DE19833292A1 - Verfahren zur kontaktlosen Übertragung von Daten und Vorrichtung zur Durchführung desselben - Google Patents
Verfahren zur kontaktlosen Übertragung von Daten und Vorrichtung zur Durchführung desselbenInfo
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Abstract
Durch mehrmaliges nacheinander durchgeführtes Übertragen einer Information und anschließendes Vergleichen der zu unterschiedlichen Zeitpunkten übertragenen Information wird erkannt, ob mindestens eine der zu unterschiedlichen Zeitpunkten übertragenen Informationen gestört wurde.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontaktlosen Übertragung von Daten zwischen einer
Bedieneinheit und dem durch die Bedieneinheit zu steuernden Gerät in der Medizintechnik
gemäß dem Verfahrensanspruch 1 und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß dem Vorrichtungsanspruch 6.
Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird ein Signal welches die zu übertragenden
Daten enthält von einem Sender ausgestrahlt und von einem Empfänger empfangen. Aus den
empfangenen Signalen werden die Daten dekodiert.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist die Möglichkeit einer fehlerhaften Dekodierung
der in den empfangenen Signalen enthaltenen Daten etwa durch Störungen auf dem
Übertragungsweg.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen wodurch
ein fehlerhaftes Dekodieren der empfangenen Signale vermieden wird.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des
Verfahrensanspruchs 1 und des Vorrichtungsanspruchs 6.
Die jeweiligen Unteransprüche betreffen Weiterbildungen der Erfindung und/oder besonders
vorteilhafte Ausgestaltungsformen.
Die Überlegungen die zu der vorliegenden Erfindung führten gingen davon aus, daß Störungen
auf dem Übertragungsweg stochastisch auftreten. Daher ist die Wahrscheinlichkeit sehr
gering, daß bei verschiedenen seriellen Übertragungsvorgängen die Störungen jedesmal dann
auftreten wenn gerade der Informationsteil übertragen wird, der bei der zuvor erfolgten
Übertragung gestört wurde.
Durch den Vergleich zweier an sich gleicher, jedoch zeitlich unterschiedlich übermittelter
Informationen auf Übereinstimmung läßt sich ermitteln, ob beide Übertragungsvorgänge
ungestört erfolgten oder ob mindestens einer der Übertragungsvorgänge gestört wurde:
Bei einer Übereinstimmung ist davon auszugehen, daß beide übermittelten Informationen gleich sind.
Bei einer Übereinstimmung ist davon auszugehen, daß beide übermittelten Informationen gleich sind.
Durch Verwendung unterschiedlicher Sender zum Aussenden der zu unterschiedlichen Zeiten
ausgesandten Informationen wird das Risiko eines Fehlers im Sender vermieden. Durch
Verwendung unterschiedlicher Empfänger zum Empfangen der zu unterschiedlichen Zeiten
ausgesandten Informationen wird das Risiko eines Fehlers im Empfänger vermieden.
Durch die Kombination der Redundanzen, etwa zwei Sender, von denen die Information
jeweils zweimal mit zeitlichem Abstand ausgesandt wird und anschließend von zwei
verschiedenen Empfängern empfangen wird ergibt sich eine Potenzierung der
Fehlererkennungswahrscheinlichkeit.
Nachfolgend wird ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand dreier
Blockschaltbilder näher erläutert.
Das Blockschaltbild in Fig. 1 zeigt eine Eingabeeinheit 1 für die zu übertragende Information I.
Von der Eingabeeinheit 1 gelangt die Information I an einen Controller 2. Durch den Controller
2 wird die Information 1 gegebenenfalls noch kodiert und/oder gemäß einem
Datenübertragungsprotokoll mit einer Zusatzinformation Z versehen. Eine solche
Zusatzinformation Z kann beispielsweise eine Gerätekennung und/oder eine Prüfsumme
beinhalten.
Der Controller übermittelt nun die Information I zusammen mit der Zusatzinformation Z
mindestens zweifach mit zeitlichem Abstand an eine Sendeeinheit 3. Die Elemente
Eingabeeinheit 1, Controller 2 und Sender 3 werden zusammengefaßt im folgenden
Sendeeinheit genannt.
Von der Sendeeinheit wird die Information dann kontaktlos an eine Empfangseinheit
bestehend aus den Komponenten Empfänger 4 und Controller 5 vorzugsweise seriell
übertragen.
Der Empfänger 4 gibt die empfangene Information I und die Zusatzinformation Z an einen
Controller 5 weiter. Im Controller 5 erfolgt gegebenenfalls eine Dekodierung und Trennen von
Information I und Zusatzinformation Z. Anschließend folgt ein Vergleich der mindestens
zweimal, zu unterschiedlichen Zeiten übermittelten Information I. Wenn der Vergleich eine
Übereinstimmung ergibt, wird die Information I vom Controller als fehlerfrei eingestuft und an
nachfolgende Komponenten weitergeleitet.
Falls die Information als fehlerhaft eingestuft wird, erfolgt die Aktivierung von hier nicht näher
gezeigten Sicherheitseinrichtungen. Insbesondere im Bereich der Medizintechnik ist dies von
großer Bedeutung, da hier automatisch Maßnahmen zum Schutz des Patienten eingeleitet
werden.
Durch dieses Verfahren ist sichergestellt, daß keine auf der Übertragungsstrecke verfälschte
Information an nachfolgende Komponenten weitergeleitet wird.
Eine gesteigerte Sicherheit hinsichtlich der Erkennung von Übertragungsfehlern ergibt sich,
indem man die Empfangseinheit redundant aufbaut. Die Fig. 2 zeigt diese Ausgestaltung der
Erfindung.
Das vom Sender 3 ausgesandte Signal wird von zwei unabhängigen Empfängern 4a und 4b
empfangen und anschließend von zwei unabhängigen Controllern 5a und 5b
weiterverarbeitet. Jeder der Controller 5a und 5b führt zunächst die bereits weiter oben
beschriebenen Schritte Dekodierung der empfangenen Signale, Vergleich der dekodierten
Informationen und Einstufung als "fehlerfrei" durch. Anschließend werden die von den beiden
Controllern 5a und 5b als "fehlerfrei eingestuften Informationen Ia und Ib nochmals auf
Übereinstimmung hin überprüft. Erst wenn die Informationen Ia und Ib übereinstimmen wird
die Information I als endgültig "fehlerfrei" eingestuft und an nachfolgende Komponenten
weitergeleitet.
Durch dieses Verfahren ist sichergestellt, daß durch einen Fehler im Empfänger 4 oder
Controller 5 eine auf der Übertragungsstrecke verfälschte Information an nachfolgende
Komponenten weitergeleitet wird.
Um eine Fehlfunktion des Senders 3 erkennen zu können sieht eine Weitergestaltung der
Erfindung gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbild den Einsatz von zwei Sendern 3a
und 3b vor. Die im Controller 2 verarbeitete und mit Zusatzinformation versehene Information
wird an beide Sender 3a und 3b weitergegeben und von jedem der Sender 3a und 3b
mindestens zweimal hintereinander übermittelt. Auf der Empfängerseite werden die
gesendeten Signale von zwei Empfängern 4a und 4b empfangen.
Der weitere Ablauf der Fehlererkennung erfolgt wie zuvor beschrieben.
Die Sender 3a und 3b sind auf die Empfänger 4a und 4b jeweils abgestimmt und stören sich
nicht gegenseitig. Anschließend werden die von den Empfängern 4a und 4b empfangenen
Signale in der bereits beschriebenen Weise von zwei unabhängigen Controllern 5a und 5b
weiterverarbeitet.
So werden Übertragungsfehler, die durch einen defekten Sender entstehen könnten
vermieden.
Eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Blockschaltbild in Fig. 4 sieht vor, daß die
Sendeeinheit noch stärker redundant aufgebaut ist und nicht nur zwei Sender 3a und 3b
vorhanden sind sondern auch durch zwei Controller 2a und 2b unabhängig voneinander die
Information I gegebenenfalls noch kodiert und/oder gemäß einem
Datenübertragungsprotokoll mit einer Zusatzinformation Z versehen wird. Vom Controller 2a
werden die Informationen mindestens zweimal an den Sender 3a weitergegeben und von
diesem übertragen. In gleicher Weise wird vom Controller 2b die Information I an den Sender
3b weitergegeben.
Der weitere Ablauf der Fehlererkennung erfolgt wie zuvor beschrieben.
Die an den verschiedensten Stellen der Übertragungskette vorgenommenen Redundanzen
und Plausibilitätskontrollen ergeben ein Übertragungssystem bei welchem es im hohen Maße
ausgeschlossen ist, daß eine durch Fehler an Komponenten des Übertragungssystems
und/oder Störungen auf dem Übertragungsweg verfälschte Information unerkannt bleibt.
Die vorliegende Erfindung ist überall dort anzuwenden wo eine sichere Übertragung von
Daten von einem Sender zu einem Empfänger notwendig ist. Insbesondere in der
Medizintechnik, beim Einsatz von Fernbedienungen, mit denen das Bedienpersonal
Therapieparameter (z. B. Röntgendosis) verändert oder Therapievorgänge (z. B.
Stoßwellenbehandlung) auslösen kann wird verhindert, daß aufgrund von
Übertragungsfehlern und/oder Hardwarefehlern dem Patienten Schaden zugefügt werden
kann. Durch das automatische Einleiten von Sicherheitseinstellungen und/oder Aktivieren
von Sicherheitseinrichtungen wird immer dann wenn eine fehlerhafte Übertragung erkannt
wurde ein Zustand eingestellt, der für den Patienten keine Gefährdung hervorrufen kann.
Claims (12)
1. Verfahren zur kontaktlosen Übertragung von Daten wobei von einer Sendeeinheit eine
Information I, welche die zu übertragenden Daten beinhaltet an eine Empfangseinheit
übermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die zu übermittelnde Information I von der Sendeeinheit in Form von Information I1 bis Information In mehrmals ausgesandt wird,
- - die zu übermittelnden Informationen I1 bis In von der Empfangseinheit empfangen werden und an eine Datenverarbeitungseinheit weitergeleitet werden,
- - in der Datenverarbeitungseinheit jede empfangene Information I gespeichert und mit den anderen empfangenen Informationen I verglichen wird,
- - bei Übereinstimmung der einzelnen empfangenen Informationen I1 bis In die Übermittlung der Information I als fehlerfrei eingestuft wird
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die zu übermittelnden Informationen I1 bis In in der Empfangseinheit von mehreren unabhängigen Empfangselementen empfangen werden und an mehrere, jeweils einem Empfangselement zugeordneten Datenverarbeitungseinheiten weitergegeben werden,
- - durch jede Datenverarbeitungseinheit die Informationen I1 bis In auf Übereinstimmung verglichen werden und
- - bei Übereinstimmung aller von den einzelnen Datenverarbeitungseinheiten verglichenen Informationen die Übermittlung als fehlerfrei eingestuft wird.
3. Verfahren, nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die zu übermittelnde Information I von der Sendeeinheit in Form der Informationen I1 bis In jeweils von mehreren unabhängigen Sendeelementen ausgesendet wird,
- - die zu übermittelnden Informationen I1 bis In in der Empfangseinheit von mehreren jeweils einem der Senderelemente selektiv zugeordneten Empfangselementen empfangen werden und an mehrere, jeweils einem Empfangselement zugeordnete Datenverarbeitungseinheiten weitergegeben werden,
- - durch jede Datenverarbeitungseinheit die Informationen I1 bis In auf Übereinstimmung verglichen werden und
- - bei Übereinstimmung aller von den einzelnen Datenverarbeitungseinheiten verglichenen Informationen die Übermittlung als fehlerfrei eingestuft wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
nachdem die übertragene Information I als fehlerfrei eingestuft wurde bei einem der
Empfangseinheit nachfolgenden Gerät eine der übermittelten Information
entsprechende Aktion ausgelöst wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
nachdem die übertragene Information I als fehlerhaft eingestuft wurde bei einem der
Empfangseinheit nachfolgenden Gerät eine Sicherheitseinrichtung aktiviert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragung der Information mittels infrarotem Licht erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragung der Information mittels Funk erfolgt.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Sendeeinheit
durch welche Information an eine Empfangseinheit übertragbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- - durch die Sendeeinheit die zu übermittelnde Information I in Form von Information I1 bis Information In mehrmals aussendbar ist,
- - durch die Empfangseinheit die einzelnen, übermittelten Informationen I1 bis In von Empfangselementen empfangbar sind,
- - die empfangenen Informationen I1 bis In speicherbar sind, die gespeicherten Informationen I1 bis In von einer Datenverarbeitungseinheit auf Übereinstimmung vergleichbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Übereinstimmung der gespeicherten Informationen I1 bis In durch ein der
Empfangseinheit nachfolgendes Gerät eine der übermittelten Information
entsprechende Funktion auslösbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Empfangseinheit mehrere unabhängige Empfangselemente aufweist, durch welche die zu übermittelnden Informationen I1 bis In empfangbar sind und
- - die Empfangseinheit mehrere unabhängige Datenverarbeitungseinheiten aufweist, die jeweils einem Empfangselement zugeordnet sind und durch welche die von den einzelnen Empfangselementen empfangenen Informationen I1 bis In auf Übereinstimmung vergleichbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sendeeinheit mehrere unabhängige Sendeelemente ausweist und durch die
Sendeelemente die übermittelnde Information I in Form von Information I1 bis In an
die Empfangseinheit aussendbar ist.
2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen ist, die beim Auftreten eines
Übertragungsfehlers aktivierbar ist.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833292A DE19833292A1 (de) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | Verfahren zur kontaktlosen Übertragung von Daten und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
| PCT/DE1999/002247 WO2000007162A1 (de) | 1998-07-24 | 1999-07-23 | Verfahren zur kontaktlosen übertragung von daten und vorrichtung zur durchführung desselben |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833292A DE19833292A1 (de) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | Verfahren zur kontaktlosen Übertragung von Daten und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19833292A1 true DE19833292A1 (de) | 2000-01-27 |
Family
ID=7875134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833292A Ceased DE19833292A1 (de) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | Verfahren zur kontaktlosen Übertragung von Daten und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| WO (1) | WO2000007162A1 (de) |
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