JP2017228112A

JP2017228112A - 自動集配装置

Info

Publication number: JP2017228112A
Application number: JP2016124305A
Authority: JP
Inventors: 隆一石原; Ryuichi Ishihara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-12-28

Abstract

【課題】建物内の荷物や書類の集配作業を自動で行う自動集配装置を提供する。【解決手段】建物の壁面に沿って移動可能な移動手段と、準天頂衛星あるいはＧＮＳＳ衛星から測位信号を受信し、前記測位信号を用いて測位を行う測位手段と、前記建物内の各部屋に割り当てられた部屋番号と、前記部屋番号に対応する配送品の受渡し位置とを記憶するデータベースと、配送品を格納する配送容器とを備え、前記移動手段は、指定された部屋番号に対応する受渡し位置を前記データベースから取得し、前記受渡し位置に配送品を配送する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば会社の事業部門等が多数入ったビル内の荷物、書類の集配作業を、自動で行う自動集配装置に関する。

一般に、同じビル内を宛先とする荷物、書類の集配作業は人手によって行われている。階段やエレベータでの移動を伴う集配作業を自動化することは困難であった。
従来、居住者が自分の住戸に留まったまま、人との対面を省略して、欲しい商品を購入して、速やかに受け取ることができる賃貸マンションに関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４７６４９５２号公報特開２０１３−１９３１９８号公報特開２０１２−２２４３２６号公報特開第５６２２０７８号公報特開２０１５−１５５９１７号公報

しかしながら、特許文献１の建物内サービスシステムでは、建物内搬送装置は賃貸マンションに装備され、各住戸へ個別に物品を搬送可能になっている。
このように従来のシステムでは、建物内に予め搬送システムを設置しておく必要があり、既存の建物において同様の自動集配サービスを提供することは難しいという課題があった。

本発明は係る課題を解決するためになされたものであり、既存の建物について新たに建物に改造を加えることを極力抑えながら、ビル内の荷物、書類の集配作業を自動で行う自動集配装置を提供することを目的とする。

本発明に係る自動集配装置は、建物の壁面に沿って移動可能な移動手段と、準天頂衛星あるいはＧＮＳＳ衛星から測位信号を受信し、前記測位信号を用いて測位を行う測位手段と、前記建物内の各部屋に割り当てられた部屋番号と、前記部屋番号に対応する配送品の受渡し位置とを記憶するデータベースと、配送品を格納する配送容器とを備え、
前記移動手段は、指定された部屋番号に対応する受渡し位置を前記データベースから取得し、前記受渡し位置に配送品を配送する。

この発明に係る自動集配装置によれば、既存の建物について新たに建物に改造を加えることを極力抑えながら、ビル内の荷物、書類の集配作業を自動で行うことができるので、低コストで集配作業を行う、自動集配装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１に係る自動集配装置の構成を示す図である。この発明の実施の形態１に係る自動集配装置の運用状況を示す図である。この発明の実施の形態１に係るビル内居住者データベースの一例を示す図である。この発明の実施の形態１に係る自動集配装置の運用方法を説明する図である。この発明の実施の形態１に係る自動集配装置の測位システム構成を説明する図である。

実施の形態１．
以下、図を参照しながら、実施の形態１に係る自動集配装置１００を説明する。
図１は、実施の形態１に係る自動集配装置１００の構成を示した図である。
図１において、自動集配装置１００は、測位演算・判定部１０と、自律移動手段部２０と、荷物の保持及びリリース判定部３０と、授受者判定部４０と、ビル内居住者データベース５０と、情報入力部６０と、判定状況/荷物状況/あて先情報表示部７０から構成される。
測位演算・判定部１０は更に、準天頂衛星受信機１１と、測位演算部１２と、位置判定部１３からなる。また、授受者判定部４０は、カメラ４１と、顔検出部４２と、顔認識部４３からなる。
自律移動手段２０は建物１の外壁に沿って移動可能な壁移動機構を有しており、作業者の指示により壁面を移動可能なロボットである。壁面を走行可能なロボットとして、従来、特許文献２〜４などに開示される技術が開示されており、壁面に吸着する方法として、例えば圧縮空気を送風した場合に生じる負圧を利用して壁面への吸着を行う非接触吸着装置などが開発されている。

図２は、自動集配装置１００の外観図である。
自動集配装置１００の本体９０は矩形形状を成しており、荷物の保持及びリリース判定部３０と、授受者判定部４０と、ビル内居住者データベース５０を内蔵する。外側には判定状況/荷物状況/あて先情報表示部７０があって、例えばランプの色により判定状況等が認識可能である。
授受者判定部４０はカメラ４１を備えており、視野内で撮影した画像から顔を検出する顔検出部４２も備える。顔認証部４３は、ビル内居住者データベース５０と接続され、検出した顔との比較により居住者であるか否かの判断が可能である。

図３は、ビル内居住者データベース５０の一例である。
データベースには、建物の部屋番号、部屋が位置する階の番号、自動集配装置１００で書類等を受取る場合の受取位置の座標、居住者の顔情報、当該部屋の部門名や居住者がいる場合の氏名等の情報が格納される。
居住者の顔情報とは、具体的には自動集配装置１００を利用して書類等を受取る場合の認証手段であり、予め受取者の顔情報を登録しておく。なお、認証手段は顔情報に限られるものではなく、指紋、声紋、眼球の虹彩などを利用したバイオメトリクス認証であってもよい。

本体９０の四方の角部には、図２のように、壁面吸着部２３が装着されており、建物１の壁面への吸着を行う。
測位演算・判定部１０が、壁面に吸着した状態で本体９０の上部に設けられており、上空に位置する準天頂衛星やＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からの電波を受信可能である。
本体９０の下には、搬送する荷物を保管する保管袋３０が設けられる。リリース判定部での判定結果により保管袋３０に保管して搬送した荷物を授受者に渡すことができる。
自律移動手段２０はタイヤの形状をなし、本体９０と建物１の壁面との間に位置し、壁面と接触しながら回転をして自動集配装置１００を所望の方向に移動させる。自動移動手段２０は向きを回転させることが可能で、９０度向きを回転することで、直角方向に自動集配装置１００を移動させることができる。

図４は自動集配装置１００の運用状況を説明する図である。
図３において、１はビル等の建物であって、ここでは同じ会社の複数の部署Ａ、Ｂ、Ｃが入った４階建ての建物である。
自律移動手段部２０は、前述の通り、建物１の外壁に沿って移動可能な壁移動機構を有しておりユーザの指示により移動可能である。自律移動手段部２０は吸着等の機構により建物１の壁面を移動可能であるため、自動配送を行うに当たり、建物１に配送用エレベータを新たに設置をしたり、建物１の壁面に移動用のレールを新たに設けるような必要はない。

次に、実施の形態１に係る自動集配装置１００の動作について説明する。
ここでは一例として、建物１の１階にあるＡ事務所のユーザＵが、書類を４階にあるＢ事務所に送る場合について説明する。
（１）ステップ１（呼出）
書類を建物内に送ろうとするユーザＵは、手元の端末を利用して、自動集配装置１００を配送元の場所（事務所Ａ）に呼ぶ（呼出工程）。
ユーザは予めビル内居住者データベース５０に登録されている必要がある。手元の端末は自動集配装置用の専用の端末であってもよいし、一般に流通する携帯型の端末に専用のソフトウエアをダウンロードし、自動集配装置用の端末として使用してもよい。

（２）ステップ２（移動）
ユーザから、呼出工程で呼出を受けた自動集配装置１００は、指定された配送受取位置に移動する（配送元位置への移動工程）。この場合、自動集配装置１００は、保管するビル内居住者データベース５０にアクセスし、事務所Ａの配送受渡し位置（X1-101,Y1-101,Z1-101）に移動する。
移動集配装置１００は、前述の通り、準天頂衛星受信機とＧＮＳＳ衛星受信機を備え、準天頂衛星とＧＮＳＳ衛星から測位信号を受信し、移動集配装置１００の測位を行う。測位結果に基づき、移動集配装置１００は事務所Ａの配送受渡し位置まで移動する。なお、移動集配装置１００が移動可能な範囲を予め定めておいてもよい。移動集配装置１００の制御部は現在位置と目的位置と移動可能な範囲から、移動ルートを決定する。

図５は、実施の形態１に係る自動集配措置の測位システム構成を説明する図である。
図５において、２００は準天頂衛星、３００はＧＮＳＳ衛星であり、例えばＧＰＳ衛星、Ｇａｌｉｌｅｏ衛星、Ｇｌｏｎａｓｓ衛星である。自動集配装置１００は、上空の準天頂衛星２００やＧＮＳＳ衛星３００から測位信号２１０を受信し、準天頂衛星２００から補正信号を受信する。なお、準天頂衛星の補正信号（補正データ）を用いた高精度の位置測定については、例えば特許文献５などに記載がある。
本実施の形態に係る自動集配装置１００は、建物１の壁面１ａ（図５のｘ-ｚ面）内のみを平面移動する。そこで、自動集配装置１００の位置の測定にあたっては、３次元（ｘｙｚ）測位でなく、２次元（ｘｚ）で測位するよう条件を拘束することができる。
このように、実施の形態１における自動集配装置１００の測位においては、１つ目の効果として、従来、ＧＮＳＳ衛星３００を利用した測位で必要であった衛星数５以上という条件が衛星数４以上という条件に減ることが挙げられる。更に、準天頂衛星２００は常に上空に存在し使用可能であるため、残り３の衛星のみをＧＮＳＳ衛星３００の中から取得できれば良いことになる。２つ目の効果として、直接波を受信不可の衛星（図５のＧＮＳＳ衛星３００ａ）を利用せずに済むため、高層ビルの林立する地域においても、マルチパスに影響されず安定した運用が可能となることが挙げられる。
このように、ＧＮＳＳ衛星を利用した測位の補正信号（補正情報）は、準天頂衛星２００より受信することで、２４時間安定して高度誤差数cmの精度で測位演算を行うことが可能である。

（３）ステップ３（荷物格納）
ユーザＵは、事務所Ａの配送受渡し位置で停止する自動集配装置１００に設けられた配送容器３２に、配送対象である書類を格納する。

（４）ステップ４（配送先入力）
ユーザＵは、手元の端末を操作して、書類の配送先を指定する。この場合、事務所Ｂを指定する。

（５）ステップ５（配送）
配送先の指定を受けた自動集配装置１００は、ビル内居住者データベース５０にアクセスし、事務所Ｂの配送受渡し位置を取得する。
自動集配装置１００の制御部は、事務所Ｂへ移動する移動ルートを決定した後、当該移動ルートに沿って、自律移動手段部２０と壁面吸着部２３を用いて建物１の壁面移動を行う。

（６）ステップ６（認証）
自動集配装置１００は、位置の比較により事務所Ｂの配送受渡し位置まで到着すると、事務所Ｂの配送品の受取者の顔認証を行う。
受取者の顔認証は授受者判定部４０で行う。事務所Ｂの授受者は、書類を受け取るため、授受者判定部４０のカメラ４１で自分の顔を撮影する。
顔検出部４２はカメラ画像から顔の画像を抽出する。
ビル内居住者データベース５０には、部屋番号に対応し、予め居住者顔情報が格納されており、顔認証部４３は、カメラ画像から抽出した顔の情報と、ビル内居住者データベース５０で部屋番号に関連付けされた顔情報との比較を行い、一致する場合は「認証ＯＫ」の結果を荷物の保持及びリリース判定部３０に出力する。一方、顔の比較により一致しない場合は「認証ＮＧ」の結果を荷物の保持及びリリース判定部３０に出力する。

（７）ステップ７（荷物引渡し）
荷物の保持及びリリース判定部３０は、顔認証部４３より「認証ＯＫ」の結果を受けると、配送容器３２に対して荷物のリリースを行う。リリースされた荷物（書類）は配送容器３２から取り出し可能な状態となる。
事務所Ｂの授受者は、配送容器３２から荷物を取出す。

（８）ステップ８（配送記録）
事務所Ａから配送された書類を受領した事務所Ｂの受領者は、情報入力部６０から受領サインを行う。判定状況/荷物状況/あて先情報表示部７０は、配送が完了した旨を表示する。

以上のように、この発明に係る自動集配装置１００は、測位演算・判定部１０と、自律移動手段部２０と、荷物の保持及びリリース判定部３０と、授受者判定部４０と、ビル内居住者データベース５０と、情報入力部６０と、判定状況/荷物状況/あて先情報表示部７０から構成され、建物の壁面を移動して、所望の相手先に荷物を配送することを可能とした。
この自動集配装置１００によれば、既存の建物について新たに建物に改造を加えることを極力抑えながら、ビル内の荷物、書類の集配作業を自動で行うことができるので、低コストで集配作業を行う、自動集配装置を提供することができる。

１建物、１ａ建物１の壁面、１０測位演算・判定部、１１測位受信機、１２測位演算部、１３位置判定部、２０自律移動手段部（壁移動型の自律移動手段部）、２１準天頂衛星受信アンテナ、２２本体、２３壁面吸着部、２４荷物袋、２５制御部、３０荷物の保持及びリリース判定部、３１荷物、３２配送容器、４０授受者判定部、４１カメラ、４２顔検出部、４３顔認識部、５０ビル内居住者データベース、６０情報入力部、７０判定状況/荷物状況/あて先情報表示部、９０本体、１００自動集配装置、２００準天頂衛星、２１０測位信号、２２０補正信号、２３０受信不可の測位信号、３００ＧＮＳＳ衛星、３００ａ測位信号受信不可のＧＮＳＳ衛星、Ｕユーザ。

Claims

建物の壁面を走行可能な移動手段と、
準天頂衛星あるいはＧＮＳＳ衛星から測位信号を受信し、前記測位信号を用いて測位を行う測位手段と、
前記建物内の各部屋に割り当てられた部屋番号と、前記部屋番号に対応する配送品の受渡し位置とを記憶するデータベースと、
配送品を格納する配送容器と、
を備え、
前記移動手段は、指定された部屋番号に対応する受渡し位置を前記データベースから取得し、前記受渡し位置に配送品を配送することを特徴とする自動集配装置。
撮像手段を備え、
前記データベースは、更に、各部屋毎に、配送品の受渡しを行う人の顔情報を備え、
前記撮像手段が撮像した配送品の受取りを行う人の顔情報と、前記データベースに記憶する顔情報とを比較し、前記比較の結果、顔情報が一致すると、前記配送容器は前記配送品を取り出し可能にリリースすることを特徴とする請求項１記載の自動集配装置。
前記移動手段は、指定された部屋番号に対応する配送品の受渡し位置を前記データベースから取得し、前記受渡し位置に移動して配送品を預かることを特徴とする請求項１、２いずれか記載の自動集配装置。