专利名称：技术设备的紧急操纵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于技术设备的安全装置和一种附属的紧急操纵装置。
背景技术：
技术设备的控制元件越来越多地设计为遥控装置。它带来的优点是，一方面控制元件可不仅仅紧邻技术设备设置，另一方面可通过无线电支持的或其他无线的遥控装置而取消许多用作信号线的电缆。
但无线的信号连接也具有其缺点，在有些情况下它们的可靠性可能低于以硬件为基础的连接。这种困难对于所述紧急操纵装置、尤其是对于所谓的紧急停止开关或意外事故安全开关来说可认为是特别关键的。紧急停止开关用于在不能预见的、危及安全的情况下立即关停或断开技术设备。另一些紧急措施可例如是断开部分设备、隔离辐射源或化学材料源或遮挡机械设备如电锯。
因此在对运行安全有特别高要求的工作环境内需要设置紧急操纵装置，用于起动技术设备的紧急措施，它通过以硬件为基础的连接，例如电缆或直接接触与技术设备连接。为此应保证，可随时并在无线信号通讯连接可能受到干扰的情况下可不受影响地提供该紧急操纵功能。该紧急操纵装置可有各种结构和工作方式，并模块化地组合在所述技术设备内。
然而，要求以硬件为基础连接紧急操纵装置会带来缺点，这会使它在空间上不能灵活地定位。所述无线连接的操纵元件原则上可以自由运动，而通过硬件连接的紧急操纵装置通常只能在所属技术设备的一个固定位置上被操纵。当这样一种技术设备的控制完全可以用遥控装置，亦即可以从各处出发进行操纵时，例如紧急切断却只能在所述紧急操纵装置本身上实施。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于技术设备的安全装置和一种附属的紧急操纵装置，它们通过以硬件为基础的连接彼此相连，但在这里紧急操纵装置同时可在空间上灵活定位。
上述技术问题首先并主要通过一种安全装置来解决，该安全装置可与一技术设备连接并包括一轨道，该轨道设计为使安装在该轨道上的一紧急操纵装置可在该轨道上移动，其中，可通过该轨道发送一测试信号，所述安装在该轨道上的紧急操纵装置可与其移动位置无关地接收该测试信号，并且所述轨道可与该紧急操纵装置的移动位置无关地接收来自该紧急操纵装置的应答信号，其中，所述安全装置设计为，可根据所接收的应答信号向所述技术设备发出一个信号。
上述技术问题还通过一种紧急操纵装置来解决，它设计为可安装在一轨道上并可在该轨道上移动，其中，该紧急操纵装置可与其移动位置无关地接收一由轨道发出的测试信号，并且可根据所接收的测试信号发送一应答信号，该应答信号可与紧急操纵装置的移动位置无关地由所述轨道接收。
本发明的基本思想在于，采用一种可与一技术设备连接的安全装置，它有轨道，轨道设计为使紧急操纵装置可装在轨道上并可沿轨道纵向移动。通过轨道可发送测试信号，测试信号可由一个装在安全装置上的紧急操纵装置接收，而且与紧急操纵装置在轨道内的纵向位置无关。通过紧急操纵装置可根据接收的测试信号发送应答信号，应答信号同样与紧急操纵装置的纵向位置无关地可由轨道接收。根据接收的应答信号可通过安全装置向技术设备发送信号。此信号可用于起动针对技术设备的紧急措施，例如用于起动紧急停止或安全功能。
所述紧急操纵装置与轨道通过硬件彼此连接，并因而在结构上也能满足严格的安全要求。与此同时，紧急操纵装置可沿轨道移动，并因而可以地点灵活地沿其整个长度移动并定位。由此，紧急操纵装置不再只能到达一个固定的预定地点，而是可以沿轨道的纵向例如总是定位在操作人员的附近。因此，采用可简单而便宜地实现的轨道连接，改善了紧急操纵装置定位的灵活性。与此同时可以取消借助附加的电缆的连接，所述电缆连接除了缺少地点灵活性外，还意味着一种绊缠的危险和引起电缆被混淆。
按一项有利的设计，所述轨道具有一个测试信号发送装置，用于发送以光为基础的测试信号。该光信号的连接由于在轨道与装在轨道上的紧急操纵装置之间彼此以硬件为基础的连接，可认为是通过硬件并因而是足够可靠的。这种光学连接的优点是当排除了通过电压或电流造成或许危害健康的可能性时，接触这种轨道没有危险。此外，这种光学连接面对由于与导电液体接触造成的干扰不会出现故障，这种导电液体尤其在医院或实验室技术的工作环境中是可能经常出现的。
按本发明另一项有利的设计，所述轨道与一紧急控制器连接，通过该紧急控制器可产生一测试信号，该测试信号含有可一一对应地与某一紧急操纵装置相配的识别标志。因此，一个具有一可检测和识别所述个性化识别标志的标识分析器的紧急操纵装置可个性化响应并可与另一些紧急操纵装置共同灵活地沿轨道分布。由此可使各紧急操纵装置不彼此干扰，以及可以使所述紧急控制器对每个相关的紧急操纵装置的操纵作出正确响应，而不受无关的另一些紧急操纵装置的影响。这样做提高了在紧急操纵装置配置方面的灵活性。
从属权利要求的内容是本发明其他有利的设计。
下面借助附图进一步说明本发明的实施方式。其中图1表示具有按照本发明的紧急操纵装置的病人支承台；图2表示按照本发明的紧急操纵装置；图3表示病人支承台和按照本发明的紧急操纵装置的电功能组的线路方框图；图4表示按照本发明的紧急停止模块的电功能组的线路方框图。
具体实施例方式
图1中示出一病人支承台1作为一技术设备的示例，它例如在医疗诊断或治疗时使用。但它也可以例如是诊断或治疗的医疗技术设备、工业加工设备、建筑工程用起重机或其他可遥控的技术设备。此外，该技术设备也可以规定用于唯一地安装遥控装置5，而该遥控装置用于操纵和控制另一技术设备。也就是说，轨道3在机械上和就其紧急功能的作用上不一定与同一个技术设备连接。
病人支承台可以有各种改变躺在它上面的病人姿态的可能性。例如，台的高度可自动改变以及它可以自动前后移动。由此可以使病人以恰当的方式定位在图中未表示的另一个设备(例如X射线设备或磁共振仪)中。此外所述病人支承台1必要时还可以控制所提及的另一些医疗技术设备。
病人支承台1上有轨道3，一个或多个紧急操纵装置5可装在该轨道上。一个装在所述轨道3上的紧急操纵装置5可以灵活地沿轨道3的整个自由长度移动。所述轨道3沿病人支承台1长度的大部分延伸，以便使紧急操纵装置5能尽可能灵活地移动到总是最恰当的位置上。但轨道3并不一定要组合在病人支承台1内，它也可以代之以独立于病人支承台来定位。它的定位可以灵活地和独立于必要时应对其采取紧急措施，例如紧急关闭的技术设备来进行。
在图中，所述轨道3由两个平行延伸的槽构成，这两个槽有T形剖面。所述紧急操纵装置5可通过所述T形剖面可靠地固定在轨道3内，并与此同时可以灵活地在该轨道内移动。按另一些实施形式，所述轨道3取代T形剖面而具有其他形状，例如设计为栏杆或永久磁铁轨。根据轨道3的设计，一个装在轨道3上的紧急操纵装置5要么可以只是沿轨道3的纵向移动，要么尤其在一种具有永久磁铁的实施形式中也可以沿横向移动。
所述轨道3与一个紧急控制器7连接。该紧急控制器用于向轨道3发送所需要的测试信号并接收用于起动紧急措施的应答信号。所述测试信号通过紧急控制器7向轨道3的测试信号发送装置9发送，在那里所述测试信号可被紧急操纵装置5接收。该紧急操纵装置5的应答信号可通过应答信号接收装置11向轨道3发送并由此进一步传送。
测试信号发送装置9和应答信号接收装置11沿整个轨道3延伸，使一安装在所述轨道3上的紧急操纵装置5在任何可能的移动位置都能接收测试信号和向轨道3发送应答信号。也就是说，测试及应答信号的接收和发送与安装在轨道3上的紧急操纵装置5的移动位置无关。因此，通过一个仅沿纵向延伸的轨道3和因而只能沿纵向在轨道上移动的紧急操纵装置5，实现了所述测试及应答信号的接收和发送与紧急操纵装置5的纵向位置无关。
在图示的实施例中，为所述测试信号发送装置9和应答信号接收装置11分别设有一轨道3自己的槽。但同样好地也可以将两者安排在唯一的一个槽内，或设另一些用于建立机械或信号连接的槽。
所述轨道3的测试信号发送装置9按第一种优选的实施形式可设计为电触头。该电触头应理解为这样一种接触装置，它允许以彼此触及为基础实现直接的电连接。所述触头优选地通过一金属接触面构成，该接触面沿紧急停止轨道的全长延伸，并例如可以建立一种电的接触。由此可以沿轨道的全长建立与装在轨道3上的紧急操纵装置5的电连接。为此，紧急操纵装置5只须同样具有电触头。在紧急操纵装置5方面的电触头可同样由金属接触面构成。
所述应答信号接收装置11可同样以特别简单的方式设计为电触头，例如可同样通过沿轨道3全长延伸的金属接触面构成。
在第二种优选的实施例中，取代电接触采用光学的连接，为此例如将测试信号发送装置9例如设计为发光二极管系列或光导体并能发送一光信号。采用光信号取代电信号，使信号连接相对于与导电液体，例如实验室化学药品或血液的接触不敏感。但相反提高了对不透光的污物和光有效物的敏感性，后者例如是玻璃或金属容器的反光表面。
与所述测试信号发送装置9一样，所述应答信号接收装置11也可以基于光学的信号连接工作。为此例如可通过一系列光电二极管构成，以便能接收一紧急操纵装置5的光信号；或设计为发荧光的纤维，在该纤维内由来自一紧急操纵装置5的光信号触发一荧光现象，然后荧光通过此纤维传送给紧急控制器7。
为了防止因污染、无意中接触液体或无意中被病人或操作人员触及产生故障，紧急停止轨道优选地设在设备的侧面，这样，一方面便于操纵人员接近一个安装在该轨道上的紧急操纵装置5，而另一方面几乎不可能有来自上方的干扰影响。此外可以将轨道3例如用弹性的橡胶唇或加劲刷覆盖，以辅助地实现防干扰影响。
图2表示按本发明的紧急操纵装置5。它有一触头13，按图示的设计它由两个T形剖面的轨道滑臂构成。T形剖面设计为可以将它们插入上面已说明的轨道3内并能在轨道中自由移动。在此意义上说，它们是轨道3剖面的负剖面。轨道3与紧急操纵装置5所有彼此连接的部分互相匹配，例如它们的剖面形状、它们的尺寸大小或在可能有多个槽或轨道滑臂的情况下彼此的间距，以保证紧急操纵装置5能插入轨道3内。
在触头13上设有一测试信号接收装置15，它装在两个轨道滑臂之一上。按第一种优选的实施形式，所述测试信号接收装置可由一电触头构成，它处于轨道滑臂一个表面上的一个金属接触面内。但也可以将整个轨道滑臂设计为电触头，为此它连续地用金属或其他导电材料制成。
测试信号接收装置15按第二种优选的实施形式也可以设计为用于接收光信号，为此，它具有一个或多个光电二极管，或构成一个光的信号路径，光信号可通过该信号路径引入紧急操纵装置5的内部。
此外还设有一应答信号发送装置17，它安排在两个轨道滑臂的另一个上。根据紧急操纵装置5的设计，它也可以设置在与测试信号接收装置15所在的同一个轨道滑臂上，除此之外也可以为此设另一些轨道滑臂。同样，应答信号发送装置17可设计为电触头，或设计为可发送光信号。光信号可以通过一个或多个发光二极管产生，或通过一光的信号路径从紧急操纵装置5内部导向应答信号发送装置17。
所述紧急操纵装置5还有一紧急按钮19，通过操纵它可影响应答信号的发送或引起一紧急信号，后者导致起动紧急措施，例如起动紧急停止功能。例如，通过紧急按钮19，关闭或切断电或光的信号连接。紧急按钮设计为它可由操作人员方便地接近和操纵。此外，按已知的方式，它可以有一种信号色，例如红色，以便作为紧急按钮19能更容易地被看到。
图3举例表示一些功能组，借助它们可以实现本发明。在紧急操纵装置5方面主要是一个紧急停止开关6。在图示的实施形式中，该紧急停止开关6象征性地表示为一电构件，但它也可以是一个光学的功能元件。该紧急停止开关用于在操作人员通过紧急按钮19操纵时影响测试信号接收装置15与应答信号发送装置17之间的信号路径。按最简单的设计，所述信号路径被紧急停止开关6切断。为此可断开一个电开关或阻塞一个光的信号路径。
在图示的情况下，所述测试信号接收装置15与所述测试信号发送装置9连接，也就是说，紧急操纵装置5装在轨道3上，以及彼此以硬件为基础的连接闭合。同样，应答信号发送装置17与应答信号接收装置11连接。
在同样与轨道3连接的紧急控制器7方面，测试信号通过测试信号发生器21产生并传输给测试信号发送装置9。测试信号可以是一个电位，它既可通过电触头传输，也可通过发光二极管组转变为光信号。
按第一种实施形式，所述测试信号是一个简单的通/断(An/Aus)信号，这意味着，或传输一个信号，或阻断该信号的传输。按第二种实施形式，所述测试信号可以由一个信号系列组成，此信号系列可以编码为另一些信息。例如所述测试信号可包含一个作为识别标志的位串，此识别标志可唯一性地配属于多个紧急操纵装置中的某一个紧急操纵装置5。例如可以在一个技术设备上设一定数量的紧急操纵装置5，它们逐个按序编号。因此，测试信号可含有用于单义性地识别某一紧急操纵装置5的识别标志，此识别标志与此模块独有的编号相对应。由此可实现一简单的和可用少量二进制数位编码的识别标志。
一种可以在一个公共的轨道3内使用两个紧急操纵装置5的可能性在于，两个紧急操纵装置5的每一个只能沿一个方向导引电流，例如通过采用一个二极管。在这种情况下发送一个交变的电信号作为测试信号，它在每个相位各通过两个紧急操纵装置5之一导引。若操纵两个紧急操纵装置5之一并由此阻塞其电路，则只有交变的测试信号两个相位之一仍被导通并作为应答信号发送，亦即通过未被操纵的那个紧急操纵装置5。
若多个紧急装置5与轨道3连接，则紧急控制器7必须布置为，使它通过测试信号发生器21为每个紧急操纵装置5产生一个独自拥有的测试信号。以此方式保证，紧急操纵装置5可彼此独立地应答。在这种情况下，测试信号发生器21可设计为完全硬件式的单纯电构件，以避免对软件提出特别高的可靠性要求。但它也可以在采用受软件控制的设备的情况下进行设计。
按另一种优选的实施形式有可能共同使用多个紧急操纵装置5，为此紧急操纵装置5与测试信号无关地发送独立编码的应答信号。在这里，应答信号自己生成个性化的编码。由此可以取消在测试信号发生器21内产生个性化的测试信号，以及在紧急控制器7内只须对这些个性化的应答信号进行分析评估。
但根据紧急控制器7的工作方式，多个紧急操纵装置5也可以在没有与之配属的编码测试信号的情况下使用，为此，所述紧急操纵装置5的功能在于，在操纵时建立起测试信号发送装置9与应答信号接收装置11之间的信号连接。在这种情况下可通过操纵每一个插在轨道3上的紧急操纵装置5起动紧急措施，无需使用可逐个配属的测试信号。
此外，还设有一应答信号电子设备23，它可通过所述应答信号接收装置11接收一个或多个紧急操纵装置5的应答信号。为了避免对安全关系重大的软件提出特别高的要求，此应答信号电子设备23设计为完全硬件式的单纯电构件；但它也可以在使用受软件控制的设备的情况下进行设计。
应答信号电子设备23设计为，当接收一个通过操纵紧急操纵装置5产生的信号时，此应答信号电子设备向技术设备发送一个起动技术设备紧急功能的信号。为此目的，它有与此技术设备的连接，在图示的实施例中为与病人支承台1的连接。然而，它也可以用于关闭另一个它安装在其上面的那个技术设备，例如在空间上分开设置的X射线电压发生器。
在采用针对多个紧急操纵装置5的个性化编码的测试信号时，应答信号电子设备23有能力逐个分析评估各紧急操纵模块的应答信号。为此目的，它必须被编程设计为，使它能知道紧急操纵装置5的数量或个性化应答信号的总数，从而在缺失某个应答信号时它能起动紧急停止功能。例如，紧急操作装置5的配置能借助双开关或跳线(Jumpern)来编排。以此方式，应答信号电子设备23可以随时检验，是否所有紧急操纵装置5全部在实际上都未被操纵。若单个应答信号改变，则导致此改变的原因或在于操纵了相应的紧急操纵装置，或在于此紧急操纵装置误工作。两种情况都要求起动紧急措施。
图4表示紧急操纵装置5方面采用光学信号为基础的电构件。通过测试信号接收装置15接收光的测试信号并将其传输给一光电二极管25。该光电二极管25将光测试信号转变为一电信号，并进一步将它传给一标识分析器27。该标识分析器27的任务是，将测试信号与可能的干扰信号区别开来、加以鉴定以及必要时识别该测试信号的单义性地配属于该紧急操纵装置5的个性化识别标志。它就下列方面分析该测试信号的识别标志此识别标志是否配属于相关的紧急操纵装置5。它设计为单纯以硬件为基础的电子构件。
若识别出一个独特地配属于此紧急操纵装置5的测试信号，则将该测试信号进一步传输给紧急停止开关6，测试信号通过它到达发光二极管29。所述标识分析器27发送一个同样个性化编码的应答信号。此应答信号可以是进一步传输的未变化的测试信号，也可以是自己产生的必要时带有变化的位串的应答信号。
若紧急操纵装置5的供电不通过轨道3进行，则可通过电压供给装置31保证可能需要的供给电压，它例如可设计为电池或充电的电池。在后一种情况下，所述紧急操纵装置5可设计为，使该可充电电池在与轨道3接触时自动通过该轨道3被重新充电。
在紧急停止开关6内的连接闭合时，由标识分析器27发送的应答信号进一步传给发光二极管29，并在那里恢复成光信号。此光的应答信号通过应答信号发送装置17发送。一旦紧急停止开关6被操作人员操纵，切断在标识分析器27与发光二极管29之间的连接，便不再产生任何应答信号。应答信号的缺失作为信号改变向轨道3发送，并可由紧急控制器7检测到，以便起动紧急措施。
在图示的实施例中，紧急操纵装置5有一些电构件，但可代之以存在一条电导线，它借助紧急停止开关6中断。另一个可能性是，紧急操纵装置处于一个光的信号路径内，此信号路径例如由光导体和反射镜构成并通过紧急停止开关6阻塞，为此例如在此信号路径中插入一个不透光的屏障。
此外，除了通过操作人员操纵紧急操纵装置5外，在检测到一种预定状况时，例如当检测到病人一个生理参数的阈值、或技术设备的一个安全性临界工作参数、或化学的环境参数时，可采用自动操纵。为此目的，紧急操纵装置5可具有一相应的传感器，例如化学或温度传感器，或具有一个接头用于接收例如来自病人心电图仪器的传感器信号。
权利要求
1.一种安全装置，它可与一技术设备连接并包括一轨道(3)，该轨道设计为使安装在该轨道上的一紧急操纵装置(5)可在该轨道上移动，其中，可通过该轨道(3)发送一测试信号，所述安装在该轨道上的紧急操纵装置(5)可与其移动位置无关地接收该测试信号，并且所述轨道(3)可与该紧急操纵装置(5)的移动位置无关地接收来自该紧急操纵装置(5)的应答信号，其中，所述安全装置设计为，可根据所接收的应答信号向所述技术设备发出一个信号。
2.按照权利要求1所述的安全装置，其中，所述轨道(3)具有一个测试信号发送装置(9)，通过它可发送所述测试信号。
3.按照权利要求2所述的安全装置，其中，通过所述测试信号发送装置(9)可发送一光的测试信号。
4.按照权利要求2或3所述的安全装置，其中，通过所述测试信号发送装置(9)可发送一电的测试信号。
5.按照上述任一项权利要求所述的安全装置，其中，所述轨道(3)具有一应答信号接收装置(11)，通过它可接收应答信号。
6.按照权利要求5所述的安全装置，其中，通过应答信号接收装置(11)可接收一光的应答信号。
7.按照权利要求5或6所述的安全装置，其中，所述应答信号接收装置(11)包括一种发荧光的纤维。
8.按照权利要求5、6或7所述的安全装置，其中，通过所述应答信号接收装置(11)可接收一电的应答信号。
9.按照上述任一项权利要求所述的安全装置，其中，该安全装置与一紧急控制器(7)连接，通过该紧急控制器可产生所述测试信号和/或可接收所述应答信号。
10.按照权利要求9所述的安全装置，其中，通过所述紧急控制器(7)可产生一测试信号和/或可接收一应答信号，该测试信号和/或应答信号含有可一一对应地与某一确定的紧急操纵装置(5)相配的识别标志。
11.一种技术设备，它与按照上述任一项权利要求所述的安全装置连接。
12.按照权利要求11所述的技术设备，它设计为医疗技术设备(1)。
13.一种紧急操纵装置(5)，它设计为可安装在一轨道(3)上并可在该轨道上移动，其中，该紧急操纵装置(5)可与其移动位置无关地接收一由轨道(3)发出的测试信号，并且可根据所接收的测试信号发送一应答信号，该应答信号可与紧急操纵装置(5)的移动位置无关地由所述轨道(3)接收。
14.按照权利要求13所述的紧急操纵装置(5)，其中，它具有一个测试信号接收装置(15)，通过它可接收所述测试信号。
15.按照权利要求14所述的紧急操纵装置(5)，其中，通过所述测试信号接收装置(15)可接收一光的测试信号。
16.按照权利要求14或15所述的紧急操纵装置(5)，其中，通过所述测试信号接收装置(15)可接收一电的测试信号。
17.按照权利要求13至16中任一项所述的紧急操纵装置(5)，其中，它具有一应答信号发送装置(17)，通过它可发送所述应答信号。
18.按照权利要求17所述的紧急操纵装置(5)，其中，通过所述应答信号发送装置(17)可发送一光的应答信号。
19.按照权利要求17或18所述的紧急操纵装置(5)，其中，通过所述应答信号发送装置(17)可发送一电的应答信号。
20.按照权利要求13至19之一所述的紧急操纵装置(5)，其中，它具有一紧急按钮(19)，通过操纵它可发送所述应答信号。
21.按照权利要求20所述的紧急操纵装置(5)，其中，它具有一电的紧急停止开关(6)，它通过操纵所述紧急按钮(19)来操纵。
22.按照权利要求20或21所述的紧急操纵装置(5)，其中，它具有一光的信号路径，该信号路径通过操纵所述紧急按钮(19)被切断。
23.按照权利要求13至22之一所述的紧急操纵装置(5)，其中，它具有一标识分析器(27)。
24.按照权利要求23所述的紧急操纵装置(5)，其中，通过所述标识分析器(27)可分析包含在所接收的一测试信号内的一个性化识别标志，并且可根据分析结果发送一应答信号。
25.按照权利要求23或24所述的紧急操纵装置(5)，其中，通过所述标识分析器(27)可发送一个含有个性化识别标志的应答信号。
26.按照权利要求13至25之一所述的紧急操纵装置(5)，其中，它设计为在检测到一种预定状况时可被自动操纵。
全文摘要
本发明公开了一种安全装置，它可与一技术设备连接，以及涉及一种附属的紧急操纵装置(5)。安全装置包括轨道(3)。轨道(3)和紧急操纵装置(5)设计为，使紧急操纵装置(5)可装在轨道(3)上以及可在轨道上移动。通过轨道(3)可发送测试信号，测试信号可由安装在轨道上的紧急操纵装置(5)接收并与其移动位置无关。通过紧急操纵装置(5)可发送应答信号，它可由轨道(3)接收并与紧急操纵装置(5)的移动位置无关。安全装置设计为，可根据接收的应答信号向技术设备发出一个信号。通过此信号可起动紧急措施，例如紧急接通具有紧急停止或安全功能的技术设备。
文档编号G05B9/02GK1530789SQ20041003970
公开日2004年9月22日 申请日期2004年3月15日 优先权日2003年3月14日
发明者罗伯特·卡格迈耶, 赖纳·斯塔布, 斯塔布, 罗伯特 卡格迈耶 申请人:西门子公司