JP7571666B2 - 移動体システム - Google Patents

Description

本発明は、走行可能な移動体を用いる技術に関する。

特許文献１は、前輪を有する先頭部と、後輪を有する末尾部と、先頭部と末尾部との間に連結されることで先頭部と末尾部とを一体化させる積載部とを備える車両が開示されている。この積載部は、車両から分離可能である。

特開２０１９－１３１０３９号公報

走行ユニットと台車ユニットとが分離可能に構成される移動体において、走行ユニットが台車ユニットから離れた後、台車ユニットが放置され続けた場合には台車ユニットのセキュリティを確保することが望ましい。

本発明の目的は、走行ユニットが台車ユニットから離れたあと、台車ユニットのセキュリティを確保する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、走行可能な走行ユニットと、走行ユニットに連結および分離可能に設けられる台車ユニットと、を備える移動体を制御する移動体システムであって、走行ユニットの現在位置情報を含む走行ユニット情報を取得する走行ユニット情報取得部と、台車ユニットの位置情報および台車ユニットの利用情報を含む台車ユニット情報を取得する台車ユニット情報取得部と、走行ユニット情報および台車ユニット情報をもとに、走行ユニットが台車ユニットの位置へ設定時刻までに到着するか判定する判定部と、走行ユニットが設定時刻までに到着しないことが判定された場合に、台車ユニットに設けられたロック装置を作動させる指示部と、を備える。

本発明によれば、走行ユニットが台車ユニットから離れたあと、台車ユニットのセキュリティを確保する技術を提供できる。

実施例の移動体の斜視図を示す図である。 分離状態の移動体の斜視図を示す図である。 移動体の構成を説明するための図である。 移動体システムの構成の概要を示す図である。 移動体システムの機能構成を示す図である。 サーバ装置の機能構成を示す図である。

図１は、実施例の移動体１０の斜視図を示す。図２は、分離状態の移動体１０の斜視図を示す。移動体１０は、走行ユニット１２と、物を載せることが可能な台車ユニット１４とを備える。走行ユニット１２は自律走行機能を有し、一方、台車ユニット１４は自律走行機能を有しない。移動体１０の全長は２ｍ（メートル）から３ｍ程度、全幅は５０ｃｍから１．８ｍ程度、全高は１．５ｍから２．５ｍ程度であってよい。

図２に示すように、走行ユニット１２は、台車ユニット１４から連結分離可能である。走行ユニット１２と台車ユニット１４とが連結されることで、移動体１０が構成される。なお、走行ユニット１２または台車ユニット１４の単体を、移動体と呼んでよい。

走行ユニット１２と台車ユニット１４とが連結分離可能に構成されることで、走行ユニット１２は、台車ユニット１４を目標位置まで牽引すると、台車ユニット１４を切り離して、別のタスクを実行できる。たとえば別のタスクが、別の台車ユニット１４を別の目標位置まで牽引するタスクである場合、当該走行ユニット１２は、当該別の台車ユニット１４が配置されている位置まで移動して、当該別の台車ユニット１４と連結し、別の目標位置まで牽引する。

切り離された台車ユニット１４は、その場所でサービスを提供する。実施例において、台車ユニット１４は、たとえば商品を販売する店舗サービスを提供できる。台車ユニット１４が提供する各種サービスについては後述する。台車ユニット１４は、サービスの提供が終了すると、走行ユニット１２に連結されて、走行ユニット１２により特定の場所まで牽引されてよい。移動体システム１において、移動体１０を構成する走行ユニット１２と台車ユニット１４との組み合わせは固定されておらず、走行ユニット１２と台車ユニット１４の組み合わせは、サーバ装置６により適宜決定されてよい。

台車ユニット１４は、収容空間を形成する本体部４０を備える。収容空間は、前輪４２および後輪４４が設けられる基部４０ａと、基部４０ａに対向して設けられる天井部４０ｂと、前壁部４０ｃおよび後壁部４０ｄによって画成され、車幅方向に貫通した空間として構成される。なお、一対の前輪４２および後輪４４の回転軸方向を左右方向または車幅方向といい、左右方向に直交し、台車ユニット１４が走行する方向を前後方向という。

前壁部４０ｃおよび後壁部４０ｄには、互いに対向する複数の突条部４０ｅが形成され、棚板などを取付可能になっている。たとえば複数の突条部４０ｅに棚板を配置し、棚板に商品を載せることで、台車ユニット１４を、店舗サービスを提供する移動店舗として機能させることができる。走行ユニット１２および台車ユニット１４の各構成について、さらに図３を参照しつつ説明する。

図３は、移動体１０の構成を説明するための図である。走行ユニット１２は、車輪２０、本体部２２、検出センサ２４、連結装置２６、処理装置３０、通信部３２、駆動装置３４および電源装置３６を有する。台車ユニット１４は、本体部４０、前輪４２、後輪４４、脚部４６、被連結部４８、電源装置５０、処理装置５２、通信部５４、搭載装置５６およびロック装置５９を有する。

車輪２０は、左右に一対設けられ、本体部２２に回転可能に支持される。一対の車輪２０には、駆動装置３４がそれぞれ設けられ、駆動装置３４が車輪２０を回転させる。駆動装置３４はモータを含み、処理装置３０が生成する駆動指示に応じて、車輪２０を回転させる。一対の車輪２０が互いに独立に回転することで、一対の車輪２０の回転数の差により、走行ユニット１２が左右に曲がることができる。なお本体部２２には、一対の車輪２０に加えて、１つ以上の補助車輪（不図示）が設けられてよい。

本体部２２は、車体フレームと内部構造を覆うカバーとにより構成される。検出センサ２４は、本体部２２に設けられ、進行方向の物体を検出する。検出センサ２４は、カメラ、ミリ波レーダ、赤外線レーザ、音波センサなどであってよく、またはそれらの組合せであってよい。検出センサ２４は、本体部２２の前部のみならず、本体部２２の様々な位置に設けられて、後方または横方向の物体を検出してよい。検出センサ２４は、検出結果を処理装置３０に供給する。

連結装置２６は、本体部２２の後部に設けられ、図２に示す台車ユニット１４の被連結部４８に連結される。処理装置３０は、走行ユニット１２と台車ユニット１４とが接近した状態で、一対の車輪２０の駆動を制御して連結装置２６と被連結部４８とを接続し、ロック機構を作動させることで、連結装置２６を被連結部４８に連結させる機能を有する。連結装置２６が被連結部４８に連結すると、連結完了を示す信号を処理装置３０に送出する。連結装置２６と被連結部４８とを連結するロック機構は、たとえば鉤状の引っ掛け部を備えて機械的に連結する構造を有してよいが、電磁的に連結する構造を有してもよい。処理装置３０は、ロック機構を解除することで、連結装置２６と被連結部４８とを分離する。

電源装置３６は、充電可能な電池であり、走行ユニット１２に搭載した各装置に電力を供給する。電源装置３６は、台車ユニット１４の電源装置５０と電力の送受が可能であってよい。処理装置３０は、電源装置３６の残存エネルギー量を監視する。

処理装置３０は、詳細は後述するが、走行ユニット１２の自律走行を制御する。処理装置３０は、検出センサ２４の検出結果および走行ユニット１２の位置情報をもとに、駆動装置３４を駆動させ、走行ユニット１２の自律走行を実現する。通信部３２は、ネットワークに接続して台車ユニット１４および／または不図示のサーバ装置と通信する。なお走行ユニット１２と台車ユニット１４との距離が近い場合、走行ユニット１２の通信部３２と台車ユニット１４の通信部５４は、ネットワーク２を介さずに直接通信してよい。

台車ユニット１４の本体部４０は、図２に示すように矩形に形成された枠体を有し、物体を載せる収容空間を構成する。台車ユニット１４が走行ユニット１２から切り離された状態では、台車ユニット１４の脚部４６が地面に接地して、移動不能とされ、台車ユニット１４の位置が固定される。

本体部４０の内側の収容空間には、様々な物が収容可能である。たとえば本体部４０に冷蔵庫を収容することで、移動体１０は、動く冷蔵庫として機能できる。また本体部４０に商品を搭載した商品棚を収容することで、移動体１０は、動く店舗として機能できる。また本体部４０の開口部の両面にディスプレイ装置を設けることで、移動体１０は、動くディスプレイとして機能できる。

本体部４０の収容空間の側面には、収容空間と外部空間を仕切るための開閉ドア５７や、が設けられる。開閉ドア５７は、例えば本体部４０に設けられた冷蔵庫や商品棚を外部と仕切ってよい。開閉ドア５７は、本体部４０の両側の開口に設けられてよい。開閉ドア５７は、開閉動作によって本体部４０の収容空間の開口を開いた開状態、または開口を閉じた閉状態にできる。

ロック装置５９は、モータ駆動によって開閉ドア５７を閉状態に維持するようロックできる。ロック装置５９は、本体部４０および開閉ドア５７の一方に設けられ、本体部４０および開閉ドア５７の他方に係止してロック状態をとる。ロック装置５９がロック解除することで開閉ドア５７を開くことができる。開閉ドア５７が開かれることで、本体部４０の収容空間にアクセスでき、例えばユーザが収容空間にある商品を取ることが可能となる。開閉ドア５７は、閉じる方向に付勢されており、通常は閉状態であってよい。ロック解除状態でユーザが開く操作をした場合に開閉ドア５７が開いてよい。

ロック装置５９は、複数であってよく、開閉ドア５７をロックする以外のものが含まれてよい。例えば、前輪４２および後輪４４の回転をロックするロック装置５９が含まれてよい。また、ロック装置５９のロックによって、搭載装置５６の作動が停止されてロックされてよい。つまり、ロック装置５９は、開閉ドア５７をロックするもの、搭載装置５６をロックするもの、前輪４２または後輪４４をロックするものの少なくともいずれかを含む。

一対の前輪４２および一対の後輪４４が本体部４０に回転可能に支持される。台車ユニット１４は、前輪４２および後輪４４を駆動する駆動装置を有しない。被連結部４８は、本体部４０の前部に設けられ、走行ユニット１２の連結装置２６に連結される。被連結部４８は、連結装置２６に位置を知らせる機能を有し、例えば、赤外線等の位置信号を出力してよい。連結装置２６と被連結部４８とが連結すると、被連結部４８は、連結完了を示す信号を処理装置５２に送出してよい。

一対の脚部４６は、本体部４０の前部に設けられ、地面に対して進退可能に構成される。脚部４６は、地面に対して進行して接地すると、台車ユニット１４の移動を制限するストッパとして機能する。そのため台車ユニット１４が走行ユニット１２から切り離された状態では、脚部４６は地面に対して進行して接地し、ストッパとなる。一方、台車ユニット１４が走行ユニット１２に連結されると、脚部４６は後退して、接地していない状態となる。たとえば処理装置５２が、被連結部４８から連結完了を示す信号を取得すると、脚部４６を後退させて、地面から離してよい。

電源装置５０は、水素、ガソリン、電気などの少なくともいずれかをエネルギー源として、台車ユニット１４に搭載した各構成に電力を供給する。図２には、本体部４０前方の３つのスロットに挿入された３つの水素タンクが示されている。処理装置５２は、電源装置５０の残存エネルギー量を監視する。

処理装置５２は、脚部４６、搭載装置５６およびロック装置５９を制御する。通信部５４は、ネットワークに接続して走行ユニット１２や不図示のサーバ装置と通信する。搭載装置５６は、本体部４０の収容空間内に設けられ、例えば、冷蔵庫、ディスプレイ、スピーカ、エアコンディショナー装置などである。本体部４０の収容空間には、サービスの種類に応じて様々な装置を搭載可能である。

図４は、移動体システム１の構成の概要を示す図である。移動体システム１は、走行ユニット１２、台車ユニット１４、サーバ装置１６およびユーザ端末装置１８を備える。走行ユニット１２および台車ユニット１４のそれぞれは無線通信機能を有し、基地局である無線局４経由で、インターネットなどのネットワーク２を介してサーバ装置１６に通信可能に接続する。走行ユニット１２と台車ユニット１４は、ネットワーク２を介して通信できるが、連結している場合にネットワーク２を介さずに直接通信できてもよい。ユーザ端末装置１８はネットワーク２を介してサーバ装置１６に通信可能に接続する。

ユーザ端末装置１８は、ユーザによって、台車ユニット１４の利用を予約するために用いられる。ユーザ端末装置１８は、台車ユニット１４を予約するリクエスト情報をサーバ装置１６に送信する。ユーザ端末装置１８は無線通信機能を有してもよい。

サーバ装置１６は、複数の走行ユニット１２および台車ユニット１４の位置および状態を管理する。サーバ装置１６は、複数の走行ユニット１２および台車ユニット１４の位置および状態にもとづいて、各走行ユニット１２の動作を決定する。サーバ装置１６は、ユーザ端末装置１８からリクエストを受け付けて、リクエストに応じて配車するよう走行ユニット１２および台車ユニット１４に指示する。走行ユニット１２は、サーバ装置１６から送信される動作指示にもとづいて移動し、必要であれば台車ユニット１４を牽引する。

図５は、移動体システム１の機能構成を示す図である。走行ユニット１２の検出センサ２４は、走行ユニット１２の周辺に位置するオブジェクトの検出結果を処理装置３０に送出する。連結装置２６は、走行ユニット１２の移動によって被連結部４８に向かって接近することで被連結部４８にロックする。連結装置２６は、処理装置３０の指示に応じて被連結部４８とのロックを解除する。連結装置２６は、ロック状態またはロック解除状態であるか示す情報を処理装置３０に送出する。

位置情報取得部２８は、衛星測位システムを用いて走行ユニット１２の現在位置情報を取得し、取得した位置情報を処理装置３０に供給する。位置情報取得部２８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機であってよい。処理装置３０は、走行ユニット１２の現在位置情報を、走行ユニット１２の識別情報（走行ユニットＩＤ）とともに、通信部３２からサーバ装置１６に送信する。現在位置情報の送信は、周期的に行われることが好ましい。

駆動装置３４は、処理装置３０の指示に応じて駆動する。駆動装置３４は、出力を複数段階に設定でき、車輪２０の時間当たりの回転数を設定できる。駆動装置３４は、走行ユニット１２を走行させる走行機構として機能する。電源装置３６は、残存エネルギー量を処理装置３０に送出する。残存エネルギー量は、絶対値であってよく、満充電に対する現在の充電量の割合であってよい。

処理装置３０は、サーバ装置１６から送信された目的地（行き先）を示す情報を受け取って、目的地情報と、予め保持されるマップ情報と、位置情報取得部２８から取得した現在位置情報とをもとに目標走行ルートを導出する。処理装置３０は、マップ情報と、現在位置情報とを用いて、目標走行ルートを走行するように駆動装置３４を制御し、走行ユニット１２を目的地まで走行させる。

目的地までの走行中、処理装置３０は、検出センサ２４による検出結果をもとに、走行ユニット１２の周囲に存在するオブジェクトに関する情報を取得する。対象となるオブジェクトは、構造物や側溝などの走行に障害となる静的なオブジェクトと、人や他の移動体１０などの移動可能なオブジェクト（移動オブジェクト）を含む。処理装置３０は、周囲のオブジェクトとの衝突を回避するように進行方向および走行速度を決定し、駆動装置３４を駆動する。

台車ユニット１４の電源装置５０は、残存エネルギー量を処理装置５２に送出する。位置情報取得部５８は、衛星測位システムを用いて台車ユニット１４の位置情報を取得し、取得した位置情報を処理装置５２に供給する。位置情報取得部５８は、ＧＰＳ受信機であってよい。通信部５４は、台車ユニット１４の位置情報および搭載設備などを含む台車情報を、台車ユニット１４の識別情報（台車ユニットＩＤ）を付してサーバ装置１６に送信する。

搭載装置５６は、ユーザの操作または処理装置５２の指示に応じて作動する。搭載装置５６は、提供可能なサービスの種類によって異なる。台車ユニット１４で提供するサービスの種類には、食事場所を提供するサービス、お祈り場所、休憩場所または仕事場所を提供するサービス、キッチンを提供するサービス、物品を販売スペースを提供するサービス、広告を表示するサービスなどがある。食事場所を提供するサービスでは、台車ユニット１４にテーブルおよび椅子が搭載される。お祈り場所、休憩場所または仕事場所を提供するサービスでは、台車ユニット１４に室内空間を形成するコンテナが搭載される。コンテナ内にはデスク、ソファ、ベッドなど、サービスに応じた設備が搭載される。物品を販売スペースを提供するサービスでは、台車ユニット１４に冷蔵庫や棚が搭載される。広告を表示するサービスでは、台車ユニット１４の開口の両面にディスプレイ装置が搭載される。

ユーザは、台車ユニット１４に搭載されたキッチンを利用して、カフェテリアなどの飲食店を一時的に運営できる。ユーザは、台車ユニット１４に搭載されたコンテナ室内に入って作業ができる。ユーザは、台車ユニット１４に搭載された冷蔵庫に生鮮食品等を並べて販売することができる。このように、サービスの種類に応じた設備を台車ユニット１４に搭載することで台車ユニット１４が複数種類のサービスを提供できる。台車ユニット１４の搭載装置５６は、台車ユニット１４毎に異ならせてよく、ユーザのリクエストに応じて搭載されてよい。

処理装置５２は、電源装置５０の残存エネルギー量、台車ユニット１４の位置情報を取得して、通信部５４を介してサーバ装置１６に送信させる。処理装置５２は、電源装置５０のエネルギー量が所定値以下になったことをサーバ装置１６に送信してもよい。処理装置５２は、搭載装置５６を制御してよく、例えばユーザの利用開始時に搭載装置５６であるエアコンディショナー装置を作動させてよい。また、処理装置５２は、サーバ装置１６の指示に応じてロック装置５９を作動させる。

図６は、サーバ装置１６の機能構成を示す図である。図６において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、回路ブロック、メモリ、その他のＬＳＩで構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。サーバ装置１６は、通信部６０、リクエスト受付部６２、走行ユニット情報保持部６４、台車ユニット情報保持部６６、判定部６８および指示部７０を備える。

通信部６０は、ネットワークを介して走行ユニット１２、台車ユニット１４およびユーザ端末装置１８から情報を受け取る。リクエスト受付部６２は、ユーザ端末装置１８からリクエスト情報およびユーザＩＤを取得する。リクエスト情報は、ユーザが台車ユニット１４の利用を要求する内容を示す。リクエスト情報には、台車ユニット１４で提供するサービスの種類、サービスの提供日時、サービスの提供場所を示す情報が含まれる。提供日時には、提供開始時刻および提供終了時刻が含まれる。ユーザは、ユーザ端末装置１８のアプリケーションプログラムに、サービスの種類、サービスの提供日時、サービスの提供場所を入力して、リクエスト情報としてサーバ装置１６に送信する。

リクエスト受付部６２は、ユーザのリクエストを受け付けると、ユーザ端末装置１８にリクエストを受け付けたことを送信する。リクエスト受付部６２は、ユーザのリクエストを受け付けると指示部７０にリクエスト内容を送出する。指示部７０は、リクエストの内容をもとに、複数の台車ユニット１４のうち、いずれの台車ユニット１４を提供場所に移動させるか、台車ユニット１４の台車情報をもとに決定する。指示部７０は、走行ユニット１２に、リクエストに示す提供場所および提供開始時刻に台車ユニット１４を移動させる指示情報を出力する。これにより、走行ユニット１２がユーザのリクエストに応じて台車ユニット１４を移動させることができる。

走行ユニット情報保持部６４は、走行ユニット１２の位置情報を含む走行ユニット情報を通信部６０を介して走行ユニット１２から取得する。走行ユニット１２の位置情報にはタイムスタンプが付されている。走行ユニット情報には、走行ユニット１２の行動予定を示すスケジュール情報が含まれてよい。

台車ユニット情報保持部６６は、台車ユニット１４の位置情報および台車ユニット１４の利用情報を含む台車ユニット情報を通信部６０を介して台車ユニット１４から取得する。なお、台車ユニット１４の位置情報は、台車ユニット１４を牽引した走行ユニット１２から取得してもよい。台車ユニット１４の利用情報は、リクエスト受付部６２によって受け付けられたユーザのリクエストに示す、提供場所、提供開始時刻および提供終了時刻を含む。

判定部６８は、走行ユニット情報および台車ユニット情報をもとに、走行ユニット１２が台車ユニット１４へ設定時刻までに到着するか判定する。つまり、判定部６８は、走行ユニット１２が台車ユニット１４を設定時刻までに回収できなくなったことを検出する。設定時刻は、ユーザに提供した台車ユニット１４の提供終了時刻であってよく、提供終了時刻から所定時間後であってよい。判定部６８は、走行ユニット１２の位置を監視して走行ユニット１２から台車ユニット１４までの現在距離を算出し、現在距離を所定速度で除算した予想走行時間が、設定時刻から現在時刻を減算した残り時間を超過するか判定する。予想走行時間が残り時間を超過すると判定した場合、判定部６８は、走行ユニット１２が設定時刻までに到着しないことを検出し、検出結果を指示部７０に送出する。

指示部７０は、走行ユニット１２が設定時刻までに到着しないと判定された場合に、台車ユニット１４に設けられたロック装置５９を作動させる指示情報を台車ユニット１４に送信する。指示情報には、ロック装置５９を作動させる作動時刻が含まれる。作動時刻は、設定時刻前であってよく、台車ユニット１４の提供終了時刻後であってもよい。

台車ユニット１４の処理装置５２は、指示部７０からロック装置５９を作動させる指示情報を受け取ると、作動時刻にロック装置５９に開閉ドア５７を閉状態にロックさせる。これにより、台車ユニット１４がユーザにサービスを提供した後、走行ユニット１２が設定時刻までに台車ユニット１４を回収できない場合に、台車ユニット１４の開閉ドア５７などをロックして、台車ユニット１４に防犯対策を施すことができる。

なお実施例はあくまでも例示であり、各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１ 移動体システム、 １０ 移動体、 １２ 走行ユニット、 １４ 台車ユニット、 １６ サーバ装置、 １８ ユーザ端末装置、 ２０ 車輪、 ２２ 本体部、 ２４ 検出センサ、 ２６ 連結装置、 ２８ 位置情報取得部、 ３０ 処理装置、 ３２ 通信部、 ３４ 駆動装置、 ３６ 電源装置、 ４０ 本体部、 ４０ａ 基部、 ４０ｂ 天井部、 ４０ｃ 前壁部、 ４０ｄ 後壁部、 ４２ 前輪、 ４４ 後輪、 ４６ 脚部、 ４８ 被連結部、 ５０ 電源装置、 ５２ 処理装置、 ５４ 通信部、 ５６ 搭載装置、 ５８ 位置情報取得部、 ５９ ロック装置、 ６０ 通信部、 ６２ リクエスト受付部、 ６４ 走行ユニット情報保持部、 ６６ 台車ユニット情報保持部、 ６８ 判定部、 ７０ 指示部。

Claims (1)

1. 走行可能な走行ユニットと、前記走行ユニットに連結および分離可能に設けられる台車ユニットと、を備える移動体を制御する移動体システムであって、
   前記走行ユニットの現在位置情報を含む走行ユニット情報を取得する走行ユニット情報取得部と、
   前記台車ユニットの位置情報および前記台車ユニットの利用情報を含む台車ユニット情報を取得する台車ユニット情報取得部と、
   走行ユニット情報および台車ユニット情報をもとに、前記走行ユニットが前記台車ユニットの位置へ設定時刻までに到着するか判定する判定部と、
   前記走行ユニットが設定時刻までに到着しないことが判定された場合に、前記台車ユニットに設けられたロック装置を作動させる指示部と、を備えることを特徴とする移動体システム。

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