JP7100755B1 - 宅配ボックス - Google Patents

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Abstract

【課題】建物内の居室のベランダに取り付けて用いられ、安全に荷物を配達することができる宅配ボックスを提供する。【解決手段】建物内の居室のベランダに取り付けられ、無人飛行機により配達される荷物を受け取るための宅配ボックス40であって、前面に開口411を有する箱状の本体41と、前記開口を開閉する扉部材42と、前記扉部材を開閉する扉駆動部44と、前記本体に収容された第1位置と、前記本体の底部から前方に延出した第2位置との間で進退可能に設けられたポート部材43と、前記ポート部材を前記第1位置と前記第2位置との間で変位させるポート駆動部44と、前記本体を前記ベランダの天井に固定する固定具50と、所定の操作信号を受けて前記扉駆動部及び前記ポート駆動部を制御する制御部45とを備える。【選択図】図6

Description

本発明は、無人飛行機により宅配される荷物を受け取るために用いられる宅配ボックスに関する。
近年、宅配される荷物の増加によって生じている人手不足を解消するために、ドローンなどの無人飛行機による荷物の配達が試みられている。現段階では、ドローンの離着陸に十分な広さの土地を確保することが可能な地方での実証実験が行われるに留まっているが、将来的には都市部への展開が期待されている。
特許文献1~4には、住宅や病院などの建造物のベランダの床や柵に、ドローンが離着陸可能なドローンポートを設けることが記載されている。ベランダにドローンポートを設けることにより、荷物の受取人は建造物の外に出なくても、ドローンにより配達される荷物を受け取ることができる。
特許文献5には、ドローンポートとして用いられる架台を格納可能な本体部を備えた郵便ポストを、ベランダの柵に固定して用いることが記載されている。特許文献5に記載の郵便ポストでは、ドローンにより配達された荷物を架台に載置した状態で本体部に格納する。そのため、受取人の不在時に荷物が配達された後、受取人が帰宅して荷物を運びこむまでの間に悪天候になっても荷物が濡れるなどの心配もない。
特開2019-27122号公報 特開2018-112029号公報 特開2018-178694号公報 特許第6902308号明細書 特開2018-51279号公報
建築基準法では、集合住宅などのベランダの柵の高さを110cm以上にすることが定められており、多くの場合、120cm程度の高さに柵が設けられる。特許文献5に記載の郵便ポストはこうした高さの柵の上に固定されるため、架台が子供の頭部と同程度の高さになり、子供がベランダの柵から手を伸ばすとドローンに接触して怪我をする等のおそれがあった。
本発明が解決しようとする課題は、建物内の居室のベランダに取り付けて用いられ、安全に荷物を配達することができる宅配ボックスを提供することである。
上記課題を解決するために成された本発明は、建物内の居室のベランダに取り付けられ、無人飛行機により配達される荷物を受け取るための宅配ボックスであって、
前面に開口を有する箱状の本体と、
前記開口を開閉する扉部材と、
前記扉部材を開閉する扉駆動部と、
前記本体に収容された第1位置と、前記本体の底部から前方に延出した第2位置との間で進退可能に設けられたポート部材と、
前記ポート部材を前記第1位置と前記第2位置との間で変位させるポート駆動部と、
前記本体を前記ベランダの天井に固定する固定具と、
所定の操作信号を受けて前記扉駆動部及び前記ポート駆動部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする。
上記の前方という文言は、箱状の本体に対して無人飛行機が接近する側をいう。また、上記の前面という文言は、箱状の本体が有する面のうち、無人飛行機が接近する側の面をいう。
本発明に係る宅配ボックスは、固定具によって建物内の居室のベランダの天井に取り付けられる。ドローンなどの無人飛行機により配達される荷物を受け取る際には、所定の操作信号を受けて制御部が扉駆動部を動作させて前面の扉部材を開くとともに、ポート駆動部を動作させてポート部材を第1位置から第2位置に移動させ、無人飛行機から荷物を受け取るポートを用意する。また、ポート部材への荷物の配達が完了した後にも、再び所定の操作信号を受けて制御部が扉駆動部及びポート駆動部を動作させ、荷物が載置されたポート部材を第1位置に移動させて荷物を本体内部に収容し、扉駆動部により前面の開口を扉部材で閉じる。所定の操作信号は、例えばドローンやドローンの動作を制御する装置から発せられる信号とすることができる。あるいは、荷物の配達が完了した後に受ける所定の信号については、ポート部材に荷物が載置されたことを検出した信号とすることもできる。
本発明に係る宅配ボックスは、天井に取り付けて用いられ、ドローンポートが高所に位置するため、子供等がベランダに出ていても安全に荷物を配達することができる。なお、本発明に係る宅配ボックスは、マンション等の集合住宅のみならず、ホテルや老人ホーム等の、多くの人々が区画ごとに生活をする建物に適用することができる。
本発明に係る宅配ボックスを含む宅配システムの全体構成図。 本実施例の宅配システムにおけるサーバ装置の概略構成図。 本実施例の宅配ボックスの概略構成図。 本実施例の宅配ボックスが回動可能に保持された状態を示す図。 本実施例の宅配ボックスを固定した状態を示す図。 本実施例の宅配ボックスのポートを用意した状態を示す図。 本実施例の宅配ボックスの前扉及びポート部材の変位機構を説明する図。 本実施例の宅配システムのポート部材の第1位置及び第2位置を説明する図。 本実施例の宅配システムを用いた配達の手順を説明するフローチャート。 集合住宅に本実施例の宅配ボックスを複数配置した例。 変形例の宅配ボックスの概略構成図。
本発明に係る宅配ボックスの一実施例について、以下、図面を参照して説明する。本実施例の宅配ボックスは、マンションなどの集合住宅のベランダに取り付けて用いられる。
図1は、本実施例の宅配ボックスを含む、宅配システムの全体概略図である。本実施例の宅配システム1は、宅配サービスを提供する1乃至複数のサービス提供者と、該サービス提供者と予め所定の契約を締結した多数の利用者により用いられる。宅配システム1は、大別してサーバ装置10、ドローン20、スマートフォン等の可搬型端末30、及び宅配ボックス40で構成される。サービス提供者はサーバ装置10及びドローン20を所有し、利用者はスマートフォン等の可搬型端末30を所有する。宅配ボックス40は、利用者が居住する住宅のベランダに取り付けられている。図1にはドローン20、可搬型端末30、及び宅配ボックス40をそれぞれ1つずつのみ図示しているが、これらは通常、複数存在する。
図2は、サーバ装置10のブロック図である。サーバ装置10は、記憶部11及び通信部12を備えている。記憶部11には、ドローン20の各機体の情報(識別情報、通信プロトコル、現在地、稼働状態等を対応づけたもの)、利用者の情報(識別情報、住所、電話番号や電子メールアドレス等の連絡先、当該利用者が所有する宅配ボックスの識別情報を対応づけたもの)、サービス提供情報(識別番号、配達依頼者、配達先、実施状況)などが保存されている。
また、サーバ装置10は、機能ブロックとして受注部13、配達指示部14、配達状況監視部15、及び配達記録部16を備えている。サーバ装置10には、予め宅配システム用プログラムがインストールされており、これをプロセッサで実行することにより各機能ブロックが具現化される。さらに、サーバ装置10には適宜の入力操作を行うための、キーボードやマウスからなる入力部17と、各種の情報を表示するための表示部18が接続されている。
なお、サーバ装置10は、サービス提供者毎に各1台設けられていてもよく、あるいは複数のサービス提供者が1台のサーバ装置10を共用してもよい。1台のサーバ装置10を複数のサービス提供者が共用する場合には、例えば、サービス提供者毎に予めIDとパスワードを設定しておき、それらを用いたログインにより各サービス提供者が自らが有するドローン20や顧客の情報等を確認できるようにするとよい。
ドローン20は、自らの現在位置を取得するGPS機能、サーバ装置10との間で各種の信号を送受信する通信機能、周囲を撮影するカメラとその画像を解析して障害物を回避したり宅配ボックス40のポートを特定したりする画像解析機能、及び、宅配ボックス40から発せられる光を受信し、その光の波長及びパルス長を解析してそのパルス信号に含まれる情報を取得する機能を有している。
図3は、宅配ボックス40、及び宅配ボックス40をベランダの天井に取り付けるための取付機構50の概略構成図であり、左は側面図、右は正面図である。
宅配ボックス40は、前面に前面開口411、左側面(図3左図の紙面手前側)に側部開口412を有する直方体状の本体41と、該前面開口411を開閉する扉部材42と、本体41の底部に収容されたポート部材43と、該ポート部材43及び扉部材42を変位させるポート駆動部44を備えている。また、本体41の背面側には通信・制御部45が収容されている。本実施例のポート駆動部44は、本発明における扉駆動部とポート駆動部の両方の機能を備えているが、扉駆動部とポート駆動部を個別に設け、扉部材42とポート部材43を独立に変位させてもよい。
扉部材42の下端部は、ポート部材43の前端部を中心として回動可能に保持されている。また、扉部材42の上端部の内側にはLED光源422が取り付けられている。ポート駆動部44は、モータ441と、該モータ441による回転を変換してポート部材43を進退させる、ラックアンドピニオン等を備えた変換部442を有している(図6及び図8参照)。ポート部材43は、ポート駆動部44によって、本体41の底部に収容された第1位置(図8左)と、本体41の底部から前方に延出した第2位置(図8右)との間で進退可能になっている。
扉部材42の背面の両側部には第1板状部材421の一端が回動可能に取り付けられている。ポート部材43の両側面には第2板状部材431の一端が回動可能に取り付けられている。第1板状部材421の他端と第2板状部材の他端も相互に回動可能に接続されている。これによって、扉部材42は、図7に示すように、前面開口411を閉じる状態から該扉部材42が水平になる状態までの90度の範囲で回動可能になっており、ポート部材43が第1位置にあるときには扉部材42を閉じ、ポート部材43が第2位置にあるときにはポート部材43とともに、ドローン20により配達される荷物を受け取るポートを形成するように、ポート駆動部44によって制御される。
本体41の両側部の上端には板状部材46が延設されている。板状部材46の中央部には上方が開口したL字状の孔461が設けられており、板状部材46の両端には円弧状の孔462が設けられている。
取付機構50は、ベランダの天井にアンカーボルト51で固定された天板52と、該天板52を貫通し、両端部が天板52から突出する棒材53を有している。
宅配ボックス40をベランダの天井に取り付ける際には、天板52の下方から本体41を近接させ、L字状の孔461の上端から棒材53を差し込み、棒材53を孔461の短辺側の端部まで移動させる。これにより、図4に示すように、L字状の孔462に棒材53が差し込まれた状態で本体41がベランダの天井に保持される。この段階では、棒材53を中心に本体41を回動可能である。
一般的には、ベランダの天井面は水平であるが、経年劣化等によってベランダの天井面が水平からわずかに傾いている場合がある。本実施例の宅配ボックス40は、まず、図4に示すように、棒材53を中心に本体41を回動可能な状態でベランダの天井に保持させて、本体41内部のポート部材43の上面が水平になるように本体41の角度を調整する。その後、円弧状の孔462からボルト54を差し込み(図5参照)、天板52の側面に固定する。これにより、ベランダの天井面が水平から傾いている場合でも宅配ボックス40を水平に取り付けることができる。
次に、本実施例の宅配システム1においてドローン20により荷物を配達する流れを説明する。図9は、宅配の手順を示すフローチャートである。
サービス提供者は、インターネット上に設けたサイトにおいて、依頼者から宅配ボックス40への荷物の配達の依頼を受け付ける(ステップ1)。このとき、依頼者に、配達日時及び利用者を特定する情報(利用者の氏名、住所、電話番号や電子メール等の連絡先など)を入力させる。サイト上でこれらの情報が入力されると、サーバ装置10の受注部13は、依頼を受け付けた宅配サービスに対して識別番号を付し、入力された情報とともに記憶部11に保存する。また、当該宅配サービスに使用するドローン20を特定し、当該ドローン20の待機場所から宅配ボックス40までの配達距離に応じて配達に要する時間を算出し、配達開始日時を決定して、これらをまとめてサービス提供情報として保存しておく。サービス提供者が電話、電子メール、FAXなどにより宅配サービスの依頼を受け付ける場合には、サービス提供者のスタッフが、サーバ装置10に上記の情報を入力する。
サービス提供者は、宅配サービスの配達開始日時が近づくと、宅配の依頼を受けた荷物を、当該宅配サービスに対応付けられたドローン20に取り付ける。宅配サービスの配達開始日時になると、配達指示部14は、当該宅配サービスに対応付けられたドローン20に配達開始を指示する所定の信号を送信する(ステップ2)。この所定の信号には、荷物のサイズ、重量、配達先の宅配ボックス40の場所及び識別番号の情報が含まれる。
ドローン20は、配達開始の指示を受け付けると、受信した情報に対応するサイズ及び重量の荷物が取り付けられていることを確認し、配達を開始する所定の信号をサーバ装置10に送信して配達を開始する(ステップ3)。受信した情報に対応するサイズや重量と、実際にドローン20に取り付けられている荷物のサイズや重量が異なる場合、また、ドローン20に荷物が取り付けられていない場合には、ドローン20はエラー信号をサーバ装置10に送信する。サーバ装置10がエラー信号を受信した場合には、サービス提供者のスタッフがドローン20の待機場所に駐在するスタッフに確認を要請する。
ドローン20は、配達を開始すると同時に所定の時間間隔で、自らの現在位置を示すGPS信号をサーバ装置10に送信する(ステップ4)。
サーバ装置10では、ドローン20から配達開始の信号を受信すると、配達状況監視部15が、ドローン20から送信されるGPS信号を順次解析し、配達先までの距離及び所要時間を算出する。そして、配達先までの所要時間が予め決められた時間以下(例えば10分以下)になると(ステップ5でYES)、ドローン20と宅配ボックス40のそれぞれに対して配達準備を指示する所定の信号を送信する(ステップ6)。
宅配ボックス40では、通信・制御部45がサーバ装置10から配達準備を指示する信号を受信すると、ポート駆動部44を動作させて扉部材42を開きポート部材43を第2位置に変位させてドローン20から荷物を受け取るポートを用意する(ステップ8)。また、予め決められたパルス長及びパルス数の信号をLED光源422に送信して発光させる(ステップ9)。この予め決められたパルス長及びパルス数の信号は、当該宅配ボックス40の識別番号の情報を含んでいる。
ドローン20は、サーバ装置10から配達準備を指示する信号を受信すると、配達先への飛行を継続し、配達先に到着すると、宅配ボックス40のLED光源422から発せられる光を探索する(ステップ7)。ドローン20は、LED光源422から発せられている光を検出すると、その波長及びパルス長並びにパルス数を解析して宅配ボックス40の識別番号を抽出し、配達先の宅配ボックス40の識別番号と一致する光を発しているLED光源422を備えた宅配ボックス40を特定する(ステップ10)。
ドローン20は、宅配ボックス40を特定すると、その宅配ボックス40の扉部材42及びポート部材43により形成されたポートの位置を特定し、ポート上に荷物を載置する(ステップ11)。ドローン20は、ポート上に荷物を載置すると、サーバ装置10に対して配達を完了したことを示す所定の信号を送信し(ステップ12)、ドローンの待機所に帰還する(ステップ15)。
サーバ装置10はドローン20から配達完了を示す信号を受信すると、宅配ボックス40に配達完了を通知する信号を送信する(ステップ13)。そして、記憶部11に保存されているサービス提供情報に配達完了を記録する(ステップ14)とともに、インターネット上の配達状況確認画面のステータスを配達完了に変更し、配達依頼者及び利用者(配達先の宅配ボックス40の所有者)に対しても配達が完了したこと電子メール等により通知する。
宅配ボックス40は、サーバ装置10から配達完了の信号を受信すると、通信・制御部45が、扉部材42を閉じるとともにポート部材43を第1位置へと戻す(ステップ16)。ポート部材43が第1位置へと変位することにより、該ポート部材43上に載置された荷物が本体41の内部に収容される。
建築基準法では、集合住宅などのベランダの柵の高さを110cm以上にすることが定められており、多くの場合、120cm程度の高さに柵が設けられる。特許文献5に記載のような従来の郵便ポストはこうした高さの柵の上に固定されるため、架台が子供の頭部と同程度の高さになり、子供がベランダの柵から手を伸ばすとドローンに接触して怪我をする等のおそれがあった。
これに対し、本実施例で用いられる宅配ボックス40は、ベランダの天井に取り付けて用いられ、ドローンポートが高所に位置するため、子供等がベランダに出ていても安全に荷物を配達することができる。
本実施例の宅配ボックス40を取り付ける住居等は特に限定されないが、特に、マンションなどの集合住宅、ホテル、老人ホームなど、1つの建物に多数の区画が設けられている場合に好適に用いることができる。1つの建物に多くの区画が設けられており、それぞれに宅配ボックス40が設けられていると、1つの配達先住所に多数の宅配ボックス40が存在し、いずれの宅配ボックスが配達先であるかを特定することが困難であるが、本実施例の宅配ボックス40は、配達先の宅配ボックス40のLED光源422から発せられる光パルス信号を解析することにより、配達先の宅配ボックス40を容易かつ確実に特定することができる。
また、集合住宅等では、通常、火災等の非常時に簡易壁を破って隣戸に避難できるようになっており、その避難経路として床面から120cm程度を確保することが必要とされている。ベランダの床にドローンポートを設けた場合、そこに荷物が配達されると避難の妨げになる可能性がある。これに対し、本実施例の宅配ボックス40はベランダの天井に取り付けられるため、必要な高さの避難経路を確保することができる。
図10は、集合住宅100に設けられた多数の区画のそれぞれに本実施例の宅配ボックス40を配置した一例である。
図10に示す例では、階層ごとに、ベランダの左右の異なる位置に宅配ボックス40を取り付けている。このように宅配ボックス40を取り付けることにより、宅配ボックス40同士の距離を十分にとり、複数の宅配ボックス40に対して同じタイミングで荷物が配達される場合でもドローン20が衝突するなどの事故が起きる可能性を低減することができる。
上記実施例では、宅配ボックス40の左右のいずれかの側面が開放された本体41を用いたが、図10に示すように、側面の開口を閉じる扉部材47、48を備えてもよい。この場合には、階層等によってベランダの異なる位置に取り付けられることを予め想定して、宅配ボックス40の左右の両方に開口を設けておき、取付場所に応じて一方の開口を閉じ、他方の開口を開閉可能にする扉部材47、48を設けて宅配ボックス40を完成させるとよい。
上記実施例は一例であって、本発明の趣旨に沿って適宜に変更することができる。
宅配ボックス40の取付方法は上記実施例のものに限らず種々の形態を採ることができる。例えば、図11に示すように、本体の両側面に延設された板状部材46aの前方端部に下方に開放された孔461aを設けるとともに、天板52aの前方に棒材53aを貫通させておき、板状部材46aの孔に棒材53aを引っ掛けて本体41aを保持するような構成を採ることもできる。なお、図11では、上記実施例と同じ構成要素に同じ符号を付している。
上記実施例では、宅配ボックス40が備えるLED光源422から、当該宅配ボックス40の識別番号を含む情報をパルス光として出射させ、ドローン20がこれを受光して配達先の宅配ボックス40を特定する構成としたが、光以外の電磁波を出射するようにしてもよい。あるいは、ドローン20と宅配ボックス40のそれぞれに近距離通信手段を設けておき、両者の間で宅配ボックス40の識別番号の情報を送受信することによって配達先の宅配ボックス40を特定することもできる。
また、電磁波を出射する以外の方法により配達先の宅配ボックス40を特定することもできる。例えば、宅配ボックス40の扉部材42の背面(ポート部材43とともにドローンから荷物を受け取るポートを形成する部分)又はポート部材43の上面に、当該宅配ボックス40の識別番号の情報を表す二次元コードや記号などを記載しておき、ドローン20によってそれらを解析させることにより配達先の宅配ボックス40を特定することもできる。
さらに、宅配ボックス40の識別番号以外の情報(受注番号)によって配達先の宅配ボックス40を特定してもよい。例えば、宅配の受注時に当該宅配に関する識別番号を付しておき、その識別番号により配達先の宅配ボックスを特定することもできる。
上記実施例では、サーバ装置10からドローン20及び宅配ボックス40にそれぞれ配達準備を指示し、配達完了を通知する構成としたが、ドローン20が宅配ボックス40に近接した時点で宅配ボックス40に所定の信号を送信してポート駆動部44に扉部材42及びポート部材43を変位させてポートを用意させたり、ドローン20が該ポートに荷物を載置したことを示す所定の信号を宅配ボックス40に送信してポート駆動部44に扉部材42及びポート部材43を変位させて荷物を本体41に収容させたりしてもよい。
上記実施例では、利用者が所持するスマートフォン等の可搬型端末30に配達完了を通知する構成としたが、利用者が可搬型端末30を所持することは本発明において必須の要件ではない。利用者が可搬型端末30を有しない場合には、配達された荷物が本体41に収容されていることを示すランプを宅配ボックス40に設け、それを点灯させる等の構成を採ることもできる。
また、上記実施例では、ドローン20を待機させる待機所から配達を依頼された荷物を取り付けて配達する構成としたが、本発明に係る宅配システムは、一般的な荷物の宅配に限らず、例えばホテルの宿泊者に依頼されたルームサービスの物品を届けるなどの際にも好適に用いることができる。
1…宅配システム
10…サーバ装置
11…記憶部
12…通信部
13…受注部
14…配達指示部
15…配達状況監視部
16…配達記録部
17…入力部
18…表示部
20…ドローン
30…可搬型端末
40…宅配ボックス
41…本体
411…前扉
411…前面開口
412…側部開口
41a…本体
42…扉部材
421…第1板状部材
422…LED光源
43…ポート部材
431…第2板状部材
44…ポート駆動部
441…モータ
442…変換部
45…通信・制御部
46、46a…板状部材
461、461a…孔
462…円弧状の孔
50…取付機構
51…アンカーボルト
52、52a…天板
53、53a…棒材

Claims (6)

  1. 建物内の居室のベランダに取り付けられ、無人飛行機により配達される荷物を受け取るための宅配ボックスであって、
    一側面に開口を有する箱状の本体と、
    前記開口を開閉する扉部材と、
    前記扉部材を開閉する扉駆動部と、
    前記本体に収容された第1位置と、前記本体の底部から前記開口が設けられている側に該本体から延出した第2位置との間で進退可能に設けられたポート部材と、
    前記ポート部材を前記第1位置と前記第2位置との間で変位させるポート駆動部と
    所定の操作信号を受けて前記扉駆動部及び前記ポート駆動部を制御する制御部と
    前記ベランダの天井に取り付けられる天板と、
    両端部が前記天板から突出するように該天板を貫通する棒材と、
    前記本体の両側部の上端に1つずつ延設された、前記棒材が挿入される孔を有する2つの板状部材と、
    前記2つの板状部材をそれぞれ、前記天板の前記棒材が突出した2つの側面に固定するボルトと
    を備え
    前記本体が、前記2つの板状部材それぞれに設けられた前記孔に、前記ベランダの天井に取り付けられた前記天板の前記棒材が挿入された状態で、前記棒材を中心軸として回動可能に前記天板に保持され、前記ボルトにより前記板状部材が前記天板の前記側面に固定されることにより前記ベランダの天井に水平に固定されることを特徴とする宅配ボックス。
  2. 前記本体の、前記一側面とは別の側面に側部開口が設けられており、さらに、
    前記側部開口を開閉する側部扉部材
    を備えることを特徴とする請求項に記載の宅配ボックス。
  3. 前記扉部材が前記ポート部材の前端を中心として回動可能に取り付けられており、該ポート部材が前記第1位置にあるときには該扉部材が前記開口を閉じ、該ポート部材が前記第2位置にあるときには該ポート部材とともに前記無人飛行機から荷物を受け取るポートを形成する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の宅配ボックス。
  4. 前記扉部材のうち、前記ポート部材とともに前記ポートを形成する部分に、前記無人飛行機が当該宅配ボックスを識別するための識別部が設けられている
    ことを特徴とする請求項に記載の宅配ボックス。
  5. 前記識別部が二次元バーコードである
    ことを特徴とする請求項に記載の宅配ボックス。
  6. 前記識別部が特定の波長及び/又は特定のパルス長の電磁波を発する
    ことを特徴とする請求項に記載の宅配ボックス。
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