DE10335284B4

DE10335284B4 - Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen

Info

Publication number: DE10335284B4
Application number: DE2003135284
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr. Schmid; Marcus Dr. Halik; Matthias Müller; Roland Dipl.-Ing. Treutlein; Henning Dr. Rost; Axel Gerlt; Wolfgang Dr. Clemens; Adolf Dipl.-Phys. Bernds; Martin Dr. Bergsmann
Original assignee: Hueck Folien GmbH; PolyIC GmbH and Co KG
Current assignee: Hueck Folien GmbH; PolyIC GmbH and Co KG
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2023-07-29
Also published as: CA2533462C; US7466230B2; DE10335284A1; EP1651159B1; WO2005011564A1; EP1651159A1; US20070267431A1; CA2533462A1; EP1651159B8

Abstract

Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen mit mindestens einem Kompartment, das mindestens einen Gegenstand enthält, wobei
• das Befüllen und/oder das Entleeren des Kompartments (71–76) ein elektrisch auslesbares Signal auslöst,
• das Kompartment (71–76) zur Entnahme des Gegenstandes und/oder zum Befüllen mit dem Gegenstand mechanisch veränderbar ist und ein elektrisch auslesbares Signal bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments (71–76) erzeugt wird, und
• in die Vorrichtung (7) ein elektrischer Datenspeicher (1; 11–16) mit mindestens einer einem Kompartment (71–76) zugeordneten Speicherzelle (11–16), die bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments (71–76) einen anderen Speicherwert annimmt, integriert ist,
dadurch gekennzeichnet,
• dass das Kompartment (71–76) einen Teil der Speicherzelle (11–16) ausbildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie ermöglicht insbesondere die automatische Erfassung des Zustandes von Verpackungen wie Blisterverpackungen oder Lebensmittelverpackungen.
Es ist bekannt, im Gesundheitswesen zur Lagerung und dosierten Bereitstellung von Medikamenten Blisterverpackungen einzusetzen. Um die Wirkung der verabreichten Medikation einschließlich eventuelle Nebenwirkungen erkennen und daraus Rückschlüsse für die weitere Behandlung ziehen zu können, ist es für den behandelnden Arzt häufig wichtig, die Einnahmemenge und den Einnahmezeitpunkt des verabreichten Medikaments genau feststellen zu können. Hierzu sind Lesegeräte bekannt, die den Zustand der Blisterverpackung erfassen und – ggf. über einen Fernanschluss – die entsprechenden Informationen an den behandelnden Arzt übermitteln. Insbesondere im Heimpflegebereich sind solche Kontrollmöglichkeiten erwünscht.
Die bekannten Lesegeräte zur Erfassung des Zustands von Blisterverpackungen sind derart ausgestaltet, dass die zu prüfende Blisterverpackung im Wesentlichen vollständig in das Lesegerät eingeführt wird. Der Zustand der Blisterverpackungen wird dann entweder optisch oder elektrisch ermittelt, wobei im letzteren Fall auf die einzelnen Blister eine einfache Leiterbahn aufgedruckt ist, so dass durch Anlegen jeweils zweier Kontakte an einen Blister erkannt werden kann, ob der Blister noch unversehrt ist oder nicht. Nachteilig müssen dabei eine Vielzahl von Kontakten im Lesegerät bereitgestellt werden. Bekannte Lesegeräte für Blisterverpackungen zeichnen sich allgemein durch einen komplexen Aufbau und hohe Herstellungskosten aus. Darüber hinaus ist eine Anpassung an die jeweiligen Dimensionen der zu prüfenden Blisterverpackungen erforderlich.
Ähnliche Probleme, wie sie bei der Erfassung des Zustands von Blisterverpackungen auftreten, ergeben sich auch bei der Erfassung des Zustands anderer Verpackungen, beispielsweise von anderen Arzneimittelverpackungen oder von Lebensmittelverpackungen, deren Unversehrtheit zu prüfen ist.
In der DE 197 39 438 A1 wird eine Verpackung für Medikamentenproben beschrieben, welche elektrische Leiterbahnen aufweist, die von einem elektronischen Auswerteelement über die enzelnen Kompartments der Verpackung führen und die bei einer Öffnung der Verpackung unterbrochen werden. Die Verpackung enthält weiterhin einen Signalgeber sowie eine von außen aktivierbare Spannungsversorgung.
In den Druckschriften EP 0 972 507 A1 , WO 00/07904 , DE 198 52 602 A1 und WO 89/09042 sind weitere Medikamentenverpackungen beschrieben, welche ein auf der Unterbrechung von Leiterbahnen beruhendes Erkennungsprinzip der Öffnung der Medikamentenverpackung aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen zur Verfügung zu stellen, die in Verbindung mit einem Lesegerät eine einfache und kostengünstige Erfassung des Zustands der Vorrichtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, dass das Befüllen und/oder das Entleeren des Kompartments ein elektrisch auslesbares Signal auslöst, wobei das Kompartment zur Entnahme des Gegenstandes und/oder zum Befüllen mit dem Gegenstand mechanisch veränderbar ist und ein elektrisch auslesbares Signal bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments erzeugt wird. Dabei ist in die Vorrichtung ein elektrischer Datenspeicher mit mindestens einer einem Kompartment zugeordneten Speicherzelle, die bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments einen anderen Speicherwert annimmt, integriert und bildet das Kompartment einen Teil der zugehörigen Speicherzelle aus.
Über das elektrisch auslesbare Signal kann der Zustand der Vorrichtung erfasst werden. Dabei kann neben einer Entnahme eines Gegenstands aus einem Kompartment auch das Befüllen bzw. Beladen eines Kompartments mit einem Gegenstand festgestellt bzw. erfasst werden.
Bevorzugt ist in die Vorrichtung zusätzlich eine Auswertelektronik zum Auslesen des Datenspeichers integriert.
Diese bevorzugte Ausgestaltung beruht auf dem Gedanken, die Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen selbst als Träger elektrischer Funktionalität auszubilden. Dabei ist jeweils einem Kompartment der Vorrichtung, das sich bei der Entnahme eines Gegenstandes mechanisch verändert, eine Speicherzelle zugeordnet, so dass sich die mechanische Veränderung des Kompartments in einem veränderten Speicherwert der jeweiligen Speicherzelle widerspiegelt. Durch Auslesen der Speicherzellen mittels der Auswertelektronik lässt sich der Zustand der einzelnen Kompartments der Vorrichtung und damit der Vorrichtung insgesamt erfassen. Die Auswertelektronik kann dabei direkt in das Substrat der Vorrichtung integriert oder alternativ auf einem gesonderten Träger ausgebildet sein, der auf die Vorrichtung aufgebracht wird.
Die Integration der Auswertelektronik in die Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass die Intelligenz zur Erfassung einer Zustandsänderung der Vorrichtung in die Vorrichtung selbst integriert ist. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass der elektrische Datenspeicher und die Auswertelektronik in handelsübliche Verpackungen integriert werden, insbesondere unter Einsatz der Polymerelektronik. Aufgrund der Realisierung elektronischer Funktionalitäten in der Vorrichtung selbst kann die Intelligenz eines Lesegerätes erheblich reduziert und die Größe eines Lesegerätes auf die Größe eines reinen Displays miniaturisiert werden, wodurch eine erhebliche Kosteneinsparung erfolgt.
Das Lesegerät braucht dabei nur noch mit einer genormten Schnittstelle der Auswertelektronik zu kommunizieren und es ist nicht mehr erforderlich, im Lesegerät Mittel vorzusehen, die den Zustand sämtlicher Kompartments des Lesegerätes erfassen. Vielmehr ist es ausreichend, lediglich einen Kontakt für eine serielle Datenübertragung vorzusehen. Des weiteren ist es nicht mehr erforderlich, dass die Lesegeräte die Vorrichtung, deren Zustand zu erfassen ist, vollständig aufnehmen. Dadurch lassen sich die Lesegeräte kleiner gestalten und im Zusammenhang mit einer wesentlich größeren Vielfalt von Verpackungen nutzen. Insgesamt wird das automatische Erkennen des Zustands einer Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen durch die genannte Lösung in wesentlich einfacherer und kostengünstigerer Weise ermöglicht.
Es wird darauf hingewiesen, dass unter einem „Kompartment” im Sinne der vorliegenden Erfindung jeder raümlich abgrenzbare Bereich verstanden wird, der zumindest eine teilweise Aufnahme bzw. Lagerung eines Gegenstandes erlaubt. Insbesondere kann es sich um geschlossene oder auch um nur teilweise geschlossene Bereiche einer Vorrichtung handeln. Die betrachtete Vorrichtung kann einen oder mehrere Kompartments besitzen. Ein „Gegenstand” im Sinne der vorliegenden Erfindung, der sich in einem Kompartment befindet, kann fest und/oder flüssig und/oder gasförmig sein. Beispielsweise handelt es sich um Tabletten oder Lebensmittelportionen.
Eine mechanische Veränderung des Kompartments führt unmittelbar zu einem geänderten Speicherwert der Speicherzelle. Das Kompartment weist bevorzugt eine Leiterbahn auf, die Teil der Speicherzelle ist. Die Leiterbahn wird bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments zerstört, wodurch die Speicherzelle einen anderen Wert annimmt.
Die Speicherzelle und das zugehörige Kompartment können jedoch auch in anderer Weise gekoppelt sein. In einer anderen Ausgestaltung bildet das Kompartment eine Kapazität aus, wobei die Kapazität bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments verändert wird, so dass die Speicherzelle dann einen anderen Wert annimmt. Ebenfalls ist denkbar, dass das Kompartment eine Induktivität ausbildet und die Induktivität bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments verändert wird. In diesem Fall nimmt die Speicherzelle aufgrund der veränderten Induktivität einen anderen Speicherwert an. Auch kann die Speicherzelle einen Schwingkreis aufweisen, der bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments zerstört oder verstimmt wird, was wiederum zu einem anderen Speicherwert führt. Letztere Fälle sind insbesondere bei Integration einer Wechselspannungsquelle in die Vorrichtung sinnvolle Alternativen zur elektrischen Erfassung einer mechanischen Veränderung eines Kompartments.
Allgemein ist zu bemerken, dass sowohl Ausgestaltungen einer Speicherzelle vorgesehen sein können, bei denen die Speicherzelle digitale Werte, insbesondere digitale Spannungswerte (z. B. „NULL” oder „EINS”) speichert. Ebenso können Ausgestaltungen einer Speicherzelle vorgesehen sein, bei denen die Speicherzelle analoge Werte speichert. In einer bevorzugten Ausgestaltung können lediglich zwei Werte gespeichert werden (z. B. „NULL” oder „EINS”), die zwei Zuständen des Kompartments entsprechen („gefüllt” und „leer” bzw. „unversehrt” und „geöffnet”).
Die Auswertelektronik weist beispielsweise ein Schieberegister zum Auslesen des Datenspeichers auf. Die einzelnen Speicherzellen des Datenspeichers bilden dabei parallele Eingänge des Schieberegisters. Das Auslesen des Schieberegisters erfolgt seriell über eine geeignete Schnittstelle. Die Auswertung des Datenspeichers durch ein Schieberegister ist jedoch lediglich beispielhaft. Der Fachmann erkennt, dass das Auslesen der Speicherwerte eines Datenspeichers auf vielfache Weise realisiert werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung umfasst sowohl Ausgestaltungen, in denen eine Spannungsquelle in die Vorrichtung integriert ist, als auch Ausgestaltungen, in denen eine Spannungsquelle nicht integriert ist. Im letzteren Fall wird die Energie zum Betreiben des Datenspeichers und der Auswertelektronik von außen etwa mittels des Lesegerätes zugefügt. Dies kann ebenso wie die eigentliche Datenübertragung kontaktbehaftet oder kontaktlos erfolgen.
Bei einer kontaktbehafteten Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Lesegerät weist die Auswertelektronik bevorzugt lediglich zwei Anschlusskontakte für die Spannung (die Betriebsspannung Vdd sowie GROUND) und einen Anschlusskontakt für eine serielle Datenübertragung auf. Zusätzlich ist gegebenenfalls ein Anschlusskontakt für einen Zeitgeber vorhanden. Im Falle einer kontaktlosen Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Lesegerät wird die Energie induktiv oder über ein elektromagnetisches Signal eingekoppelt. Letztere Verfahren werden bei einer Informationsübertragung gemäß RFID (Radio Frequency Identification) bereitgestellt und sind dem Fachmann bekannt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswertelektronik selbst einen Zeitgeber aufweist und speichert, zu welchem Zeitpunkt ein Kompartment mechanisch verändert wurde. Hierdurch ist es möglich, zusätzlich den Zeitpunkt der Entnahme eines Arznei- oder Lebensmittels aus einem betrachteten Kompartment zu speichern und im Nachhinein festzustellen. Sofern eine entsprechende Intelligenz in die Auswertelektronik integriert ist, ist die Auswertelektronik bevorzugt als gesonderter Chip mit integrierter Spannungsquelle ausgebildet, der auf der Vorrichtung aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt ist. Eine solche „High performance”-Ausgestaltung der Auswertelektronik ist insbesondere bei hochwertigen Medikamenten, beispielsweise bei Medikamenten der Gentechnik zweckmäßig. Der Chip ist dabei bevorzugt als Silizium-Chip ausgebildet.
Bevorzugt sind die Speicherzelle und/oder Leiterbahnen und/oder Komponentenauswertelektronik jedoch in das Substrat der Vorrichtung direkt integriert. Die Speicherzelle ist dabei als inhärenter, in das Substrat der Vorrichtung integrierter WOROM-Speicher ausgebildet (WOROM = Write once read only memory). Ein Schreibvorgang liegt insofern nur einmal vor, als eine mechanische Veränderung des jeweils betrachteten Kompartments einmalig zu einem veränderten Speicherwert der einem Kompartment zugeordneten Speicherzelle führt.
In einer bevorzugten „Low performance-Ausgestaltung der Erfindung sind der Datenspeicher und/oder Leiterbahnen und/oder Komponenten der Auswertelektronik zumindest teilweise als Elemente der Polymerelektronik ausgebildet. Insbesondere weist die Vorrichtung hierzu einen Schichtenverbund auf und wird mindestens eine der Schichten des Verbundes zur Ausbildung einer elektrischen Funktion genutzt. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass in den Schichtenverbund aktive und/oder passive elektrische Bauelemente wie Transistoren, Dioden, Kapazitäten, Induktivitäten oder Widerstände sowie daraus gebildete Schaltungen integriert sind. Der Datenspeicher und die Auswertelektronik bzw. Komponenten des Datenspeichers und der Auswertelektronik können auf diese Weise kostengünstig direkt in das Substrat der Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen integriert werden. Bevorzugt erfolgt eine Integration in das Substrat einer Verpackung, die die Vorrichtung darstellt oder aufweist.
Die Ausbildung elektronischer Schaltkreise aus Plastik auf bzw. in einer handelsüblichen Verpackungsfolie ist bekannt. Ähnlich wie beim Zeitungsdruck läuft die Folie durch mehrere Beschichtungs- und Strukturierungsvorgänge. Dabei werden aktive oder passive elektronische Bauelemente in die einzelnen Schichten der Folie integriert, so dass elektronische Schaltkreise in der Folie ausgebildet werden können.
Die für die Realisierung von elektronischen Schaltungen notwendigen Materialien, nämlich Halbleiter, Isolatoren und Leiterbahnen stehen jeweils als Polymere bzw. als niedermolekulare Verbindungen organischer, anorganischer oder metallorganischer Natur sowie als Komposite (organisch, anorganisch, organisch/anorganisch) zur Verfügung, so dass die Materialien nacheinander auf verschiedene Trägermaterialien aufgebracht werden können, um eine gewünschte elektronische Funktionalität zu realisieren. Insbesondere können auch organische Transistoren bereitgestellt werden, die – ähnlich wie Transistoren auf Silizium-Basis – aus mehreren Schichten aufgebaut sind: Substrat, Gate-Elektrode, Gate-Isolator, Source- und Drain-Kontakte, organische Halbleiter (z. B. Pentazen oder substituierte Oligothiophene) und eine schützende Passivierung. Auch ist es denkbar, hybride organisch/anorganische Strukturen einzusetzen und in das Substrat der Vorrichtung bzw. das Substrat der Verpackung zu integrieren.
Die Integration elektrischer Funktionalität in Kunststofffolien auf der Basis der Polymerelektronik stellt eine äußerst sinnvolle Ausgestaltung der Lehre dar, eine Auswertelektronik zum Auslesen eines Datenspeichers zusammen mit dem Datenspeicher in eine Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen zu integrieren. Es handelt sich allerdings lediglich um eine bevorzugte Ausgestaltung. Grundsätzlich können der Datenspeicher und die Auswertelektronik auch in anderer Weise realisiert sein, wie zuvor ausgeführt.
In weiteren bevorzugten Ausgestaltungen werden die elektrischen Leitungen des Datenspeichers bzw. der Auswertelektronik für den Fall, dass das Substrat der Vorrichtung eine Aluminiumschicht aufweist, durch die Aluminiumschicht selbst gebildet, die hierzu entsprechend strukturiert wird und nach der Strukturierung als Leiterbahnebene dient. Alternativ können die Leiterbahnen beispielsweise mit Hilfe leitender organischer Verbindungen durch Aufdrucken realisiert werden. Als organische Verbindungen eignen sich beispielsweise Ruß (Carbon black), polystyrolsulfonsäure-dotiertes Polydioxyethylenthiophen (PEDOT:PSS) oder champhersulfonssäure-dotiertes Polyanilin.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Vorrichtung bevorzugt eine Verpackung darstellt oder aufweist, wobei die Verpackung die Kompartments ausbildet und der Datenspeicher und die Auswertelektronik in das Substrat der Verpackung integriert sind. Die Verpackung ist beispielsweise eine Blisterverpackung. Jedoch ist die Erfindung auch für die Erkennung des Zustandes anderer Verpackungen geeignet, insbesondere zur Erkennung des Zustandes von Lebensmittelverpackungen. Beispielsweise kann es sich bei der Vorrichtung um einen Joghurtbecher handeln. Der Joghurtbecher bildet dabei zusammen mit dem Aluminiumdeckel eine Speicherzelle, wobei beim Abziehen des leitenden Aluminiumdeckels, d. h. bei einer mechanischen Veränderung des Joghurtbechers, der Speicherwert der Speicherzelle verändert wird. Die Auswertelektronik ist beispielsweise in das Plastikmaterial des Bechers integriert.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 – schematisch einen Datenspeicher und eine Auswertelektronik einer Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen sowie ein zugehöriges Lesegerät;
2 – eine Anordnung gemäß 1, bei der die Schnittstelle der Auswertelektronik als Kontaktbehaftete Schnittstelle ausgebildet ist;
3 – eine Anordnung gemäß 1, bei der die Schnittstelle der Auswertelektronik als RFID-Schnittstelle ausgebildet ist;
4 – ein Ausführungsbeispiel der Auswertelektronik der 1 bis 3, wobei die Auswertelektronik ein Schieberegister aufweist;
5 – ein Ausführungsbeispiel einer Auswertelektronik gemäß den 1 bis 4, wobei die Auswertelektronik als gesonderter Chip mit integrierter Zeitgeberfunktion und Spannungsversorgung ausgebildet ist;
6a – in Seitenansicht mehrere Blister einer Blisterverpackung, die jeweils einen Teil einer Speicherzelle ausbilden;
6b – eine Draufsicht auf die Blisterverpackung der 6a;
7 – ein Ausführungsbeispiel einer Speicherzelle und
8 – eine Blisterverpackung mit integrierten Speicherzellen und einer integrierten Auswertelektronik.
Die 1 zeigt einen Datenspeicher 1 und eine Auswertelektronik 2, die Bestandteil einer Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen ist.
Der Datenspeicher 1 weist eine Speicherzelle auf, die einem Kompartment 71 der Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen zugeordnet ist. Das Kompartment 71 dient der Aufnahme mindestens eines Gegenstandes. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kompartment 71 um einen Blister einer Blisterverpackung. Bei Ausüben einer mechanischen Kraft F auf das Kompartment zwecks Entnahme des darin enthaltenen Gegenstandes wird das Kompartment 71 mechanisch deformiert bzw. verändert. Diese Veränderung führt in der Speicherzelle zu einem veränderten Speicherwert. Beispielsweise beträgt der Speicherwert vor einer Entnahme des Gegenstandes logisch Null und nach einer Entnahme des Gegenstandes logisch Eins.
Zum Auslesen des Werts des Datenspeichers 1 ist die Auswertelektronik 2 vorgesehen, die ein Auswertmodul 3 und eine Schnittstelle 4 aufweist. Über die Schnittstelle 4 können die von dem Auswertmodul 3 erfassten Werte des Datenspeichers 1 an ein externes Lesegerät 5 übertragen werden. Die Übertragung kann kontaktbehaftes oder kontaktlos erfolgen. Das Lesegerät 5 weist ein Display 51 auf, auf dem die Informationen betreffend den Speicherwert des Datenspeichers 1 bzw. die dementsprechenden Informationen über den Zustand der betrachteten Vorrichtung angezeigt werden können. Da die Auswertelektronik 2 in die Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen integriert ist, kann das Lesegerät 5 in einfacher Weise ausgestaltet sein.
Die 2 zeigt eine Ausgestaltung der Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen, bei der eine Datenübertragung zu einem Lesegerät kontaktbehaftet erfolgt. Der Datenspeicher 1 enthält in der Ausgestaltung der 2 drei Speicherzellen 11, 12, 13, die jeweils einem entsprechenden Kompartment zugeordnet sind (nicht gesondert dargestellt). Das Auswertmodul 3 liest die aktuellen Werte der Speicherzellen 11, 12, 13 aus und teilt diese Information der Schnittstelle 4a mit. Die Schnittstelle 4a weist vier genormte Anschlüsse auf. Es handelt sich um einen Anschluss für die Betriebsspannung Vdd, einen Anschluss für das Bezugspotential GROUND, einen Anschluss D für eine serielle Datenübertragung und einen Anschluss für einen Takt (Clock). Auf letzteren kann auch verzichtet werden. Mit Clock ist die Datenübertragung synchron, ohne Clock asynchron.
Im Ausführungsbeispiel der 3 ist eine kontaktlose Schnittstelle 4a gemäß dem Standard RFID vorgesehen. Die RFID-Schnittstelle 4a stellt einen Transceiver (bzw. einen „Tag”) dar, der mit einem RFID-Lesegerät zusammenwirkt. Zur kontaktlosen Kommunikation weist die RFID-Schnittstelle 4b eine Antenne 4b' auf. Induktiv oder über elektromagnetische Wellen wird über das Lesegerät Energie in die Schnittstelle 4b eingekoppelt, die der Auswerteinheit 2 und dem Datenspeicher 1 zur Verfügung gestellt wird. Mit Hilfe der eingekoppelten Energie wird der aktuelle Wert der Speicherzellen 11, 12, 13 erfasst und an das Lesegerät übertragen.
RFID-Schnittstellen können dabei in vielfältiger Art ausgebildet sein. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass in die RFID-Schnittstelle 4b bzw. in die Auswertelektronik 2 eine Spannungsquelle integriert ist (sogenannter aktiver RFID-Transceiver). Da dem Fachmann eine kontaktlose Kommunikation mittels RFID-Komponenten bekannt ist, wird hierauf nicht weiter eingegangen.
Die 4 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Auswertmoduls 3. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Auswertmodul 3 ein Schieberegister 31 mit einer Vielzahl von Zellen 311, ... 31n auf. Die Ausgangswerte einer Vielzahl von Speicherzellen 11, 12, 13 ... 1n werden über parallele Eingänge E1, E2, E3, ... En den einzelnen Zellen 311, ... 31n des Schieberegisters 31 zugeführt. Das Schieberegister 31 leitet zu den Taktzeiten Informationen der jeweiligen Zelle an die nachfolgende Zelle weiter. Am Ausgang A kann die Information der einzelnen Datenspeicher seriell ausgelesen werden.
Der Takt des Schieberegisters 31 wird durch einen Zeitgeber CLOCK vorgegeben, wobei das Zeitsignal extern zugeführt oder ein Zeitgeber in die Auswertelektronik integriert sein kann.
Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Auswertelektronik 2, die in einem gesonderten Chip ausgebildet ist, der auf die Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen aufgebracht und über geeignete Kontaktierungsstellen (nicht dargestellt) elektrisch mit dem Datenspeicher 1 der Vorrichtung verbunden ist. Die Auswertelektronik 2 ist beispielsweise auf einem Silizium-Chip ausgebildet. Es sind ein Mikroprozessor 32 mit RAM- und ROM-Bausteinen 33, 34 sowie ein Taktgeber (Clock) 35, ein Zeitgeberbaustein (Timer) 37 und ein Spannungsversorgungsbaustein 36 vorgesehen. Durch Vorsehen eines Zeitgeberbausteins 37 ist es möglich, zusätzlich den Zeitpunkt zu speichern, zu dem ein Kompartment mechanisch verändert wird bzw. sich der Speicherwert der zugehörigen Speicherzelle 11, 12, 13 ändert. Es wird also eine Uhrfunktion bereitgestellt. Bei einer Kontrolle des Zustands der Vorrichtung ist es daher möglich, auch die Zeit der Entnahme des jeweiligen Gegenstandes wie etwa einer Tablette einer Blisterverpackung zu erfassen.
Die 6a, 6b zeigen in Seitenansicht und in Draufsicht als Beispiel für eine Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen eine Blisterverpackung 7 mit einer Vielzahl von Blistern 71, 72, 73. Jeder Blister 71, 72, 73 stellt einen Teil einer Speicherzelle dar. Hierzu ist in den eindrückbaren Bereich 70 des Blisters jeweils eine Leiterbahn 104 integriert. Diese wird beim Durchdrücken des Blisters zerstört. Dies führt zum Beschreiben der dem jeweiligen Blister 71, 72, 73 zugeordneten Speicherzelle bzw. zu einer Veränderung des Speicherwerts.
Die 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Speicherzelle bzw. ein Speicherelement 11. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7 ist zwischen den Anschlüssen Ground 102 und der Betriebsspannung Vdd 101 eine Leitung geschaltet, die teilweise durch die Leiterbahn 104 des Kompartments gebildet wird. Ein Ausgangssignal wird an einem Ausgang 103 bereitgestellt. Ein p-Kanal-Transistor 100, der bevorzugt in Polymerelektronik realisiert ist, begrenzt den Strom, so dass bei geschlossener Leiterbahn 104 das Potential am Ausgang 103 Null Volt (logisch Null) ist. Bei zerstörter Leiterbahn 104 liegt am Ausgang 103 dagegen die Betriebsspannung Vdd (logisch Eins) an.
Die in 7 dargestellte Ausgestaltung der Speicherzelle ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Zahlreiche andere Ausgestaltungen einer Speicherzelle sind denkbar. Beispielsweise kann statt eines strombegrenzenden Transistors auch ein Widerstand vorgesehen sein. Für Wechselstromanwendungen können auch Kapazitäten und/oder Induktivitäten Verwendung finden.
Die 8 zeigt eine Speicherzelle mit sechs Blistern 71–76 und sechs zugeordneten Speicherzellen 11–16, die beispielsweise wie in 7 dargestellt ausgebildet sind. Die Ausgänge 103 der Speicherzellen sind über elektrische Leitungen 8 mit einem Auswertmodul 3 verbunden, das den Inhalt der Speicherzellen 71–76 ausliest und die Daten an eine Schnittstelle 4 zur Übertragung einer Lesegerät weiterleitet, wobei die Informationsübertragung beispielsweise kontaktlos mittels einer RFID-Schnittstelle erfolgt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8 sind sowohl die Speicherzellen 11 bis 16 als auch das Auswertmodul 3 und das RFID-Modul 4 zumindest teilweise in Polymerelektronik ausgeführt. Als Träger für die elektrischen Leitungen 104, 8 wird dabei eine entsprechend strukturierte Aluminiumschicht der Blisterverpackung verwendet, die nach Strukturierung in geeigneter Weise Leiterbahnen enthält. Die weiteren Komponenten der Speicherzellen und der Auswertelektronik 3, 4 wie Transistoren und Dioden werden in weitere Schichten des Plastikmaterials der Blisterverpackung 7 integriert. Auch die RFID-Schnittstelle 4 ist dabei bevorzugt auf Polymerbasis realisiert.
Statt einer RFID-Schnittstelle 4 kann auch eine kontaktbehaftete Schnittstelle entsprechend der Schnittstelle 4a der 2 verwendet werden.
Nach Entnahme des in den jeweiligen Blistern 71 bis 76 enthaltenen Medikaments wird die Information über die Veränderung des jeweiligen Blisters in das Lesemodul 5 (vgl. 1) ausgelesen und dort dargestellt oder weitergeleitet. Das Lesemodul kann dabei mit einer Vielzahl von Blisterverpackungen unterschiedlicher Größe und Anzahl von Blistern verwendet werden. Es können handelsübliche RFID-Lesegeräte oder aber auch speziell für Blisterverpackungen konzipierte Lesegeräte eingesetzt werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele. Statt Blisterverpackungen können auch beliebige andere Verpackungen bzw. Vorrichtungen zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen in Zusammenhang mit der Erfindung verwendet werden. Die bei Entnahme eines Gegenstandes mechanisch veränderbaren Kompartments sind beispielsweise Kompartments handelsüblicher Lebensmittelverpackungen. Die Erfindung ermöglicht es dann, nach Erhalt einer Lebensmittellieferung schnell zu überprüfen, ob die Verpackungen der einzelnen Lebensmittel beim Transport beschädigt wurden.
In anderen Ausgestaltungen der Erfindung wird das Befüllen eines Kompartments erfasst, wobei bei Befüllen eines Kompartments ein elektrisch auslesbares Signal erzeugt wird. Das elektrisch auslesbare Signal wird insbesondere durch eine mechanische Veränderung des Kompartments beim Befüllvorgang ausgelöst.

Claims

Vorrichtung zur Aufbewahrung von festen und/oder flüssigen und/oder gasförmigen Gegenständen mit mindestens einem Kompartment, das mindestens einen Gegenstand enthält, wobei • das Befüllen und/oder das Entleeren des Kompartments (71–76) ein elektrisch auslesbares Signal auslöst, • das Kompartment (71–76) zur Entnahme des Gegenstandes und/oder zum Befüllen mit dem Gegenstand mechanisch veränderbar ist und ein elektrisch auslesbares Signal bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments (71–76) erzeugt wird, und • in die Vorrichtung (7) ein elektrischer Datenspeicher (1; 11–16) mit mindestens einer einem Kompartment (71–76) zugeordneten Speicherzelle (11–16), die bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments (71–76) einen anderen Speicherwert annimmt, integriert ist, dadurch gekennzeichnet, • dass das Kompartment (71–76) einen Teil der Speicherzelle (11–16) ausbildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vorrichtung (7) des weiteren integriert ist: eine Auswertelektronik (2, 3, 4) zum Auslesen des Datenspeichers (1).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompartment (71–76) eine Leiterbahn (104) aufweist, die Teil der Speicherzelle (11–16) ist, und die Leiterbahn (104) bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments (71–76) zerstört wird, wodurch die Speicherzelle (11–16) einen anderen Wert annimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompartment (71–76) eine Kapazität ausbildet und die Kapazität bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments verändert wird, wodurch die Speicherzelle (11–16) einen anderen Wert annimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompartment (71–76) eine Induktivität ausbildet und die Induktivität bei einer mechanischen Veränderung des Kompartments verändert wird, wodurch die Speicherzelle (11–16) einen anderen Wert annimmt.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelektronik (2, 3) ein Schieberegister (31) zum Auslesen des Datenspeichers (1) aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelektronik (2, 4) zwei Anschlusskontakte (Vdd, GROUND) für die Spannung und einen Anschlusskontakt (D) für eine serielle Datenübertragung aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelektronik (2) eine kontaktbehaftete oder eine kontaktlose Schnittstelle (4a, 4b) für die Datenübertragung zwischen der Auswertelektronik (2) und einem externen Lesegerät (5) aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelektronik (5) einen Zeitgeber (37) aufweist und speichert, zu welchem Zeitpunkt ein Kompartment (71–76) mechanisch verändert wurde.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Speicherzelle (11–16) und/oder Leiterbahnen (104; 8) und/oder Komponenten der Auswertelektronik (2, 3, 4) in das Substrat der Vorrichtung (7) integriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (1; 11–16) als ein inhärenter, in das Substrat integrierter WOROM-Speicher ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenspeicher (1; 11–16) und/oder Leiterbahnen (104, 8) und/oder Komponenten der Auswertelektronik (2, 3, 4) zumindest teilweise als Elemente der Polymerelektronik ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (7) einen Schichtenverbund aufweist und mindestens eine der Schichten des Verbundes zur Ausbildung einer elektrischen Funktion genutzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schichtaufbau aktive und/oder passive elektrische Bauelemente wie Transistoren (100), Dioden, Kapazitäten, Induktivitäten oder Widerstände sowie daraus gebildete Schaltungen (2, 3, 4) integriert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (7) eine Aluminiumschicht aufweist, die die elektrischen Leitungen (104, 8) ausbildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (7) aufgedruckte organische Verbindungen aufweist, die die Leiterbahnen realisieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Verpackung (7) darstellt oder aufweist, die die Kompartments (71–76) ausbildet, und der Datenspeicher (1) und die Auswertelektronik (2, 3, 4) in das Substrat der Verpackung (7) integriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat der Verpackung (7) als Träger für elektrische Leitungen (104, 8) und/oder die Auswertelektronik (2, 3, 4) dient.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertelektronik (32, 33, 34, 35) in einen Chip mit integrierter Spannungsquelle (36) integriert ist, der auf der Verpackung (7) angebracht ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Blisterverpackung (7) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blister (71–76) einen Teil einer Speicherzelle (11–16) ausbildet.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Lebenmittelverpackung ist.