特許 7497709 物流システム、物流制御方法及び物流制御プログラム

(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】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】物流システム、物流制御方法及び物流制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B65G 61/00 20060101AFI20240604BHJP

   G06Q 10/083 20240101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

B65G61/00 542

G06Q10/083

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021201559

(22)【出願日】2021-12-13

(65)【公開番号】P2023087264

(43)【公開日】2023-06-23

【審査請求日】2023-07-11

(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】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】北浜 謙一

(72)【発明者】

【氏名】村上 涼

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 尚司

(72)【発明者】

【氏名】細川 光典

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１０９７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７４６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１５８０７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－０１０２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１３０８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ６１／００

Ｇ０６Ｑ １０／０８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

街区外と街区内との間でやり取りされる荷物を集配する集荷物流ヤードと、
前記荷物を自律的な動作により搬送する自律搬送ロボットと、
前記自律搬送ロボットが通行し、少なくとも一部が歩道又は車道とは異なる層となる部分に設けられる物流路と、
前記物流路の端部に設けられる施設内ヤードと、
前記自律搬送ロボットの配送スケジュールを生成するとともに、前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットに動作指示を与える配送制御装置と、を有し、
前記配送制御装置は、
前記集荷物流ヤードに届けられた前記荷物の配送先と荷受人の情報を含む荷物情報を取得する荷物受け入れ情報取得部と、
前記荷物情報に基づき前記荷物を搬送する前記自律搬送ロボットの情報と、前記自律搬送ロボットの出発時刻と、前記自律搬送ロボットの配送ルートと、を少なくとも含む配送スケジュールを生成する配送スケジュール生成部と、
前記配送スケジュールに基づき予想される前記荷物毎の配送予定仮時刻を算出する配送予定仮時刻算出部と、
前記配送予定仮時刻の承認を要求する配送承認依頼通知を前記荷物毎に対応付けられた前記荷受人に通知する荷物情報通知部と、
前記配送承認依頼通知に対する応答を受け取る通知応答受信部と、
前記配送スケジュール生成部が生成した最新の前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットを制御するロボット制御部と、を有し、
前記配送スケジュール生成部は、
前記配送承認依頼通知への応答により示された前記荷受人が承認した承認時刻が前記配送予定仮時刻と異なる場合には、前記承認時刻に前記荷物の配送が完了するように前記配送スケジュールを更新し、
前記配送承認依頼通知を通知する前に決定した前記配送予定仮時刻に対応して決定された前記自律搬送ロボットの出発前までに、前記配送承認依頼通知への前記荷受人からの応答がなかった場合、前記配送承認依頼通知を通知する前に決定した前記配送予定仮時刻を前記荷受人が承認した時刻とする物流システム。

【請求項2】

前記配送スケジュール生成部は、前記荷受人からの前記承認時刻の受信が前記承認時刻を指定されたスケジュール変更対象の荷物を搭載した前記自律搬送ロボットの出発後であった場合、前記自律搬送ロボットに変更対象の前記荷物を持ち帰るか、配送順序を変更する、の少なくとも一方を指示する請求項１に記載の物流システム。

【請求項3】

前記配送スケジュール生成部は、前記荷物の配送に要する時間を最小化するように前記配送スケジュールを生成する請求項１又は２に記載の物流システム。

【請求項4】

前記配送スケジュール生成部は、前記自律搬送ロボットが運用される街区を含む街全体の消費電力のピーク電力を最小化するように前記配送スケジュールを生成する請求項１又は２に記載の物流システム。

【請求項5】

前記配送スケジュール生成部は、前記自律搬送ロボットの運用に要する消費電力を最小化するように前記配送スケジュールを生成する請求項１又は２に記載の物流システム。

【請求項6】

前記配送スケジュール生成部は、前記自律搬送ロボットの稼働台数を最小化するように前記配送スケジュールを生成する請求項１又は２に記載の物流システム。

【請求項7】

前記配送スケジュール生成部は、人工知能を用いて前記配送スケジュールを生成する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の物流システム。

【請求項8】

街区外と街区内との間でやり取りされる荷物を集配する集荷物流ヤードと、
前記荷物を自律的な動作により搬送する自律搬送ロボットと、
前記自律搬送ロボットが通行し、少なくとも一部が歩道又は車道とは異なる層となる部分に設けられる物流路と、
前記物流路の端部に設けられる施設内ヤードと、を有する物流システムの物流制御方法であって、
前記集荷物流ヤードに届けられた前記荷物の配送先と荷受人の情報を含む荷物情報を取得する荷物受け入れ情報取得処理と、
前記荷物情報に基づき前記荷物を搬送する前記自律搬送ロボットの情報と、前記自律搬送ロボットの出発時刻と、前記自律搬送ロボットの配送ルートと、を少なくとも含む配送スケジュールを生成する配送スケジュール生成処理と、
前記配送スケジュールに基づき予想される前記荷物毎の配送予定仮時刻を算出する配送予定仮時刻算出処理と、
前記配送予定仮時刻の承認を要求する配送承認依頼通知を前記荷物毎に対応付けられた前記荷受人に通知する荷物情報通知処理と、
前記配送承認依頼通知に対する応答を受け取る通知応答受信処理と、
前記配送スケジュール生成処理において生成した最新の前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットを制御するロボット制御処理と、を行い、
前記配送スケジュール生成処理において、
前記配送承認依頼通知への応答により示された前記荷受人が承認した承認時刻が前記配送予定仮時刻と異なる場合には、前記承認時刻に前記荷物の配送が完了するように前記配送スケジュールを更新し、
前記配送承認依頼通知を通知する前に決定した前記配送予定仮時刻に対応して決定された前記自律搬送ロボットの出発前までに、前記配送承認依頼通知への前記荷受人からの応答がなかった場合、前記配送承認依頼通知を通知する前に決定した前記配送予定仮時刻を前記荷受人が承認した時刻とする物流システムの物流制御方法。

【請求項9】

街区外と街区内との間でやり取りされる荷物を集配する集荷物流ヤードと、
前記荷物を自律的な動作により搬送する自律搬送ロボットと、
前記自律搬送ロボットが通行し、少なくとも一部が歩道又は車道とは異なる層となる部分に設けられる物流路と、
前記物流路の端部に設けられる施設内ヤードと、
前記自律搬送ロボットの配送スケジュールを生成するとともに、前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットに動作指示を与える配送制御装置と、を有する物流システムにおいて前記配送制御装置で実行される物流制御プログラムであって、
前記集荷物流ヤードに届けられた前記荷物の配送先と荷受人の情報を含む荷物情報を取得する荷物受け入れ情報取得処理と、
前記荷物情報に基づき前記荷物を搬送する前記自律搬送ロボットの情報と、前記自律搬送ロボットの出発時刻と、前記自律搬送ロボットの配送ルートと、を少なくとも含む配送スケジュールを生成する配送スケジュール生成処理と、
前記配送スケジュールに基づき予想される前記荷物毎の配送予定仮時刻を算出する配送予定仮時刻算出処理と、
前記配送予定仮時刻の承認を要求する配送承認依頼通知を前記荷物毎に対応付けられた前記荷受人に通知する荷物情報通知処理と、
前記配送承認依頼通知に対する応答を受け取る通知応答受信処理と、
前記配送スケジュール生成処理において生成した最新の前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットを制御するロボット制御処理と、を行い、
前記配送スケジュール生成処理において、
前記配送承認依頼通知への応答により示された前記荷受人が承認した承認時刻が前記配送予定仮時刻と異なる場合には、前記承認時刻に前記荷物の配送が完了するように前記配送スケジュールを更新し、
前記配送承認依頼通知を通知する前に決定した前記配送予定仮時刻に対応して決定された前記自律搬送ロボットの出発前までに、前記配送承認依頼通知への前記荷受人からの応答がなかった場合、前記配送承認依頼通知を通知する前に決定した前記配送予定仮時刻を前記荷受人が承認した時刻とする物流制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物流システム、物流制御方法及び物流制御プログラムに関し、例えば、自律搬送ロボットによる荷物の配送を自律搬送ロボットの専用に構築した物流専用インフラを用いて行う物流システム、物流制御方法及び物流制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、通信販売の利用の拡大等に起因して荷物の物流量が増加している。ここで、このような物流量の増加に伴い物流に用いる車両による交通渋滞の発生、或いは、渋滞に起因する配送時刻の遅延が問題になっている。そこで、このような交通渋滞を緩和する物流システムに関する技術の一例が特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１に記載の物流システムでは、商店街の周辺の道路や公園等の敷地の地下に、地上から車両の出入りが可能な地下駐車場と荷物の集配を行う集配センタとを備えた地下物流拠点施設を設け、商店街の敷地内の複数箇所に、近隣店舗との間で荷物の集配を行うと共に地上と地下との間で荷物の移動を行う端末集配部を設け、商店街の敷地の地下に、前記地下物流拠点施設と各端末集配部の地下部分との間の荷物の搬送を行う地下搬送路網を設け、前記地下集配センタに、運送車両からの荷下ろし及び運送車両に対する荷積みを行う荷捌き場と運送車両への搬出荷物を仮保管する自動倉庫とを設けると共に、前記地下駐車場に、運送業者用の駐車スペースと来客用の駐車スペースとを設けたことを特徴とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－３００６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の物流システムでは、荷物の集配場所の効率化はできている物の物流を担う移動体の運用は運送業者、つまり人に任せられており、物流を十分に効率的に運用できない問題がある。

【0006】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、街区に存在する荷受人への物流を効率化することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明にかかる物流システムの一態様は、前記荷物を自律的な動作により搬送する自律搬送ロボットと、前記自律搬送ロボットが通行し、少なくとも一部が歩道又は車道とは異なる層となる部分に設けられる物流路と、前記物流路の端部に設けられる施設内ヤードと、前記自律搬送ロボットの配送スケジュールを生成するとともに、前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットに動作指示を与える配送制御装置と、を有し、前記配送制御装置は、前記集荷物流ヤードに届けられた前記荷物の配送先と荷受人の情報を含む荷物情報を取得する荷物受け入れ情報取得部と、前記荷物情報に基づき前記荷物を搬送する前記自律搬送ロボットと、前記自律搬送ロボットの出発時刻と、前記自律搬送ロボットの配送ルートと、を少なくとも含む配送スケジュールを生成する配送スケジュール生成部と、前記配送スケジュールに基づき予想される前記荷物毎の配送予定仮時刻を算出する配送予定仮時刻算出部と、前記配送予定仮時刻の承認を要求する配送承認依頼通知を前記荷物毎に対応付けられた前記荷受人に通知する荷物情報通知部と、前記配送承認依頼通知に対する応答を受け取る通知応答受信部と、前記配送スケジュール生成部が生成した最新の前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットを制御するロボット制御部と、を有し、前記配送スケジュール生成部は、前記配送承認依頼通知への応答により示された前記荷受人が承認した承認時刻が前記配送予定仮時刻と異なる場合には、前記承認時刻に前記荷物の配送が完了するように前記配送スケジュールを更新する。

【0008】

本発明にかかる物流システムの物流制御方法は、街区外と街区内との間でやり取りされる荷物を集配する集荷物流ヤードと、前記荷物を自律的な動作により搬送する自律搬送ロボットと、前記自律搬送ロボットが通行し、少なくとも一部が歩道又は車道とは異なる層となる部分に設けられる物流路と、前記物流路の端部に設けられる施設内ヤードと、を有する物流システムの物流制御方法であって、前記集荷物流ヤードに届けられた前記荷物の配送先と荷受人の情報を含む荷物情報を取得する荷物受け入れ情報取得処理と、前記荷物情報に基づき前記荷物を搬送する前記自律搬送ロボットと、前記自律搬送ロボットの出発時刻と、前記自律搬送ロボットの配送ルートと、を少なくとも含む配送スケジュールを生成する配送スケジュール生成処理と、前記配送スケジュールに基づき予想される前記荷物毎の配送予定仮時刻を算出する配送予定仮時刻算出処理と、前記配送予定仮時刻の承認を要求する配送承認依頼通知を前記荷物毎に対応付けられた前記荷受人に通知する荷物情報通知処理と、前記配送承認依頼通知に対する応答を受け取る通知応答受信処理と、前記配送スケジュール生成処理において生成した最新の前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットを制御するロボット制御処理と、を行い、前記配送スケジュール生成処理において、前記配送承認依頼通知への応答により示された前記荷受人が承認した承認時刻が前記配送予定仮時刻と異なる場合には、前記承認時刻に前記荷物の配送が完了するように前記配送スケジュールを更新する。

【0009】

本発明にかかる物流制御プログラムは、街区外と街区内との間でやり取りされる荷物を集配する集荷物流ヤードと、前記荷物を自律的な動作により搬送する自律搬送ロボットと、前記自律搬送ロボットが通行し、少なくとも一部が歩道又は車道とは異なる層となる部分に設けられる物流路と、前記物流路の端部に設けられる施設内ヤードと、前記自律搬送ロボットの配送スケジュールを生成するとともに、前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットに動作指示を与える配送制御装置と、を有する物流システムにおいて前記配送制御装置で実行される物流制御プログラムであって、前記集荷物流ヤードに届けられた前記荷物の配送先と荷受人の情報を含む荷物情報を取得する荷物受け入れ情報取得処理と、前記荷物情報に基づき前記荷物を搬送する前記自律搬送ロボットと、前記自律搬送ロボットの出発時刻と、前記自律搬送ロボットの配送ルートと、を少なくとも含む配送スケジュールを生成する配送スケジュール生成処理と、前記配送スケジュールに基づき予想される前記荷物毎の配送予定仮時刻を算出する配送予定仮時刻算出処理と、前記配送予定仮時刻の承認を要求する配送承認依頼通知を前記荷物毎に対応付けられた前記荷受人に通知する荷物情報通知処理と、前記配送承認依頼通知に対する応答を受け取る通知応答受信処理と、前記配送スケジュール生成処理において生成した最新の前記配送スケジュールに基づき前記自律搬送ロボットを制御するロボット制御処理と、を行い、前記配送スケジュール生成処理において、前記配送承認依頼通知への応答により示された前記荷受人が承認した承認時刻が前記配送予定仮時刻と異なる場合には、前記承認時刻に前記荷物の配送が完了するように前記配送スケジュールを更新する。

【0010】

本発明にかかる物流システム、物流制御方法及び物流制御プログラムは、荷受人が承認した時刻に基づき自律搬送ロボットの出発時刻を設定する。

【発明の効果】

【0011】

本発明により、街区に存在する荷受人への物流を効率化することができる物流システムを提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１にかかる物流インフラ構造の概略図である。

【図2】実施の形態１にかかる物流インフラ構造の断面構造の概略図である。

【図3】実施の形態１にかかる物流インフラ構造の街区内物流路の進行方向の制限を説明する図である。

【図4】実施の形態１にかかる物流インフラ構造の街区内物流路の管構造を説明する断面図である。

【図5】実施の形態１にかかる物流インフラ構造の集荷物流ヤードと施設内ヤードにおいて行われる物流を説明する図である。

【図6】実施の形態１にかかる物流システムのブロック図である。

【図7】実施の形態１にかかる物流システムの動作を説明するフローチャートである。

【図8】実施の形態１にかかる物流システムにおける物流効率化の例を説明する表である。

【図9】実施の形態２にかかる物流システムの動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施の形態１
まず、実施の形態１にかかる物流システムは、以下で説明する物流インフラ構造１を用いた街区において物流を制御するものである。つまり、実施の形態１にかかる物流システムは、以下で説明する物流インフラ構造１内に配置される、或いは、物流インフラ構造１の構成要素と通信可能であって物流インフラ構造１が構築される街区とはことなる場所に配置される物流制御装置により物流を制御する。

【0014】

そこで、図１に実施の形態１にかかる物流インフラ構造１の概略図を示す。図１に示すように、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１は、集荷物流ヤード１０、単位街区１１、幹線道路１２、接続物流路１５、街区内物流路１６を有する。また、単位街区１１には、施設１３、路地１４が含まれる。さらに施設１３内には施設内ヤード１８が設けられる。

【0015】

図１に示す例では、単位街区１１を３つの離れた地域にそれぞれ配置したものである。より具体的には、図１では、物流ヤード１０と１つの接続物流路１５により接続される街区に５つの単位街区を配置し、２つの接続物流路１５を介して集荷物流ヤード１０と接続される街区に２つの単位街区を配置し、３つの接続物流路１５を介して集荷物流ヤード１０と接続される街区に１つの単位街区を配置した。また、単位街区１１内には、戸建て住宅、集合住宅、商業施設、工場、畑、公園、テニスコート等の娯楽施設、駐車場等の様々な施設を設けることができる。また、単位街区１１内において施設１３の間の経路、或いは、単位街区１１内から幹線道路１２への経路となる路地１４が設けられる。

【0016】

そして、このように複数の単位街区を配置した場合、隣り合う単位街区１１の間には、幹線道路１２を設ける。そして、幹線道路１２に沿って街区内物流路１６を構築する。このとき、隣り合う単位街区１１では、１本の街区内物流路１６を共有する。街区内物流路１６は、荷物を自律的な動作により搬送する自律搬送ロボットが通行し、少なくとも一部が歩道又は車道とは異なる層となる部分に設けられる。街区内物流路１６は、単位街区１１の周囲をループ状に囲むように設けられる。また、街区内物流路１６は、少なくとも単位街区１１の少なくとも１辺に接するように設けられていればよい。図１に示す例では、単位街区１１をループ状に囲む街区内物流路１６と、単位街区１１の２辺については囲んでいない街区内物流路１６と、を組み合わせて１つの街区内物流路１６を構成した。また、街区内物流路１６は、分岐路１７を有する。街区内物流路１６は、分岐路１７を介して単位街区１１の外周に沿って設けられる施設１３内の施設内ヤード１８にアクセス可能なように構成される。ここで、単位街区１１の外周に沿って設けられる施設１３は、分岐路１７が他の施設１３が設けられている部分と重なることなく到達できる施設である。

【0017】

なお、街区内物流路１６は、自律搬送ロボットがもっぱら用いる通路であるが、緊急時等においては他の自動運転車両であって特別に許可された特別許可車両の通行を許可することもできる。このとき、街区内物流路１６を通路とする車両は、自律搬送ロボットであっても緊急車両であっても自律運行が可能な車両であれば、人が同一空間にいる場合に必要となる安全対策のための動作制限が不要になるため、これら車両の効率的な運行に繋がる。

【0018】

ここで、図１に示すように、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、単位街区１１により形成される街区とは別の位置に集荷物流ヤード１０が設けられる。そして、集荷物流ヤード１０と街区内物流路１６とを接続物流路１５によって接続する。また、単位街区１１が隣接せずに物理的に離れた地域にある場合、離れた地域にある単位街区１１同士を接続物流路１５によって接続する。このように構成することで、集荷物流ヤード１０に街区外から集荷された荷物を接続物流路１５及び街区内物流路１６を介して街区内の各施設に個別に配送することができる。また、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、街区内の各施設から直接集荷物流ヤード１０に荷物を配送することができる。ここで、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、接続物流路１５及び街区内物流路１６を人又は人が搭乗する一般車両とは別の階層において、自律搬送ロボット専用路とするように構成する。

【0019】

このように、自律搬送ロボットが通行する接続物流路１５及び街区内物流路１６を人又は一般車両と異なる階層に設けることで、自律搬送ロボットが人に接触することはない。これにより、自律搬送ロボットは、人に対する安全対策のために動作速度を制限する等を行う必要がなく、高速動作により荷物を搬送することが可能になる。実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、街区内物流路１６を含む構造及び街区内物流路１６を用いた物流システムに特徴の１つがあるため、以下では街区内物流路１６の構造及び街区内物流路１６を用いた物流システムの構造的な部分についてより詳細に説明する。

【0020】

そこで、図２に実施の形態１にかかる物流インフラ構造の断面構造の概略図を示す。図２では、主に集荷物流ヤード１０と施設内ヤード１８と、接続物流路１５の層が異なることを説明する。また、図２では、施設内ヤード１８の設置階層として２つの例を示した。

【0021】

図２に示すように、接続物流路１５は、人或いは人が搭乗する一般車両が移動する地上の下層となる地下に設けられる。そして、地上に設けられる集荷物流ヤード１０と接続物流路１５は、エレベーター２２によって接続される。そして、このエレベーター２２を介して集荷物流ヤード１０と接続物流路１５との間で自律搬送ロボット３０が行き来する。

【0022】

また、図２に示すように、接続物流路１５の終点は、施設１３内に設けられた施設内ヤード１８となる。施設内ヤード１８は、施設１３において接続物流路１５と異なる層（例えば、図２の上図に示した第１の配置例）、或いは、接続物流路１５と同一の層（図２の下図に示した第２の配置例）に設けられる。また、施設１３内には、荷物の最終的な宛先となる人の居所となる配送先住居２１が属する。

【0023】

なお、図２では、接続物流路１５の全部が地下に形成される例を示したが、接続物流路１５の設置場所は、地下に限らず地上であっても人又は一般車両が活動する層と異なる層であればよい。なお、接続物流路１５と街区内物流路１６の一部を地上に配置することもできるが、全てを地下に設けることで、搬送する荷物に対する雨対策が不要になる効果がある。

【0024】

続いて、接続物流路１５及び街区内物流路１６内の自律搬送ロボット３０の運行方法について説明する。接続物流路１５及び街区内物流路１６内は双方向通行が可能なようにも設定できるが、一方通行に規制することで街区内物流路１６の道幅を狭く設定することができる。そこで、図３に実施の形態１にかかる物流インフラ構造１の街区内物流路の進行方向の制限を説明する図を示す。

【0025】

図３に示すように、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、街区内物流路１６により構築される経路がループ状に形成される部分では通行方向を一方通行に規制し、経路が行き止まりとなる部分では双方向通行を許可する。

【0026】

図３について、より詳細に説明する。図３に示す例では、接続物流路１５として、集荷物流ヤード１０から街区内物流路１６に向かって自律搬送ロボット３０が通行する第１の接続物流路１５ａと、街区内物流路１６から集荷物流ヤード１０に向かって自律搬送ロボットが通行する第２の接続物流路１５ｂと、を有する。

【0027】

また、図３に示す例では、１つの接続物流路１５を介して集荷物流ヤード１０と接続する単位街区にＡ１１～Ａ１５の符号を付し、２つの接続物流路１５を介して集荷物流ヤード１０と接続される単位街区にＢ１１、Ｂ１２の符号を付し、３つの接続物流路１５を介して接続される単位街区にＣ１１の符号を付した。

【0028】

そして、図３に示す例では、以下のように運行ルールを設定した。単位街区の周囲を囲むように街区内物流路１６が形成される部分については、一方通行に通行方向を帰省する。また、街区内物流路１６のうち行き止まりが発生する部分については両方向の通行を許可する。

【0029】

上記のような運行ルールを設定することで、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、自律搬送ロボット３０が街区内物流路１６内で対面することで互いに退避行動をとる等の運行効率の低下を防止することができる。なお、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、両方向通行が適用される街区内物流路１６についても、経路幅は一方通行ルールが適用される経路と同一とする。そして、両方向通行が許可される経路を利用する自律搬送ロボット３０については配送スケジュールを調整して、他の自律搬送ロボット３０と対向することがないようにする運用がなされるものとする。

【0030】

また、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、街区内物流路１６が全てループ形状を構成するような場合には、自律搬送ロボットが曲がる方向を右折と左折のいずれか一方に規制することもできる。このような規制を行うことで自律搬送ロボット３０同士が対向して進行してきた場合にいずれか一方の自律搬送ロボット３０に退避行動を行わせる等の運行効率の低下を防止することができる。

【0031】

続いて、接続物流路１５及び街区内物流路１６を構成する管構造について説明する。接続物流路１５及び街区内物流路１６は、地上もしくは地上より上層にある場合必ずしも管構造である必要はないが、地下にある場合は管構造で形成された経路である必要がある。そこで、図４に実施の形態１にかかる物流インフラ構造の街区内物流路の管構造を説明する断面図を示す。

【0032】

接続物流路１５及び街区内物流路１６を管構造とする場合、管構造を、プレキャスト工法により一定の規格に基づき形成された同一構造の複数の管材（例えば、ボックスカルバート）を組み合わせて形成される。図４に示す例では、ボックスカルバート４０の１つの断面を示した。また、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、ボックスカルバート４０内に形成される街区内物流路１６が自律搬送ロボット３０の通路となる。また、図４に示すように、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、ボックスカルバート４０内の街区内物流路１６にインフラ配線４１及びインフラ配管４２を設ける。このようにすることで、街区内物流路１６を自律搬送ロボット３０の通路としてだけでなくインフラ設備の一部として利用できる。インフラ配線４１としては電力線、通信線等が考えられる。また、インフラ配管４２としては、送水管、ガス配管等が考えられる。

【0033】

また、図４に示すように、ボックスカルバート４０は、幹線道路１２の地下に埋め込まれる。このような構造とすることで、幹線道路１２を作る際にボックスカルバート４０を埋める工事を同時に行い、街区内物流路１６を構築するための工期及び費用を削減することができる。また、道路工事の一環として街区内物流路１６の取り換え等を行えるためメンテナンス性に優れる特徴もある。

【0034】

続いて、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１における物流の流れについて説明する。そこで、図５に実施の形態１にかかる物流インフラ構造の集荷物流ヤードと施設内ヤードにおいて行われる物流を説明する図を示す。図５では、集荷物流ヤード１０及び施設内ヤード１８内で行われる作業或いは処理毎に作業場を設け、当該作業場を各ヤード内の構成要素として示した。

【0035】

図５に示すように、集荷物流ヤード１０は、受け入れ作業場５０、仕分け作業場５１、街区内配送場５２、街区外配送場５３、ゴミ集積所５４を有する。また、施設内ヤード１８は、受け入れ作業場６０、仕分け作業場６１、個別配送場６２、荷物受け入れ作業場６３、配送作業場６４、ゴミ集積所６５を有する。

【0036】

実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、まず、街区外の物流網からトラック等の貨物運搬車両により荷物が受け入れ作業場５０に運び込まれる。受け入れ作業場５０では、街区外の物流網から荷物を受け取り、仕分け作業場５１に荷物を受け渡す。仕分け作業場５１では、荷物を配送先の人がいる居所が属する建物毎に荷物をコンテナに収納する。このとき、コンテナに代えて、配送先の居所毎に棚が別れたロッカーを用いても良い。ロッカーを用いる場合、配送先の施設内ヤード１８に併設されるロッカールームにロッカーを置くだけでよい。この場合、利用者が物流インフラ構造１を制御する上位システムから電子キー等を受け取り、電子キーにより指定された棚の施錠を解除するだけで荷物を届け先の人に届けることができる。

【0037】

そして、仕分け作業場５１において仕分けられたコンテナは、街区内配送場５２において接続物流路１５及び街区内物流路１６内で運用されている自律搬送ロボット３０に受け渡される。自律搬送ロボット３０は、コンテナの配送先となる施設を上位システムから指定され、指定された施設までコンテナを運ぶ。ここで配送先となる施設には、施設内ヤード１８等の公共施設、或いは、工場等の居住場所以外の場所も含まれる。

【0038】

そして、施設内ヤード１８では、受け入れ作業場６０において自律搬送ロボット３０が運んだコンテナを受け取る。そして、受け入れ作業場６０で受け取られたコンテナは仕分け作業場６１に届けられ、コンテナ内の荷物を個別配送場６２に受け渡す。個別配送場６２では、指定された配送先の居住者の元に荷物を届ける作業が行われる。

【0039】

また、施設内居住者は、荷物を発送したい場合、施設内ヤード１８内の荷物受け入れ作業場６３に発送する荷物を持ち込む。荷物受け入れ作業場６３では、受け取った荷物を仕分け作業場６１に届ける。仕分け作業場６１では、受け取った荷物をコンテナに乗せて仕分け作業場６１に届ける。配送作業場６４では、コンテナを自律搬送ロボット３０に受け渡す。そして、自律搬送ロボット３０は、接続物流路１５及び街区内物流路１６による経路を通って荷物が積み込まれたコンテナを集荷物流ヤード１０内の受け入れ作業場５０に届ける。

【0040】

そして、受け入れ作業場５０では受け取ったコンテナを仕分け作業場５１に届ける。仕分け作業場５１では、複数の施設１３から受け入れ作業場５０を介して受け取ったコンテナをまとめて街区外配送場５３に届ける。街区外配送場５３では、仕分け作業場５１から受け取ったコンテナを街区外の物流網で運行される配送車両に受け渡す。

【0041】

また、実施の形態１にかかる物流インフラ構造１では、施設内居住者から出されるゴミを配送作業場６４で集め、自律搬送ロボット３０、接続物流路１５及び街区内物流路１６を用いて集荷物流ヤード１０内に設けられるゴミ集積所５４に集積する。そして、集荷物流ヤード１０のゴミ集積所５４で集積されたゴミをゴミ処理場まで運ぶ。

【0042】

実施の形態１にかかる物流システムでは、物流インフラ構造１内で運用される自律搬送ロボット３０を図１～図５では図示を省略した物流制御装置７０により制御する。また、以下の説明では、物流制御装置７０が制御する物流は集荷物流ヤード１０から荷受人である街区の居住者に向けた流れのみとするが、物流制御装置７０は、施設内ヤード１８から集荷物流ヤード１０への物流も制御する。

【0043】

ここで、図６に実施の形態１にかかる物流システムのブロック図を示す。図６に示すように、実施の形態１にかかる物流システムは、物流インフラ構造１のうち集荷物流ヤード１０から荷物情報を取得し、取得した情報に基づき荷物の配送スケジュールを生成し、当該配送スケジュールに従って自律搬送ロボット３０を制御する。実施の形態１にかかる物流システムでは、上記処理を行うために物流制御装置７０を用いる。なお、物流制御装置７０は、荷受人への荷物の配送時刻の承認を求め、荷受人からの承認に基づき自律搬送ロボット３０の集荷物流ヤード１０からの出発時刻を含む配送スケジュールを生成する。

【0044】

物流制御装置７０は、荷物受け入れ情報取得部７１、配送スケジュール生成部７２、配送予定仮時刻算出部７３、荷物情報通知部７４、通知応答受信部７５、ロボット制御部７６を有する。

【0045】

荷物受け入れ情報取得部７１は、集荷物流ヤード１０に届けられた荷物の配送先と荷受人の情報を含む荷物情報を取得する。そして、荷物受け入れ情報取得部７１は、受信した荷物情報を配送スケジュール生成部７２に送信する。

【0046】

配送スケジュール生成部７２は、荷物情報に基づき荷物を搬送する自律搬送ロボット３０と、自律搬送ロボット３０の出発時刻と、自律搬送ロボット３０の配送ルートと、を少なくとも含む配送スケジュールを生成する。

【0047】

配送予定仮時刻算出部７３は、配送スケジュールに基づき予想される荷物毎の配送予定仮時刻を算出する。荷物情報通知部７４は、配送予定仮時刻の承認を要求する配送承認依頼通知を荷物毎に対応付けられた荷受人に通知する。通知応答受信部７５は、配送承認依頼通知に対する応答を受け取る。

【0048】

そして、配送スケジュール生成部７２は、配送承認依頼通知への応答により示された荷受人が承認した承認時刻が配送予定仮時刻と異なる場合には、承認時刻に荷物の配送が完了するように配送スケジュールを更新する。なお、以下の説明では、承認時刻のうち配送予定仮時刻と異なる時刻を配送希望時刻と称す。

【0049】

ロボット制御部７６は、配送スケジュール生成部７２が生成した最新の配送スケジュールに基づき自律搬送ロボットを制御する。また、配送スケジュール生成部７２は、配送承認依頼通知を通知する前に決定した配送予定仮時刻に対応して決定された自律搬送ロボットの出発前までに、配送承認依頼通知への荷受人からの応答がなかった場合、配送承認依頼通知を通知する前に決定した配送予定仮時刻を荷受人が承認した時刻とする。

【0050】

ここで、配送スケジュール生成部７２は、例えば、人工知能等のスケジューリングを効率的に行うことができる処理部を含んでいることが好ましい。また、配送スケジュール生成部７２は、配送時刻、消費電力等の少なくとも１つの項目について最も効率の高い配送スケジュールを生成する。この効率化の具体的な例については後述する。

【0051】

続いて、実施の形態１にかかる物流システムの動作について説明する。図７に実施の形態１にかかる物流システムの動作を説明するフローチャートを示す。

【0052】

図７に示すように、実施の形態１にかかる物流システムでは、集荷物流ヤード１０の受け入れ作業場５０において荷物の受け入れが完了すると、荷物受け入れ情報取得部７１が受け入れ作業場５０から荷物情報を受信する（ステップＳ１）。続いて、配送スケジュール生成部７２が荷物受け入れ情報取得部７１により取得された荷物情報に基づき荷物を搬送する自律搬送ロボット３０、自律搬送ロボット３０の出発時刻及び配送ルートについて、所定の最適化項目が最も効率的になるように配送スケジュールを生成する（ステップＳ２）。

【0053】

続いて、配送予定仮時刻算出部７３が、配送スケジュール生成部７２が生成した配送スケジュールを参照して、配送予定仮時刻を算出する（ステップＳ３）。荷物情報通知部７４は、配送予定仮時刻の承認を依頼する配送承認依頼通知を荷受人に送信する（ステップＳ４）。荷受人は、配送承認依頼通知を受け取ると、当該通知に記載されている承認ボタンを押す、或いは、配送予定仮時刻とは異なる配送希望時刻を指定した返信を行う。通知応答受信部７５は、荷受人から配送予定仮時刻の承認通知、或いは、配送希望時刻を受信する。実施の形態１にかかる物流システムでは、荷受人が背側承認依頼通知に応答しない場合、配送予定仮時刻に合わせて設定される自律搬送ロボット３０の出発予定時刻が経過した時点で承認を求めた配送予定仮時刻が承認されたとみなすことで、物流の滞留を防止する。

【0054】

そして、荷受人から配送希望時刻を通知応答受信部７５が受信した場合、配送スケジュール生成部７２が、配送希望時刻に基づき配送スケジュールを調整して、配送希望時刻に荷受人に荷物が届くように自律搬送ロボット３０の出発時刻を変更する（ステップＳ５、Ｓ６）。そして、最新の配送スケジュールに基づき判定される自律搬送ロボット３０の出発時刻が経過した時点でロボット制御部７６は、自律搬送ロボット３０に出発指示を行う（ステップＳ７、Ｓ８）。なお、ステップＳ７において、自律搬送ロボット３０の出発時刻が経過していない場合、物流制御装置７０は、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

【0055】

続いて、実施の形態１にかかる物流システムにおける最適化項目について説明する。そこで、図８に実施の形態１にかかる物流システムにおける物流効率化の例を説明する表を示す。なお、図８に示す最適化の項目については、物流システムにおいて最適化される項目の一例であり、他の項目についての最適化を行うこともできる。

【0056】

図８では、４つの最適化項目を示した。まず、配送スケジュール生成部７２は、荷物配送に要する時刻を最小化する最適化を行うことができる。この場合、配送希望時刻及び配送先住所に基づきもっと早く全ての荷物を配送可能なように、配送スケジュール生成部７２は配送スケジュールを生成する。

【0057】

配送スケジュール生成部７２は、街区を含む物流システム全体の消費電力のピーク電力を最小化するように配送スケジュールを最適化することができる。この場合、配送スケジュール生成部７２は、街全体の消費電力のピーク時刻帯を推定し、当該ピーク時刻帯に自律搬送ロボット３０の充電処理が生じないように、配送希望時刻が指定された荷物の運搬に利用する自律搬送ロボット３０の走行モードを設定し、設定した走行モードでの走行により荷物を時刻通りに配送可能な配送スケジュールを生成する。

【0058】

配送スケジュール生成部７２は、自律搬送ロボット３０の運用による消費電力を最小化させるよう配送スケジュールを生成することができる。この場合、配送スケジュール生成部７２は、配送希望時刻が指定された荷物を時刻通りに配送しながら時刻指定のない全ての荷物を配送可能な最も自律搬送ロボット３０の移動量が少ない配送スケジュールを生成する。

【0059】

配送スケジュール生成部７２は、自律搬送ロボット３０の稼働台数を最小化させる配送スケジュールを生成することができる。この場合、配送スケジュール生成部７２は、配送希望時刻が指定された荷物とともに配送可能な時刻指定のない荷物を選択し、自律搬送ロボット３０にと積載可能な最大量を算出し、各自律搬送ロボット３０が配送希望時刻通りに荷物を配送可能な配送スケジュールを生成する。この最適化項目では、自律搬送ロボット３０が棚板の高さ、段数、幅等を調整可能であれば、当該棚の高さ、段数、幅等を荷物の大きさに応じて変更することを含む。

【0060】

上記説明より、実施の形態１にかかる物流システムでは、荷受人からの配送時刻の承認に基づき自律搬送ロボット３０の出発時刻を設定する。これにより、実施の形態１にかかる物流システムでは、荷物運搬の時刻的な効率を高めることができる。

【0061】

また、実施の形態１にかかる物流システムでは、物流インフラ構造内に不必要に自律搬送ロボット３０が動いている状態とならないため、自律搬送ロボット３０の移動速度を高め、かつ、自律搬送ロボット３０に待ち状態が発生する頻度を低減させることができる。これにより、実施の形態１にかかる物流システムは、自律搬送ロボット３０の移動時刻の効率を高めることができる。

【0062】

また、実施の形態１にかかる物流インフラでは、物流インフラ構造１が自律搬送ロボット３０専用の通路を有しているため、通路上で自律搬送ロボット３０の運行を妨げる外乱が発生せず、配送スケジュールを安定運用することができる。

【0063】

実施の形態２
実施の形態２では、配送スケジュール生成部７２での処理の別の形態について説明する。実施の形態１では、自律搬送ロボット３０の出発予定時刻を経過した後に荷受人から配送希望時刻の受付を行うことができなかったが、実施の形態２では、これを可能にする。具体的には、実施の形態２では、配送スケジュール生成部７２が、荷受人からの配送希望時刻の受信が配送希望時刻を指定されたスケジュール変更対象荷物を搭載した自律搬送ロボットの出発後であった場合、記自律搬送ロボットに変更対象荷物を持ち帰るか、配送順序の変更、の少なくとも一方を指示する。

【0064】

そこで、図９に実施の形態２にかかる物流システムの動作を説明するフローチャートを示す。図８に示すように、実施の形態２では、配送スケジュール生成部７２が図７に示した動作に加えて、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理を行う。

【0065】

ステップＳ１１では、配送スケジュール生成部７２が配送希望時刻を参照し、配送希望時刻を指定された荷物を搭載した自律搬送ロボット３０が未出発か否かを判断する。ステップＳ１１の判断において、配送希望時刻を指定された荷物を搭載した自律搬送ロボット３０が未出発であった場合、配送スケジュール生成部７２は、ステップＳ６の配送スケジュールの調整を行う。

【0066】

一方、ステップＳ１１の判断において、配送希望時刻を指定された荷物を搭載した自律搬送ロボット３０が出発した後であると判断した場合、配送スケジュール生成部７２は、すでに出発した自律搬送ロボット３０に対して配送後処理を行う（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の配送後処理では、配送スケジュール生成部７２は、自律搬送ロボット３０に、変更対象荷物を持ち帰る、配送順序を変更する、の少なくとも一方を指示する。

【0067】

実施の形態２では、配送スケジュール生成部７２が、自律搬送ロボット３０の出発後に届いた配送希望時刻について、荷受人の希望する配送希望時刻になるまで、荷受人の荷物を物流システム側で預かることができる。これにより、実施の形態２にかかる物流システムでは、再配送に起因する効率低下を防止することができる。

【0068】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0069】

１ 物流インフラ構造
１０ 集荷物流ヤード
１１ 単位街区
１２ 幹線道路
１３ 施設
１４ 路地
１５ 接続物流路
１６ 街区内物流路
１７ 分岐路
１８ 施設内ヤード
２１ 配送先住居
２２ エレベーター
３０ 自律搬送ロボット
４０ ボックスカルバート
４１ インフラ配線
４２ インフラ配管
５０ 受け入れ作業場
５１ 仕分け作業場
５２ 街区内配送場
５３ 街区外配送場
５４ ゴミ集積所
６０ 受け入れ作業場
６１ 仕分け作業場
６２ 個別配送場
６３ 荷物受け入れ作業場
６４ 配送作業場
６５ ゴミ集積所
７０ 物流制御装置
７１ 荷物受け入れ情報取得部
７２ 配送スケジュール生成部
７３ 配送予定仮時刻算出部
７４ 荷物情報通知部
７５ 通知応答受信部
７６ ロボット制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】