DE2738406A1

DE2738406A1 - Verfahren und fernsteuerungsanordnung zur fernsteuerung eines medizinischen geraets

Info

Publication number: DE2738406A1
Application number: DE19772738406
Authority: DE
Inventors: Klaus M Dr Ing Junginger; Hermann Dipl Ing Kieferle
Original assignee: Stierlen Maquet AG
Current assignee: Stierlen Maquet AG
Priority date: 1977-08-25
Filing date: 1977-08-25
Publication date: 1979-03-08
Also published as: US4211998A; JPS5445473A; GB2003633B; BE869947A; FR2401580A1; JPS6224996B2; NL7808770A; CH638069A5; SE7808765L; IT7868974A0; IT1111497B; FR2401580B1; DE2738406C2; GB2003633A

Description

PATENT/umWAU

WOLFGANG SCHULZ-DÜRLaM

INGENIEUR DIPLOME

D-8000 MÜNCHEN 80 27 38 A06

MAUERKIRCHERSTRASSE 31
TELEFON (089)9819 79

Stierlen-Maquet AG '

Kehler Straße 31

7550 Rastatt S 360 DT

Verfahren und Fernsteuerungsanordnung zur Fernsteuerung eines medizinischen Geräts

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Fernsteuerungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zur Fernsteuerung eines Operationstisches ist eine Anordnung bekannt, die aus einem ortsveränderlichen Sender und einem dem Operationstisch zugeordneten Empfänger besteht, wobei der Sender eine der Anzahl der zu steuernden Funktionen des Operationstisches entsprechende Anzahl von zu einer Eingabetastatur zusammen gefaßten Eingabetasten zur Eingabe den Funktionen zugeordneter binärer Befehlssignale im 1-aus-n-Code, einen mehrere Eingänge aufweisenden, durch Eingabe eines dem jeweiligen Befehlssignal entsprechenden Codeworts hinsichtlich seiner Frequenz steuerbaren und in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Befehlssignals ein-

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schaltbaren Frequenzgenerator und einen von diesem gespeisten, den Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignale aussendenden Sendewandler sowie der Empfänger einen Empfangswandler und Mittel zur selektiven Verstärkung der empfangenen Frequenzsignale und zu ihrer Rückumwandlung in die Befehlssignale aufweist. Hierbei wird durch die Betätigung einer Eingabetaste der als freischwingender Oszillator ausgebildete Frequenzgenerator mit einem Kondensator beschaltet, wobei die mittels unterschiedlicher Tasten einschaltbaren Kondensatoren unterschiedliche Werte aufweisen, so daß jeder Eingabetaste eine andere Frequenz zugeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist wegen der erforderlichen Einschwingvorgänge und der auftretenden Nachhalleffekte eine genaue Auswertung der gesendeten Frequenzimpulse hinsichtlich ihrer Dauer nicht möglich. Darüberhinaus ist die Anordnung gegen Störungen äußerst empfindlich. Gerade in Krankenhäusern, in denen Fernsteuerungsanordnungen für medizinische Geräte vor allem verwendet werden, ist jedoch eine Vielzahl von solchen Störquellen anzutreffen. Wird beispielsweise für die übertragung der Frequenzsignale der Ultraschallbereich gewählt, so können Störsignale von Ultraschall-Waschmaschinen für Instrumente, ultraschallbedienten Händewaschanlagen, Hochfrequenz-Chirurgiegeräten, Ultraschall-Diagnostikgeräten oder Ultraschall-Knochenschweißgeräten herrühren. Ferner zeigt die Erfahrung, daß bei vielen Resonanzerscheinungen Ultraschallkomponenten auftreten, beispielsweise bei Windgeräuschen in Abzugskanälen oder in Telefonanlagen. Besonders gravierend wirkt die Störanfälligkeit dann, wenn beispielsweise in einem Krankenhaus mit mehreren Operationssälen die jeweiligen Operationstische mittels gleichartiger Fernsteuerungsanordnungen bedient werden sollen, da dann jede dieser Anordnungen als Störsender für zumindest die in den benachbarten Räumen verwendeten Fernsteuerungsanordnungen wirkt.

Es ist auch eine Fernsteuerungsanordnung ähnlich der vorgenannten Art für Fernseh-Empfangsgeräte bekannt, wobei der Frequenzgenerator zur Erzeugung eines gegenüber den den Befehlssignalen

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entsprechenden Frequenzsignalen zusätzlichen Gruppen-Frequenzsignals in Abhängigkeit von der Eingabe eines zusätzlichen Gruppen-Codeworts ausgebildet ist, der Sender einen in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Befehlssignals in Gang setzbaren Impulserzeuger aufweist, in Abhängigkeit von den vom Impulserzeuger erzeugten Ausgangsimpulsen das Gruppen-Codewort anstelle des dem jeweiligen Befehlssignal entsprechenden Codeworts in den Frequenzgenerator eingebbar ist un i der Empfänger eine Schaltung aufweist, die die Ausgabe der B^fehlssignale vom abwechselnden Empfang eines dem Befehlssignal entsprechenden Frequenzsignals und des Gruppen-Frequenzsignals steuert. Hierbei wird also während der Dauer der Eingabe eines Befehlssignals in den Sender durch Drücken einer Eingabetaste das Frequenzsignal als Folge von Frequenzsignalimpulsen gesendet, die mit Gruppenfrequenzsignalsimpulsen von einer gegenüber allen erzeugbaren, Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalen unterschiedlichen Gruppenfrequenz abwechseln, und sowohl die Frequenzsignal- als auch die Gruppenfrequenzsignalimpulse werden im Empfänger selektiv verstärkt. Der Empfänger weist dabei eine Decodierschaltung auf, die bei Beaufschlagung mit Frequenzsignalimpulsen an jeweils einem aus einer der Anzahl der erzeugbaren Frequenzsignale entsprechenden Anzahl von Ausgängen Befehlssignalimpulse abgibt, die bei Beaufschlagung mit den Gruppenfrequenzsignalen an einem weiteren Ausgang den Empfang dieser Gruppenfrequenzsignalimpulse anzeigende Anzeigeimpulse abgibt und die bei gleichzeitiger Beaufschlagung mit zwei Signalen unterschiedlicher Frequenz und annähernd gleicher Amplitude keine Ausgangssignale erzeugt. Weiter weist dabei der Empfänger Mittel zur Ausgabe des den jeweiligen Befehlssignalimpulsen entsprechenden Befehlssignals in Abhängigkeit vom Vorliegen der Anzeigeimpulse auf, so daß die Ausgabe des Befehlssignals an das zugeordnete Gerät nur dann erfolgt, wenn abwechselnd Anzeigeimpulse und Befehlssignalimpulse von der Decodierschaltung augegeben werden. Die Störsicherheit ist hierbei gegenüber dem vorgenannten bekannten Verfahren be-

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reits wesentlich erhöht. Trotzdem genügt diese Störsicherheit in vielen Fällen noch nicht den Anforderungen, die an die Sicherheit bei der Steuerung von medizinischen Geräten zu stellen sind. Dies beruht darauf, daß die von den Befehlssignalen entsprechenden Frequenzen unterschiedliche Gruppenfrequenz auf dem übertragungsweg unterschiedliche 'Jbertraqungseigenschaf ten vorfindet, so daß die Amplitudeneiner Störscrah]ung am Empfänger merklich geringer als die Amplituden der empfangenen Gruppenfrequenzsignalimpulse und merklich größer als die Amplituden der empfangenen, Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalimpul-

können.
se sein / In diesem Fall erzeugt die Decodierschaltung des Eaipfängers abwechselnd Anzeigeimpulse und der Störstrahlung entsprechende Befehlssignalimpulse, wodurch eine fälschliche Steuerung des Geräts erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fernsteuerung eines medizinischen Geräts anzugeben, wobei durch Übertragung einer mit der dem Befehlssignal entsprechenden Frequenz abwechselnden Gruppenfrequenz eine erhöhte Störsicherheit erreicht ist und wobei darüberhinaus diese Störsicherheit auch dann besteht, wenn für die den Befehlssignalen entsprechenden Frequenzen und die Gruppenfrequenz unterschiedliche Ubertragungseigenschaften des Übertragungswegs zwischen Sender und Empfänger auftreten. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmaie gelöst.

Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben. Eine Fernsteuerungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist im Unteranspruch 5 angegeben, während in den weiteren Unteransprüchen zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Fernsteuerungsanordnung erwähnt sind.

Zweckmäßig liegen die Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignale und das Gruppenfrequenzsignai rr.it ihren Frequenzen im selben technischen Frequenzbereich, also beispielsweise in }e-

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kannter Weise im Ultraschallbereich oder auch im Infrarotbereicii. Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Frequenz des Gruppenfrequenz·* signals bzw. bei mehreren mittels derselben Fernsteuerungsanordnung steuerbaren Geräten die Frequenzen aller Gruppenfrequenzsignale höher sind als die Frequenzen aller erzeugbarer, Befehlssignalen entsprechender Frequenzsignale. Dies deshalb, weil insbesondere bei der Verwendung des Ultraschallbereichs die höheren Frequenzen auf der Ubertragungsstrecke stärker gedämpft werden, was bei starken Störungen des übertragungswegs, beispielsweise durch Reflexionen, oder beim Einfall von Störstrahlungen aus Sicherheitsgründen zuerst zu einer Unterdrückung der Gruppenfrequenzsignale und damit der Ausgabe von Befehlssignalen an das zugeordnete Gerät führt. Es ist auch zweckmäßig, den Sender so auszubilden, daß bei Eingabe eines Befehlssignals durch Drücken einer Eingabetaste zunächst ein Gruppensignalimpuls und erst danach abwechselnd dem Befehlssignal entsprechende Frequenzsignalimpulse und weitere Gruppensignalimpulse erzeugt werden, da hierdurch die Auswertung im Empfänger erleichtert wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Fernsteuerungsanordnung gemäß der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 das Blockschaltbild der Fernsteuerungsanordnung;

Fig. 2 den eingangsseitigen Verstärker des Empfängers der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 den Frequenzgang des Empfängers gemäß Fig. 2;

Fig. 4 als Blockschaltbild Teile des Empfängers der Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 5 weitere Schaltungseinzelheiten von Teilen des Empfängers der Anordnung gemäß Fig. 1;

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Fig. 6 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Empfängers der Anordnung gemäß Fig. 1.

Die Fernsteuerungsanordnung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Sender S, der beispielsweise die Form eines in einer Hand zu haltenden Kästchens mit auf der Oberseite angeordneter Eingabetastatur haben kann. Die Eingabetastatur umfaßt eine Anzahl von Tasten zur Eingabe der Befehlssignale, wobei jeweils ein ggf. auch als elektronischer Schalter ausgebildeter Schließkontakt T^ geschlossen wird. Hierdurch wird eine einen Frequenzgenerator enthaltende Sendeschaltung F in Gang gesetzt, die abwechselnd dem jeweiligen Befehlssignal zugeordnete Frequenzsignalimpulse und Gruppenfrequenzimpulse erzeugt. Unmittelbar nach Betätigung einer Taste wird als erster solcher Impuls ein Gruppenfrequenzimpuls abgegeben. Die Dauer der Gruppenfrequenzimpulse und der Frequenzsignalimpulse betragen beispielsweise jeweils 50 ms, wobei an das Ende eines Gruppenfrequenzimpulses unmittelbar ein Frequenzsignalimpuls an-schließt und umgekehrt. Diese Impulse werden mittels eines Sendeverstärkers V₁ gleichmäßig verstärkt, einem Sendewandler W₁ zugeführt und von diesem abgestrahlt.

Beim Ausführungsbeispiel liegen die übertragenen Frequenzen im Ultraschallbereich, und der Sendewandler W₁ ist ein Kondensatormikrophon. Die Frequenzen der Befehlssignalen entsprechenden Frequenzssignale liegen zwischen 33,3 kHz und 39,2 kHz. Der Kanalabstand beträgt bei der niedrigsten Frequenz 4 00 Hz und vergrößert sich zu den höheren Frequenzen hin etwas. Die Gruppenfrequenz des Senders S beträgt beim Ausführungsbeispiel 4 3,1 kHz.

Der Empfänger E, der die vom Sender S ausgestrahlten Signale empfängt, ist mehreren zu steuernden medizinischen Geräten zugeordnet. Als mittels des dargestellten Senders S zu steuerndes Gerät ist ein Operationstisch T angedeutet, bei dem die Tischplatte in Höhenrichtung verstellbar ist und bei dem die einzel-

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nen Teile der Tischplatte gegeneinander und gegen den sie tragenden Sockel verschwenkt werden können, welche Funktionen mittels des Senders S steuerbar sind. Darüberhinaus sind mittels weiterer, nicht dargestellter, dem Sender S hinsichtlich ihres Aufbaus entsprechender Sender weitere Geräte, beispielsweise eine Umbettvorrichtung U, steuerbar. Die Umbettvorrichtung U ist nach Art einer Schleuse in einer Wand eines Operationsraumes installiert und weist einen heb- und senkbaren Tisch auf, der in waagerechter Richtung in den Operationsraum hinein und aus ihm hinaus verfahrbar ist und um den herum ein endloses Band in Umlauf zu versetzen ist, um einen auf dem Band liegenden Patienten bei stillstehendem Tisch relativ zu diesem senkrecht zur Wand zu transportieren. Die zur Steuerung der Geräte T, U, ... vorgesehenen Sender, darunter der Sender S, unterscheiden sich lediglich hinsichtlich ihrer Gruppenfrequenzen, die im Bereich zwischen 39,7 kHz und (beim dargestellten Sender S) 43,1 kHz liegen, während die Frequenzen der Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignale aller Sender übereinstimmen. Die Anzahl der vom Empfänger E empfangbaren Gruppenfrequenzsignale ist also so groß wie die Anzahl der zu steuernden Geräte T, U, ..., während die Anzahl der in jedem Sender erzeugbaren und mittels des Empfängers E empfangbaren, Befehlssignalen entsprechenden Frequenzssignale so groß wie die höchste bei einem einzelnen Gerät vorkommende Anzahl zu steuernder Funktionen ist. Soweit bei einem Gerät eine geringe'Anzahl zu steuernder Funktionen vorliegt, weist der zugeordnete Sender eine entsprechend geringere Anzahl von Eingabetasten auf, und einige der von seinem Frequenzgenerator erzeugbaren Frequenzen sind nicht belegt.

Der Empfänger weist einen zum Empfang von Signalen im Ultraschallbereich geeignet ausgebildeten Empfangswandler W-, einen diesem nachgeschalteten, als aktiver Bandpaß ausgebildeten Verstärker V- und eine mit den Ausgangssignalen des Verstärkers V- beaufschlagte Decodierschaltung D auf. An einer ersten Gruppe von Ausgängen G., G₂, ... der Decodierschaltung D

werden Anzeigeimpulse erhalten, wenn und solange die Decodier-

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schaltung D von Gruppenfrequenzsignalimpulsen beaufschlagt ist. Wird beispielsweise mittels des dargestellten Senders S der Operationstisch T gesteuert, so führen die Gruppenfrequenzimpulse zu Anzeigeimpulsen gleicher zeitlicher Länge am Ausgang G-, während die unterschiedliche Gruppenfrequenz eines weiteren Senders bei dessen Betätigung zu am Ausgang G^ erscheinenden Anzeigeimpulsen führt usw. In entsprechender Weise führer: öle Decodierschaltung D beaufschlagende, Befehlssignalen entsprechende Frequenzsignalimpulse zu zurückgewonnenen Befehlssignalimpulsen an einer zweiten Gruppe von Ausgängen F-, F_, .... Die Befehlssignalimpulse stellen also die dem jeweiligen Sender eingegebenen Befehlssignale wiederum im 1-aus-n-Code dar.

Mittels der Decodierschaltung D wird eine empfangene Frequenz innerhalb einer Auswertezeit von im Beispiel 25 ms mehrfach daraufhin überprüft, ob sie konstant innerhalb der zulässigen Bandbreite eines empfangbaren, einem Befehlssignal entsprechenden Frequenzsignals bzw. eines empfangbaren Gruppenfrequenzsignals liegt. Bei positivem Ergebnis der Prüfung wird am En<ie der Auswertezeit am zugeordneten Ausgang F-, F~, ... bzw. G.., G-,... ein entsprechender Befehlssignalimpuls bzw. Anzeigeimpuls erzeugt; diese Impulse sind somit gegenüber den entsprechenden eingangsseitigen Frequenzimpulsen um die Auswertezeit zeitlich verschoben. Nach Beginn der Erzeugung der genannten Ausgangssignale beeinflussen Unterbrechungen des Empfangs oder Störungen durch andere empfangene Frequenzen das jeweilige Ausgangssignal solange nicht, wie deren Dauer unterhalb von 5 ms bleibt. Bei länger andauernden Störungen verschwindet das jeweilige Ausgangssignal spätestens 11 ms nach Beginn der Störung. Außerhalb des Nutzbandes (Frequenzbereich der Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignale und Gruppenfrequenzsignale) auftretende und daher auf Störungsursachen beruhende Frequenzen führen nicht zum Ansprechen der Decodierschaltung D. Ist ihre Amplitude jedoch annähernd so groß wie oder größer als die Amplitude einer gleichzeitig die Decodierschaltung D beaufschlagenden Nutzfrequenz, so wird die Ausgabe unterbrochen, d.h. die

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Decodierschaltung D erzeugt kein Ausgangssignal (Anzeigeimpuls oder Befehlssignalimpuls).

Die an den Ausgängen G-, G₂, ... erhaltenen Anzeigeimpulse werden über eine Torschaltung H jeweils einem Zeitgeber I₁, I-, .. zugeführt. Die an den Ausgängen F₁, F_, ... erhaltbaren Befehls Signalimpulse werden über von den zugeordneten Zeitgebern I₁, I-, ... gesteuerte Torschaltungen K-, K₂, ... einer der Anzahl der Geräte T, U, ... entsprechenden Anzahl von Ausgangsschaltun gen L₁, L₂, ... zugeführt, die bei Vorliegen bestimmter Bedingungen die Befehlssignale an das jeweilige Gerät T, U, ... abge ben. Eine Spannungswiederkehrschaltung M sorgt dafür, daß nach der Einschaltung der Versorgungsspannung des Empfängers M oder nach der auf eine kurzzeitige Unterbrechung folgenden Wiederkehr dieser Versorgungsspannung die Ausgabe der Befehlssignale während einer vorgegebenen Zeitdauer unterbleibt, um bei der Spannungswiederkehr möglicherweise fälschlich erzeugte Befehlssignale zu unterdrücken. Eine Verriegelungsschaltung Nw N₂, .. die jeder Ausgangsschaltung L₁, L₂ zugeordnet ist, sorgt dafür, daß jeweils nur ein einziges Befehlssignal ausgegeben wird und daß nach Ende der Befehlssignalübermittlung ein weiteres Befehlssignal erst dann in der Ausgangsschaltung L₁, L₃, ... gespeichert und ausgegeben werden kann, wenn eine vorgegebene, kurze Pausendauer verstrichen ist, während deren sämtliche Schaltungselemente in ihren Ruhezustand zurückkehren können.

Damit bei gleichzeitiger Betätigung zweier verschiedenen Geräten T, U, ... zugeordneter Sender mit unterschiedichen Gruppenfrequenzen keine überlagerung der Befehlssignale möglich ist, werden die das Vorliegen der Gruppenfrequenzsignalimpulse anzeigenden Anzeigeimpulse der Ausgänge G₁, G-, ··· einer Koinzidenzschaltung P zugeführt, die dann ein Ausgangssignal abgibt,

annähernd

wenn zwei oder mehr Gruppenfrequenzsignale'gleichzeitig empfangen werden. Das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung P sperri

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die Torschaltung H, wodurch die Übertragung der Anzeigeimpulse zu den Zeitgebern I₁, I-, ... und damit die Übertragung der Befehlssignalimpulse zu den Ausgangsschaltungen L₁, L-, ... unterbrochen wird, und weiter beaufschlagt das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung P in den Ausgangsschaltungen L₁, L-, ... enthaltene Speicher im Sinne einer Löschung, um die Ausgabe ggf. zuvor übertragener Befehlssignale zu verhindern.

Fig. 2 zeigt den Aufbau des Verstärkers V- des Empfängers E (Fig. 1) näher. Der Verstärker V- besteht aus zwei in Reihe geschalteten, schmalbandigen, aktiven Filtern 1, 14 mit unterschiedlicher Verstärkung bei der jeweiligen Mittenfrequenz, wobei die Verstärkung des Filters 1, dessen Mittenfrequenz näher bei der unteren Eckfrequenz des Nutzfrequenzbandes liegt, größer, und diejenige des Filters 14, dessen Mittenfrequenz näher bei der oberen Eckfrequenz liegt, geringer ist.

Das erste Filter 1 weist einen Operationsverstärker 5 auf, dessen nicht invertierender Eingang an dem auf einem positiven Potential gehaltenen Abgriff eines von Widerständen 2, 4 gebildeten, mit einer konstanten Spannung gespeisten Spannungsteilers liegt, dem seinerseits die vom Empfangswandler W_ empfangenen Signale über einen Koppelkondensator 3 zuführbar sind. Zur Frequenzkompensation ist der Operationsverstärker 5 mit einem Kondensator 11 und der Reihenschaltung eines Kondensators 12 und eines Widerstands 13 beschaltet. Zur Erzielung des gewünschten Filterverhaltens liegt im Rückkopplungszweig zwischen Ausgang des Operationsverstärkers 5 und invertierendem Eingang ein T-Glied, das aus einem zwischen den Ausgang und den Eingang geschalteten Widerstand 10, einer dem Widerstand 10 parallel liegenden Reihenschaltung zweier Kondensatoren 8, 9 und einem an den Verbindungspunkt der Kondensatoren 8, 9 angeschlossenen, mit seinem diesem Verbindungspunkt abgewandten Anschluß an Masse gelegten Widerstand 7 besteht. Der Widerstand 10 bestimmt im wesentlichen die Verstärkung, die Kondensatoren 8, 9 und der Widerstand 7 die Mittenfrequenz. Das zweite Filter 14 ist schaltungstechnisch in gleicher Weise

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aufgebaut; der Operationsverstärker 15 ist mit einem Kondensator 23 und mit der Reihenschaltung eines Kondensators 22 und eines Widerstands 21 beschaltet, während im Rückkopplungszweig zwischen Ausgang und invertierendem Eingang ein T-Glied aus Widerstand 20, Reihenschaltung zweier Kondensatoren 18, 19 und an deren Verbindungspunkt angeschlossenem Querwiderstand 17 liegt, so daß durch unterschiedliche Wahl des Widerstandswertes des Widerstands 20 gegenüber demjenigen des Widerstands 10 die Verstärkung bei der Mittenfrequenz und durch unterschiedliche Wahl der Kondensatoren 18, 19 und des Widerstands 17 gegenüber den Kondensatoren 8, 9 und dem Widerstand 7 diese abweichende Mittenfrequenz erreicht werden.

Der durch die Ausbildung des Verstärkers V₂ (Fig. 2) erhaltene Frequenzgang ist in Fig. 3 dargestellt; es ist klar erkennbar, daß die Verstärkung V bei der oberen Eckfrequenz f des Nutzfrequenzbereichs, nämlich der Gruppenfrequenz des Senders S (Fig. 1), geringer ist als im gesamten übrigen Nutzfrequenzbereich und insbesondere um mehr als 3 dB niedriger liegt als bei der unteren Eckfrequenz f , die mit der tiefsten Frequenz der erzeugbaren, Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignale übereinstimmt. Auch die gegenüber der oberen Eckfrequenz f niedrigeren Gruppenfrequenzen weiterer Sender werden um mindestens 3 dB weniger verstärkt als die Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignale. Im allgemeinen hat es sich als günstig erwiesen, wenn der Unterschied der Verstärkung zwischen Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalen einerseits und Gruppenfrequenzsignalen andererseits zwischen 3 dB und 6 dB beträgt.

Fig. 4 zeigt als vereinfachtes Blockschaltbild die dem Operationstisch T (Fig. 1) zugeordnete Ausgangsschaltung L ', die hier zusätzlich auch die Verriegelungsschaltung N₁ und die Spannungswiederkehrschaltung M (Fig. 1) umfaßt, sowie die ihr vorgeschaltete Torschaltung K- mit zugeordnetem Zeitgeber I.. Einfachheitshalber sind dabei nur zwei Befehlssignalkanäle darge-

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stellt, deren Eingänge F ', F ' an die Ausgänge F., F- der Decodierschaltung D (Fig. 1) angeschlossen sind.

Die Eingänge F ', F-¹, ... sind jeweils vom Eingang eines UND-Glieds 24 gebildet, und die zweiten Eingänge aller UND-Glieder 24 sind an den Ausgang des Zeitgebers I₁ angeschlossen, der hier als ansprech- und abfallverzögerte Verzöyorang.sschaltung dargestellt ist. Die Ansprechverzögerung des Zeitgebers I- nach der (hier als positiv vorausgesetzten) Vorderflanke eines vom Ausgang G. (Fig. 1) gelieferten Anzeigeimpulses ist mindestens so groß wie die Dauer dieses Anzeigeimpulses, und die ebenfalls von der Vorderflanke dieses Anzeigeimpulses an gerechnete Abfallverzögerung ist höchstens so groß wie die Gesamtdauer eines Anzeigeimpulses und eines unmittelbar darauf folgenden Befehlssiynalimpulses. Zweckmäßig sind die Ansprechverzögerung und die Abfallverzögerung jeweils größer bzw. geringer als diese angegebenen Werte. Es entsteht so ein Zeitfenster während derjenigen auf einen Anzeigeimpuls folgenden Zeit, in der bei ordungsgemäßem Empfang ein Befehlssignalimpuls auftritt, und dieser wird über eines der UND-Glieder 24 zu einem der Eingänge der Ausgangsschaltung L₁' durchgelassen.

Die Ausgangsschaltung L₁' umfaßt eine der Anzahl der Befehlssignalkanäle entsprechende Anzahl von Speichern in Gestalt nachtriggerbarer monostabiler Kippschaltungen 25, deren die Eingänge der Ausgangsschaltung L₁ ' bildende Setzeingänge (Α-Eingänge) von den von der Torschaltung K₁ durchgelassenen Befehlssignalimpulsen beaufschlagbar sind. Hierbei wird die Kippschaltung 25 von der (als positiv angenommenen) Vorderflanke des Befehlssignalimpulses gesetzt und erzeugt an ihrem mit einem UND-Glied 26 verbundenen Ausgang (Q-Ausgang) ein Befehlssignal, sofern nicht ihr Löscheingang mit einem Löschsignal beaufschlagt ist. Nach dem Setzen einer Kippschaltung 25 kippt diese nach Ablauf einer vorgegebenen Kippdauer, die mindestens so groß wie die Gesamtdauer

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eines Anzeigeimpulses und eines darauffolgenden Befehlssignalimpulses ist, in den Ruhezustand zurück, wodurch das zuvor abgegebene Befehlssignal verschwindet. Den Löscheingängen der Kippschaltungen 25 ist jeweils ein NOR-Glied 27 vorgeschaltet, das im Ruhezustand keine Eingangssignale erhält und daher ein Ausgangssignal als Löschsignal abgibt, so daß alle Kippschaltungen 25 mit einem Löschsignal beaufschlagt sind und Befehlssignalimpulse nicht speichern können.

Die Anzeigeimpulse vom Ausgang G- (Fig. 1) beaufschlagen außer dem Zeitgeber I- einen zusätzlichen Speicher in Gestalt einer weiteren in der Ausgangsschaltung L-' vorgesehenen, nachtriggerbaren Kippschaltung 28. Deren Kippdauer entspricht derjenigen der Kippschaltungen 25. Wird der Sender S (Fig. 1) zur Übermittlung eines Befehlssignals aktiviert, so sendet er, wie oben erläutert, zunächst einen Gruppenfrequenzsignalimpuls aus, worauf von der Decodierschaltung D ein entsprechender Anzeigeimpuls erzeugt wird, dessen Vorderflanke die Kippschaltung 28 setzt. Deren Ausgangssignal beaufschlagt zwei UND-Glieder 29, 30. Dem zweiten Ausgang des UND-Glieds 30 ist im Ruhezustand vom Ausgang eines Verzögerungsglieds 31 ein Eingangssignal zugeführt, so daß es beim Erscheinen des Ausgangssignals der Kippschaltung 28 ebenfalls ein Ausgangssignal abgibt. Dieses Ausgangssignal wird jeweils einem Eingang aller NOR-Glieder 27 zugeführt, wodurch das zuvor den Löscheingängen der Kippschaltungen 25 zugeführte Löschsignal abgeschaltet wird. Diese sind daher jetzt bereit, einen während des darauffolgenden, vom Zeitgeber I- vorgegebenen Zeitfensters zugeführten Befehlssignalimpuls zu speichern. Hierdurch wird von der gesetzten Kippschaltung 25 ein Befehlssignal abgegeben, solange entsprechend der Dauer der Übermittlung weitere Befehlssignalimpulse im selben Befehlskanal erzeugt werden, da durch diese Befehlssignalimpulse die Kippzeit der nachtriggerbaren Kippschaltung 25 jeweils erneut zu laufen beginnt. Wird die Übermittlung eines Befehlssignals beendet und wird demgemäß die zuvor gesetzte Kippschaltung 25 des betreffenden Kanals nicht mehr mit Befehlssignalimpulsen beaufschlagt, so kippt sie

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nach Ablauf der Kippzeit nach der Vorderflanke des zuletzt empfangenen Befehlssignalimpulses in den Ruhezustand zurück.

In Abhängigkeit davon, daß eine der Kippschaltungen 25 ein Befehlssignal abgibt, ist ein weiteres Eingangssignal des UND-Glieds 29 erzeugbar, wozu beim Ausführungsbeispiel die Befehlssignale den Eingängen eires ODER-Glieds 32 zuführbar sind, dessen Ausgang mit dem genannten Eingang des UND-Glieds 29 verbunden ist. Wenn ein von einer Kippschaltung 25 abgegebenes Befehlssignal vorliegt und wenn das Ausgangssignal der zusätzlichen Kippschaltung 28 vorliegt, ist die UND-Bedingung des UND-Glieds 29 im allgemeinen erfüllt, worauf dieses auf einem Leiter 33 ein Betriebssignal abgibt, das anzeigt, daß der Empfänger E (Fig. 1) in Betrieb ist und an das zugeordnete Gerät, im Beispiel den Operationstisch T, ein Befehlssignal übermittelt. Durch das Vorliegen des Betriebssignals wird nämlich eine Torschaltung geöffnet, die das von der jeweiligen Kippschaltung 25 abgegebene Befehlssignal zum zugeordneten Gerät durchläßt; im Ausführungsbeispiel ist die genannte Torschaltung von den UND-Gliedern 26 gebildet, deren einer Eingang jeweils mit der Kippschaltung 25 desselben Kanals verbunden ist, während ihr anderer Eingang vom Betriebssignal beaufschlagbar ist.

Die Spannungswiederkehrschaltung M ist in Fig. 4 als von der Speisespannung beaufschlagtes, ausschließlich ansprechverzögertes Verzögerungsglied dargestellt. Das von ihm erzeugte Ausgangssignal beaufschlagt einen weiteren Eingang des UND-Glieds 29, so daß vor dem Vorliegen des Ausgangssignals der Spannungswiederkehrschaltung M kein Betriebssignal auf dem Leiter 33 erzeugt und kein Befehlssignal ausgegeben werden kann. Ein weiterer, invertierender Eingang des UND-Glieds 29 ist über einen Leiter 34 mit dem Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung P (Fig. 1) beaufschlagt, so daß bei Vorliegen von diesem Ausgangssignal ebenfalls das Betriebssignal fortfällt und die Ausgabe eines Befehlssignals unterbrochen wird.

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Mit dem Betriebssignal auf dem Leiter 33 ist der Eingang des ausschließlich abfallverzögerten Verzögerungsglieds 31 beaufschlagt, das einen invertierenden Ausgang aufweist. Bei Erscheinen des Betriebssignals fällt daher unverzögert das Ausgangssignal des Verzögerungsglieds 31 fort, und auch das Ausgangssignal des UND-Glieds 30 verschwindet. Damit wird die zuvor erfolgte Abschaltung des den Kippschaltungen 25 zugeführten Löschsignals wieder aufgehoben, und den Kippschal' ungen 25 wird erneut das Löschsignal zugeführt. Dies gilt jedoch nicht für diejenige Kippschaltung 25, die bereits gesetzt ist. Der bei gesetzter Kippschaltung 25 das Befehlssignal abgebende Eingang ist nämlich mit dem jeweiligen zweiten Eingang des NOR-Glieds 27 verbunden, so daß bei von einer Kippschaltung 25 abgegebenem Befehlssignal das zugeordnete NOR-Glied 27 ein Eingangssignal trotz des Fortfalls des Ausgangssignals des UND-Glieds 30 erhält und kein Löschsignal erzeugt. Das Setzen einer Kippschaltung 25 bewirkt daher, daß sofort den Löscheingängen aller übrigen Kippschaltungen 25 ein Löschsignal zugeführt wird und diese etwa fälschlich in einem anderen Kanal erzeugte Befehlssignalimpulse nicht speichern können.

In Fig. 5 sind die bereits in Fig. 4 beschriebenen Teile des Empfängers sowie die Decodierschaltung D für den Fall der Verwendung bestimmter elektronischer Schaltelemente noch schaltungstechnisch genauer dargestellt.

Die Decodierschaltung D besteht im wesentlichen aus einem im

unter Bezeichnung TMS 3700 NS
Handel/erhältlichen, monolithisch integrierten Empfängerbaustein 44, dessen Eingang an des Ausgang des Verstärkers V_ (Fig. 1) über einen Widerstand 42 und einen Koppelkondensator 4 3 angeschlossen ist. Der Baustein 44 führt die anhand Fig. 4 beschriebenen Funktionen der Decodierschaltung D aus, jedoch erzeugt er den Gruppenfrequenzsignalimpulsen entsprechende Anzeigeimpulse und den Frequenzsignalimpulsen entsprechende Befehlssignalimpul-

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se in der Weise, daß der entsprechende Ausgang an Masse gelegt wird, während im Ruhezustand alle Ausgänge des Bausteins 44 nichtleitend sind. Die Ausgänge des Bausteins 44 sind daher mit G., G₂, ... bzw. F., F~, ... bezeichnet. Damit an ihnen im Ruhezustand ein definiertes Potential herrscht, sind sie jeweils über einen Widerstand 50 an ein den Pegel H bildendes positives Potential gelegt. Die Abgabe der Anzeigeimpulse und der Befehlssignalimpulse erfolgt jeweils über einen Widerstand 51, dessen dem jeweiligen Ausgang G₁, G-* ... bzw. F., F-, ... abgewandter Anschluß zum Schutz gegen Storspannungspitzen über einen Abblockkondensator 54 an Masse liegt.

Die an die Ausgänge F., F,, ... des Bausteins 44 angeschlossenen, vorgenannten Widerstände 51 bilden gleichzeitig einen Teil der Torschaltung K₁, deren Ausgänge im Ruhezustand über einen Widerstand 53 und jeweils eine Diode 52 an positives Potential und damit auf den Pegel H gelegt sind. Der Verbindungspunkt des Widerstands 53 und der Dioden 52 ist mit dem Ausgang des Zeitgebers I₁ verbunden, der hier von zwei Kippschaltungen 47, 48 gebildet ist. Der aus beiden Kippschaltungen 47, 48 gebildete Zeitgeber I₁ ist im Handel als monolithisch integrierter Baustein unter der Bezeichnung MC 14528 AL erhältlich. Die erste Kippschaltung 47 bildet mit ihrem B-Eingang den Eingang des Zeitgebers I₁ und ist durch die hier negative vordere Impulsflanke eines von der Torschaltung H durchgelassenen Anzeigeimpulses setzbar. Ihre Kippdauer entspricht der Ansprechverzögerung des Zeitglieds I₁. Der bei gesetzter Kippschaltung 47 den Pegel H annehmende Ausgang (Q-Ausgang) ist mit dem Eingang (B-Eingang) der zweiten Kippschaltung 48 verbunden, deren im nicht gesetzten Zustand den Pegel H führender Ausgang (Q-Ausgang) den Ausgang des Zeitgebers I- bildet. Die Kippdauer der zweiten Kippschaltung 48 entspricht der Dauer des gewünschten Zeitfensters, d.h. der Differenz zwischen der von der negativen Vorderflanke des jeweiligen Anzeigeimpulses an gerechneten Abfallverzögerung des Zeitgebers I₁ und der Kippdauer der ersten Kippschaltung 47.

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Während sich die zweite Kippschaltung 48 im gekippten Zustand befindet, ist der Ausgang des Zeitgebers I₁ an Masse (Pegel L) gelegt, wodurch die Beaufschlagung der Ausgänge der Torschaltung K₁ mit dem Pegel H über die Dioden 52 unterbunden wird und ggf. vom Baustein 44 erzeugte Befehlssignalimpulse mit dem Pegel L von der Torschaltung K. zu den Eingängen der Ausgangsschaltung L' durchgelassen werden.

Die Torschaltung H kann in gleicher Weise wie die Torschaltung K- ausgebildet sein.

Die Kippschaltungen 25, 28 sowie eine weitere Kippschaltung 29, die mit hier den Pegel L aufweisenden Ausgangssignalen der Koinzidenzschaltung P (Fig. 1) beaufschlagbar ist, sind in nicht dargestellter Weise paarweise zu integrierten Bausteinen vom Typ MC 14528 AL zusammengefaßt. Sie sind von dem jeweiligen Eingangssignal an einem B-Eingang beaufschlagbar und werden dann gesetzt, wenn das Eingangssignal eine negative Flanke aufweist, also vom Pegel H auf den Pegel L übergeht. Weiter weisen die Kippschaltungen 25 einen Löscheingang (C_.-Eingang) auf, der bei Zuführung eines Löschsignals vom Pegel L das Kippen verhindert bzw. im bereits gekippten Zustand unverzögert das Rückkippen in den Ruhezustand bewirkt, während er bei Beaufschlagung mit einem Signal vom Pegel H unwirksam ist; entsprechende, nicht gezeigte Löscheingänge sind auch bei den Kippschaltungen 28, 47, 48, 49 vorhanden, jedoch ständig auf den Pegel H gelegt und daher unwirksam. Die im gesetzten Zustand der Kippglieder 25, 28, 49 ein Signal vom Pegel H abgebenden Q-Ausgänge sind im Ruhezustand an Masse gelegt, während umgekehrt die im Ruhezustand ein Signal vom Pegel H abgebenden Q-Ausgänge im gesetzten Zustand an Masse gelegt sind.

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Da in Fig. 5 die Löschsignale der Kippschaltungen 25 komplementär zum Fall der Fig. 4 sind, genügt anstelle der NOR-Glieder (Fig. 4)/ein ODER-Glied, über das den Löscheingängen ein das Löschsignal aufhebendes Signal zuführbar ist. Diese ODER-Glieder sind in Fig. 5 jeweils von einem Widerstand 58 und einer Diode 67 gebildet; über den Widerstand 58 ist der jeweilige Löscheingang mit dem Pegel eines Leiters 60 beaufschlagbar, während über die zwischen den Q-Ausgang und den Löscheingang geschaltete Diode 67 der Pegel H eines ggf. von einer Kippschaltung 25 abgegebenen Befehlssignals auch dann auf den jeweiligen Löscheingang schaltbar ist, wenn der Leiter 60 den Pegel L aufweisen sollte.

Das UND-Glied 30 (Fig. 4) wird in Fig. 5 von einem Widerstand 56, über den dem Leiter 60 positives Potential zuführbar ist, von einer an den Q-Ausgang der Kippschaltung 28 angeschlossenen Diode 69 und vom ausgangsseitigen Transistor 95 des Verzögerungsglieds 31 gebildet. Solange die Kippschaltung 28 nicht gesetzt ist, ist ihr Q-Ausgang an Masse gelegt (Pegel L), wodurch auch der Leiter 60 über die Diode 69 auf dem Pegel L gehalten wird. Der Transistor 95 ist im Ruhezustand nichtleitend, da seine Basis über einen Widerstand 94 und einen in Reihe mit diesem geschalteten Widerstand 92 an Masse liegt. Wird die Kippschaltung 28 bei Beaufschlagung mit einem Anzeigeimpuls gesetzt, so nimmt ihr Q-Ausgang den Pegel H an, wodurch die Diode 69 in Sperrichtung beaufschlagt wird und auch der Leiter 60 aufgrund der Zuführung des positiven Potentials über den Widerstand 56 den Pegel H annehmen kann, solange der Transistor 95 nichtleitend ist. Hierdurch werden dann die Löscheingänge der Kippschaltungen 25 über die Widerstände 58 mit dem Pegel H beaufschlagt, so daß eine Kippschaltung 25 von einem von der Torschaltung K- durchgelassenen Befehlssignalimpuls gesetzt werden kann.

Das UND-Glied 29 (Fig. 4), das das den Betrieb des Empfängers E (Fig. 1) anzeigende Signal bei Erfüllung seiner UND-Bedingung erzeugt, ist in Fig. 5 in schaltungstechnisch besonders einfacher

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Weise durch einen Widerstand 74, den Q-Ausgang der Kippschaltung 29, einen Transistor 77 und den ausgangsseitigen Transistor 86 der Spannungswiederkehrschaltung M gebildet. Der Widerstand 74 ist an den Q-Ausgang der Kippschaltung 28 angeschlossen und überträgt daher den ggf. an diesem anstehenden Pegel H auf einen Leiter 33', sofern weder der Q-Ausgang der Kippschaltung 29 noch der Transistor 77 noch der Transtistor 86 leitend sind. Im Ruhezustand ist jedoch der Transistor 77 leitend, da seine Basis an einen von Widerständen 57, 75, 78 gebildeten, »Wischen positives Potential und Masse geschalteten Spannungsteiler angeschlossen ist und hierdurch mit einem zum Leitendmachen des Transistors genügend hohen positiven Potential beaufschlagt ist. Da der Emitter des Transistors 77 an Masse liegt, legt sein an den Leiter 33* angeschlossener Kollektor diesen Leiter 33' auf den Pegel L. Gleiches erfolgt, wenn durch das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung P (Fig. 1) die Kippschaltung 49 gesetzt wird. Erst nach Ablauf von deren Kippdauer, die ein Mehrfaches der Dauer eines Gruppenfrequenzimpulses beträgt, kann dann erneut das den Betrieb anzeigende Signal erzeugt werden, d.h. der Leiter 33' den Pegel H annehmen. In entsprechender Weise wird auch mittels der Spannungswiederkehrschaltung M nach Einschaltung der Versorgungsspannung oder nach einer Spannungsunterbrechung der Leiter 33* während einer vorgegebenen Verzögerungsdauer auf dem Pegel L gehalten.

Die Basis des Transistors 86 der Spannungswiederkehrschaltung M ist über die Reihenschaltung eines Kondensators 91 und eines Widerstands 86 an die geschaltete Speisespannung gelegt. Bei Einschaltung der Speisespannung fließt der Ladestrom des Kondensators 91 über einen Widerstand 88, der zwischen dem Verbindungspunkt des Kondensators 91 und des Widerstands 87 einerseits und Masse andererseits liegt, und die an diesem Ladewiderstand 88 abfallende Spannung genügt, den Transistor 86 leitend zu machen, bis nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit der Kondensator 91 genügend weit aufgeladen und der Ladestrom so weit abgefallen ist, daß die Basis des Transistors 86 wieder annähernd auf Masse-

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potential liegt. Die Verzögerungszeit ist hierbei durch die sich aus dem Produkt des Widerstandswerts des Ladewiderstands 88 und der Kapazität des Kondensators 91 ergebende Zeitkonstante bestimmt. Bei einer selbst äußerst kurzzeitigen Unterbrechung der Spannungsversorgung wird der Kondensator 91 über eine dem Ladewiderstand 88 parallel geschaltete, dann in Vorwärtsrichtung beaufschlagte Diode 89 entladen* wodurch bei der darauffolgenden Spannungswiederkehr der Traneietjor 86 erneut leitend gemacht wird.

Anstelle des ODER-Glieds 32 in Fig. 4 ist in Fig. 5 ein an die Q-Ausgänge der Kippschaltungen 25 angeschlossenes NAND-Glied vorgesehen, das außer dem bereits erwähnten Spannungsteiler mit den Widerständen 57, 75, 78 und dem Transistor 77 Dioden 86 umfaßt, die mit ihren Katoden an die Q-Ausgänge der Kippschaltungen 25 angeschlossen sind, während ihre Anoden an dem die Widerstände 57, 75 verbindenden Leiter 61 liegen. Dieser führt im Ruhezustand den Pegel H, da bei nicht gesetzten Kippschaltungen 25 deren Q-Ausgänge ebenfalls den Pegel H führen und die Dioden 86 mit einer geringen Sperrspannung beaufschlagen. Wird dagegen eine der Kippschaltungen 25 gesetzt, so wird ihr Q-Ausgang an Masse gelegt, wo-durch die ihm nachgeschaltete Diode 68 in Vorwärtsrichtung leitend wird und auch den Leiter 61 auf den Pegel L zieht. Dies wiederum bewirkt das Sperren des Transistors 77, wodurch bei Vorliegen der sonstigen UND-Bedingungen der Pegel H auf dem Leiter 33' als den Betrieb anzeigendes Signal erzeugt werden kann.

Die vorbeschriebene NAND-Schaltung hat gegenüber dem ODER-Glied 32 in Fig. 4 den Vorteil, daß der Q-Ausgang einer gesetzten Kippschaltung 25 weniger belastet wird, was im Interesse einer geringen Leistungsdimensionierung aller Kippschaltungen günstig ist.

Wird das den Betrieb des Empfängers anzeigende Signal als Pegel H auf dem Leiter 33' erzeugt, so wird hiermit über die Reihen-

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schaltung einer bezüglich des Pegels H in Durchlaßrichtung gepolten Diode 90 und eines Widerstands 94 die Basis des Transistors 95 des Verzögerungsglieds 31 beaufschlagt, wodurch der Transistor 95 praktisch unverzögert leitend wird. Er verbindet dann den Leiter 60 mit Masse, um in bereits beschriebener Weise den Löscheingängen der nicht gesetzten Kippschaltungen 25 ein Löschsignal (Pegel L) zuzuführen. Wenn dagegen nach dem Ende der übertragung eines Befehlssignals oder aus sonstigen Gründen das den Betrieb anzeigende Signal auf dem Leiter 33' fortfällt, d.h. der Leiter 33' den Pegel L annimmt, so bleibt der Transistor 95 noch während einer vorgegebenen Abfallverzögerungszeit leitend, um während einer dieser Abfallverzögerungszeit entsprechenden Ubertragungspause das Speichern weiterer Befehlssignalimpulse zu verhindern. Hierzu ist zwischen den Verbindungspunkt der Diode 90 und des Widerstands 94 einerseits und Masse andererseits ein Kondensator 93 geschaltet, dem ein hochohmiger Entladewiderstand 92 parallel geschaltet ist. Der Kondensator 93 wird bei Erscheinen des Pegels H auf dem Leiter 33' über die Diode 90 sehr schnell aufgeladen, kann sich aber bei auf dem Leiter 33' anstehendem Pegel L nur über den Entladewiderstand 92 entladen, da dann die Diode 90 in Sperrichtung gepolt ist. Das Produkt aus Widerstandswert des Entladewiderstands 92 und Kapazität des Kondensators 93 bildet somit die die Abfallverzögerungszeit bestimmende Zeitkonstante des Zeitglieds 31.

Das den Betrieb des Empfängers anzeigende Signal auf dem Leiter 33' wird in Fig. 5 verstärkt und mittels einer Glühlampe A angezeigt. Zur Verstärkung wird das Signal über einen Widerstand 76 der Basis eines Schalttransistors 96 zugeführt, dessen Hauptstromstrecke in Reihe mit der Spule eines Relais 98 an der Versorgungsspannung liegt, wobei die Basis über einen Widerstand 79 an Masse liegt, um bei nicht vorhandenem Eingangssignal den Transistor 96 nichtleitend zu halten. Der Spule des Relais 98 ist eine Freilaufdiode 97 parallel geschaltet. Das Relais 98 weist einen Schließkontakt 104 auf, der bei Betätigung einen Lei-

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at

ter 105 an eine Wechselspannung legt und die Lampe A einschaltet.

Die von den Kippschaltungen 25 in gesetztem Zustand abgebbaren Befehlssignale werden vor ihrer Ausgabe ebenfalls jeweils verstärkt, was in Fig. 5 lediglich für den obersten Kanal dargestellt ist. Hierzu beaufschlagt das jeweilige Befehlssignal über einen Widerstand 99 die ül er einen weiteren Widerstand 100 mit Masse verbundene Basis eines Schalttransistors 101, dessen Hauptstromstrecke in Reihe mit der mit einer Freilaufdiode 102 beschalteten Spule eines Relais 103 an der Speisespannung liegt, wodurch ein an den Leiter 105 angeschlossener Schließkontakt 106 betätigt wird. Letzterer schaltet den der jeweils zu steuernden Funktion entsprechenden Stellantrieb des zugeordneten Geräts ein, sofern auch der Kontakt 104 geschlossen ist; die Reihenschaltung des Schließkontakts 104 mit jedem der Schließkontakte 106 verwirklicht die UND-Bedingung der ausgangsseitigen, in Fig. 4 durch UND-Glieder 26 gebildeten Torschaltung, wonach das Befehlssignal nur ausgegeben wird, wenn auch das den Betrieb des Empfängers anzeigende Signal vorliegt.

Die Wirkungsweise des Empfängers E (Fig. 1) in der Ausführung gemäß Fig. 5 sei nun anhand des Impulsdiagramms der Fig. 6 nochmals erläutert.

Dabei ist vorausgesetzt, daß der Empfänger zuvor eingeschaltet wurde, so daß die Verzögerungszeit der Spannungswiederkehrschaltung M abgelaufen ist, und daß der Sender S abwechselnd Gruppenfrequenz impulse und Frequenzsignalimpulse aussendet, die einem vorgegebenen Befehlssignal entsprechen.

Am Ausgang G₁, der im Ruhezustand auf dem Pegel H liegt, erscheinen den empfangenen Gruppenfrequenzimpulsen entsprechende Anzeigeimpulse mit dem Pegel L, die jeweils 50 ms dauern und die abwechseln mit am Ausgang F₁ erscheinenden Befehlssignalimpulsen vom Pegel L, die ebenfalls jeweils 50 ms anstehen; die

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jeweiligen Signale wiederholen sich mit einer Zyklusdauer TL von 100 ms.

Von der zum Zeitpunkt t_Q erhaltenen, negativen Vorderflanke des ersten Anzeigeimpulses werden die Kippschaltung 28 sowie die Kippschaltung 47 des Zeitgebers I₁ gesetzt, wodurch deren Q-Ausgängen den Pegel H annehmen; die entsprechenden Signale sind mit Q₂O bzw. Q₄-, bezeichnet. Die Kippschaltung 28 wird von jedem der Anzeigeimpulse erneut getrigtjert, so daß sie während der gesamten Ubertragungsdauer das Signal Q_g mit dem Pegel H erzeugt. Die Kippschaltung 47 kippt dagegen 60 ms nach ihrem Setzen in den Ruhezustand zurück und kippt hierdurch die zweite Kippschaltung 28 des Zeitgebers I₁, wodurch deren Q-Ausgang für die Dauer von 25 ms den Pegel L annimmt; dieses Signal ist mit Q₄g bezeichnet. Das Kippen der Kippschaltungen 47, 48 erfolgt während jedes Zyklus von Anzeigeimpuls und Befehlssignalimpuls erneut, wodurch in bereits erläuterter Weise das Zeitfenster vorgegeben wird, währenddessen die Torschaltung K₁ einen Befehlssignalimpuls durchlassen kann. Demgemäß wird während der Ubertragungsdauer der Ein-

einer Kippschaltung 25

gang B₉₁-/jeweils während des Zeitfensters mit einem Eingangssignal vom Pegel L beaufschlagt.

Das Signal des Leiters 60 nimmt beim Setzen des Kippglieds 28 den Pegel H an, da dann der Q-Ausgang der Kippschaltung 28 den Leiter 60 nicht mehr über die Diode 69 an Masse legt. Hierdurch wird das Löschsignal aller Kippschaltungen 25 abgeschaltet, und diese sind zum Speichern eines Befehlssignalimpulses bereit. Der erste dem Eingang B₃₅ zugeführte Befehlssignalimpuls mit dem Pegel L bewirkt daher das Setzen der Kippschaltung 25, wodurch das Signal Q₂₅ an deren Q-Ausgang den Pegel H annimmt; das Signal Q₂₅ des komplementären Q-Ausgangs fällt auf den Pegel L. Die Signale Q₂c» Οτς verändern sich während der Ubertragungsdauer nicht, da die gesetzte Kippschaltung 25 durch die folgenden Befehlssignale jeweils nachgetriggert wird.

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Durch den Pegel L des Signals Q₂₅ in Fig. 5 bzw. durch den Pegel H des Signals Q₂₅ (Befehlssignal) in Fig. 4 wird die Erzeugung des den Betrieb des Empfängers anzeigenden Signals freigegeben und die Lampe A eingeschaltet. Weiter wird hierdurch die Ausgabe des Befehlssignals zur Steuerung der entsprechenden Funktion des zugeordneten Geräts, im Beispiel des Operationstisches T, ermöglicht. Das ausgegebene Befehlssignrl is;t miL; T. bezeichnet.

Unmittelbar oberhalb des ausgegebenen Befehlssignals T- ist der Schaltzustand des Transistors 95 des abfallverzögerten Zeitglieds 31 dargestellt. Der Transistor 95 wird beim Erscheinen des den Betrieb anzeigenden Signals der Lampe A leitend gemacht, wodurch der Leiter 60 den Pegel L annimmt. Damit sind alle Kippschaltungen 25 außer derjenigen, die zuerst gesetzt wurde, durch erneute Beaufschlagung mit dem Löschsignal gesperrt.

Zum Zeitpunkt t₁ endet der letzte Befehlssignalimpuls, d.h. die Übermittlung des Befehlssignals wurde beendet. Die gesetzte Kippschaltung 25 kippt daher nach Ablauf der Kippzeit von 160 ms nach der Vorderflanke des letzten Eingangsimpulses/B_?[. in den Ruhezustand zurück, selbst wenn noch ein weiterer Gruppenfrequenzimpuls gesendet und daher ein weiteres Anzeigesignal am Ausgang G₁ erzeugt wird. Hierdurch nimmt das von der Lampe A angezeigte Signal wieder den Pegel L an, was auch die weitere Ausgabe des Befehlssignals verhindert.

Wegen der Abfallverzögerung des Zeitglieds 31 kehrt dessen Transistor 95 erst nach der Abfallverzögerungszeit von 200 ms in den nichtleitenden Zustand zurück. Bis dahin ist kein erneutes Speichern von Befehlsimpulsen in der Ausgangsschaltung L₁ ¹ möglich. In der Zwischenzeit ist dann auch die Kippschaltung 28 in ihren Ruhezustand zurückgekehrt; dieses Zurückkippen erfolgt 160 ms nach der Vorderflanke des letzten erzeugten Anzeigeimpulses.

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Die anhand der Fig. 1 und 4 bis 6 beschriebene Ausgestaltung des Verfahrens bzw. der Fernsteuerungsanordnung ist auch unabhängig davon mit Vorteil anwendbar, daß entsprechend Fig. 2 und 3 die Gruppenfrequenzimpulse weniger verstärkt werden als die den Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalimpulse, da auch dann durch die gegenseitige Verriegelung der nachtriggerbaren Kippglieder 25, durch die Wirkung der Spannungswiederkehrschaltung M und/oder durch die Wirkung des abfallverzögerten Zeitglieds 31 eine beträchtliche Erhöhung der Störsicherheit erreicht wird.

Das beschriebene Verfahren und die beschriebene Fernsteuerungsanordnung sind für beliebige medizinische Geräte, insbesondere in Krankenhäusern geeignet. Außer, wie in Fig. 1 angedeutet, zur Steuerung von Operationstischen und Umbettvorrichtungen eignen sich das Verfahren und die Fernsteuerungsanordnung auch besonders zur Steuerung von Patientenhubeinrichtungen in medizinischen Bädern, wo ein in einem an einem Deckenlaufkran aufgehängten Sitz getragener Patient mittels dieses Deckenlaufkrans vom Beckenrand angehoben, über das Badebecken gefahren, in das Badebecken abgesenkt und im Becken in Bewegung versetzt wird. Ein wichtiger Vorteil hierbei liegt darin, daß der den Patienten betreuende Badewärter oder Arzt in einfacher Weise die erforderlichen Funktionen steuern kann, während er sich am Beckenrand oder sogar bei wasserdichter Ausführung des Senders im Wasser des Beckens

en
in nächster Nähe des Patient/ aufhält. Darüberhinaus gibt diese bei derartigen Patientenhubeinrichtungen neue Art der Steuerung die Möglichkeit, weitere Funktionen vorzusehen. So kann beispielsweise in der Aufhängung des Patientensitzes am Deckenlaufkran eine Vorrichtung vorgesehen sein, die es gestattet, den Sitz motorisch gegenüber der Laufrichtung des Krane zu verdrehen, um beim Verfahren des Sessels entlang der Decke je nach Richtung des Sessels den Patienten zur Stärkung verschiedener Muskelpar tien aus verschiedenen Richtungen mit dem bei der Fahrt auftre tenden Wasserdruck beaufschlagen zu können.

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Auch bei anderen Anwendungsfällen als bei der Steuerung von medizinischen Geräten ist die Fernsteuerungsanordnung gemäß der Erfindung mit Vorteil anwendbar, insbesondere bei Fällen, wo mit starken Störeinwirkungen zu rechnen ist.

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Claims

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PATENTANWALT
WOLFGANG SCHULZ-DÖRLAM

INGENIEUR DIPLOME 2738AQ6

D-8000 MÜNCHEN 80 ^g

MAUERKIRCHERSTRASSE 31
TELEFON (089)9819 79

Stierlen-Maquet AG

Kehler Straße 31

Rastatt S 360 DT

PATENTANSPRÜCHE

f 1.yVerfahren zur Fernsteuerung eines medizinischen Geräts mittels eines vorzugsweise ortsveränderlichen Senders und eines zumindest einem Gerät zugeordneten Empfängers, wobei im Sender eine der Anzahl der zu steuernden Funktionen des Geräts entsprechende Anzahl von Frequenzsignalen unterschiedlicher Frequenz erzeugbar ist und in Abhängigkeit von einem in den Sender eingegebenen, der gewünschten Funktion entsprechenden Befehlssignal während der Dauer der Eingabe ein Frequenzsignal gesendet wird und wobei weiter das Frequenzsignal als Folge von Frequenzsignalimpulsen gesendet wird, die mit Gruppenfrequenz impul sen von einer gegenüber allen erzeugbaren, Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalen unterschiedlichen Gruppenfrequenz abwechseln, und im Empfänger die Prer quenzsignal- und Gruppenfrequenz impulse selektiv verstärkt ί·^^ werden, mittels einer Decodierschaltung den Frequenzssignalimpulsen entsprechende Befehlssignalimpulse rückgewonnen werden, den Empfang von Gruppenfrequenzimpulsen anzeigende Anzeigeimpulse erzeugt werden und bei gleichzeitiger Beaufschlagung der Decodierschaltung mit zwei Signalen unterschiedlicher Frequenz und annähernd gleicher Amplitude die Ausgabe des Befehlssignalimpulses bzw. des Anzeigeimpulses

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verhindert wird sowie die Ausgabe des Befehlssignals an das zugeordnete Gerät in Abhängigkeit vom Vorliegen der Anzeigeimpulse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppenfrequenzimpulse sender- und/oder empfängerseitig um mindestens 3 dB weniger verstärkt werden als die Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalimpulse.
2. Verfahren nach Anspruch 1, daduich gekennzeichnet, daß die geringere Verstärkung der Gruppenfrequenzimpulse im Empfänger vor der Erzeugung der Anzeige impulse erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzsignalimpulsen einer vorgegebenen Frequenz entsprechenden Befehlssignalimpulse mindestens für die Dauer eines Anzeigeimpulses gespeichert werden und daß in Abhängigkeit von der erfolgten Speicherung dieser Befehlssignalimpulse die Speicherung weiterer, Frequenzsignalen anderer Frequenz entsprechender Befehlssignalimpulse verhindert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf der Speicherdauer des jeweils letzten gespeicherten Befehlssignalimpulses das erneute Speichern von Befehlssignalimpulsen während einer vorgegebenen Zeitdauer verhindert wird.
5. Fernsteuerungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem vorzugsweise ortsveränderlichen Sender und einem mindestens einem Gerät zugeordneten Empfänger, wobei im Sender eine der Anzahl der zu steuernden Funktionen des Geräts entsprechende Anzahl von Frequenzsignalen unterschiedlicher Frequenz erzeugbar ist und in Abhängigkeit von einem in den Sender eingegebenen, der gewünschten Funktion entsprechenden Befehlssignal während der Dauer der Eingabe das Senden eines Frequenzsignals erfolgt und wobei weiter dea Sender Mittel zur Erzeugung des Frequenzsignals als Folge von Frequenzsignalimpulsen und zur damit abwechselnden Erzeugung

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von Gruppenfrequenzimpulsen von gegenüber allen erzeugbaren, Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalen unterschiedlicher Gruppenfrequenz aufweist, der Empfänger eingangsseitig einen für die Frequenzen der Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalimpulse und der Gruppenfrequenzimpulse selektiven Verstärker und eine diesem nachgeschaltete Decodierschaltung aufweist, die bei Beaufschlagung mit Frequenzsignalimpulsen an jeweils einem aus einer der Anzahl der erzeugbaren Frequenzsignale entsprechenden Anzahl von Ausgängen Befehlssignalimpulse abgibt, die bei Beaufschlagung mit den Gruppenfrequenz impulsen an einem weiteren Ausgang den Empfang dieser Gruppenfrequenzimpulse anzeigende Anzeigeimpulse abgibt und die bei gleichzeitiger Beaufschlagung mit zwei Signalen unterschiedlicher Frequenz und annähernd gleicher Amplitude keine Ausgangssignale erzeugt, sowie der Empfänger Mittel zur Ausgabe des den jeweiligen Befehlssignalimpulsen entsprechenden Befehlssignals in Abhängigkeit vom Vorliegen der Anzeigeimpulse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (V₂) des Empfängers (E) bei der Gruppenfrequenz eine um mindestens 3 dB geringere Verstärkung als bei den Frequenzen der Befehlssignalen entsprechenden Frequenzsignalimpulse aufweist.
6. Fernsteuerungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (V₂) des Empfängers (E) ein aktiver Bandpaß ist, der vorzugsweise aus zwei in Reihe geschalteten aktiven Filtern (1, 14) besteht.
7. Fernsteuerungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (1, 14) jeweils aus einem Operationsverstärker (5; 15) und einem in dessen Rückkopplungszweig liegenden T-Glied (7 bis 10; 17 bis 20) bestehen.
8. Fernsteuerungsanordnung nach Anspruch ~, dadurch gekennzeichnet, daß das T-Glied aus einem zwischen dem Ausgang und einem Eingang des Operationsverstärkers (5; 15) liegenden Widerstand (10; 20), einer dem Widerstand parallel liegenden Rei-

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henschaltung zweier Kondensatoren (8, 9; 18, 19) und einem an den Verbindungspunkt der Kondensatoren (8, 9; 18, 19) angeschlossenen, mit seinem diesem Verbindungspunkt abgewandten Anschluß an ein festes Potential, vorzugsweise Masse, gelegten Widerstand (7; 17) besteht.
9. Fernsteuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß den zur Abgabe von Befehlssignalimpulsen vorgesehenen Ausgängen (F₁, F_, ...) der Decodierschal·- tung (D) über eine Torschaltung (z.B. K₁) eine der Anzahl der Ausgänge (F₁, F~» ..·) gleiche Anzahl von Speichern (25) nachgeschaltet ist, daß ein von den Anzeigeimpulsen beaufschlagbarer Zeitgeber (z.B. I₁) jeweils nach dem Auftreten eines Anzeigeimpulses während einer vorgegebenen, höchstens der Dauer eines Befehlssignals gleichen Zeit die Torschaltung (K₁) durchlässig steuert, daß das von einem Speicher (25) in gesetztem Zustand abgegebene Befehlssignal das Setzen aller übrigen Speicher (25) verhindert und daß ein gesetzter Speicher (25) bei nicht erfolgender erneuter Beaufschlagung durch einen Befehlssignalimpuls nach einer vorgegebenen Speicherdauer löschbar ist.
10. Fernsteuerungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Befehlssignalimpulsen beaufschlagbaren Speicher nachtriggerbare monostabile Kippschaltungen (25) sind.
11. Fernsteuerungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippschaltungen (25) jeweils einen im Ruhezustand von einem Löschsignal beaufschlagten Löscheingang aufweisen, daß das Löschsignal aller Kippschaltungen (25) in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Anzeige impulse abschaltbar ist, daß diese Abschaltung des Löschsignals aller Kippstufen (25) in Abhängigkeit von dem von einer gesetzten Kippstufe (25) abgebbaren Befehlssignal aufhebbar ist und daß das Löschsignal jeder Kippstufe (25) zusätzlich in Abhängigkeit

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von dem von derselben Kippstufe im gesetzten Zustand abgebbaren Befehlssignal abschaltbar ist.
12. Fernsteuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den Anzeigeimpulsen beaufschlagbarer zusätzlicher Speicher, vorzugsweise eine nachtriggerbare zusätzliche Kippschaltung (28), jeweils nach dem Auftreten eines Anzeigeimpulses während einer vorgegebenen, gegenüber der Gesamtdauer 'iines Anzeigeimpulses und eines Befehlssignalimpulses langerin Dauer ein Ausgangssignal (Q₂o) erzeugt, in Abhängigkeit von dem die Abschaltung der Löschsignale aller von Befehlssignalimpulsen beaufschlagbarer Kippschaltungen (25) erfolgt, und daß in konjunktiver Abhängigkeit vom Vorliegen des Ausgangssignals (Q₂₈) ^des zusätzlichen Speichers (28) und vom Vorliegen eines von einer gesetzten Kippschaltung (25)abgegebenen Befehlssignals (Q₂₅) ^{ein den Be}~ trieb des Empfängers (E) anzeigendes, vorzugsweise eine optische Anzeigevorrichtung (A) steuerndes Signal erzeugbar ist, das diese Abschaltung aufhebt.
13. Fernsteuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger E eine Spannungswiederkehrschaltung (M) vorgesehen ist, deren Ausgangssignal nach einer Einschaltung oder nach der auf eine ggf. kurzzeitige Unterbrechung der Speisespannungsversorgung folgenden Wiederkehr der Speisespannung des Empfängers (E) die Ausgabe eines Befehlssignals (z.B. T.) während einer vorgegebenen Zeitdauer verhindert.
14. Fernsteuerungsanordnung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das den Betrieb anzeigende Signal in zusätzlicher konjunktiver Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Spannungswiederkehrschaltung (M) erzeugbar ist.
15. Fernsteuerungsanordnung nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Abschaltung der Löschsignale aufhe-

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bendes Signal (auf Leiter 60) mittels eines abfallverzögerten, von dem den.Betrieb des Empfängers (E) anzeigenden Signal (auf Leiter 33; 33') beaufschlagten Verzögerungsglieds (31) erzeugbar ist, dessen Abfallverzögerung mindestens so groß wie die Gesamtdauer eines Anzeigeimpulses und eines darauffolgenden Befehlssignalimpulses ist.
16. Fernsteuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 12, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe der von den Kippschaltungen (25) abgebbaren Befehlssignale an das zugeordnete Gerät (T, U) in konjunktiver Abhängigkeit vom Vorliegen des den Betrieb des Empfängers (E) anzeigenden Signals (auf Leiter 33; 33'), vorzugsweise mittels eines die Leistungszufuhr zum jeweiligen Stellantrieb des Geräts (T, U) steuernden Schalters (106), erfolgt.
17. Fernsteuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 16 für mehrere medizinische Geräte mit jeweils einem zugeordneten Sender und einem gemeinsamen Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Gruppenfrequenzen der Sender (S) untereinander verschieden sind, daß der Empfänger (E) das aus den empfangenen Frequenzsignalimpulsen erhaltene Befehlssignal in Abhängigkeit von der Frequenz des empfangenen Gruppenfrequenzsignals ausschließlich dem diesem zugeordneten Gerät (T, U) zuführt und daß der Empfänger (E) eine Schaltung (P,

H) aufweist, die beim zumindest annähernd gleichzeitigen Empfang mindestens zweier Gruppenfrequenzimpulse unterschiedlicher Gruppenfrequenz die Abgabe von Befehlssignalen verhindert.