带有NFC天线的医疗容器的制作方法

文档序号:16361841发布日期:2018-12-22 08:12阅读:191来源:国知局
带有NFC天线的医疗容器的制作方法

对于非接触式认证,已经提出了称为nfc的“近场通信”技术。近场通信(nfc)是一种短距离无线通信技术,已开发用于消费电子、移动设备和pc中的交互式应用。该技术使得两个设备近距离之间的数据交换成为可能,是“射频识别设备(rfid)”的iso/iec14443近场卡标准的扩展。

可以在两个nfc实体之间建立基于nfc的通信,一个作为附接到产品的非接触式标签操作,另一个作为可以嵌入固定或移动设备中的非接触式读/写器操作。

ep1402470b1公开了例如附接到医疗容器的rfid标签,其中所述rfid标签包括放置在方形天线中间的集成电路。rfid标签的尺寸约为21cm2(1.8×1.8英寸)。

由于实践显示特别是小尺寸rfid标签的位置的自由度受到限制,在该位置上通信工作正常。用于nfc设备的天线通常既解决了性能标准,也解决了与天线占用的空间有关的标准。

鉴于前述内容,显然需要一种药物容器,其确保良好的非接触式通信并允许对药物容器进行不受限制的专业操作。

本发明的实施方式提供了解决上述目的的药物容器。

在一个实施方式中,提供了药物容器。药物容器包括圆柱形中空容器主体,其限定了用于接收药液的空腔。圆柱形中空容器主体包括在圆柱形中空容器主体侧壁上的(例如透明的)部分,其中(例如透明的)部分具有沿圆柱形中空容器主体的纵向轴线的纵向延伸部分和沿圆柱形中空容器主体圆周的周向延伸部分,从而形成通过圆柱形中空容器体的侧壁进入空腔的窗口。窗口包括两个长边和两个短边。近场通信(nfc)天线布置在圆柱形中空容器主体侧壁的外表面上。nfc天线包括一个或多个嵌套天线绕组,每个绕组围绕着内周,包括沿窗口的两个长边设置的基本纵向部分和主要围绕圆柱形中空容器主体侧壁设置的基本周向部分,且至少部分地沿着窗口的两个短边中的第一个与窗口两个短边中的第二个相对。

窗口可以是透明窗口或包括透明窗口,并且该部分可以是透明部分或包括透明部分。

在一个相关的实施方式中,基本周向部分具有两个端部,基本纵向部分包括第一端部,所述第一端部与基本周向部分在基本周向部分的两个端部之一或基本周向部分的两个端部之间相连。

在另一相关实施方式中,药物容器包括设置在圆柱形中空容器主体上部的密封件,其中所述(例如透明的)窗口基本上延伸到密封件。

在又一个相关的实施方式中,内周包括另一个基本周向部分,其主要围绕圆柱形中空容器主体侧壁在周向方向设置,且至少部分地沿着(例如透明的)窗口的两个短边中的第二个与(例如透明的)窗口的两个短边中的第一个相对。

在另一个相关的实施方式中,另一基本周向部分具有两个端部,且基本纵向部分包括第二端部,所述第二端部与另一基本周向部分在另一基本周向部分的两个端部之一或另一基本周向部分的两个端部之间相连。

在又一个相关实施方式中,nfc天线置于在柔性且透明的基板上,该基板粘附地附接到圆柱形中空容器主体的侧壁。

在又一个相关实施方式中,nfc天线连接到设置在内周的基本周向部分内的nfc装置。

在又一个相关实施方式中,nfc天线包括桥接部分,该桥接部分包括设置在内周的基本周向部分中的连接垫。

在另一个相关的实施方式中,所述(例如透明的)窗口跨越(例如透明的)窗口两个长边之间的区域,具有圆柱形中空容器主体圆周的至少50%的周向延伸。

在另一个相关的实施方式中,所述(例如透明的)窗口具有圆柱形中空容器主体圆周的至少66%、优选至少75%的周向延伸。

在又一个相关实施方式中,多个嵌套天线绕组具有围绕基本周向部分的绕组宽度,该绕组宽度基本上等于基本周向部分的宽度延伸。

在又一个相关实施方式中,多个嵌套天线绕组具有绕组宽度,与沿着内周的整个圆周基本相同。

通过结合以下附图阅读详细描述,本发明或其实施方式的其他方面、目的和优点将变得显而易见。

图1以示意图示出了具有近场通信(nfc)天线的圆柱形中空容器;

图2示出了当置于平面上时示例性近场通信(nfc)天线的视图;

图3a、3b、3c、3d和3e各自示出了当置于平面上时另一示例性近场通信(nfc)天线的视图;

图4a和4b示意性地示出了在nfc读/写器上的水平位置和nfc读/写器上的垂直位置的具有t形天线的圆柱形容器。

图1以示意性视图示出了圆柱形中空容器主体100(在下文中称为容器主体100),其具有置于容器主体100的侧壁121的外表面120上的近场通信(nfc)天线110。因此,近场通信(nfc)天线110(在下文中称为nfc天线110)以非常简化的形式示出,仅具有一个绕组150,其以符号方式表示一个或多个绕组150。此外,图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

容器主体100包括用于容纳药液(未示出)的中空腔111。容器主体100由透明且基本上清澈的药用级玻璃、例如硅硼酸盐玻璃制成,或由透明且基本上清澈的药用级塑料,例如环烯烃共聚物、聚碳酸酯或聚丙烯制成。

由此,容器主体100包括具有外表面120的透明侧壁121,其被nfc天线110部分覆盖。此外,容器主体100包括具有密封件131的上部130,并包括底部132。

nfc天线110由围绕内周140(示出为阴影)的一个绕组或多个绕组150(仅示出其中一个作为符号代表)组成,其由基本上纵向部分141和基本上周向部分142组成。

内周140的基本纵向部分141(在下文中称为纵向部分141)具有纵向延伸,定向于容器主体100的纵向延伸方向。容器主体100的纵向延伸的方向符合容器主体100的圆柱轴线(未示出)的方向。

内周140的基本周向部分142(在下文中称为周向部分142)包括两个端部143并且附接到纵向部分141的一端。周向部分142基本上围绕容器主体100的圆周周向延伸。内周140的周向部分142仅围绕容器主体100非完全延伸,从而避免了绕组150的重叠,其中周向部分142的两个端部143彼此交汇。

周向部分142在平面中延伸,该平面定向为垂直于圆柱轴线。在nfc天线110的所示实施方式(图1)中,纵向部分141由周向部分142的两个端部143之间的中间处附接到周向部分142。

周向部分142具有沿圆柱轴线方向的宽度延伸。

紧密围绕内周140的多个绕组150的透明度降低或不透明,而内周140可以是透明的、透明度降低的或不透明的。

在nfc天线110部分覆盖容器主体100的侧壁121的外表面120的情况下,容器主体100的侧壁121的透明部分123由未被多个绕组150或内周140覆盖的区域定义。透明部分123具有沿容器主体100的纵向轴线的纵向延伸和沿容器主体100的圆周的周向延伸。透明部分123由此限定通过容器主体100的侧壁121进入其空腔111的透明窗口122。

通过透明窗口122,空腔111内的药液、特别是药液的填充水平容易可见并是可观察的。透明窗口122可以被视为由沿圆柱轴线方向延伸的两个长边124和两个沿着圆周平行延伸的短边125所限定。两个短边125中的第一个靠近内周140的周向部分142延伸,第二个靠近容器主体100的上部130延伸。

nfc天线110通常置于柔性且透明的基板(未示出)上,该基板粘附地附接到容器主体100的侧壁121的外表面120。柔性且透明的基板(未示出)与nfc天线110和nfc设备(未示出)一起构成nfc实体,其作为附接到容器主体100的非接触式标签操作。

如上所述配置和附接的nfc天线110使得容器主体100的侧壁121的大片连续区域保持透明。仅由内周140和围绕nfc天线110的内周140的纵向部分141和周向部分142的多个绕组150覆盖的相对小的区域防止侧壁121全部透明。

此外,纵向部分141和围绕纵向部分141沿其纵向延伸的多个绕组150可以仅覆盖相对于圆柱轴线小于180度的扇区,优选小于120度,更优选小于90度,甚至更优选在60和90度之间。

换句话说,在覆盖度小于180度的情况下,透明窗口122具有至少为容器主体100的圆周的50%的周向延伸。因此,在覆盖度小于120度时范围内,透明窗口122具有至少为容器主体100的圆周的66%的周向延伸,且在覆盖度小于90度时,透明窗口122具有至少为容器主体100的圆周的75%的周向延伸。

小于180度的被覆盖扇形产生允许穿过容器主体100的透明度的非覆盖扇形,即穿过侧壁121的两个径向相对的部分。这种穿过容器主体100的透明度便于观察和读取容器主体100内的药液填充水平。

周向部分142设置在容器主体100的底部132附近时,当容器主体100是例如药物小瓶时可以便于观察到填充水平,通过由密封件353经注射器(未示出)的抽吸从药物小瓶中抽出药液。为此,容器主体100被倒转保持,将容器主体100的空腔111中的气垫转到容器主体100的底部132,在由于nfc天线100而没有提供透明度或未完全提供透明度的情况下,气垫无妨害。

图2更详细地示出了结合前图描述和示出的nfc天线的实施方式。

图示和说明书涉及nfc天线110在平面表面上所呈现的形状。图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

所示的nfc天线110包括导体,该导体以多个嵌套绕组150(例如,围绕内周140的六个绕组251,...,256)的配置缠绕,具有可被视为倒置t形的形状。

内部绕组251,四个另外的绕组252,...,255和最外面的绕组256设置在一个共同表面上,该表面由透明的柔性基板260提供。当nfc天线110如所制造的那样置于基板260上时,所述共同表面通常是平面。可以例如通过将导体打印到基板260的表面上来实现nfc天线110在基板260上的放置。

多个嵌套绕组150,例如导体的六个绕组251、...、256在其整个圆周上大部分彼此平行排列。六个嵌套绕组251、...、256中的每个绕组具有导体宽度和在多个绕组150中到相邻一个绕组的导体的绕组间距离。

绕组宽度由导体宽度和从内绕组251到最外绕组256的绕组间距离组成,包括内绕组251和最外绕组256。

精确来说,两个绕组部分(一个围绕纵向部分141而另一个围绕周向部分142)是有区别的,每个绕组部分具有略微不同的绕组宽度。然而,在所示的nfc天线110实施方式中,可以认为沿着内周140的整个周围的多个嵌套绕组150的绕组宽度是基本相同的。而且,周向部分142的宽度延伸可以基本上等于绕组宽度。

因此,nfc天线110的形状可以由内部绕组251紧密围绕的内周140限定。因此,nfc天线110的形状可以根据其内周140的形状被视为倒置的t形。

内周140包括基本上周向部分142(在下文中称为周向部分142),其限定了投射方向相反的两个腿,以及基本上纵向部分141(在下文中称为纵向部分141)。纵向部分141具有第一端243和第二端244,第一端243附接到周向部分142。

具有纵向延伸的纵向部分141定向为垂直于周向部分142的突出腿的相对方向。由此,所示的nfc天线210的实施方式的内周140具有在纵向部分141的纵向延伸方向上延伸的对称轴(未示出)。

所示nfc天线110的外周270由最外面的绕组256限定。

此外,所示的nfc天线110的实施方式包括nfc设备280,其与nfc天线110一起置于基板260上并且设置在内周140的周向部分142中。nfc装置280包括存储器电路和接口电路(均未示出),并且在内部绕组251中电环入,其中两个连接垫连接到内部绕组251的不同端。

此外,所示的nfc天线110实施方式包括桥接部分290,其将内部绕组251电连接到最外侧绕组256。

桥接部分290包括第一连接垫291,第一连接垫291置于外周270处的纵向部分141的第一端243附近,并且连接到置于最外侧绕组256处的导体的第一端。桥接部分290还包括第二连接垫292,其置于在内周140处的周向部分142,并且连接到置于在内侧绕组251处的导体的第二端。

第一连接垫291和第二连接垫292在nfc天线110的纵向延伸方向上互相对齐。内部绕组(例如五个绕组251、...、255)相对于最外侧绕组256绕过第一连接垫291,由此局部地使第一连接垫291附近的内周140变窄,而保持nfc天线210的外周270沿纵向部分141的横向延伸基本恒定。

直的桥接元件293电连接第一和第二连接垫291、292,同时通过非导电层(未示出)与被过桥的绕组电绝缘。

或者,桥接部分290可以设置在穿过多个绕组150上的任何其他位置上。优选位置可以是例如在周向部分142两个腿中的一个的一端。在这样的设置中,第一连接垫和第二连接垫可以在周向部分142的纵向延伸方向上互相对齐,使得第一连接垫设置在内周的周向部分142中且第二连接垫设置在外周270中。

桥接部分290确保天线110的导体形成闭环,其中nfc装置280电环入。由此,nfc天线110和与其连接的nfc设备280,并且两者都置于基板260上,构成nfc实体,作为非接触式标签操作。

关于nfc天线110的示例性尺寸特性,在各种实施方式中,nfc天线110具有外周270的纵向延伸,其方向为纵向部分141的纵向延伸方向,总共约55mm,其中与纵向部分141相关的外周270的一部分贡献约50mm。天线110的纵向部分141处的外周270具有大约7mm的横向延伸,并且天线110的周向部分142处的外周270具有大约21mm的横向延伸。具有上述尺寸的nfc天线110可以应用在具有例如3ml体积的小瓶上。

在各种实施方式中,天线110具有外周270的纵向延伸,总共约40mm,其中与纵向部分141相关的部分贡献约34mm。nfc天线110的纵向部分141处的外周270具有大约14mm的横向延伸,并且周向部分142处的外周270具有大约40mm的横向延伸。具有上述尺寸的nfc天线110可以应用在具有例如10ml体积的小瓶上。

在各种实施方式中,天线110具有外周270的纵向延伸,总共约37mm,其中与纵向部分141相关的部分贡献约31mm。天线110的纵向部分141处的外周270具有大约6mm的横向延伸,并且周向部分142处的外周270具有大约17mm的横向延伸。具有上述尺寸的nfc天线110可以应用在具有例如1ml体积的小瓶上。

具有上述实施方式之一的特征的nfc天线110在附接到容器主体100时表现出高达15mm的读取距离的性能,例如结合图1所描述的。

图3a示出了nfc天线的另一实施方式(以下称为nfc天线310a)。nfc天线310a包括导体,该导体以多个嵌套绕组(例如,六个绕组)围绕具有可被视为l形的形状内周140的的配置缠绕,。

图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

由于nfc天线310a衍生自如上所述的nfc天线110,因此仅针对其不同的形状,将省略对其构造、其特性以及特别是关于绕组组成的描述以避免重复。

nfc天线310a包括内周140,其包括在横向方向上仅限定一个突出腿的基本周向部分342a(在下文中称为周向部分342a)和具有连接到周向部分342a的两个端部之一的第一端243的基本纵向部分141(在下文中称为纵向部分141)。

具有纵向延伸的纵向部分141定向为垂直于周向部分342a的突出腿的横向方向。

图3b示出了nfc天线的另一实施方式(以下称为nfc天线310b)。天线310b包括导体,该导体以多个嵌套绕组(例如,六个绕组)围绕具有可被视为c形的形状的内周140的配置缠绕。

图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

由于nfc天线310b衍生自如上所述的nfc天线110,因此仅针对其不同的形状,将省略对其构造、其特性以及特别是关于绕组组成的描述以避免重复。

nfc天线310b包括内周140,其包括在横向方向上仅限定一个突出腿的基本周向部分(在下文中称为周向部分342b)和基本纵向部分141(在下文中称为纵向部分141)。纵向部分141具有连接到周向部分342b的第一端243和连接到另一个基本周向部分343b的第二端244,该另一个基本周向部分343b仅限定在与周向部分342b的突出腿的水平方向相同的水平方向上突出的一个腿。另外的基本周向部分343b具有两个端部345b,其中一个端部附接到纵向部分141的第二端244。

具有纵向延伸的纵向部分141定向为垂直于周向部分342a的突出腿的横向方向和另一个基本周向部分343b。

图3c示出了nfc天线的另一实施方式(以下称为nfc天线310c)。图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

nfc天线310c符合图3b中所示的nfc天线310b,其唯一的偏差是,另一个基本周向部分343c限定了在与周向部分342b、342c的突出腿的横向方向相反的横向方向上突出的一个腿。

图3d示出了nfc天线的另一实施方式(以下称为nfc天线310d)。图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

nfc天线310d符合图3c中所示的nfc天线310c,其唯一的偏差是基本周向部分342d限定了沿相反方向突出的两个腿。上面已经描述了基本周向部分342d的这种实施方式,并且在图2中示出。

图3e示出了nfc天线的另一实施方式(以下称为nfc天线310e)。图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

nfc天线310e符合图3d中所示的nfc天线310d,其唯一的偏差是另一基本周向部分343e限定了沿相反方向突出的两个腿。由此,另一基本周向部分343e的形状和方向与基本周向部分342e类似,其连接到纵向部分141的第一端243。

图4a以示意性视图示出了具有nfc天线110的容器主体100,如上面结合图1和图2所述。容器主体100代表任何类型的容器,并且置于容器主体100上的t形nfc天线110仅仅作为如上所公开的任何形状的nfc天线的示例。此外,图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

容器主体100以水平方向置于nfc读/写器4001a上。nfc读/写器4001a配备有平面覆盖表面4002a,其包括作为nfc实体组件的矩形天线4003a,其作为读/写器操作。矩形天线4003a由围绕矩形内周缠绕的多个绕组(仅示出其中两个)构成。

尽管矩形天线4003a的绕组在实践中是不可见的,但为了说明目的已将其可见。

这同样适用于t形nfc天线110的多个绕组(仅示出其中两个),这些绕组通常是不可见的,但是为了说明目的已将其可见。

通过形成nfc读/写器4001a的绕组4003a的导体发送的相对小的电流将在导体周围产生磁场。磁场由两个将导体作为其圆柱轴的虚线圆柱体表示。尽管磁场仅在矩形天线4003a的一侧表示,但它实际上沿矩形天线4003a的所有四个边延伸。

磁场在附接到容器主体100的t形nfc天线110的基本纵向部分处捕获并包围导体。t形nfc天线110的导体中感应出电流,供给附接到容器主体100的nfc实体(未示出)的nfc设备(未示出)。由此,创建了读/写器4001a的nfc实体与容器主体100的nfc实体之间的通信基础。

虽然t形nfc天线110显示为与其基本纵向部分平行地定向于读/写器4001a的矩形天线4003a的一侧,容器主体100可以定向于在读/写器4001a的任意两个水平位置之一,同时t形nfc天线110确保感应出足够的电流并能建立两个nfc实体之间的通信。这也适用于容器主体100的任何旋转位置。

图4b以示意性视图示出了具有nfc天线110的容器主体100,如上面结合图1和图2所述。容器主体100代表任何类型的容器,并且在容器主体100上示出的t形nfc天线110仅仅作为如上所公开的任何形状的nfc天线110的示例。此外,图示既不符合实际大小,也不符合实际比例。

容器主体100以垂直方向置于nfc读/写器4001a上。nfc读/写器4001a可以与上面结合先前附图描述的相同。容器主体100也可以与上面先前附图描述的相同。因此省略了对进一步细节的描述以避免重复。

如结合先前图所描述的,通过形成nfc读/写器4001a的绕组的导体发送的相对小的电流将在导体周围产生磁场。磁场由两个将导体作为其圆柱轴的虚线圆柱体表示。尽管磁场仅在矩形天线4003a的两侧表示,但它沿矩形天线4003a的所有四个边延伸。

磁场在周向部分、特别是附接到容器主体100的t形天线110的周向部分的突出腿处捕获并包围导体。这在t形nfc天线110的导体中感应出电流,如上面结合前图所述。

当容器主体100可以在读/写器4001a上的任一旋转位置旋转,同时t形nfc天线110确保感应到足够的电流并能建立和维持两个nfc实体之间的通信。

由此,具有附接到其上的t形nfc天线110的容器主体100可以放置在任何水平或竖直垂直位置和任何旋转位置,同时确保通信。这种位置不仅在手动执行时而且在借助于传送器自动执行时非常便于读/写过程,该传送器在读/写器4001a上一个接一个地传送容器主体100。在这样的环境中,如果容器主体100无意中离开其预定方向(例如翻转),则不会发出故障。

对于在基本纵向部分的各个端部处含有基本周向部分的天线(例如连同图3b至3e所描述的nfc天线),可以实现另一自由度,该自由度允许在容器主体100垂直地上下颠倒放置时通信。

根据上述实施方式之一配置的装有nfc天线的nfc实体的医疗或药品容器可以通过在nfc设备中写入产品类型、生产日期、存储寿命、生产地点等产品相关信息在生产场所自动或手动个性化。可以在药房读取和验证该信息,例如关于存储寿命。可以通过写入nfc实体来添加更多信息,例如自存储的发出数据、患者姓名等。

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