包括低成本eas标签的电子物品监视系统的制作方法
【专利摘要】结实标签。所述结实标签可包括主体部分；至少一个可移动锁部件，其布置在所述主体部分内；至少一个连接结构，其可接受在主体内和可与至少一个锁部件选择性接合；和至少一个响应部件，其布置在主体内和与至少一个锁部件协作安排。将信号施加到主体部分上的至少一个驱动位置后，响应部件产生弯曲波，该弯曲波引起至少一个锁部件运动，从而使至少一个锁部件与至少一个连接结构脱离。
【专利说明】包括低成本EAS标签的电子物品监视系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年3月16日提交的美国专利申请第13/048，984号的权益，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]发明背景
[0004]射频装置，如共振吸收器、声磁结构和射频识别(RFID)标签，可包封在机械上结实(robust)的材料中，如塑料的层压结构或注射成型的热塑性情形，以保护它们免于故意或非故意的损害。这样的装置的一个应用是在电子物品监视(EAS)标签中，该标签通常用于多种场所以防止存货从控制区未经批准的移动。这样的标签可以与位于控制区边界的检测系统配对，当检测到EAS标签接近检测系统时，检测系统产生警报。例如，在零售机构中，将EAS标签附于机构内出售的物品和将检测系统安装在离开机构的出口端。因此，企图盗窃存货被检测到并且成功的企图被显著地减小。
[0005]可选地，装置的运动可以在控制区内部的场所如衣服零售机构中的更衣室进行追踪，以检测与盗窃发生相关的不寻常事件。为了从控制区移动物品，必须将标签与物品分离。由于意图只有经批准这样做的人才能将标签与物品分离，所以通常提供专门的工具或分离装置以分离标签而不损害物品。许多这样的工具和分离装置完全利用机械方法来分离标签。然而，这样的标签易于被能利用分离机构的近似物破坏标签的未经批准的个人分离。其它类型的EAS标签可利用更复杂的方法分离，例如非机械或非接触方法。然而，这样的标签导致增加的制造成本和增加的利用成本。因此，需要不容易被未经批准的方法破坏的低成本电子物品监视标签。
[0006]发明概述
[0007]下面描述的本发明的实施方式不意图是穷尽的或将本发明限制于以下详细描述中公开的精确形式。相反地，实施方式被选择和描述以便本领域技术人员可理解和了解本发明的原理和实施。
[0008]根据至少一个示例性实施方式，公开了被设计以与结实标签成整体的低成本锁机构(latch mechanism)。结实标签可具有与至少一个连接结构选择性接合的至少一个锁机构，所述至少一个锁机构与至少一个响应声能的部件协作安排，以便至少一个声学响应部件产生的弯曲波引起至少一个锁机构的运动。还公开了标签分离装置，其适合邻近接收结实标签并具有以至少一个声学部件响应的一种或多种频率发射信号的信号发生器。信号发生器可以以超声频率发射声学信号，并且至少一个声学部件可以响应声学信号以便将声学信号应用于至少一个声学部件产生弯曲波，该弯曲波引起至少一个声学部件的运动，从而将至少一个锁机构与至少一个连接结构脱离。所述信号发生器可以是针对移动结实标签的任务而制造的特定装置，或可以是能发射声能的另一种装置，如计算机、上网本(netbook)或电话，所述装置响应与产品相关的识别码或模式接收需要的频率或声调模式。识别码可以手动输入，或由嵌入结实标签中的RFID装置读取。获得需要的解锁模式可包括经由网络或其它数据连接识别码与远程系统的交互作用。
[0009]根据另一个示例性实施方式，公开了结实标签。结实标签可包括主体部分、至少一个布置在主体部分内的可移动锁部件、至少一个在主体内可接受和可选择性地与至少一个锁部件接合的连接结构；和至少一个布置在主体内和与至少一个锁部件协作安排的响应部件。将信号施加到主体部分上至少一个驱动位置之后，响应部件产生弯曲波，其引起至少一个锁部件运动，以便至少一个锁部件从至少一个连接结构脱离。
[0010]从以下详细描述看本发明的其它特征和优势对本领域的技术人员而言将变得明显。然而，要理解的是，各个实施方式和具体实施例的详细描述虽然表明本发明的优选和其它实施方式，但其是作为示例而不是限制给出的。在本发明的范围内可以进行许多变化和修改而不背离其精神，而且本发明包括所有这样的修改。
[0011]附图简述
[0012]图1a是结实标签的示例性实施方式的侧面剖视图；
[0013]图1b是与其中接受的连接结构接合的结实标签的示例性实施方式的侧面剖视图；
[0014]图1c是结实标签的示例性实施方式的平面剖视图；
[0015]图1d是结实标签的示例性实施方式的前面剖视图；
[0016]图1e是结实标签的另一个示例性实施方式的前面剖视图；和
[0017]图2是结实标签的另一个示例性实施方式的侧面剖视图。
[0018]发明详述
[0019]本发明的方面在涉及发明的【具体实施方式】的以下描述和相关附图中被公开。可设计替代的实施方式而不背离本发明的精神或范围。另外，本发明示例性实施方式的众所周知的部件将不详细描述或将省略以便不遮掩本发明的相关细节。另外，为了促进对本发明的理解，下面进行本文使用的若干术语的讨论。
[0020]如本文所用，用词"示例性的"指"充当实例、例子或示例"。本文描述的实施方式不是限制性的，而只是示例性的。应当理解，描述的实施方式不必解释为相对于其它实施方式是优选或有利的。而且，术语"本发明的实施方式"、"实施方式"或"发明"不要求所有本发明的实施方式包括讨论的特征、优势或操作方式。
[0021]根据至少一个示例性实施方式，公开了用于包括至少一个声学部件的结实标签的锁机构。标签可包括外壳、至少一个锁机构、至少一个连接结构、至少一个声学部件和至少一个射频装置。外壳可以由塑料材料形成，并可以通过任何期望的方法制成，例如，通过注射成型。布置在外壳内的可以是至少一个锁机构、至少一个销或意图穿过或绕过物品的其它连接结构、至少一个声学部件，并且，如果需要，至少一个射频装置。射频装置可结合位于商店中一个或多个场所的合适的检测仪器执行电子物品监视(EAS)功能。
[0022]至少一个锁机构可被配置以与至少一个连接结构接合，促进标签与期望的物品连接。锁机构可包括用户可操作部分，例如键形物、手柄、标度盘或用户可手动操作的任何其它结构，以及被配置以与连接结构接合的接合部分。锁机构可具有平移配置，其中接合部分线性地移动以与连接结构接合，或旋转配置，其中接合部分的旋转运动导致与连接结构的接合。可选地，可将至少一个锁机构完全布置在标签内，和可将用户可操作部分提供在连接结构上。例如，连接结构可以是具有头和杆的销，头促进用户将销插入标签内，以便销的杆可与锁机构接合。
[0023]在脱离状态下，至少一个锁机构的用户可操作部分可从外壳突出，经由外壳中的孔可接近，或另外被布置，以便用户可手动操作至少一个锁机构或连接结构，从而将锁机构的接合部分与连接结构接合，同时将结实标签附于期望的物品。将锁机构与连接结构接合可需要锁机构向连接结构平移运动，例如将锁机构推进外壳直到接合部分与连接结构接合，或例如将连接结构推进外壳直到它与锁机构的接合部分接合。可选地，将锁机构与连接结构接合可需要锁机构的旋转运动，例如旋转标度盘从而将锁机构的接合部分与连接结构接合。
[0024]可将锁机构完全布置在外壳内，或可另外使其从外壳的外部不可接近。可选地，旋转锁机构可具有单向旋转或单向线性配置，从而允许接合，但不脱离锁机构。因此，当处于接合配置时，锁机构不可以手动地与连接结构脱离，或另外被破坏，这进而能降低结实标签与其所附的物品分离的可能性。
[0025]转向图la-c，显示了结实标签100的一个实施方式。结实标签100可包括并入有锁梁104的主体部分102和声学响应部件106，当用合适的信号在两个驱动位置驱动时，声学响应部件106可产生将力施加于梁104的弯曲波。可将梁104固定到主体102的第一端110，以便梁104的第二端112能够横向或弓形运动。可将第一端110远离进入点114布置，而将第二端112接近进入点114布置。可将连接结构116或其部分通过进入点114插入，从而与梁104的第二端112接合。第二端112可包括凹口 118，或任何其它接合结构，其可促进连接结构116和梁104之间的接合。
[0026]在一个实施方式中，连接结构116可以是销，其在沿着其长度的点具有减小的直径120的区域，如图1a所示。连接结构116可以由金属或任何其它合适的材料制成，并可插入穿过衣服或其它物品，从而将销与物品连在一起。随后，可将销插进结实标签100。随着销插进结实标签100，锁梁104可离开其静止位置。当插入足够长度的销以便到达销的减小的直径部分时，锁梁可返回到静止位置，并且减小的直径部分120布置在梁104的凹口 118内，如图1b所示。因此，在锁梁104的第二端112没有弯曲远离连接结构116的情况下，销不能够移动；当由于主体102被密封，用户无法接近锁梁104时，梁104可以通过结构中产生的弯曲波弯曲远离连接结构116，弯曲波可将力F施加于梁104。为实现该目的，一对声学或机械振动信号可能需要沿着声学响应部件106在两个驱动位置122以正确相位、频率和振幅施加。力F可使梁104移动离开静止位置，由此允许连接结构116从标签100的主体102退出。
[0027]图1d显示声学响应部件106和锁梁104之间相互作用的进一步细节。以正确相位、频率和振幅施加到驱动位置122的声学或机械振动信号可在结实标签100的结构中产生弯曲波124。弯曲波124可将力F施加到梁104，由此使梁104移动离开静止位置，由此允许连接结构116从标签100的主体102退出。
[0028]图1e显示标签100的另外的示例性实施方式。该实施方式可包括接近驱动位置122设置的一对金属部件126。金属部件可由任何铁磁金属，例如钢箔部分形成。金属部件126可促进将振荡磁场转换成用于声学响应部件106的局部声学驱动能。
[0029]转向图2，显示了结实标签200的另一个示例性实施方式。结实标签200可包括主体部分202、与弹簧208连接的压缩部件204、声学响应部件206和爪210。棘轮212可以与衣服或其它物品连接，并且插入穿过主体202上的进入点214。随着棘轮212插入，弹簧208和压缩部件204将力F1施加到棘轮212上，从而使棘轮212的齿与爪210接合，由此阻止棘轮212从结实标签200的主体202退出。为了使棘轮212退出，结构中产生的弯曲波可将力F2施加到压缩部件204，以便F2>F1;从而压缩弹簧208和允许棘轮212的齿与爪210分离。为了产生弯曲波，声学或机械振动信号可能需要沿着声学响应部件206以正确相位、频率和振幅施加到驱动位置。
[0030]可将至少一个声学响应部件布置在外壳内以便它与至少一个锁机构邻接、连接或另外协作安排。另外，至少一个声学响应部件可被配置以响应以期望的频率(一种或多种)施加到声学响应部件的声能。在一些实施方式中，声能可以以超声频率，即，以超过20kHz的频率施加。而且，声学响应部件可被配置以便它响应窄频率范围。声学部件响应的具体频率范围可以例如在结实标签制造期间根据期望进行调节。在其它实施方式中，声学响应部件可被配置以响应以期望频率施加到声学响应部件的电磁能。
[0031]为了使结实标签，例如标签100或标签200与标签所附的物品分离，可将锁机构与标签的连接结构脱离。当锁机构被配置以不可手动与连接结构脱离时，锁机构和连接结构的脱离可利用标签分离装置完成。
[0032]标签分离装置可包括外壳、保持标签在相对固定位置的部分和信号发生器。结实标签保持部分可根据期望形成，例如作为外壳部分，并可提供凹的、波状外形的或另外形成的表面，其促进结实标签在接受部分内的期望放置。信号发生器可被配置以产生期望的信号，包括限定频率、振幅和相位的一个或多个要素。当从标签接受部分耦合(coupled)进结实标签，和由此到达一个或多个声学部件时，所述信号可产生弯曲行波124，其将线性或旋转力施加到锁机构，例如锁梁104或压缩部件204。在一些实施方式中，信号发生器可被配置从而超声频率以产生声学信号。例如，信号发生器可包括振荡器和至少一个超声驱动器，其中至少一个超声驱动器可利用压电部件经由标签接受部分和包括至少一个声学响应部件的结实标签结构之间的耦合产生超声弯曲行波。在其它实施方式中，信号发生器可产生电信号或磁信号，其与接近至少一个声学响应部件的材料相互作用，从而以期望频率产生声学信号以产生弯曲波。
[0033]为了使锁机构，例如锁梁104或压缩部件204与连接装置，例如销116或棘轮212脱离，可将结实标签100/200置于标签分离装置的接受部分内。随后，可将标签分离装置激活，于是信号发生器可在一个或多个位置，例如驱动位置122以特定频率、相位和振幅产生声学信号，或标签100/200的声学响应部件106/206所响应的多个声学信号。如果声学信号的特性和位置与需要的那些匹配，声学响应部件可以通过声能而驱动，实质上是形成超声马达。声学响应部件可因此产生弯曲波，其可将线性或旋转力施加给另一个部件，例如锁机构，如锁梁104或压缩部件204。由于声学部件与锁机构协作安排，声学响应部件产生的弯曲波所产生的平移或旋转力可导致锁机构运动。因此，可以定位锁机构，以便锁机构的第一位置对应与连接结构接合的锁机构，而锁机构的第二位置对应与连接结构脱离的锁机构。当锁机构从第一位置运动到第二位置，锁机构可以与连接结构脱离，由此允许结实标签从其所附的物品分离。
[0034]作为额外的安全措施，为了声学响应部件106/206产生弯曲波，分离装置产生的信号可能需要施加到结实标签上至少一个特定的点。而且，结实标签的实施方式可包括结实标签的多种配置，需要时，其可进而包括多个锁机构、多个销和多个声学响应部件。因此，在这样的实施方式中，为了声学响应部件106/206产生弯曲波，分离装置产生的信号可能需要施加到结实标签或声学响应部件上的多个特定的点，由此降低锁机构通过未经批准的方法脱离的可能性。
[0035]锁机构未经批准的脱离的可能性还可由于需要匹配声学响应部件所响应以驱动声学响应部件的频率的声学信号频率而减小。声学响应部件的响应频率可以例如在结实标签制造期间根据需要进行调节，而信号发生器发射的信号的频率也可根据需要进行调节以匹配声学部件所响应的频率。例如，特定零售场所可具有以特定频率运转的分离装置，因此可将具有匹配特定频率的声学响应部件的结实标签分布到该特定场所。在其它实施方式中，信号发生器发射的信号的频率可适合自动匹配声学部件所响应的频率。例如，结实标签可在其中包括RFID装置，该装置包括关于该结实标签的一个或多个声学响应部件所响应的频率、相位、振幅和位置的信息，而分离装置可包括RFID询问器。因此，当将特定的标签置于分离装置中时，分离装置可询问结实标签内的RFID标签和因此调节发射的信号的频率以匹配结实标签的声学部件所响应的信号特性和位置。
[0036]因此，本文描述了电子物品监视系统，其提供难于由未经批准的方法破坏的低成本的结实标签。
[0037]在可选的实施方式中，该产品可利用装置如计算机、移动电话、平板电脑或兼具处理能力和产生声学信号能力的其它物品产生的声学信号进行分离。需要的信号特性可以通过用户输入物品上的代码、扫描光学代码如线性或2D条形码或读取嵌入结实标签的FID装置而获得，然后所述代码被传送到远程计算机系统以获得解锁信号特性。
[0038]前面的描述和【专利附图】
【附图说明】了本发明的原理、优选实施方式和操作模式。然而，本发明不应被解释为限制于上面讨论的【具体实施方式】。上面讨论的实施方式的另外的变化将为本领域技术人员所理解。
[0039]因此，上面描述的实施方式应被认为是示例性的而不是限制性的。因此，应当理解，那些实施方式的变化可以由本领域技术人员作出而不背离以下权利要求所限定的本发明的范围。
【权利要求】
1.电子物品监视系统，包括: 结实标签，其具有与至少一个连接结构选择性接合的至少一个锁机构，所述至少一个锁机构与至少一个声学响应部件协作安排以便所述声学响应部件产生的弯曲波引起所述至少一个锁机构的运动；和 标签分离装置，其适合接受所述电子物品监视标签并具有用于以所述至少一个响应部件所响应的频率发射信号的信号发生器。
2.权利要求1所述的电子物品监视系统，其中: 所述信号发生器以超声频率发射声学信号；和 所述至少一个响应部件响应以超声频率发射的所述声学信号，以便所述声学信号施加到所述至少一个响应部件产生弯曲波，所述弯曲波引起所述至少一个锁机构运动，从而使所述至少一个锁机构与所述至少一个连接结构脱离。
3.权利要求1所述的电子物品监视系统，其中: 所述信号发生器发射电磁信号；和 所述至少一个响应部件响应所述电磁信号，以便所述电磁信号施加到所述至少一个响应部件产生弯曲波，所述弯曲波引起所述至少一个锁机构运动，从而使所述至少一个锁机构与至少一个销脱离。
4.权利要求1所述 的电子物品监视系统，其中所述至少一个响应部件响应窄频率范围。
5.权利要求2所述的电子物品监视系统，其中所述至少一个锁机构的所述运动是平移的。
6.权利要求2所述的电子物品监视系统，其中所述至少一个锁机构的所述运动是旋转的。
7.权利要求2所述的电子物品监视系统，其中将所述声学信号施加到所述至少一个响应部件上的特定点。
8.电子物品监视系统，包括: 电子物品监视标签，其具有至少一个布置在其中的响应部件；和标签分离装置，其适合接受所述电子物品监视标签并具有至少一个布置在其中的超声驱动器； 其中，当所述电子物品标签由所述标签分离装置接受时，所述至少一个超声驱动器与至少一个共振部件耦合，从而形成至少一个超声马达。
9.权利要求8所述的电子物品监视系统，其中至少一个超声马达是线性马达。
10.权利要求8所述的电子物品监视系统，其中至少一个超声马达是旋转马达。
11.权利要求8所述的电子物品监视系统，其中所述至少一个响应部件与至少一个锁机构协作安排，所述至少一个锁机构与至少一个连接结构选择性接合，以便所述至少一个响应部件产生的弯曲波引起所述至少一个锁机构运动，从而使所述至少一个锁机构与所述至少一个连接结构脱离。
12.权利要求8所述的电子物品监视系统，其中所述标签分离装置是计算机。
13.权利要求8所述的电子物品监视系统，其中所述标签分离装置是便携式通讯装置。
14.结实标签，包括:主体部分； 至少一个可移动锁部件，其被布置在所述主体部分内； 至少一个连接结构，其可接受在所述主体内并可与所述至少一个锁部件选择性接合；和 至少一个响应部件，其被布置在所述主体内并与所述至少一个锁部件协作安排， 其中，将信号施加到所述主体部分上的至少一个驱动位置后，所述响应部件产生弯曲波，所述弯曲波引起所述至少一个锁部件运动，从而使所述至少一个锁部件与所述至少一个连接结构脱离。
15.权利要求14所述的结实标签，进一步包括至少一个金属部件，其邻近所述至少一个驱动位置而布置。
16.权利要求14所述的结实标签，其中所述信号具有特定的相位、频率和振幅，并且所述响应部件响应所述特定的相位、频率和振幅。
17.权利要求14所述的结实标签，其中所述信号是声学信号。
18.权利要求14所述的结实标签，其中所述信号是电磁信号。
19.权利要求12所述的结实标签，其中所述连接结构是销。
20.权利要求14所述的结`实标签，其中所述连接结构是棘轮。
【文档编号】G08B13/24GK103534738SQ201280023200
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年3月9日 优先权日:2011年3月16日
【发明者】I·J·福斯特 申请人:艾利丹尼森公司