特表 2024-521671 製品を処理するための車両システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-04

(54)【発明の名称】製品を処理するための車両システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/692 20240101AFI20240528BHJP

   B25J 5/02 20060101ALI20240528BHJP

   G05D 1/697 20240101ALI20240528BHJP

   G05D 1/672 20240101ALI20240528BHJP

   G05D 1/678 20240101ALI20240528BHJP

   B60D 1/62 20060101ALI20240528BHJP

   B65G 35/00 20060101ALI20240528BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240528BHJP

【ＦＩ】

G05D1/692

B25J5/02 A

G05D1/697

G05D1/672

G05D1/678

B60D1/62

B65G35/00 B

G05D1/43

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023571344

(86)(22)【出願日】2022-05-16

(85)【翻訳文提出日】2023-11-16

(86)【国際出願番号】 IB2022054523

(87)【国際公開番号】W WO2022243834

(87)【国際公開日】2022-11-24

(31)【優先権主張番号】2028263

(32)【優先日】2021-05-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523225184

【氏名又は名称】ランヴィ パテント ベー．フェー．

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】ファン デン ベルク カレル

【テーマコード（参考）】

3C707

5H301

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS09

3C707BS26

3C707CS04

3C707NS26

3C707WA16

5H301AA01

5H301BB05

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301QQ04

5H301QQ06

(57)【要約】

本発明は、製品を処理及び搬送するための車両システムであって、車輪とナビゲーション手段とを含む自動運転手段を備え、電源手段と、製品を保管するための保管手段と、第１の結合手段とを更に備える第１の自律無人車両と、製品を処理するための処理手段を備え、処理手段は、処理作業を実施するためのロボットを含み、第２の結合手段を備える、処理デバイスと、制御デバイスとを含み、第１の状態において、第１の結合手段と第２の結合手段は、互いに分離され、切り離されており、少なくとも第１の自律無人車両は別個に移動し、第２の状態において、第１の自律無人デバイスの結合手段と第２の自律無人デバイスの結合手段は、互いに係合し、結合されており、第１の自律無人車両と処理デバイスは、自律無人車両ユニットを一緒に形成しており、一緒に移動する、車両システムに関する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品を処理及び搬送するための車両システムであって、
－ 車輪とナビゲーション手段とを含む自動運転手段を備え、電源手段と、前記製品を保管するための保管手段と、第１の結合手段とを更に備える第１の自律無人車両と、
－ 前記製品を処理するための処理手段を備え、前記処理手段は、処理作業を実施するためのロボットを含み、第２の結合手段を備える、処理デバイスと、
－ 制御デバイスと、
を含み、
第１の状態において、前記第１の結合手段と前記第２の結合手段は、互いに分離され、切り離されており、少なくとも前記第１の自律無人車両は別個に移動し、第２の状態において、前記第１の結合手段と前記第２の結合手段は、互いに結合され、係合しており、前記第１の自律無人車両と前記処理デバイスは、自律無人車両ユニットを一緒に形成しており、当該自律無人車両ユニットとして一緒に移動する、
車両システム。

【請求項2】

前記第１の状態において、前記処理デバイスは静止しており、前記第２の状態において、前記第１の自律無人車両は前記処理デバイスを移動させる、請求項１に記載の車両システム。

【請求項3】

前記処理デバイスは第２の自律無人車両を含み、前記第１の状態において、前記第１の自律無人車両と前記第２の自律無人車両は、互いに別個に移動する、請求項１に記載の車両システム。

【請求項4】

前記処理デバイスは、前記第１の状態の間に前記製品を一時的に保管するための保管デバイスを備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項5】

前記第１の無人自律車両用の自動エネルギー充電デバイスを更に含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項6】

前記第１の状態及び／又は前記第２の状態において移動中に、前記第１の自律無人車両及び／又は前記処理デバイスを所定のルートに沿って案内するためのガイドシステムを更に含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項7】

前記ロボットは、前記製品を把持するためのグリップアームを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項8】

前記製品は、消費者用物品である、請求項１～７のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項9】

商品倉庫に設けられる、請求項１～８のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項10】

前記ロボットは、果物を摘み取るための摘み取りロボットを含み、前記製品は果物である、請求項１～７のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項11】

温室栽培用の温室又は果樹園内に設けられる、請求項１０に記載の車両システム。

【請求項12】

前記第１の自律無人車両はリフトデバイスを含み、前記第２の状態は、前記処理デバイスを前記リフトデバイスによって上昇さることにより前記自律無人車両ユニットを形成することによって達成され、前記第２の状態において、前記第１の自律無人車両は前記自律無人車両ユニットを移動させる、請求項１～１１のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項13】

前記第１の結合手段は、前記第１の自律無人車両の上面の少なくとも一部に設けられた第１の係合面を含み、前記第２の結合手段は、前記処理デバイスの反対面の少なくとも一部に設けられた第２の係合面を含み、前記第２の状態において、前記第１の自律無人車両と前記処理デバイスは、前記第１の係合面と前記第２の係合面の全体にわたって互いに係合している、請求項１２に記載の車両システム。

【請求項14】

前記第１の結合手段は、前記第１の自律無人車両の側面にある第１の係合手段を含み、前記第２の結合手段は、前記処理デバイスの反対面にある第２の係合手段を含み、前記第２の状態において、前記第１の係合手段と前記第２の係合手段は互いに係合している、請求項１～１２のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項15】

前記第２の状態において、前記第１の自律無人車両の前記電源手段は、前記処理デバイスに電力を供給する、及び／又は前記保管手段は、前記処理デバイスによって処理された後の前記製品をピックアップする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項16】

前記第２の状態において、前記第１の自律無人車両の前記保管手段と前記処理デバイスの前記保管デバイスとの間に搬送手段が提供され、前記搬送手段は、前記保管デバイスから前記保管手段に前記製品を搬送する、請求項４～１５のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項17】

前記制御デバイスは前記第１の自律無人車両に信号を送信し、前記第１の自律無人車両は、前記信号を受信した後、前記処理デバイスに向かって移動する、請求項１～１６のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項18】

１つ以上の前記処理デバイスと、１つ以上の前記第１の自律無人車両とを含み、前記第１の自律無人車両の数は、前記処理デバイスの数以上である、請求項１～１７のいずれか一項に記載の車両システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、製品を処理するための、特に、倉庫内で消費者用物品を把持するための又は温室若しくは果樹園で果物を摘み取るための車両システムに関する。

【背景技術】

【0002】

様々な産業分野及び農業分野において、出荷又は輸送のための商品の収集及び果物の摘み取りなどの繰り返し作業は、例えばロボット及び無人車両の使用によってますます自動化が進んでいる。

【0003】

このような作業を最適なやり方で自動化するために、優れた物流管理が必要である。無人車両及びロボットに充電する又はエネルギーを供給するためにかかる時間は、作業を実施するために使用することができない。更に、ロボット及び無人車両は、倉庫又は温室内の商品又は果物をピックアップ又は摘み取り位置から処理又は梱包位置まで搬送しなければならない。ロボット又は無人車両は、そのような位置への搬送中には、それ以上製品を処理することはできない。

【0004】

したがって、従来技術の認識される欠点の少なくともいくつかを軽減するシステムを提供することが望ましい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的のために、本発明は、製品を処理及び搬送するための車両システムであって、
－ 車輪とナビゲーション手段とを含む自動運転手段を備え、電源手段と、製品を保管するための保管手段と、第１の結合手段とを更に備える第１の自律無人車両と、
－ 製品を処理するための処理手段を備え、処理手段は、処理作業を実施するためのロボットを含み、第２の結合手段を備える、処理デバイスと、
－ 制御デバイスと、
を含み、
第１の状態において、第１の結合手段と第２の結合手段は、互いに分離され、切り離されており、少なくとも第１の自律無人車両は別個に移動し、第２の状態において、第１の自律無人デバイスの結合手段と第２の自律無人デバイスの結合手段は、互いに結合され、係合しており、第１の自律無人車両と処理デバイスは、自律無人車両ユニットを一緒に形成しており、したがって一緒に移動する、
車両システムを含む。

【0006】

本発明による車両システムは、車輪とナビゲーション手段とを含む自動運転手段を有する第１の自律無人車両を含む。更に、車両システムは、倉庫又は園芸用温室内の繰り返し作業などの処理作業を実施する処理手段を有する処理デバイスを含む。第１の自律無人車両は、電源手段、例えばバッテリー、及び処理デバイスが処理した製品を保管するための保管手段などの追加的な設備を備える。したがって、第１の自律無人車両は、設備車両と呼ばれることがある。

【0007】

第２の状態において、第１の自律無人車両と処理デバイスは、互いに結合されており、この場合、第１の結合手段と第２の結合手段は互いに係合している。したがって、第１の自律無人車両と処理デバイスは、自律無人車両ユニットとして一緒に移動する。第２の状態において、第１の自律無人車両は、処理デバイスに電力を供給し得る。好ましくは、第１の自律無人車両の電源手段は、結合状態において処理デバイスに電力を供給する、及び／又は保管手段は、処理手段による処理後の製品をピックアップする。その後、処理デバイスの第２のバッテリーは、第１の自律無人車両の第１のバッテリーによって充電され得る。第２のバッテリーは、処理デバイスのロボットが処理作業を実施する間に充電され得る。これにより、処理デバイスを現地及びその場で充電することができるようにし、遠隔地の充電ステーションに移動させる必要はない。これにより、処理デバイスの効率及び有効性が向上する。

【0008】

車両システムは、第１の自律無人車両用の自動エネルギー充電デバイスを更に含んでもよい。これにより、第１の自律無人車両の第１のバッテリーを充電することが可能になる。

【0009】

一実施形態では、第１の状態において、処理デバイスは静止していてもよく、第２の状態において、第１の自律無人車両は処理デバイスを移動させてもよい。静止している処理デバイスは、分離された第１の状態によって給電が遮断された結果であり得る。好ましくは、静止している処理デバイスは、自動運転手段がない結果であり得る。静止状態において、処理デバイスは、好ましくは、処理作業を自律的に実施することができる。

【0010】

一実施形態では、処理デバイスは第２の自律無人車両を含み、第１の状態において、第１の自律無人車両と第２の自律無人車両は、互いに別個に移動する。好ましくは、分離した第１の状態において、第２の自律無人デバイスは、第１の自律無人デバイスの電源手段なしに、特定の時間にわたって少なくとも処理作業を実施することができる。

【0011】

更なる実施形態において、処理デバイスは、第１の状態の間に製品を一時的に保管するための保管デバイスを備える。第２の自律無人デバイスが第１の自律無人デバイスから分離されてはいるものの、依然として処理作業を実施している場合、製品を一時的に保管するための保管デバイスが提供され得る。この一時保管は、第１の状態が続く限り継続してもよい。

【0012】

結合された第２の状態において、第１の自律無人車両の電源手段は、処理デバイスに電力を供給することができる。更に、保管手段は、処理デバイスによる処理後の製品をピックアップし得る。第１の自律無人車両及び処理デバイスが第２の状態に入るとすぐに、製品の保管は、第１の自律無人車両の保管手段に移され得る。第２の状態において、第１の自律無人車両の保管手段と処理デバイスの保管デバイスとの間に搬送手段が好ましくは提供され、搬送手段は、保管デバイスから保管手段に製品を搬送する。搬送手段は、第１の自律無人車両又は処理デバイス上に設けられ得る。

【0013】

車両システムは、異なる分野で使用され得る。一実施形態では、車両システムは、商品倉庫に設けられている。したがって、処理される製品は、商品を含み、好ましくは、製品は、消費者用物品である。

【0014】

したがって、処理手段のロボットは、製品を把持するためのグリップアームを含み得る。

【0015】

別の実施形態では、車両システムは、植物若しくは花用の温室などの例えば温室栽培用の温室、又は果樹園内に設けられている。その場合、処理される製品は、果物又は花である。したがって、処理手段のロボットは、果物を摘み取るための摘み取りロボットであり得る、又は花を切るための切断ロボットを含み得る。

【0016】

更なる実施形態において、車両システムは、第１の自律無人車両及び／又は処理デバイスを、第１の状態及び／又は第２の状態において移動中に、所定のルートに沿って案内するためのガイドシステムを更に含む。商品倉庫及び温室の両方において、第１の自律無人車両、処理デバイス、及び／又は自律無人車両ユニット用のガイドシステムとして使用することができる機能が設けられ得る。例えば、温室内の加熱システムはパイプシステムを含み、パイプは、自律無人車両の車輪のガイドとして機能する。

【0017】

車両システムにおいて、第１の自律無人車両と処理デバイスは、第１の状態において分離されており、第２の状態において結合されている。

【0018】

第１の自律無人車両はリフトデバイスを含み得、第２の状態は、処理デバイスをリフトデバイスによって持ち上げ、それによって自律無人車両ユニットを形成することによって達成することができ、第２の状態において、第１の自律無人車両は自律無人車両ユニットを移動させる。

【0019】

一実施形態では、第１の結合手段は、第１の自律無人車両の上面の少なくとも一部に設けられた第１の係合面を含み、第２の結合手段は、処理デバイスの反対面の少なくとも一部に設けられた第２の係合面を含み、第２の状態において、第１の自律無人車両と処理デバイスは、第１の係合面と第２の係合面の全体にわたって互いに係合している。処理デバイスの反対面は、処理デバイスの下面を含み得る。

【0020】

別の実施形態では、第１の結合手段は、第１の自律無人車両の側面にある第１の係合手段を含み、第２の結合手段は、処理デバイスの反対面にある第２の係合手段を含み、第２の状態において、第１の係合手段と第２の係合手段は互いに係合している。

【0021】

好適な結合手段の例は、ボールカップリングによる牽引カップリング、磁気カップリングであるが、誘導（ワイヤレス充電）による電気カップリングも結合手段に包含される。

【0022】

したがって、自律無人デバイスは前後に結合されており、第１の自律無人車両は、自律無人デバイスの移動方向及び互いに対する位置に応じて、処理デバイスを引く又は押す場合がある。

【0023】

好ましくは、制御デバイスは、第１の自律無人車両に信号を送信することができ、第１の自律無人車両は、信号を受信した後、処理デバイスに向かって移動する。この実施形態において、制御デバイスは、第１の自律無人車両が処理デバイスに向かって移動する時点を制御する。更に、処理デバイスは、自律無人車両を呼び出すために、制御デバイスに信号を予め送信していてもよい。その結果、処理デバイスは、制御デバイスを介して自律無人車両を制御することができる。

【0024】

一実施形態では、車両システムは、１つ以上の処理デバイスと、１つ以上の第１の自律無人車両とを含み、第１の自律無人車両の数は、処理デバイスの数以上である。処理デバイスを効率的に使用するために、２つ以上の自律無人車両を一度に処理デバイスに結合することができれば有利である。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明による車両システムの一実施形態を示す。

【図2】本発明による車両システムの更なる実施形態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0026】

図１は、第１の自律無人車両１０１と、処理デバイス１０２と、ガイドシステム１０３とを含む車両システム１００示す。図１Ａは、分離した第１の状態における第１の自律無人車両１０１及び処理デバイス１０２を示す。処理デバイス１０２は、製品２００を処理するためのロボット１０６、この実施形態では、果物を摘み取るための摘み取りロボットを備える。処理デバイス１０２は、温室（図示せず）の地面３００に載るフレーム１０７を含む。フレーム１０７内に、摘み取りロボット１０６は、２つのロボットアーム１０８、この場合、摘み取りアームを備える。フレーム１０７内に、第１の自律無人車両に結合するための第２の結合手段１１５が設けられている。

【0027】

フレーム１０７は、少なくとも、第１の自律無人車両１０１が入り、自律無人車両ユニット１１７を形成するために第２の結合状態（図１Ｂを参照）をとることができる高さまで開放されている。処理デバイス１０２は、第１の分離状態（図１Ａを参照）においては静止しており、第１の自律無人車両１０１を伴わずに単独で移動したり作業を実施したりすることはできない。

【0028】

第１の自律無人車両１０１は、車輪１０４を含む自動運転手段を備える。収集容器１０９内に、制御デバイス、ナビゲーション手段、及びバッテリーなどの電源手段が提供されている。更に、第１の自律無人車両１０１は、摘み取りロボット１０６によって摘み取られた後の果物２００を保管するための保管手段１１０を有する。分離した第１の状態において、第１の自律無人車両１０１は、単独で移動することができる。

【0029】

車両システム１００は、第１の自律無人車両１０１の電源手段を充電するための自動エネルギー充電デバイス１１４を更に含む。更に、車両システム１００は、温室内に延び、第１の自律無人車両１０１又は自律無人車両ユニット１１７が温室内を移動する際にこれらを案内するガイドからなるガイドシステム１０３を含む。これは、例えば、温室内の暖房パイプ、又は温室の床に挿入されたストリップであってもよい。

【0030】

図１Ｂは、第１の結合状態にあり、それによって自律無人車両ユニット１１７を形成している、第１の自律無人車両１０１及び処理デバイス１０２を示す。第１の自律無人車両１０１は、第１の結合手段１０５と第２の結合手段１１５とを互いに結合するために、結合状態において上昇位置にあるリフトデバイス１１１を含む。図１の実施形態において、結合手段１０５、１１５は、第１の自律無人車両１０１が処理デバイス１０２のフレーム１０７に入り、リフトデバイス１１１が上昇位置にあるときに互いに接触する接触面として構成されている。接触面は、第１の自律無人車両の上面に設けられた第１の係合面１０５と、処理デバイス１０２の下面に設けられた第２の係合面１１５とを含む。結合された第２の状態において、第１の自律無人車両１０１と処理デバイス１０２は、第１の係合面１０５と第２の係合面１１５の全体にわたって互いに係合している。

【0031】

結合状態においては、図１Ｂに示されるように、摘み取りロボット１０６は、摘み取りアーム１０８を使用して果物２００を摘み取る。摘み取り後、摘み取りアーム１０８は果物２００を保持し、摘み取りアーム１０８は、果物２００を保管手段１１０に保管することができるように、容器の形態の保管手段１１０に向かって移動する。保管手段１１０が満杯になると、第１の自律無人車両１０１は処理デバイス１０２から分離される。換言すると、結合手段１０５と結合手段１１５は、互いに切り離される。分離状態において、処理デバイス１０２は静止しており、果物２００を摘み取らない。満杯の保管手段１１０を含む第１の自律無人車両１０１は、排出ポイント（図示せず）に移動し、果物２００を預けて、保管手段１１０を空にする。その後、空の保管手段１１０を含む第１の自律無人車両１０１は、処理デバイス１０２に戻り、これに結合することができる。

【0032】

図２は、第１の自律無人車両１０１と処理デバイス１０２とが結合状態にあり、自律無人車両ユニットを形成している車両システム１００の更なる実施形態を示す。結合手段１０５、１１５は、矢印１１６で示される移動方向において見た場合に、第１の自律無人車両１０１の前面にある第１の係合手段１０５と、処理デバイス１０２の反対面にある第２の係合手段１１５とを含む。結合状態において、第１の係合手段１０５と第２の係合手段１１５は、互いに係合している。

【0033】

結合状態において、第１の自律無人車両１０１の収集容器１０９内の電源手段は処理デバイス１０２に電力を供給し、保管手段１１０は、処理デバイスによって処理された後の製品を受け入れる。処理デバイス１０２は、処理デバイス１０６、この実施形態ではグリップアーム１０８を有するロボットによる処理後に製品２００を一時的に保管するための保管デバイス１１２を備える。一時保管は、処理デバイス１０２が製品２００を単独で、すなわち第１の自律無人車両１０１を伴わずに処理する第１の分離状態において提供される。

【0034】

この実施形態において、保管手段１１０は、製品２００が配置される第１の自律無人車両１０１の上面である。

【0035】

結合された第２の状態において、第１の自律無人車両１０１の保管手段１１０と処理デバイス１０２の保管デバイス１１２との間に、コンベヤベルトなどの搬送手段１１３が設けられている。搬送手段１１３は、一時保管デバイス１１２から保管手段１１０に製品２００を搬送する。保管手段１１０が満杯になると、第１の自律無人車両１０１は、それ自体を処理デバイス１０２から分離し、製品２００を排出して保管手段１１０を空にするために、排出ポイント（図示せず）に移動する。保管手段１１０が空になった第１の自律無人車両１０１は、その後、処理デバイス１０２に戻り、それ自体を処理デバイス１０２に再度結合させることができる。その間に、ロボット１０６は、いくつかの製品２００を処理して、それらを保管デバイス１１２内に一時的に保管することができる。第１の自律無人車両１０１の結合が行われた後、製品は、第１の自律無人車両１０１の保管手段１１０に搬送される。

【符号の説明】

【0036】

１００ 車両システム
１０１ 第１の自律無人車両
１０２ 処理デバイス／第２の自律無人車両
１０３ ガイドシステム
１０４ 車輪
１０５ 第１の結合手段／第１の係合面
１０６ ロボット
１０７ フレーム
１０８ ロボットアーム
１０９ 収集容器
１１０ 保管手段
１１１ リフトデバイス
１１２ 保管デバイス
１１３ 搬送手段
１１４ 充電デバイス
１１５ 第２の結合手段／第２の係合面
１１６ 移動方向
１１７ 自律無人車両ユニット
２００ 製品
３００ 地面

【図1A】

【図1B】

【図2】

【国際調査報告】