JP2020091610A - 配送システム - Google Patents

Abstract

【課題】通信によらず移動体と配送場所との間の認証が可能で、かつ大きさや形状の違いによらず荷物を配送場所に正確に置くことが可能な配送システムを提供する。【解決手段】配送システム１０は、特定のユーザＣ宛の荷物Ｐを収容した車両１２と、車両１２に搭載されたドローン５０と、を備えている。車両１２から荷物Ｐが移動されたドローン５０は、カメラにより撮影された配送ボックス６０の画像から認証情報を取得し、ドローン５０から通知された認証情報と一致した場合に認証状態とする。また、ドローン５０は、配送ボックス６０の画像から特徴量を取得すると共に荷物Ｐの格納位置を特定し、当該格納位置に飛行して荷物Ｐを配送ボックス６０に投下する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両及び移動体を使用して荷物を配送する配送システムに関する。

特許文献１には、移動体である無人飛行機による配送に対応した配達物無人自動受取装置が開示されている。当該受取装置は、荷物を受け入れるための開口部と、荷物を取り出すための取出口部とを有する受取容器とを備え、移動体との間で認証ができた場合に、移動体を所定の受取位置に誘導するための誘導信号が出力される。

特開２０１８−１４８９９２号公報

引用文献１の配達物無人自動受取装置は、移動体との間の通信が必須である上、誘導信号のみによる位置決めの場合、荷物の大きさや形状の違いにより受取位置に荷物を正確に置けない場合がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、通信によらず移動体と配送場所との間の認証が可能で、かつ大きさや形状の違いによらず荷物を配送場所に正確に置くことが可能な配送システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の配送システムは、特定のユーザ宛の荷物を収容した車両と、前記車両に搭載された移動体と、を備える配送システムであって、前記車両は、前記荷物の配送を許可する許可情報を受信した場合に前記荷物の配送地に設置された配送ボックスに係る認証情報と前記配送ボックスの位置情報とを前記移動体に通知し、前記荷物を前記移動体に移動させ、前記移動体は、前記認証情報が表示された前記配送ボックスを撮影する撮影装置と、撮影された前記配送ボックスの画像から前記認証情報を取得し、移動体から通知された前記認証情報と前記画像における前記認証情報とが一致した場合を認証状態とする認証部と、撮影された前記配送ボックスの画像から前記配送ボックスの特徴量を取得し、前記特徴量を基に前記配送ボックスにおける前記荷物の格納位置を特定する特定部と、前記認証状態において、前記移動体を前記格納位置と対向する位置に移動させると共に前記格納位置に前記荷物を格納させる制御を行う配送制御部と、を含んでいる。

請求項１に記載の配送システムは、特定のユーザ宛の荷物を車両及び移動体により配送場所である配送ボックスに配送するものである。荷物の配送が許可された場合、車両は移動体に対して配送ボックスに係る認証情報及び位置情報を通知すると共に、荷物を移動体に移動させる。一方、移動体では、撮影装置で撮影された画像から配送ボックスの認証が行われると共に、特徴量に基づいて配送ボックスにおける荷物の格納位置が特定される。そして、認証状態である場合、移動体は格納位置と対向する位置に移動する共に、格納位置に荷物を格納する。請求項１に記載の配送システムによれば、移動体は配送ボックスを撮影することで認証を行うことができる。すなわち、通信によらず移動体と配送場所との間の認証ができる。また、配送する荷物により撮影装置が遮蔽されるなどして、格納位置と対向する位置において配送ボックスが撮影できない場合であっても、予め撮影された配送ボックスの特徴量に基づいて、格納位置を特定することができる。すなわち、配送する荷物の大きさや形状の違いによらず荷物を配送場所に正確に置くことができる。

請求項２に記載の配送システムは、請求項１の配送システムにおいて、前記移動体は飛行移動体であり、前記格納位置は前記配送ボックスの上部に設けられ、前記配送制御部は、前記飛行移動体を前記格納位置の上空に飛行させると共に、前記格納位置に前記荷物を投下する。

請求項２に記載の配送システムによれば、車両が走行できない場所に配送地がある場合でも荷物を配送することができる。

請求項３に記載の配送システムは、請求項１又は２の配送システムにおいて、前記配送システムは、さらに処理サーバを備え、前記処理サーバは、前記ユーザが選択した前記荷物の配送方法を記憶する記憶部と、記憶された前記配送方法が前記移動体による配送である場合、前記許可情報を前記車両に送信する送信部と、を含んでいる。

請求項３に記載の配送システムにおいて、処理サーバは商品の購入時において予め指定された配送方法を記憶することができ、車両が当該処理サーバから許可情報を受信することで移動体が荷物を配送することができる。すなわち、請求項３に記載の配送システムによれば、配送地にユーザが不在の場合であっても、荷物の配送を完了させることができる。

請求項４に記載の配送システムは、請求項２を引用する請求項３の配送システムにおいて、前記処理サーバは、複数の前記飛行移動体の飛行計画を立案可能であって、前記飛行移動体は、前記処理サーバより前記配送地から前記車両に至る飛行計画を取得する。

請求項４に記載の配送システムにおいて、処理サーバは配送地の周辺に複数の飛行移動体がある場合であっても他の飛行移動体の位置を踏まえた飛行計画を立案することができる。すなわち、当該配送システムによれば、空中における飛行移動体同士のニアミスを抑制することができる。

請求項５に記載の配送システムは、請求項３又は４の配送システムにおいて、前記処理サーバは、前記配送地に接近した場合に前記ユーザの端末に対し前記荷物の到着を通知し、前記車両は、前記荷物の受け取りを前記ユーザが承諾した場合に前記処理サーバから送信される前記許可情報を受信する。

請求項５に記載の配送システムでは、処理サーバはユーザに対して荷物の受け取りに係る承諾を得るように構成されている。そのため、当該配送システムによれば、ユーザの指定により配送を中断させたり、他の配送地に荷物を転送させることができる。

請求項６に記載の配送システムは、請求項１から４のいずれか１項の配送システムにおいて、前記車両は、前記配送地に接近した場合に前記ユーザの端末に対し前記荷物の到着を通知し、前記ユーザが前記荷物の受け取りを承諾した場合に前記端末から送信される前記許可情報を受信する。

請求項６に記載の配送システムでは、車両はユーザに対して荷物の受け取りに係る承諾を得るように構成されている。そのため、当該配送システムによれば、ユーザの指定により配送を中断させたり、他の配送地に荷物を転送させることができる。

本発明によれば、通信によらず移動体と配送場所との間の認証が可能で、かつ大きさや形状の違いによらず荷物を配送場所に正確に置くことができる。

実施形態に係る配送システムの概略構成を示す図である。 実施形態における荷物が配送される流れを説明する図である。 配送ボックスの構造を説明する斜視図である。 車両の構造を説明する側方断面図である。 車両の制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 車両の制御装置におけるＣＰＵの機能構成の例を示すブロック図である。 ドローンの構造を説明する側面図である。 ドローンの制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 ドローンの制御装置におけるＣＰＵの機能構成の例を示すブロック図である。 車両の制御装置で行われる確認処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ドローンの制御装置で行われる配送処理の流れの一例を示すフローチャートである。 処理サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。 処理サーバにおけるＣＰＵの機能構成の例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態である配送システムについて図面を用いて説明する。なお、図３において、矢印ＵＰは配送ボックスの上方を示し、矢印Ｗは配送ボックスの幅方向を示している。また、図４において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示している。さらに、図７において、矢印ＵＰは機体上方を示し、矢印Ｗは機体幅方向を示している。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る配送システム１０の概略構成を示すブロック図である。

（概要）
図１に示されるように、本実施形態に係る配送システム１０は、自動運転車両である車両１２と、移動体（飛行移動体）であるドローン５０と、処理サーバ１４と、端末としてのスマートフォン１６と、を備えている。本実施形態の車両１２は、特定のユーザＣの荷物Ｐが収容され、当該荷物Ｐを配送するドローン５０を搭載することが可能である。

本実施形態において、車両１２は制御装置２００を備え、ドローン５０は制御装置５００を備えている。そして、配送システム１０において、車両１２の制御装置２００、ドローン５０の制御装置５００、処理サーバ１４、及びスマートフォン１６は、ネットワークＮ１を介して相互に接続されている。また、制御装置２００と制御装置５００とは、ネットワークＮ１を介さずに通信可能に構成されている。

なお、図１において配送システム１０は、一の処理サーバ１４に対して、車両１２、ドローン５０及びスマートフォン１６は１台ずつしか設けられていないが、この限りではない。実際には、一の処理サーバ１４に対して、車両１２、ドローン５０及びスマートフォン１６はそれぞれ複数台設けられている。
図２（Ａ）〜（Ｅ）に本実施形態の配送システム１０による荷物Ｐが配送される流れを示す。本実施形態の配送システム１０は、特定のユーザＣがインターネット等を通じて購入した商品をユーザＣの居所まで配送するものである。具体的には、ユーザＣが購入した商品は、荷物Ｐとし集配センタＡから車両１２に収容され（図２（Ａ）参照）、車両１２はユーザＣの居所である配送地Ｄに向けて走行する（図２（Ｂ）参照）。配送地Ｄ付近に設定された目的地Ｂに達した車両１２では、荷物Ｐがドローン５０に移動され、当該荷物Ｐが収容されたドローン５０は配送地Ｄまで飛行する（図２（Ｃ）参照）。そして、ドローン５０は、配送場所である配送ボックス６０に荷物Ｐを投下して収容する（図２（Ｄ）参照）。なお、配送ボックス６０に収容することなく、所定の場所に荷物Ｐを平置きにしたり、ユーザＣに対して荷物Ｐを直接渡したりしてもよい。

（配送ボックス）
図３は、本実施形態の配送ボックス６０の構造を示す斜視図である。図３に示されるように、配送ボックス６０は、上方側が開放された投入口６４を有する箱体６１と、投入口６４を覆う蓋体６６と、を備えている。箱体６１の内部は荷物Ｐが収容される保管室６２とされている。

蓋体６６は、幅方向に並ぶ一対のパネル６６Ａで構成されており、各パネル６６Ａは配送ボックス６０の幅方向の両辺部において回動可能に支持されている。各パネル６６Ａは、投入口６４を閉塞するようにスプリング等により付勢されており、上方から押圧されることで幅方向中央側が下方に回動する。本実施形態では、配送ボックス６０の上方においてドローン５０から荷物Ｐが落下されると、荷物Ｐは蓋体６６を押し広げながら投入口６４を通過して保管室６２に収容される。荷物Ｐが投入口６４を通過すると蓋体６６は閉塞して荷物Ｐが収容される前の状態に戻る。

また、蓋体６６には認証情報としての二次元コード６８が表示されている。この二次元コード６８は、配送ボックス６０に固有の情報をコード化したものであって、バーコード又はＱＲコード（登録商標）等とされている。

（車両）
図４は、本実施形態の車両１２の構造を示す側方断面図である。図４に示されるように、車両１２は、車両上下方向に３層となるキャビン２１を有する略箱型の車体２０を備えている。キャビン２１の上段には複数の荷物Ｐを収容する荷室２２が設けられている。また、キャビン２１の中段の車両前方側には、荷物Ｐを仕分ける仕分け室２４が設けられ、車両後方側には１機のドローン５０を格納するドローン格納室３４が設けられている。仕分け室２４は車両１２の全長の約３／４の範囲に設けられ、ドローン格納室３４は全長の約１／４の範囲に設けられている。なお、仕分け室２４の車両後方側であって、ドローン格納室３４との隣接領域は、荷物Ｐをドローン５０に収容する収容作業部２４Ａとして構成されている。

キャビン２１の下段の車両前方側には、荷物Ｐが排出される排出部３２が設けられ、車両後方側にはユニット室２５が設けられている。排出部３２は、仕分け室２４の車両下方側に設けられている。また、ユニット室２５は、ドローン格納室３４の車両下方側に設けられている。このユニット室２５には、車両１２の駆動装置、自動運転に係る制御ユニット、及び荷物Ｐの配送に係る制御装置２００が収容されている。車体２０の上部にはＧＰＳ装置２１０が設けられ、車両前方及び車両後方には複数の環境センサ２２０が設けられている。

排出部３２の車両前方側のドア開口部３２Ａには、車幅方向へのスライドにより開閉可能に支持されたスライドドア２０Ａが設けられている。また、排出部３２のフロア３３の車両前方端部から路面に向けて走行ロボット（図示省略）の走行が可能なスロープ２３が設けられている。このスロープ２３はフロア３３の床下への収納が可能である。本実施形態では、スライドドア２０Ａが開放されると、走行ロボットはスロープ２３を上り、ドア開口部３２Ａを通って排出部３２に入ることが可能となる。スライドドア２０Ａは図示しない可動機構によって自動的に開閉し、スロープ２３は当該可動機構によってスライドドア２０Ａの開閉動作に合わせて可動する。なお、スライドドア２０Ａに代えて、ドア開口部３２Ａに対して車両上方側が回動可能となるように車両下方側端部を支持したドアを設け、ドアの上端側を路面に接触するまで開放させ、ドアの内側の面をスロープとして使用してもよい。

また、ドローン格納室３４の車両後方側のドア開口部３４Ａには、車両下方側が回動可能となるように車両上方側端部を支持したヒンジドア２０Ｂが設けられている。本実施形態では、ヒンジドア２０Ｂが開放されると、ドローン５０はドア開口部３４Ａを通じて車外へ飛行が可能となる。また、ヒンジドア２０Ｂが開放されている状態では、当該ヒンジドア２０Ｂがドア開口部３４Ａの上方側の縁部から後方側へ突出して庇状の屋根を形成するようになっている。ヒンジドア２０Ｂは図示しない開閉機構によって自動的に開閉する。なお、ヒンジドア２０Ｂに代えて、ドア開口部３４Ａに対してスライドにより開閉可能に支持されたスライドドアを設けてもよい。また、ヒンジドア２０Ｂの車幅方向及び車両上下方向の中央部には窓部２０Ｃが形成されている。

荷室２２は車幅方向中央に、車両前後方向及び車両上下方向に延びる通路（図示せず）が設けられ、通路の車幅方向両側には荷物Ｐを載置するラック２２Ａが設けられている。また、通路には、荷室２２の荷物Ｐを上下前後に移動させると共に荷物Ｐを仕分け室２４に移動させるためのスタッカクレーン２６が設けられている。また、収容作業部２４Ａを含む仕分け室２４からドローン格納室３４にかけての床部には、荷物Ｐを前後に移動させるためのコンベア２８が設けられている。さらに、収容作業部２４Ａから排出部３２にかけてロボットアーム２７が設けられている。

本実施形態において特定の荷物Ｐを配送する場合、まず、荷室２２において、スタッカクレーン２６により荷物Ｐがラック２２Ａから仕分け室２４のコンベア２８に載置される。仕分け室２４では、複数の荷物Ｐの中から一の荷物Ｐがコンベア２８により収容作業部２４Ａに移動される。そして、収容作業部２４Ａにおいて、荷物Ｐはドローン格納室３４に移動される。ドローン格納室３４に荷物Ｐが移動されると、荷物Ｐはコンベア２８により後述するドローン５０の収容室５４に収容される。

図５は、本実施形態の車両１２に搭載される機器のハードウェア構成を示すブロック図である。車両１２は、上述した制御装置２００の他、車両１２の現在位置を取得するＧＰＳ（Global Positioning System）装置２１０と、車両１２の周囲の環境を認識する環境センサ２２０と、車両１２の加減速及び操舵を行うアクチュエータ２３０と、を備えている。ここで、環境センサ２２０は、所定範囲を撮像するカメラ、所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ、所定範囲をスキャンするライダ（Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging）を含んで構成されている。

制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、通信Ｉ／Ｆ（Inter Face）２０５及び入出力Ｉ／Ｆ２０６を含んで構成されている。ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、通信Ｉ／Ｆ２０５及び入出力Ｉ／Ｆ２０６は、バス２０８を介して相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ２０１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２からプログラムを読み出し、ＲＡＭ２０３を作業領域としてプログラムを実行する。本実施形態では、ＲＯＭ２０２に実行プログラムが記憶されている。ＣＰＵ２０１は、実行プログラムを実行することで、図６に示す通信部２５０、位置取得部２５１、環境認識部２５２、走行計画立案部２５４、自動運転制御部２５６、到着通知部２５８、情報通知部２６０及び荷物制御部２６２として機能する。

ＲＯＭ２０２は、各種プログラム及び各種データを記憶している。ＲＡＭ２０３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。

通信Ｉ／Ｆ２０５は、制御装置５００及び処理サーバ１４等と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられる。

入出力Ｉ／Ｆ２０６は、車両１２に搭載される各装置と通信するためのインタフェースである。本実施形態の制御装置２００には、入出力Ｉ／Ｆ２０６を介してＧＰＳ装置２１０、環境センサ２２０及びアクチュエータ２３０が接続されている。なお、ＧＰＳ装置２１０、環境センサ２２０及びアクチュエータ２３０は、バス２０８に対して直接接続されていてもよい。

図６は、ＣＰＵ２０１の機能構成の例を示すブロック図である。図６に示されるように、ＣＰＵ２０１は、通信部２５０、位置取得部２５１、環境認識部２５２、走行計画立案部２５４、自動運転制御部２５６、到着通知部２５８、情報通知部２６０及び荷物制御部２６２を有している。各機能構成は、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０２に記憶された実行プログラムを読み出し、これを実行することによって実現される。

通信部２５０は、通信Ｉ／Ｆ２０５を介して各種情報を送信したり受信したりする機能を有している。

位置取得部２５１は、車両１２の現在位置を取得する機能を有している。位置取得部２５１は、入出力Ｉ／Ｆ２０６を介してＧＰＳ装置２１０から位置情報を取得する。

環境認識部２５２は、車両１２の周囲の走行環境を認識する機能を有している。環境認識部２５２は、入出力Ｉ／Ｆ２０６を介して環境センサ２２０から車両１２の走行環境を走行環境情報として取得する。「走行環境情報」には、車両１２の周囲の天候、明るさ、走行路の幅、障害物等が含まれる。

走行計画立案部２５４は、集配センタＡから一又は複数の目的地Ｂを経て再び集配センタＡに至る車両１２の走行計画を立案する機能を有している。

自動運転制御部２５６は、位置情報及び走行環境情報を考慮しつつ、立案された走行計画に沿ってアクチュエータ２３０を作動させることで、車両１２を走行させる機能を有している。

到着通知部２５８は、ユーザＣに対して荷物Ｐが到着する旨を通知する機能を有している。具体的に、到着通知部２５８は、車両１２の走行計画において配送地Ｄ付近に設定された目的地Ｂに車両１２が接近した場合に、通信Ｉ／Ｆ２０５を介してユーザＣのスマートフォン１６に向けて荷物Ｐが到着する旨を示す到着情報を送信する。

情報通知部２６０は、ドローン５０に対して配送ボックス６０に係る認証情報と配送ボックス６０の位置情報とを通知する機能を有している。具体的に、情報通知部２６０は、通信Ｉ／Ｆ２０５を介して処理サーバ１４又はスマートフォン１６から荷物Ｐの配送を許可する旨の許可通知を受信した場合に、ドローン５０に向けて配送地Ｄに設置された配送ボックス６０に係る認証情報と配送ボックス６０の位置情報とを送信する。

荷物制御部２６２は、荷物Ｐをドローン５０に移動させ、ドローン５０を発進させる機能を有している。まず、荷物制御部２６２は、荷室２２の荷物Ｐをドローン５０に移動させる。そして、荷物制御部２６２は、荷物Ｐが収容されたドローン５０を発進させる際、ヒンジドア２０Ｂを開放させる。

（ドローン）
本実施形態では、飛行移動体として無人のマルチコプターであるドローンが適用される。図７は、本実施形態のドローン５０の構造を示す側面図である。図７に示されるように、ドローン５０は、複数のプロペラ５３を有するドローン本体５２と、ドローン本体５２から下方に延びるフレーム５５と、フレーム５５に支持されたアーム５８と、フレーム５５の下端に固定されたスキッド５９と、を含んで構成されている。

ドローン本体５２は、略箱型であって、上部５２ＢにはＧＰＳ装置５１０が設けられ、少なくとも機体前方の側部５２Ｃにはドローン５０の周囲の環境を認識する環境センサ５２０が設けられている。また、機体前方の側部５２Ｃには撮影装置としてのカメラ５３０も設けられている。また、ドローン本体５２の内部には飛行制御部としての制御装置５００が設けられている。

フレーム５５は、ドローン本体５２の底部５２Ａから機体幅方向外側に延出した後、機体下方に延びる一対の板状部材である。

アーム５８は、フレーム５５の機体幅方向内側において支持された複数の腕状部材である。このアーム５８は、フレーム５５において機体上下方向に移動することができると共に、フレーム５５側の支持部を起点として機体下方側に回動可能とされている。複数のアーム５８の上面には、荷物Ｐが載置される。

スキッド５９は、フレーム５５の機体下方側の端部に固定され、かつ機体前後方向に延在する棒状部材である。着陸及び駐機状態のドローン５０は、スキッド５９が地面（床面）に接している。

図８は、本実施形態のドローン５０のハードウェア構成を示すブロック図である。ドローン５０は、上述した制御装置５００の他、ドローン５０の現在位置を取得するＧＰＳ装置５１０と、ドローン５０の周囲の環境を認識する環境センサ５２０と、ドローン５０の周囲を撮影するカメラ５３０と、を備えている。ここで、環境センサ５２０は、超音波センサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、コンパス等を含んで構成されている。

制御装置５００は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、通信Ｉ／Ｆ５０５及び入出力Ｉ／Ｆ５０６を含んで構成されている。ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、通信Ｉ／Ｆ５０５及び入出力Ｉ／Ｆ５０６は、バス５０８を介して相互に通信可能に接続されている。ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、通信Ｉ／Ｆ５０５及び入出力Ｉ／Ｆ５０６の機能は、上述した制御装置２００のＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、通信Ｉ／Ｆ２０５及び入出力Ｉ／Ｆ２０６と同じである。

ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０２からプログラムを読み出し、ＲＡＭ５０３を作業領域としてプログラムを実行する。本実施形態では、ＲＯＭ５０２に、実行プログラムが記憶されている。ＣＰＵ５０１は、実行プログラムを実行することで、図９に示す通信部５５０、位置取得部５５１、飛行環境認識部５５２、飛行計画立案部５５４、画像取得部５５６、認証部５５８、特定部５６０及び飛行制御部５６２として機能する。

本実施形態の制御装置５００には、入出力Ｉ／Ｆ５０６を介してＧＰＳ装置５１０、環境センサ５２０、カメラ５３０及び各プロペラ５３が接続されている。なお、ＧＰＳ装置５１０、環境センサ５２０、カメラ５３０及び各プロペラ５３は、バス５０８に対して直接接続されていてもよい。

図９は、ＣＰＵ５０１の機能構成の例を示すブロック図である。図９に示されるように、ＣＰＵ５０１は、通信部５５０、位置取得部５５１、飛行環境認識部５５２、飛行計画立案部５５４、画像取得部５５６、認証部５５８、特定部５６０及び飛行制御部５６２を有している。各機能構成は、ＣＰＵ５０１がＲＯＭ５０２に記憶された実行プログラムを読み出し、これを実行することによって実現される。

通信部５５０は、通信Ｉ／Ｆ５０５を介して各種情報を送信したり受信したりする機能を有している。

位置取得部５５１は、ドローン５０の現在位置を取得する機能を有している。位置取得部５５１は、入出力Ｉ／Ｆ５０６を介してＧＰＳ装置５１０から位置情報を取得する。

飛行環境認識部５５２は、ドローン５０の周囲の飛行環境を認識する機能を有している。飛行環境認識部５５２は、入出力Ｉ／Ｆ５０６を介して環境センサ５２０からドローン５０の飛行環境を飛行環境情報として取得する。ここで、「飛行環境情報」は、ドローン５０の周囲の天候、明るさ、障害物等が含まれる。

飛行計画立案部５５４は、車両１２からユーザＣに係る配送地Ｄ（配送ボックス６０）を経て再び車両１２に至る飛行計画を立案する機能を有している。

画像取得部５５６は、入出力Ｉ／Ｆ５０６を介してカメラ５３０から撮影された画像を取得する機能を有している。本実施形態のカメラ５３０は、配送地Ｄに設置された配送ボックス６０を撮影することができる。

認証部５５８は、特定の配送ボックス６０が荷物Ｐを配送するユーザＣに対応する配送ボックス６０であるかの認証を行う機能を有している。本実施形態の認証部５５８は、画像取得部５５６において取得された配送ボックス６０の画像から認証情報としての二次元コード６８を取得する。そして、認証部５５８は、予め車両１２などから取得している認証情報と二次元コード６８に係る認証情報を比較し、両者が一致している場合、ユーザＣに対応する配送ボックス６０である認証状態とする。

特定部５６０は、配送ボックス６０における格納位置を特定する機能を有している。本実施形態の特定部５６０は、画像取得部５５６において取得された配送ボックス６０の画像から特徴量として配送ボックス６０上部の４つの角部６７を特定する。そして、角部６７の位置から格納位置となる保管室６２の位置を特定する。例えば、ドローン５０の現在位置を基準として方向及び距離を特定することで保管室６２の位置を特定することができる。

配送制御部としての飛行制御部５６２は、飛行環境を考慮しつつ、立案された飛行計画に沿って各プロペラ５３を作動させることで、ドローン５０を走行させる機能を有している。また、飛行制御部５６２は、アーム５８を操作することで荷物Ｐを保持したり、アーム５８を下方に開放することで荷物Ｐを投下する機能を有している。

（処理の流れ）
次に、図１０及び図１１のフローチャートを参照しつつ、本実施形態の配送システム１０における処理の流れについて説明する。

図２（Ｂ）に示されるように、ユーザＣに配送される荷物Ｐを収容した車両１２は目的地Ｂに向けて走行する。

次に、車両１２の制御装置２００において、車両１２の目的地Ｂへの接近に伴い実行される確認処理について説明する。

図１０のステップＳ１００において、ＣＰＵ２０１は、車両１２が目的地Ｂに接近したか否かを判定する。具体的に、ＣＰＵ２０１は、ＧＰＳ装置２１０から車両１２の現在の位置情報を取得し、目的地Ｂに係る位置情報と対比する。ここで、目的地Ｂは、ＣＰＵ２０１が予め設定した走行計画における走行経路上に設けられ、配送地Ｄからの直線距離が所定の距離以下の地点、又は配送地Ｄへのドローン５０の飛行時間が所定の時間以下となる地点に対して設定することができる。ＣＰＵ２０１は、車両１２が目的地Ｂに接近したと判定した場合、ステップＳ１０１に進む。一方、ＣＰＵ２０１は、車両１２が目的地Ｂに接近していないと判定した場合、ステップＳ１０１を繰り返す。

ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２０１は、ユーザＣに対して荷物Ｐが到着する旨を通知する。具体的に、ＣＰＵ２０１は、ユーザＣのスマートフォン１６に向けて荷物Ｐが到着する旨を示す到着情報を送信する。また、ＣＰＵ２０１は、これからドローン５０により荷物Ｐを配送してよいかの確認通知を送信する。到着情報及び確認通知の送信が終了すると次のステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２０１は、スマートフォン１６からユーザＣが荷物Ｐの受け取りを許可したことを示す許可情報を受信したか否かを判定する。ＣＰＵ２０１は、許可情報を受信したと判定した場合、ステップＳ１０３に進む。一方、ＣＰＵ２０１は、許可情報を受信していないと判定した場合、当該確認処理は終了する。

ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２０１は、ドローン５０に向けて配送地Ｄに設置された配送ボックス６０に係る認証情報を配送ボックス６０の位置情報と共に送信する。そしてステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２０１は、ドローン５０に向けて配送を開始する旨の飛行指示と送信する。これにより、ドローン５０は配送地Ｄに配置された配送ボックス６０に向けて飛行を開始する。そして、当該確認処理は終了する。

なお、本実施形態ではドローン５０の飛行に際し、車両１２と配送地Ｄとの間を往復する飛行計画は車両１２から取得される。

次に、ドローン５０の制御装置５００において、荷物Ｐの配送ボックス６０への投下に際し実行される配送処理について説明する。なお、以下の処理はドローン５０が飛行しながら実行される。

図１１のステップＳ２００において、ＣＰＵ５０１は、カメラ５３０による配送ボックス６０の撮影を行う。撮影は飛行中、常時行ってもよいし、配送ボックス６０に接近してから行ってもよい。そして、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１において、ＣＰＵ５０１は、認証情報及び特徴量を取得する。つまり、撮影された画像から二次元コード６８を取得すると共に、配送ボックス６０の角部６７を特定する。そして、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、ＣＰＵ５０１は、ステップＳ１０３において車両１２から取得している認証情報と二次元コード６８に係る認証情報が一致するか否か判定する。ＣＰＵ５０１は、車両１２から取得している認証情報と二次元コード６８に係る認証情報が一致すると判定した場合（つまり、認証状態の場合）、ステップＳ２０３に進む。一方、ＣＰＵ５０１は、車両１２から取得している認証情報と二次元コード６８に係る認証情報が一致しないと判定した場合、ステップＳ２００に戻る。すなわち、認証が完了するまでカメラ５３０による撮影と判定を繰り返す。集合住宅等において複数の配送ボックス６０が並んで配置されている場合、ドローン５０は認証が完了するまで、複数の配送ボックス６０を移動する。

ステップＳ２０３において、ＣＰＵ５０１は、角部６７の位置から投入口６４の位置を特定する。具体的には、ドローン５０の現在位置を基準として投入口６４までの方向及び距離が特定される。これにより、ＣＰＵ５０１は、ドローン５０を投入口６４の上空に飛行させる。そして、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、ＣＰＵ５０１は、ドローン５０が投入口６４の上空、すなわち、投入口６４と対向する位置に到達したか否かを判定する。ＣＰＵ５０１は、ドローン５０が投入口６４の上空に到達したと判定した場合、ステップＳ２０５に進む。一方、ＣＰＵ５０１は、ドローン５０が投入口６４の上空に到達していないと判定した場合、ステップＳ２０４を繰り返す。

ステップＳ２０４において、ＣＰＵ５０１は、アーム５８に把持された荷物Ｐを開放して荷物Ｐを投入口６４に向けて投下する。これにより、荷物Ｐは保管室６２に収容される。そして、当該配送処理は終了する。

以上、本実施形態の配送システム１０は、特定のユーザＣ宛の荷物を、車両１２及びドローン５０により配送地Ｄにある配送ボックス６０に配送するものである。荷物Ｐの配送が許可された場合、車両１２はドローン５０に対して配送ボックス６０に係る認証情報及び位置情報を通知すると共に、荷物Ｐをドローン５０に移動させる。一方、ドローン５０では、カメラ５３０で撮影された画像から配送ボックス６０の認証が行われると共に、特徴量である配送ボックス６０の角部６７に基づいて荷物Ｐの投入口６４の位置が特定される。そして、認証状態である場合、ドローン５０は投入口６４の上空に移動する共に、投入口６４に向けて荷物Ｐを投下する。

本実施形態の配送システム１０によれば、ドローン５０が配送ボックス６０を撮影することで配送ボックス６０の認証を行うことができる。すなわち、通信によらずドローン５０と配送ボックス６０との間の認証を行うことができる。また、配送する荷物Ｐによりカメラ５３０が遮蔽される等して、配送ボックス６０の上空において特徴量である角部６７が撮影できない場合であっても、予め撮影された角部６７に基づいて、投入口６４の位置を特定することができる。すなわち、配送する荷物Ｐの大きさや形状の違いによらず荷物Ｐを配送ボックス６０に正確に投入することができる。

また、本実施形態では、移動体として飛行移動体であるドローン５０を適用している。そのため、本実施形態によれば、車両１２が走行できない悪路の先に配送地Ｄがある場合、又は、集合住宅の上層階に配送ボックス６０が設置された場合であっても荷物Ｐを配送することができる。本実施形態では、飛行移動体としてドローンを例示したが、これに限らず、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプター等を飛行移動体としてもよい。

さらに、本実施形態の配送システム１０では、車両１２はユーザＣに対して荷物Ｐの受け取りに係る承諾を得るように構成されている。そのため、本実施形態によれば、ユーザＣの指定により配送を中断させたり、他の配送地Ｄに荷物Ｐを転送させることができる。

また、本実施形態の配送ボックス６０において、蓋体６６は下方にのみ回動可能に構成されている。すなわち、投入口６４において荷物Ｐは、上方から下方に向かう一方向のみの移動を可能としている。したがって、荷物Ｐが保管室６２に収容された後、他のドローン５０が蓋体６６を開けて保管室６２の中の荷物Ｐを持ち去ることがない。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では車両１２が目的地Ｂに接近した場合、車両１２が荷物Ｐの到着をユーザＣに通知していたが、第２の実施形態は、処理サーバ１４が荷物Ｐの到着をユーザＣに通知するものである。以下、第１の実施形態との相違点について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を付しており、説明は割愛する。

（処理サーバ）
図１２に示されるように、処理サーバ１４は、ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３、ストレージ７０４及び通信Ｉ／Ｆ７０５を含んで構成されている。ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３、ストレージ７０４及び通信Ｉ／Ｆ７０５は、バス７０８を介して相互に通信可能に接続されている。ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３及び通信Ｉ／Ｆ７０５の機能は、上述した制御装置２００のＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び通信Ｉ／Ｆ２０５と同じである。

ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０２又はストレージ７０４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ７０３を作業領域としてプログラムを実行する。本実施形態では、ストレージ７０４に処理プログラムが記憶されている。ＣＰＵ７０１は、処理プログラムを実行することで、図１３に示す通信部７５０、位置情報取得部７５２、経路立案部７５４、到着通知部７５６及び要求処理部７５８として機能する。

記憶部としてのストレージ７０４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを記憶している。

図１３は、ＣＰＵ７０１の機能構成の例を示すブロック図である。図１３に示されるように、ＣＰＵ７０１は、通信部７５０、位置情報取得部７５２、経路立案部７５４、到着通知部７５６及び要求処理部７５８を有している。各機能構成は、ＣＰＵ７０１がストレージ７０４に記憶された処理プログラムを読み出し、これを実行することによって実現される。

送信部としての通信部７５０は、通信Ｉ／Ｆ７０５を介して各種情報を送信したり受信したりする機能を有している。

位置情報取得部７５２は、通信Ｉ／Ｆ７０５を介して車両１２やドローン５０の位置情報を取得する機能を有している。

経路立案部７５４は、車両１２の走行計画を立案する機能を有している。なお、経路立案部７５４は、複数のドローン５０の飛行計画を立案してもよい。この場合、ドローン５０の飛行計画は、処理サーバ１４からドローン５０の制御装置５００に対して直接、又は車両１２の制御装置２００を経由して送信される。

到着通知部７５６は、ユーザＣに対して荷物Ｐが到着する旨を通知する機能を有している。具体的に、到着通知部７５６は、車両１２の走行計画において配送地Ｄ付近に設定された目的地Ｂに車両１２が接近した場合に、通信Ｉ／Ｆ７０５を介してユーザＣのスマートフォン１６に向けて荷物Ｐが到着する旨を示す到着情報を送信する。

要求処理部７５８は、車両１２に対して、ユーザＣが荷物Ｐの受け取りを許可したこと通知する機能を有している。具体的に、要求処理部７５８は、通信Ｉ／Ｆ７０５を介して車両１２に対して、ユーザＣが荷物Ｐの受け取りを許可したことを示す許可情報を送信する。

上記の構成による本実施形態では、処理サーバ１４の制御装置７００において、ＣＰＵ７０１が図１０のフローチャートにおける各処理を実行する。そのため、説明は省略する。なお、ステップＳ１０４において、ＣＰＵ７０１は、ドローン５０に向けて直接、飛行指示を送信してもよいし、車両１２を経由して送信してもよい。

本実施形態の配送システム１０では、処理サーバ１４はユーザＣに対して荷物Ｐの受け取りに係る承諾を得るように構成されている。そのため、本実施形態によれば、ユーザＣの指定により配送を中断させたり、他の配送地Ｄに荷物Ｐを転送させることができる。

［第３の実施形態］
第１の実施形態では車両１２が目的地Ｂに接近した際に、ユーザＣに荷物Ｐを配送するか否かの承諾を求めていたが、第３の実施形態は、予め指定された配送方法においてドローン５０による配送の承諾が完了するように構成されている。なお、各部の構成は第２の実施形態と同じであり、説明は割愛する。

本実施形態の処理サーバ１４では、ユーザＣが商品を購入し、配送方法を選択すると、選択された配送方法が処理サーバ１４に送信される。処理サーバ１４は、ストレージ７０４においてユーザＣの商品に係る荷物Ｐの配送方法を記憶する。そして、配送方法においてドローン５０による配送が既に承諾されている場合、処理サーバ１４では、ＣＰＵ７０１はユーザＣが荷物Ｐの受け取りを許可したことを示す許可情報を車両１２に向けて送信する。

本実施形態の配送システム１０において、処理サーバ１４は、商品の購入時において予め指定された配送方法を記憶することができ、ドローン５０は、処理サーバ１４から許可情報を受信することで荷物Ｐを配送することができる。すなわち、本実施形態の配送システム１０によれば、配送地ＤにユーザＣが不在の場合であっても、荷物Ｐの配送を完了させることができる。

なお、ユーザＣが不在の場合は、ドローン５０が荷物Ｐを持って車両１２に引き返してもよい。

また、本実施形態では、処理サーバ１４のＣＰＵ７０１がドローン５０の飛行計画を立案すると共に、ドローン５０に送信する。この場合、配送ボックス６０に係る認証情報及び位置情報と共に飛行計画を送信してもよいし（図１０ステップＳ１０３参照）、飛行指示に変えて飛行計画を送信することができる（図１０ステップＳ１０４参照）。

本実施形態の配送システム１０において、処理サーバ１４は、配送地Ｄの周辺に複数のドローン５０がある場合であっても他のドローン５０の位置を踏まえた飛行計画を立案することができる。処理サーバ１４は、このような飛行計画を複数のドローン５０毎に立案することができる。本実施形態によれば、空中におけるドローン５０同士のニアミスを抑制することができる。

［第４の実施形態］
第１の実施形態の配送ボックス６０では、蓋体６６に予め印刷された二次元コード６８が表示されているが、第４の実施形態の配送ボックス６０は、二次元コード６８に代えて二次元コードを表示可能な液晶モニタ等の表示器を備えている。すなわち、第４の実施形態の配送システム１０は、車両１２、ドローン５０及び処理サーバ１４に加えて、配送ボックス６０を構成に含んでいる。

本実施形態の配送ボックスは、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含む制御装置を備えている。そして、ＣＰＵは、車両１２の制御装置２００及び処理サーバ１４との通信を行い、二次元コードを取得し、表示器に対して取得した二次元コードを表示させることができる。

本実施形態によれは、車両１２又は処理サーバ１４から、ドローン５０及び配送ボックス６０の双方に向けて認証情報を送信することで、認証を行うことができる。また、本実施形態によれば、認証状態となったドローン５０から所定の信号を受信することで、蓋体６６を開放して荷物Ｐを受け取ることができる。

［備考］
上述した各実施形態では、車両１２に搭載されたドローン５０が荷物Ｐを配送ボックス６０に配送している。しかしこれに限らず、予め配送地Ｄに配置されたドローンが車両１２に飛行し、車両１２の荷物Ｐを回収して配送ボックス６０に投下するように構成してもよい。

各実施形態では、移動体として飛行移動体であるドローン５０を適用したが、飛行移動体に限らず、無人の走行ロボット及びラジコンカー等の走行移動体に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態でＣＰＵ２０１、５０１、７０１がソフトウェア（プログラム）を読み込んで実行した各種処理を、ＣＰＵ以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なＰＬＤ（Programmable Logic Device）、及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、位置解析処理、嗜好分析処理、画像抽出処理及び画像表示処理を、これらの各種のプロセッサのうちの１つで実行してもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡ、及びＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ等）で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

また、上記実施形態において、各プログラムはコンピュータが読み取り可能な非一時的記録媒体に予め記憶（インストール）されている態様で説明した。例えば、車両１２において実行プログラムはＲＯＭ２０２に予め記憶され、ドローン５０において実行プログラムはＲＯＭ５０２に予め記憶されている。また例えば、処理サーバ１４において制御プログラムはストレージ７０４に予め記憶されている。しかしこれに限らず、各プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

上記実施形態で説明した処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

その他、上記実施形態で説明した各制御装置、処理サーバ及びスマートフォンの各々の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。

１０ 配送システム
１２ 車両
１４ 処理サーバ
１６ スマートフォン（端末）
５０ ドローン（移動体、飛行移動体）
６０ 配送ボックス
５３０ カメラ（撮影装置）
５５８ 認証部
５６０ 特定部
５６２ 飛行制御部（配送制御部）
７０４ ストレージ（記憶部）
７５０ 通信部（送信部）
Ｃ ユーザ
Ｄ 配送地
Ｐ 荷物

Claims (6)

1. 特定のユーザ宛の荷物を収容した車両と、前記車両に搭載された移動体と、を備える配送システムであって、
   前記車両は、
   前記荷物の配送を許可する許可情報を受信した場合に前記荷物の配送地に設置された配送ボックスに係る認証情報と前記配送ボックスの位置情報とを前記移動体に通知し、
   前記荷物を前記移動体に移動させ、
   前記移動体は、
   前記認証情報が表示された前記配送ボックスを撮影する撮影装置と、
   撮影された前記配送ボックスの画像から前記認証情報を取得し、移動体から通知された前記認証情報と前記画像における前記認証情報とが一致した場合を認証状態とする認証部と、
   撮影された前記配送ボックスの画像から前記配送ボックスの特徴量を取得し、前記特徴量を基に前記配送ボックスにおける前記荷物の格納位置を特定する特定部と、
   前記認証状態において、前記移動体を前記格納位置と対向する位置に移動させると共に前記格納位置に前記荷物を格納させる制御を行う配送制御部と、を含む配送システム。
2. 前記移動体は飛行移動体であり、
   前記格納位置は前記配送ボックスの上部に設けられ、
   前記配送制御部は、前記飛行移動体を前記格納位置の上空に飛行させると共に、前記格納位置に前記荷物を投下する請求項１に記載の配送システム。
3. 前記配送システムは、さらに処理サーバを備え、
   前記処理サーバは、
   前記ユーザが選択した前記荷物の配送方法を記憶する記憶部と、
   記憶された前記配送方法が前記移動体による配送である場合、前記許可情報を前記車両に送信する送信部と、を含む請求項１又は２に記載の配送システム。
4. 前記処理サーバは、複数の前記飛行移動体の飛行計画を立案可能であって、
   前記飛行移動体は、
   前記処理サーバより前記配送地から前記車両に至る飛行計画を取得する請求項２を引用する請求項３に記載の配送システム。
5. 前記処理サーバは、
   前記配送地に接近した場合に前記ユーザの端末に対し前記荷物の到着を通知し、
   前記車両は、
   前記荷物の受け取りを前記ユーザが承諾した場合に前記処理サーバから送信される前記許可情報を受信する請求項３又は４に記載の配送システム。
6. 前記車両は、
   前記配送地に接近した場合に前記ユーザの端末に対し前記荷物の到着を通知し、
   前記ユーザが前記荷物の受け取りを承諾した場合に前記端末から送信される前記許可情報を受信する請求項１〜４のいずれか１項に記載の配送システム。