[发明专利]重量计量器故障检测

说明书

技术领域

本发明总体涉及零售结账终端，特别地，涉及自助终端。更特别地，本发明涉及改善自助结账过程的安全性以及基于顾客特性将安全特征人性化的系统和方法。

背景技术

在零售杂货店或超市产业，减少人力成本的动力集中在减少或消除操作和/或处理顾客购买的商品所需要的时间的量上。在这一目标上，开发了大量自助结账终端，其实质上消除了对于结账店员的需要。特别地，典型的自助结账终端由顾客自己操作而不需要结账店员的帮助。在这样的系统中，顾客通过扫描器扫描购买的单个货物，然后将扫描的货物放在购物袋中。顾客然后或者在自助终端这里对购买的物品进行付款，或者在配有商店收银员的中心付款区域进行付款。

通常在顾客初次使用终端之前很少或没有对自助结账终端的操作进行过培训。没有经验的顾客以及有时在使用自助结账时具有更多不良意图，从而要求在结账终端中集成某种形式的安全措施。这样的安全措施防止顾客无意或有意地将货物放置在购物袋中而没有事先扫描该货物来将货物的价格输入到最终帐单中。

因此，通常的自助终端包括安全系统，用来监视终端的操作和顾客的活动。例如，重量计量器被集成在终端中来监视顾客带至终端的货物的整体重量以及放置在购物袋中的货物的整体重量。在这样的安全系统中，和终端相关的计算机或处理器运行软件程序来分析来自重量计量器以及终端的其他用户接口的信号输出。软件程序通常将每个货物扫描时的重量和数据库中期望的重量值相比较。任何差异导致误差消息的产生以及结账过程的暂停直到顾客采取了恰当的补救行为，例如重新扫描该商品。

图1描述了一种在超市使用的已知自助结账终端10。终端10包括：产品重量计量器12，用于按重量销售货物；以及，和计量器相关的扫描器14。在扫描器附近提供了装袋计量器20来支撑购物袋40，在购物袋中顾客放置了每个新扫描的货物。终端10包括：购物车计量器18，其有足够的尺寸来支撑满载的购物车21；以及，购物篮计量器19，配置来支撑装满产品的购物篮23。计量器12、18、19以及20中的每一个包括至少一个重量检测器，例如压力传感器或者称重传感器，其可操作来生成响应于放置在计量器上的货物的重量的信号。购物亭24包括显示器32、数据输入装置34或付款装置30。计算机或处理器26驻留在终端内并且运行与自助结账处理相关的各种软件程序。

这些程序中的一个程序接收来自于计量器18、19和20的重量信号。在一种重量验证程序中，在超级市场中存在的每一产品或者货物1到n的平均重量M_n连同每一货物的重量标准偏差SD_n一并存储在数据库中。在货物由扫描器14扫描并放置在计量器18、19或者20上时，将由计量器18、19或者20测量到的重量与从数据库中提取的由平均值和标准偏差计算出的该货物的重量范围相比较。如果重量落在计算出的范围M_n±标准偏差SD_n(可选的乘以任意常量A)中，输入是可以接受的。如果重量落在这个范围以外，该输入被拒绝，并指示顾客重新扫描和/或重新称重该货物。此外，在某些终端，重量误差被送至作为终端安全措施的一部分的服务人员。该程序根据每个新接受的对货物重量的观察来不断更新每一货物的平均重量和标准偏差值。

由于计量器形成了自助结账过程的关键环节，因此计量器的不可妥协的操作是关键的。不幸的是，重量计量器通常是结账终端发生误差或故障的一点，因为在计量器的工作器件中溢出以及碎片聚集的大的可能性最终干扰了计量器的正常操作。例如，一个常常发生的误差是不相干的物体置于计量器的顶板和邻近的壳体之间。在该物体阻止了计量器的移动时，很容易检测到故障，但是计量器被认为不可用。然而，在最坏的情况下，不相干的物体仅仅增加了在计量器移动时的拖力，通常产生低重量的误差。当发生这种故障时，降低了验证购买货物的重量的能力，使顾客和商店员工经受增加的安全消息和干预的次数。这些干预使那些诚实和有经验的而且尝试正确使用自助结账终端的顾客特别麻烦。

这些故障模式很难检测，常常在识别出有害的情况之前需要完全的故障。在一种典型情况中，重量计量器的行为随着时间恶化，逐渐影响系统至不断增加的程度直到到达完全的故障阈值。一种发现潜在的计量器故障的方法是在商店的每个自助结账终端的产品重量计量器上运行校准测试。当然，这个方法十分麻烦，时间消耗和人力消耗很大。