专利名称：商品安全套件的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及零售业，并且更具体涉及用于零售业的商品安全装置。
背景技术：
防止和制止商品盗窃已经成为许多技术方法的主题。一种方法类型是在一件商品物品上附着电子物品防盗(EAS)标签或装置形式的安全装置，该EAS装置适合于在物品被移动超过预定位置且EAS装置还没有被失效或从物品移除时触发警报等。在上述方法类型中，发送设备和接收设备通常位于通向被保护的场所的出口的通道的对置侧上，发送设备和接收设备一起限定询问区(interrogation zone)。发送设备通常用于在整个询问区发送询问信号，该询问信号可由EAS装置识别并且如果未失效则使EAS装置发射响应信号。接收设备通常用于检测来自于位于询问区内部的激活的EAS装置的响应信号的存在性。通过响应信号的接收设备的检测指示出EAS装置还没有被移除或失效，以及带有EAS装置的物品可能还没有付钱或被正确地核实。通常，对于来自接收设备的响应信号的这种检测会触发警报。一种普通类型的EAS装置在本领域中被称为“硬标签(hard tag) ”，并且通常用于保护衣服和类似物品。通常，硬标签包含标签主体和可移除图钉。该标签主体通常由硬质塑料制成并且装纳EAS传感器。该图钉具有尖端，其适合于刺穿被保护的物品，于是适合于插入标签主体的内部。可以包括磁性或机械夹具的机构通常被装在标签主体内部，并且用于在标签主体内部夹持图钉的尖端，由此防止从物品移除硬标签。在物品已经被购买后，拆卸装置通常被用于从夹持机构释放图钉，由此允许图钉从标签主体移除，从而从商品上移除硬标签。在1995年6月20日授权的发明人Nguyen等人的美国专利No. 5，426，419中公开了硬标签的一个示例，其全部内容合并于此以供参考。上述专利的硬标签包含标签主体和图钉，该图钉实际上完全可分离于标签主体。该标签主体包含上壳体组件和下壳体组件，上下壳体组件通过焊接等联接到一起并且共同限定前腔体和后腔体。前开口被提供于标签主体，并且壳体组件的内壁和侧面限定从前开口通向前腔体的弧形通道。EAS传感器被放置在标签主体的后腔体内。该图钉包括扩大的图钉头和细长图钉主体，该图钉主体从图钉头延伸出。与图钉头相反的图钉主体的末端是尖的，以用于插入通过一件衣服等。在上壳体组件中提供了小开口，图钉主体的尖端可插入通过上述小开口并且插入被置于标签主体的前腔体内的接收套环(receiving collar)，直到图钉头被安置在上壳体组件上。以这个方式，通过将图钉主体的尖端插入穿过一物品且之后穿过上壳体组件中的小开口且插入接收环套内，该物品被陷在图钉头和标签主体的上壳体组件之间。弹簧夹被放置在标签主体的前腔体内部，以用于防止图钉主体从标签主体退出，弹簧夹的形状被制成包括夹具主体和一对夹片。这对夹片适合于抓紧图钉主体并且防止其从标签主体释放。为了从该夹具释放图钉主体，弧形探针被插入穿过前开口和弧形通道，并且用于枢转夹具主体，直到夹片从图钉主体移开。然后，可以从标签主体移除该图钉，由此允许从物品移除标签。能够使用其他图钉释放机构，这在EAS硬标签生产线中是常见的。具体地，低成本磁性释放机构是普遍的。由于其相对便宜的性质，上面详细描述的电子物品防盗标签类型已经在零售业中得到广泛使用，从而防止物品从受控区被盗窃或者其他未经许可的移除。为了提高其功能性，EAS标签往往装备射频识别(RFID)装置。因此，具有RFID性能的硬标签不仅能够用于安全应用，而且能够用于存储关于其附着物品的适当数据(例如， 唯一标识代码和/或关于物品的视觉感知信息，例如制造商、尺寸、形状、风格和/或颜色)， 以及关于安放个体物品的装运容器和货盘的任何数据。能够理解，在零售业中使用射频识别技术引入许多显著的优点，这些优点包括但不限于(i)消除对于数据自动交换期间对直线瞄准的需要(这是目前条形码系统中所需要的)，( )在相对短的时段内交换大量数据的能力，由此能够使得零售商更好地产品控制、更高效地管理库存并且更有效地追踪产品， 和(iii)以完全自动的方式提取数据，由此减少劳动力成本并增加数据准确度。例如标贴或者标签的RFID装置通常包含RFID嵌体，其借助于压敏胶粘剂 (pressure sensitive adhesive) M1 ^I1J ^T^P^1JMIS. ((facestock))白勺/ 侧。RFID嵌体通常包括衬底、被置于衬底的一个表面上的天线以及耦合天线的RFID集成电路(IC)芯片。应当理解，IC芯片被设计成存储关于物品的有关数据，并且当被感应时，产生关于所述数据的射频信号，其进一步由天线传播。RFID装置包括具有能量源的有源标签和标贴，以及不具有能量源的无源标签和标贴。在无源装置的情形中，为了从芯片检索信息，“基站”或者“读取器”向RFID标签或者标贴发出激励信号。激励信号为该标签或者标贴供给能量，并且RFID电路将存储信息发送回读取器。RFID读取器接收并解码来自RFID标签的信息。通常，RFID标签能够保留并发送足够的信息以便于唯一地识别个体物品、包裹、库存等等。RFID标签和标贴的特征也能够在于其信息只被写入一次(尽管该信息可以被重复读取)，以及在于可以在使用期间写入信息。例如，RFID标签可以存储环境数据(可以由相关联的传感器检测到)、物流史、状态数据等。配备电子物品防盗(EAS)和射频识别(RFID)装置的硬标签通常在本领域中简单被称为“组合硬标签”。组合硬标签的示例包括A. Piccoli等人的美国专利No. 7，183，917、 J. Wischerop等人的美国专利No. 5，955，951以及G. Shafer的美国专利No. 5，942，978，全部所述专利合并于此以供参考。已经发现上面参考的组合硬标签的类型存在显著的缺点。具体地，零售供应链中的许多参与方不具有读取和/或编程用于RFID装置的IC芯片的必要仪器。因此，这些参与方大多不愿意支付比常见EAS硬标签昂贵得多的组合硬标签(由于与RFID装置中的IC 芯片相关的大量成本)。因此，将组合硬标签整合到零售前景中已经遭受显著的阻力
发明内容
本发明的目的是提供用于构造具有物品防盗性能的硬标签的套件。本发明的另一个目的是提供如上所述类型的套件，其中硬标签能够在用户的提议下易于变更，从而额外提供产品识别性能。本发明的再另一目的是提供如上所述类型的套件，其便于具有物品防盗和产品识别两种性能的硬标签整合到零售环境中。本发明的再另一个目的是提供如上所述的套件，其具有有限数量的部件、制造花费低并且易于使用。根据本发明的一个方面，提供了用于一件商品物品的安全套件 (security kit)，该安全套件包含(a)标签主体，(b)第一图钉，适合于可移除地附着于标签主体，从而形成第一可重复使用硬标签，其限制于电子物品防盗(EAQ性能，以及(c)第二图钉，适合于可移除地附着于标签主体，从而形成第二可重复使用硬标签，其拥有电子物品防盗(EAS)和射频识别(RFID)这两种性能。根据本发明的另一个方面，提供了适合于可移除地附着到一件商品物品的安全硬标签，该安全硬标签包含(a)标签主体，该标签主体包含具有天线的安全嵌体，和(b)图钉， 适合于可移除地附着到标签主体，从而形成可重复使用硬标签，该图钉包含集成电路(IC) 芯片，(c)其中，在图钉附着于标签主体的情况下，图钉中的IC芯片耦合标签主体中的天线，从而提供具有射频识别(RFID)性能的硬标签。本发明的额外目的以及特征和优点在随后的描述中会被部分地阐述，并且部分从描述中会显而易见，或者可以通过本发明的实践学习到。在描述中，对附图做出参考，这些附图形成参考的一部分，其经由图示说明方式示出了实践本发明的各种实施例。实施例将充分详细地描述，从而使本领域技术人员能够实践本发明，并且应当理解，可以利用其他实施例，并且可以做出结构变化，而不偏离本发明的范围。因此，下列具体实施方式
不是限制意义的，并且本发明的范围是由权利要求明确定义的。
由此附图并入本说明书并构成本说明书一部分，其示出本发明的优选实施例，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。附图中相同的附图标记表示相同的部件图1是根据本发明的示教构造的商品安全套件的第一实施例的顶部透视图；图2是具有物品防盗性能的硬标签的顶部透视图，该硬标签是使用从图1所示的套件中选择的构件构造的；图3是具有物品防盗和产品识别这两种性能的硬标签的顶部透视图，该硬标签是使用从图1所示的套件中选择的构件构造的；图4是图1所示的标签主体沿着线4-4截取的剖视图；图5是图4所示的安全嵌体的顶部透视图；图6是图4所示的弹簧夹的顶部透视图；图7(a)和图7(b)分别是图1所示的标准图钉的放大的前平面视图和横截面视图；图8(a)和图8(b)分别是图1所示的智能图钉的放大的前平面视图和横截面视图；图9是根据发明的示教构造的商品安全套件的第二实施例的分解的顶部透视图10是具有物品防盗性能的硬标签的顶部透视图，该硬标签是使用从图9所示的套件中选择的构件构造的；图11是具有物品防盗和产品识别这两种性能的硬标签的顶部透视图，该硬标签是使用从图9所示的套件中选择的构件构造的；图12是图9所示的标签主体沿着线12-12截取的剖视图；图13是图12所示的安全嵌体的顶部透视图；图14(a)是图9中所示的智能图钉的放大的前平面视图；图14(b)是图14(a)中所示的智能图钉沿着线14(b)-14(b)截取的放大的底部截面视图；图14(c)是图9中所示的改进智能图钉的放大的前平面视图；图14(d)是图14(c)中所示的改进智能图钉沿着线14(d)-14(d)截取的放大的底部截面视图；图15(a)和图15(b)分别是用于图11中所示的组合硬标签的标签主体和智能图钉的一对反应性耦合天线的第一变形例的顶部平面视图，图15(b)中的天线被示为具有安装在其上的IC芯片；图16(a)和图16(b)分别是用于图11中所示的组合硬标签的标签主体和智能图钉的一对反应性耦合天线的第二变形例的顶部平面视图，图16(b)中的天线被示为具有安装在其上的IC芯片；图17(a)和图17(b)分别是用于图11中所示的组合硬标签的标签主体和智能图钉的一对反应性耦合天线的第三变形例的顶部平面视图，图17(b)中的天线被示为具有安装在其上的IC芯片；图18(a)和图18(b)分别是用于图11中所示的组合硬标签的标签主体和智能图钉的一对反应性耦合天线的第一变形例的顶部平面视图，图18(b)中的天线被示为具有安装在其上的IC芯片；图19是对图13中所示的安全嵌体的第一变形例的顶部平面视图20是对图13中所示的安全嵌体的第二变形例的顶部平面视图。
具体实施例方式商品安全套件11现在参考图1，示出用于一件商品物品的安全套件的第一实施例的顶部透视图，该安全套件是根据本发明的示教构造的并且通常由附图标记11标示。商品安全套件11包含标签主体13、第一图钉15-1和第二图钉15_2。如下面将详细描述的，每个图钉15均被设计成穿透一件商品物品(例如衣物)，并且与硬标签主体13 可锁定啮合，从而为物品产生可重复使用的安全标签(这里也称为硬标签)。然而，应当理解，使用套件11产生的硬标签的具体性质取决于图钉15-1和15-2中哪个与标签主体13 结合使用。具体如图2所示，标签主体13和第一图钉15-1能够一起用于形成只配备电子物品防盗(EAS)性能的第一硬标签17。相反，如图3所示，标签主体13和第二图钉15-2能够一起用于形成配备电子物品防盗(EAS)和射频识别(RFID)这两种性能的第二硬标签19。用这个方式，套件11为客户(例如，零售商)提供灵活性，从而通过简单地用RFID使能图钉15-2更换图钉15-1来提供相对低成本的具有RFID性能的电子物品防盗硬标签(即，硬标签17)，下面将进一步详细讨论。现在参考图4，标签主体13包含硬质塑料外壳或者壳体21，安全嵌体23被放置在其中，下面将详细描述其功能。外壳21用作用于将相对敏感的安全嵌体23放置在其内的外部保护壳。外壳21 在这里表示为包含上主体组件25和下主体组件27，其永久地连结在一起(例如，通过超声波焊接等等)并且一起限定基本封装的内部腔体四。能够看出，下主体组件27被成形成限定额外的封罩或者腔体31，其中放置用于可释放夹持任一图钉15的尖端的机构，下面将进一步详细描述。能够看出，内部腔体四可通过销接收件或者孔33而从外部通达，孔33竖直延伸通过上主体组件25、通过安全嵌体23、通过一部分下主体组件27并且与封罩31连通。孔33通常是圆形横截面，并且尺寸适当地接收任一图钉15的尖销。虽然孔33在这里表示为穿透安全嵌体23，但是应该注意，标签主体13不需要限于这个具体构造。更确切地，应当理解，安全嵌体23能够被可替代地成尺寸或者配置成使得孔33密切相关于但实际没有穿透安全嵌体23而延伸，这不偏离本发明的精神。如上面简要提到，安全嵌体23放置在内部腔体四内，并且由此适当地被外部外壳 21保护不受有害条件影响。如图4和图5中最清楚看出，安全嵌体23包含电介质衬底或者基底35、与基座35耦合的电子物品防盗(EAQ标记器37以及与基座35耦合的射频识别 (RFID)天线39。如上所述，外壳21中的销接收件33贯穿安全嵌体23，孔33贯穿嵌体23 的区段在这里表示为穿过RFID天线39和基座35，并且大体由附图标记33_1表示。电介质基座35这里表示为包括平顶表面41和平底表面43的薄塑料卡的形式。EAS标记器37沿着其一个侧面被牢固地固定在基底35的顶表面41 (例如，使用带背胶的EAS标记器)。EAS标记器37优选是射频(RF)EAS传感器的形式(例如，美国专利 No. 4，429，302和No. 4，356，477中公开的类型，两者全部内容合并于此以供参考)。然而， 应当理解，EAS标记器37能够是替换类型的EAS传感器的形式，而不偏离本发明的精神。例如，EAS标记器37可以替代地是任意如下形式(i)美国专利No. 4，510, 489和No. 4，510, 490 中公开的类型的听觉共振的磁性传感器，两者全部内容合并于此以供参考，或者(ii)美国专利No. 4，686，516和No. 4，797，658中公开的类型的磁性EAS传感器，两者全部内容合并于此以供参考。RFID天线39优选是由任何适合方法固定到衬底35的薄的导电层或膜(例如，金属箔)的形式。例如，RFID天线39可以通过如下任一方式被耦合到衬底35: (i)将导电箔的尖缘直接嵌入衬底35的表面中，或者(ii)将薄箔层应用到衬底35的表面上，然后在后续步骤中刻蚀或者切掉部分所述箔，从而产生想要的天线图案。虽然天线39在这里表示为 RFID型天线的形式，但是应当理解天线39能够是替代类型的天线的形式(例如，EAS型天线或者组合EAS/RFID型天线)，而不偏离本发明的精神。RFID天线39这里示为环绕衬底35的三个表面，其中天线39的第一部分39_1靠着顶表面41放置且第二部分39-2靠着底表面43放置。此外，一对金属环45-1和45_2分别嵌入上主体组件25和下主体组件27内，每个环45直接限定销接收件33的一部分。图 4中最清楚看出，环45-1和45-2中的每个都被定位成分别直接接触RFID天线39的相应部分39-1和39-2。以这个方式，环45作为用于机械(S卩，导电地)耦合具有RFID天线39 的RFID使能图钉15-2的接触点，下面将进一步描述。现在参考图4和图6，用于可释放夹持图钉15的尖端的弹簧夹47被放置在下主体组件27中的腔体31的内部。图6中最清楚地看出，弹簧夹47是由例如钢的坚固又可弯曲的材料构造成的一体组件。弹簧夹47包含以大致水平构造设置的一对对置的略微弧形的啮合指状件49-1和49-2，对置指状件49自然偏置，以便其自由端彼此略微分开。指状件 49-1和49-2的相对端分别连接到一对向下延伸的平面翼件51-1和51_2。一对硬质支撑肋材53-1和53-2在翼件51之间沿着指状件49的对置侧面水平延伸，以便提供具有必要的结构完整性的夹具47。此外，外突凸舌55在肋材53的相反端形成，并且作为用于将夹具47固定地安装在下主体组件27内的器件。在使用中，弹簧夹47被设计成可释放地夹持图钉15的尖端。具体，每个指状件49 的自由端均具有弧形切口 57，其尺寸被限定成接收图钉15的销中所形成的凹口。以这个方式，指状件49啮合该销，并由此阻止图钉15向后退出。然而，在每个平面翼件51上应用向外的(即，拉)力(例如，机械或者磁性地)，这进一步使得指状件49的自由端略微枢转离开彼此，以便图钉15从指状件49脱离。在夹具47如此的情况下，图钉15能够从硬标签主体13移除。应该注意，标签主体13不限于使用用于夹持被固定到标签主体13的图钉15的弹簧夹47。更确切地，应当理解，替换类型的机械和/或磁性夹具能够代替夹具47用于夹持被固定到标签主体13的图钉15，而不偏离本发明的精神。现在参考图7 (a)和图7 (b)，分别示出图钉15_1的放大前平面视图和横截面视图。 能够看出，图钉15-1包含扩大的钉头61和穿透销63，该销63在一个末端被固定地连接到钉头61。扩大的钉头61具有按钮形设计，并且包括扁平顶表面65和扁平底表面67。优选， 钉头61是使用常用模制技术由硬质塑料材料构造的。销63在这里表示为优选由硬质金属材料构成的细长圆柱形组件。能够看出，销63 包括牢固地嵌入扩大的钉头61内的第一末端69和尖端形式的第二末端71。圆环凹口 73 被形成在销63内接近第二末端71，并且凹口 73如上所述作为与弹簧夹47的啮合点。虽然销63在这里表示为包含单个圆环凹口 73，但是应当理解，销63可以替换地被构成包括沿着其长度的额外圆环凹口 73，从而更充裕地适应不同的织物厚度。在使用中，图钉15-1能够结合标签主体13用于产生支持EAS型物品监视的可重复使用硬标签17。具体，图钉15-1的第二末端71适合于穿透一件商品物品(例如，衣服)， 并依次适当地插入到标签主体13中的孔33内从而产生硬标签17 (如图2所示)，弹簧夹37 啮合销63中的凹口 73从而防止图钉15-1从标签主体13未经许可分离。因为图钉15_1 配合标签主体13来提供具有基本或标准EAS性能的硬标签17，所以图钉15-1在下文中简单称为“标准”图钉15-1。应当理解，标签主体13和标准图钉15-1都不配备用于RFID装置的集成电路(IC) 芯片。因此，虽然标签主体13包括RFID天线39，但是没有辅助的IC芯片，所以最终的标签不能作为功能性RFID装置。更确切地，如上所述，为了产生具有EAS和RFID这两种性能的硬标签，RFID使能图钉15-2代替标准图钉15-1被用于标签主体13。
现在参考图8 (a)和图8(b)，分别示出RFID使能图钉15-1的放大前平面视图和横截面视图。能够看出，图钉15-2类似于标准图钉15-1，在于图钉15-2包含扩大的钉头75 和穿透销77，销77在一个末端被固定地连接到钉头75。图钉15-2不同于标准图钉15_1 之处在于，图钉15-2另外包括嵌入钉头75内的RFID集成电路(IC)芯片79，如图8(b)中
最清楚看出。扩大的钉头75类似于钉头61，在于钉头75具有按钮形设计并且包括平顶表面81 和基本平坦底表面83。优选，钉头75类似地是使用常规模制技术由硬质塑料材料构造的。 应当理解，钉头61的顶表面65在这里示为平坦的，以便还易于(i)自动处理图钉15-2， ( )将数据编程到RFID芯片79上，和/或(iii)在其上应用圆形标贴，该标贴识别出被编程到RFID芯片79上的信息，从而确保图钉15-2耦合到适当的商品物品。销77也类似于销63，在于销77被形成为优选由硬质金属材料构成的细长圆柱形组件。类似，销77包括被牢固地嵌入扩大的钉头75内的第一末端85和尖端形式的第二末端87。圆环凹口 89也被形成在销77内接近第二末端87，并且如上所述作为与弹簧夹47 的啮合点。如上所述，图钉15-2不同于图钉15-1，在于图钉15_2具有IC芯片79，当耦合到标签主体13中的RFID天线39时IC芯片79提供具有RFID性能的合成硬标签，这是非常期望的。如图8(b)中最清楚看出，IC芯片79优选嵌入塑料钉头75内，由此保护相对敏感的芯片79不受到任何潜在有害条件的影响。为了有助于区分标准图钉15-1与图钉15-2， 图钉15-2优选地拥有在顶表面81上的例如点的简单标记82，如图3和图8 (a)中最清楚看出οIC芯片79优选是class 1 Gen 2集成电路芯片(即，具有96到256比特的存储容量和无限制的读取/写入性能)的形式。然而，应当理解，IC芯片79能够被替换成在 RFID应用中常用的其他类型IC芯片(例如class 0或者class 1 IC芯片)，而不偏离本发明的精神。第一触点或引线91被连接到IC芯片79，并且在销77内纵向延伸。以这个方式， 销77通过触点91导电耦合IC芯片79。第二触点93连接到IC芯片79并且围绕销77的外表面纵向延伸。第二触点93是圆环设计并且沿着长度的一部分卷绕销77的外表面(即， 从第一末端85到销77的近似中点)。第二触点93通过置于第二触点93和销77之间的薄的电介质层95与销77绝缘。在使用中，图钉15-2能够结合标签主体13用于产生支持EAS型物品监视和RFID 型产品识别二者的可重复使用硬标签19。具体，图钉15-2的第二末端87适合于穿透一件商品物品(例如，衣服)，并且依次适当地插入标签主体13内的孔33中，从而产生硬标签 19(如图3中所示)。应该注意，图钉15-2前进直到底表面83抵靠上主体组件25，且弹簧夹37啮合销77中的凹口 89，从而防止图钉15-2未经许可从标签主体13分离。在图钉15-2正确地插入孔33中的情况下，销77被拉到直接与下主体组件27中的金属环45-2接触，由此在用于IC芯片79的引线91和被置于与环45_2直接接触的RFID 天线39的部分39-2之间建立导电路径。类似，在图钉15-2正确地插入孔33中的情况下， 图钉15-2上的第二触点93被拉到与上主体组件25中的金属环45-1直接接触，由此在用于IC芯片79的触点93和被置于与环45-1直接接触的RFID天线39的部分39_1之间建立导电路径。以这个能力，通过简单将图钉15-2放置到主体13中，IC芯片79导电耦合到标签主体13中的RFID天线39，由此激活了硬标签19的RFID性能。因为图钉15_2配备IC芯片79，并且用作激活硬标签19的RFID性能的触发器或开关，所以图钉15_2在下文中简单地被称为“智能”图钉15-2。与套件11有关的优点与本领域中众所周知的其他形式的商品安全装置相比，套件11的各种构件的具体设计为客户提供了许多显著的优点。作为第一优点，能够经配置从而(i)只提供EAS或者(ii)提供组合EAS和RFID 性能的相对低成本的标签主体13的设计向客户提供了用于将RFID技术整合到现存EAS安全系统中的简单且便宜的器件。具体地，如果客户不适当地装备RFID读取器和/或写入器的系统，则客户能够选择将通用标签主体13与标准图钉15-1相结合，来产生只有EAS的硬标签19。以这个能力， 客户将能够利用这批结合了普通电子物品防盗系统的硬标签19。因为硬标签19中仅包括的RFID构件是相对便宜的RFID天线39，所以与硬标签19有关的制造成本相当于常用EAS 硬标签，这是非常期望的。然而，一旦客户充分装备RFID读取器和/或写入器的系统，则客户能够通过简单地用智能图钉15-2更换标准图钉15-1而产生一批RFID使能硬标签21。因此，客户能够延迟进行有关购买一批RFID使能安全标签的财政负担(即，通过购买并编程一批智能图钉 15-2)，直到客户使用RFID系统代替。以这个能力，应当理解，套件11便于将具有物品防盗和产品识别这两种性能的硬标签整合到零售环境，这是本发明的主要目的。作为第二个优点，通过将IC芯片79合并到相对小的智能图钉15-2中，而不是合并到实质上较大的标签主体13中，所以仅这批智能图钉15-2需要传送到进行数据编程的特定服务中心。实质上较大的标签主体13能够被直接散装运输到每个硬标签将被附着到相应商品物品的地点(例如，工厂或者零售商店)，从而导致运输成本的大幅减少，这是非常期望的。作为第三个优点，利用智能图钉15-2来产生RFID使能硬标签促进了新颖的单个地点的过程，其中智能图钉15-2(i)用与硬标签将固定的预期物品有关的数据(例如，关于物品的唯一标识代码或视觉感知信息)被编程，并且(ii)类似地用与所述数据有关的相应视觉信息(例如，以具有印刷在其上的所述信息的贴纸的形式)标记。以这个方式，在编程过程期间在智能图钉15-2的顶表面81上应用可移除的信息标贴或者贴纸，为选定供给链参与方提供了在分配期间识别在智能图钉15-2上编码的信息的简单手动手段。如果需要， 则所印数据能够在零售供应链期间在任何点处通过简单移除所印标贴而从智能图钉15-2 移除。替换实施例如上面详细提到，硬标签19依靠智能图钉15-2中的IC芯片79与标签主体13中的RFID天线39的机械耦合，来产生功能性RFID装置。然而，应当理解，能够实现用于耦合智能图钉15-2中的IC芯片79与标签主体13中的RFID天线39的替代性手段，而不偏离本发明的精神。具体，现在参考图9，示出用于一件商品物品的安全套件的第二实施例的顶部透视图，该安全套件是根据本发明的示教构造的并且通常由附图标记111标识。套件111类似于套件11，在于，套件111包含通用标签主体113、标准图钉 115-1 (构成与图钉15-1相同)和智能图钉115-2，其中标签主体113和标准图钉115-1结合在一起从而形成只装备EAS性能的硬标签117 (图10中所示)，并且标签主体113和智能图钉115-2结合在一起从而形成装备EAS和RFID两种性能的硬标签119(图11中所示)。 然而，如下面将进一步详细描述，套件111与套件11的主要不同在于，套件111 (i)依靠反应性耦合而不是机械耦合，来将智能图钉115-2中的IC芯片连接于被置于硬标签主体113 中的RFID天线，并且(ii)套件111另外包括改进智能图钉115-3，其细节将在下面进一步描述。在图12中最清楚地看出，标签主体113类似于标签主体13，在于，标签主体113包含硬质塑料外壳或者壳体121，安全嵌体123放置于其中。外壳121类似于外壳21，在于外壳121包含上主体组件125和下主体组件127，其永久连结在一起(例如，通过超声波焊接等等)并且一起限定基本封装的内部腔体129。能够看出，下主体组件127成形成限定额外的封罩或腔体131，其中放置弹簧夹132或用于可释放地夹持任一图钉115的尖端的其他类似机构。内部腔体1 通过销接收件或孔133可从外部通达，孔33竖直地延伸通过上主体组件125、通过安全嵌体123、通过一部分下主体组件127并且与封罩131连通。然而，应当理解，由于套件111依靠反应性耦合将智能销115-1电学连接到安全嵌体123，所以外壳 121不需要包括上主体组件125或者下主体组件127中的金属接触点(即，类似于标签主体 13中的环47的接触点)。现在参考图13，安全嵌体123类似于嵌体23，在于，安全嵌体123包含电介质衬底或者基底135、与基座135耦合的电子物品防盗(EAS)标记器137以及与基座135耦合的射频识别(RFID)天线139。电介质基座135类似地表示为薄的塑料卡，其包括平顶表面141和平底表面143， 且EAS标记器137沿着其一个侧面被牢固地固定到基底135的顶表面(例如，使用带背胶的EAS标记器)。安全嵌体123不同于安全嵌体23之处主要在于，安全嵌体123包括被设计成与智能图钉115-2反应性耦合的RFID天线139。具体地，RFID天线139在这里示为被置于顶表面141上的薄金属层(例如，非常薄的铝涂层或者铝箔，印制导电墨水，例如银等)的形式， 其被冲压、刻蚀或其他方式被适当成型以便限定狭缝145。能够看出，狭缝145经配置从而在一个末端产生超高频(UHF)耦合回路147，其能够与智能销115-1上的相应回路元件反应性耦合。现在参考图14(a)和图14(b)，分别示出RFID使能图钉115_2的放大前平面视图和底部截面视图。能够看出，图钉115-2类似于标准图钉15-1，在于，图钉115-2包含扩大的钉头161和穿透销163，销163在一个末端固定地连接到钉头161。图钉115-2不同于标准图钉15-1在于，图钉115-2另外包括嵌入钉头161内的RFID集成电路(IC)芯片164，如图14(b)中最清楚地看出。为了有助于区分图钉115-2和标准图钉115-1，图钉115-2的钉头161优选地具有例如点的简单标记162，如图11和图14(a)中最清楚看出。扩大的钉头161类似于钉头61，在于，钉头161具有按钮形设计，并且包括平顶表
12面165和基本平坦的底表面167。优选，钉头161是使用常规模制技术由硬质塑料材料构造的。销163也类似于销63，在于，销163被形成为细长圆柱形组件，其优选由硬质金属材料构造。销163类似地包括被牢固地嵌入扩大的钉头161内的第一末端169和尖端形式的第二末端171。圆环凹口 173也被形成为在销163内接近第二末端171，并且如上所述作为与弹簧夹47的啮合点。如上所述，智能图钉115-2不同于标准图钉15-1和115_1，在于，智能图钉115_2 具有IC芯片164，该IC芯片164横跨被嵌入钉头161内的全波UHF近场回路天线173的自由端触点被导电地连接。因此，应当理解，在智能标签115-2耦合到硬标签123的情况下， 近场回路天线173与硬标签主体113中的UHF天线139上的耦合回路147磁性耦合，从而将IC芯片164反应性耦合于RFID天线139，这是非常期望的。尽管IC芯片164和回路天线173示为被嵌入智能图钉115_2的钉头161内，但是应当理解，IC芯片164和回路天线173能够可替代地耦合钉头161，而不偏离本发明的精神。具体，IC芯片164和回路天线173能够被安装在带背胶的衬底层上，该衬底层又能够被附着到钉头161的底表面167。现在参考图14(c)和图14(d)，分别示出改进智能图钉115-3的放大前平面视图和截面视图。能够看出，改进智能图钉115-3结构上与智能图钉115-2相同，唯一显著的不同是，改进智能图钉115-3另外包含连接到IC芯片164的目视指示器175。指示器175在这里表示为由RFID芯片164激活的发光二极管(LED)的形式。优选地，改进智能图钉115-3的钉头161由透明或半透明的塑料材料构成。因此，当RFID询问器命令时，由RFID芯片164导致的指示器175的照明，使得图钉115-3的钉头161发光或者闪光。以这个能力，可以设想，改进智能图钉115-3能够用于有助于在封闭环境内定位具体物体。例如，如果需要针对特定尺寸的衣服物品发出RF信号，则被编程带有所需尺寸信息的每个RFID芯片164都会激活其相关联的指示器175，从而使得用户能够容易地识别目标物品，这是非常期望的。指示器175优选由RFID芯片164供电。然而，应当理解，指示器175能够可替代地由被嵌入钉头161内的小电池或电容器供电，从而允许比通过由简单整流用于与RFID装置通信的RF动力所获得的水平更高水平的光发射。应该注意，改进智能图钉115-3不限于使用LED作为指示器175。更确切地，应当理解，替换类型的视觉或非视觉指示器(例如，能够由照相机或者其他宽域成像系统识别出的红外线指示器)能够在代替其被使用，而不偏离本发明的精神。应该注意，硬标签119不限于特定的一对耦合天线，这里示出的其反应性耦合智能图钉115-2与标签主体113。更确切地，替换的成对耦合天线能够在硬标签119中利用用于反应性地耦合智能图钉115-2与标签主体113，而不偏离本发明的精神。举例来说，现在参考图15(a)和图15 (b)，示出能够代替辅助天线139和173被用在硬标签119中的一对第一可替代耦合天线。具体地，辅助元件包括(i)用于标签主体113 的偶极形式天线211(图15(a)中所示)，天线211包含耦合回路211-1，和(ii)用于智能图钉115-2的回路天线213(图15(b)中所示)，天线213包含额外的线元件213-1以便增加整体全长/感应。为了更好地理解本发明，IC芯片214被示为被安装在回路天线213的接触垫215-1和215-2上。作为另一个示例，现在参考图16(a)和图16(b)，示出能够代替辅助天线139和 173被用在硬标签119中的一对第二可替代耦合天线。具体地，辅助元件包括(i)用于标签主体113的偶极形式天线311 (图16 (a)中所示)，天线311包含延伸的耦合回路311-1，和 (ii)用于智能图钉115-2的回路天线313(图16(b)中所示)。为了更好地理解本发明，IC 芯片314被示为被安装在回路天线313的接触垫315-1和315-2上。作为又一个示例，现在参考图17(a)和图17(b)，示出能够代替辅助天线139和 173被用在硬标签119中的一对第三可替代耦合天线。具体地，辅助元件包括(i)用于标签主体113的偶极形式天线411(图17(a)中所示)，天线411包含具有电场耦合增强凸舌 411-2和411-3的耦合回路411-1，和(ii)用于智能图钉115-2的回路天线413(图17(b) 中所示)，天线413包含用于增强与天线411的电场耦合的一对凸舌413-1和413-2。为了更好地理解本发明，IC芯片414被示为被安装在回路天线413的接触垫415-1和415-2上。作为再一个示例，现在参考图18(a)和图18(b)，示出能够代替辅助天线139和 173被用在硬标签119中的一对第四可替代耦合天线。具体地，辅助元件包括(i)用于标签主体113的偶极形式天线511 (图18 (a)中所示)，天线511包含耦合回路511-1和销连接凸舌511-2，和(ii)回路天线513(图18(b)中所示)，天线513包含销连接凸舌513-1。为了更好地理解本发明，IC芯片514被示为被安装在回路天线513的接触垫515-1和515-2 上。返回参考图13，安全嵌体123表示为包含EAS标记器137和RFID天线139，这两者被分别构造并安装在共同衬底135上。然而，应当理解，安全嵌体123的构造能够变更， 以便EAS标记器137中的导电元件不仅会用作EAS标记器的构件，也会用作装置的RFID天线。使用EAS标签导体结构的元件作为硬标签内部的RFID天线，减少了用于嵌体123的部件的总数，并且大大简化了构造，这是非常期望的。
现在参考图19，示出了根据本发明的示教构造并且通常由附图标记623标识的安全嵌体。如下面将详细描述的，安全嵌体623与安全嵌体123的主要不同在于安全嵌体623 中的EAS和RFID装置共用共同的构件。具体地，安全嵌体623包含磁性材料层625，例如适当的金属箔或铝，其被冲压、切割或其他方式成形成限定狭缝627。由于包括狭缝627，所以当响应地与智能图钉115-2和 115-3中的任何一个中的RFID芯片164耦合时，磁性材料层625能够用作超高频(UHF)RFID天线。为了给安全嵌体623提供EAS性能，磁致伸缩元件(例如，共振器)6 被放置在磁性层625中被冲压出的腔体631内，且通过在腔体631上方将例如塑料壳体组件的盖体 (未示出)应用到磁性层625，元件6 被保留在腔体631内部。因此，在磁性层625被适当磁化的情况下，磁性层625与元件6 —起用于形成声磁型EAS标记器，这是非常期望的。应该注意，如果磁性层625是由相对厚的材料板(例如，0. 1英寸厚的材料层)构成，则磁性层625的硬度消除了对电介质衬底的需要，由此简化了其制造过程，这是非常期望的。事实上，设想如果嵌体623被如此构造，则会消除对任何外部保护壳的需要。具体地，为了美观目的涂覆有层625的情况下，更改的嵌体623能够被用于零售业设置中，例如薄的流行“识别标牌(dog tag)”型硬标牌(即，不需要难看的外部塑料外壳)，这是非常期
14望的。可选地，用例如铜的非磁性导体薄层电镀金属箔，来增强磁性层625作为RFID天线的特性。在图19中所示的标签的替代性版本中，衬底625由相对厚的例如铝的非磁性导电材料板形成。在这个实施例中，EAS标记器6 是包括其自身磁体的完整装置，其被安装到铝衬底625的凹陷区域或减薄区域内，并且可选地由粘合标贴或覆层保留。为了增强EAS 标记器的特性，能够在衬底625中低于或者接近EAS标记器6 冲压孔洞。在这个“识别标签”形式中，铝层能够可选地为了美观目的被阳极化处理，并且被冲压成除了狭缝627还具有额外的狭缝，这些狭缝具有装饰的功能，例如商标或者文本。在另一个实施例中，狭缝627 本身能够是商标的全部或者部分或者是其他文本。如此构造，则设想能够在磁性层625中冲压次级腔体(未示出)，对该腔体定尺寸和成形以便接收弹簧夹(未示出)或用于可释放地夹持图钉的其他类似机构，通过在所述次级腔体上方将例如标贴的盖体(未示出)应用到性磁层625，该机构被困在次级腔体内部。现在参考图20，示出了根据本发明的示教构造的安全嵌体的第二实施例，该安全嵌体是通常由附图标记653标识。安全嵌体653类似于嵌体623，在于嵌体653包含导电材料层655，其成形成限定狭缝657，狭缝657使得在响应地与智能图钉115-2和115-3中任何一个中的RFID芯片164耦合时导电层655能够充当UHF RFID天线。优选地，导电层 655由铝层构成。安全嵌体653与安全嵌体623的主要不同在于，RFID天线由用于EAS标记器661 的导体659的延伸部分形成，其被设计成作为在例如大约8. 2MHz的相对低频时的共振电路。如上所述的本发明的实施例意图仅为示例性的，并且本领域技术人员将能够对其做出许多变化和变形，而不偏离本发明的精神。所有这些变化和变形意图在如权利要求所限定的本发明的范围内。
1权利要求
1.一种适于可移除地附着到一件商品物品的安全硬标签，所述安全硬标签包含(a)标签主体，所述标签主体包含包括天线的安全嵌体；和(b)图钉，其适于可移除地附着到所述标签主体，以便形成可重复使用的硬标签，所述图钉包含集成电路芯片，即IC芯片；(c)其中，在所述图钉附着到所述标签主体的情况下，所述图钉中的所述IC芯片耦合到所述标签主体中的所述天线，以便为所述硬标签提供射频识别性能，即RFID性能。
2.根据权利要求1所述的安全硬标签，其中，在所述图钉附着到所述标签主体的情况下，所述图钉中的所述IC芯片反应性耦合到所述标签主体中的所述天线。
3.根据权利要求1所述的安全硬标签，其中，在所述图钉附着到所述标签主体的情况下，所述图钉中的所述IC芯片导电地耦合到所述标签主体中的所述天线。
4.根据权利要求1所述的安全硬标签，其中，所述安全嵌体还包含电子物品防盗标记器，即EAS标记器，其被设计成为所述硬标签提供电子物品防盗性能。
5 根据权利要求4所述的安全硬标签，其中，所述安全嵌体还包含薄的电介质衬底，其中所述天线和所述EAS标记器被置于所述衬底上处于间隔开的关系。
6.根据权利要求4所述的安全硬标签，其中所述标签主体还包含被成形为限定内部腔体的外壳，所述安全嵌体被放置在所述外壳的所述内部腔体内。
7.根据权利要求6所述的安全硬标签，其中所述标签主体还包含被放置在所述外壳中的机构，该机构适于接收并可释放地啮合所述图钉的一部分，从而夹持被附着于所述标签主体的所述图钉。
8.根据权利要求7所述的安全硬标签，其中所述标签主体中用于接收和可释放地啮合所述图钉的一部分的所述机构是金属弹簧夹的形式。
9.根据权利要求2所述的安全硬标签，其中所述图钉包含(a)扩大的钉头；和(b)尖销，其在一个末端联接到所述扩大的钉头。
10.根据权利要求9所述的安全硬标签，其中，所述图钉还包括所述IC芯片导电地耦合的共振近场天线，所述共振近场天线将所述图钉中的所述IC芯片磁性地耦合到所述标签主体中的所述天线。
11.根据权利要求10所述的安全硬标签，其中所述IC芯片和所述共振近场天线两者都被嵌入所述图钉中的所述扩大的钉头内。
12.根据权利要求11所述的安全硬标签，其中所述图钉中的所述天线和所述标签主体中的每个都在超高频，即UHF，范围内工作。
13.根据权利要求11所述的安全硬标签，其中所述图钉中的所述天线和所述标签主体中的每个都在高频RFID波段(13. 56MHz)内工作。
14.根据权利要求11所述的安全硬标签，其中所述天线在低频RFID波段(8.2MHz)内在所述标签主体中工作。
15.根据权利要求1所述的安全硬标签，其中所述图钉具有视觉指示器。
16.一种用于一件商品物品的安全套件，所述安全套件包含(a)标签主体；(b)第一图钉，其适于可移除地附着到所述标签主体，以便形成第一可重复使用标签，其限于电子物品防盗性能，即EAS性能；和(c)第二图钉，其适于可移除地附着到所述标签主体，以便形成第二可重复使用标签， 其具有电子物品防盗即EAS和射频识别即RFID两种性能。
17.根据权利要求16所述的安全套件，其中所述标签主体包含(a)RFID天线；和(b)EAS标记器。
18.根据权利要求17所述的安全套件，其中，所述第二图钉包含IC芯片，在所述第二图钉附着到所述标签主体的情况下，所述IC芯片耦合到所述标签主体中的所述天线，以便为所述第二可重复使用硬标签提供RFID性能。
19.根据权利要求18所述的安全套件，其中，所述第二图钉还包含所述IC芯片导电耦合的共振近场天线，所述共振近场天线将所述图钉中的所述IC芯片磁性地耦合到所述标签主体中的所述天线。
20.根据权利要求19所述的安全套件，其中所述第二图钉包含(a)扩大的钉头；和(b)尖销，其在一个末端联接到所述扩大的钉头。
21.根据权利要求20所述的安全套件，其中所述IC芯片和所述共振近场天线两者都被嵌入所述图钉中的所述扩大的钉头内。
22.根据权利要求19所述的安全套件，其中所述图钉中的所述天线和所述标签主体中的每个都在超高频即UHF范围内工作。
23.根据权利要求18所述的安全套件，其中所述第二图钉还包含连接到所述IC芯片的指不器。
24.根据权利要求23所述的安全套件，其中所述指示器是视觉指示器。
25.一种用于商品销售的安全套件，包含第一组具有电子物品防盗功能的可重复使用标签主体； 第二组具有电子物品防盗功能和RFID功能二者的可重复使用标签主体；和多个销，其用于插入所述第一和第二组可重复使用标签主体，以便形成仅具有电子物品防盗功能的第一组可重复使用标签和具有电子物品防盗功能和RFID功能二者的第二组可重复使用标签。
全文摘要
本发明涉及商品安全套件，其包括标签主体(13)、第一图钉(15-1)和第二图钉(15-2)，其中第一图钉(15-1)适合于可移除地附着到标签主体(13)从而形成限于电子物品防盗(EAS)性能的第一可重复使用硬标签，第二图钉(15-2)适合于可移除地附着到标签主体(13)从而形成拥有EAS和射频识别(RFID)性能二者的第二可重复使用硬标签。该标签主体(13)包含放置在保护外壳内部的安全嵌体，该安全嵌体包括天线和EAS标记器。第二图钉包含扩大的钉头、连接到该钉头的尖销和嵌入钉头内的集成电路(IC)芯片。在第二图钉附着于标签主体的情况下，该IC芯片导电或反应性耦合标签主体中的天线，从而为第二硬标签提供RFID性能。
文档编号G01V15/00GK102459790SQ201080025611
公开日2012年5月16日 申请日期2010年3月31日 优先权日2009年4月8日
发明者I·J·福斯特, P·A·查曼迪, R·J·克莱恩 申请人:艾利丹尼森公司