JP2022175875A - 配送管理サーバ、配送方法、プログラム、及び移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】荷物を配送する移動体の渋滞が発生するボトルネック区間での交通を整理しつつ、配送の遅延による不利益を低減することができる配送技術を提供する。【解決手段】配送管理サーバ32は、複数の移動体20A,20Bの行動を制御し、指定された配送先まで移動体20A,20Bを自律運転させることにより移動体20A,20Bに荷物60A,60Bを配送させる。ボトルネック区間42に集まった移動体20A,20Bの台数がボトルネック区間42を同時に通過可能な台数よりも多い場合、配送管理サーバ32は、配送の優先度が高い荷物60Bを配送している移動体20Bをボトルネック区間42に優先的に通過させる。【選択図】図6
Description
本開示は、指定された配送先に自律運転する移動体によって荷物を配送する技術に関する。
特許文献1には、駐車場に設置された宅配ボックスに自動運転で走行する移動体によって荷物を配送する技術が開示されている。
荷物を配送する移動体の走行ルートには、対面通行ができない狭い道路や屋内の廊下、搭乗台数に限りがあるエレベータ等、他の移動体との干渉により自由な移動ができない場所がある。しかし、上記の従来技術では、そのような場所において移動体がとるべき行動について検討されていない。
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。本開示は、荷物を配送する移動体の渋滞が発生するボトルネック区間での交通を整理しつつ、配送の遅延による不利益を低減することができる技術を提供することを目的とする。
本開示は配送管理サーバを提供する。本開示の配送管理サーバは、指定された配送先に自律運転により荷物を配送する複数の移動体と通信ネットワークで接続されるサーバである。本開示の配送管理サーバは、配送されている荷物ごとに配送の優先度を記憶した1つ又は複数のメモリと、上記複数の移動体の行動を制御する1つ又は複数のプロセッサとを備える。上記1つ又は複数のプロセッサは、ボトルネック区間に集まった移動体の台数がボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、配送の優先度が高い荷物を配送している移動体をボトルネック区間に優先的に通過させる。
このように構成された本開示の配送管理サーバによれば、配送の優先度が高い荷物を配送している移動体をボトルネック区間に優先的に通過させることで、ボトルネック区間での交通を整理しつつ、配送の遅延による不利益を低減することができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、ボトルネック区間での移動体の滞留時間に応じて配送の優先度を変化させてもよい。これによれば、一つの移動体がボトルネック区間に長く滞留してしまう事態の発生を抑えることができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、配送している荷物の内容に応じて配送の優先度を時間とともに変化させてもよい。これによれば、例えば価値が配送時間に依存するような荷物の配送が遅れてしまうことを低減することができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、予約された配送時刻までの残り時間に応じて優先度を変化させてもよい。これによれば、予約された配送時刻に荷物の配送が遅れてしまうことを低減することができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、配送先の住人の滞在予定期間に応じて優先度を変化させてもよい。これによれば、住人が配送先に滞在している期間内に荷物を配送することができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、配送先の住人の帰宅予定時刻に応じて優先度を変化させてもよい。これによれば、住人が配送先に帰宅する時刻に合わせて荷物を配送することができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、配送元を出発してからの経過時間に応じて優先度を変化させてもよい。これによれば、例えば発送されてから長い時間が経過した荷物がボトルネック区間でさらに時間を浪費してしまう事態の発生を抑えることができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、配送先の住人の注文からの経過時間に応じて優先度を変化させてもよい。これによれば、待ち時間の増大によって荷物の配送を注文した住人の不満が増大するのを抑えることができる。
本開示の配送管理サーバにおいて、上記1つ又は複数のプロセッサは、ボトルネック区間に集まっている複数の移動体間で配送している荷物の優先度に差が無い場合、ボトルネック区間を通過する順序を決めるための遠隔支援をオペレータに要求してもよい。これによれば、オペレータによる遠隔支援によってボトルネック区間を通過する移動体の順序が決められるので、ボトルネック区間の前で移動体が固まって動かなくなることを防ぐことができる。
また、本開示は配送方法を提供する。本開示の配送方法は、複数の移動体の行動をコンピュータで制御し、指定された配送先まで移動体を自律運転させて荷物を配送する方法である。本開示の配送方法は、ボトルネック区間に集まった移動体の台数がボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、配送の優先度が高い荷物を配送している移動体をボトルネック区間に優先的に通過させるステップを有する。
また、本開示はプログラムを提供する。本開示のプログラムは、指定された配送先に自律運転により荷物を配送する複数の移動体の行動を制御することをコンピュータに実行させるプログラムである。本開示のプログラムは、ボトルネック区間に集まった移動体の台数がボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、配送の優先度が高い荷物を配送している移動体をボトルネック区間に優先的に通過させることをコンピュータに実行させる。
また、本開示は移動体を提供する。本開示の移動体は、指定された配送先に自律運転により荷物を配送する移動体である。本開示の移動体は、本移動体が配送している荷物の配送の優先度を記憶したメモリと、本移動体の行動を制御するプロセッサとを備える。上記プロセッサは、ボトルネック区間に集まった本移動体を含む移動体の台数がボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、ボトルネック区間に集まった他の移動体との間で配送している荷物の優先度を比較する。そして、上記プロセッサは、本移動体よりも優先度の高い荷物を配送している移動体がボトルネック区間を通過した後、本移動体よりも優先度の低い荷物を配送している移動体よりも先に、本移動体にボトルネック区間を通過させる。
以上述べたように本開示の技術によれば、配送の優先度が高い荷物を配送している移動体をボトルネック区間に優先的に通過させることで、ボトルネック区間での交通を整理しつつ、配送の遅延による不利益を低減することができる。
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。ただし、以下に示す実施形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る思想に必ずしも必須のものではない。
1.第1実施形態
1-1.配送システムの構成
図1は、本開示の第1実施形態に係る配送システムの構成図である。配送システム100は、配送ロボット20を用いて荷物60を配送するシステムである。配送ロボット20は、自律運転が可能な小型の移動体である。配送ロボット20は、例えば、複数の車輪を有する車台と荷物60を収納するコンテナとを備えて構成される。配送システム100によって配送される荷物60、配送ロボット20による配送が物理的に可能であり、且つ、法的にも許される荷物であれば、その種類には限定はない。例えば、日用雑貨、食品、酒、本、電気製品、料理等の様々な商品を荷物60として配送することができる。配送ロボット20のコンテナが保温機能を備えるのであれば、冷蔵・冷凍食品や温かい料理を配送することも可能である。
1-1.配送システムの構成
図1は、本開示の第1実施形態に係る配送システムの構成図である。配送システム100は、配送ロボット20を用いて荷物60を配送するシステムである。配送ロボット20は、自律運転が可能な小型の移動体である。配送ロボット20は、例えば、複数の車輪を有する車台と荷物60を収納するコンテナとを備えて構成される。配送システム100によって配送される荷物60、配送ロボット20による配送が物理的に可能であり、且つ、法的にも許される荷物であれば、その種類には限定はない。例えば、日用雑貨、食品、酒、本、電気製品、料理等の様々な商品を荷物60として配送することができる。配送ロボット20のコンテナが保温機能を備えるのであれば、冷蔵・冷凍食品や温かい料理を配送することも可能である。
配送システム100では、複数の配送ロボット20が運用されている。全ての配送ロボット20は、4Gや5Gを含む通信ネットワーク10を介して配送管理サーバ32に接続されている。配送管理サーバ32は、配送ロボット20の運用状況を監視する監視センタ30に設置されている。監視センタ30には、複数人のオペレータ36が勤務している。オペレータ36は、監視端末34において配送ロボット20の運用状況を監視し、必要がある場合には、監視端末34を操作して配送ロボット20に対して遠隔支援を行うこともできる。
図2は、配送ロボット20の構成の一例を示すブロック図である。配送ロボット20は、制御装置21を備える。制御装置21は、配送ロボット20に搭載される複数のECU(Electronic Control Unit)の集合体である。また、配送ロボット20は、外部センサ22、内部センサ23、アクチュエータ24、及び通信装置25を備える。これらは制御装置21に接続されている。
制御装置21は、1つ又は複数のプロセッサ21a(以下、単にプロセッサ21aと呼ぶ)とプロセッサ21aに結合された1つ又は複数のメモリ21b(以下、単にメモリ21bと呼ぶ)とを備えている。メモリ21bには、プロセッサ21aで実行可能な1つ又は複数のプログラム21c(以下、単にプログラム21cと呼ぶ)とそれに関連する種々のデータ21dとが記憶されている。
プロセッサ21aがプログラム21cを実行することにより、プロセッサ21aによる各種処理が実現される。プログラム21cには、例えば、配送ロボット20を自律運転ささせるためのプログラムが含まれる。データ21dには、例えば、自律運転で用いられる地図データが含まれる。メモリ21bは主記憶装置と補助記憶装置とを含む。プログラム21cは、主記憶装置に記憶されることもできるし、補助記憶装置であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されることもできる。
外部センサ22は、配送ロボット20の周囲の状況を認識するための情報を取得する認識センサを含む。認識センサは、配送ロボット20の周囲、特に配送ロボット20の前方を撮像するカメラを含む。カメラ以外の認識センサとしては、LiDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)、及びミリ波レーダが例示される。また、外部センサ22は、配送ロボット20の位置及び方位を検出する位置センサを含む。位置センサとしては、GPS(Global Positioning System)センサが例示される。外部センサ22で得られた情報は制御装置21に送信される。
内部センサ23は、配送ロボット20の運動に関する情報を取得する状態センサを含む。状態センサとしては、例えば、車輪速センサ、加速度センサ、角速度センサ、及び舵角センサが例示される。加速度センサと角速度センサとは、IMUであってもよい。内部センサ23で得られた情報は制御装置21に送信される。内部センサ23で得られた情報と外部センサ22で得られた情報とは、自律運転のための情報として用いられる。
アクチュエータ24は、配送ロボット20を操舵する操舵装置、配送ロボット20を駆動する駆動装置、及び配送ロボット20を制動する制動装置を含んでいる。アクチュエータ24は、例えば、車輪ごとに備えられた電動モータでもよい。この場合、配送ロボット20の各車輪の回転を独立に制御することによって、配送ロボット20の操舵、駆動、及び制動を実現することができる。つまり、アクチュエータ24としての電動モータを操舵装置、駆動装置、及び制動装置として機能させてもよい。アクチュエータ24は、制御装置21から送信される制御信号によって動作する。
通信装置25は、配送ロボット20の外部との無線通信を制御する装置である。通信装置25は、通信ネットワーク10を介して配送管理サーバ32と通信を行う。制御装置21で処理された情報は、通信装置25を用いて配送管理サーバ32に送信される。配送管理サーバ32に送信される情報には、配送ロボット20の運行状況を監視するための監視情報が含まれる。監視情報には、外部センサ22や内部センサ23で取得される情報の他にも、自律運転プログラムによる計算で得られる情報(例えば目標軌跡)も含まれる。配送管理サーバ32で処理された情報は、通信装置25を用いて制御装置21に取り込まれる。また。他の配送ロボットとの車車間通信やインフラ施設との路車間通信が必要な場合、それら外部装置との通信も通信装置25によって行われる。
図3は、配送管理サーバ32の構成の一例を示すブロック図である。配送管理サーバ32は、監視端末34と通信装置38とともに監視センタ30に設置されている。通信装置38は、監視センタ30の外部との通信を制御する装置である。通信装置38は、通信ネットワーク10を介して行われる配送管理サーバ32と複数台の配送ロボット20との通信を仲介する。配送管理サーバ32で処理された情報は、通信装置38を用いて配送ロボット20に送信される。配送ロボット20で処理された情報は、通信装置38を用いて配送管理サーバ32に取り込まれる。
配送管理サーバ32は、1つのコンピュータ、又は、通信ネットワークで接続された複数のコンピュータの集合体である。配送管理サーバ32は、1つ又は複数のプロセッサ32a(以下、単にプロセッサ32aと呼ぶ)とプロセッサ32aに結合された1つ又は複数のメモリ32b(以下、単にメモリ32bと呼ぶ)とを備えている。メモリ32bには、プロセッサ32aで実行可能な1つ又は複数のプログラム32c(以下、単にプログラム32cと呼ぶ)とそれに関連する種々のデータ32dとが記憶されている。
プロセッサ32aがプログラム32cを実行することにより、プロセッサ32aによる各種処理が実現される。プログラム32cには、後述する調停のための調停プログラムが含まれる。データ32dには、後述する荷物の配送優先度が含まれる。メモリ32bは主記憶装置と補助記憶装置とを含む。プログラム32cは、主記憶装置に記憶されることもできるし、補助記憶装置であるコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されることもできる。
監視端末34は、ディスプレイを備える。ディスプレイは、全配送ロボット20の運行状況を表示することもできるし、特定の配送ロボット20の運行状況を表示することもできる。さらに、ディスプレイは、特定の配送ロボット20のカメラが撮像した映像を表示することもできる。また、監視端末34は、オペレータ36による配送ロボット20の遠隔支援のための入力機器を備える。入力機器の具体例としては、ボタン、レバー、及びタッチパネルを例示することができる。
1-2.配送システムによる荷物配送の運用
次に、第1実施形態に係る配送システム100による荷物配送の運用について図4を用いて説明する。配送システム100は、配送元から指定された配送先へ配送ロボットを用いて荷物を配送するシステムである。図4に示す例では、配送元として配送センタ52、飲食店54、及び商店56が例示されている。また、配送先として、マンション40の2階の住戸44A、同マンション40の3階の住戸44B、及び戸建住宅48が例示されている。
次に、第1実施形態に係る配送システム100による荷物配送の運用について図4を用いて説明する。配送システム100は、配送元から指定された配送先へ配送ロボットを用いて荷物を配送するシステムである。図4に示す例では、配送元として配送センタ52、飲食店54、及び商店56が例示されている。また、配送先として、マンション40の2階の住戸44A、同マンション40の3階の住戸44B、及び戸建住宅48が例示されている。
配送システム100では、注文者からの注文を受けて荷物の配送が行われる。注文の操作は、例えば、PCのWebサイトやスマートフォンのアプリにおいて行われ、配送管理サーバ32に注文が送信される。注文時の情報には、注文する商品の商品IDと個数、配送先の住所、注文者の電話番号が含まれる。さらに、希望する配送時刻(予約配送時刻)や、受取可能期間(注文者が配送先に滞在している滞在予定期間)が注文情報に含まれてもよい。注文者が外出している場合には帰宅予定時刻が注文情報に含まれてもよい。配送管理サーバ32は、注文者からの注文に含まれる情報の中から商品の配送に必要な情報のみを取り出し、配送元に対して配送指示として送信する。
図4に示す例では、マンション40の2階の住戸44Aの住人46Aからの注文を受信した配送管理サーバ32は、注文された商品を扱っている配送元、図4に示す例では配送センタ52に対して、指示された住戸44Aへ商品を配送するように配送指示を送信する。配送センタ52では、配送を担当する配送ロボット20Aに商品が荷物60Aとして預けられる。そして、配送センタ52から配送管理サーバ32に対して配送報告が送信される。配送報告には、配送ロボット20Aが配送センタ52を出発した時刻が含まれる。
荷物60Aを載せられた配送ロボット20Aは、メモリ21bに記憶された地図データに基づいて、配送センタ52から配送先であるマンション40の住戸44Aまでの走行ルートRAを生成する。そして、配送ロボット20Aは、認識センサで検出される障害物を避けるように目標軌道を生成しながら、走行ルートRAに沿って自律運転する。自律運転によって移動している間、配送ロボット20Aは配送管理サーバ32へ継続的に監視情報を送信している。
図4に示す例では、配送ロボット20Aと同じ時間帯に、配送ロボット20B,20Cによる荷物60B,60Cの配送が行われている。現実には、より多くの配送ロボット20が同じ時間帯に様々な荷物60を配送しているが、ここでは、配送ロボット20A,20B,20Cによって配送ロボット20が代表され、荷物60A,60B,60Cによって荷物60が代表されている。
配送ロボット20Bは、マンション40の3階の住戸44Bの住人46Bから注文された荷物60Bを、飲食店54から住戸44Bへ配送している。飲食店54から配送される荷物60Bは、具体的には、ラーメン、蕎麦、寿司、ピザ等の出前である。また、配送ロボット20Cは、戸建住宅48の住人46Cから注文された荷物60Cを、商店56から住戸44Cへ配送している。配送ロボット20B,20Cは、それぞれが走行ルートRB,RCに沿って自律運転し、自律運転によって移動している間、配送管理サーバ32へ継続的に監視情報を送信している。
各配送ロボット20A,20B,20Cは、それぞれが地図データに基づいて最適な走行ルートRA,RB,RCを生成する。ただし、地図上において走行可能な領域は限定されているので、走行ルートには自ずと重なりが生じる。走行ルートに重なりが生じていたとしても、その場所が幅の広い道路のように何台もの配送ロボットが同時に通行できるような場所であれば問題はない。しかし、同時に通行できる配送ロボットの台数に制限があるボトルネック区間において走行ルートに重なりが生じている場合には問題が生じる場合がある。
図4に示す例では、配送ロボット20A,20Bの走行ルートRA,RBにマンション40のエレベータ42が含まれている。エレベータ42は、物流用のエレベータでもよいし、人流・物流兼用のエレベータでもよい。エレベータ42に乗車できる配送ロボットの台数には制限があり、且つ、昇降機が行って帰ってくるのを待たなければならないことで待ち時間が生じる。つまり、エレベータ42は乗車する順番による待ち時間の差が大きく、エレベータ42はボトルネック区間に該当する。もし、配送ロボット20A,20Bが同じ時刻にマンション40に到着した場合には、配送ロボット20A,20Bのうちどちらが先にエレベータ42に乗車するのか、という問題が生じる。
また、図4に示す例では、配送ロボット20A,20Cの走行ルートRA,RCに狭路50が含まれている。しかし、対面通行ができない狭路50では配送ロボットは交互に1台ずつしか通行できないため、狭路50はボトルネック区間に該当する。もし、配送ロボット20A,20Cが同じ時刻に狭路50の一方の側と他方の側にそれぞれ到着した場合には、配送ロボット20A,20Cのうちどちらが先に狭路50を通行するのか、という問題が生じる。
配送システム100では、上述の問題を解決するための調停機能が配送管理サーバ32に与えられている。調停機能とは、ボトルネック区間に集まった配送ロボット20の台数がボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、各配送ロボット20がボトルネック区間を通過する順序を配送管理サーバ32が決定する機能である。以下、配送管理サーバ32によるボトルネック区間での通過順序の調停について説明する。
1-3.ボトルネック区間での通過順序の調停
配送管理サーバ32は、配送ロボット20がボトルネック区間を通過する順序を決定する上で、配送ロボット20が配送している荷物60の配送優先度を参照する。配送優先度とは、その荷物が他の荷物よりも優先して配送されるべき度合いを示す数値である。
配送管理サーバ32は、配送ロボット20がボトルネック区間を通過する順序を決定する上で、配送ロボット20が配送している荷物60の配送優先度を参照する。配送優先度とは、その荷物が他の荷物よりも優先して配送されるべき度合いを示す数値である。
配送管理サーバ32のメモリ32bには、図5に示すようなテーブル(配送優先度管理テーブル)が記憶されている。配送優先度管理テーブルでは、配送ロボット20の番号と、配送している荷物60の配送優先度が関連付けられている。配送優先度は、例えば、1から10までの整数で表され、数値が大きいほど配送優先度は高い。また、配送優先度が無効値であるゼロとなっている配送ロボット20は、荷物を配送していないことを意味している。配送ロボット20が荷物を配送していないことには、例えば、荷物の配送が完了したことと、荷物を受け取りに行く途中であることと、待機中であることとが含まれる。
配送優先度を決定するパラメータとしては、例えば以下の(1)~(7)を挙げることができる。
(1)ボトルネック区間での配送ロボットの滞留時間
例えば、ボトルネック区間に長く滞留している配送ロボット20ほど配送優先度を高くする。これより、一つの配送ロボット20がボトルネック区間に長く滞留してしまう事態の発生を抑えることができる。
例えば、ボトルネック区間に長く滞留している配送ロボット20ほど配送優先度を高くする。これより、一つの配送ロボット20がボトルネック区間に長く滞留してしまう事態の発生を抑えることができる。
(2)配送している荷物の内容
配送している荷物の内容に応じて配送優先度を決定する。例えば、配送優先度が高い荷物としては以下が挙げられる。
・温度管理が必要なもの(例:冷蔵品、冷凍品)
・出前の食べ物、飲み物
・・温かいうちに届ける必要のある食べ物(例:ピザ、ラーメン、コーヒー)
・・融け始める前に届ける必要のある食べ物(例:アイスコーヒー、かき氷)
・金銭的な価値の高いもの(例:金塊、宝石、現金、有価証券)
・配送時間が指定されているもの(例:会議のコーヒー、誕生会のプレゼント)
さらに、上記荷物のうち以下に例示するものは価値が配送時間に依存する。よって、これらについては、時間とともに配送優先度を高くすることが好ましい。
・伸びてしまうと不味くなるラーメンやそば等
・鮮度が低下すると不味くなる寿司等
・融けてしまうと価値がなくなるアイスコーヒーやかき氷等
一方、配送優先度が高くない荷物としては以下が挙げられる。
・時間の影響をうけないもの(例:洗剤などの日曜雑貨、雑誌、新聞)
・金銭的な価値の低いもの(例:洗剤などの日曜雑貨、雑誌、新聞)
なお、荷物が食べ物の場合、季節に応じて配送優先度を変えてもよいし、外気温に応じて優先度を変えてもよい。
配送している荷物の内容に応じて配送優先度を決定する。例えば、配送優先度が高い荷物としては以下が挙げられる。
・温度管理が必要なもの(例:冷蔵品、冷凍品)
・出前の食べ物、飲み物
・・温かいうちに届ける必要のある食べ物(例:ピザ、ラーメン、コーヒー)
・・融け始める前に届ける必要のある食べ物(例:アイスコーヒー、かき氷)
・金銭的な価値の高いもの(例:金塊、宝石、現金、有価証券)
・配送時間が指定されているもの(例:会議のコーヒー、誕生会のプレゼント)
さらに、上記荷物のうち以下に例示するものは価値が配送時間に依存する。よって、これらについては、時間とともに配送優先度を高くすることが好ましい。
・伸びてしまうと不味くなるラーメンやそば等
・鮮度が低下すると不味くなる寿司等
・融けてしまうと価値がなくなるアイスコーヒーやかき氷等
一方、配送優先度が高くない荷物としては以下が挙げられる。
・時間の影響をうけないもの(例:洗剤などの日曜雑貨、雑誌、新聞)
・金銭的な価値の低いもの(例:洗剤などの日曜雑貨、雑誌、新聞)
なお、荷物が食べ物の場合、季節に応じて配送優先度を変えてもよいし、外気温に応じて優先度を変えてもよい。
(3)予約された配送時刻までの残り時間
荷物の配送時刻が予約されている場合、予約された配送時刻までの残り時間が短くなるほど配送優先度を高くする。これより、予約された配送時刻に荷物の配送が遅れてしまう事態の発生を抑えることができる。
荷物の配送時刻が予約されている場合、予約された配送時刻までの残り時間が短くなるほど配送優先度を高くする。これより、予約された配送時刻に荷物の配送が遅れてしまう事態の発生を抑えることができる。
(4)配送先の住人の滞在予定期間
配送先の住人の滞在予定期間が予測できる場合、例えば、配送ロボット20の配送先への予想到時刻が滞在予定期間の始まりに近いほど配送優先度を低くし、予想到時刻が滞在予定期間の終わりに近づくほど配送優先度を高くする。これによれば、住人が配送先に滞在している期間内に荷物を配送することができる。なお、滞在予定期間は、注文時に注文者が自身で入力してもよいし、注文者が普段使用しているクラウド上のスケジュールから取得してもよいし、注文者の普段の行動パターンからAIが学習してもよい。
配送先の住人の滞在予定期間が予測できる場合、例えば、配送ロボット20の配送先への予想到時刻が滞在予定期間の始まりに近いほど配送優先度を低くし、予想到時刻が滞在予定期間の終わりに近づくほど配送優先度を高くする。これによれば、住人が配送先に滞在している期間内に荷物を配送することができる。なお、滞在予定期間は、注文時に注文者が自身で入力してもよいし、注文者が普段使用しているクラウド上のスケジュールから取得してもよいし、注文者の普段の行動パターンからAIが学習してもよい。
(5)配送先の住人の帰宅予定時刻
配送先の住人の帰宅予定時刻が予測できる場合、帰宅予定時刻までの余裕時間が長いほど配送優先度を低くし、余裕時間が短くなるほど配送優先度を高くする。これによれば、住人が配送先に帰宅する時刻に合わせて荷物を配送することができる。注文者が帰宅時に駐車場にて荷物を受け取ることを希望しているのであれば、車が駐車場に到着する予定時刻を帰宅予定時刻としてもよい。なお、帰宅予定時刻は、注文時に注文者が自身で入力してもよいし、注文者が普段使用しているクラウド上のスケジュールから取得してもよいし、注文者の普段の行動パターンからAIが学習してもよい。また、携帯電話のGPS情報や、ゲートID通過情報(職場を出発、町の入り口門を通過、車が駐車場ゲートを通過等の情報)を元に帰宅予定時刻を推定してもよい。
配送先の住人の帰宅予定時刻が予測できる場合、帰宅予定時刻までの余裕時間が長いほど配送優先度を低くし、余裕時間が短くなるほど配送優先度を高くする。これによれば、住人が配送先に帰宅する時刻に合わせて荷物を配送することができる。注文者が帰宅時に駐車場にて荷物を受け取ることを希望しているのであれば、車が駐車場に到着する予定時刻を帰宅予定時刻としてもよい。なお、帰宅予定時刻は、注文時に注文者が自身で入力してもよいし、注文者が普段使用しているクラウド上のスケジュールから取得してもよいし、注文者の普段の行動パターンからAIが学習してもよい。また、携帯電話のGPS情報や、ゲートID通過情報(職場を出発、町の入り口門を通過、車が駐車場ゲートを通過等の情報)を元に帰宅予定時刻を推定してもよい。
(6)配送元を出発してからの経過時間
例えば、配送ロボットが配送元を出発してからの経過時間が長くなるほど配送優先度を高くする。これによれば、例えば発送されてから長い時間が経過した荷物がボトルネック区間でさらに時間を浪費してしまう事態の発生を抑えることができる。
例えば、配送ロボットが配送元を出発してからの経過時間が長くなるほど配送優先度を高くする。これによれば、例えば発送されてから長い時間が経過した荷物がボトルネック区間でさらに時間を浪費してしまう事態の発生を抑えることができる。
(7)注文からの経過時間
例えば、注文からの経過時間が長くなるほど配送優先度を高くする。これによれば、待ち時間の増大によって荷物の配送を注文した注文者の不満が増大するのを抑えることができる。なお、注文からの経過時間が所定の許容時間を越えたら、経過時間の増大に応じて配送優先度を増加させるようにしてもよい。
例えば、注文からの経過時間が長くなるほど配送優先度を高くする。これによれば、待ち時間の増大によって荷物の配送を注文した注文者の不満が増大するのを抑えることができる。なお、注文からの経過時間が所定の許容時間を越えたら、経過時間の増大に応じて配送優先度を増加させるようにしてもよい。
配送管理サーバ32は、上記の各パラメータ(1)~(7)に基づき総合的に配送優先度を決定する。例えば、配送管理サーバ32は、以下に例示する式を用いて配送優先度を計算する。以下の式1において、X1,X2,・・・,X7は例示したパラメータ(1)~(7)である。それぞれのパラメータ(1)~(7)は、1から10までの整数で表され、数値が大きいほど配送優先度は高い。また、c1,c2,・・・,c7は、重み係数である。配送優先度を決定する上で重要なパラメータほど重み係数は大きい値に設定されている。また、重み係数は、配送優先度の最大値が10になるように設定されている。以下の式1による計算結果の小数点第1位を四捨五入して得られる数値が、対象荷物の配送優先度として決定される。
配送優先度=c1×X1+c2×X2+・・・+c7×X7・・・式1
配送優先度=c1×X1+c2×X2+・・・+c7×X7・・・式1
次に、配送管理サーバ32によるボトルネック区間での通過順序の調停の具体例について図6及び図7を用いて説明する。
図6Aは、ボトルネック区間であるエレベータ42の入り口に2台の配送ロボット20A,20Bがほぼ同じ時刻に到着した例を示している。配送管理サーバ32は、配送ロボット20A,20Bから送信される監視情報に基づき、エレベータ42の入り口に配送ロボット20A,20Bが集合していることを確認する。この場合、配送管理サーバ32は、エレベータ42への乗車順序の調停が必要であると判断し、それぞれの配送ロボット20A,20Bが運んでいる荷物60A,60Bの配送優先度を、配送優先度管理テーブルを参照して比較する。そして、比較結果に基づいて、それぞれの配送ロボット20A,20Bに行動を指示する。
比較の結果、ここでは、荷物60Bの配送優先度のほうが荷物60Aの配送優先度よりも高かったと仮定する。この場合、図6Bに示すように、配送管理サーバ32は、配送ロボット20Aに対して待機を指示し、配送ロボット20Bに対してエレベータ42に乗車するように指示する。つまり、配送ロボット20Bを優先乗車させる。そして、配送ロボット20Bがエレベータ42を利用した後に、配送ロボット20Aに対してエレベータ42に乗車するように指示する。
図7Aは、ボトルネック区間である狭路50一方の側に配送ロボット20Aが到着し、それとほぼ同じ時刻に狭路50の他方の側に配送ロボット20Cが到着した例を示している。配送管理サーバ32は、配送ロボット20A,20Cから送信される監視情報に基づき、狭路50を挟んで配送ロボット20A,20Cが集合していることを確認する。この場合、配送管理サーバ32は、狭路50の通行順序の調停が必要であると判断し、それぞれの配送ロボット20A,20Cが運んでいる荷物60A,60Cの配送優先度を、配送優先度管理テーブルを参照して比較する。そして、比較結果に基づいて、それぞれの配送ロボット20A,20Cに行動を指示する。
比較の結果、ここでは、荷物60Cの配送優先度のほうが荷物60Aの配送優先度よりも高かったと仮定する。この場合、図7Bに示すように、配送管理サーバ32は、配送ロボット20Aに対して待機を指示し、配送ロボット20Cに対して狭路50を通行するように指示する。つまり、配送ロボット20Cを優先通過させる。そして、配送ロボット20Cが狭路50を通過した後に、配送ロボット20Aに対して狭路50を通行するように指示する。
ボトルネック区間としては、上記の例の他にも、配送ロボット20Aが自身で昇降するシャフトや、複数台の配送ロボット20Aが同時に出入りできない狭い入口や門を挙げることができる。
なお、ボトルネック区間に集まっている配送ロボット20間で配送している荷物60の配送優先度に差が無い場合がある。この場合、配送管理サーバ32は、ボトルネック区間を通過する順序を決めるための遠隔支援をオペレータ36に要求する。遠隔支援の要求を受けたオペレータ36は、遠隔支援によってボトルネック区間を通過する配送ロボット20の順序を決定する。これにより、ボトルネック区間の前で配送ロボット20が固まって動かなくなることは防止される。
1-4.配送ロボットと配送管理サーバ間の処理の流れ
ここで、第1実施形態に係る配送システムにおけるボトルネック区間に集合した複数台の配送ロボットと配送管理サーバ間の処理の流れについて図8を用いて説明する。このシーケンス図は、本開示の第1実施形態に係る配送方法を表してもいる。
ここで、第1実施形態に係る配送システムにおけるボトルネック区間に集合した複数台の配送ロボットと配送管理サーバ間の処理の流れについて図8を用いて説明する。このシーケンス図は、本開示の第1実施形態に係る配送方法を表してもいる。
図8に示す例では、配送管理サーバは、配送ロボットAと配送ロボットBのそれぞれから監視情報を取得する。配送管理サーバは、取得した各配送ロボットA,Bの監視情報に基づき、ボトルネック区間での配送ロボットA,Bの集合を確認する。そして、配送ロボットA,Bが運んでいる荷物の配送優先度を比較する。図8に示す例では、配送ロボットAの荷物の配送優先度が、配送ロボットBの荷物の配送優先度よりも高いと判定されたとする。
配送管理サーバは、配送ロボットBに対して待機指示を送信し、配送ロボットAに対して通過指示を送信する。待機指示を受けて、配送ロボットBはその場で待機する。その間に、通過指示を受けた配送ロボットAがボトルネック区間を通過する。
配送管理サーバは、配送ロボットAから取得した監視情報より、配送ロボットAがボトルネック区間を通過したことを確認する。配送管理サーバは、配送ロボットBに対して通過指示を送信する。通過指示を受けて、配送ロボットBはボトルネック区間を通過する。
以上の説明から明らかなように、第1実施形態に係る配送システムによれば、配送優先度が高い荷物を配送している配送ロボットをボトルネック区間に優先的に通過させることができる。その結果、ボトルネック区間での交通を整理しつつ、配送の遅延による不利益を低減することができる。
2.第2実施形態
次に、本開示の第2実施形態に係る配送システムについて説明する。第2実施形態は、個々の配送ロボットが荷物の配送優先度をメモリに記憶し、ボトルネック区間では他の配送ロボットとの間で通過順序を協議する点に特徴がある。以下、第2実施形態に係る配送システムにおけるボトルネック区間に集合した複数台の配送ロボット間の処理の流れについて図9を用いて説明する。
次に、本開示の第2実施形態に係る配送システムについて説明する。第2実施形態は、個々の配送ロボットが荷物の配送優先度をメモリに記憶し、ボトルネック区間では他の配送ロボットとの間で通過順序を協議する点に特徴がある。以下、第2実施形態に係る配送システムにおけるボトルネック区間に集合した複数台の配送ロボット間の処理の流れについて図9を用いて説明する。
図9に示す例では、配送ロボットAと配送ロボットBとは、車車間通信によって相互に位置情報を交換する。そして、位置情報に基づき、配送ロボットAは、ボトルネック区間に集合した他の配送ロボットBの存在を確認し、配送ロボットBは、ボトルネック区間に集合した他の配送ロボットAの存在を確認する。そして、配送ロボットAは、配送ロボットAが運んでいる荷物Aの配送優先度を配送ロボットBに送信し、配送ロボットBは、配送ロボットBが運んでいる荷物Bの配送優先度を配送ロボットAに送信する。
配送ロボットA,Bは、それぞれの荷物A,Bの配送優先度を比較する。図9に示す例では、配送ロボットAの荷物の配送優先度が、配送ロボットBの荷物の配送優先度よりも高いと判定されたとする。
配送ロボットBは、荷物Bの配送優先度が荷物Aの配送優先度よりも低いと判定されたため、その場で待機する。一方、配送ロボットAは、荷物Aの配送優先度が荷物Bの配送優先度よりも高いと判定されたため、配送ロボットBが待機している間に、ボトルネック区間を通過する。
配送ロボットBは、配送ロボットAから取得した位置情報より、配送ロボットAがボトルネック区間を通過したことを確認する。その確認後、配送ロボットBはボトルネック区間を通過する。
以上の説明から明らかなように、第2実施形態に係る配送システムによれば、第1実施形態と同様に、配送優先度が高い荷物を配送している配送ロボットをボトルネック区間に優先的に通過させることができる。その結果、ボトルネック区間での交通を整理しつつ、配送の遅延による不利益を低減することができる。
3.その他の実施形態
優先度が高いものが配送されるときは、その旨を住人に知らせるようにしてもよい。そうすることで、荷物の受取人である住人に在宅を促すことができ、荷物の受け渡しの確実性を高めることができる。
優先度が高いものが配送されるときは、その旨を住人に知らせるようにしてもよい。そうすることで、荷物の受取人である住人に在宅を促すことができ、荷物の受け渡しの確実性を高めることができる。
また、マンション等のビルにおいて人流用のエレベータと物流用のエレベータとが別々に存在する場合には、配送ロボット20は物流用のエレベータを利用することが望ましい。ただし、配送ロボット20が運んでいる荷物60の配送優先度が高い場合には、人流エレベータの利用を許可するようにしてもよい。
配送ロボット20は、非常時にオペレータ36に接続してオペレータ36による遠隔支援を受ける機能を備えてもよい。この場合、配送優先度が高い荷物を配送している配送ロボット20は、オペレータ36に接続できる優先度を高くしてもよい。
色が可変のライトを配送ロボット20に設け、配送している荷物の優先度によってライトの色を変えるようにしてもよい。これによれば、配送ロボット20の周囲の人に対して注意を促すことができる。
10 通信ネットワーク
20,20A,20B,20C 配送ロボット(移動体)
21 制御装置
21a プロセッサ
21b メモリ
30 監視センタ
32 配送管理サーバ
32a プロセッサ
32b メモリ
34 監視端末
36 オペレータ
42 エレベータ(ボトルネック区間)
44A,44B,44C 配送先
46A,46B,46C 注文者(住人)
50 狭路(ボトルネック区間)
52,54,56 配送元
60,60A,60B,60C 荷物
100 配送システム
RA,RB,RC 走行ルート
20,20A,20B,20C 配送ロボット(移動体)
21 制御装置
21a プロセッサ
21b メモリ
30 監視センタ
32 配送管理サーバ
32a プロセッサ
32b メモリ
34 監視端末
36 オペレータ
42 エレベータ(ボトルネック区間)
44A,44B,44C 配送先
46A,46B,46C 注文者(住人)
50 狭路(ボトルネック区間)
52,54,56 配送元
60,60A,60B,60C 荷物
100 配送システム
RA,RB,RC 走行ルート
Claims (12)
- 指定された配送先に自律運転により荷物を配送する複数の移動体と通信ネットワークで接続される配送管理サーバであって、
配送されている荷物ごとに配送の優先度を記憶した1つ又は複数のメモリと、
前記複数の移動体の行動を制御する1つ又は複数のプロセッサと、を備え、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
ボトルネック区間に集まった移動体の台数が前記ボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、前記優先度が高い荷物を配送している移動体を前記ボトルネック区間に優先的に通過させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
前記ボトルネック区間での移動体の滞留時間に応じて前記優先度を変化させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1又は2に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
配送している荷物の内容に応じて前記優先度を時間とともに変化させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1乃至3の何れか1項に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
予約された配送時刻までの残り時間に応じて前記優先度を変化させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
前記配送先の住人の滞在予定期間に応じて前記優先度を変化させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1乃至5の何れか1項に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
前記配送先の住人の帰宅予定時刻に応じて前記優先度を変化させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1乃至6の何れか1項に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
配送元を出発してからの経過時間に応じて前記優先度を変化させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1乃至7の何れか1項に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
前記配送先の住人の注文からの経過時間に応じて前記優先度を変化させる
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 請求項1乃至8の何れか1項に記載の配送管理サーバにおいて、
前記1つ又は複数のプロセッサは、
前記ボトルネック区間に集まっている複数の移動体間で配送している荷物の優先度に差が無い場合、前記ボトルネック区間を通過する順序を決めるための遠隔支援をオペレータに要求する
ことを特徴とする配送管理サーバ。 - 複数の移動体の行動をコンピュータで制御し、指定された配送先まで移動体を自律運転させて荷物を配送する配送方法であって、
ボトルネック区間に集まった移動体の台数が前記ボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、配送の優先度が高い荷物を配送している移動体を前記ボトルネック区間に優先的に通過させる
ことを特徴とする配送方法。 - 指定された配送先に自律運転により荷物を配送する複数の移動体の行動を制御することをコンピュータに実行させるプログラムであって、
ボトルネック区間に集まった移動体の台数が前記ボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、配送の優先度が高い荷物を配送している移動体を前記ボトルネック区間に優先的に通過させることを前記コンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。 - 指定された配送先に自律運転により荷物を配送する移動体であって、
本移動体が配送している荷物の配送の優先度を記憶したメモリと、
本移動体の行動を制御するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
ボトルネック区間に集まった本移動体を含む移動体の台数が前記ボトルネック区間を同時に通過可能な台数よりも多い場合、
前記ボトルネック区間に集まった他の移動体との間で配送している荷物の優先度を比較し、
本移動体よりも優先度の高い荷物を配送している移動体が前記ボトルネック区間を通過した後、本移動体よりも優先度の低い荷物を配送している移動体よりも先に、本移動体に前記ボトルネック区間を通過させる
ことを特徴とする移動体。
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