CN114557829B - 一种可移动病床及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种可移动病床及其控制方法，所述控制方法包括：获取所述光学探测器探测的光源信号；基于所述光学探测器探测的光源信号，确定光源与所述可移动病床的相对位置；其中，所述光源与医疗设备的相对位置固定；基于所述光源与所述可移动病床的相对位置、所述光源与所述医疗设备的相对位置，确定所述可移动病床与所述医疗设备的相对位置；基于所述可移动病床与所述医疗设备的相对位置，控制所述可移动病床移动。

Description

一种可移动病床及其控制方法

技术领域

本说明书涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种可移动病床及其控制方法。

背景技术

现有的医疗设备大都是一体化设计，承载患者的病床一般不可拆卸。但是，对于一些特殊场景需要快速移动病床转移患者，诊疗时再将病床与医疗设备对接。现有的对接方式一般是通过人工移动病床，费力费事。也有一些自动对接方式，在地面预设一些指引标识，再通过摄像头拍摄图像，通过标识和图像找准对接口的位置，然后控制病床移动进行对接。然而，这种自动对接方式操作不够便捷，对接耗时较长；而且，需要额外安装摄像头，需要临时对操作室进行改进。

因此，有必要提供一种可移动病床及其控制方法，实现病床与医疗设备更高效、精准、便捷的对接。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种可移动病床的控制方法，包括：获取所述光学探测器探测的光源信号；基于所述光学探测器探测的光源信号，确定光源与所述可移动病床的相对位置；其中，所述光源与医疗设备的相对位置固定；基于所述光源与所述可移动病床的相对位置、所述光源与所述医疗设备的相对位置，确定所述可移动病床与所述医疗设备的相对位置；基于所述可移动病床与所述医疗设备的相对位置，控制所述可移动病床移动。

本说明书实施例之一提供一种可移动病床，包括病床主体、光源、处理器和光学探测器，所述医疗设备或所述可移动病床的其中一者上设有光源，其中另一者上设有光学探测器；所述处理器与所述光学探测器、所述病床主体具有信号连接；所述处理器，用于执行本说明书任一项实施例所述的可移动病床的控制方法。

本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)在病床主体和医疗设备上设置光源和光学探测器，通过探测光源脉冲的时间差推算光源的位置，从而确定医疗设备与病床主体的相对位置，信号处理主要在病床主体内部完成，不用摄像头等部件，结构简单、操作便捷。(2)光源和光学探测器设置于病床主体和医疗设备上，可以随病床和医疗设备一起转移，不受场地现状限制，不用对场地进行改造，极大提高诊疗效率。(3)两个光源的相对位置可以固定，根据其中一个光源的位置可以确定另一个光源的位置，或者其中一个光源可以设置于已知位置，从而只需确定一个光源的位置，即可确定医疗设备与病床主体的相对位置。(4)通过光源和光学探测器引导病床与医疗设备对接，计算简便、高效，计算结果准确度高。

需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的可移动病床在医疗系统中的应用场景示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的光源和光学探测器的布置示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的光学探测器的布置示意图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的光学探测器的结构示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的光源控制系统的结构示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的可移动病床控制系统的结构示意图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的通过三个光学探测器确定光源位置的示例性三维坐标图；

图8是根据本说明书一些实施例所示的通过四个光学探测器确定光源位置的示例性三维坐标图；

图9是根据本说明书一些实施例所示的可移动病床控制方法的示例性流程图；

图10是根据本说明书另一些实施例所示的可移动病床控制方法的示例性流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的可移动病床在医疗系统中的应用场景示意图。

医疗设备(例如，核磁共振扫描设备、CT扫描设备等)和承载患者的病床一般是整体不可拆卸的。但是，在一些特殊场景也需要移动病床，例如，一些急救场景，需要快速移动病床转移患者。因此，可以将病床和医疗设备分体式设置，病床设计为可移动的形式，以便于特殊情况下快速转移，诊疗时，再将病床与医疗设备对接。医疗设备的对接面设有对接口，可移动病床的对接面设有对接头，对接操作时，对接头可以插入对接口以实现可移动病床和医疗设备的对接。

在一些场景下，可以通过人工推动病床，使对接头插入对接口，实现病床与医疗设备对接，然而人工推动费力费事，不利于高效救治患者；且人工推动容易出现误操作。在一些场景下，也可以采用自动对接方式，在地面预设一些指引标识(比如，画线、画方向、画标尺等)，再通过光学图像识别定位对接口，控制病床移动至对接口完成对接。例如，在操作室内安装摄像头，通过摄像头拍摄图像，找准对接口的位置，再控制病床移动进行对接。然而，上述自动对接方法，需要对场景进行特殊设置(地面做标识或安装摄像头)，受场地限制，在一些临时转移情况下，现场布置会浪费时间。此外，额外增加摄像头会增加连接线，操作室内线网繁杂不便于操作。

本说明书一些实施例提供一种可移动病床，在病床主体上设置至少三个光学探测器，在医疗设备上设置第一光源和第二光源。在一些实施例中，第一光源和第二光源也可以设于病床主体上，至少三个光学探测器设于医疗设备上。通过任意两个光学探测器探测到第一光源脉冲边缘的时间差，可以获知任意两个光学探测器与第一光源的距离差，通过任意两个光学探测器接收到第二光源脉冲的时间差，可以获知任意两个光学探测器与第二光源的距离差。

在一些实施例中，结合至少三个光学探测器中任意两个光学探测器与第一光源的距离差可以计算出第一光源相对于病床主体的坐标，结合至少三个光学探测器中任意两个光学探测器与第二光源的距离差可以计算出第二光源相对于病床主体的坐标。通过第一光源和第二光源的坐标，可以推算出医疗设备(如医疗设备对接面上对接口)相对于病床主体的位置，从而能够自动控制可移动病床移动，使得对接头插入对接口实现对接。

本说明书一些实施例提供的可移动病床，信号处理主要在病床主体内部完成，不用摄像头等部件，不需要在操作室布置复杂的网络标定器件。进一步地，光源和光学探测器设置于病床主体和医疗设备上，可以随病床和医疗设备一起转移，不受场地现状限制，不用对场地进行改造，操作便捷、节约时间，极大提高诊疗效率。在一些实施例中，可以只转移可移动病床，在转移后的场地内与新的医疗设备上的光源配合；或者在新的医疗设备上安装光源；通过光源和光学探测器，即可计算当前医疗设备与病床的相对位置，进行对接操作。

图2是根据本说明书一些实施例所示的光源和光学探测器的布置示意图。

在一些实施例中，如图1、图2所示，可移动病床100可以包括：病床主体110、处理器(图中未示出)和至少三个光学探测器120，至少三个光学探测器120可以设置在病床主体110上，处理器与至少三个光学探测器120具有信号连接(如电连接、无线连接等)。在一些实施例中，处理器可以设置在病床主体110上。在一些实施例中，处理器可以脱离病床主体110设置。例如，处理器可以设置在操作室内并与至少三个光学探测器120无线连接。在一些实施例中，医疗设备200上可以设置第一光源210和第二光源220，其中，第一光源210和第二光源220相对于医疗设备200的位置已知。例如，第一光源210和第二光源220相对于医疗设备200的位置可以通过测量获得。在一些实施例中，第一光源210和第二光源220与医疗设备200的相对位置固定。在符合该条件(第一光源210和第二光源220与医疗设备200的相对位置固定)的基础上，第一光源210和/或第二光源220也可以设置在医疗设备200以外的位置。例如，光源(第一光源210和/或第二光源220)可以设置于与医疗设备200位置相对固定的其余位置。例如，第一光源210和/或第二光源220可以设置在医疗设备200所在的房间内。第一光源210和/或第二光源220相对于医疗设备200的位置可以通过测量或计算获得。在一些实施例中，至少三个光学探测器120可以用于探测第一光源210和第二光源220的信号，处理器可以基于光学探测器120探测的信号确定第一光源210和第二光源220与病床主体110的相对位置，以确定医疗设备200与病床主体110的相对位置。

在一些实施例中，处理器可以获取至少三个光学探测器120分别探测的第一光源210的光源信号；基于至少三个光学探测器120分别探测的第一光源210的光源信号，确定第一光源210与病床主体110的第一相对位置。进一步地，处理器可以获取至少三个光学探测器120分别探测的第二光源220的光源信号；基于至少三个光学探测器120分别探测的第二光源220的光源信号，确定第二光源220与病床主体110的第二相对位置。进一步地，处理器可以基于第一相对位置和第二相对位置，以及光源与医疗设备200的相对位置，确定医疗设备200与病床主体110的第三相对位置。

在一些实施例中，光源是指可以发射脉冲光的装置。在一些实施例中，光源可以包括但不限于激光发射装置、脉冲光发射装置等。在一些实施例中，第一光源210和第二光源220可以设置在医疗设备200的对接面，从而便于确定对接面的位置。在一些实施例中，第一光源210和第二光源220可以位于医疗设备200的对接口的两侧，从而便于更精准确定对接口的位置。

在一些实施例中，第一光源210相对于医疗设备的位置已知(如根据测量获得)，第一光源210和第二光源220的相对位置固定，从而根据第一光源21相对于医疗设备200的位置可以确定第二光源220相对于医疗设备200的位置。例如，第一光源210和第二光源220距离地面的高度可以相等，并且间距固定，根据第一光源210相对于医疗设备200的坐标则可以计算第二光源220相对于医疗设备200的坐标。

在一些实施例中，光学探测器120探测的第一光源210的光源信号可以包括第一光源210发出的脉冲光的特征信息。在一些实施例中，第一光源210的光源信号可以包括但不限于第一光源210发出的脉冲光的宽度、强度、波形、发射时间等一种或多种的组合。在一些实施例中，第一光源210发射脉冲光，光学探测器120可以探测脉冲光，并将探测到脉冲边缘的时间信号传递给处理器。

第一相对位置可以指第一光源210相对于病床主体110的坐标。例如，第一相对位置可以包括第一光源210在基于病床主体110建立的三维坐标系内的坐标，通过该坐标可以反映第一光源210与病床主体110的相对位置。

在一些实施例中，处理器可以获取任意两个光学探测器120探测到第一光源210脉冲边缘的时间差，并基于该时间差计算两个光学探测器120与第一光源210的距离差。在一些实施例中，至少三个光学探测器120所处在病床主体110上的位置已知(如通过测量获得)。在一些实施例中，三维坐标系可以基于至少三个光学探测器120进行创建(如以其中一个光学探测器为坐标原点)。在一些实施例中，通过至少三个光学探测器120的坐标，及至少三个光学探测器120中任意两个光学探测器120与第一光源210的距离差，可以计算第一光源210的坐标，从而获得第一光源210与病床主体110的相对位置。具体地，关于确定第一相对位置的详细内容可以参见本说明其他部分(例如，图7、图8及相关内容)，在此不做赘述。

在一些实施例中，光学探测器120探测的第二光源220的光源信号可以包括第二光源220发出的脉冲光的特征信息。在一些实施例中，光学探测器120探测的第二光源220的光源信号与光学探测器120探测的第一光源210的信号类似，在此不做赘述。

第二相对位置可以指第二光源220相对于病床主体110的坐标。例如，第二相对位置可以包括第二光源220在基于病床主体110建立的三维坐标系内的坐标，通过该坐标可以反映第二光源220与病床主体110的相对位置。在一些实施例中，处理器确定第二相对位置的方式可以与处理器确定第一相对位置的方式类似，在此不做赘述。

在一些实施例中，处理器可以基于第一相对位置和第二相对位置，确定医疗设备200与病床主体110的第三相对位置。在一些实施例中，第三相对位置可以指，医疗设备200的对接口与病床主体110的对接头的相对位置。在一些实施例中，第三相对位置可以指医疗设备200的对接面(或者对接口)相对于病床主体110的位置。在一些实施例中，对接面(或者对接口)相对于病床主体110的位置可以包括特定的点(如对接口的中心点)在基于病床主体110建立的三维坐标系内的坐标以及特定的面(如对接面)的坐标函数。在一些实施例中，在将病床主体110与医疗设备200对接时，不仅需要确定对接口的坐标位置，还需要确定医疗设备200的摆放方位。通过确定出医疗设备200上特定的点(如对接口的中心点)的坐标以及特定的面(如对接面)的坐标函数，即可反映出医疗设备200的坐标和方位，从而能够更准确地为可移动病床100对接提供引导。

在一些实施例中，第一光源210和第二光源220设置于医疗设备200的对接面，并且第一光源210和第二光源220分别与医疗设备200的相对位置可以测定，再通过第一光源210的坐标和第二光源220的坐标(即，第一相对位置和第二相对位置)，可以确定医疗设备200的对接面在所建三维坐标系内的位置(如坐标函数)。进一步地，第一光源210和第二光源220与对接口的相对位置可以预先测定，再结合第一光源210和第二光源220的坐标，可以计算对接面上对接口(如对接口的中心点)的坐标。

进一步地，病床主体110上，每个光学探测器120与对接头的距离可以测定，再结合每个光学探测器120的坐标，可以计算病床主体110上对接头的坐标。在一些实施例中，根据对接口的坐标和对接头的坐标，可以确定医疗设备200与病床主体110的第三相对位置，自动规划可移动病床100的移动路径，然后控制可移动病床100按规划路径移动，使得对接头插入对接口，实现自动对接。

本说明书一些实施例提供的可移动病床，病床主体110内设置处理器，信号处理主要在病床主体110内部完成，不用摄像头等部件，不需要在操作室布置复杂的网络标定器件。进一步地，光学探测器120设置于病床主体110上，可以随可移动病床100一起转移，不受临时场地限制，不用对场地进行改造，操作便捷、省时高效。

本说明书一些实施例提供一种医疗系统，可以包括医疗设备200、可移动病床100和处理器；医疗设备200或可移动病床100的其中一者上设有至少两个光源(例如，第一光源210和第二光源220)，其中另一者上设有至少三个光学探测器(例如，光学探测器120)。进一步地，处理器可以获取至少三个光学探测器120分别探测的每个光源的信号；基于至少三个光学探测器120分别探测的每个光源的信号，确定医疗设备200或可移动病床100与至少两个光源的至少两个相对位置；基于至少两个相对位置，确定医疗设备200与可移动病床(如病床主体110)的第三相对位置。通过可移动病床100和医疗设备200上设置的光源和光学探测器120，可以确定对接头和对接口的相对位置，对病床移动路径进行自动规划，能够快速实现自动对接，并且结构简单、操作便捷。

图3是根据本说明书一些实施例所示的光学探测器的布置示意图。

图4是根据本说明书一些实施例所示的光学探测器的结构示意图。

在一些实施例中，光学探测器120的数量可以包括至少三个(如3个、4个、5个、8个等)。在一些实施例中，光学探测器120的设置位置和排布方式可以不做限定。在一些实施例中，如图1、图3所示，光学探测器120的数量可以为四个，四个光学探测器120可以设置于病床主体110的对接头的对接面上。在一些实施例中，四个光学探测器120对称分布于对接面的四角，以便于更容易确定光学探测器120在所建三维坐标系内的坐标。

在一些实施例中，如图4所示，光学探测器120可以包括透镜121、探测头122和PCB板123。透镜121可以用于收集光束，使探测头122可以接收更多脉冲光，提高信噪比。在一些实施例中，探测头122可以设置于透镜121的焦点位置附近，以便于接收光束。PCB是PrintedCircuit Board的简称，中文全称为印制电路板，PCB板123可以用于对探测头122接收的信号进行信号处理(如放大、滤波、时间差计算等)，并将处理结果传递给处理器。

图5是根据本说明书一些实施例所示的光源控制系统的结构示意图。

为了便于处理器能够区分光学探测器120当前接收的脉冲来自第一光源210还是第二光源220，以明确当前计算的距离差用于确定第一相对位置还是第二相对位置。在一些实施例中，第一光源210和第二光源220的脉冲特征(如脉冲宽度、脉冲强度、脉冲波形等一种或多种)可以不同，以便于处理器判断脉冲来源。

在一些实施例中，可以通过光源控制系统500驱动第一光源210和第二光源220交替发射脉冲光。处理器可以通过脉冲发射的次序判断当前接收的脉冲来源。在一些实施例中，第一光源210和第二光源220也可以与处理器具有信号连通(例如，无线通讯连接)，从而使处理器可以获知当前接收的脉冲来自哪个光源。

在一些实施例中，如图5所示，光源控制系统500可以包括脉冲产生模块510和功率放大模块520，脉冲产生模块510可以用于产生脉冲信号，功率放大模块520可以用于放大脉冲信号。在一些实施例中，脉冲发生模块510和功率放大模块520电连接，功率放大模块520可以通过转换开关530交替与第一光源210的控制端或第二光源220的控制端连通，从而控制第一光源210和第二光源220交替发出脉冲光。在一些实施例中，脉冲产生模块510和功率放大模块520可以分别通过脉冲产生电路和功率放大电路实现。

在一些实施例中，在可移动病床100移动过程中，光源相对于病床主体110的相对位置会实时变化，处理器可以在一段时间内持续接收第一光源210和第二光源220的更新信号，并基于第一光源210和第二光源220的更新信号更新第三相对位置，从而根据更新后第三相对位置，重新规划/修正可移动病床100的移动路径。

在一些实施例中，光学探测器120可以在一段时间内持续接收第一光源210和第二光源220的更新信号，处理器可以基于最新获取的第一光源210和第二光源220的信号，重新确定第一相对位置和第二相对位置，并基于最新确定的第一相对位置和第二相对位置确定当前医疗设备200与病床主体110的第三相对位置。

在一些实施例中，如图1所示，病床主体110上还设有驱动轮130，驱动轮130可以用于驱动病床主体110移动。进一步地，处理器还可以用于：根据第三相对位置，向驱动轮130发送控制信号，以控制病床主体110移动。

图6是根据本说明书一些实施例所示的可移动病床控制系统的结构示意图。在一些实施例中，如图6所示，可移动病床控制系统600可以包括与光学探测器120数量相等的至少三个光电转换模块610，以及至少两个TDC芯片(如包括第一TDC芯片620和第二TDC芯片630等)。其中，每个光电转换模块610分别与每个光学探测器120连通，光电转换模块610可以用于将光学探测器120探测的光源信号转换为电信号。TDC芯片可以接收光电转换模块610转换后的电信号。在一些实施例中，一个TDC芯片可以与接收两个光电转换模块610转换后的电信号。在一些实施例中，TDC芯片的数量可以比光学探测器120的数量少一个。

在一些实施例中，第一TDC芯片620可以接收其中两个光电转换模块610转换后的电信号，并基于对应的两个光学探测器120探测到第一光源210脉冲边缘的时间，计算这两个光学探测器120探测到光源(如第一光源210或第二光源220)脉冲边缘的时间差，并将计算出的时间差传递给处理器。进一步地，处理器可以获取第二TDC芯片620计算出的另外两个光学探测器120探测到光源脉冲边缘的时间差。在一些实施例中，处理器可以基于多个TDC芯片的计算结果，确定任意两个光学探测器120探测到光源脉冲边缘的时间差，并据此确定相对位置(如第一相对位置和第二相对位置)。

在一些实施例中，病床主体110内可以设置惯性器件(例如，陀螺仪、加速度计等)，处理器可以制定规划路径，并通过病床主体110内自带的惯性器件反馈的信号控制病床主体110移动，以实现自动导航对接。

图7是根据本说明书一些实施例所示的通过三个光学探测器确定光源位置的示例性三维坐标图。

在一些实施例中，光学探测器可以设置为三个。在一些实施例中，处理器可以基于三个光学探测器分别探测的第一光源的信号、三个光学探测器的位置以及第一光源相对于地面的高度，确定第一光源与病床主体的第一相对位置。在一些实施例中，处理器可以基于三个光学探测器分别探测的第二光源的信号、三个光学探测器的位置以及第二光源相对于地面的高度，确定第二光源与病床主体的第二相对位置。在一些实施例中，第一光源相对于地面的高度或第二光源相对于地面的高度可以通过预先测量获得。在一些实施例中，在三个光学探测器的坐标确定的情况下，三个光学探测器可以任意排布。

在一些实施例中，第一光源、第二光源、其中两个光学探测器相对于地面的高度相等(即，第一光源、第二光源、其中两个光学探测器位于平行于地面的同一平面)。在一些实施例中，第一光源、第二光源、三个光学探测器相对于地面的高度相等(即，第一光源、第二光源、三个光学探测器位于平行于地面的同一平面)。在一些实施例中，为了便于标定三个光学探测器的坐标，如图7所示，三个光学探测器可以共线排布。

在一些实施例中，处理器可以基于病床主体建立三维坐标系，标定每个光学探测器在所建三维坐标系的坐标，再结合任意两个光学探测器与第一光源的距离差，计算第一光源的坐标。

在一些实施例中，如图7所示，Q、O、P表示三个光学探测器的位置点，T点表示一个光源(如第一光源或第二光源)的位置点，三个光学探测器共线，并且第一光源、第二光源、三个光学探测器相对于地面的高度相等(即，第一光源、第二光源、三个光学探测器位于平行于地面的同一平面)。以中间光学探测的位置点O为原点，垂直于地面的方向为y轴，xz平面平行于地面，建立三维坐标系。

如图7所示，在所建三维坐标系中，三个光学探测器的坐标可以标记为：

O(0，0，0)、P(p，0，0)、Q(q，0，0)，其中，p、q可以根据光学探测器的位置

进行测量，第一光源的坐标可以标记为T(x，0，z)，三个光学探测器O、P、Q点

距离第一光源T点的距离可以分别表示为d₁、d₂、d₃。根据任意两个光学探测器探测到第一光源的脉冲时间差(如脉冲边缘的时间差)，可以计算任意两个光学探测器与第一光源的距离差。基于任意两个光学探测器与第一光源的距离差、三个光学探测器的位置以及第一光源相对于地面的高度建立方程组，根据方程组可以计算获得第一光源相对于病床主体的坐标。以a表示光学探测器O、P点距离第一光源T点的距离差，以b表示光学探测器O、Q点距离第一光源T点的距离差。

根据O、P、Q点与T点的距离关系，可以得出如下方程组(1)：

基于上述方程组(1)可以计算x、z的值，得出第一光源的坐标，从而确定第一光源与病床主体的第一相对位置。在一些实施例中，处理器可以通过数值计算获取上述公式的数值解。

在一些实施例中，根据任意两个光学探测器探测到第二光源脉冲边缘的时间差，可以计算任意两个光学探测器探测第二光源的距离差，按照第一光源坐标的计算方法，可以计算第二光源的坐标，从而确定第二光源与病床主体的第二相对位置。

图8是根据本说明书一些实施例所示的通过四个光学探测器确定光源位置的示例性三维坐标图。

在一些实施例中，光学探测器可以设置为四个。处理器可以基于四个光学探测器分别探测的第一光源的信号以及四个光学探测器的位置，确定第一光源与病床主体的第一相对位置。处理器可以基于四个光学探测器分别探测的第二光源的信号以及四个光学探测器的位置，确定第二光源与病床主体的第二相对位置。

在一些实施例中，四个光学探测器可以设置于病床主体的对接面的任意位置。在一些实施例中，为了便于标定每个光学探测器的坐标，四个光学探测器可以对称分布。例如，如图3所示，四个光学探测器可以分布于矩形的四角位置。在一些实施例中，为了便于标定每个光学探测器的坐标，如图8所示，其中三个光学探测器的连线可以构成直角。

在一些实施例中，处理器可以基于病床主体建立三维坐标系，标定每个光学探测器在所建三维坐标系的坐标，再结合任意两个光学探测器与第一光源的距离差，计算第一光源的坐标。在一些实施例中，如图8所示，O、P、Q、R表示四个光学探测器的位置点，T点表示一个光源(如，第一光源或第二光源)的位置点，以其中一个光学探测的位置点O为原点，垂直于地面的方向为y轴，xz平面平行于地面，建立三维坐标系。

如图8所示，在所建三维坐标系中，四个光学探测器的坐标可以标记为：

O(0，0，0)、P(p，0，0)、Q(0，q，0)、R(r_x，r_y，0)，其中，p、q、r_x、r_y可以根

据光学探测器的位置进行测量，第一光源的坐标可以标记为T(x，y，z)，四个光

学探测器O、P、Q、R点距离第一光源T点的距离可以分别表示为d₁、d₂、d₃、d₄。根据任意两个光学探测器探测到第一光源的脉冲时间差(如脉冲边缘的时间差)，可以计算任意两个光学探测器探测第一光源的距离差，以a表示光学探测器O、P点距离第一光源T点的距离差，以b表示光学探测器O、Q点距离第一光源T点的距离差，以c表示光学探测器O、R点距离第一光源T点的距离差。

根据O、P、Q、R点与T点的距离关系，可以得出如下方程组(2)：

基于上述方程组(2)可以计算x、y、z的值，得出第一光源的坐标，从而确定第一光源与病床主体的第一相对位置。在一些实施例中，处理器可以通过MCU数值计算获取上述公式的数值解。

在一些实施例中，根据任意两个光学探测器探测到第二光源脉冲边缘的时间差，可以计算任意两个光学探测器探测第二光源的距离差，按照第一光源坐标的计算方法，可以计算第二光源的坐标，从而确定第二光源与病床主体的第二相对位置。

图9是根据本说明书一些实施例所示的可移动病床控制方法的示例性流程图。

如图9所示，在一些实施例中，可移动病床的控制方法900可以包括下述步骤。具体地，可以通过处理器执行控制方法900的下述步骤。

步骤910，获取至少三个光学探测器分别探测的第一光源的光源信号。

在一些实施例中，至少三个光学探测器(例如，光学探测器120)可以设置在病床主体(例如，病床主体110)上，第一光源(例如，第一光源210)可以设置在医疗设备(例如，医疗设备200)上。在一些实施例中，光学探测器可以设置为四个，四个光学探测器可以设置于病床主体的对接面上。

光学探测器探测的第一光源的光源信号可以包括接收脉冲的时间。在一些实施例中，光学探测器可以探测接收到第一光源脉冲边缘的时间，并传递给处理器。

步骤920，基于至少三个光学探测器分别探测的第一光源的光源信号，确定第一光源与病床主体的第一相对位置。

在一些实施例中，基于光学探测器接收到第一光源脉冲边缘的时间，处理器可以计算任意两个光学探测器与第一光源的距离差。基于病床主体建立三维坐标，标定每个光学探测器的坐标，通过至少三个光学探测器的坐标，及至少三个光学探测器中任意两个光学探测器与第一光源的至少三个距离差，可以计算第一光源的坐标。具体地，关于确定第一相对位置的详细内容可以参见本说明其他部分(例如，图7、图8及相关内容)，在此不做赘述。

步骤930，获取至少三个光学探测器分别探测的第二光源(例如，第二光源220)的光源信号。

光学探测器探测的第二光源的光源信号可以包括接收脉冲的时间。在一些实施例中，光学探测器可以探测接收到第二光源脉冲边缘的时间，并传递给处理器。

步骤940，基于至少三个光学探测器分别探测的第二光源的光源信号，确定第二光源与病床主体的第二相对位置。在一些实施例中，第一光源和第二光源与医疗设备的相对位置固定。

在一些实施例中，基于光学探测器接收到第二光源脉冲边缘的时间，处理器可以计算任意两个光学探测器与第二光源的距离差。基于病床主体建立三维坐标，标定每个光学探测器的坐标，通过至少三个光学探测器的坐标，及至少三个光学探测器中任意两个光学探测器与第二光源的至少三个距离差，可以计算第二光源的坐标。具体地，关于确定第二相对位置的详细内容可以参见本说明其他部分(例如，图7、图8及相关内容)，在此不做赘述。

步骤950，基于第一相对位置、第二相对位置、光源与医疗设备的相对位置，确定医疗设备与病床主体的第三相对位置。

在一些实施例中，第一光源和第二光源与医疗设备的相对位置固定，则第一光源和第二光源与对接口的距离可以测定获得，再结合第一光源和第二光源的坐标(即，第一相对位置和第二相对位置)，处理器可以计算对接口的坐标。具体地，关于确定第三相对位置的详细内容可以参见本说明其他部分(例如，图1及相关内容)，在此不做赘述。

步骤960，基于第三相对位置控制病床主体移动。

在一些实施例中，处理器可以基于第三相对位置为病床移动规划路径，控制病床主体按照规划路径移动，进行对接。具体地，关于控制病床移动的详细内容可以参见本说明其他部分(例如，图6及相关内容)，在此不做赘述。

本说明书另一些实施例提供一种可移动病床，可以包括：病床主体、处理器和至少两个光源，其中，至少两个光源可以设置在病床主体上，处理器与至少两个光源具有信号连接，至少三个探测器可以与医疗设备的相对位置固定。进一步地，处理器可以用于：控制至少两个光源分别发出脉冲光；接收至少三个光学探测器分别探测的每个光源的信号；基于至少三个光学探测器分别探测的每个光源的信号，确定医疗设备与至少两个光源的至少两个相对位置；基于至少两个相对位置，确定医疗设备与病床主体的第三相对位置。

在一些实施例中，光源可以设置在可移动病床上，而光学探测器可以设置在医疗设备上。在一些实施例中，确定医疗设备与至少两个光源的至少两个相对位置，以及基于至少两个相对位置，确定医疗设备与病床主体的第三相对位置的过程与上文中光源设置在医疗设备上、光学探测器设置在可移动病床上中类似，在此不做赘述。

图10是根据本说明书另一些实施例所示的可移动病床控制方法的示例性流程图。

如图10所示，在一些实施例中，可移动病床的控制方法1000可以包括下述步骤。

步骤1010，控制至少两个光源(例如，第一光源210和第二光源220)分别发出脉冲光。在一些实施例中，至少两个光源可以设置在病床主体(例如，病床主体110)上。

在一些实施例中，可以通过光源控制系统控制至少两个光源发射脉冲光。

步骤1020，接收至少三个光学探测器分别(例如，光学探测器120)探测的每个光源的信号。具体地，可以通过处理器执行步骤1020。在一些实施例中，至少三个探测器与医疗设备的相对位置固定。

在一些实施例中，至少三个光学探测器可以分别探测每个光源的脉冲光，处理器可以接收任意两个光学探测器探测到光源脉冲边缘的时间。

步骤1030，基于至少三个光学探测器分别探测的每个光源的信号，确定医疗设备(例如，医疗设备200)与至少两个光源的至少两个相对位置。具体地，可以通过处理器执行步骤1030。

在一些实施例中，处理器可以计算任意两个光学探测器探测到光源脉冲边缘的时间差，并计算任意两个光学探测器与每个光源的距离差。进一步地，基于任意两个光学探测器与每个光源的距离差，及每个光学探测器的坐标，处理器可以计算每个光源的坐标，从而确定医疗设备与至少两个光源的至少两个相对位置。具体可以参见本说明书图7、图8及其相关内容，在此不做赘述。

步骤1040，基于至少两个相对位置，确定医疗设备与病床主体的第三相对位置。具体地，可以通过处理器执行步骤1040。

在一些实施例中，通过至少两个光源的坐标，可以计算医疗设备对接口的坐标，从而确定医疗设备与病床主体的第三相对位置。具体可以参见本说明书图1及其相关内容，在此不做赘述。

步骤1050，基于第三相对位置控制病床主体移动。具体地，可以通过处理器执行步骤1050。

应当注意的是，上述有关流程900和流程1000的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程900和流程1000进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。

本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)在病床主体和医疗设备上设置光源和光学探测器，通过探测光源脉冲的时间差推算光源的位置，从而确定医疗设备与病床主体的相对位置，信号处理主要在病床主体内部完成，不用摄像头等部件，结构简单、操作便捷。(2)光源和光学探测器设置于病床主体和医疗设备上，可以随病床和医疗设备一起转移，不受场地现状限制，不用对场地进行改造，极大提高诊疗效率。(3)两个光源的相对位置可以固定，根据其中一个光源的位置可以确定另一个光源的位置，或者其中一个光源可以设置于已知位置，从而只需确定一个光源的位置，即可确定医疗设备与病床主体的相对位置。(4)通过光源和光学探测器引导病床与医疗设备对接，计算简便、高效，计算结果准确度高。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (6)

1.一种可移动病床的控制方法，其特征在于，包括：

获取光学探测器（120）探测的光源信号；

基于所述光学探测器（120）探测的光源信号，确定光源与所述可移动病床（100）的相对位置；

其中，所述光源与医疗设备（200）的相对位置固定；所述光源的数量为至少两个，所述光学探测器（120）的数量为至少三个；至少三个光学探测器（120）设置在所述可移动病床（100）上；至少两个所述光源包括第一光源和第二光源；

基于所述光源与所述可移动病床（100）的相对位置、所述光源与所述医疗设备（200）的相对位置，确定所述可移动病床（100）与所述医疗设备（200）的相对位置；

基于所述可移动病床（100）与所述医疗设备（200）的相对位置，控制所述可移动病床（100）移动；

所述获取光学探测器（120）的光源信号，包括：

获取所述至少三个光学探测器（120）分别探测的第一光源（210）的光源信号；和，

获取所述至少三个光学探测器（120）分别探测的第二光源（220）的光源信号；

基于所述光学探测器（120）探测的光源信号，确定光源与所述可移动病床（100）的相对位置，包括：

基于所述至少三个光学探测器（120）分别探测的第一光源（210）的光源信号，确定所述第一光源（210）与所述可移动病床（100）的病床主体（110）的第一相对位置；并且，

基于所述光学探测器（120）探测的第二光源（220）的光源信号，确定所述第二光源（220）与所述病床主体（110）的第二相对位置；

基于所述光源与所述可移动病床（100）的相对位置、所述光源与所述医疗设备（200）的相对位置，确定所述可移动病床（100）与所述医疗设备（200）的相对位置，包括：

基于所述第一相对位置、所述第二相对位置、所述光源与医疗设备（200）的相对位置，确定所述医疗设备（200）与所述病床主体（110）的第三相对位置。

2.根据权利要求1所述的一种可移动病床的控制方法，其特征在于，基于所述光学探测器（120）探测的光源信号，确定光源与所述可移动病床（100）的相对位置，包括：

根据任意两个光学探测器（120）探测到所述光源信号的脉冲时间差，确定任意两个光学探测器（120）与所述光源的距离差；

基于任意两个光学探测器（120）与所述光源的距离差、所述光学探测器（120）相对于所述可移动病床（100）的位置以及所述光源相对于地面的高度，获得所述光源相对于所述可移动病床（100）的位置信息。

3.如权利要求1所述的可移动病床的控制方法，其特征在于，至少两个所述光源发射的光源信号的脉冲特征不同。

4.如权利要求1所述的可移动病床的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

接收所述光源的更新信号，并基于所述光源的更新信号更新所述可移动病床（100）与所述医疗设备（200）的相对位置。

5.一种可移动病床，其特征在于，包括病床主体（110）、光源、处理器和光学探测器（120），医疗设备（200）或所述可移动病床（100）的其中一者上设有光源，其中另一者上设有光学探测器（120）；所述处理器与所述光学探测器（120）、所述病床主体（110）具有信号连接；

所述处理器，用于执行权利要求1-4中任一项所述的可移动病床的控制方法。

6.根据权利要求5所述的一种可移动病床，其特征在于，所述光源设置于与所述医疗设备（200）位置相对固定的其余位置。