特開 2023-1713 荷処理施設及び荷処理方法

(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】P2023001713

(43)【公開日】2023-01-06

(54)【発明の名称】荷処理施設及び荷処理方法

(51)【国際特許分類】

   B64F 1/32 20060101AFI20221226BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20221226BHJP

【ＦＩ】

B64F1/32

B64C39/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021102609

(22)【出願日】2021-06-21

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100097113

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 城之

(74)【代理人】

【識別番号】100162363

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 幸彦

(72)【発明者】

【氏名】久保田 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】武田 篤史

(72)【発明者】

【氏名】長野 龍平

(57)【要約】

【課題】飛行体の状態に拘わらず安全に素早く荷処理を行うことができる荷処理施設を提供する。
【解決手段】ロープ６によって飛行体であるドローン５に吊り下げられた荷物４の荷処理を行う荷処理施設であって、水平に配置された、板状のプラットホーム１と、プラットホーム１を地表から離れた位置に支える支持部２と、を具備し、プラットホーム１には、前記ロープが通る幅のスリット１１が端部から内部に向かって形成され、プラットホーム１のスリット１１に接する両側の所定範囲は、支持部２が設けられていない張出領域１２となっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロープによって飛行体に吊り下げられた荷物の荷処理を行う荷処理施設であって、
水平に配置された、板状のプラットホームと、
前記プラットホームを地表から離れた位置に支える支持部と、を具備し、
前記プラットホームには、前記ロープが通る幅のスリットが端部から内部に向かって形成され、
前記プラットホームの前記スリットに接する両側の所定範囲は、前記支持部が設けられていない張出領域となっていることを特徴とする荷処理施設。

【請求項2】

前記スリットの幅は、前記飛行体における脚の接地部分の少なくとも一方向の長さよりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の荷処理施設。

【請求項3】

前記スリットの開口部には、幅が徐々に狭くなるテーパー部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の荷処理施設。

【請求項4】

前記プラットホームの少なくとも一部は、光透過性が高い下部から上空を視認可能な上空視認領域で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の荷処理施設。

【請求項5】

水平に配置され、飛行体が荷物を吊り下げるロープが通る幅のスリットが端部から内部に向かって形成された板状のプラットホームと、前記プラットホームを地表から離れた位置に支える支持部と、を具備する荷処理施設を用い、
前記飛行体の飛行高度を前記プラットホームよりも上方に位置させると共に、前記荷物を地表から前記プラットホームまでの高さに位置させ、
前記ロープが前記スリットに侵入するように、前記飛行体を前記スリットと平行に前記プラットホームの上空を水平に飛行させた後、前記荷物を前記プラットホームの下部の地表に載置させて、前記ロープによって前記飛行体に吊り下げられた前記荷物の荷処理を行うことを特徴とする荷処理方法。

【請求項6】

水平に配置され、飛行体が荷物を吊り下げるロープが通る幅のスリットが端部から内部に向かって形成された板状のプラットホームと、前記プラットホームを地表から離れた位置に支える支持部と、を具備する荷処理施設を用い、
前記飛行体の飛行高度を前記プラットホームよりも上方に位置させると共に、前記荷物を地表から前記プラットホームまでの高さに位置させ、
前記ロープが前記スリットに侵入するように、前記荷物を前記プラットホームの下部に引き込んだ後、前記荷物を前記プラットホームの下部の地表に載置させて、前記ロープによって前記飛行体に吊り下げられた前記荷物の荷処理を行うことを特徴とする荷処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドローンが搬送する荷物の荷処理（荷下ろし・荷積み）を行う荷処理施設及び荷処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、無人の飛行体であるドローンを用いた荷物の搬送が各所で計画されている。ドローンが搬送する荷物の荷処理は、ドローンが離着陸する離発着場（ポート）で行われる。一般的に、離発着場は整地した地上面に設置され、人が中に入らないようにロープやコーンで区画をしている。また、ドローンの着陸精度が高くないため、ドローンの着陸位置を位置決めすることができるドローンポートも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－４６１１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、荷処理を行う際に、ドローンを着陸させ、スイッチをオフして停止させることを前提としている。ドローンを停止後、区画外に待機していた人がドローンに近づいて運搬物を交換する。そして、人が区画外に退避し、再度ドローンを作動させて離陸させる。従って、運搬物を交換し、再度ドローンを作動させて離陸させるまで時間を要していた。また、ドローンが停止する前に人が近づく虞があり、ドローンと人が接触するリスクがあった。また、例えば５ｍ×５ｍの大きな区画を、ドローン着陸時の転倒を防止するため、事前に区画内の勾配を緩やかにし、かつ石を取り除く等の作業が必要となり、手間がかかっていた。

【0005】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消し、飛行体の状態に拘わらず安全に素早く荷処理を行うことができる荷処理施設及び荷処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の荷処理施設は、ロープによって飛行体に吊り下げられた荷物の荷処理を行う荷処理施設であって、水平に配置された、板状のプラットホームと、前記プラットホームを地表から離れた位置に支える支持部と、を具備し、前記プラットホームには、前記ロープが通る幅のスリットが端部から内部に向かって形成され、前記プラットホームの前記スリットに接する両側の所定範囲は、前記支持部が設けられていない張出領域となっていることを特徴とする。
さらに、本発明の荷処理施設において、前記スリットの幅は、前記飛行体における脚の接地部分の少なくとも一方向の長さよりも狭くても良い。
さらに、本発明の荷処理施設において、前記スリットの開口部には、幅が徐々に狭くなるテーパー部が形成されていても良い。
さらに、本発明の荷処理施設において、前記プラットホームの少なくとも一部は、光透過性が高い下部から上空を視認可能な上空視認領域で構成されていても良い。
本発明の荷処理方法は、水平に配置され、飛行体が荷物を吊り下げるロープが通る幅のスリットが端部から内部に向かって形成された板状のプラットホームと、前記プラットホームを地表から離れた位置に支える支持部と、を具備する荷処理施設を用い、前記飛行体の飛行高度を前記プラットホームよりも上方に位置させると共に、前記荷物を地表から前記プラットホームまでの高さに位置させ、前記ロープが前記スリットに侵入するように、前記飛行体を前記スリットと平行に前記プラットホームの上空を水平に飛行させた後、前記荷物を前記プラットホームの下部の地表に載置させて、前記ロープによって前記飛行体に吊り下げられた前記荷物の荷処理を行うことを特徴とする。
また、本発明の荷処理方法は、水平に配置され、飛行体が荷物を吊り下げるロープが通る幅のスリットが端部から内部に向かって形成された板状のプラットホームと、前記プラットホームを地表から離れた位置に支える支持部と、を具備する荷処理施設を用い、前記飛行体の飛行高度を前記プラットホームよりも上方に位置させると共に、前記荷物を地表から前記プラットホームまでの高さに位置させ、前記ロープが前記スリットに侵入するように、前記荷物を前記プラットホームの下部に引き込んだ後、前記荷物を前記プラットホームの下部の地表に載置させて、前記ロープによって前記飛行体に吊り下げられた前記荷物の荷処理を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、飛行体をプラットホームの上部に、荷物をプラットホームの下部にセパレートした状態で、ロープによって飛行体に吊り下げられた荷物の荷処理を行うことができるため、飛行体の状態に拘わらず安全に素早く荷処理を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係る荷処理施設の実施形態の構成を示す側面図である。

【図2】本発明に係る荷処理施設の実施形態の構成を示す上面図である。

【図3】図１及び図２に示す荷処理施設を用いた第１の荷処理方法を説明する説明図である。

【図4】図１及び図２に示す荷処理施設を用いた第２の荷処理方法を説明する説明図である。

【図5】図１に示すプラットホームの他の構成例を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。

【0010】

本実施形態の荷処理施設は、図１及び図２を参照すると、水平に配置されたプラットホーム１と、プラットホーム１を地表から離れた位置に支える支持部２と、プラットホーム１に上がるための階段３とを備えている。荷処理施設を構成する材料には、特に制限はなく、例えば、足場材を用いて構成できる。

【0011】

支持部２は、プラットホーム１を支える支柱や支壁で構成され、下部で作業員が待機可能な高さ（例えば、２ｍ）にプラットホーム１を支持している。

【0012】

プラットホーム１は、足場板、覆工板、透明アクリル板、メッシュ枠等の板状部材であり、荷物４を輸送する飛行体であるドローン５が離着陸可能で、且つ下部で作業員が荷処理を行うことができる形状及び面積に構成されている。プラットホーム１は、ドローン５の大きさや、作業員の作業性を考慮した形状及び面積に適宜採用することができる。

【0013】

プラットホーム１は、ドローン５の離着陸場（ドローンポート）として機能すると共に、ドローン５と作業員との接触を防護する防護板として機能する。従って、プラットホーム１は、ドローン５が離着陸可能で、ドローン５が落下しても下部に位置する作業者に影響がない程度の強度を備えている。

【0014】

プラットホーム１には、ドローン５が荷物４を吊り下げるロープ６（繊維ロープやワイヤロープ等）が通る幅Ｗ１のスリット１１が端部から反対側の端部に至るように形成されている。スリット１１の開口部には、プラットホーム１の端部における幅Ｗ２から徐々に低減して幅Ｗ１に至るテーパー部が形成されている。これにより、ロープ６がスリット１１の内部に案内される。

【0015】

そして、プラットホーム１のスリット１１に接する両側の所定範囲は、支持部２が設けられていない張出領域１２となっている。これにより、ドローン５によって吊り下げられた荷物４が支持部２に接触することが防止される。すなわち、ロープ６によって吊り下げられた荷物４が水平方向にロープ６から張り出す最大値をＡとした場合、張出領域１２の張出長ＸがＡを超える値に設定されている。これにより、スリット１１からのＸｍの範囲には、支持部２が配置されない構成となる。

【0016】

プラットホーム１の少なくとも一部には、透明アクリル板やメッシュ枠等の光透過性が高い下部から上空を視認可能な上空視認領域１３が設けられている。これにより、プラットホーム１の下部にいる作業員は、上空を飛んでいるドローン５をプラットホーム１から出ることなく視認でき、操縦や荷処理の準備を安全に行うことができる。

【0017】

なお、プラットホーム１の全面を上空視認領域１３としても良いが、スリット１１に接する両側の領域（張出領域１２の一部領域もしくは全領域）や、プラットホーム１の外周は、上空のドローン５から視認しやすい色に着色された着色領域１４とすると好適である。これにより、ドローン５の図示しないカメラを通して荷処理施設の位置を容易に把握することができる。

【0018】

また、物の落下を防止する幅木を、プラットホーム１の周囲に設けると好適である。幅木の設置により、プラットホーム１からドローン５が落下するリスクを低減することができる。

【0019】

ドローン５は、図示しない各種のセンサ、制御装置、無線装置等を備えるドローン本体５１とドローン本体５１の上方に互いに間隔を隔てて取り付けられた複数の回転翼５２とを備えている。ドローン５は、ドローン本体５１の図示しない制御装置が回転翼５２の回転を制御して飛行する。

【0020】

ドローン５は、荷物４を吊り下げるロープ６を巻き取るウインチ機構であるホイスト５３を備えている。ホイスト５３は、ドローン本体５１の図示しない制御装置によって制御され、ロープ６に吊り下げられた荷物４を上げ下ろしする。

【0021】

ドローン５の下方には、複数の脚５４が間隔を隔てて取り付けられている。脚５４の接地部分の少なくとも一方向の長さＹは、プラットホーム１のスリット１１の幅Ｗ１よりも長く設定されている。本実施形態では、接地部分が長さＹに設定されている２本の脚５４が平行に設けられている。

【0022】

次に、本実施形態の荷処理施設を用いた荷処理方法を図３及び図４を参照して詳細に説明する。なお、図３及び図４において、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上面図である。

【0023】

ドローン５の操縦者は、ロープ６によって荷物４を吊り下げた状態のドローン５を、図１及び図２に示すように、プラットホーム１におけるスリット１１の開口部の手前まで飛行させる。そして、操縦者は、ドローン５の飛行高度をプラットホーム１よりも上方に位置させると共に、ホイスト５３を制御してロープ６を地表からプラットホーム１までの長さ以上に調整して、荷物４を地表からプラットホーム１までの高さに位置させる。なお、プラットホーム１には、上空視認領域１３が設けられているため、荷処理を担当する作業員は、ドローン５の飛行を監視しながら荷物４の到着を待つことができる。また、ドローン５の操縦を担当する作業員は、プラットホーム１以外でも操縦可能であるが、プラットホーム１の下部で安全を確保した上で、ドローン５の飛行と荷物４の状態を直接視認して操縦することができる。

【0024】

次に、操縦者は、荷物４を吊り下げたロープ６がスリット１１に侵入するように、図３に示すように、ドローン５をスリット１１と平行にプラットホーム１の上空を水平に飛行させる。なお、ドローン５は、図３に示すように、スリット１１の幅Ｗ１よりも長い脚５４の接地部分がスリット１１と直交する向きに回転させた状態でプラットホーム１の上空を飛行させると良い。これにより、ドローン５の脚５４がスリット１１に引っかかることを防止できる。また、荷処理を行う作業員が、荷物４を吊り下げたロープ６がスリット１１に侵入するように、図示しない介錯ロープ等を用いて荷物４をプラットホーム１の下部に引き込んでも良い。

【0025】

次に、図４に示すように、操縦者は、ドローン５をプラットホーム１の中央部分に着陸させる。この際、ロープ６を地表からプラットホーム１までの長さ以上に調整しているため、荷物４がプラットホーム１下の地表に載置された後に、ドローン５がプラットホーム１に着陸することになる。従って、ドローン５を安定した状態で着陸させることができる。

【0026】

次に、作業員は、荷処理（荷物４の荷下ろし・荷積み）を行う。なお、作業員は、プラットホーム１によってドローン５とセパレートされた状態である。従って、作業員による荷処理は、ドローン５の動力をオフしなくても安全に行うことができ、作業効率を向上させることができる。

【0027】

次に、新たに荷物４を荷積みした場合には、操縦者は、ドローン５を離陸させ、ドローン５をスリット１１と平行にプラットホーム１の上空を水平に飛行させて荷物４をプラットホーム１外に移動させた後、運搬先まで飛行させる。

【0028】

なお、本実施形態の荷処理施設は、プラットホーム１に上る階段３を備えている。階段３を使ってプラットホーム１に上ることで、プラットホーム１に着陸しているドローン５のメンテナンスや回収を簡単に行うことができる。

【0029】

また、本実施形態の荷処理方法では、荷物４が地表に載置させた後に、ドローン５をプラットホーム１に着陸させたが、ドローン５を着陸させることなく、ホバリングによって上空で待機させるようにしても良い。この場合には、ドローン５が最もエネルギーが消費する離着陸時の鉛直移動をなくすことができ、ドローン５の運用時間を延ばすことができる。

【0030】

本実施形態では、スリット１１は、プラットホーム１の端部から反対側の端部に至るように構成したが、図５（ａ）に示すスリット１１ａのように、プラットホーム１ａの端部から内部に向かって延びるものであれば、反対側の端部に至る必要はない。

【0031】

また、図５（ｂ）に示すプラットホーム１ｂのように、スリット１１と直交して、端部から反対側の端部に至るスリット１１ｂをさらに設けても良い。スリット１１、１１ｂのように、内部に至る複数の開口部をプラットホーム１ｂの端部（矩形の各辺）にそれぞれ設けることで、風向きに応じて、ドローン５の侵入方向を飛行が安定する方向（例えば、向かい風）に変更することができる。

【0032】

以上説明したように、本実施形態は、ロープ６によって飛行体であるドローン５に吊り下げられた荷物４の荷処理を行う荷処理施設であって、水平に配置された、板状のプラットホーム１と、プラットホーム１を地表から離れた位置に支える支持部２と、を具備し、プラットホーム１には、前記ロープが通る幅のスリット１１が端部から内部に向かって形成され、プラットホーム１のスリット１１に接する両側の所定範囲は、支持部２が設けられていない張出領域１２となっている。
この構成により、ドローン５をプラットホーム１の上部に、荷物４をプラットホーム１の下部にセパレートした状態で、ロープ６によってドローン５に吊り下げられた荷物４の荷処理を行うことができるため、ドローン５の状態に拘わらず安全に素早く荷処理を行うことができる。また、プラットホーム１の下部は、ドローン５の落下から防護された空間であるため、人の作業場、人の通路、ドローン５の格納庫等の各所の用途に使用することができる。さらに、プラットホーム１は、地表から離れた位置に支えられているため、勾配や不陸がある場所でも地上面を整地せず利用でき、地表面が整理整頓されていなくても利用できる。

【0033】

さらに、本実施形態において、スリット１１の幅Ｗ１は、ドローン５における脚５４の接地部分の少なくとも一方向の長さＹよりも狭く構成されている。
この構成により、ドローン５の脚５４がスリット１１に引っかかって、ドローン５が転倒してしまうことを防止できる。

【0034】

さらに、本実施形態において、スリット１１の開口部には、幅が徐々に狭くなるテーパー部が形成されている。
この構成により、荷物４が吊り下げされたロープ６がスリット１１に案内される。

【0035】

さらに、本実施形態において、プラットホーム１の少なくとも一部は、光透過性が高い下部から上空を視認可能な上空視認領域１３で構成されている。
この構成により、プラットホーム１の下部にいる作業員は、上空を飛んでいるドローン５をプラットホーム１から出ることなく視認でき、荷処理や操縦の準備を安全に行うことができる。

【0036】

また、本実施形態は、水平に配置され、ドローン５が荷物４を吊り下げるロープ６が通る幅Ｗ１のスリット１１が端部から内部に向かって形成された板状のプラットホーム１と、プラットホーム１を地表から離れた位置に支える支持部２と、を具備する荷処理施設を用い、ドローン５の飛行高度をプラットホーム１よりも上方に位置させると共に、荷物４を地表からプラットホーム１までの高さに位置させ、ロープ６がスリット１１に侵入するように、ドローン５をスリットと１１平行にプラットホーム１の上空を水平に飛行させた後、荷物４をプラットホーム１下の地表に載置させて、ロープ６によってドローン５に吊り下げられた荷物４の荷処理を行う。

【0037】

また、本実施形態は、水平に配置され、ドローン５が荷物４を吊り下げるロープ６が通る幅Ｗ１のスリット１１が端部から内部に向かって形成された板状のプラットホーム１と、プラットホーム１を地表から離れた位置に支える支持部２と、を具備する荷処理施設を用い、ドローン５の飛行高度をプラットホーム１よりも上方に位置させると共に、荷物４を地表からプラットホーム１までの高さに位置させ、ロープ６がスリット１１に侵入するように、介錯ロープ等を用いて荷物４をプラットホーム１の下部に引き込んだ後、荷物４をプラットホーム１下の地表に載置させて、ロープ６によってドローン５に吊り下げられた荷物４の荷処理を行う。

【0038】

以上、実施形態をもとに本発明を説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、飛行体としては、無人のドローン５以外にも有人のヘリコプター等でも適用可能である。

【符号の説明】

【0039】

１ プラットホーム
２ 支持部
３ 階段
４ 荷物
５ ドローン
６ ロープ
１１、１１ａ、１１ｂ スリット
１２ 張出領域
１３ 上空視認領域
１４ 着色領域
５１ ドローン本体
５２ 回転翼
５３ ホイスト
５４ 脚

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】