JP3185705B2 - 移動体の位置検出装置、流体圧シリンダ及び産業車両 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の位置検出
装置、流体圧シリンダ及び移動体の位置検出装置を備え
たフォークリフト等の産業車両に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フォークリフトでは、マスト後方にリフ
トシリンダが配設されており、フォークの昇降はリフト
シリンダが駆動されることにより行われる。従来、所定
の高さの荷入れ位置に簡単にフォークを上昇させるた
め、操作レバーの操作によるフォークの昇降とは別に、
操作パネルの操作によりフォークを自動的に所定位置ま
で昇降させる自動揚高装置を備えたフォークリフトが提
案されている（例えば、特開平７−２４９６号公報）。
この装置では、リフトシリンダの駆動を制御する荷役コ
ントローラは、フォークの位置を揚高センサの検出信号
により把握して、フォークが目標位置に達するとリフト
シリンダの作動を停止させる。また、天井等の高さに制
限のある屋内作業において不用意なリフト操作でのマス
トによる天井等の破損を防止するため、フォークの位置
を揚高センサの検出信号により把握して、揚高が所定の
高さより高くなるのを規制する揚高規制機能を備えたフ
ォークリフトも実施されている。

【０００３】従来、揚高センサにはリール式のものが使
用されている。リール式の揚高センサは、一端がフォー
クに接続されたワイヤと、そのワイヤが巻き掛けられる
リールと、リールの回転量を検出するための回転検出器
（ポテンショメータ）を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の揚高セ
ンサはワイヤが巻き掛けられたリールを装備することか
ら、センサとしては比較的大型であり、大きな設置スペ
ースを必要とするという問題がある。また、外部に露出
したワイヤが異物との接触により切断する虞がある。さ
らに、ワイヤを引き出すための開口部から粉塵等が進入
するため故障し易く、メンテナンスに手間が掛かるとい
う問題もある。特に海岸付近や食塩水を使用する環境下
で作業を行う場合、故障し易い。

【０００５】リール式の揚高センサに代えて、マストに
ラックを設けるとともにラックと噛合するピニオンをフ
ォークと一体に昇降可能に設けてピニオンの回転をポテ
ンショメータで検出する方法や、マストにリニアスケー
ルを設けるとともにリフトシリンダのピストンに埋め込
んだ磁石を介して揚高を検出することも考えられる。し
かし、フォークリフトの場合マストのガタが大きく、こ
れらの検出方法では精度の良い検出が難しく、信頼性が
低い。また、光センサや超音波センサを設けてフォーク
の位置を検出することも考えられる。しかし、この場合
は、光や超音波の経路が遮られて検出不能となる場合が
発生するとともに、光センサの場合は汚れにより検出精
度が低下して信頼性に欠けるという問題がある。

【０００６】さらに、フォークリフトに限らず、シリン
ダにより移動（駆動）される移動体を備えた高所作業
車、バックホー車等の産業車両においては、移動体の位
置や移動速度を簡単に検出できれば、種々の制御を容易
に行うことができる。しかし、従来のセンサは移動体や
シリンダの外部に配設されるため、設置箇所の確保が難
しいとともに使用環境の影響を受け易く、しかもセンサ
が障害物に接触して破損する虞がある。

【０００７】本願発明者は前記の問題を解消するため、
超音波を送信するとともにピストンで反射した反射波を
受信してそれに対応した電気信号を出力する超音波セン
サを装備した流体圧シリンダを発明した。ところが、超
音波センサでピストンまでの距離を測定する場合、超音
波センサの特性（例えば送信周波数）によって検出に適
した距離が異なる。例えば、測長距離が長いときは超音
波の周波数が低く出力が大きい方が遠距離まで到達し易
い。一方、測長距離が短いときは超音波の周波数が高く
出力も小さい方が周囲の乱反射の影響を受け難い。ま
た、１個の超音波センサで異なる周波数の超音波を送信
することは難しい。従って、流体圧シリンダのストロー
クが大きい場合は、１個の超音波センサで全領域をカバ
ーすることが難しい。また、油圧シリンダにおいては、
作動油中に気泡が発生した場合や温度によっても、その
条件に対応できる超音波センサの特性が異なることを見
出した。

【０００８】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の目的は流体圧シリンダにより移
動される移動体の位置を、流体圧シリンダに装備した超
音波センサで検出する場合、１個の超音波センサを使用
した場合に比較して精度よく位置検出可能な移動体の位
置検出装置を提供することにある。又、第２の目的は、
前記位置検出装置に適した流体圧シリンダを提供するこ
とにあり、第３の目的は前記位置検出装置を備えた産業
車両を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るため、請求項１に記載の発明では、移動体を流体圧シ
リンダで移動させる装置に装備される移動体の位置検出
装置であって、前記流体圧シリンダに装備され、超音波
を送信するとともにピストン又はピストンと一体に移動
する反射部で反射した反射波を受信してそれに対応した
電気信号を出力する特性の異なる複数の超音波センサ
と、前記超音波センサからの超音波の送信時期を制御す
る制御手段と、前記複数の超音波センサのうち測定状況
に対応した適切な超音波センサの出力信号を採用して、
前記送信時期と前記反射波の入力時期とに基づいて流体
圧シリンダにより移動される移動体又はピストンの位置
を演算する演算手段とを備えた移動体の位置検出装置に
あって、前記移動体は２個の流体圧シリンダにより駆動
され、各流体圧シリンダに前記超音波センサが分散され
て装備されている。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記演算手段は前記複数の超音波セ
ンサのうち、出力信号の振幅の大きな超音波センサの出
力信号に基づいて前記移動体又はピストンの位置を演算
する。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記超音波センサは最適測定距離の
異なるものが装備され、前記演算手段は距離に対応した
超音波センサの出力信号に基づいて前記移動体又はピス
トンの位置を演算する。

【００１２】

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記超音
波センサは２個使用され、一方の流体圧シリンダに長距
離用の超音波センサが、他方の流体圧シリンダに短距離
用の超音波センサがそれぞれ装備されている。

【００１４】請求項５に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記超音
波センサは３個使用され、一方の流体圧シリンダに長距
離用及び短距離用の２個の超音波センサが、他方の流体
圧シリンダに中距離用の超音波センサがそれぞれ装備さ
れている。

【００１５】 請求項６に記載の発明では、請求項１〜請
求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記流体
圧シリンダは動力の媒体を油圧油とした。

【００１６】

【００１７】第３の目的を達成するため、請求項７に記
載の発明の産業車両は、請求項１〜請求項６のいずれか
一項に記載の位置検出装置を備えた。また、請求項８に
記載の発明では請求項７に記載の産業車両において、流
体圧シリンダはフォークリフトのリフトシリンダであ
る。

【００１８】従って、請求項１に記載の発明では、流体
圧シリンダに装備された超音波センサから送信された超
音波は、ピストン又はピストンと一体に移動する反射部
で反射して超音波センサで受信される。制御手段により
超音波センサからの超音波の送信時期が制御される。ま
た、超音波の送信時期と前記反射波の入力時期とに基づ
いて流体圧シリンダにより移動される移動体又はピスト
ンの位置が演算手段により演算される。特性の異なる複
数の超音波センサのうち測定状況に対応した適切な超音
波センサの出力信号が採用されて、移動体又はピストン
の位置が演算される。また、移動体は２個の流体圧シリ
ンダにより駆動される。各流体圧シリンダに超音波セン
サが分散されて装備されているため、各超音波センサの
送信時期が重なったり近づいても送信波や反射波が互い
に干渉し難くなる。

【００１９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、複数の超音波センサのうち、出力信
号の振幅の大きな超音波センサの出力信号に基づいて前
記移動体又はピストンの位置が演算される。

【００２０】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、最適測定距離の異なる超音波センサ
の中から、演算手段により距離に対応した超音波センサ
が選択され、その出力信号に基づいて移動体又はピスト
ンの位置が演算される。

【００２１】

【００２２】請求項４に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、長距離用
の超音波センサと、短距離用の超音波センサとがそれぞ
れ別の流体圧シリンダに装備されているため、ピストン
ロッドが所定位置、例えばストロークの１／２より突出
側に位置しているときは長距離用の超音波センサの検出
信号により前記位置が演算される。また、ピストンロッ
ドが前記所定位置より没入側に位置しているときは短距
離用の超音波センサの検出信号により前記位置が演算さ
れる。

【００２３】請求項５に記載の発明では、請求項１〜請
求項３のいずれか一項に記載の発明において、超音波セ
ンサは長距離用、中距離用及び短距離用の３種が使用さ
れ、それぞれ適正範囲で使用される。そして、長距離用
及び短距離用の２個の超音波センサが１本の流体圧シリ
ンダに装備されているため、両超音波センサから同時に
超音波の送信を行っても干渉し難い。

【００２４】

【００２５】請求項６に記載の発明では、請求項１〜請
求項５のいずれか一項に記載の発明において、流体圧シ
リンダの動力の媒体に油圧油が使用されるため、流体と
して気体（例えば空気）を使用した場合に比較して超音
波の伝達効率が良く、即ち超音波の減衰が小さくなり、
測定条件が安定する。

【００２６】

【００２７】請求項７に記載の発明の産業車両は、請求
項１〜請求項６のいずれか一項に記載の位置検出装置を
備えているため、流体圧シリンダにより移動される移動
体又はピストンの位置が、条件に適した超音波センサの
検出信号に基づいて演算手段により演算される。

【００２８】また、請求項８に記載の発明の産業車両で
は、フォークの位置を連続的に簡単に検出できるため、
フォークの位置検出を必要とする停止位置制御等が容易
となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明を具体化した第１の
実施形態を図１〜図４に従って説明する。

【００３０】図３に示すように、産業車両としてのフォ
ークリフト１の車体２の前部には、左右一対のマスト３
が設けられている。マスト３はアウタマスト３ａと、そ
の内側に昇降可能に装備されたインナマスト３ｂとから
なり、インナマスト３ｂの内側には移動体としてのフォ
ーク４ａを備えたリフトブラケット４が昇降可能に支持
されている。各マスト３の後方には流体圧シリンダとし
てのリフトシリンダ５Ｒ，５Ｌが配設されており、その
ピストンロッド６の先端がインナマスト３ｂの上部に連
結されている。インナマスト３ｂの上部にはチェーンホ
イール（図示せず）が支承され、該チェーンホイールに
は一端がリフトブラケット４に、他端がアウタマウス３
ａの上部にそれぞれ連結されたチェーン（図示せず）が
掛装されている。そして、そして、運転室Ｒに設けられ
たリフトレバー（荷役レバー）７の操作により、リフト
シリンダ５Ｒ，５Ｌが伸縮駆動されることにより、フォ
ーク４ａがリフトブラケット４と共にマスト３に沿って
昇降するようになっている。リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌ
には動力の媒体として油圧油を使用する油圧シリンダが
使用されている。

【００３１】各リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌには図２に示
すように（図２には右側のリフトシリンダ５Ｒのみ図
示）、単動シリンダが使用され、円筒状のシリンダチュ
ーブ８、ヘッドカバーとしてのボトムブロック９、ロッ
ドカバー１０、ピストンロッド６及びピストンロッド６
と一体移動可能に形成されたピストン１１を備えてい
る。各リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌは、ヘッドカバー側が
下になる状態で使用されている。ボトムブロック９はシ
リンダチューブ８に溶接固定され、ロッドカバー１０は
シリンダチューブ８に螺合固定されている。ピストンロ
ッド６はロッドカバー１０の挿通口１０ａを貫通してシ
リンダチューブ８内に挿通されており、挿通口１０ａに
はシール部材１２が介装されている。また、シリンダチ
ューブ８の先端外周面とロッドカバー１０内面との間に
はＯリング（オーリング）１３が介装されている。シリ
ンダチューブ８の上端内周側にはピストンロッド６の突
出を規制する略円筒状の規制部材１４が嵌挿されてお
り、この規制部材１４の下面にピストン１１が当接する
位置がピストン１１の上死点となる。

【００３２】シリンダチューブ８には規制部材１４の近
傍に排気口１５が形成されている。排気口１５にはオー
バーフローパイプ１６が固定されており、ピストンロッ
ド６の突出移動時（上昇移動時）にピストン１１により
圧縮される空気はこのオーバーフローパイプ１６を介し
てホース１７へ排気される。

【００３３】ボトムブロック９の上側にはピストン１１
の下面と当接してその移動を規制する規制面１８が形成
されている。ボトムブロック９には超音波センサ１９
Ｓ，１９Ｌを収容する室２０が形成されるとともに、リ
フトシリンダ５への作動油の供給、排出を行うポート２
１が室２０を側方に開放する状態で形成されている。各
リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌに装備された超音波センサ１
９Ｓ，１９Ｌはそれぞれ特性が異なり、一方（右側）の
リフトシリンダ５Ｒには短距離用の超音波センサ１９Ｓ
が、他方（左側）のリフトシリンダ５Ｌには長距離用の
超音波センサ１９Ｌがそれぞれ装備されている。即ち、
この実施の形態では、超音波センサとして最適測定距離
の異なる特性のものが、それぞれ別のリフトシリンダに
装備されている。

【００３４】ポート２１は管路２２を介して制御弁２３
に連結され、制御弁２３は管路２５ａを介してオイルポ
ンプ２４に、管路２５ｂを介してオイルタンク２６にそ
れぞれ連結されている。左側のリフトシリンダ５Ｌも右
側のリフトシリンダ５Ｒと同様に構成され、管路２２か
ら分岐された分岐管路２２ａに接続されている。即ち、
両リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌには制御弁２３の制御によ
り、同時に作動油の供給及び排出が行われるようになっ
ている。

【００３５】また、室２０内には油圧油の温度を検出す
る温度検出手段としての温度センサ２７が配設されてい
る。なお、管路２２はフローレギュレータバルブ（図示
せず）を介してポート２１に連結されている。オイルポ
ンプ２４は図示しないエンジンにより駆動される。

【００３６】制御弁２３はリフトレバー７の操作によ
り、上昇操作位置、中立位置、下降操作位置の３位置に
切換操作可能になっている。制御弁２３は、リフトレバ
ー７が中立位置に配置された状態では、管路２２と両管
路２５ａ，２５ｂとの連通を遮断して、リフトシリンダ
５Ｒ，５Ｌ内の作動油の移動を阻止する状態に保持する
ようになっている。また、制御弁２３は、リフトレバー
７が上昇操作位置に配置された状態では、管路２２と管
路２５ａとを連通させてリフトシリンダ５Ｒ，５Ｌを伸
長させ、リフトレバー７が下降操作位置に配置された状
態では、管路２２と管路２５ｂとを連通させてリフトシ
リンダ５Ｒ，５Ｌを収縮させるようになっている。

【００３７】図２及び図４に示すように、超音波センサ
１９Ｓ，１９Ｌは送信側がピストン１１と対向するよう
にボトムブロック９に固定されている。超音波センサ１
９Ｓ，１９Ｌはセンサ振動子２８と、センサ振動子２８
を支持するケース２９と、センサ振動子２８を覆うキャ
ップ３０とを備えている。センサ振動子２８は一般に超
音波トランスデューサと呼ばれ、電気信号により振動し
て超音波を送信（送波）するとともに、検出対象物体か
ら反射した超音波を受信（受波）して電気信号に変換す
る作用をなす。この実施の形態では超音波センサ１９
Ｓ，１９Ｌから送信された超音波はピストン１１の下面
で反射する。

【００３８】センサ振動子２８はキャップ３０に接着剤
で貼り付けられている。キャップ３０はケース２９に圧
入固定され、キャップ３０の端部内周面とケース２９の
外周面との間にはＯ（オー）リング３１ａが介装されて
いる。図４に示すように、センサ振動子２８にはキャッ
プ３０と反対側の面（背面）にバッキング材（吸音材）
３２が設けられている。ケース２９には雄ねじ部２９ａ
が形成され、その雄ねじ部２９ａがボトムブロック９の
底壁に形成された取付け孔９ａに螺合された状態でボト
ムブロック９に固定されている。ボトムブロック９とケ
ース２９との間にはＯリング３１ｂが介装されている。

【００３９】キャップ３０の材質は特に限定されない
が、キャップ３０の材質と厚みで周波数のマッチング
（音響インピーダンス）の良し悪しが変わるため、材質
に応じて適正な厚みに設定される。金属としては加工性
や強度等の観点から鉄やアルミニウムが好ましい。この
実施の形態では金属製のキャップ３０が使用され、その
材質としてアルミニウムが使用されている。また、ケー
ス２９も金属製である。

【００４０】次に超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌにより移
動体としてのフォーク４ａの位置を検出するための電気
的構成を図１に従って説明する。各超音波センサ１９
Ｓ，１９Ｌは送受信回路３３に電気的に接続されてい
る。送受信回路３３は制御装置３４と電気的に接続され
ている。送受信回路３３はパルス発振器３５を備えてい
る。パルス発振器３５は出力周波数が可変に構成され、
制御装置３４からの制御信号に基づいて、所定周波数の
超音波送信信号（パルス信号）を超音波センサ１９に送
信（出力）する。また、送受信回路３３は増幅回路３６
及び検波回路３７を備え、超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌ
から出力されたアナログ電気信号を増幅するとともにパ
ルス信号に変換して制御装置３４に出力するようになっ
ている。

【００４１】制御装置３４は、マイクロコンピュータ３
８及びアナログデジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）３
９を備えている。マイクロコンピュータ３８は、制御手
段を構成するとともに演算手段及び判断手段としての中
央処理装置（以下、ＣＰＵという）４０と、読出し専用
メモリ（ＲＯＭ）４１ａと、記憶手段としてのＥＥＰＲ
ＯＭ（Ｅlectrical Ｅrasable Ｐrogrammable ＲＯＭ）
４１ｂと、読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）４
２と、カウンタ４３と、クロック回路４４と、入力イン
タフェース４５と、出力インタフェース４６とを備えて
いる。カウンタ４３はＣＰＵ４０が超音波送信信号を出
力してからその反射波を受信するまでの時間を計測する
計時手段を構成する。

【００４２】ＲＯＭ４１ａには種々の制御プログラム及
びプログラムを実行する際に必要なデータが記憶されて
いる。ＥＥＰＲＯＭ４１ｂにはフォーク４ａの位置を演
算する制御プログラムを実行するのに必要なデータとし
て、例えば作動油の温度と音速の関係を示す関係式又は
マップが記憶されている。なお、温度センサ２７は室２
０内に配設されており、超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌか
ら送信される超音波の経路となる箇所の作動油の温度と
一致しているとは限らない。従って、ＥＥＰＲＯＭ４１
ｂには温度センサ２７の検出温度と音速との関係を予め
試験的に求めた結果に基づいたデータが記憶されてい
る。

【００４３】ＣＰＵ４０はピストン１１の位置により、
フォーク４ａの位置検出にいずれの超音波センサ１９
Ｓ，１９Ｌを使用するかを判断する。このときＣＰＵ４
０は判断手段として機能する。そして、ピストン１１の
位置が超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌに近い場合には短距
離用の超音波センサ１９Ｓを使用し、遠い場合には長距
離用の超音波センサ１９Ｌを使用する。この実施の形態
ではピストンロッド６が所定位置（ストロークの１／２
の位置）より突出側に位置しているときは長距離用の超
音波センサ１９Ｌを使用し、ピストンロッド６が前記所
定位置及びそれより没入側に位置しているときは短距離
用の超音波センサ１９Ｓを使用する。

【００４４】キースイッチがオンになった直後はピスト
ン１１の位置がどこにあるかは不明のため、最初はピス
トン１１の位置に関係なく一方の超音波センサ（この実
施の形態では長距離用の超音波センサ１９Ｌ）を使用
し、その後はピストン１１の位置により使用する超音波
センサを切り換えるようになっている。即ち、ＣＰＵ４
０は使用する超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌの切換手段と
しても機能する。

【００４５】温度センサ２７はＡ／Ｄ変換回路３９及び
入力インタフェース４５を介してＣＰＵ４０に接続され
ている。カウンタ４３は検波回路３７及びＣＰＵ４０に
それぞれ接続され、ＣＰＵ４０からパルス発振器３５へ
の出力指令と同時にクロック回路４４から入力されるク
ロックのカウントを開始し、検波回路３７からのパルス
信号を入力した時点でカウントアップする。

【００４６】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。リフトレバー７が中立位置に配置された状態
では、管路２２は両管路２５ａ，２５ｂとの連通が遮断
された状態にあり、管路２２を介した作動油の供給、排
出のいずれも行われず、ピストンロッド６は停止状態に
保持される。

【００４７】荷役レバー７が上昇位置に操作されると、
制御弁２３が管路２２と管路２５ａとを連通させる供給
位置に切り換えられ、オイルポンプ２４から吐出された
作動油が管路２２及び分岐管路２２ａを介してリフトシ
リンダ５Ｒ，５Ｌ内に供給される。その結果、ピストン
１１とともにピストンロッド６が押し上げられて、フォ
ーク４ａが上昇する。

【００４８】一方、荷役レバー７が下降位置に操作され
ると、制御弁２３が管路２２と管路２５ｂとを連通させ
る排出位置に切り換えられる。その結果、ピストン１１
に作用する作動油の圧力よりピストンロッド６の自重及
びフォークの自重等による圧力が大きくなり、ピストン
ロッド６がピストン１１とともに下降してシリンダチュ
ーブ８内の作動油が排出される。このときフローレギュ
レータバルブの作用により、フォーク４ａ上の荷の有無
等の負荷の違いに拘わらずピストンロッド６の下降速度
がほぼ一定に保持される。

【００４９】ＣＰＵ４０はフォークリフト１のキースイ
ッチがオンになると所定周期でフォーク４ａの位置検出
（揚高検出）を行う。ＣＰＵ４０は、超音波の往復に必
要な最大時間より大きな所定時間間隔（所定周期）で測
定要求信号を送受信回路３３に出力する。送受信回路３
３のパルス発振器３５は測定要求信号に基づいて超音波
センサ１９Ｓ，１９Ｌに所定周波数の電気信号を出力
し、それに対応して超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌから所
定周波数の超音波が出力される。超音波センサ１９Ｓ，
１９Ｌから出力された超音波は、作動油中を進む。そし
て、ピストン１１の底面で反射した反射波（エコー）が
超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌに到達すると、超音波セン
サ１９Ｓ，１９Ｌは受信した超音波に対応した電気信号
を送受信回路３３に出力する。送受信回路３３は超音波
センサ１９Ｓ，１９Ｌから入力したアナログ信号を増幅
回路３６で増幅するとともに、検波回路３７でパルス信
号に変換して制御装置３４に出力する。

【００５０】カウンタ４３はＣＰＵ４０から測定要求信
号が送受信回路３３に出力された時点からカウントを開
始し、検波回路３７から前記パルス信号を入力した時点
でカウントアップする。ＣＰＵ４０はカウンタ４３のカ
ウント値に基づいて、超音波の送信時から反射波の受信
時までの時間（エコーバックタイム）ｔを演算する。Ｃ
ＰＵ４０は温度センサ２７の検出信号に基づいてリフト
シリンダ５Ｒ，５Ｌ内の作動油の温度を演算し、その温
度における音速ｃをＥＥＰＲＯＭ４１ｂに記憶されたデ
ータに基づいて演算する。次ぎにＣＰＵ４０は前記エコ
ーバックタイムｔと音速ｃとに基づいて超音波センサ１
９Ｓ，１９Ｌからピストン１１の底面までの距離Ｌを
（１）式から演算する。

【００５１】Ｌ＝ｃｔ／２…（１） そして、ＣＰＵ４０はＥＥＰＲＯＭ４１ｂに記憶されて
いる前記距離Ｌと、フォーク４ａの位置（揚高）Ｈとの
関係式からフォーク４ａの位置Ｈを演算する。得られた
フォーク４ａの位置データは、例えばフォークリフト１
における揺動制御やティルト制御（前傾速度制御）等に
使用される。

【００５２】作動油中の音速は約１４００ｍ／sec であ
り、フォーク４ａが最高揚高位置に配置されたときの超
音波センサ１９Ｓ，１９Ｌからピストン１１下面までの
距離Ｌは１．５ｍ程度であるため、超音波の往復に必要
な最大時間は２．２ｍsec 程度となる。従って、連続的
にフォーク４ａの位置を検出する場合、この時間より大
きな間隔で測定要求信号が出力される。また、パルス発
振器３５から出力されるパルスの周波数は、ピストン１
１の位置に対応して、短距離用の超音波センサ１９Ｓ又
は長距離用の超音波センサ１９Ｌに対応した値に設定さ
れる。また、周波数は作動油の種類、超音波センサの種
類等により適宜変更され、例えば０．１〜５ＭＨz(メガ
ヘルツ）程度の値が使用される。

【００５３】センサ振動子２８の振動により超音波はピ
ストン１１と対向する側の油中だけでなくキャップ３０
及びケース２９にも振動として伝達される。キャップ３
０及びケース２９に伝達される振動を放置すると、それ
がノイズとなってフォーク４ａの位置検出精度が低下す
る。しかし、キャップ３０及びケース２９に伝達される
振動は、センサ振動子２８の背面に設けられたバッキン
グ材３２に吸収される。従って、超音波センサ１９Ｓ，
１９Ｌから送受信回路３３への出力信号にノイズが少な
くなり、位置検出精度が向上する。

【００５４】超音波センサをリフトシリンダ５Ｒ，５Ｌ
の外部に設け、フォーク４ａと一体的に昇降する反射部
材に向けて超音波を送信する構成とした場合、反射部材
からの反射波以外に外乱としての超音波が直接超音波セ
ンサに入力し易い。また、超音波センサと反射部材との
間に障害物が進入して送信された超音波あるいは反射波
が遮られて誤検出や検出不能となる虞もある。しかし、
リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌに超音波センサが内蔵された
場合は、リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌの外部から超音波セ
ンサに向かう超音波が存在しても、リフトシリンダ５
Ｒ，５Ｌで殆どが反射してしまい、外部の超音波が外乱
として作用する可能性が殆どない。また、超音波センサ
から送信された超音波あるいは反射波が遮られて誤検出
や検出不能となる虞がない。

【００５５】また、超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌがリフ
トシリンダ５Ｒ，５Ｌに内蔵されているため、海岸付近
や食塩水を使用する等の悪環境下においても、超音波セ
ンサ１９Ｓ，１９Ｌがその雰囲気に晒されるのが確実に
回避され、使用環境の影響を受け難い。

【００５６】この実施の形態では以下の効果を有する。 （イ） フォーク４ａの位置がリフトシリンダ５に装備
（内蔵）された超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌを使用して
検出される。従って、従来技術で使用されていたリール
式センサ等と異なり、障害物と接触して破損する虞がな
く、センサの取付けスペースの確保の心配が不要とな
る。また、使用環境の影響を受け難く、悪環境下で作業
を行う場合にも信頼性が向上する。さらに、外乱の影響
を受け難く、信頼性がより向上する。

【００５７】（ロ） 特性の異なる複数の超音波センサ
１９Ｓ，１９Ｌのうち、測定状況に対応した超音波セン
サの出力信号が採用されて移動体（フォーク４ａ）及び
ピストン１１の位置が演算されるため、検出位置データ
の信頼性が向上する。

【００５８】（ハ） 特性の異なる複数の超音波センサ
として、長距離用の超音波センサ１９Ｌと、短距離用の
超音波センサ１９Ｓとが使用され、ピストン１１の位置
によって距離に対応した超音波センサが選択され、その
出力信号に基づいてフォーク４ａ及びピストン１１の位
置が演算される。従って、検出位置データの信頼性が向
上する。

【００５９】（ニ） 各リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌにそ
れぞれ１個の超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌが装備されて
いるため、超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌをリフトシリン
ダ５Ｒ，５Ｌの中心軸線上に配置できる。従って、ピス
トン１１から直接反射した反射波を受信し易くなり、感
度が向上して検出精度が向上する。

【００６０】（ホ） 超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌから
送信される超音波の伝達媒体が作動油（油圧油）のた
め、空気を媒体とした場合に比較して超音波の伝達効率
が良く、即ち超音波の減衰が小さくなり、測定条件が安
定する。

【００６１】（ヘ） ピストン１１の底面が超音波の反
射面となるため、反射部材を別に設ける必要がない。 （ト） ＣＰＵ４０は作動油の温度を検出するととも
に、温度補正を行った作動油中の音速値を使用して超音
波センサ１９Ｓ，１９Ｌからピストン１１までの距離を
演算するため、フォーク４ａの位置検出精度が高くな
る。

【００６２】（チ） 温度センサ２７で検出した室２０
内の温度に基づいて音速の温度補正を行うが、室２０内
の温度とシリンダチューブ８内の作動油中の音速データ
を試験で求めた結果に基づいた補正データを使用する。
従って、超音波の進行経路でない箇所の検出温度を使用
しても補正が良好に行われる。

【００６３】（リ） 温度センサ２７が室２０内に設け
られているため、温度センサ２７の取付け位置の確保が
容易となる。 （ヌ） 超音波振動子２８の背面にバッキング材３２が
設けられているため、超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌから
送受信回路３３への出力信号にノイズが少なくなる。

【００６４】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を説明する。この実施の形態では超音波センサとして
短距離用の超音波センサ１９Ｓ及び長距離用の超音波セ
ンサ１９Ｌに加えて、中距離用の超音波センサ１９Ｍを
設けた点が前記実施の形態と大きく異なっている。前記
実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明は
省略する。

【００６５】図５に示すように、短距離用の超音波セン
サ１９Ｓ及び長距離用の超音波センサ１９Ｌが一方（右
側）のリフトシリンダ５Ｒに装備され、他方（左側）の
リフトシリンダ５Ｌに中距離用の超音波センサ１９Ｍが
装備されている。

【００６６】マイクロコンピュータ３８には２個のカウ
ンタ４３ａ，４３ｂが装備され、送受信回路３３にはそ
れぞれ２個のパルス発振器３５ａ，３５ｂ、増幅回路３
６ａ，３６ｂ及び検波回路３７ａ，３７ｂが装備されて
いる。そして、第１のパルス発振器３５ａがリフトシリ
ンダ５Ｒの超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌに接続され、第
２のパルス発振器３５ｂがリフトシリンダ５Ｌの超音波
センサ１９Ｍに接続されている。また、リフトシリンダ
５Ｒの超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌは第１の増幅回路３
６ａに接続され、リフトシリンダ５Ｌの超音波センサ１
９Ｍは第２の増幅回路３６ｂに接続されている。

【００６７】第１の増幅回路３６ａは第１の検波回路３
７ａに接続され、第１の検波回路３７ａは第１のカウン
タ４３ａに接続されている。第２の増幅回路３６ｂは第
２の検波回路３７ｂに接続され、第２の検波回路３７ｂ
は第２のカウンタ４３ｂに接続されている。また、送受
信回路３３には両増幅回路３６ａ，３６ｂの出力の振幅
を比較する比較手段としての比較回路４７が設けられて
いる。比較回路４７は入力インタフェース４５を介して
ＣＰＵ４０に接続されている。比較回路４７両増幅回路
３６ａ，３６ｂのいずれの出力が大きいか、即ちいずれ
の出力信号の振幅が大きいかを判断して、その判断結果
に対応する信号をＣＰＵ４０に出力するようになってい
る。

【００６８】各カウンタ４３ａ，４３ｂは、クロック回
路４４から入力されるクロックのカウントをＣＰＵ４０
からパルス発振器３５ａ，３５ｂへの出力指令と同時に
開始し、検波回路３７ａ，３７ｂからのパルス信号を入
力した時点でカウントアップする。ＣＰＵ４０は超音波
センサ１９Ｌ用のカウンタ４３ｂは検波回路３７ｂ及び
ＣＰＵ４０にそれぞれ接続され、ＣＰＵ４０からパルス
発振器３５ｂへの出力指令と同時にクロック回路４４か
ら入力されるクロックのカウントを開始し、検波回路３
７ｂからのパルス信号を入力した時点でカウントアップ
する。

【００６９】ＣＰＵ４０は短距離用及び長距離用の超音
波センサ１９Ｓ，１９Ｌの一方と、中距離用の超音波セ
ンサ１９Ｍとがほぼ同時に超音波を送信するように測定
要求信号を送受信回路３３に出力する。ピストンロッド
６が所定位置（ストロークの１／２の位置）より突出側
に位置しているときは長距離用の超音波センサ１９Ｌを
使用し、ピストンロッド６が所定位置（ストロークの１
／２の位置）及びそれより没入側に位置しているときは
短距離用の超音波センサ１９Ｓを使用する。また、キー
スイッチがオンになった直後はピストン１１の位置がど
こにあるかは不明のため、最初はピストン１１の位置に
関係なく中距離用の超音波センサ１９Ｍを使用するよう
になっている。

【００７０】ＣＰＵ４０は比較回路４７の出力に基づい
て、超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌの一方の出力信号と、
超音波センサ１９Ｍの出力信号とでいずれが大きいかを
認識する。そして、大きい方の出力信号をピストン１１
の底面までの距離の演算に使用するエコーバックタイム
ｔのデータとして採用する。即ち、ＣＰＵ４０は比較回
路４７から、第１の増幅回路の３６ａの出力が第２の増
幅回路の３６ｂの出力以上を示す信号が出力されている
場合は、第１のカウンタ４３ａのカウント値に基づいて
エコーバックタイムｔを演算する。また、ＣＰＵ４０は
比較回路４７から、第１の増幅回路の３６ａの出力が第
２の増幅回路の３６ｂの出力未満を示す信号が出力され
ている場合は、第２のカウンタ４３ｂのカウント値に基
づいてエコーバックタイムｔを演算する。

【００７１】従って、この実施の形態においては第１の
実施の形態の（イ）、（ロ）、（ホ）〜（ヌ）の効果を
有する他に次の効果を有する。 （ル） 超音波センサとして短距離用の超音波センサ１
９Ｓ及び長距離用の超音波センサ１９Ｌに加えて、中距
離用の超音波センサ１９Ｍを設けたため、各超音波セン
サとしてより測定条件に適した特性のものを使用でき、
検出データの精度が向上し、信頼性が高まる。

【００７２】（ヲ） 短距離用の超音波センサ１９Ｓ及
び長距離用の超音波センサ１９Ｌの一方と、中距離用の
超音波センサ１９Ｍとでほぼ同時に検出を行い、両者の
うちの出力信号の大きな超音波センサのデータを使用す
るため、検出データの精度がより向上し、信頼性がより
高まる。

【００７３】（ワ） ほぼ同時に超音波を送信する超音
波センサがそれぞれ別のリフトシリンダに装備されてい
るため、送信された超音波や反射波が互いに干渉する虞
がなく、各超音波センサの出力にノイズが発生し難い。

【００７４】（第３の実施の形態）次に第３の実施の形
態を図６に従って説明する。この実施の形態では短距離
用の超音波センサ１９Ｓ及び長距離用の超音波センサ１
９Ｌを一方のリフトシリンダ５Ｒ（又は５Ｌ）に装備
し、他方のリフトシリンダ５Ｌ（又は５Ｒ）には超音波
センサ及び温度センサ２７を装備しない点が第１の実施
の形態と異なっており、その他の構成は第１の実施の形
態と同じである。なお、図６では制御装置３４を省略し
ている。

【００７５】従って、この実施の形態では第１の実施の
形態の（イ）〜（ハ）及び（ホ）〜（ヌ）の効果を有す
る他に次の効果を有する。 （カ） 両超音波センサ１９Ｓ，１９Ｌが１本のリフト
シリンダ５Ｒ（又は５Ｌ）に装備されているため、両超
音波センサ１９Ｓ，１９Ｌと送受信回路３３とを接続す
る配線作業が第１の実施の形態に比較して容易となる。

【００７６】（ヨ） 既存のフォークリフトを改造する
場合、一方のリフトシリンダのみを超音波センサを装備
したリフトシリンダに改造し、他方のリフトシリンダは
そのまま利用できるため、改造コストが安くなる。 （タ） また、この実施の形態の超音波センサを装備し
た流体圧シリンダを使用すれば、１本のリフトシリンダ
でフォーク等のアタッチメントを昇降させる構成のフォ
ークリフトに適用できる。

【００７７】（レ） １本のリフトシリンダにのみ超音
波センサが装備されているため、温度検出が当該リフト
シリンダについてのみ行えばよく、センサの数が少なく
なるとともに、ＣＰＵ４０の処理も少なくなる。

【００７８】なお、実施の形態は上記に限定されるもの
ではなく、例えば次のように変更してもよい。 ○ 特性の異なる超音波センサの組み合わせとして、最
適測定距離が異なるものの組み合わせに代えて、適正温
度の異なるもののを組み合わせて使用する。そして、Ｃ
ＰＵ４０は温度センサ２７の検出温度に基づいて、複数
の超音波センサのうちからその温度に適したものを選択
して位置検出用のデータを得るようにする。この場合、
流体圧シリンダ内の作動流体の温度が変わっても、精度
の良い検出データが得られる。 ○ 複数の超音波センサから最適のものを選択するばあ
い、検出温度データから使用する超音波センサを選択し
て、その超音波センサのみ作動する代わりに、全ての超
音波センサを作動させるとともに、その出力信号が最も
大きいもの、即ち、反射波に基づく超音波センサの出力
信号の振幅の大きなものの検出データを、位置の算出に
使用する構成としてもよい。この場合はより精度の良い
検出データが得られ、データの信頼性が高まる。 ○ 特性の異なる超音波センサの組み合わせとして、作
動油中に発生した泡の影響を受け難い超音波センサと通
常の超音波センサとを組み合わせる。泡が発生する時期
は不明のため、複数の超音波センサを作動させ、大きな
出力信号を出力した超音波センサの検出データを使用す
る構成とする。作動油中に泡が発生すると、通常の超音
波センサでは感度が低くなるが、この構成の場合、作動
油中に泡が発生しても、確実に位置データを得ることが
できる。 ○ 複数の超音波センサの組み合わせとして、最適測定
距離が異なるものと、適正温度の異なるものの両方を装
備してもよい。例えば、２本のリフトシリンダ５Ｒ，５
Ｌを備えたフォークリフト１では、長距離用及び短距離
用の超音波センサと、高温用及び低温用の超音波センサ
をそれぞれ別のリフトシリンダに装備する。そして、各
超音波センサのうちから最も出力信号の大きな超音波セ
ンサの検出データを使用して、位置データを演算する。
この場合、より信頼性の高い位置データが得られる。 ○ ２本のリフトシリンダ５Ｒ，５Ｌを備えたフォーク
リフト１で、長距離用及び短距離用の超音波センサと、
高温用及び低温用の超音波センサと、泡の発生の影響を
受け難い超音波センサとをそれぞれ別のリフトシリンダ
に装備する。そして、各超音波センサのうちから最も出
力信号の大きな超音波センサの検出データを使用して、
位置データを演算する。この場合、より信頼性の高い位
置データが得られる。 ○ １本の流体圧シリンダに装備する超音波センサの数
を３個以上としてもよい。 ○ 超音波センサ１９を超音波の送信方向がリフトシリ
ンダ５Ｒ，５Ｌの軸心方向となるように設ける代わり
に、図７に示すように、超音波センサ１９をリフトシリ
ンダ５Ｒ，５Ｌの軸心方向と直交する方向に超音波を送
信する状態に設ける。また、超音波の進行方向を変更す
る反射部材４８を設ける。超音波センサ１９からは、超
音波がリフトシリンダ５Ｒ，５Ｌの長手方向と直交する
方向に送信されるが、反射部材４８で反射してその進行
方向が９０°変更され、ピストン１１に向かう状態とな
る。そして、ピストン１１の下面で反射した反射波は反
射部材４８に向かってリフトシリンダ５Ｒ，５Ｌの長手
方向に沿って進行するとともに反射部材４８で反射し、
超音波センサ１９に受信される。この場合、リフトシリ
ンダ５Ｒ，５Ｌがフォークリフト１に組み付けられた状
態でも、超音波センサ１９の取り外しが容易なため、超
音波センサ１９のメンテナンスが容易となる。なお、図
中４９はフローレギュレータである。 ○ 温度センサ２７の取付け位置を室２０以外の位置に
してもよい。例えば、ピストン１１と一体移動可能に設
けたり、シリンダチューブ８に埋設してもよい。また、
温度センサ２７を複数箇所に設けてそれらの検出値に基
づいて音速の温度補正を行ってもよい。温度センサ２７
を複数設けた場合は補正精度が向上し、ピストン１１の
位置検出精度が向上する。 ○ 温度センサ２７を設けずに、温度補正を行う構成と
してもよい。例えば、フォーク４ａが最下降位置あるい
は最上昇位置に配置された状態、即ちフォーク４ａの位
置が予め分かっている状態でピストン１１の位置測定を
行う。そして、そのときの超音波の往復時間（エコーバ
ックタイムｔ）とピストン１１の底面までの距離Ｌから
音速ｃを演算し、その音速ｃをその後の位置演算に使用
する。音速ｃの演算を適宜行うことにより、位置検出精
度が向上する。この場合、温度センサ２７がなくても実
質的に温度補正が可能となる。 ○ 作動油の温度変化が少なく、位置データの精度がさ
ほど要求されない使用条件の場合は、温度補正を省略し
てもよい。 ○ フォーク４ａの昇降に伴う振動等がリフトシリンダ
５Ｒ，５Ｌ及びケース２９を介してセンサ振動子２８に
ノイズとして入力されるのを防止するため、ケース２９
の内部にダンピング材を設ける。ダンピング材としては
例えばウレタンゴム、ブチルゴム等が使用される。この
場合は、超音波センサが外乱の影響をより受け難くな
り、位置検出精度及び移動速度検出精度が向上する。 ○ フォーク４ａ及びピストン１１の位置データを揺動
規制制御に限らず、揚高規制制御や自動揚高停止制御等
の他の制御に使用してもよい。 ○ 超音波センサ１９の取付け位置をシリンダの側面に
する場合、超音波センサ１９はピストンの移動方向と直
交する方向に超音波を送信する状態に限らず、斜めに交
差する状態に取り付け、それに対応して反射部材の位置
を変更してもよい。 ○ ピストン１１の下面（超音波の反射面）をピストン
１１が上死点に配置された状態における超音波センサ１
９との距離が曲率半径となる曲面に形成する。この場
合、反射面が平面の場合に比較して、超音波センサ１９
から送信された超音波の反射波がより効率よく超音波セ
ンサ１９まで戻る。 ○ ピストンの下部に反射部としての反射部材を設け
て、超音波センサから送信された超音波を反射部材で反
射させる構成としてもよい。この場合、反射面の加工が
容易となり、反射面を平面以外の形状に加工する際に加
工精度を高めることが容易になる。 ○ リフトシリンダ５Ｒ，５Ｌを単動式シリンダに代え
て復動式シリンダで構成してもよい。また、フォークリ
フト１のリフトシリンダ５Ｒ，５Ｌに限らず、ティルト
シリンダ、サイドシフトシリンダあるいはパワーステア
リング用シリンダ等の油圧シリンダに適用してもよい。 ○ 超音波センサとして超音波の送受信を一つのデバイ
スで行う構成に代えて、送信用デバイスと受信用デバイ
スとが別に構成されたものを使用してもよい。 ○ フォークリフトに限らず、シリンダ（油圧シリン
ダ）により移動される移動体を備えた高所作業車、バッ
クホー車及びコンクリートポンプ車等の産業車両に使用
される油圧シリンダを超音波センサを内蔵した構成とす
る。そして、超音波センサを使用して移動体又はピスト
ンの位置あるいは移動速度を検出する前記の構成の位置
検出装置を設けてもよい。この場合、高所作業車、バッ
クホー車等の産業車両においても、種々の制御を容易に
行うことが可能になる。また、産業車両に限らず、他の
車両や、車両に装備される以外の油圧装置、例えばロボ
ット等の産業機器に使用される油圧シリンダに適用して
もよい。 ○ 超音波センサの出力信号から位置データだけでな
く、ピストン１１の移動速度を演算する構成とする。演
算方法としては、例えば所定時間をおいてピストンの位
置を２回測定し、その測定位置の差、即ちピストン１１
の移動量を所定時間で割ることにより求める方法があ
る。ピストン１１の位置の測定は前記実施の形態と同様
に行う。

【００７９】また、所謂ドップラー法を使用すると１回
の測定により、（２）式に基づいてピストン１１の移動
速度Ｖを演算できる。 Δｆ＝２Ｖｆ／ｃ…（２） 但し、ｆは送信超音波の周波数、Δｆは送信周波数と受
信周波数との差、ｃは油圧油中の音速である。

【００８０】この場合、制御装置３４に受信周波数を検
出する回路を設ける。ＣＰＵ４０はピストン１１の位置
を測定する代わりに受信信号の周波数を演算し、送信超
音波の周波数と受信周波数との差Δｆを演算する。そし
て、ＣＰＵ４０は（２）式を変形した（３）式からピス
トン１１の移動速度Ｖを演算する。

【００８１】Ｖ＝（Δｆ／ｆ）ｃ／２…（３） 得られたピストン１１の移動速度はフォーク４ａの移動
速度（昇降速度）と同じであり、例えばフォーク４ａの
停止位置制御を行う場合に利用できる。 ○ 油圧シリンダに限らず空圧シリンダなど他の流体圧
シリンダに適用してもよい。 ○ フローレギュレータバルブを省略してもよい。

【００８２】なお、本明細書で言う「産業車両」とは、
油圧シリンダを備え、油圧シリンダの駆動により往復移
動される移動体を備えた車両を意味し、フォークリフト
に限らず、高所作業車、コンクリートポンプ車、バック
ホー車の他、ダンプカー等も含む。

【００８３】前記各実施の形態から把握できる請求項記
載以外の技術思想（発明）について、以下にその効果と
ともに記載する。 （１） 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明に
おいて、特性の異なる複数の超音波センサとして、適正
温度の異なる超音波センサを使用する。この場合、作動
油の温度が大幅に変化する作業条件であっても、信頼性
の高い検出データを得ることができる。

【００８４】（２） 請求項１〜請求項６のいずれかに
記載の発明において、特性の異なる複数の超音波センサ
として、作動油中に発生する泡の影響を受け難い特性の
ものと、通常の超音波センサとを使用する。この場合、
作動油中に泡が発生しても、確実に位置データを得るこ
とができる。

【００８５】（３） 請求項１〜請求項６のいずれかに
記載の発明において、演算手段は作動油中の音速の温度
補正を行って、移動体又はピストンの位置を演算する。
この場合、検出位置データの信頼性が高まる。

【００８６】（４） （３）に記載の発明において、流
体圧シリンダはシリンダ中の温度を検出する温度検出手
段を備え、演算手段は前記温度検出手段の検出データに
基づいて音速の温度補正を行う。この場合、温度補正が
容易になる。

【００８７】（５） 請求項１〜請求項６のいずれかに
記載の発明において、ピストンが上死点又は下死点に移
動した状態でピストンの位置検出を行い、演算手段はそ
の検出結果に基づいて演算した音速を使用して、移動体
又はピストンの位置を演算する。この場合、作動油の温
度を測定しなくても音速の温度補正を考慮した位置検出
ができる。

【００８８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項６
に記載の発明によれば、流体圧シリンダにより移動され
る移動体の位置を、流体圧シリンダに装備した超音波セ
ンサで検出する場合、１個の超音波センサを使用した場
合に比較して精度よく検出できる。従って、検出位置デ
ータの信頼性が高くなる。請求項１に記載の発明によれ
ば、複数の超音波センサが移動体を駆動する２個の流体
圧シリンダに分散されて装備されているため、各超音波
センサの送信時期が重なったり近づいても送信波や反射
波が互いに干渉し難くなる。

【００８９】請求項２に記載の発明によれば、複数の超
音波センサのうち、出力信号の振幅の大きな超音波セン
サの出力信号に基づいて前記移動体又はピストンの位置
を演算するため、検出精度が向上する。

【００９０】請求項３に記載の発明によれば、流体圧シ
リンダのストロークが大きくても、１個の超音波センサ
を使用した場合に比較してほぼ全領域において検出精度
が良くなる。

【００９１】

【００９２】請求項４に記載の発明によれば、長距離用
の超音波センサと、短距離用の超音波センサとが同時に
作動されても、送信波や反射波が互いに干渉しない。請
求項５に記載の発明によれば、超音波センサは長距離
用、中距離用及び短距離用の３種が使用されるため、よ
り検出精度が向上するとともに、２個の両超音波センサ
から同時に超音波の送信を行っても干渉し難い。

【００９３】 請求項６に記載の発明では、超音波センサ
から送信される超音波の伝達媒体が作動油のため、空気
を媒体とした場合に比較して超音波の伝達効率が良く測
定条件が安定する。

【００９４】 請求項７に記載の発明によれば、産業車両
において移動体の位置検出データを必要とする種々の制
御が容易になるとともに、信頼性が向上する。

【００９５】請求項８に記載の発明によれば、移動体の
位置検出データに基づいてフォークリフトの揺動規制制
御、揚高位置規制制御等の制御が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図２】 リフトシリンダの断面図。

【図３】 フォークリフトの側面図。

【図４】 リフトシリンダの要部側断面図。

【図５】 第２の実施の形態の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図６】 第３の実施の形態の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図７】 別の実施の形態のリフトシリンダの部分断面
図。

【符号の説明】

１…産業車両としてのフォークリフト、４ａ…移動体と
してのフォーク、５Ｒ，５Ｌ…流体圧シリンダとしての
リフトシリンダ、１１…反射部としてのピストン、１
９，１９Ｌ，１９Ｓ，１９Ｍ…超音波センサ、３３…制
御手段を構成する送受信回路、３４…同じく制御装置、
４０…制御手段を構成するとともに演算手段としてのＣ
ＰＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66F 9/22,9/24 F15B 15/28 G01B 17/00 G01S 15/08

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体を流体圧シリンダで移動させる装
   置に装備される移動体の位置検出装置であって、 前記流体圧シリンダに装備され、超音波を送信するとと
   もにピストン又はピストンと一体に移動する反射部で反
   射した反射波を受信してそれに対応した電気信号を出力
   する特性の異なる複数の超音波センサと、 前記超音波センサからの超音波の送信時期を制御する制
   御手段と、 前記複数の超音波センサのうち測定状況に対応した適切
   な超音波センサの出力信号を採用して、前記送信時期と
   前記反射波の入力時期とに基づいて流体圧シリンダによ
   り移動される移動体又はピストンの位置を演算する演算
   手段とを備えた移動体の位置検出装置にあって、 前記移動体は２個の流体圧シリンダにより駆動され、各
   流体圧シリンダに前記超音波センサが分散されて装備さ
   れている移動体の位置検出装置 。
2. 【請求項２】 前記演算手段は前記複数の超音波センサ
   のうち、出力信号の振幅の大きな超音波センサの出力信
   号に基づいて前記移動体又はピストンの位置を演算する
   請求項１に記載の移動体の位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記超音波センサは最適測定距離の異な
   るものが装備され、前記演算手段は距離に対応した超音
   波センサの出力信号に基づいて前記移動体又はピストン
   の位置を演算する請求項１に記載の移動体の位置検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記超音波センサは２個使用され、一方
   の流体圧シリンダに長距離用の超音波センサが、他方の
   流体圧シリンダに短距離用の超音波センサがそれぞれ装
   備されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載
   の移動体の位置検出装置。
5. 【請求項５】 前記超音波センサは３個使用され、一方
   の流体圧シリンダに長距離用及び短距離用の２個の超音
   波センサが、他方の流体圧シリンダに中距離用の超音波
   センサがそれぞれ装備されている請求項１〜請求項３の
   いずれか一項に記載の移動体の位置検出装置。
6. 【請求項６】 前記流体圧シリンダは動力の媒体を油圧
   油とした請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の移
   動体の位置検出装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記
   載の位置検出装置を備えた産業車両。
8. 【請求項８】 前記流体圧シリンダはフォークリフトの
   リフトシリンダである請求項７に記載の産業車両。