(57)【要約】【課題】無線操作システム、特に医療機器用の無線操作システムの適用領域を拡張する。【解決方法】機器の制御のために設けられた無線基地局（２）と、無線基地局（２）との無線接続を確立するための操作器（３）とを備え、操作器（３）は受信特性値（Ｋ）に関する第１しきい値（Ｓ１）を有する制御装置（８）を備え、受信特性値（Ｋ）と第１しきい値（Ｓ１）との比較される。受信特性値（Ｋ）がしきい値（Ｓ１）を下まわる時は、操作器（３）に対し安全指向動作モード（Ｂ０）が用いられ、しきい値（Ｓ１）を上まわる時は、操作器（３）に対し標準動作モード（Ｂ１）が用いられる。操作器（３）によって活性化される非危険領域の第１コマンドセット（ＢＳ１）は異なる動作モード（Ｂ０，Ｂ１）で同等に利用され、危険領域の第２コマンドセット（ＢＳ２）は標準動作モード（Ｂ１）に比較して厳しく制限された形で安全指向動作モード（Ｂ０）で利用することができる。
2007509638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・  機器の制御のために設けられた無線基地局（２）と、
・  前記無線基地局（２）との無線接続を確立するための操作器（３）と、
を備え、
・  前記操作器（３）は受信特性値（Ｋ）に関する第１しきい値（Ｓ１）を有する制御装置（８）を備え、前記受信特性値（Ｋ）に依存して前記操作器（３）が異なる動作モード（Ｂ０，Ｂ１）の間で切替が行われ、
・  前記受信特性値（Ｋ）が前記第１しきい値（Ｓ１）を下まわる時は、前記操作器（３）に対し安全指向動作モード（Ｂ０）が用いられ、前記第１しきい値（Ｓ１）を上まわる時は、前記操作器（３）に対し標準動作モード（Ｂ１）が用いられ、
・  前記操作器（３）によって活性化されうる非危険領域の第１コマンドセット（ＢＳ１）が前記両動作モード（Ｂ０，Ｂ１）で同等に利用可能であり、
・  前記操作器（３）によって活性化されうる危険領域の第２コマンドセット（ＢＳ２）が標準動作モード（Ｂ１）に比較して厳しく制限された形で安全指向動作モード（Ｂ０）で利用可能である、無線操作システム。
【請求項２】
前記標準動作モード（Ｂ１）に対応して前記安全指向動作モード（Ｂ０）にある危険領域の第２コマンドセット（ＢＳ２）を確認操作により利用可能とする確認入力装置（１２）が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の無線操作システム。
【請求項３】
前記操作器（３）が、前記両動作モード（Ｂ０，Ｂ１）を表示するための表示装置（１３）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線操作システム。
【請求項４】
前記操作器（３）が音響出力装置（１１）を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線操作システム。
【請求項５】
受信特性値（Ｋ）に関する第２しきい値（Ｓ２）を持ち、前記受信特性値（Ｋ）が前記第２しきい値（Ｓ２）を下まわる時、前記操作器（３）と無線基地局（２）との間の無線接続が遮断されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の無線操作システム。
【請求項６】
少なくとも２加入者（２，３）を有し、
・  前記加入者（２，３）間の無線接続の伝送品質が測定され、
・  前記伝送品質が受信特性値（Ｋ）を参照してしきい値（Ｓ１）と比較され、
・  前記受信特性値（Ｋ）としきい値（Ｓ１）との比較結果に応じて異なる動作モード（Ｂ０，Ｂ１）が活性化される、すなわち、前記受信特性値（Ｋ）が前記しきい値（Ｓ１）を下まわる時は安全指向動作モード（Ｂ０）が、前記しきい値（Ｓ１）を上まわる時は標準動作モード（Ｂ１）がそれぞれ活性化され、
・  無線接続の動作のために、非危険領域の第１コマンドセット（ＢＳ１）、並びに、危険領域の第２コマンドセット（ＢＳ２）が用意され、
・  前記標準動作モード（Ｂ１）では両コマンドセット（ＢＳ１，ＢＳ２）の利用が無制限に可能であり、
・  前記安全指向動作モード（Ｂ０）では前記第１コマンドセット（ＢＳ１）の利用のみが無制限に可能であると共に、前記第２コマンドセット（ＢＳ２）の利用が制限される、
少なくとも２加入者（２，３）を有する無線システムの駆動方法。
【請求項７】
確認入力装置（１２）の確認操作によって前記標準動作モード（Ｂ１）の全機能範囲が安全指向動作モード（Ｂ０）で利用可能であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記標準動作モード（Ｂ１）の全機能範囲が前記確認入力装置（１２）の操作中のみ安全指向動作モード（Ｂ０）で利用可能とされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記安全指向動作モード（Ｂ０）における前記確認入力装置（１２）の操作によって、前記標準動作モード（Ｂ１）の機能範囲を利用可能とする時間窓が開かれることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記標準動作モード（Ｂ１）から安全指向動作モード（Ｂ０）への切替の際、光学的警報が出力されることを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
安全指向動作モード（Ｂ０）で危険領域のコマンドセット（ＢＳ２）に対応する機能を選択した時、音響警報が出力されることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
伝送品質によって引き起こされる、両加入者（２，３）間の無線接続の中断の際、音響通報が出力されることを特徴とする請求項６ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記受信特性値（Ｋ）が前記両加入者（２，３）間の無線接続の受信品質に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項６ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記受信特性値（Ｋ）が両加入者（２，３）の一方の場所の受信電界強度に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記受信特性値（Ｋ）が前記両加入者（２，３）間の無線接続のビット誤り率に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記受信特性値（Ｋ）が前記両加入者（２，３）間の距離に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項６ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記受信特性値（Ｋ）が信号伝送時間の測定によって取得されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線操作システム、特に医療機器用の無線操作システム、及び無線システムの駆動方法に関する。
【０００２】
機器、特に例えばＸ線装置のような医療機器の操作のために、しばしば非固定配置の操作器が用いられる。ケーブル接続された操作器は例えば欧州特許出願公開第０８３４８９１号明細書により公知である。この明細書により、操作器をケーブルなしで、例えば赤外線接続を介して中央局に接続する可能性も知られている。ケーブルなしの接続は基本的には無線接続によっても確立することができる。その場合、赤外線接続とは異なり、操作器と中央局すなわち駆動制御されるべき機器との間に、見通し接続は必要としない。しかしこれは、操作器が駆動制御されるべき機器から離れている場合に操作者が操作器を無意識に操作してしまうことによって機器の設定を変化させることができてしまうという欠点を持っている。特に医療機器の場合、そのような事態は極めて危険なことでありうる。そのため無線操作は通常、医療機器の安全上、危険な機能に対しては適用されない。
【０００３】
本発明の課題は、無線操作システム、特に医療機器用の無線操作システムの適用領域を拡張することである。
【０００４】
この課題は本発明により請求項１に記載の特徴を持った無線操作システム、及び請求項６に記載の特徴を持った無線システムの駆動方法によって解決される。装置と関連して次に記載する構成及び利点は方法に対しても同様に当てはまるものであり、その逆もまた妥当するものである。
【０００５】
本発明に従って操作される無線システムは、一般に固定配置の無線基地局と一般に固定されない操作器とを含むが、両者を端的に無線システムの加入者とも称することにする。付加的な固定配置の加入者又は移動可能な加入者は任意数だけ拡張することが可能である。一般性についてはなんら制限されることはないが、以下では、ただ１つの無線基地局及びただ１つの操作器を備え、両者の間に無線接続が確立される無線システムから議論を進める。
【０００６】
無線システムの加入者間の無線接続は種々の動作モードで確立されうる。そのため加入者の一方、特に操作器は受信特性値に関する第１しきい値を有する制御装置を備える。受信特性値は例えば受信品質特性値として受信電界強度に関連し、又はディジタル無線接続の場合は伝送データのビット誤り率に関連する。好ましくは受信品質の格付けのために受信電界強度と共にビット誤り率も考慮される。受信特性値の取得のために行われる無線システムの加入者間の距離の測定又は見積もりは、好ましくは信号伝送時間の測定により直接に行われ、及び／又は受信品質の評価により間接に行われる。簡略的に、用語「受信特性値」及び「受信品質特性値」は、取得された受信特性、特に受信品質が複数のパラメータによって特徴づけられる場合に対しても用いられる。
【０００７】
受信特性値、特に受信品質特性値がしきい値を上まわるか下まわるかに応じて、無線システムの標準動作モード又は安全指向動作モードが活性化される。無線システム内の情報伝達は２つの異なるコマンドセット、すなわち非危険領域の第１コマンドセット及び危険領域の第２コマンドセットによって可能である。無線システムの動作が標準動作モードで行われる限り、両コマンドセットは無制限に利用可能である。それに対して安全指向動作モードへの切替が行われると、すなわち受信品質が低下したり、加入者間の距離がしきい値によって与えられた限界を越えたりすると、無条件で非危険領域の第１コマンドセットしか利用できなくなる。安全指向動作モードでの第２コマンドセットの利用に関しては自動的に制限が行われる。
【０００８】
最も簡単な場合、第２コマンドセットは安全指向動作モードでは完全に遮断される。しかし、確認入力装置、例えば確認キーが操作される限り、好ましくは安全指向動作モードで第２コマンドセットの利用は継続して可能である。その場合、第１実施態様として、確認入力装置の操作中のみ第２コマンドセットの利用が可能にされる。第２実施態様によれば、安全指向動作モードにおいて確認入力装置の操作によって時間窓が開かれ、その時間窓の中で全てのコマンドセットつまり標準動作モードの全機能範囲が利用可能となる。その場合、確認入力装置はトリガキーの機能を持つ。好ましくは、開かれた時間窓は、一方のコマンドセットによって利用可能とされた操作機能の終了によってトリガされ、それにより、次の操作要求のために任意のコマンドセットによってさらなる時間間隔で開かれる。この実施態様は特に操作器をケーブルなしの足踏みスイッチとして構成する場合に有利である。
【０００９】
操作器の機能を安全指向の観点から２つのコマンドセットに分割する代わりに、駆動制御すべき機器の形式に応じて、よりきめ細かな段階付けをしてもよい。例えば、あらゆる場合に安全上の理由から利用可能とされなければならない機能、特に非常遮断機能に対しては、それが操作器によって利用可能とされうる限り、駆動制御すべき機器の規定通りの動作のために必要な他の操作機能に対するものよりも、必要とする受信品質に関してより低いしきい値を設定することができる。
【００１０】
活性化された動作モードの表示、特に活性化された安全指向動作モードにおける動作モードの表示のために、好ましくは加入者、特に操作器に光学的表示装置が設けられる。標準動作モードから安全指向動作モードへの切替時に、例えば点滅表示型の光学表示装置を自動投入することによって、ユーザに対し、加入者の居留場所で測定された低下状態になった受信品質、及び／又は無線システムの長くなった加入者間距離についてユーザに注意が喚起される。好ましい実施態様においては、ユーザが操作器の入力装置、特にキーを意図的に又は非意図的に操作して危険領域の第２コマンドセットに対応する機能が選択された時、はじめて音響警報が出力される。
【００１１】
受信品質がしきい値を下まわった時に、操作器を所持するユーザに、他の加入者に対して障害を与えないように、ユーザが伝達距離の限界点に存在することを音響通報ではなく光学的通報のみによって注意が喚起される。その場合、無線接続の伝達距離が種々の障害作用、例えば無線システムの加入者が存在する場所内に居合わせている多数の人による障害作用によって低減することも考えられる。そのような場合に受信特性値がしきい値を下まわることになった場合は、光学的通報がより適当な操作位置を探すことの要求と理解される。
【００１２】
無線システムの一方の加入者の位置での受信品質の代わりに、主として少なくとも受信特性値の決定のために加入者間で伝達される信号の伝送時間を測定することによって、加入者間の無線接続が無制限に利用可能とされる領域を位置的に制限する特に簡単な可能性が与えられる。このようにして、例えば一つの空間内に固定配置された機器の操作のために用意された無線式の操作器によって、隣接空間から機器の危険機能を利用可能とすることを確実に除外することができる。
【００１３】
好ましい構成によれば、受信特性値に関する第２しきい値が用意され、受信特性値がこの第２しきい値を下まわる場合は、加入者間の無線接続の遮断が行われる。受信特性値が第２しきい値を下まわるため、又はそのように定義されたしきい値を固定することなく物理的状態、特に加入者間の距離が離れすぎていることだけのために、無線接続の終了が行われたかどうかに関係なく、好ましい実施態様においては、無線接続の中断についてユーザに情報提供する音響通報の出力が行われる。それによって、ユーザが例えばポケット内の操作器を無意識的に受信領域から持ち去ることを簡単に回避することができる。
【００１４】
本発明の利点は特に、無線受信品質が固定されたしきい値を下まわった時、及び／又は伝送時間測定によって得られる無線操作機器と駆動制御される機器との間の距離がしきい値によって与えられる最大距離を越えた時、無線操作器の機能範囲の一部を完全に、又は条件付きで遮断することによって、無線操作器の無制限の利用が、駆動制御される機器、特に医療機器の近接領域に制限されていることにある。
【００１５】
次に図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
【００１６】
両図において互いに対応する部分又はパラメータは同一符号で示されている。
【００１７】
無線操作システム１は固定配置の無線基地局２及び移動可能な操作器３を含んでいる。無線基地局２には駆動制御される医療機器４、例えばＸ線装置や結石破砕装置が接続されている。医療機器４の機能範囲は安全技術的に有意味な機能、例えば駆動装置又は光源の電気回路、及び安全技術的に無意味な機能、例えば表示機能を含む。医療機器４の危険領域的な機能も非危険領域的な機能も操作器３によって制御可能である。操作器３と無線基地局２との間の無線接続はアンテナ５，６を介して確立される。その場合、最大伝達距離は約５〜８ｍである。通常、操作器３を操作するユーザは、安全上の観点から駆動制御すべき医療機器４への見通し接続を、したがって一般に典型的には医療機器４に取り付けられた無線基地局２へも見通し接続を遵守するように操作する。無線基地局２が例えば検診台から垂れ下がっている布によって覆われていると、それは破線でＦＶと示されている無線接続を阻害し、実用的でなくなる。その限りでは無線基地局２と操作器３との間の無線接続は、例えば赤外線接続に比較して有意義な利点を提供する。しかし他方では、操作者が医療機器４に可視接触することなく操作器３の意図しない操作によって、例えば医療機器４が配置されている検診室又は手術室に通じる控え室内で、所望されないままに医療機器４の機能を利用可能とする可能性を排除することは基本的にできない。この危険性は図２のフローチャートからも認められるように、操作器３を次に詳細に説明する動作モードＢ０，Ｂ１で動作させることによって効果的に対処される。
【００１８】
操作器３は、アンテナ５によって測定された電界強度並びに受信データのビット誤り率についての情報を制御装置８に転送する無線モジュール７を備えている。無線操作システム１では、上記に加えて、又はそれに代えて、加入者３，２のアンテナ５，６間の距離が両者間の信号伝送時間の測定によって取得される。
【００１９】
制御装置８はさらにキーボード９、キーボードコントローラ１０、並びに音響出力装置としてのスピーカ１１に接続されている。キーボード９は簡略表示された実施例では４つの機能キーＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４を備えている。ここで符号Ｆ１〜Ｆ４は、操作器３によって操作される医療機器４の機能を特徴づける。その際、機能Ｆ１，Ｆ２は非危険領域の第１コマンドセットＢＳ１に対応し、機能Ｆ３，Ｆ４は危険領域の第２コマンドセットＢＳ２に対応する。操作器３を所持しているユーザが、取り立てて言うほどのシールドを施すことなく医療機器４の正規動作のために設定された短い距離を遵守する限り、全機能Ｆ１〜Ｆ４が無制限に解放され、操作器３は標準動作モードＢ１にある。
【００２０】
無線操作システム１の加入者としての操作器３と無線基地局２との間の距離が長くなり、及び／又は、例えば建物内の壁の形で加入者２，３間にシールドが介在されている場合、操作器３のアンテナ５によって検出される、無線基地局２から放射されるデータ流の検出可能な受信品質が劣化する。操作器３の位置で得られる受信品質は、好ましくは電界強度測定及びビット誤り率検出によって、少なくとも１つの受信品質特性値Ｋに変換される。これは、単に受信特性値又は特性値とも略称され、制御装置８への入力量として用いられる。それに代えて、受信特性値Ｋは無線システム１の加入者２，３間の距離を表す物理量であってもよい。ここで受信特性値Ｋが小さくなるということは加入者２，３間の距離が長くなったことに対応する。制御装置８は無線モジュール７によって生成された特性値Ｋを第１しきい値Ｓ１と比較する。その場合、無線モジュール７及び制御装置８へのかかる分割は図記号的にのみ理解されるものである。事実、例えば構造部分である無線モジュール７、制御装置８、及びキーボードコントローラ１０の一部又は全部はユニット化された構造部として構成される。その場合、制御機能及び調節機能はソフトウェア技術的に実現することもできる。同様に操作器３内に図記号で示された機能は代替的に無線基地局２及び／又は医療機器４にも内蔵することができる。
【００２１】
受信特性値Ｋが第１しきい値Ｓ１を下まわる場合、すなわち特に受信品質が低下した場合、他の安全指向動作モードＢ０が活性化される。その時、非危険領域の第１コマンドセットＢＳ１に対応する機能Ｆ１，Ｆ２はもとのまま利用可能である。それに対して危険領域の第２コマンドセットＢＳ２に対応する機能Ｆ３，Ｆ４は、操作器３の対応するキーの単純操作によっては利用できなくなる。危険領域の機能Ｆ３，Ｆ４の回路解放のためには、確認入力装置としての解放キー１２の操作が必要である。その場合、第１実施態様によれば、解放キー１２が押圧され続ける限りにおいてのみ、危険領域のコマンドセットＢＳ２の機能Ｆ３，Ｆ４の利用が可能となる。第２実施態様によれば、解放キー１２を短時間操作することによって、両コマンドセットＢＳ１，ＢＳ２を含む、標準動作モードＢ１の全機能範囲が例えば１０秒間だけ利用可能となる。ユーザが解放操作なしに安全指向動作モードＢ０で両機能Ｆ３，Ｆ４のいずれかを選択するやいなや、解放キー１２の操作の必要性について、ユーザはスピーカ１１から出力される音響警報信号によってそのことを知らされる。このようにして、ユーザが医療機器４の危険領域の機能を意図せずに利用可能とする事態を確実に除外することができる。実施例では解放キー１２の操作によってのみ可能な、安全指向動作モードＢ０における危険領域のコマンドセットＢＳ２の制限された利用が、図２に括弧で囲まれた符号ＢＳ２によってシンボル化されている。
【００２２】
操作器３を携帯するユーザが標準動作モードＢ０を可能とする無線基地局２の近接範囲から遠ざかっても、音響警報は自動的には行われない。しかし、この時活性化されている安全指向動作モードＢ０は表示装置としての発光ダイオード１３によって非障害態様で表示される。ただ非危険領域のコマンドセットＢＳ１に対応する機能Ｆ１，Ｆ２が選択された時は、音響警報は行われない。同時にユーザは、ユーザが低減された受信電界強度及び／又は高められたビット誤り率を有する領域内に居留している旨の情報を受ける。このようにして無線操作システム１のユーザにとって高度の使いやすさが得られる。
【００２３】
操作器３が無線基地局２からさらに遠ざかるか、アンテナ５の場所の受信品質が他の理由でさらに低下すると、特性値Ｋが制御装置８に予め与えられた第２しきい値Ｓ２を下まわる。その場合、全機能Ｆ１〜Ｆ４が阻止される。ユーザへの対応する情報提供がスピーカ１１を介して出力される音響警報、例えば所定の短いメロディ又は音声出力の形の音響警報によって行われる。操作器３がキーボード９に対して付加的に、又はこれと例えば光学的出力装置をも有する接触感知型の画面スクリーンの形で組み合わせる限り、好ましくは付加的に、又は代替的に、光学的警報、例えば平文表示の形の光学的警報を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を医療機器用無線操作システムに適用した場合のシステムのブロック図である。
【図２】図１の無線操作システムの異なる動作状態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１  無線システム
２  無線基地局
３  操作器
４  医療機器
５  アンテナ
６  アンテナ
７  無線モジュール
８  制御装置
９  キーボード
１０  キーボードコントローラ
１１  スピーカ
１２  解放キー
１３  発光ダイオード
【図１】
2007509638.tif 000003
【図２】
2007509638.tif 000004
【国際調査報告】
2007509638.tif 000005
2007509638.tif 000006
2007509638.tif 000007
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