JP7265300B1 - 輸送用ポート - Google Patents

Abstract

【課題】ドローンにより荷物の輸送に用いられ、荷物の受け取りを容易に行うことができる輸送用ポートを提供する。【解決手段】ドローンにより荷物の輸送に用いられる輸送用ポートであって、周壁に、内部に収容された荷物を取り出し可能な取出口が形成され、上方に向けて開口する中空状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を内部に収容する収容部と、収容部の上端に連結され、上方に向かうに従い次第に内径が拡大する中空状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を収容部に搬入する搬入部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、輸送用ポートに関する。

昨今、ドローンを用いた輸送システムの開発が進められている。
このような輸送システムでは、例えば下記の特許文献１に示すように、ドローンが輸送した荷物を受け取るための専用のドローンポートが設けられる。

特開２０１９－０８９４６１号公報

しかしながら、このようなポートを用いてドローンによる荷物の輸送を行う場合には、ドローンを所定のドローンポート上に着陸させる必要があり、着陸時の位置精度が荷物の受け取りの難易度に影響を与えていた。このため、ドローンの着陸時の位置精度に依存せずに、容易に荷物の受け取りが可能なドローンポートが用いられていた。

本開示の目的は、荷物の受け取りを容易に行うことができる輸送用ポートを提供することにある。

本発明の一実施形態は、ドローンにより荷物の輸送に用いられる輸送用ポートであって、周壁に、内部に収容された荷物を取り出し可能な取出口が形成され、上方に向けて開口する中空状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を内部に収容する収容部と、収容部の上端に連結され、上方に向かうに従い次第に内径が拡大する中空状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を収容部に搬入する搬入部と、を備える。

本開示によれば、荷物の受け取りを容易に行うことができる輸送用ポートを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る輸送用ポートの全体の構成を示す図である。 図１に示す輸送用ポートの正面図である。 図１に示す輸送用ポートの平面図である。 図１に示す輸送用ポートの使用状態を示す図のうち、ドローンが輸送用ポートに接近している状態を示す図である。 図１に示す輸送用ポートの使用状態を示す図のうち、ドローンが輸送した荷物を投下した状態を示す図である 図１に示す輸送用ポートの使用状態を示す図のうち、ドローンが輸送用ポートから離れる状態を示す図である。 変形例に係る輸送用ポートの正面断面図である。

（１）輸送用ポート１の構成
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付し、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る輸送用ポート１は、ドローン１００により荷物Ｂの輸送に用いられるドローン用のポートである。輸送用ポート１は、専らドローン１００による荷物Ｂの輸送に用いられることから、ドローンポートと呼ぶこともできる。
輸送用ポート１は、例えば、公園や広場などの公共のエリアに設置されて使用される。輸送用ポート１は、ドローン１００が輸送した荷物Ｂを収容できるように、上方に向けて開口する中空状を呈している。言い換えれば、輸送用ポート１は、中心軸Ｏ（図２参照）が上下方向に延びる筒状を呈している。

輸送用ポート１は、可搬性を備えることで建築基準法上の建築物に該当せず、後述する各構成を備えることで、廉価な構造を実現している。また、ドローン用のポートとして比較的シンプルな構成を備えていることで長期間の使用に耐え得る耐久性を実現している。

輸送用ポート１は、下方に位置する収容部１０と、収容部１０の上方に位置する搬入部２０と、を備えている。収容部１０および搬入部２０は、平面視で同軸上に配置され、互いに連結されている。

収容部１０は、ドローン１００により輸送された荷物Ｂを内部に収容する機能を有する。収容部１０の周壁１２には、内部に収容された荷物Ｂを取り出し可能な取出口１３が形成されている。収容部１０は、上方に向けて開口する中空状を呈している。図示の例では、収容部１０は平面視で矩形状を呈している。すなわち、収容部１０は内径の大きさが上下方向の全域において一律である矩形筒状を呈している。

収容部１０は、上下方向に延びる複数の第１フレーム１１を備えている。第１フレーム１１は、例えばスチール製のパイプ材により構成されている。第１フレーム１１は、平面視における頂点となる位置に配置されている。図示の例では、４本の第１フレーム１１が、平面視で矩形状をなす収容部１０の各頂点にそれぞれ配置されている。

収容部１０の周壁１２は、例えばスチール材のメッシュ構造により形成されている。周壁１２は、メッシュ構造（網目状）のため、外部から内部の状態が視認可能となっている。また、周壁１２のメッシュ構造は、通気口となることで、風およびドローン１００の飛行中に発生する下方向へ吹き降ろす気流（ダウンウォッシュ）が、輸送用ポート１に与える影響を低減することができる。
周壁１２は、二つの第１フレーム１１の間に連結され、収容部１０の外壁を構成するように４面に配置されている。

図２は、図１に示す輸送用ポート１の正面図である。
図２に示すように、収容部１０の取出口１３は、周壁１２の一つに形成されている。取出口１３は開閉自在な扉を有していてもよいし、扉を有さない単なる開口であってもよい。図示の例では、取出口１３は開口により形成されている。
使用者は取出口１３を介して収容部１０内にアクセスすることで、収容部１０に収容された荷物Ｂを取り出すことができる。

収容部１０の内部には、表裏面が上下方向を向く底板１４が配置されている。底板１４は、取出口１３から収容部１０の内部にアクセスした際に、荷物Ｂが取り出しやすい高さとなるように、収容部１０内に底部を構成している。

収容部１０の下端部は、設置される地面に対して固定されている。収容部１０の固定方法としては、例えばコンクリート等の固定ブロックなどに収容部１０の下端部をワイヤー部材で固定する方法などを採用することができる。

搬入部２０は、収容部１０の上端に連結されている。搬入部２０は、上端の開口の位置が、ユーザが手を伸ばしても届かない程度の高さとなるように設定されている。具体的には、搬入部２０の上端の開口の高さは、２５００ｍｍ以上であることが好ましい。また、高さの上限としては４０００ｍｍ以下、好ましくは３０００ｍｍ以下であることが好ましい。
搬入部２０は、上方に向かうに従い次第に内径が拡大する中空筒状を呈している。搬入部２０は、ドローン１００により輸送された荷物Ｂを収容部１０に搬入する機能を有する。搬入部２０は、下端部が、収容部１０の上端の開口縁に連結されている。

図３は、図１に示す輸送用ポート１の平面図である。
図３に示すように、搬入部２０は、平面視で矩形状を呈している。
搬入部２０は、中心軸Ｏ周りに延びる周方向の全域を覆う布状（シート状）のカバー部材２１を備えている。カバー部材２１は、平面視で収容部１０の開口と重ならないように、搬入部２０の内側に配置され、搬入部２０に内周面を形成している。カバー部材２１は、糸又は繊維を織り合わせて形成された織布であってもよいし、繊維を化学処理や別処理で絡ませた不織布であってもよい。糸又は繊維は、天然素材であってもよいし、化学素材であってもよい。
図２に示すように、カバー部材２１は、上方に向かうに従い次第に内径が拡大する中空筒状を呈している。カバー部材２１は、後述する複数のフレームにより支持されている。

カバー部材２１には、空気の流れを通過させる複数の通気口（図示せず）が、互いに間隔をあけて複数形成されている。通気口は、視認可能な大きさであってもよいし、視認不可能な大きさの微細な通気性加工又は透湿性加工であってもよい。通気口は、雨水などの液体を通過させる構造であってもよいし、液体の通過させずに空気のみを通過させる構造であってもよい。

図２および図３に示すように、搬入部２０は、収容部１０の第１フレーム１１それぞれの上端部に連結され、上方に向かうに従い次第に水平方向の外側に向けて延びる第２フレーム２２を複数有している。図示の例では、搬入部２０は、４つの第２フレーム２２を備えている。第２フレーム２２は、スチール製のパイプ材により構成されている。

第２フレーム２２は、搬入部２０の上端の開口縁を構成し、横方向に延びる上端フレーム２３の横方向の一方の端部を支持している。上端フレーム２３は、スチール製のパイプ材により構成されている。
第２フレーム２２は平面視で互いに矩形状を呈するように配置された上端フレーム２３の各頂点に連結されている。

搬入部２０はさらに、上端フレーム２３を支持する複数の第３フレーム２４を備えている。第３フレーム２４は、スチール製のパイプ材により構成されている。
第３フレーム２４は、収容部１０の第１フレーム１１それぞれの上端部に連結され、搬入部２０の上端フレーム２３の横方向の中央部分に向けて延びている。図示の例では、１つの上端フレーム２３に対して、それぞれ２本の第３フレーム２４が連結されている。すなわち、第３フレーム２４は、上端フレーム２３の中央部を支持している。

図示の例では、搬入部２０の上端開口部における１辺の長さ（上端フレーム２３の長さ）は、収容部１０の上端開口部における１辺の長さの３倍以上となっている。なお、搬入部２０および収容部１０の相対的な大きさの比率は、任意に変更することができる。

（２）輸送用ポート１の使用方法
次に、このような輸送用ポート１を用いて荷物Ｂを輸送する際の使用方法について説明する。図４は、輸送用ポート１の使用状態を示す図のうち、ドローン１００が輸送用ポート１に接近している状態を示す図である。

まず、ユーザが、自身が使用するスマートフォンなどのユーザ端末を操作して、例えば専用の荷物Ｂ受け取り用のアプリケーションソフトなどから荷物Ｂの輸送を依頼する。この際、荷物Ｂの受け取り場所として、輸送用ポート１の位置を特定可能な識別情報を入力する。
その後、荷物Ｂの出荷場所から、指定された位置の輸送用ポート１に向けて、ドローン１００が荷物Ｂを保持した状態で輸送飛行を開始する。

図４に示すように、荷物Ｂを保持した状態で輸送飛行を行うドローン１００は、ユーザから荷物Ｂの受け取り場所として指定された輸送用ポート１の位置に到着する。これにより、当該荷物Ｂがドローン１００により輸送用ポート１の近傍まで輸送される。

図５は、輸送用ポート１の使用状態を示す図のうち、ドローン１００が輸送した荷物Ｂを投下した状態を示す図である。
図５に示すように、輸送用ポート１の位置に到着したドローン１００は、輸送用ポート１の上方において、保持している荷物Ｂをリリースすることで、輸送用ポート１の内側に向けて投下する。図示の例では、ドローン１００は搬入部２０よりも高い位置から荷物Ｂを投下しているが、搬入部２０の上端部よりも低い位置から荷物Ｂを投下してもよい。

ドローン１００が荷物Ｂを投下する際は、投下地点においてホバリング（停止飛行）を行うことが好ましい。ドローン１００が速度を有している状態で荷物Ｂを投下すると、荷物Ｂが速度を有した状態で投下されるため、当該速度に応じた衝撃を荷物Ｂに与えるおそれがあるためである。

また、ドローン１００は、輸送用ポート１の上方のうち、搬入部２０（カバー部材２１）の上方から荷物Ｂを投下することが好ましい。仮に収容部１０の上方から荷物Ｂを投下すると、収容部１０の底板１４まで直接荷物Ｂが落下することになり、荷物Ｂが受ける落下の衝撃が大きくなるおそれがあるためである。

投下された荷物Ｂは、搬入部２０のカバー部材２１の内面に落下する。この際、布状のカバー部材２１が変形することで、荷物Ｂのカバー部材２１の内面への着地の衝撃が吸収される。搬入部２０のカバー部材２１の内面に載置された荷物Ｂは、カバー部材２１の内面を滑り落ちるように、下方に向けて移動する。

荷物Ｂは、カバー部材２１の内面を滑り落ちるように降下し、収容部１０の上端開口に到達すると、収容部１０の内側に受けて落下する。これにより搬入部２０による収容部１０の内部への荷物Ｂの搬入が行われる。
すなわち、搬入部２０は、その上方を飛行中（停止飛行中を含む）のドローン１００から投下された荷物Ｂを、収容部１０に向けて搬入する。

その後、ユーザは、収容部１０の取出口１３から収容部１０の内部にアクセスをして、収容部１０の内部に収容された荷物Ｂを回収する。これにより、ドローン１００による荷物Ｂの輸送が完了する。

図６は、輸送用ポート１の使用状態を示す図のうち、ドローン１００が輸送用ポート１から離れる状態を示す図である。
図６に示すように、ドローン１００は、荷物Ｂを輸送用ポート１の内部に投下した後に、例えば出荷場所である所定のポートに向けて帰還飛行を行う。このため、収容部１０の内部には、ドローン１００が着陸することはない。

（３）小括
以上説明したように、本実施形態に係る輸送用ポート１は、取出口１３が形成され、上方に向けて開口する中空状を呈する収容部１０と、収容部１０の上端に連結され、上方に向かうに従い次第に内径が拡大する中空状を呈する搬入部２０と、を備えている。
このため、飛行中のドローン１００が、輸送する荷物Ｂを輸送用ポート１の上方から投下した際に、搬入部２０により確実に荷物Ｂを受け止めて、収容部１０の内側に搬入することができる。このため、ドローン１００の着陸の位置精度に依存せずに、荷物Ｂの受け取りを容易に行うことができる。

また、本実施形態に係る輸送用ポート１は、収容部１０が、平面視で矩形状を呈している。このため、段ボールなど、一般的な梱包資材が直方体状であることを踏まえると、平面視において、収容部１０を梱包資材と同じ矩形状とすることが可能となる。このため、仮に複数の荷物Ｂを収容部１０の内部に収容した際に、荷物Ｂの収容性が確保しやすくなる。

また、本実施形態に係る輸送用ポート１は、搬入部２０が、中心軸Ｏ周りに延びる周方向の全域を覆うカバー部材２１を備えている。そして、カバー部材２１が布状なので、荷物Ｂが搬入された際に、荷物Ｂが搬入部２０と干渉した際の衝撃を和らげることができる。

また、カバー部材２１が布状なので、輸送用ポート１の上部に位置する搬入部２０を軽量化することで重心を下方に位置させることができ、輸送用ポート１の姿勢を安定させることができる。また、搬入部２０の軽量化に伴い、輸送用ポート１の全体が軽量化され可搬性が確保しやすくなる。
また、カバー部材２１が複数のフレームの内側に配置されていることで、カバー部材２１の表面を滑り落ちる荷物Ｂが、フレームに引っかかるのを防ぐことができる。

また、カバー部材２１には、空気の流れを通過させる複数の通気口が、互いに間隔をあけて複数形成されている。このように、カバー部材２１に通気口が複数形成されているので、強風時などに輸送用ポート１が受ける風の一部を通気口から逃がすことで、輸送用ポート１が受ける外力を低減することができる。これにより、強風時などにおいても輸送用ポート１の姿勢を安定させることができる。また、ドローン１００の飛行中に発生する下方向へ吹き降ろす気流（ダウンウォッシュ）が、カバー部材２１の通気口から外部に向けて排気されることで、ダウンウォッシュが輸送用ポート１に与える影響を低減することができる。

また、収容部１０が、平面視における頂点それぞれをなす上下方向に延びる複数の第１フレーム１１を備えている。そして搬入部２０が、複数の第１フレーム１１それぞれの上端部に連結され、上方に向かうに従い次第に水平方向の外側に向けて延びる第２フレーム２２を複数有している。このため、輸送用ポート１に一定の剛性を具備させつつ、可搬性を確保するための軽量化がしやすくなる。

また、本実施形態に係る輸送用ポート１において、搬入部２０の上端開口部における１辺の長さは、収容部１０の上端部における１辺の長さの３倍以上となっている。このため、搬入部２０の横方向の大きさ（平面視における面積）を十分に確保して、ドローン１００から投下された荷物Ｂを、確実に搬入部２０によりキャッチして、収容部１０内に搬入することができる。

また、本実施形態に係る輸送用ポート１は、収容部１０の内部には、ドローン１００が着陸することなく、搬入部２０が、その上方を飛行中のドローン１００から投下された荷物Ｂを、収容部１０に向けて搬入する。このため、ドローン１００の着陸時の精度を問わずに荷物Ｂの搬送に用いることができ、廉価な機体を用いることが可能となり、ドローン１００による輸送システムを廉価に実現することができる。これにより、ドローン１００による輸送システムを採用するハードルを下げることができる。

（４）変形例
次に、搬入部２０の変形例について説明する。
図７は、変形例に係る輸送用ポート１の正面断面図である。
図７に示す輸送用ポート１では、搬入部２０がカバー部材２１を備えておらず、カバー部材２１に代えてガイド部材２５を備えている。ガイド部材２５は、上下方向に延びるスチール製のパイプ材であり、横方向に間隔をあけて、搬入部２０の内側に並べて配置されている。ガイド部材２５は、４面の搬入部２０の外周部に等間隔に配置されている。

変形例に係る輸送用ポート１では、搬入部２０の上方から投下された荷物Ｂは、ガイド部材２５の上面に接触する。荷物Ｂは、互いに隣り合うガイド部材２５の間に挟まるように保持された状態で、下方に向けて移動する。２つのガイド部材２５の内側を滑り落ちるように降下した荷物Ｂは、収容部１０の上端開口に到達すると、収容部１０の内側に受けて落下する。これにより搬入部２０から収容部１０の内部への荷物Ｂの搬入が完了する。
このように変形例に係る輸送用ポート１では、布状のカバー部材２１に代えて棒状のガイド部材２５を備えているので、風雨の影響を受けにくく、対候性を向上することができる。

（５）その他の変形例
本発明は、上記実施形態の構成に限定されない。
例えば、上記実施形態では、収容部１０および搬入部２０がともに平面視で矩形状を呈する構成を示したが、このような態様に限られない。例えば、収容部１０および搬入部２０は、平面視で円形状、楕円形状、三角形状、５角形以上の多角形状など、任意の形状の筒構造となっていてもよい。また、収容部１０および搬入部２０は、それぞれの上端開口部の形状が互いに異なっていてもよい。

また、上記実施形態では、収容部１０の取出口１３に扉が設けられていない構成を示したが、収容部１０の取出口１３に、例えば電子錠により施錠可能な扉を設けてもよい。電子錠は、ユーザの荷物Ｂの発送依頼に応じて発行される一度きりのパスワードの入力により開錠できる仕様とすることができる。電子錠へのパスワードの入力は、電子錠自体に設けられた入力インタフェースを操作する仕様であってもよい。また、電子錠へのパスワードの入力は、スマートフォン等のユーザが使用する端末から、専用の荷物Ｂ受け取り用のアプリケーションソフトを介して入力する仕様であってもよい。

また、搬入部２０の内部に、荷物Ｂを搬送するドローン１００と干渉する干渉部材を設けてもよい。干渉部材は、例えば上端フレーム２３に連結され、カバー部材２１の上方に位置するドローン１００と干渉することで、ドローン１００に保持された荷物Ｂを落下させる。このような干渉部材を設けることで、ドローン１００から落下した荷物Ｂの位置が予測しやすくなる。

また、カバー部材２１は、布状の部材ではなく、例えばスチール材のメッシュ構造により形成されてもよい。この場合には、メッシュ構造が通気口となることで、風およびダウンウォッシュが、輸送用ポート１に与える影響を低減することができる。
また、輸送用ポート１を構成する部材の材料は、スチール材に限られずアルミ材やその他の材料を採用することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。また、上記の実施形態および変形例は、組合せ可能である。

（６）付記
以上の実施形態で説明した事項を以下に付記する。

（付記１）
ドローンにより荷物の輸送に用いられる輸送用ポート１であって、
周壁１２に、内部に収容された荷物を取り出し可能な取出口１３が形成され、上方に向けて開口する中空状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を内部に収容する収容部１０と、
収容部１０の上端に連結され、上方に向かうに従い次第に内径が拡大する中空状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を収容部１０に搬入する搬入部２０と、を備える輸送用ポート１。

（付記２）
収容部１０は、平面視で矩形状を呈する、付記１に記載の輸送用ポート１。

（付記３）
搬入部２０は、中心軸周りに延びる周方向の全域を覆う布状のカバー部材２１を備えている、付記１に記載の輸送用ポート１。

（付記４）
カバー部材２１には、空気の流れを通過させる複数の通気口が、互いに間隔をあけて複数形成されている、付記３に記載の輸送用ポート１。

（付記５）
収容部１０は、平面視における頂点それぞれをなす上下方向に延びる複数の第１フレーム１１を備え、
搬入部２０は、複数の第１フレーム１１それぞれの上端部に連結され、上方に向かうに従い次第に水平方向の外側に向けて延びる第２フレーム２２を複数有する、付記１に記載の輸送用ポート１。

（付記６）
搬入部２０の上端開口部における１辺の長さは、収容部１０の上端部における１辺の長さの３倍以上である、付記５に記載の輸送用ポート１。

（付記７）
収容部１０の内部には、ドローンが着陸することなく、
搬入部２０は、その上方を飛行中のドローンから投下された荷物を、収容部１０に向けて搬入する、付記１に記載の輸送用ポート１。

１ 輸送用ポート
１０ 収容部
１１ 第１フレーム
１２ 周壁
１３ 取出口
２０ 搬入部
２１ カバー部材
２２ 第２フレーム
２３ 上端フレーム
２４ 第３フレーム
１００ ドローン

Claims (7)

1. ドローンにより荷物の輸送に用いられる輸送用ポートであって、
   周壁に、内部に収容された荷物を取り出し可能な取出口が形成され、内径の大きさが上下方向の全域にわたって一律であり、上方に向けて開口する中空筒状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を内部に収容する収容部と、
   前記収容部の上端に連結され、上方に向かうに従い次第に内径が拡大することで、上端部の幅方向の大きさが、前記収容部よりも大きい中空状を呈し、ドローンにより輸送された荷物を前記収容部に搬入する搬入部と、を備える輸送用ポート。
2. 前記収容部の上端の開口の位置は、ユーザが手を伸ばしても届かない高さに設定されている、請求項１に記載の輸送用ポート。
3. 前記搬入部は、中心軸周りに延びる周方向の全域を覆う布状をなし、その上方を飛行中のドローンから投下された荷物の着地の衝撃を吸収して、前記収容部に向けて搬入する、カバー部材を備えている、請求項１に記載の輸送用ポート。
4. 前記搬入部は、さらに、上方に向かうに従い次第に水平方向の外側に向けて延びるフレーム部材を複数有し、
   前記カバー部材は、複数の前記フレーム部材の内側を覆うように配置されている、請求項３に記載の輸送用ポート。
5. 前記カバー部材には、空気の流れを通過させる複数の通気口が、互いに間隔をあけて複数形成されている、請求項４に記載の輸送用ポート。
6. 前記収容部は、平面視における頂点それぞれをなす上下方向に延びる複数の第１フレームを備え、
   前記搬入部は、複数の前記第１フレームそれぞれの上端部に連結され、上方に向かうに従い次第に水平方向の外側に向けて延びる第２フレームを複数有する、請求項１に記載の輸送用ポート。
7. 前記搬入部の上端開口部における１辺の長さは、前記収容部の上端部における１辺の長さの３倍以上である、請求項１に記載の輸送用ポート。

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