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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren, ein Computerprogramm, sowie ein computerlesbares Speichermedium zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches.
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In Krankenhäusern besteht die Notwendigkeit, Patienten innerhalb verschiedener Untersuchungsgeräte bzw. zwischen Aufenthaltsorten und Untersuchungsräumen zu transportieren. Dabei wird wegen des gesundheitlichen Zustands des Patienten dieser häufig in liegender Position auf einem Patiententisch befördert. Typischerweise muss der Patient für eine Untersuchung mit einem Untersuchungsgerät (z.B. Magnetresonanzgerät, Computertomographiegerät, Röntgengerät, Strahlentherapiegerät etc.) von einem Aufenthaltsort auf einen für den Untersuchungsvorgang vorgesehenen Platz, meist innerhalb des Untersuchungsgeräts, transportiert werden.
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Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Unterstützung für das Bedienpersonal beim Patiententransport bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches gemäß Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren nach Anspruch 12, durch ein Computerprogramm nach Anspruch 15, sowie durch ein computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
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Dabei wird eine Vorrichtung zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches bereitgestellt, umfassend
- – ein Kamerasystem zur Erfassung mindestens einer Geste eines Benutzers der Vorrichtung,
- – eine Verarbeitungseinheit zur Umsetzung der mindestens einen erfassten Geste in mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches und
- – eine Ausführungseinheit zur Ausführung des mindestens einen Befehls zur Steuerung des Patiententisches.
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Ein Kamerasystem umfasst mindestens eine Kamera, mit der ein Erfassen einer Geste eines Benutzers möglich ist. Das Kamerasystem kann ferner optional einen Tiefensensor, ein Mikrofon und/oder eine Software umfassen, die zudem bei der Gestenerfassung unterstützend eingesetzt werden können. Auch der Einsatz mehrerer Kameras zur genaueren Ermittlung dreidimensionaler Koordinaten ist möglich. Geeignete Kamerasysteme sind z.B. aber nicht ausschließlich Kinect-Systeme, Time-of- Flight-Systeme, Eye-Toy-Systeme, Move-Systeme, sowie andere für eine Bewegungsdetektion ausgelegte Systeme des maschinellen Sehens, die auf eine Erkennung einer Bewegung in einem Erfassungsbereich eines optischen Detektors abzielen.
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Eine Verarbeitungseinheit umfasst zumindest eine Prozessoreinheit und dient zur Umsetzung der mindestens einen erfassten Geste in mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches.
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Eine Ausführungseinheit umfasst ebenfalls zumindest eine Prozessoreinheit und dient zur Ausführung des mindestens einen Befehls zur Steuerung des Patiententisches. Die Prozessoreinheit der Ausführungseinheit kann dabei auch von der Prozessoreinheit der Verarbeitungseinheit ausgebildet sein und umgekehrt. Vorteilhafterweise ist die Ausführungseinheit jedoch am Patiententisch angebracht.
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Die Erfindung nutzt die Generierung mindestens eines Befehls durch eine Geste eines Benutzers, um eine kontaktlose Steuerung eines Patiententisches zu ermöglichen. Dies ist zum einen zeitsparend, da der Patiententisch nicht unter Kraftaufwand von einem Benutzer bewegt werden muss, zum anderen erfüllt es hohe hygienische Anforderungen, da durch das Vermei- den eines Kontakts mit dem Patiententisch, der Tisch auch mit keinerlei verunreinigenden Substanzen in Berührung kommen kann. Dabei kann der Patiententisch in horizontale und vertikale Richtung bewegt werden, er kann dafür ausgestaltet sein, an einem medizinischen Gerät bzw. einer medizinischen Modalität anzudocken, d.h. dass der Patiententisch an dem medizinischen Gerät fixiert wird, um so das Umbetten des Patienten zu erleichtern und er kann in das medizinische Gerät hinein, hinaus, sowie innerhalb des medizinischen Geräts bewegt werden. Für den Fall, dass es sich bei dem Patiententisch um einen mehrteiligen Patiententisch handelt, umfasst die Steuerung des Patiententisches die Steuerung der einzelnen Teile des Patiententisches.
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Die Geste kann ein Bewegen einer Hand des Benutzers in eine bestimmte Richtung umfassen, in der sich auch der Patiententisch bewegen soll, sie kann aber auch eine Ausführung einer bestimmten Form umfassen, die einer Bewegung des Patiententisches in eine bestimmte Richtung entspricht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung den Patiententisch. Durch eine derartige integrale Vorrichtung wird die Bedienung des Gesamtsystems besonders erleichtert.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Überwachungssystem zur Überwachung der Steuerung des Patiententisches. Dabei ist unter einem Überwachungssystem beispielsweise ein User Interface zu verstehen, auf dem ein Benutzer die Bewegung des Patiententisches beobachten kann. Somit kann der Benutzer beispielsweise eine falsche Bedienung der Steuerung erkennen und eine Bewegung des Patiententisches korrigieren. Dies dient der Sicherheit eines auf dem Patiententisch befindlichen Patienten sowie der Sicherheit des Gesamtsystems.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform umfasst das Überwachungssystem eine Projektionseinheit, die für eine Übertragung einer Position des gesteuerten Patiententisches ausgestaltet ist. Durch ein Projektieren der Position des Patiententisches ist eine besonders einfache Überwachung des Steuerungsvorgangs möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ferner ein Authentifizierungssystem zur Authentifizierung des Benutzers. Dabei ist unter einer Authentifizierung eines Benutzers vorzugsweise eine Aktivierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einen Benutzer zu verstehen, so dass das erfindungsgemäße Kamerasystem, die erfindungsgemäße Verarbeitungseinheit und die erfindungsgemäße Ausführungseinheit auf den Benutzer abgestimmt sind. Dies kann beispielsweise durch hinterlegte Benutzerprofile realisiert sein. Auf diese Art und Weise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einen bestimmten Benutzer geeicht und reagiert somit mit einer erhöhten Sensitivität im Vergleich zu einer universellen Steuerung ohne eine derartige Eichung.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Authentifizierungssystem für eine automatische Authentifizierung mittels optischer Marker ausgestaltet. Eine automatische Detektion des Benutzers erleichtert beispielsweise einen Benutzerwechsel. Zudem entfällt hierbei die Notwendigkeit einer manuellen Benutzerinteraktion. Die erfindungsgemäße Lösung ist somit effizient und zeitsparend und erfüllt zudem hohe hygienische Anforderungen.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform der optische Marker als Zubehör für den Benutzer ausgestaltet. Dabei ist unter einem Zubehör beispielsweise ein Armband, ein Ring, eine Plastikkarte oder ein ähnliches Accessoire zu verstehen, das besonders leicht von einem Benutzer getragen und/oder mitgeführt werden kann und mit dem sich der Benutzer am Authentifizierungssystem authentifizieren kann. Dies sorgt für eine besonders einfache Art einer Benutzererkennung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Authentifizierungssystem zur Authentifizierung mittels Gesten des Benutzers ausgestaltet. Eine zusätzliche gestenbasierte Benutzererkennung innerhalb der gestenbasierten Vorrichtung erleichtert eine intuitive Benutzung des Gesamtsystems. Auch hier erfüllt die kontaktlose Benutzererkennung hohe hygienische Anforderungen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Authentifizierungssystem zur Authentifizierung mittels Chipkarten ausgestaltet. Die Authentifizierung mittels Chipkarten kann zusätzlich zu der Authentifizierung mittels optischer Marker erfolgen, indem nach einem Benutzerwechsel eine besondere Authentifizierung erforderlich ist, sie kann aber auch anstelle der Authentifizierung mittels optischer Marker treten, indem der Benutzerwechsel nur mittels Chipkarte getriggert wird. Eine Authentifizierung mittels Chipkarten ist eine besonders sichere Variante einer Authentifizierung, da verschiedene Methoden der Verschlüsselung in die Chipkarten integriert werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform ist nach Authentifizierung des Benutzers das Kamerasystem auf eine Position des Benutzers ausgerichtet. Durch ein Erkennen eines Benutzers mittels des Authentifizierungssystems kann auch das Kamerasystem auf eine dem Benutzer zugeordnete Defaultposition ausgerichtet werden. Dies ermöglicht die Einstellung von Benutzerpräferenzen und spart somit Zeit, wenn das Kamerasystem nicht manuell auf eine bevorzugte Startposition ausgerichtet werden muss. Vorzugsweise umfasst die Ausrichtung des Kamerasystems auf eine Position des Benutzers, dass nicht benötigte Teile des Kamerasystems ab- bzw. zugeschaltet werden. So kann einem Benutzer beispielsweise ein optionaler Tiefensensor zugeordnet werden, eine weitere Kamera zugeschaltet oder ähnliches. Dies erhöht die Individualität der Benutzerführung und ist zeitsparend zugleich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich der Patiententisch und das Kamerasystem in verschiedenen Räumen. Dadurch ist es nicht nötig, dass sich der Benutzer in einem Raum mit dem Patiententisch befindet, die Steuerung des Patiententisches kann aus der Ferne erfolgen. Dieser Ansatz vermeidet lange Wege zwischen Patiententisch und Benutzer für den Fall, dass der Benutzer und der Patient sich an unterschiedlichen Orten aufhalten und bei einer Bewegung des Patiententisches der Benutzer den Patient aufsuchen muss. Dies ist zudem zeit- und kosteneffizient. Vorzugsweise weist hierzu die Vorrichtung eine zweite Kamera zur Überwachung des Patiententischs auf.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches bereitgestellt.
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Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- – Erfassen mindestens einer Geste eines Benutzers mittels eines Kamerasystems,
- – Umsetzen der mindestens einen erfassten Geste in mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches mittels einer Verarbeitungseinheit und
- – Ausführen des mindestens einen Befehls zur Steuerung des Patiententisches mittels einer Ausführungseinheit.
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Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches in einer Speichereinheit einer programmierbaren Steuerung bzw. einer Recheneinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ladbar ist. Mit diesem Computerprogramm können alle oder verschiedene vorab beschriebene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Computerprogramm in der Steuerung oder Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung läuft. Dabei benötigt das Computerprogramm eventuell Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, um die entsprechenden Ausführungsformen des Verfahrens zu realisieren. Mit anderen Worten soll mit dem auf das Computerprogramm gerichteten Anspruch eine Software unter Schutz gestellt werden, mit welcher eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden kann bzw. welche diese Ausführungsform ausführt. Dabei kann es sich bei der Software um einen Quellcode, der noch compiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder um einen ausführbaren Softwarecode handeln, der zur Ausführung nur noch in die entsprechende Recheneinheit zu laden ist.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein elektronisch lesbares Speichermedium, z.B. eine DVD, ein Magnetband oder einen USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Speichermedium gelesen und in eine Steuerung bzw. Recheneinheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des vorab beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, des erfindungsgemäßen Computerprogramms und des erfindungsgemäßen elektronisch lesbaren Speichermediums entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche vorab im Detail ausgeführt sind. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche, die beispielsweise auf eine Vorrichtung gerichtet sind, auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module, insbesondere durch Hardware-Module, ausgebildet.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches und
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2 eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 101 zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches 102.
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Die Vorrichtung 101 umfasst:
- – ein Kamerasystem 103 zur Erfassung mindestens einer Geste 104 eines Benutzers 112 der Vorrichtung 101,
- – eine Verarbeitungseinheit 105 zur Umsetzung der mindestens einen erfassten Geste 104 in mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches 102 und
- – eine Ausführungseinheit 106 zur Ausführung des mindestens einen Befehls zur Steuerung des Patiententisches 102.
- Sie umfasst ferner folgende optionalen Merkmale:
- – den Patiententisch 102,
- – ein Überwachungssystem 107 zur Überwachung der Steuerung des Patiententisches 102,
- – eine Projektionseinheit 108, die für eine Übertragung einer Position des gesteuerten Patiententisches 102 ausgestaltet ist,
- – ein Authentifizierungssystem 109 zur Authentifizierung des Benutzers 112.
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Das Kamerasystem 103 umfasst mindestens eine Kamera, mit der ein Erfassen einer Geste 104 eines Benutzers 112 möglich ist. Das Kamerasystem 103 kann ferner optional einen Tiefensensor, ein Mikrofon und/oder eine Software umfassen, die zudem bei der Gestenerfassung unterstützend eingesetzt werden können. Auch der Einsatz mehrerer Kameras zur genaueren Ermittlung dreidimensionaler Koordinaten ist möglich. Geeignete Kamerasysteme sind z.B. aber nicht ausschließlich Kinect-Systeme, Time-of-Flight-Systeme, Eye-Toy-Systeme, Move-Systeme, sowie andere für eine Bewegungsdetektion ausgelegte Systeme des maschinellen Sehens, die auf eine Erkennung einer Bewegung in einem Erfassungsbereich eines optischen Detektors abzielen.
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Die Verarbeitungseinheit 105 umfasst zumindest eine Prozessoreinheit und dient zur Umsetzung der mindestens einen erfassten Geste 104 in mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches 102.
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Die Ausführungseinheit 106 umfasst ebenfalls zumindest eine Prozessoreinheit und dient zur Ausführung des mindestens einen Befehls zur Steuerung des Patiententisches 102. Die Prozessoreinheit der Ausführungseinheit 106 kann dabei auch von der Prozessoreinheit der Verarbeitungseinheit 105 ausgebildet sein und umgekehrt. Vorteilhafterweise ist die Ausführungseinheit 106 jedoch am Patiententisch 102 angebracht.
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Dabei generiert eine Geste 104 des Benutzers 112, die zuvor von dem Kamerasystem 103 erfasst wird mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches 102. Der Befehl wird durch die Ausführungseinheit 106 ausgeführt, die für die eigentliche Steuerung des Patiententischs 102 ausgestaltet ist. Somit wird der Patiententisch 102 ohne direkten Kontakt durch einen Benutzer 112 gesteuert.
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Dabei kann der Patiententisch 102 in horizontale und vertikale Richtung bewegt werden, er kann dafür ausgestaltet sein, an einem medizinischen Gerät bzw. einer medizinischen Modalität anzudocken, d.h. dass der Patiententisch 102 an dem medizinischen Gerät fixiert wird, um so das Umbetten des Patienten zu erleichtern und er kann in das medizinische Gerät hinein, hinaus, sowie innerhalb des medizinischen Geräts bewegt werden. Für den Fall, dass es sich bei dem Patiententisch 102 um einen mehrteiligen Patiententisch handelt, umfasst die Steuerung des Patiententisches 102 die Steuerung der einzelnen Teile des Patiententisches 102.
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Mit dem Überwachungssystem 107, beispielsweise ein User- Interface kann ein Benutzer 112 die Bewegung des Patiententisches 102 beobachten, mit der Projektionseinheit 108, die für eine Übertragung einer Position des gesteuerten Patiententisches 102 ausgestaltet ist, kann der Benutzer 112 beispielsweise eine falsche Bedienung der Steuerung erkennen und eine Bewegung des Patiententisches 102 korrigieren.
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Mit dem Authentifizierungssystem 109 kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 101 auf einen bestimmten Benutzer 112 geeicht werden. Dabei ist unter einer Authentifizierung eines Benutzers 112 vorzugsweise eine Aktivierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 101 auf den Benutzer 112 zu verstehen, so dass das erfindungsgemäße Kamerasystem 103, die erfindungsgemäße Verarbeitungseinheit 105 und die erfindungsgemäße Ausführungseinheit 106 auf den Benutzer 112 abgestimmt sind. Dies kann beispielsweise durch hinterlegte Benutzerprofile realisiert sein.
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2 zeigt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches 102.
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Dabei generiert ein Benutzer 112 eine Geste 104, die von dem Kamerasystem 103 erfasst wird und mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches 102 generiert. Der Befehl wird durch die Ausführungseinheit 106 ausgeführt, die für die eigentliche Steuerung des Patiententischs 102 ausgestaltet ist. Der Patiententisch 102 wird ohne direkten Kontakt durch den Benutzer 112 gesteuert.
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Das Verfahren umfasst somit folgende Schritte:
- – Erfassen mindestens einer Geste 104 eines Benutzers 112 mittels eines Kamerasystems 103,
- – Umsetzen der mindestens einen erfassten Geste 104 in mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches 102 mittels einer Verarbeitungseinheit 105 und
- – Ausführen des mindestens einen Befehls zur Steuerung des Patiententisches 102 mittels einer Ausführungseinheit 106.
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Die Geste 104 kann ein Bewegen einer Hand des Benutzers 112 in eine bestimmte Richtung umfassen, in der sich auch der Patiententisch 102 bewegen soll, sie kann aber auch eine Ausführung einer bestimmten Form umfassen, die einer Bewegung des Patiententisches 102 in eine bestimmte Richtung entspricht.
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Das Verfahren umfasst optional ein Authentifizieren des Benutzers 112 mittels einer Authentifizierungseinheit 109 mittels eines optischen Markers 110, der als Zubehör 111, hier als Armband, für den Benutzer 112 ausgestaltet ist.
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Bei Ausführen des Verfahrens erkennt das Authentifizierungssystem 109 anhand des optischen Markers 110 den Benutzer und aktiviert beispielsweise dessen Benutzerprofil. Ferner kann nach Authentifizierung des Benutzers 112 das Kamerasystem 103 auf eine Position des Benutzers 112 ausgerichtet werden. Vorzugsweise umfasst die Ausrichtung des Kamerasystems 103 auf eine Position des Benutzers 112, dass nicht benötigte Teile des Kamerasystems 103 aus- bzw. eingeblendet werden.
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Alternative und/oder zusätzliche Varianten zur Authentifizierung eines Benutzers 112 sind:
- – die Authentifizierung mittels Gesten 104 des Benutzers (112) und
- – Authentifizierung mittels Chipkarten.
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Ferner ist es somit möglich, dass sich Patiententisch 102 und das Kamerasystem 103 in verschiedenen Räumen befinden, die Steuerung des Patiententisches 102 kann also aus der Ferne erfolgen. Dazu kann eine zweite Kamera für eine Geräteüberwachung dienen.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur kontaktlosen Steuerung eines Patiententisches, umfassend:
- – ein Kamerasystem zur Erfassung mindestens einer Geste eines Benutzers der Vorrichtung,
- – eine Verarbeitungseinheit zur Umsetzung der mindestens einen erfassten Geste in mindestens einen Befehl zur Steuerung des Patiententisches und
- – eine Ausführungseinheit zur Ausführung des mindestens einen Befehls zur Steuerung des Patiententisches.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform umfasst die Vorrichtung ein Überwachungssystem zur Überwachung der Steuerung des Patiententisches und ein Authentifizierungssystem zur Authentifizierung des Benutzers.
