具有用于無線充電和eas停用的多功能線圈的無繩標(biāo)記讀取器的制造方法
【專利摘要】公開了一種無繩標(biāo)記讀取器，其包括可被構(gòu)造成發(fā)射或接收電磁能量的多功能線圈。這樣，所述多功能線圈促進(jìn)電池的無線充電以及電子商品監(jiān)視(EAS)標(biāo)簽的無線停用。多功能線圈以及用以執(zhí)行這些功能的多個(gè)模塊被集成在無繩標(biāo)記讀取器的可手持殼體內(nèi)。
【專利說明】具有用于無線充電和EAS停用的多功能線圈的無繩標(biāo)記讀 取器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及標(biāo)記讀取器的領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種手持無繩標(biāo)記讀取 器，其具有集成的多用途線圈來用于（i)無線充電和（ii)電子商品監(jiān)視（EAS)標(biāo)簽停用。

【背景技術(shù)】
[0002] 手持無繩標(biāo)記讀取器廣泛用于零售業(yè)來協(xié)助結(jié)賬程序。這些手持標(biāo)記讀取器將掃 描的條形碼信息無線地通信至主機(jī)系統(tǒng)，其進(jìn)而注冊價(jià)格并更新庫存信息。這些手持無繩 標(biāo)記讀取器使用可再充電能量存儲(chǔ)部件（例如，電池）作為電源。通常，標(biāo)記讀取器被存儲(chǔ) 在駁接臺(tái)架中，并物理地連接至電源，以便為標(biāo)記讀取器的可再充電電池補(bǔ)給能量。駁接臺(tái) 架配備有連接器，其在與標(biāo)記讀取器配合時(shí)，在駁接臺(tái)架與標(biāo)記讀取器之間建立電連接。
[0003] 無線充電系統(tǒng)消除了對這種物理電連接的需求。在這些系統(tǒng)中，通過兩個(gè)線圈即 發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感，將能量傳遞至標(biāo)記讀取器的電池。與主機(jī)系統(tǒng)（例如，銷 售點(diǎn)系統(tǒng)）集成的發(fā)射線圈（即，主線圈）將能量感應(yīng)地耦合至與標(biāo)記讀取器集成的接收 線圈（即，副線圈）。能量通過充電電路系統(tǒng)從接收線圈耦合至標(biāo)記讀取器的電池。
[0004] 電子商品監(jiān)視（EAS)系統(tǒng)也廣泛用于零售業(yè)，來防止從受控區(qū)域（例如，商店）未 授權(quán)地拿走（例如，偷竊）受保護(hù)的物品（例如，用于銷售的貨物）。在這些系統(tǒng)中，受控 區(qū)域包含受保護(hù)的物品。該受控區(qū)域的邊界具有固定數(shù)量的關(guān)卡（gateway)。受保護(hù)的物 品要通過這些關(guān)卡之一，則它必須也通過EAS傳感器。被稱作EAS標(biāo)簽的小模塊被附著至 存儲(chǔ)在受控區(qū)域中的受保護(hù)物品。這些EAS標(biāo)簽存在于兩個(gè)狀態(tài)之一：啟用或停用。當(dāng)已 啟用的EAS標(biāo)簽通過EAS傳感器時(shí)，會(huì)觸發(fā)警報(bào)。然而，已停用的EAS標(biāo)簽可以自由地通過 EAS傳感器。在零售業(yè)中，商店中的物品被附著有已啟用的EAS標(biāo)簽。這些標(biāo)簽必須在銷售 點(diǎn)處的結(jié)賬程序期間被停用。
[0005] 為了停用EAS標(biāo)簽，收銀員將標(biāo)簽放置成靠近啟用線圈，其使EAS標(biāo)簽受到電磁 (EM)能量（例如，大的EM脈沖）。該能量足以改變EAS標(biāo)簽的性能，以便致使它不可見于 關(guān)卡的EAS傳感器。
[0006] 具有無線充電和EAS停用功能的手持無繩標(biāo)記讀取器將提供許多優(yōu)點(diǎn)。增加的功 能可以消除在結(jié)賬區(qū)域中對駁接臺(tái)架和停用場所的需求。該增加的功能還可以降低銷售點(diǎn) 系統(tǒng)的成本和操作復(fù)雜性。因此，對具有無線充電和EAS停用功能的標(biāo)記讀取器存在需求， 其還具有手持和無繩操作的能力。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 因此，在一個(gè)方面，本實(shí)用新型涉及一種無繩標(biāo)記讀取器，其包括：多個(gè)模塊，其被 構(gòu)造成用于（i)獲取并解碼標(biāo)記、（ii)無線地接收能量以對能量存儲(chǔ)部件充電、和（iii)無 線地發(fā)射能量以停用電子商品監(jiān)視（EAS)標(biāo)簽。用以開啟（enable)這些功能的多個(gè)模塊 基本上被封閉在可手持殼體中。線圈模塊被包括在所述多個(gè)模塊中。線圈模塊具有一個(gè)多 功能線圈，用以（i)無線接收能量以促進(jìn)能量存儲(chǔ)部件的充電以及（ii)無線地發(fā)射能量以 促進(jìn)EAS標(biāo)簽的停用。
[0008] 在一示例性實(shí)施例中，所述多個(gè)模塊包括控制模塊，用于生成信號(hào)來構(gòu)造標(biāo)記讀 取器的操作模式。這些操作模式包括：（i)標(biāo)記讀取模式；（ii)無線充電模式；和（iii)EAS 停用模式。包括了電池模塊，其包括能量存儲(chǔ)部件，用于存儲(chǔ)能量并供應(yīng)能量，來開啟所述 標(biāo)記讀取器的操作模式。開關(guān)模塊包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，并由控制模塊控制，以在模塊之間 切換能量和電子信號(hào)。這樣，開關(guān)模塊有助于開啟無繩標(biāo)記讀取器的不同操作模式。當(dāng)標(biāo) 記讀取器被構(gòu)造為標(biāo)記讀取模式時(shí)，標(biāo)記讀取模塊被開啟來獲取并解碼標(biāo)記。當(dāng)標(biāo)記讀取 器被構(gòu)造為無線充電模式時(shí)，充電模塊被開啟來生成充電信號(hào)。當(dāng)標(biāo)記讀取器被構(gòu)造為EAS 停用模式時(shí)，EAS停用模塊被開啟來生成EAS停用信號(hào)。
[0009] 在另一示例性實(shí)施例中，無繩標(biāo)記讀取器的控制模塊通過發(fā)信號(hào)給所述開關(guān)模塊 以電氣地互連所述電池模塊與所述標(biāo)記讀取模塊來構(gòu)造所述標(biāo)記讀取模式。
[0010] 在另一示例性實(shí)施例中，當(dāng)操作者按壓所述無繩標(biāo)記讀取器的可手持殼體上的掃 描按鈕時(shí)，所述無繩標(biāo)記讀取器的控制模塊被觸發(fā)以開啟所述標(biāo)記讀取模式。
[0011] 在另一示例性實(shí)施例中，無繩標(biāo)記讀取器的控制模塊通過發(fā)信號(hào)給所述開關(guān)模塊 以電氣地互連所述電池模塊、無線充電模塊與所述線圈模塊，來構(gòu)造所述無線充電模式。在 該模式中，所述線圈模塊的多功能線圈可以經(jīng)由磁感應(yīng)從主機(jī)充電線圈無線地接收電磁充 電信號(hào)。電磁充電信號(hào)可以具有5瓦特或更小的功率。
[0012] 在另一示例性實(shí)施例中，無繩標(biāo)記讀取器的控制模塊通過發(fā)信號(hào)給所述開關(guān)模塊 以電氣地互連所述電池模塊、EAS停用模塊與線圈模塊，來構(gòu)造所述EAS停用模式。在該模 式中，當(dāng)EAS標(biāo)簽和多功能線圈接近時(shí)，EAS停用模塊可以被觸發(fā)來發(fā)送EAS停用信號(hào)。EAS 停用信號(hào)可以是射頻（RF)能量的脈沖，其頻率在7. 5兆赫（MHz)到8. 8MHz之間（例如， 7. 9?8. 4MHz)，以匹配EAS標(biāo)簽的共振頻率。
[0013] 在一些示例性實(shí)施例中，標(biāo)記讀取器的模式由事件或狀況觸發(fā)。例如，在標(biāo)記被獲 取并解碼之后，所述控制模塊可以被觸發(fā)以開啟所述標(biāo)記讀取器的EAS停用模式。在EAS 停用信號(hào)被發(fā)射之后或在標(biāo)記被讀取之后，所述控制模塊可以被觸發(fā)以開啟所述標(biāo)記讀取 器的無線充電模式。換言之，這時(shí)無繩標(biāo)記讀取器不用于標(biāo)記讀取或EAS停用功能。
[0014] 在另一些示例性實(shí)施例中，線圈模塊的多功能線圈是平面螺旋線圈。該線圈可以 具有至少15圈。替代地，該線圈可以具有在大約9?11微亨（mH)之間的電感。此外，在 一些實(shí)施例中，所述線圈可以具有小于0.5歐姆（Ω)的電阻。此外，所述線圈可以被集成在 把手中，所述把手形成到手持無繩標(biāo)記讀取器的可手持殼體中。
[0015] 前述例示性概要、以及本實(shí)用新型的其它示例性目的和/或優(yōu)點(diǎn)和它們被實(shí)現(xiàn)的 方式進(jìn)一步在以下詳細(xì)描述及其附圖內(nèi)被說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1圖示了多用途線圈的一示例性實(shí)施例。
[0017] 圖2示意性地繪出了無繩標(biāo)記讀取器的一示例性實(shí)施例。
[0018] 圖3圖示了被集成到無繩標(biāo)記讀取器中的多用途線圈。
[0019] 圖4圖示了無繩標(biāo)記讀取器的無線充電。
[0020] 圖5示意性地繪出了 EAS標(biāo)簽的停用。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 本實(shí)用新型涉及多功能無繩標(biāo)記讀取器。可獲得的功能為：（i)標(biāo)記讀?。唬╥i)無 線充電；和（iii)電子商品監(jiān)視（EAS)停用。無線充電和EAS停用功能由多功能線圈促進(jìn)。
[0022] 在圖1中示出的示例性實(shí)施例中，多功能線圈1包含被絕緣的導(dǎo)體，其配置成平坦 的同心圈（S卩，平面螺旋線圈）。多功能線圈的導(dǎo)體2可以是細(xì)的（例如，0.3毫米直徑）。 導(dǎo)體可以由銅或另一種導(dǎo)電材料制成，并涂覆有絕緣膜。導(dǎo)體的直徑被選擇成應(yīng)對無線充 電所經(jīng)受的持續(xù)功率電平（例如，5瓦特）。線圈還被設(shè)計(jì)成為EAS停用有效地傳輸脈沖能 量。用于無線充電和EAS停用的多功能線圈的一個(gè)示例性實(shí)施例具有15圈，得到大約9? 11微亨的線圈電感。線圈的電阻低，在25攝氏度時(shí)為大約0. 2。
[0023] 線圈的物理設(shè)計(jì)促進(jìn)在手持無繩標(biāo)記讀取器的可手持殼體的把手部段內(nèi)的集成。 為此集成，圖1中示出的線圈可以具有分別約為48X32X1毫米（mm)的線圈長度3、線圈寬 度4和線圈厚度5。如圖2中示出的，無繩標(biāo)記讀取器10具有可手持殼體，其具有供操作者 把持的把手11，類似槍。掃描按鈕12與該殼體集成，以允許操作者啟用（S卩，觸發(fā)）標(biāo)記讀 取，方法是按壓該按鈕（即，扣動(dòng)扳機(jī)）。多功能線圈1可以定位在可手持殼體內(nèi)處于把手 的基底處。
[0024] 多功能線圈支持無線充電（即，感應(yīng)充電）。這種形式的充電使用電磁場來通過 磁感應(yīng)在兩個(gè)線圈之間傳遞能量。如圖3中示出的，這些線圈14中的第一個(gè)可以被集成到 作為主機(jī)系統(tǒng)15(例如，銷售點(diǎn)系統(tǒng)）的一部分的充電站中。該線圈被稱作主機(jī)充電線圈 14,并用作線圈對中的主線圈（即，發(fā)射線圈），作為一種變壓器發(fā)揮作用。該線圈對的第 二線圈是多功能線圈1，并與無繩標(biāo)記讀取器10集成。該線圈用作變壓器線圈對中的副線 圈（即，接收線圈），并無線地接收能量。當(dāng)兩個(gè)線圈接近（例如，〇?5毫米）時(shí)，線圈通 過它們的磁場耦合（即，互感），并且來自主線圈14的能量將被傳遞至副線圈1。連接至主 機(jī)充電線圈14的充電源16在適于無線充電的頻率（例如，110?205千赫[kHz])以交流 電流激勵(lì)主機(jī)充電線圈14。電磁充電信號(hào)可以符合無線充電標(biāo)準(zhǔn)，因此，本申請?jiān)诖送ㄟ^引 用包含無線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium)的用于無線充電的Qi(WPC-Qi)規(guī)范 (即，WPC-Qi無線充電規(guī)范，1. 1.2版，2013年6月）的整體內(nèi)容。連接至多功能線圈1的 電池模塊17在能量存儲(chǔ)部件（例如，電池）中存儲(chǔ)無線地傳遞來的能量。
[0025] 多功能線圈還支持電子商品監(jiān)視（EAS)標(biāo)簽停用。EAS是用于防止從受控區(qū)域未 授權(quán)地拿走物品（例如，商店行竊）的方案。已啟用的EAS標(biāo)簽被附著至物品，使得潛在的 小偷難以發(fā)覺、篡改或移除?？蓚鞲幸褑⒂肊AS標(biāo)簽的關(guān)卡傳感器被定位成便于掃描所有 進(jìn)出受控區(qū)域的客流。當(dāng)檢測到啟用的標(biāo)簽時(shí)，可以發(fā)出警報(bào)聲，以警報(bào)工作人員有偷竊企 圖存在。
[0026] 存在多種EAS標(biāo)簽，各自具有它們自身的掃描/傳感方案。射頻（RF) EAS標(biāo)簽尤 其普及。這些EAS標(biāo)簽可以是軟標(biāo)簽，其集成在物品包裝內(nèi)或集成在包裝標(biāo)簽中。標(biāo)簽基 于電感電容（LC)共振（S卩，振蕩）電路進(jìn)行操作。振蕩電路（tank circuit)可以具有在 7. 5?8. 8兆赫（MHz)范圍內(nèi)的共振頻率，并且該共振頻率可以在關(guān)卡傳感器的掃描期間作 為窄帶能量損失被檢測到。為了停用標(biāo)簽，可以破壞該共振頻率，方法是使它受到處于或接 近EAS標(biāo)簽的共振頻率的大能量RF脈沖。該脈沖中的能量使LC振蕩電路中的保險(xiǎn)裝置開 路（即，熔斷保險(xiǎn)裝置）。替代地，LC振蕩電路中的電容器可以由于停用脈沖而受到損壞， 并這樣用作一種類型的保險(xiǎn)裝置。不管是哪種情況，RF脈沖都破壞LC共振頻率并停用標(biāo) 簽。已停用的標(biāo)簽可以通過關(guān)卡檢測器，而不觸發(fā)警報(bào)。
[0027] 具有多用途線圈的無繩標(biāo)記讀取器可以停用EAS標(biāo)簽。當(dāng)傳感到啟用標(biāo)簽時(shí)或在 某條件被滿足之后（例如，成功的條形碼掃描），可以通過無繩標(biāo)記讀取器中的EAS停用模 塊生成EAS標(biāo)簽停用信號(hào)。如圖4中示出的，停用信號(hào)（即，RF脈沖）20可以由多用途線 圈1發(fā)射并由EAS標(biāo)簽21接收。脈沖中的能量足以停用EAS標(biāo)簽21。因?yàn)闃?biāo)簽可以在停 用信號(hào)的頻率處共振，用于停用的范圍可高達(dá)110毫米。然而，該范圍可以變化，取決于EAS 停用信號(hào)的能量。
[0028] 在圖5中示出無繩標(biāo)記讀取器的多個(gè)模塊和它們的互連情況的示意圖。控制模 塊30被構(gòu)造成將信號(hào)發(fā)送至開關(guān)模塊31，其構(gòu)造有一個(gè)或多個(gè)電氣開關(guān)，用以電氣地互連 (即，開啟）模塊并開啟特定的操作模式。各種操作模式包括：（i)標(biāo)記讀取模式，用于讀 取標(biāo)記（例如，掃描條形碼）；（ii)無線充電模式，用于接收能量以對集成的能量存儲(chǔ)裝置 (例如，電池）充電；和（iii)EAS停用模式，用于發(fā)射能量來停用EAS標(biāo)簽（例如，軟的RF 標(biāo)簽）。電池模塊17包含能量存儲(chǔ)裝置，并且可以包括用于濾波和調(diào)整的電路系統(tǒng)。電池 模塊供應(yīng)能量來為其它模塊供電以開啟它們的功能。標(biāo)記讀取模塊32執(zhí)行所有的標(biāo)記讀 取功能。該操作模式在掃描按鈕12被按壓時(shí)開啟。
[0029] 多功能線圈1可根據(jù)操作模式在充電模塊33與EAS停用模塊34之間切換。在無 線充電模式中，開關(guān)模塊被構(gòu)造成連接電池模塊17與充電模塊33,其進(jìn)而連接至多功能線 圈1。充電模塊構(gòu)造有電路系統(tǒng)來調(diào)節(jié)電磁充電信號(hào)的電壓和電流水平，以便促進(jìn)電池模塊 17中的能量存儲(chǔ)裝置的充電。無線充電模式可以是標(biāo)記讀取器的默認(rèn)模式。
[0030] 在EAS停用模式中，開關(guān)模塊被構(gòu)造成電氣地互連電池模塊17與EAS停用模塊 34。另外，EAS停用模塊經(jīng)由開關(guān)模塊與多功能線圈1連接。該操作模式可以被觸發(fā)，以發(fā) 生在掃描儀傳感到已啟用的EAS標(biāo)簽之時(shí)或標(biāo)記被讀取之后。在任一情況下，在該操作模 式中，EAS停用模塊生成EAS停用信號(hào)。該信號(hào)可以包含至少一個(gè)RF脈沖。該RF脈沖具 有EAS標(biāo)簽停用所需且足用的特性（例如，7. 5-8. 8MHz)。多功能線圈用于無線地發(fā)射脈沖 來停用EAS標(biāo)簽。
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種無繩標(biāo)記讀取器，包括： 多個(gè)模塊，其被構(gòu)造成用于（i)獲取并解碼標(biāo)記、（ii)無線地接收能量以對能量存儲(chǔ) 部件充電、和（iii)無線地發(fā)射能量以停用電子商品監(jiān)視（EAS)標(biāo)簽；和 可手持殼體，其基本上封閉所述多個(gè)模塊； 其中，所述多個(gè)模塊包括線圈模塊，所述線圈模塊包括一個(gè)多功能線圈，用于（i)無線 地接收能量以促進(jìn)對所述能量存儲(chǔ)部件的充電以及（ii)無線地發(fā)射能量以促進(jìn)EAS標(biāo)簽 的停用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述多個(gè)模塊包括： 控制模塊，其用于生成信號(hào)來構(gòu)造所述標(biāo)記讀取器的操作模式，所述操作模式包括（i) 標(biāo)記讀取模式、（ii)無線充電模式和（iii)EAS停用模式； 電池模塊，其包括能量存儲(chǔ)部件，用于存儲(chǔ)能量并供應(yīng)能量來開啟所述標(biāo)記讀取器的 操作模式； 開關(guān)模塊，其包括一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，由所述控制模塊控制，被構(gòu)造成在模塊之間傳輸能 量和電子信號(hào)，以促進(jìn)所述無繩標(biāo)記讀取器的操作模式； 標(biāo)記讀取模塊，其在所述標(biāo)記讀取器被構(gòu)造為所述標(biāo)記讀取模式時(shí)被開啟以獲取并解 碼標(biāo)記； 充電模塊，其在所述標(biāo)記讀取器被構(gòu)造為所述無線充電模式時(shí)被開啟以生成充電信 號(hào)；和 EAS停用模塊，其在所述標(biāo)記讀取器被構(gòu)造為所述EAS停用模式時(shí)被開啟以生成EAS停 用信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述控制模塊通過發(fā)信號(hào)給所述開 關(guān)模塊以電氣地互連所述電池模塊與所述標(biāo)記讀取模塊來促進(jìn)所述標(biāo)記讀取模式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，當(dāng)操作者按壓所述無繩標(biāo)記讀取器 的可手持殼體上的掃描按鈕時(shí)，所述控制模塊被觸發(fā)以促進(jìn)所述標(biāo)記讀取模式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述控制模塊通過發(fā)信號(hào)給所述開 關(guān)模塊以電氣地互連所述電池模塊、無線充電模塊與所述線圈模塊來促進(jìn)所述無線充電模 式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的被構(gòu)造成用于無線充電模式的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述 線圈模塊的多功能線圈經(jīng)由磁感應(yīng)從主機(jī)充電線圈無線地接收電磁充電信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的被構(gòu)造成用于無線充電模式的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述 線圈模塊的多功能線圈接收具有5瓦特或更小功率的電磁充電信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述控制模塊通過發(fā)信號(hào)給所述開 關(guān)模塊以電氣地互連所述電池模塊、EAS停用模塊與線圈模塊來促進(jìn)所述EAS停用模式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述EAS停用模塊在傳感到EAS標(biāo)簽 時(shí)被觸發(fā)以發(fā)送所述EAS停用信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，所述EAS停用信號(hào)包括頻率為7. 5 兆赫到8. 8兆赫的射頻（RF)能量的脈沖，所述頻率匹配于所述EAS標(biāo)簽的共振頻率。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，在標(biāo)記被獲取并解碼之后，所述控 制模塊被觸發(fā)以開啟所述標(biāo)記讀取器的EAS停用模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無繩標(biāo)記讀取器，其中，在EAS停用信號(hào)被發(fā)射之后，所述控 制模塊被觸發(fā)以開啟所述標(biāo)記讀取器的無線充電模式。
【文檔編號(hào)】G06K7/10GK204066131SQ201420348637
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】Z.謝, J.高, Z.劉, J.李, H.黃, L.王, Y.皮 申請人:手持產(chǎn)品公司