DE102015114532A1

DE102015114532A1 - Laborgerät

Info

Publication number: DE102015114532A1
Application number: DE102015114532.4A
Authority: DE
Inventors: Kurt Jelinek; Walter Lohmann
Original assignee: Hans Heidolph GmbH and Co KG
Current assignee: Hans Heidolph GmbH and Co KG
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-03-02

Abstract

Ein Laborgerät umfasst eine elektrische Betriebseinheit zum Betreiben des Laborgeräts in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen, eine Einstellvorrichtung zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit, sowie eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Sprachanweisungen eines Benutzers des Laborgeräts, um die Einstellvorrichtung des Laborgeräts in Abhängigkeit von einer jeweiligen erfassten Sprachanweisung zu einem Einstellen eines der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts anzusteuern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laborgerät, ein Verfahren zum Einstellen eines jeweiligen Betriebszustands eines derartigen Laborgeräts sowie die Verwendung einer Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Sprachanweisungen in Verbindung mit einem solchen Laborgerät für ein Einstellen eines jeweiligen Betriebszustands des Laborgeräts oder für eine Zugangskontrolle bezüglich des Einstellens eines zugangskontrollierten Betriebszustands des Laborgeräts.
Laborgeräte sind spezifisch für einen Einsatz in einem Labor, insbesondere einem zumindest auch chemischen oder biochemischen Labor, ausgebildete Geräte. Laborgeräte können beispielsweise zum Verdampfen, Mischen, Fördern oder zu einem sonstigen Bearbeiten, Messen und/oder Untersuchen von Substanzen und/oder Mischungen von Substanzen ausgebildet sein. Beispiele für Laborgeräte sind Rotations- oder sonstige Verdampfer, Magnet- oder sonstige Laborrührer, Schüttel- und Mischgeräte oder auch Peristaltikpumpen. Typischerweise weist ein Laborgerät zumindest eine elektrische Betriebseinheit auf, mittels welcher das Laborgerät betrieben wird. Eine solche Betriebseinheit kann beispielsweise einen Motor mit einer davon angetriebenen Mechanik, um Teile des Laborgeräts zu einer Bewegung anzutreiben, eine Heizung zum Erhitzen von Substanzen, eine Pumpe zum Fördern von Substanzen oder ein Sensorelement zum Messen von Eigenschaften von Substanzen umfassen.
Für einen flexiblen Einsatz des Laborgeräts ist es dabei vorteilhaft, wenn die Betriebseinheit in mehreren verschiedenen Betriebszuständen betreibbar ist. Diese Betriebszustände können beispielsweise durch unterschiedliche Geschwindigkeiten eines Motors oder einer Pumpe, unterschiedliche Bewegungsabläufe bewegter Teile des Laborgeräts, unterschiedliche Heiztemperaturen oder unterschiedliche Messsensitivitäten definiert sein. Es können ferner spezielle Betriebszustände unterschiedlichen Prozessierungsschritten eines Prozessierungsablaufs zugeordnet sein.
Zum Einstellen eines jeweiligen von mehreren Betriebszustände der Betriebseinheit, die auch als Betriebszustände des Laborgeräts aufgefasst werden können, kann eine Einstellvorrichtung vorgesehen sein, mittels welcher der Betriebseinheit ein jeweiliger Betriebszustand vorgegeben werden kann. Diese Einstellvorrichtung kann beispielsweise als einfaches mechanisches Eingabeelement einen Taster, Schalter, Schieber, Regler, Druck- oder Drehknopf oder aber als komplexeres Eingabeelement ein berührungs- und/oder druckempfindliches Display aufweisen und ansonsten im Wesentlichen als elektronische Steuereinheit oder auf sonstige zum Einstellen der Betriebseinheit geeignete Weise ausgebildet sein. Dabei kann die Einstellvorrichtung direkt oder indirekt von einem Benutzer des Laborgeräts betätigt werden, etwa direkt durch manuelles Betätigen eines Knopfes oder indirekt durch Eingabe von Steuerbefehlen über eine Eingabevorrichtung der Einstellvorrichtung. Das Einstellen der Betriebseinheit kann auch zumindest teilweise autonom erfolgen, etwa gemäß einem vorgegebenen Programmablauf, der manuell lediglich in Gang gesetzt wird.
Bei bekannten derartigen Laborgeräten erfolgt die Betätigung der Einstellvorrichtung in der Regel von Hand, d.h. der Benutzer des Laborgeräts muss zum Einstellen eines jeweiligen Betriebszustands in Berührungskontakt mit dem Laborgerät treten. Selbst wenn das Laborgerät automatisch eine Abfolge von Betriebszuständen durchlaufen kann, muss diese Abfolge zunächst einmal vorgegeben oder zumindest durch den Benutzer ausgelöst werden. Für das Einstellen des Laborgeräts ist es daher zum einen erforderlich, sich in der Nähe des Laborgeräts zu befinden und zum anderen das Laborgerät zu berühren. Beides stellt eine Einschränkung der Benutzung des Laborgeräts dar, die unter Umständen unerwünscht sein kann. Beispielsweise kann es im Umgang mit gefährlichen Substanzen bevorzugt sein, wenn ein Laborgerät aus einer gewissen Entfernung einstellbar ist, damit der Benutzer des Laborgeräts Abstand zu den Substanzen wahren kann. Darüber hinaus kann es sein, dass der Benutzer Schutzhandschuhe trägt, die ihn daran hindern können, ein Eingabeelement bzw. eine Eingabevorrichtung des Laborgeräts zu bedienen.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, ein in verschiedenen Betriebszuständen betreibbares Laborgerät auf besonders flexible und sichere Weise, insbesondere berührungslos und auch aus der Ferne, einzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Laborgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass das Laborgerät eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Sprachanweisungen eines Benutzers des Laborgeräts umfasst, um die Einstellvorrichtung des Laborgeräts in Abhängigkeit von einer jeweiligen erfassten Sprachanweisung zu einem Einstellen eines der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts anzusteuern.
Zusätzlich zur Einstellvorrichtung weist also das Laborgerät eine Erfassungsvorrichtung auf, welche geeignet ist, Sprachanweisungen eines Benutzers des Laborgeräts zu erfassen. Als Sprachanweisungen kommen dabei vor allem übliche Ausdrücke bekannter Sprachen in Frage, wobei zweckmäßigerweise der Inhalt des Ausdrucks mit der durch die Sprachanweisung zu erreichenden Folge korreliert ist. Als Signale zum Auslösen eines Einstellens der Betriebseinheit des Laborgeräts, die von der Erfassungsvorrichtung erfasst und als solche erkannt werden können, eignen sich insbesondere Sprachanweisungen, die von alltäglichen sprachlichen Wendungen, wie sie in einem Gespräch in einem Labor vorkommen können, abweichen. Grundsätzlich kann aber jede beliebige Sprachanweisung, also auch ein Ausdruck, dem keine tatsächliche Bedeutung zukommt, als auslösendes Signal verwendet werden. Um Sprachanweisungen von sonstigen gesprochenen Ausdrücken zu unterscheiden, kann es zudem vorteilhaft sein, wenn alle von der Erfassungsvorrichtung zu erfassenden Sprachanweisungen mit einem speziellen, insbesondere ungewöhnlichen, Ausdruck oder Laut, etwa einer Anrede an das Laborgerät, anfangen.
Wird eine Sprachanweisung von der Erfassungsvorrichtung erfasst, kann ein Abgleich der Sprachanweisung mit einem Satz von Zuordnungen stattfinden, über die eine jeweilige Sprachanweisung mit einen bestimmten einzustellenden Betriebszustand verknüpft ist. Das Einstellen eines Betriebszustands kann dabei auch das Auslösen einer vorgegebenen Abfolge von Betriebszuständen meinen. Ist der Abgleich erfolgreich, so dass ein zugeordneter Betriebszustand identifiziert werden konnte, kann die Erfassungsvorrichtung die Einstellvorrichtung zu einem Einstellen dieses Betriebszustands ansteuern. Dabei kann mehreren verschiedenen Sprachanweisungen auch derselbe Betriebszustand zugeordnet sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass Sprachanweisungen, denen kein Betriebszustand zugeordnet ist, das Einstellen eines Default-Betriebszustands auslösen.
Bei der von der Erfassungsvorrichtung angesteuerten Einstellvorrichtung muss es sich nicht zwangsläufig um die einzige Einstellvorrichtung des Laborgeräts handeln. Beispielsweise kann das Laborgerät eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des Laborgeräts von Hand, etwa mittels zumindest eines Eingabeelements, aufweisen und eine zusätzliche Einstellvorrichtung, welche von der Erfassungsvorrichtung angesteuert wird und ihrerseits die Betriebseinheit einstellt. Es kann aber auch eine gemeinsame Einstellvorrichtung für eine Betätigung von Hand als auch mittels Sprachanweisungen vorgesehen sein. Die von der Erfassungsvorrichtung angesteuerte Einstellvorrichtung kann insbesondere in die Erfassungsvorrichtung integriert sein oder umgekehrt.
Die Erfassungsvorrichtung kann beispielsweise zumindest auch in der Nähe einer Anzeigeeinrichtung des Laborgeräts angeordnet sein, so dass Sprachanweisungen besonders gut aus einem räumlichen Bereichs erfasst werden können, in dem sich ein Benutzer des Laborgeräts etwa auch zum Ablesen der Anzeigeeinrichtung befindet. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung wahlweise ein- und ausschaltbar ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Funktionalität eines Einstellens eines jeweiligen Betriebszustands des Laborgeräts mittels Sprachanweisungen nach Bedarf aktiviert werden, wodurch zum einen gegenüber einer dauerhaften Aktivierung Energie gespart werden und zum anderen, etwa wenn in dem Labor vorübergehend viel gesprochen wird oder sonstige Geräusche vorhanden sind, die zufällig einer vorgegebenen Sprachanweisung ähneln können, ein versehentliches Einstellen des Laborgeräts verhindert werden kann.
Durch die Erfassungsvorrichtung wird die Bedienbarkeit des Laborgeräts um die Möglichkeit erweitert, das Laborgerät berührungslos und auch aus der Ferne einzustellen. Dabei kann ein Einstellen des Laborgeräts grundsätzlich von jeder Stelle aus erfolgen, von der aus eine Sprachanweisung ausgesprochen werden kann, die von der Erfassungsvorrichtung noch zuverlässig erfasst werden kann. Dadurch wird beispielsweise auch ein Einstellen aus großer Entfernung und sogar eines außerhalb der Sichtweite befindlichen Laborgeräts ermöglicht, etwa wenn das Laborgerät in Bezug auf seinem Benutzer in einem Nebenraum oder um die Ecke angeordnet ist.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Laborgerät eine Rückmeldevorrichtung zum Ausgeben eines Rückmeldesignals in Abhängigkeit von dem Vorliegen einer Zuordnung eines jeweiligen Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts zu einer jeweiligen erfassten Sprachanweisung. Anhand des Rückmeldesignals kann der Benutzer des Laborgeräts somit klar erkennen, ob die Erfassungsvorrichtung eine Sprachanweisung erfasst hat und ihr einen jeweiligen Betriebszustand zuordnen konnte. Das Rückmeldesignal kann dabei je nach Sprachanweisung oder je nach einer Klasse von Sprachanweisungen unterschiedlich sein. Insbesondere kann auch ein Rückmeldesignal vorgesehen sein, welches anzeigt, dass erfasste akustische Signale zwar als Sprachanweisung erkannt wurden, dass der Sprachanweisung aber kein (zulässiger) Betriebszustand zugeordnet werden konnte. Das Rückmeldesignal kann insbesondere optischer und/oder akustischer Art sein. Die Rückmeldevorrichtung kann beispielsweise als ein Display, ein akustischer Geber oder eine Informations-Leuchte ausgebildet sein. Durch das Rückmeldesignal wird die Sicherheit der Bedienung erhöht, da der Benutzer eine Rückmeldung darüber erhält, ob das sprachbasierte Einstellen erfolgreich war.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Erfassungsvorrichtung ein Mikrofon umfasst und dazu ausgebildet ist, zur Erfassung von Sprachanweisungen eines Benutzers des Laborgeräts mittels des Mikrofons akustische Signale zu erfassen und auszuwerten. Aus den innerhalb einer gewissen Hörreichweite des Mikrofons erzeugten und von der Erfassungsvorrichtung erfassten akustischen Signalen können Sprachanweisungen beispielsweise mittels bekannter Algorithmen zur Spracherkennung erkannt werden. Dabei wird das akustische Signal zunächst in entsprechende Wörter quasi übersetzt und zwar unabhängig davon, ob diese Wörter einen Ausdruck bilden, der einer Sprachanweisung entspricht, der ein einzustellender Betriebszustand zugeordnet ist. Dies wird dann erst anschließend geprüft und gegebenenfalls der Betriebszustand eingestellt. Alternativ kann anstelle einer vollständigen Spracherkennung auch lediglich ein erfasstes akustisches Signal auf eine Ähnlichkeit zu einem einer von mehreren möglichen vordefinierten Sprachanweisungen entsprechenden akustischen Signal hin geprüft werden. Liegt eine hinreichende Übereinstimmung vor, gilt die jeweilige Sprachanweisung als erkannt und der ihr zugeordnete Betriebszustand wird eingestellt. Diese zweite Alternative ist weniger komplex und kann daher mit weniger Aufwand umgesetzt werden.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Einstellen eines jeweiligen Betriebszustands eines Laborgeräts, welches eine elektrische Betriebseinheit zum Betreiben des Laborgeräts in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen sowie eine Einstellvorrichtung zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit umfasst, wobei gemäß dem Verfahren eine Erfassungsvorrichtung Sprachanweisungen eines Benutzers des Laborgeräts erfasst und die Einstellvorrichtung des Laborgeräts in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zu einem Einstellen eines der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts ansteuert.
Dabei muss die Erfassungsvorrichtung nicht zwangsläufig Teil des Laborgeräts sein. Vielmehr kann eine zu verschiedenen Zwecken und mit verschiedenen Laborgeräten verwendbare Erfassungsvorrichtung zur Erfassung von Sprachanweisungen so eingerichtet und mit einem jeweiligen Laborgerät funktional verbunden werden, dass sie in Abhängigkeit von erfassten Sprachanweisungen die Einstellvorrichtung des Laborgeräts (etwa über ausgesandte Ansteuersignale) ansteuern kann. Die weiteren Vorteile des Verfahrens entsprechen denen des erfindungsgemäßen Laborgeräts.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nach dem Schritt des Erfassens einer jeweiligen Sprachanweisung eines Benutzers des Laborgeräts in Abhängigkeit von dem Vorliegen einer Zuordnung eines jeweiligen Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts zu der jeweiligen Sprachanweisung ein Rückmeldesignal ausgegeben wird, wobei das Rückmeldesignal dem zuvor beschriebenen Rückmeldesignal eines erfindungsgemäßen Laborgeräts mit Rückmeldevorrichtung entsprechen kann. Durch ein solches Rückmeldesignal wird die Sicherheit des Verfahrens erhöht.
Gemäß einer Weiterbildung kann das Verfahren als Konfigurationsschritte, die den bisher beschriebenen Verfahrensschritten vorgelagert sind, umfassen, dass entweder die Erfassungsvorrichtung eine jeweilige Sprachanweisung erfasst oder eine jeweilige Sprachanweisung ausgewählt wird, und dass ein jeweiliger der Betriebszustände der Betriebseinheit des Laborgeräts ausgewählt wird, um der jeweiligen erfassten oder ausgewählten Sprachanweisung den jeweiligen ausgewählten Betriebszustand zuzuordnen, wobei die Konfigurationsschritte einmal oder mehrmals, insbesondere für jede Zuordnung zumindest einmal, ausgeführt werden.
Mittels der Konfigurationsschritte kann also die Zuordnung von Betriebszuständen zu Sprachanweisungen eingelernt werden. Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Sprachanweisungen aus einem vorgegebenen Satz von (z.B. besonders zuverlässig erfassbaren) Sprachanweisungen ausgebildet sein. In diesem Fall kann im Rahmen der Konfigurationsschritte zunächst eine dieser Sprachanweisungen ausgewählt werden, um zu der ausgewählten Sprachanweisung anschließend einen Betriebszustand auszuwählen, welcher der Sprachanweisung auf diese Weise zugeordnet wird, damit dann bei Ausführen des übrigen (eigentlichen) Verfahrens die ausgewählte Sprachanweisung ein Einstellen des so zugeordneten Betriebszustands auslöst. Noch flexibler konfigurierbar ist die Erfassungsvorrichtung, wenn die möglichen Sprachanweisungen nicht auf einen Satz vorgegebener Sprachanweisungen beschränkt sind, sondern individuelle Sprachanweisungen definiert werden können. Hierzu kann bei der Konfiguration vorgesehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung zunächst eine jeweilige von einem Benutzer oder Einrichter des Laborgeräts gesprochene Sprachanweisung erfasst, die auf diese Weise von der Erfassungsvorrichtung als künftig zu berücksichtigende Sprachanweisung erlernt wird und der anschließend ein Betriebszustand des Laborgeräts zugeordnet wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Betriebszustände der Betriebseinheit des Laborgeräts wenigstens einen zugangskontrollierten Betriebszustand umfassen, wobei die Erfassungsvorrichtung nach dem Schritt des Erfassens einer jeweiligen Sprachanweisung eines Benutzers des Laborgeräts die Einstellvorrichtung des Laborgeräts in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung, insbesondere von einer sprecherspezifischen Charakteristik der Sprachanweisung, für ein Einstellen des zugangskontrollierten Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts freigibt oder sperrt. Vorzugsweise kann bei für jeweilige zugangskontrollierte Betriebszustände gesperrter Einstellvorrichtung ein Einstellen dieser Betriebszustände auch nicht von Hand erfolgen, zumindest jedenfalls nicht ohne eine auf das Einstellen von Hand gerichtete weitere Zugangskontrolle.
Benutzerspezifische Sprachanweisungen können nützlich sein, wenn verschiedene Benutzer in unterschiedlichem Umfang zum Einstellen zugangskontrollierte Betriebszustände legitimiert sind. Je nach identifiziertem Benutzer kann dann das Einstellen jeweiliger zugangskontrollierter Betriebszustände gesperrt oder freigegeben sein.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Sprecher der Sprachanweisung identifiziert wird und dass die Freigabe oder Sperrung des zugangskontrollierten Betriebszustands in Abhängigkeit davon erfolgt, ob der identifizierte Sprecher zur Einstellung des zugangskontrollierten Betriebszustands befugt ist, etwa weil er einem festgelegten autorisierten Benutzerkreis zugehört. Die Identifizierung des Sprechers einer Sprachanweisung kann dabei anhand sprecherspezifischer Charakteristika, wie etwa der Tonlage, der Aussprache, Sprachklang oder sonstiger Stimmmerkmale erfolgen. Auf diese Weise ist eine Art biometrischer Authentifizierung des Sprechers möglich, die eine individuelle Zugangskontrolle mit besonders hoher Sicherheit und Flexibilität ermöglicht. Bei einer derartigen Zugangskontrolle brauchen zudem keine Sprachanweisungen speziellen Inhalts (etwa Codewörter) zur Einstellung zugangskontrollierter Betriebszustände definiert zu werden, da wesentlich für die Freigabe des zugangskontrollierten Betriebszustands vor allem die Charakteristik der Sprachanweisung (also etwa die Stimme des Sprechers) ist und nicht (oder zumindest nicht primär) der Inhalt der Sprachanweisung.
Ergänzend oder alternativ können Sprachanweisungen zum Einstellen zugangskontrollierter Betriebszustände aber auch auf andere, insbesondere inhaltliche, Weise benutzerspezifisch ausgebildet sein, etwa indem sie ein Codewort oder dem Namen des jeweiligen Anwenders enthalten. Insbesondere können zum Einstellen verschiedener zugangskontrollierter Betriebszustände jeweilige zwei- oder mehrteilige Sprachanweisungen vorgesehen sein, deren Teile nacheinander auszusprechen sind, wobei ein (nur autorisierten Benutzern bekannter) Teil bei den verschiedenen Sprachanweisungen übereinstimmt und somit der allgemeinen Zugangskontrolle dient und wobei die übrigen Teile zur Angabe des jeweiligen einzustellenden Betriebszustands dienen. Wird von einem Benutzer eine einteilige Sprachanweisung ausgeführt oder eine Sprachanweisung, welche nicht den korrekten erstgenannten Teil umfasst, sind die jeweiligen zugangskontrollierten Betriebszustände hingegen gesperrt, d.h. zumindest nicht sprachbasiert, vorzugsweise überhaupt nicht, einstellbar.
Die Zugangskontrolle kann auch dadurch erreicht werden, dass lediglich einmalig eine, beispielsweise nur autorisierten Benutzern bekannte oder von einem autorisierten Benutzer ausgesprochene, Sprachanweisung ausgeführt werden muss, um das Laborgerät allgemein in einen entsperrten Betriebszustand zu versetzen, welcher Voraussetzung für das Einstellen weiterer zugangskontrollierter Betriebszustände ist. So kann ein autorisierter Benutzer das Laborgerät zumindest temporär auch für die Benutzung durch unautorisierte Benutzer freigeben. Um den entsperrten Betriebszustand dann wieder aufzuheben, das Laborgerät also gegen das Einstellen sonstiger zugangskontrollierter Betriebszustände wieder zu sperren, kann entweder eine spezielle die Sperrung auslösende Sprachanweisung oder vorgesehen sein, dass zumindest eine oder jede einem nicht zugangskontrollierten Betriebszustand zugeordnete Sprachanweisung die Sperrung wieder herbeiführt.
Die Aufgabe wird ferner auch gelöst durch die Verwendung einer Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Sprachanweisungen mit einem Laborgerät, um einen einer jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustand des Laborgeräts einzustellen. Dabei umfasst das Laborgerät vorteilhafterweise eine elektrische Betriebseinheit zum Betreiben des Laborgeräts in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen sowie eine Einstellvorrichtung zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit. Zudem ist die Erfassungsvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet, die Einstellvorrichtung des Laborgeräts in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zu einem Einstellen eines der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts anzusteuern.
Außerdem wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Sprachanweisungen mit einem Laborgerät für eine Zugangskontrolle bezüglich des Einstellens zumindest eines zugangskontrollierten Betriebszustands des Laborgeräts. Dabei umfasst das Laborgerät vorteilhafterweise eine elektrische Betriebseinheit zum Betreiben des Laborgeräts in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen sowie eine Einstellvorrichtung zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit. Zudem ist die Erfassungsvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet, die Einstellvorrichtung des Laborgeräts in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung für ein Einstellen des zugangskontrollierten Betriebszustands der Betriebseinheit des Laborgeräts freizugeben oder zu sperren.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laborgeräts.
Das in der Figur schematisch dargestellte Laborgerät 11 weist einen von einem Gehäuse umgebenen Basisabschnitt 13 und einen Bearbeitungs- oder Untersuchungsabschnitt 15 zur Aufnahme von zu bearbeitenden oder zu untersuchenden Substanzen und/oder Mischungen von Substanzen (nicht dargestellt) auf. Bei dem Laborgerät 11 handelt es sich beispielsweise um einen Magnetrührer mit integrierter Heizung und Gewichtsmessung. Zum Betrieb des Laborgeräts 11 weist das Laborgerät 11 im Basisabschnitt 13 eine elektrische Betriebseinheit 17 auf, die beispielsweise einen Motor, ein Heizelement und einen Gewichtssensor umfasst. Die Betriebseinheit 17 kann unterschiedliche Betriebszustände einnehmen, in denen das Laborgerät 11 betrieben werden kann. Diese Betriebszustände können beispielsweise durch eine Geschwindigkeit eines Motors, eine Temperatur eines Heizelements und/oder einen Aktivierungszustand eines Gewichtssensors der Betriebseinheit 17 definiert sein.
Um einen jeweiligen Betriebszustand des Laborgeräts 11 einstellen zu können, umfasst das Laborgerät 11 ferner eine ebenfalls im Basisabschnitt 13 angeordnete Einstellvorrichtung 19, welche geeignet ist, die Betriebseinheit 17 entsprechend einer Vorgabe einzustellen. Um der Einstellvorrichtung 19 vorzugeben, welcher Betriebszustand einzustellen ist, umfasst die Einstellvorrichtung 19 mehrere Eingabeelemente 21, von denen lediglich eines schematisch als Drehknopf dargestellt ist. Mittels der Eingabeelemente 21 kann ein Benutzer 23 des Laborgeräts 11 von Hand einen gewünschten Betriebszustand des Laborgeräts 11 einstellen. Dabei wird durch manuelles Betätigen eines oder mehrerer jeweiliger Eingabeelemente 21 der Einstellvorrichtung 19 der einzustellende Betriebszustand vorgegeben, in den die Einstellvorrichtung 19 die Betriebseinheit 17 einstellt. Bei einem konventionellen Laborgerät 11 kann die Einstellvorrichtung 19 hierzu beispielsweise neben einem als Drehknopf ausgebildeten Eingabeelement 21 im Wesentlich ein Potentiometer umfassen, mittels dessen eine von der Stellung des Drehknopfs abhängige Spannung an die Betriebseinheit 17 ausgegeben wird, um einen entsprechenden Betriebszustand einzustellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Laborgerät 11 kann die Einstellvorrichtung 19 aber außerdem durch eine Erfassungsvorrichtung 25 dazu angesteuert werden, die Betriebseinheit 17 in einen bestimmten Betriebszustand zu versetzen. Die Erfassungsvorrichtung 25 ist dabei geeignet, Sprachanweisungen eines Benutzers 23 zu erfassen. Grundsätzlich kann eine solche Sprachanweisung als ein jeglicher von einem Benutzer 23 erzeugter Laut ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei einer jeweiligen Sprachanweisung um einen gesprochenen Ausdruck einer Sprache, so dass vorteilhafterweise die Bedeutung des Ausdrucks mit dem Inhalt der Sprachanweisung, also insbesondere mit dem einzustellende Betriebszustand des Laborgeräts 11, sinnvoll verknüpft sein kann. Auf diese Weise können die Sprachanweisungen besonders einfach von einem Benutzer 23 erlernt werden. In der Figur ist die Sprachanweisung als drei vom Mund des Benutzers 23 ausgehende Bögen dargestellt.
Die Erfassungsvorrichtung 25 weist ein Mikrofon 27 zur Erfassung von Schall, insbesondere aus einer Richtung, von der aus das Laborgerät 11 üblicherweise auch von Hand bedient würde, auf. Mittels des Mikrofons 27 gelangt also akustische Information aus dem Umfeld des Laborgeräts 11 zur Erfassungsvorrichtung 25. Die Erfassungsvorrichtung 25 ist dazu ausgebildet, die so gewonnene Information auf das Vorhandensein von Sprachanweisungen hin zu analysieren. Kann durch diese Auswertung eine Sprachanweisung innerhalb der erfassten Daten identifiziert werden, gleicht die Erfassungsvorrichtung 25 die Sprachanweisung mit vorgegebenen Zuordnungen zwischen Sprachanweisungen und einzustellenden Betriebszuständen des Laborgeräts 11 ab. Wenn eine solche Zuordnung für die erfasste Sprachanweisung vorliegt, steuert die Erfassungsvorrichtung 25 schließlich die Einstellvorrichtung 19 dazu an, die Betriebseinheit 17 in den der Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustand einzustellen.
Dabei ist die Erfassungsvorrichtung 25 dazu ausgebildet, zumindest dann, wenn der einer jeweiligen Sprachanweisung zugeordnete Betriebszustand ein zugangskontrollierter Betriebszustand ist, anhand der jeweiligen Sprachanweisung deren Sprecher 23 zu identifizieren und die Einstellvorrichtung 19 lediglich dann zu einem Einstellen eines zugeordneten zugangskontrollierten Betriebszustands des Laborgeräts 11 anzusteuern, wenn der Sprecher 23 als autorisiert erkannt wurde. Hierzu kann in dem Laborgerät 11 zumindest eine Gruppe von für das Einstellen jeweiliger zugangskontrollierter Betriebszustände autorisierten Benutzern (die auch lediglich einen oder keinen Benutzer umfassen kann) gespeichert sein, so dass überprüft werden kann, ob ein identifizierter Benutzer der Gruppe angehört und folglich zum Einstellen eines jeweiligen zugangskontrollierten Betriebszustands befugt ist oder nicht.
Um dem Benutzer 23 zu signalisieren, dass eine von ihm ausgesandte Sprachanweisung erfasst wurde, einem Betriebszustand zugeordnet werden konnte und/oder dass dieser Betriebszustand eingestellt wurde, weist das Laborgerät 11 zudem eine Rückmeldevorrichtung 29 in Form eines akustischen Signalgebers auf, der gegebenenfalls einen Signalton ausgibt. Konnte eine Sprachanweisung nicht erkannt oder einer erkannten Sprachanweisung kein einzustellender Betriebszustand zugeordnet werden, kann der akustische Signalgeber 29 dies ebenfalls, insbesondere durch ein verändertes Rückmeldesignal signalisieren, das beispielsweise eine andere Tonfolge und/oder Tonhöhe als bei einer erfolgreichen Erkennung bzw. Zuordnung aufweisen kann.
Auf diese Weise kann der Benutzer 23 des Laborgeräts 11 die gewünschte Einstellung des Laborgeräts 11 in zuverlässiger Weise vornehmen, ohne dazu Berührungskontakt zu dem Laborgerät 11 haben zu müssen. Beispielsweise kann sich das Laborgerät 11 sogar außer Sichtweite des Benutzers 23 befinden, etwa in einem Nebenraum oder um eine Ecke. Solange sich das Laborgerät 11 in Rufweite befindet, können durch den Benutzer 23 Einstellungen vorgenommen werden.
Das kann auch in einer Notfallsituation nützlich sein, wenn der Benutzer 23 das Laborgerät 11 nicht mehr erreichen kann. Durch die Möglichkeit einer sprachanweisungsbasierten Bedienung ist das Laborgerät 11 somit auch unter Bedingungen einsetzbar, in denen ein direkter Berührungskontakt oder eine zu große Nähe zu dem Laborgerät 11 zu vermeiden sind.
Bezugszeichenliste

11: Laborgerät
13: Basisabschnitt
15: Bearbeitungs- oder Untersuchungsabschnitt
17: elektrische Betriebseinheit
19: Einstellvorrichtung
21: Eingabeelement
23: Benutzer
25: Erfassungsvorrichtung
27: Mikrofon
29: Rückmeldevorrichtung

Claims

Laborgerät (11) mit einer elektrischen Betriebseinheit (17) zum Betreiben des Laborgeräts (11) in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen sowie einer Einstellvorrichtung (19) zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit (17), dadurch gekennzeichnet, dass das Laborgerät (11) eine Erfassungsvorrichtung (25) zum Erfassen von Sprachanweisungen eines Benutzers (23) des Laborgeräts (11) umfasst, um die Einstellvorrichtung (19) des Laborgeräts (11) in Abhängigkeit von einer jeweiligen erfassten Sprachanweisung zu einem Einstellen eines der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustands der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) anzusteuern.
Laborgerät nach Anspruch 1, welches ferner eine Rückmeldevorrichtung (29) zum Ausgeben eines Rückmeldesignals in Abhängigkeit von dem Vorliegen einer Zuordnung eines jeweiligen Betriebszustands der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) zu einer jeweiligen erfassten Sprachanweisung umfasst.
Laborgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erfassungsvorrichtung (25) ein Mikrofon umfasst und dazu ausgebildet ist, zur Erfassung von Sprachanweisungen eines Benutzers (23) des Laborgeräts (11) mittels des Mikrofons akustische Signale zu erfassen und auszuwerten.
Laborgerät nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Erfassungsvorrichtung (25) wahlweise ein- und ausschaltbar ausgebildet ist.
Verfahren zum Einstellen eines jeweiligen Betriebszustands eines Laborgeräts (11), welches eine elektrische Betriebseinheit (17) zum Betreiben des Laborgeräts (11) in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen sowie eine Einstellvorrichtung (19) zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit (17) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungsvorrichtung (25) Sprachanweisungen eines Benutzers (23) des Laborgeräts (11) erfasst und die Einstellvorrichtung (19) des Laborgeräts (11) in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zu einem Einstellen eines der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustands der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) ansteuert.
Verfahren nach Anspruch 5, welches ferner umfasst, dass nach dem Schritt des Erfassens einer jeweiligen Sprachanweisung eines Benutzers (23) des Laborgeräts (11) in Abhängigkeit von dem Vorliegen einer Zuordnung eines jeweiligen Betriebszustands der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) zu der jeweiligen Sprachanweisung ein Rückmeldesignal ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, welches als vorgelagerte Konfigurationsschritte ferner umfasst, dass entweder die Erfassungsvorrichtung (25) eine jeweilige Sprachanweisung erfasst oder eine jeweilige Sprachanweisung ausgewählt wird, und dass ein jeweiliger der Betriebszustände der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) ausgewählt wird, um der jeweiligen erfassten oder ausgewählten Sprachanweisung den jeweiligen ausgewählten Betriebszustand zuzuordnen, wobei die Konfigurationsschritte einmal oder mehrmals, insbesondere für jede Zuordnung zumindest einmal, ausgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Betriebszustände der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) wenigstens einen zugangskontrollierten Betriebszustand umfassen, und wobei die Erfassungsvorrichtung (25) nach dem Schritt des Erfassens einer jeweiligen Sprachanweisung eines Benutzers (23) des Laborgeräts (11) die Einstellvorrichtung (19) des Laborgeräts (11) in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung, insbesondere von einer sprecherspezifischen Charakteristik der Sprachanweisung, für ein Einstellen des zugangskontrollierten Betriebszustands der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) freigibt oder sperrt.
Verwendung einer Erfassungsvorrichtung (25) zum Erfassen von Sprachanweisungen mit einem Laborgerät (11), um einen einer jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustand des Laborgeräts (11) einzustellen, wobei das Laborgerät (11) eine elektrische Betriebseinheit (17) zum Betreiben des Laborgeräts (11) in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen sowie eine Einstellvorrichtung (19) zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit (17) umfasst, und wobei die Erfassungsvorrichtung (25) dazu ausgebildet ist, die Einstellvorrichtung (19) des Laborgeräts (11) in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zu einem Einstellen eines der jeweiligen erfassten Sprachanweisung zugeordneten Betriebszustands der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) anzusteuern.
Verwendung einer Erfassungsvorrichtung (25) zum Erfassen von Sprachanweisungen mit einem Laborgerät (11) für eine Zugangskontrolle bezüglich des Einstellens zumindest eines zugangskontrollierten Betriebszustands des Laborgeräts (11), wobei das Laborgerät (11) eine elektrische Betriebseinheit (17) zum Betreiben des Laborgeräts (11) in einem jeweiligen von mehreren Betriebszuständen sowie eine Einstellvorrichtung (19) zum Einstellen eines jeweiligen der Betriebszustände der Betriebseinheit (17) umfasst, und wobei die Erfassungsvorrichtung (25) dazu ausgebildet ist, die Einstellvorrichtung (19) des Laborgeräts (11) in Abhängigkeit von der jeweiligen erfassten Sprachanweisung für ein Einstellen des zugangskontrollierten Betriebszustands der Betriebseinheit (17) des Laborgeräts (11) freizugeben oder zu sperren.