ES2240504T3 - Mascador de vigilancia electronico de articulos hibrido integrado. - Google Patents

Abstract

Un marcador híbrido de vigilancia electrónica de artículos incluyendo: (i) al menos un elemento magnético (20) para generar armónicos de una frecuencia de excitación fundamental, (ii) un circuito de radiofrecuencia resonante (40), en el que el elemento generador de armónicos es una parte activa del circuito resonante, y (iii) elementos de desactivación (10) que tienen alta coercividad, por lo que el marcador puede ser desactivado en ambas funciones de radiofrecuencia y armónicos por un solo proceso.

Description

Marcador de vigilancia electrónico de artículos híbrido integrado.

Esta solicitud se refiere y reivindica prioridad según 35 USC 119(e) por la Solicitud de Patente de Estados Unidos número de serie 09/634.121, presentada el 8 de agosto de 2000, cuyo contenido completo se incorpora aquí por referencia.

Antecedentes 1. Campo de la invención

Esta invención se refiere a sistemas de vigilancia electrónica de artículos (EAS) y marcadores para uso en ellos. Más en concreto, la invención proporciona una etiqueta híbrida integrada que puede ser detectada por un sistema magnético de vigilancia de artículos por armónicos y un sistema de vigilancia de artículos por radiofrecuencia.

2. Descripción de la técnica anterior

El problema de proteger artículos comerciales contra el robo en tiendas ha sido objeto de numerosas soluciones técnicas. Entre estas soluciones está fijar una etiqueta o marcador al artículo a proteger. El marcador responde a una señal de interrogación procedente de un aparato transmisor situado en una puerta de salida de la tienda. Una bobina receptora en el lado opuesto de la puerta de salida recibe una señal producida por el marcador en respuesta a la señal de interrogación. La presencia de la señal de respuesta indica que el marcador no ha sido quitado o desactivado por el cajero, y que el artículo que la lleva puede no haber sido pagado o verificada correctamente su salida.

Se ha usado ampliamente varios tipos diferentes de marcadores. En un tipo, la porción funcional del marcador consta de un circuito resonante eléctrico. Cuando se coloca en un campo electromagnético transmitido por el aparato de interrogación, el marcador de circuito resonante produce un aumento de absorción de la señal transmitida, reduciendo la señal en la bobina receptora. La detección del cambio de nivel de la señal indica la presencia del marcador. Un marcador de este tipo usado comercialmente se pone en funcionamiento en la región de radiofrecuencia (RF), por ejemplo, 8,2 MHz, y se denomina etiqueta RF.

Un segundo tipo de marcador consta de un elemento alargado de un material ferromagnético de alta permeabilidad magnética colocado junto a un segundo elemento de un material ferromagnético que tiene una coercividad más alta que el primer elemento. Cuando se somete a una radiación electromagnética a una frecuencia de interrogación, el marcador hace que se desarrollen armónicos altos de la frecuencia de interrogación en la bobina receptora. La detección de tales armónicos indica la presencia del marcador. La desactivación del marcador se lleva a cabo cambiando el estado de magnetización del segundo elemento. Así, cuando se expone el marcador a un campo magnético cc, cambia el estado de magnetización en el segundo elemento y cambia considerablemente la amplitud de los armónicos elegidos para la detección. Este cambio se puede detectar fácilmente en la bobina receptora. Éste es una etiqueta magnética típica de armónicos EAS. Una frecuencia de interrogación utilizada comúnmente para la etiqueta de armónicos es del orden de unos pocos miles de hertzios.

La forma más económica de fijar el marcador antirrobo sobre la mercadería es durante el proceso de fabricación en la línea de producción. Sin embargo, en varias tiendas minoristas se usan ampliamente tanto la etiqueta de radiofrecuencia como la etiqueta magnética de armónicos descrito anteriormente. En la etapa de fabricación de la mercadería, no se sabe a qué tienda irá la mercadería ni qué tipo de sistema detector se usará. Como resultado, el fabricante tendría que poner ambos tipos de etiquetas en la mercadería. Además, en el mostrador de verificación de una tienda minorista, el cajero tendría que desactivar ambas etiquetas para eliminar falsas alarma aunque la tienda solamente utilice un tipo de sistema de detección. Instalar dos marcadores separados al fabricar la mercadería originaría complicaciones operativas y un aumento de los costos generales.

El objeto de esta invención es hacer un marcador híbrido desactivable que puede ser detectado por ambos sistemas de detección por RF y de detección por armónicos. Un tipo de un marcador híbrido se describió en la Patente francesa número 2.701.146 concedida en 1994. Sin embargo, en dicha patente, el marcador híbrido consta simplemente de dos tipos de marcadores, es decir, un marcador RF y un marcador de armónicos, dispuestos en un sustrato. La parte RF del marcador y la parte de armónicos del marcador están separadas una de otra en el diseño propuesto. Además, no se ha diseñado ninguna función de desactivación.

La presente invención proporciona un marcador híbrido integrado. La parte de armónicos del marcador es una parte activa del circuito resonante RF. Además, el presente marcador híbrido puede ser desactivado en un solo proceso.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un marcador híbrido integrado incluyendo un elemento de armónicos hecho de una tira de un material de alta permeabilidad magnética que se introduce en un circuito RF como una parte activa del circuito resonante. El contacto eléctrico entre el elemento y el resto del circuito se logra utilizando material de pasta conductora. La desactivación del marcador se lleva a cabo empleando otro elemento de un material magnético que tiene alta coercividad.

La presente invención también proporciona un marcador desactivable que incluye al menos una unión que tiene un material de pasta conductora.

Cuando se coloca en un campo de interrogación RF, el marcador híbrido produce un aumento de absorción de la señal transmitida reduciendo la señal en la bobina receptora del sistema de vigilancia RF. Cuando se coloca en una zona de interrogación de un sistema magnético de vigilancia de artículos por armónicos, el marcador genera armónicos altos de la frecuencia de interrogación que pueden ser detectados por el receptor del sistema de vigilancia. El marcador híbrido puede ser desactivado en ambas funciones de RF y armónicos por un solo proceso.

Breve descripción de los dibujos

La invención se entenderá mejor y serán evidentes ventajas adicionales consultando la siguiente descripción detallada de una realización preferida de la invención y los dibujos anexos en los que:

La figura 1 es un dibujo esquemático que muestra un circuito integrado RF con elementos armónicos.

La figura 2 es un dibujo esquemático que muestra otra forma de construir un marcador híbrido completo utilizando el circuito RF de la figura 1.

La figura 3 es un dibujo esquemático que muestra un circuito RF hecho usando pasta conductora.

La figura 4 es un dibujo esquemático que muestra otra forma de construir un marcador híbrido que utiliza el circuito RF impreso usando pasta conductora.

La figura 5 es un dibujo esquemático que muestra una forma de fabricar marcadores híbridos en un proceso de producción en serie.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a la figura 1 y la figura 2 de los dibujos, se fabricó un marcador híbrido integrado de la siguiente manera:

(1)

El circuito RF, hecho de materiales conductores, preferiblemente una lámina de cobre o aluminio, se colocó sobre un sustrato adecuado, preferiblemente un sustrato de papel adhesivo 100;

(2)

Los elementos desactivantes 10, hechos de un material magnético de alta coercividad, se colocaron también sobre el sustrato adhesivo de papel 100;

(3)

Los elementos armónicos 20, hechos de un material que tiene alta permeabilidad magnética, se colocaron después encima de los elementos desactivantes 10 para completar el circuito con la lámina conductora 40. Se utilizaron dos tiras de material metálico amorfo, hechas de METGLAS®2714A de Honeywell International Inc., por ejemplo, que tiene una anchura de aproximadamente 1 mm y una longitud total de aproximadamente 76 mm; y

(4)

El contacto eléctrico entre el circuito conductor 40 y el material armónico 20, así como entre los materiales armónicos, se hizo utilizando una pasta conductora 30, tal como pintura de plata en este caso.

Con respecto a los materiales de construcción de los materiales conductores del circuito RF, aunque se prefiere una lámina metálica, tal como láminas de cobre y aluminio, no obstante, debe entenderse que se puede usar cualquier material conductor que cumpla la función descrita más adelante. Otros metales, así como aleaciones metálicas en forma de hilos, láminas, tiras, u otras formas geométricas, se consideran útiles, siendo solamente necesario que operen como se describe más adelante. Además, también se puede utilizar películas o pastas conductoras que en general se pueden describir como un material conductor embebido dentro de una matriz no conductora, típicamente un polímero, pintura, u otra composición. Igualmente, con respecto al material de construcción para los elementos desactivantes 10, se puede usar alguno de los conocidos en la técnica. Con respecto al sustrato adecuado 100, se usa convenientemente papel debido a su bajo costo, naturaleza no conductora, y que se puede conformar fácilmente de la manera descrita más adelante. No obstante, también se puede utilizar otros materiales incluyendo materiales parecidos a papel tejidos y no tejidos, películas, hojas. Uno de dichos materiales conocidos es TYVEK (de DuPont) que es físicamente resistente, no conductor, y se maneja de manera similar al papel. Con respecto a la construcción material de la pasta conductora 30, se puede usar cualquier pasta conductora adecuada que realice la función descrita a continuación. Por ejemplo, se contempla que se pueda usar uno o varios materiales conductores embebidos o suspendidos en cualquier matriz no conductora o pobremente conductora tal como un polímero, pintura u otra composición. Con respecto al material metálico amorfo, se puede usar cualquier formador o calidad de metal amorfo y pueden diferir naturalmente del METGLAS®2714A descrito anteriormente.

Como se representa en la figura 2, el circuito de la presente invención se plegó después con otro circuito de lámina de cobre. Estos dos circuitos se alinearon cara con cara, y se colocó una película plástica 110 entre los dos circuitos. La película plástica es un material dieléctrico entre los dos circuitos y funciona como un condensador del circuito resonante RF. Para fijar la estructura estable del marcador se utilizaron películas plásticas adhesivas de doble cara. Una línea del circuito 120 se mantuvo no cubierta por la película plástica. Y se encolaron dos de tales líneas no cubiertas 120 en los circuitos opuestos usando pasta conductora para completar el circuito resonante RF.

La etiqueta híbrida, o marcador, se comprobó en ambos sistemas de detección de radiofrecuencia (RF) y magnético de armónicos. En el sistema de detección RF se empleó una frecuencia estándar de 8,2 MHz. Cuando el marcador se expuso a RF dentro de la zona de interrogación, la señal en la bobina receptora disminuyó más de 30%. En la misma condición de prueba, una etiqueta RF comercial mostró una reducción de 55% de la señal en la bobina receptora.

En el sistema de detección de armónicos, se empleó una frecuencia fundamental de 2.500 Hz y se seleccionó la 25ª armónica para detección. El marcador híbrido generó una señal de 130 mV en el sistema de verificación. Para comparación, también se comprobó una etiqueta de armónicos comercial con el mismo sistema de detección. La etiqueta de armónicos comercial tenía una longitud de aproximadamente 90 mm. La señal de la 25ª armónica del marcador comercial era aproximadamente 250 mV en la misma condición de prueba.

Cuando se desactivó utilizando un campo magnético cc, cuya intensidad era suficientemente alta para saturar el marcador de armónicos, el marcador híbrido no mostró ninguna señal armónica detectable. Tampoco respondió el marcador desactivado al campo de interrogación RF. La señal en la bobina receptora del sistema de vigilancia RF no cambió por la presencia de un marcador desactivado. Por lo tanto, aplicando un campo magnético cc, el marcador híbrido se desactivó en ambas funciones de armónicos y RF. El mecanismo de desactivación de la función RF es tal que el contacto eléctrico del material metálico amorfo y el circuito de cobre se perturba durante la desactivación magnética. Los contactos se hacen por pintura conductora de manera que los enlaces mecánicos y eléctricos entre las dos partes sean suficientemente resistentes para mantener intacta la función RF antes de la desactivación. Después de la desactivación, un contacto flojo aumenta la resistencia eléctrica del circuito RF y saca el circuito de la condición resonante a la frecuencia de interrogación.

Por lo tanto, el diseño de marcador descrito anteriormente reduce un verdadero marcador híbrido integrado con una señal suficientemente alta en ambos sistemas de detección de armónicos y RF. También los marcadores híbridos pueden ser desactivados totalmente por un solo proceso.

Otra forma de hacer el marcador híbrido se representa en las figuras 3 y 4 de los dibujos. En primer lugar, los elementos de desactivación 10 y el elemento de armónicos 20 se colocan sobre un sustrato adhesivo de papel como se ha descrito anteriormente. Después, el circuito RF 50, así como los contactos eléctricos con la parte de metal amorfo, se imprime en el papel usando una pasta conductora. Los dos circuitos del mismo tipo se pliegan posteriormente cara con cara con una lámina de plástico entremedio. Un brazo del circuito 120 no se cubre por la lámina de plástico y se encola al lado opuesto usando cola conductora. De esta forma, la etiqueta híbrida se puede producir en escala de fabricación en serie.

Una forma económica de fabricar una gran cantidad de marcadores híbridos según la presente invención se describe en la figura 5. En primer lugar, se colocan tiras largas de un material de desactivación de alta coercividad 10 sobre el papel adhesivo 100. Encima de la tira de desactivación hay una tira de material armónico 20, es decir, un material metálico amorfo. A continuación se imprimen los circuitos RF 50, usando pasta conductora. El resto de los pasos incluye plegarlos con una lámina de plástico entremedio, cortarlos en piezas individuales, y fijar el contacto eléctrico entre los lados opuestos para completar el circuito resonante RF. El proceso completo se puede realizar en una línea de producción automatizada.

Por lo tanto, el diseño de marcador descrito anteriormente proporciona un verdadero marcador híbrido integrado con una señal suficientemente alta en ambos sistemas de detección de armónicos y RF. Además, los marcadores híbridos pueden ser desactivados totalmente por un solo proceso.

Habiendo descrito así la invención con bastante detalle, se entenderá que dicho detalle no está limitado estrictamente, sino que los expertos en la materia pueden proponer varios cambios y modificaciones, todos los cuales caen dentro del alcance de la invención definida en las reivindicaciones dependientes.

Claims (8)

1. Un marcador híbrido de vigilancia electrónica de artículos incluyendo:

(i)

al menos un elemento magnético (20) para generar armónicos de una frecuencia de excitación fundamental,

(ii)

un circuito de radiofrecuencia resonante (40), en el que el elemento generador de armónicos es una parte activa del circuito resonante, y

(iii)

elementos de desactivación (10) que tienen alta coercividad, por lo que el marcador puede ser desactivado en ambas funciones de radiofrecuencia y armónicos por un solo proceso.

2. Un marcador como el expuesto en la reivindicación 1, donde el elemento generador de armónicos es al menos 50 por ciento amorfo.

3. Un marcador como el expuesto en la reivindicación 1, donde ambas funciones de armónicos y radiofrecuencia son desactivadas por un solo proceso de exponer el marcador a un campo magnético cc.

4. Un marcador como el expuesto en la reivindicación 1, donde el marcador incluye un sustrato de papel (100), y el material del circuito de radiofrecuencia es una pasta conductora (30) impresa sobre el sustrato de papel (100) para formar el circuito de radiofrecuencia (40).

5. Un marcador como el expuesto en la reivindicación 1, donde un número múltiplo de pares del circuito de radiofrecuencia (40) y el elemento generador de armónicos (20) con los elementos de desactivación (10) unidos a él, se montan en un sustrato adhesivo de papel (100), cada uno de dichos pares se corta, pliega cara con cara con una película aislante (110) entremedio, y conecta eléctricamente para completar el circuito de radiofrecuencia (40).

6. Un marcador como el expuesto en la reivindicación 1, donde la parte principal del circuito de radiofrecuencia (40) se selecciona a partir del grupo de metales que consta de lámina de cobre y aluminio, y el contacto eléctrico entre los elementos generadores de armónicos (20) y el circuito de radiofrecuencia (40) se hace utilizando una pasta conductora (30).

7. Un marcador como el expuesto en la reivindicación 4, donde la pasta conductora (30) sirve como un contacto eléctrico entre los elementos generadores de armónicos (20) y el circuito de radiofrecuencia (40).

8. Sistema híbrido integrado de vigilancia electrónica de artículos incluyendo:

(i)

el marcador de cualquiera de las reivindicaciones 1-7;

(ii)

un sistema magnético de vigilancia de artículos por armónicos para generar una frecuencia de excitación fundamental, produciendo el marcador armónicos de la frecuencia de excitación fundamental en respuesta a ella; y

(iii)

un sistema de vigilancia de artículos por radiofrecuencia para generar una frecuencia de excitación RF a la frecuencia resonante del circuito de resonancia de radiofrecuencia.