特開 2024-172379 配送システム、及び配送方法

(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】P2024172379

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】配送システム、及び配送方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 61/00 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

B65G61/00 550

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023090053

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】小池 宇織

(72)【発明者】

【氏名】糸澤 祐太

(72)【発明者】

【氏名】泉 貴士

(72)【発明者】

【氏名】椿本 樹矢

(72)【発明者】

【氏名】駒嶺 聡史

(57)【要約】

【課題】適切に荷物を配送することができる配送システム、及び配送方法を提供すること。
【解決手段】本開示にかかる配送システム１は、格納場所に荷物を配送する配送ロボット１０と、荷物の受取人の不在時間を予測する予測部１０５と、受取人の不在時間に配送ロボットが荷物を格納場所に配送するように、スケジューリングを行うスケジューリング部１０６と、を備えている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

格納場所に荷物を配送する配送ロボットと、
前記荷物の受取人の不在時間を予測する予測部と、
前記受取人の不在時間に前記配送ロボットが前記荷物を前記格納場所に配送するように、スケジューリングを行うスケジューリング部と、を備えた配送システム。

【請求項2】

前記格納場所に対応する部屋に前記受取人以外の他ユーザがいる場合に、前記スケジューリング部が前記荷物を配送するようにスケジューリングを行う請求項１に記載の配送システム。

【請求項3】

前記配送ロボットが複数の荷物を収納する収納部を備え、
前記格納場所が、各住居に設置されており、
前記スケジューリング部が、不在と予測された前記受取人から順番に前記荷物を配送する請求項１に記載の配送システム。

【請求項4】

前記受取人の予定に関するユーザ情報を取得して、前記ユーザ情報に基づいて前記不在時間を予測する請求項１、又は２に記載の配送システム。

【請求項5】

格納場所に荷物を配送する配送ロボットを用いた配送方法であって、
前記荷物の受取人の不在時間を予測するステップと、
前記受取人の不在時間に前記配送ロボットが前記荷物を前記格納場所に配送するように、スケジューリングを行うステップと、を備えた配送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、配送システム、及び配送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＡＧＶなどの車両で荷物をエンドユーザーのロッカー（例えば、スマートポスト）に配送する（ラストワンマイル配送）際に荷物をロッカーに入れる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－６１８１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両が荷物を配送する場合、受取人が早く荷物を受取りたいため、宅配ロッカーがロックされているにも関わらずドアを開けようとするおそれがある。あるいは、ロボットから無理に直接荷物を取ろうとするなど、安全性の面で懸念がある。

【0005】

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、適切に荷物を配送することができる配送システム、及び配送方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る配送システムは、格納場所に荷物を配送する配送ロボットと、前記荷物の受取人の不在時間を予測する予測部と、前記受取人の不在時間に前記配送ロボットが前記荷物を前記格納場所に配送するように、スケジューリングを行うスケジューリング部と、を備えている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、適切に荷物を配送することができる配送システム、及び配送方法を提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態１にかかる配送システムを説明する概略斜視図である。

【図2】配送システムが利用される施設の構成を模式的に示す上面図である。

【図3】実施形態１にかかる配送システムの機能を説明するブロック図である。

【図4】制御部の構成を示す機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１、及び図２を参照して、配送システムとその方法について説明する。図１は、配送システム１の概要を説明する概略斜視図である。図２は配送システム１が利用される施設の構成を模式的に示す上面図である。配送システム１は、物流におけるラストワンマイル、すなわち、最終拠点からエンドユーザ（単にユーザともいう）への物流サービスに用いられる。例えば、図２に示すように、配送システム１は、複数の部屋Ｒ１、Ｒ２や通路Ａを有する施設で利用される。具体的には、配送システム１は、マンションなどの集合住宅、又はホテルなどの宿泊施設で利用される。配送システム１は、複数の建物が存在する街の所定範囲内で利用されてもよい。建物は、集合住宅やホテルに限らず、一戸建て住宅、公共施設などであってもよい。また、集合住宅や一戸建て住宅等が混在する街、又はその一部で配送システム１が利用されていてもよい。

【0010】

配送システム１は、配送ロボット１０と収納棚３０を備える。配送ロボット１０は、施設の通路Ａを走行する。収納棚３０は、各住居に設置されている。収納棚３０は、例えば、ユーザＵが住む集合住宅の各部屋Ｒ１、Ｒ２に設置される。また、部屋Ｒ１、Ｒ２は集合住宅の住居に限らず、ホテルの部屋でもよい。あるいは、一戸建ての住居に収納棚３０が設置されていてもよい。収納棚３０は、物品２０を格納する格納場所となる。例えば、収納棚３０はスマートポストや宅配ロッカーである。配送ロボット１０がユーザに物品を手渡しする必要はなく、配送を完了することができる。例えば、ユーザがインターネット通販などで物品２０を購入した場合、配送ロボット１０が受取人であるユーザ（購入者）に物品２０を配送する。図１では、２つの部屋Ｒ１、Ｒ２のみが示されているが、施設に設けられている部屋及び収納棚３０の数は３以上であってもよい。

【0011】

配送ロボット１０は、複数の収納棚３０の前に順次移動し停車して、物品２０を収納棚３０に収納する。これは、配達とも呼ばれ得る。また、配送ロボット１０は、複数の収納棚３０の前に順次移動し停車し、収納棚３０から物品２０を取り出し、取り出した物品２０を搬送する。これは、集荷とも呼ばれ得る。配送ロボット１０（又は収納棚３０）は、収納棚３０との間で物品を受け渡しための機構を備える。また、配送ロボット１０は、各種センサを備え、収納棚３０、通路Ａの障害物を検知し、自律的に移動可能である。既知の物体認識技術を利用することができる。

【0012】

収納棚３０は、物品２０を収容可能な多段の棚（不図示）を含み得る。収納棚３０は、例えば、建物や集合住宅の各部屋Ｒ１，Ｒ２の通路Ａ側に設置されている。配送ロボット１０は、通路Ａ側から収納棚３０内にアクセスして、物品２０を出し入れする。住民（ユーザ）が部屋Ｒ１、Ｒ２の中から収納棚３０内にアクセスし、物品２０を出し入れする。

【0013】

例えば、収納棚３０は、２つの扉３１、３２を備えている。扉３１は、通路Ａ側に設けられ、扉３２は、部屋Ｒ１、Ｒ２側に設けられている。ユーザＵは、扉３２を開けて、部屋Ｒ１側から物品２０を収納棚３０に出し入れする。配送ロボット１０は、扉３１を開けて、通路Ａ側から物品２０を収納棚３０に出し入れする。扉３１，３２は、例えば、横開きシャッター、縦開きシャッター、片開き戸、又は両開き戸などであり得る。

【0014】

扉３１、３２は施錠可能になっていてもよい。例えば、ユーザＵや配送ロボット１０が、扉３１，３２の施錠／解錠するようにしてもよい。これにより、物品２０の盗難などを防ぐことができる。配送ロボット１０は、扉３１の開閉を制御してもよい。例えば、配送ロボット１０が収納棚３０に近傍に移動すると、配送ロボット１０が該収納棚３０の扉３１を開けるための指令を収納棚３０に送信する。配送ロボット１０と収納棚３０とは無線通信可能になっている。

【0015】

図１に示すように、配送ロボット１０は、複数の車輪１３を備えたベース部１１（これらは、合わせて台車部１３０とも称され得る）と、ベース部１１上に設けられ、多数の物品２０を収納可能な収納部１２と、ベース部１１上に設けられ、物品２０を載せた載置台１５と、を備える。ベース部１１は、略矩形の細長い板状部材であり得る。また、配送ロボット１０の任意の場所（本例ではベース部１１）には、配送ロボット１０の全方位方向の物体等を検知又は撮影し、道路上の障害物の位置や収納棚の位置等を検知する１つ以上のセンサ１８が設けられている。センサ１８は、例えば、カメラやＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）であり得る。

【0016】

また、配送ロボット１０は、配送ロボット１０以外に設置されたセンサ２１８（図２参照）からのデータを利用してもよい。センサ２１８は、施設に設置された監視カメラなどである。あるいは、施設において、２台以上のロボットが利用されている場合、センサ２１８は、他のロボットに設置されていてもよい。配送ロボット１０は、無線ネットワークを介して、センサ２１８からのデータを受信する。

【0017】

載置台１５は、収納部１２から取り出された１つの物品２０を載せて、当該物品２０を、収納棚３０の目的の一の棚に格納するための機構を備えている。また、載置台１５は、鉛直方向に沿って昇降可能で、水平方向軸に伸縮可能な伸縮アーム（図示せず）を備えている。伸縮アームは、前後左右に移動可能に構成される。いくつかの実施形態では、載置台１５は、鉛直軸周りに回転可能に構成され得る。また、載置台１５は、物品２０を載せて全方位（３６０°）に移動可能に構成され得る。ただし、図１に示すように、ベース部１１の片側には、収納部１２が配置されているため、載置台１５は、収納部１２のある方向（本明細書では背面側とも呼ばれる）には移動できない。

【0018】

なお、配送システム１には、配送ロボット１０の走行を制御する管理サーバ（不図示）が備えられていてもよい。この場合、管理サーバは、配送ロボット１０とネットワークを介して接続された制御部１００（図３参照）を備える。他の実施形態では、管理サーバの制御部と、配送ロボットの制御部が機能を分散して本開示を実現することができる。

【0019】

図３は、配送システム１の機能を説明するブロック図である。配送システム１は、制御部１００を備えている。制御部１００は、配送ロボット１０又は管理サーバなどに設けられうる。制御部１００は、有線又は無線ネットワークで接続されたセンサ１８、２１８からのセンサ信号を受け付けて、台車部１３０、昇降部１５１、および伸縮アーム１５２など配送ロボットを含む配送システムの通常動作を制御する。いくつかの実施形態では、制御部１００は、収納棚前面の扉やその内部のマニピュレータの動作を制御することができる。

【0020】

台車部１３０は、ベース部１１と、ベース部１１に回転可能に設けられた駆動車輪１３（図１参照）と、各駆動車輪１３を回転駆動するモータ１３０１とを有している。各モータ１３０１は、減速機などを介して、各駆動車輪１３を回転させる。各モータ１３０１は、制御部１００からの制御信号に応じて、各駆動車輪１３を回転させる。各モータ１３０１は、制御部１００からの制御信号に応じて、各駆動車輪１３を回転及び停止させることで、ベース部１１を任意の位置に移動及び停車することができる。なお、上記台車部１３０の構成は一例であり、これに限定されない。例えば、台車部１３０の駆動車輪および従動車輪の数は任意でよく、ベース部１１を任意の位置に移動させることができれば任意の構成が適用可能である。

【0021】

昇降部１５１が鉛直軸に沿って伸縮することで、載置台１５が昇降する。昇降部１５１は、回転装置１５１１を備える。伸縮アーム１５２は、載置台１５に取り付けられている。伸縮アーム１５２は、アーム本体および駆動装置１５２１を備えている。駆動装置１５２１は、載置台１５の内部（不図示）に取り付けられており、アーム本体を水平方向に移動させる。駆動装置１５２１は、アーム本体を軸周りに回転させる機構をさらに有していてもよい。

【0022】

センサ１８は、台車部１３０等を含む配送ロボット１０の任意の場所に設けられている。センサ１８は、検知部とも呼ばれ、例えば、カメラであり、撮影画像を取得することができる。センサ１８は、通路、障害物、人、収納棚等の存在を検知することができる。センサ１８は、台車部１３０の移動を検出する移動検出センサや、載置台１５の高さを検出する高さ検出センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサ１８は、配送ロボットではなく、別の巡回ロボットに取り付けられてもよいし、建物等に固定されていてもよい。この場合も、センサ１８は、配送ロボット１０の制御部１００と無線ネットワークを介して接続され得る。

【0023】

制御部１００は、台車部１３０、昇降部１５１、および伸縮アーム１５２など配送ロボットを含む配送システムの通常動作を制御する。制御部１００は、台車部１３０の各モータ１３０１に制御信号を送信することで、各駆動車輪１３の回転を制御し、ベース部１１を任意の位置に移動させることができる。制御部１００は、昇降部１５１の回転装置１５１１に対して制御信号を送信することで、載置台１５の高さ位置を変更することができる。また、制御部１００は、伸縮アーム１５２の駆動装置１５２１に制御信号を送信することでアーム本体の水平位置を変更できる。

【0024】

制御部１００は、駆動車輪１３に設けられた回転センサにより検出された駆動車輪１３の回転情報などに基づいて、フィードバック制御、ロバスト制御等の周知の制御を行うことで、ベース部１１の移動を制御してもよい。制御部１００は、ベース部１１に設けられたカメラや超音波センサなどの距離センサにより検出された距離情報、移動環境の地図情報などの情報に基づいて、台車部１３０、昇降部１５１、および伸縮アーム１５２の動作を制御してもよい。制御部１００は、カメラにより検知された障害物の位置及び収納棚の位置に基づいて、収納棚に対する配送ロボットの停止位置及び停止向きを決定する。

【0025】

制御部１００は、例えば、制御処理、演算処理等を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１によって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）からなるメモリ１０２、外部と信号の入出力を行うインタフェース部（Ｉ／Ｆ）１０３などからなるマイクロコンピュータを備える。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、およびインタフェース部１０３は、データバスなどを介して相互に接続されている。

【0026】

図４は、制御部１００の構成を示す機能ブロック図である。制御部１００は、予測部１０５と、スケジューリング部１０６と、ユーザ情報取得部１０７とを備えている。予測部１０５は、受取人の不在時間を予測する。予測部１０５は、受取人であるユーザが部屋にいない時間を予測する。スケジューリング部１０６は受取人の不在時間に物品２０を、収納棚３０に配送するように、スケジューリングを行う。予測部１０５と、スケジューリング部１０６と、ユーザ情報取得部１０７は、配送ロボット１０に搭載されていてもよく、外部サーバなどに搭載されていてもよい。

【0027】

このようにすることで、配送ロボット１０が受取人の不在時に収納棚３０に物品を配送することができるため、物品２０を適切に配送することができる。例えば、ユーザが早く物品２０を受け取りたいため、扉３２を開けようとすることを防ぐことができる。あるいは、配送ロボット１０が収納棚３０に荷物を移載中に、ユーザが、配送ロボット１０から直接物品２０を取ろうとすることを防ぐことができる。受取人が不在のタイミングで配送ロボット１０が物品２０を収納棚３０に移載することができる。安全性を向上することができる。受取人が配送ロボット１０と接触して、配送ロボット１０にエラーなどが生じることを防ぐことができる。

【0028】

予測部１０５は、部屋番号と、居住者であるユーザのユーザＩＤとを対応付けて記憶している。予測部１０５は、配達先の部屋毎にユーザを特定することができる。例えば、受取人がネットワークショッピング等で物品２０を購入した購入者である場合、予測部１０５は、購入者情報に基づいて、受取人であるユーザを特定する。予測部１０５は、配送先の部屋番号と受取人（ユーザＩＤ等）を特定することができる。

【0029】

制御部１００は、ユーザ情報取得部１０７を備えていてもよい。ユーザ情報取得部１０７は、不在時間の予測を行うためのユーザ情報を取得する。例えば、ユーザ情報取得部１０７は、メモリ等を有しており、メモリ等からユーザに関するユーザ情報を読み出す。ユーザ情報はユーザの予定に関する情報を含んでいてもよい。

【0030】

ユーザ情報は、例えば、ユーザの帰宅時間、外出時間、勤務時間、勤務日など予定情報を含んでいる。ユーザ情報取得部１０７は、ネットワーク上のカレンダから予定情報を取得してもよい。予測部１０５は、予定情報に基づいて、不在時間を予測することができる。ユーザ情報は、レンタカーやレストランなどのサービスの予約情報を含んでいてもよい。これらのサービスの利用時間は、受取人が不在となることが予測される。予測部１０５は、これらのユーザ情報に基づいて、不在時間を予測する。

【0031】

あるいは、センサ２１８からのセンサデータを用いて、予測部１０５が不在時間を予測してもよい。この場合、予測部１０５はユーザ情報を用いずに、不在時間を予測することができる。例えば、センサ２１８が施設の通路Ａやエレベータに設置されたカメラであるとする。この場合、センサ２１８が、撮像画像に対して顔認識などの画像処理を行うことで、ユーザを特定することができる。予測部１０５がセンサデータに基づいて、ユーザが不在であること、あるいは在宅していることを判定してもよい。これにより、予測部１０５が、ユーザが外出中か在宅しているかを判定することができる。

【0032】

このように、予測部１０５は、受取人の不在時間を予測している。そして、スケジューリング部１０６は、受取人の不在時間に物品２０が配送するように、配送スケジュールを決定する。例えば、図２において、部屋Ｒ１は受取人が不在であるため、配送ロボット１０が部屋Ｒ１の収納棚３０に物品２０を移載する。一方、部屋Ｒ２は受取人であるユーザＵがいるため、配送ロボット１０が部屋Ｒ２の収納棚３０には物品２０を配送しない。このようにすることで、適切に物品を配送することができる。

【0033】

また、１つの部屋に、複数のユーザが居住者としている場合、受取人がいなければ、配送ロボット１０が物品２０を収納棚３０に配送してもよい。つまり、受取人以外の他ユーザがいる場合に、物品２０が配送されるように、スケジューリング部１０６がスケジューリングしてもよい。受取人以外の他ユーザは物品を早く受け取る必要ない。よって、他ユーザは、移載中の荷物を配送ロボット１０から直接取り出す可能性が低い。よって、他ユーザが部屋にいたとしても、その部屋の収納棚３０に配送ロボット１０は適切に物品を配送することができる。

【0034】

また、収納部１２に受取人が異なる複数の物品２０が収納されているとする。つまり、収納部１２に収納されている物品２０の配送先が異なっているとする。この場合、スケジューリング部１０６が、複数の物品２０をそれぞれの部屋に順番に配送するように、スケジューリングを行う。スケジューリング部１０６は、不在時間に物品２０を配達するように、各部屋の配送順番を決める。

【0035】

例えば、スケジューリング部１０６は、不在と予測された受取人から順番に物品２０を順番に配送するようにスケジューリングしてもよい。つまり、スケジューリング部１０６は、予測された不在時間に基づいて、部屋の配送順番を決定して、順番通りに物品２０を配送する。スケジューリング部１０６は、受取人がいる部屋については、後回しにする。受取人が不在である部屋を優先して、配送ロボット１０が物品を配送する。これにより、受取人がいる部屋に物品２０が配送されることを防ぐことができるため、適切に物品を配送することができる。

【0036】

例えば、図２のように、部屋Ｒ１に受取人がおらず、その隣の部屋Ｒ２に受取人（ユーザＵ）がいるとする。この場合、配送ロボット１０は、部屋Ｒ１、他の部屋、部屋Ｒ２の順に配送するように、スケジューリング部１０６がスケジューリングを行う。配送ロボット１０が部屋Ｒ２に物品２０を配送する時間は、ユーザＵの予測された不在時間になるようにスケジューリング部１０６がスケジューリングを行う。配送ロボット１０は、ユーザＵが不在となる時間までは複数の他の部屋に物品を配送してもよい。そして、ユーザＵが外出する外出予定時間の後に配送ロボット１０が部屋Ｒ２に移動するように、スケジューリング部１０６がスケジューリングを行う。これにより、安全性を高めることができ、適切に物品を配送することできる。

【0037】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。さらに、本開示は、配送システム１における制御処理の一部又は全部を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することが可能である。例えば、制御部１００等は、例えば、コンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等のプログラムを実行可能な装置として実装可能である。そして、各種機能はプログラムにより実現することもできる。

【符号の説明】

【0038】

１０ 配送ロボット
２０ 物品（荷物）
３０ 収納棚（格納場所）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】