(57)【要約】      （修正有）【課題】水生動物用の追跡タグ、特に捕食イベントを検出可能な追跡タグを提供する。【解決手段】魚１０２は、追跡タグと呼ばれる追跡装置１０４がタグ付けされている。追跡タグは、動物の体腔内に埋め込まれてもよい。前記タグの外部環境に露出されるｐＨ感受性材料は、酸性環境の存在下で分解し、前記ｐＨ感受性材料の分解は前記センサによって検出される前記タグの特性の検出可能な変化を引き起こす、ｐＨ感受性材料と、前記センサによる前記タグの前記特性の前記検出に少なくとも基づいて、超音波信号を伝送するためのトランスデューサとを備える。【選択図】図１
2019007946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水生動物を追跡するためのタグであって、
前記タグの特性を検出するためのセンサと、
前記タグの外部環境に露出されるｐＨ感受性材料であって、前記ｐＨ感受性材料は酸性環境の存在下で分解し、前記ｐＨ感受性材料の分解は前記センサによって検出される前記タグの特性の検出可能な変化を引き起こす、ｐＨ感受性材料と、
前記センサによる前記タグの前記特性の前記検出に少なくとも基づいて、超音波信号を伝送するためのトランスデューサと
を備える、タグ。
【請求項２】
前記酸性環境は、捕食魚の胃腸である、請求項１に記載のタグ。
【請求項３】
前記ｐＨ感受性材料は、中性又は塩基性環境において実質的に分解しない、請求項１又は２に記載のタグ。
【請求項４】
前記中性又は塩基性環境は、前記水生動物の体腔である、請求項３に記載のタグ。
【請求項５】
前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、磁石の存在又は不存在を感知することが可能な磁界センサを備え、前記磁石は、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると前記タグから解放されるように前記ｐＨ感受性材料によって前記タグに固定される、請求項１〜４の何れか１項に記載のタグ。
【請求項６】
前記磁石は、前記磁石を前記タグに取り付けるための接着剤として前記ｐＨ感受性材料を使用することにより前記タグに固定される、請求項５に記載のタグ。
【請求項７】
前記磁石はプラグを形成するように前記ｐＨ感受性材料に少なくとも部分的に包み込まれ、次に前記プラグは接着剤を使用して前記タグに固定される、請求項５に記載のタグ。
【請求項８】
前記磁石は、前記タグの本体の少なくとも一部により機械的に保持されるプラグを形成するように前記ｐＨ感受性材料に全体的又は部分的に包み込まれる、請求項５に記載のタグ。
【請求項９】
前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、前記ｐＨ感受性材料で覆われる電極を備え、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると前記電極のインピーダンスが変化する、請求項１〜４の何れか１項に記載のタグ。
【請求項１０】
前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、前記ｐＨ感受性材料によって第２の電極から分離される弾性電極を備え、前記弾性電極は、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると前記第２の電極に接触するように付勢される、請求項１〜４の何れか１項に記載のタグ。
【請求項１１】
前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると弾性歪みゲージが構成を変化させるように、前記ｐＨ感受性材料内で成型される弾性歪みゲージを備える、請求項１〜４の何れか１項に記載のタグ。
【請求項１２】
前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、光伝送装置と、前記光伝送装置と整列される光受信装置であって、前記光伝送装置から前記光受信装置への光の伝送を阻止するために前記ｐＨ感受性材料により分離される光受信装置とを備える、請求項１〜４の何れか１項に記載のタグ。
【請求項１３】
前記ｐＨ感受性材料は、キトサンを含む、請求項１〜１２の何れか１項に記載のタグ。
【請求項１４】
前記ｐＨ感受性材料は、キトサン及び溶媒のスラリーから成型される、請求項１３に記載のタグ。
【請求項１５】
前記溶媒は、
Ｌ−アスコルビン酸、
クエン酸、
酢酸、及び
塩酸
から選択される、請求項１４に記載のタグ。
【請求項１６】
前記溶媒は、クエン酸である、請求項１４又は１５に記載のタグ。
【請求項１７】
前記溶媒は、酢酸である、請求項１４又は１５に記載のタグ。
【請求項１８】
前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．０５ｍｍの厚みを有するフィルムを備える、請求項１３〜１７の何れか１項に記載のタグ。
【請求項１９】
前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．２０ｍｍの厚みを有するフィルムを備える、請求項１３〜１８の何れか１項に記載のタグ。
【請求項２０】
前記ｐＨ感受性材料は、可塑剤を含む、請求項１３〜１９の何れか１項に記載のタグ。
【請求項２１】
前記可塑剤は、
グリセロール、
エチレン・グリコール、
ポリ・エチレン・グリコール、
エリトリトール、
オレイン酸、
プロピレン・グリコール、
ジヒドロキシル・ステアリン酸、及び
ソルビトール
から選択される、請求項２０に記載のタグ。
【請求項２２】
前記可塑剤は、グリセロールである、請求項２１に記載のタグ。
【請求項２３】
前記ｐＨ感受性材料は、架橋剤で処理されたものである、請求項２０〜２２の何れか１項に記載のタグ。
【請求項２４】
前記架橋剤は、
クエン酸ナトリウム、
硫酸ナトリウム、及び
塩化カルシウム
から選択される、請求項２３に記載のタグ。
【請求項２５】
前記トランスデューサ及び前記センサに結合されるマイクロプロセッサを更に備え、前記マイクロプロセッサは前記トランスデューサによる前記超音波信号の伝送を制御する、請求項１〜２４の何れか１項に記載のタグ。
【請求項２６】
前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの前記特性の検出に少なくとも基づいて第１のモード又は第２のモードの少なくとも１つで動作する、請求項２５に記載のタグ。
【請求項２７】
前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの前記特性の検出が前記酸性環境の存在下における前記ｐＨ感受性材料の分解の結果として変化すると、前記第１のモードでの動作から前記第２のモードで動作に切り替わる、請求項２６に記載のタグ。
【請求項２８】
前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの前記特性の変化の検出以降の経過時間の測定値を維持する、請求項２５〜２７の何れか１項に記載のタグ。
【請求項２９】
前記経過時間の測定値は、前記超音波信号で伝送される、請求項２８に記載のタグ。
【請求項３０】
前記超音波信号で伝送された前記経過時間の測定値は、非線形的に符号化される、請求項２９に記載のタグ。
【請求項３１】
前記マイクロプロセッサは、前記マイクロプロセッサの動作を構成するためのデータを前記タグに転送するために少なくとも構成モードで動作する、請求項２５〜３０の何れか１項に記載のタグ。
【請求項３２】
前記マイクロプロセッサが前記構成モードにあるときに前記タグにデータを転送するために、変動磁界が使用される、請求項３１に記載のタグ。
【請求項３３】
前記マイクロプロセッサは、一定磁界の存在下でデータを転送するために使用される変動磁界の検出を可能にする補償磁界のための値を決定するために少なくとも調整モードで更に動作する、請求項３２に記載のタグ。
【請求項３４】
前記マイクロプロセッサは、前記補償磁界のための値を計算し、前記補償磁界のために計算された値をアクティブ化装置に送信する、請求項３３に記載のタグ。
【請求項３５】
前記タグは、前記補償磁界のための値をアクティブ化装置に計算させるために検出された磁界の指示を送信する、請求項３３に記載のタグ。
【請求項３６】
磁石を検出する磁界センサを使用して捕食イベントを検出する捕食タグをアクティブ化するためのアクチベータであって、
アクティブ化されている前記捕食タグの近傍に磁界を生成するためのコイルドライバと、
前記捕食タグからの信号を検出するためのトランスデューサと、
前記コイルドライバを制御するマイクロコントローラであって、前記コイルドライバによって生成された前記磁界を変化させ、且つ前記トランスデューサによって検出された信号に基づいて前記捕食タグの前記磁気センサで検出される前記磁石によって生成された前記磁界を打ち消すために必要とされる補償磁界の強度を決定するように構成されるマイクロコントローラと
を備える、アクチベータ。
【請求項３７】
前記トランスデューサによって検出された信号は、前記コイルドライバによって生成された変動磁界に基づいて前記捕食タグにより計算される補償磁界の指示を含む、請求項３６に記載のアクチベータ。
【請求項３８】
前記マイクロコントローラは、特定の周波数における非対称三角波を生成するように前記コイルドライバを制御する、請求項３７に記載のアクチベータ。
【請求項３９】
前記特定の周波数は、１０Ｈｚから１０ｋＨｚの間である、請求項３８に記載のアクチベータ。
【請求項４０】
前記特定の周波数は、１００Ｈｚである、請求項３８又は３９に記載のアクチベータ。
【請求項４１】
前記トランスデューサによって検出された信号は、前記捕食タグの前記磁界センサにおける磁界の存在又は不存在の指示を含む、請求項３６に記載のアクチベータ。
【請求項４２】
前記アクチベータは、前記トランスデューサによって検出された信号が前記捕食タグの前記磁界センサにおける前記磁界の不存在を示す場合に、変動磁界の強度に基づいて前記補償磁界を計算する、請求項４１に記載のアクチベータ。
【請求項４３】
前記磁界の不存在が前記磁界センサにおいて検出されるようにする前記補償磁界と前記磁界の存在が前記磁界センサにおいて検出されるようにする第２の磁界値との間で前記磁界を変化させ、それにより前記アクチベータと前記タグとの間の通信を可能にすることを更に含む、請求項３６〜４２の何れか１項に記載のアクチベータ。
【請求項４４】
磁石を検出する磁界センサを使用して捕食イベントを検出する捕食タグをアクティブ化する方法であって、
アクチベータによって生成される磁界の強度を変化させるステップと、
前記捕食タグの前記磁気センサにおいて検出される前記磁石によって生成される前記磁界を打ち消すために必要とされる補償磁界の強度を決定するステップと、
前記捕食タグと通信するために前記補償磁界の前記強度に基づいて前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を変化させるステップと
を含む、方法。
【請求項４５】
前記アクチベータにおいて、前記タグが調整モードに入るべきことを示す覚醒信号を生成するステップと、
前記アクチベータにおいて、前記調整モードに入ったという信号を前記タグから受信するステップと
を更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記アクチベータにより生成される前記磁界の強度を変化させるステップは、
前記補償磁界の決定された強度で磁界を生成するように第１のＤＡＣ（デジタル・アナログ変換器）の値を設定するステップと、
前記補償磁界の前記強度とは異なる強度で磁界を生成するように第２のＤＡＣ（デジタル・アナログ変換器）の値を設定するステップと、
前記磁界を変化させるために前記第１のＤＡＣと前記第２のＤＡＣとの間でコイルドライバを切り替えるステップと
を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記補償磁界の強度を決定するステップは、
前記アクチベータによって生成される前記磁界の強度を変化させるステップと、
前記アクチベータにおいて、前記タグの前記磁界センサによって検出される前記磁界を示す信号を前記タグから受信するステップと、
前記アクチベータにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって磁界が検出されなかった、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を決定するステップと
を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記補償磁界の強度を決定するステップは、
非対称波形パターンで前記アクチベータによって生成される前記磁界の強度を変化させるステップと、
前記タグの前記磁界センサによって前記磁界を検出するステップと、
前記タグにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって前記波形パターンの非対称性に基づいて磁界が検出されない、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を決定するステップと、
前記アクチベータにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって磁界が検出されなかった、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を示す信号を前記タグから受信するステップと
を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】
スラリーから成型されるｐＨ感受性接着材料であって、
キトサンと、
溶媒と、
可塑剤と
を含む、ｐＨ感受性材料。
【請求項５０】
前記溶媒は、
Ｌ−アスコルビン酸、
クエン酸、
酢酸、及び
塩酸
から選択される、請求項４９に記載のｐＨ感受性材料。
【請求項５１】
前記溶媒は、クエン酸である、請求項５０に記載のｐＨ感受性材料。
【請求項５２】
前記溶媒は、酢酸である、請求項５０に記載のｐＨ感受性材料。
【請求項５３】
前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．０５ｍｍの厚みを有するフィルムに成型される、請求項４９〜５２の何れか１項に記載のタグ。
【請求項５４】
前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．２０ｍｍの厚みを有するフィルムに成型される、請求項４９〜５２の何れか１項に記載のタグ。
【請求項５５】
前記可塑剤は、
グリセロール、
エチレン・グリコール、
ポリ・エチレン・グリコール、
エリトリトール、
オレイン酸、
プロピレン・グリコール、
ジヒドロキシル・ステアリン酸、及び
ソルビトール
から選択される、請求項４９から５４の何れか１項に記載のｐＨ感受性材料。
【請求項５６】
前記可塑剤は、グリセロールである、請求項５５に記載のｐＨ感受性材料。
【請求項５７】
前記ｐＨ感受性材料は、架橋剤で処理されたものである、請求項４９〜５６の何れか１項に記載のｐＨ感受性材料。
【請求項５８】
前記架橋剤は、
クエン酸ナトリウム、
硫酸ナトリウム、及び
塩化カルシウム
から選択される、請求項５７に記載のｐＨ感受性材料。
【請求項５９】
水生動物を追跡するためのタグであって、
前記タグの特性を検出するためのセンサと、
前記センサによる前記タグの前記特性の前記検出に少なくとも基づいて、超音波信号を伝送するためのトランスデューサと
を備え、
前記超音波信号は、前記センサによる前記タグの前記特性の変化の検出以降の経過時間の測定値を含む、タグ。
【請求項６０】
前記タグの外部環境に露出されるｐＨ感受性材料を更に備え、前記ｐＨ感受性材料は酸性環境の存在下で分解し、前記ｐＨ感受性材料の分解は前記センサによって検出される前記タグの特性の検出可能な変化を引き起こす、請求項５９に記載のタグ。
【請求項６１】
前記超音波信号で伝送される前記経過時間の前記測定値は、非線形的に符号化される、請求項５９又は６０に記載のタグ。
【請求項６２】
前記トランスデューサ及び前記センサに結合されるマイクロプロセッサを更に備え、前記マイクロプロセッサは前記トランスデューサによる前記超音波信号の伝送を制御する、請求項５９〜６１の何れか１項に記載のタグ。
【請求項６３】
前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの前記特性の検出に少なくとも基づいて第１のモード又は第２のモードの少なくとも１つで動作する、請求項６２に記載のタグ。
【請求項６４】
前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの特性の変化の検出に応じて前記第１のモードでの動作から前記第２のモードでの動作に切り替わる、請求項６３に記載のタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本記載は、水生動物用の追跡タグ、特に捕食イベントを検出可能な追跡タグに関する。
【背景技術】
【０００２】
魚又は他の海洋動物は、移動を追跡するために追跡装置でタグ付けされる場合がある。追跡タグは、研究対象の水域における様々な場所に配置される１つ以上の受信機で検出され得る超音波パルスを送信する。
【０００３】
海洋動物を追跡するために使用されるタグは、多くの場合、追跡される動物の体腔内に埋め込まれる。典型的には、追跡タグは、各動物を追跡することを可能にするタグの一意の識別子を伝達するために超音波パルスを周期的に送信する。更に、追跡タグは、温度及び加速度情報等、タグにより収集される他のデータを伝達してもよい。追跡タグは、アクティブ化されると、典型的には、バッテリが切れるまで送信し続けるであろう。
【０００４】
タグ付けされた海洋動物が捕食者により食べられると、追跡タグは、多くの場合、捕食者の体内で動作し続けるであろう。研究者は、追跡タグがタグ付けされた動物内で又は捕食者の中で動作しているかを決定することができなかった。
【０００５】
更なる、代替的な及び／又は改善される海洋動物用の追跡タグが所望されている。
【発明の概要】
【０００６】
本開示によれば、水生動物を追跡するためのタグであって、前記タグの特性を検出するためのセンサと、前記タグの外部環境に露出されるｐＨ感受性材料であって、前記ｐＨ感受性材料は酸性環境の存在下で分解し、前記ｐＨ感受性材料の分解は前記センサによって検出される前記タグの特性の検出可能な変化を引き起こす、ｐＨ感受性材料と、前記センサによる前記タグの前記特性の前記検出に少なくとも基づいて、超音波信号を伝送するためのトランスデューサとを備える、タグが提供される。
【０００７】
更なる実施形態では、前記酸性環境は、捕食魚の胃腸である。
【０００８】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、中性又は塩基性環境において実質的に分解しない。
【０００９】
更なる実施形態では、前記中性又は塩基性環境は、前記水生動物の体腔である。
【００１０】
更なる実施形態では、前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、磁石の存在又は不存在を感知することが可能な磁界センサを備え、前記磁石は、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると前記タグから解放されるように前記ｐＨ感受性材料によって前記タグに固定される。
【００１１】
更なる実施形態では、前記磁石は、前記磁石を前記タグに取り付けるための接着剤として前記ｐＨ感受性材料を使用することにより前記タグに固定される。
【００１２】
更なる実施形態では、前記磁石はプラグを形成するように前記ｐＨ感受性材料に少なくとも部分的に包み込まれ、次に前記プラグは接着剤を使用して前記タグに固定される。
【００１３】
更なる実施形態では、前記磁石は、前記タグの本体の少なくとも一部により機械的に保持されるプラグを形成するように前記ｐＨ感受性材料に全体的又は部分的に包み込まれる。
【００１４】
更なる実施形態では、前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、前記ｐＨ感受性材料で覆われる電極を備え、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると前記電極のインピーダンスが変化する。
【００１５】
更なる実施形態では、前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、前記ｐＨ感受性材料によって第２の電極から分離される弾性電極を備え、前記弾性電極は、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると前記第２の電極に接触するように付勢されている。
【００１６】
更なる実施形態では、前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、前記ｐＨ感受性材料が前記酸性環境において分解すると弾性歪みゲージが構成を変化させるように、前記ｐＨ感受性材料内で成型される弾性歪みゲージを備える。
【００１７】
更なる実施形態では、前記タグの前記特性を検出するための前記センサは、光伝送装置と、前記光伝送装置と整列される光受信装置であって、前記光伝送装置から前記光受信装置への光の伝送を阻止するために前記ｐＨ感受性材料により分離される光受信装置とを備える。
【００１８】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、キトサンを含む。
【００１９】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、キトサン及び溶媒のスラリーから成型される。
【００２０】
更なる実施形態では、前記溶媒は、Ｌ−アスコルビン酸、クエン酸、酢酸、及び塩酸から選択される。
【００２１】
更なる実施形態では、前記溶媒は、クエン酸である。
【００２２】
更なる実施形態では、前記溶媒は、酢酸である。
【００２３】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．０５ｍｍの厚みを有するフィルムを備える。
【００２４】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．２０ｍｍの厚みを有するフィルムを備える。
【００２５】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、可塑剤を含む。
【００２６】
更なる実施形態では、前記可塑剤は、グリセロール、エチレン・グリコール、ポリ・エチレン・グリコール、エリトリトール、オレイン酸、プロピレン・グリコール、ジヒドロキシル・ステアリン酸、及びソルビトールから選択される。
【００２７】
更なる実施形態では、前記可塑剤は、グリセロールである。
【００２８】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、架橋剤で処理されたものである。
【００２９】
更なる実施形態では、前記架橋剤は、クエン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、及び塩化カルシウムから選択される。
【００３０】
更なる実施形態では、前記トランスデューサ及び前記センサに結合されるマイクロプロセッサを更に備え、前記マイクロプロセッサは前記トランスデューサによる前記超音波信号の伝送を制御する。
【００３１】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの前記特性の検出に少なくとも基づいて第１のモード又は第２のモードの少なくとも１つで動作する。
【００３２】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの前記特性の検出が前記酸性環境の存在下における前記ｐＨ感受性材料の分解の結果として変化すると、前記第１のモードでの動作から前記第２のモードで動作に切り替わる。
【００３３】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、前記特性の変化の検出以降の経過時間の連続測定値を維持し、前記超音波信号で符号化されたこの連続測定値を伝送する。
【００３４】
更なる実施形態では、前記超音波信号で伝送された前記経過時間の測定値は、非線形的に符号化される。
【００３５】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、前記マイクロプロセッサの動作を構成するためのデータを前記タグに転送するために少なくとも構成モードで動作する。
【００３６】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサが前記構成モードにあるときに前記タグにデータを転送するために、変動磁界が使用される。
【００３７】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、一定磁界の存在下でデータを転送するために使用される変動磁界の検出を可能にする補償磁界のための値を決定するために少なくとも調整モードで更に動作する。
【００３８】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、前記補償磁界のための値を計算し、前記補償磁界のために計算された値をアクティブ化装置に送信する。
【００３９】
更なる実施形態では、前記タグは、前記補償磁界のための値をアクティブ化装置に計算させるために検出された磁界の指示を送信する。
【００４０】
本開示によれば、磁石を検出する磁界センサを使用して捕食イベントを検出する捕食タグをアクティブ化するためのアクチベータであって、アクティブ化されている前記捕食タグの近傍に磁界を生成するためのコイルドライバと、前記捕食タグからの信号を検出するためのトランスデューサと、前記コイルドライバを制御するマイクロコントローラであって、前記コイルドライバによって生成された前記磁界を変化させ、且つ前記トランスデューサによって検出された信号に基づいて前記捕食タグの前記磁気センサで検出される前記磁石によって生成された前記磁界を打ち消すために必要とされる補償磁界の強度を決定するように構成されるマイクロコントローラとを備える、アクチベータが提供される。
【００４１】
更なる実施形態では、前記トランスデューサによって検出された信号は、前記コイルドライバによって生成された前記変動磁界に基づいて前記捕食タグにより計算される補償磁界の指示を含む。
【００４２】
前記マイクロコントローラは、特定の周波数における非対称三角波を生成するように前記コイルドライバを制御する。
【００４３】
更なる実施形態では、前記特定の周波数は、１０Ｈｚから１０ｋＨｚの間である。
【００４４】
更なる実施形態では、前記特定の周波数は、１００Ｈｚである。
【００４５】
更なる実施形態では、前記トランスデューサによって検出された信号は、前記捕食タグの前記磁界センサにおける磁界の存在又は不存在の指示を含む。
【００４６】
更なる実施形態では、前記アクチベータは、前記トランスデューサによって検出された信号が前記捕食タグの前記磁界センサにおける前記磁界の不存在を示す場合に、変動磁界の強度に基づいて前記補償磁界を計算する。
【００４７】
更なる実施形態では、前記アクチベータは、前記磁界の不存在が前記磁界センサにおいて検出されるようにする前記補償磁界と前記磁界の存在が前記磁界センサにおいて検出されるようにする第２の磁界値との間で前記磁界を更に変化させ、それにより前記アクチベータと前記タグとの間の通信を可能にする。
【００４８】
本開示によれば、磁石を検出する磁界センサを使用して捕食イベントを検出する捕食タグをアクティブ化する方法であって、アクチベータによって生成される磁界の強度を変化させるステップと、前記捕食タグの前記磁気センサにおいて検出される前記磁石によって生成される前記磁界を打ち消すために必要とされる補償磁界の強度を決定するステップと、前記捕食タグと通信するために前記補償磁界の前記強度に基づいて前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を変化させるステップとを含む、方法が提供される。
【００４９】
更なる実施形態では、前記方法は、前記アクチベータにおいて、前記タグが調整モードに入るべきことを示す覚醒信号を生成するステップと、前記アクチベータにおいて、前記調整モードに入ったという信号を前記タグから受信するステップとを更に含む。
【００５０】
更なる実施形態では、前記アクチベータにより生成される前記磁界の強度を変化させるステップは、前記補償磁界の決定された強度で磁界を生成するように第１のＤＡＣ（デジタル・アナログ変換器）の値を設定するステップと、前記補償磁界の前記強度とは異なる強度で磁界を生成するように第２のＤＡＣ（デジタル・アナログ変換器）の値を設定するステップと、前記磁界を変化させるために前記第１のＤＡＣと前記第２のＤＡＣとの間でコイルドライバを切り替えるステップとを含む。
【００５１】
更なる実施形態では、前記アクチベータによって生成される前記磁界の強度を変化させるステップと、前記アクチベータにおいて、前記タグの前記磁界センサによって検出される前記磁界を示す信号を前記タグから受信するステップと、前記アクチベータにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって磁界が検出されなかった、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を決定するステップとを含む。
【００５２】
更なる実施形態では、前記補償磁界の強度を決定するステップは、非対称波形パターンで前記アクチベータによって生成される前記磁界の強度を変化させるステップと、前記タグの前記磁界センサによって前記磁界を検出するステップと、前記タグにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって前記波形パターンの非対称性に基づいて磁界が検出されない、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を決定するステップと、前記アクチベータにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって磁界が検出されなかった、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を示す信号を前記タグから受信するステップとを含む。
【００５３】
本開示によれば、スラリーから成型されるｐＨ感受性接着材料は、キトサンと、溶媒と、可塑剤とを含む。
【００５４】
更なる実施形態では、前記溶媒は、Ｌ−アスコルビン酸、クエン酸、酢酸、及び塩酸から選択される。
【００５５】
更なる実施形態では、前記溶媒は、クエン酸である。
【００５６】
更なる実施形態では、前記溶媒は、酢酸である。
【００５７】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．０５ｍｍの厚みを有するフィルムに成型される。
【００５８】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、少なくとも０．２０ｍｍの厚みを有するフィルムに成型される。
【００５９】
更なる実施形態では、前記可塑剤は、グリセロール、エチレン・グリコール、ポリ・エチレン・グリコール、エリトリトール、オレイン酸、プロピレン・グリコール、ジヒドロキシル・ステアリン酸、及びソルビトールから選択される。
【００６０】
更なる実施形態では、前記可塑剤は、グリセロールである。
【００６１】
更なる実施形態では、前記ｐＨ感受性材料は、架橋剤で処理される。
【００６２】
更なる実施形態では、前記架橋剤は、クエン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、及び塩化カルシウムから選択される。
【００６３】
本開示によれば、水生動物を追跡するためのタグであって、前記タグの特性を検出するためのセンサと、前記センサによる前記タグの前記特性の前記検出に少なくとも基づいて、超音波信号を伝送するためのトランスデューサとを備え、前記超音波信号は、前記センサによる前記タグの前記特性の変化の検出以降の経過時間の測定値を含む、タグが提供される。
【００６４】
更なる実施形態では、前記タグは、前記タグの外部環境に露出されるｐＨ感受性材料を更に備え、前記ｐＨ感受性材料は酸性環境の存在下で分解し、前記ｐＨ感受性材料の分解は前記センサによって検出される前記タグの特性の検出可能な変化を引き起こす。
【００６５】
更なる実施形態では、前記超音波信号で伝送された前記経過時間の測定値は、非線形的に符号化される。
【００６６】
更なる実施形態では、前記トランスデューサ及び前記センサに結合されるマイクロプロセッサを備え、前記マイクロプロセッサは前記トランスデューサによる前記超音波信号の伝送を制御する。
【００６７】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの前記特性の検出に少なくとも基づいて第１のモード又は第２のモードの少なくとも１つで動作する。
【００６８】
更なる実施形態では、前記マイクロプロセッサは、前記センサによる前記タグの特性の変化の検出に応じて前記第１のモードでの動作から前記第２のモードでの動作に切り替わる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
本開示の特徴、態様及び利点は、以下の記載及び添付の図面に関してより良好に理解される。
【図１】追跡タグが使用され得る環境を描いている。
【図２】捕食追跡タグを描いている。
【図３】更なる捕食追跡タグを描いている。
【図４】更なる捕食追跡タグを描いている。
【図５】更なる捕食追跡タグを描いている。
【図６】更なる捕食追跡タグを描いている。
【図７】更なる捕食追跡タグを描いている。
【図８】更なる捕食追跡タグを描いている。
【図９】捕食追跡タグをアクティブ化するためのアクチベータを描いている。
【図１０】捕食追跡タグ及びアクチベータのコンポーネントを描いている。
【図１１】更なる捕食追跡タグ及びアクチベータのコンポーネントを描いている。
【図１２】図８Ａ−Ｃの捕食追跡タグ及びアクチベータのコンポーネントを描いている。
【図１３】追跡タグをアクティブ化する方法を描いている。
【図１４】タグをアクティブ化することに関係付けられる信号を描いている。
【図１５】タグをアクティブ化することに関係付けられる更なる信号を描いている。
【図１６】追跡タグを動作させる方法を描いている。
【図１７】フィルムの膨張及び分解に対するフィルム厚みの影響のグラフを示す。
【図１８】フィルムの膨張に対する可塑剤の影響のグラフを示す。
【図１９】キトサンに対するグリセロールの濃度の膨張への影響のグラフである。
【図２０】フィルムの膨張及び分解に対する架橋剤の影響のグラフを示す。
【図２１】膨張及び分解に対するクエン酸ナトリウム濃度の影響のグラフを示す。
【図２２】フィルムの膨張及び分解に対する架橋時間の影響のグラフを示す。
【図２３】フィルムの長期安定性に対する添加剤の影響のグラフを示す。
【図２４】フィルムに対する促進老化の影響のグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
本明細書には海洋動物を追跡するための追跡タグが詳細に記載されている。追跡タグは、追跡されている魚が捕食者により食べられたかどうかを検出すること及び捕食イベントの検出に応じてその動作を調節することができる。追跡タグは、タグの検出可能な特性を変更するために捕食者の胃腸の酸性環境の存在下で分解するｐＨ感受性材料を使用する。
ｐＨ感受性材料が捕食者の胃腸で分解すると、測定可能な特性が変化して、特性の変化が検出される。変化の検出に応じて、追跡タグの動作は、捕食イベント発生の信号を送るために調節され得る。
【００７１】
図１は、追跡タグが使用され得る環境１００を描いている。魚１０２は、追跡タグまたは単にタグと呼ばれる追跡装置１０４がタグ付けされている。追跡タグは、動物の体腔内に埋め込まれてもよい。追加的に又は代替的に、追跡タグは、例えば、動物の毛又はヒレに付着又は添付することにより、動物の外面に取り付けられてもよい。タグ１０４は、研究対象の水域又は領域内に設置される１つ以上の受信機１０６により受信される超音波パルスを周期的に発信する。受信機は、所定の場所に固定１０８されてもよく、又はブイ１１０によって吊るされてもよく、又は所望の場所に受信機を配置する任意の他の適切な手段であってもよい。受信機１０６は、タグにより送信される超音波パルスを検出する。検出イベントは、受信機１０６により記録及び保存される。記録されたイベントは、各受信機から回収され得る。例えば、データはラップトップ１１２等のコンピュータに周期的にダウンロードされ得る。受信機１０６が所定の位置に留まっている間に実行されるように描かれているが、データは、受信機への物理的接続により受信機１０６から回収されてもよく、これは受信機１０６を回収することを必要としてもよい。受信機が所定の位置に留まる時間の長さは、研究の要件に従って変化してもよい。更に、リアルタイムでタグを追跡することも可能である。しかしながら、これは、典型的には、船に設置される受信機を有すること及び追跡されている海洋動物が動き回るときにそれに追従することにより行われる。
【００７２】
タグは、様々な技術を使用してデータを伝達してもよい。例えば、タグは、連続的に信号を送信してもよく、又は周期的に信号を送信してもよい。タグが信号を送信する時間間隔は変化してもよく、調節可能であってもよい。例えば、タグは、１秒、５秒、１０秒、１５秒、３０秒、６０秒ごと、又は他の間隔で信号を送信してもよい。タグがいつ情報を送信するかを変化させることに加えて、送信される情報も変化されてもよい。例えば、タグは、単純に、一意の、又はタグの特定のセット内で一意の識別子（ＩＤ）を送信してもよい。受信機は、一意のＩＤの周期的送信を検出し、検出の時間と共に、検出イベントを記録してもよい。追跡される動物の移動は、対応する一意のＩＤを有する様々な検出イベントから再現され得る。一意のＩＤに加えて、タグは、送信ごとに増加するシーケンス番号等の他の情報、又はタグで利用可能なセンサに依存してタグにより追跡される他のデータを送信してもよい。例えば、タグは、温度センサ、加速度センサ、又はタグにより提供され得る他のタイプのセンサからの測定値を示してもよい。
【００７３】
タグは、タグの電源だけでなくタグの動作特性に従って様々な期間の間持続してもよい。一般に、タグは、追跡中の動物に取り付けられ又は埋め込まれる前にアクティブ化される。タグは一旦アクティブ化されると、典型的には、十分な電力が無くなるまで動作を継続するであろう。魚１０２等の追跡中の海洋動物が魚１１４等の捕食者により食べられた場合、タグは動作し続けてもよく、捕食者の移動は食べられた海洋動物に間違って関係付けられるかもしれない。
【００７４】
本明細書に記載のタグは、捕食イベントを検出して、それに従ってその動作を調節することができる。タグは、海洋動物が食べられたことを検出すると、更なる情報の送信を停止してもよく、又は、例えば、情報の送信を継続するが、タグの第２のＩＤを送信することにより、捕食イベントが検出されたことの指示を提供してもよい。タグの第２のＩＤは、元の一意のＩＤを含むか、又は食べられた動物が決定され得るように他のやり方で元のＩＤに関係付けられてもよい。例えば、タグ付けされた生きている動物を追跡するための第１の一意のＩＤが１２３Ａであってもよく、捕食イベントが検出されたときに使用されるタグの第２の一意のＩＤが１２３Ｂであってもよい。このＩＤの例示では、両方のＩＤの１２３の部分が他のタグに対して一意であることが推定される。タグは、捕食イベントを直接検出するのではなく、食べられている動物に関係付けられる変化を検出する。タグは、捕食者の胃腸の酸性環境において分解するｐＨ感受性材料を使用してもよい。ｐＨ感受性材料の分解はタグにより検出可能であり、そのためタグはそれに従ってその動作を調節することができる。
【００７５】
捕食イベントが発生したことの指示を提供することに加えて、例えば、捕食イベントが発生したときに異なる一意のＩＤを送信することにより、タグは捕食イベントに関係付けられる追加の情報を送信してもよい。例えば、タグは、変化が捕食イベントに関係付けられるタグの特性の変化の検出以降の経過時間の測定値を送信してもよい。経過時間の測定値は、超音波信号で伝送されてもよい。測定値は、タグの動作寿命の中で時間の経過とともに増加してもよい。経過時間は、線形又は非線形の態様又はフォーマットで符号化されてもよい。非線形的に経過時間を符号化することは、後の段階に比べて捕食に続く早い段階の間の良好な分解能を提供してもよい。例えば、測定値は捕食イベント後の短い期間では１５分の増分で変化し得るが、その動作寿命の後の方では１日の増分を使用し、潜在的には時間が経過する間に様々な他の増分を使用してもよい。タグの特性の変化の検出以降の時間は、マイクロコントローラ又はタグの他の適切なコンポーネントにより追跡記録されてもよい。
【００７６】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、捕食追跡タグを描いている。捕食追跡タグ２００は、海洋動物を追跡するために使用されてもよい。タグ２００は、捕食イベント、即ち、タグ付けされた動物が捕食者により食べられることを検出する。タグ２００は、主要タグコンポーネントを収容する本体２０２を備える。タグ２００は、数ミリメートルから数センチメートルまで又は追跡中の動物のサイズによってより大きなサイズで変化してもよい。タグ２００は、タグ２００の電気特性を検出するセンサ２０４を含む。センサ２００は、２つの電極２０８ａ又は２０８ｂに支持を提供する基板２０６を備える。タグのマイクロコントローラによって、電極のインピーダンス又は電気特性が検出され得る。
【００７７】
ｐＨ感受性材料２１０ａの被覆又はフィルムは、図２Ｂに描かれているように、電極２０８ａ、２０８ｂ上に形成されてもよい。ｐＨ感受性材料は、タグが埋め込まれている動物の体腔等の中性又は塩基性環境では分解に抵抗する一方で、捕食者の胃腸の酸性環境においては、好ましくは迅速に分解するように選択される。このため、タグが追跡中の動物の体腔に残っている場合、ｐＨ感受性材料は、電極２０８ａ、２０８ｂを覆ったまま無傷であり、そのためインピーダンス又は抵抗等の監視されている特定の電気特性に関する第１の値が測定されるであろう。
【００７８】
タグ付けされた動物が食べられた場合、動物は捕食者の胃腸内で消化され、そのためタグ２００は捕食者の胃腸の酸性環境に露出されるであろう。酸性環境は、図２Ｃに描かれているように電極を覆うｐＨ感受性材料２１０ａを分解するであろう。ｐＨ感受性材料が分解されると、電極２０８ａ、２０８ｂは環境に露出されて、電気特性の以前の測定値は変化する。異なる値が検出されて、それは捕食イベントが発生したことを決定するためにタグによって使用される。タグ、又はより詳細にはタグのマイクロコントローラが捕食イベントが発生したことを決定すると、それに従って、例えば、更なる送信を停止することにより、又はタグが捕食イベントを検出したことの指示を示すために使用されるタグの送信ＩＤを変更することにより、動作が調節され得る。
【００７９】
様々なｐＨ感受性材料が使用されてもよく、可能なｐＨ感受性材料の選択が本明細書に更に記載される。ｐＨ感受性材料は、追跡中の生きている動物に関係付けられる環境に有る場合には分解に抵抗するべきである。ｐＨ感受性材料は、タグの予定動作寿命等、相対的に長い期間の間、このような環境において分解に抵抗するべきである。ｐＨ感受性材料は体腔内等の通常の動作環境内では分解に抵抗するべきであるが、酸性環境内では好ましくは迅速に分解するべきである。例えば、ｐＨ感受性材料は、タグ付けされた動物が捕食者によって食べられて６０分から１２０分内に電極を露出させる程度に十分に迅速に分解してもよい。電極を覆うために使用されるｐＨ感受性材料の量と共に、電極を露出させるために分解しなければならない、ｐＨ感受性材料の組成は、要求される特性に適合するように調節され得る。更に、組成は、特性の検出に影響し、そのためｐＨ感受性材料がまだ無傷であるかどうか又は実質的に分解したかどうかの決定を容易にし得る１つ以上の添加剤を含んでもよい。ｐＨ感受性材料は、捕食イベントの発生を示すために特性の変化が検出され得るのに十分に分解すると、実質的に分解したと見なされてもよい。
【００８０】
図３Ａ、３Ｂは、更なる捕食追跡タグを描いている。描かれているタグは上記のタグ２００に似ているが、電極の配置が異なる。捕食追跡タグ３００は、本体３０２及び捕食追跡タグ３０２の電子機器３１２に結合される短縮された及び円形の捕食センサ３０４を備える。捕食センサ３０４は、基板３０６上に電極３０８ａ、３０８ｂを備える。電極３０８ａ、３０８ｂは、捕食者の消化管の酸性環境において分解するｐＨ感受性材料３１０で覆われている。捕食追跡タグ３０２でタグ付けされた水生動物が捕食者により食べられると、ｐＨ感受性材料３１０は動物の消化管で溶解する。ｐＨ感受性材料３１０が分解すると、電極３０８ａ、３０８ｂが環境に露出され、電子機器３１２が電極の電気特性の変化を検出してもよい。捕食センサ３０４の短縮された及び円形の配置は、その短縮された長さ及び角の欠如のため体腔への挿入に適している場合がある。
【００８１】
図４Ａ、４Ｂは、更なる捕食追跡タグを描いている。タグ４００は、上記のタグに似ており、本体４０２及びタグの特性を測定可能な外部センサコンポーネントを備えている。
センサ４０４は２つの弾性電極を備え、各々が弾性材料４０６ａ、４０６ｂ及び導電材料４０８ａ、４０８ｂを備えている。図４Ａに描かれているように、ｐＨ感受性材料４１０ａは弾性電極が互いに接触することを防ぐように成型される。図４Ｂに描かれているように酸性環境がｐＨ感受性材料４１０ａを実質的に分解すると、電極の弾性材料４０６ａ、４０６ｂは、導電材料４０８ａ、４０８ｂを互いに接触させる。タグ４００、又はより詳細にはタグのマイクロコントローラは、２つの電極の間で新しく確立された電気的接続を検出することができ、これは追跡中の海洋動物が捕食者によって食べられたことの指示として使用されてもよい。タグが電極間の電気的接続を検出すると、タグは最初にタグ付けされた動物の追跡に関係付けられる第１の動作モードから最初にタグ付けされた動物が捕食者により食べられることに関係付けられる第２の動作モードに切り替わってもよい。
【００８２】
図５Ａ、５Ｂは、更なる捕食追跡タグを描いている。タグ５００は、上記のタグに似ており、タグが置かれている環境が体腔液に見つかるような中性又は塩基性環境から捕食者の胃腸に見つかるような酸性環境に変化すると、タグ５００の特性の変化を検出することができる。タグ５００は、本体５０２及びタグの特性を測定するためのセンサを備えている。センサは、歪みゲージ５０４ａとして描かれており、又はセンサ５０４ａの形状に基づいて電気特性を変化させる他の類似のセンサである。図５Ａに描かれているように、歪みゲージ５０４ａは、第１の構成では歪みゲージ５０４ａを維持するためにｐＨ感受性材料５０６ａ内に成型されてもよい。図５Ｂに描かれているように、酸性環境がｐＨ感受性材料５０６ｂを実質的に分解すると、歪みゲージ５０４ｂは、タグによって検出され且つ追跡中の動物が捕食者により食べられたことの指示として使用され得る歪みの減少した構成に変化する。
【００８３】
図６Ａ、６Ｂは、更なる捕食追跡タグを描いている。タグ６００は、上記のタグに似ており、タグが置かれている環境が体腔液に見つかるような中性又は塩基性環境から捕食者の胃腸に見つかるような酸性環境に変化すると、タグ６００の特性の変化を検出することができる。タグ６００は、本体６０２及びタグの特性を測定するためのセンサを備えている。センサは、赤外線（ＩＲ）送信機及び受信機のペア６０８ａ、６０８ｂとして描かれている。ＩＲ送信機６０８ａ及びＩＲ受信機６０８ｂは、酸性環境において分解するｐＨ感受性材料６１０ａに包み込まれている。ｐＨ感受性材料６１０ａは、図６Ａに描かれているように存在する場合に、ＩＲ送信機６０８ａから送信された赤外光が受信機６０８ｂで受信されないように不透明である。ｐＨ感受性材料６０８ｂが図６Ｂに描かれているように分解されると、ＩＲ送信機６０８ａから送信された赤外光は矢印６１２で描かれているようにＩＲ受信機６０８ｂで受信される。受信機６０８ｂにおける赤外光の検出は、タグの電子機器により検出されて、捕食イベントが発生したことの指示として使用されてもよい。
【００８４】
図７は、更なる捕食追跡タグを描いている。タグ７００は上記のタグに似ていてもよいが、捕食センサに物理的保護を提供するためにタグの本体が延長されている。上記の捕食タグはタグの本体を超えて延長する捕食センサを含んでもよい。タグの小さなサイズのため、延長した捕食センサは壊れやすい可能性がある。捕食タグ７００は、捕食センサ７０４に保護を提供する本体を備える。本体は、タグの電子機器７１２を包み込む主本体部７０２ａを備える。主本体部７０２ａは、管又は他の類似の構造により提供されてもよい。
本体は、捕食センサ７０４を超えて延長し且つ損傷に対する捕食センサへの物理的保護を提供するする中空延長部７０２ｂを更に備える。延長本体部７０２ｂの空洞は、ｐＨ感受性材料７１０ａで充填され又は部分的に充填されてもよい。タグ本体の延長部７０２ｂは、ｐＨ感受性材料をタグの環境に露出させるために一端において開いており、それにより捕食イベントが発生したときにｐＨ感受性材料が分解するであろう。
【００８５】
図８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ、８Ｆは、更なる捕食追跡タグを描いている。タグ８００はタグ２００に似ているが、電極を使用して電気特性の変化を検出するのではなく、タグ８００は磁気センサ８１０を使用して磁石８０６の存在又は不存在を検出する。図８Ａに描かれているように、タグ８００は、磁石８０６を受け入れるための凹部８０４を有する本体８０２を含んでいる。凹所８０４内に置かれるように描かれているが、磁石は凹所内に置かれずにタグに取り付けられることも考えられ得る。磁石８０６は、図８Ｂに描かれているようにｐＨ感受性材料８０８ａによりタグ８００に取り付けられる。磁石８０６は磁石８０６を所定の場所に保持するための接着剤として作用するｐＨ感受性材料の層により取り付けられてもよく、一方で磁石８０６をタグ８０２に更に接着するためにｐＨ感受性材料の更なる被覆が使用される。上記のように、ｐＨ感受性材料は、捕食者の胃腸の酸性環境において分解する。酸性環境が磁石８０６を取り付けているｐＨ感受性材料８０８ｂを分解すると、磁石８０６はタグ８００から離れてもよく、磁石の不存在がタグ８００により検出されてもよい。タグ８００により磁石８０６の不存在が検出されると、タグは、捕食イベントが検出されたことを示す動作モードに切り替わってもよい。
【００８６】
磁石及びｐＨ感受性材料は、上記以外のやり方でタグ本体に取り付けられてもよい。例えば、図８Ｄには更なるタグ８００ｄが描かれている。図示のように、磁石８０６はｐＨ感受性材料から作られたプラグ８０８ｄに包み込まれてもよく、プラグ８０８ｄは、例えば、接着材料８１２を含む様々なやり方で、本体８０２ｄに取り付けられてもよい。
【００８７】
例えば、図８Ｅには更なるタグ８００ｅの例が描かれている。図示のように、磁石８０６は、ｐＨ感受性材料のプラグ８０８ｅに包み込まれてもよい。プラグ８０８ｄは、ｐＨ感受性材料の少なくとも一部が溶解するまで、プラグがタグ本体８０２ｅの対応するように形成された空洞部８１４ｅ内に機械的に保持されることができるように形成される。例えば、図８Ｆには更なるタグ８００ｆの例が描かれている。図示のように、磁石８０６はｐＨ感受性材料のプラグ８０８ｆに包み込まれてもよいが、上記のようにタグの対応する空洞に保持されるのではなく、プラグ８０８ｆは、タグ本体８０２ｆの対応するように形成された突出部８１４ｆを機械的に保持する対応する空洞を備える。
【００８８】
海洋動物を追跡して捕食者により動物が食べられたことの指示をも提供するために使用され得る様々なタグが先に記載されてきた。タグはバッテリで動作され、一般的には動物にタグ付けされる前にアクティブ化される。タグは、タグをアクティブ化する手段を提供するために磁気センサを含んでもよい。タグは、アクティブ化装置により生成される磁界に挿入されてもよい。タグの磁気センサは磁界を検出し、これがタグをアクティブ化するための命令を提供してもよい。
【００８９】
図９は、追跡タグをアクティブ化するためのアクチベータを描いている。アクチベータ９００は、アクティブ化されるタグ９０２が挿入されるハンドヘルド装置であってもよい。アクチベータ９００は、タグが入れられるチャンバ９０４を有する。チャンバ９０４内にタグが入れられると、それがコイルの磁界内に有るように、チャンバ９０４の周囲には電磁コイルが巻かれてもよい。コイルにより生成される磁界は、アクチベータ９００により制御可能であり、アクティブ化コマンドをタグに伝達してもよい。コイルにより生成される磁界を制御することにより、アクチベータからタグに他の情報を伝達することが可能であってもよい。例えば、タグの動作モードが設定されてもよく、又は送信周波数若しくは他のオプションが制御されてもよい。また、アクチベータは類似のやり方で非アクティブ化されてもよい。アクチベータ９００は、アクチベータの動作を制御するための入力及び出力コンポーネントを含む。例えば、アクチベータは、タグをアクティブ化するために使用される「オン」ボタン９０６を有してもよい。アクティブ化されたタグを非アクティブ化するために「オフ」ボタン９０８が使用されてもよい。アクチベータ９００は、タグに関する情報を提供するための出力又は表示手段を含んでもよい。例えば、アクチベータは、タグが非アクティブ化されていることを示すために使用され得る「オフ」ＬＥＤ９１０を含んでもよい。「ビジー」ＬＥＤ９１２は、アクチベータが現在ビジーであること、例えば、タグをアクティブ化又は非アクティブ化しようと試みていることを示してもよい。「オン」ＬＥＤ９１４は、タグのアクティブ化に成功したことを示してもよい。タグのアクティブ化又は非アクティブ化に成功したかどうかを決定するために、アクチベータ９００はタグの超音波伝送をリッスンしてもよい。
【００９０】
図１０は、図２Ａ−Ｃの追跡タグ及びアクチベータのコンポーネントを描いている。上記のように、アクチベータは、タグをアクティブ化するために使用されてもよい。タグ１００２は、バッテリ等の電源１００４、マイクロコントローラ１００６、又はタグ１００２の動作を制御するための他のタイプの回路を備えてもよい。また、タグ１００２は、命令及び／又はデータを記憶するためのメモリ１００８を含んでもよい。マイクロプロセッサ１００６とは別のコンポーネントとして描かれているが、メモリ１００８又はメモリ１００８の少なくとも一部はマイクロコントローラ１００６の一部であってもよい。タグは、アクティブ化されているときに、一意のＩＤ等の情報を送信するための超音波トランスデューサ１０１０を更に備えてもよい。また、タグ１０００は、アクチベータから命令を受信するために使用される磁気センサ１０１２を含んでもよい。更に、上記のように、タグ１００２は、酸性環境内に有る場合に変化するタグの特性を測定するための捕食センサ１０１４を含んでもよい。
【００９１】
アクチベータ１０１６は、電源１０１８、アクチベータの動作を制御するためのマイクロコントローラ１０２０、及びマイクロコントローラ１０２０によって使用される命令及び／又はデータを記憶するためのメモリ１０２２を含む。マイクロコントローラ１０２０は、タグが生成された磁界内に位置するときにタグにコマンドを伝達するために使用される磁界を生成するために電磁コイル１０２４を制御してもよい。コマンドは、タグをアクティブ化及び／又は非アクティブ化すると共にタグの動作パラメータを設定するためのコマンドを含んでもよい。アクチベータ１０１６は、一端アクティブ化されたタグによって送信される超音波パルスを検出するためのマイクロホン１０２６を含んでもよい。図示されていないが、アクチベータは、タグの一意のＩＤを表示するためのディスプレイを含んでもよい。アクチベータ１０１６は、タグをアクティブ化及び非アクティブ化し、可能であれば設定するためにアクチベータ１０１６とユーザが相互作用できるようにするための入力／出力コンポーネント１０２８を含んでもよい。
【００９２】
図１１は、捕食追跡タグ及びアクチベータのコンポーネントを描いている。タグ１１０２は、図１０を参照して記載されたタグ１００２に似ており、そのため相違点のみが描かれている。また、アクチベータ１１０８はアクチベータ１０１６に似ており、そのため相違点のみが描かれている。タグ１１０２は、磁石１１０６の存在又は不存在を検出するために磁気センサ１１０４を使用する。上記のように、磁石１１０６は、ｐＨ感受性材料を使用してタグに取り付けられ得る。磁石１１０６が捕食イベントを検出するための好都合な手段を提供する一方で、磁気センサ１１０４の付近のその存在は、アクチベータにより生成された磁界を圧倒して、アクティブ化処理を困難にし得る。アクチベータ１１０８は、タグと通信するために磁石１１０６の磁界を克服するための磁界補償機能１１１０を含んでもよい。磁界補償機能１１１０は、磁石１１０６の磁界を相殺する又はそれを打ち消すのに要求される磁界を決定するために変動する磁界を生成してもよい。アクチベータが磁石１１０６の存在を補償するために要求される磁界を決定すると、それはアクチベータ１１０８とタグ１１０２との間の通信を可能にするために磁界を変化させる際のベースラインとして使用され得る。磁石１１０６の磁界がベースライン磁界補償によりセンサ１１０４において相殺されるので、磁気センサ１１０４は、アクチベータにより引き起こされる磁界の変化を検出し、そのためアクチベータはタグ１１０２と通信し得る。
【００９３】
タグがアクティブ化されると、それは海洋動物の体腔に埋め込まれ、又は動物に他のやり方で取り付けられてもよく、動物は解放されて、タグを使用して追跡されてもよい。
【００９４】
図１２は、図８Ａ−Ｃの捕食追跡タグ及びアクチベータのコンポーネントを描いている。アクチベータ１２００は、多数のデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）１２０４ａ、１２０４ｂ（集合的にＤＡＣ１２０４と呼ばれる）及び万能非同期送受信機（ＵＡＲＴ）１２１０を制御するマイクロコントローラ１２０２を備える。基準電圧１２０６がＤＡＣ１２０４に供給され、その出力がアナログマルチプレクサ１２０８に提供される。アナログマルチプレクサ１２０８の出力は、ＵＡＲＴ１２１０により制御され、磁界１２１４を生成するためにコイルドライバ１２１２に供給される。タグ１２３０から情報を受信するために、アクチベータは、タグからの音響信号１２１６を検出する音響トランスデューサ１２１８を含む。音響トランスデューサ１２１８の出力は信号検出器１２２２に提供される信号を増幅するために増幅器１２２０に提供され、その結果はマイクロコントローラ１２０２に供給される。
【００９５】
タグ１２３０は、磁界センサ１２３４を含む。磁界センサ１２３４はＧＭＲ（巨大磁気抵抗）センサを使用してもよいが、代替的な設計は機械リードスイッチ、ホール効果センサ又は他のタイプのセンサを使用し得る。典型的には、こうしたセンサは、外部磁界が存在する場合に「１」を出力し、磁界が存在しない場合に「０」を出力し、又はその逆であるデジタル出力を有する。典型的には、こうしたセンサが磁界が存在することを示すためには最小磁界レベルが要求される。磁界センサは、その出力をＵＡＲＴ１２３６に提供し、これは出力をマイクロコントローラ１２３８に提供する。代替的に、磁界センサ出力は、マイクロコントローラ１２３８に提供されてもよい。マイクロコントローラは、タグの動作を制御するために磁界情報を処理する。マイクロコントローラは、増幅器１２４２により増幅され且つ音響信号１２１６を生成する音響トランスデューサ１２４４に提供される信号を生成する信号生成器１２４０に情報を出力してもよい。上記のように、音響信号１２１６は、アクチベータ１２００により検出されてもよい。
【００９６】
捕食検出磁石１２３２がタグ１２３０に取り付けられる場合、磁気センサ１２３４は、磁石１２３２の磁界を検出して、その出力において磁界の存在を示すであろう。追加の磁界が加えられなければ、出力は磁石が手動で又は捕食イベントにより取り除かれるまで同じままである。残念ながら、単に磁界を変化させることは検出されないので、これは、タグにデータを送信することがより困難になることを意味する。タグ１２３０にデータを送信するために、アクチベータ１２００は、等しい強度及び反対の極性を有する磁界を加えなければならず、それにより磁気センサ１２３４は磁界が存在しないことを検出する。即ち、アクチベータは、磁石の磁界を打ち消すために反対の磁界を加えなければならない。
【００９７】
アクチベータは、既知の磁石強度を打ち消すために固定磁界を生成してもよい。しかしながら、打ち消される磁界はタグごとに変化し得るので、固定磁界を生成することは信頼できない可能性がある。磁石は約１ｘ０．５ｍｍで相対的に小型であり、ラベルされた極を有さないので、タグに取り付けられる磁石は、２つの異なる極性で取り付けられ得る。
組立中に極の方向を決定することは困難であろう。更に、磁石の磁界は、製造／材料公差のためその磁界強度について何らかの変動を有してもよい。更に、ケースの構造の機械的変化、ベースｐＨ感受性フィルムの厚み、及び製品組み立て者がタグに磁石を取り付けるときの位置変化によって、磁石と磁界センサとの間の距離は変化し得る。最後に、タグアクチベータを使用する顧客は、２つの可能な方向でタグをアクチベータに挿入し得る。全体的な効果は、確実に捕食磁界を相殺し且つ信頼できるデータ通信を可能にする固定磁界レベルをタグに適用することは実現困難であるということである。
【００９８】
以下に更に記載されるように、磁界を打ち消してアクチベータとタグとの間の通信を可能にするためにアクチベータを調整することが可能である。アクチベータは、打ち消す磁界を生成して、磁界が検出されないことをタグの磁界センサ１２３４に示させる出力を提供するようにＤＡＣ１２０４ａの１つを構成してもよい。第２のＤＡＣ１２０４ｂは、相補磁界を生成して、磁界が検出されることをタグの磁界センサ１２３４に示させる出力を提供するように構成されてもよい。ＵＡＲＴは、次に、コイル１２１２を駆動して磁界を生成するためにどの信号を使用するかを選択するために、アナログマルチプレクサを制御してもよい。
【００９９】
図１３は、タグをアクティブ化する方法を描いている。タグがアクチベータに挿入されると、タグは、打ち消す磁界を決定するために調整モードに置かれる。一旦調整が行われると、データは、アクチベータからタグに転送され得る。方法は、覚醒信号を生成することで開始する（１３０２）。覚醒信号は、急速に変動する磁界であってもよい。例えば、１００Ｈｚの三角波が生成されてもよい。変動する磁界がタグで検出される（１３０４）。変動する磁界は、ある時点で磁界を打ち消して、そのため検出された磁界の変化を引き起こす。通常動作では、磁界は経時的に素早く変動せず、そのためタグが変動磁界を検出すると、タグは調整モードに入ることができる（１３０６）。タグは、超音波トランスデューサから適切なパルス列を送信することにより、アクチベータに調整モードに入ったことを示してもよい（１３０８）。アクチベータは、タグが調整モードに入ったことの指示を受信し（１３１０）、磁界の変動を開始し（１３１２）、それはタグで検出される（１３１４）。タグは、検出された磁界の存在又は不存在をアクチベータに示す（１３１６）。アクチベータは、タグに磁界を検出させない打ち消す磁界を決定し（１３１８）、磁界を生成するために使用されるＤＡＣを「０」及び「１」を表すように設定する（１３２０）。タグはデータ転送モードに入り（１３２２）、アクチベータはデータの転送を開始し（１３２４）、それはタグで受信される（１３２６）。
【０１００】
図１４は、タグをアクティブ化することに関係付けられる信号を描いている。第一に、アクチベータは、図１４に描かれているように１００Ｈｚの周波数の完全な三角波でコイルを最初に駆動する。これは、図１４に描かれているように磁界センサからのかなり独特な「二重パルス」信号をもたらす。タグは、二重パルス信号を検出して、調整モードに入る。タグにおける波形の検出は、磁界センサ値が以前の検知値とは異なるかどうかを決定することを伴い、異なる場合、磁界センサをオンに維持して、次の２０ｍｓ以上の間検知値を観測し得る。磁界センサ値が急に変化しているように見える場合、磁界センサ出力が固定期間の間観測され、値の遷移の数がカウントされる。周波数が期待される２００Ｈｚの範囲内（１００Ｈｚの各三角波パルスに対する２つの遷移）に有る場合、タグは調整モードに入る。変動信号を検出すると、タグは、通常のＰＰＭピング列とは異なるピングのシーケンスを送出し、調整モードに入っていることをアクチベータに知らせる。１００Ｈｚの周波数を有する三角波として描かれているが、波形は異なる周波数又は形状を有することも可能である。例えば、信号は、約１０Ｈｚ以下から約１０ｋＨｚ以上の帯域の周波数を有してもよい。１０Ｈｚから１０ｋＨｚの間の周波数帯域は単なる例示であり、周波数は１０ｋＨｚより大きく又は１０Ｈｚより小さくてもよい。
【０１０１】
タグが調整モードに入ると、アクチベータは、磁石の磁界を打ち消すために要求されるＤＡＣ設定を決定しようとする。調整モードにおいて、タグは磁界センサの電源をオンに維持する。磁界センサが磁界の不存在を検出する場合、タグは連続的にピングし続け、さもなければタグはサイレントに維持される。正確のため、タグは、磁界センサが磁界の不存在を検出した直後にピングしてもよい。
【０１０２】
磁界センサが十分に長い時間の間中断無くローに維持される場合、タグはデータ転送モードに入る。磁界センサが長期間の間ローにならない場合、アクティブ化処理において故障が発生して、タグは通常動作に戻った可能性があることが推定される。
【０１０３】
調整モードにおいて、アクチベータは「ゼロ点」を検索してもよく、それは以下の疑似コードの以下の方法によりセンサにおける磁石の磁界を打ち消すＤＡＣ設定である。以下において、「ＤＡＣ０」は打ち消す磁界を生成するために使用される第１のＤＡＣであり、ＤＡＣ値は０から４０９５の間で変化し得ることが想定される。
【０１０４】
ゼロの磁界で開始する（ＤＡＣ＝２０４８）
・タグがピングする場合、磁石は存在せず、ＤＡＣ０を２０４８に設定し、戻る；
以下になるまでＤＡＣ設定を増加する：
・ＤＡＣ＝４０９５に到達する；
・又はタグがピングする；
タグがピングした場合：
・ＤＡＣ設定を記録する；
・ＤＡＣ値を４０９５に設定する；
・タグがピングするまで磁界を徐々に減少させる（ＤＡＣ設定をデクリメントする）；
・第２のＤＡＣ設定を記録する；
ＤＡＣが４０９５に到達した場合：
・磁界を再びゼロに設定する（ＤＡＣ＝２０４８）；
・タグがピングするまでＤＡＣ設定を減少させる；ＤＡＣ値を記録する；
・ＤＡＣ値を０に設定する；
・タグがピングするまでＤＡＣ値を増加する。ＤＡＣ値を記録する；
ＤＡＣ値を２つの記録された値の平均に設定する。
【０１０５】
次に、アクチベータは、タグがピングするのを止めるまで「ＤＡＣ０」値を維持する。一旦打ち消す磁界が調整されると、タグは、アクチベータが第１のＤＡＣを「ＤＡＣ０」の計算値に設定するデータ転送モードに置かれて、第２のＤＡＣを磁気センサが磁界を検出することを確実にする適切な値「ＤＡＣ１」に設定してもよい。値は、以下に従って決定されてもよい。
If (DAC0 <2048) then DAC1 = 4095;
Else DAC1=1
一旦ＤＡＣが設定されると、データはどのＤＡＣがコイルを駆動するかを選択するためにマルチプレクサ出力を切り替えることによりタグに送信され得る。
【０１０６】
図１５は、タグをアクティブ化することに関係付けられる更なる信号を描いている。図１５を参照して更に記載されるように、タグにおける磁石の磁界を打ち消すために要求されるＤＡＣ設定を決定することが可能である。アクティブ化及び調整波形を単一のステップに結合することが可能である。即ち、タグは、磁界センサから出る波形を観測し、調整値を計算し、計算値をアクチベータに報告する。
【０１０７】
この方法は、合理的な精度を有する時間遅延を測定するために、磁界センサがタグのマイクロコントローラにおけるハードウェアタイマにより、又はタグのマイクロコントローラにおける高速実行コードにより検出されることを必要とする。タグを覚醒させるために、図１５に描かれているように、アクチベータは、非対称の鋸波をコイルに加える。信号を駆動するコイルは、約３．３３ｍｓの立ち上がり時間、約６．６７ｍｓの立ち下がり時間、及び１０ｍｓの周期（１００Ｈｚ）を有する。１００Ｈｚの周波数を有する三角波として描かれているが、波形は異なる周波数又は形状を有することも可能である。例えば、信号は、約１０Ｈｚ以下から約１０ｋＨｚ以上の帯域の周波数を有してもよい。１０Ｈｚから１０ｋＨｚの間の周波数帯域は単なる例示であり、周波数は１０ｋＨｚより大きく又は１０Ｈｚより小さくてもよい。更に、立ち上がり時間及び立ち下がり時間は、波形の非対称性に基づいて変化してもよい。
【０１０８】
図１５に描かれている磁界センサから出る結果として生ずる信号は、２つのパルスが異なる長さを有する点を除いて、以前の「二重パルス」波形に類似している。最初に狭い又は広いパルスが来るかどうかは、捕食磁石を相殺するために要求される磁界の極性に依存する。一旦タグが覚醒信号の存在を決定すると、タグは以下の遅延を測定する。
・Ｔ１  第１のパルスの幅
・Ｔ２  第２のパルスの幅
・Ｔ１２  第１のパルスの終端から第２のパルスの開始までの時間遅延
こうした値を考慮して、タグは、以下の疑似コードの方法により要求される調整値を計算することができる。
If (T2 > T1) {
DACH = 4095 - (T12 * k1);
DACL = DACH - (T2 * k2);
DAC0 = (DACH + DACL) >> 1;
} else {
DACL = (T12 * k1);
DACH = DACH + (T1 * k2);
DAC0 = (DACH + DACL) >> 1;
}
ｋ１及びｋ２は、波形周波数、波形デューティサイクル、及びＴ１、Ｔ２及びＴ１２の測定の単位から導出される定数である。
【０１０９】
例えば、０から４０９５の間で変化し得る結果として生ずる「ＤＡＣ０」は、通常のＰＰＭピングとは異なる別個のＰＰＭシーケンスを使用してアクチベータにピングが返される。次に、タグは、データ転送モードに入ってもよい。
【０１１０】
次に、アクチベータは、「ＤＡＣ０」値を提供された値に設定し、「ＤＡＣ１」を適切なコンプリメンタリ値に設定し、データ転送を開始する。
【０１１１】
図１６は、追跡タグを動作させる方法を描いている。方法１６００は、タグがアクティブ化され（１６０２）、動物の体腔に埋め込まれると開始される。次に、動物は解放され水域に戻されてもよく、ここでタグは周期的にその一意のＩＤを送信するように動作している。タグは、そのＩＤ及び温度センサ、加速度センサ又は任意の他のセンサを含むセンサ情報等の任意の他の追加データを送信する（１６０４）。一旦ＩＤが送信されると、タグは所定期間の間待機する（１６０６）。タグが待機する期間は変化してもよい。しかしながら、一旦待機期間が終了すると、タグは、検出された特性が捕食閾値を超えたかどうかを決定する（１６０８）。捕食閾値は、酸性環境に有るタグに関係付けられる検出された特性値の指示を提供する。検出値が捕食閾値を超えなければ（１６０８におけるＮｏ）、タグはそのＩＤ及び任意の追加データを再び送信する（１６０４）。検出値が捕食閾値を超えた場合（１６０８におけるＹｅｓ）、捕食イベントが発生したのであり、そのためタグはその動作モードを変更してもよい。タグは、捕食イベントが検出されたことを示すために、通常のタグＩＤとは異なる捕食ＩＤの送信を開始してもよい（１６１０）。また、タグは、温度センサ測定値又は他のセンサからの値等の追加データを送信してもよい。
また、追加データは、変化が捕食イベントに関係付けられるタグの特性の変化の検出以降の経過した時間量の指示を含んでもよい。捕食イベントが検出された後で、捕食閾値を超えたかどうかの確認はもはや不要であり、そのためタグは再び捕食ＩＤを送信する前に所定期間の間待機してもよい（１６１２）。
【０１１２】
上記の捕食タグは、好ましくは迅速に酸性環境において分解するが、中性又は塩基性環境では分解しないｐＨ感受性材料を利用する。更に記載されるように、捕食タグと共に使用するのに適した様々なｐＨ感受性材料が開発され且つ試験された。ｐＨ感受性材料は、タグが埋め込まれている魚の体腔内で数か月生き延びるのに十分な程度に頑丈であるが、捕食が発生すると相対的に急速に壊れるべきである。
【０１１３】
ｐＨ感受性材料を生成するのにキトサンが使用された。キトサンｐＨ感受性材料は、スラリーの成型及びスラリーの溶媒の蒸発から形成されてもよい。キトサンの膨張及び分解特性は、可塑剤及び架橋剤等の異なる添加剤により影響を受け得る。様々なキトサンのスラリーで行われた試験の結果及びタグに対するスラリーの使用が以下に更に説明される。
【０１１４】
ｐＨ感受性材料の作成及び試験に中間分子量（約７５０，０００ダルトン）のキトサンが使用された。キトサンはシグマアルドリッチ（ＴＭ）から購入された。ＮＭＲ分析により決定されるように、８８％脱アセチル化により低コストである。キトサンは、溶液中で溶解されてから、フィルムとして成型され又は接着剤として使用され得る。キトサン及びそのフィルムの特性は、脱アセチル化の程度、結晶化度、純度、サンプルの分子量、環境のｐＨ、可塑剤の存在又は不存在、架橋結合、乾燥及び単離条件、及び溶媒で使用される酸に基づいて調整され得る。疑似体腔液における分解速度、疑似体腔液中の膨張の程度、及び酸性溶液中での損壊時間を決定するために、キトサンの様々なスラリーが試験された。材料は魚の腹側体腔内で安定するが捕食者の原始的な胃の中では迅速に溶解することが望ましい。
【０１１５】
キトサンは、フィルムとして成形され又は接着剤として利用され得る均一なスラリーを取得するためにプロトン性溶媒中で溶解され得る。フィルム構成の場合、溶媒は、所定期間にわたり蒸発させられる。溶液の組成、添加剤の存在、及び蒸発条件は、結果として得られる生成物の特性をもたらすために全て示されている。
【０１１６】
結果として得られる生成物の特性に対して最も影響力の有る要因は、溶媒混合液の選択である。キトサンの溶媒和について４つの酸性水溶液が検討された。溶質には、Ｌ−アスコルビン酸、クエン酸、酢酸、及び塩酸が含まれた。溶質試験の結果は、表１に提示されている。
【０１１７】
【表１】
2019007946.tif 000003
【０１１８】
表１から分かるように、酢酸及びクエン酸が最も好ましい結果を示しており、更なる試験に使用された。可塑剤の使用は、以下に更に記載されるように酢酸で成型された材料の特性を改善することができる。クエン酸材料は可塑剤による改善された特性を示さなかった。そのため酢酸を有するスラリーに焦点を絞った。
【０１１９】
エポキシ及びパリレン等の基板材料へのフィルム及びスラリーの粘着力は、フィルムを確実にタグに接着したままにするために重要であり得る。基板に対するフィルムの粘着力に焦点を当てた酢酸を有するキトサンスラリーの研究が行われた。乾燥している間、多くの場合、フィルムは弱い粘着力を示し、めくれ上がった。６００グリットサンドペーパで基板の表面を研磨することにより、基板へのフィルムの粘着力が改善され得ることが分かった。研磨は表面積を増加させ、強い粘着力を可能にし、フィルムの端にめくれ又は巻き上がりを生じさせなかった。表面が研磨されると、全てのフィルムはスクラッチ及びテープ試験を通過した。スクラッチ試験は単に指の爪でフィルムの表面をスクラッチすることであり、一方でテープ試験は１インチのＳＴＡＰＬＥＳ（ＴＭ）ブランドのスコッチテープの片を粘着させて、それを迅速に取り除くことにより行われた。試験は、フィルムが試験の後で無傷のままであれば、ポジティブと見なされた。キトサンフィルムは、パリレン被覆表面及びエポキシパックへの粘着力について試験された。キトサンは、パリレンに対する良好な粘着力を示した。研磨した後で、キトサンフィルムは、エポキシパックへの良好な粘着力を示した。一般に、研磨により表面積が増加した後で良好な粘着力が観測され、全てがスクラッチ及びテープ試験を通過した。
【０１２０】
酢酸で成型されたキトサンのフィルムは柔軟性が有り且つ頑丈であった。フィルムの膨張及び分解特性並びにフィルムに対する添加剤の効果を試験するために、フィルムは疑似体腔液（ＳＣＦ）内で試験された。ＳＣＦは、海産魚に特有の魚の体腔内の状態を模倣するように作られた。ＳＣＦは、０．０２ｍＭのＨＥＰＥＳ緩衝液（８３２６４−５００ＭＬ、シグマアルドリッチ）、１２４．１ｍＭのＮａＣｌ（シグマアルドリッチ）、５．１ｍＭのＫＣｌ（シグマアルドリッチ）、１．６ｍＭのＣａＣｌ２・Ｈ２Ｏ（シグマアルドリッチ）、及び１．０ｍＭのＭｇＳＯ４・Ｈ２Ｏ（ＪＴ  Ｂａｋｅｒ）から成っていた。
溶液のｐＨは、１ＭのＮａＯＨを使用して８．２０に調節された。また、生物学的研究に使用された溶液は、デキストロース及びペニシリンも含む。これらは、イオン伝導率及びフィルムの分解に殆ど影響を及ぼさないと考えられるのでここでは省略された。また、デキストロースは、長期研究の間に、バクテリアがサンプル上で増殖することを可能にし得る。
【０１２１】
フィルムは、異なる期間の間、５ｍＬのＳＣＦに置くことを許された。こうした期間の間、溶液は毎日撹拌され、生きた魚の体腔液の自然補充を模倣するために液体は３日ごとに取り替えられた。
【０１２２】
フィルムは、ＳＣＦに入れられる前に、初期乾燥質量を得るために重さが量られた。特定の時間量の間、それらがＳＣＦに置かれることを許した後で、それらは液体から取り除かれた。それらは、叩くようにして水気を取られて、湿り質量を得るために即座に重さが量られた。次に、フィルムは、１週間の間乾燥することを許されてから、試験後の乾燥質量を得るために再び重量が量られた。こうした３つの異なる質量（乾燥質量、湿り質量、及び試験後の乾燥質量）を使用して、フィルムの膨張及び分解が以下のように定量化された。
【数１】
2019007946.tif 000004
【数２】
2019007946.tif 000005
【０１２３】
式（１）はＳＣＦ内のフィルムが受ける膨張を示し、一方で式（２）はフィルムの質量損失を示しており、これは同じフィルムの分解と呼ばれる。
【０１２４】
１００％膨張の値は、その質量を２倍にし、そのため相当の膨張を受けたフィルムを表す。こうした薄いフィルムがＳＣＦ内に有る間に大量の水を吸収することは珍しいことではない。０％膨張の値は、その質量の変化が検出不可能であったことを意味するが、０％膨張はこうしたキトサンフィルムの特性ではない。分解％は、通常、負数として表される。即ち、質量が研究中に失われたことを意味する。−５０  ％分解の値は、フィルムがその元の質量の半分を失ったことを示すであろう。典型的な値は、約−１０％分解である。
【０１２５】
図１７のグラフから分かるように、フィルムの厚みは、フィルムの膨張及び分解に大幅に影響を与え得ることが観測された。０．０５から０．２５ｍｍの厚みの異なるフィルムが、３日又は７日の期間の間、ＳＣＦ内に置かれた。フィルムの配合は、溶媒に対してキトサンの質量が２％であり、且つ０．２Ｍの酢酸におけるキトサンに対してグリセロールの質量が２０％であった。フィルムの厚みが増加すると、膨張及び質量損失が減少することが観測された。
【０１２６】
純キトサンポリマーから作成されたフィルムは脆弱であり、乾燥するとひび割れすら起こる傾向が有る。スラリーを形成するフィルムへの可塑剤の添加がこの問題を緩和し得る。可塑剤の添加は柔軟性を改善し、場合によりフィルムの機械特性も改善し得る。しかしながら、可塑剤の添加は、溶液内のフィルムの膨張の増加等のフィルム特性に悪影響を引き起こし得る。可塑剤が所定の濃度を超えると、相分離も発生し得る。また、フィルム構成で使用される可塑剤の量は、任意の非生体適合及び毒性効果を回避するのに十分に小さいが、柔軟性を増加させるのに十分に大きいべきである。
【０１２７】
ここで関心の可塑剤は、グリセロール、エチレン・グリコール、ポリ（エチレン・グリコール）、エリトリトール、オレイン酸、プロピレン・グリコール、ジヒドロキシル・ステアリン酸、及びソルビトールを含んでいる。これらは、低コスト、低毒性、及び好ましい生体内応答に基づいて選択された。これらは主に、プラスチックに対するガラス転移点を下げて、使用される温度でより柔軟にするポリオールである。これは、結果として耐久性が増加することを意味する。こうした可塑剤の中で、グリセロール、ソルビトール及びポリ（エチレン・グリコール）は容易に利用可能であり且つ低コストである。こうした３つの可塑剤で成型されたフィルムに対して試験が行われ、図１８に結果が示されている。
【０１２８】
２つの形態のキトサン、即ち、中及び低分子量キトサンポリマーがこの可塑剤の試験に使用された。こうしたキトサンの各々は、３つの可塑剤で試験された。キトサンに対する各可塑剤の質量の２０％の量が、試験のためにキトサンスラリーに添加された。低分子量キトサンは、膨張（７日及び３日で試験された）及び分解（７日で試験された）に関して全ての可塑剤について類似の結果を示した。しかしながら、中間分子量のキトサンは、異なる可塑剤でより調節可能であった。グリセロールサンプルは、ソルビトール及びポリ（エチレン・グリコール）のものと比較してあまり膨張を示さなかった。分解は、中間分子量のキトサンを使用して全ての可塑剤について略同じであった。
【０１２９】
上記から、グリセロール可塑剤がキトサンフィルムに最も好ましい特性を与えており、更なる試験に使用された。キトサンスラリーにおけるグリセロール可塑剤の量の影響も試験された。図１９は、キトサンに対するグリセロールの重量パーセントによる濃度の膨張及び分解への影響を示す。
【０１３０】
グリセロールの濃度が高いほど、フィルムはＳＣＦ内でより大きな膨張を受ける。高グリセロール濃度は、より大きな分解に導く。膨張が遥かに高い値に急増する上記のグリセロール濃度には明らかな境界が有る。この境界は、２０から３０質量パーセントグリセロールの間に有る。データは、所望のフィルム特性を生ずるために少量のグリセロールのみが必要とされることを示している。従って、ｐＨ感受性材料を形成するときにキトサンに対するグリセロールの質量を３％−２０％使用することは、望ましい低膨張を提供しつつ、フィルムの可塑性及び柔軟性を維持することができる。
【０１３１】
可塑剤に加えて、キトサンフィルムは架橋剤を含んでもよい。架橋剤の使用は、ポリマーの連鎖間の橋又は結合を提供して、それらを互いに結び付けるように機能する。こうした結合は、共有結合又はイオン性の何れかであり得る。架橋剤は、フィルム密度を改善して、ＳＣＦ内で湿っているときの吸水を減少させる能力を有しており、フィルムのより少ない膨張及びより少ない分解を与える。また、架橋結合は、柔軟性を減少させ且つ硬度を増加させる。全体として添加された相互作用は、キトサンフィルムを強化することができる。ポリマーキトサンは、クエン酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、及び塩化カルシウム等の化合物と架橋結合され得る。架橋結合するために、フィルムは、単に、固定期間の間、架橋結合溶液（所定の質量％の水に混合された架橋剤）に浸漬させられ、その後で中和するために大量の蒸留水で濯ぎ洗いされた。配合に使用された酢酸のために酸性であるフィルムを塩基性化するように作用するのでスラリーに水酸化ナトリウムが含まれた。しかしながら、水酸化ナトリウムは、架橋結合ステップには関与せず、架橋結合を引き起こさない。クエン酸ナトリウム及び硫酸ナトリウムは共に、キトサン連鎖を結合してイオンで架橋結合する多価アニオンを提供する。全てのフィルムは、他に特に記載されなければ、２時間の期間の間、架橋結合された。架橋結合の後で、フィルムは更なる試験の前に乾燥させられた。
【０１３２】
図２０は、スラリーにおける２質量％のキトサン及び０．２Ｍの酢酸溶媒においてキトサンに対して２０質量％のグリセロールを使用して成型されたフィルムの膨張及び分解結果を示しており、特定の質量％の架橋剤で２時間の間、異なる架橋剤で処理された。膨張は、他と比較してクエン酸ナトリウムが架橋剤として使用されたときに減少し、一方でＮａＯＨのみ且つ架橋剤無しの制御は最も大きな膨張を示した。全ての分解値が相対的に低かったので、分解は架橋結合により強い影響は受けなかった。
【０１３３】
また、架橋剤濃度もフィルムの膨張及び分解への効果を見るために試験された。この試験のために、低い膨張及び分解を提供したクエン酸ナトリウムが使用された。異なる濃度のクエン酸ナトリウムと共に、標準の７質量％のＮａＯＨが使用された。スラリーにおける２質量％のキトサン及び酢酸におけるキトサンに対して２０質量％のグリセロール及び水溶媒からフィルムが成型された。図２１は、クエン酸ナトリウム濃度を０から３０質量％に変更した場合のフィルムの膨張及び分解を示す。３日における膨張は、クエン酸ナトリウム架橋剤の量が増加すると減少した。分解は３日又は７日後の通常パターンを示しておらず、７日後の低濃度において約０であった。架橋結合のための望ましいクエン酸ナトリウムは、キトサンに対して約１０質量％であった。
【０１３４】
フィルムの膨張及び分解に対する架橋時間の影響を決定するために、別の研究が実行された。図２２には、この研究によるデータが示されている。架橋時間は０（迅速な濯ぎ洗い）から８時間まで変化した。膨張は低架橋時間で最大になったが、分解は架橋時間によりあまり影響を受けなかった。生産の観点から短い架橋時間がより望ましい。従って、３０分の架橋結合は、好ましいフィルム特性、即ち、許容できる生産時間を提供しながらの膨張の減少及び分解の減少を提供し得る。
【０１３５】
全体としては、架橋結合はキトサンフィルムの形成に望ましいステップである。クエン酸ナトリウムによる架橋結合は、膨張を減少させ、分解を最小化する。キトサンに対して１０質量％のクエン酸ナトリウムに３０分間浸漬することは、望ましい特性を提供するために十分である。
【０１３６】
記載された添加剤の使用を評価するために長期分解研究が実行された。目標は、ＳＣＦ内において数か月にわたってキトサンの安定性を提供し、更に魚の胃腸の低ｐＨでは急速に分解させることであった。長期研究は、９０日までの期間にわたりＳＣＦに漬けられたフィルムの安定性を観察した。キトサンフィルムは、２質量％の中間分子量キトサン及び酢酸におけるキトサンに対して２０質量％のグリセロール及びこうした試験用の水溶媒により成型された。この長期研究には複数の架橋剤が使用されており、図２３はその結果を示している。
【０１３７】
９０日の長期間の間、全てのフィルムがＳＣＦに耐えた。膨張はクエン酸ナトリウム架橋結合フィルムにおいて３０日後に最小であり（１０１％）、一方で９０日間ＳＣＦ内に有りクエン酸ナトリウムにより架橋結合されたフィルムは約１１２％膨張した。９０日後のクエン酸ナトリウム架橋結合フィルムにおける分解は約−２％であった。全体としてはフィルムはＳＣＦ内で良好な長期安定性を示した。
【０１３８】
酢酸及び水溶液から成型されたグリセロールを有する中間分子量キトサンフィルムに対して、促進老化研究が行われた。促進老化は、０、２、５及び２４時間の間、６５°Ｃのオーブンにフィルムの１×１ｃｍを置くことにより行われた。促進老化研究からの結果は図２４に見て取れる。
【０１３９】
フィルムは、老化をシミュレートするために加熱されると僅かに変色し、略無色から黄色に変わり、端の周りで巻き上がった。また、これは促進老化に晒されなかったフィルム、即ち、数か月にわたりベンチに置かれたままのフィルムの特性でもあり、促進老化方法が疑似老化手順として信頼できることを示している。６５°Ｃを超えると極端な変色が見られた。また、研究は、１００°Ｃに達する温度まで加熱されると茶色に変わったフィルムも示した。
【０１４０】
フィルムは、老化処理を促進するために加熱された後で、ＳＣＦ内で、次に分解及び膨張特性のためにＨＣｌ酸性溶液で試験された。図２４は、２４時間にわたりＳＣＦに漬けられた後のフィルムの膨張及び分解を示す。
【０１４１】
促進老化試験は、長期間の間、高温で処理されたフィルムは膨張が増加したことを示した。これは、６５°Ｃで２４時間の場合には極端な３００％膨張に至るポリマー構造の崩壊に起因してもよい。全てのフィルムはやはり他の試験と同程度に分解するので、促進老化フィルムの分解は老化処理により変更されないようである。１０時間にわたり６５°Ｃでフィルムを処理することと通常のフィルム老化との間の関連は明確ではないことに留意されたい。しかしながら、捕食イベントをシミュレートするためのＨＣｌ溶液における試験は、フィルムが高温により長時間晒されるほど、より早く分解したこと示している。全てのフィルムは２時間以内に分解したが、６５°Ｃで２４時間にわたり処理されたフィルムは１時間で分解した。従って、老化は、ｐＨ依存の分解のためのこうしたフィルムの使用に悪影響を与えないようである。
【０１４２】
行われた研究に基づいて、捕食タグにおいてｐＨ感受性材料として使用するのに適した添加剤を有するキトサンスラリーのための可能な配合は以下のように要約され得る。グリセロール等の可塑剤はキトサンに対して３％から２０％質量の濃度で加えられ得る。この濃度で、フィルムは高濃度の可塑剤の特性である極度の膨張を回避しつつ柔軟性を得る。
他の架橋剤と比較して膨張及び分解が低減するので、架橋結合はクエン酸ナトリウムで行われてもよい。分解を低下させつつキトサンフィルムの強度を増加させるクエン酸ナトリウムの濃度は、架橋結合溶液の質量の５％から３０％の間であった。架橋剤濃度と比較して、架橋結合の時間はフィルムの特性に殆ど影響を及ぼさないので、３０分で十分であった。
【０１４３】
上記の配合は露出した電極上にフィルムを成形するのに十分に適しているかもしれないが、磁石をタグに接着するには粘性が低すぎた。磁石撹拌子で撹拌され得るスラリー内のキトサンの最大濃度は２質量％であった。キトサン濃度を増加させるために、スラリーを手動で混ぜなければならなかった。手動で混ぜると、１０質量％に達する濃度が得られ得る。２から１０質量％のキトサン濃度を有するスラリーが試験された。
【０１４４】
撹拌されたスラリーは気泡を捕捉して、一晩置かれてガス抜きさせられた。８及び１０質量％のキトサンスラリーは、むしろペーストに近かった。２質量％キトサンスラリーを除く全てが、２４時間置いた後でまだ気泡を残していた。４質量％キトサンはガス抜きに数日かかったが、これは製造には長すぎる場合がある。キトサンが溶液に入れられても、４質量％を超えると均一性問題があった（塊状になる）。２質量％溶液は迅速にガス抜きされ且つ均一であったが十分な粘性が無かった。一方で、４質量％は十分に粘性が有り且つ均一であったが分解するのが遅過ぎた。３質量％キトサンを有するスラリーは、磁石をタグに接着するために許容できると証明された。３質量％スラリーは十分に粘性があり、均一であり、且つ一晩でガス抜きされた。この３質量％キトサンスラリーは、ペーパークリップ片（長さ略５ｍｍ）でタグ上に滴下された。ペーパークリップ片は最終的な小型希土類磁石を模倣するために使用され、図８Ａ−８Ｃに描かれているようにタグ上の小さな穴に置かれた。３質量％キトサンスラリーは、ペーパークリップ片の上で玉状になり、効果的な接着剤を提供した。スラリーは、乾燥させられた後で、穴の中に保持されたペーパークリップを保護する薄いフィルムを形成した。
【０１４５】
３質量％スラリーの３００ｍＬの群は、１５０ｍＬの蒸留水で懸濁された９ｇの中間分子量キトサン（３質量％）で作られてもよい。懸濁されると、１５０ｍＬの０．４Ｍの酢酸溶液が加えられてもよい。この２ステップ処理は、キトサンの凝集を防ぐ。次に、溶液は、撹拌棒で手動で撹拌されてもよい。次に、ガラス撹拌棒で再び撹拌しながら、０．９ｇ（２７滴）のグリセロール（１０質量％のキトサン）が滴下されてもよい。次に、スラリーは、形成された任意の気泡が逃れる（ガス抜きされる）ことができるように一晩置くことを許されてもよい。
【０１４６】
タグに加えられるスラリーの量は、実験に基づいて決定されてもよい。スラリーの適用は、タグに一滴を滴下して、次に乾燥ステップを間に入れて一度に各追加の一滴を加えることにより行われる場合に最も簡単であることが分かった。乾燥フィルムを有する８個のタグが、一晩ＳＣＦ内で試験され、次にＨＣｌ溶液内で分解された。各々が、１、２、３又は４滴のスラリーを有する２つのタグが有った。別の滴を加える前に以前の滴を乾燥させることにより複数の滴が加えられた。各１、２、３及び４滴タグの１つが、２時間にわたり架橋結合溶液に浸漬させることにより７％ＮａＯＨ／１０％クエン酸ナトリウムを使用して架橋結合された。架橋結合溶液は、７ｇのＮａＯＨ沈殿物及び１０ｇのクエン酸ナトリウムを１００ｍＬの蒸留水で溶解させることにより作られた。２時間が過ぎると、タグは除去されて、ｐＨペーパーで試験したときに希釈剤が中性になるまで大量の蒸留水で濯ぎ洗いされた。次に、タグはＳＣＦに一晩入れられた。２滴より多くの滴を有するタグは、ＳＣＦ内で過剰な膨張を示した。
【０１４７】
タグは、ＳＣＦ内に一晩入れられた後で、分解の時間を試験するために弱酸性ＨＣｌ溶液（ｐＨ〜３）に入れられた。接着したペーパークリップ片がその穴から落ちた時に、接着剤が分解したと決定された。タグは、それらが保持された小瓶を振ることにより３０分ごとに確認された。表２は、加えられた滴の数及びそれが架橋結合されたかどうかによって、接着剤の分解にかかった時間を示す。
【０１４８】
【表２】
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【０１４９】
接着剤は、常に時間の順に分解した。期待されたように、タグ上のスラリーの滴がより多いと、分解はより長くかかった。また、結果は、架橋結合ステップが通常は分解時間に余分時間を加えたことも示す。キトサンは魚の胃腸の低ｐＨにおいて相対的に迅速に分解することが望ましい。消化は、魚の中で２〜３時間から１〜２日程度までかかり得る。架橋結合ステップでの１又は２滴の中間分子量キトサンスラリーは、分解時間を約６時間以下に維持するために十分であろう。魚の胃腸内においてタグは撹拌作用及び低ｐＨに関してより厳しい処置に晒されることが留意されるべきである。
【０１５０】
約１ｍｍ×０．５ｍｍの大きさの希土類磁石を使用する複数の小型タグが試験された。試験されたタグにおいて、バッテリは、磁石が接着された場所に接近して有った。結果として、磁石はバッテリの金属成分に引き付けられて、接着を困難にした。磁石が正しい位置に留まってバッテリに飛びつかないようにするためにキトサン接着剤が乾燥される間、磁石は所定の位置に保持されなければならなかった。これが起こるために、ピンセット等の接着剤に接触しないプラスチック部材が磁石を保持している間、最初は小液滴のスラリーのみが磁石の下に適用された。磁石がバッテリの金属成分に飛びつくことを防ぐのに十分なほど磁石とタグとの間に初期結合を与えるために、キトサン接着剤は乾燥させられた。乾燥が完了した後、プラスチック片は除去されて、磁石の残部を被覆して一旦埋め込まれた磁石及びタグに保護及び頑丈さを提供するためにキトサン接着剤の第２の滴が適用され得る。第２の滴は同じスラリー又は異なるスラリーからのものであってもよく、即ち、最終生成物の特性に相対的に殆ど影響がないので、２つの液滴のキトサンの濃度は２、３又は４質量％等異なり得ることを意味する。
【０１５１】
記載されたように小型希土類磁石が接着されたタグがＳＣＦ内で試験された。装置はＳＣＦ内に浸漬されて７日間にわたり試験され、接着剤の多少の膨張は肉眼にも明らかだったが、磁石はこの期間の間所定の位置に留まった。ＳＣＦ内に有った後で、タグは捕食イベントをシミュレートするＨＣｌ溶液に移された。接着剤は３０分以内で迅速に分解し、磁石はその場所から落下して、通常はすぐ近くのバッテリに飛びついた。この分解は、ペーパークリップを使用して試験された通常のタグよりも大分迅速であった。これは、希土類磁石と近くのバッテリの磁石成分との間の引力に起因し得る。対照的に、ペーパークリップは重力によりその場所から落下するであろう。
【０１５２】
タグが酸性環境に有るときの測定可能な変化を提供するためにｐＨ感受性材料を利用する様々な捕食タグが先に記載された。ｐＨ感受性材料として有益であり得るキトサンスラリーの配合が記載された。捕食イベントを検出するやり方として魚のタグに希土類磁石を接着するのに又は電極若しくは他のセンサを被覆するためにスラリーが使用されてもよい。
【０１５３】
捕食タグに使用するのに適したｐＨ感受性材料のための様々な配合と共に、捕食タグの特定の実施形態が記載されているが、酸性環境の存在下に有るときに測定可能な特性を変化させる他の実施形態が提供されてもよい。特性の変化は、タグにより検出されて、捕食イベントが検出されたことを示すためにタグの動作を調節するのに使用されてもよい。当業者には、追跡中の動物が捕食者により食べられたかどうかの指示を提供するために、タグの他の形態、配置又は構成、センサ及び関連材料が利用され得ることが理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月18日(2018.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石を検出する磁界センサを使用して捕食イベントを検出する捕食タグをアクティブ化するためのアクチベータであって、
アクティブ化されている前記捕食タグの近傍に磁界を生成するためのコイルドライバと、
前記捕食タグからの信号を検出するためのトランスデューサと、
前記コイルドライバを制御するマイクロコントローラであって、前記コイルドライバによって生成された前記磁界を変化させ、且つ前記トランスデューサによって検出された信号に基づいて前記捕食タグの前記磁気センサで検出される前記磁石によって生成された前記磁界を打ち消すために必要とされる補償磁界の強度を決定するように構成されるマイクロコントローラと
を備える、アクチベータ。
【請求項２】
前記トランスデューサによって検出された信号は、前記コイルドライバによって生成された変動磁界に基づいて前記捕食タグにより計算される補償磁界の指示を含む、請求項１に記載のアクチベータ。
【請求項３】
前記マイクロコントローラは、特定の周波数における非対称三角波を生成するように前記コイルドライバを制御する、請求項２に記載のアクチベータ。
【請求項４】
前記特定の周波数は、１０Ｈｚから１０ｋＨｚの間である、請求項３に記載のアクチベータ。
【請求項５】
前記特定の周波数は、１００Ｈｚである、請求項３又は４に記載のアクチベータ。
【請求項６】
前記トランスデューサによって検出された信号は、前記捕食タグの前記磁界センサにおける磁界の存在又は不存在の指示を含む、請求項１に記載のアクチベータ。
【請求項７】
前記アクチベータは、前記トランスデューサによって検出された信号が前記捕食タグの前記磁界センサにおける前記磁界の不存在を示す場合に、変動磁界の強度に基づいて前記補償磁界を計算する、請求項６に記載のアクチベータ。
【請求項８】
前記磁界の不存在が前記磁界センサにおいて検出されるようにする前記補償磁界と前記磁界の存在が前記磁界センサにおいて検出されるようにする第２の磁界値との間で前記磁界を変化させ、それにより前記アクチベータと前記タグとの間の通信を可能にすることを更に含む、請求項１〜７の何れか１項に記載のアクチベータ。
【請求項９】
磁石を検出する磁界センサを使用して捕食イベントを検出する捕食タグをアクティブ化する方法であって、
アクチベータによって生成される磁界の強度を変化させるステップと、
前記捕食タグの前記磁気センサにおいて検出される前記磁石によって生成される前記磁界を打ち消すために必要とされる補償磁界の強度を決定するステップと、
前記捕食タグと通信するために前記補償磁界の前記強度に基づいて前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を変化させるステップと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記アクチベータにおいて、前記タグが調整モードに入るべきことを示す覚醒信号を生成するステップと、
前記アクチベータにおいて、前記調整モードに入ったという信号を前記タグから受信するステップと
を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記アクチベータにより生成される前記磁界の強度を変化させるステップは、
前記補償磁界の決定された強度で磁界を生成するように第１のＤＡＣ（デジタル・アナログ変換器）の値を設定するステップと、
前記補償磁界の前記強度とは異なる強度で磁界を生成するように第２のＤＡＣ（デジタル・アナログ変換器）の値を設定するステップと、
前記磁界を変化させるために前記第１のＤＡＣと前記第２のＤＡＣとの間でコイルドライバを切り替えるステップと
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記補償磁界の強度を決定するステップは、
前記アクチベータによって生成される前記磁界の強度を変化させるステップと、
前記アクチベータにおいて、前記タグの前記磁界センサによって検出される前記磁界を示す信号を前記タグから受信するステップと、
前記アクチベータにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって磁界が検出されなかった、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を決定するステップと
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記補償磁界の強度を決定するステップは、
非対称波形パターンで前記アクチベータによって生成される前記磁界の強度を変化させるステップと、
前記タグの前記磁界センサによって前記磁界を検出するステップと、
前記タグにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって前記波形パターンの非対称性に基づいて磁界が検出されない、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を決定するステップと、
前記アクチベータにおいて、結果として前記タグの前記磁界センサによって磁界が検出されなかった、前記アクチベータによって生成された前記磁界の強度を示す信号を前記タグから受信するステップと
を含む、請求項９に記載の方法。
【外国語明細書】
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