专利名称：自动售货机，自动售货系统及其操作方法
技术领域：
本发明一般涉及零售系统，更具体地说，涉及具有卡支付的自动零售系统。
零售是一种涉及对商品与/或服务的供给进行支付的处理。在自动零售中，供给和支付不需要人的参与。现有技术中的自动零售通常根据控制供给概念，即顾客存储一定金额，自动零售系统在这金额内按总的费用控制由顾客选择的商品项目的供给，并在完成购买后，返回存款金额中的未用部分。普通的自动售货机和公共电话便是控制供给自动零售系统的例子。
现有技术中已有无现金支付装置。其中包括支付卡，例如电子存折(即信用卡或银行借贷卡)，用于对信用卡或银行帐户收费，电子钱包，它在用光所存的金额时可用专用存储装置增添一定的金额，即其是一种可再添加存储值的卡，以及组合灵巧卡(combo smart card)，(这里叫作“电子钱袋”)。电子钱袋包括电子存折和电子钱包。电子存折处理是相当贵的，只有超过一个预定的最小数额的处理才是合算的，而低于最小数额的处理可用电子钱包实现。
现在的支付卡的使用，尤其是电子钱袋的使用具有许多缺点，此处仅举几例如下a.因为电子钱袋在每次支付时被用光，所以顾客必须在合适的添加装置上定期地进行钱包的添加处理，这是不方便的。
b.对于金额高于电子钱包内当前金额而又低于电子存折允许的最小值的商品，电子钱袋有时可能不能支付。
c.自动控制供给的购买，例如公共电话呼叫或气罐充气，可能在每当电子钱包被花光时被中断。
d.为了减少上述的不便、失效和中断，许多顾客在添加处理期间倾向于对其电子钱包过量加载，这减少了银行的存款利息，并且在不使用核算零售的电子钱包系统中，当电子钱包丢失时则增大损失。
e.电子钱包操作需要建立昂贵的添加装置的基础设施，例如专用ATM(自动柜员机)，修改的公共电话或专用家庭终端。
这里使用如下术语1.零售系统-一种能够使顾客通过支付而购买商品，包括货物与/或服务的操作系统。
2.零售单元-零售系统的一部分，为顾客的购买服务，其操作用来确定购买内容，计算其价格并接收支付。
3.销售点(POS)-零售单元的一部分，用来通过操作确定购买的内容并计算其价格。
4.支付单元-零售单元的一部分，通过操作接收顾客的支付。
5.支付系统-包括许多支付单元、由顾客携带的支付装置和任何利用顾客的支付装置在支付单元执行支付所需的其它装置的系统。例如，如果顾客的支付装置是信用卡，则支付系统也包括各个金融单位的事务处理中心以及用于确认、传递和执行支付处理的装置。
6.自动零售系统-一种零售系统，它不需操作员控制购买或收集支付。然而，在作业中例如在维护中可以涉及到人员。
7.控制供给自动零售系统-一种自动零售系统，其中销售点控制每种商品向用户的供给。
8.自由访问自动零售系统-一种自动零售系统，它能使顾客运去或消费其选择的商品，同时在购买期间或完成购买时销售点识别这些商品。
9.支付卡-一种具有机器可读的信息的装置，其信息对支付是有用的。按照本发明的一种最佳的支付卡是下面定义的一种电子钱袋。
10.灵巧卡(Smart Card)-一种保密支付卡，其中只有通过批准的协议才能访问机器可读的信息。
11.电子存折-一种个人支付卡，它具有识别至少一个中心帐户并批准以此处理的信息。按照本发明，最佳的中心帐户是信用卡帐户或银行帐户。电子存折的一些不受限制的例子包括一般的信用卡和银行借贷卡。
12.电子钱包-一种支付卡，它存储和允许增加和减少关于存储在其中的钱值的，也叫电子现金的金额信息。
13.电子钱袋-一种灵巧卡，其中除了别的以外，特别包括电子存折和电子钱包。
本发明的主要目的在于提供一种零售单元，它允许电子钱袋支付，同时又克服涉及使用现有技术的电子钱袋的缺点。
本发明的另一个主要目的在于提供一种支持自由访问自动零售的支付单元。
本发明的另一个主要目的在于提供一种能够脱机操作的零售单元。
本发明的零售单元包括电子钱袋支付单元，以下列特征的任意组合为特征它能够通过电子钱袋的电子存折而对在零和可由中心帐户访问的最大金额之间的任何数额进行收费，从而消除支付故障和购买中断。
它不需要为保持足够的钱包余额而去访问钱包添加装置，从而消除了有关的不便。
它不需要建立钱包添加基础设施，从而消除了相关的成本问题。
它使在电子钱袋中具有的电子现金数量最小，从而把损失的危险减到最小。
它支持自由访问的自动零售。
它在脱机钱袋处理中提供足够的安全性，其中包括通过电子存折对电子钱包进行脱机添加，从而使通信要求和处理费用减到最小。
它提供具有增强的脱机安全性的电子钱袋系统，其中电子钱袋可被供给所有年龄和金融履历的顾客，即使在脱机处理中也可被他们使用。
因而，按照本发明的最佳实施例，提供一种为顾客购买服务的零售单元，顾客具有电子钱袋，用于通过其电子存折为其购买而支付等于或大于预定的最小存折支付额的金额，用于从其电子钱包中支付等于或小于其中存储的值的金额，以及通过电子存折为补充其电子钱包而支付一个等于或大于预定的最小钱包添加额的金额，所述零售单元包括a.用于确定购买价格的销售点；以及
b.支付单元，它和电子钱袋接口并和销售点通信，用来从中检索购买价格，并按照购买价格自动地选择电子钱包中存储的值、最小存折支付金额和最小钱包添加金额，以便或者通过电子存折接收购买价格，或者从电子钱包接收购买价格，或者通过电子存折接收计算的钱包添加额，所述添加额至少是最小的钱包添加额和在购买价格与电子钱包中存储的值之间的差当中的较大者，以便用计算的钱包添加额补充电子钱包，并从电子钱包接收购买价格。
此外，按照本发明的最佳实施例，所述支付单元包括a.电子存折处理单元，用来通过电子存折接收支付；b.电子钱包支付单元，用来从电子钱包中接收支付；c.电子钱包加载单元，用于添加电子钱包；以及d.自动事务管理器，用来进行自动地选择和操作，以便启动电子存折处理单元，通过电子存折接收购买价格，或启动电子钱包支付单元，从电子钱包接收购买价格，或启动电子存折处理单元，通过电子存折接收计算的钱包添加金额，启动电子钱包加载单元，以便用计算的钱包添加额添加电子钱包，并启动电子钱包支付单元，从电子钱包中接收购买价格。
此外，按照本发明的最佳实施例，所述支付单元还可以包括电子现金抽屉，并且其中的电子钱包支付单元可通过操作而在电子现金抽屉中存储钱包支付，并且电子钱包加载单元通过操作，可用来通过把计算的钱包添加额从电子现金抽屉转移到电子钱包中而实现电子钱包的添加。
此外，按照本发明的最佳实施例，电子存折是电子超高速缓冲存储器(electronic cache)，电子超高速缓冲存储器进而包括用于存储缓冲存储余额和到期日期的存储装置，支付单元通过操作用于检查缓冲存储余额和到期日期，拒绝在缓冲存储余额不足或到期之后所尝试的支付，并减少用于购买或添加的缓冲存储支付的缓冲存储余额。
按照本发明的最佳实施例还提供一种为顾客的购买服务的单元，所述顾客具有电子钱袋，用户通过其电子存折为购买而支付等于或大于预定的最小存折支付金额的款项，用于从其电子钱包支付等于或小于其中存储值的款项，并用于通过电子存折为添加电子钱包而支付等于或大于预定的最小添加额的款项，所述零售单元包括a.用于确定购买价格的销售点；以及b.支付单元，用于和电子钱袋接口并和销售点通信，以便检索其中的购买价格，所述支付单元包括c.电子存折处理单元，用于通过电子存折接收支付；d.电子现金抽屉；e.电子钱包支付单元，用于从电子钱包接收支付，并把其存入电子现金抽屉中；f.电子钱包加载单元，用于通过把电子现金抽屉的金额转移到电子钱包中；以及g.自动事务管理器，用于按照购买价格自动地选择在电子钱包中存储的值、最小存折支付额以及最小钱包添加额，或者启动电子存折处理单元以便通过电子存折接收购买价格，或者启动电子钱包支付单元，以便从电子钱包中接收购买价格并把其存储在电子现金抽屉中；或者启动电子存折处理单元，以便通过电子存折接收计算的钱包添加额，所述添加额至少是最小钱包添加额和在购买金额与电子钱包中存储的值之间的差中的较大者，并启动电子钱包加载单元，以便从电子现金抽屉中用计算的钱包添加金额和购买价格之差补充电子钱包。
按照本发明的最佳实施例，还提供一种为顾客进行购买服务的零售单元，顾客具有电子钱袋，用于从其电子钱包中支付等于或小于其中存储的值的金额，并用于通过电子钱袋的电子存折为添加电子钱包而支付等于或大于预定的最小钱包添加额的金额，所述零售单元包括a.用于确定购买价格的销售点；以及b.支付单元，同电子钱包接口，并和销售点通信，以便检索其中的购买价格，所述支付单元包括c.电子钱包支付单元，用于从电子钱包接收支付；d.电子钱包加载单元，用于添加电子钱包；e.电子存折处理单元，用于通过电子存折接收用于添加电子钱包的金额；以及
g.自动事务管理器，用于按照购买价格自动地选择电子钱包中存储的值和最小钱包添加金额，以便或者启动电子钱包支付单元，以便接收来自电子钱包的购买价格，或者启动电子存折处理单元，以便通过电子存折接收计算的钱包添加额，所述添加额至少是最小钱包支付额和在购买金额与电子钱包中存储的值间的差中的较大者，以便启动电子钱包加载单元，去用计算的钱包添加额添加钱包，并启动钱包支付单元，去从电子钱包中接收购买价格。
此外，按照本发明的最佳实施例，支付单元可以包括电子现金抽屉，并且其中电子钱包支付单元通过操作可在电子现金抽屉中存储钱包支付，电子钱包加载单元通过操作而把计算的钱包添加额从电子现金抽屉转移到电子钱包中补充钱包。
此外，本发明的零售单元可以形成控制供给自动零售系统部分，并且销售点可通过操作来控制控制供给自动零售系统的操作。
而且，任何零售单元的销售点可以是由出纳员操作的现金寄存器，用于确定人工购买的价格。
此外，本发明的零售单元可以构成单通自由询问自动零售系统部分，其中具有预定的最大的购买价格，并且其中支付单元包括通过操作来选择地接收、保持和释放电子钱包的装置，其中当接收电子钱包时，支付单元被操作以便保持电子钱包，确认可以通过电子钱包接收最大购买价格，如果确认成功，则对销售点提供指示，根据指示，销售点便接着使顾客能够自由访问可访问的货物清单并/或为顾客服务，以及当禁止自由访问时，销售点计算购买价格，并且支付单元工作，以便接收购买价格，并接着发放电子钱包。
另外，本发明的零售单元可以形成双通自由访问自动零售系统部分，其中销售点位于双通自由访问自动零售系统的出口位置。
按照本发明的最佳实施例，还提供了一种为顾客购买服务的零售方法，所述顾客具有电子钱袋，用于通过其电子存折为购买而支付等于或大于预定的最小存储支付额的金额，用于从其电子钱包中支付等于或小于其中存储的值的金额，并用于通过电子存折为添加电子钱包而支付等于或大于预定最小钱包添加额的金额，所述方法包括下列步骤a.确定购买价格；以及b.按照购买价格自动地选择电子钱包中存储的值，最小存折支付金额和最小钱袋添加金额，以便或者用于通过电子存折接收购买价格，或者接收电子钱包中的购买价格，或者通过电子存折接收计算的钱包添加额，所述添加额至少是最小钱包添加额和在购买金额与电子钱包中存储的值之间的差中的较大者，以便用计算的钱包添加额补充电子钱包，并从电子钱包中接收购买价格。
此外，按照本发明的最佳方法，支付单元还包括电子现金抽屉，并且所述方法还包括在电子现金抽屉中存储钱包支付以及通过把计算的钱包添加额从电子抽屉中转移到电子钱包而补充电子钱包的步骤。
本发明的零售方法可在具有预定的最大购买价格的单通自由访问自动零售系统中使用，其中所述方法还包括下列步骤a.确认可以通过电子钱袋接收最大购买价格，如果确认成功，则保持电子钱袋，接着使顾客可以自由访问货物与/或服务的可访问清单；以及b.当禁止自由访问时，计算购买价格，当从电子钱袋接收之后，发放电子钱袋。
最后，按照本发明的最佳实施例，电子存折是电子缓冲存储器，它具有用来存储缓冲存储余额和到期日期的存储装置，并且其中所述方法还包括以下步骤检查缓冲存储余额和到期日期，拒绝缓冲存储余额不足或到期之后的支付尝试，并当在为购买或添加进行缓冲存储支付时，减小缓冲存储余额。
从下面结合附图的详细说明中可更加充分地理解和估价本发明，其中
图1是说明按照本发明的最佳实施例构成的零售单元的原理方块图；图2是说明图1中的零售单元的一种改变的原理方块图；图3是说明按照本发明的最佳实施例构成的支付系统的原理方块图4是说明图3的支付系统的一种改变的原理方块图；图5是说明图3的支付系统的操作原理流程图；图6是说明图5的操作的改变的原理方块图；图7是说明在单通自由访问自动零售中的图3的支付系统中的操作原理流程图；图8是说明在双通自由访问自动零售中的图3的支付系统的原理流程图；图9A-9C是说明本发明的支付系统的封闭的、敞开的以及部分敞开的结构操作方式的原理方块图；图10是说明在图9A的操作方式中是有利的本发明的支付系统的一种改变的操作原理流程图；图10A是图10的一种变形，具有脱机购买添加的优点；图11A-11C是说明按照本发明的三个最佳实施例的电子钱袋的联机和脱机添加处理的原理方块图；图12-13是说明有利于脱机存折处理的本发明的最佳实施例的原理方块图；图14A-14G是说明图12-13的最佳实施例的7种操作的原理流程图；图15A-15C是说明具有有利于儿童支付的装置的图12-13中所述的支付系统的一种改变的原理方块图；图16A，16B，16D，16F和16G是说明按照图15A-15C说明的最佳实施例由图14A-14G的各种操作方式通过改变而得的原理流程图；以及图17是说明按照本发明的最佳实施例构成的另一种支付系统的原理方块图。
人工零售的和控制供给自动零售的零售单元。
参见图1，其中示出了本发明的最佳实施例。图1的零售系统整体用标号1表示，其中包括支付系统7，它基本上是无故障系统，用于执行从销售点(POS)10收到的指定。POS#10的一个非限制性的例子有超级市场现金寄存器，或自动售货机的控制单元，公共电话或气站中的气泵。
支付系统7包括支付单元8，它和POS10进行通信，用来接收支付请求，和电子钱袋9A-9N中的任何一个接口，用于从其中支付，并根据需要和金融单元20A-20K的事务处理中心通信，以便执行电子存折处理。在每次购买时，支付单元8和电子钱包连接，并自动地确定为进行支付而执行的处理，即进行操作以便用电子钱袋的电子钱包支付，或首先通过电子存折从远程帐户通过支付补充电子钱包然后用电子钱包支付，或通过电子存折从远程帐户支付，如下面详细说明的。
支付单元8选择性地和金融单位20A-20K的处理中心通信，它们相应于在支付单元存在的电子存折涉及的中心帐户。
金融单位20A-20K的处理中心执行有关由各自的金融单位保持的中心帐户的处理，例如信用帐户或银行帐户，这些帐户被识别并可被包括在电子钱袋中的电子钱包访问。
支付单元8可用任意数量的电子钱袋9A-9N操作。
应该理解，电子钱包和支付单元8之间的接口可以通过接触或非接触通信，或者甚至通过通信线路进行远距离通信。支付单元8和金融单位的处理中心之间的通信可以联机进行，或可把电子存折处理记录在支持单元8中，然后转移到金融单位的处理中心进行批处理，如下面要详细说明的。零售单元2是支付单元8和销售点10的组合。
参看图2，其中示出了图1的最佳实施例的改型。在本实施例中，支付单元8A被分成支付终端21A和支付插孔22。支付插孔为几个支付终端21A-21M公用。在所述的实施例中，由三个标号10A，10B和10M表示的几个POS和用标号21A，21B和21M表示的几个相应的支付终端相连。在代表性的支付单元8A中，支付终端21A和各自的POS10A通信，并和电子钱袋9A-9N连接，而支付插孔22根据需要执行和金融单位20A-20K的处理中心的处理和通信，如以下参照图4所详细说明的。
每个支付终端21A-21M实际上与支付插孔22a一起构成支付单元8A-8M，如标号8A的支付单元所示，其功能和结构与图1的支付单元8的相同。这样，除非另有说明，下面对于支付单元所述的本发明的最佳实施例包括图1和2两者的变型。类似地，图2的每个零售单元2A-2M，通过组合任一个POS10A-10M和各自的支付终端21A-21M和支付插座22(只示出了2A)而成，它们等效于图1的零售单元2，这样，除非另有说明，这里针对零售单元所述的本发明的最佳实施例包括图1和图2两者的变型。
参见图3，它示出了支付系统7的详细方块图。电子钱袋9是在POS10进行购买的顾客12个人所有的，其中包括电子钱包310，它含有用于识别在其寄存器311中存储的电子现金的数量的信息。电子钱袋也包括电子存折320，在其中寄存器321含有用至少一个信用帐户或银行帐户通过金融单位20的处理中心进行识别并批准处理的信息。外部接口340用作电子钱袋和支付单元8之间的接口。外部接口340包括通信硬件以及保密协议，用来读取或改变电子钱袋中存储的信息。这些协议最好包括通过顾客接口352键入作为钱袋9的任何处理的先决条件的秘密PIN(个人识别号码)码的要求。
支付单元8包括自动事务管理器361，它控制对于电子钱袋9执行的所有事务。
自动事务管理单元361选择并控制三种处理单元电子钱包支付单元363、电子钱包加载单元365和电子存折处理单元366的操作。对于通过POS接口353从POS10收到的每个支付请求，自动事务管理单元361选择要执行的处理，并进而选择单元363，365和366中的哪一个要被启动。
电子钱包支付单元363和电子钱袋9的电子钱包310通信。当单元363被启动以支付由POS10请求的购买金额时，它进行操作，使寄存器311存储的电子现金的量减少所花金额，同时使在电子现金抽屉364中存储的电子现金的数量增加相同的数额。
在电子现金抽屉364中积累的电子现金可通过用标号20表示的合适的金融单位的处理中心的现金库单元384进行结算而转换成钱。通常，这钱将被存储在商人11的银行帐户中。
电子存折支付单元366进行操作以便把相应于顾客的电子存折320的金融单位20的顾客帐户中的规定的金额，当执行存折支付时转移到商人帐户中，或转移到现金库384中，用于购买电子现金或钱包添加。POS接口353可被操作用来接收来自POS10的支付请求，并在完成支付时返回支付通知。
电子钱包加载单元365能够在电子钱包310中加载电子现金，一般在钱包添加处理期间用电子存折320从现金库384购买电子现金时进行上述加载。
卡接口351包括硬件和现有技术中公知的协议，用来和电子钱袋9进行加密通信。它可以包括机械装置，在处理期间通过操作来保持电子钱袋，并在完成处理时将其释放。可以使用无接触通信，甚至可以使用合适的通信装置进行遥控处理。例如，无线电通信链路可用于在长途路程中采集支付而不用停车，或对利用蜂房电话的卡采集支付。
作为一个选择的特点，支付单元8可以包括顾客接口352，例如键盘和显示器，可通过操作显示状态信息，并可以附加个人识别号码(PIN)。正如现有技术中熟知的那样，PIN是一种密码，用于电子签名，以增加处理的安全性。如果电子存折320可以访问一个以上的中心帐户，则顾客可以使用顾客接口352选择要被收费的帐户。
商人接口362可以是任何通信链路，它能使具有支付单元8的零售系统的所有者与/或操作者向自动事务管理器361中输入操作参数，例如输入最小的电子存折支付金额。一个非限制性的例子是商用办公计算机的通信链路。
远程帐户接口370包括现有技术中已知的硬件和协议，用来和金融单位20的事务处理中心进行加密通信，通信涉及由包括在顾客的电子钱袋9中的电子存折320的寄存器321识别的帐户。这种通信是联机的或脱机的。联机的通信装置的非限制性例子包括拨号电话电路、专用电话线路或蜂房数据通信。脱机的通信装置的非限制例子是手持终端，当访问它们时，用于从支付单元8转储处理信息，然后把该信息通过从商务公司和它们进行的通信向下加载到金融单位20的处理中心。这些手持终端可用另一种方式工作，即把来自金融单位的信息在商务公司进行转储，并在访问期间把该信息向下加载在支付单元8中。
电子保险368是一种电子存储装置，用于在脱机通信中执行的中心处理的暂时电子存储。处理命令被存储在电子保险368中，直到在和金融单位20的事务处理中心进行通信对话的期间被向下加载用于批处理。
金融单位20的每个事务处理中心包括由标号381、382表示的顾客信用帐户与/或银行帐户和现金库384。顾客的信用帐户与/或银行帐户382和382相应于电子存折，例如电子存折320，被收费以便用于支付处理，其中被收费的数量被转入商人11的银行帐户(未示出)。帐户381和382也被收费以便用于钱包添加处理，其中收费的金额由现金库384转换成电子现金并被用电子方式转入电子钱包310。
现金库384是一个记帐单元，用于把通过电子存折320支付的钱转换成装入电子钱包360内的电子现金，并用于把从电子钱包310或从电子现金抽屉364接收的电子现金转换成存储在商人银行帐户中的现金。现金库单元384包括现有技术中已知的协议，用于把电子现金从电子现金抽屉364中转移到电子钱包310中。
电子现金抽屉364和电子保险368最好由类似于灵巧卡中使用的硬件设计和协议加密，以防止对其中存储的信息的未被批准的访问。
参见图4，其中示出了图3的支付系统的改型，和图1的系统相比，按照图2的零售系统进行了修正。图4的支付单元8被分成支付终端21和支付插孔(hub)22，通过插孔接850和终端接口851连接。图4的支付单元8的所有元件的功能和结构，除去通过终端接851利用几个支付终端21操作的自动事务管理器之外，都和图3所示的相同。不过，这些块分布在支付终端21和支付插孔22之间，其中支付终端21包括POS接口353，卡接口351和可选择的用户接口352，支付插孔包括自动事务管理器361，商人接口362，电子保险368，电子钱包支付单元363，电子钱包加载单元365，电子存折处理单元366，电子现金抽屉364和远程帐户接口370。
现在参看图5，其中示出了用于操作图3和图4的自动事务管理器361的最佳方法。块451表示支付系统7的空载状态，准备开始处理。在块452，接收在寄存器311中存储有电子现金$BALANCE金额的电子钱包9，并最好提醒顾客通过顾客接口352键入其PIN码。在块453中，通过接口353从POS10接收$SUM的支付请求。
在块454，$SUM和标号为$MINCP的最小存折支付处理金额比较，以便确定是否允许存折支付。如果回答是肯定的，则如在块458中所示，$SUM和$BALANCE比较，以便确定是否还允许钱包处理。如果不允许电子钱包处理，则处理被指向存折处理单元366，如块460所示。
如果存折和钱包支付处理都允许，则可以任一种方式执行处理，因此提供逻辑开关459，用于把处理指向由块460所示的存折处理单元366或指向钱包处理单元363，如块457所示。在459中开关设置为C或P位置是由商人11通过商人接口362预先设定或者由顾客在购买期间通过顾客接口352选择确定。
如果在454中的回答是否定的，即已经发现不允许存折支付，则检查钱包支付的可能性，如块455所示，在块457中，发现可以通过钱包支付，即$SUM小于或等于$BALANCE，因此通过钱包支付单元363执行支付。
然而，如果$SUM大于$BALANCE，则电子钱包必须被添加才能支付。如块456所示，电子钱包310通过单元366和365经电子存折320进行添加，添加金额至少为标号为$MINPR的最小钱包添加额和$SUM减去$BALANCE所得差额当中的较大者，即为足够支付所需的金额。只有这时，在457才通过单元363执行钱包支付。
应当理解，为了添加在块456中计算的添加金额并为由块457用钱包支付$SUM，可以不访问电子钱包两次，而只访问一次，用于由块365对电子钱包加载添加金额和$SUM之间的差值，或者如果这差值是负的，则用来由单元363从此采集这一差值。除去下面参照图10A所述的特定的情况之外，这两种方式在数学上和功能上是等效的。
最小存折支付金额$MINCP和最小钱包添加金额$MINPR是由商人与/或金融单位预先确定的参数，以避免由于低值的处理而增加中心处理的费用。
应该理解，顾客接口352在步骤456可以指示为添加所需的数量，并允许顾客选择比这数量大的金额，以便例如增加在其电子钱袋中的电子现金的数量供其将来使用。
当完成支付时，在457或者460，向POS10通知$SUM的支付，如块461所示。在块462，从POS10接收关于购买是否完成的指示。购买完成的非限制性例子如下。如果POS10是超级市场现金寄存器，则在支付时即完成购买。如果POS10是公共电话，则只有在挂机时才完成购买，并且可以包括若干次中间支付。
如果在462尚未完成购买，则在453支付系统就等待来自POS的下一个支付请求。如果在462完成购买，则在463通过卡接口351把卡返回顾客，并且支付系统7返回其空载状态451，准备服务另一个顾客。
应该理解，因为利用上述的支付系统可以支付在零和电子钱袋通过其电子存折可支付的最大金额之间的任何数额，所以通过本发明便克服了现有技术的电子钱袋支付系统中的故障和中断的缺点。
现在参看图6，其中示出了图5的支付方法的变型，在所示情况下，对任一单一的支付处理最小的存折支付金额$MINCP大于最大的可能支付金额$SUM。这种情况，例如对于普通的自动售货机或公共电话通话是典型的，或$MINCP可根据商人的愿望故意地被设为一个大的值以便避免支付信用卡处理费，只要由顾客支付钱包添加费。在这种情况下，图5的块454，458，459和460便可以取消，从而形成图6所示的简化的方法。
在451，支付单元处于空载状态，准备接收在其钱包内具有$BALANCE的电子钱袋9，如块452所示。在块453，接收用于$SUM支付的请求，并在块455进行检查以便确定是否可从现有的钱包余额中支付。如果回答是肯定的，则在块457由钱包进行支付。如果在455发现当前余额不够，则在456用足够的金额或用顾客规定的一个较大的所需金额对钱包进行首次添加，然后在457对钱包进行收费。在461，向POS通知支付，在462，或者完成购买，然后在463把卡返回，或在453被继续。
应当理解，图5比图6代表更普通的情况并且图5的步骤总可以通过使用图6的步骤并把$MINCP设置为比任何可能的购价都高的值来实现。
自由访问的自动零售的零售单元现在参看图7和图8，其中示出了按照本发明构成的自由访问的自动零售系统的操作。自由访问的自动零售系统的非限制性的例子有自由访问的自动售货机，例如在本发明人的待批PCT专利申请PCT/US/06882中所述的那一种，停车表或自动停车车库的门，其中顾客独自决定其车的停车时间，在地下铁道中自动进出的栅门，其中顾客按照其实际旅行的距离支付或在长途公路上类似的情况，按照本发明，在自由访问自动零售系统中，POS控制顾客对可访问的商品项目，其中可以包括货物与/或服务，的清单的自由访问。当允许对清单自由访问时，顾客便可以除去或消耗清单内的任意数量的项目，同时POS监视这些项目的除去或消耗。在购买完成时，POS便阻止自由访问，并计算在各个支付单元要支付的购买价格。
在单通自由访问自动零售系统中，在整个购买过程中电子钱袋被保持在支付单元内，因而电子钱袋在支付单元只出现一次。在双通零售系统中，电子钱袋出现两次，即在开始购买时用于启动自由访问，和在购买结束时用于完成支付。
图7描述一种单通自由访问自动零售系统的操作，图4和图8分别描述双通自由访问自动零售的系统的最佳支付系统及其操作。
现在参看图7，它说明单通自由访问自动零售系统的支付单元8(图3或图4)的操作。
按照本发明，单通自由访问自动零售系统的操作包括第一步，在POS对可访问的清单启动自由访问之前，确认电子钱袋可用于对整个可访问清单的值收费，以及第二步，当禁上访问可访问清单时支付由POS确定的实际的购买。
在701，支付系统准备接收电子钱袋9。在702，电子钱袋在支付单元8(图3或图4)的卡接口351中被接收并保留在其中。在703，存折处理单元366被自动处理管理器361启动，以检查电子钱袋支付$MAXP的确实性，从POS10通过POS接口353接收的参数代表通过POS10提供的整个可访问清单的值。
由块703表示的事先的确实性检查必须是花费非常低的，因为确实性检查是每个以及每次处理的一部分，哪怕最终支付金额十分小。在块703中的事先的确定性检查可以包括在现有技术中的低费用的普通方法，即脱机确认，例如检查PIN码与/或检查在和金融单位20的通信期间接收到的并被保持在单元366中的被撤销的卡的红表。
如果由有关的金融单位确认电子钱袋9的规定的金额小于$MAXP，则商人可能愿意分担某些风险，并仍然批准处理，这种风险承担也是在现有技术中通常使用的。因而，可由本发明采用的事先确认检查将被认为是满足以下准则的步骤a)$MAXP对于电子钱袋是可支付的；b)确认步骤被也负责支付至少基本部分$MAXP的有关金融单位(电子钱袋发行者)批准；c)在电子钱袋9的发行者不负责支付全部的$MAXP的情况下，商人同意承担风险的其余部分；d)处理费用相对于平均支付是小的。本发明还提供了一种改进的装置，具有较高的安全性并以较低的费用进行脱机确认检查，下面将参照图12-16G进行说明。
如果在703中的确认检查是否定的，则在708通过POS接口353向POS10发出处理拒绝信号，电子钱袋9由卡接口351返回顾客，同时通过顾客接口352给出信息，并且支付系统在701准备接收下一个电子钱袋。如果在703的确认检查是肯定的，则在704向POS发出访问允许信号，顾客获得自由访问，这使得他能够运去或消耗他所选的商品项目。
块705表示支付单元8等待当购买一旦进行并禁止自由访问时通过POS接口353接收的来自POS10的对于$SUM的支付请求。在706，按照参照图5所述的支付步骤对电子钱袋收费$SUM。
应当理解，因为$SUM总是小于$MAXP，因为对于$MAXP的支付在703已事先确认，并因为图5的支付步骤是无故障的，所以在706执行的$SUM的支付事先得到保证。还应该理解，对于自动零售，这无故障特征是必须的，因为对于自动零售不应有可以预见的支付故障，而支付故障表示在其操作中的不应有的漏洞，会产生错误。
在支付完成时，由卡接口351将卡返回用户，如块709所示，并在701支付单元准备下一个处理。
在双通自由访问自动零售系统中，需要在电子钱袋和支付系统之间有两次相互作用，一次是在进入位置，用来获得对可访问的清单的访问，第二次是在出口位置，用来完成实际购买的货物与/或服务的支付。例如，在停车车库中在其入口需要插入电子钱袋9以便使门打开，第二次在出口需要插入同样的电子钱袋9以按照实际的停车时间支付。
按照本发明的最佳实施例，在双通自由访问自动零售系统中使用的支付系统是图2中未出并在图4中更详细地示出的改型。
参照非限制性的停车车库的例子，如图2所示，进门的控制器可以是和支付终端21A连接的第一POS10，而出门的控制器可以是和支付终端21B连接的第二POS10B。
应该理解，因为相互作用发生在购买活动的开始和结束，所以顾客在这段期可以自由地使用电子钱袋进行任何所需的相关的和非相关的购买。
如图2和图4所示，支付终端21A和21B通过卡接口351和电子钱袋9连接，通过POS接口353和POS10A、10B连接，通过顾客接口352和顾客12连接，并通过插孔接口850和支付插孔22连接。支付插孔22通过接口851和支付终端21A、21B连接，并包括类似于上面参照图5所述的支付单元8的单元和功能，具有参照图8所述的修改的自动事务管理器361的程序。
如图8所示，支付系统27的操作从步802开始，当电子钱袋在支付终端21A中被接收，和作为停车车库入口的控制器的POS#10A协同操作。在步803，对于支付$MAXP的卡进行检查确认，其中$MAXP是最大停车费，例如相当于7天的停车费。如果确认检查是否定的，则在809拒绝处理；入口的门保持关闭，并通过顾客接口352例如发出信号指示顾客离开车库的门。然后在808把卡返回顾客。
如果确认检查是肯定的，则收取$MAXP的电子抵押。这里的电子抵押指的是可逆的支付处理，其处理费用相当低。电子抵押使得当顾客在一段预定的时间没有在出口支付终端21B出示电子钱袋9时，能够向他收取费用。
电子抵押由支付单元8提取，最好按照图5的步骤对电子钱袋脱机收取$MAXP的费用，其中可能涉及将被存储在电子保险368内的电子检查支付，将被存储在电子现金抽屉内364内的电子钱包支付。以及将被存储在电子保险368内并可能产生对电子钱包加载一定金额的电子钱包添加指令。这些存储作为电子存储用电子方式进行标记，其中包括存储日期和时间以及电子钱袋的识别(例如通过识别其中的电子存折)，并且不被送到金融单位20的事务处理中心结算，除非由自动事务管理器361专门指示，如下所述。
在804接收电子抵押并把卡返回顾客之后，在805向入口POS10A送出信号，以便启动自由访问，即打开入口的门。在806，电子保险368和电子现金抽屉364不时地被自动事务管理器361扫描，以便识别一个规定时间之前例如7天以前作的抵押。这种抵押在807通过远程帐户接口370送出，以便被支付，即实际上执行$MAXP的电子钱袋处理，支付最大的停车费，从而完成特殊处理。
如果顾客到达停车库的出口位置，最好该出口允许一个方向通过，这样在通过时便阻止自由进入，则使必须停在出口POSB，操作支付终端21B，在812，向卡接口351插入进门时使用的同一个电子钱袋。当在812在出口支付终端21B接收电子钱袋时，其电子存折被检查，以便识别存储在支付插孔22的电子保险368与/或电子现金抽屉中的相应的抵押。在811，向POS10B报告和进入时间基本相同的抵押存储时间，POS10B计算相应的停车费$SUM，并通过支付终端21B把停车费的值返回支付插孔的自动事务管理器361。在810，自动事务管理器361通过在804的退回抵押支付步骤返回电子抵押，即消除在电子保险368中保持的电子检查或添加指令，并对电子钱包增加或借贷现金如果电子钱包中的钱包余额不足返回，即由于在进行抵押之后使用钱包，则钱包收费被加于支付额中，这样便增加了$SUM的值。最后，按照图5的步骤453-461执行$SUM的支付处理。顾客在808收回卡并离开停车库。
应该理解，在上述例子中，对于入口和出口，不分别使用不同的零售单元，而对两者可以使用同一个零售单元，如果实际上入口和出口可由同一个POS控制并在入口和出口可以访问同一个支付单元的话。
应该理解，按照本发明的零售单元，已表明可用单通和双通自由访问自动零售进行有效的操作，这是本发明的重要目的。
封闭的和敞开的结构现在参看图9A，9B，9C和10，其中示出了图3或图4的支付系统7的各种结构。
图9A所示为具有封闭结构的支付系统。如用标号77表示的支付系统7的一部分所示，这部分不包括金融单位的事务处理中心，一组预先确定的电子钱袋9只可使用预定的一组支付单元8进行支付，并且预定的一组支付单元8只从预定的一组电子钱袋9接收支付。
图9B表示使用敞开结构的支付系统。具有敞开结构的支付系统，除去关于图9A所示的处理之外，还能够使电子钱袋9独立地支付“局外的”电子存折处理单元901或电子钱包支付单元902，并可以用添加装置903添加。另一方面，支付单元8可用于接收来自其它电子存折922，电子钱包923和不适用于按照本发明自动处理的局外的电子钱袋921的支付。
图9C说明具有局部敞开结构的支付系统的非限制性例子，其中只有处理的一个组是敞开的。在此例中，系统对于电子存折的处理在两个方向上是敞开的，而对于电子钱包的处理在两个方向上是封闭的，显然还可以有其它的变型。
应该理解，局外卡，即不适用于本发明的自动处理的卡不能保证无故障支付，因而不适用于自由访问自动零售。然而，局外卡可用于控制供给自动零售以及人工售货中，其性能类似于现有技术的常规支付系统的性能。
还应当理解，本发明的电子钱包可以同局外支付单元和添加终端一起使用。这样，本发明支持敞开结构，具有灵活性和方便性。然而，封闭结构还有一些预想不到的优点，下面参照图10和11进行说明。
图10涉及图5的支付步骤，适用于图9A所示的具有封闭结构的支付系统。为进一步使系统简化，$MINCP和$MINPR的值，即当把存折用于支付与钱包添加时所分别要求的最小金额被假定相等，并且共同值用$MINCT表示，它是对于支付与钱包添加两种情况的最小的存折处理。然而，应当理解，如果所有单个支付实际上小于$MINCP和$MINPR，则$MINPR成为多余的(见图5)，这时$MINCT的值将被设置等于$MINPR，而不管$MINCT的值。
在具有封闭结构的支付系统中，顾客不必在其电子钱袋中保持过量的电子现金金额，因为当钱袋专门同本发明的支付单元一起使用时，能保证无故障支付。图10的支付步骤由在452接收在其钱包内有$BALANCE的电子钱袋开始。当在453收到$SUM的支付请求时，则在454检查是否能通过存折支付，如果是，则在460执行存折支付。应该理解，如果所有的支付都保证在$MINCT以下，则块454和460就成为多余的，因而可以从步骤中消去。如果支付对于存折而言太小，则在455检查钱包支付。如果钱包余额充足，则在457对钱包收费以便进行支付。然而，如果钱包余额不足，则在456首先用$MINCT添加钱包，然后在457对其收取$SUM。在462或者完成处理并在463把卡退回，或者使卡准备在453进行下一个支付，例如公共电话的下一个计数。
应该理解，在456用$MINCT对钱包添加之后，在457便能保证支付处理，因为在454已经知道$SUM小于$MINCT。
还应当理解，$BALANCE将永不会超过$MIINCT，因为只有在块455、456和457的进行期间才增加$BALANCE，其中455保证$BALANCE＜$SUM，因而$BALANCE-$SUM＜0，并且步骤457之前的步骤456给钱包留下$BALANCE+$MINCT-$SUM＝$MINCT+(SBALANCE-$SUM)＜$MINCT。因而，在具有封闭结构并使用图10所示的步骤的支付系统中，电子钱袋将永不会含有超过最小存折处理容量的电子现金的金额，这是一个相当合适的数额。这便把与丢失电子钱袋有关的风险减到最小，因而提供了一种改进的支付系统。
具有封闭结构并使用图10所示的步骤的支付系统的其它的意外的方面涉及处理统计。如果采用封闭结构和图10的处理步骤，则有理由期望在本发明的支付单元中收到的电子钱袋中的现金余额$BALANCE将均匀地分布在零和$MINCT之间。这样，对于给定的$SUM支付金额，随机的电子钱袋$SUM＜$BALANCE的概率大约为$SUM/$MINCT。因为在这情况下，按照图10的步骤进行$MINCT的钱包添加，所以在每一$SUM的随机支付的钱包添加量的期望值是($SUM/$MINCT)*$MINCT，它是$SUM。对这个有些意想不到的结果，有两个非常重要的实际结果(a)平均地说，在每当小的处理积累到$MINCT时，将发生添加处理，例如，从小于$20销售积累的$500，其中$20是最小存折处理金额，它将产生大约25个添加处理(平均地说)，而与小的处理金额无关；这使得钱包添加处理对于销售$19商品的商人和销售$50商品的商人同样是可以接受的。
(b)在规定条件下，在电子现金抽屉364(图3)中积累的电子现金的总量(即在$MINCT以下的$SUM值的总和)平均等于在钱包支付命令中积累的总量，这对于可行的脱机现金添加选择是一个非常重要的关键。如下面针对图11A-C所述。
脱机钱包添加脱机钱包添加是一个优点，因为它增强了可操作性和可靠性，并减少了在本发明的零售步骤中涉及的设备和处理费用。然而，在金融单位之外的脱机钱包添加通常被认为是不允许的，因为这类似于给予商人一个“印钱”的许可。因而和金融单位的脱机通常被认为必须遵循现有技术的钱包添加步骤。
本发明提供了一种通过从商人的电子现金抽屉364(图3和图4)中提供所要求的电子现金而进行脱机添加的系统和方法。使用同现有技术中已知的钱包对抽屉(即钱包支付)或钱包对钱包处理类似的协议，可以实现抽屉对钱包的处理。然而，在电子现金抽屉中保留有足够的电子现金金额，以保证完美的操作。在电子现金抽屉中的电子现金的大的存量对商人而言表示太高的投资和风险，因为电子现金必须从金融单位购买，并且如果支付单位被破坏被烧掉或盗走，则都可遭受损失。
然而，当使用具有封闭的结构(图9A)和图10所示的支付步骤的支付系统时，在电子现金抽屉中积累的电子现金的数量，平均地说等于为钱包添加而收到的电子添加命令的数量。这意味着，在这些环境下，一个适当的为补偿统计的波动所需的初始现金储备，即使在低值支付的高营业额期间也足以进行完美的抽屉对钱包的添加。
图11A说明一种常规的脱机钱包添加步骤，其中支付单元8传递在电子钱袋9和金融单位20的处理中心之间的联机添加处理。从电子存折320通过电子存折处理单元366向处理中心20发出添加命令，在处理中心20，顾客的帐户380被收费，并把相应数量的现金通过钱包加载单元365从现金库384提供给电子钱包310。
图11B说明脱离添加的第一最佳改型。电子存折向存折处理单元366发出钱包添加命令。单元366在电子保险368(图3)中保持该命令用于以后的结算，电子现金抽屉364从其中存储的电子现金中通过钱包加载单元365向电子钱包310提供相应数量的现金。接着，在支付单元8和处理中心20之间的通信业期间，把添加命令传递到相应于由存折处理单元366从电子保险368检索的添加命令的各个处理中心20中。每个命令对顾客帐户380收费，并在电子现金库384计算，最后把等效的金额转移到商人帐户395中。
图11C是脱机添加的第二最佳改型。在这种情况下它和图11B相似，但顾客不是存储添加命令而是在电子保险368中保持可对商人支付的电子检查，即常规的电子存折收费。商人通过把电子现金从他的电子现金抽屉364中转移到顾客的钱包310中进行“兑现检查”，然后，他和处理中心380通信，并呈现这些用于结算的检查。
尽管它们相似，但图11B和图11C的处理在计算和处理费方面还是不同的，而在它们之间可根据顾客和商人的意愿进行选择。例如，通常顾客付添加处理费，而商人付电子存折结算费。
通过拨号通信使用图11B或图11C的方法进行脱机添加最好使通信业初始化，以便每当统计的波动使电子钱包用光时用过量的电子现金重新加载电子现金抽屉。例如，当按照图10操作时，就在每当电子现金抽屉364中存储的金额下降到2倍的$MINCT以下时，对其用另外一个5倍的$MINCT重新加载。
在未连接的设备(即没有拨号选择)中使用脱机添加，每当由于统计的波动而使现金抽屉余额下降到自动添加值例如在图10的情况下的$MINCT以下时，则可能导致故障与中断。在自由访问自动零售的情况下，每当在电子现金抽屉中的金额下降到$MINCT以下时，这将要求把零售系统状态设置为“失常”状态。为避免这样，具有较高金额例如20倍的$MINCT的临时启动将有效地把发生这种状态的可能性减到最小。
虽然上面以举例方式说明了图11B和11C的抽屉对钱包添加方法的可操作性，该例考虑了具有封闭结构的使用图10的操作步骤的支付系统的统计情况。然而，应当理解，图11B和11C的抽屉对钱包添加步骤也可应用于其它的情况，只要实际的处理统计表明在现金抽屉中积累的电子现金的数量平均来说接近或超过对于钱包添加所需的总的现金量即可。
现在再次参看图10A，其中示出了对于图10的脱机钱包添加的一种示例的最佳改型。考虑到支付步骤，例如图10所示的，应当理解，钱包添加处理456当按照图11B或11C的步骤被执行时，即通过把$MINCT从现金抽屉364转移到电子钱包310，接着在支付步骤457，把$SUM从电子钱包310转移到电子现金抽屉364中时，可以用把$MINCT减去$SUM从电子现金抽屉中转移电子钱包来代替。虽然两种变型在数学上是等效的，但当在电子现金抽屉中剩余的余额小于$MINCT时，后一种是有利的。在这种情况下，支付单元将不能进行$MINCT的添加，但仍然可以进行操作以便把$MINCT减去$SUM从电子现金抽屉转移到电子钱包中。因而，图10A说明了一种按照图11B或图11C进行脱机添加的一种最佳的改型，其中块470和471代替了图10的块456。在块470中，电子添加命令或对于商人的电子可支付性检查(分别按照图11B或11C)，被从电子存折320中接收，并存储在电子保险368(图3)中。在块471，把$MINCT减去$SUM从电子现金抽屉转移到电子钱包310。其它的块和图10的相同。
脱机存折处理本发明的脱机可操作性对于增加可靠业性和减小设备与处理费用十分有利。具有灵巧卡的脱机存折处理的安全性是满意的。只要卡的携带者被卡的发行者认为是可信任的。这根据年龄与/或缺乏可靠业的金融经历把人们分为完全接收电子存折的人和接收可脱机操作的电子存折的人。下面说明的最佳实施例是本发明的支付系统的一种改型，它使得卡更自由地发放，同时又保持处理的安全性。
在本发明的变型中涉及4种电子存折处理。较高值购买的存折支付，钱包添加命令，在单通自由访问自动零售情况下的事先确认和在双通自由访问自动零售情况下的电子抵押。本发明的目的在于提供对于这些处理的脱机选择，以便把这些处理的费用降到最低，并增加本发明的可操作性，可靠业性以及效率。
参见图12，其中示出了类似于图3的支付系统，所作的修改是电子存折320被电子现金320C代替，电子存折处理单元366被电子现金处理单元367代替，并把缓冲存储器(cache)帐户383加到金融单位20的组成(arsenal)中。存储器帐户383是一种特殊的信用或银行帐户，它只能通过一个单独的相关电子存储器320C为支付处理而访问。应当注意，常规的银行或信用帐户除去相关的电子存折之外，可以通过各种装置访问，例如纸件支票，家庭银行计算机或电话指令。最好保留一个例外，即在相应的电子存储器已丢失的情况下，要求对在存储器帐户中的剩余的值赔偿损失。还应当注意，对于存储器帐户383也可以在没有相应的电子存储器320的情况下使它的值增加。
电子存储器320C是一种特殊的增强的电子存折。它发行电子支票(electronic checks)，类似于由普通电子存折发行的电子支票，用于在金融单位20的事务处理中心进行帐户对帐户的结算，而且类似于电子钱包，还管理卡上的余额跟踪。如下所述，这种组合向中心帐户提供了高度安全的脱机处理。寄存器321含有关于各个存储器帐户383的识别与批准处理的信息。寄存器332保持关于在存储器帐户383中可通过电子存储器320C访问的金额的余额信息。寄存器333含有存储器到期日期信息，从而使电子存储器320C在过期之后不能再用并拒绝支付。
支付单元8的电子存储器处理单元367通过类似于电子存折处理单元366(图3)的操作发行电子存储器支票而进行存储器处理，同时通过使用类似于在钱包支付处理期间由电子钱包支付单元363使用的安全协议，从存储器帐户余额寄存器332中减少业支付数额。电子存储器支票可以和在383中的各个存储器的帐户联机结算，或以电子方式保留在电子保险368中以后再结算。在后一种情况下，可以选择地使支付处理通过删除电子保险368中的存储器支票信息业而被反向，以及通过删除的存储器支票金额而使帐户余额寄存器332中的值增加。应该理解，这个对电子存储器320C增加有效值的步骤需要安全协议，这些协议类似于上面参照图11B和11C所述的电子现金的抽屉对钱包的转移协议。
图13说明包括在保留在金融单位20中的每个存储器帐户383内的控制寄存器383C。1301跟踪由$ABALANCE表示的有效余额，它是各个存储器帐户的有效限量。它只有在联机存储器刷新处理期间才被更新，如以下对照图14F所述，或在如下面对照图14C所述的结算处理中才被更新。寄存器1302包括从最后刷新处理以来对电子存储器帐户存储器总金额$ADSUM。寄存器1303含有最近更新处理$LDATE的日期，供在丢失存储器的情况下要求赔偿时使用，如下面参照图14G所述。
图14A-G说明电子存储器的七个最佳的基本处理。
图14A说明用于支付或用于钱包添加所进行的存储器收费处理。首先，如1401所示，具有电子存储器320C的电子钱袋9被放在支付单元8的卡接口351中，用于支付$SUM的金额。在1402，检查从电子存储器320C的寄存器333中读出的存储器到期日期$XDATE，如果卡已到期，则在1406拒绝处理。在1403，进行第二有效性检查，以便确保$SUM可通过从寄存器332中读出的现有存储器余额支付。如果发现卡是有效的，则在1404，$SUM的电子存储器支票，其中包括来自寄存器321的帐户ID以及$SUM的值和处理日期$IDATE，被在电子保险368中登记，用于立即或延期结算，如下面参照图14C所述。在1404，$CBALANCE被减去$SUM，并把其更新的值记录在寄存器332中，在1409完成处理，把卡返回顾客。
图14B说明提前确认步骤，适用于上面结合图7所述的单通自由访问零售。在1411，卡被接收，在1412和1413，进行到期和足够性检查，从而在1414中确定有效性是肯定的或在1416中确定有效性是否定的。在1418，按照图7的步骤进行购买程序，同时把卡保留在支付系统中，而在1419，卡被返回，拒绝购买。
图14C说明通过在支持单元和金融单位20的处理中心之间的通信进行的结算处理。处理在1421开始，存储在电子保险368中的电子存储器支票被呈现给相应于帐户ID的金融单位20的处理中心以便进行结算。按照本系统规则，电子存储器支票必须在从支付时起的一个预定时间内，例如15天，出示，以便结算。这在1422中检查，如果发现过期了，则在1426拒绝处理。在1423的检查是多余的，因为当存储器支票已由图14A的处理产生时，在1403就已经发现$SUM小于或等于$CBALANCE，并且图14F的刷新处理保证，在这一情况下，$SUM也将小于或等于$ABALANCE。因此，已经事先保证了能成功地用未过期的存储的支票进行结算。这是电子存储器概念的一个主要优点。在1424，从电子保险368清除存储器支票，并且商人的银行帐户被记入贷方$SUM。此时，存储在控制寄存器1301中的有效余额$ABALANCE被减少$SUM，结算处理完成。
图14D说明对在383中的电子存储器帐户的增加值的处理。以任何方式例如常规的现金或支票存储或电子资金转移都可以使值增加。也可以由顾客指示业其银行，定期地或当现金帐户余额低时，在其存储器帐户或其子女的存储器帐户中加载而进行自动重新加载处理。在这情况下，存储器帐户是贷方帐户，加载值意味着由支付或通过在顾客和相应的金融单位之间的其它活动对借贷更新。加载的增加值不需要呈现各自的卡，虽然增加的值在卡和帐户在刷新处理(图14F)其中进行通信之前是不可访问的。因为在1431中存储金额$SUM，所以发生常规的支票存储处理，并且在1432，在各个帐7383的控制寄存器1302中的$ADSUM的值增加$SUM。
图14E说明在参照图8所述的双通自由访问处理期间用电子存储器进行的电子抵押。在处理的开头1441，具有电子存储器320C的卡9被放在可兼容的支付终端的卡接口351中。参照图4说明的各自的支付系统通过在其支付插孔22内插入图12的支付单元8中的电子存储器处理单元367而被修正。在1442，按照图14A的收费步骤进行图8所示的$SUM＝$MAXP的支付。然后，在1443发生购买。当把卡放在出口POS(图8的块810)时，在保险386中的存储器支票被消除，在寄存器332中的$CBALANCE增加$SUM＝$MAXP，并在把卡返回顾客之前，在1499根据需要采集支付。
图14F说明刷新处理，它使电子存储器寄存器332和333以及存储器帐户控制寄存器1301，1302和1303之间同步，每当卡9和金融单位20通信时，在刷新处理期间或在其它处理期间，可以进行刷新处理。为了使加到存储器帐户的资金可被各自的卡访问并延长卡的有效期，刷新处理是重要的。在1451，卡9和金融单位20的相应的事务处理中心通信。在383中的各自的存储器帐户按照从321读出的帐户ID进行识别。在1452，寄存器332的值$CBALANCE被从寄存器1302中增加$ADSUM，因而在图14D的处理期间加于存储器帐户的总值现在变为可为卡9中的存储器320C访问。在1453，在控制寄存器1301中的$ABALNCE被增加$ADSUM。这按照在电子存储器368中存储并仍然未提交结算的存储器支票的总值，保持$ABALANCE比$CBALANCE大。然后，在寄存器1302中的$ADSUM的值被重置为零，表示寄存器1301和332同步成功。最后，在1454，在控制寄存器1303中的值被设置为当前日期，并在1455，在寄存器333中的存储器到期日期被延长另一段时间，例如60天。
图14G说明在1461因为顾客的卡丢失，顾客要求赔偿其存储器帐户的值的步骤。显然，不能从卡中得到任何信息，但可得到存储器帐户383中的信息。在1462，给顾客信用贷款从寄存器1302读出的$ADSUM，并把寄存器置为零。然后，在1463检查当前日期，并和从寄存器1303中读出的最近刷新的日期$LDATE比较。如果还未经过75天(存储器到期期限为60天，图14F的1455，和对存储器支票结算所允许的15天，图14C的1422)，则在1465劝告顾客在该期限之后返回。否则，向顾客信用袋款从寄存器1301读出的$ABALANCE，然后在1466关闭帐户。
具有预定的花费额的电子存储器系统下面说明的电子存储器系统作为儿童支付装置是有用的。它能够在足够安全的条件下向儿童提供具有预定花费额的电子钱袋。
图15A说明电子存储器320C，除去参照图12描述的寄存器之外，它还包括一个含有用符号$SCHEDS表示的预定加载表的寄存器334。$SCHEDS的结构如图15C所示，其中表1500含有被示出的三个记录1501A，1501B和1501C，每个含有日期和相应于该日期的金额。
图15B说明存储器帐户控制寄存器383C，和图13所示的类似，但用寄存器1302S代替了寄存器1302，其中包括用$ADSUMT表示的定期增加额表，其结构也参照图15C来说明。
图15C说明在图15A的定期加载表334中以及在图15B的定期$ADSUM表1302S的数据结构。
电子存储器的操作和参照图14A-G所述的相类似，但具有参照图16A、16B、16D、16F和16G所述的调整。图14C和14E的结算和存储步骤分别保持不变。
图16A说明和图14A类似的收费步骤。然而，在1603检查余额是否足够之前，步骤1608扫描表334，寻找具有直至当前日期的记录。如果这种记录被找到，则在每个这种记录中的金额被加到帐户余额寄存器中的$CBALANCE，然后把记录从表334中清除。这允许把预定的金额加到有效的存储器余额上，从而对花费额提供脱机控制。其余的步骤和图14的相同。
图16B说明提前确认步骤。在1613检查$BALANCE的足够性之前，$CBALANCE被类似于图16A的块1608的块1614更新。其余的步骤和图14B的相同。
在存储器帐户中的加载值示于图16D。和图14D所示的步骤类似，但在1631对每个存储金额指定一个日期，并在1632把日期和金额作为附加记录加到图15B的$ADSUMT表1302S中。
图16F说明在所考虑的情况下的刷新步骤。在1651，图15A的电子存储器320C和图15B的存储器帐户控制寄存器383C通信，以便进行刷新处理。在1652，关于预计直到新的到期日所增加的金额的表$ADSUMT的记录(在这个非限制性的例子中为$TODAY+60)被复制到电子存储器320C的表$SCHEDS334中，并被从1302S中删除。在165中，直到当前日期的$SCHEDS表334中的所有记录的总额被加到$CBALANCE332和$ABALANCE1301中，并把该记录从表334中删除。在1655和1659完成处理，与图14F的1455和1459类似。
图16G说明丢失存储器要求赔偿的步骤，除去把在提出要求时顾客接收的立即金额作为包括在图15B的表1302S中的所有金额的总和在1662计算之外，其余的和图14G的相同具有存储器和非存储器存折的卡图17说明能够进行存储器和非存储器(即常规的)存折中心处理的本发明的最佳实施例。包括两种处理的理由在于存储器对于脱机处理是有利的。然而，它只能同能够更新存储器余额(图12A的寄存器332)的存储器兼容处理单元一起使用。存储器帐户的另一种限制是它只能通过含有电子存储器的卡进行访问而支付，不能用于其它的支付形式例如纸件支票或汇票。
图17的支付系统7包括电子钱袋9，支付单元8和金融单位20的处理中心。电子钱袋9包括用于小值处理的电子钱包310，用于脱机中心处理的电子存储器320C以及用于通常用途的并在联机通信业期间对存储器加载并刷新的非存储器电子存折320NC。支付单元8包括4个操作单元电子钱包支付单元363，电子钱包加载单元365，电子存折处理单元366和电子存储器处理单元367。自动事务管理器361能通过操作进行存储器中心处理，从而进行支付，钱包添加，提前确认和电子抵四。然而，如果放在支付单元8的电子钱袋缺少钱袋或其钱袋当前的存储器余额不足，则支付单元可以允许利用非存储器电子存折320NC进行脱机处理，只要这种处理被卡的发行者根据通过特殊电子存折的ID信息识别的卡的类型批准。如果对于特定的卡不能选择脱机并且可以和金融单位20进行拨号通信，则执行存折320NC的联机处理，以便按照特定环境支付与/或在电子存储器帐户中加载金额。
应该理解，本发明不限于以上所述，并且在本发明的范围内存在许多改型。例如，本发明的销售点和支付单元不一定是分开的单元，并且可以共用一些硬件元件，例如它们的中心处理单元，有一种现金寄存器，可以包括两个单元。
本领域的技术人员应该理解，本发明不限于以上特别示出并被说明的方案。本发明的范围只由以下的权利要求限定。
权利要求
1.一种为顾客购买服务的零售单元，所述顾客具有电子钱袋，用于通过其中的电子存折为购买而支付等于或大于预定最小存折支付额的金额，用于从其电子钱包中支付等于或小于其中存储的值的金额，并用于通过电子存折为添加电子钱包而支付等于或大于预定的最小钱包添加额的金额，所述零售单元包括一个用于确定购买价格的销售点；以及一个和所述电子钱袋连接的支付单元，它和所述销售点通信，用于检索其中的所述购买价格，并按照所述购买价格，自动地选择在所述电子钱包中存储的所述值，所述最小存折支付金额和所述最小钱包添加金额，以便或者通过所述电子存折接收所述购买价格，或者从所述电子钱包接收所述购买价格，或者通过所述电子存折接收一个计算的钱包添加额，它至少是所述最小钱包添加额和在所述购买价格与在所述电子钱包中存储的所述值之间的差当中的较大者，以便用所述计算的钱包添加额补充所述电子钱包，并从所述电子钱包中接收所述购买价格。
2.如权利要求1所述的零售单元，其中所述的支付单元包括电子存折处理单元，用于从所述电子存折接收支付；电子钱包支付单元，用于从所述电子钱包接收支付；电子钱包加载单元，用于添加所述电子钱包；以及自动事务管理器，用来进行所述自动选择和操作，以便启动所述电子存折处理单元，从而通过所述电子存折接收所述购买价格，或启动所述电子钱包支付单元，以便从所述电子钱包接收所述购买价格，或启动所述电子存折处理单元，以便通过所述电子存折接收所述计算的钱包添加额，启动所述电子钱包加载单元以便用所述计算的钱包添加额补充所述电子钱包，并启动所述电子钱包支付单元，以便从所述电子钱包接收所述购买价格。
3.如权利要求2所述的零售单元，其中所述支付单元还包括电子现金抽屉，并且其中所述电子钱包支付单元可通过操作而在所述电子现金抽屉中存储所述钱包支付，并且所述电子钱包加载单元可通过操作，借助于把所述计算的钱包添加额从所述电子现金抽屉中转移到所述电子钱包中，而补充所述电子钱包。
4.如权利要求1所述的零售单元，其中所述电子存折是一个电子存储器，所述电子存储器还包括用于存储存储器余额和到期日期的存储装置，所述支付单元可通过操作检查所述存储的余额和到期日期，从而在存储器余额不足时或在所述到期日期之后拒绝支付尝试，并在由于购买或添加而进行存储器支付时，减少所述存储器余额。
5.一种为顾客的购买服务的零售单元，所述顾客具有电子钱袋，用于通过其中的电子存折为购买而支付等于或大于预定最小存折支付额的金额，用于从其电子钱包中支付等于或小于其中存储的值的金额，并用于支付等于或大于预定的最小钱包添加额的金额，以便通过所述电子存折添加所述电子钱包，所述零售单元包括一个用于确定购买价格的销售点；以及一个和所述电子钱袋连接的支付单元，它和所述销售点通信，以便从其中检索所述购买价格，所述支付单元包括电子存折处理单元，用来通过所述电子存折接收支付；电子现金抽屉；电子钱包支付单元，用来从所述电子钱包中接收支付并将其存入所述电子现金抽屉中；电子钱包加载单元，用于通过从所述电子现金抽屉中把一定金额转移到所述电子钱包中而补充所述电子钱包；以及自动事务管理器，用于按照所述购买价格自动地选择存储在所述电子钱包中的所述值，所述最小存折支付金额和所述最小钱包添加金额，以便或者启动所述电子存折处理单元，以便从而通过所述电子存折接收所述购买价格，或者启动所述电子钱包支付单元，以便从所述电子钱包接收所述购买价格并将其存储在所述电子抽屉中，或者启动所述电子存折处理单元，以便通过所述电子存折接收计算的钱包添加额，它至少是所述最小钱包添加额和在所述购买金额与所述电子钱包中存储的所述值之间的差当中的较大者，并启动所述电子钱包加载单元，以便从所述电子现金抽屉中用所述计算的钱包添加额和所述购买价格之间的差补充所述电子钱包。
6.一种为顾客的购买服务和零售单元，所述顾客具有电子钱袋，用于从其电子钱包中支付等于或小于其中存储的值的金额，并用于通过所述电子钱袋的电子存折为添加所述电子钱包而支付一个等于或大于一个预定的最小钱包添加额的金额，所述零售单元包括用于确定购买价格的销售点；以及支付单元，它和所述电子钱袋连接，并和所述销售点通信，以便从其中检查所述购买价格，所述支付单元包括电子钱包支付单元，用来从所述电子钱包中接收支付；电子钱包加载单元，用于添加所述电子钱包；电子存折处理单元，用于通过所述电子存折接收用于添加所述电子钱包的金额；以及自动事务管理器，用于按照所述购买价格自动地选择存储在所述电子钱包中的所述值和所述最小钱包添加额，以便或者启动所述电子钱包支付单元，以便从所述电子钱包中接收支付，或者启动所述电子存折处理单元，以便通过所述电子存折接收一个计算的钱包添加额，它至少是所述最小钱包添加额和在所述购买金额与所述电子钱包中存储的所述值之间的差中的较大者，启动所述电子钱包加载单元，以便用所述计算的钱包添加额添加所述电子钱包，并启动所述钱包支付单元，以便从所述电子钱包中接收所述购买价格。
7.如权利要求6所述的零售单元，其中所述支付单元还包括电子现金抽屉，并且其中所述电子钱包支付单元可通过操作把所述钱包支付存储在所述电子抽屉中，并且所述电子钱包加载单元可以操作，以便通过把所述计算的钱包添加额从所述电子现金抽屉转移到所述电子钱包中而添加所述电子钱包。
8.如权利要求1或5或6任何一个所述的零售单元，其中所述零售单元构成控制供给自动零售系统部分，所述销售点可通过操作控制所述控制供给自动零售系统的操作。
9.如权利要求1或5或6任何一个所述的零售单元，其中所述销售点是由出纳员操作的现金寄存器，用来确定人工购买的价格。
10.如权利要求1或5或6任何一个所述的零售单元，其中所述零售单元构成具有预定最大购买价格的单通自由访问自动零售系统部分，并且其中所述支付单元包括可通过操作来选择地接收、保持和释放所述电子钱袋的装置，并且其中在接收所述电子钱袋时，所述支付单元可以操作，以便保持所述电子钱袋，确认通过所述电子钱袋可以接收所述最大购买价格，并且如果所述确认成功，所述销售点就根据所述的指示，接着使所述顾客可以自由访问货物的可访问清单，并且为所述顾客服务；以及当禁止所述自由访问时，所述销售点计算所述购买价格，并且所述支付单元操作，以便接收所述购买价格，然后释放所述电子钱袋。
11.如权利要求1或5或6任何一个所述的零售单元，它构成双通自由访问自动零售系统部分，其中所述销售点位于所述双通自由访问自动零售系统的出口位置。
12.一种为顾客的购买服务的零售方法，所述顾客具有电子钱袋，用来通过其中的电子存折为购买而支付等于或大于预定的最小存折支付数额的金额，用来从其电子钱袋中支付等于或小于其中存储的值的金额，并用来通过所述电子存折为添加所述电子钱包而支持等于或大于预定最小钱包添加额的金额，所述方法包括确定购买价格；并且按照所述购买价格，自动地选择在所述电子钱包中存储的所述值，所述最小存折支付金额和所述最小钱包添加金额，以便或者通过所述电子存折接收所述购买价格，或者从所述电子钱包中接收所述购买价格，或者通过所述电子存折接收计算的钱包添加金额，它至少是所述最小钱包添加额和在所述购买金额与所述在电子钱包中存储的所述值之间的差当中的最大者，以便用所述计算的钱包添加额补充所述电子钱包，并从所述电子钱包中接收所述购买价格。
13.如权利要求12所述的零售单元，其中所述的支付单元还包括电子现金抽屉，还包括在所述电子现金抽屉中存储所述钱包支付，并通过把所述计算的钱包添加额从所述电子现金抽屉中转移到所述电子钱包来补充所述电子钱包。
14.如权利要求12所述的零售单元，所述方法用于具有预定最大购买价格的单通自由访问自动零售系统，还包括确认所述最大购买价格可以通过所述电子钱袋被接收，并且如果所述确认成功，则保持所述电子钱袋，接着使所述顾客可以对可访问的货物与/或服务的可访问清单进行自由访问，并且当禁止所述自由访问时，计算所述购买价格，并当从所述电子钱袋接收所述购买价格时，释放所述电子钱袋。
15.如权利要求12所述的零售单元，其中所述电子存折是具有用来存储存储器余额和过期日期的存储装置的电子存储器，还包括检查所述存储器余额和过期日期，并当存储器余额不足时或在过期之后拒绝支付的尝试，并根据存储器的购买或添加的支付而减少所述存储器的余额。
全文摘要
一种利用电子钱袋(9)帮助顾客购买的零售单元(8)，通过电子存折(320)金额≥预定的最小存折支付金额进行购买，根据电子钱包(310)的金额≤其中存储的值来花费，并为了补充电子钱包(310)通过电子存折(320)金额≥预定最小钱包添加额来支付。零售单元(8)包括确定购买价格的POS，电子钱袋(9)支付单元接口，用于检索购买价格并自动地选择电子钱包(310)的存储值，最小存折支付金额和钱包添加额，从而通过电子存折(320)，或者电子钱包(310)，接收购买价格，计算的钱包添加额，它至少是最小钱包添加额和在购买价格与电子钱包存储的值之间的差当中的较大者，以便通过电子钱包(310)用计算的钱包添加额补充电子钱包(310)。
文档编号G06Q30/06GK1162362SQ95196045
公开日1997年10月15日 申请日期1995年9月25日 优先权日1994年9月25日
发明者摩尔德查·泰彻尔 申请人:先进零售系统有限公司, 海迪·M·布鲁恩