DE102016012366A1 - Parcel delivery service system - Google Patents
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Abstract
Ein Transportsystem zur Lieferung von Paketen mit einem autonom fahrenden Fahrzeug, das eine Breite aufweist, die im Verkehr als Einspurfahrzeug eingeordnet wird, das trotz geringer Breite eine sichere Fahrdynamik aufweist, indem es sich in Kurven neigen kann und das zum raumeffizienten Transport der Pakete einen variablen Aufbau aufweist, in dem eine Vielzahl verschieden großer Container in optimaler Packungsdichte durch Formschluss (oder andere Verbindung) verbunden zu einer großen Gesamtbox mit vielen Einzelfächern kombiniert werden kann und dass der Zugang zu den einzelnen Boxen nur für den Adressaten möglich ist. A transport system for the delivery of parcels with an autonomously moving vehicle, which has a width that is classified in traffic as a single-track vehicle, despite having a small width safe driving dynamics by being able to bend in curves and the space-efficient transport of the packages a variable Has structure in which a variety of different sized containers in optimal packing density by positive engagement (or other connection) can be combined into a large total box with many individual subjects and that access to the individual boxes is only possible for the addressee.
Description
Die Warenumsätze durch Versandhändler nehmen weltweit zu und Prognosen zeigen eine noch weitere Steigerung für die nächsten Jahre. Der Transport vom Händler zum Kunden ist durch ausgefeilte Logistiksysteme sehr effizient bis zum letzten Verteilerlager, jedoch die finale Strecke zum Kunden (last mile) ist mit den bekannten Systemen wie Lieferung durch personengesteuerte Fahrzeuge zunehmend problematisch.Merchandise sales by mail order companies are increasing worldwide and forecasts show a further increase for the next few years. The transport from dealer to customer is very efficient through sophisticated logistics systems to the last distribution warehouse, but the final route to the customer (last mile) is increasingly problematic with the known systems such as delivery by person-controlled vehicles.
Die Auslieferung dazu kann bisher nur nach einer intelligent festgelegten Route erfolgen, so dass die Endkunden nicht zu einer vorher abgestimmten Zeit beliefert werden können, sondern dann, wenn der Fahrer auf seiner Route die Lieferadresse erreicht. Dazu kommt, dass die Auslieferung tagsüber erfolgt, wenn viele Kunden nicht zu Hause sind. Dadurch müssen Kunden oft mehrfach angefahren werden oder nach mehrmaligen vergeblichen Versuchen muss der Kunde die Ware selbst im Verteilerzentrum oder an einer anderen Ausgabestelle abholen.So far, the delivery can only be made according to an intelligently defined route, so that the end customer can not be supplied at a pre-agreed time, but when the driver reaches the delivery address on his route. In addition, the delivery takes place during the day, when many customers are not at home. As a result, customers often have to be approached several times, or after several unsuccessful attempts, the customer must pick up the goods themselves in the distribution center or at another issuing office.
Hinzu kommt, dass sich das Fahrzeug im Format eines Kleintransporters bei den vielen Parkvorgängen für die ca. 200 Pakete pro Tag nicht ordnungsgemäß abstellen lässt, so dass der Fahrer gezwungen ist, illegal mit Warnblinkanlage auf einer Spur der Straße zu parken mit den bekannten negativen Folgen für den Verkehrsfluss in der Stadt.In addition, the vehicle in the format of a pickup truck in the many parking operations for about 200 packages per day can not properly park, so that the driver is forced to park with hazard warning lights on a lane of the road with the known negative consequences for the traffic flow in the city.
Außerdem müssen die Waren für den Transport aufwendig verpackt werden mit Umverpackung i.d.R. aus Karton, Schutzverpackung aus Styroporformteilen, Schaumteilen oder Flocken. Alle diese Materialien müssen vom Endkunden entsorgt werden, am besten sortenrein getrennt.In addition, the goods must be packed consuming for transport with packaging i.d.R. made of cardboard, protective packaging made of styrofoam moldings, foam parts or flakes. All of these materials must be disposed of by the end customer, preferably separated by type.
Diese Lösungen sind somit unbefriedigend, ineffizient, teuer und umweltbelastend.These solutions are thus unsatisfactory, inefficient, expensive and polluting.
Die vorliegende Erfindung löst diese Problematik vollständig, indem statt eines breiten 2-Spurfahrzeuges ein Einspurfahrzeug zum Einsatz kommt, dass mit einer Breite von weniger als einem Meter beim Abstellen am Fahrbahnrand keine Spur blockiert. Um dennoch genügend Transportvolumen zur Verfügung zu haben, ist das erfindungsgemäße Fahrzeug mit ca. 1,8 Meter relativ hoch. Damit die Fahrstabilität sichergestellt ist, weist das Fahrzeug eine automatisch gesteuerte oder geregelte Kurvenneigetechnik auf. Im Sinne maximaler Umweltschonung ist das Fahrzeuge vorzugsweise elektrisch angetrieben und autonom gesteuert, so dass kein Ladevolumen für eine Fahrerkabine verbraucht wird.The present invention solves this problem completely by instead of a wide 2-track vehicle, a single-track vehicle is used that blocked with a width of less than one meter when parking at the edge of the road no track. In order nevertheless to have enough transport volume available, the vehicle according to the invention with approximately 1.8 meters is relatively high. To ensure driving stability, the vehicle has an automatically controlled or regulated curve tilting technology. In terms of maximum environmental protection, the vehicle is preferably electrically powered and autonomously controlled, so that no load volume is consumed for a driver's cab.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug wird nach einer Terminabstimmung (per Email, SMS, Telefon, App oder anderer Kommunikationskanäle) mit den einzelnen Kunden, eine optimale Route durch ein entsprechendes Computerprogramm festlegen und dazu den Ladevorgang abstimmen. Der Kunde wird dann vom Eintreffen des Fahrzeuges vor der Türe des Adressaten informiert (per Email, SMS, Telefon, App oder anderer Kommunikationskanäle) und der Kunde geht zum Fahrzeug um sein Paket abzuholen. Dazu muss sichergestellt sein, dass der Kunde Zugang nur und ausschließlich zu seinem Paket hat.The vehicle according to the invention, after an appointment vote (by email, SMS, telephone, app or other communication channels) with the individual customers, set an optimal route through a corresponding computer program and to vote the charging process. The customer is then informed of the arrival of the vehicle in front of the door of the addressee (by email, SMS, telephone, app or other communication channels) and the customer goes to the vehicle to pick up his package. It must be ensured that the customer has access only and exclusively to his package.
Dies kann sichergestellt werden durch eine Kommunikation mit seinem Mobiltelefon und dem Lieferfahrzeug, durch Eingabe eines Passwortes oder eines Codes in einem im Fahrzeug angebrachten Terminal oder durch QR Codes, NFC Near Field Communication zwischen Mobilphone und Fahrzeug oder durch RFID, Scanner, Fingerabdruckscan, Transponder oder andere Identitätsprüfungsverfahren.This can be ensured by a communication with his mobile phone and the delivery vehicle, by entering a password or a code in a vehicle-mounted terminal or by QR codes, NFC Near Field Communication between mobile phone and vehicle or by RFID, scanner, fingerprint scan, transponder or other identity verification procedures.
Bei positiver Prüfung der Identität muss nun der Zugang zu dem entsprechenden Paket und nur zu diesem physisch gewährleistet werden. Das wird erreicht durch einzelne Boxen mit eigenem Zugang, in die das Gesamtladevolumen unterteilt ist. Diese Lösung ist jedoch zunächst wenig raumökonomisch, da die Paketgrößen stark variieren und somit große Boxen oft nur kleine Pakete enthalten.If the identity is checked positively, access to the corresponding package and only to it must now be physically guaranteed. This is achieved by individual boxes with their own access, in which the total load volume is divided. However, this solution is initially less space-economical, since the package sizes vary widely and thus large boxes often contain only small packages.
Um das zur Verfügung stehende Ladevolumen optimal zu nutzen und gleichzeitig die Belieferung an den Kunden zu automatisieren wird statt eines Laderaumes mit festen Wänden bzw. starr festgelegten einzelnen Fächern ein System verschieden großer Boxen, deren Abmessungen ganzzahlig auseinander hervorgehen und die sich somit zu einer Matrix zusammensetzen lassen, aufgebaut. Im Verteilerzentrum werden, nachdem die Routen festgelegt wurden, die Pakete in einzelne, recht genau passende Boxen, die vorzugsweise aus Plastik preiswert gefertigt sind, platziert und danach werden diese Boxen zu einem großen Gesamtpaket, mit dem das Ladevolumen des erfindungsgemäßen Fahrzeuges optimal genutzt werden kann, zusammengefügt. Dazu weisen die Boxen erfindungsgemäß auf den Außenseiten Vertiefungen auf, die beim Fügen der Boxen ineinander einrasten (wie Legosteine). Bei Großkunden wie z.B. Versandhändlern kann direkt eine Verpackung in den entsprechenden Boxen stattfinden, so dass eine erneute Umverteilung nicht mehr nötig ist.In order to optimally use the available load volume and at the same time to automate the delivery to the customer, instead of a load space with fixed walls or rigidly fixed individual compartments, a system of boxes of different size, the dimensions of which are integer apart and which thus form a matrix let, built. In the distribution center, after the routes have been defined, the packages are placed in individual, quite fitting boxes, which are preferably made of plastic inexpensive, and then these boxes are a large package, with which the loading volume of the vehicle according to the invention can be used optimally , put together. For this purpose, the boxes according to the invention on the outsides recesses, which engage when joining the boxes into each other (like Lego bricks). For large customers such as Mail order companies can have their packaging directly in the appropriate boxes, so that redistribution is no longer necessary.
Das Gesamtpaket kann so mit einem Optimierungsprogramm optimal zusammengesetzt und die Lage der einzelnen Pakete bzw. Boxen protokolliert werden, so dass am Zielort das passende Paket sicher geortet werden kann.The entire package can thus optimally assembled with an optimizer and the location of the individual packages or boxes are logged, so that at the destination, the appropriate package can be safely located.
Nach dem Fügen der Boxen wird mit einer einfachen Mechanik wie z.B. einem Band, das um den Umfang gewickelt und an den Enden verriegelt wird oder einem Rahmen das Gesamtpaket aus mehreren Boxen gesichert und auf dem Fahrzeug befestigt.After joining the boxes will be with a simple mechanics such as a band that um wrapped around the perimeter and locked at the ends or a frame secured the entire package of several boxes and fastened to the vehicle.
Die Boxen weisen an den Außenseiten einen Deckel auf, der durch eine einfache Verriegelung gesichert wird. In einer besonderen Ausführung kann dieser Deckel in verschiedenen Tiefen der Box verriegelt werden, z.B. durch eine Verzahnung, die an den Innenwänden der Box angebracht ist und in die eine Gegenverzahnung im Deckel eingreift. Durch eine tiefere Position des Deckels in der Box kann das Transportgut gegen klappern gesichert werden.The boxes have on the outer sides of a lid, which is secured by a simple locking. In a particular embodiment, this lid can be locked in different depths of the box, e.g. by a toothing, which is attached to the inner walls of the box and engages a counter-toothing in the lid. By a lower position of the lid in the box, the cargo can be secured against rattling.
Der Deckel weist ein Schloss auf, das mit einem Universalschlüssel geöffnet werden kann. Dieser Öffnungsvorgang wird von einem Roboterarm oder eine XY Plottersteuerung, der bzw. die im Fahrzeug angebracht ist, ausgeführt, sobald die entsprechende Sicherheitsprüfung positiv abgeschlossen wurde, d.h. nachdem der Zielkunde eindeutig identifiziert ist, und vor dem Fahrzeug steht, wird der Deckel und nur dieser Deckel geöffnet und die Ware kann vom Kunden entnommen und evtl. quittiert werden.The lid has a lock that can be opened with a universal key. This opening operation is carried out by a robotic arm or XY plotter control mounted in the vehicle once the corresponding safety check has been completed positively, i. After the target customer is clearly identified, and is in front of the vehicle, the lid and only this lid is opened and the goods can be removed from the customer and possibly acknowledged.
In einer besonderen Ausführung ist der Deckel hohl und weist eine erhöhte Tiefe auf, so dass der Bauraum der Box, der in der Tiefe wegen Zugänglichkeitsproblemen nicht immer optimal angepasst werden kann, nochmals in zwei Einzelräume unterteilt werden kann. In diesem Fall wird die Verriegelungsmechanik so ausgeführt, dass bei Linksdrehung des Schlüssels der ganze Hohlkörper herausgezogen wird und den Raum darunter freigibt und bei Rechtsdrehung nur der Deckel des Hohlkörpers geöffnet wird.In a particular embodiment, the lid is hollow and has an increased depth, so that the space of the box, which can not always be optimally adapted in depth because of accessibility problems, can be divided again into two individual rooms. In this case, the locking mechanism is carried out so that when turning the key to the left, the entire hollow body is pulled out and releases the space underneath and, when turned to the right, only the lid of the hollow body is opened.
In einer optimalen Ausbaustufe des erfindungsgemäßen Systems entfallen die bekannten Umverpackungen aus Karton und die zugehörigen Auskleidungen zur Sicherung der Ware mit Styroporschaumteilen, Flocken, oder sonstigen Einlagen völlig und stattdessen wird die beschriebene, erfindungsgemäße Box alleine statt eines Kartons im Mehrwegverfahren eingesetzt, d.h. der Hersteller packt bereits für den Versand zum Händler die Ware in die passende Standardbox und versendet damit in einem Container-Mehr-Wegsystem, das auch schon auf dem Zwischentransport in einer raumökonomischen Matrixanordnung gestapelt werden kann.In an optimal expansion stage of the system according to the invention eliminates the known outer packaging made of cardboard and associated liners to secure the goods with Styrofoam foam parts, flakes, or other deposits completely and instead the described box according to the invention is used alone instead of a carton in the reusable method, i. The manufacturer already packs the goods in the appropriate standard box for shipment to the dealer and thus sends them in a container multi-way system that can be stacked even on the intermediate transport in a space-economic matrix arrangement.
Damit Waren unterschiedlicher Größe und Geometrie in den Boxen klapper- und beschädigungssicher fixiert sind, wird in einer besonderen Ausführung in der Box eine aufblasbare Hülle angebracht und nach dem Einlegen der Ware aufgeblasen, so dass die Ware in einer Luftblase von allen Seiten geschützt ist. Damit wird der Transport nicht nur sicherer, sondern es können umweltbelastende Umverpackungen und Schutzverpackungen, die der Endkunde zudem nicht sortenrein entsorgt und die dem Kunden lästig sind, komplett entfallen. Beim Öffnen der Box durch den Automaten im Fahrzeug entweicht die Luft in der Schutzblase, so dass an diesem Geräusch auch für den Kunden erkennbar wird, dass der Transport sicher geschützt gegen Stöße, Schmutz und Feuchtigkeit erfolgt ist.So that goods of different size and geometry are fixed in the boxes rattle and damage, in an embodiment in the box an inflatable envelope is attached and inflated after inserting the goods, so that the goods are protected in an air bubble from all sides. This not only makes the transport safer, it also eliminates environmentally damaging outer packaging and protective packaging, which the end customer does not dispose of according to type and which are annoying for the customer. When the box is opened by the machine in the vehicle, the air escapes in the protective bladder, so that the noise also makes it clear to the customer that the transport has been reliably protected against impact, dirt and moisture.
In einer vereinfachten Ausführung werden die Boxen mit einem Zahlencode verriegelt und der Code wird nur dem Zielkunden mitgeteilt, so dass nur er die Box öffnen kann.In a simplified embodiment, the boxes are locked with a number code and the code is only communicated to the target customer so that only he can open the box.
In einer besonderen Ausführung wird das Fahrzeug mit wechselbaren Batterien ausgestattet, so dass bei Rückkehr des Fahrzeuges ins Verteilerlager nicht nur die leeren Boxen gegen bestückte Boxen getauscht werden, sondern gleichzeitig oder vorzugsweise im gleichen mechanischen Vorgang auch die Batterien gegen neu geladene ausgetauscht werden.In a particular embodiment, the vehicle is equipped with removable batteries, so that when returning the vehicle to the distribution camp, not only the empty boxes are exchanged for stocked boxes, but at the same time or preferably in the same mechanical process, the batteries are replaced with newly charged.
Der Gesamtliefervorgang läuft dann wie folgt ab:The overall delivery process then proceeds as follows:
Der Kunde wird per Email, SMS, APP, etc. informiert ab wann seine Bestellung geliefert werden kann und wählt ebenfalls per Email, SMS, APP, etc. ein Zeitintervall vor, innerhalb dessen er an der Lieferadresse verfügbar sein wird und die Lieferung entgegennehmen kann.The customer will be informed by email, SMS, APP, etc. from when his order can be delivered and also selects by email, SMS, APP, etc., a time interval within which he will be available at the delivery address and can accept the delivery ,
Nach diesen Zeitvorgaben und der Routenauswahl nach Effizienzkriterien wird in einem Computerlogistikprogramm eine optimale Warenbestückung gestaltet. Die entsprechenden Boxen werden dazu zusammengefügt und auf das Fahrzeug geladen zusammen mit geladenen Batterien.After these time specifications and the route selection according to efficiency criteria, an optimum product placement is designed in a computer logistics program. The corresponding boxes are assembled and loaded onto the vehicle together with charged batteries.
Das Fahrzeug fährt autonom los und kann wegen der geringen Spurbreite schnell durch den Verkehr rollen und am Fahrbahnrand jederzeit stehen bleiben, dicht am Rand langsam weiterrollen ohne neu einscheren zu müssen, wenn Lieferadressen eng beieinanderliegen. Das Fahrzeug fährt in einer besonderen Ausführung sowohl vorwärts wie rückwärts, so dass immer sichergestellt werden kann, dass der Kunde seine Ware auf der Seite entgegennehmen kann, die dem Bürgersteig zugewandt ist.The vehicle drives autonomously and, because of the narrow track width, can quickly roll through the traffic and stop at the edge of the road at any time, rolling along close to the edge without having to re-engage, when delivery addresses are close together. In a particular embodiment, the vehicle travels both forwards and backwards, so that it can always be ensured that the customer can receive his goods on the side facing the sidewalk.
Kurz vor Eintreffen am jeweiligen Ziel wird der Kunde per Email, SMS, APP, etc. erneut informiert und beim endgültigen Eintreffen am Ziel vor der Türe des Kunden an das Fahrzeug gerufen. Hierfür wartet das Fahrzeug einen festgelegten Zeitraum bevor es bei Nicht-Eintreffen des Kunden die nächste Auslieferung vornimmt und den Ausliefervorgang als „nicht angetroffen“ vermerkt.Shortly before arriving at the respective destination, the customer is informed by email, SMS, APP, etc. again and called at the final arrival at the destination in front of the door of the customer to the vehicle. For this purpose, the vehicle waits a fixed period before it makes the next delivery in the event of non-arrival of the customer and notes the delivery process as "not found".
Nach Überprüfung der Zugangsberechtigung elektronisch per Datenfunk oder QR etc. oder per Tastencode wird der Roboterarm in Bewegung gesetzt und öffnet den entsprechenden Deckel der Box und der Kunde entnimmt seine Ware.After checking the access authorization electronically via radio data transmission or QR etc. or by key code, the robot arm is set in motion and opens the corresponding lid of the box and the customer removes his goods.
In besonderen Fällen kann er auch eine Warensendung mit separater Anforderung platzieren. Hierfür weist das System eine passende Box von der Größe zu, die frei ist. Das Datenprotokoll dieser Sendung erfolgt ebenfalls wie die Entnahme per Mobilfunk oder per Tastatur im Terminal.In special cases, he can also place a consignment with a separate request. For this, the system assigns a matching box of the size that is free. The data protocol of this shipment is also the same as the removal by mobile phone or keyboard in the terminal.
Das Fahrzeug ist in einer bevorzugten Ausführung mit einem flachen, tiefliegenden Boden zwischen den Rädern ausgeführt und weist einem Mittelspant auf, der das Fahrzeug in voller Höhe in 2 Hälften unterteilt. Die zusammengefügten Boxenblöcke werden seitlich rechts und links von diesem Spant platziert. Oben auf dem Spant befindet sich der Roboterarm, der nach links oder rechts geschwenkt werden kann und auf dem sich der Greifer mit Schlüssel für die Deckel in radial variabler Position befindet, so dass die Position zum Öffnen des Deckels für jede Box angefahren werden kann. Alternativ zu einem Roboterarm kann auch eine vertikal oder horizontale Achse mit einer Linearführung als Führung des Mechanismus zum Öffnen der Deckel eingesetzt werden.The vehicle is designed in a preferred embodiment with a flat, low-lying floor between the wheels and has a central bulkhead, which divides the vehicle in full in two halves. The assembled boxes are placed to the right and left of this frame. On top of the bulkhead is the robot arm, which can be swiveled to the left or right and on which the gripper with key for the lids is in radially variable position, so that the position for opening the lid can be approached for each box. As an alternative to a robot arm, it is also possible to use a vertical or horizontal axis with a linear guide as the guide for the mechanism for opening the lid.
Beschreibung der Skizzen:
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1 zeigt das erfindungsgemäße Transportsystem mit demFahrzeug 100, den neige- undlenkfähigen Rädern 101, dem Block 102 links und 103 rechts bestehend aus den zu einem fest verbundenen Gebilde aus den Transportboxen beispielhaft 106 im größeren Format und 105 im kleineren Format, sowie denRoboterarm 104 in einer Frontansicht. -
2 zeigt das erfindungsgemäße Transportsystem mit demFahrzeug 100 in einer Seitenansicht. -
3 zeigt das erfindungsgemäße Transportsystem mit demFahrzeug 100 in einer perspektivischen Ansicht. -
4 zeigt einetypische Box 200 mit den angeformtenringförmigen Formschlusselementen 201 auf der Oberseite und den passendenzylinderförmigen Formschlusselementen 202 auf der Unterseite, die dazu dienen, aus den einzelnen Boxen einen stabilen Verbund zu schaffen und eine Sicherung gegen seitliches und unbefugtes Herausziehen der Boxen aus dem Verbund darstellen sowie dem hier in der Variante alsHohlkörper 205ausgeführten Deckel 203 und demVerschluss 204, hier als Innensechskant ausgeführt. Nicht dargestellt sind die Verzahnungselemente zur axialen Sicherung desDeckels 203 sowie die aufblasbaren inneren Luftblasen zu Sicherung des Inhaltes gegen Klappern und Verrutschen.
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1 shows the transport system according to the invention with thevehicle 100, the tiltable andsteerable wheels 101, theblock 102 left and 103 right consisting of a firmly connected structure from the transport boxes example 106 in the larger format and 105 in the smaller format, and the robot arm 104th in a front view. -
2 shows the transport system according to the invention with thevehicle 100 in a side view. -
3 shows the transport system according to the invention with thevehicle 100 in a perspective view. -
4 shows atypical box 200 with the moldedannular interlocking elements 201 on the top and the matching cylindrical form-fitting elements 202 on the bottom, which serve to create a stable composite of the individual boxes and a safeguard against lateral and unauthorized withdrawal of the boxes from the composite represent as well as here in the variant designed as ahollow body 205cover 203 and theclosure 204, designed here as a hexagon socket. Not shown are the toothing elements for axial securing of thelid 203 and the inflatable inner air bubbles to secure the contents against rattling and slipping.
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2016
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Cited By (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |