DE102009017842B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Notabschaltung einer elektrisch gesteuerten Anlage sowie medizinisches Gerät mit einer solchen Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Notabschaltung einer elektrisch gesteuerten Anlage, welche einen Berührungssensor umfasst, mit den folgenden Schritten:
a) Erfassen und Speichern zumindest einer mit der Art der Berührung des Berührungssensors korrelierten Kenngröße (K) als einen ersten Messwert (M1),
b) erneutes Erfassen und Speichern der zumindest einen Kenngröße (K) als zweiten Messwert (M2) zu einem zweiten, gegenüber dem Zeitpunkt der Erfassung des ersten Messwertes (M1) späteren Zeitpunkt,
c) Vergleichen des ersten und zweiten Messwertes (M1, M2),
d) Notabschalten der elektrisch gesteuerten Anlage in dem Fall, dass das der erste und der zweite Messwert (M1, M2) in zumindest einer Kenngröße (K) identisch sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Notabschaltung einer elektrisch gesteuerten Anlage sowie ein medizinisches Gerät mit einer solchen Vorrichtung.
  • Elektrisch gesteuerte Maschinen und Anlagen, insbesondere medizinische Geräte wie beispielsweise Lithotripter, Röntgengeräte, etc. sind aus Sicherheitsgründen mit Vorrichtungen ausgestattet, die eine Unterbrechung einer mit einer potentiellen Gefährdung verbundenen Funktion, beispielsweise einer Bewegung oder einer Strahlenemission in dem Fall herbeiführen, in dem von einer ungewollten Betätigung oder Aufrechterhaltung der Funktion ausgegangen werden muss. Bei medizinischen Geräten wird üblicherweise die motorische Bewegung von Auslegern oder die Emission von potentiell gefährlicher Strahlung wie z. B. Röntgenstrahlung durch eine solche Vorrichtung abgesichert.
  • Um Verletzungs- und Zerstörungsrisiken zu minimieren muss die zur Unterbrechung eingesetzte Vorrichtung zur Notabschaltung schnell reagieren und gegen Fehler beispielsweise durch redundante Auslegung von Schaltern oder Tastern und Signalwegen abgesichert sein. Ein einfacher technischer Defekt beispielsweise eines Schalters oder eines Übertragungsweges zwischen diesem und einer Verarbeitungseinheit darf nicht dazu führen, dass die potentiell gefährliche Funktion ausgelöst oder weiter ausgeführt wird.
  • Allgemein bekannte Vorrichtungen zur Notabschaltung umfassen aus diesem Grund zwei voneinander unabhängige Taster bzw. Schalter, welche durch eine allgemein als „Totmannschaltung” bekannte Schaltung miteinander verbunden sind. Die von den Schaltern ausgehenden Signale werden über getrennte Übertra gungswege, beispielsweise Bus-Systeme oder elektrische Leitungen zu einer Steuereinheit übertragen. Deren Logik stellt sicher, dass die sicherheitsrelevante Funktion der Maschine oder Anlage unterbrochen wird, wenn auch nur einer der beiden Übertragungswege das Signal zum Nothalt übermittelt.
  • Als Bedieneinheiten (Handbedienungen, Fernsteuerung, Bedienungskonsolen, etc.) werden heute vielfach Berührungssensoren z. B. Touchscreens oder Touchpads verwendet. Aus Sicherheitsgründen werden diese jedoch niemals allein für die Steuerung einer sicherheitsrelevanten Funktion verwendet. Es wird stets ein zusätzlicher Schalter oder Taster in das Sicherheitskonzept integriert und über einen separaten Übertragungsweg mit der Steuereinheit verbunden, diese Maßnahme verursacht jedoch zusätzliche Kosten.
  • Aus der DE 30 06 620 A1 ist es bekannt, die bei einem Berührungsdruck in einem Berührungsdrucksensor erzeugten Signale auszuwerten und zur Realisierung einer Not-Aus-Funktion zu verwenden.
  • Der DE 10 2005 061 754 A1 entnimmt man, dass bei einer längeren Betätigung eines Berührungsdrucksensors durch eine Person die von dieser Person ausgeübte Andruckkraft auf den Berührungsdrucksensor nicht konstant sein kann. Gemäß der in der DE 10 2005 061 754 A1 offenbarten Lehre ist der piezoelektrische Effekt als solcher für eine dauerhafte Erfassung des Andrückens eines Bedienerkörperteils ungeeignet, da das Ausgangssignal eines piezo-elektrischen Sensors von der Änderung der Andruckkraft abhängig ist und, insbesondere bei einer schwankenden Andruckkraft durch das Bedienerkörperteil, keine sichere Auswertung der Dauer des Aufliegens des Bedienerkörperteils zulässt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Notabschaltung einer elektrisch gesteu erten Anlage sowie ein medizinisches Gerät mit einer solchen Vorrichtung anzugeben, welche gegenüber bekannten Vorrichtungen vereinfacht ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 und durch ein medizinisches Gerät mit den Merkmalen nach Anspruch 10.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Notabschaltung einer elektrisch gesteuerten Anlage, welche einen Berührungssensor aufweist, umfasst die folgenden Schritte:
    In einem ersten Schritt a) wird zumindest eine mit der Art der Berührung des Berührungssensors korrelierte Kenngröße erfasst und als ein erster Messwert gespeichert.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt b) wird die in Schritt a) genannte zumindest eine Kenngröße erneut erfasst und als zweiter Messwert gespeichert. Der Schritt b) erfolgt zu einem Zeitpunkt, der gegenüber dem Zeitpunkt des Schrittes a), zu dem der erste Messwert erfasst wird, zeitlich später ist.
  • In einem weiteren Schritt c) werden der erste und der zweite Messwert miteinander verglichen.
  • In einem Schritt d) erfolgt die Notabschaltung der elektrisch gesteuerten Anlage in dem Fall, dass der erste und der zweite Messwert in zumindest einer Kenngröße identisch sind.
  • Dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Notabschaltung liegt die folgende Erkenntnis zu Grunde:
    Betrachtet werden elektrisch gesteuerte Anlagen, bei denen durch die Berührung eines Berührungssensors beispielsweise eines Touchscreens oder eines Touchpads eine sicherheitsrelevante Funktion, wie beispielsweise eine Bewegung ausgelöst wird. Vorzugsweise berührt der Benutzer während der Ausführung dieser Funktion den Berührungssensor ununterbrochen. Beispielsweise berührt der Benutzer eines medizinischen Gerätes ein dafür vorgesehenes Feld eines Touchscreens, um einen Detektor oder eine Therapieeinheit zu verfahren. Er berührt dieses Feld solange bis das Gerät die gewünschte Position erreicht hat.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es einem menschlichen Benutzer unmöglich ist den Kontakt zu einem Berührungssensor über einen längeren Zeitraum, d. h. einen Zeitraum der über eine kurzzeitige augenblickliche Berührung hinausgeht, exakt konstant zu halten. Mit anderen Worten variiert während der Zeit während der der Benutzer einen Berührungssensor berührt zumindest eine Kenngröße dieser Berührung. Beispielsweise variiert die Größe der Berührungsfläche, d. h. der Fläche mit der z. B. der Finger des Benutzers auf der Oberfläche des Berührungssensors aufliegt. Eine weitere mögliche Kenngröße ist der vom Benutzer auf den Berührungssensor ausgeübte Druck. Hält der Benutzer einen Berührungssensor ununterbrochen ge drückt, so schwankt allein durch dessen Pulsschlag der auf den Sensor ausgeübte Druck minimal.
  • Die gleichen Überlegungen sind auch in dem Fall zutreffend, in dem der Benutzer den Berührungssensor nicht kontinuierlich, sondern beispielsweise in zeitlichen Abständen mehrfach nacheinander berührt. Auch in diesem Fall unterscheidet sich stets eine Berührung von der nächsten in zumindest einer Kenngröße.
  • Es wurde erkannt, dass ein menschlicher Benutzer stets ein im Laufe der Zeit veränderliches Signal an dem Berührungssensor erzeugt, und dass mittels einer Auswerteelektronik diese zeitlich minimalen Veränderungen anhand von für den Kontakt zwischen dem Benutzer und dem Berührungssensor charakteristischen Kenngrößen festellbar sind. Im Umkehrschluss kann also aus einem sich zeitlich verändernden Signal auf einen menschlichen Benutzer geschlossen werden.
  • Eine Vorrichtung zur Notabschaltung erfüllt jedoch nicht nur den Zweck die Präsenz eines menschlichen Benutzers sicherzustellen, eine weitere Aufgabe einer solchen Vorrichtung ist es, einen Defekt des Berührungssensors oder der Signalleitung zwischen diesem und einer Auswerteeinheit zu erkennen und in diesem Fall ebenfalls eine Notabschaltung auszulösen.
  • Sowohl ein nicht durch einen menschlichen Benutzer ausgelöstes Signal, beispielsweise ein versehentlich auf dem Berührungssensor liegender Gegenstand, als auch ein Defekt des Berührungssensors oder der Signalleitung zur Auswerteeinheit erzeugen kein zeitlich veränderliches sondern ein zeitlich konstantes Signal. Durch den während der Ausführung der sicherheitsrelevanten Funktion ständig durchgeführten Vergleich zwischen dem aktuell gemessenen und zumindest einem vorherigen Wert, der für den Kontakt zwischen Benutzer und Berührungssensor charakteristischen Kenngrößen, kann sehr schnell detektiert werden, ob ein solches konstantes Signal, welches zur Notabschaltung führt oder ob ein unbedenkliches, weil sich zeitlich veränderndes Signal vorliegt. Da ein Defekt etwa des Berührungssensors oder der Signalleitung ebenfalls zu einem konstanten Signal führt, wird auch dieser Fall erkannt und eine Notabschaltung ausgelöst.
  • Vorteilhaft kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einen zweiten Signalweg verzichtet werden. Dies bietet Einsparpotentiale bei der Konstruktion der entsprechenden Anlage.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform wird in Schritt d), in dem Fall, dass sich der erste und der zweite Messwert in allen ihren Kenngrößen unterscheiden, zunächst der erste Messwert in allen Kenngrößen identisch dem zweiten Messwert gesetzt und das Verfahren anschließend ab Schritt b) erneut durchgeführt. Ein solches Verfahren erlaubt eine kontinuierliche Überwachung eines sicherheitsrelevanten Prozesses.
  • Entsprechend einer weiteren Ausführungsform wird die in Schritt d) vorgesehene Notabschaltung der elektrisch gesteuerten Anlage lediglich in dem Fall durchgeführt, dass der erste und der zweite Messwert bei einer vorgegebenen Anzahl von Vergleichen in zumindest einer Kenngröße identisch sind. Eine solche Verfahrensvariante schließt aus, dass eine Notabschaltung aufgrund einer zufälligen Übereinstimmung der beiden Messwerte in einer der Kenngrößen ausgelöst wird. Die Zuverlässigkeit des Verfahrens zur Notabschaltung kann auf diese Weise erhöht werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform werden der erste und der zweite Messwert als in zumindest einer Kenngröße identisch angesehen, wenn deren Differenz unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Gemäß einer solchen Ausführungsform können zufällig im Signalweg auftretende Fluktuationen in der Analyse unterdrückt werden, so dass mit größerer Sicherheit festgestellt werden kann, dass tatsächlich ein Benutzer den Berührungssensor berührt. Auch diese Maßnahme erhöht die Zuverlässigkeit des Verfahrens.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird als Kenngröße eine der folgenden Größen verwendet:
    • a) der auf den Berührungssensor ausgeübte Druck,
    • b) die Größe der Kontaktfläche, die bei Berührung des Berührungssensors mit dessen Oberfläche entsteht,
    • c) die auf der Oberfläche des Berührungssensors durch die Berührung hervorgerufene Temperatur oder Temperaturverteilung,
    • d) der bei Berühren der Oberfläche des Berührungssensors vorliegende Kontaktwiderstand oder
    • e) die an der Oberfläche des Berührungssensors durch die Berührung hervorgerufene Kapazität oder Kapazitätsverteilung.
  • Durch eine kontinuierliche Überwachung einer oder mehrerer der genannten Kenngrößen ist es möglich festzustellen, ob ein menschlicher Benutzer den Berührungssensor während der Durchführung der sicherheitsrelevanten Funktion berührt. Vorzugsweise können mehrere der genannten Kenngrößen gleichzeitig überwacht werden, so dass die Zuverlässigkeit der Erkennung gesteigert werden kann.
  • Die vorgenannten Kenngrößen werden dann bestimmt, wenn der Benutzer beispielsweise mit einem Finger die Oberfläche des Berührungssensors berührt. Somit kann in diesem Zusammenhang der vom Benutzer auf den Berührungssensor ausgeübte Druck oder die Druckverteilung, die Größe der Kontaktfläche zwischen dessen Finger und der Oberflüche des Berührungssensors, die Temperatur oder die Temperaturverteilung, welche durch die Berührung auf dem der Oberfläche des Berührungssensors hervorgerufen wird, der zwischen dem Finger, d. h. der Hautoberfläche des Benutzers und der Oberfläche des Berührungssensors vorhandene Kontaktwiderstand oder auch die zwischen der Oberfläche des Fingers des Benutzer und der Oberfläche des Berührungssensors durch die Berührung entstehende Kapazität oder Kapazitätsverteilung bestimmt werden.
  • Die Zuverlässigkeit des Verfahrens kann gemäß einer weiteren Ausführungsform gesteigert werden, indem neben der mit der Art der Berührung des Berührungssensors korrelierten Kenngrö ße eine weitere binäre Kenngröße von dem Berührungssensor erfasst wird. Vorzugsweise wird die binäre Kenngröße ebenso wie die Kenngröße von dem Berührungssensor erfasst. Die binäre Kenngröße kann jedoch ebenso beispielsweise von einem getrennten Schalter oder Taster erfasst werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird in dem oben erwähnten Schritt a) eine weitere binäre Kenngröße erfasst, welche in Schritt c) erneut abgefragt wird. Die elektrisch betriebene Anlage wird in Schritt d) auch in dem Fall abgeschaltet, in dem der Wert der in Schritt a) und c) erfassten binären Kenngröße voneinander verschieden ist.
  • Die weitere binäre Kenngröße wird vorzugsweise ebenfalls von dem Berührungssensor erfasst. Sie kann weiterhin vorzugsweise anhand einer der die Berührung des Benutzers kennzeichnenden Kenngrößen bestimmt werden. Ein Beispiel für eine anhand einer Kenngröße bestimmten binären Größe wäre die folgende: Es wird zumindest eine der vorgenannten, zur Art der Berührung korrelierten Kenngrößen, beispielsweise der auf den Berührungssensor ausgeübte Druck, betrachtet. Die binäre Kenngröße wechselt ihren Zustandswert, beispielsweise von „An” nach „Aus” oder von „Eins” nach „Null”, wenn ein Grenzwert über- oder unterschritten wird. Beispielsweise wechselt die binäre Kenngröße, von „An” nach „Aus” wenn der auf den Sensor ausgeübte Druck einen bestimmten Grenzwert unterschreitet.
  • Als Kenngrößen, bei deren unter- bzw. überschreiten die Zustandsgröße der binären Kenngröße wechselt kommen vorzugsweise die zuvor erwähnten für die Berührung des Berührungssensors charakteristischen Kenngrößen in Betracht.
  • Ein Beispiel für eine unabhängige binäre Kenngröße wäre die folgende: Die binäre Kenngröße wird anhand der Berührung eines speziellen Feldes eines Touchscreens bestimmt. Mit anderen Worten wechselt die Zustandsgröße der binären Kenngröße, wenn der Benutzer ein dafür vorgesehenes Feld eines Touch screens vorzugsweise des für die Erfassung der Kenngröße verwendeten Touchscreens berührt.
  • Ein Beispiel für den Fall, dass eine sicherheitsrelevante Funktion erst nach Abfrage einer Kenngröße und einer binären Kenngröße ausgelöst wird, ist das Folgende: Die sicherheitsrelevante Funktion wird erst dann ausgelöst oder aufrechterhalten, wenn der Benutzer mit zwei Fingern zum einen ein Kontrollfeld, welches hinsichtlich der vorgenannten Kenngrößen des zwischen Benutzer und der Sensoroberfläche herrschenden Kontaktes permanent überwacht wird und ein weiteres Feld des Touchscreens berührt. Letzteres stellt lediglich die binäre Kenngröße fest, d. h. ob eine Berührung in diesem Feld vorliegt oder nicht.
  • Die Aufgabe wird außerdem durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung sowie durch eine medizinische Anlage umfassend eine solche Vorrichtung gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst vorzugsweise ein Touchpad bzw. einen Touchscreen als Berührungssensor und eine Verarbeitungseinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die medizinische Anlage umfasst eine solche Vorrichtung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen näher erläutert, dabei zeigen deren
  • 1 und 2 jeweils ein Ablaufdiagramm gemäß zweier Ausführungsformen und
  • 3 eine medizinische Anlage.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden anhand des in 1 gezeigten Ablaufdiagramms beschrieben werden soll, wird in einem ersten Erfassungsschritt 10 zunächst eine Kenngröße K, in diesem Fall der vom Benutzer auf den Berührungssensor ausgeübte Druck P erfasst. Anschließend wird der Wert der Kenngröße K, also der gemessene Druck in einem Speicherschritt 12 in einem erstem Messwert M1 gespeichert. Zu einem gegenüber dem ersten Erfassungsschritt 10 späteren Zeitpunkt wird die Kenngröße K in einem weiteren Erfassungsschritt 14 erneut erfasst. Der zu diesem Zeitpunkt für die Kenngröße K erfasste Wert des Druckes P wird anschließend in einem weiteren Speicherschritt 16 in einem zweiten Messwert M2 gespeichert. In dem sich anschließenden Vergleichsschritt 18 werden der erste und der zweite Messwert M1, M2 miteinander verglichen. Für den Fall, dass sich die beiden Messwerte M1, M2 voneinander unterscheiden, folgt das in 1 gezeigte Verfahren dem Ast „Nein”. In dem sich anschließenden Definitionsschritt 20 wird der Wert des ersten Messwertes M1 identisch demjenigen des zweiten Messwertes M2 gesetzt. Anschließend beginnt das Verfahren mit dem Erfassungsschritt 14 erneut. Für den Fall, dass im Vergleichsschritt 18 die beiden Messwerte M1, M2 übereinstimmen, folgt das Verfahren dem Ast „Ja”. In dem darauffolgenden Ausgabeschritt 22 wird als Ergebnis des in 1 dargestellten Verfahrens eine „0” ausgegeben. Dieser Ausgabewert ist für eine entsprechende Verarbeitungseinheit der unmittelbare Hinweis auf eine Notabschaltung, die unverzüglich durchgeführt wird. Nach erfolgter Notabschaltung wird das Verfahren in Schritt 24 beendet.
  • 2 zeigt ein weiteres Ablaufdiagramm zur Darstellung des Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. In einem ersten Erfassungsschritt 30 wird der von einem Benutzer auf den Berührungssensor ausgeübte Druck P erfasst. In dem darauffolgenden Zuordnungsschritt 32 wird die binäre Kenngröße KB auf „An” bzw. „1” gesetzt, sofern der Wert des Druckes P größer als ein bestimmter Grenzwert X ist. Das in 2 angedeutete Verfahren liefert an eine geeignete Steuereinheit konstant diesen Wert, so dass eine sicherheitsrelevante Funktion beispielsweise eines medizinischen Gerätes gestartet werden kann. Beispielsweise kann die Bewegung eines Detektors einer medizinischen Einrichtung gestartet werden. In einem Abfrageschritt 34 wird während der Ausführung dieser sicherheitsrelevanten Funktion fortlaufend der vom Benutzer auf den Berührungssensor ausgeübte Druck P sowie die zwischen beispielsweise dem Finger des Benutzers und dem Berührungssensor vorliegende Fläche A als Kenngröße K detektiert. Die Werte des Druckes P und der Fläche A werden in einem Messwert M1 gespeichert. Die Speicherung erfolgt in einem Speicherschritt 36. Bei dem Messwert M1 handelt es sich gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Vektor mit den Feldern P und A für den Druck bzw. die Fläche. In einem Verzögerungsschritt 38 wird das Verstreichen einer Verzögerungszeit T abgewartet. Anschließend wird in einem weiteren Abfrageschritt 40 die Kenngröße K, d. h. der Druck P und die Fläche A erneut abgefragt. Diese nach Verstreichen der Verzögerungszeit T aufgenommenen Werte der Kenngröße K werden in einem Messwert M2, bei dem es sich wiederum um einen Vektor mit den Feldern P und A handelt, entsprechend einem weiteren Speicherschritt 42 gespeichert.
  • Im Anschluss werden die beiden Messwerte M1 und M2 sowohl bezüglich ihres Wertes an der Stelle P, d. h. hinsichtlich des auf den Berührungssensor ausgeübten Druckes P als auch an ihrer Stelle A, d. h. hinsichtlich der Größe der Berührungsfläche zwischen beispielsweise dem Finger des Benutzers und der Oberfläche des Berührungssensors, miteinander verglichen. Dieser Vergleich wird in einem Vergleichsschritt 44 vorgenommen. Weichen die Messwerte M1 und M2 in zumindest einer Kenngröße, d. h. in diesem Fall hinsichtlich des Druckes P oder der Fläche A voneinander ab und ist gleichzeitig die binäre Kenngröße KB auf „An” oder „1” gesetzt, d. h. ist in diesem Fall der auf den Berührungssensor ausgeübte Druck P, größer als ein Grenzwert X, so folgt das in 2 gezeigte Verfahren gemäß dem Vergleichsschritt 44 dem Ast „Ja”. Im Anschluss wird in Definitionsschritt 46 der Messwert M1 an seiner Position P und A identisch dem Wert des Messwertes M2 an der entsprechenden Stelle gesetzt. Das Verfahren beginnt nun mit dem Schritt 38 und den darauffolgenden Schritten 40 bis 44 erneut.
  • Stimmt hingegen in dem Vergleichsschritt 44 der Messwert M1 und der Messwert M2 in zumindest einer Kenngröße (d. h. P oder A) überein oder wechselt die binäre Kenngröße KB ihren Zu standswert z. B. von „An” nach „Aus” bzw. „1” nach „0”, letzteres ist der Fall wenn der Grenzwert X für den Druck P unterschritten wird. Das Verfahren folgt nun dem Ast „Nein” und gibt in einem Ausgabeschritt 48 als Resultat an eine Steuereinheit den Wert „0” aus. Als Folge dieser Ausgabe wird unverzüglich eine Notabschaltung beispielsweise der medizinischen Anlage durchgeführt. Im Anschluss endet das Verfahren in Schritt 50.
  • 3 zeigt ein medizinisches Gerät 2 in stark schematischer Darstellung. Dieses umfasst einen Touchscreen als Berührungssensor (4) und eine mit diesem verbundene Verarbeitungseinheit 6. Der Touchscreen weist zwei Felder 8, 10 auf, wobei das erste Feld 8 zur Erfassung der binären Kenngröße KB dient. Das erste Feld 8 detektiert lediglich ob eine Berührung in diesem Feld (8) vorliegt, es kann mit einem für die gewünschte und durch berühren dieses Feldes (8) auslösbare Funktion charakteristischen Zeichen oder Symbol versehen sein. Im vorliegenden Beispiel dient das erste Feld 8 der Bewegung des Armes 12, an dessen Freiende eine Röntgenröhre 14 montiert ist. Das zweite Feld 10 dient der Erfassung zumindest einer mit der Berührung korrelierten Kenngröße (K). Im vorliegenden Fall wird der auf das Feld 10 ausgeübte Druck P erfasst. Während der Bewegung des Armes 12 hält der Benutzer beide Felder 8, 10 gedrückt. Da der von ihm auf das zweite Feld 10 ausgeübte Druck aufgrund seines Pulsschlages minimal schwankt und aus diesem Grunde während der Bewegung des Armes 12 die von dem zweiten Feld 10 erfasste Kenngröße (K) minimal variiert kann ein kontrolliertes und gefahrloses Verfahren des Armes 12 sichergestellt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Notabschaltung einer elektrisch gesteuerten Anlage, welche einen Berührungssensor umfasst, mit den folgenden Schritten: a) Erfassen und Speichern zumindest einer mit der Art der Berührung des Berührungssensors korrelierten Kenngröße (K) als einen ersten Messwert (M1), b) erneutes Erfassen und Speichern der zumindest einen Kenngröße (K) als zweiten Messwert (M2) zu einem zweiten, gegenüber dem Zeitpunkt der Erfassung des ersten Messwertes (M1) späteren Zeitpunkt, c) Vergleichen des ersten und zweiten Messwertes (M1, M2), d) Notabschalten der elektrisch gesteuerten Anlage in dem Fall, dass das der erste und der zweite Messwert (M1, M2) in zumindest einer Kenngröße (K) identisch sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt d), in dem Fall, dass sich der erste und der zweite Messwert (M1, M2) in allen ihren Kenngrößen (K) unterscheiden der erste Messwert (M1) in allen Kenngrößen (K) identisch dem zweiten Messwert (M2) gesetzt wird und das Verfahren ab Schritt b) erneut durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem in Schritt d) die Notabschaltung der elektrisch gesteuerten Anlage, in dem Fall durchgeführt wird, dass der erste und der zweite Messwert (M1, M2) bei einer vorgegebenen Anzahl von Vergleichen in zumindest einer Kenngröße (K) identisch sind.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der erste und der zweite Messwert (M1, M2) in zumindest einer Kenngröße (K) identisch angesehen werden, wenn deren Differenz unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem als Kenngröße (K) eine der folgenden Größen verwendet wird: a) der auf den Berührungssensor ausgeübte Druck (P), b) die Größe der Kontaktfläche (A), die bei Berührung des Berührungssensors mit dessen Oberfläche entsteht, c) die auf der Oberfläche des Berührungssensors durch die Berührung hervorgerufene Temperatur oder Temperaturverteilung, d) der bei Berühren der Oberfläche des Berührungssensors vorliegende Kontaktwiderstand, e) die an der Oberfläche des Berührungssensors durch die Berührung hervorgerufene Kapazität oder Kapazitätsverteilung.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in Schritt a) eine weitere binäre Kenngröße (KB) erfasst wird, in Schritt b) die binäre Kenngröße (KB) ebenfalls erneut erfasst wird und in Schritt d) die elektrische Anlage auch dann notabgeschaltet wird, wenn die Werte der in Schritt a) und in Schritt c) erfassten binären Kenngröße (KB) voneinander verschieden sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Wert der binären Kenngröße (KB) anhand der Über- bzw. Unterschreitung eines Grenzwertes (x) einer der in Anspruch 5 genannten Kenngrößen (K) bestimmt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Wert der binären Kenngröße (KB) anhand einer in einem vorgegebenen Flächenbereich des Berührungssensors stattfindenden Berührung bestimmt wird.
  9. Vorrichtung zur Notabschaltung umfassend einen Berührungssensor (4) und eine Verarbeitungseinheit (6) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Medizinische Anlage (2) umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 9.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102866667A (zh) * 2011-05-17 2013-01-09 西门子公司 用于机器、设备和/或运输系统的开关装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2455959B1 (de) 2010-11-16 2013-03-06 TRUMPF Medizin Systeme GmbH + Co. KG Schaltvorrichtung für ein medizinisches Gerät und Verfahren zum Betrieb der Schaltvorrichtung
CN109917899A (zh) * 2019-04-25 2019-06-21 河南翔宇医疗设备股份有限公司 一种体外冲击波设备及其保护装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3006620A1 (de) * 1980-02-22 1981-09-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Beruehrungssensor
DE102005061754A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-28 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Sensoranordnung zum Erfassen des Andrückens eines Bedienerkörperteils an eine Sensorfläche

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3006620A1 (de) * 1980-02-22 1981-09-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Beruehrungssensor
DE102005061754A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-28 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Sensoranordnung zum Erfassen des Andrückens eines Bedienerkörperteils an eine Sensorfläche

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102866667A (zh) * 2011-05-17 2013-01-09 西门子公司 用于机器、设备和/或运输系统的开关装置
CN102866667B (zh) * 2011-05-17 2015-02-11 西门子公司 用于机器、设备和/或运输系统的开关装置

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