DE102014018584A1

DE102014018584A1 - Hospital bed with weighing device

Info

Publication number: DE102014018584A1
Application number: DE102014018584.2A
Authority: DE
Inventors: Sascha Mayer; Bernd Tibken; Rüdiger Thiesemann
Original assignee: Prometheus Innovation GmbH
Current assignee: Prometheus Innovation GmbH
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-23
Also published as: WO2016097200A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Krankenhausbett oder Pflegebett mit einer Metallprofile aufweisenden Tragkonstruktion zwischen Liegefläche und Raumboden und an der Tragekonstruktion befestigten Dehnungsmessstreifen insbesondere zum Erfassen des Gewichts der auf dem Bett liegenden Person, wobei die Dehnungsmessstreifen an den Metallprofilen der Tragkonstruktion direkt ohne Zwischenschaltung weiterer Konstruktionselemente befestigt insbesondere angeklebt sind und zwar an den Stellen der Metallprofile, die durch die Belastung des Bettes durch die Person eine Dehnung erfahren.The invention relates to hospital bed or nursing bed with a metal profiles having support structure between lying surface and room floor and attached to the support structure strain gauges in particular for detecting the weight of lying on the bed person, the strain gauges are attached to the metal profiles of the support structure directly without interposition of other construction elements attached in particular namely at the points of the metal profiles, which experience an elongation by the burden of the bed by the person.

Description

Die Erfindung betrifft ein Krankenhausbett oder Pflegebett mit einer Metallprofile aufweisenden Tragkonstruktion und am Bett befestigten Dehnungsmesstreifen, die insbesondere zur Erfassung des Gewichtes der auf dem Bett liegenden Person verwendet werden.The invention relates to a hospital bed or nursing bed with a metal profiles having support structure and attached to the bed strain gauges, which are used in particular for detecting the weight of the person lying on the bed.

Die Messung des Gewichtes einer auf dem Bett liegenden Person kann auf unterschiedliche Arten ausgeführt sein. Aus der DE 199 30 414 B4 ist beispielsweise ein Messsystem für die Bestimmung des Gewichts eines Krankenhausbettes bekannt, bei dem sich das Krankenhausbett in einer Position befindet, in der die Räder des Bettes auf Lastaufnahmen aufliegen, die auf dem Boden befestigt sind und zur Messung des Gewichtes über Kraftmesselemente verfügen. Das Gewicht des Bettes wird durch Auswertung der Messsignale der Kraftmesselemente gemessen und daraus indirekt das Gewicht einer auf dem Bett liegenden Person bestimmt. Allerdings müssen bei dieser Lösung die Räder des Krankenhausbettes exakt auf die auf dem Boden liegenden Lastaufnahmen bewegt werden, was je nach Gewicht und Beweglichkeit des Bettes für das verantwortliche Personal sowohl körperlich anstrengend ist und als auch koordinatives Geschick erfordert.The measurement of the weight of a person lying on the bed can be carried out in different ways. From the DE 199 30 414 B4 For example, a measuring system for determining the weight of a hospital bed is known in which the hospital bed is in a position in which the wheels of the bed rest on load receptacles which are fixed to the floor and have force measuring elements for measuring the weight. The weight of the bed is measured by evaluating the measurement signals of the force measuring elements and indirectly determines the weight of a person lying on the bed. However, in this solution, the wheels of the hospital bed must be moved exactly to the lying on the ground load shots, which is both physically demanding and coordinative skill depending on the weight and mobility of the bed for the responsible staff.

Die DE 38 73 716 offenbart hingegen ein Krankenhausbett, welches zur Messung des Patientengewichts einen über dem Tragerahmen liegenden rechteckigen Wägerahmen aufweist, wobei sich an den vier Eckabschnitten der Rahmen Wägezellen befinden, über die beide Rahmen in Verbindung stehen. Der Tragerahmen ist mit der auf dem Boden stehenden Tragkonstruktion des Bettes verbunden, während die Liegefläche mit dem Wägerahmen verbunden ist. Durch eine elektronische Schaltung werden die Signale der Wägezellen ausgewertet und das Gewicht des Patienten regelmäßig bestimmt. Dieses System ist bezüglich seiner Abaptierbarkeit an unterschiedliche Bettkonstruktionen deutlich eingeschränkt, da es notwendig ist den Wägerahmen an den jeweiligen Tragerahmen oder die jeweilige Tragkonstruktion mechanisch anzupassen. Dies stellt gerade bei der Installation von Wägesystemen an bereits vorhandenen Krankenhaus- oder Pflegebetten einen erheblichen Nachteil dar.The DE 38 73 716 on the other hand discloses a hospital bed, which has a rectangular weighing frame lying above the support frame for measuring the patient weight, wherein load cells are located at the four corner sections of the frame, via which both frames are connected. The support frame is connected to the standing on the ground supporting structure of the bed, while the lying surface is connected to the weighing frame. By an electronic circuit, the signals of the load cells are evaluated and the weight of the patient regularly determined. This system is significantly limited in terms of its Abaptierbarkeit to different bed designs, since it is necessary to mechanically adjust the weighing frame to the respective support frame or the respective support structure. This represents a considerable disadvantage, especially when installing weighing systems on existing hospital or nursing beds.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Krankenhaus-/Pflegebett zur Verfügung zu stellen, an dem ein Messsystem zur Bestimmung des Gewichtes einer auf dem Bett liegenden Person installiert ist und insbesondere nachträglich an ein bereits erstelltes Bett bei sicherer Funktion, einfacher Herstellung und geringen äußeren Abmessungen leicht zu montieren ist.The object of the invention is to provide a hospital / nursing bed on which a measuring system for determining the weight of a person lying on the bed is installed and in particular subsequently to an already created bed for safe operation, ease of manufacture and small external dimensions easy to assemble.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass Dehnungsmessstreifen an Metallprofilen einer Tragkonstruktion direkt ohne Zwischenschaltung weiterer Konstruktionselemente befestigt insbesondere angeklebt sind und zwar an den Stellen der Metallprofile, die durch die Belastung des Bettes durch die Person eine Dehnung erfahren. Die direkte Befestigung der Dehnungsesstreifen an die Tragkonstruktion des Bettes bietet insbesondere durch Ankleben den Vorteil, dass die Montage einer Wägeeinrichtung keine weiteren Konstruktionselemente erfordert und somit einfach zu realisieren ist. Dies stellt grade bei der nachträglichen Montage einer Wägeeinrichtung an ein bereits erstelltes Bett einen Vorteil dar, da in diesem Fall konstruktiven Änderungen an der Tragkonstruktion nicht notwendig sind.This object is achieved according to the invention in that strain gauges attached to metal profiles of a support structure directly without the interposition of other construction elements are glued in particular at the points of the metal profiles, which experience an elongation by the burden of the bed by the person. The direct attachment of the stretch strips to the support structure of the bed offers in particular by sticking the advantage that the assembly of a weighing device requires no further construction elements and thus is easy to implement. This represents an advantage especially in the subsequent installation of a weighing device to an already created bed, since in this case structural changes to the supporting structure are not necessary.

Die Dehnungsmessstreifen sind bevorzugt an der Oberseite und/oder Unterseite der auf den Metallprofilen der Tragkonstruktion im Bereich einer größten Dehnung befestigt. Aufgrund dessen erfahren die Dehnungsmessstreifen bei Belastung auf der Oberseite eine maximale Dehnung beziehungsweise auf der Unterseite eine maximale Stauchung. Dies bietet den Vorteil, dass für die Bestimmung des Gewichtes eine maximale oder minimale Widerstandänderung der Dehnungsmesstreifen ausgewertet und damit die Messgenauigkeit der Wägeeinrichtung erhöht wird.The strain gauges are preferably attached to the top and / or bottom of the metal profiles of the support structure in the region of maximum elongation. As a result, the strain gauges experience maximum strain when loaded on the top, or maximum compression at the bottom. This offers the advantage that a maximum or minimum change in resistance of the strain gauges is evaluated for the determination of the weight and thus the measuring accuracy of the weighing device is increased.

Die Befestigung der Dehnungsmessstreifen an der Tragkonstruktion des Krankenhausbettes kann durch Verbindungsstellen, Schrauben oder Kleben bevorzugt durch Kleben ausgeführt sein. Vorzugsweise ist dabei das Klebematerial als Epoxidharz ausgebildet. Dabei sind die Dehnungsmessstreifen in Richtung der Dehnung oder Stauchung, die durch Belastung der Metallprofile verursacht ist, auf der gesamten Länge stoffschlüssig mit der Oberfläche der Metallprofile der Tragkonstruktion verbunden. Dies erlaubt eine direkte Messung der Dehnung und verhindert gleichzeitig zusätzliche Belastungsstörungen durch eine mechanische Befestigung.The attachment of the strain gauges to the support structure of the hospital bed may be performed by bonding, screwing or gluing preferably by gluing. Preferably, the adhesive material is formed as an epoxy resin. In this case, the strain gauges in the direction of elongation or compression, which is caused by loading of the metal profiles, are integrally connected over the entire length with the surface of the metal profiles of the supporting structure. This allows a direct measurement of the strain and at the same time prevents additional load disturbances due to a mechanical attachment.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung bilden vier Dehnungsmessstreifen eine Dehnungsmesseinheit, bei der die Dehnungsmessstreifen in einer Querschnittsebene eines Metallprofils der Tragkonstruktion angebracht sind, wobei sich jeweils zwei Dehnungsmessstreifen nebeneinander auf der Oberseite und zwei Dehnungsmessstreifen auf der Unterseite des Metallprofils befinden. Die Dehnungsmessstreifen sind zudem bevorzugt paarweise übereinander angeordnet. Eine derartige Anordnung der Dehnungsmesstreifen hat den Vorteil, dass bei Belastung des Krankenhausbettes die beiden Dehnungsmessstreifen auf der Oberseite des Metallprofils als auch die Dehnungsmessstreifen auf der Unterseite jeweils eine gleiche Widerstandänderung aufweisen, was die Auswertung durch eine Messelektronik vereinfacht.In an advantageous embodiment of the invention, four strain gauges form an expansion measuring unit in which the strain gauges are mounted in a cross-sectional plane of a metal profile of the support structure, with two strain gauges side by side on the top and two strain gauges on the underside of the metal profile. The strain gauges are also preferably arranged in pairs one above the other. Such an arrangement of the strain gauges has the advantage that under load of the hospital bed, the two strain gauges on the top of the metal profile and the strain gauges on the underside each have a same resistance change, which simplifies the evaluation by a measuring electronics.

Die Anzahl an Dehnungsmesseinheiten, die an der Tragkonstruktion eines Krankenhausbettes befestigt sind kann je nach Form und Ausgestaltung der Tragkonstruktion variieren, vorzugsweise weist ein Krankenhausbett eine grade Anzahl besonders bevorzug vier Dehnungsmesseinheiten auf. Eine Befestigung von vier Dehnungsmesseinheiten hat den Vorteil, dass dadurch die Messpunkte gleichmäßig über die Tragkonstruktion verteilt sind und sowohl am Kopf als auch am Fußende auf beiden Seiten des Krankenhaus/-Pflegebettes Messpunkte vorhanden sind. The number of strain gauges attached to the support structure of a hospital bed may vary depending on the shape and configuration of the support structure, preferably, a hospital bed has a straight number of particularly preferred four strain gauges. Attachment of four strain gauges has the advantage that the measuring points are evenly distributed over the supporting structure and measuring points are present both on the head and the foot end on both sides of the hospital / care bed.

Bei einer graden Anzahl von Dehnungsmesseinheiten sind die Dehnungsmesseinheiten vorzugsweise zur Längsrichtung des Bettes in gleicher Höhe und mit gleichem Abstand zur zentralen Längsachse des Bettes befestigt. Damit ist eine symmetrische Anordnung der Dehnungsmesseinheiten zur Längsachse realisiert, welche bezüglich der Auswertung der Messsignale und der Bestimmung des Gewichtes eines Patienten Vorteile aufweist.With a straight number of strain gauge units, the strain gauge units are preferably attached to the longitudinal direction of the bed at the same height and equidistant from the central longitudinal axis of the bed. In order for a symmetrical arrangement of the strain gauges to the longitudinal axis is realized, which has advantages in terms of the evaluation of the measurement signals and the determination of the weight of a patient.

In einer Vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Widerstände der vier Dehnungsmesstreifen einer Dehnungsmesseinheit als Brückenschaltung mit einander elektrisch verbunden. Eine Halbbrücke der Brückenschaltung ist dabei als Reihenschaltung eines Dehnungsmessstreifens von der Oberseite an einen Dehnungsmessstreifens von der Unterseite des Metallprofils ausgebildet, wo hingegen die zweite Halbbrücke durch Reihenschaltung eines Dehnungsmessstreifens von der Unterseite an einen Dehnungsmessstreifens von der Oberseite des Metallprofils gebildet ist. An beide Halbbrücken wird eine Spannungsquelle angelegt. Eine derartige Verschaltung hat den Vorteil, dass die Brückenspannung zwischen den beiden Halbbrücken bei Belastung des Metallprofils durch eine auf dem Bett liegende Person maximal ist, und damit auch die Messgenauigkeit der Dehnungsmesseinheit optimiert ist.In an advantageous embodiment of the invention, the resistors of the four strain gauges of a strain gauge are connected as a bridge circuit with each other electrically. A half bridge of the bridge circuit is formed as a series connection of a strain gauge from the top to a strain gauge from the underside of the metal profile, whereas where the second half bridge is formed by series connection of a strain gauge from the bottom to a strain gauge from the top of the metal profile. A voltage source is applied to both half bridges. Such an interconnection has the advantage that the bridge voltage between the two half bridges is maximum when the metal profile is loaded by a person lying on the bed, and thus the measurement accuracy of the strain measuring unit is also optimized.

Vorzugsweise bilden die elektrischen Potentialdifferenzen zwischen den zentralen Abgriffen der beiden Halbbrücken und der Masse der Spannungsquelle die Messsignale einer Dehnungsmesseinheit. Damit verfügt jede Dehnungseinheit über zwei Messsignale, welche über ein Kabel, per Funk oder bevorzug über ein gegen elektromagnetische Störstrahlung abgeschirmtes Kabel mit einer Messelektronik verbunden sind. Die Verwendung von zwei Messsignalen ist dabei vorteilhaft, da dadurch Störeinflüsse reduziert werden.The electrical potential differences between the central taps of the two half bridges and the ground of the voltage source preferably form the measuring signals of a strain measuring unit. Thus each expansion unit has two measuring signals, which are connected via a cable, by radio or Favor over a screened against electromagnetic interference radiation cable with a measuring electronics. The use of two measuring signals is advantageous, as this reduces interference.

Die Dehnungsmesseinheiten sind aus metallischen oder Halbleiter Dehnungsmessstreifen bevorzug metallischen Dehnungsmessstreifen gebildet, die bei einer üblichen Belastung eines Metallprofils durch eine im Bett liegende Person eine linearen Abhängigkeit des Widerstandes von der Dehnung aufweisen. Bei der erfindungsgemäßen Verschaltung der Dehnungsmessstreifen weisen metallische Dehnungsmesssteifen eine Abhängigkeit des Widerstandes von der Dehnung auf, die für die Auswertung der elektronischen Signale vorteilhaft ist, da eine vergleichsweise geringe Empfindlichkeit von metallischen Dehnungsmesstreifen gegenüber Dehnungsänderungen ein ungewünschtes Rauschen der Messsignale verhindert und damit eine einfachere Auswertung durch eine Messelektronik ermöglicht.The strain gauges are formed from metallic or semiconductor strain gauges, preferably metallic strain gauges, which have a linear dependence of resistance on elongation for a typical load on a metal profile by a person lying in bed. In the wiring of the strain gauges according to the invention, metallic strain gauges have a dependence of the resistance on the strain, which is advantageous for the evaluation of the electronic signals, since a comparatively low sensitivity of metallic strain gauges to strain changes prevents unwanted noise of the measurement signals and thus a simpler evaluation allows a measuring electronics.

Zur Messung des Gewichtes einer Person, die sich auf dem Bett befindet, sieht die Erfindung vorzugsweise eine Messelektronik vor, die auf Grundlage der Messsignale der Dehnungsmesseinheiten das Gewicht der auf dem Bett liegenden Patienten ermittelt, speichert, ausgibt und/oder an andere Endgeräte sendet. Die Messelektronik erfasst zudem auf Basis der Gewichtsmessung die Lageänderungen, die Anwesenheit, und/oder den Herzschlag. Die Allgemeinheit der durch die Messelektronik erfassten Informationen wird in der Folge als Personendaten bezeichnet.For measuring the weight of a person who is on the bed, the invention preferably provides a measuring electronics, which determines based on the measurement signals of the strain gauges the weight of lying on the bed patient, stores, outputs and / or sends to other terminals. The measuring electronics also detects the changes in position, the presence, and / or the heartbeat on the basis of the weight measurement. The generality of the information collected by the measuring electronics is referred to below as personal data.

In einer bevorzugten Ausführung besteht die Messelektronik aus einem Multiplexer, einem Verstärker, einem Analog-Digital-Wandler, einem Mikrocontroller, einem Speicher, einer Anzeige, einer Bedienoberfläche und Schnittstellen zu anderen Endgeräten.In a preferred embodiment, the measuring electronics consists of a multiplexer, an amplifier, an analog-to-digital converter, a microcontroller, a memory, a display, a user interface and interfaces to other terminals.

Als Position für die Messelektronik ist vorteilhafterweise ein Bereich in der Nähe des Bettes vorgesehen, der für den Patienten nicht in liegender oder sitzender Haltung zu erreichen ist. Dafür ist die Messelektronik bevorzugt seitlich an der Liegefläche im Bereich des Fußendes, unter dem Bett oder neben dem Krankenhausbett an einer separaten Pflegeeinheit angebracht.As a location for the measuring electronics advantageously an area is provided in the vicinity of the bed, which is not accessible to the patient in a reclining or sitting posture. For this purpose, the measuring electronics are preferably mounted laterally on the lying surface in the region of the foot end, under the bed or next to the hospital bed on a separate care unit.

Das erfindungsgemäße Krankenhausbett hat seine Verwendung bevorzugt in den Überwachungs- oder Intensivstationen von Krankenhäusern, auf denen der Gesundheitszustand einer Person regelmäßig und kontinuierlich überwacht und gemessen wird. Besonders auf solchen Krankenhausstation ist der Gesundheitszustand der Patienten oft derart ausgebildet, dass die Patienten das Krankenhausbett zur Erfassung von vitalen Funktionen nicht verlassen können oder dürfen. Das Gewicht einer Person und dessen Änderung stellt eine Information dar, auf dessen Basis der Gesundheitszustand einer Person unter anderem zu bestimmen ist. Mit der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ermöglicht das Gewicht von Patienten zu erfassen, die Aufgrund ihres Gesundheitszustandes an das Bett gebunden sind.The hospital bed according to the invention preferably has its use in the monitoring or intensive care units of hospitals, where the health status of a person is regularly and continuously monitored and measured. Especially in such a hospital ward, the health status of patients is often such that patients can not or may not leave the hospital bed to record vital functions. The weight of a person and its change is information on the basis of which a person's state of health is to be determined inter alia. The present invention makes it possible, in particular, to record the weight of patients who are bound to the bed because of their state of health.

Personen mit einem vergleichbaren Gesundheitszustand findet man, in einer zunehmend alternden Gesellschaft, auch in Pflegeheimen und Altersheimen. Auch hier kann die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise eingesetzt werden, um das Gewicht einer Person und damit einen Teil des Gesundheitszustandes zu erfassen. Weiterhin bietet die Erfindung insbesondere in Pflege- und Altenheimen die Möglichkeit über die Erfassung der Belastung eine Lageänderung oder die Anwesenheit der auf dem Bett liegenden Person zu messen. Dies bietet eine Überwachungsmöglichkeit für Personen, die dazu neigen ein Kranken- oder Pflegebett unerlaubter oder ungewollter Weise zu verlassen.People with comparable health status can be found in an increasingly aging society, including nursing homes and Nursing homes. Again, the present invention can be advantageously used to detect the weight of a person and thus a part of the state of health. Furthermore, the invention offers, in particular in nursing homes and retirement homes, the possibility of measuring a change in position or the presence of the person lying on the bed via the detection of the load. This provides a monitoring option for persons who tend to leave a hospital or nursing bed unauthorized or unwanted.

Aus den Figuren in Verbindung mit der folgenden Beschreibung ergeben sich Ausführungsbeispiele der Erfindung. Hierbei zeigen;From the figures in conjunction with the following description, embodiments of the invention. Show here;

1 eine schematische Seitenansicht eines Krankenhaus-/Pflegebettes nach der vorliegenden Erfindung, 1 a schematic side view of a hospital / nursing bed according to the present invention,

2 eine schematische Draufsicht auf eine Tragkonstruktion des Krankenhaus-/Pflegebettes aus der 1, 2 a schematic plan view of a support structure of the hospital / care bed from the 1 .

3 eine skizzenhafte Darstellung des Querschnitts durch ein Metallprofil mit einer erfindungsgemäßen Anordnung der Dehnungsmessstreifen einer Dehnungsmesseinheit, 3 a sketch of the cross section through a metal profile with an inventive arrangement of the strain gauges of a strain gauge,

4 eine Schaltungsskizze zur Verschaltung der Dehnungsmessstreifen einer Dehnungsmesseinheit, und 4 a circuit diagram for interconnecting the strain gauges of a strain gauge, and

5 eine Überblicksdarstellung einer Messelektronik zur Auswertung und Erfassung der Messsignale von Dehnungsmesseinheiten. 5 an overview of a measuring electronics for the evaluation and acquisition of the measurement signals of strain gauges.

In der 1 ist das erfindungsgemäße Krankenhaus-/Pflegebett 1 in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Die Tragkonstruktion 2, auf der sich die Liegefläche 3 befindet, weist Metallprofile 4 auf, die bei einer Belastung der Liegeeinheit durch das Gewicht einer Person gedehnt sind. Entlang eines Metallprofiles 4 ist die Dehnung abhängig von der Lage der Belastungspunkte 5 zur den Haltepunkten 6 unterschiedlich stark ausgeprägt. An den Stellen des Metallprofils 4, an denen die Dehnung besonders stark ausgeprägt ist, sind die Dehnungsmesseinheiten 7 positioniert. Die Anzahl der Dehnungsmesseinheiten 7, die an einem Metallprofil befestigt sind ist von der jeweiligen Gestaltung der Trageinheit abhängig und variabel. In der dargestellten vorzugsweisen Ausführung der Erfindung sind an einem Metallprofil 4 zwei Dehnungsmesseinheiten 7, an den Positionen mit einer besonders starken Dehnung befestigt. Diese bevorzugten Positionen sind im Vorfeld der Befestigung der Dehnungsmesseinheiten durch analytische Berechnung, nummerische Simulation, Messung und/oder durch Abschätzung bestimmt.In the 1 is the hospital / nursing bed according to the invention 1 shown schematically in a side view. The supporting structure 2 on which the lying surface 3 located, has metal profiles 4 on, which are stretched by the weight of a person when a load of the lying unit. Along a metal profile 4 the strain is dependent on the location of the stress points 5 to the breakpoints 6 different degrees pronounced. At the points of the metal profile 4 in which the elongation is particularly pronounced, are the strain gauges 7 positioned. The number of strain gauges 7 , which are attached to a metal profile depends on the particular design of the support unit and variable. In the illustrated preferred embodiment of the invention are on a metal profile 4 two strain gauges 7 , fastened to the positions with a particularly strong elongation. These preferred positions are determined prior to attachment of the strain gauges by analytical calculation, numerical simulation, measurement and / or estimation.

Zur Veranschaulichung ist in der 2 die Positionierung der Dehnungseinheiten 7 in einer Draufsicht auf die Tragkonstruktion 2 aus der 1 dargestellt. Bei dieser vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Tragkonstruktion 2 zwei Metallprofile 4 auf, die an den Haltepunkten 6 aufliegen und an den Belastungspunkten 5 durch das Gewicht der auf dem Bett liegenden Person zusätzlich belastet werden. Die beiden Metallprofile 4 weisen jeweils zwei Dehnungsmesseinheiten 7 auf, die in Längsrichtung des Bettes, also von Fuß- zum Kopfende, an den gleichen Positionen befestigt sind. So ist eine symmetrische Verteilung der Dehnungsmesseinheiten zur einer zentralen Längsachse LA gewährleistet, welche bei der Auswertung der elektrischen Messsignale von Vorteil ist, da dadurch etwaige Anpassungen von Korrekturfaktoren zu vermeiden sind.For illustration is in the 2 the positioning of the stretching units 7 in a plan view of the support structure 2 from the 1 shown. In this advantageous embodiment of the invention, the support structure 2 two metal profiles 4 on, at the breakpoints 6 rest and at the load points 5 be additionally burdened by the weight of the person lying on the bed. The two metal profiles 4 each have two strain gauges 7 on, which are fixed in the longitudinal direction of the bed, so from foot to head end, in the same positions. Thus, a symmetrical distribution of the strain gauges is ensured to a central longitudinal axis LA, which is advantageous in the evaluation of the electrical measurement signals, as this is to avoid any adjustments of correction factors.

Die 3 stellt den Querschnitt durch eine Dehnungsmesseinheit 7 dar, die vier Dehnungsmessstreifen 8 aufweist, von denen zwei Dehnungsmessstreifen 8a, 8b auf der Oberseite 9 und zwei Dehnungsmessstreifen 8c, 8d auf der Unterseite 10 eines Metallprofils 4 nebeneinander befestigt sind. Die Befestigung der Dehnungsmesstreifen 8 wird vorzugsweise durch Aufkleben realisiert, wobei über die Klebefläche 11 eine Verbindung mit der Oberfläche des Metallprofils 4 realisiert ist. Als Klebematerial wird besonders bevorzugt Epoxidharz verwendet, welches auf der gesamten Klebefläche 11 eine stoffschlüssige Verbindung herstellt. Eine Belastung des Metallprofils 4 durch das Gewicht einer Person führt auf der Oberseite 9 zu einer zu einer Stauchung des Metallprofils und auf der Unterseite 10 zu einer Dehnung des selbigen, so dass in Folge dessen die elektrischen Widerstände der oberen Dehnungsmessstreifen 8a, 8b einen kleineren Wert aufweisen und die unteren Widerstände der Dehnungsmesstreifen 8c, 8d einen größeren Wert annehmen.The 3 represents the cross section through a strain gauge 7 The four strain gauges 8th of which two are strain gauges 8a . 8b on the top 9 and two strain gauges 8c . 8d on the bottom 10 a metal profile 4 are fastened next to each other. The attachment of the strain gauges 8th is preferably realized by gluing, wherein the adhesive surface 11 a connection with the surface of the metal profile 4 is realized. The adhesive material used is particularly preferably epoxy resin, which is applied over the entire adhesive surface 11 creates a material connection. A burden on the metal profile 4 by the weight of a person performs on the top 9 to one to a compression of the metal profile and on the bottom 10 to an elongation of the same, so that as a result, the electrical resistances of the upper strain gauges 8a . 8b have a lower value and the lower resistances of the strain gauges 8c . 8d assume a greater value.

In der 4 ist die elektrische Verschaltung der Dehnungsmessstreifen 8 einer Dehnungsmesseinheit 7 dargestellt. Die elektrischen Widerstände der Dehnungsmessstreifen 8 bilden eine Brückenschaltung 12, an die eine elektrische Spannung über eine Versorgungsverbindungsstelle 13 und eine Massenverbindungsstelle 14 angelegt ist. Zur Bildung der erste Halbbrücke 15 ist ein oberer Dehnungsmessstreifen 8a mit der Versorgungsverbindungsstelle 13 verbunden und mit einen unteren Dehnungsmessstreifen 8c, der mit der Massenverbindungsstelle 14 verbunden ist, in Reihe geschaltet. Im Gegensatz dazu ist zur Bildung der zweiten Halbbrücke 16 ein unterer Dehnungsmessstreifen 8d mit der Versorgungsverbindungsstelle 13 verbunden und mit einem oberen Dehnungsmessstreifen 8b, der mit Massenverbindungsstelle 14 verbunden ist, Reihe geschaltet. Diese Verschaltung der Dehnungsmessstreifen 8 führt dazu, dass bei Belastung des Metallprofils 4 durch das Gewicht einer Person eine maximale elektrische Spannungsdifferenz zwischen einer ersten Signalverbindungsstelle 17 und einer zweiten Signalverbindungsstelle 18 entsteht, da in diesem Fall die Widerstände der oberen Dehnungsmesstreifen 8a, 8b kleiner sind und die Widerstände der unteren Dehnungsmesstreifen 8c, 8d größer sind. Auf diese Weise lässt sich die Empfindlichkeit der Dehnungsmesseinheiten 7 gegenüber einer Belastung eines Metallprofils durch eine auf dem Bett liegende Person maximieren.In the 4 is the electrical connection of the strain gauges 8th a strain gauge unit 7 shown. The electrical resistances of the strain gauges 8th form a bridge circuit 12 to which an electrical voltage via a supply connection point 13 and a mass liaison office 14 is created. To form the first half bridge 15 is an upper strain gauge 8a with the supply liaison office 13 connected and with a lower strain gauge 8c , the one with the mass liaison office 14 connected in series. In contrast, to form the second half-bridge 16 a lower strain gauge 8d with the supply liaison office 13 connected and with an upper strain gauge 8b who is in charge of mass connection 14 connected, row connected. This interconnection of the strain gauges 8th causes stress on the metal profile 4 by the weight of a person a maximum electrical voltage difference between a first signal connection point 17 and a second signal connection point 18 arises because in this case the resistances of the upper strain gauges 8a . 8b smaller and the resistances of the lower strain gauges 8c . 8d are bigger. In this way, the sensitivity of the strain gauges can be 7 maximize stress on a metal profile by a person lying on the bed.

In einer vorteilhaften Ausführung des Dehnungsmesseinheit 7 bilden zwei elektrische Spannungen die Messsignale der Dehnungsmesseinheit, wobei das erste Messsignal S1 zwischen der ersten Signalverbindungsstelle 17 und der Massenverbindungsstelle 14 anliegt und die zweit Messsignal S2 zwischen der zweiten Signalverbindungsstelle 18 und der Massenverbindungsstelle 14 anliegt.In an advantageous embodiment of the strain measuring unit 7 form two electrical voltages, the measurement signals of the strain gage, wherein the first measurement signal S1 between the first signal connection point 17 and the mass office 14 is present and the second measurement signal S2 between the second signal connection point 18 and the mass office 14 is applied.

Die 5 stellt eine vorteilhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Messelektronik 19 als Schaltungsskizze dar, welche die Auswertung der Messsignale der Dehnungsmesseinheiten vornimmt und damit das Gewicht und weitere Informationen über die auf dem Bett liegende Person erfasst. Die Messsignale liegen an einem Multiplexer-Bauteil 20 an, das die Messsignale der unterschiedlichen Dehnungsmesseinheiten selektiert und zeitlich hintereinander die beide Signale einer Dehnungsmesseinheit S1 und S2 ausgibt. Ein Verstärker 21, der vorzugsweise als Differenzverstärker ausgeführt ist, verstärkt die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Messsignalen einer Dehnungsmesseinheit S1 und S2 um einen Faktor von 200 bis 2000 bevorzugt um einen Faktor von 500 bis 1500. Das verstärkte Differenzsignal liegt an einem Analog-Digital-Wandler 22 an, welcher das analoge Differenzsignal mit einer Auflösung von 12 bis 18 Bit bevorzugt 16 Bit digitalisiert. Ein Mikrocontroller 23 extrahiert die Messsignale der einzelnen Dehnungsmesseinheiten indem er das verstärkte digitale Differenzsignal demultiplext. Auf Grundlage der Messsignale bestimmt der Mikrocontroller 23 das Gewicht, die Lageänderung, die Anwesenheit und/oder den Herzschlag der Person die auf dem Bett liegt.The 5 represents an advantageous embodiment of a measuring electronics according to the invention 19 as a circuit diagram, which performs the evaluation of the measurement signals of the strain gauges and thus the weight and other information about the person lying on the bed recorded. The measuring signals are located on a multiplexer component 20 on, which selects the measurement signals of the different strain gauges and outputs the two signals of a strain measuring unit S1 and S2 in succession. An amplifier 21 , which is preferably designed as a differential amplifier, amplifies the voltage difference between the two measurement signals of a strain measuring unit S1 and S2 by a factor of 200 to 2000, preferably by a factor of 500 to 1500. The amplified difference signal is applied to an analog-to-digital converter 22 which digitizes the analog differential signal with a resolution of 12 to 18 bits, preferably 16 bits. A microcontroller 23 extracts the measurement signals of the individual strain gauges by demultiplexing the amplified digital difference signal. Based on the measurement signals, the microcontroller determines 23 the weight, the change of position, the presence and / or the heartbeat of the person lying on the bed.

Die Übertragung der Messsignale der Dehnungsmesseinheiten zur Messelektronik ist auf unterschiedliche Weise ausführbar, bevorzugt ist die Übertragung durch ein Kabel oder über Funk. Erfindungsgemäß ist besonders bevorzugt ist eine Signalübertragung durch ein Kabel, das gegenelektromagnetische Störstrahlung abgeschirmt ist. Dadurch werden die vielfältigen elektromagnetischen Störeinflüsse, die in einem Krankenhauszimmer zum Tragen kommen können abgeschwächt und somit eine Verfälschung des Messsignals verhindert.The transmission of the measurement signals of the strain gauges to the measuring electronics can be carried out in different ways, preferably the transmission is by cable or by radio. According to the invention, signal transmission is particularly preferred by means of a cable which is shielded against electromagnetic interference radiation. This attenuates the many electromagnetic disturbances that can occur in a hospital room and thus prevents a distortion of the measurement signal.

Erfindungsgemäß verfügt die Messelektronik 19 über einen Speicher 24 in dem die aufgenommenen Messwerte und daraus bestimmten Personendaten über einen längeren Zeitraum festgehalten sind. Diese Daten dienen als Basis für manuelle oder automatische Langzeituntersuchungen, um den zeitlichen Verlauf der Personendaten auswerten zu können und daraus die Entwicklung des Gesundheitszustandes der Person zu bestimmen.According to the invention, the measuring electronics 19 about a memory 24 in which the recorded measured values and personal data determined therefrom are recorded over a longer period of time. These data serve as a basis for manual or automatic long-term studies to evaluate the time history of personal data and to determine the development of the health status of the person.

Weiterhin verfügt die Messelektronik 19 über eine Anzeigeeinheit 25, welche die aktuellen und/oder gespeicherten Personendaten graphisch und/oder numerisch Anzeigt. Vorzugsweise weist die Anzeigeeinheit 25 Leuchtelemente auf, welche als Warnlicht fungieren, falls das Gewicht und/oder der Herzschlag einen bestimmten Grenzwert unter oder überschreiten. Eine derartige Warnfunktion ist auch für extreme Lageänderungen oder das Verlassen des Krankenhausbettes vorgesehen. Als Teil der Messelektronik 19 ist zudem eine Bedieneinheit 26 zur manuellen Bedienung vorgesehen, die ein Aktivieren und Deaktivieren von Betriebsmodi, eine Quittierung von Alarmmeldungen und ein Einstellen von Grenzwerten erlaubt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Anzeigeeinheit 25 und die Bedieneinheit 26 zusammengenommen als Berührungsbildschirm ausgeführt.Furthermore, the measuring electronics 19 via a display unit 25 which displays the current and / or stored personal data graphically and / or numerically. Preferably, the display unit 25 Illuminating elements, which act as a warning light, if the weight and / or the heartbeat below or exceed a certain threshold. Such a warning function is also provided for extreme position changes or leaving the hospital bed. As part of the measuring electronics 19 is also an operating unit 26 intended for manual operation, which allows activating and deactivating operating modes, acknowledging alarm messages and setting limit values. In an advantageous embodiment, the display unit 25 and the control unit 26 taken together as a touch screen.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung bilden die Anzeigeeinheit 25 und die Bedieneinheit 26 eine Einheit mit einem separaten Gehäuse, welches baulich nicht mit dem Gehäuse der restlichen Messelektronik verbunden ist. Die elektrische Verbind zwischen den beiden Einheiten wird in dieser Ausführung durch ein Kabel oder per Funk realisiert. Auf diese Weise ist es möglich die Signalwege von den Dehnungsmesseinheiten zur Messelektronik kurz zu halten, in dem man die Messelektronik im Bereich der Trageeinheit positioniert, während Bedien- und Anzeigeeinheit an einer Position befestigt ist, die für das Personal des Krankenhauses einfach zu erreichen ist.In a further embodiment of the invention form the display unit 25 and the control unit 26 a unit with a separate housing, which is structurally not connected to the housing of the remaining measuring electronics. The electrical connection between the two units is realized in this embodiment by a cable or by radio. In this way it is possible to keep the signal paths from the strain gauge units to the measuring electronics short, by positioning the measuring electronics in the area of the carrying unit, while the operating and display unit is fastened to a position which is easy for the staff of the hospital to reach.

Die Messelektronik verfügt in einer vorteilhaften Ausführung über eine Schnittstelle 27, die eine Kommunikation mit weiteren Endgeräten 28 wie Mobiltelefonen, Computern, Computerzentralen, Betriebszentralen und/oder anderen Messelektronikeinheiten realisiert. Die Schnittstelle ermöglicht es die erfassten Personendaten eines oder mehrerer Krankenhausbetten von außen abzufragen und anzeigen zu lassen. Grade beim Betrieb mehrerer erfindungsgemäßen Krankenhausbetten ist eine zentrale Überwachung der Informationen von mehreren Personen vorteilhaft, da so der Gesundheitszustand und die Anwesenheit von einer Person des Personal durch zu führen ist.The measuring electronics has an interface in an advantageous embodiment 27 that communicate with other devices 28 as mobile phones, computers, computer centers, operations centers and / or other electronic measuring units implemented. The interface allows the collected personal data of one or more hospital beds to be interrogated and displayed externally. Grade in the operation of several hospital beds according to the invention a central monitoring of the information of several people is advantageous, since so the state of health and the presence of a person of the staff is to lead.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung lässt sich das erfindungsgemäße Krankenhausbett dadurch realisieren, dass an ein Krankenhausbett, das weder eine Wägeeinrichtung noch für eine Wägeeinrichtung vorgesehene Befestigungsmittel oder Hilfskonstruktionen wie Wiegebalken oder Wiegerahmen besitzt, nach seiner Herstellung an den Stellen der Metallprofile 4, die bei Belastung des Bettes durch die Person eine starke Dehnung aufweisen, Dehnungsstreifen 8 direkt an den Metallprofilen 4 befestigt werden. Auf diese Weise ist es mit geringem Aufwand möglich Krankenhausbetten, die nach der Herstellung über keine Wägeeinrichtung verfügen, nachträglich mit einer Wägeeinrichtung auszustatten. Bei der nachträglichen Realisierung des erfindungsgemäßen Krankenhausbettes beschränkt sich der notwendige Aufwand auf das Ankleben der Dehnungsmessstreifen der Dehnungsmesseinheiten auf die Stellen der Metallprofile, die eine starke Dehnung aufweisen, und auf die anschließende Kalibrierung der Messeinrichtung. Es reicht in diesem Fall aus die Kalibrierung für einen Krankenhausbetttypus nur einmalig durchzuführen. In a further advantageous embodiment of the invention, the hospital bed according to the invention can be realized in that on a hospital bed, which has neither a weighing device nor provided for a weighing attachment means or auxiliary structures such as weighing beams or weighing frames, after its production at the points of the metal profiles 4 , which have a strong stretch when the bed is loaded by the person, stretch marks 8th directly on the metal profiles 4 be attached. In this way it is possible with little effort hospital beds, which have no weighing device after production, subsequently equip with a weighing device. In the subsequent realization of the hospital bed according to the invention, the necessary effort is limited to sticking the strain gauges of the strain gauges on the points of the metal profiles, which have a high elongation, and on the subsequent calibration of the measuring device. In this case, it is sufficient to perform the calibration for a hospital bed type only once.

Die wenig aufwendige, auch nachträgliche, Realisierung des erfindungsgemäßen Krankenhaus-/Pflegebettes, zur Erfassung des Gewichts, der Lageänderung und/oder der Anwesenheit der auf dem Bett liegenden Person, stellt einen wichtigen Vorteil dieser Erfindung dar.The low-cost, even subsequent, realization of the hospital / nursing bed according to the invention, for detecting the weight, the change in position and / or the presence of the person lying on the bed, represents an important advantage of this invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Krankenhausbetthospital bed
22: Tragkonstruktionsupporting structure
33: Liegeflächelying area
44: Metallprofilemetal profiles
55: BelastungspunkteImpact points
66: Haltepunktebreakpoints
77: DehnungsmesseinheitStrain measuring unit
88th: DehnungsmessstreifenStrain gauges
8a8a: Dehnungsmessstreifen einer Dehnungsmesseinheit auf der OberseiteStrain gauges of a strain gauge on the top
8b8b: Dehnungsmessstreifen einer Dehnungsmesseinheit auf der OberseiteStrain gauges of a strain gauge on the top
8c8c: Dehnungsmessstreifen einer Dehnungsmesseinheit auf der UnterseiteStrain gauges of an expansion measuring unit on the underside
8d8d: Dehnungsmessstreifen einer Dehnungsmesseinheit auf der UnterseiteStrain gauges of an expansion measuring unit on the underside
99: Oberseite des MetallprofilsTop of the metal profile
1010: Unterseite des MetallprofilsBottom of the metal profile
1111: Klebeflächeadhesive surface
1212: Brückenschaltungbridge circuit
1313: VersorgungsverbindungsstelleSupply junction
1414: MassenverbindungsstelleMass junction
15 15: Erste HalbbrückeFirst half bridge
1616: Zweite HalbbrückeSecond half bridge
1717: Erste SignalverbindungsstelleFirst signal connection point
1818: Zweite SignalverbindungsstelleSecond signal connection point
1919: Messelektronikmeasuring electronics
2020: Multiplexermultiplexer
2121: Verstärkeramplifier
2222: Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
2323: Mikrocontrollermicrocontroller
2424: Speichereinheitstorage unit
2525: Anzeigeeinheitdisplay unit
2626: Bedieneinheitoperating unit
2727: SchnittstelleneinheitInterface unit
2828: Endgeräteterminals
HH: Höheheight
LALA: Längsachselongitudinal axis
S1S1: erstes Messsignalfirst measurement signal
S2S2: zweites Messsignalsecond measurement signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19930414 B4 [0002]
DE 3873716 [0003]

Claims

Hospital bed ( 1 ) or nursing bed with a metal profile ( 4 ) having supporting structure ( 2 ) between lying surface ( 3 ) and floor space and on the support structure ( 2 ) attached strain gauges ( 8th ) in particular for detecting the weight of the person lying on the bed, characterized in that the strain gauges ( 8th ) on the metal profiles ( 4 ) of the supporting structure ( 2 ) are attached directly without the interposition of other construction elements are glued in particular and that at the points of the metal profiles ( 4 ), which undergo stretching due to the burden on the bed by the person.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the strain gauges ( 8th ) on the top ( 9 ) and underside ( 10 ) on the metal profiles ( 4 ) are adhesively bonded in the region of greatest elongation, with epoxy resin being the preferred adhesive material.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that four strain gauges ( 8th ) a strain measuring unit ( 7 ) and in a cross-sectional plane of a metal profile ( 4 ), wherein in each case two strain gauges ( 8a . 8b ) on the top ( 9 ) and two strain gauges ( 8c . 8d ) on the bottom ( 10 ) of the metal profile ( 4 ) are mounted side by side.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that strain gauges ( 8th ) are arranged in pairs with each other.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the supporting structure ( 2 ) of the hospital bed ( 1 ) an even number and preferably four strain gauges ( 7 ) having,

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claims 3 to 5, characterized in that two strain gauges ( 7 ) are attached to the longitudinal direction of the bed at the same height (H).

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a strain measuring unit ( 7 ) as a bridge circuit ( 12 ), wherein a half-bridge ( 15 ) by series connection of a strain gauge from the top ( 8a ) to a strain gauge from the bottom ( 8c ) of the metal profile ( 4 ), whereas the second half-bridge ( 16 ) by series connection of a strain gauge from the underside ( 8d ) to a strain gauge from the top ( 8b ) of the metal profile is formed.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the two electrical potential differences of the signal connection points ( 17 . 18 ) to the mass of a measuring electronics, the measuring signals of a strain measuring unit ( 7 ) form.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to the preceding claims, characterized in that the strain gauges ( 8th ) are preferably metallic or semiconductor strain gauges, particularly preferably metallic strain gauges.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to the preceding claims, characterized in that a measuring electronics ( 19 ) the measuring signals of the stretch-bar units ( 7 ) and measures the weight, the change in position, the presence and / or the heartbeat of the person lying on the bed.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) the measurement signals of the different strain gauge units ( 7 ) by means of a multiplexer ( 20 ) and outputs in chronological succession.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) via an amplifier ( 21 ) preferably has a differential amplifier, the output signal of the multiplexer ( 20 ) is amplified by a factor of from 200 to 2000, preferably from 500 to 1500.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 to 11, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) via an analog-to-digital converter ( 22 ), the output signal of the amplifier ( 21 ) with a resolution of 12 bits to 18 bits, preferably digitized with 16 bits.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 to 12, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) via a microcontroller ( 23 ), which receives the output signal of the analog-to-digital converter ( 22 demultiplexed and based on the extracted voltage signals of the strain gauges ( 7 ) detects the weight, the change of position, the presence and / or the heartbeat of the person lying on the bed as personal data.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 to 13, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) via a storage unit ( 24 ), which provides the collected personal data for long-term evaluations.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 to 13, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) via a display unit ( 25 ), which represents the collected personal data.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 to 13, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) via an operating unit ( 26 ).

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 to 13, characterized in that the measuring electronics ( 19 ) via an interface ( 27 ), which a forwarding of the collected personal data to other terminals ( 28 ) preferably mobile devices, personal computers and / or operations centers allows.

Hospital / nursing bed ( 1 ) according to claim 9 to 13, characterized in that the transmission of the measuring signals of the strain gauges ( 7 ) to the measuring electronics ( 19 ) is realized via a cable, by radio or preferably via a shielded against electromagnetic interference radiation cable.

Method for producing hospital / nursing beds, which detect the weight of the person lying on the bed in particular for hospital beds according to one of the preceding claims, characterized in that in a hospital bed that has neither a weighing device nor provided for a weighing device fastening means or auxiliary structures such Weighing beam or weighing frame has, after its production at the points of the metal profiles ( 4 ), which have the greatest elongation when the person is loaded with the bed, strain gauges ( 8th ) are attached directly to the metal profiles, without the interposition of further construction elements between the strain gauges ( 8th ) and the metal profiles.