CN101669152A - 用于资产的安全标签传感器和安全方法 - Google Patents

Abstract

一种自适应安全设备，包括标签模块和处理器模块。该处理器模块包括标签禁用电子电路和控制器。该控制器将标签控制命令提供到标签禁用电子电路。该标签禁用电子电路基于标签控制命令选择性地启用或禁用标签模块。在一种实施方式中，标签模块是电子商品防盗(“EAS”)标签模块。

Description

用于资产的安全标签传感器和安全方法

技术领域

本发明涉及电子商品防盗(“EAS”)系统，并具体涉及用于EAS和非EAS设备的自适应安全标签。

背景技术

电子商品防盗(“EAS”)系统是允许在给定的检测区域里识别标记或标签的检测系统。EAS系统有许多用途，但是它们常常用作防止在商店里行窃或移动办公楼里的财产的安全系统。EAS系统有许多不同形式，并利用许多不同技术。

一种典型的EAS系统包括电子检测单元、标签和/或标记以及开锁器或解码器。例如检测单元能够成形为支座单元、埋在地板下、安装在墙上或悬挂在天花板上。检测单元通常放在高流量区域，例如商店或办公楼的入口和出口。标签和/或标记具有特殊的性质，并特别设计固定到或嵌入货物或其他寻求保护的物体。当有效的标签经过标签检测区时，EAS系统发出警报，灯被激活和/或一些其他适当的警报设备被激活，以指示标签被移出规定的区域。保护资产的另一方式是将设备锁在一基础单元上，直到经授权人员能够将其移除为止。这样麻烦并且效率低。

用在射频识别(“RFID”)和电子商品防盗(“EAS”)系统中的资产，例如移动条形码扫描仪、RFID阅读器、EAS设备和其他库存和安全设备，经常需要防止偷窃。防止偷窃这些设备的一种典型方式，是将移动设备拴系到固定的物体或例如柜台顶部的表面或柜台下的扫描仪、解码器或支座单元。这种对设备的拴系是保护这些设备的拙劣方式，因为其极大限制了设备的移动性并使操作困难和受阻。

保护这些设备而不将其拴系的一种方式是将非可解码EAS硬标签固定到受保护的设备(优选在隐藏的或内部位置)，使得如果有人试图带设备离开现场，EAS检测单元将报警。一个仍然存在的问题是，有时，受保护的设备是EAS设备自身，在这种情况下，EAS硬标签不会工作，因为它被EAS设备自身检测到。另一仍然存在的问题是，有时需要该设备在比如支座等其他EAS安全单元和它们相应的检测/解码和/或询问区中或在其周围运行。这种接近其他EAS设备的用法会触发警报，因为其将被其他EAS设备检测到。

因此，需要的是用于保护资产不被偷窃的自适应安全标签和系统，且其能够在EAS检测区运行而不引起错误警报，但是应被EAS出口系统检测到。

发明内容

本发明有利地提供了用于保护EAS和非EAS资产不被偷窃的方法、自适应的安全设备和EAS传感器。该自适应的安全设备允许EAS安全标签模块选择性地被控制信号激活和解码。

在本发明的一种实施方式中，自适应安全设备包括标签模块以及包括标签禁用电子电路和控制器的处理器模块。控制器提供至少一个控制命令到标签禁用电路，以选择性地启用和禁用标签模块。标签模块可以是电子商品防盗(“EAS”)标签模块。

在另一实施方式中，用于启用和禁用EAS标签的自适应EAS传感器包括感测元件、标签禁用电子电路和适于接收来自感测元件的信号的控制器。控制器基于从感测元件接收的信号，提供至少一个标签控制命令到标签禁用电路。在接收到信号时，标签禁用电子电路可操作来基于所述至少一个标签控制命令选择性地启用或禁用EAS标签。

在另一实施方式中，用于保护资产不被偷窃的方法包括接收指示自适应安全设备的活动状态的至少一个标签控制命令，并基于所接收的标签控制命令选择性地启用和禁用自适应安全设备。

附图说明

当接合附图考虑时，参考以下详细描述，本发明的更完整的理解以及其伴随的优势和特征将更容易理解，其中同样的指示符指的是同样的元件，以及其中：

图1是依照本发明的原理构建的、用在EAS系统中的EAS安全设备的框图；

图2是依照本发明的原理构建的EAS安全设备的示例性禁用电子电路的原理图；

图3是依照本发明的原理构建的EAS安全设备的另一示例性禁用电子电路的原理图；以及

图4是依照本发明的原理构建的EAS安全设备的另一示例性禁用电子电路的原理图。

具体实施方式

现在参考绘图，其中同样的参考指示符指的是同样的元件，在图1显示了依照本发明的原理构建并一般指定为“100”的示例性设备的图。自适应安全设备100可固定到受保护的EAS或非EAS设备。自适应安全设备100包括处理器模块102和EAS标签模拟模块104。处理器模块102包括控制设备100与安全系统，例如EAS系统或RFID系统之间的信号，比如射频、声磁、电磁等等的发射和接收的控制器106。

处理器模块102还包括标签禁用电子电路108。标签禁用电子电路108接收来自控制器106的发射控制信号，比如接收关(“RXOFF”)。在本实施方式中，并仅用于示例的目的，当RXOFF信号是逻辑高时，标签禁用电子电路108不产生禁用信号，且模拟模块104保持有效或启用状态。另一方面，当RXOFF信号是逻辑低时，标签禁用电子电路108产生禁用信号，其使模拟模块104被禁用。发射控制信号RXOFF是控制器106发布的控制命令的一个例子。其他可能的禁用事件的例子包括但不限于，受保护设备接近其他EAS设备或系统，例如EAS标签检测器或柜台顶部的解码器。

处理器模块102能够可选地包括传感器110、发射/接收电路112和电源114。可选的传感器110能够是各种传感器设备中的一个，包括但不限于，能够检测或测量设备100距诸如例如位于商业店铺的出口处的支座等EAS单元的接近度的接近度传感器。除标签模拟模块104提供的任何传感器功能性之外，能够使用可选的传感器110。例如，当标签模拟模块104接近位于商店的出口的EAS支座产生的检测或询问区时，标签模拟模块104能“感测”检测区信号，并然后将这个信息报告给处理器模块102用于适当的处理。在这个实施方式中，处理器模块102可以是任何能够插入或集成到便携设备、与EAS系统和非EAS系统一同使用的标准处理电路板的一部分。

虽然以下对自适应安全设备100的讨论是关于移动EAS设备，例如EAS标签解码器，但是本发明同样适用于非EAS设备，例如条形码扫描仪和RFID阅读器，或在EAS检测区附近或EAS检测区里使用并将引起错误警报的任何其他装备。

图2更详细示出图1的标签禁用电子电路108。在这个实施方式中，标签禁用电子电路108包括与电阻器204并联连接的电流源202，以构成电压控制的电流源，用于产生足够的电流以改变感应器210和电容器212构成的LC电路214的谐振频率，使得当自适应标签100接近EAS单元产生的检测区或在EAS单元产生的检测区内时，该自适应标签不发出警报。例如，EAS系统以58kHz的基频发送射频询问信号。在传统EAS系统中，该发射器信号激励自适应安全标签100，而该自适应安全标签通过以与发射器信号近似的相同频率，也就是58kHz，发出一单一频率信号来进行响应。然而，如果该标签响应信号的频率不等于发射器信号的频率，EAS系统将不会检测到自适应安全标签100。通过闭合开关206、208，电压控制的电流源202能驱动比如300毫安匝(“mAT”)的DC电流波形通过感应器210，以更改标签响应信号的频率到不同于58kHz的频率。在这个例子中，使用300mAT驱动电流导致对响应频率的更改至少为3kHz，这足以“禁用”自适应安全标签100，使得EAS检测系统不产生警报。然而，足以将标签响应信号的频率移出EAS系统可检测范围的可替换的驱动电流电平将同等地起作用。

图3示出图2的标签禁用电路108的另一示例性实施方式。在这个实施方式中，两个场效应晶体管(“FET”)Q1和Q2分别作用为低压侧开关和高压侧开关，以在未被驱动时，隔离标签禁用电路108。在这个实施方式中，FETQ1和Q2作用为类似开关206和208(图2)的两极开关。在这个例子中，Q1和Q2是一对互补的晶体管，其中Q1是p-沟道MOSFET，Q2是n-沟道MOSFET。标签禁用电路108能进一步包括双极型结型晶体管(“BJT”)Q3，其提供适当的栅极电压以驱动FETQ2。

标签禁用电路108能进一步包括各种电阻器，比如R1、R2、R3和R4，以及各种电容器，比如C1、C2，以对电流信号进行滤波和调节，并为标签禁用电路108的运行提供任何需要的压降。例如，R1为Q1提供DC偏压，以及R2、R3和R4为Q3提供DC偏压。C1和C2提供在电源，也就是+3.3V和输出信号的正侧的AC接地。标签禁用控制信号，比如RXOFFB控制标签禁用电路108的低压侧开关Q1和高压侧开关Q2的“打开”和“闭合”。

图3的示例性电路基于对标签禁用控制信号RXOFFB的启用而运行。在这个例子中，当RXOFFB保持为高时，比如电压在RXOFFB＝3.3V时，该电路被启用。当RXOFFB是高时，Q2的栅源电压足以启动Q2，并提供源极和漏极之间的电通路，由此闭合“高压侧”开关，也就是Q2。Q2的漏极处所产生的电压在Q1的栅极处提供同样的电压，这产生足够的栅源电压来启动Q1，由此闭合“低压侧”开关。电流通过二极管CR1传导到标签模块104，该二极管防止电流从标签模块104泄露返回到标签禁用电路108。另外，当RXOFFB被拉高时，由分压电阻器R2和R3所产生的、在Q3的基极处的电压提供足够的基极-发射极电压来启动Q3，由此为驱动标签模块104的电流提供返回通路。

图4示出图2的标签禁用电路108的另一示例性实施方式。在这个实施方式中，标签禁用电路108包括运算放大器(“op-amp”)U1，其将驱动电流提供到模拟标签模块104，该模拟标签模块连接到标签禁用电路108，以在来自控制器106的适当的标签禁用命令，比如P_RXOFF时，禁用自适应标签100。在这个例子中，P_RXOFF连接到运算放大器U1的关断引脚，当被拉高时，比如+3.3V，启动运算放大器U1。标签禁用电路108能进一步包括各种电阻器，比如R5、R6、R7，和各种电容器，比如C3、C4，以滤波、调节并偏压电流信号，并为标签禁用电路108的适当运行而将必要的压降提供到运算放大器U1。例如，R6和R7构成的电阻分压器网络设置运算放大器U1的正输入(引脚3)处的输入电压。此外，C3和C4为运算放大器U1的可靠运行提供足够的AC接地。

运算放大器U1使用来自模拟标签模块104的负反馈运行，该模拟标签模块连接到负输入(引脚4)。R5与模拟标签模块104的阻抗结合确定运算放大器U1的实际闭环增益。在这个实施方式中，运算放大器U1能输出DC电流波形，比如300mAT，以驱动模拟标签模块104的感应器210(图2)，来将标签响应信号的频率更改为不同于发射器信号频率的频率。

因此，本发明提供自适应安全设备10，其包括标签禁用电路108以及可选地，包括传感器110，使得能在适当的时间启用或禁用EAS标签104。例如，在一种实施方式中，以上目的能够通过下述方式来达到：在EAS标签104的纵轴周围缠绕细电线(比如，30AWG)，并让电流流过该电线，使得匝数和电流的乘积大于或等于300毫安匝。因此，能够用电压控制的电流源(见图2)改变标签104上的偏压，使其不响应来自EAS询问单元的58kHz发射。

在可替换的实施方式中，细电线可缠绕在一支撑设备上，例如缠绕在一线轴上，其可被做成使电线的每端终止于一连接器或印制电路板安装接线柱，以便于组装。线轴优选由不导电的材料制成，例如由塑料制成。

在另一可选实施方式中，外部偏压条或线能够缠绕在非可解码(non-deactivatible)标签体周围，以用足够大小的(比如＞100高斯)单极性脉冲永久使标签消磁。非可解码标签能够通过应用足够大小(比如＞100高斯)的双极(AC)脉冲来重新激活。

在每个实施方式中，自适应安全标签100通过在电力丧失(powerloss)期间默认表现为启用状态，来防范电力丧失。本发明有利地提供并限定了用于保护资产不被偷窃的自适应安全设备和系统，其能够在EAS检测区运行而不引起错误警报。本发明进一步有利地提供并限定了标签禁用电子电路，当在EAS检测区的附近或EAS检测区里使用保护资产时，该电路使自适应安全设备被禁用。

本领域技术人员将理解，本发明不限于以上这里已经具体显示并描述的。此外，应注意，除非以上做出了相反的声明，所有的附图不是按比例绘制的。根据以上教授的，多种更改和变化是可能的而不背离本发明的范围和精神，本发明的范围和精神仅由以下权利要求限制。

Claims (20)

1.一种自适应安全设备，包括：

标签模块；以及

处理器模块，所述处理器模块具有：

标签禁用电子电路；以及

控制器，所述控制器提供至少一个标签控制命令到所述标签禁用电路，所述标签禁用电子电路可操作来基于所述至少一个标签控制命令选择性地启用和禁用所述标签。

2.如权利要求1所述的自适应安全设备，其中所述标签模块是电子商品防盗(“EAS”)标签模块。

3.如权利要求2所述的自适应安全设备，所述处理器模块进一步包括耦合到所述控制器的传感器，所述传感器可操作来感测EAS询问单元的存在。

4.如权利要求2所述的自适应安全设备，其中所述EAS标签模块可操作来：

接收来自EAS询问单元的询问信号，所述询问信号具有第一频率；

产生响应信号，所述响应信号具有第二频率，其中如果所述EAS标签被启用，则所述第一频率实质上与所述第二频率相同；以及

发射所述响应信号到所述EAS询问单元。

5.如权利要求2所述的自适应安全设备，其中所述EAS标签模块可操作来：

接收来自EAS询问单元的询问信号，所述询问信号具有第一频率；

产生响应信号，所述响应信号具有第二频率，其中如果所述EAS标签被禁用，则所述第一频率实质上与所述第二频率不相同；以及

发射所述响应信号到所述EAS询问单元。

6.如权利要求2所述的自适应安全设备，其中所述标签禁用电子电路包括：

可电压控制的电流源，其用于产生足以改变所述EAS标签模块产生的谐振频率的电流，，使得被改变的频率在所述EAS询问单元可检测的频率范围之外。

7.如权利要求6所述的自适应安全设备，其中所述可电压控制的电流源包括一对互补的晶体管。

8.如权利要求6所述的自适应安全设备，其中所述可电压控制的电流源包括运算放大器。

9.如权利要求2所述的自适应安全设备，其中所述标签禁用电子电路可操作来在电力丧失时启用所述EAS标签模块。

10.如权利要求2所述的自适应安全设备，其中所述EAS标签模块进一步包括感测元件以感测EAS询问单元的存在。

11.如权利要求2所述的自适应安全设备，其中所述EAS标签模块进一步包括：

纵轴；以及

电线，其缠绕在所述EAS标签模块的所述纵轴周围，所述电线排列为承载足以改变所述EAS标签模块产生的谐振频率的电流，使得被改变的频率在所述EAS询问单元可检测的频率范围之外。

12.如权利要求11所述的自适应安全设备，其中由流经所述电线的电流乘以被缠绕的电线的匝数而产生的乘积大于或等于300毫安匝。

13.一种用于启用/禁用EAS标签的自适应EAS传感器，所述传感器包括：

感测元件；

标签禁用电子电路；以及

控制器，其适于接收来自所述感测元件的信号，所述控制器基于从所述感测元件所接收的信号提供至少一个标签控制命令到所述标签禁用电路，所述标签禁用电子电路可操作来基于所述至少一个标签控制命令选择性地启用和禁用所述EAS标签。

14.如权利要求13所述的自适应EAS传感器，其中所述感测元件可操作来感测EAS询问单元的存在。

15.如权利要求13所述的自适应EAS传感器，其中所述标签禁用电子电路包括可控制的电流源，所述可控制的电流源产生足以改变所述EAS标签产生的谐振频率的电流，使得被改变的频率在EAS询问单元可检测的频率范围之外。

16.如权利要求13所述的自适应EAS传感器，其中所述控制器可操作来：

产生可操作来启用所述EAS标签的标签控制命令；以及

指示所述标签禁用电子电路输出足以改变所述EAS标签产生的谐振频率的电流，使得被改变的频率在EAS询问单元可检测的频率范围之外。

17.如权利要求13所述的自适应EAS传感器，其中所述控制器可操作来：

产生可操作来禁用所述EAS标签的标签控制命令；以及

指示所述标签禁用电子电路不输出电流，导致所述EAS标签产生的谐振频率可被EAS询问单元检测。

18.如权利要求13所述的自适应EAS传感器，其中所述标签禁用电子电路可操作来在电力丧失时启用所述EAS标签。

19.一种用于保护资产不被偷窃的方法，所述方法包括：

接收至少一个标签控制命令，所述标签控制命令指示自适应安全设备的活动状态；以及

基于所述至少一个标签控制命令，选择性地启用和禁用所述自适应安全设备。

20.如权利要求19所述的方法，进一步包括：

接收EAS询问信号，所述EAS询问信号具有第一频率；

产生响应信号，所述响应信号具有第二频率，其中如果所述EAS标签被启用，则所述第一频率实质上与所述第二频率相同；以及

发射所述响应信号。

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