WO2018011125A1 - Messvorrichtung und messverfahren - Google Patents

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WO2018011125A1
WO2018011125A1 PCT/EP2017/067228 EP2017067228W WO2018011125A1 WO 2018011125 A1 WO2018011125 A1 WO 2018011125A1 EP 2017067228 W EP2017067228 W EP 2017067228W WO 2018011125 A1 WO2018011125 A1 WO 2018011125A1
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WO
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Prior art keywords
product
sensor
light
capacitance
hand
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/067228
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jakob LÖSCHKE
Original Assignee
Löschke Jakob
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Löschke Jakob filed Critical Löschke Jakob
Publication of WO2018011125A1 publication Critical patent/WO2018011125A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C11/00—Arrangements, systems or apparatus for checking, e.g. the occurrence of a condition, not provided for elsewhere

Definitions

  • the invention relates to devices and methods for determining a presence, in particular position, of a hand in the vicinity of at least one product in a product presentation device, preferably a shelf.
  • a system may be comprised of a transmitter that generates a beam of electromagnetic energy and a receiver that detects a portion of the beam that is reflected by a customer or the product as the customer interacts with the product.
  • the device comprises at least one capacitance sensor which is designed to measure a change in the capacitance in the vicinity of the product, in particular the capacitance of an electrode of the capacitance sensor. In this case, the influence of an object, in particular of the hand, on the electric field in the vicinity of an electrode can be measured.
  • the capacitance sensor is configured and positioned relative to the product such that the capacitance, in particular the electrode, changes in the presence of the hand near the product due to a landing runoff in the hand.
  • it is possible to evaluate the influence of the products located on the shelf on the capacity of the electrode (s) and thus to deduce the amount of goods removed.
  • the term shelf is in this application representative of product presentation devices of various kinds, for example, for baskets, boxes or hanging shelves.
  • Necessary threshold values can be adjusted automatically and / or continuously on the basis of previous measurements. Alternatively, a learning phase or calibration to the respective product is possible. These values can, for example, also originate from a central database and be automatically adopted on the basis of a current pianoogram.
  • the presence or the position of a hand can be reliably determined, regardless of the lighting conditions, so for example, even in poor lighting.
  • several electrodes can be used in this case. These electrodes have for example dimensions of 20 x 50 mm, but can also be made shorter or longer.
  • a design of the electrodes is conceivable, which increases the sensitivity in one direction or more directions. If these electrodes are arranged linearly in a row, they experience a different, depending on the distance change in the measurable capacity by the presence of a hand. As a result, the position of the hand along the sensor row can be determined again. It is also possible to increase the position resolution by means of interpolation between the measuring points on the basis of the data from the individual sensors.
  • Methods such as spline interpolation provide good results if, for example, a value is interpolated at seven equidistant points between the 40 mm center points of the sensors. As a result, a linear resolution of less than 10 mm can be achieved, which is sufficient to distinguish product locations with sufficient accuracy. Also, an interpolation of the data from the individual sensors is possible to increase the position resolution. Thus, the device can be used without light sensors in poorly lit shelves.
  • a microcontroller or another measuring IC can charge at least one electrode which has an electrical connection to it.
  • the only electrode connected to the respective measuring IC / microcontroller forms with its surroundings a kind of capacitor, with capacitance dependent on the objects in the environment.
  • the charging time can be measured up to a certain voltage.
  • Other measuring principles are conceivable, e.g. the number of possible charging and discharging cycles per unit of time.
  • At least one light sensor is provided, which is designed to measure a change of the ambient light in the vicinity of the product, wherein the ambient light corresponds to daylight and / or room light and the light sensor is arranged relative to the product in such a way that the the amount of light striking the light sensor is reduced when the hand is near the product.
  • the capacitance sensor may preferably extend over the entire width of the light sensor, in particular the group of photosensitive elements of the light sensor, so that the capacitance of the electrode changes when approaching a hand.
  • the invention also relates to a device for detecting a presence, in particular position of a hand in the vicinity of at least one product in a product presentation device, preferably a shelf, comprising at least one light sensor which is adapted to measure a change in the ambient light in the vicinity of the product , preferably irrespective of its properties.
  • the frequency of a possible flicker for example in high pressure or fluorescent lamps, the spectrum and / or the intensity in particular have no effect.
  • the ambient light corresponds to the daylight and / or the room light. Comparatively slow light changes, for example due to a change in the position of the sun or the cloud, are preferably not registered as a change of the ambient light in the vicinity of the product or registered but classified as a corresponding change in light and taken into account.
  • the light sensor thus operates, in particular exclusively, in the visible or near the visible region. Because ambient light is used, no additional transmitter is provided or required on the shelf.
  • the ambient light is present anyway, the operating costs are kept low because additional transmitters for generating electromagnetic radiation omitted.
  • a wireless operation is possible.
  • the shelf volume is essentially preserved, since no transmitter is arranged on the shelf, which would take up space.
  • the mounting is simple, since only the light sensor has to be mounted without having to pay attention to a precise position to a transmitter and without visually isolating the transmitter and receiver from each other, so that only A possible path over the reflection on the hand arises.
  • the receiver can be mounted behind optically reasonably transparent materials, without having to consider the characteristics of the transmitter.
  • the device can be easily integrated into existing shelves or hide in it.
  • the light sensor is arranged relative to the product such that the amount of light incident on at least one element of the light sensor reduces in the presence of the hand in the vicinity of the product.
  • the light sensor preferably comprises a plurality of light-sensitive elements, which are arranged linearly.
  • the light sensor is hit by a sufficient amount of light when no hand is present.
  • About 100 lux on the sensor openings or surfaces of a diffuser are sufficient here. This amount of light is available in most stores on the front shelf on the shelf anyway.
  • Light sensor and the amount of light received is reduced.
  • the reduction is in particular at least 10%, which, depending on the conditions on the shelf, is usually greater and can go below 10 lux illuminance.
  • the exact position of the hand can be determined by interpolating the light amount reduction over a plurality of elements arranged linearly. An element may experience the highest reduction compared to the adjacent elements, which need not necessarily be the center of the shadow.
  • a possible interpolation method is the so-called spline interpolation, since it allows the actual center to be determined with sufficient accuracy between two measuring points. Thus, the actual center of the shadow can be precisely determined by the change to multiple elements.
  • the light sensor is preferably arranged in front of the product, for example in a front region of the shelf facing the customer. In this way, the hand can be detected as it moves towards the product.
  • the light sensor is preferably located in a lower region of the shelf, for example on or in the vicinity of a product support.
  • the customer thus accesses the removal of a product preferably via the light sensor in order to arrive at the product. This reduces the amount of light striking the light sensor and an interaction can be registered.
  • the presence in the vicinity of one or more products can be easily determined, for example, when the hand is at a distance of 0 cm to 30 cm, in particular 0 cm to 10 cm, preferably 0 cm to 3 cm from the product ,
  • the sensitivity of the light sensor for illuminances ranges from about
  • the light sensors with higher sensitivity is also possible to reliably detect the presence or position of the hand even at illuminance levels below 100 lux.
  • the area of the sensors which receives the light can be increased, for example by a wider opening of the light sensor.
  • the diffuser layer can be removed or its transmissivity can be increased.
  • different components than Sensor element can be used, for example, semiconductors with a higher sensitivity and / or a larger active photosensitive surface.
  • amplifier circuits can be connected downstream of the sensor element.
  • the sensor element of the light sensor may be a photodiode, a phototransistor, a photocell, a photomultiplier and / or a microchannel plate photomultipliers.
  • CMOS sensors, CCD sensors, pin photodiodes, avalanche photodiodes, position sensitive devices and / or MSM photodiodes are also possible.
  • the light sensors can have a width between 30 mm to 50 mm, in particular around 40 mm. For higher resolution, smaller widths are also conceivable, e.g. 10 mm to 30 mm, in particular about 20 mm. Short light sensors allow higher linear resolution, while longer cells can work reliably even in low light levels.
  • the light sensors can also be used in particular for measuring reflections of the product or of the hand.
  • the residence time may be determined until a customer finally removes the product from the shelf. It can also be analyzed at which positions on the shelf heaped products are taken by the interaction times per position over a certain period are determined or continuously determined and summed. From the data obtained, e.g. optimizing product placement as better positions within the rack allow for higher profits when loaded with the right product. In addition, it is possible to immediately receive feedback regarding the change of the shelf layout by the collected data.
  • a longer residence time indicates, for example, that a larger amount of product was taken.
  • learning algorithms can be used for this, which, for example, look at the entirety of interactions on a shelf, another shelf or all the shelves in the store in order to find patterns or similarities. This is possible by using suitable databases in which interactions, their positions within the shelf and / or the position of the shelf in the store are stored. A timestamp can also be stored in the database. lays, which is associated with the respective supermarket, the respective local shelf, located at the respective position product and / or its properties. These patterns can be linked to other sales data, such as payment processes, to improve accuracy during a learning period or continuously.
  • an interaction time of e.g. 1, 2 s at a certain position of a shelf correspond to an average withdrawal of 0.9 products.
  • the degree of filling of the shelf On the basis of the interactions, measured from the time of the last shelf filling and the calculated influence on the stock level, it can be concluded that the filling level is low. Also, the rate of change can be extrapolated to determine the time when the product will become unavailable. Additionally or alternatively, it can be recognized when the average interaction rate per unit time at a product location is reduced. This may indicate an empty parking space.
  • This information can be shared in the supermarket, e.g. by SMS, e-mail, internal messaging systems and / or visual or audible signals.
  • the calculated inventory can be used to efficiently plan routes for filling shelves in different stores. For this purpose, the route of the field representative can be optimized according to the expected fill levels and the distances between the stores. The targets can be e.g. minimum vacancy, most efficient route and / or least expensive personnel expenses.
  • one electrode of the capacitance sensor is designed as a basket-shaped or box-shaped container.
  • the electrode itself can serve in this way for storing the products.
  • the withdrawn amount of product can be registered.
  • the amount of product removed can be registered by changing the capacity.
  • one electrode of the capacitance sensor has a shielding on the side facing away from the product or the hand. This may be, for example, a further spaced-apart and the electrode enclosing guard electrode, the is also loaded at the same time or with a time delay. Disturbances due to external influences, further electrodes and / or further objects thus have no effect on the measurement. The change of capacity through the products can thus be determined reliably and without other influences.
  • the protective electrode can also be designed as a ground plane. A combination of guard electrode and a ground plane is also possible.
  • an electrode with a possible protective electrode of the capacitance sensor is designed to be self-adhesive.
  • the assembly of the electrode can be done in a simple manner. For example, the use of tools is not necessary.
  • At least one further sensor based on another principle is provided for detecting the presence of the hand in the vicinity of the product.
  • the additional sensor is thus not based on the measurement of light or capacity.
  • the further sensor can determine the presence of the hand independently of the light sensor or capacitance sensor. Due to the additional sensor, the measurement can be further improved and made reliable. Alternatively, however, e.g. also be provided exclusively at least one capacitance sensor.
  • the further sensor is designed as an acceleration sensor, pressure sensor, weight sensor and / or acoustic sensor, in particular a microphone.
  • At least two acceleration sensors can be provided with which, for example, the position of the hand can be determined.
  • the position of the hand can be determined.
  • Standard shelves are used in many stores. The oscillation behavior of these shelves when touched at a position can be determined or simulated.
  • distinguishable signals of at least one acceleration sensor connected to the rack can be determined.
  • an algorithm is conceivable which recognizes patterns to determine the position by using reference signals from a known position.
  • At least one acceleration sensor for determining the presence of a hand is also independent of another sensor, e.g. Light sensor or capacitance sensor, protection claimed.
  • a pressure or weight sensor can in particular measure loads which are caused by the hand, for example a touch of the product and a connection thereto. dene power transmission to the sensor.
  • the pressure or weight sensor can also measure the presence of the product, ie it measures the force transmission of the product to the sensor. When the product is removed, a force decrease is registered.
  • the pressure or weight sensor may preferably be arranged below the product.
  • a pressure or weight sensor By a pressure or weight sensor, for example, it can be recognized when an unusual amount of products is removed, e.g. a whole box. This can serve in particular as protection against theft.
  • An acoustic sensor which preferably comprises at least one microphone, can detect noises near the product, for example when the hand touches the product. In this case, an arrangement of several microphones per shelf can be used to determine the position based on known properties for sound conduction of the shelf.
  • at least one acoustic sensor for determining the presence of a hand is also independent of another sensor, e.g. Light sensor or capacitance sensor, protection claimed.
  • an evaluation device which is designed to evaluate the data measured by the light sensor, the capacitance sensor and / or by another sensor, the data in particular being read, buffered, linked, expanded and / or connected another job will be transferred.
  • the evaluation device may in particular be a computer system, a microprocessor, e.g. with an integrated circuit, act.
  • Calculations can also be made in this evaluation unit in order to compress the data before a transmission or to link or enrich the data with further information. Also, possible thresholds can be calculated and monitored locally in order to be able to signal uncommon events so quickly.
  • the data determined by the sensor or the sensors can be transmitted to the evaluation device via a data line, in particular a cable.
  • a wireless transmission e.g. by radio or GSM, conceivable.
  • At least part of the evaluation device is integrated in the light sensor or the capacitance sensor, in particular in an electrode of the capacitance sensor.
  • the data may preferably be interpolated to determine a more accurate position of the hand. For example, these calculations may already be made by the evaluation IC, which may be integrated into the sensor. This makes it possible to distribute the computing load among several processors, eg to use cheaper models.
  • a stock stored in a database can be reduced by one product, as already described above. If a certain number of products is undercut, then for example, an output, for example in the form of a notification, take place. Also, products can be reordered automatically. For this purpose, the system can be connected, for example via the Internet, with databases of wholesalers. A pre-set number of products can then be automatically reordered if a certain number of products is undershot. Alternatively or additionally, if a presence of the hand has been determined, a feedback can take place. It can therefore be triggered by the evaluation device, for example, a reaction to the presence of the hand.
  • the lighting can be changed, in particular amplified, to promote the removal of the product.
  • similar products can be illuminated in the field of vision of the customer in order to draw the attention of the customer. For example, when removing noodles, appropriate sauces can be illuminated.
  • an audible signal may be generated, such as an indication of appropriate sauces or offers. This creates an additional buying incentive.
  • one or more light sensors, capacitance sensors and / or further sensors are arranged in a common, preferably flat, housing. The arrangement in a common housing allows easy installation when multiple similar sensors or different sensors are used.
  • the housing is shaped such that it can be arranged behind a price-marking rail or can be integrated or integrated in a price-marking rail.
  • the sensor can also be designed without housing, eg only as a circuit board.
  • the price-marking rail which is also referred to as a price rail, scanner rail or scanner rail, is generally arranged on the front side of a shelf in order to inform the customer about a product arranged behind it.
  • cards with product information such as price, price per kilo, weight, bar code and / or origin are placed in or behind the price tag bar.
  • Digital price-marking rails are now also being used, which display the product information digitally.
  • the housing or the sensor can thus be arranged behind the price-marking rail or integrated into the price-marking rail.
  • the housing or the sensor may be shaped such that it is not visible to the customer.
  • the housing or the sensor may be smaller than the price tag rail.
  • one or more light sensors, capacitance sensors, in particular at least one electrode of the capacitance sensor, and / or further sensors can be integrated or integrated into a price labeling label.
  • the device can also be used for example in hanging systems in which the products are presented on hooks.
  • the device can be used in basket or box-shaped containers in which no price tag rail is present.
  • the invention also relates to a method for determining a presence of a hand in the vicinity of a product in a product presentation device, preferably a shelf, in particular with a device according to the invention, in which at least one first capacitance sensor, the capacity, in particular an electrode, in the vicinity of Measures the product and determines a setpoint.
  • this setpoint corresponds to an ordinary capacitance value without the presence of the hand and / or in the presence of a quantity of products.
  • the setpoint can also be automatically adjusted during operation, e.g. from the average of the last 10 to 100 measurements. As a result, temporally slow change in the environmental situation can be taken into account.
  • the capacity changes in the presence of the hand near the product, since in particular the charging time and / or the maximum charging current changes.
  • the capacitance sensor measures the capacitance of the electrode in the presence of the hand and determines therefrom an actual value.
  • the capacitance sensor can continuously measure the capacitance.
  • the measurements may be made at timed intervals, e.g. twenty to a hundred times a second.
  • a change in the capacity is determined. This will register when the capacity has changed. By changing the capacity can be concluded that the presence of the hand. If the presence of the hand is determined, then it can be deduced that a product has been removed.
  • a stock deposited in a database may e.g. to reduce a product.
  • the comparison from actual value to nominal value can be made in the capacitance sensor itself or in an evaluation device.
  • the data determined by the capacitance sensor can be connected to the evaluation device via a data line, in particular a cable.
  • a wireless transmission eg by radio or GSM, conceivable.
  • the data can be read, buffered, further processed, enriched, supplemented and / or transferred further.
  • these are interpolated to determine the position of the hand.
  • the invention also relates to a method for determining the presence of a hand in the vicinity of a product in a product presentation device, preferably a shelf, in particular with a device according to the invention.
  • At least one light sensor measures the amount of light of the ambient light, which corresponds to the daylight and / or room light, in the vicinity of the product and determines therefrom a desired value. The determination can be made in the light sensor itself or in the evaluation device.
  • This setpoint corresponds in particular to a normal lighting condition of the shelf without the presence of the hand.
  • the setpoint can also be adjusted automatically during operation, e.g. from the average of the last 10 to 100 measurements. As a result, temporally slow changes in the environmental situation can be taken into account.
  • the amount of light striking the light sensor is reduced when the hand is near the product, as the hand, for example, casts a shadow on the light sensor.
  • the light sensor measures the amount of light in the presence of the hand and determines an actual value. The determination can be made in the light sensor itself or in the evaluation device. Preferably, the light sensor can continuously measure the amount of light. Alternatively, the measurements may be made at timed intervals, e.g. twenty times a second.
  • a stock stored in a database may e.g. to reduce a product.
  • the database can for example be stored in the central computer system of the store. On the basis of the duration of the interaction and / or based on learned probabilities can be concluded in particular on the withdrawn amount of product. So has a footprint, for. in the
  • Cut per interaction A withdrawal of 1, 2 products can also be used this value to reduce the deposited stock.
  • the comparison from actual value to nominal value can be made in the light sensor itself or in an evaluation device.
  • the data determined by the light sensor can be connected to the evaluation device via a data line, in particular a cable.
  • a wireless transmission e.g. by radio or GSM, conceivable.
  • the data can be read, buffered, further processed, enriched, supplemented and / or transferred further.
  • these are interpolated to determine the position of the hand.
  • a feedback can take place.
  • a feedback occurs when the presence of the hand is determined.
  • an optical and / or acoustic signal output can take place here.
  • the device can thus respond to the presence of the hand and, for example, interact with the customer.
  • the duration of the change of the ambient light and / or the capacity is determined.
  • the duration may preferably be determined in the evaluation device.
  • the amount of product removed is determined from the duration of the change in the ambient light and / or the capacity. In this case, empirical values can be used.
  • the amount of product removed can also be determined from the strength of the change. Thus, e.g. the measured capacity initially due to the proximity of the hand. Subsequently, the capacity changes by a larger amount in the disappearance of the hand due to the missing product.
  • a warning signal is output when a limit value is exceeded on withdrawn products.
  • the device can thus detect when an unusual amount of product is withdrawn in a single interaction. Then a theft warning can be issued.
  • the theft warning can be reported, for example, as a stylish alarm to the shop staff, in particular the cashier and / or the shop detective.
  • a direct signal to the customer, who has taken the unusual amount of product, is possible. This can serve as a warning and deterrent.
  • the warning signal can also be output when the amount of product in a shelf is about to end. The staff then knows that the shelf needs to be stocked with products and / or that new products need to be ordered.
  • Fig. 1 is a sectional view of a shelf with an embodiment of a
  • FIG. 2 shows a detail view of the device shown in FIG. 1, FIG.
  • Fig. 3 is a sectional view of an embodiment of an inventive
  • Fig. 4 is a sectional perspective view of an embodiment of a
  • Fig. 5 is a sectional view of a shelf with an embodiment of a
  • Fig. 6 is a perspective view of a shelf with an embodiment of a
  • Fig. 7 is a perspective view of a basket with an embodiment of a
  • Fig. 8 is a perspective view of a basket with an embodiment of a
  • Fig. 9 is a perspective view of a box with an embodiment of a
  • Fig. 10 is a perspective view of an embodiment
  • Fig. 1 1 is a front view of an embodiment
  • Fig. 12 is a sectional perspective view of an embodiment
  • Fig. 13 is a front view of an embodiment
  • Fig. 14 is a sectional perspective view of an embodiment
  • FIG. 1 shows a product presentation device embodied as a shelf 10, which is illuminated by the ambient light 14 emerging from a shop illumination 12. Behind a price marking rail 16 10 products 18 are arranged on the shelf, which can be removed by a customer.
  • a light sensor 20 In the vicinity of the product 18, between the pricing rail 16 and the products 18, a light sensor 20 is provided, which measures the incident ambient light 14. As shown in FIG. 2, a plurality of light sensors 20 may be arranged in housings designed as rails 22 and connected by cables 24 to an evaluation device 26. Each rail 22 may be associated with a shelf.
  • the evaluation device 26 can also serve as a control device and / or control device.
  • the data preferably flows only in one direction, namely from the light sensors 20 to the evaluation device 26.
  • 3 shows a detailed view of a light sensor 20.
  • the light sensor 20 comprises an optional diffuser 28, an optional cover 30, a plurality of reflectors 32 and a sensor element 34.
  • the ambient light 14 penetrates through the diffuser 28 and is applied to the curved, preferably white, reflectors 32 deflected and directed to the sensor element 34.
  • the cover 30 prevents the ambient light from hitting directly on the sensor element 34 to obtain uniform sensitivity over the entire sensor width.
  • the light sensor 20 is, preferably together with other sensors, arranged in a, in particular black, housing 22.
  • a hand 36 is shown, which is moved over a light sensors 20 having rail 22. Since the hand 36 is located between the shop lighting 12 and the rail 22, a shadow 38 is generated, which strikes the light sensors 20.
  • the change in the ambient light 14 is registered by the light sensors 20.
  • the measured raw data 40 are forwarded to the evaluation device 26 and interpolated there. Finally, the position 44 of the hand 36 can be calculated from the interpolated data 42.
  • FIG. 5 shows a product 10 designed as a shelf product presentation device.
  • the products 18 can be taken from a customer.
  • a capacitance sensor 46 which measures the capacitance.
  • the measured data can be forwarded via a cable 24 to an evaluation device 26 and processed. Also, the cable 24 can serve for power supply.
  • Fig. 6 shows a shelf 10, in which the products 18, such as bags, are attached to a hook 48.
  • An electrode 50 of the capacitance sensor 46 is attached to a Preisauspianikett 52 here.
  • the electrode 50 may comprise a conductive material and be shielded, for example, at the rear. In particular, the electrode 50 may be self-adhesive.
  • the cable 24 may be shielded in particular.
  • the electrode 50 may be stuck with a price sticker 54.
  • the product presentation device 10 is formed as a basket.
  • the electrode 50 may in this case be arranged in a central region of the basket 10.
  • the basket 10 may be formed as an electrode 50.
  • the conductive electrode 50 may optionally be shielded. With this configuration, it is particularly possible to calculate the amount of products 18 removed by changing the capacity.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the electrode 50 is arranged on a bottom area of a box-shaped product presentation device 10.
  • the electrode 50 may, for example, be glued to the floor area. Even with this configuration, it is particularly possible to calculate the amount of products 18 removed by changing the capacity.
  • a plurality of capacitance sensors 46 may be connected via cable 24 to an evaluation device 26.
  • the evaluation device 26 can also serve as a control device and / or control device.
  • the data preferably flows only in one direction, namely from the capacitance sensors 46 to the evaluation device 26.
  • the cables 24 can be designed as a data line, data bus and / or power line.
  • the capacitance sensors 46 may be formed as linear modules 56, as they can be used for example in shelves 10 of FIG. 5.
  • the linear modules 56 can be extended and connected to a data bus.
  • the capacitance sensors 46 can be connected as individual sensors 58 directly or via a data bus.
  • Both linear modules 56 and individual sensors 58 can be connected to the evaluation device 26.
  • Fig. 1 1 shows details of the linear modules 56.
  • the linear modules 56 can be used in shelves 10 which have no interruptions.
  • the electrodes 50 are applied to a fixed or flexible carrier 60, which is designed as a circuit board.
  • the electrodes 50 are connected via a conductive and possibly shielded executed cable 24 with a part of an evaluation device 26, such as a microcontroller or a general measurement IC 62, so an integrated circuit.
  • the measuring IC 62 has an interface 64 to a further linear module 56. From this linear module 56, the measuring IC 62 receives sensor data originating from a further measuring IC 62. Alternatively, the measurement IC 62 itself can take measurements on further electrodes 50. This is shown in the upper figure. The collected data can be routed via a data cable 66 to an evaluation device 26.
  • the cables 24 to the electrode 50 can also be made pluggable or separable.
  • An expansion board 68 with further electrodes 50 may be connected to the measurement IC 62 of the board 60. This is shown in the middle figure.
  • the expansion board 68 extends the area over which can be measured.
  • a plurality of measuring ICs 62 may be connected via a bus 70, e.g. I2C, SPI, CAN, be connected to the evaluation device 26.
  • a bus 70 e.g. I2C, SPI, CAN
  • data cables 66 can be provided, via which data relating to the position, which can optionally be interpolated, bundled raw data 40, evaluation results or the like are transmitted to a further central evaluation device. Bus signals can also be exchanged between several nodes. Furthermore, can be done via the data cable 66, the power supply.
  • FIG. 12 shows a hand 36 which is moved via linear modules 56 of a capacitance sensor 46. There is a charge transfer 72 on the hand 36 instead. The charges are registered by the linear modules 56.
  • the measured raw data 40 (actual values) correspond to the change of the capacitance of the corresponding electrode 50 with respect to the capacity without hands (set values).
  • the raw data 40 are forwarded to the evaluation device 26 and interpolated there or interpolated directly in the measuring IC 62 and passed on only as position data.
  • the position 44 of the hand 36 can be calculated from the interpolated data 42.
  • the interpolated data 42 correspond to the capacitance change (y-axis) with respect to the position of the hand (x-axis).
  • FIG. 13 shows details of the individual sensors 58.
  • the individual sensors 58 can be used with shelves 10 which have interruptions. Further, the individual sensors 58 may be used on product boxes, product trays, product hooks 48, product baskets or product boxes.
  • the electrodes 50 of the individual sensors 58 can be solid or flexible. Also, the electrodes 50 may be self-adhesive.
  • the electrodes 50 are connected to the carrier 60 via a conductive, in particular shielded, separable and / or pluggable cable 24 with a microcontroller or a general measuring IC 62.
  • a measuring IC 62 may be connected via an interface 64 to a further individual sensor 58, from which it receives the sensor data from a further measuring IC 62 or may itself carry out measurements on further electrodes 50.
  • data cables 66 can be provided, via which data relating to the position, which can optionally be interpolated, bundled raw data 40, evaluation results or the like are transmitted to a further central evaluation device. Bus signals can also be exchanged between several nodes. Furthermore, can be done via the data cable 66, the power supply. Alternatively, integrated modules 74 or individual electrodes 58 that can be expanded with electrodes 50 can also be addressed by a central evaluation device 26 via a common bus 70.
  • the capacitance (y-axis) can be measured over time (x-axis).
  • a charge transfer 72 occurs between the hand 36 and the electrode 50 of the integrated module 74.
  • the data 42 can be interpolated. From the capacity change can be concluded that the hand 36 is present. Also, the residence time of the hand 36 in the region of the electrode 50 can be determined. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Ermitteln einer Anwesenheit einer Hand in der Nähe wenigstens eines Produkts in einer Produktpräsentationseinrichtung, vorzugsweise einem Regal, mit zumindest einem Kapazitäts-Sensor, der dazu ausgebildet ist, eine Änderung der Kapazität, insbesondere einer Elektrode, in der Nähe des Produkts zu messen, und/oder mit zumindest einem Lichtsensor, der dazu ausgebildet ist, eine Änderung des Umgebungslichts in der Nähe des Produkts zu messen.

Description

Messvorrichtunq und Messverfahren
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Ermitteln einer Anwesenheit, insbesondere Position, einer Hand in der Nähe wenigstens eines Produkts in einer Produktpräsentations- einrichtung, vorzugsweise einem Regal.
Bei Selbstbedienungsläden ist es aufgrund des Kostendrucks wichtig, dass die Regale stets ausreichend mit Produkten gefüllt sind. Leer stehende Regale verbrauchen Platz, ohne Einnahmen damit erzielen zu können.
Gerade für Rack Jobber, also Regalhändler, die Verkaufsflächen, insbesondere Regale, in bestehenden Geschäften anmieten, ist ein ständiger Überblick über die Füllstände der Regale wichtig. Anhand der Füllstände können beispielsweise die Routen, in welcher Reihenfolge die Läden bzw. welche Läden überhaupt angefahren werden, geplant werden.
Ferner müssen die Produkte optimal präsentiert und angeordnet werden, um einen Kunden zum Kauf zu bewegen. Es sind daher Informationen darüber wichtig, an welchen Orten der Kunde bevorzugt Produkte entnimmt, also z.B. in der Regalmitte oder im oberen bzw. unteren Bereich. Es sind Systeme bekannt, mit denen die Kundeninteraktion mit Produkten verfolgt werden kann. So kann ein System aus einem Sender, der einen Strahl mit elektromagnetischer Energie erzeugt, und einem Empfänger vorgesehen sein, der einen Teil des Strahls, welcher von einem Kunden oder dem Produkt bei einer Interaktion des Kunden mit dem Produkt reflektiert wird, de- tektiert.
Ein derartiges System ist jedoch aufgrund der Herstellung sowie des Betriebs des Sensors vergleichsweise kostenintensiv. So muss permanent Energie aufgewendet werden, um den Strahl zu erzeugen. Auch ist es kaum möglich, ein auf dieser Technologie basierendes System batteriebetrieben zu realisieren.
Ferner ist nachteilhaft, dass der Sender das ohnehin begrenzte Regalvolumen weiter verkleinert. Auch gestaltet sich die Montage des Systems als schwierig, da Sender und Empfänger exakt zueinander positioniert werden müssen. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, Vorrichtungen und Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass das Ermitteln der Anwesenheit, insbesondere der Position, der Hand auf einfache und kostengünstige Art erfolgt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch Vorrichtungen und Verfahren jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Nach einem Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung zumindest einen Kapazitäts-Sensor, der dazu ausgebildet ist, eine Änderung der Kapazität in der Nähe des Produkts, insbesondere der Kapazität einer Elektrode des Kapazitäts-Sensors, zu messen. Dabei kann der Einfluss eines Objekts, insbesondere der Hand, auf das elektrische Feld in der Nähe einer Elektrode gemessen werden.
Der Kapazitäts-Sensor ist derart ausgebildet und relativ zum Produkt angeordnet, dass sich die Kapazität, insbesondere der Elektrode, bei Anwesenheit der Hand in der Nähe des Produkts ändert und zwar aufgrund eines Landungsabflusses in der Hand. Zudem ist es möglich, den Einfluss der sich im Regal befindlichen Produkte auf die Kapazität der Elektrode(n) auszuwerten und hierdurch auf die entnommene Warenmenge zu schließen.
Der Begriff Regal steht in dieser Anmeldung stellvertretend für Produktpräsentationseinrichtungen verschiedenster Art, beispielsweise auch für Körbe, Kisten oder Hängeregale. Durch eine entsprechende Auswertung ist es auch möglich, unüblich große Mengen entnommener Waren zu detektieren. Hierbei ändert sich zunächst die Kapazität auf Grund der Präsenz der Hand. Entfernt sich nun die Hand mit einer unüblich großen Menge an Produkten, ändert sich die Kapazität der Elektrode entsprechend entgegengesetzt und stärker als bei der Entnahme gewöhnlicher Mengen. Nötige Schwellenwerte können auf Basis vorhergehender Messungen auto- matisch und/oder fortlaufend angepasst werden. Alternativ ist eine Lernphase bzw. Kalibrierung auf das jeweilige Produkt möglich. Diese Werte können beispielsweise auch aus einer zentralen Datenbank stammen und automatisch auf Basis eines aktuellen Pianogramms übernommen werden. Auf diese Weise kann die Anwesenheit bzw. die Position einer Hand zuverlässig ermittelt werden und zwar unabhängig von den Lichtverhältnissen, also beispielsweise auch bei schlechter Beleuchtung. Vorzugsweise können hierbei mehrere Elektroden verwendet werden. Diese Elektroden haben beispielsweise Abmessungen von 20 x 50 mm, können aber auch kürzer oder länger ausgeführt werden. Auch ist eine Gestaltung der Elektroden denkbar, welche die Empfindlichkeit in einer Richtung oder mehreren Richtungen erhöht. Sind diese Elektroden in einer Reihe linear angeordnet, so erfahren sie durch die Anwesenheit einer Hand eine unterschiedliche, von der Entfernung abhängige Änderung der messbaren Kapazität. Hierdurch kann wieder die Position der Hand entlang der Sensorreihe bestimmt werden. Ebenfalls ist eine Erhöhung der Positionsauflösung mittels Interpolation zwischen den Messpunk- ten anhand der Daten aus den einzelnen Sensoren möglich. Verfahren wie beispielsweise die Spline-Interpolation liefern hier gute Ergebnisse, wenn z.B. zwischen den 40 mm entfernten Mittelpunkten der Sensoren an sieben äquidistanten Punkten je ein Wert interpoliert wird. Hierdurch lässt sich eine lineare Auflösung von unter 10 mm erreichen, welche genügt, um Produktplätze hinreichend genau zu unterscheiden. Ebenfalls ist eine Interpolation der Daten aus den einzelnen Sensoren möglich, um die Positionsauflösung zu erhöhen. So kann die Vorrichtung auch ohne Lichtsensoren bei schlecht ausgeleuchteten Regalen verwendet werden.
Bei einem Kapazitäts-Sensor kann ein Mikrocontroller bzw. ein anderweitiger Mess-IC mindestens eine mit ihm elektrisch leidend verbundene Elektrode aufladen. Die einzig mit dem jeweili- gen Mess-IC/Mikrocontroller verbundene Elektrode bildet mit ihrem Umfeld eine Art Kondensator, mit von den Objekten in der Umgebung abhängiger Kapazität. Um diesen Einfluss der Objekte zu bestimmen ist es zweckmäßig, die Elektrode zu laden und dabei den Ladestrom zu messen und auszuwerten. Alternativ kann die Ladezeit bis zu einer bestimmten Spannung gemessen werden. Auch andere Messprinzipien sind denkbar, z.B. die Anzahl der möglichen Lade- und Entladezyk- len pro bestimmter Zeiteinheit.
Die Ladezeit, Ladezyklen und/oder der Ladestrom ändert sich, wenn sich die Hand in der Nähe befindet. Anhand dieser Änderung kann auf die Anwesenheit der Hand geschlossen werden. Weiterbildungen der Erfindung sind auch den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest ein Lichtsensor vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, eine Änderung des Umgebungslichts in der Nähe des Produkts zu messen, wobei das Umge- bungslicht Tageslicht und/oder Raumlicht entspricht und der Lichtsensor derart relativ zum Produkt angeordnet ist, dass sich die auf den Lichtsensor auftreffende Lichtmenge bei Anwesenheit der Hand in der Nähe des Produkts reduziert.
Durch diesen zusätzlichen, unabhängig arbeitenden Sensor kann die Ermittlung noch genauer und zuverlässiger erfolgen. Der Kapazitäts-Sensor kann sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Lichtsensors, insbesondere der Gruppe lichtempfindlicher Elemente des Lichtsensors, erstrecken, so dass sich die Kapazität der Elektrode bei Näherung einer Hand ändert. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Anwesenheit, insbesondere Position einer Hand in der Nähe wenigstens eines Produkts in einer Produktpräsentationseinrichtung, vorzugsweise einem Regal, umfassend zumindest einen Lichtsensor, der dazu ausgebildet ist, eine Änderung des Umgebungslichts in der Nähe des Produkts zu messen, vorzugsweise unab- hängig von dessen Eigenschaften. Die Frequenz eines möglichen Flackerns, z.B. bei Hockdruckoder Fluoreszenz-Lampen, das Spektrum und/oder die Intensität haben insbesondere keine Auswirkung. Das Umgebungslicht entspricht dem Tageslicht und/oder dem Raumlicht. Vergleichsweise langsame Lichtwechsel, beispielsweise bedingt durch einen Wechsel des Sonnenstands oder der Bewölkung, werden vorzugsweise nicht als Änderung des Umgebungslichts in der Nähe des Produkts registriert bzw. zwar registriert aber als entsprechende Änderung des Lichts klassifiziert und berücksichtigt.
Der Lichtsensor arbeitet somit, insbesondere ausschließlich, im sichtbaren bzw. nahe dem sichtbaren Bereich. Dadurch, dass Umgebungslicht verwendet wird, ist kein zusätzlicher Sender im Regal vorgesehen bzw. notwendig.
Da das Umgebungslicht ohnehin vorhanden ist, werden die Betriebskosten gering gehalten, da zusätzliche Sender zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung entfallen. Zudem wird ein kabelloser Betrieb ermöglicht. Das Regalvolumen bleibt im Wesentlichen erhalten, da im Regal kein Sender angeordnet ist, welcher Platz in Anspruch nehmen würde. Auch erfolgt die Montage im Vergleich zu einem System aus Sender und Empfänger auf einfache Weise, da lediglich der Lichtsensor montiert werden muss, ohne auf eine genaue Position zu einem Sender achten zu müssen und ohne den Sender und Empfänger optisch voneinander zu isolieren, so dass nur ein möglicher Pfad über die Reflek- tion an der Hand entsteht.
Der Empfänger kann insbesondere hinter optisch hinreichend transparenten Materialien angebracht werden, ohne dass auf die Eigenschaften des Senders Rücksicht genommen werden muss. Hierdurch lässt sich die Vorrichtung auf einfache Weise in vorhandene Regale integrieren bzw. darin verstecken.
Der Lichtsensor ist derart relativ zum Produkt angeordnet, dass sich die auf zumindest ein Element des Lichtsensors auftreffende Lichtmenge bei Anwesenheit der Hand in der Nähe des Produkts reduziert.
Der Lichtsensor umfasst vorzugsweise mehrere lichtsensitive Elemente, welche linear angeordnet sind.
Insbesondere wird der Lichtsensor dann von einer ausreichenden Lichtmenge getroffen, wenn keine Hand anwesend ist. Etwa 100 Lux auf die Sensoröffnungen bzw. Flächen eines Diffusors sind hierbei ausreichend. Diese Lichtmenge ist in den meisten Läden an den vordersten Plätzen im Regal ohnehin vorhanden.
Ist hingegen eine Hand anwesend, so trifft ein Schatten auf zumindest ein Element des
Lichtsensors und die empfangene Lichtmenge reduziert sich. Die Reduzierung beträgt insbesondere mindestens 10 %, wobei diese, abhängig von den Bedingungen im Regal, normalerweise größer ist und bis unter 10 Lux Beleuchtungsstärke gehen kann. Die genaue Position der Hand kann bestimmt werden durch Interpolation der Lichtmengenreduzierung über eine Vielzahl an Elementen, welche linear angeordnet sind. Ein Element kann dabei die höchste Reduzierung im Vergleich zu den benachbarten Elementen erfahren, wobei dies nicht notwendigerweise der Mittelpunkt des Schattens sein muss. Eine mögliche Interpolationsmethode ist dabei die so genannte Spline-Interpolation, da sie es ermöglicht, zwischen zwei Messpunkten den tatsächlichen Mittelpunkt hinreichend genau zu bestimmen. So kann das tatsächliche Zentrum des Schattens durch die Änderung an mehreren Elementen präzise bestimmt werden.
Vorzugsweise ist der Lichtsensor vor dem Produkt angeordnet, beispielsweise in einem vorderen, dem Kunden zugewandten Bereich des Regals. Auf diese Weise kann die Hand erfasst werden, wenn sich diese in Richtung Produkt bewegt.
Der Lichtsensor befindet sich vorzugsweise in einem unteren Bereich des Regalfachs, beispiels- weise auf oder im Nahbereich einer Produktauflage. Der Kunde greift zum Entnehmen eines Produkts somit vorzugsweise über den Lichtsensor, um zum Produkt zu gelangen. Dabei reduziert sich die auf den Lichtsensor treffende Lichtmenge und eine Interaktion kann registriert werden.
Erfindungsgemäß kann auf einfache Weise die Anwesenheit in der Nähe eines Produkts oder mehrerer Produkte ermittelt werden, beispielsweise wenn sich die Hand in einem Abstand von 0 cm bis 30 cm, insbesondere 0 cm bis 10 cm, vorzugsweise 0 cm bis 3 cm, vom Produkt befindet.
Je nach Ausgestaltung des Lichtsensors kann auch eine weiter entfernte Hand erfasst werden. Typischerweise reicht die Empfindlichkeit des Lichtsensors für Beleuchtungsstärken von rund
100 Lux, um den Sensor zu betreiben und die Anwesenheit und/oder Position der Hand mit einer Genauigkeit von bis zu 95 % und mehr zu bestimmen. Eine Ausführung der Lichtsensoren mit höherer Empfindlichkeit ist ebenfalls möglich, um auch bei Beleuchtungsstärken von unter 100 Lux die Anwesenheit bzw. Position der Hand zuverlässig erfassen zu können. Hierbei kann bei- spielsweise der Bereich der Sensoren, welcher das Licht aufnimmt, vergrößert werden, beispielsweise durch eine breitere Öffnung des Lichtsensors. Alternativ kann auch die Diffusorschicht entfernt oder deren Transmissivität erhöht werden. Auch können unterschiedliche Komponenten als Sensorelement verwendet werden, also z.B. Halbleiter mit einer höheren Empfindlichkeit und/oder einer größeren aktiven lichtempfindlichen Fläche. Ferner können dem Sensorelement Verstärkerschaltungen nachgeschaltet werden.
Bei dem Sensorelement des Lichtsensors kann es sich insbesondere um eine Photodiode, einen Phototransistor, eine Photozelle, einen Photomultiplier und/oder einen Mikrokanalplatten-Photo- multiplier handeln. Auch CMOS-Sensoren, CCD-Sensoren, pin-Photodioden, Avalanche-Photodi- oden, Position Sensitive Devices und/oder MSM-Photodioden sind grundsätzlich möglich.
Es können auch mehrere Lichtsensoren eingesetzt werden. Die Lichtsensoren können eine Breite zwischen 30 mm bis 50 mm, insbesondere rund 40 mm, aufweisen. Für eine höhere Auflösung sind auch geringere Breiten denkbar, z.B. 10 mm bis 30 mm, insbesondere rund 20 mm. Kurze Lichtsensoren ermöglichen eine höhere lineare Auflösung, während längere Messzellen auch bei geringen Lichtmengen zuverlässig arbeiten können.
Die Lichtsensoren können insbesondere auch zum Messen von Reflexionen des Produkts bzw. der Hand verwendet werden.
Wird mit einem Lichtsensor, einem Kapazitätssensor und/oder einem anderen Sensor eine Anwesenheit der Hand erkannt, so kann daraus auf eine Wechselwirkung des Kunden mit dem Produkt geschlossen werden. Insbesondere sind dabei Rückschlüsse auf das Kundenverhalten möglich. Beispielsweise kann die Verweildauer bestimmt werden, bis ein Kunde das Produkt schließlich aus dem Regal nimmt. Auch kann analysiert werden, an welchen Positionen im Regal gehäuft Produkte entnommen werden, indem die Interaktionszeiten pro Position über eine bestimmte Zeitperiode ermittelt werden bzw. fortlaufend ermittelt und aufsummiert werden. Anhand der gewonnenen Daten kann z.B. die Produktanordnung optimiert werden, da es bessere Positionen innerhalb des Regals ermöglichen, höhere Profite zu erzielen, wenn diese mit dem richtigen Produkt bestückt sind. Zudem ist es möglich, unmittelbar Feedback bezüglich der Änderung des Regal-Layouts durch die gesammelten Daten zu erhalten.
Aufgrund der Dauer der Interaktion an einer Position oder aufgrund von Abweichungen von der durchschnittlichen Zeit, die für eine Produktentnahme benötigt wird, kann vorzugsweise auf die entnommene und/oder die verbleibende Produktmenge geschlossen werden.
Eine längere Verweildauer deutet z.B. darauf hin, dass eine größere Produktmenge entnommen wurde. Insbesondere können hierzu lernende Algorithmen eingesetzt werden, welche z.B. die Gesamtheit an Interaktionen in einem Regal, einem anderen Regal oder allen Regalen im Laden betrachten, um Muster oder Ähnlichkeiten zu finden. Dies ist möglich durch die Verwendung geeigneter Datenbanken, in denen Interaktionen, ihre Positionen innerhalb des Regals und/oder die Position des Regals im Laden hinterlegt sind. Auch kann in der Datenbank ein Zeitstempel hinter- legt sein, der mit dem jeweiligen Supermarkt, dem jeweiligen dortigen Regal, dem an der jeweiligen Position befindlichen Produkt und/oder dessen Eigenschaften verknüpft ist. Diese Muster können mit anderen Verkaufsdaten, z.B. Bezahlvorgängen, verknüpft werden, um die Genauigkeit während einer Lernperiode oder kontinuierlich zu verbessern.
Mit diesem Hintergrund ist es möglich, eine neue Interaktion zu klassifizieren und zu bestimmen, wie viele Produkte bei einer bestimmten Art an Interaktion entnommen werden. Alternativ kann die durchschnittliche, ladenspezifische, regalspezifische und/oder stellplatzspezifische Anzahl an entnommenen Produkten pro Interaktionszeit berechnet werden. So kann in einem bestimmten Laden eine Interaktionszeit von z.B. 1 ,2 s an einer bestimmten Position eines Regals einer durchschnittlichen Entnahme von 0,9 Produkten entsprechen.
So ist es möglich, den Füllgrad des Regals zu überwachen. Anhand der Interaktionen, gemessen ab dem Zeitpunkt der letzten Regalbefüllung, und dem berechneten Einfluss auf den Lagerbe- stand kann darauf geschlossen werden, dass der Füllgrad niedrig ist. Auch kann die Änderungsrate extrapoliert werden, um den Zeitpunkt zu bestimmen, an dem das Produkt nicht mehr verfügbar sein wird. Zusätzlich oder alternativ kann erkannt werden, wenn sich die durchschnittliche Interaktionsrate pro Zeiteinheit an einem Produktplatz reduziert. Dies kann auf einen leeren Stellplatz hindeuten. Diese Information kann im Supermarkt geteilt werden, z.B. durch SMS, E-Mail, interne Nachrichtensysteme und/oder optische oder akustische Signale. Falls das Regal von Dritten betrieben wird, kann der errechnete Lagerbestand dazu verwendet werden, Routen für die Befüllung von Regalen in unterschiedlichen Läden effizient zu planen. Hierzu kann die Route des Außendienstmitarbeiters entsprechend den zu erwartenden Füllgraden und der Entfernungen zwischen den Läden optimiert werden. Die Ziele können dabei z.B. minimaler Leerstand, effizien- teste Route und/oder günstigster Personalaufwand sein.
Nach einer Ausführungsform ist eine Elektrode des Kapazitäts-Sensors als korb- oder kistenför- miges Behältnis ausgebildet. Die Elektrode selbst kann auf diese Weise zum Aufbewahren der Produkte dienen. Die entnommene Produktmenge kann dadurch registriert werden.
Die entnommene Produktmenge kann durch eine Änderung der Kapazität registriert werden.
Hierfür können frühere Messungen als Referenz dienen, um den Zusammenhang zwischen Produktmenge und Betrag der Kapazitätsänderung zu finden. Alternativ können Füllstände anhand unterer und oberer Referenzwerte berechnet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine Elektrode des Kapazitäts-Sensors an der vom Produkt bzw. der Hand abgewandten Seite eine Schirmung auf. Diese kann beispielsweise eine weitere im Abstand angebrachte und die Elektrode umschließende Schutzelektrode sein, die ebenfalls zeitgleich oder zeitversetzt geladen wird. Störungen aufgrund äußerer Einflüsse, weiterer Elektroden und/oder weiteren Objekten haben somit keine Auswirkung auf die Messung. Die Änderung der Kapazität durch die Produkte kann auf diese Weise zuverlässig und ohne andere Einflüsse bestimmt werden. Alternativ kann die Schutzelektrode auch als Massefläche ausgeführt sein. Eine Kombination aus Schutzelektrode und einer Massefläche ist ebenfalls möglich.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist eine Elektrode mit möglicher Schutzelektrode des Kapazitäts-Sensors selbstklebend ausgebildet. Die Montage der Elektrode kann dadurch auf einfache Weise erfolgen. Beispielsweise ist der Einsatz von Werkzeugen nicht notwendig.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein weiterer, auf einem anderen Prinzip basierender Sensor zum Ermitteln der Anwesenheit der Hand in der Nähe des Produkts vorgesehen.
Der weitere Sensor basiert somit nicht auf der Messung von Licht oder der Kapazität. Insbeson- dere kann der weitere Sensor die Anwesenheit der Hand unabhängig von dem Lichtsensor bzw. Kapazitäts-Sensor ermitteln. Durch den zusätzlichen Sensor kann die Messung weiter verbessert und zuverlässig gestaltet werden. Alternativ kann aber z.B. auch ausschließlich wenigstens ein Kapazitäts-Sensor vorgesehen sein. Nach einer weiteren Ausführungsform ist der weitere Sensor als Beschleunigungssensor, Drucksensor, Gewichtssensor und/oder akustischer Sensor, insbesondere Mikrofon, ausgebildet.
Vorzugsweise können zumindest zwei Beschleunigungssensoren vorgesehen sein, mit denen beispielsweise die Position der Hand bestimmt werden kann. Dabei können z.B. die Schwingei- genschaften des Regals vermessen und die Amplituden der Sensoren bestimmt werden. Standardregale werden in vielen Läden eingesetzt. Das Oszillationsverhalten dieser Regale bei einer Berührung an einer Position kann bestimmt oder simuliert werden. So können unterscheidbare Signale zumindest eines mit dem Regal verbundenen Beschleunigungssensor ermittelt werden. Alternativ ist ein Algorithmus denkbar, welcher Muster erkennt, um die Position zu bestimmen, indem Referenzsignale aus einer bekannten Position herangezogen werden.
Für den Aspekt wenigstens eines Beschleunigungssensors zur Bestimmung einer Anwesenheit einer Hand wird auch unabhängig von einem weiteren Sensor, z.B. Lichtsensor oder Kapazitäts- Sensor, Schutz beansprucht.
Ein Druck- bzw. Gewichtssensor kann dabei insbesondere Belastungen messen, welche durch die Hand hervorgerufen werden, also z.B. eine Berührung des Produkts und eine damit verbun- dene Kraftübertragung auf den Sensor. Alternativ oder zusätzlich kann der Druck- bzw. Gewichtssensor auch die Anwesenheit des Produkts messen, d.h. er misst die Kraftübertragung des Produkts auf den Sensor. Wird das Produkt entnommen, wird hierbei eine Kraftabnahme registriert. Der Druck- bzw. Gewichtssensor kann vorzugsweise unterhalb des Produkts angeordnet sein.
Durch einen Druck- bzw. Gewichtssensor kann beispielsweise erkannt werden, wenn eine unübliche Menge an Produkten entnommen wird, z.B. ein ganzer Karton. Dies kann insbesondere als Schutz vor Diebstählen dienen. Ein akustischer Sensor, welcher vorzugsweise zumindest ein Mikrofon umfasst, kann Geräusche in der Nähe des Produkts ermitteln, beispielsweise wenn die Hand das Produkt berührt. Dabei kann auch eine Anordnung von mehreren Mikrofonen pro Regalboden verwendet werden, um anhand bekannter Eigenschaften zur Schallleitung des Regalbodens die Position zu ermitteln. Für den Aspekt wenigstens eines akustischen Sensors zur Bestimmung einer Anwesenheit einer Hand wird auch unabhängig von einem weiteren Sensor, z.B. Lichtsensor oder Kapazitäts-Sensor, Schutz beansprucht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Auswertevorrichtung vorgesehen, die dazu aus- gebildet ist, die vom Lichtsensor, vom Kapazitäts-Sensor und/oder von einem weiteren Sensor gemessenen Daten auszuwerten, wobei die Daten insbesondere gelesen, zwischengespeichert, verknüpft, erweitert und/oder an eine weitere Stelle übertragen werden. Bei der Auswertevorrichtung kann es sich insbesondere um ein Computersystem, einen Mikroprozessor, z.B. mit einem integrierten Schaltkreis, handeln.
In dieser Auswerteeinheit können auch Berechnungen vorgenommen werden, um die Daten vor einer Übertragung zu komprimieren oder um die Daten mit weiteren Informationen zu verknüpfen bzw. anzureichern. Auch können mögliche Schwellenwerte lokal berechnet und überwacht werden, um so schnell unübliche Vorgänge signalisieren zu können.
Die von dem Sensor bzw. den Sensoren ermittelten Daten können über eine Datenleitung, insbesondere ein Kabel, an die Auswertevorrichtung übertragen werden. Alternativ ist auch eine kabellose Übertragung, z.B. per Funk oder GSM, denkbar.
Nach einer Ausführungsform ist zumindest ein Teil der Auswertevorrichtung, insbesondere ein Mikrocontroller und/oder ein Mess-IC, in den Lichtsensor oder den Kapazitäts-Sensor, insbesondere in eine Elektrode des Kapazitäts-Sensors, integriert. Die Daten können vorzugsweise interpoliert werden, um daraus eine genauere Position der Hand zu bestimmen. Diese Berechnungen kann beispielsweise schon der möglicherweise im Sensor integrierte Auswerte-IC vornehmen. Dies ermöglicht es, die Rechenlast auf mehrere Prozessoren zu verteilen, z.B. um günstigere Modelle zu verwenden.
Wird die Anwesenheit der Hand ermittelt, so kann daraus darauf geschlossen werden, dass ein Produkt entnommen wurde. Ein in einer Datenbank hinterlegter Bestand kann folglich um ein Produkt reduziert werden, wie bereits oben beschrieben wurde. Wird eine bestimmte Produktanzahl unterschritten, so kann beispielsweise eine Ausgabe, z.B. in Form einer Benachrichtigung, erfolgen. Auch können Produkte automatisch nachbestellt werden. Dazu kann das System z.B. über das Internet mit Datenbanken von Großhändlern verbunden sein. Eine voreingestellte Anzahl an Produkten kann dann bei Unterschreiten einer bestimmten Produktanzahl automatisch nachbestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann, wenn eine Anwesenheit der Hand ermittelt wurde, eine Rückkopplung erfolgen. Es kann also z.B. durch die Auswertevorrichtung eine Reaktion auf die Anwesenheit der Hand ausgelöst werden. So kann beispielsweise die Beleuchtung verändert, insbesondere verstärkt, werden, um die Entnahme des Produkts zu fördern. Auch können ähnliche Produkte im Sichtbereich des Kunden beleuchtet werden, um die Aufmerksamkeit des Kunden darauf zu lenken. So können z.B. bei einer Entnahme von Nudeln entsprechende Saucen beleuchtet werden. Ferner kann, wenn eine Anwesenheit der Hand festgestellt wurde, ein akustisches Signal erzeugt werden, beispielsweise ein Hinweis auf entsprechende Saucen oder Angebote. Dies schafft einen zusätzlichen Kaufanreiz. Nach einer weiteren Ausführungsform sind ein oder mehrere Lichtsensoren, Kapazitäts-Sensoren und/oder weitere Sensoren in einem gemeinsamen, vorzugsweise flachen, Gehäuse angeordnet. Die Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse ermöglicht eine einfache Montage, wenn mehrere gleichartige Sensoren oder unterschiedliche Sensoren eingesetzt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Gehäuse derart geformt, dass es hinter einer Preisauszeichnungsschiene anordbar oder in eine Preisauszeichnungsschiene integrierbar oder integriert ist. Dabei kann der Sensor auch ohne Gehäuse, z.B. nur als Platine, ausgeführt sein. Die Preisauszeichnungsschiene, welche auch als Preisschiene, Scannerleiste oder Scannerschiene bezeichnet wird, ist in der Regel an der Stirnseite eines Regals angeordnet, um den Kun- den über ein dahinter angeordnetes Produkt zu informieren. Gewöhnlich werden in oder hinter der Preisauszeichnungsschiene Kärtchen mit Produktinformationen, wie z.B. Preis, Preis pro Kilo, Gewicht, Barcode und/oder Herkunft, platziert. Auch digitale Preisauszeichnungsschienen werden mittlerweile eingesetzt, welche die Produktinformationen digital anzeigen. Das Gehäuse bzw. der Sensor kann somit hinter der Preisauszeichnungsschiene angeordnet sein oder in die Preisauszeichnungsschiene integriert sein. Insbesondere kann das Gehäuse bzw. der Sensor derart geformt sein, dass dieses für den Kunden nicht sichtbar ist. Vorzugsweise kann das Gehäuse bzw. der Sensor kleiner als die Preisauszeichnungsschiene sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein oder sind mehrere Lichtsensoren, Kapazitäts-Sensoren, insbesondere wenigstens eine Elektrode des Kapazitäts-Sensors, und/oder weitere Sensoren in ein Preisauszeichnungsetikett integrierbar oder integriert. So kann die Vorrichtung auch beispielsweise bei Hängesystemen verwendet werden, bei denen die Produkte auf Haken präsentiert werden. Ferner kann die Vorrichtung bei korb- oder kistenförmigen Behältern eingesetzt werden, bei denen keine Preisauszeichnungsschiene vorhanden ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ermitteln einer Anwesenheit einer Hand in der Nähe eines Produkts in einer Produktpräsentationseinrichtung, vorzugsweise einem Regal, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem zunächst zumindest ein Kapazitäts-Sensor die Kapazität, insbesondere einer Elektrode, in der Nähe des Produkts misst und daraus einen Sollwert bestimmt. Dieser Sollwert entspricht insbesondere einem gewöhnlichen Kapazitätswert ohne Anwesenheit der Hand und/oder in Anwesenheit einer Menge von Produkten. Der Sollwert kann auch im Laufe des Betriebs automatisch angepasst werden, z.B. aus dem Durchschnitt der letzten 10 bis 100 Messungen. Hierdurch können zeitlich langsam ablaufende Änderung der Umgebungssituation berücksichtigt werden.
Die Kapazität ändert sich bei Anwesenheit der Hand in der Nähe des Produkts, da sich insbeson- dere die Ladezeit und/oder der maximale Ladestrom ändert.
Der Kapazitäts-Sensor misst die Kapazität der Elektrode bei Anwesenheit der Hand und bestimmt daraus einen Istwert. Vorzugsweise kann der Kapazitäts-Sensor kontinuierlich die Kapazität messen. Alternativ können die Messungen auch in zeitlichen Intervallen erfolgen, z.B. zwanzig bis hundert Mal pro Sekunde.
Aus einem Vergleich aus Istwert zu Sollwert wird eine Änderung der Kapazität bestimmt. Auf diese Weise wird registriert, wenn sich die Kapazität geändert hat. Durch die Änderung der Kapazität kann auf die Anwesenheit der Hand geschlossen werden. Wird die Anwesenheit der Hand ermittelt, so kann daraus abgeleitet werden, dass ein Produkt entnommen wurde. Ein in einer Da- tenbank hinterlegter Bestand kann z.B. um ein Produkt reduziert werden.
Der Vergleich aus Istwert zu Sollwert kann im Kapazitäts-Sensor selbst oder in einer Auswertevorrichtung erfolgen. Die von dem Kapazitäts-Sensor ermittelten Daten können über eine Datenleitung, insbesondere ein Kabel, mit der Auswertevorrichtung verbunden sein. Alternativ ist auch eine kabellose Übertragung, z.B. per Funk oder GSM, denkbar.
Die Daten können insbesondere gelesen, zwischengespeichert, weiterverarbeitet, angereichert, ergänzt und/oder weiter übertragen werden. Vorzugsweise werden diese interpoliert, um daraus die Position der Hand zu bestimmen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Ermitteln einer Anwesenheit einer Hand in der Nähe eines Produkts in einer Produktpräsentationseinrichtung, vorzugsweise einem Regal, ins- besondere mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Zunächst misst zumindest ein Lichtsensor die Lichtmenge des Umgebungslichts, welche dem Tageslicht und/oder Raumlicht entspricht, in der Nähe des Produkts und bestimmt daraus einen Sollwert. Die Bestimmung kann im Lichtsensor selbst oder in der Auswertevorrichtung erfolgen. Dieser Sollwert entspricht insbesondere einem gewöhnlichen Beleuchtungszustand des Regals ohne Anwesenheit der Hand. Der Sollwert kann auch im Laufe des Betriebs automatisch ange- passt werden, z.B. aus dem Durchschnitt der letzten 10 bis 100 Messungen. Hierdurch können zeitlich langsam ablaufende Änderungen der Umgebungssituation berücksichtigt werden. Die auf den Lichtsensor auftreffende Lichtmenge reduziert sich bei Anwesenheit der Hand in der Nähe des Produkts, da die Hand beispielsweise einen Schatten auf den Lichtsensor wirft.
Der Lichtsensor misst die Lichtmenge bei Anwesenheit der Hand und bestimmt daraus einen Istwert. Die Bestimmung kann im Lichtsensor selbst oder in der Auswertevorrichtung erfolgen. Vor- zugsweise kann der Lichtsensor kontinuierlich die Lichtmenge messen. Alternativ können die Messungen auch in zeitlichen Intervallen erfolgen, z.B. zwanzig Mal pro Sekunde.
Aus einem Vergleich aus Istwert zu Sollwert wird eine Änderung des Umgebungslichts bestimmt. Auf diese Weise wird registriert, wenn sich die Lichtmenge geändert hat. Durch die Änderung der Lichtmenge kann auf die Anwesenheit der Hand geschlossen werden. Wird die Anwesenheit der Hand ermittelt, so kann daraus abgeleitet werden, dass ein Produkt entnommen wurde. Ein in einer Datenbank hinterlegter Bestand kann z.B. um ein Produkt reduziert werden. Die Datenbank kann beispielsweise im zentralen Computersystem des Ladens hinterlegt sein. Anhand der Dauer der Interaktion und/oder basierend auf gelernten Wahrscheinlichkeiten kann insbesondere auch auf die entnommene Produktmenge geschlossen werden. Hat also eine Stellfläche z.B. im
Schnitt pro Interaktion eine Entnahme von 1 ,2 Produkten kann auch dieser Wert zum Reduzieren des hinterlegten Bestands verwendet werden. Der Vergleich aus Istwert zu Sollwert kann im Lichtsensor selbst oder in einer Auswertevorrichtung erfolgen.
Die von dem Lichtsensor ermittelten Daten können über eine Datenleitung, insbesondere ein Ka- bei, mit der Auswertevorrichtung verbunden sein. Alternativ ist auch eine kabellose Übertragung, z.B. per Funk oder GSM, denkbar.
Die Daten können insbesondere gelesen, zwischengespeichert, weiterverarbeitet, angereichert, ergänzt und/oder weiter übertragen werden. Vorzugsweise werden diese interpoliert, um daraus die Position der Hand zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann, wenn eine Anwesenheit der Hand ermittelt wurde, eine Rückkopplung erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt bei einer Ermittlung der Anwesenheit der Hand eine Rückkopplung. Insbesondere kann hierbei eine optische und/oder akustische Signalausgabe erfolgen. Die Vorrichtung kann auf diese Weise auf die Anwesenheit der Hand reagieren und beispielsweise mit dem Kunden interagieren.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Dauer der Änderung des Umgebungslichts und/oder der Kapazität bestimmt. Die Bestimmung der Dauer kann vorzugsweise in der Auswertevor- richtung erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird aus der Dauer der Änderung des Umgebungslichts und/oder der Kapazität die entnommene Produktmenge ermittelt. Dabei können Erfahrungswerte genutzt werden.
Auch aus der Stärke der Änderung kann die entnommene Produktmenge ermittelt werden. So ändert sich z.B. die gemessene Kapazität zunächst aufgrund der Nähe der Hand. Anschließend ändert sich die Kapazität um einen höheren Betrag beim Verschwinden der Hand aufgrund des fehlenden Produkts.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird bei einer Überschreitung eines Grenzwerts an entnommenen Produkten ein Warnsignal ausgegeben. Die Vorrichtung kann somit feststellen, wenn bei einer einzelnen Interaktion eine unübliche Produktmenge entnommen wird. Daraufhin kann eine Diebstahlwarnung ausgegeben werden. Die Diebstahlwarnung kann beispielsweise als stil- ler Alarm an das Ladenpersonal, insbesondere das Kassenpersonal und/oder den Ladendetektiv, gemeldet werden. Auch ein unmittelbares Signal an den Kunden, welcher die unübliche Produktmenge entnommen hat, ist möglich. Dies kann als Warnung und Abschreckung dienen. Das Warnsignal kann jedoch auch dann ausgegeben werden, wenn sich die Produktmenge in ei nem Regal dem Ende neigt. Das Personal weiß dann, dass das Regal mit Produkten bestückt werden muss und/oder dass neue Produkte bestellt werden müssen.
Alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtungen sind insbesondere dazu ausgebil det, nach einem oder mehreren der hier beschriebenen Verfahren betrieben zu werden. Ferner können alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtungen sowie alle hier beschriebenen Ausführungsformen der Verfahren jeweils miteinander kombiniert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Regals mit einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Detailansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Lichtsensors,
Fig. 4 eine geschnittene Perspektivansicht einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Regals mit einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6 eine Perspektivansicht eines Regals mit einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 7 eine Perspektivansicht eines Korbs mit einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 8 eine Perspektivansicht eines Korbs mit einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 9 eine Perspektivansicht einer Kiste mit einer Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 10 eine Perspektivansicht einer Ausführungsform
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 1 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 12 eine geschnittene Perspektivansicht einer Ausführungsform
erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 13 eine Vorderansicht einer Ausführungsform
erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Fig. 14 eine geschnittene Perspektivansicht einer Ausführungsform
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Zunächst ist zu bemerken, dass die dargestellten Ausführungsformen rein beispielhafter Natur sind. Insbesondere kann anstelle eines Lichtsensors oder zusätzlich zu diesem ein Kapazitäts- Sensor und/oder weiterer Sensor vorgesehen sein und umgekehrt. Die Merkmale einer Ausführungsform können auch beliebig mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert wer- den.
Fig. 1 zeigt eine als Regal 10 ausgebildete Produktpräsentationseinrichtung, welche durch das aus einer Ladenbeleuchtung 12 austretende Umgebungslicht 14 beleuchtet wird. Hinter einer Preisauszeichnungsschiene 16 sind im Regal 10 Produkte 18 angeordnet, welche von einem Kunden entnommen werden können.
In der Nähe des Produkts 18, zwischen der Preisauszeichnungsschiene 16 und den Produkten 18, ist jeweils ein Lichtsensor 20 vorgesehen, welcher das auftreffende Umgebungslicht 14 misst. Wie in Fig. 2 dargestellt, können mehrere Lichtsensoren 20 in als Schienen 22 ausgebildete Gehäuse angeordnet und über Kabel 24 mit einer Auswertevorrichtung 26 verbunden sein. Jede Schiene 22 kann hierbei einem Regalfach zugeordnet sein.
Die Auswertevorrichtung 26 kann auch als Kontrollvorrichtung und/oder Steuerungsvorrichtung dienen. Die Daten fließen bevorzugt lediglich in einer Richtung, nämlich von den Lichtsensoren 20 zur Auswertevorrichtung 26. Fig. 3 zeigt eine Detailansicht eines Lichtsensors 20. Der Lichtsensor 20 umfasst einen optionalen Diffusor 28, eine optionale Abdeckung 30, mehrere Reflektoren 32 sowie ein Sensorelement 34. Das Umgebungslicht 14 dringt durch den Diffusor 28 und wird an den gekrümmten, vorzugsweise weißen, Reflektoren 32 abgelenkt und zum Sensorelement 34 geleitet. Die Abdeckung 30 verhindert, dass das Umgebungslicht direkt auf das Sensorelement 34 trifft, um eine gleichmäßige Empfindlichkeit über die gesamte Sensorbreite zu erhalten. Der Lichtsensor 20 ist, vorzugsweise zusammen mit weiteren Sensoren, in einem, insbesondere schwarzen, Gehäuse 22 angeordnet.
In Fig. 4 ist eine Hand 36 gezeigt, welche über eine Lichtsensoren 20 aufweisende Schiene 22 bewegt wird. Da sich die Hand 36 zwischen der Ladenbeleuchtung 12 und der Schiene 22 befin- det, wird ein Schatten 38 erzeugt, welcher auf die Lichtsensoren 20 auftrifft.
Die Änderung des Umgebungslichts 14 wird von den Lichtsensoren 20 registriert. Die gemessenen Rohdaten 40 werden an die Auswertevorrichtung 26 weitergeleitet und dort interpoliert. Aus den interpolierten Daten 42 kann schließlich die Position 44 der Hand 36 errechnet werden.
Fig. 5 zeigt eine als Regal 10 ausgebildete Produktpräsentationseinrichtung.
Hinter einer Preisauszeichnungsschiene 16, welche zur Etikettierung benutzt werden kann, sind im Regal 10 Produkte 18 angeordnet. Die Produkte 18 können von einem Kunden entnommen werden.
Unmittelbar hinter der Preisauszeichnungsschiene 16, zwischen der Preisauszeichnungsschiene 16 und den Produkten 18, ist ein Kapazitäts-Sensor 46 vorgesehen, welcher die Kapazität misst.
Die gemessenen Daten können über ein Kabel 24 zu einer Auswertevorrichtung 26 weitergeleitet und verarbeitet werden. Auch kann das Kabel 24 zur Stromversorgung dienen.
Fig. 6 zeigt ein Regal 10, bei dem die Produkte 18, z.B. Beutel, an einem Haken 48 befestigt werden. Eine Elektrode 50 des Kapazitäts-Sensors 46 ist hierbei an einem Preisauszeichnungsetikett 52 befestigt. Die Elektrode 50 kann ein leitendes Material umfassen und beispielsweise an der Rückseite abgeschirmt sein. Insbesondere kann die Elektrode 50 selbstklebend ausgebildet sein. Über ein Kabel 24 kann eine leitende Verbindung zu einer Auswertevorrichtung 26 hergestellt werden. Das Kabel 24 kann insbesondere abgeschirmt sein.
An der Vorderseite kann die Elektrode 50 mit einem Preisaufkleber 54 beklebt werden. Bei der Ausführungsform, welche in Fig. 7 dargestellt ist, ist die Produktpräsentationseinrichtung 10 als Korb ausgebildet. Die Elektrode 50 kann hierbei in einem zentralen Bereich des Korbs 10 angeordnet sein.
Wie in Fig. 8 dargestellt ist, kann der Korb 10 als Elektrode 50 ausgebildet sein. Nach außen kann die leitende Elektrode 50 optional abgeschirmt sein. Bei dieser Konfiguration ist es besonders gut möglich, die Menge an entnommenen Produkten 18 über die Änderung der Kapazität zu berechnen.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Elektrode 50 an einem Bodenbereich einer kisten- förmigen Produktpräsentationseinrichtung 10 angeordnet ist. Die Elektrode 50 kann beispielsweise am Bodenbereich festgeklebt sein. Auch bei dieser Konfiguration ist es besonders gut möglich, die Menge an entnommenen Produkten 18 über die Änderung der Kapazität zu berechnen. Wie in Fig. 10 dargestellt, können mehrere Kapazitäts-Sensoren 46 über Kabel 24 mit einer Auswertevorrichtung 26 verbunden sein. Die Auswertevorrichtung 26 kann auch als Kontrollvorrichtung und/oder Steuerungsvorrichtung dienen. Die Daten fließen bevorzugt lediglich in einer Richtung, nämlich von den Kapazitäts-Sensoren 46 zur Auswertevorrichtung 26. Die Kabel 24 können als Datenleitung, Datenbus und/oder Stromleitung ausgebildet sein.
Die Kapazitäts-Sensoren 46 können als Linearmodule 56 ausgebildet sein, wie sie beispielsweise bei Regalen 10 gemäß Fig. 5 eingesetzt werden können. Die Linearmodule 56 können erweitert werden und mit einem Datenbus angebunden sein.
Ferner können die Kapazitäts-Sensoren 46 als Einzelsensoren 58 direkt oder über einen Datenbus angebunden sein.
An der Auswertevorrichtung 26 können sowohl Linearmodule 56 als auch Einzelsensoren 58 an- geschlossen sein.
Fig. 1 1 zeigt Details der Linearmodule 56. Die Linearmodule 56 können bei Regalen 10, welche keine Unterbrechungen aufweisen, eingesetzt werden. Die Elektroden 50 sind auf einem festen oder flexiblen Träger 60, der als Platine ausgebildet ist, aufgebracht. Die Elektroden 50 sind über ein leitendes und möglicherweise geschirmt ausgeführtes Kabel 24 mit einem Teil einer Auswertevorrichtung 26, z.B. einem Mikrocontroller oder einem allgemeinen Mess-IC 62, also einem integrierten Schaltkreis, verbunden.
Der Mess-IC 62 verfügt über eine Schnittstelle 64 zu einem weiteren Linearmodul 56. Von diesem Linearmodul 56 empfängt der Mess-IC 62 Sensordaten, die aus einem weiteren Mess-IC 62 stammen. Alternativ kann der Mess-IC 62 selbst Messungen an weiteren Elektroden 50 vorneh- men. Dies ist in der oberen Figur dargestellt. Die gesammelten Daten können über ein Datenkabel 66 zu einer Auswertevorrichtung 26 geleitet werden.
Alternativ können die Kabel 24 zur Elektrode 50 auch steckbar bzw. trennbar ausgebildet sein. Eine Erweiterungsplatine 68 mit weiteren Elektroden 50 kann mit dem Mess-IC 62 der Platine 60 verbunden werden. Dies ist in der mittleren Figur gezeigt. Die Erweiterungsplatine 68 verlängert den Bereich, über den gemessen werden kann.
In einer weiteren, in der unteren Figur dargestellten Ausführungsform können mehrere Mess-ICs 62 über einen Bus 70, z.B. I2C, SPI, CAN, mit der Auswertevorrichtung 26 verbunden sein.
Zudem können Datenkabel 66 vorgesehen sein, über welche Daten bezüglich der Position, welche optional interpoliert werden können, gebündelte Rohdaten 40, Auswertungsergebnisse oder dergleichen an eine weitere zentrale Auswertevorrichtung übermittelt werden. Auch können Bussignale zwischen mehreren Knoten ausgetauscht werden. Ferner kann über die Datenkabel 66 die Stromversorgung erfolgen.
In Fig. 12 ist eine Hand 36 gezeigt, welche über Linearmodule 56 eines Kapazitäts-Sensors 46 bewegt wird. Es findet ein Ladungstransfer 72 an der Hand 36 statt. Die Ladungen werden von den Linearmodulen 56 registriert. Die gemessenen Rohdaten 40 (Istwerte) entsprechen der Änderung der Kapazität der entsprechenden Elektrode 50 gegenüber der Kapazität ohne Hand (Sollwerte). Die Rohdaten 40 werden an die Auswertevorrichtung 26 weitergeleitet und dort interpoliert oder direkt im Mess-IC 62 interpoliert und nur als Positionsdaten weitergegeben. Aus den interpolierten Da- ten 42 kann schließlich die Position 44 der Hand 36 errechnet werden. Die interpolierten Daten 42 entsprechen dabei der Kapazitätsänderung (y-Achse) gegenüber der Position der Hand (x- Achse). Fig. 13 zeigt Details der Einzelsensoren 58. Die Einzelsensoren 58 können bei Regalen 10, welche Unterbrechungen aufweisen, eingesetzt werden. Ferner können die Einzelsensoren 58 bei Produktboxen, Produktfächern, Produkthaken 48, Produktkörben oder Produktkisten verwendet werden.
Die Elektroden 50 der Einzelsensoren 58 können fest oder flexibel ausgeführt sein. Auch können die Elektroden 50 selbstklebend ausgebildet sein. Die Elektroden 50 sind über ein leitendes, insbesondere geschirmt, trenn- und/oder steckbar ausgeführtes Kabel 24 mit einem MikroController oder einem allgemeinen Mess-IC 62 mit dem Träger 60 verbunden.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Elektrode 50, das leitende Kabel 24 und den Mess-IC 62 auf einem gemeinsamen Träger 60 zu integrieren und die Einzelsensoren 58 über eine Schnittstelle 64 zu verbinden. Ein Mess-IC 62 kann über eine Schnittstelle 64 mit einem weiteren Einzelsensor 58 verbunden sein, von dem es die Sensordaten aus einem weiteren Mess-IC 62 empfängt oder selbst Messungen an weiteren Elektroden 50 vornehmen kann.
Zudem können Datenkabel 66 vorgesehen sein, über welche Daten bezüglich der Position, wel- che optional interpoliert werden können, gebündelte Rohdaten 40, Auswertungsergebnisse oder dergleichen an eine weitere zentrale Auswertevorrichtung übermittelt werden. Auch können Bussignale zwischen mehreren Knoten ausgetauscht werden. Ferner kann über die Datenkabel 66 die Stromversorgung erfolgen. Alternativ können integrierte Module 74 oder mit Elektroden 50 erweiterbare Einzelsensoren 58 auch über einen gemeinsamen Bus 70 von einer zentralen Auswertevorrichtung 26 angesprochen werden.
Wie in Fig. 14 dargestellt, kann die Kapazität (y-Achse) über die Zeit (x-Achse) gemessen wer- den. Nähert sich die Hand 36 dem integrierten Modul 74, so findet ein Ladungstransfer 72 zwischen der Hand 36 und der Elektrode 50 des integrierten Moduls 74 statt.
Die Daten 42 können interpoliert werden. Aus der Kapazitätsänderung kann auf die Anwesenheit der Hand 36 geschlossen werden. Auch kann die Verweildauer der Hand 36 im Bereich der Elektrode 50 bestimmt werden. Bezugszeichenliste
10 Produktpräsentationseinrichtung, Regal, Korb
12 Ladenbeleuchtung
14 Umgebungslicht
16 Preisauszeichnungsschiene
18 Produkt
20 Lichtsensor
22 Schiene, Gehäuse
24 Kabel
26 Auswertevorrichtung
28 Diffusor
30 Abdeckung
32 Reflektor
34 Sensorelement
36 Hand
38 Schatten
40 Rohdaten
42 interpolierte Daten
44 errechnete Position
46 Kapazitäts-Sensor
48 Haken
50 Elektrode
52 Preisauszeichnungsetikett
54 Preisaufkleber
56 Linearmodul
58 Einzelsensor
60 Träger, Platine
62 Mess-IC
64 Schnittstelle
66 Datenkabel
68 Erweiterungsplatine
70 Bus
72 Ladungstransfer
74 integriertes Modul

Claims

Ansprüche
Vorrichtung zum Ermitteln einer Anwesenheit, insbesondere Position (44), einer Hand (36) in der Nähe wenigstens eines Produkts (18) in einer Produktpräsentationseinrichtung (10), vorzugsweise einem Regal, umfassend
zumindest einen Kapazitäts-Sensor (46), der dazu ausgebildet ist, eine Änderung der Kapazität in der Nähe des Produkts (18), insbesondere der Kapazität einer Elektrode (50) des Kapazitäts-Sensors (46), zu messen, wobei der Kapazitäts-Sensor (46) derart relativ zum Produkt (18) angeordnet ist, dass sich die Kapazität bei Anwesenheit der Hand (36) in der Nähe des Produkts (18) ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
gekennzeichnet durch
zumindest einen Lichtsensor (20), der dazu ausgebildet ist, eine Änderung des Umgebungslichts (14) in der Nähe des Produkts (18) zu messen, wobei das Umgebungslicht (14) Tageslicht und/oder Raumlicht entspricht und der Lichtsensor (20) derart relativ zum Produkt (18) angeordnet ist, dass sich die auf den Lichtsensor (20) auftreffende Lichtmenge bei Anwesenheit der Hand (36) in der Nähe des Produkts (18) reduziert.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Elektrode (50) des Kapazitäts-Sensors (46) als korb- oder kistenförmiges Behältnis ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Elektrode (50) des Kapazitäts-Sensors (46) an der vom Produkt (18) abgewandten Seite eine Schirmung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Elektrode (50) des Kapazitäts-Sensors (46) selbstklebend ausgebildet ist.
Vorrichtung zum Ermitteln einer Anwesenheit, insbesondere Position (44), einer Hand (36) in der Nähe wenigstens eines Produkts (18) in einer Produktpräsentationseinrichtung (10), vorzugsweise einem Regal, umfassend
zumindest einen Lichtsensor (20), der dazu ausgebildet ist, eine Änderung des Umgebungslichts (14) in der Nähe des Produkts (18) zu messen, wobei das Umgebungslicht (14) Tageslicht und/oder Raumlicht entspricht und der Lichtsensor (20) derart relativ zum Produkt (18) angeordnet ist, dass sich die auf den Lichtsensor (20) auftreffende Lichtmenge bei Anwesenheit der Hand (36) in der Nähe des Produkts (18) reduziert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein weiterer, auf einem anderen Prinzip basierender Sensor zum Ermitteln der Anwesenheit der Hand (36) in der Nähe des Produkts (18) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der weitere Sensor als Beschleunigungssensor, Drucksensor, Gewichtssensor und/oder akustischer Sensor, insbesondere Mikrofon, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine Auswertevorrichtung (26), insbesondere Mikroprozessor, die dazu ausgebildet ist, die vom Lichtsensor (20), vom Kapazitäts-Sensor (46) und/oder von einem weiteren Sensor gemessenen Daten (40) auszuwerten, wobei die Daten (40) insbesondere gelesen und zwischengespeichert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil der Auswertevorrichtung (26), insbesondere ein Mikrocontroller und/oder ein Mess-IC (62), in den Lichtsensor (20) oder den Kapazitäts-Sensor (46), insbesondere in eine Elektrode (50) des Kapazitäts-Sensors (46), integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein oder mehrere Lichtsensoren (20), Kapazitäts-Sensoren (46) und/oder weitere Sensoren in einem gemeinsamen, vorzugsweise flachen, Gehäuse (22) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (22) derart geformt ist, dass es hinter einer Preisauszeichnungsschiene (16) anordbar oder in eine Preisauszeichnungsschiene (16) integrierbar oder integriert ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein oder mehrere Lichtsensoren (20), Kapazitäts-Sensoren (46), insbesondere wenigstens eine Elektrode (50) des Kapazitäts-Sensors (46), und/oder weitere Sensoren in ein Preisauszeichnungsetikett (52) integrierbar oder integriert sind.
Verfahren zum Ermitteln einer Anwesenheit, insbesondere Position (44), einer Hand (36) in der Nähe eines Produkts (18) in einer Produktpräsentationseinrichtung (10), vorzugsweise einem Regal, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
zumindest ein Kapazitäts-Sensor (46) die Kapazität in der Nähe des Produkts (18) misst und daraus einen Sollwert bestimmt,
sich die Kapazität bei Anwesenheit der Hand (36) in der Nähe des Produkts (18), insbesondere die Kapazität einer Elektrode (50) des Kapazitäts-Sensors (46), ändert, der Kapazitäts-Sensor (46) die Kapazität bei Anwesenheit der Hand (36) misst und daraus einen Istwert bestimmt, und
aus einem Vergleich aus Istwert zu Sollwert eine Änderung der Kapazität bestimmt wird.
Verfahren zum Ermitteln einer Anwesenheit, insbesondere Position (44), einer Hand (36) in der Nähe eines Produkts (18) in einer Produktpräsentationseinrichtung (10), vorzugsweise einem Regal, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei dem
zumindest ein Lichtsensor (20) die Lichtmenge des Umgebungslichts (14), welche dem Tageslicht und/oder Raumlicht entspricht, in der Nähe des Produkts (18) misst und daraus einen Sollwert bestimmt,
sich die auf den Lichtsensor (20) auftreffende Lichtmenge bei Anwesenheit der Hand (36) in der Nähe des Produkts (18) reduziert,
der Lichtsensor (20) die Lichtmenge bei Anwesenheit der Hand (36) misst und daraus einen Istwert bestimmt, und
aus einem Vergleich aus Istwert zu Sollwert eine Änderung des Umgebungslichts (14) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus der Änderung des Umgebungslichts (14) und/oder der Kapazität die Position (44) der Hand (36) bestimmt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer Ermittlung der Anwesenheit der Hand (36) eine Rückkopplung erfolgt, insbesondere eine optische und/oder akustische Signalausgabe.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauer der Änderung des Umgebungslichts (14) und/oder der Kapazität bestimmt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus der Dauer und/oder Stärke der Änderung des Umgebungslichts (14) und/oder der Kapazität die entnommene Produktmenge ermittelt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer Überschreitung eines Grenzwerts an entnommenen Produkten ein Warnsignal ausgegeben wird.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745366A (en) * 1994-07-14 1998-04-28 Omnicell Technologies, Inc. Pharmaceutical dispensing device and methods
US20050190072A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-01 Brown Katherine A. Item monitoring system and methods of using an item monitoring system
AT502332A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-15 Grausam Erwin Regalsystem mit zugriffserfassung
JP4407811B2 (ja) * 2003-06-20 2010-02-03 オムロン株式会社 作業支援装置
WO2010112666A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Maricap Oy Storage system and method
US20150041616A1 (en) * 2013-03-13 2015-02-12 T-Ink, Inc. Automatic sensing methods and devices for inventory control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745366A (en) * 1994-07-14 1998-04-28 Omnicell Technologies, Inc. Pharmaceutical dispensing device and methods
JP4407811B2 (ja) * 2003-06-20 2010-02-03 オムロン株式会社 作業支援装置
US20050190072A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-01 Brown Katherine A. Item monitoring system and methods of using an item monitoring system
AT502332A1 (de) * 2005-08-30 2007-03-15 Grausam Erwin Regalsystem mit zugriffserfassung
WO2010112666A1 (en) * 2009-03-30 2010-10-07 Maricap Oy Storage system and method
US20150041616A1 (en) * 2013-03-13 2015-02-12 T-Ink, Inc. Automatic sensing methods and devices for inventory control

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