JP7200818B2 - 障害物検出装置及び障害物検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、障害物検出装置及び障害物検出方法に関する。

超音波を送信し、障害物によって反射した反射波を受信する超音波センサにより、障害物を検出する障害物検出装置が知られている。障害物検出装置は、超音波センサによる超音波の送信を制御するとともに、超音波センサによる反射波の受信結果から障害物を検出する。超音波センサから超音波を送信した際、超音波センサの検出範囲内に障害物が存在する場合、送信された超音波は障害物に当たって反射する。一方、超音波の検出範囲内に障害物が存在しない場合、送信された超音波は障害物に当たって反射することなく減衰する。障害物検出装置は、超音波センサが反射波を受信した場合に障害物を検出する。

障害物検出装置には、超音波センサを複数備えるものがある。なお、超音波を送信した超音波センサと該超音波の反射波を受信する超音波センサは同一であることが多いが、障害物の形状によっては、超音波を送信した超音波センサに加えて他の超音波センサが反射波を受信したり、超音波を送信した超音波センサとは別の超音波センサのみが反射波を受信したりすることがある。このような障害物検出装置では、複数の超音波センサから個別に超音波を送信することにより、反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサを特定できる。そして、特定された超音波センサの検出範囲から障害物検出装置に対する障害物の方向を推定することができる。

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

特開２００６－２９８２６６号公報

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

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

上記問題点を解決するための障害物検出装置は、超音波を送信し、障害物によって反射された反射波を受信する超音波センサを複数備え、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とともに、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検出を行う障害物検出装置であって、複数の前記超音波センサのうちの２以上の超音波センサによって超音波センサ群が構成され、前記超音波センサ群を構成する２以上の前記超音波センサから同時に超音波を送信し、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に前記障害物を検出する検出モードと、前記超音波センサ群を構成する前記超音波センサから個別に超音波を送信し、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定する推定モードと、を有し、前記障害物の検出開始時には前記検出モードに設定され、前記検出モードにおいて前記障害物が検出された場合に前記推定モードに切り替わることを要旨とする。

これによれば、障害物の検出開始時には、障害物検出装置は検出モードに設定されているため、障害物の有無が不確定な状態では、超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサから同時に超音波を送信する。よって、複数の超音波センサから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に検出できる。また、検出モードにおいて障害物が検出された場合には障害物検出装置は推定モードに切り替わるため、障害物が検出された状態では、超音波センサ群を構成する超音波センサから個別に超音波を送信する。よって、推定モードでは反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサを特定でき、特定された超音波センサの検出範囲から障害物の方向を推定できる。

また、上記障害物検出装置について、前記超音波センサ群は複数存在するとともに、前記超音波センサ群毎に、前記検出モード及び前記推定モードが設定され、前記超音波を送信する前記超音波センサ群を切り替えながら障害物の検出を行うのが好ましい。

これによれば、１つの超音波センサ群が存在する場合と比較して、より広範囲について障害物の有無を早期に検出できるとともに障害物の方向を推定できる。
また、上記障害物検出装置について、複数の前記超音波センサは、隣り合う超音波センサの検出範囲の一部が重なり合うように並べて配置されているのが好ましい。

これによれば、隣り合う超音波センサの検出範囲が重なり合っていない場合と比較して、超音波を送信した超音波センサとは別の超音波センサが該超音波の反射波を受信する可能性が高くなる。よって、推定モードにより障害物の方向を推定することがより効果的である。

上記問題点を解決するための障害物検出方法は、超音波を送信し、障害物によって反射された反射波を受信する超音波センサが複数用いられ、複数の前記超音波センサから超音波を送信するとともに、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を検出する障害物検出方法であって、前記障害物の検出開始時に、複数の前記超音波センサのうちの２以上の超音波センサによって構成された超音波センサ群について、前記超音波センサ群を構成する２以上の前記超音波センサから同時に超音波を送信し、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に前記障害物を検出するステップと、前記障害物を検出した場合に、前記超音波センサ群を構成する前記超音波センサから個別に超音波を送信するステップと、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定するステップと、を有することを要旨とする。

これによれば、障害物の有無が不確定な状態では、超音波センサ群を構成する２以上の超音波センサから同時に超音波を送信する。よって、複数の超音波センサから個別に超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に検出できる。また、障害物が検出された状態では、超音波センサ群を構成する超音波センサから個別に超音波を送信する。よって、反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサを特定でき、特定された超音波センサの検出範囲から障害物の方向を推定できる。

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

（ａ）は第１実施形態の障害物検出装置が搭載されるフォークリフトの概略側面図、（ｂ）は障害物検出装置が搭載されるフォークリフトの概略背面図。 フォークリフトの構成を示すブロック図。 障害物検出装置の構成を示すブロック図。 （ａ）は第１実施形態の障害物検出装置による検出範囲を示す側面図、（ｂ）は第１実施形態の障害物検出装置による検出範囲を示す平面図。 第１実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。 （ａ）～（ｃ）は例１－１における障害物検出方法を示す平面図、（ｄ）は例１－１における超音波の送受信のタイミングを示す図。 （ａ）～（ｃ）は例１－２における障害物検出方法を示す平面図、（ｄ）は例１－２における超音波の送受信のタイミングを示す図。 （ａ）～（ｃ）は例１－３における障害物検出方法を示す平面図、（ｄ）は例１－３における超音波の送受信のタイミングを示す図。 （ａ）～（ｃ）は例１－４における障害物検出方法を示す平面図、（ｄ）は例１－４における超音波の送受信のタイミングを示す図。 （ａ）～（ｃ）は例１－５における障害物検出方法を示す平面図、（ｄ）は例１－５における超音波の送受信のタイミングを示す図。 （ａ）～（ｃ）は例１－６における障害物検出方法を示す平面図、（ｄ）は例１－６における超音波の送受信のタイミングを示す図。 第２実施形態の障害物検出装置が搭載されるフォークリフトの概略背面図。 第２実施形態の障害物検出装置による検出範囲を示す平面図。 第２実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。 第２実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。 第２実施形態の障害物検出方法を示すフローチャート。 （ａ）～（ｆ）は例２－１における障害物検出方法を示す平面図。 例２－１における超音波の送受信のタイミングを示す図。 （ａ）～（ｅ）は例２－２における障害物検出方法を示す平面図。 例２－２における超音波の送受信のタイミングを示す図。

（第１実施形態）
以下、障害物検出装置及び障害物検出方法を具体化した第１実施形態を図１～図１１にしたがって説明する。

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。

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

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。

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

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

図１（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは、カウンタウェイト１３の第１面１３ａに対し、フォークリフト１０の左右方向の中央Ｃよりも左側に取り付けられている。第２超音波センサ２１ｂは、カウンタウェイト１３の第１面１３ａに対し、フォークリフト１０の左右方向の中央Ｃよりも右側に取り付けられている。各超音波センサ２１ａ，２１ｂは、車体１１の後方に超音波を送信する。よって、障害物検出装置２０により検出される障害物は、フォークリフト１０の後方に存在する障害物である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、フォークリフト１０の後方には、各超音波センサ２１ａ，２１ｂによる障害物の検出が可能な検出範囲Ａが存在する。図４（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａは、フォークリフト１０の後方の左側に存在し、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａは、フォークリフト１０の後方の右側に存在する。図４（ａ）に示すように、各検出範囲Ａは、略球状に広がる空間であり、各超音波センサ２１ａ，２１ｂが配置される高さと同じ高さには、上下方向と直交する検出面積が最大となる最大検出部Ａ１を有する。

フォークリフト１０が使用される環境では、例えば、フォークリフト１０の後方にて作業者が立った状態で作業したり、作業者がしゃがんだ状態で作業したりすることが考えられる。このため、フォークリフト１０に搭載される障害物検出装置２０では、フォークリフト１０の後方において各超音波センサ２１ａ，２１ｂが配置される高さと同じ高さにある障害物を検出するだけでなく、各超音波センサ２１ａ，２１ｂが配置される高さよりも低い位置にある障害物を検出することが求められる。よって、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの左右方向における配置間隔は、最大検出部Ａ１だけでなく、最大検出部Ａ１よりも下側に位置する検出対象部Ａ２も考慮して決定される。なお、上下方向における最大検出部Ａ１から検出対象部Ａ２までの距離は、検出したい障害物の高さに応じて適宜設定される。

本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、第１超音波センサ２１ａの検出対象部Ａ２の右端と第２超音波センサ２１ｂの検出対象部Ａ２の左端とが接するように配置されている。よって、第１超音波センサ２１ａの最大検出部Ａ１における右側の一部は、第２超音波センサ２１ｂの最大検出部Ａ１における左側の一部と重なり合っている。言い換えると、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、検出範囲Ａの一部が重なり合っている。

なお、障害物の材質や形状等によって、超音波の反射率は異なる。各超音波センサ２１ａ，２１ｂの検出対象部Ａ２は、想定される障害物のうち、超音波の反射率が最も低い障害物を基準にして設定される。このため、基準とした障害物よりも超音波の反射率が高い障害物に対しては、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａと第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａとが重なり合う部分は大きくなる。

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と別体で形成されている。

図３に示すように、制御ＥＣＵ３０は、送信指令部３１及び検出部３２を備える。送信指令部３１及び検出部３２はそれぞれ、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに接続されている。送信指令部３１は、各超音波センサ２１ａ，２１ｂに送信信号を出力することで各超音波センサ２１ａ，２１ｂに超音波を送信させる。送信指令部３１は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が起動状態にされている間、超音波センサ２１ａ，２１ｂに送信信号を所定の間隔で繰り返し出力する。各超音波センサ２１ａ，２１ｂは、送信指令部３１から送信信号が入力される度に超音波を送信する。よって、送信指令部３１による送信信号の出力間隔は、超音波センサ２１ａ，２１ｂによる超音波の送信間隔と同じになる。

なお、超音波の送信間隔は、超音波センサ２１ａ，２１ｂによって超音波が送信されてから、送信された超音波が検出範囲Ａ内に存在する障害物によって反射し、反射波が超音波センサ２１ａ，２１ｂによって受信されるまでに要する時間よりも長く設定される。よって、検出範囲Ａ内に障害物が存在する場合、超音波センサ２１ａ，２１ｂが超音波を送信してから、次に超音波センサ２１ａ，２１ｂが超音波を送信するまでの間に反射波は受信される。

検出部３２は、各超音波センサ２１ａ，２１ｂ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３２は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方から反射波の受信信号が入力されることにより、フォークリフト１０の後方に障害物があることを検出する。検出部３２は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから反射波の受信信号が入力されない場合、フォークリフト１０の後方における第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無いことを検出する。

障害物検出装置２０は、障害物の有無を検出する検出モードＭ１と、左右方向において障害物検出装置２０に対する障害物の方向を推定する推定モードＭ２とを有する。障害物検出装置２０は、運転開始時の初期状態において検出モードＭ１に設定されている。障害物検出装置２０は、検出モードＭ１において障害物が検出された場合に検出モードＭ１から推定モードＭ２に切り替わる。

検出モードＭ１では、送信指令部３１は、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに同時に超音波を送信させる。検出部３２は、検出モードＭ１における第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂによる反射波の受信結果から、フォークリフト１０の後方における障害物の有無を検出する。推定モードＭ２では、送信指令部３１は、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに個別に超音波を送信させる。本実施形態の推定モードＭ２では、送信指令部３１は、第１超音波センサ２１ａに超音波を送信させた後、第２超音波センサ２１ｂに超音波を送信させる。検出部３２は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。本実施形態では、検出部３２は、第１超音波センサ２１ａによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の左側にあるか否かを推定する。検出部３２は、第２超音波センサ２１ｂによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあるか否かを推定する。また、検出部３２は、推定した障害物の方向をメインコントローラ１７に出力する。メインコントローラ１７は、障害物があると推定された方向への走行動作をフォークリフト１０に行わせない。

次に、第１実施形態の障害物検出方法について説明する。
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５に示すように、障害物検出装置２０は、初期状態において検出モードＭ１に設定されている（ステップＳ１１）。よって、障害物検出装置２０は、障害物の有無を検出する。

第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波を送信する（ステップＳ１２）。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Ｓ１とし、第２超音波センサ２１ｂから送信される超音波を第２超音波Ｓ２とする。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第１超音波Ｓ１は障害物に当たって反射するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方は、第１超音波Ｓ１の第１反射波Ｒ１を受信する。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第１超音波Ｓ１は障害物に当たることなく減衰するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。同様に、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第２超音波Ｓ２は障害物に当たって反射するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方は、第２超音波Ｓ２の第２反射波Ｒ２を受信する。第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第２超音波Ｓ２は障害物に当たることなく減衰するため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。

第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方が第１反射波Ｒ１及び第２反射波Ｒ２の少なくとも一方を受信した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があることを検出する（ステップＳ１４）。一方、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが第１反射波Ｒ１及び第２反射波Ｒ２を受信しない場合（ステップＳ１３でＮＯ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無いことを検出する（ステップＳ１５）。

障害物検出装置２０は、ステップＳ１４において検出部３２が障害物を検出すると、検出モードＭ１から推定モードＭ２に切り替わる（ステップＳ１６）。よって、障害物検出装置２０は、検出した障害物の方向を推定する。

まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ１７）。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第１超音波Ｓ１０は障害物に当たって反射する。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方は、第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信する（ステップＳ１８でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ１９）。一方、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第１超音波Ｓ１０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信しない（ステップＳ１８でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側には無いと推定する（ステップＳ２０）。

次に、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ２１）。第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第２超音波Ｓ２０は障害物に当たって反射する。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの少なくとも一方は、第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信する（ステップＳ２２でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２３）。一方、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第２超音波Ｓ２０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信しない（ステップＳ２２でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側には無いと推定する（ステップＳ２４）。

なお、障害物検出装置２０は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が停止状態にされるまで図５に示すフローを繰り返し行う。すなわち、ステップＳ１５において障害物が無いことを検出した場合には、引き続き検出モードにて障害物の有無の検出を行い、ステップＳ２３，Ｓ２４において障害物の方向を推定し終えた場合には、検出モードに切り替わることで障害物の有無の検出を再開する。

第１実施形態の作用を具体例１－１～１－６を用いて説明する。
例１－１では、図６（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方の左側、すなわち第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物Ｘ１１があるものとする。例１－２では、図７（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方の右側、すなわち第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物Ｘ１２があるものとする。例１－３では、図８（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方における左右両側、すなわち第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内の両方に障害物Ｘ１３があるものとする。また、障害物Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３は移動しないものとする。なお、例１－１～１－３では、障害物Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３の形状を簡略化して図示している。

各例１－１～１－３において、障害物検出装置２０は、運転開始時、検出モードＭ１に設定されている（ステップＳ１１）。障害物検出装置２０は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に第１超音波Ｓ１及び第２超音波Ｓ２を送信する（ステップＳ１２）。

例１－１では、図６（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１は、障害物Ｘ１１に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。一方、第２超音波Ｓ２は、障害物Ｘ１１に当たることなく減衰する。このため、図６（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは第１超音波Ｓ１の第１反射波Ｒ１を受信し、第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。つまり、超音波センサ群２１を構成する超音波センサの一部である第１超音波センサ２１ａのみが反射波を受信する（ステップＳ１３でＹＥＳ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ１１があることを検出する（ステップＳ１４）。

例１－２では、図７（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１は、障害物Ｘ１２に当たることなく減衰する。一方、第２超音波Ｓ２は、障害物Ｘ１２に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図７（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは第２超音波Ｓ２の第２反射波Ｒ２を受信し、第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。つまり、超音波センサ群２１を構成する超音波センサの一部である第１超音波センサ２１ａのみが反射波を受信する（ステップＳ１３でＹＥＳ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ１２があることを検出する（ステップＳ１４）。

例１－３では、図８（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１は、障害物Ｘ１３に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。また、第２超音波Ｓ２は、障害物Ｘ１３に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図８（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは第１超音波Ｓ１の第１反射波Ｒ１及び第２超音波Ｓ２の第２反射波Ｒ２を受信し、第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。つまり、超音波センサ群２１を構成する超音波センサの一部である第１超音波センサ２１ａのみが反射波を受信する（ステップＳ１３でＹＥＳ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ１３があることを検出する（ステップＳ１４）。

ここで、図６（ｄ）、図７（ｄ）、及び図８（ｄ）から分かるように、例１－１～１－３では、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に第１超音波Ｓ１及び第２超音波Ｓ２を送信した後で、第１超音波センサ２１ａのみが反射波を受信することが共通している。しかしながら、第１超音波センサ２１ａが受信した反射波が第１反射波Ｒ１であるか、第２反射波Ｒ２であるか、又は第１反射波Ｒ１及び第２反射波Ｒ２の両方であるかは分からない。このため、検出モードＭ１では、検出した障害物Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内にあるか、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内にあるか、又は第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内の両方にあるかを推定できない。言い換えると、検出モードＭ１では、障害物Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３がフォークリフト１０の後方において左側にあるか、右側にあるか、左右両側にあるかを推定できない。

本実施形態の障害物検出装置２０は、ステップＳ１４において検出部３２が障害物Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３を検出すると、検出モードＭ１から推定モードＭ２に切り替わる（ステップＳ１６）。

図６（ｂ）に示すように、例１－１では、まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ１７）。第１超音波Ｓ１０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１１に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図６（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信する（ステップＳ１８でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１１が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ１９）。

図６（ｃ）に示すように、例１－１では、次に、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ２１）。第２超音波Ｓ２０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１１に当たることなく減衰する。このため、図６（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｓ２０を送信した後、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない（ステップＳ２２でＮＯ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１１が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に無いと推定する（ステップＳ２４）。

図７（ｂ）に示すように、例１－２では、まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ１７）。第１超音波Ｓ１０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１２に当たることなく減衰する。このため、図７（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１２が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側に無いと推定する（ステップＳ２０）。

図７（ｃ）に示すように、例１－２では、次に、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ２１）。第２超音波Ｓ２０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１２に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図７（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｓ２０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信する（ステップＳ２２でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１２が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２３）。

図８（ｂ）に示すように、例１－３では、まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ１７）。第１超音波Ｓ１０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１３に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図８（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信する（ステップＳ１８でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１３が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ２３）。

図８（ｃ）に示すように、例１－３では、次に、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ２１）。第２超音波Ｓ２０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１３に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図８（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｓ２０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信する（ステップＳ２２でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１３が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２３）。

このように障害物検出装置２０が推定モードＭ２を有することによって、障害物Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３がフォークリフト１０の後方において左右方向の左側にあるか、右側にあるか、左右両側にあるかを推定できる。なお、例１－１～１－３では、ステップＳ２３，Ｓ２４において障害物Ｘ１１，Ｘ１２，Ｘ１３の方向を推定し終えると、障害物検出装置２０は、推定モードＭ２から検出モードＭ１に切り替わり、障害物の有無の検出を再開する。

例１－４では、図９（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方の左側、すなわち第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物Ｘ１４があるものとする。例１－５では、図１０（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方の右側、すなわち第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物Ｘ１５があるものとする。例１－６では、図１０（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方における左右両側、すなわち第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内の両方に障害物Ｘ１６があるものとする。また、障害物Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６は移動しないものとする。なお、例１－４～１－６では、障害物Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６の形状を簡略化して図示している。

各例１－４～１－６において、障害物検出装置２０は、運転開始時、検出モードＭ１に設定されている（ステップＳ１１）。障害物検出装置２０は、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に第１超音波Ｓ１及び第２超音波Ｓ２を送信する（ステップＳ１２）。

例１－４では、図９（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１は、障害物Ｘ１４に当たることにより第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。一方、第２超音波Ｓ２は、障害物Ｘ１４に当たることなく減衰する。このため、図９（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは第１超音波Ｓ１の第１反射波Ｒ１を受信する。つまり、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの両方が反射波を受信する（ステップＳ１３でＹＥＳ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ１４があることを検出する（ステップＳ１４）。

例１－５では、図１０（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１は、障害物Ｘ１５に当たることなく減衰する。一方、第２超音波Ｓ２は、障害物Ｘ１５に当たることにより第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１０（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは第２超音波Ｓ２の第２反射波Ｒ２を受信する。つまり、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの両方が反射波を受信する（ステップＳ１３でＹＥＳ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ１５があることを検出する（ステップＳ１４）。

例１－６では、図１１（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１は、障害物Ｘ１６に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射し、第２超音波Ｓ２は、障害物Ｘ１６に当たることにより第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１１（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａは第１超音波Ｓ１の第１反射波Ｒ１を受信し、第２超音波センサ２１ｂは第２超音波Ｓ２の第２反射波Ｒ２を受信する。つまり、超音波センサ群２１を構成する第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの両方が反射波を受信する（ステップＳ１３でＹＥＳ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ１６があることを検出する（ステップＳ１４）。

ここで、図９（ｄ）、図１０（ｄ）、及び図１１（ｄ）から分かるように、例１－４～１－６では、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波Ｓ１，Ｓ２を送信した後で、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂの両方が反射波を受信することが共通している。しかしながら、検出モードＭ１では、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが受信した反射波が第１反射波Ｒ１であるか、第２反射波Ｒ２であるか、又は第１反射波Ｒ１及び第２反射波Ｒ２の両方であるかは分からない。このため、検出モードＭ１では、検出した障害物Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内にあるか、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内にあるか、又は第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内及び第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内にあるかを推定できない。言い換えると、検出モードＭ１では、検出した障害物Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６がフォークリフト１０の後方において左側にあるか、右側にあるか、左右両側にあるかを推定できない。

障害物検出装置２０は、ステップＳ１４において検出部３２が障害物Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６を検出すると、検出モードＭ１から推定モードＭ２に切り替わる（ステップＳ１６）。

図９（ｂ）に示すように、例１－４では、まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ１７）。第１超音波Ｓ１０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１４に当たることにより第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図９（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信する（ステップＳ１８でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１４が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ１９）。

図９（ｃ）に示すように、例１－４では、次に、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ２１）。第２超音波Ｓ２０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１４に当たることなく減衰する。このため、図９（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｓ２０を送信した後、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない（ステップＳ２２でＮＯ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１４が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に無いと推定する（ステップＳ２４）。

図１０（ｂ）に示すように、例１－５では、まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ１７）。第１超音波Ｓ１０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１５に当たることなく減衰する。このため、図１０（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは反射波を受信しない（ステップＳ１８でＮＯ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１５が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側に無いと推定する（ステップＳ２０）。

図１０（ｃ）に示すように、例１－５では、次に、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ２１）。第２超音波Ｓ２０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１５に当たることにより第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１０（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｓ２０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信する（ステップＳ２２でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１５が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２３）。

図１１（ｂ）に示すように、例１－６では、まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ１７）。第１超音波Ｓ１０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１６に当たることにより第１超音波センサ２１ａに向けて反射する。このため、図１１（ｄ）に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｓ１０を送信した後、第１超音波センサ２１ａは第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信する（ステップＳ１８でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１６が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ１９）。

図１１（ｃ）に示すように、例１－６では、次に、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ２１）。第２超音波Ｓ２０は、検出モードＭ１と同様、障害物Ｘ１６に当たることにより第２超音波センサ２１ｂに向けて反射する。このため、図１１（ｄ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｓ２０を送信した後、第２超音波センサ２１ｂは第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信する（ステップＳ２２でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ１６が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ２３）。

このように障害物検出装置２０が推定モードＭ２を有することによって、障害物Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６がフォークリフト１０の後方において左右方向の左側にあるか、右側にあるか、左右両側にあるかを推定できる。なお、例１－４～１－６では、ステップＳ２３，Ｓ２４において障害物Ｘ１４，Ｘ１５，Ｘ１６の方向を推定し終えると、障害物検出装置２０は、推定モードＭ２から検出モードＭ１に切り替わり、障害物の有無の検出を再開する。

第１実施形態の効果について説明する。
（１－１）障害物検出装置２０は、障害物の検出開始時には検出モードＭ１に設定されているため、障害物の有無が不確定な状態では、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから同時に超音波を送信する。よって、例えば、第１超音波センサ２１ａが超音波を送信した後、第２超音波センサ２１ｂが超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に検出できる。また、障害物検出装置２０は、検出部３２が障害物を検出すると推定モードＭ２に切り替わるため、障害物が検出された状態では、検出モードＭ１で同時に超音波を送信した第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信する。よって、推定モードＭ２では、反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサを特定することができ、特定された超音波センサの検出範囲Ａから障害物の方向を推定できる。

（１－２）複数の超音波センサ２１ａ，２１ｂに同時に超音波を送信させることにより障害物の有無を検出するとともに障害物の方向を推定する方法として、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂで異なる周波数の超音波を送信する超音波センサを用いることが考えられる。この場合、受信した反射波の周波数により各超音波センサ２１ａ，２１ｂを区別できるが、用意する超音波センサの種類が増加する。これに対し、本実施形態では、障害物が検出された場合には障害物検出装置２０が推定モードＭ２に切り替わって障害物の方向を推定する。このため、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂで同じ周波数の超音波を送信する超音波センサを用いることができる。よって、障害物検出装置２０のコストを低減できる。

（１－３）第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、検出範囲Ａの一部が重なり合うように配置されているため、検出範囲Ａが重なり合わないように配置される場合と比較して、超音波を送信した超音波センサとは別の超音波センサが該超音波の反射波を受信する可能性が高くなる。よって、推定モードＭ２により障害物の方向を推定することがより効果的である。

（第２実施形態）
以下、障害物検出装置及び障害物検出方法を具体化した第２実施形態を図１２～図２０にしたがって説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図１２に示すように、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２０が搭載されている。本実施形態の障害物検出装置２０は、カウンタウェイト１３の後端面に対し、左右方向に１列に並べて取り付けられた第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇを備える。左右方向の左から右に向かって、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇとする。

ところで、フォークリフト１０の操舵輪の操舵角は、乗用車の操舵角と比較して大きいため、障害物検出装置２０には、フォークリフト１０の後方における側方寄りの範囲についても障害物を検出することが求められる。このため、超音波センサは、カウンタウェイト１３の第１面１３ａだけでなく、カウンタウェイト１３の第２面１３ｂ及び第３面１３ｃにも取り付けられるのが好ましい。本実施形態では、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂ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３超音波センサ２１ｃ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第５超音波センサ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４超音波センサ２１ｄは、フォークリフト１０の左右方向の中央Ｃに位置している。第６超音波センサ２１ｆ及び第７超音波センサ２１ｇ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。

図１３に示すように、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、左右方向に隣り合う超音波センサ２１ａ～２１ｇの検出対象部Ａ２の端が接するように配置されている。よって、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、左右方向に隣り合う超音波センサ２１ａ～２１ｇの検出範囲Ａの一部が重なり合っている。例えば、第２超音波センサ２１ｂの検出対象部Ａ２の左端は、第１超音波センサ２１ａの検出対象部Ａ２の右端と接し、第２超音波センサ２１ｂの検出対象部Ａ２の右端は、第３超音波センサ２１ｃの検出対象部Ａ２の左端と接している。第２超音波センサ２１ｂの最大検出部Ａ１の左側の一部は、第１超音波センサ２１ａの最大検出部Ａ１の右側の一部と重なり合い、第２超音波センサ２１ｂの最大検出部Ａ１の右側の一部は、第３超音波センサ２１ｃの最大検出部Ａ１の左側の一部と重なり合っている。

本実施形態では、第１～第３超音波センサ群２１１～２１３が存在することが第１実施形態とは大きく異なる。第１超音波センサ群２１１は、第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇによって構成されている。第２超音波センサ群２１２は、第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅによって構成されている。第３超音波センサ群２１３は、第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆによって構成されている。第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、異なる超音波センサ群２１１，２１２，２１３を構成する超音波センサと隣り合うように並べて配置されている。例えば、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂは、第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ、及び第３超音波センサ群２１３を構成する第３超音波センサ２１ｃと隣り合っている。

第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇには、制御ＥＣＵ３０の送信指令部３１及び検出部３２が接続されている。障害物検出装置２０は、第１超音波センサ群２１１によって障害物の検出を行う第１モードＭａと、第２超音波センサ群２１２によって障害物の検出を行う第２モードＭｂと、第３超音波センサ群２１３によって障害物の検出を行う第３モードＭｃとを有する。障害物検出装置２０は、第１～第３モードＭａ～Ｍｃを切り替えながら障害物の検出を行う。言い換えると、障害物検出装置２０は、用いる超音波センサ群を切り替えながら障害物の検出を行う。

第１モードＭａは、障害物の有無を検出する第１検出モードＭａ１と、左右方向において障害物検出装置２０に対する障害物の方向を推定する第１推定モードＭａ２とを有する。第１検出モードＭａ１では、送信指令部３１は、第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇに同時に超音波を送信させる。検出部３２は、第１検出モードＭａ１における第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇによる反射波の受信結果から、フォークリフト１０の後方における障害物の有無を検出する。第１推定モードＭａ２では、送信指令部３１は、第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇに個別に超音波を送信させる。本実施形態の第１推定モードＭａ２では、送信指令部３１は、第１超音波センサ２１ａ→第４超音波センサ２１ｄ→第７超音波センサ２１ｇの順で超音波を送信させる。検出部３２は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。本実施形態では、検出部３２は、第１超音波センサ２１ａによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の左側にあるか否かを推定する。検出部３２は、第４超音波センサ２１ｄによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の中央にあるか否かを推定する。検出部３２は、第７超音波センサ２１ｇによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあるか否かを推定する。

第２モードＭｂは、障害物の有無を検出する第２検出モードＭｂ１と、左右方向において障害物検出装置２０に対する障害物の方向を推定する第２推定モードＭｂ２とを有する。第２検出モードＭｂ１では、送信指令部３１は、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅに同時に超音波を送信させる。検出部３２は、第２検出モードＭｂ１における第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇによる反射波の受信結果から、フォークリフト１０の後方における障害物の有無を検出する。第２推定モードＭｂ２では、送信指令部３１は、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅに個別に超音波を送信させる。本実施形態の第１推定モードＭａ２では、送信指令部３１は、第２超音波センサ２１ｂに超音波を送信させた後、第５超音波センサ２１ｅに超音波を送信させる。検出部３２は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。本実施形態では、検出部３２は、第２超音波センサ２１ｂによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の左側にあるか否かを推定する。検出部３２は、第５超音波センサ２１ｅによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあるか否かを推定する。

第３モードＭｃは、障害物の有無を検出する第３検出モードＭｃ１と、左右方向において障害物検出装置２０に対する障害物の方向を推定する第３推定モードＭｃ２とを有する。第３検出モードＭｃ１では、送信指令部３１は、第３超音波センサ群２１３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。検出部３２は、第３検出モードＭｃ１における第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇによる反射波の受信結果から、フォークリフト１０の後方における障害物の有無を検出する。第３推定モードＭｃ２では、送信指令部３１は、第３超音波センサ群２１３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に個別に超音波を送信させる。本実施形態の第３推定モードＭｃ２では、送信指令部３１は、第３超音波センサ２１ｃに超音波を送信させた後、第６超音波センサ２１ｆに超音波を送信させる。検出部３２は、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から障害物の方向を推定する。本実施形態では、検出部３２は、第３超音波センサ２１ｃによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の左側にあるか否かを推定する。検出部３２は、第６超音波センサ２１ｆによる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、障害物がフォークリフト１０の後方の右側にあるか否かを推定する。

次に、第２実施形態の障害物検出方法について説明する。
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１４に示すように、障害物検出装置２０は、初期状態において第１モードＭａの第１検出モードＭａ１に設定されている（ステップＳ３１）。よって、障害物検出装置２０は、第１超音波センサ群２１１を用いて障害物の有無を検出する。

第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇから同時に超音波を送信する（ステップＳ３２）。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Ｓ１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Ｓ４とし、第７超音波センサ２１ｇから送信される超音波を第７超音波Ｓ７とする。

第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第１超音波Ｓ１は障害物に当たって反射するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第１超音波Ｓ１の第１反射波Ｒ１を受信する。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第１超音波Ｓ１は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない。同様に、第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第４超音波Ｓ４は障害物に当たって反射するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第４超音波Ｓ４の第４反射波Ｒ４を受信する。第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第４超音波Ｓ４は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない。同様に、第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第７超音波Ｓ７は障害物に当たって反射するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第７超音波Ｓ７の第７反射波Ｒ７を受信する。第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第７超音波Ｓ７は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない。

第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つが第１反射波Ｒ１、第４反射波Ｒ４、及び第７反射波Ｒ７の少なくとも１つを受信した場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があることを検出する（ステップＳ３４）。一方、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇが第１反射波Ｒ１、第４反射波Ｒ４、及び第７反射波Ｒ７を受信しない場合（ステップＳ３３でＮＯ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内に障害物が無いことを検出する（ステップＳ３５）。

障害物検出装置２０は、ステップＳ３４において検出部３２が障害物を検出すると、第１検出モードＭａ１から第１推定モードＭａ２に切り替わる（ステップＳ３６）。よって、障害物検出装置２０は、ステップＳ３４で検出した障害物の方向を推定する。

まず、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ３７）。第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第１超音波Ｓ１０は障害物に当たって反射する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信する（ステップＳ３８でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ３９）。一方、第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第１超音波Ｓ１０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信しない（ステップＳ３８でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側には無いと推定する（ステップＳ４０）。

次に、第４超音波センサ２１ｄから第４超音波Ｓ４０を送信する（ステップＳ４１）。第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第４超音波Ｓ４０は障害物に当たって反射する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第４超音波Ｓ４０の第４反射波Ｒ４０を受信する（ステップＳ４２でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の中央にあると推定する（ステップＳ４３）。一方、第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第４超音波Ｓ４０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、第４超音波Ｓ４０の第４反射波Ｒ４０を受信しない（ステップＳ４２でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の中央には無いと推定する（ステップＳ４４）。

そして、第７超音波センサ２１ｇから第７超音波Ｓ７０を送信する（ステップＳ４５）。第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第７超音波Ｓ７０は障害物に当たって反射する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第７超音波Ｓ７０の第７反射波Ｒ７０を受信する（ステップＳ４６でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ４７）。一方、第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第７超音波Ｓ７０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、第７超音波Ｓ７０の第７反射波Ｒ７０を受信しない（ステップＳ４６でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側には無いと推定する（ステップＳ４８）。

ステップＳ３５において障害物が無いことを検出するか、又はステップＳ４７，Ｓ４８において障害物の方向を推定し終えると、障害物検出装置２０は、第２モードＭｂの第２検出モードＭｂ１に切り替わる（ステップＳ４９）。よって、障害物検出装置２０は、第２超音波センサ群２１２を用いて障害物の有無を検出する。

図１５に示すように、第２超音波センサ群２１２を構成する第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅから同時に超音波を送信する（ステップＳ５０）。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Ｓ２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Ｓ５とする。第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第２超音波Ｓ２は障害物に当たって反射するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第２超音波Ｓ２の第２反射波Ｒ２を受信する。第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第２超音波Ｓ２は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない。同様に、第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第５超音波Ｓ５は障害物に当たって反射するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第５超音波Ｓ５の第５反射波Ｒ５を受信する。第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第５超音波Ｓ５は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない。

第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つが第２反射波Ｒ２及び第５反射波Ｒ５の少なくとも１つを受信した場合（ステップＳ５１でＹＥＳ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があることを検出する（ステップＳ５２）。一方、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇが第２反射波Ｒ２及び第５反射波Ｒ５を受信しない場合（ステップＳ５１でＮＯ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内に障害物が無いことを検出する（ステップＳ５３）。

障害物検出装置２０は、ステップＳ５２において検出部３２が障害物を検出すると、第２検出モードＭｂ１から第２推定モードＭｂ２に切り替わる（ステップＳ５４）。よって、障害物検出装置２０は、ステップＳ５２で検出した障害物の方向を推定する。

まず、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ５５）。第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第２超音波Ｓ２０は障害物に当たって反射する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信する（ステップＳ５６でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ５７）。一方、第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第２超音波Ｓ２０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信しない（ステップＳ５６でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側には無いと推定する（ステップＳ５８）。

次に、第５超音波センサ２１ｅから第５超音波Ｓ５０を送信する（ステップＳ５９）。第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第５超音波Ｓ５０は障害物に当たって反射する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第５超音波Ｓ５０の第５反射波Ｒ５０を受信する（ステップＳ６０でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ６１）。一方、第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第５超音波Ｓ５０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、第５超音波Ｓ５０の第５反射波Ｒ５０を受信しない（ステップＳ６０でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側には無いと推定する（ステップＳ６２）。

ステップＳ５３において障害物が無いことを検出するか、又はステップＳ６１，Ｓ６２において障害物の方向を推定し終えると、障害物検出装置２０は、第３モードＭｃの第３検出モードＭｃ１に切り替わる（ステップＳ６３）。よって、障害物検出装置２０は、第３超音波センサ群２１３を用いて障害物の有無を検出する。

図１６に示すように、第３超音波センサ群２１３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から同時に超音波を送信する（ステップＳ６４）。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Ｓ３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Ｓ６とする。第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第３超音波Ｓ３は障害物に当たって反射するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第３超音波Ｓ３の第３反射波Ｒ３を受信する。第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第３超音波Ｓ３は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない。同様に、第６超音波センサ２１ｆの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第６超音波Ｓ６は障害物に当たって反射するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第６超音波Ｓ６の第６反射波Ｒ６を受信する。第６超音波センサ２１ｆの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第６超音波Ｓ６は障害物に当たることなく減衰するため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない。

第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つが第３反射波Ｒ３及び第６反射波Ｒ６の少なくとも１つを受信した場合（ステップＳ６５でＹＥＳ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物があることを検出する（ステップＳ６６）。一方、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇが第３反射波Ｒ３及び第６反射波Ｒ６を受信しない場合（ステップＳ６６でＮＯ）、検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆの検出範囲Ａ内に障害物が無いことを検出する（ステップＳ６７）。

障害物検出装置２０は、ステップＳ６６において検出部３２が障害物を検出すると、第３検出モードＭｃ１から第３推定モードＭｃ２に切り替わる（ステップＳ６８）。よって、障害物検出装置２０は、ステップＳ６６において検出した障害物の方向を推定する。

まず、第３超音波センサ２１ｃから第３超音波Ｓ３０を送信する（ステップＳ６９）。第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第３超音波Ｓ３０は障害物に当たって反射する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第３超音波Ｓ３０の第３反射波Ｒ３０を受信する（ステップＳ７０でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ７１）。一方、第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第３超音波Ｓ３０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、第３超音波Ｓ３０の第３反射波Ｒ３０を受信しない（ステップＳ７０でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側には無いと推定する（ステップＳ７２）。

次に、第６超音波センサ２１ｆから第６超音波Ｓ６０を送信する（ステップＳ７３）。第６超音波センサ２１ｆの検出範囲Ａ内に障害物がある場合、第６超音波Ｓ６０は障害物に当たって反射する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇの少なくとも１つは、第６超音波Ｓ６０の第６反射波Ｒ６０を受信する（ステップＳ７４でＹＥＳ）。この場合、検出部３２は、障害物が第６超音波センサ２１ｆの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側にあると推定する（ステップＳ７５）。一方、第６超音波センサ２１ｆの検出範囲Ａ内に障害物が無い場合、第６超音波Ｓ６０は障害物に当たることなく減衰する。このため、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、第６超音波Ｓ６０の第６反射波Ｒ６０を受信しない（ステップＳ７４でＮＯ）。この場合、検出部３２は、障害物が第６超音波センサ２１ｆの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側には無いと推定する（ステップＳ７６）。

なお、障害物検出装置２０は、キースイッチ１６によりフォークリフト１０が停止状態にされるまで図１４～図１６に示すフローを繰り返し行う。すなわち、障害物検出装置２０は、第１モードＭａ→第２モードＭｂ→第３モードＭｃ→第１モードＭａ→…の順に切り替わるとともに、各モードＭａ～Ｍｃの各検出モードＭａ１～Ｍｃ１において障害物を検出した場合には各推定モードＭａ２～Ｍｃ２に切り替わる。

第２実施形態の作用を具体例２－１，２－２を用いて説明する。
例２－１では、図１７（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方の左側であって第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内に障害物Ｘ２１があるものとする。また、障害物Ｘ２１は移動しないものとする。なお、例２－１では、障害物Ｘ２１の形状を簡略化して図示している。

例２－１において、障害物検出装置２０は、運転開始時、第１モードＭａの第１検出モードＭａ１に設定されている（ステップＳ３１）。第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇから同時に第１超音波Ｓ１、第４超音波Ｓ４、及び第７超音波Ｓ７を送信する（ステップＳ３２）。

図１７（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１は、障害物Ｘ２１に当たることにより第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃに向けて反射する。一方、第４超音波Ｓ４及び第７超音波Ｓ７は、障害物Ｘ２１に当たることなく減衰する。このため、図１８に示すように、第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃは第１超音波Ｓ１の第１反射波Ｒ１を受信し、第４～第７超音波センサ２１ｄ～２１ｇは反射波を受信しない。つまり、第１超音波センサ群２１１を構成する超音波センサの一部である第１超音波センサ２１ａと、第２超音波センサ群２１２を構成する超音波センサの一部である第２超音波センサ２１ｂと、第３超音波センサ群２１３を構成する超音波センサの一部である第３超音波センサ２１ｃとが反射波を受信する（ステップＳ３３でＹＥＳ）。検出部３２は、第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃから反射波の受信信号が入力されたことにより、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ２１があることを検出する（ステップＳ３４）。

ところで、第１検出モードＭａ１では、第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃが受信した反射波が第１反射波Ｒ１、第４反射波Ｒ４、及び第７反射波Ｒ７のどの反射波を含むかは分からない。つまり、第１検出モードＭａ１では、検出した障害物Ｘ２１がフォークリフト１０の後方において左右方向のどの方向にあるかを推定できない。

障害物検出装置２０は、ステップＳ３４において検出部３２が障害物Ｘ２１を検出すると、第１検出モードＭａ１から第１推定モードＭａ２に切り替わる（ステップＳ３６）。
まず、図１７（ｂ）に示すように、第１超音波センサ２１ａから第１超音波Ｓ１０を送信する（ステップＳ３７）。第１超音波Ｓ１０は、第１検出モードＭａ１と同様、障害物Ｘ２１に当たることにより第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃに向けて反射する。このため、図１８に示すように、第１超音波センサ２１ａが第１超音波Ｓ１０を送信した後、第１～第３超音波センサ２１ａ～２１ｃは第１超音波Ｓ１０の第１反射波Ｒ１０を受信する（ステップＳ３８でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ２１が第１超音波センサ２１ａの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ３９）。

次に、図１７（ｃ）に示すように、第４超音波センサ２１ｄから第４超音波Ｓ４０を送信する（ステップＳ４１）。第４超音波Ｓ４０は、第１検出モードＭａ１と同様、障害物Ｘ２１に当たることなく減衰する。このため、図１８に示すように、第４超音波センサ２１ｄが第４超音波Ｓ４０を送信した後、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない（ステップＳ４２でＮＯ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ２１が第４超音波センサ２１ｄの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の中央に無いと推定する（ステップＳ４４）。

そして、図１７（ｄ）に示すように、第７超音波センサ２１ｇから第７超音波Ｓ７０を送信する（ステップＳ４５）。第７超音波Ｓ７０は、第１検出モードＭａ１と同様、障害物Ｘ２１に当たることなく減衰する。このため、図１８に示すように、第７超音波センサ２１ｇが第７超音波Ｓ７０を送信した後、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない（ステップＳ４６でＮＯ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ２１が第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に無いと推定する（ステップＳ４８）。

ステップＳ４８において障害物Ｘ２１の方向を推定し終えると、障害物検出装置２０は、第１推定モードＭａ２から第２モードＭｂの第２検出モードＭｂ１に切り替わる（ステップＳ４９）。

図１７（ｅ）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から同時に第２超音波Ｓ２及び第５超音波Ｓ５を送信する（ステップＳ５０）。例２－１では、第２超音波Ｓ２及び第５超音波Ｓ５は、障害物Ｘ２１に当たることなく減衰する。このため、図１８に示すように、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない（ステップＳ５１でＮＯ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅによる検出範囲Ａ内には障害物Ｘ２１がないことを検出する（ステップＳ５３）。障害物検出装置２０は、ステップＳ５３において検出部３２が障害物Ｘ２１を検出しないと、第３モードＭｃの第３検出モードＭｃ１に切り替わる（ステップＳ６３）。

図１７（ｆ）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から同時に第３超音波Ｓ３及び第６超音波Ｓ６を送信する（ステップＳ６４）。例２－１では、第３超音波Ｓ３及び第６超音波Ｓ６は、障害物Ｘ２１に当たることなく減衰する。このため、図１８に示すように、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない（ステップＳ６５でＮＯ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆによる検出範囲Ａ内には障害物Ｘ２１がないことを検出する（ステップＳ６７）。

例２－２では、図１９（ａ）に示すように、フォークリフト１０の後方の左側であって第２超音波センサ２１ｂの検出範囲Ａ内に障害物Ｘ２２があるものとする。また、障害物Ｘ２２は移動しないものとする。なお、例２－２では、障害物Ｘ２２の形状を簡略化して図示している。

例２－２において、障害物検出装置２０は、運転開始時、第１モードＭａの第１検出モードＭａ１に設定されている（ステップＳ３１）。第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇから同時に第１超音波Ｓ１、第４超音波Ｓ４、及び第７超音波Ｓ７を送信する（ステップＳ３２）。

例２－２では、図１９（ａ）に示すように、第１超音波Ｓ１、第４超音波Ｓ４、及び第７超音波Ｓ７は、障害物Ｘ２２に当たることなく減衰する。このため、図２０に示すように、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない（ステップＳ３３でＮＯ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇの検出範囲Ａ内には障害物Ｘ２２が無いと検出する（ステップＳ３５）。障害物検出装置２０は、ステップＳ３５において検出部３２が障害物Ｘ２２を検出しないことにより、第２モードＭｂの第２検出モードＭｂ１に切り替わる（ステップＳ４９）。

図１９（ｂ）に示すように、第２検出モードＭｂ１では、第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅから同時に第２超音波Ｓ２及び第５超音波Ｓ５を送信する（ステップＳ５０）。例２－２では、第２超音波Ｓ２は、障害物Ｘ２２に当たることにより第３超音波センサ２１ｃに向けて反射する。一方、第５超音波Ｓ５は、障害物Ｘ２２に当たることなく減衰する。このため、図２０に示すように、第３超音波センサ２１ｃは第２超音波Ｓ２の第２反射波Ｒ２を受信し、第１超音波センサ２１ａ、第２超音波センサ２１ｂ、及び第４～第７超音波センサ２１ｄ～２１ｇは反射波を受信しない。つまり、第２超音波センサ群２１２を構成する超音波センサとは別の第３超音波センサ２１ｃが反射波を受信する（ステップＳ５１でＹＥＳ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方に障害物Ｘ２２があることを検出する（ステップＳ５２）。

ところで、第２検出モードＭｂ１では、第３超音波センサ２１ｃが受信した反射波が第２反射波Ｒ２であるか、第５反射波Ｒ５であるか、又は第２反射波Ｒ２及び第５反射波Ｒ５の両方であるかは分からない。つまり、第２検出モードＭｂ１では、検出した障害物Ｘ２２がフォークリフト１０の後方において左右方向のどの方向にあるかを推定できない。

障害物検出装置２０は、ステップＳ５２において検出部３２が障害物Ｘ２２を検出することにより、第２検出モードＭｂ１から第２推定モードＭｂ２に切り替わる（ステップＳ５４）。

まず、図１９（ｃ）に示すように、第２超音波センサ２１ｂから第２超音波Ｓ２０を送信する（ステップＳ５５）。第２超音波Ｓ２０は、第２検出モードＭｂ１と同様、障害物Ｘ２２に当たることにより第３超音波センサ２１ｃに向けて反射する。このため、図２０に示すように、第２超音波センサ２１ｂが第２超音波Ｓ２０を送信した後、第３超音波センサ２１ｃは第２超音波Ｓ２０の第２反射波Ｒ２０を受信する（ステップＳ５６でＹＥＳ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ２２が第３超音波センサ２１ｃの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の左側にあると推定する（ステップＳ５７）。

次に、図１９（ｄ）に示すように、第５超音波センサ２１ｅから第５超音波Ｓ５０を送信する（ステップＳ５９）。第５超音波Ｓ５０は、第２検出モードＭｂ１のときと同様、障害物Ｘ２２に当たることなく減衰する。このため、図２０に示すように、第５超音波センサ２１ｅが第５超音波Ｓ５０を送信した後、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない（ステップＳ６０でＮＯ）。よって、検出部３２は、障害物Ｘ２２が第５超音波センサ２１ｅの検出範囲Ａ内、すなわちフォークリフト１０の後方の右側に無いと推定する（ステップＳ６２）。

ステップＳ６２において障害物Ｘ２２の方向を推定し終えると、障害物検出装置２０は、第２推定モードＭｂ２から第３モードＭｃの第３検出モードＭｃ１に切り替わる（ステップＳ６３）。

図１９（ｅ）に示すように、第３モードＭｃの第３検出モードＭｃ１では、第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆから同時に第３超音波Ｓ３及び第６超音波Ｓ６を送信する（ステップＳ６４）。例２－２では、第３超音波Ｓ３及び第６超音波Ｓ６は、障害物Ｘ２２に当たることなく減衰する。このため、図２０に示すように、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは反射波を受信しない（ステップＳ６５でＮＯ）。検出部３２は、フォークリフト１０の後方における第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆによる検出範囲Ａ内には障害物Ｘ２２がないことを検出する（ステップＳ６７）。

第２実施形態の効果について説明する。
（２－１）障害物検出装置２０は、障害物の検出開始時には第１モードＭａの第１検出モードＭａ１に設定されているため、障害物の有無が不確定な状態では、第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇから同時に超音波を送信する。よって、例えば、第１超音波センサ２１ａから超音波を送信した後、第４超音波センサ２１ｄから超音波を送信し、その後、第７超音波センサ２１ｇから超音波を送信する場合と比較して、障害物の有無を早期に検出できる。また、障害物検出装置２０は、検出部３２が障害物を検出すると第１推定モードＭａ２に切り替わる。このため、障害物が検出された状態では、第１検出モードＭａ１で同時に超音波を送信した第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇから個別に超音波を送信する。よって、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から、反射波の受信直前に超音波を送信した超音波センサを特定でき、特定された超音波センサの検出範囲Ａから障害物の方向を推定できる。第２モードＭｂ及び第３モードＭｃについても同様の効果が得られる。

（２－２）複数の超音波センサ２１ａ～２１ｇから同時に超音波を送信することにより障害物の有無を検出するとともに障害物の方向を推定する方法としては、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇで異なる周波数の超音波を送信する超音波センサを用いることが考えられる。この場合、受信した反射波の周波数により各超音波センサ２１ａ～２１ｇを区別できるが、用意する超音波センサの種類が増加する。これに対し、本実施形態では、第１モードＭａの第１検出モードＭａ１において障害物が検出された場合には障害物検出装置２０が第１推定モードＭａ２に切り替わって障害物の方向を推定する。このため、第１超音波センサ群２１１を構成する第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇで同じ周波数の超音波を送信する超音波センサを用いることができる。第２超音波センサ群２１２及び第３超音波センサ群２１３についても同様に、同じ周波数の超音波を送信する超音波センサを用いることができる。よって、障害物検出装置２０のコストを低減できる。

（２－３）第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、隣り合う超音波センサの検出範囲Ａの一部が重なり合うように配置されているため、検出範囲Ａが重なり合わないように配置される場合と比較して、超音波を送信した超音波センサとは別の超音波センサが該超音波の反射波を受信する可能性が高くなる。よって、第１～第３推定モードＭａ２～Ｍｃ２により障害物の方向を推定することがより効果的である。

（２－４）３つの超音波センサ群が存在するとともに、第１～第３超音波センサ群２１１～２１３のそれぞれに対し、検出モード及び推定モードが設定されている。障害物検出装置２０は、超音波センサ群を切り替えながら障害物の検出を行う。これにより、１つの超音波センサ群が存在する場合と比較して、より広範囲について、障害物の有無を早期に検出できるとともに障害物の方向を推定できる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 第１実施形態において、超音波センサ群２１を構成する超音波センサの数は、２に限定されず、３以上であってもよい。

○ 第２実施形態において、第１超音波センサ群２１１を構成する超音波センサの数は３に限定されず、２でもよいし３でもよい。また、第２超音波センサ群２１２を構成する超音波センサの数は２に限定されず、３以上であってもよい。また、第３超音波センサ群２１３を構成する超音波センサの数は２に限定されず、３以上であってもよい。

○ 第２実施形態において、超音波センサ群の数は、３に限定されず、２でもよいし、４以上であってもよい。
○ 第１実施形態において、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、カウンタウェイト１３に形成された穴に挿入されることでカウンタウェイト１３に取り付けられていてもよいし、ブラケット等を介してカウンタウェイト１３にネジ留めによって取り付けられていてもよい。

○ 第２実施形態において、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、カウンタウェイト１３に形成された穴に挿入されることでカウンタウェイト１３に取り付けられていてもよいし、ブラケット等を介してカウンタウェイト１３にネジ留めによって取り付けられていてもよい。

○ 第１実施形態において、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、検出範囲Ａが重なり合わないように配置されていてもよい。
○ 第２実施形態において、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、隣り合う超音波センサの検出範囲Ａが重なり合わないように配置されていてもよい。

○ 第１実施形態において、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂが並べられる方向は左右方向に限定されない。第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂは、例えば、上下方向に並べられていてもよい。この場合、推定モードＭ２では、障害物が上下方向において上側にあるか、下側にあるか、上下両側にあるかを推定する。

○ 第２実施形態において、第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇが並べられる方向は左右方向に限定されない。第１～第７超音波センサ２１ａ～２１ｇは、例えば、上下方向に並べられていてもよい。この場合、第１～第３推定モードＭａ２～Ｍｃ２では、障害物が上下方向において上側にあるか、下側にあるか、上下両側にあるかを推定する。

○ 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。

○ 第１実施形態及び第２実施形態において、制御ＥＣＵ３０は、メインコントローラ１７と一体でもよい。
○ 第１実施形態及び第２実施形態において、各超音波センサ２１ａ～２１ｇ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。

○ 第１実施形態の推定モードＭ２において、第２超音波センサ２１ｂから超音波を送信した後、第１超音波センサ２１ａから超音波を送信してもよい。
○ 第１実施形態の推定モードＭ２において、第１超音波センサ２１ａ及び第２超音波センサ２１ｂから個別に超音波を送信した後で、障害物の方向を推定してもよい。

○ 第２実施形態の第１推定モードＭａ２において、超音波の送信が個別に行われるのであれば、第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇによる超音波の送信順は適宜変更してよい。第２実施形態の第２推定モードＭｂ２において、第５超音波センサ２１ｅから超音波を送信した後、第２超音波センサ２１ｂから超音波を送信してもよい。第２実施形態の第３推定モードＭｃ２において、第６超音波センサ２１ｆから超音波を送信した後、第３超音波センサ２１ｃから超音波を送信してもよい。

○ 第２実施形態の第１推定モードＭａ２において、第１超音波センサ２１ａ、第４超音波センサ２１ｄ、及び第７超音波センサ２１ｇから個別に超音波を送信した後で、障害物の方向を推定してもよい。第２実施形態の第２推定モードＭｂ２において、第２超音波センサ２１ｂ及び第５超音波センサ２１ｅから個別に超音波を送信した後で、障害物の方向を推定してもよい。第２実施形態の第３推定モードＭｃ２において、第３超音波センサ２１ｃ及び第６超音波センサ２１ｆから個別に超音波を送信した後で、障害物の方向を推定してもよい。

○ 第２実施形態において、例えば、例２－１では、第１～第３検出モードＭａ１～Ｍｃ１を一通り行った後で第１推定モードＭａ２を行ってもよい。ただし、第１検出モードＭａ１で障害物を検出した直後に第１推定モードＭａ２を行った方が、第２検出モードＭｂ１及び第３検出モードＭｃ１の完了を待たずに障害物の方向を推定できるため、障害物の方向の推定に要する時間を短縮できる。

また、第２実施形態において、例えば、例２－２では、第１～第３検出モードＭａ１～Ｍｃ１を一通り行った後で第２推定モードＭｂ２を行ってもよい。ただし、第２検出モードＭｂ１で障害物を検出した直後に第２推定モードＭｂ２を行った方が、第３検出モードＭｃ１の完了を待たずに障害物の方向を推定できるため、障害物の方向の推定に要する時間を短縮できる。

○ 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装置であれば、どのような装置に搭載されていてもよい。

２０…障害物検出装置、２１…超音波センサ群、２１ａ～２１ｇ…超音波センサとしての第１～第７超音波センサ、２１１～２１３…超音波センサ群としての第１～第３超音波センサ群、Ａ…検出範囲。

Claims (3)

1. 車両に取り付けられ、超音波を送信し、障害物によって反射された反射波を受信する超音波センサを複数備え、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とともに、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検出を行う障害物検出装置であって、
   複数の前記超音波センサのうちの２つ以上の超音波センサによって構成された超音波センサ群が複数存在し、
   前記超音波センサ群毎に、
   前記超音波センサ群を構成する２つ以上の前記超音波センサから同時に超音波を送信し、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に前記障害物を検出する検出モードと、
   前記超音波センサ群を構成する前記超音波センサから個別に超音波を送信し、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定する推定モードと、
   が設定され、
   複数の前記超音波センサ群は、３つの前記超音波センサによって構成された第１超音波センサ群と、２つの前記超音波センサによって構成された第２超音波センサ群と、を含み、
   前記第１超音波センサ群を構成する前記超音波センサは、前記車両の第１面、第２面、及び第３面の各面に取り付けられており、
   前記第２超音波センサ群を構成する前記超音波センサは、前記第１面、前記第２面、及び前記第３面のうちの２つの面に取り付けられており、
   前記障害物の検出開始時には前記第１超音波センサ群による前記検出モードに設定され、
   前記第１超音波センサ群による前記検出モードにおいて前記障害物が検出された場合に前記第１超音波センサ群による前記推定モードに切り替わり、
   前記第１超音波センサ群による前記検出モードにおいて前記障害物が検出されなかった場合に前記第２超音波センサ群による前記検出モードに切り替わり、
   前記第２超音波センサ群による前記検出モードにおいて前記障害物が検出された場合に前記第２超音波センサ群による前記推定モードに切り替わることを特徴とする障害物検出装置。
2. 複数の前記超音波センサは、隣り合う超音波センサの検出範囲の一部が重なり合うように並べて配置されている請求項１に記載の障害物検出装置。
3. 車両に取り付けられ、超音波を送信し、障害物によって反射された反射波を受信する超音波センサが複数用いられ、複数の前記超音波センサから超音波を送信するとともに、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を検出する障害物検出方法であって、
   複数の前記超音波センサのうちの２つ以上の超音波センサによって構成された超音波センサ群が複数存在し、
   複数の前記超音波センサ群は、３つの前記超音波センサによって構成された第１超音波センサ群と、２つの前記超音波センサによって構成された第２超音波センサ群と、を含み、
   前記第１超音波センサ群を構成する前記超音波センサは、前記車両の第１面、第２面、及び第３面の各面に取り付けられており、
   前記第２超音波センサ群を構成する前記超音波センサは、前記第１面、前記第２面、及び前記第３面のうちの２つの面に取り付けられており、
   前記障害物の検出開始時に、前記第１超音波センサ群を構成する３つの前記超音波センサから同時に超音波を送信し、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に前記障害物を検出する第１検出ステップと、
   前記第１検出ステップにおいて前記障害物を検出した場合に、前記第１超音波センサ群を構成する３つの前記超音波センサから個別に超音波を送信し、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定する第１推定ステップと、
   前記第１検出ステップにおいて前記障害物を検出しなかった場合に、前記第２超音波センサ群を構成する２つの前記超音波センサから同時に超音波を送信し、複数の前記超音波センサの少なくとも１つが反射波を受信した場合に前記障害物を検出する第２検出ステップと、
   前記第２検出ステップにおいて前記障害物を検出した場合に、前記第２超音波センサ群を構成する２つの前記超音波センサから個別に超音波を送信し、個別に行われる超音波の送信に対応する反射波の受信結果から前記障害物の方向を推定する第２推定ステップと、
   を有することを特徴とする障害物検出方法。

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