(57)【要約】【課題】位置の測定誤差の低減を図る。【解決手段】マイコン１０は、無線信号の受信電波強度から演算したカート５の位置と、加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果との差が所定の誤差範囲を超えていれば、無線信号の受信電波強度から演算したカート５の位置を採用する。つまり、マイコン１０は、加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果を、無線信号の受信電波強度から演算した演算結果で補正する。したがって、従来例のように電波のみからカート５の位置を特定する場合と比較して、測定誤差の低減を図ることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
客が移動する通路に沿って商品が陳列されている店舗内において前記客の行動を分析するための行動分析システムであって、
前記店舗内の複数箇所に設置されて電波を媒体とする無線信号を送信する複数の送信機と、前記客が前記商品を運搬するために使用する手押し車に設けられ、当該手押し車の位置を特定するために必要な情報を取得する取得装置と、前記取得装置が取得した前記情報を収集し、収集した当該情報から前記店舗内における前記手押し車の位置を演算する演算装置とを有し、
前記取得装置は、前記無線信号を受信するとともに当該無線信号の受信電波強度を計測する受信手段と、前記手押し車の移動に伴って変化する１乃至複数種類の物理量を検知する検知手段と、前記受信電波強度の計測値および前記物理量の検知結果を前記演算装置に伝送する伝送手段とを備え、
前記物理量の検知結果から前記手押し車が移動した距離と方向を求めるとともに、前記受信電波強度の計測値から前記手押し車の位置を求め、且つ前記移動距離および移動方向から演算される前記手押し車の位置を、前記受信電波強度の計測値から求めた前記手押し車の位置を使って補正する補正手段が、前記取得装置又は前記演算装置の何れか一方に設けられることを特徴とする行動分析システム。
【請求項２】
前記物理量の検知手段は、加速度を検知する加速度センサと、角速度を検知する角速度センサ又は地磁気を検知する地磁気センサの少なくとも何れか一方とを有することを特徴とする請求項１記載の行動分析システム。
【請求項３】
前記検知手段は、所定の間隔を空けて配置された２個の撮像素子と、前記各撮像素子が前記通路の床面を撮像した画像を画像処理して前記移動距離と方向を求める画像処理手段とを有することを特徴とする請求項１記載の行動分析システム。
【請求項４】
前記受信手段は、前記電波を受信するためのアンテナを有し、前記アンテナは、前記手押し車における前記通路の床面と対向する場所に、前記電波の波長よりも長くない距離を前記床面との間に空けて配置されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の行動分析システム。
【請求項５】
前記送信機は、電池を電源として動作し、且つ前記無線信号を間欠送信し、前記電波の波長よりも長くない距離を前記床面との間に空けて配置されるように構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の行動分析システム。
【請求項６】
前記取得装置は、温度又は湿度又は照度のうちの少なくとも何れか１つを計測する計測手段を備え、前記伝送手段は、前記計測手段の計測値を前記演算装置へ伝送することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の行動分析システム。
【請求項７】
前記店舗内において前記商品の購入代金が支払われる場所の近傍に設置され、前記取得装置が取得した前記情報を収集して前記演算装置に渡す収集装置を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の行動分析システム。
【請求項８】
前記店舗内において前記商品の購入代金が支払われる場所の近傍に設置され、前記手押し車に搭載された前記演算装置から演算結果を収集する収集装置を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の行動分析システム。
【請求項９】
前記手押し車の位置から当該手押し車の軌跡を演算し、前記軌跡に基づいて前記客の行動を分析する分析装置を有し、前記分析装置は、ネットワークを通じて前記演算装置又は前記収集装置から前記位置のデータを取得することを特徴とする請求項７又は８記載の行動分析システム。
【請求項１０】
前記演算装置は、前記伝送手段から伝送される前記計測値を目標値に一致させるように前記店舗内の空調設備、冷蔵設備、冷凍設備、換気設備又は照明設備を制御するための制御指令を生成することを特徴とする請求項６記載の行動分析システム。
【請求項１１】
前記取得装置に電源を供給するための電池と、前記電池を充電する充電装置とが前記手押し車に搭載され、前記手押し車の置き場所において前記充電装置に対して非接触で給電する非接触給電装置を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の行動分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、行動分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スーパーマーケットなどの商品販売を行う店舗において、客が売り場を移動した経路(動線)を測定し、測定した動線を分析して商品の販売促進に役立てることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、客が商品を運ぶための手押し車(いわゆる、ショッピングカート)に、売り場内における位置を測定する手段を搭載し、その測定結果に基づいてショッピングカート(客)の動線を測定(調査)する動線調査支援システムが開示されている。
【０００４】
特許文献１記載の従来例では、売り場に設置された複数の基地局から電波を媒体とする無線信号(位置標定信号)を送信している。そして、ショッピングカートに搭載された受信機で各基地局から送信される位置標定信号を受信し、各位置標定信号の位相差に基づいて自身の位置を標定(測定)している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８６６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、基地局のアンテナから送信される電波(位置標定信号)は、ショッピングカートの受信機のアンテナに直接受信されるだけでなく、売り場の天井や床、壁、商品を陳列する棚などに反射して受信される。そのため、直接波と反射波との間に位相差が生じるため、位置標定信号の位相差に基づいて標定される位置の誤差が大きくなってしまう。
【０００７】
また、電波の位相差の代わりに、電波の受信強度差に基づき、三角測量の原理を用いて位置を測定する方法もある。しかしながら、受信強度についても、直接波と反射波の影響(マルチパス・フェージング)によって測定誤差が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、位置の測定誤差の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の行動分析システムは、客が移動する通路に沿って商品が陳列されている店舗内において前記客の行動を分析するための行動分析システムであって、前記店舗内の複数箇所に設置されて電波を媒体とする無線信号を送信する複数の送信機と、前記客が前記商品を運搬するために使用する手押し車に設けられ、当該手押し車の位置を特定するために必要な情報を取得する取得装置と、前記取得装置が取得した前記情報を収集し、収集した当該情報から前記店舗内における前記手押し車の位置を演算する演算装置とを有し、前記取得装置は、前記無線信号を受信するとともに当該無線信号の受信電波強度を計測する受信手段と、前記手押し車の移動に伴って変化する１乃至複数種類の物理量を検知する検知手段と、前記受信電波強度の計測値および前記物理量の検知結果を前記演算装置に伝送する伝送手段とを備え、前記物理量の検知結果から前記手押し車が移動した距離と方向を求めるとともに、前記受信電波強度の計測値から前記手押し車の位置を求め、且つ前記移動距離および移動方向から演算される前記手押し車の位置を、前記受信電波強度の計測値から求めた前記手押し車の位置を使って補正する補正手段が、前記取得装置又は前記演算装置の何れか一方に設けられることを特徴とする。
【００１０】
この行動分析システムにおいて、前記物理量の検知手段は、加速度を検知する加速度センサと、角速度を検知する角速度センサ又は地磁気を検知する地磁気センサの少なくとも何れか一方とを有することが好ましい。
【００１１】
この行動分析システムにおいて、前記検知手段は、所定の間隔を空けて配置された２個の撮像素子と、前記各撮像素子が前記通路の床面を撮像した画像を画像処理して前記移動距離と方向を求める画像処理手段とを有することが好ましい。
【００１２】
この行動分析システムにおいて、前記受信手段は、前記電波を受信するためのアンテナを有し、前記アンテナは、前記手押し車における前記通路の床面と対向する場所に、前記電波の波長よりも長くない距離を前記床面との間に空けて配置されることが好ましい。
【００１３】
この行動分析システムにおいて、前記送信機は、電池を電源として動作し、且つ前記無線信号を間欠送信し、前記電波の波長よりも長くない距離を前記床面との間に空けて配置されるように構成されることが好ましい。
【００１４】
この行動分析システムにおいて、前記取得装置は、温度又は湿度又は照度のうちの少なくとも何れか１つを計測する計測手段を備え、前記伝送手段は、前記計測手段の計測値を前記演算装置へ伝送することが好ましい。
【００１５】
この行動分析システムにおいて、前記店舗内において前記商品の購入代金が支払われる場所の近傍に設置され、前記取得装置が取得した前記情報を収集して前記演算装置に渡す収集装置を有することが好ましい。
【００１６】
この行動分析システムにおいて、前記店舗内において前記商品の購入代金が支払われる場所の近傍に設置され、前記手押し車に搭載された前記演算装置から演算結果を収集する収集装置を有することが好ましい。
【００１７】
この行動分析システムにおいて、前記手押し車の位置から当該手押し車の軌跡を演算し、前記軌跡に基づいて前記客の行動を分析する分析装置を有し、前記分析装置は、ネットワークを通じて前記演算装置又は前記収集装置から前記位置のデータを取得することが好ましい。
【００１８】
この行動分析システムにおいて、前記演算装置は、前記伝送手段から伝送される前記計測値を目標値に一致させるように前記店舗内の空調設備、冷蔵設備、冷凍設備、換気設備又は照明設備を制御するための制御指令を生成することが好ましい。
【００１９】
この行動分析システムにおいて、前記取得装置に電源を供給するための電池と、前記電池を充電する充電装置とが前記手押し車に搭載され、前記手押し車の置き場所において前記充電装置に対して非接触で給電する非接触給電装置を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の行動分析システムは、補正手段が、物理量の検知結果から手押し車が移動した距離と方向を求めるとともに、受信電波強度の計測値から前記手押し車の位置を求め、且つ前記移動距離および移動方向から演算される前記手押し車の位置を、前記受信電波強度の計測値から求めた前記手押し車の位置を使って補正するので、位置の測定誤差の低減を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る行動分析システムの実施形態１における取得装置のブロック図である。
【図２】同上における収集装置のブロック図である。
【図３】同上における手押し車の側面図である。
【図４】同上の一部省略したシステム構成図である。
【図５】同上が設置される店舗の平面図である。
【図６】同上において店舗内に設置された冷蔵ショーケースの斜視図である。
【図７】(ａ)，(ｂ)は同上における取得装置の動作説明図である。
【図８】同上における取得装置の動作説明図である。
【図９】本発明に係る行動分析システムの実施形態２における取得装置のブロック図である。
【図１０】(ａ)〜(ｃ)は同上における取得装置の動作説明図である。
【図１１】本発明に係る行動分析システムの実施形態３における取得装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
(実施形態１)
本発明に係る行動分析システムの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の行動分析システムは、客が移動する通路に沿って商品が陳列されている店舗(例えば、スーパーマーケット)内において、客の行動(動線)を分析するためのものである。
【００２３】
本実施形態における店舗６のレイアウト(配置)の一例を図５に示す。なお、図５においては、上を北としている。
【００２４】
店舗６は、南側に出入口６０が設けられ、出入口６０の正面に複数(図示例では６箇所)の金銭支払い場６１が東西方向に一列に並べて設置されている。なお、金銭支払い場６１とは、金銭登録器(レジスター<register>)を備えて客からの支払いを受ける場所(いわゆる、レジ)である。
【００２５】
店舗６内における東西両側および北側の壁沿いには、青果や食肉、鮮魚などの冷蔵が必要な商品を陳列するための冷蔵ショーケース(showcase)６２が設置されている。また、店舗６内において、金銭支払い場６１と冷蔵ショーケース６２とに囲まれた領域には、長手方向を南北方向とする複数(図示例では４つ)の陳列棚６３が東西方向に沿って所定間隔を空けて設置されている。なお、冷蔵ショーケース６２と陳列棚６３の間、陳列棚６３同士の間、陳列棚６３と金銭支払い場６１との間が通路６４となっている。
【００２６】
図示は省略しているが、出入口６０の近くに多数の手押し車(ショッピングカート。以下、カートと略す。)５が置かれている。そして、出入口６０から店舗６内に入店した客は、店舗６内を移動しながらカート５に商品を載せて金銭支払い場６１まで運搬する。
【００２７】
カート５は、図３に示すようにフレーム５０、上荷台５１、下荷台５２、キャスタ(caster)５３などを有する。フレーム５０は、金属製の円菅が曲げられて構成される。フレーム５０の両端(下端)にそれぞれキャスタ５３が取り付けられている。上荷台５１並びに下荷台５２は、底の浅い籠状に形成され、後端側でフレーム５０に結合されている。なお、下荷台５２の先端下面には、左右一対のキャスタ５３が取り付けられている。ただし、このようなカート５は従来周知であるから、詳細な構造の図示並びに説明は省略する。
【００２８】
本実施形態の行動分析システムは、取得装置１、演算装置、収集装置２、分析装置３、送信機４などで構成される。ただし、本実施形態では、取得装置１が演算装置を兼ねている。
【００２９】
取得装置１は、図１に示すように本体ユニット１Ａと無線通信ユニット１Ｂで構成される。本体ユニット１Ａは、マイクロコントローラ(以下、マイコンと略す。)１０、加速度センサ１１、角速度センサ１２、メモリ１３、二次電池１６、電源回路１７、充電装置１８などが箱形の筐体に収納されて構成される。無線通信ユニット１Ｂは、アンテナ１４、無線通信回路１５などが箱形の筐体に収納されて構成される。本体ユニット１Ａは、図３に示すようにカート５の上荷台５１の前面に取り付けられている。また、無線通信ユニット１Ｂは、カート５の下荷台５２の下面に取り付けられている。なお、本体ユニット１Ａと無線通信ユニット１Ｂとは、電源線と通信線を有する多心のケーブル１Ｃによって接続されている。
【００３０】
加速度センサ１１は、所定の周期でｘ軸方向およびｙ軸方向の加速度を独立して計測し、各軸方向の加速度計測値を電気信号(加速度信号)として出力する。なお、本実施形態における加速度センサ１１は、取得装置１がカート５に取り付けられた状態で、ｘ軸とｙ軸を含む平面(ｘｙ平面)が店舗６の床面と平行になるように筐体内に配置されている。
【００３１】
角速度センサ１２は、所定の周期で軸周りの角速度を計測し、角速度計測値を電気信号(角速度信号)として出力する。なお、本実施形態における角速度センサ１２は、取得装置１がカート５に取り付けられた状態で、前記軸が店舗６の床面と垂直になるように筐体内に配置されている。ただし、このような加速度センサ１１や角速度センサ１２は従来周知であるから、詳細な構成の図示並びに説明を省略する。
【００３２】
マイコン１０は、内蔵のメモリに格納されているプログラムを実行することで種々の処理を行う。例えば、マイコン１０は、加速度センサ１１から出力される各軸方向の加速度信号を入力ポートから取り込み、加速度信号で表された各軸方向の加速度計測値を２回積分することで移動距離を演算する。また、マイコン１０は、角速度センサ１２から出力される角速度信号を入力ポートから取り込み、角速度信号で表された角速度計測値を積分することで回転角を演算する。さらに、マイコン１０は、移動距離と回転角からカート５が移動した距離と向きを演算してカート５の位置(座標)を特定する。なお、マイコン１０は、加速度計測値、角速度計測値、移動距離、回転角、カート５の位置の各データを、それぞれのデータを取得した時刻とともにメモリ１３に保存する。メモリ１３は、電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリ(例えば、フラッシュメモリ)である。
【００３３】
電源回路１７は、二次電池１６から放電される直流電圧を安定化して動作電源を生成する。この動作電源は、マイコン１０や各センサ１１，１２の他、ケーブル１Ｃの電源線を介して無線通信ユニット１Ｂにも供給される。
【００３４】
充電装置１８は、外部電源から供給される交流電力を直流電力に変換して二次電池１６を充電する。例えば、カート５が出入口６０近くのカート置き場に置かれているときに、充電ケーブル(図示せず)を介して交流の電力系統から充電装置１８に交流電力が供給される。なお、従来周知の非接触給電装置を用いて充電装置１８に非接触給電を行うことも可能である。例えば、非接触給電装置の給電用コイルをカート置き場の床に設置し、充電装置１８に設けた受電用コイルに高周波電力を給電すればよい。このように非接触給電装置を用いて充電装置１８に給電すれば、充電ケーブルを接続する手間を省いて取得装置１の使い勝手の向上を図ることができる。ただし、非接触給電装置を用いて充電装置１８に給電する場合、充電装置１８は、本体ユニット１Ａではなく無線通信ユニット１Ｂに設けることが好ましい。
【００３５】
無線通信ユニット１Ｂは、アンテナ１４や無線通信回路１５が箱形の筐体に収納されて構成されている。無線通信回路１５は、例えば、５ＧＨｚ帯や２．４ＧＨｚ帯の電波を利用する小電力データ通信システムの無線局、あるいは、９２０ＭＨｚ帯の電波を利用するテレメータ用、テレコンとロール用及びデータ伝送用無線設備の無線局に該当する。無線通信回路１５は、後述する送信機４から送信され、アンテナ１４で受信する無線信号を復調・復号してマイコン１０に出力する。また、無線通信回路１５は、マイコン１０が作成した送信フレームを符号化および変調してアンテナ１４から送信する。なお、取得装置１には固有の識別符号(カートＩＤ)が割り当てられている。
【００３６】
送信機４は、無線通信ユニット１Ｂの無線通信回路１５と同様に、５ＧＨｚ帯や２．４ＧＨｚ帯の電波を利用する小電力データ通信システムの無線局、あるいは、９２０ＭＨｚ帯の電波を利用するテレメータ用、テレコンとロール用及びデータ伝送用無線設備の無線局に該当する。送信機４は、図８に示すようにビット同期用のプリアンブル、フレーム同期用のユニークワードＵＷ、送信機４に割り当てられた固有の識別符号ＩＤ、誤り検出符号ＣＲＣからなるフレームを無線信号によって一定の周期で間欠的に送信している。例えば、送信機４は１秒間隔で起動し、５０ミリ秒毎に１ミリ秒ずつ無線信号を５回送信した後、９７９ミリ秒の休止期間だけ休止する(図８参照)。つまり、本実施形態における送信機４は電池を電源として動作するように構成されているので、上述のように間欠送信を行うことで電池の長寿命化を図ることができる。ただし、電力系統から電源が供給される場合、送信機４が連続送信を行ってもよい。なお、上述した５０ミリ秒や１秒、５００ミリ秒などの時間は一例であって、これに限定されるものではない。また、送信機４は、冷蔵ショーケース６２や陳列棚６３における床面に近い位置に取り付けられる(図５および図６参照)。
【００３７】
収集装置２は、図２に示すように制御回路２０、アンテナ２１、無線通信回路２２、メモリ２３、ネットワークインタフェース(I／F)２４などを備える。制御回路２０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)や内蔵メモリなどで構成され、内蔵メモリに格納されているプログラムをＣＰＵで実行することにより、後述する種々の処理を行っている。メモリ２３は、電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリ(例えは、フラッシュメモリ<flash memory>)からなり、後述するように取得装置１から受け取ったカート５の位置情報が制御回路２０によって格納される。
【００３８】
無線通信回路２２は、取得装置１の無線通信回路１５と同様に５ＧＨｚ帯や２．４ＧＨｚ帯の電波を利用する小電力データ通信システムの無線局、あるいは、９２０ＭＨｚ帯の電波を利用するテレメータ用、テレコンとロール用及びデータ伝送用無線設備の無線局に該当する。無線通信回路２２は、アンテナ２１で受信する無線信号(取得装置１から送信された無線信号)を復調・復号して制御回路２０に出力する。また、無線通信回路２２は、制御回路２０が作成した送信フレームを符号化および変調してアンテナ２１から送信する。なお、収集装置２にも固有の識別符号が割り当てられている。
【００３９】
ネットワークI／F２４は、インターネットなどのネットワークを介して制御回路２０が分析装置３とネットワーク通信するためのインタフェースを提供する(図４参照)。取得装置１並びに収集装置２には、それぞれネットワークアドレス(例えば、ＩＰアドレス)が割り当てられており、ＩＰアドレスによって互いに通信相手を識別している。なお、収集装置２は、店舗６内の出入口６０近くに設けられた複数(図５では６つ)の金銭支払い場６１にそれぞれ設置される。
【００４０】
分析装置３は、店舗６から離れた場所に設置されているサーバ(サーバコンピュータ)である。分析装置３は、収集装置２から受け取ったカート５の位置(座標)を店舗６内の地図情報と照らし合わせることでカート５(客)が店舗６内を移動した軌跡(動線)を演算し、その軌跡に基づいて客の行動を分析する。
【００４１】
次に、図５を参照しながら本実施形態の動作をさらに詳しく説明する。なお、図５における破線は各送信機４のおおよその通信範囲を示し、二点破線は収集装置２のおおよその通信範囲を示している。
【００４２】
まず、客がカート置き場からカート５を持ち出すと、充電装置１８による二次電池１６の充電が停止する。そして、充電装置１８の充電が停止すれば、電源回路１７が電源供給を開始するので、取得装置１のマイコン１０が起動し、加速度センサ１１並びに角速度センサ１２が計測を開始するとともに、無線通信回路１５も無線信号の受信待ち状態となる。
【００４３】
起動したマイコン１０は、上述したようにカート５の位置を特定する処理を開始する。マイコン１０は、前記処理の開始時刻をメモリ１３に書き込むとともに、開始時刻からの経過時間を内蔵のタイマで計時する。
【００４４】
既に説明したように、マイコン１０は、加速度センサ１１の加速度計測値並びに角速度センサ１２の角速度計測値に基づいてカート５の移動距離と向きを演算してカート５の位置を特定する。そして、マイコン１０は、特定したカート５の位置(座標)、並びに加速度計測値、角速度計測値、移動距離、回転角の各データを、それぞれのデータを取得した時刻(開始時刻＋経過時間)とともにメモリ１３に保存する。
【００４５】
一方、カート５が送信機４の通信範囲に入ると、無線通信ユニット１Ｂのアンテナ１４が送信機４の送信電波を捉え、無線通信回路１５が送信機４から送信される無線信号を受信する。無線通信回路１５は、受信した無線信号から復調・復号した送信フレームと、当該無線信号の受信電波強度とをマイコン１０に渡す。なお、受信電波強度は、受信信号強度の大小に比例した直流電圧信号である受信信号強度表示信号(Receiving Signal Strength Indication：RSSI信号)として無線通信回路１５からマイコン１０に出力される。
【００４６】
マイコン１０は、ほぼ同時刻と見なせる範囲に異なる３台の送信機４が送信した無線信号を受信して各送信機４の識別符号を取得した場合、各送信機４毎の受信電波強度(RSSI信号)から各送信機４との距離を演算する。取得装置１のメモリ１３には、各送信機４の位置が識別符号に対応付けて格納されている。マイコン１０は、識別符号に基づいてメモリ１３に格納されている各送信機４の位置を読み出し、各送信機４の位置と各送信機４の距離から三角測量法を利用してカート５の位置を演算することができる。
【００４７】
ここで、送信機４から送信される電波(無線信号)は、複数の経路(マルチパス)で取得装置１のアンテナ１３に受信される。このため、取得装置１で受信する無線信号には、マルチパス・フェージングと呼ばれる受信信号レベルの変動が生じる。
【００４８】
しかしながら、本実施形態においては、取得装置１の無線通信ユニット１Ｂ並びに送信機４が、無線信号の電波の波長よりも長くない距離を床面との間に空けて配置されている。例えば、無線信号の周波数が９２０ＭＨｚの場合の波長λは３２．６センチメートル(ｃｍ)となる。図７(ａ)に示すように床面からアンテナ４０，１４までの距離(高さ)Ｈを１．２メートル(＝λ)と仮定する。この場合、アンテナ４０からアンテナ１４へ直接到達する電波と、アンテナ４０から放射されて床面で反射してアンテナ１４へ到達する電波とが合成されることにより、アンテナ４０，１４間の距離Ｌが大きくなるにつれて、おおよそ半波長(＝１６ｃｍ)毎に受信信号レベル(受信電力)が大きく変動することになる(図７(ｂ)の実線Ｂ参照)。
【００４９】
これに対して、床面からアンテナ４０，１４までの距離Ｈを波長λよりも十分小さい値(２０ｃｍ)とすれば、図７(ｂ)の実線Ａで示すようにマルチパス・フェージングが抑制される。その結果、受信信号レベルの変動が大幅に抑制されるとともに、距離に対する減衰の傾斜も実線Ｂよりも大きくなる。したがって、距離Ｌが大きくなるにつれて受信信号レベルが単調減少するため、受信電波強度(RSSI信号)から距離Ｌを求める際の精度の向上を図ることができる。
【００５０】
ところで、移動距離が長くなるにしたがって、加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果(移動距離と向き)の誤差が増大するので、当該誤差を補正する必要がある。そのためにマイコン１０は、無線信号の受信電波強度から演算したカート５の位置と、加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果との差が所定の誤差範囲を超えていれば、無線信号の受信電波強度から演算したカート５の位置を採用する。つまり、マイコン１０は、加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果を、無線信号の受信電波強度から演算した演算結果で補正する。一方、前記差が誤差範囲内であれば、マイコン１０は、そのまま加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果(移動距離と向き)を採用する。つまり、マイコン１０は、加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果を補正しない。
【００５１】
上述のようにマイコン１０が加速度測定値並びに角速度測定値に基づく演算結果を、無線信号の受信電波強度から演算した演算結果で補正するので、従来例のように電波のみからカート５の位置を特定する場合と比較して、測定誤差の低減を図ることができる。
【００５２】
なお、角速度センサ１２の代わりに地磁気センサを用いても構わない。つまり、地磁気センサが検知する方位に基づき、マイコン１０がカート５の向きを演算すればよい。
【００５３】
また、従来例では基地局を店舗内に多数設置する必要があり、行動分析システムの導入費用(初期投資)が高く付くという問題があった。これに対して本実施形態は、主たる位置特定を加速度センサ１１および角速度センサ１２の測定値に基づいて行っているため、店舗６内における送信機４の設置箇所が少なくて済み、従来例と比較して導入費用が削減できるという利点がある。しかも、本実施形態では送信機４を電池駆動しているので、店舗６内に送信機４への配線を行う必要がないから、この点においても従来例よりも導入費用の削減を図ることができる。なお、本実施形態では、図５に示すように通路６４の角の部分にのみ送信機４を設置しているが、これに限定する趣旨では無く、他の場所に送信機４を設置しても構わない。
【００５４】
また、本実施形態では、カート５に搭載した取得装置１にカート５の位置を記録し、金銭支払い場６１に設置した収集装置２で各取得装置１が取得したカート５の位置を収集して分析装置３へ転送している。そして、分析装置３が各カート５の軌跡を演算しているので、演算装置(取得装置１)がカート５の軌跡を演算する場合と比較して、マイコン１０の処理負担が軽減され、結果的に取得装置１(演算装置)の製造コストを下げることができる。
【００５５】
ところで、本実施形態では取得装置１が演算装置を兼ねているが、取得装置１と別に演算装置を設けても構わない。その場合、収集装置２は、取得装置１から加速度計測値や角速度計測値、電波受信強度などのカート５の位置を演算するために必要な情報(データ)を収集して演算装置に渡す。演算装置は、収集装置２から渡される情報からカート５の位置を演算し、その演算結果を分析装置３へ伝送すればよい。このようにすれば、カート５に搭載する取得装置１の製造コストを下げることができ、行動分析システムの導入費用の削減を図ることができる。
【００５６】
(実施形態２)
本実施形態の行動分析システムは、取得装置１の構成に特徴があり、その他の構成については実施形態１と共通である。故に、実施形態１と共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００５７】
本実施形態における取得装置１は、加速度センサ１１と角速度センサ１２の代わりに２つのイメージセンサ１９Ａ，１９Ｂを備えるとともに、本体ユニット１Ａと無線通信ユニット１Ｂが一体に構成されている点に特徴がある。そして、取得装置１は、実施形態１における無線通信ユニット１Ｂと同様にカート５の下荷台５２の下面に取り付けられる。
【００５８】
各イメージセンサ１９Ａ，１９Ｂは、図示しない発光素子(発光ダイオードやレーザダイオードなど)から放射されて床面で反射した光を受光するように配置される。つまり、コンピュータの入力デバイスである光学式マウスに用いられている周知技術を利用し、イメージセンサ１９Ａ，１９Ｂで撮像した画像から床面上にある特徴的な形状やコントラストを抽出する。そして、イメージセンサ１９Ａ，１９Ｂの変位に伴って前記特徴的な形状やコントラストも移動するので、前記特徴的な形状やコントラストを追跡することでイメージセンサ１９Ａ，１９Ｂの変位量および変位方向を計測することができる。
【００５９】
本実施形態においては、マイコン１０が、イメージセンサ１９Ａ，１９Ｂから出力される画像データを画像処理して特徴量(前記特徴的な形状やコントラストなど)を抽出し、その特徴量を追跡してカート５の移動量(移動距離)と移動の向きを演算する。
【００６０】
例えば、図１０(ａ)に示すように床面から等距離に配置された２つのイメージセンサ１９Ａ，１９Ｂの光軸間の距離をｄとする。そして、図１０(ｂ)に示すように床面に設定された２次元直交座標系(絶対座標系)において、イメージセンサ１９Ａ，１９Ｂが座標(ｘ０，ｙ０)から座標(ｘ１，ｙ１)に移動したと仮定する。このとき、座標(ｘ０，ｙ０)から座標(ｘ１，ｙ１)に向かうベクトルを、原点と座標(ｘ０，ｙ０)を通る直線方向の成分Δｘと、当該直線に直交する直線方向の成分Δｙとに分けると、座標(ｘ１，ｙ１)は下記の式で表される。ただし、θは原点と座標(ｘ０，ｙ０)を通る直線がｘ軸となす角である。
【００６１】
ｘ１＝ｘ０＋Δｘ０・ｃｏｓθ−Δｙ・ｓｉｎθ
ｙ１＝ｙ０＋Δｘ０・ｓｉｎθ＋Δｙ・ｃｏｓθ
ここで、原点と座標(ｘ０，ｙ０)を通る直線はカート５に対して固定された２次元直交座標系(センサ座標系)のｘ軸であり、前記直線に直交する直線はセンサ座標系のｙ軸となる。したがって、図１０(ｃ)に示すように、センサ座標系において一方のイメージセンサ１９Ａが座標(Δｘ０，Δｙ０)にあり、他方のイメージセンサ１９Ｂが座標(Δｘ１，Δｙ１)に移動したときの変位角Δθは下記の式で表される。ただし、ｋは２つのイメージセンサ１９Ａ，１９Ｂ間の誤差係数である。
【００６２】
Δθ＝(ｋ・Δｙ１−Δｙ０)／d
したがって、絶対座標系における回転角(絶対座標系のｘ軸と座標(ｘ１，ｙ１)を結ぶ直線とのなす角)Θは、Θ＝θ＋Δθで求められる。
【００６３】
本実施形態では、マイコン１０が、２つのイメージセンサ１９Ａ，１９Ｂを用いてカート５の移動距離と向きを演算しているので、実施形態１のように加速度センサ１１と角速度センサ１２を用いる場合と比較して演算誤差の低減を図ることできる。
【００６４】
(実施形態３)
本実施形態の行動分析システムは、取得装置１に１乃至複数のセンサ部７を設けている点に特徴があり、その他の構成については実施形態１又は２と共通である。故に、実施形態１又は２と共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００６５】
従来、店舗６内の温度や湿度、照度をそれぞれセンサで計測し、各センサの計測値に基づいて店舗６の空調や照明を調整することが行われている。しかしながら、店舗６内の温湿度や明るさは場所によって大きく異なることが多い。例えば、冷蔵ショーケース６２の近くでは冷蔵ショーケース６２の冷気によって相対的に温度や湿度が低くなる傾向にある。また、冷蔵ショーケース６２にも照明器具が内蔵されているので、冷蔵ショーケース６２から漏れる光によって相対的に照度が高くなる傾向にある。
【００６６】
そこで本実施形態では、取得装置１に設けたセンサ部７で温度や湿度あるいは照度を計測し、それらの計測値を取得装置１のメモリ１３に蓄積し、取得装置１から収集装置２へ、カート５の位置とともにセンサ部７の計測値を伝送するように構成している。
【００６７】
センサ部７は、サーミスタなどの温度検出素子で周囲の温度(気温)を計測し、計測した結果(温度計測値)を電気信号としてマイコン１０に出力する。ただし、センサ部７の計測対象は温度に限定されず、湿度又は照度の計測値を電気信号としてマイコン１０に出力する場合もある。
【００６８】
そして、マイコン１０は、メモリ１３に格納した温度計測値等のデータを、カート５の位置のデータとともに無線通信回路１５から収集装置２へ伝送させる。
【００６９】
収集装置２は、取得装置１から受け取った温度計測値等のデータを演算装置に渡す。演算装置は、例えば、温度計測値等を目標値に一致させるように店舗６内の空調設備や冷蔵設備、冷凍設備、換気設備、照明設備を制御するための制御指令を生成し、生成した制御指令を空調設備のコントローラや照明設備のコントローラなどに伝送する。各コントローラは、演算装置から伝送される制御指令を受け取ると、当該制御指令に基づいて空調設備や冷蔵設備、冷凍設備、換気設備、照明設備を制御して温度や湿度の増減および調光を行う。
【００７０】
このように本実施形態によれば、カート５とともに店舗内を移動する取得装置１にセンサ部７を設け、それぞれの計測値に応じて空調設備や冷蔵設備、冷凍設備、換気設備、照明設備を制御することにより、店舗６内の温度や湿度あるいは照明を適切に調整することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  取得装置(兼演算装置)
１Ａ  本体ユニット
１Ｂ  無線通信ユニット
２  収集装置
３  分析装置
４  送信機
５  手押し車(ショッピングカート)
１０  マイクロコントローラ(補正手段)
１１  加速度センサ(検知手段)
１２  角速度センサ(検知手段)
１３  メモリ
１４  アンテナ
１５  無線通信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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