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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur kabellosen
Bedienung eines insbesondere medizinischen Geräts.
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Bei
einem medizinischen Diagnostik- oder Therapiesystem sind üblicherweise
ein oder mehrere Geräte
zur Behandlung eines Patienten vorgesehen. Die Bedienung dieser
Geräte
erfolgt über
eine Bedieneinheit. Das Gerät
ist beispielsweise ein Röntgen-Diagnosegerät etc. Für den Arzt
oder das Bedienpersonal ist es hierbei oft erforderlich, das Gerät von unterschiedlichen
Raumpositionen aus bedienen zu können.
Die Geräte
verfügen
daher zum Teil über eine
Fernbedieneinheit. Um eine Gefährdung
durch Verbindungskabel zwischen der Fernbedieneinheit und dem Gerät zu vermeiden,
kann diese zur kabellosen Übertragung
von Bediensignalen ausgebildet sein. Die Übertragung erfolgt hierbei
beispielsweise mit Hilfe von Infrarotsignalen oder mit Hilfe von
Funksignalen.
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Ein
Problem hierbei stellt die Gewährleistung einer
sicheren und möglichst
komfortablen Bedienung dar. So sollte zum einen innerhalb eines
definierten Bereichs, beispielsweise innerhalb eines Untersuchungsraums,
die kabellose Übertragung
von Bediensignalen zuverlässig
gewährleistet
sein. Bei der Verwendung von Infrarotsignalen wird die Übermittlung
der Bediensignale durch Gegenstände
zwischen dem Infrarotsender und dem Infrarotempfänger verhindert. Auch bei Funksignalen
kann durch Gegenstände
zwischen Sender und Empfänger
eine Beeinträchtigung
des Sendesignals erfolgen, zumal da die Sendeleistungen aus Sicherheitsgründen nur für eine begrenzte
Reichweite ausgelegt sein dürfen. Umgekehrt
muss auch gewährleistet
sein, dass eine unbeabsichtigte Betätigung der Fernbedieneinheit, wenn
diese sich beispielsweise außerhalb
des Untersuchungsraums befindet, nicht zu einer Bedienung des Geräts führt. Bei
der Verwendung von Infrarot-Sendern ist dies gewährleistet. Bei der Verwendung
von Funksignalen wird dies durch die Begrenzung der Sendeleistung
zu erreichen versucht. Allerdings besteht hierbei das Problem, dass
die Begrenzung der Sendeleistung dazu führen kann, dass auch innerhalb
des Raums Funktionsbeeinträchtigungen auftreten
können.
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Allerdings
reichen derartige Maßnahmen nicht
aus, um eine sichere und zuverlässige
Bedienung zu gewährleisten
und Fehlfunktionen auszuschließen.
Für sicherheitskritische
Bedienfunktionen wird daher weiterhin eine kabelgebundene Bedienung
herangezogen.
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Aus
WO 00/17737 A1 ist
ein mobiles Steuergerät
zur Vornahme von ortsabhängig
verschiedenen Steuerfunktionen im Haushalt bekannt. Die Vorrichtung
ist dazu ausgebildet, z. B. mittels eines Beschleunigungssensors
als relativem Ortssensor eine aktuelle Ist-Position des Steuergeräts zu bestimmen, und
in Abhängigkeit
der Ist-Position kontextsensitive Steuerinformation zur Verfügung zu
stellen sowie kontextsensitive Steuerbefehle kabellos zu übermitteln.
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Aus
EP 1 429 217 A2 ist
eine Bearbeitungs-Mess- oder Transportstation bekannt, die zur ein
mobiles Bedienfeld kabellos ansteuerbar ist. Dabei ist eine Ortsverbindungsvorrichtung
vorgesehen, die nur in aktiviertem Zustand eine Steuerung der Station
durch das Bedienfeld zulässt.
Die Ortsverbindungsvorrichtung wird u. a. dann aktiviert, wenn das von
dem Bedienfeld abgegebene Signal von einem Empfänger der Station mit einer
Mindestsignalstärke empfangen
wird.
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Aus
EP 0 801 342 A2 ist
eine Benutzerschnittstelle mit einem mobilen Datenverarbeitungssystems
bekannt. Dabei ist vorgesehen, u. a. mittels Beschleunigungssensoren
die geographische Position des Datenverarbeitungssystems zu bestimmen und anhand
der bestimmten Position eine dieser entsprechende Benutzerumgebung
auszuwählen
und auf dem Datenverarbeitungssystem zu aktivieren. Die Benutzerschnittstelle
ist insbesondere zum Einsatz im medizinischen Bereich vorgesehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere und zuverlässige kabellose
Bedienung eines Geräts,
insbesondere eines medizinischen Geräts zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
gelöst
durch eine Vorrichtung zur kabellosen Bedienung eines insbesondere
medizinischen Geräts,
die eine mobile Fernbedieneinheit zur kabellosen Übermittlung
von Bediensignalen an einen Empfänger
umfasst. In der Fernbedieneinheit ist ein Beschleunigungssensor
integriert, mit dessen Hilfe eine Ortsveränderung der mobilen Fernbedieneinheit
erfasst wird. Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Steuereinheit,
die zum Empfang und zur Auswertung von Messsignalen des Beschleunigungssensors
ausgebildet ist. Die Steuereinheit ist hierbei insbesondere in der
Fernbedieneinheit integriert. Die Fernbedieneinheit wird im Folgenden
kurz als Fernbedienung bezeichnet.
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Bei
dieser Vorrichtung ist daher als Sicherungsmaßnahme die Überwachung der Ortsveränderung
mit Hilfe eines Beschleunigungssensors vorgesehen. Als Beschleunigungssensor
wird hierbei insbesondere ein handelsüblicher mikromechanischer Beschleunigungssensor
verwendet, wie er in vielen technischen Bereichen eingesetzt wird.
Durch die Integration des Beschleunigungssensors in die Fernbedienung
ist mit geringem technischen Aufwand eine Sicherungsmaßnahme zur
Gewährleis tung
der Bedienfunktion ausgebildet. Aufgrund dieser Maßnahme kann
gefahrlos die Sendeleistung ausreichend hoch eingestellt werden.
Gleichzeitig sind keine aufwändigen
Systeme zur Ortsbestimmung für
die Fernbedienung erforderlich, beispielsweise eine aufwendige Triangulationsmessung
mit mehreren Basisstationen.
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Der
Beschleunigungssensor ist hierbei insbesondere als ein dreidimensionaler
Beschleunigungssensor ausgebildet, welcher die Beschleunigung in
alle drei Raumrichtungen erfasst. Zusätzlich ist die Beschleunigungssensorik
weiterhin derart ausgebildet, dass auch Drehbewegungen um die drei Raumachsen
erfasst werden.
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Gemäß einer
zweckdienlichen Weiterbildung ist hierbei die Steuereinheit derart
ausgebildet, dass aus den Messsignalen die aktuelle Ist-Position
der Fernbedienung in Bezug auf eine Referenzposition, beispielsweise
in Bezug auf den Empfänger
oder auf eine definierte Raumposition, bestimmt wird. Die Steuereinheit
ermittelt daher anhand der vom Beschleunigungssensor übermittelten
Messwerte die tatsächliche
Position der Fernbedieneinheit innerhalb des Raumes. Hierzu wird
nach Art einer Trägheitsnavigation
ein Differenz-Entfernungswert vom Ausgangspunkt bestimmt. Es wird
daher die aktuelle Ist-Position festgelegt und überprüft, ob die aktuelle Ist-Position
innerhalb eines zulässigen
Bewegungsraums liegt.
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Um
die Genauigkeit der Positionsbestimmung zu verbessern, ist zweckdienlicherweise
weiterhin ein elektronischer Kompass in der Fernbedienung integriert.
Mit dessen Hilfe lässt
sich die Bewegungsrichtung genau bestimmen.
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Um
zu jeder Zeit eine sichere Aussage über die jeweilige Ist-Position machen zu
können,
ist gemäß einer
zweckdienlichen Weiterbildung ein Speicher zur Abspeicherung der
Ist-Position vorgesehen. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch
nach einer Ruhepause und bei einer erneuten Bewegung der Fernbedie nung
ein korrekter Ausgangs-Raumpunkt für die Bestimmung der aktuellen
Ist-Position herangezogen wird.
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Zweckdienlicherweise
ist ein Rückstellelement
vorgesehen, mit dem die aktuellen Koordinaten der Ist-Position zurücksetzbar
sind, und zwar insbesondere auf die Koordinaten der Referenzposition. Hierdurch
wird daher eine Rejustage vorgenommen. Das Rückstellelement ist beispielsweise
eine manuelle Taste, die betätigt
wird, wenn die Fernbedienung sich in der Referenzposition befindet.
Alternativ kann das Rückstellelement
auch steuerungstechnisch verwirklicht sein, wenn beispielsweise
die Fernbedienung in eine Lade- oder Basisstation am Ort der Referenzposition
eingesteckt wird.
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Erfindungsgemäß ist zusätzlich zu
der Erfassung und Auswertung der Beschleunigungswerte auch die Auswertung
der Verbindungsqualität
zwischen der Fernbedienung und dem Empfänger vorgesehen. Zur Ermittlung
der Verbindungsqualität
wird hierbei zweckdienlicherweise die Signalstärke sowie die sogenannte Bitfehlerhäufigkeit
ausgewertet. Die Bitfehlerhäufigkeit
ist das Verhältnis
der fehlerhaften zu den nicht fehlerhaften digitalen Daten. Durch
die Auswertung der Verbindungsqualität ist eine redundante Sicherung
erzielt und bei Bedarf eine ergänzende
Entfernungsbestimmung ermöglicht.
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Zweckdienlicherweise
werden die Daten zur Verbindungsqualität mit den Messsignalen des
Beschleunigungssensors korreliert. Als Daten für die Verbindungsqualität wird hierbei
der Wert der Signalstärke
und insbesondere die Änderung
der Signalstärke,
also der Gradient herangezogen. Es wird also gleichzeitig ausgewertet,
ob sich die Fernbedienung bewegt und ob eine Veränderung der Signalstärke auftritt.
Bei dieser korrelierten Auswertung ist die Bestimmung der Ist-Position
der Fernbedienung nicht erforderlich, kann jedoch zusätzlich vorgenommen werden.
Diese korrelierte Erfassung ist daher mit vergleichsweise einfachen
Mitteln zu erreichen.
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Um
eine hohe Bediensicherheit zu gewährleisten ist die Steuereinheit
gemäß einer
zweckdienlichen Weiterbildung weiterhin derart ausgelegt, dass bei Überschreiten
eines vorgegebenen Entscheidungskriteriums die Übertragung der Bediensignale gesperrt
ist. Dieses Entscheidungskriterium ist beispielsweise der tatsächlich gemessene
Entfernungswert von der Referenzposition oder die Korrelation zwischen
der Ortsveränderung
und der Verbindungsqualität.
Als Entscheidungskriterium kann auch eine Kombination aus Entfernungswert
und Verbindungswert herangezogen werden. Bei Auswertung der Korrelation
zwischen Ortsveränderung
und Verbindungsqualität
wird beispielsweise die Übertragung der
Bediensignale nur dann gesperrt, wenn eine Abnahme der Verbindungsqualität in Verbindung
mit einer unzulässig
weiten Ortsveränderung
erfasst wird.
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Wird
die tatsächliche
Ist-Position erfasst, so ist zweckdienlicherweise vorgesehen, dass
bei Überschreiten
eines vorgegebenen Entfernungswerts, also bei Überschreiten einer vorgege-
benen Entfernung der Fernbedienung zur Referenzposition, die Übertragung
der Bediensignale gesperrt ist. Hierdurch ist eine unbeabsichtigte
Bedienung außerhalb des
zulässigen
Bewegungsraums für
die Fernbedienung verhindert.
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Bevorzugt
wird die Übertragung
zumindest ausgewählter
Bediensignale bei Unterschreiten eines vorgegebenen Verbindungswertes
für die
Verbindungsqualität
gesperrt, um bei einer schlechten Verbindungsqualität eine Fehlfunktion
des Geräts
aufgrund einer fehlerhaften Signalübertragung zu vermeiden. Sofern
jedoch noch eine ausreichende Signalstärke zur eindeutigen Signalauswertung
vorliegt, erfolgt die Sperrung bevorzugt nur dann, wenn zugleich
auch der vorgegebene Entfernungswert überschritten ist. Durch diese
Maßnahme
wird daher innerhalb des zulässigen
Bewegungsraums auch bei beeinträchtigter
Verbindungsqualität
die Bedienung noch erlaubt. Anders als bei einer Sicherung, die
ausschließlich
die Verbindungsqualität
als Maßstab nimmt,
wird bei dieser Ausführungsvariante
die Funktionsfähigkeit
nicht durch zwischen dem Sender und dem Empfänger befindliche Gegenstände beeinträchtigt.
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Vorzugsweise
ist weiterhin ein Freigabeelement zur manuellen Freigabe der Sperrung
vorgesehen. Hierdurch erhält
der Arzt oder das Bedienpersonal die Freiheit, das Gerät auch außerhalb
des zulässigen
Bewegungsraums zu bedienen. Allerdings ist hier eine bewusste Freigabe
erforderlich, so dass eine unbeabsichtigte Bedienung ausgeschlossen
ist. Das Freigabeelement ist beispielsweise eine an der Fernbedienung
angeordnete Freigabetaste, die betätigt und während der Bedienung gedrückt gehalten werden
muss. Alternativ hierzu wird nach kurzer Betätigung der Freigabetaste oder
eines Freigabe-Fußschalters
eine Zeitfunktion aktiviert, die für eine vorgegebene Zeitspanne
von beispielsweise 10 Sekunden eine Bedienung zulässt.
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Zweckdienlicherweise
ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass zumindest ein, vorzugsweise
mehrere unterschiedliche Warnsignale abgegeben werden, die das Bedienpersonal
oder den Arzt auf Störungen
oder bestimmte unzulässige
oder kritische Situationen aufmerksam machen. Hierzu ist zum einen
vorzugsweise ein erstes akustisches Warnsignal vorgesehen, welches
dann abgegeben wird, wenn die Übertragung
gesperrt ist und gleichzeitig die Fernbedienung zur Auslösung bestimmter, kritischer
Bediensignale betätigt
wird. Bei diesen Bediensignalen handelt es sich insbesondere um
sicherheitsrelevante Bediensignale. Durch das akustische Warnsignal
wird das Bedienpersonal sofort auf die Sperrung aufmerksam gemacht.
Zweckdienlicherweise wird das akustische Warnsignal ausschließlich bei
solchen kritischen, sicherheitsrelevanten Bediensignalen abgegeben.
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Weiterhin
ist vorzugsweise ein zweites Warnsignal vorgesehen, welches bei
Erreichen einer kritischen Entfernung zwischen der Fernbedieneinheit
und dem Empfänger
abgegeben wird. Dies ist insbesondere ein optisches Signal, beispielsweise ein
Blinken an der Fernbedienung, um den Benutzer darauf aufmerk sam
zu machen, dass beispielsweise die Verbindungsqualität schlecht
ist oder dass er sich aus dem zulässigen Bewegungsraum heraus
begibt.
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Schließlich ist
zweckdienlicherweise ein drittes, akustisches Warnsignal vorgesehen,
das bei Unterbrechung der Verbindung zwischen der Fernbedienung
und dem Empfänger
abgegeben wird. Hiermit wird ein unbeabsichtigtes Entfernen der
Fernbedieneinheit verhindert.
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Die
Warnsignale sind hierbei derart ausgebildet, dass das Bedienpersonal
bei unkritischen Situationen lediglich über optische Warnsignale, beispielsweise
blinkende Leuchtdioden, aufmerksam gemacht wird. Akustische Warnsignale
werden erst dann abgegeben, wenn das Bedienpersonal eine gesperrte
Bedienfunktion auswählt
oder aus Versehen die Fernbedienung mit sich führt. Hierdurch ergibt sich
eine hohe Benutzerfreundlichkeit des gesamten Sicherungsmechanismus.
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Um
den zulässigen
Bewegungsraum in einfacher Weise festzulegen, weist die Steuereinheit
in einer zweckdienlichen Ausgestaltung eine Einlernfunktion auf.
Mit deren Hilfe wird zur Definierung des zulässigen Bewegungsraums mit der
Fernbedieneinheit die Grenze des zulässigen Bewegungsraums abgeschritten
bzw. es werden einige ausgewählte Grenzpositionen
des Bewegungsraums mit der Fernbedienung eingenommen. Durch Drücken beispielsweise
einer "Teach-in"-Taste wird die aktuelle
Ist-Position als Grenzwert für
den Bewegungsraum abgespeichert.
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Mit
Hilfe des Beschleunigungssensors werden weiterhin vorzugsweise extreme
Beschleunigungswerte erfasst und protokolliert, die beispielsweise
auf ein Stoßen
oder ein Fallen rückschließen lassen.
Diese Informationen können
bei Gewährleistungsansprüchen hilfreich
sein, um auf eine unsachgemäße Handhabung
verweisen zu können.
Hierzu sind die dauerhaft abgespeicherten Beschleunigungswerte,
die einen vorbestimmten Grenzwert überschreiten, mit Hilfe eines
bei Bedarf an eine Schnittstelle anschließbaren Diagnosegeräts auslesbar
und können
ausgewertet werden.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
weiterhin gelöst
durch ein Verfahren zur kabellosen Bedienung gemäß Patentanspruch 15. Die im
Hinblick auf die Vorrichtung angeführten Vorteile und bevorzugten
Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das
Verfahren zu übertragen.
Zweckdienliche Weiterbildungen des Verfahrens sind zudem in den
auf den Patentanspruch 15 rückbezogenen
Patentansprüchen
niedergelegt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen jeweils in schematischen und stark vereinfachten Darstellungen:
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1 eine
Blockbild-Darstellung einer Vorrichtung zur kabellosen Bedienung
eines medizinischen Geräts
und
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2 eine
stark vereinfachte schematische Aufsicht auf einen medizinischen
Behandlungsraum.
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In
den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Gemäß 1 weist
eine durch die gestrichelte Linie angedeutete Fernbedienung 2 ein
als Tastatur ausgebildetes Bedienfeld 4, eine Tastatursteuerung 6,
eine Steuereinheit 8, einen 3D-Beschleunigungssensor 10,
einen elektronischen Kompass 12 sowie ein als Sender ausgebildetes
erstes Funkmodul 14A auf. Das Bedienfeld 4 weist
neben Bedientasten 16 ein als Reset-Knopf 18 ausgebildetes Rückstellelement
sowie ein Freigabeelement 20 auf. Weiterhin ist in das
Bedienfeld 4 im Ausführungsbeispiel
ein als Lautsprecher 22 ausgebildetes akustisches Warnelement
sowie ein als LED ausgebildetes optisches Warnelement 24 integriert.
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In
der Steuereinheit 8 sind ein Mikroprozessor 26 sowie
ein Speicher 28 vorgesehen.
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Über die
Fernbedienung 2 ist mit Hilfe von Funksignalen kabellos
die Ansteuerung eines durch die gestrichelte Linie angedeuteten
medizinischen Geräts 30 ermöglicht.
Hierzu ist vorzugsweise im Gerät 30 ein
als Empfänger
ausgebildetes zweites Funkmodul 14B sowie eine Gerätesteuerung 32 integriert. Über die
Gerätesteuerung 32 wird
eine Komponente 34 des Geräts 30 angesteuert,
beispielsweise eine Strahlungsquelle eines Röntgengeräts oder ein Patientenlagerungstisch
etc..
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Zur
ferngesteuerten kabellosen Bedienung des Geräts 30 wird durch Betätigung einer
der Bedientasten 16 ein Bediensignal S an die Tastatursteuerung 6 übermittelt.
In der Tastatursteuerung 6 wird überprüft, ob von der Steuereinheit 8 ein
Freigabesignal A1 anliegt. Ist dies der Fall, wird das Bediensignal
S an das erste Funkmodul 14A weitergegeben, welches das
Bediensignal S als Funksignal abgibt. Das Funksignal wird von dem
Funkmodul 14B erfasst und an die Gerätesteuerung 32 übermittelt,
welche daraufhin eine zum Bediensignal S korrespondierende Bedienfunktion
veranlasst, beispielsweise eine Höhenverstellung eines Patientenlagerungstisches oder
eine Ansteuerung einer Strahlungsquelle etc..
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Die
beiden Funkmodule 14A, B sind jeweils als Sende- und Empfangseinheiten
ausgebildet, d. h. das für
die Bediensignale S als Sender herangezogene Funkmodul 14A empfängt zugleich
auch Signale vom zweiten Funkmodul 14B. Diese empfangenen Signale
werden als Eingangssignale E1 an die Steuereinheit 8 zur
Auswertung der Verbindungsqualität übermittelt.
Weiterhin erhält
die Steuereinheit 8 Mess- oder Eingangssignale E2 bis E5
von dem Beschleunigungssensor 10, dem elektrischen Kompass 12,
dem Reset-Knopf 18 sowie dem Freigabeelement 20.
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Von
der Steuereinheit 8 werden Ausgangssignale A1 bis A3 an
die Tastatursteuerung 6, das optische Warnelement 24 sowie
den Lautsprecher 22 abgegeben. Das Ausgangssignal A1 entspricht
hierbei dem Freigabesignal.
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Wie
aus 2 zu entnehmen ist, ist das Gerät 30 innerhalb
eines Behandlungsraumes 36 angeordnet, welcher über eine
Tür 38 zugänglich ist
und der ein Fenster 40 aufweist. Im Behandlungsraum 36 ist
auch die Fernbedienung 2 angordnet. Weiterhin ist lediglich
beispielhaft ein Hindernis 42 eingezeichnet, welches zwischen
der Fernbedienung 2 und dem Gerät 30 angeordnet ist.
Bei dieser Konstellation wäre bereits
eine Fernbedienung mit Hilfe eines Infrarot-Signals nicht möglich. In
der 2 ist durch ein Rechteck ein zulässiger Bewegungsraum 44 symbolisiert.
Innerhalb dieses Bewegungsraums 44 ist eine Bedienung mittels
der Fernbedienung 2 erlaubt. Der zulässige Bewegungsraum 44 ist
im Ausführungsbeispiel
an die Grundfläche
des Behandlungsraums 36 angepasst und erstreckt sich zusätzlich einen
Teilbereich über
die Vorderseite hinaus, so dass auch eine Bedienung des Geräts 30 von
ausserhalb des Behandlungsraums 36 beispielsweise mit Blickkontakt durch
das Fenster 40 möglich
ist.
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Zur
Gewährleistung
einer sicheren und zuverlässigen
Bedienung des Geräts 30 über die
Fernbedienung 2 sind zwei Kontrollmechanismen vorgesehen,
die sich ergänzen.
Der erste Kontrollmechanismus erfasst die tatsächliche Bewegung der Fernbedienung 2 innerhalb
des dreidimensionalen Raums, also sowohl innerhalb der Ebene als
auch in der Höhe.
Mit Hilfe des zweiten Kontrollmechanismus wird die Verbindungsqualität zwischen
den beiden Funkmodulen 14A, B überwacht. Der zweite Kontrollmechanismus
wird bevorzugt ergänzend
zu dem ersten Kontrollmecha- nismus herangezogen. Mit Hilfe der
beiden Kontrollmechanismen werden wahlweise oder in Kombination
folgende Verfahren bzw. Überwachungsmethoden
eingesetzt: Gemäß einer
ersten Alternative wird mit Hilfe des ersten Kontrollmechanismus
die tatsächliche
Ist-Position herangezogen. Bei Bedarf wird ergänzend hierzu der Wert der Verbindungsqualität herangezogen.
Gemäß einer
zweiten Alternative wird anstelle der tatsächlichen Bestimmung der Ist-Position
lediglich die relative Ortsveränderung
ermittelt und in Korrelation zu der Verbindungsqualität, insbesondere
in Korrelation zu der Veränderung,
al so dem Gradienten, der Verbindungsqualität gesetzt. Schließlich ist
noch eine Kombination dieser beiden Alternativen möglich, wobei
dann sämtliche
zur Verfügung
stehenden Daten im Hinblick auf eine möglichst genaue Auswertung herangezogen
werden.
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Maßgebliche
Komponenten des ersten Kontrollmechanismus sind die Steuereinheit 8,
der Beschleunigungssensor 10, der elektrische Kompass 12 sowie
der Speicher 28.
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Mit
Hilfe des Beschleunigungssensors 10 wird eine Beschleunigung
und damit eine Positionsveränderung
der Fernbedienung 2 erfasst. Bei einer ersten Alternative
wird hieraus die aktuelle tatsächliche
Position in Bezug zu einer Referenzposition R ermittelt. Anhand
der vom Beschleunigungssensor 10 übermittelten Signale E2 lassen
sich Rückschlüsse sowohl
auf die zurückgelegte
Wegstrecke als auch auf die eingeschlagene Richtung ziehen, so dass – bei Kenntnis
der Ausgangsposition – jeweils
eine aktuelle Ist-Position I der Fernbedienung 2 bestimmt wird.
Für eine
Erhöhung
der Richtungsgenauigkeit werden zusätzlich die Eingangssignale
E3 des elektrischen Kompasses 12 zur Bestimmung der Ist-Position
I herangezogen. Die jeweils aktuellen Koordinaten der Ist-Position
I werden im Speicher 28 abgelegt. Vorzugsweise ist durch
die Referenzposition R der Nullpunkt des Koordinatensystems festgelegt.
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Solange
sich die Ist-Koordinaten der Fernbedienung 2 innerhalb
der Koordinaten des zulässigen Bewegungsraums 44 bewegen,
wird von der Steuereinheit 8 das Freigabesignal A1 an die
Tastatursteuerung 6 übergeben.
Erfolgt eine Betätigung
der Bedientaste 16, wird das Bediensignal S direkt an das Gerät 30 übermittelt.
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Sobald
jedoch der zulässige
Bewegungsraum 44 verlassen wird, wird die Tastatursteuerung 6 gesperrt,
d. h. das Freigabesignal A1 liegt nicht mehr an. Gleichzeitig wird
das Ausgabesignal A2 an das optische Warnelement 24 abgegeben,
so dass das Bedienpersonal optisch darauf aufmerksam gemacht wird,
dass der zulässige
Bewegungsraum 44 verlassen wurde. Erfolgt in diesem Fall
eine Betätigung
einer der Bedientasten 16, so wird das Bediensignal S nicht
weitergeleitet. Sofern es sich um eine unkritische Bedienfunktion
handelt, wird nichts weiter veranlasst. Soll jedoch eine bestimmte,
wesentliche oder sicherheitsrelevante Funktion ausgeübt werden, so
wird über
den Lautsprecher 22 ein akustisches Warnsignal abgegeben,
um das Bedienpersonal darauf hinzuweisen, dass die Fernbedienung 2 gesperrt ist.
Durch Betätigung
des Freigabeelements 20 kann das Bedienpersonal die Sperre
kurzfristig aufheben und das Gerät 30 bedienen.
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Zur
Justierung der Ist-Position I in Relation zur Referenzposition R
ist der Reset-Knopf 18 vorgesehen. Zur Justierung wird
hierbei die Fernbedienung 2 an die Referenzposition R gebracht
und der Reset-Knopf 18 wird betätigt. Hierdurch werden die Ist-Koordinatenwerte
auf null zurückgesetzt.
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Zur
freien Definition des zulässigen
Bewegungsraums 44 verfügt
die Steuereinheit 8 zudem über eine Einlernfunktion. Zur
freien Definierung des Bewegungsraums 44 wird beispielsweise
die Fernbedienung 2 an die Eckpunkte des Bewegungsraums 44 gebracht
und es wird eine hier nicht näher
dargestellte Einlern-Taste betätigt,
so dass die aktuellen Ist-Koordinaten des Bewegungsraums 44 festgelegt und
im Speicher 28 abgelegt werden.
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Parallel
zur Überwachung
der Bewegung mit Hilfe des ersten Kontrollmechanismusses wird die Verbindungsqualität fortlaufend überwacht.
Solange sich die Fernbedienung 2 innerhalb des Bewegungsraums 44 befindet,
liegt das Freigabesignal A1 auch dann an, wenn aufgrund einer nachlassenden
Verbindungsqualität
eigentlich von einer Position der Fernbedienung 2 außerhalb
des Bewegungsraums 44 ausgegangen werden müsste. Durch
diese Maßnahme
führen
daher Störeffekte,
wie beispielsweise das Hindernis 42, nicht zu einer Beeinträchtigung
der Funktionsfähigkeit.
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Sobald
jedoch eine sicherheitsrelevante Verbindungsqualität unterschritten
wird, so werden bestimmte Bedienungsfunktionen gesperrt, d. h. sofern über die
Fernbedienung 2 eine Betätigung von sicherheitsrelevanten
Funktionen erfolgt, werden diese nicht übermittelt, um der Gefahr einer
Fehlfunktion aufgrund einer mangelhaften Datenübertragung entgegen zu wirken.
Gleichzeitig wird das akustische Signal abgegeben, so dass das Bedienpersonal
darauf hingewiesen wird und über
das Freigabeelement 20 die Sperre aufheben kann. Bereits
zuvor wird die schlechte Verbindungsqualität über das optische Warnelement 24 angezeigt.
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Zur Überprüfung der
Verbindungsqualität wird
die von dem Funkmodul 14A empfangene Feld- oder Signalstärke und
ergänzend
hierzu die Bitfehlerhäufigkeit
herangezogen.
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Wird
schließlich
vom Funkmodul 14A kein Signal oder kein nennenswertes Signal
vom Funkmodul 14B erfasst, so wird dies als Abriss der
Funkverbindung gewertet und es erfolgt wiederum ein akustisches
Signal. In diesem Fall ist keine Bedienung des Geräts 30 mehr
möglich,
da sich die Fernbedienung 2 außerhalb des Sendebereichs befindet.
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Um
die unterschiedlichen Zustände
dem Bedienpersonal auch kenntlich zu machen, unterscheiden sich
die akustischen sowie optischen Warnsignale jeweils.
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Insgesamt
ist mit der beschriebenen Vorrichtung eine zuverlässige, sichere
und auch komfortable Fernbedienung des Geräts 30 ermöglicht.
Die hier beschriebene Vorrichtung lässt sich prinzipiell auch für Geräte außerhalb
des medizinischen Bereichs einsetzen, bietet aber gerade im medizinischen
Bereich besondere Vorteile, da hierdurch sichere Behandlungen von
Patienten ohne eine Gesundheitsgefährdung ermöglicht sind.
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Um
beispielsweise eine unsachgemäße Handhabung
erkennen zu können,
ist weiterhin vorgesehen, dass Beschleunigungswerte, die einen vorbestimmten
Grenzwert überschreiten
und auf eine extreme Beschleunigung hinweisen, dauerhaft im Speicher 28 abgelegt
werden. Derartige extreme Beschleunigungswerte weisen auf eine unsachgemäße Handhabung,
beispielsweise auf ein Herunterfallen oder sonstige durch Stöße verursachte
extreme Beschleunigungswerte hin. Über eine Schnittstelle können diese
im Speicher 28 abgelegten extremen Beschleunigungswerte
ausgelesen und über
ein Diagnosegerät,
beispielsweise im Rahmen von routinemäßigen Wartungsarbeiten, ausgewertet
werden.