操作ハンドル

本発明は、例えば、手術台のための座面運搬装置に於いて使用する事が出来る操作ハンドルに関する。手術台では、一般的に、患者を支持するための座面が基部に着脱可能に搭載され、座面と患者の運搬のために電動座面運搬装置が使用されるかもしれない。その様な座面運搬装置は、典型的に、手術台の座面を収容するための上部と、座面運搬装置を移動させるための車輪を有する下部と、を含む。

幾つかの座面運搬装置は、それらの座面と患者と共に手動で押し進められなければならない。時に、630kg迄の全質量が移動されなければならない。従って、使用者が長距離に亘って座面運搬装置を移動させる事を容易にするために、電動駆動ローラを有する座面運搬装置が開発された。然し乍ら、電動駆動ローラの操作は、使用者にとって厄介である。特に、同時に、駆動速度を制御し、重く大きな座面運搬装置を操縦する事は使用者にとって難しい。

従って、使用者が駆動速度及び駆動方向の両方を容易に制御する事を可能にする、座面運搬装置のための、又はより一般的に電動フレームのための操作ハンドルを提供する事が本発明の課題である。

前述の課題は、例えば、少なくとも2つの電動駆動ローラを含み、操作ハンドルがその長手軸廻りに回転する事が出来るハンドル片を含む、手術台の座面等の運搬されるべき対象を収容するための座面運搬装置のための操作ハンドルによって達成される。操作ハンドルは、ハンドル片の回転角度及び回転方向を検出し、少なくとも2つの駆動ローラの制御ユニットにセンサ信号を提供するための回転角度センサを更に含む。結果的に、座面運搬装置の移動の速度及び(前後)方向は、例えば、ハンドル片の回転によって制御する事が出来る。更に、ハンドル片に及ぼされたその長手軸の方向に於ける力を検出し、少なくとも2つの駆動ローラの制御ユニットにセンサ信号を提供するために、力センサが提供される。力センサを通じ、ステアリング動作、即ち、座面運搬装置の移動の方向を横断する操作ハンドルへの圧力を記録する事が出来る。従って、操作ハンドルのセンサは、その長手軸廻りのハンドル片の回転及びハンドル片の長手軸の方向に於ける横方向力を検出する事と、駆動ローラを制御するためにそれらを使用する事と、を可能にする。従って、例えば、ハンドル片の対応する回転によって、使用者が移動の速度及び前後方向を制御し、同時に、対応する横力を操作ハンドルに及ぼす事によって、ステアリング動作を実行する事が出来る。これが座面運搬装置の移動の片手制御を可能にし、各方向に操作ハンドルを移動させる事によってステアリングパルスが直観的に伝達される。幾つかの実施の形態によれば、操作ハンドルは、解除スイッチを更に含むかもしれず、解除スイッチは、解除スイッチが作動されない時に、駆動ローラのモータの電源が切られる様に設計される。これは、使用者による操作ハンドルの誤動作又はハンドル片の不慮の接触によって駆動ローラが誤って活性化される事を防ぐ事が出来る。

解除スイッチは、ハンドル片上に爪を含むかもしれず、爪は、ハンドル片を握る時に、使用者によって押される。従って、その様な爪は、使用者が駆動ローラを制御すべくハンドル片を使用するためにハンドル片を握る時に、自動的に作動される。爪は、偶発的な接触によって爪が不注意に作動される事を防ぐために、ハンドル片の後部及び/又は下部位置に搭載されるかもしれない。

電動駆動装置の活性化を使用者に警報するために、解除スイッチの作動に際し発せられるサウンド警報が提供されるかもしれない。代替的又は付加的に、例えば、LED又はハンドル片の振動によって、光又は触覚信号が発せられるかもしれない。

幾つかの実施の形態によれば、力センサは、ハンドル片に接続された第1のエレメントと、座面運搬装置に接続された第2のエレメントと、第1のエレメントと第2のエレメントとの間に配置され、力の印加によってハンドル片の長手軸の方向に於いて変形する事が出来る接続ブリッジと、を含むかもしれない。その様な力センサによって、ハンドル片の長手軸と平行な印加された剪断力の強さ及び方向をとりわけ容易且つ正確に記録する事が出来る。

幾つかの実施の形態によれば、以上に説明された様な操作ハンドルが座面運搬装置に提供される。

座面運搬装置は、電子微分としての回転角度センサ及び力センサからの信号に依存し駆動ローラを制御する制御ユニットを含むかもしれない。従って、駆動ローラによるカーブの通行を微分制御によって達成する事が出来る。

幾つかの実施の形態によれば、制御ユニットは、回転角度センサからの信号によって座面運搬装置のための目標速度を決定し、力センサからの信号によって座面運搬装置のための目標回転を決定する様に設計されるかもしれない。例えば、目標速度及び目標回転の各プレフィックスは、移動が前進又は後退であるか否か及びカーブが左又は右であるか否かを示すかもしれない。少なくとも1つの駆動ローラの回転速度は、目標回転に目標速度を加算する事によって決定する事が出来、少なくとも1つの他の駆動ローラの回転速度は、目標回転から目標車速を減算する事によって決定する事が出来る。従って、単純なスイッチによって、駆動ローラの回転速度を制御するために電子微分を提供する事が出来る。

幾つかの実施の形態によれば、制御ユニットは、少なくとも1つの駆動ローラの回転速度の値及び/又は急変動を所定の最大値に制限する様に更に構成されるかもしれない。これは、速い回転速度による駆動ローラの回転を防ぐかもしれず、運搬装置が座面に横たわる患者に徒に負担を掛けない様に、座面運搬装置の速度及び加速度が過度に上昇しない事が更に保証されるかもしれない。

更なる態様によれば、少なくとも2つの電動駆動ローラを含むフレームのために操作ハンドルが提供され、操作ハンドルは、その長手軸廻りに回転可能なハンドル片と、ハンドル片の回転角度及び回転方向を検出し、少なくとも2つの駆動ローラの制御ユニットにセンサ信号を提供するための回転角度センサと、その長手軸の方向に於いてハンドル片に及ぼされた力を検出し、少なくとも2つの駆動ローラの制御ユニットにセンサ信号を提供するための力センサと、を含む。

本発明の典型的な実施の形態は、同一の参照番号が同一又は対応するエレメントを明示する添付された図面を参照し説明される。

本発明の実施の形態に従う操作ハンドルを有する座面運搬装置の下部の透視図を示す。

操作ハンドルの実施の形態の概略図を示す。

一実施の形態に従う操作ハンドルを有する駆動ローラの制御のための回路図を示す。

一実施の形態に従う操作ハンドルの操作を示す流れ図を示す。

以下の説明では、本発明の典型的な実施の形態が図面を参照し説明される。図面は、縮尺が必ずしも正確では無く、寧ろ各特徴の単なる概略図として意図される。

それらが単一の実施の形態の文脈に記載されるか否かと無関係に、説明された特徴及び構成部品を相互に夫々組み合わせる事が出来る点に注意すべきである。各実施の形態に於ける特徴の組み合わせは、請求されたデバイスの基本構造及び機能を示す様に単に意図される。

一実施の形態に従う座面運搬装置1は、本質的に、下部2及び上部3の組み合わせによって構成される。上部3は、座面及び座面に横たわる患者を所望の位置に運搬するために、手術台の座面を収容する事が出来る様に構成される。上部3の各構成部品及び機能は、ここでは詳細に説明されない。

座面運搬装置1の下部2は、フレーム5を含む。座面運搬装置1を任意の方向に手動で移動させるために、複数のダブルキャスタ6が提供される。図1に示された実施の形態では、4つのダブルキャスタ6がフレーム5に搭載されるが、代替的に、3つ、5つ、6つ又はそれ以上のダブルキャスタ6を提供する事が可能である。座面運搬装置1を所望の位置に安全に固定するために、ダブルキャスタ6を選択的にロック及び解除するためのペダル9がフレーム5に搭載されるかもしれない。

図1及び2に示された実施の形態では、夫々、手動で作動されたペダル7及び下降機構によって、床面から持ち上げたり床面に押し付けたりする事が出来る2つの電動駆動ローラ8がフレーム5に提供される。本発明の他の実施の形態によれば、2つ以上の駆動ローラ8を提供する事も可能である。駆動ローラ8は、例えば、ブラシレス外部電気モータとして具現されるかもしれない。

更に、座面運搬装置1の上部3の(例えば、ペダル11によって作動された液圧機構及びポンプによる)高さ調整のためのペダル11は、フレーム5に提供されるかもしれず、手術前後の座面搬送のための2つのフットスイッチ12及び制御ユニット13は、フレーム5に組み込まれるかもしれない。

使用者は、操作ハンドル14によって座面運搬装置1を移動させる事が出来る。図1に概略的に示され、矢印によって示された様に、ハンドル片15は、その長手軸廻りにそれが回転する事を許容する様に、操作ハンドル14のセンサエンクロージャ16に搭載される。

図2は、操作ハンドル14を示す。解除スイッチ17は、ハンドル片15を握る時に使用者によって押される爪17の形式でハンドル片15に搭載される。代替的に、解除スイッチが圧力スイッチ又はボタンの形式で操作ハンドル14の任意の位置に提供されるか、又は解除スイッチの代わりにハンドル片15の握りを検出する圧力センサを提供する事が考えられる。本実施の形態では、解除スイッチ17の作動を伴わずに、筋肉運動手段によって座面運搬装置1を移動させる事が不可能である様に、解除スイッチ17が駆動ローラ8の電気モータの電源を切り換える。

従って、解除スイッチ17が誤って活性化された時でさえ、その作動を伴わずに座面運搬装置1の移動を行う事が出来ない旨を保証する。解除スイッチ17の作動に際し、移動が可能である事をサウンド警報が伝えるかもしれない。他のサウンド信号は、例えば、低電圧充電を示すかもしれない。使用者が電動支援を伴わずに座面運搬装置1を手動で移動させたい場合は、解除スイッチ17が解除された時に、駆動ローラ8のモータの電源が切られた状態に設定される。これは、モータが制動作用を及ぼさない事を保証する。

更に、ハンドル片15は、センサエンクロージャ16に対するハンドル片15の回転角度を検出するための回転角度センサ18を含む。回転角度センサ18によって、使用者は、駆動ローラ8の速度及び(前後)駆動方向を制御する事が出来る。使用者によって印加された操作ハンドル14への横方向力を検出する力センサ19が操作ハンドル14のセンサエンクロージャ16に統合される。回転角度センサ18及び力センサ19の信号は、例えば、座面運搬装置1の制御ユニット13に於いて評価されるかもしれず、又は付加的な制御デバイスが提供されるかもしれない。回転角度センサ18及び力センサ19によって検出される動作は、図2に概略的に示され、矢印によって示される。

図2は、第1のエレメント19aと、第2のエレメント19bと、接続ブリッジ19cと、含む力センサ19の一例を概略的に示す。第1のエレメント19aは、例えば、中央支え等のハンドル片15の構成部品に接続され(即ち、長手軸廻りに回転する事が出来ない)、ハンドル片15は、回転する事が出来る様に構成部品廻りに搭載される。第2のエレメント19bは、座面運搬装置1に固定接続される。力がハンドル片15の長手軸に沿って作用する場合は、従って、接続ブリッジ19cが変形される様に、第1のエレメント19aが第2のエレメント19bに対し移動される。変形の強さ及び方向は、力センサ19によって信号として提供される。

使用者が右に曲がりたい場合は、使用者が操作ハンドル14のハンドル片15を左に直観的に押す。使用者が左に曲がりたい場合は、使用者が操作ハンドル14のハンドル片15を右に押す。この情報は、制御ユニット13によって解析され、その結果に応じ、各カーブを通行する様に、制御ユニット13が2つの駆動ローラ8を操縦する。これは、電子微分として知られている。

従って、以上に説明された操作ハンドル14は、4つのパッシブローラ6及び2つのアクティブ駆動ローラ8を有する座面運搬装置1の片手操作を許容する。

幾つかの実施の形態によれば、操作ハンドル14に横方向力を及ぼす事によって、回転速度と回転方向の制御(ステアリング)が達成されるかもしれない。操作ハンドルに印加された力がステアリング動作の回転速度を決定するかもしれず、力方向が回転方向を決定するかもしれない。その長手軸廻りにハンドル片15を回転させる事によって、速度及び(前後)方向の制御を達成する事が出来る。速度は、振れ幅によって決定する事が出来、移動方向は、振れの方向によって決定する事が出来る。ハンドル片15を前方に回転させる事によって、座面運搬装置1が前方に移動し、ハンドル片15を反対方向に回転させる事によって、移動が逆転される。解除スイッチ17の作動が駆動ローラ8の電気モータの制御を活性化するので、解除スイッチ17を通じ移動が解除されるかもしれない。

従って、運搬装置を操縦するために、使用者によって操作ハンドル14に印加される移動及び力が推進の自然な方向及びカーブ廻りにフレームを押すための自然なステアリングパルスに対応するので、座面運搬装置1の直観的な操作が可能に成る。

図3は、一実施の形態に於いてフォワード部とステアリング部とを重ね合わせる事によって駆動ローラ8の各モータ8L及び8Rの作動が如何に達成されるかを図示するための概略図を示す。

座面運搬装置1の目標速度20は、回転角度センサ18によって提供された信号に応じ制御ユニット13に於いて決定される。更に、座面運搬装置1の目標回転21は、力センサ19によって提供された信号から決定される。目標速度20及び目標回転21が各回路22及び23に於いて夫々加算又は減算され、関連付けられた左及び右駆動ローラ8の各モータ8L及び8Rのために、回転速度を生成する事が出来る。駆動ローラ8が回転する事を防ぐために、又は座面運搬装置1が過度に高速で進行する事を防ぐために、対応する制限器24L及び24Rが各モータ8L及び8Rの回転速度を制限すべく提供され、制限器24L及び24Rは、例えば、回転速度の急変動も軽減する事が出来る。

フォワード部(即ち、目標速度20)は、両方のモータ8L及び8R毎に同一であり、ハンドル片15の振れに応じ計算される。ステアリング部(即ち、目標回転21)は、右及び左駆動装置8R及び8Lの間で異なる。右カーブを通行する時は、右駆動装置8Rのステアリング部が負に成り、左駆動装置8Lのステアリング部が正に成る。従って、電子微分が提供され、2つの電気モータ8R及び8Lの回転速度の異なる値は、座面運搬装置1がカーブを通行する事を可能にする。

図4は、一実施の形態に従う操作ハンドル14によって座面運搬装置1の移動を制御するための操作のシーケンスの流れを概略的に示す。ステップS1の開始後に、解除スイッチ17が押されない限り、駆動ローラ8のフリーランがステップS2に於いて保証される。解除スイッチ17が押されると直ちに、操作ハンドル14のセンサの機能及び電気モータ8R及び8Lの機能を検査するために、様々な起動検査がステップS3に於いて実行されるかもしれない。

次に、ステップS4では、操作ハンドル14のセンサ信号が解析される。この分析は、座面運搬装置1の一般的な制御ユニット13に於いて行われるかもしれず、又は個別の制御ユニットが操作ハンドル14及び駆動ローラ8によって構成されるシステムのために提供されるかもしれない。解除スイッチ17が保持される限り、ステップS5に於いてモータ目標値20及び21を計算する事が出来(図3を参照)、操作ハンドル14の他のセンサ信号を解析するために、ステップS4に戻る前に、それに応じステップS6に於いて電気モータ8R及び8Lを制御する事が出来る。

解除スイッチ17が解除された時は、ステップS7では、モータの電源が切られ、駆動ローラ8を再び自由に走らせる事が出来る(ステップS2)。

以上に説明された様々な実施の形態に従う操作ハンドル14によって、座面運搬装置1を片手で操作すると共に移動させる事が出来る。操作は、正に短期間習得を有する直観的である。駆動とステアリング支援によって、長距離に亘ってでさえ、患者を非常に小さな負担で運搬する事が出来る。

直観的な操作及びエンジン速度及び加速度の制限を有する緩やかな駆動制御は、患者にとっての快適さを高める事が出来る。

以上では、操作ハンドル14が座面運搬装置1に関連し説明された。この種類の操作ハンドル14は、他の電動フレームと共に使用されるかもしれず、少なくとも2つの駆動ローラを有する各フレーム上の他の重い及び/又は大きい荷物を移動させる時に、直観的な片手操作を許容する。