JP2006155039A - 店舗ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 スーパーマーケット等の店舗において買い物客による商品購入の利便性を向上させることのできる店舗ロボットを提供する。
【解決手段】 本発明の店舗ロボット１は、商品を収容するカゴ２と、このカゴを自立走行駆動させる移動手段６と、カゴ周囲の障害物を検出する障害物センサー５と、カゴの使用者を認識すると共に、使用者との距離を算出する使用者認識手段４とを有し、使用者認識手段によって算出された距離に基づいて、使用者に追従するよう移動する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スーパーマーケット等の特に大型の店舗においてその買い物客による商品購入を支援する店舗ロボットに関するものである。

スーパーマーケット等の特に大型の店舗において、その買い物客による商品の購入を支援するために、買物をする顧客に対して、希望する商品が何階のどの売り場にあるかという売場の情報や、バーゲンセールをしている商品の情報や、食料品売場ではお奨め料理の情報と共にその必要材料についての商品情報や栄養についての情報等の種々のショッピングのための案内情報を提供することにより、顧客が買物し易いようにすると共に販売促進を図る目的で使用する案内システムがある。このような案内システムでは、例えば、各階（フロア）の出入口付近や各売場等に固定式の表示板を設けてそこに前記各種の情報を掲示するなどして顧客に情報を提供するようにしたり、あるいは、各階（フロア）毎の所定位置にＴＶ画面式の情報表示装置を設置し、顧客のキー操作によって希望する情報が検索できるようにしていた。

ところがこのような案内システムでは、情報を表示する表示板あるいは情報表示装置等が固定した位置に設置されているため、情報を得るにはいちいちその設置場所に行く必要があり、しかもその表示板あるいは表示装置等は限られた数しか設けられていないために、顧客が情報を得たいと思った時にその場で迅速に情報を得ることができず、その案内情報の利用が不便であるという問題点があった。その結果、販売促進面でも必ずしも十分な効果を発揮しているとは言えなかった。そこで、買物をしている顧客が使用するショッピングカートにタッチパネル式の表示盤を設け、その顧客に対して希望する案内情報、特に売場のレイアウト表示の情報とその中での現在位置の情報を迅速に提供して顧客の買物の便宜を図るようにしたショッピングカートが考えられている。（特許文献１参照）
特開平６−４２９７９号公報

しかしながら、車輪等が付いた従来のショッピングカートは、顧客が商品をカゴに入れながら押したり引いたりして、商品を運搬している。このショッピングカートは一度に大量の商品を購入する顧客に、重いカゴを持ち運ばなくて良いという利便性をもたらしているが、顧客が自分で押したり引いたり方向を変えたりしなければならないため、カゴ内の商品の量が増えるにつれ、ショッピングカート全体の重量と慣性力が増し、その移動に相当の力が必要となり、特に高齢者や体重の軽い女性、子供には負担を強いることとなっている。

また、移動の際に陳列棚やワゴン内の商品、他の顧客に注意しながら移動させなくてはならず、店舗内が混雑しているときには特にカートの進行方向に注意を払わなくてはならない。そのため、移動中に陳列棚に並べられた商品を眺めながら吟味することに集中しづらく、顧客に不便を強いていると共に、店舗側としても買物顧客に十分なサービスが提供できないという問題がある。また、移動中の安全については使用している人の注意力や操作能力に頼っているため、他の客にぶつかって怪我をさせたり、トラブルの原因となったり、飛び出してきた子供に接触したりする危険もある。さらに、カゴの中に入る商品が多くなれば多くなるほど、カート前方に死角が増え、カート前方の商品に接触したり、小さい子供が目に入らない可能性もある。

そこで本発明では、スーパーマーケット等の店舗において買い物客による商品購入の利便性を向上させることのできる店舗ロボットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の店舗ロボットは、商品を収容するカゴと、このカゴを自立走行駆動させる移動手段と、前記カゴ周囲の障害物を検出する障害物センサーと、前記カゴの使用者を認識すると共に、前記使用者との距離を算出する使用者認識手段と、前記使用者認識手段によって算出された距離に基づいて、前記使用者に追従するよう前記移動手段を駆動制御する駆動制御手段とを備える。

本発明によれば、スーパーマーケット等の店舗において買い物客による商品購入の利便性を向上させることのできる店舗ロボットを提供することができる。

以下、本発明の一実施例である店舗ロボットについて図面を参照しながら説明する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。
図１は、本実施例の店舗ロボット１の外観構成を示す斜視図である。
店舗ロボット１は、商品を収容するカゴ２と、このカゴ２を前後左右に自由に移動案内させるための４つの車輪３と、カゴ２の前部に固定された画像センサー４と、カゴ２の周囲の障害物を検出するために設けられた１０個の超音波センサー５と、車輪３の駆動制御を行うと共にカゴ２の移動制御等の制御を司る移動制御ユニット６と、店舗内のフロアレイアウト情報、店舗内商品情報や特売品情報などの情報を表示するための表示装置７とを備えている。尚、超音波センサー５は、カゴ２の上方前部に２箇所、直方体の移動制御ユニット６の４側面にそれぞれ２箇所の計１０箇所に設けられており、図１では移動制御ユニット６の前面４箇所のみ図示されているが、裏側の側面にも同様に４箇所設けられている。

図２は、本実施例の店舗ロボット１における移動制御ユニット６の構成を示すブロック構成図である。
移動制御ユニット６は、車輪３の駆動制御によりカゴ２を移動制御するための移動機構２１と、この移動機構２１と制御データを送受信して店舗ロボット１全体の制御を司る処理装置３１と、これら移動機構２１および処理装置３１に電源を供給する電源部４１とから構成されている。

移動機構２１は、車輪３を回転駆動させるためのモータ２２と、車輪３の向きを変えるためのモーター２３と、車輪３の回転量を測定する回転量計測器（エンコーダ）２４と、その回転量に基づいて加速度を計測する加速度計測器２５とから構成されている。

処理装置３１は、障害物を検知する超音波センサー５および視覚情報を得る画像センサー４からのセンサー情報を入力する入出力インターフェイス３２（I/O：Input/Output）と、移動機構２１への移動制御指令や移動機構からの測定データを入出力する入出力インターフェイス３３（I/O：Input/Output）と、店舗のフロアレイアウト情報、店舗内商品情報、商品のレイアウト（位置）情報、カゴ２の移動可能な領域情報（陳列棚やワゴン商品等の固定障害物以外の領域情報）、商品の特売情報および避難経路等の情報を記憶するメモリ３４と、このメモリ３４に記憶された情報を表示装置７に表示させるためのグラフィックチップ３５と、超音波センサー５、画像センサー４、移動機構２１、電源部４１および表示装置７等とのデータのやるとりにより店舗ロボット１の全体制御に必要な演算を行う演算器３６とから構成されている。商品のレイアウト（位置）情報は、店舗のフロアレイアウトにおける２次元（Ｘ軸，Ｙ軸）のマトリクス情報により、例えば、牛乳はＸ：１１、Ｙ：３０のように予めメモリ３４に登録記憶される。同様に、店舗のフロアレイアウト情報も２次元のマトリクス情報で商品陳列棚等が表現されてメモリ３４に記憶されている。

電源部４１は、充電式のバッテリー４２と、整流や電圧変換を行う供給回路４３と、バッテリー４２を充電するときに外部電源５０と接続してバッテリー４２の充電制御を行う充電回路４４とから構成されている。

図３は、表示装置７による表示例を示したものである。表示装置７は、タッチパネル式の液晶表示部９１を備え、表示部９１内に野菜、果物、飲料等の商品陳列棚の位置等を示した店舗内のフロアレイアウト情報を表示したり、ソフトスイッチ類９２が表示される。また、使用者自身の現在位置や、商品の位置情報、商品が指定された場合の経路案内等が表示される。さらに、商品検索ボタン９２ａを操作することで店舗内商品の検索をしたり、買い物メモボタン９２ｂを操作することで、予めサーバーに登録した買物メモを受信したり（詳細は後述）、レイアウトボタン９２ｃを操作することで図３に示すような店舗内のフロアレイアウトを表示させたり、特売品ボタン９２ｄを操作することにより特売品の情報を表示させることができる。

次にこのように構成された店舗ロボット１の動作について説明する。
店舗ロボット１は店舗内の所定の位置に設置され、外部電源５０に接続されて充電回路４４を介してバッテリー４２が充電されている。
店舗に来客した使用者が店舗ロボット１の動作スイッチ（図示せず）を押して起動し、画像センサー５の前に立つと、店舗ロボット１の画像センサー４にて使用者の画像データがＩ／Ｏ３２を介して演算器３６に入力される。演算器３６では、使用者の特徴である容姿、体型、着用衣服等の色、柄等の複数の特徴点を抽出してメモリ３４に登録すると共に、使用者との距離を算出する。その後使用者が商品購入のため商品陳列棚に向かって歩き出すと、処理装置３１は登録した使用者の特徴点をターゲットとし、そのターゲットとの距離が一定に保たれるように、そのターゲットの方向にカゴ２を車輪３および移動機構２１により移動させる。つまり、使用者に追従させるようにカゴ２を移動案内させる。このとき、超音波センサー５により障害物を検出したときには、その障害物を避けるように移動機構２１により車輪３を駆動制御する。また、障害物を避けて移動中に、画像センサー４にて使用者の特徴点（ターゲット）を見失ってしまった時には店舗ロボット１は停止する。この場合には、使用者が画像センサー４の前に立つなどして再度特徴点を認識させることで店舗ロボット１は使用者に追従して動きだす。

このように本実施例の店舗ロボットによれば、画像センサー４により使用者を認識し、その使用者との距離を一定に保って追従するため、使用者はカゴ２を押したり引いたりして移動させる必要がないため、比較的非力な老人、女性或いは子供であっても多くの商品をカゴ２に入れて負担無く買物をすることができる。また他人との接触も気にすることがないため安全であり、かつ店舗内商品の吟味に集中して買物をすることができ利便性が格段に向上する。さらに、店舗側にとっても顧客へのサービスが向上し、かつカート同士の接触や、商品陳列棚或いはワゴン商品等への接触のトラブルを回避することができる。

次に、本実施例の店舗ロボット１の異なる使い方についてその動作を説明する。この場合、画像センサー４による使用者の認識および追従制御は行わない。
まず使用者が店舗ロボット１の設置場所にて店舗ロボット１の動作スイッチ（図示せず）を押して起動する。使用者が表示装置７にて商品検索ボタン９２ａを操作して所望の商品を入力指示すると、そのデータが演算器３６に入力され、メモリ３４に記憶された情報と比較する。比較の結果、該当する商品がある場合には表示装置７に表示する。使用者が表示装置７に表示された商品を指定すると、演算器３６は、メモリ３４に記憶されたその商品のレイアウト情報から陳列されている場所を認識する。演算器３６は、その商品位置と店舗ロボット１の現在位置とから、その商品位置までの最短経路（図３参照）を算出し、その算出結果に基づく指令を移動機構２１に出力し、その指令に基づいてカゴ２を所望の商品陳列棚に移動させる。店舗ロボット１は、自己の位置を車輪３の方向、回転量計測器２４から特定すると共に、店舗内のフロアレイアウト情報と移動可能領域（陳列棚等の固定障害物の無い領域）を参照して移動経路を決定する。使用者が複数の商品を指定した場合には、それら複数の商品陳列位置を最短経路で移動できる経路を算出し、その経路に基づいてカゴ２を移動させる。移動の際、障害物センサー５が障害物を検出した場合には、その障害物を避けて移動する。

このように、店舗内商品の位置および店舗ロボット１の移動可能領域を記憶しておくことで、カゴ２の位置と指定された商品位置とから店舗ロボット１を自立走行させることができるので、使用者はカゴ２を押したり引いたりして移動させる必要がないため、比較的非力な老人、女性、子供であっても多くの商品をカゴ２に入れて負担無く買物をすることができる。また他人との接触も気にすることないため安全であり、かつ店舗内商品の吟味に集中して買物をすることができ利便性が格段に向上する。さらに、店舗側にとっても顧客へのサービスが向上し、かつカート同士の接触や、商品への接触等のトラブルを回避することができる。

次に本発明の店舗ロボット１の変形例について図４及び図５を用いて説明する。
図４において、店舗ロボット１にマイク６１とスピーカ６２とを接続する。具体的には、処理装置３１にこれらマイク６１およびスピーカ６２が接続される。また、処理装置３１に無線通信部３７を設け、店舗内に設置された無線アクセスポイント６３との間で無線通信を行う。無線アクセスポイント６３は、ネットワーク（ＬＡＮ）６４を介してサーバー６５と外部ネットワークと接続するためのゲートウエイ６６と接続される。サーバー６５には店舗店員用のマイク６７およびスピーカ６８が接続される。

図５は、さらにゲートウエイ６６が例えば店舗顧客の家庭内に設置されたゲートウエイ７１とインターネット８０を介して接続された場合のブロック構成図である。
ゲートウエイ７１は、ネットワーク対応の電子レンジ７２、ネットワーク対応の冷蔵庫７３、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）７４と接続されている。
このように構成された店舗ロボット１においては、無線通信部３７、アクセスポイント６３、ＬＡＮ６４、サーバー６５を介してデータ、例えば音声データを送受信することができるので、カゴ２の使用者はマイク６１およびスピーカ６２を使用し、店舗側店員はマイク６７およびスピーカ６８を使用して音声通話をすることができ、買物をしている最中に不足商品、商品説明や価格情報などの問合せや相談を店舗側店員とすることができ、顧客に対するサービスを向上させることができる。また、サーバー６５から、特売情報などを店舗ロボット１に送信し、その情報を表示装置７に表示させることも可能である。さらに、臨時のワゴンセールが開催されている場合には、ワゴン商品の位置情報を送信して店舗ロボット１の移動可能領域を更新させるなどして、店舗ロボット１が臨時に設置されたワゴンも考慮した最短経路を案内できるようにする。

またさらに図５に示すように、ゲートウエイ６６および７１、およびインターネット８０で家庭内ＬＡＮに接続できるようにすることで、買い物中に買物リストを家庭内ＰＣ７４から取得したり、家庭内冷蔵庫７５の貯蔵データを確認したりすることが可能となり、買い物客にとって利便性が向上する。尚、買物リストは予め家庭内ＰＣから店舗サーバー６５に送信しておき、店舗にて買物時に、表示装置７に表示された買物メモボタン９２ｂを操作することで、サーバー６５から買物リストを入手表示するようにしても良い。店舗ロボット１はこの買物リストに基づいて、それらリスト上の商品から商品位置を自動的に検索し、最短経路を算出して案内することもできる。

さらに、店舗ロボット１に顧客が所有するＩＤカードの読取り装置を設け、使用者がその読取り装置によりＩＤカードを読取らせた際、無線通信部３７よりＩＤ情報がアクセスポイント６３を介してサーバー６５に送信し、サーバー６５にてその顧客を特定し、その顧客の嗜好に合わせた商品情報や、その顧客向けの特売情報を無線通信部３７に返信して表示装置７に提示させるようにすることができる。このように構成することで、使用者向け固有の情報を店舗ロボット１に対して送信することができ、顧客に対してきめ細かいサービスが可能となる。この実施例では、ＩＤカードにより使用者を特定しているが、画像センサー４による使用者の顔認証や、指紋読取り装置による使用者の指紋認証等のバイオメトリクス情報により特定しても良い。

図６は、ショッピングカート１０１を連結器１０２で連結した店舗ロボット１０３を連結した場合の変形例を示す外観斜視図である。
ショッピングカート１０１は、商品を収容するカゴ１０４と、カゴ１０４を案内するための車輪１０５とから構成されている。店舗ロボット１０３は、上述した実施例の店舗ロボット１と同様に、画像センサー４と、障害物センサー５と、移動制御ユニット６と、表示装置７とから構成されている。

この構成によれば、ショッピングカート１０１に店舗ロボット１０３を連結器１０２で連結することで、上述の実施例の店舗ロボット１と同様の動作、および機能を達成することができ、店舗ロボット１０３とショッピングカート１０１とを別々に管理することできるので保管も容易になる。

本発明の実施例１に係る店舗ロボットの外観斜視図である。 本発明の実施例１に係る店舗ロボットの機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る店舗ロボットの表示装置の表示例を示す図である。 本発明の実施例１の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１の変形例の構成を示すブロック図である。 本発明の変形例の店舗ロボットの外観斜視図である。

符号の説明

１・・・店舗ロボット
２・・・カゴ
４・・・画像センサー
５・・・超音波センサー
６・・・移動制御ユニット
７・・・表示装置
２１・・・移動機構
３１・・・処理装置
４１・・・電源部
３７・・・無線通信部

Claims (9)

1. 商品を収容するカゴと、
   このカゴを自立走行駆動させる移動手段と、
   前記カゴ周囲の障害物を検出する障害物センサーと、
   前記カゴの使用者を認識すると共に、前記使用者との距離を算出する使用者認識手段と、
   前記使用者認識手段によって算出された距離に基づいて、前記使用者に追従するよう前記移動手段を駆動制御する駆動制御手段と、
   を備えたことを特徴とする店舗ロボット。
2. 請求項1記載の店舗ロボットにおいて、店舗案内、商品説明等の店舗情報を提示する情報表示手段を備えたことを特徴とする店舗ロボット。
3. 請求項２記載の店舗ロボットにおいて、店舗のフロアレイアウト情報、店舗内商品情報、商品レイアウト情報および前記移動手段による移動可能領域情報を記憶する記憶手段と、前記情報表示手段を介して前記店舗内商品の検索をする商品検索手段とを備え、前記移動手段は、前記商品検索手段の検索結果に基づいて所望の商品の陳列位置まで前記カゴを案内することを特徴とする店舗ロボット。
4. 請求項１又は２記載の店舗ロボットにおいて、遠隔に設置されたサーバ装置とネットワークを介して情報を送受信するための通信手段を備えたことを特徴とする店舗ロボット。
5. 前記通信手段は、リアルタイムの音声データを送受信することを特徴とする請求項４記載の店舗ロボット。
6. 請求項４記載の店舗ロボットにおいて、使用者を識別特定する識別手段を備え、この識別手段により特定された前記使用者向けの情報を前記通信手段を介して前記情報表示手段にて提示することを特徴とする店舗ロボット。
7. 商品を収容するカゴと、
   このカゴを自立走行駆動させる移動手段と、
   前記カゴ周囲の障害物等を検出する障害物センサーと、
   店舗のフロアレイアウト情報、店舗内商品情報、商品レイアウト情報および前記移動手段による移動可能領域情報を記憶する記憶手段と、
   前記店舗内商品の内、所望の商品の指定を受け付ける商品受付手段と、
   この商品受付手段により指定された商品の陳列位置まで前記カゴを案内するよう前記移動手段を駆動制御する誘導制御手段と
   を備えたことを特徴とする店舗ロボット。
8. 請求項７記載の店舗ロボットにおいて、店舗案内、商品説明等の情報を提示する情報表示手段を備えたことを特徴とする店舗ロボット。
9. 請求項８記載の店舗ロボットにおいて、使用者を識別特定する識別手段を備え、この識別手段により特定された前記使用者向けの情報を前記通信手段を介して前記情報表示手段にて提示することを特徴とする店舗ロボット。

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