(57)【要約】本発明は、薬品の設定された用量を吐出するための薬剤送達装置であって、当該装置内に配置されている回転可能に取り付けられている部材の絶対位置を検出するための位置決定アセンブリを備えているものであって、該位置決定アセンブリが、回転可能に取り付けられている部材の第１の外側表面部分上に配置されている複数の送信電極と、回転可能に取り付けられている部材の第２の外側表面部分上に配置されている複数の受信電極とを備えている、薬剤送達装置に関する。多数の送信電極は多数の受信電極と、相互接続する電極の対を形成する。例えば薬剤送達装置のハウジングに対して固定的に配置されている読み込みアセンブリも設けられている。読み込みアセンブリは、１つ以上の受信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の送信器を備えており、読み込みアセンブリは、１つ以上の送信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の受信器をさらに備えている。
2009534147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤送達装置の第２の部材に対する第１の部材の絶対位置を検出するための位置決定アセンブリを備えている薬剤送達装置であって、前記位置決定アセンブリが、
−  前記第１の部材上に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置されている複数の送信電極と、
−  前記第１の部材上に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置されている複数の受信電極であって、多数の送信電極が、多数の受信電極と相互接続された電極エレメントの対を形成している、複数の受信電極と、
−  前記第２の部材に対して固定的に配置されている読み込みアセンブリであって、前記第１の部材の１つ以上の受信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の送信器並びに前記第１の部材の１つ以上の送信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の受信器を備える読み込みアセンブリと
を備える、薬剤送達装置。
【請求項２】
前記第１の部材が、回転可能に取り付けられている部材を備えており、前記第２の部材が、薬剤送達装置のハウジングの一部を形成している、請求項１に記載の薬剤送達装置。
【請求項３】
前記送信電極及び前記受信電極の相互接続された対が、送信電極及び受信電極の相互接続された他の対から直流的に絶縁されている、請求項１又は２に記載の薬剤送達装置。
【請求項４】
前記送信電極が、螺旋状の通路に沿って第１の周期パターンを形成する、請求項１から３のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項５】
前記受信電極が、螺旋状の通路に沿って第２の周期パターンを形成し、前記第１の周期パターンの周期性が、前記第２の周期パターンの周期性と異なる、請求項１から４のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項６】
前記複数の送信電極及び受信電極が、前記第１の部材の第１及び第２の外側表面部分上にそれぞれ配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項７】
前記第１の部材が、前記第２の部材に対して相対的な組み合わされた回転運動及び並進運動を実施する、請求項１から６のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項８】
前記読み込みアセンブリの送信器と前記第１の部材の受信電極との間の電気的結合が容量性結合を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項９】
前記読み込みアセンブリの受信器と前記第１の部材の送信電極との間の電気的結合が、容量性結合を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項１０】
前記読み込みアセンブリが、８つの送信器を備えている、請求項１から９のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項１１】
前記読み込みアセンブリが、２つの受信器を備えている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項１２】
前記読み込みアセンブリの送信器及び受信器が、可撓性の担持体、例えばフレキシブルプリント回路基板上に配置されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項１３】
前記読み込みアセンブリの送信器及び受信器への電気信号並びに当該読み込みアセンブリの送信器及び受信器からの電気信号をそれぞれ発生させ、処理するための電子制御回路をさらに備えている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項１４】
前記第１の部材が、回転可能に取り付けられている用量表示バレルを備えている、請求項１から１３のいずれか１項に記載の薬剤送達装置。
【請求項１５】
薬剤送達装置の第２の部材に対する第１の部材の絶対位置を決定する方法であって、
−  前記第１の部材上に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置される複数の送信電極を設け、
−  前記第１の部材上に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置されている複数の受信電極を設け、この場合、多数の送信電極が多数の受信電極と、相互接続されている電極エレメントの対を形成し、
−  前記第２の部材に対して固定的に配置されている読み込みアセンブリを設け、該読み込みアセンブリが、前記第１の部材の１つ以上の受信電極と電気的に結合するように配置されている複数の送信器と、前記第１の部材の１つ以上の送信電極と電気的に結合するように配置されている複数の受信器とを備えており、
−  読み込みアセンブリの第１、第２、第３及び第４の送信器のそれぞれに、第１、第２、第３及び第４の送信器信号を供給し、該第１、第２、第３及び第４の送信器信号が互いに位相シフトしているステップを含む、方法。
【請求項１６】
前記第１の部材が、回転可能に取り付けられている部材を備えており、前記第２の部材が、薬剤送達装置のハウジングの一部を形成している、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１、第２、第３及び第４の送信器信号が、位相から約９０°ずれている、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記読み込みアセンブリの送信器と前記第１の部材の１つ以上の受信電極との間の前記電気的結合が容量性結合を含む、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記読み込みアセンブリの受信器と前記第１の部材の１つ以上の送信電極との間の電気的結合が容量性結合を含む、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信電極及び前記受信電極の相互接続された対が、前記送信電極及び受信電極の相互接続された他の対から直流的に絶縁されている、請求項１５から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記送信電極が、螺旋状の通路に沿って第１の周期パターンを形成する、請求項１５から２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記受信電極が、螺旋状の通路に沿って第２の周期パターンを形成し、前記第１の周期パターンの周期性が、前記第２の周期パターンの周期性と異なる、請求項１５から２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の送信電極及び受信電極が、前記第１の部材の第１及び第２の外側表面部分上にそれぞれ配置されている、請求項１５から２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の部材が、前記第２の部材に対して相対的な組み合わせられた回転運動及び並進運動を実施する、請求項１５から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の部材が、回転可能に取り付けられている用量表示バレルを含む、請求項１５から２４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤送達装置内の第１の部材、例えば回転可能に取り付けられている用量表示バレル（シリンダ）の絶対位置を決定するためのアセンブリ及び方法に関する。詳細には、本発明は、最小のスペースを占めるアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第４４２０７５４号明細書は、手持ち式の測定器具の２つのエレメント、例えばスケールとスライド部材との相対運動を測定するシステムを開示している。このシステムは、スライド部材上に多数の群の供給電極を設けることを含み、各群の前記電極のそれぞれが、信号発生器からの多数の出力信号の各１つから供給され、それにより、供給電極の全てに、周期性のパターンに基づく電圧が供給され、前記スライド部材は、信号処理ユニットを供給する少なくとも１つの受信電極も有する。スケールには、内側に直流的に接続された部分を有する電気パターンが設けられており、その１つは、スライド部材の供給電極が移動する領域に近接して配置されている検出部分であり、２つの部分のうちもう一方は、スライド部材の受信電極が移動する領域に近接して配置されている転送部分（transferring part）である。スライド部材がスケールに沿って移動することによって、少なくとも２つの隣接する供給電極からの信号から導出される信号が、受信電極から発生し、スライド部材の位置が、受信した信号の振幅比を特定する信号処理ユニットによって決定される。
【０００３】
米国特許第６３２９８１３号明細書は、第１の磁束領域における第１の変化磁束を発生する少なくとも１つの磁界発生器を利用する誘導式の絶対位置センサを開示している。複数のカップリングループが、測定軸に沿って第１の波長に関連する間隔で隔置されている第１の複数のカップリングループ部分と、測定軸に沿って第２の波長に関連する間隔で隔置されている第２の複数のカップリングループ部分とを有している。第１の複数のカップリングループ部分及び第２の複数のカップリングループ部分のうち一方は、第１の磁束領域中で巻かれている（winding）送信器からの第１の変化磁束に誘導的に結合されており、これにより、第１の複数のカップリングループ部分及び第２の複数のカップリングループ部分のうちのもう一方において、第１の磁束領域の外側で、第２の変化磁束が発生する。磁束センサは、第１の磁束領域の外側に配置されており、第２の変化磁束に対して応答性を有し、これにより、位置依存の出力信号が発生する。その出力信号は、第１の複数のカップリングループ部分及び第２の複数のカップリングループ部分のうちの第２の変化磁束を発生させる対応するもう一方の第１又は第２の波長で変化する。
【０００４】
米国特許第４４２０７５４号明細書及び米国特許第６３２９８１３号明細書の両方で提案されている構成は、２つの対象物の間の線形の並進運動を決定するようになっている。
【０００５】
米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５号明細書は、ステータに対するロータの位置を検出する装置に関し、ロータには少なくとも１つのロータ電極が配置されていて、ステータには少なくとも１つのステータ電極が配置されており、この場合、電極は、ロータの、ステータに対する少なくとも１つの回転位置で少なくとも部分的に重なっている。この米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５号明細書は、さらに、少なくとも１つのロータ電極を備えているロータの、少なくとも１つのステータ電極を備えているステータに対する回転位置を測定する方法に関し、この回転位置は、ロータ電極とステータ電極との間の容量性の結合を利用して検出される。
【０００６】
また、米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５号明細書は、２つの対象物、例えば回転可能に取り付けられているロータと固定のステータとの間の角度位置を決定することに関する。米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５号明細書で提案されている構成の欠点は、エミッタ及び受信器の配置が、不必要な大きさのスペースを占めていることである。よって、コンパクトなシステムのためには、米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５で提案されている解決方法を利用することができない。
【０００７】
さらに、米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５号明細書で提案されている構成は、非接触式の絶対位置の決定がなされるようになっていない。米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５号明細書の図８及び９並びにこれに対応する段落００５３及び００５４の記述に記載されているように、絶対測定を行おうとする場合には、追加的な構成要素、例えば力センサ又は電気抵抗が必要である。よって、上記米国特許出願公開第２００４／０２０７３８５号明細書で提案されている構成の欠点は、接触を必要とするエレメント、例えば力センサ及び電圧分配器として実施される電気抵抗を追加せずに絶対測定を行うことができないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、薬剤送達装置内の、回転可能に取り付けられている部材、例えば用量表示バレルの絶対位置、例えば絶対角度位置を測定するための省スペースアセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題は、第１の態様では、薬剤送達装置であって、該薬剤送達装置の第２の部材に対する第１の部材の絶対位置を検出する位置決定アセンブリを備えているものであって、該位置決定アセンブリが、
−  第１の部材に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置されている複数の送信電極、
−  第１の部材に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置されている複数の受信電極であって、多数の送信電極が多数の受信電極と、相互接続される電極エレメントの対を形成している、複数の受信電極、並びに
−  第２の部材に対して固定式に配置されている読み込みアセンブリであって、第１の部材の１つ以上の受信電極に電気的に結合するように配置されている複数の送信器と、第１の部材の１つ以上の送信電極に電気的結合するように配置されている複数の受信器とを備えている、読み込みアセンブリ
を備えている、薬剤送達装置を提供することである。
【００１０】
第１の部材は、回転可能に取り付けられている部材、例えば回転可能に取り付けられている用量表示バレルを備えており、一方、第２の部材は、薬剤送達装置のハウジングの一部を形成していてよい。この回転可能に取り付けられている用量表示バレルは、薬剤送達装置の中心軸線を中心に回転するように且つそれに沿って移動するように配置されていてよく、前記中心軸線は、薬剤送達装置のハウジングの中心軸線も規定している。
【００１１】
第１の部材の送信電極及び受信電極の相互接続された対は、送信電極及び受信電極の相互接続された他の対から直流的に絶縁されていてよい。よって、本発明によれば、送信電極及び受信電極の相互接続された対の電極エレメントは、実質的に螺旋形状の通路に沿って設けられている。
【００１２】
上述の実質的に螺旋形状の通路に沿って、送信電極は、第１の周期パターンを形成していてよい。同様に、受信電極は、実質的に螺旋形状の通路に沿って第２の周期パターンを形成していてよい。本発明によれば、第１の周期パターンの周期性は、第２の周期パターンの周期性とは異なっていてよい。よって、本発明によれば、送信電極及び受信電極は、実質的に螺旋形状の通路に沿って、空間的にシフトされている（ずれている）。第１及び第２の周期パターンの合計の長さは、本質的に同じであって、１００〜１５０ｍｍの範囲内であってよい。
【００１３】
複数の送信電極及び受信電極への到達を容易にするために、前記複数の送信電極及び受信電極は、第１の部材の第１及び第２の外側表面部分にそれぞれ配置されていてよい。
【００１４】
第１の部材は、第２の部材に対して相対的な組み合わせられた回転運動及び並進運動を実施するようになっていてよい。
【００１５】
読み込みアセンブリの送信器と第１の部材の１つ以上の受信電極との間の電気的結合は、容量性結合を含んでいてよい。この状態で、読み込みアセンブリの送信器を形成する電極及び第１の部材の１つ以上の受信電極は、容量プレート（capacitor plate）として実施することができる。また、読み込みアセンブリの受信器と第１の部材の１つ以上の送信電極との間の電気的結合は、容量プレートとして形成されている電極間の容量性結合を含んでいてよい。
【００１６】
読み込みアセンブリは、一列に配置されている８つの送信器を備えていてよい。この８つの送信器は、対で駆動させることができ、これにより、同じ送信器信号が、平行に結合された２つの送信器に供給されるようになっている。８つの送信器の列では、第１の送信器信号は、前記列の第１及び第５の送信器に適用されてよく、第２の送信器信号は、前記列の第２及び第６の送信器に適用されてよい。同様に、第３の送信器信号は、前記列の第３及び第７の送信器に適用されてよく、第４の送信器信号は、前記列の第４及び第８の送信器に適用されてよい。第１、第２、第３及び第４の送信器信号は、例えば約９０°の角度で、互いに位相シフトされていてよい（位相がずらされていてよい）。読み込みアセンブリは、さらに２つの受信器を備えていてよい。各受信器は、三角形状の多数の電極として配置されていてよい。
【００１７】
読み込みアセンブリの送信器及び受信器は、フレキシブルな担持体、例えばフレキシブルプリント回路基板（flex print）上に配置されていてよい。読み込みアセンブリをフレキシブルな担持体上に配置することによって、読み込みアセンブリの形状は、薬剤送達装置のハウジングの形状及び第１の部材の形状に適合するように調節することができる。
【００１８】
本発明の第１の態様によれば、薬剤送達装置は、読み込みアセンブリの送信器及び受信器への電気信号を発生させるため、並びに読み込みアセンブリの送信器及び受信器からの電気信号を処理するための電子制御回路をさらに備えていてよい。
【００１９】
上述のように、第１の部材は、薬剤送達装置内に配置されている、可動に取り付けられている部材、例えば回転可能に取り付けられている用量表示バレルを備えていてよい。
【００２０】
第２の態様では、本発明は、薬剤送達装置の第２の部材に対する第１の部材の絶対位置を決定する方法であって、
−  第１の部材上に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置される複数の送信電極を設け、
−  第１の部材上に、実質的に螺旋状の通路に沿って配置される複数の受信電極を設け、ここで、多数の送信電極が多数の受信電極と、相互接続された電極エレメントの対を形成し、
−  第２の部材に対して固定的に配置される読み込みアセンブリを設け、該読み込みアセンブリが、第１の部材の１つ以上の受信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の送信器と、第１の部材の１つ以上の送信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の受信器とを備えており、
−  第１、第２、第３及び第４の読み込みアセンブリの送信器のそれぞれに、互いに位相シフトされている第１、第２、第３及び第４の送信器信号を供給する
ステップを含む方法に関する。
【００２１】
本発明の第２の態様の方法によれば、第１の部材は、回転可能に取り付けられている部材、例えば回転可能に取り付けられている用量表示バレルを備えていてよく、一方、第２の部材は、薬剤送達装置のハウジングの一部を形成している。回転可能に取り付けられている用量表示バレルは、薬剤送達装置の中心軸線の周りを回転するように且つそれに沿って移動するように配置されていてよく、この中心軸線は、薬剤送達装置のハウジングの中心軸線も規定している。
【００２２】
上述のように、第１、第２、第３及び第４の送信器信号は、約９０°位相がずらされていてよい。送信器信号は、１〜１００ｋＨｚの範囲で基本周波数を有する正弦波信号又はＰＷＭ−発生信号（ＰＷＭ信号）であってよい。しかし、特に送信器信号をＰＷＭで発生させるのであれば、約１０ｋＨｚの基本周波数を有する送信器信号が好ましい。この理由は、適切な１０ｋＨｚ信号を発生させるために１０ＭＨｚ信号が必要とされるからである。加えて、送信器信号の周波数は、寄生容量の影響を低減するために小さいままに維持される。１〜５Ｖ、例えば１．５〜３Ｖの範囲の振幅レベルが適用可能である。
【００２３】
第１、第２、第３及び第４の送信器信号は、送信器の各対に供給することができる。よって、８つの送信器を備えている列では、第１の送信信号は、第１及び第５の送信器に適用されてよく、第２の送信信号は、第２及び第６の送信器に適用されてよい。同様に、第３の送信信号は、第３及び第７の送信器に適用されてよく、第４の送信信号は、前記列の第４及び第８の送信器に適用されてよい。
【００２４】
読み込みアセンブリの送信器と第１の部材の１つ以上の受信電極との間の電気的結合は、容量性結合を含むことができる。同様に、読み込みアセンブリの受信器と第１の部材の１つ以上の送信電極との間の電気的結合は、容量性結合を含むことができる。
【００２５】
上述のように、第１の部材の送信電極及び受信電極の相互接続された対は、送信電極及び受信電極の相互接続された他の対から直流的に絶縁されていてよい。よって、送信電極及び受信電極の相互接続された対の電極エレメントは、実質的に螺旋形状の通路に沿って設けられている。
【００２６】
上述の実質的に螺旋形状の通路に沿って、送信電極は、第１の周期パターンを形成していてよい。同様に、受信電極は、実質的に螺旋形状の通路に沿って、第２の周期パターンを形成していてよい。本発明によれば、第１の周期パターンの周期性は、第２の周期パターンの周期性とは異なっていてよい。よって、本発明によれば、送信電極及び受信電極は、実質的に螺旋形状の通路に沿って空間的にシフトされている。第１及び第２の周期パターンの合計の長さは本質的に同じで、１００〜１５０ｍｍの範囲であってよい。
【００２７】
複数の送信電極及び受信電極への到達を容易にするために、前記複数の送信電極及び受信電極は、第１の部材の第１及び第２の外側表面部分にそれぞれ配置されていてよい。
【００２８】
第３の態様では、本発明は、薬剤送達装置の第２の部材に対する第１の部材の絶対位置を決定するための位置決定アセンブリを備えている薬剤送達装置であって、該位置決定アセンブリが、
−  結合手段であって、該結合手段に結合された電気信号を受信且つ再送信する、第１の部材上に実質的に螺旋状の通路を形成している結合手段、
−  １つ以上の送信器信号を第１の部材の結合手段に電気的に結合させる、第２の部材に対して固定的に配置されている送信手段、
−  第１の部材の結合手段から再送信された電気信号を受信する、第２の部材に対して固定的に配置されている受信手段、並びに
−  電子制御手段であって、適切な送信信号を発生し且つ受信手段からの受信信号を処理し、これにより、第２の部材に対する第１の部材の絶対位置が決定する、電子制御手段
を備えている、装置に関する。
【００２９】
第１の部材の結合手段は、前記第１の部材上に設けられている複数の送信電極を備えていてよく、当該複数の送信電極は、実質的に螺旋状の通路に沿って配置されている。さらに、この結合手段は、前記第１の部材上に配置されている複数の受信電極を備えていてよく、当該複数の受信電極は、実質的に螺旋状の通路に沿って配置されている。多数の送信電極は、多数の受信電極と共に、相互接続された電極エレメントの対を形成していてよい。
【００３０】
送信手段及び受信手段は、第２の部材に対して固定的に配置されている読み込みアセンブリ内に組み込まれていてよい。読み込みアセンブリは、第１の部材の１つ以上の受信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の送信器と、第１の部材の１つ以上の送信電極に電気的に結合されるように配置されている複数の受信器とを備えていてよい。
【００３１】
第１の部材は、回転可能に取り付けられている部材、例えば回転可能に取り付けられている用量表示バレルを備えていてよく、一方、第２の部材は、薬剤送達装置のハウジングの一部を形成していてよい。回転可能に取り付けられている用量表示バレルは、薬剤送達装置の中心軸線の周りを回転するように且つそれに沿って移動するように配置されていてよく、前記中心軸線は、薬剤送達装置のハウジングの中心軸線も規定している。
【００３２】
読み込みアセンブリ、送信電極及び受信電極、送信器信号等のさらなる実施態様は、本発明の第１及び第２の態様と関連させて説明する。
【００３３】
以下に、本発明を、添付図面を参照して説明する。
本発明は、様々な変更及び別形態が可能であるが、特定の実施形態を図面に例示し、ここで詳細に説明する。しかし、本発明が、開示された特定の形態に限定されるものではないということを理解されたい。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定された本発明の思想及び範囲内にある全ての変更、同等の形態及び選択肢を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
最も広い態様では、本発明は、例えば薬剤送達装置のハウジング部分等の第２の部材に対する、例えば回転可能に取り付けられている用量表示バレル等の第１の部材の絶対位置を決定するためのアセンブリを備えている薬剤送達装置に関する。アセンブリは、薬剤送達装置内で最小のスペースを占めることを目指して実施される。
【００３５】
上述の要件は、本発明の一実施形態では、一列に配置された８つの送信器を有する読み込みアセンブリを備えているアセンブリを設けることによって提供される。８つの送信器は、２つの送信器に同じ送信器信号が供給されるように、対で動作させる。送信器の４つの対に供給される送信器信号は、９０°の位相シフトされている。
【００３６】
本発明の上述の実施形態によるアセンブリを、図１に示し、ここで、送信器をｔｒ１〜ｔｒ４で示す。図１に示すアセンブリでは、第１の送信器信号は、両方のｔｒ１送信器に供給される。同様に、位相シフトされた第２の送信器信号が、両方のｔｒ２送信器に適用される。この第２の送信器信号は、２つのｔｒ１送信器に供給される送信器信号に対して９０°位相シフトされている。位相シフトされた第３の送信器信号は、２つのｔｒ３送信器に供給され、最後に、位相シフトされた第４の送信器信号は、２つのｔｒ４送信器に供給される。図１では、Ｓ１及びＳ２は、２つの受信器である。
【００３７】
送信器の数は、上述した８つと異なっていてもよい。よって、１２個の多数の送信器を、位相シフトされた６つの送信器信号を適用させることによって対で動作させることもできる。このような位相シフトされた６つの送信器信号は、６０°位相シフトされている。
【００３８】
送信器ｔｒ１〜ｔｒ４及び受信器Ｓ１、Ｓ２の物理的な実施態様を図３ｂに示す。ここでは、送信器及び受信器が、可撓性のＰＣＢ、例えばフレキシブルプリント回路基板上に配置されている。図３ａに示すように、送信器及び受信器は、電子制御回路と同じＰＣＢ上に実装されており、この電子制御回路は、必要とされる、位相シフトされた４つの送信器信号及び受信器からの処理信号を発生させることができる。電子制御回路自体を図５に示す。
【００３９】
図１に示したアセンブリに関連する検出の原理は、通常、変位トレース法（displaced trace method）と呼ばれる。図示のように、読み込みアセンブリ１は、２つの主たる部分、つまり、長方形の電極（ｎ＝−Ｎ、−Ｎ＋１、...、−２、−１、０、１、２、...、Ｎと番号付与されている）の２つの列を有するスケール２（例えば回転可能に取り付けられている用量表示バレル又は他の可動の部分の外側表面部分上に配置されている）と、発生／送信電極ｔｒ１〜ｔｒ４及び受信電極Ｓ１〜Ｓ２を有する読み込みヘッド（薬剤送達装置のハウジングに対して固定的に位置する）とからなる。
【００４０】
図１をさらに参照すると、上側の列の隣接する電極間の中心と中心との距離は、下側の隣接する電極間の中心と中心との距離より大きい。図１から分かるように、上側の列の各電極は、下側の列の電極と電気的に接続されており、それにより、電極エレメントが形成される。図から分かるように、電極エレメントは、互いに直流的に絶縁されている。電極エレメントのスケールが、読み込みアセンブリ１（図２参照）と重なって配置されているか若しくはそれと整列している場合には、送信器ｔｒ１〜ｔｒ４からの信号は、スケールを形成している２つの列の電極を介して受信電極Ｓ１、Ｓ２と結合する。よって、送信器ｔｒ１〜ｔｒ４に供給される送信信号は、スケール２の下側の列の電極（受信電極）と電気的に結合し、スケール２の上側電極（送信電極）から再送信され、受信器Ｓ１、Ｓ２によって受信される。好ましくは、送信器ｔｒ１〜ｔｒ４と受信電極との電気的結合並びに送信電極と受信器Ｓ１、Ｓ２との間の電気的結合は容量性である。
【００４１】
図１に、読み込みアセンブリ（送信器及び受信器）並びにスケールの中心を、点線で示す。よって、読み込みアセンブリ及びスケールの両方が、この点線を中心に対称となっている。中心から離れたところでは、スケールを形成する電極の２つの列は変位しており、スケールの中心では（点線においては）、電極の２つの列が整列している。この電極の構成は、２つの受信電極Ｓ１、Ｓ２からの信号の位相がスケールに沿って変化するように、受信した信号に影響を与える。このようにして、スケールに対する読み込みアセンブリの位置の絶対測定を実施することができる。
【００４２】
薬剤送達装置では、読み込みアセンブリのためのスペースが比較的限定されており、最大の長さ（スケールの方向に沿った）は８．２５ｍｍであり、許容可能な最大高さは６ｍｍである。この制限された利用可能スペースで、４つの送信器ｔｒ１〜ｔｒ４の２つの群を備えている構成が好ましい。４つの送信器ｔｒ１〜ｔｒ４のそれぞれは、正弦的な送信信号を送信し、上述のように、送信器ｔｒ１〜ｔｒ４は、位相から外れて駆動される。よって、送信器ｔｒ２に供給される送信信号は、ｔｒ１に対して９０°位相シフトされており、送信器ｔｒ３に供給される送信信号は、ｔｒ１に対して１８０°位相シフトされており、最後に、送信器ｔｒ３に供給される送信信号は、ｔｒ１に対して２７０°位相シフトされている。
【００４３】
送信器ｔｒ１〜ｔｒ４の２つの組を使用することによって、送信信号の２つの波長が、読み込みヘッドでスケール長さに沿って使用される。送信器の２つの波長により、受信器の２つの波長が利用可能となる。
【００４４】
スケールの２つの電極列間の許容可能な最大変位は、受信器Ｓ１及びＳ２からの信号間の最大の位相差が±１８０°であるという事実から得られる。これは、送信器の±１／２波長の最大変位に相当する。この送信器の±１／２波長の最大変位は、２つから３つの波長からの受信器の長さを増大させる（２つの波長＋スケールの各端部での１／２波長）。
【００４５】
３つの波長にわたり分布されている許容可能な最大の全長８．２５ｍｍによって、２．７５ｍｍの受信波長が得られる。典型的な用量表示バレルスケールに沿った湾曲の長さは、１１４ｍｍである。しかし、この測定は、読み込みアセンブリの中心点に対してのみ適用される。これを補償するために、スケールの長さは、受信器の長さに相当する長さと共に増大しなくてはならない。これにより、１２２．２５ｍｍの全体のスケール長さが得られる。よって、スケールの中心点からスケールの両端までの距離は、６１．１３ｍｍである。
【００４６】
スケールの端部では、変位は１／２波長となる。よって、変位係数は、スケール長さの半分によって除された１／２波長で得られ、これにより、読み込みヘッドにおける受信電極と整列した電極間の距離が、読み込みヘッドにおける送信電極と整列した電極間の距離より２．２％大きくなっている。
【００４７】
２．２％の変位係数と組み合わせられた、３つの波長にわたり分割された８．２５ｍｍという許容可能な最大長さによって、送信器の波長２．６８ｍｍが得られる。よって、送信器間の中心と中心との間の距離は、０．６６ｍｍである。
【００４８】
スケールの半分を図４に示す。ここで、スケールの中心は、矢印の位置にある。図に示されているように、２つの列における電極の変位は、スケールの端部の方向で増大している。図４に示されたスケールは、回転可能に取り付けられている用量表示バレル上に配置される場合には、実質的に螺旋形状をしており、スケールは、好ましくは、回転可能に取り付けられている用量表示バレルの、実質的に円筒形状の外側表面上に配置されていることに留意されたい。さらに、回転可能に取り付けられている用量表示バレルは、１回転以上の回転ができるようになっているべきなので、スケールは、必然的に実質的に螺旋形状を形成する。
【００４９】
図６に、本発明による位置決定アセンブリを示す。図６は、薬剤送達装置のハウジング３、並びに本発明による読み込みアセンブリ１を保持するためのアセンブリホルダ４を示している。上述のように、読み込みアセンブリ１は、８つの送信器（図示せず）及び２つの受信器（図示せず）を備えている。読み込みアセンブリは、図１の上部分に示すように実施される。
【００５０】
読み込みアセンブリ１は、薬剤送達装置の半径方向に沿って移動可能なアセンブリホルダ４上に位置している。このように、読み込みアセンブリ１は、その上にスケール（図４を参照）が配置されている用量表示バレル５外側表面の近くに設けられていてよい。よって、用量表示バレルは、薬剤送達装置のハウジングに対して、組み合わされた回転／並進運動を行うように回転する。この用量表示バレル５の組み合わされた回転／並進運動によって、スケール（図４を参照）が、読み込みアセンブリの送信器及び受信器を通過する。送信器及び受信器の容量性結合によって、用量表示バレル上の電極を介して、用量表示バレルの絶対位置が決定可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】２つの受信器及び８つの送信器を備えている読み込みアセンブリと、それに関連する、送信電極及び受信電極を備えているスケールとを示す図である。
【図２】２つの受信器及び８つの送信器を備えている読み込みアセンブリと、それに関連する、送信電極及び受信電極を備えているスケールとを示す図であり、送信電極が、読み込みアセンブリの受信器と整列しており、受信電極が、読み込みアセンブリの送信器と整列している。
【図３ａ】プリントレイアウトを示す図である。
【図３ｂ】プリントレイアウトを示す図である。
【図４】空間的に変位された送信電極及び受信電極を備えているスケールを示す図である。
【図５】４つの送信器信号及び２つの受信器からの処理信号を発生させることのできる制御回路を示す図である。
【図６】薬剤送達装置内に取り付けられている、本発明による位置決定アセンブリを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ）】
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【図３ｂ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ）】
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【図６ｂ）】
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【国際調査報告】
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