用于改进方案依从性的模块化药箱的制作方法

本申请案主张2017年2月22日申请的标题为“用于改进方案依从性的模块化药箱(modularmedicationcaseforimprovedregimencompliance)”的美国临时专利申请案第62/462,204号(代理人案号：3005-006pr1)的权益，所述美国临时专利申请案以引用的方式并入本文中。

如果本申请案与已经以引用的方式并入的可能影响权利要求书的解释的案例之间存在任何语言矛盾或不一致，那么此案例中的权利要求书应被解释为与此案例中的语言一致。

本发明一般来说涉及包装，且更具体来说涉及智能包装。

背景技术：

术语“包装”是指从产品的生产时间到其使用围绕所述产品的不同组件的集合。其通常用于许多目的，常常是同时，例如在运输和处置期间提供保护以防物理损坏，防盗，抑制污染，提供保护以防由于静电排放等的电损坏，防止篡改，抑制产品降级等。

近年来，泡罩卡已经成为例如玩具、硬件、电子器件和药物的许多产品的包装的主要形式。泡罩卡的主要组件是可成形层中制成的空腔，可成形层通常由一种类型的热成形塑料制成。在一些情况下，可成形层向后折叠到其自身上，由此密封空腔且形成“蛤壳式”包装。更典型的是，金属箔封盖密封件结合到可成形层作为背衬层以密封空腔，由此形成一或多个围封式贮存器。

由于泡罩卡已经变得相当普遍，所以已经越来越多地关注于通过增加智能而改进其效用。被称为“智能”、“主动”或“被连接”包装的此类包装包含传感器及监测电路，所述传感器及监测电路可用于提供产品状态，监测鲜度，跟踪温度暴露，记录施加到包装的震动，在已经从包装移除一或多个产品单元时发送警示等。此外，有可能包含复杂产品代码，其非常难以复制，由此阻止了伪造的尝试。因此，此类增加的智能可增强防盗，抑制产品伪造，实现产品的端对端跟踪(即，从生产到消费者)等。

不幸的是，用于提供智能包装的常规方法通常复杂、昂贵且常常容易受损。另外，泡罩卡具有许多形式及大小，产品站点的数量的变化范围较大。因此，常规智能包装方法已经必须针对跟踪的特定产品客制化。此类客制化包装较为昂贵，需要针对每一新的产品引进重新装配，且导致存货管理问题，这是由于其要求每一客制包装具有其自身的sku(库存单元)。迄今为止，与客制化电子器件的开发、包装以及存货控制、跟踪sku等相关联的成本已经限制将智能包装成功引进到许多应用中。

实现包装产品的端对端跟踪的简单、较低成本智能包装方法的需要迄今为止始终未满足。

技术实现要素：

本发明描述一种不具有现有技术的一些成本和缺点的智能药箱的实施例。根据本发明的箱是模块化的，使得相对更昂贵的组件定位在与含有相对较不昂贵的组件的检测模块可逆附接的电子器件模块内。因此，电子器件模块可通过将其从一个检测模块拆卸且将其重新附接到不同的检测模块而重新使用。根据本发明的实施例尤其良好适用于口服避孕药(ocp)应用、长期药物监测等中。

说明性实施例是一种模块化药箱，其包含电子器件模块和检测模块，其中所述模块分别通过标准电和机械接口电和机械耦合。可逆闩锁自动接合以在所述两个模块通过所述机械接口对准时结合所述两个模块。

所述电子器件模块包含：电部件，其为与用于监测固持在所述检测模块中的泡罩卡的状态的传感器阵列介接所需要；以及通信电路，其用于与基站无线通信。在说明性实施例中，所述电子器件模块包含处理逻辑、存储器、通信电路、功率调节电子器件和传感器读出电子器件。在一些实施例中，额外电子器件包含在所述电子器件模块中以促进例如伪造泡罩卡的检测，向用户发出警示，容纳多个检测模块，与智能触笔交互等。

所述检测模块包含包括电容传感器的阵列的印刷电路板、用于相对于所述电容传感器安放泡罩卡的接纳器和用于围封所述接纳器和泡罩卡的外壳。在一些实施例中，所述检测模块包含除了电容性传感器之外的一或多个传感器。在一些实施例中，所述检测模块包含电子电路，所述电子电路经配置例如以验证所述泡罩卡，与智能触笔交互等。

所述电子器件和检测模块通过电接口电耦合，所述电接口经标准化使得多个检测模块中的任一者可与所述电子器件模块电耦合。

以类似方式，所述模块通过机械接口耦合，所述机械接口经标准化使得所述多个检测模块中的任一者可与所述电子器件模块机械耦合。所述机械接口在物理上对准所述模块及位于每一模块上的所述电接口的组件。在一些实施例中，所述机械接口经键控以在所述两个模块结合时确保所述两个模块的适当定向。

在说明性实施例中，所述闩锁包含一对弹性扣件，所述弹性扣件安置在所述模块的配合部分处以在所述模块处于其耦合关系时将所述模块刚性固持在一起。在一些实施例中，所述闩锁包括不同闩锁机构。

根据本发明的实施例的模块化提供优于现有技术的若干优点，其包含：

i.所述模块之间的标准电和机械接口；或

ii.稳固的机械接口和可靠的电连接性；或

iii.一致的工业设计和质量；或

iv.简易的检测器-模块可互换性(即，没有复杂的组装和拆卸)；或

v.遍及多个检测模块的昂贵电子器件的成本摊销；或

vi.i、ii、iii、iv和v的任何组合。

在一些实施例中，所述模块化药箱包含使其能够与其它模块化药箱堆叠以共同界定多泡罩卡单元的扩展组件。

在一些实施例中，一种模块化箱包含铰链，所述铰链使单个电子器件模块能够与多个检测模块电和机械耦合，每一检测模块含有不同的泡罩卡。在这些实施例中的一些中，铰接结构包含轨道系统，所述轨道系统通过允许其它检测模块旋转远离期望的检测模块而实现对每一检测模块的接取。

在一些实施例中，在所述模块化箱中包含触笔以促进从所述泡罩卡分配药片。在这些实施例中的一些中，所述触笔是包含一或多个传感器(例如力传感器、接触开关等)、一或多个光电二极管、磁体、运动传感器等的智能触笔。

根据本发明的实施例是一种用于监测泡罩卡的状态的模块化箱，所述泡罩卡包含成形膜、封盖膜和第一药片，所述第一药片容纳在由所述成形膜和所述封盖膜界定的第一贮存器中，其中系统包括：(1)第一检测模块，其包括：(i)第一外壳，其用于固持所述泡罩卡；(ii)接纳器，其经配置以将所述泡罩卡定位在所述第一外壳内的第一位置中；及(iii)第一传感器，其经配置以在所述泡罩卡处于所述第一位置中时与所述泡罩卡在操作上耦合，使得所述第一传感器可操作以用于提供基于以下中的至少一者的第一电信号：(a)所述第一药片在所述第一贮存器中的存在和(b)所述封盖膜的第一分配区的物理状态；(2)第一电子器件模块，其包括：(i)传感器电路，其可操作以用于测量所述第一电信号；(ii)通信电路，其经配置以与外部装置通信；及(iii)第二外壳，其用于围封所述传感器电路和所述通信电路；及(3)第一电接口，其经配置以可逆地电耦合所述第一传感器和所述传感器电路，其中所述第一电接口包含第一插座和第一插头，且其中所述第一电子器件模块包括所述第一插头和所述第一插座中的一者，且其中所述第一检测模块包括所述第一插头和所述第一插座中的另一者。

根据本发明的另一实施例是一种用于监测至少一个泡罩卡的状态的方法，其中所述方法包括：(1)提供第一检测模块，所述第一检测模块包括：(i)第一外壳，其用于固持第一泡罩卡，其中所述第一泡罩卡包含第一成形膜、第一封盖膜和第一多个药片，所述第一多个药片中的每一药片固持在多个第一贮存器中的不同第一贮存器内，所述多个第一贮存器布置在第一布置中，且所述多个第一贮存器中的每一第一贮存器包含第一分配区；(ii)第一接纳器，其经配置以将所述第一泡罩卡定位在所述第一外壳内的第一位置中；及(iii)第一多个传感器，其布置在所述第一布置中，所述第一多个传感器可操作以用于提供第一多个电信号，所述第一多个电信号中的每一电信号是基于以下中的至少一者：(a)所述第一多个药片中的不同药片的存在和(b)所述多个第一分配区中的不同第一分配区的状态；及(2)在包括第一插座和第一插头的第一电接口处可逆地电耦合所述第一检测模块及第一电子器件模块，其中所述第一电子器件模块包含：(i)第一传感器电路，其可操作以用于测量所述第一多个电信号中的每一电信号；(ii)第一通信电路，其经配置以与外部装置通信；及(iii)第二外壳，其用于围封所述第一传感器电路和所述第一通信电路；其中所述第一电子器件模块包括所述第一插头和所述第一插座中的一者，且其中所述第一检测模块包括所述第一插头和所述第一插座中的另一者。

附图说明

图1a描绘根据根据本发明的说明性实施例的模块化药箱的功能框图。

图1b描绘根据说明性实施例的泡罩卡的透视图的示意图。

图2描绘根据说明性实施例的电子器件模块的示意图。

图3a到b描绘从根据说明性实施例的检测模块的顶侧和底侧的透视图的示意图。

图4描绘根据说明性实施例的传感器阵列的俯视图的示意图。

图5a描绘在与泡罩卡126的药片区在操作上耦合的布置中的传感器阵列118的传感器的横截面视图的示意图。

图5b描绘根据本发明的替代性电容传感器的横截面视图的示意图。

图5c描绘经配置以经由eit监测泡罩卡的状态的检测模块的区的横截面的示意图。

图5d描绘适用于接触电极510中的电极形状和布置的实例。

图6a描绘展示根据说明性实施例的处于脱离状态的电子器件模块102和检测模块104的图像。

图6b描绘展示根据本发明的模块化药箱的替代性配置的图像。

图7描绘适用于在检测模块与电子器件模块接合时识别检测模块的方法的操作。

图8a到b分别描绘根据本发明的打开一个箱之前或之后的多处方智能药箱的透视图的示意图。

图9描绘根据本发明的多处方智能药箱的替代性实例的透视图的示意图。

图10a到b分别描绘根据本发明的多处方智能药箱的另一替代性实例的顶部和底部的透视图的示意图。

图10c展示旋转连接器1006和包含在电子器件模块1002中的pcb1012之间的柔性电路连接的简化图。

图10d描绘箱1000，其中检测模块1004-1处于旋转位置中且打开以提供对其泡罩卡的接取。

图11a到b分别描绘根据本发明的处于静止状态且一个检测模块旋转出的多处方智能药箱的另一替代性实例的透视图的示意图。

图12描绘根据本发明的模块化药箱的另一替代性实施例。

图13描绘根据本发明的模块化药箱的又一替代性实施例。

图14a到b描绘根据本发明的示范性伪泡罩卡的分解透视图。

图15描绘适用于检测模块104中的替代性检测系统的部分的横截面图。

具体实施方式

图1a描绘根据根据本发明的说明性实施例的模块化药箱的功能框图。箱100包含电子器件模块102、检测模块104、电接口106、机械接口108和闩锁110。箱100是用于跟踪泡罩卡126的状态的模块化智能箱，泡罩卡126在所描绘的实例中是ocp泡罩卡。然而，所属领域的技术人员将认识到，在阅读本说明书之后，本发明的教示适用于各种产品跟踪应用，例如消费者电子器件、玩具、医疗保健和美容保健产品(例如剃须刀片等)、食品、墨盒等。箱100和其操作类似于美国专利公开案2016-0103085-a1和2017-0294105-a1中所描述的智能药箱，所述专利公开案中的每一者以引用的方式并入本文中。

图1b描绘根据说明性实施例的泡罩卡的透视图的示意图。在小图1中展示了泡罩卡的一个药片区的横截面，其中通过图1b的线a-a获得横截面。

泡罩卡126包含多个药片128，每一药片容纳在贮存器136内。贮存器136由成形膜130和分配区138形成，分配区138是形成贮存器136的底部的封盖膜132的区且为在分配药片128时推动药片128所穿过的封盖膜部分。

成形膜130是其中形成用于固持药片128的空腔的热成形塑料层。

封盖膜132是铝箔薄片。在一些实施例中，封盖膜132是另一导电材料片。在一些实施例中，封盖膜132包含导电材料片和电绝缘材料片，例如纸片(具有印刷日历或用法说明)、聚合物等。在药片128分配到成形膜130的空腔中之后，封盖膜132与成形膜结合以密封空腔，由此形成贮存器136，其围封药片128。通常，描述药物方案的日历印刷在卡上及/或以其它方式提供为泡罩卡的部分。

密封每一空腔以形成贮存器的封盖膜132的区界定分配区138，将其相应药片128通过推动药片穿过封盖箔而通过分配区138分配。

所属领域的技术人员将认识到，许多类型的药物以适用于泡罩卡中的包装的形式提供，例如药丸、胶囊、菱形含片药物等。为本说明书的目的(包含随附权利要求书)，术语“药片”用作涵盖所有此类药物形式的一般术语。

图2描绘根据说明性实施例的电子器件模块的示意图。电子器件模块102包含外壳202、电子电路112、通信电路114、插座204、接纳器206和扣件208。

外壳202是常规模制塑料外壳，其经配置以将电子器件电路112和通信电路114围封在大体上环境密封的环境中。

电子电路112包含控制器210、存储器212、传感器电路214、电力电路216、显示器电路218和睡眠模式电路220。包含在电子器件电路112中的电路使其能够与包含在检测模块104中的传感器阵列介接，以及接收和调节每一传感器的输出信号(例如提供预放大、数字化等)，提供功率调节和管理，为用户显示信息等。

控制器210是具有信号处理和计算能力的常规处理器。

存储器212是用于存储信息和数据的常规存储器模块。

传感器电路214经配置以经由电接口106从检测模块104的传感器阵列接收传感器信号，测量传感器信号以检测固持在检测模块中的泡罩卡的状态改变等。

电力电路216包含能量存储单元和电力管理电路。在所描绘的实例中，能量存储单元是可再充电电池；然而，在不脱离本发明的范围的情况下，不同的能量存储单元可用于电力电路216中。适用于根据本发明的实施例中的能量存储单元包含但不限于不可再充电电池、超电容器等。在一些实施例中，电力电路216包含用于被动给能量存储单元再充电的一或多个能量采集装置(例如太阳能电池、振动收集器等)。

显示器电路218包含状态指示器和状态指示器的驱动电路。在所描绘的实例中，状态指示器是简单的发光二极管(led)；然而，在不脱离本发明的范围的情况下，例如液晶显示器、基于led的显示器、扬声器、蜂鸣器等的其它状态指示器可用于显示器电路218中。

睡眠模式电路220包含低功耗电路、唤醒电路和低功耗加速计。睡眠模式电路220通过在箱不活动周期期间实现极低功耗模式而促进充电之间的长电池寿命。响应于环境刺激，例如由加速计检测到活动(例如与摇动箱相关联的震动及/或振动等)、从外部装置120接收到唤醒信号等，唤醒电路激活电子器件电路112，使得其在其中其可确定位于检测模块104中的泡罩卡的状态的常规功耗模式中操作且将其状态输出到用户。

通信电路114包含无线蓝牙低能量(ble)收发器以用于将状态信号122发送到外部装置120且从外部装置120接收操作通信124。在一些实施例中，通信电路包含不同的有线及/或无线通信电子器件，例如firewire、usb、闪电连接器、基座连接器、蜂窝、wifi、近场通信(nfc)无线电、光学链路等。

在所描绘的实例中，外部装置120是运行软件应用程序(即，移动应用程序)的智能手机，所述软件应用程序协助病人及/或护理员实现和维持对处方药物方案的良好遵循。在一些实施例中，外部装置120与例如不同移动装置、计算机及/或基站的不同装置通信。

箱和智能手机应用程序共同确定泡罩卡的状态且提供遵循的视觉及/或听觉指示。如果检测到未遵守方案，那么智能手机联系用户定义的支持群组中的一或多人(例如护理员、配偶、孩子、医生等)以向其警示用户可能需要协助。

插座204是常规电插座，其为电接口106的第一部分。插座204经配置以接纳安置在检测模块104上的插头。一旦插座和插头接合，就实现了电子器件电路112和检测模块上的传感器阵列118之间的电通信。

接纳器206是一对常规母机械连接器，其共同界定机械接口108的第一部分。接纳器206经配置以接合包含在检测模块104中的一对常规公机械连接器。在所描绘的实例中，接纳器和公机械连接器经配置以实现电子器件和检测模块之间的仅一个定向(即，其经“键控”)以确保所述模块适当接合。

扣件208是界定闩锁110的第一部分的机械结构。每一扣件208经配置以接合从检测模块104的配合表面延伸的配合弹簧螺栓。扣件208将两个模块可逆地锁定在一起以形成完全组装的智能药箱。

应注意，上文所描述的电子器件模块102的配置和能力仅仅是示范性的，且具有更多或更少的电子器件功能性的各种替代性配置可用于电子器件模块，而不脱离本发明的范围。举例来说，在一些实施例中，电子器件模块102包含但不限于：

i.额外处理能力；或

ii.机载时钟电路；或

iii.能量采集系统，或

iv.替代性或额外传感器接口电路；或

v.替代性或额外箱上警示(例如lcd显示器、扬声器、蜂鸣器等)；或

vi.环境(例如触摸、温度、加速度、湿度、震动、地理位置等)传感器；或

vii.i、ii、iii、iv、v和vi的任何组合。

所属领域的技术人员将认识到，在阅读本说明书之后，外壳100的设计特征是基于泡罩卡102的特定布置，以及用于监测其状态的感测技术，且如本文中所提供，仅仅是示范性的。各种替代性设计特征在不脱离本发明的范围的情况下是可能的。

图3a到b描绘从根据说明性实施例的检测模块的顶侧和底侧的透视图的示意图。检测模块104包含外壳302、接纳器116、传感器阵列118、插头308、连接器310和弹簧螺栓312。

外壳302是包括主体316和盖318的常规模制塑料外壳。

主体316是包括孔320的阵列、扣具322和任选视口324的大体上刚性压板。

每一孔320与传感器阵列118的不同传感器对准。孔320的布置与泡罩卡126中的药片的布置匹配，且所述孔经配置以使药片能够在分配时穿过主体316。

视口324是形成于主体316中以暴露泡罩卡126的部分以供观看的开口。任选地包含视口324以使印刷在泡罩卡上的信息能够通过外壳302被阅读。

盖318是大体上刚性的“蛤壳式”结构，其包含扣件326，扣件326在盖318关闭时接合扣具322以将主体和盖固持在一起。

接纳器116包含框架304和底座306，其共同经配置以定位泡罩卡126，使得泡罩卡的每一药片位置与传感器阵列118的不同传感器及孔320中的不同孔在操作上耦合。

框架304是包括小孔328的大体上刚性板，每一小孔在框架锁定在适当位置中时暴露泡罩卡的不同药片。框架304经由常规铰链330连接到主体316，铰链允许框架旋转开以实现将泡罩卡安装于检测模块中且旋转回到泡罩卡上方以与将框架和泡罩卡紧固到主体316的扣件(未展示)接合。

底座306为主体316的凹入区，其经配置以接受泡罩卡126且将其侧向定位以将其药片与传感器阵列118和孔320对准。在一些实施例中，不包含底座306。在一些实施例中，底座306经形成为框架304的部分。

传感器阵列118是布置在与包含于泡罩卡126中的药片的布置匹配的布置中的传感器阵列。传感器阵列118(图3a到b中不可见)驻留在主体316和泡罩卡126之间，使得其传感器中的每一者在泡罩卡紧固于外壳302中时与不同药片位置在操作上耦合。

图4描绘根据说明性实施例的传感器阵列的俯视图的示意图。传感器阵列118包括电容传感器402-1到402-28，其形成于衬底404中，使得其具有与药片128相同的布置。

传感器402-1到402-28中的每一者(统称为传感器402)包含电极406a和406b，其形成在衬底404内。在所描绘的实例中，传感器402为以4x7阵列布置的电容传感器。虽然传感器阵列118采用电容性感测技术来监测泡罩卡126的状态，但在不脱离本发明的范围的情况下，可在检测模块104中采用许多替代性感测技术。适用于根据本发明的实施例中的感测技术包含但不限于应变感测、光学感测、声学感测和触觉感测等。

衬底404是常规印刷电路板(pcb)，穿孔408通过其而形成。穿孔408延伸穿过衬底404以在泡罩卡126中的每一药片从泡罩卡分配时允许每一药片穿过检测模块104。在一些实施例中，衬底404包括柔性材料或通过例如将组件嵌入到外壳302的材料中、将电子元件印刷在表面自身上等而并入箱100的不同表面(例如其盖、后表面等)中。

电极406a和406b安置在衬底404内，使得其共同大体上围绕穿孔408。在操作中，电极406a和406b经定位为极靠近位于其相应药片128下方的封盖膜132的部分。

图5a描绘在与泡罩卡126的药片区在操作上耦合的布置中的传感器阵列118的传感器的横截面视图的示意图。通过图4的线b-b获得图5a中所描绘的视图。

传感器402-i包含电极406a和406b，其形成于衬底404的主体内，使得在泡罩卡126接触传感器阵列118时，每一传感器402-i的电极之间的电容受到状态分配区138-i显著影响，所述区是形成贮存器136-i的底部的封盖膜132的区。

在每一传感器402-i中，其分配区138-i的导电材料(即，封盖膜132)与其电极406a和406b形成弥散场。这些弥散场影响电容性传感器的电容，在分配区完整时，向电容性传感器给予第一值。然而，当分配药片128-i时，分配区138-i的断裂改变了封盖膜材料与电极406a和406b之间的物理配置，这会影响弥散场，且因此影响传感器402-i的电容。应注意，传感器402-i的电容随分配区138-i的材料完全分离或其块此后保持悬挂在孔408中而改变。还应注意，此类电容性改变对包括多层材料(即，金属、纸及/或塑料的组合)的封盖膜132奏效，个别层导电或不导电——后者(尽管并不电偏压)影响感测电极406a和406b之间的间隙中的有效介电常数。

为了感测每一传感器402-i的电容，封盖膜132通常电接地，而每一电极406a和406b连接到高阻抗感测电路。在一些实施例中，封盖膜132保持电“浮动”；然而，使封盖膜接地是优选的，这是因为其提供改进的感测信号稳定性和抗噪声性。不幸的是，传感器402可对外部噪声和干扰(例如杂散或寄生电容、电磁干扰(emi)等)敏感。

在一些实施例中，为了缓解噪声和干扰的效应，电极406a和406b分段成超过两个圆周区段。使用此类电极配置，通过监测电极片段之间的电容改变而实施电容性感测，这仍受到孔上的电极片段和铝箔之间的弥散场影响。不幸的是，虽然将电极406a和406b分段会提供一定程度的抗噪声性，但是噪声和干扰仍然可成问题。

图5b描绘根据本发明的替代性电容传感器的横截面视图的示意图。传感器502-i适用于检测模块104中且包括衬底404、电极504、506和508。传感器502-i相较于传感器402具有明显改进的抗噪声性。

电极504、506和508中的每一者为形成在衬底404内形成使得其平行的环形电极。电极504和506位于封盖膜132和电极508之间。电极504和506在衬底404内共同界定第一平行板电容器。额外电容可从封盖膜132及电极504、506和508的成对组合获得。

举例来说，电极504和506可作为夹置在封盖膜132和电极508之间的感测电容操作，封盖膜132和电极508屏蔽此感测电容以防来源于上方泡罩卡102及下方主体316的噪声和干扰。

从电极506和508产生的感测电容的初始值由这些电极之间的互电容确定。

从电极504和506产生的感测电容受到分配区138-i的物理配置影响。

分配药片会导致分配区138-i断裂。在药片推出时，封盖膜的此断裂部分偏转到孔408中，从而影响包括电极504和506的感测电容。

从电极504和506产生的感测电容的特征也在于从其在衬底404内的平行重叠产生的大体上固定的电容。

传感器502-i的操作类似于传感器402-i的操作；然而，传感器502-i的弥散场电容经屏蔽以防由于例如来自人类触摸的杂散电容。

在一些实施例中，通过添加在衬底404内在每一感测电极的平面中围绕每一感测电极的屏蔽线而提供感测电极504和506的额外的屏蔽。

每一传感器402经由电迹线(为了清楚起见而未展示)和电接口106电连接到电子器件模块102中的感测电路。因此，可个别地监测每一传感器以实现泡罩卡126中的每一药片128的分配的特定性。在一些实施例中，传感器402使用行/列寻址方案进行电连接及查询。

ocp表示能够在分配事件期间识别已经分配哪一药片是至关重要的许多应用中的一者。每一药片的激素含量取决于泡罩卡的使用周期期间的日期。然而，所属领域的技术人员将认识到，在阅读本说明书之后，并不是所有药物都需要唯一识别已经被分配的药片的标识的能力，且因此，用于检测药片分配的感测方法可大幅简化。举例来说，在一些情况下，泡罩卡的所有药片大体上相同。因此，在根据本发明的一些实施例中，所有传感器402并联或串联，且药片128被分配的特定性未被启用。在一些此类实施例中，单个传感器用于检测分配事件，例如与泡罩卡在操作上耦合的加速计、跨越所有药片位置的单个电容传感器，使得每一分配事件由此单个电容器的电容改变指示。

或者，在一些实施例中，行/列感测简化为行或列感测，其中，举例来说，电容性传感器的一个电极为一整行或一整列药片位置所共有，而另一电极划分为位置特定的个别电极。

在此类实施例中，可以数种方式检测泡罩卡的排出(其表示应重新填充)，例如仅跟踪分配事件且将其计数与所提供的泡罩卡上的药片的总计数进行比较，或监测随分配事件的传感器输出信号改变的总量值且将结果与例如由先前校准操作确定的参考量值改变进行比较。

在许多电容性感测实施例中，常常期望提供电屏蔽实施方案来降低(若未消除)寄生效应。引申开来，有时可有利地通过将导电罩(与衬底404电隔离)并入接纳药丸卡的区域下方的箱的底部表面中而进一步屏蔽寄生电容(例如从用户触摸这些箱产生的寄生电容)。此类屏蔽可用许多方式实现，例如在箱背侧上及/或放置衬底404的底侧的内侧表面上使用导电涂料。其它适当方法在这些位置采用薄金属膜(例如铝箔)。在操作中，此类罩通常将连接到包含在箱100中的电路的电接地。

应注意，除了对每一药片位置使用专用传感器之外的感测方法可用于根据本发明的实施例中。

举例来说，基于使用电阻抗体层摄影(eit)的泡罩包装监测的若干方法在2015年10月9日申请的美国专利申请案第14/879874号(代理人案号：3005-002us1)中描述，所述专利申请案以引用的方式并入本文中。此类方法适用于感测分配区138的断裂及其在泡罩卡126内的位置。使用eit，可通过经由位于泡罩卡的外围的电触点检测分配区138的阻抗分布而检测其电阻(或阻抗)。

图5c描绘经配置以经由eit监测泡罩卡的状态的检测模块的区的横截面的示意图。

可使用衬底404的顶部pcb金属层来实现接触电极510。为了进一步促进与泡罩卡的封盖膜的接触，电极可包含安置在其顶部表面的焊料。或者，电极可并入有pcb上组装的外部组件以促进接触。

图5d描绘适用于接触电极510中的电极形状和布置的实例。电极布置512和516仅实现电极之间的电阻或阻抗测量，以使其能够感测它们之间的封盖膜132的断裂。电极布置514和518实现横跨分配区138的四点探针测量。应注意，图5d中所展示的形状和布置仅表示根据本发明的若干实例。接触电极的形状、大小、数量和布置可针对预期感测敏感度和可靠性以及感测功耗考虑进行优化。

在一些实施例中，采用替代性感测技术，其中一或多个电开关安置在每一孔的外围处或附近。在药丸被推动穿过孔时，开关提供指示已经分配药丸的信号。在一些实施例中，开关永久闩锁以提供已经分配哪些药丸的永久指示。

现在参考图3a到b，插头308是与插座204配合以电耦合电子器件模块102和检测模块104的公电连接器。插头308和插座204共同界定电接口106。虽然在所描绘的实例中，插头308包含于检测模块104中且插座204包含在电子器件模块102中，但在一些实施例中，这些组件的位置反转。换句话说，在一些实施例中，插头308包含在电子器件模块102中且插座204包含在检测模块104中。此外，可在不脱离本发明的范围的情况下根据本发明使用插座204和插头308的各种设计。

连接器310是与接纳器206配合以对准电子器件模块102和检测模块104的公机械连接器。通常，连接器310和接纳器206实现电子器件模块和检测模块的仅一个定向以确保其适当对准。插头310和接纳器206共同界定机械接口108。虽然在所描绘的实例中，连接器310包含于检测模块104中且接纳器206包含在电子器件模块102中，但在一些实施例中，这些组件的位置反转。换句话说，在一些实施例中，连接器310包含在电子器件模块102中且接纳器206包含在检测模块104中。此外，可在不脱离本发明的范围的情况下根据本发明使用连接器310和接纳器206的各种设计。

弹簧螺栓312中的每一者是经配置以可逆地接合扣件208以将电子器件模块102和检测模块104锁定在一起的弹性元件。弹簧螺栓312和扣件208共同界定闩锁110。在所描绘的实例，为了拆卸模块，将弹簧螺栓312压低以使其从扣件208脱离，由此实现电子器件模块102和检测模块104的分离。虽然在所描绘的实例中，弹簧螺栓312包含于检测模块104中且扣件208包含在电子器件模块102中，但在一些实施例中，这些组件的位置反转。换句话说，在一些实施例中，弹簧螺栓312包含在电子器件模块102中且扣件208包含在检测模块104中。此外，可在不脱离本发明的范围的情况下根据本发明使用扣件208和弹簧螺栓312的各种设计。

如上文所提及，电接口106、机械接口108和闩锁110共同界定通用接口(即，通用接口134)，其使电子器件模块102能够以可逆的方式与多个检测模块设计中的任一者在操作上耦合。

图6a描绘展示根据说明性实施例的处于脱离状态中的电子器件模块102和检测模块104的图像。

图6b描绘展示根据本发明的模块化药箱的替代性配置的图像。箱600包含电子器件模块102和检测模块602，其被描绘为在脱离但对准的配置中。在所描绘的实例中，检测模块602是经配置用于监测具有圆形格式的28天ocp泡罩卡的状态的检测模块。

图7描绘适用于在检测模块与电子器件模块接合时识别检测模块的方法的操作。

方法700开始于操作701，其中电子器件模块102检测位于检测模块104中的泡罩卡的第一特性。在所描绘的实例中，第一特性是包含在泡罩卡中的药片的数量，其是通过检测检测模块104中存在的传感器402的数量而识别。由于传感器与分配药丸所穿过的孔共同定位，所以预期泡罩/药丸的数量应对应于检测模块中的传感器的数量。在一些实施例中，第一特性是泡罩卡126中的药片128的布置。

在操作702，用户输入期望容纳在检测模块104中的泡罩卡的类型。通常，这是通过外部装置120、经由包含在箱100中的输入装置或经由其某个组合而实现。

在操作703，电子器件模块102从外部装置120接收预期在检测模块中的泡罩卡的物理特性。

在操作704，电子器件模块102将针对泡罩卡126所识别的第一特性传输到外部装置120。

在操作705，比较针对泡罩卡126所识别的第一特性与预期泡罩卡的第一特性以核实适当的泡罩卡是否位于检测模块104中。在一些实施例中，此核实由外部装置上的应用程序执行。在一些实施例中，核实由电子器件模块102执行。在一些实施例中，核实由外部装置和电子器件模块合作执行。

如果核实确认检测模块容纳正确的泡罩卡，那么方法700进行到操作706a，其中监测泡罩卡126。

另一方面，如果确定错误的泡罩卡位于检测模块104中，那么方法700进行到操作706b，其中由电子器件模块102及/或外部装置120产生表示不一致的警示。在一些实施例中，将警示提供到用户。在一些实施例中，将警示提供到用户及/或用户的看护圈的成员。

在一些实施例中，检测模块104并入有使电子器件模块120能够识别预期的泡罩卡的实际品牌的指示器。在一种示范性方法中，指示器包含从pcb金属层实现的无源电组件，例如电阻器和电容器。在一些实施例中，识别是通过检查以下各者中的一或多者而完成：

i.此类指示器的值；或

ii.放置此类指示器的一或多个金属层；或

iii.此类指示器可如何互连的电路特性；或

iv.i、ii和iii的任何组合。

此类指示器促进例如由第三方产生的伪造检测模块的识别。在一些实施例中，电子器件模块在嵌入式指示器无法被验证时拒绝辨识检测模块。在一些实施例中，电子器件模块102并入有由随附移动应用程序验证的一或多个指示器。这些指示器可从电子器件模块的硬件、固件或两者的组合实现。在一些实施例中，电子器件模块102经由并入随附移动应用程序中的软件指示器验证所述应用程序由外部装置120运行。

在一些实施例中，检测模块104包含额外电子器件功能性以经由并入有存储器电子器件来存储识别数据、预期品牌信息(例如泡罩卡的物理特性数据等)、促进来自传感器402的较佳信号质量的前置放大器、通过在检测模块上的信号传递到电子器件模块之前数字化所述信号而改进来自传感器的数据的模数转换器等。虽然此类添加为检测模块增加递增的成本，但与电子器件模块的组件相比较，额外的成本仍然是较低的。

在许多情形中，病人需要必须遵循严格方案服用的两种或两种以上药物。根据本发明，多个智能药箱可组合成单个单元。

图8a到b分别描绘根据本发明的打开一个箱之前或之后的多处方智能药箱的透视图的示意图。箱800包含箱100-1、100-2和100-3及铰链802-1、802-2和802-3。

箱100-1、100-2和100-3中的每一者与上文所描述的箱100大体上相同。

铰链802-1、802-2和802-3中的每一者是可延伸使得箱800可容纳任何实际数量的箱100的常规旋转铰链。为了打开个别箱，所述箱旋转脱离与其它箱的对准以提供足以打开其盖的空间。在一些实施例中，棘爪包含在铰链设计中以建立旋转箱的最终位置。在一些实施例中，铰链是弹簧支承的以提供自供能摆动动作。

在所描绘的实例中，铰链802-1、802-2和802-3位于电子器件模块的角落；因此，其并不干扰任何个别箱的打开/关闭。

所属领域的技术人员将在阅读本说明书之后认识到，实现多个箱的并入同时允许个别箱接取的各种设计在本发明的范围内。

图9描绘根据本发明的多处方智能药箱的替代性实例的透视图的示意图。箱900包含铰链(未展示)，其使箱能够以“笔记本风格”操作。在所描绘的实例中，铰链位于电子器件模块的侧上以避免干扰个别箱的打开。通常使用摩擦来维持铰链的旋转位置。

在一些实施例中，单个电子器件模块用于介接到多个检测模块。此类实施例提供优于针对每一检测模块包含电子器件模块的多箱实施例的成本优点。

图10a到b分别描绘根据本发明的多处方智能药箱的另一替代性实例的顶部和底部的透视图的示意图。箱1000包含电子器件模块1002、检测模块1004-1到1004-3、旋转连接器1006-1和1006-2及固定连接器1008。

电子器件模块1002类似于电子器件模块102；然而，电子器件模块1002包含旋转连接器1006-1和1006-2及固定连接器1008，这使其能够与多达三个检测模块电耦合。

检测模块1004-1到1004-3类似于检测模块104；然而，检测模块1004-1到1004-3经设计以分别与连接器1006-1、1008和1006-2配合，这使其能够与三个检测模块电耦合。

旋转连接器1006-1和1006-2经配置以充当检测模块1004-1和1004-3中的每一者的机械和电接口两者。每一旋转连接器经设计以使其相应检测模块能够旋转远离检测模块1004-2，由此实现对容纳在检测模块中的任一者中的泡罩包装的接取。

以类似方式，固定连接器1008经配置以充当检测模块1004-2的机械和电接口两者，这不需要旋转离开其静止位置。

在所描绘的实例中，旋转连接器1006-1和1006-2经由柔性电带状电缆连接到电子器件模块1002，所述柔性电带状电缆在需要时提供连接器的接头。

图10c展示旋转连接器1006和包含在电子器件模块1002中的pcb1012之间的柔性电路连接的简化图。

柔性电缆1010-1和1010-2在其远端连接到旋转连接器1006-1和1006-2，而其近端连接到pcb1012。应注意，来源于pcb1012的电缆的数量取决于可容纳在箱1000中的检测模块的最大数量。柔性电缆1010-1和1010-2的长度是根据其相应检测模块的必要接头范围而选择。

图10d描绘箱1000，其中检测模块1004-1处于旋转位置中且打开以提供对其泡罩卡的接取。在检测模块1004-1旋转离开的情况下，实现了对检测模块1004-2的接取。在所描绘的实例中，检测模块1004-3在与检测器模块1004-1的方向相反的方向上旋转以实现对其内含物的接取。

图11a到b分别描绘根据本发明的处于静止状态且一个检测模块旋转出的多处方智能药箱的另一替代性实例的透视图的示意图。箱1100包含电子器件模块1102、检测模块1004-1到1004-3和滑动连接器1102-1到1102-3。

电子器件模块1102类似于电子器件模块102；然而，电子器件模块1102包含平移轨道1104，这使每一检测模块1004-1到1004-3能够滑出其下方的检测模块的路径。

滑动连接器1102-1到1102-3类似于旋转连接器1006；然而，滑动连接器1102-1到1102-3中的每一者包含用于接合平移轨道1104的销。

平移轨道1104是接合滑动连接器1102-1到1102-3中的每一者的导电轨道。

平移轨道1104和滑动连接器1102-1到1102-3经配置使得每一滑动连接器可沿着平移轨道移动以实现对下层检测模块的接取。在此实例中，接取检测模块类似于翻动书页。电子器件模块经设计使得通过例如将其内部组件定位在模块的下部及/或平移轨道的侧上的未使用空间中而使得内部组件不干扰平移轨道。

图12描绘根据本发明的另一替代性模块化药箱。箱1200类似于箱1100；然而，在箱1200中，电子器件模块是可扩展的。

具体来说，电子器件模块1202包含基底电子器件模块1204、中间延伸模块1206和端部延伸模块1208。

基底电子器件模块1204形成任何实际数量的中间延伸模块1206和端部延伸模块1208的基底。

每一延伸模块1206包含电布线及连接器，其提供其对应检测模块和电子器件模块之间的电连接性，以及使安置在其上的延伸模块能够与电子器件模块电连接的贯穿电连接。

端部延伸模块1208类似于中间延伸模块1206，但仅在其底部表面上具有电连接器，这是因为其经设计以终止延伸模块堆叠。另外，端部延伸模块1208包含任一侧上的u形平移轨道以终止复合平移轨道且使检测模块能够在延伸模块堆叠的顶部翻转。

在一些实施例中，电总线用于电连接延伸和电子器件模块，由此降低每模块的电缆数量和连接器数量。在此类实施例中，每一延伸模块包含用于识别和多路复用操作的必要电子器件。

针对许多用户，推动药片穿过泡罩卡的封盖膜可为困难的，尤其是遭受关节炎及/或力气减小困扰的用户。另外，安全考虑可推动使之难以将药丸推出泡罩卡，例如出于防儿童包装考虑。

图13描绘根据本发明的模块化药箱的另一替代性实施例。箱1300包含触笔1302和触笔底座1304。

箱1300类似于箱100；然而，在箱1300中，检测模块包含用于紧固触笔1302的触笔底座1304。

触笔1302是足够刚性以使其能够施加足够的压力到药片上以推动药片穿过其泡罩包装的封盖膜的简单机械工具。触笔1302具有尖端，其形状经配置以使其能够在分配药片的动作期间保持在泡罩上。通常，尖端形状是基于药丸及其泡罩的大小和形状。举例来说，在一些应用中，触笔尖端是下凹圆形的，其具有符合药片形状的轮廓。

在一些实施例中，触笔1302通过添加感测能力而增强。根据本发明的智能触笔方法的实例包含但不限于包含用于感测药丸何时推动穿过封盖膜的传感器。根据本发明的智能触笔可包含但不限于：

i.力传感器，其检测已经对触笔尖端施加的力；或

ii.电开关(例如欧姆、电容性等)，其经定位以响应于施加在触笔尖端上的力而闭合(或断开)；或

iii.光电二极管(或相机)，其测量入射到触笔尖端上的光强，其将在尖端在药丸泡罩上时减小；或

iv.永久磁体，其位于触笔尖端，使得其在泡罩卡下层的pcb上图案化的平面线圈中引发电流，其中线圈围绕pcb的药丸的推动穿过孔放置；或

v.运动传感器(例如3轴加速计)，其在触笔尖端处或附近，所述传感器检测指示尖端落在药丸泡罩上的突然减速撞击；或

vi.i、ii、iii、iv和v的任何组合。

应注意，安置在触笔1302上的传感器的输出可根据时间测量以获得所施加力的时间变化轮廓。此轮廓可接着与指示(正)穿过药丸的参考轮廓比较。另外，轮廓可针对额外用户和药丸分配了解调整。详细说明智能触笔中的感测实现更多且更丰富数据的收集。

举例来说，通过跟踪触笔1302中的运动传感器，可指示用户再将触笔落在药丸泡罩上之前单击参考位置。此参考位置可例如是其下方放置泡罩卡的接纳器上标记的点。相对于参考位置的触笔在卡上的落下位置可接着通过将加速计的输出积分两次而估计。此数据可用于识别自其分配药丸的泡罩卡上的位置。因为积分时间非常短，所以消费级加速计通常足以用于所需的精度。

作为另一实例，在其尖端具有相机芯片的智能触笔可提供入射在触笔尖端上的光强的测量。另外，相机芯片可用于提供药片及其中间围绕区域的图像，由此提供促进识别药丸及其在泡罩卡上的位置的额外数据。识别药丸位置可通过例如观察卡自身上的标记(例如ocp卡的情况下的印刷药丸数量)而实现。

在一些实施例中，触笔是电池供电的。在一些实施例中，其为无线供电的。在一些实施例中，其并入有省电能力，例如唤醒电路。在一些实施例中，其并入有逻辑、存储器和无线通信预配。在一些实施例中，其并入有用于用户验证的指纹感测。

本文中所描述的概念可集成药物遵循器具中。此类器具将例如类似于8轨音乐播放器，其中，当含有专辑歌曲的8轨磁带插入播放器中时，轨道上的音乐变得对收听者可接取。在此实例中，根据本发明的检测模块类似于磁带，卡上的泡罩类似于轨道，药丸类似于音乐，且电子器件模块类似于播放器。

类似于8轨播放器，在一些实施例中，检测模块的插入和排出是使用并入器具中的电控制机构而连接。在一些实施例中，用于排出药丸的触笔与电控制机构连接，经编程以进入预期泡罩位置(使用可检测位置标记打开回路或关闭回路)以将药丸推过。检测模块可能不具有盖，这是因为其插入到器具中，进一步简化了自主触笔的接取。

此类器具可扩展以允许多个检测模块，以大致与开发磁带和光盘播放器以分别处理多个磁带和光盘相同的方式。以类似方式，此类器具可组合成更大器具(例如汽车、计算机、tv等)、家具和内置家具(例如床头柜、橱柜等)或作为独立单元放置在操作台上。

根据本发明的药物遵循器具可针对附加的特征和利益包含大范围的额外电子和自动化能力。举例来说，电子器件能量可包含用于视觉化的一或多个显示器、用于成像的相机、用于记录的麦克风、用于音频的扬声器、用于用户验证的指纹传感器，以及无线电、温度传感器、湿度传感器等。此类能力将适用于单个智能药箱或多个药箱单元。

在许多情形中，在药瓶中提供药物给病人。在这些情况下，瓶中的内含物将需要转移到适当泡罩卡等效物以便采用根据本发明的智能药箱。完成此类转移而不需要泡罩卡包装的额外工具及供应的能力将是有利的。

图14a到b描绘根据本发明的示范性伪泡罩卡的分解透视图。卡1400包括封盖膜托盘1402和成形膜盖1404。

封盖膜托盘1402包含多个泡罩位置1406，其包括位于大体上刚性框架1408的打开区内的封盖膜1414的区。通常，框架1408由刚性塑料制成且封盖膜1414为金属薄片，例如铝；然而，可使用其它材料。由于在封盖膜托盘1402的内含物分配时封盖膜托盘1402在每一泡罩位置断裂，所以封盖膜托盘1402通常是可抛的且一旦耗尽伪造泡罩卡，便需要新的封盖膜托盘。在一些实施例中，封盖膜托盘可仅通过替换封盖膜1414重新使用。

成形膜盖1404包含成形膜隔板1410，其从大体上刚性框架1412悬挂。

为了填充卡1400，用户将预期药片放置到每一泡罩位置1406中。一旦全部预期泡罩位置使用其正确的药片填充，用户便将成形膜盖1404放置到封盖膜托盘上。通常，框架1412经设计以装配在框架1408的外围上。经填充的伪造泡罩卡可接着配合兼容检测模块或智能药箱使用，如上文关于商业提供的泡罩卡所描述。

卡1400经配置以装配任何实际预期数量、形状和大小的泡罩位置。在所描绘的实例中，卡1400包含九个直线泡罩位置1406，其中的每一者被预期为固持单个药片；然而，可使用任何实际形状及/或数量的泡罩位置。适当泡罩位置形状的实例包含但不限于圆形、椭圆形、六边形等。泡罩位置的数量和其布置通常基于各种考虑确定，包含药物重新填充周期、护理员补充的频率等。举例来说，ocp泡罩卡可在具有1x7布置泡罩位置格式的每周处方、具有4x7布置格式的28天ocp卡等中获得。

此外，在一些实施例中，至少一个泡罩位置1406包含超过一个药片，例如当需要更高剂量的一个药物及/或促进不同药物的组合剂量时。在一些实施例中，单个伪造泡罩卡上的泡罩位置1406是不均匀的以使其能够含有不同药片大小和形状的混合物。

优选地，充当每一泡罩位置的底部的封盖膜1414的部分在制造期间轮廓化，使得药片将滑向其相应位置的中心。举例来说，在一些实施例中，封盖膜经提供有围绕位置周围的凸(即，抬高)表面和靠近位置中心的凹(压低)表面。在一些实施例中，一或多个泡罩位置未轮廓化。

在一些实施例中，封盖膜托盘1404用于“翻转”配置中，其中封盖膜经轮廓化且具有恰来自位置的外围的凹表面。

在一些实施例中，成形膜盖1404通过对隔板1410采用弹性材料而变得可重新使用。因此，隔板可在泡罩位置内含物分配之后恢复其原始形状。适用于可重新使用隔板1410的材料包含但不限于类橡胶聚合物、弹性体等。

在一些实施例中，标记(例如文字、符号、颜色等)在成形膜盖1404上印刷以支持用户的遵循及/或指示药物信息。此类标记的实例包含但不限于天数、药物名称、剂量信息等。在一些实施例中，此类信息以可粘附到成形膜盖的贴条形式提供。

图15描绘适用于检测模块104中的替代性检测系统的部分的横截面视图。检测模块1500包含平面线圈1502，其以匹配泡罩卡126的药片的布置的布置而布置在衬底(未展示)上。

平面线圈1502是安置在衬底上的导电材料的线圈。通常，衬底位于盖318的底侧上。当盖318关闭时，每一线圈对移动靠近一个不同的贮存器136。由于空贮存器的磁导率不同于含有药片128的贮存器的磁导率，所以耦合线圈的磁通密度的差可在每一箱中轻易检测到。检测到的差指示贮存器的内含物状态。将电流推过一个线圈且测量另一者中的引发电流会实现线圈对的互感的测量。

应理解，本发明仅教示了示范性实施例，且许多变体可由所属领域的技术人员在阅读本发明之后轻易设想，且本发明的范围由所附权利要求书确定。