DE102016209788A1

DE102016209788A1 - operating unit

Info

Publication number: DE102016209788A1
Application number: DE102016209788.1A
Authority: DE
Inventors: Juliane Ritter; Richard Max Bögel; Hans Schweizer
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2017-12-07

Abstract

Bei dieser Bedieneinheit ist eine Überprüfungseinheit vorgesehen wobei durch diese die Art des Eingabemittels erkannt und die Koordinaten der zur Touchscreen-Bedienfläche weisenden Spitze des Eingabemittels ermittelt sowie dessen zeitliches Auftreten vermerkt und mit den Eingabekoordinaten und dem Zeitpunkt des auf der Touchscreen-Bedienfläche eingegebenen Eingabesignals verglichen und bei Übereinstimmung das Eingabesignal freigegeben wird.In this operating unit, a checking unit is provided whereby detected by this, the type of input means and the coordinates of pointing to the touch screen control surface tip of the input means and noted its timing and compared with the input coordinates and the time of the input on the touch screen control input signal and upon agreement, the input signal is released.

Description

Touchscreen-basierte Bedieneinheiten werden vermehrt zum Bedienen von medizinischen Geräten wie beispielsweise Magnetresonanztomographie-, Röntgen-, Flouroskopie- oder Mammographiesystemen eingesetzt. Die Touchscreen-basierten Bedieneinheiten bringen neben dem Vorteil, dass diese auf Änderungen und/oder Ergänzungen in den verschiedensten medizinischen Geräten anpassbar sind, jedoch den Nachteil mit sich, dass nicht beabsichtigte Eingabesignale beispielsweise Steuerungsprozeduren in den medizinischen Geräten auslösen können. Eingabesignale könnten entsprechend der technologischen Ausprägung der Touchscreen-basierten Bedieneinheiten aufgrund eines Tropfens einer Flüssigkeit oder eines auf die Oberfläche der Bedieneinheit gefallenen Gegenstandes ausgelöst werden. Zur Vermeidung von Steuerungsprozeduren auslösenden Eingabesignalen die nicht von einem Bediener aktiv an der Touchscreen-basierten Bedieneinheit eingegeben werden, bedarf es jeweils zumindest einer Bestätigung eines Eingabesignals mittels eines Sicherheitsschaltkreises. Ein Nachteil bei dieser Ausgestaltung der Bedieneinheit liegt einerseits in einem jeweils auf die Technologie der Touchscreen-basierten Bedieneinheit anzupassenden Sicherheitsschaltkreis und andererseits in einer Einschränkung für die Verwendung der Bedieneinheit. Ein weiterer Nachteil für den Bediener besteht darin, dass dieser sich jeweils unterschiedliche Interaktionen merken muss, was in der Folge zu einer verminderten Bedienerfreundlichkeit des Gesamtsystems führt. Touchscreen-based operating units are increasingly used to operate medical devices such as magnetic resonance tomography, X-ray, fluoroscopy or mammography systems. In addition to the advantage that the touch-screen-based operating units can be adapted to changes and / or additions in a wide variety of medical devices, they have the disadvantage that unintended input signals can trigger, for example, control procedures in the medical devices. Input signals could be triggered in accordance with the technological characteristics of the touch screen-based operating units due to a drop of a liquid or an object fallen onto the surface of the operating unit. In order to avoid control procedures triggering input signals that are not actively entered by an operator on the touch screen-based operating unit, it requires in each case at least one confirmation of an input signal by means of a safety circuit. A disadvantage of this configuration of the operating unit is on the one hand in a security circuit to be adapted in each case to the technology of the touch screen-based operating unit and, on the other hand, in a restriction for the use of the operating unit. Another disadvantage for the operator is that he has to remember each different interactions, which leads to a reduced user-friendliness of the overall system as a result.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Touchscreen-basierte Bedieneinheit anzugeben, bei der die oben aufgeführten Nachteile überwunden werden. The object of the invention is to provide a touch screen-based control unit, in which the disadvantages listed above are overcome.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is solved by the features of patent claim 1.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Bedieneinheit mit einer Touchscreen-Bedienfläche TF zur Eingabe von Signalisierungen auslösenden Eingabesignalen, einer ein Eingabemittel EO erfassenden Objekterfassungseinheit EK sowie einer ein Eingabesignal überprüfenden Überprüfungseinheit UEE. Mit einer Objektermittlungseinheit OE in der Überprüfungseinheit UEE wird die Art des Eingabemittels EO erkannt sowie das Eingabemittel EO derart strukturiert, dass die Raumkoordinaten der zur Touchscreen-Bedienfläche TF weisenden Spitze des Eingabemittels EO erstellt werden können. Zusätzlich werden die Koordinaten K oder ein Koordinatenfeld KF des auf der Touchscreen-Bedienfläche TF auslösenden Eingabesignals ermittelt. Nach Überprüfung des Eingabesignals eines zur Eingabe autorisierten Eingabemittels EO wird dieses zur Weiterleitung an nachfolgende Verarbeitungseinheiten freigegeben. Optional kann im Rahmen einer möglichen zusätzlichen Plausibilitätsprüfung zwischen einer der Spitze des autorisierten Eingabemittels zugeordneten ersten Zeitmarke und der einem Eingabezeitpunkt des Eingabesignals zugeordneten zweiten Zeitmarke eine Korrelation überprüft und ein zeitliches auseinanderliegen bei gleicher Örtlichkeit zwischen dem Eingabeort des Eingabesignal und der Annäherung des Eingabemittels an die Bedienfläche ausgeschlossen werden. The subject matter of the invention forms an operating unit with a touchscreen operating surface TF for inputting signaling signals triggering an object detection unit EK detecting an input means EO and a checking unit UEE checking an input signal. The type of input means EO is recognized by means of an object detection unit OE in the checking unit UEE and the input means EO is structured in such a way that the spatial coordinates of the tip of the input means EO pointing to the touchscreen operating area TF can be established. In addition, the coordinates K or a coordinate field KF of the triggering on the touchscreen control surface TF input signal is determined. After checking the input signal of an input device EO authorized for the input, it is released for forwarding to subsequent processing units. Optionally, in the context of a possible additional plausibility check between a first timestamp assigned to the tip of the authorized input means and the second timestamp associated with an input instant of the input signal, a correlation is checked and a time apart for the same location between the input location of the input signal and the approach of the input means to the control surface be excluded.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass damit ein willentlich vom Bediener eingegebenes Eingabesignal bestätigt und ein durch ein Drittmittel entstandenes Eingabesignal erkannt und ignoriert wird. The invention has the advantage of confirming an input signal intentionally input by the operator and of recognizing and ignoring an input signal generated by a third-party means.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass hardwarebasierte Schaltelemente entfallen. The invention has the advantage that hardware-based switching elements are eliminated.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass diese bei jeder Touchscreen-basierten Bedieneinheit unabhängig in welcher Technologie diese erstellt wurde einsetzbar ist. The invention has the advantage that it can be used with any touch screen-based control unit regardless of what technology this was created.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass unabhängig von der Technologie des Touchscreen-Bedienfeldes eine aktive Eingabe eines Eingabesignals überprüfbar ist. The invention has the advantage that independent of the technology of the touch screen control panel, an active input of an input signal is verifiable.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass neben der räumlichen Erfassung eines Eingabemittels eine Objekterkennung durchführbar ist. The invention has the advantage that in addition to the spatial detection of an input means an object detection is feasible.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass der Eingabeprozess gestoppt und das Eingabemittel nicht als ein zur Eingabe von Eingabesignalen autorisiertes Eingabemittel erkannt wird. The invention has the advantage that the input process is stopped and the input means is not recognized as an input means authorized to input input signals.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass mit der Eingabe eines Eingabesignals die x, y Koordinaten des Eingabeortes des auf dem Touchscreen-Bedienfeld eingegebenen Eingabesignals erfasst werden. The invention has the advantage that with the input of an input signal, the x, y coordinates of the input location of the input signal entered on the touchscreen control panel are detected.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die räumlichen x, y, z Koordinaten einer auf das Touchscreen-Bedienfeld gerichteten Spitze eines beispielsweise in einer Hand gehaltenen Eingabemittels oder eines sich dem Touchscreen-Bedienfeld nähernden Fingers oder Daumens des Bedieners ermittelbar sind. The invention has the advantage that the spatial x, y, z coordinates of a pointing to the touch screen panel tip of an example held in one hand input means or the touch screen control panel approaching finger or thumb of the operator can be determined.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass der Zeitpunkt des Eingabesignals erfassbar ist. The invention has the advantage that the time of the input signal is detectable.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass zu den x, y, z Koordinaten abhängig vom Abstand zur Oberfläche der Bedieneinheit Zeitpunkte erfasst und als erste Zeitmarken mit den x, y, z Koordinaten abgespeichert werden. The invention has the advantage that times are recorded for the x, y, z coordinates depending on the distance to the surface of the operating unit and as the first time stamps with the x, y, z coordinates are stored.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass Eingabesignale hervorgerufen durch Wassertropfen, Insekten oder ausgelöst von einem auf die Bedienoberfläche der Bedieneinheit fallenden Gegenstand als ein nicht autorisiertes Eingabemittel erkannt, ein entstandenes Eingabesignal geblockt und keine Steuerungsprozeduren in nachgeordneten Geräteeinheiten ausgelöst werden. The invention has the advantage that input signals caused by drops of water, insects or triggered by a falling on the user interface of the operating unit object recognized as an unauthorized input means, blocked an existing input signal and no control procedures are triggered in downstream units.

Die Erfindung bringt neben dem Vorteil, dass je nach Kontext im Fehlerfall unterschiedliche Fehlermeldungen dem Bediener signalisierbar sind, den weiteren Vorteil mit sich, dass diese Fehlermeldung in dafür vorgesehenen Abschnitten auf der Touchscreen-Bedienfläche der Bedieneinheit einblendbar sind und dem Bediener Hinweise geben, eine Fehlerursache etwa durch reinigen der Touchscreen-Bedienfläche zu beheben. The invention has the advantage that depending on the context in case of error different error messages are signaled to the operator, the further advantage of having this error message in designated sections on the touch screen control surface of the control unit can be displayed and give the operator hints, a cause of error for example, by cleaning the touch screen control surface.

Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. The object of the invention will be explained in more detail with reference to figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine Bedieneinheit mit Zusatzeinheiten, 1 an operating unit with additional units,

2 ein Eingabemittel oberhalb der Bedieneinheit, 2 an input means above the operating unit,

3 und 4 ein Ausführungsbeispiel und 3 and 4 an embodiment and

5 und 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel. 5 and 6 another embodiment.

Bei dieser Bedieneinheit wird das Eingabemittel identifiziert, die Raumkoordinaten der zur Touchscreen-Bedienfläche weisenden Spitze des Eingabemittels ermittelt und mit den Eingabekoordinaten des auf der Touchscreen-Bedienfläche eingegebenen Eingabesignals verglichen. Bei einer Korrelation wird ein Eingabesignal als aktiv eingegebenes Eingabesignal markiert und weitergeleitet. Optional kann eine Überprüfung von den Koordinaten zugeordneten Zeitmarken erfolgen. In this operating unit, the input means is identified, the spatial coordinates of the pointing to the touchscreen control surface tip of the input means determined and compared with the input coordinates of the input on the touch screen control panel input signal. In a correlation, an input signal is marked as active input signal and forwarded. Optionally, a check can be made of timestamps associated with the coordinates.

In 1 ist eine Touchscreen-basierte Bedieneinheit BE mit einer Touchscreen-Bedienfläche TF sowie zumindest einer Objekterfassungseinheit EK abgebildet. Der Bedieneinheit BE ist ein erstes Koordinatensystem KBE sowie den oder der Objekterfassungseinheit EK jeweils ein zweites Koordinatensystem KEK zugeordnet. Angedeutet ist ein Teil beispielsweise einer einer Bedieneinheit BE zugeordneten prozessorgesteuerten Recheneinheit RE. In dieser Recheneinheit RE ist eine Überprüfungseinheit UEE zur Überprüfung eines an der Touchscreen-Bedienfläche TF einer Bedieneinheit BE eingegebenen Eingabesignals angeordnet. Eingabesignale können beispielsweise mit einem Eingabemittel, wie beispielsweise einem Finger oder einem Daumen einer Hand oder einem in der Hand gehaltenen weiteren Hilfsmittel, initiiert werden. Eine in der Überprüfungseinheit UEE angeordnete Datenermittlungseinheit DAE weist eine Gestenerkennungseinheit GER, eine Touchscreenprozessoreinheit TP, eine Vergleichseinheit VE sowie eine Entscheidungseinheit ESE auf. Das der Bedieneinheit BE zugeordnete erste Koordinatensystem KBE sowie das der Objekterfassungseinheit EK zugeordnete zweite Koordinatensystem KEK sind zueinander kalibriert. Liegt ein durch einen Bediener aktiv an der Touchscreen-Bedienfläche TF der Bedieneinheit BE eingegebenes Eingabesignal vor, so wird dieses mit einem Freigabesignal FS bestätigt bzw. markiert und das Eingabesignal zur Weiterleitung an nachgeordnete Geräteeinheiten freigegeben. In Randbereichen der Bedieneinheit BE ist mindestens eine Objekterfassungseinheit EK zur Erfassung von räumlichen Objekten bzw. zur 3D-Mustererfassung integriert. Als Sensor bzw. Objekterfassungseinheit EK können hier beispielsweise eine 3D-Kamera, eine Leap Motioneinheit sowie Objekterfassungseinheiten die auf der Basis elektromagnetischer Wellen oder Mittels Infrarot Objekte im Raum erfassen, verwendet werden. Mittels einer der Gestenerkennungseinheit GER zugeordneten Objektermittlungseinheit OE werden die Eingabemittel EO, wie beispielsweise eine sich der Bedieneinheit BE nähernde menschliche Hand, erkannt und von dieser ein 3D-Objekt erstellt. Die Hinzunahme der z-Achse ermöglicht es, die Objektgröße zu erfassen, sodass beispielsweise ein Eingabesignal nur dann zu einem Steuersignal umgesetzt wird, wenn beispielsweise die Form einer Hand, evtl. auch in Verbindung mit einem weiteren Hilfsmittel, vorliegt. Neben der menschlichen Hand kann auch ein in einer menschlichen Hand gehaltenes Eingabemittel, beispielsweise ein Stift, ebenso erkannt und von diesem ein 3D-Eingabeobjekt ermittelt werden. In einer der Objektermittlungseinheit OE nachgeordneten ersten Koordinatenermittlungseinheit KO1 werden die x, y, z Raumkoordinaten von dem zur Touchscreen-basierte Bedienfläche TF weisenden Spitze des 3D-Objektes ermittelt und zur weiteren Verarbeitung zwischengespeichert. Formen bzw. Ausgestaltungen von Eingabemitteln oder Eingabeobjekten EO sind zusätzlich in der Objektermittlungseinheit OE zur Klassifizierung der Eingabeobjekte hinterlegt. Auch könnte in diesem Zusammenhang ein Eingabemittel, beispielsweise eine Hand, sich durch eine spezielle ausgeprägte Form oder Geste zu erkennen geben und sich als Eingabemittel ausweisen. Von der Objektermittlungseinheit OE wird eine Hand, in unterschiedlicher Größe, mit zumindest einem zur Eingabe ausgestreckten Finger oder Daumen als Eingabemittel als autorisiertes Eingabemittel eingestuft und dessen Handlung bzw. Auswirkung in einer weiterführenden Überprüfung überprüft. Bei einer sich andeutenden übereinstimmenden der Raumkoordinaten des Eingabemittels bei einem sehr geringen Abstand zur Bedieneroberfläche und den Koordinaten des Eingabesignals auf der Touchscreen-Bedienfläche TF wird das Eingabesignal freigegeben. Da die Koordinaten vom Eingabemittel und das Eingabesignal unabhängig voneinander ermittelt werden, kann mittels einer Sicherheitsüberprüfung in der Überprüfungseinheit UEE entschieden werden, ob das jeweilige Eingabesignal als Steuersignal an nachgeordnete bzw. nachfolgende Geräteeinheiten weiterzuleiten ist. Nachdem das Eingabemittel EO klassifiziert ist, werden die Raumkoordinaten x, y, z von der Spitze des eingebenden Fingers oder Daumens, bzw. der Spitze eines Eingabemittels in der ersten Koordinatenermittlungseinheit KO1 ermittelt. Ermittelt werden hierbei die Raumkoordinaten x, y, z des Eingabemittels EO das zur Touchscreen-Bedienfläche TF am nächsten ausgerichtet ist. In einer weiterführenden Ausgestaltung können in einer ersten Zeitermittlungseinheit Z1(t1) in vorgebaren Abständen bezüglich eines noch verbleibenden Abstandes zur Touchscreen-Bedienfläche TF der Bedieneinheit BE der unmittelbar auf dem Touchscreen-Bedienfeldes TF ausgerichteten Spitze des Eingabemittels jeweils erste Zeitpunkte in Form von ersten Zeitmarken EZM (xn, yn, zn, tn) zu den jeweils ermittelten Raumkoordinaten abgespeichert werden. Ebenso in der Datenerfassungseinheit DAE der Überprüfungseinheit UEE werden mittels einer zweiten Koordinatenermittlungseinheit KO2 die x, y Koordinaten des Eingabesignals auf dem Touchscreen-Bedienfeld TF der Bedieneinheit BE ermittelt und dem Eingabesignal zugeordnet. Anstelle der x, y Koordinaten können auch die Koordinaten eines zum Eingabesignal festlegbaren Koordinatenfeldes abgespeichert werden. Zu der örtlichen Erfassung des Eingabesignals wird mittels einer zweiten Zeitermittlungseinheit Z2(t2) der Eingabezeitpunkt des Eingabesignals als ein zweiter Eingabezeitpunkt in Form einer zweiten Zeitmarke ZZM (x, y, tm) zu den x, y Koordinaten des Eingabesignals vermerkt. Beim Gegenstand der Erfindung werden die zwischengespeicherten ersten Koordinaten K1 (x, y, z) beispielsweise abhängig von der z Koordinate oder eines aus der Bewegungsrichtung der Spitze des Eingabemittels ermittelten Bewegungsvektors mit einer zeitlichen Markierung in der Art einer ersten Zeitmarke EZM sowie die zweiten Koordinaten K2 (x, y) des eingegebenen Eingabesignals mit einer dazu vermerkten zweiten Zeitmarke ZZM an eine Vergleichseinheit VE weitergeleitet. In dieser Vergleichseinheit VE werden, nachdem durch die Objektermittlungseinheit OE festgestellt wurde, dass ein bekanntes zur Eingabe autorisiertes Eingabemittel EO, beispielsweise eine Hand, sich der Bedieneinheit BE genähert hat, die ersten mit den zweiten Koordinaten K1, K2 verglichen, wenn die z-Komponente der ersten Koordinate K1 des Eingabemittels EO einen vorgebaren Schwellwert unterschritten hat. Stimmen die x, y Werte der zweiten Koordinaten K2 des Eingabeortes für das Eingabesignal mit den x, y Werten der zweiten Koordinaten K2 unter Berücksichtigung eines Toleranzwertes überein, erfolgt eine Freigabe des Eingabesignals. Dem Eingabesignal wird dazu ein Freigabesignal FS beigefügt. In einer weiteren Ausführungsvariante können zusätzlich die zu den ersten und zweiten Koordinaten K1, K2 hinterlegten ersten und zweiten Zeitmarke EZM, ZZM zur Verifizierung des Eingabesignals herangezogen werden. Die ersten Zeitmarken EZM werden jeweils bezogen auf festlegbare Abstände zur Oberfläche der Touchscreen-Bedienfläche TF zu den ermittelten ersten Koordinaten K1 zwischengespeichert. Mit einer Plausibilitätskontrolle anhand der ersten und zweiten Zeitmarken EZM, ZZM kann eine zusätzliche Überprüfung erfolgen. Liegt beim zusätzlichen Vergleich der ersten und zweiten Zeitmarke EZM, ZZM eine sich andeutende Übereinstimmung der ersten und zweiten Koordinaten K1, K2 vor, so wird das Freigabesignal FS von der Entscheidereinheit ESE für das zum Zeitpunkt der zweiten Zeitmarke ZZM ausgelöste Eingabesignal erteilt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine ungewollte Steuerungsaktion am medizinischen Gerät ausgeschlossen und eine Fehlererkennung im Sinne einer normativen Vorgabe erfüllt wird. In 1 is a touch screen-based control unit BE with a touch screen control surface TF and at least one object detection unit EK shown. The operating unit BE is assigned a first coordinate system KBE and the object detection unit or EK each have a second coordinate system KEK. For example, a part is indicated by a processor-controlled computing unit RE assigned to a control unit BE. Arranged in this arithmetic unit RE is a checking unit UEE for checking an input signal input at the touchscreen operating area TF of an operating unit BE. Input signals may be initiated, for example, with an input means such as a finger or a thumb of a hand or a hand-held further aid. A data determination unit DAE arranged in the checking unit UEE has a gesture recognition unit GER, a touchscreen processor unit TP, a comparison unit VE and a decision unit ESE. The control unit BE associated first coordinate system KBE and the object detection unit EK associated second coordinate system KEK are calibrated to each other. If there is an input signal which is actively input by the operator on the touch screen operating surface TF of the operating unit BE, this is confirmed or marked with an enable signal FS and the input signal is released for forwarding to downstream device units. At least one object detection unit EK for detecting spatial objects or for 3D pattern detection is integrated in peripheral areas of the operating unit BE. Here, for example, a 3D camera, a leap motion unit and object detection units which detect infrared objects in space on the basis of electromagnetic waves or by means of a device can be used as sensor or object detection unit EK. The input means EO, such as, for example, a human hand approaching the operating unit BE, are recognized by means of an object detection unit OE assigned to the gesture recognition unit GER, and a 3D object is created by the latter. The addition of the z-axis makes it possible to detect the object size, so that, for example, an input signal is converted to a control signal only if, for example, the shape of a hand, possibly in conjunction with another tool, is present. In addition to the human hand, an input means held in a human hand, for example a pen, can also be recognized and a 3D input object can be determined by it. In a first coordinate determination unit KO1 downstream of the object detection unit OE, the x, y, z spatial coordinates are determined by the tip of the 3D object facing the touch screen-based control surface TF and temporarily stored for further processing. Forms or embodiments of input means or input objects EO are additionally stored in the object detection unit OE for classifying the input objects. Also, in this context, an input means, for example a hand, could identify itself by a special pronounced shape or gesture and identify itself as input means. The object determination unit OE classifies a hand of varying size with at least one finger or thumb extended for input as an input means as authorized input means and its action or effect in one reviewed further review. In a suggestive matching the spatial coordinates of the input means at a very small distance from the user interface and the coordinates of the input signal on the touch screen control surface TF, the input signal is released. Since the coordinates of the input means and the input signal are determined independently of each other, it can be decided by means of a security check in the checking unit UEE whether the respective input signal is to be forwarded as a control signal to downstream or subsequent appliance units. After the input means EO is classified, the space coordinates x, y, z are determined from the tip of the input finger or thumb, or the tip of an input means in the first coordinate determination unit KO1. In this case, the spatial coordinates x, y, z of the input means EO which are aligned closest to the touchscreen operating surface TF are determined. In a further embodiment, in a first time determination unit Z1 (t1) at predetermined intervals with respect to a remaining distance to the touch screen operating surface TF of the operating unit BE of the directly on the touch screen control panel TF aligned tip of the input means each first time points in the form of first timestamps ECM (xn, yn, zn, tn) are stored to the respectively determined spatial coordinates. Likewise in the data acquisition unit DAE of the checking unit UEE, the x, y coordinates of the input signal on the touch screen control panel TF of the operating unit BE are determined by means of a second coordinate determination unit KO2 and assigned to the input signal. Instead of the x, y coordinates, the coordinates of a coordinate field that can be defined for the input signal can also be stored. For the local detection of the input signal, the input time of the input signal is noted as a second input time in the form of a second time mark ZZM (x, y, tm) relative to the x, y coordinates of the input signal by means of a second time determination unit Z2 (t2). In the subject matter of the invention, the cached first coordinates K1 (x, y, z) become dependent, for example, on the z coordinate or a motion vector determined from the direction of movement of the tip of the input means with a temporal mark in the manner of a first time mark EZM and the second coordinates K2 (x, y) of the inputted input signal with a second time mark ZZM noted for this purpose are forwarded to a comparison unit VE. In this comparison unit VE, after it has been determined by the object determination unit OE that a known input authorized input means EO, for example a hand, has approached the operation unit BE, the first ones are compared with the second coordinates K1, K2, if the z component the first coordinate K1 of the input means EO has fallen below a presettable threshold value. If the x, y values of the second coordinates K2 of the input location for the input signal agree with the x, y values of the second coordinates K2, taking into account a tolerance value, the input signal is released. The input signal to an enable signal FS is attached. In a further embodiment, the first and second timestamps EZM, ZZM stored for the first and second coordinates K1, K2 can additionally be used to verify the input signal. The first timestamps EZM are each temporarily stored in relation to definable distances to the surface of the touchscreen operating surface TF to the determined first coordinates K1. With a plausibility check on the basis of the first and second time stamps ECM, ZZM, an additional check can be made. If an additional match of the first and second coordinates K1, K2 is present during the additional comparison of the first and second timestamps EZM, ZZM, the release signal FS is issued by the decider unit ESE for the input signal triggered at the time of the second timestamp ZZM. This has the advantage that an unwanted control action on the medical device is excluded and an error detection in the sense of a normative specification is met.

Je nach Kontext könnten im Fehlerfall unterschiedliche Fehlermeldungen dem Bediener signalisiert werden. Die Fehlermeldung kann beispielsweise dazu in dafür vorgesehenen Abschnitten auf der Bedieneinheit BE eingeblendet werden. Eine Meldung an den Bediener wäre beispielsweise, dass die Touchscreen-Bedienfläche z.B. zu reinigen ist. Um eine eindeutige, räumliche Gestenerkennung zu detektieren und tote Winkel oberhalb der Bedienoberfläche zu vermeiden, können mindestens zwei kalibrierte Objekterfassungseinheiten EK in die Bedieneinheit BE integriert werden. Im Fall einer 3D-Gestenerfassung mittels Radar sind lediglich 2 Mikrochips nötig, die auf oder in das Gehäuse der Bedieneinheit BE eingebaut bzw. integriert werden können. Depending on the context, different error messages could be signaled to the operator in the event of an error. For example, the error message can be displayed in designated sections on the operating unit BE. A message to the operator would be, for example, that the touch screen control surface e.g. to clean. In order to detect a clear, spatial gesture recognition and to avoid dead angles above the user interface, at least two calibrated object detection units EK can be integrated into the operating unit BE. In the case of a 3D gesture detection by means of radar only 2 microchips are necessary, which can be installed or integrated on or in the housing of the control unit BE.

Die Dreidimensionalität des ermittelten Eingabemittels ermöglicht eine eindeutige Erkennung von Objekten. Der beschriebene kontextresultierende Vorteil liegt darin, dass mittels einer entsprechenden ausgebildeten Überprüfungseinheit UEE eindeutig erkannt wird, ob sich eine menschliche Hand im festgelegten sensorischen Bereich der Erkennungseinheit EK befindet oder nicht. Falls die Antwort auf diese Abfrage negativ ausfällt, werden alle etwaigen Eingabesignale, die über die Touchscreen-Bedienfläche TK der Bedieneinheit BE eingehen, ignoriert, da davon ausgegangen werden kann, dass es sich nicht um eine gewollte Eingabehandlung handelt. The three-dimensionality of the determined input means enables unambiguous recognition of objects. The described context-resulting advantage resides in the fact that it is uniquely recognized by means of a correspondingly formed checking unit UEE whether or not a human hand is located in the defined sensory area of the recognition unit EK. If the answer to this query is negative, all possible input signals, which are received via the touch screen control surface TK of the control unit BE, ignored, since it can be assumed that this is not a desired input treatment.

In 2 ist eine Vorderansicht einer Bedieneinheit BE mit einer Touchscreen-Bedienfläche TF gezeigt. In den Eckbereichen der Bedieneinheit BE ist zur Objekterfassung mindestens eine Objekterfassungseinheit EK entweder auf oder in die Oberfläche der Bedieneinheit BE angeordnet bzw. integriert. Von der Objekterfassungseinheit EK werden sowohl Sensorsignale SS ausgesendet und die an einem Eingabemittel EO reflektierten Sensorsignale empfangen und an die Objektermittlungseinheit OE zur Objektermittlung weitergeleitet. Mit dem in 2 gezeigten Beispiel wird als Eingabemittel EO, eine Hand mit ausgestrecktem Zeigefinger erkannt und als Eingabemittel EO von der Überprüfungseinheit akzeptiert. Die Bedieneinheit BE ist somit entsperrt und das Eingabesignal wird an nachfolgende Geräteeinheiten weitergeleitet, wenn der in der Vergleichseinheit VE durchgeführte Sicherheitstest positiv beendet ist. Bei dem Sicherheitstest werden die Raumkoordinaten der Fingerspitze mit den beispielsweise x, y Koordinaten des an der Touchscreen-Bedienfläche TF eingegebenen Eingabesignals überprüft. In 2 is a front view of a control unit BE shown with a touch screen control surface TF. In the corner regions of the operating unit BE, at least one object detection unit EK is arranged or integrated on the surface of the operating unit BE for object detection. Both sensor signals SS are emitted by the object detection unit EK and the sensor signals reflected at an input means EO are received and forwarded to the object detection unit OE for object determination. With the in 2 the example shown is recognized as an input EO, a hand with outstretched index finger and accepted as an input EO by the review unit. The operating unit BE is thus unlocked and the input signal is forwarded to subsequent units of equipment when the safety test carried out in the comparison unit VE has ended positively. In the safety test, the space coordinates of the fingertip are checked with the, for example, x, y coordinates of the input signal input on the touchscreen operating area TF.

In 3 ist die Eingabe des Eingabesignals an der Touchscreen-Bedienfläche TF angedeutet. Als Eingabeort für das Eingabesignal können die x, y Koordinaten oder ein Koordinatenfeld KF abgefragt werden. Als eine weitere Option können zusätzlich die Eingabezeit des Eingabesignals und des sich der Bedienfläche TF nähernden Eingabemittels EO erfasst und optional in den in der Überwachungseinheit durchgeführten Sicherheitstest mit einbezogen werden. In 3 the input of the input signal is indicated on the touch screen control surface TF. As the input location for the input signal, the x, y coordinates or a coordinate field KF can be queried. As a further option, the input time of the input signal and of the input means EO approaching the operating surface TF can additionally be detected and optionally included in the safety test carried out in the monitoring unit.

In 4 ist angedeutet, dass ein Eingabesignal weitergeleitet wird wenn zumindest der Eingabeort des Eingabemittels mit den Koordinaten des Eingabesignals übereinstimmen. In 4 is indicated that an input signal is forwarded if at least the input of the input means coincide with the coordinates of the input signal.

In 5 und 6 ist eine Auswirkung von einigen auf die Touchscreen-Bedieneinheit TF fallenden Tropfen einer Flüssigkeit gezeigt. Normal würde der auf die Bedieneinheit fallende Tropfen mindestens ein Eingabesignal auslösen. Eine Weiterleitung eines durch das Eingabesignal gebildeten Steuersignals wird aber verhindert, da durch die Objekterfassungseinheit EK in Verbindung mit der Objektermittlungseinheit OE in der Überprüfungseinheit UEE kein zur Eingabe autorisiertes Eingabemittel erkannt wurde. In 5 and 6 an effect of some drops of a liquid falling on the touch screen control unit TF is shown. Normally, the drop falling on the operating unit would trigger at least one input signal. However, a forwarding of a control signal formed by the input signal is prevented, since no input means authorized for input has been recognized by the object detection unit EK in conjunction with the object detection unit OE in the checking unit UEE.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

EO

input means

BE

operating unit

TF

Touch screen operating surface

EK

Object detection unit

KBE

first coordinate system

KEK

second coordinate system

RE

computer unit

UEE

Checking unit

DAE

Data acquisition unit

GER

Gesture recognition unit

OE

Object detection unit

KO 1

first coordinate determination unit

Z1 (t1)

first time determination unit

EZM

first timestamps (xn, yn, zn, tn)

TP

Touchscreen processor unit

KO2

second coordinate determination unit

Z2 (t2)

second time determination unit

ZZM

second timestamps (x, y, tm)

VE

comparing unit

ESE

decision unit

FS

Enable signal for input signal

SS

sensor signals

K

Coordinates (x, y) of the input signal

KF

Coordinate field around the input signal

Claims

Operating unit (BE) with a touch-screen control surface (TF) for inputting signals triggering input signals, at least one input means (EO) detecting object detection unit (EK) and an input signal checking verifying unit (UEE), wherein the input signal of an input-authorized input means ( EO) is released for forwarding to subsequent processing units.

Operating unit (BE) according to claim 1, characterized in that the checking unit (UEE) has an object detection unit (OE) designed to determine the type of input means (EO).

Operating unit (BE) according to one of the preceding claims, characterized in that the detected input means (EO) is structured such that the spatial coordinates of the touchscreen user interface (TF) pointing tip of the input means (EO) are determined.

Operating unit (BE) according to one of the preceding claims, characterized in that the checking unit (UEE) has a first and second coordinate determination unit (KO1, KO2), wherein the first coordinate determination unit (KO1) the spatial coordinates of the touchscreen control surface (TF) pointing tip of the input means (EO) and the second coordinate determination unit (KO2) determines the point coordinates (K) and / or the coordinate field (KF) of the input point on the touchscreen operating surface (TF).

Operating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the checking unit (UEE) for the Having carried out a plausibility check comparing unit (VE), wherein in a coincidence of the coordinates (K) and / or the coordinate field (KF) to the input coordinates of the input signal on the touch screen control surface (TF) with the spatial coordinates of the tip of the input means (EO) , as the distance to the touch screen control surface (TF) decreases, the input signal is released.

Operating unit (BE) according to one of the preceding claims, characterized in that the checking unit (UEE) has a first and second time-determining unit (Z1 (t1), Z2 (t2)), wherein the first time-determining unit Z1 (t1) the first time points in the form of first time stamps (EZM) at definable distances to the touchscreen control surface (TF) and the second time determination unit Z2 (t2) stores the second time in the form of a second time stamp (ZZM) when inputting the input signal and the first time stamps (EZM) with the second timestamp (ZZM) is compared in a verified plausibility check and the input signal is released at approximately coincidence.