JP2015535976A - 製品情報を提供するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

センサーシステムはタグを含む。タグは、少なくとも１つの無線周波チップ、および第１アンテナを含む。チップは、メモリ素子を含み、メモリ素子は、少なくとも１ビットを含むバイナリコード化ワードの電気ストレージ、および出力端子を含む。タグはさらに、チップの少なくとも１つの出力端子と電気通信するように配置され、導電性ポリマー系の所定の環境変化と関連する電気状態を変更するように適合される、少なくとも１つの導電性ポリマー系を含む。第１アンテナは、チップの出力端子、および導電性ポリマー系と電気通信するように配置されている。

Description

本発明は、製品に関する情報を決定するシステムおよび方法に関する。本発明は特に、製品情報の遠隔問い合わせ、および得られた情報の後の使用に関する。

商品の消費によって定義される耐用寿命を有する消費財は周知である。耐用寿命は、商品の使用可能量の、少なくとも一部の消費と関連する１つ以上の事象とみなすことができる。商品の使用環境、並びに／又は使用された、およびまだ利用可能な商品の量と関連する情報は存在し得るが、また典型的な商品の消費者には一般的にアクセス不可能である場合がある。製品に関連する情報を、この情報を消費者にとってアクセス可能かつ使用可能にするような方法で、抽出するためのシステムおよび方法が必要とされている。

一態様において、センサーシステムはタグを含む。タグは、少なくとも１つの無線周波チップ、および第１アンテナを含む。チップは、能動又は受動チップであり得る。チップは、メモリ素子を含み、メモリ素子は、少なくとも１ビットを含むバイナリコード化ワードの電気ストレージ、および出力端子を含む。タグはさらに、チップの少なくとも１つの出力端子と電気通信するように配置され、導電性ポリマー系の所定の環境変化と関連する電気状態を変更するように適合される、少なくとも１つの導電性ポリマー系を含む。第１アンテナは、やはりチップおよび導電性ポリマー系を含む回路に配置される。

一態様において、製品情報の判定方法には、タグ、およびタグの情報と関連する放射線を検出するように適合された問い合わせ器を提供するステップと、タグの状態を問い合わせるステップと、タグの状態を解釈するステップと、解釈されたタグの状態と関連する出力をもたらすステップとを含む。タグは、製品と関連するデータを記憶させるデジタルメモリを含む。

本発明の更なる特徴および利益は、図面を検討することにより、より容易に明らかとなる。
本発明の一実施形態の略図を示す。 本発明の一実施形態の略図を示す。 本発明の一実施形態の略図を示す。

用語の定義：
以下の本文は、本発明の多数の異なる実施形態の大まかな説明を記載している。あらゆる可能な実施形態を説明するのは不可能ではないとしても非現実的であるため、この説明は単なる例示として解釈されるべきであり、あらゆる可能な実施形態を説明するものではなく、本明細書に記載されるいずれかの機構、特性、コンポーネント、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論は、削除することができ、本明細書に記載される他のいずれかの機構、特性、コンポーネント、組成物、成分、製品、工程、若しくは方法論と組み合わせることができ、又は全体的若しくは部分的に置き換えることができることは理解されるであろう。最新の技術、又は本特許の出願日以降に開発された技術のいずれかを使用して、非常に多くの代替実施形態を実施することができるが、このような実施形態はやはり、本請求項の範囲内に含まれることになる。

また、理解されたいこととして、ある用語が、本特許において、『本明細書において用いるとき、「＿＿＿」という用語は「．．．」を意味する』という文、又は類似の文を用いて明示的に定義されていない限り、その用語の意味を、明示的にも暗示的にも、その平易なあるいは通常の意味を越えて限定する意図はなく、また、そのような用語が、本特許の任意の段落で（請求項の文言以外で）なされた記載に基づいて範囲を制限されるとは解釈されるべきではない。いずれの用語も、本発明に不可欠なものとして記載されていない限りは、本発明に不可欠なものではないことが意図される。本特許の最後にある請求項に記載されているいずれかの用語が、ある単一の意味と一致した形で本特許内で言及されている限りにおいては、読み手を混乱させないように、単に分かりやすくする目的だけのためにそうしているのであって、暗示又はその他の方法によって、請求項の当該用語をその１つの意味に限定することは意図していない。最後に、請求項の要素が、いかなる構造の詳述も伴わずに、その語の「意味」および機能を詳述することによって定義されるものでない限り、請求項の要素の範囲が、米国特許法第１１２条第６段落の適用に基づいて解釈されることは意図しない。

本明細書において先に記載した「チップ」は、当該技術分野において既知のチップレスＲＦＩＤ要素により置換してもよい。ＬＣ共振ＲＦタグ、又は多共振器要素が上記の実施形態のチップの代わりに使用されてもよい。

一態様において、センサーシステムはタグを含む。タグは、基板上に印刷された、導電性インク、および非導電性材料の１つ以上の層を含んでもよい。代表的な基板材料には、ポリマーフィルム、紙、高透過性誘電材料、およびＦＲ−４材料が挙げられる。多層構造はさらに、導電性層の少なくとも一部を分離する非導電性材料の、部分層をさらに含んでもよい。代表的な導電性層としては、銅および銀インクが挙げられる。タグは、少なくとも１つの無線周波チップ、およびカード、コイン、又はインレーの上に回路として配置される第１アンテナ、を含む。代表的なチップ／第１アンテナの組み合わせは、型番：ＲＩ−Ｉ０３−１１２Ａ−０３（１３．５６メガヘルツ）、およびＲＩ−ＩＮＬ−Ｒ９ＱＭ（１３４．２キロヘルツ）、又はモデルＴＲＦ７９７０Ａが挙げられ、それぞれ、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸから入手可能である。アンテナは、コイル又は双極子の物理的形態であり得、タグの残部と電気通信する製品又はパッケージの導電性構成要素を含み得る。チップ／第１アンテナの組み合わせは、Ｋｏｖｉｏ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡから入手可能なユニットタグに統合されてもよい。タグはさらに、チップおよびアンテナと電気通信する導電性ポリマー系をさらに含む。

必要な電流はマイクロアンペアの範囲にあるため、タグのために必要な電源は、ＲＦＩＤ回路から得られた電力によって供給することができる。得られた電力は、後にタグによって使用するための、コンデンサなどの要素により貯蔵することができる。

センサーシステムはまた、少なくとも１つの導電性ポリマーを含む。導電性ポリマーは、所定の種類の環境による刺激を受けるか、これに暴露されるに伴って又はその後に、コーティングが導電性でなくなるように構成されたポリマーを含み得る。代表的な環境変化としては、湿度変化、水分への暴露、特定の化学物質又は化学特性（例えば、ｐＨ）への暴露、環境温度の変化などが挙げられる。あるいは、ポリマー系は、環境からの刺激に伴って、又はその後に導電性となるポリマーコーティングを含んでもよい。導電性ポリマー系は、入力および出力リード又はアンテナ若しくはアンテナの一部を含む、タグの回路の部分を形成するために使用されてもよい。

一実施形態において、環境変化は、環境変化による膨張又は収縮による、ポリマー系の寸法の変化を生じる。

タグの回路構成は、使用されるポリマー系の種類による環境刺激、および回路要素の物理的構成と関連して、正又は負のフィードバックをもたらすように構成され得る。

一実施形態において、回路は回路内に空隙を備えるように構成され、追加的な要素がなければ、回路は開いており、タグへの問い合わせをしようとしても、タグからの出力が生じない。この実施形態において、空隙は、刺激を受けて、環境による刺激が生じる際又はその後に読み取り可能から読み取り不可能へと状態変化する（タグが停止し、負のフィードバックとみなされる）タグを生じるまで導電性である、ポリマー系によって被覆されていてもよい。あるいは、空隙は、環境変化に反応して非導電性から導電性に変化する（タグが読み取り可能になる、刺激に対する正のフィードバック）、ポリマー系によってコーティングされていてもよい。

一実施形態において、タグは、刺激が、導電性−非導電性のポリマー系を使用してタグの状態をオフからオンに変化させる、又は刺激の発生に伴って若しくはその後にオンからオフに遷移するポリマー系を使用して、オンからオフへと変化させるように、構成されたポリマー系によって構成され得る。この実施形態において、ポリマー系は、回路の２つの脚部にわたってコーティングとして配置されて、これらの脚部を共に有効に短絡し、回路の残部を迂回し得る。例として、コーティングがチップからアンテナへの２つのリード線にわたって配置される場合、導電性コーティングは回路を短絡し、それにより問い合わせの際に、チップは電力を受けず、問い合わせ器はタグから出力を受けない。刺激と共に、またその後に、コーティングはオンからオフへと遷移して、回路の短絡を解消し、アンテナからチップへと電力が流れることを可能にし、読み取り可能なタグを生じる。

同様に配置されたポリマーコーティングを有するが、刺激と共に又はその後に非導電性から導電性に遷移するポリマーを使用するタグにおいて、タグはオン（刺激の前）からオフ（刺激と共に、又はその後に）へと遷移する。

二重チップおよび二重アンテナ、又は二重チップおよび単一アンテナを含む、より複雑なタグを構成することもまた可能であり、ここで、タグが単一の環境による刺激を受けるに伴って、又はその後に、第１チップ−アンテナの組み合わせがオンからオフへと遷移する一方で、第２チップ−アンテナの組み合わせはオフからオンへと遷移する。このようなタグシステムの製造に伴う負荷を軽減するために、一方のチップアンテナ対は空隙を含み、他方がアンテナリード対にわたりコーティングを含んでもよい。この構成において、選択されるポリマーと無関係に、二重状態可読タグを達成するため、同じポリマー系が空隙およびアンテナリードの両方の上に配置されてもよい。

あるいは、二重タグは、チップ−アンテナの組み合わせの同一の対を含んでもよく、可読状態の差は、一方のチップ−アンテナの組み合わせを刺激に伴って又はその後にオンからオフに切り替わるポリマーでコーティングし、第２のチップ−アンテナの組み合わせを同じ刺激の発生に伴って又はその後にオフからオンに切り替わるポリマーでコーティングすることによって達成され得る。

刺激を受けるに伴い、又はその後オンからオフに遷移するポリマー系は、ポリマーマトリックスおよび導電性充填剤を含む。ポリマーは、刺激と共に、又はその後に、その刺激を受けていないときの体積の約１２０％〜１４０％以上まで膨張する能力を有する。膨張は、タグの機能が有用となるために、瞬間的でないことがあり、その必要もない。刺激は、ポリマー系が、刺激の液体又は湿度を吸収することによって反応し、導電性の変化を生じるために十分な長さでなくてはならない。

ポリマー系は、水、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００、ポリビニルアルコール、および銀コーティングした銅片を含む。溶液は、上記のタグの部分に適用され、タグ上のコーティングを乾燥させるために、乾燥チャンバに配置されてもよい。

ポリマー系は、水、湿度の存在下において膨張し、あるいは、水の存在下では安定的なままであり、環境中の非水性液体の存在により状態を変化させるように構成されてもよい。

一態様において、ポリマー系は、トリクロロエチレン、ポリエチレンコ−ビニルアセテート、および銀コーティングした銅片を含み得る。溶液は上記のようにタグ上に配置され、乾燥させられた。

ポリマー系はまた、これが刺激に伴って、又はその後に、状態を非導電性から導電性に変化させるように構成され得る。ここでも、使用するために変化が瞬間的でない場合があり、その必要もない。この態様においてポリマー系は、コーティングとして配置される、水、ポリビニルアルコール、および塩化ナトリウムであってもよい。湿度又は水に暴露した際、最初は非導電性であるが、電解質は膨潤ポリマー内において可溶性であり、今度は導電性コーティングを生じる。

タグは、近距離通信（ＮＦＣ）プロトコルなどの、無線周波数プロトコルを使用して読むことができる。タグを問い合わせ、又は読むと、タグ回路に電力が提供される。タグのメモリはその後、問い合わせ器により読まれる。

タグの関連する通信周波数範囲は、ＨＦ、ＵＨＦ、又は意図される環境およびタグの使用における、タグの特定の必要性により決定される適切に選択された周波数範囲であり得る。

センサーシステムはさらに、問い合わせ器を含む場合がある。問い合わせ器は、電源、並びに第１アンテナの共振周波数を含む電磁放射を生成するように適合された第２アンテナ、および電磁放射を検出し、検出された放射を復調して検出された放射から埋め込まれたデータを抽出するための受信機を含む。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）ＲＦＩＤリーダー、型番２２３０１２（Ｔｏｒｏｎｔｏ ＣａｎａｄａのＧＡＯ ＲＦＩＤから入手可能）は、問い合わせ器の一形態を表す。モデル２２３０１２問い合わせ器は、無線周波タグに問い合わせ、かつタグのメモリの状態を判定してタグの環境と関係するセンサーの出力と関連する情報を抽出する能力を有する。２２３０１２はさらに、タグから抽出された情報を、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）を使用することができるコンピュータ又はスマートフォンなどの、二次装置又は二次問い合わせ器に送信するための、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）通信プロトコルを使用した、二次ネットワーク通信リンクを含む。二次問い合わせ器はさらに、タグ環境の状態に関する情報を分析し、特定のタグおよび／又はタグ環境状態に関する出力をもたらすことができる。分析されたタグ情報と関連する出力を表示するためのＬＣＤ又はＬＥＤスクリーンなどの、表示素子をさらに含んでもよい。問い合わせ器はさらに、問い合わせ器の環境と関連する情報を確認するための１つ以上のセンサーを含んでもよい。センサーは、温度、湿度、加速度センサーを含み得る。問い合わせ器はさらに、製品、タグ、又は環境と関連する画像の捕捉を可能にする１つ以上のカメラを含んでもよい。問い合わせ器は、問い合わせ器が、問い合わせ器の地理的位置に関する情報を確認および共有することを可能にするように、全地球測位能力を含んでもよい。

一態様において、スマートフォンは、唯一の問い合わせ器として機能し得る。この態様において、スマートフォンはタグに問い合わせを行い、タグのメモリからの情報を確認してもよい。問い合わせ器は、情報を分析するか、ないしは別の方法で解釈してもよく、かつ出力を生成してもよい。聴覚的出力、視覚的出力、触覚的出力、又はこれらの組み合わせを介してシステムユーザーに出力がもたらされてもよい。問い合わせ器は、クラウドコンピューティングリソースなどの、ネットワークリソースから利用可能な情報および分析を含む、スマートフォンのセンサー又はシステムからの入力を利用してもよい。システム問い合わせ器として機能するようニ好適に構成された代表的なスマートフォンとしては、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎ Ｍｏｔｉｏｎから入手可能な、Ａｃｅｒ（商標）Ｅ３２０ Ｌｉｑｕｉｄ Ｅｘｐｒｅｓｓ、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（商標）Ｂｏｌｄ（商標）９７０；Ｃａｓｉｏ ＩＴ−８００；Ｇｏｏｇｌｅ，Ｉｎｃ．Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ Ｃａ．から入手可能なＧｏｏｇｌｅ Ｎｅｘｕｓ ７（商標）；ＨＴＣから入手可能な、ＨＴＣ Ｄｅｓｉｒｅ Ｃ（商標）；ＬＧ Ｏｐｔｉｍｕｓ Ｅｌｉｔｅ；Ｍｏｔｏｒｏｌａから入手可能な、Ｍｏｔｏｒｏｌａ Ｄｒｏｉｄ（商標）Ｒａｚｒ（商標）；Ｎｏｋｉａ ７００；Ｐａｎａｓｏｎｉｃ ＢｉｚＰａｄ（商標）；およびＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｓ Ａｄｖａｎｃｅ（商標）が挙げられる。

一態様において、センサーシステムは製品を含んでもよい。用語「製品」は、最も広い意味で使用され、いずれかの製品、製品群、サービス、通信、娯楽、環境、組織、システム、ツールなどを指す。例えば、製品群の例は、個人、家族又は家庭などにおいて使用される、個人用および家庭用製品である。個人および家庭用製品群の製品分類の代表的かつ非限定的なリストの例としては、制汗剤、ベビーケア、オーデコロン、商業製品（卸売、消費者向け消費財との、工業および商業市場類似物）、化粧品、デオドラント、食器ケア、女性用保護物品、ヘアケア、ヘアカラー、ヘルスケア、家庭用洗浄剤、洗濯物、口腔ケア、紙製品、個人用洗浄剤、使い捨て吸収性物品、ペットの健康および栄養製品、処方薬剤、プレステージ香水、スキンケア、食品、スナックおよび飲料、特殊布地ケア、剃毛および他の発毛管理製品、小型電気機器、装置および電池、散髪などのサービス、美容術、温泉療法、医療、歯科、視覚サービス、映画館などの娯楽施設、スタジアム、加えて、映画ショー（film or movie shows）、演劇、およびスポーツイベントなどの娯楽サービスが挙げられる。多様な製品形態が、これらの各製品分類に該当し得る。

代表的な製品形態および商標は、Ｐｒｏｃｔｅｒ ＆ Ｇａｍｂｌｅ社のウェブサイト（ｗｗｗ．ｐｇ．ｃｏｍ）、およびここにリンクされているサイトに示されている。上に列挙したもの以外の製品カテゴリーの一部である消費者製品もまた、本発明によって考慮され、並びに、上述で確認したウェブサイトに開示されたもの以外の別の製品の形態およびブランドもまた、本発明によって包含されることが理解されよう。

洗濯製品カテゴリー内の代表的な製品としては、洗剤（粉末、液体、タブレット、およびその他の形態を含む）、漂白剤、コンディショナー、柔軟剤、静電気防止製品、およびリフレッシャー（液体リフレッシャーおよび乾燥機用シートを含む）が挙げられる。口腔ケア製品カテゴリー内の代表的な製品としては、歯磨剤、フロス、歯ブラシ（手動および電動形態を含む）、口内洗浄剤、歯肉ケア製品、歯用ホワイトニング製品、およびその他のデンタルケア製品が挙げられる。代表的な女性用保護製品としては、パッド、タンポン、陰唇間製品、およびパンティライナーが挙げられる。代表的なベビーケア製品としては、おむつ、ワイプ、よだれかけ、おむつ交換およびベッドマット、並びに手洗い用フォーミングハンドソープが挙げられる。

代表的なヘルスケア製品としては、緩下剤、繊維サプリメント、口腔および局所鎮痛剤、胃腸薬製品、呼吸器および咳／風邪薬製品、熱送達製品、および水浄化製品が挙げられる。代表的な紙製品には、トイレットペーパー、ペーパータオル、ティッシュペーパーが挙げられる。代表的ヘアケア製品としては、シャンプー、コンディショナー（リンスオフおよびリーブイン形態を包含する）並びに整髪助剤が挙げられる。代表的な住居用ケア製品としては、スイーパー製品、床掃除製品、木製床用クリーナー、抗菌性フロアクリーナー、布地および空気リフレッシャー、および洗車用製品が挙げられる。スキンケア製品には、ボディウォッシュ、顔用クレンザー、ハンドローション、保湿剤、コンディショナー、収斂性化粧水、表面剥離製品、微小皮膚研磨およびピーリング製品、皮膚若返り製品、老化防止製品、マスク、紫外線保護製品、並びにスキンケア用パフ、ワイプ、ディスク、布、シート、用具および装置（スキンケア組成物の有無を問わず）が挙げられるが、これらに限定されない。

他の製品群としては、とりわけ、スポーツ用品、娯楽（本、映画、音楽など）、映像、および家庭用医療、および応急手当用品が挙げられる。

タグは、液体製品、又は顆粒状製品の一次包装などの、製品の包装に取り付けられてもよい。タグは、包装された液体又は顆粒状製品に浸漬されるか、又はこれに浮かばせてもよい。タグは、おむつの吸収性コアへの液体の接触を検出する目的で、使い捨て吸収性物品内など（おむつ内など）、製品内に組み込まれてもよい。タグは、製品自体の表面上に配置されてもよい。

タグのアンテナを、製品の外側表面の形状に適合させることにより、問い合わせ器とタグとの間の通信が全方向であり得、問い合わせ器とタグとの間の様々な角度で達成可能である、システムを生じるものと考えられる。

様々な製品の通信装置をつくることの問題の１つは、通信装置が、電磁的に導電性である本体において使用されるときに生じる。自由空間電波伝播原理は、導電性の高い物体の付近では妥当しない。加えて、アンテナの性能は、アンテナが金属の付近に配置されると、著しく低下する。したがって、ＲＦＩＤタグを、電池上、又は導電性本体を備える物体の上に単純に配置しても、所望の硬化（例えば、電力獲得、および／又はデータ送信）を達成しないことがある。特にこの問題は、再充電可能／使い捨て電池に限られない。例えば、剃毛ジェル、剃毛フォームなどの缶、又は金属化フィルムを含むパッケージは、容器の導電性のために同じ問題を有し得る。一般的に、金属製本体に隣接するＲＦＩＤタグは、リーダーとタグとの間を繋ぐ信号を１／１０に低減する。

アンテナの近位の金属により生じる影響を防ぐ方法の１つは、電磁場が金属に入らないようにすることである。例えば、好適な電磁特性および寸法を備える材料をアンテナと金属表面の間に配置することによって、アンテナと金属表面を分離することにより、製品の金属／導電性本体の周囲で電磁場を分岐させることができる。ダイバータ材料の特性は、使用される正確な金属、およびＲＦＩＤ周波数に依存する。磁気ダイバータは、タグを缶から、効果的に分離する。効果的な分離は、材料間の空気を充填した空隙により、達成され得る。

一態様において、製品情報を決定する方法は、上記のタグを含む製品を提供するステップを含む。タグは、少なくとも１つの無線周波チップ、および第１アンテナを含む。チップは、メモリ素子を含み、メモリ素子は、少なくとも１ビットを含むバイナリコード化ワードの電気ストレージ、および出力端子を含む。タグはさらに、チップの少なくとも１つの出力端子と電気通信するように配置され、導電性ポリマー系の所定の環境変化と関連する電気状態を変更するように適合される、少なくとも１つの導電性ポリマー系を含む。第１アンテナは、やはりチップおよび導電性ポリマー系を含む回路に配置される。

方法はまた、タグのデータと関連する検出された放射線と適合する、問い合わせ器を提供するステップを含む。問い合わせ器は、上記のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）機能と接続されたＲＦ若しくはＮＦＣプロトコルリーダー、又はＲＦ又はＮＦＣ可能なリーダーを含む、スマートフォン又は他の計算装置であってもよい。

問い合わせ器は、ＮＦＣプロトコルなどの、ＲＦ通信プロトコルを使用するタグの現在の状態を判定するために使用され得る。問い合わせ器は、この目的のために書かれたソフトウェアアプリケーションを使用して、タグから受信したデータを解釈してもよい。

一態様において、問い合わせ器は、携帯電話、又はローカルエリア若しくはＷｉＦｉネットワークを含む他のネットワークを介して、データを送受信する能力を装置に付与する、二次ネットワーク通信モジュールを組み込んでもよい。このような態様において、問い合わせ器は、タグから受信したデータ、および／又はタグからのデータの分析を送信してもよい。問い合わせ器のソフトウェアアプリケーションは、タグからのデータを分析して、タグと関連する製品の補充が必要であるかを判断し、又はタグの一連の問い合わせ器を介して形成される製品の使用履歴を考慮して、このような補充がいつ必要となるかを推定してもよい。この態様において、アプリケーションは、ネットワークを介して追加用製品の購入を行うために使用されてもよい。アプリケーションはさらに、購入に関して関連する製品をユーザーに提示するか、又は製品と直接関連しない他の製品を提示するために使用されてもよい。

システムおよび方法は、消費者製品と関連する事象情報をもたらすために、使用されてもよい。システムは、おむつ又は女性用ケア製品などの、吸収性製品内に埋め込まれてもよく、これによりポリマー系が吸収性流体と相互作用し、タグの状態を変更して、この方法のユーザーが変化したタグの状態を検出することを可能にする。システムタグは、パッケージ製品と接触するパッケージの一部として構成されてもよく、それにより、製品の使用および消費が、ポリマー系と接触する製品の除去、タグの状態の変化、およびこの事象および状態変化の検出の可能化につながる。

一実施形態において、回路は、空隙によって分離される２つのアンテナ要素を備えるように構成され得る。導電性空隙充填剤料がないとき、アンテナは連結されない。アンテナの設計は、タグの残部と接続される第１アンテナは、問い合わせされる際にタグに適切に電力を供給するためには不十分であるようなものであり得る。２つのアンテナおよび連結空隙充填要素の組み合わせは、関心の空隙充填材料の存在を示すタグの良好な問い合わせに十分であってもよく、および十分な問い合わせにつながる。

一実施形態において、回路空隙は、好適な環境変化の存在において膨張するように適合されたポリマー要素で一部充填され得る。ポリ（ピロール）、ポリ（アセチレン）、又はポリ（アニリン）などのポリマーは、回路空隙を一部充填するために使用され得る。露出したポリマーが、タグポリマーの溶解度パラメーターと同様の溶解度パラメーターを有する、溶媒を含む環境に暴露されると、タグポリマーは膨張し、空隙を充填して回路を閉じ、タグ環境変化により動作可能にする。

コーティングの例
高い食塩顔料を有する高分子電解質は、以下のように形成された。バイアル瓶は、１０ｍＬの限外濾過脱イオン水を充填された。１．１６８８ｇの塩化ナトリウムがバイアル瓶に添加されて、塩が溶解して２モル／Ｌの食塩水を生じるまで、室温で電磁撹拌棒で混合された。系が透明になったときに、０．３ｇのポリ（ビニルアルコール）が添加された。溶液は９０℃まで加熱されて、ポリマーが溶液内に溶けるのを可能にした。系が透明になったとき、先端部のおよそ１〜２ｍｍが除去された、１０μＬのピペット先端部を使用して、表面に塗布できる状態となった。ピペットは５μＬに設定され、熱いポリマー溶液が、ＲＦＩＤタグの関心の領域に塗布された。系はその後、乾燥チャンバ内に配置され、室温で一晩中乾燥させられた。

化学抵抗ポリマーコーティングが以下のように形成された。バイアル瓶は、９ｍＬの限外濾過脱イオン水を充填された。１重量％の溶液をつくるため、１０ｍＬの限外濾過脱イオン水に、０．１ｇのトリトンＸ１００を添加するために、別個のバイアル瓶が使用された。０．１重量％のトリトンＸ−１００溶液をつくるため、１ｍＬの１重量％のトリトンＸ−１００が、９ｍｍの限外濾過脱イオン水に添加された。０．３ｇのポリ（ビニルアルコール）が、０．１重量％のトリトンＸ−１００溶液に添加された（系は、より低い分子量およびより高い％加水分解により、より高い分子量ＭＷおよびより低い％加水分解よりも早く反応する）。溶液は９０℃まで加熱されて、ポリマーが溶液内に溶けるのを可能にした。系が透明になったとき、Ｍａｙｆｉｅｌｄ Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＯＨのＦｅｒｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能な、銀コーティングされた銅（ＡｇＣＵ５５０）導電性充填剤０．１ｇが添加された。溶液は５分間にわたって、超音波で分解された（脱気モード、レベル５）。系は、先端部のおよそ１〜２ｍｍが除去された、１０μＬのピペット先端部を使用して、表面に塗布された。ピペットは５μＬに設定され、熱いポリマー溶液が、ＲＦＩＤタグの関心の領域に塗布された。系はその後、乾燥チャンバ内に配置され、室温で一晩中乾燥させられた。

水には反応せず、他の環境化学に反応するように設計された、第２ケミレジスターポリマーコーティングが以下のように形成された。バイアル瓶は、１０ｍＬのトリクロロエチレンを充填された。０．６ｇのポリ（エチレンコ−ビニルアセテート）がバイアル瓶に添加された。ポリマーが溶液に溶解するまで、溶液が室温で混合される。系が透明なとき、０．２ｇの銀コーティングされた銅（ＡｇＣＵ５５０）導電性充填剤が添加された。系は、先端部のおよそ１〜２ｍｍが除去された、１０μＬのピペット先端部を使用して、表面に塗布された。ピペットは５μＬに設定され、熱いポリマー溶液が、ＲＦＩＤタグの関心の領域に塗布された。系はその後、ヒュームフード内に配置され、室温で一晩中乾燥させられた。

標的範囲内のｐＨを有する環境にのみ反応するように設計された、ケミレジスターポリマー系は以下のように形成された。粘着防止剤としてのタルク、および可塑剤としてのクエン酸トリエチル、又は粘着防止／可塑剤としてのＰｌａｓＡＣＲＹＬ ＨＴＰ２０のいずれかを使用してもよい。２００ｍＬのビーカーにおいて、５７ｍＬの脱イオン水、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能な、１４．６ｍＬのＰｌａｓＡＣＲＹＬ ＨＴＰ２０、および４．３ｇの銀コーティングされた銅（ＡｇＣＵ５５０）導電性充填剤に、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｅｓｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能な、Ｅｕｄｒａｇｉｔ Ｌ３０ Ｄ−５５が４１．７ｍＬ添加された。溶液は、電磁撹拌棒で１０分間混合された。ＲＦタグの所望の領域をコーティングするために、溶液が使用されて、循環乾燥炉において、４０℃で２時間にわたり硬化させた。ポリマーが、５．５超のｐＨ値を有する環境に暴露されたときに、ＲＦＩＤタグはオフになった。

以下のように、環境に反応しやすいポリマーに関し、弾性ポリマーを交換することにより、機械的ひずみに反応しやすいポリマー系が形成された。８ｇのシリコーンＲＴＶラバーが、ビーカー内の８ｇの導電性充填剤と混合されて、５０／５０の比率のポリマーが得られた。混合物は、プラスチックの２０ｍＬ注射器を通じて押し出された。容易に取り出すために、シリコーン表面上にストリップが押し出された。室温における加硫を２４時間行った。ひずみセンサーストリップが取り除かれ、動的伝導度、および機械的特性（ヤング係数、弾性区域、降伏点）を試験された。インストロンは、破断するまで、１ｍｍ／秒の一定伸張に設定された。２８３１Ｅ測定（Ｄａｔａ Ｌｏｇｇｉｎｇ Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ）と同時に測定されて、小さなワニ口クリップがサンプルに取り付けられた。ヤング係数が、インストロンソフトウェアで計算された。ワニ口クリップを使用せずに第２試験が行われ、伸張による１５０％の最終ひずみが生じる際に、ひずみセンサーの中央で破断が生じた。

一実施形態において、システムタグは、少部分に分けられてもよい。一方の部分が、アンテナおよびチップの少なくとも一部を含んでもよく、他方が、導電性ポリマー系、およびアンテナのいずれかの残部を含んでもよい。アンテナが、吸収性物品の機能環境に暴露され、アンテナ、およびチップ部分が物品の機能環境に暴露されないようにして、タグの２つの部分が配置されてもよい。アンテナ、およびチップ部分は、取り外し可能であり、したがってまた再使用可能とすることができる。アンテナおよびチップ部分は、製品内に保持される一方で、センサーは、取り外し可能としてもよい。一実施形態において、取り外し可能な感知要素は、常駐チップ／アンテナ要素に連結されてもよい。例として、剃刀、又は口腔ケア用具などの、パーソナルケア装置は、接触子を備える常駐アンテナおよびチップを備えるように構成されてもよく、感知要素の挿入使用および取り外しを可能にする。感知要素は、使い捨て、交換、又は清掃、および再挿入のために取り外されてもよい。一実施形態において、ＡＰＬＩＸ Ｉｎｃ．（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）から利用可能である、導電性フックアンドループ締結具が使用されて、物品の機能環境と、物品の外部との間の中間部を形成してもよい。導電性をもたらす、物品と、センサーと、取り外し可能タグとの間の取り付け機構は、フックアンドループ、圧縮（例えば、弾性バンド、ガーター）、接着剤（例えば、接着ストリップ）、磁気、又はこれらの組み合わせであり得る。この実施形態において、ポリマー系は、導電性フックアンドループパッドと電気的に接触するアセンブリとして作製されてもよく、導電性フックアンドループパッドは、ひいては物品の外側表面上に配置され、導電性ポリマーは物品内部に配置されてもよい。アンテナ、およびチップアセンブリのアセンブリの一部として、マッチングパッドが導入されてもよく、２つの各アセンブリは、タグの動作用途のために、適合するフックアンドループパッドを使用して、統合することができる。この方法により、より高価なアンテナ、およびチップアセンブリが再使用可能となり、多くの対応する使い捨て物品を備えるシステムの使用に伴う、全体的なコストが削減される。対応するアセンブリは、タグの対応する部分の電気リードを、その対応するフックアンドループ締結パッドに固定するために、例えば、ＭＧ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｓｕｒｒｅｙ，Ｂ．Ｃ．，Ｃａｎａｄａ）から入手可能な、導電性接着剤を使用して形成され得る。

図１に示されるように、システム１０００は、吸収性物品３００、および問い合わせ器２００を含む。吸収性物品３００は、タグ１００を含む。タグ１００は、チップ１３０を含む取り外し可能な部分、および導電性ポリマー系１２５、およびアンテナ１４０を含む第２部分を含む。問い合わせ器２００は、センサー２１０、電源２２０、アンテナ２３０、分析素子２４０、表示素子２５０、およびネットワークリンク２６０を含む。図２に示されるように、吸収性物品３００はタグ１００を含む。タグ１００は、チップ１３０を含む取り外し可能な部分、および導電性ポリマー系１２５、およびアンテナ１４０を含む第２部分を含む。図３に示されるように、吸収性物品３００はタグ１００を含む。タグ１００は、チップ１３０を含む取り外し可能な部分、および導電性ポリマー系１２５、およびアンテナ１４０を含む第２部分を含む。

本明細書に開示した寸法および値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値およびその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。

任意の相互参照又は関連特許若しくは関連出願を包含する本明細書に引用される全ての文献は、明確に除外ないしは別の方法で限定されない限り、その全てを本明細書中に参照により組み込まれる。いずれの文献の引用も、こうした文献が本願で開示又は特許請求される全ての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、また、こうした文献が、単独で、あるいは他の全ての参照文献とのあらゆる組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを参照、教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。さらに、本文書において、用語の任意の意味又は定義の範囲が、参考として組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。

本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく他の様々な変更および修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更および修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (15)

1. タグを含むセンサーシステムであって、前記タグは、
   ａ．メモリ素子を含む少なくとも１つの取り外し可能な無線周波チップであって、前記メモリ素子は少なくとも１ビットを含むバイナリコード化ワードの電気ストレージ、および出力端子を含む、該少なくとも１つの取り外し可能な無線周波チップと、
   ｂ．前記チップの少なくとも１つの出力端子と電気通信するように配置され、および導電性ポリマー系の所定の環境変化と関連して電気状態を変更するように適合される、少なくとも１つの導電性ポリマー系と、
   ｃ．前記チップの前記出力端子、および前記導電性ポリマー系と電気通信するように配置された、第１アンテナと
   を備えたことを特徴とするセンサーシステム。
2. 電源と、前記第１アンテナの共振周波数を含む電磁放射線を生成するように適合された第２アンテナと、電磁放射線を検出し、前記検出された放射線を復調して前記検出された放射線から埋め込まれたデータを抽出するように適合された受信機とを含む、問い合わせ器をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシステム。
3. 前記問い合わせ器は、前記抽出された前記埋め込まれたデータを解釈するように適合された分析素子、および前記解釈の結果を表示するように適合された表示素子をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のセンサーシステム。
4. 前記問い合わせ器はセンサーをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のセンサーシステム。
5. 前記問い合わせ器はネットワーク通信リンクをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のセンサーシステム。
6. 前記第１アンテナは全方向アンテナを備えたことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシステム。
7. 製品をさらに備え、前記タグは前記製品の一部を含むことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシステム。
8. 前記製品は使い捨て吸収性物品を備えたことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシステム。
9. 前記アンテナと製品との間に配置された電気シールドをさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のセンサーシステム。
10. 前記シールドは前記タグの一部を含むことを特徴とする請求項９に記載のセンサーシステム。
11. 前記製品は消費財を収容するパッケージを備えたことを特徴とする請求項１に記載のセンサーシステム。
12. 製品情報を判定する方法であって、前記方法は、
    ａ．取り外し可能なチップを含むタグを備えた製品を提供するステップであって、前記タグの状態は導電性ポリマー系の状態と関連する、該ステップと、
    ｂ．前記タグの前記ビットと関連する放射線を検出するように適合された問い合わせ器を提供するステップと、
    ｃ．前記導電性ポリマー系の環境に関する前記タグの前記環境状態を変更するステップと、
    ｄ．前記導電性ポリマー系の前記環境が変化した後の前記タグの前記状態を問い合わせるステップと、
    ｅ．前記タグの前記状態を解釈するステップと、
    ｆ．前記解釈された前記タグの状態と関連する出力を提供するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
13. 前記問い合わせ器を提供するステップは、ネットワーク通信リンクを含む問い合わせ器を提供するステップをさらに備え、前記方法はネットワーク上で前記解釈された前記タグの状態を共有するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記ネットワーク上で前記問い合わせ器のセンサーからのデータを共有するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記ネットワークを使用して前記製品のユニットを購入するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

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