EP2060207A1 - Method for creating an operating unit from initial error-proof and error-proof control signals and a corresponding safety device for an electrically motor driven furniture drive - Google Patents
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- EP2060207A1 EP2060207A1 EP08168969A EP08168969A EP2060207A1 EP 2060207 A1 EP2060207 A1 EP 2060207A1 EP 08168969 A EP08168969 A EP 08168969A EP 08168969 A EP08168969 A EP 08168969A EP 2060207 A1 EP2060207 A1 EP 2060207A1
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- A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
- A47C20/00—Head -, foot -, or like rests for beds, sofas or the like
- A47C20/04—Head -, foot -, or like rests for beds, sofas or the like with adjustable inclination
- A47C20/041—Head -, foot -, or like rests for beds, sofas or the like with adjustable inclination by electric motors
Definitions
- the invention relates to a method for generating first-fail-safe and fault-resistant control signals of at least one operating unit and a corresponding safety device of an electromotive furniture drive.
- Such operating units for electric motor drives for furniture are known in different versions, such as in design as a manual control for beds.
- Such furniture has certain furniture parts, which are adjustable by one or more electric motor drives. The adjustment is activated and deactivated by operating the operating unit.
- the electromotive drive of such a bed as an operating unit, a so-called patient hand switch, assigned, which allows only a certain number of actuation functions for the patient.
- a patient's hand-held switch is arranged in the vicinity of the patient on or in the furniture.
- Such an operating unit for the patient is often installed in side rails of the bed and referred to, for example, as a side grid switch.
- Another operating device which can only be reached by the nursing staff or actuated by the latter, is arranged outside the reach of the patient and is named, for example, as the nurse operating unit.
- the nursing staff is able, by means of the nurse operating unit, to release or block certain functions of the patient operating unit for the patient. This is done with suitable switching means, such as rotary switches, which are used to lock and unlock functions.
- suitable switching means such as rotary switches, which are used to lock and unlock functions.
- Such switching elements may be, for example, membrane keypads, which are used for side rails switch, since such membrane keypads are particularly easy to clean and disinfect, which is a common requirement in everyday hospital life.
- fault resistance which relates to a switching process during operation. That is, in a misoperation, such as by simultaneously pressing several keys or performing a non-logical operation sequence, the operating unit does not malfunction, which could be or cause harm to the patient.
- first fail-safe components on the one hand represents a certain cost, and on the other hand, it is not always possible to accommodate such devices in the available space. Furthermore, there is the disadvantage that extensive and costly measures may be necessary to incorporate such components in a system.
- a basic idea of the invention is that output signals of an operating unit are monitored and processed in parallel with two programmable, mutually monitoring controller devices for generating first-fail-safe and fault-proof control signals.
- a controller device is here a control device with a microprocessor or a microprocessor.
- control units switching operations can be monitored with non-first-fail-safe components, checked and forwarded error-first, in the case of errors no forwarding takes place or dangers are excluded.
- a method for generating first-fail-safe and fault-resistant control signals of at least one operating unit of an electromotive drive for a piece of furniture with a control device and a safety device comprises the following method steps: Monitoring and processing output signals of the at least one operating unit by means of a central unit; and Generating first-fail-safe and fault-proof control signals on the basis of the processed output signals by means of the central unit, wherein the monitoring and processing of the input signals is performed in parallel by at least two programmable controller devices which monitor each other.
- Signal inputs of the controller devices can process serially encrypted signals, for example from a bus device, or even individual signals in the form of logical switching commands. This creates a large area of application.
- a safety device for generating first-fail-safe and fault-proof control signals of at least one operating unit of an electromotive drive for a piece of furniture with a control device has the following: at least one input terminal for connecting at least one operating unit; and a central unit for monitoring and processing output signals of the operating unit and for generating drive signals or for generating drive signals and checked forwarding of the output signals for generating the first-fail-safe and fault-proof control signals, wherein the central unit has at least two programmable controller devices which are connected to each other via a communication link for mutual monitoring.
- Each controller device generates after verification and mutual monitoring with the other controller means a corresponding logic drive signal at an output. These output signals are each fed to a switching unit in one embodiment, these switching units being connected in series and only then outputting the further control signal for executing the desired function when both controller devices have generated an output signal.
- the drive signals of a first controller device of a switching unit for example for a control voltage of function switches such as relays for motor functions, are supplied, wherein the drive signals of the other controller device as tested output signals or forwarded output signals are fed to the respective control input of the corresponding function switch.
- the output signals of the controller devices are mutually monitored.
- the controller devices communicate with each other whether, in the presence of one or more input signals, they would give the same output signal for a corresponding action of an associated drive. At the same time their function is monitored at the same time. Furthermore, the given output signals are monitored in such a way that the signals provided actually occur at the associated output.
- Each controller verifies the occurrence of input signals based on a pre-settable order and rank order or error weighting. If input signals occur at the same time, for example with an insufficient error resistance, which could cause a danger when the corresponding functions are executed, no output signals are generated. Even during the execution of a function, the generation of the output signals can be interrupted if in the course of pending input signals an insufficient first error safety or fault resistance is determined.
- the memory may also store additional data and tables necessary for processing. Furthermore, programs and the like can be stored.
- generating the drive signals is possible only after activation by means of at least one separate enable signal from an operating unit via a separate line for enabling the generation of the drive signals.
- This ensures that, for example, an erroneous operation or incorrect operation, does not lead to a function. It must be aware of an activation by the activation signal, for example, via a release element in the form of a key.
- a predetermined manner of operation may be used, for example, by releasing the release button within a certain time window in order to enable activation. Other modes of operation are of course possible.
- continuous actuations of the release element are prevented by intentional blocking.
- a separate signal line for the enable signals provides additional security.
- a major advantage of the activation which is only functional for a predetermined period of time, is that it provides protection against a fault of the operating unit, for example a defective control panel or actuator.
- first-fail-safe and fault-proof control signals for freely selectable functions by means of a lock / unlock device can be disabled / unlocked.
- a blocking / unblocking device is provided in an operating unit caregiver, whereby unauthorized movement functions for the patient can be blocked.
- the central unit can be used advantageously.
- a separate signal line can be used here, which provides additional security.
- the safety device has a message device for reporting an error and / or freedom from errors.
- the safety device has a separate input connection for connecting an operating unit with at least one enable element for activating the generation of drive signals. This creates additional security.
- Locking / unlocking of freely selectable functions is also possible via this or one or more input connections by means of a suitable blocking / unblocking device if a keeper operating unit is connected for this purpose.
- the operating unit or a service unit carer can be part of the safety device. This makes it possible to design control units with non-first-fail-safe components so that these control units provide first-fail-safe output signals. But it is also possible that the security device Part of the control device is to which the control units are connected.
- a control arrangement according to the invention of an electromotive drive for a piece of furniture with a control device has the above-described safety device for carrying out the method explained above.
- each controller device has a program or a program section which applies a logic signal or a counter signal to the hardware-based communication connection.
- a counter signal in the simplest form can comprise the size of one byte, so that the order of magnitude is from 0 to 255.
- the program or the program section of the first controller device is designed such that the counter signal is formed in an up-counting sequence.
- the counter signal of the second controller device is then configured in an opposite order, so that a down-counting sequence is performed by the program or by the program section of the second controller device.
- both controller devices are designed in conjunction with the respective program such that they can read, evaluate and monitor the counter signals of the respective other controller device. In this case, the time duration between each counting step is monitored. If, for example, the second controller device no longer receives any signals or counter signals within a time window from the first controller device, then there is an error as a result of which a switching unit is not activated and an optical or acoustic signaling device is activated.
- the counting frequency is formed between 20 Hz and 30 Hz and, accordingly, the step size between the counts between 0.03 seconds and 0.05 seconds.
- the above-mentioned time window may be a width of two to five times the step size, for example 0.1 seconds.
- the operating voltage of the controller device may be 24 volts, but may be dependent on other factors, such as the state of charge of an accumulator, even in a grid-independent operation.
- the operating voltage of the controller devices and / or the central unit is designed to be significantly lower than the operating voltage of the entire control device and is for example 5 volts.
- the controller device and / or the central device are preceded by voltage reduction means, for example in the form of voltage regulators or a transformer winding. Since at least the controller device and / or the central device has semiconductor components, at least one of these components is preceded by an overvoltage protection circuit which has, for example, a suppressor diode and a fuse.
- Fig. 1 shows a block diagram of a first embodiment of a security device 1 according to the invention.
- the security device 1 has a central unit 2 with two programmable controller devices 3 and 4. Furthermore, the security device 1 is equipped with two switching units 5 and 6, as well as a memory device 10, an acoustic signaling device 33 and an optical signaling device 34.
- An operating unit 7 with a keyboard 8 is connected to a terminal e1 and connected to the central unit 2 with the first controller device 3 with an input terminal e31 and to the second controller device 4 with an input terminal e41. These connections can be either a bus line or a logical wiring.
- a release element 9 of the operating unit 7 with the central unit 2 is connected to an input terminal e32 of the first controller device 3 and an input terminal e42 of the second controller device 4 via a separate connection e2.
- the controller devices 3 and 4 are interconnected via a communication link 31, which may include multiple lines.
- the first controller device 3 has an output terminal a31, which is connected to the first switching unit 5 via a control input St5.
- an output terminal a41 of the second controller 4 is connected to the second switching unit 6 via a control input St6.
- a test connection Pr5 of the first switching unit 5 is connected to an input e33 of the first controller 3 and to an input e43 of the second controller 4.
- a test connection Pr6 of the second switching unit 6 is connected to an input e44 of the second controller 4 and to an input e34 of the first controller 3.
- the input terminal e1 is routed to an output terminal a1, and an output terminal a32, a42 of the controller devices 3, 4 is connected to an output terminal a2, a3 of the safety device 1, respectively.
- Each switching unit 5, 6 has an input terminal E5, E6 and an output terminal A5, A6.
- An output signal generated in the keyboard 8 of the operating unit 7 by an actuated, non-first-malfunctioning switching element for performing a function, for example a drive of a hospital bed (see Fig. 6 ) is directed to both controller devices 3 and 4 of the central unit 2 of the security device 1.
- the output signal is checked on the basis of stored in the memory device 10 criteria and test programs from both controller devices 3, 4 and monitored pending output signals in their duration. If several output signals are pending at the same time, then their error resistance is checked on the basis of the data stored in the memory 10, that is, whether they are permitted in this combination or can cause a hazard.
- the controller devices 3 and 4 monitor each other via their communication link 31, for example, whether they would both give the same enable signal for the desired function at a pending output signal at their inputs. If there are no identifiable faults, each controller device 3, 4 generates for itself an enable signal at the respective output connection a31 and a41, which in each case independently of one another to the associated switching unit 5, 6 is passed. There it is routed to the respective test port Pr5, Pr6 again to the input terminal e33, e43 of the associated controller device 3, 4 and the other controller device 4, 3 for review. It is checked whether the output signal value also corresponds to the generated signal value, whereby additional security is provided.
- a message can be made via the acoustic alarm 33 and / or by the optical signaling device 34, for example by a flashing lamp or an error message on a display.
- the switching units 5, 6 may be connected in this first embodiment with their input terminals E5, E6 and output terminals A5, A6 so that they turn on the desired function only when both switching units 5 and 6 turned on by the drive signals at their control inputs St5, St6 have been.
- Fig. 2 shows a second embodiment of the safety device 1 according to the invention, in which case the switching units 5 and 6 each have a transistor as the first and second switching element 15, 16.
- the switching units 5, 6 are connected in series here, that is, the emitter of the first switching element 15 is connected to the input terminal E5 and, for example, a control voltage V ST , its collector is the output terminal A5 which is connected to the input terminal E6 of the second switching element 16 , the emitter of this transistor and connected to a resistor.
- the collector of the second switching element 16 is at the output A6 to a control voltage terminal V 11ST of an engine switching unit 11 (see Fig. 3 ) guided.
- a light emitting diode as an optical signaling device 34 'is connected, which confirms a functional operation as "in order" by lighting.
- both switching units 5 and 6 each receive an enable signal from the controller devices 3 and 4, whereby both transistors, that is both Switching through switching elements 15 and 16, and thus switch the control voltage V ST to the output terminal A6 to the control voltage terminal V11ST the motor switching unit 11.
- the corresponding output signal of the operating unit 7, which is located at the same time at the inputs e31, e41 of the controller devices 3, 4 and at the output terminal a1, at control inputs St111, St112 of the motor switching unit 11 (see Fig. 3 ) Switch on the motor of the drive with the desired function as long as the control voltage V 11ST is applied.
- a motor 14 of a drive can be connected via two function switches 12, 13 with a plus and minus connection V 11+ , V 11- a motor voltage V M with plus line V M + and minus line V M- differently via circuit breaker 19, 20 (here relay), that it performs a left or right turn when the respective power switch 19 or 20 via a first or second function switching element 17, 18 is turned on.
- the function switching elements 17, 18 are here transistors, each having a control input St111, St112, which are connected to the output terminal a1 (here two pieces), at which the output signals of the operating unit 7 are present.
- control voltage V 11ST If the control voltage V 11ST is present, the respective relay and thus the associated drive function of the motor M can be switched on with an applied output signal at one of the control inputs St111 or St112. If an error occurs, as described above, even if the output signal is applied, the control voltage V 11ST is interrupted via the switching units 5, 6, and the respective motor function is switched off by dropping the relay switched on (circuit breaker 19 or 20).
- Fig. 4 shows the arrangement of Fig. 1 with only one switching unit 5, which with the first controller 3 as under Fig. 1 described is connected.
- the switching unit 5 is designed as a power switch, for example a relay.
- the input terminal E5 of the first switching unit 5 is connected to the minus line V M- of the motor voltage V M
- the output terminal A5 of the switching unit 5 is connected to the minus terminal V 11- of the motor switching unit 11 ( Fig. 3 ).
- the output terminal a42 (here 2 lines) is connected to the output terminal a2 of the safety device 1, which is connected to the control inputs St111 and St112 of the motor switching unit 11 is connected.
- this compound may consist of more than one line, as is easy to imagine.
- the first controller 3 When there is an error-free output signal of the operating unit 7, the first controller 3 generates an enable signal as described above, which activates the first switching unit 5.
- the negative terminal V 11 of the motor switching unit 11 is connected to the negative line V M of the motor voltage V M.
- the second controller device 4 generates an enable signal which, according to the desired function of the pending output signal of the operating unit 7, is applied to the control input St111 or St112 and switches on the associated power switch 19, 20 of the motor switching unit 11 for the desired drive function.
- the enable signal at the control input St111 or St112 or both are interrupted.
- release element 9 cooperates with the controller devices 3, 4 via a separate line.
- the interaction is based, for example, on the fact that, if the release signal of the release element 9 is not present, no drive signals are generated at the terminals a31, a41 of the controller devices 3, 4.
- the actuation duration and activation duration can be defined in the memory device 10.
- Fig. 5 shows an embodiment of a circuit arrangement 30 according to the invention and has a housing 26, to which two operating units patient 23, two foot control units 25, two operating units caregiver 24, a light 29 and a control device 27 are connected.
- the housing 26 has the safety device 1 in this example.
- the terminals e1, e2 are connected to the operating units 23, 24, 25.
- a connection cable 28 to the control device 27 includes control lines of the output terminals (for example, FIG Fig. 2 ) a1, a2, a3, A6 and input terminal E5.
- An operating unit nurse 24 has the locking / unlocking device 249.
- All operating units patient 23 are equipped with keyboards patient 238 and all operating units nurse 24 are equipped with keypads nurse 248, with the operating units nurse 24 special keyboards caregiver 241, for example, to set lock / Unlock functions.
- All operating units 23 and 24 have interfaces 230 and 240 for a bus device.
- drives (not shown) are connected.
- One of the operating units 23 (or both) may be formed as a side grid switch, as in Fig. 6 to 8 is shown and illustrated.
- Fig. 6 shows an exemplary furniture 21, for example a hospital bed, with a control unit patient 23 mounted in a side rail 22 of the bed, such as FIGS. 7 and 8 as an enlargement of the area X in Fig. 6 to clarify even closer.
- the side rail switch has a keyboard 8 with 4 touch elements and a display 32.
- One of the key elements of the keyboard 8 or an additional, not shown, may have the function of the release element 9. Since the side rail switch, and hence the keyboard 8, is in the immediate vicinity of a patient in the bed, it is highly likely to be permanently actuated by the patient, for example during sleep by an arm. For this reason, the above-described activation via the enabling element 9 within a pre-definable time window and the limited activation duration is of great importance.
- the safety device 1 for generating first-fail-safe and fault-proof control signals a high level of security is created.
- first-fail-safe control units can be connected to the security device 1, resulting in a higher security.
- the motor switching unit 11 may also have power switches 19, 20 in the form of power semiconductors. It can also be constructed in other ways, as is easy to imagine.
- the lock / unlock keyboard 249 may be connected to the central unit 2 similar to the release element 9, wherein the activation period for arbitrary functions for blocking, for example, to a time of 0 seconds is adjustable or the release signal of the release element 9 in this function to be blocked without Effect remains.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen mindestens einer Bedienungseinheit und eine entsprechende Sicherheitsvorrichtung eines elektromotorischen Möbelantriebs.The invention relates to a method for generating first-fail-safe and fault-resistant control signals of at least one operating unit and a corresponding safety device of an electromotive furniture drive.
Derartige Bedienungseinheiten für elektromotorische Antriebe für Möbel sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt, wie zum Beispiel in Ausgestaltung als Handbedienung für Betten. Derartige Möbel weisen bestimmte Möbelteile auf, welche durch einen oder mehrere elektromotorische Antriebe verstellbar sind. Die Verstellung wird durch Betätigung der Bedienungseinheit aktiviert und deaktiviert.Such operating units for electric motor drives for furniture are known in different versions, such as in design as a manual control for beds. Such furniture has certain furniture parts, which are adjustable by one or more electric motor drives. The adjustment is activated and deactivated by operating the operating unit.
Bei Betten, zum Beispiel mit einem Einsatz im Pflegebereich, Krankenhaus und Intensivbereich, sind weitaus mehr Bewegungsvorgänge mit unterschiedlichen Antrieben zu steuern als bei einem Bett im Privatbereich. Weiterhin sind nicht alle Verstellvorgänge der gesamten Bettverstellung für den darin befindlichen Patienten verfügbar. Dazu ist dem elektromotorischen Antrieb eines solchen Bettes als Bedienungseinheit, ein so genannter Patientenhandschalter, zugeordnet, der nur eine für den Patienten bestimmte geringe Anzahl von Betätigungsfunktionen erlaubt. Ein derartiger Patientenhandschalter ist dazu in erreichbarer Nähe des Patienten an oder in dem Möbel angeordnet. Eine derartige Bedienungseinheit für den Patienten wird häufig in Seitengittern des Bettes eingebaut und zum Beispiel als Seitengitterschalter bezeichnet. Eine weitere Betätigungseinrichtung, die nur für das Pflegepersonal erreichbar bzw. von diesem betätigbar ist, ist außerhalb der Reichweite des Patienten angeordnet und wird zum Beispiel als Bedienungseinheit Pfleger benannt.With beds, for example with a use in the care area, hospital and intensive care area, far more movement processes with different drives are to be controlled than with a bed in the private area. Furthermore, not all adjustments of the entire bed adjustment are available for the patient therein. For this purpose, the electromotive drive of such a bed as an operating unit, a so-called patient hand switch, assigned, which allows only a certain number of actuation functions for the patient. Such a patient's hand-held switch is arranged in the vicinity of the patient on or in the furniture. Such an operating unit for the patient is often installed in side rails of the bed and referred to, for example, as a side grid switch. Another operating device, which can only be reached by the nursing staff or actuated by the latter, is arranged outside the reach of the patient and is named, for example, as the nurse operating unit.
Das Pflegepersonal ist mittels der Bedienungseinheit Pfleger in der Lage, bestimmte Funktionen der Patientenbedienungseinheit für den Patienten freizugeben bzw. zu sperren. Dies erfolgt mit geeigneten Schaltmitteln, wie zum Beispiel Drehschalter, welche zum Sperren und Entsperren von Funktionen benutzt werden. Eine Möglichkeit zur Sperrung von Bewegungen einzelner Antriebskomponenten in einer Kombination, die zur einer Gefährdung führen können, beschreibt die
Im Medizin- und Pflegebereich gelten bestimmte Sicherheitsvorschriften und Normen, wobei eine so genannte Erstfehlersicherheit von zum Beispiel Schaltelementen der Bedienungseinheiten einzuhalten ist. Diese Erstfehlersicherheit ist bei bestimmten Schaltelementtypen herstellerseitig durch einen Nachweis einer mechanischen Schaltzuverlässigkeit gegeben. Bei anderen Schaltelementen ohne einen solchen Nachweis muss deren Erstfehlersicherheit durch zusätzliche Maßnahmen sichergestellt werden. Solche Schaltelemente können zum Beispiel Folientastaturen sein, welche für Seitengitterschalter verwendet werden, da solche Folientastaturen besonders leicht zu reinigen und zu desinfizieren sind, was im Krankenhausalltag eine übliche Anforderung darstellt.In the medical and nursing sector, certain safety regulations and standards apply, whereby a so-called first-fault safety of, for example, switching elements of the operating units must be observed. This first fault safety is given manufacturer-specific proof of a mechanical switching reliability for certain types of switching element. For other switching elements without such proof their Erstfehlersicherheit must be ensured by additional measures. Such switching elements may be, for example, membrane keypads, which are used for side rails switch, since such membrane keypads are particularly easy to clean and disinfect, which is a common requirement in everyday hospital life.
Weiterhin werden Anforderungen im Hinblick auf eine so genannte Fehlerfestigkeit gestellt, welche einen Schaltprozess beim Bedienen betrifft. Das heißt, dass bei einer Fehlbedienung, wie zum Beispiel durch gleichzeitiges Betätigen von mehreren Tasten oder Ausführen einer nicht logisch nachvollziehbaren Betätigungsreihenfolge, der Bedienungseinheit keine Fehlfunktionen auftreten, welche eine Gefahr für den Patienten sein oder bewirken könnten.Furthermore, demands are made with regard to a so-called fault resistance, which relates to a switching process during operation. That is, in a misoperation, such as by simultaneously pressing several keys or performing a non-logical operation sequence, the operating unit does not malfunction, which could be or cause harm to the patient.
Auch ein unbeabsichtigtes Betätigen von Schaltelementen durch den Patienten an einer Bedienungseinheit, insbesondere an einem Seitengitterschalter, darf zu keiner Gefährdung führen.Inadvertent actuation of switching elements by the patient on an operating unit, in particular on a side rail switch, must not lead to any danger.
Der Einsatz von erstfehlersicheren Bauelementen stellt einerseits einen bestimmten Kostenaufwand dar, und andererseits ist es jedoch nicht immer möglich, derartige Bauelemente in dem zur Verfügung stehenden Platz unterzubringen. Weiterhin ergibt sich der Nachteil, dass umfangreiche und kostenaufwändige Maßnahmen notwendig sein können, um derartige Bauteile in ein System einzugliedern.The use of first fail-safe components on the one hand represents a certain cost, and on the other hand, it is not always possible to accommodate such devices in the available space. Furthermore, there is the disadvantage that extensive and costly measures may be necessary to incorporate such components in a system.
Es besteht deshalb ein Bedarf zur Verbesserung von Maßnahmen für den Einsatz von nicht erstfehlersicheren Bauelementen. Ein weiterer Bedarf besteht auch darin, die Sicherheit von Patientenbedienungseinheiten zu erhöhen.There is therefore a need to improve measures for the use of non-first-fail-safe components. Another need is to increase the safety of patient service units.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erzeugen von erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen von Bedienungseinheiten bereitzustellen, welches die oben aufgeführten Nachteile behebt und zusätzliche Vorteile liefert.It is therefore the object of the present invention to provide a method for generating first-fail-safe and fault-proof control signals of operating units, which eliminates the disadvantages listed above and provides additional advantages.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dazu eine entsprechende Sicherheitsvorrichtung und eine Steuerungsanordnung zu schaffen.Further objects of the present invention are to provide a corresponding safety device and a control arrangement.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Sicherheitsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und eine Steuerungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst.These objects are achieved by a method having the features of
Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass Ausgangssignale einer Bedienungseinheit parallel mit zwei programmierbaren, sich gegenseitig überwachenden Controllereinrichtungen zum Erzeugen von erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen überwacht und verarbeitet werden. Eine Controllereinrichtung ist hier eine Steuereinrichtung mit einem Mikroprozessor oder ein Mikroprozessor.A basic idea of the invention is that output signals of an operating unit are monitored and processed in parallel with two programmable, mutually monitoring controller devices for generating first-fail-safe and fault-proof control signals. A controller device is here a control device with a microprocessor or a microprocessor.
Somit können alle von Bedienungseinheiten initiierten Schaltvorgänge mit nicht erstfehlersicheren Bauelementen überwacht, überprüft und erstfehlersicher weitergeleitet werden, wobei im Falle von Fehlern keine Weiterleitung erfolgt bzw. Gefahren ausgeschlossen werden.Thus, all initiated by control units switching operations can be monitored with non-first-fail-safe components, checked and forwarded error-first, in the case of errors no forwarding takes place or dangers are excluded.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erzeugen von erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen mindestens einer Bedienungseinheit eines elektromotorischen Antriebs für ein Möbel mit einer Steuervorrichtung und einer Sicherheitsvorrichtung weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
Überwachen und Verarbeiten von Ausgangssignalen der mindestens einen Bedienungseinheit mittels einer Zentraleinheit; und
Erzeugen von erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen anhand der verarbeiteten Ausgangssignale mittels der Zentraleinheit,
wobei das Überwachen und Verarbeiten der Eingangssignale parallel durch zumindest zwei programmierbare Controllereinrichtungen erfolgt, welche sich gegenseitig überwachen.A method according to the invention for generating first-fail-safe and fault-resistant control signals of at least one operating unit of an electromotive drive for a piece of furniture with a control device and a safety device comprises the following method steps:
Monitoring and processing output signals of the at least one operating unit by means of a central unit; and
Generating first-fail-safe and fault-proof control signals on the basis of the processed output signals by means of the central unit,
wherein the monitoring and processing of the input signals is performed in parallel by at least two programmable controller devices which monitor each other.
Signaleingänge der Controllereinrichtungen können seriell verschlüsselte Signale, zum Beispiel von einer Buseinrichtung, oder auch Einzelsignale in Form von logischen Schaltbefehlen verarbeiten. Dadurch ist ein großer Einsatzbereich geschaffen.Signal inputs of the controller devices can process serially encrypted signals, for example from a bus device, or even individual signals in the form of logical switching commands. This creates a large area of application.
Eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung zur Erzeugung von erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen mindestens einer Bedienungseinheit eines elektromotorischen Antriebs für ein Möbel mit einer Steuervorrichtung weist Folgendes auf:
mindestens einen Eingangsanschluss zum Anschluss mindestens einer Bedienungseinheit; und
eine Zentraleinheit zur Überwachung und Verarbeitung von Ausgangssignalen der Bedienungseinheit und zur Erzeugung von Ansteuersignalen oder zur Erzeugung von Ansteuersignalen und geprüften Weiterleitung der Ausgangssignale zur Erzeugung der erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen,
wobei die Zentraleinheit mindestens zwei programmierbare Controllereinrichtungen aufweist, welche zur gegenseitigen Überwachung miteinander über eine Kommunikationsverbindung verbunden sind.A safety device according to the invention for generating first-fail-safe and fault-proof control signals of at least one operating unit of an electromotive drive for a piece of furniture with a control device has the following:
at least one input terminal for connecting at least one operating unit; and
a central unit for monitoring and processing output signals of the operating unit and for generating drive signals or for generating drive signals and checked forwarding of the output signals for generating the first-fail-safe and fault-proof control signals,
wherein the central unit has at least two programmable controller devices which are connected to each other via a communication link for mutual monitoring.
Jede Controllereinrichtung erzeugt nach Überprüfung und gegenseitiger Überwachung mit der anderen Controllereinrichtung ein entsprechendes logisches Ansteuersignal an einem Ausgang. Diese Ausgangssignale werden in einer Ausführung jeweils einer Schalteinheit zugeführt, wobei diese Schalteinheiten in Reihe geschaltet sind und erst dann das weiterführende Steuersignal zur Ausführung der gewünschten Funktion ausgeben, wenn beide Controllereinrichtungen ein Ausgangssignal erzeugt haben.Each controller device generates after verification and mutual monitoring with the other controller means a corresponding logic drive signal at an output. These output signals are each fed to a switching unit in one embodiment, these switching units being connected in series and only then outputting the further control signal for executing the desired function when both controller devices have generated an output signal.
In einer alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass die Ansteuersignale einer ersten Controllereinrichtung einer Schalteinheit, zum Beispiel für eine Steuerspannung von Funktionsschaltern wie Relais für Motorfunktionen, zugeführt werden, wobei die Ansteuersignale der anderen Controllereinrichtung als geprüfte Ausgangssignale oder weitergeleitete Ausgangssignale dem jeweiligen Steuereingang des korrespondierenden Funktionsschalters zugeleitet werden. Auch hierbei werden die Ausgangssignale der Controllereinrichtungen gegenseitig überwacht.In an alternative embodiment, it is provided that the drive signals of a first controller device of a switching unit, for example for a control voltage of function switches such as relays for motor functions, are supplied, wherein the drive signals of the other controller device as tested output signals or forwarded output signals are fed to the respective control input of the corresponding function switch. Again, the output signals of the controller devices are mutually monitored.
Das gegenseitige Überwachen der beiden Controllereinrichtungen erfolgt in einer Ausführung über eine hardwaremäßige Kommunikationsverbindung. Die Controllereinrichtung kommunizieren miteinander, ob sie bei Vorliegen eines Eingangssignals oder mehrerer dasselbe Ausgangssignal für eine entsprechende Aktion eines zugehörigen Antriebs geben würden. Dabei wird auch gleichzeitig ihre Funktion überwacht. Weiterhin werden die gegebenen Ausgangssignale dergestalt überwacht, dass die vorgesehenen Signale auch wirklich an dem zugehörigen Ausgang auftreten.Mutual monitoring of the two controller devices takes place in one embodiment via a hardware-based communication connection. The controller devices communicate with each other whether, in the presence of one or more input signals, they would give the same output signal for a corresponding action of an associated drive. At the same time their function is monitored at the same time. Furthermore, the given output signals are monitored in such a way that the signals provided actually occur at the associated output.
Jede Controllereinrichtung überprüft das Auftreten von Eingangssignalen anhand einer in einem Speicher vorher festlegbaren Reihenfolge und Rangordnung bzw. Fehlergewichtung. Treten Eingangssignale gleichzeitig auf, zum Beispiel mit einer ungenügenden Fehlerfestigkeit, die bei Ausführung der korrespondierenden Funktionen eine Gefahr verursachen könnten, so werden keine Ausgangssignale erzeugt. Auch während der Ausführung einer Funktion kann die Erzeugung der Ausgangssignale unterbrochen werden, wenn im Verlauf von anstehenden Eingangssignalen eine ungenügende Erstfehlersicherheit bzw. Fehlerfestigkeit festgestellt wird.Each controller verifies the occurrence of input signals based on a pre-settable order and rank order or error weighting. If input signals occur at the same time, for example with an insufficient error resistance, which could cause a danger when the corresponding functions are executed, no output signals are generated. Even during the execution of a function, the generation of the output signals can be interrupted if in the course of pending input signals an insufficient first error safety or fault resistance is determined.
In dem Speicher können auch weitere zur Verarbeitung notwendige Daten und Tabellen gespeichert sein. Weiterhin können Programme und dergleichen abgespeichert sein.The memory may also store additional data and tables necessary for processing. Furthermore, programs and the like can be stored.
In einer bevorzugten Ausführung ist ein Erzeugen der Ansteuersignale erst nach einer Aktivierung mittels zumindest eines separaten Freigabesignals von einer Bedienungseinheit über eine separate Leitung zur Freigabe des Erzeugens der Ansteuersignale möglich. Dadurch wird erreicht, dass zum Beispiel eine irrtümliche Betätigung oder falsche Betätigungsweise, zu keiner Ansteuerung einer Funktion führt. Es muss zuvor eine Aktivierung durch das Aktivierungssignal bewusst, zum Beispiel über ein Freigabeelement in Form einer Taste, erfolgen. Dazu kann eine vorher festgelegte Betätigungsweise benutzt werden, indem zum Beispiel ein Loslassen der Freigabetaste innerhalb eines bestimmten Zeitfensters erfolgen muss, um eine Aktivierung zu ermöglichen. Andere Betätigungsweisen sind selbstverständlich möglich. Dadurch werden zum Beispiel Dauerbetätigungen des Freigabeelementes durch gewollte Blockierung verhindert. Eine separate Signalleitung für die Freigabesignale ergibt eine zusätzliche Sicherheit.In a preferred embodiment, generating the drive signals is possible only after activation by means of at least one separate enable signal from an operating unit via a separate line for enabling the generation of the drive signals. This ensures that, for example, an erroneous operation or incorrect operation, does not lead to a function. It must be aware of an activation by the activation signal, for example, via a release element in the form of a key. For this purpose, a predetermined manner of operation may be used, for example, by releasing the release button within a certain time window in order to enable activation. Other modes of operation are of course possible. As a result, for example, continuous actuations of the release element are prevented by intentional blocking. A separate signal line for the enable signals provides additional security.
Ein großer Vorteil der Aktivierung, die nur für einen vorher festgelegten Zeitraum in Funktion ist, besteht darin, dass dadurch ein Schutz bei einem Defekt der Bedieneinheit, zum Beispiel bei einem defekten Bedienfeld oder Betätigungselement, besteht.A major advantage of the activation, which is only functional for a predetermined period of time, is that it provides protection against a fault of the operating unit, for example a defective control panel or actuator.
In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Erzeugen von erstfehlersicheren und fehlerfesten Steuersignalen für frei wählbare Funktionen mittels einer Sperr-/Entsperreinrichtung sperrbar/entsperrbar ist. Dabei ist zum Beispiel eine Sperr-/Entsperreinrichtung in einer Bedienungseinheit Pfleger vorgesehen, wodurch für den Patienten nicht zugelassene Bewegungsfunktionen sperrbar sind. Auch hierfür ist die Zentraleinheit vorteilhaft verwendbar. Ebenfalls kann hier eine separate Signalleitung verwendet werden, die zusätzliche Sicherheit bietet.In a further embodiment, it is provided that the generation of first-fail-safe and fault-proof control signals for freely selectable functions by means of a lock / unlock device can be disabled / unlocked. In this case, for example, a blocking / unblocking device is provided in an operating unit caregiver, whereby unauthorized movement functions for the patient can be blocked. Again, the central unit can be used advantageously. Also, a separate signal line can be used here, which provides additional security.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Sicherheitsvorrichtung eine Meldeeinrichtung zur Meldung eines Fehlers und/oder einer Fehlerfreiheit aufweist.In a further embodiment, it is provided that the safety device has a message device for reporting an error and / or freedom from errors.
In einer Ausführung weist die Sicherheitsvorrichtung einen separaten Eingangsanschluss zum Anschluss einer Bedienungseinheit mit zumindest einem Freigabeelement zur Aktivierung der Erzeugung von Ansteuersignalen auf. Damit wird eine zusätzliche Sicherheit geschaffen.In one embodiment, the safety device has a separate input connection for connecting an operating unit with at least one enable element for activating the generation of drive signals. This creates additional security.
Auch ein Sperren/Entsperren von frei wählbaren Funktionen ist über diesen oder einen oder mehrere Eingangsanschlüsse durch eine geeignete Sperr-/Entsperreinrichtung möglich, wenn hierzu eine Bedieneinheit Pfleger angeschlossen ist.Locking / unlocking of freely selectable functions is also possible via this or one or more input connections by means of a suitable blocking / unblocking device if a keeper operating unit is connected for this purpose.
Die Bedienungseinheit oder eine Bedienungseinheit Pfleger kann Bestandteil der Sicherheitsvorrichtung sein. Hiermit ist es möglich, Bedieneinheiten mit nicht erstfehlersicheren Bauelementen so zu gestalten, dass diese Bedieneinheiten erstfehlersichere Ausgangssignale liefern. Es ist aber auch möglich, dass die Sicherheitsvorrichtung Bestandteil der Steuervorrichtung ist, an welche die Bedieneinheiten angeschlossen sind.The operating unit or a service unit carer can be part of the safety device. This makes it possible to design control units with non-first-fail-safe components so that these control units provide first-fail-safe output signals. But it is also possible that the security device Part of the control device is to which the control units are connected.
Eine erfindungsgemäße Steuerungsanordnung eines elektromotorischen Antriebs für ein Möbel mit einer Steuervorrichtung weist die oben beschriebene Sicherheitsvorrichtung zur Durchführung des oben erläuterten Verfahrens auf.A control arrangement according to the invention of an electromotive drive for a piece of furniture with a control device has the above-described safety device for carrying out the method explained above.
Wie eingangs bereits beschrieben, kann in einer Ausführung das gegenseitige Überwachen der beiden Controllereinrichtungen über eine hardwaremäßige Kommunikationsverbindung erfolgen. Dabei weist jede Controllereinrichtung ein Programm oder einen Programmabschnitt auf, welches/welcher ein logisches Signal oder ein Zählersignal an die hardwaremäßige Kommunikationsverbindung legt. Dabei kann ein Zählersignal in einfachster Form die Größe eines Byte umfassen, so dass in einer Größenordnung von 0 bis 255 gezählt wird. Weiterhin ist das Programm oder der Programmabschnitt der ersten Controllereinrichtung derart ausgebildet, dass das Zählersignal in einer aufwärtszählenden Reihenfolge ausgebildet ist. Das Zählersignal der zweiten Controllereinrichtung ist dann in einer entgegengesetzten Reihenfolge ausgebildet, so dass eine abwärtszählende Reihenfolge durch das Programm oder durch den Programmabschnitt der zweiten Controllereinrichtung erfolgt.As already described above, in one embodiment, the mutual monitoring of the two controller devices can take place via a hardware-based communication connection. In this case, each controller device has a program or a program section which applies a logic signal or a counter signal to the hardware-based communication connection. In this case, a counter signal in the simplest form can comprise the size of one byte, so that the order of magnitude is from 0 to 255. Furthermore, the program or the program section of the first controller device is designed such that the counter signal is formed in an up-counting sequence. The counter signal of the second controller device is then configured in an opposite order, so that a down-counting sequence is performed by the program or by the program section of the second controller device.
In vorteilhafter Weiterbildung sind beide Controllereinrichtungen in Verbindung mit dem jeweiligen Programm derart ausgebildet, dass sie die Zählersignale der jeweils anderen Controllereinrichtung lesen, auswerten und überwachen können. Dabei wird die Zeitdauer zwischen jedem Zählschritt überwacht. Erhält beispielsweise die zweite Controllereinrichtung innerhalb eines Zeitfensters von der ersten Controllereinrichtung keine Signale oder Zählersignale mehr, so liegt ein Fehler vor, in Folge dessen ein Ansteuern einer Schalteinheit nicht erfolgt und ein Ansteuern einer optischen oder einer akustischen Meldeeinrichtung erfolgt.In an advantageous development, both controller devices are designed in conjunction with the respective program such that they can read, evaluate and monitor the counter signals of the respective other controller device. In this case, the time duration between each counting step is monitored. If, for example, the second controller device no longer receives any signals or counter signals within a time window from the first controller device, then there is an error as a result of which a switching unit is not activated and an optical or acoustic signaling device is activated.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgen 20 bis 30 Zählschritte pro Sekunde, so dass die Zählfrequenz zwischen 20 Hz und 30 Hz ausgebildet ist und dementsprechend die Schrittweite zwischen den Zählimpulsen zwischen 0,03 Sekunden und 0,05 Sekunden liegt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann das oben bereits erwähnte Zeitfenster eine Weite des zwei- bis fünffachen der Schrittweite betragen, beispielsweise 0,1 Sekunden.According to an advantageous embodiment, 20 to 30 counts per second, so that the counting frequency is formed between 20 Hz and 30 Hz and, accordingly, the step size between the counts between 0.03 seconds and 0.05 seconds. According to this embodiment, the above-mentioned time window may be a width of two to five times the step size, for example 0.1 seconds.
Die Betriebsspannung der Controllereinrichtung kann 24 Volt betragen, kann jedoch auch bei einem netzunabhängigen Betrieb von anderen Faktoren, wie beispielsweise dem Ladezustand eines Akkumulators, abhängig sein. In vorteilhafter Weise ist die Betriebsspannung der Controllereinrichtungen und/oder der Zentraleinheit deutlich geringer als die Betriebsspannung der gesamten Steuervorrichtung ausgebildet und liegt beispielsweise bei 5 Volt. Hierzu sind der Controllereinrichtung und/oder der Zentraleeinrichtung Spannungsreduzierungsmittel vorgeschaltet, beispielsweise in Form von Spannungsreglern oder einer Trafowicklung. Da zumindest die Controllereinrichtung und/oder die Zentraleinrichtung Halbleiterbauelemente aufweist, ist zumindest diesen Bauteilen eine Überspannungsschutzbeschaltung vorgeschaltet, welche beispielsweise eine Suppressordiode und eine Schmelzsicherung aufweist.The operating voltage of the controller device may be 24 volts, but may be dependent on other factors, such as the state of charge of an accumulator, even in a grid-independent operation. Advantageously, the operating voltage of the controller devices and / or the central unit is designed to be significantly lower than the operating voltage of the entire control device and is for example 5 volts. For this purpose, the controller device and / or the central device are preceded by voltage reduction means, for example in the form of voltage regulators or a transformer winding. Since at least the controller device and / or the central device has semiconductor components, at least one of these components is preceded by an overvoltage protection circuit which has, for example, a suppressor diode and a fuse.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
- Fig. 2
- ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
- Fig. 3
- ein schematisches Schaltbild einer Motorschalteinheit;
- Fig. 4
- ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
- Fig. 5
- ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
- Fig. 6
- ein beispielhaftes Möbel mit einer Bedieneinheit;
- Fig. 7
- ein Seitengitter des Möbels nach
Fig. 6 ; und - Fig. 8
- eine vergrößerte Darstellung eines Seitengitterschalters.
- Fig. 1
- a block diagram of a first embodiment of a security device according to the invention;
- Fig. 2
- a block diagram of a second embodiment of the security device according to the invention;
- Fig. 3
- a schematic diagram of an engine switching unit;
- Fig. 4
- a block diagram of a third embodiment of the security device according to the invention;
- Fig. 5
- an embodiment of a circuit arrangement according to the invention;
- Fig. 6
- an exemplary piece of furniture with an operating unit;
- Fig. 7
- a side rail of furniture after
Fig. 6 ; and - Fig. 8
- an enlarged view of a side rail switch.
Gleiche oder ähnliche Funktionseinheiten sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same or similar functional units are provided in the figures with the same reference numerals.
Die Sicherheitsvorrichtung 1 weist eine Zentraleinheit 2 mit zwei programmierbaren Controllereinrichtungen 3 und 4 auf. Weiterhin ist die Sicherheitsvorrichtung 1 mit zwei Schalteinheiten 5 und 6, sowie einer Speichereinrichtung 10, einer akustischen Meldeeinrichtung 33 und einer optischen Meldeeinrichtung 34 ausgerüstet.The
An einem Anschluss e1 ist eine Bedienungseinheit 7 mit einer Tastatur 8 angeschlossen und mit der Zentraleinheit 2 mit der ersten Controllereinrichtung 3 mit einem Eingangsanschluss e31 und mit der zweiten Controllereinrichtung 4 mit einem Eingangsanschluss e41 verbunden. Diese Anschlüsse können entweder eine Busleitung oder eine logische Verdrahtung sein. Über einen separaten Anschluss e2 ist ein Freigabeelement 9 der Bedienungseinheit 7 mit der Zentraleinheit 2 mit einem Eingangsanschluss e32 der ersten Controllereinrichtung 3 und einem Eingangsanschluss e42 der zweiten Controllereinrichtung 4 verbunden.An
Die Controllereinrichtungen 3 und 4 sind untereinander über eine Kommunikationsverbindung 31 verbunden, die mehrere Leitungen umfassen kann. Die erste Controllereinrichtung 3 weist einen Ausgangsanschluss a31 auf, der mit der ersten Schalteinheit 5 über einen Steuereingang St5 verbunden ist. In gleicher Weise ist ein Ausgangsanschluss a41 der zweiten Controllereinrichtung 4 über einen Steuereingang St6 mit der zweiten Schalteinheit 6 verbunden. Ein Prüfanschluss Pr5 der ersten Schalteinheit 5 ist mit einem Eingang e33 der ersten Controllereinrichtung 3 und mit einem Eingang e43 der zweiten Controllereinrichtung 4 verbunden. In gleicher Weise ist ein Prüfanschluss Pr6 der zweiten Schalteinheit 6 an einem Eingang e44 der zweiten Controllereinrichtung 4 und an einem Eingang e34 der ersten Controllereinrichtung 3 angeschlossen.The
Der Eingangsanschluss e1 ist auf einen Ausgangsanschluss a1 geführt und jeweils ein Ausgangsanschluss a32, a42 der Controllereinrichtungen 3, 4 ist mit einem Ausgangsanschluss a2, a3 der Sicherheitsvorrichtung 1 verbunden.The input terminal e1 is routed to an output terminal a1, and an output terminal a32, a42 of the
Jede Schalteinheit 5, 6 weist einen Eingangsanschluss E5, E6 und einen Ausgangsanschluss A5, A6 auf.Each
Nun wird die Funktion der Sicherheitsvorrichtung 1 erläutert.Now, the function of the
Ein in der Tastatur 8 der Bedieneinheit 7 durch ein betätigtes, nicht erstfehlersicheres Schaltelement erzeugtes Ausgangssignal zur Ausführung einer Funktion, zum Beispiel eines Antriebs eines Hospitalbetts (siehe
Gleichzeitig überwachen sich die Controllereinrichtungen 3 und 4 untereinander über ihre Kommunikationsverbindung 31, zum Beispiel, ob sie bei einem anstehenden Ausgangssignal an ihren Eingängen beide das gleiche Freigabesignal für die gewünschte Funktion geben würden. Liegen keine erkennbaren Fehler vor, erzeugt jede Controllereinrichtung 3, 4 für sich ein Freigabesignal an dem jeweiligen Ausgangsanschluss a31 und a41, welches jeweils unabhängig voneinander an die zugehörige Schalteinheit 5, 6 geleitet wird. Dort wird es an dem jeweiligen Prüfanschluss Pr5, Pr6 wieder an den Eingangsanschluss e33, e43 der zugehörigen Controllereinrichtung 3, 4 und der anderen Controllereinrichtung 4, 3 zur Überprüfung geleitet. Es wird dabei geprüft, ob der ausgegebene Signalwert auch dem erzeugten Signalwert entspricht, wodurch eine zusätzliche Sicherheit geschaffen wird.At the same time, the
Werden bei anstehenden Ausgangssignalen Fehler während der Einschaltdauer festgestellt, so werden die Schalteinheiten und somit die schon eingeschaltete Funktion wieder ausgeschaltet. Eine Meldung kann über den Akustikmelder 33 und/oder durch die optische Meldeeinrichtung 34, zum Beispiel durch eine blinkende Lampe oder eine Fehlermeldung auf einem Display, erfolgen.If errors are detected during the switch-on period when the output signals are present, then the switching units and thus the already activated function are switched off again. A message can be made via the
Die Schalteinheiten 5, 6 können in diesem ersten Ausführungsbeispiel mit ihren Eingangsanschlüssen E5, E6 und Ausgangsanschlüssen A5, A6 so beschaltet sein, dass sie die gewünschte Funktion nur dann einschalten, wenn beide Schalteinheiten 5 und 6 durch die Ansteuersignale an ihren Steuereingängen St5, St6 eingeschaltet worden sind.The switching
Sind die Ausgangssignale der Bedieneinheit 7 als fehlerfrei von der Zentraleinheit 2 erachtet worden, erhalten beide Schalteinheiten 5 und 6 jeweils ein Freigabesignal von den Controllereinrichtungen 3 und 4, wodurch beide Transistoren, das heißt beide Schaltelemente 15 und 16 durchschalten, und somit die Steuerspannung VST auf den Ausgangsanschluss A6 zum Steuerspannungsanschluss V11STder Motorschalteinheit 11 durchschalten. Bei anliegender Steuerspannung VST kann das entsprechende Ausgangssignal der Bedieneinheit 7, das gleichzeitig an den Eingängen e31, e41 der Controllereinrichtungen 3, 4 und am Ausgangsanschluss a1 liegt, an Steuereingängen St111, St112 der Motorschalteinheit 11 (siehe
Zur besseren Verdeutlichung zeigt
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird nun im Zusammenhang mit
Bei anliegendem fehlerfreien Ausgangssignal der Bedienungseinheit 7 erzeugt die erste Controllereinrichtung 3 wie oben beschrieben ein Freigabesignal, welches die erste Schalteinheit 5 einschaltet. Damit liegt der Minusanschluss V11- der Motorschalteinheit 11 an der Minusleitung VM- der Motorspannung VM. Gleichzeitig erzeugt die zweite Controllereinrichtung 4 ein Freigabesignal, welches gemäß der gewünschten Funktion des anstehenden Ausgangssignals der Bedieneinheit 7 an dem Steuereingang St111 oder St112 anliegt und den zugehörigen Leistungsschalter 19, 20 der Motorschalteinheit 11 zur gewünschten Antriebsfunktion einschaltet. Im Fehlerfall wird entweder die Minusleitung VM- der Motorspannung VM, das Freigabesignal an dem Steuereingang St111 oder St112 oder beides unterbrochen.When there is an error-free output signal of the
Bei allen Ausführungsbeispielen nach
Diese Funktion ist dadurch gegeben, dass das Freigabeelement 9 über eine separate Leitung mit den Controllereinrichtungen 3, 4 zusammenwirkt. Die Zusammenwirkung beruht zum Beispiel darauf, dass bei nicht vorhandenem Freigabesignal des Freigabeelementes 9 keine Ansteuersignale an den Anschlüssen a31, a41 der Controllereinrichtungen 3, 4 erzeugt werden. Die Betätigungsdauer und Aktivierungsdauer können in der Speichereinrichtung 10 festgelegt sein.This function is given by the fact that the
Die Erfindung ist nicht auf das erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.The invention is not limited to the illustrated embodiment, but can be modified within the scope of the appended claims.
Selbstverständlich können auch erstfehlersichere Bedieneinheiten an der Sicherheitsvorrichtung 1 angeschlossen sein, wodurch sich eine höhere Sicherheit ergibt.Of course, first-fail-safe control units can be connected to the
Die Motorschalteinheit 11 kann auch mit Leistungsschalter 19, 20 in Form von Leistungshalbleitern aufweisen. Sie kann auch in anderer Weise aufgebaut sein, wie leicht vorstellbar ist.The
Mittels der Bedienungseinheit Pfleger 24 können auch Funktionen gesperrt oder entsperrt werden. Dazu kann die Sperr-/Entsperrtastatur 249 mit der Zentraleinheit 2 ähnlich dem Freigabeelement 9 verbunden sein, wobei die Aktivierungsdauer für frei wählbare Funktionen zur Sperrung zum Beispiel auf eine Zeit von 0 Sekunden einstellbar ist oder das Freigabesignal des Freigabeelementes 9 bei dieser zu sperrenden Funktion ohne Wirkung bleibt.Functions can also be locked or unlocked using the
- 11
- Sicherheitsvorrichtungsafety device
- 22
- Zentraleinheitcentral processing unit
- 33
- Erste ControllereinrichtungFirst controller device
- 44
- Zweite ControllereinrichtungSecond controller device
- 55
- Erste SchalteinheitFirst switching unit
- 66
- Zweite SchalteinheitSecond switching unit
- 77
- Bedienungseinheitoperating unit
- 88th
- Tastaturkeyboard
- 99
- Freigabeelementrelease element
- 1010
- Speichereinrichtungmemory device
- 1111
- MotorschalteinheitMotor Control Unit
- 1212
- Erster FunktionsschalterFirst function switch
- 1313
- Zweiter FunktionsschalterSecond function switch
- 1414
- Motorengine
- 1515
- Erstes SchaltelementFirst switching element
- 1616
- Zweites SchaltelementSecond switching element
- 1717
- Erstes FunktionsschaltelementFirst functional switching element
- 1818
- Zweites FunktionsschaltelementSecond functional switching element
- 1919
- Erster LeistungsschalterFirst circuit breaker
- 2020
- Zweiter LeistungsschalterSecond circuit breaker
- 2121
- MöbelFurniture
- 2222
- Seitengitterside rails
- 2323
- Bedienungseinheit PatientOperation unit patient
- 2424
- Bedienungseinheit PflegerOperating unit carer
- 2525
- FußbedienungseinheitFußbedienungseinheit
- 2626
- Gehäusecasing
- 2727
- Steuervorrichtungcontrol device
- 2828
- Verbindungskabelconnection cable
- 2929
- Beleuchtunglighting
- 3030
- Steuerungsanordnungcontrol arrangement
- 3131
- Kommunikationsverbindungcommunication link
- 3232
- Anzeigedisplay
- 3333
- Meldeeinrichtung akustischSignaling device acoustically
- 3434
- Meldeeinrichtung optischSignaling device optical
- 230230
- Schnittstelleinterface
- 238238
- Tastatur PatientKeyboard patient
- 240240
- Schnittstelleinterface
- 241241
- Sondertastatur PflegerSpecial keeper keeper
- 248248
- Tastatur PflegerKeyboard Keeper
- 249249
- Sperr-/EntsperreinrichtungLocking / unlocking device
- 271271
- Anschlussleisteterminal block
- A1...5A1 ... 5
- Ausgangsanschlüsseoutput terminals
- a31...32a31 ... 32
- Ausgänge erste ControllereinrichtungOutputs first controller device
- a41...42a41 ... 42
- Ausgänge zweite ControllereinrichtungOutputs second controller device
-
e 1
e 1 - Anschluss BedienungseinheitConnection control unit
- e2e2
- Anschluss FreigabeelementConnection release element
- E5...6E5 ... 6
- Eingangsanschlüsse SchalteinheitenInput connections Switching units
- e31...34e31 ... 34
- Eingänge erste ControllereinrichtungInputs first controller device
- e41...44e41 ... 44
- Eingänge zweite ControllereinrichtungInputs second controller device
- Pr5... 6Pr5 ... 6
- Prüfanschlüsse SchalteinheitenTest connections Switching units
- St5, St6St5, St6
- Steuereingänge SchalteinheitenControl inputs Switching units
- St111...112ST111 ... 112
- Steuereingänge FunktionsschalterControl inputs Function switch
- VM+ V M +
- Motorspannung, PlusleitungMotor voltage, plus line
- VM- V M-
- Motorspannung, MinusleitungMotor voltage, negative lead
- V11+ V 11+
- Motorschalteinheit, PlusanschlussMotor switching unit, plus connection
- V11- V 11-
- Motorschalteinheit, MinusanschlussMotor switching unit, negative connection
- V11ST V 11ST
- Motorschalteinheit, SteuerspannungsanschlussMotor switching unit, control voltage connection
- VST V ST
- Steuerspannungcontrol voltage
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102007054422A DE102007054422A1 (en) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | Method for generating first-fail-safe and fault-proof control signals of an operating unit and a corresponding safety device of an electromotive furniture drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2060207A1 true EP2060207A1 (en) | 2009-05-20 |
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DK (1) | DK2060207T3 (en) |
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