JP7103259B2

JP7103259B2 - 配送システム

Info

Publication number: JP7103259B2
Application number: JP2019025896A
Authority: JP
Inventors: 彩乃鶴田; 康洋原; 淳也渡辺
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2022-07-20
Anticipated expiration: 2039-02-15
Also published as: US20200265382A1; JP2020135229A; CN111580543A

Description

本発明は配送システムに関する。

特許文献１には、配送すべき荷物と共に移動体であるドローンを車両（配送車）に搭載して宅配する配送システムが開示されている。当該システムにおいて、配送車は天井に離着陸スペースと荷物出庫口を有し、かつこの荷物出庫口への荷物供給手段を有している。そして、荷物を受け取ったドローンは宅配邸まで飛行して宅配を行う。また、一定地区でこのドローンによる宅配を終えると、配送車がドローンと共に他の地区に移動し、更なる宅配を行う。

特開２０１６－１５３３３７号公報

特許文献１に記載の技術は、車両から配送先への配送物の配送を、車両に搭載されたドローンにより行っている。しかしながら、現状のドローンは、例えば連続して飛行可能な時間を長時間化するためにバッテリの容量を大きくすると、これに伴いバッテリの充電時間（すなわち稼働できない期間）が長時間化する等のように稼働率が必ずしも高くない。このため、特許文献１に記載の技術は、ドローンの稼働率が低いことがボトルネックとなって車両から配送先へ配送物を配送できない期間が生じることで、配送の効率が十分でない可能性がある。

なお、ドローン１台当たりの稼働率が低いことを補うために、複数台のドローンを車両に搭載することも考えられるが、この場合は車両に収容可能な配送物の量が少なくなることにより、配送の効率が低下する。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、配送物を収容した車両及び移動体を使用して配送物を配送する場合の配送の効率を向上できる配送システムを得ることが目的である。

第１の態様に係る配送システムは、配送物を収容した車両により前記配送物を配送先付近まで一次移動させた後に、移動体により前記配送物を前記車両から前記配送先へ二次移動させるにあたり、前記車両に搭載された第１移動体、及び、前記配送先又はその付近に配備された第２移動体の中に、前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在するか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在すると判定された場合に、前記配送物の二次移動に利用可能な前記移動体によって前記配送物の二次移動を行わせる制御部と、を含み、前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に、何れかの移動体を利用可能な時間帯に、当該時間帯に利用可能な移動体により前記配送物を二次移動させることを第１選択肢として前記配送先へ通知し、前記配送先によって前記第１選択肢が選択された場合に、前記移動体により前記利用可能な時間帯に前記配送物の二次移動を行わせる。

第１の態様では、車両に搭載された第１移動体、及び、配送先又はその付近に配備された第２移動体の中に、配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在するか否かを判定する。これにより、１台の移動体に対して配送物の二次移動に利用可能か否かを判定する場合と比較して、判定対象の移動体の数が増加することで、配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在すると判定される確率が向上する。そして、配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在すると判定された場合に、配送物の二次移動に利用可能な移動体によって配送物の二次移動を行わせるので、配送物を収容した車両及び移動体を使用して配送物を配送する場合の配送の効率を向上させることができる。
また、第１の態様では、当初想定した時間帯に配送物を配送先へ配送することは困難である場合に、別の時間帯に配送物を配送することを配送先が選択することが可能となり、別の時間帯に配送物の配送を完了させることができる。

第２の態様は、第１の態様において、前記判定部は、前記第１移動体及び前記第２移動体の中に、前記配送物に設定された配送希望時間帯における前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在するか否かを判定し、前記制御部は、前記判定部により前記配送希望時間帯における前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在すると判定された場合に、前記配送物の二次移動に利用可能な前記移動体によって配送希望時間帯における前記配送物の二次移動を行わせる。

配送物に配送希望時間帯が設定されている場合には、配送物に配送希望時間帯が設定されていない場合（配送物の二次移動を任意の時間帯に行うことが可能な場合）と比較して、配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在する可能性が低くなる。これに対して第２の態様では、第１移動体及び第２移動体の中に、配送物に設定された配送希望時間帯における配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在するか否かを判定するので、配送希望時間帯における配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在すると判定される確率が向上する。これにより、配送物に配送希望時間帯が設定されている態様においても配送の効率を向上させることができる。

第３の態様は、第１の態様又は第２の態様において、前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に前記配送先へ通知する。

配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しない場合には、当初想定した時間帯かつ配送方法で配送物を配送先へ配送することは困難である。第３の態様では、このような場合に、当初想定した時間帯かつ配送方法で配送物を配送することが困難であることを、配送先へ認識させることができる。

第４の態様は、第３の態様において、前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に、前記配送物の受取人が前記車両まで到来して前記配送物を受け取ることを第２選択肢として前記配送先へ通知し、前記配送先によって前記第２選択肢が選択された場合に、前記配送先付近まで走行した前記車両を前記受取人が到来するまで待機させる。

第４の態様では、当初想定した配送方法で配送物を配送先へ配送することは困難である場合に、配送物の受取人が車両まで到来して配送物を受け取ることを配送先が選択することが可能となり、移動体を利用することなく配送物の受取人に配送物を引き渡すことができる。

第５の態様は、第３の態様において、前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に、前記配送物の配送を中止することを第３選択肢として前記配送先へ通知し、前記配送先によって前記第３選択肢が選択された場合に、前記配送物の二次移動を中止する。

第５の態様では、当初想定した時間帯かつ配送方法で配送物を配送先へ配送することは困難である場合に、配送物の配送を中止することを配送先が選択することが可能となる。

本発明は、配送物を収容した車両及び移動体を使用して配送物を配送する場合の配送の効率を向上できる、という効果を有する。

実施形態に係る配送システムの概略構成図である。移動体としてドローンを適用した態様において、荷物が配送される流れを説明する説明図である。車両の構造を示す側方断面図である。車両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。ドローンの構成を示す側面図である。ドローンのハードウェア構成を示すブロック図である。運行予定情報の一例を示す図表である。配送制御サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。配送管理情報の一例を示す図表である。配送計画決定処理を示すフローチャートである。ユーザ端末に表示されるメッセージの一例を示すイメージ図である。最終配送制御処理を示すフローチャートである。移動体として走行ロボットを適用した態様において、荷物が配送される流れを説明する説明図である。走行ロボットの構成を示す側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１に示す配送システム１０は、自動運転車両である車両１２と、複数台のドローン５０と、配送制御サーバ１４と、スマートフォンなどのユーザ端末１６と、を含んでいる。なお、ドローン５０は移動体の一例である。

車両１２は、特定のユーザ宛ての配送物Ｐが収容され、ドローン５０が搭載され、車両側制御部１００が設けられている。ドローン５０は、車両１２に搭載されている以外に、特定の建物１８Ａ、１８Ｂにも配備されている。図１では、ドローン５０が配備された建物の一例として集合住宅（建物１８Ａ）及び戸建て住宅（建物１８Ｂ）を示している。配送システム１０において、車両１２（の車両側制御部１００）、ドローン５０（の後述するドローン制御部１３０）、配送制御サーバ１４及びユーザ端末１６は、ネットワーク１９を介して相互に通信可能とされている。

図２（Ａ）～（Ｄ）には配送システム１０によって配送物Ｐが配送される流れを示す。ユーザＣが購入した商品などは配送物Ｐとして集配センタＡから車両１２に積み込まれることで車両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へ向けて走行する（図２（Ｂ）参照）。配送地Ｄ付近に設定された配送用停車地Ｂに車両１２が到着すると、ドローン５０が車両１２から配送物Ｐを回収し、配送地Ｄへ飛行する（図２（Ｃ）参照）。そして、ドローン５０は、配送ボックス６０に配送物Ｐを投下する（図２（Ｄ）参照）。なお、配送ボックス６０に投下することなく、所定の場所に配送物Ｐを平置きにしたり、ユーザＣに対して配送物Ｐを直接渡したりしてもよい。

ここで、車両１２から配送物Ｐを回収するドローン５０は、（１）車両１２に搭載されたドローンである場合と、（２）配送地Ｄである建物１８に配備され、配送地Ｄから車両１２へ向けて飛行してきたドローンである場合と、（３）配送地Ｄの近辺の建物１８に配備され、配送地Ｄの近辺から車両１２へ向けて飛行してきたドローンである場合と、がある。

（車両）
図３に示すように、車両１２は、車両上下方向に３層に区画されたキャビン２１を有する略箱型の車体２０を備えている。キャビン２１の上段には複数の配送物Ｐを収容する荷室２２が設けられている。キャビン２１の中段の車両前方側には、配送物Ｐを仕分ける仕分け室２４が設けられ、車両後方側には車両幅方向に複数台のドローン５０を収容可能なドローン格納室３４が設けられている。車両１２に搭載されたドローン５０はドローン格納室３４に格納されている。

また、仕分け室２４の車両後方側で、ドローン格納室３４と隣接する領域は、配送物Ｐをドローン５０又は走行ロボット４０に仕分ける仕分作業部２４Ａが設けられている。なお、走行ロボット４０も移動体の一例であり、ドローン５０と同様に配送物Ｐを回収し、配送地Ｄへ走行することが可能である。

キャビン２１の下段の車両前方側には、複数台の走行ロボット４０を収容可能な車両格納室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。車両格納室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。ユニット室２５には、車両１２の駆動装置、自動運転及び配送物Ｐの配送に係る制御を行う車両側制御部１００が収容されている。車体２０の上部にはＧＰＳ（Global Positioning System）装置１１６が設けられており、車両前方及び車両後方には複数の環境センサ１１８が設けられている。

車両格納室３２の車両前方側のドア開口部３２Ａには、車両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、車両格納室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４０の走行が可能なスロープ２３が設けられている。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４０はスロープ２３を上り、ドア開口部３２Ａを通って車両格納室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を通ってドローン格納室３４と車外との間を移動することが可能となる。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の車両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、通路の車両幅方向両側には配送物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の配送物Ｐを上下前後に移動させると共に配送物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、仕分作業部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、配送物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、仕分作業部２４Ａから車両格納室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配送物Ｐを走行ロボット４０又はドローン５０に引き渡す場合、まず、荷室２２において、スタッカクレーン２６により配送物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、複数の配送物Ｐの中から１個の配送物Ｐがコンベア２８により仕分作業部２４Ａへ移動される。そして、仕分作業部２４Ａにおいて、配送物Ｐは引き渡す移動体に応じてドローン格納室３４又は車両格納室３２へ移動される。

ドローン格納室３４へ配送物Ｐが移動される場合、配送物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。一方、車両格納室３２へ配送物Ｐが移動される場合、配送物Ｐはロボットアーム２７により後述する走行ロボット４０の収容室４４に収容される。

図４に示すように、車両１２は、上述した車両側制御部１００の他に、車両１２の現在位置を取得するＧＰＳ装置１１６と、車両１２の周囲の環境を認識する環境センサ１１８と、車両１２の加減速及び操舵を行うアクチュエータ１２０と、を備えている。ここで、環境センサ１１８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。

車両側制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ１０４、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性の記憶部１０６、通信Ｉ／Ｆ（Inter Face）１０８及び入出力Ｉ／Ｆ１１０を含んでいる。ＣＰＵ１０２、メモリ１０４、記憶部１０６、通信Ｉ／Ｆ１０８及び入出力Ｉ／Ｆ１１０は、バス１１２を介して相互に通信可能に接続されている。また記憶部１０６には、配送制御サーバ１４によって決定された配送計画情報１１４が記憶されている。入出力Ｉ／Ｆ１１０にはＧＰＳ装置１１６、環境センサ１１８及びアクチュエータ１２０が接続されている。

車両側制御部１００は、ＧＰＳ装置１１６から車両１２の現在位置を表す位置情報を取得する。また、車両側制御部１００は、環境センサ１１８から車両１２の走行環境を走行環境情報として取得し、車両１２の周囲の走行環境を認識する。なお、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。また、走行環境情報には、走行する走行ロボット４０や飛行するドローン５０も含まれる。そのため、車両側制御部１００は、走行ロボット４０又はドローン５０を認識することができる。

また、車両側制御部１００は、位置情報及び走行環境情報を考慮しつつ、配送制御サーバ１４によって決定された配送計画情報１１４に沿ってアクチュエータ１２０を作動させることで、車両１２を自動的に走行させる。また、車両側制御部１００は、車両１２の位置情報を配送制御サーバ１４へ送信する。

更に、車両側制御部１００は、走行ロボット４０又はドローン５０を配送物Ｐにアクセス可能とさせる機能を有している。「配送物Ｐにアクセス可能とさせる」ことには、走行ロボット４０若しくはドローン５０を配送物Ｐの存在する車両１２の内部に受け入れる場合、又は、配送物Ｐを走行ロボット４０若しくはドローン５０の存在する車両１２の外部に出す場合の双方が該当する。車両側制御部１００は、車両１２の周囲においてドローン５０の存在を認識した場合にヒンジドア２０Ｂを開放させる。

（ドローン）
図５に示すように、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の下端に固定された輸送用箱５６と、を含んでいる。

ドローン本体５２は、略箱型であって、上部５２ＢにはＧＰＳ装置１４６が設けられており、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１４８が設けられている。また、機体前方の側部５２Ｃにはカメラ１５０が設けられている。また、ドローン本体５２の内部にはドローン制御部１３０が設けられている。さらに、輸送用箱５６の前面には表示装置としてのＬＥＤ表示器１５２が設けられている。

輸送用箱５６は、直方体の箱であって内部は配送物Ｐが収容される収容室５４とされている。また、輸送用箱５６の一の側壁部５４Ａは機体上方に回動する開閉扉５７として構成されている。また、輸送用箱５６の底部５４Ｂは、両開きの扉であって、機体下方に回動する開放扉５８として構成されている。

図６に示すように、ドローン５０は、上述したドローン制御部１３０の他に、ドローン５０の現在位置を取得するＧＰＳ装置１４６と、ドローン５０の周囲の環境を認識する環境センサ１４８と、を備えている。また、ドローン５０は、ドローン５０の周囲を撮影するカメラ１５０と、配送物の情報を表示可能なＬＥＤ表示器１５２と、を備えている。ここで、環境センサ１４８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。

ドローン制御部１３０は、ＣＰＵ１３２、メモリ１３４、不揮発性の記憶部１３６、通信Ｉ／Ｆ１３８及び入出力Ｉ／Ｆ１４０を含んで構成されている。ＣＰＵ１３２、メモリ１３４、記憶部１３６、通信Ｉ／Ｆ１３８及び入出力Ｉ／Ｆ１４０は、バス１４２を介して相互に通信可能に接続されている。また記憶部１３６には、自機（ドローン制御部１３０が搭載されたドローン５０）の運行予定を表す運行予定情報１４４が記憶されている。運行予定情報１４４の一例を図７に示す。入出力Ｉ／Ｆ１４０にはＧＰＳ装置１４６、環境センサ１４８、カメラ１５０、ＬＥＤ表示器１５２及び各プロペラ５３が接続されている。

ドローン制御部１３０は、ＧＰＳ装置１４６からドローン５０の現在位置を表す位置情報を取得する。またドローン制御部１３０は、環境センサ１４８からドローン５０の飛行環境を飛行環境情報として取得し、ドローン５０の周囲の飛行環境を認識する。なお、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。

またドローン制御部１３０は、車両１２から配送地Ｄへ配送物Ｐを配送する飛行計画（移動計画）を立案する。車両１２に搭載されているドローン５０において、上記の飛行計画は、車両１２で配送物Ｐを受け取り、配送先Ｄへ飛行して配送物Ｐを投下した後、車両１２に戻る飛行計画となる。また、配送先Ｄである建物１８に配備されているドローン５０において、上記の飛行計画は、配送先Ｄ（建物１８）から車両１２へ飛行し、車両１２で配送物Ｐを受け取り、配送先Ｄへ飛行して配送物Ｐを投下する飛行計画となる。また、配送先Ｄでない建物１８に配備されているドローン５０において、上記の飛行計画は、建物１８から車両１２へ飛行し、車両１２で配送物Ｐを受け取り、配送先Ｄへ飛行して配送物Ｐを投下した後、建物１８に戻る飛行計画となる。

更に、ドローン制御部１３０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を飛行させる機能を有している。またドローン制御部１３０は、開閉扉５７を開放することで配送物Ｐを回収したり、開放扉５８を開放することで配送物Ｐを投下する機能を有している。

（配送制御サーバ）
図８に示すように、配送制御サーバ１４は、ＣＰＵ１６０、メモリ１６２、不揮発性の記憶部１６４及び通信Ｉ／Ｆ１６６を含んでいる。ＣＰＵ１６０、メモリ１６２、記憶部１６４及び通信Ｉ／Ｆ１６６は、バス１６８を介して相互に通信可能に接続されている。配送制御サーバ１４は、車両１２に収容された個々の配送物Ｐの配送に関する情報を管理する配送管理情報１７０を生成し、生成した配送管理情報１７０を記憶部１６４に記憶させる。配送管理情報１７０の一例を図９に示す。

配送制御サーバ１４は、通信Ｉ／Ｆ１６６を介して車両１２、走行ロボット４０及びドローン５０の位置情報を取得する。配送制御サーバ１４は、集配センタＡから１箇所以上の配送用停車地Ｂを経て再び集配センタＡに至る車両１２の配送計画を立案し、車両側制御部１００の記憶部１０６に配送計画情報１１４として記憶させる。

また、配送制御サーバ１４は、走行ロボット４０又はドローン５０に対して、車両１２及び配送先の位置情報と、車両１２から配送物Ｐの回収を指示する指示情報と、を送信する。詳しくは、配送制御サーバ１４は、車両１２の配送用停車地Ｂの位置情報と、配送物Ｐの配送物情報と、配送先の位置情報と、指示情報と、を、配送物Ｐの回収を行う走行ロボット４０又はドローン５０に対して送信する。

（実施形態の作用）
次に実施形態の作用として、まず図１０を参照し、配送制御サーバ１４によって実行される配送計画決定処理を説明する。なお、この配送計画決定処理は、集配センタＡで配送物Ｐを車両１２に積み込む前、或いは、配送物Ｐを積み込んだ車両１２が集配センタＡを出発する前に実行される。

配送計画決定処理のステップ２００において、配送制御サーバ１４は、車両１２に積み込む（或いは積み込んだ）個々の配送物Ｐについて、配送物ＩＤ、配送先（配送地Ｄ）、配送希望時間帯及び最終配送方法（後述）の各情報を、例えば集配センタＡでの集配を司るコンピュータ（図示省略）から各々取得する。

またステップ２０２において、配送制御サーバ１４は、ステップ２００で取得した各情報に基づいて、車両１２の配送経路及び各配送物Ｐの配送時間帯を含む配送計画を仮決定する。なお、ステップ２０２で仮決定する配送計画の情報には、車両１２が順に経由する配送用停車地Ｂの位置情報と、個々の配送用停車地Ｂにおける車両１２のおおよその停車予定時間帯と、個々の配送用停車地Ｂにおいてドローン５０などにより配送先へ配送する配送物Ｐの配送物ＩＤと、が含まれている。

ステップ２０４において、配送制御サーバ１４は、個々の配送物Ｐを識別するための変数ｉに１を設定する。ステップ２０６において、配送制御サーバ１４は、ｉ個目の配送物Ｐの最終配送方法がドローンか否か判定する。

前述のように、本実施形態では、配送物Ｐを積み込んだ車両１２により配送物Ｐを配送先付近まで移動させ（これを一次移動又は一次配送と称する）た後に、ドローン５０などにより配送物Ｐを車両１２から配送先へ移動させる（これを二次移動又は最終配送と称する）。ここで、最終配送にはドローン５０を用いることが一般的であるが、配送物Ｐの受取人が車両１２まで到来して配送物を受け取ることも可能とされている。

ｉ個目の配送物Ｐの最終配送方法が「車両から受け取り」の場合には、ステップ２０６の判定が否定され、ｉ個目の配送物Ｐの情報として、ステップ２００で取得した各情報を配送管理情報１７０に登録した後にステップ２３０へ移行する。また、ｉ個目の配送物Ｐの最終配送方法が「ドローン」の場合には、ステップ２０６の判定が肯定されてステップ２０８へ移行する。

ステップ２０８において、配送制御サーバ１４は、車両１２に搭載されたドローン５０（以下、「車載ドローン５０」という）のドローン制御部１３０に対し、車載ドローン５０がｉ個目の配送物Ｐの配送希望時間帯に利用可能か否かを問い合わせる。車載ドローン５０のドローン制御部１３０は、通知された配送希望時間帯を記憶部１３６に記憶された運行予定情報１４４と照合することで、自機（車載ドローン５０）が配送希望時間帯に利用可能か否か応答する。配送制御サーバ１４は、車載ドローン５０のドローン制御部１３０からの応答内容に基づいて、車載ドローン５０がｉ個目の配送物Ｐの配送希望時間帯に利用可能か否か判定する。ステップ２０８の判定が肯定された場合はステップ２２８へ移行し、車載ドローン５０の利用を予約すると共に、ｉ個目の配送物Ｐの情報として、ステップ２００で取得した各情報及び車載ドローン５０のドローンＩＤを配送管理情報１７０に登録し、ステップ２３０へ移行する。

これにより、車載ドローン５０のドローン制御部１３０は、配送制御サーバ１４から通知された時間帯に配送を行うことを運行予定情報１４４に登録する（例として図７に示す運行予定情報１４４の１行目）。また、この配送に伴って車載ドローン５０に搭載されたバッテリの充電が必要になる場合には、配送後にバッテリの充電を行うことも運行予定情報１４４に登録する（例として図７に示す運行予定情報１４４の２行目）。

また、例えば車載ドローン５０が充電を予定しているなどの理由で、車載ドローン５０がｉ個目の配送物Ｐの配送希望時間帯に利用可能でない場合には、ステップ２０８の判定が否定されてステップ２１０へ移行する。ステップ２１０において、配送制御サーバ１４は、ｉ個目の配送物Ｐの配送先、またはその付近（例えば配送先から所定距離以内）に配備されたドローン５０（以下、「配送先周辺ドローン５０」という）を探索する。

配送先周辺ドローン５０の探索は、例えば、個々のドローン５０のドローン制御部１３０に対し、個々のドローン５０の配備位置を問い合わせることで実現できるが、これに限定されるものではなく、予め個々のドローン５０の配備位置が登録されたマップを参照することで行ってもよい。

ステップ２１２において、配送制御サーバ１４は、ステップ２１０における探索結果に基づいて、配送先周辺ドローン５０が存在しているか否か判定する。配送先周辺ドローン５０が存在していない場合には、ステップ２１２の判定が否定されてステップ２２０へ移行する。また、配送先周辺ドローン５０が存在している場合には、ステップ２１２の判定が肯定されてステップ２１４へ移行し、ステップ２１４において、配送制御サーバ１４は、探索により抽出した配送先周辺ドローン５０の中から判定対象のドローン５０を１台選択する。なお、判定対象のドローン５０の選択は、例えば、配送先周辺ドローン５０のうち配送物Ｐの配送に要する飛行距離の短い順に選択することができる。

そしてステップ２１６において、配送制御サーバ１４は、判定対象のドローン５０はｉ個目の配送物Ｐの配送希望時間帯に利用可能か否か判定する。ステップ２１６の判定が肯定された場合はステップ２２８へ移行し、判定対象のドローン５０（配送先周辺ドローン５０）の利用を予約すると共に、ｉ個目の配送物Ｐの情報として、ステップ２００で取得した各情報及び判定対象のドローン５０のドローンＩＤを配送管理情報１７０に登録し、ステップ２３０へ移行する。

また、判定対象のドローン５０がｉ個目の配送物Ｐの配送希望時間帯に利用可能でない場合には、ステップ２１６の判定が否定されてステップ２１８へ移行する。ステップ２１８において、配送制御サーバ１４は、探索により抽出した配送先周辺ドローン５０の中に未選択の別ドローン５０が有るか否か判定する。ステップ２１８の判定が肯定された場合はステップ２１４に戻り、ステップ２１６の判定が肯定されるか、ステップ２１８の判定が否定される迄、ステップ２１４～ステップ２１８を繰り返す。

上記のように、車載ドローン５０が配送物Ｐの配送希望時間帯における配送に利用可能でない場合にも、配送先周辺ドローン５０を探索し、配送物Ｐの配送希望時間帯における配送に利用可能かを順に判定することで、配送物Ｐの配送に利用可能なドローンが出現する（ステップ２１６の判定が肯定される）確率が高くなる。

一方、ｉ個目の配送物Ｐの配送希望時間帯に利用可能なドローンが配送先周辺ドローン５０の中にも存在しない場合は、ステップ２１８の判定が否定されてステップ２２０へ移行する。ステップ２２０において、配送制御サーバ１４は、車載ドローン５０のドローン制御部１３０及び配送先周辺ドローン５０のドローン制御部１３０と通信を行うことで、車載ドローン５０又は配送先周辺ドローン５０を利用可能な時間帯を取得する。

ステップ２２２において、配送制御サーバ１４は、ｉ個目の配送物Ｐを受け取るユーザのユーザ端末１６に対し、配送希望時間帯に配送できないこと、及び、代替方法の選択肢を通知する。これにより、ユーザ端末１６には、一例として図１１に示すようなメッセージが表示される。なお、本実施形態において、配送希望時間帯に配送できない場合の代替方法の選択肢は、図１１に示すように、（１）別の時間帯にドローン５０で配送（表示している別の時間帯はステップ２２０で取得した時間帯）、（２）ユーザが車両１２まで到来して配送物Ｐを受け取り、（３）配送を中止、の３つである。

ユーザ端末１６に表示されたメッセージを参照したユーザにより、代替方法の何れかの選択肢が選択されると、次のステップ２２４において、配送制御サーバ１４は、ステップ２００で取得した各情報のうちの最終配送方法を、選択された選択肢に対応する最終配送方法へ変更する。また、選択された選択肢が「（１）別の時間帯にドローン５０で配送」である場合には、ステップ２２０で取得した時間帯に利用可能なドローン５０の利用を予約する。

また、ステップ２２６において、配送制御サーバ１４は、ｉ個目の配送物Ｐを配送希望時間帯通りに配送できないことに伴い、車両１２の配送経路及び各配送物Ｐの配送時間帯を含む配送計画を必要に応じて修正する。この配送計画の修正の中には、配送希望時間帯に配送できない場合の代替方法の選択肢として、（２）ユーザが車両１２まで到来して配送物Ｐを受け取り、が選択された場合に、配送用停車地Ｂをユーザの居所により近い場所へ修正することも含まれる。また、配送制御サーバ１４は、ｉ個目の配送物Ｐの情報として、配送計画の修正に応じて修正した情報を配送管理情報１７０に登録する。一例として、図９に示す配送管理情報１７０の３行目は、配送時間帯が希望時間帯と相違しており、配送計画が修正されたことを表している。

ステップ２３０において、配送制御サーバ１４は、変数ｉが車両１２に積み込まれる（積み込まれた）配送物Ｐの総数ｉmaxに達したか否か判定する。ステップ２３０の判定が否定された場合はステップ２３２へ移行し、ステップ２３２において、配送制御サーバ１４は、変数ｉを１だけインクリメントする。ステップ２３２の処理を行うとステップ２０６に戻り、ステップ２３０の判定が肯定される迄、ステップ２０６～ステップ２３０を繰り返す。そして、ステップ２３０の判定が肯定されると、最終的に確定した配送計画を表す配送計画情報１１４を車両１２の車両側制御部１００へ通知し、配送計画決定処理を通知する。

次に図１２を参照し、配送制御サーバ１４によって実行される最終配送制御処理を説明する。なお、この最終配送制御処理は、配送物Ｐを積み込んだ車両１２が集配センタＡを出発した後に実行される。

最終配送制御処理のステップ２５０において、配送制御サーバ１４は、車両１２が配送用停車地Ｂに到着したか否か判定し、判定が肯定される迄、ステップ２５０を繰り返す。車両１２が配送用停車地Ｂに到着すると、ステップ２５０の判定が肯定されてステップ２５２へ移行する。ステップ２５２において、配送制御サーバ１４は、配送管理情報１７０を参照し、配送用停車地Ｂで配送する配送物Ｐを認識する。また、ステップ２５４において、配送制御サーバ１４は、ステップ２５２で認識した配送物Ｐの最終配送方法を取得する。

ステップ２５６において、配送制御サーバ１４は、ステップ２５４で取得した最終配送方法が「ドローン」か否か判定する。ステップ２５６の判定が肯定された場合はステップ２５８へ移行する。ステップ２５８において、配送制御サーバ１４は、今回の配送に利用するドローン５０が車載ドローン５０か否か判定する。ステップ２５８の判定が肯定された場合はステップ２６０へ移行する。

ステップ２６０において、配送制御サーバ１４は、ヒンジドア２０Ｂを開放させると共に、コンベア２８により配送物Ｐが車載ドローン５０の収容室５４に収容されるように、車両側制御部１００に指示する。これにより、車載ドローン５０の収容室５４に配送物Ｐが収容される。また、次のステップ２６２において、配送制御サーバ１４は、車載ドローン５０に対し、配送先への配送物Ｐの配送を指示する。これにより、収容室５４に配送物Ｐを収容した車載ドローン５０は、配送地Ｄに向けて飛行し、配送ボックス６０に配送物Ｐを投下して配送を完了させる（図２（Ｄ）参照）。

また、今回の配送に使用するドローン５０が配送先周辺ドローン５０である場合には、ステップ２５８の判定が否定されてステップ２６４へ移行する。ステップ２６４において、配送制御サーバ１４は、今回の配送に使用する配送先周辺ドローン５０に対し、配送物Ｐの回収、配送先への配送を指示する。これにより、配送先周辺ドローン５０は、まず配送地Ｄ又は配送地Ｄの近辺の建物１８から車両１２へ向けて飛行する。次のステップ２６６において、配送制御サーバ１４は、配送先周辺ドローン５０が車両１２に到着したことが車両側制御部１００によって認識されたか否か判定し、判定が肯定される迄、ステップ２６６の判定を繰り返す。

配送先周辺ドローン５０が車両１２に到着し、ＬＥＤ表示器１５２によって配送物Ｐの情報が表示されたことを検知すると、ステップ２６６の判定が肯定されてステップ２６８へ移行する。ステップ２６８において、配送制御サーバ１４は、ヒンジドア２０Ｂを開放させるように、車両側制御部１００に指示する。ヒンジドア２０Ｂが開放されると、車両１２に到着した配送先周辺ドローン５０はドローン格納室３４に入り駐機することができる。

また配送制御サーバ１４は、コンベア２８により配送物Ｐが配送先周辺ドローン５０の収容室５４に収容されるように、車両側制御部１００に指示する。これにより、配送先周辺ドローン５０の収容室５４に配送物Ｐが収容される。その後、収容室５４に配送物Ｐを収容した配送先周辺ドローン５０は、配送地Ｄに向けて飛行し、配送ボックス６０に配送物Ｐを投下して配送を完了させる（図２（Ｄ）参照）。

また、ステップ２５４で取得した最終配送方法が「車両から受け取り」である場合には、ステップ２５６の判定が否定されてステップ２７０へ移行する。ステップ２７０において、配送制御サーバ１４は、配送物Ｐを受け取るユーザのユーザ端末１６に対し、配送物Ｐの受け取りを要請するメッセージを送信する。これにより、配送物Ｐを受け取るユーザは配送用停車地Ｂへ移動する。

次のステップ２７２において、配送制御サーバ１４は、車両１２にユーザが到来したことが車両側制御部１００によって認識されたか否か判定し、判定が肯定される迄、ステップ２７２の判定を繰り返す。ユーザが車両１２に到着し、例えば車両１２にかざされたユーザ端末１６に所定の情報（例えば配送物Ｐの情報など）が表示されたことを検知すると、ステップ２７２の判定が肯定されてステップ２７４へ移行する。ステップ２７４において、配送制御サーバ１４は、ヒンジドア２０Ｂを開放させると共に、コンベア２８により配送物Ｐをドローン格納室３４へ向けて送り出すように、車両側制御部１００に指示する。これにより、車両１２に到着したユーザがドローン格納室３４から配送物Ｐを取り出すことができ、配送物Ｐがユーザへ受け渡される。

ステップ２７６において、配送制御サーバ１４は、車両１２に積み込まれた全ての配送物Ｐ（但し、配送中止になった配送物Ｐを除く）の配送を完了したか否か判定する。ステップ２７６の判定が否定された場合はステップ２５０に戻り、ステップ２７６の判定が肯定される迄、ステップ２５０～ステップ２７６を繰り返す。そして、車両１２に積み込まれた全ての配送物Ｐの配送を完了すると、ステップ２７６の判定が肯定されることで、最終配送制御処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態では、配送物Ｐを収容した車両１２により配送物Ｐを配送先付近まで一次移動させた後に、ドローン５０により配送物Ｐを車両１２から配送先へ二次移動させるにあたり、車両１２に搭載された車載ドローン５０及び配送先又はその付近に配備された配送先周辺ドローン５０の中に、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在するか否かを判定する。そして、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在すると判定した場合に、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０によって配送物Ｐの二次移動を行わせる。これにより、１台のドローン５０に対して配送物Ｐの二次移動に利用可能か否かを判定する場合と比較して、判定対象のドローン５０の数が増加することで、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在すると判定される確率が向上する。従って、配送物Ｐを収容した車両１２及びドローン５０を使用して配送物Ｐを配送する場合の配送の効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、車載ドローン５０及び配送先周辺ドローン５０の中に、配送物Ｐに設定された配送希望時間帯における配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在するか否かを判定し、配送希望時間帯における配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在すると判定した場合に、配送物Ｐの二次移動に利用可能な前記ドローン５０によって配送希望時間帯における配送物Ｐの二次移動を行わせる。これにより、配送希望時間帯における配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在すると判定される確率が向上し、配送物Ｐに配送希望時間帯が設定されている態様において配送の効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在しないと判定された場合に、配送先へ通知するので、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在しない場合に、当初想定した時間帯かつ配送方法で配送物Ｐを配送することが困難であることを、配送先へ認識させることができる。

また、本実施形態では、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在しないと判定された場合に、何れかのドローン５０を利用可能な時間帯に、当該時間帯に利用可能なドローン５０により配送物Ｐを二次移動させることを第１選択肢とし配送先へ通知し、配送先によって第１選択肢が選択された場合に、ドローン５０により利用可能な時間帯に配送物Ｐの二次移動を行わせる。これにより、当初想定した時間帯で配送物Ｐを配送先へ配送することが困難である場合に、別の時間帯に配送物Ｐを配送することを配送先が選択することが可能となり、別の時間帯に配送物Ｐの配送を完了させることができる。

また、本実施形態では、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在しないと判定された場合に、配送物Ｐの受取人が車両１２まで到来して配送物Ｐを受け取ることを第２選択肢として配送先へ通知し、配送先によって第２選択肢が選択された場合に、配送先付近まで走行した車両１２を受取人が到来するまで待機させる。これにより、当初想定した配送方法で配送物Ｐを配送先へ配送することが困難である場合に、配送物Ｐの受取人が車両１２まで到来して配送物Ｐを受け取ることを配送先が選択することが可能となり、ドローン５０を利用することなく配送物Ｐの受取人に配送物Ｐを引き渡すことができる。

また、本実施形態では、配送物Ｐの二次移動に利用可能なドローン５０が存在しないと判定された場合に、配送物Ｐの配送を中止することを第３選択肢として配送先へ通知し、配送先によって第３選択肢が選択された場合に、配送物Ｐの二次移動を中止する。これにより、当初想定した時間帯かつ配送方法で配送物Ｐを配送先へ配送することは困難である場合に、配送物Ｐの配送を中止することを配送先が選択することが可能となる。

なお、上記で説明したドローン５０は、ドローン本体５２の下端に設けた輸送用箱５６の内部の収容室５４に配送物Ｐを回収するものであるが、回収方法はこれに限らない。例えば、ドローン本体５２の下部にロボットアームを設け、当該ロボットアームで配送物Ｐを把持することで配送物Ｐを回収してもよい。

また、上記では、まず車載ドローン５０が配送物Ｐの配送に利用可能か否かを判定し、車載ドローン５０が配送物Ｐの配送に利用可能でない場合に、配送先周辺ドローン５０が配送物Ｐの配送に利用可能か否かを判定することで、車載ドローン５０を配送先周辺ドローン５０よりも優先的に利用する態様を説明した。しかし、これに限定されるものではなく、配送先周辺ドローン５０を車載ドローン５０よりも優先的に利用するようにしてもよい。また、配送先周辺ドローン５０は建物１８に配備されたドローン５０に限られるものではなく、近辺に存在する他の車両１２に搭載されたドローン５０であってもよい。

また、上記では移動体としてドローン５０を適用した態様を説明したが、移動体として走行ロボット４０を適用してもよい。移動体として走行ロボット４０を適用した場合に、配送物Ｐが配送される流れを図１３に示す。ユーザＣが購入した商品などは、配送物Ｐとして集配センタＡから車両１２に収容され（図１３（Ａ）参照）、車両１２はユーザＣの居所である配送地Ｄへ向けて走行する（図１３（Ｂ）参照）。配送地Ｄ付近に設定された配送用停車地Ｂに車両１２が到着すると、走行ロボット４０が車両１２から配送物Ｐを回収し、配送地Ｄに走行する（図１３（Ｃ）参照）。そして、走行ロボット４０は、配送ボックス６０に配送物Ｐを収容する（図１３（Ｄ）参照）。なお、配送ボックス６０に収容することなく、所定の場所に配送物Ｐを平置きにしたり、ユーザＣに対して配送物Ｐを直接渡したりしてもよい。

図１４に示すように、走行ロボット４０は、略箱型の車体４２と、車体４２の内部において配送物Ｐが収容される収容室４４と、収容室４４の上部の開口４５を塞ぐ蓋体４６と、を含んでいる。蓋体４６は、開口４５の車両幅方向両側に設けられたレール（図示省略）対して、車両前後方向に移動可能に支持されている。蓋体４６は、開口４５の上部から車両後方に移動することで、開口４５は開放される。また、走行ロボット４０は、配送物Ｐを収容室４４から車外に移動させるためのロボットアーム４８を含んでいる。

車体４２の上部４２ＡにはＧＰＳ装置１８０が設けられ、少なくとも車両前方の側部４２Ｂには環境センサ１８２が設けられている。また、車体４２の内部には制御部１８４が設けられている。ここで、環境センサ１８２は、車両１２が備える環境センサ１１８と同様に、カメラ、ミリ波レーダ及びライダを含んでいる。

また、上記では、飛行する移動体としてドローン５０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移動体としてもよい。また、上記では走行する移動体として走行ロボット４０を例示したが、これに限らず、ラジコンカー、歩行ロボット等を地上移動体としてもよい。

１０配送システム
１２車両
１４配送制御サーバ（判定部、制御部）
１６ユーザ端末
４０走行ロボット（移動体）
５０ドローン（移動体）
１００車両側制御部
１３０ドローン制御部

Claims

配送物を収容した車両により前記配送物を配送先付近まで一次移動させた後に、移動体により前記配送物を前記車両から前記配送先へ二次移動させるにあたり、前記車両に搭載された第１移動体、及び、前記配送先又はその付近に配備された第２移動体の中に、前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在すると判定された場合に、前記配送物の二次移動に利用可能な前記移動体によって前記配送物の二次移動を行わせる制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に、何れかの移動体を利用可能な時間帯に、当該時間帯に利用可能な移動体により前記配送物を二次移動させることを第１選択肢として前記配送先へ通知し、前記配送先によって前記第１選択肢が選択された場合に、前記移動体により前記利用可能な時間帯に前記配送物の二次移動を行わせる配送システム。
前記判定部は、前記第１移動体及び前記第２移動体の中に、前記配送物に設定された配送希望時間帯における前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在するか否かを判定し、
前記制御部は、前記判定部により前記配送希望時間帯における前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在すると判定された場合に、前記配送物の二次移動に利用可能な前記移動体によって配送希望時間帯における前記配送物の二次移動を行わせる請求項１記載の配送システム。
前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に前記配送先へ通知する請求項１又は請求項２記載の配送システム。
前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に、前記配送物の受取人が前記車両まで到来して前記配送物を受け取ることを第２選択肢として前記配送先へ通知し、前記配送先によって前記第２選択肢が選択された場合に、前記配送先付近まで走行した前記車両を前記受取人が到来するまで待機させる請求項３記載の配送システム。
前記制御部は、前記判定部により前記配送物の二次移動に利用可能な移動体が存在しないと判定された場合に、前記配送物の配送を中止することを第３選択肢として前記配送先へ通知し、前記配送先によって前記第３選択肢が選択された場合に、前記配送物の二次移動を中止する請求項３記載の配送システム。