Brevet FR3124174A1 — publié le 20221223

L'invention concerne un distributeur automatique de marchandises (5) et un procédé de chargement associé. Le distributeur est configuré pour des opérations de chargement et des opérations de retrait de marchandises, distributeur comprenant : - une zone de réception (10) de marchandises - un espace de stockage (30) de marchandises, espace comprenant une pluralité de zones de stockage - des moyens de manutention (40) distributeur caractérisé en ce qu'il comprend également : - une zone tampon (60) configurée pour recevoir une pluralité de marchandises à stocker, et acheminer les marchandises une à une vers la zone de réception, et - un dispositif de détection configuré pour détecter une marchandise dans la zone de réception et pour commander les moyens de manutention configurés pour déplacer la marchandise détectée depuis la zone de réception vers une zone de stockage de l'espace de stockage, pour les opérations de chargement. FIGURE 1 Distributeur automatique de marchandises comprenant des moyens de chargement améliorés L'invention concerne un distributeur automatique de marchandises (ou "parcel locker" en anglais), configuré pour manipuler des marchandises (encore appelées "charges") de type colis, enveloppes, sachets,etc. Un tel dispositif apporte une solution à la livraison au dernier kilomètre, notamment pour les particuliers. Le document D1 = FR 3 073 831 décrit un état de l'art concernant les distributeurs automatiques de marchandises, et propose une solution technique semi-automatisée pour le chargement de tels automates. Plus précisément, D1 décrit un distributeur comprenant notamment - une zone de stockage de marchandises - un guichet de retrait de marchandises -une zone tampon distincte de la zone de stockage, et - des moyens de manutention configurés pour déplacer les marchandises depuis a zone de stockage vers le guichet pour les opérations de retrait et configurés pour déplacer les marchandises depuis la zone tampon vers la zone de stockage pour les opérations de chargement. Dans la zone tampon est prévu un chariot mobile comprenant une pluralité de cellules tampon ; une ouverture permet à un livreur de sortir le chariot mobile pour le remplir de marchandises à livrer puis d'introduire le chariot mobile dans la zone tampon ; les moyens de manutention interviennent ensuite pour transférer les marchandises depuis le chariot mobile jusque dans la zone de stockage. La solution technique ainsi proposée dans le document D1 a pour principal objectif de réduire le temps de chargement des marchandises dans le distributeur. Elle nécessite toutefois un temps et des efforts de manutention importants de la part du livreur qui doit sortir le chariot mobile, le remplir puis l'introduire à nouveau dans le distributeur. Egalement, le distributeur proposé dans D1 a une emprise au sol importante, ce qui limite le nombre d'emplacements susceptibles d'accueillir un tel distributeur. De plus, afin de limiter les risques de vandalisme, un tel distributeur est généralement installé à l'intérieur d'une structure fermée, une zone de passage dans un centre commercial par exemple ; les périodes où le distributeur est accessible au client souhaitant venir récupérer un colis sont ainsi limitées. La présente invention vise à pallier les inconvénients décrits ci-dessus des distributeurs automatiques connus. A cet effet, l'invention propose un nouveau distributeur automatique de marchandises, du type configuré pour une manipulation de marchandises avec des opérations de chargement et des opérations de retrait, distributeur comprenant : - une zone de réception de marchandises - une zone de retrait de marchandises - un espace de stockage de marchandises, espace comprenant une pluralité de zones de stockage - des moyens de manutention configurés pour déplacer une marchandise depuis l'espace de stockage vers la zone de retrait de marchandises, pour les opérations de retrait. Le distributeur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend également : - une zone tampon configurée pour recevoir une pluralité de marchandises à stocker, et acheminer les marchandises une à une vers la zone de réception, et - un dispositif de détection configuré pour détecter une marchandise dans la zone de réception et commander les moyens de manutention configurés pour déplacer la marchandise détectée depuis la zone de réception vers une zone de stockage de l'espace de stockage, pour les opérations de chargement. Le distributeur selon l'invention ne comprend pas de chariot mobile à manipuler par le livreur. Les moyens de manutention selon l'invention sont configurés pour prendre les marchandises une à une dans la zone de réception puis les stocker chacune dans une zone de stockage dans l'espace de stockage, et cela de manière autonome sans intervention humaine. Le chargement du distributeur demande ainsi moins d'efforts et moins de temps au livreur. Selon un mode de réalisation, la zone tampon est localisée au dessus de la zone de réception et est conformée en un entonnoir dont une entrée est accessible à l'extérieur du distributeur et dont une sortie débouche dans la zone de réception de marchandise. Ainsi la forme générale de la zone tampon permet au livreur de déposer temporairement plusieurs marchandises dans la zone tampon, sans attendre qu'elles soient acheminées vers l'espace de stockage. Puis la forme générale de la zone tampon va acheminer par gravité les marchandises une à une vers la zone de réception pour être ensuite prises en charge par les moyens de manutention. Le distributeur selon l'invention peut comprendre un guichet dans lequel sont situées la zone tampon, la zone de réception de marchandises et la zone de retrait de marchandises, une ouverture de la zone de retrait débouchant sur une façade du guichet, ladite ouverture de retrait étant fermée par une porte de retrait. Le guichet comprend également une interface homme-machine accessible depuis la façade du guichet, ladite interface homme-machine étant configurée pour échanger des données avec le client et commander les moyens de manutention en fonction des données reçues du client pour une opération de retrait. Le guichet est avantageusement positionné de sorte que l'interface homme machine et la porte de retrait soient accessibles au client. Egalement, selon l'invention, la zone de stockage de marchandises peut être enterrée à proximité du guichet. Dans un exemple, la zone de stockage est située sous le guichet de chargement et de retrait, la zone de stockage et le guichet formant ensemble une structure verticale partiellement enterrée. Dans un exemple concret, la zone de stockage peut être ainsi constituée d'un container enterré sous le guichet et les moyens de manipulation sont configurés pour se déplacer entre le container de stockage et le guichet extérieur. L'emprise au-dessus du sol du distributeur selon l'invention est ainsi limitée aux dimensions du guichet, ce qui permet d'intégrer le distributeur très facilement dans l'espace urbain public. Le guichet étant automatique et disposé dans l'espace urbain accessible, le client peut ainsi venir retirer un colis sur une plage de temps élargie. De plus, la zone de stockage étant inaccessible, les risques de vandalisme sont réduits. L'invention concerne également un procédé de chargement d'un distributeur automatique de marchandises tel que décrit ci-dessus, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes, consistant à : - déposer une pluralité de marchandises dans la zone tampon - détecter et identifier une marchandise dans la zone de réception - déplacer la marchandise identifiée vers une zone de stockage. De préférence, l'étape de déplacement est réalisée à chaque détection d'une marchandise dans la zone de réception. Ainsi, aucune marchandise ne reste accessible dans la zone tampon ce qui limite les risques de vol. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la présente un schéma de principe d'un distributeur automatique selon l'invention. Comme dit précédemment, l'invention concerne un distributeur automatique de marchandises, du type configuré pour une manipulation de marchandises avec des opérations de chargement et des opérations de retrait, distributeur comprenant : - une zone de réception 10 de marchandises - une zone de retrait 20 de marchandises - un espace de stockage 30 de marchandises, espace comprenant une pluralité de zones de stockage - des moyens de manutention 40 configurés pour déplacer une marchandise depuis l'espace de stockage vers la zone de retrait de marchandises, pour les opérations de retrait. Le distributeur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend également : - une zone tampon 60 configurée pour recevoir une pluralité de marchandises à stocker et acheminer les marchandises une à une vers la zone de réception, et - un dispositif de détection configuré pour détecter une marchandise dans la zone de réception et commander les moyens de manutention configurés pour déplacer la marchandise détectée depuis la zone de réception vers une zone de stockage de l'espace de stockage, pour les opérations de chargement. Dans l'exemple représenté, la zone tampon est localisée au dessus de la zone de réception et est conformée en un entonnoir dont une entrée est accessible depuis l'extérieur du distributeur et dont une sortie débouche dans la zone de réception de marchandise. L'espace de stockage peut être équipé par exemple d'étagères à plusieurs plateaux ou de racks de stockage sur plusieurs niveaux. Sur chaque plateau d'étagère ou niveau d'un rack, des zones de stockage sont définies et identifiées. L'identifiant d'une zone de stockage peut être un numéro de rang, ou encore des coordonnées selon trois directions (coordonnés spatiales), ou plus généralement toute information permettant d'identifier et localiser de manière unique une zone de stockage parmi la pluralité de zones de stockage. Dans un même espace de stockage, les zones de stockage peuvent être de tailles diverses. Pour réaliser les opérations de déplacement de marchandise, les moyens de manutention comprennent notamment un dispositif de préhension et des moyens de déplacement. Le dispositif de préhension est par exemple constitué d'un ou deux bras articulés selon plusieurs axes et équipés à une extrémité distale d'un organe de préhension telle qu'une pince. Les moyens de déplacement comprennent par exemple un chariot piloté, configuré pour se déplacer entre la zone de réception et la zone de stockage, entre la zone de retrait et la zone de stockage. Le chariot est également configuré pour se déplacer dans l'ensemble de l'espace de stockage jusqu'à chacune des zones de stockage. Le distributeur peut également comprendre un dispositif d'identification tel qu'un dispositif de lecture optique d'un identifiant inscrit sur la marchandise ou sur un emballage de la marchandise. Le dispositif de lecture est par exemple un lecteur optique configuré pour lire un code-barre ou un QR-code associé à un identifiant de la marchandise détectée et représenté, sur un emballage de la marchandise. Le dispositif de lecture peut également être un lecteur RFID configuré pour lire une puce RFID mémorisant l'identifiant de la marchandise détectée et qui peut être fixée sur la marchandise elle-même ou sur son emballage. Les moyens de manutention comprennent encore des moyens de commande de chargement, configurés notamment pour piloter le dispositif de préhension, les moyens de déplacement et le dispositif d'identification. Les moyens de commande peuvent notamment être activés par le dispositif de détection dans le cadre de l'invention. Les moyens de commande de chargement sont essentiellement des moyens électroniques et informatiques aptes à communiquer avec l'ensemble des moyens et dispositifs des moyens de manutention. Les moyens de commande de chargement sont activables par le dispositif de détection. Les moyens de commande de chargement peuvent également comprendre une mémoire agencée pour mémoriser dans une base de données une pluralité de données associées à chaque marchandise, ladite pluralité de données comprenant au moins l'identifiant de la marchandise et l'identifiant de la zone de stockage de la marchandise. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure, le distributeur comprend un guichet 50 dans lequel sont situées la zone tampon 60, la zone de réception 10 de marchandises et la zone de retrait 20 de marchandises, une ouverture de la zone de retrait débouchant sur une façade du guichet, ladite ouverture de retrait étant fermée par une porte de retrait. Le guichet comprend également une interface homme-machine accessible depuis la façade du guichet, ladite interface homme-machine étant configurée pour échanger des données avec le client pour une opération de retrait, et commander les moyens de manutention en fonction des données reçues du client. Selon l'invention, le guichet est positionné de sorte que l'interface homme machine et la porte de retrait soient accessibles au client, et la zone de stockage de marchandises est enterrée à proximité du guichet de sorte que les moyens de manutention peuvent déplacer une marchandise entre la zone de stockage et le guichet. Dans l'exemple représenté, le guichet est par exemple installé dans un espace public, par exemple sur une place publique, en bordure de voirie, etc., et la zone de stockage est constituée d'un container enterré sous le guichet. Le guichet a dans l'exemple représenté une forme globalement cylindrique, d'une surface au sol de l'ordre de 2 à 5 m2 et d'une hauteur de l'ordre de 1,5 à 2,5m. L'ensemble du distributeur a ainsi une forme allongée verticalement, la zone de stockage étant située sous le guichet. Selon une mise en œuvre concrète, le distributeur peut être réalisé entièrement dans une usine de fabrication, et peut ensuite être installé sur la voirie dans un trou réalisé préalablement. L'installation est ainsi simple, rapide et peu onéreuse. Le distributeur peut par ailleurs être équipé d'un capteur solaire et d'une batterie pour pouvoir être alimenté de manière autonome en énergie électrique nécessaire à son fonctionnement. L'installation et la mise en service du distributeur sont ainsi simplifiées. Le distributeur peut encore être équipé de moyens de communication de type téléphonie mobile, par ex. 4G ou 5G, lui permettant d'être autonome pour communiquer avec les infrastructures et les intervenants extérieurs (clients retirant une marchandise, livreur chargeant les marchandises dans le distributeur, opérateur logistique installateur du distributeur, etc.). L'installation et la mise en service du distributeurs sont ainsi encore simplifiées. Pour permettre le retrait de marchandise, l'ouverture de retrait et l'IHM sont de préférence accessibles sur une façade du guichet, à mi-hauteur. L'IHM peut comprendre de manière classique un clavier, un lecteur optique de code-barre ou de QR-code, un lecteur de carte à puce avec ou sans contact, des moyens de communication radio de type bluetooth, wifi, téléphonie mobile, etc., ou tout autre moyen permettant au client de transmettre à l'IHM un code de retrait qu'il a préalablement reçu par exemple sur un terminal de type smartphone, code de retrait identifiant une marchandise à retirer. Lorsqu'elle reçoit un code de retrait, l'IHM transmet aux moyens de manutention une instruction de déplacement de la marchandise identifiée depuis la zone de stockage vers la zone de retrait et pilote l'ouverture de la porte fermant l'ouverture de la zone de retrait. Le guichet comprend une ouverture de réception accessible depuis l'extérieur du guichet et débouchant dans la zone tampon et la zone tampon en forme d'entonnoir relie l'ouverture de réception à la zone de réception. Dans l'exemple représenté, l'ouverture est prévue sur une face de dessus du guichet. L'ouverture de réception peut être fermée par une porte (représentée sur la figure en pointillés en position ouverte), pilotée à distance par un livreur de marchandises par exemple. La forme d'entonnoir de la zone tampon permet de guider vers la zone de réception les marchandises déposées dans l'ouverture. La forme de l'entonnoir peut également être optimisée pour permettre le dépôt dans l'entonnoir de plusieurs marchandises à stocker, et le déplacement par gravité des marchandises l'une après l'autre vers la zone de réception, au fur et à mesure de la prise en charge d'une marchandise par les moyens de manutention. Une opération de chargement d'un distributeur tel que décrit ci-dessus peut être réalisée par les étapes suivantes, consistant à : - déposer une pluralité de marchandises dans la zone tampon - détecter et identifier une marchandise dans la zone de réception - déplacer la marchandise identifiée vers une zone de stockage. Si l'accès à la zone tampon est protégé par une porte de fermeture, l'étape de dépôt peut être précédée d'une étape d'ouverture de la porte, réalisée par exemple par le livreur amenant la pluralité de marchandises. Après le stockage d'une marchandise dans une zone de stockage, peut être réalisée une étape de mémorisation dans une base de données une pluralité de données associées à la marchandise, la dite pluralité de données comprenant au moins un identifiant de la marchandise et un identifiant de la zone de stockage de la marchandise identifiée. Les étapes d'identification, de déplacement vers une zone de stockage et l'éventuelle étape de mémorisation sont répétées à chaque détection d'une marchandise dans la zone de réception. En synthèse, l'invention propose un nouveau distributeur automatique de marchandises, qui apporte notamment les bénéfices techniques et économiques suivants : - une zone de stockage sécurisée, permettant une installation du distributeur dans l'espace public accessible 7jours sur 7 et 24H sur 24. - une emprise minimisée sur la voie publique, pour permettre son installation en nombre dans les espaces très denses, - un distributeur entièrement automatisé, y compris pour le chargement du distributeur de sorte que l'intervention humaine est minimisée. Distributeur automatique de marchandises (5), du type configuré pour une manipulation de marchandises avec des opérations de chargement et des opérations de retrait, distributeur comprenant : - une zone de réception (10) de marchandises - une zone de retrait (20) de marchandises - un espace de stockage (30) de marchandises, espace comprenant une pluralité de zones de stockage - des moyens de manutention (40) configurés pour déplacer une marchandise depuis l'espace de stockage vers la zone de retrait de marchandises pour les opérations de retrait, distributeur caractérisé en ce qu'il comprend également : - une zone tampon (60) configurée pour recevoir une pluralité de marchandises à stocker et acheminer les marchandises une à une vers la zone de réception, et - un dispositif de détection configuré pour détecter une marchandise dans la zone de réception et pour commander les moyens de manutention configurés pour déplacer la marchandise détectée depuis la zone de réception vers une zone de stockage de l'espace de stockage pour les opérations de chargement. Distributeur selon la revendication 1 dans lequel la zone tampon est localisée au dessus de la zone de réception et est conformée en un entonnoir dont une entrée est accessible à l'extérieur du distributeur et dont une sortie débouche dans la zone de réception de marchandise. Distributeur selon la revendication 1 ou 2 comprennant également un dispositif d'identification tel qu'un dispositif de lecture optique d'un identifiant inscrit sur la marchandise ou sur un emballage de la marchandise. Distributeur selon l'une des revendications précédentes comprenant un guichet (50) dans lequel sont situées la zone tampon (60), la zone de réception (10) de marchandises et la zone de retrait (20) de marchandises, une ouverture de la zone de retrait débouchant sur une façade du guichet, ladite ouverture de retrait étant fermée par une porte de retrait, guichet comprenant également une interface homme-machine accessible depuis la façade du guichet, ladite interface homme-machine étant configurée pour échanger des données avec le client et pour commander les moyens de manutention en fonction des données reçues du client pour une opération de retrait, distributeur dans lequel le dit guichet est positionné de sorte que l'interface homme machine et la porte de retrait soient accessibles au client, et dans lequel la zone de stockage de marchandises est enterrée à proximité du guichet. Distributeur selon la revendication 4 dans lequel la zone de stockage est située sous le guichet de chargement et de retrait, la zone de stockage et le guichet formant ensemble une structure verticale partiellement enterrée. Distributeur selon la revendication 4 ou 5 dans lequel le guichet comprend une ouverture de réception accessible depuis l'extérieur du guichet et débouchant dans la zone tampon et dans lequel la zone tampon en forme d'entonnoir relie l'ouverture de réception à la zone de réception. Procédé de chargement d'un distributeur automatique de marchandises (5) selon l'une des revendications précédentes, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes, consistant à : - déposer une pluralité de marchandises dans la zone tampon - détecter et identifier une marchandise dans la zone de réception - déplacer la marchandise identifiée vers une zone de stockage. Procédé selon la revendication précédente comprenant également, après l’étape de déplacement de la marchandise identifiée, une étape consistant à : - mémoriser dans une base de données une pluralité de données associées à la marchandise, la dite pluralité de données comprenant au moins un identifiant de la marchandise et un identifiant de la zone de stockage de la marchandise identifiée. Procédé selon l'une des revendications 7 à 8, dans quel l’étape d’identification, l’étape de déplacement vers une zone de stockage et, le cas échéant, l’étape de mémorisation, sont répétées à chaque détection d'une marchandise dans la zone de réception.