WO2009138325A2 - Anordnung und verfahren zur bedienung von geräten - Google Patents

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WO2009138325A2
WO2009138325A2 PCT/EP2009/055248 EP2009055248W WO2009138325A2 WO 2009138325 A2 WO2009138325 A2 WO 2009138325A2 EP 2009055248 W EP2009055248 W EP 2009055248W WO 2009138325 A2 WO2009138325 A2 WO 2009138325A2
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control
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trs
control panel
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Christian Hahn
Karl-Heinz Maier
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03542—Light pens for emitting or receiving light

Definitions

  • the invention has for its object to provide a further arrangement and an associated method for operating devices.
  • the object is achieved by an arrangement and an associated method for operating at least one controllable with control panel control device solved by a receptor layer is arranged in a defined position in front of the control panel and the coordinates of a light spot generated by a focused light beam on the receptor layer determined and control pulses are triggered to the device to be controlled by a downstream evaluation and control unit.
  • the invention has the advantage that the pointer can be used within sterile areas.
  • the invention has the advantage that any number of devices can be controlled with a multifunction input field.
  • the invention has the advantage that it is possible to dispense with operating areas equipped with operating consoles, which has the additional advantage that a significant freedom of movement in the surroundings of an operator for this person and his assistants is achieved through the significant space savings achieved thereby.
  • the invention has the advantage that the pointer-oriented selection of devices, device units and their device functions by a multi-function input is more intuitive to perform.
  • the invention has the advantage that sterile covers of operating or interface units can be dispensed with, which has the additional advantage that a view of possible screen-controlled unit units is not impaired by protective films.
  • the invention has the advantage that is possible with this one ne variety of control units of equipment or device systems such as a C-arm or an ultrasound device.
  • the exemplary embodiment provides an arrangement and a method for operating devices or units Gn controllable via a display area MN.
  • This arrangement and the associated method has, inter alia, a pointing instrument Z, an evaluation and control unit AAE and, for example, a monitor MN with control elements BEn on.
  • the Pointing instrument Z is designed so that it emits a laser beam LS and encoded trigger pulses can be delivered upon actuation of a shutter button AT.
  • a receptor layer TRS is arranged immediately before the monitor surface MN . By means of the receptor layer TRS, the point of impact of the laser beam is determined on this first processing module VA1 assigned in one of the evaluation and control unit AAE.
  • the monitor surface MN is subdivided into a plurality of control surfaces, which can also be referred to as control elements BEn.
  • the selection area BE can be used to trigger selection and activation of control functions. Such control functions may be, for example, lifting, lowering, rotating or tilting the operating table, or positioning a C-arm for X-ray recording.
  • control elements BEn control systems assigned to a C-arm can actuate positioning motors which position an X-ray unit exactly at the patient.
  • the pointing instrument Z can be designed, for example, as a laser. Starting from the pointing instrument Z, the laser beam LS strikes a surface of the receptor layer TRS.
  • the operating elements BEn are integrated in a monitor surface.
  • the control elements BEn can be used to trigger control functions.
  • the receptor layer TRS is arranged in a defined manner.
  • the coordinates x, y of a laser beam LS impinging on the receptor layer are determined by the receptor layer in the first processing unit VA1.
  • an unambiguous assignment to a control panel located behind it is made with a multiplicity of operating elements BEn in the first processing unit VA1.
  • the control element BEx itself can be highlighted by a visualization on the monitor. If the operating element is not integrated in a monitor surface, a colored marking can be set on an electronically controllable, otherwise transparent film.
  • the slide is either Component of the transparent receptor layer TRS or of the control elements BEn having display panel.
  • a trigger key AT is actuated by the operator.
  • This release button AT can be arranged, for example, on the pointing instrument Z.
  • a trigger button could also be triggered via another switching element, a footswitch.
  • an acknowledgment marker appears on the user interface or the electronically controllable film. This can be done, for example, by a colored marking EEP of the control surface or the control element BEx.
  • the respectively activated control element BEx on the monitor MN can also be highlighted with a marker point EEP.
  • the triggering pulse CAP is coded. This means that control signals triggering control functions only from certified pointers Z
  • CAP can be delivered to a controller of the respective system.
  • the evaluation of the pulses which can be picked off via the receptor layer TRS takes place in a second processing module VA2 assigned to the evaluation and control unit AAE. If several devices are to be controlled, each monitor has a transparent receptor layer and its own evaluation and control electronics.
  • VAl first processing module VA2 second processing module
  • BE controls EEP event at detected position

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Bei dieser Anordnung und dem dazugehörigen Verfahren ist eine Rezeptorschicht und eine Auswerte- und Ansteuerungseinheit vorgesehen, wobei die Rezeptorschicht in definierter Position vor dem Bedienfeld eines Gerätes angeordnet wird und die Koordinaten eines Laserpunktes, eines von einem Zeigeinstrument ausgehenden Laserstrahls in einer Auswerteeinheit ermittelt und von einer Ansteuereinheit Steuerimpulse an das zu steuernde Gerät abgegeben werden.

Description

Beschreibung
Anordnung und Verfahren zur Bedienung von Geräten
Zur Benutzung oder Bedienung von Geräten innerhalb steriler Bereiche eines Operationssaals bedarf es besonderer Vorkehrungen um eine Keimfreiheit zu erreichen. Bisher ist es üblich, die Bedieneinheiten oder Geräte in durchsichtige Abdeckfolien einzuhüllen. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass die Bedienung dieser erschwert wird. Auch ist es üblich dass der Arzt oder dessen Assistenz mündliche Anweisungen an eine zur Bedienung der Geräte zuständigen Person außerhalb des sterilen Bereichs gibt. Teilweise kann der behandelnde Arzt Steuerimpulse zur Geräteeinstellung auch über Schaltele- mente, wie beispielsweise einen Fußschalter, auslösen. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass aufgrund eines fehlenden Blickkontaktes zum Fußschalter dessen Bedienungsfreundlichkeit stark eingeschränkt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Anordnung und ein dazugehöriges Verfahren zur Bedienung von Geräten anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 oder 5 angege- benen Merkmale gelöst.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung und einem dazugehörigen Verfahren zur Bedienung von mindestens einem mit Bedienelementen ausgebildeten Bedienfeld steuerbaren Gerät dadurch ge- löst, dass eine Rezeptorschicht in definierter Position vor dem Bedienfeld angeordnet wird und die Koordinaten eines von einem fokussierten Lichtstrahl erzeugten Lichtpunktes auf der Rezeptorschicht ermittelt und Steuerimpulse an das zu steuernde Gerät durch eine nachgeordnete Auswerte- und Ansteue- rungseinheit ausgelöst werden.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass das Zeigeinstrument innerhalb steriler Bereiche einsetzbar ist. Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass beliebig viele Geräte mit einem Multifunktionseingabefeld ansteuerbar sind.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auf mit Bedienkonsolen ausgerüstete Operationsbereiche verzichtet werden kann, was den zusätzlichen Vorteil mit sich bringt, dass durch die dadurch erwirkte signifikante Platzersparnis im Um- feld eines Operateurs für diesen und seiner Assistenz eine größere Bewegungsfreiheit ermöglicht wird.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass die zeigeorientierte Auswahl von Geräten, Geräteeinheiten und deren Gerä- tefunktionen durch eine Multifunktionseingabe intuitiver durchführbar ist.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auf sterile Abdeckungen von Bedien- bzw. Schnittstelleneinheiten verzich- tet werden kann, was den zusätzlichen Vorteil mit sich bringt, dass eine Sicht auf mögliche bildschirmgesteuerte Geräteeinheiten nicht durch Schutzfolien beeinträchtigt wird.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, das mit dieser ei- ne Vielzahl von Bedieneinheiten von Geräten oder Gerätesysteme wie beispielsweise ein C-Bogen oder ein Ultraschallgerät möglich ist.
Die Erfindung soll im Folgenden mittels eines in einer Zeich- nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden .
Das Ausführungsbeispiel gibt eine Anordnung und ein Verfahren zur Bedienung von über eine Anzeigefläche MN steuerbare Gerä- te oder Geräteeinheiten Gn wieder. Diese Anordnung und das dazugehörige Verfahren weist unter anderem ein Zeigeinstrument Z, eine Auswerte- und Ansteuerungseinheit AAE und beispielsweise einen Monitor MN mit Bedienelementen BEn auf. Das Zeigeinstrument Z ist dabei so ausgebildet, dass es einen Laserstrahl LS abgibt und bei Betätigung einer Auslösetaste AT codierte Auslöseimpulse abgegeben werden können. Unmittelbar vor der Monitorfläche MN ist eine Rezeptorschicht TRS ange- ordnet. Mittels der Rezeptorschicht TRS wird der Auftreff- punkt des Laserstrahls auf dieser in einem der Auswerte- und Ansteuereinheit AAE zugeordneten ersten Verarbeitungsmodul VAl ermittelt. Die Monitorfläche MN ist in eine Vielzahl von Ansteuerflächen, die auch als Bedienelemente BEn bezeichnet werden können, unterteilt. Über die Ansteuerfläche BE kann eine Auswahl und Aktivierung von Steuerungsfunktionen angestoßen werden. Solche Steuerungsfunktionen können beispielsweise ein Heben, Senk, Drehen oder Neigen des Operationstisches, oder ein Positionieren eines C-Bogens für eine Rönt- genaufnähme sein. Über die Bedienelemente BEn können einem C- Bogen zugeordnete Steuerungssysteme Stellmotoren betätigen, die eine Röntgeneinheit exakt beim Patienten positioniert. Das Zeigeinstrument Z kann beispielsweise als Laser ausgebildet sein. Ausgehend vom Zeigeinstrument Z trifft der Laser- strahl LS auf eine Oberfläche der Rezeptorschicht TRS. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Bedienelemente BEn in einer Monitorfläche integriert. Über die Bedienelemente BEn können Steuerungsfunktionen angestoßen werden. Vor der Monitorfläche ist in diesem Ausführungsbeispiel die Rezeptor- schicht TRS definiert angeordnet. Durch die Rezeptorschicht werden in der ersten Verarbeitungseinheit VAl die Koordinaten x, y eines auf der Rezeptorschicht auftreffenden Laserstrahls LS ermittelt. Nach der Bestimmung der Position des Auftreff- punktes des Laserstrahls LS auf der Rezeptorschicht wird eine eindeutige Zuordnung zu einem dahinter liegenden Bedienfeld mit einer Vielzahl von Bedienelementen BEn in der ersten Verarbeitungseinheit VAl getroffen. Durch diese Zuordnung kann das Bedienelement BEx selbst durch eine Visualisierung auf dem Monitor hervorgehoben werden. Ist das Bedienelement nicht in einer Monitorfläche integriert, so kann auf einer elektronisch ansteuerbaren, ansonsten durchsichtbaren Folie eine farbliche Markierung gesetzt werden. Die Folie ist entweder Bestandteil der transparenten Rezeptorschicht TRS oder des die Bedienelemente BEn aufweisenden Anzeigefeldes.
Ist sich der Bediener des Zeigeinstrumentes Z sicher, das er die dem Bedienelement BEx zugeordnete Steuerfunktion in dem dahinter liegenden Betriebssystem auslösen will, wird vom Bediener eine Auslösetaste AT betätigt. Diese Auslösetaste AT kann beispielsweise an dem Zeigeinstrument Z angeordnet sein. Eine Auslösetaste könnte aber ebenso über ein weiteres Schaltelement, einem Fußschalter ausgelöst werden. Als Bestätigung für die Betätigung der Auslösetaste erscheint auf der Bedienoberfläche oder der elektronisch ansteuerbaren Folie ein Quittierungsmarker . Dieser kann beispielsweise durch eine farbliche Markierung EEP der Ansteuerfläche oder des Bedien- elementes BEx erfolgen. Das jeweils aktivierte Bedienelement BEx auf dem Monitor MN kann auch mit einem Markierungspunkt EEP hervorgehoben werden. Um mögliche Fehlbedienungen und eindeutige Zuordnungen nur zuzulassen ist der Auslöseimpuls CAP Codiert. Dies bedeutet, dass nur von zertifizierten Zei- geinstrumenten Z Bedienfunktionen auslösende Steuerimpulse
CAP zu einer Steuerung des jeweiligen Systems abgegeben werden können. Die Auswertung der über die Rezeptorschicht TRS abgreifbaren Impulse erfolgt in einem der Auswerte- und An- steuerungseinheit AAE zugeordneten zweiten Verarbeitungsmodul VA2. Sollen mehrere Geräte angesteuert werden besitzt jeder Monitor eine transparente Rezeptorschicht und eine eigene Auswerte- und Ansteuerelektronik.
Bezugs zeichenliste
AAE Auswerte- und Ansteuerungselektronik
VAl erstes Verarbeitungsmodul VA2 zweites Verarbeitungsmodul
Z Zeigeinstrument
AT Auslösetaste
CAP Codierter Auslösepuls
SB Steriler Bereich LS Laser-Strahl
TRS Transparente Rezeptorschicht
PK Positionserkennung
MNn Anzeigeflächen
BE Bedienelemente EEP Event an erkannter Position
Gn zu steuerndes Gerät
MA Verbindung zur Anzeigefläche/Monitoranschluß

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Bedienung von mindestens einem mit Bedienelementen ausgebildeten Bedienfeld (MNn) steuerbaren Gerät (Gn), dadurch gekennzeichnet, dass eine Rezeptorschicht (TRS) und eine Auswerte- und An- steuerungseinheit (AAE) vorgesehen ist, wobei die Rezeptorschicht (TRS) in definierter Ausrichtung vor dem Bedienfeld (MNn) angeordnet wird und die Koordinaten (X, Y) einer von einem Zeigeinstrument (Z) auf der Rezeptorschicht erzeugten visuellen Markierung eines fokussierten Lichtstrahls, insbesondere eines Laserstrahls (LS) , durch ein erstes der Auswerte- und Ansteuereinheit (AAE) zugeordnetes Verarbeitungsmodul (VAl) ermittelbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verarbeitungsmodul (VAl) derart ausgebildet ist, dass aufgrund der ermittelten Koordinaten (X, Y) des auf die Rezeptorschicht (TRS) auftreffenden Lichtstrahls (LS) eine auf dem Bedienfeld (MN) angeordnete Bedieneinheit (BE) zu- ordenbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Verarbeitungsmodul (VA2) zur Ansteuerung einer zugeordneten Geräteeinheit (Gn) vorgesehen ist, wobei die Ansteuerung auslösenden Steuerimpulse nach eindeutiger Zuord- nung von codierten Auslöseimpulsen (CAP) des Zeigeinstrumentes (Z) erfolgt.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verarbeitungsmodul (VAl) derart ausgebildet ist, dass nach Ermittlung der Koordinaten (X, Y) des Auftreff- punktes des Lichtstrahls (LS) ein Visualisierungsmarker (EEP) gesetzt wird.
5. Verfahren zur Bedienung von mindestens einem mit Bedienelementen ausgebildeten Bedienfeld (MNn) bedienbaren Gerät
(Gn), dadurch gekennzeichnet, dass eine Rezeptorschicht (TRS) in definierter Position vor dem Bedienfeld (MNn) angeordnet wird und die Koordinaten (X, Y) eines von einem fokussierten Lichtstrahl (LS) erzeugten Lichtpunktes auf der Rezeptorschicht, ermittelt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der ermittelten Koordinaten (X, Y) des auf die Rezeptorschicht (TRS) auftreffenden Lichtstrahls (LS) ein auf dem Bedienfeld (MN) angeordnetes Bedienelement (BEx) zugeordnet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerimpulse für ein zu bedienendes Gerät (Gn) nach eindeutiger Zuordnung von codierten Auslöseimpulsen (CAP) zu einem Bedienelement (BEx) erfolgen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ermittlung der Koordinaten (X, Y) des Auftreffpunk- tes des Lichtstrahls (LS) ein Visualisierungsmarker (EEP) bei dem darunterliegenden Bedienelement (BE) gesetzt wird.
PCT/EP2009/055248 2008-05-14 2009-04-30 Anordnung und verfahren zur bedienung von geräten WO2009138325A2 (de)

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