TWI765218B

TWI765218B - 無條碼商品結帳裝置

Info

Publication number: TWI765218B
Application number: TW109102230A
Authority: TW
Inventors: 謝少航; 陳柏翔; 孫嘉岑; 洪昱臺; 陳鵬丞
Original assignee: 創意引晴股份有限公司
Priority date: 2020-01-21
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2022-05-21
Also published as: JP2021117961A; TW202129573A; JP6989740B2

Abstract

一種無條碼商品結帳裝置，包括圖像攝像模組以及耦接圖像攝像模組的控制模組，圖像攝像模組取得包括無條碼商品的商品圖像，控制模組從圖像攝像模組接收商品圖像，且對商品圖像進行商品識別後，依據識別結果產生輸出資料；其中，圖像攝像模組以及控制模組之其中至少一者耦接銷售點管理系統或內嵌於銷售點管理系統，且輸出資料為銷售點管理系統的可讀形式。

Description

無條碼商品結帳裝置

本發明係有關一種結帳裝置，尤指一種對無條碼商品進行電子化自動結帳的結帳裝置。

銷售點(point of sale,POS)管理系統又稱為銷售時點管理系統或POS系統，其利用電腦統計、登錄、傳送資料的功能，針對商品的銷售收集即時資訊、建立數位化的管理系統，即利用數位化的管理，自動地掌握每一項商品的銷售情形，從而達到方便管理行銷策略之目的。所述POS系統可以是由主電腦以及店舖之子電腦控制的終端機所組成，採用搭配光學條碼機等識別裝置以取代傳統單一功能收銀機，以達到結合前後台作業之目的。POS系統除了能夠迅速準確的計算商品貨款，並可以分門別類收集銷貨、進貨及庫存等數據變化情形，以提供銷售分析管理、採購政策、訂單處理以及供應商或物流中心的接單作業給公司決策者，以方便管理公司行銷策略。

所述POS系統主要是利用條碼提供一種快速結賬的方式，其自動化的運行方式可減少店員以人工登錄商品價錢造成的錯誤，更甚至可發展為無人職守的自動化商店。然而對於提倡環保、減少包裝或不適合以條碼方式進行結帳之無條碼商品，傳統的POS系統則無法使用，仍必須以人工方式進行登錄以及結帳等作業，容易在結帳終端發生人工操作錯誤，且增加營運成本，更甚者可能會影響公司行銷策略的正確性。

為此，如何設計出一種無條碼商品結帳裝置，來解決前述的技術問題，乃為本案發明人所研究的重要課題。

本發明之第一目的在於提供一種無條碼商品結帳裝置，使無條碼商品可自動化地進行登錄以及結帳等作業，達到針對無條碼商品降低結帳終端之人工操作錯誤、降低營運成本以及維護公司行銷策略的正確性之目的。

為達成前揭第一目的，本發明所提出的一種無條碼商品結帳裝置係耦接銷售點管理系統，且包括圖像攝像模組以及耦接圖像攝像模組的控制模組，圖像攝像模組取得包括無條碼商品的商品圖像，控制模組從圖像攝像模組接收商品圖像，對商品圖像進行商品識別後，依據識別結果產生輸出資料至銷售點管理系統；其中，圖像攝像模組以及控制模組之其中至少一者耦接銷售點管理系統或內嵌於銷售點管理系統，且輸出資料為銷售點管理系統的可讀形式。

進一步而言，圖像攝像模組是透過拍照的方式取得商品圖像，且控制模組包括第一微控制器模組以及第二微控制器模組；第一微控制器模組耦接圖像攝像模組，且第一微控制器模組對商品圖像進行商品識別之後，依據識別結果產生一中繼資料；第二微控制器模組耦接第一微控制器模組，將中繼資料轉換為輸出資料。

進一步而言，中繼資料包括商品標號、商品名稱、商品類別或商品數量。

進一步而言，第一微控制器模組為基於Linux作業系統架構的單晶片電腦，並且第一微控制器模組依據商品圖像中的無條碼商品的外觀進行商品辨識。

進一步而言，第二微控制器模組為基於Arduino機器碼架構的電路板。

進一步而言，所述之無條碼商品結帳裝置更包括顯示單元，耦接控制模組，用以顯示圖像攝像模組取得的商品圖像以及控制模組產生的中繼資料或輸出資料。

進一步而言，所述之無條碼商品結帳裝置更包括圖像辨識資料庫，耦接控制模組，且供控制模組於對商品圖像進行商品識別的期間進行存取。

進一步而言，控制模組更包括USB埠口，並通過USB埠口可熱插拔地耦接銷售點管理系統。

進一步而言，所述之無條碼商品結帳裝置更包括一啟動單元，耦接控制模組，用以通過控制模組控制圖像攝像模組的啟動或停止。

進一步而言，所述之無條碼商品結帳裝置更包括支架，支架支撐圖像攝像模組。

進一步而言，所述之無條碼商品結帳裝置更包括補光模組，配置於圖像攝像模組對應無條碼商品之表面或配置於支架對應無條碼商品之表面。

進一步而言，所述之無條碼商品結帳裝置更包括掃描器埠口，掃描器埠口供耦接一掃描器，且將掃描器所獲的資訊傳輸給銷售點管理系統。

在使用前述無條碼商品結帳裝置時，針對一個或多個無條碼商品均可以通過圖像攝像模組進行圖像掃描或感測，以取得包括無條碼商品的商品圖像。繼而，控制模組對商品圖像進行商品識別後，依據識別結果產生輸出資料，且圖像攝像模組以及控制模組之其中至少一者可耦接銷售點管理系統或可內嵌於銷售點管理系統。其中，輸出資料為銷售點管理系統(POS系統)的可讀形式，即所述輸出資料可以與銷售點管理系統(POS系統)相容，POS系統可以直接讀取輸出資料，所述商品辨識可包括商品編號、商品名稱、商品類別或商品數量等。為此，可以在結合圖像攝像模組、控制模組以及銷售點管理系統配合使用的狀況下，使無條碼商品可自動化地進行登錄以及結帳等作業，達到針對無條碼商品降低結帳終端之人工操作錯誤、降低營運成本以及維護公司行銷策略的正確性之目的。

本發明之第二目的在於提供一種無條碼商品結帳系統，使無條碼商品可自動化地進行登錄以及結帳等作業，達到針對無條碼商品降低結帳終端之人工操作錯誤、降低營運成本以及維護公司行銷策略的正確性之目的。

為達成前揭第二目的，本發明所提出的一種無條碼商品結帳系統，包括：一銷售點管理系統；一圖像攝像模組，取得包括無條碼商品的商品圖像；以及一控制模組，耦接該圖像攝像模組，接收該商品圖像，對該商品圖像進行一商品識別後，依據識別結果產生一輸出資料至該銷售點管理系統；其中，該圖像攝像模組以及該控制模組之其中至少一者耦接一該銷售點管理系統或內嵌於該銷售點管理系統，並且該輸出資料為該銷售點管理系統的可讀形式。

本發明之第三目的在於提供一種無條碼商品結帳系統，使無條碼商品可自動化地進行登錄以及結帳等作業，達到針對無條碼商品降低結帳終端之人工操作錯誤、降低營運成本以及維護公司行銷策略的正確性之目的。

為達成前揭第三目的，本發明所提出的一種無條碼商品結帳系統，包括：一銷售點管理系統，包括一圖像攝像模組，該圖像攝像模組取得包括無條碼商品的商品圖像；以及一控制模組，耦接該圖像攝像模組，接收該商品圖像，對該商品圖像進行一商品識別後，依據識別結果產生一輸出資料至該銷售點管理系統；其中，該輸出資料為該銷售點管理系統的可讀形式。本發明之第四目的在於提供一種無條碼商品結帳系統，使無條碼商品可自動化地進行登錄以及結帳等作業，達到針對無條碼商品降低結帳終端之人工操作錯誤、降低營運成本以及維護公司行銷策略的正確性之目的。

為達成前揭第四目的，本發明所提出的一種無條碼商品結帳系統，包括：一圖像攝像模組，取得包括無條碼商品的商品圖像；以及一銷售點管理系統，包括一控制模組，該控制模組耦接該圖像攝像模組，接收該商品圖像，對該商品圖像進行一商品識別後，依據識別結果產生一輸出資料至該銷售點管理系統；其中，該輸出資料為該銷售點管理系統的可讀形式。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

10:圖像攝像模組

11:攝像單元

12:補光模組

20:控制模組

21:第一微控制器模組

22:第二微控制器模組

23:USB埠口

24:micro USB埠口

25:HDMI埠口

30、30’、30”:銷售點管理系統

40:圖像辨識資料庫

50:啟動單元

60:顯示單元

70:支架

80:托盤

90:底座

91:掃描器埠口

92:掃描器

100:商品圖像

200:中繼資料

300:輸出資料

400:無條碼商品

A:延伸距離

圖1為本發明無條碼商品結帳裝置之第一實施例的功能方塊圖；圖2為本發明無條碼商品結帳裝置之第二實施例的功能方塊圖；圖3為本發明無條碼商品結帳裝置之第三實施例的功能方塊圖；圖4為本發明無條碼商品結帳裝置之第四實施例的功能方塊圖；圖5為本發明無條碼商品結帳裝置之第五實施例的功能方塊圖；圖6為本發明無條碼商品結帳裝置之一實施例的外觀示意圖；圖7為本發明無條碼商品結帳裝置之圖像攝像模組的仰視示意圖；以及圖8為本發明無條碼商品結帳裝置之另一實施例的外觀示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小、元件數量等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參閱圖1所示，為本發明無條碼商品結帳裝置之第一實施例的功能方塊圖。在本發明之第一實施例中，無條碼商品結帳裝置包括一圖像攝像模組10以及一控制模組20。其中，圖像攝像模組10用以進行圖像掃描或感測，以取得包括無條碼商品(圖中未示)的商品圖像100。所述圖像攝像模組10可以同時對多數個無條碼商品進行一次性地檢測方式，且可連續地進行，以取得包括多數個無條碼商品的一個商品圖像100。

所述圖像攝像模組10包括一攝像單元11以及一補光模組12。其中，攝像單元11可以是CCD或CMOS等感光元件，或可更包括定焦或變焦之透鏡系統。在本發明之第一實施例中，圖像攝像模組10的攝像單元11是透過拍照的方式取得商品圖像。補光模組12可以是PL(光激螢光)或LED(發光二極體)等發光元件所構成。攝像單元11配置於圖像攝像模組10對應放置無條碼商品之托盤的一表面上，以取得包括無條碼商品的商品圖像100。補光模組12環設於攝像單元11之外，用以對無條碼商品進行補光。對無條碼商品進行所述補光的目的在於讓攝像單元11所取得的商品圖像可以呈現更多細節，當照射於無條碼商品的光強度不足時，所述無條碼商品的表面容易產生較多的陰影(例如麵包的凹凸表面)而掩蓋掉表面特徵。此外，所述補光模組12可與一照度感測器(圖中未示)進一步地針對無條碼商品進行自動地且即時地補光，或更進一步可依環境照度即時地調整補光模組12所輸出之流明值。

控制模組20耦接圖像攝像模組10，以從圖像攝像模組10接收商品圖像100，且對商品圖像100進行商品識別後，依據識別結果產生輸出資料300。所述耦接可包括實體或有線連接，亦可包括肉眼不可見的電波等無線傳輸方式，且以下所述耦接亦根據前述解釋。在本發明之第一實施例中，控制模組20可以是通過USB埠口23耦接圖像攝像模組10。此外，圖像攝像模組10以及控制模組20之其中至少一者可耦接一銷售點管理系統30(即POS系統)或可內嵌於銷售點管理系統30。如圖1所示，當控制模組20未內嵌於銷售點管理系統30時，所述之無條碼商品結帳裝置更包括USB埠口23，控制模組20通過USB埠口23可熱插拔地耦接銷售點管理系統30。

在本發明之所述第一實施例中，控制模組20包括第一微控制器模組21以及第二微控制器模組22。其中，第一微控制器模組21耦接圖像攝像模組10，且第一微控制器模組21對商品圖像100進行商品識別之後，會依據識別結果產生一中繼資料200。繼而，第二微控制器模組22耦接第一微控制器模組21，第二微控制器模組22接收第一微控制器模組21產生的中繼資料200，並將中繼資料200轉換為輸出資料300，再將輸出資料300傳送至銷售點管理系統30以進行結帳處理。

傳統的銷售點管理系統30是通過USB埠或串列(Serial)埠連接條碼掃描器，並接收條碼掃描器掃描所得的商品編號。一般來說，銷售點管理系統30接收商品編號後，即可查詢內部或外部的資料庫，以取得商品編號所對應的商品名稱、照片、售價等資訊，並且加以顯示。藉此，商家的店員可以通過銷售點管理系統30來對商品進行結帳。

本發明的其中一個技術特徵在於，無條碼商品結帳裝置是通過圖像攝像模組10取得無條碼商品的商品圖像100，藉由第一微控制器模組21對商品圖像100進行識別以產生所述中繼資料200，並且再藉由第二微控制器模組21將中繼資料200轉換成銷售點管理系統30可以直接讀取並處理的輸出資料300。因此，銷售點管理系統30在通過USB埠口23從無條碼商品結帳裝置取得輸出資料300後，即可依據輸出資料300來查詢內部或外部的資料庫，以取得輸出資料300(例如記錄了商品編號)所對應的商品名稱、照片、售價等資訊，並加以顯示並且進行結帳。如此一來，使用者不需要修改現有的銷售點管理系統30的軟、硬體架構，而可直接令本發明的無條碼商品結帳裝置商用於任何具有銷售點管理系統30的店家，相當便利。

於一實施例中，第一微控制器模組21為基於Linux作業系統架構的單晶片電腦，所述單晶片電腦可以是樹莓派(Raspberry Pi)，且其型號可以是1A型、1A+型、1B型、1B+型、2B型、3B型、3B+型、3A+型或4B型。第一微控制器模組21依據商品圖像100中無條碼商品的外觀進行商品辨識。所述無條碼商品的外觀可包括形狀、顏色或尺寸。第二微控制器模組22為基於Arduino機器碼架構的電路板。

所述中繼資料200可包括商品編號、商品名稱、商品類別或商品數量。意即，第一微控制器模組21對商品圖像100進行商品識別之後，可以依據形狀、顏色或尺寸分辨出商品圖像100中各無條碼商品的名稱(明確詳細的商品名，例如波蘿麵包、提拉米蘇、烤雞腿等等)、種類(泛指商品歸納的種類，例如麵包類、蛋糕類、禽肉類等等)、編號(例如在POS系統中所對應的條碼編號)或數量，可以為後期在結算商品金額時，方便歸納不同名稱或編號的價格、數量或甚至是依類型之折價或推銷活動(例如限期的生鮮特價、不同種類之商品搭配折價等等)。

進一步而言，所述之無條碼商品結帳裝置更包括圖像辨識資料庫40。在本發明之第一實施例中，圖像辨識資料庫40耦接控制模組20，且供控制模組20之第一微控制器模組21對商品圖像100進行商品識別的期間進行存取。所述圖像辨識資料庫40可以是一雲端伺服器，然不以此為限制本發明。本實施例中，第一微控制器模組21可以在接收商品圖像100 後，將商品圖像100與圖像辨識資料庫40中的複數圖像進行比對，以識別出商品圖像100中包含的一或多個無條碼商品的名稱、種類、編號或數量等資訊。

請參閱圖2所示，為本發明無條碼商品結帳裝置之第二實施例的功能方塊圖。所述本發明之第二實施例與前述本發明之第一實施例大致相同，惟圖像辨識資料庫40配置於控制模組20之內，且耦接第一微控制器模組21。所述圖像辨識資料庫40可以是一EEPROM或NAND Flash等其他非揮發性可儲存資料之媒介。

請參閱圖3所示，為本發明無條碼商品結帳裝置之第三實施例的功能方塊圖。所述本發明之第三實施例與前述本發明之第一實施例大致相同，惟控制模組20可內嵌於銷售點管理系統30’，可減少傳輸埠口數量、降低傳輸距離並縮減裝置大小。請參閱圖4所示，為本發明無條碼商品結帳裝置之第四實施例的功能方塊圖。所述本發明之第四實施例與前述本發明之第一實施例大致相同，惟圖像攝像模組10可內嵌於銷售點管理系統30”，可減少傳輸埠口數量、降低傳輸距離並縮減裝置大小。

請參閱圖5所示，為本發明無條碼商品結帳裝置之第五實施例的功能方塊圖。所述本發明之第五實施例與前述本發明之第一實施例大致相同，惟更包括啟動單元50以及一顯示單元60。啟動單元50通過micro USB埠口24耦接控制模組20，且通過控制模組20控制圖像攝像模組10的啟動或停止。其中，所述啟動單元50可以是指撥開關、按鈕、板手或旋鈕等。顯示單元60通過HDMI埠口25耦接控制模組20，且顯示圖像攝像模組10以及控制模組20之至少一者的資訊(例如可顯示圖像攝像模組10 取得的商品圖像100以及顯示第一微控制器模組21識別商品圖像100後產生的中繼資料200或轉換中繼資料200產生的輸出資料300)。其中，所述顯示單元60可以是LCD(液晶顯示器)、LED(發光二極體)、OLED(有機發光二極體)、QD-OLED(量子點有機發光二極體)、mini-LED(次毫米發光二極體)、micro-LED(微發光二極體)、IGZO(氧化銦鎵鋅)或e-Paper(電子紙)所構成。

請參閱圖6及圖7所示。其中，圖6為本發明無條碼商品結帳裝置之一實施例的外觀示意圖，圖7為本發明無條碼商品結帳裝置之圖像攝像模組的仰視示意圖。所述之無條碼商品結帳裝置可更包括支架70以及托盤80。所述托盤80供可移除地置放無條碼商品400(如圖6中所示的麵包或蛋糕等)。具體地，使用者可在欲結帳時將無條碼商品置放於托盤80上，且在結帳完成之後將無條碼商品自托盤80上移除，以供其他使用者(如買家或收銀員)繼續使用。

進一步而言，所述托盤80是配置於一底座90之上，所述支架70耦接底座90且支撐圖像攝像模組10於托盤80之上，以使圖像攝像模組10與托盤80具有一適當距離與角度。在本發明無條碼商品結帳裝置之一實施例中，底座90的長度44公分，寬度40公分以及高度2公分，托盤80的長度與寬度可以均為33公分。支架的長度28.5公分，寬度10公分以及高度55.2無條碼商品結帳裝置的整體長度44公分，寬度40公分以及高度61.2公分。支架70使圖像攝像模組10與托盤80之間的垂直距離55.2公分，且使圖像攝像模組10沿著底座90之水平方向的一延伸距離A為30公分。圖像攝像模組10沿著底座90之垂直方向的高度為4公分。如圖7所示，所述圖像攝像模組10在正對托盤80的一面上設置攝像單元11以及補光模組12，且補光模組12環設於攝像單元11之外。在本發明之所述實施例中，控制模組20可外接於底座90，亦可內嵌於底座90之內。

請參閱圖8所示，為本發明無條碼商品結帳裝置之另一實施例的外觀示意圖。其與前述圖6所示之實施例大致相同，惟所述之無條碼商品結帳裝置更包括掃描器埠口91，所述掃描器埠口91可配置於圖像攝像模組10的底座90之周緣，各掃描器埠口91供耦接一掃描器92，且將掃描器92所獲的資訊可通過底座90傳輸給銷售點管理系統30。進一步而言，掃描器92所獲的資訊可通過底座90直接傳輸給銷售點管理系統30，或可通過內嵌於底座90內的控制模組20傳輸給銷售點管理系統30(不經過第一微控制器模組21以及第二微控制器模組22)，共用控制模組20與銷售點管理系統30之間原本的耦接迴路，以節省迴路成本。所述掃描器92可以是一維條碼(barcode)掃描器、二維條碼掃描器或相容於Deta Matrix、PDF417、MaxiCode、VeriCode等條碼的掃描器。通過圖像攝像模組10以及掃描器92的設置，本發明的結帳裝置可方便於具有條碼之商品以及無條碼商品之間交互使用。

在使用前述無條碼商品結帳裝置時，針對一個或多個無條碼商品均可以通過圖像攝像模組10進行圖像掃描或感測，以取得包括無條碼商品的商品圖像100。繼而，控制模組20對所述商品圖像100進行商品識別後，依據識別結果產生輸出資料300，且圖像攝像模組10以及控制模組20之其中至少一者可耦接銷售點管理系統30(例如藉由USB埠口以熱插拔形式連接於銷售點管理系統30)，或可內嵌於銷售點管理系統30。其中，所述輸出資料300為銷售點管理系統(POS系統)的可讀形式，即所述輸出資料可以與銷售點管理系統(POS系統)相容，POS系統可以直接讀取輸出資料，所述商品辨識可包括商品編號、商品名稱、商品類別或商品數量等。為此，可以在結合圖像攝像模組10、控制模組20以及銷售點管理系統30配合使用的狀況下，使無條碼商品可自動化地進行登錄以及結帳等作業，達到針對無條碼商品降低結帳終端之人工操作錯誤、降低營運成本以及維護公司行銷策略的正確性之目的。

以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。