CN108171876A - 无人售货货柜、系统及其售货方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种无人售货货柜，包括柜身和柜门；柜内天线，位于所述柜身营造的空间内，配置为检测所述货柜内商品并产生第一清单；其中所述无人售货货柜还包括，柜外天线，感应装置以及本地处理单元；所述感应装置，配置为检测所述柜门开关情况；所述本地处理单元，配置为在接收到所述柜门关闭报告时激活所述柜外天线；所述柜外天线，配置为读取柜外商品并产生第二清单。本申请还提供了一种包括上述货柜的无人售货系统以及相应的无人售货方法。

Description

无人售货货柜、系统及其售货方法

技术领域

本申请涉及无人售货相关领域，尤其涉及一种基于RFID技术的无人售货货柜、系统以及相关的售货方法。

背景技术

无人售货店的出现引起了社会的广泛关注，其既为消费者省去了排队买单的麻烦，带来了更好的购物体验；又能为商家削减人力成本。但是目前来说，无人售货便利店技术尚不成熟，无法应对大流量客流。

作为当前无人售货的主流技术方向之一，RFID技术利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到识别目的。RFID电子标签可以与其相距几厘米到几米甚至十几米的天线通信，天线读写器可以将电子标签内的信息发送给相应的处理或存储模块。利用RFID技术支持无人售货的优势在于对商品位置的掌控。但是，现有的基于RFID技术的无人售货店的购物/售货流程所花费的时间较长，仍然无法给用户带来足够快捷的使用体验。

发明内容

针对当前技术中存在的问题，本申请提供了一种无人售货货柜，包括柜身和柜门；柜内天线，位于所述柜身营造的空间内，配置为检测所述货柜内商品并产生第一清单；其中所述无人售货货柜还包括，柜外天线，感应装置以及本地处理单元；所述感应装置，配置为检测所述柜门开关情况；所述本地处理单元，配置为在接收到所述柜门关闭报告时激活所述柜外天线；所述柜外天线，配置为读取柜外商品并产生第二清单。

特别的，所述柜外天线在平行于柜身上表面的平面上朝远离柜身的方向延伸。

特别的，所述柜外天线设置在与所述柜身开口处与所述柜门相对的一侧。

特别的，所述柜外天线设置在所述柜门的远离所述柜身的一面。

特别的，所述本地处理单元配置为比较所述第一和第二清单，并将比较结果报告给所述系统处理装置，或者所述本地处理单元将所述第一和第二清单报告给所述系统处理装置，所述系统处理装置将所述第一和第二清单的重合部分用作用户购物清单。

特别的，所述柜外和/或柜内天线为RFID天线，所述商品上附有RFID标签。

特别的，所述感应装置位于所述柜身开口边缘上和/或所述柜门的边缘上。

本申请提供了一种无人售货系统，包括货柜以及系统处理装置，所述货柜包括柜身和柜门；柜内天线，位于所述柜身营造的空间内，配置为检测所述货柜内商品并产生第一清单；其中所述无人售货货柜还包括，柜外天线、感应装置和本地处理单元；所述感应装置，配置为检测所述柜门开关情况；所述柜外天线，配置为读取柜外商品并产生第二清单；所述本地处理单元，配置在接收到所述柜门关闭报告时激活所述柜外天线，以及将所述第一和第二清单报告给所述系统处理装置，并且根据所述系统处理装置的指令控制所述柜门的开启；所述系统处理装置，配置为根据所述第一和第二清单产生用户购物清单。

本申请还提供了一种无人售货方法，所述方法由包括无人售货货柜和系统处理装置的无人售货系统执行，所述货柜包括感应装置、柜内天线和柜外天线，所述方法包括所述柜内天线检测货柜内商品并得到第一商品清单；感应装置检测柜门开关状态，在柜门关闭后，激活柜外天线检测柜外商品，并得到第二商品清单；系统处理装置比较所述第一和第二商品清单，将二者的重合部分作为购物清单推送给用户或者将相应商品的条目放入用户临时购物车中。

特别的，所述方法还包括所述柜内天线再次检测柜内商品并得到第三商品清单，所述货柜利用所述第三商品清单作为当前柜内商品清单。

本申请所提供的无人售货货柜、系统和方法，可以为用户提供更快捷的无人售货购物体验。

附图说明

参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。

图1所示为根据本申请一个实施例的无人售货货柜结构示意图。

图2所示为根据本申请一个实施例的无人售货货柜结构示意图。

图3所示为根据本申请一个实施例的无人售货货柜结构示意图。

图4所示为根据本申请一个实施例的无人售货货柜结构示意图。

图5所示为根据本申请一个实施例的无人售货货柜结构示意图。

图6a至图6c所示为根据本申请不同实施例的无人售货货柜组结构示意图。

图7所示为根据本申请一个实施例的无人售货系统架构示意图。

图8所示为根据本申请一个实施例的无人售货方法示意图。

具体实施方式

以下将参照附图来详细描述本申请的各示例性实施例。应注意的是，除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，而不是作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需要说明的是，虽然RFID技术是支持目前无人售货系统的一种重要技术，但是本领域技术人员可知晓的是，其他的标签及相应的读取技术同样可以应用于无人售货系统，也就是说以下介绍的方案并不局限于RFID技术。基于本申请的技术方案，无论采用何种天线来读取与其相应的商品标识来实现商品销售或购买流程的系统和方法都属于本申请所要保护的范围。

图1所示为根据本申请一个实施例的无人售货货柜的架构示意图。根据一个的实施例，该货柜100可以包括柜身101和柜门102，隔板103，以及柜内RFID天线104，以及RFID读写器105(未示出)。根据一个实施例，RFID读写器105与RFID天线104耦合，被配置为控制RFID天线104的检测范围以及通过该天线读取商品标识信息。

根据一个实施例，柜内RFID天线104可以如图1所示，附着在隔板103的下方或者上方，在其他的实施例中，如果货柜100内并不包括隔板，那么柜内RFID天线104也可以附着在柜身101的内表面，或者被设置在货柜100内部空间中的其他位置。无论设置在任何位置，柜内RFID天线104都是被配置用来通过读取柜内商品的RFID从而获得柜内商品清单。根据一个实施例，当柜门102闭合的时候，其与柜体101一起构成了一个封闭的空间，RF信号可以在这个空间里被反射，从而实现对柜内全部商品RFID的准确读取。

根据一个实施例，货柜100还可以包括柜外RFID天线106，该柜外RFID天线106与RFID读写器107(未示出)耦合，被配置为读取被用户从货柜中取出的商品的RFID，从而协助系统生成用户购买商品的清单。此处的RFID读写器耦合107可以与柜内的RFID读写器耦合105为同一读写器也可以为不同的读写器。根据不同的实施例，柜外RFID天线106的数目可以是一个或多个。在本实施例中以单个RFID天线为例进行示例性说明。

根据不同的实施例，柜外RFID天线106可以设置在相对于柜身101的不同的位置。另外，柜外RFID天线106也可以具有不同的形状。由于RFID天线一般是利用PCB板制作而成的，因此通常具有平板的形状。当然，本领域技术人员知晓，根据不同的应用场景和应用需要，RFID天线也可以具有其他的形状。另外，根据不同的实施例，柜外RFID天线106可以通过不同的方式与货柜100相固定，例如铰接，或铆接等等，甚至可以独立于货柜100。

如图1所示，柜外RFID天线106可以沿柜身101的上表面101a在垂直于柜身101开口的方向朝远离柜身101的方向延伸。根据一个实施例，柜外RFID天线106的检测范围可以被设置为沿柜外RFID天线106的下表面向下180度的水滴形，长度和宽度完全可以覆盖用户从货柜中取出商品后可能所处的位置。当然，本领域技术人员知晓，RFID天线的检测范围与天线的形状和读写器所控制的功率相关，因此可以根据系统的不同需要调整该柜外RFID天线的检测范围。在本实施例中，柜身101的高度可以大于一般人的身高，例如大于等于2米，柜外RFID天线106的面积可以至少为1平方米，确保用户在从货柜100中获取商品后必然处于柜外RFID天线106的检测范围内。

根据一个实施例，柜身101或柜门102上可以设有一个或多个感应装置108(未示出)，被配置为在柜门102关闭时激活柜外RFID天线106。根据不同的实施例，感应装置108可以是光传感器、红外传感器、震动传感器等，并且这些感应装置108可以分布在例如柜门102内表面与柜身101相接触的边缘上，或者柜身101开口与柜门102相接触的边缘。

图2所示为根据本申请另一个实施例的无人售货货柜200的结构示意图。其中柜体201，柜门202，隔板203，柜内RFID天线204，以及RFID读写器205和207基本类似于图1所示的货柜100中相应的组件。不同的是，图2中的柜外RFID天线206立于货柜200的顶部，并且可以和货柜200的顶部有一定的距离，例如0.5米或更高。这样即便身高很高的人也可以被纳入被检测范围同时不会给用户带来使用上的不适。

根据一个实施例，在前面提到过，柜外天线206可以独立于货柜200。在这种情况下，柜外天线206可以布置在天花板上与货柜200相应的位置(未示出)，利用馈线与天线读写器通信，或者柜外天线206可以包括自己的读写器。这样的安排进一步提高对售货空间的利用率，减小柜外天线所占据的体积。

根据一个实施例，柜外RFID天线206的面积可以大于货柜200顶部面积，例如柜外RFID天线206的外边沿可以在一个或多个方向都比柜体201的上边沿向外延伸例如0.5米或更多。并且在不同方向上的柜外RFID天线206子部分可以分别检测该方向上被取出货柜的商品的RFID。相应的，在这种情况下，货柜200可以包括例如四扇柜门202，从而在同一时间可以有四个用户同时对货柜中的商品进行获取，并且被相应的柜外RFID天线206子部分识别。当然，可以通过调整柜外RFID天线206子部分的尺寸形状以及检测范围来避免例如四个方向上的彼此干扰或者说误检测。例如，每个方向上柜外RFID天线206子部分的检测范围都可以是垂直于天线平面向下180度的水滴形，其长度和宽度完全可以覆盖用户从货柜中取出商品后可能所处的位置。当然，本领域技术人员知晓，RFID天线的检测范围与天线的形状和读写器所控制的功率相关，因此可以根据系统的不同需要调整该柜外RFID天线的检测范围。本实施例这样的设计可以进一步提高无人售货货柜的使用效率，也就是同一时间可以有多于一个用户通过打开不同的柜门来获取商品。

在这个实施例中，每个商品可以具有专属于自己的RFID，或者不同的柜门所对应的货柜空间是彼此独立的，不同的货柜空间中的商品的RFID可以包含专属于该货柜空间的信息。因此即便在这个实施例中，从四面柜中取出商品的使用者有可能立足于其他的柜外天线检测范围内，但是由于在RFID中信息中存在的区别，也不会造成对商品的误读。

图3所示为根据本申请另一个实施例的无人售货货柜300的结构示意图。其中柜体301，柜门302，隔板303，柜内RFID天线304，以及RFID读写器305和307基本类似于图1所示的货柜100中相应的组件。不同的是，图3中的柜外RFID天线306可以被至于柜体301下方的平台上或者说成为该平台的一部分。因此，用户在从货柜300获取商品前后，都会立足于包含柜外RFID天线306的平台之上，这样RFID天线306就可以对被取出的商品的RFID进行检测。在本实施例中，柜外RFID天线306的检测范围可以被设为垂直于平台向上180度的水滴形，长度和宽度完全可以覆盖用户从货柜中取出商品后可能所处的位置。

根据一个实施例，柜外RFID天线306的面积可以大于柜体301的下表面的面积，例如在RFID天线306的外边沿可以在一个或多个方向都比柜体301的下边沿向外延伸例如0.5米，并且在不同方向上的柜外RFID天线306子部分可以分别检测不同方向上被取出货柜的商品的RFID。在这种情况下，货柜300也可以包括例如四扇柜门302，从而在同一时间可以有四个用户同时对货柜中的商品进行获取，并且被相应的柜外RFID天线306子部分识别。当然，可以通过调整柜外RFID天线306子部分的尺寸形状以及检测范围来避免例如四个方向上的彼此干扰或者说误检测。例如，每个方向上柜外RFID天线306子部分的检测范围可以是垂直于天线平面向上180度的水滴形，长度和宽度完全可以覆盖用户从货柜中取出商品后可能所处的位置。本实施例这样的设计同样可以进一步提高无人售货货柜的使用效率。

图4所示为根据本申请另一个实施例的无人售货货柜400的结构示意图。其中柜体401，柜门402，隔板403，柜内RFID天线404，以及RFID读写器405和407基本类似于图1所示的货柜100中相应的组件。不同之处在于，柜外RFID天线406可以被设置在图4所示的在柜体401开口附近、与柜门402相对的一侧。在本实施例中，柜外RFID天线406的检测范围可以被设为垂直于柜外RFID天线406且朝向货柜400开口方向的水滴形，长度和宽度完全可以覆盖用户从货柜中取出商品后可能所处的位置。

根据一个实施例，在本申请中所采用的RFID天线可以是标准的圆极天线，也可以是非常规的异形天线，例如多个天线组合在一起的天线组。另外，如前面所介绍的，柜外天线可以是独立于货柜的，因此这里的柜外天线406与货柜400的距离可以调整到确保柜外天线406的最大检测范围可以完全覆盖货柜开口处的用户可能立足的位置，从而确保不会发生漏检的情况。

图5所示为根据本申请另一个实施例的无人售货货柜500的结构示意图。其中柜体501，柜门502，隔板503，柜内RFID天线504，以及RFID读写器505和507基本类似于图1所示的货柜100中相应的组件。不同之处在于，柜外RFID天线506设置在图5所示的柜门502朝向柜外空间的一面上。在本实施例中，柜外RFID天线506的检测范围可以被设为垂直于柜门方向180度的水滴形，长度和宽度完全可以覆盖用户从货柜中取出商品后可能所处的位置。

由于柜外RFID天线506只有在柜门关闭以后才会被激发工作，并且柜体501具有屏蔽的作用，因此柜外RFID天线506所检测的仅仅是被用户取出的商品的RFID，柜内商品的RFID对柜外RFID天线506的检测结果不会造成影响。这样的安排，减少了柜外RFID天线对空间的占据，并且不会影响无人售货系统对用户获取商品的检测。

图6a至图6c所示为根据本申请不同实施例的无人售货货柜组的架构示意图。在这些实施例中，数个无人售货货柜可以并排放置，图6a所示为柜外天线组例如611、612设置在无人售货货柜组例如601、602、603之间的情况，在这个实施例中，每个柜外天线可以是一个天线组，配置为分别检测其两侧的货柜商品获取情况。当然，也可以如前面实施例中所介绍的那样，每个货柜可以配备一个专属于自己的柜外天线，用来检测该货柜商品的获取情况。

图6b所示的情况为无人售货货柜组例如621、622、623位于同一平台例如631上，但是相对于每一个货柜，平台上设置了相应的柜外天线(未示出)用来检测相应货柜的商品获取情况。

图6c所示的情况为无人售货货柜组例如641、642、643的柜顶上承载了同一平板例如651，但是相对于每一个货柜，平板上设置了相应的柜外天线(未示出)用来检测相应货柜的商品获取情况。当然，根据前面的介绍，由于柜外天线的检测范围可以很大，因此这个平板可以是位于天花板上，而不是由货柜承载。

图7所示为根据本申请一个实施例的无人售货系统架构示意图，该系统可以包括如前述实施例中所介绍的无人售货货柜701至703，还可以包括系统处理装置，例如远程服务器704，配置为与无人售货货柜701至703以及用户设备通信，从而协助用户完成购物流程。具体的售货流程将在下面具体介绍。

图8所示为根据本申请一个实施例的无人售货方法流程图。

在步骤802，无人售货货柜的柜内RFID天线被配置为识别货柜内部商品的RFID，从而得到柜内商品清单A。根据一个的实施例，天线读写器可从柜内天线读取该清单A并报告给本地处理单元。本地处理单元可以存储清单A或将其上传至无人售货系统处理装置。根据一个实施例，本地处理单元可以是一个单片机，配置为控制RFID天线读写器以及与感应装置和系统处理装置通信，从而控制例如柜外RFID的激活以及柜门的开启等。

在步骤804，无人售货系统处理装置接收来自用户的打开货柜的请求以及用户身份识别信息，经过验证后向无人售货货柜的本地处理单元发出开门指令，本地处理单元解除柜门与柜身之间的锁定。

在步骤806，本地处理单元接收无人售货货柜上的感应装置发出的柜门关闭报告，激活柜外天线。

在步骤808，柜外天线被配置为识别柜外商品的RFID，从而获得柜外商品清单B。根据一个的实施例，天线读写器可将该清单B报告给本地处理单元，本地处理单元可以存储清单B或将其上传至系统处理装置。

在步骤810，本地处理单元或系统处理装置对柜内商品清单A和柜外商品清单B进行比较。之所以要进行这个比较步骤是为了排除那些并非从本货柜获取的商品。在有些情况下，用户在打开本货柜的柜门以前，可能携带着之前从其他货柜或者从其他的商店获取的商品。但是柜外天线是无法知晓哪些商品是从本货柜获取的，哪些商品是用户本身携带的。柜外天线只能在柜门关闭后对用户所携带的商品进行统一的识别。那么，经过比较货柜内外商品的清单，就可以排除非本货柜的商品。

根据一个实施例，不同的无人售货商店的商品RFID中所包含的信息除了商品名称、商品价格这些通用信息以外还可以包括本商店的特有信息或者本货柜的特有信息。这样，即便用户在打开本货柜的柜门以前就持有与柜内商品相同的商品，也不会被柜外天线识别为是从本货柜中获取的。

在步骤812，当步骤810的比较结果是两个清单之间具有重合的部分，则本地处理单元将该重合的部分作为购物清单上报给系统处理装置或者系统处理装置直接通过前述步骤的比较得到这个购物清单，系统处理装置将该购物清单推送给用户或者将该重合部分中的商品条目纳入用户的临时购物车中。

在步骤814，无论在步骤810的结果如何，也就是说无论清单A和B之间是否具有重合的部分，天线读写器都将控制柜内天线开始重新检测柜内商品的RFID，从而获得柜内商品清单C。根据一个的实施例，天线读写器可从柜内天线读取该清单C并报告给本地处理单元。本地处理单元可以存储清单C或将其上传至无人售货系统处理装置。

在步骤816，系统处理装置收到用户设备发出的支付请求和支付数据，在确认支付成功后确认交易完成。

在本申请方案以前，传统的无人售货系统在用户获取商品前后需要反复启动柜内天线，对柜内商品进行多次的盘点才能确定用户获取的商品列表，例如进行两次柜内商品检测，每次可能都需要3至5秒，然后计算两次检测结果的差值可能还需要3至5秒的时间。这样一来，采用传统的技术用户至少需要10秒的时间才能收到系统推送的购物清单。但是采用本申请的方案，柜外天线的检测仅仅需要300毫秒左右的时间，再加上与柜内商品清单进行比对的时间，用户可以在大约1秒的时间就收到系统推送的购物清单。可见，本申请的方案可以使无人售货的流程提高将近10倍的效率，这在使用体验上是非常大幅的改进，对于无人售货的普及是非常有利的。

以上应用了具体示例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种无人售货货柜，包括

柜身和柜门；

柜内天线，位于所述柜身营造的空间内，配置为检测所述货柜内商品并产生第一清单；

其中所述无人售货货柜还包括，柜外天线，感应装置以及本地处理单元；

所述感应装置，配置为检测所述柜门开关情况；

所述本地处理单元，配置为在接收到所述柜门关闭报告时激活所述柜外天线；

所述柜外天线，配置为读取柜外商品并产生第二清单。

2.如权利要求1所述的货柜，其中所述柜外天线在平行于柜身上表面的平面上朝远离柜身的方向延伸。

3.如权利要求1所述的货柜，其中所述柜外天线设置在与所述柜身开口处与所述柜门相对的一侧。

4.如权利要求1所述的货柜，其中所述柜外天线设置在所述柜门的远离所述柜身的一面。

5.如权利要求1所述的货柜，其中所述本地处理单元配置为比较所述第一和第二清单，并将比较结果报告给所述系统处理装置，或者所述本地处理单元将所述第一和第二清单报告给所述系统处理装置，所述系统处理装置将所述第一和第二清单的重合部分用作用户购物清单。

6.如权利要求1-4所述的货柜，其中所述柜外和/或柜内天线为RFI D天线，所述商品上附有RFI D标签。

7.如权利要求1-4所述的货柜，其中所述感应装置位于所述柜身开口边缘上和/或所述柜门的边缘上。

8.一种无人售货系统，包括货柜以及系统处理装置；

所述货柜包括

柜身和柜门；

柜内天线，位于所述柜身营造的空间内，配置为检测所述货柜内商品并产生第一清单；

其中所述无人售货货柜还包括，柜外天线、感应装置和本地处理单元；

所述感应装置，配置为检测所述柜门开关情况；

所述柜外天线，配置为读取柜外商品并产生第二清单；

所述本地处理单元，配置在接收到所述柜门关闭报告时激活所述柜外天线，以及将所述第一和第二清单报告给所述系统处理装置，并且根据所述系统处理装置的指令控制所述柜门的开启；

所述系统处理装置，配置为根据所述第一和第二清单产生用户购物清单。

9.一种无人售货方法，所述方法由包括无人售货货柜和系统处理装置的无人售货系统执行，所述货柜包括感应装置、柜内天线和柜外天线，所述方法包括

所述柜内天线检测货柜内商品并得到第一商品清单；

感应装置检测柜门开关状态，在柜门关闭后，激活柜外天线检测柜外商品，并得到第二商品清单；

系统处理装置比较所述第一和第二商品清单，将二者的重合部分作为购物清单推送给用户或者将相应商品的条目放入用户临时购物车中。

10.如权利要求9所述的方法，还包括

所述柜内天线再次检测柜内商品并得到第三商品清单，所述货柜利用所述第三商品清单作为当前柜内商品清单。