发明领域

本发明通常涉及一种用于无线购买商品的装置和方法。尤其 是，本发明涉及一种用于控制通过使用一个蜂窝电话从一台自动售货 机进行无线购买的装置和方法。此外，本发明涉及在线库存管理、 库存数据收集和监控、以及自动售货机控制。

现有技术描述

“自动售货机”通常是指一种一旦收到等于或者大于一个预定售 价的付款后自动地发放一件商品的硬币控制的机器。尽管现在许多 自动售货机被设计为接收纸币、电子储值卡、或信用卡作为替换的付 帐方法，但是硬币控制的自动售货机仍然在数目上保持最多。

自动售货机的一个主要特征是：售货操作是全自动的，不需要人 为管理。因此，各种自动售货机已经在下列情况中使用：具有普通 人为控制的商品出口在经济上不合算，或是需要24小时销售服务的 情况。从自动售货机中发放的商品通常包含饮料、食物、烟草制品、 邮票、报纸、停车票、电话卡等。在一台自动售货机中的储藏隔间 可以包含处于不同预定售价的不同商品库存。

通常，自动售货机被分成各个路径；这些路径中的一个或多个由 一个操作员进行管理。操作员派遣服务人员定期地再装满库存、更 换商品、移去收集的硬币或帐单、再装满货币兑换器、以及执行其它 维护服务。在大多数情况下，再装满和维护服务是基于历史图表执 行的，其中该历史图表是取决于在一个特定地点的一台特定自动售货 机的过去历史记录的服务频率。由于销售模式可以在不同地点和不 同时期的自动售货机中进行变化，所以历史数据在自动售货机管理中 可能造成不需要的无效率。因此希望有一种收集在线库存数据的自 动化方法或装置。此外，大量的蜂窝移动电话用户还带来通过移动 电话付款的可能。因此，就期望提供一种允许为从自动售货机进行 购买进行在线付款的方法或装置。

已经有大量的美国专利致力于自动售货机库存管理方面。于 2000年5月2日授予Brock Kolls、题为“System and Method for Networking and Controlling Vending Machines”的美国专利 6,056,194，公开了一种用于经由一个网络控制来自于由信用卡、签 帐卡、预付卡、或硬币操作的一个或多个自动售货机的物品出售的自 动售货机控制系统和方法。

于1999年7月27日授予D.S.Stapp、题为“Inventory Control and Remote Monitoring Apparatus and Method for Coin-operable Vending Machines”的美国专利5,930,771，使用条形码扫描器将库 存记录到每个自动售货机带有的一个存储器里，并使用蜂窝电话接口 和调制解调器将出售信息传送回到一台中央计算机。Stapp的专利集 中在嵌入在货架处的条形码扫描器上，并要求保护用于多个自动售货 机的一个蜂窝号。

于1998年8月11日授予E.I.Comer等人、题为“Methods and Apparatus for Communicating Data via a Cellular Mobile Radiotelephone System”的美国专利5,794,144，描述了一种基于 蜂窝网路控制信道的数据收集系统，以及一种用于确认的寻呼信息系 统。Comer的专利仅仅集中在在蜂窝网络中使用控制信道和寻呼方法 上。

于1999年10月5日授予T.Etoh等人、题为“System for Managing Sales of Goods for Vending Machines”的美国专利 5,963,452，描述了使用调频的副载波广播设备用于在一个货物控制 中心和终端计算机之间进行通信。Etoh的专利集中于：经由来自于 控制中心的控制命令控制自动售货机，和提取自动售货机的市场信 息。

于1983年10月25日授予J.K.Sedam等人、题为“System for the Remote Monitoring of Vending Machines”的美国专利 4,412,292，描述了一种使用电话线传递由在一台自动售货机中的一 个微处理器获得的信息的系统。Sedam的专利主要集中于在一台自动 售货机中的多个传感器上以建立警告状态、以及控制库存、机器的路 径设计。

尽管上述美国专利公开了用于在线库存控制目的、使用蜂窝电话 网络通信的系统，但是这些专利都没有论述使用短信息服务(short message service，SMS)协议。此外，除库存控制之外，这些专利 也没有公开使用一个蜂窝移动电话来购买商品和付款，没有对购买和 在线库存问题给出一个完全综合的解决方案。

发明概述

本发明提供了一种能够和其它所有可用于自动售货机的购买方 案、包含硬币、帐单、储值卡、或信用卡共存的替换商品购买方法。

本发明还集成了购买功能和在线库存功能，从而使单个装置能够 处理商品购买、库存监控、以及与一台中央计算机通信。

本发明涉及一种用于通过使用一个蜂窝移动电话从一台自动售 货机无线购买商品的装置和方法。本发明允许一个蜂窝移动电话用 户在电话上拨打一序列代码以允许自动售货机发放商品，并向该移动 电话帐户收取付款。本发明还涉及一种用于在线库存管理的装置和 方法。利用在线库存管理，本发明提供了高效的操作、降低的操作 成本、以及及时的服务和商品交付。本发明进一步涉及一种允许在 一台自动售货机中在线库存管理和无线购买商品的装置和方法。

本发明的装置和方法至少具有下列在任何现有自动售货机中未 发现的特征。(1)本发明是足够通用的，可以被集成到机械型或者 电子型自动售货机中。(2)本发明使用经由商业的蜂窝移动网络 与其它移动电话或一台中央计算机进行通信的无线调制解调器。 (3)本发明使用SMS协议。库存数据用用于错误检验的循环冗余码 进行进一步编码。(4)本发明采用微控制器技术，并利用混合模 式的模拟-数字电路接口技术用于数据采集、处理和存储。(5)本 发明提供了一种库存数据保护的方法以防由于电源故障、瞬变过程或 有意的断电造成数据丢失。(6)本发明完全可编程，并能够被编 程用于执行大量的任务。(7)本发明基于一种分布式体系结构， 在多个自动售货机中每个自动售货机可以独立操作，而不需要来自于 一台中央计算机的授权。(8)本发明被设计为和其它付款设备同 存。(9)本发明被大量使用，并具有低概率的通信阻塞。

在本发明中，每个自动售货机配备有一个控制与通信单元 (CCU)。CCU能够包含下列中的一个或多个：微控制器、蜂窝移动 电话调制解调器、电源管理电路、电池、显示面板、数量计数器接口、 再充满/服务开关接口、门开关接口、复位开关、硬币投入口信号(Com mech signal)检测和模拟电路、商品发放接口电路、商品选择接口 电路、和售完接口电路。CCU能够连接到一个由自动售货机引出的交 流电源，并进一步连接到自动售货机的售完电路、商品发放设备、硬 币投入口、和计数器。

该微控制器能够在该微控制器只读存储器中运行一个驻留程序 来执行各种动作。由该微控制器执行的示例动作显示如下，这些动 作并没有以任何特别的次序排列。(1)该微控制器能够起来自于该 售完电路、发放电路、数量计数器、补充/服务开关、门开关、和/或 复位开关的中断信号的作用。(2)该微控制器能够将库存数据编码 和包装成一种适于SMS通信的格式和尺寸。(3)微控制器能够检测 硬币投入口信号的存在，并在硬币或卡购买以及蜂窝电话购买之间进 行裁决。(4)微控制器能够使硬币投入模拟信号以启动一个出售 交易。(5)微控制器能够记录数量计数器和再充满/服务开关信号， 并包含作为库存数据的一部分。(6)微控制器能够在显示面板上显 示蜂窝移动电话数目的一部分或其它信息。(7)微控制器能够经 由一个无线调制解调器启动和控制与一台中央计算机的通信。(8) 微控制器能够控制和接收来自于一台中央计算机的数据，然后采取恰 当的动作。(9)微控制器能够控制和接收来自于一个购买者的电话 的数据、检验编码序列、并启动购买。(10)当复位开关被按下时 微控制器能够执行一个软件复位。(11)当门开关被激活时微控制 器能够记录其激活的日期与时间。微控制器的其它标准功能可以包 含板上存储体的管理和校准实时时钟。

售完接口电路、商品发放接口电路、数量计数器、和再充满/服 务开关的功能能够被概括地看作库存数据收集。这些元件能够收集 下列信息中的一种或多种：售完数据、从中发放商品的储藏隔间、自 第一次安装那天以来销售的商品总数、和执行的服务种类。

硬币投入口信号检测和模拟电路的功能是在一定的情况下检测 和模拟硬币投入口信号。当已经通过硬币投入投入一个适当款项的 硬币并且该款项被接受时，激活硬币投入口信号。然后硬币投入口 信号驱动在自动售货机中的一个转换器以允许一个购买者在该自动 售货机的显示面板上经由许多按钮选择商品。另一方面，当执行一 个无线购买时，模拟等效信号以启动用于商品选择的显示面板和选择 按钮。为了防止信号冲突，任何硬币投入口信号如果是激活的，则 就必须进行检测。一旦检测到了，硬币投入口信号能够中断微控制 器，然后该微控制器能够在最早情况中通过禁止无线购买来服务该中 断。应当意识到，其它付款设备可以类似地与该自动售货机进行接 口。付款优先次序能够依照要求预先为一个平稳出售操作进行确 定。

显示面板能够显示自动售货机当时正服务于其购买请求的那个 购买者的部分电话号码。因此，显示功能能够通知购买者正在进行 中的交易。由于显示面板仅仅显示该电话号码的一部分，所以没有 涉及违反保密性。显示面板还可以被用来在系统启动、系统测试、 和现金交易期间显示其它信息。

当应用一个交流电源时，电源管理电路能够向微控制器和它的外 围设备提供所需要的电源。另外或者作为选择，当交流电源被除去 或不稳定时电源管理电路能够提供一个备用电源。当后者发生时， 电源管理电路在一个定时回路中检测一个电压降并开始计数。在电 压降阶段内，备用电源被用作电源。然而，该电池不打算用来执行 正常操作。如果电压降在已经过去的一段预定时间之后继续持续， 则电源管理电路向微控制器发信号通知已经发生了一个断电状况。 一旦接收了这个证实，微控制器就立即将自最后报告时间以来获得的 所有出售交易信息转送给一台中央计算机。微控制器在发送全部信 息并从该中央计算机接收一个确认之后进入一种睡眠模式以保存电 池电源。如果电压电平在预定的一段时间内返回到正常水平，则电 源管理电路转回到交流电源。正常操作继续进行。

无线调制解调器能够建立一个与购买者的移动电话和/或一台中 央计算机的通信链路。作为一个蜂窝移动电话调制解调器，它能够 经由现有的商业移动网络接收和传送SMS。当一个购买者从一个蜂窝 电话拨打代码时，该电话与该无线调制解调器进行通信。该无线调 制解调器随后发送一个中断到微控制器。微控制器通过打开在自动 售货机面板上的显示按钮对该中断服务，以允许购买者经由这些按钮 选择商品。就在该自动售货机和一台中央计算机之间的通信来说， 通信能够是双向的。一方面，当已经过去了预定的一段时间、或一 个警告电平被激活、或是在该存储装置中的交易信息内容已经达到某 一规模时，微控制器能够自动地打包出售交易信息并将它们发送到中 央计算机。另一方面，中央计算机能够通过发送一个SMS到自动售 货机请求出售交易信息，在检验发送人身份之后微控制器在该自动售 货机中自动地打包自最后报告时间以来的出售交易信息并将它们传 送到中央计算机。

当多个自动售货机在一个无线购买和在线库存管理装置中使用 时，每个自动售货机能够通过一个标识电话号码由一台中央计算机进 行唯一地标识。这种标识电话号码不同于用于无线购买的短码，而 且是该购买者所不知道的。该标识电话号码由所有的后端操作使用 以标识该机器或与该机器有关的库存数据。中央计算机能够包含下 列中的一个或多个：Windows NT计算机、X.25数据调制解调卡、连 接该计算机到移动网络供应者的X.25数据线、网关服务程序、控制 程序、和数据库。使用X. 5数据链路而不是一个无线调制解调器将 确保高通信完整性。网关服务程序能够控制数据线操作和缓冲。控 制程序能够与该网关服务程序进行接口、支持可视化、控制数据流 程、操作数据、保管输入和输出数据和事件的记录、以及写入数据到 一个数据库里。数据库能够核对该数据用于数据分析、路径设计、 库存控制、及其它管理目的。

附图简要说明

通过结合附图的下列描述，本发明将变得更为明显，其中：

图1是一个描述了机械型自动售货机的框图；

图2是一个描述了电子型自动售货机的框图；

图3是本发明中的控制与通信单元(CCU)的框图；

图4是本发明中的微控制器电路的示意图；

图5是本发明中的电源管理电路的示意图；

图6是本发明中的商品发放接口电路的示意图；

图7是本发明中的售完接口电路的示意图；

图8是本发明中的硬币检测和模拟电路的示意图；

图9描述了在本发明中的CCU和机械型自动售货机之间的接口；

图10描述了在本发明中的CCU和电子型自动售货机之间的接 口；

图11描述了本发明中通过一个蜂窝移动电话进行无线购买的原 理；

图12描述了本发明中无线购买的指令和数据流；

图13描述了本发明中的在线库存管理配置；以及

图14描述了本发明中在线库存的指令和数据流。

最佳实施例的详细说明

在这些附图中显示了体现了本发明原理的无线购买和在线库存 装置和方法的示例。当前，普通使用两种类型的自动售货机。它们 分别是如图1和图2中所示的机械型自动售货机10和电子型自动售 货机30。在这两种类型自动售货机10和30之间的差别在于：电子 型自动售货机30具有一个附加电子单元34，它能够在该自动售货机 本地中记录和存储库存数据。通过使用一个连接到该电子单元34的 小键盘，用户可以控制发放机构，选择储藏隔间，和/或运行一系列 检测以检验自动售货机30的操作。还可以连接一台打印机到该电子 单元34用于打印库存数据。两种类型的自动售货机10和30能够具 有其它用于照明的电路、电容器、电动机、压缩器、以及恒温器用于 储藏商品，这取决于出售商品的种类。下列描述集中于自动售货机 10和30的出售操作。

图1是显示了一个示例的机械型自动售货机10的框图。自动售 货机10可以包含：一个用于控制出售操作的出售控制器11、一个用 于接收付款的硬币投入口13、一个用于驱动一个显示面板和选择按钮 12的显示控制器15、以及许多用于保存商品20的储藏隔间16。应 当明白自动售货机10能够依照要求进行变化。就一个机械型自动售 货机10来说，购买通过硬币投入口13进行。硬币投入口13能够被 配置为接受(19)付款，诸如代价券、硬币或纸币等。在接收了付 款之后，硬币投入口13能够向显示控制器15输出一个购买信号21。 硬币投入口输出信号21能够以交流电形式、并表示不同的价格水平 及其它能够在硬币投入口13本身中被调整的控制功能。

一旦收到购买信号21，显示控制器15就驱动显示面板和选择按 钮12以允许用户选择商品20。显示面板能够显示能从自动售货机 10购买的商品20的种类。显示面板能够是LCD或者LED。另外或 者作为选择，显示面板能够包含一个或多个选择按钮以使用户选择商 品20。选择按钮能够以各种方式与储藏隔间16相联系。在一个示 例中，一个选择按钮对应于一个或多个储藏隔间16。

每个储藏隔间16能够被构造为包含同一类型或不同类型的一个 或多个商品20。储藏隔间可以具有一个发放部件17，诸如一个发放 螺线管，适于发放一件商品20。在一个示例中，发放螺线管17能够 机械地移动(22)一个保持该商品20的设备，作为结果，从那个储 藏隔间16中发放(27)一件商品20。当在显示面板上的一个按钮被 按下时，一个选择信号24被发送给出售控制器11。出售控制器11 然后能启动(25)对应于选定的储藏隔间16的发放部件17。在该商 品20被发放之后，发放部件17或储藏隔间16发送一个返回信号21 到硬币投入口13和显示控制器15以证实交易完成。

在一个替换实施例中，能够提供一个售完传感器14用于检测在 任何储藏隔间16中任何商品20的缺少。在一个示例中，每个储藏 隔间16都与一个售完传感器14相连接。如果在一个储藏隔间16中 检测到缺少状况，则售完传感器14能够返回(23-26-24)一个 激活的售完信号到显示控制器15。显示控制器15然后能够使在显示 面板上的相应选择按钮无效。

图2是一个显示了一个示例电子型自动售货机30的框图，该电 子型自动售货机30能够包含与如上所述的机械型自动售货机10的功 能类似的出售功能。此外，电子型自动售货机30能够具有一个电子 单元34，它与硬币投入口13和显示和出售控制器31、33接口(43、 46)。电子单元34能够记录出售交易信息，诸如有关储藏隔间16 已经发放什么和/或储藏隔间16已经售完什么的信息。出售交易信 息能够以各种格式进行存储，诸如一种用于下载到一台本地打印机上 的专用格式。另外或者作为选择，电子单元34能够用于在服务期间 控制出售操作。在一个示例中，电子单元34能够与一个小键盘接口 (47)以控制直接发放或是在显示和出售控制器31、33上运行一系 列检测。应当明白自动售货机30能够依照要求进行变化。

图3是一个描述了依据本发明原理形成的控制与通信单元(CCU) 100的一个最佳实施例的方框图。CCU 100可以包含一个带有一个电 源管理电路170的微控制器电路(MC)150、一个用于与一台自动售 货机通信的硬币模拟接口(CSI)电路230、以及一个用于与一个网络 通信的无线调制解调器接口电路112。

如图3所示，CCU 100还可以具有一个包含一个或多个下列电路 的并行接口电路：售完接口(SOI)200、商品发放接口(MDI)210、 硬币检测接口(CDI)220、以及卡阅读器接口电路(CIC)105。用 于SOI 200、MDI 210、CDI电路220、CSI电路230的接口电路能够 在由自动售货机使用的信号电平118、119、122与由微控制器使用的 标准TTL信号电平之间执行电平移动和隔离。在CIC 105和一个卡 阅读器(未显示)之间的接口是经由一个串行连接120实现的。在 另一个最佳实施例中，CDI电路220和CSI电路230能够被合并以形 成一个硬币检测和模拟接口(CDS)电路。CDS能够形成上述并行接 口电路的一部分。

在一个最佳实施例中，CCU 100能够进一步具有下列电路中的一 个或多个：显示面板接口电路101、数量计数器接口电路102、再充 满/服务开关接口103、门开关接口104。显示面板接口电路101能 够从MC 150向自动售货机的显示面板传递一个关于无线购买的消 息。例如，诸如购买者电话号码的一部分等的消息能够在无线购买 期间在显示面板上显示以指示谁的商品正在被发放。数量计数器接 口电路102能够在MC 150和数量计数器之间进行传递。在门开关和 数量计数器之间的接口也是并行的(125、126)。与显示面板的接 口可能不同于其它接口，这是因为通过一条并行数据线124可以不必 进行电平移动或隔离。应当意识到：CCU 100的各种替换实施例都在 本发明的范围之内。

微控制器电路(MC)150是CCU 100的计算核心，在那儿将所有 的输入数据114、115、116、117、121、125、126、和130进行存储 和处理，如下所述。应当意识到：MC 150还能够执行其它输出功能， 诸如(a)经由一个带有电平移动121的并行接口，启动硬币投入口 信号模拟，(b)通过一个并行接口124在显示面板上显示信息，以 及(c)经由一个串行数据链路114将所有交易信息经由蜂窝移动式 信道113发送到一个控制中心。在一个最佳实施例中，MC 150能够 包含一个直流电源127，它能够源自于电源管理电路170。电源管理 电路170能够从一个交流电源110或者一个由交流电源110确定的电 池173产生，如以下更详细描述所述。

图4描述了依据本发明原理形成的MC 150的一个最佳实施例。MC 150能够包含一个中央处理单元151以及下列设备中的一个或多个： 一个存储体152、多个可编程外围接口设备(PPI)155、一个地址译 码器156、一个缓存157、一个诸如实时时钟的时钟158、一个诸如 RS232串行收发器的收发信机159、以及一个监视电路165。存储体 152可以包含一个只读存储器153，诸如一个电可编程只读存储器 (EPROM)，以及一个随机存取存储器(RAM)154。

在MC 150中的中央处理单元(CPU)151能够通过一条数据总线 161、一条控制总线162、以及一条地址总线163与其它设备进行通信 并控制它们。在一个最佳实施例中，CPU 151能够执行存储在EPROM 153中的一段程序，它执行在该电路中设备的初始化。CPU 151还能 够处理来自于或到PPI 155的数据，通过一个RS232端口160与一个 无线调制解调器通信并传递到一台中央计算机上。此外，CPU 151 能够经由RS232端口160与一个卡阅读器通信。由CPU 151执行的 数据处理任务可以包含，但不局限于：服务于来自于各个接口电路、 数量计数器、以及再充满/服务开关的中断，在显示面板上显示适当 的消息和信息，以及检测来自于电源管理电路170的交流电源下降状 况。应当意识到：CPU 151的各种替换实施例都在本发明的范围之 内。

在MC 150中的存储体152能够存储CCU 100的各种程序/信息。 在本发明的一个最佳实施例中，系统控制程序可以被存储在EPROM 153中，而出售交易信息可以被存储在RAM 154中。出售交易信息 能够被积累，直到达到了一个预定的时间周期、或是从中央计算机接 收到一个请求、或是达到了一个预定最大数目的出售交易为止。然 后，出售交易信息被打包成为一个SMS格式，并发送给中央计算机。 应当意识到：存储体152的各种替换实施例都在本发明的范围之内。

在MC 150中的PPI 155适于在CPU 151和下列的一个或多个之 间建立通信和数据流164：商品发放接口电路210、售完接口电路 200、硬币检测和模拟电路220、230、再充满/服务开关103、门开关 104、以及数量计数器102。在一个最佳实施例中，通信和数据流164 能够是下列的一个或多个：商品发放信号、售完信号、硬币检测和模 拟信号、再充满/服务确认、门开关信号、以及数量计数器信号。MC 150因此能够直接控制显示面板，并在程序的不同执行阶段发送消息 到显示面板。

在MC 150中的地址译码器156能够用于为PPI 155、RAM 154、 EPROM 153、显示面板、和/或时钟158解码地址。一个附加的缓存 157能被用于在一个中断之后存储、并在适当时候被发送到CPU 151 的、来自于PPI 155的数据。

在一个最佳实施例中，时钟158是一个用于表明交易信息的时间 和日期的实时时钟。当系统首次起动时，时钟158能够用从蜂窝移 动网络处获得的时间进行校正。另外或者作为选择，时钟158能够 由同一时间源进行定期校正。一个监视电路165还能够被包含在微 控制器电路中，以便如果当固件执行是无规律时，提供软件复位166 到CPU 151。应当意识到：MC 150和它各个组件的各种替换实施例 都在本发明的范围之内。

图5描述了电源管理(PM)电路170的一个最佳实施例。PM 170 可以包含下列的一个或多个：全波整流器172、电池173、压限充电 器174、用于微控制器150的开关电源175、主交流电检测器178、 低电压检测器177、电源关闭电路176、和微控制器关闭检测器179。 应当意识到：PM 100或它的组件的各种替换实施例都在本发明的范围 之内。

由交流电源171驱动的全波整流器172可以产生一个平稳的、能 够用来对电池173充电的直流电压187。在一个最佳实施例中，压限 充电器174用变化的电流值对电池173进行充电。充电器174的输 出188用来驱动一个开关电源电路175。开关电源电路175能够提供 必要的输出电压电平185、184、和183以驱动无线调制解调器112、 MC 150、及其它电路。

主交流电检测器178能够检测在交流电源171中的任何下降。交 流电源下降能够源于由一个瞬变过程、电源故障、或终止电源供应所 引起的不稳定电源。一旦检测到这个状况，主交流电检测器178经 由电源关闭电路176返回一个激活的信号181到MC150。由于开关 电源175与电池充电器174和电池173相连，到微控制器150的电源 因此能由电池173控制。

当MC 150从电源美闭电路接收一个有效信号182时，MC 150在 向中央计算机发送所有出售交易信息之前完成所有的当前交易。如 果有效信号182的持续时间大于一段预定时间，则MC 150进入关闭 状态，并禁止无线购买和在线库存功能。否则，MC 150将恢复它的 全套功能。当MC 150进入关闭状态时，MC 150向MC关闭检测器179 发送一个关闭信号191。MC关闭检测器179然后输出一个信号180 到低电压检测器177，并关掉对MC 150和无线调制解调器112的电 源供应。低电压检测器177还能够检测电池173的输出电压电平， 如果输出电压电平较低，则一个有效信号186经由电源关闭电路176 返回到MC 150。当主交流电检测器178再次检测到主交流电源时能 够恢复供应。

图6描述了依据本发明原理形成的商品发放接口(MDI)电路210 的一个最佳实施例。MDI 210可以包含在来自于储藏隔间16的发放 信号214和MC 150之间的接口。就每个发放信号214来说，一个光 耦合器211用于隔离，以及一个电平转换器212用来将交流信号转化 成为一个TTL兼容的信号电平217。就一个典型的二十个隔间自动售 货机来说，具有二十个相同的接口部件。转换的TTL发放信号217 能够被多路复用(213)成为一个具有足够字长以表示隔间16的数目 的二进制字215。在一个有二十个隔间16的示例中，五个比特能够 用来唯一地表示一个从哪儿发放一件商品20的隔间16。这些二进制 输出也能够是硬布线的或是共同形成一个中断信号216以便当在任何 一个输入线中检测到一个有效信号时，中断MC 150。一旦接收了这 个中断信号，MC 150就锁存输出二进制字215并附加该隔间号到交易 记录上。应当意识到：MDI 210的各种替换实施例都在本发明的范围 之内。

图7描述了依据本发明原理形成的售完电路(SOI)200的一个最 佳实施例。SOI 200可以包含在来自于储藏隔间16的售完信号203 和MC 150之间的接口。就每个售完信号输入来说，一个光耦合器201 用于隔离，以及一个电平转换器202用来将交流信号203转化成为一 个TTL兼容的信号电平204。在上述二十个隔间的自动售货机示例 中，能有二十个相同的接口部件。由于可能有多于一个的隔间16同 时具有一个有效的售完信号203，因此TTL版本的售完信号204没有 进行任何多路复用输出到MC 150。由于这些售完信号204可以一直 是有效的，直到售完隔间16被再填充为止，所以就不通过中断将售 完信号204锁存到MC 150里。应当意识到：SOI 200的各种替换实 施例都在本发明的范围之内。

图8描述了依据本发明原理形成的硬币检测和模拟接口(CDS) 电路的一个最佳实施例。CDS可以包含两个子模块220、230。第一 个子模块是一个用于检测任何来自于自动售货机的硬币投入口的价 格信号223的硬币检测模块220(图8(a))。就价格信号检测模块 220来说，使用了相似的光耦合器221和电平转换器222组合。如果 一个或多个价格信号223是有效的，则硬币插入状况是真实的。因 此，硬币投入口有效信号225被设置为有效的。为了适应它，在输 入端价格线路被共同硬布线。当输出价格信号223是有效的时，输 出价格信号223中断MC 150。当蜂窝移动电话拨入被禁止时MC 150 允许完成现金操作。

第二个子模块是一个用于模拟要被发送给自动售货机转换器的 价格信号的硬币模拟模块230(图8(b))。模拟模块230能够包含 从MC 150引出它们的相同输入端232的多个相同开关部件231。在 一个示例中，采用了四个开关部件231。这个来源于MC 150的输入 信号232，在到自动售货机控制器234的硬币投入口价格信号233、 和一个作为到显示控制器的价格信号的等效信号电平信号235(例如 110V)之间切换连接。等效信号电平的目的是模拟价格信号。在 这种情况下，所有这些部件的切换是同步的，以允许购买者在任何一 个隔间中选择任何商品20。应当意识到：CDS或它的子模块220、230 的各种替换实施例都在本发明的范围之内。

将结合图9和10进行描述CCU 100和现有自动售货机的接口， 其中在图9中自动售货机是机械型自动售货机250，在图10中自动售 货机是电子型自动售货机270、300。在如图9所示的一个最佳实施 例中；到CCU 100的输入信号可以包含下列的一个或多个：来自于发 放设备255的一组发放信号267、来自于售完设备256的一组售完信 号266、和/或来自于硬币投入口253的一组硬币投入口信号259。发 放信号267能够被用来标识已经被激活以发放一件商品(268)的储 藏隔间257。售完信号266能够被用来标识哪个储藏隔间是空的。硬 币投入口信号259能够被用来标识哪个价格线路已经被激活了。

应当意识到，这些输入信号可能被用于其它目的。在另一个最 佳实施例中、硬币投入口信号259能被用于出售判优。因此，当硬 币投入口信号259中的一个是有效的时，无线购买功能被中止直到完 成硬币操作为止。类似地，当一个无线购买在进行中时，硬币投入 口253将被禁止。

从CCU 100到自动售货机250的输出信号能够包含模拟信号 258。在一个最佳实施例中，模拟信号258被传递到显示控制器251。 这组信号258的目的是当一个无线购买功能被激活时模拟具有与硬币 投入口信号259相似电特性的购买信号。在本发明的一个最佳实施 例中，模拟信号258被处理为好象它们是从硬币投入口253产生的。 因此，由显示控制器251对这些模拟信号258的后续翻译能够与对硬 币投入口信号259的翻译相同。应当意识到：在CCU 100和现有机 械自动售货机250之间的接口的各种替换实施例在本发明的范围之 内。

图10(a)和10(b)描述了在CCU 100和电子型自动售货机270、 300之间的本发明接口的最佳实施例。在图10(a)中，在CCU 100和 电子型自动售货机270之间的接口假定没有有关电子单元273，并且 其类似于如上所述的机械型自动售货机250的接口工作。在图10(b) 中，在CCU100和电子型自动售货机300之间的接口是通过一个电子 单元305实现的，它需要有关在电子单元305中使用的数据协议知 识。

在如图10(b)所示的一个最佳实施例中，在发放信号和售完信号 之间没有直接的接口。相反，使用了一个现有的电子单元305的通 信链路320。这需要在电子单元305和CCU100之间有一个串联连接。 基于这个相互连接，在电子单元305中的库存信息可以被提取和直接 返回到CCU100。为了使这能发生，有关在和电子单元305通信中使 用到的协议和它的数据格式的知识对这个接口配置来说是必不可少 的。应当意识到：在CCU 100和现有的电子自动售货机270、300之 间的接口的各种替换实施例都在本发明的范围之内。

图11描述了依据本发明原理的无线购买350的一个最佳实施 例。依据这个最佳实施例，无线购买350能够包括下列简单步骤： (1)购买者拨打在自动售货机351上显示的一个号码354；(2)自 动售货机351直接接收该呼叫355；(3)自动售货机351执行数据 验证，而且如果正确的话，就激活商品20以进行选择；(4)购买 者在自动售货机的显示面板356上选择商品20；以及(5)自动售货 机351发放(357)该商品。应当意识到：无线购买350的各种替换 实施例都在本发明的范围之内。

在一个示例中，购买者可以通过拨打显示在自动售货机351上的 一个编码的短代码启动购买，而不是必须通过发送一个SMS的漫长过 程。  这个短代码可以是以“*xy1234”形式354，其中“1234”是该 自动售货机351的唯一标识号。该短代码由蜂窝移动网络系统352 接收，在该系统中短代码被解码和映射到所涉及的自动售货机的蜂窝 移动号。这能使一个SMS请求355被发送给自动售货机351。

一旦收到从移动网络传递的请求，自动售货机351就在CCU 358 内部执行数据验证以确保该SMS是用于购买商品的，而不是其它类型 的SMS消息。如果SMS通过了验证阶段，则CCU 358激活硬币投入 口信号模拟电路230，并且能使购买者通过使用在自动售货机351显 示面板上的这些按钮选择商品。同时，有关日期、时间和购买者电 话号码的信息能够被暂时地存储在RAM中。此外，购买者电话号码 的一部分能够被显示在CCU的显示面板上。

如果在一定时间内做出了一个选择，则交易就被认为是完成了。 从其发放商品的那个储藏隔间被记录下来，并被附加到当前交易信息 上，而且被标记为一个有效的出售交易。否则，交易被认为是未完 成，其中只有购买者的移动电话号将被记录下来用于统计收集目的。

图12描述了在自动售货机内的指令和数据流400的一个最佳实 施例。然而，应当意识到，指令和数据流400或它任何部分的各种 替换实施例都在本发明的范围之内。

如图12所示，当自动售货机被加电(401)时，过程开始。当 本发明中的交流电源被接通时，MC执行它存储在EPROM中的程序。在 一个最佳实施例中，该程序能够启动无线调制解调器402并发送一个 SMS消息403到中央计算机。SMS消息403能够包括自动售货机ID 和/或一组代码以标识该请求。该SMS消息能够通知中央计算机，发 送的自动售货机正在变成在线。

一旦在线消息403被发送后，该自动售货机能够等待一个返回的 SMS，它包含自最后断电以来的自动售货机的库存设置404。如果在 一段预定的时间已经过去(410)之后没有从中央计算机接收到消息， 则该程序禁止所有的无线购买和在线库存功能(411)，并发送一个 消息到显示面板以通知用户无线购买和在线库存系统被禁止(412)。 在这种禁止模式下，自动售货机仍然能够由硬币操作(413)，但是 无线购买和在线库存功能被禁止。如果当自动售货机处于它的操作 模式时(即，在该一段预定时间过去之前)接收了库存设置404，则 该程序继续进行到无线购买和在线库存功能的下一个阶段(407)， 如下所述。

如果库存设置404被接收和验证了，则该程序继续进行以允许无 线购买(407)。从中央计算机接收的库存设置404可以包含一条禁 止无线购买功能、但是允许在线库存功能406的指令。这个指令允 许中央计算机在一个所选定的时间允许或禁止无线购买功能。如果 接收的设置404没有包含这种指令以禁止无线购买功能，则该程序继 续进行以允许无线购买和在线库存功能(408)，并发送一条适当的 消息到显示面板(409)。另一方面，如果接收的设置404包含该指 令以禁止无线购买功能，则该程序继续进行以禁止带有硬币投入口信 号模拟电路的接口。该程序还能够继续进行以在那个自动售货机的 显示面板上显示(405)一条无线购买功能被禁止了的消息。

在操作的禁止模式期间，硬币操作451、452、454、458和在线 库存功能463、464、465、466、467、468、469、470、471、472仍 然被完全地支持。就硬币操作来说，该程序通过硬币投入口信号检 测电路检查(451)状态。当由硬币投入口收到足够硬币时，它的输 出信号被激活以启用在自动售货机452显示面板上的选择按钮。当 发放发生(454)时，就完成了交易。交易信息被存储下来(458)。 该程序能够区分硬币插入(453)和移动电话拨号(455)。就硬币 插入来说，该程序转到启动商品(452)。就移动电话拨号来说，该 程序发送该电话号码的一部分到显示屏上(456)，然后允许商品选 择(457)。在这个阶段，如果检测到了发放(459)，则该交易被 认为是完成了，并被存储下来(461)。否则，将执行一个超时循环。 如果当该循环完成时没有检测到发放信号，则商品选择被无效 (462)。因此交易被宣告为未完成。不考虑该交易是否完成与否， 相关的出售交易信息被存储在存储体中。在该商品已经被发放之 后，该程序继续执行在线库存功能。

就在线库存功能来说，该程序能够以任何期望的次序执行下列任 务中的一个或多个。首先，该程序能够通过SOI电路检查售完信号 (464)。如果在任何一个储藏隔间中检测到一个新的售完信号 (466)，则立即发送一个SMS消息(469)到中央计算机以引起一个 服务警告。不管结果如何，该程序能够进一步检查是否是时候执行 一个预定报告了(472)。如果是这样的话，则在该存储器中的所有 出售交易信息被发送给中央计算机(470)。否则，程序返回到一个 等待交易的状态(473)，并检查是否允许了无线购买功能。

其次，该程序能够检查库存等级(463)。如果一个储藏隔间的 库存等级低于一个预设等级(465)，则一个SMS消息被发送(469) 到中央计算机以引起一个服务警告。不管结果如何，该程序能够进 一步检查是否是时候执行一个预定报告(472)了。如果是这样的话， 则在该存储器中的所有出售交易信息被发送给中央计算机(470)。否 则，程序返回到一个等待交易的状态(473)，并检查是否允许了无 线购买功能。

第三，该程序能够记录数量计数器的值(468)，并记录门开关 和再充满/服务开关的状态(471)。在那之后，该程序能够进一步 检查是否是时候执行一个预定报告(472)了。如果是这样的话，则 在该存储器中的所有出售交易信息被发送给中央计算机(470)。否 则，程序返回到一个等待交易的状态(473)，并检查是否允许了无 线购买功能。

第四，该程序能够检查电源电平是否低于某一预设电平(467)。 当电源不稳定或经历一个瞬变过程时，或是当自动售货机正在断电 时，这都可能发生。为了避免不稳定电源或瞬变过程的问题，一段 预定的时间被包含在该检测中。如果在电源电平中的下降持续时间 较短，则该程序忽略这个事件。由于该系统包含一个备用电池，所 以电源下降持续一个短时期不会影响本发明中的操作。然而，如果 在电源电平中的下降超过了预定的一段时间，则一个断电状况就被证 实了。一旦断电状况被证实了，则所有的出售交易信息和一个标识 消息就被立即发送到中央计算机(474)。在该消息被发送之后，MC 将它本身切换到一种睡眠模式，当正常电源供应恢复(475)时它能 够被接通。当自动售货机被再次加电时，如上所述，该程序开始加 电序列。

图13描述了依据本发明原理形成的在线库存管理方法370的配 置的一个最佳实施例。在该最佳实施例中，在线库存管理方法370 能够包含多台自动售货机371和一台中央控制电算机374。自动售货 机371能够是如上所述的机械型或者电子型的，而且能够经由CCU无 线通信信道382和商业蜂窝移动网络372在线。每台自动售货机371 能够由只有中央计算机374知道的一个移动电话号进行唯一地标识， 而无线购买通过拨打一个只有每台自动售货机371才有的短代码来启 用。中央计算机374能够与移动网络经由一条固定线路384、373、 383、或一个无线调制解调器相连。中央计算机374还能够与出售操 作员的服务器376、库存数据库375、和在线报告程序377进行联网 378、379、380、381。应当意识到：在线库存管理方法370的各种 替换实施例都在本发明的范围之内。

在本发明的一个示例中，中央计算机374能够执行一段执行了一 个或多个下列任务的程序：负责与所有自动售货机的所有通信；当 出售交易信息可利用时更新服务器的库存数据库；执行本地保存诸 如为所有接收的信息的保存一个数据和事件记录；初始化并保持与 自动售货机、操作员服务器、以及库存数据库的通信链路；支持库 存数据和个别自动售货机状态的可视化；以及为管理目的，产生以 一种预定义报表格式的库存数据。

在自动售货机371和中央计算机374之间有各种类型的通信。一 种通信是系统在线报告，它在自动售货机371被加电时进行发送。该 消息向中央计算机374通知该自动售货机371是在线的。一旦接收 了这个消息，中央计算机374就返回最后的库存数据到该自动售货机 371，从而使该自动售货机371能够开始它的无线购买和在线库存功 能。一种替换类型的通信是在线的预定报告通信。这个通信被预设 为一天一次，在那时CCU打包所有的出售交易信息到SMS消息里，并 将它们发送回到中央计算机374。一旦接收了该消息，中央计算机 374就更新数据库，随后生成库存报告。另一种通信是大容量报告， 每当出售交易信息的数目已经超过一个预定义的阈值时就启用它。 当有一个突然高涨的交易数目时这就会发生。

此外还有一种通信是警告报告，当在任何一个储藏隔间中检测到 一个新的售完信号或低库存等级时它就会发生。一旦检测到这个状 况，CCU就立即发送一个警告信息回到中央计算机374。中央计算机 374在可视化中记录该状况并标记它。此外还有一种通信是断电报 告，除了它附着有一个附加的消息以标识该自动售货机371将在一个 短时间离线之外，它类似于出售交易信息的其它报告。另外的一种 通信是由中央计算机374启动的核查请求。这允许中央计算机374 随时从自动售货机371请求库存数据和交易信息。一旦接收了这个 请求，该自动售货机371就返回它的出售交易信息到中央计算机 374。应当意识到：在该自动售货机371和中央计算机374之间的通 信的各种替换实施例都在本发明的范围之内。

图14描述了依据本发明原理形成的在线库存管理的指令和数据 流500的一个最佳实施例。然而，应当意识到，指令和数据流500 或它任何部分的各种替换实施例都在本发明的范围之内。该方法以 初始化无线调制解调器或一条固定数据线(504)开始(501)。一 旦通信建立后，中央计算机进行轮询以查看一条SMS消息是否已经被 接收(505)。如果这个状况是真实的、则中央计算机查看它是什么 类型的通信。能够有各种型式的SMS消息，对此该程序将依据如下 所述进行处理。

就一个在线消息来说，该程序继续从数据库中读出起始自动售货 机的设置(512)，并立即将该设置返回到该起始自动售货机(514)。 然后在一个本地记录文件中登记该事件(517)。起始自动售货机的 状态在可视化中被更新(516)。

就一个预定的报告消息来说，该程序继续更新在数据库中的库存 和交易信息(511)，并返回一个确认到起始自动售货机(514)。还 在一个本地记录文件中登记该事件(517)。

就一个大容量报告消息来说，该程序继续更新在数据库中的库存 和交易信息(511)，并返回一个确认到该起始自动售货机(514)。 同时也在一个本地记录文件中登记该事件(517)。

就一个断电消息来说，该程序继续更新在数据库中的库存和交易 信息(511)，并返回一个确认到该起始自动售货机(514)。然后 在一个本地记录文件中登记该事件(517)；消息发送自动售货机的 状态在可视化中被更新(516)。

就一个警告信息来说，该程序继续更新在数据库中的库存和交易 信息(511)。该程序进一步在可视化上更新该起始自动售货机的状 态(516)，并/或输入该事件到一个警告报告里(515)。

如果提出了一个核查请求消息，则该程序发送一个请求消息到目 标自动售货机(507)，并超时等待它的答复(509)。一旦从目标 自动售货机接收了出售交易信息，该程序就更新该数据库并返回一个 确认(510)。然后在一个本地记录文件中登记该事件(517)。如 果该请求超时了，则该程序在可视化上标记这个状况，并输入该事件 到一个警告报告里(515)。如果没有提出核查请求，则该程序检查 是否是一个预定的数据库更新时间了(503)。如果是这样的话，则 该程序能够进一步更新数据库(502)。否则，该程序能够返回以等 待SMS消息(505)。

应当意识到：在此处描述的各个特征可以被单独地或以它的任何 组合使用。因此，本发明不仅仅局限于在此处描述的特定实施例。虽 然上述描述和附图描绘了本发明的一个最佳实施例，但是很显然可以 在没有背离本发明的精神和范围的情况下做出各种补充、修改、和替 换，其中本发明的的精神和范围由附加权利要求定义。尤其是，对 本领域技术人员来说，显然本发明可以以其它特定形式、结构、和方 案、并且利用其它元件和组件实现，而没有背离它的精神或实质特 性。本领域的技术人员将会意识到：在本发明的实践过程中，本发 明可以利用尤其适应于特殊的环境和操作需求的结构、方案、和组件 等的许多修改来使用，而没有背离本发明的原理。因此，目前公开 的实施例在各个方面都被认为是作为说明而不是限制，本发明的范围 由附加权利要求表明，而不局限于上述描述。