專利名稱：無線操作系統以及操作無線系統的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種特別是醫(yī)療技術設備的無線操作系統以及操作無線系統的方法。
背景技術：
為了操作設備，特別是醫(yī)療技術設備如X射線設備，通常采用不固定位置的操作部件。例如EP 0834891A2公開了一種電纜連接的操作部件。由此，也公開了一種可能，操作部件通過無線例如通過紅外線通信與中心站通信。無電纜通信基本也由無線通信構成。與紅外線通信不同的是，在操作部件與中心站即要控制的設備之間不需要直視通信。但其缺點是，操作人員帶著該操作部件遠離被控制的設備時，一旦無意之中觸發(fā)該操作部件就可能會改變設備的調節(jié)。特別是對于醫(yī)療技術設備，這種情況是極端危險的。因此，無線操作通常不能用于醫(yī)療技術設備的對安全要求很高的功能上。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于擴大特別是醫(yī)療技術設備的無線操作系統的應用范圍。
本發(fā)明的目的由具有權利要求1技術特征的無線操作系統以及具有權利要求6技術特征的操作無線系統的方法實現。下面與裝置有關的實施方案和優(yōu)點也基本適合于方法，反之亦然。
根據本發(fā)明的無線操作系統，包括通常位置固定的無線基站以及通常位置不定的操作部件，總體也稱作無線系統的參與者。當然也可以增加任意數量的附加的固定的或移動的這種參與者。非限制性地，一般而言從單個無線基站和單個操作部件出發(fā)，建立它們之間的無線通信聯系。
無線系統參與者之間的無線通信可以是不同的操作模式。對此，其中一個參與者優(yōu)選為操作單元，其包括一個控制裝置，該裝置具有與接收參數相關的第一閾值。接收參數例如為接收場強的接收質量參數，或在數字無線通信中為傳輸數據誤碼率的接收質量參數。為了將接收質量參數分類，不僅引入接收場強而且引入誤碼率。為了確定接收參數而進行的測量操作或評估無線系統參與者之間的距離的操作，優(yōu)選地直接通過運行時間的測量和/或間接通過評估接收質量來實現。為了簡化起見，其概念“接收參數”和“接收質量參數”也可以用于確定的接收特性特別是接收質量由多個參數描述的情況。
根據接收參數特別是接收質量參數大于或小于閾值的情況，激活無線系統的標準操作模式或安全操作模式。無線系統的信息傳送可以借助兩不同的指令組，即第一非安全性指令組和第二安全性指令組實現。只要無線系統在標準操作模式下工作，兩指令組可不受限制地使用。相反，如果轉換到安全性操作模式，即當接收質量變差和/或參與者之間的距離大于由閾值規(guī)定的極限值時，只有第一非安全性指令組仍不受限制被使用。第二指令組的使用在安全性操作模式下被自動限制。
在最簡單的情況下，第二指令組在安全性操作模式下完全中斷，但優(yōu)選地通過操作一個確認輸入裝置如確認鍵，仍然可以在安全性操作模式下保留第二指令組的使用。為此，根據第一替換實施方式，只有在操作該確認輸入裝置時才能啟用第二指令組。根據第二替換實施方式，在安全性操作模式下通過操作該確認輸入裝置打開一時間窗口，在其時間窗口內啟用所有指令組并由此開放標準操作模式的所有功能。在這種情況下該確認輸入裝置具有觸發(fā)鍵的功能。在優(yōu)選方式中，在由一個指令組啟動的操作功能結束后再觸發(fā)打開該時間窗口，由此為后續(xù)的具有一任意指令組的操作指令開放進一步的時間間隔。這種實施方式特別適合于制造無線腳踏開關式的操作部件。
根據要控制的設備的類型也適合進行細分級，以替代根據安全性觀點在兩指令組中分配操作部件的功能。例如，對于在各種情況下出于安全技術原因而啟動的功能特別是緊急中斷功能而言，如果它們由該操作部件來啟動，那么必要的與接收質量相關的閾值就可以設定得比其他按規(guī)定運行的控制設備的操作功能的閾值要更低。
為了顯示激活的操作模式，特別是在激活安全性操作模式時，優(yōu)選地在一參與者特別是操作部件上設置光學顯示裝置。在從標準操作模式轉換到安全性操作模式時，通過自動接通一個例如為光閃爍顯示器的顯示裝置，告知使用者某一個參與者的當前位置(該位置是由測量出的降低的接收質量來指示的)和/或無線系統的參與者之間距離變大的情況。在優(yōu)選實施方式中，如果使用者有意或無意識地操作了操作部件的輸入裝置例如鍵，由此選擇屬于第二安全性指令組的功能，那么就會發(fā)出聲報警信號。
在接收質量低于閾值時，只通過光學信號而不是聲信號，以不干擾其它人員的方式提醒持有操作部件的使用者，處于有效距離的邊緣處。在此，也要考慮無線通信的有效距離會由于各種衰減因素而縮短，例如在無線系統參與者所處的空間內人員很多的情況。如果接收參數小于閾值時，這種光信號就是要求操作者尋找適合的操作位置的指令。
采用無線系統參與者之間的信號傳輸時間，替代參與者的現場接收質量來至少主要用于確定接收參數值，由此提供一種特別簡化的可能，在參與者之間無線通信不受限制的區(qū)域，也能對定位進行限制。這樣，可以可靠地避免一個用于操作固定設置在一房間內的設備、基于無線技術的操作部件，從相鄰的房間觸發(fā)該設備安全性功能。
根據另一優(yōu)選方案，具有一個與接收參數值有關的第二閾值，當該第二閾值低時，參與者之間的無線通信將會中斷。不管該無線聯系是否由于第二閾值過低中斷，也不管這樣定義的一個閾值由于物理因素特別是參與者之間的距離太大而沒有確定，在一優(yōu)選實施例中，會對使用者發(fā)出聲音提示，通知無線通信的中斷。由此，這樣避免使用者例如將口袋中的操作部件無意帶出接收區(qū)域的情況。
本發(fā)明的優(yōu)點特別在于，當無線接收質量下降到預定閾值之下時，和/或當由測量傳輸時間獲得的無線操作裝置與受控設備之間的距離，超過由閾值給定的最大距離時，通過完全或部分地中斷無線操作裝置的功能，使無線操作裝置不受限制地以所希望的方式使用，使用區(qū)域限制在所述受控制設備特別是醫(yī)療技術設備的附近區(qū)域。


下面參照附圖描述本發(fā)明的實施例。其中圖1示出了醫(yī)療技術設備的無線操作系統；圖2示出了圖1無線操作系統不同操作狀態(tài)的流程圖。
具體實施例方式
彼此相應的部件或參數在兩附圖中具有相同的附圖標記。
一個無線操作系統1包括一位置固定的無線基站2以及一移動操作部件3。在無線基站2上連接一要控制的醫(yī)療技術設備4如X射線技術設備或碎石技術設備。其設備4的功能范圍包括與安全技術相關的功能，如驅動或放射源的轉換，以及與安全技術無關的功能如顯示功能。其設備4的與安全技術相關的功能和與安全技術無關的功能均借助操作部件3控制。該操作部件3與無線基站2之間的功能通信借助天線5、6建立，其中最大的有效距離約在5-8米。在一般而言，操作該操作部件3的使用者根據安全規(guī)范，應與要控制的設備4以及與無線基站2保持直視通信工作，通常無線基站2安裝在設備4上。如果無線基站2例如由從檢查臺下垂的蓋布蓋住，這樣會影響無線通信，其無線通信用虛線FV表示，其虛線實際上是不存在的。無線基站2與操作部件3之間的無線通信具有顯著的優(yōu)點，例如比紅外線通信明顯要好，但也不能根本排除以下可能，即操作者由于誤操作其操作部件3而失去與設備4的非直視接觸，該設備4例如設置在檢查室或手術室的前室中，這樣以不希望的方式觸發(fā)了設備4的功能。該危險通過下面進一步詳述的操作模式B0，B1中操作其操作部件3得以有效消除。其中參見圖2的程序框圖。
其操作部件3具有一無線模塊7，它將天線5檢測到的場強以及接收數據的誤碼率的信息傳送到控制裝置8，其控制裝置8以下簡稱控制。可附加或替換的是，在無線操作系統1中通過測量傳輸時間，來檢測系統1的參與者2、3的天線5、6之間的距離。
其控制8還與鍵盤9、鍵盤控制器10以及作為聲音輸出裝置的揚聲器11連接。在簡化示出的實施方式中，其鍵盤9具有四個功能鍵F1，F2，F3，F4，其中標記F1-F4表示由操作部件3控制的設備4的功能。其中，功能F1，F2對應于第一非安全性指令組BS1，而功能F3，F4對應于第二安全性指令組BS2。只要持有操作部件3的使用者距設備4在正常操作距離之內并且沒有可感知的屏蔽，所有功能F1到F4不受限制地啟用操作部件3處于標準操作模式B1。
隨著作為無線操作系統1參與者的操作部件3與無線基站2之間距離的增大，或在參與者2、3之間存在屏蔽例如建筑物墻時，操作部件3的天線5檢測到的、由無線基站2發(fā)出的數據流的接收質量變劣。操作部件3所在地的接收信號質量優(yōu)選地通過測量場強以及檢測誤碼率并將其至少轉換成接收信號質量參數k，還可簡稱為接收參數或參數，它作為控制單元8的輸入量?？商鎿Q的是，該接收信號參數是無線操作系統參與者2、3之間距離的量，接收信號參數k變小表示上述參與者2、3之間的距離在增大。該控制單元8將無線模塊7生成的參數k與第一閾值S1比較。對此，無線模塊7和控制單元8的劃分應理解為一種象征性的表示，實際上，多個或所有部件即模塊7、控制8以及鍵盤控制器10作為一個統一的整體部件，其中控制調節(jié)功能也可以通過軟件技術實現。同樣，在操作部件3內部用符號表示的功能也可替換地集成到無線基站2和/或設備4中。
在接收信號參數k小于第一閾值S1時，即特別是接收信號質量變差時，激活另一安全性操作模式B0。此時，對應于第一非安全性指令組BS1的功能F1，F2保持不變。相反，對應于第二安全性指令組BS2的功能F3、F4不能通過操作該操作單元3的相應鍵而啟用。確切地說，為了啟動該安全性功能F3、F4，需要操作作為確認輸入裝置的釋放鍵12。根據第一可選方案，持續(xù)壓住釋放鍵12，僅激活安全性指令組BS2的功能F3、F4的使用。根據第二可選方案，通過短按釋放鍵12，則可在一定時間內例如10秒鐘，激活包括兩指令組BS1、BS2的標準模式B1的所有功能。一旦使用者選擇了沒有激活的安全性操作模式B0下的功能F3、F4，揚聲器11會發(fā)出的聲音報警信號提醒用戶，要操作釋放鍵12。這樣，可靠地排除用戶無意之中啟動設備4的安全臨界功能。在該實施例中，只通過操作釋放鍵12才可以在安全性操作模式B0下使用的安全性指令組BS2，這種限制在圖2中由帶括號的BS2表示。
如果在帶著操作部件3的用戶從無線基站2的附近區(qū)域離開(該區(qū)域可運行上述標準操作模式B0)，操作部件不會自動發(fā)出聲音報警。在這種情況下，激活的安全性操作模式B0將借助作為顯示裝置的發(fā)光二極管13以不干擾他人的方式進行報警顯示。如果只選擇對應于非安全性指令組BS1的功能F1、F2，同樣不進行聲報警。同時，用戶被告知，他正處于一個接收場強下降和/或誤碼率上升的區(qū)域。這樣，就可以提供一種對使用者非常友好的無線操作系統1。
如果操作部件3距無線基站2的距離進一步加大，或天線5所處位置的接收質量進一步變差，那么所述參數k會小于控制單元8中預定的第二閾值S2。在這種情況下，整個功能F1到F4中止。此時，揚聲器會像使用者發(fā)出聲音報警信息，例如確定的音調或語言。如果操作部件3附加到鍵盤9上，或與例如觸摸屏形式的鍵盤組合一體，并具有一光學輸出裝置，則操作部件3優(yōu)選地或替換地具有光學報警輸出，例如為文本顯示裝置。
權利要求
1.一種無線操作系統，包括·一用于控制一裝置的無線基站(2)；·一與其無線基站(2)建立無線通信的操作部件(3)；其特征在于·該操作部件(3)具有一個攜帶與接收參數(k)相關的第一閾值(S1)的控制裝置(8)，根據該參數，上述操作部件(3)在不同操作模式(B0，B1)之間進行轉換；·上述參數小于該閾值(S1)時，該操作部件(3)處于安全性操作模式(B0)，而在大于閾值(S1)，該操作部件(3)處于標準操作模式(B1)；·借助該操作部件(3)激活的第一非安全性指令組(BS1)在不同的操作模式(B0，B1)下完全一樣地使用；·借助操作部件(3)激活的第二安全性指令組(BS2)在該安全性操作模式(B0)下，與標準操作模式(B1)相比，其使用受到最大限制。
2.如權利要求1的無線操作系統，其特征在于一確認輸入裝置(12)，操作該確認輸入裝置使得所述安全性指令組(BS2)在上述安全性操作模式(B0)下，根據其標準操作模式(B1)使用。
3.如權利要求1或2的無線操作系統，其特征在于該操作部件(3)具有一個顯示操作模式(B0，B1)的顯示裝置(13)。
4.如權利要求1至3之一的無線操作系統，其特征在于其操作部件(3)具有一聲輸出裝置(11)。
5.如權利要求1至4之一的無線操作系統，其特征在于一個與上述接收參數(k)相關的第二閾值，該接收參數小于第二閾值(S2)時，中斷所述操作部件(3)與所述無線基站(2)之間的無線通信。
6.一種操作至少具有兩參與者(2，3)的無線系統的方法，其特征在于·檢測所述參與者(2，3)之間的無線通信的傳輸質量；·借助一接收參數(k)將所述傳輸質量與一閾值(S1)進行比較；·根據所述接收參數(k)相對于所述閾值(S1)的大小，激活不同的操作模式(B0，B1)，在小于閾值(S1)時，激活一安全性操作模式(B0)，在大于所述閾值(S1)時，激活一個標準操作模式(B1)；·為了無線通信的操作，設定第一非安全性指令組(BS1)以及第二安全性指令組(BS2)；·上述兩指令組(BS1，BS2)在標準操作模式(B1)下使用不受限制；·在所述安全性操作模式(B0)下，只有第一指令組(BS1)的使用不受限制，第二指令組(BS2)的使用受限制。
7.如權利要求6的方法，其特征在于所述標準操作模式(B1)的全部功能在所述安全性操作模式(B0)下要通過操作一確認輸入裝置(12)方得釋放。
8.如權利要求7的方法，其特征在于所述標準操作模式(B1)的全部功能在安全性操作模式(B0)下僅在操作上述確認輸入裝置(12)期間釋放。
9.如權利要求7的方法，其特征在于通過在所述安全性操作模式(B0)下操作上述確認輸入裝置(12)，打開一個時間窗口，在該時間窗口內釋放標準操作模式(B1)的功能。
10.如權利要求6至9之一的方法，其特征在于在從上述標準操作模式(B1)轉換到上述安全性操作模式(B0)時發(fā)出光信號。
11.如權利要求6到10之一的方法，其特征在于在上述安全性操作模式(B0)下選擇屬于安全性指令組(BS2)的功能時發(fā)出聲報警信號。
12.如權利要求6到11之一的方法，其特征在于上述傳輸質量導致所述參與者(2，3)之間的無線通信發(fā)生中斷時發(fā)出聲信號。
13.如權利要求6到12之一的方法，其特征在于上述接收參數(k)包含上述參與者(2，3)之間的無線通信的接收質量的相關信息。
14.如權利要求13的方法，其特征在于上述接收參數(k)包含上述參與者(2，3)所在位置處的接收場強的相關信息。
15.如權利要求13或14的方法，其特征在于上述接收參數(k)包含上述參與者(2，3)之間無線通信的誤碼率的相關信息。
16.如權利要求6到15之一的方法，其特征在于上述接收參數(k)包含所述參與者(2，3)之間距離的相關信息。
17.如權利要求16的方法，其特征在于上述接收參數(k)通過測量傳輸時間而測得。
全文摘要
一種特別是醫(yī)療技術設備的無線操作系統，包括一用于控制一設備的無線基站(2)；一與其無線基站(2)建立無線通信的操作部件(3)；其中其操作部件(3)具有通過第一閾值(S1)相對于接收參數(k)的相關性在操作部件(3)的不同操作模式(B0，B1)之間進行轉換的控制裝置(8)；在小于閾值(S1)時，處于操作部件(3)的安全性操作模式(B0)，在大于閾值(S1)，處于操作部件(3)的標準操作模式(B1)；借助操作部件(3)激活的第一非安全性指令組(BS1)在不同的操作模式(B0，B1)下完全一樣地使用。借助操作部件(3)激活的第二安全性指令組(BS2)在與標準操作模式(B1)相比的安全性操作模式(B0)下使用受到最大的限制。
文檔編號A61B6/00GK101095180SQ200480022569
公開日2007年12月26日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權日2003年8月11日
發(fā)明者羅伯特·卡格邁耶, 多納爾·梅德拉, 迪特馬·西爾克 申請人:西門子公司