CN101002237B - 用于电子商品监视的磁机标记及其去活方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于磁机电子商品监视系统的标记。所述EAS标记包括至少一个谐振器、被配置成为至少一个谐振器的振动提供腔的外壳、被配置成为至少一个谐振器提供偏置磁场的第一磁化偏置元件以及第二非磁化偏置元件。

Description

用于电子商品监视的磁机标记及其去活方法
技术领域
本发明一般涉及用于电子商品监视(EAS，electronic articlesurveillance)系统的磁机标记(magnetomechanical marker)以及制造它们的方法。
背景技术
已知可以提供电子商品监视(EAS)系统来防治或阻止从零售机构偷窃货物。在典型的EAS系统中，所使用的标记被配置用来与例如在商店出口放置的设备所生成的电磁或磁场进行交互。可拆卸的标签或标记通常放置在商店的商品上或中间位置。可替换地，标签或标记可以在被称为“源标记”的制造过程中被集成到商品中。
如果标记被引入磁场或磁场生成设备的“询问区域”中，那么可以检测到标记的存在并且生成报警。可拆卸标记通常在为货物付款时在收银台被去除。诸如与商品集成的标记的其它类型的标记在收银台被去活，例如，通过可以改变标记的电磁或磁特性的去活装置来去活，使得标记的出现将不再在询问区域内被检测到。
其它类型的EAS标记(有时被称为EAS标签或标记)采用包括磁致伸缩谐振元件的磁机标记。这种磁机标记的例子在授予Anderson等人的美国专利第4,510,489、授予Liu等人的5,469,140以及授予Lian等人的5,495,230中被公开。这种标记中的谐振元件通常由一段带状磁致伸缩无定形材料(magnetostrictive amorphous material)组成，其包含在偏置元件附近的细长外壳中。磁机元件被制造成当偏置元件被磁化到某个水平时，它在预定频率谐振。在EAS系统的询问区域内，适当的振荡器在预定频率提供AC磁场，并且当偏置元件被磁化到某个水平时，一旦暴露于磁场，所述磁致伸缩元件在此频率下机械谐振。这种标记还被称为单偏置标记。
通常通过对偏置元件进行消磁(degaussing)，使得磁致伸缩元件停止机械谐振或其谐振频率被改变，来执行这些磁机标记的去活。尽管如此，当偏置元件被消磁后，尽管标记不再在磁机监视系统中被检出，磁致伸缩元件仍然可以作为无定形磁元件，仍然可以响应于电磁询问场而产生谐波频率。这是不希望的，因为含有磁机标记的商品的购买者在收银台对标记进行消磁后，购买者可能随后进入另一家使用谐波EAS系统的零售店。在这种情况下，有可能使被消磁的标记因为响应于第二家零售店的询问信号而生成谐波频率而引起报警。
此外，使用该去活过程的特定消磁类型，存在标记可能意外地被出现的强磁场，例如埋在购物车停车场锁定装置地上的永久磁铁重新激活的风险。因此，作为例子，当这些包括磁机标记的标签被集成到诸如鞋或衣服的商品中时(诸如在源标记过程中)，当之前购买过这种商品的客户进入其它机构时，他们可以穿戴这些商品。如果这些磁机标记被意外地重新激活，这些标记则可以无意识地生成报警。
发明内容
提供了一种用于磁机电子商品监视系统的标记。所述标记可以包括至少一个谐振器、被配置用来为至少一个谐振器的振动提供腔的外壳、被配置用来为所述至少一个谐振器提供偏置磁场的第一磁化偏置元件以及第二非磁化偏置元件。
同样提供了一种在磁机电子商品监视系统内去活标记的方法。所述方法可以包括为标记提供谐振器，以及在第一磁化水平配置用于所述标记的第一偏置元件。所述方法还可以包括在第二磁化水平配置用于所述标记的第二偏置元件，以及为第一和第二偏置元件提供的磁化水平将在随后暴露于具有预定强度的磁场时基本相同。
提供了一种可以被配置成在预定频率谐振的电子商品监视(EAS)系统标记。去活后，所述标记可以被配置成在随后暴露于磁场时，在与预定频率不同的频率谐振。
同样提供了一种用于磁机电子商品监视(EAS)系统的标记，其包括至少一个谐振器、被配置成允许至少一个谐振器在其中振动的外壳、外壳内的至少一个永久磁化的偏置元件，其被配置用来为至少一个谐振器提供偏置磁场，以及外壳内的至少一个偏置元件。这些偏置元件具有允许偏置元件的磁化和退磁的矫顽磁力。
附图说明
为更好地理解本发明的不同实施例，将对下列详细描述进行参考，其应该结合下列各图阅读，其中，相同的数字代表相同的部件。
图1是说明所述系统所生成的询问磁场内的磁机标记的电子商品监视系统的图。
图2是根据本发明实施例的标记的图。
图3是说明在将第二偏置元件并入到标记中之前和之后，标记的频率和振幅的比较的图。
图4是说明在去活之后，双偏标记的频率和振幅的变化的图。
图5是说明暴露于脉冲直流场之后，双偏标记的频率和振幅的变化的图。
图6是说明暴露于脉冲直流场之后，单偏标记的频率和振幅的变化的图。
具体实施方式
为简化和易于解释，在此将通过其中的不同实施例来描述本发明。尽管如此，本领域技术人员将认识到，不同实施例的特征和优势可以以多种配置来实施。因此，应该理解，在此描述的实施例通过例子被呈现，而不是被限制。
图1示出了可以包括第一天线基架12和第二天线基架14的EAS系统10。天线基架12和14可以与可以包括发射器18和接收器20的控制单元16连接。控制单元16可以被配置用来与例如控制或监控多个EAS系统的操作的计算机系统的外部装置进行通信。此外，控制单元16可以被配置用来控制从发射器18的发射和在接收器20的接收，使得天线基架12和14可以用于发射信号由EAS标记30接收以及接收通过激励EAS标记30生成的信号。准确地说，这种接收通常发生在当EAS标记30在通常在天线基架12和14之间的询问区域32内时。
系统10是许多EAS系统实施例的代表并且仅作为例子提供。例如，在可替换实施例中，控制单元16可以位于天线基架12和14中的一个内。在另一个实施例中，仅接收来自EAS标记30的信号的附加天线被用作EAS系统的一部分。同样，在基架内或单独定位的单个控制单元16可以被配置用来控制多组天线基架。如已知的，例如，包括在零售商的收银台的去活装置40可以被用来在购买商品时对附着或集成在其中的EAS标记30进行消磁。如在下面进一步描述的，EAS标记30内的偏置元件的消磁会导致当EAS标记30经过询问区域32时不进行报警(通过激励EAS标记30生成的信号不会被接收器20识别)。
图2是对有时还被称为标签的磁机EAS标记100的实施例的举例说明。EAS标记100可以包括一个或多个磁致伸缩谐振器112，其可以位于为谐振器112提供足够空间以便在谐振频率下振动的腔内。谐振器112的谐振频率至少部分由谐振器112的长度和宽度以及这些谐振器112附近的磁场的强度来确定。第一偏置元件114可以使用粘合层118而附于外壳116。通过磁化使偏置元件114完全饱和之后，标记100处于激活状态。基于由偏置元件114提供的磁场强度，在标记100内生成的谐振频率以及谐振频率的振幅被优化，用于特定检测算法。
标记100可以包括被消磁的附加偏置元件120，并且其与偏置元件114具有相同的尺寸并且由相同的材料制造。术语“标记”(在图2中通常由标号100指示)一般指的是包括在外壳116内的磁致伸缩元件(谐振器112)以及偏置元件114和120的组合，并且能够附于货物或与货物相关，以防止货物被偷窃。在不同实施例中，标记100通过将粘合层118附着到外壳116上而被密封。标记100在此有时还被称为双偏标记，以区别于上面描述并且在本领域内公知的单偏标记。标记100可以使用不同方法(例如粘合)附于某些商品的外部，并且还可以包含在其它商品的包装内。同样，标记100可以在商品的生产过程中被永久嵌入到某些商品中(例如模制到其内)。
附加偏置元件120在此可以被称为第二偏置元件。该附加的非磁化偏置元件120还可以使用第二粘合层122和封盖(lid stock)层124附着到标记组件100上。在该实施例中，附加偏置元件120对偏置元件114的激活操作具有最小影响，因为是非磁化的，偏置元件120不会很大地改变磁路。在可替换实施例中，偏置元件114和120可以在标记100内被定向在一个层叠方向(如图2所示)、并排方向。在另一个实施例中，标记100可以包括以层叠配置、并排配置以及层叠配置和并排配置的组合定向的多个磁化偏置元件114和多个非磁化偏置元件120。
因此，当偏置元件114例如在商店收银台被去活装置消磁时，附加偏置元件120保持消磁。然而，通过暴露于强磁场，偏置元件114应该可以再次变成磁化的，附加偏置元件120也应该可以变成磁化的。使偏置元件114和附加偏置元件120两者被磁化的结果是，偏置元件114和附加偏置元件120共同产生强度比由单个磁化偏置元件所生成的场大的场。该增加的场强导致谐振器112的功能操作的改变。详细地说，当偏置元件114和附加偏置元件120两者被磁化时，标记100被有效去活，因为标记100将在与EAS标记100最初打算谐振的频率不同的频率谐振。因此，即使标签100经过EAS系统(例如EAS系统10(如图1所示))的询问区域，报警不会被激活，因为谐振器112操作于EAS系统10的频率范围之外的频率。
图3是举例说明在增加了第二偏置元件120之前和之后所测试的多个EAS标记100的分布的图150。如图所示，增加第二偏置元件120使得EAS标记100的平均谐振频率提高了大约80Hz，同时由EAS标记100产生的信号的振幅下降了大约5个百分点。
图4是举例说明由位于距EAS标记100表面之上大约6英寸的去活器去活EAS标记100的结果的图200。如图所示，平均谐振频率增加了大约2kHz，并且振幅减少到激活标记的72％。去活之后谐振频率特性中的这种变化与仅包括单个偏置元件的EAS标记类似。
图5是举例说明DC磁场对消磁的双偏标签(例如EAS标记100)的影响的图250。沿双偏标签的纵轴施加DC磁场并且随后降低到零。EAS标记100的频率和振幅随后被测量。最初，这种磁场直到磁场达到25奥斯特的矫顽磁力才会开始改变偏置元件的磁状态。这可以由当磁场强度小于25奥斯特时稳定的谐振器频率和振幅反映出来。尽管如此，当DC场大于25奥斯特时，所述场开始磁化偏置元件。因此，呈现出DC场强的窄窗口，其部分磁化偏置元件114和120。
结果，双偏置元件提供适当磁场，以便谐振器在激活状态发挥作用。在该例中，DC场的范围在33和43奥斯特之间。超过此上限，偏置元件114和120接近饱和，其中过高的场强使得谐振器频率和振幅在检测范围之外。一旦在检测范围之外，EAS标记100基本会被再次去活。
为了对比，图6是举例说明相同的DC场对已知单偏标签的磁化影响的图300。将标签带入激活状态的场强大约是33奥斯特。然而，在此情况下没有上限。具有该配置的标记可以被任何超过该强度的场激活。
上述实施例涉及包括最初处于不同磁化水平的偏置元件的EAS标记，但是其可以被去活和/或重新激活，使得偏置元件可以被磁化到相同的磁化水平。双偏元件EAS标记的附加实施例可以包括永久磁化的偏置元件(例如具有高矫顽磁力的硬磁铁)和具有低矫顽磁力可以如上所述被磁化和退磁的偏置元件。如在此使用的，高矫顽磁力指的是大约或超过100奥斯特的矫顽磁力。这种磁化水平致使这种装置很难退磁。在永久磁化的偏置元件的一个实施例中，元件被磁化到至少1500奥斯特的水平。
在这种EAS标记的一个实施例中，当标记被准备用于产品时两个元件均被磁化。使两个偏置元件均被磁化有时被称为过偏。这种EAS标记的去活包括低矫顽磁力元件的退磁，从而改变EAS标记的操作频率。
在另一个实施例中，当标记被准备用于产品时，永久磁化的偏置元件是磁化的并且低矫顽磁力偏置元件是非磁化的。这种标记的去活包括低矫顽磁力元件的磁化，从而改变EAS标记的操作频率。
在此描述的不同实施例提供了双偏元件设计(例如EAS标记100)，其将可以意外激活被消磁标签的磁场水平限制到很窄的范围，降低了意外和无意识地重新激活EAS标记。
如在此使用的，术语“磁致伸缩元件”指当被正确激活时，能够响应于询问信号而产生唯一鸣铃信号的任何激活磁部件。同样，在此使用的术语“偏置元件”指包括与磁致伸缩元件相比具有相对较高矫顽磁力的磁材料的任何控制元件，并且其能够被磁化或退磁(例如偏置或未偏置)以控制磁致伸缩元件的机械谐振频率。
在此描述的标记100可以被用于多种EAS应用。例如，标记100可操作用于所谓的“源标记”，其中标签100在制造时被集成到商品中。
尽管本发明根据不同的特定实施例被描述，本领域的技术人员将认识到，本发明可以在权利要求的精神和范围内被修改地实践。

Claims (28)

1.一种用于磁机电子商品监视EAS系统的标记，所述标记包括：
至少一个谐振器；
被配置用于允许所述至少一个谐振器在其中振动的外壳；
所述外壳内的至少一个磁化偏置元件，其被配置用于为所述至少一个谐振器提供偏置磁场；以及
所述外壳内的至少一个非磁化偏置元件；
其中，当所述非磁化偏置元件被磁化时，所述标记被去活。
2.根据权利要求1所述的标记，其中，所述至少一个谐振器包括无定形磁致伸缩元件。
3.根据权利要求1所述的标记，其中，所述磁化偏置元件和所述非磁化偏置元件被配置成具有基本相同的尺寸并由相同的材料制造。
4.根据权利要求1所述的标记，其中，所述非磁化偏置元件被配置成在存在磁场时磁化。
5.根据权利要求1所述的标记，其中，所述磁化和所述非磁化偏置元件被配置成当存在磁场时磁化，被磁化的磁化偏置元件和非磁化偏置元件一起被配置成产生导致所述至少一个谐振器在EAS系统频率范围之外操作的场强。
6.根据权利要求1所述的标记，包括多个粘合层，其中，所述磁化和所述非磁化偏置元件被利用所述粘合层附于所述外壳上。
7.根据权利要求1所述的标记，其中，所述磁化和所述非磁化偏置元件被配置成在存在磁场时磁化，被磁化的磁化和非磁化偏置元件一起被配置成改变所述至少一个谐振器的谐振频率。
8.根据权利要求1所述的标记，其中，所述至少一个磁化偏置元件和所述至少一个非磁化偏置元件被定向在层叠方向和并排配置中的至少一个。
9.一种在磁机电子商品监视系统内去活标记的方法，所述方法包括：
为标记提供谐振器；
在第一磁化水平配置用于所述标记的第一偏置元件；
在第二磁化水平配置用于所述标记的第二偏置元件；以及
为第一和第二偏置元件提供的磁化水平将在随后暴露于具有预定强度的磁场时基本相等，其中所述具有预定强度的磁场的范围在33和43奥斯特之间；
其中，配置第二偏置元件包括：通过基本为零的磁化水平来配置所述第二偏置元件。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述第一偏置元件和第二偏置元件暴露于磁场，以改变谐振器的谐振频率。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括以基本相同的尺寸、由相同的材料制造所述第一偏置元件和第二偏置元件。
12.根据权利要求9所述的方法，其中：
为所述第一和第二偏置元件提供的磁化水平将基本相等包括：对第一偏置元件进行消磁。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括利用粘合层将所述第一和第二偏置元件附在外壳内。
14.一种电子商品监视EAS系统标记，被配置成在第一频率谐振，并且在其被去活后，所述标记被配置成在随后暴露于磁场时，在与所述第一频率不同的第二频率谐振，其中，所述EAS系统标记包括：
至少一个谐振器；
被磁化到一个磁化水平的第一偏置元件；以及
第二非磁化偏置元件。
15.根据权利要求14所述的EAS系统标记，其中，所述第一偏置元件和所述第二偏置元件被配置成具有基本相同的尺寸并由相同的材料制造。
16.根据权利要求14所述的EAS系统标记，其中，所述第二偏置元件被配置成在存在磁场时被磁化。
17.根据权利要求14所述的EAS系统标记，其中，在对所述第一偏置元件进行去活后，所述第一偏置元件和所述第二偏置元件被配置成当存在磁场时磁化。
18.根据权利要求14所述的EAS系统标记，其中，在对所述第一偏置元件进行去活后，所述第一和所述第二偏置元件被配置成当存在磁场时磁化，磁化的第一和第二偏置元件一起配置成产生导致所述至少一个谐振器以与只有所述第一偏置元件被磁化时的操作频率不同的频率操作的场强。
19.根据权利要求14所述的EAS系统标记，包括外壳和多个粘合层，其中，利用所述粘合层将所述第一和所述第二偏置元件固定在所述外壳内。
20.根据权利要求14所述的EAS系统标记，其中，所述至少一个谐振器包括无定形磁致伸缩元件。
21.一种用于磁机电子商品监视EAS系统的标记，所述标记包括：
至少一个谐振器；
被配置成允许所述至少一个谐振器在其中振动的外壳；
所述外壳内的至少一个永久磁化的偏置元件，其被配置用来为所述至少一个谐振器提供偏置磁场；以及
所述外壳内的至少一个偏置元件，具有允许所述偏置元件磁化和退磁的矫顽磁力；
其中，当所述具有矫顽磁力的偏置元件被磁化时，所述标记被去活。
22.根据权利要求21所述的标记，其中，所述具有矫顽磁力的至少一个低矫顽磁力偏置元件在激活状态下被磁化以及在去活状态下被退磁。
23.根据权利要求21所述的标记，其中，所述具有矫顽磁力的至少一个偏置元件在激活状态下被未磁化以及在去活状态下被磁化。
24.根据权利要求21所述的标记，其中，所述具有矫顽磁力的至少一个偏置元件被配置用于在存在磁场时磁化。
25.根据权利要求21所述的标记，其中，所述具有矫顽磁力的至少一个偏置元件在去活时被磁化，磁化的偏置元件一起被配置成产生导致所述至少一个谐振器在EAS系统频率范围之外操作的场强。
26.根据权利要求21所述的标记，其中，所述具有矫顽磁力的至少一个偏置元件在去活时被退磁，所述永久磁化的偏置元件被配置成产生导致所述至少一个谐振器在EAS系统频率范围之外操作的场强。
27.根据权利要求21所述的标记，其中，所述具有矫顽磁力的至少一个偏置元件被配置成在存在磁场时磁化，所述具有矫顽磁力的磁化偏置元件和所述永久磁化的偏置元件一起被配置成改变所述至少一个谐振器的谐振频率。
28.根据权利要求21所述的标记，其中，所述永久磁化的偏置元件具有至少100奥斯特的矫顽磁力。
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