DE102021214990A1

DE102021214990A1 - Steckverbindung und Verfahren zum Prüfen einer Steckverbindung

Info

Publication number: DE102021214990A1
Application number: DE102021214990.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Hartmann; Julian Sonksen
Original assignee: B Braun Melsungen AG
Current assignee: B Braun Melsungen AG
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2023-06-29
Also published as: WO2023117530A1

Abstract

Bei einer Steckverbindung mit einem Stecker und einer Buchse, wobei die Steckverbindung zumindest einen vollständig eingesteckten Zustand von Stecker und Buchse und einen vollständig getrennten Zustand von Stecker und Buchse einnehmen kann, wobei der Stecker und/oder die Buchse mit einem RFID-Chip versehen ist, wobei der RFID-Chip wenigstens eine Antenne und eine Steuereinheit aufweist und bei Beaufschlagung mit einem elektromagnetischen Feld durch ein Lesegerät ein Signal aussenden kann, ist vorgesehen, dass Mittel vorgesehen sind, um in Abhängigkeit eines Zustands der Steckverbindung ein von dem RFID-Chip ausgesendetes Signal oder einen Betriebszustand des RFID-Chips zu verändern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung mit einem Stecker und einer Buchse, wobei die Steckverbindung zumindest einen vollständig eingesteckten Zustand von Stecker und Buchse und einen vollständig getrennten Zustand von Stecker und Buchse einnehmen kann, wobei der Stecker und/oder die Buchse mit einem RFID-Chip versehen ist, wobei der RFID-Chip wenigstens eine Antenne und eine Steuereinheit aufweist und bei Beaufschlagung mit einem elektromagnetischen Feld durch ein Lesegerät ein Signal aussenden kann. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Prüfen einer erfindungsgemäßen Steckverbindung.
Aus der europäischen Patentschrift EP 2 170 428 B1 ist ein Identifizierungssystem bekannt, bei dem in einem medizinischen Versorgungssystem jeder Verbinder mit einem RFID-Chip versehen ist. Der RFID-Chip soll ausgelesen werden, wenn der Verbinder an der vorgesehenen Stelle eingesteckt ist. Mittels Auslesen des RFID-Tags kann festgestellt werden, ob eine enge räumliche Distanz zwischen Verbinder und vorgesehenem Einsteckort vorhanden ist.
Mit der Erfindung sollen eine Steckverbindung und ein Verfahren zum Prüfen einer Steckverbindung verbessert werden.
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Steckverbindung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9 vorgesehen.
Bei einer Steckverbindung mit einem Stecker und einer Buchse, wobei die Steckverbindung zumindest einen vollständig eingesteckten Zustand von Stecker und Buchse und einen vollständig getrennten Zustand von Stecker und Buchse einnehmen kann, wobei der Stecker und/oder die Buchse mit einem RFID-Chip versehen ist, wobei der RFID-Chip wenigstens eine Antenne und eine Steuereinheit aufweist und bei Beaufschlagung mit einem elektromagnetischen Feld durch ein Lesegerät ein Signal aussenden kann, ist vorgesehen, dass Mittel vorgesehen sind, um in Abhängigkeit eines Zustands der Steckverbindung ein von dem RFID-Chip ausgesendetes Signal oder einen Betriebszustand des RFID-Chips zu verändern.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass, insbesondere bei medizinischen Systemen, es entscheidend ist, den Zustand einer Steckverbindung nicht nur durch einen Bediener, sondern durch eine übergeordnete Rechnereinheit automatisch prüfen zu können. Insbesondere medizinische Systeme, beispielsweise Infusionssysteme, können äußerst kompliziert sein und eine Vielzahl von Verbindern, beispielsweise Luer-Verbinder oder Luer-Lock-Verbinder, enthalten. Ob diese Verbinder korrekt miteinander verbunden sind, wird bisher visuell und manuell durch einen Bediener überprüft. Wenn nur einer der Steckverbinder bei einem medizinischen Infusionssystem nicht korrekt geschlossen ist, kann dies zu fatalen Folgen für den Patienten führen. Mit der Erfindung ist es möglich, den Zustand der Steckverbindung anhand eines von dem RFID-Chip ausgesendeten Signals oder eines Betriebszustands des RFID-Chips zu überprüfen. Beispielsweise sendet der RFID-Chip nur dann ein Signal aus, wenn die Steckverbindung korrekt geschlossen ist, also der Stecker am vorgesehenen Ort in der Buchse steckt. Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch möglich, bei nicht korrekt geschlossener Steckverbindung, also wenn beispielsweise der Stecker nur halb in der Buchse steckt, ein verändertes Signal durch den RFID-Chip ausgeben zu lassen. Beispielsweise ist es auch möglich, den RFID-Chip erst dann einzuschalten, wenn die Steckverbindung korrekt geschlossen ist. Nur wenn also der RFID-Chip ein Signal aussendet, kann davon ausgegangen werden, dass die Steckverbindung korrekt geschlossen und der Stecker vollständig in die Buchse eingesteckt ist. Die Auswertung der Signale des RFID-Chips oder des Betriebszustands des RFID-Chips kann im einfachsten Fall mit eine RFID-Lesegerät erfolgen. Die Auswertung kann alternativ oder zusätzlich mit einer übergeordneten Rechnereinheit erfolgen. Als RFID-Chip wird eine Funktionseinheit aus Steuereinheit, Mikrochip oder Mikroprozessor und mindestens einer Antenne bezeichnet, wobei die Steuereinheit eine eineindeutige Kennung liefert, die in einen ausgesendeten, typischerweise zurückgesendeten, Signal enthalten sein muss. Aufgrund der eineindeutigen Kennung wird eine individuelle Steckverbindung erkannt.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Steckverbindung zusätzlich zu dem vollständig eingesteckten Zustand und dem vollständig getrennten Zustand einen teilweise eingesteckten Zustand einnehmen, wobei ein von dem RFID-Chip ausgesendetes Signal oder ein Betriebszustand des RFID-Chips in diesen drei Zuständen verschieden ist.
In Weiterbildung der Erfindung bilden der Stecker und die Buchse im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung einen Strömungskanal für eine Flüssigkeit, wobei der Strömungskanal entweder flüssigkeitsgefüllt oder leer sein kann und wobei ein von dem RFID-Chip ausgesendetes Signal oder ein Betriebszustand des RFID-Chips zwischen dem flüssigkeitsgefüllten Zustand und dem leeren Zustand verschieden ist.
Beispielsweise ist in dem Stecker und/oder der Buchse ein Flüssigkeitssensor vorgesehen, so dass das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Flüssigkeit präzise erfasst werden kann. Es ist beispielsweise aber auch möglich, eine Energieversorgung für den RFID-Chip oder Teile des RFID-Chips über die Flüssigkeit zu führen, so dass dann, wenn keine Flüssigkeit in der Steckverbindung vorhanden ist, der RFID-Chip oder Teile des RFID-Chips nicht mit Energie versorgt sind. In der Anwendung am Patienten soll aber keine Energie durch die Flüssigkeit geleitet werden. Im Rahmen der Erfindung kann auch das ausgesendete Signal des RFID-Chips durch einen Bereich geleitet werden, in dem entweder Flüssigkeit vorhanden oder nicht vorhanden ist, wodurch das ausgesendete Signal in detektierbarer Weise beeinflusst werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung sind der Stecker und die Buchse mit jeweils einem RFID-Chip versehen, wobei sich die Signale der RFID-Chips unterscheiden.
Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Steckverbindung sehr flexibel eingesetzt werden und beispielsweise kann bei der Planung eines Infusionssystems abgespeichert werden, welcher Stecker in welche Buchse eingeführt werden muss. Nach dem Erstellen des Infusionssystems kann durch Abfrage der RFID-Chips dann festgestellt werden, ob tatsächlich der richtige Stecker in die richtige Buchse eingeführt wurde. Ganz allgemein soll über das Auslesen aller Steckverbindungen beziehungsweise durch das Auslesen aller RFID-Chips ein digitales Abbild des Aufbaus des gesamten Infusionssystems ermöglicht und erstellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung überlappen sich die Antennen der RFID-Chips im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung wenigstens teilweise.
Auf diese Weise kann das mittels der Antennen abgestrahlte Signal in detektierbarer Weise beeinflusst werden. Im nicht verbundenen Zustand oder nicht korrekt eingesteckten Zustand überlappen sich die Antennen der RFID-Chips von Stecker und Buchse beispielsweise nicht, so dass getrennte und unterschiedliche Signale empfangen werden. Im vollständig eingesteckten Zustand überlappen sich die Antennen beispielsweise so, dass beide RFID-Chips nur noch Signale mit verringerter Signalstärke abgeben oder beispielsweise auch kein Signal mehr abgeben.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Stecker und/oder die Buchse ein Abschirmbauteil aus elektrisch leitfähigem Material auf, wobei das Abschirmbauteil die Antenne des wenigstens einen RFID-Chips im vollständig eingesteckten Zustand wenigstens teilweise abdeckt.
Auf diese Weise kann durch das Abschirmbauteil die Abgabe eines Signals durch den RFID-Chip beeinflusst oder auch verhindert werden. Wenn die Antenne durch ein Schirmbauteil abgedeckt ist, verringert sich entweder die Signalstärke des ausgesendeten Signals oder es wird überhaupt kein Signal mehr ausgesendet. Allgemein gesagt kann durch die wenigstens teilweise Abdeckung der Antenne das Signal verändert werden. Dadurch kann der vollständig eingesteckte Zustand des Steckverbinders detektiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit und der Antenne des RFID-Chips im vollständig eingesteckten Zustand von Stecker und Buchse entweder getrennt oder hergestellt und im nicht vollständig eingesteckten oder getrennten Zustand von Stecker und Buchse ist eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit und der Antenne hergestellt bzw. getrennt.
Beispielsweise ist die Steuereinheit nur im vollständig eingesteckten Zustand des Steckverbinders elektrisch mit der Antenne verbunden, so dass der RFID-Chip auch nur im vollständig eingesteckten Zustand des Steckverbinders ein Signal aussenden kann. Alternativ kann beim Einstecken des Steckers in die Buchse eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit und der Antenne getrennt werden, so dass der RFID-Chip im vollständig eingesteckten Zustand des Steckverbinders kein Signal mehr aussenden kann. Im Rahmen der Erfindung ist es beispielsweise auch möglich, im teilweise eingesteckten Zustand lediglich einen Abschnitt der Antenne elektrisch mit der Steuereinheit zu verbinden, so dass im teilweise eingesteckten Zustand ein Signal mit verringerter Signalstärke ausgegeben wird. Erst im vollständig eingesteckten Zustand ist die vollständige Antenne mit der Steuereinheit verbunden und es kann dadurch ein Signal mit höherer Signalstärke ausgesendet werden.
In Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine Energieversorgung und/oder ein Datenaustausch des wenigstens einen RFID-Chips mittels wenigstens einer elektrischen Leitung.
In Abkehr von der üblichen elektrischen Energieversorgung von RFID-Chips mittels Beaufschlagung durch ein elektromagnetisches Feld kann im Rahmen der Erfindung eine Energieversorgung des RFID-Chips über eine elektrische Zuleitung erfolgen. Diese elektrische Zuleitung kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise erst dann geschlossen werden, wenn die Steckverbindung korrekt geschlossen ist. Auch das Aussenden eines Signals kann, falls erforderlich, über eine elektrische Leitung und nicht notwendigerweise drahtlos erfolgen.
Bei einem Verfahren zum Prüfen einer erfindungsgemäßen Steckverbindung sind die Schritte Abfragen eines Signals des wenigstens einen RFID-Chips oder Abfragen eines Betriebszustands des wenigstens einen RFID-Chips, Vergleichen des abgefragten Signals oder des abgefragten Betriebszustands mit abgespeicherten Signalen und/oder abgespeicherten Werten und Feststellen eines Zustands der Steckverbindung anhand eines Ergebnisses des Vergleichs vorgesehen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Dies gilt auch für die Kombination von Einzelmerkmalen ohne weitere Einzelmerkmale, mit denen sie im Zusammenhang dargestellt oder beschrieben sind. In den Zeichnungen zeigen:

1 bis 3 schematische Darstellungen von unterschiedlichen Zuständen einer erfindungsgemäßen Steckverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform,
4 bis 6 schematische Darstellungen unterschiedlicher Zustände einer Steckverbindung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
7 bis 9 schematische Darstellungen unterschiedlicher Zustände einer Steckverbindung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
10 und 11 schematische Darstellungen unterschiedlicher Zustände einer Steckverbindung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
12 bis 14 schematische Darstellungen unterschiedlicher Zustände einer Steckverbindung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung und
15 bis 17 schematische Darstellungen unterschiedlicher Zustände einer Steckverbindung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Steckverbindung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform in schematischer Darstellung. Die Steckverbindung 10 weist einen Stecker 12 und eine Buchse 14 auf. 1 zeigt den Stecker 12 und die Buchse 14 im vollständig getrennten Zustand. Die Steckverbindung 10 ist in 1 schematisch dargestellt und ist beispielsweise als Luer-Lock-Verbindung ausgebildet. Die Zeichnung ist lediglich schematisch und zeigt daher nicht die spezielle Geometrie einer Luer-Lock-Verbindung. Der Stecker 12 weist infolgedessen eine konische Form auf und kann in den Gegenkonus der Buchse 14 eingesteckt werden, so dass eine flüssigkeitsdichte Verbindung bereitgestellt ist. Der Stecker kann zusätzlich an der Buchse 14 durch nicht dargestellte Mittel verriegelt werden. Die Steckverbindung 10 ist somit für das Durchleiten von Flüssigkeiten ausgebildet. Luer-Lock-Verbinder sind dem Fachmann wohl bekannt und werden daher nicht erneut erläutert.
Die Steckverbindung 10 kann Teil eines medizinischen Systems sein, beispielsweise eines Infusionssystems. Um den korrekt eingesteckten bzw. vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung 10 überprüfen zu können, weist der Stecker 12 einen RFID-Chip mit einer Steuereinheit 16 und einer Antenne 18 auf. Die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 sind lediglich schematisch als Blöcke dargestellt. Die Bezeichnung RFID-Chip wird gewählt, auch wenn nicht notwendigerweise die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 auf ein- und demselben Mikrochip ausgebildet sind. Die Steuereinheit 16 kann als elektronische Schaltung auf einem Mikrochip ausgebildet sein und die Begriffe Mikrochip und Steuereinheit werden synonym verwendet. Die Antenne ist typischerweise paarig ausgelegt und bildet zusammen mit der Steuereinheit bzw. dem Mikrochip eine Funktionseinheit. Auch aufgrund ihrer Größe ist die Antenne bzw. sind die Antennen aber nicht zusammen mit der Steuereinheit auf demselben Chip integriert. Im Rahmen der Erfindung kann die Steuereinheit auch in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein.
Die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 sind beispielsweise in den Stecker 12 integriert, der üblicherweise aus Kunststoff besteht. Im Zustand der 1 besteht zwischen der Steuereinheit 16 und der Antenne 18 keine elektrische Verbindung. Wenn die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 also im Zustand der 1 mit einem elektromagnetischen Feld eines Lesegeräts beaufschlagt werden, kann der RFID-Chip im oder am Stecker 12 kein Signal aussenden. Die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 sind jeweils mit wenigstens einem elektrischen Kontakt versehen, wobei diese Kontakte in der schematischen Darstellung der 1 nicht dargestellt sind. Diese Kontakte sind an einer Außenfläche des Steckverbinders 12 zugänglich.
Die Buchse 14 ist mit zwei Kontaktflächen 20, 22 versehen, die mittels einer elektrischen Leitung 24 miteinander verbunden sind. Die Kontakte 20, 22 sind an einer Innenfläche der Buchse 14 zugänglich. Die Kontakte 20, 22 sind so voneinander beabstandet, dass sie auf die Abstände der Kontakte der Steuereinheit 16 und der Antenne 18 im Stecker 12 abgestimmt sind. Im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung 10 liegt dadurch der Kontakt 22 der Buchse 14 elektrisch leitend auf einem Kontakt der Antenne 18 auf und der Kontakt 20 liegt elektrisch leitend auf einem Kontakt der Steuereinheit 16 auf. Dadurch sind im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung 10, siehe 3, die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 miteinander verbunden.
Im vollständig eingesteckten Zustand von Stecker 12 und Buchse 14 der 3 kann der RFID-Chip somit arbeiten und das Beaufschlagen des RFID-Chips mit der Steuereinheit 16 und der Antenne 18 führt dazu, dass die Steuereinheit 16 mittels der Antenne 18 ein Signal aussenden kann.
Im vollständig eingesteckten Zustand der 3 kann darüber hinaus über die Steckverbindung 10 Flüssigkeit geleitet werden. Dies ist in 3 mittels zweier Pfeile 26 angedeutet.
Zwischen dem vollständig getrennten Zustand der Steckverbindung 10 in 1 und dem vollständig eingesteckten und korrekt verbundenen Zustand der Steckverbindung 10 der 3 kann infolgedessen dadurch unterschieden werden, dass im vollständig getrennten Zustand der 1 der RFID-Chip ausgeschaltet bzw. nicht betriebsbereit ist und kein Signal aussendet. Im vollständig eingesteckten und korrekt verbundenen Zustand von Stecker 12 und Buchse 14 der 3 ist der RFID-Chip hingegen betriebsbereit und kann bei Beaufschlagung durch elektromagnetische Strahlung eines Lesegeräts ein Signal aussenden.
Mit der erfindungsgemäßen Steckverbindung 10 kann somit in sehr einfacher Weise und gegebenenfalls automatisiert festgestellt werden, ob sich die Steckverbindung 10 im korrekt geschlossenen Zustand befindet.
2 zeigt den teilweise verbundenen Zustand von Stecker 12 und Buchse 14. Es ist zu erkennen, dass in diesem teilweise eingesteckten Zustand der Kontakt 20 der Buchse 14 möglicherweise einen Kontakt der Antenne 18 kontaktiert, die Steuereinheit 16 im Stecker 12 aber noch keine elektrische Verbindung zur Antenne 18 hat. Dies deshalb, da der elektrische Kontakt 22 der Buchse 14 freiliegt.
Im nicht vollständig eingesteckten Zustand der 2 ist der RFID-Chip infolgedessen nicht betriebsbereit und kann bei Beaufschlagung durch elektromagnetische Strahlung eines Lesegeräts kein Signal ausgeben.
Erst dann, wenn im vollständig eingesteckten Zustand der 3 der RFID-Chip über die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 ein Signal aussendet, wenn er von einem Lesegerät beaufschlagt wird, kann festgestellt werden, dass die Steckverbindung 10 korrekt geschlossen ist, und eine Flüssigkeit kann gemäß den Pfeilen 26 dann durch die Steckverbindung 10 geleitet werden.
Die 4 bis 6 zeigen schematische Darstellungen einer erfindungsgemäßen Steckverbindung 30 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Steckverbindung 30 weist einen Stecker 12 und eine Buchse 14 auf, die wie bei der Steckverbindung 10 der 1 bis 3 als Luer-Lock-Verbindung ausgebildet sind und für das Durchleiten von Flüssigkeit vorgesehen sind.
Der Stecker 12 weist eine Steuereinheit 16 auf, die in 4 schematisch auf der Oberseite des Steckers 12 angeordnet ist, tatsächlich aber an geeigneter Stelle am Stecker 12 untergebracht ist, so dass der Außenkonus des Steckers 12 in den Innenkonus der Buchse 14 eingesteckt werden kann. Die Steuereinheit 16 ist mit zwei elektrischen Kontakten 32, 34 verbunden, die von der Außenfläche des Steckers 12 zugänglich sind.
Die Buchse 14 ist mit einer Antenne 18 versehen, die an geeigneter Stelle in der Buchse 14 untergebracht sein kann, so dass der Außenkonus des Steckers 12 in den Innenkonus der Buchse 14 eingesteckt werden kann. Die Antenne 18 ist mit zwei elektrischen Kontakten 36, 38 versehen, die von einer Innenfläche der Buchse 14 her zugänglich sind.
Ist der Stecker 12 vollständig in die Buchse 14 eingesteckt und damit der Zustand der 6 erreicht, ist die Steckverbindung 30 vollständig geschlossen und Flüssigkeit kann gemäß den Pfeilen 26 durch die Steckverbindung 30 geleitet werden.
Im Zustand der 4 sind die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 elektrisch nicht verbunden. Der RFID-Chip, bestehend aus der Steuereinheit 16, den Kontakten 32, 34, der Antenne 18 und den Kontakten 36, 38, ist infolgedessen nicht betriebsbereit und kann kein Signal aussenden.
Im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung 30 der 6 ist hingegen der elektrische Kontakt 32 auf der Außenfläche des Steckers 12 elektrisch mit dem Kontakt 36 auf der Innenfläche der Buchse 14 verbunden und der Kontakt 34 auf der Außenfläche des Steckers 12 ist mit dem Kontakt 38 auf der Innenfläche der Buchse 14 elektrisch verbunden. Im Zustand der 6 besteht somit eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit 16 und der Antenne 18 und der RFID-Chip ist dadurch betriebsbereit. Mittels eines Lesegeräts kann der RFID-Chip somit mit elektromagnetischer Spannung beaufschlagt werden und im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung 30 der 6 kann ein Signal ausgesendet werden.
Im nicht vollständig eingesteckten Zustand der 5 besteht keine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 32, 34 auf der Außenfläche des Steckers 12 und den Kontakten 36, 38 auf der Innenfläche der Buchse 14. Der Kontakt 36 ist zwar oberhalb des Kontakts 34 dargestellt, aufgrund der konischen Gestaltung der Außenfläche des Steckers 12 und der konischen Gestaltung der Innenfläche der Buchse 14 besteht zwischen den Kontakten 34, 36 aber keine elektrisch leitfähige Verbindung. Selbst wenn eine solche elektrisch leitfähige Verbindung bestünde, würde dies nicht zu einer Funktionsfähigkeit des RFID-Chips führen, da die Steuereinheit 16 und die Antenne 18 dann nur durch eine einzige elektrische oder verbunden wären.
Nach dem Einstecken des Steckers 12 in die Buchse 14 kann somit mittels eines Lesegeräts der Zustand der Steckverbindung 30 abgefragt werden. Sendet der RFID-Chip 30 ein Signal aus, kann davon ausgegangen werden, dass sich die Steckverbindung 30 im korrekt eingesteckten Zustand der 6 befindet, und Flüssigkeit kann gemäß den Pfeilen 26 durch die Steckverbindung 30 durchgeleitet werden.
Die 7 bis 9 zeigen schematisch unterschiedliche Zustände einer Steckverbindung 40 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die Steckverbindung 40 weist einen Stecker 12 und eine Buchse 14 auf und ist als Luer-Lock-Verbindung ausgebildet. Am Stecker 12 ist eine Antenne 18 vorgesehen, die in 7 schematisch dargestellt ist und an geeigneter Stelle am Stecker 12 angeordnet ist, so dass der Stecker 12 in die Buchse 14 eingesteckt werden kann. Die Antenne 18 ist mit zwei elektrischen Kontakten 42, 44 verbunden, die an einer Außenfläche des Steckers 12 zugänglich sind.
Der Stecker 12 ist darüber hinaus mit einer ersten Steuereinheit 16A versehen, die mit einem elektrischen Kontakt 46 verbunden ist, der von der Außenfläche des Steckers 12 her zugänglich ist. Der Stecker 12 ist mit einer zweiten Steuereinheit 16B versehen, die mit einem weiteren elektrischen Kontakt 48 verbunden ist, der von einer Außenfläche des Steckers 12 her zugänglich ist. In Einsteckrichtung des Steckers 12 gesehen, in 7 also von links nach rechts, folgen die Kontakte 46, 42, 48 und 44 aufeinander. Die Kontakte 46, 42, 48, 44 sind gleichmäßig voneinander beabstandet und gleich groß. Im Rahmen der Erfindung müssen die Kontakte 46, 42,48, 44 aber nicht notwendigerweise gleichmäßig voneinander beabstandet und gleich groß sein.
Die Buchse 14 weist auf ihrer Innenfläche zwei elektrische Kontakte 50, 52 auf, die mittels einer Leitung 54, beispielsweise einer Leiterbahn, elektrisch miteinander verbunden sind.
Die beiden elektrischen Kontakte 52, 54 sind jeweils genauso groß wie einer der Kontakte 46, 42, 48, 44 und auch im gleichen Abstand zueinander angeordnet wie jeweils zwei benachbarte Kontakte 46, 42, 48, 44.
Ausgehend vom vollständig getrennten Zustand der 7 wird der Stecker 12 in die Buchse 14 eingeführt, bis der teilweise eingesteckte Zustand der 8 erreicht ist. In diesem Zustand ist der Kontakt 52 an der Buchse 14 benachbart zum Kontakt 48 am Stecker 12 angeordnet und der Kontakt 54 an der Buchse 14 ist benachbart zum Kontakt 44 am Stecker 12 angeordnet. Der Stecker 12 und die Buchse 14 sowie die Kontakte 52, 54, 48, 44 sind dabei so ausgebildet, dass der Kontakt 48 in der Stellung der 8 elektrisch mit dem Kontakt 52 in Verbindung steht und der Kontakt 44 elektrisch in Verbindung mit dem Kontakt 54 steht. Dies kann durch geeignete Maßnahmen erreicht werden, beispielsweise durch federnde Ausbildung der Kontakte 48, 44 und/oder der Kontakte 52, 54. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Kontakte 42 bis 48 und 52, 54 separat von den Konusflächen des Steckers 12 und der Buchse 14 anzuordnen, beispielsweise auf separaten Kontaktleisten.
Im teilweise eingesteckten Zustand der 8 ist somit die Steuereinheit 16B über die Kontakte 48, 52, 54, 44 mit der Antenne 18 verbunden. Die Steuereinheit 16A ist hingegen nicht mit der Antenne 18 verbunden.
Der RFID-Chip ist im Zustand der 8 daher in einem ersten Betriebszustand, in dem die Steuereinheit 16B ein Signal über die Antenne 18 aussenden kann, wenn ein Auslesen mittels eines Lesegeräts erfolgt.
Ausgehend vom Zustand der 8 wird der Stecker 12 dann weiter in die Buchse 14 eingeschoben, bis der vollständig eingesteckte Zustand der Steckverbindung 40 der 9 erreicht ist. Im Zustand der 9 ist der elektrische Kontakt 52 an der Buchse 14 elektrisch mit dem Kontakt 46 am Stecker 12 verbunden und der elektrische Kontakt 54 an der Buchse 14 ist elektrisch mit dem Kontakt 42 am Stecker 12 verbunden.
Im Zustand der 9 ist somit die Steuereinheit 16A mittels der Kontakte 46, 52, 54, 42 mit der Antenne 18 verbunden und kann somit ein Signal aussenden. Die Steuereinheit 16B ist im Zustand der 9 hingegen nicht elektrisch mit der Antenne 18 verbunden.
Beim Auslesen mittels eines Lesegeräts wird im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung 40 der 9 somit ein anderes Signal ausgegeben als im teilweise eingesteckten Zustand der 8. Dies unter der Voraussetzung, dass die Steuereinheit 16A ein anderes Signal ausgibt als die Steuereinheit 16B.
Mit der erfindungsgemäßen Steckverbindung 40 kann somit zwischen dem vollständig getrennten Zustand der 7, dem teilweise eingesteckten Zustand der 8 und dem vollständig eingesteckten Zustand der 9 unterschieden werden. Erst dann, wenn der vollständig eingesteckte Zustand der 9 erreicht ist, kann eine Flüssigkeitszufuhr freigegeben werden und Flüssigkeit gemäß den Pfeilen 26 durch die Steckverbindung 40 geleitet werden.
Das Signal des RFID-Chips im Stecker 12 mit den Steuereinheiten 16A, 16B und der Antenne 18 verändert sich also dahingehend, dass im getrennten Zustand der 7 der RFID-Chip nicht betriebsbereit ist und kein Signal ausgesendet werden kann. Im teilweise eingesteckten Zustand der 8 wird mittels der Steuereinheit 16B über die Antenne 18 ein erstes Signal ausgesendet. Im vollständig eingesteckten Zustand der 9 wird mittels der Steuereinheit 16A und der Antenne 18 ein zweites Signal ausgesendet, das sich von dem ersten Signal unterscheidet.
Die 10 und 11 zeigen zwei unterschiedliche Zustände einer Steckverbindung 60 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Die Steckverbindung 60 weist einen Stecker 12 und eine Buchse 14 auf, die als Luer-Lock-Verbindung ausgebildet ist. Der Stecker 12 ist mit einem ersten RFID-Chip mit einer Steuereinheit 16A und einer Antenne 18A versehen sowie mit einem zweiten RFID-Chip mit einer Steuereinheit 16B und einer zweiten Antenne 18B. Die Steuereinheiten 16A, 16B können auf ein- und demselben Mikrochip ausgebildet sein und es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass lediglich eine Steuereinheit mit zwei unterschiedlich platzierten Antennen verbunden ist.
Die Antenne 18A ist im Bereich eines Konus des Steckers 12 angeordnet, der in einen Innenkonus der Buchse 14 eingesteckt wird. Die Buchse 14 ist im Bereich ihres Innenkonus mit einem Abschirmbauteil 62 versehen. Die Antenne 18B ist räumlich beabstandet von der Antenne 18A am Stecker 12 angeordnet.
Wird ausgehend vom vollständig getrennten Zustand der Steckverbindung 60 in 10 der Stecker 12 in die Buchse 14 eingesteckt, wird der vollständig eingesteckte Zustand der 11 erreicht. In diesem Zustand deckt das Abschirmbauteil 62 den Großteil der Antenne 18A ab. Die Antenne 18B ist hingegen nicht abgedeckt.
Im Zustand der 11 kann infolgedessen nur noch der zweite RFID-Chip mit der Steuereinheit 16B und der Antenne 18B bei Beaufschlagung durch ein Lesegerät ein Signal aussenden. Im vollständig eingesteckten Zustand der 11 ist der erste RFID-Chip mit der Steuereinheit 16A und der Antenne 18A hingegen nicht mehr in der Lage, ein Signal auszusenden, da die Antenne 18A des ersten RFID-Chips im Wesentlichen vollständig durch das Abschirmbauteil 62 abgedeckt wird.
Im vollständig getrennten Zustand der 10 können die beiden RFID-Chips des Steckers 12 ein Signal aussenden. Im vollständig eingesteckten Zustand der 11 kann hingegen nur noch der zweite RFID-Chip mit der Steuereinheit 16B und der Antenne 18B ein Signal aussenden.
Bei Beaufschlagung mittels eines Lesegeräts kann somit in einfacher Weise zwischen dem vollständig getrennten Zustand der 10 und dem vollständig getrennten Zustand der 11 unterschieden werden.
Die 12 bis 14 zeigen schematisch unterschiedliche Zustände einer erfindungsgemäßen Steckverbindung 70 einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Die Steckverbindung 70 weist einen Stecker 12 und eine Buchse 14 auf, die eine Luer-Lock-Verbindung bilden. Der Stecker 12 ist mit einem RFID-Chip versehen, der eine Steuereinheit 72 und zwei Antennen 74A, 74B aufweist. Die Antenne 74a ist im Bereich eines Konus des Steckers 12 angeordnet, die Antenne 74b ist hingegen außerhalb des Konus des Steckers 12 angeordnet.
Die Buchse 14 weist einen RFID-Chip mit einer Steuereinheit 76 und drei Antennen 78A, 78B und 78C auf. Die Antennen 78A, 78B sind im Bereich eines Konus der Buchse 14 und voneinander beabstandet angeordnet. Die Antenne 78C ist außerhalb des Steckkonus der Buchse 14 angeordnet.
Ausgehend vom vollständig getrennten Zustand der 12 wird der Stecker 12 in die Buchse 14 hineinbewegt, bis der teilweise eingesteckte Zustand der 13 erreicht ist.
In diesem Zustand liegt die Antenne 78A der Buchse 14 oberhalb der Antenne 74A des Steckers 12 und deckt die Antenne 74A somit teilweise ab. Dadurch wird das Signal des RFID-Chips des Steckers 12 beeinflusst, da die Antenne 74A nicht mehr oder nur noch teilweise zum Aussenden eines Signals beitragen kann. Auch das Signal des RFID-Chips der Buchse 14 wird beeinflusst, da die Antenne 78A nicht mehr zum Aussenden eines Signals beitragen kann.
Das von dem RFID-Chip des Steckers 12 im Zustand der 12 ausgesendete Signal unterscheidet sich somit von dem Signal des RFID-Chips des Steckers 12, das im teilweise eingesteckten Zustand der 13 ausgesendet wird. Auch das Signal des RFID-Chips der Buchse 14 unterscheidet sich im vollständig getrennten Zustand der 12 von dem Signal, das im teilweise eingesteckten Zustand der 13 ausgesendet wird.
Ausgehend vom teilweise eingesteckten Zustand der 13 wird der Stecker 12 weiter in die Buchse 14 hineinbewegt, bis der vollständig eingesteckte Zustand der 14 erreicht ist. Im Zustand der 14 liegen sowohl die Antenne 78A als auch die Antenne 78B der Buchse 14 oberhalb der Antenne 74A des Steckers 12 und decken die Antenne 74A damit im Wesentlichen vollständig ab. Im vollständig eingesteckten Zustand der 14 unterscheidet sich das Signal des RFID-Chips des Steckers 12 somit von dem teilweise eingesteckten Zustand der 13 und dem vollständig getrennten Zustand der 12, da zum Aussenden eines Signals nur noch die Antenne 74B zur Verfügung steht.
Im vollständig eingesteckten Zustand der 14 unterscheidet sich das vom RFID-Chip der Buchse 14 ausgesendete Signal von dem teilweise eingesteckten Zustand der 13 und dem vollständig getrennten Zustand der 12, da nur noch die Antenne 78C zum Aussenden eines Signals zur Verfügung steht.
Bei der erfindungsgemäßen Steckverbindung 70 kann somit anhand der von den RFID-Chips des Steckers 12 und der Buchse 14 ausgesendeten Signalen zwischen dem vollständig getrennten Zustand der 12, dem teilweise eingesteckten Zustand der 13 und dem vollständig eingesteckten Zustand der 14 unterschieden werden.
Die 15 bis 17 zeigen schematisch unterschiedliche Zustände einer erfindungsgemäßen Steckverbindung 80 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Die Steckverbindung 80 weist einen Stecker 12 und eine Buchse 14 auf, die eine Luer-Lock-Verbindung bilden.
Der Stecker 12 ist mit zwei RFID-Chips versehen, der erste RFID-Chip weist eine Steuereinheit 82 und eine Antenne 74 auf. Der zweite RFID-Chip weist eine Steuereinheit 86 und eine Antenne 88 auf. Die Antennen 84, 88 sind auf dem Konus des Steckers 12 hintereinander angeordnet, wobei die Antenne 84 in Einsteckrichtung vorne liegt.
Die Buchse 14 ist im Bereich ihres Konus mit einem Abschirmbauteil 62 versehen.
Im vollständig getrennten Zustand der 15 können beide RFID-Chips des Steckers 12 ausgelesen werden.
Ausgehend vom vollständig getrennten Zustand der 15 wird der Stecker 12 in die Buchse 14 hineinbewegt, bis der teilweise eingesteckte Zustand der 16 erreicht ist. In diesem Zustand wird die in Einsteckrichtung vorne liegende Antenne 84 am Konus des Steckers 12 von dem Abschirmbauteil 62 an der Buchse 14 abgedeckt. Der erste RFID-Chip mit der Steuereinheit 82 und der Antenne 84 ist im teilweise eingesteckten Zustand der 16 somit nicht mehr betriebsbereit. Der zweite RFID-Chip mit der Steuereinheit 86 und der Antenne 88 ist hingegen im betriebsbereiten Zustand und kann ausgelesen werden, da das Abschirmbauteil 62 die Antenne 88 nicht abdeckt.
Ausgehend vom teilweise eingesteckten Zustand der 16 wird der Stecker 12 weiter in die Buchse 14 hineinbewegt, bis der vollständig eingesteckte Zustand der 17 erreicht ist. In diesem vollständig eingesteckten Zustand deckt das Abschirmbauteil 62 der Buchse 14 die Antenne 84 am Stecker 12 vollständig und die Antenne 88 am Stecker 12 größtenteils ab. Im vollständig eingesteckten Zustand der 17 sind somit beide RFID-Chips des Steckers 12 nicht mehr betriebsbereit.
Mittels eines Lesegeräts kann somit in einfacher Weise zwischen dem vollständig getrennten Zustand der 15, dem teilweise eingesteckten Zustand der 16 und dem vollständig eingesteckten Zustand der 17 unterschieden werden, da im vollständig getrennten Zustand beide RFID-Chips des Steckers 12 ein Signal aussenden, im teilweise eingesteckten Zustand der 16 lediglich der zweite RFID-Chip des Steckers 12 ein Signal aussendet und im vollständig eingesteckten Zustand der 17 keiner der beiden RFID-Chips mehr ein Signal aussendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2170428 B1 [0002]

Claims

Steckverbindung mit einem Stecker und einer Buchse, wobei die Steckverbindung zumindest einen vollständig eingesteckten Zustand von Stecker und Buchse und einen vollständig getrennten Zustand von Stecker und Buchse einnehmen kann, wobei der Stecker und/oder die Buchse mit einem RFID-Chip versehen ist, wobei der RFID-Chip wenigstens eine Antenne und eine Steuereinheit aufweist und bei Beaufschlagung mit einem elektromagnetischen Feld durch ein Lesegerät ein Signal aussenden kann, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um in Abhängigkeit eines Zustandes der Steckverbindung ein von dem RFID-Chip ausgesendetes Signal oder einen Betriebszustand des RFID-Chips zu verändern.
Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung zusätzlich zu dem vollständig eingesteckten Zustand und dem vollständig getrennten Zustand einen teilweise eingesteckten Zustand einnehmen kann, wobei ein von dem RFID-Chip ausgesendetes Signal oder ein Betriebszustand des RFID-Chips in diesen drei Zuständen verschieden ist.
Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker und die Buchse im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung einen Strömungskanal für eine Flüssigkeit bilden, wobei der Strömungskanal entweder flüssigkeitsgefüllt oder leer sein kann und wobei ein von dem RFID-Chip ausgesendetes Signal oder ein Betriebszustand des RFID-Chips zwischen dem flüssigkeitsgefüllten Zustand und dem leeren Zustand verschieden ist.
Steckverbindung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker und die Buchse mit jeweils einem RFID-Chip versehen sind, wobei sich die Signale der RFID-Chips unterscheiden
Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Antennen der RFID-Chips im vollständig eingesteckten Zustand der Steckverbindung wenigstens teilweise überlappen.
Steckverbindung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker und/oder die Buchse ein Abschirmbauteil aus elektrisch leitfähigem Material aufweisen, wobei das Abschirmbauteil die Antenne des wenigstens einen RFID-Chips im vollständig eingesteckten Zustand wenigstens teilweise abdeckt.
Steckverbindung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit und der Antenne im vollständig eingesteckten Zustand von Stecker und Buchse entweder getrennt oder hergestellt ist und im nicht vollständig eingesteckten oder getrennten Zustand von Stecker und Buchse eine elektrische Verbindung zwischen der Steuereinheit und der Antenne hergestellt beziehungsweise getrennt ist.
Steckverbindung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energieversorgung und/oder ein Datenaustausch des wenigstens einen RFID-Chips mittels wenigstens einer elektrischen Leitung erfolgt.
Verfahren zum Prüfen einer Steckverbindung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Abfragen eines Signals des wenigstens einen RFID-Chips oder Abfragen eines Betriebszustandes des wenigstens einen RFID-Chips, Vergleichen des abgefragten Signals oder des abgefragten Betriebszustandes mit abgespeicherten Signalen und/oder abgespeicherten Werten und Feststellen eines Zustandes der Steckverbindung anhand eines Ergebnisses des Vergleichs.