JP3784447B2

JP3784447B2 - 有線駆動システムの誤動作防止装置

Info

Publication number: JP3784447B2
Application number: JP02050796A
Authority: JP
Inventors: 伸介森田; 譲司神山; 徹安田; 隆義安達; 智和渡会
Original assignee: Paramount Bed Co Ltd; Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Paramount Bed Co Ltd; Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2016-01-10
Also published as: JPH09187341A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、電動椅子の座席を自動昇降させたり、あるいは、椅子の背板を所定の角度傾斜したり、更に、ベッドの床面とか吊戸棚等の家具類を任意の高さ位置まで昇降させる駆動源を有線操作にて駆動する際、前記駆動源を駆動制御する制御装置と、この制御装置を操作するスイッチ手段との間に配線した信号線に短絡事故等の異常が生じたとき、直ちに電力の供給を中止して駆動源を停止させるようにした有線駆動システムの誤動作防止装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、駆動ロッドを直線状に往復駆動させて、例えば、電動椅子の座席や身体不自由者用ベッドの床面、更には、吊戸棚等の家具類を任意の高さ位置まで昇降させる駆動源として電動アクチュエータが広く使用されている。前記電動アクチュエータは、一般に電動機により減速装置を介して減速回転するねじ軸に、ナット部材を介して駆動ロッドを連結し、前記駆動ロッドを、前記ねじ軸による回転運動を直線運動に変換して直線移動できるように構成されている。
【０００３】
次に、前記電動アクチュエータを例えば、寝たきりの療養者とか身体不自由者等が使用する電動式のベッド装置に実施した例を図５によって説明する。図５において、前記ベッド装置１は背床フレーム２と座床フレーム３と下床フレーム４とに分割されてフレーム体５を構成し、前記背床フレーム２と座床フレーム３には背床及び座床マットを兼ねたマット体６が、又、下床フレーム４には下床マット体６ａをそれぞれ敷設して、前記背床フレーム２及び下床フレーム４が、個々に上方及び下方に所定の角度で起伏動作できるように構成されている。
【０００４】
前記電動式のベッド装置１は、患者にとっても、介護者にとっても、楽なベッド生活を営む上で、又、看護上の労力軽減から大変効果があり、しかも、操作に当っては患者の手許で操作スイッチを操作することにより、容易にベッド装置１を起伏，昇降作動させることができ利便である。そして、前記ベッド装置１の背床フレーム２，下床フレーム４を起伏させる装置としては、一般に床部起伏機構がベッド装置１の下側に具備されており、本例では図５に示すように、背床フレーム２を起伏させる背床起伏機構７のみ示す。この背床起伏機構７としては、一般に前述した回転運動を直線運動に変換する電動アクチュエータ８が使用されており、その取付けは例えば図５で示すように、フレーム体５の下側において、電動アクチュエータ８の基端部を座床フレーム３に垂設した取付体３ａに、ねじ軸の回転によって直線移動する駆動ロッド９の先端側は、背床フレーム２に取付けた作動腕１０にそれぞれ枢着されている。
【０００５】
なお、図５においては特に図示していないが、前記電動アクチュエータ８は背床フレーム２を駆動する他に、下床フレーム４を座床フレーム３の図示しない枢支部を中心として所定の角度起伏させる場合とか、ベッド装置１を上下方向に所定の寸法分昇降する場合を含めて、ベッド装置１には最低３台取付けられているが、この従来技術の説明では以下その代表例として、背床フレーム２を起伏させる背床起伏機構７に実施した場合について説明する。
【０００６】
次に前記背床起伏機構７を駆動する電動アクチュエータ８を操作する場合について説明する。図５，６で示すように、ベッド装置１上の患者あるいは介護者の手の届く位置には、ベッド装置１を変位・移動調節するためのスイッチ手段１１を収容するスイッチボックス１２が配設され、ベッド装置１床部の電動アクチュエータ８側には、該電動アクチュエータ８に駆動電力を供給する指令信号を出力するためのコントローラ１３を収容した制御装置１４が取付けられている。又、前記スイッチ手段１１と制御装置１４とは、図７で示すように、複数の信号線Ｌ₁〜Ｌ₇ によって電気的に接続されている。
【０００７】
つづいて、前記スイッチ手段１１と制御装置１４内のコントローラ１３の構成を概略的に説明する。一般に電動家具類は安全性を考慮してスイッチを投入しているときのみ作動することが基本となっている。このため、図７においてスイッチ手段１１は、所要数の例えば、モーメンタリタイプのスイッチＳ₁〜Ｓ₆を具備して構成されており、これら各スイッチＳ₁〜Ｓ₆はそれぞれ個々に信号線Ｌ₁〜Ｌ₆によって接続されている。又、信号線Ｌ₁〜Ｌ₆に並行するＬ₇は前記の各スイッチＳ₁〜Ｓ₆と直列接続する共通線（接地線）としてスイッチ手段１１から導出されている。
【０００８】
一方、制御装置１４側のコントローラ１３は、前記スイッチ手段１１との間で信号線Ｌ₁〜Ｌ₆を介して種々の信号のやり取りを行う入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１５と、演算処理を行うＣＰＵ１６とによって構成され、前記ＣＰＵ１６の出力端（コントローラ１３の出力端）には、前記ＣＰＵ１６からの指令信号に基づき電動アクチュエータ８に駆動電力の供給／遮断制御を行う駆動回路１７が接続されている。そして、前記制御装置１４とスイッチ手段１１は、ＣＰＵ１６，入出力インターフェース１５を介して前記信号線Ｌ₁〜Ｌ₆により接続されており、又、前記スイッチ手段１１からはスイッチＳ₁〜Ｓ₆と直列的に接続した共通線Ｌ₇が導出され、制御装置１４内の図示しない部位に接地接続されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前記スイッチ手段１１と電動アクチュエータ８側に設けた制御装置１４とは、前記のように信号線Ｌ₁〜Ｌ₆と共通線Ｌ₇とを用いた有線方式で電気的に接続されているので、今、例えば、ベッド装置１の背床フレーム２を図５の状態から図６で示す所定の角度で起す場合は、スイッチ手段１１のスイッチＳ₁を投入すると、このスイッチＳ₁が接続された信号線Ｌ₁を介して操作信号が入出力インターフェース１５の入力端子に出力され、前記入出力インターフェース１５の入力端子の電圧が変化（例えば、信号線Ｌ₁が接続される入出力インターフェース１５の入力端子の電圧が通常５Ｖであるものが０Ｖに変化する。図８（ａ）参照）し、これに基づきスイッチ手段１１から操作信号が制御装置１４に送出され、この制御装置１４において、前記操作信号に対応した指令信号がコントローラ１３のＣＰＵ１６から駆動回路１７に出力され、前記指令信号に対応する駆動電力を電動アクチュエータ８に供給して、ベッド装置１の背床フレーム２を起床する。
【００１０】
次に前記背床フレーム２の起床動作を停止する場合、即ち、電動アクチュエータ８の駆動を停止させるときは、前記スイッチＳ₁の投入状態を解除すると、信号線Ｌ₁には前記スイッチ手段１１からの操作信号の出力が解除されるため、入出力インターフェース１５の入力端子の電圧は、例えば、０Ｖから再び５Ｖに変化する。この結果、コントローラ１３から駆動電力供給の指令信号の出力が停止されるため、電動アクチュエータ８は通電が断たれて駆動を停止し、背床フレーム２の起床動作を中止する（図８（ａ）参照）。
【００１１】
そして、前記の状態で、今、信号線Ｌ₁〜Ｌ₆と共通線Ｌ₇とが、何等かの理由、例えば、ベッド装置１の駆動部の隙間に挟み込まれたり、あるいは、外力が加えられたり、更には、信号線の絶縁劣化等により損傷して、例えば、信号線Ｌ₂と共通線Ｌ₇とが短絡すると、短絡電流は図７において時計方向に流れるため、信号線Ｌ₂が接続される入出力インターフェースの入力端子の電圧は、図８の（ｂ）で示すように、０Ｖに変化する。この短絡現象は人為的なスイッチＳ₂の投入・遮断に関係なく、スイッチＳ₂が実質的に投入された状態となる。
【００１２】
即ち、スイッチＳ₂を人為的に投入しなくても、信号線Ｌ₂と共通線Ｌ₇との前記短絡現象に伴い、実質的にスイッチＳ₂が投入されたのと同じ状態となって、前記信号線Ｌ₂に接続される入出力インターフェース１５の入力端子の電圧は変化する（例えば、通常５Ｖであるものが０Ｖに変化する）。この結果、コントローラ１３はスイッチＳ₂が投入されたと判断して駆動回路１７にＣＰＵ１６から指令信号が出力され、駆動源たる電動アクチュエータ８に駆動電力が供給されてこれを駆動させることになる。
【００１３】
前記スイッチＳ₂が背床フレーム２を起床状態から図５に示す水平状態に復帰させる役割のスイッチであるとすれば、背床フレーム２は操作者（患者等）の意志に反して水平状態に戻る方向に回動する。従って、例えば、背床フレーム２に凭れかけてベッド装置１上に座っていた患者は、前記背床フレーム２の予期しない駆動に驚くことはもとより、手足等体の一部や衣服等をベッド装置１のリンク部で誤って挟み込む等のおそれがあった。
【００１４】
特に、患者がベッド装置１上に横たわっているときに、背床フレームが急に起床したり、ベッド装置１が不意に昇降したりすると、ベッド上の患者はもとより介護人も驚嘆するばかりか、ベッド装置１の駆動部に挟まれたりして身体の一部や荷物等を損傷させるおそれがあった。更に、信号線Ｌ₁〜Ｌ₆はスイッチＳ ₁ 〜Ｓ ₆個々に接続されているため、多数本となり接続作業に手間がかかるばかりか非常に不経済であった。
【００１５】
本発明は、前記の問題点に鑑み、スイッチ手段の各スイッチと電動アクチュエータ等の駆動源を駆動制御するコントローラとを、有線である複数の信号線により接続し、前記信号線や共通線が踏付けられたり機器の隙間に挟みつけられたりして損傷して、前記各スイッチを接続した信号線と共通線とが接触して短絡事故が生じた場合、制御装置からの指令信号によって駆動源が不意に作動するのを確実に阻止するようにした有線駆動システムの誤動作防止装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の操作スイッチを備えたスイッチ操作手段を、それぞれ操作スイッチの複数個を１組として所定組数具備して構成し、前記各組の操作スイッチの一方端を、これら操作スイッチの組総数と同数配設した電流逆流阻止用のダイオードのアノードにリード線を介して接続し、カソード側は制御装置内のコントローラに共通線（コモン）を介して接続する。一方、前記各組の操作スイッチの他方端は各組毎に引出線を用いて並列接続するとともに、前記並列接続した各接続線の共通する接続点に信号線を接続してこれをコントローラに接続することによって、スイッチ操作手段と制御装置のコントローラとを電気的に接続する。
【００１７】
又、前記制御装置内のコントローラは、前記スイッチ操作手段の各操作スイッチに対して種々の信号のやりとりを行うスイッチング素子を内蔵した入出力インターフェースと、この入出力インターフェースと接続されてその入力電圧を監視し、その入力電圧が設定電圧に維持されているか否かによって、駆動源に対して駆動電力の供給／遮断制御のための指令信号を出力するＣＰＵ（中央演算処理装置）と、このＣＰＵからの指令信号に基づき駆動源に対して駆動電源の供給・遮断を行うための駆動回路とを備えて構成されている。
【００１８】
【作用】
本発明は、スイッチ操作手段と制御装置のコントローラとの間に配線接続した複数の信号線において、ある信号線と、各組の操作スイッチを逆流阻止用のダイオードを介して入出力インターフェース内のスイッチング素子と接続する共通線との間で、例えば、信号線と共通線とを圧潰したり、導電性液体の侵入等によって短絡事故が生じた場合、前記短絡している共通線が接続されている入出力インターフェースの入力端の電圧が０Ｖになるとともに、この共通線と短絡している信号線の入出力インターフェースの入力端も０Ｖとなって、短絡電流が信号線と接続されるスイッチング素子を介してアース（グランド）側に流れる。この際、ＣＰＵは入出力インターフェースの各共通線，信号線が接続する入力端の電圧を常時監視しており、前記のように共通線が短絡によりその入力端の電圧が降下したことを検出すると、信号線に短絡事故が発生したと判定する。
【００１９】
この結果、前記コントローラはＣＰＵからの指令によって作動せず、これによって駆動源が不意に動作することによって、ベッド装置や吊戸棚等の家具類が操作スイッチを操作していないのに勝手に作動するという弊害を確実に回避することができる。
【００２０】
又、本発明は、複数個の操作スイッチを１組として、これら各組の操作スイッチの一方端を逆流阻止用のダイオードにリード線を介して接続し、前記ダイオードからは共通線を介して入出力インターフェースのスイッチング素子に接続し、しかも、前記操作スイッチの入出力インターフェース側には、信号線が複数個の操作スイッチを個別に接続する各接続線の共通する接続点と接続して、入出力インターフェースのスイッチング素子に接続されているので、これにより、前記信号線は少ない本数でスイッチ操作手段と、コントローラとを接続することが可能となり、信号線の結線作業が簡易に、かつ、経済的に行うことができる。又、信号線の本数は操作スイッチの数の半分以下にすることができるため、スイッチ操作手段と制御装置との結線を簡素化することができる。
【００２１】
更に、本発明は、スイッチ操作手段の所要の操作スイッチを操作した場合、正常時に流れる操作信号（電流）は入出力インターフェースから信号線→操作スイッチ→リード線→ダイオード→共通線→入出力インターフェースに流れるが、共通線と信号線とが短絡した場合、その短絡電流は前記の正常時とは逆に、入出力インターフェース→共通線→信号線→入出力インターフェースの順で流れる。即ち、逆流阻止用のダイオードを介さず正常時とは逆方向に流れるため、この電流を検出することにより、容易に、かつ、確実にスイッチ操作手段と制御装置との間で短絡事故が発生したことを把握することができる。このように、入出力インターフェースとスイッチ操作手段との間で、正常時に流れる電流（操作信号）と短絡時に流れる短絡電流とを双方向で流すように構成したので、前記電流の流れる方向を検出することにより、容易に短絡電流の検出が行い得、利便である。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１ないし図４によって説明する。なお、本発明は、例えば、身体不自由者用ベッド装置の駆動源を必要に応じて、有線により駆動制御する制御装置に実施した例について説明する。そして、前記駆動源である電動アクチュエータ及びこの電動アクチュエータにより駆動するベッド装置については、図５，６を引用して説明する。
【００２３】
図１において、２１は駆動源である電動アクチュエータ８を駆動操作するスイッチ操作手段であり、２２はスイッチ操作手段２１の操作信号によって駆動源となる電動アクチュエータ８を駆動制御するコントローラを示す。スイッチ操作手段２１は図５，６に示すように、ベッド装置１近傍において患者あるいは、介護者が操作しやすい場所に設置したスイッチボックス１２に取出し自在に収容されている。又、コントローラ２２も同じく図５，６に示す電動アクチュエータ８の基端部後縁側に設置した制御装置２３内に収容保持されている。
【００２４】
次に前記スイッチ操作手段２１の構成を説明する。このスイッチ操作手段２１は図１で示すように、例えばベッド装置１（図５参照）の背床フレーム２や下床フレーム４、あるいは、ベッド装置１自体を傾斜あるいは昇降駆動操作するための操作スイッチＳ₁₁〜Ｓ₁₉を、所要数（本例では９個）縦方向に並列接続可能な状態で配列することにより構成されている。
【００２５】
そして、前記操作スイッチＳ₁₁〜Ｓ₁₉は図１で示すように、３個を１組として第１，第２，第３のスイッチ群ａ，ｂ，ｃを形成するとともに、各スイッチ群ａ〜ｃの一方は、それぞれ１組づつリード線ｄ，ｅ，ｆと個別に接続させた状態で、逆流阻止用のダイオードＤ₁〜Ｄ₃のアノード側に接続されている。即ち、各スイッチ群ａ，ｂ，ｃの操作スイッチＳ₁₁，Ｓ₁₄，Ｓ₁₇はリード線ｄに、操作スイッチＳ₁₂，Ｓ₁₅，Ｓ₁₈はリード線ｅに、操作スイッチＳ₁₃，Ｓ₁₆，Ｓ₁₉はリード線ｆにそれぞれ接続されている。一方、前記ダイオードＤ₁〜Ｄ₃のカソード側は、それぞれ共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃を介してコントローラ２２内の入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２５の入力端子側に設けた第１〜３のスイッチング素子（本例ではエミッタ接地のトランジスタを使用）ｕ，ｖ，ｗに接続されている。
【００２６】
この結果、第１のスイッチ群ａはリード線ｄ→ダイオードＤ₁→共通線Ｌ₁₁を通じて入出力インターフェース２５の第１のスイッチング素子ｕに接続し、以下第２のスイッチ群ｂは、リード線ｅ→ダイオードＤ₂→共通線Ｌ₁₂→スイッチング素子ｖに、第３のスイッチ群ｃは、リード線ｆ→ダイオードＤ₃→共通線Ｌ₁₃→スイッチング素子ｗにそれぞれ接続されている。又、前記第１〜第３のスイッチング素子ｕ〜ｗと共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃との接続点Ｐ₁〜Ｐ₃は、それぞれ図示しない電源装置の所要の定電圧電源Ｖｃｃ（５Ｖ）にダイオード及び抵抗を介して接続されている。
【００２７】
つづいて、操作スイッチＳ₁₁〜Ｓ₁₉の他方、即ち、各スイッチ群ａ，ｂ，ｃの他方は図１で示すように、例えば、第１のスイッチ群ａを構成する３個の操作スイッチＳ₁₁〜Ｓ₁₃からそれぞれ導出した接続線ｇ₁を並列接続し、この接続点に信号線Ｌ₁₄を接続する。以下、同様にして第２，第３のスイッチ群ｂ，ｃを構成する操作スイッチＳ₁₄〜Ｓ₁₆，Ｓ₁₇〜Ｓ₁₉は、それぞれ接続線ｇ₂，ｇ₃を用いて並列接続し、これら接続線ｇ₂，ｇ₃のそれぞれの接続点に信号線Ｌ₁₅，Ｌ₁₆を接続する。そして、前記信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆はそれぞれ入出力インターフェース２５の入力端子側に設けたスイッチング素子ｘに個別に接続する。即ち、図３で示すように、信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆はそれぞれダイオードを介してスイッチング素子ｘに並列接続されている。このように、スイッチ操作手段２１と制御装置２３のコントローラ２２とは、本実施例においては３本の共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃及び信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆とによる有線方式によって電気的に接続されている。
【００２８】
一方、制御装置２３内のコントローラ２２は、図１で示すように、前記スイッチ操作手段２１との間で共通線Ｌ ₁₁ 〜Ｌ ₁₃，信号線Ｌ ₁₄〜Ｌ₁₆を介して所要の信号のやりとりを行うスイッチング素子ｕ，ｖ，ｗ，ｘを内蔵した前記入出力インターフェース２５と、この入出力インターフェース２５の入力情報に基づいて、前記共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃，信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆とスイッチング素子ｕ〜ｘとの接続点（図２，３参照、但し、図２において共通線Ｌ₁₂，Ｌ₁₃の接続点は省略）Ｐ₁〜Ｐ₆の入力電圧を検出し（この場合、スイッチング素子ｕ〜ｘを順次一定の周期でＯＮさせて検出する）、この入力電圧に基づいて演算処理を行い、電動アクチュエータ８への通電・停止の指令信号を出力するＣＰＵ１６とによって構成されている。又、コントローラ２２の出力端には、前記ＣＰＵ１６からの指令信号に基づき、電動アクチュエータ８に駆動電力を供給／遮断制御を行う駆動回路１７が接続されており、その出力端には駆動源となる電動アクチュエータ８が接続されている。
【００２９】
なお、本実施例では説明を行わないが、下床フレーム４を駆動する電動アクチュエータ及びベッド装置１を昇降駆動する電動アクチュエータにも、前記各電動アクチュエータを駆動制御するための駆動回路１７が、前記コントローラ２２の出力端にＣＰＵ１６と電気的に接続されて具備されていることは言うまでもない。又、図２は入出力インターフェース２５において、共通線Ｌ₁₁（Ｌ₁₂，Ｌ₁₃は省略）とスイッチング素子ｕ（ｖ，ｗは省略）との接続状態の詳細を示すものである。
【００３０】
更に、図３においては、信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆とスイッチング素子ｘとの接続関係の詳細を示し、この図３の場合、スイッチング素子ｘは図１に対して１個用いた例を示しているが、図１ではスイッチ操作手段２１とコントローラ２２との接続関係を説明するうえから、作図上スイッチング素子ｘを３個図示して表現してあるものの、実質的には図１で示すスイッチング素子ｘは、図３で示すスイッチング素子ｘと同一（図３に示す１個のスイッチング素子）であることは言うまでもない。なお、図３において、信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆とスイッチング素子ｘとの各接続点Ｐ₄〜Ｐ₆は、図示しない電源装置の定電圧電源Ｖｃｃ（５Ｖ）にダイオード及び抵抗を介して接続されている。
【００３１】
次に、本発明の動作について説明する。本発明は例えば、身体不自由者用ベッド装置１の駆動装置に実施した例について説明するもので、今、例えば、図５で示すように、背床フレーム２が水平状態にあるとき、ベッド装置１の使用者（患者）がベッド上で背床フレーム２を所定の角度起立させてベッド装置１上で座るような場合、即ち、ベッド装置１の背床フレーム２を図６で示すように、所定の角度で起す場合は、例えば、第１のスイッチ群ａの操作スイッチＳ₁₁を投入して行う。
【００３２】
この際、入出力インターフェース２５に内蔵されているスイッチング素子ｘがＯＦＦしていると、操作スイッチＳ₁₁が接続されている信号線Ｌ₁₄には、図３で示すように、定電圧電源Ｖｃｃが操作信号として取り出される。そして、前記操作スイッチＳ ₁₁ が投入されているときに入出力インターフェース２５に内蔵されているスイッチング素子ｕがＯＮすると、入出力インターフェース２５の信号線Ｌ₁₄と接続されている入力端子（図３の信号線Ｌ₁₄が定電圧電源Ｖｃｃとの間で接続されている接続点Ｐ₄）で検出される電圧は、前記操作スイッチＳ₁₁ が投入されていることによって０Ｖ（“Ｌ”レベル）であることがＣＰＵ１６によって確認される。この場合、信号線Ｌ₁₅，Ｌ₁₆と接続されている入出力インターフェース２５の入力端子（接続点Ｐ₅，Ｐ₆）は、該当する操作スイッチＳ₁₄〜Ｓ₁₉が投入されていないので、信号線Ｓ₁₄〜Ｓ₁₆が共通のスイッチング素子ｘに接続されていても“Ｈ”レベルとなっている。
【００３３】
このように、操作スイッチＳ₁₁を投入すると、ＣＰＵ１６は入出力インターフェース２５の共通線Ｌ₁₁と信号線Ｌ₁₄が接続されている前記入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ₁，Ｐ₄の電圧を、スイッチング素子ｕがＯＮ、スイッチング素子ｘがＯＦＦしたとき検出し、前記接続点Ｐ₁ ，Ｐ ₄ の電圧が０Ｖ（“Ｌ”レベル）であることを確認すると、定電圧電源Ｖｃｃからの電流は図１，図３に示すように、入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ₄から、信号線Ｌ₁₄→接続線ｇ₁→操作スイッチＳ₁₁→リード線ｄ→逆流阻止用のダイオードＤ₁→共通線Ｌ₁₁を経て入出力インターフェース２５に時計方向回りで流れ、スイッチング素子ｕがＣＰＵ１６の指令で“Ｌ”レベルになったとき（ＯＮしたとき）のみ入出力インターフェース２５外に流れるため、前記ＣＰＵ１６によって信号線Ｌ₁₄は正常な状態で操作スイッチＳ₁₁のみが投入されたことを確認することができる。
【００３４】
この際、第２のスイッチ群ｂの操作スイッチＳ₁₄〜Ｓ₁₆あるいは第３のスイッチ群ｃの操作スイッチＳ₁₇〜Ｓ₁₉のいづれかを投入したときに、入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ₂，Ｐ₃が“Ｌ”レベルで、接続点Ｐ₅，Ｐ₆も“Ｌ”レベルであることをＣＰＵ１６が検出すれば、前記同様にＣＰＵ１６は信号線Ｌ₁₅，Ｌ₁₆が正常であることを確認することができることは言うまでもない。このように、コントローラ２２のＣＰＵ１６により、前記投入した操作スイッチＳ ₁₁を接続した信号線Ｌ ₁₄が正常であると判断すると、コントローラ２２のＣＰＵ１６からは、前記信号線Ｌ₁₄を通じて送出される操作信号と対応した指令信号を駆動回路１７に出力し、その指令信号に対応する駆動電力を電動アクチュエータ８に供給して、ベッド装置１の背床フレーム２を起床する。
【００３５】
次に、電動アクチュエータ８の駆動を例えば、図６で示す傾斜位置で停止させる場合は、操作スイッチＳ₁₁の投入を解除すればよい。操作スイッチＳ₁₁を開放すると、信号線Ｌ₁₄の入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ₄と共通線Ｌ₁₁の接続点Ｐ₁には、前記操作スイッチＳ₁₁の開放に伴い定電圧電源Ｖｃｃからの電流が前記信号線Ｌ₁₄及び共通線Ｌ₁₁に流れないためである。このため、ＣＰＵ１６は前記入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ ₄で検出される電圧が、スイッチング素子ｕのＯＮ時においても“Ｈ”レベル（５Ｖ）であることを確認することができるため、前記信号線Ｌ₁₄は正常な状態で操作スイッチＳ₁₁を開放したことになる。
【００３６】
従って、コントローラ２２のＣＰＵ１６からの指令信号の出力が停止され、電動アクチュエータ８は通電が断たれてその駆動を停止する。この結果、背床フレーム２は図６で示すように、操作スイッチＳ₁₁の投入を解除した時点でその起床動作を中止する。なお、信号線の正常時とは、信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆と共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃とが導通（短絡）していないことを示している。
【００３７】
つづいて、前記の状態で、スイッチ操作手段２１と制御装置２３のコントローラ２２とを有線方式で接続している信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆のうち、例えば、信号線Ｌ₁₄と共通線Ｌ₁₁又は共通線Ｌ₁₂，Ｌ₁₃とが外力等によって損傷し、これが原因で前記信号線Ｌ₁₄と、例えば、共通線Ｌ₁₁とが導通（短絡）状態となった場合について説明する。前記のように、信号線Ｌ₁₄と共通線Ｌ₁₁とが短絡していた場合、コントローラ２２のＣＰＵ１６からの指令で入出力インターフェース２５のスイッチング素子ｕがＯＦＦ（遮断）、スイッチング素子ｘがＯＮ（投入）されると、信号線Ｌ₁₄と共通線Ｌ₁₁とが導通しているため、共通線Ｌ₁₁の接続点Ｐ₁は“Ｌ”レベル（０Ｖ）であることをＣＰＵ１６は検出する。
【００３８】
この結果、入出力インターフェース２５のスイッチング素子ｘはＣＰＵ１６からの指令でＯＮしたとき、前記ＣＰＵ１６は定電圧電源Ｖｃｃからの電流が入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ₁からダイオードＤ₁により逆流が阻止されて、短絡している共通線Ｌ₁₁→信号線Ｌ₁₄→入出力インターフェース２５に内蔵したスイッチング素子ｘのルート、即ち、反時計方向回りで入出力インターフェース２５外に流れることを認識し、これにより、信号線Ｌ₁₄が「短絡」していることを確認する。このように、ＣＰＵ１６は一定周期でスイッチング素子ｕ〜ｘに対して順次ＯＮ，ＯＦＦ指令を行い、スイッチング素子ｘのＯＮ時に共通線Ｌ₁₁が接続する入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ₁の電圧を検出し、この検出電圧が“Ｌ”レベル（０Ｖ）である場合、信号線Ｌ₁₄と共通線Ｌ₁₁とが短絡状態であることを確認することができる。
【００３９】
前記の状態ではコントローラ２２のＣＰＵ１６は、共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃の接続点Ｐ₁〜Ｐ₃において“Ｈ”レベル（５Ｖ）の電圧を検出することができず、この時点で「異常」と判断することになる。この場合も前述と同様に、コントローラ２２のＣＰＵ１６は前記の異常判断を例えば、８回繰り返して検出精度の確実性を高めている。
【００４０】
従って、コントローラ２２のＣＰＵ１６は、信号線Ｌ₁₄に発生する信号（データ）が異常であると判断し、正常時に例えば、操作スイッチＳ ₁₁を投入したときに対応する指令信号の出力を駆動回路１７に出力しない。このため、駆動源はスイッチ操作手段２１の投入，遮断操作に関係なく、ＯＦＦ状態を維持して駆動源である電動アクチュエータ８が、信号線Ｌ₁₄の短絡現象により不意に駆動するという問題を確実に回避して安全性を確保する。この結果、図６に示すベッド装置１の背床フレーム２が前記信号線Ｌ₁₄の短絡により伏床方向あるいは起床方向に不意に動作して、ベッド装置１上の患者を驚嘆させたり、これによって患者等にベッド装置１に対する不快，不信感を与えるといった問題を確実に解消することができる。
【００４１】
前記信号線Ｌ₁₄の短絡に際して駆動源が作動しない異常時のメカニズムを、図４に示すフローチャート図によって再度説明する。前記のように、信号線Ｌ₁₄が共通線Ｌ₁₁との間で短絡すると、信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆はそれぞれ入出力インターフェース２５の入力端子の接続点Ｐ₄〜Ｐ₆が図３で示すように、すべて定電圧電源Ｖｃｃと接続されている関係上、図４のステップＳ１０１によって前記信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆の前記接続点Ｐ₄〜Ｐ₆は“Ｌ”レベル（０Ｖ）となる。一方、共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃においては、ステップＳ１０２においてデータの取り込みを行い、前記信号線Ｌ₁₄と短絡している共通線Ｌ₁₁の接続点Ｐ₁は“Ｌ”レベル（０Ｖ）となるものの、共通線Ｌ₁₂，Ｌ₁₃は信号線Ｌ₁₄とはもとより信号線Ｌ₁₅，Ｌ₁₆とも短絡していないため、接続点Ｐ₂，Ｐ₃は“Ｈ”レベル（５Ｖ）となっている。
【００４２】
ステップＳ１０２にて取り込んだデータは、誤動作を阻止するためにステップＳ１０３で複数回、例えば、８回ステップＳ１０２で取り込んだデータと照合し、前記ステップＳ１０３での照合の結果、８回とも同じ照合結果であれば次のステップＳ１０４にそのデータを送る。又、８回照合した結果、データが一致しない場合は再度スタート地点にもどり再確認を行う。ステップＳ１０３からステップＳ１０４に送られたデータは、現在のスイッチ操作手段２１の状態を示すものとしてステップＳ１０２から次のデータが出力されるまで一時保管する。そして、ステップＳ１０４から送られたデータが異常時のデータか否かはステップＳ１０５で判定を行い、異常時のデータと判定すれば共通線Ｌ₁₁と信号線Ｌ₁₄とが短絡したとして「異常」と判定し、駆動電力の供給を電動アクチュエータ８に対して断つ。
【００４３】
一方、異常時のデータと異なる場合は、ステップＳ１０５で正常と判断されて、電動アクチュエータ８への電力の供給がいつまでも行えるようになっている。この場合は、何等かの理由によって共通線Ｌ₁₁と信号線Ｌ₁₄との短絡状態が解消された場合である。しかし、前記のように、ステップＳ１０５において保存データと一致しているため、「要（ＹＥＳ）」とＣＰＵ１６が判定すれば、ＣＰＵ１６から駆動源である電動アクチュエータ８に電力を供給することがないので、電動アクチュエータ８が不意に駆動してベッド上で休んでいる患者や付添いの介護者等を驚かせたり、不安に陥れるといった問題を良好に回避することができる。
【００４４】
なお、信号線Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆や共通線Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃が断線した場合は、スイッチ操作手段２１を投入しても入出力インターフェース２５の各入力端子が“Ｈ”レベルに固定されているので、電動アクチュエータ８は動作しない。
【００４５】
なお、本発明は、ベッド装置１の背床フレーム２を起伏する場合に用いる、駆動源としての電動アクチュエータ８を動作させる場合の実施例について説明したが、これに限らず下床フレーム４の起伏動作及びベッド装置１の昇降動作に用いる電動アクチュエータ８にも実施できることは勿論、電動椅子、電動吊戸棚等各家具類を電動駆動する有線方式の駆動装置の誤動作防止手段にも適用できることは言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、複数の操作スイッチを具備したスイッチ操作手段と、駆動源に駆動信号を出力するコントローラを内蔵した制御装置とを複数の信号線及び逆流阻止用のダイオードを具備した複数の共通線により接続し、前記複数の共通線及び信号線が接続するコントローラの入出力インターフェースには、操作スイッチの投入時は操作信号が信号線→操作スイッチ→ダイオード→共通線の順序でコントローラに入力され、前記共通線と信号線とが短絡していた場合は、短絡電流を前記とは逆に短絡している共通線から信号線を介してコントローラに入力させない手段が具備されているため、即ち、電流を信号線の正常時と短絡時においては、全く逆方向に流すことができるように構成されているので、前記電流の流れる方向を監視していることによって、容易に信号線の状況を把握することができ利便である。
【００４７】
しかも、前記信号線に何等かの異常（短絡）が生じたときは、スイッチ操作手段の投入・遮断にかかわらず、コントローラから駆動源にこれを駆動するための指令信号を出力しない結果、駆動源は信号線に短絡事故等の異常事態が生じても駆動することが全くないので、駆動源が例えば、身体不自由者介護用のベッド装置の駆動源であっても、前記ベッド装置は動作することがないため、ベッドの一部が不意に作動して患者，介護人に不安感や不快感を与えるといった問題を確実に解消することができる。
【００４８】
又、スイッチ操作手段と制御装置とを接続する信号線は、複数の操作スイッチを備えて１組とした組毎に１本づつ取付けられているので、即ち、操作スイッチ１個につき１本づつ設ける必要がないため、スイッチ操作手段と制御装置との接続作業を簡易に、かつ、経済的に行うことができる。更に、信号線の本数を減らすことによって、共通線との短絡事故も抑制することができるので、信号線の存在によって生ずる問題を合理的に解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有線駆動システムの誤動作防止装置を概略的に示す回路図である。
【図２】共通線とスイッチング素子との接続関係の詳細を示す回路図である。
【図３】同じく、信号線とスイッチング素子との接続関係の詳細を示す回路図である。
【図４】誤動作防止装置の概略的な動作を説明するフローチャート図である。
【図５】本発明装置を例えば、介護用のベッド装置に実施した例を示すもので、本図はベッド装置の背床フレームが水平状態にある場合の説明図である。
【図６】同じく、ベッド装置の背床フレームが所定の角度起立している状態を示す説明図である。
【図７】従来の有線駆動システムを概略的に示す電気回路図である。
【図８】従来の有線駆動システムの動作状況を示すもので、図中（ａ）は正常時を、図中（ｂ）は異常時の状況を示すタイムチャート図である。
【符号の説明】
１ベッド装置
２背床フレーム
８電動アクチュエータ
９駆動ロッド
１０作動腕
１１，２１スイッチ手段
１３，２２コントローラ
１４，２３制御装置
１５，２５入出力インターフェース
１６ＣＰＵ
Ｌ₁₁〜Ｌ₁₃ 共通線
Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆ 信号線

Claims

電動駆動する駆動装置を任意に駆動操作する複数の操作スイッチを備えたスイッチ操作手段と、前記駆動装置に電力を供給する指令信号を出力するコントローラを内蔵した制御装置とを、複数の信号線とこの信号線にスイッチ操作手段と逆流阻止用のダイオードとを介して接続した共通線とによって電気的に接続し、かつ、前記共通線及び信号線と接続するスイッチング素子を所定数配設した入出力インターフェースを備え、この入出力インターフェースには、更に、信号線の正常時は操作スイッチの投入により操作信号が信号線，操作スイッチ，ダイオード，共通線の順序でコントローラに入力され、信号線と共通線との短絡時は、操作スイッチの投入の有無にかかわらず、前記と逆の順序で短絡電流を、共通線，信号線及び信号線と接続するスイッチング素子を介してコントローラに入力させない手段を具備させたことを特徴とする有線駆動システムの誤動作防止装置。
前記スイッチ操作手段は、複数個の操作スイッチを１組としてこれを複数組備え、前記各組の操作スイッチは接続線により個々に並列接続し、前記並列接続した各組の操作スイッチを、各組毎に１本の信号線にて制御装置と接続するようにしたことを特徴とする請求項１記載の有線駆動システムの誤動作防止装置。