CN103189902A - 用于商品安全装置的电子钥匙 - Google Patents

Abstract

一种包括内部电源（31，131）的电子钥匙（20，120）被提供来将电能传送给商品安全装置（40，140），以操作机械锁机构。一实施例中，当电子钥匙的传送探头（25）与装置的传送端口（42）接合时，钥匙经由传送探头上设置的电接触器（36，38）和传送端口上设置的相应电接触器（45，46），向装置传送电能。另一实施例中，通过由于使电流通过传送探头（125）内设置的感应线圈（126）以在传送端口（142）内设置的相应感应线圈（146）附近生成磁场并因此在装置的感应线圈中感应出电流而产生的感应传送，钥匙将电能传送给装置。在其他实施例中，用安全代码编程电子钥匙，并且钥匙初始用安全代码编程商品安全装置，随后确定是否钥匙的安全代码匹配装置的安全代码，从而允许钥匙向装置传送电能。

Description

用于商品安全装置的电子钥匙

相关申请的交叉引用

该国际申请要求提交于2011年8月31的第13/222,225号美国申请的优先权，并进一步要求提交于2010年9月1日的第61/379,248号美国临时申请以及提交于2011年2月10日的第61/441,352号美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及商品展示安全系统和用于保护商品项免遭偷窃的方法。更具体而言，本发明涉及电子钥匙，用于向诸如安全展示器、安全固定装置或安全包装的商品安全装置传送电能，该商品安全装置通常用于存储和/或展示易受偷窃的商品项的类型。在本文中所示和描述的示例性实施例中，本发明是用于向商品安全装置传送数据和电能的可编程电子钥匙。

背景技术

对于零售商而言，将相对贵重的商品项放到商品安全装置，诸如安全展示器（例如，警报架子）、安全固定装置（例如，锁钩、货架、壁柜等）或安全包装（例如，商品保持器）上面或当中进行储存和/或展示，是普通的惯例。无论如何，安全装置储存和/或展示商品项，使得潜在购买者在决定是否购买商品项之前可以观看商品项，并且在某些情况下可以与商品项交互。同时，商品项被保管在商品安全装置上或商品安全装置内，以避免，或者至少阻止商品项被偷。但是，尽管存在商品安全装置，商品项的价值可能会使其成为对于商店扒手来说有吸引力的目标。已下决心的商店扒手可能尝试将商品项与安全展示器分开，或将商品项从安全固定装置移开或者从安全包装内移开。可选地，商品扒手可能尝试将安全装置的全部或部分与商品项一起从展示区域中移开。

在安全展示器或安全固定装置的情况下，安全装置经常被牢固地附接到支撑物上，诸如配挂板（pegboard）、线栅、水平钢条轨、板条壁（也称为板条板）、壁、桌子、柜台、工作台或类似结构上。在一些情况下，通过使用由非可编程钥匙操作的机械锁机构，例如传统的杠杆锁或磁锁，将安全装置固定到支撑物上。在其他情况下，通过使用由可编程钥匙操作的电子锁机构，例如警报安全展示架子，将安全装置固定到支撑物上，这种警报安全展示架子具有耦合到警报器的传感器和传感器监视电路，其响应于从可编程钥匙接收的能量信号，最初提供警报，随后解除警报。

由非可编程钥匙操作的机械锁机构是相对便宜的，并且可以制造成坚固得足以避免安全装置从支撑物上被物理分开。然而，这样的锁机构通常不是唯一的。因此，钥匙操作展示区域内，以及同一个或不同的零售店内的其他展示区域内的，大多数或全部的同一类型安全装置。结果是，如果任何一个非可编程钥匙被偷或复制，不同零售店中的多个安全装置就会受到威胁。相反，如果每个钥匙都是唯一的，或者如果仅存在几把不同的钥匙，则经认可的人必须识别和找出与特定安全装置的锁机构相匹配的钥匙。找出匹配的钥匙是耗时的，并且如果售货员不能很快将商品项从安全装置上移开，可能使顾客失去购买商品项的兴趣。更糟糕的是，如果匹配的钥匙丢失或被偷，则在取得替代钥匙之前一直不能打开安全装置的锁并且一直不能移开、更换、替换、或卖出商品项。不论如何，零售商用于商品安全方面的花费中的大得不可接受的一部分是因为购买替换钥匙，或者备选地，是因为为商品安全装置重新配制新钥匙的花费而消耗的。

备选地，可利用具有预定非可编程组合的机械锁机构，诸如公共组合锁（common combination lock）然而，不论该组合对于每个锁机构都是相同的，还是该组合是唯一的，还是为不同安全装置提供多个组合，上述缺陷都因为相同的理由而存在。具体而言，当每个锁机构利用相同的组合时，仅能获得最低水平的安全性。尽管在用于每个安全装置的组合是唯一的时，或者在为不同安全装置提供多个组合时，能获得更高水平的安全性，但在大多数情况下操作和维持这样的商品展示安全系统的费用是不合理的。

由可编程钥匙操作的电子锁机构具有每个、多于一个或所有安全装置和它们的相应钥匙能够被编程为发送和/或接收能量信号的优点，该能量信号用于发出警报和解除警报。能量信号可由电源、光源、声源或磁性源生成，并在本文中一般称为安全解除代码（Security Disarm Code，SDC）。该SDC由安全装置的制造商预先确定，或者可选地，可由特定零售点处的零售商选择。优选地，SDC是随机生成的，并且所有人都不知道，或者可选地，可安排成仅让经认可的人知道。因此，不能使用SDC或者确定SDC的装置的未经认可的人，不能用相同的SDC对备用钥匙编程。此外，在其中一把可编程钥匙丢失或被偷的情况下，大多数可编程钥匙和安全装置可很容易由零售商用不同的SDC重新编程。如前所述，替换钥匙和安全装置优选地用随机生成的SDC编程，该SDC是唯一的并且对于任何个体都是未知的。

由可编程钥匙操作的传感器监视电路形式的电子锁机构的已知缺点，是锁机构不将安全装置连接到支撑物。而是，锁机构仅仅发出和解除警报，例如，操作地耦合到传感器监视电路的声音警报设备，该声音警报设备在商品项从安全装置上移开或安全装置从支撑物上分离的情况下被触发。结果，商店扒手可将商品项从安全装置上物理移开，或者可替换地，将安全装置从支撑物上分离开，然后尝试在安保人员能够响应警报之前离开展示区域。另一个已知缺点是商店职员主要忙于出售和重新储存商品项。因而，仓库职员经常未能设防（arm）安全装置，并忘记重新设防因为任何原因而解除警报的安全装置。由可编程钥匙操作的安全装置遇到的另一个已知缺点是，在停电、电池放电（battery discharge）或出现其它电气故障的情况下安全装置可能不起作用。进一步的缺点是由可编程钥匙操作的安全装置的设防和解除设防功能易被由不同于真正钥匙的装置生成的假冒能量信号复制。

目前还没有已知的商品安全装置能够将由非可编程钥匙操作的机械锁安全机构的优点和由可编程钥匙操作的电子锁机构的优点组合起来，同时避免非可编程钥匙和可编程钥匙的缺点。更具体而言，还没有已知的商品安全装置既提供将安全装置物理附接到支撑物上的机械锁机构，又提供响应于能量信号以发出和解除警报的电子锁机构。因而，还没有已知的可编程钥匙用于操作既利用机械锁机构又利用电子锁机构的安全装置。迄今为止，商品安全装置的制造商，以及零售商还没有认识到由既利用机械锁机构又利用由单个可编程钥匙操作的电子锁机构的安全装置的增效优点。具体而言，这样的安全装置将机械锁机构提供的结构整体性和由电子锁机构提供的附加安全性和降低的替换成本结合起来，其中机械锁机构将安全装置物理附接到支撑物，电子锁机构由发起和解除警报的可编程钥匙操作。

因此，存在未解决的对用于操作既具有机械锁机构又具有电子锁机构的商品安全装置的可编程钥匙的需求，该机械锁机构用于物理附接安全装置和将安全装置从支撑物上物理分离开，该电子锁机构用于发起和解除警报，或者可替换地，用于起动机械锁机构以锁住和解锁安全装置。存在对于向商品安全装置传送电能，更优选地传送数据和电能的可编程钥匙的更具体的需求。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解以下提供的对本发明的具体描述，该附图描述了电子钥匙和依据本发明的方法的一个或多个示例性实施例，该电子钥匙用于与商品展示安全系统中的商品安全装置一起使用。

图1A示出了根据本发明的包括可编程电子钥匙、商品安全装置、编程站和充电站的商品展示安全系统和方法的示例性实施例。

图1B是示出图1A的可编程电子钥匙的放大视图，该可编程电子钥匙放在图1A的编程站上，将要用安全码编程。

图2进一步示出图1A的系统和方法，其中可编程电子钥匙被放置成操作商品安全装置。

图3A进一步示出图1A的系统和方法，其中可编程电子钥匙被放置在充电站上。

图3B是示出图1A的可编程电子钥匙的放大视图，该可编程电子钥匙放在图1A的充电站上，以对位于该钥匙内的电源再充电。

图4是示出图1A的系统和方法的商品安全装置的放大视图。

图5是更详细地示出图1A的系统和方法的可编程电子钥匙的放大视图。

图6是图5的可编程电子钥匙的分解图。

图7A是图5的可编程电子钥匙的透视图。

图7B是图5的可编程电子钥匙的端视图。

图8是示出图5的可编程电子钥匙的纵向截面的透视图。

图9A是示出图1A的系统和方法的充电站的顶视图。

图9B是示出沿线9B-9B截取的图2A的充电站的对角截面的透视图。

图10示出了根据本发明的包括可编程电子钥匙、商品安全装置、编程站和充电站的商品展示安全系统和方法的另一个示例性实施例。

图11是示出图10的可编程电子钥匙的放大视图，该可编程电子钥匙放在图10的的充电站上，以对位于该钥匙内的电源再充电。

图12是示出图10的系统和方法的商品安全装置的放大视图。

图13是更详细地示出图10的系统和方法的可编程电子钥匙的放大视图。

图14是示出用于与图10的系统和方法的可编程电子钥匙一起使用的一对匹配线圈的透视图。

图15A是图13的可编程电子钥匙的透视图。

图15B是图13的可编程电子钥匙的端视图。

图16是示出图13的可编程电子钥匙的的纵向截面的透视图。

图17A是示出图10的系统和方法的充电站的顶视图。

图17B是示出沿线17B-17B截取的图17A的充电站的对角截面的透视图。

具体实施方式

现在参考附图，在各附图中相似的附图标记指示相似的元件，并且在附图中示出了商品展示安全系统和方法的一个或多个示例性实施例。在本文示出和描述的示例性实施例中，系统和方法包括总体上在20、120处示出的可编程电子钥匙，和总体上在40、140处示出的商品安全装置。适合与可编程电子钥匙20、120一起使用的商品安全装置40、140包括，但不限于，用于商品项的安全展示器（例如，警报架子）、安全固定装置（例如，锁钩、货架,壁柜等）或安全包装（例如，商品保持器）。然而，根据本发明的可编程电子钥匙（本文中也称为商品安全钥匙）能与利用从钥匙传送的电能操作机械锁机构，和/或利用从钥匙传送的数据来许可对诸如警报电路的电子锁机构的操作的任何安全装置或锁定装置一起使用。换言之，根据本发明的可编程电子钥匙能与需要从钥匙传送到装置的电能和/或从钥匙传送到装置的数据的任何安全装置或锁定装置一起使用。安全装置和锁定装置的进一步的例子包括，但不限于，门锁、抽屉锁或货架锁，以及防止未经许可的人接近商品项，或将商品项从安全位置或地点移开或分离。应注意到，尽管本发明是针对包括用于向商品安全装置传送数据和电能以操作机械锁机构的可编程电子钥匙的示例性实施例描述的，但本发明同样适用于仅向商品安全装置传送电能以操作商品安全装置的所有部件的电子钥匙，而不论该装置是否包括用于操作装置的另一个部件的内部或外部电源。

在图1A-图9B中示出了根据本发明的商品展示系统和方法的示例性实施例。所示的商品展示安全系统和方法的实施例包括可编程电子钥匙20（本文中也称为商品安全钥匙）和配置成由该钥匙操作的商品安全装置40。该系统和方法可进一步包括可选的编程站，总体上用60指示，该编程站可操作来用于用安全码对钥匙20编程，该安全码在本文中也称为安全解除码（SDC）。除编程站60以外，该系统和方法可进一步包括可选的充电站，总体上用80指示，该充电站可操作来最初为钥匙20内的电源充电，和/或随后为该电源再充电。例如，商品安全钥匙20和商品安全装置40可分别用各自的永久性存储器中的相同的SDC编程。商品安全钥匙20可配备诸如传统的或延长寿命的电池的一次性（即，不可再充电）的电源，或者可替换地，该钥匙可配备多次性（即，可再充电）的电源，诸如传统的电容器或可再充电的电池。在任一种实例中，该电源可以按所需要的那样，是永久性的、半永久性的（即，可替换的）或可再充电的。在后一种实例中，充电站80被提供来最初为设置在商品安全钥匙20内的电源充电，和/或随后为该电源再充电。此外，钥匙20和/或商品安全装置40可仅配备瞬时性存储器，使得SDC必需每隔预定的时间间隔就被编程（或再编程）。在此实例中，编程站60被提供来将SDC最初编程和/或随后再编程到钥匙20中。如将描述的那样，钥匙20可操作来用SDC最初编程和/或随后再编程商品安全装置40。然后，钥匙20进一步操作来通过向商品安全装置40传送电能和/或数据来操作该装置，如将描述的那样。

在图1A-图9B中所示的系统和方法的示例性实施例中，可编程电子钥匙20配置成通过编程站60用唯一的SDC编程。在名称为“PROGRAMMINGSTATION FOR A SECURITY SYSTEM FOR PROTECTINGMERCHANDISE”的第7,737,844号美国专利中详细地示出和描述了适合用于本发明的编程站60，该专利的全部内容并入本文中作为参考。如图1A所示的，并且在放大的图1B中最好地示出的，钥匙20被提供给编程站60，并且钥匙20与编程站60之间的通信例如通过按下设置在钥匙外部上的控制按钮22来启动。编程站60与钥匙之间的通信可例如通过一个或多个电接触器来直接完成，例如通过无线通信间接完成。能够在编程站60与钥匙20之间传送数据的任何形式的无线通信也是可用的，包括但不限于光学传输、声学传输或磁感应。在本文所示出和描述的示例性实施例中，编程站60与钥匙20之间的通信是通过无线光学传输完成的，并且更具体而言，通过设置在编程站和钥匙中的协同操作的红外（IR）收发器完成的。编程站60与钥匙20之间的IR通信的部件和方法在上述第7,737,844号美国专利中详细地进行描述，因此这里不再重复。为了描述本发明的目的，编程站至少包括逻辑控制电路、存储器和通信系统就足以达到该目的，其中逻辑控制电路用于生成或配备SDC，存储器用于存储SDC，通信系统适合以本文描述的方式与可编程电子钥匙20交互以用SDC对钥匙编程。

如图1B中所示，编程站60包括外壳61，该外壳60配置成容纳生成SDC的逻辑控制电路、存储SDC的存储器和通信系统（即光学收发器），该通信系统用于将SDC无线传送到设置在钥匙20内的协同操作的光学收发器。在使用时，逻辑控制电路生成SDC，该SDC可以是预定的（即“出厂预置的”）安全代码，或者可以是由编程站60的逻辑控制电路在第一钥匙20被提供给该编程站用于编程时随机生成的安全代码。在后一种实例中，逻辑控制电路进一步包括用于产生唯一的SDC的随机数发生器。一系列视觉指示器，例如发光二极管（LED）67可设置在外壳60上，用于指示编程站的操作状态。编程站60可进一步配备机械锁机构，例如传统的钥匙和杠杆锁68，用于防止未经许可的人使用编程站。可替换地，编程站60可保存在锁闭的壳内，以避免未经认可的人接近。如本文所示，编程站60可通过具有至少一个导体的电源线70操作性地连接到外部电源。可替换地，编程站60可包括内部电源，例如延长寿命可替换电池或可再充电电池，用于向逻辑控制电路和LED67提供电能。

在特定实施例中，编程站60的逻辑控制电路用钥匙20的逻辑控制电路执行电子数据交换，通常称为“握手通信协议”。握手通信协议确定钥匙是之前没有被编程的经认可的钥匙（即，“新”钥匙），还是被提供给编程站以便在随后更新SDC的经认可的钥匙。在握手通信协议失败的情况下，编程站60将不向尝试获得SDC的未经认可的装置，例如在伪造钥匙上的红外读取器，提供SDC。当握手通信协议成功时，编程站60允许由逻辑控制电路随机生成的和/或超出在编程站的存储器中的SDC被光学收发器发送到设置在钥匙20内的协同操作的光学收发器。如对于本领域技术人员来说将是显而易见的是，可选地通过如所需要那样的任何其他适当装置（包括但不限于，电接触器或电动机械、电磁或磁性导体），SDC可被从编程站60发送到商品安全钥匙20。

如图2中所示，用SDC编程的商品安全钥匙20然后被放置成可操作地接合商品安全装置40。在本文所示出和描述的实施例中，商品安全装置是已经被改造成用可编程电子钥匙20开锁的传统壁柜（壁柜）锁。优选地，商品安全装置40是“无源”装置。在本文中，术语无源意在表示安全装置40不具有足以锁闭和/或开锁机械锁机构的内部电源。当商品安全装置40是无源的时，零售商可节省相当大的费用，因为内部电源的花费局限在商品安全钥匙20上，并且一把这样的钥匙能够操作多个安全装置。如果需要，商品安全装置40也可配备电能足以启动警报器（例如，压电式声音警报器）的临时性电源（例如，电容器或有限寿命的电池），该警报器由传感器（例如，接触式、邻近式或限制开关）响应于破坏安全性的行为而起动。该临时性电源也可以足以将例如SDC的数据从商品安全装置40传送到商品安全钥匙20，以鉴别（authenticate）安全装置，并从而许可钥匙向安全装置提供电能。在本发明之前，机械锁机构例如通过传统钥匙或公开号为2008/0168811且标题为“MAGNETIC KEY FOR USE WITH A SECURITY DEVICE”的美国专利中示出和描述的磁性钥匙操作，该专利为本发明申请人所共同拥有，并且其全部内容并入本文中作为参考。然而，利用本发明的这个实施例，机械锁机构通过从钥匙20经由电气接触件传送到安全装置40的电能操作，如将描述的那样。

商品安全装置40进一步包括逻辑控制电路，类似于设置在钥匙20内的逻辑控制电路，适于以与编程站60和钥匙之间的方式基本相同的方式来与钥匙的逻辑控制电路执行握手通信协议。大体上，钥匙20的逻辑控制电路和商品安全装置40的逻辑控制电路彼此通信，以确定商品安全装置是不具有安全码的经认可装置，还是具有正确的（即，匹配的）SDC的装置。在握手通信协议失败（例如，装置没被认可或装置具有不匹配的SDC）的情况下，钥匙20将不用SDC对装置40编程，因此，商品安全装置将不工作。如果商品安全装置40之前用不同的SDC编程，装置将不再与商品安全钥匙20通信。在握手通信协议成功的情况下，商品安全钥匙20允许存储在该钥匙中的SDC被设置在该钥匙内的光学收发器发送到协同操作的设置在商品安全装置40内的光学收发器，以用SDC对该装置编程。对于本领域技术人员将是显而易见的是，将SDC从商品安全钥匙20发送到商品安全装置40可选地可按照要求通过任何其他适当方式，包括但不限于，通过一个或多个电接触器，或通过机电的、电磁的或磁性导体。此外，可通过将数据从可编程电子钥匙20感应式传送到可编程商品安全装置40，来发送SDC。

另一方面，当握手通信协议成功并且商品安全装置40是具有相同的（即匹配的）SDC的经认可装置时，钥匙20逻辑控制电路使钥匙的内部电源向装置传送电能，以操作机械锁机构。在图1A至图9B的示例性实施例中，设置在商品安全钥匙20上的电接触器电耦合商品安全装置40上的协同操作的电接触器，以从钥匙的内部电池向商品安全装置传送电能。电能可以直接传送到机械锁机构，或者可选地，电能可传送到设置在商品安全装置40内用于操作该安全装置的机械锁机构的电源电路。在图1A至图9B的实施例中，壁柜锁40附加到传统商品展示柜100的一对相邻交叠的推拉门102中的一扇门上，该传统商品展示柜100是例如适合用于零售店中的类型。壁柜100通常容纳相对昂贵的商品项110，诸如蜂窝式（移动）电话、数码相机、全球定位卫星（GPS）装置，等。门102在壁柜100的端部之间的中间交叠，并且壁柜锁40固定到被附加到内针门（inner door）的锁座105的长锁臂104。在所示的示例中，钥匙20向诸如DC步进电动机、螺线管或类似装置的电动机传送电能，该电动机解锁壁柜锁40的锁机构，使得壁柜锁能从锁座105的锁臂104上移开，并且门能相对彼此移动（即，改变位置（slide））以允许接近存储在壁柜100内的商品项110。如所示出，按照传统方式那样，锁座105的锁臂104配备单向棘轮齿106，而壁柜锁40配备互补的棘轮爪（未示出），使得不需要钥匙20将壁柜锁40锁到壁柜100的内针门102上。但是，如果要求，壁柜锁40可配置成需要使用钥匙20来将壁柜锁上锁和解锁。

对于本领域技术人员来说将是显而易见的是，本文所示出的壁柜锁是可配置成由根据本发明的可编程电子钥匙20操作的多种无源商品安全装置40中的仅仅一种。作为示例而不作为限制，商品安全装置40可以是锁定基座，用于将商品展示钩固定到展示支撑物（诸如配挂板、板条壁、棒料或线栅）上，也可以是锁定端组件，用于防止商品从商品展示钩上快速移开。可替换地，商品安全装置40可以是包括机械锁机构的商品安全展示架，其中机械锁机构用于将展示架固定到展示支撑物上，诸如桌子、柜台、工作台、壁，或其他支撑物上。可替换地，商品安全装置40可以并入一个或多个商品项的包装中，包括用于将包装从商品上分离或用于将商品从包装中移开的机械锁机构。更进一步地，商品安全装置40可以是传统的门锁或窗锁，用于防止进入房间、货摊、箱子或其他围绕物（enclosure）。在任意一个上述实施例中，商品安全装置40可进一步包括电子锁机构，诸如传统的邻近式、限制或接触式开关，包括相关联的监视电路，其响应于开关被促动（actuate）或由该监视电路监视的感应环（sense loop）的完整性受到威胁而起动警报器。在这样的实施例中，商品安全装置40包括逻辑控制电路或等同装置以及通信系统，其中逻辑控制电路包括用于存储SDC的存储器，通信系统用于最初从商品安全钥匙20接收SDC，并且随后用钥匙通信以鉴别所述钥匙的SDC。

如图3A中所示出的以及图3B中放大示出的，商品安全系统和方法进一步包括充电站80，用于最初为设置在商品安全钥匙20内的可再充电电池充电，以及在随后为该电池再充电。充电站80包括至少一个（优选地包括多个）充电端口82，每个充电端口的尺寸和形状被制造成容纳待充电或再充电的钥匙20。如参考图9A和图9B更详细地描述的，每个充电端口82包括至少一个（优选地包括多个）磁体85，用于将钥匙20固定放置和保持在充电端口82内，使其与充电站80电接触。如果需要，充电站80可包括内部电源，例如，延长寿命的可替换电池可再充电电池，用于向放置在各充电端口82内的最多四把钥匙20提供电能。可替换地，如本文中所示，充电站80可通过具有至少一个导体的电源线90操作性地连接到外部电源。

根据本发明的商品安全系统和方法的可用特征是可编程电子钥匙20的逻辑控制电路可包括超时功能。更具体而言，钥匙20的向商品安全装置40传送数据和电能的能力是在预定时间段之后被无效（deactivate）。作为示例，逻辑控制电路可在从钥匙被编程站60编程或最后一次更新的时刻起八小时后被无效。通过这种方式，经认可的售货员（sales associate）通常在每次工作轮班开始时必须编程或更新分配给他的钥匙20。此外，充电站80可配置成在钥匙20被放在充电端口82内时使钥匙20的逻辑控制电路无效（并因此防止了对SDC的使用）。通过这种方式，能够使充电站80对于在不安全位置的经认可售货员是可用的，而不会存在将充电钥匙20从充电站移开并用于存心不良地解除商品安全装置40的警报和/或打开商品安全装置40的锁的风险。商品安全钥匙20然后不得不由编程站60利用SDC进行编程或更新，以便重新激活钥匙的逻辑控制电路，其中编程站60典型地被监视并且保存在安全位置处。如果需要，充电站80可以可替换地请求以与商品安全装置40和钥匙相同的方式与可编程电子钥匙20进行匹配握手通信协议。

图4是更详细地示出商品安全装置40的示例性实施例的放大视图。如前所述，根据本发明的商品安全装置40可以是任何类型的安全装置，包括但不限于，安全展示器（例如，警报架子）、安全固定装置（例如，锁钩,货架,壁柜等）、安全包装（例如，用于商品项的商品保持器）或传统的门/窗/抽屉锁；等等，其利用电能来将机械锁机构锁定和/或解锁，并且可选地，进一步包括警报器或安全性“握手”。同时，商品安全装置40不具有足以操作机械锁机构的内部电源，在这种意义上，商品安全装置40必须是无源装置。结果，商品安全装置40必须配置成从内部信源，诸如本文所示和描述的商品安全钥匙20，接收至少电能，优选地既接收电能又接收数据。图4中示出的商品安全装置的示例性实施例是壁柜锁40，该壁柜锁40配置成固定附加到传统壁柜锁座105的锁臂104，如前所述。壁柜锁40包括逻辑控制电路，用于与商品安全钥匙20的逻辑控制电路执行安全握手通信协议，并用于由钥匙利用SDC进行编程。在其他实施例中，壁柜锁40可配置成向商品安全钥匙20发送SDC，以鉴别安全装置，从而认可钥匙向壁柜锁传送电能。如前所述，数据（例如，握手通信协议和SDC）可通过例如电接触器、光学传输、声学传输或磁感应传送（即，发送和接收）。

壁柜锁40包括外壳（housing）41，其尺寸和形状被制造成容纳逻辑控制电路（未示出）和内部机械锁机构（未示出）。在外壳41中形成的传送端口42的尺寸和形状被制造成容纳商品安全钥匙20的传送探头，如将描述的那样。至少一个，并且优选地，多个磁体设置在传送端口42内，用于将钥匙20的传送探头牢固地放置和保持成电接触所述机械锁机构的电接触器，并且如果需要，电接触壁柜锁40的逻辑控制电路。在图1A至图9B中示出和描述的示例性实施例中，数据通过无线通信，诸如通过红外（IR）光学传输从商品安全钥匙20传送到壁柜锁40，如在由本发明申请人共同拥有的名称为“PROG RAMMABLE ALARM MODULE AND SYSTEM FORPROTECTING MERCHANDISE”的第7,737,843号美国专利中示出和描述的那样，该专利的全部内容并入本文中作为参考。电能从商品安全钥匙20通过设置在钥匙的传送探头上的电接触器和设置在壁柜锁的传送端口42内的相应电接触器传送到壁柜锁40。例如，传送端口42可包括金属外环46，其形成一个电接触器，同时磁体45中的至少一个形成另一个电接触器，以用设置在钥匙20的传送探头上的电接触器接通电路。不论如何，电接触器将电能从钥匙20传送到设置在外壳41内的机械锁机构。如前所述，从钥匙20传送来的电能被用于例如利用电动机、DC步进电动机、螺线管或类似装置操作机械锁机构，以打开所述机构的锁，使得壁柜锁40能从锁座105的锁臂104上移开。

图5至图8示出了根据本发明的商品安全钥匙的示例性实施例，在本文中也称为可编程电子钥匙20。如前所述，商品安全钥匙20配置成如之前描述的那样向包括电子锁机构和机械锁机构的商品安全装置40传送数据和电能。因此，可编程电子钥匙20具有足以操作商品安全装置40的机械锁机构的内部电源，在这种意义上，可编程电子钥匙20必须是“有源”装置。结果，可编程电子钥匙20可配置成从设置在钥匙内的内部信源传送数据和电能，例如逻辑控制电路（即，数据）和电池（即，电能）。图5至图8中示出的可编程电子钥匙20的示例性实施例是商品安全钥匙，该商品安全钥匙配置成能容纳在图4所示的壁柜锁40的传送端口42内，以及编程站60的编程端口62内（图2；图3A）和充电站80的充电端口82内（图3B；图9A；图9B）。可编程电子钥匙20包括逻辑控制电路，用于与编程站60的逻辑控制电路执行握手通信协议，还用于从编程站接收SDC，如之前描述的那样。可编程电子钥匙20的逻辑控制电路进一步与商品安全装置40的逻辑控制电路执行握手通信协议，和向该装置传送SDC或允许所述装置的操作，如之前描述的那样。如前所述，数据（例如，握手通信协议和SDC）可通过直接电接触器、光学传输、声学传输或磁感应传送（即，发送和接收）。

如图6中所示，可编程电子钥匙20包括外壳21和可移动地设置在外壳上的外套筒23。外壳21容纳钥匙20的内部部件，包括但不限于逻辑控制电路、存储器、通信系统和电池，如将描述的那样。可穿过外套筒23形成窗口24，用于观看标记24A，该标记24A唯一地识别钥匙20，或可替换地，指示特定商品项，具体商品安全装置，或在零售商店内与钥匙一起使用的展示区域。外套筒23可移动地设置在外壳21上，使得标记24A可以被更改或移除，和用不同的标记替换。可编程电子钥匙20可进一步包括可拆卸的“速释”类钥匙链环30。穿过外套筒23形成开口26（图8），并且在外壳21中形成钥匙链环端口28，用于容纳钥匙链环30。可编程电子钥匙20进一步包括位于外壳21的与钥匙链环端口28相反的一端处的传送探头25，用于向商品安全装置40传送数据和电能，如之前描述的那样。传送探头25还发送和接收来自编程站60的握手通信协议和SDC，如之前描述的那样，并且接收来自充电站80的电能，如以下将参考图9A和图9B更详细地描述的那样。

如图8中最好地示出，内部电池31和逻辑控制电路，或印刷电路板（PCB）32设置在可编程电子钥匙20的外壳21内。电池31可以是传统的延长寿命的可替换电池，但优选地，是适合与充电站80一起使用的可再充电电池。逻辑控制电路32操作地耦合和电连接到开关33，该开关33通过设置在钥匙20的外部上穿过外套筒23的控制按钮22促动。与开关33相结合的控制按钮22控制逻辑控制电路32的某些操作，特别是，对商品安全装置40的数据（即握手通信协议和SDC）的传输。在那一方面，逻辑控制电路32进一步操作地耦合和电连接到通信系统34，该通信系统34用于发生和接收握手通信协议和SDC数据。在本文所示出和描述的示例性实施例中，通信系统34是用于在可编程电子钥匙20与编程站60之间，以及在钥匙20与商品安全装置40之间光学传输数据的无线红外（IR）收发器。结果，钥匙20的传送探头25配备视觉透明的或半透明的滤光窗口35，用于发送和聚集在钥匙20与编程站60之间的光学传输，或者可替换地，如所需要的在钥匙20与商品安全装置40之间的光学传输。传送探头25进一步包括由导电材料制成的一对双向电能传送电接触器36、38，如需要那样，用于向商品安全装置40传送电能和用于从充电站80接收电能。因此，电接触器36、38电连接到电池31，并且以任意适当方式，例如通过导电绝缘线（conductive insulatedwire）或电镀导体（plated conductors），操作性耦合和电连接到逻辑控制电路32。

根据本发明的可编程电子钥匙20的重要方面，尤其是在与本文描述的商品安全装置40结合起来使用时，是钥匙不需要由使用者施加到钥匙上的物理力，来操作商品安全装置的机械锁机构。通过延伸，没有物理力被钥匙施加到机械锁机构上。结果，钥匙不会如对于传统机械钥匙和锁机构经常发生的那样被无意地折断在锁中。此外，钥匙和机械锁机构均不会如对于传统机械钥匙和锁机构经常发生的那样遭受过分的磨损。此外，对于可编程电子钥匙20的传送探头25相对于充电站80的充电端口82或相对于商品安全装置40的传送端口42的朝向没有要求。因此，使传送探头25、充电端口82或传送端口42上的电接触器的所有磨损最小化。作为进一步的优点，经认可的人不需要将可编程电子钥匙20的传送探头25放置成相对于商品安全装置40的传送端口42成一特定朝向，并且不需要在此后在钥匙上施加压力和/或扭转力来操作所述装置的机械锁机构。

图9A和图9B更详细地示出了充电站80。如前所述，充电站80再充电所述可编程电子钥匙20的内部电池31，并且如果需要，则使钥匙的数据传送和/或电能传送能力无效，直至钥匙被编程站60用SDC再编程。无论如何，充电站80包括用于容纳充电站的内部部件的外壳81。外壳81的外部中形成有至少一个，优选的多个充电端口82，该充电端口82的尺寸和形状制造成容纳商品安全钥匙20的传送探头25，如之前描述的那样。至少一个，并且更优选地，多个磁体85设置在每个充电端口82内，用于将传送探头25定位和保持成与充电站80电接触。更具体而言，钥匙20的电接触器36、38被保持在充电端口82与磁体85和由导电材料制成的有弹力的“弹簧”插脚（pin）86电接触，以接通充电站80与钥匙的电池31之间的电路。

如图9B中最好地示出，外壳81的尺寸和形状制造成容纳逻辑控制电路或印刷电路板（PCB）92，其操作地耦合和电连接到每个充电端口82的磁体85和弹簧插脚86。在磁体85将电接触器36、38定位和保持在充电端口82内时，弹簧插脚86被压缩。具体而言，磁体85实现与钥匙20的传送探头25的外环电接触器36的电接触，而弹簧插脚86实现与传送探头的内环电接触器38的电接触。当弹簧插脚86被压缩并且充电站80与钥匙20之间的电路接通时，充电站将钥匙的内部电池31再充电。如前所述，充电站80可包括内部电源，例如延长寿命的可替换电池或可再充电电池，用于向放置在充电端口82内的钥匙20提供电能。可替换地，如本文中所示，充电站80的逻辑控制电路92通过具有至少一个导体的电源线90电连接外部电源。此外，逻辑控制电路92可以操作来使可编程电子钥匙20的数据传送功能和电能传送功能无效，或者可替换地，用于起动钥匙的“超时”特征直至该钥匙被编程站60再编程或更新。

图10至图17B示出了根据本发明的商品展示安全系统和方法的另一个示例性实施例，包括可编程钥匙、商品安全装置、编程站和充电站。在此实施例中，系统和方法至少包括在120处整体指示的支持感应性传送的可编程电子钥匙（本文中也称为商品安全钥匙），和在140处整体指示的支持感应性传送的商品安全装置，该商品安全装置由钥匙120操作。然而，可编程电子钥匙120能用于具有感应传送能力的任意安全装置或锁定装置，该安全装置或锁定装置需要从钥匙通过感应传送到装置的电能，或者可替换地，需要在钥匙和装置之间传送的数据以及从钥匙通过感应传送到装置的电能。进一步的示例包括，但不限于，门锁、抽屉锁或货架锁，以及防止未经认可的人接近商品或将商品从安全地点或位置移开或分离的任意装置。

该系统和方法可进一步包括可选的编程站60，如之前描述的那样，该编程站60可操作来用于用安全解除代码（SDC）对钥匙120编程。例如，商品安全钥匙120和商品安全装置140可分别用相应永久性存储器中的相同的SDC预先编程。可替换地，钥匙120和/或商品安全装置140可仅配备瞬时存储器，使得SDC必须每隔预定时间间隔就被编程（或预先编程）。除了编程站60以外，系统和方法可进一步包括可选的充电站，该充电站在180处整体指示并支持感应性传送，可操作来用于为设置在钥匙120内的内部电源最初充电和在随后再充电。商品安全钥匙120可配备一次性（即，不可再充电）电源，诸如传统的或延长寿命的电池，或者可替换地，钥匙120可配备多次性（即，可再充电的）电源，诸如传统的电容器或可再充电电池。在任一种实例中，电源可以如需要的那样是永久性的、半永久性的（即，可替换的），或可再充电的。在后一种实例中，充电站180被提供来为设置在钥匙120内的电源最初充电和在随后再充电。如之前描述的那样，编程站60被提供来将SDC最初编程且随后再编程到可编程电子钥匙120中，并且钥匙可操作来最初用SDC对商品安全装置140编程，随后用商品安全装置验证SDC。该钥匙120进一步可操作来通过经由感应传送电能，或通过经由感应向装置传送数据和电能，来操作商品安全装置140，如将描述的那样。

如之前针对可编程电子钥匙20描述的那样，可编程电子钥匙120配置成被编程站60用唯一的SDC编程。钥匙120被带到编程站60处，并且例如通过按下设置在钥匙外部上的控制按钮122启动钥匙120与编程站60之间的通信。编程站60与钥匙120之间的数据通信可例如通过一个或多个电接触器直接地完成，或例如通过无线通信间接地完成。能够在编程站60与钥匙120之间传送数据的所有形式的无线通信均可用，包括但不限于，光学传输、声学传输、射频（RF）传输或感应传输，诸如磁感应。在本文所示和描述的实施例中，编程站60与钥匙120之间的通信通过无线光学传输，更具体而言，通过设置在编程站和钥匙中的红外（IR）收发器完成。编程站60与钥匙120之间的IR通信，如在以上提到的第7,737,844号美国专利中更详细描述的那样，提供了与现有的电子商品安全装置的向后兼容性（backwardscompatibility）。为了达到描述本发明的目的，编程站60包括配备唯一的SDC或能够产生唯一的SDC的逻辑控制电路、用于存储SDC的存储器，和用于以本文上述的方式与可编程电子钥匙120连接的适当通信系统就足够了。

用来自编程站60的SDC编程的商品安全钥匙120被放置成，以之前相对于钥匙20和装置40描述的方式操作性地接合商品安全装置140。在本文示出和描述的示例性实施例中，商品安全装置140是配置成由可编程电子钥匙120操作的壁柜锁。优选地，商品安全装置140是无源装置，并且正因为如此（as such），不具有足以将机械锁机构锁定和/或解锁的内部电源。当商品安全装置140是无源的时，由于内部电源的花费局限在商品安全钥匙120上，并且一把这样的钥匙能够操作多个安全装置，零售商获得了相当大的节省费用。如果需要，商品安全装置140也可配备电能足以启动警报器（例如，压电式声音警报器）的临时性电源（例如，电容器或有限寿命的电池），该警报器由传感器（例如，接触式、邻近式或限制开关）响应于破坏安全性的行为而起动。该临时性电源也可以足以将例如SDC的数据从商品安全装置140传送到商品安全钥匙120，以鉴别（authenticate）安全装置，并从而许可钥匙向安全装置提供电能。在本发明之前，机械锁机构例如通过传统钥匙和制动栓或以上提到公开号为2008/0168811的美国专利中示出和描述的类型的磁性钥匙在物理上操作。然而，利用本发明的这个实施例，机械锁机构通过从钥匙120经由感应传送到安全装置140的电能操作，如将描述的那样。

商品安全装置140进一步包括逻辑控制电路，类似于设置在钥匙120内的逻辑控制电路，用于以与编程站60和钥匙之间的方式基本相同的方式来与钥匙的逻辑控制电路执行握手通信协议。大体上，钥匙120的逻辑控制电路和商品安全装置140的逻辑控制电路彼此通信，以确定商品安全装置是不具有安全码的经认可装置，还是具有正确的（即，匹配的）SDC的装置。在握手通信协议失败（例如，装置没被认可或装置具有不匹配的SDC）的情况下，钥匙120将不用SDC对装置140编程，因此，商品安全装置将不工作。如果商品安全装置140之前用不同的SDC编程，装置将不再与商品安全钥匙120通信。在握手通信协议成功的情况下，商品安全钥匙120允许存储在该钥匙中的SDC被设置在该钥匙内的光学收发器发送到协同操作的设置在商品安全装置140内的光学收发器，以用SDC对该装置编程。对于本领域技术人员将是显而易见的是，将SDC从商品安全钥匙120发送到商品安全装置40可替换地可按照要求通过任何其他适当方式，包括但不限于，通过一个或多个电接触器，或通过机电的、电磁的或磁性导体。此外，可通过将数据从可编程电子钥匙120感应式传送到可编程商品安全装置140，来发送SDC。

另一方面，当握手通信协议成功并且商品安全装置140是具有相同的（即匹配的）SDC的经认可装置时，钥匙120的逻辑控制电路使钥匙的内部电源向装置传送电能，以操作机械锁机构。更具体而言，设置在商品安全钥匙120内的感应式收发器操作性地耦合到设置在商品安全装置140内的相应感应式收发器，并从钥匙的内部电池向安全装置的机械锁机构传送电能，例如以将安全装置锁定或解锁。在本文示出和描述的实施例中，商品安全装置140是附加到传统壁柜100的一对相邻推拉门102中的一扇门上的壁柜锁，该传统壁柜100是适合用于零售店中的类型。壁柜100是通常由零售商用于容纳相对昂贵的商品项110，诸如移动电话、数码相机、全球定位卫星（GPS）装置，等。门102在壁柜100的中心处交叠，并且壁柜锁140固定到被附加到最内门的锁座105的锁臂104，锁臂设置在各门之间。在所示的示例中，钥匙120向电动机、DC步进电动机、螺线管或类似装置传送电能，该电动机解锁壁柜锁140的机械锁机构，使得壁柜锁能从锁座105的锁臂104上移开，并且门能相对彼此移动（即，改变位置）以允许接近存储在壁柜100内的商品项110。优选地，通过传统方式，锁座105的锁臂104配备单向棘轮齿106（图2），而壁柜锁140配备一对互补的棘轮爪（未示出），使得不需要钥匙120将壁柜锁锁到锁座105的锁臂104上。但是，如果要求，壁柜锁140可配置成需要使用钥匙20来将壁柜锁上锁和解锁。

对于本领域技术人员来说将是显而易见的是，本文所示出的壁柜锁是可配置成由根据本发明的可编程电子钥匙120操作的多种无源商品安全装置140中的仅仅一种。作为示例而不作为限制，商品安全装置140可以是锁定基座，用于将商品展示钩固定到展示支撑物（诸如配挂板、板条壁、棒料或线栅）上，也可以是锁定端组件，用于防止商品从商品展示钩上快速移开。可替换地，商品安全装置140可以是包括机械锁机构的商品安全展示架，其中机械锁机构用于将展示架固定到展示支撑物上，诸如桌子、柜台、工作台、壁，或其他固定结构。可替换地，商品安全装置140可以并入一个或多个商品项的包装中，包括用于将包装从商品上分离和/或用于将商品从包装上移开的机械锁机构。更进一步地，商品安全装置140可以是传统的门锁或窗锁，用于防止进入房间、货摊或其他围绕物。在这些或其它实施例中的任意一个中，商品安全装置140可进一步包括诸如传统的邻近式、限制或接触式开关的电子传感器，和相关联的电子监视电路，其响应于开关被促动或者开关或监视电路的完整性受到威胁而起动警报器。然而，在所有实施例中，商品安全装置140包括逻辑控制电路或等同装置以及通信系统，其中逻辑控制电路包括用于存储SDC的存储器，通信系统用于与可编程电子钥匙120传送SDC，以最初接收和随后鉴别与所述装置一起使用的钥匙。

如图11中所示，商品安全系统和方法进一步包括充电站180，用于经由感应式传送最初为设置在商品安全钥匙120内的可再充电电池充电，以及在随后为该电池再充电。充电站180包括至少一个（优选地包括多个）充电端口82，每个充电端口的尺寸和形状被制造成容纳商品安全钥匙120。如果需要，每个充电端口182可包括机械或磁性装置，用于将钥匙120正确定位和固定保持在充电端口内。作为示例而不作为限制，可提供至少一个（优选地提供多个）磁体（未示出），来将钥匙120定位和保持在充电站120的充电端口120内。然而，如将参考图17B进一步描述的那样，仅仅有必要的是，在充电端口182的大体上平坦的表面上，商品安全装置180的感应式收发器与充电站180的相应感应式收发器充分对齐。因此，不需要磁体（如充电站80那样）来将设置在商品安全钥匙120上的电接触器定位、保持和维持成电接触充电站180上设置的相应电接触器。如果需要，充电站180可包括内部电源，例如，延长寿命的可替换电池可再充电电池，用于向放置在充电端口182内的钥匙120提供电能。可替换地，如本文中所示，充电站180可通过具有至少一个导体的电源线190以传统方式操作性地连接到外部电源。

根据本发明的商品安全系统和方法的可用特征是可编程电子钥匙120的逻辑控制电路可包括超时功能。更具体而言，钥匙120的向商品安全装置140传送数据和电能的能力在预定时间段之后被无效（deactivate）。作为示例，逻辑控制电路可在从钥匙被编程站60编程或最后一次更新的时刻起约六小时至约十二小时后被无效。通过这种方式，经认可的售货员通常在每次工作轮班开始时必须编程或更新分配给他的钥匙120。此外，充电站180可配置成在钥匙120被放在充电端口182内时使钥匙的逻辑控制电路无效。通过这种方式，在编程站60保持在安全位置处的同时能够使充电站180对于在不安全位置的经认可售货员是可用的，而不会存在将充电钥匙120从充电站移开并用于存心不良地解除商品安全装置140的警报和/或打开商品安全装置140的锁的风险。商品安全钥匙120然后不得不由编程站60最初进行编程或更新，以便重新激活钥匙的逻辑控制电路，其中编程站60如之前提到的那样被监视或保存在安全位置处。如果需要，充电站180可以可替换地请求以与商品安全装置140和钥匙120相同的方式与可编程电子钥匙120进行匹配握手通信协议。

图12更详细地示出支持感应性传送的商品安全装置140。如前所述，商品安全装置140可以是任何类型的安全装置（例如，安全展示器；安全固定装置；安全包装；传统的门/窗/抽屉锁；等等），其既利用电子锁机构（诸如警报器或安全性“握手”）又利用锁定和/或解锁传统的锁的机械锁机构。同时，商品安全装置140不具有足以操作机械锁机构的内部电源，在这种意义上，商品安全装置140必须是无源装置。结果，商品安全装置140必须配置成从内部信源，诸如本文所示和描述的商品安全钥匙120，接收电能，或可替换地既接收电能又接收数据。图12中示出的商品安全装置的示例性实施例是壁柜锁，该壁柜锁配置成固定附加到传统壁柜锁座105的锁臂104。如前所述，壁柜锁140包括逻辑控制电路，用于与商品安全钥匙120的逻辑控制电路执行安全握手通信协议，并用于从钥匙接收SDC。在其他实施例中，壁柜锁140可配置成向商品安全钥匙120发送SDC，以鉴别安全装置，从而认可钥匙向安全装置传送电能。如前所述，数据（例如，握手通信协议和SDC）可通过例如电接触器、光学传输、声学传输、射频（RF）传输或磁感应来发送和接收（即，传送）。在特定实施例中，根据本发明的支持感应性传送的商品安全装置140可以通过磁感应既从商品安全钥匙120接收电能，又与钥匙交流（communicate）（即，发送/接收）SDC。

壁柜锁140包括外壳（housing）141，其尺寸和形状被制造成容纳逻辑控制电路（未示出）和内部机械锁机构（未示出）。在外壳41中形成的传送端口142的尺寸和形状被制造成容纳商品安全钥匙120的传送探头，如将描述的那样。如果需要，传送端口142可包括用于将钥匙120正确地定位和牢固地保持在传送端口内的机械或磁性装置。作为示例但不作为限制，可提供至少一个，并且优选地多个磁体，用于将钥匙120放置和保持在壁柜锁140的传送端口142内。然而，如之前针对商品安全钥匙120和充电站180的充电端口182所描述的那样，仅仅有必要的是，在传送端口42内的大体上平坦的表面上，商品安全钥匙120的感应式收发器与壁柜锁140的相应感应式收发器充分对齐。因此，不需要磁体来将设置在商品安全钥匙120上的电接触器定位、保持和维持成电接触壁柜锁140上设置的相应电接触器。在本文示出和描述的示例性实施例中，数据通过无线通信，诸如通过红外（IR）光学传输从商品安全钥匙120传送到壁柜锁140，如以上提到的第7,737,843号美国专利中示出和描述的那样。通过使用设置在商品安全钥匙120传送探头内的感应式收发器，该收发器与设置在壁柜锁120内的相应感应式收发器对齐，通过壁柜锁的传送端口142间的感应，电能从商品安全钥匙120传送到壁柜锁40。例如，商品安全钥匙120的传送探头可包括感应式收发器线圈，其电连接钥匙的逻辑控制电路，以将来自钥匙的内部电池的电能提供给设置在壁柜锁140内的感应式收发器线圈。壁柜锁140的感应式收发器线圈然后将来自钥匙120的内部电池的电能传送给设置在壁柜锁的外壳141内的机械锁机构。如前所述，从钥匙20传送来的电能被用于例如通过利用电动机、DC步进电动机、螺线管或类似装置来为机械锁机构解锁，使得壁柜锁140能从锁座105的锁臂104上移开。

图13至图16更详细地示出了支持感应性传送的可编程电子钥匙120。如前所述，钥匙120配置成向包括电子锁机构和机械锁机构的商品安全装置140传送数据和电能。因此，可编程电子钥匙120具有足以操作商品安全装置140的机械锁机构的内部电源，在这种意义上，可编程电子钥匙120必须是“有源”装置。结果，可编程电子钥匙120可配置成从设置在钥匙内的内部信源传送数据和电能，诸如逻辑控制电路（即，数据）和电池（即，电能）。本文示出的可编程电子钥匙120的示例性实施例是具有感应性传送能力的商品安全钥匙，该商品安全钥匙配置成能容纳在图12所示的壁柜锁140的传送端口145内，以及编程站60的编程端口62内（图2）和充电站180的充电端口182内（图11）。可编程电子钥匙120包括逻辑控制电路，用于与编程站60的逻辑控制电路执行握手通信协议，还用于从编程站接收SDC，如之前描述的那样。可编程电子钥匙120的逻辑控制电路进一步与商品安全装置140的逻辑控制电路执行握手通信协议，和向商品安全装置传送SDC，如之前描述的那样。如前所述，数据（例如，握手通信协议和SDC）可通过电接触器、光学传输、声学传输、射频（RF）或磁感应来传送（即，发送和接收）。在特定实施例中，根据本发明的支持感应性传送的商品安全钥匙120可以通过磁感应既向商品安全装置140传送电能，又与安全装置交流（communicate）（即，发送/接收）SDC。

可编程电子钥匙120包括具有内腔或隔室的外壳121，其容纳钥匙的内部部件，包括但不限于逻辑控制电路、存储器、通信系统和电池，如将描述的那样。如所示出的那样，外壳121由下部123和上部124形成，该下部123和上部124在装配之后例如通过超声焊接（ultrasonic weld）接合到一起。可编程电子钥匙120进一步在一端处定义开口128，用于将钥匙耦合到钥匙链环、系索或类似装置。如之前提到的那样，可编程电子钥匙120进一步包括位于外壳121的与开口128相反的一端处的传送探头125，用于向商品安全装置140传送数据和电能。传送探头125还可操作来发送和接收来自编程站60的握手通信协议和SDC，如之前描述的那样，并且接收来自充电站180的电能，如以下将参考图17A和图17B更详细地描述的那样。

图14示出了具有高磁导率的感应线圈126的示例性实施例，适于（即，尺寸和形状制造成）设置在电子钥匙120的外壳121内，与传送探头125相邻。如本文中所示，感应线圈126包括高磁导铁氧体芯127，其由多个感应线圈绕组129围绕起来。感应线圈绕组129由一定长度的导电金属线组成，该导电金属线缠绕在铁氧体芯的周围。如众所周知的那样，使交流电流通过感应金属线在感应线圈127周围生成或感应出磁场。将导电金属线的引线（lead）129A和129B通过逻辑控制电路连接到电子钥匙120的内部电池，可在感应线圈绕组129中产生交流电流。图14进一步示出了具有高磁导率的感应线圈146，其适于（即，尺寸和形状制造成）设置在商品安全装置（即，壁柜锁）140的外壳141内，与传送探头142相邻。如本文中所示，感应线圈146包括高磁导铁氧体芯147，其由多个感应线圈绕组149围绕起来，感应线圈绕组149由一定长度的导电金属线组成，该导电金属线缠绕在铁氧体芯的周围。将电子钥匙120的传送探头125放在壁柜锁140的传送端口142内，并使交流电流通过感应磁芯126的感应磁芯绕组129在壁柜锁的传送端口内在感应线圈146附近生成磁场。结果，在感应线圈146的感应磁芯绕组的导电金属线中产生或感应出交流电流，该导电金属线的引线149A和149B连接到壁柜锁140的逻辑控制电路。然后，在壁柜锁140的感应线圈146中感应出的交流电流以已知方式，诸如经由逻辑控制电路上的桥式整流器转换成直流电流，以向壁柜锁提供直流（DC）电能。由电子钥匙120的感应线圈126在壁柜锁140中生成的DC电能可用于，例如解锁设置在壁柜锁的外壳141内的机械锁机构。

如图16中最好地示出，内部电池131和逻辑控制电路，或印刷电路板（PCB）132设置在可编程电子钥匙120的外壳121内。电池131可以是传统的延长寿命的可替换电池，但优选地，是适合与充电站180一起使用的可再充电电池。逻辑控制电路132操作地耦合和电连接到开关133，该开关133通过设置在钥匙120的外部上穿过外壳121的控制按钮122促动。与开关133相结合的控制按钮122控制逻辑控制电路132的某些操作，特别是，在钥匙与编程站60之间，以及钥匙与商品安全装置140之间的数据（即握手通信协议和SDC）的传输。在那一方面，逻辑控制电路132进一步操作地耦合和电连接到通信系统134，该通信系统134用于传送（即，发生和接收）握手通信协议和SDC数据。如本文所示出和描述的那样，通信系统134是用于在可编程电子钥匙120与编程站60之间，以及在钥匙与商品安全装置140之间光学传输数据的无线红外（IR）收发器。结果，钥匙120的传送探头125配备视觉透明的或半透明的滤光窗口135，用于发送和聚集在钥匙120与编程站60之间的光学传输，或者如所需要的在钥匙与商品安全装置140之间的光学传输。传送探头125进一步包括感应线圈126（图14），感应线圈126包括感应磁芯127和感应磁芯绕组129，用于向商品安全装置140传送电能和/或从充电站180接收电能，以为内部电池131充电，如所需要的那样。因此，感应线圈126的引线129A和129B（图14）电连接到逻辑控制电路132，该逻辑控制电路132继而以适当的方式，例如通过导电绝缘线或电镀导体电连接到电池131。可替换地，可消除光学收发器134，并且经由穿过感应线圈126的磁感应在可编程电子钥匙120与商品安全装置140之间传送数据。

根据本发明的可编程电子钥匙120的重要方面，尤其是在与本文描述的商品安全装置140结合起来使用时，是钥匙不需要由使用者施加到钥匙上的物理力，来操作商品安全装置的机械锁机构。通过延伸，没有物理力被钥匙施加到机械锁机构上。结果，钥匙不会如对于传统机械钥匙和锁机构经常发生的那样被无意地折断在锁中。此外，钥匙和机械锁机构均不会如对于传统机械钥匙和锁机构经常发生的那样遭受过分的磨损。此外，对于可编程电子钥匙120的传送探头125相对于充电站180的充电端口182或相对于商品安全装置140的传送端口142的朝向没有要求。因此，最小化了传送探头125、充电端口182或传送端口142上的电接触器的所有磨损。作为进一步的优点，经认可的人不需要将可编程电子钥匙120的传送探头125放置成相对于商品安全装置140的传送端口142成一特定朝向，并且不需要在此后在钥匙上施加压力和/或扭转力来操作所述装置的机械锁机构。

图17A和图17B更详细地示出了具有感应式传送能力的充电站180。如前所述，充电站180再充电所述商品安全钥匙120的内部电池131。在某些情况下，充电站180也使钥匙120的数据传送和/或电能传送能力无效，直至钥匙被编程站60用SDC再编程。无论如何，充电站180包括用于容纳充电站的内部部件的外壳181。外壳181的外部中形成有至少一个，优选的多个充电端口182，该充电端口182的尺寸和形状制造成容纳可编程电子钥匙120的传送探头125。如之前描述的那样，可提供机械的或磁性的装置，用于将传送探头125正确定位和牢固保持在充电端口182内，使得感应线圈126与设置在充电站180的外壳181内，与充电端口相邻。如很容易理解和意识到的是，与充电站180的充电端口182相邻的感应线圈186在感应线圈126的感应磁芯绕组129的导电金属线中生成或感应出交流电流，其继而提供（例如，经由逻辑控制电路132上的桥式整流器）DC电能，以为可编程电子钥匙120的电池131充电。

如图17B中最好地示出，外壳181的尺寸和形状制造成容纳逻辑控制电路或印刷电路板（PCB）192，其电连接和操作地耦合到与每个充电端口182相邻的感应线圈186。以之前相对于感应线圈126和感应线圈146描述的方式，每个感应线圈186包括由多个感应磁芯绕组189围绕的感应磁芯187，该感应磁芯绕组189由具有一对引线（未示出）的导电金属线形成。当交流电流通过感应磁芯绕组189的导电金属线时，同时可编程电子钥匙120的传送探头125设置在充电站180的充电端口182中，感应线圈186生成磁场，该磁场在钥匙的感应线圈126的感应磁芯绕组129的导电金属线中感应出交流电流。感应线圈126中的交流电流然后转换成直流电能，以为可编程电子钥匙120的内部电池充电。如之前提到的那样，充电站180可包括内部电源，例如延长寿命的可替换电池或可再充电电池，用于向放置在充电端口182内的钥匙120提供电能。可替换地，如本文中所示，充电站180的逻辑控制电路192通过具有至少一个导体的电源线190电连接外部电源。此外，逻辑控制电路192可以操作来使可编程电子钥匙120的数据传送功能和/或电能传送功能无效，或者可替换地，用于起动钥匙的“超时”特征直至该钥匙被编程站60再编程或更新。

Claims (15)

1.一种电子钥匙（20,120），用于向商品安全装置（40，140）传送电能，所述钥匙包括：

内部电源（31，131），用于提供电能；和

传送探头（25，125），其操作性耦合和电连接到所述内部电源，用于从所述内部电源向所述商品安全装置传送电能，以操作所述商品安全装置，使得所述商品安全装置不需要内部电源。

2.如权利要求1所述的电子钥匙（20，120），其中所述传送探头（25，125）不需要施加物理力以操作所述商品安全装置（40，140）。

3.如权利要求1所述的电子钥匙（20，120），其中所述传送探头（25，125）不需要放置成相对于所述商品安全装置（40，140）成特定朝向。

4.如权利要求1所述的电子钥匙（20，120），进一步包括逻辑控制电路（32，132）和通信系统（34，134），其中所述逻辑控制电路（32，132）电连接所述内部电源（31，131），所述通信系统（34，134）电连接所述内部电源并且操作性耦合到所述逻辑控制电路，所述通信系统配置成在所述电子钥匙的逻辑控制电路与所述商品安全装置（40，140）的相应逻辑控制电路之间传递数据。

5.如权利要求4所述的电子钥匙（20，120），其中所述数据包括安全代码和握手通信协议中的至少一个。

6.如权利要求1所述的电子钥匙（20），其中所述电能经由至少一个电接触器（36，38）从所述内部电源（31）传送到所述商品安全装置（40），其中所述至少一个电接触器（36，38）设置在所述传送探头（25）上且电连接到所述内部电源。

7.如权利要求6所述的电子钥匙（20），其中所述商品安全装置（40）具有用于接合所述传送探头（25）的传送端口（42），并且其中所述传送端口包括与设置在所述传送探头上的至少一个电接触器（36，38）相对应的至少一个电接触器（45，46）。

8.如权利要求1所述的电子钥匙（120），其中所述电能经由感应式传送从所述内部电源（131）传送到所述商品安全装置（140）。

9.如权利要求8所述的电子钥匙（120），其中所述商品安全装置（140）具有用于接合所述传送探头（125）的传送端口（142），并且其中所述传送探头包括电连接到所述内部电源（131）的感应线圈（126），并且所述传送端口包括用于在所述商品安全装置中感应出电能的相应感应线圈（146）。

10.如权利要求9所述的电子钥匙（120），其中所述传送探头（125）的感应线圈（126）和所述传送端口（142）的感应线圈（146）各自包括被多个感应线圈绕组（129,149）围绕的高磁导率铁氧体磁芯（127，147），所述感应线圈绕组（129,149）包括缠绕在铁氧体磁芯周围的一定长度的导电金属线。

11.一种用于保护易遭偷窃的商品项（110）的安全系统，包括：

可编程电子钥匙（20，120），包括内部电源（31，131）；和

商品安全装置（40，140），其通过从所述可编程电子钥匙的内部电源传送到该商品安全装置的电能操作。

12.如权利要求11所述的安全系统，其中用安全代码编程所述可编程电子钥匙（20，120），并且所述可编程电子钥匙最初用所述安全代码编程所述商品安全装置（40，140），并且随后确定所述可编程电子钥匙的安全代码是否匹配所述商品安全装置的安全代码。

13.如权利要求11所述的安全系统，其中当所述可编程电子钥匙（20）的传送探头（25）接合所述商品安全装置（40）的传送端口（42）时，经由设置在所述传送探头上的至少一个电接触器（36，38）与设置在所述传送端口上的至少一个电接触器（45，46）之间的电接触，电能被从所述可编程电子钥匙的内部电源（31）传送到所述商品安全装置。

14.如权利要求11所述的安全系统，其中当所述可编程电子钥匙（120）的传送探头（125）接合所述商品安全装置（140）的传送端口（142）时，经由设置在所述传送探头内的感应线圈（126）与设置在所述传送端口内的相应感应线圈（146）之间的感应传送，电能从所述可编程电子钥匙的内部电源（131）被传送到所述商品安全装置。

15.一种用于保护易遭偷窃的商品项（110）的方法，包括：

提供具有内部电源（31，131）的有源可编程电子钥匙（20，120）；

提供无源商品安全装置（40，140）；

用安全代码编程所述可编程电子钥匙；

用所述可编程电子钥匙的安全代码编程所述商品安全装置；

随后确定是否所述可编程电子钥匙的安全代码匹配所述商品安全装置的安全代码；以及

当所述可编程电子钥匙的安全代码匹配所述商品安全装置的安全代码时，从所述可编程电子钥匙的内部电源传送电能，以操作所述商品安全装置。

Images