CN103635405A - 用于物品展示、销售和库存控制的系统和方法 - Google Patents

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CN103635405A CN201280033158.8A CN201280033158A CN103635405A CN 103635405 A CN103635405 A CN 103635405A CN 201280033158 A CN201280033158 A CN 201280033158A CN 103635405 A CN103635405 A CN 103635405A
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Abstract

根据本发明实施例的自动零售系统包括前部和/或后部物品架，每个物品架具有多个箱柜，每个箱柜具有物品门，该系统还包括可在导轨系统上沿着x-y平面运动的篮筐以便选择性地打开物品箱柜的物品门，从而允许箱柜内的物品掉落到篮筐内，篮筐可运动到物品递送位置以便将物品从篮筐释放。这种系统可包括传感器和/或扫描器来确定每个箱柜的内容物，这样任何物品可以放置在任何箱柜内，且可在任何时刻确定每个箱柜或所有箱柜的库存。篮筐可配置成在x和y方向上运动，但不在z方向上运动，且还可用作用于打开门的唯一致动机构。

Description

用于物品展示、销售和库存控制的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年5月4日提交的序列号为61/482,555的美国临时专利申请以及于2012年1月13日提交的序列号为61/586,628的美国临时专利申请的权益，两者通过引用并入本文用于所有目的。
技术领域
本发明的实施例涉及自动售卖。
背景技术
现有的自动售卖系统通常不允许精确地控制库存以及不允许精确地出售售卖系统内的特定物品。例如，这种自动售卖系统通常需要将售卖物品手动地放置到特定装置内，或者需要将每一件物品放置到特定的贮器内，和/或在每次添加或减少库存时，需要对自动售卖系统进行编程或通知对应于特定的物品或特定类型的物品的特定的贮器位置。在这种布置中，防碍了精确地自动化库存控制，以及库存异常（例如未被记录的失窃或物品损坏）的风险增加。这种系统通常根据下述假设来操作，即售卖物品的物理存在以及它们在售卖系统内的位置从物品装载到售卖系统时到物品从售卖系统配发时保持不变。由于种种原因，该假设导致库存管理中的较低效率和错误，且对于自动化库存管理而言往往造成障碍。
发明内容
根据本发明实施例的自动零售系统包括前部和/或后部物品架，每个物品架具有多个箱柜，每个箱柜具有物品门，该系统还包括篮筐，该篮筐可在导轨系统上沿着x-y平面运动以便选择性地打开物品箱柜的物品门，从而允许箱柜内的物品掉落到或弹射到篮筐内，篮筐可运动到物品递送位置以便将物品从篮筐释放。这种系统可包括传感器和/或扫描器来确定每个箱柜的内容物，这样任何物品可以放置在任何箱柜内，且可在任何时刻确定每个箱柜或所有箱柜的库存。篮筐可配置成在x和y方向上运动，但不在z方向上运动，且还可用作用于打开门的唯一致动机构。
根据本发明实施例的用于自动零售的系统包括物品架，该物品架包括沿着水平轴线和垂直轴线之一或两者布置的多个隔室；其中多个隔室中的至少一个隔室包括门，该门配置成打开和关闭至少一个隔室，其中所述门的至少一部分基本上是透明的；篮筐；门架系统，其中所述篮筐可运动地联接到门架系统，其中所述门架系统配置成通过使得篮筐沿着水平轴线和垂直轴线之一或两者运动来将篮筐邻近于多个隔室中的任一隔室定位；以及随同篮筐运动的扫描器，其中所述扫描器配置成识别至少一个隔室内的物品或者确定至少一个隔室是空的，以及其中扫描器的扫描器信号配置成通过门的至少一部分。
根据段落[0005]所述的系统，其中篮筐不具有沿着大致正交于水平轴线和垂直轴线的方向的任何运动分量。
根据段落[0005]至[0006]任一段所述的系统，其中物品架包括第一物品架，该系统还包括第二物品架，其中所述门架系统和篮筐定位于第一物品架和第二物品架之间。
根据段落[0005]至[0007]任一段所述的系统，其中篮筐和门架系统配置成从在第一物品架中的一个或多个隔室以及在第二物品架中的一个或多个隔室取得物品。
根据段落[0005]至[0008]任一段所述的系统，进一步包括递送滑槽。
根据段落[0005]至[0009]任一段所述的系统，进一步包括弃置箱柜。
根据段落[0005]至[0010]任一段所述的系统，进一步包括传感器，其配置成确定物品何时进入到篮筐内。
根据段落[0005]至[0011]任一段所述的系统，进一步包括传感器，其配置成确定物品何时进入到递送滑槽内。
根据段落[0005]至[0012]任一段所述的系统，进一步包括门致动器，其中门致动器配置成当篮筐沿着水平轴线和垂直轴线之一或两者运动时打开门。
根据段落[0005]至[0013]任一段所述的系统，其中所述门包括接触元件，以及其中所述门致动器配置成当门致动器受到对该门致动器的推靠时打开门。
根据段落[0005]至[0014]任一段所述的系统，其中所述门致动器可伸展和缩回。
根据段落[0005]至[0015]任一段所述的系统，其中所述门致动器安装到篮筐上。
根据段落[0005]至[0016]任一段所述的系统，其中扫描器邻近于篮筐安装。
根据段落[0005]至[0017]任一段所述的系统，其中扫描器安装到篮筐上。
根据段落[0005]至[0018]任一段所述的系统，其中所述至少一个隔室包括至少部分倾斜的底部，其中所述底部配置成当门打开时允许在所述至少一个隔室中的物品从隔室滑出。
根据段落[0005]至[0019]任一段所述的系统，其中篮筐的顶部是开放的以便接纳物品，以及其中篮筐的最接近物品架的侧壁至少部分地倾斜。
根据段落[0005]至[0020]任一段所述的系统，进一步包括递送滑槽，其中所述篮筐包括活板门，该活板门配置成当篮筐定位于递送滑槽的上方时打开。
根据段落[0005]至[0021]任一段所述的系统，其中所述递送滑槽包括门致动器以及所述活板门包括接触元件，以及其中所述活板门配置成当接触元件降低到门致动器上时打开。
根据本发明实施例的用于确定在自动零售机中的隔室大小和位置的方法包括：利用门架系统使得扫描器沿着水平轴线和垂直轴线沿着物品架运动；记录物品架的每个隔室或隔室列沿着水平轴线的水平位置和宽度；记录物品架的每个隔室或隔室行沿着垂直轴线的垂直位置和高度；通过位于每个隔室上的至少部分透明的门扫描物品架的每个隔室的内容物。
根据段落[0023]所述的方法，其中使得扫描器沿着水平轴线和垂直轴线沿着物品架运动包括使得扫描器同时沿着水平轴线和垂直轴线沿着物品架运动。
根据段落[0023]至[0024]任一段所述的方法，其中通过位于每个隔室上的门扫描物品架的每个隔室的内容物包括在未打开门的情况下扫描每个隔室的内容物。
根据段落[0023]至[0025]任一段所述的方法，进一步包括：
组装垂直面板和水平面板以便形成具有所需大小的隔室的物品架。
根据段落[0023]至[0027]任一段所述的方法，其中扫描每个隔室的内容物包括第一次扫描每个隔室的内容物，所述方法进一步包括第二次扫描每个隔室的内容物。
根据段落[0023]至[0028]任一段所述的方法，其中第一次和第二次之间不超过二十四小时。
根据段落[0023]至[0029]任一段所述的方法，其中第一次和第二次之间不超过八小时。
根据段落[0023]至[0030]任一段所述的方法，其中第一次和第二次之间不超过一小时。
根据段落[0023]至[0031]任一段所述的方法，其中基于错误消息执行第二次对每个隔室内容物的扫描。
根据段落[0023]至[0032]任一段所述的方法，其中在第一次和第二次之间对隔室重新补货。
根据段落[0023]至[0033]任一段所述的方法，其中每个隔室的底部设有标记，以及其中扫描到标记指示在隔室内没有物品。
根据段落[0023]至[0034]任一段所述的方法，进一步包括：接收对特定物品的请求；识别特定物品存在于其中的物品架的特定隔室；并利用门架系统使得篮筐运动到特定隔室。
根据段落[0023]至[0035]任一段所述的方法，进一步包括：使得篮筐随同门架系统运动而打开通到特定隔室的门。
根据段落[0023]至[0036]任一段所述的方法，进一步包括：通过使得篮筐的门致动器运动到门的接触元件上而打开通到特定隔室的门；以及将特定物品接纳于篮筐内。
根据段落[0023]至[0037]任一段所述的方法，其中打开门进一步包括：使得门致动器在至少部分地垂直于水平轴线和垂直轴线的方向上伸展。
根据段落[0023]至[0038]任一段所述的方法，进一步包括使得门致动器在所述方向上缩回。
根据段落[0023]至[0039]任一段所述的方法，进一步包括：利用门架使得篮筐运动到递送滑槽上方的位置；以及将特定物品从篮筐释放到递送滑槽内。
根据段落[0023]至[0040]任一段所述的方法，其中将特定物品从篮筐释放到递送滑槽内包括：打开位于篮筐底部上的活板门。
根据段落[0023]至[0041]任一段所述的方法，其中打开活板门包括利用门架系统使得活板门上的接触元件运动到递送滑槽上的门致动器上。
根据段落[0023]至[0042]任一段所述的方法，进一步包括：感测特定物品进入到递送滑槽内。
根据段落[0023]至[0043]任一段所述的方法，进一步包括：感测活板门的位置。
根据段落[0023]至[0044]任一段所述的方法，进一步包括：感测门的位置。
根据段落[0023]至[0045]任一段所述的方法，进一步包括：判定非预期数目的物品进入到篮筐内；基于该判定，利用门架使得篮筐运动到辅助箱柜上方的位置；以及将非预期数目的物品从篮筐释放到辅助箱柜内。
根据段落[0023]至[0046]任一段所述的方法，进一步包括：将特定物品接纳于篮筐内以及当特定物品在篮筐内时扫描特定物品。
根据段落[0023]至[0047]任一段所述的方法，进一步包括：将特定物品接纳于篮筐内。
根据段落[0023]至[0048]任一段所述的方法，进一步包括感测特定物品进入到篮筐内。
根据段落[0023]至[0049]任一段所述的方法，进一步包括感测特定物品从篮筐离开。
根据段落[0023]至[0050]任一段所述的方法，其中非预期数目的物品是零个物品或两个物品。
根据段落[0023]至[0051]任一段所述的方法，其中门架仅能够沿着垂直轴线和水平轴线运动。
虽然公开了多个实施例，但是本领域的技术人员通过示出并描述本发明示例性实施例的下面详细说明将明了本发明的其它实施例。因此，附图和详细说明将被认为在本质上是说明性的而非限制性的。
附图说明
图1示出根据本发明实施例的自动零售系统的侧视立视图。
图2示出根据本发明实施例的图1所示自动零售系统的前视立体图。
图3示出根据本发明实施例的物品递送篮筐的前视立体图。
图4示出根据本发明实施例的图3所示物品递送篮筐的后视立体图。
图5示出根据本发明实施例的具有后部物品架的自动零售系统的前视立体图。
图6示出根据本发明实施例的图5所示自动零售系统的另一前视立体图，示出物品递送篮筐。
图7示出根据本发明实施例的图5和图6所示自动零售系统的另一前视立体图。
图8示出根据本发明实施例的物品递送篮筐和递送门激活机构的前视立体图。
图9示出根据本发明实施例的递送门部分打开的物品递送篮筐的侧视图。
图10示出根据本发明实施例的递送门完全打开时的物品递送篮筐的侧视图。
图11示出根据本发明实施例的替代性自动零售系统的立体图。
图12示出根据本发明实施例的替代性自动零售系统的立体图。
图13示出根据本发明实施例的图11和图12所示替代性自动零售系统的立体图。
图14示出根据本发明实施例的图11至图13所示替代性自动零售系统的立体图。
图15示出根据本发明实施例的物品递送篮筐的立体图。
图16示出根据本发明实施例的替代性自动零售系统外壳内部的立体图，示出物品递送滑槽。
图17示出根据本发明实施例的用于自动零售系统的物品架的前视立体图。
图18示出根据本发明实施例的自动零售系统。
图19示出根据本发明实施例的计算机系统。
虽然本发明可以具有各种修改以及具有各种替换形式，但是在下面对在附图中通过示例方式示出的特定实施例进行详细描述。然而，并不意图将本发明限制到所述的具体实施例。与此相反，本发明意图涵盖落入由所附权利要求限定的本发明范围内的所有修改、等同物和替换方案。
具体实施方式
图1和图2示出根据本发明实施例的自动零售系统10。自动零售系统10包括前部物品架14和后部物品架12，以及包括下部水平导轨18、上部水平导轨20和垂直导轨16的导轨系统。如本文所用的那样，术语“垂直”用于指代大致平行于重力方向的方向，而术语“水平”用于指代大致垂直于重力方向的方向。例如，垂直方向将大致平行于图2中所示的y方向，而水平方向将大致平行于图2中所示的x方向。
自动零售系统10可进一步包括递送篮筐22，其配置成沿着垂直导轨16向上和向下运动，其中垂直导轨配置成沿着下部和上部水平导轨18、20往复运动。也可被称为门架或门架系统的该导轨系统允许物品递送篮筐22在x-y的运动范围内沿着前部和/或后部物品架12、14运动到任意位置。一旦递送篮筐22运动到所需位置，以及物品递送门被打开，则物品滑动到递送篮筐22内。根据本发明的实施例，递送篮筐22然后运动到对应于递送滑槽26的x-y位置，在该位置处篮筐活板门24打开以便允许物品沿着活板门24滑出篮筐22且进入到递送滑槽26内，在递送滑槽26处通过递送门28可取得物品。
图3和图4示出根据本发明实施例的物品递送篮筐22的前视立体图。根据本发明的实施例，物品递送篮筐22包括篮筐活板门24和门致动器32，在关闭构造下所述篮筐活板门24在物品递送篮筐22的底部下方延伸。物品递送篮筐22还包括传感器安装部34，两个物品识别传感器36、37安装到其上。根据本发明的实施例，物品识别传感器36、37可以是基于激光的条形码扫描器、摄像机或成像传感器，和/或射频识别（RFID）传感器。根据本发明的实施例，包括叠置的射影锥38、40以便示出传感器36、37的示例性三维范围。
图5示出根据本发明实施例的具有后部物品架12的自动零售系统的前视立体图。物品架12包括多个物品腔室或贮器，其例如可布置成列和行。根据本发明的实施例，物品最初可通过物品架12的背面侧13装载到贮器内，然后由篮筐22从物品架12的前侧15取得。备选地，物品最初可从前侧15装载到贮器内。根据本发明的实施例，将一个物品装载到每一物品贮器内。根据其它实施例，将多于一个的物品装载到每个物品贮器内。
如图6中所示，一旦将物品装载到贮器内，门62就防止物品从贮器掉落出来。每个贮器的底部表面可以从物品架的背面侧13朝向物品架的前侧15倾斜或形成斜坡以便于物品递送。例如，一旦物品门62被打开，则每个贮器的该倾斜部分或斜坡允许物品容易地滑动到递送篮筐22内。
图6示出根据本发明实施例的其中递送篮筐22可用于打开物品递送门62的一种方式。根据本发明的实施例，物品递送篮筐22仅仅沿着x-y平面运动，而在z方向（其垂直于x和y方向两者）上不运动。上述对于构建系统10而言可以节约成本和费用，此外还能简化并加快物品递送。物品递送篮筐22包括门致动器32。根据本发明的实施例，门致动器32可以是从物品递送篮筐22朝向物品架12延伸的杆；门致动器32可刚性地附接到和/或在枢转点67处可枢转地联接到递送篮筐22上，且通过一个或多个弹性构件（例如弹簧69）偏置到向下的位置中。根据本发明的一些实施例，门致动器32不可在z方向上伸展或缩回。
每个物品门62包括门前部64，以及可枢转地联接到门62上的侧杆66。弹簧72可附接到门62和/或侧杆66上以便将物品递送门偏置到关闭位置（如由门62b所示的那样）内，这样物品由门62b保持在贮器内，直到门通过门致动器32打开。每个门62还可以包括接触元件68，例如可自由旋转的轮68，其配置为由门致动器32接触。如图6所示，接触元件68延伸到门致动器32在其内运动的相同平面内和/或超出该相同平面；因此，控制篮筐22的x-y位置的控制系统被编程为不会意外地使得门致动器32运动成与接触元件68相接触。当已选定递送的特定物品时，控制系统导致递送篮筐22运动到一个位置，在该位置内门致动器32位于对应于要打开的门62的接触元件68的正上方，然后篮筐22（和门致动器32）向下（在负y方向上）运动，这样门致动器32向下推动到接触元件68上以便降低门62。根据本发明的实施例，接触元件68可以是可自由旋转的轮，且可包括防止滑移的橡胶或其它抓紧表面，当门62被打开的同时其旋转以便防止束缚。仅仅为了图示目的，示出门62b处于关闭位置中，而示出门62c处于部分打开的位置中，以及示出门62处于完全打开的位置中。还示出位于门62正上方和正下方的门处于打开位置中，以及示出门62c处于部分打开的位置中；根据本发明的实施例，在使用过程中，在任意给定的时刻通常通过门致动器32只打开一个门62。
递送篮筐22和门致动器32相对于彼此如此定位，以至于一旦门62被打开，之前在门62后面保持静止的物品则滑动过门62（其已被打开以便形成向下倾斜的斜坡）且进入到篮筐22内。如上所论述的那样，篮筐22的内部42也可以是倾斜的以便有助于所释放物品的向下滑动。根据本发明的实施例，在物品释放到篮筐22内之后，门致动器32和篮筐22可升高以便允许门62关闭（例如通过弹簧作用72），或者门致动器32和篮筐22可在正或负x方向上运动以便使得门致动器32滑离接触元件68。
如图8中所示，一旦所需物品已被接纳到篮筐22内，则篮筐22可沿着x-y平面运动，直到它位于活板门致动器84的正上方为止。篮筐22的活板门24围绕枢转点44枢转（参见图4），并包括接触元件82，其可类似于前述的接触元件68。当篮筐22从图8中所示的位置降低时，接触元件82接触活板门致动器84，以及活板门24被打开。图9示出活板门24处于部分打开的位置中，以及图10示出活板门24处于完全打开的位置中。一旦活板门24被打开，物品通过重力滑动或掉落到递送滑槽26内，并可通过递送门28由用户取得。
根据本发明的实施例，各门62包括透明的窗口64，其允许扫描器36或多个扫描器、成像仪、RFID收发器和/或摄像机在任何所需时刻沿着x-y平面运动以及清点自动零售系统10的库存。这有利于系统10装载或贮备新物品，也有利于库存跟踪和控制。当用户手动将新物品装载到物品架12中时，篮筐22运动到对应于每个物品箱柜的位置，且扫描系统36确定每个贮器的内容物和/或每一库存物品的位置。这防止库存管理人员必须将某些物品放置在一定的位置内，和/或必须将各物品的实际箱柜位置手动指示给系统10。任选地，在通到特定箱柜的门被打开之前，可使用扫描系统36在任意时刻确认该特定箱柜中的内容物，和/或确认特定箱柜内没有内容物。系统10还可以被编程为以一定的时间间隔自动扫描库存，例如每八小时。系统10也可以记录对其执行了扫描但无定论的箱柜，以及创建一个标志以便由技术人员稍后跟进，以及从系统10的即时可用零售库存中去除该存在问题的箱柜。
传感器/扫描器36和/或37也可用于检测或扫描物品从箱柜到篮筐22内的递送，和/或从篮筐22到递送滑槽26内的递送。其它不同的传感器和不同类型的传感器也可以用于这些目的。例如，每个门62可包括门位置传感器70（参照图6），其配置成将指示门62的位置的信号传送到控制系统。根据本发明的实施例，这可以是简单的“开/关”指示，和/或可包括门的增量或相对位置。在篮筐22内、其上和/或其附近可包括其它光学、摄像机、图像、激光和/或RFID传感器，以便感测或确认物品位置和/或递送。例如根据本发明的实施例，篮筐22上的传感器63可用于检测物品从物品架12中的箱柜内通过而到达篮筐22内，以及活板门24上的传感器61可用于感测物品从篮筐22内通过、沿着活板门24并进入到递送滑槽26内。
虽然本文描述了特定的活板门24机构，但是根据本发明的实施例，其它活板门型机构以及其它非活板门型机构可用于在篮筐22接纳到物品的时间和篮筐22将物品传送到递送滑槽26的时间之间将物品保持到篮筐22之上或之内。例如，篮筐22可包括底部，其从篮筐22的下方水平地滑出以便释放其中的物品。
虽然图5-10示出从后部物品架12打开门以及取得物品，但是根据本发明的实施例，篮筐22和导轨系统也可用于从前部物品架14以类似的方式打开门以及取得物品。篮筐22可包括从篮筐22在朝向前部物品架14的方向上延伸的另一门致动器，这类似于门致动器32朝向后部物品架12延伸的方式。根据本发明的实施例，前部物品架14的箱柜的垂直和/或水平放置可相对于后部物品架14的箱柜的相应放置在x和/或y方向上偏移，以便于篮筐22的运动。根据本发明的其它实施例，前部物品架14的箱柜没有相对于后部物品架12的箱柜偏移，以及篮筐22和门致动器32简单地围绕每个门的接触元件68操作，以避免当篮筐22沿着x-y平面运动时发生意外的碰撞。
图11至图14示出根据本发明实施例的类似于系统10的自动零售系统的操作。
图15示出根据本发明实施例的物品递送篮筐22′的立体图。根据本发明的实施例，物品递送篮筐22′可包括相对于物品递送篮筐22所述的部分或所有特征能或特性，以及物品递送篮筐22可包括相对于物品递送篮筐22′所述的部分或所有特征或特性。根据本发明的实施例，物品递送篮筐22′包括篮筐活板门24′以及门致动器32′，在关闭构造下篮筐活板门24′在物品递送篮筐22′的底部之下延伸。不像篮筐22那样具有横向相邻的传感器安装部34，根据本发明的实施例的篮筐22′的传感器安装部34′位于篮筐22′本身上。根据本发明的实施例，物品识别传感器36′位于传感器安装部34′上，以及类似的物品识别传感器可定位在位于篮筐22′另一侧上的另外的传感器安装部上。根据本发明的实施例，物品识别传感器36′可以是基于激光的条形码扫描器、摄像机或成像传感器，和/或射频识别（RFID）传感器。根据本发明的实施例包括叠置的射影锥38′、40′以便示出传感器36′的示例性三维范围。
根据本发明的实施例，篮筐22′可类似于篮筐22那样操作。根据本发明的一些实施例，门致动器32′可缩回和可伸展，以进一步便于篮筐在各隔室上在x-y坐标系上的导航。例如，当篮筐22′沿着门架系统在x-y方向上运动时，门致动器32′可缩回，以便它们不会卡到展示架的硬件（例如门致动器或隔室本身）上或以其它方式干扰上述硬件。根据本发明的实施例，当选择打开特定的隔室时，门致动器32′可伸展。虽然示出篮筐22′具有两个相对的门致动器32′，但是篮筐22′可替代性地只包括一个门致动器32′，或两个以上的门致动器32′，这取决于前面板和/或背面板的布置和所用的具体的门打开机构。根据本发明的实施例，门致动器32′可由电子控制的电磁阀74和枢转臂76致动，或可由各种其它电子控制机构或其它机构致动。根据本发明的实施例，篮筐22′还包括活板门24′和接触元件82′，它们类似于活板门24和接触元件82那样操作。
图16示出根据本发明实施例的替代性自动零售系统的外壳或壳体1内部的立体图，示出物品递送滑槽26′。根据本发明的实施例，物品递送滑槽26′和活板门致动器84′类似于物品递送滑槽26和活板门致动器84那样操作。根据本发明的实施例，篮筐22′可运动到活板门致动器84′的正上方且降低，直到接触元件82′卡到活板门致动器84′上，从而打开活板门24′，以及导致所配发的物品从篮筐22′掉落到递送滑槽26′内。根据本发明的实施例，递送滑槽26′可包括一个或多个照明和/或检测装置93、94，其配置成识别物品接纳在滑槽26′的底部处和/或扫描在滑槽26′底部处的物品，以便识别物品和/或确认物品的身份。例如，系统93可创建跨过递送隔室的光幕，当物品到达时该光幕被中断。根据本发明的实施例，递送滑槽26′可包括递送门90，例如门90，其在导轨91上上下滑动且具有用于使得门升降的把手92。根据本发明的实施例，门90的打开被锁定，直到已准备好从斜槽26′取得物品。
图16还示出了辅助箱柜95。辅助箱柜95也可包括活板门致动器84′。物品以与将其递送到递送滑槽26′的大致相同方式由篮筐22′递送到辅助箱柜95，即通过将篮筐22′定位到门致动器96的上方并降低篮筐22′，直到接触元件82′卡到门致动器96上，从而打开活板门24′以及导致篮筐22′内的任何物品掉落到辅助箱柜95内。辅助箱柜95可用于接纳已过期的物品、在被配发之前需要额外关注的物品，和/或例如将被弃置的物品。辅助箱柜95可由篮筐22′使用以便在下述状况下打开活板门24′，所述状况是其中适于篮筐22′的控制系统不能确定特定物品的身份和/或不能确定物品是否在蓝筐22′内。根据本发明的实施例，辅助箱柜95也可用于在篮筐22′检测到或怀疑篮筐22′内存在多于一个或过多物品的情况下释放物品，以便防止配发过多的物品或未知物品。
图17示出根据本发明实施例的适于自动零售系统的物品架2的前视立体图。根据本发明的实施例，物品架2包括如上所述的隔室，其中每个隔室具有宽度W和高度H。物架2可由各种板形成，其可为金属或塑料或其它刚性或半刚性材料。根据本发明的实施例，例如，每个隔室的底部可由底板100形成，以及每个隔室的侧面可由垂直板99形成。隔板98可位于相邻的垂直板99之间，并且在某些情况下当门62′完全打开时，隔板98用作适于门62′的止动部操作。这些片材或板98、99、100可用于形成可定制大小且易于组装的隔室。根据本发明的实施例，如上所述，板100可与垂直板99接口连接以便形成向下的斜坡，从而允许当门62′被打开时，在每个隔室中的位于板100顶部上的物品向下滑过门62′。
控制篮筐22或22′位置的控制系统使用传感器36、37、36′，其也可配置成识别位置或相对位置。使用这些传感器，控制系统可识别隔室的位置并确定篮筐22或22′相对于隔室的位置。传感器系统可配置成识别边缘，例如垂直板99的最左侧和/或最右侧边缘，这允许控制系统在x维度上正确地定位篮筐22、22′。传感器系统也可配置成识别形成为垂直板99中的凹口或中断部的一个或多个边缘97，以便允许控制系统在y维度上正确地定位篮筐22、22′。因此，相同的篮筐22、22′和传感器系统可适用于各种不同的隔室大小和构造。篮筐22、22′和传感器系统利用该位置识别技术也也可用于扫描和递送来自物品架的物品，其中该物品架在同一物品架中包括不同尺寸的隔室。这也允许相同的编程用于不同的架构造，从而降低这种系统的成本且使得它们更容易被物理更新和/或配置。
根据一些实施例，传感器系统可在扫描隔室内容物的同时识别隔室位置或边界的一个或多个指示。根据一些实施例，多个篮筐22，22′对于整个系统内的相同或不同物品架而言可同时或独立使用。
根据本发明的实施例，自动零售系统可包括适于篮筐22或22′的控制系统的初始化序列或规程。篮筐22开始在“原位置”或起始位置中，例如在特定物品架2的左手侧或右手侧的上部或下部角落中，然后当篮筐22移动到右侧或左侧时可使用位置传感器22来对垂直板99的数量进行计数，直到其到达止动部（虚拟的或实际的），也可以向上或向下运动来对垂直边缘指示器97的数量进行计数，直到其到达止动部（虚拟的或实际的），以便形成每个隔室位置的内部“地图”。当机器启动时、或以固定地安排的时间间隔、或当系统检测到故障状态或以其它方式遇到错误时，可执行该初始化序列。可与该初始化序列同时或在不同的时间进行对每个隔室中每个物品的扫描。此外，在篮筐22的同一次通过期间，可针对前部和后部物品架之一执行初始化序列，然后针对另一个执行初始化序列，或替代性地用篮筐22两侧上的传感器来针对前部和后部物品架同时执行初始化序列。可以类似的方式控制针对篮筐22′的初始化序列。
根据本发明的一些实施例，当在特定隔室内不存在物品时，会希望给予扫描器或传感器36、37、36′肯定指示。隔室门62′可以是透明的，以便允许物品上的条形码或其它标识通过门以被扫描。当篮筐22检测到隔室内没有任何物品时，其可配置成在较短时间段内前后和/或上下“微动”，以便增加扫描到隔室内物品的机会。如果没有检测到物品，则控制器可确定在隔室内没有物品。根据本发明的一些实施例，控制器则导致篮筐22或22′打开该特定隔室，并将任何内容物递送到辅助箱柜95。根据本发明的一些实施例，特殊的条形码或其它指示器置于板100的顶部上，这样当隔室内存在物品时，该物品覆盖这种特殊的条形码或其它指示器，这样扫描器仅扫描隔室内的物品，这样当隔室内不存在物品时，扫描器扫描该特殊的条形码或其它指示器，其指示该隔室是空的。这种特殊的条形码或其它指示器可替代性地置于门62、62′的外侧或内侧上，且以类似的方式进行操作。
图18示出根据本发明实施例的自动零售系统。控制系统102可通信地耦联到门架系统104、致动器或其它机器（例如，致动器32、32′）、以及传感器和/或扫描器或其它感测装置（例如，36、36′、37、61、63、70、93和94）上。根据本发明的实施例，门架系统104可包括导轨系统16、18、20以及用于使得递送篮筐22沿着水平轴线x和垂直轴线y运动的相关电缆、马达、电子器件，和其它硬件。根据本发明的实施例，控制系统102可以是个人计算机或其它计算设备。
根据本发明的实施例，控制系统102能够执行指令来以任意顺序执行本文所述的步骤和方法，排除一个或多个步骤和/或包括一个或多个附加步骤或重复步骤。控制系统102接收信息或信号，并基于这种信息或信号，发出控制信号以便使门架系统104、致动器32、32′以及其它硬件相应地运动，如本文所述那样。该控制系统也可从未示出的其它硬件接收信息，例如用户界面触摸屏，其接收用户对物品的选择以便从隔室取得。控制系统102也可依赖于未明确示出但对于本领域的普通技术人员而言在本公开的基础上能够想到的其它传感器或信号。例如，位置传感器可用于给控制系统102提供本文所述的任意硬件的二维（或三维）位置。
当客户或者请求者指示控制系统102需要特定物品或物件时，控制系统102基于其最后的扫描程序和/或初始化序列检查其数据库或库存清单。控制系统102可找到针对所要求物品或物品类型的多个匹配项。控制系统102则通过门架系统104控制递送篮筐22将该物品发送到容纳所要求的特定物品的特定隔室。根据本发明的实施例，扫描器36、37则再次扫描隔室内容物以便再次确认特定物品是否确实在隔室内。依赖于手动和/或预先定位和/或预编程库存信息的系统没有该能力来紧接在配发之前确认物品的存在和识别物品。根据本发明的实施例，一旦物品经过验证，通到隔室的门62被打开，以及物品被接纳于递送篮筐22内，此时则可再次对其进行扫描，或可使用不同类型的传感器来感测该物品已进入到篮筐22内。因此，本发明的实施例包括确定在前部隔室架或后部隔室架之一或两者上的隔室的大小和自定义栅格的布局以及扫描和记录/更新每个隔室内容物的能力。这不仅可以在初始化或启动时进行，而且也可在重新补货之后或此外在任何时间点下进行。此外，可以选择性地扫描单个隔室以便确认其内容物，例如紧接在自动售卖物品或以其它方式打开隔室门之前进行选择性扫描。这种自动化的库存控制减少了系统错误，而且能自动化特定物品架或多个物品架或一组隔室的清点过程。
图19是本发明实施例可使用的计算机系统200的一个示例。计算机系统200代表示例性计算机，其可作为控制器102操作以便接收输入（例如，来自传感器的输入）和/或提供输出（例如以便控制门架系统和/或门致动器以及其他部件）。在该简化的示例中，计算机系统200包括用于传送数据和控制信息的总线201或其它通信装置，以及与总线201耦联的一个或多个处理设备202，例如众所周知的处理器，专用集成电路（ASIC），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在该简化的实施例中，计算机系统200还包括耦联到总线201以便存储将要由处理设备202执行的信息和指令的随机存取存储器（RAM）或其它动态存储设备（称为主存储器204）。在由一个或多个多个处理器202执行指令期间，主存储器204也可用于存储临时变量或其它中间信息。
计算机系统200还可包括耦联到总线201的只读存储器（ROM）206和/或其它静态存储设备，以便存储适于处理设备202的静态信息和指令。大容量存储设备207（诸如磁盘或光盘及其相应的驱动器）也可以耦联到总线201以便存储指令和信息，诸如配置文件、密钥存储和注册数据库等。
一个或多个通信端口203也可耦联到总线201，以便通过通信网络（诸如像局域网（LAN），广域网（WAN）或因特网）支持来往计算机系统200的网络连接和信息通信。通信端口203可包括公知接口的各种组合，诸如用于提供网络接入的一个或多个调制解调器，一个或多个10/100以太网端口，一个或多个千兆以太网端口（光纤和/或铜线），或在互联网环境中常用的其它众所周知的网络接口。在任何情况下，以这种方式，计算机系统200通过常规的通信网络基础设施可耦联到多个其它网络设备、通信设备、客户端、NTM，和/或服务器。
任选地，操作员和管理界面（图中未示出）（诸如显示器、键盘和光标控制设备）也可以耦联到总线201，以便支持操作员直接与计算机系统200交互。其它操作员和管理界面可通过网络连接来提供，网络连接通过通信端口203连接。最后，可移动存储介质（图中未示出）通过相应的驱动器、端口或插槽可耦联到总线201，所述可移动存储介质诸如一个或多个外部的或可移动的硬盘驱动器、磁带、软盘、磁光盘、光盘只读存储器（CD-ROM）、光盘可写存储器（CD-R，CD-RW），数字通用光盘或数字视频光盘（DVD）（例如，DVD-ROM和DVD+RW），压缩盘或USB存储设备（例如U盘或闪存卡）。
在不脱离本发明范围的情况下可对所论述的示例性实施例做出各种修改和补充。例如，虽然上述实施例参照特定特征，但是本发明的范围还包括具有不同特征组合的实施例以及不包含所有所述特征的实施例。因此，本发明的范围意图涵盖落入权利要求范围内的所有这些替换、修改和变型及其所有等同物。

Claims (47)

1.用于自动零售的系统，其包括：
物品架，该物品架包括沿着水平轴线和垂直轴线之一或两者布置的多个隔室；
其中多个隔室中的至少一个隔室包括门，该门配置成打开和关闭所述至少一个隔室，其中所述门的至少一部分基本上是透明的；
篮筐；
门架系统，其中所述篮筐可运动地联接到门架系统，其中所述门架系统配置成通过使得篮筐沿着水平轴线和垂直轴线之一或两者运动来将篮筐邻近于多个隔室中的任一隔室定位；以及
随同篮筐运动的扫描器，其中所述扫描器配置成识别至少一个隔室内的物品或者确定至少一个隔室是空的，以及其中扫描器的扫描器信号配置成通过门的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述篮筐不具有沿着大致正交于水平轴线和垂直轴线的方向的任何运动分量。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物品架是第一物品架，所述系统还包括第二物品架，其中所述门架系统和篮筐定位于第一物品架和第二物品架之间。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述篮筐和门架系统配置成从在第一物品架中的一个或多个隔室以及在第二物品架中的一个或多个隔室取得物品。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括递送滑槽。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括弃置箱柜。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括传感器，其配置成确定物品何时进入到篮筐内。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，进一步包括传感器，其配置成确定物品何时进入到递送滑槽内。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括门致动器，其中门致动器配置成当篮筐沿着水平轴线和垂直轴线之一或两者运动时打开门。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述门包括接触元件，以及其中所述门致动器配置成当门致动器受到对该门致动器的推靠时打开门。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述门致动器能够伸展和缩回。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述门致动器安装到篮筐上。
13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扫描器邻近于篮筐安装。
14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扫描器安装到篮筐上。
15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个隔室包括至少部分倾斜的底部，其中所述底部配置成当门打开时允许在所述至少一个隔室中的物品从隔室滑出。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述篮筐的顶部是开放的以便接纳物品，以及其中篮筐的最接近物品架的侧壁至少部分地倾斜。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，进一步包括递送滑槽，其中所述篮筐包括活板门，该活板门配置成当篮筐定位于递送滑槽的上方时打开。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述递送滑槽包括门致动器以及所述活板门包括接触元件，以及其中所述活板门配置成当接触元件降低到门致动器上时打开。
19.用于确定在自动零售机中的隔室大小和位置的方法，所述方法包括：
利用门架系统使得扫描器沿着水平轴线和垂直轴线沿着物品架运动；
记录物品架的每个隔室或隔室列沿着水平轴线的水平位置和宽度；
记录物品架的每个隔室或隔室行沿着垂直轴线的垂直位置和高度；
通过位于每个隔室上的至少部分透明的门扫描物品架的每个隔室的内容物。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，使得扫描器沿着水平轴线和垂直轴线沿着物品架运动包括使得扫描器同时沿着水平轴线和垂直轴线沿着物品架运动。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，通过位于每个隔室上的门扫描物品架的每个隔室的内容物包括在不打开门的情况下扫描每个隔室的内容物。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括：
组装垂直面板和水平面板以便形成具有所需大小的隔室的物品架。
23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，扫描每个隔室的内容物包括第一次扫描每个隔室的内容物，所述方法进一步包括第二次扫描每个隔室的内容物。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，第一次和第二次之间不超过二十四小时。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，第一次和第二次之间不超过八小时。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，第一次和第二次之间不超过一小时。
27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，基于错误消息执行对每个隔室内容物的第二次扫描。
28.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，在第一次和第二次之间对隔室重新补货。
29.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，每个隔室的底部设有标记，以及其中扫描到标记指示在隔室内没有物品。
30.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括：
接收对特定物品的请求；
识别物品架的特定隔室，该特定物品存在于该特定隔室中；以及
利用门架系统使得篮筐运动到特定隔室。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，进一步包括：
使得篮筐随同门架系统运动而打开通到该特定隔室的门。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，进一步包括：
通过使得篮筐的门致动器运动到门的接触元件上而打开通到该特定隔室的门；以及
将该特定物品接纳于篮筐内。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，打开门进一步包括：
使得门致动器在至少部分地垂直于水平轴线和垂直轴线的方向上伸展。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，进一步包括使得门致动器在所述方向上缩回。
35.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，进一步包括：
利用门架使得篮筐运动到递送滑槽上方的位置；以及
将该特定物品从篮筐释放到递送滑槽内。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，将该特定物品从篮筐释放到递送滑槽内包括：
打开位于篮筐底部上的活板门。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，打开活板门包括利用门架系统使得活板门上的接触元件运动到递送滑槽上的门致动器上。
38.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，进一步包括：
感测该特定物品进入到递送滑槽内。
39.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，进一步包括：
感测活板门的位置。
40.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，进一步包括：
感测门的位置。
41.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，进一步包括：
判定非预期数目的物品进入到篮筐内；
基于该判定，利用门架使得篮筐运动到辅助箱柜上方的位置；以及
将非预期数目的物品从篮筐释放到辅助箱柜内。
42.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将该特定物品接纳于篮筐内；以及
当该特定物品在篮筐内时扫描该特定物品。
43.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，进一步包括：
将该特定物品接纳于篮筐内。
44.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，进一步包括感测该特定物品进入到篮筐内。
45.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，进一步包括感测该特定物品从篮筐离开。
46.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，非预期数目的物品是零个物品或两个物品。
47.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，门架仅能够沿着垂直轴线和水平轴线运动。
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