Münzgeräte für Automaten
enthalten üblicherweise
einen Geldwechsler, der einen in Form von Münzen oder Banknoten eingeworfenen
den Kaufpreis übersteigenden
Betrag beim Erwerb einer Ware oder einer Dienstleistung als Wechselgeld
gestückelt
in Münzen
zurückzahlt.
Es ist bekannt, als Speicher für
derartige Geldwechsler Tuben zu verwenden, die üblicherweise zu einer Kassette
zusammengefaßt
sind. Eine Kassette enthält
eine Mehrzahl von Münztuben,
z. B. drei oder vier.
Dem
Geldwechsler ist ein Münzprüfer vorgeschaltet
sowie eine Sortiervorrichtung, welche die vom Münzprüfer angenommenen Münzen in
die zugeordneten Tuben leitet. Übersteigt
der Tubenfüllstand
einen vorgegebenen oberen Wert, werden diese Münzen in die Kasse geleitet. Üblicherweise
wird auch die höchstwertige
Münze,
z. B. EUR 2,00, unmittelbar in die Kasse gelenkt. Unterschreitet
der Füllstand
in den Münztuben
einen unteren Wert, wird am Automaten angezeigt, daß der Kunde
Wechselgeld nicht zurückerhält, wenn er
eine gewünschte
Ware mit einem den Preis übersteigenden
Geldbetrag erwerben will.
Der
Betreiber eines Automaten muß bestrebt
sein, daß genügend Wechselgeld
zur Verfügung
steht. Bei der Leerung des Automaten in wiederkehrenden Zeitabständen muß er daher
ausreichend Wechselgeld in den Tuben belassen. Andererseits ist
er naturgemäß interessiert,
die Gesamtgeldmenge so gering wie möglich zu halten. Aus dem Aufstellort,
den Preisen und sonstigen Umständen
ergibt sich eine optimale Füllmenge für jede Münztube vor
einen neuen Start nach Leerung.
Es
ist bekannt, diese erwünschten
oder optimalen Ausgangsfüllstände, die
auch als Float-Level
bezeichnet werden, in den nicht flüchtigen Speicher des Mikroprozessors
einzuspeichern, mit dem der Geldwechsler bzw. der Münzautomat
betrieben wird. Bei dem Neustart hat der Bediener daher festzustellen,
ob in den Münztuben
die Ausgangsfüllstände vorliegen.
Dies ist ohne besondere Vorkehrungen üblicherweise nicht der Fall.
Vielmehr liegen die tatsächlichen
Füllstände normalerweise
oberhalb oder unterhalb des Float-Levels. Der Bediener hat daher
entweder Münzen
aus den Tuben zu entnehmen oder Münzen einzugeben bis der Float-Level
erreicht wird. Beim sog. Float- Up
entnimmt er üblicherweise
Münzen
aus der Kasse und wirft sie über
den Einwurf im Automaten ein, bis der Tubenzähler das Erreichen des Float-Levels
meldet.
Es
kommt jedoch häufig
vor, daß der
Automatenbetreiber den Wunsch hat, den Gesamtbetrag an Münzen, den
er im Geldwechsler vor jeder Betriebsperiode vorhalten will, zu ändern. In
diesem Fall muß der Bediener
die neuen Füllstände für die jeweiligen
Münztuben
ausrechnen und in den Prozessor einspeichern, was zeitraubend und
umständlich
ist.
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Geldwechsler zu
schaffen, bei dem die im Geldwechsler vorzuhaltende Geldmenge beliebig
geändert
werden kann, ohne daß von
einem Bediener die Füllstände in den
einzelnen Münztuben
entsprechend anzupassen sind.
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.
Bei
der Lösung
nach Patentanspruch 1 werden in dem Speicher des Mikroprozessors
mehrere Daten eingespeichert, nämlich
einmal der Gesamtbetrag der einspeicherbaren Münzen bzw. der vorgehaltenen
Geldmenge in den Münztuben
zur Erreichung des Float-Levels
in allen Tuben. Darüber
hinaus wird die prozentuale Aufteilung dieses Gesamtbetrages auf
die einzelnen Münztuben
eingespeichert. Diese Aufteilung richtet sich z. B. nach Erfahrungswerten
und kann durch statistische Berechnung von Fall zu Fall geändert werden.
Als letztes wird die Wertigkeit der kleinsten Münze eingespeichert. Bei der
Euro-Währung
ist dies z. B. 5 Cent. Es ist jedoch auch denkbar, statt 5 Cent
10 Cent als kleinste Wertigkeit zu wählen, wenn der Geldwechsler
als kleinste Einheit 10 Cent als Wechselgeld ausgeben soll. Darüber hinaus
ist im Mikroprozessor ein Algorithmus gespeichert, der aus den genannten
Werten zur Bestimmung des Float-Levels
in einzelnen Münztuben
in Proportion zu den Prozentwerten die Anzahl bzw. Menge der in
den Münztuben
vorzustellenden Münzen
für die höherwertigen
Münztuben
errechnet. Mit anderen Worten, der Gesamtbetrag, der definitionsgemäß vorgegeben
werden soll, wird prozentual aufgeteilt und entsprechend den Münzwerten
in Einzelbeträge
umgerechnet. Es versteht sich, daß hierbei normalerweise nicht
nur glatte Einzelbeträge
resultieren. In jedem Fall sind jedoch die Einzelbeträge durch
den kleinsten Münzwert
teilbar. Nicht ganzzahlige Werte für die Münzmengen, die aus den Einzelbeträgen berechnet
werden, werden gerundet, vorzugsweise abgerundet. Der Float-Level für die Tube
der kleinstwertigen Münze
wird um die Menge kleinstwertiger Münzen erhöht, welche der Differenz zwischen
dem errechneten und dem abgerundeten Einzelbetrag (Rundungsbetrag)
entspricht. Auf diese Weise wird die Anzahl der bereitgestellten
Münzen
in der niederwertigsten Tube durch den Rundungsvorgang in keinem
Fall reduziert. Die Tube der niederwertigsten Münze wird in der Regel bei der
Restgeldauszahlung am häufigsten
benutzt und somit ist eine größere Anzahl
von Münzen
zur Bereitstellung nur von Vorteil. In der nachfolgenden Beschreibung
wird bei allen Rundungsvorgängen
abgerundet, alternativ sind aber auch andere Rundungsarten möglich.
Ändert sich
der Gesamtbetrag für
den Kassetteninhalt aus welchen Gründen immer, kann nach der beschriebenen
Art und Weise jeweils eine ganze Zahl von Münzen oder die Münzmenge
zum Erreichen des Float-Levels für
jede Münztube
bestimmt werden. Der Bediener braucht daher in den Mikroprozessor
lediglich den Gesamtbetrag einzugeben, falls sich die anderen Parameter
nicht geändert
haben, um die jeweiligen neuen Float-Level zu ermitteln und eingespeichert
zu erhalten.
Falls
auch die prozentuale Aufteilung geändert werden soll, versteht
sich, daß zunächst die
oben beschriebene Rechenoperation erfolgt, bevor bei einer Änderung
des Gesamtbetrages die Anpassung stattfinden kann.
Bei
einer Änderung
des prozentualen Anteils einer Tube am Gesamtinhalt der Tubenkassette
ist zumindest der Anteil einer weiteren Tube zu ändern, damit 100 % erreicht
werden. Es ist jedoch auch möglich, eine
der Tuben bzw. ihren Füllstand
als Variable automatisch mit zu ändern,
indem z. B. der Füllstand
dadurch bestimmt wird, daß von
100 % die Summe der vorgegebenen Füllstände der restlichen Tuben abgezogen
wird.
Bei
der Lösung
nach Patentanspruch 2 werden im Speicher des Mikroprozessors ebenfalls
der Gesamtbetrag der einspeicherbaren Münzen, die Summe der Münzwertigkeiten
der Tubenmünzen
und die Wertigkeit der kleinsten Tubenmünze gespeichert. Im Mikroprozessor
ist ein Algorithmus gespeichert, der aus den genannten Werten zur
Bestimmung des Float-Levels für
die Münztuben
die Anzahl bzw. die Menge der Münzen
für die
drei höherwertigen
Münztuben
errechnet, indem der Gesamtbetrag durch das Produkt aus Summe der
Münzwertigkeiten
und dem kleinsten Münzwert
dividiert wird. Der errechnete Wert für die drei höherwertigen
Münztuben,
der naturgemäß gleich
ist, wird auf eine ganze Zahl abgerundet, und die Abrundungsbeträge werden
zur Berechnung des Ausgangsfüllstands
oder des Float-Levels für
die geringwertigsten Münztube
ins Verhältnis
zum Gesamtbetrag gesetzt.
Bei
der Lösung
nach Patentanspruch 2 wird nur der Gesamtbetrag für den Wert
des Kassetteninhalts vorgegeben, der nach einem Float-Down oder
Float-Up in der Kassette vorhanden sein soll. Die Aufteilung des Gesamtbetrages
auf die Tuben erfolgt gemäß der Wertigkeit
der Tubenmünzen
untereinander. Die Wertigkeiten der Münzen in den Tuben sowie der
Wert der kleinstmöglichen
Tubenmünze
gehören
bereits zu den Grunddaten bei der Konfiguration des Geldwechslers.
Bei der Abrundung wird der Restbetrag (Rundungsbetrag) durch die
kleinste Münzeinheit
geteilt, was wieder einen ganzzahligen Wert ergibt, der zu der errechneten Münzmenge
für die
niederwertigste Tube addiert wird. Dadurch ergibt sich naturgemäß ein höherer Float-Level für die niederwertigste
Münztube
gegenüber
den anderen Münztuben.
Diese Lösung
hat den Vorteil, daß jeweils
nur der Gesamtbetrag für
den Gesamtinhalt einer Kassette vorgegeben werden muß. Bei einem
Tausch der Kassette mit anderen Tubenwertigkeiten sind nach Änderung
der Zuordnung der Tubenmünzen
in der Steuerung des Münzprüfers keine
weiteren Änderungen
bezüglich
der neuen Float-Level erforderlich, wenn der vorgegebene Gesamtbetrag
beibehalten wird.
Um
eine individuelle Einstellung für
bestimmte Aufstellplätze
vorzunehmen, ist es jedoch möglich, durch
eine Begrenzung über
den Tubenzähler
den Float-Level für
die höchstwertige
Münztube
auf einen Wert zu begrenzen, der kleiner ist als nach den oben beschriebenen
Verfahren berechnet. Hierbei wird der Überschuß, d. h. die Differenz zwischen
der errechneten und der vorgegebenen geringeren Münzmenge
auf die anderen Münztuben
verteilt, um z. B. mehr niederwertige Münzen für die Auszahlung von Wechselgeld
zur Verfügung
zu haben. Die maximale Anzahl von Münzen, die eine Tube aufnehmen
kann, entspricht dem Quotienten, der durch die Höhe der Münzsäule, die den „Tube voll
Sensor" erstmalig
aktiviert, und die Dicke der Tubenmünze bestimmt wird. Mit dem
Signal „Tube
voll" werden weitere,
vom Münzprüfer akzeptierte
Münzen nicht
mehr in die Tube sortiert, sondern der Kasse zugeführt. Der
nach beiden Verfahren errechnete Float-Level einer Tube kann/darf
somit die maximal mögliche
Anzahl an Tubenmünzen
nicht überschreiten.
Sollten die errechneten Werte der Float-Level der einzelnen Tuben,
z. B. durch einen zu hoch eingegebenen Wert für den Gesamtbetrag der Kassette,
größer als
die maximale Anzahl sein, kann die Steuerung eine Fehlermeldung
an die Serviceperson geben und Korrekturschritte vorschlagen.
Die
Tabellen 4 und 5 zeigen Beispiele für die Berechnung der Float-Level
von 8 verschiedenen Kassettentypen mit unterschiedlichen Tubenwertigkeiten
und Wert der kleinsten Münze
bei unterschiedlich vorgegebenen Gesamtbeträgen in der Kassette.
In
Tabelle 4 ist ein Beispiel für
eine nicht automatisch realisierbare Float-Level-Berechnung bei z. B. einem Tausch der
Kassette vom Typ 3 auf Typ 8 dargestellt. Die Kassette 3 enthält z. B.
die Euro-Münzen
5, 10, 20 und 50 Cent. Bei einem Kassettengesamtbetrag von EUR 30,00
= 3000 Cent ergeben sich nach Tabelle 2 Float-Level für die Tuben
2 bis 4 von 35 Münzen
und für
die Tube 1 von 40 Münzen.
Wird aufgrund von Preisänderungen,
Produktumstellung oder weiteren Bedingungen Kassette 3 durch eine
Kassette vom Typ 8 ersetzt (ohne höchstwertige 50-Cent-Münze, aber
mit einer hohen Zahl von niederwertigen Münzen) ergeben sich Float-Level
für die
Tuben 1 bis 4 von 75 Münzen.
Die maximale Kapazität
der 20-Cent-Tube beträgt
jedoch wie angegeben 68 Münzen.
In diesem Fall erfolgt eine Fehlermeldung und der Kassettengesamtbetrag
muß reduziert
werden, beispielsweise auf 2500 Cent mit Float-Leveln von je 62 Münzen für die Tuben 2 bis 4 und 66 Münzen für die Tube
1.
Nachstehend
wird die Lehre der Ansprüche
1 und 2 anhand von drei Tabellen erläutert.
Tabelle
1 gibt die Bestimmung der Float-Level nach der Lehre des Patentanspruchs
1 wieder.
Tabelle
2 gibt die Bestimmung des Float-Level nach der Lehre des Patentanspruchs
2 wieder.
Tabelle
3 gibt eine Modifizierung der Lehre des Patentanspruchs 2 wieder.
Tabelle
4 ist ein Beispiel für
eine nicht automatisch realisierbare Float-Level-Berechnung.
Tabelle
5 ist ein Beispiel für
eine Berechnung der Float-Level bei 8 verschiedenen Kassettentypen.
In
Tabelle 1 wird von einem Gesamtbetrag von EUR 25,00 ausgegangen,
der bei Erreichen der Float-Level in den einzelnen Münztuben
in der Münzkassette
vorhanden ist bzw. sein soll. Es sind vier Münztuben vorgesehen, z. B. für die Annahme
der Euro-Münzen
5 Cent, 10 Cent, 20 Cent und 50 Cent. Diese Münzwerte verteilen sich auf
die Tuben T1 bis T4. Willkürlich
ist vorgegeben, daß die
Aufteilung des Gesamtbetrages von EUR 25,00 auf die vier Münztuben
entsprechend den Prozentzahlen in der Tabelle 1 erfolgt. Hieraus ergibt
sich, daß für die Tube
1 50 Münzen
(50 × 5
Cent = 250 Cent = 10 % von EUR 25), die Tube 2 50 Münzen die
Tube 3 37,5 Münzen
sowie die Tube 4 20 Münzen
zugeteilt sind. Da nur eine ganzzahlige Anzahl von Münzen in
den Münztuben
gespeichert werden kann, wird die Zahl 37,5 für die Tube T3 auf 37 abgerundet.
Um wieder den Gesamtbetrag von EUR 25,00 zu erreichen, wird der
Abrundungsbetrag auf die kleinstwertige Münze, nämlich 5 Cent, umgerechnet.
0,5 von 20 Cent entsprechen zwei 5-Cent-Münzen. Mithin beträgt der Float-Level
für T1
52 Münzen.
Die Summe der Einzelbeträge
in den Tuben ergibt wieder den Gesamtbetrag von EUR 25,00 oder 2.500
Cent. Aus den Prozentangaben rechts in der Tabelle ist zu erkennen,
daß der Ist-Wert
nicht vollständig
mit der Vorgabe für
die prozentuale Aufteilung übereinstimmt.
Dies ist jedoch nicht weiter beachtlich.
Man
erkennt auch aus der Tabelle, daß es ohne weiteres möglich ist,
den Gesamtbetrag beliebig zu ändern,
soweit er die kleinstwertige Münze
als Vielfaches davon enthält.
In
der Tabelle 2 wird von gleichen Voraussetzungen wie in Tabelle 1
ausgegangen, nämlich
ein Gesamtbetrag von EUR 25,00 und Münztuben für 5, 10, 20 und 50 Cent mit
den Wertigkeiten 1, 2, 4 und 10. Die Gesamtwertigkeit beträgt somit
17. Der Kassettengesamtbetrag wird durch das Produkt aus der Summe
der Münzwertigkeiten
und der kleinsten Tubenwertigkeit dividiert. Daraus folgt, daß 2500 dividiert
wird durch das Produkt von 17 und 5. Dies ergibt eine Menge von
29,4 Münzen.
Diese wird zunächst
auf die höherwertigen Münztuben
2 bis 4 aufgeteilt. Anschließend
erfolgt eine Abrundung, so daß der
Float-Level für
die Tuben 2 bis 4 29 beträgt.
Aus der Summe der Einzelbeträge
für die
Float-Level der Tuben 2 bis 4 wird der Einzelbetrag für die kleinstwertige
Münztube
1 errechnet, indem der Summenbetrag für die Tuben 2 bis 4 von dem
Gesamtbetrag von 2500 Cent abgezogen wird. Dies ergibt einen Einzelbetrag
von 180 Cent. Dieser entspricht einer Menge von 36 5-Cent-Münzen. In
der rechten Spalte ist die Tubenwertigkeit wiedergegeben.
Aus
der Tabelle 3 geht hervor, was sich ergibt, wenn für die höchstwertige
Münztube
zur Erreichung des Float-Levels statt 29 Münzen z. B. nur 25 vorgegeben
werden, was durch eine entsprechende Einstellung bzw. Begrenzung
im Tubenzähler
möglich
ist. Ein derartiger Eingriff ist bei herkömmlichen Geldwechslern mit einer
in der Steuerung des Geldwechslers bereits implementierten Funktion
ohne weiteres möglich.
Zwischen der errechneten Menge von 29,4 Münzen und der vorgegebenen Menge
von 25 ergibt sich ein Überschuß von 4,4
Münzen.
Dieser Überschuß wird entsprechend
der Wertigkeit der Tuben 1 bis 3 aufgeteilt, so daß sich für die Tube
1 die Menge von 66, für
die Tube 2 die Menge von 30 und für die Tube 3 die Menge von
31 Münzen ergibt.
Man erkennt, daß die
niederwertigen Münzen
einen höheren
Float-Level haben als etwa nach Tabelle 2. Dies gilt insbesondere
für die
niedrigstwertige 5-Cent-Münze.
