電動床和控制裝置及其控制方法

專利名稱：電動床和控制裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種護理床等中的電動床，它可通過電力提升床的背部，尤其涉及一種適于提升背部而不用移動躺著的受看護者，如病人的電動床，或者適于在受看護者身上施加壓力的電動床，還尤其涉及一種控制方法和該電動床的控制裝置。
背景技術：
在臥床病人數目增加的老年化社會中，由于許多原因需要豎立起病床上病人的上身，如醫療檢查，吃飯，看電視和閱讀。由此出現了一種電動床，該床可通過電力使病床的背部底部和膝部底部上下提升。但是，該電動床的背部提升或背部下降會移動病人的身體或在病人身上施加壓力。這樣會導致在移動的肌肉和皮膚之間產生偏移。從而使從肌肉到皮膚的細小血管被拉長，這樣很容易造成血管的堵塞或血液循環中斷，還會損傷皮膚。這樣會加重看護者或護理者的負擔，病人由于背部提升的操作或背部下降的操作而移動了位置，由于病人自身不能移動，看護者必須將病人的身體返回原始位置。
另外，當病床上的非臥床病人從病床移動到輪椅上時，提升病床上病人的上身對于病人來說會更容易在病床上保持坐姿，由此便于使病人移動到輪椅上。在這種情況下，也需要不偏移病人身體或在提升病人上身時不在身體上施加壓力。
為了解決這個問題還設計出一種背部/膝蓋鎖定運動的控制方法，并且設計出一種電動床，該電動床可保證更易于提升背部和提升膝蓋部，通過定時電子啟動提升操作和膝蓋的提升操作，或者防止在背部底部和膝部底部之間的角度不必要過窄(如專利文獻1日本公開專利第2001-37820號所公開的)。
在公眾中所熟知的現有技術可獨立地控制背部提升操作和膝蓋提升操作的同時，該背部提升操作和膝蓋提升操作可分別實施。即操作員(看護者)以開始和停止背部提升，并且開始和停止膝蓋提升進行操作。為了防止病人由于背部提升而滑動，需要在向上提升膝部底部20-30°之后，再提升背部底部。在現有技術可以達到初始目的的同時，如果由看護者操作時，這種操作是主觀操作，從而完全可避免在提升病人的背部時病人身體下滑。但在背部提升操作和背部下降操作中不可能完全避免病人具有受壓的感覺。

發明內容
另外，本發明的一個目的是提供一種電動床，該電動床在背部底部提升(背部提升操作)和背部底部下降(背部下降操作)時，在進行背部提升操作和背部下降操作的同時，不考慮由于操作者或看護者的主觀判斷，可防止受看護者在病床上滑動。并且可防止在受看護者的腹部和胸部區域施加壓力，這樣可緩解受看護者和看護者的負擔。本發明還提供一種控制裝置和電動床的控制方法。
本發明的電動床包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分用于上下搖動背部底部；第二驅動部分用于上下搖動膝部底部；可控制第一驅動部分和第二驅動部分的控制部分，由此背部角度α即背部底部從水平狀態向上提升的角度和膝部角度β即膝部底部從水平狀態向上提升的角度可隨預先設定的圖形進行變化，并且該控制部分具有存儲部分以存儲坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部是水平的，在坐標點(α0，β0)處，背部底部向上提升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，該控制部分還具有操作部分，以控制第一驅動部分和第二驅動部分，使背部角度α和膝部角度β可隨圖形變化。
本發明包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分用于上下搖動背部底部；第二驅動部分用于上下搖動膝部底部的電動床的控制方法，包括在控制部分預設步驟，在坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間進行圖形連接，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部是水平的，在坐標點(α0，β0)處，背部底部向上提升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，(α，β)坐標系由背部角度α即背部底部從水平狀態向上提升的角度和膝部角度β即膝部底部從水平狀態向上提升的角度確定，并隨預設的圖形變化；該方法還包括驅動第一驅動部分和第二驅動部分，使背部角度α和膝部角度β可隨圖形變化。
本發明的控制裝置用于控制電動床，該電動床包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分用于上下搖動背部底部；第二驅動部分用于上下搖動膝部底部。該控制裝置包括存儲部分以存儲存儲坐標(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部是水平的，在坐標點(α0，β0)處，背部底部向上提升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，(α，β)坐標系由背部角度α即背部底部從水平狀態向上提升的角度和膝部角度β即膝部底部從水平狀態向上提升的角度確定，并隨預設的圖形變化；該控制裝置還包括操作部分，以控制第一驅動部分和第二驅動部分，使背部角度α和膝部角度β可隨圖形變化。
本發明的另一個電動床包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分用于上下搖動背部底部；第二驅動部分用于上下搖動膝部底部；可控制第一驅動部分和第二驅動部分的控制部分，使背部角度α即背部底部從水平狀態向上提升的角度和膝部角度β即膝部底部從水平狀態向上提升的角度可隨預先設定的圖形進行變化，并且該控制部分具有存儲部分，作為參考，通過提取坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，并存儲每個區域中的背部底部和膝部底部的操作圖形，將(α，β)坐標系劃分為多個區域，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部是水平的，在坐標點(α0，β0)處，背部底部向上提升到由多個點確定的(α，β)坐標系中。該控制部分還具有操作部分，以確定在其中一個區域中設置背部底部和膝部底部，并在所確定區域的操作圖形的基礎上控制第一驅動部分和第二驅動部分。
本發明的另一個包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分用于上下搖動背部底部；第二驅動部分用于上下搖動膝部底部的電動床的控制方法，通過提取坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，將(α，β)坐標系劃分為多個區域，作為參考，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部是水平的，在坐標點(α0，β0)處，背部底部向上提升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，(α，β)坐標系由背部角度α即背部底部從水平狀態向上提升的角度和膝部角度β即膝部底部從水平狀態向上提升的角度確定，并隨預設的圖形變化；該方法還包括在控制部分中對每個區域預設背部底部和膝部底部的操作圖形；確定在其中一個區域中設置背部底部和膝部底部；在所確定區域的操作圖形的基礎上控制第一驅動部分和第二驅動部分。
本發明的另一個控制裝置用于控制電動床，該電動床包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分用于上下搖動后底部；第二驅動部分用于上下搖動膝部底部。該控制裝置包括存儲部分，通過提取坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，將(α，β)坐標系劃分為多個區域，作為參考，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部是水平的，在坐標點(α0，β0)處，背部底部向上提升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，(α，β)坐標系由背部角度α即背部底部從水平狀態向上提升的角度和膝部角度β即膝部底部從水平狀態向上提升的角度確定，并在控制部分中對每個區域預設背部底部和膝部底部的操作圖形；確定在其中一個區域中設置背部底部和膝部底部；在所確定區域的操作圖形的基礎上控制第一驅動部分和第二驅動部分。


圖1為示出了本發明一個實施例的電動床的透視圖；圖2為示出了電動床背部底部、膝部底部和足部底部以及位于這些底部之間彎曲部的主視圖；圖3為底部和彎曲部的主視圖；圖4為當背部底部處于水平位置時背部提升單元的主視圖；圖5為當背部底部提升時背部提升單元的主視圖；圖6為當膝部底部處于水平位置時膝部提升單元的主視圖；圖7為當膝部底部提升時膝部提升單元的主視圖；圖8為示出了當坐標點(α，β)為(0，0)時電動床操作的透視圖；圖9為示出了當坐標點(α，β)為(0，25)時電動床操作的透視圖；圖10為示出了當坐標點(α，β)為(40，25)時電動床操作的透視圖；圖11為示出了當坐標點(α，β)為(47，15)時電動床操作的透視圖；圖12為示出了當坐標點(α，β)為(60，15)時電動床操作的透視圖；
圖13為示出了當坐標點(α，β)為(75，0)時電動床操作的透視圖；圖14為示出了當坐標點(α，β)為(64，10)時電動床操作的透視圖；圖15為示出了當坐標點(α，β)為(50，10)時電動床操作的透視圖；圖16為示出了當坐標點(α，β)為(40，25)時電動床操作的透視圖；圖17為示出了當坐標點(α，β)為(19，25)時電動床操作的透視圖；圖18為示出了當坐標點(α，β)為(0，10)時電動床操作的透視圖；圖19為示出了本發明一個實施例的控制裝置的方框圖；圖20為示出了背部提升圖形的圖像；圖21為示出了背部下降圖形的圖像；圖22為控制部分的流程圖；圖23為當進行背部提升操作時操作圖形的圖像；以及圖24為當進行背部下降操作時操作圖形的圖像。
具體實施例方式
下面參照附圖來描述本發明的優選實施例。
圖1為示出了本發明一個實施例的電動床的透視圖；圖2為示出了電動床背部底部、膝部底部和足部底部以及位于這些底部之間彎曲部的主視圖；圖3為底部和彎曲部的主視圖；圖4為當背部底部處于水平位置時背部提升單元的主視圖；圖5為當達到不但提升時背部提升單元的主視圖；圖6為當膝部底部處于水平位置時膝部提升單元的主視圖；圖7為當膝部底部提升時膝部提升單元的主視圖；圖8到圖18為示出了電動床操作的透視圖。
如圖1到圖3所示，本實施例的電動床1具有背部底部2、背部彎曲部3、腰部底部4、膝部底部5、膝部彎曲部6和足部底部7，這些部件按照標號順序相互聯接一起。背部底部2和腰部底部4通過可彎曲的背部彎曲部3而相互連接在一起，而膝部底部5和膝部彎曲部6通過同樣可彎曲的膝部彎曲部6來連接在一起。腰部底部4是固定的。背部底部2以這樣方式旋轉，即其頭部一側的末端提升，反向旋轉返回到水平狀態，并圍繞著背部彎曲部3來擺動。膝部底部5以這樣方式旋轉，即在膝部彎曲部6一側的末端部提升，反向旋轉返回到水平狀態并圍繞腰部底部4而擺動。背部彎曲部3和膝部彎曲部6均設計成具有多個桿元件，這些桿元件彼此平行排放，就象蘆葦簾，同時還具有這樣的桿元件，這些元件以這樣方式彼此連接，在該方式中，桿元件之間的縫隙是可變化的。作為一個整體，背部彎曲部3和膝部彎曲部6均在桿元件的連接方向拉伸和縮回，并在桿元件的連接方向平穩和持續地彎曲。操作箱11帶有按鈕或開關，用來指令背部提升操作和背部下降操作。另外，控制箱12位于足部底部7的下面，該控制箱12容納有控制裝置，該裝置控制電動床1的操作，來自操作箱11的指令信號輸入到控制箱12中。
支撐著背部底部2和其他部件的電動床1的框架通過致動器(圖中未示)上下運動到能調節電動床1的高度。
如圖2和圖3所示，在背部底部2的下面，背部彎曲部3、腰部底部4、膝部底部5、膝部彎曲部6和足部底部7為使背部底部2提升的背部提升的單元20和使膝底部提升的膝提升單元40。
如圖4和圖5所示，在背部提升單元20中，一對平行的支撐桿21在電動床1的長度方向延伸，該支撐桿21固定到背部底部2的底部表面，以支撐背部底部2。一對平行第一連接桿23同樣在電動床1的長度方向延伸，該第一連接桿23可圍繞固定的支撐點F1轉動。通過運動支撐點M1，第一連接桿23的末端連接到支撐桿21停靠在腰部底部4一側的那些部分上。第二連接桿24圍繞固定支撐點F2轉動。通過運動支撐點M3，第二連接桿24的末端連接到比運動支撐點M1更靠近腰部底部4的支撐桿21的那些部分上。突出部22向下伸出，設置在支撐桿21上的在腰底部側的位置上。第三連接桿25通過運動支撐點M2連接到突出部22的末端上。第三連接桿25通過運動支撐點M4連接到使背部提升的致動器28的活塞桿27上。另外，第四連接桿26通過固定支撐點F3可轉動地支撐在腰部底部4上。第四連接桿26的末端連接到運動支撐點M4上，該支撐點M4為第三連接桿25和活塞桿27之間的連接點。致動器28的后端可轉動地支撐在固定支撐點F6上，以使活塞桿27的伸出/縮回方向從水平狀態略微變化。
如圖6和7所示，在膝部提升單元40中，支撐部位41固定到膝部底部5的底部表面上，而支撐部位42固定到足部底部7的底部表面上。膝部底部5和腰部底部4通過固定支撐點F4可轉動地連接在一起。當腰部底部4固定后，膝部底部5就通過固定支撐點膝部底部5來擺動。支撐部位41朝足部底部7延伸，同時支撐部位42朝膝部底部5延伸彼此靠近的支撐部位41和42的這些部分通過運動支撐點M5連接在一起，其中運動支撐點M5位于膝部彎曲部6的下面。當膝部底部5和膝部彎曲部6處于水平狀態時，如圖6所示，支撐部位41和42與膝部彎曲部6分開。如圖7所示，當膝部底部5提升時，支撐部位41和42以這樣方式彎曲，在方式中，支撐部位41和42的頂部邊緣呈現弧形，從而支撐膝部彎曲部6，同樣也可從下面彎曲。第五連接桿43可轉動地支撐在固定支撐點F5上，同時足部底部7的末端通過運動支撐點M7連接到第五連接桿43的末端部上。在支撐部位42相對側的支撐部位41的一部分44朝腰部底部4延伸，而該部分44的末端通過運動支撐點M6連接到致動器45的活塞桿46上。致動器45的后端可轉動地支撐在固定支撐點F7上，從而使活塞桿46的伸出/縮回方向從水平狀態略微變化。
在本說明書中，“固定支撐”是這樣的位置，其中支撐點的位置不移動，而是固定不變，同時自身可轉動地支撐在固定支撐點上的連接桿可相對于該固定支撐點轉動。固定支撐點固定到框架上，該框架支撐著背部底部2等部件，從而當整個框架提升或下降以使床的高度變化時，固定支撐點也隨之提升或下降。“運動支撐點”是指這樣的支撐點，其中該支撐點隨著相連的連接桿轉動時，自身也運動。
致動器28和致動器45均帶有電動機，該電動機通過向前向后轉動，使相連的活塞桿27或活塞桿46伸出或縮回。致動器28和致動器45通過在控制箱12內的控制裝置(在圖2中沒有示出)控制。借助于串行通信系統，通過按壓在操作箱11上的開關輸出的信號輸入到控制箱12內的控制裝置。
圖19為該控制裝置60的結構方框圖。來自操作箱11的開關的ON/OFF信號輸入到控制裝置60的輸入部分61內，然后輸入到63，轉換成24V和5V的DC電流，該電流依次施加到斬波電路64和控制部分62上。該控制部分62把驅動每個致動器的控制信號發送到斬波電路64上。
斬波電路64接收經歷了脈沖寬度調制(PWM)的信號，并控制電動機電流。分別通過繼電器65、66和67，該斬波電路64把該控制電動機電流提供到致動器(沒有示出)內的電動機68、背部提升單元20的致動器28內置電動機69和膝部提升單元40的致動器45的內置電動機70。斬波電路64的輸出也輸入到控制部分62上，從而電流信號反饋到控制部分62。來自控制部分62的信號輸入到繼電器65、66和67，以控制該繼電器65、66和67的ON/OFF動作。來自傳感器71探測床提升/下降致動器的活塞桿位置(伸出/縮回位置)的探測信號、來自傳感器72探測背部提升單元20的致動器28的活塞桿27位置(伸出/縮回位置)的探測信號、以及來自傳感器73探測膝部提升單元40的致動器45的活塞桿位置(伸出/縮回位置)的探測信號輸入到控制部分62內。傳感器71到73探測相關活塞桿的位置，例如，利用電位計來測量隨著活塞桿伸出/縮回變化的電阻，并且探測電動機轉動量，或者把電動機轉速控制到預定值，并把電動機轉速乘以操作時間，從而探測出活塞桿的位置。探測電動機旋轉量的傳感器包括通過來自發光二極管的光測量轉角或轉數的傳感器，其中的光由固定到運動機構上的細縫盤阻擋或通過該盤；通過采用霍爾元件利用磁性來探測轉數的傳感器以及測量隨著電動機旋轉變化的電阻的電位計。另外，控制電動機轉速的傳感器包括如下傳感器通過探測電動機旋轉產生的反電動勢力而控制電能、基于該力控制電能從而使電動機以恒定速度旋轉，并通過把轉速乘以操作時間得到電動機轉數的傳感器，以及探測連接到電動機上轉速計發生器上產生的電壓的傳感器，該傳感器以這樣方式控制電能，在該方式中，使電動機以恒定速度旋轉的傳感器，并通過把轉速乘以操作時間來得到電動機轉數。
控制部分62包括81和操作部分82。在存儲部分81內存儲有背部提升和背部下降的參考圖形和操作圖形。該圖形數據可事先存儲到ROM(只讀存儲器)或RAM(隨機存取存儲器)中，從而該數據可從外部更新。
圖20和21示出了存儲在存儲部分81內的用于背部提升和下降的控制圖形。背部角度α為背部底部2與水平方向所成的角度，而膝部角度β為膝部底部5與水平方向所成角度。背部角度α可根據致動器28的活塞桿27幾何位置而計算出，而膝部角度β根據致動器45的活塞桿46的幾何位置而計算出。這樣，致動器28和致動器45的活塞桿27和46位置關系以及背部角度α和膝部角度β可通過幾何計算可事先獲得，設置在修正表內，在修正表上的數據存儲到存儲部分81內。于是，基于來自相應傳感器72和73的致動器28和45的活塞桿27和46的位置探測結果，操作部分82從存儲在存儲部分81內的修正表來讀取背部角度α和膝部角度β，得到背部角度α和膝部角度β。接著，操作部分82把該背部角度α和膝部角度β與圖20或圖21中所示的圖形進行比較，并把控制信號輸出到繼電器65、66和67，其方式是使測量的背部角度α和膝部角度β的結果與該圖形匹配。
該控制圖形通過由于背部角度α和膝部角度β確定的坐標系統(α，β)來表達。也就是說，如圖20所示，對于使背部底部2提升的提升圖形，在一個實例中，背部底部2和膝部底部5為水平的狀態由坐標點(0，0)表示，而在背部底部2的背部角度α最終達到75時，該最終達到的點由坐標點(75，0)來表示，四個坐標點(0，25)、(40，25)、(47，15)和(60，15)設置在坐標點(0，0)和(75，0)之間，同時該圖形規定為連接這些點的直線。另一方面，對于使背部底部2下降的下降圖形，五個坐標點(64，10)、(50，10)、(40，25)、(19，25)和(0，10)設置在這兩個狀態之間，即作為實例的背部底部2提升到75°(膝部底部5處于0°)和背部底部2處于水平位置的坐標點(0，0)，該圖形規定為連接這些點的直線。這些背部提升圖形和背部下降圖形是預先獲得的，其方式是使滑動和加到患者的壓力最小化，同時對于背部提升和背部下降操作是最佳圖形。
下面描述這種結構電動床1的操作。首先，討論背部提升單元20和膝部提升單元40的操作。如圖5所示，當驅動背部提升單元20使活塞桿27從圖4所示水平狀態縮回時，由于固定支撐點F1、F2和F3不運動，第四連接桿26順時針轉動，同時第三連接桿25使背部底部2的支撐桿21的突出部22順時針轉動。當可轉動地支撐在固定點F1和F2的第一連接桿23和第二連接桿24分別在運動支撐點M1和M3連接到支撐桿21時，較長第一連接桿23和較短第二連接桿24的共同運動可使背部底部2圍繞兩個點M1和M3向上轉動。當通過致動器28的驅動使活塞桿27向前運動(審處)時，從而，第三連接桿25推動支撐桿21的突出部22，使支撐桿21和背部底部2圍繞這兩個點順時針轉動。背部底部2如圖5豎立，通過背部彎曲部3(在圖5中沒有示出)，背部底部2和固定的腰部底部4之間的部分彎曲平穩彎曲。
另一方面，當致動器28的活塞桿27縮回時，第三連接桿25拉動突出部22，從而支撐桿21和背部底部2返回到水平狀態。結果，背部底部2、背部彎曲部3和腰部底部4返回到如圖所示的水平狀態。
在膝部提升單元40中，如圖6所示，致動器45的活塞桿46縮回，同時膝部底部5、膝部彎曲部6和足部底部7處于水平位置。當致動器45的活塞桿46縮回時，如圖7所示，膝部底部5和膝部彎曲部6圍繞固定支撐點F4逆時針轉動。因此，膝部底部5提升。在這種情況下，膝部底部5通過支撐部位41和42連接到足部底部7上，而足部底部7與連接到支撐點F5的第五連接桿43連接。于是，當膝部底部5升高時，支撐部位42提升，從而后部連接到第五連接桿43上的足部底部7向上移動，同時可轉動地支撐在運動支撐點M5和M7上。此時，膝部彎曲部6連接在膝部底部5和足部底部7之間，同時膝部彎曲部6的下部由支撐部位41和42所支撐，從而膝部彎曲部6沿著支撐部位41和42的上邊緣包絡線平穩地彎曲。
這種背部提升操作和下降操作在互鎖和同步方面具有進步，同時背部底部2和膝部底部5以圖8到18所示圖形運動(足部底部7也同樣在膝部底部5后面)。
背部提升單元20和膝部提升單元40以這樣方式互鎖地操作，在該方式中，背部角度α和膝部角度β沿著圖20和支撐桿21所示圖形變化。圖22為圖19中控制部分62的操作流程圖。
當指令啟動背部提升操作(提升操縱)的信號從操作箱11輸入到控制部分62時，在圖22中的步驟S1判定為“是”，從而控制部分62的操作部分82從存儲部分81中選擇提升圖形。接著，操作部分82基于來自傳感器72和73并輸入到控制部分62的探測信號，利用存儲在存儲部分81內的修正表，讀取并獲得背部底部2的背部角度α和膝部角度β。
然后，操作部分82把當前的背部角度α和膝部角度β與圖20中的提升圖形進行比較，判定對于每個致動器28和47的操作請求(步驟S3)。該操作請求為背部底部2或膝部底部5的“停止請求”、“提升操作請求”或者“下降操作請求”。
操作部分82把背部角度α膝部角度β的測量值與提升圖形進行比較。當背部角度α與提升圖形中示出角度匹配時，操作部分82為背部底部2輸出“停止請求”，同時當背部角度α比提升圖形中示出的角度小時，為背部底部2輸出“提升操作請求”，以及當背部角度α比提升圖形中示出的角度大時，為背部底部2輸出“下降操作請求”。對于膝部底部5也是如此。當膝部角度β與提升圖形中示出角度匹配時，操作部分82為膝部底部5輸出“停止請求”，同時當膝部角度β比提升圖形中示出的角度小時，為膝部底部5輸出“提升操作請求”，以及當膝部角度β比提升圖形中示出的角度大時，為膝部底部5輸出“下降操作請求”。
當從操作箱11中傳來的啟動信號指示開始背部提升操作(背部操縱)時，在圖22中的步驟S1判定為“否”，從而流程進入到步驟S2。在該步驟S2中，由于具有指令背部提升操作的啟動信號，因此判定為“是”，同時操作部分82從存儲部分81中選擇提升圖形。該操作部分82以與前面情況相同的方式得到了背部角度α和膝部角度β，并把背部角度α和膝部角度α與支撐桿21中的下降圖形進行比較，同時判定每個致動器28和47的操作請求(步驟S4)。該操作請求為背部底部2或膝部底部5的“停止請求”、“提升操作請求”或者“下降操作請求”。
操作部分82把背部角度α膝部角度β的測量值與下降圖形進行比較。當背部角度α與下降圖形中示出角度匹配時，操作部分82為背部底部2輸出“停止請求”，同時當背部角度α比下降圖形中示出的角度小時，為背部底部2輸出“提升操作請求”，以及當背部角度α比下降圖形中示出的角度大時，為背部底部2輸出“下降操作請求”。對于膝部底部5也是如此。當膝部角度β與下降圖形中示出角度匹配時，操作部分82為膝部底部5輸出“停止請求”，同時當膝部角度β比下降圖形中示出的角度小時，為膝部底部5輸出“提升操作請求”，以及當膝部角度β比下降圖形中示出的角度大時，為膝部底部5輸出“下降操作請求”。
當通過輸入部分61從操作箱11輸入到控制部分62中的信號表明既不啟動背部提升操作，也不啟動背部下降操作時，操作部分82判定背部底部2和膝部底部5的操作請求均為“停止請求”(步驟S5)。
當在圖22中的步驟S6中，背部底部2的操作請求為“停止請求”時，操作部分82向背部底部2的繼電器66發出控制信號，以使電動機69停止(步驟S8)。當背部底部2的操作請求不是“停止請求”時，操作部分82在步驟S7中確定背部底部2的操作請求是否為“提升操作請求”，并把控制信號發送給繼電器66，以在“提升操作請求”(“是”)情況下，使電動機69在增加背部底部2背部角度α的方向上轉動(步驟S9)。在為“下降操作請求”(“否”)的情況下，操作部分82把控制信號輸出給繼電器66，以使電動機69在減少背部底部2的背部角度α的方向上轉動(步驟S10)。
當在圖22中的步驟S11中，對于膝部底部5的操作請求為“停止請求”時，操作部分82向膝部底部5的致動器的繼電器67發出控制信號，使內置電動機70停止(步驟S13)。當膝部底部5的操作請求不是“停止操作”時，操作部分82確定在步驟S12中膝部底部5的操作請求是否為“提升操作請求”，并把控制信號發送給繼電器67，以在“提升操作請求”(“是”)情況下，使內置電動機70在增加膝部底部5的膝部角度β的方向上轉動(步驟S14)。在為“下降操作請求”(“否”)的情況下，操作部分82把控制信號輸出給繼電器67，以使內置電動機70在減少膝部底部5的膝部角度β的方向上轉動(步驟S15)。
接著，當流程再次返回到步驟S1并以足夠間隔重復時，背部底部2和膝部底部5沿著圖20或圖21所示的圖形提升或下降。由于在步驟S15后，流程返回到步驟S1和S2，以確定背部提升開關是打開還是關閉，同時確定背部下降開關是打開還是關閉，只要是提升開關始終打開，就發生提升操作，而只要下降開關始終打開，就發生下降操作。當提升開關或下降開關關閉時，在步驟S5中，操作請求始終為“停止”，同時所有操作停止。因此，為了連續進行提升操作，如果開關是按鈕型的，操作者應該在常態下保持下壓開關。當提升開關和下降開關同時切換到打開狀態，操作通常停止。在圖22中的流程圖中沒有示出這些。以上述方式設定開關動作提高了安全性。
雖然指令提升操作(提升操縱)啟動的信號和指令下降操作(下降操縱)啟動的信號從操作箱11輸入到控制裝置60的控制部分62中，然而也可通過下面來實現即，通過在操作箱11上為啟動提升操作專門提供按鈕型開關(第一開關)以及為啟動下降操作專門提供按鈕型開關(第二開關)，或者通過設置這樣的開關，該開關當設定在中心及設定在右邊或左邊位置時，選擇中間位置、提升操作和下降操作。
在本實施例中，背部底部2相對于水平方向的背部角度α和膝部底部5相對于水平方向的膝部角度β均可根據致動器28的活塞桿27的位置和致動器45的活塞桿46的位置幾何計算出，活塞桿27和46與背部角度α和膝部角度β之間的位置關系可預先以修正表的形式表示出，在該修正表中的數據存儲在存儲部分81中，對致動器28的活塞桿27和46的位置的探測結果來自相應的傳感器72和73，基于該結果，操作部分82從存儲在存儲部分81中的修正表中讀取背部角度α和膝部角度β，從而得到這兩個角度。把背部角度α和膝部角度β與圖20或圖21中所示的圖形(存儲在存儲部分81中)進行比較，并控制背部底部2和膝部底部5的驅動，通過這樣方式，對背部角度α和膝部角度β的測量結果就與圖形匹配。
然而，對背部底部2和膝部底部5的驅動控制并不限于該方法，而是可基于活塞桿位置的探測結果，通過直接控制致動器來控制背部底部2和膝部底部5的驅動。具體地說，當背部角度α例如在圖20中為0°、40°、47°、60°和75°時，可通過幾何計算預先得到驅動背部底部2的致動器28的活塞桿27的位置(規定為“a”)，而當膝部角度β例如在圖20中為0°、25°、15°和0°時，可通過幾何計算預先得到驅動膝部底部5的致動器45的活塞桿46的位置(規定為“b”)，在(a，b)坐標值中的最佳圖形可存儲在存儲部分81中，同時當通過傳感器72和73探測到活塞桿27和46的位置，并通過把探測到的活塞桿27和46的位置與(a，b)坐標值進行直接比較后，致動器可以這種方式被驅動，即單獨的活塞桿27和46的位置到達由(a，b)坐標值表示的位置。此時，活塞桿位置的(a、b)坐標值的圖形存儲到存儲部分81中，替代圖20和圖21中由背部角度α和膝部角度β限定的(α，β)圖形。
可選擇的是，當背部底部2旋轉時該背部底部2的末端側位置高度以及當膝部底部5旋轉時該膝部底部5的末端側(膝部彎曲部6側的末端部分)位置的高度可通過光電傳感器或超聲傳感器等類似裝置探測到，根據該高度，沿著圖20和21所示的圖形控制背部底部2和膝部底部5的驅動。同樣在這種情況下，根據背部角度α和膝部角度β，可對高度位置顛倒，同時可以這種方式控制背部底部2和膝部底部5的驅動，在該方式中，背部角度α和膝部角度β沿著圖20和21所示的圖形變化。可制備帶有作為坐標點的背部底部2和膝部底部5的高度位置的最佳圖形，同時可通過把這些最佳圖形與對高度位置的探測結果進行直接比較，來控制背部底部2和膝部底部5的驅動。
下面描述背部底部2和膝部底部5沿著該圖形進行提升操作或下降操作的圖形。圖8到圖13示出了當背部提升操作時床的變化。圖8到13僅示出了背部底部2、腰部底部4、膝部底部5和足部底部7，而沒有示出如膝部彎曲部的其他部件。在圖20的坐標點(0，0)中，如圖8所示，床處于水平狀態。接著，床從坐標點(0，0)變化到坐標點(0，25)。從而，如圖9所示，膝部底部5提升，而背部底部2保持不變。接著，床從坐標點(0，25)變化到坐標點(40，25)。結果，如圖10所示，背部角度α增加到40°，而膝部角度β保持恒定的25°。之后，床從坐標點(40，25)變化到坐標點(47，15)。也就是說，當背部角度α增加時，膝部角度β減少。結果，如圖11所示，背部底部2和膝部底部5處于中間狀態。
接著，床從坐標點(47，15)變化到坐標點(60，15)。也就是說，背部角度α再次增加，而膝部角度β保持恒定。結果，床到達圖12所示的狀態。
之后，床從坐標點(60，15)變化到坐標點(70，0)。也就是說，如圖13所示，膝部角度β減少，而背部角度α再次增加到最終的目標坐標點(75，0)。
背部底部2沿著從圖8所示的水平狀態到圖13所示的狀態的圖形進行變化，其中背部底部2提升75°。
在背部底部2的下降操作中，床的形狀以圖13到18的圖形進行變化。也就是說，床從圖21所示的坐標點(75，0)變化到坐標點(64，10)。
從而膝部底部5提升，而背部底部2下降。
接著，該床從坐標點(64，10)變化到坐標點(50，10)。如圖15所示，從而只有背部底部2下降，而膝部底部5的位置不變。
接著，該床從坐標點(50，10)變化到坐標點(40，25)。結果，如圖16所示，只有背部底部2再次下降，而膝部底部5提升。
隨后，該床從坐標點(40，25)變化到坐標點(19，25)。結果，如圖17所示，只有背部底部2再次下降，而膝部底部5的位置不變。
接著，該床從坐標點(19，25)變化到坐標點(0，10)。從而，膝部底部5下降到10°的膝部角度β，而背部底部2返回到水平狀態。
然后，該床從坐標點(0，10)變化到坐標點(0，0)。這樣使床返回到圖8所示的水平狀態。
根據本實施例，僅僅下壓提升啟動開關或下降啟動開關一次，就使背部底部2和膝部底部5根據預先得到的最佳圖形運動，通過這種方式，把背部底部2的運動與膝部底部5的運動聯系起來，并避免身體滑動以及有壓力作用在身體上。護理人員(操作者)的主觀判斷不影響到床的運動上。因此，該床始終根據預先得到的最佳圖形進行運動，而不管護理人員的主觀判斷如何或者即使當護理人員如何變化，從而躺在床上的患者在背部提升操作或背部下降操作中確保不在床上滑動。在設定患者的上體向上操作和把患者放下的操作中，沒有壓力施加到患者身上。另外，患者也不會在肌肉和皮膚之間有偏離，同時也不會由于對從肌肉到皮膚延伸的毛細血管進行拉伸而產生的血液循環障礙，這種循環障礙會損害皮膚。由于在本實施例中設置有固定的腰部底部4，從而在進行背部提升操作以及背部下降操作時，患者的腰部很平穩。
由于在背部提升操作和背部下降操作中，不產生患者的滑動，或者不會有壓力作用在患者身上，因此推薦圖20和圖21所示的圖形。
在圖20所示的背部圖形中，(α，β)先從(0，0)變化到(0，25)的原因是，在背部提升操作開始時(0°到10°的背部角度)，身體的滑動較大，在使背部提升前，通過提升膝部來抑制滑動。在從(0，25)到(40，25)運動的過程中，背部提升，同時滑動被抑制，以及在背部底部2和膝部底部5之間形成一定角度，從而患者不會感到有壓力施加。在從(40，25)到(47，15)的運動過程中，當背部角度α變成40°時，背部底部2明顯地豎立，患者開始感到有壓力施加在身體上。在這個方面，當背部角度α再增加時，膝部下降，從而不把壓力施加到患者身體上。此時，由背部底部2和膝部底部5確定的角度不會明顯變化，從而患者不會在床上滑動。
在從(47，15)到(60，15)的運動過程中，膝部角度β恒定，同時背部角度α單獨變大，從而壓力略微增加。在接下來的從(60，15)到(75，0)的運動過程中，背部提升到達最終到達點，同時膝部下降。把膝部設定下降可緩解在前面過程中施加的壓力。在本實施例中，使背部角度α和膝部角度β同時達到最終到達點(75，0)是很重要的，在背部角度α持續增加時，膝部角度至少不能是0。當背部提升和膝部下降同時完成或者膝部下降至少在背部提升完成后完成時，壓力不會保留，同時在背部提升操作或者背部下降操作后舒適程度提高。因此，有必要在從(40，25)到(47，15)運動過程中使膝部下降，以抑制加在身體上的壓力同時有必要在從(47，15)到(60，15)運動過程中，僅僅使背部提升，因為從(60，15)到(75，0)的運動過程中，背部和膝部應當同時運動到最終到達點。
雖然最終到達點設定為(75，0)，最好是，當患者坐在床邊緣(在邊緣坐下)并轉移到輪椅上時，膝部角度β應該為0°。使患者容易轉移到輪椅上從而增加了患者以這種方式在房間內外運動的機會，這樣就提高了患者的QOL(生命質量)。
為了把患者的上體豎在床上，以減少加在背部和腹部上的身體壓力，最好是當膝部角度β減少到接近10°時，停止背部提升操作。在這樣一個角度，患者可采取舒適的位置。同樣在這種情況下，患者把背部豎立到(75，0)處，以確保把患者的重心從臀部變化到下體。
在圖21所示的背部下降圖形中，在從(75，0)到(64，0)的運動過程中，在背部下降同時膝部提升。在背部下降操作的初始階段(75°到60°)，重量集中在臀部到下體之間的區域上，從而即使背部降低，身體也趨向停止在足部一側，這樣就增加了身體的滑動。通過在背部降低同時來提升膝部，重量朝上體轉移，以抑制身體滑動。由于在從(64，10)到(50，10)運動的過程中，持續對膝部的提升可使重量過多地朝上體轉移，從而患者將感到施加在腰部上的壓力。這樣，停止提升膝部，以增大背部底部2和膝部底部5之間的角度。
另外，在從(50，10)到(40，25)運動的過程中，在背部底部2和膝部底部5的角度增大到患者不感到有壓力施加的程度后，膝部進一步提升，以把重量完全轉移到背部底部2。然后，在從(40，25)到(19，25)的運動過程中，背部降低，同時膝部角度β保持恒定。由于膝部角度β在該過程中達到最大值，于是背部降低，同時使身體滑動。然而，需要注意的是，如果膝部在該過程降低太多，重量再次偏移到下體，使身體滑動，從而膝部角度β應該設定恒定值。
在接下來的從(19，25)到(0，10)的運動過程中，背部角度α減少到25°，從而即使膝部降低時，身體也不朝膝部拉。因此，當背部降低時，就開始降低膝部。在從(0，10)到(0，0)的最后過程中，身體完全躺下來，同時膝部返回到水平狀態。
在本實施例中，背部角度α為75°，而膝部角度β為0°。根據最佳圖形的目的，β0不要設定為0°，而可以例如設定為10°左右，在該角度，膝部略微提升。在本實施例中，構成提升圖形的坐標點為(0，0)、(0，25)、(40，25)、(47，15)、(60，15)和(75，0)，構成下降圖形的坐標點為(75，0)、(64，10)、(50，10)、(40，25)、(19，25)、(0，10)和(0，0)。然而，如果構成最佳圖形的角度與那些值略微不同，則可得到同樣的優點。也就是說，如果在坐標點中的每個角度均落在±3°的差值范圍內，則背部提升操作和背部下降操作可在最佳條件下進行。這樣，構成提升圖形的坐標點變成(0，0)、(0，25±3)、(40±3，25±3)、(47±3，15±3)、(60±3，15±3)和(75±3，0)，而構成下降圖形的坐標點為(75±3，0)、(64±3，0)、(50±3，10±3)、(40±3，25±3)、(19±3，25±3)、(0，10±3)和(0，0)。
如上所述，背部提升操作和背部下降操作的最佳圖形可得到并存儲到輸入部分61的存儲部分81中，同時根據該圖形可操作背部底部2和膝部底部5，從而只簡單地按壓啟動開關一次(持續按壓開關)就可使背部底部2和膝部底部5始終沿著最佳圖形運動，而與操作者無關。如前面所述，該最佳圖形可存儲到ROM中，并可設定在存儲部分81中，或者存儲到RAM中。
隨著床結構的不同，條件的變化或用途的變化，在具體設定條件下得到的最佳圖形可根據需要進行更新。例如，圖20和圖21所示的圖形最好用在圖1到圖18所示的床結構中。也就是說，當在具有背部底部2、背部彎曲部3、腰部底部4、膝部底部5、膝部彎曲部6和足部底部7的電動床的情況中，圖20和圖21所示的圖形最好來避免身體滑動，以及避免壓力施加到患者身體上。然而，本發明也適合于其他各種類型的電動床中，這些床例如為不具有背部彎曲部和膝部彎曲部的電動床、不具有腰部或者足底部的電動床，或者具有位于第一背部底部和腰部底部或膝部底部之間的第二背部底部的電動床，其中該電動床可在第一背部底部豎立時，響應第一背部底部的運動而使第二背部底部以與第一背部底部相同方向轉動。在這些例子中，避免身體滑動以及有壓力施加在患者身上的最佳圖形通常與圖20和圖21所示的那些不同，同時該最佳圖形可根據每個床結構而獲得。
在那些例子中，當采用ROM時，通過用新的來代替ROM，可把新圖形設定在存儲部分81中，同時當采用RAM時，通過把數據在外部寫入到RAM內，可把新圖形設定在存儲部分81內。
根據本發明，如上所述，當背部底部豎立和當背部底部下降時，背部底部和膝部底部可始終沿著最佳圖形運動，而不管護理人員或者操作者的主觀判斷如何。在進行背部提升操作和背部下降操作時，這種可靠性阻止了被護理人員滑動，而不管護理人員或者操作者的主觀判斷如何。因此，就能夠阻止壓力施加到被護理人員的腹部和胸部上，從而緩解了被護理人員和護理人員的負擔。
下面討論本發明的第二實施例。第二實施例與第一實施例在電動床的結構上是相同的，只是在控制部分62的控制圖形方面與第一實施例不同。
第二實施例在下面情況是有效的。即可以從背部底部或膝部底部已經豎立的狀態背部底部提升或下降的情況，而不是背部底部根據圖20或圖21所示的圖形、從背部底部和膝部底部5均處于圖23和圖24的水平位置的狀態提升或下降的情況，其中圖23和圖24分別示出了當背部底部和膝部底部均從示出的圖形偏離時沿著圖20和圖21的圖形使背部提升和下降的操作圖形。
在圖23所示的背部提升操作的圖形中，(α，β)坐標系被劃分為四個區域，區域1-4，如圖23所示，每個區域中確定了背部底部和膝部底部的移動圖形。在進行背部操作的同時，根據背部底部(背部角度α)和膝部底部(膝部角度β)所在的區域，確定移動背部底部和膝部底部的移動圖形。即下面所示為單獨區域的范圍和移動圖形。
(1)區域1范圍0≤α≤40，0≤β≤25圖形僅膝部角度β增加，背部角度α恒定不變(2)區域2范圍40≤α≤60，0≤β≤15圖形僅背部角度α增加，膝部角度β恒定不變(3)區域3范圍60≤α≤75，0≤β≤15和40≤α≤75，15≤β≤25圖形膝部角度β減小，背部角度α增加(4)區域4范圍25≤β圖形僅膝部角度β減小，背部角度α恒定不變注意背部角度α等于或大于75°的情況不包括在本實施例中。
在圖24所示的背部下降操作的圖形中，(α，β)坐標系被劃分為五個區域，區域5-9，如圖24所示，每個區域中確定了背部底部和膝部底部的移動圖形。在進行背部下降操作的同時，根據背部底部(背部角度α)和膝部底部(膝部角度β)所在的區域，確定移動背部底部和膝部底部的移動圖形。即下面所示為單獨區域的范圍和移動圖形。
(5)區域5
范圍50≤α≤75，0≤β≤25和20≤α≤50，10≤β≤25圖形膝部角度β增加，背部角度α減小(6)區域6范圍20≤α≤50，0≤β≤10圖形膝部角度β增加，背部角度α恒定不變(7)區域7范圍0≤α≤20，0≤β≤10圖形背部角度α增加，膝部角度β恒定不變(8)區域8范圍0≤α≤20，10≤β≤25圖形背部角度α減小，膝部角度β也減小(9)區域9范圍25≤β圖形膝部角度β減小，背部角度α恒定不變注意背部角度α等于或大于75°的情況不包括在本實施例中，并且僅背部底部在相關操作中下降。
下面將討論如上所構成的電動床的操作。由于第二實施例與第一實施例的區別僅在于控制部分62的控制圖形，并且第二實施例與第一實施例在背部提升系統20和膝蓋提升系統40的操作方面相同，下面將省略相同操作的描述。在第二實施例中，背部提升系統20和膝蓋提升系統40根據圖23和圖24所示的圖形互動進行操作，由此背部角度α和膝部角度β隨圖20和圖21所示圖形變化。流程框圖示出了本實施例中控制部分62的操作等同于圖22所示。
在信號指示的情況下，背部提升操作的啟動從操作箱11輸入到控制部分62，圖22中步驟S1的判斷是“是”，則控制部分62的操作部分82從存儲部分81中選擇圖20所示的提升圖形和圖23所示的操作圖形。隨后，操作部分82利用存儲在存儲部分81中的相關表格，根據從感應器72和73發出的，輸入到控制部分62的指示信號，讀取并選取背部底部2的背部角度α和膝部底部5的膝部角度β。
隨后，操作部分82將當前的背部角度α和膝部角度β與圖23所示的操作圖形進程比較，判定每個制動器28和47的操作請求(步驟S3)。該操作請求為背部底部2或膝部底部5的“停止請求”，“提升操作請求”或“下降操作請求”。
當構成背部提升操作的信號從操作箱11輸入時，如圖23所示，在區域1設置有背部底部2和膝部底部5或者背部角度α和膝部角度β，例如電動床為水平的情況，僅當背部底部2在單獨操作中上升到中途(例如α＝20)，操作器提升的情況，僅當膝部底部5在單獨操作中上升到中途(例如β＝15)，操作器提升的情況，或者當操作器將背部底部2和膝部底部5向上提升到中途(例如α＝20，β＝15)時，僅膝部角度β增加，而背部角度α保持恒定。另外，背部角度α和膝部角度β到達區域1和區域4的臨界處，隨后根據圖表中直線所示的相關圖形進行變化。即操作部分82假設設定背部角度α或膝部角度β恒定，對背部底部2或膝部底部5輸出“停止請求”，假設增加背部角度α和膝部角度β，則對背部底部2或膝部底部5輸出“提升操作請求”，假設減小背部角度α或膝部角度β恒定，則對背部底部2或膝部底部5輸出“下降操作請求”。
在構成背部提升操作的信號從操作箱11輸入的同時，在如圖23所示的其它區域2-4中設置背部角度α和膝部角度β，其情況也相同。當在區域2中設置背部角度α和膝部角度β時，僅背部角度α增加，而保持膝部角度β恒定。當背部角度α和膝部角度β從區域2移動到區域3中時，背部角度α增加，而膝部角度β減小，后面將要討論。結果背部角度α保持增加，直到膝部角度β成為0°。當在區域3中設置背部角度α和膝部角度β時，背部角度α增加，而膝部角度β減小。當背部角度α和膝部角度β到達區域2和3的臨界處時，背部角度α和膝部角度β根據圖23中直線所指示的相關圖形進行移動。當操作從區域3開始，并且背部角度α和膝部角度β沒有到達區域3和區域2的臨界處時，背部角度α增加，而膝部角度β減小，膝部角度β保持減小，直到背部角度α增加到75°。在區域3中，背部角度α增加的速度與膝部角度β減小的速度的比值等于在相關圖形中(α，β)從(40，25)到(47，15)變化的斜率，或者等于(α，β)從(60，15)到(75，0)變化的斜率。在輸入背部提升操作開始信號的同時，在區域4中設置背部角度α和膝部角度β時，背部角度α保持恒定，僅膝部角度β減小。當背部角度α和膝部角度β到達區域4和區域1的臨界處時，背部角度α和膝部角度β根據相關的圖形移動，或者當背部角度α和膝部角度β到達區域4和區域3的臨界處時，背部角度α和膝部角度β以相同的圖形移動，因為它們的操作都是從區域3開始的。
當從操作箱11處傳遞的開始信號指示啟動背部下降操作時，圖22中步驟S1的判定為“否”，則后面的程序轉到步驟S2。在步驟S2中，由于開始信號導致背部下降的操作，判定為“是”，并且操作部分82選擇圖21所示的背部下降圖形，和從存儲部分81中提取的圖24所示的操作圖形。操作部分82以相同的方式讀取背部角度α和膝部角度β，如前面所描述的情況，將背部角度α和膝部角度β與圖24所示的操作圖形進行比較，判定每個制動器28和47(步驟S4)的操作請求。該操作請求為背部底部2或膝部底部5的“停止請求”，“提升操作請求”或“下降操作請求”。
當構成背部提升操作的信號從操作箱11輸入時，如圖24所示，在區域5設置有背部底部2和膝部底部5或者背部角度α和膝部角度β，例如電動床為所需要的背部提升的位置(α，β)＝(75，0)的情況，僅當背部底部2在單獨操作中上升到中途(例如α＝60)，操作器提升的情況，僅當膝部底部5上升到中途(例如β＝5)，操作器提升的情況，或者當操作器將背部底部2和膝部底部5移動到中途(例如α＝60，β＝5)時，僅膝部角度β增加，而背部角度α減小。另外，背部角度α和膝部角度β到達區域5和區域6的臨界處，背部角度α保持恒定，而膝部角度β增加。當背部底部2和膝部底部5從區域5開始到達區域5和區域9的臨界處時，膝部角度β保持在25°，而背部角度α減小，隨后背部角度α和膝部角度β根據圖24所示的相關圖形變換。當背部角度α和膝部角度β位于區域8時，背部角度α和膝部角度β都減小。當背部角度α和膝部角度β位于區域7中時，背部角度α減小，膝部角度β保持恒定。隨后，當背部角度α到達0°時，膝部角度β到達0°。在輸入背部下降操作的開始信號的同時，當背部角度α和膝部角度β位于區域9中時，膝部角度β減小以轉換到區域5或區域8中，隨后，背部角度α和膝部角度β以上述方式移動。即操作部分82假設設定背部角度α或膝部角度β恒定，對背部底部2或膝部底部5輸出“停止請求”，假設增加背部角度α和膝部角度β，則對背部底部2或膝部底部5輸出“提升操作請求”，假設減小背部角度α或膝部角度β恒定，則對背部底部2或膝部底部5輸出“下降操作請求”。
當從操作箱11經輸入部分61輸入到控制部分62的信號指示既不啟動背部提升操作，也不啟動背部下降操作時，操作部分82判定背部底部2和膝部底部5的操作請求都為“停止請求”(步驟S5)。
當背部底部2的操作請求為圖22中步驟S6的“停止請求”時，操作部分82向背部底部2的制動器的繼電器66發送控制信號以停止電動機69(步驟S8)。當背部底部2的操作請求不是“停止請求”時，假設“提升操作請求”為(“是”)，則操作部分82在步驟S7中決定是否背部底部2的操作請求是“提升操作請求”，并向繼電器66輸出控制信號，以沿增加背部底部2的背部角度α的方向旋轉電動機69(步驟S9)。假設“下降操作請求”為(“否”)，則操作部分82向繼電器66輸出控制信號，以沿減小背部底部2的背部角度α的方向旋轉電動機69(步驟S10)。
當膝部底部5的操作請求為圖22中步驟S11的“停止請求”時，操作部分82向膝部底部5的制動器的繼電器67發送控制信號以停止電動機70(步驟S13)。當膝部底部5的操作請求不是“停止請求”時，假設“提升操作請求”為(“是”)，則操作部分82在步驟S12中決定是否膝部底部5的操作請求是“提升操作請求”，并向繼電器67輸出控制信號，以沿增加膝部底部5的膝部角度β的方向旋轉電動機70(步驟S14)。假設“下降操作請求”為(“否”)，則操作部分82向繼電器67輸出控制信號，以沿減小膝部底部5的膝部角度β的方向旋轉電動機70(步驟S15)。
隨后，流程再一次返回到步驟S1，并以適當的間距進行重復，背部底部2和膝部底部5隨圖20或21中的圖形上升或下降。因為流程在步驟S15之后返回到步驟S1和步驟S2以判定背部提升開關是開或關，并判定背部下降開關是開或關，如果背部提升開關總是開，就執行提升操作，或者如果下降開關總是開，就執行下降操作。當提升開關或下降開關都關閉，則操作請求總為步驟S5中的“停止”，則所有的操作都停止。為了連續進行提升操作，操作者應通常打開提升開關，如果是按鈕，則通常需要按壓一會兒開關。當提升開關和下降開關都同時打開，則操作通常停止，盡管這種情況在圖22的流程圖中沒有示出。以上述方式設置開關以增加安全性。
仍然參照第二實施例，只是對開始提升的開關或開始下降的開關的按壓(開關的持續按壓)一旦導致背部底部2和膝部底部5根據預先獲得的最佳圖形移動，結合背部底部2和膝部底部5的運動，避免位置上的偏移和受壓迫的感覺。看護者(操作者)的主觀判斷不會影響電動床的運動。由此，不考慮看護者的主觀判斷，甚至當看護者變換了，電動床也總是根據預先獲得的最佳圖形移動，從而在背部提升操作或背部下降操作中，可保證使躺在病床上的病人避免在病床上滑動。在使病人上身直立和使病人躺下的過程中，病人都沒有受壓迫的感覺。另外，病人不會遭受移動的肌肉和皮膚之間的偏移，也不會遭受由于使肌肉到皮膚之間延伸的細小血管拉伸而導致血管的堵塞，或者血液循環的中斷，而進一步損傷皮膚。由于在實施例中設置有腰部底部4，則在背部提升操作和背部下降操作中病人的腰部是穩定的。
權利要求
1.一種電動床，它包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分，用于上下搖動所述背部底部；第二驅動部分，用于上下搖動所述膝部底部；控制第一驅動部分和第二驅動部分的控制部分，使背部角度α即所述背部底部從水平狀態提升的角度，和膝部角度β即所述膝部底部從水平狀態提升的角度隨預設的圖形進行變化，該控制部分還包括存儲部分，以存儲坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部都是水平的，在該坐標點(α0，β0)處，背部底部上升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，該控制部分還包括操作部分，以控制所示第一驅動部分和第二驅動部分，使所述背部角度α和膝部角度β隨所述圖形進行變化。
2.一種用于電動床的控制方法，該電動床包括背部底部，膝部底部，第一驅動部分，用于上下搖動所述背部底部，第二驅動部分，用于上下搖動所述膝部底部，所述控制方法包括下列步驟在控制部分中預設坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部都是水平的，在該坐標點(α0，β0)處，背部底部上升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，背部角度α即所述背部底部從水平狀態提升的角度，和膝部角度β即所述膝部底部從水平狀態提升的角度確定(α，β)坐標系，所述(α，β)坐標系隨預設圖形進行變化；驅動所述第一驅動圖形和所述第二驅動圖形，使所述背部角度α和膝部角度β隨所述圖形進行變化。
3.一種用于控制電動床的控制裝置，該電動床包括背部底部，膝部底部，第一驅動部分，用于上下搖動所述背部底部，第二驅動部分，用于上下搖動所述膝部底部，所述控制裝置包括存儲部分，以存儲坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部都是水平的，在該坐標點(α0，β0)處，背部底部上升到由多個點確定的(α，β)坐標系中；操作部分，用于控制所示第一驅動部分和第二驅動部分，使所述背部角度α和膝部角度β隨所述圖形進行變化。
4.根據權利要求1所述的電動床，其中如所述圖形所示，分別提供了從水平狀態向上提升所述背部底部的提升圖形，和從提升狀態將所述背部底部下降到水平狀態的下降圖形。
5.根據權利要求4所述的電動床，其中還包括操作箱，用于選擇將所述背部底部從水平狀態向上提升的背部提升操作，和將所述背部底部下降到水平狀態的背部下降操作，并且輸入啟動信號，用于啟動所述控制部分的操作，其中當啟動信號啟動了所述背部提升操作時，所述操作部分對提升圖形和所述背部角度α和膝部角度β進行比較，當所述背部角度α或膝部角度β與提升圖形相匹配時，就輸出停止請求，當所述背部角度α或膝部角度β小于提升圖形所設計出的數值時，就輸出提升操作請求，當所述背部角度α或膝部角度β大于提升圖形所設計出的數值時，就輸出下降操作請求，當所述啟動信號啟動了所述背部下降操作時，所述操作部分對下降圖形和所述背部角度α和膝部角度β進行比較，當所述背部角度α或膝部角度β與下降圖形相匹配時，就輸出停止請求，當所述背部角度α或膝部角度β小于下降圖形所設計出的數值時，就輸出提升操作請求，當所述背部角度α或膝部角度β大于下降圖形所設計出的數值時，就輸出下降操作請求。
6.根據權利要求5所述的電動床，其中操作箱具有第一開關，用于命令開始所述背部提升操作，和第二開關，用于命令開始所述背部下降操作，當第一開關打開時，所述操作部分判定所述背部提升操作已經開始，當所述第一開關關閉而第二開關打開時，則判定所述背部下降操作已經開始，當第一開關和第二開關都關閉時，則輸出停止請求。
7.根據權利要求4所述的電動床，其中還包括背部彎曲部分，用于將背部底部以彎曲的方式配合到膝部底部上，其中所述背部角度α為75°，膝部角度β為0°，構成提升圖形的坐標點為(0，0)，(0，25±3)，(40±3，25±3)，(47±3，15±3)，(60±3，15±3)和(75±3，0)，構成下降圖形的坐標點為(75±3，0)，(64±3，10±3)，(50±3，10±3)，(40±3，25±3)，(19±3，25±3)，(0，10±3)和(0，0)。
8.根據權利要求7所述的電動床，其中固定的腰部底部配合在所述背部彎曲部分和所述膝部底部之間，足部底部配合在所述膝部底部經可彎曲的膝蓋彎曲部分到所述背部底部的相反側，所述足部底部通過連接機構與所述膝部底部配合，并對應于所述膝部底部的運動而移動。
9.根據權利要求2所述的控制方法，其中如所述圖形所示，分別提供了從水平狀態向上提升所述背部底部的提升圖形，和從提升狀態將所述背部底部下降到水平狀態的下降圖形。
10.根據權利要求9所述的控制方法，其中當啟動了所述背部提升操作，開始將背部底部從所述水平狀態向上提升時，對提升圖形和所述背部角度α和膝部角度β進行比較，當所述背部角度α或膝部角度β與提升圖形相匹配時，就輸出停止請求，當所述背部角度α或膝部角度β小于提升圖形所設計出的數值時，就輸出提升操作請求，當所述背部角度α或膝部角度β大于提升圖形所設計出的數值時，就輸出下降操作請求，當啟動了所述背部下降操作，使背部底部開始下降到水平狀態時，對下降圖形和所述背部角度α和膝部角度β進行比較，當所述背部角度α或膝部角度β與下降圖形相匹配時，就輸出停止請求，當所述背部角度α或膝部角度β小于下降圖形所設計出的數值時，就輸出提升操作請求，當所述背部角度α或膝部角度β大于下降圖形所設計出的數值時，就輸出下降操作請求。
11.根據權利要求9所述的控制方法，其中背部底部以彎曲的方式通過背部彎曲部分配合到膝部底部上，其中所述背部角度α為75°，膝部角度β為0°，構成提升圖形的坐標點為(0，0)，(0，25±3)，(40±3，25±3)，(47±3，15±3)，(60±3，15±3)和(75±3，0)，構成下降圖形的坐標點為(75±3，0)，(64±3，10±3)，(50±3，10±3)，(40±3，25±3)，(19±3，25±3)，(0，10±3)和(0，0)。
12.根據權利要求11所述的控制方法，其中固定的腰部底部配合在所述背部彎曲部分和所述膝部底部之間，足部底部配合在所述膝部底部經可彎曲的膝蓋彎曲部分到所述背部底部的相反側，所述足部底部通過連接機構與所述膝部底部配合，并對應于所述膝部底部的運動而移動。
13.根據權利要求3所述的控制裝置，其中如所述圖形所示，分別提供了從水平狀態向上提升所述背部底部的提升圖形，和從提升狀態將所述背部底部下降到水平狀態的下降圖形。
14.根據權利要求13所述的控制裝置，其中還包括操作箱，用于選擇將所述背部底部從水平狀態向上提升的背部提升操作，和將所述背部底部下降到水平狀態的背部下降操作，并且輸入啟動信號，用于啟動所述控制部分的操作，其中當啟動信號啟動了所述背部提升操作時，所述操作部分對提升圖形和所述背部角度α和膝部角度β進行比較，當所述背部角度α或膝部角度β與提升圖形相匹配時，就輸出停止請求，當所述背部角度α或膝部角度β小于提升圖形所設計出的數值時，就輸出提升操作請求，當所述背部角度α或膝部角度β大于提升圖形所設計出的數值時，就輸出下降操作請求，當所述啟動信號啟動了所述背部下降操作時，所述操作部分對下降圖形和所述背部角度α和膝部角度β進行比較，當所述背部角度α或膝部角度β與下降圖形相匹配時，就輸出停止請求，當所述背部角度α或膝部角度β小于下降圖形所設計出的數值時，就輸出提升操作請求，當所述背部角度α或膝部角度β大于下降圖形所設計出的數值時，就輸出下降操作請求。
15.根據權利要求14所述的控制裝置，其中操作箱具有第一開關，用于命令開始所述背部提升操作，和第二開關，用于命令開始所述背部下降操作，當第一開關打開時，所述操作部分判定所述背部提升操作已經開始，當所述第一開關關閉而第二開關打開時，則判定所述背部下降操作已經開始，當第一開關和第二開關都關閉時，則輸出停止請求。
16.根據權利要求13所述的控制裝置，其中背部底部以彎曲的方式通過背部彎曲部分配合到膝部底部上，其中所述背部角度α為75 °，膝部角度β為0°，構成提升圖形的坐標點為(0，0)，(0，25±3)，(40±3，25±3)，(47±3，15±3)，(60±3，15±3)和(75±3，0)，構成下降圖形的坐標點為(75±3，0)，(64±3，10±3)，(50±3，10±3)，(40±3，25±3)，(19±3，25±3)，(0，10±3)和(0，0)。
17.根據權利要求16所述的控制裝置，其中固定的腰部底部配合在所述背部彎曲部分和所述膝部底部之間，足部底部配合在所述膝部底部經可彎曲的膝蓋彎曲部分到所述背部底部的相反側，所述足部底部通過連接機構與所述膝部底部配合，并對應于所述膝部底部的運動而移動。
18.一種電動床，它包括背部底部；膝部底部；第一驅動部分，用于上下搖動所述背部底部；第二驅動部分，用于上下搖動所述膝部底部；控制第一驅動部分和第二驅動部分的控制部分，使背部角度α即所述背部底部從水平狀態提升的角度，和膝部角度β即所述膝部底部從水平狀態提升的角度隨預設的圖形進行變化，該控制部分還包括存儲部分，以通過讀取坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，并存儲每個區域中所述背部底部和膝部底部的操作圖形，將(α，β)坐標系劃分成多個區域，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部都是水平的，在該坐標點(α0，β0)處，背部底部上升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，該控制部分還包括操作部分，用于確定所述背部底部和膝部底部位于哪個區域中，并在所確定區域的操作圖形的基礎上，控制所述第一驅動部分和第二驅動部分。
19.一種用于電動床的控制方法，該電動床包括背部底部，膝部底部，第一驅動部分，用于上下搖動所述背部底部，第二驅動部分，用于上下搖動所述膝部底部，所述控制方法包括下列步驟通過讀取坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，將(α，β)坐標系劃分成多個區域，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部都是水平的，在該坐標點(α0，β0)處，背部底部上升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，背部角度α即所述背部底部從水平狀態提升的角度，和膝部角度β即所述膝部底部從水平狀態提升的角度確定該(α，β)坐標系；在控制部分對每個區域都預設所述背部底部和膝部底部的操作圖形；確定所述背部底部和膝部底部位于哪個區域；在所確定的區域的操作圖形的基礎上，控制所述第一驅動部分和第二驅動部分。
20.一種用于控制電動床的控制裝置，該電動床包括背部底部，膝部底部，第一驅動部分，用于上下搖動所述背部底部，第二驅動部分，用于上下搖動所述膝部底部，所述控制裝置包括存儲部分，以通過讀取坐標點(0，0)和坐標點(α0，β0)之間的圖形連接，并存儲每個區域中所述背部底部和膝部底部的操作圖形，將(α，β)坐標系劃分成多個區域，在該坐標點(0，0)處，每個背部底部和膝部底部都是水平的，在該坐標點(α0，β0)處，背部底部上升到由多個點確定的(α，β)坐標系中，背部角度α即所述背部底部從水平狀態提升的角度，和膝部角度β即所述膝部底部從水平狀態提升的角度確定該(α，β)坐標系；操作部分，用于確定所述背部底部和膝部底部位于哪個區域中，并在所確定區域的操作圖形的基礎上，控制所述第一驅動部分和第二驅動部分。
21.根據權利要求18所述的電動床，其中如所述圖形所示，分別提供了從水平狀態向上提升所述背部底部的提升圖形，和從提升狀態將所述背部底部下降到水平狀態的下降圖形。
22.根據權利要求21所述的電動床，其中還包括操作箱，用于選擇將所述背部底部從水平狀態向上提升的背部提升操作，和將所述背部底部下降到水平狀態的背部下降操作，并且輸入啟動信號，用于啟動所述控制部分的操作，其中操作箱具有第一開關，用于命令開始所述背部提升操作，和第二開關，用于命令開始所述背部下降操作，當第一開關打開時，所述操作部分判定所述背部提升操作已經開始，當所述第一開關關閉而第二開關打開時，則判定所述背部下降操作已經開始，當第一開關和第二開關都關閉時，則輸出停止請求。
23.根據權利要求21所述的電動床，其中還包括背部彎曲部分，用于將背部底部以彎曲的方式配合到膝部底部上，其中所述背部角度α為75°，膝部角度β為0°，構成提升圖形的坐標點為(0，0)，(0，25±3)，(40±3，25±3)，(47±3，15±3)，(60±3，15±3)和(75±3，0)，構成下降圖形的坐標點為(75±3，0)，(64±3，10±3)，(50±3，10±3)，(40±3，25±3)，(19±3，25±3)，(0，10±3)和(0，0)。
24.根據權利要求23所述的電動床，其中固定的腰部底部配合在所述背部彎曲部分和所述膝部底部之間，足部底部配合在所述膝部底部經可彎曲的膝蓋彎曲部分到所述背部底部的相反側，所述足部底部通過連接機構與所述膝部底部配合，并對應于所述膝部底部的運動而移動。
25.根據權利要求19所述的控制方法，其中如所述圖形所示，分別提供了從水平狀態向上提升所述背部底部的提升圖形，和從提升狀態將所述背部底部下降到水平狀態的下降圖形。
26.根據權利要求25所述的控制方法，其中背部底部以彎曲的方式通過背部彎曲部分配合到膝部底部上，其中所述背部角度α為75°，膝部角度β為0°，構成提升圖形的坐標點為(0，0)，(0，25±3)，(40±3，25±3)，(47±3，15±3)，(60±3，15±3)和(75±3，0)，構成下降圖形的坐標點為(75±3，0)，(64±3，10±3)，(50±3，10±3)，(40±3，25±3)，(19±3，25±3)，(0，10±3)和(0，0)。
27.根據權利要求26所述的控制方法，其中固定的腰部底部配合在所述背部彎曲部分和所述膝部底部之間，足部底部配合在所述膝部底部經可彎曲的膝蓋彎曲部分到所述背部底部的相反側，所述足部底部通過連接機構與所述膝部底部配合，并對應于所述膝部底部的運動而移動。
28.根據權利要求20所述的控制裝置，其中如所述圖形所示，分別提供了從水平狀態向上提升所述背部底部的提升圖形，和從提升狀態將所述背部底部下降到水平狀態的下降圖形。
29.根據權利要求28所述的控制裝置，其中還包括操作箱，用于選擇將所述背部底部從水平狀態向上提升的背部提升操作，和將所述背部底部下降到水平狀態的背部下降操作，并且輸入啟動信號，用于啟動所述控制部分的操作，其中操作箱具有第一開關，用于命令開始所述背部提升操作，和第二開關，用于命令開始所述背部下降操作，當第一開關打開時，所述操作部分判定所述背部提升操作已經開始，當所述第一開關關閉而第二開關打開時，則判定所述背部下降操作已經開始，當第一開關和第二開關都關閉時，則輸出停止請求。
30.根據權利要求29所述的控制裝置，其中固定的腰部底部配合在所述背部彎曲部分和所述膝部底部之間，足部底部配合在所述膝部底部經可彎曲的膝蓋彎曲部分到所述背部底部的相反側，所述足部底部通過連接機構與所述膝部底部配合，并對應于所述膝部底部的運動而移動。
31.根據權利要求30所述的控制裝置，其中固定的腰部底部配合在所述背部彎曲部分和所述膝部底部之間，足部底部配合在所述膝部底部經可彎曲的膝蓋彎曲部分到所述背部底部的相反側，所述足部底部通過連接機構與所述膝部底部配合，并對應于所述膝部底部的運動而移動。
全文摘要
在由背部角度α和膝部角度β確定的(α，β)坐標系中，連接坐標點(0，0)和在背部提升操作中作為最后到達的點的坐標點(α
文檔編號A47C20/00GK1496730SQ200310102348
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月23日 優先權日2002年10月24日
發明者堀谷正男, 長岡浩, 井上曉 申請人:八樂夢醫用床有限公司