CZ202430A3 - Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem - Google Patents

Abstract

Zařízení zahrnuje skříň výdejního zařízení s přístupovým prvkem a jednou nebo více policemi pro umístění výrobků opatřených RFID čipem, řídicí jednotku a elektronicky ovládaný zámek přístupového prvku skříně. Každá police zahrnuje jednu nebo více výdejních pozic a každá z výdejních pozic je opatřena alespoň jednou vlastní RFID anténou, což umožňuje rychlý a uživatelsky příjemný samoobslužný nákup výrobků.

Description

Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem

Oblast techniky

Předložený vynález se obecně týká oblasti zařízení pro výdej výrobků, konkrétněji samoobslužného výdejního zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem, a to především ve firemním či jinak uzavřeném prostředí.

Dosavadní stav techniky

Elektronicky ovládané výdejní automaty, například v podobě chytré lednice určené pro snacky, hlavní jídla a polévky, jsou v současnosti široce rozšířené. Výdejní automat je typicky tvořen skříní s jedním celistvým prostorem, či prostorem rozděleným vodorovnými policemi, na kterých jsou uloženy výrobky (například jídla, snacky, polévky) určené k výdeji, dále prostorem pro řídicí elektroniku a ovládání, zařízením pro uchopení a přemístění jídel, výdejním oknem, alfanumerickou klávesnicí pro výběr výrobků a platebním terminálem.

Výrobky jsou zákazníkovi běžně vydávány pomocí výdejního okna, do kterého jsou přesunuty buď kombinací mechanického pohybu dopravníku na polici a pojízdným výtahem mezi policemi, nebo pádem ze spirálového podavače na polici. Další variantou výdeje je ruční odebrání skrze odemčení posuvných dveří na příslušné polici, nebo v kombinaci otevření dveří a mechanickým přesunem výrobku na rotačním podavači na polici. Výrobky bývají na policích zpravidla umístěny svisle, nebo s mírným záklenem. Výdejní okno - v případě mechanického vydávání, je umístěno buď ve střední části skříně, nebo v dolní části skříně v úrovni pod koleny. Výdejní okna u mechanicky ovládaných dvířek na policích jsou zpravidla na všech úrovních po celé výšce zařízení, včetně polohy pod koleny. Materiál výdejních oken je převážně plast a jsou uzamykatelná elektronickými zámky. Výdejní proces je nastaven tak, aby nebylo možné odebrat z prostoru zařízení jiný výrobek, než jaký byl zakoupen. Pouze předem vybraný a zákazníkem zaplacený výrobek může být vydán.

Výdejní automaty se ovládají zpravidla pomocí alfanumerické klávesnice, nebo dotykovou obrazovkou. Výdeji výrobků předchází důkladný plnící proces závislý na lidské pozornosti a důkladnosti - při doplňování výrobků do výdejního automatu je nutné dbát na přesnost; výrobky je třeba vkládat výlučně do míst k tomu na policích určených. Obsluha musí zároveň kontrolovat, zda při vkládání do jedné pozice vkládá správný druh či typ výrobku, což je při větším množství stejného typu balení často rizikové a může dojít k záměně výrobků na výdejní pozici. Zákazníci tím pádem mohou po zakoupení vybraného jídla obdržet snadno jídlo jiné. Po naplnění prostoru výrobky je typicky nutné vložit informace o počtu výrobku ručně do menu zařízení, přičemž i při tomto manuálním procesu může snadno dojít k chybě a výrobky jsou buď neprodejné, nebo jsou prodané za nesprávnou cenu.

Typický proces nákupu skrze výdejní automat probíhá výběrem výrobku vizuálně zákazníkem skrze prosklenou, či průhlednou plastovou část skříně, či náhledem na výrobek skrze dotykovou obrazovku, následně přečtením ceny pod místem na polici, nebo přečtením na obrazovce, výběrem pomocí klávesnice nebo na tabletu, vložením do objednávky a zaplacením pomocí platební karty, případně mincemi a bankovkami.

Nevýhodou těchto výdejních automatů je dlouhá doba obsloužení, při které zákazník nejprve vybírá, poté volí výrobek, následně čeká na pokyn platebního terminálu nebo mincovníku, platí, čeká na potvrzení platby a poté čeká na zpracování objednávky výdejním automatem, který podá výrobek, nebo odemkne příslušnou přihrádku v polici pro odběr výrobku. Další nevýhodou je vysoký stupeň mechanizace (výtah, robot), která vyžaduje pravidelnou údržbu (mechanické pohyby) a která s sebou přináší i určitý stupeň rizika poškození výrobku mechanickým pádem do

- 1 CZ 2024-30 A3 prostoru výdeje nebo pod něj, přičemž může následně dojít i k zablokování celého automatu. Výdejní zařízení s výdejním oknem ve spodní části, tj. pod úrovní kolen, jsou navrženy sice jako velkokapacitní, nicméně z pohledu ergonomie jako vysoce neergonomické. Vybírání jídel z úrovně pod koleny nutí zákazníky k ohýbání, které nemusí být možné např. u lidí s tělesným postižením, nebo trpícími jinými tělesnými indispozicemi.

Stávající výdejní automaty působí industriálně, chladně a příliš u nich nelze uplatnit designová řešení jiná než například polepení reklamou provozovatele automatu. Obvykle jsou určeny do širokého spektra lokalit, a to jak do soukromých, tak do veřejných prostor. Některým uživatelům to může navodit více pocit stroje než spotřebitelského zařízení, například určeného k firemnímu stravování.

Pokročilou variantou výdejních automatů jsou výdejní automaty pro jídlo v podobě takzvaných „chytrých lednic“. Ty jsou oproti výdejním automatům výrazně mechanicky, ale i procesně jednodušší a designově mohou být velice dobře zpracované. I technologicky jsou však na vyšší úrovni, neboť ke zpracování informací o vložených a vydaných jídlech nevyužívají přímo lidský zásah při doplňování, ale informace si získávají pomocí automatického vyčítání informací anténou z digitálních, pasivních čipů umístěných nej častěji na obalu výrobku (jídla). Pasivní v tomto kontextu znamená, že čip nevyužívá žádný zdroj energie, jako je baterie, či akumulátor, ale informace v čipu je vybuzena a přenesena bezdrátově anténou v blízkosti takového čipu. Mechanicky pak taková chytrá lednice nevyužívá prakticky žádné mechanizované zařízení, vyjma kompresoru pro chlazení prostoru s jídly. Chytrou lednici tvoří chladicí skříň s křídlovými dveřmi, řídicí elektronika, zpravidla malý dotykový monitor, zámek dveří a grafické, či jiné materiálové obložení.

Podstata technického řešení chytrých lednic spočívá ve zjednodušeném nákupním procesu, při kterém si zákazník (stejně jako u výdejního automatu) vybírá jídlo pohledem do prosklené, nebo průhledné části chladicí skříně s jídly, následně si může prohlédnout detail o jídlech na displeji tabletu a po autorizaci mobilním telefonem nebo platební kartou dojde k odemčení zámku dveří lednice a je mu umožněno vyjmout jakékoliv jídlo, či produkt z prostoru lednice. Zavřením dveří chladicí skříně dojde k uzamknutí zámku dveří, bezdrátově dojde ke zjištění změny stavu skladu v prostoru chladicí skříně, přepočtené změny se projeví ve formě nákupní účtenky na displeji tabletu, kde si klient může svůj nákup zkontrolovat oproti fyzicky odebranému zboží a nákupní proces končí strhnutím částky z platební karty.

Nevýhodou u řešení v současnosti dostupných na trhuje několik omezení. Prvním omezením je snížená schopnost bezdrátového přenosu informací o jídlech při větším zaplnění chladicího prostoru výrobky; bezdrátovou informaci z čipu na jídle jednoduše nelze přečíst, neboť signál z čipu je zastíněn jiným jídlem, nebo vodným obsahem jídla v balení nebo v krabičce. Druhou velkou nevýhodou je fakt, že při nákupním procesu je zákazníkovi po přiložení platební karty k autorizaci předem strhnuta z platební karty určitá částka, která slouží jako záloha na nákup a také umožňuje otevření dveří pouze zákazníkům, kteří na úctě mají dostatečnou finanční výši k zadržení zálohy na nákup. Po určitém čase se záloha na nákup na kartu znovu vrací. Třetí nevýhodou současných řešení je fakt, že v chladicí skříni se může (z důvodů popsaných výše) v daný moment nacházet pouze malý počet jídel; provoz lednice je tak vysoce neekonomický. Čtvrtou nevýhodou je fakt, že nákup kartou neumožňuje jakkoliv poznat, či zaregistrovat zákazníka do takové míry, aby s ním šlo jakkoliv pracovat dále; data o zákazníkovi se při nákupu kartou nepřenášejí. Nelze tak nijak zákazníka marketingově doprovázet např. v mobilní aplikaci. V praxi jsou tato zařízení používána převážně pro doplňkový prodej a jsou patrná a umístěná převážně na veřejnosti, kde svým vzhledem připomínají tradiční výdejní automat.

Navzdory existenci celé škály výdejních automatů existuje potřeba zařízení, které bude schopné obsloužit zákazníky rychle a uživatelsky příjemným způsobem a zároveň bude umožňovat i snadnou údržbu a rychlé doplňování výrobků.

-2CZ 2024-30 A3

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem, zahrnující skříň výdejního zařízení s přístupovým prvkem a jednou nebo více policemi pro umístění výrobků opatřených RFID čipem, řídicí jednotku a elektronicky ovládaný zámek přístupového prvku skříně, přičemž každá police zahrnuje jednu nebo více výdejních pozic a každá z výdejních pozic je opatřena alespoň jednou vlastní RFID anténou.

Výdejní zařízení podle předloženého vynálezu může být použito pro prodej jakýchkoliv výrobků. Hodí se například pro výdej jídel v rámci firemního stravování, ale lze tímto způsobem vydávat i jiné výrobky, jako například kosmetické či toaletní výrobky, ale i papírenské výrobky apod. Podmínkou fungování je, že výrobky (resp. jejich obaly) jsou opatřeny RFID (Radio Frequency Identification) čipem, tedy čipem umožňujícím bezdrátově identifikovat téměř jakýkoliv objekt pomocí dat přenášených prostřednictvím rádiových vln, ze kterých se následně mohou informace načítat a znovu přepisovat. Pojmem samoobslužné se míní, že zákazník obsluhuje výdejní zařízení sám, bez nutnosti komunikace se třetími osobami.

Samoobslužné výdejní zařízení dle předloženého vynálezu je určeno především do uzavřených skupin, např. k zajištění firemního stravování formou samoobslužného odebírání jídel, do škol a podobně, protože je žádoucí, aby v rámci užívání zařízení došlo k identifikaci konkrétního zákazníka provádějícího výběr výrobků ze zařízení. Zařízení ale je možné použít při jiných podmínkách, tedy i na veřejnosti.

Výdejní zařízení zahrnuje primárně skříň výdejního zařízení, která vymezuje prostor, kde jsou výrobky opatřené RFID čipy umístěny. Skříň může mít prakticky libovolný tvar. Z hlediska umístění do prostoru a snadné obsluhy ze strany zákazníků bude mít typicky tvar kvádru postaveného na jednu ze svých menších stran, opatřeného přístupovým prvkem (dveřmi) s madlem se zámkem. Může mít ale i tvar designový, například tvar vajíčka, ale i jakýkoliv jiný. Skříň může být z libovolných materiálů, například plastu nebo kovů (například z hliníkových profilů), případně z kombinace více materiálů. Skříň (její opláštění) může být dále polepena například propagačními materiály, nebo instrukcemi k obsluze zařízení, případně informacemi o výrobcích v zařízení nabízených.

V rámci jednoho výhodného provedení je skříň výdejního zařízení chladicí skříň. V tomto provedení je výdejní zařízení vhodné například pro firemní stravování, kdy výrobkem opatřeným RFID čipem je jídlo, typicky čerstvé snacky, hlavní jídla a polévky.

Výhodně je celá konstrukce skříně umístěna na rámu (typicky kovovém) opatřeném jednak pojezdovými kolečky (pro snadné přesouvání skříně na místo), jednak šroubovatelnými nožičkami pro ustavení a zajištění celé sestavy proti pohybu na místě provozu. V úvahu ale přicházejí různé varianty, tedy například varianta čistě mobilního zařízení, ale i varianta zařízení čistě stacionárního, případně též zabudovaného do dalších prvků.

Skříň zahrnuje jednu či více polic pro umístění výrobků opatřených RFID čipem. Typicky budou police umístěny vertikálně nad sebou, přičemž jejich počet závisí na velikosti skříně, jakož i na velikosti výrobků, které mají být ve skříni umístěny. Typicky se počet polic bude pohybovat okolo šesti. Skříň může mít modulární systém pro police, který umožní měnit počet polic v závislosti na měnících se požadavcích. Tuto modularitu lze zajistit například prostřednictvím umístění řady drážek v bočních stěnách skříně, do nichž mohou být police zasouvány. Alternativně je ale možné i jiné umístění polic, například horizontálně.

Jednotlivé police mohou obsahovat jednu nebo více výdejních pozic. Každá výdejní pozice je obvykle určena pro umístění několika výrobků, obvykle (ale ne nutně) stejného typu, ale je možné i umístění jednoho jediného výrobku do výdejní pozice. Výdejní pozice pak může

- 3 CZ 2024-30 A3 samozřejmě v průběhu provozu zařízení zůstat i neobsazená. Výdejní pozice mohou být v rámci jedné police odděleny například přepážkami, nebo jsou výdejní pozice v rámci polic tvořeny zásobníky pro ukládání jednotlivých výrobků, případně podavači pro výdej výrobků.

Každá z těchto výdejních pozic je pak opatřena alespoň jednou vlastní RFID anténou, která snímá RFID čipy výrobků umístěných v příslušné pozici.

RFID antény mohou být buď instalovány vně polic či přepážek (nad, pod, případně na straně), nebo mohou být integrovány do polic, pozic či přepážek. Výhodně jsou do polic, přepážek či výdejních pozic (zásobníků, podavačů) integrovány, neboť v takovém případě hrozí výrazně menší poškození antén při manipulaci s výrobky. Výhodně jsou umístěny tak, aby měly snadný přístup k RFID čipu výrobku, tedy lépe nad výrobky, nebo vedle výrobku; například v podobě hotových jídel, kde vodný obsah nemůže částečně bránit nebo komplikovat čtení RFID čipu.

RFID antény mohou být tvořeny komerčně dostupnými RFID anténami, případně flexibilními RFID anténami, které jsou dle potřeby vedené tak, aby došlo kco nejlepšímu pokrytí police a každé jednotlivé výdejní pozice radiofrekvenčním signálem, tedy lineárně, ale i nelineárně.

Vysoké využití kapacity zařízení a naplnění výrobky na maximum je dosaženo pomocí polic s individuálními podavači (pozicemi) na každé polici a individuálně zabudovanými RFID anténami, které se nacházejí na/u každé z polic v takovém počtu, aby každá z výdejních pozic byla pokryta alespoň jednou vlastní RFID anténou, což zajistí, že každý výrobek opatřený RFID čipem bude pro zařízení dobře viditelný a identifikovatelný, což u stávajících automatů a chytrých lednic nebylo možné z důvodu zastínění výrobků jinými výrobky. V některých případech, např. u větších výdejních pozic, je žádoucí dokonce použití většího počtu RFID antén pro detekování výrobků v rámci jedné výdejní pozice. Výrobky tak mohou být rovnoměrně rozprostřeny na policích v několika řadách, vždy v minimálním počtu lOks za sebou a typicky tři nebo čtyři řady (výdejní pozice) vedle sebe. Je ale možné i jiné uspořádání s jiným počtem výdejních pozic (i pět a více, v závislosti na konkrétním typu a zejména rozměrech umísťovaného výrobku).

Antény nad nebo mezi řadami (pozicemi) umožňují snímat RFID čipy umístěné na výrobcích individuálně v dané pozici a tím je dosaženo maximálního využití kapacity, i technologických možností individuálních UHF RFID antén v lednici. Benefitem tohoto rozmístění antén je přesná lokalizace výrobků či jídel ve skříni a dále zvýšení zákaznického zážitku při hledání, filtrování či odebírání více výrobků z lednice najednou.

RFID antény jsou z vnitřního prostoru skříně vyvedeny otvory do vnějšího prostoru. V případě, že je skříní chladicí skříň a zařízení funguje jako lednice, otvory jsou vodotěsné a pokud možno co nej menší a dobře odizolované.

Součástí skříně je alespoň jeden přístupový prvek. Přístupový prvek je uzamykatelný elektronicky ovladatelným zámkem. Vlastní zámek může být jak elektronického typu, tak mechanického typu, ale musí být elektronicky ovladatelný na základě pokynu z řídicí jednotky.

Přístupovým prvkem jsou typicky dveře, přičemž zařízení může mít jedny, ale též více dveří. Dveře mají typicky tvar odpovídající čelní straně skříně, nebo její části určené pro výdej výrobků. Mohou být otevíratelné kterýmkoliv směrem. Typicky budou mít jedno křídlo a budou otevíratelné otočně do strany, podobně jako například u běžné nebo chytré lednice. Mohou být ale též dvoukřídlé, posuvné či výklopné směrem nahoru nebo dolů.

Alternativně může být přístupovým prvkem zásuvka či šuplík, které mohou být z prostoru skříně vysunutelné. Zásuvek či šuplíků může být více, přičemž jeden každý šuplík může obsahovat jednu nebo více polic s jednou nebo více výdejními pozicemi.

-4CZ 2024-30 A3

Přístupový prvek může být na rozdíl od většiny aktuálních řešení neprůhledný, ale pro zlepšení spotřebitelského zážitku může být též průhledný, například skleněný. V rámci jednoho výhodného provedení je přístupový prvek průhledný (skleněný) a obsahuje vrstvu omezující prostup rádiového pole, např. metalizované sklo, nebo metalizovanou folii.

Výdejní zařízení dále zahrnuje řídicí jednotku. Ta má za úkol řídit veškeré funkce zařízení, autorizaci zákazníků, kontrolu a případně zobrazování stavu zásob, vypořádání transakcí.

V zásadě se jedná o počítač zahrnující alespoň procesor, paměťový modul a úložiště dat. Typicky je řídicí jednotka umístěna na boku nebo v zadní části skříně zařízení.

Řídicí jednotka musí být schopna autorizovat příslušného zákazníka nebo obsluhu. To je možné například přímou komunikací s mobilním zařízením (telefonem či tabletem) zákazníka či obsluhy, a to například přes Bluetooth, nebo jiný bezdrátový komunikační protokol.

Řídicí zařízení je dále v rámci výhodného provedení propojeno se čtečkou pro autorizaci zákazníka. Ctečka může být umístěna přímo na zařízení (nejlépe na boční straně či na dveřích skříně), ale může být umístěna i mimo vlastní skříň, například na externím stojanu.

Ctečka je univerzální autorizační prvek uzpůsobený k načtení informací z celé řady rozhraní, například tradiční plastové přístupové karty na různých frekvencích LF a HF pásma, Wallet pass (identifikátor v peněžence mobilního telefonu, nebo tabletu), dále pomocí vlastní přístupové aplikace pro mobilní telefony a tablety, interagující s jednoduchým rozhraním dotykového displeje (např. QR kódem zobrazeným na displeji tabletu), či pomocí chytrých hodinek a náramků, či technologie rozpoznání obličeje Face ID, či otisků prstu).

Přesná podoba čtečky bude záviset na typu přístupových karet a jiných možností autorizace, které budou v daném procesu použitelné. Lze použít běžně užívané čtečky (např. čtečky čipových karet), případně lze vytvořit čtečku specifickou pro dané použití. Ctečka je výhodně uzpůsobena tak, aby její obměnu funkcí, aktualizaci zabezpečení kontroloval firmware (softwarový nástroj) a ne hardware (fýzické komponenty). Při změně, či úpravě bezpečnostních pravidel tak postačí vzdáleně přehrát firmware do čtečky a není třeba složitě vyměňovat pevné konstrukční části čtečky na zařízení.

Řídicí jednotka dále ovládá kontrolér nebo obdobné zařízení, které komunikuje s RFID anténami a dává do řídicí jednotky informaci o počtu a poloze jednotlivých výrobků v zařízení Komunikace probíhá na základě pokynu řídicí jednotky, obvykle při autorizaci zákazníka, tedy při zahájení nákupu, a následně při ukončení nákupu při zavření dveří. Řídicí jednotka na základě porovnání těchto dvou informací zjistí, k jakým změnám v obsahu skříně došlo, a podle toho provede příslušnou transakci, tedy například odečet částky za nakoupené výrobky z konta zákazníka.

Kontrolér může být integrovaný v rámci tištěného spoje přímo v řídicí jednotce, případně se může jednat o separátní prvek řídicí jednotky, umístěný například v zadní části skříně. Při standardních podmínkách postačí jeden separátní kontrolér na cca 20 RFID antén. V případě potřeby je ale možné počet kontrolérů a poměr kontrolérů a antén upravit.

Dále je řídicí zařízení propojeno s elektronicky ovladatelným zámkem, přičemž po identifikaci zákazníka (typicky prostřednictvím čtečky) zajistí otevření elektronického či mechanického zámku přístupového prvku (dveří) a zpřístupnění vnitřního prostoru skříně výdejního zařízení. Po dokončení transakce řídicí jednotka opět přístupový prvek (dveře) výdejního zařízení uzamkne, aby nebylo možné z něj bez autorizace vybírat další výrobky.

- 5 CZ 2024-30 A3

Řídicí zařízení může ovládat kromě čtečky a zámku i další komponenty výdejního zařízení například světla v lednici, senzory (teplota, vlhkost, vibrace), bezpečnostní kameru. Všechna data zpracovává a některá může předávat do cloudového úložiště.

V rámci jednoho výhodného provedení zařízení dále zahrnuje dotykový displej pro komunikaci se zákazníkem. Může se jednat například o běžně na trhu dostupný tablet se systémem Android nebo iOS, například o velikosti úhlopříčky 9“ až 20“. Jsou ale samozřejmě možná i další řešení, dle konkrétních dispozic daného zařízení.

Dotykový displej může být pevně zabudovaný do opláštění zařízení, případně může stát na odděleném stojanu vedle zařízení (například na společném stojanu se čtečkou), pňčemž je se zařízením propojen buď prostřednictvím drátů, nebo bezdrátovou technologií.

Dotykový displej plní tři hlavní funkce - první z nich je marketingová komunikace pomocí videí a obrázků na displeji v době, kdy nedochází k přímé interakci s uživatelem, druhou je provázení uživatele zařízení celým nákupním procesem, včetně zobrazení celé transakce, a třetí je zobrazení nabídky výrobků aktuálně umístěných v zařízení, včetně například detailního popisu složení, návodu k přípravě, nutričních hodnot jídla a zobrazení filtrů alergenů v případě, kdy zařízení slouží jako chytrá lednice.

Lokalizace výrobků může být dále výhodně doprovázena vizuálním prvkem LED pásku umístěným před každou řadou (pozicí) výrobků na polici tak, aby uživatel před odběrem, či při odběru během okamžiku přesně viděl a věděl, kde se požadovaný výrobek v prostoru skříně nachází.

Výdejní zařízení podle předloženého vynálezu může obsahovat i řadu dalších komponent, které dále zefektivňují nebo zpříjemňují celý proces výběru výrobků a vypořádání transakce, případně následnou kontrolu transakce. Základní variantou je osvětlení celého prostoru zařízení, přičemž standardní osvětlení může mít nižší intenzitu, přičemž v okamžiku odemčení dveří může dojít k zintenzivnění osvětlení, aby byl výběr pohodlnější. Dále je možné zařízení vybavit například kamerou, která snímá prostor, kde dochází k odběru výrobků, aby bylo možno v případě jakéhokoliv nestandardního výběru či výsledku transakce zkontrolovat, k čemu přesně došlo. V důsledku identifikace zákazníka v daném čase lze pak propojit případnou nestandardní transakci s konkrétním zákazníkem (či obsluhou) zařízení. Dále je možné přidání čidel a senzorů, které dohlížejí na správný provoz zařízení, zejména pokud se jedná o zařízení s chladicí skříní pro výdej jídel. Jde například o teplotní čidlo, čidlo vlhkosti, případě o vibrační senzory.

Ekonomičnosti provozu zařízení je dosaženo pomocí inteligentního řízení prvků pro ovládání. Tyjsou v době bez interakce s uživatelem ve stand-by módu (úsporném režimu), nebo úplně vypnuté bez napájení. Napájení ke všem řídicím prvkům je obnoveno v okamžiku, kdy je zaznamenána interakce s uživatelem pomocí přihlášení se přes čtečku zařízení či prostřednictvím jiného prostředku (mobilního zařízení) komunikujícího s řídicí jednotkou.

Celé zařízení dále výhodně zahrnuje záložní napájecí zdroj, který při výpadku elektrického napájení umožní v nouzovém režimu dokončit probíhající transakci. Záložní zdroj postačí s relativně omezenou kapacitou, neboť jeho cílem není udržení celého zařízení v provozu po delší dobu, ale pouze zajištění dostatečné kapacity pro dokončení jedné transakce, tedy zejména pro provoz řídicí jednotky v řádu několik sekund, maximálně minut.

Celá transakce prostřednictvím výdejního zařízení podle předloženého vynálezu tedy probíhá takto:

Zákazník je identifikován prostřednictvím svého mobilního zařízení (komunikujícího s řídicí jednotkou) či prostřednictvím přiložení své karty či jiného zařízení k autorizačnímu prvku, tedy typicky čtečce. Řídicí jednotka zkontroluje identitu zákazníka, a pokud má zákazník práva

-6CZ 2024-30 A3 k odběru výrobků ze zařízení, řídicí zařízení dá pokyn k odemčení elektronicky ovládaného zámku přístupového prvku (dveří, či šuplíku) zařízení. Zároveň dá pokyn kontroléru, který prostřednictvím komunikace s RFID anténami zkontroluje počáteční stav zásob výrobků v zařízení.

Po odemčení dveří zařízení si zákazník vybere jeden nebo více výrobků, dle své volby. Taktéž si může nákup výrobků rozmyslet a nevybrat si výrobek žádný, nebo si vybrat, ale ještě před ukončením nákupu výrobek zase vrátit do police. Výběr přitom probíhá fýzickým odebráním konkrétního výrobku z police, není třeba činit žádný výběr na dalších zařízeních. Nákup je ukončen uzavřením dveří.

Po uzavření dveří řídicí zařízení opět iniciuje kontrolu stavu obsahu zařízení prostřednictvím komunikace mezi kontrolérem a RFID anténami, z níž je do řídicího zařízení zanesen konečný stav zásob výrobků ze zařízení. Následně řídicí zařízení provede porovnání stavu konečného se stavem počátečním a podle toho provede vypořádání transakce. V případě, že je zařízení vybaveno dotykovým displejem či jiným komunikačním zařízením, zobrazí se transakce na tomto zařízení. Zároveň dochází ke stržení platby buď formou srážky ze mzdy, nebo z karty či stržením ze zvolené platební metody v aplikaci. Zároveň dojde k uzamčení elektronicky ovládaného zámku a znemožnění tak přístupu neautorizovaného uživatele.

Celý nákup zboží v zařízení dle předloženého vynálezu trvá řádově několik sekund, maximálně (zejména v případě nerozhodnosti zákazníka nebo odběru většího počtu výrobků) v řádu desítek sekund.

Podobně rychle probíhá i doplnění zboží:

Doplňující osoba se přes vlastní mobilní zařízení, nebo čtečku a osobní kartu či aplikaci autorizuje, řídicí zařízení odemkne zámek přístupového prvku (dveří) a prostřednictvím komunikace mezi kontrolérem a anténami zjistí počáteční stav zásob. Po doplnění výrobků a uzavření dveří provede další kontrolu, tentokráte konečného stavu zásob, přičemž zároveň zaznamená i to, kde se jednotlivé výrobky v rámci zařízení vyskytují. Jednotlivé výrobky tak není třeba do systému zadávat manuálně, veškerá data jsou načtena z RFID čipů automaticky. Ani cenu výrobků není třeba jakkoliv zaznamenávat manuálním způsobem. Stačí do řídicí jednotky vložit informaci o ceně výrobku označeného určitým RFID čipem vzdáleně.

Objasnění výkresů

Technické řešení je objasněno pomocí schématických výkresů, přičemž obr. 1 schematicky znázorňuje základní rozložení technických prvků zařízení při pohledu z boku, obr. 2 znázorňuje čelní pohled na zařízení z pohledu uživatele, obr. 3 představuje schematický boční řez a pohled na umístění polic s výdejními pozicemi a RFID anténami.

Příklad provedení vynálezu

Rozumí se, že níže popsané příklady provedení slouží pouze pro ilustraci a nemají za cíl omezit vynález na tyto příklady. Odborník v daném oboru bude samozřejmě schopen za pomoci rutinního experimentování připravit ekvivalenty ke specifickým provedením vynálezu popsaným v tomto dokumentu. I tyto ekvivalenty jsou přitom zahrnuty do rozsahu ochrany patentových nároků.

-7CZ 2024-30 A3

Příklad 1

Samoobslužné výdejní zařízení určené pro prodej sladkostí (opatřených na svém obalu RFID čipem) zahrnuje skříň 1, která je přímo umístěna na podlahu. Opláštění 6 skříně 1 chrání klíčové komponenty před vnějším zásahem, slouží k umístění ovládacího dotykového displeje 7 a přístupové čtečky 8 do zařízení. Elektronicky ovládaný zámek 10 je umístěn na přístupovém prvku 9, přičemž přístupovým prvkem 9 jsou dveře. Police 11 s RFID anténami 12 jsou umístěny uvnitř zařízení v naváděcích drážkách na police 11. přičemž antény 12 jsou z vnitřního prostoru skříně 1 vyvedeny otvory 14 mimo vnitřní prostor skříně 1. Výdejní pozice 15 na výrobky (pozice jsou v podobě zásobníků) jsou umístěny na policích 11 uvnitř vnitřního prostoru skříně 1. Řídicí elektronika 16 antén 12. napájecí zdroje 17. řídicí jednotka 19. bezdrátový router 20. senzor 22 otevření servisního prostoru, ovládání 25 zámku 10 a zámek 10 jsou skryty pod bočním panelem opláštění 6; dotykový displej 7 a přístupová čtečka 8 jsou umístěny pod čelní stranou opláštění 6; kamera 26 pro záznam nákupu je umístěna pod horním panelem 27; police JO s integrovanými RFID anténami 12, LED světla 13 výdejní pozice 15. LED světla ambientního osvětlení 28 a výdejní pozice (zásobníky) 15 výrobků jsou integrovány do vnitřního prostoru skříně 1, která je překryta boční částí opláštění 6. V čelní části opláštění 6 je dále integrován LED pásek 30 ke komunikaci stavu zařízení směrem k uživateli.

Příklad 2

Samoobslužné výdejní zařízení v podobě chytré lednice (pro výdej předpřipravených jídel opatřených na svém obalu RFID čipem) zahrnuje chladicí skříň 1 zařízení, která je posazena a připevněna šroubovým spojem k nezávislému dvoudílnému rámu 2, k jeho spodní části 3 s pojezdovými kolečky 4 a šroubovatelnými nožičkami 5 k ustavení zajištění celé sestavy proti pohybu na místě provozu. Druhá část rámu 2 je kolmá na spodní část 3 a opírá se o stěnu chladicí skříně 1 zařízení. Slouží taktéž k zajištění chladicí skříně 1 zařízení proti pohybu mimo rám 2 a k umístění ovládacích a řídicích prvků zařízení. Rám 2 společně se skříní 1 je z vnější části opláštěný opláštěním 6. Opláštění 6 chrání klíčové komponenty před vnějším zásahem, slouží k umístění ovládacího dotykového displeje 7 a čtečky 8 do zařízení. Elektronicky ovládaný zámek 10 je umístěn na přístupovém prvku 9 zařízení (dveřích) a je uzamykán mimo tělo zařízení, aby nebylo porušeno prohlášení o shodě chladicího zařízení. Police 11 s RFID anténami 12 a LED světly 13 výdejních pozic 15 jsou umístěny uvnitř skříně 1 zařízení v naváděcích drážkách na police 11. přičemž RFID antény 12 a LED světla 13 jsou z vnitřního prostoru skříně 1 zařízení vyvedeny vodotěsnými otvory 14 mimo prostor skříně 1 zařízení. Výdejní pozice 15 na jídla (v podobě zásobníků) jsou umístěny na policích 11 uvnitř chladicího prostoru skříně 1 zařízení. Kontroléry 16 antén 12. napájecí zdroje 17, řídicí elektronika 18 LED pásků, řídicí jednotka 19. bezdrátový router 20 pro připojení k síti internet a řídicí elektronika 21 kamery 26, senzor 22 otevření servisního prostoru, vibrační senzor 23, řídicí modul 24 senzorů, ovládání 25 zámku 10 a zámek 10 jsou skryty pod bočním panelem opláštění 6; tablet s dotykovým displejem 7, přístupová čtečka 8 jsou umístěny pod čelní stěnou opláštění 6 tak, aby byly dostupné pro zákazníka i obsluhu; kamera 26 pro záznam nákupu je umístěna pod horním panelem 27; police 11 s integrovanými RFID anténami 12. LED světla 13 výdejní pozice 15. osvětlení 28 skříně 1 zařízení, výdejní pozice 15 pro výrobky označené RFID čipy a čidla 29 teploty a vlhkosti jsou integrovány do vnitřního prostoru skříně 1 zařízení, která je překryta boční stěnou opláštění 6. V čelní stěně opláštění 6 je dále integrován LED pásek 30 ke komunikaci stavu zařízení směrem k uživateli.

Jídla v recyklovatelných plastových boxech s integrovanými RFID čipy jsou do chladicí skříně 1 zařízení ukládána obsluhou doplňovače po autorizaci na čtečce 8, přičemž pro doplnění jídel do skříně 1 zařízení se doplňovači odemkne zámek 10 přístupového prvku (dveří) 9 skříně 1 a doplňovač vloží jídla na police 11 do zásobníků (výdejních pozic) 15 jídel tak, že jídla jsou vždy vystavena co nejblíže k zákazníkovi. Po vložení jídel RFID antény 12 samy rozpoznají, kde se jídlo ve skříni J. zařízení nachází a v uživatelském rozhraní dotykového displeje 7 se jídla

-8CZ 2024-30 A3 ajejich počet ve chladicí skříni 1 zařízení automaticky zobrazí na dotykovém displeji 7. Uzavřením přístupového prvku 9 skříně 1 zařízení je režim doplnění dokončen a zámek 10 uzamkne přístupový prvek 9 skříně 1 a automaticky přepne zařízení do nákupního módu.

Přihlášení zákazníka do chytré lednice probíhá pomocí čtečky 8 s vícero možnostmi přihlášení; a to pomocí plastové zaměstnanecké karty, digitální karty tzv. Wallet passu v mobilním zařízení, nebo pomocí vlastní aplikace k zařízení s přečtením QR kódu zobrazeném na hlavní stránce dotykového displeje 7. Po autorizaci uživatele čtečkou 8 v komunikaci s řídicí jednotkou 19 elektronicky ovládaný zámek 10 na pokyn řídicí jednotky 19 uvolní přístupový prvek (dveře) 9 skříně 1 zařízení a zákazník si může po otevření přístupového prvku (dveří) 9 vybrat jakýkoliv produkt k nákupu, odebrat si jej z police 11. a aniž by musel provádět jiné úkony, může přístupový prvek 9 chladicí skříně 1 zařízení uzavřít a tím dojde k dokončení nákupu; souhrn nákupu je mu zobrazen na dotykovém displeji 7 tabletu a dochází ke stržení platby buď formou srážky ze mzdy, nebo stržením ze zvolené platební metody v aplikaci. Zákazník nemusí provádět žádné jiné operace spojené s výběrem jídla, než si jej fyzicky odebrat z chladicí skříně 1 zařízení, která se mu v předchozím kroku po přihlášení se přes čtečku 8 odemkla.

Kontroléry 16 průběžně zpracovávají informace o všech přečtených výrobcích osazených RFID čipy a načtené informace předávají na řídicí jednotku 19. Na základě informace o přečtení RFID čipů (v určitém čase) je udržován přehled o skladových zásobách. V momentě odebrání či přidání jídla o tom řídicí jednotka 19 ví s minimální spotřebou přes informaci o čtených čipech z kontrolérů 16. Všechna tato data se v reálném čase synchronizují na cloud, kde se na serveru obohacují o další informace, tak aby je z cloudu následně mohla číst aplikace zobrazující skladové zásoby a průběh objednávky na dotykovém displeji 7. Tato webová aplikace je zobrazena na zařízení pomocí dotykového displeje 7 a přes ni interaguje zákazník s pokyny.

Řídicí jednotka 19 ovládá kromě autorizace (prostřednictvím čtečky 8) a vypořádání transakce i další komponenty - například elektronicky ovládaný zámek 10. LED světla 13 na výdejních pozicích 15. čidla 29 teploty, vlhkosti, senzor 23 vibrace, bezpečnostní kameru 26 a její řídicí elektroniku 21. Všechna data zpracovává a některá předává dále do cloudu.

Průmyslová využitelnost

Předložený vynález je využitelný především pro firemní stravování, namísto tradičního konceptu kantýny s vlastní kuchyní a technologií pro vaření. Slouží k obchodnímu styku mezi firmou a zaměstnanci bez nutnosti externí obsluhy pro výdej hlavních jídel, polévek a snacků určených pro firemní stravování a zlepšení pracovního prostředí, tzv. wellbeing.

Předložený vynález odstraňuje nevýhody současných chytrých lednic, překonává jejich jednoúčelovost, zastaralé konstrukčního řešení, zpřístupňuje moderní technologie k autorizaci uživatelů, vylepšuje uživatelský zážitek při interakci s displejem zařízení a s obsahem chladicího prostoru s jídly, překonává současné omezení nevyužití vysoké kapacity chladicího prostoru lednice a zvyšuje tak ekonomičnost provozu lednice. Dále umožňuje zlevnění výroby jídel a obsluhy celého chytrého řešení lednice. Vytváří jednoduše ovladatelnou, snadno modifikovatelnou, autonomní, jednoduše opravitelnou, technologicky vyspělou, vyrobitelnou a cenově konkurenceschopnou chytrou lednici, která svojí jednoduchostí, vzhledem a funkcionalitami plně zastoupí a nahradí tradiční způsob firemního stravování. Umožňuje také velmi rychlý, jednoduchý a pohodlný nákup výrobků, jakož i velmi rychlé, jednoduché a pohodlné doplnění výrobků do zařízení, které nevyžaduje časově náročné zadávání jednotlivých výrobků do systému.

Zároveň může být předložený vynález využitelný i pro výdej jiných výrobků (kosmetických, papírenských), a to opět především ve firemním či jinak uzavřeném prostředí.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem, zahrnující skříň (1) výdejního zařízení s přístupovým prvkem (9) a jednou nebo více policemi (11) pro umístění výrobků opatřených RFID čipem, řídicí jednotku (19) a elektronicky ovládaný zámek (10) přístupového prvku (9) skříně (1), vyznačující se tím, že každá police (11) zahrnuje jednu nebo více výdejních pozic (15), přičemž každá z výdejních pozic (15) je opatřena alespoň jednou vlastní RFID anténou (12).
2. 2. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje čtečku (8) pro identifikaci zákazníka.
3. 3. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že skříň (1) výdejního zařízení je chladicí skříň.
4. 4. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že skříň (1) je umístěna na rámu (2) opatřeném pojezdovými kolečky (4) a šroubovatelnými nožičkami (5).
5. 5. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje dotykový displej (7) pro komunikaci se zákazníkem.
6. 6. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že RFID antény (12) jsou integrovány do polic (11) nebo výdejních pozic (15).
7. 7. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že každá z výdejních pozic (15) na polici (11) je dále opatřena LED pozičním světlem (13).
8. 8. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že přístupový prvek (9) je průhledný a obsahuje vrstvu omezující prostup rádiového pole.
9. 9. Samoobslužné výdejní zařízení pro výdej výrobků opatřených RFID čipem podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje záložní napájecí zdroj (17) pro řídicí jednotku (19).