-
Die Erfindung betrifft eine Warenauswahleinheit, mit einem Gehäuse, welches zumindest einen durchsichtigen Bereich aufweist, der einen Blick auf im Gehäuse befindliche Waren freigibt, wobei der durchsichtige Bereich zugleich als Bedienfeld zur Auswahl einer gewünschten Ware ausgebildet ist, und wobei die gewünschte Ware lediglich durch einen bestimmten Berührbereich auf dem Bedienfeld tastatur- und abbildungslos identifiziert wird.
-
Eine Warenauswahleinheit der eingangs beschriebenen Ausprägung wird in der
JP 2000-276637 A vorgestellt. Hier geht es letztlich um einen Verkaufsautomaten, der mit einem Berührbildschirm ausgerüstet ist. Auf dem Berührbildschirm sind verschiedene Berührbereiche definiert. Außerdem erkennt man hinter dem durchsichtigen Bereich jeweils auswählbare Produkte.
-
Die bekannte Lehre und der zugehörige Verkaufsautomat arbeiten mit einem herkömmlichen Berührbildschirm, welcher sich im Wesentlichen aus zwei durchsichtigen Scheiben mit dazwischen befindlichem elektrisch leitfähigen gummiartigen Material zusammensetzt. Durch eine Berührung mit einem Finger steigt die Leitfähigkeit im Berührbereich, was mithilfe einer Steuereinheit ortsaufgelöst ausgewertet werden kann.
-
Der weitere und auf die Anmelderin zurückgehende gattungsbildende Stand der Technik nach der
EP 2 015 263 A1 befasst sich ebenfalls mit einer Warenauswahleinheit, die mit einem Bedienfeld in Gestalt eines Berührbildschirms bzw. Touchscreens ausgerüstet ist. Auch in diesem Fall wird überwiegend herkömmlich gearbeitet, indem auf die ortsaufgelöste Position des Berührbereichs durch beispielsweise eine analog resistive Messung rückgeschlossen wird. Auch lassen sich Vibrationen auf dem Trägermaterial auswerten.
-
Der Stand der Technik hat sich grundsätzlich bewährt, wenn es darum geht, Produkte bei einer Warenauswahleinheit gleichsam intuitiv dadurch auszuwählen, dass ein Bediener versucht, die entsprechende Ware zu berühren. Dies wird als Kaufsignal interpretiert und entsprechend umgesetzt. Allerdings sind die bekannten Warenauswahleinheiten mit dem generellen Nachteil verbunden, dass die Erfassung des Berührbereichs bisher mehr oder minder ausschließlich über Leitfähigkeitsmessungen erfolgt. Solche Leitfähigkeitsmessungen setzen entsprechende Folien, Zwischenschichten etc. voraus. Diese sind zwar regelmäßig transparent gestaltet, trüben jedoch insgesamt das äußere Erscheinungsbild des Bedienfeldes. Das heißt, die bisher in der Praxis realisierten Warenauswahleinheiten zeichnen sich durch mehr oder minder opake Bedienfelder aus, was von Kunden als störend empfunden wird.
-
Tatsächlich ist nämlich damit zu rechnen, dass die eigentlich in der Warenauswahleinheit befindliche und auszuwählende Ware hinsichtlich ihrer Farbgestaltung mehr oder minder deutlich an Brillanz einbüßt und über ein insgesamt trübes oder eingetrübtes Erscheinungsbild verfügt. Hier existieren bisher keine überzeugenden Lösungen.
-
Folgerichtig liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem zugrunde, eine derartige Warenauswahleinheit so weiterzuentwickeln, dass die Präsentation der auszuwählenden Ware nicht in irgendeiner Weise optisch beeinträchtigt und folglich ein insgesamt positives Kaufverhalten beobachtet wird.
-
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemäße Warenauswahleinheit im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wandler, ein Sensor und eine Anordnung reflektierender Elemente vorgesehen sind, wobei der Wandler elektrische Signale einer Steuereinheit in akustische Wellen umwandelt und in das Bedienfeld einkoppelt, die Anordnung reflektierender Elemente die akustischen Wellen flächenmäßig in der Art eines Gitternetzes über das Bedienfeld verteilt, und wobei der Sensor die akustischen Wellen aufnimmt und als zeitaufgelöste elektrische Signale an die Steuereinheit übergibt, welche hieraus auf den ortsaufgelösten Berührbereich rückschließt.
-
Bei den in das Bedienfeld eingekoppelten akustischen Wellen handelt es sich im Regelfall um Ultraschallwellen im MHz-Bereich. Tatsächlich werden akustische Wellen mit einer Frequenz von bis zu 10 MHz beobachtet. Die Frequenz der akustischen Wellen ist jedenfalls deutlich oberhalb des Hörfrequenzbereichs des Menschen angesiedelt, d.h. deutlich oberhalb von 20 kHz. Meistens wird man die erfindungsgemäß eingesetzten akustischen Wellen auch oberhalb des Hörfrequenzbereichs von beispielsweise Hunden ansiedeln, um diese nicht in irgendeiner Weise zu beeinträchtigen bzw. bei Annährung an eine solche Warenauswahleinheit zum Bellen oder vergleichbaren Reaktionen zu veranlassen.
-
Jedenfalls sind die erfindungsgemäß eingesetzten akustischen Wellen typischerweise weder von Menschen noch Tieren hörbar und werden folglich nicht als störend empfunden. Weil das Bedienfeld im Regelfall aus durchsichtigem Glas oder auch durchsichtigem Kunststoff hergestellt ist und da es sich also an dieser Stelle durchweg um Festkörper handelt, breiten sich die Ultraschallwellen sowohl als Longitudinalwellen als auch als Transversalwellen aus. Die Einkopplung und Auskopplung erfolgt jeweils mithilfe von Wandlern bzw. Transducern. Dabei sind der jeweilige Wandler und der Sensor jeweils als Piezoelement ausgebildet.
-
Tatsächlich arbeitet die Erfindung an dieser Stelle und sowohl für den Wandler als auch für den Sensor typischerweise mit piezoelektrischen Quarz- oder Keramikschwingern. Im Falle des Wandlers wird an das betreffende Piezoelement eine Wechselspannung mit der Eigenresonanzfrequenz oder einer Oberschwingung hiervon angelegt. Beispielsweise mag der Wandler bzw. das betreffende Piezoelement mit einer Wechselspannung der Frequenz von ca. 5 MHz bis 10 MHz beaufschlagt werden. Der Sensor empfängt die Ultraschallwellen nach dem umgekehrten Prinzip und ist ebenfalls als Piezoelement ausgebildet. In diesem Fall werden die Ultraschallschwingungen des Bedienfeldes mithilfe des Piezoelements des Sensors in zugehörige elektrische Wechselspannungssignale (mit einer Frequenz von 5 MHz bis 10 MHz im Beispielfall) umgewandelt.
-
Im Regelfall setzt die Erfindung in diesem Kontext jeweils zwei Wandler und zwei Sensoren ein. Dabei ist meistens ein Wandler und ein Sensor je x-, y-Richtung des flächenmäßig sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung ausgedehnten Bedienfelds realisiert. Das heißt, für die Erfassung der x-Richtung des Bedienfelds stehen ein Wandler und ein Sensor zur Verfügung. Das gleiche gilt für die y-Richtung. Die jeweils flächenmäßige aufgefächerte Erfassung der x- wie der y-Richtung erfolgt nun mithilfe der Anordnung reflektierender Elemente. Hierbei kann es sich beispielsweise um akustisch reflektierende Elemente handeln, die die auf sie treffende Ultraschallwelle teilweise reflektieren und teilweise transmittieren. Meistens ist randseitig des Bedienfelds eine Vielzahl solcher reflektierender Elemente angeordnet, so dass von jedem reflektierenden Element ausgehend eine zugehörige Ultraschallwelle in der zugehörigen Richtung (x- oder y-Richtung) den Reflektor bzw. das reflektierende Element verlässt. Vergleichbar wird in der anderen Richtung (y- bzw. x-Richtung) vorgegangen, so dass das Bedienfeld letztlich von einem Gitternetz an Ultraschallwellen durchzogen wird. Aufgrund der räumlichen Distanz der einzelnen reflektierenden Elemente zueinander kann dann die gewünschte ortsaufgelöste Erfassung des Berührbereichs erfolgen. Das wird mit Bezug zu der Figurenbeschreibung noch näher erläutert werden.
-
Das Bedienfeld ist vorteilhaft als Gehäusedeckel oder Teil desselben ausgebildet. Dadurch kann die Warenauswahleinheit besonders kostengünstig und kompakt hergestellt werden. Tatsächlich setzt sich das Gehäuse im einfachsten Fall aus einer die Waren im Inneren aufnehmenden Gehäusewanne und dem zugleich als Bedienfeld fungierenden und die Gehäusewanne nach oben hin abschließenden Gehäusedeckel zusammen. Dadurch sind letztlich nur zwei wesentliche Strukturmerkmale erforderlich.
-
Die für die ortsaufgelöste Messung bzw. ortsaufgelöste Identifizierung des Berührbereichs verantwortlich zeichnende Steuereinheit legt vorteilhaft darüber hinaus die jeweiligen Berührbereiche sowie zwischen den Berührbereichen Totbereiche programmtechnisch und von ihrer Ausdehnung her fest. Die Totbereiche bezeichnen Streifen oder Zonen zwischen den einzelnen Berührbereichen, die zu keiner definitiven Warenauswahl korrespondieren. Dadurch werden beispielsweise unbeabsichtigte Fehlbedienungen vermieden bzw. können gänzlich ausgeschlossen werden.
-
Darüber hinaus hat es sich bewährt, wenn der jeweilige Berührbereich und die jeweils in Blickrichtung darunter angeordnete Ware einander zugeordnet sind. Das erleichtert die intuitive Warenauswahl. Denn der Kaufinteressent berührt quasi die Ware in der erfindungsgemäßen Warenauswahleinheit und wird an dieser Stelle letztlich „nur“ von dem zwischengeschalteten Bedienfeld von einer tatsächlichen Berührung zurückgehalten. Dadurch findet eine intuitive Kaufentscheidung statt.
-
Wie bereits zuvor erläutert, ist das Bedienfeld durchsichtig ausgebildet und besteht beispielsweise aus einer Glasplatte, Kunststoffplatte, etc.. Da darüber hinaus etwaige Leitfähigkeitsfolien, Leitfähigkeitskleber etc. im Rahmen der Erfindung ausdrücklich nicht erforderlich sind und insofern auch eine einscheibige bzw. Ein-Platten-Anordnung als Bedienfeld eingesetzt werden kann, werden die hinter dem Bedienfeld präsentierten Waren von ihrem Erscheinungsbild her praktisch nicht beeinträchtigt. Das heißt, Aufdrucke, die Farbgebung, die Brillanz der Farbgebung etc. werden durch die Aufbewahrung der betreffenden Ware in der Warenauswahleinheit im Rahmen der Erfindung nicht beeinträchtigt. Denn die für die Warenauswahl eingesetzten Ultraschallwellen korrespondieren zu keiner wie auch immer gearteten optischen Einschränkung oder einer Änderung der Transparenz des Bedienfeldes.
-
Hinzu kommt, dass sowohl der oder die Wandler als auch die Sensoren jeweils randseitig des Bedienfelds angeordnet sind, meistens in einem ohnehin von einem Rahmen abgedeckten Bereich. Das heißt, für den Kunden ist nicht ersichtlich, wie die Warenauswahl letztendlich vonstatten geht.
-
Schlussendlich kann die erfindungsgemäße Warenauswahleinheit noch mit einer integrierten Ausgabeeinheit ausgerüstet sein. Mithilfe dieser Ausgabeeinheit kann die jeweils gewünschte Ware und/oder ein Warenbon ausgegeben werden. In letztgenanntem Fall erfolgt die Warenausgabe meistens getrennt von der Warenauswahleinheit und dient die jeweils im Inneren der Warenauswahleinheit präsentierte Ware lediglich der Kaufentscheidung. Das heißt, in diesem Kontext kann grundsätzlich auch mit Leerverpackungen gearbeitet werden, so dass beispielsweise Haltbarkeitsprobleme von vorne herein ausgeschlossen sind.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
-
1 die erfindungsgemäße Warenauswahleinheit in einer Übersicht und
-
2 das Bedienfeld in einer Funktionsdarstellung.
-
In der 1 ist eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Warenauswahleinheit dargestellt. Die Warenauswahleinheit verfügt über ein wannenartiges Gehäuse 1 und ein Bedienfeld 2, welches zugleich als Gehäusedeckel 2 ausgelegt ist. Das Bedienfeld 2 ist im Detail und noch näher in der 2 dargestellt.
-
Die Warenauswahleinheit bzw. deren Gehäuse 1 bzw. das Bedienfeld 2 ist mit einem durchsichtigen Bereich ausgerüstet, welcher einen Blick auf im Gehäuse 1 befindlichen Waren 3, 4 wiedergibt. Bei den Waren 3, 4 handelt es sich im Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend um Zigarettenschachteln 3 und Zigarettenstangen 4. Anstelle der körperlichen Waren 3, 4 kann selbstverständlich auch nur mit Verpackungen oder Abbildungen bzw. Leerverpackungen, also mit Platzhaltern, gearbeitet werden. Wie bereits erläutert, ist das Gehäuse 1 im Querschnitt U-förmig ausgestaltet und wird frontseitig durch den Gehäusedeckel 2 verschlossen, welcher zugleich das Bedienfeld 2 definiert.
-
Das Bedienfeld bzw. der Gehäusedeckel 2 ist durchsichtig gestaltet und mag beispielsweise als Glasscheibe oder Kunststoffscheibe ausgeführt sein. Die Transparenz der Glas- oder Kunststoffscheibe bzw. des Bedienfelds 2 ist nicht durch irgendwelche zusätzlichen Einrichtungen, Folien etc. beeinträchtigt, so dass die in Blickrichtung hinter dem Bedienfeld 2 befindlichen Waren 3, 4 natürlich und von der Farbwiedergabe her brillant wiedergegeben werden.
-
Zur Auswahl der Waren 3, 4 dient ein Berührbereich 5. Tatsächlich wird die jeweils gewünschte Ware 3, 4 durch jeweils einen zugehörigen Berührbereich 5 auf dem Bedienfeld 2 identifiziert, und zwar tastatur- und abbildungslos. Das heißt, das Bedienfeld 2 weist weder eine darauf wiedergegebene oder wiedergebbare Tastatur noch etwaige Abbildungen etc. auf. Vielmehr korrespondiert der Berührbereich 5 zu dem Bereich des Bedienfelds 2, dessen Berührung von beispielsweise der Hand oder einem Finger des Bedieners als Kaufwunsch der hierdurch jeweils identifizierten Ware 3, 4 interpretiert wird.
-
In der 1 in der vergrößerten Darstellung erkennt man, wie beispielsweise ein Bediener mithilfe seines Zeigefingers einen Berührpunkt 6 innerhalb des Berührbereichs 5 festlegt. Dieser Vorgang wird als Kaufwunsch bzw. Warenauswahl der in Aufsicht und in Blickrichtung hinter dem Berührbereich 5 angeordneten Ware 3, 4 interpretiert.
-
Zwischen den einzelnen und den Waren 3, 4 zugeordneten Berührbereichen 5 sind Totbereiche 7 realisiert. Eine Berührung der Totbereiche 7 korrespondiert nicht zu einer Warenauswahl. Für die größenmäßige Ausdehnung der Berührbereiche 5 wie auch der dazwischen angeordneten Totbereiche 7 sorgt insgesamt eine Steuereinheit 8.
-
Zusätzlich erkennt man noch in der Detaildarstellung nach 2, dass das Bedienfeld 2 mit zwei Wandlern 9, 10 und zugehörigen Sensoren 11, 12 ausgerüstet ist, die jeweils randseitig der in diesem Kontext realisierten Glasscheibe oder Kunststoffscheibe angeordnet sind. Sowohl die Wandler 9, 10 als auch die Sensoren 11, 12 sind jeweils an die Steuereinheit 8 angeschlossen bzw. werden von dieser beaufschlagt. Grundsätzlich kann auch nur mit einem Wandler 9, 10 und einem zugehörigen Sensor 11, 12 gearbeitet werden.
-
Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist nun der Umstand, dass der jeweilige Wandler 9, 10 elektrische Signale der Steuereinheit 8 in akustische Wellen umwandelt. Bei den akustischen Wellen handelt es sich um Ultraschallwellen beispielsweise einer Frequenz von 5 MHz. Diese akustischen Wellen werden in das Bedienfeld 2 bzw. die an dieser Stelle realisierte transparente Glasscheibe oder Kunststoffscheibe eingekoppelt. Zusätzlich sorgt eine Anordnung reflektierender Elemente 13, 14 dafür, dass die von den jeweiligen Wandlern 9, 10 erzeugten akustischen Wellen flächenmäßig in der Art eines Gitternetzes über das Bedienfeld 2 verteilt werden. Tatsächlich geht von dem Wandler 9 eine akustische Welle aus, die die einzelnen reflektierende Elemente 13 teilweise passiert und teilweise hieran reflektiert wird.
-
Als Folge hiervon bilden sich verschiedene akustische Wellen aus, die in der 2 mit den Bezugszeichen 15a, 15b und 15c gekennzeichnet sind. Diese akustischen Wellen 15a, 15b, 15c werden mithilfe einer weiteren und der Anordnung der reflektierenden Elemente 13 gegenüberliegenden Anordnung 13 in den zugehörigen Sensor 11 abgelenkt. In diesem Zusammenhang wird unmittelbar deutlich, dass die einzelnen akustischen Wellen 15a, 15b und 15c unterschiedlich lange Wege absolvieren, bis sie vom Wandler 9 ausgehend den zugehörigen Sensor 11 erreicht haben. Aus diesen unterschiedlichen Wegen resultieren bei beispielsweise einem periodischen Signal Laufzeitunterschiede, die von der Steuereinheit 8 ausgewertet und in eine ortsaufgelöste Information umgewandelt werden können.
-
Vergleichbares gilt für den weiteren Wandler 10, welcher in Verbindung mit entsprechend ausgebildeten reflektierenden Elementen 14 bzw. einer weiteren Anordnung 14 zusätzliche akustische Wellen erzeugt, die in der 2 beispielhaft die Bezugszeichen 16a, 16b und 16c tragen. Wie im Falle der akustischen Wellen 15a, 15b und 15c werden auch die senkrecht hierzu verlaufenden akustischen Wellen 16a, 16b, 16c am anderen Ende der Glasscheibe mit dort realisierten reflektierenden Elementen 14 abgelenkt und erreichen den zugehörigen Sensor 12. Da die akustischen Wellen 16a, 16b, 16c erneut über unterschiedliche Laufwege verfügen, kann die Steuereinheit 8 aus zugehörigen zeitaufgelösten Signalen ausgangsseitig des Sensors 12 auf korrespondierte Orte bzw. Schallwellen 16a, 16b, 16c rückschließen.
-
Als Folge hiervon wird das Bedienfeld 2 mit einem Gitternetz aus den einzelnen akustischen Wellen 15a, 15b, 15c; 16a, 16b, 16c ausgerüstet. Wenn nun ein Bediener mit seinem Finger das Bedienfeld 2 berührt und folglich den Berührungspunkt 6 definiert, so werden die akustischen Wellen 15b, 16c im Beispielfall jeweils gedämpft bzw. erfahren eine Signaländerung. Aus dieser Signaländerung kann die Steuereinheit 8 auf den Ort des Berührpunkts 6 rückschließen und folglich die von den Sensoren 11, 12 aufgenommenen zeitaufgelösten elektrischen Signale in ortsaufgelöste Informationen bzw. die Position des Berührpunkts 6 umwandeln.
-
Da die Steuereinheit 8 zugleich die Ausdehnung der jeweiligen Berührbereiche 5 und auch der Totbereiche 7 zuvor festgelegt hat, kann folglich die Steuereinheit 8 unmittelbar entscheiden, ob der Berührpunkt 6 zu einer zulässigen Warenauswahl korrespondiert oder nicht. Denn in der Steuereinheit 8 ist darüber hinaus eine Liste hinterlegt, welche den jeweiligen Berührbereich 5 und die in Blickrichtung jeweils darunter bzw. dahinter angeordnete Ware 3, 4 einander zuordnet. Das heißt, es findet zunächst die örtliche Positionsbestimmung des Berührpunkts 6 statt. Anschließend wird der Berührpunkt 6 dem zugehörigen Berührbereich 5 oder auch einem Totbereich 7 zugeordnet.
-
Nur dann, wenn der Berührpunkt 6 innerhalb eines zulässigen Berührbereichs 5 liegt, wird dies als gewünschte Warenauswahl seitens der Steuereinheit 8 interpretiert. Je nach Lage des Berührbereichs 5 kann nun die Steuereinheit 8 anhand der hinterlegten Liste die vom Bediener gewünschte Ware 3, 4 identifizieren und in einen Kauf umwandeln. Als Folge hiervon kann die gewünschte Ware 3, 4 direkt aus der Warenauswahleinheit 1 ausgegeben werden. Im Ausführungsbeispiel ist jedoch eine integrierte Ausgabeeinheit 17 realisiert, die vorliegend einen Warenbon 18 erzeugt. Dieser Warenbon 18 kann dann von dem Kaufinteressenten bezahlt und in die tatsächliche Ware umgewandelt werden. Eine zusätzliche Anzeigeeinheit 19 mag einzelne Schritte noch einmal auf einem Bildschirm wiedergeben.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2000276637 A [0002]
- EP 2015263 A1 [0004]
