CN111007570A - 发射变频响应信号的无线可检测对象以及用于检测和定位所述对象的方法和系统 - Google Patents

发射变频响应信号的无线可检测对象以及用于检测和定位所述对象的方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开了用于检测无线可检测对象的方法和设备。所述无线可检测对象可以包含天线和无源变频应答器电路，所述无源变频应答器电路通信地耦接到所述天线。所述无源变频应答器电路由从外部源接收的询问信号供电并且经由所述天线返回无线响应信号，所述无线响应信号具有随单个询问周期变化的频率。这种变化可以基于衰减控制电压和/或开关，所述衰减控制电压控制所述无源变频应答器电路中的一个或多个组件的一个或多个值，所述开关选择性地耦接所述无源变频应答器电路中的组件以及与所述组件解耦接。所述变频能为所述无线响应信号提供特性签名，所述特性签名能用于识别所述无线可检测对象。

Description

发射变频响应信号的无线可检测对象以及用于检测和定位所 述对象的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月4日提交的美国临时专利申请序列号62/741,274的权益和优先权，所述美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开总体上涉及无线可检测对象，并且更具体地涉及可以在接收询问信号时发射变频响应信号的无线可检测对象。这可以用于标记用于医疗程序的对象或可以采取用于医疗程序的对象的形式，例如，海绵、纱布或仪器。
背景技术
相关技术说明
能够确定对象的存在或不存在通常是有用或重要的。
例如，重要的是，在完成外科手术之前确定与外科手术相关的对象是否存在于患者的身体中。这种对象可以采取各种形式，如例如仪器，例如手术刀、剪刀、镊子、止血钳和/或夹具。而且，例如，对象可以采取相关附件和/或一次性对象的形式，例如，手术海绵、纱布和/或药棉块。在缝合患者之前未能定位对象可能需要另外的外科手术，并且在某些情况下可能具有严重的不良医疗后果。
一些医院已经制定了程序，所述程序包含检查表或要求执行多次计数，以跟踪外科手术期间对象的使用和返回。这种手动方法是低效的，需要耗费训练有素的人员的时间，并且容易出错。
另一种方法采用使用无线应答器和可以包含收发器的询问单元的自动化。自动化系统可以有利地提高准确度，同时减少训练有素且高报酬的人员所需的时间量。这种方法可以采用无源无线应答器，所述无源无线应答器附接到外科手术期间使用的各种对象。收发器可以发射为应答器供电的无线信号(例如，无线电或微波频率)。作为响应，收发器可以检测由应答器返回的无线信号。一些实施方案采用存储并返回唯一标识符的无线应答器。这些无线应答器通常被称为射频识别(RFID)应答器或标记。其它实施方案采用的应答器不存储或返回唯一标识符，而是返回(例如，后向散射)指示无线应答器的存在而不唯一地识别具体无线应答器的信号。与采用RFID无线应答器的系统相比，采用哑无线应答器的系统通常具有检测身体组织内的无线应答器标记的对象的更好的范围和/或能力。例如在患者肥胖的情况下，这可能是特别有利的。在2000年2月22日发布的美国专利第6,026,818号和2004年12月16日公开的美国专利公开第US 2004/0250819号中讨论了采用哑无线应答器的方法的实例。
发明内容
然而，这些方法中的一些方法不允许例如从类似对象的集合中识别具体对象。例如，采用哑无线应答器的方法通常不能从一组膝部海绵中识别特定的或具体的膝部海绵。允许通过发射标识符识别对象的常规方法通常以具有较短检测范围的频率发射信号，这可能抑制对应答器以及因此附接到其的对象的检测。此外，当这些应答器位于的位置使得应答器与询问装置之间存在障碍物或膜(如皮肤或肉等)时，这些应答器可能无法被询问装置检测到。另外，这些方法中的一些方法可能易受噪声干扰，这可能导致从应答器发射的响应信号不能被询问单元检测到。
因此，期望一种用于唯一地识别和稳健地检测应答器组合件的存在和不存在以及进行识别的新方法。
一种无线可检测对象可以被概括为包含：至少一个天线；无源变频应答器电路，其通信地耦接到所述至少一个天线，所述无源变频应答器电路由经由所述至少一个天线从外部源接收的询问信号供电并且能够操作以经由所述至少一个天线返回无线响应信号，所述响应信号具有随单个询问周期变化以在所述无线响应信号中产生特性签名的频率。
所述无源变频应答器电路可以包含至少一个电感器和至少一个变容二极管，所述变容二极管具有至少部分地取决于控制电压的可变电容，所述无线响应信号的所述频率至少部分地基于所述变容二极管的所述可变电容变化。所述无源变频应答器电路可以在接收所述询问信号时生成响应电压，所述响应电压在所述询问信号被从所述无源变频应答器电路中移除时降低，并且其中所述变容二极管中的所述可变电容的所述控制电压至少部分地取决于所述响应电压。所述变容二极管的所述可变电容可以与所述控制电压成反比地变化。所述无线响应信号的所述频率可以相对于所述可变电容成反比地变化。所述至少一个电感器可以包含多个线圈，每一个线圈在与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向不同的方向上延伸。所述多个线圈中的每一个线圈可以与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向成直角地延伸。所述多个线圈中的每一个线圈可以包含铁氧体。所述无源变频应答器电路可以包含至少一个电感器、第一电容器和开关，所述开关能够操作以将至少一个第二电容器电耦接到所述无源变频应答器电路的其它组件以及将所述至少一个第二电容器与所述组件解耦接，其中经由所述天线返回的所述无线响应信号在所述第二电容器电耦接到谐振电路时具有第一频率并且在所述第二电容器与所述谐振电路解耦接时具有第二频率。所述第二频率可以低于所述第一频率。所述开关可以包含一个或多个晶体管。所述至少一个电感器可以包含多个线圈，每一个线圈在与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向不同的方向上延伸。所述多个线圈中的每一个线圈可以与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向成直角地延伸。所述至少一个天线可以包含第一天线和第二天线，并且其中所述无源变频应答器电路至少包含第一谐振电路和第二谐振电路，所述第一谐振电路通信地电耦接到所述第一天线，所述第二谐振电路通信地耦接到所述第一谐振电路和所述第二天线，其中所述第一谐振电路由经由所述第一天线接收的所述询问信号供电并且作为响应生成第一频率的第一信号，其中所述第二谐振电路由所述第一信号供电并且作为响应生成第二频率的第二信号，并且其中由所述第二天线返回的所述响应信号包含所述第一信号和所述第二信号中的至少一个信号。所述第二天线可以进一步通信地耦接到所述第一谐振电路，其中由所述第二天线返回的所述响应信号可以至少包含所述第一信号和所述第二信号。所述响应信号可以仅包含所述第二信号。在操作中，所述第一谐振电路可以在第一时间段期间接收所述询问信号并且所述第二天线可以在第二时间段期间生成所述响应信号，所述第一时间段与所述第二时间段至少部分地重叠。所述无线可检测对象可以进一步包含：具有内腔的小袋，所述无源变频应答器电路收容在所述小袋的所述内腔内。所述无线可检测对象可以进一步包含：一片吸收材料，其中所述小袋物理地耦接到所述一片吸收材料的至少一部分。所述一片吸收材料可以是手术海绵和手术纱布中的至少一种。所述无线可检测对象可以进一步包含：一片吸收材料，所述无源变频应答器电路物理地耦接到所述一片吸收材料。所述一片吸收材料可以是手术海绵和手术纱布中的至少一种。
一种用于检测无线可检测对象的系统可以被概括为包含：所述无线可检测对象，所述无线可检测对象包含至少一个天线；以及无源变频应答器电路，其通信地耦接到所述至少一个天线，所述无源变频应答器电路由经由所述至少一个天线从外部源接收的询问信号供电并且能够操作以经由所述至少一个天线返回无线响应信号，所述响应信号具有随单个询问周期变化以在所述无线响应信号中产生特性签名的频率；和收发器，所述收发器包含至少一个天线，来自所述收发器的所述至少一个天线发射所述询问信号并接收所述响应信号。
所述系统可以进一步包含：处理器，所述处理器通信地耦接到所述收发器，所述处理器执行使所述收发器从所述收发器中的所述至少一个天线接收所述响应信号并且至少部分地基于接收到的响应信号确定从所述收发器到所述无线可检测对象的距离的一个或多个指令。所述处理器可以进一步至少部分地基于已经发射的询问信号确定从所述收发器到所述无线可检测对象的所述距离。所述收发器与所述无线可检测对象之间的所述距离可以包含距离范围。所述收发器可以是探测棒。
一种用于操作无线可检测对象的方法可以被概括为包含：经由至少一个天线从外部源接收询问信号；由所述询问信号为无源变频应答器电路供电，所述无源变频应答器电路通信地耦接到所述至少一个天线；以及经由所述至少一个天线由所述无源变频应答器电路返回无线响应信号，所述无线响应信号具有随信号询问周期变化以在所述无线响应信号中产生特性签名的频率。
所述无源变频应答器电路可以包含至少一个电感器和至少一个变容二极管，所述变容二极管具有可变电容，并且其中为所述无源变频应答器电路供电可以包含至少部分地基于改变所述至少一个变容二极管的所述电容来改变所述无线响应信号的所述频率。所述无源变频应答器电路可以包含至少一个电感器、第一电容器和开关，并且其中为所述无源变频应答器供电可以包含将至少一个第二电容器选择性地电耦接到所述无源变频应答器电路的其它组件以及使所述至少一个第二电容器与所述其它组件解耦接。
附图说明
在所述附图中，相同的附图标记标识类似的元件或动作。附图中元件的尺寸和相对位置不一定是按比例绘制的。例如，不同元件的形状以及角度没有按比例绘制，并且这些元件中的一些元件被任意地放大和定位以提高附图的易读性。另外，所绘出的这些元件的特定形状并非旨在传递与这些特定元件的实际形状有关的任何信息，并且选取它们只是为了方便在图中识别。
图1示出了根据至少一个示出的实施方案的包含收发器和无线可检测对象的系统，其中收发器可以发射可以由无线可检测对象接收的询问信号，并且无线可检测对象作为响应可以返回变频响应信号。
图2A是根据至少一个示出的实施方案的包含天线和无源变频应答器电路的无线可检测对象的示意图，所述无源变频应答器电路包含变容二极管。
图2B是根据至少一个示出的实施方案的包含天线和变频应答器电路的无线可检测对象的示意图，所述变频应答器电路包含可以选择性地电耦接到无线可检测对象中的其它组件的电容器。
图3A是根据至少一个示出的实施方案的包含第一谐振电路的无线可检测对象的示意图，所述第一谐振电路电耦接到第二谐振电路，其中所述第一谐振电路由经由第一天线接收的询问信号供电，所述第一谐振电路提供为第二谐振电路供电的输出，并且所述第二天线发射由从第二谐振电路接收的输出信号构成的响应信号。
图3B是根据至少一个示出的实施方案的包含第一谐振电路的无线可检测对象的示意图，所述第一谐振电路电耦接到第二谐振电路，其中所述第一谐振电路由经由第一天线接收的询问信号供电，所述第一谐振电路提供为第二谐振电路供电的输出，并且所述第二天线发射由从第一谐振电路和第二谐振电路接收的相应的输出信号构成的响应信号。
图4是根据至少一个示出的实施方案的物理地耦接到一片吸收材料的小袋的示意图，其中所述小袋包含可以收容至少一个无线可检测对象的内腔。
图5是根据至少一个示出的实施方案的物理地耦接到一片吸收材料的无线可检测对象的示意图。
图6是根据至少一个示出的实施方案的处理器使能装置的框图。
图7是根据至少一个示出的实施方案的操作无线可检测对象的方法的逻辑流程图，所述无线可检测对象接收询问信号并发射变频响应信号。
具体实施方式
在以下说明中，阐述了某些特定的细节以便提供对各种公开的实施例的全面理解。然而，相关领域技术人员将认识到，可以在没有这些特定细节中的一个或多个细节的情况下或使用其它方法、部件、材料等来实践实施例。在其它情况中，未详细示出或描述与发射器、接收器或收发器和/或医疗设备和医疗设施相关的众所周知的结构，以避免不必要地模糊对实施例的说明。
除非上下文另有要求，否则贯穿说明书和所附权利要求书，词语“包括(comprise)”和其变型(如，“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)将以开放式的和包含性的意义进行解释，即解释为“包含但不限于”。
贯穿本说明书，对“一个实施例(one embodiment)”或“一个实施例(anembodiment)”的引用意味着结合所述实施例所描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。因此，在整个本说明书中各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在一个实施例中”不一定都是指同一个实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何适当的方式组合特定特征、结构或特性。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，除非文中另外明确指明，否则单数形式的“一种(a)”、“一个(an)”以及“所述(the)”包括复数对象。还应注意，除非内容另外明确指明，否则术语“或(or)”通常以包含“和/或(and/or)”的含义使用。
本文中提供的本公开小标题和摘要仅仅是为了方便起见，而并非解释实施例的范围或含义。
图1示出了根据至少一个示出的实施方案的包含收发器102和无线可检测对象104的系统100，其中收发器102可以发射由无线可检测对象104接收的询问信号106，并且无线可检测对象104作为响应可以返回无线响应信号108。在一些实施方案中，收发器102可以接收由无线可检测对象104返回的无线响应信号108，且可以对无线响应信号108执行另外的处理。在一些实施方案中，收发器102可以由探测棒110构成，所述探测棒发射一个或多个频率的询问信号106，所述询问信号用于检测已经附接或物理地耦接到医疗和/或外科手术设置中使用的物品的无线可检测对象104。这种物品可以包含例如纱布、绷带、医用海绵、医疗设备或可以用于医疗和/或外科手术程序中的其它物品。在这种情况下，探测棒110可以用于通过检测附接到这种物品的相应的无线可检测对象104来防止这些物品丢失或留在危险或不期望的位置。在一些情况下，例如，在手术或其它医疗程序之后，探测棒110可以经过患者以检测附接到医疗和/或外科手术程序中使用的物品(如手术纱布、绷带或海绵)的任何无线可检测对象104。一旦检测到这种物品，就可以将其从患者身体中移除。
无线可检测对象104包含天线112和无源变频应答器电路114。天线112可以用于发射和/或接收无线信号，并且可以通信地耦接到无源变频应答器电路114。在一些实施方案中，由收发器102发射的询问信号106可以由无源变频应答器电路114经由天线112接收。无源变频应答器电路114可以由一个或多个电路构成，如例如储槽电路、LC电路、RLC电路或其它类型的可以由询问信号106供电的电路。如此，当无源变频应答器电路114接收到询问信号106时，询问信号可以使无源变频应答器电路114两端产生电压电位。当无源变频应答器电路114不再接收到询问信号106时，例如，当询问信号106已经关闭或者无源变频应答器电路114已经移动远离询问信号106源时，无源变频应答器电路114两端的电压电位可能开始以限定的速率衰减。
无源变频应答器电路114可以在接收到询问信号106时生成响应信号。在一些实施方案中，由无源变频应答器电路114生成的响应信号可以为无线响应信号108，所述无线响应信号的频率随时间变化。在一些实施方案中，可以例如通过改变无源变频应答器电路114中的一个或多个组件(例如，电感器、电容器和电阻器)的一个或多个值来改变无线响应信号108的频率。在一些实施方案中，可以使用例如控制电压来改变此类组件的值。如此，控制电压的改变可能导致无线响应信号108的频率基于无源变频应答器电路114中的一个或多个组件的值的对应变化增大和/或减小。在一些实施方案中，用于改变无线响应信号108的频率的控制电压可以与由询问信号106在无源变频应答器电路114两端生成的电压相关。因为当询问信号106不再被接收时无源变频应答器电路114两端的电压会发生改变(例如，衰减)，所以此电压的改变可以用于改变无线响应信号108的频率。无源变频应答器电路114可以经由天线112返回无线响应信号108。
在一些实施方案中，无线响应信号108的频率可以以其它方式变化。例如，在一些实施方案中，开关可以用于选择性地耦接无源变频应答器电路114内的组件(例如，电感器、电容器、电阻器)并与所述组件解耦接。所述组件的这种选择性耦接和解耦接可以用于改变由无源变频应答器电路114生成的无线响应信号108的频率。
在一些实施方案中，由无线响应信号108返回的响应信号的频率的变化或改变可以用于为无线可检测对象104提供签名。在一些情况下，如上文所讨论的，例如，当询问信号106不再被接收时，无源变频应答器电路114两端的电压可以以明确限定的速率衰减。如此，无源变频应答器电路114两端的电压的限定衰减可能导致无线响应信号108的频率的对应变化也被明确限定，使得无线响应信号108的频率变化可以用于在无线响应信号108中产生特性签名。可以在每一个询问周期期间重复这种特性信号，在此期间，无源变频应答器电路114由询问信号106供电。在一些情况下，开关可以用于选择性地耦接无源变频应答器电路114内的组件以及与所述组件解耦接。这种选择性耦接和解耦接可以用于生成针对无线响应信号108的特性签名。在一些实施方案中，收发器102可以检测无线响应信号108内的特性签名。如此，收发器102可以将无线响应信号108与无线可检测对象104相关联和/或可以基于检测到的特性签名来执行另外的处理。
在一些实施方案中，无线响应信号108可以用于确定到无线可检测对象104的距离。例如，在一些实施方案中，收发器102可以检测由天线112发射的无线响应信号108，并且使用关于无线响应信号108的信息来确定收发器102与无线可检测对象104的天线112部分之间的距离116。这种确定可以基于当无源变频应答器电路114完全供电时由天线112发射的无线响应信号108的强度(例如，功率密度)。可以基于无源变频应答器电路114的结构和设计限定功率密度的这种值。因此，由天线112发射的无线响应信号108的功率密度的值可以具有已知值。当无线响应信号108从天线112向外传播时，无线响应信号108的功率密度以已知速率降低。因此，在一些实施方案中，距离116可以基于由天线112发射的无线响应信号108的已知功率密度、功率密度随距离减小的已知速率以及收发器102处的无线响应信号的功率密度的测量值来确定。
作为实例，在一些实施方案中，任何位置处的无线响应信号108的功率密度的值可以与所述位置与天线112之间的距离的平方成反比。因此，收发器102可以通过将在收发器102处接收的无线响应信号108的功率密度与由天线112发射的无线响应信号108的已知功率密度进行比较来确定天线112与收发器102之间的距离116。在一些实施方案中，可以根据以下确定距离116：
Figure BDA0002222611040000091
d＝收发器102与天线112之间的距离116
ρ天线＝天线112处的无线响应信号108的功率密度(已知)
ρ天线＝在收发器102处接收到的无线响应信号108的功率密度(经过测量的)
在一些实施方案中，可以确定天线112与收发器102之间的距离范围。例如，这种距离范围可以基于一个或多个因素，如用于检测和测量收发器102处的无线响应信号108的功率密度的容差水平和/或由天线112发射的无线响应信号108的功率密度的精度。在一些实施方案中，所述距离范围可以基于如基于收发器102处的测量结果确定的距离116的百分比。距离和/或距离范围的这种确定可以由处理器使能组件提供，如收发器102和/或可以通信地耦接到收发器102的其它任何处理器使能组件。
图2A示出了根据至少一个所示实施方案的包含天线112和无源变频应答器电路114的无线可检测对象104，所述无源变频应答器电路包含电感器200和变容二极管202。在这种实施方案中，天线112可以接收询问信号106，如可以由收发器102发射的询问信号。这种询问信号106可以经由天线112发射到无源变频应答器电路114，所述无源变频应答器电路可以包含电感器200和变容二极管202。变容二极管202可以用作可变电容器，其中变容二极管202的电容根据控制电压204变化。在一些实施方案中，例如，变容二极管202的电容可以基于变容二极管202两端的电压电位，使得此电压电位控制变容二极管202的电容值。
在一些实施方案中，电感器200和变容二极管202可以形成谐振电路，所述谐振电路在接收限定频率和/或限定频率范围的电磁波时被通电。在这种实施方案中，电感器200的值和/或变容二极管202的值可以被选择成使得无源变频应答器电路114由询问信号106的频率通电。一旦通电，无源变频应答器电路114就可以在无源变频应答器电路114两端生成响应电压。响应电压可以用于生成具有谐振频率的响应信号，其中谐振频率可以基于包括无源变频应答器电路114的组件的相应值，如例如电感器200的电感值和/或变容二极管202的电容值。
在一些实施方案中，无源变频应答器电路114两端的响应电压可以提供控制电压204，所述控制电压可以用于控制无源变频应答器电路114中的一个或多个组件的值。例如，在一些实施方案中，控制电压204可以用于控制变容二极管202的电容。在这种实施方案中，无源变频应答器电路114中的响应电压可以在询问信号106被接收时很快达到最大值，并且只要天线112接收到询问信号106就保持这种最大值。如此，变容二极管202的电容也可以在此时段期间达到稳定值，使得无源变频应答器电路114生成具有稳定频率的无线响应信号108，同时无源变频应答器电路114由询问信号供电。当询问信号106不再存在时，控制电压204可能以限定的速率衰减，其中衰减速率可以基于例如变容二极管202的值和/或电感器200的值。结果，随着控制电压204衰减，变容二极管202的电容可以相应地发生改变。
变容二极管202的电容变化可能导致无线响应信号108的频率也发生变化。例如，在一些情况下，变容二极管202的电容值可以相对于控制电压204成反比地变化，使得变容二极管202的电容随着控制电压204衰减而增加。无源变频应答器电路114的谐振频率可以与变容二极管202的电容值成反比，使得由无源变频应答器电路114生成的无线响应信号108的谐振频率随着变容二极管202的电容增加而降低。
在一些实施方案中，电感器200可以由一个或多个杆206构成。例如，这种杆206可以用于将电感器200电感地耦接到例如收发器102。如此，杆206与收发器102的这种电耦接可以用于使无源变频应答器电路114通电。在这种实施方案中，一个或多个杆206可以在不同方向上朝向，以改善由一组杆206捕获的总能量。例如，在一些实施方案中，电感器200可以由两个或三个杆206构成，其中每一个杆206与其它杆206中的每一个杆成90°角。在这种实施方案中，一组杆206可以包含在球形壳体内以保护所述一组杆206。杆206可以由任何类型的可以用于电感地耦接到另一个组件的材料构成。例如，在一些实施方案中，杆206中的一个或多个杆可以由铁氧体杆组成。在一些情况下，铁氧体杆可以具有围绕其外表面缠绕以形成电感器的导电线圈。
图2B示出了根据至少一个示出的实施方案的包含天线112和变频应答器电路114的无线可检测对象104，所述变频应答器电路包含选择性地电耦接到无线可检测对象104中的其它组件的第一电容器208。在这种实施方案中，无源变频应答器电路114中的其它组件可以包含第二电容器210和电感器212。当第一电容器208选择性地与无源变频应答器电路114中的其它组件解耦接时，其它组件(例如，第二电容器210和电感器)可以形成第一谐振电路，所述第一谐振电路生成具有第一频率和/或第一频率范围的响应信号。当第一电容器208选择性地耦接到无源变频应答器电路114中的其它组件时，第一电容器208、第二电容器210和电感器212可以形成第二谐振电路，所述第二谐振电路生成具有第二频率和/或第二频率范围的响应信号。在一些实施方案中，第二频率可以低于第一频率。
在一些实施方案中，可以使用开关214将第一电容器208选择性地耦接到无源变频应答器电路114中的其它组件以及与所述其它组件解耦接。在一些实施方案中，开关214可以由一个或多个晶体管216构成，所述一个或多个晶体管可以由控制电压218控制。因此，控制电压218可以选择性地施加到晶体管216，以将晶体管216保持在闭合状态(CLOSEDstate)或断开状态(OPEN state)中的一个状态下。当晶体管216处于断开状态时，第一电容器208与无源变频应答器电路114中的剩余组件电解耦，从而导致第一谐振电路具有第一谐振频率。当晶体管216处于闭合状态时，第一电容器208电耦接到无源变频应答器电路114中的剩余组件。在一些实施方案中，开关214可以以限定的模式在断开状态与闭合状态之间选择性地转换。因此，在第一频率与第二频率之间切换的限定模式用于生成具有特性签名的响应信号。这种特性签名可以由收发器102检测。
在一些实施方案中，电感器200可以由一个或多个杆206构成。例如，这种杆206可以用于将电感器200电感地耦接到例如收发器102。如此，杆206与收发器102的这种电耦接可以用于使无源变频应答器电路114通电。在这种实施方案中，一个或多个杆206可以在不同方向上朝向，以改善由一组杆206捕获的总能量。例如，在一些实施方案中，电感器200可以由两个或三个杆206构成，其中每一个杆206与其它杆206中的每一个杆成90°角。在这种实施方案中，一组杆206可以包含在球形壳体内以保护所述一组杆206。杆206可以由任何类型的可以用于电感地耦接到另一个组件的材料构成。例如，在一些实施方案中，杆206中的一个或多个可以由铁氧体构成。
图3A示出了根据至少一个示出的实施方案的无线可检测对象104，所述无线可检测对象包含电耦接到第二谐振电路302的第一谐振电路300，其中第一谐振电路300由经由第一天线304接收的询问信号106供电，第一谐振电路300提供为第二谐振电路302供电的输出，并且第二天线306发射由从第二谐振电路302接收的输出信号构成的无线响应信号108。在这种实施方案中，无源变频应答器电路114可以包含开关308，所述开关可以用于选择性地将第一谐振电路300耦接到第二天线306。如图3A所示，开关308可以处于断开位置，使得第一谐振电路300与第二天线306解耦接。在一些实施方案中，第一谐振电路300与第二谐振电路302之间的电耦接可以包含经由例如一对或多对绕组进行的电感耦接，使得在一个谐振电路中生成的功率可以被传递到另一个谐振电路。
在这种实施方案中，第一谐振电路300可以经由第一天线304接收询问信号106。当经由第一天线304接收到询问信号106时，询问信号106可以为第一谐振电路300供电。当由询问信号106供电时，第一谐振电路300可以生成具有第一频率的第一响应信号。另外，为第一谐振电路300供电可以导致第二谐振电路302通过例如电耦接供电。当第二谐振电路302被供电时，第二谐振电路302可以生成具有第二频率的第二响应信号。第二响应信号可以由第二天线306发射作为来自无源变频应答器电路114的无线响应信号108。在一些实施方案中，第二响应信号和无线响应信号108的频率可以如上所述进行变化。
如图3A所示，无线响应信号108可以由第二天线306发射，同时询问信号106在第一天线304处被接收。如此，即使在无线响应信号108由第二天线306发射时，第一谐振电路300也可以由询问信号106连续供电。这种实施方案可能不需要以单独的离散时间段操作来接收询问信号106并发射无线响应信号108。这种实施方案可以有利地减少检测无线可检测对象104所需的时间量。
图3B示出了根据至少一个示出的实施方案的无线可检测对象104，所述无线可检测对象包括电耦接到第二谐振电路302的第一谐振电路300，其中第一谐振电路300由经由第一天线304接收的询问信号106供电，第一谐振电路300为第二谐振电路302供电，并且第二天线306发射由从第一谐振电路300和第二谐振电路302接收到的相应的输出信号构成的无线响应信号108。在这种实施方案中，开关308可以闭合，以便选择性地将第一谐振电路300耦接到第二天线306。在一些实施方案中，第一谐振电路300与第二谐振电路302之间的电耦接可以包含经由例如一对或多对绕组进行的电感耦接，使得在一个谐振电路中生成的功率可以被传递到另一个谐振电路。
在这种实施方案中，第一谐振电路300可以经由第一天线304接收询问信号106。当经由第一天线304接收到询问信号106时，询问信号106可以为第一谐振电路300供电。当由询问信号106供电时，第一谐振电路300可以生成具有第一频率的第一响应信号。另外，为第一谐振电路300供电可能导致第二谐振电路302通过例如第一谐振电路300与第二谐振电路302之间的电耦接而被供电。当第二谐振电路302被供电时，第二谐振电路302可以生成具有第二频率的第二响应信号。第二天线306可以发射无线响应信号108，所述无线响应信号由来自第一谐振电路300的第一响应信号和来自第二谐振电路302的第二响应信号两者构成。在这种实施方案中，第一谐振电路300和第二谐振电路302的组合可以使无线响应信号108具有节拍。这种节拍可以具有可能与第一响应信号的频率与第二响应信号的频率之间的差异相关的区别性频率(例如，拍频)。在一些实施方案中，拍频可以有利地用于检测无线响应信号108。在一些实施方案中，拍频可以用于为无源变频应答器电路114提供特性信号。
如图3B所示，无线响应信号108可以由第二天线306发射，同时询问信号106在第一天线304处被接收。如此，即使在无线响应信号108由第二天线306发射时，第一谐振电路300也可以由询问信号106连续供电。这种实施方案可能不需要以单独的离散时间段操作来接收询问信号106并发射无线响应信号108。这种实施方案可以有利地减少检测无线可检测对象104所需的时间量。
图4示出了根据至少一个所示实施方案的物理地耦接到一片吸收材料402的小袋400，所述小袋400包括可以收容至少一个无线可检测对象104的内腔404。无线可检测对象104可以由天线112和无源变频应答器电路114构成。小袋400可以采用中空矩形、圆形、椭圆形或其它形状的形式，以在中空区域的周边内形成内腔401。在一些实施方案中，无线可检测对象104可在小袋400的内腔401内自由移动。这可以有利地允许对所述一片吸收材料402进行折叠、拉伸、压缩、扭曲或其它物理操纵，而不会对无线可检测对象104造成损坏。例如，无线可检测对象104可以在小袋400内自由移动到经受减少的力的有利位置。同样地，自由浮动的无线可检测对象104不会抑制吸收材料402的折叠、拉伸、压缩、扭曲或其它物理操纵，这可能是外科手术程序所必需的。
在一些实施方案中，小袋400至少包含第一柔性层，所述第一柔性层形成内腔404。例如，第一柔性层可以物理地耦接到吸收材料402的表面，以在其间形成内腔404。作为另一个实例，小袋400可以包含第二柔性层，所述第二柔性层与第一柔性层相对并且物理地耦接到第一柔性层以在其间形成内腔404。
小袋400可以包含粘合层，所述粘合剂层可以物理地耦接到第一柔性层和第二柔性层中的一个或两个。此外，在一些实施方案中，粘合层将小袋400物理地耦接到一片吸收材料402。粘合层可以至少在等于121摄氏度、130摄氏度、132摄氏度、136摄氏度和/或150摄氏度或更高的温度下保持结构和粘合完整性。例如，粘合层可以不熔化或以其它方式液化，并且可以在小于或等于121摄氏度、130摄氏度、132摄氏度、136摄氏度和/或150摄氏度或更高的温度下保持对第一柔性层、第二柔性层和/或所述一片吸收材料的粘合。
在一些实施方案中，射频(RF)焊接将第一柔性层物理地耦接到第二柔性层和粘合层中的一个或两个。对RF焊接而言可替代地或另外地，粘合剂、缝合、夹紧、紧固件或其它固定装置可以将第一柔性层物理地耦接到吸收材料402或第二柔性层。
第一柔性层和/或第二柔性层可以是织物层压材料或其它材料。例如，第一柔性层和/或第二柔性层可以是以下中的一种或多种：热塑性聚氨酯(TPU)和尼龙织物；聚氯乙烯(PVC)浸渍织物；一层或多层PVC、TPU、PET、PETG、LDPE、EVA、开孔聚氨酯或尼龙；其它织物(例如，棉、涤纶、皮革、乙烯基、聚乙烯和混纺织物)；其它塑料；或其组合。柔性层通常相对较薄，并且可以是吸收性的或非吸收性的。在一些实施方案中，柔性层是适于防止流体进入小袋400的内腔中的材料(例如，由于防水或防水涂层)。因此，第一柔性层和/或第二柔性层可以是柔软性的、柔韧的并且耐撕扯或撕裂。在一个特定实例中，第一柔性层包含第一TPU层和第一尼龙织物层。第二柔性层包含第二TPU层和第二尼龙织物层。TPU层可以被定位成有利地允许第一和第二TPU层在RF焊接被生成时更完全地熔化在一起或以其它方式物理地彼此耦接。然而，在其它实施方案中，第一尼龙织物层和第二尼龙织物层可以相对于第一和第二TPU层定位在内部或者可以嵌入在第一和第二TPU层内。
在一些实施方案中，粘合层可以是热熔粘合层。在这种实施方案中，小袋400可以至少部分地通过使热熔粘合层的至少一部分的温度超过与热熔粘合层相关联的熔点温度来构造，由此使此类部分至少部分地熔化。例如，这可以使用RF焊接机、平面热压机、热空气焊接机或层压机来执行。可替代地，小袋400可以(例如，在室中)烘烤或暴露于用于在期望的位置处施加热量和/或压力的各种其它技术。通常，熔点温度将至少大于130摄氏度。因此，粘合层可以是预成型的固体层，所述预成型的固体层被定位或放置成邻近于第一柔性层和/或第二柔性层，并且然后致使其至少部分地熔化并且然后重新固化，由此使第一柔性层和/或第二柔性层接合并且导致与其物理耦接。例如，在一些实施方案中，第二层可以是多孔织物，使得粘合层熔化穿过织物的孔以接合第一柔性层，从而产生第一柔性层到第二柔性层的物理耦接。
小袋400可物理地耦接到吸收材料402。例如，小袋400包含粘合层，所述粘合层定位成使第二柔性层与第一柔性层相对。粘合层可以是热熔粘合层，所述热熔粘合层是可熔的，以使小袋400物理地耦接到一片吸收材料，但所述热熔粘合层的熔点温度大于执行常见的灭菌技术的一个或多个灭菌温度，从而允许小袋400通过一个或多个灭菌循环保持物理地耦接到所述一片吸收材料。
图5示出了根据至少一个示出的实施方案的物理地耦接到一片吸收材料402的无线可检测对象104。粘合剂、缝合、夹紧、紧固件、热密封、RF焊接或其它紧固手段将无线可检测对象104物理地耦接到所述一片吸收材料402。
无线可检测对象104可以包含粘合层，所述粘合层将无线可检测对象104物理地耦接到所述一片吸收材料402或其它外科手术对象。粘合层可以在至少等于121摄氏度、130摄氏度、132摄氏度、136摄氏度和/或150摄氏度或更高的温度下保持结构和粘合完整性。因此，粘合层可以不熔化或以其它方式液化，并且可以在小于或等于121摄氏度、130摄氏度、132摄氏度、136摄氏度和/或150摄氏度或更高的温度下保持粘合到无线可检测对象104的剩余部分。在一些实施方案中，粘合层可以在等于150摄氏度或更高的温度下保持结构和粘合完整性。
作为实例，粘合层可以是热熔粘合层，所述热熔粘合层定位在外科手术对象与无线可检测对象104的剩余部分之间。在这种实施方案中，无线可检测对象104可以通过使热熔粘合层的至少一部分的温度超过与热熔粘合层相关联的熔点温度来物理地耦接到外科手术对象，由此使此类部分至少部分地熔化。例如，这可以使用RF焊接机、平面热压机、热空气焊接机或层压机来执行。可替代地，无线可检测对象104和外科手术对象可以(例如，在室中)烘烤或暴露于用于在期望的位置处施加热量和/或压力的各种其它技术。通常，熔点温度将至少大于121摄氏度，但在各个实施方案中可以为其它温度。
与以液体形式应用并且之后固化的环氧树脂相比，无线可检测对象104的粘合层可以是预成型的固体层，所述预成型的固体层定位或放置在无线可检测对象104的剩余部分与外科手术对象之间。然后，可以使粘合层至少部分地熔化并且之后重新固化，由此使无线可检测对象104的剩余部分与外科手术对象接合并且导致与其物理耦接。
在一些实施方案中，热熔粘合层是高温热熔粘合层(即，具有相对较高的熔点温度的热熔粘合层)。例如，热熔粘合层的熔点温度可以大于121摄氏度、大于130摄氏度、大于132摄氏度或大于136摄氏度。作为另一个实例，热熔粘合层的熔点温度可以为约150摄氏度或更高。热熔粘合层的熔点温度可以大于与一个或多个灭菌程序相关联的灭菌温度。例如，热熔粘合层的熔点温度可以大于在一个或多个基于蒸汽的灭菌程序中保持的一定体积的蒸汽的蒸汽温度。例如，两种常见的基于蒸汽的灭菌技术使用分别保持在121摄氏度(250华氏度)和132摄氏度(270华氏度)下的一定体积的蒸汽。热熔粘合层的熔点温度可以大于此类温度中的一个温度或两个温度。
在一些实施方案中，粘合层是生物相容的，从而准许在体内使用无线可检测对象104。在一些实施方案中，粘合层是粘合网膜。在一些实施方案中，粘合层是热层压膜。粘合层可以是可熔化的塑料层，如例如热塑层。
在一些实施方案中，粘合层可以是热固性塑料层，所述热固性塑料层具有初始固化温度，热固性塑料层在所述初始固化温度下固化。例如，初始固化温度可以小于130摄氏度。在固化之后，热固性塑料层可以至少在小于或等于121摄氏度、130摄氏度、132摄氏度、136摄氏度和/或150摄氏度或更高的温度下保持结构和粘合完整性。
在一些实施方案中，粘合层可以是热活化粘合层。可替代地或另外地，粘合层可以是压力活化粘合层或压敏粘合层。可替代地或另外地，粘合层可以是水活化粘合层。粘合层可以包含以下中的至少一种：热塑性聚氨酯、硅树脂、聚酰胺、聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯和乙烯乙酸乙烯酯。
图6示出了根据至少一个示出的实施方案的处理器使能装置600。控制系统可以用于实施例如收发器102，如探测棒110。处理器使能装置600可以采用能够执行一个或多个指令集的任何当前或未来开发的计算系统的形式。处理器使能装置600包含处理单元602、系统存储器604和系统总线606，所述系统总线将包含系统存储器604的各种系统组件通信地耦接到处理单元602。处理器使能装置600在本文中有时将以单数形式引用，但是这并非旨在将实施例限制于单个系统，因为在某些实施例中，将存在多于一个系统或所涉及的其它联网计算装置。可商购系统的非限制性实例包含但不限于由英特尔公司(IntelCorporation)提供的Atom、Pentium或80x86架构微处理器、由高通公司(Qualcomm,Inc.)提供的Snapdragon处理器、由IBM提供的PowerPC微处理器、由太阳微系统公司(SunMicrosystems，Inc.)提供的Sparc微处理器、由惠普公司(Hewlett-Packard Company)提供的PA-RISC系列微处理器、由苹果公司(Apple Inc.)提供的A6或A8系列处理器或由摩托罗拉公司(Motorola Corporation)提供的68xxx系列微处理器。
处理单元602可以是任何逻辑处理单元，如一个或多个中央处理单元(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)等。除非另有说明，否则图6中示出的各种块的构建和操作具有常规设计。因此，本文中不需要进一步详细描述此类块，因为相关领域技术人员将理解它们。
系统总线606可以采用任何已知的总线结构或架构，所述总线结构或架构包含具有存储器控制器的存储器总线、外围总线和本地总线。系统存储器604包含只读存储器(“ROM”)608和随机存取存储器(“RAM”)610。可以形成ROM 608的一部分的基础输入/输出系统(“BIOS”)612含有基本例程，所述基本例程如在启动期间帮助在处理器使能装置600内的元件之间传输信息。一些实施例可以采用用于数据、指令和电源的单独总线。
处理器使能装置600还包含一个或多个内部非暂时性存储系统614。这种内部非暂时性存储系统614可以包含但不限于任何当前或未来开发的永久性存储装置616。这种永久性存储装置616可以包含但不限于如硬盘驱动器等磁存储装置、如忆阻器等电磁存储装置、分子存储装置、量子存储装置、如固态驱动器等静电存储装置等。
处理器使能装置600还可以包含一个或多个任选可移除非暂时性存储系统618。这种可移除非暂时性存储系统618可以包含但不限于任何当前或未来开发的可移除永久性存储装置620。这种可移除永久性存储装置620可以包含但不限于磁存储装置、如忆阻器等电磁存储装置、分子存储装置、量子存储装置以及如安全数字(“SD”)驱动器、USB驱动器、存储器棒等静电存储装置等。
一个或多个内部非暂时性存储系统614和一个或多个任选可移除非暂时性存储系统618经由系统总线606与处理单元602通信。如相关领域技术人员所了解的，一个或多个内部非暂时性存储系统614和一个或多个任选可移除非暂时性存储系统618可以包含可通信地耦接在非暂时性存储系统与系统总线606之间的接口或装置控制器(未示出)。非暂时性存储系统614、618和其相关联的存储装置616、620为处理器使能装置600提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失性存储。相关领域技术人员将理解，可以采用其它类型的存储装置(如磁盒、闪存卡、RAM、ROM、智能卡等)来存储可由计算机访问的数字数据。
程序模块可以存储于系统存储器604中，如操作系统622、一个或多个应用程序624、其它程序或模块626、驱动器628和程序数据630。
应用程序624可以包含例如能够检测由无线可检测对象104发射的一个或多个无线响应信号108的一个或多个机器可执行指令集(即，检测模块624a)。应用程序624可以包含例如能够检测收发器102与无线可检测对象104之间的距离的一个或多个机器可执行指令集(即，距离模块624b)。
在一些实施例中，处理器使能装置600在使用网络接口632中的一个或多个网络接口的环境中进行操作，以任选地经由一个或多个通信信道可通信地耦接到一个或多个远程计算机、服务器、显示装置和/或其它装置。这些逻辑连接可以如通过一个或多个LAN和/或WAN促进准许计算机进行通信的任何已知方法。此类联网环境在有线和无线企业范围的计算机网络、内联网、外联网和因特网中是众所周知的。
图7是根据至少一个示出的实施方案的操作无线可检测对象的方法的逻辑流程图，所述无线可检测对象接收询问信号并发射变频响应信号。方法700可以例如由一个或多个无线可检测电路102执行并且可以开始于702。
在704处，无线可检测对象104可以经由例如一个或多个天线(例如，天线112)接收询问信号704。此类询问信号704可以由收发器102(如探测棒110)生成并从其发射。此类询问信号106可以由一个或多个频率构成，并且此类频率可以用于检测已经附接到或物理地耦接到物品(如可以用于医疗和/或外科手术设置中的物品)的无线可检测对象104。这些物品可以包含例如纱布、绷带、医用海绵、医疗设备或可以用于医疗和/或外科手术程序的其它物品。在这种情况下，由收发器102发射的询问信号106可以用于检测附接到这种物品的相应的无线可检测对象104，以防止这些物品丢失或防止留在危险或不期望的位置。
在706处，无线可检测对象104可以由所接收的询问信号704供电。在一些实施方案中，无线可检测对象104可以包含无源变频应答器电路114，所述无源变频应答器电路可以由一个或多个电路构成，如例如储槽电路、LC电路、RLC电路或其它类型的可以由询问信号106供电的电路。如此，当无源变频应答器电路114接收到询问信号106时，询问信号可以使无源变频应答器电路114两端产生电压电位。当无源变频应答器电路114不再接收到询问信号106时，例如，当询问信号106已经关闭或者无源变频应答器电路114已经移动远离询问信号106源时，无源变频应答器电路114两端的电压电位可能开始以限定的速率衰减。
在708处，无线可检测对象104可以经由天线(例如，天线112和/或第二天线306)返回具有变频的无线响应信号108。在一些实施方案中，无线响应信号108可以由无源变频应答器电路114生成，并且无线响应信号108可以由天线发射。在一些实施方案中，如上文所讨论的，无线响应信号108的频率可以例如通过使用例如控制电压改变无源变频应答器电路114中的一个或多个组件(例如，电感器、电容器、电阻器)的一个或多个值来改变。如此，控制电压的改变可能导致无线响应信号108的频率基于无源变频应答器电路114中的一个或多个组件的值的对应变化增大和/或减小。在一些实施方案中，无线响应信号108的频率可以以其它方式变化。例如，在一些实施方案中，开关可以用于选择性地耦接无源变频应答器电路114内的组件(例如，电感器、电容器、电阻器)并与所述组件解耦接。所述组件的这种选择性耦接和解耦接可以用于改变由无源变频应答器电路114生成的无线响应信号108的频率。
在710处，方法700终止，例如直到再次被调用。可替代地，方法700可以连续或反复地重复，或者可以执行作为多线程处理的多个实例。
前面的详细描述已经通过使用框图、示意图和/或实例阐述了装置和/或过程的各个实施例。到此为止，此类框图、示意图、和实例含有一个或多个功能和/或操作，本领域技术人员将理解到，此类框图、流程图、或实例内的每一个功能和/或操作均可以通过广泛范围的硬件、软件、固件、或几乎其任何组合来单独地和/或共同地实施。在一个实施例中，本主题可以通过专用集成电路(ASIC)来实施。然而，本领域技术人员将认识到，作为在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，作为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个计算机程序)、作为在一个或多个控制器(例如，微控制器)上运行的一个或多个程序、作为在一个或多个处理器(例如，微处理器)上运行的一个或多个程序、作为固件、或其实际上任何组合，本文公开的实施例的全部或部分可以等效地在标准集成电路中实现，根据本公开内容，设计电路和/或编写软件和/或固件的代码将完全在本领域普通技术人员的技能范围内。
描述了各种示例性方法或过程。注意，这些示例性方法或过程可以包含另外的动作和/或可以省略一些动作。在一些实施方案中，各种示例性方法或过程的动作可以以不同的顺序执行和/或一些动作可以并行地实行或执行。
另外，本领域技术人员将认识到，本文中的教导的机制能够以多种形式作为程序产品来分配，并且不管用于实际执行所述分配的信号承载媒体的特定类型如何，说明性实施方案同样适用。信号承载介质的实例包含但不限于以下：可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、CD ROM、数字磁带和计算机存储器。
可以将以上所描述的各个实施例进行组合以提供另外的实施例。在与本文中的教导不一致的范围内，所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物均共同被本专利申请拥有并在本说明书中被引用和/或在申请数据表中列出，所述申请数据表中包含：于2000年2月22日发布的美国专利第6,026,818号；于2004年12月16日公开的美国专利公开第US 2004/0250819号；于2014年4月29日发布的美国专利8,710,957；于2011年3月1日发布的美国专利7,898,420；于2010年4月13日发布的美国专利7,696,877；于2013年1月22日发布的美国专利8,358,212；于2012年2月7日发布的美国专利8,111,162；于2013年1月15日发布的美国专利8,354,931；于2010年5月6日公开的美国专利公开第US 2010/0108079号；于2010年5月6日公开的美国专利公开第US 2010/0109848号；于2011年1月6日公开的美国专利公开第US 2011/0004276号；于2011年7月28日公开的美国专利公开第US 2011/0181394号；于2013年1月17日公开的美国专利公开第US 2013/0016021号；于2015年10月8日公开的PCT专利公开第WO 2015/152975号；于2015年4月6日提交的美国临时专利申请序列号62/143,726；于2015年6月19日提交的美国临时专利申请序列号62/182,294；于2015年5月20日提交的美国临时专利申请序号62/164,412；于2014年10月24日提交的美国非临时专利申请第14/523,089号；于2014年7月9日提交的美国非临时专利申请第14/327,208号；于2016年1月21日提交的美国非临时专利申请第15/003,515号；于2016年1月21日提交的美国非临时专利申请第15/003,524号；于2016年2月24日提交的美国非临时专利申请第15/052,125号；于2016年2月25日提交的美国非临时专利申请第15/053,965号；于2016年7月11日提交的并且题为“采用防护容器对在临床程序期间使用的标记有应答器的对象进行核算的方法和设备(METHOD AND APPARATUS TO ACCOUNT FORTRANSPONDER TAGGED OBJECTS USED DURING CLINICAL PROCEDURES,EMPLOYING ASHIELDED RECEPTACLE)”的美国临时专利申请序列号62/360,864；于2016年7月11日提交的并且题为“采用具有天线的防护容器对在临床程序期间使用的标记有应答器的对象进行核算的方法和设备(METHOD AND APPARATUS TO ACCOUNT FOR TRANSPONDER TAGGED OBJECTSUSED DURING CLINICAL PROCEDURES EMPLOYING A SHIELDED RECEPTACLE WITHANTENNA)”的美国临时专利申请序列号62/360,866；以及于2016年7月11日提交的并且题为“对在临床程序期间使用的标记有应答器的对象进行核算的方法和设备，例如包括计入和/或计出和存在检测(METHOD AND APPARATUS TO ACCOUNT FOR TRANSPONDER TAGGEDOBJECTS USED DURING CLINICAL PROCEDURES,FOR EXAMPLE INCLUDING COUNT IN AND/ORCOUNT OUT AND PRESENCE DETECTION)”的美国临时专利申请序列号62/360,868，所述专利各自以全文引用的方式并入本文中。如有必要，可以对实施例的各方面进行修改，以利用各专利、申请和出版物中的系统、电路及概念来提供又进一步的实施例。
鉴于以上的详细说明，可以对实施例做出这些和其它改变。总之，在以下权利要求书中，所使用的术语不应当被解释为将权利要求书限制于本说明书和权利要求书中所公开的特定实施例，而是应当被解释为包含所有可能的实施例连同此类权利要求有权获得的等效物的整个范围。相应地，权利要求书并不受本公开的限制。

Claims (20)

1.一种无线可检测对象，所述无线可检测对象包括：
至少一个天线；以及
无源变频应答器电路，其通信地耦接到所述至少一个天线，所述无源变频应答器电路由经由所述至少一个天线从外部源接收的询问信号供电并且能够操作以经由所述至少一个天线返回无线响应信号，所述响应信号具有随单个询问周期变化以在所述无线响应信号中产生特性签名的频率。
2.根据权利要求1所述的无线可检测对象，其中所述无源变频应答器电路包含至少一个电感器和至少一个变容二极管，所述变容二极管具有至少部分地取决于控制电压的可变电容，所述无线响应信号的所述频率至少部分地基于所述变容二极管的所述可变电容变化。
3.根据权利要求2所述的无线可检测对象，其中所述无源变频应答器电路在接收所述询问信号时生成响应电压，所述响应电压在所述询问信号被从所述无源变频应答器电路中移除时降低，并且其中所述变容二极管中的所述可变电容的所述控制电压至少部分地取决于所述响应电压。
4.根据权利要求2所述的无线可检测对象，其中所述变容二极管的所述可变电容与所述控制电压成反比地变化。
5.根据权利要求4所述的无线可检测对象，其中所述无线响应信号的所述频率相对于所述可变电容成反比地变化。
6.根据权利要求2所述的无线可检测对象，其中所述至少一个电感器由多个线圈构成，每一个线圈在与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向不同的方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的无线可检测对象，其中所述多个线圈中的每一个线圈与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向成直角地延伸。
8.根据权利要求6所述的无线可检测对象，其中所述多个线圈中的每一个线圈由铁氧体构成。
9.根据权利要求1所述的无线可检测对象，其中所述无源变频应答器电路包含至少一个电感器、第一电容器和开关，所述开关能够操作以将至少一个第二电容器电耦接到所述无源变频应答器电路的其它组件以及将所述至少一个第二电容器与所述组件解耦接，其中经由所述天线返回的所述无线响应信号在所述第二电容器电耦接到谐振电路时具有第一频率并且在所述第二电容器与所述谐振电路解耦接时具有第二频率。
10.根据权利要求9所述的无线可检测对象，其中所述第二频率低于所述第一频率。
11.根据权利要求9所述的无线可检测对象，其中所述开关由一个或多个晶体管构成。
12.根据权利要求9所述的无线可检测对象，其中所述至少一个电感器由多个线圈构成，每一个线圈在与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向不同的方向上延伸。
13.根据权利要求12所述的无线可检测对象，其中所述多个线圈中的每一个线圈与其它相应的线圈中的每一个线圈延伸的方向成直角地延伸。
14.根据权利要求1所述的无线可检测对象，其中所述至少一个天线包含第一天线和第二天线，并且其中所述无源变频应答器电路至少包含第一谐振电路和第二谐振电路，所述第一谐振电路通信地电耦接到所述第一天线，所述第二谐振电路通信地耦接到所述第一谐振电路和所述第二天线，其中所述第一谐振电路由经由所述第一天线接收的所述询问信号供电并且作为响应生成第一频率的第一信号，其中所述第二谐振电路由所述第一信号供电并且作为响应生成第二频率的第二信号，并且其中由所述第二天线返回的所述响应信号由所述第一信号和所述第二信号中的至少一个信号构成。
15.根据权利要求14所述的无线可检测对象，其中所述第二天线进一步通信地耦接到所述第一谐振电路，其中由所述第二天线返回的所述响应信号至少由所述第一信号和所述第二信号构成。
16.根据权利要求14所述的无线可检测对象，其中所述响应信号仅包含所述第二信号。
17.根据权利要求16所述的无线可检测对象，其中在操作中，所述第一谐振电路在第一时间段期间接收所述询问信号并且所述第二天线在第二时间段期间生成所述响应信号，所述第一时间段与所述第二时间段至少部分地重叠。
18.根据权利要求1所述的无线可检测对象，其进一步包括：
具有内腔的小袋，所述无源变频应答器电路收容在所述小袋的所述内腔内。
19.根据权利要求18所述的无线可检测对象，其进一步包括：
一片吸收材料，其中所述小袋物理地耦接到所述一片吸收材料的至少一部分。
20.根据权利要求1所述的无线可检测对象，其进一步包括：
一片吸收材料，所述无源变频应答器电路物理地耦接到所述一片吸收材料。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11507048B2 (en) * 2019-12-16 2022-11-22 The Boeing Company Detector and reflector for automation cell safety and identification

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070126582A1 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 Intel Corporation Dual bit encoding / decoding of RFID signal
CN101396266A (zh) * 2006-05-12 2009-04-01 韦伯斯特生物官能公司 基于无源谐振的应答器的位置跟踪
US20090284352A1 (en) * 2006-11-14 2009-11-19 Nxp, B.V. Transponder, reader, method of operating a transponder, and method of operating a reader
US20120212330A1 (en) * 2009-02-12 2012-08-23 Haldor Advanced Technologies Ltd. Antenna, apparatus and method for identifying and tracking multiple items
EP2538420A1 (de) * 2011-06-20 2012-12-26 Technische Universität Darmstadt Kondensator für passive Hochfrequenz-Komponenten
US20160365890A1 (en) * 2014-12-19 2016-12-15 University Of Washington Devices and methods for backscatter communication using one or more wireless communication protocols including bluetooth low energy examples

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3218638A (en) * 1962-05-29 1965-11-16 William M Honig Wireless passive biological telemetry system
US5065137A (en) * 1990-08-03 1991-11-12 Security Tag Systems, Inc. Magnetically-coupled, two-resonant-circuit, frequency-division tag
US6026818A (en) 1998-03-02 2000-02-22 Blair Port Ltd. Tag and detection device
WO2004086997A1 (en) 2003-03-27 2004-10-14 Blair William A Apparatus and method for detecting objects using tags and wideband detection device
EP2062201B1 (en) * 2006-09-01 2014-11-12 Leptonradio AB A device for wireless operation and method for operating the device
WO2008106552A1 (en) 2007-02-28 2008-09-04 Rf Surgical Systems, Inc. Method, apparatus and article for detection of transponder tagged objects, for example during surgery
US7898420B2 (en) 2007-03-12 2011-03-01 Rf Surgical Systems, Inc. Transponder housing and device to mark implements, such as surgical implements, and method of using same
US7696877B2 (en) 2007-05-01 2010-04-13 Rf Surgical Systems, Inc. Method, apparatus and article for detection of transponder tagged objects, for example during surgery
WO2009151946A2 (en) 2008-05-27 2009-12-17 Rf Surgical Systems, Inc. Multi-modal transponder and method and apparatus to detect same
US8111162B2 (en) 2008-05-28 2012-02-07 Rf Surgical Systems, Inc. Method, apparatus and article for detection of transponder tagged objects, for example during surgery
US8354931B2 (en) 2008-08-06 2013-01-15 Rf Surgical Systems, Inc. Transponder device to mark implements, such as surgical implements, and method of manufacturing and using same
US8264342B2 (en) 2008-10-28 2012-09-11 RF Surgical Systems, Inc Method and apparatus to detect transponder tagged objects, for example during medical procedures
US8726911B2 (en) 2008-10-28 2014-05-20 Rf Surgical Systems, Inc. Wirelessly detectable objects for use in medical procedures and methods of making same
US9792408B2 (en) 2009-07-02 2017-10-17 Covidien Lp Method and apparatus to detect transponder tagged objects and to communicate with medical telemetry devices, for example during medical procedures
US9226686B2 (en) * 2009-11-23 2016-01-05 Rf Surgical Systems, Inc. Method and apparatus to account for transponder tagged objects used during medical procedures
US9136597B2 (en) 2011-03-17 2015-09-15 Rf Surgical Systems, Inc. Mat based antenna system to detect transponder tagged objects, for example during medical procedures
WO2015061671A1 (en) 2013-10-24 2015-04-30 Rf Surgical Systems, Inc. Surgical sponge distribution systems and methods
US10339269B2 (en) 2014-03-31 2019-07-02 Covidien Lp Hand-held spherical antenna system to detect transponder tagged objects, for example during surgery
EP2926730B1 (en) 2014-03-31 2018-09-05 Covidien LP Method and device for detection of transponder tagged objects, for example during surgery
US9461583B2 (en) * 2015-01-08 2016-10-04 Infineon Technologies Ag System and method for a voltage controlled oscillator
AU2016200173B2 (en) 2015-01-21 2019-10-31 Covidien Lp Wirelessly detectable objects for use in medical procedures and methods of making same
AU2016200113B2 (en) 2015-01-21 2019-10-31 Covidien Lp Wirelessly detectable objects for use in medical procedures and methods of making same
US9690963B2 (en) 2015-03-02 2017-06-27 Covidien Lp Hand-held dual spherical antenna system
US10193209B2 (en) 2015-04-06 2019-01-29 Covidien Lp Mat based antenna and heater system, for use during medical procedures
KR101603780B1 (ko) 2015-12-03 2016-03-15 주식회사 풍산 조절된 자기력을 이용한 탄환정렬이송장치
US9919677B2 (en) * 2015-12-03 2018-03-20 Nxp B.V. Integrated circuit device and method for dual-mode transponder communication protocol
EP3481320A4 (en) 2016-07-11 2020-03-11 Covidien LP METHOD AND APPARATUS FOR TAKING ACCOUNT OF OBJECTS MARKED BY A TRANSPONDER USED DURING CLINICAL PROCEDURES, FOR EXAMPLE COUNTING AND / OR COUNTING AND DETECTION OF PRESENCE
US10709521B2 (en) 2016-07-11 2020-07-14 Covidien Lp Method and apparatus to account for transponder tagged objects used during clinical procedures, employing a shielded receptacle
EP3481325A4 (en) 2016-07-11 2020-03-18 Covidien LP METHOD AND APPARATUS FOR ACCOUNTING FOR TRANSPONDER TAGED OBJECTS USED IN CLINICAL ACTS, USING AN ARMORED RECEPTACLE WITH AN ANTENNA

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070126582A1 (en) * 2005-12-01 2007-06-07 Intel Corporation Dual bit encoding / decoding of RFID signal
CN101396266A (zh) * 2006-05-12 2009-04-01 韦伯斯特生物官能公司 基于无源谐振的应答器的位置跟踪
US20090284352A1 (en) * 2006-11-14 2009-11-19 Nxp, B.V. Transponder, reader, method of operating a transponder, and method of operating a reader
US20120212330A1 (en) * 2009-02-12 2012-08-23 Haldor Advanced Technologies Ltd. Antenna, apparatus and method for identifying and tracking multiple items
EP2538420A1 (de) * 2011-06-20 2012-12-26 Technische Universität Darmstadt Kondensator für passive Hochfrequenz-Komponenten
US20160365890A1 (en) * 2014-12-19 2016-12-15 University Of Washington Devices and methods for backscatter communication using one or more wireless communication protocols including bluetooth low energy examples

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US20200112332A1 (en) 2020-04-09

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