(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活動監視のためのサーマル・タグであって、
伝導性の経路をもたらすべく複数の金属線を有する基層と、
前記伝導性の経路の部分の上に位置付けられた１つまたは複数の赤外線発光機構を有するパターン層とを含み、少なくとも１つの赤外線発光機構は、近くの活動に応じて所定の赤外線パターンを発するべく前記伝導性の経路に結合される、サーマル・タグ。
【請求項２】
前記１つまたは複数の赤外線発光機構は、導電性の材料と、熱伝導性の材料とから成るグループから選択される少なくとも１つの材料を含む、請求項１に記載のサーマル・タグ。
【請求項３】
前記複数の金属線は、１つまたは複数の金属トレース・ポイントを含み、かつ各金属トレース・ポイントは、間隙によって隣接する金属線の金属トレース・ポイントから分離される、請求項１に記載のサーマル・タグ。
【請求項４】
少なくとも１つの赤外線発光機構は、それぞれの隣接する金属トレース・ポイントを接続するべく前記間隙内に位置付けられる、請求項３に記載のサーマル・タグ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの赤外線発光機構は、赤外線発光ダイオードを含む、請求項１に記載のサーマル・タグ。
【請求項６】
前記１つまたは複数の金属トレース・ポイントは、所定のパターンで選択的に位置付けられる、請求項４に記載のサーマル・タグ。
【請求項７】
前記１つまたは複数の赤外線発光機構は、赤外線発光ダイオードのアレイを含む、請求項５に記載のサーマル・タグ。
【請求項８】
隣接する金属線に接続される熱源ポイントをさらに含む、請求項１に記載のサーマル・タグ。
【請求項９】
前記１つまたは複数の赤外線発光機構は、それぞれの前記熱源ポイントの上に位置付けられた熱伝導性のパッチを含み、
前記熱伝導性のパッチは、前記所定の赤外線パターン内で温度勾配を発するべく熱拡散要素を有する、請求項８に記載のサーマル・タグ。
【請求項１０】
前記複数の金属線の部分は、薄い誘電材料で覆われる、請求項１に記載のサーマル・タグ。
【請求項１１】
活動監視のためのサーマル・タグであって、
伝導性の経路をもたらすべく複数の金属線を有する基層であって、前記複数の金属線は、赤外光を発するべく金属グリッドを形成する、基層と、
前記伝導性の経路の部分の上に位置付けられた１つまたは複数の赤外線反射機構を有するパターン層であって、少なくとも１つの赤外線反射機構は、近くの活動に応じて所定の赤外線パターンをもたらすべく前記赤外光の部分を阻止する、パターン層とを含む、サーマル・タグ。
【請求項１２】
前記所定の赤外線パターンは、温度分布パターンを含む、請求項１１に記載のサーマル・タグ。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の赤外線反射機構は、少なくとも１つの反射材料を含む、請求項１１に記載のサーマル・タグ。
【請求項１４】
前記赤外光は、一様な熱勾配を含む、請求項１１に記載のサーマル・タグ。
【請求項１５】
活動監視のためのサーマル・タグを製造するための方法であって、
基層上に伝導性の経路をもたらすべく複数の金属線を形成すること、
パターン層上の前記伝導性の経路の部分の上に位置付けられた１つまたは複数の赤外線発光機構を形成すること、および
前記基層を前記パターン層に結合することを含み、少なくとも１つの赤外線発光機構は、近くの活動に応じて所定の赤外線パターンを発するべく前記伝導性の経路に結合される、方法。
【請求項１６】
前記複数の金属線を形成することは、１つまたは複数の金属トレース・ポイントを、各金属トレース・ポイントが、間隙によって隣接する金属線の金属トレース・ポイントから分離されるようにプリントすることを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記１つまたは複数の金属トレース・ポイントを形成することは、前記１つまたは複数の金属トレース・ポイントを所定のパターンで位置付けることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の金属線を形成することは、隣接する金属線の間で、前記隣接する金属線が接続されるように熱源ポイントを形成することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つまたは複数の赤外線発光機構を形成することは、それぞれの熱源ポイントの上に位置付けられた熱伝導性のパッチを形成することを含み、
前記熱伝導性のパッチは、前記所定の赤外線パターン内で温度勾配を発するべく熱拡散要素を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の金属線の部分の上に薄い誘電材料を形成することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、活動監視に関し、詳細には、プライバシー上の懸念が微小である活動を追跡するサーマル・タグ、およびそのようなサーマル・タグを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、療養期間中に、または自宅における高齢者介護のために、患者活動を監視する重要な必要性が存在する。そのような事例において、医師は、患者が遠隔の場所にいるにもかかわらず、治療、または病気の症状がどのように進行しているかを知る必要がある可能性がある。しかし、従来のビデオ監視は、大きなプライバシー上の懸念をもたらす。詳細には、従来のカラー・カメラが、患者の活動を遠隔で監視する能力をもたらす一方で、そのようなカメラは、例えば、コンピュータ画面もしくはテレビ画面の上に表示された画像、または紙の上の筆記を含み得る情報もキャプチャする。その結果、患者は、監視がさもなければもたらし得る明確な利益にもかかわらず、そのような監視を許すことに乗り気でないことがあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プライバシー上の懸念が微小である活動を追跡することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
活動監視のためのサーマル・タグであって、伝導性の経路をもたらすべく複数の金属線を有する基層と、伝導性の経路の部分の上に位置付けられた１つまたは複数の赤外線発光機構を有するパターン層とを含み、少なくとも１つの赤外線発光機構は、近くの活動に応じて所定の赤外線パターンを発するべく伝導性の経路に結合される、サーマル・タグ。
【０００５】
活動監視のためのサーマル・タグであって、伝導性の経路をもたらすべく複数の金属線を有する基層であって、複数の金属線は、赤外光を発するべく金属グリッドを形成する、基層と、伝導性の経路の部分の上に位置付けられた１つまたは複数の赤外線反射機構を有するパターン層であって、少なくとも１つの赤外線反射機構は、近くの活動に応じて所定の赤外線パターンをもたらすべく赤外光の部分を阻止する、パターン層とを含むサーマル・タグ。
【０００６】
活動監視のためのサーマル・タグを製造するための方法が、基層上に伝導性の経路をもたらすべく複数の金属線を形成すること、パターン層上の伝導性の経路の部分の上に位置付けられた１つまたは複数の赤外線発光機構を形成すること、および基層を発光層に結合することを含み、少なくとも１つの赤外線発光機構は、近くの活動に応じて所定の赤外線パターンを発するべく伝導性の経路に結合される。
【０００７】
以上、およびその他の特徴および利点は、添付の図面に関連して読まれるべき、それらの特徴および利点の例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明白となろう。
【０００８】
以下の説明は、以下の図を参照して好ましい実施形態の詳細を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による監視される環境を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図３】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図４】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図５】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図６】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図７】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図８】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図９】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図１０】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図１１】本発明の実施形態による赤外線発光タグを示す上面図である。
【図１２】本発明の実施形態による活動監視のためのサーマル・タグを製造するためのシステム／方法を示すブロック図／フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態が、活動監視のための、赤外線カメラによって検出可能なサーマル・タグ、およびそのようなサーマル・タグを製造するための方法を提供する。赤外イメージングは、裸眼には見えず、かつ温暖な物体（例えば、人間の身体などの）によって一般に生じる赤外バンドにおける電磁放射を検出する。また、赤外光は、人工的手段によって生成されることも可能である。このため、本実施形態は、赤外カメラを使用して患者の動きを追跡するサーマル・タグを説明し、さらに、関心対象の物体に付けられた赤外線発光タグの使用を通して環境における物体との患者のインタラクションを追跡する。
【００１１】
一部の実施形態において、本明細書において説明されるサーマル・タグは、いくつかが使い捨てであってよい、複数の層を含む。サーマル・タグは、サーマル・イメージング技法によって検出可能な独特なサーマル・パターンをもたらすべく導電性の材料、熱伝導性の材料、または反射性の材料、あるいはその組合せを有する柔軟性のある基体を含み得る。一部の実施形態において、サーマル・タグは、所定のパターンで赤外光を発するべく赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。したがって、サーマル・タグは、赤外イメージングを使用して検出可能であり、その結果、従来のビデオ監視のプライバシー侵害能力を回避し、かつ低費用の物体追跡機構を提供する。一部の実施形態において、サーマル・タグの層のうちの１つまたは複数は、サーマル・タグが再構成可能であり、かつ様々な赤外線発光パターンをもたらすように着脱可能であってよく、または使い捨てであってよく、あるいはその両方であってよい。
【００１２】
次に、同様の符号が同一の、または類似した要素を表す図面を参照し、最初に図１を参照すると、例示的な監視環境１００が示されている。環境１００は、少なくとも１名のユーザ１０２を含む。ユーザ１０２は、例えば、負傷した人、もしくは病気の人、高齢者、または活動監視から利益を得る任意の人であり得る。さらに、いくつかの物体１０４が、サーマル・タグを含む環境１００に存在する。物体１０４は、サーマル・タグを介して連続的な、またはパルス状の赤外信号を発する。パルス状の赤外信号を使用する実施形態において、各物体１０４には、他の物体からその物体を区別する一意のパターンが割り当てられることが可能である。
【００１３】
赤外監視デバイス１０８が、環境からの赤外情報をキャプチャする。複数の監視デバイス１０８が、単一の環境において潜在的な画角のすべてを範囲に含むように使用され得ることに留意されたい。監視デバイス１０８は、静止画像を撮影してよく、または代替として、環境１００の赤外線発光のビデオをキャプチャしてもよい。本原理は、他のタイプのイメージング・デバイスに適用されてもよいが、人間の身体が、検出可能なレベルの赤外放射を本来的に発するため、赤外線が特に企図されることを理解されたい。監視デバイス１０８を赤外線に厳密に制限することは、本実施形態の機能のために必要とされないが、可視光情報を記録することから生じ得る潜在的なプライバシー侵害を防止するのに役立つ。
【００１４】
ユーザ１０２が、身体の熱が理由で赤外放射を発する一方で、物体１０４は、物体１０４それぞれのサーマル・タグから赤外放射を発する。この赤外光は、監視デバイス１０８によってキャプチャされ、環境１００におけるユーザの活動を示すのに使用され得る。例えば、ユーザ１０２が物体１０６（例えば、杖）を手に取った場合、監視デバイス１０８が、その事象をキャプチャする。しかし、赤外放射に制限されて、監視デバイス１０８は、タグの付いていない物体を検出することは、それらの物体の温度が周囲温度と異なるのでない限り、しない。その結果、監視デバイス１０８は、印刷された案件の詳細、または画面の表示を解明することは、これらの表面が、一般に、内容に依存しない一様の温度を示すので、できない。
【００１５】
監視デバイス１０８によってキャプチャされる情報は、医療において重要な用途のものであり得る。例えば、パーキンソン病を罹患する患者がどれだけ頻繁に杖を使用するかが関心対象であり得る。したがって、サーマル・タグが杖に付けられて、ユーザ１０２が杖を携えている事例が記録され、ログを記録され得るようにしてよい。
【００１６】
図１を引き続き参照しながら、次に図２を参照すると、例示的な赤外線タグ２００の基層２０２の上面図が示されている。タグ２００は、複数の層を含む。例えば、タグ２００は、少なくとも２つの層を含むことが可能であり、２つの層は、後段でさらに詳細に説明されるとおり、基層２０２と、パターン層（図示せず）とを含む。複数の層は、後段で詳細に説明されるとおり、それらの層が直接に接触しているように直接に結合されてよく、または、代替として、間接的に結合されてよい。
【００１７】
一部の実施形態において、基層２０２は、１つまたは複数の誘電材料（例えば、シリコン、Ｋａｐｔｏｎ（Ｒ）テープ、その他）などの柔軟性のある基体を含むが、他の材料も容易に企図される。柔軟性のある基体は、サーマル・タグ２００が物体形状に容易に沿うことを可能にする。基層２０２は、伝導性の経路を形成する複数の金属線２０４、２０６を含む。例えば、伝導性の経路は、低い抵抗を有する幅広い金属トレースなどの金属線２０４、２０６を含む。幅広い金属トレースは、例えば、基層２０２にわたって交互に配置された直流（ＤＣ）バイアス線２０４とアース（ＧＮＤ）線２０６を含み得る。一部の実施形態において、後段でさらに詳細に説明されるとおり、線２０４、２０６の部分が、基層２０２の材料内に完全に埋め込まれる一方で、１つまたは複数の赤外線発光機構に接続された線２０４、２０６の他の部分は、露出されたままである。
【００１８】
図２に示されるとおり、金属線２０４、２０６は、基層２０２の材料内で間隔を空けられる。例えば、隣接するＤＣバイアス線２０４とＧＮＤ線２０６は、分離される。一部の実施形態において、金属線２０４、２０６は、その１つまたは複数の金属線２０４、２０６に沿って位置付けられた１つまたは複数の金属トレース・ポイント２０８を含む。金属トレース・ポイント２０８は、隣接する金属線２０４、２０６上の金属トレース・ポイントに対応してよく、またはそのような金属トレース・ポイントに対して位置付けられてよく、あるいはその両方であってよい。一部の実施形態において、金属トレース・ポイント２０８が、基層２０２の表面上に露出したままである一方で、金属線２０４、２０６は、基層２０２内に埋め込まれ、したがって、基層２０２の表面上に露出していない。
【００１９】
実施形態において、金属トレース・ポイント２０８は、隣接する金属線２０４、２０６の間で完全には延びない。図２に示されるとおり、金属トレース・ポイント２０８は、間隙２０９によって分離され、したがって、隣接する金属線２０４、２０６は、そのように分離される。間隙２０９は、隣接する金属線２０４、２０６の間で電流が自由に通るのを防止する。後段でさらに詳細に説明されるとおり、電流が、伝導性の経路に沿って、かつ金属線２０４、２０６の間で通るとき、熱が生じ、赤外光が発せられる。
【００２０】
基層２０２は、電源２１０と、パルス発生器２１２とを含み得る。電源２１０は、電力を蓄えるための、または発生させるための任意の適切なデバイスであってよい。一例において、電源２１０は、単純なバッテリ（例えば、コイン電池または他の小型バッテリ）であってよい。別の例において、電源２１０は、例えば、光または動きからの力を、その後、バッテリまたはキャパシタに蓄えられ得る電気エネルギーに変換してよい。電源２１０は、伝導性の経路（例えば、金属線２０４、２０６）に電力を供給する。
【００２１】
一部の実施形態において、電源２１０と金属線２０４、２０６は、パルス発生器２１２を介して接続される。パルス発生器２１２は、電流が電源２１０から線２０４、２０６に通ることを許す。一部の実施形態において、パルス発生器２１２は、電源２１０を線２０４、２０６に周期的に接続すること、および切断することによってパルス電流を生成する少なくとも１つのスイッチを有する簡単な回路を含んでよい。電流は、後段で詳細に説明されるとおり、伝導性の経路（例えば、金属線２０４、２０６）に沿って生成され、その結果、熱を生じ、赤外線発光機構から赤外光を発する。図３において、線２０４、２０６は、赤外線発光機構３０４と比べて、より幅広く、したがって、同一の電流で、電流／熱のほとんどは、赤外線発光機構３０４に対応する場所で生じることに留意されたい。このため、線２０４、２０６において生じる熱は、最小限に抑えられる。
【００２２】
図２を引き続き参照しながら、次に図３を参照すると、例示的な赤外線タグ２００のためのパターン層３０２の上面図が示されている。タグ２００は、基層２０２に直接に、または間接的に、あるいはその組合せで結合され得るパターン層３０２を含む。一部の実施形態において、基層２０２およびパターン層３０２は、熱活性化接着剤によって結合され得る。基層２０２とパターン層３０２はともに柔軟性のある基体であるので、基層２０２とパターン層３０２は、基層２０２表面またはパターン層３０２表面に熱活性化接着剤が塗布された状態でローラの下に置かれることが可能である。接着剤をそのように置くことは、金属トレース・ポイント２０８上では回避されるべきことに留意されたい。加熱されたローラが、層２０２、３０２を一緒に結合するように層２０２、３０２の一方の端から他方の端まで転がる。層２０２、３０２を分離するのに、層２０２、３０２を引きはがすべく熱が再び加えられ得る。例えば、パターン層３０２は、接着層、接着ストリップ、または磁力（図示せず）、あるいはその組合せによって基層２０２に結合されてよい。
【００２３】
一部の実施形態において、パターン層３０２は、独特なパターンで伝導性の経路に沿って位置付けられた複数の赤外線発光機構３０４を含む。例えば、赤外線発光機構３０４は、電気抵抗率が高い材料を含んでよい。赤外線発光機構３０４は、伝導性のカーボン・インク、印刷可能なポリマー・ペーストに混ぜられたアルミ粒子、積層された薄いアルミホイル、印刷可能な伝導性ポリマー、その他などの、印刷された薄い金属材料または抵抗率の高い材料、あるいはその両方を含み得る。一部の実施形態において、赤外線発光機構３０４は、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
【００２４】
図３に示されるとおり、赤外線発光機構３０４は、赤外線発光機構３０４が伝導性の経路に結合されたとき、赤外線発光機構３０４が金属線２０４、２０６に電気接続され、所定の赤外線パターンで赤外光を発するように、伝導性の経路の部分の上に選択的に位置付けられる。したがって、各サーマル・タグ２００は、赤外線発光機構３０４の位置付けに基づく独特の赤外線パターンを発することが可能である。したがって、赤外線発光機構３０４の様々なレイアウトを有する互換的なパターン層３０２が、同一の基層２０２を使用して用いられてよい。
【００２５】
一部の実施形態において、赤外線発光機構３０４の量および位置（例えば、行、列）は、コードを表す所定の赤外線パターンをもたらしてよい。コードは、タグ２００が付けられた、特定のタグの付けられた物体１０４（例えば、杖、薬瓶、その他）を示してよい。赤外線発光機構３０４は、それぞれの金属トレース・ポイント２０８および金属線２０４、２０６が赤外線発光機構３０４を介して電気接続されるように、金属線２０４、２０６（破線として示される）および金属トレース・ポイント２０８（破線として示される）の間の間隙内に位置付けられる。したがって、電流が、伝導性の経路に沿った線２０４、２０６、および赤外線発光機構３０４を通って、その結果、赤外線発光機構３０４から所定の赤外線パターン（例えば、熱）を発することが可能である。
【００２６】
実施形態において、所定の赤外線パターンは、ゼロ（例えば、「０」）が、赤外光の不在（例えば、赤外線発光機構３０４なし）を表し、一（例えば、「１」）が赤外光の存在（例えば、赤外線発光機構３０４）を表す、バイナリ・コードを表す。赤外線パターンまたはバイナリ・コード、あるいはその両方は、タグの付けられた物体１０４を識別する識別として使用され得る。例えば、タグの付けられた物体１０４に関連付けられた所定のバイナリ・コードが、ストレージ・デバイス（例えば、メモリ、データベース、その他）に記憶されてよい。監視デバイス１０８が一意の赤外線パターンを検出したとき、タグの付けられた物体１０４の識別情報もまた、特定され得る。
【００２７】
図３に示されるとおり、タグ２００が合計で６つの赤外線発光機構３０４を有していることが示され、各赤外線発光機構３０４は、バイナリ・コードのうちの１に対応し、赤外線発光機構３０４を有さない各空白スポットは、バイナリ・コードのうちの０に対応する。例示目的で、パターン層３０２は、それぞれの位置における赤外線発光機構３０４に対応する「１０００１＿０１１００＿１００１０」というバイナリ・コードを形成してよい。具体的には、第１の行が、第１の列および第５の列において赤外線発光機構３０４を含んでよく、第２の行が、第２の列および第３の列において赤外線発光機構３０４を含んでよく、第３の行が、第１の列および第４の列において赤外線発光機構３０４を含んでよい。バイナリ・コードは、データベースに記憶されてよく、特定のタグの付けられた物体１０４を識別するのに使用されてよい。したがって、監視デバイス１０８または活動監視システム、あるいはその両方が、赤外線発光機構３０４によって発せられた赤外線パターンを検出したとき、監視デバイス１０８または活動監視システム、あるいはその両方は、ユーザ１０２がいずれの物体とインタラクションしているかをさらに特定してよい。
【００２８】
一部の実施形態において、タグ２００は、基層２０２から様々なパターン層３０２を置き換えること／取り除くことによって再構成可能であってよい。したがって、パターン層３０２は、「使い捨ての」層または「置換可能な」層、あるいはその両方であってよい。例えば、異なるパターン層３０２は、伝導性の経路内で電流が生じた場合、異なる赤外線パターンを発する異なる赤外線発光機構３０４を有してよい。様々なパターン層３０２が基層２０２に結合された／接続されたとき、赤外線発光機構３０４は、一意の赤外線パターンを生成する。第１のパターン層３０２から発せられた第１の赤外線パターンが、杖を識別してよく、他方、第２のパターン層３０２から発せられた第２の赤外線パターンが、薬瓶を識別してよい。したがって、ユーザは、杖とのユーザのインタラクションを追跡するのに基層２０２を第１のパターン層３０２に結合するだけでよい。基層２０２は、伝導性の経路（例えば、加熱源）を備えるため、基層２０２は、異なる層３０２を用いて再利用されて、その結果、各サーマル・タグ２００を「再構成」してよい。
【００２９】
赤外線発光機構３０４は、赤外線発光機構３０４が所定のパターンに沿って伝導性の経路と揃えられるように、パターン層３０２上に、またはパターン層３０２内に配置され（例えば、印刷され）てよい。赤外線発光機構３０４は、回路を完成させるべく金属線２０４、２０６（破線として示される）の間に接続をもたらす。例えば、赤外線発光機構３０４は、線２０４、２０６に電流が加えられたとき、線２０４、２０６を電気接続する。電流が赤外線発光機構３０４を通るとき、赤外線発光機構３０４は、熱を生じ、監視デバイス１０８または活動監視システム、あるいはその両方によって検出され得る赤外光を発する。
【００３０】
赤外線発光機構３０４のレイアウトまたはパターン、あるいはその両方は、監視デバイス１０８が、発せられた赤外線パターンを認識することができ、その結果、赤外線タグ２００が付けられた物体１０４を識別することができるように、各赤外線タグ２００に一意にされてよい。赤外タグ２００は、環境１００における関心対象の各物体１０４上に知られている向きおよび位置で付けられることが可能である。一部の実施形態において、タグ２００の向きが、赤外線発光要素３０４によって発せられる赤外線パターンに符号化される。ユーザの身体１０２の輪郭およびタグ２００によって発せられている赤外線パターンだけを示す、監視デバイス１０８によってキャプチャされる画像に基づいて、ユーザの歩行パターンの画像、および物体１０４とのインタラクションが監視、追跡または再構築される、あるいはその組合せが実行されることが可能である。
【００３１】
次に図４を参照すると、例示的な赤外線タグ２００のための基層４０２の上面図が示されている。前述したとおり、基層４０２は、基層４０２にわたって交互に配置された複数の金属線２０４、２０６を含み得る。金属線２０４、２０６は、間隙２０９によって分離される。さらに、基層４０２は、前述したとおり、電源２１０と、パルス発生器２１２とを含む。しかし、金属トレース・ポイント２０８は、顕著に不在である。
【００３２】
次に図５を参照すると、例示的な赤外線タグ２００のためのパターン層５０２の上面図が示されている。基層４０２の金属線２０４、２０６は、破線として示されている。実施形態において、パターン層５０２は、１つまたは複数の赤外線発光機構５０４を含む。赤外線発光機構５０４は、導電性の材料または熱伝導性の材料、あるいはその両方を含む。一部の実施形態において、赤外線発光機構５０４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。図５に示されるとおり、１つまたは複数の赤外線発光機構５０４は、隣接する線２０４を線２０６と電気接続すべく間隙２０９を延ばす。
【００３３】
次に図６を参照すると、例示的な赤外線タグ２００のための基層６０２の上面図が示されている。基層６０２は、誘電材料、シリコン、Ｋａｐｔｏｎ（Ｒ）テープ、その他を含むが、以上には限定されない１つまたは複数の材料を含む。前述したとおり、基層６０２は、複数の金属線２０４、２０６を含む。一部の実施形態において、金属線２０４、２０６は、熱源ポイント６０６をもたらすべくターゲット・ポイントにおける狭い金属トレースを含む。熱源ポイント６０６は、金属線２０４、２０６に直接に結合される。金属線２０４、２０６は、伝導性のより高い材料の厚い、または幅広い、あるいはその両方の金属線であり、熱源ポイント６０６は、伝導性のより低い材料の薄い、狭い線である。このため、熱源ポイント６０６の抵抗は、線２０４または線２０６の抵抗よりもはるかに大きい。電源２１０（例えば、バッテリ）に接続されたとき、熱が概ね熱源ポイント６０６において生じ、その結果、「ポイント」熱源をもたらす。このため、熱源ポイント６０６は、より大きい抵抗のため、基層６０２上の周囲の区域より多くの熱を生じる。そのような熱源ポイント６０６は、例えば、隣接する金属線２０４、２０６を電気接続する金属接続を含んでよい。
【００３４】
金属線２０４、２０６の部分は、薄い誘電材料６０４の中にカプセル化され、または覆われ、あるいはその両方である。薄い誘電材料６０４は、ＤＣ電流が図７の赤外線発光機構７０４に流れるのを防止するが、薄い誘電材料６０４は、熱が基層６０２から赤外線発光機構７０４に通るのを防止しない。図６に示されるとおり、熱源ポイント６０６もまた、薄い誘電材料で覆われる。一部の実施形態において、金属線２０４、２０６は、熱源ポイント６０６を介して物理的に、または電気的に、あるいはその両方で接続される。誘電材料６０４は、金属線２０４、２０６および熱源ポイント６０６の対応する場所の上に戦略的に配置されてよいことに留意されたい。代替として、誘電材料６０４は、基層６０２の表面を拡張する層を含んでよい。電源２１０が、熱源ポイント６０６において熱を発生させるべく金属線２０４、２０６に電力を供給し、その熱が赤外光を発する。
【００３５】
図６を引き続き参照しながら、次に図７を参照すると、タグ２００のパターン層７０２が、赤外線発光機構７０４を含む。赤外線発光機構７０４は、正方形として示されているが、他の形状も容易に企図される。赤外線発光機構７０４は、電流が伝導性の経路に加えられ、したがって、熱源ポイント６０６に加えられたとき、熱拡散要素を有する熱伝導性のパッチを含み、赤外線発光機構７０４の熱拡散要素がそのような場所において生じた熱を放散するようにする。
【００３６】
赤外光は、赤外線発光機構７０４に結合されていない熱源ポイント６０６においても発せられることに留意されたい。しかし、赤外線発光機構７０４の熱拡散要素が、そのような場所における発せられる赤外光がそれほど集中しないようにする。他方、赤外線発光機構７０４に結合されていない熱源ポイント６０６において発せられる赤外光は、より集中している。したがって、タグ２００から発せられる赤外光は、熱源ポイント６０６が、より小さい集中した赤外光の区域を生じさせ、熱拡散要素を有する赤外線発光機構７０４が、より大きい、それほど集中していない赤外光の区域を生じさせる、区別できる赤外線パターンを有するように見えることになる。このため、赤外線発光機構７０４は、赤外線パターン内で独特の温度勾配を有する赤外光を発する。
【００３７】
赤外線発光機構７０４は、カーボン・ペーストまたは銀ペースト、あるいはその両方などの印刷された熱伝導材料を含み得るが、他の材料も容易に企図される。赤外線発光機構７０４のうちの１つまたは複数は、電流が伝導性の経路に加えられたとき、赤外線発光機構７０４が、熱源ポイント６０６と比べてそれほど集中していない赤外光を発するように、それぞれの熱源ポイント６０６（破線として示される）の上に位置付けられる。赤外線発光機構７０４は印刷され得るので、新たな物体にタグを付けるべく新たなパターン（例えば、赤外線発光機構７０４が配置される位置）またはコード、あるいはその両方を生成することが容易である。印刷された熱伝導材料が使用される場合、赤外線発光機構７０４は、電流が伝導性の経路に加えられたとき、赤外線パターン内で温度勾配がより均一であるように見えることが可能である。
【００３８】
したがって、本発明は、様々な環境において容易に認識可能であるサーマル・タグ２００を提供する。例えば、サーマル・タグ２００が、何か熱いもの（例えば、ラジエータ）の隣の環境１００に配置されるものと想定されたい。ラジエータとサーマル・タグ２００はともに赤外光を放出し、その赤外光が熱センサ（例えば、監視デバイス１０８）によって検出される。熱拡散要素を有する赤外線発光機構７０４を提供することによって、サーマル・タグ２００が、より高い集中点とより低い集中点を有する、区別できるパターンで赤外光を発するので、監視デバイス１０８は、ラジエータとサーマル・タグ２００を区別することができる。
【００３９】
次に図８を参照すると、サーマル・タグ２００の基層８０２の実施形態が例示されている。一部の実施形態において、基層８０２は、金属グリッド８０４（例えば、伝導性の経路）を形成する複数の金属線を含む。例えば、その複数の金属線は、グリッドを形成すべく隣接する金属線が接続される、垂直の金属線と、水平の金属線とを含んでよい。電源２１０が金属グリッド８０４に電流を供給するとき、金属グリッド８０４は、基層８０２にわたって均一な加熱プロファイルを生じさせ、その結果、赤外光を発する。
【００４０】
図８を引き続き参照しながら、次に図９を参照すると、パターン層９０２が、伝導性の経路（破線として示される）の部分の上に位置付けられた１つまたは複数の赤外線反射機構９０４を含む。例えば、赤外線反射機構９０４は、金属グリッド８０４の上のターゲット区域に位置付けられる。赤外線反射機構９０４は、パターン層８０２上に印刷されてよく、かつアルミ、アクリル、その他などの赤外線反射材料を含んでよい。パターン層９０２は、パターン層９０２と基層８０２との間に空隙が存在するように基層８０２に結合されてよい。
【００４１】
前述したとおり、電流が金属グリッド８０４に加えられたとき、熱を放射する均一な加熱プロファイルが基層８０２上に形成される。したがって、基層８０２は、金属グリッド８０４から赤外光を発する。赤外線反射機構９０４は、各サーマル・タグ２００に一意の所定の赤外線パターンをもたらすべく基層８０２からの発せられた赤外光を阻止する。例えば、反射機構９０４は、監視デバイス１０８が、反射機構９０４が存在する位置において赤外光を検出することを防止する。赤外線反射機構９０４は、基層８０２によって発生させられた放射熱を反射し、または阻止し、あるいはその両方を行い、その結果、タグ２００にわたる温度分布パターンを生成する。
【００４２】
反射機構９０４は、そのような場所において生じる赤外光を阻止するため、反射機構９０４を含むサーマル・タグ２００の部分は、反射機構９０４を有さないサーマル・タグ２００の他の部分と比べて、より冷たく見えることが可能である。したがって、監視デバイス１０８は、タグの付けられた物体１０４を識別すべく温度分布パターンを有する発せられた赤外線パターンを検出することができる。
【００４３】
次に図１０を参照すると、例示的な赤外線タグ２００のための基層１００２の上面図が示されている。基層１００２は、伝導性の経路を形成する複数の金属線２０４、２０６を含む。ＤＣバイアス線２０４と、ＧＤＮ線２０６とを含み得る金属線２０４、２０６は、交互に配置され、かつ金属線２０４、２０６が分離されるように基層１００２にわたって間隔を空けられる。金属線２０４、２０６は、１つまたは複数の金属トレース・ポイント１００４を含む。金属トレース・ポイント１００４は、伝導性の経路に沿って所定のパターンで選択的に位置付けられる。図１０に示されるとおり、金属トレース・ポイント１００４は、金属線２０４、２０６が間隙によって分離されるように金属線２０４、２０６の間に部分的に延びる。金属トレース・ポイント１００４は、サーマル・タグ２００またはタグの付けられた物体１０４、あるいはその両方に特有である一意のパターンを形成する。例えば、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）などの、図１１の赤外線発光機構１１０４が金属トレース・ポイント１００４上に（例えば、間隙内に）位置付けられる場合、それらのＬＥＤだけが、所定の赤外線パターンで赤外光を発する。したがって、金属トレース・ポイント１００４の位置は、サーマル・タグ２００のための一意の赤外線パターンを形成する。
【００４４】
金属トレース・ポイント１００４は、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）に関連付けられた位置に対応する。したがって、電流が金属線を（例えば、線２０４から線２０６に）、かつ金属トレース・ポイント１００４にわたって通されたとき、選定されたＬＥＤが赤外光を発する。基層１００２は、金属線２０４、２０６に沿って電流を供給して、その結果、金属トレース・ポイント１００４に結合された赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）から赤外光を発するべく電源２１０を含んでよい。実施形態において、基層１００２は、使い捨てであってよく、他方、図１１のパターン層１１０２は、後段で説明されるとおり、再利用されてよい。
【００４５】
図１０を引き続き参照しながら、次に図１１を参照すると、サーマル・タグ２００のための例示的なパターン層１１０２が示されている。パターン層１１０２は、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）などのアレイ赤外線発光機構９０４を含む。赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）は、電流が赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）を通るとき、赤外線信号を発する。電流が金属トレース・ポイント１００４を通るとき、アレイからの赤外線発光機構１１０４の一部分が、隣接する金属線２０４、２０６の金属トレース・ポイント１００４に接続される。したがって、赤外線発光機構９０４の一部分だけが、赤外光を発し、その結果、一意の所定の赤外線パターンをもたらす。
【００４６】
所定の赤外線パターンは、特定のタグの付けられた物体１０４に対応するコードを表してよい。金属トレース・ポイント１００４に接続されない／対応しないＬＥＤ１１０４は、赤外光を発しない。このため、サーマル・タグ２００は、ＬＥＤ１１０４から発せられる一意の赤外線パターンをもたらす。金属トレース・ポイント１００４または所定の赤外線パターン、あるいはその両方の位置は、タグ認識のために各赤外線タグ２００に関して記憶されてよい。
【００４７】
図１〜図１１を引き続き参照しながら、次に図１２を参照すると、活動監視のためのサーマル・タグ２００を製造するための方法１２００が示されている。ブロック１２０２が、基層上で金属線２０４、２０６を形成する。金属線２０４、２０６は、伝導性の経路をもたらす。一部の実施形態において、金属線２０４、２０６を形成することは、ブロック１２０４に示されるとおり、金属線２０４、２０６に沿って１つまたは複数の金属トレース・ポイントを形成すること、または所定のパターンで金属トレース・ポイントを位置付けること、あるいはその両方を含む。例えば、金属トレース・ポイントは、所定のパターンで印刷されてよい。金属トレース・ポイントは、隣接する金属線２０４、２０６の間で間隙を形成してよい。実施形態において、金属線２０４、２０６を形成することは、ブロック１２０６に示されるとおり、隣接する金属線２０４、２０６を接続すべく熱源ポイントを形成することを含む。一部の実施形態において、金属線２０４、２０６を形成することは、ブロック１２０８に示されるとおり、基層にわたって一様な熱勾配をもたらすべく金属線２０４、２０６から金属グリッドを形成することを含む。
【００４８】
ブロック１２１０において、方法１２００が、金属線２０４、２０６の少なくとも部分の上に薄い誘電層を形成すること、または基層上、もしくは基層内に熱源ポイント６０６を形成すること、あるいはその両方を含む。薄い誘電材料は、ＤＣ電流が赤外線発光機構に流れるのを防止するが、薄い誘電材料は、熱が基層から赤外線発光機構に通るのを防止しない。
【００４９】
ブロック１２１２は、パターン層上に１つまたは複数の赤外線発光機構を形成する。一部の実施形態において、１つまたは複数の赤外線発光機構を形成することは、所定のパターンで赤外線発光機構を位置付けることを含む。例えば、赤外線発光機構は、所定のパターンが伝導性の経路に沿った位置に対応するように所定のパターンでパターン層上に位置付けられてよい。実施形態において、１つまたは複数の赤外線発光機構を形成することは、隣接する金属トレース・ポイントが接続されるように、金属トレース・ポイントによって形成された間隙内に赤外線発光機構を位置付けることを含む。一部の実施形態において、１つまたは複数の赤外線発光機構を形成することは、赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを形成することを含む。
【００５０】
代替として、ブロック１２１４が、パターン層上に１つまたは複数の反射機構を形成する。一部の実施形態において、反射機構を形成することは、所定のパターンで伝導性の経路の部分の上に反射機構を位置付けることを含む。反射機構は、基層から赤外光を反射し、その結果、温度勾配を有する所定の赤外線パターンを発する。
【００５１】
ブロック１０１６において、基層とパターン層が結合される。電源が、伝導性の経路内で電流を発生させる。実施形態において、１つまたは複数の赤外線発光機構は、所定の赤外線パターンで赤外光を発する。別の実施形態において、反射機構は、基層から発せられる、発せられた赤外光の部分を阻止し、赤外光の所定のパターンをもたらす。さらなる実施形態において、基層またはパターン層、あるいはその両方が、異なる所定のパターンに沿って赤外光を発するべく、それぞれ、異なる基層または異なるパターン層、あるいはその両方で置き換えられてよい。
【００５２】
本発明は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せであり得る。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を有する１つのコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含み得る。
【００５３】
コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによって使用されるように命令を保持し、かつ記憶することができる有形のデバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、または以上の任意の適切な組合せであってよいが、以上には限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の網羅的でないリストは、以下、すなわち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、パンチカード、もしくは命令が記録されている溝の中の隆起構造などの機械的に符号化されたデバイス、および以上の任意の適切な組合せを含む。本明細書において使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波もしくは他の自由に伝播する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）を伝播する電磁波、または配線を通して伝送される電気信号などの、一時的な信号自体であると解釈されるべきではない。
【００５４】
本明細書において説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスにダウンロードされること、またはネットワーク、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、または無線ネットワーク、あるいはその組合せを介して外部コンピュータもしくは外部ストレージ・デバイスにダウンロードされることが可能である。ネットワークは、銅伝送ケーブル、伝送光ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを含み得る。各コンピューティング／処理デバイスにおけるネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースが、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、そのコンピュータ可読プログラム命令を、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するために転送する。
【００５５】
本発明動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋、もしくは類似したものなどのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語もしくは類似したプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含め、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードであってよい。コンピュータ可読プログラム命令は、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェア・パッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で、かつ部分的に遠隔コンピュータ上で、または完全に遠隔コンピュータもしくは遠隔サーバの上で実行され得る。完全に遠隔コンピュータもしくは遠隔サーバの上で実行されるシナリオにおいて、遠隔コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む、任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてよく、または接続は、外部コンピュータに対して行われてよい（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを利用してインターネットを介して）。一部の実施形態において、例えば、プログラマブル論理回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによってコンピュータ可読プログラム命令を実行して、本発明の態様を実行するためにその電子回路を個人設定することが可能である。
【００５６】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図、あるいはその両方を参照して本明細書において説明される。フローチャート図またはブロック図、あるいはその両方の各ブロック、ならびにフローチャート図またはブロック図、あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装され得ることが理解されよう。
【００５７】
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図、あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／動作を実施するための手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されてマシンを作り出すものであってよい。また、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶された命令により、フローチャートまたはブロック図、あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／動作の態様を実施する命令を含む製品を備えるべく、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されて、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに特定の様態で機能するように指示するものであってもよい。
【００５８】
また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイスの上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図、あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／動作を実施するように、コンピュータによって実行されるプロセスを作り出すべく、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスにロードされて、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイスの上で一連の動作ステップを実行させるものであってもよい。
【００５９】
図におけるフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、指定された論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、モジュール、セグメント、または命令の部分を表し得る。一部の代替の実装形態において、ブロックに記載される機能は、図に記載される順序を外れて生じてよい。例えば、連続して示される２つのブロックが、実際には、実質的に同時に実行されてよく、またはそれらのブロックが、関与する機能に依存して、時として、逆の順序で実行されてよい。また、ブロック図またはフローチャート図、あるいはその両方の各ブロック、ならびにブロック図またはフローチャート図、あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能もしくは動作を実行する、または専用ハードウェア命令とコンピュータ命令の組合せを実行する専用ハードウェア・ベースのシステムによって実装され得ることにも留意されたい。
【００６０】
本原理の「一実施形態」または「実施形態」、ならびにそれらの他の変形について本明細書において述べていることは、その実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、および特性などが、本原理の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。このため、本明細書全体にわたって様々な箇所に現れる「一実施形態において」または「実施形態において」という句、ならびに他の任意の変形の出現は、必ずしもすべて同一の実施形態を参照しているとは限らない。
【００６１】
例えば、「Ａ／Ｂ」、「ＡまたはＢ、あるいはその両方」、および「ＡとＢのうちの少なくとも１つ」の場合における、以下、すなわち、「／」、「〜または〜、あるいはその両方」、および「〜のうちの少なくとも１つ」のうちのいずれの使用も、最初にリストアップされるオプション（Ａ）だけの選択、または２番目にリストアップされるオプション（Ｂ）だけの選択、あるいは両方のオプション（ＡとＢ）の選択を包含することを意図することを認識されたい。さらなる例として、「Ａ、Ｂ、またはＣ、あるいはその組合せ」および「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」の場合における、そのような言い回しは、最初にリストアップされるオプション（Ａ）だけの選択、または２番目にリストアップされるオプション（Ｂ）だけの選択、または３番目にリストアップされるオプション（Ｃ）だけの選択、または最初と２番目にリストアップされるオプション（ＡとＢ）だけの選択、または最初と３番目にリストアップされるオプション（ＡとＣ）だけの選択、または２番目と３番目にリストアップされるオプション（ＢとＣ）だけの選択、あるいは３つすべてのオプション（ＡとＢとＣ）の選択を包含することを意図する。このことは、当業者および関連業者には直ちに明白なとおり、いくつであれ、リストアップされる数のアイテムに関して拡張され得る。
【００６２】
リアルタイムの活動監視のためのサーマル・タグ、およびそのようなサーマル・タグを製造するための方法の好ましい実施形態（例示的であることを意図し、限定することは意図していない）を説明してきたので、以上の教示に鑑みて、変更形態および変形形態が当業者によって作り出され得ることに留意されたい。したがって、添付の特許請求の範囲によって概略が記される本発明の範囲に含まれる変更が、開示される特定の実施形態に行われてよいことを理解されたい。本発明の態様を、特許法によって要求される詳細および具体性とともに説明してきたので、特許請求され、特許によって保護されることが所望されるものは、添付の特許請求の範囲に記載される。
【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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