DE202018004066U1 - Measuring device / charging station arrangement with battery charging and data transmission interface - Google Patents
Measuring device / charging station arrangement with battery charging and data transmission interface Download PDFInfo
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Abstract
Anordnung, bestehend aus einem portablen Messgerät (1) zum nichtinvasiven Erfassen bioelektrischer Signale, insbesondere von Elektrokardiogramm (EKG-) und Herzrateninformationen am Oberkörper eines Testsubjekts und einer mit dem Messgerät (1) kuppelbaren Ladestation (8), wobei das Messgerät (1) ein Messgeräte-Gehäuse (4) mit einem darin gehaltenen Akku (6) und mindestens zwei, eine Messgeräte-Gehäusewandung (10) durchsetzenden Messelektroden (2, 3) umfasst, wobei die Messelektroden (2, 3) mit einer innerhalb des Messgeräte-Gehäuses (4) angeordneten Platine (5) zum Empfangen und zumindest teilweisen Weiterverarbeiten von über die Messelektroden (2, 3) übermittelten Signalen in leitender Verbindung stehen und wobei in gekuppelter Position von Messgerät (1) und Ladestation (8) an diesen vorgesehene Ladestrom- und/oder Datenübertragungs-Schnittstellen (13, 13') miteinander in leitendem Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (1) und die Ladestation (8) in gekuppelter Position mittels einer Magnethaltevorrichtung (9) aneinander haftbar sind, wobei die Magnethaltevorrichtung (9) mindestens ein Dauermagnetelement (20) sowie mindestens ein zugeordnetes, vom Dauermagnetelement (20) magnetisch angezogenes Gegenstück (21) umfasst, wobei entweder das Dauermagnetelement (20) auf Seiten des Messgeräts (1) und das Gegenstück (21) auf Seiten der Ladestation (8) angeordnet ist oder umgekehrt, das Dauermagnetelement (20) auf Seiten der Ladestation (8) und das Gegenstück (21) auf Seiten des Messgeräts (1) angeordnet ist. Arrangement, consisting of a portable measuring device (1) for noninvasive recording of bioelectric signals, in particular of electrocardiogram (ECG) and heart rate information on the upper body of a test subject and with the measuring device (1) detachable charging station (8), wherein the measuring device (1) a Measuring device housing (4) with a battery held therein (6) and at least two, a measuring device housing wall (10) passing through measuring electrodes (2, 3), wherein the measuring electrodes (2, 3) with a within the meter housing ( 4) arranged circuit board (5) for receiving and at least partially further processing of the measuring electrodes (2, 3) transmitted signals are in conductive connection and wherein in the coupled position of the measuring device (1) and charging station (8) provided on these charge current and / or data transmission interfaces (13, 13 ') are in conductive contact with each other, characterized in that the measuring device (1) and the charging station (8) in coupled position by means of a magnetic holding device (9) are adhered to each other, wherein the magnet holding device (9) comprises at least one permanent magnet element (20) and at least one associated by the permanent magnet element (20) magnetically attracted counterpart (21), wherein either the permanent magnet element (20) Side of the measuring device (1) and the counterpart (21) on the side of the charging station (8) is arranged or vice versa, the permanent magnet element (20) on the side of the charging station (8) and the counterpart (21) on the side of the measuring device (1) is.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, bestehend aus einem portablen Messgerät zum nichtinvasiven Erfassen bioelektrischer Signale, insbesondere von Elektrokardiogramm (EKG-) und Herzrateninformationen am Oberkörper eines Testsubjekts und einer mit dem Messgerät kuppelbaren Ladestation, wobei das Messgerät ein Messgeräte-Gehäuse mit einem darin gehaltenen Akku und mindestens zwei, eine Messgeräte-Gehäusewandung durchsetzenden Messelektroden umfasst, wobei die Messelektroden mit einer innerhalb des Messgeräte-Gehäuses angeordneten Platine zum Empfangen und zumindest teilweisen Weiterverarbeiten von über die Messelektroden übermittelten Signalen in leitender Verbindung stehen und wobei in gekuppelter Position von Messgerät und Ladestation an diesen vorgesehene Ladestrom- und/oder Datenübertragungs-Schnittstellen miteinander in leitendem Kontakt stehen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement consisting of a portable measuring device for noninvasive recording of bioelectric signals, in particular of electrocardiogram (ECG) and heart rate information on the upper body of a test subject and a docking with the meter charging station, wherein the meter has a meter housing with a therein held and at least two, a measuring device housing wall passing through measuring electrodes, wherein the measuring electrodes with a disposed within the meter housing circuit board for receiving and at least partially processing of transmitted via the measuring electrodes signals are in conductive connection and wherein in the coupled position of the measuring device and Charging station at these intended charge current and / or data transmission interfaces are in conductive contact with each other, according to the preamble of
Tragbare Messgeräte der vorgenannten Art werden im Gesundheits- und Fitnessbereich eingesetzt und finden insbesondere zur Präventions- und Leistungsdiagnostik Verwendung. In ihrer Einsatzposition sind gattungsgemäße Messgeräte in der Regel in einem Brustgurt gehalten, wobei der Brustgurt korrespondierende Aufnahmen für die vom Messgerät abstehenden Messelektroden aufweist. Im Brustgurt integrierte Aufnahmen bzw. Sensorelemente stehen dann in leitendem Kontakt mit den Messelektroden des portablen Messgeräts. Zwischen den Messelektroden wird ein elektrisches Signal in Form einer Potentialdifferenz gemessen, wobei dieses Signal an eine Platine mit einer Prozessoreinrichtung zur weiteren elektronischen Verarbeitung übertragen wird. Bei den am Oberkörper des Testsubjekts detektierten elektrischen Signalen handelt es sich insbesondere um die elektrische Erregung, welche von den Kontraktionen des Herzmuskels ausgeht, genauer gesagt vom sogenannten Sinusknoten (Nodus sinuatrialis), welcher im rechten Vorhof (Atrium dextrum) des Herzens lokalisiert ist und welcher der primäre elektrische Taktgeber der Herzschlagbewegung ist. Die elektrischen Spannungsänderungen am Herzen lassen sich über Messelektroden an der Körperoberfläche messen und im Zeitverlauf aufzeichnen.Portable measuring devices of the aforementioned type are used in the health and fitness sector and are used in particular for the prevention and performance diagnostics. In their operational position, generic measuring devices are usually held in a chest belt, wherein the chest belt has corresponding receptacles for the measuring electrodes protruding from the measuring device. Integrated in the chest belt recordings or sensor elements are then in conductive contact with the measuring electrodes of the portable meter. Between the measuring electrodes, an electrical signal in the form of a potential difference is measured, this signal being transmitted to a circuit board with a processor device for further electronic processing. The electrical signals detected on the upper body of the test subject are, in particular, the electrical excitation which originates from the contractions of the cardiac muscle, more precisely from the so-called sinus node (Nodus sinuatrialis), which is located in the right atrium (atrium dextrum) of the heart and which the primary electrical clock is the heartbeat movement. The electrical voltage changes on the heart can be measured via measuring electrodes on the body surface and recorded over time.
Solcherart erhaltene EKG (Elektrokardiogramm)-Daten können mit einer assoziierten HRV (Herzraten-Variabilitäts)-Auswerteeinrichtung weiterverarbeitet werden. Die Bestimmung der Herzratenvariabilität (HRV) und assoziierter physiologischer Kenngrößen, u.a. Herzrate, QPA (Puls-Atem-Quotient), VQ (vegetativer Quotient), SDNNRR (standard deviation of normal-to-normal intervals) ist aus dem Stand der Technik bekannt und ermöglicht es, feinste Veränderungen im Regulationssystem des menschlichen Körpers zu erfassen. Das autonome Nervensystem, auch Vegetativum genannt, reguliert unter anderem: Herztätigkeit, Blutdruck, Verteilung der Blutströme, Atemtiefe, Atemfrequenz, Thermoregulation, Drüsensekretion sowie Magen- und Darmmotorik. Es wird in zwei Subsysteme unterteilt, das sympathische und das parasympathische Nervensystem. Die Herzfrequenz bzw. Herzrate wird anhand von Zeitindizes detektierter R-R-Intervalle ermittelt. Ein R-R-Intervall bezeichnet hierbei den entlang der Zeitachse gemessenen Abstand zwischen zwei R-Zacken eines Elektrokardiogramms und somit den zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulswellen bzw. Kontraktionen des Herzmuskels des Testsubjekts.Such ECG (electrocardiogram) data obtained can be further processed with an associated HRV (heart rate variability) evaluator. The determination of heart rate variability (HRV) and associated physiological characteristics, including heart rate, QPA (pulse-to-breath ratio), VQ (vegetative quotient), SDNN RR (standard deviation of normal-to-normal intervals) is known in the art and makes it possible to detect the finest changes in the regulatory system of the human body. The autonomic nervous system, also called vegetativum, regulates, among other things: heart activity, blood pressure, distribution of bloodstreams, breathing depth, respiratory rate, thermoregulation, glandular secretion and gastric and intestinal motility. It is divided into two subsystems, the sympathetic and the parasympathetic nervous system. The heart rate or heart rate is determined on the basis of time indices of detected RR intervals. A RR interval here refers to the distance between two R waves of an electrocardiogram measured along the time axis and thus the time interval between two successive pulse waves or contractions of the heart muscle of the test subject.
Aus der zeitlichen Variabilität der R-R-Intervalle werden mittels standardisierter mathematischer Operationen die Herzratenvariabilität (HRV) bzw. korrespondierende HRV-Funktionsparameter ermittelt. Die Herzratenvariabilität stellt ein mathematisches Korrelat zur Anpassung der Herzfrequenz an wechselnde Anforderungen im menschlichen Organismus dar und gilt als Ausdruck der neurovegetativen Regulationsfähigkeit. Die R-R-Intervalle werden z.B. in der Einheit Millisekunden [ms] gemessen und schwanken i.d.R. zwischen ca. 700 und 1200 ms. Für eine HRV-Frequenzanalyse könnten anstelle der R-Zacken bzw. R-R-Intervalle auch andere Interbeat-Intervalle bzw. abgeleitete Indikationsgrößen herangezogen werden. Um den Tonus einzelner Bereiche des autonomen Nervensystems zu beschreiben, wird eine Spektralanalyse durchgeführt. Die Messdaten der Herzfrequenz werden hierbei mit Hilfe mathematischer Verfahrens vom Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen und als Leistungsspektrum dargestellt. Damit können verschiedene in der Herzfrequenz vorhandene weitere Frequenzen sichtbar gemacht werden, die spezifischen Körperrhythmen wie Atem oder Blutdruck empirisch zugeordnet sind. EKG-basierte Messgeräte bzw. Prozessoreinrichtungen zur Ermittlung von HRV-Funktionsparametern gemäß dem Stand der Technik sind z.B. aus der
Bei den Testsubjekten kann es sich sowohl um Menschen als auch um Säugetiere wie insbesondere Pferde, Hunde und Katzen handeln. Das Messgerät wird hierbei jeweils im herznahen Brust- oder Rückenbereich angeordnet, d.h. im Bereich der Rippen oder knapp oberhalb dieser. Die Erfassung und zumindest teilweise Weiterverarbeitung der über die Messelektroden empfangenen Signale bzw. Informationen finden auf einer im Gehäuse des portablen Messgeräts gehaltenen Platine statt. Auf der Platine integrierte elektronische Schaltkreise können mit allfälligen weiteren, intern oder extern des Gehäuses angeordneten Speichereinheiten, Mikroprozessoren oder Ausgabeeinrichtungen auf leitungsgebundene oder drahtlose Weise in Datenaustausch stehen.The test subjects may be humans as well as mammals such as, in particular, horses, dogs and cats. The measuring device is in each case arranged in the vicinity of the heart near the chest or back, i. in the area of the ribs or just above this. The detection and at least partial further processing of the signals or information received via the measuring electrodes take place on a circuit board held in the housing of the portable measuring device. Electronic circuits integrated on the board may communicate with any other memory devices, microprocessors, or output devices disposed internally or externally of the housing in a wired or wireless manner.
Nach erfolgtem Einsatz am Testsubjekt wird das portable Messgerät an eine korrespondierende Ladestation angedockt, welche mit jeweils eigens dafür vorgesehenen Schnittstellen sowohl der Übermittlung eines elektrischen Ladestroms an den im Messgerät enthaltenen Akku dienen kann als auch der Übertragung von Daten, welche im Messgerät während seines Einsatzes am Oberkörper eines Testsubjekts ermittelt und auf einer im Messgerät vorgesehenen Speichereinrichtung vorgehalten werden. After being used on the test subject, the portable measuring device is docked to a corresponding charging station, which can serve with the specially provided interfaces both the transmission of an electric charging current to the battery contained in the meter as well as the transmission of data stored in the meter during its use on the Determined upper body of a test subject and kept on a provided in the meter memory device.
Zur Kupplung von Messgerät und Ladestation besteht die Option, die üblicherweise knopfförmig ausgebildeten Messelektroden in entsprechenden Aufnahmen des Ladestations-Gehäuses in der gleichen Weise zu verrasten wie in den Elektrodenhalterungen des Brustgurts. Allerdings ist ein solcher Einrastvorgang ebenso wie ein nachfolgendes Abheben des Messgeräts von der Ladestation stets mit einem mehr oder weniger heftigen Ruck verbunden, welcher zum einen den Bedienkomfort beeinträchtigt und zum anderen auch die Lebensdauer des Messgerätes, zumal dieses bei jedem Inverkehrbringen und Wiederentfernen von der Ladestation einer unnötigen Erschütterung unterzogen wird, die sich nachteilig auf die Elektronik und Verbundkomponenten des Messgeräts auswirkt. Nicht zuletzt ist eine solche Beanspruchung deshalb unnötig, da es in Ladestellung bzw. in gekuppelter Position von Messgerät und Ladestation nicht erforderlich ist, die Messelektroden mittels einer Presspassung oder einer Verrastungsverbindung in eine korrespondierende Aufnahmevorrichtung einzubetten so wie dies während des Einsatzes am Brustgurt eines in Bewegung befindlichen Testsubjektes zur Erzielung eines einwandfreien Kontaktes und somit fehlerfreier Messdatensätze unabdingbar ist.For coupling the measuring device and charging station, there is the option of locking the usually button-shaped measuring electrodes in corresponding receptacles of the charging station housing in the same way as in the electrode holders of the chest belt. However, such a snap action as well as a subsequent lifting of the meter from the charging station is always associated with a more or less violent jerk, which affects on the one hand the ease of use and on the other hand, the life of the meter, especially this every time you put on and off the charging station is subjected to unnecessary vibration, which adversely affects the electronics and composite components of the meter. Last but not least, such a stress is unnecessary, since it is not necessary in the loading position or in the coupled position of measuring device and charging station to embed the measuring electrodes by means of a press fit or latching connection in a corresponding receiving device as during use on the chest belt in motion test subject to achieve a perfect contact and thus error-free measurement data sets is essential.
Des Weiteren kann es sich in der Anwendungspraxis als Problem erweisen, dass das Messgerät in falscher Position auf die Ladestation aufgesetzt wird. Das Versehen, das Messgerät verkehrt herum bzw. um 180° verdreht an der Ladestation anzukuppeln ist insofern naheliegend, als gattungsgemäße Messgeräte - insbesondere bei Betrachtung in Draufsicht, d.h. bei Blickrichtung auf eine den Messelektroden und den Ladestrom-/Datenübertragungs-Schnittstellen gegenüberliegende Oberseite des Messgeräte-Gehäuses - in der Regel eine symmetrische Außenform aufweisen.Furthermore, it can be a problem in practice that the meter is placed in the wrong position on the charging station. The mistake of coupling the measuring device upside down or rotated by 180 ° at the charging station is obvious insofar as generic measuring devices - in particular when viewed in plan view, i. when viewed on a the measuring electrodes and the charging current / data transmission interfaces opposite top of the meter housing - usually have a symmetrical outer shape.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässige, polrichtige und die Lebensdauer gattungsgemäßer Messgeräte schonende Kupplung von Ladestation und portablem Messgerät zu ermöglichen. Diese Aufgaben werden durch eine Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben fertigungs- und montagetechnisch vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.It is therefore an object of the present invention to enable a reliable, correct polarity and the life of generic measuring instruments gentle coupling of charging station and portable meter. These objects are achieved by an arrangement having the characterizing features of
Eine gegenständliche Anordnung umfasst ein portables Messgerät zum nichtinvasiven Erfassen bioelektrischer Signale am Oberkörper eines Testsubjekts und eine mit dem Messgerät kuppelbaren Ladestation. Das Messgerät besitzt ein Messgeräte-Gehäuse mit einem darin gehaltenen Akku und mindestens zwei, eine Messgeräte-Gehäusewandung durchsetzenden Messelektroden, wobei die Messelektroden mit einer innerhalb des Messgeräte-Gehäuses angeordneten Platine zum Empfangen und zumindest teilweisen Weiterverarbeiten von über die Messelektroden übermittelten Signalen in leitender Verbindung stehen. In einer gekuppelten Position von Messgerät
Auf diese Weise wird eine exakt definierte und durch Magnetkraft unterstützte Kupplung von Messgerät und Ladestation ermöglicht. Die beiden Bauteile fügen sich selbsttätig aneinander, sobald diese vom Benutzer einander genügend weit angenähert wurden. Entsprechend ausgeformte Gehäusegeometrien sorgen hierbei für ein vordefiniertes und passgenaues Aneinanderfügen von Messgerät und Ladestation. Die Haftverbindung zwischen Messgerät und Ladestation ist von Hand leicht lösbar und dennoch solide genug, um im unbewegten Zustand von Messgerät und Ladestation einen permanenten Kontakt der Ladestrom-/Datenübertragungs-Schnittstellen des Messgeräts mit korrespondierenden Ladestrom-/Datenübertragungs-Schnittstellen der Ladestation und somit eine fehlerfreie Datenübertragung ebenso wie eine zuverlässige Akkuladung sicherzustellen. Neben dem geringeren manuellen Krafteinsatz und der angenehmeren Haptik beim Kuppeln und Entkuppeln von Ladestation und Messgerät entfallen bei einer erfindungsgemäßen Messgeräte-Ladestations-Anordnung auch unnötige Erschütterungen der Bauteile.In this way, a precisely defined and supported by magnetic force coupling of meter and charging station allows. The two components join together automatically as soon as they have been approached by the user sufficiently. Correspondingly shaped housing geometries ensure a predefined and precisely fitting joining of measuring device and charging station. The adhesive connection between meter and charging station is easily solvable by hand and yet solid enough to a permanent contact of the charging current / data transmission interfaces of the meter with corresponding charging current / data transmission interfaces of the charging station and thus a flawless in the stationary state of the meter and charging station To ensure data transmission as well as a reliable battery charge. In addition to the lower manual use of force and the more pleasant feel when coupling and decoupling of charging station and meter accounts for a measuring device charging station arrangement according to the invention also unnecessary vibration of the components.
Zur Paarung und Anordnung der Dauermagnete und Gegenstücke der Magnethaltevorrichtung bestehen mehrere, nachfolgend noch ausgeführte Möglichkeiten. Als Material zur Fertigung des Dauermagnetelementes kann jeder in der Anwendungstechnik gebräuchliche Permanentmagnet-Werkstoff herangezogen werden, insbesondere ferro- und ferrimagnetische Materialien wie z.B. Legierungen aus Eisen, Cobalt, Nickel oder bestimmten Ferriten, deren Elementarmagnete bzw. atomaren Spins durch einen Prozess der Magnetisierung parallel ausgerichtet wurden. Magnetische Kunststoff-Verbundwerkstoffe und Vulkanisate können hierbei ebenfalls Verwendung finden. Auch das Gegenstück der Magnethaltevorrichtung könnte ein Dauermagnetelement sein, wobei das Gegenstück in solchem Falle polrichtig zum korrespondierenden Dauermagnetelement gewandt sein muss (Nord- zu Südpol bzw. Süd- zu Nordpol) bzw. eine gleichpolige Paarung und eine damit einhergehende eine Abstoßungswirkung verhindert sein muss. Im zweckmäßigen und kostengünstigen Ausführungsfalle ist das Gegenstück der Magnethaltevorrichtung jedoch aus einem einfachen ferromagnetischen Material wie etwa einem Eisenplättchen gefertigt.For mating and arrangement of the permanent magnets and counterparts of the magnetic holding device, there are several possibilities, which will be explained below. As a material for the production of the permanent magnet element, any common in the application technology permanent magnet material can be used, in particular ferro- and Ferrimagnetic materials such as alloys of iron, cobalt, nickel or certain ferrites whose elementary magnets or atomic spins were aligned in parallel by a process of magnetization. Magnetic plastic composites and vulcanizates can also be used here. The counterpart of the magnetic holding device could be a permanent magnet element, the counterpart must be turned in the right polar magnet to the corresponding permanent magnet element (north to south pole or south to north pole) or a gleichpolige pairing and a concomitant repulsive effect must be prevented. In the expedient and inexpensive embodiment trap, however, the counterpart of the magnetic holding device is made of a simple ferromagnetic material such as an iron plate.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass das auf Seiten des Messgerätes vorgesehene Dauermagnetelement innerhalb des Messgeräte-Gehäuses angeordnet ist, vorzugsweise an der Innenseite einer der Ladestation zugewandten Messgeräte-Gehäusewandung. Ebenso ist das auf Seiten der Ladestation Gegenstück bevorzugt innerhalb des Ladestations-Gehäuses angeordnet, vorzugsweise an der Innenseite einer dem Messgerät zugewandten Ladestations-Gehäusewandung. Dauermagnetelemente und Gegenstücke sind hierbei in geschützter, von außen hin unsichtbarer Weise verbaut und solcherart einer unbefugten Manipulation entzogen. Alternativ dazu wäre es auch denkbar, dass Dauermagnetelement und/oder Gegenstück jeweils an einer Außenseite des Messgeräte-Gehäuses bzw. des Ladestations-Gehäuses angeordnet sind.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the permanent magnet element provided on the side of the measuring device is arranged within the measuring device housing, preferably on the inside of a measuring device housing wall facing the charging station. Likewise, the counterpart on the side of the charging station is preferably arranged inside the charging station housing, preferably on the inside of a charging station housing wall facing the measuring device. Permanent magnet elements and counterparts are here installed in a protected, invisible from the outside way and thus deprived of unauthorized manipulation. Alternatively, it would also be conceivable that the permanent magnet element and / or counterpart are each arranged on an outer side of the measuring device housing or of the charging station housing.
Eine besonders effektive Entfaltung von magnetischen Anziehungskräften zwischen Messgerät und Ladestation bzw. eine damit einhergehende Haftwirkung ergibt sich, indem in gekuppelter Position bzw. in Ladestellung von Messgerät und Ladestation das Dauermagnetelement und das Gegenstück - betrachtet in einer der Längserstreckung der Messelektroden bzw. deren Längsachsen folgenden Blickrichtung - übereinander angeordnet sind, wobei die aufeinander projizierten Flächen von Dauermagnetelement und korrespondierendem Gegenstück einander zumindest abschnittsweise überlappen, vorzugsweise annähernd kongruent verlaufen.A particularly effective development of magnetic attraction between the measuring device and the charging station or a concomitant adhesive effect results by the permanent magnet element and the counterpart in a coupled position or in the loading position of the measuring device and charging station - considered in one of the longitudinal extent of the measuring electrodes and their longitudinal axes Viewing direction - are arranged one above the other, wherein the successive projected surfaces of the permanent magnet element and the corresponding counterpart overlap each other at least in sections, preferably approximately congruent.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass eine dem Messgerät zugewandte Ladestations-Gehäusewandung vorzugsweise eingebuchtete, zur Aufnahme der Messelektroden des Messgeräts vorgesehene Kontaktabschnitte aufweist. Die Kontaktabschnitte können insbesondere eine Geometrie aufweisen, welche zumindest abschnittsweise mit der - in der Regel knopfförmigen - Außenkontur von zur Ladestation weisenden Endbereichen der Messelektroden korrespondieren bzw. diese in gekuppelter Position von Messgerät und Ladestation zumindest abschnittsweise kontaktierend umgeben. According to a further preferred embodiment variant, it is provided that a charging station housing wall facing the measuring device preferably has recessed contact sections provided for receiving the measuring electrodes of the measuring device. In particular, the contact sections may have a geometry which corresponds at least in sections to the outer contour of end regions of the measuring electrodes facing the charging station or at least partially contacting them in a coupled position of the measuring device and charging station.
Die Messelektroden liegen somit in gekuppelter Position der erfindungsgemäßen Anordnung an definierten Kontaktabschnitten der Ladestation an oder sind knapp zu diesen beabstandet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Messelektroden hierbei zumindest abschnittsweise innerhalb der Kontaktabschnitte des Ladestations-Gehäuses versenkt. Das Messgerät und die Ladestation kommen hierbei in kompakter Weise aneinander zum Anliegen. Indem die Messelektroden während des Kupplungsvorgangs in korrespondierende Aufnahmen bzw. Kontaktabschnitte hineinzentriert werden, ist eine positionsgenaue Paarung von Messgerät und Ladestation möglich.The measuring electrodes are thus in the coupled position of the arrangement according to the invention at defined contact portions of the charging station or are just spaced therefrom. In an advantageous embodiment, the measuring electrodes are at least partially sunk within the contact portions of the charging station housing. The measuring device and the charging station come together in a compact manner to concern. By the measuring electrodes are centered during the coupling process in corresponding receptacles or contact sections, a positionally accurate pairing of meter and charging station is possible.
Gemäß einer speziellen Ausführungsvariante ist es möglich, die Bestückung des Messgeräts mit einem zusätzlichen Gegenstück entbehrlich zu machen, indem mindestens eine der Messelektroden, vorzugsweise beide Messelektroden, aus einem magnetisch anziehbaren, insbesondere ferromagnetischen Werkstoff gefertigt ist/sind, und solcherart selbst als Gegenstück(e) zu dem/den auf Seiten der Ladestation angeordneten Dauermagnetelement(en) agieren. Hierbei ist im Bereich mindestens eines Kontaktabschnitts der Ladestation, vorzugsweise an beiden Kontaktabschnitten und vorzugsweise an deren ins Innere der Ladestation weisenden Innenseite ein Dauermagnetelement angeordnet. Eine Anordnung des/der Dauermagnetelement(e) wäre prinzipiell auch an der Außenseite der Kontaktabschnitte bzw. an in gekuppelter Position der Anordnung zu den Messelektroden benachbarten Arealen des Ladestations-Gehäuses möglich. Anstelle eines ferromagnetischen Werkstoffs könnten die Messelektroden aber auch aus ferrimagnetischem Werkstoff, aus sonstigen handelsüblichen magnetischen Legierungen, eventuell auch aus magnetischem (d.h. mit magnetischen Materialien vermischtem) Gummi bzw. Vulkanisatmaterial oder Kunststoff gefertigt sein.According to a specific embodiment variant, it is possible to dispense with the fitting of the measuring device with an additional counterpart in that at least one of the measuring electrodes, preferably both measuring electrodes, is / are made of a magnetically attractable, in particular ferromagnetic material, and thus itself as a counterpart (e ) to the / the permanent magnet element (s) arranged on the side of the charging station. In this case, a permanent magnet element is arranged in the region of at least one contact section of the charging station, preferably at both contact sections and preferably at its inner side facing the inside of the charging station. An arrangement of the permanent magnet element (s) would in principle also be possible on the outside of the contact sections or on areas of the charging station housing adjacent to the measuring electrodes in the coupled position of the arrangement. Instead of a ferromagnetic material, however, the measuring electrodes could also be made of ferrimagnetic material, of other commercially available magnetic alloys, possibly also of magnetic (that is to say mixed with magnetic materials) or vulcanizate material or plastic.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist das Dauermagnetelement und/oder das Gegenstück als im Wesentlichen plattenförmiges Element ausgebildet, welches in einer korrespondierenden Aufnahm des Messgeräte-Gehäuses bzw. des Ladestations-Gehäuses gehalten ist. Gemäß einer bevorzugten Anordnungsvariante sind hierbei einander zuweisende Außenflächen von Dauermagnetelement und korrespondierendem, mit diesem zur Paarung vorgesehenem Gegenstück in gekuppelter Position der Anordnung nicht mehr als 10 mm, besonders bevorzugt nicht mehr als 5 mm voneinander distanziert. Als plattenförmiges Element wird im vorliegenden Zusammenhang jedes Bauteil bezeichnet, welches eine in Vergleich zur Erstreckung seiner Längen-, Breiten oder Durchmessererstreckung eine vergleichsweise geringe Querschnittsdicke aufweist. Das plattenförmige Element ist vorzugsweise rund oder oval, kann jedoch auch eine beliebige andere Umfangsgeometrie aufweisen und z.B. eckig, polygonal oder unregelmäßig ausgebildet sein.According to a further embodiment, the permanent magnet element and / or the counterpart is designed as a substantially plate-shaped element, which is held in a corresponding receptacle of the measuring device housing or of the charging station housing. According to a preferred arrangement variant in this case facing each other outer surfaces of permanent magnet element and corresponding, provided with this for mating counterpart in the coupled position of the arrangement not more than 10 mm, more preferably not more than 5 mm apart. As a plate-shaped element is in the present Associated with each component, which has a comparatively small cross-sectional thickness compared to the extent of its length, width or diameter extension. The plate-shaped element is preferably round or oval, but may also have any other circumferential geometry and be formed, for example, angular, polygonal or irregular.
Um eine zentrische Magnetkraftwirkung zwischen Messgerät und Ladestation zu ermöglichen, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen, dass ein oder mehrere Dauermagnetelemente und ein oder mehrere korrespondierende Gegenstücke - betrachtet in einer Draufsicht auf die Anordnung bzw. in Kupplungsrichtung von Messgerät und Ladestation - jeweils im mittleren Drittel des Messgerätes und der Ladestation angeordnet sind.In order to enable a centric magnetic force action between measuring device and charging station, it is provided according to a preferred embodiment that one or more permanent magnet elements and one or more corresponding counterparts - viewed in a plan view of the arrangement or in the coupling direction of the measuring device and charging station - respectively in the middle Third of the meter and the charging station are arranged.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass an der von der Platine abgewandten Außenseite des Messgeräte-Gehäuses mindestens ein erstes Positiv- oder Negativ-Profil vorgesehen ist, welches mit mindestens einem dazu korrespondieren zweiten Negativ-/Positiv -Profil des Ladestations-Gehäuses in Eingriff bringbar ist, um in gekuppelter Position von Messgerät und Ladestation eine polrichtige Positionierung mindestens einer am Messgerät vorgesehenen Ladestrom- und/oder Datenübertragungs-Schnittstelle mit mindestens einer korrespondierenden Ladestrom- und/oder Datenübertragungs-Schnittstelle der Ladestation zu gewährleisten. Als Positiv-/Negativ-Profile werden im vorliegenden Zusammenhang sich komplementär ergänzende Anschlussgeometrien (auch als Vater-/Mutterprofile bezeichnet) verstanden. Es kann sich hier um beliebige, z.B. konkave und/oder konvexe, orthogonale, polygonale oder auch amorphe Erhebungen und Vertiefungen handeln.According to a further embodiment variant, provision is made for at least one first positive or negative profile to be provided on the outside of the measuring device housing remote from the printed circuit board, which corresponds to at least one second negative / positive profile of the charging station housing in FIG Intervention can be brought to ensure in a coupled position of the measuring device and charging station a polar positioning of at least one provided on the meter charging current and / or data transmission interface with at least one corresponding charging current and / or data transmission interface of the charging station. In the present context, complementary / complementary profiles (also referred to as parent / parent profiles) are understood as positive / negative profiles. It may be any, e.g. concave and / or convex, orthogonal, polygonal or even amorphous elevations and depressions act.
Indem die im/am Messgerät und in/an der Ladestation angeordneten Dauermagnetelemente und Gegenstücke durch magnetische Kraftwirkung aneinander gezogen werden, fügen sich auch die am Messgeräte-Gehäuse und am Ladestations-Gehäuse angeordneten Positiv-/Negativ-Profile kontaktierend aneinander. Ein richtungsverkehrtes Aufsetzen des Messgeräts auf die Ladestation wird auf diese Weise unmöglich gemacht bzw. wäre es für einen Benutzer aufgrund des verhinderten Eingriffs zwischen Messgeräte-Gehäuse und Ladestations-Gehäuses sofort bemerkbar. Das Versehen, das Messgerät verkehrt herum bzw. um 180° verdreht an der Ladestation anzukuppeln ist insofern naheliegend, als gattungsgemäße Messgeräte - insbesondere bei Betrachtung in Draufsicht, d.h. bei Blickrichtung auf eine den Messelektroden und den Ladestrom-/Datenübertragungs-Schnittstellen gegenüberliegende Oberseite des Messgeräte-Gehäuses - in der Regel eine symmetrische Außenform aufweisen. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist jedenfalls ein Vertauschen von Schnittstellen während eines Lade- oder Datenübertragungsvorgangs sicher verhindert.By the permanent magnet elements and counterparts arranged in / on the measuring device and in / at the charging station are pulled together by magnetic force action, the positive / negative profiles arranged on the measuring device housing and on the charging station housing also contact each other. A reversed placement of the meter on the charging station is made impossible in this way, or it would be immediately noticeable to a user due to the prevented interference between meter housing and charging station housing. The mistake of coupling the measuring device upside down or rotated by 180 ° at the charging station is obvious insofar as generic measuring devices - especially when viewed in plan view, i. when viewed on a the measuring electrodes and the charging current / data transmission interfaces opposite top of the meter housing - usually have a symmetrical outer shape. In any case, a swapping of interfaces during a loading or data transmission process is reliably prevented by the measure according to the invention.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante sind sowohl am Messgeräte-Gehäuse, als auch am Ladestations-Gehäuse jeweils mindestens zwei Positiv- oder Negativ-Profile vorgesehen, welche jeweils in einem den Messelektroden bzw. den dazu korrespondierenden Kontaktabschnitte benachbarten Bereich der Messgeräte-und Ladestations-Gehäuse angeordnet sind und von welchen zumindest eines der Positiv- oder Negativ-Profile - betrachtet in Draufsicht auf die Anordnung bzw. in Kupplungsrichtung von Messgerät und Ladestation - vorzugsweise eine annähernd kreissegmentförmige Basisgeometrie aufweist.According to a particularly preferred embodiment, at least two positive or negative profiles are provided both on the measuring device housing and on the charging station housing, which each have a region of the measuring device and charging station housing adjacent to the measuring electrodes or the corresponding contact sections are arranged and of which at least one of the positive or negative profiles - viewed in plan view of the arrangement or in the coupling direction of the measuring device and charging station - preferably has an approximately circular segment-shaped base geometry.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Hierbei zeigen
-
1 eine erfindungsgemäße Ladestation in perspektivischer Draufsicht -
2 ein erfindungsgemäßes Messgerät in perspektivischer Unteransicht -
3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Ladestations-Gehäuses -
4 eine Unteransicht eines ersten Gehäuseteils des Ladestations-Gehäuses -
5 das ersten Gehäuseteil des Ladestations-Gehäuses gemäß 4 , bestückt mit Dauermagnetelementen -
6 eine erfindungsgemäße Anordnung aus Messgerät und zugehöriger Ladestation in isometrischer Schnittdarstellung (gekuppelte Position, leeres Gehäuse) -
7 ein Gehäuseabschnitt des erfindungsgemäßen Messgeräts in Detailansicht -
8 ein Brustgurt mit Elektrodenhalterungen zur Aufnahme von Messelektroden eines portablen Messgeräts -
9 eine Detaildarstellung desBereichs X aus 6 in Normalschnittansicht (aneinandergrenzende Gehäusewandungen von in gekuppelter Position befindlichem Messgerät und Ladestation), wobei Aufnahmen des Messgeräte-Gehäuses und des Ladestations-Gehäuses mit einem Dauermagnetelement und mit einem korrespondierenden Gegenstück bestückt sind -
10 dieerfindungsgemäße Anordnung aus 6 , bestückt mit Platine, Akku und zwei Messelektroden in Schnittdarstellung
-
1 a charging station according to the invention in a perspective plan view -
2 an inventive measuring device in perspective bottom view -
3 a sectional view of a charging station housing according to the invention -
4 a bottom view of a first housing part of the charging station housing -
5 the first housing part of the charging station housing according to4 , equipped with permanent magnet elements -
6 an inventive arrangement of measuring device and associated charging station in an isometric sectional view (coupled position, empty housing) -
7 a housing portion of the measuring device according to the invention in detail view -
8th a chest strap with electrode holders to hold the measuring electrodes of a portable meter -
9 a detailed representation of the area X from6 in normal sectional view (contiguous housing walls of coupled measuring device and charging station), wherein receptacles of the meter housing and the charging station housing are equipped with a permanent magnet element and with a corresponding counterpart -
10 theinventive arrangement 6 , equipped with circuit board, battery and two measuring electrodes in sectional view
Das Messgerät
Die Ladestation
Wie in einer Schnittdarstellungen gemäß
Vom Messgerät
In der gleichen linearen Bewegungsrichtung ist das Messgerät
Das Messgerät
Die Magnethaltevorrichtung
Neben ferromagnetischen Werkstoffen wie z.B. Eisen bzw. Eisenlegierungen könnten Dauermagnetelemente
Das Messgerät
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das auf Seiten des Messgerätes
Das Dauermagnetelement
Gemäß einer bevorzugten Anordnungsvariante sind einander zuweisende Außenflächen von Dauermagnetelement
Das Dauermagnetelement
Wie in
Es ist auch möglich, die Messelektroden
Als unterstützende Maßnahmen zur polrichtigen Paarung von Ladegerät
Die gegenständliche Asymmetrie der Positiv-/Negativ-Profile
Im Ausführungsbeispiel gemäß
Gemäß
Die z.B. als Pin- und/oder Hülsenelemente, vorzugsweise als Pogo-Pins ausgeführten Kontaktelemente
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sowohl am Messgerät
Die leitende Verbindung zwischen der Platine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102006039957 B4 [0004]DE 102006039957 B4 [0004]
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