具有集成的热传感器的手持式去激活器的制作方法

本文总体涉及电子物品监测(“EAS”)系统。更特别地，本文涉及具有集成的热传感器的EAS系统的手持式去激活器(deactivator)。

背景技术：

对于防止或遏制未经许可地将物品从受控区域移走的行为，EAS系统是众所周知的。在典型的EAS系统中，安全标签被贴附于要保护的物品上。安全标签被设计为与位于受控区域的出口处的电磁场相互作用。如果安全标签被带入电磁场或“询问区”内，则可检测到安全标签的存在，并且采取适当的行动。对于受控区域(诸如零售区)，检测到安全标签时所采取的适当行动可以是产生警报。一些类型的安全标签保持为贴附于要保护的物品，但是在经许可地将物品从受控区域移走之前由去激活设备对安全标签去激活，该去激活设备改变安全标签的特性，使得安全标签在询问区内将不再是可检测的。

在一些情况下，去激活设备包括由商店职员使用的手持式去激活设备。手持式去激活设备可以是手持式条码扫描器或其它电池供电型设备的一部分。在这种情况下，手持式去激活设备可能指向接近它的人(例如，公众成员)。这样，人们可能暴露于从手持式去激活设备以给定频率(例如，3.4KHz)发射出的电场和磁场。由于这种使公众有害地暴露于电场和磁场的风险，并且这可能导致公众的健康恶化，各种健康保护机构限制这样的手持式去激活设备的使用。

技术实现要素：

本发明涉及实现用于控制手持式扫描与去激活(Handheld Scanning and Deactivation,“HSD”)设备的操作的系统和方法。该方法涉及确定是否有人位于HSD设备的限定距离范围之内。如果确定有人位于HSD设备的限定距离范围之内，则阻止HSD设备执行第一操作。相反地，如果确定没有人位于HSD设备的限定距离范围之内，则启动执行第一操作。限定距离范围的下限可以为0厘米，并且限定距离范围的上限的值可以代表磁场的强度被认为对人类的暴露是安全的距HSD设备的距离。

在一些情况下，第一操作包括检测是否存在电子物品监测安全标签的询问操作或者去激活电子物品监测安全标签的去激活操作。如果第一操作包括询问操作，则确定是否有人位于HSD设备附近可以响应于对正由HSD设备扫描的对象上的条码的检测或者在该检测之后执行。另外，如果确定有人位于HSD设备的限定距离范围之内，则可以阻止HSD设备执行第二操作。在这种情况下，第二操作包括去激活电子物品监测安全标签的去激活操作。

在上述情况或其他情况下，该方法还涉及确定位于HSD设备的限定距离范围之内的人是否HSD设备的操作者以外的人。当确定该人是操作者以外的人时，阻止HSD设备执行第一操作。相反，当确定该人为操作者时，启动第一操作。

附图说明

将参照以下附图来描述实施例，在所有附图中相似的附图标记表示相似的项，并且在附图中：

图1是可用于理解本发明的HSD设备的示例性架构的示意图。

图2是图1所示的HSD的电子电路的示例性架构的框图。

图3是图1所示的HSD的发送模块的示例性架构的示意图。

图4是图1所示的HSD的接收模块的示例性架构的示意图。

图5是图1所示的HSD的去激活模块的示例性架构的示意图。

图6A-6B共同提供控制图5所示的去激活模块的操作的示例性方法的流程图。

图7是可用于理解图1所示的HSD的磁场模式的示意图。

具体实施方式

容易理解，本文总体描述的和在附图中例示的实施例的构件可以按照各种不同的配置来布置和设计。因而，下面关于各种实施例的更详细的描述，如附图所示的，并非意在限制本公开的范围，而仅仅代表各种实施例。虽然在图中给出了实施例的各种方面，但是除非有特别指示，图不必然按比例绘制。

可以以其他具体形式来实现本发明而不背离其精神或必要的特征。所描述的实施例在所有方面都应当被认为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求指示而非由本详细描述指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变都应当包括于权利要求的范围之内。

在本说明书中对特征、优点的引用或者类似的语言并不意味着所有可以由本发明实现的特征和优点都应当在或者都在本发明的任意单一实施例中。相反，涉及特征和优点的语言应当理解为意指结合实施例所描述的特定的特征、优点或特性包括于本发明的至少一个实施例中。因而，在本说明书中，关于特征和优点的讨论以及类似的语言可以但不必然涉及相同的实施例。

而且，本发明所描述的特征、优点和特性可以以任意合适的方式结合于一个或多个实施例中。根据本文的描述，相关领域技术人员将意识到本发明可以在没有特定实施例的一个或多个具体特征或优点的情况下实施。在其他情况下，可能没有出现于本发明的所有实施例中的附加的特征和优点可以被实现于某些实施例中。

本说明书对“一个实施例”、“实施例”的引用或者类似的语言意指结合所指示的实施例描述的特定的特征、结构或特性包括于本发明的至少一个实施例中。因而，在本说明书中，短语“在一个实施例中”、“在实施例中”以及类似的语言可以但不必然全部指相同的实施例。

如同本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”及“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。除非另有定义，否则本文使用的所有科技术语均具有与本领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。如同本文中所使用的，术语“包括”意指“包含，但不限于”。

现在参照图1，提供了可用于理解本发明的示例性HSD设备100的示意图。HSD设备100被配置用于EAS系统中，作为用于去激活EAS安全标签的无绳设备。以下将关于采用磁力EAS系统的情况描述HSD设备100，该系统需要生成用于去激活EAS安全标签的磁场。本发明不限于此。本发明可以适用于多个不同的EAS系统和EAS安全标签。

值得注意的是，HSD设备100在硬件封装中实现其电特性，该硬件封装具有相对低的总重量，以使操作者的疲劳度最小化，并且具有相对低的总能量需求，以使电池运行可行。期望有至少约3英寸的去激活范围、小于约2磅的重量以及在每小时200个的去激活速率下为至少约12小时的电池寿命。

如图1所示，HSD设备100可以包括空芯线圈104、电子电路102、外壳106和电池108。空芯线圈104的线圈尺寸和安培匝数被选择以使重量和电池能量最小化的同时实现用于对距手持式扫描与去激活设备100至少约3英寸的磁力EAS安全标签去激活所需要的磁场水平。电池108可以被完全包括于外壳106内，或者被插入配合连接器内并且以齐平的方式附接于外壳106。

以下将关于图2-5描述电子电路102的示例性架构。但是，应当理解，电子电路102被配置为消除或者至少显著地最小化使人们暴露于从手持式去激活设备以亚光频率(sub-optical frequencies)发射出的电场和磁场的风险。因而，与由常规的HSD设备实现的技术相比，本公开提供了改进的HSD设备，该改进的HSD设备实现用于启动去激活操作的新技术(将在以下详细讨论)。实际上，本发明的HSD设备符合各种卫生机构(例如，欧洲监管机构(the European Regulatory agency))各自的设备规定。相反地，传统的HSD设备不符合这样的设备规定，因此可以使用这些设备的总的地理位置受到限制。

现在参照图2，提供了图1所示的HSD设备100的电子电路102的示例性架构的框图。值得注意的是，HSD设备100被配置为以若干种操作模式来操作。这些操作模式包括但不限于手动操作模式、自动操作模式、免手持操作模式、仅检测模式和/或仅去激活模式。HSD设备100的操作模式可以被其用户经由电子电路102的接口模块206修改。接口模块206包括但不限于可便于用户-软件交互的显示屏、开关和/或键盘。

在这些操作模式中的一种或多种操作模式中，电子电路102执行操作以检测设置在对象上的条码。如果检测到条码，则电子电路102(更具体地，传感器250和微处理器208)可选地执行热感测操作，以检测是否有人(例如，除了操作者以外的公众成员)位于距HSD设备100指定距离(例如，1-2英尺)之内。在一些情况下，传感器视场与去激活场匹配，使得在去激活脉冲场中人可以位于电场/磁场的范围之内。此外，电子电路102可以区分HSD设备100的操作者与接近HSD设备的其他人。如果确实有人位于HSD设备100的指定距离之内，则HSD设备的进一步操作被阻止，直到这个人移到距HSD设备的安全距离(例如，10英尺)或者不再接近HSD设备。

如果没有人位于HSD设备100的指定距离之内，则启动HSD设备的询问操作。询问操作涉及在EAS安全标签的方向上发送询问信号。例如，询问信号可以包括期望询问频率(例如，58KHz)的1.6毫秒(ms)的突发(burst)，该突发通过发送模块216和空芯线圈104以约40Hz的重复率发送。突发的时序由可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic,“PAL”)单元214控制。PAL单元214可以包括但不限于部件号为PALLV16V8z的PAL，该PAL可从俄勒冈州波特兰市的莱迪思半导体公司(Lattice Semiconductor)购得。典型地，根据操作模式，突发将持续默认的时间段(例如，约3～4分钟)或者选择的时间段。

在接收到询问信号时，EAS安全标签谐振以发送返回信号。进而，电子电路102的接收模块218接收返回信号，并且经由模拟数字(Analog-to Digital,“A-D”)转换器212将返回信号转发给数字信号处理器(Digital Signal Processor,“DSP”)210。

电子电路102的DSP 210处理返回信号，以确定它是否是有效的EAS安全标签信号。在这点上，DSP 210分析返回信号以检测其选择的属性。例如，返回信号必须具有适当的谱含量，并且必须如所期望的在连续的窗口中接收返回信号。如果DSP 210确定返回信号是有效的EAS安全标签信号，则DSP 210向微处理器208发信号，从而根据具体的操作模式启动可选的热感测操作，启动去激活操作，或者启动检测指示器操作。对EAS安全标签检测的指示可以采用对HSD设备100的用户的音频、视觉和/或触觉警报的形式。

在一些情况下，微处理器208包括但不限于部件号为68HC908GP32的微处理器，该微处理器可从摩托罗拉公司(Motorola,Inc)购得。本发明不限于此。任何已知的或将要已知的微处理器都可以用于本发明中，没有限制。

一般由传感器250和微处理器208执行热感测操作，以检测是否有人(例如，公众成员)位于HSD设备100的指定距离(例如，1-2英尺)之内。如果确实有人位于HSD设备100的指定距离之内，则HSD设备的进一步操作被阻止，直到这个人移到距HSD设备的安全距离(例如，10英尺)或者不再接近HSD设备。

如果没有人位于HSD设备100的指定距离之内，则启动HSD设备的去激活操作以去激活EAS安全标签。对于EAS安全标签的去激活，微处理器208向去激活模块220发信号，以生成用于去激活EAS安全标签的去激活脉冲。在一些情况下，去激活模块220使用升压逆变器222将电池108的直流电池电压转换成具有衰减包络的高电流交变脉冲。高电流交变脉冲使EAS安全标签去激活。

在一些情况下，电池108是可充电电池。这样，提供电池充电站(Battery Charging Station,“BCS”)通信单元204以便于电池的再充电。BCS通信单元204可以将电池充电信息和电池充电状态信息发送给微处理器208。可以经由接口模块206将该信息输出给HSD设备100的用户。

现在参照图3，提供了HSD设备100的发送模块216的示例性架构的示意图。发送模块216包括发送驱动放大器306，无源构件302、304，以及开关308。开关308与微处理器208耦接。微处理器208控制开关308的断开和闭合，以打开和关闭发送模块216。在这点上，微处理器208可以经由延迟310将脉冲信号传输到开关308。脉冲信号使开关在断开位置与闭合位置之间切换。

微处理器208还控制PAL单元214，从而以适当的发送频率和突发率生成询问信号。之后，将询问信号从PAL单元214传输到发送驱动放大器306。发送驱动放大器306根据接收自微处理器208的信息设置询问信号的发送电流(或功率)的值。可以经由微处理器208生成的控制信号的电压电平来指定该信息。基于检测到的环境噪声的水平动态地调整控制信号的电压电平。之后，通过电阻器304和电容器302将询问信号从发送驱动放大器306发送到空芯线圈104。然后，通过空芯线圈104以指定的功率水平发送询问信号。

现在参照图4，提供了手持式扫描与去激活设备100的接收模块218的示例性架构的示意图。如上所述，接收模块218被配置为从EAS安全标签接收返回信号。来自空芯线圈104的返回信号通过电容器402，放大器级408、410和低通滤波器级412、414。之后，通过A-D转换器212将返回信号从模拟信号转换为数字信号。此后，数字返回信号被发送到DSP 210，用于如上所述的验证处理。在验证数字返回信号具有有效返回信号的属性之后，DSP 210向微处理器208发送已经检测到起作用的EAS安全标签的信号。

现在参照图5，提供了手持式扫描与去激活设备100的去激活模块220的示例性架构的示意图。去激活模块220包括脉宽调制器(Pulse Width Modulator,“PWM”)504。PWM 504与电容器512和电感器508结合在一起，形成升压逆变器222。如上所述，升压逆变器222将额定直流电池电压从相对低的电压电平(例如，8伏特)转换成相对高的电平(例如，125伏特)。当开关514根据来自微处理器208的命令闭合时，完全充电的电容器512被连接到空芯线圈104。这启动了自然谐振放电，在空芯线圈104中产生了衰减交流正弦电流波形。

在一些情况下，去激活频率近似为800Hz，衰减率为25％。电容器的电感值、电容值和初始电压确定电流波形的强度。调整这些参数的大小以产生足够强度的磁场水平，从而去激活远至约3英寸的期望范围内的EAS安全标签。本发明的实施例不限于这些情形的具体细节。

现在参照图6A-6B，提供了用于控制HSD设备(例如，图1的HSD设备100)的操作的示例性方法600的流程图。方法600从步骤602开始，继续进行步骤604。在步骤604中，HSD设备检测设置于对象上的条码。此后，在步骤606中，HSD设备可以可选地执行热感测操作，以检测是否有人(除了HSD的操作者以外)位于HSD设备的限定的距离范围(例如，0-10英尺)之内。值得注意的是，HSD设备能够将操作者与其附近的其他人区分开。在这点上，HSD设备可以检测出位于其前方、左侧和/或右侧的人。由于操作者将最有可能位于HSD设备的后方，并且如图7所示，电场/磁场在HSD设备的后方延伸得相对不远，因而HSD设备的热传感器(例如，图2的热传感器250)不一定需要检测位于HSD设备后方的人。这样，在一些情况下，热传感器250被调谐为仅检测在HSD设备的前方、左侧和/或右侧的限定的距离范围内的人的存在和/或移动。附加地或替代地，HSD设备的微处理器(例如，图1的微处理器208)被配置为确定哪个检测到的人的存在/移动位于HSD设备的前方、左侧和/或右侧。在这种情况下，微处理器可以忽略关于在HSD设备的后方的其它限定的距离范围(例如，1-2英尺)内检测到人的存在/移动的热传感器信息。

如果在距HSD设备的限定距离范围内检测到人[608：是]，则方法600返回至步骤606，从而可以执行附加的热感测操作。相反地，如果在距HSD设备的限定距离范围内没有检测到人[608：否]，则方法600继续进行步骤610。在某些情况下，限定的距离范围的下限为0厘米，并且限定距离范围的上限的值代表磁场的强度被认为对人类的暴露是安全的距HSD设备的距离。步骤610涉及启动HSD设备的询问操作。实际上，如步骤612所示，HSD设备在EAS安全标签的方向上发送询问信号。进而，如步骤614所示，EAS安全标签发送返回信号。在下一个步骤616中，HSD设备接收返回信号。

如步骤618所示，在HSD设备处处理返回信号，以确定它是否是有效的EAS安全标签信号。如果返回信号不是有效的EAS安全标签信号[620：否]，则执行步骤622，方法600结束或者执行其他处理。替代地，如果返回信号是有效的EAS安全标签信号[620：是]，则方法600根据HSD设备的模式继续进行图6B的步骤624、626或628。步骤624涉及可选地由HSD设备启动和执行去激活操作，以去激活EAS安全标签。如果执行了之前的步骤606-608的热感测操作，则可以执行步骤624。步骤626涉及可选地由HSD设备启动和执行检测指示操作。

步骤628涉及可选地执行热感测操作，以检测是否有人(除了HSD设备的操作者以外)位于距HSD设备限定距离范围之内。如果之前的步骤606-608的热感测操作被执行或者未被执行，可以执行步骤628。步骤628类似于步骤606。这样，对步骤606的讨论对于理解步骤628是充分的。

如果确实有人位于距HSD设备限定距离范围内[630：是]，则方法600返回至步骤628。相反地，如果没有人位于距HSD设备限定距离范围内[630：否]，则该方法继续进行步骤632。在步骤632中，启动HSD设备的去激活操作，去激活EAS安全标签。因此，如步骤634所示，HSD设备生成用于去激活EAS安全标签的去激活脉冲。随后，执行步骤636，方法600结束。

本文所公开和要求保护的所有装置、方法和算法都可以根据本公开制造和执行，而不需要额外的实验。虽然已经依据优选的实施例进行了描述本发明，但是本领域普通技术人员将明了，在不背离本发明的概念、精神和范围的情况下可以对装置、方法以及方法的步骤顺序进行变化。更具体地，应明了，某些构件可以被添加到、结合于或者替代本文所描述的构件，而将实现相同的或相似的结果。本领域普通技术人员所明了的所有这样的相似的替代和修改应被认为在所限定的本发明的精神、范围和概念之内。

以上所公开的特征和功能以及替代物可以被结合到许多其他不同的系统或应用中。本领域技术人员可以进行各种目前尚未预见的或尚未预期的替代、修改、变化或改进，这些替代、修改、变化或改进也应被所公开的实施例涵盖。