專利名稱：：電動(dòng)操作的床及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用作護(hù)理床等的電動(dòng)操作的床，該床的背部部分能夠被電動(dòng)抬起；并且尤其涉及一種電動(dòng)操作的床(以及這種床的控制方法和控制裝置)，該床的背部部分能夠在病人處于躺臥狀態(tài)時(shí)被抬起，而不會(huì)使他們移位或者感受到壓力。
背景技術(shù)：
：由于我們的社會(huì)老齡化，臥床的病人數(shù)量正在增加。這種病人可能需要將其上身在他/她的床上被抬高到豎直位置，以便進(jìn)行醫(yī)療程序或進(jìn)食，或?yàn)榭措娨?、讀書，或進(jìn)行類似活動(dòng)。因此電動(dòng)操作的床被開發(fā)了出來，其背部底部和膝部底部能夠被電動(dòng)抬起或降下。然而，電動(dòng)操作床的背部抬起或降下導(dǎo)致病人身體位移或受力。結(jié)果在肌肉和皮膚之間發(fā)生移位，連接肌肉和皮膚的細(xì)血管被拉伸，使得血管易于阻塞或循環(huán)不暢，從而發(fā)生皮膚不適。而且，當(dāng)臥床不起的病人的由于背部的升降導(dǎo)致身體移位從而需要由看護(hù)者使其回到初始位置時(shí)，看護(hù)者將承受很大的負(fù)擔(dān)，因?yàn)椴∪瞬荒馨凑兆约旱囊庠敢苿?dòng)。對于其他非臥床不起的病人而言，當(dāng)他們必須被從床移動(dòng)到輪椅時(shí)，在床上抬起他們的上身易于使病人在床上采取坐姿，從而使他們更容易移動(dòng)到輪椅上。在本例當(dāng)中，病人的上身在被抬起時(shí)最好使其身體不發(fā)生任何移位或遭受力的作用。因此，已經(jīng)公開了一種用于為具有背部抬升和膝部抬升能力的電動(dòng)操作床控制背一膝協(xié)調(diào)動(dòng)作的方法，在該方法，床的用戶友好性通過改變電驅(qū)動(dòng)的背部抬升和膝部抬升動(dòng)作的時(shí)機(jī)并確保背部底部與膝部底部之間的角度比所需的更小而得以改進(jìn)(專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1:日本專利公開No.2001-37820專利文獻(xiàn)2:日本專利No.370755
發(fā)明內(nèi)容然而，在上面的參考文獻(xiàn)中所描述的現(xiàn)有技術(shù)中，盡管背部抬升和膝部抬升的動(dòng)作被獨(dú)立控制，上述技術(shù)也基本上包括分開的背部抬升操作和背部降下操作。具體地，操作者(看護(hù)者)啟動(dòng)和停止背部抬起動(dòng)作，啟動(dòng)和停止膝部抬起動(dòng)作。為了防止背部抬起動(dòng)作使病人的位置移動(dòng)，在膝部底部被抬起20到30°以后再抬起背部底部。盡管現(xiàn)有技術(shù)的最初目標(biāo)被實(shí)現(xiàn)了，這種由看護(hù)者進(jìn)行的操作未必令人滿意地防止背部抬起動(dòng)作期間的移位，因?yàn)樵摬僮魅Q于看護(hù)者。而且，病人未必被防止在背部抬起和背部降下操作期間感受到壓力。本發(fā)明的發(fā)明者提出了一種電動(dòng)操作的床，該床能夠進(jìn)行背部抬起和背部降下動(dòng)作而不依賴于看護(hù)者的主觀意旨，并且不使病人感受到壓力。發(fā)明者通過按照特定的模式改變背部角度和膝部角度而實(shí)現(xiàn)了該目的。該電動(dòng)操作的床已被申請專利，且已被授權(quán)(專利文獻(xiàn)2)。本發(fā)明的最初目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)；然而，在病人之間存在諸如身高差異的身體差異，床與床之間在諸如床墊厚度上也存差異。因此，本發(fā)明未必能夠在相似特質(zhì)，比如，(病人的)身體素質(zhì)、床墊特性或其它特性存在的情況下能夠執(zhí)行背部抬起和背部降下操作的理想模式。本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)操作的床和用于控制這種床的方法，從而能夠可靠地防止病人在背部底部正被抬起(背部抬起操作)時(shí)和在背部底部正被降到水平位置(背部降下操作)時(shí)在床上被移位，能夠防止病人易感受作用在他們胃部或胸部的壓力，并且能夠減少病人和看護(hù)者兩者在操作期間承受的負(fù)擔(dān)。即使在病人的身體特質(zhì)或床墊特性發(fā)生變化的情況下，該目的也能夠?qū)崿F(xiàn)，甚至不必依賴看護(hù)者的主觀意旨。[解決技術(shù)問題的手段]根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)操作床包括背部底部；膝部底部；用于使背部底部和膝部底部上下擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元；和控制單元，該控制單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使得背部底部從水平狀態(tài)上升的背部角度a和膝部底部從水平狀態(tài)上升的膝部角度0按照預(yù)設(shè)模式改變；其中，控制單元包括存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)使每個(gè)所述底部均處于水平狀態(tài)的(a,e)坐標(biāo)中的坐標(biāo)點(diǎn)(o，o)與所述背部底部被抬起的坐標(biāo)點(diǎn)(ao，eo)多個(gè)點(diǎn)相連的多種模式；用于從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的多個(gè)模式中選擇一個(gè)模式的選擇單元；和運(yùn)算單元，該運(yùn)算單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使得所述背部角度a和膝部角度e按照所述選擇單元所選擇的模式改變。根據(jù)本發(fā)明的用于控制電動(dòng)操作的床的方法是一種用于控制具有垂直旋轉(zhuǎn)的背部底部和膝部底部的電動(dòng)操作的床的背部底部和膝部底部旋轉(zhuǎn)的方法，其中，該方法包括以下步驟驅(qū)動(dòng)背部底部和膝部底部，以便按照預(yù)設(shè)的模式改變作為背部底部從水平狀態(tài)上升角度的背部角度a和作為膝部底部從水平狀態(tài)上升角度的膝部角度e，準(zhǔn)備多個(gè)模式，5這些模式連接背部底部和膝部底部均處于水平狀態(tài)的坐標(biāo)點(diǎn)(0，0)和背部底部被抬起狀態(tài)的坐標(biāo)點(diǎn)(a。，e。)，其中a和e的組合用(a，P)坐標(biāo)表述；所述預(yù)設(shè)模式被從所述多個(gè)模式中選擇出來；和控制背部底部和膝部底部的旋轉(zhuǎn)使得所述背部角度a和膝部角度e按照所選擇的預(yù)設(shè)模式變化。根據(jù)該電動(dòng)操作的床和用于控制這種床的方法，多個(gè)模式中的每一個(gè)取決于床使用者的身體高度或其它身體特性、床墊的類型、特征或其它特性、背部底部被抬起的坐標(biāo)點(diǎn)(a，e)或上述因素的組合而有所不同。[發(fā)明效果]根據(jù)本發(fā)明，提供了多個(gè)模式，最適合于病人或床的模式被從該多個(gè)模式中選擇出來，并且按照最適合的模式來控制背部底部和膝部底部的旋轉(zhuǎn)。因此，背部底部和膝部底部能夠總是以最適合的模式操作，而無須在背部底部正在抬起和背部底部正在降下時(shí)依靠看護(hù)者或其他操作者的主觀意旨；因此，能夠防止病人在床上移動(dòng)和容易感受到作用在他們胃或胸部的壓力，并且能夠減少操作期間病人和看護(hù)者等的負(fù)擔(dān)。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)操作的床的透視圖2是顯示電動(dòng)操作的床的背部底部、膝部底部和足部底部以及它們之間的彎曲部分的俯視圖3是如圖2所示部分的正視圖；圖4是在背部底部水平時(shí)的背部抬起裝置的正視圖；圖5是在背部底部被抬起時(shí)背部抬起裝置的正視圖；圖6是顯示當(dāng)膝部底部水平時(shí)膝部抬起裝置的正視圖；圖7是顯示當(dāng)膝部底部被抬起時(shí)膝部抬起裝置的正視圖；圖8是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，圖9是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，圖IO是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，圖11是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，圖12是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，圖13是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，6)為(0，0);3)為(0，25);e)為(40，25)e)為(47，15)P)為(60，15)3)為(75，0);圖14是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，P)為(64，10)圖15是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，0)為(50，10)圖16是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，e)為(40，25)圖17是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(cx，e)為(19，25)圖18是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖，其中坐標(biāo)(a，0)為(0，10);圖19是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制裝置的塊圖20是顯示根據(jù)床使用者的偏好劃分的四個(gè)可操作模式的圖表；圖21是顯示圖20中已經(jīng)由坐標(biāo)值表示并可控制的可操作模式的圖表；和圖22是控制單元的流程圖。1:電動(dòng)操作的床2:背部底部3:背部彎曲部分4:腰部底部5:膝部底部6;膝部彎曲部分7;足部底部11:控制箱20:背部抬起裝置21:撐桿23、24、25、26、43:連桿28、45:致動(dòng)器40:膝部抬起裝置41、42:支持部62:控制單元68、69、70:電動(dòng)機(jī)71、72、73:傳感器81:存儲(chǔ)單元82:運(yùn)算單元83:選擇單元具體實(shí)施例方式下面，將要參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖l是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動(dòng)操作的床的透視圖；圖2是顯示電動(dòng)操作的床的背部底部、膝部底部和足部底部以及它們之間的彎曲部分的俯視圖；圖3是如圖2所示部分的正視圖；圖4是在背部底部水平時(shí)的背部抬起裝置的正視圖；圖5是在背部底部被抬起時(shí)背部抬起裝置的正視圖；圖6是顯示當(dāng)膝部底部水平時(shí)膝部抬起裝置的正視圖；圖7是顯示當(dāng)膝部底部被抬起時(shí)膝部抬起裝置的正視圖；以及圖8到18是顯示電動(dòng)操作的床的操作的透視圖。如圖l到3所示，背部底部2、背部彎曲部分3、腰部底部4、膝部底部5、膝部彎曲部分6和足部底部7按照上述順序附接到根據(jù)本實(shí)施例的電動(dòng)操作的床。背部底部2經(jīng)由可彎曲的背部彎曲部3附接至腰部底部4;膝部底部5經(jīng)由同樣可彎曲的膝部彎曲部分6附接至足部底部7。腰部底部4固定。背部底部2轉(zhuǎn)動(dòng)使得背部底部2的頭部側(cè)末端被抬起，在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)以便返回水平位置，并且繞朝向背部彎曲部3的一側(cè)旋轉(zhuǎn)。膝部底部5轉(zhuǎn)動(dòng)使得朝向膝部彎曲部分6的末端被抬起，在相反方向上轉(zhuǎn)動(dòng)以便回到水平位置，并且繞朝向腰部底部4的一側(cè)旋轉(zhuǎn)。背部彎曲部3和膝部彎曲部分6包含多個(gè)彼此平行設(shè)置的條板，這種方式使人聯(lián)想起百葉窗，其中，這些條板彼此相連，相互之間的間隔可以改變;背部彎曲部3和膝部彎曲部分6的整體能夠在條板之間連接的方向上被拉伸和收縮，并且能在各條板之間的連接方向上連續(xù)平滑地彎曲。用于切換顯示背部抬起操作或背部降下操作的按鈕被安裝在操作箱11內(nèi)。用于容納控制電動(dòng)操作床1操作的控制裝置且來自操作箱11的指令信號被輸入其中的控制箱12被安裝在足部底部7下面。支持背部底部2及其他組件的框架(未顯示)被設(shè)置到電動(dòng)操作的床l上，使得致動(dòng)器(未顯示)能夠上下移動(dòng)框架，由此允許床的高度得到調(diào)整。如圖2和3所示，用于抬起背部底部2的背部抬起裝置20和用于抬起膝部底部5的膝部抬起裝置40被安裝在背部底部2、背部彎曲部3、腰部底部4、膝部底部5、膝部彎曲部分6和足部底部7下面。如圖4和5所示，在背部抬起裝置20中，在床的長度方向上延伸的一對平行支持桿21被固定到背部底部2的底面上并且支持背部底部2。同樣在床的長度方向上延伸的一對平行的第一連桿23也被設(shè)置成可繞固定的支點(diǎn)Fl轉(zhuǎn)動(dòng)。第一連桿23的末端和支持桿21朝向腰部底部4的部分通過可移動(dòng)的支點(diǎn)Ml連接。第二連桿24也被設(shè)置成可繞固定的支點(diǎn)F2轉(zhuǎn)動(dòng)，第二連桿24的末端經(jīng)由可移動(dòng)的支點(diǎn)M3連接到支持桿21上相對于可移動(dòng)的支點(diǎn)Ml更朝向腰部底部4的部分。向下突出的突起22在朝向腰部底部4的位置處被設(shè)置到支持桿21上，而第三連桿25通過可移動(dòng)支點(diǎn)M2連接到突起22的末端。第三連桿25通過可移動(dòng)的支點(diǎn)M4連接到用于抬起背部的致動(dòng)器28的活塞桿27。第四連桿26通過固定的支點(diǎn)F3由腰部底部4可轉(zhuǎn)動(dòng)地支持，第四連桿26的末端被連接至作為第三連桿25和活塞桿27之間連接點(diǎn)的可移動(dòng)支點(diǎn)M4。其間，致動(dòng)器28的后端被固定的支點(diǎn)F6可轉(zhuǎn)動(dòng)地支持，并且允許活塞桿27的展開和縮進(jìn)的方向適度地偏離水平方向。如圖6和圖7所示，在膝部抬起裝置40中，支持部41被固定到膝部底部5的底面上，而支持部42被固定到足部底部7的底面上。膝部底部5和腰部底部4被固定的支點(diǎn)F4連接，相互可轉(zhuǎn)動(dòng)。腰部底部4被固定，所以膝部底部5經(jīng)由固定的支點(diǎn)F5旋轉(zhuǎn)。支持部41朝向足部底部7的方向延伸，而支持部42朝向膝部底部5的方向延伸。支持部41和支持部42彼此接近的部分通過膝部彎曲部分6下方的可移動(dòng)支點(diǎn)M5互相連接。如圖6所示，當(dāng)膝部底部5和足部底部7處于水平狀態(tài)時(shí)，支持部41和支持部42與膝部彎曲部分6分離，如圖7所示，當(dāng)膝部底部5處于抬起狀態(tài)時(shí)，支持部41和支持部42彎曲，使得支持部的頂部邊緣形成拱形，并且從下方支持同樣彎曲的膝部彎曲部6。第五連桿43以可繞軸旋轉(zhuǎn)的方式支撐在固定支點(diǎn)F5上，并且足部底部7朝向(足部底部7的)末端的部分經(jīng)由可移動(dòng)的支點(diǎn)M7連接到第五連桿43的末端。支持部41在其相對于支持部42相反側(cè)的部分44朝向腰部底部4方向延伸，用于膝部抬起的致動(dòng)器45的活塞桿46通過可移動(dòng)的支點(diǎn)M6連接至部分44的末端。其間，致動(dòng)器45的后端被固定的支點(diǎn)F7以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支持，并且允許活塞桿46的展開和縮進(jìn)的方向適度地偏離水平方向。在本專利說明書中描述的固定支點(diǎn)是位置固定且不移動(dòng)的那些支點(diǎn)；由固定支點(diǎn)可旋轉(zhuǎn)支撐的連桿可相對于固定支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。固定支點(diǎn)相對支持背部底部2和類似元件的框架固定；當(dāng)整個(gè)框架上升或下降致使床的高度改變時(shí)，固定支點(diǎn)隨框架上下移動(dòng)。可移動(dòng)的支點(diǎn)是由于連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)的那些支點(diǎn)。每個(gè)致動(dòng)器28、45安裝有電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)展開或縮回活塞桿27、46。致動(dòng)器28、45由控制箱12內(nèi)的控制裝置(在圖2中未顯示)控制。按壓操作箱11上的開關(guān)輸出一個(gè)信號，通過采用串行通信方法該信號被輸入到控制箱12內(nèi)的控制裝置。圖19是顯示控制裝置60的構(gòu)造的方框圖。從操作箱11輸入的開/關(guān)轉(zhuǎn)換信號被輸入到輸入裝置61，然后被輸入到控制單元62。電源電流被輸入到整流單元63，被變換成95V的直流電，并且提供給斬波電路(choppercircuit)64和控制單元62?？刂茊卧?2向斬波電路64輸出用于取代每個(gè)致動(dòng)器的控制信號。斬波電路64輸出脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號到安裝在致動(dòng)器(未顯示)內(nèi)用于調(diào)整床的高度的電動(dòng)機(jī)68、安裝在背部抬起裝置20致動(dòng)器28內(nèi)的電動(dòng)機(jī)69和安裝在膝部抬起裝置40致動(dòng)器45內(nèi)的電動(dòng)機(jī)70?？刂菩盘柗謩e通過繼電器65、繼電器66和繼電器67輸出到電動(dòng)機(jī)68、電動(dòng)機(jī)69和電動(dòng)機(jī)70。斬波電路64的輸出信號也被輸入到控制單元62中，將控制信號反饋給控制單元62。來自控制單元62的控制信號被輸入到繼電器65，66，67;并且控制繼電器65，66，67的開/關(guān)狀態(tài)。來自用于檢測用于上下移動(dòng)床的致動(dòng)器的活塞桿的位置(展開/縮進(jìn)位置)的傳感器71、用于檢測背部抬起裝置20的致動(dòng)器28的活塞桿27的位置(展開/縮進(jìn)位置)的傳感器72、和用于檢測膝部抬起裝置40的致動(dòng)器45的活塞桿46的位置(展開/縮進(jìn)位置)的傳感器73中每一個(gè)的檢測信號被輸入控制單元62。傳感器71,72，73檢測活塞桿的位置。檢測活塞桿位置的方法的實(shí)例是電位計(jì)，該電位計(jì)測量隨著活塞桿展開或縮回而改變的阻抗；另一個(gè)實(shí)例是通過將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制在預(yù)定速度并且將該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度與(電動(dòng)機(jī)的)運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間相乘來檢測電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍或確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，從而檢測出活塞桿的位置。用于檢測電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的傳感器的實(shí)例包括這樣的傳感器，其中有開縫的圓盤被附接到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸或其他運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，從而利用發(fā)光二極管被開縫圓盤阻擋或穿過開縫圓盤的光線來測量轉(zhuǎn)動(dòng)的角度或圈數(shù)；利用霍爾元件通過磁性原理測量轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的傳感器；以及測量隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而變化的阻抗的電位計(jì)。用于控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的傳感器的實(shí)例包括這樣的傳感器其中由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)引起的反電動(dòng)勢(backelectromotiveforce)被檢測并且功率被控制，由此使電動(dòng)機(jī)以恒定速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且以此(電動(dòng)機(jī))轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間乘以該速度值來確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍；和這樣的傳感器其中電動(dòng)機(jī)被連接至轉(zhuǎn)數(shù)表(tachogenerator)(發(fā)電機(jī))，電動(dòng)勢被檢測，功率被控制成使得電動(dòng)機(jī)以恒定速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且以此(電動(dòng)機(jī))轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間乘以該速度值來確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍。控制單元62包括存儲(chǔ)單元81、選擇單元83和運(yùn)算單元82;多種背部抬起和背部降下的模式被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中。模式數(shù)據(jù)可以預(yù)存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器(ROM)中，也可以存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中使得數(shù)據(jù)能夠被從外部更新。所述多種模式包括根據(jù)床的使用者的身高或其他身體素質(zhì)、床墊的類型、特點(diǎn)或其他的特性、或者在經(jīng)由背部抬起動(dòng)作而達(dá)到的最終目標(biāo)點(diǎn)(a。，P。)方面的差異而變化的模式；以及最適合于各個(gè)特征的模式。或者，多種模式包括最適合于病人偏好的模式。10例如，多種類型的模式，其中每一種都最適合于一種床墊特點(diǎn)，被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中。床墊特點(diǎn)是床墊的厚度、回彈性或其他特點(diǎn)；而對于這些特點(diǎn)中的每一種而言最適合的操作模式被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中。這些操作模式可以根據(jù)病人的身體特點(diǎn)而變化。例如，最合適的操作模式可被提供給每類身高的床使用者(例如，140厘米到150厘米、150厘米到160厘米、160厘米到170厘米、170厘米到180厘米、180厘米到190厘米等)?；蛘撸钸m合的模式可以為每種不同的體重設(shè)置，或者最適合的模式可以為每種不同體重指數(shù)(BodyMassIndex,縮寫B(tài)MI)設(shè)置?；蛘?，最適合的模式可以為每種膝關(guān)節(jié)的動(dòng)作范圍(角度)和其他動(dòng)作范圍(rangeofmotion,縮寫ROM)而設(shè)。改變以適應(yīng)病人偏好的模式還可以被設(shè)置成多種模式。在此情況下，例如，背部角度a。被設(shè)成最大為75。，膝部角度P。在背部角度為最大時(shí)被設(shè)成0。、10°和15°，并且，將籍以達(dá)到各最終定向的多種類型的最適宜操作模式根據(jù)病人的偏好來設(shè)定。對于這些適合于病人偏好的模式，通過采用大量的研究樣本(大量的調(diào)査對象人數(shù))，優(yōu)選的操作模式被概括為幾種類型的模式。圖20和21是顯示存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的多種模式的圖表。圖20是二十個(gè)病人的偏好模式被確定和統(tǒng)計(jì)處理的圖表，并顯示結(jié)果。即便有二十個(gè)測試對象，適合測試對象偏好的模式也能夠被概括為所示的四種模式。圖20所示的模式接近于電動(dòng)操作的床所能執(zhí)行的模式，該模式顯示在圖21中。圖21所示的模式采用坐標(biāo)(a，p)來表示，后者本身采用背部角度a和膝部角度e來表示，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中。例如，圖21所示的第一模式可以用下列五個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)(0，0)、(15，0)、(35，15)、(45，15)、(75，7)來表示。背部角度a是背部底部2相對于水平方向所成的角度，而膝部角度e是膝部底部5相對于水平方向所成的角度。角度a從致動(dòng)器28的活塞桿27的位置用幾何學(xué)計(jì)算得出，而角度e從致動(dòng)器45的活塞桿46用幾何學(xué)計(jì)算得出。因此，致動(dòng)器28、45的活塞桿27、46的位置與背部角度a和膝部角度e各自之間的關(guān)系利用幾何計(jì)算被確定，這些關(guān)系被列入對應(yīng)表格(correspondencetable)內(nèi)，并且對應(yīng)表格里的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中。運(yùn)算單元82然后使用從傳感器72、73輸入的對每個(gè)致動(dòng)器28、45活塞桿的檢測結(jié)果來從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中的對應(yīng)表格獲取每個(gè)背部角度a和膝部角度e，從而確定背部角度a和膝部角度e。隨后，運(yùn)算單元82將背部角度a及膝部角度e與圖20或圖21所示的模式進(jìn)行比較，并且輸出控制信號到繼電器65、66、67，以使背部角度a和膝部角度e的測量結(jié)果與該模式匹配。如上所述，操作模式以包括背部角度a和膝部角度p的坐標(biāo)系(a，e)來表達(dá)，多種模式表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81內(nèi)。然后根據(jù)病人的身高、床墊的厚度、病人的偏好或其它因素由控制單元62的選擇單元83從存儲(chǔ)單元81選出最適宜的模式；并且該模式被置入運(yùn)算單元82。背部底部2被抬起的抬起模式和背部底部2被降下的降下模式可以被改變。模式選擇單元83可以包含設(shè)置在用于電動(dòng)操作的床的手動(dòng)開關(guān)的底面或側(cè)面上的開關(guān)，并且可以包含當(dāng)被按壓時(shí)按次序選擇各種模式的按鈕或?yàn)槊恳环N模式設(shè)置的按鈕。或者，開關(guān)按鈕可以安裝在用于電動(dòng)操作的床的控制箱內(nèi)。或者，可以利用外部終端來切換模式。切換裝置可以設(shè)置到護(hù)士站，電動(dòng)操作床的上升/降下模式經(jīng)由線路(或局域網(wǎng)，LAN)遙控切換?；蛘?，取代通過線路或LAN直接發(fā)送模式轉(zhuǎn)換信號，病人的高度或其它特性可以發(fā)送給病人的床，由選擇單元83選擇模式?；蛘?，躺在床上的病人的高度可以利用圖像傳感器或光電傳感器進(jìn)行測量，由選擇單元83基于測量結(jié)果選擇模式。或者，床上病人的重量可以利用測壓元件(loadcell)或其它裝置來測量，并且由選擇單元83基于該測量結(jié)果選擇模式?；蛘?，集成電路標(biāo)簽(ICtag)或者其它信息介質(zhì)可以安裝在床墊上，并且由設(shè)置在床上的傳感器讀出?；蛘?，集成電路標(biāo)記可以安裝在病人身上?，F(xiàn)在將描述具有上述構(gòu)造的電動(dòng)操作的床的操作。首先，利用選擇單元83根據(jù)病人的身體特點(diǎn)、床墊特點(diǎn)或病人的偏好從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81內(nèi)的模式中選擇最適合的模式；并且選擇出的模式被置入運(yùn)算單元82。然后，從圖4所示的水平狀態(tài)開始，致動(dòng)器28被操作，活塞桿27被展開，如圖5所示，從而使第四連桿26順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使第三連桿25動(dòng)作轉(zhuǎn)動(dòng)背部底部2支持桿21的突起22，因?yàn)楣潭ǖ闹c(diǎn)F1、F2、F3不移動(dòng)。因?yàn)榭赊D(zhuǎn)方式被固定支點(diǎn)Fl、F2支撐的第一連桿23和第二連桿24分別通過可移動(dòng)支點(diǎn)Ml和可移動(dòng)支點(diǎn)M3連接至支持桿21，源于長的第一連桿23和短的第二連桿24的聯(lián)合動(dòng)作，背部底部2能夠以兩點(diǎn)M1、M3作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心在上升運(yùn)動(dòng)中轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)活塞桿27(在展開動(dòng)作中)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，第三連桿25推動(dòng)支持桿21的突起22，從而使支持桿21和背部底部2繞所述兩點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。背部底部2如圖5所示那樣上升，背部底部2和固定的腰部底部4之間的部分由于背部彎曲部3(圖5中未顯示)而平滑地彎曲。同時(shí)，當(dāng)致動(dòng)器28的活塞桿27在縮回運(yùn)動(dòng)中移動(dòng)時(shí)，第三連桿25拉動(dòng)突起22，使支持桿21和背部底部2返回到水平狀態(tài)。背部底部2、背部彎曲部3和腰部底部4從而回復(fù)到圖4所示的水平狀態(tài)。在膝部抬起裝置40中，當(dāng)致動(dòng)器45的活塞桿46處于如圖6所示的展開狀態(tài)時(shí)，膝部底部5、膝部彎曲部分6和足部底部7處于水平狀態(tài)。縮回致動(dòng)器45的活塞桿46使膝部底部5和支持部41繞固定支點(diǎn)F4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖7所示。結(jié)果，膝部底部5上升。此處，膝部底部5通過支持部41和支持部42連接至足部底部7，而足部底部7連接至第五連桿43，該第五連桿43被連接至固定的支點(diǎn)F5。結(jié)果，當(dāng)膝部底部5上升時(shí)，支持部42被抬起，背面被連接至第五連桿43的足部底部7向上移動(dòng)，同時(shí)被可移動(dòng)的支點(diǎn)M5、M7以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐。在此，膝部底部5和足部底部7由膝部彎曲部分6連接，膝部彎曲部分6的底部由支持部41、42支撐，膝部彎曲部分6沿著由支持部41和支持部42的頂部邊緣所形成的包絡(luò)線(envelope)平滑地彎曲。在上述背部抬起動(dòng)作和背部降下動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)被同時(shí)地協(xié)調(diào)和進(jìn)行，而背部底部2和膝部底部5(以及跟隨膝部底部5的足部底部7)像圖8到18所示的那樣移動(dòng)。圖8到13顯示了(a,e)從(0，0)移動(dòng)到(75，0)的背部抬起期間的模式的實(shí)例，而圖13到18顯示了(a,0)從(75，0)移動(dòng)到(0，10)的背部降下期間的模式的實(shí)例。背部抬起裝置20和膝部抬起裝置40如下所述那樣彼此協(xié)同操作，使得背部角度a和膝部角度e根據(jù)圖21所示的模式改變。圖22是顯示圖19的控制單元62操作的流程圖。當(dāng)指示背部抬起操作開始(背部抬起操作)的信號被從操作箱11輸入到控制單元62時(shí)，自從在圖22的步驟Sl中被判定為"是"，控制單元62的運(yùn)算單元82從存儲(chǔ)單元81選擇圖20中所示的一種抬起模式。然后，運(yùn)算單元82使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81內(nèi)的相應(yīng)圖表從由傳感器72、73輸入控制單元62中的檢測信號獲取和確定背部底部2的背部角度a和膝部底部5的膝部角度0。然后，當(dāng)前的背部角度a和膝部角度e被與圖20中的抬起模式相比較，并且確定用于致動(dòng)器28、47的操作指令(步驟S3)。操作指令是用于背部底部2或者膝部底部5的"停止指令"、"抬起動(dòng)作指令"或"降下動(dòng)作指令"。當(dāng)運(yùn)算單元比較背部角度cx和膝部角度0的測定值與抬起模式的相應(yīng)數(shù)值并且背部角度a與由抬起模式指示的角度匹配時(shí)，"停止指令"被發(fā)布給背部底部；當(dāng)背部角度a小于由抬起模式指示的角度時(shí)，"抬起動(dòng)作指令"被發(fā)布到背部底部；當(dāng)背部角度a大于由抬起模式指示的角度時(shí)，"降下動(dòng)作指令"被發(fā)布到背部底部。類似地，對于膝部底部而言，當(dāng)膝部角度e與由抬起模式指示的角度匹配時(shí)，"停止指令"被發(fā)布給膝部底部；當(dāng)膝部角度e小于由抬起模式指示的角度時(shí)，"抬起動(dòng)作指令"被發(fā)布到膝部底部；當(dāng)膝部角度e大于由抬起模式指示的角度時(shí)，"降下動(dòng)作指令"被發(fā)布到膝部底部。其間，如果從操作箱ll發(fā)出的開始信號為指示背部降下操作開始(背部降下操作)的信號，自從已經(jīng)在步驟S1中確定〃否"，該信號移動(dòng)到圖22所示的步驟S2。在步驟S213中，"是"被確定，因?yàn)殚_始信號為指示背部降下操作的信號，運(yùn)算單元82從存儲(chǔ)單元81選出圖21中的一個(gè)降下模式。此外，背部角度a和膝部角度e被確定并與圖21中的降下模式相比較，并且用于致動(dòng)器28，47的操作指令被確定(步驟S4)。操作指令是用于背部底部2和膝部底部5的"停止指令"、"抬起動(dòng)作指令"或"降下動(dòng)作指令"。當(dāng)運(yùn)算單元比較背部角度a和膝部角度P的測定值與降下模式的相應(yīng)數(shù)值并且背部角度a與由降下模式指示的角度匹配時(shí)，"停止指令"被發(fā)布給背部底部；當(dāng)背部角度a小于由降下模式指示的角度時(shí)，"抬起動(dòng)作指令"被發(fā)布到背部底部；當(dāng)背部角度a大于由降下模式指示的角度時(shí)，"降下動(dòng)作指令"被發(fā)布到背部底部。類似地，對于膝部底部而言，當(dāng)膝部角度P與由降下模式指示的角度匹配時(shí)，"停止指令"被發(fā)布給膝部底部；當(dāng)膝部角度e小于由降下模式指示的角度時(shí)，"抬起動(dòng)作指令"被發(fā)布到膝部底部；當(dāng)膝部角度e大于由降下模式指示的角度時(shí)，"降下動(dòng)作指令"被發(fā)布到膝部底部。如果從操作箱11經(jīng)由輸入單元61輸入到控制單元62中的信號既不指示背部抬起操作的開始，也不指示背部降下操作的開始，則用于背部底部和膝部底部的操作指令被確定為"停止指令"(步驟S5)。然后，在圖22中的步驟S6中，如果背部底部的操作指令為"停止指令"，運(yùn)算單元82輸出控制信號給用于背部底部的致動(dòng)器的繼電器66并停止電動(dòng)機(jī)69(步驟S8)。如果背部底部的操作指令不是"停止指令"，步驟S7確定背部底部的操作指令是否為抬起動(dòng)作指令；如果操作指令是抬起動(dòng)作指令("是")，運(yùn)算單元82輸出控制信號給繼電器66，使得電動(dòng)機(jī)69沿背部底部2的背部角度a增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟S9)。如果操作指令是降下動(dòng)作指令("否")，運(yùn)算單元82輸出控制信號給繼電器66，使得電動(dòng)機(jī)69沿背部底部2的背部角度cx減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟SIO)。其間，在圖22的步驟Sll中，如果膝部底部的操作指令是"停止指令"，運(yùn)算單元82輸出控制信號給膝部底部的致動(dòng)器的繼電器67并停止電動(dòng)機(jī)70(步驟S13)。如果背部底部的操作指令是"停止指令"，步驟S12確定背部底部的操作指令是否是抬起動(dòng)作指令；如果操作指令是抬起動(dòng)作指令("是")，運(yùn)算單元82輸出控制信號給繼電器67，使得電動(dòng)機(jī)70沿膝部底部的膝部角度e增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟S14)。如果操作指令是降下動(dòng)作指令("否")，運(yùn)算單元82輸出控制信號給繼電器67，使得電動(dòng)機(jī)70沿膝部底部5的膝部角度e減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)(步驟S15)。通過返回步驟Sl并以合適的間隔重復(fù)該流程，背部底部2和膝部底部5根據(jù)圖20和圖21所示的模式執(zhí)行抬起動(dòng)作或者降下動(dòng)作。在步驟S15之后，流程返回步驟S1，S2，背部抬起的開/關(guān)狀態(tài)開關(guān)被探明，并且背部降下的開/關(guān)開關(guān)轉(zhuǎn)換被探明；因此，只要背部抬起開關(guān)總是開就進(jìn)行背部抬起動(dòng)作，只要背部降下開關(guān)總是開就進(jìn)行背部降下動(dòng)作。當(dāng)背部抬起開關(guān)或者背部降下開關(guān)在操作期間被關(guān)掉時(shí)，步驟S5的操作指令變成總是"停止"，并且所有動(dòng)作終止。因此，為了連續(xù)地進(jìn)行背部抬起動(dòng)作，操作者被要求保持背部抬起開關(guān)接通；如果使用按鈕，則按鈕必須被連續(xù)地按壓。類似的要求在背部降下動(dòng)作期間也適用。盡管圖22的流程圖中沒有顯示，但如果背部抬起開關(guān)和背部降下開關(guān)被同時(shí)接通，動(dòng)作總是被終止。上述開關(guān)操作的設(shè)置提高了安全性。指示背部抬起動(dòng)作開始(背部抬起操作)的信號或指示背部降下動(dòng)作開始(背部降下操作)的信號被從操作箱11的控制裝置60的控制單元62輸入；在此，用于開始背部抬起動(dòng)作的開關(guān)(第一開關(guān))和用于開始背部降下動(dòng)作的開關(guān)(第二開關(guān))可以分別以按鈕形式提供，或提供向左或右傾些以便選擇中心的空檔、背部抬起動(dòng)作或者背部降下動(dòng)作的開關(guān)。在上述實(shí)施例中，背部底部2相對于水平方向的背部角度a和膝部底部5相對于水平方向的膝部角度e分別由致動(dòng)器28的活塞桿27的位置和致動(dòng)器45的活塞桿46的位置用幾何方法計(jì)算得出；活塞桿27、46的位置與背部角度a和膝部角度e之間的關(guān)系分別被預(yù)存儲(chǔ)在相應(yīng)表格中；相應(yīng)表格中的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中；運(yùn)算單元82使用從傳感器72、73輸入的每個(gè)致動(dòng)器28、45的活塞桿的位置的測量結(jié)果來從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中的相應(yīng)表格獲取背部角度a和膝部角度e，確定背部角度a和膝部角度e，將背部角度a和膝部角度e與圖20或圖21中所示的一種模式(存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元81中)相比較，并且控制背部底部2和膝部底部5的驅(qū)動(dòng)，使得背部角度a和膝部角度e的測量結(jié)果與所述模式匹配。然而，背部底部2和膝部底部5的驅(qū)動(dòng)可以利用另一種方法進(jìn)行控制，其中，活塞桿的測量結(jié)果被用于直接控制各致動(dòng)器，從而控制背部底部2和膝部底部5的驅(qū)動(dòng)。具體而言，當(dāng)背部角度a例如在圖20中為0，40，47，60，75時(shí)，用于驅(qū)動(dòng)背部底部的致動(dòng)器28的活塞桿27的位置a可以利用幾何計(jì)算來預(yù)先確定；當(dāng)膝部角度e例如在圖20中為0，25，15，0時(shí)，用于驅(qū)動(dòng)膝部底部的致動(dòng)器45的活塞桿46的位置b可以利用幾何計(jì)算預(yù)先確定，并且以坐標(biāo)(a，b)形式的最適合的模式被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中。當(dāng)活塞桿27、46的位置被利用傳感器72、73檢測出來時(shí)，已經(jīng)檢測到的每個(gè)活塞桿27、46的位置的結(jié)果直接與坐標(biāo)(a，b)形式的最適合的模式相比較，由此使每個(gè)致動(dòng)器能夠被驅(qū)動(dòng)使每個(gè)活塞桿27、46的位置移動(dòng)到坐標(biāo)(a，b)所指定的位置。在這種情況下，利用活塞桿位置的坐標(biāo)(a，b)形式的模式，而不是圖20和圖21中的利用背部角度a和膝部角度e的(a，P)模式被記錄在存儲(chǔ)單元81中。作為另外一種選擇，在背部底部2正在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)朝向背部底部2的末端的部分的位置高度和在膝部底部5正在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)朝向膝部底部5的末端的部分(朝向膝部彎曲部分6的端部)的位置高度可以利用光傳感器、超聲波傳感器或者其他傳感器來檢測；基于所檢測到的高度，根據(jù)圖20和圖21所示的模式來控制背部底部2和膝部底部5的驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，高度位置也可以被轉(zhuǎn)換為背部角度a和膝部角度e，并且控制(背部底部和膝部底部的)驅(qū)動(dòng)使得背部角度a和膝部角度e按照圖20和圖21中所示的一種模式改變；或者以背部底部2和膝部底部5的高度位置為坐標(biāo)點(diǎn)的最適合的模式可以被創(chuàng)設(shè)出來，從而背部底部2和膝部底部5的驅(qū)動(dòng)通過直接比較以高度位置作為坐標(biāo)點(diǎn)的最合適的模式與高度位置的檢測結(jié)果來進(jìn)行控制。本申請要求2007年3月12日提交的日本專利申請No.2007-062572的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容已包含在本文中。工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明可以適合用作在醫(yī)院或者看護(hù)機(jī)構(gòu)內(nèi)使用的電動(dòng)操作的床，并且可以適合用作床的背部能夠被電動(dòng)地抬起的電動(dòng)操作的床，床的背部能夠在被看護(hù)的病人或者其他人處于躺著的狀態(tài)時(shí)被抬起，而不會(huì)使他們移位或者感受到壓力。權(quán)利要求1.一種電動(dòng)操作的床，包括背部底部；膝部底部；用于上下擺動(dòng)所述背部底部和膝部底部的驅(qū)動(dòng)單元；和控制單元，該控制單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使得作為所述背部底部從水平狀態(tài)上升的角度的背部角度α和作為所述膝部底部從水平狀態(tài)上升的角度的膝部角度β按照預(yù)設(shè)模式變化；其中，所述控制單元包括存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)使每個(gè)所述底部均處于水平狀態(tài)的(α，β)坐標(biāo)中的坐標(biāo)點(diǎn)(0，0)與所述背部底部被抬起的坐標(biāo)點(diǎn)(α0，β0)多個(gè)點(diǎn)相連的多種模式，用于從存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的多種模式中選擇一種模式的選擇單元；和運(yùn)算單元，該運(yùn)算單元用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元，使得所述背部角度α和膝部角度β按照由所述選擇單元所選擇的模式改變。2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)操作的床，其特征在于，所述多種模式根據(jù)床使用者的身高或者其他身體特性而變化。3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)操作的床，其特征在于，所述多種模式根據(jù)床墊的類型、特點(diǎn)或者其他特性變化。4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)操作的床，其特征在于，所述多種模式在根據(jù)所述背部底部被抬起到達(dá)的坐標(biāo)點(diǎn)(a。，e。)變化。5.—種用于控制具有在豎直方向上可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的背部底部和膝部底部的電動(dòng)操作的床的所述背部底部和膝部底部的繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方法，其中，所述用于控制所述電動(dòng)操作的床的方法包括以下步驟驅(qū)動(dòng)所述背部底部和所述膝部底部按照預(yù)設(shè)模式改變背部角度a和膝部角度e，所述背部角度a是所述背部底部從水平狀態(tài)的上升角度，所述膝部角度e是所述膝部底部從水平狀態(tài)的上升角度；其中準(zhǔn)備多種模式，這些模式連接坐標(biāo)點(diǎn)(0，0)和坐標(biāo)點(diǎn)(a。，0。)，在所述坐標(biāo)點(diǎn)(0，0)所述背部底部和膝部底部處于水平狀態(tài)，在所述坐標(biāo)點(diǎn)(a。，e。)所述背部底部被抬起，其中，所述a和e的組合使用(a，e)坐標(biāo)來表示；所述預(yù)設(shè)模式被從所述多種模式中選擇；和控制所述背部底部和膝部底部進(jìn)行繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述背部角度a和所述膝部角度e按照所選擇的預(yù)設(shè)模式變化。6.如權(quán)利要求4所述的用于控制電動(dòng)操作的床的方法，其特征在于，所述多種模式根據(jù)床使用者的身高或者其他身體特性變化。7.如權(quán)利要求4所述的用于控制電動(dòng)操作的床的方法，其特征在于，所述多種模式根據(jù)床墊的類型、特點(diǎn)或者其他特性變化。8.如權(quán)利要求4所述的用于控制電動(dòng)操作的床的方法，其特征在于，所述多種模式根據(jù)背部底部被抬起到達(dá)的坐標(biāo)點(diǎn)(a。，e。)變化。全文摘要控制單元控制驅(qū)動(dòng)單元，使得背部角度α和膝部角度β按照預(yù)設(shè)模式改變，背部角度α是指背部底部的上升角度，膝部角度β是指膝部底部的上升角度?？刂茊卧ㄓ糜诖鎯?chǔ)多種模式的存儲(chǔ)單元，這些模式連接每個(gè)底部處于水平狀態(tài)的(α，β)坐標(biāo)中的坐標(biāo)點(diǎn)(0，0)和背部底部被抬起的坐標(biāo)點(diǎn)(α₀，β₀)；用于從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的多種模式中選擇一種模式的選擇單元；和運(yùn)算單元，該運(yùn)算單元用于控制驅(qū)動(dòng)單元，使得背部角度α和膝部角度β按照由選擇單元所選擇的模式改變。因此，能夠防止病人在床上被移位和感受到作用在他們胃部或胸部上的壓力。文檔編號A61G7/00GK101668503SQ20088000766公開日2010年3月10日申請日期2008年1月30日優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日發(fā)明者堀谷正男申請人:八樂夢醫(yī)用床有限公司