(57)【要約】  本願の遠隔感知装置は、共振電気回路を形成するように配列された複数の構成要素を備える。複数の構成要素は、対象区域の領域中に分散された感知要素を有する少なくとも１つの感知構成要素を含む。感知要素は、共振回路の共振特性が、ある領域に関連付けられた要素に影響する外部の事象によって修正可能であるように配列される。感知構成要素は、空間的に分散された静電容量型要素を有するコンデンサ、又は、空間的に分散された誘導要素を有するインダクタであってよい。【選択図】図１Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振電気回路を形成するように配列された少なくともインダクタ及びコンデンサを含む複数の構成要素を備える遠隔感知装置であって、前記複数の構成要素の少なくとも１つの構成要素は、対象区域の領域の中に分散された要素を有し、前記要素は、前記共振回路の共振特性が、ある領域に関連付けられた要素に影響する外部の事象によって修正可能であるように配列される、遠隔感知装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの構成要素がコンデンサを含み、前記要素が静電容量型要素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの構成要素がインダクタを含み、前記要素が誘導要素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記外部の事象が、前記要素の環境条件への暴露を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記外部の事象が、前記要素の前記共振電気回路からの切断を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記外部の事象が、前記要素の短絡を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記対象区域がチケットオブジェクトを含み、前記要素の１つ以上が、前記チケットオブジェクトの個々のチケットに関連付けられており、
前記外部の事象が、個々のチケットの前記チケットオブジェクトからの除去を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記対象区域が包帯を含み、前記要素が、前記包帯の領域中に分散されており、
前記外部の事象が、前記包帯の流体への暴露を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記対象区域がオブジェクトディスペンサを含み、前記領域が、前記オブジェクトディスペンサのオブジェクトコンテナと関連付けられており、
前記外部の事象が、オブジェクトのオブジェクトコンテナからの除去を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記対象区域が、較正された領域を有するゲージを含み、前記領域が、前記外部の事象を測定するように較正される、請求項１の装置。
【請求項１１】
前記外部の事象が、前記少なくとも１つの構成要素の電気パラメータの変化を引き起こす、請求項１の装置。
【請求項１２】
前記外部の事象が、前記要素と関連付けられた材料特性を変更させ、
前記材料特性の前記変更が、前記少なくとも１つの構成要素の電気パラメータの変化を引き起こす、
請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記共振特性が、共振周波数を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
共振周波数を有する感知回路を形成する少なくともインダクタ及びコンデンサを含む構成要素を有する遠隔感知装置を用いて、外部の事象を感知する方法であって、前記遠隔感知装置の少なくとも１つの構成要素が、多数の感知要素を備えており、前記方法が、
前記感知要素を、対象区域の領域とそれぞれ関連付ける工程と、
ある領域と関連付けられた感知要素に影響する外部の事象に基づき、前記回路の共振周波数を修正する工程と、を含む、方法。
【請求項１５】
前記感知要素を前記領域とそれぞれ関連付ける工程が、関連付けられる領域に対して各感知要素を配置することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記外部の事象に基づき前記共振周波数を修正する工程が、前記感知要素の環境条件への暴露に基づき、前記共振周波数を修正することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
修正された前記共振周波数を検出する工程と、
修正された前記共振周波数を、前記外部の事象の発生を示すものとして解釈する工程と、
を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
修正された前記共振周波数の解釈の際に基準信号を用いる工程を更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記基準信号を用いる工程が、前記基準信号に基づき、前記感知回路によって生成された信号を正規化することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
共振特性を有する感知回路を形成するように配列された少なくともインダクタ及びコンデンサを含む複数の構成要素を備える装置であって、前記複数の構成要素の少なくとも１つの構成要素は、対象区域の領域とそれぞれ関連付けられた要素を含み、前記要素は、前記感知回路の共振特性が、ある領域と関連付けられた要素に影響する外部の事象によって修正可能であるように配列される、装置と、
前記共振特性を検出するように構成された問合せ器と、
を備える遠隔感知システム。
【請求項２１】
前記問合せ器が、前記共振特性の修正を、前記外部の事象の発生を示すものとして解釈するように構成される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記外部の事象から隔離されるとともに、基準信号を生成するように構成された基準回路を更に備える、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記問合せ器が、前記基準信号を用いて、前記共振特性の修正を、前記外部の事象の発生を示すものとして解釈するように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記問合せ器が、前記基準信号を用いて、前記問合せ器に対する距離及び方向の少なくとも１つに対して、前記感知回路の信号を正規化するように構成される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記領域がチケットオブジェクトを含み、前記問合せ器が、前記チケットオブジェクトのディスペンサ内に配置される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記領域が、ブリスタパックのアクセス可能なセクションを含み、前記問合せ器が、ブリスタパックのディスペンサ内に配置される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２７】
対象区域の領域に影響する外部の事象を感知するシステムであって、
前記領域中に分散された要素を備える少なくとも１つの構成要素を有する共振回路の共振周波数に基づき、信号を生成する手段と、
ある領域に関連付けられた要素に影響する外部の事象に応答して、前記信号を修正する手段と、を備える、システム。
【請求項２８】
前記領域に関連付けられた前記要素の環境条件への暴露に基づき、前記信号を修正することを更に含む、請求項２７のシステム。
【請求項２９】
修正された前記信号を測定する手段と、
修正された前記信号を、前記外部の事象の発生を示すものとして解釈する手段と、
を更に備える、請求項２７のシステム。
【請求項３０】
基準信号を生成する手段と、
修正された前記信号の解釈の際に前記基準信号を用いる手段と、
を更に備える、請求項２７のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２００６年５月１６日に申請された、「誘導結合変換器を用いる遠隔感知のシステム及び方法（SYSTEMS AND METHODS FOR REMOTE SENSING USING INDUCTIVELY COUPLED TRANSDUCERS）」という表題の、同一所有者による米国特許出願第１１／３８３，６４０号に関する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、センサに関し、より具体的には誘導結合（inductive coupling）によって遠隔的にアクセス可能であるセンサに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）回路は、対象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達する。ＲＦＩＤタグによりＲＦＩＤタグ読み取り器へ伝達されるコードは、ＲＦＩＤタグを付けた物品の存在及び識別を示す。
【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もよい。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費用効率が非常に高くなる。
【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タグは一般的に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、又はそれに近い周波数の電磁信号が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いて、又はタグ読み取り器受信コイルでの入力信号において変化を生じさせることができる。これらの信号変化は、ＥＡＳタグ付きの物品の存在を示すと解釈されてよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
種々の用途において、センサ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技術と組み合せられてよい。本発明は、上記ニーズ及びその他のニーズに応えるとともに、先行技術を上回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、誘導結合センサに関わる装置、方法、及びシステムを目的とし、具体的には、対象区域にわたって遠隔感知を行う機能を提供するセンサを目的としている。１つの実施形態は、共振電気回路を形成するように配列された少なくともインダクタ及びコンデンサを含む複数の構成要素を備える遠隔感知装置を目的とする。この複数の構成要素のうちの少なくとも１つの構成要素は、対象区域の領域の中に分散された要素を有する。ある構成要素は、共振回路の共振特性が、ある領域と関連付けられた要素に影響する外部の事象によって修正可能であるように配列される。本発明の１つの態様によると、この分散された構成要素はコンデンサを含み、その要素は静電容量型要素である。別の態様によると、分散された構成要素はインダクタを含み、その要素は誘導要素である。
【０００９】
外部の事象は、少なくとも１つの構成要素の電気パラメータの変化を引き起こす場合がある。外部の事象は、構成要素と関連付けられた材料特性を変更する場合があり、この材料特性の変更は、少なくとも１つの構成要素の電気パラメータの変化を引き起こす。この電気パラメータの変化は、回路の共振特性（共振周波数等）を変化させる。
【００１０】
外部の事象としては、例えば、構成要素の環境条件への暴露、構成要素の共振回路からの切断、又は、構成要素の短絡が例として挙げられるだろう。
【００１１】
１つの実施によると、対象区域はチケットオブジェクトを含み、構成要素の１つ以上は、チケットオブジェクトの個々のチケットと関連付けられている。この実施では、外部の事象は、チケットオブジェクトからの個々のチケットの除去に関わるものである。
【００１２】
別の実施によると、対象区域は包帯を含み、構成要素は、包帯の領域中に分散される。外部の事象は、包帯の流体への暴露を含む。
【００１３】
更なる実施では、対象区域はオブジェクトディスペンサ（object dispenser）を含み、領域は、オブジェクトディスペンサのオブジェクトコンテナと関連付けられている。外部の事象は、オブジェクトコンテナからのオブジェクトの除去を含む。
【００１４】
更なる実施によると、対象区域は、較正領域を有するゲージを含み、領域は、外部の事象を測定するように較正されている。
【００１５】
本発明の別の実施形態は、遠隔感知装置を用いて外部の事象を感知する方法に関する。この遠隔感知装置は、共振周波数を有する感知回路を形成する少なくともインダクタ及びコンデンサを備える。この遠隔感知装置の構成要素の少なくとも１つは、多数の感知要素を備える。これらの感知要素はそれぞれ、対象区域の領域に関連付けられる。回路の共振周波数は、ある領域に関連付けられた感知要素に影響する外部の事象に基づき修正される。
【００１６】
感知要素を領域に関連付ける工程は、各感知要素を、関連する領域に対して配置することを含んでよい。共振周波数は、感知要素の環境条件への暴露に基づき修正してよい。
【００１７】
更なる実施では、感知回路の共振周波数の修正は、外部の事象の発生を示すものとして検出及び解釈される。本発明の一部の態様によると、基準回路によって生成される信号を、修正された共振周波数の解釈に用いてよい、例えば基準信号に基づき感知回路によって生成された信号を正規化してよい。
【００１８】
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。この遠隔感知システムは、共振特性を有する感知回路を形成するように配列された少なくともインダクタ及びコンデンサを含む複数の構成要素を備える装置を含む。この複数の構成要素のうちの少なくとも１つの構成要素は、対象区域の領域にそれぞれ関連付けられた要素を備える。構成要素は、感知回路の共振特性が、ある領域と関連付けられた要素に影響する外部の事象によって修正可能であるように配列される。この遠隔感知システムは、共振特性を検出するように構成された問合せ器も備える。この問合せ器は、共振特性の修正を、外部の事象の発生を示すものとして解釈するように構成させてもよい。
【００１９】
１つの態様によると、システムは、外部の事象から隔離され、かつ基準信号を生成するように構成された基準回路を備え、問合せ器は、この基準信号を用いて、感知回路の共振特性の修正を、外部の事象の発生を示すものとして解釈するように構成される。例えば、問合せ器は、基準信号を用いて、問合せ器に対する距離及び方向の少なくとも１つに対して、感知回路の信号を正規化するように構成させてよい。
【００２０】
このシステムの１つの実施では、領域はチケットオブジェクトを含み、問合せ器は、チケットオブジェクトのディスペンサ内に配置される。別の実施では、領域は、ブリスタパックのアクセス可能なセクションを含み、問合せ器は、ブリスタパックのディスペンサ内に配置される。
【００２１】
本発明の上記概要は、本発明の各実施形態又は全ての実施を説明することは意図していない。以下の発明を実施するための形態及び請求項を添付図面とともに参照することにより、本発明が更に完全に理解されるとともに、利点及び達成事項が明らかとなり、評価されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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静電容量型センサ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示す図。
【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静電容量型センサの平面図。
【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静電容量型センサの断面図。
【図２】本発明の実施形態による感知回路及び基準回路を備える遠隔感知システムを示すブロック図。
【図３Ａ】本発明の実施形態により配置された感知回路及び基準回路によって生成される信号を示すグラフであって、外部の事象の発生前後の生成信号を示すグラフ。
【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示すグラフ。
【図３Ｃ】本発明の実施形態による基準回路信号の周波数スペクトルを示すグラフであって、基準回路からｄ１、ｄ２、及びｄ３の距離に配置される問合せ器と誘導結合するときの周波数スペクトルを示すグラフ。
【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基準信号の形状における変化を示すグラフ。
【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。
【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表示のグラフ。
【図５Ａ】本発明の実施形態による基準信号及びセンサ信号のスペクトル特性を示すグラフ。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による、センサ信号を調節するための基準信号特性を使用するため、及び警報を発生させるための方法を示すフローチャート。
【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静電容量型要素を備える感知回路を示す図。
【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、感知回路によって生成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表示のグラフ。
【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。
【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の上面図及び下面図。
【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の上面図及び下面図。
【図８Ｃ】図８Ａ及び８Ｂのオブジェクトディスペンサの断面図。
【図８Ｄ】本発明の実施形態による、図８Ａ及び８Ｂのオブジェクトディスペンサの感知回路のための回路モデル。
【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、ブリスタパックのディスペンサに組み込まれた問合せ器を示す図。
【図９Ａ】本発明の実施形態によるセンサ回路を備えるチケットオブジェクトの平面図。
【図９Ｂ】本発明の実施形態によるセンサ回路を備えるチケットオブジェクトの断面図。
【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。
【図９Ｄ】本発明の実施形態によるディスペンサ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に組み込まれた問合せ器を示す図。
【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示す図。
【図１１Ａ】本発明の実施形態による滅菌ゲージ及び分散されたセンサを示す図。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態による滅菌ゲージ及び分散されたセンサを示す図。
【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の感知回路を示す図。
【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示す図。
【００２３】
本発明は様々な変更例及び代替形状に修正することができるが、それらの細目は図面中に例証として示されており、また以下に詳細に記載される。しかしながら、記載された特定の実施形態に本発明を限定する意図はないことを理解されたい。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲で定義されている本発明の範囲に入る全ての修正形態、同等形態、及び代替形態を網羅するものである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の発明を実施するための形態及び請求項を添付図面とともに参照することにより、本発明がより完全に理解されるとともに、長所及び成果が明らかとなり、評価されるだろう。本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態を利用してよいとともに、構造変更を行ってよいことを理解されたい。
【００２５】
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、及びセンサ技術の態様を合わせる。一部の実施形態において、センサは、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、センサは、対象区域にわたって遠隔感知を可能にする、空間的に分散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、基準回路によって生成された信号は、センサ信号における変動を明らかにするためのセンサ信号と共に読み取り器によって使用されてよい。センサ信号変動は、例えば、読み取り器に対するセンサの整列性及び距離における変化に起因し、センサ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。
【００２６】
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。コードを伝達できる装置は典型的にＲＦＩＤ装置と称される。ＩＤコードを出力するための付加的な回路のない装置は、ＥＡＳ装置と称される場合が多い。ＥＡＳデバイスは、読取装置によって放出されるＲＦ場などの電磁（ＥＭ）場を吸収して遮断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装置の存在を示すために解釈され得る。
【００２７】
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、センサとして機能してよい。センサ構成要素は、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更することができる。様々な用途において、変更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。
【００２８】
図１Ｂの概略は、この例において、静電容量型センサ（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引き起こす。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。
【００２９】
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示す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、一定期間にわたって回路１２０の共振周波数における変化を検出することは、一定期間にわた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。
【００３０】
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。
【００３１】
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／又は反射によってもたらされ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。
【００３２】
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１２６の平面図及び断面図を図示する。静電容量型センサ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。
【００３３】
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１２６の表面と接触している水分は、物質が水分を吸収又は吸着するにつれ、交互配置の電極１６２間の物質の誘電率において変化を引き起こす。吸収又は吸着は、センサ１２６の静電容量において変化を引き起こし、故に、共振回路１２０の共振周波数において対応する変化を引き起こす。
【００３４】
別の実施において、静電容量型センサ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引き起こし、同様にセンサ１２６の静電容量において変化を引き起こす。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。
【００３５】
共振周波数における変化は、センサ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更す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の位置関係において変化を引き起こすセンサの拡張又は収縮に起因して起こる場合がある。センサの拡張又は収縮は、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もたらされてよい。
【００３６】
感知回路信号は、感知回路と問合せ器との間の誘導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、方向、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。
【００３７】
基準信号は、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。
【００３８】
１つの実施形態では、感知回路によって生成された信号を、基準信号に基づく方向及び／又は距離に合わせて正規化してよい。干渉が品質測定の要件を上回る場合に、警告状態が開始されてよい。感知回路２２０及び基準回路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、基準回路２３０によって生成された信号を使用して妨害される場合がある。
【００３９】
一部の実施において、基準回路２３０は、感知回路２２０と類似の形体を有し、基準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、基準回路によるＲＦエネルギーの吸収及び／又は反射によってもたらされる、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。基準回路２３０によるエネルギーの吸収／反射、並びに／或いは基準回路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、基準信号又は基準回路信号として示される。図２に示される基準回路２３０は、センサ構成要素を持たない共振回路を備えてよい。基準回路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及び基準回路２３０は、電気的に接続される必要はない。基準回路２３０は、基準回路２３０の共振特性に影響し得る条件から保護されてよい。基準回路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、基準回路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。
【００４０】
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基準回路によって生成された信号３１０、３２０のグラフを示す。時間ｔ１での信号３１０は、感知回路によって生成される信号特性（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、感知回路によって生成された信号特性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生成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での基準回路によって生成された信号特性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基準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起因する共振周波数の下方シフトを表しているが、他の構成では、感知された条件への暴露が、共振周波数の上方シフトを引き起こす場合があることは理解されるだろう。
【００４１】
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の共振周波数に合わせられる。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。感知回路の方向又は位置が変化する場合、感知回路によって生成された信号の周波数応答特性もまた、位置及び／又は方向の関数として振幅が変化する。
【００４２】
前述のように、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／又は基準回路によって生成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信号における変化は、基準信号を使用して識別されてよい。基準信号の使用は、図３Ｃ及び３Ｄに図示される。感知回路によって生成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結合を変更する干渉、距離、方向、及び／又は様々なパラメータの効果を取り除くために、基準信号を使用してよい。図３Ｃのグラフは、基準回路信号の周波数スペクトルを図示し、基準回路は、基準回路から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結合される。基準回路は、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の共振周波数に合わせられる。基準回路によって生成された信号の振幅は、問合せ器と基準回路との間の距離の増加に伴い減少する。
【００４３】
基準回路によって生成された１３．５６ＭＨｚでの信号は、基準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、基準回路の共振周波数は、基準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、感知回路によって生成された信号は、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生じ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。
【００４４】
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引き起こす場合がある。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もたらされてもよい基準信号の、平均値周辺の周波数の分布における変化を図示する。基準信号及びセンサ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結合に影響を与える干渉、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での基準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での基準回路信号の周波数応答特性は、平均値ｍ１周辺の周波数分布によって表される。時間ｔ２において、周波数分布の平均値は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結合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、平均値周辺の周波数の非対称な分布に関係する。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、ｍ１周辺での正規分布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ｍ２周辺の非対称な分布を示す。
【００４５】
一実施において、感知回路によって生成された信号は、基準回路信号を使用して規格化されてよい。基準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。基準回路がＲＦＩＤ装置である場合、データは、ＲＦＩＤ装置に書き込み可能であり、該データは、感知回路の１回以上先行の問合せに関連する。基準装置がＥＡＳ装置である場合、問合せ器と結合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。
【００４６】
様々な実施において、本発明の感知回路は、一定の期間にわた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図示する。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、二液型（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、多重表示のグラフである。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、時間による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、硬化期間中に、異なる共振シフトシグネチャ（resonance shift signature）を生ずる。
【００４７】
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基準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、基準回路及び感知回路によって生成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、感知回路によって生成された信号と関連する第１のスペクトル特性５１０と、基準回路によって生成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。基準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。基準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方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。
【００４８】
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、感知信号及び基準信号のスペクトル特性を得るために周波数スペクトルの分析を行う（図中の５３０、５３５）。ベースラインが、感知信号スペクトル特性及び基準信号スペクトル特性のために決定される（５４０、５４５）。感知信号特性及び基準信号特性のパラメータが、例えば、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が、計算される（５５０、５５５）。１つ以上の基準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、基準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を規格化するために、以下の方程式によって使用される（５６０）。
【００４９】
【数１】
2010503116.tif 000003
【００５０】
感知信号特性の分析的なパラメータは、基準信号特性に基づき計算される（５７０）。例えば、基準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、
【００５１】
【数２】
2010503116.tif 000004
【００５２】
時間ｔ２において、
【００５３】
【数３】
2010503116.tif 000005
【００５４】
であり、
式中、
【００５５】
【数４】
2010503116.tif 000006
【００５６】
は、それぞれ、時間ｔ１及びｔ２における基準信号特性のピーク周波数であり、また
【００５７】
【数５】
2010503116.tif 000007
【００５８】
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。
【００５９】
従って、基準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。
【００６０】
【数６】
2010503116.tif 000008
【００６１】
一部の実施形態において、基準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わた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。
【００６２】
一部の実施形態において、感知回路及び／又は基準回路のスペクトル特性における変化は、警報を発生させるために使用されてよい（５８０）。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
【００６３】
【数７】
2010503116.tif 000009
【００６４】
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、暴露の危機的な量或い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示すために、警報を誘引する場合がある。
【００６５】
別の実施形態において、基準回路のピーク振幅における変化は、感知回路及び基準回路が読み取り器の望ましい範囲内に無いことを示すために、警報を誘引する場合がある。更に他の実施形態において、基準回路のピーク振幅ｙｒと、感知回路のピーク振幅ｙａとの間の相違ｙａ−ｙｒは、警報を発生させ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／又は基準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発生させられてもよい。
【００６６】
前述のように、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と結合され、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によって生成される信号は、１つ以上の信号特性によってそれぞれ差異化されてよい。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。
【００６７】
一実施形態において、識別特徴は、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わた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、基準回路６５０は、感知回路に対して固定された位置で、反応プレート上又はその近くに配置されてよい。基準回路からの信号は、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の距離及び方向における変化を明らかにするように、感知回路６３０〜６３９によって生成された信号を調節するために使用されてよい。
【００６８】
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表示のグラフ６５１、６５２を示す。グラフ６５１は、初期状態の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示す。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、長期にわた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、数学的に解析することができる。
【００６９】
一部の実施形態において、感知回路は、対象区域の領域間に分散された多くのセンサ要素を有するセンサ構成要素を含む。感知回路の共振特性は、領域と関連するセンサ要素に影響する外部の事象によって修正されてよい。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修正されてよい。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、センサ要素を共振回路から切断することによって、又はセンサ要素を短絡することによって、修正されてもよい。
【００７０】
分散された水分センサ要素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、対象区域は、創傷包帯７１０の区域を伴い、水分感知回路７４０は、創傷包帯の異なる領域７５０ａ〜７５０ｆに分散された多くの静電容量型センサ要素７２０ａ〜７２０ｆを有する静電容量型センサを含む。静電容量型要素７２０ａ〜７２０ｆは、直列又は並列に接続される、本明細書において記述される交互配置された静電容量型センサとして構成されてよい。この例において、静電容量型センサ要素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。
【００７１】
火傷のような大きい面積の創傷は、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が不要になるかわかることが望ましい。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、適時の、及び費用効率の高い創傷ケアを可能にする。
【００７２】
感知回路７４０のセンサ要素７２０ａ〜７２０ｆは、創傷包帯７１０の領域７５０ａ〜７５０ｆの間に分散されてよく、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、基準回路７３０も使用される。
【００７３】
分散された静電容量型センサ要素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。静電容量型要素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。感水性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修正され、感知回路７４０の共振周波数を変更する。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に最初から存在する可能性があり、センサ要素７２０ａに影響し、感知回路７４０の共振周波数において最初の変化を引き起こす。水分は、一定期間後も領域７２０ｂに存在する可能性があり、要素７２０ｂに影響し、共振回路７４０の共振周波数において第２の変化を引き起こす。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、長期にわたって追跡されてよい。
【００７４】
基準回路信号は、感知回路７４０と問合せ器との間の誘導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／又は方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。基準回路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。基準回路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、基準回路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。
【００７５】
分散されたセンサ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（object dispenser）を伴う。代表的なオブジェクトディスペンサ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と関連する静電容量型要素を有するコンデンサを形成する。薬剤容器８０５〜８０８と関連する静電容量型要素８０５ｃから８０８ｃのための回路モデルは、図８Ｄに図示される。静電容量型要素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。
【００７６】
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と関連する静電容量型要素を除去し、切断する。それぞれの静電容量型要素の除去は、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用の格納容器に組み込まれる。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。一定期間にわたって薬剤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。
【００７７】
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／又は方向を明らかにするための、共振回路８９０によって生成される信号を規格化又は調節するために使用され得る、基準回路８８０を付加的に含んでよい。基準回路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、基準回路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示す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。
【００７８】
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のディスペンサ８９２内、又はディスペンサ上に配置されてよい。問合せ器８９１は、ディスペンサ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。
【００７９】
分散されたセンサを有する感知回路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には任意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、コンデンサセンサ要素９０５ｃ〜９０８ｃのような、センサ要素と関連する。
【００８０】
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と結合される。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更され、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。
【００８１】
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によって生成される信号を規格化するために、基準回路（図示せず）を含んでよい。前述のように、基準回路は、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。
【００８２】
図１０は、分散されたセンサ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のようなセンサ要素を含む。センサ要素１０１０〜１０１９は、共振回路１０３０を形成するインダクタ１０５０と結合される。この構成において、センサ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示す。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
滅菌ゲージは、滅菌プロセスの「最悪事態」の想定に対処するために、滅菌されるべきアイテムのグループ内においてアクセスが難しい場所に典型的に設置される。この場所での点検は、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。
【００８６】
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。
【００８７】
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よう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と接触する液体内に設置される。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。芯１１２０に沿ったゲージ物質１１１１の進行は、例えば、滅菌プロセスの状況の視覚的な表示を提供してよい。
【００８８】
ゲージ１１０１は、複数の領域へのゲージ面積の区分を示す芯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列されるセンサ要素を有するセンサ１１０２上に配置される。例えば、一実施形態において、センサ１１０２は、ゲージ１１０１の領域に関して配列される電極１１０４を有する交互配置された静電容量型センサを備えてよい。該センサは、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。
【００８９】
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。静電容量型センサ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と結合される。
【００９０】
芯１１２０に沿ったゲージ物質１１１１の移動に起因して、ゲージ物質１１１１が交互配置された電極１１０４に沿って流れ、共振回路１１３０の静電容量型センサ１１０２の誘電率における変化を引き起こす。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もたらす静電容量型センサ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示す「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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
本発明の様々な実施形態に関する上記の記述は、例証及び説明の目的で示されている。記述は、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。上記の教示を考慮すれば、多くの修正形態及び変形形態が可能である。例えば、多種多様な用途で本発明の実施形態を実施してよい。本発明の範囲は、この発明を実施するための形態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。
【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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【国際調査報告】
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