DE102013219195B4

DE102013219195B4 - Fernbedienung und Verfahren zur Steuerung eines Gerätes mit zumindest einem Bewegungsfreiheitsgrad

Info

Publication number: DE102013219195B4
Application number: DE102013219195.2A
Authority: DE
Inventors: Franziska Dinse; Sultan Haider; Clemens Jörger; Sabine Schäffer-Kundler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: WO2015043784A1; KR200489700Y1; DE102013219195A1; KR20160001786U; CN205814338U

Abstract

Fernbedienung (1) zur Steuerung eines Gerätes (3) mit zumindest einem Bewegungsfreiheitsgrad, welche – einen selektierbaren Modus aufweist, in welchem durch eine Bewegung der Fernbedienung eine Steuerinformation für eine Bewegung des Gerätes (3) generiert wird, wobei – die Fernbedienung (1) für eine Generierung von Steuerinformationen mittels Bewegung zur Bewegung des Geräts (3) mit einem Übersetzungsverhältnis für eine Grobeinstellung der Position des Gerätes (3) ausgestaltet ist, – die Fernbedienung (1) für eine Generierung von Steuerinformationen mittels Bewegung zur Bewegung des Geräts (3) mit einem Übersetzungsverhältnis für eine Feineinstellung der Position des Gerätes (3) ausgestaltet ist, – das Übersetzungsverhältnis für die Feineinstellung derart festgelegt ist, dass einer bestimmten Bewegung der Fernbedienung (1) eine im Vergleich zur Grobeinstellung geringere Bewegung des Gerätes (3) entspricht, und – das Übersetzungsverhältnis durch den Nutzer auswählbar ist, und – eine Sendevorrichtung zur Übermittlung der Steuerinformation an das Gerät aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernbedienung und ein Verfahren zur Steuerung eines Gerätes mit zumindest einem Bewegungsfreiheitsgrad.
In zahlreichen Anwendungsszenarien von elektrischen Geräten ist eine bedienerfreundliche und effiziente Gerätesteuerung eine wichtige Anforderung. Dies betrifft beispielsweise die Steuerung von Geräten im medizinischen Umfeld, z. B. von Geräten und Apparaturen in einem Diagnose- oder Behandlungsraum, wie sie in Krankenhäusern und privaten Kliniken üblich sind. Es haben sich vielfach Steuereinrichtungen durchgesetzt, die eine flexible Steuerung aus der Entfernung erlauben. Im Folgenden werden diese Steuerungen als Fernsteuerungen bezeichnet. Unter Fernsteuerung ist dabei eine Steuereinheit zu verstehen, die von dem Bediener in die Hand genommen werden kann und mit der sich der Bediener zumindest in einem gewissen Rahmen bewegen kann, so dass der für die Bedienung nicht auf einen einzigen Ort festgelegt sind. Als Fernbedienung werden dabei sowohl Geräte verstanden, die drahtlos betrieben werden können, als auch Bedienungseinheiten, die mit einem flexiblen Kabel mit dem zu steuernden Gerät verbunden sind. Dabei soll sich der Bediener mit der Fernsteuerung bewegen können, d. h. eine Bewegung der Fernbedienung in drei Dimensionen, ohne dass die Steuerfunktionalität verloren geht, soll möglich sein.
Derartige in der Medizintechnik verwendete Steuereinrichtungen sind beispielsweise in der DE 10 2006 006 838 A1 und der DE 19805522 B4 beschrieben, wobei die zweite Druckschrift im Besondern auch eine Fernbedienung für eine Mehrzahl von medizinischen Geräten offenbart.
Aus der Druckschrift US 2009/0153349 A1 ist eine Fernbedienung mit einem Bewegungsfreiheitsgrad zur Steuerung eines fernbedienten Flugzeugs bekannt. Diese Fernbedienung weist einen selektierbaren Modus auf, in welchem durch eine Bewegung der Fernbedienung eine Steuerinformation für eine Bewegung des Flugzeugs generiert und an das Flugzeug übermittelt wird.
In der JP 2004309383 A ist eine Bedienung zur Steuerung einer Vorrichtung beschrieben. Die Bedienung ist zur Messung einer Winkelgeschwindigkeit ausgestaltet.
Die KR 102012005518 A offenbart eine Bedienung für ein Konstruktionsgerät, welche mittels Sensoren Bewegungen einer Bedienperson erfasst und entsprechende Steuersignale übermittelt.
Es besteht ein Bedarf an Fernbedienungen, die eine möglichst intuitive und benutzerfreundliche Steuerung von elektrischen Geräten mit Freiheitsgraden erlaubt. Es ist Aufgabe der Anmeldung, hierzu einen Beitrag zu leisten.
Diese Aufgabe wird durch eine Fernbedienung nach Anspruch 1 und durch Verfahren nach Anspruch 14 erfüllt.
Erfindungsgemäß wird eine Fernbedienung zur Steuerung eines Gerätes (z. B. medizinisches Gerät) mit zumindest einem Bewegungsfreiheitsgrad vorgeschlagen. Dabei kann die Fernbedienung auch zur Steuerung einer Mehrzahl von Geräten ausgebildet sein. Diese Fernbedienung weist einen selektierbaren Modus auf, in welchem durch eine Bewegung der Fernbedienung eine Steuerinformation bzw. ein Steuerbefehl für eine Bewegung des gesteuerten Gerätes generiert wird. Zudem verfügt die Fernbedienung über eine Sendevorrichtung zur Übermittlung der generierten Steuerinformation bzw. des generierten Steuerbefehls an das Gerät. Vorzugsweise ist die Fernbedienung für die Generierung von Steuerinformationen durch Bewegung für 1 bis 3 Translationsfreiheitsgrade und/oder 1 bis 3 Rotationsfreiheitsgrade ausgestaltet.
Die Erfindung erlaubt so durch Bewegung der Fernbedienung eine dazu korrelierte Steuerung bzw. Bewegung des Gerätes. Auf diese Weise kann eine sehr intuitive und effiziente Gerätesteuerung realisiert werden. Wenn oben und im Folgenden der Einfachheit halber von „Gerät” die Rede ist, soll darunter auch eine Gerätekomponente verstanden sein. Insbesondere soll auch der Fall eingeschlossen sein, dass ein Gerät eine Mehrzahl von beweglichen Komponenten umfasst, die jeweils für eine Fernsteuerung auswählbar und mittels einer erfindungsgemäßen Fernbedienung steuerbar sind.
Gemäß einer Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes ist die Fernbedienung für eine Generierung bzw. Erzeugung von Steuerinformationen mittels Bewegung mit zumindest zwei verschiedenen, ggf. vorgebbaren Übersetzungsverhältnissen für die Bewegung des Gerätes ausgestaltet. Durch diese Übersetzungsverhältnisse wird vorzugsweise die Sensibilität gesteuert, mit der das Gerät auf Bewegungen reagiert. Im Besonderen soll dadurch eine Grobeinstellung und eine in der Regel darauf folgende Feineinstellung der Gerätestellung möglich sein. Das Wort Gerätestellung kann sich dabei sowohl auf die Position, als auch auf die Orientierung des Gerätes beziehen, d. h. dass hier sowohl eine Translation als auch eine Drehung des Gerätes betroffen sein kann.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Fernbedienung einen ersten, ggf. unter einer Mehrzahl von Modi-auswählbaren Modus auf, in welchem eine Bewegung der Fernbedienung bezüglich betroffener Freiheitsgrade des Gerätes analysiert wird und Steuerinformationen für die entsprechende (in der Regel proportionale) Bewegung des Gerätes generiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Fernbedienung einen ebenfalls eventuell unter einer Mehrzahl von Modi-auswählbaren zweiten Modus auf, in welchem nur ein Freiheitsgrad für die Bewegung des Gerätes verwendet wird. Dabei wird die Bewegung der Fernbedienung bezüglich betroffener Freiheitsgrade des Gerätes analysiert und nur für den einen Freiheitsgrad eine Steuerinformation für eine entsprechende (in der Regel proportionale) Bewegung des Gerätes generiert. Alternativ ist der betroffene Freiheitsgrad für die Bewegung des Gerätes durch den Nutzer einstellbar bzw. vorgebbar. Der eine Freiheitsgrad kann also durch einen Benutzer wählbar sein oder die Fernbedienung ist dafür ausgestaltet, bei der Analyse der Bewegung der Fernbedienung bezüglich betroffener Freiheitsgrade den Freiheitsgrad mit dem größten Anteil an der Bewegung (z. B. durch Bewertung) zu ermitteln und für diesen einen Freiheitsgrad die Steuerinformation zu generieren. Dies sind keine sich ausschließenden Alternativen. Die Fernbedienung kann auch dafür ausgestaltet sein, dass es zwei verschiedene Modi gibt, wobei in einem der zu verwendende Freiheitsgrad vorgegeben und in dem anderen der zu verwendende Freiheitsgrad ermittelt wird. Der Nutzer kann dann vorzugsweise den Modus wählen.
Die Beschränkung auf einen Freiheitsgrad ist insbesondere für eine Feineinstellung der Gerätestellung von Nutzen, weil hier der Benutzer sich auf den betroffenen Freiheitsgrad konzentrieren kann und unwillkürliche Bewegungen in andere Richtungen eliminiert werden. Die verschiedenen beschriebenen Modi können auch kombiniert, z. B. im Zuge einer Grobeinstellung mit einer anschließenden Feineinstellung der Gerätestellung realisiert werden bzw. sein.
Gemäß einer Ausgestaltung sind Modi und/oder Freiheitsgrade für die Erzeugung von Bewegung während des Gerätes mittels Tasten vorgebbar bzw. einstellbar.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist die Fernbedienung Mittel für ein haptisches Feedback auf, welches Rückmeldung über die übermittelten Steuerinformationen bzw. Steuerbefehle an das Gerät liefert. Dieses haptische Feedback kann mittels eines Gyroskops realisiert sein, welches eine Rückmeldung in Form eines gewissen Widerstandes erzeugt. Vorzugsweise ist das haptische Feedback jedoch mittels Lagesensor und Software derart realisiert, dass durch Vibrationen dem Nutzer eine ggf. vorgangsabhängige Rückmeldung gegeben wird. Diese kann z. B. in einem Klopfen bestehen, welches den Vorgang der Anzahl signalisiert. während des Steuervorgangs kann z. B. eine gleichmäßige Vibration oder ein Gegendruck im Sinne einer Trägheit realisiert sein.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Fernbedienung für die Anzeige einer visuellen Information ausgestaltet, welche das aktuell mit der Fernbedienung gesteuerte Gerät identifiziert. Dies kann z. B. mittels eines Displays auf der Fernbedienung bewerkstelligt werden, wobei auf dem Display das gesteuerte Gerät (bzw. Gerätekomponente) dargestellt wird. Es ist aber auch denkbar, dass mögliche, für die Steuerung in Frage kommende Geräte (bzw. Gerätekomponenten) schon durch Bilder oder Text auf der Fernbedienung permanent dargestellt sind und mittels den Bildern bzw. Texten zugeordneten LEDs (LED: Light Emitting Diode) die Information über das gesteuerte Gerät visuell vermittelt wird.
Nach einer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist die Fernbedienung dafür eingerichtet, dass eine Steuerung des Geräts nur bei Drücken einer Taste der Fernbedienung erfolgt.
Dabei kann es sich um eine oder mehrere dafür vorgesehene Tasten handeln. Insbesondere kann eine Taste für eine Grobsteuerung und eine für eine Feinsteuerung vorgesehen sein, wobei eine Steuerung ausschließlich bei Drücken einer der beiden Tasten erfolgen kann. Dieses Feature dient der Sicherheit. Typischerweise lässt die Bedienperson in einer Problemsituation die gedrückte Taste los, so dass eine Gefährdung durch Weiterbewegung des Geräts durch die Fernbedienung nicht besteht.
Gemäß weiterer Ausgestaltung ist die Fernbedienung mit Mitteln zur Erzeugung eines als Pointer verwendeten Laserstrahls ausgestaltet. Dieser Strahl zeigt dann auf das gesteuerte Gerät bzw. die gesteuerte Gerätekomponente, um so dem Bediener eine optische Rückmeldung zu geben. Diese Rückmeldung kann permanent oder zu gewissen Zeitpunkten (Anfang, Wechsel des Modus) des Steuervorgangs vorgesehen sein. Diese Weiterbildung ist vor allem dann hilfreich, wenn die Fernbedienung für eine Steuerung von einer Vielzahl von verschiedenen Geräten bzw. Gerätekomponenten ausgestaltet ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Leuchtanzeige auf dem gesteuerten Gerät bzw. der gesteuerten Komponente nach Auswahl für die Steuerung eine optische Rückmeldung zur Identifikation der gesteuerten Komponente liefert.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird nicht das Gerät sondern ein Zeiger bzw. Cursor auf einer dem Monitor bzw. Anzeige mittels Bewegungen der Fernbedienung im dreidimensionalen Raum bewegt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
1: eine erfindungsgemäße Fernbedienung und einen Behandlungsraum im Krankenhaus, wo typischerweise eine derartige Fernbedienung zum Einsatz kommt,
2: Freiheitsgrade einer erfindungsgemäßen Fernbedienung,
3: ein erstes Beispiel für die Anwendung einer erfindungsgemäßen Fernbedienung,
4: Verfahrensschritte zur Einstellung eines medizinischen Gerätes nach einem erfindungsgemäßen Verfahren,
5, 6, 7 und 8: Geräteeinstellungen für verschiedene Freiheitsgrade durch entsprechende Bewegung der Fernbedienung, und
9: Eine erfindungsgemäße Fernbedienung mit einer visuellen Rückmeldung über das gesteuerte Gerät.
1 zeigt auf der linken Seite eine Fernbedienung in zwei verschiedenen Ansichten, nämlich einer Draufsicht und einer Seitensicht. Diese Fernbedienung 1 weist eine Vielzahl von Tasten auf, beispielsweise Tasten 21 und 22 zur Auswahl eines Einstellungsmodus und weitere Tasten 2 zur Realisierung von Funktionen. In der Seitenansicht ist ein Totmannschalter 30 zu sehen, der typischerweise für Fernbedienungen mit hohen Sicherheitsanforderungen verwendet wird. Nur bei gedrückter Totmannschaltung findet eine Steuerung statt. In Extremsituationen wird durch Loslassen des Totmannschaltens der Behandlungs- bzw. Therapievorgang unterbrochen. Auf der rechten Seite sind typische Elemente eines Raumes zur Diagnose oder Therapie gezeigt. Es ist ein Deckenstativ mit einer Röntgenquelle 3 dargestellt, welche an ihrem Ende einen Kollimator 31 aufweist. Ein Patiententisch 6 ist gezeigt, auf welchem ein mittels der Röntgenapparatur 3 untersuchter Patient positioniert würde. Die Röntgenstrahlung wird mit Hilfe eines drahtlosen Detektors 5 aufgenommen. Ein weiteres Röntgengerät 4 ist zu sehen, der das für Patienten in Standstellung zum Einsatz kommt.
Erfindungsgemäß ist die Fernbedienung für eine Steuerung durch Bewegung entsprechend der bestehenden Freiheitsgrade ausgestaltet. Dies wird anhand von 2 näher erläutert. Dort ist eine Fernbedienung 1 gezeigt, welche Bewegungen mittels sechs verschiedenen Freiheitsgraden zulässt. Eingezeichnet sind Achsen a, b und c, welche als Rotationsachsen bzw. Drehachsen fungieren. Die Fernbedienung kann entsprechend dieser Achsen gedreht werden. Weitere Freiheitsgrade sind translatorische Freiheitsgrade, von denen es entsprechend der freien Bewegung im Raum 3 gibt. Dies ist durch das Koordinatensystem unten rechts angedeutet, welches x-, y- und z-Richtung definiert, d. h. Richtungen, entlang derer die Fernbedienung bewegt werden kann. Die Definition der Achsen a, b und c und der Richtungen x, y, z dienen der Erkennung und Analyse von Bewegungen, die der Benutzer mit der Fernbedienung vollführt.
Es gibt bekannte Technologien, mittels denen Drehbewegungen bzw. Translationsbewegungen eines Bedienelementes erkannt und nach Achsen analysiert werden können. Für die Festlegung eines Koordinatensystemes zur Analyse einer Translation gemäß der translatorischen Freiheitsgrade kann z. B. ein geomagnetischer Mehrachsensensor verwendet werden, wie ihn beispielsweise auch die DE 11 2010 003 260 T5 beschreibt. Durch einen derartigen Sensor bzw. derartige Sensoreinheit kann die in 2 als y bezeichnete Richtung bestimmt bzw. definiert werden. x- und z-Richtung dagegen werden beispielsweise über die Fernbedienung selber definiert, d. h. z. B. die z-Achse über Längsausdehnung und die x-Achse für die Querausdehnung.
In anderen Worten wären x- und z-Richtung dann die Projektion der Drehachsen a und b in die Ebene senkrecht zu y.
Alternativ dazu kann die Fernbedienung direkt das bediente Gerät anpeilen. Die dadurch definierte Richtung definiert dann durch Projektion in die Ebene senkrecht zur y-Achse eine der Achsen, z. B. die z-Achse. Die x-Achse wird dann als zu den beiden anderen Achsen orthogonale Achse festgelegt. Die Erkennung und Analyse einer translatorischen Bewegung kann mit Hilfe eines Mehrachsenbeschleunigungsmessers vorgenommen werden, wie es beispielsweise auch in der DE 11 2010 003 260 T5 beschrieben ist. Kippungen und Drehungen können mit einem Gyroskop erfasst werden. Ein Gyroskop kann mit dem Beschleunigungssensor kombiniert werden, um auf diese Weise bis zu sechs Freiheitsgrade (drei für Rotation und drei für Translation) bestimmen zu können. Dies ist beispielsweise auch in der US 2011/0199298 A1 offenbart. Derartige Elemente können z. B. in der sog. Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) Technologie gefertigt werden, wie z. B. die US 20110288805 A1 beschreibt.
In 3 ist schematisch gezeigt, wie die Fernbedienung zur Bewegung eines Röntgengerätes verwendet werden kann. Vorliegend handelt es sich um eine Bewegung entlang des durch die y-Achse definierten Freiheitsgrades wie durch die Pfeile 1y' und 1y'' angedeutet ist. Eine entsprechende Bewegung der Fernbedienung 1 wird in eine gleichförmige Bewegung eines Gerätes umgesetzt. Bei diesem Gerät handelt es sich beispielsweise um die Röntgenquelle 3 eines Deckenstativs. Dies ist durch die Pfeile 3y' und 3y'' angedeutet. Alternativ kann die Patientenlagerung 6 und mit ihr der unterhalb dieser Patientenlagerung 6 angebrachte Detektor 5 vertikal bewegt werden, wie durch die Pfeile 6y' und 6y'' angedeutet ist. Die Fernbedienung weist z. B. Tasten auf, mittels denen ein zu steuerndes Gerät ausgewählt wird (z. B. durch die Tasten 2 in 1). Alternativ kann das zu steuernde Gerät durch Anpeilung ausgewählt werden. Die für die Steuerung verwendeten Parameter, z. B. das Übersetzungsverhältnis der Bewegung der Fernbedienung in eine Bewegung des Gerätes kann sich nach Maßgabe des gesteuerten Gerätes unterscheiden. Der Bediener positioniert nun das gesteuerte Gerät 3 oder 6 durch vertikale Bewegung der Fernbedienung 1. Das Gerät führt eine dieser horizontalen Bewegung proportionale Bewegung durch, wodurch eine intuitive Positionierung ermöglicht wird. Vorzugsweise liefert die Fernbedienung ein haptisches Feedback an den Bediener, welches sich auf die Bewegung des gesteuerten Gerätes bezieht. Dieser haptische Rückmeldemechanismus weist beispielsweise einen Vibrator mit verschiedenen Frequenzen auf, welche gemäß einer Feedback-Information gewählt sind. Bei dieser Feedback-Information kann es sich beispielsweise um die Geschwindigkeit der Bewegung, den Eintritt in einen kritischen Bereich (Kollisionsgefahr), oder Ähnliches handeln. Die Geräte können mit einem Beleuchtungssystem ausgestaltet sein, welches einen Hinweis liefert, welche Komponente zur Steuerung durch den Benutzer aktiviert ist. Dabei handelt es sich beispielsweise um ein Leuchtsignal an dem Gerät. Die Auswahl eines Geräts kann beispielsweise auch mittels Laser für den Benutzer optisch signalisiert werden. Der Laser ist dabei während des Steuervorgangs auf das ausgewählte Gerät bzw. die zu steuernde Komponente gerichtet. Alternativ wird der Laser nur zu ausgezeichneten Phasen des Steuervorgangs aktiviert, z. B. bei Beginn und bei Moduswechsel.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist dieser für eine Geräteeinstellung in zwei Schritten eingerichtet, welche einer Grobeinstellung mit anschließender Feineinstellung entsprechen. Dies ist anhand von 4 näher beschrieben. Zunächst findet eine Auswahl eines zu steuernden Gerätes durch Knopfdruck oder durch Anpeilen des Gerätes z. B. mit einem Laser statt. Es folgt die Grobeinstellung der Gerätestellung. Dabei bezieht sich der Begriff Stellung auf die Orientierung und die Position des Gerätes. Mit Orientierung sind dabei die Rotationsfreiheitsgrade angesprochen und mit Position die translatorischen Freiheitsgrade. Natürlich kann die Einstellung nur für einen Teil dieser Freiheitsgrade vorgenommen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine vorangehende Auswahl der einzustellenden Freiheitsgrade durch den Benutzer erfolgt. In einem zweiten Schritt wird ein Tastendruck (z. B. Taste 21 aus 1) zur Auswahl eines ersten Modus zur Grobeinstellung der Gerätestellung vorgenommen. Im Zuge dieser Grobeinstellung werden folgende Schritte durchlaufen (eventuell auch kontinuierlich bzw. als sich wiederholende Schleife). Es wird das Koordinatensystem für die Fernbedienung festgelegt, z. B. mit Hilfe eines geomagnetischen Sensors. Dabei ist zu beachten, dass das in der Fernbedienung verwendete Koordinatensystem und das im Gerät verwendete Koordinatensystem nicht notwendig zu 100% identisch sein müssen. Dies gilt z. B. für die Ebene senkrecht zur Vertikalen. Beispielsweise kann der Bediener seitlich leicht versetzt zu dem Gerät stehen. So ist in 3 die Fernbedienung seitlich versetzt zum Gerät 3 angeordnet. Die z-Achse kann beispielsweise für die Fernbedienung die Richtung auf das Gerät 3 zu sein, während diese Bewegung von dem Gerät 3 mit dem dortigen Koordinatensystem als Bewegung orthogonal zur Zeichenebene interpretiert wird. Die Fernbedienung liefert eine Rückmeldung (Schritt 4 in 4), wenn sie bereit für den Betrieb im Modus für die Grobeinstellung ist. Diese Rückmeldung kann beispielsweise in optischer oder haptischer Form erfolgen. Danach wird die Fernbedienung bewegt zur Anpassung der Geräteeinstellung. Die durch die Fernbedienung durchgeführte Bewegung wird analysiert bezüglich der Art der Bewegung (Translation, Rotation und der betroffenen Freiheitsgrade). Im Zuge der Grobeinstellung ist vorzugsweise möglich, dass eine Bewegung der Fernbedienung analysiert und in Bewegungen des Gerätes entsprechend einer Mehrzahl von Freiheitsgraden umgesetzt wird. In dem der Fernbedienung 1 wird in Schritt 7 ein Befehl generiert, welcher z. B. einen Bewegungsvektor, einen Bewegungsbetrag und ein Übersetzungsverhältnis enthält. Dieser Befehl ist zur Bewegung des Gerätes vorgesehen. Das Übersetzungsverhältnis ist beispielsweise so gewählt, dass sich vergleichbar komfortables Bedienen möglich ist. Sinnvollerweise ist dabei das Übersetzungsverhältnis so gewählt, dass mit einer Armbewegung der Bereich, in welchem das zu steuernde Gerät bewegt werden kann, relativ leicht ausgeschöpft werden kann. Beispielsweise kann zur Grobeinstellung vorgesehen sein, dass einer Bewegung des Armes von vielleicht 30 cm ein Bewegungsgerät von 2 m entspricht. Der für die Bewegung generierte Befehl wird von der Fernbedienung an das Gerät übertragen bzw. übermittelt. Wenn es sich um eine drahtlos funktionierende Fernbedienung handelt, können beispielsweise Blutooth, Zigbee, Wireless Fidelity (WiFi), Infrarot (IR) etc. zum Einsatz kommen können. Auch eine Universal Serial Bus(USB)-Schnittstelle kann u. U. verwendet werden. Das Gerät wird dann mit einer dort vorgesehenen Steuerungsautomatik entsprechend des erhaltenen Befehls bewegt. Der Bediener kann mittels der Fernbedienung (z. B. Tastendruck) den Modus der Grobeinstellung bzw. die Grobeinstellung beenden, wenn im Rahmen der Grobeinstellung das Gerät die gewünschte Position erreicht hat. Anschließend erfolgt die Feineinstellung. Der entsprechende Modus wird beispielsweise wieder durch Tastendruck eingestellt. Ähnlich wie bei der Grobeinstellung erfolgt die Bestimmung eines Koordinatensystems, eine Rückmeldung der Fernbedienung bezüglich der Betriebsbereitschaft für Betrieb in diesem Modus und eine Bewegung der Fernbedienung zur Anpassung der Gerätestellung. Der Modus zur Feineinstellung unterscheidet sich von dem Modus der Grobeinstellung vorzugsweise bezüglich der folgenden beiden Punkte:

1. Die Feineinstellung erfolgt nur für einen Freiheitsgrad. Dieser Freiheitsgrad wird entweder durch den Benutzer vorher vorgegeben, oder automatisch bestimmt durch Analyse der Bewegung und durch Herausfilterung des dominierenden Freiheitsgrades in der Bewegung. Dazu werden Gewichte der einzelnen Bewegungskomponenten zueinander bestimmt und der Freiheitsgrad mit dem stärksten Gewicht als der für die Feineinstellung gewünschte Freiheitsgrad interpretiert.
2. Das Übersetzungsverhältnis wird für eine feinere Einstellung anders vorgegeben. D. h. konkret, dass einer bestimmten Bewegung der Fernbedienung eine im Vergleich zur Grobeinstellung geringere Bewegung des Gerätes entspricht. Das Übersetzungsverhältnis kann sich beispielsweise um eine Größenordnung unterscheiden, so dass vielleicht für eine Bewegung von 30 cm der Fernbedienung eine Bewegung von 20 cm des Gerätes korreliert. Es wird im Feinmodus wiederum ein Befehl generiert, der in dem Fall auch den betroffenen Freiheitsgrad angibt, den Bewegungsbetrag und das Übersetzungsverhältnis. Der Befehl wird an das Gerät übermittelt und dieses mittels entsprechender Einrichtungen gemäß dem Befehl bewegt. Der Modus zur Feineinstellung des Geräts wird nach Abschluss der Feineinstellung durch den Benutzer beispielsweise mittels Tastendruck ausgelöst.

Die unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse führen im Übrigen dazu, dass der Bediener seinem subjektiven Empfinden nach im Modus der Grobeinstellung eine schnelle Bewegung des gesteuerten Geräts und im Modus der Feineinstellung eine dazu langsamere Bewegung durchführt.
5, 6, 7 und 8 zeigen Einstellungen gemäß anderer Freiheitsgrade, nämlich 5 eine Anpassung in x-Richtung, 6 eine Kippung entsprechend der Achse a, 7 eine Kippung entsprechend der Achse b und 8 eine Translation in z-Richtung.
Auf 9 ist die steuernde Fernbedienung 1 mit einer Anzeige 7 versehen, auf welcher der gesteuerte Strahler 3 dargestellt ist. Durch diese Darstellung erhält der Benutzer ein visuelles Feedback für die Identifikation des gesteuerten Gerätes bzw. zur Kontrolle.
Die Erfindung ist nicht auf die im Zuge des Ausführungsbeispiels gezeigten Fälle beschränkt. Beispielsweise könnte auch eine Fernbedienung im dreidimensionalen Raum bewegt werden und diese Bewegung in eine Bewegung eines Zeigers auf einer Bildfläche eines Monitors oder einer Anzeige umgesetzt werden. Es würde sich hiermit um eine Art 3D-Maus dann handeln. In diesem Falle wäre ggf. die Projektion einer 3D-Bewegung auf eine zweidimensionale Fläche erforderlich.

Claims

Fernbedienung (1) zur Steuerung eines Gerätes (3) mit zumindest einem Bewegungsfreiheitsgrad, welche – einen selektierbaren Modus aufweist, in welchem durch eine Bewegung der Fernbedienung eine Steuerinformation für eine Bewegung des Gerätes (3) generiert wird, wobei – die Fernbedienung (1) für eine Generierung von Steuerinformationen mittels Bewegung zur Bewegung des Geräts (3) mit einem Übersetzungsverhältnis für eine Grobeinstellung der Position des Gerätes (3) ausgestaltet ist, – die Fernbedienung (1) für eine Generierung von Steuerinformationen mittels Bewegung zur Bewegung des Geräts (3) mit einem Übersetzungsverhältnis für eine Feineinstellung der Position des Gerätes (3) ausgestaltet ist, – das Übersetzungsverhältnis für die Feineinstellung derart festgelegt ist, dass einer bestimmten Bewegung der Fernbedienung (1) eine im Vergleich zur Grobeinstellung geringere Bewegung des Gerätes (3) entspricht, und – das Übersetzungsverhältnis durch den Nutzer auswählbar ist, und – eine Sendevorrichtung zur Übermittlung der Steuerinformation an das Gerät aufweist.
Fernbedienung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (1) für die Generierung von Steuerinformationen durch Bewegung für 1–3 Translationsfreiheitsgrade und/oder 1–3 Rotationsfreiheitsgrade ausgestaltet ist.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung einen Modus aufweist, in welchem eine Bewegung der Fernbedienung bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes analysiert wird und Steuerinformationen für entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert werden.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (1) einen Modus aufweist, in welchem – nur ein Freiheitsgrad für die Bewegung des Gerätes (3) verwendet wird, – eine Bewegung der Fernbedienung (1) bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes (3) analysiert wird, und – nur für den einen Freiheitsgrad eine Steuerinformation für eine entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert wird.
Fernbedienung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Freiheitsgrad durch einen Benutzer wählbar ist oder die Fernbedienung (1) dafür ausgestaltet ist, bei der Analyse der Bewegung der Fernbedienung bzgl. betroffener Freiheitsgrade den Freiheitsgrad mit dem größten Anteil an der Bewegung zu ermitteln und für diesen Freiheitsgrad die Steuerinformation zu generieren.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Fernbedienung (1) einen ersten Modus aufweist, in welchem – ein erstes Übersetzungsverhältnis für die Bewegung des Gerätes (3) im Sinne einer Grobpositionierung festgelegt ist, und – eine Bewegung der Fernbedienung (1) bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes (3) analysiert wird und Steuerinformationen für entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert werden, und – die Fernbedienung (1) einen zweiten Modus aufweist, in welchem – ein zweites Übersetzungsverhältnis für die Bewegung des Gerätes (3) im Sinne einer Feinpositionierung festgelegt ist, und – nur ein Freiheitsgrad für die Bewegung des Gerätes (3) verwendet wird, bei dem – eine Bewegung der Fernbedienung (1) bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes (3) analysiert wird, und – nur für den einen Freiheitsgrad eine Steuerinformation für eine entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert wird.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Modi und/oder Freiheitsgrade für die Erzeugung von Bewegung des Geräts (3) mittels Tasten einstellbar sind.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (1) für ein haptisches Feedback ausgestaltet ist.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (1) für die Anzeige einer visuellen Information ausgestaltet ist, welche das aktuell mit der Fernbedienung gesteuerte Gerät (3) identifiziert.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung dafür eingerichtet ist, dass eine Steuerung des Geräts (3) nur bei Drücken einer Taste der Fernbedienung (1) erfolgt.
Fernbedienung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Laser-Pointer zur Anzeige eines zu bewegenden Geräts (3) oder einer zu bewegenden Gerätkomponente.
Fernbedienung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienung (1) statt für die Bewegung eines Gerätes (3) für die Bewegung eines Anzeigeelements auf einem Bildschirm ausgestaltet ist.
System umfassend – eine Fernbedienung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, und – ein durch die Fernbedienung steuerbares Gerät (3) mit zumindest einem Bewegungsfreiheitsgrad, wobei – das Gerät (3) eine Anzeige für eine optische Information und eine Anzeigensteuerung umfasst, und – die Anzeigensteuerung für das Darstellen der optischen Information auf der Anzeige nach Maßgabe einer Steuerung des Geräts (3) mit Hilfe der Fernbedienung (1) ausgestaltet ist.
Verfahren zur Steuerung eines Gerätes (3) mit zumindest einem Bewegungsfreiheitsgrad mit Hilfe einer Fernbedienung, umfassend – Selektieren eines Modus zur Steuerung des Gerätes (3) mittels Bewegung der Fernbedienung, – Auswahl eines Übersetzungsverhältnis, wobei – die Fernbedienung (1) für eine Generierung von Steuerinformationen mittels Bewegung zur Bewegung des Geräts (3) mit einem Übersetzungsverhältnis für eine Grobeinstellung der Position des Gerätes ausgestaltet ist, – die Fernbedienung (1) für eine Generierung von Steuerinformationen mittels Bewegung zur Bewegung des Geräts (3) mit einem Übersetzungsverhältnis für eine Feineinstellung der Position des Gerätes ausgestaltet ist, und – das Übersetzungsverhältnis für die Feineinstellung derart festgelegt ist, dass einer bestimmten Bewegung der Fernbedienung (1) eine im Vergleich zur Grobeinstellung geringere Bewegung des Gerätes (3) entspricht, – Generieren einer einer Bewegung der Fernbedienung korrespondierenden Steuerinformation für die Bewegung des Geräts (3), und – Übermitteln der Steuerinformation an das Gerät (3).
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der Fernbedienung bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes (3) analysiert wird und Steuerinformationen für entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert werden.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Modus ausgewählt wird, in welchem nur ein Freiheitsgrad für die Bewegung des Gerätes (3) verwendet wird, – eine Bewegung der Fernbedienung (1) bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes (3) analysiert wird, und – nur für den einen Freiheitsgrad eine Steuerinformation für eine entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass – der eine Freiheitsgrad durch Benutzerauswahl festgelegt wird oder die Fernbedienung bei der Analyse der Bewegung der Fernbedienung bzgl. betroffener Freiheitsgrade den Freiheitsgrad mit dem größten Anteil an der Bewegung ermittelt und für diesen Freiheitsgrad die Steuerinformation generiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass – ein erster Modus der Fernbedienung (1) ausgewählt wird, in welchem – ein erstes Übersetzungsverhältnis für die Bewegung des Gerätes (3) im Sinne einer Grobpositionierung festgelegt ist, und – eine Bewegung der Fernbedienung bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes (3) analysiert wird und Steuerinformationen für entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert werden, und – ein zweiter Modus der Fernbedienung (1) ausgewählt wird, in welchem – ein zweites Übersetzungsverhältnis für die Bewegung des Gerätes (3) im Sinne einer Feinpositionierung festgelegt ist, und – nur ein Freiheitsgrad für die Bewegung des Gerätes (3) verwendet wird, bei dem – eine Bewegung der Fernbedienung (1) bzgl. betroffener Freiheitsgrade des Gerätes (3) analysiert wird, und – nur für den einen Freiheitsgrad eine Steuerinformation für eine entsprechende Bewegungen des Gerätes (3) generiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Gerät (3) oder eine Gerätekomponente für die Steuerung mit Hilfe einer Fernbedienung ausgewählt wird, und – von der Fernbedienung ein Laserstrahl zu diesem Gerät (3) oder dieser Gerätekomponente gesendet wird, um die Auswahl einem Bediener optisch zu signalisieren.