CN104918590A - 电致动器系统 - Google Patents

Abstract

一种用于在致动器系统和外部设备之间交换数据的通信系统，例如，通信系统以网关和代码变换器形式的操作解释双向数据流中的信息并且双边传输信息。该通信系统还提供有集成在手持设备中的RFID电路。该RFIC电路可以传输关于网关唯一标识的信息，也被称为MAC地址。这样获得了外部设备至致动器系统的轻松连接而无需人工输入数据。

Description

电致动器系统

本发明涉及一种电致动器系统，包括线性致动器、控制器、电源，其中该致动器系统提供有用于接收信号或发送信号的无线接口。从而该致动器系统能够被无线地操作和监控。本发明还涉及一种能被连接至该致动器系统的终端。本发明还涉及在其中安装该电致动器系统的医院病床或护理床。

电致动器系统很好地适于可调节床(例如医院病床或护理床)。在那种床中，床垫由支撑表面来承载，该支撑表面可以在致动器系统中安装的电机线性致动器的辅助下被抬高和降低。此外，床的背部依靠和腿部依靠部分也可以通过线性致动器的辅助来调节。该线性致动器主要是包括推杆(piston rod)的类型，例如在WO 02/29284A1(Linak A/S)中所述的类型。

电致动器系统被提供，例如，作为医院和护理床制造商的分包货物。床制造商通常希望使用他们自己的操作和监控设备。可能还需要床与其致动器系统可以被连接到医院系统以能够监控床并遥控它。

致动器系统通常通过Wi-Fi、蓝牙或其他无线技术被无线地连接到床制造商的设备。为了在致动器系统的无线网关和床制造商的设备之间建立连接，致动器系统的无线网关上的MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址被读入到床制造商的设备中。这确保致动器系统的操作仅能够由连接到该致动器系统的特定设备来承担。网关的MAC地址是唯一的并且能够在致动器系统所随带的文档中找到。此外该MAC地址在附着于致动器系统的标签(通常地在网关模块上或在控制器上)上被详述。当致动器系统被连接至床制造商的设备(例如，终端)时，因此有必要查询致动器系统的文档或爬到床下找到并读取与网关MAC地址相关的标签上所详述的信息。由于代码长，因此(由于这个可能导致的不便)便有错误地将该代码输入到床制造商的设备的风险，

不期望让床制造商的设备以无线形式(over the air)来接收(pickup)MAC地址的广播，使得它们能从列表中被选择。如果选择了错误的数字，终端将不经意间被带入其将操作另一张床的状态。如果致动器系统不经意间调整了一张病床(其中病床容纳肌肉骨骼系统断裂或背部断裂的患者)，那将会非常不幸。

因此需要在如下方面改进致动器系统：在实现以更安全和简单的方法将关于无线接口的网络标识的信息传输至床制造商的设备的这个方面，目的是将这些设备连接至另一个。

以上目标根据本发明得到了实现，其中致动器系统提供有一种RFID(Radio Frequency Identification，无线射频标识)电路，其被配备以传输无线接口的网络标识的信息。

根据现有技术，RFID的读取范围根据类型从几毫米变化至大约一米；但是为了避免意外地连接至其他致动器系统，针对该应用，短范围是所期望的。因此大于二十厘米的范围是不期望的。

RFID电路可以是一种包含唯一代码的类型，因此当RFID电路被读入到合适设备时该唯一代码能够被移除。这种RFID存在于更先进的实施例中，在该更先进的实施例中，在该更先进的实施例中有可能在内存中存储数据，该内存被布置与RFID电路连接并且随后能够由读取设备来读取。在这种类型中，有可能存储被嵌入到RFID电路中的关于无线接口的网络标识的信息。在一个实施例中这个信息可以被人工地编程。

在另一个实施例中，被嵌入到RFID电路的关于无线接口的网络标识的信息从致动器系统被传输。如果致动器系统提供有用于编程该RFID电路的装置，这是可以做到的。该编程可以通过无线或有线的方式来完成。

从问题综述看，假设的是该RFID电路应被布置与致动器系统连接，但是以这种方式有可能实现与要被连接的床制造商的设备的必要接近。

在一个实施例中RFID电路被布置在连接至致动器系统的操作设备中。更具体地，致动器系统通常提供有操作设备，该操作设备在床未连接至床制造商的设备时能够被使用。该操作设备被连接至致动器系统的控制器并且因此是致动器系统的下游。该操作设备包括能够激活致动器系统的功能的接触件。此外，通过把RFID电路布置在与操作设备相同的空间里，所获得的优点是以简单和容易的方式使具有RFID电路的操作设备接近床制造商的设备，该制造商的设备包括RFID读取器，通过该RFID读取器能够传输关于无线接口的网络标识的信息。该解决方案同时是离散和实用的，因为RFID电路没有使操作设备尺寸变大或更复杂。定位根据如下方式是离散的，该方式可以被理解为：要使用该RFID电路的人被告知RFID电路的位置，而不必让外人(outsideparty)找到该RFID电路的位置。RFID电路还是抗磨损保护的并且当其被使用时将总是“在手边(to hand)”。

RFID电路可以被布置在该操作设备的印刷电路板(PCB)上，其中PCB也提供有用于操作该致动器系统的操作接触件。这种PCB通常被称作为薄膜键盘，因为接触件被嵌入在多个薄膜层之间。

在一个实施例中该存储器(该存储器被布置与RFID电路存储器相连)可通过电子连接来被编程，该电子连接通过手持设备电缆延伸至致动器系统，使得当手持设备通过电缆连接被连接到致动器系统时，利用属于致动器系统网关的MAC地址对RFID电路存储器进行更新。

在另一个实施例中，如果手持设备电缆未被连接至致动器系统，配备RFID电路以阻止对存储器的检索(retrieval)。这阻止了末被连接的手持设备在终端和网关模块之间建立连接。

在又一个实施例中，RFID电路被布置在电路板上，该电路版被设计作为具有信用卡类型的塑料卡片。该RFID电路还可以被布置在能够自粘的金属薄片上。尽管由于安全原因有必要保证RFID电路是致动器系统的无线网关的下游，这种实施例将提供用于放置RFID电路的多个可能性。

如果手持设备配备有用于容纳具有RFID电路的卡的支架(holder)，那么在卡上布置有RFID的实施例则具有明显的优点。支架可以是无源的从而该卡仅有助于在操作设备中定位RFID电路。在另一个实施例中，支架可以提供有用于RFID电路的接口，因此关于无线接口的网络标识的信息可以通过操作设备的有线连接从网关模块传输到控制器。

如果带有RFID电路的卡未被放置在支架内，出于安全原因有利的是为卡提供用于物理地限制卡和致动器系统之间距离的装置。为了确保卡持续作为(remain)致动器系统的唯一标识符，在一个实施例中该卡可以提供有一根绳，该绳的一端连接到致动器系统而另一端连接到带有RFID电路的卡。为了避免绳子碍事，其可以是弹性的，因此当需要时该卡可以被拉拽至接近床制造商的设备，并且然后，当卡被释放时，弹性绳会确保卡再次相当接近致动器系统。该绳有可能在滚轴(roller)上被卷起，已知的滚轴的类型从真空吸尘器的自动滚动电源线到滑雪场的道索。

RFID电路的设计对床制造商的设备在读取并解码接口的无线网络标识的信息方面提出了要求。如果床制造商的设备是终端，该终端被配备以连接至电动致动器系统上的无线接口，该终端必须被提供有用于读取并解码信息的装置(该信息通过RFID电路来传输且是关于无线接口的致动器系统网络标识的信息)，以及用于将无线网络连接链接至致动器系统的装置。如果床制造商的设备能直接从RFID电路读取网关的无线接口上的MAC地址，则可以简单地来建立连接。至今为止RFID电路不能直接传输MAC地址，床制造商的设备必须能够读取RFID电路的UID(UNIQUE IDENTIFIER CODE，唯一识别码)并且与详述致动器系统的无线网关上的MAC地址的列表(该列表基于RFID电路的UID)进行交流(confer with)。这样的列表可以被本地处理但也可以通过搜索包括该列表的服务器来被查询。终端也能被配置用来获取RFID电路的UID以及与存储在终端中的UID和MAC地址相关的组合信息集相同的存储在RFID电路的存储器中与MAC地址相关的信息。这实现了更大的确定性：其中终端保持连接至特定网关并且仅仅连接至那个网关。典型地，适用于容纳RFID电路的支架能被内置到终端内。这样可以确保，只要终端还在致动器系统网关的紧邻区域内，终端便仅仅连接至网关。其优点在于为了容纳RFID电路，这种支架能被布置在任何外部设备中，该外部设备通过网关能被连接至致动器系统，其目的是以简单和安全的方式向其传输与网关的MAC地址相关的信息或与连接相关的其它信息。

本发明一般地涉及电致动器系统，其可以形成任何构造的一部分，尽管本发明借助于病床来解释。当我们在此涉及床和致动器系统，我们是指包括电致动器系统的医院病床或护理床。

根据本发明的致动器系统的实施例将在下面参照附图更详细地描述，其中：

图1示出了包括致动器系统的护理床的示意图，

图2示出了在图1中示出的护理床中的致动器系统的示意图，

图3示出了(用于病人)的终端，

图4示出了用于操作致动器系统的手持设备，以及

图5示出了包括致动器系统的医院病床或护理床。

图1中示意性示出的护理床包括由下床架2支撑的床垫(未示出)，下床架2接着由一组腿部3支撑。护理床1有致动器系统(示意性地在图2中示出)，该致动器系统包括连接至控制盒6和操作设备7的两个线性致动器4、5。控制盒6包括控制器和电源。线性致动器4、5能够调整床背依靠部分8和腿部依靠部分9。致动器系统具有被运行为串行数据流的网络，来自致动器系统设备的数据能被转换到该串行数据流并且被传输。网络由控制盒6内的微处理器供电。串行数据流由时钟信号来计时并且该数据流发送包括标识部分和数据部分的数据包。

该致动器系统还包括接线盒10，该接线盒10连接在控制盒6和操作设备7之间。接线盒10还包括网关模块11，该网关模块能通信至住宅、护理之家或医院处的网关。该通信可以是有线或无线的。在另一个实施例中，包括接线盒10的致动器系统，包括能够在互联网、移动电话网络或通过其它无线网络通信的模块。关于网关模块11，至外部设备的接口可以是有线的或无线的，例如通过WLAN或蓝牙。

图3中的附图示出了由病人使用的用于无数功能(包括调整致动器系统)的终端12。终端配备有Wi-Fi类型的无线广播连接并且因此能够通过网关模块连接至致动器系统。为了建立和保持该连接，必须在网关模块的无线接口上键入地址(也被称作MAC地址)。然而终端提供有RFID读取器，该RFID读取器被配备以能够读取放置在读取器紧邻区域内的RFID。从RFID模块读取的这个信息是以最小的RFID模块的唯一ID为单位的，但是在特别相关的实施例中能够被放大以也能够读取存储在被设计与RFID电路相连接的电子存储器中的信息。如果存储在这个存储器中的信息是网关模块上的MAC地址，终端能够以简单容易的方法来读取与所需连接相关的信息并且随后建立连接。这样避免病人终端无意连接至其他病床的致动器系统，增强了病人的安全。例如如果一张容纳肌肉骨骼系统断裂的病人的病床被突然调整，其将涉及到重大伤害以及失调。这自然需要带有信息的RFID电路被严格地维持与致动器系统的相连接并且被布置在其附近。也可以用关于网关模块的MAC地址的修正信息来更新该RFID电路。

图4示出了用于致动器系统的手持设备13。手持设备13具有带按键的薄片14。由虚线所标识的RFID电路16已经被插入到薄片的叠层中。这可以是一种带有内置存储器的RFID电路。RFID电路可以作为没有供电或者没有至存储器设备的电接口的可能性的无源电路而被插入。在这个实施例中无源电路中的存储器通过RFID电路的无线接口来编程。在另一个实施例中，RFID电路的存储器可以通过电子连接来编程，其中电子连接通过手持设备的电缆来延伸，因此当手持设备通过电缆连接被连接至致动器系统时，利用属于致动器系统网关的MAC地址来更新RFID电路的存储器。当手持设备被带至紧邻用于读取RFID电路的终端读取设备时，因此可能读取在致动器系统的网关上的MAC地址并且与其建立连接。显然此功能必须不能被自动地或由病人激活，而必须是仅仅由认证的护理人员或服务人员激活的功能。在另一个实施例中如果手持设备的电缆末被连接至致动器系统，RFID电路进一步被配备以阻止对存储器的检索。这阻止了未被连接的手持设备被使用以在终端和网关模块之间创建连接。这样也促进了病人的安全。在另一个实施例中，RFID电路能被集成在手持设备的印刷电路板(PCB)上。

图5中示出的医院病床17包括下床架18和上床架19，其中下床架18提供有驱动轮20。用于床垫的可调整支撑表面安装在上床架19上。支撑表面包括背部依靠部分21、铰接式腿部依靠部分22和他们之间的固定中间部分23。背部依靠部分和腿部依靠部分21、22其每个能用其自己的致动器24、25来调整，因此支撑表面能够形成不同的形状。上床架19利用两个线性致动器连接至下床架18，其中两个线性致动器被设计为抬起柱(lifting column)26、27。致动器24、25、26、27被连接至控制盒28，控制盒28包括用于连接至电网的电源、可充电电池以及控制器。

被连接至控制盒29的是接线盒28，用于连接操作设备例如手持设备30、终端31和任何其他设备。致动器系统的设备(即，操作设备30、31)，致动器24、25、26、27，控制盒28，接线盒29和其他连接设备在被运行为串行数据流的网络中通信，所有设备可以将数据转换到串行数据流。医院病床17中的致动器系统如关于图1的护理病床所描述地那样运行。

Claims (12)

1.一种电致动器系统，包括：

线性致动器，

控制器，

电源，

用于接收信号或发送信号的无线接口，并且其中所述无线接口包括网络标识，

其特征在于，所述致动器系统还提供有RFID电路，所述RFID电路被配备以传输关于所述无线接口的网络标识的信息。

2.根据权利要求1所述的电致动器系统，其特征在于，关于所述无线接口的网络标识的信息被人工编程，其中网络标识被嵌入到所述RFID电路中。

3.根据权利要求1所述的电致动器系统，其特征在于，关于所述无线接口的网络标识的信息，从用于接收信号或发送信号的所述无线接口发送，其中网络标识被嵌入到所述RFID电路中。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电致动器系统，其特征在于，所述致动器系统包括操作设备，并且其中所述RFID电路被安置在所述操作设备中。

5.根据权利要求4所述的电致动器系统，其特征在于，所述操作设备包括提供有用于操作所述致动器系统的操作接触件的印刷电路板，并且其中所述RFID电路被安置在所述电路板上。

6.根据权利要求2或5所述的电致动器系统，其特征在于，所述RFID电路被安置在卡上，优选地是信用卡类型的塑料卡。

7.根据权利要求6所述的电致动器系统，其特征在于，所述操作设备配备有用于容纳带有RFID电路的卡的支架。

8.根据权利要求6所述的电致动器系统，其特征在于，所述卡提供有用于物理地限制所述卡和所述致动器系统之间距离的装置。

9.根据权利要求1所述的电致动器系统，其特征在于，所述电致动器系统包括控制盒，在所述控制盒中安置有所述控制器并且所述线性致动器连接到所述控制盒。

10.根据权利要求1所述的电致动器系统，其特征在于，所述电致动器系统包含连接至所述控制器的接线盒并且其中所述接线盒包括用于接收信号或发送信号的无线接口。

11.一种用于连接至根据权利要求1至10所述的电致动器系统上的无线接口的终端，其特征在于，所述终端提供有读取和解码信息的装置以及建立至所述致动器系统的无线网络连接的装置，其中所述信息通过RFID电路发送且所述信息是关于致动器系统的无线接口的网络标识的。

12.一种包括根据权利要求1至10任一项所述的电致动器系统的医院病床或护理床。