信指令部３１は、第１送信処理を行う。送信指令部３１は、第１送信処理では、第１送信間隔Ｔａ：２０ｍｓで第１～第３超音波センサ群２１～２３に超音波を送信させる。送信指令部３１は、第２送信処理を３回繰り返し行う。送信指令部３１は、１回目の第２送信処理では、第２送信間隔Ｔｂ１で再送信センサに超音波を送信させる。第２送信間隔Ｔｂ１は、第１送信間隔Ｔａと同じ２０ｍｓに設定されている。送信指令部３１は、２回目の第２送信処理では、第２送信間隔Ｔｂ２で再送信センサに超音波を送信させる。第２送信間隔Ｔｂ２は、第１送信間隔Ｔａよりも短い１８ｍｓに設定されている。送信指令部３１は、３回目の第２送信処理では、第２送信間隔Ｔｂ３で再送信センサに超音波を送信させる。第２送信間隔Ｔｂ３は、第１送信間隔Ｔａよりも長い２２ｍｓに設定されている。

【0094】

検出部３２は、再送信センサによる反射波の受信回数Ｎが判定回数Ｎｈ以上であることから、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出した場合、本検出した障害物の少なくとも１つが近距離障害物であるか遠距離障害物であるかを判定する。

【0095】

検出部３２は、第１送信処理により送信された超音波の反射波の受信時刻と該反射波の受信前に行われた超音波の送信時刻との差である第１判定用時間Ｔｐを取得する。また、検出部３２は、第２送信処理により送信された超音波の反射波の受信時刻と該反射波の受信前に行われた超音波の送信時刻との差である第２判定用時間Ｔｑを取得する。本実施形態では、第１送信処理における反射波の第１検出時間Ｔｘを第１判定用時間Ｔｐとし、第２送信処理における反射波の第２検出時間Ｔｙを第２判定用時間Ｔｑとしている。ここで、第２検出時間Ｔｙとは、再送信センサが超音波を送信してから超音波センサが該超音波の反射波を受信するまでに要する時間である。言い換えると、第２検出時間Ｔｙとは、第２送信処理により超音波センサが反射波を受信した時刻と該反射波の受信直前に行われた超音波の送信時刻との差である。

【0096】

検出部３２は、第１判定用時間Ｔｐと第２判定用時間Ｔｑとの差の絶対値である判定値ΔＴ＝｜Ｔｐ－Ｔｑ｜を算出し、算出した判定値ΔＴと閾値ΔＴｈとの比較結果から障害物が近距離障害物であるか遠距離障害物であるかを判定する。本実施形態では、閾値ΔＴｈは１ｍｓに設定されている。判定値ΔＴが閾値ΔＴｈ以下の場合、検出部３２は、障害物が遠距離障害物であると判定する。なお、判定値ΔＴが複数存在する場合、少なくとも１つが閾値ΔＴｈ以下であれば、障害物の少なくとも１つが近距離障害物であると判定する。検出部３２は、算出した判定値ΔＴが閾値ΔＴｈよりも大きい場合、障害物の少なくとも１つが遠距離障害物であると判定する。

【0097】

第４実施形態の障害物検出方法について、例４－１及び例４－２とともに説明する。
図１０（ａ）～図１０（ｆ）に示すように、例４－１では、障害物Ｐ４１は、第４超音波センサ２１ｄから４．４２ｍ離れた位置、かつ第５超音波センサ２１ｅから４．４２ｍ離れた位置に存在する。つまり、障害物Ｐ４１は、第４超音波センサ２１ｄの検出対象範囲Ｂ外かつ検出可能範囲Ａ内に存在するとともに、第５超音波センサ２１ｅの検出対象範囲Ｂ外かつ検出可能範囲Ａ内に存在する遠距離障害物である。

【0098】

図１２（ａ）～図１２（ｆ）に示すように、例４－２では、障害物Ｐ４２は、第５超音波センサ２１ｅから１．０２ｍ離れた位置に存在する。つまり、障害物Ｐ４２は、第５超音波センサ２１ｅの検出対象範囲Ｂ内に存在する近距離障害物である。

【0099】

キースイッチ１６によりフォークリフト１０が起動状態にされると、障害物検出装置２０の運転が開始される。
図９に示すように、送信指令部３１は、第１送信処理を行う（ステップＳ５１～Ｓ５３）。送信指令部３１は、まず、第１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４超音波センサ２１ｄに同時に超音波を送信させる（ステップＳ５１）。なお、説明の便宜上、第１超音波センサ群２１から超音波を送信する時刻を０ｍｓとする。

【0100】

図１０（ａ）に示すように、例４－１では、第１超音波センサ２１ａの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第１超音波Ｕｓ１は障害物に当たることなく減衰する。第４超音波センサ２１ｄの検出可能範囲Ａ内には障害物Ｐ４１があるため、第４超音波Ｕｓ４は障害物Ｐ４１に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第４超音波Ｕｓ４の反射波Ｕｒ４を受信する。図１１に示すように、反射波Ｕｒ４の送受信時間ｔ４は２６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ４を受信するのは、第１超音波センサ群２１が超音波を送信した時刻０ｍｓから２６ｍｓ後の時刻２６ｍｓである。

【0101】

図１２（ａ）に示すように、例４－２では、第１超音波センサ２１ａ及び第４超音波センサ２１ｄの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第１超音波Ｕｓ１及び第４超音波Ｕｓ４は障害物に当たることなく減衰する。よって、図１３に示すように、第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆは反射波を受信しない。

【0102】

図９に示すように、送信指令部３１は、次に、第１送信間隔Ｔａで第２超音波センサ群２２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅに同時に超音波を送信させる（ステップＳ５２）。図１１及び図１３に示すように、第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅは、第１超音波センサ群２１が超音波を送信した時刻０ｍｓから２０ｍｓ後の時刻２０ｍｓにおいて超音波を送信する。よって、例４－１では、第２超音波センサ群２２が超音波を送信した後で、第５超音波センサ２１ｅは第４超音波Ｕｓ４の反射波Ｕｒ４を受信する。

【0103】

図１０（ｂ）に示すように、例４－１では、第２超音波センサ２１ｂの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第２超音波Ｕｓ２は障害物に当たることなく減衰する。第５超音波センサ２１ｅの検出可能範囲Ａ内には障害物Ｐ４１があるため、第５超音波Ｕｓ５は障害物Ｐ４１に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５の反射波Ｕｒ５を受信する。図１１に示すように、反射波Ｕｒ５の送受信時間ｔ５は２６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５を受信するのは、第２超音波センサ群２２が超音波を送信した時刻２０ｍｓから２６ｍｓ後の時刻４６ｍｓである。

【0104】

図１２（ｂ）に示すように、例４－２では、第２超音波センサ２１ｂの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第２超音波Ｕｓ２は障害物に当たることなく減衰する。第５超音波センサ２１ｅの検出可能範囲Ａ内には障害物Ｐ４２があるため、第５超音波Ｕｓ５は障害物Ｐ４２に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５の反射波Ｕｒ５を受信する。図１３に示すように、反射波Ｕｒ５の送受信時間ｔ５は６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５を受信するのは、第２超音波センサ群２２が超音波を送信した時刻２０ｍｓから６ｍｓ後の時刻２６ｍｓである。

【0105】

図９に示すように、送信指令部３１は、次に第１送信間隔Ｔａで第３超音波センサ群２３を構成する第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆに同時に超音波を送信させる（ステップＳ５３）。図１１及び図１３に示すように、第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆは、第２超音波センサ群２２が超音波を送信した時刻２０ｍｓから２０ｍｓ後の時刻４０ｍｓにおいて超音波を送信する。よって、例４－１では、第３超音波センサ群２３が超音波を送信した後で、第５超音波センサ２１ｅは第５超音波Ｕｓ５の反射波Ｕｒ５を受信する。

【0106】

図１０（ｃ）及び図１２（ｃ）に示すように、例４－１及び例４－２では、第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いため、第３超音波Ｕｓ３及び第６超音波Ｕｓ６は障害物に当たることなく減衰する。

【0107】

図９に示すように、第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆが反射波を受信しなかった場合（ステップＳ５４でＮＯ）、検出部３２は、障害物なしと本検出する（ステップＳ５５）。第１送信処理により第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの少なくとも１つが反射波を受信した場合（ステップＳ５４でＹＥＳ）、検出部３２は、障害物ありと仮検出し（ステップＳ５６）、受信センサを再送信センサとして設定する（ステップＳ５７）。

【0108】

例４－１では、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ４，Ｕｒ５を受信したことから、検出部３２は、障害物ありと仮検出し、第５超音波センサ２１ｅを再送信センサに設定する。例４－２では、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５を受信したことから、検出部３２は、障害物ありと仮検出し、第５超音波センサ２１ｅを再送信センサに設定する。

【0109】

次に、送信指令部３１は、再送信センサに超音波を送信させる第２送信処理を行う。送信指令部３１は、第２送信処理を３回繰り返し行う（ステップＳ５８～Ｓ６０）。送信指令部３１は、１回目の第２送信処理では、第２送信間隔Ｔｂ１で再送信センサに超音波を送信させる（ステップＳ５８）。送信指令部３１は、２回目の第２送信処理では、第２送信間隔Ｔｂ２で再送信センサに超音波を送信させる（ステップＳ５９）。送信指令部３１は、３回目の第２送信処理では、第２送信間隔Ｔｂ３で再送信センサに超音波を送信させる（ステップＳ６０）。

【0110】

例４－１，４－２では、送信指令部３１は、１回目の第２送信処理として、第２送信間隔Ｔｂ１で第５超音波センサ２１ｅに第５超音波Ｕｓ５１を送信させる。図１１及び図１３に示すように、第５超音波センサ２１ｅは、第３超音波センサ群２３が超音波を送信した時刻４０ｍｓから２０ｍｓ後の時刻６０ｍｓにおいて第５超音波Ｕｓ５１を送信する。

【0111】

図１０（ｄ）に示すように、例４－１では、第５超音波Ｕｓ５１は、障害物Ｐ４１に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５１の反射波Ｕｒ５１を受信する。図１１に示すように、反射波Ｕｒ５１の送受信時間ｔ５１は２６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５１を受信するのは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５１を送信した時刻６０ｍｓから２６ｍｓ後の時刻８６ｍｓである。

【0112】

図１２（ｄ）に示すように、例４－２では、第５超音波Ｕｓ５１は、障害物Ｐ４２に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５１の反射波Ｕｒ５１を受信する。図１３に示すように、反射波Ｕｒ５１の送受信時間ｔ５１は６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５１を受信するのは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５１を送信した時刻６０ｍｓから６ｍｓ後の時刻６６ｍｓである。

【0113】

図９に示すように、例４－１，４－２では、送信指令部３１は、２回目の第２送信処理として、第２送信間隔Ｔｂ２で第５超音波センサ２１ｅに第５超音波Ｕｓ５２を送信させる。図１１及び図１３に示すように、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５１を送信した時刻６０ｍｓから１８ｍｓ後の時刻７８ｍｓにおいて第５超音波Ｕｓ５２を送信する。よって、例４－１において、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５２を送信した後で、第５超音波センサ２１ｅは反射波Ｕｒ５１を受信する。

【0114】

図１０（ｅ）に示すように、例４－１では、第５超音波Ｕｓ５２は、障害物Ｐ４１に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５２の反射波Ｕｒ５２を受信する。図１１に示すように、反射波Ｕｒ５２の送受信時間ｔ５２は２６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５２を受信するのは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５２を送信した時刻７８ｍｓから２６ｍｓ後の時刻１０４ｍｓである。

【0115】

図１２（ｅ）に示すように、例４－２では、第５超音波Ｕｓ５２は、障害物Ｐ４２に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５２の反射波Ｕｒ５２を受信する。図１３に示すように、反射波Ｕｒ５２の送受信時間ｔ５２は６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５２を受信するのは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５２を送信した時刻７８ｍｓから６ｍｓ後の時刻８４ｍｓである。

【0116】

例４－１，４－２では、送信指令部３１は、３回目の第２送信処理として、第２送信間隔Ｔｂ３で第５超音波センサ２１ｅに第５超音波Ｕｓ５３を送信させる。図１１及び図１３に示すように、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５２を送信した時刻７８ｍｓから２２ｍｓ後の時刻１００ｍｓにおいて第５超音波Ｕｓ５３を送信する。よって、例４－１では、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５３を送信した後で、第５超音波センサ２１ｅは反射波Ｕｒ５２を受信する。

【0117】

図１０（ｆ）に示すように、例４－１では、第５超音波Ｕｓ５３は、障害物Ｐ４１に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５３の反射波Ｕｒ５３を受信する。図１１に示すように、反射波Ｕｒ５３の送受信時間ｔ５３は２６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５３を受信するのは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５３を送信した時刻１００ｍｓから２６ｍｓ後の時刻１２６ｍｓである。

【0118】

図１２（ｆ）に示すように、例４－２では、第５超音波Ｕｓ５３は、障害物Ｐ４２に当たることにより第５超音波センサ２１ｅに向かって反射する。よって、第５超音波センサ２１ｅは、第５超音波Ｕｓ５３の反射波Ｕｒ５３を受信する。図１３に示すように、反射波Ｕｒ５３の送受信時間ｔ５３は６ｍｓであるため、第５超音波センサ２１ｅが反射波Ｕｒ５３を受信するのは、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｕｓ５３を送信した時刻１００ｍｓから６ｍｓ後の時刻１０６ｍｓである。

【0119】

図９に示すように、検出部３２は、再送信センサについて、３回分の第２送信処理による反射波の受信回数Ｎを取得する（ステップＳ６１）。例４－１では、検出部３２は、第５超音波センサ２１ｅによる反射波の受信回数Ｎ５：２回を取得する。例４－２では、検出部３２は、第５超音波センサ２１ｅによる反射波の受信回数Ｎ５：３回を取得する。

【0120】

検出部３２は、再送信センサによる反射波の受信回数Ｎが閾値Ｎｈ以上の場合（ステップＳ６２でＹＥＳ）、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する（ステップＳ６３）。検出部３２は、再送信センサによる反射波の受信回数Ｎが判定回数Ｎｈ以上でない場合（ステップＳ６２でＮＯ）、すなわち再送信センサによる反射波の受信回数Ｎが判定回数Ｎｈ未満の場合、フォークリフト１０の後方における第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆの検出可能範囲Ａ内には障害物が無いと本検出する（ステップＳ６４）。

【0121】

例４－１では、第５超音波センサ２１ｅによる反射波の受信回数Ｎ５：２回は、判定回数Ｎｈ：２回以上である（Ｎｈ≦Ｎ５）。よって、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する。例４－２では、第５超音波センサ２１ｅによる反射波の受信回数Ｎ５：３回は、判定回数Ｎｈ：２回以上である（Ｎｈ≦Ｎ５）。よって、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があると本検出する。

【0122】

検出部３２は、第１判定用時間Ｔｐ及び第２判定用時間Ｔｑを取得する（ステップＳ６５）。上述したように、本実施形態では、第１検出時間Ｔｘを第１判定用時間Ｔｐとし、第２検出時間Ｔｙを第２判定用時間Ｔｑとしている。よって、検出部３２は、第１検出時間Ｔｘ及び第２検出時間Ｔｙを測定することにより、第１判定用時間Ｔｐ及び第２判定用時間Ｔｑを取得する。

【0123】

例４－１では、検出部３２は、反射波Ｕｒ４の第１検出時間Ｔｘ１：６ｍｓと、反射波Ｕｒ５の第１検出時間Ｔｘ２：６ｍｓとを測定する。また、検出部３２は、反射波Ｕｒ５１の第２検出時間Ｔｙ１：８ｍｓと、反射波Ｕｒ５２の第２検出時間Ｔｙ２：４ｍｓとを測定する。

【0124】

例４－２では、検出部３２は、反射波Ｕｒ５の第１検出時間Ｔｘ１：６ｍｓを測定する。また、検出部３２は、反射波Ｕｒ５１の第２検出時間Ｔｙ１：６ｍｓと、反射波Ｕｒ５２の第２検出時間Ｔｙ２：６ｍｓと、反射波Ｕｒ５３の第２検出時間Ｔｙ３：６ｍｓとを測定する。

【0125】

検出部３２は、第１判定用時間Ｔｐと第２判定用時間Ｔｑとの差である判定値ΔＴ＝｜Ｔｐ－Ｔｑ｜を算出する（ステップＳ６６）。本実施形態では、検出部３２は、第１検出時間Ｔｘと第２検出時間Ｔｙとの差である判定値ΔＴ＝｜Ｔｘ－Ｔｙ｜を算出する。検出部３２は、算出した判定値ΔＴが閾値ΔＴｈ以下の場合（ステップＳ６７でＹＥＳ）、障害物が近距離障害物であると判定する（ステップＳ６８）。検出部３２は、判定値ΔＴが閾値ΔＴｈ以下でない場合（ステップＳ６７でＮＯ）、すなわち判定値ΔＴが閾値ΔＴｈよりも大きい場合、障害物が遠距離障害物であると判定する（ステップＳ６９）。

【0126】

例４－１では、第１検出時間Ｔｘ１，Ｔｘ２は同じ長さである。このため、検出部３２は、判定値ΔＴ１＝｜Ｔｘ１－Ｔｙ１｜と、判定値ΔＴ２＝｜Ｔｘ１－Ｔｙ２｜とを算出する。判定値ΔＴ１，ΔＴ２はそれぞれ、２ｍｓとなる。判定値ΔＴ１，ΔＴ２それぞれが閾値ΔＴｈよりも大きいことから、検出部３２は、障害物が遠距離障害物であると判定する。

【0127】

例４－２では、検出部３２は、判定値ΔＴ１＝｜Ｔｘ１－Ｔｙ１｜と、判定値ΔＴ２＝｜Ｔｘ１－Ｔｙ２｜と、判定値ΔＴ３＝｜Ｔｘ１－Ｔｙ３｜とを算出する。判定値ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３はそれぞれ０ｍｓとなる。判定値ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３それぞれが閾値ΔＴｈ以下であることから、検出部３２は、障害物が近距離障害物であると判定する。

【0128】

第４実施形態の作用について説明する。
第５超音波センサ２１ｅが受信する反射波としては、例４－１のように反射波の受信直前に送信された超音波よりも前に送信された超音波が遠距離障害物によって反射したものである場合と、例４－２のように反射波の受信直前に送信された超音波が近距離障害物によって反射したものである場合とが考えられる。

【0129】

例４－１の場合、受信センサが反射波を受信するタイミングは、反射波の受信よりも２回前に行われる超音波の送信のタイミングによって決まる。このため、２回目の第２送信処理における第２送信間隔Ｔｂ２を第１送信間隔Ｔａと異ならせると、第１検出時間Ｔｘ１と第２検出時間Ｔｙ１とは異なる。よって、判定値ΔＴ１は閾値ΔＴｈよりも大きくなる。また、３回目の第２送信処理における第２送信間隔Ｔｂ３を第１送信間隔Ｔａと異ならせると、第１検出時間Ｔｘ１と第２検出時間Ｔｙ２とは異なる。よって、判定値ΔＴ２は閾値ΔＴｈよりも大きくなる。

【0130】

例４－２の場合、受信センサが反射波を受信するタイミングは、反射波の受信直前に行われる超音波の送信のタイミングによって決まる。このため、２回目の第２送信処理における第２送信間隔Ｔｂ２を第１送信間隔Ｔａと異ならせたとしても、第１検出時間Ｔｘ１と第２検出時間Ｔｙ１とはほぼ同じになる。よって、判定値ΔＴ１は閾値ΔＴｈ以下となる。また、３回目の第２送信処理における第２送信間隔Ｔｂ３を第１送信間隔Ｔａと異ならせたとしても、第１検出時間Ｔｘ１と第２検出時間Ｔｙ２とはほぼ同じになる。よって、判定値ΔＴ２は閾値ΔＴｈ以下となる。

【0131】

以上のことから、判定値ΔＴと閾値ΔＴｈとの比較結果により、検出した障害物が近距離障害物であるか近距離障害物であるかを判定できる。
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（１－１）に加えて、以下の効果を得ることができる。

【0132】

（４－１）各超音波センサ２１ａ～２１ｆが受信する反射波としては、反射波の受信直前に送信された超音波が近距離障害物によって反射したものである場合と、反射波の受信直前に送信された超音波よりも前に送信された超音波が遠距離障害物によって反射したものである場合とが考えられる。前者の場合、反射波を受信するタイミングは、反射波の受信直前に行われる超音波の送信のタイミングによって決まり、後者の場合、反射波を受信するタイミングは、反射波の受信直前の超音波の送信よりも前に行われる超音波の送信のタイミングによって決まる。このため、第１送信間隔Ｔａを第２送信間隔Ｔｂと異ならせることで、第１判定用時間Ｔｐと第２判定用時間Ｔｑとの差である判定値ΔＴと閾値ΔＴｈとの比較結果は、前者の場合と後者の場合とで異なる。よって、検出した障害物が近距離障害物であるか遠距離障害物であるかを判定できる。

【0133】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本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。
○ 障害物検出装置２０が備える超音波センサ群の数は、３に限定されず、２以上であれば適宜変更してよい。

【0134】

○ 超音波センサ群を構成する超音波センサの数は、２に限定されず、３以上でもよい。また、超音波センサ群を構成する超音波センサの数は、超音波センサ群毎に異なっていてもよい。

【0135】

○ 第１送信処理において、送信指令部３１が第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃを切り替える順番は、第１超音波センサ２１ａ→第２超音波センサ２１ｂ→第３超音波センサ２１ｃに限定されず、適宜変更してよい。

【0136】

○ 送信指令部３１が第１送信処理を行う回数は１回に限定されない。送信指令部３１は、第１送信処理を連続して複数回行ってもよい。この場合、送信指令部３１が第１送信処理を１回行う場合と比較して、誤検出をより抑制できる。第１送信処理を行う回数は、例えば、障害物の仮検出に求められる精度や時間を考慮して設定される。

【0137】

○ 送信指令部３１が第２送信処理を繰り返し行う回数は３回に限定されない。送信指令部３１は、第２送信処理を１回だけ行ってもよいし、２回繰り返して行ってもよいし、４回以上繰り返して行ってもよい。第２送信処理を行う回数は、例えば、障害物の有無の本検出に求められる精度や時間を考慮して設定される。

【0138】

○ 検出部３２は、第１送信処理による反射波の受信回数と第２送信処理による反射波の受信回数との合計Ｎｓを取得するとともに、受信回数の合計Ｎｓと判定回数Ｎｈとの比較結果に基づいて障害物の有無を本検出してもよい。

【0139】

○ 第４実施形態において、第１判定用時間Ｔｐ及び第２判定用時間Ｔｑの定義を変更してもよい。例えば、第１送信間隔Ｔａと第１検出時間Ｔｘとの和であるＴａ＋Ｔｘを第１判定用時間Ｔｐとし、第２送信間隔Ｔｂと第２検出時間Ｔｙとの和であるＴｂ＋Ｔｙを第２判定用時間Ｔｑとしてもよい。この場合、検出部３２は、判定値ΔＴが閾値ΔＴｈ以下の場合に（ステップＳ６７でＹＥＳ）、障害物を遠距離障害物と判定し（ステップＳ６９）、判定値ΔＴが閾値ΔＴｈ以下でない場合に（ステップＳ６７でＮＯ）、障害物を近距離障害物と判定する（ステップＳ６８）。

【0140】

○ 第４実施形態では、複数の判定値ΔＴのうちの少なくとも１つが閾値ΔＴｈ以下であれば、近距離障害物であると判定するとしたが、判定条件は適宜変更してよい。例えば、複数の判定値ΔＴのうちの過半数が閾値ΔＴｈ以下であるときに、検出部３２は、障害物が近距離障害物であると判定するようにしてもよい。

【0141】

○ 第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆは、カウンタウェイト１３に形成された穴に超音波センサを挿入す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ピラーやサイドフレーム、カウンタウェイト１３等にネジ留めによって取り付けられていてもよい。

【0142】

○ カウンタウェイト１３の後端面の第１～第３面１３ａ～１３ｃの全てに超音波センサが取り付けられていなくてもよい。例えば、第１面１３ａのみに超音波センサが取り付けられていてもよい。

【0143】

○ 第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆが並べられる方向は左右方向に限定されない。第１～第６超音波センサ２１ａ～２１ｆは、例えば、上下方向に並べられていてもよい。

【0144】

○ 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。

【0145】

○ 各超音波センサ２１ａ～２１ｆ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。この場合、各超音波センサ２１ａ～２１ｆは、超音波を送信している間も反射波を受信できる。

【0146】

○ 検出可能範囲Ａの具体的な数値は、例えば、障害物検出装置２０が搭載される移動体や、検出する障害物に応じて適宜変更してよい。
○ 検出対象範囲Ｂの具体的な数値は、例えば、各超音波センサ２１ａ～２１ｆの仕様によって異なる。

【0147】

○ 音速Ｖは、例えば、障害物の検出が行われる環境の温度や媒質によって補正されてもよい。
○ 判定回数Ｎｈの具体的な数値は、例えば、障害物の有無の本検出に求められる精度に応じて適宜変更してもよい。

【0148】

○ 判定距離Ｌｈは、例えば、超音波の送受信時刻の誤差等を考慮して、検出対象範囲Ｂ：３．４０ｍよりも長く設定されていてもよい。
○ 閾値ΔＴｈは、例えば、遠距離障害物と近距離障害物との判定に求められる精度に応じて適宜変更してもよい。

【0149】

○ 第１～第３実施形態において、第１送信間隔Ｔａ及び第２送信間隔Ｔｂの具体的な数値は、例えば、障害物の検出状況に応じて適宜変更してよい。
○ 第４実施形態において、第２送信間隔Ｔｂ１～Ｔｂ３の具体的な数値は、適宜変更してよい。ただし、第２送信間隔Ｔｂ２，Ｔｂ３は、第１送信間隔Ｔａと異なり、かつ第１送信間隔Ｔａと第１検出時間Ｔｘとの和Ｔａ＋Ｔｘと異なるものとする。

【0150】

○ 制御ＥＣＵ３０は、メインコントローラ１７と一体でもよい。
○ 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。

【0151】

○ 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】

【0152】

２０…障害物検出装置、２１ａ～２１ｆ…超音波センサとしての第１～第６超音波センサ、２１～２３…超音波センサ群としての第１～第３超音波センサ群、３１…送信指令部、３２…検出部。

【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】