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Die Erfindung betrifft ein Kranken- oder Pflegebett zur Erkennung des Abstands des Betts zu einem in der Umgebung befindlichen Hindernis und ein entsprechendes Verfahren.
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Aus
DE 20 2009 013 736 U1 ist bekannt, dass ein Teil des Kopfendes des Betts, nämlich dessen außenliegende Abstandsrollen, bei dem Hochfahren des Liegerahmens mit beispielsweise einer Fensterbank kollidieren können und um die Schäden einer derartigen Kollision zu begrenzen bzw. zu vermeiden, offenbart obige Schrift eine Schaltvorrichtung, die bei einer Kollision einen Antriebsmotor abschaltet.
US 2011/0087416A1 und
JP09024071A zeigen Krankenhausbetten, die zum besseren Manövrieren Messsensoren in der Horizontalen aufweisen und
DE 20 2009 013 736 U1 zeigt eine Vorrichtung zur Unterbrechung des Antriebs zur Höhenverstellung.
DE 103 54 739 A1 offenbart eine Patientenlagerungsvorrichtung mit einem Stellungssensor zur Verhütung von Kollisionen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kranken- oder Pflegebett und ein Verfahren zum Betreiben eines Kranken- oder Pflegebetts bereit zu stellen, wobei die bekannte Vorrichtung zur Kollisionsvermeidung verbessert ist und die Kollision mit anderen Objekten wirksam verhindert wird. Diese Aufgabe wird mit dem Bett und dem Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Ein Kranken- oder Pflegebett umfasst ein Untergestell und einen damit gekoppelten Matratzenrahmen, der über zumindest einen elektrisch aktivierbaren Antrieb gegenüber dem Untergestell höhenverstellbar und/oder schwenkbar ist. Dabei ist am Bett kopfseitig zumindest ein berührungslos arbeitender Abstandssensor vorgesehen, um den Abstand zu einem an der Umgebung angeordneten Hindernis zu bestimmen und eine Steuerung ist eingerichtet, bei Unterschreitung eines Grenzwerts ein Abschalten des Antriebs vorzunehmen. Bevorzugt wird nur der Antrieb der kollisionsverursachenden Bewegungsrichtung abgeschaltet und andere Bewegungsrichtungen des Antriebs können weiter aktivierbar sein. Durch die berührungslose Messung wird eine Möglichkeit geschaffen, einen Mindestabstand zu dem Hindernis einzuhalten. Gegenüber der Schrift
DE 20 2009 013 736 U1 liegt nicht lediglich ein Austausch einer berührenden gegen eine berührungslose Messung vor, sondern es eröffnet sich auch die Möglichkeit der Messung in beliebige Richtungen, nämlich auch horizontal oder schräg, während beim genannten Stand der Technik nur eine Messung in vertikaler Richtung möglich war.
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Bevorzugt ist die Steuerung eingerichtet, eine optische und/oder akustische Warnvorrichtung bei einer Unterbrechung des Antriebs zu aktivieren. Dadurch wird der Anwender auf eine drohende Kollision aufmerksam gemacht und kann unmittelbar erkennen, dass es sich beim Antriebsstopp nicht etwa um eine Störung des Antriebs oder das Erreichen der Endlage handelt.
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Weiterführend ist der Anstandssensor ein Infrarotsensor, ein Sonarsensor oder ein Radar-Sensor, wobei beispielsweise Messverfahren mit einem Messsignal verwendet werden, dessen Laufzeit oder Phasenlage zur Entfernungsbestimmung analysiert werden. Bei den Triangulationsmessverfahren kann die Lage des Reflektionspunkts eines Messsignals auf dem Hindernis erkannt werden und so die Entfernung bestimmt werden.
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Insbesondere ist der Matratzenrahmen gegenüber dem Untergestell in eine Kopftieflage schwenkbar und die Steuerung ist eingerichtet, den Schwenkantrieb für die Kopftieflage in Abhängigkeit von durch den zumindest einen Abstandssensor gemessenen Abstandswerten freizugeben oder zu blockieren. Da bei diesem Schwenken das Haupt mit der Wand des Raums kollidieren kann, wird durch die Definition eines Grenzwerts des Abstands, der größer ist als Null, eine Kollision sicher vermieden.
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Weiterführend ist der zumindest eine Abstandsensor in etwa in der Höhe des Matratzenrahmens oder tiefer liegend angeordnet und die Steuerung ist eingerichtet, den Abstand zu einem Hindernis, wie beispielsweise einer Raumwand zu bestimmen und den Schwenkantrieb für die Kopftieflage zu blockieren, wenn eine Kollision des Betthaupts mit dem Hindernis zu erwarten ist. Hierbei werden insbesondere keine Sensoren im oberen Bereich des Haupts verwendet und hierdurch ergibt sich ein einfacherer konstruktiver Aufbau des Haupts. Es kann aufgrund des maximal möglichen Neigungswinkels bei der Kopftieflage das Ausschwenken des Haupts bestimmt werden und wenn ein Grenzwert des Abstands zur Wand definiert wird, der größer als das maximale Ausschwenken ist, so kann auch mittels eines tiefer liegenden Sensors, eine Kollision des Haupts mit der Wand oder einem entsprechenden Hindernis verhindert werden.
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Insbesondere ist für das Schwenken des Betts in eine Kopftieflage ein anderer Grenzwert für das Abschalten des Antriebs vorgesehen, als für das Heben oder Senken des Matratzenrahmens mit der Liegefläche des Betts. Dies gilt insbesondere für einen Sensor, der in der Höhe des Matratzenrahmens angeordnet ist. Für das Heben und Senken des Betts ohne eine Änderung der Neigung reicht ein Abstand von wenigen Zentimetern zur Wand aus, aber für das Absenken in die Kopftieflage wird ein größerer Abstand von z. B. mindestens 10 oder 20 cm benötigt.
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Bevorzugt weist das Bett einen Akku oder eine Batterie auf, um den Abstandssensor unabhängig von einer kabelgebundenen Stromversorgung zu betreiben und die Steuerung ist eingerichtet, bei Unterschreitung eines Grenzwerts ein akustisches und/oder optisches Warnsignal auszugeben. Dies ist vorteilhaft, wenn das Bett verschoben werden soll, denn dann ist der kabelgebundene Netzanschluss gelöst und über die genannte Warnung kann es dem Anwender erleichtert werden, das Bett mit vorgegebenen Mindestabständen zu der Wand zu positionieren.
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Erfindungsgemäß ist zumindest ein Sensor im oberen Bereich des Betthaupts angeordnet und in einer Messrichtung ausgerichtet, die in Bettlängsrichtung vom Bett wegweisend um 45° +/– 35° gegenüber der Horizontalen ansteigend ist und insbesondere um 45° +/– 10° gegenüber der Horizontalen ansteigend ist. Somit kann mit lediglich einem Sensor sowohl der Abstand zu der Wand, als auch eines Hindernisses, das oberhalb des Haupts befindlich ist, erkannt werden.
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Alternativ kann zumindest ein Sensor im oberen Bereich des Betthaupts angeordnet und in einer Messrichtung ausgerichtet sein, die in Bettlängsrichtung vom Bett wegweisend um 75° +/– 15° gegenüber der Horizontalen ansteigend ist. Hiermit wird zunächst besser in die Richtung von dem Betthaupt nach oben gemessen, was zur verbesserten Erkennung von z. B. einer Versorgungsleiste führt. Eine Kollision mit einer Versorgungsleiste ist nämlich bevorzugt zu vermeiden, da die Beschädigungen dort schwerwiegender sein können als bei einer Wand.
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Ein Verfahren zum Betreiben eines Kranken- oder Pflegebett mit einem Untergestell und einem damit gekoppelten Matratzenrahmen weist eine erste Betriebsweise auf, bei der ein Anwender über einen automatischen Antrieb die Höhe des Matratzenrahmens verstellen kann und zumindest eine zweite Betriebsweise, bei der der Anwender die Neigung des Matratzenrahmens gegenüber der Horizontalen über einen automatischen Antrieb verstellen kann. Eine Steuerung erkennt bei beiden Betriebsweisen über Messergebnisse eines Sensors, ob ein Hindernis im Bewegungsbereich des Matratzenrahmens oder daran befindlichen Anbauteilen, wie insbesondere des Haupts, befindlich ist und stoppt entsprechend den jeweiligen Antrieb, wodurch eine mögliche Kollision vermieden wird. Bevorzugt bestimmt dabei ein Sensor den Abstand von dem Betthaupt zu einer Wand eines Raums und gibt ein optisches und/oder akustisches Warnsignal aus, falls ein vorgegebener Grenzwert unterschritten wird, um es einem Anwender so zu ermöglichen, das Bett ohne Unterschreiten eines Mindestabstands von dem Betthaupt zu der Wand auszurichten, wobei insbesondere der Mindestabstand 20 cm beträgt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen;
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1 ein Krankenbett in einer hochgefahrenen Position mit horizontal ausgerichtetem Matratzenrahmen in einer hochgefahrenen Lage,
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2 eine perspektivische Ansicht des Kopfendes des Krankenbetts in der abgesenkten Position des Matratzenrahmens,
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3 ein Detail J eines Entfernungssensors,
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4 eine Seitenansicht des Betts mit angedeuteten Messrichtungen der Sensoren und
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5 eine Seitenansicht des Betts in der Kopftieflage mit der Darstellung des Fußbodens, einer Wand des Raums und einem gegenüber der Wand vorstehendem Objekt in Form einer Versorgungsleiste.
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1 zeigt ein Kranken- und/oder Pflegebett 10, welches in Krankenhäusern, Pflegeheimen oder auch im privaten Bereich zum Einsatz kommt. Ein Untergestell 20 weist vier Laufrollen 24, bzw. Räder auf, die jeweils um eine Vertikalachse schwenkbar sind, so dass das Bett einfach in alle Richtungen geschoben werden kann. Eine Radbremse 25 ist als ein Fußhebel ausgeführt und kann in eine gelöste oder eine gebremste Stellung gebracht werden, wobei in der gebremsten Stellung eine oder bevorzugt zwei Laufrollen, oder bei einer zentralen Rollenfeststellung alle vier Laufrollen gebremst sind, um so ein unbeabsichtigtes Verschieben oder Wegrollen des Betts zu verhindern. Ein Matratzenrahmen 14 ist über ein kopfseitiges Hebegestänge 19 und ein fußseitiges Hebegestänge 18 mit dem Untergestell 20 verbunden. Die Hebegestänge umfassen vier Tragestreben, die jeweils mit einem Ende am Untergestell schwenkbar gelagert sind. Eines der Paare der Tragestreben ist mit seinem anderen Enden schwenkbar im Matratzenrahmen 14 gelagert, während das weitere Paar der Tragestreben dort in einer Längsführung geführt ist. Nicht dargestellte elektrische Antriebe sind am Matratzenrahmen angeordnet und greifen derart an die Tragestreben, dass sie gegenüber dem Matratzenrahmen geschwenkt werden und so kann die Liegefläche des Bettes gehoben oder gesenkt oder geneigt werden. Die Antriebe sind unabhängig voneinander aktivierbar, so dass bspw. das kopfendseitige Hebegestänge 19 in seine hochgefahrene Stellung und das fußseitige Hebegestänge 18 in die abgesenkte Stellung und damit der Matratzenrahmen in seine Fußtieflage bringbar ist. Bei einem Absenken des kopfseitigen Hebegestänges 19 und einem Anheben des fußseitigen Hebegestänges 18 ist hingegen die Kopftiefstellung einstellbar. Bei den Fuß- und Kopftieflagen sind jeweils Winkel des Matratzenrahmens 14 von bis zu 18° gegenüber der Horizontalen einstellbar. Aus Gründen der Sicherheit kann von der Steuerung vorgegeben sein, dass die Kopftieflage nicht vom Patienten selbst, sondern nur von einer medizinischen Person einstellbar ist, da hier eine Gefahr des Blutstaus im Kopf gegeben sein kann.
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Der Matratzenrahmen 14 umfasst einen umlaufenden Rahmen und dient neben der bereits beschriebenen Lagerung der Hebegestänge und deren Antriebe zur Aufnahme der Liegefläche für die Matratze 12. Ferner sind das kopfseitige Haupt 30 und das fußseitige Haupt 40 am Matratzenrahmen 14 angebracht.
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2 zeigt das Bett in seiner herab gefahrenen Stellung und dass das Haupt 30 einen umlaufenden rechteckförmigen Rahmen 34 aus einem Metallprofil umfasst. Der vom Rahmen umschriebene Bereich wird weitgehend von einer Platte aus einem Kunststoffmaterial geschlossen. Dabei bleibt im oberen Bereich ein Abschnitt unterhalb der oberen Seite frei von der Platte, so dass ein Anwender dort das Profil des Rahmens umfassen kann und so wird der Griffbügel 32 zum manuellen Schieben des Betts gebildet. In soweit sind das kopfseitige Haupt 30 und das fußseitige Haupt 40 identisch aufgebaut. Zusätzlich sind am kopfseitigen Haupt 30 Sensoren 65 und 66 angeordnet. Das fußseitige Haupt 40 weist hingegen keine Sensoren zur Abstandsmessung auf.
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Zwei Sensoren 65 sind an der kopfseitigen Stirnfläche des Betts in der Höhe der Verbindungselemente zum Untergestell angeordnet. Die Sensoren 65 können dabei beispielsweise direkt in dem Matratzenrahmen 14 integriert sein oder in einen davor gesetzten Träger 31 des Haupts 30 oder in den unteren Bereich des Haupts. Im oberen Bereich des Rahmens sind zwei Sensoren 66 in den Rahmen des Haupts 30 integriert. Alternativ können die Sensoren in den vertikal ausgerichteten Eckpfosten des Haupts, also dem entsprechenden Teil des Rahmens integriert sein.
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In 4 ist die Messrichtung der Abstandssensoren 65 und 66 gezeigt. Die Hauptmessrichtung der Sensoren 65 zeigt in Bettlängsrichtung in der Horizontalen vom Bett weg und die Hauptmessrichtung der Sensoren 66 zeigt in Bettlängsrichtung in einem Winkel von 45° nach oben vom Bett weg.
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Die Sensoren können bei allen Ausführungsformen berührungslos die Entfernung zu einem Hindernis erkennen oder das Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts der Entfernung. Dabei sind unterschiedliche Messprinzipien denkbar, nämlich insbesondere Verfahren über Laufzeitberechnung oder Phasenlagenunterschiede, wie die Ultraschallabstandsmessung, Radarmessung oder Laserabstandsmessung oder Infrarot- oder Lasermessverfahren nach dem Triangulationsprinzip. Messverfahren nach dem Triangulationsprinzip arbeiten bevorzugt in einer genau vorgegebenen Hauptmessrichtung, die in 4 mit einem dickeren Strich eingezeichnet sind. Andere Verfahren, wie z. B. die Radarmessung können in einem Winkelbereich von ca. 10°, bevorzugt ca. 30° um die Hauptmessrichtung Objekte erkennen. Dabei wird das Messsignal an dem Hindernis reflektiert und das auf den Sensor zurückfallende Signal wird vom Sensor zur Erkennung der Entfernung analysiert.
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Die Abstandssensoren 66 können alternativ in einem Messwinkel von 60° +/– 15° oder 80° +/– 10° oder 90° gegenüber der Horizontalen nach oben ausgerichtet sein. Die Sensoren werden bevorzugt benachbart zu den Ecken des Betts angeordnet sein. Konstruktiv besteht aber ein Abstand von ca. 20 bis 30 cm von den Ecken des Betts bzw. von den vertikalen Abschnitten des Rahmens des Haupts 30 zu Sensoren. Um auch mögliche Hindernisse im Eckbereich des Betts erkennen zu können, kann zum einen der Effekt genutzt werden, dass die Sensoren einen gewissen Spreizungswinkel der Messrichtung haben oder die Sensoren können nach außen, also in Richtung zu den Seiten des Betts geneigt sein. Alternativ zu den jeweils zwei Sensoren 65 und 66 können mehrere Sensoren wie z. B. drei oder vier gleichmäßig über die Länge der Bettstirnfläche verteilt sein.
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Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass sowohl die Sensorpaare 65 und ebenso 66 verwendet werden, sondern alternativ können auch ausschließlich Sensoren 65 in etwa in der Höhe des Matratzenrahmens 14 verwendet werden oder ausschließlich Sensoren 66 in etwa in der Höhe der Oberkante des Haupts.
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Zunächst wird der Fall betrachtet, dass nur die Sensoren 65 verwendet werden. Mit schraffierten Linien ist in 5 der Boden 90, auf dem das Bett bewegt wird, eine Raumwand 92 und ein gegenüber der Raumwand 92 in das Innere des Raums vorstehende Vorsorgungsleiste 94 gezeigt. Wenn zumindest einer der Sensoren 65 einen Abstand vom Bettende bis zur Wand 92 misst, der kleiner als 20 cm ist, so wird der Antrieb der Antriebe derart gesperrt, dass das Bett nicht in eine Kopftieflage geschwenkt werden kann. Hierzu wird insbesondere das kopfseitige Hebegestänge 19 gegen ein Absenken gesperrt. Auch wird das fußseitige Hebegestänge 18 gegen ein Heben gesperrt, wenn nicht gleichzeitig das kopfseitige Hebegestänge gehoben wird, da in beiden Fällen sich eine Kopftieflage ergeben könnte. Diese Sperrung wird deshalb benötigt, da das Fußende des Betts in einem Winkel von bis zu 18° hochgeschwenkt werden kann und dabei kann sich ein Punkt A (siehe 5) des Griffbügels 32 um ca. 17 cm in Richtung der Wand 92 bewegen. Wenn also der Abstand vom Bett zur Wand kleiner als der vorgegebene Grenzwert (in diesem Beispiel 20 cm) ist, könnte es ohne eine Sperrung der genannten Antriebe zu einer Kollision von dem Griffbügel mit der Wand kommen. Es wird aber nicht die Funktion des Hebens und Senkens der Liegefläche gesperrt, bei der Matratzenrahmen 14 in Form eines Parallelversatzes verfahren wird, da sich dadurch der Wandabstand nicht verändert. Wenn hingegen ein Abstand gemessen wird, der kleiner als 3 cm ist, so werden alle Antriebe des Matratzenrahmens gesperrt, da aufgrund von ggf. vorhandenen und vorstehenden Anbauteilen wie von Haken 37 eine Kollision mit der Wand nicht sicher ausgeschlossen werden kann. In diesem Fall erhält der Anwender entweder auf der Bedienung 50 einen entsprechenden Hinweistext, oder es wird eine akustische oder optische Warnanzeige aktiviert. Dies kann z. B. durch eine blinkende Warnlampe 60, die an exponierter aber geschützter Stelle am Haupt angebracht ist, geschehen.
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In einer alternativen Ausführungsform sind ausschließlich die oberen im Griffbügel 32 integrierten Sensoren 66 vorhanden. Wenn das Bett in die Kopftieflage geschwenkt wird, so reduziert sich der Abstand von diesen Sensoren zur Wand 92. Wenn die Sensoren, wie in 4 gezeigt, mit der Hauptmessrichtung 45° nach oben gerichtet sind, so wird bei einer gemessenen Entfernung D2 von 5 cm der Schwenkantrieb zum Schwenken des Betts in die Kopftieflage gesperrt. Aufgrund der Messrichtung ergibt sich nämlich auf die Horizontale projektiert ein Abstand von 2,5 cm von dem Bügelgriff 32 zu der vertikalen Wand 92. Aufgrund des Sperrens des Schwenkantriebs wird eine Kollision vermieden.
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Die Sensoren 66 können aufgrund ihrer 45° Ausrichtung auch eine Versorgungsleiste 94 erkennen. Der Begriff Versorgungsleiste wird im Sinne dieser Erfindung über den reinen Wortsinn hinaus stellvertretend verwendet für sämtliche Anbauteile, die an der Wand 92 befestigt oder angeordnet sind und derartig auf der Höhe des Griffbügels 32 liegen, das eine Kollision mit ihm möglich ist. Zunächst ist damit eine Versorgungsleiste mit Anschlüssen für Strom, Luft oder Sauerstoff oder dergleichen gemeint. Des Weiteren sind hiermit auch medizinische Monitore, medizinische Geräte oder Vorrichtungen gemeint, die entweder an der Wand befestigt sind oder im genannten Bereich stehen. Wenn die gemessene Entfernung D2 den Wert von 5 cm unterschreitet, wird ferner die Funktion des Hebens des Matratzenrahmens über beide Hebegestänge in Form eines Parallelversatzes gesperrt. Dies ist deshalb notwendig, da aufgrund der Messrichtung von 45° nicht erkannt wird, ob sich eventuell der Griffbügel 32 unterhalb der Versorgungsleiste 94 befindet und so kann ein Sperren des Hebens des Matratzenrahmens mit der Liegefläche eine Kollision des Griffbügels mit der Unterseite 94a der Versorgungsleiste verhindern. Ferner wird bei diesem Messergebnis ein Absenken in die Fußtieflage gesperrt, da auch bei dieser Bewegung der Griffbügel 32 angehoben würde, was ebenfalls eine Kollision mit der Unterseite 94a einer Versorgungsleiste 94 verursachen könnte.
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In einer weiteren Alternative können sowohl im unteren Bereich Sensoren 65 wie auch im oberen Bereich Sensoren 66 verwendet werden, wobei die Steuerung analog zu den bereits beschriebenen Betriebsweisen den jeweiligen Antrieb sperrt, falls auch nur ein Sensor eine Gefahr der Kollision erkennt.
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Vorstehend wurden die Funktionen der Sensoren in dem Fall betrachtet, dass das Bett fest an einem Ort steht. Zusätzlich können die Sensoren bei dem Positionieren des Betts hilfreich sein. Um, wie bereits beschrieben, eine Kollision des oberen Teils des Haupts mit der Wand 92 in jeder Neigungsausrichtung des Matratzenrahmens 14 zu verhindern, muss ein hinreichender Abstand von dem Bett zu der Wand eingehalten werden. Hierbei können die Sensoren 65 unterstützen. Bei dem Schieben des Betts an seine Sollposition werden die Sensoren aktiviert und bei einer Unterschreitung einer Schwelle von gemessenen 20 cm wird ein optisches oder akustisches Warnsignal aktiviert, welches dem Anwender signalisiert, dass das Bett zu nahe an der Wand 92 steht und er es zurückziehen muss, bis das Warnsignal deaktiviert wird. Da das Bett bei dem Verschieben in vielen Fällen nicht an das Stromnetz zur Stromversorgung der Antriebe und der elektronischen Steuerung angeschlossen ist, weist die Steuerelektronik eine Batterie oder einen Akku auf, um die Abstandssensoren und die opto-/akustische Warnung auch in diesem Fall betreiben zu können.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform können anstelle von Sensoren 66 mit der in 4 gezeigten Messrichtung jeweils zwei Sensoren verwendet werden, die in unterschiedliche Richtung messen, nämlich eine Messrichtung Ah, die senkrecht von dem Haupt wegweisend ist und eine Messrichtung Av, die in der Ebene des Haupts 30 nach oben gerichtet ist. Mit den Sensoren der Messrichtung Ah kann wie bereits beim Sensorpaar 65 beschrieben, eine Annäherung an die Wand 92 erkannt werden und das weitere Sensorpaar kann gezielt bei Bewegungen des Griffbügels 32 nach oben eingesetzt werden um eine Kollision mit der Unterseite 94a der Versorgungsleiste zu verhindern.
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3 zeigt das Detail J gemäß 1, mit einem Sensor 66, der in die Oberseite des Metallrahmens des Haupts 30 geschraubt ist, und einer optischen Warnanzeige, die in Richtung der Liegefläche des Betts ausgerichtet ist. Bei der Aktivierung der Unterschreitung der Messwerte, oder genauer zumindest eines der gemessenen Werte unter die vorgegebene Schwelle und bei gleichzeitigem Betätigen einer Bewegungstaste an der manuellen Bedienung 50 kann eine entsprechende Warnung veranlasst werden, um dem Anwender ein Feedback darüber zu geben, dass der Antrieb für ihn nicht aktivierbar ist. Das kann auch auf akustischem Wege erfolgen, z. B. aus einer zentralen Steuerbox heraus, die unterhalb der Liegefläche angebracht ist.
