TWI763187B

TWI763187B - 無人載物車路徑規劃系統以及無人載物車自動引導方法

Info

Publication number: TWI763187B
Application number: TW109144550A
Authority: TW
Inventors: 李奕廷; 鍾承運
Original assignee: 東元電機股份有限公司
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-05-01
Also published as: TW202226115A

Abstract

一種無人載物車路徑規劃系統與一種無人載物車自動引導方法，該系統包含一商場地圖資料庫、一商品資料庫、一無人載物車、一購物史資訊擷取模組、一採購品項預估模組、一操作介面以及一載物車導航模組。該方法首先是是依據一消費者識別資料擷取消費者在商場購物之一購物史資訊；接著再依據購物史資訊提供複數個喜好商品類型選項供消費者選擇其中一者作為一目標商品類型；然後，依據目標商品類型規劃一自動導航路徑；最後是控制一無人載物車依據自動導航路徑移動至商品擺設區域其中對應於目標商品類型之一者。

Description

無人載物車路徑規劃系統以及無人載物車自動引導方法

本發明係關於一種路徑規劃系統以及自動引導方法，尤其是指一種無人載物車路徑規劃系統以及無人載物車自動引導方法。

在日常生活中，一般民眾通常都會到超市、大賣場或購物中心等商場購物，而除了一些臨時起意購買的商品外，大部分民眾往往會經常去商場購買一些日常用品，也因此以日常用品為主要目標的民眾在進入賣場後，為了節省時間，大都會憑著過去的商場購物經驗朝著目標商品區前進，以利能以最快的速度採買完日常用品。

承上所述，由於大部分日常用品通常能供消費者使用一段時間，例如衛生紙、清潔劑、洗衣精、洗髮精、沐浴乳、醬油、沙拉油或者調味料等，因此消費者每次進入商場都有可能依據所需採購的日常用品直接前往相對應的區域；然而，雖然大部分商場擺放商品的區域大致不變，但由於消費者每次採購的日常用品不同，且即使採購相同的日常用品也有可能因為間隔時間較久而忘記其擺放區域，導致消費者憑藉著印象去尋找所欲購買的商品時，很容易發生記錯位置而增加購物時間，對於趕時間的消費者而言，實為不便。

有鑒於在先前技術中，由於消費者每次所欲購買的商品不同，容易因為購買相同商品的時間間隔過久而忘記所欲購買之商品的擺放位置，僅能憑藉著印象去找尋所欲購買商品之擺放位置，非常的不方便，且若遇到商場調整商品的擺放位置時，還會浪費更多的時間；緣此，本發明的主要目的在於提供一種無人載物車路徑規劃系統以及一種無人載物車自動引導方法，可以依據消費者過去的消費習慣來提供可能購買商品的選項，進而規劃導航路徑來引導消費者前往所欲購買商品之擺放區域。

本發明為解決先前技術之問題，所採用的必要技術手段是提供一種無人載物車路徑規劃系統，包含一商場地圖資料庫、一商品資料庫、一無人載物車、一購物史資訊擷取模組、一採購品項預估模組、一操作介面以及一載物車導航模組。

商場地圖資料庫係儲存有一對應於一商場之地圖資料，地圖資料依據複數個商品種類劃分有複數個商品擺設區域。商品資料庫係依據商場所販售之複數個商品品項儲存有複數個商品位置資訊，每一商品品項係對應於商品種類其中之一者，每一商品位置資訊係對應於商品擺設區域其中之一者。

無人載物車係設置於商場之一載物車供應區，用以與一消費者所攜帶之一識別裝置進行配對，且無人載物車具有一感應區域，當識別裝置進入感應範圍內時，無人載物車係自識別裝置取得一消費者識別資料。

購物史資訊擷取模組係通信連結於無人載物車，並依據消費者識別資料擷取消費者在商場購物之一購物史資訊，且購物史資訊中係紀錄有消費者曾經在商場購買之複數個曾購買商品品項。

採購品項預估模組係通信連結於商品資料庫與購物史資訊擷取模組，並比對曾購買商品品項與商品品項而產生複數個對應於商品種類之本次預估採購商品種類。

操作介面係通信連結於採購品項預估模組，並依據本次預估採購商品種類提供複數個商品種類選項供消費者選擇，並在消費者選擇商品種類選項中之一指定商品種類選項時，據以發送一指定商品種類訊號。

載物車導航模組係通信連結於操作介面、商場地圖資料庫與無人載物車，藉以依據指定商品種類訊號自商品擺設區域中擷取一對應於指定商品種類選項之指定商品擺設區域，並據以產生一自動導航路徑，以驅使無人載物車沿自動導航路徑移動至指定商品擺設區域。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，無人載物車更設有一跟隨範圍，當無人載物車依據自動導航路徑朝指定商品擺設區域移動時，無人載物車更依據其與識別裝置間之一相隔距離控制移動速度，使相隔距離小於跟隨範圍。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，無人載物車路徑規劃系統更包含一定位模組，定位模組係通信連結於載物車導航模組，藉以在無人載物車依據自動導航路徑朝指定商品擺設區域移動時，用以定位並判斷識別裝置是否偏離自動導航路徑，並在識別裝置偏離自動導航路徑時發送一導航路徑重新規劃訊號至載物車導航模組，藉以使載物車導航模組依據識別裝置之位置與指定商品擺設區域重新規畫自動導航路徑。

本發明所採用之另一必要技術手段是提供一種無人載物車自動引導方法，包含以下步驟（A）至步驟（D）。

步驟（A）是依據一消費者識別資料擷取消費者在商場購物之一購物史資訊。步驟（B）是依據購物史資訊提供複數個喜好商品類型選項供消費者選擇其中一者作為一目標商品類型。步驟（C）是依據目標商品類型規劃一自動導航路徑。步驟（D）是控制一無人載物車依據自動導航路徑移動至商品擺設區域其中對應於目標商品類型之一者。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，步驟（C）更依序包含一步驟（C1）、一步驟（C2）與一步驟（C3），步驟（C1）係定位無人載物車之位置而產生一無人載物車位置：步驟（C2）係自商品擺設區域中擷取對應目標商品類型之一者作為一目標位置；步驟（C3）係依據無人載物車位置與目標位置規劃出自動導航路徑。

承上所述，由於本發明是的主要目的在於提供一種無人載物車路徑規劃系統以及一種無人載物車自動引導方法，可以依據消費者過去的消費習慣來提供可能購買商品的選項，進而規劃導航路徑來引導消費者前往所欲購買商品之擺放區域。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

請參閱第一圖至第三圖，第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之無人載物車路徑規劃系統之系統方塊圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之載物車導航模組與無人載物車之系統方塊圖；第三圖係顯示消費者所攜帶之識別裝置進入無人載物車之感應範圍進行配對之平面示意圖。

如第一圖至第三圖所示，一種無人載物車路徑規劃系統100包含一商場地圖資料庫1、一商品資料庫2、一無人載物車3、一消費者資料庫4、一購物史資訊擷取模組5、一採購品項預估模組6、一操作介面7、一載物車導航模組8以及一定位模組9。

商場地圖資料庫1係儲存有一對應於一商場300之地圖資料11，地圖資料11依據複數個商品種類劃分有複數個商品擺設區域111、112與113（圖中僅顯示三個）。在本實施例中，商品種類例如包含有食品類、飲品沖泡類、零食點心類、美容沐浴類、居家清潔類或廚房用品類等，而商品擺設區域111、112與113例如可以是食品區、飲品沖泡區、零食點心區、美容沐浴區、居家清潔區或廚房用品區。

商品資料庫2係依據商場300所販售之複數個商品品項儲存有複數個商品位置資訊21（圖中僅標示一個），每一商品品項係對應於多個商品種類其中之一者，每一商品位置資訊21係對應於商品擺設區域111、112與113其中之一者。在本實施例中，商品品項例如包含有一般麵條、義大利麵、醬油、沙拉油、五穀雜糧、茶、咖啡、果汁、飲料、牛奶、豆製飲品、餅乾、糖果、巧克力、洗髮精、洗面乳、沐浴乳、護膚乳、衛生紙、清潔劑或拖把等，而這些商品品項分別對應於多個商品種類而擺放於相對應之商品擺設區域111、112或113。

請繼續參閱第四圖至第六圖，第四圖係顯示無人載物車依據自動導航路徑朝指定商品擺設區域移動之平面示意圖；第五圖係顯示消費者與其攜帶之識別裝置偏離無人載物車之自動導航路徑之平面示意圖；第六圖係顯示無人載物車依據重新規劃之自動導航路徑徑朝指定商品擺設區域移動之平面示意圖。

如第一圖至第六圖所示，無人載物車3係設置於商場300之一載物車供應區301，並且包含一配對模組31、一測距模組32、一驅動模組33以及一提示模組34。配對模組31內建有一感應範圍311，藉以在一消費者C1所攜帶之一識別裝置200進入感應範圍311內時，使識別裝置200之識別模組201可以與識別裝置200進行配對，進而使配對模組31自識別模組201取得一消費者識別資料S1。在本實施例中，感應範圍311例如是以無人載物車3為中心的半徑5公尺，意即以無人載物車3為中心的半徑5公尺內，配對模組31都能與識別裝置200之識別模組201進行感應配對；此外，識別裝置200例如為具有RFID感應功能或NFC感應功能之智慧型手機、智慧型穿戴裝置、可攜式感應裝置或者會員卡等，而識別模組201例如是具有無線感應功能之RFID模組或NFC模組。

測距模組32內建有一跟隨範圍321，並用以偵測消費者C1所攜帶之識別裝置200的位置，進而判斷識別裝置200的位置是否超出跟隨範圍321，且當測距模組32判斷識別裝置200的位置超出跟隨範圍321時，便會依據超出的程度來驅使無人載物車3調整移動速度來使識別裝置200的位置位於跟隨範圍321內。其中，跟隨範圍321更包含一第一跟隨範圍邊界3211與一第二跟隨範圍邊界3212，在本實施例中，第一跟隨範圍邊界3211例如是以無人載物車3為中心的半徑1公尺，而第二跟隨範圍邊界3212例如是以無人載物車3為中心的半徑3公尺，因此當測距模組32偵測到識別裝置200的位置在第一跟隨範圍邊界3211內，或者測距模組32偵測到識別裝置200的位置在第二跟隨範圍邊界3212外時，都會判斷識別裝置200的位置超出跟隨範圍321，意即跟隨範圍321的區間是在第一跟隨範圍邊界3211與第二跟隨範圍邊界3212之間。

驅動模組33是用以控制無人載物車3之本體移動；在本實施例中，驅動模組33即為一般無人車的移動機構，例如包含多個輪子、馬達與轉向組件的構造，故在此不多加贅述。無人載物車3之本體例如為無人載物車3之機殼或載物容器等結構。提示模組34是用以發出燈光或聲音來提示消費者C1進行跟隨，在本實施例中，提示模組34例如為多個LED燈所構成的矩陣式發光組件，藉以透過發光顏色、閃爍頻率或部分LED燈發光所構成之箭頭等方式來提供消費者200指引與辨識的功能。

消費者資料庫4係對應於消費者C1儲存有一購物史資訊41，且購物史資訊41中係紀錄有消費者C1曾經在商場300購買之複數個曾購買商品品項。

購物史資訊擷取模組5係通信連結於無人載物車3與消費者資料庫4，並依據消費者識別資料S1自消費者資料庫4擷取消費者C1在商場300購物之購物史資訊41，購物史資訊41包含了複數個對應於消費者識別資料S1之曾購買商品品項與複數個對應於曾購買商品品項之購買日期；在實務上，曾購買商品品項與購買日期可是從消費者C1過往購物結帳時進行紀錄，例如紀錄了消費者C1於分別於5月14、6月16、7月15、8月13與9月15購買了整箱的某某牌堅果-綜合口味。

採購品項預估模組6係通信連結於商品資料庫2與購物史資訊擷取模組5，並比對曾購買商品品項與商品品項而產生複數個對應於商品種類之本次預估採購商品種類。在本實施例中，採購品項預估模組6例如是依據消費者C1在商場300購物之購物史資訊41與購物日期來判斷每個曾購買商品品項之的購買頻率，然後再對照本次購物日期來判斷本次預估採購商品種類是對應到多個曾購買商品品項其中之何者。

操作介面7係通信連結於採購品項預估模組6，並依據採購品項預估模組6所提供之本次預估採購商品種類提供複數個商品種類選項供消費者C1選擇，並在消費者選擇商品種類選項中之一指定商品種類選項時，據以發送一指定商品種類訊號S2。在本實施例中，採購品項預估模組6所產生複數個對應於商品種類之本次預估採購商品種類例如為食品類與美容沐浴類，而操作介面7便會顯示食品類與美容沐浴類之選項供消費者C1選擇。此外，在本實施例中，識別裝置200為智慧型手機，而操作介面7是透過智慧型手機之螢幕顯示出操作選項，但在其他實施例中，操作介面7亦可直接設置在無人載物車3。

載物車導航模組8係通信連結於操作介面7、商場地圖資料庫1與無人載物車3，且載物車導航模組8包含一路徑規劃單元81與一路徑比對單元82。路徑規劃單元81是依據指定商品種類訊號S2自多個商品擺設區域111、112與113中擷取一對應於指定商品種類選項之指定商品擺設區域作為一目標位置，並據以產生一自動導航路徑GP1；在本實施例中，消費者C1所選擇之商品種類例如是對應到商品擺設區域111，因此自動導航路徑GP1是從識別裝置200所在之位置延伸至作為目標位置之商品擺設區域111，藉此，載物車導航模組8可以驅使無人載物車3沿自動導航路徑GP1移動至作為指定商品擺設區域之商品擺設區域111。路徑比對單元82是用以比對代表消費者C1所在位置的識別裝置200之位置是否跟隨著無人載物車3沿著自動導航路徑GP1移動。

定位模組9係通信連結於載物車導航模組8，並用以定位識別裝置200之位置，並依據識別裝置200之位置的變化來產生一消費者移動路徑200P，藉以將識別裝置200之位置與消費者移動路徑200P傳送至載物車導航模組8，當載物車導航模組8收到識別裝置200之位置與消費者移動路徑200P後，路徑比對單元82會透過比對消費者移動路徑200P與自動導航路徑GP1來判斷消費者C1是否跟隨著無人載物車3移動，且路徑比對單元82更在偵測到識別裝置200之位置與自動導航路徑GP1間之一偏離距離d大於一預設偏離距離時，判斷消費者C1偏離自動導航路徑GP1，並將識別裝置200之位置與一導航路徑重新規劃訊號（圖未標示）傳送至載物車導航模組8，藉以使載物車導航模組8依據識別裝置200之位置與指定商品擺設區域重新規劃另一自動導航路徑GP2。在實際運用上，定位模組9例如是將識別模組201的訊號強度透過一種接收訊號強度指示（Received Signal Strength Indicator, RSSI）之定位技術來定位出識別裝置200的位置。

承上所述，本實施例之載物車導航模組8是以最短路徑來規劃自動導航路徑GP1，因此自動導航路徑GP1是從識別裝置200所在之位置經商品擺設區域112而延伸至商品擺設區域111之間，而當定位模組9偵測到消費者C1偏離自動導航路徑GP1時，因為判斷到消費者C1接近商品擺設區域113，因此判斷消費者C1可能臨時被商品擺設區域113所擺設之商品所吸引，故而以商品擺設區域111為目的重新規劃一條會經過商品擺設區域113之自動導航路徑GP2。

請繼續參閱第七圖，第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之無人載物車自動引導方法之步驟流程圖。如第一圖至第七圖所示，一種無人載物車自動引導方法，包含以下步驟S101至步驟S106。

步驟S101是依據消費者識別資料擷取消費者C1在商場300購物之購物史資訊41；然後，步驟S102是依據購物史資訊41提供複數個喜好商品類型選項供消費者者選擇其中一者作為目標商品類型；接著，步驟S103是定位無人載物車3之位置而產生一無人載物車位置：之後，步驟S104是自多個商品擺設區域111、112與113中擷取對應目標商品類型之一者作為目標位置；再來，步驟S105是依據無人載物車位置與目標位置規劃出自動導航路徑依據目標商品類型規劃一自動導航路徑GP1；最後，步驟S106是控制無人載物車3依據自動導航路徑GP1移動至多個商品擺設區域111、112與113其中對應於目標商品類型之一者。

綜上所述，由於本發明是的主要目的在於提供一種無人載物車路徑規劃系統以及一種無人載物車自動引導方法，可以依據消費者過去的消費習慣來提供可能購買商品的選項，進而規劃導航路徑來引導消費者前往所欲購買商品之擺放區域，藉此確實可以有效提高消費者購物時的便利性，並能減省消費者購物所需時間。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100:無人載物車路徑規劃系統 1:商場地圖資料庫 11:地圖資料 111,112,113:商品擺設區域 2:商品資料庫 21:商品位置資訊 3:無人載物車 31:配對模組 311:感應範圍 32:測距模組 321:跟隨範圍 3211:第一跟隨範圍邊界 3212:第二跟隨範圍邊界 33:驅動模組 34:提示模組 4:消費者資料庫 41:購物史資訊 5:購物史資訊擷取模組 6:採購品項預估模組 7:操作介面 8:載物車導航模組 81:路徑規劃單元 82:路徑比對單元 9:定位模組 200:識別裝置 201:識別模組 300:商場 301:載物車供應區 C1:消費者 200P:消費者移動路徑 d:偏離距離 GP1:自動導航路徑 GP2:自動導航路徑 S1:消費者識別資料 S2:指定商品種類訊號

第一圖係顯示本發明較佳實施例所提供之無人載物車路徑規劃系統之系統方塊圖；第二圖係顯示本發明較佳實施例所提供之載物車導航模組與無人載物車之系統方塊圖；第三圖係顯示消費者所攜帶之識別裝置進入無人載物車之感應範圍進行配對之平面示意圖；第四圖係顯示無人載物車依據自動導航路徑朝指定商品擺設區域移動之平面示意圖；第五圖係顯示消費者與其攜帶之識別裝置偏離無人載物車之自動導航路徑之平面示意圖；第六圖係顯示無人載物車依據重新規劃之自動導航路徑徑朝指定商品擺設區域移動之平面示意圖；以及第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之無人載物車自動引導方法之步驟流程圖。

100:無人載物車路徑規劃系統

1:商場地圖資料庫

11:地圖資料

111,112,113:商品擺設區域

2:商品資料庫

21:商品位置資訊

3:無人載物車

4:消費者資料庫

41:購物史資訊

5:購物史資訊擷取模組

6:採購品項預估模組

7:操作介面

8:載物車導航模組

9:定位模組

200:識別裝置

201:識別模組

S1:消費者識別資料

S2:指定商品種類訊號

Claims

一種無人載物車路徑規劃系統，包含：一商場地圖資料庫，係儲存有一對應於一商場之地圖資料，該地圖資料依據複數個商品種類劃分有複數個商品擺設區域；一商品資料庫，係依據該商場所販售之複數個商品品項儲存有複數個商品位置資訊，每一該些商品品項係對應於該些商品種類其中之一者，每一該些商品位置資訊係對應於該些商品擺設區域其中之一者；一無人載物車，係設置於該商場之一載物車供應區，用以與一消費者所攜帶之一識別裝置進行配對，且該無人載物車具有一感應範圍，當該識別裝置進入該感應範圍內時，該無人載物車係自該識別裝置取得一消費者識別資料；一購物史資訊擷取模組，係通信連結於該無人載物車，並依據該消費者識別資料擷取該消費者在該商場購物之一購物史資訊，且該購物史資訊中係紀錄有該消費者曾經在該商場購買之複數個曾購買商品品項；一採購品項預估模組，係通信連結於該商品資料庫與該購物史資訊擷取模組，並比對該些曾購買商品品項與該些商品品項而產生複數個對應於該些商品種類之本次預估採購商品種類；一操作介面，係通信連結於該採購品項預估模組，並依據該些本次預估採購商品種類提供複數個商品種類選項供該消費者選擇，並在該消費者選擇該些商品種類選項中之一指定商品種類選項時，據以發送一指定商品種類訊號；以及一載物車導航模組，係通信連結於該操作介面、該商場地圖資料庫與該無人載物車，藉以依據該指定商品種類訊號自該些商品擺設區域中擷取一對應於該指定商品種類選項之指定商品擺設區域，並據以產生一自動導航路徑，以驅使該無人載物車沿該自動導航路徑移動至該指定商品擺設區域。
如請求項1所述之無人載物車路徑規劃系統，其中，該無人載物車更設有一跟隨範圍，當該無人載物車依據該自動導航路徑朝該指定商品擺設區域移動時，該無人載物車更依據其與該識別裝置間之一相隔距離控制移動速度，使該相隔距離小於該跟隨範圍。
如請求項1所述之無人載物車路徑規劃系統，更包含一定位模組，係通信連結於該載物車導航模組，藉以在該無人載物車依據該自動導航路徑朝該指定商品擺設區域移動時，用以定位並判斷該識別裝置是否偏離該自動導航路徑，並在該識別裝置偏離該自動導航路徑時發送一導航路徑重新規劃訊號至該載物車導航模組，藉以使該載物車導航模組依據該識別裝置之位置與該指定商品擺設區域重新規畫該自動導航路徑。
一種無人載物車自動引導方法，包含：(A)建立一商場地圖資料庫，使該商場地圖資料庫儲存有一對應於一商場之地圖資料，該地圖資料依據複數個商品種類劃分有複數個商品擺設區域；(B)建立一商品資料庫，使該商品資料庫依據該商場所販售之複數個商品品項儲存有複數個商品位置資訊，每一該些商品品項係對應於該些商品種類其中之一者，每一該些商品位置資訊係對應於該些商品擺設區域其中之一者；(C)將一無人載物車設置於該商場之一載物車供應區，用以與一消費者所攜帶之一識別裝置進行配對，且該無人載物車具有一感應範圍，當該識別裝置進入該感應範圍內時，該無人載物車係自該識別裝置取得一消費者識別資料；(D)依據該消費者識別資料擷取該消費者在該商場購物之一購物史資訊，且該購物史資訊中係紀錄有該消費者曾經在該商場購買之複數個曾購買商品品項；(E)比對該些曾購買商品品項與該些商品品項而產生複數個對應於該些商品種類之本次預估採購商品種類；(F)依據該些本次預估採購商品種類提供複數個商品種類選項供該消費者選擇其中一者作為一指定商品種類選項；(G)依據該指定商品種類選項規劃一自動導航路徑；以及 (H)控制該無人載物車依據該自動導航路徑移動至該些商品擺設區域其中對應於該指定商品種類選項之一指定商品擺設區域。
如請求項4所述之無人載物車自動引導方法，其中，步驟(G)更依序包含一步驟(G1)、一步驟(G2)與一步驟(G3)，步驟(G1)係定位該無人載物車之位置而產生一無人載物車位置：步驟(G2)係自該些商品擺設區域中擷取對應該指定商品種類選項之該指定商品擺設區域作為一目標位置；步驟(G3)係依據該無人載物車位置與該目標位置規劃出該自動導航路徑。