[发明专利]具有集成EAS和能量收获磁性元件的安全标签

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子物品监视安全系统，特别是涉及具有集成能量收获电路的安全系统标签和方法。

背景技术

电子物品监视（“EAS”）系统通常用于零售店和其它环境中，以防止未授权的从保护区域的货物取出。一般而言，在保护区域的出口配置检测系统，该检测系统包含能够在称为“询问区域”的出口处产生电磁场的一个或更多个发射器和天线（“台架”）。被保护的物品贴附有EAS标记，该EAS标记当活动时在穿过该询问区域时产生响应信号。同一个或另一个“台架”中的天线和接收器检测该响应信号并产生报警。某些EAS标签，一般称为“报警”标签，在实际的标签器件内包含处理器和可听报警换能器。因此，实际的标签“知道”什么时候它被EAS入口询问并在被触发时发出可听警告。

不管使用的EAS标签的具体类型如何，EAS标签都一般包含在使用中向标签的内部部件供电的电源，诸如电池。事实上，标签常常包含永久固定于标签自身内的电池或类似的电源，以防止商店扒手或其它人去除或损害它。标签一般被设计和制造，使得不能接近电源。这种去除或损害会使得标签不能操作，由此使其不能用作安全措施。虽然实际中EAS标签一般在购买时从物品被去除并随后被存放以供随后的货物重新使用，但是，标签的重复使用能力不幸地会受永久固定的电源的寿命限制。该限制特性会由此导致不能有效地长期使用标签，而导致标签被舍弃并被具有新鲜电源的标签替代，由此增加货物安全化的总体成本。

为了管理和限制能量消耗，一些标签方案包括加入诸如唤醒开关的能量管理硬件。一般地，为了实际长的电池寿命，能量管理硬件工作而限制标签电力、性能和功能。这种结果是不希望的。

并且，虽然一种方案可在标签中包含非常大的电源，但是，出于大量的原因，这种方案不是所希望的。首先，与较小的电池相比，较大的例如为电池的电源增加成本和重量。由于标签应尽可能地不显眼，因此，向物件固定在物理上较大的标签会不利地影响被保护物件对于潜在的物件购买者的吸引力。并且，当标签功能增加时，例如，标签提供EAS和射频识别（“RFID”）功能，还需要在标签外壳内包含附加的部件和电路。因而，为了提供附加的功能，要更好地利用标签外壳空间资源，而不是只将空间利用于大的电源。

因此，希望具有尽管永久地固定电源但是与已知的标签相比可以以不必明显增加标签尺寸的方式被重复使用的标签。

发明内容

本发明有利地提供用于在单一标签内提供EAS和RFID连同电池充电特征的方法和系统。EAS安全标签包括可充电电池和具有磁芯和设置在芯的至少一部分周围的至少一个线圈绕组的天线。天线根据与标签所处的磁场对应的频率供应与第一频率或第二频率对应的电压。标签包括具有与第一频率对应的共振频率的EAS电路和具有与第二频率对应的共振频率的能量收获电路，这里，能量收获电路将可充电电池再充电。根据暴露标签的磁场，或者EAS电路被启用由此允许启用EAS检测，或者能量收获电路从而允许电池被再充电。

另外，与RFID标签天线连接的电池辅助或有源RFID元件允许通过I/O针进行传感器输入，以诸如当安全标签进入EAS系统中时产生报警消息。该消息被传播到RFID读取器，该RFID读取器可警告商店工作人员什么物件以未授权的方式离开商店。RFID元件还可在电池电荷较低时产生报警或警告消息，从而警告商店工作人员标签需要被再充电。

在本发明的一个方面中，提供一种安全标签。标签包括：可充电电池；包含磁芯和设置在芯的至少一部分周围的至少一个线圈绕组的磁性元件，磁性元件供应与施加的第一频率和第二频率的磁场对应的电压；具有与第一频率对应的共振频率的EAS电路；和具有与第二频率对应的共振频率的能量收获电路，能量收获电路将第二频率电压转换成用于可充电电池的电池电压信号。

在本发明的又一方面中，提供一种安全标签。安全标签包括：可充电电池；被配置为供应与施加的第一频率和第二频率的磁场对应的电压的磁性元件。磁性元件包含：磁芯；被设置在磁芯的至少一部分周围的第一线圈绕组，第一绕组与第一频率对应；和被设置在磁芯的至少一部分周围的第二线圈绕组，第二绕组与第二频率对应。标签还包括具有与第一频率对应的共振频率的EAS电路和具有与第二频率对应的共振频率的能量收获电路，能量收获电路将第二频率电压转换成用于可充电电池的电池电压信号。