JP2021062942A - 荷物配達システム - Google Patents

Abstract

【課題】荷物発送準備のユーザの手間を軽減できる荷物配達システムを提供する。【解決手段】荷物１００を、搬送箱１６に収容して搬送する荷物配達システム１０は、１以上の搬送ロボット１２と、前記１以上の搬送ロボット１２の運行を管理する管理センタ１４と、を備え、前記管理センタ１４は、荷物サイズデータと、前記荷物の集荷位置情報と、を含む発送リクエストを受信するリクエスト受信部５０と、前記荷物サイズデータに基づいて、前記荷物１００の収容に適した前記搬送箱１６のサイズを決定するサイズ決定部５１と、決定されたサイズでかつ荷物１００を収容していない空の前記搬送箱１６を、前記集荷位置へ搬送可能な搬送ロボットを選定するロボット選定部５４と、選定された搬送ロボット１２に前記空の搬送箱１６の前記集荷位置への搬送指令を出力するロボット指令送信部５６と、を備える。【選択図】図１

Description

本明細書では、自律走行可能な搬送ロボットを利用して、搬送箱に収容された荷物を配達する荷物配達システムを開示する。

近年、自律走行可能な搬送ロボットを利用して、荷物を配達することが提案されている。この場合、配達を希望するユーザは、荷物を、段ボール箱等の梱包容器に収容し、梱包したうえで、当該梱包容器ごと荷物を搬送ロボットに引き渡す。つまり、従来、荷物の配達を希望する場合、ユーザが、当該荷物を収容する梱包容器を予め用意し、この梱包容器に荷物を収容しておく必要があった。

特開２０１８−１９４９６３号公報

ここで、一般に、配達料金は、梱包容器のサイズに応じて変動するため、ユーザは、荷物を収容できるものの、大きすぎないサイズの梱包容器を用意しなければならない。さらに、搬送ロボットを利用して荷物を配達する場合、当該搬送ロボットで保持可能な梱包容器のサイズや形状が限定されている場合もあった。こうした梱包容器を、予め、ユーザ側で用意することは、ユーザにとって手間であった。

なお、特許文献１には、カメラで撮像した画像に基づいて荷物の大きさを計測し、その大きさに基づいて定まる前記荷物の運送に関する料金を決済し、撮像された画像および計測された大きさを、荷物を識別するための荷物コードに関連付けて記憶デバイスに保存する運送受付システムが開示されている。かかる技術によれば、運送料金が自動的に算出され、決済されるため、荷物発送に関するユーザの手間を多少は、軽減できる。しかしながら、特許文献１の技術を用いても、ユーザは、梱包容器を用意しなければならず、手間であった。

そこで、本明細書では、荷物発送準備のユーザの手間を軽減できる荷物配達システムを開示する。

本明細書で開示する荷物配達システムは、荷物を、搬送箱に収容して搬送する荷物配達システムであって、自律走行可能で、前記搬送箱を搬送可能な１以上の搬送ロボットと、前記１以上の搬送ロボットの運行を管理する管理センタと、を備え、前記管理センタは、前記荷物を撮像して得られる画像データおよび前記荷物を物体検知センサでスキャンして得られるスキャンデータの少なくとも一方を含む荷物サイズデータと、前記荷物の集荷位置情報と、を含む発送リクエストを受信するリクエスト受信部と、前記荷物サイズデータに基づいて、前記荷物の収容に適した前記搬送箱のサイズを決定するサイズ決定部と、決定されたサイズでかつ荷物を収容していない空の前記搬送箱を、前記集荷位置へ搬送可能な搬送ロボットを対象ロボットとして前記１以上の搬送ロボットの中から選定するロボット選定部と、前記対象ロボットに前記空の搬送箱の前記集荷位置への搬送指令を出力するロボット指令送信部と、を備え、前記搬送ロボットは、前記搬送指令を受信した場合には、前記空の搬送箱を前記集荷位置に搬送し、ユーザに提供する、ことを特徴とする。

かかる構成とすることで、荷物を発送したい場合に、ユーザが当該荷物を梱包するための梱包容器を用意する必要がなくなるため、荷物の発送準備の手間を軽減できる。

この場合、前記管理センタは、さらに、前記１以上の搬送ロボットそれぞれの現在位置、保持している前記搬送箱の種類および状態を記憶するロボットデータベースと、前記１以上の搬送ロボットと通信して得られた情報に基づいて、前記ロボットデータベースを更新するロボット状態更新部と、を備えており、前記ロボット選定部は、前記ロボットデータベースを参照して、前記決定されたサイズで空の搬送箱を保持する搬送ロボットのうち、前記集荷位置までの距離または移動時間が最も小さい搬送ロボットを、前記対象ロボットとして選定してもよい。

随時更新されるロボットデータベースを有することで、空の搬送箱を集荷位置に迅速かつ確実に届けることができる。

また、前記搬送ロボットは、走行部と、角形リング状のリング体を有し、前記リング体の内側に前記搬送箱を保持可能な保持部と、を備え、前記保持部は、前記リング体の幅方向内寸とほぼ同じ幅方向寸法を有する搬送箱のみ、保持可能であってもよい。

搬送ロボットの保持部として、コンテナではなく、リング体を設けることで、保持部を軽量化、小型化できる。その一方で、リング体の場合、保持できる特定の搬送箱を用意する必要がある。こうした特定サイズの搬送箱をユーザ側で用意することは、ユーザにとって負担であるが、本例では、荷物配達システム側が搬送箱をユーザに提供するため、荷物の発送準備の手間を軽減できる。

また、前記搬送ロボットは、周辺の物体を検知する物体検知センサを備え、前記物体検知センサを利用して、前記荷物のスキャンデータを取得してもよい。

搬送ロボットに設けられた物体検知センサを利用して荷物のスキャンデータを取得することで、ユーザがカメラ等を有さない場合でも、荷物のサイズを取得できる。

また、前記搬送ロボットは、前記搬送箱を保持する保持部を備え、前記保持部は、保持した前記搬送箱の蓋の開放を規制するロック機構を有してもよい。

ロック機構が、搬送箱の蓋の開放を規制するため、搬送箱の蓋をガムテープ等で封鎖する必要がない。そのため、ユーザは、搬送ロボットから空箱である搬送箱を受け取った後、荷物を当該搬送箱に収容すれば、即座に、当該搬送箱を保持部にセットできる。換言すれば、空箱を届けてから、荷物を発送するまでの作業時間を大幅に短縮できるため、空箱を届けた搬送ロボットが、そこから移動することなく、その場で荷物を集荷できる。結果として、搬送ロボットを、何度も、集荷位置に移動させる必要がなく、集荷の効率を向上できる。

前記搬送箱は、ＲＦタグを有し、前記搬送ロボットは、前記ＲＦタグに情報を記録、または、前記ＲＦタグに記録された情報を読み取るＲＦリーダライタを有しており、前記搬送ロボットは、前記荷物が収容された前記搬送箱をユーザから受け取った場合に、前記ＲＦタグに、前記荷物の差出人、差出人住所、宛先人、および、宛先人住所を含む伝票情報を記録してもよい。

従来、荷物を収容する梱包容器には、当該荷物の差出人等を含む伝票情報が記載された伝票を貼り付けることが多い。こうした伝票情報を、紙に記載するのではなく、搬送箱に設けられたＲＦタグに記録することで、ユーザが紙の伝票を用意する必要がなく、荷物の配達手続きをより簡易化できる。

本明細書で開示する荷物配達システムによれば、荷物発送準備のユーザの手間を軽減できる。

荷物配達システム全体の構成例を示す図である。 搬送ロボットの斜視図である。 搬送箱を保持した状態の搬送ロボットの斜視図である。 蓋を開けた状態の搬送箱の斜視図である。 搬送ロボットおよび搬送箱の電気的構成を示すブロック図である。 管理センタの機能ブロック図である。 荷物サイズデータをユーザ端末で取得する場合の集荷の流れを示すイメージ図である。 荷物サイズデータを搬送ロボットで取得する場合の集荷の流れを示すイメージ図である。

以下、図面を参照して荷物配達システム１０の構成について説明する。図１は、荷物配達システム１０全体の構成例を示す図である。荷物配達システム１０は、搬送箱１６を保持して搬送する搬送ロボット１２と、搬送ロボット１２の運行を制御する管理センタ１４と、を有している。搬送ロボット１２は、搬送箱１６を保持可能であり、一般的な道路や屋内通路を自律走行可能な移動ロボットである。

図１に示すように、荷物１００は、搬送箱１６に収容された状態で、配達元１０２から配達先１０４へ配達される。図示例では、搬送ロボット１２は、配達元１０２と中継所１０６ａとの間、あるいは、中継所１０６ｂと配達先１０４との間の荷物１００の搬送に利用される。一つの中継所１０６ａから別の中継所１０６ｂまでは、運送トラック１０８等を利用する一般的な物流システムを用いて荷物１００を運送する。

ここで、後に詳説するように、搬送ロボット１２で保持可能な搬送箱１６の形状は、概ね限定されている。そのため、搬送ロボット１２を利用して荷物１００を配達したい場合、ユーザは、特定の形状の搬送箱１６を用意する必要がある。しかし、こうした特定形状の搬送箱１６をユーザが事前に用意するのは、手間であった。

そこで、本例では、配達元１０２のユーザから荷物発送のリクエストがあれば、必要な搬送箱１６を、搬送ロボット１２を利用して配達元１０２（すなわち集荷位置）へと搬送し、ユーザに搬送箱１６を貸与する。荷物１００は、この貸与された搬送箱１６に収容されたうえで、配達先１０４に配達される。配達先１０４のユーザが、搬送箱１６から荷物を取り出せば、搬送ロボット１２は、空になった搬送箱１６を回収する。回収された搬送箱１６は、再び別の荷物１００の配達に再利用される。

ここで、荷物１００の配達料金は、搬送箱１６のサイズに応じて変動する。そのため、荷物１００に比べて過度に大きな搬送箱１６を使用した場合、配達料金が無駄に高くなる。そこで、本例の管理センタ１４は、後に詳説するように、配達元１０２のユーザ、あるいは、配達元１０２にある搬送ロボット１２から送られる荷物サイズデータに基づいて、荷物１００の大きさを判別する。荷物サイズデータの形式は、大きく二つあり、一つは、ユーザ端末あるいは搬送ロボット１２に設けられたカメラで荷物１００を撮像して得られる画像データである。もう一つは、荷物１００を搬送ロボット１２に設けられた物体検知センサ（例えば、ＬｉＤＡＲ等）でスキャンして得られるスキャンデータである。このスキャンデータを取得する場合、管理センタ１４は、搬送ロボット１２を配達元１０２に移動させる。管理センタ１４は、こうした荷物サイズデータに基づいて、荷物１００の大きさを判断し、その大きさに適したサイズでかつ空の搬送箱１６の搬送を搬送ロボット１２に指示する。指示を受けた搬送ロボット１２は、指定の搬送箱１６を配達元１０２のユーザに搬送し、提供する。こうしたユーザへの搬送箱１６の提供の詳しい流れについては、後述する。

次に、この荷物配達システム１０を構成する搬送ロボット１２および搬送箱１６について図２〜図５を参照して説明する。図２は、搬送ロボット１２の斜視図であり、図３は、搬送箱１６を保持した状態の搬送ロボット１２の斜視図である。また、図４は、蓋を開けた状態の搬送箱１６の斜視図である。さらに、図５は、搬送ロボット１２および搬送箱１６の電気的構成を示すブロック図である。なお、以下の各図において、「Ｆｒ」、「Ｕｐ」、「Ｒｈ」は、それぞれ、搬送ロボット１２の前方、上方、右側方を示す。

搬送ロボット１２は、機械的には、車輪等を有した走行部１８と、当該走行部１８の上側に設けられる保持部２０と、に大別される。走行部１８は、図２、図３に示すように、片側３つ、左右合わせて六つの車輪を有している。搬送ロボット１２には、この六つの車輪を回転駆動させる走行モータ３４（図２、図３では図示せず、図５参照）が搭載されている。走行モータ３４は、各車輪ごとに設けられてもよいし、一部の車輪にのみ設けられてもよい。なお、走行部１８は、一般的な道路や屋内の通路を走行できるのであれば、その構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、車輪の個数は、六つに限らず、四つでもよいし、六つより多くてもよい。また、車輪に替えて、他の走行機構、例えば、キャタピラ（登録商標）等の商品名で知られている無限軌道等を設けてもよい。

また、搬送ロボット１２には、走行部１８での自律走行を助けるために通信Ｉ／Ｆ３０およびセンサ群３２（いずれも図２、図３では図示せず、図５参照）も設けられている。通信Ｉ／Ｆ３０は、外部機器と通信するためのもので、携帯電話会社等が提供する回線を利用したモバイルデータ通信や、Ｗｉｆｉ（登録商標）等を利用した無線ＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）等を利用した中距離または近距離無線通信のためのハードウェアを含む。通信相手の外部機器としては、例えば、管理センタ１４や中継所１０６ａ，１０６ｂ等に設置された通信端末、個人が所有する携帯通信端末、他の搬送ロボット１２等が含まれる。搬送ロボット１２は、この通信Ｉ／Ｆ３０を介して、荷物１００の搬送に関係する各種情報、例えば、目的地情報や道路状況等を取得する。また、搬送ロボット１２は、通信Ｉ／Ｆ３０を介して、管理センタ１４等に、必要な情報、例えば、荷物１００の搬送状況等を送信する。

センサ群３２は、搬送ロボット１２の走行状態および周辺環境を検知する１以上のセンサを含む。こうしたセンサ群３２は、例えば、速度センサ、カメラ、ミリ波レーダ、赤外線センサ、ＬｉＤＡＲ、超音波センサ、ＧＰＳセンサ、加速度センサ、およびジャイロセンサの少なくとも一つを含む。後述するロボットコントローラ２８（図５参照）は、センサ群３２で検知された検知結果および通信Ｉ／Ｆ３０を介して取得された情報に基づいて、走行モータ３４を駆動する。また、こうしたセンサ群３２を構成するセンサは、後述するように、荷物１００のサイズを検知するために利用されてもよい。

保持部２０は、走行部１８の上側に設けられている。保持部２０は、図２、図３に示すように、角形リング状であるリング体２２を有している。リング体２２は、幅方向に間隔をあけて立脚する一対のサイド部材２２Ｓと、一対のサイド部材２２Ｓの上端同士を接続する上横部材２２Ｕと、一対のサイド部材２２Ｓの下端同士を接続する下横部材２２Ｌと、を有する。したがって、保持部２０の奥行き方向両端は、閉鎖されることなく、貫通している。

搬送箱１６は、図３に示すように、このリング体２２の内側に配置され、保持される。図３から明らかな通り、搬送箱１６の奥行き寸法は、リング体２２の奥行き寸法よりも充分に大きい。そのため、搬送箱１６をリング体２２で保持した場合、搬送箱１６の前部および後部は、リング体２２の前端および後端から突出し、外部に露出する。

一対のサイド部材２２Ｓそれぞれの対向面には、複数（図示例では五つ）のサポートレール２４が設けられている。このサポートレール２４は、搬送箱１６を摺動可能に下側から支える。リング体２２の内側空間は、五つのサポートレール２４により、高さ方向に四つのエリアに区分けされる。搬送箱１６の高さ方向寸法は、このエリアの高さ寸法を基準として設定される。

また、一対のサイド部材２２Ｓそれぞれの対向面には、さらに、係合ピン２６も設けられている。この係合ピン２６は、幅方向に進退可能であり、進出することで搬送箱１６の一部と係合する。なお、図２では、一番下側の係合ピン２６のみが進出しており、その他の係合ピン２６は、後退している。このように係合ピン２６が、搬送箱１６の一部と係合することで、搬送箱１６のリング体２２からの脱落や盗難が防止される。

搬送ロボット１２には、係合ピン２６を進退させるためのロックアクチュエータ３８（図５参照）が設けられている。このロックアクチュエータ３８の構成は、電子制御できるものであれば、特に限定されない。したがって、ロックアクチュエータ３８は、ソレノイドアクチュエータ等の電磁シリンダでもよい。また、ロックアクチュエータ３８は、空圧シリンダや、油圧シリンダ、リニアモータ等を含むアクチュエータでもよい。さらに、ロックアクチュエータ３８は、回転モータと伝達機構を組み合わせたアクチュエータでもよい。ロックアクチュエータ３８は、非通電時に、係合ピン２６を進出させ、通電時に係合ピン２６を退避させる構成でもよい。かかる構成とすることで、電源喪失時でも、係合ピン２６を進出させることができ、搬送箱１６のリング体２２からの意図しない離脱を防止できる。

サイド部材２２Ｓの対向面には、さらに、ＲＦＩＤリーダライタ４０が搭載されている。また、搬送箱１６の側壁のうち、当該ＲＦＩＤリーダライタ４０と対向する箇所には、ＲＦタグ４３（図４、図５参照）が固着されている。ＲＦＩＤリーダライタ４０は、電磁界や電波等を用いた近距離の無線通信を利用して、このＲＦタグ４３に情報を記録したり、ＲＦタグ４３に記録された情報を読み込んだりする。

ここで、ＲＦタグ４３には、例えば、搬送箱１６の識別情報が記録されてもよい。また、ＲＦタグ４３には、荷物１００の差出人、差出人住所、宛先人、および、宛先人住所を含む伝票情報が記録されてもよい。ここで、本例では、搬送箱１６の一部をリング体２２の外側に露出させた状態で搬送する。かかる場合において、伝票情報を紙の伝票に記載して貼付した場合、伝票情報が周囲の人に見えてしまい、個人情報が流出するおそれがある。一方、本例のように、伝票情報をＲＦタグ４３に記録すれば、搬送箱１６の一部が外部に露出していても、伝票情報が周囲の人に知られず、個人情報が保護される。また、伝票情報を紙の伝票に記載するのではなく、ＲＦタグ４３に記録することで、荷物１００を集荷する際におけるユーザの手間を低減できる。なお、こうしたＲＦタグ４３を設けた場合、その分、コストが増加するという問題がある。しかし、本例の搬送箱１６は、繰り返し使用するため、ＲＦタグ４３の追加に伴う、配送１回あたりのコストアップを、小さく抑えることができる。

また、搬送ロボット１２は、周辺の人へメッセージを通知するための出力デバイス３６（図５参照）も有している。出力デバイス３６は、例えば、ガイダンス音声やアラーム音を出力するスピーカ、画像や文字列を表示するディスプレイ、必要に応じて点灯または消灯するランプ等を含む。

搬送ロボット１２には、さらに、当該搬送ロボット１２に設けられた各種電気機器に電力を供給するバッテリ３９（図５参照）も設けられている。このバッテリ３９は、充放電可能な二次電池である。バッテリ３９を充電可能とするために、搬送ロボット１２は、充電器と、当該充電器を外部電源に接続するためのプラグと、を有してもよい。また、別の形態として、バッテリ３９は、搬送ロボット１２の外部において充電できるように、搬送ロボット１２から着脱可能であってもよい。さらに、バッテリ３９は、無線充電が可能で、待機中や、列車や大型の搬送車両に搭載されて移動しているときに充電できるようになっていてもよい。

搬送ロボット１２の駆動は、ロボットコントローラ２８（図５参照）により制御される。ロボットコントローラ２８は、少なくとも、プロセッサ２８ａと、メモリ２８ｂと、を有するマイクロコンピュータである。ロボットコントローラ２８の各機能は、プロセッサ２８ａがメモリ２８ｂに格納されたプログラムを実行することにより実現される。なお、プロセッサ２８ａは、広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、等）や、専用のプロセッサ（例えばＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、プログラマブル論理デバイス、等）を含むものである。また、ロボットコントローラ２８を構成するプロセッサ２８ａは、物理的に一つである必要はなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサで構成されてもよい。同様に、メモリ２８ｂも、物理的に一つの要素である必要はなく、物理的に離れた位置に存在する複数のメモリで構成されてもよい。また、メモリは、半導体メモリ（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、ソリッドステートドライブ等）および磁気ディスク（例えば、ハードディスクドライブ等）の少なくとも一つを含んでもよい。

搬送箱１６は、荷物１００を収容するための箱であり、搬送ロボット１２の保持部２０で保持可能な箱である。この搬送箱１６は、上述した通り、繰り返し使用することが想定されており、比較的、堅牢な構成となっている。本例では、高さが異なる複数種類のサイズの搬送箱１６を用意している。いずれのサイズの搬送箱１６も、その平面サイズは同じである。すなわち、いずれのサイズの搬送箱１６も、リング体２２の幅方向内寸より僅かに小さい幅方向寸法を有し、リング体２２の奥行き寸法よりも充分に大きな奥行き寸法を有する。

また、リング体２２の内側空間は、サポートレール２４により、高さ方向に並ぶ４段のエリアに区分けされるが、搬送箱１６の高さ寸法は、このエリアの高さ寸法を基準として設定される。以下では、搬送箱１６のサイズのうち、一段分のエリアを占有するサイズを「小サイズ」と呼ぶ。同様に、２段分のエリアを占有するサイズを「中サイズ」、３段分のエリアを占有するサイズを「大サイズ」、４段分のエリアを占有するサイズを「特大サイズ」と呼ぶ。図３の図示例では、搬送ロボット１２は、小サイズの搬送箱１６を二つ、中サイズの搬送箱１６を一つ、保持している。

搬送箱１６の構成は、いずれのサイズでもほぼ同じであるため、以下では、図４に図示する中サイズの搬送箱１６を例に挙げて、搬送箱１６の構成を説明する。図４に示すように、搬送箱１６は、天面が開口された箱状であり、当該天面は、蓋フラップ４１Ｓ，４１Ｒ，４１Ｆにより開閉自在に覆われる。一つの蓋フラップ４１Ｆの幅方向両端には、耳フラップ４２が接続されている。耳フラップ４２は、搬送箱１６の蓋を閉じた際、蓋フラップ４１Ｆの幅方向両端から、側壁の外側に垂れ下がるフラップである。この耳フラップ４２には、貫通孔４２ａが形成されている。また、側壁のうち、貫通孔４２ａと正対する箇所には、凹部１６ａが形成されている。搬送ロボット１２のサイド部材２２Ｓに設けられた係合ピン２６は、この貫通孔４２ａおよび凹部１６ａに進入して係合する。これにより、搬送箱１６のリング体２２からの意図しない離脱が防止される。

また、係合ピン２６が耳フラップ４２の一部と係合すると、当該耳フラップ４２と接続された蓋フラップ４１Ｆの動きが制限される。そして、これにより、搬送中に、搬送箱１６の蓋が勝手に開けられることが防止され、当該搬送箱１６からの荷物１００の抜き取り（盗難）が防止される。つまり、係合ピン２６および耳フラップ４２は、保持部２０にセットされた搬送箱１６の蓋の開放を規制するロック機構として機能する。なお、当然ながら、蓋の開放を規制するロック機構は、他の形態でもよい。例えば、保持部２０にセットされた蓋の上側において進退し、進出することで蓋フラップ４１Ｆの持ち上げを阻害するような進退部材でロック機構を構成してもよい。

また、係合ピン２６を耳フラップ４２の一部と係合させることで、ユーザの発送準備の手間を軽減できる。すなわち、従来、ユーザが荷物１００を発送する場合、当該荷物１００を梱包容器に収容した後、梱包容器をガムテープ等で封止していた。一方、本例の搬送箱１６の場合、搬送箱１６を搬送ロボット１２の保持部２０にセットすれば、係合ピン２６が進出して耳フラップ４２に係合する。これにより、ユーザが搬送箱１６をガムテープ等で封止しなくても、搬送箱１６の蓋の開封が防止される。つまり、本例によれば、ユーザが搬送箱１６を封止する必要がなく、ユーザの発送準備の手間を軽減できる。

また、搬送箱１６には、上述した通り、ＲＦタグ４３が固着されている。さらに、搬送箱１６には、発信器４４（図５参照）も固着されている。発信器４４は、位置追跡信号を出力するもので、例えば、ＧＰＳ発信器である。かかる発信器４４を搬送箱１６に固着しておくことで、搬送箱１６の位置を追跡できる。すなわち、繰り返し述べているように、本例の搬送箱１６は、繰り返し使用することを想定した貸与形式の箱である。かかる搬送箱１６が、ユーザから返却されない場合には、発信器４４からの位置追跡信号に基づいて、搬送箱１６の位置を特定し、ユーザに返却を求めてもよい。なお、発信器４４は、その駆動電力を供給する電池を有しているが、当該電池は、使い切りタイプの一次電池でもよいし、充放電可能な二次電池でもよい。発信器４４に二次電池を設けた場合、搬送ロボット１２には、当該二次電池を無線で充電できる無線充電器を搭載してもよい。この場合、搬送ロボット１２は、搬送箱１６を保持部２０で保持している期間を利用して、二次電池を充電してもよい。

次に、管理センタ１４の構成について図６を参照して説明する。図６は、管理センタ１４の機能ブロック図である。なお、図６では、主に、荷物１００の集荷に関係する機能を図示しており、その他の機能については、図示を省略している。

管理センタ１４は、複数の搬送ロボット１２の状態を記録したロボットＤＢ４６を有している。このロボットＤＢ４６には、複数の搬送ロボット１２それぞれの現在位置、各搬送ロボット１２が保持している搬送箱１６の識別情報、各搬送箱１６の状態等が記録されている。搬送箱１６の状態には、荷物１００の配達に利用されている「使用中」と、荷物１００の配達に利用されていない「フリー」と、がある。

ロボット状態更新部４８は、複数の搬送ロボット１２それぞれから定期的に、当該搬送ロボット１２の状態を示す状態情報を受信する。状態情報には、搬送ロボット１２の現在位置と、保持している搬送箱１６の識別情報と、が含まれる。ロボット状態更新部４８は、受信した状態情報に基づいて、ロボットＤＢ４６を更新する。

リクエスト受信部５０は、各種リクエストを受信する。ここで、受信するリクエストとしては、発送リクエストや計測リクエスト等がある。発送リクエストは、ユーザが荷物１００の集荷を希望する際に送信されるリクエストである。この発送リクエストは、ユーザが所有する端末から送信されてもよいし、後述する計測処理を終えた搬送ロボット１２から送信されてもよい。

この発送リクエストには、少なくとも、伝票情報と、荷物サイズデータと、が含まれる。伝票情報は、上述した通り、差出人と、差出人住所（すなわち集荷位置）と、宛先人と、宛先人住所と、を含む。荷物サイズデータは、上述した通り、荷物１００の画像データ、あるいは、荷物１００を物体検知センサでスキャンしたスキャンデータである。荷物１００の画像データは、当該荷物１００のサイズを判別できるのであれば、その形式や個数は、特に限定されない。したがって、画像データは、２台のカメラを用いて一つの荷物を同時に撮像したステレオ画像データでもよい。また、画像データは、寸法が既知のリファレンス部材とともに荷物１００を撮像した画像データでもよい。さらに、画像データは、焦点距離を変更して荷物１００を複数回撮像して得られるものでもよい。また、発送リクエストは、さらに、集荷希望時間や配達希望時間、発送を依頼したユーザの識別情報等を含んでもよい。

計測リクエストは、ユーザ自身で荷物サイズデータを取得できない場合に送信される。この計測リクエストは、ユーザが所有する端末から送信されてもよいし、電話等でユーザの要望を受け付けたオペレータから送信されてもよい。計測リクエストには、少なくとも、計測位置が含まれ、さらに、伝票情報や、計測希望時間、計測を依頼したユーザの識別情報等が含まれてもよい。

リクエスト受信部５０は、発送リクエストを受信すれば、当該発送リクエストに含まれる荷物サイズデータをサイズ決定部５１に出力する。サイズ決定部５１は、荷物サイズデータに基づいて、ユーザに貸与する搬送箱１６のサイズを決定する。具体的には、サイズ決定部５１は、搬送ロボット１２で保持可能な搬送箱１６のサイズを予め記憶している。本例では、搬送ロボット１２は、小サイズ、中サイズ、大サイズ、特大サイズという４種類のサイズを記憶している。サイズ決定部５１は、荷物サイズデータに基づいて、荷物１００のサイズを算出し、当該荷物１００の収容に適した搬送箱１６のサイズを決定する。荷物１００の収容に適した搬送箱１６のサイズとは、荷物１００が収容可能な搬送箱１６のサイズのうち、最小となるサイズのことである。

ロボット選定部５４は、リクエスト受信部５０から発送リクエストまたは計測リクエストを受け取り、当該リクエストに適した搬送ロボット１２を選定する。具体的には、ロボット選定部５４は、発送リクエストを受け取った場合には、ロボットＤＢ４６を参照して、サイズ決定部５１で決定されたサイズでかつフリーの（すなわち空箱の）搬送箱１６を保持する搬送ロボット１２を抽出する。ロボット選定部５４は、さらに、この抽出された搬送ロボット１２のうち、集荷位置までの距離または移動時間が最も小さい搬送ロボット１２を対象ロボットとして選定する。また、ロボット選定部５４は、計測リクエストを受け取った場合には、ロボットＤＢ４６を参照して、計測位置までの距離または移動時間が最も小さい搬送ロボット１２を対象ロボットとして選定する。

ロボット指令送信部５６には、ロボット選定部５４で選定された対象ロボットに、リクエストに応じた指令を送信する。具体的には、発送リクエストを受け取った場合、ロボット指令送信部５６は、決定された搬送箱１６のサイズと、発送リクエストと、をロボット指令として、対象ロボットに送信する。このロボット指令を受信した対象ロボット（すなわち搬送ロボット１２）は、搬送箱１６を保持したまま、集荷位置へと移動し、ユーザに、搬送箱１６を提供する。また、計測リクエストを受け取った場合、ロボット指令送信部５６は、計測リクエストをロボット指令として、対象ロボットに送信する。

管理センタ１４は、さらに、課金処理部５２を有してもよい。課金処理部５２は、荷物１００の配達に関わる課金の処理を行う。この課金処理は、管理センタ１４内で完結してもよいし、管理センタ１４とは別に存在するオンライン決済の運営会社（例えばクレジットカード会社等）と連携して行うのでもよい。

次に、こうした荷物配達システム１０における搬送箱１６の集荷の流れについて、図７、図８を参照して説明する。図７は、荷物サイズデータをユーザ端末１１０で取得する場合を、図８は、荷物サイズデータを搬送ロボット１２で取得する場合の流れを示している。

はじめに、図７を参照して、荷物サイズデータをユーザ端末１１０で取得する場合の搬送箱１６の貸与の流れについて説明する。この場合、ユーザは、予め、ユーザ端末１１０に搭載されたカメラを用いて、荷物１００を撮像して画像データを取得しておく。このとき、ユーザ端末１１０には、当該荷物１００の撮像や、集荷リクエストの送信等をガイドする専用のアプリケーションがインストールされていてもよい。

荷物１００の画像データが取得できれば、ユーザは、ユーザ端末１１０を用いて、発送リクエストを管理センタ１４に送信する（Ｓ１０）。この発送リクエストには、上述した通り、少なくとも、荷物１００の画像データ（すなわち荷物サイズデータ）と伝票情報とが含まれる。

管理センタ１４は、荷物１００の画像データから、必要な搬送箱１６のサイズを決定する。この状態になれば、管理センタ１４は、配達料金を算出し、ユーザに課金処理を要望する（Ｓ１２）。ユーザが課金処理を実行すれば、管理センタ１４は、決定されたサイズでフリーの搬送箱１６（すなわち空の搬送箱１６）を保持した搬送ロボット１２に、集荷位置（すなわち差出人住所）への移動を指令する（Ｓ１４）。この指令を受けた搬送ロボット１２は、集荷位置へと移動し、空の搬送箱１６をユーザに提供し、貸与する（Ｓ１６）。

次に、図８を参照して、荷物サイズデータを搬送ロボット１２で取得する場合の搬送箱１６の貸与の流れについて説明する。この場合、管理センタ１４には、計測リクエストが送信される（Ｓ２０）。計測リクエストは、少なくとも、集荷位置を含む。この計測リクエストは、ユーザ端末１１０から管理センタ１４のコンピュータに送信されてもよいし、ユーザの要望を電話やＦＡＸで受け付けたオペレータが管理センタ１４のコンピュータに入力してもよい。

管理センタ１４は、集荷位置の近くに位置する搬送ロボット１２を選定し、集荷位置への移動指令を出力する（Ｓ２２）。移動指令を受けた搬送ロボット１２は、集荷位置へと移動する（Ｓ２４）。集荷位置に到達した搬送ロボット１２は、当該搬送ロボット１２に搭載されたセンサを利用して荷物サイズデータを取得する。例えば、搬送ロボット１２に搭載された物体検知センサ（例えばＬｉＤＡＲ等）を用いて荷物１００の形状をスキャンしたスキャンデータを荷物サイズデータとして取得してもよい。また、別の形態として、搬送ロボット１２に搭載されたカメラを用いて、荷物１００を撮像した画像データを荷物サイズデータとして取得してもよい。

荷物サイズデータが得られれば、搬送ロボット１２は、当該荷物サイズデータ、伝票情報を含む発送リクエストを管理センタ１４に送信する（Ｓ２６）。管理センタ１４は、荷物サイズデータから、必要な搬送箱１６のサイズを決定する。この状態になれば、管理センタ１４は、配達料金を算出し、ユーザに課金処理を要望する（Ｓ２８）。ユーザが課金処理を実行すれば、管理センタ１４は、決定されたサイズでフリーの搬送箱１６を保持した搬送ロボット１２に、集荷位置への移動を指令する（Ｓ３０）。この指令を受けた搬送ロボット１２は、集荷位置へと移動し、空の搬送箱１６をユーザに提供し、貸与する（Ｓ３２）。なお、当然ながら、計測を行なった搬送ロボット１２が、適した搬送箱１６を保持している場合には、当該計測を行なった搬送ロボット１２がそのまま搬送箱１６の提供を行なう。

次に、搬送箱１６が、貸与された後の手順について簡単に説明する。搬送ロボット１２は、ユーザに搬送箱１６を引き渡せば、その場で、しばらく待機する。その間、ユーザは、受け取った（貸与された）搬送箱１６に荷物１００を収容する。その後、ユーザは、荷物１００を収容した搬送箱１６を、待機している搬送ロボット１２のリング体２２にセットする。搬送ロボット１２は、新たにセットされた搬送箱１６のＲＦタグ４３に伝票情報を記録する。また、搬送ロボット１２は、セットされた搬送箱１６に係合ピン２６を係合させる。これにより、搬送箱１６の離脱や、蓋の開きが防止される。また、ユーザは、紙の伝票を事前に用意する必要はなく、また、搬送箱１６をガムテープ等で梱包する必要もない。そのため、本例によれば、搬送箱１６が届けられてから、荷物１００を発送（荷物１００入りの搬送箱１６をリング体２２にセット）するまでの作業量が少なくできる。その結果、搬送ロボット１２の待機時間を短くでき、搬送ロボット１２をより効率的に稼働させることができる。

以上の説明から明らかな通り、本例では、荷物配達システム１０側で、必要な搬送箱１６のサイズを決定し、そのサイズの搬送箱１６をユーザのもとに搬送し、貸与する。これにより、ユーザは、規定サイズの搬送箱１６を事前に用意する必要がなく、ユーザの発送準備の手間を軽減できる。なお、ここまで説明した構成は、一例であり、少なくとも、荷物配達システム側で、必要な搬送箱１６のサイズを決定し、当該搬送箱１６をユーザに提供するのであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。例えば、本例では、搬送ロボット１２のリング体２２で搬送箱１６を保持しているが、搬送ロボット１２の形態は、適宜、変更されてもよく、例えば、搬送ロボット１２は、搬送箱１６を収容するコンテナを有してもよい。

１０ 荷物配達システム、１２ 搬送ロボット、１４ 管理センタ、１６ 搬送箱、１８ 走行部、２０ 保持部、２２ リング体、２４ サポートレール、２６ 係合ピン、２８ ロボットコントローラ、３０ 通信Ｉ／Ｆ、３２ センサ群、３４ 走行モータ、３６ 出力デバイス、３８ ロックアクチュエータ、３９ バッテリ、４０ ＲＦＩＤリーダライタ、４１ 蓋フラップ、４２ 耳フラップ、４３ ＲＦタグ、４４ 発信器、４６ ロボットＤＢ、４８ ロボット状態更新部、５０ リクエスト受信部、５１ サイズ決定部、５２ 課金処理部、５４ ロボット選定部、５６ ロボット指令送信部、１００ 荷物、１０２ 配達元、１０４ 配達先、１０６ 中継所、１０８ 運送トラック、１１０ ユーザ端末。

Claims (1)

1. 荷物を、搬送箱に収容して搬送する荷物配達システムであって、
   自律走行可能で、前記搬送箱を搬送可能な１以上の搬送ロボットと、
   前記１以上の搬送ロボットの運行を管理する管理センタと、
   を備え、前記管理センタは、
   前記荷物を撮像して得られる画像データおよび前記荷物を物体検知センサでスキャンして得られるスキャンデータの少なくとも一方を含む荷物サイズデータと、前記荷物の集荷位置情報と、を含む発送リクエストを受信するリクエスト受信部と、
   前記荷物サイズデータに基づいて、前記荷物の収容に適した前記搬送箱のサイズを決定するサイズ決定部と、決定されたサイズでかつ荷物を収容していない空の前記搬送箱を、前記集荷位置へ搬送可能な搬送ロボットを対象ロボットとして前記１以上の搬送ロボットの中から選定するロボット選定部と、
   前記対象ロボットに前記空の搬送箱の前記集荷位置への搬送指令を出力するロボット指令送信部と、
   を備え、前記搬送ロボットは、前記搬送指令を受信した場合には、前記空の搬送箱を前記集荷位置に搬送し、ユーザに提供する、
   ことを特徴とする荷物配達システム。
   

Images