PL71822Y1 - Metalowa szafa wrzutowa z systemem do identyfikacji przechowywanych przedmiotów - Google Patents

Description

PL 71 822 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest metalowa szafa wrzutowa z systemem do identyfikacji prze- chowywanych w tej szafie przedmiotów. Jako szafe metalowa w rozumieniu niniejszego opisu rozumie sie szafe wykonana w calosci lub znacznej czesci z metalu, z dopuszczalnymi drobnymi elementami wewnatrz szafy wykonanymi z in- nych materialów typu drewno lub plastik. Szafa metalowa w rozumieniu niniejszego opisu ma co naj- mniej 90% powierzchni korpusu: boków, sufitu i dna wykonane z metalu, tak ze wewnatrz szafy dochodzi do licznych odbic fal radiowych emitowanych przez antene RFID UHF, a wiekszosc fal radiowych emi- towanych przez antene RFID UHF wewnatrz szafy nie wychodzi na zewnatrz szafy. Szafy wrzutowe sa powszechnie stosowane do przechowywania brudnej odziezy (tzw. brudow- niki). Tego typu szafy maja otwór wrzutowy usytuowany w górnej czesci szafy, przez który uzytkownik moze wrzucac do wnetrza szafy zuzyta odziez, która trafia do kosza umieszczonego pod otworem wrzu- towym. W szafach mniejszego typu wewnatrz szafy moze byc zawieszony worek. W szafach wiekszego typu kosz jest zamontowany na ruchomym wózku. Po zapelnieniu sie kosza, szafe mozna otworzyc i wyjac worek zapelniony odzieza lub wyjechac wózkiem i przetransportowac zuzyta odziez do pralni. W tego typu szafach istnieje potrzeba identyfikacji przechowywanych artykulów odziezowych, przykladowo w celach automatycznego sprawdzenia czy szafy sa pelne, jaka jest ilosc odziezy brudnej wymagajacej odebrania, ewentualnie jaka ilosc odziezy zostala odebrana przez firme obslugujaca za- klad w obszarze dostarczania i odbierania odziezy. Odziez moze byc oznaczona znacznikami RFID (ang. Radio Frequency Identification), zwanymi równiez tagami RFID. W tego typu szafie wrzutowej wystepuje problem zwiazany z tym, ze w niewielkiej przestrzeni moze byc zgromadzonych wiele sztuk odziezy ze znacznikami RFID, które sa wzgledem siebie roz- mieszczone w sposób nieuporzadkowany. Skanowanie przestrzeni z zatloczonymi wzgledem siebie i ulozonymi w nieznany sposób znacznikami RFID jest trudne i przy standardowych technologiach ska- nowania moze nie zapewnic 100% skutecznosci odczytu znaczników. Znane sa szafy z systemami do identyfikacji przechowywanych przedmiotów, oparte o technolo- gie RFID, w których rozpoznaje sie etykiety za pomoca duzej ilosci nieruchomych anten rozmieszczo- nych w calym obszarze wymagajacym identyfikacji przedmiotów. Anteny te rozmieszczone sa zazwy- czaj równomiernie na calej wysokosci sciany badz scian szafy. Maja one za zadanie wygenerowac do- statecznie silny sygnal radiowy rozlozony w calej przestrzeni szafy w pasmie odpowiadajacym uzytej technologii RFID w szczególnosci UHF (Ultrahigh Frequency), umozliwiajacy nawiazanie lacznosci ze znacznikami radiowymi (tagami) przylaczonymi do przedmiotów podlegajacych identyfikacji. Technolo- gia RFID UHF umozliwia krótka w czasie identyfikacje duzej ilosci znaczników i z powodzeniem jest wykorzystywana w srodowisku innym niz metalowe. Znane sa takze systemy w których stosuje sie technologie RFID LF (Low Frequency) i HF (High Frequency). Sluza one zazwyczaj do identyfikacji pojedynczych przedmiotów, takich jak np. bron za- mknieta w pojedynczej skrytce szafy do przechowywania broni, rzadziej do wykrywania zawartosci ca- losci wnetrza mebla. Metal nadaje sie bardzo dobrze do konstrukcji szaf sluzacych do przechowywania przedmiotów, gdyz jest materialem trwalym i zapewniajacym bezpieczenstwo przechowywanych przedmiotów. Po- nadto, fale elektromagnetyczne nie przenikaja przez metal, co jest korzystne gdyz ogranicza propagacje wiazki emitowanej przez antene umieszczona we wnetrzu szafy wykonanej w calosci z metalu prawie wylacznie do tego wnetrza, przez co nie sa odczytywane znaczniki radiowe znajdujace sie na zewnatrz mebla. Zastosowanie technologii RFID UHF wewnatrz szaf metalowych jest jednak obarczone szere- giem problemów. Przede wszystkim sa to problemy zwiazane ze znieksztalceniem sygnalu, odbiciami fal wewnatrz szafy, dokladnoscia i skalowalnoscia czytników, co moze prowadzic do niepoprawnego sledzenia przed- miotów oznaczonych znacznikami radiowymi. Slabe wspólczynniki odczytu, rozumiane jako procent skutecznie odczytanych znaczników, sa spowodowane wieloma nakladajacymi sie na siebie czynnikami. Uzyskany pozytywny efekt weryfikacji zawartosci mebla (odczytu znaczników którymi oznaczone sa przechowywane przedmioty) jest w znanych rozwiazaniach czesto przypadkowy, a dodatkowo dla wlasciwego dzialania tego typu systemów rozmieszczanie anten musi byc dopasowane indywidualnie do kazdej przestrzeni. PL 71 822 Y1 3 Na jakosc odczytu znaczników radiowych ma istotny wplyw ilosc znaczników znajdujacych sie wewnatrz mebla. Same znaczniki stanowia bariere dla sygnalu generowanego przez antene i zwiek- szaja liczbe odbic fal, zwiekszajac tym samym ilosc zaklócen. Powoduje to, ze czesc sygnalów odbie- ranych przez antene jest zbyt slaba aby nadawac sie do skutecznego odczytu, a do czesci znaczników w ogóle nie dociera sygnal wystarczajaco mocny aby je zasilic. Wiazki fal elektromagnetycznych wewnatrz obiektu metalowego odbijaja od jego scian i wzajem- nie interferuja, co powoduje, ze w przestrzeni powstaja strefy martwe badz o niskiej sile pola, w których nie ma mozliwosci odczytania znaczników radiowych, a co za tym idzie identyfikacji znajdujacych sie w tych przestrzeniach przedmiotów. Strefy martwe powstaja tez w sytuacji, w której fale natrafiaja na przeszkody, które absorbuja badz odbijaja fale – a zatem same znaczniki, jak równiez elementy we- wnetrznej konstrukcji mebla, przykladowo wrzutnia. W takiej sytuacji w pewnych przestrzeniach szafy moga powstac strefy martwe badz o niskiej skutecznosci odczytu. Ponadto, duza liczba niezaleznych wiazek promieniowania elektromagnetycznego, jaka powstaje przy zastosowaniu wielu anten jednoczesnie i duza moc tych wiazek powoduja powstanie duzej liczby trudnych do kontrolowania zaklócen. Wskazanym byloby ponadto ograniczenie propagacji fal jedynie do wnetrza mebla tak aby odczyt tagów dotyczyl jedynie tych zlokalizowanych we wnetrzu szafy. Samo ekranowanie fal poprzez po- wierzchnie metalowe nie jest jednak wystarczajace dla ograniczenia propagacji fal na zewnatrz lekkiej szafy metalowej, która posiada liczne szczeliny konstrukcyjne np. pomiedzy drzwiami a sciana boczna, czy tez w obrebie wrzutni, przez które fale o odpowiedniej sile rozchodza sie poza przestrzen szafy. Z opisu zgloszenia patentowego EP2743892 znana jest szafa z systemem do identyfikacji znacz- ników RFID, który zawiera wiele nieruchomych, sekwencyjnie aktywowanych anten RFID – po dwie anteny na pólke. Niedogodnoscia tego systemu jest koniecznosc stosowania wielu anten i koniecznosc takiego zaprojektowania przestrzeni wewnetrznej szafy, aby nieruchoma antena mogla odczytac wszystkie znaczniki w obrebie przypisanego jej obszaru. Z opisu patentu US8770479 znana jest szafa zawierajaca zestaw poziomo rozmieszczonych an- ten, które sa ruchome wzdluz osi pionowej na tylnej scianie szafy. Odczyt znaczników RFID z elemen- tów umieszczonych w szafie odbywa sie w ten sposób, ze zestaw anten jest przemieszczany do po- ziomu okreslonej pólki, z której znaczniki maja zostac odczytane, po czym w polozeniu stacjonarnym na danym poziomie aktywowany jest odczyt. Niedogodnoscia takiego systemu jest to, ze wymaga sto- sowania zestawu kilku anten do odczytu elementów z danego poziomu. Rozwiazanie to zaklada prze- szukanie z wykorzystaniem ruchomej anteny poszczególnych obszarów mebla, a nie calej jego prze- strzeni. Ponadto, ze wzgledu na niewielki rozmiar tych obszarów, moga w nich wystepowac strefy mar- twe lub o obnizonych mozliwosciach odczytu, zwlaszcza jesli nagromadzi sie w nich duza ilosc znacz- ników. Z opisu zgloszenia patentowego US2010141457 znany jest kontener na odpady, w szczególnosci medyczne, który zawiera ruchoma antene RFID do odczytywania znaczników na pojemnikach z odpa- dami umieszczonych wewnatrz kontenera. Z opisu patentu US8174392 znana jest szafa, w której moga byc zawieszane przedmioty ozna- czone znacznikami RFID, w której zainstalowane jest wiele anten ruchomych w poziomie ponad kazdym poziomem, na którym zamontowane sa elementy. Tego typu szafa pozwala na odczyt elementów umieszczonych pomiedzy metalowymi pólkami, lecz wymaga dedykowanej anteny pomiedzy kazda z pólek. Z opisu zgloszenia patentowego PL393628 znany jest regal z otwartymi pólkami i ruchomym urzadzeniem do nakladania etykiet na pólki lub przedmioty umieszczone na pólkach. Wspomniane ru- chome urzadzenie moze miec równiez czytnik do odczytu identyfikatora z przedmiotu, takiego jak kod paskowy czy kod RFID, lecz biorac pod uwage zasade jego dzialania, przeznaczone jest do odczyty- wania identyfikatora z bliskiej odleglosci od przedmiotu, nie nadawaloby sie zatem do odczytywania etykiet z wielu przedmiotów RFID umieszczonych w zamknietej szafie. Z opisu wzorów uzytkowych CN204970180, CN203720940 znane sa szafy na ubrania z antena do odczytu zawartosci szafy, nie znane sa jednak szczególy dzialania anteny i sposobu odczytu znacz- ników. Celowym byloby zatem opracowanie metalowej szafy wrzutowej z systemem do identyfikacji przechowywanych w tej szafie przedmiotów, której konstrukcja umozliwi odczytywanie mozliwie naj- wiekszej ilosci znaczników z duzej ilosci przedmiotów wrzuconych do wnetrza szafy. PL 71 822 Y1 4 Przedmiotem wzoru uzytkowego jest metalowa szafa wrzutowa zawierajaca korpus ze scianami bocznymi, dnem i sufitem, przy czym w jednej ze scian bocznych znajduje sie otwór wrzutowy osloniety drzwiczkami wrzutowymi, a ponadto jedna ze scian bocznych zawiera drzwi dostepowe, przy czym we- wnatrz szafy znajduje sie przestrzen do odbioru wrzucanych przedmiotów i zespól antenowy z antena RFID, znamienna tym, ze zespól antenowy zawiera antene RFID ruchoma wzdluz toru w plaszczyznie równoleglej do dna korpusu, a wzdluz szczelin przy ruchomych metalowych elementach korpusu znaj- duja sie uszczelki ekranujace fale UHF. Korzystnie, zespól antenowy znajduje sie pomiedzy przestrzenia do odbioru wrzucanych przed- miotów a sufitem korpusu. Korzystnie, zespól antenowy znajduje sie pomiedzy przestrzenia do odbioru wrzucanych przed- miotów a dnem korpusu. Korzystnie, tor ma ksztalt odcinka równoleglego do jednego z boków korpusu. Korzystnie, tor ma ksztalt linii lamanej której odcinki sa równolegle do boków korpusu. Korzystnie, tor ma ksztalt odcinka skosnego wzgledem jednego z boków korpusu. Korzystnie, tor ma ksztalt elipsy. Korzystnie, tor ma ksztalt okragly. Korzystnie, szczeliny pomiedzy elementami korpusu szafy ekranujacymi fale UHF, pomiedzy ob- szarem propagacji fal anteny RFID wewnatrz szafy a otoczeniem szafy, maja szerokosc nie wieksza niz 2 mm. Zaleta rozwiazania wedlug niniejszego wzoru uzytkowego jest mozliwosc odczytu znacznej liczby znaczników z duzej liczby przedmiotów wrzuconych do wnetrza szafy dzieki zastosowaniu ruchomej anteny. Nastepuje eliminacja stref martwych badz o zbyt niskiej sile pola. Ponadto, zastosowanie uszczelek zwieksza szczelnosc szafy dla fal radiowych, co ogranicza pro- pagacje fal z anteny do wnetrza szafy i eliminuje ryzyko przypadkowego odczytania znaczników znaj- dujacych sie poza szafa, a ponadto zwieksza ilosc odbic sygnalu wewnatrz i skutecznosc wykrywania tych sygnalów przez antene wewnatrz szafy. Z uwagi na to, ze wystarczy zastosowanie w szafie zazwyczaj jednej anteny, poprawia sie efek- tywnosc ekonomiczna, gdyz do uzyskania pozadanego efektu w postaci identyfikacji przedmiotów uzyte zostaje mniej zasobów (anten) niz w przypadku innych tego typu systemów, które moglyby stosowac wiele anten stacjonarnych. Dzieki mozliwosci poruszania sie anteny, odbicia fal we wnetrzu szafy sa bardziej róznorodne, co daje lepsza skutecznosc odczytu w srodowisku metalowym. Kazdy ze znaczników RFID odczytywany jest przez antene wielokrotnie z róznych pozycji w trakcie jej ruchu, a zatem zwieksza sie prawdopodo- bienstwo jego prawidlowego odczytania nawet gdy dla pewnych pozycji anteny bylby trudny do odczytu z powodu przesloniecia przez inne elementy (np. elementy konstrukcyjne szafy, przedmioty umiesz- czone w szafie lub inne znaczniki), lub z powodu interferencji z sygnalem pochodzacym z innego znacz- nika RFID (co ma istotne znaczenie zwlaszcza przy wielu sygnalach odbitych wewnatrz metalowej kon- strukcji szafy). Dzieki temu mozna skutecznie odczytac duza ilosc znaczników z wielu przedmiotów umieszczonych wewnatrz calej przestrzeni szafy. Jednoczesnie liczba anten jest mala (zazwyczaj jedna antena), co powoduje lepsza przewidywal- nosc rozchodzenia sie tych fal w przestrzeni szafy, mniejsza ilosc zaklócen (w tej samej jednostce czasu emitowanych jest mniej fal które, które moga byc takze latwiej kierowane a tym samym ryzyko interfe- rencji jest mniejsze), a takze mniejsza ilosc emitowanych fal co jest istotne z punktu widzenia ograni- czenia propagacji do wnetrza produktu. Zastosowanie konstrukcji szafy metalowej zwieksza bezpieczenstwo przedmiotów umieszczo- nych w szafie, gdyz metalowa konstrukcja blokuje propagacje fal radiowych pomiedzy wnetrzem szafy a jej otoczeniem, co eliminuje bledy wynikajace z odczytania znaczników znajdujacych sie w otoczeniu szafy. Ponadto, w niniejszym wzorze uzytkowym rozwiazano problem propagacji fal na zewnatrz szafy poprzez szczeliny konstrukcyjne. Problem ten rozwiazuje zastosowanie jednej ruchomej anteny (o mocy mniejszej niz moc kilku anten nieruchomych które musialyby byc zainstalowane do odczytu przestrzeni szafy) oraz zmiane konstrukcji szafy poprzez eliminacje szczelin za pomoca odpowiednich uszczelek. Przedmiot wzoru zostal przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia ogólny widok konstrukcji szafy wrzutowej; Fig. 2 – widok z boku szafy w pierwszej odmianie; Fig. 3 – widok z boku szafy w drugiej odmianie; PL 71 822 Y1 Fig. 4 – pierwsza odmiane zespolu antenowego; Fig. 5 – druga odmiane zespolu antenowego; Fig. 6 – trzecia odmiane zespolu antenowego; Fig. 7 – czwarta odmiane zespolu antenowego; Fig. 8 – odmiane konstrukcji szafy z kilkoma drzwiami dostepowymi. Szafa wrzutowa, przedstawiona ogólnie na Fig. 1, ma korpus 100 ze scianami bocznymi 101, dnem 102 i sufitem 103. W jednej ze scian bocznych 101 znajduje sie otwór wrzutowy osloniety drzwicz- kami wrzutowymi 104 (przykladowo, uchylnymi lub przesuwnymi). Ponadto, w jednej ze scian bocznych 101, przykladowo w tej scianie w której znajduje sie otwór wrzutowy, znajduja sie ponadto drzwi doste- powe 107, które po otworzeniu umozliwiaja dostep do wnetrza szafy i wyjecie z niej przedmiotów wrzu- conych przez otwór wrzutowy z przestrzeni do odbioru wrzucanych przedmiotów 105 (w której moze byc umieszczony pojemnik wewnetrzny w postaci kosza, wózka czy worka), przykladowo wyjecie worka umieszczonego w koszu wewnatrz szafy lub wysuniecie wózka z koszem z wewnatrz szafy. Wewnatrz korpusu 100 szafy znajduje sie zespól antenowy 110, który zawiera antene RFID 111 zamocowana ruchomo wzdluz toru ruchu 112. Przykladowo, tor ruchu 112 moze stanowic prowadnica szynowa, tasmowa, pasowa, lancuchowa itp. Tor ruchu 112 moze byc równiez wyznaczony przez ru- chome ramie, na którym zamontowana moze byc antena. Zespól antenowy 110 jest zamocowany w plaszczyznie równoleglej do dna 102 szafy. Fig. 4–7 przedstawiaja rózne odmiany zespolu anteno- wego, gdzie tor ruchu 112 przebiega wzdluz jednego z boków korpusu (Fig. 4), lub tez jest torem pro- stokatnym wzdluz wszystkich boków korpusu (Fig. 5), lub tez jest torem ustawionym skosnie wzgledem boków korpusu (Fig. 6) lub tez jest torem o ksztalcie kola lub elipsy (Fig. 7). Uzytecznosc róznych ksztal- tów toru przejawia sie rózna skutecznoscia odczytu znaczników z pojemnika wewnetrznego i moze byc dobierana doswiadczalnie, indywidualnie w zaleznosci od wielkosci i proporcji wymiarów szafy, jak rów- niez rodzaju przedmiotów przeznaczonych do przechowywania w szafie. W celu dobrego ekranowania przestrzeni odczytu znaczników wewnatrz szafy, szczeliny pomie- dzy elementami konstrukcji korpusu szafy ekranujacymi fale UHF, pomiedzy obszarem propagacji fal anteny RFID 111 wewnatrz szafy a otoczeniem szafy, w szczególnosci pomiedzy scianami bocznymi 101, dnem 102 i sufitem 103, jak równiez drzwiczkami wrzutowymi 104 i drzwiami dostepowymi, maja w co najmniej jednym miejscu pomiedzy przestrzenia wewnatrz a na zewnatrz szafy szerokosc nie wieksza niz 2 mm. W miejscach w których laczone sa ze soba elementy nieruchome (przykladowo jedna sciana z duga sciana) mozna to uzyskac poprzez odpowiednie wyprofilowanie krawedzi blach i ich zwarte polaczenie ze soba (przykladowo, zespawanie, zgrzanie lub polaczenie nitowe lub srubowe). W miejscach duzych szczelin pomiedzy elementem ruchomym (przykladowo, na obwodzie drzwiczek wrzutowych 104 i/lub drzwi dostepowych 107) a nieruchomym korpusu szafy zastosowano na krawe- dziach uszczelki 106 ekranujace fale UHF przykladowo wykonane z materialu przewodzacego lub po- kryte takim materialem. W jednej postaci wzoru, jak przedstawiono na Fig. 2, zespól antenowy jest umieszczony pomie- dzy przestrzenia 105 a sufitem 103 szafy. W drugiej postaci wzoru, jak przedstawiono na Fig. 3, zespól antenowy jest umieszczony pomie- dzy przestrzenia 105 a dnem 102 szafy. Uzytecznosc tych odmian wzoru jest wspólna i polega na tym, ze zespól antenowy jest zamoco- wany w dogodnej pozycji równolegle do plaszczyzny dna, która dla wysokich szaf jest mniejsza niz plaszczyzna scian bocznych, a zatem w minimalnym stopniu zespól antenowy ogranicza przestrzen wewnetrzna szafy. Ponadto, za pomoca niewielkiej ruchomej anteny mozna skutecznie pokryc obszar, w swietle którego znajduja sie znaczniki. Dzieki temu, ze antena RFID 111 jest ruchoma wzdluz toru 112, to mozliwy jest odczyt znaczników, które nawzajem sie ekranuja wzgledem zródla sygnalu z okre- slonego punktu. W kolejnej odmianie wzoru, szafa moze zawierac kilka drzwi dostepowych, z których kazde moga zawierac wlasne drzwiczki wrzutowe. W takim wypadku w szafie moga byc zainstalowane odrebne ze- spoly antenowe dla kazdego obszaru odpowiadajacego danym drzwiom dostepowym, lub tez pojedyn- czy zespól antenowy z antena ruchoma przykladowo wzdluz toru przebiegajacego pomiedzy przeciw- nymi bokami szafy. PL 71 822 Y1 6 PL PL

Claims (9)

1. Zastrzezenia ochronne 1. Metalowa szafa wrzutowa zawierajaca korpus ze scianami bocznymi, dnem i sufitem, przy czym w jednej ze scian bocznych znajduje sie otwór wrzutowy osloniety drzwiczkami wrzuto- wymi, a ponadto jedna ze scian bocznych zawiera drzwi dostepowe, przy czym wewnatrz szafy znajduje sie przestrzen do odbioru wrzucanych przedmiotów i zespól antenowy z antena RFID, znamienna tym, ze zespól antenowy (110) zawiera antene RFID (111) ruchoma wzdluz toru (112) w plaszczyznie równoleglej do dna (102) korpusu (100), a wzdluz szczelin przy ruchomych metalowych elementach (104) korpusu (100) znajduja sie uszczelki (106) ekranu- jace fale UHF.

2. Metalowa szafa wrzutowa wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze zespól antenowy (110) znaj- duje sie pomiedzy przestrzenia do odbioru wrzucanych przedmiotów (105) a sufitem (103) korpusu (100).

3. Metalowa szafa wrzutowa wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze zespól antenowy (110) znaj- duje sie pomiedzy przestrzenia do odbioru wrzucanych przedmiotów (105) a dnem (102) kor- pusu (100).

4. Metalowa szafa wrzutowa wedlug dowolnego z wczesniejszych zastrz. znamienna tym, ze tor (112) ma ksztalt odcinka równoleglego do jednego z boków (101) korpusu (100).

5. Metalowa szafa wrzutowa wedlug dowolnego z zastrz. 1–4 znamienna tym, ze tor (112) ma ksztalt linii lamanej której odcinki sa równolegle do boków (101) korpusu (100).

6. Metalowa szafa wrzutowa wedlug dowolnego z zastrz. 1–4 znamienna tym, ze tor (112) ma ksztalt odcinka skosnego wzgledem jednego z boków (101) korpusu (100).

7. Metalowa szafa wrzutowa wedlug dowolnego z zastrz. 1–4 znamienna tym, ze tor (112) ma ksztalt elipsy.

8. Metalowa szafa wrzutowa wedlug dowolnego z zastrz. 1–4 znamienna tym, ze tor (112) ma ksztalt okragly.

9. Metalowa szafa wrzutowa wedlug dowolnego z wczesniejszych zastrz. znamienna tym, ze szczeliny pomiedzy elementami korpusu szafy (101–104) ekranujacymi fale UHF, pomiedzy obszarem propagacji fal anteny RFID (111) wewnatrz szafy a otoczeniem szafy, maja szero- kosc nie wieksza niz 2 mm. PL PL