专利名称：用以控制医疗病床升降运动的控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗病床，特别是涉及一种用以控制医疗病床升降运 动的控制系统。
背景技术：
随着医疗科技及电子科技的进步，医疗病床的升降、倾斜的调整也由手动 游戏杆的方式发展成目前电动式。但过去一般的电动式医疗病床产品以简单的 按键控制继电器的导通而驱动马达装置，进而带动各种升降、倾斜运动，虽然 有价格低廉的优点，但却无法充分满足病患的需求，且利用人工操控病床运动 幅度的方式，也较不适合由病患自行操作。在台湾专利No. 00345944 (数字可程序病床控制器电路结构)中揭露， 一种数字可程序病床控制器电路结构，包含主控制板、继电器板、电源供应板 及控制面板等模块，借助主控制板的微处理器接受并处理控制面板及马达极限 开关等信号，经接口电路将信号输入至继电器板，使继电器板产生吸附或释放， 以导通电压驱动马达控制医疗病床的背、膝部升降、床面升降及前后倾斜等运 动，并在马达转至机械极限时，经比较器与参考电压产生中止信号，而令马达 停止，以构成医疗病床的可程序自动控制。但是，上述的现有技术虽然可以改善过去操作不变且功能性不足的问题， 但此病床控制器电路结构在变换医疗病床的运动状态，例如背、膝部升降、床 面升降及前后倾斜等时，每一运动所代表的马达装置都需要一起工作。这样一 来，为了供应控制电路中的每一个组件的电力需要，在电力供应的部份就需要 提供大电力才能推动，进行使得控制器电路结构变得庞大且复杂，更提高了制 造的成本。为此，如何降低生产成本、简化电路结构、降低电力消耗及提高医疗病床 的功能性与方便性，为本实用新型要解决的问题。发明内容本实用新型的目的在于提供一种用以控制医疗病床升降运动的控制系统， 以较少的驱动电路搭配分别对应于马达装置的切换单元，来达到变换医疗病床 的运动状态的目的，不仅可以降低电力消耗，也就是降低电源供应的困难度， 还可以降低成本。为了实现上述目的，本发明提供了一种用以控制医疗病床升降运动的控制 系统，此控制系统包含主控制单元、第一驱动电路、第二驱动电路、第一切换 单元、第二切换单元、第三切换单元、第四切换单元、第一马达装置、第二马 达装置、第三马达装置及第四马达装置。主控制单元连结于第一驱动电路及第二驱动电路，用以根据所接收到的控 制指令来提供控制信号来控制第一驱动电路及第二驱动电路。第一驱动电路连 结于第一切换单元及第二切换单元，并且第一切换单元连结于第一马达装置的 一端及第二马达装置的--端，第二切换单元则连结于第一马达装置的另一端及 第二马达装置的另一端。第二驱动电路连结于第三切换单元及第四切换单元， 并且第三切换单元连结于第三马达装置的一端及第四马达装置的一端，第四切 换单元连结于第三马达装置的另一端及第四马达装置的另一端。第一切换单元与第二切换单元根据控制指令来选择切换路径，使第一驱动 电路能够根据选择的切换路径来驱动第一马达装置或第二马达装置。第三切换 单元与第四切换单元根据控制指令来选择切换路径，使第二驱动电路能够根据 选择的切换路径来驱动第三马达装置或第四马达装置。由上述可知，本实用新型用以控制医疗病床升降运动的控制系统，利用两 个驱动电路搭配四个切换单元来驱动四个马达装置，并且用以分别控制医疗病 床呈现倾斜、弯曲及上下移动的每个马达装置不需要全部一起操作，以及可以 降低电力消耗，也就是降低电源供应的困难度，还可以降低成本。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实 用新型的限定。
图1为本实用新型用以控制医疗病床升降运动的控制系统的方块示意图；以及图2为本实用新型的第驱动电路驱动马达装置的电路示意图。其中，附图标记控制系统主控制单元第一驱动电路第二驱动电路第--切换单元第二切换单元第三切换单元第四切换单元第-马达装置第二马达装置第三马达装置第四马达装置控制信号气体管日日'直流电压源10 110121122131132133134141142143144A， B, C, D Q1，Q2， Q3， Q4 VCC实施方式请参考图1所示，其为本实用新型内容的用以控制医疗病床升降运动的控 制系统的方块示意图。控制系统10包含一主控制单元(main control unit) 110、 一第一驱动电路(driving circuit) 121、 一第二驱动电路122、 一第 一切换单元(switching unit) 131、 一第二切换单元132、 一第三切换单元 133、 一第四切换单元134、 一第一马达装置141、 一第二马达装置142、 一第 三马达装置143及一第四马达装置144。主控制单元IIO用以根据外部所提供的控制指令(control command)， 经过内部的处理器(图中未示)运算后，产生控制信号来控制整个医疗病床(图 中未示)的升降运动，也就是使医疗病床呈现倾斜、弯曲、上升或下降的状态。 因此，使用者可以通过设置于医疗病床周围的外部控制器(图中未示)来输入用来控制倾斜、弯曲、上升或下降状态的控制指令至此主控制单元iio。第一驱动电路121连结于主控制单元110，用以根据主控制单元110所提 供的控制信号来产生驱动信号，以驱动第一马达装置141或驱动第二马达装置 142。而关于第一驱动电路121的详细电路架构，将在下文参考图2详细说明。第二驱动电路122中的电路架构类似于第一驱动电路121，并且也连结于 主控制单元110，用以根据主控制单元110所提供的控制信号来产生驱动信号， 以驱动第三马达装置143或驱动第四马达装置144。第--切换单元131连结于第一驱动电路121，且具有数个切换路径 (switching path,切换路径的数量相对应于马达装置的数量)，用以根据第 一驱动电路121所提供的驱动信号，来切换上述的切换路径。因此，第一驱动 电路121便可以利用被选择的切换路径，使驱动信号进一步来驱动第 一马达装 置141或第二马达装置142，也就是提供第一马达装置141或第二马达装置142 运行所需的电力。第二切换单元132连结于第一驱动电路121，且具有数个切换路径(切换 路径的数量相对应于马达装置的数量)，用以根据第一驱动电路121所提供的 驱动信号(driving signal)，来选择切换路径。因此，第一驱动电路121 便可以利用被选择的切换路径，使驱动信号进一歩来驱动第一马达装置141 或第二马达装置142，也就是提供第一马达装置141或第二马达装置142运行 所需的电力。第三切换单元133连结于第二驱动电路122，且具有数个切换路径(切换 路径的数量相对应于马达装置的数量)，用以根据第二驱动电路122所提供的 驱动信号，来选择切换路径。因此，第二驱动电路122便可以利用被选择的切 换路径，使驱动信号进一步来驱动第三马达装置143或第四马达装置144，也 就是提供第三马达装置143或第四马达装置144运行所需的电力。第四切换单元134连结于第二驱动电路122，且具有数个切换路径(切换 路径的数量相对应于马达装置的数量)，用以根据第二驱动电路122所提供的 驱动信号，来选择切换路径。因此，第二驱动电路122便可以利用被选择的切 换路径，使驱动信号进一步来驱动第三马达装置143或第四马达装置144，也 就是提供第三马达装置143或第四马达装置144运行所需的电力。在本实用新型的一实施例中，医疗病床的床面可区分为三部份，分别为头 部区块、固定区块与腿部区块。头部区块用以支撑病患的背部，且可以借助独立垂直升起或下降，使病患的躯体弯曲。固定区块用以支撑病患的臀部，且不 可独立移动。腿部区块用以支撑病患的腿部，可借助独立垂直升起或F降，使 病患的腿部可以弯曲。假设第-马达装置141用以调整医疗病床的床面向 -方向倾斜，使得病患 的身躯呈现倾斜状态；第二马达装置142用以调整医疗病床的头部区块向上升 起或向下降低，使得病患能够由平躺姿势变成坐姿，也可由坐姿变回平躺姿势； 第三马达装置143用以调整医疗病床的床面向另一方向倾斜；第四马达装置 144用以调整医疗病床的腿部区块向上升起或向下降低，使得病患的膝盖能够 弯曲。在本实用新型的一实施例中，利用驱动电路来驱动马达装置的详细电路架 构，以第一驱动电路121为例，请参考图2。此电路架构由第一驱动电路121、 第一切换单元131、第二切换单元132、第一马达装置141及第二马达装置142 所组成。第一驱动电路121中具有晶体管Q1、 Q2、 Q3、 Q4 (切换开关)。晶体管 Ql的导通由控制信号A来控制，晶体管Q2的导通由控制信号B来控制，晶体 管Q3的导通由控制信号C来控制，而晶体管Q4的导通则由控制信号D来控制。 晶体管Ql会与晶体管Q4同时导通，而晶体管Q2则会与晶体管Q3同时导通。第一切换单元131具有两个切换路径，分别连结于第一马达装置141的正 端及第二马达装置142的正端。第二切换单元132具有两个切换路径，分别连 结于第一马达装置141的负端及第二马达装置142的负端。其中，第一切换单 元131与第二切换单元132所切换的切换路径必须同步，也就是说，第一切换 单元131与第二切换单元132必须同时将切换路径切换至第一马达装置141 或第二马达装置142。当使用者利用输入控制指令至主控制单元110的步骤，来控制医疗病床向 一方向倾斜时，主控制单元110会输出控制信号A与D来分别驱动晶体管Ql 及晶体管Q4导通。此时，导通后的晶体管Q1的源极端的正电压电位(驱动信 号)通过第一切换单元131的切换(切换路径的选择由此时的控制指令来决定) 而供应至第一马达装置141的第一端子(图中未示)，而导通后的晶体管Q4 的漏极端的负电压电位(驱动信号)则通过第二切换单元132的切换来供应至 第一马达装置141的第二端子(图中未示)。接收到正电压电位及负电压电位的第一马达装置141将被驱动，进而使医疗病床呈现倾斜状态。当使用者要使呈现倾斜状态的医疗病床恢复至水平状态，只要再输入相对 应的控制指令至主控制单元110，主控制单元110便会根据此控制指令来输出 控制信号B与C，使晶体管Q2及晶体管Q3导通。此时，导通后的晶体管Q2 的漏极端的负电压电位会通过第一切换单元131的切换而供应至第一马达装 置141的第一端子，而导通后的晶体管Q3的源极端的正电压电位则通过第二 切换单元132的切换来供应至第一马达装置141的第二端子。这样一来，接收 到反向电力的第一马达装置141即可执行反向运动，使医疗病床恢复水平状 态。当使用者要使呈现水平状态的医疗病床的头部区块升起时，只要输入相对 应的控制指令至主控制单元110，主控制单元110便会根据此控制指令来输出 控制信号A与D，使晶体管Ql及晶体管Q4导通。此时，导通后的晶体管Q1 的源极端的正电压电位会通过第一切换单元131的切换而供应至第二马达装 置142的第-端子，而导通后的晶体管Q4的漏极端的负电压电位则通过第二 ,切换单元132的切换来供应至第二马达装置142的第二端子.这样一来，接收 到正向电力的第二马达装置142即可执行正向运动，使医疗病床的头部区块升 起°当使用者要使头部区块升起的医疗病床恢复至水平状态或下降，只要再输 入相对应的控制指令至主控制单元110，主控制单元110便会根据此控制指令 来输出控制信号B与C，使晶体管Q2及晶体管Q3导通。此时，导通后的晶体 管Q2的漏极端的负电压电位会通过第一切换单元131的切换而供应至第二马 达装置142的第一端子，而导通后的晶体管Q3的源极端的正电压电位则通过 第二切换单元132的切换来供应至第二马达装置142的第二端子。这样一来， 接收到反向电力的第二马达装置142即可执行反向运动，使医疗病床恢复水平 状态或下降。虽然在本实用新型的一实施例中，第一驱动电路121由晶体管Ql至Q4 所组成，但本实用新型并不受限于此，凡市面上可用来转换(inverting)电 力供应，使供应的电力可以根据需要来换相的电路架构或电子零件都属于本实 用新型的范围。因此，驱动电路可以为一全桥式换流器(full-bridge inverter)、 一驱动集成电路(IC)等。另一方面，切换单元可以为一继电器(relay)、 一电磁吸铁(solenoid)装置、 一电子切换器等。由上述的实施例可知，只要搭配切换单元来切换电力供应的路径，即可使 用较少的驱动电路来驱动多个马达装置。因此，用来驱动第三马达装置143 与第四马达装置144的电路架构，则可参照上述驱动第一马达装置141与第二 马达装置142的方式。值得注意的是，由于当使用者要使水平的医疗病床上升或下降时，必须使 用来控制医疗病床向一方向倾斜的第一马达装置141以及用来控制医疗病床 向另一方向倾斜的第三马达装置143同步操作，因此，第一切换单元131、第 二切换单元132、第三切换单元133、第四切换单元134都需要同歩操作。本实用新型的优点在于，利用两个驱动电路搭配四个切换单元来驱动四个 马达装置。本实用新型的另一优点在于，用以分别控制医疗病床呈现倾斜、弯曲及上 下移动的每个马达装置不需要全部一起操作。本实用新型的另一优点在于，利用较少的组件来达到改变医疗病床的运动 状态的冃的，不仅可以降低电力消耗，也就是降低电源供应的困难度，还可以 降低成本。当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其 实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变 和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1. 一种用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特征在于，包含一根据一控制指令来提供一控制信号的主控制单元；一根据该控制信号来提供驱动信号的第一驱动电路，该第一驱动电路连结于该主控制单元；一根据该控制信号来提供驱动信号的第二驱动电路，该第二驱动电路连结于该主控制单元；数个切换单元，部份的切换单元连结于该第一驱动电路，另一部份的切换单元连结于该第二驱动电路；以及数个分别根据这些切换单元的切换来控制一医疗病床进行升降运动的马达装置，连结于这些切换单元。
2、 根据权利要求l所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特 征在于，这些切换单元包含分别连结于该第一驱动电路的一第一切换单元与--第二切换单元，以及包含分别连结于该第二驱动电路的一第三切换争元与一第 四切换单元。
3、 根据权利要求l所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特 征在于，每一个马达装置分别同时连结于部分的切换单元。
4、 根据权利要求l所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特 征在于，这些马达装置包含一用以控制该医疗病床向一方向倾斜的第一马达装 置及第三马达装置； 一用以控制该医疗病床的头部区块上升或下降的第二马达 装置；以及一用以控制该医疗病床的腿部区块上升或下降的第四马达装置。
5、 根据权利要求4所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特征在于，该第一马达装置与该第二马达装置由该第一驱动电路来驱动，而该第 三马达装置与该第四马达装置由该第二驱动电路来驱动。
6、 根据权利要求l所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特 征在于，这些切换单元为继电器。
7、 根据权利要求l所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特 征在于，这些切换单元为电磁吸铁装置。
8、 根据权利要求l所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特征在于，这些驱动电路为全桥式换流器。
9、根据权利要求l所述的用以控制医疗病床升降运动的控制系统，其特 征在于，这些驱动电路为驱动集成电路。
专利摘要本实用新型公开了一种用以控制医疗病床升降运动的控制系统，包括根据一控制指令来提供控制信号的主控制单元；根据该控制信号来提供驱动信号的第一驱动电路，该第一驱动电路连结于该主控制单元；根据该控制信号来提供驱动信号的第二驱动电路，该第二驱动电路连结于该主控制单元；数个切换单元，部份的切换单元连结于该第一驱动电路，另一部份的切换单元连结于该第二驱动电路；数个分别根据这些切换单元的切换来控制一医疗病床进行升降运动的马达装置，连结于这些切换单元，本实用新型以较少的驱动电路搭配分别对应于马达装置的切换单元，来达到变换医疗病床的运动状态的目的，不仅可以降低电力消耗，也就是降低电源供应的困难度，还可以降低成本。
文档编号A61G7/002GK201101650SQ20072012811
公开日2008年8月20日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日
发明者叶旻峰, 林瑞泰 申请人:长庚医疗器材股份有限公司