特許 7196812 移動体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】移動体

(51)【国際特許分類】

   B60P 1/02 20060101AFI20221220BHJP

   G05D 1/02 20200101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

B60P1/02 Z

G05D1/02 H

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019187658

(22)【出願日】2019-10-11

(65)【公開番号】P2021062694

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2021-10-20

(73)【特許権者】

【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】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100109047

【弁理士】

【氏名又は名称】村田 雄祐

(74)【代理人】

【識別番号】100109081

【弁理士】

【氏名又は名称】三木 友由

(72)【発明者】

【氏名】井上 俊二

(72)【発明者】

【氏名】岩本 国大

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 大典

(72)【発明者】

【氏名】渡部 卓也

(72)【発明者】

【氏名】覚知 誠

(72)【発明者】

【氏名】角田 誠一

(72)【発明者】

【氏名】福永 恵万

(72)【発明者】

【氏名】宮原 謙太

【審査官】諸星 圭祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１８７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／００１６０７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２１３５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４９６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４４７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５０１０２４０（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｐ １／００－ １／６４

Ｂ６０Ｓ ３／０４－ ３／０６

Ｂ６２Ｄ ６１／１０

Ｇ０５Ｄ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１エリアから第２エリアに走行する移動体であって、
複数の車輪を有し、走行機能を有する走行機構と、
前記走行機構に車輪の清浄化動作を実行させてから前記移動体を前記第２エリアに進入させる制御部と、
を備え、
前記複数の車輪は、複数の第１車輪と、複数の第２車輪とを含み、
前記制御部は、第１エリアにおいて、前記走行機構に前記複数の第２車輪を路面から離れさせるとともに前記複数の第１車輪を路面に接触させ、前記複数の第１車輪により前記移動体を走行させ、
車輪の清浄化動作は、前記走行機構が前記複数の第１車輪を路面から離れさせるとともに前記複数の第２車輪を路面に接触させる動作である、
ことを特徴とする移動体。

【請求項2】

前記制御部は、所定の清浄化条件が満たされた場合、前記走行機構に車輪の清浄化動作を実行させてから前記移動体を前記第２エリアに進入させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体。

【請求項3】

前記制御部は、前記清浄化条件が満たされない場合、前記走行機構に車輪の清浄化動作を実行させずに前記移動体を前記第２エリアに進入させる、
ことを特徴とする請求項２に記載の移動体。

【請求項4】

カメラで撮像された車輪または走行路の画像にもとづいて、車輪または走行路の汚れを検出する検出部を備え、
前記清浄化条件は、前記検出部で車輪または走行路の汚れが検出されたことである、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の移動体。

【請求項5】

前記第２エリアは、ユーザにより指定される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律走行機能を備えた移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、配送車両が配送先まで荷物を配送する配送システムを開示する。配送車両は、配送先に配送する配送ボックスを積載する。配送車両が配送先まで移動すると、配送車両の可動部材により、配送先に設けられた配送ボックス固定具に配送ボックスを固定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６４５５９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示される配送システムでは、配送車両が配送先の建物に入ることは想定されていない。本発明者は、配送車両が配送先の建物内に入り、ユーザが指定した建物内の位置まで荷物を届けることで、利便性が高まることを認識した。しかし、配送車両が屋外から建物に入ると、車輪の汚れで建物内が汚れる可能性がある。

【0005】

本発明の目的は、第１エリアから第２エリアに走行するときに、第２エリアを汚れにくくできる移動体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の移動体は、第１エリアから第２エリアに走行する移動体であって、複数の車輪を有し、走行機能を有する走行機構と、前記走行機構に車輪の清浄化動作を実行させてから前記移動体を前記第２エリアに進入させる制御部と、を備える。前記複数の車輪は、複数の第１車輪と、複数の第２車輪とを含む。前記制御部は、第１エリアにおいて、前記走行機構に前記複数の第２車輪を路面から離れさせるとともに前記複数の第１車輪を路面に接触させ、前記複数の第１車輪により前記移動体を走行させる。車輪の清浄化動作は、前記走行機構が前記複数の第１車輪を路面から離れさせるとともに前記複数の第２車輪を路面に接触させる動作である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、第１エリアから第２エリアに走行するときに、第２エリアを汚れにくくできる移動体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１（ａ）および図１（ｂ）は、第１の実施の形態に係る荷物搬送ロボットの斜視図である。

【図2】図２（ａ）および図２（ｂ）は、起立した姿勢の荷物搬送ロボットの斜視図である。

【図3】荷物を積んで起立姿勢にある荷物搬送ロボットの斜視図である。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）は、走行機構に対する本体部の相対運動を説明するための図である。

【図5】図５（ａ）および図５（ｂ）は、荷物搬送ロボットの構造について説明するための図である。

【図6】第１の実施の形態に係る荷物搬送システムの構成の概要を示す図である。

【図7】図１の荷物搬送ロボットの機能ブロックを示す図である。

【図8】図１の荷物搬送ロボットの配達動作および清浄化動作を説明する図である。

【図9】図９（ａ）および図９（ｂ）は、第３の実施の形態に係る荷物搬送ロボットの側面図である。

【図10】第４の実施の形態に係る２台の荷物搬送ロボットによる荷物の受け渡しを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１の実施の形態）
図１（ａ）および図１（ｂ）は、第１の実施の形態に係る荷物搬送ロボット１０の斜視図を示す。荷物搬送ロボット１０は、移動体とも呼べる。荷物搬送ロボット１０の高さは、例えば１～１．５メートル程度であってよい。荷物搬送ロボット１０は、自律走行機能を有する走行機構１２と、走行機構１２に支持されて、荷物等の物体を載せるための本体部１４とを備える。走行機構１２は、第１車輪体２２および第２車輪体２４を備え、第１車輪体２２は、一対の前輪２０ａおよび一対の中輪２０ｂを有し、第２車輪体２４は、一対の後輪２０ｃを備える。図１（ａ）および図１（ｂ）には、前輪２０ａ、中輪２０ｂ、後輪２０ｃが、直線状に並んでいる状態を示す。

【0010】

本体部１４は、矩形に形成された枠体４０を有し、枠体４０の内側は、荷物等の物体を載せる収容空間を構成する。枠体４０は、一対の右側壁１８ａ、左側壁１８ｂと、一対の側壁を下側で繋ぐ底板１８ｃ、および一対の側壁を上側で繋ぐ上板１８ｄを有して構成される。右側壁１８ａおよび左側壁１８ｂの内面には、対向する一対の突条部（リブ）５６ａ、５６ｂ、５６ｃ（以下、特に区別しない場合には「突条部５６」と呼ぶ）が設けられる。本体部１４は走行機構１２に相対運動可能に連結される。荷物搬送ロボット１０は、荷物を積んで、設定された目的地まで自律走行し、目的地に待機しているユーザに荷物を届ける宅配機能を有する。以下、本体部１４の向きに関し、本体部１４が走行機構１２に対して直立した状態で枠体４０の開口に垂直な方向を「前後方向」、一対の側壁を垂直に貫く方向を「左右方向」と呼ぶ。

【0011】

図２（ａ）および図２（ｂ）は、起立した姿勢の荷物搬送ロボット１０の斜視図を示す。走行機構１２における前輪２０ａおよび後輪２０ｃが互いに接近し、第１車輪体２２および第２車輪体２４が接地面に対して互いに傾斜することで、荷物搬送ロボット１０は起立姿勢をとる。たとえば荷物搬送ロボット１０が目的地に到達し、目的地にいるユーザの前で起立姿勢をとることで、ユーザは本体部１４に載せられた自分宛の荷物を取りやすくなる。

【0012】

図３は、荷物を積んで起立姿勢にある荷物搬送ロボット１０の斜視図を示す。図３には、本体部１４に、第１荷物１６ａ、第２荷物１６ｂおよび第３荷物１６ｃが積まれている様子が示される。第１荷物１６ａ、第２荷物１６ｂおよび第３荷物１６ｃは、右側壁１８ａおよび左側壁１８ｂの内面に形成された突条部５６に載置または係合することで、本体部１４に載せられる。

【0013】

図３に示す第１荷物１６ａ、第２荷物１６ｂおよび第３荷物１６ｃは箱形状であるが、本体部１４に載せられる物体は箱形状に限らない。たとえば一対の突条部５６に、物体を収納するための容器が載置されて、物体は容器に入れられるようにしてもよい。また枠体４０の上板１８ｄの内面にフックが設けられ、物体を取っ手付きの袋に入れた上で、袋の取っ手がフックに掛けられて、袋が吊されてもよい。

【0014】

図４（ａ）および図４（ｂ）は、走行機構１２に対する本体部１４の相対運動を説明するための図である。
図４（ａ）は、枠体４０の側壁を鉛直方向に対して傾斜させた状態を示す。枠体４０は走行機構１２に対して、左右方向に延在する連結軸により相対回転可能に支持され、前後方向のいずれにも傾斜できる。

【0015】

図４（ｂ）は、枠体４０が鉛直方向の軸回りに略９０度回転した状態を示す。枠体４０は走行機構１２に対して、垂直方向に延在する連結軸により相対回転可能に支持され、その連結軸回りに枠体４０と走行機構１２とが相対回転することで、図４（ｂ）に示すように枠体４０が回転する。枠体４０は、３６０度回転可能であってよい。

【0016】

図５（ａ）および図５（ｂ）は、荷物搬送ロボット１０の構造について説明するための図である。図５（ａ）は、走行機構１２の構造を示し、図５（ｂ）は、主に本体部１４の構造を示す。実際には走行機構１２および本体部１４に、電源部および制御部が設けられるが、図５（ａ）および図５（ｂ）では省略している。

【0017】

図５（ａ）に示すように、走行機構１２は、前輪２０ａ、中輪２０ｂ、後輪２０ｃ、第１車輪体２２、第２車輪体２４、軸体２６、連結ギヤ２８、起立アクチュエータ３０、軸体支持部３２、オブジェクト検出センサ３４、前輪モータ３６および後輪モータ３８を有する。

【0018】

第１車輪体２２は、一対のサイドメンバ２２ａと、一対のサイドメンバ２２ａを連結して車幅方向に延在するクロスメンバ２２ｂとを有する。一対のサイドメンバ２２ａは、クロスメンバ２２ｂの両端から垂直な方向に延びるように設けられる。一対の前輪２０ａは、一対のサイドメンバ２２ａの前端の位置にそれぞれ設けられ、一対の中輪２０ｂは、クロスメンバ２２ｂの両端側の位置にそれぞれ設けられる。一対の前輪２０ａには、車輪軸を回転させる前輪モータ３６がそれぞれ設けられる。

【0019】

第２車輪体２４は、車幅方向に延在するクロスメンバ２４ａと、クロスメンバ２４ａの中央位置から垂直方向に延在する連結メンバ２４ｂとを有する。連結メンバ２４ｂは、第１車輪体２２のクロスメンバ２２ｂに挿入され、第１車輪体２２に相対回転可能に連結する。クロスメンバ２４ａの両端側に後輪２０ｃがそれぞれ設けられる。

【0020】

一対の後輪２０ｃには、車輪軸を回転させる後輪モータ３８がそれぞれ設けられる。一対の前輪２０ａおよび一対の後輪２０ｃは各モータにより独立して回転することができ、走行機構１２は左右輪の回転量の差によって左右に曲がることが可能である。

【0021】

クロスメンバ２２ｂの内部には車幅方向に延在する軸体２６と、軸体２６の両端部を支持する軸体支持部３２とが設けられる。第２車輪体２４の連結メンバ２４ｂは、連結ギヤ２８によって軸体２６に対して回転可能に連結する。起立アクチュエータ３０は、連結メンバ２４ｂを軸体２６の軸回りに回転させることができる。第１車輪体２２および第２車輪体２４は、起立アクチュエータ３０の駆動によって相対回転して、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す起立姿勢をとることができ、起立姿勢から図１（ａ）および図１（ｂ）に示す水平姿勢に戻ることができる。

【0022】

走行機構１２は、道路の段差などを走行可能なロッカーボギー構造で構成される。第１車輪体２２および第２車輪体２４を連結する軸体２６は、中輪２０ｂの車輪軸からずれて位置し、車幅に垂直な方向において前輪２０ａの車輪軸および中輪２０ｂの車輪軸の間に位置する。これにより第１車輪体２２と第２車輪体２４は軸体２６を支点として、走行中の路面形状に合わせて折れ曲がることができる。

【0023】

オブジェクト検出センサ３４は、第１車輪体２２に設けられ、進行方向の物体を検出する。オブジェクト検出センサ３４は、ミリ波レーダ、赤外線レーザ、音波センサなどであってよく、またはそれらの組合せであってよい。オブジェクト検出センサ３４は、後方または横方向の物体を検出するため、第１車輪体２２の前部のみならず、第１車輪体２２および第２車輪体２４の様々な位置に設けられてよい。

【0024】

図５（ｂ）に示すように、荷物搬送ロボット１０は、枠体４０、連結軸４２、外周歯部４３、回転アクチュエータ４４、連結軸４５、傾斜アクチュエータ４６、第１カメラ５０ａ、第２カメラ５０ｂ、通信部５２を備える。枠体４０には、ディスプレイ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ（以下、特に区別しない場合は「ディスプレイ４８」と呼ぶ）、フック５４、一対の第１突条部５６ａ、一対の第２突条部５６ｂ、一対の第３突条部５６ｃが設けられる。なお説明の便宜上、図５（ｂ）には、連結軸４２、外周歯部４３、回転アクチュエータ４４、連結軸４５、傾斜アクチュエータ４６を簡略化して一体に示しているが、連結軸４２、外周歯部４３および回転アクチュエータ４４と、連結軸４５および傾斜アクチュエータ４６とは別体として設けられてよい。

【0025】

突条部５６は、荷物等を載置するために、右側壁１８ａ、左側壁１８ｂの内面から突出して設けられる。枠体４０の上板１８ｄの内面には、荷物を吊すためのフック５４が形成される。フック５４は、枠体４０の上板内面から常時表出してよいが、上板内面内に収容可能に設けられて、必要なときに取り出せるようにしてよい。

【0026】

ディスプレイ４８ａ、４８ｂは、それぞれ右側壁１８ａ、左側壁１８ｂの外面に設けられ、ディスプレイ４８ｃは、上板１８ｄの外面に設けられて、画像を表示可能である。底板１８ｃおよび上板１８ｄには、第１カメラ５０ａおよび第２カメラ５０ｂ（これらを区別しない場合「カメラ５０」という）がそれぞれ設けられる。なお荷物搬送ロボット１０は、第１カメラ５０ａ、第２カメラ５０ｂ以外にもカメラを搭載して、周囲の全ての状況を監視できることが好ましい。カメラ５０は、枠体４０の収容空間を撮影する位置に設けられてもよい。上板１８ｄには、さらに通信部５２が設けられ、通信部５２は無線通信ネットワークを介して、外部のサーバ装置と通信可能である。

【0027】

底板１８ｃは、連結軸４２の外周歯部４３に、回転アクチュエータ４４側のギヤ（図示せず）を介して回転可能に取り付けられ、連結軸４２により第１車輪体２２に連結される。回転アクチュエータ４４は、外周歯部４３とギヤとを相対回転させることで、枠体４０を連結軸４２に対して軸回りに回転させる。回転アクチュエータ４４により、図４（ｂ）に示すように、枠体４０を回転させることが可能となる。

【0028】

傾斜アクチュエータ４６は、連結軸４５を回転して、連結軸４２を鉛直方向に対して傾斜させる。左右方向に延在する連結軸４５は、連結軸４２の下端部に一体として設けられ、傾斜アクチュエータ４６が連結軸４５を回転することで、連結軸４２の傾斜運動を実現する。傾斜アクチュエータ４６は、連結軸４２を傾斜することで、図４（ａ）に示すように、枠体４０を前後方向に傾斜させることが可能となる。

【0029】

図６は、第１の実施の形態に係る荷物搬送システム１の構成の概要を示す。荷物搬送システム１は、荷物などの集配サービスを提供する。荷物搬送システム１は、複数の荷物搬送ロボット１０、サーバ装置６０、複数の端末装置６２および無線局６４を備える。サーバ装置６０および無線局６４は、インターネットなどのネットワークを介して接続される。荷物搬送ロボット１０の通信部５２は、基地局である無線局６４経由でサーバ装置６０と接続する。サーバ装置６０は、複数の荷物搬送ロボット１０を管理する管理装置として機能し、データセンタに設置される。

【0030】

端末装置６２は、ユーザが操作するスマートフォンやパーソナルコンピュータなどであり、無線局６４経由でサーバ装置６０と接続する。端末装置６２は、荷物搬送ロボット１０と直接通信してもよい。

【0031】

たとえば、物流センターなどにおいて、荷物搬送ロボット１０に荷物が積まれ、それぞれ荷物を積んだ複数の荷物搬送ロボット１０が大型配送車両に搭載され、大型配送車両が中継地点まで走行する。中継地点において、荷物搬送ロボット１０が大型配送車両から降車する。荷物搬送ロボット１０への荷物の積み込みは、他のロボットにより自動的に行われてもよいし、スタッフにより行われてもよい。それぞれ配達先が異なる複数の荷物が荷物搬送ロボット１０に積まれてもよい。荷物搬送ロボット１０は、集荷も可能である。大型配送車両を用いずに、中継地点の施設で荷物搬送ロボット１０に荷物が積まれてもよい。

【0032】

枠体４０には載せられた荷物を枠体４０にロック（固定）するための機構が備えられる。荷物搬送ロボット１０の走行中は、荷物がロック機構により枠体４０に固定されることで、走行中に落下せず、また受取人でない第三者に抜き取られないようにされる。

【0033】

中継地点で降車した荷物搬送ロボット１０は、荷物の集配先まで道路を自律走行する。さらに荷物搬送ロボット１０は、集配先の建物内に進入し、ユーザに指定された建物内の集配位置まで建物内を自律走行する。建物は、たとえばバリアフリー設計された住宅や会社の建物であることが想定され、荷物搬送ロボット１０が容易に進入および走行できる。集配先が住宅である場合、ユーザは、玄関で荷物を受け取ったり預けたりする必要がなく、住宅内の指定した位置で荷物を受け取ったり預けたりできるため、特にユーザが高齢者や身体の不自由な人である場合、利便性が向上する。集配先が会社である場合、会社内で他の従業員が荷物を受け取ってからユーザに配る必要がなく、発送時にユーザが会社内の集荷場所に荷物を運ぶ必要もない。

【0034】

荷物搬送ロボット１０は集配先まで道路を走行するため、車輪２０が汚れる可能性がある。特に、雨や雪が降った後の泥汚れのある道路や、動物の糞やゴミなどで汚れた道路を走行すると、車輪２０の汚れの度合いが高まる。汚れた車輪２０で建物内を走行すると、車輪２０の汚れが建物内に拡散し、建物内が汚れる可能性がある。そこで、荷物搬送ロボット１０は、後述するように、建物内に入る前に車輪２０の清浄化動作を実行する。

【0035】

集配サービスのユーザは、予め端末装置６２に対して荷物の集配先の情報、および、床面や路面の汚れを防ぎたい第２エリアを指定する情報を入力する。集配先の情報は、住所および建物内の集配位置の情報を含む。建物内の集配位置は、緯度と経度で指定される。第２エリアは、たとえば集配先の建物の全体に設定されてもよいし、建物を含む敷地の全体に設定されてもよい。集配先が集合住宅である場合、第２エリアは自宅の範囲に設定されてよい。第２エリアは、緯度と経度で指定される。汚されたくないエリアをユーザが決定できるので、ユーザの事情に柔軟に対応できる。

【0036】

端末装置６２は、入力された情報をサーバ装置６０に送信する。送信される情報には、ユーザを識別するための情報が添付される。サーバ装置６０は、荷物の集配先の情報、および、第２エリアを指定する情報をユーザごとに保持し、それらの情報を当該ユーザの荷物の集配を担当する荷物搬送ロボット１０に送信する。

【0037】

図７は、図１の荷物搬送ロボット１０の機能ブロックを示す。荷物搬送ロボット１０は、制御部１００、受付部１０２、通信部５２、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１０４、センサデータ処理部１０６、マップ保持部１０８、アクチュエータ機構１１０、ディスプレイ４８、前輪モータ３６および後輪モータ３８を備える。制御部１００は、走行制御部１２０、運動制御部１２２、表示制御部１２４および情報処理部１２６を有し、アクチュエータ機構１１０は、起立アクチュエータ３０、回転アクチュエータ４４、傾斜アクチュエータ４６を含む。通信部５２は無線通信機能を有して、他の荷物搬送ロボット１０の通信部と車車間通信でき、またユーザのスマートフォンなどの携帯端末装置から送信される情報を受信できる。ＧＰＳ受信機１０４は衛星からの信号にもとづいて現在位置を検出する。

【0038】

図７において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、回路ブロック、メモリ、その他のＬＳＩで構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。

【0039】

以下、荷物の配達について説明するが、集荷も同様に実行できる。
通信部５２は、サーバ装置６０から荷物の集配先および第２エリアの情報を取得し、取得した情報を走行制御部１２０に供給する。

【0040】

マップ保持部１０８は、道路位置および集配先の建物内の通路位置を示すマップ情報を保持する。

【0041】

走行制御部１２０は、マップ保持部１０８に保持されたマップ情報、ＧＰＳ受信機１０４から供給される現在位置情報、および、荷物の集配先の情報にもとづいて、荷物搬送ロボット１０の走行の目標となる走行経路を決定する。走行経路は、サーバ装置６０から取得してもよい。

【0042】

走行制御部１２０は、マップ保持部１０８に保持されたマップ情報と、ＧＰＳ受信機１０４から供給される現在位置情報とを用いて、設定された走行ルートを走行するように走行機構１２を制御する。具体的に走行制御部１２０は、前輪モータ３６および後輪モータ３８を駆動して、荷物搬送ロボット１０を荷物の集配位置まで走行させる。

【0043】

センサデータ処理部１０６は、オブジェクト検出センサ３４による検出データおよびカメラ５０による撮影画像をもとに、荷物搬送ロボット１０の周囲に存在するオブジェクトに関する情報を取得し、走行制御部１２０に提供する。対象となるオブジェクトは、構造物や側溝などの走行に障害となる静的なオブジェクトと、人や他の荷物搬送ロボット１０などの移動可能なオブジェクト（移動オブジェクト）を含む。走行制御部１２０は、他のオブジェクトとの衝突を回避するように進行方向および走行速度を決定し、前輪モータ３６および後輪モータ３８を駆動制御する。表示制御部１２４は、ディスプレイ４８の表示を制御する。

【0044】

走行制御部１２０は、走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させてから荷物搬送ロボット１０を第２エリアに進入させる。車輪２０の清浄化動作の一例は、走行機構１２が汚れ除去マット上を走行する動作であり、車輪２０の清掃動作とも呼べる。汚れ除去マットにより車輪２０の汚れの少なくとも一部を落とすことができる。

【0045】

図８は、図１の荷物搬送ロボット１０の配達動作および清浄化動作を説明する図である。荷物搬送ロボット１０は、走行経路Ｐ１に沿って第１エリアＡ１から第２エリアＡ２に走行する。ユーザの自宅の建物が第２エリアに指定されているとする。第１エリアＡ１は、第２エリアＡ２以外のエリアである。第１エリアＡ１におけるユーザの自宅の入り口Ｅ１付近に汚れ除去マット７０が配置される。汚れ除去マット７０としては、ブラシと吸水性部材とが設けられたマットなどの周知のものを利用できる。

【0046】

センサデータ処理部１０６は、カメラ５０の撮像画像を画像認識し、認識結果にもとづいて汚れ除去マット７０の荷物搬送ロボット１０に対する相対位置を取得し、取得した相対位置の情報を走行制御部１２０に供給する。この場合、画像認識により汚れ除去マット７０を簡単に特定できるように、汚れ除去マット７０の色、模様などを適宜定めてよい。

【0047】

走行制御部１２０は、供給された汚れ除去マット７０の位置情報にもとづいて、荷物搬送ロボット１０に走行経路Ｐ１から離れて汚れ除去マット７０上を走行させる。走行制御部１２０は、荷物搬送ロボット１０に汚れ除去マット７０上を往復走行させてもよい。

【0048】

あるいは、ユーザは、予め端末装置６２に対して汚れ除去マット７０の位置情報を入力してもよい。この場合、汚れ除去マット７０の位置情報は、サーバ装置６０に保持された集配先の情報に含まれ、通信部５２がサーバ装置６０から汚れ除去マットの位置情報を取得し、取得した情報を走行制御部１２０に供給してよい。この場合、走行制御部１２０は、汚れ除去マット７０を経由する走行経路を導出してよい。

【0049】

走行制御部１２０は、荷物搬送ロボット１０に汚れ除去マット７０上を走行させてから、走行経路Ｐ１に戻し、入り口Ｅ１前で一時停止させる。入り口Ｅ１の位置情報は、予め集配先の情報に関連付けられてサーバ装置６０に保持されてもよいし、センサデータ処理部１０６での画像認識により特定されてもよい。情報処理部１２６は、通信部５２を介してユーザの端末装置６２に到着を通知する。端末装置６２で到着通知を確認したユーザやユーザの介助者などは、入り口Ｅ１のドアを開ける。自動ドアがあれば、ユーザ等は入り口に行く必要はない。画像認識により入り口Ｅ１のドアが開いたことを特定した場合、走行制御部１２０は、荷物搬送ロボット１０を第２エリアＡ２の建物に進入させ、集配位置Ｐ２まで移動させる。

【0050】

このように荷物搬送ロボット１０は、第１エリアＡ１の道路を走行した場合、汚れ除去マット７０上を走行する車輪２０の清浄化動作を実行してから第２エリアＡ２の建物に進入する。これにより、第２エリアＡ２を汚れ難くできる。

【0051】

荷物搬送ロボット１０が集配位置Ｐ２に到達すると、走行制御部１２０はモータ駆動を停止する。ユーザは、自分宛の荷物のロックを解除するためのパスコードをサーバ装置６０から事前に取得している。ユーザは、端末装置６２を用いてパスコードを荷物搬送ロボット１０に送信すると、通信部５２がロック解除用のパスコードを受信し、情報処理部１２６が荷物のロックを解除する。このとき運動制御部１２２は起立アクチュエータ３０を駆動して、荷物搬送ロボット１０に起立姿勢をとらせる。これによりユーザは、荷物を受け取り可能であることを認識し、また本体部１４に載せられた自分宛の荷物を取りやすくなる。荷物がユーザにより受け取られると、走行制御部１２０は、次の目的地まで自律走行する。

【0052】

車輪２０の清浄化動作は、走行制御部１２０の制御により走行機構１２が汚れ除去マット７０上で車輪２０を空転させる動作であってもよい。この場合、一対の中輪２０ｂには、車輪軸を回転させる中輪モータ（図示せず）がそれぞれ設けられる。一対の中輪２０ｂは各モータにより独立して回転することができる。走行制御部１２０は、各モータを制御して、一部の車輪２０を固定し、残りの車輪２０を回転させる。走行制御部１２０は、固定する車輪２０を変更しつつ、この制御を繰り返し、全ての車輪２０を空転させる。これにより、車輪２０の汚れを汚れ除去マット７０に擦りつけることができ、汚れ除去マット７０上を走行するだけの場合よりも車輪２０の汚れを多く落とすことができる。荷物搬送ロボット１０がほとんど移動しないように車輪２０を空転させれば、汚れ除去マット７０の面積を小さくすることもできる。

【0053】

走行制御部１２０は、一部の車輪２０を一方向に回転させ、残りの車輪２０を逆方向に回転させてもよい。この場合、同時に全ての車輪２０を空転させることができ、より短時間で汚れを落とすことができる。

【0054】

汚れ除去マット７０が用意されていないなどの理由で、汚れ除去マット７０の位置情報を取得できない場合、走行機構１２は、走行制御部１２０の制御により第１エリアＡ１の路面上で車輪２０を空転させる。具体的に走行機構１２は、第１エリアＡ１の走行経路Ｐ１上の第２エリアＡ２まで所定距離の地点で車輪２０を空転させる。所定距離は、ユーザが予め設定してよい。路面上で車輪２０が空転することにより、車輪２０の汚れを路面に擦りつけることができ、汚れを落とすことができる。

【0055】

また、集配サービスにおいて汚れ除去マット７０を利用しなくてもよく、車輪２０の清浄化動作は、走行機構１２が第１エリアＡ１の路面上で車輪２０を空転させる動作であってもよい。この場合、汚れ除去マット７０のコストを削減できる。ユーザは、汚れ除去マット７０を設置する必要がないため、負担が少なく、集配サービスを利用しやすくなる。

【0056】

なお、集配先が魚屋や工場などの床面が濡れたり汚れたりしている建物である場合、第２エリアは集配先の建物の入り口に隣接する建物外の道路に設定されてもよい。つまり、第１エリアが集配先の建物に設定される。この場合、魚屋などの建物内を走行して車輪２０が濡れたり汚れたりしても、荷物搬送ロボット１０は清浄化動作を実行してから第２エリアの外に走行するため、建物の入り口付近の道路を汚れ難くできる。

【0057】

（第２の実施の形態）
たとえば土足で入る住宅または会社の場合、車輪２０が比較的きれいであれば、車輪２０を清浄化せずに荷物搬送ロボット１０が建物内に入ってもユーザは気にしないと考えられる。車輪２０を清浄化しなければ、より短時間で集配が完了し、ユーザおよび集配サービスの提供者の両者にメリットがある。そこで第２の実施の形態では、制御部１００は、所定の清浄化条件が満たされた場合に走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させ、清浄化条件が満たされない場合に清浄化動作を実行させない。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【0058】

［第１の清浄化条件］
第１の清浄化条件は、ユーザによる清浄化指示が入力されたことである。情報処理部１２６は、通信部５２を介してユーザの端末装置６２に走行経路の情報を通知する。たとえば走行経路の情報は、走行経路が示された地図画像と、走行中にカメラ５０で撮像された走行経路の路面の画像の少なくとも一方を含む。走行経路の路面の画像は、動画または静止画である。地図画像の通知タイミングは、荷物搬送ロボット１０が集配先へ移動開始した時または集配先の入り口前に一時停止した時であってよい。走行経路の路面の画像の通知タイミングは、荷物搬送ロボット１０が集配先の入り口前に一時停止した時であってよい。荷物搬送ロボット１０が入り口前で一時停止中、ディスプレイ４８が走行経路の路面の画像を表示してもよい。端末装置６２またはディスプレイ４８は、「車輪をきれいにしますか？」という文字などの清浄化指示の入力を確認する情報も表示してもよい。ユーザは、これらの情報をもとに清浄化指示を入力するか否か決める。

【0059】

例えば、雨や雪が降った後で走行経路が屋外の道路である場合、ユーザは清浄化指示を入力することが想定される。走行経路が集合住宅内のきれいな通路、または、地下街である場合、ユーザは清浄化指示を入力しないことが想定される。ユーザは、汚れが気になる走行経路であれば、車輪２０があまり汚れていないように視認されても念のため清浄化指示を入力し、清浄化動作を実行させることもできる。

【0060】

受付部１０２は、ユーザによる清浄化指示の入力を受け付け、受け付けた清浄化指示を走行制御部１２０に供給する。受付部１０２は、例えば、タッチパネルとして構成されたディスプレイ４８や、図示しないマイクによってユーザによる清浄化指示の入力を検出する。ユーザは、入り口前で一時停止している荷物搬送ロボット１０に清浄化指示を入力する。あるいは、ユーザは、端末装置６２に清浄化指示を入力し、端末装置６２が清浄化指示を荷物搬送ロボット１０に送信してもよい。この場合、通信部５２は、送信された清浄化指示を受信し、受信した清浄化指示を走行制御部１２０に供給する。

【0061】

走行制御部１２０は、清浄化指示が供給された場合、走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させてから荷物搬送ロボット１０を第２エリアに進入させる。走行制御部１２０は、集配先の建物の入り口前で一時停止してから所定時間が経過しても清浄化指示が供給されない場合、走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させずに荷物搬送ロボット１０を第２エリアに進入させる。これにより、ユーザが不要と判断した場合には清浄化動作を実行しないようにできる。

【0062】

［第２の清浄化条件］
第１の清浄化条件に替えて第２の清浄化条件を利用してもよい。第２の清浄化条件は、車輪２０の画像から車輪２０の汚れが検出されたことである。

【0063】

カメラ５０は、複数の車輪２０を撮影する位置に設けられる。センサデータ処理部１０６は、第２エリアに入る前に、カメラ５０から複数の車輪２０の画像を取得し、取得された画像を画像認識して、車輪２０の汚れを検出する。センサデータ処理部１０６は、検出部として機能する。車輪２０の汚れは、たとえば泥汚れ、動物の糞による汚れ、ゴミによる汚れなどである。

【0064】

走行制御部１２０は、車輪２０の汚れが検出された場合、走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させる。走行制御部１２０は、車輪２０の汚れが検出されない場合、走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させない。

【0065】

これにより、車輪２０が汚れている可能性がある場合に車輪２０の清浄化動作を実行でき、必要性の低い清浄化動作を抑制できる。

【0066】

［第３の清浄化条件］
第１の清浄化条件に替えて第３の清浄化条件を利用してもよい。第３の清浄化条件は、走行路の画像から走行路の汚れが検出されたことである。

【0067】

カメラ５０は、走行路を撮影する位置に設けられる。センサデータ処理部１０６は、第２エリアに入る前に、カメラ５０から第１エリアの走行路の画像を取得し、取得された画像を画像認識して、走行路の汚れを検出する。走行路の汚れは、たとえば泥汚れ、動物の糞による汚れ、ゴミによる汚れなどである。

【0068】

走行制御部１２０は、走行路の汚れが検出された場合、走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させる。走行制御部１２０は、走行路の汚れが検出されない場合、走行機構１２に車輪２０の清浄化動作を実行させない。

【0069】

この場合にも、車輪２０が汚れている可能性がある場合に車輪２０の清浄化動作を実行でき、必要性の低い清浄化動作を抑制できる。

【0070】

なお第１、第２および第３の清浄化条件のうち少なくとも２つを併用し、併用した条件のいずれかが満たされた場合、清浄化動作を実行させてもよい。

【0071】

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、第２エリアへの進入時に路面に接地する車輪２０を変更することが第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【0072】

図９（ａ）および図９（ｂ）は、第３の実施の形態に係る荷物搬送ロボット１０の側面図である。荷物搬送ロボット１０は、２台の図１の荷物搬送ロボット１０と、一対の連結部材８０ａおよび８０ｂとを備える。一方の連結部材８０ａは、一方の枠体４０の上板１８ｄと他方の枠体４０の上板１８ｄとを連結し、他方の連結部材８０ｂは、一方の枠体４０の底板１８ｃと他方の枠体４０の底板１８ｃとを連結する。１つの制御部１００が荷物搬送ロボット１０の全体を制御する。一対の中輪２０ｂには、車輪軸を回転させる中輪モータ（図示せず）がそれぞれ設けられる。２つの枠体４０で１つの荷物を保持できるので、長尺物を安定して保持できる。

【0073】

以下、４つの前輪２０ａおよび４つの後輪２０ｃを複数の第１車輪２０Ａという。４つの中輪２０ｂを複数の第２車輪２０Ｂという。

【0074】

運動制御部１２２は、第１エリアでは、起立アクチュエータ３０を駆動して、図９（ａ）に示すように２つの走行機構１２のそれぞれを起立姿勢に制御する。つまり、運動制御部１２２は、走行機構１２に複数の第２車輪２０Ｂを路面から離れさせるとともに複数の第１車輪２０Ａを路面に接触させ、８つの第１車輪２０Ａにより荷物搬送ロボット１０を走行させる。走行制御部１２０は、中輪モータを駆動せず、中輪２０ｂを回転させない。複数の第２車輪２０Ｂは路面に接しないため、第１エリアの走行中に第２車輪２０Ｂが汚れないようにできる。

【0075】

車輪２０の清浄化動作は、運動制御部１２２の制御により走行機構１２が、図９（ｂ）に示すように複数の第１車輪２０Ａを路面から離れさせるとともに複数の第２車輪２０Ｂを路面に接触させる動作である。つまり運動制御部１２２は、２つの走行機構１２のそれぞれを略Ｖ字姿勢に制御し、４つの第２車輪２０Ｂにより荷物搬送ロボット１０を走行させる。第１車輪体２２および第２車輪体２４が接地面に対して起立姿勢のときとは逆方向に互いに傾斜し、走行機構１２が略Ｖ字姿勢をとることができる。これにより、汚れていない第２車輪２０Ｂで第２エリアを走行できる。走行制御部１２０は、中輪モータを駆動して中輪２０ｂを回転させ、前輪モータ３６および後輪モータ３８を駆動せず前輪２０ａおよび後輪２０ｃを回転させない。

【0076】

なお、第１エリアを第１車輪２０Ａで走行でき、第２エリアを第２車輪２０Ｂで走行できれば、車輪２０の数は図９（ａ），（ｂ）の例に限定されない。たとえば、第１車輪２０Ａと第２車輪２０Ｂを４つずつ設け、走行機構１２の構成を変更してもよい。また、枠体４０は１つであってもよい。

【0077】

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、車輪２０の清浄化動作を行わず、第１エリア内の荷物搬送ロボット１０と第２エリア内の別の荷物搬送ロボット１０との間で荷物を移動させることが第１の実施の形態と異なる。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【0078】

荷物を配達する荷物搬送ロボット１０は、第２エリアに進入せず、配達先の入り口前で停止する。情報処理部１２６は、通信部５２を介して、配達先の建物内に位置する別の荷物搬送ロボット１０に対して荷物受け渡し指示を送信する。荷物受け渡し指示を受信した別の荷物搬送ロボット１０は、配達先の建物内を走行し、入り口まで移動する。別の荷物搬送ロボット１０は、第１エリアには進入せず、配達先の建物内だけを走行するため、車輪２０が汚れ難い。

【0079】

図１０は、第４の実施の形態に係る２台の荷物搬送ロボット１０による荷物１６の受け渡しを説明するための図である。第２エリアＡ２の別の荷物搬送ロボット１０は、カメラ５０の撮像画像とオブジェクト検出センサ３４の検出結果にもとづいて、荷物１６を受け取れる程度の所定距離まで第１エリアＡ１の荷物搬送ロボット１０に接近する。荷物搬送ロボット１０と別の荷物搬送ロボット１０は、枠体４０の開口が同じ方向を向いてほぼ直線上に整列する。

【0080】

荷物搬送ロボット１０は、第１エリアＡ１において、第２エリアＡ２内の別の搬送ロボット１０との間で荷物の受け渡しを行う。荷物搬送ロボット１０の運動制御部１２２は、別の荷物搬送ロボット１０に荷物１６を移動させる場合、起立アクチュエータ３０を駆動して、走行機構１２を起立姿勢に制御し、傾斜アクチュエータ４６を駆動して、別の荷物搬送ロボット１０側に枠体４０を傾斜させる。情報処理部１２６は、荷物１６のロックを解除する。これにより、荷物１６は傾斜した第２突条部５６ｂ上を滑る。

【0081】

別の荷物搬送ロボット１０の運動制御部１２２は、走行機構１２を水平姿勢に維持し、枠体４０を直立状態に維持する。

【0082】

このように荷物搬送ロボット１０は、別の荷物搬送ロボット１０の第２突条部５６ｂより高い位置から荷物１６を滑らせ、別の荷物搬送ロボット１０の第２突条部５６ｂ上に荷物１６を移動させる。

【0083】

別の荷物搬送ロボット１０の運動制御部１２２は、荷物搬送ロボット１０の枠体４０の傾斜方向に別の荷物搬送ロボット１０の枠体４０を傾斜させてもよい。別の荷物搬送ロボット１０の枠体４０の傾斜角度は、荷物搬送ロボット１０の枠体４０の傾斜角度より小さい。これにより、別の荷物搬送ロボット１０が荷物を受け入れやすくなる。

【0084】

荷物搬送ロボット１０の突条部５６に搬送用ローラ（図示せず）が配置され、枠体４０を傾斜させた状態でモータにより搬送用ローラを回転させて荷物１６を送り出してもよい。別の荷物搬送ロボット１０の突条部５６にも搬送用ローラが配置され、搬送用ローラを回転させて荷物１６を受け入れてもよい。これにより、荷物１６をより移動させやすくなる。

【0085】

あるいは荷物搬送ロボット１０は、枠体４０を傾斜させた状態で別の荷物搬送ロボット１０に向けて荷物１６を押し出すマニピュレータ（図示せず）を備えてもよい。マニピュレータは枠体４０に設けられてよい。また、２台のマニピュレータを設け、枠体４０を傾斜させず、２台のマニピュレータが荷物１６を挟んで保持し、保持した荷物１６を別の荷物搬送ロボット１０の枠体４０内に移動させてもよい。

【0086】

別の荷物搬送ロボット１０の枠体４０内に荷物１６が移動すると、別の荷物搬送ロボット１０の情報処理部１２６は、荷物１６のロックを行い、走行制御部１２０は、別の荷物搬送ロボット１０を予め定められた配達位置に向けて走行させる。

【0087】

動物の糞などが付着したことなどにより車輪２０の汚れの度合いが高い場合、第１の実施の形態の清浄化動作によって車輪２０の汚れを落とすか、または、第３の実施の形態の清浄化動作によって接地する車輪２０を変更しても、ユーザは荷物搬送ロボット１０が建物内を走行することに抵抗感を持つ可能性がある。本実施の形態では、第１エリアＡ１を走行した荷物搬送ロボット１０は第２エリアＡ２に進入しないので、より確実に建物内を汚れ難くでき、ユーザに抵抗感を持たせる恐れもない。

【0088】

荷物の配達を説明したが、集荷も同様に行える。この場合、第２エリアＡ２においてユーザにより別の荷物搬送ロボット１０に荷物１６が積まれ、別の荷物搬送ロボット１０は、荷物受け渡し指示を受信すると第１エリアＡ１の荷物搬送ロボット１０に接近する。この後、荷物搬送ロボット１０と別の荷物搬送ロボット１０との荷物の受け渡し動作は、上述の説明とは逆に実行される。

【0089】

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せ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。

【0090】

たとえば、第２の実施の形態と、第３または第４の実施の形態とを組み合わせてもよい。

【0091】

本発明の一態様の搬送ロボットは、次のように表現することもできる。
［項目１］
物体を収集または配達する搬送ロボットであって、
走行機能を有する走行機構と、
前記走行機構に支持され、前記物体を載せるための本体部と、を備え、
第１エリアにおいて、第２エリア内の別の搬送ロボットとの間で前記物体の受け渡しを行う、
ことを特徴とする搬送ロボット。

【0092】

［項目２］
前記本体部は、内側が前記物体を収容する収容空間を構成する枠体を有し、
前記搬送ロボットは、前記別の搬送ロボットに前記物体を移動させる場合、前記走行機構を起立姿勢に制御し、前記別の搬送ロボット側に前記枠体を傾斜させる制御部を備える、ことを特徴とする項目１に記載の搬送ロボット。

【符号の説明】

【0093】

１０・・・荷物搬送ロボット（移動体）、１２・・・走行機構、１４・・・本体部、２０・・・車輪、２０ａ・・・前輪、２０ｂ・・・中輪、２０ｃ・・・後輪、２０Ａ・・・第１車輪、２０Ｂ・・・第２車輪、２２・・・第１車輪体、２４・・・第２車輪体、３０・・・起立アクチュエータ、３６・・・前輪モータ、３８・・・後輪モータ、４０・・・枠体、４４・・・回転アクチュエータ、４６・・・傾斜アクチュエータ、４８・・・ディスプレイ、５０・・・カメラ、５４・・・フック、７０・・・汚れ除去マット、１００・・・制御部、１０２・・・受付部、１０４・・・ＧＰＳ受信機、１０６・・・センサデータ処理部、１０８・・・マップ保持部、１１０・・・アクチュエータ機構、１２０・・・走行制御部、１２２・・・運動制御部、１２４・・・表示制御部、１２６・・・情報処理部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】