JP2022109352A - 建物構造 - Google Patents
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Abstract
Description
これにより、建物内における無人飛行体(ドローン等)による荷物の輸送が可能となっている。
これに対し、特許文献1の建物構造は、無人飛行体が縦横の飛行路を通って建物内を循環することによる建物内での荷物の運搬を想定したものである。そのため、建物と外部との間で荷物をやり取りすることが想定されていなかった。
前記ポート施設1に隣接して配置され、前記建物10の上下方向に沿って設けられた荷物P搬送用のシャフト5と、
前記シャフト5に隣接し、前記建物10の各階に設置された宅配ボックス7と、を備えることを特徴とする。
また、ポート施設1に隣接して配置され、建物10の上下方向に沿って設けられた荷物P搬送用のシャフト5と、シャフト5に隣接し、建物10の各階に設置された宅配ボックス7と、を備えるので、シャフト5によって、ポート施設1と各階の宅配ボックス7とを接続することができ、荷物Pを、シャフト5を通して、ポート施設1と各階の宅配ボックス7との間で移動させることができる。
これにより、外部からの荷物Pを各階の宅配ボックス7で確実に受け取ったり、各階の宅配ボックス7から外部に荷物Pを確実に発送したりすることができるので、建物10と外部との間での荷物Pのやり取りに適した環境を確実に構築することができる。
前記シャフト5には、荷物Pを昇降させるための昇降機が設けられており、
前記昇降機は、前記荷物Pが載せられるリフト6を有し、かつ、当該リフト6を、前記シャフト5に沿って昇降させるとともに、前記ポート施設1の位置と前記各階に設置された宅配ボックス7の位置に停止可能に構成されていることを特徴とする。
前記宅配ボックス7と前記シャフト5との間で進退可能に構成され、前記無人飛行体Dの離着陸を可能とする可動床部8を更に備えることを特徴とする。
前記シャフト5は、前記建物20の上下方向に沿って設けられたエレベーターシャフト23に隣接して配置されていることを特徴とする。
前記建物20の各階には、複数の前記住戸(第一住戸26、第二住戸27)とエレベーターホール24が設けられており、
前記シャフト5及び前記宅配ボックス7は、前記各階における前記複数の住戸のうち少なくとも一つの住戸(第一住戸26)に隣接して配置されており、
前記宅配ボックス7には、前記荷物Pの出し入れが行われる出し入れ口として、前記少なくとも一つの住戸側に開放可能な第一出し入れ口71と、前記エレベーターホール24側に開放可能な第二出し入れ口72と、が形成されていることを特徴とする。
前記ポート施設1が設置される前記屋上は、前記建物10の最上階における屋上11又は前記建物30の最上階よりも下方の下層階における屋上31bであることを特徴とする。
前記シャフト5は、前記建物40の外壁面40aに沿って設置されていることを特徴とする。
前記建物50の地下階にはゴミ集積所53が設けられており、
前記シャフト5は、前記住戸で発生する家庭ゴミG用のダストシュート5aとして利用可能とされ、下端部が前記ゴミ集積所53に隣接して設けられていることを特徴とする。
また、以下の説明においては、共通する要素については共通の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略する。
なお、本実施形態における荷物Pは、宅配便の荷物を指し、無人飛行体Dによる輸送が可能な重量とされている。また、荷物Pの表面には、荷物Pの情報(送り主、送り先、品名、重量、備考等の情報)が記載された送り状や、その送り状の内容をデータとして含むバーコード、二次元コード等が表示されている。若しくは、荷物Pの任意の箇所に、荷物Pの情報が含まれたICタグが設けられてもよい。
なお、本実施形態における無人飛行体Dは、宅配業者が管理するものとされており、位置情報に基づいて宅配業者の配送拠点から、配送エリア内のポート施設1を備えた各建物までの荷物Pの配送を行うことができる。
また、無人飛行体Dは、配送拠点からの電波を受けて操作されて飛行するが、街中や建物10の通信設備を利用して飛行してもよい。
そして、本実施形態においては、図1~図3に示すように、建物10における最上階の屋上11に、ポート施設1が設置されている。
より詳細に説明すると、建物10における各階の床(床スラブ)には、当該各階の床を上下方向に貫通する開口部が形成されており、さらに、建物10の上下方向に沿って、各階の開口部を通過する矩形筒状の側壁が設けられている。シャフト5は、このように建物10の上下方向に沿って設けられた矩形筒状の側壁による筒状部を指すものであり、当該筒状部内の空間を荷物Pが通過するようになっている。
そして、シャフト5は、上端部が、ポート施設1に隣接して配置されている。
より詳細に説明すると、シャフト5の側壁には、階ごとに開口部が形成されており、その開口部の外側に宅配ボックス7が設けられている。宅配ボックス7には、シャフト5側と各階の空間側のそれぞれに開口部が形成されている。これにより、シャフト5の内部と宅配ボックス7の内部との間で荷物Pを移動できるとともに、宅配ボックス7の内部と各階の空間側との間で荷物Pを移動できるようになっている。
本実施形態においては、シャフト5内に、荷物専用昇降機が設けられている。
次に、ポート施設1について、より詳細に説明する。
本実施形態におけるポート施設1は、図1,図2に示すように、無人飛行体Dが離着陸する離着陸場2と、離着陸場2からシャフト5に向かって配置されたメインライン3と、メインライン3の側方に配置された複数の仮置き場4と、を備える。
建屋12は、四方の側壁と屋根とからなり、離着陸場2側に位置する側壁には、荷物Pが通過する開口部が形成されている。
なお、建屋12が屋上11の縁部に沿って設置される場合、建屋12の側壁のうち屋上11の縁部に沿う側壁は、建物10における屋上11の周縁部に設けられたパラペット11aと一体形成される。
離着陸場2には、荷物Pを輸送してきた無人飛行体Dが着陸する場合もあるため、離着陸場2は、荷物Pをメインライン3に移送する手段を有するものとしてもよいし、メインライン3が一体的に設けられるものとしてもよい。
なお、荷物Pをメインライン3に移送する手段としては、例えばローラーコンベア、ベルトコンベア、ホイールコンベア等の移送装置(第一移送装置111)が挙げられるほか、離着陸場2の上面を傾斜させる構成を採用してもよい。
また、離着陸場2には、無人飛行体Dに無線充電するための充電装置が設けられていてもよい。
また、このメインライン3には、荷物Pを、複数の仮置き場4のうちいずれかの仮置き場4に移動させるための仕分け装置(仕分け装置115)が設けられている。
また、複数の仮置き場4は、例えば荷物Pの大きさに応じて使い分けられるものとしてもよいし、建物10の住戸ごとに振り分けられるものとしてもよい。
また、ローラーコンベアにおけるローラーや、ベルトコンベアにおけるベルトが巻き掛けられたローラーは駆動部によって回転できるものとしてもよい。
さらに、ローラーコンベアやホイールコンベアは、駆動部を用いないグラビティコンベアであってもよい。その場合、ローラーコンベアやホイールコンベアは、傾斜させた状態で用いられる。
また、ポート施設1には、荷物Pの情報(バーコードや二次元コード、ICタグ)を読み取るための荷物情報読取部(荷物情報読取部114)が設けられている。
次に、シャフト5内に設けられた上記の荷物専用昇降機について説明する。
荷物専用昇降機は、荷物Pが載せられたリフト6(籠)を昇降させるものであり、エレベーターと略同様の構成が採用されている。
より詳細に説明すると、荷物専用昇降機は、基本構成として、制御盤(第二制御部120)と、制御盤によって制御されるモーター付きの巻き上げ機(巻き上げ機121)と、巻き上げ機に巻き掛けされた巻き上げロープと、巻き上げロープの一端に設けられたリフト6と、巻き上げロープの他端に設けられた錘と、リフト6の昇降動作をガイドするガイドレールと、を備える。
この荷物専用昇降機の上端部は、ポート施設1の建屋12内に配置されており、リフト6を建屋12の屋根付近まで移動できるようになっている。
リフト6の昇降動作は制御盤の制御に基づいて行われており、ポート施設1の建屋12内におけるメインライン3横の位置と、各階の宅配ボックス7横の位置に停止できるようになっている。
床部6aには、荷物Pを移送させる移送装置(第四移送装置122)が設けられており、移送装置として、上記のようなローラーコンベア、ベルトコンベア、ホイールコンベア等が適宜採用される。床部6aの移送装置の動作は、上記の制御盤の制御に基づいて行われる。
床部6aに移送装置が設けられることにより、メインライン3とリフト6との間で荷物Pの受け渡しを行ったり、リフト6と宅配ボックス7との間で荷物Pの受け渡しを行ったりすることができる。
なお、荷物Pを宅配ボックス7に移送する手段としては、上記の移送装置(第四移送装置122)が挙げられるほか、床部6aの上面を傾斜させる構成を採用してもよい。その場合、床部6aにはローラーコンベアやホイールコンベアが設けられることが好ましい。
次に、宅配ボックス7について、より詳細に説明する。
本実施形態における宅配ボックス7は、箱状に形成されており、上記のように、シャフト5側と各階の空間側のそれぞれに、荷物Pが通過する開口部が形成されている。各階の空間側に形成された開口部は、住人が荷物Pの出し入れを行う出し入れ口とされている。
そして、このような宅配ボックス7には、シャフト5側の開口部を開閉する第一開閉扉7aと、各階の空間側の開口部を開閉する第二開閉扉7bと、が設けられている。
また、第一開閉扉7a及び第二開閉扉7bは、ロック機構を備えており、必要に応じた施錠・解錠が可能となっている。すなわち、シャフト5側の開口部及び各階の空間側の開口部を開放する場合はロック機構が解錠状態となり、シャフト5側の開口部及び各階の空間側の開口部を閉塞する場合はロック機構が施錠状態となる。
したがって、第一開閉扉7aは、リフト6が宅配ボックス7横に停止したときにシャフト5側の開口部の開放が可能となっており、リフト6と宅配ボックス7との間での荷物Pの受け渡しが可能となる。
なお、メンテナンスや掃除等の特別な事情がある場合、第一開閉扉7aは手動によって開閉される。
したがって、第二開閉扉7bは、宅配ボックス7内に荷物Pがある場合に、各階の空間側における開口部の開放が可能となっている。ただし、シャフト5側の第一開閉扉7aが開いている場合は、各階の空間側の開口部は開放されない。
本実施形態においては、荷物検知部として、宅配ボックス7の床部に設けられた重量センサー7cが用いられている。ただし、これに限られるものではなく、宅配ボックス7内を撮影できるカメラによって判別してもよいし、その他のセンサーを用いて判別してもよい。さらには、リフト6の床部6aに重量センサーを設けてそのセンシング結果に基づいて行われてもよい。
なお、メンテナンスや掃除等の特別な事情がある場合、第二開閉扉7bは手動によって開閉される。
より詳細に説明すると、図4に示すように、第一開閉扉7aと第二開閉扉7bのうち、いずれか一方の開閉扉によって一方の開口部が開放されているときは、他方の開閉扉によって他方の開口部が閉塞される。
この場合、上記のロック機構も連動する。すなわち、開閉扉によって開口部が閉塞される場合は、ロック機構によって開閉扉がロックされて、開口部は開放されない。
また、第一開閉扉7aと第二開閉扉7bのうち、少なくとも各階の空間側の第二開閉扉7bは、建築基準法に規定される防火扉とされる。
建物10と外部(配送拠点)との間には、図5に示すように、建物10内の住戸に居住する住人が荷物Pの受け取りや発送を可能とするための宅配システムが構築されている。
また、主制御装置100は、通信ネットワークNを介して、外部の配送拠点における外部情報端末140と、住戸の住人が所持する携帯情報端末150と通信可能に接続されている。
主制御装置100における制御部は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等により構成されている。
そして、CPUは、記憶部に記憶されている各種プログラムを読出してRAM内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、宅配システムの動作を集中制御するようになっている。
そして、通信部は、通信ネットワークNを介して接続された外部情報端末140や携帯情報端末150との間で各種信号や各種データを送受信するようになっている。
また、記憶部は、制御部が実行する各種プログラムや、宅配システムに必要な各種データを記憶している。
各種プログラムには、第一制御部110と連動してポート施設1の各装置を制御する制御プログラムと、第二制御部120と連動して荷物専用昇降機を制御する制御プログラムと、第三制御部130と連動して宅配ボックス7を制御する制御プログラムと、が少なくとも含まれている。
このような外部情報端末140は、配送拠点の配送担当者によって管理されている。
無人飛行体Dは、この外部情報端末140から受けた指示情報に基づいて荷物Pの配送を行うように設定されている。
このような携帯情報端末150は、荷物Pの受け取り時や荷物Pの発送時における宅配システムの操作に利用できる。その場合、携帯情報端末150における表示部には、宅配システムの操作に必要なボタン等のオブジェクトが表示される。
呼び出し部101は、例えば宅配ボックス7における第二開閉扉7bの横(宅配ボックス7横の壁でもよい)などに設けられており、呼び出し部101を使って荷物Pの受け取りを行おうとしている人を特定するための認証手段を有する。
認証手段は、予め登録されている情報と、入力される情報との照合を行うものであり、例えば指紋認証や顔認証、パスワード入力、二次元コード読取り等が適宜採用される。
すなわち、住人が荷物Pの受け取りを行う場合は、携帯情報端末150を用いて行う場合と、呼び出し部101を用いて行う場合がある。携帯情報端末150は住人が所持しているものであるため、携帯情報端末150を用いて行われる荷物Pの受け取りは認証が済んでいるものと判断される。
続いて、以上のような建物構造及び宅配システムの構成を踏まえた荷物Pの受け取りの流れについて説明する。
なお、離着陸場2には、無人飛行体Dとの間で通信を行い(レーザー誘導でもよい)、無人飛行体Dの着地を誘導する誘導装置が設けられていてもよい。
無人飛行体Dは、荷物Pを置いた後に外部の元の場所(配送拠点)に帰投するが、上記の充電装置によって充電してから帰投してもよい。
リフト6から宅配ボックス7に荷物Pが移送されると、図4(c)に示すように、第一開閉扉7aが閉まってシャフト5側の開口部が閉塞される。続いて、図4(d)に示すように、第二開閉扉7bが開いて各階の空間側の開口部が開放される。
住人は、開放された開口部から荷物Pを回収してから、第二開閉扉7bを閉めて開口部を閉塞する。すなわち、荷物Pの位置に応じて、第一開閉扉7aと第二開閉扉7bのうちいずれか一方が必ず閉められた状態となっている。
シャフト5は、建物10と同程度かそれ以上の高さに設定された空間として形成される場合もあるため、人の侵入や荷物の落下等を確実に防止する必要がある。これに対し、本実施形態においては、第一開閉扉7a及び第二開閉扉7bの開閉動作を以上のような手順で行いつつ、荷物検知部である重量センサー7cによって宅配ボックス7内の荷物P又はその他の物体等の有無を監視しているため、宅配ボックス7内への人の侵入や荷物の落下等を確実に防止するとともに荷物Pの受け取りを行うことができる。
また、宅配ボックス7から荷物Pを取り出した直後に、人(例えば子供)が宅配ボックス7に侵入した場合には、重量センサー7cに反応があるため、第二開閉扉7bが閉まらない。さらに、そのような場合を想定して、宅配ボックス7に警報を設けてもよい。
本実施形態によれば、複数階に住戸を有する建物10の屋上11に設置され、無人飛行体Dの離着陸を可能とするポート施設1を備えるので、ポート施設1を利用して建物10と外部との間で荷物Pのやり取りを行うことができる。
また、ポート施設1に隣接して配置され、建物10の上下方向に沿って設けられた荷物P搬送用のシャフト5と、シャフト5に隣接し、建物10の各階に設置された宅配ボックス7と、を備えるので、シャフト5によって、ポート施設1と各階の宅配ボックス7とを接続することができ、荷物Pを、シャフト5を通して、ポート施設1と各階の宅配ボックス7との間で移動させることができる。
これにより、外部からの荷物Pを各階の宅配ボックス7で確実に受け取ったり、各階の宅配ボックス7から外部に荷物Pを確実に発送したりすることができるので、建物10と外部との間での荷物Pのやり取りに適した環境を確実に構築することができる。
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、変形例について説明する。以下に挙げる変形例は可能な限り組み合わせてもよい。また、以下の各変形例において、上述の実施形態と共通する要素については、共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。
本変形例における建物構造は、図6に示すように、シャフト5内に荷物専用昇降機(リフト6)が設けられていない構成となっている。そのため、荷物Pの搬送は、無人飛行体Dによって行われる。すなわち、無人飛行体Dが荷物Pを把持したままシャフト5内に進入して上下に移動し、目的の階まで移動する。
無人飛行体Dが宅配ボックス7内まで進入する場合は、無人飛行体Dの姿勢制御を容易にするため、荷物Pが小型のものに限られるか、大型の宅配ボックス7が用いられる。
可動床部8に移送装置が設けられることにより、シャフト5内に進入してきた無人飛行体Dと宅配ボックス7との間で荷物Pの受け渡しを確実に行うことができる。
また、本変形例の無人飛行体Dは、配送拠点から飛行してくるものと別の機体であってもよい。すなわち、建物1内での荷物搬送専用の無人飛行体Dであってもよい。このように建物1内での荷物搬送専用の無人飛行体Dである場合は、ポート施設1内に仮置き場4が無くてもよい。
また、可動床部8を利用する場合は、荷物Pを搬送する無人飛行体Dを、シャフト5を通して移動させ、可動床部8に着陸させたり、可動床部8から離陸させたりすることができる。これにより、無人飛行体Dによる荷物Pの搬送が行いやすくなる。
本変形例における建物構造は、図7,図8に示すように、シャフト5が、建物20の上下方向に沿って設けられたエレベーターシャフト23に隣接して配置されている。
建物20の屋上21には建屋22が建てられており、建屋22の内部には、メインライン3の一部と複数の仮置き場4が配置されているものとする。
すなわち、建物20は、当該建物20の上下方向に沿って設けられる空間として、シャフト5と、エレベーターシャフト23と、階段室2と、を備えている。
エレベーターホール24は、エレベーターシャフト23内に設けられたエレベーター装置23aの籠の乗降時に利用するスペースを指し、各階の共用スペースとして廊下と一体になっている。
複数の住戸26,27は、玄関260,270がエレベーターホール24に面した状態で設けられている。本変形例においては、複数の住戸26,27のうちエレベーターシャフト23に近い方の住戸26を、以下、第一住戸26とし、エレベーターシャフト23からといい方の住戸27を、以下、第二住戸27とする。
また、廊下261の西側には、キッチンスペース265が設けられている。
さらに、廊下261の南側には居室266が設けられ、居室266の南側にはバルコニー267が設けられている。
また、廊下271の東側には、キッチンスペース275が設けられている。
さらに、廊下271の南側には居室276が設けられ、居室276の南側にはバルコニー277が設けられている。
シャフト5及び宅配ボックス7と第一住戸26は、シャフト5及び宅配ボックス7とクローゼットスペース262との間に設けられた建物20の構造壁26aによって仕切られている。
クローゼットスペース262は、衣服等が収納されるクローゼット部262aと、クローゼット部262a前方の小スペース262bと、を備える。そして、クローゼット部262aは、構造壁26aを介してシャフト5と隣接し、小スペース262bは、構造壁26bを介して宅配ボックス7と隣接した状態となっている。
なお、第二住戸27は、シャフト5及び宅配ボックス7とは隣接していない状態となっている。
また、第一出し入れ口71は、開閉扉71aによって開閉される。
すなわち、第一出し入れ口71は、第一住戸26の住人が宅配ボックス7を利用する際に開放される。
また、第二出し入れ口72は、開閉扉72aによって開閉される。
すなわち、第二出し入れ口72は、第二住戸27の住人が宅配ボックス7を利用する際に開放される。ただし、第一住戸26の住人による利用を制限するものではない。
また、本変形例における建物20は、一つの階に二つの住戸26,27が設けられた構成となっているが、三つ以上の住戸が設けられた構成となっていてもよい。
上記の実施形態においてポート施設1が設置される屋上は、建物10の最上階における屋上11とされていたが、本変形例においてポート施設1が設置される屋上は、図9に示すように、建物30の最上階よりも下方の下層階における屋上31bとされている。
そして、建物30は、ポート施設1に隣接するシャフト5を備える。
また、建物自体が傾斜地において階段状に形成される場合は、各階の屋上にポート施設1が設置されてもよい。
上記の実施形態におけるシャフト5は建物内に設けられているが、本変形例におけるシャフト5は、図10に示すように、建物40の外壁面40aに沿って設置されている。本変形例におけるシャフト5の高さは、建物40の高さと等しく設定されている。
ポート施設1の建屋42は、建物40の屋上41からシャフト5側に突出して形成されており、シャフト5の上端部を覆っている。
本変形例における建物50は、図11に示すように、地下階にゴミ集積所53が設けられている。また、建物50の屋上51には建屋52が建てられており、建屋52の内部には、メインライン3の一部と複数の仮置き場4が配置されているものとする。
より詳細に説明すると、本変形例におけるシャフト5は、家庭ゴミG用のダストシュート5aと、無人飛行体Dが飛行いて通過する飛行経路5bに領域分けされている。これにより、ゴミ集積所53に落とされる家庭ゴミGと無人飛行体Dとの接触を防止することができる。
ゴミ投入口9を開閉する開閉扉は、安全面を考慮し、宅配システムによって制御された宅配ボックス7と同様に動作するように設定されており、認証なしでは開放できないようになっている。
P 荷物
1 ポート施設
2 離着陸場
3 メインライン
4 仮置き場
5 シャフト
6 リフト
6a 床部
7 宅配ボックス
7a 第一開閉扉
7b 第二開閉扉
7c 重量センサー
10 建物
11 屋上
12 建屋
Claims (8)
- 複数階に住戸を有する建物の屋上に設置され、無人飛行体の離着陸を可能とするポート施設と、
前記ポート施設に隣接して配置され、前記建物の上下方向に沿って設けられた荷物搬送用のシャフトと、
前記シャフトに隣接し、前記建物の各階に設置された宅配ボックスと、を備えることを特徴とする建物構造。 - 前記シャフトには、荷物を昇降させるための昇降機が設けられており、
前記昇降機は、前記荷物が載せられるリフトを有し、かつ、当該リフトを、前記シャフトに沿って昇降させるとともに、前記ポート施設の位置と前記各階に設置された宅配ボックスの位置に停止可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の建物構造。 - 前記宅配ボックスと前記シャフトとの間で進退可能に構成され、前記無人飛行体の離着陸を可能とする可動床部を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の建物構造。
- 前記シャフトは、前記建物の上下方向に沿って設けられたエレベーターシャフトに隣接して配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の建物構造。
- 前記建物の各階には、複数の前記住戸とエレベーターホールが設けられており、
前記シャフト及び前記宅配ボックスは、前記各階における前記複数の住戸のうち少なくとも一つの住戸に隣接して配置されており、
前記宅配ボックスには、前記荷物の出し入れが行われる出し入れ口として、前記少なくとも一つの住戸側に開放可能な第一出し入れ口と、前記エレベーターホール側に開放可能な第二出し入れ口と、が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の建物構造。 - 前記ポート施設が設置される前記屋上は、前記建物の最上階における屋上又は前記建物の最上階よりも下方の下層階における屋上であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の建物構造。
- 前記シャフトは、前記建物の外壁面に沿って設置されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の建物構造。
- 前記建物の地下階にはゴミ集積所が設けられており、
前記シャフトは、前記住戸で発生する家庭ゴミ用のダストシュートとして利用可能とされ、下端部が前記ゴミ集積所に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の建物構造。
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2021
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