JP7480746B2 - 物流システム、物流ロボット、及び物流ロボット制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、自律走行により荷物を配送する物流ロボットを利用した物流サービスに関する。

特許文献１は、自動運転を行う移動体を利用した宅配システムを開示している。宅配システムは、複数の宅配ボックスの中から配送先に対応する宅配ボックスを特定する。移動体は、自動運転を行い、特定された宅配ボックスに荷物を配送する。

特許第６１６４５９９号公報

自律走行により荷物を配送する物流ロボットを利用した物流サービスについて考える。荷物の配送先が同じ建物の複数のフロアに分散している場合が有り得る。特許文献１は、そのような場合における配送方法については考慮していない。複数のフロアに対して無計画に荷物を配送することは必ずしも最善の方法ではなく、改善の余地がある。

本開示の１つの目的は、荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合に計画的に配送を行うことができる技術を提供することにある。

第１の観点は、自律走行により荷物を配送する物流ロボットを利用した物流サービスを提供する物流システムに関連する。
物流システムは、１又は複数のプロセッサを備える。
１又は複数のプロセッサは、
荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、複数のフロアの間の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するよう物流ロボットを制御する物流ロボット制御処理と
を実行するように構成される。

第２の観点は、自律走行により荷物を配送する物流ロボットに関連する。
物流ロボットは、１又は複数のプロセッサを備える。
１又は複数のプロセッサは、
荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、複数のフロアの間の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するよう物流ロボットを制御する物流ロボット制御処理と
を実行するように構成される。

第３の観点は、自律走行により荷物を配送する物流ロボットを制御する物流ロボット制御方法に関連する。
物流ロボット制御方法は、
荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、複数のフロアの間の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するよう物流ロボットを制御する物流ロボット制御処理と
を含む。

本開示によれば、荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、複数のフロアの間の優先順位が決定される。荷物は、無計画に配送されるのではなく、決められた優先順位に従って計画的に配送される。これにより、効率的な荷物配送が実現される。

本開示の実施の形態に係る物流システムを説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る物流システムを説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る複数のフロアへの荷物の配送を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る物流システムによる処理を要約的に示すフローチャートである。 本開示の実施の形態に係る優先順位決定処理の第１の例を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る優先順位決定処理の第２の例を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る優先順位決定処理の第３の例を説明するための概念図である。 本開示の実施の形態に係る物流ロボットの構成例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態に係る物流ロボットにおける各種情報の例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態に係る管理システムの構成例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態に係る管理システムにおける各種情報の例を示すブロック図である。

添付図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。

１．物流システム
図１及び図２は、本実施の形態に係る物流システム１を説明するための概念図である。物流システム１は、物流サービスを提供する。サービスエリア２は、物流サービスが提供される所定のエリアである。例えば、サービスエリア２は、スマートシティ等の１つの街である。物流システム１は、複数の物流ロボット１０と管理システム１００を含んでいる。

物流ロボット１０は、主に荷物を配送するために利用されるロボットである。この物流ロボット１０は、自律走行可能に構成され、出発地から目的地へ自律的に走行する。例えば、出発地は、荷物の集積所（例：物流センター）であり、目的地は、荷物の配送先（例：ユーザの居住場所）である。他の例として、出発地は、ある荷物の配送先であり、目的地は、別の荷物の配送先である。更に他の例として、出発地は、最後の荷物の配送先であり、目的地は、荷物の集積所である。

物流ロボット１０の種類は一つに限られない。複数種類の物流ロボット１０が用いられてもよい。例えば、図２に示されるように、小型の物流ロボット１０－１、中型の物流ロボット１０－２、大型の物流ロボット１０－３、等が用いられてもよい。

管理システム１００は、物流サービスの管理、物流ロボット１０の管理及び制御を行う。管理システム１００は、例えば、管理サーバである。管理システム１００は、分散処理システムであってもよい。

管理システム１００は、各物流ロボット１０と通信可能であり、各物流ロボット１０から位置や状態に関する情報を収集する。また、管理システム１００は、物流サービスのユーザから配送リクエストを受け取る。管理システム１００は、配送リクエストに応答して、配送を行う物流ロボット１０を割り当て、その物流ロボット１０が荷物を配送する配送ルートを決定する。そして、管理システム１００は、決定した配送ルートを物流ロボット１０に通知し、配送ルートに従って荷物の配送を行うよう物流ロボット１０に指示する。物流ロボット１０は、通知された配送ルートに従って自律的に走行し、荷物の配送を行う。

２．複数フロアへの荷物の配送
図３は、荷物の配送先が同じ建物３の複数のフロアに分散している場合を説明するための概念図である。建物３としては、集合住宅、オフィスビル、等が例示される。

本実施の形態によれば、荷物の配送先が建物３の複数のフロアに分散している場合、複数のフロアの間の優先順位が決定される。優先順位を決定する主体は、管理システム１００であってもよいし、物流ロボット１０であってもよい。そして、物流ロボット１０は、決定された優先順位に従って、建物３の複数のフロアに荷物を順番に配送する。

例えば、管理システム１００が優先順位を決定する。優先順位の決定には、後に詳しく説明される「参照情報ＲＥＦ」が用いられる。管理システム１００は、参照情報ＲＥＦを取得し、参照情報ＲＥＦに基づいて複数のフロアの間の優先順位を決定する。優先順位情報ＰＲＩは、決定された優先順位を示す。管理システム１００は、優先順位情報ＰＲＩを物流ロボット１０に提供し、優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するよう物流ロボット１０に指示する。物流ロボット１０に指示を出すことは、物流ロボット１０を制御することに含まれる。物流ロボット１０は、優先順位情報ＰＲＩで示される優先順位に従って、建物３の複数のフロアを順番に移動し、荷物を順番に配送する。

他の例として、物流ロボット１０が優先順位を決定する。物流ロボット１０は、自身で参照情報ＲＥＦを取得する、あるいは、管理システム１００から参照情報ＲＥＦを取得する。物流ロボット１０は、参照情報ＲＥＦに基づいて複数のフロアの間の優先順位を決定し、優先順位情報ＰＲＩを生成する。そして、物流ロボット１０は、優先順位情報ＰＲＩで示される優先順位に従って、建物３の複数のフロアを順番に移動し、荷物を順番に配送する。

図４は、本実施の形態に係る物流システム１による処理を要約的に示すフローチャートである。特に、図４は、建物３の複数のフロアへの荷物の配送に関連する処理を示している。

ステップＳ１００において、物流システム１は、「優先順位決定処理」を実行する。具体的には、物流システム１（管理システム１００あるいは物流ロボット１０）は、参照情報ＲＥＦに基づいて複数のフロアの間の優先順位を決定し、優先順位情報ＰＲＩを取得する。

ステップＳ２００において、物流システム１は、「物流ロボット制御処理」を実行する。具体的には、物流システム１（管理システム１００あるいは物流ロボット１０）は、優先順位情報ＰＲＩで示される優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するよう、物流ロボット１０を制御する。尚、管理システム１００が物流ロボット１０に指示を出すことも、物流ロボット１０を制御することに含まれる。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、荷物の配送先が建物３の複数のフロアに分散している場合、複数のフロアの間の優先順位が決定される。荷物は、無計画に配送されるのではなく、決められた優先順位に従って計画的に配送される。これにより、効率的な荷物配送が実現される

以下、本実施の形態に係る「優先順位決定処理」の様々な例について説明する。

２－１．第１の例
図５は、優先順位決定処理の第１の例を説明するための概念図である。建物３の各フロアには、センサ５が設置されている。センサ５は、各フロアの通路の状況を認識する。ここでの通路は、物流ロボット１０だけでなく人や他のロボットも利用する通路である。センサ５は、例えば、各フロアの通路の状況を撮像して画像情報を取得するカメラを含む。フロア状況情報ＦＬＳは、センサ５による認識結果、つまり、各フロアの通路の状況を示す情報（例：画像情報）である。センサ５は、管理システム１００と通信可能であり、フロア状況情報ＦＬＳを管理システム１００に送信する。

管理システム１００は、各センサ５からフロア状況情報ＦＬＳを取得（収集）する。第１の例では、そのフロア状況情報ＦＬＳが参照情報ＲＥＦとして用いられ、優先順位決定処理が行われる。

より詳細には、管理システム１００は、各フロアのフロア状況情報ＦＬＳに基づいて、各フロアの通路の混雑度を算出する。ここでの、混雑度とは、通路において移動体がどれぐらい混雑しているかを表す。移動体としては、人、ロボット（他の物流ロボット１０を含む）、等が例示される。混雑度は、通路に存在する移動体の総数であってもよいし、移動体の密度であってもよい。例えば、フロア状況情報ＦＬＳが通路の状況を示す画像情報を含む場合、その画像情報を解析し、移動体を特定することによって、混雑度を算出することができる。また、通路に面するドアが開いたことが認識された場合、移動体の増減が予測されるため、混雑度が補正されてもよい。つまり、混雑度は、現在値であってもよいし、近い未来の予測値であってもよい。

管理システム１００は、混雑度に応じて各フロアの優先順位を決定する。具体的には、管理システム１００は、混雑度が高くなるほど優先順位を低く設定し、混雑度が低くなるほど優先順位を高く設定する。一例として、図５に示される２つのフロアＦＡ、ＦＢを比較する。フロアＦＡの混雑度は、フロアＦＢの混雑度よりも低い。よって、管理システム１００は、フロアＦＡの優先順位をフロアＦＢの優先順位よりも高く設定する。

物流ロボット１０が優先順位決定処理を行う場合も同様である。管理システム１００は、物流ロボット１０と通信を行い、物流ロボット１０にフロア状況情報ＦＬＳを送信する。物流ロボット１０は、各フロアのフロア状況情報ＦＬＳに基づいて、各フロアの通路の混雑度を算出する。そして、物流ロボット１０は、混雑度に応じて各フロアの優先順位を決定する。

以上に説明されたように、第１の例によれば、混雑度が低いフロアほど優先順位が高くなる。よって、物流ロボット１０は、混雑度が低いフロアから先に荷物を配送する。物流ロボット１０は、混雑していない通路をスムーズに移動することができる。また、混雑していない通路では、物流ロボット１０と他の移動体とが接触するリスクも大幅に低下する。更に、物流ロボット１０が混雑度が低いフロアに荷物を配送している間に、混雑度が高かったフロアの混雑が解消されることが期待される。このように、建物３の複数のフロアに荷物を配送する際の配送効率が向上し、また、安全性も向上する。

２－２．第２の例
図６は、優先順位決定処理の第２の例を説明するための概念図である。第２の例においても、フロア状況情報ＦＬＳが参照情報ＲＥＦとして用いられ、優先順位決定処理が行われる。第１の例と重複する説明は適宜省略する。

第２の例では、子供、ハンディキャップを有する人、ペット、等について考慮する。大人は、物流ロボット１０の存在に気付くと、物流ロボット１０との接触を避けようとすると考えられる。しかしながら、子供は、大人に比べて周囲を認識する能力が低く、物流ロボット１０の存在に気付きにくい可能性がある。ハンディキャップを有する人には、物流ロボット１０を避ける際に負担がかかってしまう。ペットは、物流ロボット１０を避けるべき対象として認識しないかもしれない。

以上の観点から、管理システム１００は、子供、ハンディキャップを有する人、ペット、等の「特定物標」の多寡を考慮して各フロアの優先順位を決定する。具体的には、管理システム１００は、フロア状況情報ＦＬＳに基づいて、各フロアに存在する特定物標を識別する。例えば、フロア状況情報ＦＬＳが通路の状況を示す画像情報を含む場合、その画像情報を解析することによって、特定物標を識別することができる。そして、管理システム１００は、特定物標が多くなるほど優先順位を低く設定し、特定物標が少なくなるほど優先順位を高く設定する。一例として、図６に示される２つのフロアＦＡ、ＦＢを比較する。フロアＦＢには、フロアＦＡよりも多くの特定物標が存在している。よって、管理システム１００は、フロアＦＡの優先順位をフロアＦＢの優先順位よりも高く設定する。

物流ロボット１０が優先順位決定処理を行う場合も同様である。管理システム１００は、物流ロボット１０と通信を行い、物流ロボット１０にフロア状況情報ＦＬＳを送信する。物流ロボット１０は、各フロアのフロア状況情報ＦＬＳに基づいて特定物標を識別する。そして、物流ロボット１０は、特定物標の多寡を考慮して各フロアの優先順位を決定する。

以上に説明されたように、第２の例によれば、特定物標が少ないフロアほど優先順位が高くなる。よって、物流ロボット１０は、特定物標が少ないフロアから先に荷物を配送する。物流ロボット１０は、特定物標が少ない通路をスムーズに移動することができる。また、特定物標が少ない通路では、物流ロボット１０と特定物標とが接触するリスクも大幅に低下する。更に、物流ロボット１０が特定物標が少ないフロアに荷物を配送している間に、特定物標が多かったフロアから特定物標が移動することが期待される。このように、建物３の複数のフロアに荷物を配送する際の配送効率が向上し、また、安全性も向上する。

２－３．第３の例
図７は、優先順位決定処理の第３の例を説明するための概念図である。第３の例では、各フロアに配送される荷物の物理量が考慮される。荷物の物理量は、重量と体積の少なくとも一方である。荷物情報ＰＫＧは、各荷物の重量と体積の少なくとも一方を示す。その荷物情報ＰＫＧが参照情報ＲＥＦとして用いられ、優先順位決定処理が行われる。

より詳細には、管理システム１００は、物流ロボット１０に荷物配送を割り当てる際に、その物流ロボット１０が担当する荷物に関する荷物情報ＰＫＧを取得する。荷物情報ＰＫＧは、各荷物の配送先と物理量（重量、体積）とを対応付けて示す。管理システム１００は、荷物情報ＰＫＧに基づいて、建物３の各フロアに配送される荷物の総重量あるいは総体積を算出する。そして、管理システム１００は、算出した総重量あるいは総体積に応じて各フロアの優先順位を決定する。

例えば、管理システム１００は、各フロアに配送される荷物の総重量に応じて各フロアの優先順位を決定する。具体的には、管理システム１００は、総重量が大きくなるほど優先順位を高く設定し、総重量が小さくなるほど優先順位を低く設定する。一例として、図７に示される２つのフロアＦＡ、ＦＢを比較する。フロアＦＡに配送される荷物の総重量は、フロアＦＢに配送される荷物の総重量よりも大きい。よって、管理システム１００は、フロアＦＡの優先順位をフロアＦＢの優先順位よりも高く設定する。

例の例として、管理システム１００は、各フロアに配送される荷物の総体積に応じて各フロアの優先順位を決定する。具体的には、管理システム１００は、総体積が大きくなるほど優先順位を高く設定し、総体積が小さくなるほど優先順位を低く設定する。一例として、図７に示される２つのフロアＦＡ、ＦＢを比較する。フロアＦＡに配送される荷物の総体積は、フロアＦＢに配送される荷物の総体積よりも大きい。よって、管理システム１００は、フロアＦＡの優先順位をフロアＦＢの優先順位よりも高く設定する。

物流ロボット１０が優先順位決定処理を行う場合も同様である。荷物配送を割り当てられた物流ロボット１０は、管理システム１００から荷物情報ＰＫＧを取得し、荷物情報ＰＫＧに従って荷物配送を行う。物流ロボット１０は、荷物情報ＰＫＧに基づいて、建物３の各フロアに配送される荷物の総重量あるいは総体積を算出する。そして、物流ロボット１０は、算出した総重量あるいは総体積に応じて各フロアの優先順位を決定する。

以上に説明されたように、第３の例によれば、配送される荷物の総重量あるいは総体積が大きいフロアほど優先順位が高くなる。例えば、総重量が大きいフロアの優先順位が高い場合、物流ロボット１０は、重い荷物から先に降ろすことになる。重い荷物が降ろされると、物流ロボット１０はより軽くなるため、エネルギー効率が向上する。他の例として、総体積が大きいフロアの優先順位が高い場合、物流ロボット１０は、大きな荷物から先に降ろすことになる。大きな荷物が降ろされると、大きな空きスペースが発生する。大きな空きスペースを利用することによって、荷物の配送と同時に荷物の集荷もより効率的に行うことが可能となる。

２－４．第４の例
上述の例のうち２以上の組み合わせも可能である。つまり、混雑度、特定物標の数、総重量、総体積といった複数のパラメータのうち２以上を考慮して優先順位決定処理を行うことも可能である。例えば、各パラメータを組み合わせることによりスコアが算出される。そして、スコアが高いほど優先順位が高く設定される。

３．物流ロボット
３－１．構成例
図８は、本実施の形態に係る物流ロボット１０の構成例を示すブロック図である。物流ロボット１０は、センサ群２０、通信装置３０、走行ユニット４０、格納ユニット５０、及び制御装置６０を備えている。

センサ群２０は、位置センサ、状態センサ、認識センサ、等を含んでいる。位置センサは、物流ロボット１０の位置及び方位を取得する。位置センサとしては、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機が例示される。状態センサは、物流ロボット１０の状態を検出する。物流ロボット１０の状態としては、車輪速、速度、加速度（前後加速度、横加速度、等）、角速度（ヨーレート、等）、積載重量、バッテリ残量、故障状態、等が例示される。認識センサは、物流ロボット１０の周囲の状況を認識する。認識センサとしては、カメラ、ＬＩＤＡＲ（LIght Detection And Ranging）、レーダー、ソナー、等が例示される。

通信装置３０は、物流ロボット１０の外部と通信を行う。例えば、通信装置３０は、４Ｇ、５Ｇ等の無線通信ネットワークを通して、管理システム１００と通信を行う。通信装置３０は、無線ＬＡＮに接続してもよい。通信装置３０は、近くの他の物流ロボット１０と近距離通信を行ってもよい。近距離通信の方式としては、赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が例示される。

走行ユニット４０は、物流ロボット１０の加速、減速、及び旋回を行う。例えば、走行ユニット４０は、車輪、車輪を駆動する電動モータ、電動モータを駆動する駆動回路、電力を供給するバッテリ等を含んでいる。物流ロボット１０の加速及び減速は、電動モータの制御によって行われる。電動モータの制御による回生ブレーキを利用して、制動が行われてもよい。また、任意の車輪に機械式ブレーキが設けられていてもよい。物流ロボット１０の旋回は、左右の車輪（モータ）の回転速度の差を制御することによって実現可能である。車輪を操舵する操舵機構が設けられてもよい。特定の車輪は、オムニホイールであってもよい。

格納ユニット５０は、荷物を格納する。例えば、格納ユニット５０は、格納箱、格納箱の蓋を自動的に開閉するアクチュエータ、格納箱の位置や向きを変化させるアクチュエータ、格納箱から荷物を取り出すアーム、等を含んでいる。

制御装置６０は、物流ロボット１０を制御する。例えば、制御装置６０は、走行ユニット４０を制御する走行ユニット制御装置７０と、格納ユニット５０を制御する格納ユニット制御装置８０を含んでいる。走行ユニット制御装置７０と格納ユニット制御装置８０は、通信可能に接続されており、互いに連携して処理を行う。

走行ユニット制御装置７０は、各種処理を行う１又は複数のプロセッサ７１（以下、単に「プロセッサ７１」と呼ぶ）と、各種情報を格納する１又は複数の記憶装置７２（以下、単に「記憶装置７２」と呼ぶ）を含んでいる。例えば、プロセッサ７１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。記憶装置７２は、例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等である。プロセッサ７１がコンピュータプログラムを実行することにより、走行ユニット制御装置７０の機能が実現される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。

格納ユニット制御装置８０は、各種処理を行う１又は複数のプロセッサ８１（以下、単に「プロセッサ８１」と呼ぶ）と、各種情報を格納する１又は複数の記憶装置８２（以下、単に「記憶装置８２」と呼ぶ）を含んでいる。例えば、プロセッサ８１は、ＣＰＵを含んでいる。記憶装置８２は、例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等である。プロセッサ８１がコンピュータプログラムを実行することにより、格納ユニット制御装置８０の機能が実現される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。

３－２．各種情報の例
図９は、物流ロボット１０における各種情報の例を示すブロック図である。各種情報は、記憶装置７２や記憶装置８２に格納される。

サービスエリア情報ＭＡＰは、物流サービスが提供されるサービスエリア２（図１参照）の構成を示す。例えば、サービスエリア情報ＭＡＰは、３次元道路地図、建物配置、建物内のフロア構成、各フロアの部屋配置、建物のエレベータ配置、等を含む。サービスエリア情報ＭＡＰは、例えば、管理システム１００から提供される。制御装置６０は、通信装置３０を介して、管理システム１００からサービスエリア情報ＭＡＰを取得する。

オペレーション情報ＯＰＥは、物流ロボット１０の位置及び状態を示す。物流ロボット１０の位置は、センサ群２０の位置センサにより得られる。制御装置６０は、周知の自己位置推定処理（Localization）により、高精度な位置情報を取得してもよい。物流ロボット１０の状態は、センサ群２０の状態センサにより検出される。物流ロボット１０の状態としては、車輪速、速度、加速度（前後加速度、横加速度、等）、角速度（ヨーレート、等）、積載重量、バッテリ残量、故障状態、等が例示される。制御装置６０は、センサ群２０からオペレーション情報ＯＰＥを取得する。

周辺状況情報ＳＵＲは、物流ロボット１０の周囲の状況を示す。周辺状況情報ＳＵＲは、センサ群２０の認識センサによる認識結果から得られる。例えば、周辺状況情報ＳＵＲは、カメラによって撮像される画像（映像）を含む。周辺状況情報ＳＵＲは、物流ロボット１０の周辺の物体に関する物体情報を含んでいてもよい。物流ロボット１０の周辺の物体としては、歩行者、モビリティ（車両やロボット）、標識、白線、路側構造物、建物、等が例示される。物体情報は、物流ロボット１０に対する物体の相対位置及び相対速度を示す。

配送情報ＤＬＶは、荷物配送に関する情報である。例えば、配送情報ＤＬＶは、ルート情報ＲＴＥと荷物情報ＰＫＧを含んでいる。ルート情報ＲＴＥは、物流ロボット１０が走行する配送ルートを示す。荷物情報ＰＫＧは、各荷物の配送先を示す。上述の通り、荷物情報ＰＫＧは、各荷物の配送先と物理量（重量、体積）とを対応付けて示していてもよい。配送情報ＤＬＶは、管理システム１００によって生成される。制御装置６０は、通信装置３０を介して、管理システム１００から配送情報ＤＬＶを取得する。

フロア状況情報ＦＬＳは、建物３の各フロアの通路の状況を示す。フロア状況情報ＦＬＳは、管理システム１００から提供される。制御装置６０は、通信装置３０を介して、管理システム１００からフロア状況情報ＦＬＳを取得する。

優先順位情報ＰＲＩは、建物３の複数のフロアに荷物を配送する際の複数のフロア間の優先順位を示す。優先順位情報ＰＲＩが管理システム１００によって生成される場合、制御装置６０は、通信装置３０を介して、管理システム１００から優先順位情報ＰＲＩを取得する。あるいは、物流ロボット１０の制御装置６０が優先順位情報ＰＲＩを生成してもよい。

３－３．配送処理
走行ユニット制御装置７０（プロセッサ７１）は、走行ユニット４０を制御することによって、走行制御（加速制御、減速制御、旋回制御）を行う。物流ロボット１０の速度、加速度、及び角速度は、オペレーション情報ＯＰＥから得られる。走行ユニット制御装置７０は、周辺状況情報ＳＵＲに基づいて、物流ロボット１０の周囲の物体との衝突を避けるように走行制御を行ってもよい。

特に、走行ユニット制御装置７０（プロセッサ７１）は、物流ロボット１０が目的地に向かって走行するように自律走行制御を行う。より詳細は、走行ユニット制御装置７０は、サービスエリア情報ＭＡＰ、オペレーション情報ＯＰＥ（位置情報）、及び配送情報ＤＬＶ（ルート情報ＲＴＥ）に基づいて、物流ロボット１０が配送ルートに従って走行するように自律走行制御を行う。

物流ロボット１０が荷物の配送先に到着すると、格納ユニット制御装置８０（プロセッサ８１）は、荷物を降ろすために格納ユニット５０を制御する。例えば、格納ユニット制御装置８０は、格納箱の蓋を自動的に開閉したり、格納箱の位置や向きを変化させたり、格納箱から荷物を取り出したりする。同様に、格納ユニット制御装置８０は、格納ユニット５０を制御して荷物を集荷してもよい。

荷物の配送先が同じ建物３の複数のフロアに分散している場合の処理は、次の通りである。

例えば、走行ユニット制御装置７０は、通信装置３０を介して管理システム１００と通信を行い、優先順位情報ＰＲＩの提供を管理システム１００にリクエストする。リクエストのタイミングは、物流ロボット１０が建物３に到着したタイミングあるいはその直前であることが好ましい。管理システム１００は、リクエストに応答して優先順位決定処理を行い、優先順位情報ＰＲＩを生成する（図４、ステップＳ１００）。走行ユニット制御装置７０は、通信装置３０を介して、管理システム１００から優先順位情報ＰＲＩを取得する。そして、走行ユニット制御装置７０は、物流ロボット１０が優先順位情報ＰＲＩで示される優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するように自律走行制御を行う（図４、ステップＳ２００）。

他の例として、走行ユニット制御装置７０は、通信装置３０を介して管理システム１００と通信を行い、フロア状況情報ＦＬＳの提供を管理システム１００にリクエストする。リクエストのタイミングは、物流ロボット１０が建物３に到着したタイミングあるいはその直前であることが好ましい。管理システム１００は、リクエストに応答して、フロア状況情報ＦＬＳを物流ロボット１０に提供する。走行ユニット制御装置７０は、通信装置３０を介して、管理システム１００からフロア状況情報ＦＬＳを取得する。続いて、走行ユニット制御装置７０は、フロア状況情報ＦＬＳを参照情報ＲＥＦとして用いて優先順位決定処理を行い、優先順位情報ＰＲＩを生成する（図４、ステップＳ１００）。そして、走行ユニット制御装置７０は、物流ロボット１０が優先順位情報ＰＲＩで示される優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するように自律走行制御を行う（図４、ステップＳ２００）。

更に他の例として、走行ユニット制御装置７０は、荷物情報ＰＫＧを既に取得している。走行ユニット制御装置７０は、荷物情報ＰＫＧを参照情報ＲＥＦとして用いて優先順位決定処理を行い、優先順位情報ＰＲＩを生成する（図４、ステップＳ１００）。そして、走行ユニット制御装置７０は、物流ロボット１０が優先順位情報ＰＲＩで示される優先順位に従って複数のフロアに荷物を順番に配送するように自律走行制御を行う（図４、ステップＳ２００）。

４．管理システム
４－１．構成例
図１０は、本実施の形態に係る管理システム１００の構成例を示すブロック図である。管理システム１００は、例えば、管理サーバである。管理システム１００は、分散処理システムであってもよい。管理システム１００は、入出力装置１１０、通信装置１２０、情報処理装置１３０、及びデータベース１６０を備えている。

入出力装置１１０は、管理システム１００のオペレータから情報を受け付け、また、オペレータに情報を提供するためのインタフェースである。入力装置としては、キーボード、マウス、タッチパネル、スイッチ、等が例示される。出力装置としては、表示装置、スピーカ、等が例示される。オペレータは、入出力装置１１０を利用して、物流サービスの状態を監視することができる。

通信装置１２０は、外部との通信を行う。例えば、通信装置１２０は、４Ｇ、５Ｇ等の無線通信ネットワークを通して、各物流ロボット１０と通信を行う。通信装置１２０は、無線ＬＡＮに接続してもよい。また、通信装置１２０は、建物３のフロアの状況を認識するセンサ５と通信を行う。また、通信装置１２０は、ユーザ端末（例：ＰＣ、タブレット、スマートホン）と通信を行ってもよい。

情報処理装置１３０は、１又は複数のプロセッサ１４０（以下、単に「プロセッサ１４０」と呼ぶ）と、１又は複数の記憶装置１５０（以下、単に「記憶装置１５０」と呼ぶ）を含んでいる。プロセッサ１４０は、各種情報処理を行う。例えば、プロセッサ１４０は、ＣＰＵを含んでいる。記憶装置１５０には、プロセッサ１４０による処理に必要な各種情報が格納される。記憶装置１５０としては、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、等が例示される。プロセッサ１４０がコンピュータプログラムを実行することによって、情報処理装置１３０の機能が実現される。コンピュータプログラムは、記憶装置１５０に格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータプログラムは、ネットワーク経由で提供されてもよい。

また、情報処理装置１３０は、データベース１６０にアクセス可能である。データベース１６０は、所定の記憶装置によって実現される。データベース１６０は、記憶装置１５０に含まれていてもよい。データベース１６０は、物流サービスの提供に必要な各種情報を保持する。情報処理装置１３０は、データベース１６０から必要な情報を読み出し、記憶装置１５０に格納する。

４－２．各種情報の例
図１１は、管理システム１００における各種情報の例を示すブロック図である。各種情報は、記憶装置１５０やデータベース１６０に格納される。

サービスエリア情報ＭＡＰは、物流サービスが提供されるサービスエリア２（図１参照）の構成を示す。例えば、サービスエリア情報ＭＡＰは、３次元道路地図、建物配置、建物内のフロア構成、各フロアの部屋配置、建物のエレベータ配置、等を含む。サービスエリア情報ＭＡＰは、予め作成される。サービスエリア情報ＭＡＰは、一定期間毎にアップデートされてもよい。

物流ロボット情報ＲＢＴは、物流ロボット１０に関する情報であり、物流ロボット１０毎に生成される。例えば、物流ロボット情報ＲＢＴは、オペレーション情報ＯＰＥと配送情報ＤＬＶを含んでいる。

オペレーション情報ＯＰＥは、物流ロボット１０の位置及び状態を示す。プロセッサ１４０は、通信装置１２０を介して各物流ロボット１０と通信を行い、各物流ロボット１０からオペレーション情報ＯＰＥを定期的に取得する。

配送情報ＤＬＶは、荷物配送に関する情報である。例えば、配送情報ＤＬＶは、ルート情報ＲＴＥと荷物情報ＰＫＧを含んでいる。ルート情報ＲＴＥは、物流ロボット１０が走行する配送ルートを示す。荷物情報ＰＫＧは、各荷物の配送先を示す。上述の通り、荷物情報ＰＫＧは、各荷物の配送先と物理量（重量、体積）とを対応付けて示していてもよい。

物流ロボット情報ＲＢＴは、更に、物流ロボット１０の性能を示す性能情報を含んでいてもよい。例えば、性能情報は、物流ロボット１０のサイズ、荷物格納容量、最大積載量、バッテリ容量、最大走行可能距離、最高移動速度、等を含む。性能情報は、予め作成される。

フロア状況情報ＦＬＳは、建物３の各フロアの通路の状況を示す。フロア状況情報ＦＬＳは、建物３の各フロアに設置されたセンサ５により得られる（図５、図６参照）。プロセッサ１４０は、通信装置１２０を介して各センサ５と通信を行い、各センサ５からフロア状況情報ＦＬＳを取得する。

優先順位情報ＰＲＩは、建物３の複数のフロアに荷物を配送する際の複数のフロア間の優先順位を示す。

４－３．配送処理
プロセッサ１４０は、物流サービスのユーザから配送リクエストを受け取る。より詳細には、プロセッサ１４０は、通信装置１２０を介して、ユーザ端末から配送リクエストを受け取る。配送リクエストは、配送希望場所、配送希望日、配送希望時間、等を含む。

配送リクエストに応答して、プロセッサ１４０は、配送を行う物流ロボット１０を割り当てる。より詳細には、プロセッサ１４０は、サービスエリア情報ＭＡＰ、オペレーション情報ＯＰＥ、及び性能情報に基づいて、配送希望日の配送希望時間に配送希望場所に到達することができる物流ロボット１０を選択する。更に、プロセッサ１４０は、サービスエリア情報ＭＡＰと配送希望場所（配送先）に基づいて、適切な配送ルートを決定し、ルート情報ＲＴＥを生成する。また、プロセッサ１４０は、配送する荷物に関する荷物情報ＰＫＧを生成する。

このように、プロセッサ１４０は、ユーザからの配送リクエストに応答して、配送を行う物流ロボット１０を割り当て、その物流ロボット１０に関する配送情報ＤＬＶを生成する。プロセッサ１４０は、通信装置１２０を介して物流ロボット１０と通信を行い、物流ロボット１０に配送情報ＤＬＶを提供し、配送情報ＤＬＶに従って配送処理を行うよう物流ロボット１０に指示する。つまり、プロセッサ１４０は、物流ロボット１０に配送情報ＤＬＶを提供することによって物流ロボット１０を制御する。物流ロボット１０は、配送情報ＤＬＶに基づいて自律走行制御を行い、荷物を配送する。

荷物の配送先が同じ建物３の複数のフロアに分散している場合の処理は、次の通りである。

例えば、物流ロボット１０が優先順位情報ＰＲＩの提供を管理システム１００にリクエストする。プロセッサ１４０は、通信装置１２０を介して物流ロボット１０からリクエストを受け取る。プロセッサ１４０は、リクエストに応答して優先順位決定処理を行い、優先順位情報ＰＲＩを生成する（図４、ステップＳ１００）。この優先順位決定処理においては、フロア状況情報ＦＬＳあるいは荷物情報ＰＫＧが参照情報ＲＥＦとして用いられる（セクション２参照）。プロセッサ１４０は、通信装置１２０を介して物流ロボット１０と通信を行い、優先順位情報ＰＲＩを物流ロボット１０に提供する。プロセッサ１４０は、優先順位情報ＰＲＩに従って複数のフロアに荷物を順番に配送するよう物流ロボット１０に指示する（図４、ステップＳ２００）。

他の例として、物流ロボット１０がフロア状況情報ＦＬＳの提供を管理システム１００にリクエストする。プロセッサ１４０は、通信装置１２０を介して物流ロボット１０からリクエストを受け取る。プロセッサ１４０は、リクエストに応答して、フロア状況情報ＦＬＳを物流ロボット１０に提供する。物流ロボット１０は、フロア状況情報ＦＬＳを参照情報ＲＥＦとして用いて優先順位決定処理を行う（図４、ステップＳ１００）。そして、物流ロボット１０は、優先順位情報ＰＲＩに基づいて物流ロボット制御処理を行う（図４、ステップＳ２００）。

１ 物流システム
２ サービスエリア
５ センサ
１０ 物流ロボット
２０ センサ群
３０ 通信装置
４０ 走行ユニット
５０ 格納ユニット
６０ 制御装置
７０ 走行ユニット制御装置
８０ 格納ユニット制御装置
１００ 管理システム
１１０ 入出力装置
１２０ 通信装置
１３０ 情報処理装置
１４０ プロセッサ
１５０ 記憶装置
１６０ データベース
ＤＬＶ 配送情報
ＦＬＳ フロア状況情報
ＭＡＰ サービスエリア情報
ＯＰＥ オペレーション情報
ＰＫＧ 荷物情報
ＰＲＩ 優先順位情報
ＲＢＴ 物流ロボット情報
ＲＥＦ 参照情報
ＲＴＥ ルート情報
ＳＵＲ 周辺状況情報

Claims (9)

1. 自律走行により荷物を配送する物流ロボットを利用した物流サービスを提供する物流システムであって、
   １又は複数のプロセッサを備え、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、前記複数のフロアの間の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
   前記優先順位に従って前記複数のフロアに前記荷物を順番に配送するよう前記物流ロボットを制御する物流ロボット制御処理と
   を実行するように構成され、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記複数のフロアの各々の通路の状況を示すフロア状況情報を取得し、
   前記フロア状況情報に基づいて前記優先順位を決定する
   物流システム。
2. 請求項１に記載の物流システムであって、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記フロア状況情報に基づいて、前記複数のフロアの各々の前記通路の混雑度を算出し、
   前記混雑度が低いフロアの前記優先順位を、前記混雑度が高いフロアの前記優先順位よりも高く設定する
   物流システム。
3. 請求項１に記載の物流システムであって、
   特定物標は、子供、ハンディキャップを有する人、及びペットのうち少なくともいずれかを含み、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記フロア状況情報に基づいて、前記複数のフロアの各々に存在する前記特定物標を識別し、
   前記特定物標が少ないフロアの前記優先順位を、前記特定物標が多いフロアの前記優先順位よりも高く設定する
   物流システム。
4. 請求項１に記載の物流システムであって、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記荷物の重量と体積の少なくとも一方を示す荷物情報を取得し、
   前記フロア状況情報と前記荷物情報に基づいて前記優先順位を決定する
   物流システム。
5. 請求項４に記載の物流システムであって、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記荷物情報に基づいて、前記複数のフロアの各々に配送される前記荷物の総重量を算出し、
   前記総重量が大きいフロアの前記優先順位を、前記総重量が小さいフロアの前記優先順位よりも高く設定する
   物流システム。
6. 請求項４に記載の物流システムであって、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記荷物情報に基づいて、前記複数のフロアの各々に配送される前記荷物の総体積を算出し、
   前記総体積が大きいフロアの前記優先順位を、前記総体積が小さいフロアの前記優先順位よりも高く設定する
   物流システム。
7. 自律走行により荷物を配送する物流ロボットを利用した物流サービスを提供する物流システムであって、
   １又は複数のプロセッサを備え、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、前記複数のフロアの間の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
   前記優先順位に従って前記複数のフロアに前記荷物を順番に配送すると共に集荷を行うよう前記物流ロボットを制御する物流ロボット制御処理と
   を実行するように構成され、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記荷物の体積を示す荷物情報に基づいて、前記複数のフロアの各々に配送される前記荷物の総体積を算出し、
   前記総体積が大きいフロアの前記優先順位を、前記総体積が小さいフロアの前記優先順位よりも高く設定する
   物流システム。
8. 自律走行により荷物を配送する物流ロボットであって、
   １又は複数のプロセッサを備え、
   前記１又は複数のプロセッサは、
   前記荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、前記複数のフロアの間の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
   前記優先順位に従って前記複数のフロアに前記荷物を順番に配送するよう前記物流ロボットを制御する物流ロボット制御処理と
   を実行するように構成され、
   前記優先順位決定処理において、前記１又は複数のプロセッサは、
   前記複数のフロアの各々の通路の状況を示すフロア状況情報を取得し、
   前記フロア状況情報に基づいて前記優先順位を決定する
   物流ロボット。
9. 自律走行により荷物を配送する物流ロボットを制御する物流ロボット制御方法であって、
   前記荷物の配送先が建物の複数のフロアに分散している場合、前記複数のフロアの間の優先順位を決定する優先順位決定処理と、
   前記優先順位に従って前記複数のフロアに前記荷物を順番に配送するよう前記物流ロボットを制御する物流ロボット制御処理と
   を含み、
   前記優先順位決定処理は、
   前記複数のフロアの各々の通路の状況を示すフロア状況情報を取得することと、
   前記フロア状況情報に基づいて前記優先順位を決定することと
   を含む
   物流ロボット制御方法。

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