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Die Erfindung betrifft eine technische
Einrichtung und eine zugehörige
Fernbedienung, die an der technischen Einrichtung anbringbar ist.
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Bedienelemente für technische Einrichtungen
werden zunehmend als Fernbedienungen realisiert. Dies bringt zum
einen den Vorteil mit sich, dass die Bedienelemente nicht nur unmittelbar
an der Einrichtung selbst bedienbar sind, zum anderen kann durch
funkgestützte
oder sonstige kabellose Fernbedienungen auf zusätzliche Kabel für die Signalleitung verzichtet
werden. Dieser Vorteil kommt insbesondere bei sehr komplexen technischen
Einrichtungen zum Tragen, die eine Vielzahl von Bedienelementen, wie
z.B. Sichtgeräte
oder Steuerungen, aufweisen und entsprechend aufwändig und
komplex verkabelt werden müssten.
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Ein Problem von Fernbedienungen besteht jedoch
darin, dass deren Energieversorgung nicht über dieselben kabellosen Verbindungen
erfolgen kann wie die Signalübertragung.
Die kabellose Übertragung
von Energie ist über
vergleichbar große
Distanzen nicht praktisch nutzbar. Daher ist es üblich, Fernbedienungen mit
Batterien auszustatten, um eine unabhängige Spannungsversorgung zur
Verfügung
zu haben. Mit Blick auf die Umweltverträglichkeit und praktische Handhabung
werden häufig
wiederaufladbare Batterien eingesetzt.
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Wiederaufladbare Batterien erschöpfen zu nicht
exakt vorhersehbaren Zeitpunkten und müssen daher regelmäßig wieder
aufgeladen werden. Zu diesem Zweck muss eine geeignete elektrische
Verbindung zu einer Spannungsversorgung hergestellt werden, wozu
die Batterien meist in der Fernbedienung verbleiben können. Zum
Beispiel kann diese dazu in eine Ladestation gesteckt werden.
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Der Einsteck-Platz in der Ladestation
erlaubt keine Flexibilität
hinsichtlich des Ortes, an dem sich die Fernbedienung zum Laden
befinden muss. Darüber
hinaus ist der Einsteckplatz häufig
so positioniert, dass die Fernbedienung nicht oder nur in einem
Teil der möglichen
Benutzungssituationen erreichbar ist. Bei Unterhaltungselektronik
zum Beispiel befindet sich ein solcher Einsteckplatz häufig an
den elektronischen Geräten
selbst. Bei technischen Einrichtungen kann sich der Einsteckplatz
z.B. im Bereich eines Kontrollpultes befinden und ist an sonstigen
Arbeitsplätzen,
die um die jeweilige technische Einrichtung herum verteilt sein
können,
nicht erreichbar. Das Gleiche gilt für labortechnische und medizintechnische
Einrichtungen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine technische Einrichtung sowie eine zugehörige Fernbedienung
anzugeben, die das Herstellen einer elektrischen Verbindung der
Fernbedienung zu einer elektrischen Signalquelle, z.B. einer Versorgungsspannung,
ortsflexibl an räumlich
nicht fest vorgegebenen Positionen ermöglichen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Fernbedienung
sowie durch eine technische Einrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
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Ein Grundgedanke der Erfindung besteht
darin, eine Fernbedienung mit einem an eine Halteschiene einer technischen
Einrichtung angepassten Haltemittel anzugeben, die ein derart an
eine Kontaktschiene der Einrichtung angepasstes Kontaktmittel aufweist,
das durch Anbringen der Fernbedienung an der Halteschiene automatisch
eine Wirkverbindung zwischen dem Kontaktmittel und der Kontaktschiene
herstellbar ist. Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung besteht
darin, eine technische Einrichtung mit einer an ein Haltemittel
einer Fernbedienung angepassten Halteschiene anzugeben, die eine
derart an ein Kontaktmittel der Fernbedienung angepasste Kontaktschiene
aufweist, dass durch Anbringen der Fernbedienung an der Hal teschiene
automatisch eine Wirkverbindung zwischen dem Kontaktmittel und der
Kontaktschiene herstellbar ist.
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Die Halteschiene ermöglicht das
Anbringen der Fernbedienung an einer beliebigen Position über die
gesamte Schienenlänge.
Ebenso kann auch die Kontaktschiene über die gesamte Schienenlänge durch
das Kontaktmittel der Fernbedienung kontaktiert werden, um die Wirkverbindung
zwischen Fernbedienung und technischer Einrichtung ortsflexibel herstellen
zu können.
Bei der technischen Einrichtung kann es sich um eine Einrichtung
ausschließlich zum
Anbringen der Fernbedienung handeln, sie kann jedoch auch durch
die Fernbedienung steuerbar und kontrollierbar sein. Unter Wirkverbindung
soll eine elektrisch aktive Verbindung verstanden werden, die zur Übertragung
elektrischer Signale, z.B. einer Versorgungsspannung, geeignet ist.
Die Kontaktschiene und das Kontaktmittel sind unaufwändig realisierbar und
gestatten das Herstellen einer kurzreichweitigen Verbindung, über die
elektrische Signale ohne eine Kabelverbindung übertragbar sind. Darüber hinaus wird
durch das automatische Herstellen der Verbindung beim Anbringen
der Fernbedienung auch die Wirkverbindung automatisch hergestellt
und muss weder durch zusätzliche
Handgriffe geschlossen werden noch kann das Herstellen der Verbindung durch
eine Bedienperson vergessen werden. Die Verbindung wird also nicht
nur ortsflexibel sondern auch automatisch hergestellt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung besteht die Wirkverbindung in einem elektrisch leitfähigen Kontakt.
Ein elektrisch leitfähiger Kontakt
ist durch die gegenseitige Berührung
leitfähiger
Kontaktflächen,
z.B. aus Metall, einfach und zuverlässig herstellbar, z.B. als
galvanischer Kontakt. Die Realisierung der Kontaktflächen an
Kontaktschiene und Kontaktmittel erfordert lediglich geringen Aufwand
und elektrische Kontakte sind zur Übertragung von Versorgungsspannungen
bestens geeignet.
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In einer weiteren, vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung besteht die Wirkverbindung in einer
induktiven Verbindung. Induktive Verbindungen erlauben bei kurzer
Reichweite die berührungslose Übertragung
elektrischer Signale in ausreichender Stärke, um z.B. auch eine Versorgungsspannung übertragen
zu können.
Eine induktive Verbindung ist dabei nicht auf direkte gegenseitige
Berührung
von Kontaktmittel und Kontaktschiene angewiesen und deswegen nicht
für eventuelle
Verschmutzungen der beiderseitigen Kontaktflächen anfällig. Darüber hinaus stellt ein induktives
Signal auch keine gesundheitliche Gefährdung für Personen dar, die mit den Kontaktmitteln
in Berührung
kommen, was z.B. von Induktions-Kochherden
geläufig
ist. Induktive Wirkverbindungen sind zum Beispiel unter Verwendung von
Induktions-Spulen unaufwändig
realisierbar.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand von Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 Patientenlagerungstisch
und Fernbedienung mit Kontaktmitteln gemäß der Erfindung,
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2 Fernbedienung
mit Kontaktmitteln gemäß der Erfindung,
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3 Skizze
der elektrischen Funktionsgruppen zur Realisierung der Erfindung.
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In 1 ist
als Beispiel für
eine technische Einrichtung ein Patientenlagerungstisch 1 dargestellt,
wie er z.B. in der medizinischen Diagnostik oder Therapie Verwendung
findet. Es könnte
sich beispielsweise jedoch auch um eine diagnostische oder therapeutische
medizintechnische Einrichtung, um eine industrielle Fertigungseinrichtung,
einen Baukran oder sons tige fernbedienbare technische Einrichtungen.
Außerdem
könnte
die technische Einrichtung auch zur alleinigen Anbringung der Fernbedienung 5 vorgesehen
werden, während
diese der Steuerung und Kontrolle einer weiteren, anderen technischen
Einrichtung dient.
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Patientenlagerungstische können umfangreiche
Möglichkeiten
zum Verändern
der Position des darauf liegenden Patienten aufweisen. Zum Beispiel kann
die Höhe
des Tisches automatisch verändert werden
und er kann automatisch vor- oder zurückgefahren werden. Dadurch
wird es ermöglicht,
den Patienten in einer weiteren, nicht dargestellten Einrichtung,
wie z.B. einer Röntgeneinrichtung
oder einem MR-Gerät,
in geeigneter Weise zu positionieren. Zur Veränderung der Position des Patientenlagerungstisches 1 und
ggf. auch der Steuerung und Kontrolle einer im Umfeld angeordneten
medizin-technischen Einrichtung sind Kontrollelemente erforderlich,
die möglichst
im direkten Umfeld des Patientenlagerungstisches 1 angeordnet
sein sollten. Dadurch kann gleichzeitig ein auf dem Patientenlagerungstisch 1 liegender
Patient optimal betreut und die medizin-technische Einrichtung ortsflexibel
bedient werden, obwohl diese beispielsweise ein in einem abgetrennten
Raum angeordneter Röntgenspannungs-Generator
sein könnte.
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Der Patientenlagerungstisch 1 weist
eine Halteschiene 3 auf, an der Bedienelemente angebracht
werden können.
Die Halteschiene 3 erstreckt sich über einen Großteil der
Länge des
Patientenlagerungstisches 1, um die Bedienelemente an der
jeweils gerade geeignetsten Position anbringen zu können. In
der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist die Halteschiene 3 als
eine Art Reling ausgeführt.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen
ist sie als Kante, als Nut, als Vertiefung im Patientenlagerungstisch 1 oder
als Permanentmagnet-Schiene ausgebildt.
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An der Halteschiene 3 ist
eine Fernbedienung 5 angebracht. Die Fernbedienung 5 weist
ein an die Halteschiene 3 angepass tes Haltemittel 6 auf.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
wird das Haltemittel 6 durch eine halbrunde, nach unten
offene, längliche
Vertiefung gebildet, die von oben um die Halteschiene 3 herumgreifen
kann und die Fernbedienung 5 dadurch vom Abgleiten von
der Halteschiene 3 abhält.
Die Fernbedienung 5 ist durch das Haltemittel 6 sozusagen
in die Halteschiene 3 eingehakt. Sie kann an beliebigen
Längspositionen
der Halteschiene 3 angebracht werden.
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Die Fernbedienung 5 kann
zum einen Bedienelemente zur Veränderung
der Position des Patientenlagerungstisches 1 aufweisen.
Zum anderen kann sie Bedienelemente für im Umfeld angeordnete medizin-technische
Einrichtungen, z.B. einen Ruslöseknopf
für Röntgenaufnahmen,
aufweisen, sowie Anzeigeelemente, die über Betriebsparameter solcher Einrichtungen
informieren. Die Übertragung
aller hierfür
erforderlichen Signale erfolgt über
eine kabellose Verbindung, z.B. eine Infrarot- oder eine Funkverbindung,
die die Verwendung der Fernbedienung 5 losgelöst von der
Halteschiene 3 bzw. ihrer Position am Patientenlagerungstisch 1 ermöglicht.
Die Fernbedienung 5 könnte
also z.B. auch von einer Bedienperson mit sich getragen werden oder
an einer an anderem Ort angebrachten Halteschiene angebracht werden.
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Zusätzlich zu der kabellosen, weitreichenden Verbindung
zur Übertragung
von Kontrollsignalen besteht zwischen der angebrachten Fernbedienung 5 und
dem Patientenlagerungstisch 1 eine weitere, kurzreichweitige
Verbindung. Diese kurzreichweitige Verbindung wird seitens des Patientenlagerungstisches 1 durch
Kontaktschienen 7 ermöglicht.
Während
im dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Kontaktschienen 7 vorgesehen sind, können je
nach Anforderung auch eine einzige oder mehr als zwei Kontaktschienen 7 vorgesehen
sein.
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Um die Fernbedienung 5 möglichst über die gesamte
Länge der
Halteschiene 3 am Patientenlagerungstisch 1 anbringen
zu können
und dabei die Wirkverbindung automatisch herstellen zu können, erstrecken
sich die Kontaktschienen 7 über die gesamte Länge des
Patientenlagerungstischs 1 und verlaufen parallel zu der
Halteschiene 3. Dadurch kann die Fernbedienung 5 an
einer beliebigen Stelle an der Halteschiene 3 angebracht
und gleichzeitig die Wirkverbindung zum Patientenlagerungstisch 1 hergestellt
werden.
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Zum Anbringen der Fernbedienung 5 wird diese
von oben auf die Halteschiene 3 aufgesetzt und dort durch
das Haltemittel 6 festgehalten. Durch die runde bzw. halbrunde
Form des Haltemittels 6 und der Halteschiene 3 ist
sie in einem begrenzten Winkelbereich rotierbar. Dadurch rotiert
die Fernbedienung 5 nach dem Aufsetzen auf die Halteschiene 3 aufgrund
der Gewichtskraft derart um die Halteschiene 3 herum, dass
ihr unterer Abschnitt an den Patientenlagerungstisch 1 heranbewegt
und der Kontaktträger 9 von
unten an die Kontaktschienen 7 angedrückt wird. Diese Bewegung wird
zum automatischen Herstellen der Wirkverbindung beim Anbringen der
Fernbedienung 5 genutzt.
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Über
die Kontaktschienen 7 kann eine Wirkverbindung z.B. zur
Fernbedienung 5 hergestellt werden. Unter Wirkverbindung
soll dabei jegliche Verbindung verstanden werden, über die
der Austausch von Signalen möglich
ist. In einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die
Wirkverbindung in einem elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen den Kontaktschienen 7 und
der Fernbedienung 5. Um diesen elektrischen Kontakt herstellen
zu können, weisen
die Kontaktschienen 7 Kontaktflächen aus einem leitfähigen Material,
z.B. einem Edelmetall, auf, die die Herstellung z.B. eines galvanischen
Kontakts erlauben. Die Kontaktflächen
können
sich innerhalb der Kontaktschienen 7 über deren gesamte Länge erstrecken
und sind vorzugsweise in diesen versenkt angeordnet, um vor Berührung und
Verschmutzung geschützt
zu sein. Einen zusätzlichen
Schutz vor Verschmutzung und gegen ungewünschte Berührung bildet die Anordnung
der Kontaktschienen 7 an einer Unterseite des Patientenlagerungstisches 1.
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Die Fernbedienung 5 weist,
um den elektrisch leitfähigen
Kontakt herstellen zu können,
ebenfalls Kontaktflächen
auf, die mit den Kontaktflächen der
Kontaktschienen 7 eine leitfähige Verbindung herstellen,
sobald sie sich gegenseitig berühren. Form
und Anbringung der Kontaktschienen 7 und der entsprechenden
Kontaktflächen
der Fernbedienung 5 sind so beschaffen, dass eine gegenseitige
Berührung
der fraglichen Kontaktflächen
beim Anbringen der Fernbedienung 5 an der Halteschiene 3 automatisch
zustande kommt.
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In einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht die Wirkverbindung zwischen den Kontaktschienen 7 und
der Fernbedienung 5 anstelle eines elektrischen Kontakts
in einer zusätzlich
oder alternativ vorzusehenden induktiven Verbindung. Um eine induktive
Verbindung herstellen zu können,
sind in den Kontaktschienen 7 Elektromagnete angeordnet,
mit denen ein magnetisches Wechselfeld erzeugt werden kann, zum
Beispiel durch Induktions-Spulen. Dieses Wechselfeld durchdringt
die Kontaktschienen bzw. deren näheres
Umfeld derart, dass in einem entsprechenden induktiven Aufnehmer der
Fernbedienung 5, also z.B. einer Induktions-Spule, ein
Strom induziert werden kann. Das magnetische Wechselfeld ist so
schwach gewählt,
dass es im weiteren Umfeld der Einrichtung keine nennenswerten Störsignale
verursacht, jedoch so stark, dass es zur Übertragung von Signalen über die
kurze Distanz bis zu den Induktions-Spulen der Fernbedienung 5 geeignet
ist. Über
diese kurze Reichweite kann z.B. eine als Versorgungsspannung ausreichende
Energie induktiv übertragen
werden.
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In einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist als Wirkverbindung eine optische Verbindung vorgesehen, indem
in den Kontaktschienen 7 Licht einer geeigneten Wellenlänge emittiert
wird. Dazu können
in den Kontaktschienen 7 Lichtleiter angeordnet sein, die
mit einer Lichtquelle in Verbindung stehen, oder es können Lichtquellen
selbst vorgesehen sein, zum Beispiel LED's. Das emittierte Licht kann durch die
Fern bedienung 5 aufgenommen und durch opto-elektronische
Bauelemente, zum Beispiel Fotodioden, in elektrische Signale umgewandelt
werden. Die optische Verbindung profitiert ebenfalls vom kurzen
Abstand zwischen Kontaktschiene 7 und Fernbedienung 5,
da mehr Energie übertragen
werden kann und weniger Störungen
in den Übertragungsweg
geraten können.
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Auch bei einer induktiven oder optischen Wirkverbindung
ist die Anbringung der Kontaktschienen 7 an einer Unterseite
des Patientenlagerungstischs 1 von Vorteil. Zum einen werden
Störeinflüsse durch
die elektromagnetischen oder optischen Signale aus den Kontaktschienen
vom Patienten weg emittiert, zum anderen ist eine ungewollte Berührung und
eine Verschmutzung der Kontaktschienen 7 unwahrscheinlicher.
Insbesondere bei einer optischen Wirkverbindung sind Verschmutzungen
ebenso zu vermeiden wie bei einem elektrisch leitfähigen Kontakt.
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In 2 ist
die Fernbedienung 5 alleine und vergrößert dargestellt. Der Pfeil
in der Darstellung deutet die oben beschriebene Rotations-Bewegung der
Fernbedienung 5 beim Anbringen an der Halteschiene 3 an.
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Neben dem Haltemittel 6 und
dem Kontaktträger 9 ist
zu erkennen, dass auf dem Kontaktträger 9 Kontaktmittel 11 angeordnet
sind, die als Gegenstück
zu den Kontaktschienen 7 dienen. Die Kontaktmittel 11 sind
derart geformt, dass sie beim Anbringen der Fernbedienung 5 von
alleine in die Kontaktschienen 7 hineingleiten können. Ihre
Form ist daher an die Form der Kontaktschienen 7 angepasst,
ebenso ihre Anzahl. Außerdem
sind sie so abgewinkelt, dass sie in Folge einer Rotations-Bewegung der Fernbedienung 5 ohne
Widerstand in die Kontaktschienen 7 hineingleiten können. In
einer nicht dargestellten Ausführungsform
können
sie zusätzlich
in Angleichung an ihre Kreisbahn bei der oben beschriebenen Rotations-Bewegung
gekrümmt
ausgeführt
sein.
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Zum Herstellen eines elektrischen
Kontakts weisen die Kontaktmittel 11 Kontaktflächen auf,
die vorzugsweise aus einem Edelmetall gebildet sind, und die vorzugsweise
an der Oberseite der Kontaktmittel 11 angeordnet sind.
Alternativ dazu können
die Kontaktmittel 11 auch vollständig aus einem geeigneten,
leitfähigen
Material, zum Beispiel Metall, bestehen oder es kann eine ihrer
seitlichen Flanken damit versehen sein, vorzugsweise die Flanke,
die bei der oben beschriebenen Rotations-Bewegung zu der Einrichtung
hin gedrückt
wird.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind
zur Verbesserung des gegenseitigen Kontakts der Kontaktmittel 11 mit
den Kontaktschienen 7 Federmechanismen vorzusehen, die
z.B. die Oberseite der Kontaktmittel 11 flexibel in die
Kontaktschiene 7 hereinzudrücken vermögen. Dadurch sind zum Beispiel
Höhenunterschiede
zwischen den Kontaktschienen 7 oder den Kontaktmittel 11 ausgleichbar.
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Zum Herstellungen einer optischen
Wirkverbindung können
die Kontaktmittel 11 anstelle leitfähiger Kontaktflächen optische
Aufnehmer bzw. opto-elektronische Bauelemente aufweisen, die Licht von
den Kontaktschienen 7 aufzunehmen und in elektrische Signale
umzuwandeln in der Lage sind. Zum Herstellen einer induktiven Wirkverbindung
können
die Kontaktmittel 11 Spulen aufweisen, in die durch ein
von den Kontaktschienen 7 erzeugtes Wechselfeld einen Strom
induzieren kann.
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In 3 sind
die elektronischen Bauelemente der Fernbedienung 5 sowie
auf Seiten des Patientenlagerungstisches 1 skizziert. Die
Fernbedienung 5 weist neben den Kontaktmitteln 11 ein
Lade-Modul 15 auf, das der Aufnahme einer Versorgungsspannung über die
Wirkverbindung dient. Mittels des Lade-Moduls 15 wird, wenn die Versorgungsspannung anliegt,
ein Akkumulator-Modul 17 mit wiederaufladbaren Batterien
aufgeladen. Das Akkumulator-Modul 17 dient dazu, das Remote-Funk-Modul 19 mit
einer Versorgungsspannung zu versorgen. Aufgrund dieser Anordnung
ist es möglich,
die Fernbedienung 5 bei ge ladenem Akkumulator-Modul 17 jederzeit
ortsflexibel zu verwenden, und sie außerdem automatisch immer dann
zu laden, wenn sie über
die Kontaktmittel 11 eine Versorgungsspannung erhält. Dadurch
ist es auch möglich,
die Fernbedienung 5 an jeder beliebigen technischen Einrichtung
aufzuladen, die eine geeignete Halteschiene 3 und Kontaktschienen 7 aufweist.
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Auf Seiten des Patientenlagerungstisches 1 ist
eine Niederspannungs-Versorgung 21 vorgesehen, die mit
den Kontaktschienen 7 verbunden ist, und an diese entweder
ein elektrisches Potential oder ein optisches Signal oder ein Signal
zur Erzeugung eines Magnet-Wechselfeldes anliegt. Weiter ist auf Seiten
des Patientenlagerungstisches 1 oder gegebenenfalls weiterer
technischer Einrichtungen ein Basis-Funk-Modul 23 vorgesehen, über das
eine kabellose Verbindung 29 zum Remote-Funk-Modul 19 hergestellt werden
kann. Das Basis-Funk-Modul 23 ist verbunden mit einer Steuerungseinrichtung 25, über die
der Patientenlagerungstisch 1 oder gegebenenfalls die weitere
technische Einrichtung gesteuert wird, z.B. zum Verändern der
Position des Patienten oder zum Auslösen einer Röntgenaufnahme.
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Fernbedienung 5 und technische
Einrichtung bilden gemeinsam ein System, in dem die Fernbedienung 5 durch
das Haltemittel 6 und das Kontaktmittel 11, die
an die Halteschiene 3 und die Kontaktschiene 7 der
technischen Einrichtung angepasst sind, an der Halteschiene 3 der
technischen Einrichtung angebracht werden kann, wobei durch Anbringen
der Fernbedienung 5 an der Halteschiene 6 automatisch eine
optische und/oder elektrische Wirkverbindung zwischen dem Kontaktmittel 11 und
der Kontaktschiene 7 hergestellt wird.
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Die Übertragung einer Versorgungsspannung
sowie die Übertragung
von Kontroll-Signalen sind grundsätzlich unabhängig voneinander
und die entsprechenden Bauelemente müssen nicht gemeinsam an derselben
technischen Einrichtung angeordnet sein. Insbesondere kann eine
geeignete Spannungsversorgung an vie lerlei Orten der Arbeitsumgebung
oder an weiteren technischen Einrichtungen vorgesehen sein, um die
Fernbedienung 5 möglichst ortsflexibel
einsetzen und wiederaufladen zu können.