特許 7462980 閉鎖環境のプロパティの無線感知およびその装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-29

(45)【発行日】2024-04-08

(54)【発明の名称】閉鎖環境のプロパティの無線感知およびその装置

(51)【国際特許分類】

   G01K 1/024 20210101AFI20240401BHJP

   G01K 1/14 20210101ALI20240401BHJP

   H05B 3/00 20060101ALI20240401BHJP

   B01F 33/452 20220101ALI20240401BHJP

   B01F 35/212 20220101ALI20240401BHJP

   B01F 35/213 20220101ALI20240401BHJP

   B01F 35/221 20220101ALI20240401BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20240401BHJP

   B01F 35/92 20220101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

G01K1/024

G01K1/14 L

H05B3/00 310D

B01F33/452

B01F35/212

B01F35/213

B01F35/221

B01F35/71

B01F35/92

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022187856

(22)【出願日】2022-11-25

(62)【分割の表示】P 2019522637の分割

【原出願日】2017-07-17

(65)【公開番号】P2023039953

(43)【公開日】2023-03-22

【審査請求日】2022-11-25

(31)【優先権主張番号】62/362,737

(32)【優先日】2016-07-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】519011658

【氏名又は名称】ゲート サイエンティフィック，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】スキャブー，クリスチャン マイケル

(72)【発明者】

【氏名】ジェンセン，モーテン ジュエル

【審査官】平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１２００８６１１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０２００２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００３５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３１４８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｋ １／００－１９／００

Ｇ０８Ｃ １３／００－２５／０４

Ｇ０１Ｄ １８／００－２１／０２

Ｇ０５Ｄ ２３／００－２３／３２

Ｈ０５Ｂ ３／００

Ｂ０１Ｆ ３３／４５２

Ｂ０１Ｆ ３５／２１２

Ｂ０１Ｆ ３５／２１３

Ｂ０１Ｆ ３５／２２１

Ｂ０１Ｆ ３５／７１

Ｂ０１Ｆ ３５／９２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器内の液体を加熱して攪拌するための方法であって、
加熱デバイス上に前記容器を位置決めすることであって、前記加熱デバイスは加熱要素および無線受信器を含むことと、
前記液体中に可沈デバイスを位置決めすることであって、前記可沈デバイスは第１の温度測定要素および無線送信器を含み、前記無線送信器は前記無線受信器と通信し、前記無線受信器は、前記加熱要素と前記可沈デバイスとの間にあることと、
前記第１の温度測定要素をもって前記液体の液体温度を測定することと、
前記第１の温度測定要素から加熱要素コントローラに前記液体温度を通信することと、
前記液体を加熱することであって、前記液体を加熱することは、前記加熱要素コントローラに通信された液体温度に基づいて前記加熱要素を前記加熱要素コントローラによってアクティブ化することを含むことと、
前記液体を攪拌することであって、前記可沈デバイスは第１の磁石を含み、前記加熱デバイスは磁界創出器を含み、前記磁界創出器は、前記第１の磁石に磁力を及ぼす磁界を創出して変更し、前記液体を攪拌することは、前記第１の磁石上で前記磁力をもって前記液体中で前記可沈デバイスを動かすことを含むことと、
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、参照によってその全体が組み込まれている、２０１６年７月１５日に出願した米国特許仮出願第６２／３６２７３７号の優先権を主張するものである。

【0002】

本開示は、閉鎖環境の内容のプロパティの測定および調整に関する

【背景技術】

【0003】

多数のプロセスが、プロセスを監視し、制御するために閉鎖環境の内容の観察に頼る。たとえば、実験室セッティングでは、所望の化学反応または物理変化を容易にするために、物質が密閉容器内で加熱される場合がある。これらの密閉容器は、物質をある温度に保ちながら物質を混合しまたは物質を均一に保つことのできるホットプレート・スターラを使用して加熱され得る。物質が混合される時に物質の温度を維持することは、ホットプレートから物質への一貫しない熱伝達ならびに室温またはホットプレート電力の変動などの要因によって複雑になる可能性がある。したがって、ホットプレートのユーザが、物質の温度を監視するために外部温度プローブを使用する場合がある。一部のホットプレートは、加熱板表面の温度を測定できる、プレートに組み込まれた温度プローブを有する。しかし、プレートと容器との間の一貫しない熱接触ならびに容器内部の物質への一貫しない熱伝達に起因して、組込み温度プローブは、通常は低い精度を有する。温度を測定する他の方法は、物質の温度を直接に測定するために、容器の外部の支持構造を使用して、温度プローブをサンプル内に下ろすことを含む。しかし、プローブが物質と接触したままになることを保証することは、特に物質が混合されまたは攪拌される時に、難しくなる可能性がある。さらに、物質を保持する容器が、加熱および混合プロセス中に密閉される必要がある場合には、外部プローブを容器内に下ろすことが、プロセスの完全性を危険にさらす可能性がある。

【0004】

他の閉鎖システムは、同様に、システムのプロパティの測定を複雑にする可能性がある。したがって、システムの完全性を危険にさらすことなく、閉鎖システムのプロパティを検出する方法の必要がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

無線センサが、物質のプロパティを測定し、そのプロパティをリモート無線受信器に送信する。無線センサを、物質を含む容器内に完全に封入することができ、閉鎖システムの完全性を危険にさらすことなく物質のプロパティのリモート監視を可能にする。

【0006】

無線センサを、攪拌子デバイス内に組み込むことができ、攪拌子デバイスは、容器内の流体を攪拌するために器具によって磁気的に操作され得る。器具は、容器内の流体を加熱することもできる。攪拌子デバイスが流体を攪拌する時に、デバイスは、流体のプロパティを測定し、そのプロパティを器具の制御システムに送信することができる。制御システムは、攪拌子デバイス内の無線センサから受信されたフィードバックに基づいて、熱量または攪拌子デバイスの回転速度など、器具の出力を調整することができる。攪拌子デバイスがデータを制御システムに無線で送信するので、容器を密閉することができる。

【0007】

無線センサは、物質のプロパティをリモートに監視し、制御するために、システム内で使用され得る。

【0008】

攪拌器、温度センサ、およびコントローラを有することができる器具が開示される。攪拌器は、容器内の液体を攪拌するように構成され得る。温度センサは、液体内に浸漬可能とすることができる。温度センサは、液体の温度を測定するように構成され得る。温度センサは、液体の温度を示すフィードバックを無線受信器に無線で送信するように構成され得る。コントローラは、フィードバックに基づいて液体の温度を調整するように構成され得る。

【0009】

無線センサおよび無線受信器を有することができる器具が開示される。無線センサは、物質を含む密閉容器内に封入され得る。無線センサは、無線送信器を有することができる。無線センサは、物質のプロパティを測定するように構成されたセンサを有することができる。無線受信器は、無線送信器と電子通信しているものとすることができる。無線送信器は、物質のプロパティを記述するデータを無線受信器に送信することができる。

【0010】

無線温度測定デバイスが開示される。無線温度測定デバイスは、液体内に落とされ得る攪拌器として働くように構成され得る。液体は、器具によって加熱されまたは冷却され得る。器具は、無線で測定デバイスと通信し、これに電力を供給することができる。デバイスは、液体の温度を測定することができる。

【0011】

無線温度測定デバイスは、無線通信を介して受信器と通信するように構成された無線温度センサ・デバイスを有することができる。センサ・デバイスは、ａ）センサ・デバイスが、無線エネルギを用いて電力を供給されるというプロパティ、ｂ）センサ・デバイスが、磁気作用の使用によって液体を攪拌するというプロパティ、ｃ）センサ・デバイスが、比較され得る少なくとも２つの異なる温度測定要素を有し、それらが一線になって走らない場合に、デバイスが、壊れているかその較正が外れていると考えられるというプロパティ、ｄ）温度測定要素のうちの少なくとも１つが、サーミスタの抵抗変化を測定することによって動作するように構成されるというプロパティ、および／またはｅ）温度測定要素のうちの少なくとも１つが、半導体デバイスの電圧の変化を測定することによって動作するように構成されるというプロパティのうちの少なくとも１つを有することができる。

【0012】

デバイスは、液体内に完全に浸漬され得る。測定デバイスは、機能するためにワイヤを全く必要としないものとすることができる。無線温度測定デバイスは、ａ）測定デバイスが、無線信号を介して器具と通信し、測定デバイスが、無線エネルギを用いて電力を供給されるというプロパティ、ｂ）加熱される液体が、器具上にまたは器具に配置され得る別々の容器内に含まれるというプロパティ、ｃ）測定デバイスが、加熱される液体の攪拌器としても機能し、器具が、磁界を介して攪拌器機能をアクティブ化するというプロパティ、および／あるいはｄ）測定デバイスが、少なくとも１つの他の液体特性をも測定し、前記少なくとも１つの他の特性が、ｐＨ、比重、粘性、塩分、コンダクタンス、色、吸光度、蛍光、圧力、電気化学、導電率、化学ルミネッセンス、液位、回転、加速度、または速度のいずれかであるというプロパティのうちの少なくとも１つを有することができる。

【0013】

測定デバイスは、液体内に完全に浸漬され得る。測定デバイスは、液体の温度を測定することができる。無線測定デバイスは、ａ）測定デバイスが、電波を介して器具と通信し、測定デバイスが、電波を用いて電力を供給されるというプロパティと、ｂ）攪拌される液体が、器具上にまたは器具に配置され得る別々の容器内に含まれるというプロパティと、ｃ）測定デバイスが、加熱される液体の攪拌器としても機能し、器具が、磁界を介して攪拌器機能をアクティブ化できるというプロパティと、ｄ）測定デバイスが、ｐＨまたは流体速度のいずれかなどの他の液体特性をも測定するというプロパティと、ｅ）測定デバイスが、流体の少なくとも１つの他の特性をも測定し、前記少なくとも１つの他の特性が、ｐＨ、比重、粘性、塩分、コンダクタンス、色、吸光度、蛍光、圧力、電気化学、導電率、化学ルミネッセンス、液位、回転、または速度のいずれかであるというプロパティとのうちの少なくとも１つを有することができる。

【0014】

密閉容器の内部に配置された流体が、直接電気接続なしで少なくとも１つの測定に関して自動的にリモートに測定されるシステムが開示される。システムは、ａ）少なくとも１つの測定が、無線通信およびセンサの無線電力供給を使用して行われ、少なくとも１つの測定が、温度、電気化学、ｐＨ、比重、粘性、コンダクタンス、塩分、色、吸光度、蛍光、圧力、導電率、化学ルミネッセンス、液位、回転、速度、および加速度のいずれかであり、かつ／または、ｂ）少なくとも１つの測定が、無線電力供給されまたは光電力供給されるセンサへの無線通信または光通信を使用して行われ、前記少なくとも１つの測定が、温度、電気化学、ｐＨ、比重、粘性、コンダクタンス、塩分、色、吸光度、蛍光、圧力、導電率、化学ルミネッセンス、液位、回転、速度、および加速度のいずれかであるのうちの少なくとも１つを含むことができる。

【0015】

液体化合物を、液体内で１つまたは複数のパラメータを測定できる無線センサ要素からのフィードバックに基づいて操作するシステムが開示される。液体操作は、加熱、攪拌、機械的均一化、電気分解、光、電波、またはＸ線のいずれかを含む電磁波に露出する別の化合物の追加、放射への露出、音波または超音波に露出する圧力または真空への露出、遠心力への露出、電界への露出、磁界への露出、ある種の化合物のろ過または密度分離による選択的な成分の除去、脱気のいずれかによるものとすることができ、前記フィードバックは、少なくとも１つの無線測定から入手され、前記少なくとも１つの無線測定は、温度、電気化学、ｐＨ、比重、粘性、コンダクタンス、塩分、色、吸光度、蛍光、圧力、導電率、化学ルミネッセンス、液位、回転、速度、加速度、およびその組合せのいずれかである。

【0016】

埋め込まれた無線温度センサを有する容器および無線温度センサと通信できる別々の通信デバイスを有することができるシステムが開示される。このシステムは、ａ）埋め込まれた無線温度センサが、無線電力を用いて電力供給もされ、ｂ）通信デバイスが、容器を加熱するように構成され、ｃ）通信デバイスが、無線で送信された温度フィードバックに基づいて容器を加熱するようにセットされ得、ｄ）容器が、容器内の材料の均質化または加熱のための組込み機械式ブレードを有し、通信デバイスが、機械式ブレードをアクティブ化するように構成されたアクティブ化要素を有し、ｅ）通信デバイスが、無線で送信された温度フィードバックに基づいて容器内のブレードをアクティブ化するようにセットされ得る、のいずれかを有することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】密閉容器の内容のプロパティを測定し、調整するシステムごとの斜視図である。

【図2】図１の横断面Ａ－Ａの変形形態を示す図である。

【図3A】システム内の器具の変形形態を示す部分透視上面図である。

【図3B】システム内の器具の変形形態を示す部分透視斜視図である。

【図4】密閉容器の内容のプロパティを測定し、調整するシステムの電気構成例を示す概略図である。

【図5】図５Ａ－図５Ｂ。温度を測定するように構成された感知デバイスの構成例を示す図である。

【図6】図６Ａ－図６Ｂ。浮揚性感知デバイス例を示す図である。

【図7】密閉容器の栓に結合された感知デバイス例を示す図である。

【図8】無線電気化学センサとして構成された感知デバイス例を示す図である。

【図9】無線ｐＨセンサとして構成された感知デバイス例を示す図である。

【図10】無線蛍光センサとして構成された感知デバイス例を示す図である。

【図11】無線吸光度センサとして構成された感知デバイス例を示す図である。

【図12】無線屈折計として構成された感知デバイス例を示す図である。

【図13】無線比重計として構成された感知デバイス例を示す図である。

【図14】無線感知デバイスから受信されたフィードバックに基づいて物質の温度を調整するプロセス例を示す流れ図である。

【図15】無線感知デバイスから受信されたフィードバックに基づいて試薬供給を制御するシステム例を示す図である。

【図16】複数の物質のプロパティを調整するホット・プレート・システム例を示す図である。

【図17】無線感知デバイスを使用するブレンダ・システム例を示す図である。

【図18】図１８Ａ－図１８Ｂ。無線感知デバイスを使用するワイン監視システム例を示す図である。

【図19】浮揚性レベル感知デバイス例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、密閉容器の内容のプロパティを測定し、調整するシステム１００が、物質１１５および感知デバイス１２０を含む容器１１０を有することができることを示す。容器１１０は、閉鎖環境または部分的閉鎖環境とすることができる。たとえば、容器１１０は、物質１１５を含むことができ、気密環境を形成するために栓または蓋を介して閉鎖され得る、フラスコ、ガラス・ボトル、または壺とすることができる。容器１１０は、気密ではない環境を形成するために栓または蓋を介して閉鎖可能とすることができ、あるいは、周囲環境に開かれているものとすることができる。容器１１０の他の例は、ブレンダ・ピッチャ、発酵容器、ボトル、ウェル・プレートまたは物質１１５を含むのに適する任意の他の容器を含む。

【0019】

物質１１５は、任意の液体、固体、ゲル、気体、または材料の組合せを含むことができる。物質１１５のプロパティを、感知デバイス１２０によって検出されたデータに基づいてシステム１００によって変更し、制御することができる。物質１１５のプロパティを記述するデータを、感知デバイス１２０によって容器１１０の外部の無線受信器に無線で送信することができる。

【0020】

感知デバイス１２０を、容器１１０内に完全に封入することができ、感知デバイス１２０のいくつかの構成を、物質１１５内に完全にまたは部分的に浸漬可能とすることができる。感知デバイス１２０を、容器１１０によって支持し、容器１１０内に完全に含めることができ、あるいは、感知デバイス１２０は、容器１１０内の閉鎖環境の完全性を危険にさらすことなく容器１１０を横断することができる。感知デバイス１２０に、外部無線受信器によって無線で電力を供給し、感知デバイス１２０がバッテリなしで機能することを可能にすることができる。バッテリは、周期的な充電を必要とし、ある回数の充電の後に使い古される可能性があり、通常は制限された温度範囲内で最も有効に動作するので、感知デバイス１２０からバッテリを省略することは、デバイスの寿命を改善し、デバイス１２０を極端な温度に露出する可能性がある応用例に使用され得る。感知デバイス１２０は、バッテリを含むことができる。

【0021】

図２は、図１に示された横断面Ａ－Ａに沿った、システム１００の構成例２００を示す。システム２００は、容器１１０内の物質１１５を加熱し、攪拌するシステムとすることができ、器具２１０および感知デバイス１２０を含むことができる。

【0022】

器具２１０は、容器１１０を支持し、加熱要素２１６から容器１１０および物質１１５に熱を伝達する伝熱面２１２を含むことができる。無線受信器２１４を、伝熱面２１２の下に位置決めし、加熱要素２１６から電気的および熱的に絶縁することができ、あるいは、加熱要素２１６を、無線受信器２１４と組み合わせることができる。加熱要素２１６の下に、絶縁層２１８を設けることができる。器具２１０は、モータ２２０によって回転可能な磁石２２２を含むこともできる。

【0023】

磁石２２２は、磁石２２２がモータ２２０によって回転される時に、加熱された面２１２の上またはその付近に配置された磁性物体を回転させることができる。したがって、容器１１０内に配置された磁性物体は、磁石２２２によって回転される時に、物質１１５を攪拌しまたは混合することができる。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０が物質１１５の攪拌器として機能することを可能にする、対応する磁石を含むことができ、あるいは、感知デバイス１２０とは別々のまたはこれに結合された磁石を、容器１１０内に配置することができる。磁気作用を、伝熱面２１２の下またはその付近に配置された電磁石によって達成することもできる。

【0024】

器具２１０は、ユーザ入力を受け取り、ユーザに情報を表示するように構成された制御パネル２２４をも含むことができる。たとえば、制御パネル２２４は、加熱要素２１６の温度を増減し、磁石２２２の回転速度を増減するためのユーザ入力を受け取ることができる。制御パネル２２４は、ＬＣＤスクリーン、電子インク（Ｅ Ｉｎｋ）スクリーン、または１つもしくは複数のＬＥＤなど、温度、磁石の回転、または他の情報をユーザに表示することのできるディスプレイを含むことができる。制御パネル２２４は、それに加えてまたはその代わりに、ユーザが器具２１０に入力を供給することを可能にする、ボタン、ノブ、または他の入力デバイスを含むことができる。

【0025】

器具２１０内のコントローラ２２６は、器具２１０を制御し、ユーザから受け取られた入力および無線受信器２１４から受け取られたフィードバックを処理することができる。加熱要素２１６によって放たれる熱エネルギおよびモータ２２０の回転速度などの器具２１０の出力を、感知デバイス１２０および／または器具２１０内の他の感知デバイスから受け取られたフィードバックに基づいてコントローラ２２６によって制御することができる。

【0026】

無線受信器２１４を、感知デバイス１２０から無線で送信されたデータを受信するように構成することができる。無線受信器２１４は、たとえば、ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＲＦＩＤ）受信器、近接場通信（ＮＦＣ）受信器、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）受信器、またはＷｉ－Ｆｉ受信器とすることができる。無線受信器２１４によって受信されたデータを、メモリ内に記憶するか、受信データに基づいて器具２１０の出力を制御するためにプロセッサによって受け取ることができる。無線受信器２１４は、無線信号または電磁誘導充電を介して感知デバイス１２０に無線で電力を供給することもできる。温度、ｐＨ、比重、粘性、塩分、コンダクタンス、吸光度、蛍光、または圧力などの物質１１５のプロパティを、感知デバイス１２０によって測定し、無線受信器２１４に送信することができる。

【0027】

図３Ａは、伝熱面２１２を除去された器具２１０の上面図例を示す。図３Ａに示されているように、無線受信器２１４を、加熱要素２１６と伝熱面２１２との間に配置することができる。１つまたは複数の温度センサ３０６が、加熱要素２１６または伝熱面２１２の温度を測定することができる。温度センサ３０６は、較正を検証しまたは温度測定の精度を保証するために、複数の異なるセンサ・タイプを使用することができる。たとえば、１つの温度センサ３０６を、白金測温抵抗体（ＲＴＤ）とすることができ、他の温度センサ３０６を、熱電対とすることができる。

【0028】

図３Ｂは、無線受信器２１４が、感知デバイス１２０からデータを受信し、オプションで感知デバイス１２０にデータを送信するように構成された第１のアンテナ３０２および第２のアンテナ３０４を含むことができることを示す。第１のアンテナ３０２および第２のアンテナ３０４は、感知デバイス１２０のすべての回転方向位置で感知デバイス１２０からの信号を検出するために、異なる方位を有することができる。追加のまたはより少数のアンテナを、器具２１０内に含めることができる。アンテナを、高温Ｃｅｒａｍａｗｉｒｅから作ることができる。

【0029】

図４は、感知デバイス１２０が、センサ４０４から出力データを読み取り、アンテナ４０６を用いて通信できる集積回路４０２を含むことができることを示す概略図である。集積回路４０２は、内部温度センサを含むことができる。磁石４０８が、たとえば磁石４０８および集積回路４０２を封入するハウジングによって、集積回路４０２に機械的に結合され得る。

【0030】

器具２１０は、制御パネル２２４、ＷｉＦｉモジュール４１４、マイクロプロセッサ・システム４１６、電源４１８、ヒータ・ドライバ回路４２０、モータ・ドライバ回路４２２、および通信回路４２４を含むことができる。他の変形形態は、追加の、より少数の、または異なる構成要素を含むことができる。マイクロプロセッサ・システム４１６、ＷｉＦｉモジュール４１４、ヒータ・ドライバ回路４２０、モータ・ドライバ回路４２２、おおびＲＦＩＤ通信回路４２４は、集合的に、図２に関して説明したコントローラ２２６を形成することができる。

【0031】

電源４１８は、交流電源などの入力から電力を受け取り、器具２１０の他の構成要素に電力を供給する。

【0032】

器具２１０の機能を、マイクロプロセッサ・システム４１６によって制御することができる。マイクロプロセッサ・システム４１６は、たとえば、ランダム・アクセス・メモリ、フラッシュ・メモリ、ならびにクロック・ソースとマイクロプロセッサ・システムを作成するのに必要な他の回路とを有するＡＲＭベースのマイクロプロセッサ・システムとすることができ、マイクロプロセッサならびに揮発性メモリまたは不揮発性メモリを含むことができる。マイクロプロセッサ・システム４１６は、情報を表示しまたはユーザ入力を受け取るために制御パネル２２４と通信することができ、ヒータ・ドライバ回路４２０およびモータ・ドライバ回路４２２を制御することができる。マイクロプロセッサ・システム４１６は、ＷｉＦｉモジュール４１４またはＲＦＩＤ通信回路４２４に送信されたデータを受け取るか、ＷｉＦｉモジュール４１４またはＲＦＩＤ通信回路４２４からのデータを送信するために、ＲＦＩＤ通信回路４２４およびＷｉＦｉモジュール４１４と通信することもできる。

【0033】

ヒータ・ドライバ回路４２０は、伝熱面２１２に熱を供給するために加熱要素２１６を駆動する。ヒータ・ドライバ回路４２０は、１つまたは複数の温度センサ３０６から受け取られた入力に基づいて加熱要素２１６の温度を調整することができる。ヒータ・ドライバ回路４２０は、感知デバイス１２０によって検出された物質１１５の温度など、マイクロプロセッサ・システム４１６から受け取られたデータに基づいて加熱要素２１６の温度を調整することもできる。

【0034】

モータ・ドライバ回路４２２は、モータ２２０を駆動し、モータ２２０は、様々な速度で両方の方向に磁石２２２を回転させる。磁石２２２の回転速度は、制御パネル２２４で受け取られたユーザ入力に基づいて、マイクロプロセッサ・システム４１６によってモータ・ドライバ回路２２２に通信され得る。

【0035】

ＲＦＩＤ通信回路４２４は、感知デバイス１２０などのリモート無線デバイスから信号を受信し、これに信号を送信することができる。ＲＦＩＤ通信回路４２４は、感知デバイス１２０に電力を供給するために感知デバイス１２０に電子信号を供給することができる。ＲＦＩＤ通信回路４２４によって出力された信号は、スプリッタ４３２を通過することができ、スプリッタ４３２は、分割された信号を第１のアンテナ４３４、９０度位相シフタ４３６、および第２のアンテナ４３８に渡す。９０度位相シフトは、感知デバイス１２０が任意の回転方向位置にある時にＲＦＩＤ通信回路４２４が感知デバイス１２０と通信することを可能にすることができる。代替案では、システム内に１つだけアンテナがある場合に、ＲＦＩＤ通信回路４２４からの出力は、その１つのアンテナに直接に進むことができ、スプリッタ４３２、９０度位相シフタ４３６、および第２のアンテナ４３８の必要をなくす。

【0036】

感知デバイス
図５Ａ～図５Ｂは、物質１１５の温度を測定するように構成された感知デバイス１２０の例を示す。感知デバイス１２０は、集積回路４０２を支持する回路基板５０２と、集積回路４０２によって読取可能なサーミスタ５０４とを含むことができる。サーミスタ５０４の抵抗は、物質１１５の温度に応答して変化することができ、集積回路４０２は、抵抗を測定することによって物質１１５の温度を判定することができる。集積回路４０２は、内部温度センサを有する場合もあり、この内部温度センサに対して、サーミスタ５０４によって測定された温度を比較することができる。温度を２つの異なる温度センサ・タイプによって測定することによって、老化、較正、および他の信頼性問題を判定することができる。というのは、これらの信頼性問題の影響が、２つの異なる温度センサ・タイプ上で異なる可能性が高いからである。たとえば４０ＡＷＧ銅ワイヤを含む内部コイル５１０が、感知デバイス１２０のアンテナを形成することができる。図５Ａに示されているように、内部コイル５１０を、感知デバイス１２０内で縦に巻くことができる。図５Ｂは、内部コイル５１０を、感知デバイス１２０の縦軸と同軸のフェライト・チューブ５１２の回りに巻くことができることを示す。

【0037】

感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０が容器１１０内の物質１１５を攪拌しまたは混合することを可能にする磁石４０８をさらに含むことができる。ケーシング５３０は、回路基板５０２、内部コイル５１０、および磁石４０８をカプセル化することができる。プラスティック、ガラス、ゴム、または物質１１５と感知デバイス１２０の内部のエレクトロニクスとの間の障壁をもたらすことのできる他の材料など、多数のタイプのカプセル化をケーシング５３０のために使用することができる。たとえば、ケーシング５３０は、約２３０℃の相対的に低い処理温度点を有するフッ素重合体である、Ｄａｉｋｏｎ（商標）社のＥＦＥＰから構成され得る。

【0038】

図５Ｂに示された感知デバイス１２０を、温度の測定に加えて、物質１１５の粘性を測定するのに使用することができる。器具２１０のアンテナ３０２およびアンテナ３０４などの無線受信器を、内部コイル５１０に垂直の方位にすることができる。感知デバイス１２０が磁石４０８を介して回転される時に、無線受信器は、内部コイル５１０の方位を検出することができる。感知デバイスの回転の速度を、方位に基づいて計算することができ、モータ２２０でのトルクを測定することができる。回転速度およびモータ２２０でのトルクに基づいて、物質１１５の粘性を判定することができる。感知デバイス１２０の回転速度を、ジャイロスコープまたは加速度計を用いるなど、他の形で測定することができる。

【0039】

図６Ａは、物質１１５上に浮くように構成された、感知デバイス１２０の別の例を示す。磁気攪拌子など、感知デバイス１２０とは別々の攪拌器６０２を使用して、上で説明したように物質１１５を攪拌することができる。図６Ｂは、物質１１５の温度を感知するように構成された浮揚性感知デバイス１２０の構成要素を示す。図６Ｂに示されているように、浮揚性感知デバイス１２０は、アンテナ・コイル５１０、回路基板５０２、サーミスタ５０４、および集積回路４０２を含むことができる。アンテナ・ワイヤ６０４が、アンテナ・コイル５１０を集積回路４０２に結合することができる。バラスト６０６が、感知デバイス１２０を安定化し、プラスティック・オーバーモールド６０８が、エレクトロニクスおよびバラスト６０６をカプセル化する。浮揚性感知デバイス１２０は、物質１１５の温度を測定し、アンテナ・コイル５１０を介して検出された温度を無線受信器に送信することができる。図６Ｂに示された浮揚性感知デバイス１２０は温度センサであるが、温度感知構成要素の代わりにまたはそれに加えて、浮揚性感知デバイス１２０内に、物質１１５の他のプロパティを測定するセンサを設けることができる。

【0040】

図７は、容器１１０の上部開口を閉鎖しまたは密閉する栓７０２に結合された感知デバイス例１２０を示す。無線回路およびアンテナ７０４を、栓７０２内に収容することができ、シャフト７０８によって物質１１５と接触するセンサ７０６に結合することができる。センサ７０６は、物質１１５のプロパティを測定し、無線回路およびアンテナ７０４にプロパティを通信することができ、無線回路およびアンテナ７０４は、プロパティを記述するデータを外部受信器に送信することができる。感知デバイス１２０の同様の構成を、栓７０２内ではなく、蓋、他のエンクロージャ、または容器１１０自体の中に設けることができる。

【0041】

図８は、無線電気化学センサとして構成された感知デバイス例１２０を示す。図８に示されているように、電気化学センサは、無線通信回路８０２、測定電極８０４、対電極８０６、および基準電極８０８を含むことができる。無線通信回路８０２は、測定電極８０４と対電極８０６との間の電圧差を受け取り、アンテナ・コイル５１０を介して電圧差を無線受信器に報告することができる。電圧データに基づいて、無線通信回路８０２またはリモート・システムは、物質１１５の電気化学的プロパティを判定することができ、この電気化学的プロパティは、物質内のグルコースまたはアルコールの濃度などのプロパティを示すことができる。無線通信回路８０２は、基準電極８０８および無線通信回路８０２内に埋め込まれたポテンショスタット（図８には図示せず）を使用して、測定電極８０４で安定した電圧を維持することもできる。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０が攪拌器として機能することを可能にし、かつ／または感知デバイス１２０を安定化する、磁石および／またはバラスト８１０をさらに含むことができる。図８内のデバイスは、特定の電圧が２つの電極にまたがって印加される時に、その２つの電極の間の導電率を測定することによって、物質１１５の導電率測定にも使用され得る。

【0042】

図９は、無線ｐＨセンサとして構成された感知デバイス例１２０を示す。図９に示されているように、ｐＨセンサは、無線通信回路８０２、第１の電極９０２、第２の電極９０４、基準電解質９０６、Ｈ＋選択性ガラス９０８、および多孔質接合部９１０を含むことができる。Ｈ＋選択性ガラス９０８は、物質１１５内の水素イオンに対して選択性であり、第１の電極９０２上に電荷を生じる。基準電解質９０６は、第２の電極９０４上に電荷を生じる。無線通信回路８０２は、第１の電極９０２と第２の電極９０４との間の電圧差を測定し、電圧差に基づいて物質１１５のｐＨを判定し、アンテナ５１０を介してｐＨを無線受信器に報告することができる。多孔質接合部９１０は、物質１１５内への基準電解質９０６の低速の浸透を容易にし、基準電解質９０６と物質１１５との間の電気接触を作成することができる。基準電解質９０６は、感知デバイス１２０内の充填穴９１２を介して周期的に再充填され得る。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０が攪拌器として機能することを可能にし、かつ／または感知デバイス１２０を安定化する、磁石および／またはバラスト８１０をさらに含むことができる。

【0043】

図１０は、無線蛍光センサとして構成された感知デバイス例１２０を示す。図１０に示されているように、蛍光センサは、無線通信回路８０２、ＬＥＤ光源１００６、吸収フィルタ１００８、光センサ１００２、検出フィルタ１００４、および光学基板１０１０を含むことができる。光信号は、ＬＥＤ光源１００６から吸収フィルタ１００８を介して物質１１５内に進む。物質１１５は、物質１１５内の様々な化合物の濃度に比例して蛍光を発することができる。蛍光によって放たれた光信号は、検出フィルタ１００４を介して光センサ１００２上へおよび光学基板１０１０に進み、ここで、蛍光を測定することができる。光学基板１０１０は、蛍光に関する信号を無線通信回路８０２に通信することができ、無線通信回路８０２は、アンテナ５１０を介してそのデータを無線受信器に送信することができる。測定された蛍光に基づいて、無線通信回路８０２または外部デバイスは、物質１１５内の検体の濃度を判定することができる。周囲光からの干渉を低減するために、ＬＥＤ光源１００６を変調することができる。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０が攪拌器として機能することを可能にし、かつ／または感知デバイス１２０を安定化する、磁石および／またはバラスト８１０をさらに含むことができる。あるバージョンの感知デバイス１２０は、光センサ１００２および検出フィルタ１００４を使用して物質１１５からのルミネッセンスを感知することと、アンテナ５１０を介して化学ルミネッセンス値を無線通信回路８０２に通信することとによって、化学ルミネッセンス・センサとして機能することができる。

【0044】

図１１は、無線吸光度センサとして構成された感知デバイス例１２０を示す。図１１に示されているように、吸光度センサは、無線通信回路８０２、第１のレンズ１１０２、第２のレンズ１１０４、第１の光学基板１１０６、第２の光学基板１１０８、およびリニア・バリアブル・フィルタ１１１０を含むことができる。第１の光学基板１１０６は、白色ＬＥＤエミッタ１１１２を含むことができ、白色ＬＥＤエミッタ１１１２は、光経路１１１４に沿って第１のレンズ１１０２を通って第２のレンズ１１０４に進む白色光を放つ。この光は、第２のレンズ１１０４を通ってリニア・バリアブル・フィルタ１１１０に進むことができる。光をフィルタリングするリニア・バリアブル・フィルタ１１１０を通過した後に、第２の光学基板１１０８は、フォト・ダイオード・アレイまたはリニアＣＭＯＳ光センサを組み込むことによって、信号の大きさを検出し、検出された光に基づいて物質１１５の吸光度の量を判定することができる。第２の光学基板１１０８は、吸光度に関する信号を無線通信回路８０２に通信することができ、無線通信回路８０２は、アンテナ５１０を介してそのデータを無線受信器に送信することができる。測定された吸光度に基づいて、無線通信回路８０２または外部デバイスは、物質１１５内の検体の濃度を判定することができる。周囲光からの干渉を低減するために、ＬＥＤエミッタ１１１２を変調することができる。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０が攪拌器として機能することを可能にし、かつ／または感知デバイス１２０を安定化する、磁石および／またはバラスト８１０をさらに含むことができる。

【0045】

図１２は、無線屈折計として構成された感知デバイス例１２０を示す。図１２に示されているように、屈折計は、無線通信回路８０２、ＬＥＤ光源１２０２、測定窓１２０４、リニア・アレイ・センサ１２０６、および回路基板１２０８を含むことができる。ＬＥＤ光源１２０２は、測定窓１２０４に向かって光信号を放つことができ、測定窓１２０４は、光信号が物質１１５に達することを可能にする透明な窓とすることができる。光信号は、物質１１５によって屈折され、リニア・アレイ・センサ１２０６に向かって反射され得る。反射光がリニア・アレイ・センサ１２０６のどこに当たるのかに基づいて、回路基板１２０８は、物質１１５の屈折率を判定することができる。回路基板１２０８は、屈折率に関する信号を無線通信回路８０２に通信することができ、無線通信回路８０２は、アンテナ５１０を介して屈折率信号を無線受信器に送信することができる。周囲光からの干渉を低減するために、ＬＥＤ光源１２０２を変調することができる。測定窓１２０４に投影される波長を制限された波長範囲に縮小するために、ＬＥＤ光源１２０２の後に光フィルタを設けることができる。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０が攪拌器として機能することを可能にし、かつ／または感知デバイス１２０を安定化する、磁石および／またはバラスト８１０をさらに含むことができる。

【0046】

図１３は、無線比重計として構成された感知デバイス例１２０を示す。図１３に示されているように、比重計は、無線通信回路８０２および超音波センサ１３０２を含むことができる。図１３に示された感知デバイス１２０は、物質１１５の比重に比例する高さで物質１１５に浮かぶことができる。超音波センサ１３０２は、物質１１５の表面に向かって超音波を放ち、放たれた波の反射を検出することができる。無線通信回路８０２は、検出された反射に基づいて超音波センサ１３０２と物質１１５の表面との間の距離１３０４を判定し、判定された距離に基づいて物質１１５の比重を計算することができる。無線通信回路８０２は、比重を、アンテナ５１０を介して無線受信器に送信することができる。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０を安定化するためにバラスト１３１０をさらに含むことができる。液体までの距離を、光学的に測定することもできる。

【0047】

フィードバックに基づくプロパティの調整
図１４は、無線感知デバイス１２０から受信されたフィードバックに基づいて物質１１５の温度を調整するプロセス例１４００を示す流れ図である。プロセス１４００は、ホット・プレート・システム２００に関して説明されるが、同様のプロセスを使用して、任意の他のシステム内で温度を調整することができる。プロセス１４００を、コントローラ２２６によって実行することができる。

【0048】

図１４に示されているように、コントローラ２２６は、サーミスタ５０４および集積回路４０２内の温度センサなど、感知デバイス１２０内の２つのセンサから温度を読み取る１４０２ことができる。コントローラ２２６は、２つのセンサによって検出された温度の間の差がしきい差（たとえば、±２℃）以内であるかどうかを判定する１４０４ことができる。差がしきい差より大きい場合には、コントローラ２２６は、加熱要素２１６をシャット・ダウンし１４０６、制御パネル２２４にエラーを表示する１４０８ことができる。差がしきい差より小さい場合には、コントローラ２２６は、２つの温度の平均値を計算し、平均値が設定点未満であるかどうかを判定する１４１０ことができる。コントローラ２２６は、２つのセンサの一方によって出力された温度など、異なる温度を設定点と比較することができる。

【0049】

平均温度が設定点未満である場合には、コントローラ２２６は、加熱要素２１６温度を上げる１４１２ことができる。コントローラ２２６が、平均温度が設定点より高いと判定する１４１４場合には、コントローラ２２６は、加熱要素２１６温度を下げる１４１６ことができる。コントローラ２２６は、平均温度を複数の異なる設定点と比較することができる。たとえば、コントローラ２２６は、ステップ１４１０で、平均温度が下側設定点未満であるかどうかを判定することができ、ステップ１４１４で、平均温度が上側設定点を超えるかどうかを判定することができる。その後、コントローラ２２６は、物質１１５の温度の調整を継続するためにプロセス１４００を繰り返す前に、１分など、指定された長さの時間を待つ１４１８ことができる。待ち時間１４１８は、１分未満とすることができる。

【0050】

図１５は、感知デバイス１２０から受信されたフィードバックに基づいて試薬供給を制御するシステム１５００を示す。図１５に示されているように、システム１５００は、制御ユニット１５１０と、分注ノズル１５２４を介して容器１１０内に指定された量の試薬１５２２をポンプで注入するように構成されたシリンジ・ディスペンサ・ポンプ（ｓｙｒｉｎｇｅ ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ ｐｕｍｐ）１５２０とを含むことができる。物質１１５内に位置決めされた感知デバイス１２０は、蛍光、吸光度、屈折率、ｐＨ、電気化学信号、液面レベル、または比重など、物質の１つまたは複数のプロパティを測定し、測定されたプロパティを記述するデータを制御ユニット１５１０に無線で送信することができる。制御ユニット１５１０は、測定されたプロパティの所望の設定点を用いてプログラムされ得、所望の設定点を達成するために容器１１０に試薬１５２２を供給するようにシリンジ・ディスペンサ・ポンプ１５２０を制御するように構成され得る。

【0051】

たとえば、設定点は、物質１１５の所望のｐＨとすることができ、試薬１５２２は、酸または塩基とすることができる。制御ユニット１５１０は、感知デバイス１２０によって測定されたｐＨを受け取り、測定されたｐＨを所望のｐＨと比較する。測定されたｐＨが所望のｐＨとは異なる場合に、制御ユニット１５１０は、シリンジ・ディスペンサ・ポンプ１５２０に、所望のｐＨが達成されるまで、容器１１０内に指定された体積の試薬１５２２を分注させることができる。別の例として、設定点は、試薬１５２２を追加することによって変更できる物質１１５内の特定の化合物の所望の濃度に対応する、所望の吸光度、所望の蛍光、または所望の電気化学信号とすることができる。制御ユニット１５１０は、感知デバイス１２０によって測定された吸光度、蛍光、または電気化学信号を受け取り、受け取られたデータを設定点と比較する。受け取られたデータが設定点とは異なる場合には、制御ユニット１５１０は、シリンジ・ディスペンサ・ポンプ１５２０に、所望のプロパティが達成されるまで、容器１１０内に指定された体積の試薬１５２２を分注させることができる。

【0052】

制御ユニット１５１０およびシリンジ・ディスペンサ・ポンプ１５２０を、図１５に示された２つのデバイスではなく、単一のデバイスに組み込むことができる。さらに、制御ユニット１５１０は、複数の試薬１５２２を物質１１５に供給するために複数のシリンジ・ディスペンサ・ポンプ１５２０を制御することができる。たとえば物質１１５の特定のプロパティが達成された時に容器１１０から物質１１５の一部またはすべてを除去するように、または物質１１５のレベルを制御するように、このシステムを構成することもできる。

【0053】

使用方法
図１６は、複数の容器１１０Ａおよび１１０Ｂならびに複数の感知デバイス１２０Ａおよび１２０Ｂを含むホット・プレート・システム例１６００を示す。第１の感知デバイス１２０Ａは、第１の磁石１６２２Ａによって回転され、回転される時に第１の容器１１０Ａ内の第１の物質１１５Ａを攪拌し、そのプロパティを測定することができる。第２の感知デバイス１２０Ｂは、第２の磁石１６２２Ｂによって回転され、回転される時に第２の容器１１０Ｂ内の第２の物質１１５Ｂを攪拌し、そのプロパティを測定することができる。第１の物質１１５Ａは、第１の伝熱面１６１２Ａによって加熱され得、第２の物質１１５Ｂは、第２の伝熱面１６１２Ｂによって加熱され得る。無線受信器２１４は、感知デバイス１２０からデータを受信し、そのデータから、ホット・プレート・システム１６００の出力が制御され得る。たとえば、感知デバイス１２０Ａから受信されたデータに基づいて、ホット・プレート・システム１６００は、第１の伝熱面１６１２Ａの温度を増減することができ、あるいは、第１の磁石１６２２Ａの回転速度を増減することができる。

【0054】

図１７は、無線感知デバイス１２０を含むブレンダ・システム例１７００を示す。図１７の例では、ブレンダ・ピッチャ１７１０が、ブレンドされる物質（図示せず）を含むことができる。ブレード１７２０は、物質を粉砕し、ブレンドするために、ブレンダ・ピッチャ１７１０内で回転することができる。物質がブレンドされる時に物質のプロパティを測定するために、感知デバイス１２０をブレード１７２０内に組み込むことができる。制御ユニット１７３０は、ブレード１７２０の回転速度を増減するためのユーザ入力を受け取ることができ、ブレンダ・ピッチャ１７１０内の物質の検出されたプロパティに基づいてブレード１７２０の回転速度を自動的に増減するために感知デバイス１２０からフィードバックを受信することができる。代替案では、ブレンダ・ピッチャ１７１０内に組み込まれた温度センサ１７４０が、ブレンドされる物質の温度を検出し、ブレンダ・ピッチャ１７１０内のアンテナ１７５０を介して、制御ユニット１７３０内の受信器アンテナ１７６０を介して温度情報を送信することができる。

【0055】

図１８Ａ～図１８Ｂは、ワイン監視システム例１８００を示す。図１８Ａの例では、無線感知デバイス１２０は、ボトルが密閉される前にワイン・ボトル１８１０内に配置され得、ボトル１８１０内のワインのプロパティを監視することができる。感知デバイス１２０は、測定されたプロパティを外部無線受信器に送信することができ、外部無線受信器は、小売業者または消費者にそのプロパティを報告することができる。たとえば、感知デバイス１２０は、ワイン内のチオール、酢酸、または酸素の濃度を報告することができる。小売業者または消費者は、報告された情報を使用して、ボトル１８１０を開封する前にワインの品質を判定することができる。

【0056】

図１８Ｂは、ワインの品質を示すことができるワインのプロパティを感知する検出するように構成された感知デバイス１２０の例を示す。図１８Ｂに示された感知デバイス１２０の構成は、露出された電気化学感知エリア１８２２をその表面上に有するプラスティック・オーバーモールド１８２０を含むことができる。電気化学感知エリア１８２２は、図８に関して説明した測定電極８０４、対電極８０６、および基準電極８０８を含むことができ、ワインのチオール、酢酸、酸素、または他の関連する成分を検出するように構成され得る。感知デバイス１２０は、動作を制御するための回路基板５０２と、外部デバイスとの無線通信用のアンテナ５１０とをも含むことができる。

【0057】

図１９は、容器１１０内の物質１１５の液面レベルを感知するように構成された感知デバイス１２０の例を示す。感知デバイス１２０は、無線通信回路およびアンテナ１９１０に結合された超音波センサ１９３０を使用する。感知デバイス１２０は、感知デバイス１２０の方位を定めるためのバラスト１９２０をも含む。

【0058】

本明細書で説明した無線感知デバイス１２０を、多数の他の応用例に使用することができる。たとえば、感知デバイス１２０は、ビールの比重をリモート監視するためにビール・メーカによって使用され得る。比重が指定された量に達する時に、警報を生成してビール・メーカに通知することができる。別の例として、感知デバイス１２０は、病院または研究所の従業員によって、滅菌されまたは加圧滅菌器で処理される物質が所望の滅菌温度に達したかどうかを検証するのに使用され得る。感知デバイス１２０は、物質が加圧滅菌器で処理される時にその物質の温度を監視し、物質内部の温度が滅菌温度に達したかどうかを従業員に通知することができる。別の例として、料理人は、感知デバイス１２０を使用して密閉容器内の食品のプロパティを監視して、食品が所望の温度、粘性、比重、またはその組合せに達した時を正確に判定することができる。別の例では、異なる時間期間の間に化合物を異なる温度ステップおよび攪拌速度にさらすように器具がプログラムされる場合に反応化合物内の温度センサとしておよび攪拌器として感知デバイス１２０を使用することと、様々なステップで正しい温度をセットするために感知デバイス１２０からのフィードバックを使用することとによって、複数のステップを有する化学反応を処理することができる。別の例では、生産加工ステーションは、洗浄液の導電率を監視し、導電率が特定の値を超える場合に洗浄液を交換することができる。

【0059】

本明細書で説明され、図示された個々の変形形態および実施形態のそれぞれは、他の変形形態または実施形態のいずれかの特徴から簡単に分離しまたはこれと組み合わせることのできる別個の構成要素および特徴を有する。特定の状況、材料、組成物、プロセス、プロセス行為（１つまたは複数）、またはステップ（１つまたは複数）を本開示の目的（１つまたは複数）、趣旨、または範囲に適合させるために、変更を行うことができる。

【0060】

本明細書で列挙された方法を、論理的に可能である列挙された事象の任意の順序ならびに事象の列挙された順序で実行することができる。さらに、所望の結果を達成するために、追加のステップまたは動作を提供することができ、あるいは、ステップまたは動作を除去することができる。

【0061】

さらに、値の範囲が提供される場合に、その範囲の上限と下限との間のすべての介在する値およびその述べられた範囲内のすべての他の述べられた値または介在する値が、本開示に含まれる。また、説明された変数のすべてのオプションの特徴は、独立に、または本明細書で説明した特徴のうちの任意の１つもしくは複数と組み合わせて、示され、請求され得る。

【0062】

本明細書で言及したすべての既存の主題（たとえば、刊行物、特許、特許出願、およびハードウェア）は、その主題が本開示の主題と矛盾しない限り（矛盾する場合には、本明細書に存在するものが優先されなければならない）、参照によってその全体が本明細書に組み込まれている。参照された項目は、本願の出願日以前のその項目の開示のみに関して提供される。本明細書のいかなる部分をも、本開示が以前の開示のおかげでそのような材料に先行する資格を有しないことの容認と解釈してはならない。

【0063】

単数形の項目への参照は、それと同一の要素が複数存在する可能性を含む。より具体的には、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される時に、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｓａｉｄ（前記）」、および「ｔｈｅ」は、文脈がそうではないと明瞭に規定しない限り、複数の指示対象を含む。さらに、特許請求の範囲が、すべてのオプションの要素を除外するように起草される場合があることに留意されたい。したがって、この陳述は、要素の列挙に関連する「ｓｏｌｅｌｙ（単独で）」、「ｏｎｌｙ（唯一の）」、および類似物などの排他的用語法の使用または「否定的」限定の使用に関する優先する基礎として働くことが意図されている。そうではないと定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術における通常の技量を有する者によって一般に理解されるものと同一の意味を有する。

【0064】

本開示は、示された特定の形態の範囲に限定されることを意図されたものではなく、本明細書で説明した変形形態の代替形態、修正形態、および同等物を包含することを意図されたものである。さらに、本開示の範囲は、本開示に鑑みて当業者に明白になり得る他の変形形態を完全に包含する。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図19】