JP5985500B2 - RFID-compliant drawer cooling system - Google Patents

Description

本出願は、２０１０年１２月３日付の米国出願第６１／４１９，７６２号および２００９年１２月７日付の米国特許出願第１２／６３１，８６１号を取り入れるともに、さらに２０１０年２月９日付の米国出願第６１／３０２，９１２号を取り入れ、これらの米国特許出願のすべてが、ここでの参照によって本明細書に組み込まれる。   This application incorporates US application 61 / 419,762 dated December 3, 2010 and US patent application No. 12 / 631,861 dated December 7, 2009, and further dated February 9, 2010. Incorporating US application 61 / 302,912, all of these US patent applications are hereby incorporated by reference herein.

本発明は、広くには、薬剤の管理の分野に関し、さらに詳しくは、薬剤の識別、追跡記録、および温度管理を提供する薬剤管理システムおよび関連の方法に関する。   The present invention relates generally to the field of drug management, and more particularly to a drug management system and related methods that provide drug identification, tracking and temperature management.

長年にわたり、薬剤取出システムが使用されてきた。このようなシステムの当初の目的は、手作業による配布に伴う投薬ミスと、大量の在庫にかかる高い維持費と、を削減することであった。現在のシステムには、多くの利点があるが、この利点は、調剤配布に伴うコストの削減と、在庫管理の改善と、実物管理と、自動ドキュメンテーションと、ミスのさらなる低減と、専門家である薬剤師および看護師の業務負担の軽減と、を含む。   For many years, drug removal systems have been used. The initial goal of such a system was to reduce medication errors associated with manual distribution and high maintenance costs associated with large inventory. The current system has many advantages, but this benefit is the cost reduction associated with dispensing and distribution, improved inventory management, physical management, automated documentation, further reduction of errors, and expertise Including reducing the workload of pharmacists and nurses.

規模の大きな医療施設において、医薬品の主な在庫は、医薬品の使用者である患者から遠く離れた保管場所にある場合が多い。これらの保管場所から患者へ医薬品を安全かつ正確に届けるために、種々のシステムが提案されかつ実用化されてきた。「カート交換」システムと呼ばれる初期のシステムでは、薬剤カートが、中央薬局から離れた医療施設のナースステーションに運ばれ、そして、完全に供給された状態のカートと定期的に交換される。典型的に、これらのカートは、患者毎に個別の引出しに仕分けされた２４時間供給分の薬剤を含む。「使用済み」のカートは、次の２４時間分の薬剤が補給される供給エリアの中央薬局に戻される。睡眠薬は、フロアにある鍵付きの箱に保管されており、２人の看護師が別々の鍵を有することと、書面による記録と、が必要である。   In large-scale medical facilities, the main inventory of medicines is often in a storage location far away from the patient who is the user of the medicine. Various systems have been proposed and put into practical use in order to deliver pharmaceutical products safely and accurately from these storage locations to patients. In an early system, called the “cart change” system, drug carts are transported to a medical facility nurse station away from the central pharmacy and periodically exchanged with a fully supplied cart. Typically, these carts contain a 24-hour supply of medication sorted into individual drawers for each patient. The “used” cart is returned to the central pharmacy in the supply area where the next 24 hours of medication will be replenished. The sleeping pills are stored in a locked box on the floor, requiring two nurses to have separate keys and a written record.

一部の薬剤に対しては、カート交換システムが未だに使用されているが、日中に中央薬局からの多くの新たなオーダを処理する作業や、大量の未使用薬剤を戻す作業は、多大な労力を要することになる。これらの薬剤の在庫補充は、正確に行われる必要があり、かつ、極めて時間を消費する。その結果、ナースフロアに自動化されたプロセッサベースの薬剤キャビネットを使用することが増えてきた。各キャビネットのプロセッサは、これらの固定キャビネットの医薬品へのアクセスをモニタし、現在の手持ち在庫と、補給が必要なものと、が中央薬局の場所にある中央処理装置に送信される。これらのプロセッサベースの取出キャビネットの当初の目的は、睡眠薬をより便利に管理することと、一般的な薬剤の「フロアストック」を有することと、であり、看護師は、交換カートにのせて薬局から運ばれてくる２４時間分の補給を待ちながら、または、特別にオーダしたりしながら、フロアストックから、要求された新しい処方薬の初回投与を行うことができていた。   For some medications, cart change systems are still in use, but the task of processing many new orders from the central pharmacy during the day and returning a large amount of unused medication is significant. It will be labor intensive. The restocking of these drugs needs to be done accurately and is very time consuming. As a result, the use of automated processor-based drug cabinets on nurse floors has increased. Each cabinet processor monitors access to medication in these fixed cabinets, and the current on-hand inventory and what needs to be replenished is sent to a central processing unit at the central pharmacy location. The initial purpose of these processor-based take-out cabinets is to manage sleeping pills more conveniently and to have a common drug “floorstock”, where nurses can place pharmacies on exchange carts We were able to make the first dose of the new prescription drug requested from the floorstock while waiting for 24 hours of replenishment coming from or specially ordered.

以下、図２３を参照すると、薬剤キャビネット３００は、典型的に、制御ユニット３０６に連結された一体型のタッチスクリーン３０４と、中央サーバ３１０とリンクするための通信リンク３０８と、１つ以上のカート３１６とリンクするための通信リンク３１４とを備える。このような通信リンク３０８および３１４は、有線通信用の接続として概略的に示されているが、通信技術の当業者に認識されるように、無線通信用の送信機および受信機（例えば、ＲＦ、ＩＲ、音響）であってもよい。通信リンク３０８および３１４を介して入力されるデータに加え、タッチスクリーン３０４に含まれる仮想キーボードを介して、データが手動入力される。通信リンク３０８は、サーバ３１０との接続であり、かつ、必要に応じて、薬剤キャビネット３００を、サーバ３１０がリアルタイム更新のためにアクセスするデータベース３２０とのインタフェースになれるようにする。また、患者の薬剤、静脈注射用の溶液などを調合する際に、事前に権限を与えられたヘルスケアアテンダントを導くのに必要な情報を与える。図２４に示す別の実施形態において、実際のキーボード３２２またはキーパッドあるいは同様のデバイスが、タッチスクリーン３０４の機能を代替したり、補ったりしてもよい。   Referring now to FIG. 23, a medication cabinet 300 typically includes an integrated touch screen 304 coupled to a control unit 306, a communication link 308 for linking with a central server 310, and one or more carts. A communication link 314 for linking with 316. Such communication links 308 and 314 are shown schematically as connections for wired communications, but as will be appreciated by those skilled in the communications arts, transmitters and receivers for wireless communications (eg, RF , IR, sound). In addition to data entered via communication links 308 and 314, data is entered manually via a virtual keyboard included in touch screen 304. The communication link 308 is a connection with the server 310 and, if necessary, allows the medication cabinet 300 to interface with the database 320 that the server 310 accesses for real-time updates. It also provides the information needed to guide pre-authorized health care attendants when formulating patient medications, solutions for intravenous injection, and the like. In another embodiment shown in FIG. 24, an actual keyboard 322 or keypad or similar device may replace or supplement the functionality of the touch screen 304.

これらのプロセッサベースの薬剤キャビネット３００は、そのフロアの患者が昼夜必要とする可能性のある薬剤の大部分を保管する能力を提供する。多くの場合、これらの薬剤は、鍵の掛かった引出しの中のポケットに保管される。看護師は、自分の個人ＩＤと、特定の患者のＩＤとを入力すると、選択された患者に認められた薬剤全般を確認し、そして、一般に、「投薬期限薬剤」と呼ばれる、特定の時間に期限がくる薬剤を確認する。次に、中央薬局の業務は、キャビネットに保管された薬剤の手持ちストックをモニタし、そして、定期的な間隔で薬剤レベルを補充することである。このプロセスの重要な利点は、中央薬局に戻される未使用の薬剤がないことである。つまり、初回投与（その後の投与も同様）がすぐに利用可能であることを意味する。   These processor-based medication cabinets 300 provide the ability to store most of the medication that patients on that floor may need day and night. In many cases, these medications are stored in pockets in a locked drawer. Once the nurse has entered his personal ID and the ID of a particular patient, the nurse confirms the overall medication approved by the selected patient, and at a particular time, commonly referred to as a “medication due drug” Check for drugs that are due. Next, the central pharmacy's job is to monitor the on-hand stock of medication stored in the cabinet and replenish the medication levels at regular intervals. An important advantage of this process is that no unused drugs are returned to the central pharmacy. This means that the first administration (and subsequent administrations) is readily available.

さらに、薬剤を中央薬局から届けることを依然として必要とする多数の状況が存在する。例えば、投薬ミスを避けるために、看護師がいわゆるピギーバックの薬剤バッグを標準的な希釈剤のバッグへと取り付けることによって準備を行うのではなく、安全上の理由で、薬剤を含む静脈内輸液（ＩＶｓ）を薬局において混合してフロアへと届けることができる。また、特殊な薬剤または頻繁には使用されない薬剤、寿命の短い薬剤、冷蔵を必要とする薬剤、あるいは薬局からの特別な取り扱いを必要とする薬剤も存在する。多くの薬剤およびワクチンは、温度の影響を受けやすく、厳格な保管の要件を有している。安定性の低い一部の医療用組成物は、おそらくは摂氏２〜６度の範囲内の低温下に保つ必要がある。典型的には、冷却が必要とされる場合には、冷却ユニットを備える別の薬剤キャビネットが使用される。   In addition, there are a number of situations that still require the drug to be delivered from a central pharmacy. For example, to avoid medication errors, the nurse does not prepare by attaching a so-called piggyback drug bag to a standard diluent bag, but for safety reasons, intravenous fluids containing the drug (IVs) can be mixed at the pharmacy and delivered to the floor. There are also special drugs or drugs that are not frequently used, drugs that have a short life, drugs that require refrigeration, or drugs that require special handling from a pharmacy. Many drugs and vaccines are temperature sensitive and have strict storage requirements. Some medical compositions with low stability need to be kept at low temperatures, perhaps in the range of 2-6 degrees Celsius. Typically, a separate drug cabinet with a cooling unit is used when cooling is required.

現行の薬剤キャビネットは、全体が冷却されるか、あるいは全体が冷却されないかのいずれかである。キャビネットに応じて、それらのキャビネットのすべての引出しが同じ冷却を被り、あるいは冷却を欠く。冷却は、電力および冷却装置が必要であるがゆえに、比較的高価である。全体としての薬剤キャビネットが高価かつ比較的大きく、各々が自身のそれぞれのコンピュータ設備、電力設備、および通信設備を有しており、各々が貴重な床面積を占める。先行技術においては、一部の患者が投与まで冷蔵されていなければならない薬剤と、冷蔵すべきではない薬剤とを必要とする多くの場合に、一方が冷却され、他方が冷却されない２つのキャビネットが必要である。場合によっては、キャビネットのわずかな部分だけが冷却を必要とするにもかかわらず、キャビネット全体に冷却がもたらされ、キャビネットの大部分が空である。これは、非効率的な手法である。現行のシステムは、冷蔵された薬剤の提供に関して有効な方法を提供しているが、キャビネットの引出しのコストを削減し、より多くの品物を冷却された引出しおよび非冷却の引出しの両方を有する単一のキャビネットに保持できるようにすることが、望ましいと考えられる。したがって、単一のキャビネットに冷却された引出しおよび非冷却の引出しの両方を持たせることが、コストの観点およびスペースの観点の両方から有益であると考えられる。   Current drug cabinets are either entirely cooled or not cooled entirely. Depending on the cabinet, all drawers in those cabinets receive the same cooling or lack cooling. Cooling is relatively expensive because of the need for power and cooling equipment. The overall drug cabinet is expensive and relatively large, each with its own computer equipment, power equipment, and communication equipment, each occupying valuable floor space. In the prior art, in many cases where some patients require medication that must be refrigerated until administration and medication that should not be refrigerated, there are two cabinets where one is cooled and the other is not. is necessary. In some cases, although only a small portion of the cabinet requires cooling, cooling is provided to the entire cabinet, with the majority of the cabinet being empty. This is an inefficient approach. Current systems provide an effective method for providing refrigerated medication, but reduce the cost of drawers in the cabinet and allow more items to be singulated with both cooled and uncooled drawers. It would be desirable to be able to hold it in one cabinet. Thus, it would be beneficial to have both a cooled drawer and an uncooled drawer in a single cabinet from both a cost and space perspective.

また、冷蔵庫あるいは他の温度制御式のキャビネットまたは引出しの温度を監視し、監視した温度を長時間にわたってログに記録できることが望ましい。そのような監視や記録を続けることは、ｔｈｅ Ｊｏｉｎｔ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ｏｎ Ａｃｃｒｅｄｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ（ＪＣＡＨＯ）などのいくつかの健康管理機構によって強く推奨または要求される可能性がある。また、温度制御を必要とする薬剤に関して、温度（または、相対湿度）が許容範囲から外れる場合に、自動的に警報をもたらすことができると望ましい。   It is also desirable to be able to monitor the temperature of a refrigerator or other temperature controlled cabinet or drawer and record the monitored temperature in a log over a long period of time. Continued such monitoring and recording may be strongly recommended or required by several health care mechanisms such as the Joint Commission on Accretion of Healthcare Organizations (JCAHO). It is also desirable for a drug that requires temperature control to automatically provide an alarm if the temperature (or relative humidity) is outside an acceptable range.

温度制御される薬剤の取り扱いも、どの薬剤が温度制御を必要とするのか、およびどのような条件下で薬剤を保存しなければならないかの判断に関して、人手によるプロセスである。そのような人手による取り扱い、検査、および調査には、時間がかかる。効率を高めるべく、これらの要件の少なくとも一部を自動化することができるシステムおよび方法を提供することが、望ましいと考えられる。   The handling of temperature-controlled drugs is also a manual process with regard to determining which drugs need temperature control and under what conditions the drugs must be stored. Such manual handling, inspection and investigation takes time. To increase efficiency, it would be desirable to provide a system and method that can automate at least some of these requirements.

したがって、どの薬剤が冷蔵を必要とするのかを認識し、どのレベルの冷却が必要であるのかを判断し、そのような冷却を達成するための自動化されたシステムおよび方法の必要性を、当業者は理解している。また、温度制御される薬剤を保持する冷蔵庫あるいは他の温度制御式のキャビネットまたは引出しの温度を監視し、監視された温度を長期にわたってログに記録する必要性を、当業者は理解している。さらに、費用およびスペースの要件の両方を削減するために、冷却される引出しおよび非冷却の引出しの両方を単一のキャビネットに備える必要性を、当業者は理解している。本発明は、これらの必要性および他の必要性を満足させる。   Thus, those skilled in the art will recognize the need for automated systems and methods to recognize which drugs need refrigeration, determine what level of cooling is needed, and achieve such cooling. Understand. Those skilled in the art also understand the need to monitor the temperature of a refrigerator or other temperature controlled cabinet or drawer that holds temperature controlled medication and log the monitored temperature over time. Furthermore, those skilled in the art understand that the need to provide both a cooled drawer and an uncooled drawer in a single cabinet to reduce both cost and space requirements. The present invention satisfies these and other needs.

無線自動識別（「ＲＦＩＤ」）は、応答デバイス（ＲＦＩＤ「タグ」またはトランスポンダとして知られている）の応答を促すために電磁エネルギー（「ＥＭエネルギー」）を使用して、個体識別を行い、場合によっては、さらに保管されたデータを提供するものである。ＲＦＩＤタグは、典型的に、メモリ、回路およびアンテナを形成する１つ以上の導電性トレースを有する半導体デバイスを含む。典型的に、ＲＦＩＤタグは、トランスポンダとして作用し、インテロゲータとも呼ばれるリーダから受信したＲＦ呼掛け信号に応じて、半導体デバイスメモリに格納された情報を提供する。いくつかのＲＦＩＤタグは、パスワードおよび／または暗号化などのセキュリティ手段を含む。また、多くのＲＦＩＤタグにより、ＲＦ信号を介した半導体メモリへの情報の書き込みおよび格納が許可される。   Wireless automatic identification (“RFID”) performs individual identification using electromagnetic energy (“EM energy”) to prompt the response device (known as an RFID “tag” or transponder) Some provide further stored data. RFID tags typically include a semiconductor device having one or more conductive traces that form a memory, a circuit, and an antenna. Typically, an RFID tag acts as a transponder and provides information stored in a semiconductor device memory in response to an RF interrogation signal received from a reader, also called an interrogator. Some RFID tags include security means such as passwords and / or encryption. In addition, many RFID tags permit writing and storage of information in a semiconductor memory via an RF signal.

ＲＦＩＤタグは、追跡される物品に組み込まれるか、または取り付けられてもよい。タグは、接着剤、テープまたは他の手段で物品の外側に取り付けられてもよい場合もあり、タグは、包装に含まれているような場合など、物品内に差し込まれたり、物品の容器内に設置されたり、または衣服に縫い付けられたりしてもよい。ＲＦＩＤタグは、固有の個体識別番号が付与されて製造されるが、この個体識別番号は、典型的に、チェックディジットが取り付けられた数バイトの単純な通し番号である。この個体識別番号は、製造中にタグに組み込まれている。ユーザは、この通し番号／個体識別番号を変えられず、メーカーは、各通し番号を一度しか使用しないことを保証する。この構成は、ＲＦＩＤタグが読取り専用であり、かつ、個体識別番号でのみ呼掛け信号に応答する点で、この技術の低コストの限界である。典型的に、タグは、個体識別番号に継続的に応答する。タグへのデータ送信はできない。これらのタグは非常に低コストであり、かつ、大量生産される。   The RFID tag may be incorporated or attached to the tracked item. The tag may be attached to the outside of the article with adhesive, tape or other means, and the tag may be inserted into the article, such as if it is included in the packaging, or in the container of the article Or may be sewn into clothing. An RFID tag is manufactured with a unique individual identification number, and this individual identification number is typically a simple serial number of several bytes with a check digit attached. This individual identification number is incorporated into the tag during manufacture. The user cannot change this serial number / individual identification number, and the manufacturer ensures that each serial number is used only once. This configuration is the low cost limitation of this technology in that the RFID tag is read-only and responds to the challenge signal only with the individual identification number. Typically, the tag responds continuously to the individual identification number. Data cannot be sent to the tag. These tags are very low cost and are mass produced.

このような読取り専用のＲＦＩＤタグは、典型的に、追跡対象の物品に永久的に取り付けられ、一度取り付けられると、タグの通し番号は、コンピュータのデータベースのホスト物品に関連付けられる。例えば、特定のタイプの薬剤は、数百個または数千個の小瓶に含まれてもよい。製造時、または健康管理機関で小瓶を受け取ったとき、ＲＦＩＤタグが各小瓶に取り付けられる。永久的に取り付けられたＲＦＩＤタグを有する各小瓶は、受け取られると、健康管理機関のデータベースでチェックされる。ＲＦＩＤ個体識別番号は、データベースに、薬剤の種類、小瓶の用量のサイズ、場合によっては、薬の使用期限などの他の情報に関連付けられてもよい。その後、小瓶のＲＦＩＤタグが呼び掛けられ、そして、その個体識別番号が読み取られると、健康管理機関のデータベースは、その個体識別番号と小瓶に関する格納データとを整合できる。次に、小瓶の内容物とともに、データベースに格納されてきた任意の他の特性が決定されうる。このシステムでは、医療機関が、このようなデータをＲＦＩＤタグに組み込むのではなく、在庫の物品に関する包括的なデータベースを維持する必要がある。   Such read-only RFID tags are typically permanently attached to the item being tracked, and once attached, the tag serial number is associated with the host item in the computer database. For example, a particular type of drug may be contained in hundreds or thousands of vials. RFID tags are attached to each vial at the time of manufacture or when the vial is received at a health care organization. Each vial with a permanently attached RFID tag is checked in the health care organization's database as it is received. The RFID individual identification number may be associated with other information in the database, such as the type of drug, the size of the vial dose, and possibly the expiration date of the drug. Thereafter, when the RFID tag of the vial is interrogated and the individual identification number is read, the health care organization database can match the individual identification number with the stored data for the vial. Next, along with the contents of the vial, any other characteristics that have been stored in the database can be determined. This system requires medical institutions to maintain a comprehensive database of inventory items rather than incorporating such data into RFID tags.

タグの目的は、製造施設、輸送車両、医療施設、保管エリアなど、特定の施設における物品の耐用期間が続く間、タグと物品とを関連付けることで、物品が移動する際、物品の位置が特定され、識別され、そして、追跡されるようにすることである。例えば、ある医療物品が医療施設のどの場所にあるかが常時分かれば、緊急事態が生じたときに必要とされる医療補給品の位置の特定が非常に容易になりうる。同様に、施設を通って物品を追跡することで、より効率的な取出および在庫管理システムを補助し、かつ、施設における作業フローの向上を促進することができる。さらに、有効期限がモニタし、そして、より古い期限間近の物品を、ラインの前方に移動してすぐに取り出せるようにすることができる。これにより、良好な在庫管理および低コスト化が図られる。   The purpose of the tag is to associate the tag with the item during the lifetime of the item in a particular facility, such as a manufacturing facility, transport vehicle, medical facility, or storage area, so that the item is located when the item moves. To be identified, identified, and tracked. For example, if you always know where a medical article is in a medical facility, it can be very easy to identify the location of medical supplies that are needed when an emergency occurs. Similarly, tracking items through a facility can assist in a more efficient pick-up and inventory management system and can facilitate improved work flow at the facility. In addition, expiration dates can be monitored and older upcoming items can be moved to the front of the line for immediate retrieval. Thereby, favorable inventory management and cost reduction are achieved.

他のＲＦＩＤタグは書込み可能のものであり、かつ、ＲＦＩＤタグが取り付け可能な物品に関する情報は、個々のタグにプログラミングされうる。施設のコンピュータサーバが利用不能の場合、これは他とは違う利点を与えうるが、このようなタグは、タグにあるメモリのサイズに応じてコストが上がる。タグが取り付けられる物品に含まれる情報を有するようにタグの各々をプログラミングすると、さらなる費用が発生する。   Other RFID tags are writable and information about the items to which the RFID tag can be attached can be programmed into the individual tags. If the facility's computer server is not available, this may offer a different advantage, but such a tag increases in cost depending on the size of the memory in the tag. Programming each of the tags to have information contained in the article to which the tag is attached incurs additional costs.

ＲＦＩＤタグは、メーカー、受け取り側などによって追跡されるべき容器または物品に適用されてもよい。メーカーがタグを製品に適用する場合、メーカーは、タグの各々の個体識別番号と各物品の内容物とをリンクするそれぞれのデータベースファイルも供給する。メーカーが供給したデータベースは、顧客の全データベースに容易にインポート可能なファイル形式で顧客に配布することができ、これにより、顧客は、データベース作成の費用を節約できる。   The RFID tag may be applied to a container or article to be tracked by the manufacturer, recipient, etc. When a manufacturer applies a tag to a product, the manufacturer also provides a respective database file that links each individual identification number of the tag and the contents of each article. The database supplied by the manufacturer can be distributed to the customer in a file format that can be easily imported into all of the customer's databases, thereby saving the customer the cost of creating the database.

現在使用されている多くのＲＦＩＤタグはパッシブ型であり、バッテリまたは他の自立電源を持たず、その代わりに、タグを作動する電力を供給するためにＲＦＩＤリーダによって供給される呼掛けエネルギー（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ）に依存しなければならない。パッシブＲＦＩＤタグには、タグの作動および格納データの伝送を達成するために、ある一定の周波数レンジおよびある一定の最低強度のエネルギーの電磁場が必要である。別の選択肢として、アクティブＲＦＩＤタグがあるが、このようなタグには、タグを作動する動力を供給するために付属バッテリが必要であるため、タグのコストが上がり、多くの用途で使用するには望ましくないものになる。   Many RFID tags currently in use are passive and do not have a battery or other stand-alone power supply, but instead are interrogating supplied by an RFID reader to provide power to operate the tag. energy). Passive RFID tags require a certain frequency range and a certain lowest intensity energy electromagnetic field to achieve tag operation and transmission of stored data. Another option is an active RFID tag, but such a tag requires an attached battery to provide power to operate the tag, increasing the cost of the tag and making it useful for many applications. Becomes undesirable.

識別すべき物品の物理的サイズ、場所および物品へ容易に到達できることなどのＲＦＩＤタグの応用の要求に応じて、タグは、ＲＦＩＤリーダによって近距離または長距離から読み取らなければならない場合がある。このような距離は、数ｃｍから１０メートル以上までさまざまでありうる。さらに、米国や他の国々では、このようなタグの動作が許可されている周波数レンジが限られている。一例として、１２５ＫＨｚや１３．５６ＭＨｚなどの低周波数帯が、いくつかの応用においてＲＦＩＤタグに使用されうる。この周波数レンジで、電磁エネルギーは、液体および他の誘電性材料によって影響を受けることはほとんどないが、呼掛け距離が短くなるという制限を受ける。９１５ＭＨｚや２．４ＧＨｚなどの、ＲＦＩＤの使用が許可されているより高い周波数帯では、ＲＦＩＤタグの呼掛け距離はより長くなるが、タグが付けられた材料が変わると、タグはより迅速に離調する。これらの高い周波数で、タグ間の間隔が小さくなると、近い間隔に設けられたＲＦＩＤタグが互いに離調することが分かった。   Depending on the RFID tag application requirements, such as the physical size of the item to be identified, the location and easy access to the item, the tag may have to be read from a short or long range by an RFID reader. Such distance can vary from a few centimeters to over 10 meters. Further, in the United States and other countries, the frequency range in which such tag operation is permitted is limited. As an example, low frequency bands such as 125 KHz and 13.56 MHz may be used for RFID tags in some applications. In this frequency range, electromagnetic energy is rarely affected by liquids and other dielectric materials, but is limited in that the interrogation distance is reduced. At higher frequency bands where RFID use is allowed, such as 915 MHz and 2.4 GHz, the RFID tag interrogation distance will be longer, but the tag will be released more quickly if the material to which the tag is attached changes. Adjust. It was found that RFID tags provided at close intervals detuned from each other when the interval between the tags was reduced at these high frequencies.

ＲＦＩＤタグがエンクロージャ内に設置される一般的な状況は数多くある。これらのエンクロージャの一部は、完全または部分的に金属表面または金属化表面を有してもよい。エンクロージャの例として、金属エンクロージャ（例えば、輸送用コンテナ）、部分的金属エンクロージャ（例えば、金属と他の材料との組み合わせで作られたハウジングを有する航空機、バス、列車および船舶などの乗り物）および非金属エンクロージャ（例えば、木造の倉庫や建物）などがある。これらのエンクロージャに設置されてもよいＲＦＩＤタグを有する物品の例として、容器に入っていない物品、包装された物品、倉庫内の区画、建物内の在庫品、小売店内のさまざまな品および乗り物内のさまざまな携帯型の品（例えば、乗員の身分証明書やチケット、荷物、貨物、救命胴衣やマスクなどの個々の救命設備）などがある。   There are many common situations where RFID tags are installed in enclosures. Some of these enclosures may have a metal surface or metallized surface completely or partially. Examples of enclosures include metal enclosures (eg, shipping containers), partial metal enclosures (eg, vehicles such as aircraft, buses, trains and ships with housings made of a combination of metal and other materials) and non- There are metal enclosures (for example, wooden warehouses and buildings). Examples of items with RFID tags that may be installed in these enclosures include items that are not in containers, packaged items, compartments in warehouses, inventory in buildings, various items in retail stores, and in vehicles Various portable items (eg, individual life-saving equipment such as occupant identification cards and tickets, luggage, cargo, life jackets and masks).

ＲＦＩＤタグの読取りレンジ（すなわち、呼掛け信号および／または応答信号のレンジ）は制限されている。例えば、パッシブＲＦＩＤタグのいくつかのタイプは、最大レンジが約１２メートルであり、また、このレンジは、好ましいアンテナ配向を有する理想的な自由空間条件でしか得られないことがある。現状では、観察されたタグレンジは、６メートル以下であることが多い。したがって、上述したエンクロージャの中には、個々のＲＦＩＤタグの読取りレンジをはるかに上回る寸法を有しうるものもある。ＲＦＩＤリーダが、このようなエンクロージャにあるターゲットＲＦＩＤタグに近接して配置できなければ、タグは作動されず、かつ、読み取られない。さらに、エンクロージャの金属表面は、ＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤタグとの間で交換される必要のあるＲＦ信号にとって、深刻な障害物であり、エンクロージャの金属表面の後ろ側に位置するＲＦＩＤタグは、検出が困難または不可能になる。   The reading range of the RFID tag (ie, the range of the interrogation signal and / or response signal) is limited. For example, some types of passive RFID tags have a maximum range of about 12 meters, and this range may only be obtained in ideal free space conditions with favorable antenna orientation. At present, the observed tag range is often 6 meters or less. Thus, some of the enclosures described above may have dimensions that are well beyond the read range of individual RFID tags. If the RFID reader cannot be placed in close proximity to the target RFID tag in such an enclosure, the tag will not be activated and read. In addition, the metal surface of the enclosure is a serious obstacle for RF signals that need to be exchanged between the RFID reader and the RFID tag, and the RFID tag located behind the metal surface of the enclosure is difficult to detect. It becomes difficult or impossible.

上記に加えて、ＲＦＩＤシステムの検出レンジは、典型的に、信号強度によって短距離に限定され、多くの場合、１３．５６ＭＨｚのシステムに対して約３０センチメートル未満である。したがって、携帯型のリーダユニットは、特に、タグ付き品が、静止または固定した単一リーダアンテナの検出レンジより著しく大きな空間に保管されている場合、すべてのタグ付き品を検出するために、タグ付き品のグループを通過する必要がありうる。あるいは、多数のタグ付きアイテムを検出するのに十分な電力およびレンジを有する大型のリーダアンテナが使用されることもある。しかしながら、このようなアンテナは扱いにくく、かつ、許容可能な範囲を超えて放射電力のレンジを増大しうる。さらに、これらのリーダアンテナは、多くの場合、空間の価値が高いお店やその他の場所に設置され、このような大型のリーダアンテナを使用することは、高価でありかつ不都合である。別の可能な解決策として、複数の小型のアンテナが使用されてもよいが、空間が貴重で、配線を見えないようにすることが好ましい、または要求される場合、このような構成は設置が面倒な場合がある。   In addition to the above, the detection range of RFID systems is typically limited to short distances by signal strength, often less than about 30 centimeters for 13.56 MHz systems. Therefore, a portable reader unit can be used to detect all tagged items, especially if the tagged item is stored in a space significantly larger than the detection range of a stationary or fixed single reader antenna. It may be necessary to go through a group of accessories. Alternatively, a large reader antenna with sufficient power and range to detect a large number of tagged items may be used. However, such antennas are cumbersome and can increase the range of radiated power beyond an acceptable range. Furthermore, these reader antennas are often installed in shops and other places where the value of space is high, and using such large reader antennas is expensive and inconvenient. As another possible solution, multiple small antennas may be used, but if space is at a premium and it is preferable or required to hide the wiring, such a configuration is It can be troublesome.

医療補給品およびデバイスの場合、ＲＦＩＤタグ付きデバイスおよび物品の位置が、要求されれば即座に特定できるように、また、有効期限など、他の目的で識別できるように、正確な追跡、在庫管理システムおよび取出システムの開発が望まれる。医療施設で使用される医療補給品や取出キャビネットの場合、多数の医療デバイスおよび物品が、例えば、複数の引出しなどのように、互いに密接した位置にある。このようなキャビネットは、典型的に、金属性のものであり、保管した物品を識別するために外部のＲＦＩＤシステムを使用することが困難な場合がある。場合によっては、このようなキャビネットは、盗難率が高い睡眠薬もしくは他の医療物品、または装置がキャビネット内にあるため、鍵が掛けられている。このようにして、キャビネットの内容物を手動で識別することは、アクセス管理の必要性から困難である。   For medical supplies and devices, accurate tracking and inventory management so that the location of RFID-tagged devices and articles can be identified immediately when required and can be identified for other purposes, such as expiration dates Development of a system and take-out system is desired. In the case of medical supplies and take-out cabinets used in medical facilities, a large number of medical devices and articles are in close proximity to one another, for example, multiple drawers. Such cabinets are typically metallic and it can be difficult to use an external RFID system to identify stored items. In some cases, such cabinets are locked because sleeping pills or other medical items or devices with high theft rates are in the cabinet. Thus, manually identifying the contents of a cabinet is difficult due to the need for access management.

このようなキャビネットに内部ＲＦＩＤシステムを設けることにも困難を伴う場合がある。内部の物品がキャビネット内でランダムに配置されている場合、ＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤシステムが到達できない「デッドゾーン」が存在しないようにしなければならない。一般に、デッドゾーンは、ＲＦＩＤリーダアンテナとＲＦＩＤタグとの間の連結レベルが、システムがタグの読取りに成功するのに十分ではないエリアである。このようなデッドゾーンの存在は、タグおよびリーダアンテナが垂直面にある配向によって生じうる。このように、デッドゾーンに配置された物品は、検出されないため、タグ付き物品の追跡が不正確になってしまう。   Providing an internal RFID system in such a cabinet can also be difficult. If the internal items are randomly placed in the cabinet, the RFID system must ensure that there are no “dead zones” that the RFID system cannot reach. In general, the dead zone is an area where the level of coupling between the RFID reader antenna and the RFID tag is not sufficient for the system to successfully read the tag. The presence of such a dead zone can be caused by the orientation in which the tag and reader antenna are in a vertical plane. As described above, since the article placed in the dead zone is not detected, tracking of the tagged article becomes inaccurate.

医療分野では、多くの場合、このようなエンクロージャにある物品に取り付けられた多数のタグを読み取る必要があり、上述したように、このようなエンクロージャは、セキュリティ上の理由からアクセスが制限されている。エンクロージャの物理的寸法は、多数の物品または異なるサイズおよび形状の物品に対応するために、変える必要がある。このように密接に設置された医療物品またはデバイスを高精度に識別し、かつ、計数するために、このように保管されたすべての物品およびデバイスを取り囲み、タグがすべて確実に作動され読み取られるように、エンクロージャ内に適切な周波数で安定した電磁エネルギー場が提供されなければならない。このような医療デバイスは、容器の外側に取り付けられたＲＦＩＤタグを有してもよく、上向き、横向き、下向き、またはランダムなパターンで他の角度に向けられたＲＦＩＤタグ（および関連するアンテナ）を付けた状態でさまざまな向きに保管されてもよい。   In the medical field, it is often necessary to read a large number of tags attached to items in such an enclosure, and as mentioned above, such an enclosure has limited access for security reasons. . The physical dimensions of the enclosure need to be changed to accommodate multiple items or items of different sizes and shapes. In order to accurately identify and count such closely placed medical articles or devices, it surrounds all such stored articles and devices, ensuring that all tags are activated and read. In addition, a stable electromagnetic energy field at an appropriate frequency within the enclosure must be provided. Such medical devices may have RFID tags attached to the outside of the container, with RFID tags (and associated antennas) oriented in an upward, sideways, downwards, or other pattern in a random pattern. It may be stored in various orientations in the attached state.

このような安定したＥＭエネルギー場を発生させることは容易な作業ではない。エンクロージャが、動作周波数で共振するサイズを有する場合、共振定常波は、エンクロージャ内で発生しうるため、安定したＥＭ場を発生しやすい。しかしながら、ＲＦＩＤ場では、使用可能な動作周波数は厳密に制御され、制限されている。エンクロージャが、許容ＲＦＩＤ周波数の１つと整合する共振周波数を有していない物品を保管するのに望ましいことが分かった。このように、安定したＥＭ場は、別の方法で確立されなければならない。   Generating such a stable EM energy field is not an easy task. If the enclosure has a size that resonates at the operating frequency, a resonant standing wave can be generated within the enclosure, and therefore tends to generate a stable EM field. However, in the RFID field, the usable operating frequency is strictly controlled and limited. It has been found that an enclosure is desirable for storing articles that do not have a resonant frequency that matches one of the allowed RFID frequencies. Thus, a stable EM field must be established in another way.

さらに、ＥＭエネルギーが、このようなエンクロージャに対して、内部にあるＲＦＩＤタグを読み取るために導入される場合、効率的なエネルギー伝達が重要となる。静止状態下では、エンクロージャ内へのＥＭエネルギーの入力または注入は、エネルギーを送り出す導体とエンクロージャとの間に位置付けられた単純なインピーダンス整合回路で最大限にされうる。当業者によく知られているように、このようなインピーダンス整合回路またはデバイスは、エンクロージャからの電力反射を最小限に抑えながら、エンクロージャへの電力の伝達を最大限にする。エンクロージャのインピーダンスが、エンクロージャとの間で物品を導入したり除去したりすることにより変化する場合、静的インピーダンス整合回路は、最適なエネルギー伝達をエンクロージャに与えないこともある。エネルギー伝達およびエンクロージャ内の結果的に得られるＲＦ場強度が、しきい値レベルを下回れば、エンクロージャ内にある物品のタグのいくつかまたは多くが識別されるように作動されず、在庫システムが非効率的になる。   Furthermore, efficient energy transfer becomes important when EM energy is introduced to such an enclosure to read internal RFID tags. Under static conditions, the input or injection of EM energy into the enclosure can be maximized with a simple impedance matching circuit positioned between the conductor delivering the energy and the enclosure. As is well known to those skilled in the art, such an impedance matching circuit or device maximizes the transfer of power to the enclosure while minimizing power reflections from the enclosure. If the impedance of the enclosure changes by introducing or removing articles from the enclosure, the static impedance matching circuit may not provide optimal energy transfer to the enclosure. If the energy transfer and resulting RF field strength in the enclosure is below a threshold level, some or many of the tags on the items in the enclosure will not be activated and the inventory system will not be Become efficient.

ＥＭエネルギーの使用を最小に維持し、あるいは少なくとも抑えることが、多くの医療施設の目標である。ＲＦＩＤタグから位置を特定し、データを抽出するために高出力リーダを使用することは、一般に、医療施設では望ましくないが、労働者数が少ない倉庫や、航空機の貨物倉では許容可能な場合がある。ＥＭエネルギーが隣接したより影響を受けやすいエリアに外れることがある広いエリアで、幅の広いＥＭエネルギービームを放射することは望ましくない。必要とされている個体識別情報をタグから得るために、リーダを動作する際の効率化が目的である。ＲＦＩＤタグが読み取られる多くの場合、ハンドヘルド型のリーダが使用される。このようなリーダは、特定の場所にあるすべてのＲＦＩＤタグに到達する、比較的幅が広いエネルギービームを伝送する。各タグを作動し、読み取る最終的な結果が達成されうるが、エネルギーの伝送は、ユーザが照準を定める以外、制御されない。さらに、これは、１人以上の人員のサービスを要する手動システムであるため、スタッフ数が限られている施設では望ましくない可能性がある。   Keeping EM energy usage to a minimum or at least minimizing it is a goal of many medical facilities. The use of high-power readers to locate and extract data from RFID tags is generally not desirable in medical facilities, but may be acceptable in warehouses with a small number of workers and aircraft cargo holds. is there. It is not desirable to emit a wide EM energy beam in a large area where the EM energy may fall outside of an adjacent more sensitive area. In order to obtain the necessary individual identification information from the tag, the purpose is to improve efficiency when operating the reader. In many cases where RFID tags are read, a handheld reader is used. Such a reader transmits a relatively wide energy beam that reaches all RFID tags at a particular location. Although the final result of activating and reading each tag can be achieved, the energy transfer is not controlled except by the user aiming. In addition, since this is a manual system that requires the service of one or more personnel, it may not be desirable in a facility with a limited number of staff.

したがって、コストおよびスペースの必要を少なくするとともに、さまざまな種類の薬剤に対応するために、冷却式の引出しおよび非冷却の引出しの両方を提供する薬剤キャビネットが必要であることを、当業者は理解している。また、囲まれたエリアにあるすべてのＲＦＩＤタグを作動させて読み取るために、エネルギーを効率よく使用するＲＦＩＤタグ読取りシステムの必要性も、理解されている。ランダムな向きに配置されたタグを作動させて読み取るために、エンクロージャにおいて安定したＥＭ場を確立するさらなる必要性も理解されている。さらに、キャビネットへとアクセスする必要なく、金属キャビネットに保管された物品を識別するための自動システムの必要性も理解されている。本発明は、これらの必要性および他の必要性を満たすものである。   Thus, those skilled in the art understand that a drug cabinet that provides both cooled and uncooled drawers is needed to reduce cost and space requirements and accommodate various types of drugs. doing. Also, the need for an RFID tag reading system that efficiently uses energy to activate and read all RFID tags in the enclosed area is also appreciated. It is also understood that there is a further need to establish a stable EM field in the enclosure to activate and read tags that are randomly oriented. In addition, the need for an automated system for identifying items stored in metal cabinets without the need to access the cabinet is also appreciated. The present invention fulfills these and other needs.

簡潔かつ大まかに言うと、本発明は、医療品の識別および追跡記録のためにＲＦＩＤを使用しつつ、ただ１つの薬剤キャビネットにて冷却式の引出しおよび非冷却の引出しの両方を提供するシステムに関する。とくには、医療品を保管するためのキャビネットが提供され、このキャビネットは、引出しを受け入れるための複数の開口を有するフレームを備えており、このフレームが、第１の引出しを受け入れるための第１の開口の周囲に導電ケージをもたらしており、このケージが、前記開口に位置する前部ロケート（ｆｒｏｎｔ ｌｏｃａｔｅ）および後部を有している。このキャビネットは、複数の引出しを備えており、各々の引出しが、それぞれの開口によって受け入れられるように構成され、それぞれの開口に出入り可能であり、第１の引出しが、前記ケージを有する開口に受け入れられるように構成されている。熱電冷却（「ＴＥＣ」）デバイスが、ただ１つの引出しに冷却をもたらすように構成され、前記第１の開口に隣接する第２の開口は、冷却デバイスを有していない。断熱材が、第１および第２の開口の間に配置され、熱電冷却デバイスからの冷却の第２の開口の引出しへの到達を妨げるように構成されている。ＲＦＩＤリーダが、キャビネット内に配置され、キャビネット内に位置するＲＦＩＤタグからデータを読み出すように構成されている。   Briefly and broadly, the present invention relates to a system that provides both cooled and uncooled drawers in a single drug cabinet while using RFID for medical product identification and tracking records. . In particular, a cabinet for storing medical products is provided, the cabinet comprising a frame having a plurality of openings for receiving drawers, the frame having a first for receiving a first drawer. A conductive cage is provided around the opening, the cage having a front locate and a rear located at the opening. The cabinet has a plurality of drawers, each drawer is configured to be received by a respective opening, and can enter and exit from each opening, and a first drawer is received in the opening having the cage. It is configured to be. A thermoelectric cooling (“TEC”) device is configured to provide cooling to only one drawer, and the second opening adjacent to the first opening does not have a cooling device. Thermal insulation is disposed between the first and second openings and is configured to prevent the cooling from the thermoelectric cooling device from reaching the drawer of the second opening. An RFID reader is arranged in the cabinet and is configured to read data from an RFID tag located in the cabinet.

さらに詳細な特徴によれば、前記ＴＥＣデバイスが、それぞれの引出しが閉位置への移動時にＴＥＣデバイスに向かって移動し、開位置への移動時にＴＥＣデバイスから遠ざかるように移動するよう、フレームに取り付けられる。それぞれのＴＥＣ引出しが、引出しの後部に形成されたＴＥＣデバイスエンクロージャを備えており、このＴＥＣデバイスエンクロージャが、引出しが閉位置にあるときにＴＥＣデバイスをエンクロージャに受け入れるように構成されることで、キャビネットの奥行きが小さくなる。ＴＥＣデバイスエンクロージャは、ＴＥＣデバイスからの冷却を引出しの全体に等しく循環させるうえで助けとなるように構成された冷却ディフューザを備える。さらに、ＴＥＣデバイスエンクロージャを有する引出しが、引出しに収容された医療品を互いに隔てるように構成された仕切りをさらに備え、ＴＥＣデバイスからの冷却を引出しの全体に等しく循環させるうえで、仕切りが妨げとならないように、これらの仕切りが構成される。   According to a further detailed feature, the TEC device is mounted on the frame such that each drawer moves towards the TEC device when moving to the closed position and away from the TEC device when moving to the open position. It is done. Each TEC drawer includes a TEC device enclosure formed at the back of the drawer, the TEC device enclosure configured to receive the TEC device into the enclosure when the drawer is in the closed position, thereby The depth of becomes smaller. The TEC device enclosure includes a cooling diffuser configured to help circulate cooling from the TEC device equally throughout the drawer. Further, the drawer having the TEC device enclosure further comprises a partition configured to separate the medical items contained in the drawer from each other, and the partition prevents the cooling from the TEC device from being circulated equally throughout the drawer. These partitions are configured so that they do not.

他の詳細な態様においては、ＲＦＩＤリーダが、引出しへと突き出すアンテナを備え、引出しが、引出しが閉位置にあるときにＴＥＣデバイスを受け入れるＴＥＣエンクロージャを備え、エンクロージャが、引出し内に位置するタグ付きの物品を読み取るアンテナの動作を妨げないように配置される。第１の引出しを、キャビネットの第１の開口に摺動によって出し入れすることができ、この引出しが、引出しがキャビネット内の所定の位置へと滑らせられたときに第１の開口の導電ケージに接触する導電性の前部パネルを有している。第１の引出しにおいて、導電ケージに接触するような位置に位置する部位が導電性の材料で形成されることで、引出しの周囲の導電ケージが閉じられる。   In another detailed aspect, the RFID reader comprises an antenna that protrudes into the drawer, the drawer comprises a TEC enclosure that receives a TEC device when the drawer is in the closed position, and the enclosure is tagged with the tag located in the drawer It is arranged so as not to interfere with the operation of the antenna for reading the article. The first drawer can be slid into and out of the first opening of the cabinet, and this drawer is in the conductive cage of the first opening when the drawer is slid into position in the cabinet. It has a conductive front panel that contacts it. In the first drawer, the conductive cage around the drawer is closed by forming a portion located at a position in contact with the conductive cage from a conductive material.

本発明によるさらに別の態様においては、ＲＦＩＤリーダが、引出しに収容されたタグ付きの医療品を読み取るための安定な電磁界をもたらすために、引出し内に共振を生じさせるようなキャビネットにおける構成および配置を有する。   In yet another aspect according to the present invention, the configuration in the cabinet such that the RFID reader creates a resonance in the drawer to provide a stable electromagnetic field for reading the tagged medical article housed in the drawer. Have an arrangement.

他の詳細な態様として、第１の引出しが、引出しの周囲のケージを閉じるためにケージに接触する部位を除き、非導電性であることが挙げられる。さらに、温度センサが、引出し内の温度を測定するために配置される。   Another detailed aspect is that the first drawer is non-conductive except at the point where it contacts the cage to close the cage around the drawer. Furthermore, a temperature sensor is arranged for measuring the temperature in the drawer.

本発明の特徴および利点は、添付の図面と併せて検討されるべき以下の詳細な説明から、さらに容易に理解されるであろう。   The features and advantages of the present invention will be more readily understood from the following detailed description, which should be considered in conjunction with the accompanying drawings.

引出しにランダムに位置付けられた複数の医療物品の保管を示し、医療物品の各々がランダムに配向された一体型のＲＦＩＤタグを有する、医療用取出キャビネット内に位置付けられてもよい、引出しの略図。1 is a schematic representation of a drawer showing storage of a plurality of medical articles randomly positioned in the drawer, each of the medical articles having an integrated RFID tag that is randomly oriented, and may be positioned within a medical retrieval cabinet. ５段の引出しを有する薬剤取出キャビネットの斜視図であり、引出しの１つは図１の略図に類似しており、キャビネットは、キャビネット内に保管された物品に配置された任意のＲＦＩＤタグを定期的に読み取ることによって、キャビネットへのアクセスを管理し、在庫追跡を実行するための、およびリモートコンピュータに個体識別された物品を報告するための一体型コンピュータを有する、薬剤取出キャビネットの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a drug removal cabinet with five drawers, one of the drawers is similar to the schematic of FIG. 1, and the cabinet periodically maps any RFID tag placed on an article stored in the cabinet. FIG. 3 is a perspective view of a drug removal cabinet with an integrated computer for managing access to the cabinet by performing reading and performing inventory tracking and reporting personally identified items to a remote computer. ＲＦＩＤリーダが、単一の送信アンテナを用いてＲＦＩＤタグを含む引出し内に作動ＥＭエネルギーを送信し、単一の受信アンテナを用いて作動されたＲＦＩＤタグから出力されたデータを受信し、コンピュータが、作動エネルギーの送信を管理し、処理するために、作動ＲＦＩＤタグからデータを受信する実施形態を示すブロック流れ図。An RFID reader transmits operating EM energy into a drawer that includes an RFID tag using a single transmit antenna and receives data output from an RFID tag that is operated using a single receive antenna. FIG. 6 is a block flow diagram illustrating an embodiment for receiving data from an operational RFID tag to manage and process transmission of operational energy. ＲＦＩＤリーダが、２つの送信アンテナを用いてＲＦＩＤタグを含む引出し内に作動ＥＭエネルギーを送信し、３つの受信アンテナを用いて作動されたＲＦＩＤタグから出力されたデータを受信し、図３に示すように、コンピュータが、作動エネルギーの送信を管理し、処理するために、作動ＲＦＩＤタグからデータを受信する実施形態を示す図３に類似したブロック流れ図。An RFID reader transmits operating EM energy into a drawer including an RFID tag using two transmitting antennas and receives data output from an RFID tag operated using three receiving antennas, as shown in FIG. FIG. 4 is a block flow diagram similar to FIG. 3 illustrating an embodiment in which a computer receives data from an operational RFID tag to manage and process the transmission of operational energy. ＥＭエネルギーをエンクロージャ内に注入し、ＴＥモードを励起するように構成された単一のプローブおよびコネクタを有するエンクロージャを示す図。FIG. 5 shows an enclosure having a single probe and connector configured to inject EM energy into the enclosure and excite TE mode. ＥＭエネルギーをエンクロージャ内に注入し、ＴＭモードを励起するように構成された単一のプローブおよびコネクタを有するエンクロージャを示す図。FIG. 5 shows an enclosure having a single probe and connector configured to inject EM energy into the enclosure and excite TM mode. エンクロージャの結合電力と共振エンクロージャの周波数との関係を示すプロットを示す図であり、Ｆ_ｎはエンクロージャの固有共振周波数である。It is a diagram showing a plot showing the relationship between the enclosures coupled power and the frequency of the resonant enclosure, F _n is the natural resonant frequency of the enclosure. エンクロージャの結合電力（縦座標軸）と周波数（横座標軸）との関係を示すプロットを示す図であり、ｆ_ｆは強制共振周波数であり、またはエンクロージャの共振周波数と等しくない周波数として呼ばれるものであり、ｆ_ｎは、ｆ_ｆ周波数でエンクロージャの結合電力の安定した場の確立を示すエンクロージャの固有共振周波数である。FIG. 7 is a plot showing the relationship between enclosure coupling power (ordinate axis) and frequency (abscissa axis), where f _f is the forced resonant frequency, or referred to as the frequency not equal to the enclosure resonant frequency; f _n is the natural resonance frequency of the enclosure that indicates the establishment of a stable field of the coupling power of the enclosure at the f _f frequency. ＥＭエネルギーをエンクロージャ内に注入するための２つのプローブの各々がコネクタを有し、一方のプローブがＴＭプローブであり、他方のプローブがＴＥプローブであるエンクロージャを示す図。FIG. 3 shows an enclosure in which each of two probes for injecting EM energy into an enclosure has a connector, one probe is a TM probe and the other probe is a TE probe. プローブとエンクロージャとの間のインピーダンス整合を高めるために使用される、プローブ、コネクタおよび減衰器を示す図。FIG. 5 shows a probe, connector and attenuator used to increase impedance matching between the probe and the enclosure. プローブとエンクロージャとの間のインピーダンス整合を高めるために使用される、プローブ、コネクタおよびパッシブ整合回路を示す図。FIG. 3 shows a probe, connector and passive matching circuit used to increase impedance matching between the probe and the enclosure. エンクロージャに設置されたプローブと送受信機との間に接続されたアクティブ整合回路を示す図であり、アクティブ整合回路は、プローブとエンクロージャとの間のインピーダンス整合を高めるために閉ループ可変整合回路を提供するために使用される、同調キャパシタ、双方向カプラ、複数パワーセンサおよびコンパレータを備える。FIG. 4 illustrates an active matching circuit connected between a probe and a transceiver installed in an enclosure, the active matching circuit providing a closed loop variable matching circuit to enhance impedance matching between the probe and the enclosure A tuning capacitor, a bi-directional coupler, multiple power sensors and a comparator. 引出しが閉位置においてキャビネットの適所にあるとき、引出しに安定したＥＭ場を確立するための「天井取付け」構成において２つのプローブアンテナの配置を示し、明確にするために引出しを取り外した状態の引出しの場所にある図２のキャビネットの側断面図を与える。Drawer with drawers removed for clarity, showing the placement of two probe antennas in a “ceiling mounted” configuration to establish a stable EM field for the drawer when the drawer is in place in the cabinet 2 is a side cross-sectional view of the cabinet of FIG. 挿入される引出しに安定したＥＭ場を確立するための２つのプローブアンテナを再度示す、図１３のプローブ構成を示す金属性エンクロージャの斜視図。FIG. 14 is a perspective view of a metallic enclosure showing the probe configuration of FIG. 13 again showing two probe antennas for establishing a stable EM field for the drawer to be inserted. 明確にするために引出しを取り外した状態の図１３および図１４の二重プローブアンテナが取り付けられた金属性エンクロージャまたはフレームの切欠斜視側面図。FIG. 15 is a cutaway perspective side view of a metal enclosure or frame with the dual probe antenna of FIGS. 13 and 14 attached with the drawer removed for clarity. 金属性エンクロージャの適所にある切欠プラスチック引出しを有し、電磁的に不活性の保護カバーによって保護された二重天井取付けプローブアンテナをさらに示し、引出しの背面付近にキャビネットの背面に取り付けられた冷却システムコンポーネントをさらに示す、図１４の図の正面斜視図であり、引出しはまた、キャビネットにおける開位置と閉位置との間で引出しをスライドする際に容易に行うための引出しスライド機構の部分図を示し、引出し正面パネルおよび背面パネルは、同図において切り取られた状態である。A cooling system with a cutout plastic drawer in place in a metal enclosure, further showing a double ceiling mounted probe antenna protected by an electromagnetically inert protective cover, mounted on the back of the cabinet near the back of the drawer FIG. 15 is a front perspective view of the view of FIG. 14 further illustrating the components, wherein the drawer also shows a partial view of the drawer slide mechanism for facilitating when sliding the drawer between the open and closed positions in the cabinet. The drawer front panel and the back panel are in a state cut out in FIG. プラスチック引出しを完全に取り外した状態の図１６のものとは反対の角度からの正面斜視図であり、金属性エンクロージャに取り付けられたＥＭ不活性保護カバーによって保護された二重天井取付けプローブアンテナを示し、引出しのラッチが解除されると、引出しを開位置に自動的に押し出すように、ばね装填フィーチャとしてキャビネットの背面に取り付けられた図１６の冷却システムコンポーネントをさらに示し、引出しのスライドを受けるための取付けレールをさらに示す。FIG. 17 is a front perspective view from the opposite angle to that of FIG. 16 with the plastic drawer completely removed, showing a dual ceiling mounted probe antenna protected by an EM inert protective cover attached to a metal enclosure. 16 further shows the cooling system component of FIG. 16 attached to the back of the cabinet as a spring loaded feature to automatically push the drawer to the open position when the drawer latch is released, for receiving the drawer slide The mounting rail is further shown. 図１３〜図１５に示すエンクロージャの上面における２つのＴＥ_０１モードプローブの配置のインチ単位の測定値の略図。FIG. 16 is a schematic representation of measurements in inches of the placement of two TE ₀₁ mode probes on the top surface of the enclosure shown in FIGS. ２つのマイクロストリップまたは「パッチ」アンテナおよびそれらのマイクロストリップ導体の図１６の引出し内でのサイズおよび配置の略図であり、マイクロストリップ導体は、それぞれのアンテナと、一実施形態において、他のコンポーネントと相互接続するためにＳＭＡコネクタに接続される引出しの背面との間に設けられる。FIG. 17 is a schematic representation of the size and placement of two microstrip or “patch” antennas and their microstrip conductors in the drawer of FIG. 16, wherein the microstrip conductors, in one embodiment, and other components, Provided between the back of the drawer connected to the SMA connector for interconnection. 図１９の図によるプローブがエンクロージャの適所に配置されたエンクロージャの実施形態の場の強さの図。FIG. 20 is a field strength diagram of an embodiment of an enclosure in which the probe according to the diagram of FIG. 19 is placed in place in the enclosure. エンクロージャの前壁および背壁に近いほど場の強さがはっきりとしたものであることを示す、図２０の場の強度の図のより下側の目盛の図。FIG. 21 is a lower scale illustration of the field strength diagram of FIG. 20 showing that the field strength is more pronounced closer to the front and back walls of the enclosure. 個々のマルチプレクサスイッチ、単一のＲＦＩＤスキャナおよび電力制御装置を示す、図２に示すもののような複数引出し医療用キャビネットのブロック電気信号図。FIG. 3 is a block electrical diagram of a multiple drawer medical cabinet, such as that shown in FIG. 2, showing individual multiplexer switches, a single RFID scanner, and a power controller. 制御ユニットと、複数の引出しと、サーバおよびデータベースへと接続とを有している薬剤投与キャビネットを示す図。FIG. 3 shows a medication administration cabinet having a control unit, a plurality of drawers, and connections to servers and databases. 図２３の薬剤投与キャビネットを示す図であり、一方がキーボードであって、他方が「マウス」の形態のポインティングデバイスである２つの入力デバイスが示されている。FIG. 24 shows the drug administration cabinet of FIG. 23, showing two input devices, one is a keyboard and the other is a pointing device in the form of a “mouse”. 引出しを薬剤キャビネットの開口およびファラデー箱から取り出した分解図であり、医療品を収容するためのポケットを生み出すための仕切りと、引出しの後部に位置するＴＥＣエンクロージャと、キャビネットに生成されるファラデー箱の一部分とを含む引出しの設計の詳細を示している。FIG. 3 is an exploded view of the drawer taken from the opening of the drug cabinet and the Faraday box, with a partition for creating a pocket for containing medical items, a TEC enclosure located at the back of the drawer, and a Faraday box generated in the cabinet. 3 shows details of a drawer design including a portion. 後方から眺めた図２５の引出しの拡大図であり、引出しが閉位置にあるときにＲＦＩＤシステムが効果的に働くように引出しの周囲にファラデー箱を完成させる引出しの金属製の前部を見てとれることができる。FIG. 26 is an enlarged view of the drawer of FIG. 25 as viewed from the rear, looking at the metal front of the drawer that completes the Faraday box around the drawer so that the RFID system works effectively when the drawer is in the closed position. Can be taken. 引出しの後部のＴＥＣデバイスエンクロージャをさらに詳しく示す図２５の引出しの別の図であり、エンクロージャへと形成された熱ディフューザを示している。FIG. 26 is another view of the drawer of FIG. 25 showing the TEC device enclosure in the rear of the drawer in more detail, showing a thermal diffuser formed into the enclosure. キャビネットのうちの冷却される引出しを囲む部分の構成のさらに詳細な図であり、引出しの上部、下部、および側面を巡る断熱材の厚板と、ファラデー箱を形成するための金属製の内張りとを示している。FIG. 5 is a more detailed view of the configuration of the cabinet surrounding the drawer to be cooled, with a slab of insulation around the top, bottom and sides of the drawer, and a metal lining to form a Faraday box Is shown. 引出しの前部の一部分の図を示しており、引出しの前部パネルへの断熱材の挿入を示している。FIG. 4 shows a view of a portion of the front of the drawer, showing the insertion of insulation into the front panel of the drawer. 本発明の態様によるシステムの斜視図を示しており、ＴＥＣデバイスが取り付けられた冷却式の引出し（開状態にある）、引出しのポケットに位置する薬剤、ポケットに位置する３つの温度センサ、周囲温度センサ、制御ユニット、ならびにサーバおよびデータベースとの接続を示している。FIG. 4 shows a perspective view of a system according to an aspect of the invention, with a cooled drawer with TEC device attached (in the open state), a drug located in the drawer pocket, three temperature sensors located in the pocket, ambient temperature Fig. 3 shows connections to sensors, control units, and servers and databases. 温度制御の対象の薬剤を検出し、それらの薬剤の温度の要件を明らかにし、必要な温度を維持するようにＴＥＣデバイスを制御する自動システムをもたらす本発明の態様による方法を示しており、さらに保健医療当局によって課される要件を満たすための温度データ追跡記録システムも示している。FIG. 4 illustrates a method according to an aspect of the present invention that results in an automated system that detects drugs to be temperature controlled, identifies the temperature requirements of those drugs, and controls the TEC device to maintain the required temperature; It also shows a temperature data tracking system to meet the requirements imposed by health authorities. ＲＦＩＤ検出システムが、温度制御の対象の医療品の存在を検出してプロセッサに知らせ、プロセッサが、検出された薬剤の温度の要件を特定し、必要な温度を維持するように引出しのＴＥＣデバイスを制御し、さらにプロセッサが、薬剤がキャビネット内にある間の温度の出来事のログを生成するようにプログラムされている本発明の態様によるシステムのブロック図である。An RFID detection system detects the presence of a temperature-controlled medical product and informs the processor, which identifies the temperature requirements of the detected drug and configures the drawer TEC device to maintain the required temperature. FIG. 2 is a block diagram of a system according to an aspect of the present invention in which a controlling and further processor is programmed to generate a log of temperature events while medication is in the cabinet.

以下、同様の参照番号がいくつかの図面において対応する要素または同様の要素を表わす本発明の実施形態を説明するために例示的な図面をより詳細に参照しながら、固有個体識別番号を有するＲＦＩＤタグ２４をそれぞれ有する複数の医療物品２２が保管された部分的エンクロージャ２０の略図が図１に示されている。部分的エンクロージャは、正面２６と、左側２８と、右側３０と、背面３２と、底面３４とを有する引出しを備えてもよい。これらの物品は、ＲＦＩＤタグがさまざまなランダムな方向に向いた状態で引出しにランダムに分散されている。   An RFID with a unique individual identification number will now be described in more detail with reference to the exemplary drawings to describe embodiments of the invention in which like reference numbers represent corresponding or similar elements in several drawings. A schematic diagram of a partial enclosure 20 in which a plurality of medical articles 22 each having a tag 24 is stored is shown in FIG. The partial enclosure may comprise a drawer having a front face 26, a left side 28, a right side 30, a back face 32, and a bottom face 34. These articles are randomly distributed in the drawer with the RFID tag oriented in various random directions.

本明細書の実施形態に対して使用される場合、「リーダ」および「インテロゲータ」は、読取りまたは書込み／読取りを行いうるデバイスをさす。データキャプチャデバイスは、常に、読取りのみ可能であるか、または書込みも可能であるかにかかわらず、リーダまたはインテロゲータと呼ばれる。リーダは、典型的に、無線周波数モジュール（「送受信機」と呼ばれることもある送信機および受信機）と、制御ユニットと、ＲＦＩＤタグとの結合要素（１つまたは複数のアンテナなど）とを含む。さらに、多くのリーダは、ＲＳ−２３２インタフェースなど、データをどの場所にも転送するためのインタフェースを含む。リーダは、送信時、呼掛けゾーンを有し、このゾーン内でＲＦＩＤタグが作動される。呼掛けゾーン内で、リーダによって呼掛けゾーンに生じたＲＦＩＤタグが電場／磁場から電力を引出しす。連続ＲＦＩＤシステム（ＳＥＱ）において、呼掛け場は、規則的な間隔でオフに切り換えられる。ＲＦＩＤタグは、これらの「オフ」ギャップを認識するようにプログラミングされ、タグの固有個体識別番号のようなデータを送るためにタグによって使用される。いくつかのシステムにおいて、タグのデータ記録は、タグの製造時に取り込まれ、変更不可能な固有の通し番号を含む。この番号は、タグが特定の物品に取り付けられるとき、特定の物品にデータベースにおいて関連付けられてもよい。このようにして、タグの場所を決定することで、タグが取り付けられた物品の場所が決定される。他のシステムにおいて、ＲＦＩＤタグは、物品名や物品の個体識別、使用期限、投与量、患者名および他の情報など、タグが取り付けられた物品に関するより多くの情報を含んでもよい。ＲＦＩＤタグは、更新可能なように書込み可能であってもよい。   As used for the embodiments herein, "reader" and "interrogator" refer to devices that can read or write / read. A data capture device is always referred to as a reader or interrogator, whether it can only read or write. A reader typically includes a radio frequency module (transmitter and receiver, sometimes referred to as a “transceiver”), a control unit, and a coupling element (such as one or more antennas) to an RFID tag. . In addition, many readers include an interface for transferring data to any location, such as an RS-232 interface. When transmitting, the reader has an interrogation zone in which the RFID tag is activated. Within the interrogation zone, an RFID tag generated in the interrogation zone by the reader draws power from the electric / magnetic field. In a continuous RFID system (SEQ), the interrogation hall is switched off at regular intervals. RFID tags are programmed to recognize these “off” gaps and are used by the tag to send data such as the tag's unique individual identification number. In some systems, tag data records are captured at the time of tag manufacture and include a unique serial number that cannot be changed. This number may be associated with the specific item in the database when the tag is attached to the specific item. Thus, by determining the location of the tag, the location of the article to which the tag is attached is determined. In other systems, the RFID tag may include more information about the item to which the tag is attached, such as the item name, item identification, expiration date, dose, patient name, and other information. The RFID tag may be writable so that it can be updated.

本明細書の実施形態に対して使用される場合、「タグ」は、ＲＦＩＤトランスポンダについて言及していることを意味する。このようなタグは、典型的に、アンテナのような結合要素と、電子マイクロチップとを有する。マイクロチップは、メモリとも呼ばれるデータストレージを含む。   As used for the embodiments herein, “tag” means referring to an RFID transponder. Such tags typically have a coupling element such as an antenna and an electronic microchip. Microchips contain data storage, also called memory.

図２は、複数の可動引出し４２を備える、代表的な医療用取出キャビネット４０を表わす。この実施形態では、引出しの内容物へアクセスできるようにキャビネットから外向きにスライドする５段の引出しがある。図１は、引出しの内容物へのアクセスを与えるために外向きにスライドし、引出しの内容物を厳重に保管するためにキャビネット内に内向きにスライドするために、図２のキャビネット内に位置付けられてもよい、代表的な引出しの略図である。キャビネットはまた、引出しへのアクセスを制御し、アクセスおよび内容物に関するデータを生成し、他のシステムとの通信を行うために使用されてもよい一体型のコンピュータ４４を備える。この実施形態において、コンピュータは、引出しにある物品の番号および種類、物品が処方された患者の名前、処方された薬剤および処方された薬剤の投与日および時間に関するデータ、ならびに他の情報に関するデータを生成する。より単純なシステムにおいて、コンピュータは、保管された物品から固有個体識別番号を単純に受信し、個体識別番号と物品の明細とを整合するためにデータベースへのアクセス権を有する在庫管理コンピュータにこれらの個体識別番号を送る。   FIG. 2 represents a typical medical retrieval cabinet 40 with a plurality of movable drawers 42. In this embodiment, there are five drawers that slide outward from the cabinet to access the contents of the drawer. FIG. 1 is positioned in the cabinet of FIG. 2 to slide outward to give access to the contents of the drawer and to slide inward into the cabinet to securely store the contents of the drawer. 1 is a schematic drawing of a representative drawer that may be provided. The cabinet also includes an integrated computer 44 that may be used to control access to the drawers, generate access and content data, and communicate with other systems. In this embodiment, the computer provides data regarding the number and type of the item in the drawer, the name of the patient to whom the item was prescribed, the prescribed drug and the date and time of administration of the prescribed drug, and other information. Generate. In a simpler system, the computer simply receives a unique individual identification number from the stored item and sends these to an inventory management computer that has access to a database to match the individual identification number with the item description. Send individual identification number.

このようなキャビネットは、健康管理機関の特定のフロアにあるナースステーションに設置されてもよく、また、そのフロアの患者の処方薬を含んでもよい。そのフロアの患者用の処方薬が準備されると、処方薬はキャビネット４０に運ばれ配置される。処方薬は一体型コンピュータ４４に記録され、処方薬の受領が薬局に通知されてもよい。引出しは、看護スタッフが決定した患者に払い出すための非処方医療補給品または物品を含んでもよい。適切な時間に、看護師は、コンピュータ４４を使用することによって医療物品が保管された引出しにアクセスし、特定の患者の処方薬および任意の必要とされる非処方物品を取り除いた後、厳重に保管されるように引出しを閉じる。キャビネットにアクセスするために、看護師は、さまざまな情報を与える必要があってもよく、セキュアアクセスコードを必要としてもよい。引出し４２は、要求される条件に応じてロック状態または非ロック状態にされてもよい。   Such a cabinet may be installed in a nurse station on a particular floor of a health care organization and may contain patient prescription drugs on that floor. When the patient's prescription drug on that floor is prepared, the prescription drug is carried and placed in the cabinet 40. The prescription drug may be recorded in the integrated computer 44 and the receipt of the prescription drug may be notified to the pharmacy. The withdrawal may include non-prescription medical supplies or articles for dispensing to the patient as determined by the nursing staff. At the appropriate time, the nurse uses the computer 44 to access the drawer where the medical items are stored and removes specific patient prescription drugs and any required non-prescription items and then strictly Close the drawer to be stored. In order to access the cabinet, the nurse may need to provide various information and may require a secure access code. The drawer 42 may be locked or unlocked depending on the required conditions.

コンピュータ４４は、場合によっては、健康管理機関の他の施設と通信状態にあってもよい。例えば、コンピュータ４４は、特定の日時に投与するためにキャビネットから患者の処方薬が取り除かれたことを、健康管理機関の薬局に通知してもよい。コンピュータはまた、特定の患者に投与するために処方薬および他の医療物品が取り除かれたことを、健康管理機関の財務部に通知してもよい。その後、この投薬代は、患者の請求書に適用されてもよい。さらに、コンピュータ４４は、患者の薬剤投与記録（ＭＡＲ）、いわゆる、ｅ−ＭＡＲを更新するために投与したことを通信してもよい。薬剤キャビネット４０のコンピュータ４４は、健康管理機関の他のコンピュータに無線接続されてもよく、または有線接続を有してもよい。キャビネットには車輪が取り付けられてもよく、必要に応じて、キャビネットを移動させたり、静止させ移動できないようにさせたりしてもよい。   The computer 44 may be in communication with other facilities of the health care organization in some cases. For example, the computer 44 may notify the pharmacy of the health care organization that the patient's prescription medication has been removed from the cabinet for administration at a particular date and time. The computer may also notify the health department's finance department that prescription drugs and other medical items have been removed for administration to a particular patient. This medication cost may then be applied to the patient's bill. In addition, the computer 44 may communicate that it has been administered to update the patient's medication administration record (MAR), the so-called e-MAR. The computer 44 of the medication cabinet 40 may be wirelessly connected to other computers of the health care organization or may have a wired connection. Wheels may be attached to the cabinet, and the cabinet may be moved or stationary so that it cannot be moved as necessary.

ＲＦＩＤタグを使用するシステムは、多くの場合、ＲＦＩＤリーダによって集められたデータを格納、処理および共有する保管庫として作用する１つ以上のホストコンピューティングシステムと通信状態にあるＲＦＩＤリーダを採用する。以下、図３および図４を参照すると、物品を追跡するためのシステムおよび方法５０が示されており、同図において、図２のキャビネット４０の引出し２０が、この引出しにある物品に配置されたＲＦＩＤタグからデータを得るようにモニタされている。上述したように、さまざまな保管物品に取り付けられたＲＦＩＤタグがどの方向を向いていようとも作動するように、保管場にはＥＭエネルギーの安定した場が確立される必要がある。   Systems that use RFID tags often employ an RFID reader that is in communication with one or more host computing systems that act as a repository for storing, processing, and sharing data collected by the RFID reader. Referring now to FIGS. 3 and 4, a system and method 50 for tracking an article is shown, in which the drawer 20 of the cabinet 40 of FIG. 2 is located on the article in the drawer. Monitored to obtain data from the RFID tag. As described above, a stable field of EM energy needs to be established in the storage area so that the RFID tags attached to various storage articles operate in any direction.

図３および図４において、エンクロージャにある物品を識別するための追跡システム５０が示されており、ＲＦＩＤリーダの一部としてＥＭエネルギーの送信機５２を備える。送信機５２は、送信アンテナ５４によってＥＭエネルギーを引出しし２０内に送信するために、９１５ＭＨｚなどの特定の周波数を有する。送信機５２は、ＲＦＩＤタグが配置されたエンクロージャ２０内に、必要なＲＦＩＤのＥＭエネルギーおよび任意の必要なタイミングパルスおよびデータを送信するように構成される。この場合、エンクロージャは、引出し２０である。ＲＦＩＤリーダ５１のコンピュータ４４は、送信期間と非送信期間、いわゆる、オフ期間との間を繰り返すように、ＥＭ送信機５２を制御する。送信期間中、しきい値強度レベル以上で送信されるＥＭエネルギーは、引出しにあるＲＦＩＤタグを取り囲むことによって、ＲＦＩＤタグを作動する。次に、送信機５２は、オフ期間に切り換えられ、オフ期間の間、ＲＦＩＤタグは、それぞれの格納データに応答する。   3 and 4, a tracking system 50 for identifying items in an enclosure is shown and includes an EM energy transmitter 52 as part of an RFID reader. The transmitter 52 has a specific frequency, such as 915 MHz, to extract EM energy by the transmit antenna 54 and transmit it into the 20. The transmitter 52 is configured to transmit the required RFID EM energy and any required timing pulses and data into the enclosure 20 in which the RFID tag is located. In this case, the enclosure is a drawer 20. The computer 44 of the RFID reader 51 controls the EM transmitter 52 so as to repeat a transmission period and a non-transmission period, a so-called off period. During the transmission period, EM energy transmitted above the threshold intensity level activates the RFID tag by surrounding the RFID tag in the drawer. The transmitter 52 is then switched to the off period, during which the RFID tag responds to the respective stored data.

図３の実施形態は、単一の送信プローブアンテナ５４と、引出し２０内に設置された作動ＲＦＩＤタグによって送信されるデータを最適に読み取るように配向された単一の受信アンテナ５６とを備える。単一の受信アンテナ５６は、引出し２０の外側または引出しの内側底部に設置されたリーダ５０のコンピュータ４４に通信可能に結合される。他の取付け場所も可能である。受信アンテナ５６をコンピュータ４４に結合するために、同軸ケーブル５８または他の適切な単一リンクが使用可能である。異なる実施形態において、ワイヤレスリンクが使用されてもよい。図面には示されていないが、当業者であれば、コンピュータによって使用するために、デジタルデータをＲＦエネルギーから分離するために、さまざまな追加の回路およびデバイスが使用されることを認識するであろう。このような回路およびデバイスは、図面が不要に複雑にならないように、図３および図４には示されていない。   The embodiment of FIG. 3 includes a single transmit probe antenna 54 and a single receive antenna 56 that is oriented to optimally read data transmitted by an operational RFID tag installed in the drawer 20. A single receive antenna 56 is communicatively coupled to the computer 44 of the reader 50 located on the outside of the drawer 20 or on the inside bottom of the drawer. Other mounting locations are possible. A coaxial cable 58 or other suitable single link can be used to couple the receive antenna 56 to the computer 44. In different embodiments, a wireless link may be used. Although not shown in the drawings, those skilled in the art will recognize that various additional circuits and devices are used to separate digital data from RF energy for use by a computer. Let's go. Such circuits and devices are not shown in FIGS. 3 and 4 so as not to unnecessarily complicate the drawings.

図４の実施形態は、図３の実施形態に類似しているが、異なる点として、２つの送信プローブアンテナ６０および６２と、３つの受信アンテナ６４、６６および６８を使用している。システムに使用される送信プローブアンテナおよび受信アンテナの構成および数は、エンクロージャ２０のサイズ、動作周波数、動作周波数とエンクロージャの固有共振周波数との関係、およびエンクロージャ内に置かれるＲＦＩＤタグの予想数に少なくとも一部基づいて変動してもよいため、エンクロージャ内のＲＦＩＤタグのすべてが確実に作動され、読み取られうる。ＲＦＩＤリーダコンポーネントの場所および数は、特定の応用に依存しうる。例えば、比較的小さなサイズのエンクロージャには、より少ない数のコンポーネントが要求されうるのに対して、図４に示すように、より多くのエンクロージャには、さらなるコンポーネントが要求されうる。図３および図４にはブロック形で示しているが、システム５０の各受信アンテナ５６、６４、６６および６８は、異なる実施形態において、サブアレイを備えてもよいことを理解されたい。   The embodiment of FIG. 4 is similar to the embodiment of FIG. 3, but differs in that it uses two transmit probe antennas 60 and 62 and three receive antennas 64, 66 and 68. The configuration and number of transmit probe and receive antennas used in the system are at least the size of the enclosure 20, the operating frequency, the relationship between the operating frequency and the natural resonant frequency of the enclosure, and the expected number of RFID tags placed in the enclosure. Since it may vary based in part, all of the RFID tags in the enclosure can be reliably activated and read. The location and number of RFID reader components may depend on the particular application. For example, a smaller number of components may be required for a relatively small size enclosure, whereas more components may be required for more enclosures, as shown in FIG. Although shown in block form in FIGS. 3 and 4, it should be understood that each receive antenna 56, 64, 66 and 68 of system 50 may comprise a subarray in different embodiments.

送信アンテナ（５４、６０および６２）および受信アンテナ（５６、６４、６６および６８）は、異なる形をとるものであってもよい。以下にさらに詳細に記述されるように、一実施形態において、複数の「パッチ」またはマイクロストリップアンテナは、リーダの受信アンテナとして使用され、引出しの底部のさまざまな部分に隣接した位置に設置されるのに対して、送信アンテナは、引出しの上部の部分に隣接した位置に設置されたワイヤプローブである。図３および図４の実施形態において、ＲＦＩＤリーダ５０は、引出し２０に対して有利な位置に同じキャビネットに永久的に取り付けられてもよいことに留意されたい。   The transmit antennas (54, 60 and 62) and the receive antennas (56, 64, 66 and 68) may take different forms. As described in more detail below, in one embodiment, a plurality of “patches” or microstrip antennas are used as the receiving antenna of the reader and are located adjacent to various portions of the bottom of the drawer. On the other hand, the transmitting antenna is a wire probe installed at a position adjacent to the upper part of the drawer. Note that in the embodiment of FIGS. 3 and 4, the RFID reader 50 may be permanently attached to the same cabinet in an advantageous position relative to the drawer 20.

エンクロージャに密集されまたはランダムに配向されたＲＦＩＤタグに確実に呼び掛けるための１つの解決策は、共振キャビティとしてエンクロージャを処理することである。キャビティエンクロージャ内に共振を確立すると、エンクロージャにあるすべてのＲＦＩＤタグを作動可能な安定した電磁場が得られる。これは、キャビティの固有共振周波数でキャビティに横電場（ＴＥ）または横磁場（ＴＭ）を励起するために、１つまたは複数のプローブを使用して、導電性の壁からエンクロージャを作り、金属性エンクロージャ、いわゆる、キャビティを励起することによって実行されうる。この技術は、キャビティの寸法が動作周波数で共振を設定するように特に選択可能であれば、または動作周波数が特定のエンクロージャサイズに対して選択可能であれば、機能する。ＲＦＩＤの応用に使用するために利用可能な周波数帯は制限されているため、ＲＦＩＤ周波数を変更することは、多くの応用の選択肢ではない。逆に、エンクロージャの固有共振周波数が利用可能なＲＦＩＤタグ作動周波数に等しくなるように、エンクロージャの特定のセットの物理的寸法を要求すると、エンクロージャが特定のサイズのものである必要がある応用に対して、この技術の使用は制約される。この後者のアプローチは、保管が必要な医療物品の多くの異なるサイズ、形状および量の観点から実用的ではない。   One solution to reliably address RFID tags that are densely or randomly oriented in the enclosure is to treat the enclosure as a resonant cavity. Establishing resonance in the cavity enclosure provides a stable electromagnetic field that can actuate all RFID tags in the enclosure. This creates an enclosure from conductive walls, using one or more probes to excite the transverse electric field (TE) or transverse magnetic field (TM) in the cavity at the natural resonant frequency of the cavity, and is metallic This can be done by exciting the enclosure, the so-called cavity. This technique works if the cavity dimensions are specifically selectable to set resonance at the operating frequency, or if the operating frequency is selectable for a particular enclosure size. Since the frequency bands available for use in RFID applications are limited, changing the RFID frequency is not an option for many applications. Conversely, requiring physical dimensions for a specific set of enclosures such that the natural resonant frequency of the enclosure is equal to the available RFID tag operating frequency, for applications where the enclosure needs to be of a specific size Thus, the use of this technology is limited. This latter approach is not practical in terms of many different sizes, shapes and quantities of medical articles that need to be stored.

以下、図５を参照すると、図２に示すキャビネットのように、医療用キャビネットの部分として形成されてもよい、矩形エンクロージャ８０が提供される。エンクロージャは、このようなキャビネットにある非金属性引出しの周りに位置するフレームとして具現化されてもよい。エンクロージャ８０は、金属性または金属化された壁８２、床８３および天井８４の表面から形成され、それらすべては導電性である。壁８２、床８３および天井８４のすべては、本明細書において、エンクロージャの「壁」と呼ばれてもよい。図５は、エンクロージャ８０の上面８４に設置されたエネルギー結合またはプローブ８６の使用を示す。この実施形態において、プローブ８８は、エンクロージャの天井８４にある孔９０を通って軸方向に進む第１の部分９４を有する点で、キャパシタプローブ８８の形をとる。結合の目的は、ソース５２（図３および図４を参照）からエンクロージャ８０の内部９６にエネルギーを効率的に転送することである。プローブのサイズおよび位置は、結合が効率的になるように選択され、プローブは最大の場強度の領域に配置される。図５において、ＴＥ_０１モードは、容量結合を使用することで確立される。プローブ８８の屈曲部分９４の長さおよび距離は、プローブとエンクロージャ８０との間の電位差に影響を及ぼす。 Referring now to FIG. 5, a rectangular enclosure 80 is provided that may be formed as part of a medical cabinet, such as the cabinet shown in FIG. The enclosure may be embodied as a frame located around a non-metallic drawer in such a cabinet. Enclosure 80 is formed from the surfaces of metallic or metallized walls 82, floor 83 and ceiling 84, all of which are conductive. Wall 82, floor 83, and ceiling 84 may all be referred to herein as enclosure “walls”. FIG. 5 illustrates the use of energy coupling or probe 86 installed on top surface 84 of enclosure 80. In this embodiment, the probe 88 takes the form of a capacitor probe 88 in that it has a first portion 94 that extends axially through a hole 90 in the ceiling 84 of the enclosure. The purpose of the coupling is to efficiently transfer energy from the source 52 (see FIGS. 3 and 4) to the interior 96 of the enclosure 80. The probe size and position are chosen so that coupling is efficient, and the probe is placed in the region of maximum field strength. In FIG. 5, the TE ₀₁ mode is established using capacitive coupling. The length and distance of the bent portion 94 of the probe 88 affects the potential difference between the probe and the enclosure 80.

同様に、図６は、エンクロージャ１１２への外部エネルギーの誘導結合１１０を表わす。結合は、エンクロージャの側壁１１６を通して取り付けられたループプローブ１１４の形をとる。このプローブの目的は、エンクロージャにＴＭ_０１モードを確立することである。 Similarly, FIG. 6 represents inductive coupling 110 of external energy to the enclosure 112. The coupling takes the form of a loop probe 114 attached through the side wall 116 of the enclosure. The purpose of this probe is to establish a TM ₀₁ mode in the enclosure.

図５および図６に示す矩形のエンクロージャ８０および１１２の各々は、図７に示され、かつ、ｆ_ｎによってグラフの横座標軸１１８に示される、固有共振周波数ｆ_ｎを有する。これは、グラフの縦座標軸１１９に示すように、エンクロージャ内の結合電力が最大である周波数である。エンクロージャに注入されたエネルギーが、ｆ_ｎ周波数と整合しなければ、結合電力は、エンクロージャの共振現象から利益を受けない。動作周波数が変更できず、ｆ_ｎ以外のものであり、エンクロージャのサイズが動作周波数に等しいｆ_ｎを得るために変更できない場合、別の電力結合装置および方法を使用しなければならない。本発明の態様によれば、建設的干渉を用いてエンクロージャ内に定常波を得るために、エンクロージャ内に強制共振ｆ_ｆが生じるようにするための装置および方法が提供される。このような定常波は、エンクロージャ内にあるすべてのＲＦＩＤタグを作動するのに十分な強さの安定したエネルギー場をエンクロージャ内に確立する。 Each of rectangular enclosures 80 and 112 shown in FIGS. 5 and 6, shown in Figure 7, and is shown in the abscissa 118 of graph by _{f n,} it has a natural resonant frequency _{f n.} This is the frequency at which the coupling power in the enclosure is maximum, as shown on the ordinate axis 119 of the graph. If the energy injected into the enclosure does not match the _fn frequency, the coupled power will not benefit from the enclosure resonance phenomenon. If the operating frequency cannot be changed and is other than f _n and the enclosure size cannot be changed to obtain f _n equal to the operating frequency, another power coupling apparatus and method must be used. In accordance with aspects of the present invention, an apparatus and method are provided for causing a forced resonance _ff to occur in an enclosure to obtain a standing wave in the enclosure using constructive interference. Such standing waves establish a stable energy field within the enclosure that is strong enough to operate all RFID tags within the enclosure.

エンクロージャと共振するＥＭ波が入ると、ＥＭ波は、低損失で、エンクロージャ内で前後に跳ね返る。より多くの波エネルギーがエンクロージャに入るにつれ、定常波と結合し、定常波を強めて、強度が増す（建設的干渉）。キャビティの寸法が、共振周波数で波長の整数倍であるため、特定の周波数で共振が起こる。注入されたエネルギーが、エンクロージャの固有共振周波数ｆ_ｎにないこのような場合、本発明の態様による解決策は、エンクロージャにおいて「強制共振」を設定することである。この強制共振は、エンクロージャの物理的寸法が、共振キャビティと同様に、励起エネルギーの波長の整数倍に等しくないという点で、エンクロージャの固有共振とは異なる。建設的干渉が結果として生じ、定常波が確立されるように、エネルギーがキャビティ内に注入されるようにするプローブ長さとともに、プローブ位置を決定することによって強制共振が達成されうる。この場合、エンクロージャ内に注入されるエネルギーは、キャビティ内に発振場領域を設定するが、共振キャビティの固有共振周波数ｆ_ｎに存在する定常波とは異なる。この強制共振から励起されたＥＭ場は、共振キャビティの固有共振で見られる場の構造とは異なるが、それでも、プローブの適切なプローブ配置とともに、安定したＥＭ場が、ＲＦＩＤタグに呼び掛けるためにエンクロージャに確立されうる。このような状態は図８に示されており、同図において、強制共振ｆ_ｆの結合電力の曲線が固有共振ｆ_ｎの曲線のものに近いことに留意されたい。 When an EM wave that resonates with the enclosure enters, the EM wave bounces back and forth within the enclosure with low loss. As more wave energy enters the enclosure, it combines with the standing wave, strengthening the standing wave and increasing its strength (constructive interference). Since the cavity dimensions are integer multiples of the wavelength at the resonant frequency, resonance occurs at a particular frequency. In such cases where the injected energy is not at the enclosure's natural resonant frequency f _n , a solution according to aspects of the present invention is to set a “forced resonance” in the enclosure. This forced resonance differs from the enclosure's natural resonance in that the physical dimensions of the enclosure, like the resonant cavity, are not equal to an integer multiple of the wavelength of the excitation energy. Forced resonance can be achieved by determining the probe position along with the probe length that allows energy to be injected into the cavity such that constructive interference results and a standing wave is established. In this case, the energy injected into the enclosure sets an oscillation field region in the cavity, but is different from a standing wave present at the natural resonance frequency f _n of the resonance cavity. The EM field excited from this forced resonance is different from the field structure seen in the natural resonance of the resonant cavity, but still with the proper probe placement of the probe, a stable EM field is used to call the RFID tag Can be established. Such a state is illustrated in FIG. 8, in which it is noted that the curve of the coupled power of the forced resonance f _f is close to that of the natural resonance f _n .

以下、図９を参照すると、２つのエネルギー注入プローブを有するエンクロージャ１２０が提供される。第１のプローブ８６は、ＴＥ_０１モードを確立するために、図５に従ってエンクロージャ１２０に容量結合される。第２のプローブ１１４は、ＴＭ_０１モードを確立するために、図６に従って、エンクロージャ１２０に誘導結合される。これらの２つのプローブは、両方とも、エンクロージャの固有共振周波数ｆ_ｎ以外の周波数ｆ_ｆでエネルギーを注入するために、エンクロージャに結合される。エンクロージャの天井１２６および壁１２８に対してこれらのプローブを配置することで、エネルギーをエンクロージャに最適に結合し、エンクロージャ内に設置されうるＲＦＩＤタグを読み取るための安定したＥＭ場をエンクロージャ内に確立する強制共振がエンクロージャ１２０内に得られる。本発明の態様によれば、エンクロージャの壁に対してこれらのプローブを配置すると、図８に示す強制共振曲線ｆ_ｆが得られる。 Referring now to FIG. 9, an enclosure 120 having two energy injection probes is provided. The first probe 86 is capacitively coupled to the enclosure 120 according to FIG. 5 to establish the TE ₀₁ mode. The second probe 114 is inductively coupled to the enclosure 120 in accordance with FIG. 6 to establish the TM ₀₁ mode. Both of these two probes are coupled to the enclosure to inject energy at a frequency f _f other than the enclosure's natural resonant frequency f _n . Positioning these probes against the ceiling 126 and wall 128 of the enclosure optimally couples energy into the enclosure and establishes a stable EM field in the enclosure for reading RFID tags that can be installed in the enclosure. A forced resonance is obtained in the enclosure 120. According to an aspect of the present invention, placing these probes against the wall of the enclosure, forced resonance curve f _f shown in FIG. 8 is obtained.

図１０を簡単に参照すると、エネルギー源１２２のインピーダンスをエンクロージャ１２０に整合するように機能するインピーダンス整合回路１２１が示されている。インピーダンス整合回路は、エンクロージャ１２０に作動エネルギーを供給する同軸ケーブル１２２と、エンクロージャの金属性の天井１２６の孔を通る容量結合プローブ８８との間に設置される。図１０の図に孔は示されていないが、金属性天井からプローブを電気的に絶縁する絶縁体１２３が図示されている。この場合、整合回路１２１は、エンクロージャ１２０によってエネルギーの反射を低減するために使用される抵抗減衰器１２４のみからなる。しかしながら、当業者であれば認識するように、容量コンポーネントおよび誘導コンポーネントは、エンクロージャおよび結合８８に存在する傾向がある。一方、図１１は、同軸ケーブル／エネルギー源１２２およびエンクロージャ１２０のインピーダンスを整合する際に使用するためのパッシブ反応コンポーネントを有するインピーダンス整合回路１２４を表わす。この例示的なインピーダンス整合回路１２４において、誘導コンポーネント１２５および容量コンポーネント１２７は直列接続されるが、抵抗コンポーネントおよび他の接続構成の追加を含む他の構成も可能である。   Referring briefly to FIG. 10, an impedance matching circuit 121 that functions to match the impedance of the energy source 122 to the enclosure 120 is shown. The impedance matching circuit is installed between a coaxial cable 122 that supplies operating energy to the enclosure 120 and a capacitively coupled probe 88 that passes through a hole in the enclosure's metallic ceiling 126. Although no holes are shown in the view of FIG. 10, an insulator 123 is shown that electrically insulates the probe from the metallic ceiling. In this case, the matching circuit 121 consists only of a resistive attenuator 124 that is used by the enclosure 120 to reduce energy reflection. However, as those skilled in the art will appreciate, capacitive and inductive components tend to be in the enclosure and coupling 88. On the other hand, FIG. 11 represents an impedance matching circuit 124 having a passive reactive component for use in matching the impedance of the coaxial cable / energy source 122 and the enclosure 120. In this exemplary impedance matching circuit 124, the inductive component 125 and the capacitive component 127 are connected in series, but other configurations are possible including the addition of resistive components and other connection configurations.

図１０および図１１に図示されているレジスタ、インダクタおよびキャパシタなどのパッシブコンポーネントは、エネルギー源およびエンクロージャのインピーダンスを整合するように整合回路を形成するために使用されうる。これは、エンクロージャ内の結合電力に役立つ。しかしながら、パッシブ整合回路により、空のエンクロージャ、部分的に荷重されたエンクロージャ、または完全に荷重されたエンクロージャなど、特定のエンクロージャの荷重に合わせたインピーダンス整合が高められる。しかしながら、エンクロージャの内容物は可変であるため、インピーダンス整合は、エンクロージャの内容物の変動により最適化されない場合があり、エンクロージャのインピーダンス特性が変化する。   Passive components such as resistors, inductors and capacitors illustrated in FIGS. 10 and 11 can be used to form a matching circuit to match the impedance of the energy source and the enclosure. This helps the combined power in the enclosure. However, passive matching circuitry enhances impedance matching to the load of a particular enclosure, such as an empty enclosure, a partially loaded enclosure, or a fully loaded enclosure. However, because the contents of the enclosure are variable, impedance matching may not be optimized due to variations in the contents of the enclosure, changing the impedance characteristics of the enclosure.

エンクロージャの荷重の変動によって生じるこのようなインピーダンス整合の非最適化は、順電力および反射電力をモニタするために閉ループ検知回路を利用するアクティブインピーダンス整合回路を使用することによって解消されうる。以下、図１２を参照すると、インダクタ１３２、キャパシタ１３４またはレジスタ（図示せず）などの１つ以上の固定値パッシブコンポーネントを備えるアクティブ整合回路１３０が提供される。加えて、同調キャパシタ１３４などの１つの以上の可変リアクタンスデバイスが回路に組み込まれ、これらの同調デバイスにより、この回路はアクティブインピーダンス整合回路になる。同調キャパシタ１３４は、バラクタダイオード、スイッチド・キャパシタ・アセンブリ、ＭＥＭＳキャパシタ、またはＢＳＴ（チタン酸バリウムストロンチウム）キャパシタの形状のものでありうる。同調キャパシタ１３４には、制御電圧が印加され、変更されて、デバイスによって与えられる容量を変更する。同調キャパシタ１３４は、プローブ１４０とエンクロージャ１４２との間のインピーダンス整合を能動的に変化させる能力を与える。   Such impedance matching de-optimization caused by enclosure load variations can be eliminated by using an active impedance matching circuit that utilizes a closed loop sensing circuit to monitor forward and reflected power. Referring now to FIG. 12, an active matching circuit 130 is provided that includes one or more fixed value passive components, such as inductors 132, capacitors 134, or resistors (not shown). In addition, one or more variable reactance devices, such as tuning capacitor 134, are incorporated into the circuit, which makes the circuit an active impedance matching circuit. The tuning capacitor 134 may be in the form of a varactor diode, a switched capacitor assembly, a MEMS capacitor, or a BST (Barium Strontium Titanate) capacitor. A tuning voltage is applied to the tuning capacitor 134 and is changed to change the capacitance provided by the device. Tuning capacitor 134 provides the ability to actively change the impedance match between probe 140 and enclosure 142.

アクティブ整合回路を完了するために、２つのパワーセンサ１４６とともに双方向カプラ１４４が組み込まれうる。双方向カプラ１４４およびパワーセンサ１４６は、ＲＦＩＤ送受信機１４８とアクティブ整合回路１３０とエンクロージャ１４２との間の順電力および反射電力を検知する能力を与える。コンパレータ１５０によって順電力と反射電力の比率を継続的にモニタすることで、同調キャパシタ１３４を調節して、プローブ１４０をエンクロージャ１４２にインピーダンス整合したままにするために使用する測定基準が得られる。エンクロージャの内容物の変更に伴い、インピーダンス整合を継続的にモニタし、高める能力は、アクティブ整合回路１３０を用いて提供される。   To complete the active matching circuit, a bi-directional coupler 144 can be incorporated with two power sensors 146. Bidirectional coupler 144 and power sensor 146 provide the ability to sense forward and reflected power between RFID transceiver 148, active matching circuit 130, and enclosure 142. Continuous monitoring of the ratio of forward power to reflected power by the comparator 150 provides a metric that can be used to adjust the tuning capacitor 134 to keep the probe 140 impedance matched to the enclosure 142. The ability to continuously monitor and enhance impedance matching as the enclosure contents change is provided using the active matching circuit 130.

以下、図１３の側断面図を参照すると、この実施形態においてファラデー箱として動作する、本明細書においてキャビティ１６６とも呼ばれる、エンクロージャ内に取り付けられた２つの天井取付け型１６０のプローブアンテナ１６２および１６４が示されている。図示するように、ファラデー箱１６６は、壁１６８（複数の壁のうちの１つを図示）１６８と、背面１７０と、床１７２と、天井１６０と、正面１６１（前壁の位置のみを図示）とを備える。キャビティを形成するすべての表面は、導電性であり、互いに電気的に接続され、２つのプローブ１６２および１６４によって注入されたエネルギー周波数ｆ_ｆを伝導可能なように構造的に形成される。この実施形態において、キャビティ１６６は、図２に示すものに類似した医療補給品キャビネットの一部を形成してもよい金属フレーム１６７として構築される。金属フレーム内には、スライド可能な引出しが取り付けられてもよい。この実施形態におけるスライド可能な引出しは、電気的に不活性の材料から形成され、すなわち、正面を除き、導電性ではない。引出しがキャビネット内にスライドして閉構成になると、引出しの導電性正面パネルは、金属性フレーム１６７の１つまたは複数の別の部分と電気的に接触した状態になることで、ファラデー箱１６７の前壁１６１を形成する。 Referring now to the side cross-sectional view of FIG. 13, there are two ceiling mounted 160 probe antennas 162 and 164 mounted in an enclosure, also referred to herein as a cavity 166, which operate as a Faraday box in this embodiment. It is shown. As shown, the Faraday box 166 includes a wall 168 (one of a plurality of walls is shown) 168, a back surface 170, a floor 172, a ceiling 160, and a front surface 161 (only the position of the front wall is shown). With. All surfaces forming the cavity are electrically conductive and electrically connected to each other and are structurally formed so as to be able to conduct the energy frequency f _f injected by the two probes 162 and 164. In this embodiment, the cavity 166 is constructed as a metal frame 167 that may form part of a medical supply cabinet similar to that shown in FIG. A slidable drawer may be mounted in the metal frame. The slidable drawer in this embodiment is formed from an electrically inert material, i.e. is not conductive except at the front. When the drawer slides into the cabinet into the closed configuration, the drawer's conductive front panel is placed in electrical contact with one or more other parts of the metal frame 167 so that the Faraday box 167 is in contact with the drawer. A front wall 161 is formed.

各プローブの中央導体１８０によるキャビティ内への差込み量または保持量は、最適な結合を達成するように選択される。プローブの屈曲部分９４の長さは、良好なインピーダンス整合が得られるように選択される。キャビティの壁に対するプローブの位置は、キャビティに定常波を生じるように選択される。この実施形態において、プローブアンテナ１６２および１６４は、前壁１６１および背壁１７０からそれぞれ特定の距離Ｄ１およびＤ３に設置されたものである。本発明の１つの態様によれば、これらのプローブアンテナは、他方のプローブが非作動状態になった後、連続的に作動されるのみである。この構成により、建設的干渉が結果的に得られるように注入エネルギー波が同相である場合、定常波が得られることが分かった。   The amount of insertion or retention of each probe into the cavity by the central conductor 180 is selected to achieve optimal coupling. The length of the probe bend 94 is selected to provide good impedance matching. The position of the probe relative to the cavity wall is selected to produce a standing wave in the cavity. In this embodiment, the probe antennas 162 and 164 are installed at specific distances D1 and D3 from the front wall 161 and the back wall 170, respectively. According to one aspect of the present invention, these probe antennas are only activated continuously after the other probe is deactivated. It has been found that this configuration provides a standing wave when the injected energy wave is in phase so that constructive interference is obtained as a result.

図１４は、挿入される物品保管用引出しに安定したＥＭ場を確立するためにファラデータイプのエンクロージャ１６６に設置された２つのプローブアンテナ１６２および１６４を再度示す、図１３のプローブ構成の正面斜視図である。ファラデーキャビティ１６６が金属性フレーム１６７として組み立てられることに再度留意されたい。同図において、キャビティは、「箱」の正面がない点で不完全である。一実施形態において、この正面は、スライド可能な引出しの導電性正面パネルによって与えられる。引出しがキャビネット内にスライドされると、引出しの正面パネル以外の他の部分はプラスチックであるか、またはプラスチックでなければ、非導電性のものであるが、正面パネルは、金属性フレーム１６７の他の部分と電気的に接触した状態になることで、ファラデー箱１６６が完成する。本明細書に記述され図示された実施形態において、２つのプローブアンテナ１６２および１６４は両方とも、フレーム１６６の側壁１６６および１６８の間の中心線に沿って設置される。エンクロージャは、一実施形態において、１９．２インチ幅であり、プローブアンテナは、各側壁から９．６インチの間隔が空けられている。２つの側壁間のこのような中心合わせした場所は、一実施形態の場合の便宜上のものである。プローブは、別の実施形態において、どの場所に配置されてもよい。この実施形態において、互いからのプローブ１６２および１６４の間隔は、連続的に作動されるためにほとんど重要ではない。図示していないが、キャビティ１６６内にある作動されたＲＦＩＤタグからの応答信号を受信するために、２つの受信アンテナもファラデー箱１６６内に配置される。   FIG. 14 is a front perspective view of the probe configuration of FIG. 13 again showing two probe antennas 162 and 164 installed in a Faraday type enclosure 166 to establish a stable EM field for the inserted article storage drawer. It is. Note again that the Faraday cavity 166 is assembled as a metallic frame 167. In the figure, the cavity is incomplete in that there is no front of the “box”. In one embodiment, this front face is provided by a slidable drawer conductive front panel. When the drawer is slid into the cabinet, the rest of the drawer other than the front panel is plastic, or if it is not plastic, it is non-conductive, but the front panel is in addition to the metal frame 167. The Faraday box 166 is completed by being in electrical contact with the portion. In the embodiment described and illustrated herein, the two probe antennas 162 and 164 are both installed along the centerline between the side walls 166 and 168 of the frame 166. The enclosure is, in one embodiment, 19.2 inches wide, and the probe antennas are spaced 9.6 inches from each side wall. Such a centered location between the two sidewalls is for convenience in one embodiment. The probe may be located anywhere in other embodiments. In this embodiment, the spacing of the probes 162 and 164 from each other is of little importance because they are actuated continuously. Although not shown, two receive antennas are also placed in the Faraday box 166 to receive response signals from the activated RFID tag in the cavity 166.

図１３に示すように、各プローブが、キャビティの天井１６０と容量結合するために使用される屈曲部分を有することに、図面の参照から留意されたい。正面側プローブ１６２は前方に曲げられているのに対して、背面側プローブ１６４は後方に曲げられている。この構成の目的は、引出しに確立されるＥＭ場によって、より多くの空間的多様性と、より良好な到達範囲とを得ることである。キャビティ１６６内に安定した場を達成するために、他の配列も可能である。さらに、エンクロージャ１６６の良好なＥＭ場の到達範囲が得られるように、特定のエンクロージャ１６６に２つのプローブが使用されている。   It should be noted from the drawing reference that each probe has a bend used to capacitively couple to the ceiling 160 of the cavity, as shown in FIG. The front side probe 162 is bent forward while the back side probe 164 is bent backward. The purpose of this configuration is to obtain more spatial diversity and better reach due to the EM field established in the drawer. Other arrangements are possible to achieve a stable field in the cavity 166. In addition, two probes are used for a particular enclosure 166 to provide good EM field reach of the enclosure 166.

図１５は、図１３および図１４の二重プローブアンテナ１６２および１６４の切欠側面斜視図であり、明確にするために、引出しは取り外している。正面側プローブ１６２は、図示するように、動作周波数Ｆ_ｆの１／２λだけ左側の壁から間隔を空けて設けられている。各プローブは、図１３に示すように、エンクロージャ１６６の天井１６０と容量結合するために使用される屈曲部分を有することに留意されたい。引出しのＥＭ場によってより多くの空間多様性およびより良好な到達範囲を得るために、正面側プローブ１６２は、エンクロージャのより前方部分と結合するために前方に曲げられるのに対して、後方側プローブ１６４は、エンクロージャ１６６のより後方部分と結合するために後方に曲げられる。エンクロージャ内に安定した場ならびにさらなる空間多様性および到達範囲を達成するために、他の配列も可能である。 FIG. 15 is a cutaway side perspective view of the dual probe antennas 162 and 164 of FIGS. 13 and 14, with the drawer removed for clarity. As shown in the figure, the front probe 162 is spaced from the left wall by ½λ of the operating frequency F _f . Note that each probe has a bend that is used to capacitively couple to the ceiling 160 of the enclosure 166, as shown in FIG. In order to obtain more spatial diversity and better reach by the EM field of the drawer, the front probe 162 is bent forward to couple with the front part of the enclosure, whereas the rear probe 164 is bent rearward to couple with a more rear portion of enclosure 166. Other arrangements are possible to achieve a stable field within the enclosure as well as additional spatial diversity and reach.

図１６は、フレーム１６７内にスライド可能に取り付けられた引出し１８０の部分を示すファラデー箱１６６を形成するフレーム１６７の正面上向き斜視図である。引出しの金属性の正面パネルは、スライド動作をより明確に見られるように取り外されている。二重天井取付け型のプローブアンテナ１６２および１６４が、電磁的に不活性の保護カバー１８２によって被覆され保護されていることに留意されたい。引出しは、プラスチックまたは低ＲＦ定数を有する他の電磁的に不活性な材料などの非金属性材料で形成される。フレーム１６７の背面に設置されたコイル１８６およびファン１８８を備える冷却システム１８９を見られるように、引出しの背面１８４が切り取られている。この場合、引出し１８０は、金属性のスライドハードウェア１９０とともに、ファラデー箱のフレームにスライド可能に取り付けられる。引出しのスライドハードウェアは、エンクロージャ１６６のフレーム１６７の側面付近にあり、エンクロージャの側壁１６８の金属性スライドハードウェアと電気的に接触した状態にあってもよいため、これらの金属レールは、エンクロージャ内に確立されるＥＭ場に小さな影響しか及ぼさない。   FIG. 16 is a front upward perspective view of the frame 167 forming a Faraday box 166 showing the portion of the drawer 180 slidably mounted within the frame 167. The drawer's metallic front panel has been removed so that the sliding motion can be seen more clearly. Note that the dual ceiling mounted probe antennas 162 and 164 are covered and protected by an electromagnetically inert protective cover 182. The drawer is formed of a non-metallic material such as plastic or other electromagnetically inert material having a low RF constant. The drawer back 184 is cut away so that a cooling system 189 with a coil 186 and a fan 188 installed on the back of the frame 167 can be seen. In this case, the drawer 180 is slidably attached to the frame of the Faraday box together with the metallic slide hardware 190. Because the drawer slide hardware is near the sides of the frame 167 of the enclosure 166 and may be in electrical contact with the metal slide hardware on the enclosure sidewall 168, these metal rails are located within the enclosure. It has a small impact on the EM field established in

図１７は、図１６のものと反対の角度から上向きに見た正面斜視図であるが、引出しは取り外されている。フレーム１６７は、この実施形態において、引出し１８０のスライドを受けるための取付けレール１９２を含む。この実施形態において、取付けレールは金属材料で形成されるが、ファラデー箱の側面１６８に固着されるため、箱と電気的導通状態にある。また、同図は、引出しに保管された物品へアクセスできるように、引出しの外向きのスライドを促すように使用されるばね機構１９４を示す。ばねは、引出しのラッチが解除されると、引出しを外向きに自動的に押し出すように構成される。   FIG. 17 is a front perspective view looking upward from an angle opposite to that of FIG. 16, but with the drawer removed. The frame 167 includes a mounting rail 192 for receiving the slide of the drawer 180 in this embodiment. In this embodiment, the mounting rail is made of a metallic material but is in electrical communication with the box because it is secured to the side 168 of the Faraday box. The figure also shows a spring mechanism 194 that is used to facilitate the outward sliding of the drawer so that the articles stored in the drawer can be accessed. The spring is configured to automatically push the drawer outward when the drawer latch is released.

図１８は、図１３〜図１５に示すフレーム１６７の天井１６０における、２つのＴＥ_０１モードの容量結合プローブ１６２および１６４の配置の測定値を示す略図である。この実施形態において、ＲＦＩＤタグの動作周波数は９１５ＭＨｚであり、したがって、波長は０．３２７６４メートルまたは１．０７４９４フィートである。したがって、１／２波長は、０．１６３８２メートルまたは６．４４９５インチである。プローブの各々の容量結合屈曲部分２００の長さは、５．０８ｃｍまたは２．００インチである。エンクロージャ内へのプローブの軸方向拡張部２０２の長さは、絶縁体２０４からエンクロージャ１６６内への測定した場合、３．８１ｃｍまたは１．５０インチである。この実施形態におけるプローブの構成および配置は、９１５ＭＨｚの動作周波数に基づいたものである。一実施形態において、エンクロージャ１６６の深さは、１６．１インチ（４０．８９ｃｍ）であり、幅は１９．２インチ（４８．７７ｃｍ）であり、高さは３インチ（７．６２ｃｍ）である。このサイズおよび形状（矩形）のエンクロージャおよび９１５ＭＨｚの動作周波数に最適なプローブ配置は、正面側プローブと前壁との間隔が５．０インチ（１２．７ｃｍ）で、背面側プローブと背壁との間隔が５．０インチ（１２．７ｃｍ）であることが分かった。上述したように、この実施形態において、プローブは連続的作動されるのみである。 FIG. 18 is a schematic diagram showing measured values of the arrangement of two TE ₀₁ mode capacitive coupling probes 162 and 164 on the ceiling 160 of the frame 167 shown in FIGS. In this embodiment, the operating frequency of the RFID tag is 915 MHz, so the wavelength is 0.32764 meters or 1.07494 feet. Thus, the half wavelength is 0.16382 meters or 6.4495 inches. The length of each capacitively coupled bend 200 of the probe is 5.08 cm or 2.00 inches. The length of the probe axial extension 202 into the enclosure is 3.81 cm or 1.50 inches when measured from the insulator 204 into the enclosure 166. The configuration and arrangement of the probe in this embodiment is based on an operating frequency of 915 MHz. In one embodiment, the depth of the enclosure 166 is 16.1 inches (40.89 cm), the width is 19.2 inches (48.77 cm), and the height is 3 inches (7.62 cm). . The optimal probe placement for this size and shape (rectangular) enclosure and 915 MHz operating frequency is 5.0 inches (12.7 cm) between the front probe and the front wall, and between the back probe and the back wall. The spacing was found to be 5.0 inches (12.7 cm). As mentioned above, in this embodiment, the probe is only activated continuously.

図１９は、２つのマイクロストリップまたは「パッチ」アンテナ２１０および２１２、ならびにそれぞれのアンテナと、一実施形態において、ＳＭＡコネクタ（図示せず）にアンテナが接続されるエンクロージャの背面との間に位置するマイクロストリップ導体２１４および２１６の図１６のエンクロージャ１６６内のサイズおよび配置の略図である。供給ライン５８（図３）は、これらのＳＭＡコネクタに接続されてもよく、さらなる処理のためにＲＦＩＤ信号を通信する際に使用するためのコンピュータ４４にルーティングされてもよい。マイクロストリップコンポーネントのいくつかの間隔の測定値はインチ単位で与えられる。９．７インチの間隔は、２４．６４ｃｍと同等である。０．６７インチのマイクロストリップラインの幅は、１７．０ｍｍと同等である。１．４インチの間隔は、３．５６ｃｍと同等である。異なる数のこのようなアンテナとともに、他の構成およびタイプの受信アンテナが使用されてもよい。この実施形態において、受信アンテナは、受信パッチアンテナがファラデー箱の金属表面と接触した状態にならないように、金属性エンクロージャフレーム１６７の底部内側表面の絶縁材に取り付けられる。   FIG. 19 is located between two microstrip or “patch” antennas 210 and 212 and their respective antennas and, in one embodiment, the back of the enclosure to which the antenna is connected to an SMA connector (not shown). 17 is a schematic illustration of the size and placement of the microstrip conductors 214 and 216 within the enclosure 166 of FIG. Supply line 58 (FIG. 3) may be connected to these SMA connectors and routed to computer 44 for use in communicating RFID signals for further processing. Some spacing measurements for microstrip components are given in inches. The 9.7 inch spacing is equivalent to 24.64 cm. The width of the 0.67 inch microstrip line is equivalent to 17.0 mm. The 1.4 inch spacing is equivalent to 3.56 cm. Other configurations and types of receive antennas may be used with different numbers of such antennas. In this embodiment, the receiving antenna is attached to the insulation on the bottom inner surface of the metallic enclosure frame 167 so that the receiving patch antenna is not in contact with the metal surface of the Faraday box.

以下、図２０を参照すると、上述したエンクロージャにおける場の強度または場の強さは、ボルト／メートル単位で示される縦座標軸およびメートル単位で示される横座標軸で示される。最大の場強度が、約５．０インチ（０．１２７ｍ）の位置で生じ、この位置は、プローブの位置が前壁から５．０インチ（１２．７ｃｍ）にあり、動作周波数が９１５ＭＨｚであることから生じていることが図から分かるであろう。以下、図２１を参照すると、場の強度の大きな上昇が５．０インチ（１２．７ｃｍ）で見られるが、スケールが縮小されている。場の強度が右側壁で低下するが、左側壁の非常に近いところで強いままであることが、より明確に見てとれる。したがって、ある実施形態において、右側壁から５．０インチ（１２．７ｃｍ）の位置にある第２のプローブが使用されたことで、図２１に示すものと鏡像の場の強度が得られる。２つのプローブ１６２および１６４は、連続的に作動されるものであり、両方が同時には作動されない。エンクロージャ１６６のより良好なＥＭ場の到達範囲が２つのプローブを用いて得られ、前壁１６１の付近に位置付けられた物品のＲＦＩＤタグが、正面側プローブ１６２によって作動され、背壁１７０の付近に位置付けられた物品のＲＦＩＤタグが、背面側プローブ１６４（図１３を参照）によって作動されることに留意されたい。   Referring now to FIG. 20, the field strength or field strength in the enclosure described above is shown on the ordinate axis shown in volts / meter and the abscissa axis shown in meters. Maximum field strength occurs at a position of approximately 5.0 inches (0.127 m), where the probe position is 5.0 inches (12.7 cm) from the front wall and the operating frequency is 915 MHz. You can see from the figure that this is the result. Referring now to FIG. 21, a large increase in field strength is seen at 5.0 inches (12.7 cm), but the scale is reduced. It can be seen more clearly that the strength of the field decreases on the right side wall, but remains strong very close to the left side wall. Thus, in one embodiment, the use of a second probe located 5.0 inches (12.7 cm) from the right side wall provides a mirror image field strength as shown in FIG. The two probes 162 and 164 are operated sequentially and both are not operated simultaneously. A better EM field reach of the enclosure 166 is obtained using two probes, and the RFID tag of the article located near the front wall 161 is actuated by the front probe 162 and near the back wall 170. Note that the RFID tag of the positioned article is actuated by the backside probe 164 (see FIG. 13).

理論に縛られることを望むものではないが、正方形または矩形の非共振キャビティにおいて、ＴＥモードでのプローブ場所を導き出す際、以下の方程式が有用でありうる。

式中、Ｎ＝正の非ゼロ整数、例えば、１、２、３、など
Ｌ_１＝プローブと背壁との間の距離
Ｌ_２＝プローブと前壁との間の距離
λ_ｇ＝キャビティの波長 While not wishing to be bound by theory, the following equation may be useful in deriving the probe location in TE mode in a square or rectangular non-resonant cavity.

Where N = positive non-zero integer, eg 1, 2, 3, etc. L ₁ = distance between probe and back wall L ₂ = distance between probe and front wall λ _g = wavelength of cavity

Ｌ_１は、ＴＥモードでゼロではなく、ＴＥモードを励起するためのプローブが、前壁または背壁の位置にはないことを意味する。ＴＭモードの場合、方程式は同じであるが、Ｎはゼロおよび他の正の整数に等しい。プローブ位置は、前壁または背壁からλ_ｇ／２ではない。Ｌ_１およびＬ_２は、Ｎが方程式を満たす正の整数でありうるように選択される。例えば、上述したエンクロージャ１６６の場合、
Ｌ_１＝４．７８５インチ
Ｌ_２＝１１．２２５インチ
λ_ｇ＝１２．８３インチ L ₁ is not zero in the TE mode, meaning that there is no probe to excite the TE mode at the front or back wall position. For TM mode, the equation is the same, but N is equal to zero and other positive integers. The probe position is not λ _g / 2 from the front or back wall. L ₁ and L ₂ are selected such that N can be a positive integer that satisfies the equation. For example, in the case of the enclosure 166 described above,
L ₁ = 4.785 inches L ₂ = 11.225 inches λ _g = 12.83 inches

したがって、

Therefore,

実際のエンクロージャでは、方程式で示す値（４．７８５インチ）とはわずかに異なる場所（５．０インチ）にプローブが設置されるが、これは、場合によっては、キャビティにプラスチック引出しを挿入することで、反射信号からの位相に変化がもたらされるためである。上記の方程式は、前壁および背壁の両方からの反射位相が等しくなるように、すなわち、プローブの場所で「同相」になるように立てられる。   In an actual enclosure, the probe is installed at a location (5.0 inches) that is slightly different from the value shown in the equation (4.785 inches), which may in some cases insert a plastic drawer into the cavity. This is because the phase from the reflected signal is changed. The above equation is set up so that the reflection phases from both the front and back walls are equal, i.e., "in phase" at the probe location.

エンクロージャの波長λ_ｇは、導波管方程式を用いて計算できる。矩形キャビティの方程式を以下に示す。この計算には、遮断周波数が必要である。円筒状のキャビティまたは他の形状の場合は、方程式は変化する。 The wavelength λ _g of the enclosure can be calculated using the waveguide equation. The equation for a rectangular cavity is shown below. This calculation requires a cut-off frequency. For cylindrical cavities or other shapes, the equation changes.

遮断周波数は、ｇが消滅する点のものである。したがって、ヘルツ単位の遮断周波数は、以下のとおりである。

The cut-off frequency is that at which g disappears. Therefore, the cutoff frequency in hertz is as follows.

メートル単位の遮断波長は、以下のとおりである。

式中、ａ＝内部の幅
ｂ＝内部の高さ
ｍ＝「ａ」方向の場の１／２波長変動の数
ｎ＝「ｂ」方向の場の１／２波長変動の数
ε＝誘電率
μ＝透磁率 The cutoff wavelengths in meters are as follows:

Where: a = internal width b = internal height m = number of ½ wavelength fluctuations in field in “a” direction n = number of ½ wavelength fluctuations in field in “b” direction ε = dielectric constant μ = permeability

最低遮断周波数を有するモードは、主モードと呼ばれる。ＴＥ_１０モードは、方形導波管に非ゼロの場の表現を与える最小可能モードであるため、主周波数が以下のようになるａ＞ｂの方形導波管の主モードである。

The mode with the lowest cut-off frequency is called the main mode. Since the TE ₁₀ mode is the smallest possible mode that gives the rectangular waveguide a non-zero field representation, it is the main mode of a> b rectangular waveguide where the main frequencies are:

波動インピーダンスは、横電場および横磁場の比として定義される。したがって、インピーダンスは、以下のとおりである。

Wave impedance is defined as the ratio of the transverse electric field and the transverse magnetic field. Therefore, the impedance is as follows.

管内波長は、導波管に沿った２つの同位相平面間の距離として定義され、以下の式に等しい。

式中、以下のようになっている。

The guide wavelength is defined as the distance between two in-phase planes along the waveguide and is equal to:

In the formula, it is as follows.

図２２は、図２に示すような複数引出し医療用キャビネットのブロック電気信号図を表わす。この場合、キャビネットは、８段の引出し２２０を有する。各引出しは、２つの上部アンテナと、２つの底部アンテナと、引出しをセキュリティ保護するためのロックセンサ２２２付きロックとを含む。各引出しのアンテナとの間でやりとりする信号は、ＲＦマルチプレクサスイッチ２２４を通して供給される。各ＲＦマルチプレクサスイッチ２２４は、この実施形態において、２段の引出しに対してＲＦ信号のルーティングを取り扱う。ＲＦＩＤ作動場およびＲＦＩＤ受信信号が、それぞれのＲＦマルチプレクサスイッチ２２４を通ってメインＲＦＩＤスキャナ２３０に送られる。スキャナ２３０の出力は、この場合、有線接続２３４および無線接続２３６によって、関連情報を遠隔地に通信する際に使用するためのマイクロプロセッサ２３２に向けられる。また、図２０には、電力接続、電力分配、バックアップバッテリ、配線ＰＣＢＡ、ＵＳＢサポート、冷却などのさまざまな支持システムが示されている。   FIG. 22 represents a block electrical signal diagram of a multiple drawer medical cabinet as shown in FIG. In this case, the cabinet has eight drawers 220. Each drawer includes two top antennas, two bottom antennas, and a lock with a lock sensor 222 to secure the drawer. Signals to and from each drawer antenna are supplied through the RF multiplexer switch 224. Each RF multiplexer switch 224 handles the routing of the RF signal in this embodiment for a two stage drawer. The RFID field and the received RFID signal are sent to the main RFID scanner 230 through the respective RF multiplexer switch 224. The output of the scanner 230 is in this case directed to the microprocessor 232 for use in communicating relevant information to a remote location via a wired connection 234 and a wireless connection 236. FIG. 20 also shows various support systems such as power connection, power distribution, backup battery, wiring PCBA, USB support, and cooling.

一実施形態によれば、引出しは連続的にモニタされる。各引出し内において、アンテナは、関連するマルチプレクサ２２４によって連続的に作動される。信号および電気制御システムの他の実施形態も可能である。   According to one embodiment, the drawer is continuously monitored. Within each drawer, the antenna is operated continuously by an associated multiplexer 224. Other embodiments of the signal and electrical control system are possible.

本明細書において、一実施形態としてＲＦＩＤタグが使用されるが、電磁エネルギーによって通信する他のデータキャリアも使用可能であってもよい。   In this specification, RFID tags are used as an embodiment, but other data carriers that communicate by electromagnetic energy may also be usable.

冷却式の引出し
次に図２５を参照すると、おおむね非金属性のスライド式の引出し３３０が、薬剤キャビネット３３２に取り付けられるように構成されている。保管および投与のために医療品が配置される「ポケット」３３６を形成するさまざまなディバイダまたは仕切り３３４が、引出しに備えられている。引出しがスライド可能に取り付けられるキャビネットは、ファラデー箱として機能するよう、引出しを囲む金属フレーム３３８を備えている。次に、さらに図２６を参照すると、引出し３３０の前部３４０を、金属３４２で形成することができ、あるいは引出し３３０の前部３４０が、引出しが閉じられた状態にあるときにキャビネット３３２の金属フレーム３３８の残りの部分と接触して引出しの周囲のファラデー箱を完成させる金属部分を含むことができる。このフレーム内に、さらに詳しくは上述したように、引出し内のＲＦＩＤタグ付き物品の存在を検出するためのＲＦシステムが備えられる。 Cooling Drawer Referring now to FIG. 25, a generally non-metallic sliding drawer 330 is configured to be attached to the drug cabinet 332. Various dividers or dividers 334 are provided in the drawer that form “pockets” 336 in which medical items are placed for storage and administration. The cabinet in which the drawer is slidably mounted includes a metal frame 338 that surrounds the drawer to function as a Faraday box. Referring now further to FIG. 26, the front 340 of the drawer 330 can be formed of metal 342, or the front 340 of the drawer 330 can be metal in the cabinet 332 when the drawer is in a closed state. It may include a metal portion that contacts the rest of the frame 338 to complete the Faraday box around the drawer. Within this frame, as described in more detail above, an RF system is provided for detecting the presence of an RFID tagged article in the drawer.

次に図１６を参照すると、本発明の別の態様によれば、熱電冷却（「ＴＥＣ」）デバイス１８９が、金属フレーム１７０の後部に配置されている。引出しに取り付けられ、引出しと一緒に開位置および閉位置へと移動するＴＥＣデバイス１８９の位置を示している図３０も参照されたい。一実施形態においては、ＴＥＣデバイスが、中央に配置されるのではなく、引出しの後部の角に配置される。引出し１８０内のＲＦＩＤタグ付き物品を検出するためのＲＦＩＤリーダ１８２が、この実施形態においてはプローブ１６２、１６４を引出しの上方の中央に位置させつつ、引出しの周囲のフレームに備えられている。したがって、引出しの中央にＴＥＣデバイス１８９のために利用可能な空間があまりない。さらに、本発明の発明者は、薬剤キャビネットおよび引出しをより小さいサイズに保つ必要性ゆえに、ＴＥＣデバイスが実際に引出しへとある程度は突き出さなければならないことに気が付いた。ＴＥＣデバイスが引出しの後部の角に位置する場合、図２５に見られるように引出しの２つのポケット３３６とだけしか干渉しないことが明らかになった。しかしながら、ＴＥＣデバイスが引出しの中央に配置される場合には、３つのポケットと干渉し、引出しにおいて医療品を保管するための収納用の空間が小さくなると考えられる。   Referring now to FIG. 16, in accordance with another aspect of the present invention, a thermoelectric cooling (“TEC”) device 189 is located at the rear of the metal frame 170. See also FIG. 30 showing the position of the TEC device 189 attached to the drawer and moving with the drawer to the open and closed positions. In one embodiment, the TEC device is placed in the rear corner of the drawer rather than in the middle. An RFID reader 182 for detecting an RFID-tagged article in the drawer 180 is provided in the frame around the drawer, with the probes 162, 164 being located in the center above the drawer in this embodiment. Thus, there is not much space available for the TEC device 189 in the center of the drawer. In addition, the inventors of the present invention have realized that the TEC device must actually protrude to some extent in the drawer because of the need to keep the drug cabinet and drawer smaller. It has been found that when the TEC device is located at the rear corner of the drawer, it only interferes with the two pockets 336 of the drawer as seen in FIG. However, if the TEC device is placed in the center of the drawer, it will interfere with the three pockets and the storage space for storing medical items in the drawer will be small.

本発明の一実施形態においては、ペルチェＴＥＣデバイス１８９が使用されている。そのようなユニットは、１５９０ Ｋｅａｎｅ， Ｔｒａｖｅｒｓｅ Ｃｉｔｙ， ＭＩのＴＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ．から、部品番号ＡＣ−０３７にて入手可能である（ｗｗｗ．ｔｅｔｅｃｈ．ｃｏｍ）。この実施形態において、ペルチェ式ユニットは、小さなサイズ、半導体の性質、入手性、および十分な冷却能力ゆえに使用されている。そのようなユニットの使用は、いくつかの大きな利点をもたらし、そのうちの１つは、圧縮機が不要であるがゆえに振動がない点にある。しかしながら、本発明は、熱−冷却式のユニットのみに限られず、既存または将来において利用可能となりうる他のユニットを、使用することが可能である。   In one embodiment of the present invention, a Peltier TEC device 189 is used. Such units are available from TE Technology, Inc. of 1590 Keane, Travel City, MI. From part number AC-037 (www.tech.com). In this embodiment, Peltier units are used because of their small size, semiconductor properties, availability, and sufficient cooling capacity. The use of such a unit provides several significant advantages, one of which is that there is no vibration because no compressor is required. However, the present invention is not limited to heat-cooling units, and other units that may be available in the existing or future can be used.

本発明の利点の１つは、この実施形態のキャビネットが、冷却される引出しおよび冷却されない引出しの両方を有する点にある。先行技術においては、背景技術の箇所で詳しく上述したように、キャビネットの全体が冷却されるか、あるいは全体が冷却されないかのいずれかである。これは、２つの異なる種類の薬剤、すなわち常に冷却を必要とする一方の薬剤および使用のために室温にある必要がある他方の薬剤について、２つのキャビネットが必要になるがゆえに、望ましくない手法である。したがって、冷却される引出しおよび冷却されない引出しの両方を提供できるキャビネットが、この技術分野において必要とされ、ここに提供される。   One advantage of the present invention is that the cabinet of this embodiment has both a cooled drawer and an uncooled drawer. In the prior art, as described in detail in the background section above, either the entire cabinet is either cooled or not entirely cooled. This is an undesirable technique because it requires two cabinets for two different types of drugs, one that always needs cooling and the other that needs to be at room temperature for use. is there. Accordingly, a cabinet that can provide both cooled and uncooled drawers is needed and provided herein in the art.

再び図２５を参照し、さらに図２７を参照すると、ＴＥＣデバイスのエンクロージャ３５０が、引出し３３０の後部の角に示されている。図２５においては、このエンクロージャ３５０が覆われているが、図２７が、このエンクロージャをより明瞭に示している。このエンクロージャは、引出しの「後部の地所」の一部であり、引出しが閉位置にあるときにＴＥＣデバイスを受け入れるために使用される。ＴＥＣデバイスの冷却効果を拡散させるように機能する孔３５２が、前部および側面の仕切り３３４においてエンクロージャ３５０に形成されていることに、注目すべきである。さらに図１６が、この実施形態のＴＥＣデバイス１８９が、ディフューザと組み合わせられたときに、引出し３３０に存在しがちな温度勾配を軽減または解消するファン１８８を備える旨を示している（図２５）。仕切り３３４のサイズおよび位置ならびにしきりに形成された孔３６０も、温度勾配の軽減を補助する。   Referring again to FIG. 25 and further to FIG. 27, the enclosure TEC device 350 is shown in the rear corner of the drawer 330. In FIG. 25, the enclosure 350 is covered, but FIG. 27 shows the enclosure more clearly. This enclosure is part of the “rear estate” of the drawer and is used to receive the TEC device when the drawer is in the closed position. It should be noted that holes 352 are formed in the enclosure 350 at the front and side partitions 334 that function to diffuse the cooling effect of the TEC device. Further, FIG. 16 shows that the TEC device 189 of this embodiment includes a fan 188 that reduces or eliminates the temperature gradient that tends to exist in the drawer 330 when combined with a diffuser (FIG. 25). The size and position of the partition 334 and the perforated holes 360 also help reduce the temperature gradient.

一実施形態においては、ＴＥＣデバイス１８９がキャビネット３００のフレームに固定され、引出し３３０が、閉じられたときにＴＥＣデバイス１８９と係合し、開かれるときにＴＥＣデバイス１８９から遠ざかる。この構成が、図１６に示されている。これは、引出しが開位置にあるときに周囲の空気が引出しの中身により大きな影響を及ぼすことを許す。図３０に示されるとおりの別の実施形態においては、ＴＥＣデバイスが引出しし３３０に固定され、引出しが開かれるときに引出しと一緒に移動する。これは、ＴＥＣデバイスからのより冷たい空気が常に存在することを可能にし、したがって引出しが開かれているときに周囲の空気が引出しの中身に及ぼす影響を少なくする。   In one embodiment, the TEC device 189 is secured to the frame of the cabinet 300 and the drawer 330 engages the TEC device 189 when closed and moves away from the TEC device 189 when opened. This configuration is shown in FIG. This allows ambient air to have a greater effect on the contents of the drawer when the drawer is in the open position. In another embodiment, as shown in FIG. 30, the TEC device is secured to the drawer 330 and moves with the drawer when the drawer is opened. This allows cooler air from the TEC device to be always present, thus reducing the effect of ambient air on the drawer contents when the drawer is opened.

再び引出しし３３０に目を向けると、本発明によって意図されるとおりのＲＦ引出しは、電気絶縁および熱絶縁の両方を使用する。電気絶縁は、必要とされるファラデー箱（その一部が、図２５においてフレーム３３８として示され、引出しが取り除かれた状態のキャビネットの一部を示している図２８に示されるとおり）を形成するように、引出しの周りのすべての面に導電性材料を配置することによってもたらされる。熱絶縁３４４は、幅広く利用可能な標準的な断熱材を使用することによってもたらされる。大きな表面積が利用可能であるいくつかの場合には、断熱材の厚板が適切なサイズに切断され、図２８に示されるように引出しし３３０の位置の周囲の枠組みに設置される。図２９に示されるように、引出し３３０の前部３４０も、断熱材３４４を内部に有することができる。引出しと併せて使用される電気導体および他の設備が存在する引出しの後部などの領域においては、引出しの製造の完了後に、必要とされる断熱材を引出しの周囲に配置するために、噴き付け式の断熱材（図示されていない）を使用することができる。半剛体のＰＶＣ発泡体など、高品質の断熱材の使用は、引出しが閉位置にあるときに引出しの内部の冷たい空気を保つだけでなく、その特定の引出しのためのＴＥＣデバイス１８９によって生み出される冷却から隣接する引出しを保護する。適切な量の絶縁により、隣接する引出しは室温のままで、冷却される引出しを３〜１０℃の範囲に保つことができることが分かる。   Turning again to the drawer 330, the RF drawer as intended by the present invention uses both electrical and thermal insulation. The electrical insulation forms the required Faraday box (as shown in FIG. 28, part of which is shown as frame 338 in FIG. 25 and shows the part of the cabinet with the drawer removed). As such, it is provided by placing conductive material on all sides around the drawer. Thermal insulation 344 is provided by using widely available standard insulation. In some cases where a large surface area is available, the insulation slab is cut to the appropriate size and placed in the frame around the location of the drawer 330 as shown in FIG. As shown in FIG. 29, the front portion 340 of the drawer 330 can also have a thermal insulation 344 therein. In areas such as the back of the drawer where electrical conductors and other equipment used in conjunction with the drawer are present, after the manufacture of the drawer has been completed, the spray is applied to place the required insulation around the drawer. A thermal insulation of the formula (not shown) can be used. The use of high quality insulation, such as semi-rigid PVC foam, not only keeps the cold air inside the drawer when the drawer is in the closed position, but is also created by the TEC device 189 for that particular drawer. Protect adjacent drawers from cooling. It can be seen that with the proper amount of insulation, the adjacent drawers can remain at room temperature and the cooled drawers can be kept in the range of 3-10 ° C.

一実施形態においては、上述したＴＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社のペルチェ熱電クーラーモジュール１８９が使用され、０°の温度差において７３ワットの能力を有している。このクーラーモジュールが１つの引出し３３０を冷却するために設置された薬剤キャビネット３００が、合計５つの引出しを保持している。この能力のペルチェユニットを上述および図面に示した周囲の絶縁の手法とともに使用することによって、対象の引出しが所望の温度に保たれ、かつ隣接する引出しを室温に保つことができることが明らかになった。さらに、ＴＥＣデバイスの電力の要件およびサイズが、伝統的な圧縮機に基づくシステムと比べて大幅に削減される。   In one embodiment, the TE Technology Peltier thermoelectric cooler module 189 described above is used and has a capacity of 73 watts at a 0 ° temperature differential. A medicine cabinet 300 in which this cooler module is installed to cool one drawer 330 holds a total of five drawers. It has been found that by using a Peltier unit of this capability in conjunction with the ambient isolation technique described above and in the drawings, the subject drawer can be kept at the desired temperature and adjacent drawers can be kept at room temperature. . In addition, the power requirements and size of TEC devices are significantly reduced compared to systems based on traditional compressors.

別の特徴においては、キャビネット３００の引出し３３０のＴＥＣデバイス１８９を選択的にオフにすることができ、したがって冷却システムが動作せず、引出しを周囲の温度にすることができる。これは、ＴＥＣデバイス１８９が無駄に電気を消費することがないため、医療施設にとってコストの削減を可能にする。   In another feature, the TEC device 189 of the drawer 330 of the cabinet 300 can be selectively turned off so that the cooling system does not operate and the drawer can be brought to ambient temperature. This allows the medical facility to reduce costs because the TEC device 189 does not waste power.

さらなる特徴においては、引出し３３０が、少なくとも１つの温度センサ３７０を備える。これらのセンサからの温度データを、監視のために制御ユニット３０６へと伝えることができる。万が一に冷却対象の引出しの温度が所定のしきい値を上回って上昇した場合、表示装置３０４において警報をもたらすことができる。さらに、制御ユニット３０６、サーバ３１０、およびデータベース３２０が、履歴の図表化および分析のために温度データの追跡記録を実行するように協働することができる。図３０の実施形態においては、周囲温度センサ３７２が設けられている。このセンサは、その読取り値がＴＥＣデバイスの排熱の影響を受けることがないよう、１つまたは複数のＴＥＣデバイスの熱の出口から離れた位置に配置される。ただ１つの周囲温度センサを有することで、非冷却の各々の引出しにセンサを設ける必要がなくなる。それらの引出しは、それらに作用する温度制御装置を持たないため、周囲温度にあると推定される。   In a further feature, the drawer 330 includes at least one temperature sensor 370. Temperature data from these sensors can be communicated to the control unit 306 for monitoring. In the unlikely event that the temperature of the drawer to be cooled rises above a predetermined threshold, an alarm can be provided on the display device 304. In addition, the control unit 306, server 310, and database 320 can cooperate to perform temperature data tracking records for historical charting and analysis. In the embodiment of FIG. 30, an ambient temperature sensor 372 is provided. The sensor is positioned away from the heat outlet of one or more TEC devices so that its reading is not affected by the exhaust heat of the TEC device. Having only one ambient temperature sensor eliminates the need for a sensor on each uncooled drawer. The drawers are presumed to be at ambient temperature because they do not have a temperature control device acting on them.

本発明は、冷蔵状態を必要とする薬剤および他の医療補給品を列挙するために医療機関が維持することができるデータベース３２０を利用する。さらに、ＲＦＩＤ対応の取出キャビネット３００または移動カート３１８における冷蔵される薬剤の環境の必要性を判断し、そのような環境を制御するＲＦＩＤシステムが存在する。システムは、そこに配置された薬剤がどのような条件を必要とするのかをデータベースによって自動的に判断し、薬剤が必要とする環境が維持されるとともに、履歴記録の目的で所定の時間間隔に基づいて記録されることを保証するために、必要な入力／出力を行う。   The present invention utilizes a database 320 that can be maintained by a medical institution to list medications and other medical supplies that require refrigeration. In addition, there are RFID systems that determine the need for refrigerated drug environments in RFID-enabled take-out cabinets 300 or mobile carts 318 and control such environments. The system automatically determines what conditions are required for the drug placed there by the database, maintains the environment required by the drug, and at a predetermined time interval for the purpose of recording history. Make necessary inputs / outputs to ensure they are recorded on the basis.

薬剤３７８がＲＦＩＤ取出キャビネット３００または可動カート３１６に配置されたとき、システムが、必要に応じて、冷却の必要性を認識する。この認識を、さまざまな方法で行うことができる。１つの方法においては、薬剤に関連付けられたＲＦＩＤタグを、温度制御が必要である旨および温度制御が何度であるのかを示すように、符号化することができる。別の方法においては、制御ユニット３０６が、ＲＦＩＤ検出システムから引出しし３３０の薬剤の特定を受信し、遠方のサーバ３１０およびそのデータベース３２０にアクセスし、この特定された薬剤についてのデータ（温度制御の必要性および必要とされる温度を示している）を受信する。   When the medication 378 is placed in the RFID retrieval cabinet 300 or the movable cart 316, the system recognizes the need for cooling, if necessary. This recognition can be done in various ways. In one method, an RFID tag associated with a drug can be encoded to indicate that temperature control is required and how much temperature control is required. In another method, the control unit 306 is withdrawn from the RFID detection system, receives 330 medication identifications, accesses the remote server 310 and its database 320, and provides data on the identified medication (temperature control Indicates need and temperature required).

ホストコンピュータ３０６を介した「スマート」システムが、冷却の必要性を判断し、それに合った正しい環境条件をもたらすために、必要な出力を生じさせる。さらに詳しくは、図３０および図３１に目を向けると、この「スマート」システムのためのシステムおよび方法が示されている。図３０において、キャビネット３００が、引出し３３０が開かれた状態で示されている。引出しのポケットが示されており、それらのポケットのいくつかが薬剤３７８を収容しており、各々の薬剤がＲＦＩＤタグを有している。引出しがキャビネットの中へと押し戻されると、ＲＦＩＤシステムが、薬剤のタグを自動的に検出して読み出しを行う（ステップ４００）。一実施形態においては、制御ユニット３０６が、そのＲＦＩＤタグからデータを受信し、遠方のサーバ３１０に自動的に連絡して、データベース３２０の薬剤を調べる（ステップ４０２）。次いで、制御ユニットは、薬剤が温度制御を必要とするか否かを判断する（ステップ４０４）。温度制御が必要である場合、制御ユニットは、周囲温度センサ３７２を参照することによって周囲の空気の温度を自動的に測定し（ステップ４０６）、冷却された引出しが必要であるか否かを判断する（ステップ４０８）。周期の空気の温度が、温度制御される薬剤３７８の要件を満たしている場合、制御ユニットは、変化が生じていないことを確認するために、周囲温度の監視を続ける。   A “smart” system via the host computer 306 produces the necessary output to determine the need for cooling and provide the correct environmental conditions for it. More particularly, turning to FIGS. 30 and 31, systems and methods for this “smart” system are shown. In FIG. 30, the cabinet 300 is shown with the drawer 330 open. Drawer pockets are shown, some of these pockets containing medication 378, each medication having an RFID tag. When the drawer is pushed back into the cabinet, the RFID system automatically detects and reads the drug tag (step 400). In one embodiment, the control unit 306 receives data from the RFID tag and automatically contacts the remote server 310 to look up the drug in the database 320 (step 402). The control unit then determines whether the drug requires temperature control (step 404). If temperature control is required, the control unit automatically measures the ambient air temperature by referring to the ambient temperature sensor 372 (step 406) to determine whether a cooled drawer is required. (Step 408). If the temperature of the cycle air meets the requirements of temperature controlled medication 378, the control unit continues to monitor ambient temperature to ensure that no change has occurred.

別の実施形態においては、各々の薬剤３７８に配置されたＲＦＩＤタグが温度センサを備え、その薬剤のＲＦＩＤタグによって送信されるデータの一部が、薬剤の温度を含む。   In another embodiment, an RFID tag located on each medication 378 includes a temperature sensor, and a portion of the data transmitted by the medication RFID tag includes the temperature of the medication.

周囲温度が薬剤の温度の要件に沿わない場合、制御ユニットは、薬剤が配置された引出しの温度を制御することができるか否かを判断する（ステップ４１０）。不可能である場合、薬剤を冷却式の引出しへと移動させなければならない旨の警報が、自動的にもたらされる（ステップ４１２）。ひとたび薬剤が冷却式の引出しに移されると、ＲＦＩＤシステムが、その引出しにおける薬剤の存在を再び自動的に判断し、次いで制御ユニット３０６が、ＴＥＣデバイスの温度を設定し（ステップ４１４）、薬剤に合わせて維持する。   If the ambient temperature does not meet the drug temperature requirement, the control unit determines whether the temperature of the drawer where the drug is placed can be controlled (step 410). If this is not possible, an alarm is automatically provided that the drug must be moved to a cooled drawer (step 412). Once the medication is transferred to the cooled drawer, the RFID system automatically determines again the presence of the medication in that drawer, and then the control unit 306 sets the temperature of the TEC device (step 414) and Keep together.

本発明の態様による別の特徴は、温度の監視および追跡記録が行われることにある。制御ユニット３０６が、温度制御（ＴＣ）される薬剤が引出しに配置されているか否かを判断する（ステップ４２０）。配置されている場合、その引出しの温度センサ３７０が、制御ユニット３０６によって監視され（ステップ４２２）、医療機関または他の当局の方針が求めるとおりに定期的に記録される（ステップ４２４）。必要であれば、記録を印刷することができ、あるいはデジタル形式で他の場所へと転送することができる。   Another feature in accordance with aspects of the invention is that temperature monitoring and tracking is performed. The control unit 306 determines whether a temperature controlled (TC) drug is placed in the drawer (step 420). If so, the drawer's temperature sensor 370 is monitored by the control unit 306 (step 422) and periodically recorded as required by the medical institution or other authority's policy (step 424). If necessary, the record can be printed or transferred to another location in digital form.

次に図３２に目を向けると、本発明の態様によるシステム４４０のブロック図が示されている。キャビネットの引出しに位置するＲＦＩＤ検出システム４４２が、ＲＦＩＤタグを有する医療品の存在を検出する。検出システム４４２は、ＲＦＩＤタグから読み出したデータをプロセッサ４４４に供給する。次いで、プロセッサが、サーバ４４６および関連のデータベース４４８にアクセスし、検出された医療品の特徴を明らかにするとともに、その医薬品が温度制御の必要を有するか否かを判断する。医療品についての他のデータが、この品物の追跡記録または他の目的で重要であるかもしれない。   Turning now to FIG. 32, a block diagram of a system 440 according to aspects of the present invention is shown. An RFID detection system 442 located in the cabinet drawer detects the presence of a medical product having an RFID tag. The detection system 442 supplies data read from the RFID tag to the processor 444. The processor then accesses the server 446 and associated database 448 to characterize the detected medical product and determine whether the medication has a need for temperature control. Other data about the medical item may be important for tracking this item or for other purposes.

医療品が温度制御を必要とする場合、プロセッサは、周囲温度センサ４５０にアクセスし、周囲温度が医療品の要求を満たすか否かを判断する。医療品が周囲温度よりも低い温度を必要とする場合、プロセッサは、医療品が現時点において薬剤キャビネットの温度制御式の引出しに位置しているか否かを判断する。否である場合、プロセッサは、ユーザに医療品を温度制御式の引出しへと移動させるよう、警告メッセージを表示装置４５２上に表示する。ひとたびこの移動が行われると、ＲＦＩＤ検出システム４４２が、温度制御式の引出しにおける医療品の存在を自動的に検出し、プロセッサ４４４に通知する。次いで、プロセッサが、その引出しのＴＥＣデバイス４５４を、維持すべき正しい温度へと設定する。ＴＥＣデバイスが、その引出しの温度を、医療品にとって必要な温度に自動的に維持する。図３２のシステム４４０は、センサ４６０およびＴＥＣデバイス４６２を備えるさらなる１つ以上の温度制御式の引出しを有することができる。   If the medical product requires temperature control, the processor accesses the ambient temperature sensor 450 to determine whether the ambient temperature meets the requirements of the medical product. If the medical product requires a temperature below ambient temperature, the processor determines whether the medical product is currently located in a temperature controlled drawer of the medication cabinet. If not, the processor displays a warning message on the display device 452 to cause the user to move the medical item to a temperature controlled drawer. Once this movement has occurred, the RFID detection system 442 automatically detects the presence of the medical item in the temperature controlled drawer and notifies the processor 444. The processor then sets the drawer's TEC device 454 to the correct temperature to be maintained. The TEC device automatically maintains the temperature of the drawer at the temperature required for the medical product. The system 440 of FIG. 32 can have one or more additional temperature controlled drawers that include a sensor 460 and a TEC device 462.

同じことが、温度制御された薬剤の引出しからの取り出しにも当てはまる。プロセッサが、引出しへと出し入れされるすべての薬剤を監視し、冷却デバイスを相応に自動的に制御する。温度制御の必要を有する薬剤がもはや引出しに残っていない場合、プロセッサが、その引出しの冷却ユニットを自動的に停止させ、引出しが周囲温度へと戻ることを許し、したがってエネルギーが浪費されることがない。   The same applies to withdrawal from temperature controlled drug withdrawal. A processor monitors all medications that are withdrawn into and withdrawn and automatically controls the cooling device accordingly. If there is no longer any drug in the drawer that needs temperature control, the processor will automatically shut down the drawer's cooling unit, allowing the drawer to return to ambient temperature, thus wasting energy. Absent.

別の特徴においては、プロセッサが、その引出しの温度センサ４５６を監視し、例えば１日に２回などの必要に応じた間隔で、医療品および検出されたその医療品の保持の温度に関するログ４７０を生成する。ログを、プロセッサのメモリに保持することができ、サーバへと転送することができ、あるいは他の方法で保存または印刷することができる。ログは、キャビネットの特定、引出しの特定、温度センサの種類、較正日、到着の日時、取り出しの日時、および他のデータなど、さまざまな詳細を必要に応じて含むことができる。   In another feature, the processor monitors the drawer's temperature sensor 456 and logs 470 regarding the temperature of the medical product and the detected retention of the medical product, for example, as needed, such as twice daily. Is generated. The log can be kept in the processor's memory, transferred to a server, or otherwise stored or printed. The log can optionally include various details such as cabinet identification, drawer identification, temperature sensor type, calibration date, arrival date and time, retrieval date and time, and other data.

このように、ＲＦＩＤ対応の引出し冷蔵システムは、多数の利点をもたらす。他の引出しは室温にて冷却を行う一方、特定の引出しの選択的な冷却を行うことができる。この特徴ゆえに、冷蔵される医療品および室温の医療品の両方のために、ただ１つのキャビネットがあればよい。引出しを冷却と周囲温度との間で設定可能および選択可能である点で、モジュール式の設計が存在する。   Thus, RFID-enabled drawer refrigeration systems provide a number of advantages. Other drawers can cool at room temperature while specific drawers can be selectively cooled. Because of this feature, there is only one cabinet for both refrigerated medical items and room temperature medical items. Modular designs exist in that the drawer can be set and selected between cooling and ambient temperature.

明細書および以下の特許請求の範囲を通して、文脈において特段の要求がない限り、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む）」という用語、およびその変形、例えば、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、開放された包括的意味で解釈されるべきであり、「を含むが、〜に限定されるものではない」という意味のものである。   Throughout the specification and the following claims, unless otherwise required by context, the term “comprise” and variations thereof, eg, “comprises” and “comprising”, are open and inclusive meanings. In the sense of “including but not limited to”.

最も実用的かつ好ましい実施形態であると現在考えられているものを用いて本発明を記載してきたが、本発明は、開示された実施形態および要素に限定されるものではなく、それとは反対に、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に含まれるさまざまな修正例、特徴の組み合わせ、同等の配列および同等の要素に及ぶことが意図されていることを理解されたい。   Although the present invention has been described using what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, the present invention is not limited to the disclosed embodiments and elements, on the contrary. It should be understood that various modifications, combinations of features, equivalent arrangements and equivalent elements are intended to be included within the spirit and scope of the appended claims.

Claims (4)

医療品を保管する方法であって、
各々がキャビティ内の閉位置および引出しがキャビティから少なくとも部分的に外に出た開位置へとそれぞれのキャビティに出し入れされるように構成された医療用キャビネットの複数の引出しに、医療品を保管するステップと、
第１のキャビティ内に位置する第１の引出しにのみ冷却をもたらすように熱電冷却（「ＴＥＣ」）デバイスを取り付けるステップと、
前記第１のキャビティを該第１のキャビティに隣接して位置する第２のキャビティから絶縁することで、前記第１のキャビティ内の前記第１の引出しへともたらされる冷却が前記第２のキャビティおよび第２の引出しに到達することを妨げ、前記第２のキャビティおよび引出しを周囲温度に保とうとするステップと、
前記第１の引出し内の温度を検出し、温度の読み取りを長時間にわたって記録するステップと、
前記第１の引出し内に位置する品物に配置されたＲＦＩＤタグからＲＦＩＤタグデータを読み取り、該タグが取り付けられた品物について温度要件が存在するか否かを判断するステップと、
前記第１の引出し内の品物について温度要件が存在すると判断される場合に、該温度要件を満たすように前記ＴＥＣデバイスによって前記第１の引出し内の温度を制御するステップと、
前記第２の引出し内に位置する品物に配置されたＲＦＩＤタグからＲＦＩＤタグデータを読み取り、該タグが取り付けられた品物について温度要件が存在するか否かを判断するステップと、
前記第２の引出し内の品物について温度要件が存在すると判断される場合に、温度制御の対象である品物が前記第２の引出しに配置された旨の警告をもたらすステップと
を含む方法。 A method of storing medical products,
Store medical items in a plurality of drawers in a medical cabinet, each configured to be withdrawn into and out of each cavity into a closed position within the cavity and an open position where the drawer is at least partially out of the cavity. Steps,
Attaching a thermoelectric cooling (“TEC”) device to provide cooling only to a first drawer located within the first cavity;
By isolating the first cavity from a second cavity located adjacent to the first cavity, cooling provided to the first drawer in the first cavity is provided to the second cavity. And preventing the second drawer from being reached and attempting to keep said second cavity and drawer at ambient temperature;
Detecting the temperature in the first drawer and recording a temperature reading over time;
Reading RFID tag data from an RFID tag located on an item located in the first drawer and determining whether a temperature requirement exists for the item to which the tag is attached;
Controlling the temperature in the first drawer by the TEC device to meet the temperature requirement when it is determined that an item in the first drawer has a temperature requirement;
Reading RFID tag data from an RFID tag located on an item located in the second drawer and determining whether a temperature requirement exists for the item to which the tag is attached;
Providing a warning that an item subject to temperature control has been placed in the second drawer if it is determined that a temperature requirement exists for the item in the second drawer. 薬剤キャビネットの回りの周囲温度を検出してそれを示す周囲温度データを供給し、 ＲＦＩＤタグのデータから判断して、もし第１の引出しに存在する医療品が特別の温度を要求しているときは、
検出した周囲温度データを、前記医療品に要求される温度と、比較し、もし周囲温度が、前記医療品に要求される温度を満足するときは、
ＴＥＣデバイスをオフ状態に制御する、
請求項２に記載の方法。 When the ambient temperature around the medicine cabinet is detected and ambient temperature data is provided to indicate it, as determined from the RFID tag data, if the medical product present in the first drawer requires a special temperature Is
The detected ambient temperature data is compared with the temperature required for the medical product, and if the ambient temperature satisfies the temperature required for the medical product,
Control the TEC device to the off state,
The method of claim 2. 医療品を保管するキャビネットであって、A cabinet for storing medical products,
各々がキャビティ内の閉位置およびキャビティから少なくとも部分的に外に出た開位置へとそれぞれのキャビティに出し入れされるように構成された医療用キャビネットの複数の引出しと、  A plurality of drawers in the medical cabinet each configured to be inserted into and exited from the respective cavity into a closed position within the cavity and an open position at least partially out of the cavity;
第１のキャビティ内に位置する第１の引出しにのみ冷却をもたらすように取り付けられた熱電冷却（「ＴＥＣ」）デバイスと、  A thermoelectric cooling (“TEC”) device mounted to provide cooling only to a first drawer located within the first cavity;
前記第１のキャビティを該第１のキャビティに隣接して位置する第２のキャビティから絶縁することで、前記第１のキャビティ内の前記第１の引出しへともたらされる冷却が前記第２のキャビティおよび第２の引出しに到達することを妨げ、前記第２のキャビティおよび引出しを周囲温度に保とうとする、絶縁手段と、  By isolating the first cavity from a second cavity located adjacent to the first cavity, cooling provided to the first drawer in the first cavity is provided to the second cavity. And insulating means to prevent reaching the second drawer and to keep the second cavity and drawer at ambient temperature;
前記第１の引出し内の温度を検出し、温度の読み取りを長時間にわたって記録する記録デバイスと、  A recording device for detecting the temperature in the first drawer and recording the temperature reading over a long period of time;
前記第１の引出し内に位置する品物に配置されたＲＦＩＤタグからＲＦＩＤタグデータを読み取り、該タグが取り付けられた品物について温度要件が存在するか否かを判断する、読取判断デバイスと、  A read decision device that reads RFID tag data from an RFID tag located on an item located within the first drawer and determines whether a temperature requirement exists for the item to which the tag is attached;
前記第１の引出し内の品物について温度要件が存在すると判断される場合に、該温度要件を満たすように前記ＴＥＣデバイスによって前記第１の引出し内の温度を制御する制御デバイスと、  A control device that controls the temperature in the first drawer by the TEC device to meet the temperature requirement when it is determined that an item in the first drawer has a temperature requirement;
前記第２の引出し内に位置する品物に配置されたＲＦＩＤタグからＲＦＩＤタグデータを読み取り、該タグが取り付けられた品物について温度要件が存在するか否かを判断する読取判断デバイスと、  A read decision device that reads RFID tag data from an RFID tag located on an item located in the second drawer and determines whether a temperature requirement exists for the item to which the tag is attached;
前記第２の引出し内の品物について温度要件が存在すると判断される場合に、温度制御の対象である品物が前記第２の引出しに配置された旨の警告をもたらす警告デバイスと  A warning device for providing a warning that an item to be temperature controlled has been placed in the second drawer when it is determined that a temperature requirement exists for the item in the second drawer;
を含むキャビネット。Including cabinet. 薬剤キャビネットの回りの周囲温度を検出してそれを示す周囲温度データを供給し、 ＲＦＩＤタグのデータから判断して、もし第１の引出しに存在する医療品が特別の温度を要求しているときは、
検出した周囲温度データを、前記医療品に要求される温度と、比較し、もし周囲温度が、前記医療品に要求される温度を満足するときは、
ＴＥＣデバイスをオフ状態に制御する、
制御デバイスを備える、
請求項３に記載のキャビネット。 When the ambient temperature around the medicine cabinet is detected and ambient temperature data is provided to indicate it, as determined from the RFID tag data, if the medical product present in the first drawer requires a special temperature Is
The detected ambient temperature data is compared with the temperature required for the medical product, and if the ambient temperature satisfies the temperature required for the medical product,
Control the TEC device to the off state,
Comprising a control device,
The cabinet according to claim 3 .

Images