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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022043070
(43)【公開日】2022-03-15
(54)【発明の名称】無人販売システム
(51)【国際特許分類】
   G07F 9/00 20060101AFI20220308BHJP
   G07G 1/00 20060101ALI20220308BHJP
   G07G 1/12 20060101ALI20220308BHJP
   G06Q 30/06 20120101ALI20220308BHJP
   G08B 25/00 20060101ALI20220308BHJP
   G08B 21/24 20060101ALI20220308BHJP
   G01G 19/414 20060101ALI20220308BHJP
【FI】
G07F9/00 110A
G07G1/00 331C
G07G1/00 331B
G07G1/12 361Z
G06Q30/06
G08B25/00 510M
G08B21/24
G01G19/414 Z
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021193375
(22)【出願日】2021-11-29
(62)【分割の表示】P 2020524001の分割
【原出願日】2018-11-23
(31)【優先権主張番号】201810079518.7
(32)【優先日】2018-01-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】519290828
【氏名又は名称】上海云拿智能科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】SHANGHAI CLOUDPICK SMART TECHNOLOGY CO., LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】TRY国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】馬 捷▲いく▼
(72)【発明者】
【氏名】馮 立男
(72)【発明者】
【氏名】夏 鼎
(72)【発明者】
【氏名】李 庭涛
(72)【発明者】
【氏名】▲お▼ 文堯
(72)【発明者】
【氏名】張 一▲ばい▼
(57)【要約】      (修正有)
【課題】本発明は、重量モニタリングに基づく商品検知システム及び商品検知技術を提供する。
【解決手段】商品検知システムは、商品データベース生成手段301と、重量値取得手段302と、取り出しおよび載せ置き状態判断手段303と、商品データベースアップデート手段304と、を備える。商品検知方法は、商品データベース生成ステップS101と、重量値取得ステップS102と、取り出しおよび載せ置き状態判断ステップS103と、商品データベースアップデートステップS104と、を備える。本発明によれば、商品棚に置かれた商品のリアルタイム重量検知値をリアルタイムにモニタリングでき、リアルタイムに各々のフレームプレートにおける重量変化を検知でき、商品棚上のすべてのフレームプレートにおける重量変化からどのような商品が取り出されまたは載せ置かれたかを推定でき、取り出されまたは載せ置かれた商品の種類および数量を判定できる。
【選択図】図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無人販売システムであって、
密閉空間と、
前記密閉空間に設けられ、少なくとも1つのフレームプレートを含み、該フレームプレート毎に商品が置かれている少なくとも一つの商品棚と、
前記密閉空間に入る各ユーザのID情報を識別するユーザID識別システムと、
リアルタイムで前記密閉空間内の少なくとも一つの対象物の三次元映像を取得し、少なくとも一つフレームの前記三次元映像に基づいて、前記密閉空間内の前記対象物の座標セットをリアルタイムで取得し、前記対象物はユーザ及びその延伸部の全部又は一部である対象物位置決めシステムと、
リアルタイムで各種の商品の取り出しや載せ置きの状態を検知し、任意の商品が取り出されまたは載せ置かれた際に、取り出された又は載せ置かれた商品の種類及び数量を取得する商品検知システムと、
あるフレームプレートの上方のフレームプレート空間の座標セットとあるユーザの手部の座標セットが共通部分を有する場合に、且つ同時に前記フレームプレート上の商品の取り出しや載せ置き状態に変化があるとき、各ユーザのID情報及び各ユーザのリアルタイム位置に基づいて、商品を取り出しや載せ置いたユーザの身元を判定するショッピングユーザ判断システムと、
各ユーザのID情報に基づいて、ショッピング情報データベースを生成し、各ユーザにより取り出された商品の種類及び数量を記録するショッピング情報記録システムと、
あるユーザの密閉空間内の三次元映像を取得できない場合に、前記ユーザのショッピング情報データベースに基づいて前記ユーザの料金を決済する決済システムと、
を備えることを特徴する無人販売システム。
【請求項2】
前記ユーザID識別システムは、
前記密閉空間の出口又は入口に設けられるセキュリティシステムと、
前記密閉空間入口のセキュリティシステムの内部又は外部に設けられて、ID識別コードをスキャンするスキャンコード装置と、
前記スキャンコード装置に接続され、前記ID識別コードに基づいてユーザのID情報を取得するID取得手段と、
を備えることを特徴する請求項1に記載の無人販売システム。
【請求項3】
前記対象物位置決めシステムは、
前記密閉空間の頂部に分布され、その視野範囲は前記密閉空間の全部の底面を覆って、リアルタイムで前記対象物の映像を取得する三次元映像センサーと、
前記三次元映像センサーに接続され、少なくとも一つフレームの前記三次元映像に基づいて、前記密閉空間内の前記対象物の座標セットをリアルタイムで取得する対象物座標取得手段と、
を備えることを特徴する請求項1に記載の無人販売システム。
【請求項4】
前記商品検知システムは、
商品データベースを生成し、前記商品データベースは各商品の商品情報及び商品が置かれている各フレームプレートの重量検知値を含み、前記商品情報は、商品の種類、単価、単品の重量値及び商品に対応するフレームプレート番号を備える商品データベース生成手段と、
各々のフレームプレートのリアルタイム重量検知値をリアルタイムに取得する重量値取得手段と、
各々のフレームプレートの重量検知値の変化有無を判断し、重量検知値が小さくなった場合には、当該フレームプレート上の商品が取り出されたと判断し、重量検知値が大きくなった場合には、当該フレームプレート上に商品が載せ置かれたと判断する取り出しおよび載せ置き状態判断手段と、
前記リアルタイム重量検知値を前記商品データベースに記憶させることにより前記商品データベースにおける各々のフレームプレートの重量検知値をアップデートする商品データベースアップデート手段と、
を備えることを特徴する請求項1に記載の無人販売システム。
【請求項5】
前記重量値取得手段は重量センサーであり、各々のフレームプレートの下方に設けられ、且つデータ処理機器に電気的に接続される、
ことを特徴する請求項4に記載の無人販売システム。
【請求項6】
同一のフレームプレート上のすべての商品の種類が同じで重量も同じである場合、
前記取り出しおよび載せ置き状態判断手段は、
フレームプレートの重量差分値が0よりも小さい場合、前記フレームプレート番号および前記フレームプレートに対応する商品情報に基づいて取り出された商品の種類を判断する商品種類判断手段と、
フレームプレートの重量差分値が0よりも大きい場合、フレームプレートの重量差分値の絶対値と前記フレームプレートに対応する商品の単品重量値との比の値を算出し、前記比の値を整数に四捨五入した整数値を取り出された商品の数量として取得する商品数量算出手段と、
を備えることを特徴する請求項4に記載の無人販売システム。
【請求項7】
フレームプレートの重量差分値が0よりも大きい場合、前記商品種類判断手段は、前記フレームプレート番号及び前記フレームプレートに対応する商品情報に基づき戻された商品の種類を判定し、
前記商品数量算出手段は、フレームプレートの重量差分値の絶対値と当該フレームプレートに対応する商品の単品重量値との比の値を算出し、前記比の値を整数に四捨五入した整数値を取り出された商品の数量として取得する、
ことを特徴する請求項6に記載の無人販売システム。
【請求項8】
前記ショッピングユーザ判断システムは、
各商品情報を備える商品データベースの記憶に用いられる商品情報記憶手段と、
商品棚の座標セット及びフレームプレートの座標セットを記憶し、各フレームプレートの上方の、フレームプレート空間の高度が設けられることで、前記フレームプレート空間の座標セットを取得するフレームプレート座標記憶手段と、
あるフレームプレートの上方のフレームプレート空間の座標セットとあるユーザの手部の座標セットが共通部分を有する場合に、前記フレームプレートと前記ユーザがマッチングすると判断するフレームプレートとユーザとのマッチング判断手段と、
商品がフレームプレートから取り出されまたはフレームプレートに載せ置かれた際、且つ同じ時点でユーザと前記フレームプレートがマッチングする場合に、前記商品と前記ユーザがマッチングすると判断する商品とユーザとのマッチング判断手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の無人販売システム。
【請求項9】
前記ショッピング情報記録システムは、
ユーザの身元が識別された際、前記ユーザの身元情報に基づいて当該ユーザのショッピングデータベースを生成するショッピングデータベース生成手段と、
商品が取り出された際、取り出された商品の種類、数量および商品を取り出したユーザの身元情報に基づいてショッピング情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースに記憶し、商品が載せ置かれた際、載せ置かれた商品の種類、数量および商品を載せ置いたユーザの身元情報に基づいて返還情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースから前記返還情報に対応するショッピング情報を削除するショッピングデータベースアップデート手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の無人販売システム。
【請求項10】
商品種類判断手段をさらに含み、フレームプレートとユーザがマッチングし且つフレームプレートの重量差分値が0よりも大きい場合、商品が前記ユーザにより前記フレームプレート上に載せ置かれたと判断し、
前記ユーザのショッピング情報データベースにおいて各々のショッピング情報を検索し、購買した少なくとも一つの商品の総重量が前記フレームプレートの重量差とがマッチングするか否かを判断し、マッチングする場合、商品が載せ置かれたと判定し、前記商品の書類および数量を判断し、マッチングしない場合、警報信号を生成する
ことを特徴とする請求項9に記載の無人販売システム。
【請求項11】
前記決済システムは、
あるユーザの前記密閉空間内の三次元映像を取得できない場合に、前記ユーザのショッピング情報データベースにおけるすべての商品の種類及び数量に基づいて支払う必要がある総額を算出する総額算出手段と、
前記ユーザの銀行口座又は電子口座から金額を差し引いて、差し引いた料金の金額と前記総額が同じである支払手段と、
ことを特徴とする請求項1に記載の無人販売システム。
【請求項12】
少なくとも一つの重量センサー、少なくとも一つのスキャンコード装置、及び少なくとも一つの三次元映像センサーと接続するデータ処理機器を更に含む
ことを特徴とする請求項1に記載の無人販売システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、小売業における商品検知の技術分野に関し、具体的には、重量モニタリングに基づく商品検知システムおよび商品検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
既存の小売業におけるショッピング方法によれば、各々のスーパーマーケットやコンビニエンスストアでは専門の販売員やレジ係を必要とし、人件費が高い。一方、電子決済技術、身元検知(ID認識)技術およびクラウドコンピューティング技術の発展にともない、無人スーパーマーケットプロジェクトは技術の面において非常に高い実行可能性が備えられた。無人スーパーマーケットプロジェクトにおいて、急いで解決すべき基本問題の一つはユーザにより選択購入された商品についての判断および記録の問題であり、具体的には、サーバは、ユーザのための自動決済が便利であるように、ユーザにより商品棚から取り出された商品の種類、取り出された商品の数量および単価などを正確に判定するが必要がある。
【0003】
従来技術には、RFID技術を利用してユーザにより選択購入された商品を検知するものがあり、このような方法によれば、各々の商品にRFID(radio frequency identification devices)タグを設け、セキュリティシステムが設置された出入口においてRFIDリーダライタを設ける必要があり、ユーザがセキュリティシステムの設置された出入口から出る際にその消費内容が記録される。しかしながら、このような従来技術には次のような問題がある。まず、ハードウェアのコストが高い。一つのRFIDタグの価格はおよそ0.5~1人民元であるため、タグの使用によって商品のコストが高くなり、スーパーマーケットの競争力が低下する。たとえば、コストが5人民元である商品についていえば、RFIDタグを取り付けることにより、そのコストは10~20%高められる。続いて、商品に対する検知がシールドされたり、除去されたりされる可能性があるため、ユーザがRFIDリーダーを騙す場合があり、商品が紛失してしまうことが生じる。続いて、このような従来の方法によれば、スーパーマーケットのセキュリティシステムが設置された出入口においてのみ決済できるため、仮に、ユーザが店から出る前に食用可能な商品を食べて、包装をスーパーマーケットに残す場合には、RFIDリーダーはユーザの実際の消費金額を検知できず、確定できない。すなわち、従来の方法によれば、なんら技術的制限手段もなく、消費者の高度な自主性およびモラルに依存されるため、無人スーパーマーケットの営業におけるリスクが大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、従来技術における商品棚からの商品の取り出しや商品棚への商品の載せ置きの状態に対する検知の正確度が低く、モニタリングの誤差が大きく、コストが高く、商品が容易に紛失される技術課題を解決可能な重量モニタリングに基づく商品検知技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するための本発明に係る重量モニタリングに基づく商品検知システムは、
商品データベースを生成する商品データベース生成手段と、
各々のフレームプレートのリアルタイム重量検知値をリアルタイムに取得する重量値取得手段と、
各々のフレームプレートの重量検知値の変化有無を判断し、重量検知値が小さくなった場合には、当該フレームプレート上の商品が取り出されたと判断し、重量検知値が大きくなった場合には、当該フレームプレート上に商品が載せ置かれたと判断する取り出しおよび載せ置き状態判断手段と、
前記リアルタイム重量検知値を前記商品データベースに記憶させることにより前記商品データベースにおける各々のフレームプレートの重量検知値をアップデートする商品データベースアップデート手段と、
を備える。
【0006】
さらに、異なる実施例において、上記重量モニタリングに基づく商品検知システムは、
少なくとも一つのフレームプレートを含み、一つのフレームプレートには少なくとも一つの商品が載せ置かれている商品棚と、
各々のフレームプレートの下方に設けられ、上記重量値取得手段に接続されている重量検知装置と、
をさらに備える。
【0007】
さらに、異なる実施例において、上記商品データベース生成手段は、
商品データベースについて初期化処理を行う初期化手段と、
各々の商品の重量値および商品情報を入力しかつ上記商品データベースに記憶させる情報記録手段と、
各々のフレームプレートに商品が載せ置かれた後の重量検知値を取得しかつ上記商品データベースに記憶させる検知値初期化手段と、
を備える。
【0008】
さらに、異なる実施例において、上記取り出しおよび載せ置き状態判断手段は、
リアルタイムに取得した各々のフレームプレートのリアルタイム重量検知値と上記商品データベースに記憶された同一フレームプレートの重量検知値との差分を算出して各々のフレームプレートの重量差分値として記憶する重量差分値算出手段と、
少なくとも一つのフレームプレートの重量差分値を0と比較し、重量差分値が0よりも小さい場合、当該フレームプレート上の商品が取り出されたと判断し、重量差分値が0よりも大きい場合、当該フレームプレート上に商品が載せ置かれたと判断する重量差分値判定手段と、
フレームプレートの重量差分値が0より大きいか小さい場合、当該フレームプレートのフレームプレート番号および当該フレームプレートの重量差分値を記憶するフレームプレート情報記憶手段と、
を備える。
【0009】
さらに、異なる実施例において、同一のフレームプレート上のすべての商品の種類が同じで重量も同じ出る場合、
上記取り出しおよび載せ置き状態判断手段は、
当該フレームプレートのフレームプレート番号および当該フレームプレートに対応する商品情報に基づいて取り出された商品の種類を判断する商品種類判断手段と、
フレームプレートの重量差分値の絶対値と当該フレームプレートに対応する商品の単品重量値との比の値を算出し、当該比の値を整数に四捨五入した整数値を取り出された商品の数量として取得する商品数量算出手段と、
をさらに備える。
【0010】
さらに、異なる実施例において、上記量モニタリングに基づく商品検知システムは、
商品を取り出しまたは載せ置いたユーザの身元を判断するショッピングユーザ判断システムと、
各々のユーザにより取り出された商品の種類および数量を記録するショッピング情報記録手段と、
をさらに備える。
【0011】
さらに、異なる実施例において、上記ショッピング情報記録手段は、
ユーザの身元が識別された際、上記ユーザの身元情報に基づいて当該ユーザのショッピングデータベースを生成するショッピングデータベース生成手段と、
商品が取り出された際、取り出された商品の種類、数量および商品を取り出したユーザの身元情報に基づいてショッピング情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベース
に記憶し、商品が載せ置かれた際、載せ置かれた商品の種類、数量および商品を載せ置いたユーザの身元情報に基づいて返還情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースから前記返還情報に対応するショッピング情報を削除するショッピングデータベースアップデート手段と、
を備える。
【0012】
上記目的を達成するための本発明に係る重量モニタリングに基づく商品検知方法は、
商品データベースを生成する商品データベース生成ステップと、
各々のフレームプレートのリアルタイム重量検知値をリアルタイムに取得する重量値取得ステップと、
各々のフレームプレートの重量検知値の変化有無を判断し、重量検知値が小さくなった場合には、当該フレームプレート上の商品が取り出されたと判断し、重量検知値が大きくなった場合には、当該フレームプレート上に商品が載せ置かれたと判断する取り出しおよび載せ置き状態判断ステップと、
上記リアルタイム重量検知値を前記商品データベースに記憶させることにより前記商品データベースにおける各々のフレームプレートの重量検知値をアップデートした後、上記重量値取得ステップに処理を移行する商品データベースアップデートステップと、
を備える。
【0013】
さらに、異なる実施例において、上記データベース生成ステップの前に、
少なくとも一つの商品を少なくとも一つの商品棚の少なくとも一つのフレームプレート上に載せ置き、同一のフレームプレート上の同じ種類の商品は同じ重量値を有し、各々の重量値は一種の商品のみに対応する商品棚設置ステップと、
各々のフレームプレートの下方に重量センサーを設け、上記重量値取得手段に接続されているセンサー設置ステップと、
をさらに備える。
【0014】
さらに、異なる実施例において、上記商品データベース生成ステップは、
商品データベースについて初期化処理を行う初期化ステップと、
各々の商品の重量値および商品情報を入力しかつ上記商品データベースに記憶させる情報記録ステップと、
各々のフレームプレートに商品が載せ置かれた後の重量検知値を取得しかつ上記商品データベースに記憶させる検知値初期化ステップと、
を備える。
【0015】
さらに、異なる実施例において、上記取り出しおよび載せ置き状態判断ステップは、
リアルタイムに取得した各々のフレームプレートのリアルタイム重量検知値と上記商品データベースに記憶された同一フレームプレートの重量検知値との差分を算出して各々のフレームプレートの重量差分値として記憶する重量差分値算出ステップと、
少なくとも一つのフレームプレートの重量差分値を0と比較し、重量差分値が0よりも小さい場合、当該フレームプレート上の商品が取り出されたと判断し、重量差分値が0よりも大きい場合、当該フレームプレート上に商品が載せ置かれたと判断する重量差分値判定ステップと、
フレームプレートの重量差分値が0より大きいか小さい場合、当該フレームプレートのフレームプレート番号および当該フレームプレートの重量差分値を記憶する情報記憶ステップと、
を備える。
【0016】
さらに、異なる実施例において、
同一のフレームプレート上のすべての商品の種類が同じで重量も同じ出る場合、
前記取り出しおよび載せ置き状態判断ステップは、
当該フレームプレートのフレームプレート番号および当該フレームプレートに対応する商品情報に基づいて取り出された商品の種類を判断する商品種類判断ステップと、
フレームプレートの重量差分値の絶対値と当該フレームプレートに対応する商品の単品重量値との比の値を算出し、当該比の値を整数に四捨五入した整数値を取り出された商品の数量として取得する商品数量算出ステップと、
を備える。
【0017】
さらに、異なる実施例において、上記重量モニタリングに基づく商品検知方法は、
商品を取り出しまたは載せ置いたユーザの身元を判断するショッピングユーザ判断ステップと、
各々のユーザにより取り出された商品の種類および数量を記録するショッピング情報記録ステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の重量モニタリングに基づく商品検知。
【0018】
さらに、異なる実施例において、上記ショッピング情報記録ステップは、
ユーザの身元が識別された際、上記ユーザの身元情報に基づいて当該ユーザのショッピングデータベースを生成するショッピングデータベース生成ステップと、
商品が取り出された際、取り出された商品の種類、数量および商品を取り出したユーザの身元情報に基づいてショッピング情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースに記憶し、商品が載せ置かれた際、載せ置かれた商品の種類、数量および商品を載せ置いたユーザの身元情報に基づいて返還情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースから上記返還情報に対応するショッピング情報を削除するショッピングデータベースアップデートステップと、
備える。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係る重量モニタリングに基づく商品検知システムおよび商品検知方法によれば、商品棚に置かれた商品のリアルタイム重量検知値をリアルタイムにモニタリングでき、リアルタイムに各々のフレームプレートにおける重量変化を検知でき、商品棚上のすべてのフレームプレートにおける重量変化からどのような商品が取り出されまたは載せ置かれたかを推定でき、取り出されまたは載せ置かれた商品の種類および数量を判定できる。さらに、ユーザのリアルタイムの位置および予め設けた各々の商品の載せ置き位置に合わせて、商品を取り出しまたは載せ置いたユーザの身元を判定でき、ショッピングデータベースを生成して、ユーザにより取り出された商品の種類および数量を記録でき、ユーザのショッピングが終わると便利に自動的に決済することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の実施例に係る無人スーパーマーケットの平面図である。
図2】本発明の実施例に係る商品棚の全体構造を示す図である。
図3】本発明の実施例に係るトレイおよびフレームプレートの構造を示す図である。
図4】本発明の実施例に係るフレームプレートの構造を示す図である。
図5】本発明の実施例に係るユーザID識別システムの構成のブロック図である。
図6】本発明の実施例に係るユーザ位置決めシステムの構成のブロック図である。
図7】本発明の実施例に係る密閉空間内の映像センサーの分布図である。
図8】本発明の実施例に係る重量モニタリングに基づく商品検知システムの構成のブロック図である。
図9】本発明の実施例に係るショッピングユーザ判断システムの構成のブロック図である。
図10】本発明の実施例に係るショッピング情報記録手段の構成のブロック図である。
図11】本発明の実施例に係る決済システムの構成のブロック図である。
図12】本発明の実施例に係る重量モニタリングに基づく商品検知方法のフロチャートである。
図13】本発明の実施例に係るデータベース生成ステップのフロチャートである。
図14】本発明の実施例に係る取り出しおよび載せ置き状態判断ステップのフロチャートである。
図15】本発明の実施例に係るショッピング情報記録ステップのフロチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下は、この技術案をより明確させ且つ理解易くなるように、図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。本発明は、異なる形態の実施例により現れる。その保護範囲は、明細書に記載されている実施例に限られない。
【0022】
図において、構成が同一である部品は、同一な数字記号で示し、各構成又は機能が類似である部品は、類似な数字記号で示している。本発明に記載されている向きを示す、例えば、上、下、前、後、左、右、内、外、上面、下面、側面、頂部、底部、前端、後端、末端などの用語は、図における方向のみであり、本発明の解釈及び説明に用いられるのみであり、本発明の保護範囲を限定することではない。
【0023】
ある部品が他の部品にあると記載されている場合に、上記部品がそのまま上記他の部品に配置してもよく、中間部品を介して上記部品が上記中間部品に配置し、且つ上記中間部品が他の部品に配置してもよい。一つの部品が他の部品「に取り付けられる」又は「に接続される」と記載されている場合に、両者は、直接的に「取り付けられる」又は「接続される」と理解されてもよく、又は一つの部品が中間部品を介して間接的に他の部品に「取り付けられる」又は「接続される」と理解されてもよい。
【0024】
本実施例は、無人スーパーマーケットに用いられる無人販売システムにおける一部としての重量モニタリングに基づく商品検知システムに関する。図1~3に示されるように、上記無人販売システムは、内部に複数の商品棚2が設けられている密閉空間1を備え、各商品棚2はブラケット3及びブラケット3上に脱着可能に取り付けられる複数のトレイ4を含み、複数のトレイ4は異なる高度で互いに平行し、又は同一な高度で互いに揃っている。トレイ4毎に、複数の並列に設けられているフレームプレート5が設けられ、フレームプレート5毎に少なくとも一種の商品が置かれている。ユーザにとって本実施例のフレームプレート5に置かれている商品を便利に取り出す又は載せ置くことが必要であるので、フレームプレート5のユーザに向ける一端をフレームプレート5の前端とする。
【0025】
各フレームプレート5とトレイ4との間には重量検知装置6が設けられ、好ましくは直方体形状の重量センサーであり、その一端の下表面はトレイ4に接続されており、他の一端の上表面はフレームプレート5に接続されている。各重量検知装置6はその上方のフレームプレート5およびフレームプレート5の上表面に載せ置かれた商品の重量値をリアルタイムに取得し、上記重量値の変化を速やかに検知する。
【0026】
本実施例では、各フレームプレート5は、開口する箱体であり、一種又は複数の種類の商品を置くことができる。上記商品は標準商品であり、同一な種類の商品の外観及び重量値は同じであり、或いは近似である。同一のフレームプレート5に載せ置かれる同一種類の商品は同じ重量値を有し、異なる種類の商品は異なる重量値を有し、各重量値は一種の商品のみに対応する。重量検知装置6はフレームプレート5およびその上表面の商品のリアルタイム重量検知値を正確に取得でき、各フレームプレート5の重量値の増加量または減少量を含む変化量をその都度正確に検知できる。ある商品がユーザにより取り出される
と、当該商品の位置するフレームプレート5下方の重量検知装置6により取得される重量値データは小さくなり、一方で、ある商品が元の位置に載せ置かれると、当該商品の位置するフレームプレート5下方の重量検知装置6により取得される重量値データは大きくなり、このように、重量検知装置6は比較的に正確な重量変化値を取得できる。
【0027】
図4に示されるように、本実施例では、フレームプレート5は、フレームプレート基板51、フレームプレートバッフル52およびバッフル切り欠き53を備える。フレームプレート5全体は直方体に近似し、前端の高度が低く、フレームプレート基板51は矩形であり、商品の載せ置きに用いられる。フレームプレートバッフル52は矩形、台形または楔形の形状を有し、異なる種類の商品の離隔に用いられ、商品の混同を防止し、商品が滑り落ちないことを保証し、各フレームプレート基板上における商品の重量値が変化する際に、重量検知装置6が正確に検知できることを確保する。
【0028】
本実施例では、三つの互いに接続されているフレームプレートバッフル52を含み、フレームプレート基板51の左右両側および後方のエッジ部に接続されている。フレームプレート基板51の左右両側に設けられたフレームプレートバッフル52は台形または楔形であり、その前端部分の高さが低く、ユーザによる商品の取り出しや載せ置きが便利である。また、フレームプレート基板51の後方に設けられたフレームプレートバッフル52は矩形であり、商品が滑り落ちることを防止し、異なるフレームプレート基板上の商品が互いに干渉することも防止でき、商品重量値のモニタリングに影響を与えないようにする。できるだけスペースの無駄を低減するため、フレームプレートバッフル52はできるだけフレームプレート基板51と垂直状態を維持する。
【0029】
フレームプレートバッフル52はフレームプレート基板51のエッジ部に接続され、かつフレームプレート基板51の上表面から突出している。バッフル切り欠き53は二つの対応設置されているフレームプレートバッフル52の間に形成され、バッフル切り欠き53はフレームプレート基板51の前方に設けられ、商品棚の前方を向かっているユーザは、手を当該バッフル切り欠き53を介してフレームプレート基板51の上方に載せ置かれた商品の空間に延ばすことができ、商品の取り出しや載せ置きが便利である。
【0030】
本実施例は、さらに、サーバ又はコンピューターなどのデータ処理機器7を備える。データ処理機器7は、内部に複数のデータ処理ソフトウェアがインストールされ、データ線を介して複数のハードウェアに接続される複数の機能モジュールを有し、ソフトウェアとハードウェアが混在する態様で多種の機能を実現できる。
【0031】
図1及び図5に示されるように、本実施例は、さらに、各ユーザのID情報を識別するユーザID識別システム100を備える。ユーザID識別システム100は、セキュリティシステム101及びID識別装置102を備える。本実施例の上記密閉空間1は絶対的な密閉される空間でなく、相対的な封鎖される空間である。密閉空間1には一つ又は複数の出入口が設けられ、一つのユーザ入口103及び一つのユーザ出口104が設けられていることが望ましい。すべてのユーザは、ユーザ入口103を介して当該密閉空間1に入り、且つユーザ出口104から当該密閉空間1を離れる。
【0032】
図1及び図5に示されるように、密閉空間1の各出入口にはセキュリティシステム101が設けられていて、ここで、自動ゲートが設けられていることが望ましい。ユーザのID情報を取得するID識別装置102は、データ処理機器7に接続されているスキャンコード装置1021と、データ処理機器7におけるID取得手段1022とを備える。スキャンコード装置1021は、ユーザ入口103のセキュリティシステム101の内部又は外部に設けられていて、ここで、自動ゲートの外側の表面に設けられていることが望ましい。スキャンコード装置1021は、ID識別コードをスキャンし、ここで、2次元コー
ドをスキャンすることが望ましい。ID取得手段1022は、データ処理機器7における一つの機能モジュールであり、上記ID識別コードに基づいてユーザのID情報を取得することができる。ユーザ出口104のセキュリティシステム101にはID識別装置102を設ける必要がない。
【0033】
本実施例では、各ユーザは、無人スーパーマーケットに対応して利用される専用アプリケーションソフト(APP)を携帯通信端末(例えば、携帯機器やタブレットパソコンなど)にダウンロードして、アプリケーションソフト(APP)においてアカウントを登録し、支払ソフトウェアに関連付けられる。或いは、各ユーザは、支払ソフトウェア(例えば、ウィーチャットやアリペイ)を携帯通信端末にダウンロードし、また、支払ソフトウェアにおいて、無人スーパーマーケットにマッピングして利用されるアプレットを埋め込み、支払ソフトウェアにおいてアカウントを登録する。専用アプリケーションソフト(APP)又は支払ソフトウェアでは、ユーザID情報、銀行口座情報、支払パスワードなどを含むユーザの登録情報及び電子支払情報が設置されている。登録完了の場合に、ユーザID情報がデータ処理機器7のユーザデータベースに記憶されている。
【0034】
携帯通信端末におけるアプリケーションソフト(APP)は、ユーザのID情報などを記憶している2次元コードを生成することができる。あるユーザが外部から密閉空間1に入りたい場合に、アプリケーションソフトで生成される2次元コードをスキャンコード装置1021のスキャン端に対向させる。スキャンコード装置1021は、コードをスキャンした後、当該2次元コードの復号処理を行って、復号結果をデータ処理機器7に伝送する。2次元コードが識別される可能であり、且つ識別されたID情報と予めユーザデータベースに記憶されているID情報が合致する場合に、当該ユーザのIDが正当であることと判断され、セキュリティシステム101が開き、当該ユーザが密閉空間1に入ることを許可する。ユーザ入口103のセキュリティシステム101には、例えば赤外線センサーなどのセンサー装置が設けられている。セキュリティシステム101は、当該ユーザが密閉空間1に入った後、人がセキュリティシステム箇所を通り過ぎたことを検知して、自動的に閉じる。ユーザ出口104のセキュリティシステム101は、ショッピングが終わりユーザが密閉空間1を離れる場合に、人が密閉空間1の内部からセキュリティシステム101の近くに寄ることを検知する際に自動的に開き、ユーザが密閉空間1を離れた後、人がセキュリティシステム箇所を通り過ぎた際に自動的に閉じる。
【0035】
データ処理機器7は、ID取得手段1022が上記ID識別コードに基づいてユーザのID情報を取得した後、当該ユーザのショッピング情報データベースを生成でき、ユーザのショッピング中のショッピングの動作ごとにショッピング情報を取得して当該ショッピング情報データベースをアップデートする。ユーザに携帯されている携帯通信端末はアプリケーションソフト(APP)を介してデータ処理機器7との間にリアルタイムデータの交換を行うので、ユーザのショッピング情報データベースが携帯通信端末にけるアプリケーションソフト(APP)に表示され、ショッピングカートの画面が形成されることで、ユーザが自分のショッピング記録及びその後の決済を知っている。
【0036】
図6に示されるように、本実施例では、さらに、各対象物の密閉空間1におけるリアルタイム位置を取得する対象物位置決めシステム200を備える。上記対象物は、ユーザ及びその延伸部の全部又は一部である。対象物位置決めシステム200は、ユーザ全体又は一部(例えば、頭部、手部など)の座標セットを取得する。対象物位置決めシステム200は、データ処理機器7に接続される三次元映像取得装置201と、データ処理機器7に配置する対象物座標取得手段202とを備える。
【0037】
図7に示されるように、三次元映像取得装置201は、リアルタイムで少なくとも1フレームの三次元映像を取得するための少なくとも一つの映像センサー2011を備える。
映像センサー2011は、密閉空間1の頂部に均一的に分布し、そのレンズが下方に向けて、レンズの中心軸が水平面に対して垂直にしてもよく、一定の傾きの角度があってもいい。映像センサー2011の視野範囲は、密閉空間1の全部の底面を覆う。ユーザは、無人スーパーマーケットで動作又はショッピングを行っている場合に、常に映像センサーに監視される。この場合に、映像センサーに取得された三次元映像は、当該ユーザの身体及びその延伸部の全部又は一部の映像であるユーザ映像を含む。当該密閉空間内に人がなければ、各時点での三次元映像が前の時点での三次元映像と同一であり、当該時点での三次元映像は、背景であると判断され、如何なるユーザ映像を含まない。
【0038】
各映像センサー2011は、並列に設けられる深度画像センサー2012、RGB画像センサー2013、及び三次元映像整合手段2014を備える。深度画像センサー2012は、複数のフレームの深度画像を連続に取得し、RGB画像センサー2013は、複数のフレームのRGB画像を連続に取得し、三次元映像整合手段2014は、同一の時点で取得した1フレームの深度画像及び1フレームのRGB画像を1フレームの三次元映像に整合する。
【0039】
上記の二つのセンサーは、同期的に取得(同時に取得し且つ取得頻度が同じである)を行い、映像センター2011は一秒ごとに同じフレーム数のRGB画像および深度画像を取得でき、三次元映像整合手段2014は一秒ごとに複数のフレームの三次元映像を連続に取得し且つデータ処理機器7の対象物座標取得手段202に伝送することができる。
【0040】
対象物座標取得手段202は、データ処理機器7における一つの機能モジュールであり、上記密閉空間の内部では三次元座標系を作成し、連続の複数のフレームに含まれるユーザ映像の三次元映像に基づいてリアルタイムで上記ユーザの上記三次元座標系における座標セット又は座標を取得する。対象物座標取得手段202は、座標系作成手段2021、パラメーター取得手段2022、背景除去手段2023、及び対象物座標算出手段2024を備える。座標系作成手段2021は、上記密閉空間において三次元座標系を作成し、ここで、密閉空間の底面(無人スーパーマーケットの地面)の中心点を座標系の原点とし、水平方向にX軸及びY軸を設け、垂直方向にZ軸を設けることが望ましい。
【0041】
ユーザ身体の全部又は一部が三次元座標系において大きい空間を占めるので、一つの座標セットでユーザの位置を示す可能である。位置の精確制御及び簡易計算を考えれば、当該座標セットにおける一つの特定の点の座標でユーザの位置を示す可能であり、例えば、当該ユーザ座標セットにおける最高の一点(Z軸の数値が最も大きい点)の座標でユーザの位置を示す可能である。
【0042】
パラメーター取得手段2022は、連続する複数のフレームに含んでいるユーザ映像の三次元映像に対して処理を行って、各フレームの三次元映像の各画素点の位置パラメーター及びカラーパラメーターを取得する。上記位置パラメーターは、x、y、zであり、当該画素点の上記三次元座標系における位置座標を示す。上記カラーパラメーターは、r、g、bであり、それぞれに当該画素点の三原色の強度を示す。データ処理機器7は、あるユーザがある映像センサーの視野内に入った後に、毎秒ごとに複数のフレームの三次元映像を取得してもいい。各フレームの三次元映像はユーザ映像及び背景映像を含み、各画素点は、ユーザの一部である可能性があり、背景の一部である可能性がある。
【0043】
異なる映像センサーから取得した三次元映像において、ユーザ身体及びその延伸部の同じ部位を示す画素点は、カラーパラメーターr、g、bが同じである。位置が異なる映像センサーとユーザとの間の距離が異なるので、各映像センサーが直接的に取得した一次位置パラメーターは、ユーザ身体及びその延伸部における一点が当該映像センサーに対する位置座標である。だから、座標変換を行って、位置が異なる映像センサーにより取得され
た一次位置パラメーターを、上記密閉空間内で作成した三次元座標系における位置パラメーターに変換する。
【0044】
パラメーター取得手段2022は、センサー座標取得手段20221、相対座標取得手段20222、及び座標補正手段20223を備える。センサー座標取得手段20221は、当該フレームの三次元映像を取得する映像センサーの中心点(つまり、並列して設けられる深度画像センサー2012及びRGB画像センサー2013のレンズ中心点の連結線の中間点)の、上記密閉空間内で作成された上記三次元座標系における座標を取得する。相対座標取得手段20222は、上記映像センサーの中心点を第2の原点として第2の三次元座標系を作成し、X軸、Y軸及びZ軸の方向が上記三次元座標系と同じであり、上記三次元映像から各画素点の上記第2の三次元座標系における座標を取得する。座標補正手段20223は、上記映像センサー中心点の上記三次元座標系における座標及び上記三次元映像における各画素点の第2の三次元座標系における座標に基づいて、上記三次元映像の各画素点の上記三次元座標系における座標を算出し且つ補正して、ユーザ及びその延伸部の各画素点の位置パラメーターを取得する。
【0045】
連続に取得されたMフレームの三次元映像において、各フレームの三次元映像が一人のユーザのみの映像を含んでいて、異なる三次元映像にそれぞれに属し且つ位置パラメーターが同じであるN個の画素点は、カラーパラメーターが同じであり、且つNが0.9*Mより大きく且つM以下である場合に、背景除去手段2023により当該N個の画素点が背景画素点であると判定され、上記Mフレームの三次元映像からN個の上記背景画素点が除去されて、Mフレームの背景がない三次元映像である当該ユーザの映像が取得される。連続に取得された三次元映像において、異なる三次元映像にそれぞれに属し且つ位置パラメーターが同じである画素点は、カラーパラメーターが同じであり、又は大部分が(例えば、90%)同じである場合に、画素点の位置が背景であると判断され、当該画素点を対応の三次元映像から除去することができる。
【0046】
対象物座標算出手段2024には、対象物がユーザ及びその延伸部の全てであれば、上記Mフレームの背景がない三次元映像におけるすべての画素点の位置パラメーターのセットは、上記ユーザ及びその延伸部の全ての座標セットである。ここで、上記座標セットにおいて、パラメーターzが最も大きい画素点の位置パラメーターはユーザの座標に定義されている。連続に取得された三次元映像から背景画素点を除去した後に、余りの画素点は当該ユーザ全体の行進の軌跡を示す。連続に取得されたMフレームの三次元映像では、各フレームの三次元映像が複数のユーザの映像を含まれば、先にMフレームのそれぞれから一人のユーザのみの全部又は一部を含む三次元映像を切り取る。
【0047】
対象物がユーザ及びその延伸部の一部であれば、上記ユーザの一部(例えば、頭部、肩部、肘部、腕部、手部など)の座標セットを取得してもいい。深度画像センサー2012及びRGB画像センサー2013には、それぞれに一つのレンズが設けられている。二つのレンズの中心軸を水平面に対して垂直として設ければ、二つのレンズが下方に向けて密閉空間内の商品及びユーザを見ることができる。二つのレンズは、一般的な場合に、ユーザの頭部及び肩部の位置座標セットを捉えることができ、ユーザが手を伸ばしている場合に、ユーザのアーム部、肘部、腕部、手部の位置座標セットを捉えることができる。ある時点の当該ユーザの頭部、肩部、肘部、腕部、手部が折線又は曲線に連結されることで、ユーザの手部と頭部の位置が対応関係に作成される。つまり、リアルタイムで手部の位置を取得することができ、同時に当該手部がどのユーザに属するかを判断することができる。
【0048】
更に、映像センサー2011の視野範囲は、出入口の外部の一部の空間を覆ってもいい。ユーザが出入口の外部にいる場合に、当該ユーザの映像が映像センサー2011により
取得される。ユーザの上記無人販売システムを利用する全部の過程は、出入口のID識別の過程と、密閉空間1に入る過程と、密閉空間1内で歩く又は留まる過程と、密閉空間1を離れる過程とを備え、全部の過程が映像センサー2011に監視され、IDが特定されたユーザ及びその身体の一部が密閉空間1にいるリアルタイム位置をリアルタイムで取得することができる。スキャンコード装置1021がユーザの2次元コードを読み取る場合に、データ処理機器7が当該ユーザのID情報を取得できる。映像センサー2011は、スキャンコード装置1021がコードを読み取る時点から、位置決め及びリアルタイムで当該ユーザ位置を追従することを始め、当該ユーザがある商品棚にマッチングするか否かを監視している。映像センサー2011が当該ユーザのリアルタイムの三次元映像を取得できない場合に、当該ユーザのショッピングが終わったと判断して、決済を行う。
【0049】
本実施例は、リアルタイムで各種の商品の取り出しや載せ置きの状態を検知する重量モニタリングに基づく商品検知システム300を備える。上記取り出しや載せ置きの状態は、商品の置かれている状態、取り出された状態、及び元の位置に載せ置かれた状態を含む。図8に示されるように、重量モニタリングに基づく商品検知システム300は、商品データベース生成手段301と、重量値取得手段302と、取り出しや載せ置き状態判断手段303と、商品データベースアップデート手段304と、を備える。上述の四つの手段は、データ処理機器7における機能モジュールであり、重量検知装置6が設けられている商品棚2と協力に動作し、各フレームプレート5のリアルタイムの重量検知値を監視でき、取り出され又は載せ置かれた商品があるか否かを判断できる。商品検知システム300は、いずれの一種の商品が取り出され又は載せ置かれたときに、取り出された又は載せ置かれた商品の種類及び数量を取得する。
【0050】
商品データベース生成手段301は、各商品の商品情報及び商品が置かれている各フレームプレートの重量検知値を含む商品データベースを生成する。上記商品情報は、商品の種類、単品の重量値及び商品に対応するフレームプレート番号及び商品棚番号を備え、さらに、商品の番号商品名、型番、内容量及び単価などを備える。
【0051】
商品データベース生成手段301は、初期化手段3011、情報記録手段3012及び検知値初期化手段3013を備える。初期化手段3011は、商品データベースに対して初期化処理を行って、データ処理機器7におけるメモリに商品データベースを作成する。情報記録手段3012は、各商品の重量値及び商品情報を記録して、それを上記商品データベースに記憶し、キーボード又はスキャンコード装置を利用して無人スーパーマーケットの商品棚における各種商品の重量値を上記商品データベースに記録する。検知値初期化手段3013は各フレームプレートに商品が置かれた重量検知値を取得して、それを上記商品データベースに記憶する。
【0052】
無人スーパーマーケットの配置の過程において、各フレームプレート5に同じな種類、同じな重量の複数の商品が置かれた後、商品情報がデータ処理機器7に記録され、且つ商品データベースに記憶する。あるブランドの飲物を例として、あるフレームプレートに8缶のあるブランドの飲物が置かれている場合に、フレームプレートの重量が100グラムであり、1缶の飲物の重量が200グラムであり、初期化された後の商品データベースにおいて当該フレームプレートの検知重量値が1700グラムであり、当該ブランドの飲み物に対応する製品名称(ある冷たいお茶)、正味重量(195ml)、産地(広東)、単価(5人民元)、単品重量値(200グラム)、商品棚番号(1)、フレームプレート番号(1-12)、商品番号(025)などの情報も上記商品データベース内に記憶されている。
【0053】
重量値取得手段302は、データ線を介して各フレームプレート5内の重量検知装置6にそれぞれに接続されて、リアルタイムで各フレームプレート5のリアルタイム重量検知
値を取得する。取得時間間隔が0.1~0.2秒であることが望ましい。上記リアルタイム重量検知値が重量センサーの検知数値であり、商品がフレームプレート5に置かれる前に、各フレームプレートの重量を示し、商品がフレームプレート5に置かれた後に、当該フレームプレート及び当該フレームプレートに置かれた商品の総重量値を示し、商品がフレームプレート5から取り出された又はフレームプレート5に戻された場合に、リアルタイム重量検知値が変化する。
【0054】
誤差が小さくなるように、フレームプレート5に商品が置かれる前に、先に補正処理を行う必要であり、多種の異なる重量の規格分銅を利用して重量センサーの検知値Xとフレームプレートに置かれた品物の実際の重量値Yとの間の対応関係を算出する。例えば、まずフレームプレートを空かせて、重量検知装置6(重量センサー)の検知値X0を取得する。この場合にフレームプレートの商品重量Y0が0グラムである。重量値が500グラム、1000グラムである基準分銅はそれぞれにフレームプレートに置かれて、重量検知装置6(重量センサー)の検知値X1、X2を取得し、対応するフレームプレートにおける商品の重量Y1が500グラムであり、Y2が1000グラムである。Y(商品重量値)=k×X(センサー値)+bである式を利用して、3組のパラメーターk、bの数値を算出して記憶し、その中の偏差が小さいパラメーター組み合わせを選択する。次のリアルタイムのモニタリングにおいて、重量検知装置6(重量センサー)がリアルタイムでセンサー値を取得し、パラメーターk、bの数値を結合して、各フレームプレートの既存商品の総重量を算出することができる。
【0055】
取り出しや載せ置き状態判断手段303は、各フレームプレートの重量検知値が変化するか否かを判断する。小さくなる場合に、当該フレームプレートから商品が取り出されたことと判断し、大きくなる場合に、商品が当該フレームプレートに置かれていることと判断し、変化しない場合に、当該フレームプレート上の商品が完全に変化しないことを説明し、重量値取得手段302が新たにリアルタイムで取得する。取り出す/戻す状態判断手段303は、重量差分値算出手段3031、重量差分値判断手段3032、及びフレームプレート情報記録手段3033を備える。
【0056】
重量差分値算出手段3031は、リアルタイムで取得する各フレームプレートのリアルタイム重量検知値と上記商品データベースに記憶されている同一なフレームプレートの重量検知値との差を算出して、各フレームプレートの重量差として記録する。例えば、上記の例において、上記あるブランドの飲物が置かれているフレームプレートの重量は変化し、1300グラム又は1900グラムとなり、重量差がそれぞれ-400グラム又は200グラムに記録されている。
【0057】
重量差分値判断手段3032は、少なくとも一つのフレームプレートの重量差と0を比較して、フレームプレートの重量差が0よりも小さい場合に、当該フレームプレート上の商品が取り出されたことと判断し、あるフレームプレートの重量差が0よりも大きい場合に、当該フレームプレートに品物が置かれていることと判断するが、当該品物はユーザが商品棚から取り出された商品であるか、ユーザに携帯されている品物であるかを特定できない。例えば、上記の例において、重量差が-400グラムであり、つまり商品が取り出されたことと判定でき、重量差が200グラムであり、つまり、商品が商品棚に置かれたことと判定できる。
【0058】
あるフレームプレートの重量差が0よりも大きく又は0よりも小さい場合に、フレームプレート情報記録手段3033は、当該フレームプレートのフレームプレート番号及び当該フレームプレートの重量差を記録する。例えば、上記の例における重量差が-400グラムである場合に、当該フレームプレートの重量が減少することと分かり、当該フレームプレートの番号(1-12)を記録する。上記の例における重量差が200グラムである
場合に、当該フレームプレートの初期状態での重量検知値が1700グラムであることと分かり、この場合に、当該フレームプレートに置かれている品物は必ず元の商品棚の商品でないので、他のフレームプレートの商品又はユーザに携帯された品物であるかもしれない。この場合に、警報信号を選択的に生成する可能であり、管理員又はユーザに対して注意を喚起し、また、必要である場合に、当該フレームプレートのフレームプレート番号をある表示器に表示して、管理員又はユーザが早速に処理を行うことができる。
【0059】
取り出しや載せ置き状態判断手段303は、商品種類判断手段3034及び商品数量算出手段3035を備える。フレームプレートの重量差が0よりも小さい場合に、商品種類判断手段3034は、当該フレームプレート番号及び上記商品データベースに記憶されている当該フレームプレートに対応する商品情報に基づいて取り出された商品の種類を判定する。例えば、当該フレームプレートの番号(1-12)が既知であり、各フレームプレートに一種の商品が置かれている場合に、当該商品の種類がある冷たいお茶であることと判断でき、単品重量値(200グラム)、内容量(195ml)、産地(広東)、単価(5人民元)などという他の商品情報を対応に見出すことができる。当該フレームプレートに複数種の商品が置かれている場合に、重量差により取り出された商品の可能な種類及び数量を初歩的に判定するのみである。
【0060】
フレームプレートの重量差が0よりも小さい場合に、各フレームプレートに一種の商品だけを置かれば、商品数量算出手段3035は、フレームプレートの重量差の絶対値と、上記商品データベースに記憶されている当該フレームプレートにおける単一商品重量との比の値を算出し、四捨五入方法を利用して当該比の値を丸めて、取得した整数が取り出された商品の数量である。例えば、上記の例における重量差が-400グラムであり、その絶対値が400グラムであり、単品重量値(200克)との比の値が2であるので、当該比の値が、取り出された商品の数量である。同じな種類の複数の商品は、小さい重量差がある可能でありので、そのまま算出した後の比の値が整数であるとは限らなく、ある整数に近い可能である。だから、四捨五入方法を利用して当該比の値を丸めることで、取り出された商品の種類及び数量を判断できる。
【0061】
望んでいる状態で、ユーザの素質が高いと、商品が戻された場合に、当該商品を当該商品の商品棚に正確に戻すことができる。フレームプレートの重量差が0よりも大きい場合に、商品種類判断手段3034は、当該フレームプレート番号及び当該フレームプレートに対応する商品情報に基づき戻された商品の種類を判定する。商品数量算出手段3035は、当該フレームプレートの重量差の絶対値と当該フレームプレートに対応する商品の単品重量値の比の値を算出し、四捨五入法を利用している当該比の値を丸めて、取得した整数が、戻された商品の数量である。
【0062】
商品データベースアップデート手段304は、上記リアルタイム重量検知値を上記商品データベースに記憶して、新な重量検知値を形成することで、上記商品データベースにおける各フレームプレートの重量検知値をアップデートし、後の呼び出し及び判定を待つ。
【0063】
本実施例の上記重量モニタリングによる商品検知システム300の良好な効果は、リアルタイムで商品棚における商品のリアルタイム重量検知値を監視し、リアルタイムで各フレームプレートの重量の変化を検知し、商品棚の全てのフレームプレートに基づき、どの種類の商品が取り出された又は戻されたことを推定し、取り出された又は戻された商品の種類及び数量を判断できる重量モニタリングによる商品検知技術案を提供する。
【0064】
図9に示されるように、本実施例では、データ処理機器7における機能モジュールであるショッピングユーザ判断システム500を備える。ショッピングユーザ判断システム500は、いずれの種類の商品が取り出され又は載せ置かれた場合に、上記ユーザのID情
報及び上記ユーザのリアルタイム位置に基づいて商品を取り出した又は商品を載せ置いたユーザIDを判断する。ショッピングユーザ判断システム500は、商品情報記憶手段501、フレームプレート座標記憶手段502、フレームプレートとユーザとのマッチング判断手段503、及び商品とユーザとのマッチング判断手段504を備える。
【0065】
重量モニタリングによる商品検知システム300における商品データベース生成手段301及び商品データベースアップデート手段304により生成された又はアップデートされた商品データベースは、商品情報記憶手段501に記憶されている。上記商品データベースは、各商品情報を備える。
【0066】
対象物位置決めシステム200は、上記密閉空間において三次元座標系を作成する。対象物位置決めシステム200は、商品棚2及びフレームプレート5の位置が特定されたので、座標系を作成した後に、各商品棚2及び各フレームプレート5の座標を取得でき、商品棚の座標セット及びフレームプレートの座標セットをフレームプレート座標記憶手段502に記憶し、フレームプレートの上方の、商品が置かれているフレームプレート空間の高度(例えば、30CM)が設けられることで、上記フレームプレート空間の座標セットを取得することができる。
【0067】
対象物座標取得手段202は、各ユーザの手部のリアルタイム座標セットを取得できる。フレームプレートとユーザとのマッチング判断手段503は、あるフレームプレート5の上方のフレームプレート空間の座標セットとあるユーザの手部の座標セットが共通部分を有する場合に、当該フレームプレートと当該ユーザがマッチングすると判断する。この場合に、当該ユーザは手部を当該フレームプレートの上方のフレームプレート空間に伸ばしていると考えられる。そして、同時に当該フレームプレートの重量検知値が大きくなれば、商品が商品棚に載せ置かれたことであり、同時に当該フレームプレートの重量検知値が小さくなれば、ユーザにより当該商品棚から商品が取り出されたことである。
【0068】
商品がフレームプレートから取り出されまたは載せ置かれた際、且つ同じ時点でユーザと当該フレームプレートがマッチングする場合に、商品とユーザのマッチング判断手段504は当該商品と当該ユーザがマッチングして、当該商品が当該時点で当該ユーザにより当該フレームプレートから取り出された又は当該フレームプレートへ載せ置かれたと判断し、さらに商品を取り出し又は商品を載せ置いた当該ユーザのIDを特定できる。
【0069】
図10に示されるように、本実施例では、データ処理機器7における機能モジュールであるショッピング情報記録手段600をさらに備える。ショッピング情報記録手段600は、各ユーザのID情報に基づいて、少なくとも一つのショッピング情報データベースを生成し、各ユーザにより取り出された少なくとも一つの商品の種類及び数量を記録する。ショッピング情報記録手段600は、ショッピング情報データベース生成手段601及びショッピング情報データベースアップデート手段602を備える。
【0070】
ユーザのIDがユーザID識別システム100により識別された場合に、ID取得手段1022がユーザのID情報を取得し、ショッピング情報データベース生成手段601が上記ユーザのID情報に基づいてデータ処理機器7において当該ユーザのショッピング情報データベースを生成する。初期状態でのショッピング情報データベースには、如何なるショッピング情報がない。
【0071】
ショッピング情報データベースアップデート手段602は、取り出された商品の種類と数量、及び商品を取り出したユーザのID情報に基づいて1グループのショッピング情報を生成して、当該ショッピング情報を当該ユーザのショッピング情報データベースに記憶する。当該ショッピング情報は、当該時点で取り出された商品の種類と数量、及び当該商
品の商品情報(例えば、商品名、型番、内容量及び単価など)を含む。ユーザが密閉空間1で複数回で商品を取り出した後に、そのショッピング情報データベースに複数グループのショッピング情報を備え、ユーザに携帯されている携帯通信端末とデータ処理機器7が無線通信方式で接続され且つデータ交換が行われるので、ショッピング情報データベースにおけるショッピング情報もユーザの携帯通信端末のAPP画面に表示され、ユーザの買い物箱を構成する。
【0072】
商品とあるユーザとがマッチングすれば、重量モニタリングによる商品検知システム300があるフレームプレート5のリアルタイム重量検知値が大きくなり且つ当該フレームプレートの重量差が0よりも大きいことを検知する場合に、商品が当該フレームプレートに置かれたことと判断し、且つ、当該商品が購買した商品であるか否かを判断できる。
【0073】
本実施例では、商品種類判断手段305をさらに含み、当該ユーザのショッピング情報データベースにおいて各々のショッピング情報を検索し、購買した商品の重量値と当該フレームプレートの重量差とがマッチングするか否かを判断し、総重量が当該フレームプレートの重量差と同じである一つ又は複数の購買した商品を有するか否かを判断する。有すれば、当該品物の可能な種類及び数量を初歩的に判定する可能である。例えば、当該フレームプレートの重量差が200グラムであり、且つ購買した商品において二つの100グラムの商品Aしかない場合に、当該フレームプレートに載せ置かれた商品は、二つの商品Aであることを初歩的に判断することができる。また、ユーザにより間違って載せ置かれた場合、すなわちユーザがあるフレームプレートに属さない商品を当該フレームプレート上に載せ置かれた場合、商品種類判断手段305は当該ユーザのショッピング情報データベースにおけるショッピング情報に基づいて当該商品の可能な種類及び数量を判断できる。フレームプレート5のスペースが小さいため、通常ユーザは誤って大量の商品を載せ置く可能性がなく、本実施例は簡単な載せ置き間違いについて良好な判断能力を有する。その他の実施例において、映像モニタリングに基づく商品検知システムをさらに設置でき、複数のカメラにより商品棚の前方空間を撮像し、各々商品の取り出されまたは載せ置きの過程をモニタリングし、重量モニタリングに基づく商品検知システムに協力動作することにより、取り出されまたは載せ置かれた商品の種類及び数量をさらに判断する。
【0074】
さらに、上記商品検知システムは、載せ置かれた商品の種類とリアルタイム重量検知値が大きくなるフレームプレートにおける既存商品の種類とが一致するか否かを判断できる。一致しない場合に、管理員又はユーザに対して注意を喚起するように、警報信号を選択的に生成する可能である。
【0075】
重量モニタリングに基づく商品検知システム300が載せ置かれた商品の種類を判断できない場合に、フレームプレートに載せ置かれた商品が当該フレームプレートにおける既有商品でなく、ユーザの携帯された品物(例えば、傘、携帯機器等)であるかもしれないことと判断される。この場合に、管理員又はユーザに対して注意を喚起するように、警報信号を選択的に生成する可能である。必要であれば、当該フレームプレートのフレームプレート番号を表示装置に表示して、管理員又はユーザが早速に処理を行うことができる。
【0076】
図11に示されるように、本実施例では、データ処理機器7における機能モジュールであり、上記ユーザのショッピング情報データベースにおけるすべての商品の種類及び数量に基づいて料金の決済を行う決済システム700をさらに備える。ユーザは、ショッピングが終わった後に、自分で出入口のセキュリティシステムを介して密閉空間1から離れてもいい。対象物位置決めシステム200の映像センサー2011が当該ユーザのリアルタイム三次元映像を取得できない場合に、当該ユーザのショッピングが終わったと判断されて、決済システム700が当該ユーザの料金を決済する。
【0077】
決済システム700は、総額算出手段701及び支払手段702を備える。総額算出手段701は、上記ユーザが上記密閉空間から離れる場合に、上記ユーザのショッピング情報データベースにおけるすべての商品の種類及び数量に基づいて総額を算出する。それぞれの種類の商品の単価が商品情報としてデータ処理機器7に記憶されておくので、複数の種類の商品単価と数量を乗算した積の合計金額は、当該ユーザの支払うべき総額である。さらに、他の実施例では、ユーザが商品の割引を利用したり、クーポンやギフト券などを使用したりできるので、ユーザが支払う必要がある総額は、複数の種類の商品の単価と数量を乗算した積の合計金額からクーポン及び/又はギフト券及び/又は割引の金額を差し引いたものである。支払手段702は、決済システム700の自己の支払ソフトウェア又は第三者の支払ソフトウェアであり、上記ユーザの銀行口座又は電子口座から金額を差し引いて、差し引いた料金の金額と当該ユーザの支払う必要がある総額が同じである。
【0078】
本実施例は、重量モニタリングに基づく商品検知方法をさらに提供し、すなわち、上記重量モニタリングに基づく商品検知システム300の実現方法を提供する。図12に示されるように、以下のようなステップS101~S108を備える。
【0079】
ステップS101は、商品データベース生成ステップであり、各商品の商品情報及び商品が置かれている各フレームプレートの重量検知値を含む商品データベースを生成する。上記商品情報は、商品の種類、単品の重量値及び商品に対応するフレームプレート番号を備える。図13に示されるように、商品データベース生成ステップS101は、具体的には以下のようなステップS1011~S1013を含む。初期化ステップS1011では、商品データベースについて初期化処理を行う。情報記録ステップS1012では、各々の商品の重量値および商品情報を入力しかつ上記商品データベースに記憶させる。重量検知値初期化ステップS1013では、初期状態において各々のフレームプレートに商品が載せ置かれた後の重量検知値を取得しかつ前記商品データベースに記憶させる。あるブランドの飲物を例として、あるフレームプレートの重量が100グラムであり、フレームプレートに8缶のあるブランドの飲物が置かれ、1缶の飲物の重量が200グラムであり、初期化された後の商品データベースにおいて当該フレームプレートの検知重量値が1700グラムであり、当該ブランドの飲み物に対応する製品名称(ある冷たいお茶)、内容量(195ml)、産地(広東)、単価(5人民元)、単品重量値(200グラム)、商品棚番号(1)、フレームプレート番号(1-12)、商品番号(025)などの情報も上記商品データベース内に記憶される。
【0080】
ステップS102は、重量値取得ステップであり、各々のフレームプレートのリアルタイム重量検知値をリアルタイムに取得する。上記重量検知値は当該フレームプレートおよび当該フレームプレート上の商品のリアルタイム重量値である。重量値取得ステップS102において、リアルタイム重量検知値を取得する時間間隔は0.1~0.5秒である。
【0081】
ステップS103は、取り出しおよび載せ置き状態判断ステップであり、各々のフレームプレートの重量検知値の変化有無を判断し、重量検知値が小さくなった場合には、当該フレームプレート上の商品が取り出されたと判断し、重量検知値が大きくなった場合には、当該フレームプレート上に商品が載せ置かれたと判断する。また、完全に変化してないと判断する場合、当該フレームプレート上の商品は完全に変化してないことである。続いて、重量値取得ステップS102に処理を移行し、新たにリアルタイム重量検知値を取得する。
【0082】
図14に示されるように、取り出しおよび載せ置き状態判断ステップS103は、以下のようなステップS1031~S1033を含む。重量差分値算出ステップS1031では、リアルタイムに取得した各々のフレームプレートのリアルタイム重量検知値と前記商品データベースに記憶された同一フレームプレートの重量検知値との差分を算出して各々
のフレームプレートの重量差分値として記憶する。例えば、上記の例において、上記あるブランドの飲物が置かれているフレームプレートの重量は変化し、1300グラム又は1900グラムとなり、重量差がそれぞれ-400グラム又は200グラムに記録されている。重量差分値判断ステップS1032では、少なくとも一つのフレームプレートの重量差と0を比較して、フレームプレートの重量差が0よりも小さい場合に、当該フレームプレート上の商品が取り出されたことと判断し、あるフレームプレートの重量差が0よりも大きい場合に、当該フレームプレートに品物が置かれていることと判断するが、当該品物はユーザが商品棚から取り出された商品であるか、ユーザに携帯されている品物であるかを特定できない。例えば、上記の例において、重量差が-400グラムであり、つまり商品が取り出されたことと判定でき、重量差が200グラムであり、つまり、商品が商品棚に置かれたことと判定できる。情報記録ステップS1033では、あるフレームプレートの重量差が0よりも大きく又は0よりも小さい場合に、当該フレームプレートのフレームプレート番号及び当該フレームプレートの重量差を記録する。例えば、上記の例における重量差が-400グラムである場合に、当該フレームプレートの重量が減少することと分かり、当該フレームプレートの番号(1-12)を記録する。上記の例における重量差が200グラムである場合に、当該フレームプレートの初期状態での重量検知値が1700グラムであることと分かり、この場合に、当該フレームプレートに置かれている商品は必ず元の商品棚の商品でないので、他のフレームプレートの商品又はユーザの携帯された品物(例えば傘、携帯装置など)であるかもしれない。この場合に、警報信号を選択的に生成する可能であり、管理員又はユーザに対して注意を喚起する。
【0083】
図14に示されるように、あるフレームプレート上の商品が取り出された場合、取り出しや載せ置き状態判断ステップS103は、以下のようなステップS1034~S1035を含むことができる。商品種類判断ステップS1034では、フレームプレートの重量差が0よりも小さい場合に、当該フレームプレート番号及び上記商品データベースに記憶されている当該フレームプレートに対応する商品情報に基づいて取り出された商品の種類を判定する。例えば、当該フレームプレートの番号(1-12)が既知であり、各フレームプレートに一種の商品が置かれている場合に、当該商品の種類がある冷たいお茶であることと判断でき、単品重量値(200グラム)、内容量(195ml)、産地(広東)、単価(5人民元)などという他の商品情報を対応に見出すことができる。商品数量算出ステップS1035では、フレームプレートの重量差の絶対値と、上記商品データベースに記憶されている当該フレームプレートにおける単一商品重量との比の値を算出し、四捨五入方法を利用して当該比の値を丸めて、取得した整数が取り出された商品の数量である。例えば、上記の例における重量差が-400グラムであり、その絶対値が400グラムであり、単品重量値(200グラム)との比の値が2であるので、当該比の値が、取り出された商品の数量である。同じな種類の複数の商品は、小さい重量差がある可能でありので、そのまま算出した後の比の値が整数であるとは限らなく、ある整数に近い可能である。だから、四捨五入方法を利用して当該比の値を丸めることで、取り出された商品の種類及び数量を判断できる。
【0084】
ステップS104は、商品データベースアップデートステップであり、上記リアルタイム重量検知値を前記商品データベースに記憶させることにより上記商品データベースにおける各々のフレームプレートの重量検知値をアップデートした後、上記重量値取得ステップS102へ処理を移行する。そして、あるフレームプレートの重量検知値が変化すると上述のステップを繰り返す。上述のステップS102~S103は、判断が終わるたびに、新な重量検知値により元の重量検知値に替えて商品データベースに新たに記憶させ、次の判定を待つ。
【0085】
図12に示されるように、重量モニタリングに基づく商品検知方法は、ユーザの身元情報(ID情報)を識別するユーザID識別ステップS105と、上記密閉空間におけるユ
ーザのリアルタイム位置を取得するユーザ位置決めステップS106と、任意の商品が取り出されまたは載せ置かれた際に、ユーザのID情報およびリアルタイム位置に基づいて商品を取り出しまたは載せ置いたユーザの身元を判断し、任意のフレームプレートの重量検知値が変化し、かつ当該フレームプレートの上方のフレームプレート空間の座標セットとあるユーザの手部の座標セットが共通部分を有する場合に、当該ユーザにより当該フレームプレートから商品を取り出されまたは商品を当該フレームプレートに載せ置かれたと判断し、一回の購買行為を完了するショッピングユーザ判断ステップS107と、各々のユーザの身元情報に基づいてショッピング情報データベースを生成し、購買行為がある際、ユーザにより取り出された商品の種類および数量を記録するショッピング情報記録ステップS108と、をさらに有してもよい。
【0086】
図15に示されるように、ショッピング情報記録ステップS108は、ユーザの身元が識別された際、上記ユーザの身元情報に基づいて当該ユーザのショッピングデータベースを生成するショッピングデータベース生成ステップS1081と、商品が取り出された際、取り出された商品の種類、数量および商品を取り出したユーザの身元情報に基づいてショッピング情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースに記憶し、商品が載せ置かれた際、載せ置かれた商品の種類、数量および商品を載せ置いたユーザの身元情報に基づいて返還情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースから上記返還情報に対応するショッピング情報を削除するショッピングデータベースアップデートステップS1082と、を備える。データ処理機器において、各々のユーザに対応するショッピング情報データベースがあり、ある商品がユーザにより取り出された際、当該商品の商品情報及び取り出された数量をショッピング情報として当該ユーザのショッピング情報データベースに記録され、ショッピング終了後のユーザによる決済を便利にする。また、ある商品がユーザにより元の位置に載せ置かれた際、当該商品の商品情報及び載せ置かれた数量は返還情報を生成し当該ユーザのショッピングデータベースから上記返還情報に対応するショッピング情報を削除する。
【0087】
上記の例において、ユーザにより2缶の飲物が取り出された後、商品データベースにおけるフレームプレート(1-12)に対応するリアルタイム重量値は既に1300グラムにアップデートされ、ユーザのショッピング情報データベースには2缶の飲物(ある冷たいお茶)の商品情報及び数量が記憶される。その後、仮に重量値取得手段により取得したフレームプレート(1-12)のリアルタイム重量検知値が1500グラムで、フレームプレート(1-12)の重量差分値が200グラムである場合、取り出しおよび載せ置き状態判断ステップS103では、商品が当該フレームプレート上に載せ置かれたと判断し、データベースアップデートステップS104では、商品データベースにおけるフレームプレート(1-12)に対応するリアルタイム重量値を1500グラムに更新する。続いて、ショッピングユーザ判断ステップS107では、商品を載せ置いたユーザの身元を判断し、ショッピング情報記録ステップS108では、当該ユーザのショッピング情報データベースにおいて200グラムの商品が一種類しかない場合、載せ置かれた商品はユーザにより前に取り出された1缶の飲物(ある冷たいお茶)であると判断でき、当該ユーザのショッピング情報データベースから当該飲物(ある冷たいお茶)の数量を2から1に減らす。同様に、フレームプレート(1-12)の重量差分値が400グラムであれば、当該ユーザのショッピング情報データベースから当該飲物(ある冷たいお茶)の数量を1から0に減らすか、または、当該ユーザのショッピング情報データベースから当該飲物(ある冷たいお茶)の購買記録である商品情報および数量をすべて削除する。
【0088】
対象物位置決めシステム200の映像センサー2011があるユーザのリアルタイム三次元映像を取得できない場合、データ処理機器7は当該ユーザは既に無人スーパーマーケット(密閉空間1)の範囲を離れ、決済システム700は当該ユーザのショッピング情報データベースに記録されたすべてのデータ情報に基づいてユーザの決済および支払いを自動的に完成させる。
【0089】
本発明に係る重量モニタリングに基づく商品検知システムおよび商品検知方法によれば、商品棚に置かれた商品のリアルタイム重量検知値をリアルタイムにモニタリングでき、リアルタイムに各々のフレームプレートにおける重量変化を検知でき、商品棚上のすべてのフレームプレートにおける重量変化からどのような商品が取り出されまたは載せ置かれたかを判断でき、取り出されまたは載せ置かれた商品の種類および数量を判断できる。さらに、商品を取り出しまたは載せ置いたユーザの身元を判定でき、ショッピング情報データベースを生成して、ユーザにより取り出された商品の種類および数量を記録でき、ユーザのショッピングが終わると便利に自動的に決済することができる。
【0090】
以上は、本発明の望ましい実施態様のみであり、当業者がより正確に本発明を理解し且つ実現するためであるが、本発明の範囲を制限するためでない。当業者にとって、その範囲を逸脱しない限りにおいて様々な修正や変更を行うことができる。これらの修正や変更も本発明の範囲と見なされる。
【符号の説明】
【0091】
1 密閉空間、
2 商品棚、
3 ブラケット、
4 トレイ、
5 フレームプレート、
6 重量検知装置、
7 データ処理機器、
51 フレームプレート基板、
52 フレームプレートバッフル、
53 バッフル切り欠き、
54 フレームプレート嵌合溝、
100 ユーザID識別システム、
101 セキュリティシステム、
102 ID識別装置、
1021 スキャンコード装置、
1022 ID取得手段、
103 ユーザ入口、
104 ユーザ出口、
200 対象物位置決めシステム、
201 三次元映像取得装置、
202 対象物座標取得手段、
2011 映像センサー、
2012 深度画像センサー、
2013 RGB画像センサー、
2014 三次元映像整合手段、
2021 座標系作成手段、
2022 パラメーター取得手段、
2023 背景除去手段、
2024 対象物座標算出手段、
20221 センサー座標取得手段、
20222 相対座標取得手段、
20223 座標補正手段、
300 重量モニタリングに基づく商品検知システム、
301 商品データベース生成手段、
302 重量値取得手段、
303 取り出しや載せ置き状態判断手段、
304 商品データベースアップデート手段、
305 商品種類判断手段、
3011 初期化手段、
3012 情報記録手段、
3013 検知値初期化手段、
3031 重量差分値算出手段、
3032 重量差分値判定手段、
3033 フレームプレート情報記憶手段、
3034 商品種類判断手段、
3035 商品数量算出手段、
500 ショッピングユーザ判断システム、
501 商品情報記憶手段、
502 フレームプレート座標記憶手段、
503 フレームプレートとユーザのマッチング判断手段、
504 商品とユーザのマッチング判断手段、
600 ショッピング情報記録手段、
601 ショッピング情報データベース生成手段、
602 ショッピング情報データベースアップデート手段、
700 決済システム、
701 総額算出手段、
702 支払手段
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
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図15