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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022091077
(43)【公開日】2022-06-20
(54)【発明の名称】宅配ロボットシステム
(51)【国際特許分類】
   B65G 61/00 20060101AFI20220613BHJP
   B60P 1/00 20060101ALI20220613BHJP
   G05D 1/02 20200101ALI20220613BHJP
【FI】
B65G61/00 530
B60P1/00 H
G05D1/02 H
B65G61/00 550
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】書面
(21)【出願番号】P 2020214279
(22)【出願日】2020-12-08
(71)【出願人】
【識別番号】520119253
【氏名又は名称】吉原 和男
(72)【発明者】
【氏名】吉原 和男
【テーマコード(参考)】
5H301
【Fターム(参考)】
5H301AA01
5H301BB05
5H301CC03
5H301CC06
5H301CC10
5H301GG07
5H301GG09
5H301LL06
5H301LL08
5H301LL11
(57)【要約】
【課題】ドローンを荷物の宅配に用いる事が検討されているが、ドローン等の飛行体が荷物を運搬する場合、地上を車輪等で移動する移動体に比べ、エネルギー消費、騒音、積載量の面で不利である。
また、ドローンであれ、地上を移動する移動体であれ機械が荷物を運ぶ場合、荷物受取者の本人確認手段が必要となるし、既存の宅配Boxは機械が開閉する事は困難である。
【解決手段】地上を移動し複数の荷物配送先に荷物を配送し、本人確認手段を有する宅配ロボット及び、前記宅配ロボットに対応した宅配Boxを提供する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪もしくはキャタピラで地上を移動し、減速時にその運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生システムを備え、
複数のベルトコンベアとベルトコンベア上に荷物を格納する機能を備え、
荷物に添付されたICタグを読取る事で、荷物を識別する機能を備え、
無線通信により位置座標(緯度、及び経度)を取得し、予め定められた目的地まで自動運転される機能を備え、
生体認証、もしくはIoT端末や公的なIDのIC読取りで、荷物受取者の本人確認を行う機能を備える
ことを特徴とする宅配ロボット。
【請求項2】
センサー及びカメラにより障害物を検知し、停止、回避する機能、センサー及びカメラにより宅配Boxの開口部を検知する機能を備え、
荷物が格納されたベルトコンベアーを、前記宅配Boxの開口部に昇降する機能を備えることを特徴とする請求項1に記載の宅配ロボット。
【請求項3】
電池性能を診断し、荷物を含む総重量と速度、加速度、モーターの出力から、現在の路面の勾配を検出し、管理システムに送信する機能を備える
請求項1に記載の宅配ロボット。
【請求項4】
宅配ロボットから取得した電池性能、荷物を含む宅配ロボットの総重量、配送ルートの勾配から、航続距離を算出する機能を備え、
前記宅配ロボットに積み込む荷物と、荷物の配送先、配送希望時刻、航続距離から最適な配送ルート、前記配送ルートに応じて積載する荷物の配置を決定する機能を備える
ことを特徴とする管理システム。
【請求項5】
無線通信によって宅配ロボットの到着を確認し、前記宅配Boxの解錠を行い、宅配ロボットから送られた荷物を格納するためのベルトコンベアを備え、
前記ベルトコンベアの駆動力の変化により、荷物の受領を確認する機能を備え、
生体認証、もしくはIoT端末や公的なIDのIC読取りによって、荷物受取者の本人確認を行い、解錠を行う機能を備える
ことを特徴とする宅配Box。
【請求項6】
ICタグを管理システムに登録済みのIoT端末で読み込むと、荷物の伝票入力を行うWebサイトに自動的にログインし、伝票入力画面に遷移、前記管理システムに登録済みの依頼人情報とICタグの識別番号が自動的に入力される機能を備え、
荷物発送者が荷物の宛先や種別、配送希望日等を入力し入力内容を決定すると、前記伝票入力画面で入力された情報が管理システムに保存される機能を備え、
宅配便の取り扱い店舗等に設置された読取り端末で、ICタグを読み取ると、管理システムからICタグの識別番号に紐づけられた伝票情報をダウンロードし、伝票を印刷する機能を備える
ことを特徴とする請求項4に記載の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、荷物を目的地に配送するロボットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
ドローン(例えば下記特許文献1)は、荷物の配送(例えば下記特許文献2)に用いる事が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2020-127030号公報
【特許文献2】特開2020-70159号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ドローンを用いて個人宅へ荷物を宅配する事が検討されているが、ドローン等の飛行体が荷物を運搬する場合、地上を車輪等で移動する移動体に比べ、エネルギー消費、騒音、積載量の面で不利である。
また、ドローンであれ、地上を移動する移動体であれ機械が荷物を運ぶ場合、荷物受取者の本人確認手段が必要となるし、既存の宅配Boxは機械が開閉する事は困難である。
【0005】
本発明では、このような課題に鑑み、地上を移動し多数の荷物を運び、正確に荷物を配送する宅配ロボット及び、前記宅配ロボットに対応した宅配Boxを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の観点における宅配ロボットは、
車輪もしくはキャタピラで地上を移動し、減速時にその運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生システムを備え、
複数のベルトコンベアとベルトコンベア上に荷物を格納する機能を備え、
荷物に添付されたICタグを読取る事で、荷物を識別する機能を備え、
無線通信により位置座標(緯度、及び経度)を取得し、予め定められた目的地まで自動運転される機能を備え、
生体認証、もしくはIoT端末や公的なIDのIC読取りで、荷物受取者の本人確認を行う機能を備える
ことを特徴とする。
【0007】
より好適には、
宅配ロボットはセンサー及びカメラにより障害物を検知し、停止、回避する機能、センサー及びカメラにより宅配Boxの開口部を検知する機能を備え、
荷物が格納されたベルトコンベアーを、前記宅配Boxの開口部に昇降する機能を備えることを特徴とする。
【0008】
より好適には、
宅配ロボットは、電池性能を診断する機能を備え、
荷物を含む総重量と速度、加速度、モーターの出力から、現在の路面の勾配を検出し、管理システムに送信する機能を備える
ことを特徴とする。
【0009】
より好適には、
前記管理システムは、宅配ロボットから取得した電池性能、荷物を含む宅配ロボットの総重量、配送ルートの勾配から、航続距離を算出する機能を備え、
前記宅配ロボットに積み込む荷物と、荷物の配送先、配送希望時刻、航続距離から最適な配送ルート、前記配送ルートに応じて積載する荷物の配置を決定する機能を備える
ことを特徴とする。
【0010】
より好適には、
宅配Boxは、無線通信によって宅配ロボットの到着を確認し、前記宅配Boxの解錠を行い、宅配ロボットから送られた荷物を格納するためのベルトコンベアを備え、
前記ベルトコンベアの駆動力の変化により、荷物の受領を確認する機能を備え、
生体認証、もしくはIoT端末や公的なIDのIC読取りによって、荷物受取者の本人確認を行い、前記宅配Boxの解錠を行う機能を備える
ことを特徴とする。
【0011】
より好適には、
ICタグを管理システムに登録済みのIoT端末で読み込むと、荷物の伝票入力を行うWebサイトに自動的にログインし、伝票入力画面に遷移、前記管理システムに登録済みの依頼人情報とICタグの識別番号が自動的に入力される機能を備え、
荷物発送者が荷物の宛先や種別、配送希望日等を入力し入力内容を決定すると、前記伝票入力画面で入力された情報が管理システムに保存される機能を備え、
宅配便の取り扱い店舗等に設置された読取り端末で、ICタグを読み取ると、管理システムからICタグの識別番号に紐づけられた伝票情報をダウンロードし、伝票を印刷する機能を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る、宅配ロボットシステムによれば、ドローンよりも多くの荷物を多くの荷物受取者に正確に届ける事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の実施例における宅配ロボットシステムを説明する概略図である。
図2A-2B】本発明の実施例における宅配ロボットの形状を説明する概略図である。
図3】本発明の実施例における宅配Boxを説明する概略図である。
図4A-4B】本発明の実施例における宅配ロボットが宅配Box、荷物受取人に荷物を預ける際の方法を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に係る宅配ロボットシステムについて、実施例にて図面を用いて説明する。
なお、下記実施例においては自動運転され地上を車輪やキャタピラで移動する移動体を一例に説明しているが、遠隔で操作される移動体、もしくは飛行する移動体にも適用可能である。
【実施例0015】
図1は、宅配ロボットシステムを説明する概略図である。
図1に示すように、宅配ロボットシステムは、宅配ロボット1、管理システム2、車輪/キャタピラ8、格納Box9、ベルトコンベア10、ICタグ読取り機能11、通信機能12、運転システム13、カメラ14、センサー15、回生システム16、本人確認機能17、昇降機能18、電池診断機能19、落下防止プレート20、航続距離診断機能21、配送ルート決定機能22、配置決定機能23、Webサイト生成機能24、顧客情報DB25、情報通知機能26を備えている。
【0016】
宅配ロボット1は車輪/キャタピラ8で地上を移動、格納Box9に荷物を格納し、減速時には回生システム16により、運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
【0017】
航続距離診断機能21は、電池性能診断機能19から得られた電池性能の劣化状態、荷物を含む宅配ロボットの総重量、配送ルートの勾配から航続距離を診断する。
配送ルートの勾配は、宅配ロボットが現地を走行した際に、運転システム13により、荷物を含む総重量、速度、加速度、モーター出力から、路面の勾配を算出し、管理システム2に送信し記憶されるものとする。
【0018】
図2Aに示すように宅配ロボットは複数の格納Box9を備え、格納Box9には、ドアが設置され、外部から隔離され、ドアの開閉機構には挟み込み防止機能が備わっていることが望ましい。
配達予定の荷物、目的地、配送希望時刻、航続距離等から配送ルート決定機能21により、配送ルートを決定、前記配送ルートに基づき、積み荷配置機能23は荷物を格納する格納Box9、及び荷物を格納する順番を決定する。
図2Aでは、格納Box9は宅配ロボットの進行方向と直角に配置されているが、どの様な角度で設置されてもかまわない。
【0019】
積み荷配置機能22が決定した配置に沿って、荷物が格納Box9に格納されるが、図2Bに示すように格納Box9の内部には、ベルトコンベア10が備えられ、荷物が設置されると、ベルトコンベア10が駆動し荷物が自動的に収納されることが望ましい。
格納Box9の入口には、ICタグ読取り機能11が備えられ、荷物に貼り付けられたICタグ3を読取り荷物の識別番号を確認、荷物の配置が正しいか確認する。
また、ICタグ読取り機能11は、格納Box9の入口以外の場所に複数設置されてもかまわない。
【0020】
宅配ロボット1は通信機能12により、現在の位置座標を取得、前記配送ルートに基づき運転システム13がロボットを自動で運転され、カメラ14及びセンサー15が捉えた障害物の情報に基づき、障害物の回避、ロボットの停止等を試行する。
配送ルートは宅配ロボット1に記憶されても、通信機能12によって都度管理システム2から取得されても構わない。
【0021】
管理システム2は荷物の受取人に対して、情報通知機能26を介して、荷物受取人が所持するIoT端末にSMS、メッセージアプリ、もしくはアプリ6を介して宅配ロボットの到着予定時刻を通知する。
宅配ロボット1が配送先に接近したら、荷物の受取人に宅配ロボット1の到着を通知する事で、荷物の受取に出てくるよう依頼する。
また、宅配ロボット1の位置はアプリ6を介して、荷物受取人が所持するIoT端末の地図上で表示されても良い。
【0022】
荷物受取人は宅配ロボット1に備えられた本人確認機能17を利用して本人確認を行う。
本人確認の方法は生体認証、もしくはIoT端末、公的なIDのICタグ読取りとなり、宅配ロボット1が読み取った情報は、通信機能12を介して、顧客情報DB25に登録済みの情報、もしくは自治体等が管理するID管理サーバ5に登録済みの情報と照合し、本人確認を行う。
【0023】
本人確認に成功すると、格納Box9に設置されたドアが解錠され、ベルトコンベア10が駆動、荷物が宅配ロボット1の外部に排出され、荷物の受取人は荷物を受け取る。
この際、図4Aに示すように、ベルトコンベア10が格納Box9の外にせり出してくる、もしくは図4Bに示すように、落下防止プレート20がせり出してくることが望ましい。
【0024】
顧客情報DB25の情報は、Webサイト生成機能24で生成されたWebサイトにIoT端末で接続して登録を行う、もしくは自治体等が管理しているID管理サーバ5から情報が連携されてもかまわない。
【0025】
図3は、宅配Boxを説明する概略図である。
図3に示すように、宅配Boxは、宅配Box7A、本人確認機能7B、通信機能7C、ベルトコンベア7D、駆動力計測機能7Eを備えている。
【0026】
荷物を宅配Box7Aに預ける場合、宅配ロボット1は宅配Box7Aに十分に接近し通信機能12、通信機能7Cを用いて宅配Box7Aを解錠する。
この際、宅配ロボット1と宅配Box7Aに直接通信を行う機能があると、電波を盗聴し宅配物を盗難する事件が発生したり、宅配ロボット1及び宅配Box7A経由でのサイバー攻撃が発生する恐れがあるため、以下の手順で解錠が行われる必要がある。
【0027】
すなわち、宅配ロボット1は目標の座標(宅配Box7A)に到達したら、カメラ14及びセンサー15で宅配Box7Aの詳細な位置を確認し所定の位置に停車、宅配ロボット1は通信機能12を用いて管理システム2に到着を通知。
管理システム2は、情報通知機能26を用いて、宅配Box7Aに解錠を指示、この指示に基づき解錠されると言うものである。
管理システム2と宅配ロボット1間並びに、管理システム2と宅配Box7A間の通信には5G等の移動通信システムが利用される事が望ましい。
【0028】
図4Aに示すように、宅配Box7Aが解錠されたら、宅配ロボット1は、カメラ14、センサー15を用いて開口部の位置を確認、水平方向の位置を宅配ロボットが移動して調整、昇降機能18を用いて、対象の荷物が格納されている格納Box9の高さを、解錠された宅配Box7Aの高さにあわせたのち、ベルトコンベア10を駆動し荷物を宅配ロボット1の外部に排出、宅配Box7Aに備えられたベルトコンベア7Dを駆動する事で、宅配Box7A内に荷物を収納する。
この際、ベルトコンベア10が格納Box9の外にせり出す、もしくは図4Bに示すように落下防止プレート20が格納Box9の外にせり出すことが望ましい。
【0029】
宅配Box7Aは、ベルトコンベア7Dの駆動力の変化を駆動力計測機能7Eで計測することで、荷物の受領を確認する。
すなわち駆動力がこれ以上大きくならない時点で、荷物は完全に宅配Box7Aに移動したのであり、荷物の受領を確認後、一定時間経過した後に宅配Box7Aを施錠すると言うものである。
より確実に荷物の受領を確認するのであれば、宅配Box7A内にセンサーやICタグの読取り装置が設置されても問題ない。
【0030】
宅配Box7Aに荷物が格納されたら、通信機能7Cにより管理システム2に荷物の受領を通知、管理システム2は、宅配Box7Aから荷物の受領通知を受け取ったら、情報通知機能26により、荷物の受取人のIoT端末にSMSやメッセージアプリ、アプリ6を介して、荷物が宅配Box7Aに届けられたことを通知する。
【0031】
荷物受取人は、宅配Box7Aが備える本人確認機能7Bを利用して本人確認を行う。
本人確認の方法は生体認証、もしくはIoT端末、公的なIDのICタグ読取りとなり、宅配Box7Aが読み取った情報は、通信機能7Cを介して、顧客情報DB24に登録済みの情報、もしくは自治体等が管理するID管理サーバ5に登録済みの情報と照合し、本人確認を行う。
【0032】
本人確認に成功すると、宅配Box7Aは解錠され、荷物受取人は荷物を受け取る。
一定時間経過後に、ベルトコンベア7Dを駆動し駆動力計測機能7Eで駆動力を計測する事で、荷物が宅配Box7Aから持ち出されたか確認し、宅配Box7Aを施錠、管理システム2に受取人が荷物を受領した事を通知する。
宅配Box7Aの施錠機能には、挟み込みを防止する機能が備えられていることが望ましい。
【0033】
宅配Box7Aの空き状況は、管理システム2に通知され、配送ルート決定機能22がルートを決定する際にも用いられることが望ましい。
また、長期間荷物を取りに来ない受取人に対しては、情報通知機能26から、荷物の受取人のIoT端末にSMSやメッセージアプリ、アプリ6を介して荷物を回収するよう催促することが望ましい。
【0034】
宅配Box7Aには、太陽光発電装置と蓄電装置が備えられていても構わない。
【0035】
荷物の宛先を電子データ化する作業の効率化を目的に、以下の様な手段で発送手続きが行われる事が望ましい。
【0036】
すなわち荷物に貼るICタグ3を、管理システム2に登録済みのIoT端末で読み込むと、荷物の伝票情報を入力するWebサイトに自動的にログインされ、荷物の伝票入力画面に遷移、顧客情報DB25に登録済みの依頼人情報と、ICタグ3の識別番号が自動的に入力され、荷物発送者が荷物の宛先や種別、配送希望日等を入力して決定すると、前記伝票情報が管理システム2に保存される。
前記伝票情報を入力するWebサイトのログイン時に、ID/PWや生体認証等による認証を求めても良い。
【0037】
多数の荷物を発送する場合等に備え、パソコンにICタグを読取り可能なデバイスを接続し、パソコンで前記伝票情報を入力するWebサイトに接続して作業を行えて問題ない。
その際、パソコンに専用アプリをインストールする必要があれば、適宜インストールを行うことが望ましい。
【0038】
荷物発送者はICタグ3を荷物に貼り、宅配便の取り扱い店舗に荷物を持ち込む。
前記取り扱い店舗に設置された読取り端末4で、ICタグ3を読み取ると、ICタグ3に紐づけられた伝票情報をダウンロード、ダウンロードした情報にもとづき伝票が印刷されるので、伝票を貼り、採寸し、料金を算定し会計を行う。
また、会計の際に顧客情報DB26に電子決済手段が登録済みの場合には、その電子決済手段を用いて決済出来ても良い。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明は、ロボット等が複数の目的地に、少量の荷物を配送するシステムとして最適である。
【符号の説明】
【0040】
1 宅配ロボット
2 管理システム
3 ICタグ
4 読取り端末
5 ID管理サーバ
6 アプリ
7A 宅配Box
7B 本人確認機能
7C 通信機能
7D ベルトコンベア
7E 駆動力計測機能
8 車輪/キャタピラ
9 格納Box
10 ベルトコンベア
11 ICタグ読取り機能
12 通信機能
13 運転システム
14 カメラ
15 センサー
16 回生システム
17 本人確認機能
18 昇降機能
19 電池性能診断機能
20 落下防止プレート
21 航続距離診断機能
22 配送ルート決定機能
23 配置決定機能
24 Webサイト生成機能
25 顧客情報DB
26 情報通知機能
図1
図2A
図2B
図3
図4A
図4B