專利名稱：智能擱板系統(tǒng)的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2001年11月20日提交的序列號(hào)為No.60/334,040的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)；2001年12月18日提交的序列號(hào)為No.60/341,350、No.60/341,550、和No.60/341,551的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)；以及2002年6月13日提交的序列號(hào)為No.60/388,245的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。因此前述所有申請(qǐng)公開(kāi)的內(nèi)容都作為參考包含在本文中。
背景技術(shù)：
擱板系統(tǒng)通常用于有效的顯示或儲(chǔ)存消費(fèi)品和其他物品。擱板系統(tǒng)最基本的形式是使用固定的(不可調(diào)節(jié)的)擱板。這樣的系統(tǒng)必須在擱板之間設(shè)計(jì)有足夠的空間，以容納想要儲(chǔ)存在其中的最大或最高的物體。如果用這樣一個(gè)系統(tǒng)來(lái)儲(chǔ)存比設(shè)計(jì)時(shí)所考慮要儲(chǔ)存的物體小的物體，則會(huì)浪費(fèi)掉相當(dāng)大的儲(chǔ)存容積。通過(guò)減小擱板之間的空間可以減少這樣浪費(fèi)掉的儲(chǔ)存容積，但是代價(jià)是不再能提供存儲(chǔ)更大物體的能力。
手動(dòng)可調(diào)節(jié)擱板系統(tǒng)通過(guò)允許用戶對(duì)于特定的應(yīng)用根據(jù)需要設(shè)定擱板空間并隨著需要的改變來(lái)調(diào)節(jié)擱板空間，可以減少這些低效率。但是，典型地，手動(dòng)可調(diào)節(jié)系統(tǒng)在能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)之前，需要從擱板上移走擱板上所承載的物品。動(dòng)力操作擱板系統(tǒng)通過(guò)允許用戶在不必首先清除擱板上物品的情況下根據(jù)需要調(diào)節(jié)擱板空間，可以克服這個(gè)問(wèn)題。但是，使用傳統(tǒng)機(jī)械開(kāi)關(guān)控制接口的動(dòng)力操作擱板系統(tǒng)也具有局限性。例如，典型地，機(jī)械開(kāi)關(guān)包括內(nèi)部移動(dòng)部分，這些內(nèi)部移動(dòng)部分至少部分暴露在了外界環(huán)境中。這樣，如灰塵或濕氣的污染物就可能進(jìn)入到開(kāi)關(guān)機(jī)械裝置內(nèi)，增加了出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)以及機(jī)械磨損的嚴(yán)重性。而且，與機(jī)械開(kāi)關(guān)相關(guān)的不連續(xù)性和裂隙(crevice)可能使得這種開(kāi)關(guān)以及開(kāi)關(guān)周圍的區(qū)域很難清潔。
進(jìn)一步，典型地，機(jī)械開(kāi)關(guān)具有較大的外形，這使得很難將它們集成到擱板系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)中。例如，典型地，機(jī)械開(kāi)關(guān)需要專用的開(kāi)關(guān)板，這種專用的開(kāi)關(guān)板可能不容易集成到擱板單元內(nèi)，并且甚至可能需要遠(yuǎn)離擱板單元來(lái)進(jìn)行安裝。而且，因?yàn)闄C(jī)械開(kāi)關(guān)通常僅執(zhí)行單一的功能，所以對(duì)于需要執(zhí)行許多功能的一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)就需要使用同樣多個(gè)這種開(kāi)關(guān)。因此，在空間資源是一個(gè)很重要的考慮因素的擱板系統(tǒng)中，機(jī)械開(kāi)關(guān)的使用是很不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了上述局限性，提供了一種智能擱板系統(tǒng)，該智能擱板系統(tǒng)通過(guò)將接觸式傳感器技術(shù)集成到動(dòng)力操作擱板系統(tǒng)設(shè)計(jì)中而可以有效地利用空間。根據(jù)本發(fā)明的擱板系統(tǒng)可以包括動(dòng)力操作擱板調(diào)節(jié)并可以包含溢出檢測(cè)、自適應(yīng)及智能操作者/設(shè)備接口和其它特征，如下面進(jìn)一步描述并要求保護(hù)的。
盡管根據(jù)本發(fā)明可以使用許多種類型的開(kāi)關(guān)器件來(lái)作為控制輸入，但本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例使用接觸輸入器件，其響應(yīng)于用戶的接觸或接近來(lái)作為控制輸入。這種接觸輸入器件可以包括例如電容式開(kāi)關(guān)、紅外線接觸式傳感器和場(chǎng)效應(yīng)傳感器。接觸輸入器件可以使與機(jī)械開(kāi)關(guān)有關(guān)的許多問(wèn)題最小化，并且通常是更可靠的、更符合人體工程學(xué)和更美觀。而且，單個(gè)的接觸輸入器件可以更容易地被配置成選擇性地控制幾種不同的功能。


圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括帶有接觸式傳感器控制的可調(diào)節(jié)擱板和自適應(yīng)及智能接口的電冰箱。
圖2A示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括帶有用于普通應(yīng)用的接觸式傳感器輸入的可調(diào)節(jié)擱板。
圖2B示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括帶有自適應(yīng)及智能輸入和輸出接口的可調(diào)節(jié)擱板，其中接口包括包含在擱板內(nèi)的接觸式傳感器和溢出傳感器。
圖3A-C示出了包括接觸式傳感器結(jié)構(gòu)的圖2B所示的擱板的各個(gè)方面。
圖4示出了圖2B和3A-3C所示的擱板以及其溢出傳感器元件的另一試圖。
圖5示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括功能工作表面和儲(chǔ)存擱板。
圖6示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括帶有接觸開(kāi)關(guān)控制的擱板的葡萄酒貯存和冷藏系統(tǒng)。
圖7示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括帶有接觸開(kāi)關(guān)控制的不可接近的擱板和外部控制接口的顯示擱板系統(tǒng)。
圖8示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括帶有接觸開(kāi)關(guān)控制的擱板的消費(fèi)品顯示和儲(chǔ)存擱板系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
盡管為了說(shuō)明的目的附圖中通常描述的是電容式和電場(chǎng)式接觸開(kāi)關(guān)，但本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可以看到本發(fā)明的原理適用于任何一種方式的接觸開(kāi)關(guān)器件，這些接觸開(kāi)關(guān)期間包括，但并不限于電容式接觸開(kāi)關(guān)、紅外線接觸開(kāi)關(guān)、電場(chǎng)式接觸開(kāi)關(guān)、聲接觸開(kāi)關(guān)和電磁接觸開(kāi)關(guān)。具體的例子包括在發(fā)明人都是David W.Caldwell的美國(guó)專利No.5,594,222、No.5,856,646、No.6,310,611和No.6,320,282中所描述的接觸開(kāi)關(guān)。因此上述美國(guó)專利公開(kāi)的內(nèi)容都作為參考包含在本文中。名稱為Molded/Integrated Touch Switch/Control Panel Assembly andMethod for Making Same的序列號(hào)為No.10/272,219的美國(guó)專利申請(qǐng)、名稱為T(mén)ouch Switch with Integrated Control Circuit的序列號(hào)為No.10/272,377的美國(guó)專利申請(qǐng)、名稱為T(mén)ouch Sensor with IntegratedDecoration的序列號(hào)為No.10/272,047的美國(guó)專利申請(qǐng)，和名稱為Integrated Touch Sensor and Light Apparatus的序列號(hào)為No.10/271,438的美國(guó)專利申請(qǐng)中所公開(kāi)的內(nèi)容也都作為參考包含在本文中，上述申請(qǐng)都是在2002年10月15日提交的，發(fā)明人都是DavidW.Caldwell。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例利用接觸式傳感器作為控制輸入器件。接觸式傳感器是固態(tài)器件，其響應(yīng)于用戶的接觸或接近。接觸式傳感器通常包括安裝在基底上的電極和電子元件。這種基底可能具有一個(gè)用戶可接近的操作接觸表面。優(yōu)選地，這個(gè)接觸表面是在基底的與承載有接觸式傳感器的電極和電子元件的表面相對(duì)的表面上。在替換的實(shí)施例中，操作接觸表面可以在另一個(gè)基底上，該另一個(gè)基底連接到或與承載有接觸式傳感器元件的基底相關(guān)聯(lián)。在上述任何一個(gè)實(shí)施例中，都提供一個(gè)信號(hào)給電極，這樣在操作接觸表面周圍產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。當(dāng)由于用戶的接觸或接近而破壞了該電場(chǎng)時(shí)，接觸式傳感器電路就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，該控制信號(hào)可以用來(lái)控制燈、電機(jī)或其它終端設(shè)備的操作。
接觸式傳感器克服了機(jī)械開(kāi)關(guān)固有的許多不足。例如，因?yàn)榻佑|式傳感器的操作接觸表面可以是無(wú)穿孔的平面基底，所以該接觸式傳感器更不容易受到由于液體和其他外界物質(zhì)所造成的損害的影響。因?yàn)榻佑|式傳感器沒(méi)有移動(dòng)部分，所以它更不容易用壞。因?yàn)榻佑|式傳感器和它的基底可以基本上是(但不需要一定是)平的，所以由于機(jī)械開(kāi)關(guān)較大的外形而造成的問(wèn)題就可以避免了，這樣，相對(duì)較大外形的機(jī)械開(kāi)關(guān)對(duì)擱板系統(tǒng)和類似部件的設(shè)計(jì)所帶來(lái)的設(shè)計(jì)局限性就能被消除了。
與機(jī)械開(kāi)關(guān)有關(guān)的許多問(wèn)題，包括污染和空間因素的影響問(wèn)題，在擱板環(huán)境中是特別麻煩的，在擱板環(huán)境中，存在相對(duì)較大程度的濕氣和污染物，并且最好將空間保存起來(lái)。例如在電冰箱中就會(huì)存在這種情況，在電冰箱中，濕氣可能凝結(jié)在表面上，并很可能溢出，食物顆?？赡艹练e到表面上，實(shí)現(xiàn)最大的擱板空間是一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)，而整個(gè)擱板系統(tǒng)的尺寸受到了限制。
在電冰箱中使用動(dòng)力操作的擱板是很有利的，因?yàn)殡姳涞臄R板可能承載眾多的、尺寸各不相同的，并且經(jīng)常是很笨重的物品。因此擱板調(diào)節(jié)有時(shí)是必須的，但是在不移走所有或大部分?jǐn)R板上所放置的物品的情況下，很難實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)。使用接觸開(kāi)關(guān)控制的動(dòng)力操作擱板是特別有利的，因?yàn)榻佑|開(kāi)關(guān)組件具有很小的外形，并且如上面所討論的，接觸開(kāi)關(guān)組件可以防止由與在該應(yīng)用中不使用接觸開(kāi)關(guān)組件時(shí)將要使用的機(jī)械開(kāi)關(guān)有關(guān)的濕氣和污染物所引起的故障。由于污染物而造成的機(jī)械開(kāi)關(guān)潛在的故障在該應(yīng)用中被加重了，因?yàn)殡姳鋽R板經(jīng)常要放置可能會(huì)在冷凍時(shí)向擱板上滴落的物品，或者包含有可能要溢出到擱板上的液體的物品。通過(guò)使用具有無(wú)穿孔的接觸表面基底的接觸式傳感器可以防止這種故障，這種無(wú)穿孔的接觸表面基底可以防止液體到達(dá)接觸式傳感器的電子元件。
圖1-4示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其包括具有由接觸式傳感器所控制的動(dòng)力操作擱板的電冰箱。圖1示出了電冰箱100，其包括安裝在可移動(dòng)支架40上的三個(gè)動(dòng)力操作擱板10、11和12，這三個(gè)擱板依次連接到適合的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)上?？梢允褂萌我膺m合類型的動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如，電的、液壓的或氣動(dòng)的。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以傳送支架40，并隨意地依次傳送擱板10、11和12垂直向上或向下，還可以將擱板10、11和12支撐在一靜止位置。
根據(jù)本發(fā)明，擱板可以根據(jù)特定應(yīng)用的需要以任意數(shù)量的結(jié)構(gòu)進(jìn)行可移動(dòng)地安裝。所期望的擱板負(fù)載和尺寸及成本考慮，以及電冰箱100自身的結(jié)構(gòu)規(guī)定了哪一安裝結(jié)構(gòu)或驅(qū)動(dòng)機(jī)械是最有利的。根據(jù)本發(fā)明的擱板系統(tǒng)除了一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力操作擱板外還可以包括傳統(tǒng)的固定或手動(dòng)可調(diào)節(jié)擱板，如圖1中所示。
在圖示的實(shí)施例中，擱板10、11、12每個(gè)都包括兩個(gè)“硬鍵(hardkey)”30。在其它的實(shí)施例中，可以使用更多或更少的硬鍵。優(yōu)選地，每個(gè)硬鍵30都包括操作接觸表面，該表面可以通過(guò)用戶的接觸以啟動(dòng)位于下面的接觸式傳感器。在被用戶的輸入觸發(fā)后，位于硬鍵30下面的接觸式傳感器產(chǎn)生一控制信號(hào)，該控制信號(hào)以預(yù)定的方式控制特定的裝置。例如，硬鍵30可以用來(lái)將一個(gè)燈打開(kāi)和關(guān)閉?？蛇x擇地，第一硬鍵30可以用來(lái)使擱板升高，而另一個(gè)硬鍵可以用來(lái)使升高的擱板降下。
在圖示的實(shí)施例中，擱板11還包括“軟鍵(soft key)”31，每個(gè)軟鍵也都包括具有位于下面的接觸式傳感器的操作接觸表面。與硬鍵30不同的是，軟鍵31不一定以預(yù)定的方式控制特定的裝置。作為代替，軟鍵31可以用來(lái)執(zhí)行各種控制功能，例如，由輸入/輸出顯示器233上所提示的信息所識(shí)別的功能。顯示器233可以顯示任意與可以應(yīng)用到特定系統(tǒng)上的功能相對(duì)應(yīng)的信息提示。想要執(zhí)行與顯示器233上顯示的信息相對(duì)應(yīng)的功能的用戶可以僅通過(guò)接觸適當(dāng)?shù)能涙I31來(lái)執(zhí)行同樣的功能。
例如，軟鍵31可以作為確認(rèn)鍵，該確認(rèn)鍵可以用來(lái)在可能需要確認(rèn)先前選擇的輸入時(shí)執(zhí)行與信息提示相對(duì)應(yīng)的功能。例如，如果用戶試圖調(diào)節(jié)擱板超出其預(yù)定的限制，如相對(duì)另一隔板超過(guò)最大高度或小于最小間距，則一安全機(jī)構(gòu)可能會(huì)中斷執(zhí)行該輸入。在這些情況下，輸入/輸出顯示器233可能會(huì)提示“繼續(xù)升高此擱板”或僅提示“繼續(xù)”。用戶應(yīng)該接觸軟鍵31以繼續(xù)升高該擱板。這樣，軟鍵可重新配置，并可以控制依賴于系統(tǒng)狀態(tài)和輸入/輸出顯示器233的對(duì)應(yīng)提示的功能。
圖2A中，擱板13包括框架22和負(fù)載表面20。負(fù)載表面20可以由玻璃、塑料或其它任意一種適合用于具體應(yīng)用的材料制成。擱板13也包括具有硬鍵30、33和34的控制板21。典型地，框架22和負(fù)載表面20被制成單獨(dú)部件，然后將它們機(jī)械地連接在一起，或利用粘合劑將它們連接在一起?？蛇x擇地，框架22也可以利用或不利用粘合劑模制到或形成在負(fù)載表面20上。此外，控制板21可以是框架22或負(fù)載表面20的集成部分，或者可以是單獨(dú)的子配件。在任意一種情況下，根據(jù)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/341,550所公開(kāi)的內(nèi)容，位于硬鍵30、33和34下面的接觸式傳感器可以集成到控制板21中，上述美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)岢隽藢⒔佑|式傳感器和接觸開(kāi)關(guān)組件集成到其它部件，例如電冰箱的擱板、電冰箱門(mén)或其它電冰箱部件。接觸式傳感器也可以用傳統(tǒng)的方式應(yīng)用到控制板21中。
輸入至圖2A的硬鍵的用戶輸入可以觸發(fā)擱板13的垂直移動(dòng)或引起其它的一些反應(yīng)。例如，輸入至硬鍵33的用戶輸入可以觸發(fā)擱板13的向上移動(dòng)，而輸入至硬鍵34的用戶輸入可以觸發(fā)擱板13的向下移動(dòng)。輸入至硬鍵30的用戶輸入可以觸發(fā)有利于特定應(yīng)用的其它任意的反應(yīng)。例如，如上面提到的，輸入至硬鍵30的用戶輸入可以觸發(fā)燈，例如發(fā)光管，該發(fā)光管可以照亮擱板13的負(fù)載表面20，以便于擱板13上物品的放置。在一個(gè)實(shí)施例中，負(fù)載表面20本身可以是一個(gè)發(fā)光管或其它照明裝置。輸入至硬鍵30的用戶輸入還可以觸發(fā)鎖定/解鎖響應(yīng)，該鎖定/解鎖響應(yīng)可以允許或禁止擱板13的移動(dòng)，直到用戶接觸了硬鍵30為止。這樣可以防止由例如用戶或儲(chǔ)存在擱板13上的物品觸發(fā)位于硬鍵33和34下面的接觸式傳感器所導(dǎo)致的不希望的擱板移動(dòng)。圖3A中，鎖定鍵35起到鎖定功能，其允許硬鍵30起到其它的一些功能，如將燈打開(kāi)或關(guān)閉。
圖2B和3A-3C更詳細(xì)地示出了圖1的擱板11。圖2B中，所示出的擱板11包括布置在基板132上的線束234，其可以將電能提供給輸入/輸出顯示器233的顯示板133，并可以將信號(hào)傳送至位于硬鍵和軟鍵30和31下面的接觸式傳感器以及傳送來(lái)自這些接觸式傳感器的信號(hào)。在接觸式傳感器不包括接近它們的電極的集成控制電路的應(yīng)用中，線束234也可以傳送由顯示板133的接觸式傳感器輸出的響應(yīng)。線束234可以直接模制到框架22內(nèi)。線束234也可以通過(guò)沿著負(fù)載表面20的邊緣提供導(dǎo)體(未示出)來(lái)形成。可以利用各種不同的方法提供導(dǎo)體，如基于銀或銅的玻璃料或環(huán)氧樹(shù)脂的絲網(wǎng)印刷法、電鍍法或通過(guò)其它任意一種適合的方法。一旦將導(dǎo)體提供到負(fù)載表面20的邊緣，就可以構(gòu)成擱板11，使得框架22保護(hù)導(dǎo)體不受電冰箱的環(huán)境的影響。在擱板是由電池提供電能的情況下，可以完全取消線束234，而且接觸開(kāi)關(guān)控制的裝置可以經(jīng)由射頻收發(fā)機(jī)系統(tǒng)接收接觸式傳感器的輸入。與擱板的接觸式傳感器有關(guān)的無(wú)線電發(fā)射機(jī)也可以轉(zhuǎn)發(fā)重要的系統(tǒng)信息，如關(guān)于系統(tǒng)中擱板的相對(duì)位置的信息。
其它種類的信息、狀態(tài)或輸出裝置也可以安裝在根據(jù)本發(fā)明的擱板的控制板21上，也可以與接觸開(kāi)關(guān)組件的操作有關(guān)地進(jìn)行使用。例如，安裝在操作接觸表面的旁邊或下面的燈可以指示操作接觸表面的存在或告知用戶，輸入已經(jīng)登記在接觸式傳感器所連接的電路內(nèi)了。燈可以是LED(發(fā)光二極管)、OLED、LEP、發(fā)光管、場(chǎng)致發(fā)光背光、標(biāo)準(zhǔn)白熾燈泡或其它任意一種適合的照明裝置，并且例如可以根據(jù)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/341,551所公開(kāi)的內(nèi)容構(gòu)成。輸入/輸出顯示器233也可以配置成用以將裝置信息提供給用戶，或者僅簡(jiǎn)單地作為信息，如溫度或濕度等級(jí)，或者作為請(qǐng)求響應(yīng)的信息提示的一部分。
輸入/輸出顯示器233及其子部件的一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)地示出在圖3A-B中。顯示器板133安裝在顯示器板基底132上，而顯示器板基底132又利用粘合層134固定到控制板21上。顯示器板133向用戶顯示消息和其它信息。根據(jù)應(yīng)用的需要顯示器板133可以是任意一種適合的結(jié)構(gòu)。例如，顯示器板133可以是真空熒光的、液晶的、場(chǎng)致發(fā)光的、電泳的、聚合物、二極管或其它任意類型的顯示器。
接觸開(kāi)關(guān)的電子部件設(shè)置在接觸式傳感器基底36上，該接觸式傳感器基底36也限定出了操作接觸表面38?；?6是足夠透明的以允許用戶看到顯示器板133上的消息。在這個(gè)實(shí)施例中，接觸開(kāi)關(guān)的電子部件包括電極31、集成控制電路32和電路軌跡39。優(yōu)選地，電極31是透明的以允許顯示器板133的消息提示顯示給用戶。其它的接觸式傳感器結(jié)構(gòu)和類型也適合用于本發(fā)明。例如，控制電路32可以設(shè)置在遠(yuǎn)離透明電極31的地方。適合用于本發(fā)明的其它類型的接觸式傳感器包括，但并不限于，電場(chǎng)式、電容式、紅外線、差動(dòng)接觸式傳感器或根據(jù)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/334,040的公開(kāi)內(nèi)容的接觸式傳感器和接觸式開(kāi)關(guān)組件。
接觸式傳感器基底36可以用裝飾物136進(jìn)行裝飾。例如可以利用美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/341,551中所公開(kāi)的內(nèi)容來(lái)施加裝飾物136，并且裝飾物136可以是透明的，并由玻璃、塑料或其它適合的材料制成。圖3A中，擱板12的控制板21包括硬鍵30、33和34以及鎖定鍵35。顯示器233可以是包括殼體或其它結(jié)構(gòu)的獨(dú)立的組件，或者可以如圖3A-3B中所示與擱板12的控制板21集成在一起。顯示器板133的元件和接觸式傳感器或接觸開(kāi)關(guān)組件的元件根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要可以是剛性的或是柔性的。
與操作接觸表面38相應(yīng)的任何接觸開(kāi)關(guān)可以作為硬鍵或是軟鍵構(gòu)成。例如，標(biāo)記為“1”-“3”的接觸式傳感器和操作接觸表面可以作為軟鍵構(gòu)成，這些軟鍵可以用來(lái)在任意給定時(shí)間實(shí)現(xiàn)由軟鍵所代表的任何功能的控制。典型地，這種功能會(huì)表現(xiàn)在位于特定軟鍵下面的顯示器板133部分上。例如，位于圖3A中標(biāo)記為“1”-“3”的接觸表面38下面的顯示板133的部分分別作為“Y”、“N”和“？”，而顯示器板133的另一部分提示用戶是否執(zhí)行特定動(dòng)作。例如，顯示器板133可能提示“RAISE SHELF？(升高擱板嗎？)”。作為響應(yīng)，用戶可以選擇標(biāo)記為“Y”的接觸表面38，以使系統(tǒng)執(zhí)行所提示的動(dòng)作(在這個(gè)例子中，是升高擱板)，用戶也可以選擇標(biāo)記為“N”的接觸表面38以取消提示的動(dòng)作，或選擇標(biāo)記為“？”的接觸表面，以在顯示器板133上顯示信息消息。
輸入/輸出顯示器233也可以包括硬鍵接觸式傳感器，根據(jù)特定的設(shè)計(jì)或應(yīng)用的需要，這些硬鍵接觸式傳感器可以構(gòu)成為引發(fā)擱板12的垂直運(yùn)動(dòng)，或其它任意所希望的響應(yīng)。如圖3A所示，并不是顯示器233的全部表面都需要包括操作接觸表面。但是，在其它實(shí)施例中，可能優(yōu)選的是，顯示器233的全部表面都包括操作接觸表面。所示出的鎖定鍵35的接觸式傳感器包括電極130、集成控制電路32和設(shè)置在接觸式傳感器基底332上的電路軌跡39，上述接觸式傳感器基底332集成在控制板21內(nèi)。由于所示的鎖定鍵35嵌入在控制板21的材料內(nèi)，所以電極130不需要是透明電極31。硬鍵30可以例如，根據(jù)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/341,550中公開(kāi)的內(nèi)容或按照其它一些方式，具有類似的接觸式傳感器結(jié)構(gòu)，并可以與控制板21的表面相一致。優(yōu)選地，承載有電極130的接觸式傳感器基底332是柔性的，以使得可容易地與硬鍵30的曲率相一致，硬鍵30的曲率是由控制板21對(duì)應(yīng)部分的曲率限定的。顯示器233和擱板12的控制板21的特定結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)選擇時(shí)要考慮的因素。參考圖3A-3C描述的本發(fā)明的實(shí)施例僅是說(shuō)明性的。
在其它的實(shí)施例中，接觸式傳感器和顯示器板可以位于擱板系統(tǒng)的擱板以外的地方。但是，將傳感器和面板定位在擱板上可以有利地防止可能伴隨遠(yuǎn)距離的控制板一起發(fā)生，并可能避免將特定接觸表面作為屬于特定擱板進(jìn)行不需要的標(biāo)記的混亂，同時(shí)給用戶提供了能夠獨(dú)立于系統(tǒng)中其它的擱板來(lái)控制每個(gè)擱板的移動(dòng)或狀態(tài)的靈活性。
示出了圖2A-3B中擱板的另一視圖的圖4說(shuō)明了溢出傳感器37。溢出傳感器37可以是電場(chǎng)式傳感器，其結(jié)構(gòu)上與如這里所示的位于硬鍵下面的接觸式傳感器相似。希望用于溢出傳感器37的接觸式傳感器可以設(shè)計(jì)成特別的敏感，并且不需要免受由污染物和類似物產(chǎn)生的刺激的影響。優(yōu)選地，溢出傳感器37位于它不容易被接觸刺激到的位置，例如，沿著擱板12凸緣的內(nèi)邊緣。通過(guò)顯示器233，溢出傳感器37可以有利地警告用戶在擱板表面20上有液體溢出。溢出傳感器37可以通過(guò)擱板12引發(fā)特定的響應(yīng)，或者可以在顯示器233上提示消息，或者可以激活系統(tǒng)內(nèi)的另一個(gè)裝置，如燈或無(wú)線電發(fā)射機(jī)，它們可以警告用戶在特定的擱板上有溢出。
如圖4所示，溢出傳感器37通過(guò)連接器137連接到顯示器233。連接器137可以是普通的電線或電纜，或者是根據(jù)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/341,550公開(kāi)的內(nèi)容的柔性連接器，其是承載有顯示器233的鍵的接觸式傳感器的柔性基底的連接部分但不是集成部分。
在擱板系統(tǒng)中其它的接觸式傳感器的使用也是很有利的。例如，接觸或接近傳感器在構(gòu)成如下所述的擱板系統(tǒng)時(shí)是很有用的，即減小了兩個(gè)動(dòng)力操作擱板彼此靠得太近或者當(dāng)下層擱板升高時(shí)在下層擱板上的物品碰撞到系統(tǒng)內(nèi)上一層擱板的底面的風(fēng)險(xiǎn)的隔板系統(tǒng)。為了防止出現(xiàn)這種情況，可以在擱板上安裝設(shè)置在其下面的接觸式傳感器。這種接觸式傳感器可以檢測(cè)到另一個(gè)擱板或由另一個(gè)擱板承載的物品的侵入，并向正在移動(dòng)的擱板發(fā)出信號(hào)以停止和/或倒轉(zhuǎn)方向。這些接觸式傳感器可以具有與已經(jīng)示出的位于硬鍵下面的接觸式傳感器相似的結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的接觸式傳感器相比，這樣的接觸式傳感器可以有利地設(shè)計(jì)用于更長(zhǎng)范圍的刺激，或者也可以通過(guò)與動(dòng)力操作擱板連接的探針(未示出)進(jìn)行刺激，以便在擱板本身侵入得太近之前就刺激接觸式傳感器。
本發(fā)明其它的實(shí)施例包括如圖5所示的辦公室工作空間的動(dòng)力操作接觸開(kāi)關(guān)控制的擱板系統(tǒng)。在圖5中，承載有鍵盤(pán)59的擱板50包括硬鍵55和56，其可以分別控制擱板50向上和向下移動(dòng)。擱板51還包括硬鍵53和54，它們可以分別控制擱板51向上和向下移動(dòng)。擱板51還包括硬鍵57，其可以打開(kāi)燈58或執(zhí)行其它的功能。盡管在本實(shí)施例中示出了硬鍵，但根據(jù)應(yīng)用的需要或者更具體地根據(jù)在本實(shí)施例中的工作空間的復(fù)雜性，也可以使用軟鍵。
圖6說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例包含用于酒瓶或其它物品的儲(chǔ)存的圍起來(lái)的范圍空間。擱板60的調(diào)節(jié)使系統(tǒng)將系統(tǒng)內(nèi)空間的使用最大化，其不僅可以減小系統(tǒng)自身的尺寸，也可以更有效地控制最大量物品的范圍空間。在圖6中，每個(gè)擱板60可以都安裝有硬鍵61和62，它們可以分別控制擱板60向上和向下移動(dòng)。在圖6中，根據(jù)擱板移動(dòng)的方向，一個(gè)擱板60的移動(dòng)還可以有利地引起位于該擱板60的上面或下面的多個(gè)擱板60的反應(yīng)，以避免反復(fù)的用戶的輸入，由此更有效地重新調(diào)整系統(tǒng)以使儲(chǔ)存空間最大化。
與機(jī)械開(kāi)關(guān)有關(guān)的問(wèn)題在開(kāi)關(guān)要不斷重復(fù)使用并經(jīng)常粗心或野蠻使用的動(dòng)力操作可調(diào)節(jié)擱板系統(tǒng)中是特別麻煩的，例如，商店的陳列不加區(qū)分地吸引了大量的顧客，而或許他們好奇的孩子將觸發(fā)用來(lái)控制擱板和擱板上所承載的物品移動(dòng)的開(kāi)關(guān)。這種情況下，除非使用可以使機(jī)械磨損最小華的接觸開(kāi)關(guān)組件，否則由于重復(fù)使用開(kāi)關(guān)而導(dǎo)致的機(jī)械磨損將是一個(gè)問(wèn)題。因此，在這些和其它擱板系統(tǒng)中使用接觸開(kāi)關(guān)組件可以減輕現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
圖8示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例包含與參考圖6所述的實(shí)施例相似的方便的物品陳列柜，還可以包括可控制的環(huán)境。圖8的方便的物品陳列柜面臨著如上所述重復(fù)使用的問(wèn)題，因此特別適用于應(yīng)用本發(fā)明的原理。在圖8中，鍵81和82可以分別控制擱板80向上和向下移動(dòng)，以允許預(yù)期的購(gòu)買(mǎi)者夠到想要的物品。
有時(shí)擱板系統(tǒng)必須陳列的物品要求不能直接接近擱板。這樣的情況存在于例如，所陳列的物品必須滿足環(huán)境的要求而進(jìn)行控制，或者物品是特別貴重的或易碎的。圖7中所示的本發(fā)明的實(shí)施例演示了這種情況。圖7示出了帶有動(dòng)力操作接觸開(kāi)關(guān)控制擱板70的珠寶陳列柜。在這個(gè)實(shí)施例中，顯示器71包括位于玻璃板75下面的接觸式傳感器72。接觸式傳感器72有效地連接到擱板70，并可以通過(guò)顯示器71的接口響應(yīng)用戶的輸入。本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例可以包括圖1-3的顯示器233，并因此也可以包括與硬鍵或軟鍵相對(duì)應(yīng)的接觸式傳感器72。
圖3A-3B中示出的顯示器233還可以起到圖7-8中所示的種類的消費(fèi)品顯示的作用。在消費(fèi)品顯示系統(tǒng)中，以及倉(cāng)庫(kù)貯存和其它儲(chǔ)存或顯示擱板系統(tǒng)中，在擱板和由這些擱板所承載的物品之間經(jīng)常存在自然的關(guān)系。也就是說(shuō)，有時(shí)擱板系統(tǒng)可以有利地設(shè)計(jì)成特定的擱板承載特定類型的物品，如湯品罐頭、冰激凌、衣服或木料。這樣的擱板經(jīng)常包括擱板所承載的物品的紙面上的說(shuō)明，這些說(shuō)明包括UPC條形碼、產(chǎn)品識(shí)別名稱以及號(hào)碼和定價(jià)信息，以幫助用戶找到想要的物品或比較來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)的不同擱板上的物品。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)與顯示器233的接口相似的接口可以將這個(gè)和其它的信息提供給用戶，該接口可以構(gòu)成以允許用戶卷動(dòng)觀察在其上面的與擱板或物品有關(guān)的信息，并對(duì)所提供的信息進(jìn)行選擇或比較。在這些應(yīng)用中，為了保存空間并使顯示器233的尺寸最小化，有利地，顯示器233可以包含接觸式傳感器，如電容式、電場(chǎng)式、紅外線或其它適合的接觸式傳感器，如上面所述的，但是另外，也可以包含包括有機(jī)械或薄膜開(kāi)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)輸入開(kāi)關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的擱板系統(tǒng)可以包含各種其它的特征。例如，顯示器可以用于提供與儲(chǔ)存在擱板上的物品的一個(gè)或多個(gè)特征有關(guān)的信息，如物品的說(shuō)明、它們的大小和價(jià)格、儲(chǔ)存在擱板上的物品的數(shù)量等。在一個(gè)實(shí)施例中，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，這種信息可以由從與儲(chǔ)存的物品聯(lián)系在一起的如RFID標(biāo)簽(未示出)的裝置傳送到與擱板系統(tǒng)聯(lián)系在一起的接收器的數(shù)據(jù)而得出。為了保存能量，顯示器可以通過(guò)響應(yīng)于消費(fèi)者的靠近的接近傳感器或根據(jù)一些其它的輸入來(lái)激活。例如，當(dāng)潛在的消費(fèi)者接近擱板系統(tǒng)或提供輸入給與擱板系統(tǒng)聯(lián)系在一起的一個(gè)或多個(gè)接觸式傳感器時(shí)，這些傳感器可以使顯示器被激活，或者使其在其上顯示特定的信息。這一特性，即顯示器選擇性地激活在本發(fā)明其它的實(shí)施例中也可以證明是有利的。例如，單個(gè)的擱板或它們的顯示器可以是接近式激活，或可以包括激活鍵以在接觸時(shí)接通顯示器。在所有的實(shí)施例中，要顯示的信息可以來(lái)自于遠(yuǎn)離系統(tǒng)的位置或可以由接近或集成到系統(tǒng)的傳感器或其它裝置提供。
前述附圖和描述是為了說(shuō)明，而不是限定也不是窮舉本發(fā)明的原理。對(duì)上述實(shí)施例所作的各種改變都與本發(fā)明的精神相一致，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員都會(huì)將它們理解為所要求的本發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求
1.一種具有至少一個(gè)可選擇性地進(jìn)行定位的擱板的擱板系統(tǒng)，包括適合于支撐并選擇性地對(duì)所述至少一個(gè)擱板進(jìn)行定位的定位機(jī)構(gòu)；連接到所述定位機(jī)構(gòu)的動(dòng)力操作器，并且該動(dòng)力操作器適合于選擇性地操作所述定位機(jī)構(gòu)以使得所述定位機(jī)構(gòu)選擇性地對(duì)所述擱板進(jìn)行定位；可操作地與所述動(dòng)力操作器相聯(lián)系的控制系統(tǒng)，所述動(dòng)力操作器響應(yīng)于來(lái)自所述控制系統(tǒng)的控制輸入；和至少一個(gè)接觸開(kāi)關(guān)，其可操作地與所述控制系統(tǒng)相聯(lián)系，并適合于向所述控制系統(tǒng)提供控制輸入。
2.如權(quán)利要求1的擱板系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)接觸開(kāi)關(guān)集成在所述擱板內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1的擱板系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)接觸開(kāi)關(guān)適合于選擇性地提供對(duì)應(yīng)于多個(gè)功能的控制輸入。
4.如權(quán)利要求1的擱板系統(tǒng)，該擱板系統(tǒng)進(jìn)一步包括可操作地與所述控制系統(tǒng)相聯(lián)系的顯示器，所述顯示器適合于提供信息給用戶。
5.如權(quán)利要求4的擱板系統(tǒng)，其特征在于由所述顯示器提供的信息涉及請(qǐng)求來(lái)自所述用戶的響應(yīng)。
6.如權(quán)利要求5的擱板系統(tǒng)，其特征在于所述顯示器包括至少一個(gè)適合于接受所述用戶的響應(yīng)的接觸開(kāi)關(guān)，所述用戶的響應(yīng)與由所述顯示器提供的所述信息相關(guān)。
7.如權(quán)利要求6的擱板系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)接觸開(kāi)關(guān)集成在所述顯示器內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7的擱板系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個(gè)接觸開(kāi)關(guān)基本上是透明的，并位于所述顯示器的至少一部分的上面，使得提供在所述顯示器上的信息可通過(guò)所述接觸開(kāi)關(guān)進(jìn)行讀取。
9.如權(quán)利要求4的擱板系統(tǒng)，其特征在于由所述顯示器提供的所述信息涉及儲(chǔ)存在所述擱板上的至少一個(gè)物品的至少一個(gè)特征。
全文摘要
一種智能擱板系統(tǒng)使用接觸式傳感器以操作動(dòng)力操作的可調(diào)節(jié)擱板。接觸式傳感器也被用作限制開(kāi)關(guān)以控制擱板的移動(dòng)、監(jiān)控?cái)R板上被擱置的物品的侵入、檢測(cè)溢出，以及控制其它相關(guān)的設(shè)備和功能，如擱板照明。提供顯示單元以提供與擱板系統(tǒng)中儲(chǔ)存的物體相關(guān)的信息和與擱板系統(tǒng)的操作相關(guān)的信息。
文檔編號(hào)G09F3/20GK1615096SQ02827329
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月20日
發(fā)明者戴維·W·考德威爾, 托馬斯·M·施賴伯 申請(qǐng)人:觸摸傳感器技術(shù)有限責(zé)任公司