JP2021139692A - Obstacle detector for moving body - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、移動体の障害物検出装置に関する。 The present invention relates to an obstacle detection device for a moving body.
移動体の障害物検出装置の従来技術として、例えば、特許文献1に開示された物体検知装置が知られている。特許文献1に開示された物体検知装置は、探査波を送信し探査波の反射波を物体の検知情報として受信する複数の物体検知センサを備える移動体に適用され、移動体の周囲に存在する物体を検知する。物体検知装置は、第1検知手段と、第2検知手段と、位置算出手段と、備える。第1検知手段は複数の物体検知センサのうち探査波を送信したセンサと同一のセンサが受信した反射波である直接波により物体を検知する。第2検知手段は、複数の物体検知センサのうち探査波を送信したセンサとは異なるセンサが受信した反射波である間接波により物体を検知する。位置算出手段は、第1検知手段および第2検知手段の検知結果に基づいて、三角測量の原理により物体の位置情報を算出する。
As a prior art of an obstacle detection device for a moving body, for example, an object detection device disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示された物体検知装置は、第1検知手段の物体検知センサの検知範囲と、第2検知手段の物体検知センサの検知範囲と、を重畳させる必要があり、検知範囲の数に応じて物体検知センサの数が多くなるという問題がある。
However, in the object detection device disclosed in
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、可能な限り少ないセンサによって障害物の有無を推定可能とする移動体の障害物検出装置の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a moving obstacle detection device capable of estimating the presence or absence of an obstacle with as few sensors as possible.
上記の課題を解決するために、本発明は、移動体に搭載され、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、を備えた移動体の障害物検出装置において、前記超音波センサは、第1方向を指向方向とする第1超音波センサと、前記第1方向と異なる第2方向を指向方向とする第2超音波センサと、からなり、前記第1超音波センサが単体で障害物を検出可能とする第1検出範囲は、前記第2超音波センサにより前記第1超音波センサの反射波を受信可能とする第1受信可能域と、前記第2超音波センサにより前記第1超音波センサの反射波を受信不能な第1受信不能域と、を含み、前記第2超音波センサが単体で障害物を検出可能とする第2検出範囲は、前記第1超音波センサにより前記第2超音波センサの反射波を受信可能な第2受信可能域と、前記第1超音波センサにより前記第2超音波センサの反射波を受信不能な第2受信不能域と、を含み、前記検出部は、前記第1超音波センサおよび前記第2超音波センサの反射波の受信結果に基づいて障害物を検出し、前記第1超音波センサの反射波の受信を認識し、前記第1超音波センサが前記第1超音波センサの反射波を受信しないとき、第1受信不能域に障害物がないと判定し、前記第2超音波センサの反射波の受信を認識し、前記第2超音波センサが前記第2超音波センサの反射波を受信しないとき、第2受信不能域に障害物がないと判定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention comprises a plurality of ultrasonic sensors mounted on a moving body and having a transmitting function for transmitting ultrasonic waves and a receiving function for receiving reflected waves reflected by obstacles. In an obstacle detection device for a moving body, which comprises a transmission command unit that controls transmission of ultrasonic waves by the plurality of the ultrasonic sensors and a detection unit that detects an obstacle from the reception result of reflected waves by the ultrasonic sensors. The ultrasonic sensor comprises a first ultrasonic sensor having a first direction as a directing direction and a second ultrasonic sensor having a second direction different from the first direction as a directing direction. The first detection range in which the ultrasonic sensor can detect an obstacle by itself is the first receivable range in which the reflected wave of the first ultrasonic sensor can be received by the second ultrasonic sensor and the second super-ultrasonic range. The second detection range, which includes the first unreceivable region in which the reflected wave of the first ultrasonic sensor cannot be received by the ultrasonic sensor, and enables the second ultrasonic sensor to detect an obstacle by itself, is the first. 1 The second receivable area where the reflected wave of the second ultrasonic sensor can be received by the ultrasonic sensor, and the second unreceivable area where the reflected wave of the second ultrasonic sensor cannot be received by the first ultrasonic sensor. The detection unit detects obstacles based on the reception results of the reflected waves of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, and receives the reflected waves of the first ultrasonic sensor. When the first ultrasonic sensor does not receive the reflected wave of the first ultrasonic sensor, it is determined that there is no obstacle in the first unreceivable area, and the reflected wave of the second ultrasonic sensor is received. It is characterized in that when the second ultrasonic sensor does not receive the reflected wave of the second ultrasonic sensor, it determines that there is no obstacle in the second unreceivable region.
本発明では、検出部が第1超音波センサおよび第2超音波センサの反射波の受信結果に基づいて障害物を検出し、第1超音波センサの反射波の受信を認識し、第1超音波センサが第1超音波センサの反射波を受信しないとき、第1受信不能域に障害物がないと判定する。また、検出部は、第2超音波センサの反射波の受信を認識し、第2超音波センサが第2超音波センサの反射波を受信しないとき、第2受信不能域に障害物がないと判定する。つまり、第1超音波センサおよび第2超音波センサの反射波の受信結果に基づき、第1検出範囲および第2検出範囲において障害物がない領域を少ない超音波センサで判定することができる。 In the present invention, the detection unit detects an obstacle based on the reception result of the reflected wave of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, recognizes the reception of the reflected wave of the first ultrasonic sensor, and recognizes the reception of the reflected wave of the first ultrasonic sensor. When the ultrasonic sensor does not receive the reflected wave of the first ultrasonic sensor, it is determined that there is no obstacle in the first unreceivable area. Further, the detection unit recognizes the reception of the reflected wave of the second ultrasonic sensor, and when the second ultrasonic sensor does not receive the reflected wave of the second ultrasonic sensor, there is no obstacle in the second unreceivable area. judge. That is, based on the reception results of the reflected waves of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, it is possible to determine a region without obstacles in the first detection range and the second detection range with a small number of ultrasonic sensors.
また、上記の移動体の障害物検出装置において、前記検出部は、前記第2超音波センサが前記第1超音波センサの反射波を受信するとき、前記第1受信可能域に障害物があると判定し、前記第1超音波センサが前記第2超音波センサの反射波を受信するとき、前記第2受信可能域に障害物があると判定する構成としてもよい。
この場合、第2超音波センサが第1超音波センサの反射波を受信するとき、第1受信可能域に障害物があると判定でき、また、第1超音波センサが前記第2超音波センサの反射波を受信するとき、第2受信可能域に障害物があると判定する。したがって、第1超音波センサおよび第2超音波センサの反射波の受信結果に基づき、第1検出範囲および第2検出範囲において障害物がある領域を少ない超音波センサで判定することができる。
Further, in the above-mentioned moving object obstacle detection device, when the second ultrasonic sensor receives the reflected wave of the first ultrasonic sensor, the detection unit has an obstacle in the first receivable area. When the first ultrasonic sensor receives the reflected wave of the second ultrasonic sensor, it may be determined that there is an obstacle in the second receivable area.
In this case, when the second ultrasonic sensor receives the reflected wave of the first ultrasonic sensor, it can be determined that there is an obstacle in the first receivable area, and the first ultrasonic sensor is the second ultrasonic sensor. When receiving the reflected wave of, it is determined that there is an obstacle in the second receivable area. Therefore, based on the reception results of the reflected waves of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, it is possible to determine an area with an obstacle in the first detection range and the second detection range with a small number of ultrasonic sensors.
また、上記の移動体の障害物検出装置において、前記第1受信不能域を形成する第1遮蔽体と、前記第2受信不能域を形成する第2遮蔽体と、を設けた構成としてもよい。
この場合、第1遮蔽体が設けられることにより、第1検出範囲に第1受信可能域および第1受信不能域を確実に形成することができる。また、第2遮蔽体が設けられることにより、第2検出範囲に第2受信可能域および第2受信不能域を確実に形成することができる。
Further, in the obstacle detection device for the mobile body, the first shield forming the first unreceivable area and the second shield forming the second unreceivable area may be provided. ..
In this case, by providing the first shield, the first receivable area and the first unreceivable area can be reliably formed in the first detection range. Further, by providing the second shield, it is possible to surely form the second receivable area and the second unreceivable area in the second detection range.
また、上記の移動体の障害物検出装置において、前記第1超音波センサおよび前記第2超音波センサを一体化する一体化部材を設けた構成としてもよい。
この場合、一体化部材によって第1超音波センサおよび第2超音波センサを一体化することができる。その結果、第1超音波センサおよび第2超音波センサが一体化されていない場合と比較すると、第1超音波センサおよび第2超音波センサの移動体への取り付け作業が容易となる。
Further, the obstacle detection device for a moving body may be configured to be provided with an integrated member that integrates the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor.
In this case, the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor can be integrated by the integrated member. As a result, as compared with the case where the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor are not integrated, the work of attaching the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor to the moving body becomes easier.
また、上記の移動体の障害物検出装置において、前記第1方向は、前記移動体の移動方向であり、前記第2方向は、前記移動方向と不一致の方向であり、前記移動体の走行を制御する制御部を備え、前記検出部は、前記第1超音波センサが前記第1超音波センサの反射波を受信したとき、前記第1受信不能域に障害物があると推定し、前記制御部は、前記移動体が前記第1方向へ移動するとき警告する制御を行う構成としてもよい。
この場合、第1超音波センサが第1超音波センサの反射波を受信したとき、検出部が第1受信不能域に障害物があると推定し、制御部は移動中の移動体を制動又は停止する制御を行う。その結果、移動体が制動又は停止されるので、移動体は第1受信不能域の障害物と干渉することはない。
Further, in the above-mentioned obstacle detection device for a moving body, the first direction is the moving direction of the moving body, the second direction is a direction that does not match the moving direction, and the moving body travels. A control unit for controlling is provided, and when the first ultrasonic sensor receives a reflected wave of the first ultrasonic sensor, the detection unit estimates that there is an obstacle in the first unreceivable area, and controls the control. The unit may be configured to perform control to warn when the moving body moves in the first direction.
In this case, when the first ultrasonic sensor receives the reflected wave of the first ultrasonic sensor, the detection unit estimates that there is an obstacle in the first unreceivable area, and the control unit brakes or brakes the moving moving body. Control to stop. As a result, the moving body is braked or stopped so that the moving body does not interfere with obstacles in the first unreceivable area.
本発明によれば、可能な限り少ないセンサによって障害物の有無を推定可能とする移動体の障害物検出装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an obstacle detection device for a moving body that can estimate the presence or absence of an obstacle with as few sensors as possible.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る移動体の障害物検出装置について図面を参照して説明する。本実施形態の移動体は、産業車両であるフォークリフトであり、より具体的には、カウンタ式のバッテリフォークリフトである。したがって、本実施形態ではフォークリフトの障害物検出装置(以下、単に「障害物検出装置」と表記する)について説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, the moving object obstacle detection device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. The moving body of the present embodiment is a forklift that is an industrial vehicle, and more specifically, a counter-type battery forklift. Therefore, in the present embodiment, the obstacle detection device of the forklift (hereinafter, simply referred to as “obstacle detection device”) will be described.
図1に示すように、バッテリフォークリフト(以下、単に「フォークリフト」と表記する。)10は、車体11の前部に荷役装置12を備えている。車体11の中央付近には運転席13が設けられている。車体11の前部には前輪としての駆動輪14が設けられ、車体11の後部には後輪としての操舵輪15が設けられている。車体11の後部にはカウンタウエイト16が備えられている。カウンタウエイト16は車両重量の調整と車体11における重量バランスを図るためのものである。
As shown in FIG. 1, the battery forklift (hereinafter, simply referred to as “forklift”) 10 is provided with a
車体11には、運転席13の上部を覆うヘッドガード17が設けられている。ヘッドガード17は、左右一対のフロントピラー18と左右一対のリヤピラー19により支持されている。左右一対のフロントピラー18は、車体11の前部に立設されている。図2に示すように、左右一対のリヤピラー19は、車体11の後部に立設されている。
The
図3に示すように、フォークリフト10は、メインコントローラ20と、荷役装置12
を動作させる荷役機構21と、フォークリフト10を走行させる駆動機構22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23と、を備える。さらに、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24が搭載されている。
As shown in FIG. 3, the
It is provided with a
メインコントローラ20は、制御部に相当し、演算部(CPU)25および記憶部(メモリ)26を備える。記憶部26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。演算部25は、メインコントローラ20に入力された情報や、記憶部26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20は、キースイッチ23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22や荷役機構21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20は、キースイッチ23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。
The
図3に示すように、障害物検出装置24は、超音波センサユニット27と、制御ECU28と、を備える。図3に示すように、本実施形態の超音波センサユニット27は、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30の2つの超音波センサを有している。つまり、超音波センサユニット27は、複数の超音波センサからなる。
As shown in FIG. 3, the
第1超音波センサ29および第2超音波センサ30は圧電振動子(図示せず)を備えている。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。圧電振動子に送信信号が入力されると、圧電振動子は振動する。圧電振動子が振動することにより、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30から超音波が送信される。第1超音波センサ29から送信される超音波の周波数と、第2超音波センサ30から送信される超音波の周波数は同一である。
The first
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、受信信号を出力する。つまり、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30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、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30が超音波を送信している間、反射波を受信できない。また、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30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。したがって、超音波を送信した第1超音波センサ29および第2超音波センサ30と送信された超音波の反射波を受信する第1超音波センサ29および第2超音波センサ30とが同一の場合もあれば異なる場合もある。
When there is an obstacle ahead of the ultrasonic wave transmission direction, the transmitted ultrasonic wave hits the obstacle and is reflected to become a reflected wave. The piezoelectric vibrator vibrates when it receives a reflected wave and outputs a received signal. That is, the first
本実施形態では、図2に示すように、超音波センサユニット27は左右一対のリヤピラー19にそれぞれ取り付けられている。左の超音波センサユニット27(27L)と右の超音波センサユニット27(27R)は互いに左右対称の形状である。超音波センサユニット27については、左の超音波センサユニット27(27L)について説明し、右の超音波センサユニット27(27R)については、左の超音波センサユニット27(27L)の説明を援用して説明を省略する。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
図4(a)に示すように、超音波センサユニット27は、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30を支持する箱状の支持部材31を有する。第1超音波センサ29および第2超音波センサ30は支持部材31によって支持されることにより一体化されている。つまり、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30は、超音波センサユニット27として一体化されている。支持部材31は一体化部材に相当する。
As shown in FIG. 4A, the
図4(b)に示すように、超音波センサユニット27が有する支持部材31は、第1側面部32と、第2側面部33と、第3側面部34と、第4側面部35と、平面部36と、底面部(図示せず)と、取付部37と、を有している。第1側面部32は第1超音波センサ29を支持する。第2側面部33は、第1側面部32と直交する面を有し、第2超音波センサ30を支持する。第3側面部34は第1側面部32と平行な面を有し、第4側面部35は第2側面部33と平行な面を有する。取付部37は超音波センサユニット27をピラーに取り付けるための部位である。
As shown in FIG. 4B, the
超音波センサユニット27がリヤピラー19に取り付けられた状態では、第1側面部32〜第4側面部35は垂直面となり、平面部36は水平面となる。また、超音波センサユニット27は車体11の後部の角部に極力近くなるように配置されている。第1超音波センサ29の指向方向は、第1側面部32の面と直交する方向であり、第2超音波センサ30の指向方向は第2側面部33の面と直交する方向である。したがって、超音波センサユニット27がリヤピラー19に取り付けられた状態では、第1超音波センサ29の指向方向はフォークリフト10の後進方向であり、第2超音波センサ30の指向方向は、後進方向と直交する左方向である。
When the
超音波センサユニット27(27L)の第1超音波センサ29は車体11の後方に超音波を送信し、第2超音波センサ30は車体11の左方に超音波を送信する。因みに、超音波センサユニット27(27R)の第1超音波センサ29は車体11の後方に超音波を送信し、第2超音波センサ30は車体11の右方に超音波を送信する。よって、障害物検出装置24により検出される障害物は、フォークリフト10の後方および左右の側方に存在する障害物である。
The first
図5に示すように、フォークリフト10の後方には、超音波センサユニット27(27L)の第1超音波センサ29単体による障害物の検出が可能な第1検出範囲Aが存在する。第1超音波センサ29の第1検出範囲Aは、フォークリフト10の後方の左寄りに存在する。第2超音波センサ30の第2検出範囲Bは、フォークリフト10の左側に存在する。本実施形態では、第1超音波センサ29の第1検出範囲Aは、第1超音波センサ29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30の第2検出範囲Bは、第2超音波センサ30からフォークリフト10の左の側方0.6m以内の範囲に設定されている。つまり、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30から送信された超音波は、フォークリフト10の左の側方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29の第1検出範囲Aと第2超音波センサ30の第2検出範囲Bとが僅かに重なり合う状態で配置されている。
As shown in FIG. 5, behind the
ところで、支持部材31が第1側面部32を備えることから、第1検出範囲Aは、超音波センサユニット27が有する支持部材31の第2側面部33を後方へ延長した仮想線M1を境界として二分できる。第1検出範囲Aにおける仮想線M1の右側は第1受信不能域A1であり、仮想線M1の左側は第1受信可能域A2である。つまり、第1検出範囲Aは、第1受信不能域A1と、第1受信可能域A2と、を含む。第1受信不能域A1は、第1受信不能域A1に障害物が存在しても、第2超音波センサ30が第1超音波センサ29の反射波を受信することができない領域である。つまり、第1受信不能域A1は、第2超音波センサ30により第1超音波センサ29の反射波を受信不能な領域である。図4(b)に示すように、支持部材31の第1側面部32は第1受信不能域A1を形成する第1遮蔽体に相当する。
By the way, since the
第1受信可能域A2は、第1受信可能域A2に障害物が存在したとき、第2超音波センサ30が第1超音波センサ29の反射波を受信することができる領域である。第1受信可能域A2に障害物が存在するとき、第2超音波センサ30は第1超音波センサ29の反射波を受信可能である。
The first receivable area A2 is an area in which the second
支持部材31が第2側面部33を備えることから、第2検出範囲Bは、超音波センサユニット27が有する支持部材31の第1側面部32を左方へ延長した仮想線M2を境界として二分できる。第2検出範囲Bにおける仮想線M2の前側は第2受信不能域B1であり、仮想線M2の後側は第2受信可能域B2である。つまり、第2検出範囲Bは、第2受信不能域B1と、第2受信可能域B2と、を含む。第2受信不能域B1は、第2受信不能域B1に障害物が存在しても、第1超音波センサ29が第2超音波センサ30の反射波を受信することができない領域である。つまり、第2受信不能域B1は、第1超音波センサ29により第2超音波センサ30の反射波を受信不能な領域である。図4(b)に示すように、支持部材31の第2側面部33は第2受信不能域B1を形成する第2遮蔽体に相当する。
Since the
第2受信可能域B2は、第2受信可能域B2に障害物が存在したとき、第1超音波センサ29が第2超音波センサ30の反射波を受信することができる領域である。第2受信可能域B2に障害物が存在するとき、第1超音波センサ29は第2超音波センサ30の反射波を受信可能である。
The second receivable area B2 is an area in which the first
図5に示すように、右側の超音波センサユニット27(27R)によって、第1超音波センサ29の第1検出範囲C、第1超音波センサ29の第2検出範囲Dが存在し、第1検出範囲Cは、第1検出範囲Aの右側に存在し、仮想線M3により第1受信不能域C1および第1受信可能域C2に二分できる。第2検出範囲Dは仮想線M4により第2受信不能域D1および第2受信可能域D2に二分される。第1検出範囲Cの第1受信不能域C1および第1受信可能域C2は、第1検出範囲Aの第1受信不能域A1および第1受信可能域A2と左右対称である。第2検出範囲Dの第2受信不能域D1および第2受信可能域D2は、第2検出範囲Bの第2受信不能域B1および第2受信可能域B2と左右対称である。
As shown in FIG. 5, the ultrasonic sensor unit 27 (27R) on the right side has a first detection range C of the first
制御ECU28は、CPUと、RAMおよびROM等からなるメモリと、を備える電子制御ユニット(Electronic Control Unit)である。メモリには、障害物検出装置24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ECU28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ECU28は、コンピュータプログラムにしたがって動作する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および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ECU28は、メインコントローラ20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ECU28はメインコントローラ20とは別体である。
The
図3に示すように、制御ECU28は、送信指令部38と、送信指令部38と接続された検出部39とを備える。送信指令部38および検出部39はそれぞれ、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30と接続されている。
As shown in FIG. 3, the
送信指令部38は、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30による超音波の送信を制御する。具体的には、送信指令部38は、第1超音波センサ29に送信信号を出力することで第1超音波センサ29に超音波を送信させる。同様に、送信指令部38は、第2超音波センサ30に送信信号を出力することで第2超音波センサ30に超音波を送信させる。
The
送信指令部38は、キースイッチ23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29および第2超音波センサ30に対して交互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29および第2超音波センサ30は、送信指令部38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38による送信信号の出力間隔は、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30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、第1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29および第2超音波センサ30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29および第2超音波センサ30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。
While the
第1超音波センサ29の第1検出範囲A内に障害物がある場合、第1超音波センサ29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30の第2検出範囲B内に障害物がある場合、第2超音波センサ30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29は、第1超音波センサ29が送信した超音波の反射波および第2超音波センサ30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39に受信信号を送信する。同様に、第2超音波センサ30は、第1超音波センサ29が送信した超音波の反射波および第2超音波センサ30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39に受信信号を送信する。
When there is an obstacle within the first detection range A of the first
検出部39は、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30による反射波の受信結果から障害物を検出する。検出部39は、フォークリフト10の後方および側方における障害物の有無を判別する判別部40と、判別部40がフォークリフト10の後方又は側方に障害物があると判別した場合に、障害物の方向を判定又は推定するとともに、検知範囲における障害物の存在しない領域を判定又は推定する推定部41とを有する。本実施形態では、「判定」は、領域に障害物が存在する(しない)可能性が高い場合であり、「推定」は領域に障害物が存在する(しない)可能性が「判定」よりも低い場合としている。
The
推定部41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から障害物検出装置24に対する障害物のある領域を判定又は推定する。また、推定部41は、特定した超音波センサの検出範囲から障害物の存在しない領域を判定又は推定する。推定部41による具体的な障害物のある領域の推定および障害物の存在しない領域の判定又は推定の手順については後述する。推定部41は、判定又は推定した方向をメインコントローラ20に出力する。メインコントローラ20は、障害物があると判定された領域への走行動作をフォークリフト10に行わせない(走行禁止)。メインコントローラ20は、障害物があると推定された領域へのフォークリフト10の走行動作に対して警告する(走行警告)。また、推定部41は、障害物のない領域と判定された領域へのフォークリフト10の走行動作を許容する(走行許可)。
By identifying an ultrasonic sensor that is a source of reflected waves, the
障害物のある領域の判定又は推定に係る制御の対象とするフォークリフト10の走行動作としては、直進後退、旋回後退および斜方後退である。直進後退は、操舵輪15の操舵角が0°又は操舵角がほぼ0°の状態でフォークリフト10が後方へ直線的に走行する走行動作である。具体的には、フォークリフト10が第1受信不能域A1(C1)へ向けて走行する状態である。旋回後退は、操舵輪15の操舵角を最大又は最大に近い状態でフォークリフト10が旋回して後進する走行動作である。具体的には、フォークリフト10が第2受信不能域B1(D1)へ向けて走行する状態である。斜方後退は、直進後退の操舵角および旋回後退の操舵角を除く操舵角でフォークリフト10が斜め後方へ向けて走行する走行動作である。具体的には、フォークリフト10が第1受信可能域A2(C2)又は第2受信可能域B2(D2)へ向けて走行する状態である。なお、旋回後退および斜方後退を含めた操舵による後退の走行動作を操舵後退とする。
The traveling operation of the
次に、障害物検出の手順について説明する。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24は障害物の検出を開始する。障害物検出装置24は、まず、フォークリフト10の後方および側方における障害物の有無を判別する。ここでは、左の超音波センサユニット27(27L)による障害物の検出について説明する。
Next, the procedure for detecting obstacles will be described. When the
図6に示すように、送信指令部38は、第1超音波センサ29から超音波を送信する(ステップS01)。第1超音波センサ29から送信される超音波を第1超音波Us1とする。第2超音波センサ30から送信される超音波を第2超音波Us2とする。
As shown in FIG. 6, the
第1超音波センサ29から第1超音波Us1が送信されると、検出部39は反射波を受信したか否かを判別する(ステップS02)。第1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29および第2超音波センサ30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29の第1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29および第2超音波センサ30は反射波Ur1を受信しない。判別部40がステップS02で反射波を受信したと判別すると、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30の少なくとも一方が反射波Ur1を受信しており、第1検出範囲A内に障害物があると推定できる。
When the first ultrasonic wave Us1 is transmitted from the first
判別部40がステップS02で反射波を受信したと判別した場合、第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信したかを判別する処理に進む(ステップS03)。ステップS03の後、第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信したか否かを判別する(ステップS04)。ステップS04において判別部40が、第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信したと判別すると、推定部41は、障害物が第1受信不能域A1にあると推定する(ステップS05)。つまり、推定部41は、第1超音波センサ29から送信された超音波の反射波Ur1の受信結果から障害物の方向を推定している。この場合、第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信しているため、障害物が第1受信不能域A1にあると推定されるが、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信しているかどうかは不明であるため、第1受信可能域A2に障害物がある可能性が残っている。
When the
例えば、図7(a)に示すように、第1超音波センサ29の第1検出範囲Aにおける第1受信不能域A1内に障害物G1がある場合、第1超音波Us1は障害物G1に当たって反射するため、第1超音波センサ29は第1超音波Us1の反射波Ur1を受信する。図7(a)に示すように、障害物G1が第1受信不能域A1にある場合、超音波センサユニット27が反射波Ur1を遮り、第2超音波センサ30が第1超音波Us1の反射波Ur1を受信することはない。
For example, as shown in FIG. 7A, when there is an obstacle G1 in the first unreceivable area A1 in the first detection range A of the first
次に、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信したか否かを判別する処理に進む(ステップS06)。ステップS06の後、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信したか否かを判別する(ステップS07)。ステップS07において判別部40が、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信したと判別すると、推定部41は、障害物が第1受信可能域A2にあると判定する(ステップS08)。この場合、第1超音波センサ29と第2超音波センサ30が共に反射波Ur1を受信していることになるため、障害物が第1受信可能域A2にあると判定される。この場合、障害物があると判定されているので、障害物があると推定される場合よりも、障害物が第1受信可能域A2にある確率は高い。
Next, the process proceeds to determine whether or not the second
例えば、図7(b)に示すように、第1超音波センサ29の第1検出範囲Aにおける第1受信可能域A2内に障害物G2がある場合、第1超音波Us1は障害物G2に当たって反射するため、第2超音波センサ30は第1超音波Us1の反射波Ur1を受信する。図7(b)に示すように、障害物G2が第1受信可能域A2にある場合、超音波センサユニット27が反射波Ur1を遮ることはなく、第2超音波センサ30が第1超音波Us1の反射波Ur1を受信できる。また、第1超音波センサ29も第1超音波Us1の反射波(図示せず)を受信可能である。
For example, as shown in FIG. 7B, when there is an obstacle G2 in the first receivable area A2 in the first detection range A of the first
一方、ステップS07において判別部40が、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信しなかったと判別すると、推定部41は、障害物が第1受信可能域A2にないと推定する(ステップS09)。この場合、第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信し、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信しないため、障害物が第1受信可能域A2にないと推定される。このため、障害物は第1受信不能域A1にある可能性が高いと判定できる。
On the other hand, if the discriminating
また、ステップS02において、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信しない場合(ステップS02でNO)、推定部41は、第1受信不能域A1内に障害物が無いと判定するとともに第1受信可能域A2に障害物がないと推定する(ステップS10)。また、ステップS04において第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信しない場合(ステップS04でNO)、推定部41は、第1受信不能域A1内に障害物が無いと判定するとともに第1受信可能域A2に障害物がないと推定する(ステップS10)。
Further, in step S02, when the first
次に、送信指令部38は、第2超音波センサ30から超音波を送信する(ステップS11)。第2超音波センサ30から送信される超音波を第2超音波Us2とする。
Next, the
第2超音波センサ30から第2超音波Us2が送信されると、検出部39は反射波を受信したか否かを判別する(ステップS12)。第2検出範囲B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29および第2超音波センサ30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30の第2検出範囲B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29および第2超音波センサ30は反射波Ur2を受信しない。判別部40がステップS12で反射波を受信したと判別すると、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30の少なくとも一方が反射波Ur2を受信しており、第2検出範囲B内に障害物があると推定できる。
When the second ultrasonic wave Us2 is transmitted from the second
判別部40がステップS12で反射波を受信したと判別した場合、第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信したかを判別する処理に進む(ステップS13)。ステップS13の後、第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信したか否かを判別する(ステップS14)。ステップS14において判別部40が、第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信したと判別すると、推定部41は、障害物が第2受信不能域B1にあると推定する(ステップS15)。つまり、推定部41は、第2超音波センサ30から送信された超音波の反射波Ur2の受信結果から障害物の方向を推定している。この場合、第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信しているため、障害物が第2受信不能域B1にあると推定されるが、第1超音波センサ29が反射波Ur2を受信しているかどうかは不明であるため、第2受信可能域B2に障害物がある可能性が残っている。
When the discriminating
例えば、図7(c)に示すように、第2超音波センサ30の第2検出範囲Bにおける第2受信不能域B1内に障害物G3がある場合、第2超音波Us2は障害物G3に当たって反射するため、第2超音波センサ30は第2超音波Us2の反射波Ur2を受信する。図7(c)に示すように、障害物G3が第2受信不能域B1にある場合、超音波センサユニット27が反射波Ur2を遮り、第1超音波センサ29が第2超音波Us2の反射波Ur2を受信することはない。
For example, as shown in FIG. 7C, when there is an obstacle G3 in the second unreceivable region B1 in the second detection range B of the second
次に、第1超音波センサ29が反射波Ur2を受信したか否かを判別する処理に進む(ステップS16)。ステップS06の後、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信したか否かを判別する(ステップS17)。ステップS17において判別部40が、第1超音波センサ29が反射波Ur2を受信したと判別すると、推定部41は、障害物が第2受信可能域B2にあると判定する(ステップS18)。この場合、第1超音波センサ29と第2超音波センサ30が共に反射波Ur2を受信していることになるため、障害物が第2受信可能域B2にあると判定される。この場合、障害物があると判定されているので、障害物があると推定される場合よりも、障害物が第2受信可能域B2にある確率は高い。
Next, the process proceeds to determine whether or not the first
例えば、図7(d)に示すように、第2超音波センサ30の第2検出範囲Bにおける第2受信可能域B2内に障害物G4がある場合、第2超音波Us2は障害物G4に当たって反射するため、第1超音波センサ29は第2超音波Us2の反射波Ur2を受信する。図7(d)に示すように、障害物G4が第2受信可能域B2にある場合、超音波センサユニット27が反射波Ur2を遮ることはなく、第1超音波センサ29が第2超音波Us2の反射波Ur2を受信できる。また、第2超音波センサ30も第2超音波Us2の反射波(図示せず)を受信可能である。
For example, as shown in FIG. 7D, when there is an obstacle G4 in the second receivable area B2 in the second detection range B of the second
一方、ステップS17において判別部40が、第1超音波センサ29が反射波Ur2を受信しなかったと判別すると、推定部41は、障害物が第2受信可能域B2にないと推定する(ステップS19)。この場合、第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信し、第1超音波センサ29が反射波Ur2を受信しないため、障害物が第2受信可能域B2にないと判定される。このため、障害物は第2受信不能域B1にある可能性が高いと判定できる。
On the other hand, when the discriminating
また、ステップS12において、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信しない場合(ステップS12でNO)、推定部41は、第2受信不能域B1内に障害物が無いと判定するとともに第2受信可能域B2に障害物がないと推定する(ステップS20)。また、ステップS14において第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信しない場合(ステップS14でNO)、推定部41は、第2受信不能域B1内に障害物が無いと判定するとともに第2受信可能域B2に障害物がないと推定する(ステップS20)。
Further, in step S12, when the first
図7(a)〜図7(d)では、左の超音波センサユニット27Lによる障害物の検出について説明したが、右の超音波センサユニット27Rによる障害物の検出についても、左の超音波センサユニット27Lによる障害物の検出と左右が異なる以外は同じある。
In FIGS. 7 (a) to 7 (d), the detection of obstacles by the left
次に、本実施形態に係る障害物検出装置24の作用を説明する。以下、第1検出範囲Cおよび第2検出範囲Dに障害物がなく、障害物検出装置24が第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bにおける障害物の有無を判定又は推定する場合について説明する。障害物検出装置24が第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bにおける障害物の有無を判定又は推定する場合、送信指令部38は、第1超音波センサ29Lおよび第2超音波センサ30Lから交互に超音波を送信させる。
Next, the operation of the
判別部40が超音波センサの反射波を受信したと判別した場合、推定部41は、超音波を送信した超音波センサと、送信された超音波の反射を受信した超音波センサと、から、障害物がある領域(位置)を判定又は推定するほか、障害物のない領域を判定又は推定する。
When the discriminating
例えば、推定部41が、障害物が第1検出範囲Aの第1受信不能域A1にあると推定すると(ステップS05を参照)、メインコントローラ20は、フォークリフト10の直進後退に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が直進後退中であれば、メインコントローラ20は警告する制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、障害物が第1検出範囲Aの第1受信可能域A2にあると判定すると(ステップS08を参照)、メインコントローラ20は、左の斜方後退を禁止する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ斜方後退すると、メインコントローラ20はフォークリフト10を制動又は停止させる制御を行う。
For example, when the
例えば、推定部41が、第1検出範囲Aの第1受信可能域A2に障害物がないと推定すると(ステップS09を参照)、メインコントローラ20は、左の斜方後退に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ斜方後退すると、メインコントローラ20は警告する制御を行う。また、この場合、障害物が第1受信不能域A1にある可能性が高いと判定するため、フォークリフト10が直進後退中であれば、メインコントローラ20は直進後退を禁止する制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、第1受信不能域A1に障害物がないと判定するとともに、第1受信可能域A2に障害物がないと推定すると(ステップS10を参照)、メインコントローラ20は、直進後退を許可する制御を行うとともに、左の後方斜行に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が直進後退しても、メインコントローラ20は直進後退を許可する制御を行い、フォークリフト10が左へ斜方後退すると、メインコントローラ20は警告する制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、障害物が第2検出範囲Bの第2受信不能域B1にあると推定すると(ステップS15を参照)、メインコントローラ20は、フォークリフト10の左の旋回後退に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ旋回後退すると、メインコントローラ20は警告する制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、障害物が第2検出範囲Bの第2受信可能域B2にあると推定すると(ステップS18を参照)、メインコントローラ20は、左の斜方後退を禁止する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ斜方後退すると、メインコントローラ20は障害物と干渉と回避するためフォークリフト10を制動又は停止させる制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、障害物が第2検出範囲Bの第2受信可能域B2にないと推定すると(ステップS19を参照)、メインコントローラ20は、左の斜方後退に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ斜方後退すると、メインコントローラ20は警告する制御を行う。また、この場合、障害物が第1受信不能域A1にある可能性が高いと判定するため、フォークリフト10が旋回後退中であれば、メインコントローラ20は旋回後退を禁止する制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、第2受信不能域B1に障害物がないと判定するとともに、第2受信可能域B2に障害物がないと推定すると(ステップS20を参照)、メインコントローラ20は、左の旋回後退を許可する制御を行うとともに、左の斜方後退に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ旋回後退しても、メインコントローラ20は左の旋回直進を許可する制御を行い、フォークリフト10が左へ斜方後退すると、メインコントローラ20は警告する制御を行う。
For example, if the
第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bに障害物がなく、第1検出範囲Cおよび第2検出範囲Dにおける障害物の領域を推定する場合については、左右が相違することを除き、第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bにおける障害物の領域を推定する場合と同じである。そして、左の超音波センサユニット27(27L)と右の超音波センサユニット27(27R)を同時に作動させて、第1検出範囲A、Cおよび第2検出範囲B、Dにおける障害物の領域を判定又は推定すればよい。 When there are no obstacles in the first detection range A and the second detection range B and the obstacle areas in the first detection range C and the second detection range D are estimated, the first is the case except that the left and right are different. It is the same as the case of estimating the area of the obstacle in the detection range A and the second detection range B. Then, the left ultrasonic sensor unit 27 (27L) and the right ultrasonic sensor unit 27 (27R) are operated at the same time to detect obstacle regions in the first detection ranges A and C and the second detection ranges B and D. It may be judged or estimated.
本実施形態に係る障害物検出装置24は以下の作用効果を奏する。
(1)検出部39が第1超音波センサ29および第2超音波センサ30の反射波の受信結果に基づいて障害物を検出し、第1超音波センサ29の反射波の受信を認識し、第1超音波センサ29が第1超音波センサ29の反射波を受信しないとき、第1受信不能域A1に障害物がないと判定する。また、検出部39は、第2超音波センサ30の反射波の受信を認識し、第2超音波センサ30が第2超音波センサ30の反射波を受信しないとき、第2受信不能域B1に障害物がないと判定する。つまり、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30の反射波の受信結果に基づき、第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bにおいて障害物がない領域を判定することができる。障害物検出装置24に第1超音波センサ29および第2超音波センサ30の反射波を干渉し難い構成が採用されることにより、障害物のない領域を少ない超音波センサによって判定できる。さらに、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30が重畳する領域が小さいため、超音波センサの数を低減でき、障害物検出装置24の小型化が可能となる。
The
(1) The
(2)第2超音波センサ30が第1超音波センサ29の反射波Ur1を受信するとき、第1受信可能域A2に障害物があると判定でき、また、第1超音波センサ29が第2超音波センサ30の反射波Ur2を受信するとき、第2受信可能域B2に障害物があると判定する。したがって、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30の反射波の受信結果に基づき、第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bにおいて障害物がある領域を少ない超音波センサで判定することができる。
(2) When the second
(3)障害物検出装置24に第1遮蔽体としての第1側面部32が設けられることにより、第1検出範囲Aに第1受信可能域A2および第1受信不能域A1を確実に形成することができる。また、障害物検出装置24に第2遮蔽体としての第2側面部33が設けられることにより、第2検出範囲Bに第2受信可能域B2および第2受信不能域B1を確実に形成することができる。
(3) By providing the
(4)第1超音波センサ29および第2超音波センサ30を一体化する一体化部材としての支持部材31が設けられている。このため、支持部材31によって第1超音波センサ29および第2超音波センサ30を一体化することができる。その結果、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30が一体化されていない場合と比較すると、第1超音波センサ29および第2超音波センサ30のフォークリフト10への取り付け作業が容易となる。
(4) A
(5)第1方向は、フォークリフト10の移動方向の一つである後進方向であり、第2方向は、後進方向と不一致の方向である左右方向である。また、フォークリフト10の走行を制御する制御部としてのメインコントローラ20を備える。第1超音波センサ29が第1超音波センサ29の反射波を受信したとき、検出部39が第1受信不能域A1に障害物があると判定し、メインコントローラ20は移動中のフォークリフト10を制動又は停止する制御を行う。その結果、フォークリフト10が制動又は停止されるので第1受信不能域A1の障害物と干渉することはない。
(5) The first direction is the reverse direction, which is one of the moving directions of the
(6)移動体としてのフォークリフト10は、自動車と比較すると最大操舵角が大きく旋回半径が小さい。障害物検出装置24は、車体11の側方の障害物の有無を推定できることで、フォークリフト10の使用実態に適した効果を奏する。
(6) The
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る障害物検出装置について説明する。本実施形態では、第1超音波の反射波を第2超音波センサが受信したか否かを判別するステップと、第2超音波の反射波を第1超音波センサが受信したか否かを判別するステップと、を省略している点で第1の実施形態と相違する。障害物検出装置の構成は第1の実施形態と同じであり、第1の実施形態の説明を援用し、共通の符号を用いる。
(Second Embodiment)
Next, the obstacle detection device according to the second embodiment will be described. In the present embodiment, a step of determining whether or not the reflected wave of the first ultrasonic wave is received by the second ultrasonic sensor and whether or not the first ultrasonic sensor has received the reflected wave of the second ultrasonic wave are determined. It differs from the first embodiment in that the step of determining and the step are omitted. The configuration of the obstacle detection device is the same as that of the first embodiment, and the description of the first embodiment is incorporated and a common reference numeral is used.
第2の実施形態に係る障害物検出装置24により、障害物を検出する手順は図8のフロー図に従う。図8におけるステップS101〜S105は、第1の実施形態のS01〜S05と同じである。本実施形態では、第1超音波センサ29の反射波Ur1の受信の有無の判別と、第1超音波センサ29の反射波Ur1を第1超音波センサ29が受信したか否かの判別を行う。本実施形態では、第2超音波センサ30が第1超音波センサ29の反射波Ur1を受信したか否かの判別は行わない。
The procedure for detecting an obstacle by the
判別部40はステップS104で第1超音波センサ29が第1超音波センサ29の反射波Ur1を受信したと判別すると、推定部41は、障害物が第1受信不能域A1にあると推定する(ステップS105)。つまり、推定部41は、第1超音波センサ29から送信された超音波の反射波Ur1の受信結果から障害物の方向を推定している。この場合、第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信しているため、障害物が第1受信不能域A1にあると推定されるが、第2超音波センサ30が反射波Ur1を受信しているかどうかは不明であるため、第1受信可能域A2に障害物がある可能性が残っている。
When the
また、ステップS102において、第1超音波センサ29の反射波Ur1が受信されない場合(ステップS102でNO)、推定部41は、第1受信不能域A1内に障害物が無いと判定する(ステップS106)。また、ステップS104において第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信しない場合(ステップS104でNO)、推定部41は、第1受信不能域A1内に障害物が無いと判定する(ステップS106)。
Further, in step S102, when the reflected wave Ur1 of the first
また、図8におけるステップS107〜S111は、第1の実施形態のS11〜S15と同じである。本実施形態では、第2超音波センサ30の反射波Ur2の受信の有無の判別と、第2超音波センサ30の反射波Ur2を第2超音波センサ30が受信したか否かの判別を行う。本実施形態では、第1超音波センサ29が第2超音波センサ30の反射波Ur2を受信したか否かの判別は行わない。
Further, steps S107 to S111 in FIG. 8 are the same as S11 to S15 of the first embodiment. In the present embodiment, it is determined whether or not the reflected wave Ur2 of the second
判別部40はステップS110で第2超音波センサ30が第2超音波センサ30の反射波Ur2を受信したと判別すると、推定部41は、障害物が第2受信不能域B1にあると推定する(ステップS111)。つまり、推定部41は、第2超音波センサ30から送信された超音波の反射波Ur2の受信結果から障害物の方向を推定している。この場合、第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信しているため、障害物が第2受信不能域B1にあると推定されるが、第1超音波センサ29が反射波Ur2を受信しているかどうかは不明であるため、第2受信可能域B2に障害物がある可能性が残っている。
When the discriminating
また、ステップS108において、第2超音波センサ30の反射波Ur2が受信されない場合(ステップS108でNO)、推定部41は、第2受信不能域B1内に障害物が無いと判定する(ステップS112)。また、ステップS110において第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信しない場合(ステップS110でNO)、推定部41は、第2受信不能域B1内に障害物が無いと判定する(ステップS112)。
Further, in step S108, when the reflected wave Ur2 of the second
例えば、推定部41が、障害物が第1検出範囲Aの第1受信不能域A1にあると推定すると(ステップS105を参照)、メインコントローラ20は、フォークリフト10の直進後退に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が直進後退中であれば、メインコントローラ20は警告する制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、第1受信不能域A1に障害物がないと判定すると(ステップS106を参照)、メインコントローラ20は、直進後退を許可する制御を行う。この場合、フォークリフト10が直進後退しても、メインコントローラ20は直進後退を許可する制御を行う。
For example, when the
例えば、推定部41が、障害物が第2検出範囲Bの第2受信不能域B1にあると推定すると(ステップS111を参照)、メインコントローラ20は、フォークリフト10の左の操舵後退に対して警告する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ操舵後退すると、メインコントローラ20は警告する制御を行う。
For example, if the
例えば、推定部41が、障害物が第2検出範囲Bの第2受信不能域B1にないと推定すると(ステップS112を参照)、メインコントローラ20は、左の操舵後退を許可する制御を行う。この場合、フォークリフト10が左へ操舵後退しても、メインコントローラ20は左の操舵後退を許可する制御を行う。
For example, if the
第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bに障害物がなく、第1検出範囲Cおよび第2検出範囲Dにおける障害物の領域を推定する場合については、左右が相違することを除き、第1検出範囲Aおよび第2検出範囲Bにおける障害物の領域を推定する場合と同じである。そして、左の超音波センサユニット27(27L)と右の超音波センサユニット27(27R)を同時に作動させて、第1検出範囲A、Cおよび第2検出範囲B、Dにおける障害物の領域を判定又は推定すればよい。 When there are no obstacles in the first detection range A and the second detection range B and the obstacle areas in the first detection range C and the second detection range D are estimated, the first is the case except that the left and right are different. It is the same as the case of estimating the area of the obstacle in the detection range A and the second detection range B. Then, the left ultrasonic sensor unit 27 (27L) and the right ultrasonic sensor unit 27 (27R) are operated at the same time to detect obstacle regions in the first detection ranges A and C and the second detection ranges B and D. It may be judged or estimated.
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、可能な限り少ないセンサによって障害物の有無を推定可能である。第1超音波センサ29の反射波Ur1の受信の有無の判別と、第1超音波センサ29が反射波Ur1を受信したか否かの判別によって、障害物が第1受信不能域A1にあると推定でき、第1受信不能域A1内に障害物が無いと判定できる。また、第2超音波センサ30の反射波Ur2の受信の有無の判別と、第2超音波センサ30が反射波Ur2を受信したか否かの判別によって、障害物が第2受信不能域B1にあると推定でき、第2受信不能域B1内に障害物がないと判定できる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, the presence or absence of an obstacle can be estimated by using as few sensors as possible. When the obstacle is in the first unreceivable area A1 by determining whether or not the reflected wave Ur1 of the first
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the invention. For example, the present invention may be modified as follows.
○ 上記の実施形態では、支持部材によって第1超音波センサおよび第2超音波センサを一体化したが、これに限らない。第1超音波センサおよび第2超音波センサを個別に設けるようにしてもよい。
○ 上記の実施形態では、第1超音波センサおよび第2超音波センサを有する超音波センサユニットをフォークリフトのリヤピラーに設けるようにしたが、この限りではない。超音波センサユニットをカウンタウエイトや車体に設けるようにしてもよい。あるいは、第1超音波センサおよび第2超音波センサをピラー、車体、カウンタウエイトのいずれかに直接取り付けてもよい。
○ 上記の実施形態では、第1方向をフォークリフトの後進方向とし、第2方向を左右方向としたが、これに限らない。例えば、第1方向を移動体の前方とし、第2方向を上方向としてもよく、第1方向および第2方向は、第2方向が第1方向と不一致の方向であれば、特定の方向に限定されない。
○ 上記の実施形態では、第1受信不能域を形成する第1遮蔽体と、第2受信不能域を形成する第2遮蔽体とを設けたが、第1遮蔽体および第2遮蔽体は必須の要件ではない。第1超音波センサの第1検出範囲に第1受信不能域および第1受信可能域を設定可能であり、第2超音波センサの第2検出範囲に第2受信不能域および第2受信可能域を設定可能であれば、第1遮蔽体および第2遮蔽体を設ける必要はない。第1遮蔽体および第2遮蔽体を設ける場合、第1遮蔽体および第2遮蔽体の構造は特に制限されない。
○ 上記の実施形態では、一体化部材として箱状の支持部材を例示したが、一体化部材はこれに限らない。一体化部材は、例えば、棒状部材や板状部材であってもよく、第1超音波センサおよび第2超音波センサを一体化することができる部材であれば自由である。
○ 上記の実施形態では、移動体として産業車両のフォークリフトについて例示したが、移動体はフォークリフトに限定されない。移動体は、例えば、トーイングトラクターや無人搬送車でもよく、本発明は操舵輪の操舵角が比較的大きい車両に適用可能である。
○ 上記の実施形態では判定又は推定の結果に応じて、走行動作に対する警告やフォークリフトの走行動作を許容または禁止する例を示したが、それらの処理方法は必要に応じて適宜変更してもよい。
○ In the above embodiment, the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor are integrated by the support member, but the present invention is not limited to this. A first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor may be provided separately.
○ In the above embodiment, an ultrasonic sensor unit having a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor is provided on the rear pillar of the forklift, but this is not the case. An ultrasonic sensor unit may be provided on a counterweight or a vehicle body. Alternatively, the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor may be directly attached to any of the pillar, the vehicle body, and the counterweight.
○ In the above embodiment, the first direction is the reverse direction of the forklift and the second direction is the left-right direction, but the present invention is not limited to this. For example, the first direction may be the front of the moving body and the second direction may be the upward direction, and the first and second directions are in specific directions if the second direction does not match the first direction. Not limited.
○ In the above embodiment, the first shield forming the first unreceivable area and the second shield forming the second unreceivable area are provided, but the first shield and the second shield are indispensable. Is not a requirement. A first unreceivable area and a first receivable area can be set in the first detection range of the first ultrasonic sensor, and a second unreceivable area and a second receivable area can be set in the second detection range of the second ultrasonic sensor. If the above can be set, it is not necessary to provide the first shield and the second shield. When the first shield and the second shield are provided, the structures of the first shield and the second shield are not particularly limited.
○ In the above embodiment, the box-shaped support member is exemplified as the integrated member, but the integrated member is not limited to this. The integrated member may be, for example, a rod-shaped member or a plate-shaped member, and is free as long as it is a member capable of integrating the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor.
○ In the above embodiment, the forklift of an industrial vehicle is illustrated as a moving body, but the moving body is not limited to the forklift. The moving body may be, for example, a towing tractor or an automatic guided vehicle, and the present invention can be applied to a vehicle having a relatively large steering angle of the steering wheels.
○ In the above embodiment, an example is shown in which a warning for a running motion and a running motion of a forklift are allowed or prohibited depending on the result of determination or estimation, but the processing method thereof may be appropriately changed as necessary. ..
10 バッテリフォークリフト
11 車体
12 荷役装置
20 メインコントローラ
24 障害物検出装置
27(27L) 超音波センサユニット(左)
27(27R) 超音波センサユニット(右)
28 制御ECU
29 第1超音波センサ
30 第2超音波センサ
31 支持部材
32 第1側面部(第1遮蔽体)
33 第2側面部(第2遮蔽体)
38 送信指令部
39 検出部
40 判別部
41 推定部
A、C 第1検出範囲
A1、C1 第1受信不能域
A2、C2 第1受信可能域
B、D 第2検出範囲
B1、D1 第2受信不能域
B2、D2 第2受信可能域
G1、G2、G3、G4 障害物
M1、M2、M3、M4 仮想線
10
27 (27R) Ultrasonic sensor unit (right)
28 Control ECU
29 First
33 Second side surface (second shield)
38
Claims (5)
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、を備えた移動体の障害物検出装置において、
前記超音波センサは、
第1方向を指向方向とする第1超音波センサと、
前記第1方向と異なる第2方向を指向方向とする第2超音波センサと、からなり、
前記第1超音波センサが単体で障害物を検出可能とする第1検出範囲は、
前記第2超音波センサにより前記第1超音波センサの反射波を受信可能とする第1受信可能域と、
前記第2超音波センサにより前記第1超音波センサの反射波を受信不能な第1受信不能域と、を含み、
前記第2超音波センサが単体で障害物を検出可能とする第2検出範囲は、
前記第1超音波センサにより前記第2超音波センサの反射波を受信可能な第2受信可能域と、
前記第1超音波センサにより前記第2超音波センサの反射波を受信不能な第2受信不能域と、を含み、
前記検出部は、前記第1超音波センサおよび前記第2超音波センサの反射波の受信結果に基づいて障害物を検出し、
前記第1超音波センサの反射波の受信を認識し、前記第1超音波センサが前記第1超音波センサの反射波を受信しないとき、第1受信不能域に障害物がないと判定し、
前記第2超音波センサの反射波の受信を認識し、前記第2超音波センサが前記第2超音波センサの反射波を受信しないとき、第2受信不能域に障害物がないと判定することを特徴とする移動体の障害物検出装置。 A plurality of ultrasonic sensors mounted on a moving body and having a transmitting function for transmitting ultrasonic waves and a receiving function for receiving reflected waves reflected by obstacles.
A transmission command unit that controls the transmission of ultrasonic waves by the plurality of ultrasonic sensors, and
In an obstacle detection device for a moving body, which comprises a detection unit that detects an obstacle from the reception result of a reflected wave by the ultrasonic sensor.
The ultrasonic sensor is
A first ultrasonic sensor whose directivity is the first direction,
It consists of a second ultrasonic sensor whose directivity is a second direction different from the first direction.
The first detection range in which the first ultrasonic sensor can detect an obstacle by itself is
A first receivable range that enables the second ultrasonic sensor to receive the reflected wave of the first ultrasonic sensor, and
The second ultrasonic sensor includes a first unreceivable region in which the reflected wave of the first ultrasonic sensor cannot be received.
The second detection range in which the second ultrasonic sensor can detect an obstacle by itself is
A second receivable range in which the reflected wave of the second ultrasonic sensor can be received by the first ultrasonic sensor, and
A second unreceivable region in which the reflected wave of the second ultrasonic sensor cannot be received by the first ultrasonic sensor is included.
The detection unit detects an obstacle based on the reception results of the reflected waves of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor.
When the reception of the reflected wave of the first ultrasonic sensor is recognized and the first ultrasonic sensor does not receive the reflected wave of the first ultrasonic sensor, it is determined that there is no obstacle in the first unreceivable area.
Recognizing the reception of the reflected wave of the second ultrasonic sensor, when the second ultrasonic sensor does not receive the reflected wave of the second ultrasonic sensor, it is determined that there is no obstacle in the second unreceivable area. An obstacle detection device for moving objects.
前記第2超音波センサが前記第1超音波センサの反射波を受信するとき、前記第1受信可能域に障害物があると判定し、
前記第1超音波センサが前記第2超音波センサの反射波を受信するとき、前記第2受信可能域に障害物があると判定することを特徴とする請求項1記載の移動体の障害物検出装置。 The detection unit
When the second ultrasonic sensor receives the reflected wave of the first ultrasonic sensor, it is determined that there is an obstacle in the first receivable area.
The moving object according to claim 1, wherein when the first ultrasonic sensor receives the reflected wave of the second ultrasonic sensor, it is determined that there is an obstacle in the second receivable area. Detection device.
前記第2受信不能域を形成する第2遮蔽体と、を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の移動体の障害物検出装置。 The first shield forming the first unreceivable area and
The obstacle detection device for a mobile body according to claim 1 or 2, wherein a second shield forming the second unreceivable area is provided.
前記第2方向は、前記移動方向と不一致の方向であり、
前記移動体の走行を制御する制御部を備え、
前記検出部は、前記第1超音波センサが前記第1超音波センサの反射波を受信したとき、前記第1受信不能域に障害物があると推定し、
前記制御部は、前記移動体が前記第1方向へ移動するとき警告する制御を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の移動体の障害物検出装置。 The first direction is the moving direction of the moving body, and is
The second direction is a direction that does not match the moving direction.
A control unit for controlling the traveling of the moving body is provided.
When the first ultrasonic sensor receives the reflected wave of the first ultrasonic sensor, the detection unit estimates that there is an obstacle in the first unreceivable area.
The obstacle detection device for a moving body according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit controls to warn when the moving body moves in the first direction.
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---|---|---|---|---|
JPS63206681A (en) * | 1987-02-23 | 1988-08-25 | Fuji Heavy Ind Ltd | Display method of obstruction detector for automobile |
JPH11304919A (en) * | 1998-04-16 | 1999-11-05 | Mazda Motor Corp | Apparatus and method for detection of obstacle |
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JPH11304919A (en) * | 1998-04-16 | 1999-11-05 | Mazda Motor Corp | Apparatus and method for detection of obstacle |
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