(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔感知装置であって、
外部条件に暴露することによって変更可能な共振特性を有するセンサーであって、前記変更可能な共振特性と関連するセンサー信号を発生するように構成される共振電気回路を有するセンサーと、
参照共振特性を有する参照回路であって、前記遠隔感知装置と、参照信号及び前記センサー信号を検出するように構成される読み取り器との間での誘導性結合における変化に起因する、前記センサー信号の変動を明らかにするために、前記センサー信号との併用に適した前記参照信号を発生するように構成される参照回路と、を備える、装置。
【請求項２】
遠隔感知システムであって、
外部条件に暴露することによって変更可能な共振特性を有するセンサー回路であって、前記変更可能な共振特性と関連するセンサー信号を発生するように構成される共振電気回路を有するセンサー回路と、
参照共振特性を有する参照回路であって、参照信号を発生するように構成される参照回路と、を備える感知装置と、
レシーバであって、前記センサー信号及び前記参照信号を受信し、前記感知装置と前記レシーバとの間の誘導性結合における変化に起因する前記センサー信号における変動を明らかにするために、前記参照信号を使用するように構成される、レシーバと、を備える、システム。
【請求項３】
前記センサー回路が、前記外部条件へ暴露されるように構成され、前記参照回路は、前記外部条件から保護されるように構成される、請求項２に記載の遠隔感知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この特許出願は、同一所有者の米国特許出願第１１／３８３，６５２号（２００６年５月１６日出願）、名称「空間的に分配された遠隔センサー（SPATIALLY DISTRIBUTED REMOTE SENSOR）」に関する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、センサーに関し、より具体的には誘導性結合（inductive coupling）によって遠隔的にアクセス可能であるセンサーに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）回路は、対象の物品の存在及び動きを検出するために使用されてきた。ＲＦＩＤタグを付けた物品の存在は、間欠的又は連続的のいずれかでＲＦＩＤタグに無線で問合せすることにより電子的に検出されてよい。一般的な用途において、ＲＦＩＤタグは識別（ＩＤ）コードを格納する。ＲＦＩＤタグ読み取り器により問合せられる場合、ＲＦＩＤタグは、そのＩＤコードをＲＦＩＤタグ読み取り器へ無線で伝送する。ＲＦＩＤタグによりＲＦＩＤタグ読み取り器へ伝送されるコードは、ＲＦＩＤタグを付けた物品の存在及び識別を指示する。
【０００４】
ＲＦＩＤタグは、バッテリー又は他の独立した電源を含んでよく、或いは外部ＲＦＩＤタグ読み取り器によって伝達される信号からその電力を確保してよい。独立した電力を持たないＲＦＩＤタグは、とりわけ小さく、安価であるため、多数の目的物を追跡するのに非常に費用効率が高くなる。
【０００５】
ＲＦＩＤに関する技術は、電子式物品監視（ＥＡＳ）タグに関係している。ＥＡＳ及びＲＦＩＤタグの両方は、遠隔的にアクセス可能であるが、ＥＡＳタグは典型的にＲＦＩＤのデータ格納能力を備えていない。ＥＡＳ及びＲＦＩＤタグの両方は、遠隔アクセスのためのトランスポンダ回路を含む。トランスポンダ回路は、トランスポンダが特定の周波数で電気的に共振するように、選択及び配列された構成要素を有する共振回路である。
【０００６】
トランスポンダ共振周波数での、又はそれに近い電磁信号がＥＡＳタグの範囲内のタグ読み取り器から放出される場合、ＥＡＳトランスポンダ回路は、誘導性結合を介し、読み取り器によって放出される電磁場からエネルギーを吸収及び／又は反射する。トランスポンダ回路によって吸収又は反射されたエネルギーは、タグ読み取り器出力コイルの出力信号における、又はタグ読み取り器受信コイルでの入力信号における変化を生成することができる。これらの信号変化は、ＥＡＳタグ付きの物品の存在を指示するために解釈されてよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一部の用途において、センサー情報を遠隔的に取得することが望ましい。ＲＦＩＤ及びＥＡＳタグの遠隔アクセス能力は、遠隔感知能力を提供するためにセンサー技術と組み合せられてよい。本発明は、これら及びその他のニーズを満たし、先行技術に勝る他の利点を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、センサーの遠隔アクセスを伴う装置、方法、及びシステム、とりわけ、ＥＡＳ／ＲＦＩＤ技術を使用する誘導連結によってセンサー情報への遠隔アクセスを提供するセンサー及びシステムを対象とする。
【０００９】
一実施形態は、センサー及び参照回路を備える遠隔感知装置を対象とする。センサーは、外部条件へ暴露することによって変更可能な共振特性を有する共振回路を備える。共振電気回路は、変更可能な共振特性と関連するセンサー信号を発生するように構成される。感知システムはまた、参照共振特性を有する参照回路も含む。参照回路は、参照信号及びセンサー信号を検出するように構成される遠隔感知装置と読み取り器との間の誘導性結合における変化に起因するセンサー信号の変動を明らかにするための、センサー信号との併用に適した参照信号を発生するように構成される。
【００１０】
誘導性結合における変化は、例えば、電磁干渉（electromagnetic interference）、感知装置と読み取り器との間の距離及び／又は配向における変動、感知装置及び読み取り器の付近にある金属物、及び又は誘導性結合に影響を及ぼす感知装置と読み取り器との間に介入する物質によって生じる場合がある。
【００１１】
例えば、外部条件としては、水分、湿度、及び／又は他の環境的な条件のような環境的条件が挙げられる。本発明の一部の態様によると、外部条件への暴露は、センサーの材料特性を変える。変更可能な共振特性は、共振周波数、Ｑ係数、帯域幅、及び周波数応答特性の少なくとも１つを含んでよい。
【００１２】
参照信号は、参照信号に対するセンサー信号の振幅、尖度、ピーク幅、周波数、スキュー（skew）、及びカーブフィット（curve fit）の少なくとも１つにおける相対的な変化に基づく整列性及び位置の少なくとも１つにおける変動を明らかにするための、センサー信号との併用に適する。例えば、参照信号は、センサー信号を規格化するために、又はセンサー信号を補正するために使用されてよい。
【００１３】
本発明の別の実施形態は、遠隔感知システムを対象とする。遠隔感知としては、感知装置及びレシーバが挙げられる。感知装置としては、センサー回路及び参照回路が挙げられる。センサー回路は、外部条件への暴露によって変更可能な共振特性を有する。共振電気回路は、変更可能な共振特性と関連するセンサー信号を発生するように構成される。参照回路は、参照共振特性を有し、参照信号を発生するように構成される。レシーバは、センサー信号及び参照信号を受信するように、及び感知装置とレシーバとの間の誘導性結合における変化に起因するセンサー信号における変動を明らかにするための参照信号を使用するように配列される。
【００１４】
レシーバは、参照信号に対するセンサー信号の振幅、尖度、ピーク幅、周波数、スキュー、及びカーブフィットにおける相対的な変化の少なくとも１つに基づく変動を明らかにするように構成されてよい。本発明の一部の態様によると、レシーバは、センサー信号における変化に基づき外部条件における変化を検出することができる。レシーバは、外部条件における変化に基づき警報信号（alarm signal）を発生してよい。
【００１５】
一部の実施によると、センサー回路は、少なくともコンデンサ及びインダクタを備え、センサー回路の共振周波数は、コンデンサの静電容量における変化に基づいて変化可能である。他の実施によると、センサー回路は、少なくともコンデンサ及びインダクタを備え、センサー回路の共振周波数はインダクタのインダクタンスにおける変化に基づいて変化可能である。例えば、センサー回路の共振周波数は、センサー回路の少なくとも１つの回路要素の寸法的変化に基づいて変化可能である。一部の実施において、センサー回路の共振周波数は、センサー回路の少なくとも１つの回路要素の電気的特性における変化に基づいて変化可能である。
【００１６】
参照回路は、外部条件によってもたらされる変化に比較的免れる、共振特性を有する。本発明の一部の態様によると、センサー回路は外部条件に暴露されるように構成され、参照回路は外部条件から保護されるように構成される。他の態様によると、参照回路は外部条件に対して比較的影響を受けにくくてよい。レシーバは、参照信号に基づきセンサー信号を規格化及び／又は補正するように構成される。
【００１７】
本発明の別の実施形態は、遠隔的にアクセスされる信号に基づいた外部条件における変化を判断するための方法を伴う。受信装置は、感知装置のセンサー回路によって発生されたセンサー信号を受信する。センサー回路は、外部条件への暴露によって変更可能な共振周波数を有する。受信装置は、感知装置の参照回路によって発生された参照信号を受信する。参照回路は、参照共振特性を有する。センサー信号は、感知装置と受信装置との間の誘導性結合における変動を明らかにするための、参照信号と共に処理される。外部条件における変化は、処理された信号を使用して判断される。
【００１８】
上記の本発明の概要は、本発明のそれぞれの実施形態もあらゆる実施態様も記載しようと意図していない。本発明の利点及び効果、並びに本発明に対する一層の理解は、添付図面と共に下記の発明を実施するための形態及び請求項を参照することによって明らかになり、理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
例示された実施形態の以下の説明において、本明細書の一部を成す添付図面が参照され、本発明が実践されてよい様々な実施形態が実例として示されている。本発明の範囲から逸脱することなく実施形態が利用されてよく、構造的変更が行われてよいことが理解される。
【００２０】
本発明の実施形態は、遠隔感知のための方法、装置、及びシステムを対象とする。本発明のアプローチは、電子式物品監視（ＥＡＳ）又は無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術、及びセンサー技術の態様を合わせる。一部の実施形態において、センサーは、以下に更に詳しく述べるように、交互配置型変換器（interdigitated transducers）である。一部の実施形態において、センサーは、対象の領域に渡って遠隔感知を可能にする、空間的に分配された多くの要素を含んでよい。一部の実施形態において、参照回路によって発生された信号は、センサー信号における変動を明らかにするためのセンサー信号と共に読み取り器によって使用されてよい。センサー信号変動は、例えば、読み取り器に対するセンサーの整列性及び距離における変化に起因し、センサーと読み取り器との間の誘導的結合における変化に起因し、電磁干渉に起因し、及び／又は特定の他の周囲条件の変動に起因して生じる場合がある。
【００２１】
図１Ａは、ＥＡＳ／ＲＦＩＤ用途に使用される共振回路１１０を図示する概略図である。遠隔アクセスが可能なＥＡＳ／ＲＦＩＤ装置は、並列のインダクタ１１２及びコンデンサ１１６を含む簡単な回路を使用してよい。一部の用途において、レジスタも、共振回路１１０に含まれる場合がある。回路１１０は、回路構成要素１１２、１１６の値に依存する、特定の周波数で共振するように設計される。インダクタ１１２は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーのような電磁エネルギーを受信、反射、及び／又は伝達するために使用されるアンテナとしての役割を果たす。一部の用途において、付加的な回路（図示せず）は、アンテナを介して識別コードを出力するための共振回路１１０に結合される。コードを伝達することができる装置は、典型的にＲＦＩＤ装置と呼ばれる。ＩＤコードを出力するための付加的な回路を持たない装置は、ＥＡＳ装置と呼ばれることが多い。ＥＡＳ装置は、読み取り器によって放出される、ＲＦ場のような、電磁（ＥＭ）場を吸収し、妨害するように設計される。ＥＭ場の妨害は、読み取り器によって検出され、ＥＡＳ装置の存在を指示するために解釈され得る。
【００２２】
本発明の実施形態によると、ＥＡＳ又はＲＦＩＤベースの感知回路は、センサーとして機能する少なくとも１つの構成要素を含む。例えば、図１Ａに示される共振回路１１０の構成要素１１２、１１６の１つ又は両方は、センサーとして機能してよい。センサー構成要素は、感知された条件に基づく共振回路の１つ以上の共振特性を変えることができる。様々な用途において、変化可能な共振特性として、共振回路１１０の共振周波数、Ｑ係数、帯域幅、又は他の共振特性を挙げてよい。
【００２３】
図１Ｂの概略は、この例において、静電容量型センサー（capacitive sensor）１２６である、インダクタ１１２及び変数感知構成要素を含む、共振回路１２０を図示する。コンデンサセンサー１２６は、感知された条件に基づく静電容量値を変化させるように構成される。静電容量値における変動によって、共振回路１２０の共振周波数の変化を生じる。共振周波数における変化は、ＲＦＩＤ又はＥＡＳ読み取り器によって遠隔的に検出され、解釈されることが可能である。
【００２４】
共振周波数又は他の共振特性における変化は、感知された条件における１つ以上の一致する変化を指示するために解釈されてよい。一部の実施によると、回路１２０の共振周波数における変化は、感知された条件における変化の量、程度、又は持続時間を判断するために解釈されることが可能である。しかし、他の実施によると、一定期間に渡って回路１２０の共振周波数における変化を検出することは、該期間に渡って感知された条件における変化の進行を追跡するために用いられる場合がある。
【００２５】
図１Ｃは、本明細書において問合せ器としても表示される、読み取り器１３０を含む遠隔感知システム１５０、及び静電容量型センサー１２６を有する共振回路１２０を図示する。問合せ器１３０としては、無線周波数（ＲＦ）源１３４及び共振分析器１３６が挙げられる。
【００２６】
問合せ器１３０としては、共振回路１２０へＲＦ信号を伝達するためのアンテナとしての役割を果たすインダクタ１３２が挙げられる。共振回路は、回路の共振周波数近くのＲＦエネルギーを吸収し、反射する。問合せ器１３０は、感知回路１２０によるＲＦエネルギーの吸収及び／又は反射によって生じる伝達された信号における変化を検出するように構成されてよい。感知回路１２０によるエネルギーの吸収／反射、及び／又は感知回路１２０によって反射された信号の検出に起因する問合せ器信号における摂動は、本明細書において感知信号又は感知回路信号として示される。
【００２７】
図１Ｄ及び１Ｅはそれぞれ、図１Ｂ及び１Ｃに図示する共振回路１２０におけるセンサー構成要素として使用されてよい交互配置された静電容量型センサー１２６の平面図及び断面図を図示する。静電容量型センサー１２６は、回路基板１６５上の２つの導電体１６３、１６４によって形成される交互配置された変換器として構成される。導電体１６３、１６４は、交互配置である多数の電極１６２と関連する。コンデンサの対立するプレートからの導電体１６３、１６４及びその関連する電極１６２は、数、長さ、及び対立する伝導体１６３、１６４の交互的電極１６２間に配置された交互配置の電極１６２と、物質の誘電体特性との分離距離に依存して、静電容量値を有する。
【００２８】
一部の実施形態において、本発明のアプローチは、水分又は他の液体への暴露のような環境条件の遠隔感知を伴ってよい。センサー１２６の表面と接触している水分は、物質が吸収する又は水分を吸収する場合、交互配置の電極１６２間の物質の誘電率における変化を生じさせる。吸収又は吸着は、センサー１２６の静電容量における変化を生じさせ、故に、共振回路１２０の共振周波数において一致する変化を生じさせる。
【００２９】
別の実施において、静電容量型センサー１２６は、検体の化学的変化を検出するために使用されてよい。例えば、交互配置されたオープンフェイス（open-faced）センサー１２６の表面は、検体に暴露されてよい。検体における化学的及び／又は物理的変化は、検体の誘電特性の変化を生じさせ、同様にセンサー１２６の静電容量における変化を生じさせる。静電容量における変化は、共振回路１２０の共振周波数のシフトとして検出可能である。一部の実施において、検体への暴露に先立ち、センサー１２６は、検体を吸収又は特に検体と結合する物質でコーティングされてよい。
【００３０】
共振周波数における変化は、センサーの寸法における変化の結果であってよい。例えば、静電容量型センサー１２６の静電容量値は、コンデンサプレート１６３と１６４との間の位置関係を変える寸法的な変化に基づいて変化してよい。そのような寸法的な変化は、例えば、コンデンサプレート１６３、１６４の位置関係における変化を生じるセンサーの拡張又は収縮に起因して起こる場合がある。センサーの拡張又は収縮は、例えば、光、温度、及び／又は水分のような様々な事象又は条件への暴露によって生じてよい。
【００３１】
感知回路信号は、感知回路と問合せ器との間の誘導性結合に影響する様々な条件によって影響を受ける場合がある。例えば、感知回路信号は、配向、及び／又は問合せ器、電磁干渉、近隣の金属物質、感知回路と問合せ器との間に介入した物質、周辺温度の変化及び／又は他の要因からの距離、に起因して変化する場合がある。
【００３２】
参照信号は、上記のパラメータに起因して、感知回路信号における測定変化量に対する測定値を明らかにするために使用されてよい。
【００３３】
一実施形態において、感知回路によって発生された信号は、参照信号に基づき配向及び／又は距離を規格化されてよい。干渉が品質測定の要件を超える場合、警報状態が起動される場合がある。感知回路２２０及び参照回路２３０を含む遠隔感知システム２００が、図２のブロック図に示される。感知回路２２０の共振周波数におけるシフトは、参照回路２３０によって発生した信号を使用して妨害される場合がある。
【００３４】
一部の実施において、参照回路２３０は、感知回路２２０と類似の形体を有し、参照回路の共振周波数に近接のＲＦエネルギーを吸収し、反射する。問合せ器２１０は、参照回路によるＲＦエネルギーの吸収及び／又は反射によって生じる、伝達された信号における変化を検出するように構成されてよい。参照回路２３０によるエネルギーの吸収／反射、並びに／或いは参照回路２３０によって反射された信号の検出、に起因する問合せ器信号における摂動は、本明細書では、参照信号又は参照回路信号として示される。図２に示される参照回路２３０は、センサー構成要素を持たない共振回路を備えてよい。参照回路２３０は、感知回路２２０との固定された関係で配置される。感知回路２２０及び参照回路２３０は、電気的に接続される必要はない。参照回路２３０は、参照回路２３０の共振特性に影響し得る条件から保護されてよい。参照回路２３０は、感知回路２２０の共振特性と異なる共振周波数のような、共振特性を有する共振回路を組み込んでよい。一部の実施において、参照回路２３０は、感知回路の認識コード、及び／又は初期共振パラメータのような他のデータを格納し、伝達するための回路を含む、ＲＦＩＤ装置を備えてよい。
【００３５】
図３Ａは、それぞれ、時間ｔ１及びｔ２での、問合せ器による周波数スキャンに応答する感知回路及び参照回路によって発生された信号３１０、３２０のグラフを示す。時間ｔ１での信号３１０は、感知回路によって発生される信号特性（signal feature）３１１を含み、感知回路の初期共振周波数と関連する。時間ｔ２での信号３２０は、感知回路によって発生された信号特性３２１を含み、感知された条件への暴露の後の感知回路の共振周波数と関連する。信号３１０、３２０の比較は、感知された条件に起因する感知回路によって発生された信号特性の周波数におけるシフトを示す。信号３１０及び３２０はまた、それぞれ、時間ｔ１及びｔ２での参照回路によって発生された信号特性３１２、３２２も示す。これらの信号特性３１２、３２２は、実質的に変化しない参照回路の共振周波数と関連する。この例は感知された条件への暴露によって生じる共振周波数における下方へのシフトを示すが、他の構成において、感知された条件への暴露は共振周波数における上方へのシフトを生じる場合があることを理解されよう。
【００３６】
図３Ｂのグラフは、時間ｔ１、ｔ２、及びｔ３での感知回路の周波数応答特性における変化を図示する。この例において、感知回路は、はじめに、時間ｔ１で２０ＭＨｚの共振周波数へ合わせられる。共振周波数は、感知された条件への暴露に起因する、時間ｔ２及びｔ３で、引き続きより低い周波数へシフトする。この例において、時間ｔ１、ｔ２、及びｔ３での感知回路信号の振幅及び形状は、実質的に変化しない。感知回路の配向又は位置が変化する場合、感知回路によって発生された信号の周波数応答特性もまた、位置及び／又は配向の関数として振幅が変化する。
【００３７】
以前議論したように、感知された条件に無関係の条件における変化に起因する、感知及び／又は参照回路によって発生される信号における変化が生じる場合がある。これらの変化は、周波数応答信号の振幅及び／又は形状における変動を伴う場合がある。感知された条件に無関係な条件に起因するセンサー信号における変化は、参照信号を使用して識別されてよい。参照信号の使用は、図３Ｃ及び３Ｄに図示される。感知回路によって発生される信号の分析は、感知回路と読み取り器との間の誘導性結合を変える干渉、距離、配向、及び／又は様々なパラメータの効果を取り除くために、参照信号を使用してよい。図３Ｃのグラフは、参照回路信号の周波数スペクトルを図示し、参照回路は、参照回路からｄ１、ｄ２、及びｄ３の距離（ｄ１＜ｄ２＜ｄ３）に位置付けられる問合せ器と誘導的に連結される。参照回路は、感知された条件によって影響を受けないため、この例において、変化しない１３．５６ＭＨｚの共振周波数へ合わせられる。参照回路によって発生された信号の振幅は、問合せ器と参照回路との間の距離の増加に伴い減少する。
【００３８】
参照回路によって発生された１３．５６ＭＨｚでの信号は、参照回路と問合せ器との間の距離に起因する振幅における変化を呈するが、参照回路の共振周波数は、参照回路が感知された条件から分離された場合、比較的一定にとどまる。連続的な問合せの間、感知回路によって発生された信号は、感知された条件に関係する要因及び感知された条件に無関係の要因を含む要因の組み合せによって、発生される変化を示す場合がある。例えば、連続的な問合せの間、感知回路信号は、問合せ器からの距離における変動に起因する振幅において変化を呈する場合があり、感知された条件に起因する共振周波数におけるシフトも呈する場合がある。
【００３９】
一部の実施において、感知された条件に無関係の要因は、振幅における変動以外に、信号周波数特性に変化を生じる場合がある。図３Ｄのグラフは、感知された条件と無関係の要因によって生じてもよい参照信号の、平均値周辺の周波数の分布における変化を図示する。参照信号及びセンサー信号の両方において観察されるそのような変化は、感知装置と問合せ器との間の誘導性結合に影響する干渉、位置の変動、誘導性、及び／又は他のパラメータを明らかにするために使用可能である。図３Ｄのグラフは、時間ｔ１、及びｔ２での参照回路信号の周波数応答特性における変化を図示する。この例において、時間ｔ１での参照回路信号の周波数応答特性は、約平均値ｍ１の周波数分布によって表される。時間ｔ２において、周波数部分布の平均値はｍ２へシフトし、分布表示の形状が変化する。周波数シフト及び周波数回路信号の周波数分布の形状における相対的な変化は、感知回路によって感知された条件に特に関係のない誘導連結における変動に起因する場合がある。周波数分布の形状における変化は、周波数分布の歪度又は尖度によって定量化されてよい。歪度の量は、約平均で周波数の非対称の分布に関係する。尖度は、周波数分布の峰性の程度を表す。この例において、時間ｔ１での第１の測定値は、約ｍ１での通常の周波数分布を示す。時間ｔ２での測定値は、やや低い尖度を有する約ｍ２の傾斜分布を示す。
【００４０】
一実施において、感知回路によって発生された信号は、参照回路信号を使用して規格化されてよい。参照回路を使用する感知回路信号の規格化は、感知回路信号における共振周波数のシフトが、感知された条件における変化と一致する場合に、より容易に解釈されることを可能にする。参照回路がＲＦＩＤ装置である場合、データは、感知回路の１つ以上の前の問合せに関係するデータのような、ＲＦＩＤ装置に書き込み可能である。参照装置がＥＡＳ装置である場合、問合せ器と連結するデータベースは、感知回路問合せからのデータを管理するために使用可能である。
【００４１】
様々な実施において、本発明の感知回路は、一定の期間に渡って変化する条件を検出するために使用されてよい。例えば、感知回路は、硬化、乾燥、及び液体、ガス、水分、又は他の条件への暴露、を検出するために使用されてもよい。図４Ａは、重合のプロセスにおける物質に暴露された本発明の感知回路のための共振周波数におけるシフトを示すグラフを示す。感知回路の共振ピークは、物質の重合時に時間と共にシフトする。数分後、感知回路の共振周波数における変化は、物質が硬化したことを示す平衡に達する。図４Ｂは、２液型（two-part）エポキシの３つの異なる混合物に暴露された３つの感知回路の共振周波数における変化を示す、多重グラフを図示する。それぞれの混合物は、エポキシを形成する２つの構成要素の異なる比率を表す。図４Ｂは、それぞれの混合物が硬化するとき、時間と共にそれぞれの感知回路の共振周波数における変化を示す。それぞれの混合物は、硬化期間の間に、異なる共振シフトシグネチャ（resonance shift signature）を発生する。
【００４２】
感知回路と問合せ器との間の位置及び／又は距離における変動を明らかにするための参照信号を使用する問合せ器によって実行可能な方法を、図５Ａ及び５Ｂに関連して記載する。図５Ａは、参照回路及び感知回路によって発生された周波数スペクトルを図示するグラフである。該グラフは、感知回路によって発生された信号と関連する第１のスペクトル特性５１０と、参照回路によって発生された信号と関連する第２のスペクトル特性とを図示する。感知信号のスペクトル特性５１０は、ピーク周波数、ｆａ、ピーク振幅、ｙａ、スキュー、γａ、尖度、βａ、及び／又は他のスペクトルパラメータのような、様々なパラメータと関連する。参照信号のスペクトル特性５２０は、ピーク周波数、ｆｒ、ピーク振幅、ｙｒ、スキュー、γｒ、尖度、βｒ、及び／又は他のスペクトルパラメータのような、様々なパラメータと関連する。参照信号スペクトル特性の１つ以上のパラメータは、問合せ器に関係する感知回路の位置及び配向における変動を明らかにするための、感知信号特性を補正するために使用されてよい。
【００４３】
図５Ｂのフローチャートは、本発明の実施形態による問合せ器によって実行された信号補正方法を更に図示する。問合せ器は、感知信号及び参照信号のスペクトル特性である５３０、５３５を得るための周波数スペクトルの分析を行う。ベースラインは、感知信号スペクトル特性及び参照信号スペクトル特性のための５４０、５４５を決定する。ピーク周波数、ピーク振幅、尖度、スキュー、及び／又は他のパラメータのような、感知信号特性及び参照信号特性のパラメータは、計算された５５０、５５５である。１つ以上の参照信号特性パラメータは、感知信号スペクトル特性を補正するために使用される。例えば、一実施形態において、以下の方程式によって、参照信号スペクトル特性のピーク振幅、ｙｒは、感知信号スペクトル特性のピーク振幅、ｙａを規格化５６０するために使用される。
【００４４】
【数１】
0005451381.tif 000002
【００４５】
感知信号特性の分析的なパラメータは、参照信号特性に基づき計算される５７０。例えば、参照信号特性ピーク周波数からの感知信号特性ピーク周波数の周波数シフトは、時間ｔ１において、
【００４６】
【数２】
0005451381.tif 000003
【００４７】
時間ｔ２において、
【００４８】
【数３】
0005451381.tif 000004
【００４９】
であり、
式中、
【００５０】
【数４】
0005451381.tif 000005
【００５１】
は、それぞれ、時間ｔ１及びｔ２における、参照信号特性のピーク周波数であり、また
【００５２】
【数５】
0005451381.tif 000006
【００５３】
は、それぞれ、時間ｔ１及びｔ２における感知回路特性のピーク周波数である。
【００５４】
従って、参照信号特性のピーク周波数が時間ｔ１及びｔ２において一定であるため、時間ｔ１から時間ｔ２への感知信号特性のピーク周波数における変化は以下のように計算されてよい。
【００５５】
【数６】
0005451381.tif 000007
【００５６】
一部の実施形態において、参照及び感知回路のピーク周波数の連続的な測定は、感知回路の環境的条件への暴露を追跡するために一定期間に渡って行われる場合がある。例えば、連続的な測定は、反応の進行を追跡するために使用される場合がある。
【００５７】
一部の実施形態において、感知回路及び／又は参照回路のスペクトル特性における変化は、警報である５８０を生成するために使用される場合がある。一実施形態において、感知信号特性のピーク周波数のシフト
【００５８】
【数７】
0005451381.tif 000008
【００５９】
は、闘値と比較されてよい。闘値よりも大きい周波数シフトは、例えば、暴露の重大又は望ましい量と一致する環境的な暴露、又は反応が終了したこと、を指示するために、警報を誘引する場合がある。
【００６０】
別の実施形態において、参照回路のピーク振幅における変化は、感知回路及び参照回路が読み取り器の望ましい範囲内に無いことを指示するために、警報を誘引する場合がある。更に他の実施形態において、参照回路のピーク振幅、ｙｒと、感知回路のピーク振幅、ｙａとの間の相違ｙａ〜ｙｒは、警報を生成するために使用されてよい。警報はまた、特性スキュー、尖度、及び／又は最適整合の残余値を含む、感知回路及び／又は参照回路のスペクトル特性の様々な他のパラメータに基づいて、生成されてもよい。
【００６１】
以前議論したように、一部の実施において、本発明の感知回路は、化学的反応の進行を観察するために使用されてよい。図６Ａに図示するように、交互配置されたコンデンサ６１０〜６１９は、反応プレート６００の反応ウェル６４０〜６４９に設置されてよい。交互配置されたコンデンサ６１０〜６１９を含む感知回路６３０〜６３９は、例えば、反応プレートの異なる試料を観察するために使用されてよい。図６Ａに図示する反応プレート６００は、１０個の反応ウェル６４０〜６４９を示すが、より多くか、又はより少ない反応ウェルが使用されてよい。それぞれのコンデンサ６１０〜６１９は、インダクタ６２０〜６２９と連結され、個別にアドレス可能な感知回路６３０〜６３９を形成する。感知回路６３０〜６３９によって発生される信号は、１以上の信号特性によってそれぞれ識別されてよい。例えば、感知回路６３０〜６３９に使用される構成要素は、それぞれの感知回路６３０〜６３９が、異なる共振周波数、Ｑ係数、帯域幅、相、又は振幅と関連するように選択されてよい。
【００６２】
一実施形態において、識別特性は、感知回路６３０〜６３９の共振周波数を含み、それぞれの感知回路６３０〜６３９は、異なる共振周波数に合わせられる。感知回路６３０〜６３９は、問合せ器のアンテナ近くに参照プレート６００を設置すること、及び感知回路６３０〜６３９の共振周波数範囲に渡ってスキャンをすることによって、遠隔的に問合せられてよい。それぞれの反応ウェル６４０〜６４９において生じる反応の状況は、感知回路６３０〜６３９と関連する共振ピークにおけるシフトを分析することによって決定可能である。任意に、参照回路６５０は、感知回路に対する固定された位置で、反応プレート上又はその近くに配置されてよい。参照回路からの信号は、連続的な問合せのための問合せ器に対する感知回路６３０〜６３９の距離及び配向における変化を明らかにするように、感知回路６３０〜６３９によって発生された信号を調節するために使用されてよい。
【００６３】
図６Ｂは、５つのウェル反応プレートに配置された感知回路の周波数スキャンの多重グラフ６５１、６５２を示す。グラフ６５１は、初期周波数スキャンを表し、グラフ６５２は、化学反応が始まった後になされた周波数スキャンを表す。特定の反応ウェルにおける感知回路の共振周波数のシフトは、反応ウェルにおいて生じる化学反応の進行を指示する。ピークのスペクトルは、反応プレートにおいて生じる反応の進行の間、長期に渡って観察されてよい。続いて、スペクトルの得られる時系列は、それぞれの反応に対する個々の応答を生じるために、数学的に解析されることができる。
【００６４】
一部の実施形態において、感知回路は、対象の範囲の領域間に分配された多くのセンサー要素を有するセンサー構成要素を含む。感知回路の共振特性は、領域と関連するセンサー要素に影響する外部の事象によって変更されてよい。例えば、共振特性は、感知要素が、例えば、光、水分、圧力、ガス、温度、及び／又は他の環境的なパラメータのような、環境的なパラメータに暴露することによって変更されてよい。一部の実施形態において、感知要素は、これに限定されないが、光フィルターの使用などによって、異なる周波数又は光学的放射の量のような、光学的なパラメータに別個に暴露され得る。一部の実施形態において、共振回路の共振特性は、センサー要素を共振回路から切断することによって、又はセンサー要素を短絡することによって、変更されてもよい。
【００６５】
分配された水分センサー要素７２０ａ〜７２０ｆが組み込まれた感知回路７４０の一実施例を、図７の図表に図示する。この例において、対象の領域は、創傷包帯７１０の領域を伴い、水分感知回路７４０は、創傷包帯の異なる領域７５０ａ〜７５０ｆに分配された多くの容量性センサー要素７２０ａ〜７２０ｆを有する容量性センサーを含む。容量性要素７２０ａ〜７２０ｆは、直列又は並列に接続される、本明細書において交互配置された容量性センサーとして構成されてよい。この例において、容量性センサー要素７２０ａ〜７２０ｆは、外部の事象、即ち、水分の存在によって影響を受ける。
【００６６】
火傷のような大きい領域の創傷は、包帯７１０における水分の蓄積を制御することに特別の注意を要する。包帯７１０は、包帯７１０の水分／湿気が過剰とならないように、回復を安定するのに十分長く、しかしあまり長すぎないように創傷上に保たれる必要がある。包帯７１０の早期の除去は、回復領域の不必要な処理によって回復を遅らせ得る。更に、そのような包帯７１０の度重なる検査及び取替えのコストは高額である可能性があり、いつ包帯７１０が不要になるかを知ることが望ましい。包帯７１０の湿気の計測のための非接触、非侵襲的な方法は、効率的、適時、及び費用効率の高い創傷ケアを可能にする。
【００６７】
感知回路７４０のセンサー要素７２０ａ〜７２０ｆは、創傷包帯７１０の領域７５０ａ〜７５０ｆの間に分配されてよく、創傷包帯７１０に配置されるか、又は組み込まれてよい。感知回路はまた、インダクタ７６０も含む。一部の構造において、参照回路７３０も使用される。
【００６８】
分配された容量性センサー要素７２０ａ〜７２０ｆは、包帯の湿気状況の表示を提供するために使用されてよい。容量性要素７２０ａ〜７２０ｆの交互配置された電極は、感水性物質に配置されるか、又は組み込まれてよい。該物質による水分吸収は、物質の誘電率を変化させる。それぞれのセンサー要素７２０ａ〜７２０ｆは水分によって影響を受け、影響を受けた要素の静電容量は変更され、感知回路７４０の共振周波数を変える。共振分析器を有する問合せ器は、包帯７１０の水分と一致する感知回路７４０の共振周波数における変化を検出するために使用されてよい。例えば、包帯の水分は、領域７５０ａに最初に存在してよく、センサー要素７２０ａに影響し、感知回路７４０の共振周波数における最初の変化を生じる。一定期間の後、水分は、領域７２０ｂに存在してよく、要素７２０ｂに影響し、共振回路７４０の共振周波数において第２の変化を生じる。領域７５０ａ〜７５０ｆの包帯の湿気と一致する共振周波数における変化は、創傷包帯の取替えのための適切な時期を決定するために、長期に渡って追跡されてよい。
【００６９】
参照回路信号は、感知回路７４０と問合せ器との間の誘導性結合に影響する問合せ器及び／又は他のパラメータに関する感知回路の距離及び／又は配向における変化に起因する、感知回路の測定値ごとの変動に対して調節するために使用されてよい。参照回路７３０は、感知回路７４０の共振周波数範囲と異なる共振周波数を有する共振回路を含んでよい。参照回路７３０は、水分及び／又は他の環境的条件への暴露に起因する共振がドリフトすることを防ぐためにカプセル化又は密封されてよい。一部の構造において、参照回路７３０は、データ格納を可能にするための回路を含んでよい。例えば、格納されたデータは、感知回路の１つ以上の前回の問合せに関係してよく、又は感知回路の初期条件に関する情報を含んでよい。
【００７０】
配置されたセンサーを使用する遠隔感知の別の実施は、オブジェクトディスペンサー（object dispenser）を伴う。代表的なオブジェクトディスペンサーの上面図及び下面図は、それぞれ図８Ａ及び８Ｂに図示される。オブジェクトディスペンサー８００の断面図は、図８Ｃに示される。この例において、オブジェクトディスペンサー８００は、ピルなどの薬を分与するためのブリスタパック（blister pack）である。ブリスタパック８００は、誘電体８３３によって分離される第１及び第２のフォイル層８３１、８３２を含む、多層を有する裏材８３０を含む。フォイル層８３１、８３２及び誘電体８３３は、それぞれの薬剤容器８０５〜８０８、８１５〜８１８、８２５〜８２８と関連する容量性要素を有するコンデンサを形成する。薬剤容器８０５〜８０８と関連する容量性要素８０５ｃから８０８ｃのための回路モデルは、図８Ｄに図示される。容量性要素８０５ｃ〜８０８ｃは、共振回路８９０を形成するインダクタ８５０と並列に接続される。
【００７１】
一例において、薬剤容器８０５〜８０８、８１５〜８１８、８２５〜８２８内の薬剤８０５ｍ〜８０８ｍ、８１５ｍ〜８１８ｍ、８２５ｍ〜８２８ｍは、１日当たり１ピルなどの、日程に従って利用される。薬剤８０５ｍ〜８０８ｍ、８１５ｍ〜８１８ｍ、８２５ｍ〜８２８ｍのそれぞれの投与が利用されると、利用された投与を保持する薬剤容器８０５〜８０８、８１５〜８１８、８２５〜８２８の領域の裏材８３０が取り除かれる。穿孔８４０は、利用された薬剤容器８０５〜８０８、８１５〜８１８、８２５〜８２８の領域の裏材８３０の便利な除去のために提供されてよいが、他の領域の裏材８３０はそのままである。薬剤容器８０５〜８０８、８１５〜８１８、８２５〜８２８の裏材８３０の除去は、共振回路から薬剤容器８０５〜８０８、８１５〜８１８、８２５〜８２８と関連する容量性要素を除去し、切断する。それぞれの容量性要素の切断は、共振回路８９０の共振特性をシフトする共振回路８９０の静電容量値を増加的に変化させる。共振特性におけるシフトは、遠隔問合せ器（図示せず）によって検出可能である。問合せ器は、異なる特性周波数を有する複数のブリスタパックのための格納容器に組み込まれてよい。共振回路８９０の検出された共振特性に基づき、問合せ器は分与された薬剤投与８０５ｍ〜８０８ｍ、８１５ｍ〜８１８ｍ、８２５ｍ〜８２８ｍの数を解釈してよい。一定期間に渡って薬剤８０５ｍ〜８０８ｍ、８１５ｍ〜８１８ｍ、８２５ｍ〜８２８ｍの除去を追跡することによって、問合せ器はピルが分与された（及び患者によって恐らく服用された）およその時間を判断し得る。
【００７２】
一部の実施形態において、ブリスタパック８００は、遠隔問合せ器に対する距離及び／又は配向を明らかにするための、共振回路８９０によって発生される信号を規格化又は調節するために使用され得る、参照回路８８０を付加的に含んでよい。参照回路８８０はまた、データ格納能力を提供してもよい。例えば、分与される薬物投与の時間及び／又は回数は、ブリスタパック８００のそれぞれの問合せの後に格納されてよい。一実施において、参照回路８８０に格納されたデータは、薬物が分与され、病院にその時間を報告し得ることを指示するそれぞれの問合せの後の問合せ器によって更新されてよい。問合せ器はまた、投与が行われなかったことを患者又は病院に警告する機能も備えてよい。
【００７３】
一部の実施において、該問合せ器は、多くの遠隔感知装置を問合せするように構成されてよい。例えば、図８Ｅに図示するように、問合せ器８９１は、複数のブリスタパック８９３を保持するように配置されるブリスタパックディスペンサー８９２内、又はディスペンサー上に配置されてよい。問合せ器８９１は、ディスペンサー８９２内のそれぞれのブリスタパック８９３の存在又は不在を検出することができ、それぞれのブリスタパック容器８９４から利用されたピル又は他のアイテムの使用も検出することができる。
【００７４】
分配されたセンサーを有する感知回路９９０の別の例は、図９Ａの平面図及び図９Ｂの断面図に図示されたチケットオブジェクト（ticket object）を伴う。感知回路９９０の概略図は、図９Ｃに図示される。チケットオブジェクト９００は、チケットオブジェクト９００の４つの異なる領域を占める複数のチケット９０５〜９０８を含む。４つのチケット９０５〜９０８が図９Ａ〜９Ｃに示されるが、チケットオブジェクト９００にあらゆる数のチケットが含まれてよい。それぞれのチケット９０５〜９０８は、コンデンサセンサー要素９０５ｃ〜９０８ｃのような、センサー要素と関連する。
【００７５】
一実施において、チケットオブジェクト９００は、誘電体接着剤９３３によって分離される２つのフォイル層９３１、９３２を有する複数の構造である。フォイル層９３１、９３２は、共振回路９９０を形成するインダクタ９５０と連結される。それぞれのチケット９０５〜９０８が使用されるとき、チケット９０５〜９０８と関連するコンデンサ要素９０５ｃ〜９０８ｃは、除去され、切断され、短絡され、ないしは別の方法で変えられ、共振回路９９０の共振周波数を増加的に変化させる。除去された又は残っているチケット９０５〜９０８の数は、遠隔問合せ器によって判断されてよい。図９Ｄに図示する一部の構成の実施において、チケットオブジェクト９００を保持するディスペンサー９５５は、問合せ器回路９６５を組み込んでよい。図９Ｄに図示する例は、ディスペンサーから除去されるとチケット９００の追跡を可能にすることができる、問合せ器回路９６５も包含するディスペンサー９５５に備わっているロールに配列されたチケット９００を図示する。
【００７６】
一部の実施において、チケットオブジェクト９００は、問合せ器からの角度及び距離に関して共振回路９９０によって発生される信号を規格化するために、参照回路（図示せず）を含んでよい。以前議論したように、参照回路は、チケットオブジェクト９００の識別表示及び／又はチケットオブジェクトの認可されたユーザー、チケット９０５〜９０７の使用の日付、時間及び／又は場所、及び／又はチケットオブジェクト９００に関連する他のデータを含む、チケットオブジェクト９００の使用に関連する情報などのデータを格納する能力を有してよい。
【００７７】
図１０は、分与センサーを使用する遠隔感知の別の例を図示する。この例において、反応プレート１０００のそれぞれの反応ウェル１０４０〜１０４９は、交互配置されたコンデンサ１０１０〜１０１９のようなセンサー要素を含む。センサー要素１０１０〜１０１９は、共振回路１０３０を形成するインダクタ１０５０と連結される。この構成において、センサー１０１０〜１０１９は個々にアクセス可能ではない。それぞれのウェル１０４０〜１０４９における化学反応が進むと、共振回路１０３０の共振特性は変化する。共振特性におけるシフトは、反応プレート１０００に生じる反応全ての全体的な進行を指示する。
【００７８】
一部の用途において、本発明の遠隔的にアクセス可能な感知回路は、条件又はプロセスの状況の電気的な表示を提供するためのゲージと共に使用されてよい。一部の構成において、該ゲージは、感知回路によって提供される電気的な表示と共に視覚的な表示を提供してよい。
【００７９】
図１１Ａ〜１１Ｂは、遠隔的にアクセス可能な感知回路と共に使用し得るゲージを図示する。ゲージ及び遠隔感知回路の操作は、滅菌プロセスに関連して記載されるが、この概念は多くの他の実施に適用可能である。
【００８０】
滅菌ゲージは、滅菌プロセスのための「最悪の事態」の想定を提供するために滅菌されるべきアイテムのグループ内の、アクセスが難しい場所に典型的に設置される。この点検は、滅菌プロセスの成功を有効にする役目を果たし得る。ゲージに遠隔的にアクセスできない場合、滅菌プロセスの進行を点検するためにゲージは除去されなければならない。ゲージを除去することにより、滅菌のサイクルを乱し、滅菌アイテムを傷つける可能性がある。
【００８１】
本発明の遠隔感知アプローチは、ゲージを除去することなく滅菌プロセスの進行を検出することを提供する。ゲージと共に使用される感知回路は、時間、温度、蒸気、放射線、滅菌剤への暴露、及び／又は他の変数のような効果的な滅菌と関連する１つ以上の変数を遠隔的に測定するために使用されてよい。
【００８２】
図１１Ａ〜１１Ｂに図示するゲージ１１０１は、滅菌プロセスの状況を提供するために、時間及び温度の両方を一体化する遠隔的にアクセス可能な滅菌ゲージを形成するために、センサー１１０２と共に使用されてよい。ゲージ物質、１１１１、例えば、蒸気温度未満の温度で溶けるサリチルアミドは、紙の芯（wick）のような細長い芯１１２０と接触する液体に設置される。ゲージ物質１１１１が融点に達した後、滅菌環境における時間の機能として、それは芯１１２０に沿って移動する。例えば、芯１１２０に沿ったゲージ物質１１１１の進行は、滅菌プロセスの状況の視覚的な表示を提供してよい。
【００８３】
ゲージ１１０１は、ゲージ面積の区分を多くの領域に示す芯１１２０に沿った目盛マーカー１１０３を含んでよい。該領域は、滅菌パラメータに暴露する量と対応するように目盛が付けられてもよい。ゲージ１１０１及び芯１１２０は、目盛が付けられたゲージ領域に関して配置されるセンサー要素を有するセンサー１１０２上に配置される。例えば、一実施形態において、センサー１１０２は、ゲージ１１０１の領域に関して配置される電極１１０４を有する交互配置された容量性センサーを備えてよい。該センサーは、滅菌プロセスの状況の遠隔アクセスを提供する共振回路の構成要素である。
【００８４】
図１１Ａ及び１１Ｂは、滅菌環境における異なる時間での芯１１２０に沿ったゲージ物質１１１１の移動を示す、ゲージ１１０１及びセンサー１１０２の側面図を提供する。図１１Ｃは、芯１１２０及び遠隔感知回路１１３０を含むゲージ１１０１の上面図である。図１１Ｄは、ゲージ１１０１を伴わない感知回路１１３０を図示する。容量性センサー１１０２の交互配置された電極１１０４は、特性共振周波数を有する共振回路１１３０を形成するためにインダクタ１１５０と連結される。
【００８５】
芯１１２０に沿ったゲージ物質１１１１の移動は、ゲージ物質１１１１が交互配置された電極１１０４に沿って流れることを生じ、共振回路１１３０の容量性センサー１１０２の誘電率における変化を生じる。誘電率の変化は、共振回路１１３０の共振周波数における対応するシフトを生じる容量性センサー１１０２の静電容量値を変化させる。共振周波数におけるシフトの量は、ゲージ物質１１１１が芯１１２０に沿って進行した距離に関係する。ゲージ物質１１１１がゲージの付加的な領域に流れると、感知回路１１３０の共振周波数が変化する。滅菌プロセスの進行を判断するために、感知回路１１３０は遠隔的に問合せられ、共振周波数は分析されることが可能である。特定の共振周波数は、滅菌プロセスが設定された基準を満たしたことを指示する「合格（pass）」状況を提供するために、十分な数の領域に対して、ゲージ物質が芯１１２０に沿って進行する、移行点（transitional point）を示してよい。
【００８６】
遠隔感知は、滅菌ゲージの状況を滅菌パックの外側から判断することを可能にする。感知回路は、滅菌サイクルの後に問合せられることが可能であり、滅菌データは、手動によるデータ入力の必要なしに、自動的に保存される場合がある。更に、遠隔アクセス滅菌ゲージは、滅菌プロセスが進行中である間にリアルタイムで読み取られる場合がある。アイテムは予め定められた「最悪の事態」の滅菌時間よりはむしろゲージデータに基づいて除去され得るため、リアルタイムのアクセスは、より短縮された滅菌サイクルを提供する。
【００８７】
図１２は、上記の遠隔アクセス滅菌ゲージと共に使用されてもよい滅菌カート１２００を図示する滅菌カート１２００は、遠隔アクセスゲージに問合せするために使用され得る１つ以上の読込アンテナ１２１０を含む。それぞれのゲージは、使用されたゲージが独自にアクセスされることが可能であるように、異なる周波数範囲で操作するために選択されてよい。読込アンテナ１２１０の信号は、リアルタイムのデータアクセス用に滅菌チャンバの外で中継されてよい。この中継プロセスは、有線又は無線読み取り器によって達成されてよい。
【００８８】
一実施において、カート１２００及びゲージは、滅菌チャンバの効果を検査するために使用されてよい。ゲージは、滅菌ガスのアイテムへのアクセスが難しい場所での滅菌チャンバの有効性を検査するために設計されたプロセス検査装置（process challenge devices）に設置されてよい。プロセス検査装置は、滅菌チャンバ内の様々な場所に設置されてよい。読み取りアンテナ１２１０を備える滅菌カート１２００は、滅菌サイクルの間のリアルタイムのデータ取得を提供し、チャンバの滅菌特性をマッピング及び記録することを可能にする。滅菌試験は、例えば、チャンバのトラブル解決をするため、及び／又は規定又はプロセスのガイドラインの準拠を示すために使用される場合がある。
【００８９】
本発明のアプローチは、幅広い適用性を有する遠隔感知について、費用効率の高い解決策を提供する。本明細書に記載されるように、遠隔感知を達成するために多くの回路構成が使用されてよい。本発明は、本発明の概念を説明するために使用した特定の実施形態、構成、又は実施に限定されない。例えば、感知回路は、外部の事象を感知できる様々な構成要素を含んでよく、感知回路の感知構成要素として使用される場合がある。例えば、感知構成要素は、１つ以上のレジスタ、コンデンサ、インダクタ、及び／又はこれらの構成要素の様々な組み合せを備えてよい。
【００９０】
本発明の様々な実施形態についての上述の記載は、例示及び説明を目的として提示したものである。それは、包括的であることも、開示されたまさにその形態に本発明を限定することも意図していない。以上の教示を考慮すれば、多くの変更形態及び変形形態が可能である。例えば、本発明の実施形態は、多種多様な用途で実施されてよい。本発明の範囲は、この詳細な記載によって制限されず、むしろ添付の特許請求の範囲によって制限されるものとする。
【００９１】
本発明は様々な変更例及び代替形状が可能であるが、それらの具体例を一例として図面に示すと共に、詳細に記載する。しかし、本発明を、記載される特定の実施形態に限定することを意図しないことが理解されるべきである。逆に、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲にある、全ての変更、等価物、及び代替例を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１Ａ】ＥＡＳ／ＲＦＩＤ用途に使用される共振回路１１０を図示する概略図。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による可変の感知構成要素を含む、共振回路を図示する概略図。
【図１Ｃ】本発明の実施形態による容量性センサーを有する問合せ器及び共振回路を備える遠隔感知システムを図示。
【図１Ｄ】本発明の実施形態による感知回路に使用され得る交互配置された要素を有する容量性センサーの、平面図及び断面図をそれぞれ図示。
【図１Ｅ】本発明の実施形態による感知回路に使用され得る交互配置された要素を有する容量性センサーの、平面図及び断面図をそれぞれ図示。
【図２】本発明の実施形態による感知回路及び参照回路を備える遠隔感知システムを図示するブロック図。
【図３Ａ】本発明の実施形態による感知回路及び参照回路によって発生された信号のグラフを示し、該グラフは、外部の事象の発生前後の信号を示す。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による外部の事象の発生前後の感知回路信号の周波数スペクトルの振幅における変化を図示するグラフを示す。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による参照回路信号の周波数スペクトル、参照回路からｄ１、ｄ２、及びｄ３の距離に位置付けられる問合せ器と誘導的に結合する参照回路を図示するグラフを示す。
【図３Ｄ】本発明の実施形態による感知回路と読み取り器との間の誘導性結合に影響する変動を明らかにするために使用可能である、参照信号形状における変化を図示するグラフを示す。
【図４Ａ】重合のプロセスにおいて物質に暴露された、本発明の実施形態による感知回路の共振周波数におけるシフトを示すグラフを示す。
【図４Ｂ】硬化の間にエポキシの３つの異なる混合物に暴露された、本発明の実施形態による３つの感知回路の共振周波数における変化を示す多重グラフを図示。
【図５Ａ】本発明の実施形態による参照信号及びセンサー信号のスペクトル特性を図示するグラフ。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による、センサー信号を調節するための参照信号特性を使用するため、及び警報を発生するための方法を図示するフローチャート。
【図６Ａ】本発明の実施形態による反応プレートの反応ウェルに設置され、化学的反応の状況を感知するために使用される交互配置された容量性要素を備える感知回路を図示。
【図６Ｂ】本発明の実施形態によって構成され、５つのウェル反応プレートに配置される、感知回路によって発生される信号における共振周波数のシフトを示す周波数スキャンの多重グラフを示す。
【図７】本発明の実施形態による水分感知回路を有する創傷包帯を示す。
【図８Ａ】本発明の実施形態による感知回路を有する代表的なオブジェクトディスペンサーの上面及び下面図を図示。
【図８Ｂ】本発明の実施形態による感知回路を有する代表的なオブジェクトディスペンサーの上面及び下面図を図示。
【図８Ｃ】図８Ａ及び８Ｂのオブジェクトディスペンサーの断面図を図示。
【図８Ｄ】本発明の実施形態によるオブジェクトディスペンサー図８Ａ及び８Ｂの感知回路のための回路モデルを図示。
【図８Ｅ】本発明の実施形態によるブリスタパック又はブリスタパック内に収容されたアイテムを追跡するためにブリスタパックディスペンサーに組み込まれた問合せ器を図示。
【図９Ａ】本発明の実施形態によるセンサー回路を備えるチケットオブジェクトのそれぞれの平面及び断面図を図示。
【図９Ｂ】本発明の実施形態によるセンサー回路を備えるチケットオブジェクトのそれぞれの平面及び断面図を図示。
【図９Ｃ】図９Ａ及び９Ｂに図示されるチケットオブジェクトの感知回路の概略図を図示。
【図９Ｄ】本発明の実施形態によるディスペンサーからチケットが除去されたときに、チケットを追跡するためのチケットディスペンサーに組み込まれた問合せ器を図示。
【図１０】本発明の実施形態による遠隔感知回路を有する反応プレートを図示。
【図１１Ａ】本発明の実施形態による滅菌ゲージ及び分与センサーを図示。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態による滅菌ゲージ及び分与センサーを図示。
【図１１Ｃ】本発明の実施形態によるゲージ及び感知回路を備える感知装置の上面図。
【図１１Ｄ】ゲージを伴わない図１１Ｃの感知回路を図示。
【図１２】本発明の実施形態による遠隔アクセス殺菌ゲージと共に使用され得る殺菌カートを図示。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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