DE19810069A1 - Vorrichtung mit mehreren von einer Bedienperson über eine Steuereinheit einstellbaren Betriebsparametern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mehreren von einer Bedienperson über eine Steuereinheit einstellbaren Betriebsparametern (A, B), wobei die Steuereinheit eine Anzeigeeinrichtung (1) aufweist, auf der für wenigstens zwei Betriebsparameter (A, B) mittels eines Eingabemittels eine den Wert des zugehörigen Betriebsparameters (A, B) auf einer Skala (2, 3) anzeigende und beeinflussende Marke (4, 5) verschiebbar ist. Dabei sind die Skalen (2, 3) in die Zulässigkeit und die Unzulässigkeit der entsprechenden Werte des jeweiligen Betriebsparameters (A, B) anzeigende Bereiche unterteilt und die Verschiebung der zu einem Betriebsparameter (A, B) gehörige Marke (4, 5) auf der entsprechenden Skala (2, 3) bewirkt erforderlichenfalls eine Veränderung der Unterteilung wenigstens einer anderen Skala (2, 3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mehreren von einer Bedienperson über eine Steuereinheit einstellbaren Be­ triebsparametern, wobei die Steuereinheit eine Anzeigeein­ richtung aufweist, auf der mittels eines Eingabemittels eine den Wert des zugehörigen Betriebsparameters auf einer Skala anzeigende und beeinflussende Marke verschiebbar ist.

In einer idealen Vorrichtung können alle Betriebsparameter unabhängig voneinander gewählt werden. Somit ist für jeden Betriebsparameter immer der gesamte Einstellungsbereich an­ wählbar. In der realen Welt hängen aber bestimmte Betriebs­ parameterwerte oft von anderen bereits vorher festgelegten oder durch den Zustand der Vorrichtung bedingten Werten ande­ rer Betriebsparameter ab. Das Ziel der Bedienperson ist es, für einen gewünschten Betriebszustand eine Kombination von Betriebsparametern zu finden, die möglichst nahe an den idealen Betriebsparametersatz herankommt.

Grundsätzlich bestünde die Möglichkeit, die Betriebsparameter im Tabellenformat auf der Anzeigeeinrichtung darzustellen. Eine Tabelle zeigt aber nicht wie weit die Bedienperson von ihrer Zielvorstellung entfernt ist. Auch die dynamische Reak­ tion der Vorrichtung auf Veränderungen von Betriebsparameter sind im Tabellenformat nicht zufriedenstellend erkennbar. Die Vorrichtung kann entweder z. B. über die Anzeigeeinrichtung eine Meldung abgeben, daß die gewählte Kombination von Be­ triebsparametern nicht zulässig ist, oder die Vorrichtung kann andere, unter Umständen auch die von der Bedienperson schon eingestellten Betriebsparameter automatisch verändern. Im ersten Fall muß die Bedienperson allein auf die Tabelle gestützt eine zulässige Kombination von Betriebsparametern finden, was zeitaufwendig und unkomfortabel ist. Im zweiten Fall ergibt sich die für die Bedienperson unangenehme Situ­ ation, daß die Vorrichtung ihr im Endeffekt vorschreibt, in welcher Reihenfolge die Betriebsparameter eingestellt werden müssen.

Außerdem bestünde die Möglichkeit, die Steuereinheit so aus­ zubilden, daß im Anschluß an die Eingabe einer gewünschten, aber unzulässigen Kombination von Betriebsparametern eine au­ tomatische Optimierung der Betriebsparameter erfolgt. Die Vorrichtung kann dann die Extrema einer Funktion in n Be­ triebsparametern finden und einstellen. Oft ist es aber so, daß ein Betriebsparameter der Bedienperson extrem wichtig ist und daher nach Möglichkeit nicht geändert werden sollte. Im Falle einer automatische Optimierung muß die Bedienperson in die Vorrichtung eingeben können, welcher Betriebsparameter nicht geändert werden darf. Dabei ist die Wahl des Wertes des nicht zu verändernden Betriebsparameters letztlich nur auf der Basis von "trial and error" möglich, da die Vorrichtung jeweils nur nach Vorgabe dieses Wertes feststellen kann, ob eine Optimierung der anderen Betriebsparameter überhaupt mög­ lich ist. Außerdem ist fraglich, ob die durch Optimierung er­ mittelten Werte sich mit den Vorstellungen der Bedienperson decken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Einstel­ lung unerlaubter Kombinationen von Betriebsparametern ent­ gegengewirkt wird, die Bedienperson aber bei der Einstellung von Betriebsparametern unterstützt wird, welche erlaubt sind und nahe an die eigentlich von der Bedienperson gewünschten Betriebsparameter herankommen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vor­ richtung mit mehreren von einer Bedienperson über eine Steu­ ereinheit einstellbaren Betriebsparametern, wobei die Steuer­ einheit eine Anzeigeeinrichtung aufweist, auf der für wenig­ stens zwei Betriebsparameter mittels eines Eingabemittels eine den Wert des zugehörigen Betriebsparameters auf einer Skala anzeigende und beeinflussende Marke verschiebbar ist, wobei die Skalen in die Zulässigkeit und die Unzulässigkeit der entsprechenden Werte des jeweiligen Betriebsparameters anzeigende Bereiche unterteilt sind und die Verschiebung der zu einem Betriebsparameter gehörigen Marke auf der entspre­ chenden Skala erforderlichenfalls eine Veränderung der Unter­ teilung wenigstens einer anderen Skala bewirkt.

Im Falle der Erfindung wird also der Einstellung unerlaubter Kombinationen von Betriebsparametern entgegengewirkt, der Be­ dienperson aber gleichzeitig auf graphische und daher leicht erfaßbare Weise gezeigt wird, welche Kombinationen von Be­ triebsparametern erlaubt sind, und zwar ohne die Zielvorstel­ lungen der Bedienperson aus den Augen zu verlieren. Es ist also für eine Bedienperson einfach und leicht möglich, die Betriebsparameter der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Vor­ gaben der Bedienperson entsprechend optimal einzustellen, und zwar weil gleichzeitig zwei Gesichtspunkte dargestellt wer­ den: was die Bedienperson einstellen möchte und was die Vor­ richtung anbieten kann.

Im Falle der Erfindung sieht die Bedienperson immer, wie weit sie von einer zulässigen Kombination von Betriebsparametern entfernt ist. Eine automatische Veränderung von Betriebspara­ metern durch die Vorrichtung ist im Falle der Erfindung nicht erforderlich, da die Bedienperson sofort sehen kann, ob ihre Zielvorstellung möglich ist oder nicht. Außerdem ist die Wahl des Wertes eines besonders kritischen Betriebsparameters in eleganter Weise für die Bedienperson erleichtert, da die Be­ dienperson sofort sehen kann, welcher Betriebsparameter am wenigsten geändert werden muß.

Eine Skala kann so aufgebaut sein, daß der von ihr darge­ stellte obere und/oder untere Grenzwert des jeweiligen Be­ triebsparameters von der Stellung der zugehörigen Marke ab­ hängig ist. Die Skala veranschaulicht dann einen Wertebereich des jeweiligen Betriebsparameters, der zwischen dem vorrich­ tungsbedingten absoluten oberen und absoluten unteren Grenz­ wert des jeweiligen Betriebsparameters liegt. Die zu einer bestimmten Position der Marke gehörigen Grenzwerte müssen also jeweils neu berechnet werden, wenn die Marke verschoben wird. Da ein solcher Aufbau der Skalen für eine Bedienperson verwirrend sein kann, ist es normalerweise von Vorteil, wenn der obere und der untere Grenzwert einer Skala von der Stel­ lung der entsprechenden Marke unabhängig ist und somit dem absoluten oberen und dem absoluten unteren Grenzwert des ent­ sprechenden Betriebsparameters entspricht.

In diesem Fall wird die m-te Skala, die den Betriebsparameter p_m darstellt, nach

min(p_m) ≦ Skala_m ≦ max(p_m)

berechnet.

Die die farbigen Bereiche CB_nj innerhalb der Skalen begrenzen­ den oberen und unteren Grenzwerte f_nj,max und f_nj,min hängen von den anderen aktuell eingestellten Betriebsparametern p_i ab. Für die j-te Farbe der m-ten (von n, n < 2) Skalen gilt:

f_mj,min (p₁, p₂, p_m-1, p_m+1, . . . p_n) ≦ (CB_mj ≦ f_mj,max (p₁, p₂, p_m-1, p_m+1, . . . pn).

Die p_i-Werte werden von der zu der jeweiligen Skala gehörigen Marke bestimmt.

Alle Farben werden neu berechnet wenn ein p_i-Wert geändert wird. Die Positionen der anderen schwarzen Marken (außer dem, der von der Bedienperson verschoben wurde) werden nicht ge­ ändert.

In Fällen, in denen die Zulässigkeit oder Unzulässigkeit des Wertes eines Betriebsparameters nicht von eindeutig definier­ ten physikalischen Randbedingungen abhängt, kann es zweck­ mäßig sein, wenn die entsprechende Skala gemäß einer Variante der Erfindung einen die bedingte Zulässigkeit eines Wertes des Betriebsparameters kennzeichnenden Bereich enthält.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Vor­ richtung ein Bedienelement aufweist, bei dessen Betätigung die mittels der Marken vorgewählten Werte der Betriebspara­ meter tatsächlich eingestellt werden, sofern keiner der vor­ gewählten Werte in einem unzulässigen Bereich liegt. Es wird also deutlich, daß mittels der Marken zunächst nur eine Vor­ wahl der Werte der Betriebsparameter erfolgt und die eigent­ liche Einstellung der Werte der Betriebsparameter und damit der Betrieb der Vorrichtung mit diesen Betriebsparametern erst möglich wird, wenn ein weiteres Bedienelement betätigt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Vorrichtung nicht versehentlich mit unzulässigen Werten der Betriebspara­ meter betrieben werden kann.

Wenn die Skalen balkenförmig ausgebildet sind, die zulässi­ gen, unzulässigen und ggf. bedingt zulässigen Bereiche durch unterschiedliche Farb- und/oder Grauwerte angezeigt sind, und die Marke durch einen quer zur Längsachse der Skala verlau­ fenden Strich gebildet ist, sind alle Voraussetzungen ge­ geben, um eine leichte Einstellbarkeit der gewünschten Werte der Betriebsparameter und gleichzeitig eine gute Erkennbar­ keit der Zulässigkeit, Unzulässigkeit und ggf. bedingten Zu­ lässigkeit der eingestellten Werte der Betriebsparameter zu gewährleisten. Bei Bedarf kann den Skalen eine Skalierung durch Teilstriche zugeordnet sein.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß in der Steuerein­ heit eine Tabelle gespeichert ist, in der für die einstell­ baren Werte wenigstens eines Betriebsparameters die zulässi­ gen, unzulässigen und ggf. bedingt zulässigen Werte aller anderen Betriebsparameter gespeichert sind, wobei die Steuer­ einheit anhand der Tabelle unter Berücksichtigung der einge­ stellten Positionen der Marken die Bereiche auf den Skalen einstellt. Dabei können die in der Tabelle enthaltenen Werte durch Berechnung oder empirisch gewonnen sein.

Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Steuereinheit für die einstellbaren Werte wenigstens eines Betriebsparameters die zulässigen, unzulässigen und ggf. bedingt zulässigen Werte aller anderen Betriebsparameter ggf. unter Heranziehung der Werte wenigstens eines weiteren, den aktuellen Betriebs­ zustand der Vorrichtung kennzeichnenden Parameters errechnet, wobei die Steuereinheit unter Berücksichtigung der einge­ stellten Positionen der Marken die Bereiche auf den Skalen einstellt.

Es ist auch möglich, bezüglich eines Teils der Betriebspara­ meter auf der Basis einer Tabelle und bezüglich der restli­ chen Betriebsparameter auf der Basis von Berechnungen zu ar­ beiten.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung um ein medi­ zinisches Gerät und hier insbesondere ein eine Röntgenröhre enthaltendes Gerät, vorzugsweise ein Computertomographie (CT)-Gerät oder ein Röntgenangiographiegerät, bei dem als Be­ triebsparameter die Wartezeit vor Aufnahmebeginn, der Röhren­ strom der Röntgenröhre, und die Dauer der Röntgenstrahlung einstellbar sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 die Anzeigeeinrichtung eines erfindungsgemäßen Gerätes mit zwei Skalen,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäß aus­ gebildeten Warmwasserversorgungsvorrichtung,

Fig. 3 und 4 für zwei unterschiedliche Zustände die Anzeige­ einrichtung der Warmwasserversorgungsvorrich­ tung gemäß Fig. 2,

Fig. 5 in blockschaltbildartiger Darstellung einen Computertomographen, und

Fig. 6 bis 8 die Anzeigeeinrichtung des Computertomographen gemäß Fig. 5 für drei Zustände.

In den Fig. 1 und 2 ist die Anzeigeeinrichtung 1 einer nicht weiter dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung darge­ stellt, die zwei Skalen 2, 3 von balkenförmiger Gestalt zeigt. Die Skala 2 dient zur Anzeige des Betriebsparameters A der Vorrichtung, die Skala 3 zur Anzeige des Betriebspara­ meters B.

Zur Einstellung der Werte der Betriebsparameter A und B kann auf den Skalen 2 bzw. 3 eine quer zur Längsachse der jeweili­ gen Skala 2 bzw. 3 verlaufende strichförmige Marke 4 bzw. 5 mittels eines nicht dargestellten Eingabemittels, z. B. mit­ tels Mouse oder Joystick, verschoben werden, um für den je­ weiligen Betriebsparameter A oder B größere oder kleinere Werte einstellen zu können. Die Richtung zur Einstellung größerer Werte ist jeweils durch einen mit "+" versehenen Pfeil und die Richtung zur Einstellung kleinerer Werte je­ weils mit einem mit einem "-" versehenen Pfeil gekennzeich­ net. Im Falle der Fig. 1 ist ein mit M bezeichneter Mousezei­ ger angedeutet, der der Verstellung der Marken 3 und 4 dient.

Die Skalen 2 und 3 sind jeweils in mehrere farbige Bereiche unterteilt, wobei die Farben der Bereiche anzeigen, ob die in dem jeweiligen Bereich liegenden Werte für den Betriebspara­ meter A bzw. B zulässig (grün), bedingt zulässig (gelb) oder unzulässig (rot) sind. Die genannten Farben sind, wie der Legende von Fig. 1 zu entnehmen ist, in Fig. 1 durch unter­ schiedliche Schraffuren veranschaulicht.

Die Stellung der Marke 4 der Skala 2 beeinflußt die Untertei­ lung der Skala 3 in farbige Bereiche; umgekehrt beeinflußt die Stellung der Marke 5 der Skala 3 die Unterteilung der Skala 2 in farbige Bereiche.

Eine Bedienperson kann also die Marken 4 und 5 so lange ver­ schieben, bis beide Marken sich in einem grünen Bereich der jeweiligen Skala 2 bzw. 3 befinden, und kann dann sicher sein, daß die eingestellte Kombination der Werte der Be­ triebsparameter A und B zulässig ist. Die in Abhängigkeit von der Stellung der Marke auf der einen Skala auftretende Unter­ teilung in farbige Bereiche auf der jeweils anderen Skala kann von der Bedienperson nicht beeinflußt werden. Vielmehr sind die entsprechenden Abhängigkeiten der Unterteilung der einen Skala in farbige Bereiche von der Stellung der Marke auf der anderen Skala in in der Fig. 1 nicht veranschaulich­ ter Weise in einer Steuereinheit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung gespeichert.

Die mittels der Marken 4 und 5 eingestellten Werte der Be­ triebsparameter A und B werden nicht sofort tatsächlich ein­ gestellt. Vielmehr erfolgt die tatsächliche Einstellung der mittels der Marken 4 und 5 also zunächst nur vorgewählten Werte der Betriebsparameter A und B erst dann, wenn der Mousezeiger M auf ein mit "OK" bezeichnetes Feld der An­ zeigeeinrichtung gestellt und ein Mouseclick ausgeführt wird. Auch dabei erfolgt die tatsächliche Einstellung der vorge­ wählten Werte der Betriebsparameter A und B nur dann, wenn sich die Werte beider Betriebsparameter in einem zulässigen oder wenigstens bedingt zulässigen Bereich der Skalen 2 und 3 befinden. Andernfalls wird die tatsächliche Einstellung der vorgewählten Werte der Betriebsparameter A und B verweigert.

Wesentliche Elemente der Skalen 2 und 3 ist also einerseits die Marke, die es einer Bedienperson gestattet, einen ge­ wünschten Wert des entsprechenden Betriebsparameters einzu­ stellen und andererseits die in Abhängigkeit von den auf einer oder mehreren weiteren Skalen eingestellten Betriebs­ parametern veränderliche Unterteilung in farbige Bereiche, die einer Bedienperson anzeigt, ob der gewünschte Wert des jeweiligen Betriebsparameters zulässig ist oder nicht.

Der Begriff "Farbe" wird übrigens über seinen engen Sinn hin­ aus dahingehend gebracht, daß es sich bei unterschiedlichen "Farben" auch um unterschiedliche Grauwerte oder unterschied­ liche Musterungen handeln kann.

Das Verhältnis zwischen Breite b und Höhe h der Skalen 2 und 3 und die Abmessungen der Marken 4 und 5 sind unwichtig. Wichtig ist nur, daß die Farben der unterschiedlichen Berei­ che gut unterscheidbar sind und leicht erkennbar ist, wo sich die Marke 4 bzw. 5 befindet. Nur so kann die Bedienperson mit einem kurzen Blick die richtigen Informationen herausbekom­ men.

Die verschiedenen Farben stellen die möglichen Systemantwor­ ten der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine eingestellte Kombination von Werten der Betriebsparameter A und B dar, d. h., es ist erkennbar, ob eine Kombination unzulässig ist bzw. von der Vorrichtung verweigert wird oder ob sie zulässig ist. Weiter ist erkennbar, ob eine eingestellte Kombination von Werten der Betriebsparameter A und B bedingt zulässig ist, d. h. zwar möglich, aber nicht optimal ist.

Die Höhen h₁, h₂ usw. der farblich unterschiedlichen Bereiche stellen denjenigen Wertebereich der Betriebsparameter A und B dar, indem die jeweilige Systemantwort gültig ist.

Es besteht auch die Möglichkeit, in der in der Fig. 1 gezeig­ ten Weise neben den Skalen 2 und 3 zur quantitativen Anzeige Skalierungen 6 und 7 durch Teilstriche vorzusehen.

In den Fig. 2 bis 4 ist eine erfindungsgemäß ausgebildete Warmwasserversorgungsvorrichtung veranschaulicht. Diese weist einen mit Wasser gefüllten Kessel 8 auf, wobei das in dem Kessel 8 befindliche Wasser mittels einer an eine elektrische Heizstromversorgung 9 angeschlossenen Heizspirale 10 beheiz­ bar ist. Außerdem ist ein Temperatursensor 11 zur Messung der Wassertemperatur vorgesehen. Aus dem Kessel 8 kann über eine Leitung 12 Warmwasser entnommen werden. Dazu muß eine in die Leitung 12 geschaltete, elektromotorisch betriebene Pumpe 13 variabler Förderleistung aktiviert und ein in die Leitung 12 geschaltetes Elektromagnetventil 14 geöffnet werden.

Wird Warmwasser entnommen, so wird über eine Leitung 15 mit­ tels einer schematisch angedeuteten automatischen Füllein­ richtung 16 das entnommene Wasser wieder ergänzt, so daß in dem Kessel 8 stets ein im wesentlichen gleicher Füllstand vorhanden ist.

Die Heizstromversorgung 9, der Temperatursensor 11, die Pumpe 13 und das Elektromagnetventil 14 sind mit einer Steuerein­ heit 17 verbunden, bei der es sich beispielsweise um einen handelsüblichen Personalcomputer (PC) handeln kann. An die Steuereinheit 17 ist eine Anzeigeeinrichtung 18, beispiels­ weise ein Monitor, angeschlossen, auf der eine in den Fig. 3 und 4 näher veranschaulichte graphische Bedienoberfläche an­ gezeigt wird, die mittels eines Eingabemittels 19, beispiels­ weise einer Mouse, bedienbar ist.

Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, weist die graphische Be­ dienoberfläche der Warmwasserversorgungsvorrichtung drei Ska­ len 20, 21 und 22 auf. Mit der Marke 24 der Skala 20 ist als Betriebsparameter ein gewünschter Volumenstrom Q (Liter/min) einstellbar, d. h. die Steuereinheit 17 stellt die Förderlei­ stung der Pumpe 13 so ein, daß sich bei geöffnetem Elektro­ magnetventil 14 der mittels der Marke 24 eingestellte Volu­ menstrom Q ergibt. Dies gilt allerdings nur dann, wenn sich die Marke 24 in einem Bereich der Skala 20 befindet, durch dessen Farbe veranschaulicht ist, daß der eingestellte Wert für den Volumenstrom Q zulässig ist.

Die Skala 21 betrifft einen weiteren Betriebsparameter, näm­ lich die Temperatur T (°C) des Wassers, d. h. die Steuerein­ heit 17 regelt unter Überwachung des Ausgangssignals des Tem­ peratursensors 11 den von der Heizstromversorgung 9 der Heiz­ spirale 10 zugeführten Strom oder die Menge des dem Tank zu­ geführten Kaltwassers derart, daß das dem Kessel 8 entnommene Warmwasser die mittels der Marke 25 eingestellte Temperatur aufweist. Dies gilt wiederum nur unter der Voraussetzung, daß die Marke 25 sich in einem Bereich der Skala 21 befindet, dessen Farbe anzeigt, daß die gewählte Temperatur T zulässig ist.

Die Skala 22 bezieht sich schließlich auf den Betriebspara­ meter der Dauer der Wasserentnahme (min), d. h. mittels der Marke 26 wird die Zeit eingestellt, für die die Steuereinheit 17 des Elektromagnetventils 14 bei laufender Pumpe 13 öffnet.

Es wird also deutlich, daß bei Entnahme von Warmwasser aus dem Kessel 8 diesem neues Wasser zugeführt und erhitzt wird. Dabei kann aufgrund der begrenzten Leistungsfähigkeit der Heizstromversorgung 9 und der Heizspirale 10 weder ein belie­ big großer Volumenstrom Q von Warmwasser einer bestimmten Temperatur T entnommen werden, noch kann über eine beliebig lange Zeitdauer t Warmwasser einer bestimmten Temperatur T entnommen werden. Somit sind nur begrenzte Kombinationsmög­ lichkeiten von Werten der Betriebsparameter Q, T und t mög­ lich sind.

Ob eine von einer Bedienperson gewünschte Kombination von Werten der genannten Betriebsparameter möglich ist, kann die Bedienperson leicht feststellen, indem sie die Marken 24, 25 und 26 mittels des Mousezeigers M auf die gewünschten Werte der Betriebsparameter Q, T und t einstellt. Die Steuereinheit 17 stellt dann die farbigen Bereiche der Skalen 20, 21 und 22, die die Zulässigkeit, Unzulässigkeit und bedingte Zuläs­ sigkeit bestimmter Werte der Betriebsparameter Q, T und t an­ zeigen, entsprechend den Stellungen der Marken 24, 25 und 26 ein, und zwar auf Grundlage einer in der Steuereinheit 17 ge­ speicherten Tabelle, die für die einstellbaren Werte jedes der Betriebsparameter Q, T und t und in Abhängigkeit von der mittels des Temperatursensors 11 gemessenen momentanen Tempe­ ratur des Wassers die zulässigen, unzulässigen und bedingt zulässigen Werte der jeweils anderen Betriebsparameter ent­ hält.

Im Falle der in Fig. 3 veranschaulichten Kombination von Wer­ ten der Betriebsparameter Q, T und t befinden sich alle Mar­ ken 24, 25 und 26 in einem roten Bereich der entsprechenden Skalen 20, 21 und 22. Dies bedeutet, daß es nicht möglich ist, eine Wasserentnahme mit den eingestellten Werten der Be­ triebsparameter Q, T und t zu realisieren.

Die Bedienperson muß sich nun entscheiden, welchen Betriebs­ parameter sie verändern will, indem sie die entsprechende Marke so weit in Richtung auf einen zulässigen Bereich der entsprechenden Skala verschiebt, bis sich die übrigen Marken ebenfalls in zulässigen oder wenigstens bedingt zulässigen Bereichen ihrer Skalen befindet.

Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels hat die Be­ dienperson gemäß Fig. 4 den Wert für den Betriebsparameter Q durch Verstellen der Marke 24 auf der Skala 20 so weit ver­ mindert, daß die Steuereinheit 17 für die Skalen 21 und 22 eine veränderte Einteilung der farbigen Bereiche anzeigt, bei der sich auch die Marken 25 und 26 für die Betriebsparameter T und t in zulässigen Bereichen der Skalen 21 und 22 befin­ den. Die geänderte Kombination der Werte der Betriebspara­ meter Q, T und t ist also zulässig und eine entsprechende Wasserentnahme findet statt, wenn die Bedienperson einen Mouseclick auf das mit "OK" bezeichnete Feld ausführt.

Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung, die die Steuerung einer Röntgenröhre in einem Computertomographie(CT)-Gerät be­ trifft, ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt.

Gemäß der Fig. 5 weist das CT-Gerät eine Röntgenröhre 29 auf, die zusammen mit einem Detektorsystem 30 eine Strahlenmeßein­ richtung bildet. Das Detektorsystem 30 weist eine Reihe von Einzeldetektoren 30a, 30b usw. auf. Die Röntgenröhre 29 ist mit dem Detektorsystem 30 über einen Drehkranz 31 fest ver­ bunden und sendet ein fächerförmiges Röntgenstrahlenbündel 4 aus, das eine Schicht 33 eines zu untersuchenden Patienten 34 durchsetzt. Der Patient 34 liegt auf einer Patientenliege 35. Die Anzahl der Einzeldetektoren 3a, 3b usw. des Detektor­ systems 30 ist der gewünschten Bildauflösung entsprechend ge­ wählt. Jeder Einzeldetektor 30a, 30b usw. liefert ein elek­ trisches Signal, das der Intensität der jeweils empfangenen Röntgenstrahlung entspricht.

Die Einzeldetektoren 30a, 30b usw. des Detektorsystems 30 sind an eine elektronische Recheneinrichtung 36 angeschlos­ sen, die aus den Ausgangssignalen der Einzeldetektoren 30a, 30b usw. während der Drehung der Strahlenmeßeinrichtung 29, 30 um eine Drehachse 37, die vorzugsweise parallel zur Längs­ richtung der Patientenliege 35 verläuft, die Röntgenstrahlen- Schwächungswerte der Volumenelemente der Schicht 33 berech­ net. Anhand dieser Röntgenstrahlungs-Schwächungswerte berech­ net die Recheneinrichtung 36 ein Schnittbild der untersuchten Schicht 33, das auf einem Sichtgerät 38 wiedergegeben werden kann, wobei einem bestimmten Röntgenstrahlungs-Schwächungs­ wert ein bestimmter Grauwert in der Darstellung des Schnitt­ bildes entspricht. Während der Drehung der Strahlenmeßein­ richtung 29, 30 um die Drehachse 37 wird durch Erfassung der Ausgangssignale der Einzeldetektoren 30a, 30b usw., bei­ spielsweise pro Winkelgrad, ein Satz von Ausgangssignalen des Detektorsystems 30 erzeugt. Auf diese Weise werden bei bei­ spielsweise 512 Einzeldetektoren im Detektorsystem 30 pro Ab­ tastvorgang 360 × 512 Ausgangssignale erzeugt, die der Be­ rechnung der Röntgenstrahlungs-Schwächungswerte der Volu­ menelemente einer Schicht 33 zugrunde gelegt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Übersichtlichkeit halber nicht sämtliche Einzeldetektoren, sondern nur einige wenige gezeigt.

Die Drehung des Drehkranzes 31 wird mittels eines Motors 39 bewirkt, der von der elektronischen Recheneinrichtung 36 in der erforderlichen Weise betätigt wird. Die Röntgenröhre 29 wird durch eine Generatoreinrichtung 40 mit den benötigten Strömen versorgt, wobei die Generatoreinrichtung 40 ebenfalls von der elektronischen Recheneinrichtung 36 als Steuereinheit in der erforderlichen Weise gesteuert wird. Zur Steuerung der Röntgenröhre 29 und eventuell auch weiterer Komponenten des CT-Gerätes kann aber auch eine gesonderte Steuereinheit vor­ gesehen sein.

Auf der Anzeigeeinrichtung 38, eventuell kann für diesen Zweck auch eine gesonderte Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein, sind in der in den Fig. 6 bis 8 veranschaulichten Weise zusätzlich ein zumindest einen Teil einer graphischen Bedien­ oberfläche bildendes Feld 28 mit drei Skalen 41, 42 und 43 dargestellt, deren Marken 44, 45 und 46 es gestatten, Be­ triebsparameter der Röntgenröhre 29 einzustellen. Die Wahl dieser Betriebsparameter beeinflußt die Bildqualität und die Untersuchungsdauer.

Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels kann eine Be­ dienperson mittels der Skalen 41 bis 43 und der entsprechen­ den mittels des Mousezeigers M einer an die Recheneinrichtung 36 angeschlossenen Mouse 47 einstellbaren Marken 44 bis 46 folgende Betriebsparameter verändern:
Wartezeit D (s) vor Aufnahmebeginn,
Röhrenstrom I (mA), und
Dauer t (s) der Röntgenstrahlung.

Bei der Wahl dieser Betriebsparameter ist zu beachten, daß die Anode der Röntgenröhre 29 nur eine begrenzte Wärmespei­ cherkapazität aufweist. Deshalb ist nicht zu einem beliebigen Zeitpunkt eine beliebige Dauer t der Röntgenstrahlung bei ei­ nem beliebigen Röhrenstrom I möglich. Vielmehr resultiert die Dauer t der Röntgenstrahlung, die zu einem bestimmten Zeit­ punkt bei einem bestimmten Röhrenstrom I möglich ist, aus der Anfangstemperatur der Anode der Röntgenröhre 29 und damit der Wärmemenge, die die Anode der Röntgenröhre 29 noch aufnehmen kann, bevor eine maximal zulässige Anodentemperatur erreicht und damit die Wärmespeicherkapazität der Anode der Röntgen­ röhre 29 erschöpft ist.

Die Wartezeit D vor Aufnahmebeginn hat nicht immer einen Ein­ fluß auf die Qualität der Untersuchung. Wird aber ein Kon­ trastmittel verabreicht, ist es wichtig, daß die Aufnahme zu einem bestimmten Zeitpunkt stattfindet, da sich sonst das Kontrastmittel nicht mehr in dem zu untersuchenden Bereich des Patienten befindet. Diesen Zeitpunkt kann nur der Arzt bestimmen. Mit einer längeren Wartezeit D vor Aufnahmebeginn hat die Anode der Röntgenröhre 29 eine niedrigere Anfangstem­ peratur, weshalb die Röhre länger strahlen kann. Andererseits führt eine längere Wartezeit D vor Aufnahmebeginn zu einer längeren Gesamtuntersuchungszeit mit entsprechend höheren Kosten.

Der Röhrenstrom I hat einen großen Einfluß auf die Bildquali­ tät. Ein höherer Röhrenstrom I bedeutet weniger Rauschen im Bild. Will der Arzt kleinere Strukturen untersuchen, verzich­ tet er daher ungern auf einen hohen Röhrenstrom I und muß deshalb entscheiden, ob er vor einer Untersuchung eine län­ gere Wartezeit D in Kauf nehmen oder die Dauer t der Röntgen­ strahlung verkürzen will, indem er einen kleineren Körperbe­ reich untersucht. Im allgemeinen gilt, daß die Dauer t der Röntgenstrahlung um so länger sein darf, je niedriger der Röhrenstrom I ist.

Für die Dauer t der Röntgenstrahlung gibt es zwei Grenzen.

Bei der ersten Grenze handelt es sich um die bereits erwähnte Wärmespeicherkapazität der Anode der Röntgenröhre 29. Um eine konstante Bildqualität zu realisieren, kann es deshalb zu der von einer Bedienperson nicht intuitiv beherrschbaren Situ­ ation kommen, daß eine Aufnahme (bei verringertem Röhrenstrom I) verlängert werden muß, um überhaupt möglich zu sein.

Die zweite Grenze hängt stark von dem jeweiligen Patienten und dem zu untersuchenden Körperbereich ab. Wird nämlich ein Körperbereich untersucht, in dem Atmungsartefakte zu erwarten sind (z. B. Thorax, Abdomen), darf die Dauer t der Röntgen­ strahlung eine bestimmte Zeit nicht überschreiten, die da­ durch vorgegeben ist, wie lange der Patient die Luft anhalten kann. Der Arzt muß hier entscheiden, ob ein kleinerer Körper­ bereich untersucht werden soll, ob die Aufnahme (eventuell mit Einbußen in der Bildqualität) schneller durchgeführt wer­ den sollte, oder ob er Atmungsartefakte in Kauf nehmen kann.

Es liegt also eine komplexe Situation vor, die von einer Be­ dienperson schwer zu überblicken ist. Mit Hilfe der Erfindung ist dies aber, wie die Fig. 6 bis 8 zeigen, leicht möglich.

Die Fig. 6 stellt eine Ausgangssituation von Werten der Be­ triebsparameter Wartezeit D, Röhrenstrom I und Dauer t der Röntgenstrahlung dar, die ein Arzt für eine durchzuführende Untersuchung wählen will.

Wie die Fig. 6 zeigt, ist die gewünschte Kombination von Wer­ ten der Betriebsparameter nicht möglich, da sich sämtliche Marken 44 bis 46 in einem roten Bereich der Skalen 41 bis 43 befinden.

Der Arzt kann jedoch sofort erkennen, daß eine geringfügige Absenkung des Röhrenstroms I dazu führen würde, daß zumindest der Röhrenstrom I in einem zulässigen Bereich liegt.

Wird eine entsprechende Absenkung des Röhrenstroms vorgenom­ men, so kann die geplante Untersuchung tatsächlich durchge­ führt werden, da sich die Marke 44 für die Wartezeit D in einem grünen Bereich der Skala 41 und die Marke 46 für die Dauer t der Röntgenstrahlung d in einem gelben Bereich der Skala 43 befindet. Da sich jedoch die Marke im gelben und da­ mit nur bedingt möglichen Bereich befindet, wird der Arzt für den Fall, daß er kleine Strukturen untersuchen will und der Patient bei der Untersuchung die Luft anhalten muß, die War­ tezeit D gemäß Fig. 8 so weit erhöhen, daß sich auch die Marke 46 für die Dauer t der Röntgenstrahlung in einem grünen Bereich der entsprechenden Skala 43 befindet.

Es wird also deutlich, daß der Arzt, der nun die nur vorge­ wählten Werte der Betriebsparameter durch einen Mouseclick auf das mit Start bezeichnete Feld freigeben kann, mit Hilfe der Erfindung eine höchst komplexe Bediensituation auf ein­ fache und sichere Weise beherrschen kann.

Die Recheneinrichtung 36 des CT-Gerätes stellt die farbigen Bereiche der Skalen 41, 42 und 43, die die Zulässigkeit, Un­ zulässigkeit und bedingte Zulässigkeit bestimmter Werte der Betriebsparameter D, I und t anzeigen, entsprechend den Stel­ lungen der Marken 44, 45 und 46 ein, und zwar auf Grundlage eines in der Recheneinrichtung 36 gespeicherten Programms, das für die einstellbaren Werte jedes der Betriebsparameter D, I und t die zulässigen, unzulässigen und bedingt zulässi­ gen Werte der jeweils anderen Betriebsparameter berechnet und dabei die Recheneinrichtung 36 ein von ihr ohnehin aus Sicherheitsgründen überwachte Daten bezüglich der Temperatur der Anode der Röntgenröhre 29 oder äquivalente Daten, bei­ spielsweise bezüglich der bis zu einem Grenzwert verbleiben­ den Wärmespeicherfähigkeit der Anode der Röntgenröhre 29 be­ rücksichtigt.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die technischen Ge­ biete der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie kann vielmehr überall dort mit Vorteil eingesetzt werden, wo mehrere Betriebsparameter voneinander abhängen und die Abhän­ gigkeiten komplex, unklar oder nicht intuitiv erfaßbar sind, da dann die Bedienperson trotzdem eine einfache und komfor­ table Bedienung erhält. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit von schweren Bedienfehlern minimiert werden, was sich kosten­ senkend auswirkt.

Claims (13)

1. Vorrichtung mit mehreren von einer Bedienperson über eine Steuereinheit einstellbaren Betriebsparametern (A, B; Q, T, t; D, I, t) wobei die Steuereinheit (17; 36) eine Anzeigeein­ richtung aufweist (1; 18; 38), auf der für wenigstens zwei Betriebsparameter (A, B; Q, T, t; D, I, t) mittels eines Ein­ gabemittels (19; 47) eine den Wert des zugehörigen Betriebs­ parameters (A, B; Q, T, t; D, I, t) auf einer Skala (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) anzeigende und beeinflussende Marke (4, 5; 24, 25, 26; 44, 45, 46) verschiebbar ist, wobei die Skalen (2, 3; 20, 21, 23; 41, 42, 43) in die Zulässigkeit und die Unzulässigkeit der entsprechenden Werte des jeweiligen Betriebsparameters (A, B; Q, T, t; D, I, t) anzeigende Berei­ che unterteilt sind und die Verschiebung der zu einem Be­ triebsparameter (A, B; Q, T, t; D, I, t) gehörigen Marke (4, 5; 24, 25, 26; 44, 45, 46) auf der entsprechenden Skala (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) erforderlichenfalls eine Verände­ rung der Unterteilung wenigstens einer anderen Skala (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der wenigstens eine der Skalen (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) einen die bedingte Zu­ lässigkeit eines Wertes eines Betriebsparameters (A, B; Q, T, t; D, I, t) kennzeichnenden Bereich enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche ein Bedienele­ ment aufweist, durch das die mittels der Marken (4, 5; 24, 25, 26; 44, 45, 46) vorgewählten Werte der Betriebsparameter (A, B; Q, T, t; D, I, t) tatsächlich eingestellt werden, so­ fern keiner der vorgewählten Werte in einem unzulässigen Be­ reich liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Skalen (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) balkenförmig ausgeführt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die zulässigen, unzulässigen und ggf. bedingt zulässigen Bereiche durch unterschiedliche Farb- und/oder Grauwerte angezeigt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Marke (5; 24, 25, 26; 44, 45, 46) durch einen quer zur Längsachse der Skala (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) verlaufenden Strich ge­ bildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der wenigstens einer Skala (2, 3) eine Skalierung durch Teilstri­ che (6, 7) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der in der Steuereinheit (17) eine Tabelle gespeichert ist, in der für die einstellbaren Werte wenigstens eines Betriebspara­ meters (A, B; Q, T, t; D, I, t) die zulässigen, unzulässigen und ggf. bedingt zulässigen Werte aller anderen Betriebspara­ meter (A, B; Q, T, t; D, I, t) gespeichert sind, wobei die Steuereinheit (17) anhand der Tabelle unter Berücksichtigung der eingestellten Positionen der Marken (4, 5; 24, 25, 26; 44, 45, 46) die Bereiche auf den Skalen (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) einstellt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Steuereinheit (36) für die einstellbaren Werte wenigstens ei­ nes Betriebsparameters (A, B; Q, T, t; D, I, t) die zulässi­ gen, unzulässigen und ggf. bedingt zulässigen Werte aller an­ deren Betriebsparameter (A, B; Q, T, t; D, I, t) ggf. unter Heranziehung der Werte wenigstens eines weiteren, den aktuel­ len Betriebszustand der Vorrichtung kennzeichnenden Para­ meters errechnet, wobei die Steuereinheit (36) unter Berück­ sichtigung der eingestellten Positionen der Marken (4, 5; 24, 25, 26; 44, 45, 46) die Bereiche auf den Skalen (2, 3; 20, 21, 22; 41, 42, 43) einstellt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche ein medizinisches Gerät ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, welche eine Röntgenröhre (29) enthält und bei der als Betriebsparameter die Wartezeit (D) vor Aufnahmebeginn, der Röhrenstrom (I) oder das mAs-Produkt der Röntgenröhre (29), und die Dauer (t) der Röntgen­ strahlung einstellbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, welche als Computertomogra­ phie(CT)-Gerät ausgeführt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, welche als Röntgenangio­ graphiegerät ausgeführt ist.