DE60119508T2

DE60119508T2 - Speicher für währungen unterschiedlicher nennwerte

Info

Publication number: DE60119508T2
Application number: DE60119508T
Authority: DE
Inventors: Jerome Daout; Juan-Jose Moreno; Christian Bercovitz
Original assignee: MEI Inc
Current assignee: Crane Payment Innovations Inc
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: AU3950301A; GB2360385B; EP1277177A2; DE60119508D1; ES2261386T3; US20040093117A1; EP1277177B1; GB2360385A; WO2001069545A3; WO2001069545A2; US7278527B2; GB0006407D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Geldspeicher und insbesondere Geldspeicher, aus denen Geldgegenstände abgegeben werden können und die automatisch aufgefüllt werden können. Die Erfindung ist besonders anwendbar bei Speichern für Münzen und Banknoten, wie sie zum Beispiel in Verkaufsautomaten verwendet werden, die dafür vorgesehen sind, Zahlungen anzunehmen und Wechselgeld herauszugeben.
Normalerweise sind für die jeweiligen Geldnennwerte getrennte Speicher erforderlich. Dadurch wird viel Platz benötigt, von dem oft einiges verschwendet wird, wenn ein oder mehr Nennwerte nur in geringen Mengen vorhanden sind. Zur Erhöhung der Kompaktheit und der Flexibilität ist es wünschenswert, eine Anzahl von verschiedenen Nennwerten in der gleichen Einheit zu speichern, so daß der von einem Nennwert belegte Platz statt dessen auch von einem anderen Nennwert belegt werden kann, jedoch trotzdem die Möglichkeit besteht, daraus jeden gewünschten Nennwert als Wechselgeld abzugeben.
In der US-A-4 836 825 ist ein Münzspeicher für mehrere Nennwerte beschrieben. Dieser wird jedoch nur dazu verwendet, Münzen aufzunehmen, die während einer einzigen Transaktion eingeworfen wurden. Am Ende der Transaktion werden die Münzen entweder zu einer Geldkassette geleitet, dem Nutzer zurückgegeben oder zu getrennten Münzspeichern für die einzelnen Nennwerte geführt.
Die EP-A-0 290 731 beschreibt einen Banknotenspeicher für die Aufnahme von Banknoten mit verschiedenen Nennwerten, die aufeinanderfolgend in einem Streifen gespeichert werden, der um eine Trommel gewickelt wird. Die Banknoten können jedoch nicht einzeln als Wechselgeld abgegeben werden, ohne außerdem die anderen Banknoten aus dem Speicher auszugeben.
Die US-A-5 706 441 beschreibt einen Banknotenspeicher für mehrere Nennwerte in der Form eines Stapels, wobei der Stapel bis zur Kapazitätsgrenze in variierenden Anteilen mit Banknoten verschiedener Anteile gefüllt werden kann.
Es wäre wünschenswert, einen Geldspeicher für mehrere Nennwerte zu haben, der derart Geldgegenstände, die im Verlauf vieler Transaktionen erhalten wurden, aufnehmen kann, daß sie als Wechselgeld zur Verfügung stehen.
Die Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den beiliegenden Patentansprüchen genannt.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung des Nachfüllens eines Speichers für mehrere Nennwerte. Der Speicher kann ein Münzspeicher oder ein Banknotenspeicher sein; zum Beispiel kann der Speicher ein Münzspeicher wie in der US-A-4 836 825 sein, mit der Ausnahme, daß er dazu benutzt wird, Münzen von mehreren Transaktionen zu speichern und sie danach als Wechselgeld abzugeben, wodurch es nicht mehr erforderlich ist, für die einzelnen Nennwerte zusätzliche getrennte Münzspeicher vorzusehen. Die Kapazität des Münzspeichers ist vorzugsweise größer als die des in der US-A-4 836 825 beschriebenen Speichers.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die jeweiligen Anteile der Geldgegenstände mit verschiedenen Nennwerten im Speicher entsprechend den zukünftigen Anforderungen an Wechselgeld in den einzelnen Nennwerten eingestellt und dadurch verhindert, daß bestimmte Nennwerte zu dem Speicher geführt werden, wenn die bereits im Speicher befindliche Anzahl der Geldgegenstände mit diesem Nennwert einen Schwellenwert übersteigt, wodurch mehr Platz für Geldgegenstände anderer Nennwerte bleibt.
Damit ist es möglich, die relativen Mengen der verschiedenen Nennwerte zu steuern, die in dem Speicher für mehrere Nennwerte gespeichert sind. Es ist damit möglich, die relativen Mengen an die erwarteten Anforderungen bei der Abgabe von Wechselgeld anzupassen. Geldgegenstände, die nicht zu dem Speicher geführt werden, werden vorzugsweise statt dessen zu einer Geldkassette geleitet (aus der sie nicht als Wechselgeld abgegeben werden können).
Die Entscheidung, ob bestimmte Geldgegenstände dem Speicher zugeführt werden, hängt von der Menge der Gegenstände mit dem gleichen Nennwert ab, die sich gegenwärtig bereits im Speicher befindet. Zum Beispiel kann die Entscheidung darauf beruhen, ob die gegenwärtig gespeicherte Menge eine vorbestimmte Schwelle übersteigt, wobei dieser Schwellenwert vorzugsweise für verschiedene Nennwerte verschieden ist. Die jeweiligen Schwellenwerte können entsprechend den erwarteten Anforderungen an Wechselgeld vorab festgelegt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Schwellenwerte jedoch entsprechend den zurückliegenden Anforderungen an Wechselgeld automatisch eingestellt, damit sie besser den zukünftigen Anforderungen entsprechen. In der bevorzugten Ausführungsform wird der Schwellenwert für jeden Nennwert entsprechend den zurückliegenden Anforderungen an Wechselgeld für wenigstens diesen Nennwert eingestellt und vorzugsweise für alle gespeicherten Nennwerte.
In einer Ausführungsform umfaßt ein Banknotenspeicher für mehrere Nennwerte eine Anzahl von einzelnen Speicherbereichen, von denen jeder mit einer entsprechenden Zuführeinrichtung zum Zuführen einer Banknote in den und aus dem Bereich versehen ist, wobei die Zuführeinrichtung von einer Halteeinrichtung gehalten wird, die gedreht werden kann, um eine ausgewählte Zuführeinrichtung in Ausrichtung mit einer Vorrichtung zum Befördern von Banknoten aus dem Speicher zu bringen, wodurch eine oder eine Anzahl Banknoten ausgewählter Nennwerte durch ein geeignetes Drehen der Halteeinrichtung und Betätigen von einer oder mehreren der Zuführeinrichtungen aus dem Speicher geholt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, ausgewählte Nennwerte aus dem Speicher zu holen, während der Rest weiter gespeichert wird.
Der Speicher kann im wesentlichen trommelförmig sein und die Speicherbereiche können so angeordnet sein, daß sie sich radial zur Achse der Trommel erstrecken, wobei die Bereiche aufeinanderfolgend um den Umfang der Trommel angeordnet sind. Die Vorrichtung, die dazu verwendet wird, Banknoten vom Speicher weg zu befördern, kann außerdem dazu verwendet werden, Banknoten in den Speicher zu befördern; alternativ kann eine separate Eingabe-Beförderungsvorrichtung an einer anderen Stelle am Umfang der Trommel vorgesehen sein.
Vorzugsweise zeichnet ein Steuersystem auf an welchen Positionen die einzelnen Banknoten gespeichert sind, sowie den an jedem Ort gespeicherten Nennwert. Die Steuereinrichtung kann dafür vorgesehen sein, Banknoten an jenen Orten hinzuzufügen, die durch die Ausgabe von Banknoten leer geworden sind.
Beispielhaft werden nun erfindungsgemäße Anordnungen anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 schematisch ein erfindungsgemäßes Geldhandhabungssystem mit einem Geldspeicher für mehrere Nennwerte zusammen mit den Mechanismen zum Steuern der Abgabe und des Ersetzens von Geld;
2 ein Flußdiagramm für die Modifikation der Schwellenwerte für die Verwendung bei der Steuerung des Ersetzens; und
3 schematisch einen erfindungsgemäßen Banknotenspeicher für mehrere Nennwerte.
In der 1 ist ein Geldhandhabungssystem 2 mit einem Speicher 4 für mehrere Nennwerte gezeigt. Diese Anordnung wird im Zusammenhang mit einem Banknoten handhabenden System beschrieben, kann jedoch gleichermaßen bei Systemen zum Handhaben von Münzen oder einer Kombination von Banknoten und Münzen angewendet werden. Das System 2 befindet sich zum Beispiel in einem Verkaufsautomaten (nicht gezeigt), der in der Lage ist, verschiedene Arten von Produkten mit unterschiedlichen Preisen zu verkaufen.
In dem gezeigten Beispiel kann der Speicher 4 für mehrere Nennwerte vier verschiedene Banknoten-Nennwerte aufnehmen, D1, D2, D3 und D4. Ein wichtiges Merkmal eines Speichers für mehrere Nennwerte ist, daß, auch wenn seine Gesamtkapazität feststeht, die Kapazität für jeden einzelnen Nennwert dennoch variieren kann. Falls erforderlich, kann so eine relativ große Menge von Banknoten des Nennwerts D1 im Speicher 4 gespeichert werden, solange die Mengen der anderen Nennwerte verringert sind, so daß die Gesamtkapazität nicht überschritten wird.
Bei dem schematisch dargestellten System der 1 erhält eine Banknotenprüfeinrichtung 6 über einen Eingabeweg 8 Banknoten zugeführt. Als gültig und akzeptabel betrachtete Banknoten werden auf einen Annahmeweg 10 gegeben. Andere Banknoten werden über einen Zurückweisungsweg 12 zu einer Abgabe 16 geführt. Wenn eine Banknote als akzeptabel betrachtet wird, sendet die Prüfeinrichtung 6 ein den Nennwert angebendes Signal zu einer Steuerung 18.
Der Annahmeweg 10 führt zu einer Klappe 20, Die Steuerung 18 steuert die Klappe 20 so, daß eine akzeptierte Banknote entweder zu einer Geldkassette 22 oder zu dem Speicher 4 für mehrere Nennwerte geführt wird. Die Anordnung kann so sein, daß nur bestimmte Nennwerte (D1, D2, D3 und D4) zu dem Speicher 4 für mehrere Nennwerte geführt werden, aus dem sie dann später als Wechselgeld abgegeben werden können, wobei andere Nennwerte nie zum Bankknotenspeicher 4 geführt werden, sondern statt dessen zur Geldkassette 22.
Die Steuerung 18 steuert eine Abgabevorrichtung 24, so daß eine Banknote mit einem der ausgewählten Nennwerte D1, D2, D3 und D4 an die Abgabewanne 16 ausgegeben wird (oder zu einem (nicht gezeigten) Zwischenspeicher geführt wird, so daß sie dann zusammen mit anderen Banknoten als Stapel in die Abgabewanne 16 ausgegeben wird). Natürlich kann dieser Vorgang wiederholt werden, so daß die Vorrichtung Wechselgeld in jeder gewünschten Gesamtmenge, die durch eine Kombination der Nennwerte D1 bis D4 erhalten wird, ausgeben kann.
Die gewünschte auszugebende Gesamtmenge kann von dem Verkaufsautomaten berechnet werden, in dem sich die Vorrichtung 2 befindet, wobei das Signal für diese Menge an die Steuerung 18 gesendet wird, so daß die Steuerung berechnen kann, wie viele Banknoten der einzelnen Nennwerte auszugeben sind, damit der ausgegebene Gesamtwert gleich der gewünschten Menge ist. Alternativ kann auch der Verkaufsautomat diese Berechnung durchführen und an die Steuerung 18 eine Anweisung ausgeben, welcher Nennwert auszugeben ist. Im letzteren Fall ist die Steuerung 18 vorzugsweise in der Lage, an den Verkaufsautomaten Signale zu senden, die angeben, ob einzelne Nennwerte für die Ausgabe zur Verfügung stehen, und vorzugsweise, wie viele Geldgegenstände für jeden Nennwert zur Verfügung stehen.
Zum Bestimmen der Kombination von auszugebenden Nennwerten sind verschiedene Techniken bekannt. Vorzugsweise kann der Wechselalgorithmus zwischen verschiedenen Kombinationen auswählen, deren jede in der Summe die gewünschte Gesamtmenge ergibt. Ein typischer Weg, dies zu erreichen, ist das "Verfahren der kleinsten Anzahl", bei dem so viele Geldgegenstände mit hohen Nennwerten wie möglich verwendet werden, so daß die Gesamtzahl der ausgegebenen Geldgegenstände minimal ist. Dadurch soll erreicht werden, daß die Anzahl der im Speicher bleibenden Geldgegenstände maximal ist, so daß für eine maximale Anzahl an Transaktionen Wechselgeld zur Verfügung steht. Der bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete Wechselalgorithmus kann eine solche Technik nutzen. Vorzugsweise kann der Wechselgeldberechnungsalgorithmus die Anzahl der gespeicherten Geldgegenstände für die einzelnen Nennwerte berücksichtigen, so daß, wenn bestimmte Nennwerte in großer Menge zur Verfügung stehen, diese bevorzugt vor anderen Nennwerten ausgegeben werden. Eine solche Anordnung ist in der EP-A-0 729 624 beschrieben.
Auch wenn die 1 suggeriert, daß die Banknoten für jeden Nennwert im Speicher zusammengehalten werden, ist dies nicht wichtig, und es können in der Tat die Positionen der einzelnen Nennwerte vermischt sein, solange die Steuerung 18 in der Lage ist zu bewirken, daß ein ausgewählter Nennwert abgegeben wird. Die Steuerung 18 kennt dadurch die Anzahl der Banknoten für die einzelnen Nennwerte im Speicher 4, daß sie die Banknoten zählt, die über die Klappe 20 zu dem Speicher geführt wurden, und/oder auf grund eines oder mehrerer Sensoren zum Erfassen der Menge der verschiedenen Nennwerte im Speicher.
Vorzugsweise wird der Speicher 4 vom Wartungspersonal bei der Wartung der Vorrichtung manuell aufgefüllt. Das Wartungspersonal stellt sicher, daß der Speicher 4 genügend Banknoten enthält, um die zu erwartenden Anforderungen an Wechselgeld für eine Anzahl von Transaktionen zu erfüllen. Die Steuerung 18 kann auch die Anzahl der Banknoten in den einzelnen Nennwerten anzeigen, die vom Wartungspersonal nachzufüllen sind. Im Verlauf der Verwendung des Verkaufsautomaten, in dem sich die Vorrichtung 2 befindet, werden verschiedenen Banknoten von denen im Banknotenspeicher 4 ausgegeben und andere dazu hinzugefügt. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt enthält daher der Banknotenspeicher 4 Banknoten, die während einer Anzahl von vorherigen Transaktionen eingegeben wurden. Es ist wünschenswert, wenn die Vorrichtung dafür vorgesehen ist, daß beim automatischen Auffüllen des Banknotenspeichers 4 Banknoten derjenigen Nennwerte in geeigneten Mengen derart dem Speicher zugeführt werden, daß die Anforderungen an Wechselgeld so weit wie möglich erfüllt werden, so daß keine manuelle Auffüllung durch Wartungspersonal notwendig wird oder zumindest nur selten nötig ist.
In der gezeigten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, daß die Steuerung 18 durch Betätigen der Klappe 20 verhindern kann, daß Banknoten mit bestimmten Nennwerten zum Banknotenspeicher 4 geliefert werden, auch wenn der Banknotenspeicher 4 noch ausreichend Kapazität für die Aufnahme solcher Banknoten aufweist und sogar wenn diese Banknoten einen geeigneten Nennwert haben, um zum Speicher geliefert zu werden, d.h. einen der Nennwerte D1, D2, D3 oder D4. Die Banknoten werden statt dessen zur Geldkassette 22 geführt. Die Folge davon ist, daß der Speicher 4 für mehrere Nennwerte nicht bis zur Kapazitätsgrenze mit Banknoten dieses bestimmten Nennwerts gefüllt wird, sondern daß ausreichend Platz bleibt für Banknoten mit anderen der Nennwerte D1, D2, D3 und D4, um zu dem Speicher 4 geführt zu werden, nachdem sie von der Prüfeinrichtung 8 aufgenommen wurden. Die Steuerung 18 kann die relativen Mengen der verschiedenen Nennwerte daher so steuern, daß eine gewünschte Verteilung gespeichert wird, die voraussichtlich für die Wechselgeld-Ausgabeoperationen geeignet ist.
Angenommen, der Speicher 4 für mehrere Nennwerte ist dafür vorgesehen, p Nennwerte (1 bis p) zu speichern. Die Steuerung 18 enthält dann vorzugsweise einen Speicher zum Speichern von p Schwellenwerten R(1) bis R(p), einen für jeden Nennwert. Bei Erhalt eines Geldgegenstandes mit dem Nennwert j steuert dann die Steuerung 18 die Klappe 20 so, daß der Geldgegenstand nur dann zum Speicher 4 geführt wird, wenn N(j) kleiner ist als R(j), wobei N(j) die gegenwärtig gespeicherte Anzahl von Geldgegenständen mit dem Nennwert J ist.
Die Vorrichtung 2 kann mit einer Einrichtung versehen sein, die ein Einstellen der Werte R(1) bis R(p) ermöglicht, etwa eine Tastatur, einen Anschluß oder ein Terminal, oder mit einer Einrichtung, die einen Fernzugriff durch einen Zentralcomputer ermöglicht.
In der bevorzugten Ausführungsform kann jedoch die Steuerung 18 die Schwellenwerte selbst berechnen und noch besser auch die Schwellenwerte entsprechend den zu erwartenden Anforderungen an Wechselgeld ändern. Das System kann auch eine Einrichtung umfassen, die für die Initialisierung oder für eine spätere manuelle Einstellung eine Änderung der Schwellenwerte von außen ermöglicht.
Es wird nun eine bevorzugte Technik zum Einstellen der Schwellenwerte beschrieben. In dieser Technik werden die Schwellenwerte durch R(i, j) dargestellt, wobei j den Nennwert bezeichnet und i die Transaktion, während der der Schwellenwert gilt.
Im folgenden wird angenommen, daß

– MC die maximale Kapazität des Speichers 4;
– e(i, j) die Anzahl von Banknoten vom Nennwert j ist, die bei der Transaktion i eingegeben wurden;
– em(i, j) der Mittelwert von e(i, j) über die Zeit bis zur und einschließlich der Transaktion i ist;
– r(i, j) die Anzahl der Banknoten vom Nennwert j ist, die (als Wechselgeld) während der Transaktion i zurückgegeben werden;
– rm(i, j) der Mittelwert von r(i, j) über die Zeit bis zur und einschließlich der Transaktion i ist;
– q ein Gewichtungsfaktor ist, der so definiert werden kann, daß bestimmte Anforderungen erfüllt sind. Dieser Faktor bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die Verteilung der gespeicherten Geldgegenstände modifiziert wird, um eine gewünschte Verteilung zu erreichen.

Um die Kapazität des Speicher 4 am besten auszunutzen, ist das Ziel, daß
ist, das heißt daß der Speicher 4 gefüllt ist, wenn alle Nennwerte in der Menge ihrer Schwellenwerte vorhanden sind.
Bei der bevorzugten Ausführungsform werden nach einer Transaktion (i + 1) von der Steuerung 18 für alle Nennwerte j = 1 bis p die folgenden Berechnungen ausgeführt: em(i + 1, j) = (q·em(i, j) + e(i + 1, j))/(q + 1) rm(i + 1, j) = (q·rm(i, j) + r(i + 1, j))/(q + 1).
Es ist ersichtlich, daß die Parameter em(i, j), rm(i, j) gewichtete laufende Mittelwerte sind.
Danach führt die Steuerung 18 die im Flußdiagramm der 2 gezeigten Schritte aus.
Wenn die Nennwerte 1 bis p in der Reihenfolge ansteigender Werte angeordnet sind, wird im Schritt 200 der Index j auf 2 gesetzt, den zweitniedrigsten Nennwert.
Im Schritt 202 stellt die Steuerung 18 fest, ob die mittlere Anzahl von erhaltenen Banknoten vom Nennwert j kleiner ist als die mittlere Anzahl von ausgegebenen Banknoten (em(i + 1, j) < rm(i + 1, j)). Wenn die mittlere Anzahl von erhaltenen Banknoten gleich der oder größer als die mittlere Anzahl von ausgegebenen Banknoten ist, wird angenommen, daß es kein Problem damit gibt, daß Banknoten des Nennwerts j in ausreichender Menge nachgefüllt werden. Das Programm geht dann zum Schritt 204 weiter, in dem j auf j + 1 gesetzt wird, den nächsthöheren Nennwert.
Im Schritt 206 wird festgestellt, ob j über der Maximalzahl p liegt, Wenn nicht, kehrt das Programm zum Schritt 202 zurück; anderenfalls endet das Programm im Schritt 208.
Wenn im Schritt 202 festgestellt wird, daß die mittlere Anzahl von erhaltenen Banknoten mit dem Nennwert j kleiner ist als die mittlere Anzahl von ausgegebenen Banknoten mit dem Nennwert j, zeigt dies ein potentielles Problem an, und das Programm geht zum Schritt 210.
Im Schritt 210 stellt die Steuerung fest, ob die mittlere Anzahl von erhaltenen Banknoten mit dem Nennwert j – 1 über der mittleren Anzahl von ausgegebenen Banknoten mit dem Nennwert j – 1 ist (em(i + 1, j – 1) > (rm(i + 1, j – 1)). Wenn die mittlere Anzahl von erhaltenen Banknoten größer ist als die mittlere Anzahl von ausgegebenen Banknoten, heißt das, daß die Vorrichtung mehr Banknoten mit dem Nennwert j – 1 erhält, als für die Ausgabe erforderlich ist. In diesem Fall geht das Programm zum Schritt 212. In diesem Schritt modifiziert die Steuerung 18 den Wert rm(i + 1, j – 1) für die mittlere Anzahl von abgegebenen Banknoten des Nennwerts j – 1 durch Hinfügen dieses Werts zu der Differenz zwischen der mittleren Anzahl von abgegebenen Banknoten des Nennwerts j und der mittleren Anzahl von erhaltenen Banknoten des Nennwerts j (rm(i + 1, j – 1) = rm(i + 1, j – 1) + rm(i + 1, j) – em(i + 1, j)). Mit anderen Worten berechnet die Steuerung 18 eine Menge für die Rate, mit der die Menge der Banknoten mit dem Nennwert j im Speicher 4 abnimmt, und addiert diese Menge dann zu der berechneten mittleren Anzahl von abgegebenen Banknoten des Nennwerts j – 1, um anzuzeigen, daß die mittlere Anzahl von ausgegebenen Banknoten des Nennwerts j – 1 höher war als der tatsächliche echte Wert.
Das Ergebnis davon ist, daß empfohlen wird, die Anforderungen für Banknoten des Nennwerts j – 1 höher zu setzen als die tatsächlichen Anforderungen in der Vergangenheit waren. Im Ergebnis wird der Schwellenwert für den Nennwert j – 1 erhöht, so daß mehr Banknoten mit dem Nennwert j – 1 zum Speicher 4 geschickt werden. Entsprechend ist es dann möglich, Wechselgeld unter Verwendung des kleineren Nennwerts j – 1 anstelle des größeren Nennwerts j herauszugeben, von dem nicht genügend zugeführt wird.
Es ist anzumerken, daß diese Modifikation nur erfolgt, wenn es eine ausreichende Zufuhr von Benknoten des Nennwerts j – 1 gibt, die im Schritt 210 festgestellt wird. Wenn im Schritt 210 die Steuerung 18 feststellt, daß die mittlere Anzahl von erhaltenen Bankno ten nicht größer ist als die mittlere Anzahl von abgegebenen Banknoten des Nennwerts j – 1, geht das Programm statt dessen direkt zum Schritt 204, um den Index j zu erhöhen.
Nachdem der in der 2 angegebene Algorithmus ausgeführt wurde, berechnet die Steuerung 18 die Schwellenwerte für alle Nennwerte j = 1 bis p unter Verwendung der folgenden Formel neu:
Die Schwellenwerte R(i + 2, j) werden dann beider nächsten Transaktion i + 2 angewendet.
Das Ergebnis dieser Prozedur ist, daß im Verlauf einer Anzahl von Transaktionen die Anteile der verschiedenen Nennwerte im Speicher 4 sich den mittleren Anteilen der Nennwerte annähern, die zum Wechseln erforderlich sind. Diese Tendenz wird jedoch (gemäß Schritt 210) modifiziert, wenn ein Nennwert nicht in ausreichender Anzahl vorhanden ist und der nächst niedrigere Nennwert in ausreichender Menge erhalten wird, um die Anzahl von Banknoten mit kleinerem Nennwert zu erhöhen, die dann vorzugsweise als Wechselgeld anstelle des höheren Nennwerts abgegeben werden. Dadurch wird das Erfordernis nach Banknoten mit höherem Nennwert reduziert.
Wenn die Verteilung von erhaltenen und ausgegebenen Banknoten in etwa konstant bleibt, optimiert der Speicher 4 von Zeit zu Zeit die relativen Mengen der verschiedenen Nennwerte, um so die Möglichkeit zu verringern, daß nicht ausreichend Wechselgeld zur Verfügung steht. Wenn sich eine der Verteilungen ändert, möglicherweise als Folge einer Änderung der Preise der verkauften Produkte, paßt sich die Verteilung der Nennwerte im Speicher 4 automatisch daran an.
Im folgenden werden zwei beispielhafte Situationen dargestellt, wobei angenommen wird, daß der Speicher 4 dafür vorgesehen ist, zwei Nennwerte mit den Werten 10 und 20 (in beliebigen Einheiten) zu speichern. Es wird auch folgendes angenommen:

– MC = 100 (Maximalkapazität);
– r(i + 1, 1) = 3 und r(i + 1, 2) = 3, das bei der letzten Transaktion (i + 1) herausgegebene Wechselgeld;
– rm(i, 1) = 3, rm(i, 2) = 2, die Anteile, die früher als für jeden Nennwert erforderlich berechnet wurden;
– q = 5, wobei diese Gewichtung beliebig klein gewählt wurde, um eine schnelle Anpassung auszulösen;
– zu Beginn der Speicher 4 60 Zehner und 40 Zwanziger enthält (entsprechend der letzten Transaktion erscheint es jedoch günstiger, statt dessen 50 Zehner und 50 Zwanziger zu haben).

Fall 1:
Es wird zuerst angenommen, daß beide Nennwerte in ausreichenden Mengen erhalten werden, insbesondere em(i + 1, 1) = 5 em(i + 1, 2) = 5.
Dann ist rm(i + 1, 1) = (5·3 + 3)/(5 + 1) = 3 rm(i + 1, 2) = (5·2 + 3)/(5 + 1) = 2,17. R(i + 2, 1) = Int(3·(100/(3 + 2,17))) = 58 (statt 60 zuvor) R(i + 2, 2) = Int(2,17·(100/(3 + 2,17))) = 41 (statt 40 zuvor).
In diesem Fall werden daher die Schwellenwerte so verändert, daß die relativen Anteile der gespeicherten Nennwerte sich auf die gewünschte Weise ändern.
Fall 2:
Es wird nun angenommen, daß relativ wenig Zwanziger erhalten werden, insbesondere em(i + 1, 1) = 5 em(i + 1, 2) = 1.
Dann ist rm(i + 1, 1) = (5·3 + 3)/(5 + 1) = 3 rm(i + 1, 2) = (5·2 + 3)/(5 + 1) = 2,17 em(i + 1, 1) > rm(i + 1, 1) ⇒ rm(i + 1, 1) = 3 em(i + 1, 2) < rm(i + 1, 2) ⇒ rm(i + 1, 2) = 2,17. rm(i + 1, 1) wird daher ersetzt durch rm(i + 1, 1) = rm(i + 1, 1) + rm(i + 1, 2) – em(i + 1, 2) = 3 + 2,17 – 1 = 4,17 R(i + 1, 1) = Int(4,17·(100/(4,17 + 2,17))) = 65 (statt 60 zuvor) R(i + 1, 2) = Int(2,17·(100/(4,17 + 2,17))) = 34 (statt 40 zuvor).
In diesem Fall werden durch die Änderungen in den Schwellenwerten die Anteile der Nennwerte von den gewünschten Anteilen weg verschoben, die durch die vorherigen Wechselgeld-Abgabeoperationen angezeigt werden. Das Ergebnis davon ist, daß der Wechselalgorithmus vorzugsweise Zehner abgibt, da diese in großen Mengen vorliegen, während in der Vergangenheit öfter Zwanziger abgegeben wurde. Die Anteile verändern sich daher so, daß die in der Zukunft zu erwartenden Anforderungen erfüllt werden und auch die erwartete Verfügbarkeit von Nennwerten für die Nachfüllung.
Es sind viele Modifikationen dieser Technik möglich. Zum Beispiel werden in den Schritten 202 und 210 die laufenden Mittelwerte von erhaltenen Banknoten mit den laufenden Mittelwerten von ausgegebenen Banknoten verglichen. Statt dessen kann die Steuerung 18 auch einfach die Rate bestimmen, mit der die Anzahl von gespeicherten Banknoten der einzelnen Nennwerte zunimmt oder abnimmt; zum Beispiel kann die Steuerung für jeden Nennwert die Änderung der gespeicherten Menge über eine vorgegebene Anzahl von Transaktionen berechnen.
Bei der obigen Technik wird der relative Wert der Nennwerte nicht berücksichtigt, er kann jedoch statt dessen herangezogen werden. Zum Beispiel kann die im Schritt 212 ausgeführte Berechnung den Wert rm(i + 1, j – 1) um einen Faktor modifizieren, der proportional zu (rm(i + 1, j) – em(i + 1, j)) ist, wobei die Proportionalitätskonstante von den relativen Werten der Nennwerte j, j – 1 abhängt.
In der vorliegenden Ausführungsform stellt die Steuerung 18 die gewünschten relativen Anteile der verschiedenen Nennwerte im Speicher 4 fest. Diese Feststellung kann statt dessen jedoch auch als Teil des Wechselgeldberechnungsalgorithmusses erfolgen. Der Wechselgeldberechnungsalgorithmus kann verschiedene Faktoren berücksichtigen, etwa die Beziehung zwischen Preisen und den Werten der einzelnen Nennwerte, um festzustellen, welche Nennwerte am wahrscheinlichsten zum Herausgeben benötigt werden. Diese Informationen können zur Einstellung der relativen Anteile der verschiedenen Nennwerte im Speicher 4 verwendet werden. Der Wechselgeldalgorithmus kann damit dazu verwendet werden, festzulegen, welche Nennwerte zum Speicher geschickt werden und welche zur Geldkassette.
Zum Festlegen der anfänglichen Schwellenwerte und zum Einstellen dieser Werte können auch verschiedene andere Faktoren berücksichtigt werden. Beispiele von verschiedenen Faktoren, die verwendet werden können, sind in der WO-A-94/03874 genannt. Ein Beispiel für Daten über die relativen Populationswerte der einzelnen Währungs-Nennwerte ist das Gebiet, in dem die Vorrichtung verwendet wird.
Die 3 zeigt einen Banknotenspeicher 300 für mehrere Nennwerte, der den erfindungsgemäßen Speicher 4 der 1 bilden kann. Der Speicher 300 ist im wesentlichen trommelförmig und umfaßt zwei Flansche 302 und 304 mit im wesentlichen Kreisform, die drehbar auf einer gemeinsamen Achse 306 angeordnet sind. Der in der Zeichnung nähere Flansch 302 ist teilweise weggebrochen dargestellt, um das Innere des Speichers 300 zeigen zu können.
Der Speicher 300 weist eine Anzahl von Speicherbereichen auf, von denen sich jeder radial vom Rand der Trommel an verschiedenen Stellen des Umfangs zwischen den Flanschen 302 und 304 nach innen erstreckt. Die Speicherpositionen werden durch Indizes am Flansch 302 angezeigt, wie es bei 308 gezeigt ist. Jedem Speicherbereich ist eine Zuführeinrichtung in der Form eines Rollenpaars (z.B. 310 und 312) zugeordnet, die zum Zuführen einer Banknote in den jeweiligen Speicherbereich bzw. die Entnahme der Banknote aus dem Speicherbereich verwendet werden können. Jede Rolle ist mit einem Ende am Flansch 302 und mit dem anderen Ende am Flansch 304 angebracht. Jedes Rollenpaar umfaßt eine Antriebsrolle, etwa die bei 310 gezeigte Rolle, mit einem hohen Reibungskoeffizienten, und eine Andruckrolle, etwa die bei 312 gezeigte Rolle, die mittels einer oder mehrerer Federn (eine davon ist bei 314 gezeigt), die an einem oder an beiden Flanschen 302 und 304 befestigt sind, auf die Antriebsrolle zu vorgespannt ist.
Zum Liefern von Banknoten zum und zur Entnahme von Banknoten aus dem Speicher 300 ist ein Eingabe-Ausgabe-Bandförderer 316 angeordnet, der Banknoten wie die bei 317 gezeigte in im allgemeinen radialer Richtung, die durch den Pfeil 318 angezeigt wird, zu und von einer Führung 320 bewegt, die die an einer bestimmten Stelle am Umfang des Speichers 300 angebracht ist.
Der Flansch 304 weist an seinem Umfang Getriebezähne auf, die mit einem Ritzel 322 in Eingriff stehen, das von einem Schrittmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird, damit sich der Speicher 300 um die Achse 306 dreht. Damit kann jede gewünschte Zuführeinrichtung aus dem Rollenpaar 310, 312 zu der Führung 320 ausgerichtet werden.
Jede der Antriebsrollen 310 ist an dem an den Flansch 304 angrenzenden Ende mit einem Ritzel versehen, von dem nur eines bei 324 gezeigt ist. Bei der Drehung des Speichers 300 werden diese Ritzel in und aus dem Eingriff mit einem Antriebsritzel 326 gebracht, das mit einem kleinen Gleichstrommotor verbunden ist. Die Anordnung ist derart, daß nur das Zahnrad 324 der Antriebsrolle 310 derjenigen Zuführeinrichtung, die zu der Führung 320 ausgerichtet ist, mit dem Ritzel 326 in Eingriff steht.
Die Arbeitsweise des Speichers 300 ist wie folgt. Wenn eine Banknote zu speichern ist, wird sie von dem Förderer 316 zur Führung 320 befördert. Das Ritzel 322 wird in Betrieb gesetzt, um den Speicher 300 zu drehen, bis die Zuführeinrichtung 310, 312 eines leeren Speicherbereichs zu der Führung 320 ausgerichtet ist. Wenn dies der Fall ist, wird das Ritzel 326 im Uhrzeigersinn gedreht, um die Banknote 317 in den Speicherbereich zu ziehen. Am Ende dieser Operation wird das äußere Ende der Banknote zwischen den Rol len 310, 312 festgehalten. Weitere Banknoten, möglicherweise mit anderen Nennwerten, können entsprechend anderen Speicherbereichen zugeführt werden.
Eine Steuerung verfolgt die Unterbringung der Banknoten-Nennwerte in den einzelnen Speicherbereichen und verwendet diese Informationen zum Betreiben des Ritzels 322, um sicherzustellen, daß nur leeren Speicherbereichen Banknoten zugeführt werden.
Wenn eine oder mehrere Banknoten abzugeben sind, wird das Ritzel 322 so betrieben, daß ein Speicherbereich mit einer Banknote eines geeigneten Nennwerts zu der Führung 320 ausgerichtet wird, woraufhin das Ritzel 326 im Gegenuhrzeigersinn betrieben und der Förderer 318 in Betrieb gesetzt wird, um die Banknote aus dem Speicher zu ziehen. Auf diese Weise können mehrere Banknoten ausgewählter Nennwerte aus dem Speicher entfernt werden und entweder direkt oder nach einer Zusammenstellung zu einem Stapel an einen Kunden ausgegeben werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Förderer 316 dafür vorgesehen, Banknoten sowohl zum als auch vom Speicher 300 zu befördern. Falls gewünscht, können jedoch auch getrennte Einrichtungen zur Ausführung dieser beiden Funktionen vorgesehen werden, die sich an verschiedenen Stellen am Umfang des Speichers 300 befinden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Innere der Trommel nicht unterteilt, so daß die Speicherbereiche nicht voneinander getrennt sind. Falls gewünscht, kann jedoch eine Unterteilung erfolgen.

Claims

Verfahren zum Steuern des Auffüllens eines Geldspeichers (4, 300), der in variablen Anteilen mit Geldgegenständen unterschiedlicher Nennwerte bis zur Kapazitätsgrenze gefüllt werden kann und der Geldgegenstände mit ausgewählten Nennwerten abgeben kann, die er während mehrerer Transaktionen entgegengenommen hat, wobei in dem Verfahren die Bestimmung, ob ein Geldgegenstand an einen verfügbaren Ort im Speicher gesandt werden soll, in Abhängigkeit vom Nennwert dieses Geldgegenstands und dem Pegelstand mindestens eines gegenwärtig im Speicher gespeicherten Nennwerts vorgenommen wird, wodurch ein Geldgegenstand eines anderen Nennwerts anstelle des genannten Geldgegenstands an den genannten Ort gesandt werden kann und die Anteile unterschiedlicher Nennwerte im Speicher gesteuert werden können.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Entscheidung, ob ein Geldgegenstand zum Speicher gesandt wird, davon abhängig ist, wie viele Geldgegenstände des gleichen Nennwerts gegenwärtig im Speicher gespeichert sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei für jeden gespeicherten Nennwert die Entscheidung, ob ein Geldgegenstand dieses Nennwerts zum Speicher gesandt werden soll, davon abhängig ist, ob die Anzahl gespeicherter Geldgegenstände dieses Nennwerts geringer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei es für unterschiedliche Nennwerte jeweils entsprechende Schwellenwerte gibt.
Verfahren nach Anspruch 4, mit einem Schritt zum Festlegen der einzelnen Schwellenwerte auf vorbestimmte Pegel.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Schritt zum Beurteilen der Notwendigkeit, die relativen Anteile der gespeicherten Nennwerte einzustellen, um die Verfügbarkeit von Geldgegenständen zu verbessern, die zur Abgabe benötigt werden, sowie daraufhin zum automatischen Einstellen eines Kriteriums, das zur Bestimmung verwendet wird, ob ein Geldgegenstand eines ausgewählten Nennwerts zum Speicher gesandt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 6, soweit von Anspruch 4 oder 5 abhängig, wobei das Kriterium durch Einstellen des Schwellenwerts für den entsprechenden Nennwert modifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, mit einem Schritt zum Bestimmen eines Parameters, der angibt, ob ein Nennwert wahrscheinlich zur Abgabe benötigt wird, auf der Grundlage der Anzahl an Gegenständen dieses Nennwerts, die bei früheren Transaktionen abgegeben wurden.
Verfahren nach Anspruch 8, mit einem Schritt zum Erhalten eines laufenden Mittelwerts an Geldgegenständen, die bei früheren Transaktionen abgegeben wurden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, mit einem Schritt zum Einstellen des Kriteriums in Reaktion auf die Bestimmung, daß Geldgegenstände eines bestimmten Nennwerts vom Speicher mit höherer Wahrscheinlichkeit abgegeben als empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 10, mit einem Schritt zum Vergleichen eines ersten Werts, der die Anzahl an während früherer Transaktionen entgegengenommenen Geldgegenständen eines bestimmten Nennwerts darstellt, mit einem zweiten Wert, der die Anzahl an während früherer Transaktionen abgegebenen Geldgegenständen dieses Nennwerts darstellt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Kriterium so eingestellt wird, daß der Anteil gespeicherter Geldgegenstände eines Nennwerts, der geringer als der genannte bestimmte Nennwert ist, erhöht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuersystem eine Aufzeichnung über die Positionen, an denen entsprechende Banknoten gespeichert werden, und über die an jedem Ort gespeicherten Nennwerte führt.
Verfahren zum Steuern eines Geldspeichers, mit den Schritten zum Steuern des Auffüllens des Speichers entsprechend einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zum Steuern des Abgebens von Geldgegenständen aus dem Speicher durch Bestimmen eines gewünschten abzugebenden Gesamtbetrags, Berechnen, wie viele Geldgegenstände entsprechender Nennwerte zum Erhalt des Gesamtbetrags abgegeben werden sollen, und Betreiben einer Abgabeeinrichtung so, daß die berechneten Beträge der Geldgegenstände abgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Berechnung, wie viele Geldgegenstände entsprechender Nennwerte abgegeben werden sollen, in der Lage ist, mehr als eine Kombination zur Abgabe verfügbarer Geldgegenstände zu bestimmen, die jeweils den genannten Gesamtbetrag ergeben, und zur Auswahl einer Kombination auf der Grundlage der Anzahl gegenwärtig gespeicherter Gegenstände entsprechender Nennwerte.
Geldspeichervorrichtung mit einem Geldspeicher (4, 300) für mehrere Nennwerte und einer Steuereinrichtung zum Steuern des Speichers unter Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Vorrichtung nach Anspruch 16 zum Speichern von Münzen.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17 zum Speichern von Banknoten.
Verkaufsautomat mit einer Geldspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18.
Banknotenspeicher (300) für mehrere Nennwerte mit mehreren einzelnen Speicherbereichen (308), die jeweils mit einer entsprechenden Zuführeinrichtung (310, 312) zum Führen einer Banknote in den und aus dem Bereich versehen sind, wobei die Zuführeinrichtung von einer Halteeinrichtung (302, 304) gehalten wird, die gedreht werden kann, um jede ausgewählte Zuführeinrichtung in Ausrichtung auf eine Einrichtung (316) zum Befördern von Banknoten vom oder zum Speicher zu bringen, wodurch eine oder mehrere Banknoten ausgewählter Nennwerte durch geeignetes Drehen der Halteeinrichtung und Betrieb einer oder mehrerer der Zuführeinrichtungen aus dem Speicher geholt oder zu ihm befördert werden können, was durch eine Steuereinrichtung zum Betreiben nach einem der Ansprüche 1 bis 14 bestimmt wird.
Speicher nach Anspruch 20, mit einer Antriebseinrichtung (324), die zum Betreiben der Zuführeinrichtung mit jeder Zuführeinrichtung in Eingriff kommen kann, wenn sich die jeweilige Zuführeinrichtung in Ausrichtung auf die Fördereinrichtung befindet.