JP7711331B1 - 商品撮影用移動カメラを備えた棚装置、無人販売システム、及び無人店舗用販売管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】少ない数のカメラを用いて、商品が取り出された及び／又は補充された領域を正確に撮影することにより、取り出された商品の識別の正確度を高めることができる無人販売システムを提供する。
【解決手段】無人販売システムは、販売される商品が置かれる収納板上の複数の収納領域別に商品の取り出し又は補充がなされたかを感知する重量センサー、収納板上の商品を撮影するためのカメラ、カメラを移動させて撮影領域を変更させる移動装置、重量センサーによって感知された収納領域にカメラが移動するように移動装置を制御する制御部、及びカメラによって撮影された収納領域のイメージに基づいて取り出し又は補充された商品を識別する商品識別部を備える。無人販売システム内で重量センサーによって商品の取り出し又は補充が感知された領域にカメラが移動さして当該領域を撮影する。カメラが狭い領域を撮影するので、撮影されたイメージの解像度が高まる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無人販売システム及びこれに使用される棚装置に関し、より詳細には、購買者が購買した商品を自動で認識し決済する機能を備えた無人販売システム及びこれに使用される棚装置並びにこれを備えた無人店舗用販売管理システムに関する。

無人販売所は、販売及び決済の業務を行う店員が不要であるというメリットがあり、その利用が益々拡大しつつある。無人販売所において商品の販売が正常になされるためには、使用者の購買した商品を正確に把握することが何より重要である。無人販売所は、数種類の商品しか販売していない自動販売機とは違って多くの種類の商品を販売しており、また、販売される商品が随時変更される状況に適用可能でなければならない。したがって、無人販売所は、使用者が棚に置かれた商品を取り出す場合、その商品が何であるかを自動で識別する技術が適用される必要がある。取り出された商品が識別されると、無人販売所は、データベース内に記録されている当該商品の価格を確認し、取り出した購買者に対して購買代金の決済プロセスを進行する。

取り出した商品の識別のために用いる方式の一つは、重量センサーとカメラを用いる方式である。

重量センサーは、商品の置かれている棚に設置され、棚の重さを感知する。棚の重さが変化すると、例えば棚の重さが１００ｇ減ると、棚に置かれていた商品のうち、１００ｇの重量を有する商品が使用者によって取り出されたと判断できる。無人販売所内のプロセッサは、各商品別の重量が記録されている商品データベースを照会し、変化された重量に対応する商品が何であるかを把握する。

カメラは、商品の置かれている棚を撮影する。特に、カメラは、重量が変化した後の棚上の商品を撮影する。撮影されたイメージから現在の棚上の商品を認識し、現在の棚の状態を記録しているデータベースとの比較によって、取り出された商品及び補充された商品を識別する。

商品の識別には重量センサー及びカメラのいずれか一方のみを使用する方式が採用されてもよい。しかし、商品識別の正確性のために重量センサーとカメラが併せて使用される方式が一般的である。重量センサー及びカメラのいずれか一方が商品識別の主な機能を担当し、他方は補助機能を担当するように構成されることもある。

このような従来の方式では通常、１つの無人販売所に複数のカメラが設置される。１つのカメラが無人販売所の棚をすべて含むように撮影する場合には、撮影されたイメージの解像度が低く、取り出された商品を正確に特定できないことがある。また、この場合、１つのイメージ内に多数の商品が含まれるため、重量変化感知前後の両イメージを比較する過程の演算量が増加し、比較結果の誤りの可能性も増加する。また、１つのカメラのみを使用する場合には、広い撮影領域の確保のために、カメラが無人販売所の前方に一定の距離以上離れた位置に設置されなければならず、この場合、購買者によって商品が遮られ、カメラがその商品を撮影できない問題がある。このような諸問題によって、無人販売所に多数台のカメラを設置することは不回避である。したがって、多数のカメラ設置によって無人販売所の製作コストが増加する。

撮影されたイメージを用いた商品識別の正確性を高めながらもカメラの個数を極力減らす方法として、複数層の構造で配置された棚の各層ごとに１台ずつカメラを設置する方法が用いられている。しかしながら、このような方式においても、例えば棚の長さが長くて１つのカメラが担当する撮影領域が広い場合には、商品識別に誤りが発生する可能性が増加する。

本発明は、上記のような問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、少ない数のカメラを用いて、商品が取り出された及び／又は補充された領域を正確に撮影することにより、取り出された商品の識別の正確度を高めることができる無人販売システムを提供することである。

本発明の別の目的は、このような無人販売システムに使用可能な棚装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、このような無人販売システムを用いて無人販売を具現する無人店舗用販売管理システムを提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は、販売される商品が置かれる収納板上の複数の収納領域別に前記商品の取り出し及び／又は補充がなされたかを感知する感知手段と、前記収納板上の前記商品を撮影するためのカメラと、前記カメラの撮影領域が変更されるように前記カメラを駆動させる駆動手段と、前記感知手段によって前記商品の取り出し及び／又は補充が感知された前記収納領域を前記カメラが撮影するように、前記駆動手段を制御して前記カメラの前記撮影領域を変更させる制御部と、前記カメラによって撮影されたイメージに基づいて、取り出し及び／又は補充された前記商品を識別する商品識別部と、を含むことを特徴とする無人販売システムを提示する。

前記感知手段は、複数の前記収納領域のそれぞれに設置された複数の重量センサーを含んで構成されてよい。

前記感知手段は、複数の前記収納領域のそれぞれにおける購買者による前記商品の出し入れ動作を感知する動作センサーを含んで構成されてよい。

前記駆動手段は、前記カメラを移動させる移動装置を含んで構成されてよい。前記移動装置は、ガイドレールと、前記カメラを前記ガイドレールに沿って移動させる移動モーターと、を含んで構成されてよい。

前記移動装置は、前記収納板に沿って水平方向に配置されてよい。前記移動装置は、前記収納板の先端部エッジ（ｅｄｇｅ）に沿って配置されることが好ましい。

前記移動装置は、前記収納板の上面に設置されてもよく、前記収納板の下面に設置されてもよい。

好ましくは、複数の前記収納板が上下方向に層をなすように配置され、複数の前記収納板のそれぞれに対応するように複数の前記カメラ及び複数の前記移動装置が備えられる。

前記収納板の先端部には、前記カメラと前記移動装置が前記収納板の前方に露出されないように遮蔽する遮蔽部材が設置されてよい。

別の例として、好ましくは、複数の前記収納板が上下方向に層をなすように配置され、前記移動装置は上下方向に配置される。このとき、一対の前記移動装置が前記収納板の両側端部に隣接した位置にそれぞれ備えられてよい。

前記駆動手段は、前記カメラの撮影角度を変更させる角度変更部を含んで構成されてよい。前記駆動手段は、前記カメラと前記収納領域との間の距離に応じて前記カメラが拡大撮影（Ｚｏｏｍ Ｉｎ）及び縮小撮影（Ｚｏｏｍ Ｏｕｔ）するように撮影範囲を制御するズーム駆動部をさらに含んで構成されてよい。

前記駆動手段は、末端部に前記カメラが設置される多関節ロボットを含んで構成されてよい。

本発明の別の態様によれば、このような構成の無人販売システムを備える無人店舗用販売管理システムが提供される。

無人店舗用販売管理システムは、店舗内に位置した使用者をそれぞれ特定するための特定手段と、前記無人販売システムによって前記収納板から取り出されたものと確認された前記商品を、前記商品の取り出し時に前記特定手段を用いて確認された前記使用者に対応付け、前記使用者を取り出された前記商品の購買者として確認する購買確認部と、をさらに含んで構成されてよい。

前記特定手段は、前記使用者が所持する前記使用者所有の携帯端末機、及び前記店舗内に位置する前記使用者に渡されるタグのいずれか一方を含む使用者機器と、前記使用者機器の前記店舗内における位置を検出する位置検出器と、を含んで構成されてよい。

本発明のさらに別の態様によれば、販売される商品が置かれる収納板と、前記収納板上の複数の収納領域別に前記商品の取り出し及び／又は補充がなされたかを感知する感知手段と、前記収納板上の前記商品を撮影するためのカメラと、前記カメラの撮影領域が変更されるように前記カメラを駆動させる駆動手段と、前記感知手段によって前記商品の取り出し及び／又は補充が感知された前記収納領域を前記カメラが撮影するように、前記駆動手段を制御して前記カメラの前記撮影領域を変更させる制御部と、を含むことを特徴とする棚装置が提供される。

前記駆動手段は、前記カメラを移動させる移動装置を含む。前記移動装置は、ガイドレールと、前記カメラを前記ガイドレールに沿って移動させる移動モーターと、を含む。

本発明の棚装置は、前記カメラによって撮影されたイメージを、前記商品を識別する動作を行う外部プロセッサに伝送するための通信部をさらに含んで構成されてよい。

本発明の棚装置は、前記カメラによって撮影されたイメージに基づいて、取り出し及び／又は補充された前記商品を識別する商品識別部をさらに含んで構成されてよい。

本発明によれば、無人販売システム内で重量センサーのような感知手段によって商品の取り出し及び／又は補充が感知された領域にカメラが移動して当該領域を撮影したイメージを得る。カメラが狭い領域を撮影するので、撮影されたイメージの解像度が高まる。したがって、撮影されたイメージを用いて取り出し又は補充された商品を識別する作業の正確度が向上する。

本発明に係る無人販売システムの概略ブロック図である。 本発明の第１実施例に係る無人販売システムを概略的に示す図である。 図２において最上層の棚を上方から見た図である。 図２及び図３の棚に設置された移動装置を示す図である。 図３の側面図である。 図５の変形例を示す図である。 本発明の第２実施例に係る無人販売システムを概略的に示す図である。 図７の変形例を示す図である。 本発明の第３実施例を示す図である。 図９の駆動手段を示すブロック図である。 本発明の第４実施例を示す図である。 本発明の無人販売システムが導入された無人店舗を概略的に示す図である。 図１２の無人店舗に適用される本発明の販売管理システムのブロック図である。 本発明の棚装置のブロック図である。

以下では、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。

図１は、本発明に係る無人販売システムの概略ブロック図である。本発明の無人販売システムは、感知手段１０、カメラ２０、駆動手段３０、制御部４０、及び商品識別部５０を備える。

感知手段１０は、販売される商品が置かれる収納板上の複数の収納領域別に、それぞれの収納領域に置かれた商品の取り出し及び／又は補充を感知する。感知手段１０は、後述するように、重量センサー又は動作センサーで構成される。カメラ２０は、収納板上に置かれた商品を撮影する。駆動手段３０は、カメラ２０の撮影領域が変更されるようにカメラを駆動させる。制御部４０は、感知手段１０によって商品の取り出し及び／又は補充が感知された収納領域をカメラが撮影するように、駆動手段３０を制御してカメラの撮影領域を変更させる。商品識別部５０は、感知手段１０による感知結果及びカメラ２０によって撮影されたイメージに基づいて、取り出し及び／又は補充された商品を識別する。

図示している構成要素の他に、本発明の無人販売システムは、例えば、取り出されたものと確認された商品に対して使用者が購買代金の決済を行うための決済部などのような、無人販売のために必要な追加の構成要素も備える。このような追加の構成要素は本発明の技術的特徴に該当せず、それに関する詳細な図示及び説明は省略する。

図２は、本発明の第１実施例に係る無人販売システムを概略的に示す図であり、図３は、図２において最上層の棚を上方から見た図である。

無人販売システムは、販売される商品Ｐを取り入れて展示するための空間を提供するフレームＦを備える。フレームＦ内には複数の収納板Ｓが設置されている。販売される商品Ｐは各収納板Ｓに置かれる。

収納板Ｓは、上下方向に層をなして配置される。層状構造で配置された収納板ＳによってフレームＦの内部空間が上下方向に複数の層に区画される。図２では内部空間が３個の層に区画されている。各収納板Ｓ上の空間は水平方向において複数個に区画される。図２では、各収納板Ｓ上の空間が４個の領域に区画されている。これにより、フレームＦの内部空間は総１２個の収納領域に区画される。図２では、各収納領域が左上端領域からＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、…の順序で表記されている。

収納板Ｓの下部には、図１の感知手段１０として重量センサー１２が設置されている。重量センサー１２は、区画された各収納領域に対応して配置される。各重量センサー１２は、対応する収納領域における商品Ｐの重量を感知する。いずれか一収納領域で商品Ｐの取り出し又は補充が発生すると、重量センサー１２によって当該収納領域における重量変化が感知される。

本実施例では、感知手段１０として重量センサー１２が例示されているが、感知手段１０は動作センサーで構成されてもよい。動作センサーは、事物又は人の動きを感知するセンサーであり、例えば、購買者が商品Ｐを取り出すために商品Ｐに手を当てる際に手の動きを感知する。各収納領域に対応して動作センサーが設置されることにより、複数の収納領域のそれぞれにおいて購買者による商品の出し入れ動作が感知される。

各収納板Ｓ上には、図１の駆動手段３０として移動装置３２が設置されている。各移動装置３２にはカメラ２０が置かれ、各移動装置３２は各カメラ２０を移動させる。

図４は、図２及び図３の棚に設置された移動装置を示す図である。

移動装置３２は、長いバー（ｂａｒ）形状のガイドレール３２ａ、ガイドレール３２ａに設置され、カメラ２０が置かれる移動ベルト３２ｂ、移動ベルト３２ｂを駆動させてカメラ２０をガイドレール３２ａに沿って移動させる移動モーター３２ｄ、及び移動モーター３２ｄの回転運動を移動ベルト３２ｂに伝達するためのローラー３２ｃを含んで構成される。移動モーター３２ｄの回転駆動によって移動ベルト３２ｂ上のカメラ２０がガイドレール３２ａに沿って移動する。カメラ２０の移動方向は移動モーター３２ｄの回転方向によって制御され、カメラ２０の移動距離は移動モーター３２ｄの回転量によって制御される。移動モーター３２ｄはサーボモーター又はステッピングモーターで構成され、カメラ２０の移動位置を正確に制御することができる。

図２及び図３に示すように、移動装置３２はその長手方向、すなわち、ガイドレール３２ａの長手方向が収納板Ｓに沿って水平方向に延びて配置される。移動装置３２のガイドレール３２ａはその長手区間が１つの収納板Ｓの水平方向上の実質的な全領域を占有するように構成される。したがって、移動装置３２によって移動するカメラ２０の位置は、図３に示すように１つの収納板Ｓ内の全収納領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のいずれか１つの領域に対応するように設定され得る。

前述したように、制御部４０は、収納領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４のいずれか一位置にカメラ２０が移動するように移動装置３２を制御する。このとき、制御部４０は、重量センサー１２によって重量変化が感知された収納領域にカメラ２０が移動するように制御する。したがって、重量の変化した収納領域に陳列された商品Ｐがカメラ２０によって撮影され、それに対するイメージが得られる。図２にはカメラ２０がＡ１収納領域に移動した状態が、図３にはカメラ２０がＡ３収納領域に移動した状態が示されている。一例として、カメラ２０は、図２のようにＡ１収納領域で待機しており、Ａ３収納領域で重量変化が感知されると、図３のようにＡ３収納領域に移動する。カメラ２０は、移動したＡ３収納領域で商品Ｐを撮影する。

商品識別部５０は、重量センサー１２によって感知された重量変化及びカメラ２０によって撮影されたイメージに基づいて、取り出し及び／又は補充された商品Ｐを識別する。従来の技術による無人販売所におけると同様に、取り出された商品Ｐの識別には重量センサー１２及びカメラ２０のいずれか一方のみが使用されてもよく、重量センサー１２及びカメラ２０の両方が使用されてもよく、重量センサー１２及びカメラ２０のいずれか一方が商品Ｐの認識の主な機能を担当し、他方は補助機能を担当してもよい。本発明では、カメラ２０を用いた取り出された商品Ｐの識別が、主な識別方法として又は少なくとも重量センサー１２による識別と共に又はそれを補完する方法として採用される。カメラ２０を用いた識別は、重量センサー１２が重量の変化を感知する前と後の時点にカメラ２０が撮影した各イメージを相互比較して、取り出された商品Ｐのイメージを抽出し、これをデータベース内に保存されている商品Ｐのイメージと比較し、どの商品Ｐが取り出されたかを確認する方式によってなされる。前述したように、本発明では、感知手段１０として動作センサーが使用されてもよく、動作センサーは事物や人の動きのみを感知するので、この場合には、動作センサーの感知は、カメラ２０の移動目的位置となる収納領域を感知する機能をするだけであり、取り出された商品Ｐの識別にはカメラ２０だけが利用される。

一方、重量センサー１２は、重量の減少変化の他に重量の増加変化も感知し、この場合にもカメラ２０は重量の変化した収納領域に移動して撮影する。重量の増加は、例えば、購買者が商品Ｐを購買しようと取り出したが変心して商品Ｐを収納板Ｓ上に戻す場合に発生する。この場合、カメラ１０が当該収納領域に移動して商品Ｐを撮影することによって、取り出した後に返還した商品Ｐを特定できる。したがって、購買者が購買したものと認識した商品Ｐに対して最終的に購買しなかった商品として処理できる。一方、このように、取り出した商品Ｐを返還する場合、購買者の不注意によって、取り出す前の収納領域ではなく別の収納領域に商品Ｐを置く場合が発生し得る。この場合にもカメラ２０が商品Ｐの置かれた収納領域に移動して撮影することにより、返還された商品Ｐが元々その収納領域に置かれた商品と異なる商品であっても、返還された商品Ｐを特定できる。返還された商品Ｐが当該収納領域内の他の商品の間に置かれる場合には、返還された商品自体がカメラ２０に撮影されるのではなく、元々当該収納領域に置かれてあった他の商品が撮影されることもある。この場合には、重量センサー１２によって感知された重量変化に対応する商品をデータベースから照会して特定するので、無人販売システムは当該収納領域内に返還された商品を特定できる。このようないろいろな場合に対して、本発明では、カメラ２０が重量変化の感知された収納領域に移動して撮影する方式が有用に活用され得る。

図５は、図３の側面図である。図５に示すように、移動装置３２は、収納板Ｓの先端部エッジ（ｅｄｇｅ）に沿って配置され、カメラ２０は後方を撮影するように配置される。一般に、１つの収納領域には同一の商品Ｐが収納板Ｓの前後方向に並んで配置される。並んで配置される商品Ｐのうち、先端に配置された商品Ｐのみが、ほぼ全体領域の撮影が可能なように露出されるので、図５のようにカメラ２０が配置されて先端部の商品Ｐを撮影することが好ましい。

収納板Ｓの先端部には遮蔽部材６０が設置されている。遮蔽部材６０は、カメラ２０と移動装置３２が収納板Ｓの前方に露出されないように遮蔽する機能を有する。遮蔽部材６０は、収納板Ｓの前方を遮蔽するパネル部分を有し、このパネルは、例えば収納領域に陳列された商品Ｐに関する情報及び価格などが表示される表示パネルとして用いられてよい。遮蔽部材６０によって移動装置３２とカメラ２０が外部に露出されず、また外部の衝撃から保護される。

図５では、移動装置３２、カメラ２０及び遮蔽部材６０が収納板Ｓの上面に設置されている。このような構成によれば、カメラ２０は、カメラ２０が装着されている収納板Ｓ上の商品Ｐを撮影する。

図６は、図５の変形例を示す図である。図６では、図５と違い、移動装置３２、カメラ２０及び遮蔽部材６０が収納板Ｓの下面に設置されている。このような構成によれば、カメラ２０は、カメラ２０が装着されている収納板Ｓではなくその下に配置された収納板上の商品Ｐ、すなわち、下の層における商品Ｐを撮影する。このような方式によれば、カメラ２０と撮影対象商品Ｐとの距離が図５の場合に比べては多少遠くて撮影領域が確保し易い。また、カメラ２０が収納領域の先端部だけでなく中間部分又は後端領域も撮影可能である。したがって、例えば、返還された商品Ｐが収納領域の中間部分又は後端部に置かれる場合にも、撮影されたイメージ内に返還された商品Ｐが含まれるように撮影できる。また、遮蔽部材６０、移動装置３２及びカメラ２０によって商品Ｐが遮られないので、購買者が商品Ｐの全体部分を肉眼で確認しやすい。

図７は、本発明の第２実施例に係る無人販売システムを概略的に示す図である。本実施例及び以下の実施例において、前述した実施例と実質的に同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用する。

本実施例では、移動装置３２がフレームＦ内の右側に上下方向に延びるように配置されている。これにより、カメラ２０は、ガイドレール３２ａに沿って上下方向に移動する。フレームＦ内には複数の収納板Ｓが上下方向に層をなして配置されている。本実施例では、１つの収納板Ｓが１つの収納領域を有する。前述した第１実施例のように、１つの収納板Ｓ上の領域が複数個に区画されて複数の収納領域を構成することもでき、本実施例のように、１つの収納板Ｓ上の全体領域が１つの収納領域を構成することもできる。各収納板Ｓには１つの重量センサー１２が設置されている。カメラ２０は、重量センサー１２によって重量変化が感知される収納板Ｓの収納領域を撮影するように移動装置３２によって上下方向に移動する。

本実施例の構成は、水平方向の幅が比較的狭いフレームＦの構造を有する無人販売システムへの適用に適している。この場合には、１つのカメラ２０だけでも収納板Ｓ上の全体領域に対して鮮明な撮影イメージを得ることができる。したがって、図７のように構成すると、単一のカメラ２０によっても、複数層の構造の各層において取り出される商品Ｐを正確に特定できる。

図８は、図７の変形例を示す図である。図８では、図７のように移動装置３２が上下方向に配置されるが、一対の移動装置３２が、フレームＦ内で収納板Ｓの両側端部に隣接した位置にそれぞれ配置されている。図８では、各収納板Ｓ上の空間が水平方向において左側と右側の２個に区画されており、これにより、各層は左側収納領域と右側収納領域とに区画されている。重量センサー１２も、左側の収納領域と右側の収納領域にそれぞれ対応するように各層に２個ずつ設置されている。左側と右側のカメラ２０はそれぞれ、左側の収納領域と右側の収納領域を担当する。

このような方式は、図７の場合に比べてはフレームＦの幅が多少大きいため、１つのカメラ２０だけで１個の層全体を撮影することが難しい場合、又は各層の領域を２個の収納領域に区画してそれぞれ異なる商品Ｐを陳列する必要がある場合、に適している。

図９は、本発明の第３実施例を示す図であり、図１０は、図９の駆動手段を示すブロック図である。

前述した第１実施例及び第２実施例では、駆動手段３０として移動装置３２が備えられ、カメラ２０がガイドレール３２ａに沿って移動するように構成されている。これと違い、本実施例では、駆動手段３０が、カメラ２０の撮影角度を変更させる角度変更部３５を含んで構成される。

図９に示すように、本実施例では、カメラ２０が無人販売システムのフレームＦから一定の距離離れた外部、好ましくは天頂に設置される。これにより、カメラ２０がフレームＦ内の全ての収納板Ｓ上の領域を撮影できる。ただし、本実施例においてカメラ２０は、その撮影領域がフレームＦ内の全体領域を含むように構成されるのではなく、フレームＦ内の１つの収納領域を含むように構成される。そして、カメラ２０の撮影領域の変更は、角度変更部３５によるカメラ２０の撮影角度変更によってなされる。例えば、図９に示すように、カメラ２０は撮影角度の変更によってＡ１１収納領域を撮影したり又はＡ１２収納領域を撮影したりするように制御される。カメラ２０の撮影角度は、前述した実施例と同様に、重量センサー１２が重量変化を感知した収納領域に対して撮影がなされるように変更される。

図９では角度変更部３５が上下方向上の角度を変更するとしているが、角度変更部３５は、左右方向上の角度を変更する構成を有することもでき、上下方向と左右方向の両方において角度を変更する構成を有することもできる。角度変更部３５は、カメラ２０を回動させて撮影角度を変更させる周知の機構的構成を採択することができ、その具体的な図示及び説明は省略する。本実施例の角度変更部３５とカメラ２０は必要によって２つ以上が備えられるようにしてもよい。

好ましくは、本実施例において、駆動手段３０はズーム駆動部３６をさらに含む。ズーム駆動部３６は、カメラ２０と収納領域との間の距離に応じてカメラ２０が拡大撮影（Ｚｏｏｍ Ｉｎ）及び縮小撮影（Ｚｏｏｍ Ｏｕｔ）をするように撮影範囲を制御する機能を有する。本実施例のようにカメラ２０の角度を変更する場合には、撮影対象カメラ２０と収納領域との間の距離が収納領域ごとに異なる。図９で、Ａ１１領域のように相対的にカメラ２０と近接している収納領域を撮影する場合に比べて、Ａ１２領域のように相対的にカメラ２０から遠い収納領域を撮影する場合にカメラ２０が拡大撮影（Ｚｏｏｍ Ｉｎ）するよう制御されることが好ましい。したがって、重量センサー１２によって重量変化が感知された収納領域にカメラ２０の角度を変更させる場合、ズーム駆動部３６が収納領域に応じてカメラのズームイン及びズームアウトの程度を調節することにより、当該収納領域における商品Ｐのイメージをより鮮明に確保することができる。ズームイン及びズームアウトの程度は、各収納領域別に異なる値に事前に設定されてよい。例えば、図９の例で、Ａ１１収納領域の撮影時を基本値とし、Ａ１２収納領域の撮影時に１．５倍にズームインするように事前に設定されてよい。

図１１は、本発明の第４実施例を示す図である。

本実施例では、駆動手段３０が多関節ロボット８０で構成される。多関節ロボット８０は、複数のアーム８１と、各アーム８１を相対回動可能に連結する回動軸８２と、各アーム８１の回動軸８２を中心にした回動位置を制御する複数の回動モーター（図示せず）とを含んで構成される。このような多関節ロボット８０の末端部にカメラ２０を設置する場合、多関節ロボット８０の制御によってカメラ２０の位置を自由に設定して移動させることができる。したがって、重量センサー１２によって感知された収納領域がカメラ２０の撮影領域として設定されるようにカメラ２０を多関節ロボット８０を用いて位置移動させることにより、当該収納領域の商品Ｐを容易に撮影することができる。

本発明の前述した実施例に係る無人販売システムは、様々な形態の無人店舗用販売管理システムに適用可能である。

図１２は、本発明の無人販売システムが導入された無人店舗を概略的に示す図である。図１２で、参照符号Ｃは、本発明の無人販売システムを示し、Ｔ１～Ｔ５は、後述するような特定手段１２０を構成する使用者機器１２２の一例として採用されるタグである。図１２は、本発明の無人販売システムＣが複数個設置されている店舗内に、タグＴ１～Ｔ５をそれぞれ所持した５人の購買者が入場している状態を示している。

図１３は、図１２の無人店舗に適用される本発明の販売管理システムのブロック図である。本発明の販売管理システムは、上述したような本発明の構成を有する無人販売システムＣ、店舗内に位置した使用者をそれぞれ特定するための特定手段１２０、及び店舗内に入場して商品を取り出した使用者を当該商品の購買者として確認する購買確認部１３０を含んで構成される。

特定手段１２０は、店舗内に位置した使用者をそれぞれ特定する手段であり、例えば、使用者が店舗内で所有する使用者機器１２２、及び使用者機器１２２の位置を検出する位置検出器１２４を含む。ここで、「特定する」とは、位置検出器１２４が店舗内の使用者機器１２２の位置を検出するということを意味する。

一例として、使用者機器１２２は、使用者所有の携帯端末機であってよい。携帯端末機を使用者機器１２２として採用する場合には、位置検出器１２４が、使用者機器１２２の店舗内における位置とともに使用者も特定でき、別個の決済部（図示せず）が携帯端末機に対して購買代金の決済プロセスを自動で進行することもできる。

別の例として、使用者機器１２２は、店舗内に入場する使用者にそれぞれ渡されるタグであってよい。タグを使用者機器１２２として採用する場合には、当該使用者が誰なのかは特定できないが、位置検出器１２４によって店舗内におけるタグの位置が特定できる。タグは、例えば、店舗の入口に用意され、使用者が店舗に位置する際にタグを取って店舗内で所持する。このタグは、例えばＲＦＩＤを用いて位置検出器１２４がタグの店舗内における位置を確認できる手段を提供する。店舗内には各タグの位置を把握できる位置検出器１２４としてＲＦＩＤリーダーが多数設置される。タグの種類によって、位置検出器１２４としてＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）リーダーが使用されてもよい。使用者は店舗内で移動時に常にタグを所持しており、これにより、図１２に示すように店舗内における各タグＴ１～Ｔ５の位置が位置検出器１２４によって確認される。

購買確認部１３０は、無人販売システムＣによって収納板Ｓから商品Ｐの取り出しが確認されると、取り出された商品Ｐを特定使用者機器１２２に対応付けることにより、当該使用者機器１２２の使用者を当該商品Ｐの購買者として確認する。このとき、特定使用者機器１２２は、位置検出器１２４によって検出された位置が、商品Ｐの取り出し時点に取り出された商品Ｐから最も近いと確認された使用者機器１２２である。例えば、Ｔ３タグが、現在取り出された商品Ｐの収納領域に最も近接した位置のタグとして確認されると、購買確認部１３０は、Ｔ３タグを取り出された商品Ｐに対応付け、これによってＴ３タグの所持者が購買者として記録される。使用者は店舗を退場するとき、所持しているタグを店舗の出口側に備えられている無人決済システムに提出する。無人決済システムは、購買確認部１３０によって当該タグに対応付いている取り出し商品Ｐの内訳を確認でき、これに基づいて購買代金の決済を使用者に対して行う。

一方、特定手段１２０の別の例として、使用者を撮影した映像に基づいて使用者の店舗内における現在位置を追跡する使用者位置識別装置が使用されてよい。この方式は、店舗内で移動する全ての人を撮影してリアルタイムで移動経路を追跡し、取り出された商品Ｐに対して取り出し行為をした使用者を確認した後、確認された使用者を購買者として特定する方式である。このとき、使用者の同一性は、例えば、使用者の顔を撮影した映像との同一性によって確認する。この方式は、購買者の特定に多量の映像処理演算を行わなければならないデメリットがあるが、別の使用者機器１２２を媒介しないので、使用者の便宜性が増すというメリットがある。

以上、本発明の実施例では、無人販売店舗に設置される無人販売システム及びこのようなシステムを用いた無人店舗用販売管理システムについて述べた。本発明は、このような無人販売システムの全体構成において棚装置のみを独立した物として製作する方案を提示する。

図１４は、本発明の棚装置を示すブロック図である。

本発明の棚装置は、図１に示した無人店舗用販売管理システムの全体構成の一部を棚装置として構成したものである。棚装置は、感知手段１０、カメラ２０、駆動手段３０、及び制御部４０を備えてなる。当然ながら、本発明の棚装置は、販売される商品が陳列される収納板Ｓも含む。これらの各構成要素は、図１を参照して説明したのと同一であり、それに関する具体的な説明は省略し、図１の構成に関する説明を、本発明の棚装置に関する説明に援用する。図１４の各構成要素のうち、図１と同じ要素には、図１と同じ参照符号を付する。

また、図１を参考して既に説明されたような各構成要素の細部構成及び変形例は、本発明の棚装置にも同一に適用されてよい。棚装置を独立した物として製作することには、前述した無人販売システムの構成のうち、図２～図６を参照して説明した本発明の第１実施例に該当する構成、すなわち、ガイドレール３２ａが収納板Ｓの先端部に水平方向に配置され、カメラ２０が移動モーター３２ｄによって収納板Ｓの先端部エッジ（ｅｄｇｅ）において水平方向に移動する構成が適合する。

このように、棚装置のみを独立した物として製作することにより、既存店舗に商品陳列のために備えられている収納板のみを本発明の棚装置に置き換えることによって本発明の無人店舗用販売管理システムの機能を具現することができる。すなわち、図１のような構成の無人店舗用販売管理システムは、このような棚装置が複数層に多数配置される構成、及びその他の構成として、例えばフレーム又はドアなどのような構成を含む。このようなモジュール化された棚装置により、既存店舗を無人店舗にリモデルリングする作業を簡易に低費用で行うことができる。

図１と違い、図１４の棚装置は通信部５７を備え、この通信部５７は、棚装置とは別に備えられた外部プロセッサ５９と通信するための手段を提供する。外部プロセッサ５９は、図１に示した商品識別部５０と同じ機能、すなわち、イメージによって商品を識別する動作を棚装置の外部で行う構成である。カメラ２０によって撮影されたイメージは、通信部５７を通じて外部プロセッサ５９に伝送され、外部プロセッサ５９は、受信したイメージを用いて取り出し／補充された商品を識別する。外部プロセッサ５９は、店舗内に別に備えられたコンピュータやプロセッサによって具現されてもよく、遠距離に通信網を通じて連結された別のサーバーやコンピュータによって具現されてもよい。

一方、棚装置は、このような通信部５７を備える方式ではなく商品識別部５０を備える方式で構成されてもよい。すなわち、図１に示した商品識別部５０の構成を棚装置内に含めることにより、別の外部プロセッサ５９無しで棚装置単独で商品の識別まで完了できるようにしてもよい。ただし、この場合にも、店舗内に備えられた販売管理システムでは識別された商品の情報を必要とするはずであり、よって、商品識別部５０で識別完了した商品の情報を販売管理システムに伝送するための用途として通信部５７が備えられることが好ましい。

本発明は、図面に示した実施例を参照して説明されてきたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術の分野における通常の知識を有する者であれば、それらから様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点が理解できよう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲における技術的思想によって定められるべきであろう。

１０ 感知手段
１２ 重量センサー
２０ カメラ
３０ 駆動手段
３２ 移動装置
３２ａ ガイドレール
３２ｂ 移動ベルト
３２ｃ ローラー
３２ｄ 移動モーター
３５ 角度変更部
３６ ズーム駆動部
４０ 制御部
５０ 商品識別部
５７ 通信部
５９ 外部プロセッサ
６０ 遮蔽部材
８０ 多関節ロボット
８１ アーム
８２ 回転軸
１００ 販売管理システム
１２０ 特定手段
１２２ 使用者機器
１２４ 位置検出器
１３０ 購買確認部
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ１１，Ａ１２ 収納領域
Ｃ 無人販売システム
Ｆ フレーム
Ｐ 商品
Ｓ 収納板
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５ タグ

Claims (24)

1. 販売される商品が置かれる収納板上の複数の収納領域別に前記商品の取り出し及び／又は補充がなされたかを感知する感知手段と、
   前記収納板上の前記商品を撮影するためのカメラと、
   前記カメラの撮影領域が変更されるように前記カメラを駆動させる駆動手段と、
   前記感知手段によって前記商品の取り出し及び／又は補充が感知された前記収納領域を前記カメラが撮影するように、前記駆動手段を制御して前記カメラの前記撮影領域を変更させる制御部と、
   前記カメラによって撮影されたイメージに基づいて、取り出し及び／又は補充された前記商品を識別する商品識別部と、
   を含むことを特徴とする無人販売システム。
2. 前記感知手段は、複数の前記収納領域のそれぞれに設置された複数の重量センサーを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。
3. 前記感知手段は、複数の前記収納領域のそれぞれにおける購買者による前記商品の出し入れ動作を感知する動作センサーを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。
4. 前記駆動手段は、前記カメラを移動させる移動装置を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。
5. 前記移動装置は、
   ガイドレールと、
   前記カメラを前記ガイドレールに沿って移動させる移動モーターと、
   を含むことを特徴とする、請求項４に記載の無人販売システム。
6. 前記移動装置は、前記収納板に沿って水平方向に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の無人販売システム。
7. 前記移動装置は、前記収納板の先端部エッジ（ｅｄｇｅ）に沿って配置されることを特徴とする、請求項６に記載の無人販売システム。
8. 前記移動装置は、前記収納板の上面に設置されることを特徴とする、請求項７に記載の無人販売システム。
9. 前記移動装置は、前記収納板の下面に設置されることを特徴とする、請求項７に記載の無人販売システム。
10. 複数の前記収納板が上下方向に層をなすように配置され、
    複数の前記収納板のそれぞれに対応するように複数の前記カメラ及び複数の前記移動装置が備えられることを特徴とする、請求項６に記載の無人販売システム。
11. 前記収納板の先端部には、前記カメラと前記移動装置が前記収納板の前方に露出されないように遮蔽する遮蔽部材が設置されることを特徴とする、請求項７に記載の無人販売システム。
12. 複数の前記収納板が上下方向に層をなすように配置され、
    前記移動装置は上下方向に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の無人販売システム。
13. 一対の前記移動装置が前記収納板の両側端部に隣接した位置にそれぞれ備えられることを特徴とする、請求項１２に記載の無人販売システム。
14. 前記駆動手段は、前記カメラの撮影角度を変更させる角度変更部を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。
15. 前記駆動手段は、前記カメラと前記収納領域との間の距離に応じて前記カメラが拡大撮影（Ｚｏｏｍ Ｉｎ）及び縮小撮影（Ｚｏｏｍ Ｏｕｔ）するように撮影範囲を制御するズーム駆動部をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の無人販売システム。
16. 前記駆動手段は、末端部に前記カメラが設置される多関節ロボットを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。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の無人販売システムを備える、無人店舗用販売管理システム。
18. 店舗内に位置した使用者をそれぞれ特定するための特定手段と、
    前記無人販売システムによって前記収納板から取り出されたものと確認された前記商品を、前記商品の取り出し時に前記特定手段を用いて確認された前記使用者に対応付け、前記使用者を取り出された前記商品の購買者として確認する購買確認部と、
    をさらに含むことを特徴とする、請求項１７に記載の無人店舗用販売管理システム。
19. 前記特定手段は、
    前記使用者が所持する前記使用者所有の携帯端末機、及び前記店舗内に位置する前記使用者に渡されるタグのいずれか一方を含む使用者機器と、
    前記使用者機器の前記店舗内における位置を検出する位置検出器と、
    を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の無人店舗用販売管理システム。
20. 販売される商品が置かれる収納板と、
    前記収納板上の複数の収納領域別に前記商品の取り出し及び／又は補充がなされたかを感知する感知手段と、
    前記収納板上の前記商品を撮影するためのカメラと、
    前記カメラの撮影領域が変更されるように前記カメラを駆動させる駆動手段と、
    前記感知手段によって前記商品の取り出し及び／又は補充が感知された前記収納領域を前記カメラが撮影するように、前記駆動手段を制御して前記カメラの前記撮影領域を変更させる制御部と、
    を含むことを特徴とする棚装置。
21. 前記駆動手段は、前記カメラを移動させる移動装置を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の棚装置。
22. 前記移動装置は、
    ガイドレールと、
    前記カメラを前記ガイドレールに沿って移動させる移動モーターと、
    を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の棚装置。
23. 前記カメラによって撮影されたイメージを、前記商品を識別する動作を行う外部プロセッサに伝送するための通信部をさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載の棚装置。
24. 前記カメラによって撮影されたイメージに基づいて、取り出し及び／又は補充された前記商品を識別する商品識別部をさらに含むことを特徴とする、請求項２０に記載の棚装置。