KR20180040619A

KR20180040619A - 수술대의 적어도 하나의 구동 메커니즘을 제어하기 위한 디바이스 및 방법

Info

Publication number: KR20180040619A
Application number: KR1020187006907A
Authority: KR
Inventors: 헤이코 그라프; 마티아스 조거; 윈프라이드 보스케
Original assignee: 마쿠에트 게엠베하
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2018-04-20
Also published as: KR102226392B1; EP3334398A1; CN108135767A; CN108135767B; JP2018522679A; EP3334398B1; US20180296418A1; RU2018107816A3; WO2017025541A1; DE102015113110B4; PL3334398T3; RU2018107816A; JP6739518B2; DE102015113110A1; US10874569B2

Abstract

수술대(100)의 적어도 하나의 구동 메커니즘(20)을 제어하기 위한 디바이스(10)는, 적어도 하나의 제1 입력 제어 신호(12a)에 기초한 출력 제어 신호(16)를 가용하게 만들기 위한 제어 유닛(14)을 포함한다. 상기 디바이스(10)는 상기 구동 메커니즘(20)이 상기 출력 제어 신호(16)의 도움으로 제어 가능하게 되고, 상기 구동 메커니즘(20)이 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 직접적으로 제어 가능하게 되도록 하는 방식으로 구성된다. 상기 디바이스(10)는 상기 제어 유닛(14)이 상기 제2 입력 제어 신호(12b) 또는 상기 제2 입력 제어 신호(12b)에 기반한 신호(216)를 수신하는 것을 특징으로 한다.

Description

수술대의 적어도 하나의 구동 메커니즘을 제어하기 위한 디바이스 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING AT LEAST ONE DRIVE MECHANISM OF AN OPERATING TABLE}

본 발명은 수술대의 적어도 하나의 구동 메커니즘을 제어하기 위한 디바이스 및 방법과 관련된다. 디바이스는 구동 메커니즘이 조작 유닛의 도움으로 직접적으로 제어 가능하게 되는 방식으로 구성된다.

종래 기술로부터, 수술대들을 위한, 수술대의 수술대 컬럼에 단단하게 통합되는 "오버라이드" (우선) 조작 유닛이 알려져 있다. 오버라이드 조작 유닛은, 수술대의 조작을 위한 다른 조작 유닛들을 통해 특정한 상황들에서는 더 이상 가능하지 않은 수술대의 조절 구동부들의 제어를 가능하게 함으로써, 수술대의 가용성을 증가시킨다. 이는 예컨대, 수술대의 전자 제어 유닛에 있어서 오류들이 존재할 때, 또는 코드연결 수동 조작 유닛 또는 적외선 원격 조작 유닛과 같은 다른 조작 유닛들이 예컨대, 결함이 있거나 가용하지 않는 경우와 같은 경우이다.

종래 기술에 따른 오버라이드 조작 유닛을 사용하는 수술대의 적어도 하나의 액추에이터 또는 구동 메커니즘의 제어는, 수술대의 높은 가용성을 확보하기 위해, 제어되어야 하는 액추에이터들이 수술대의 제어 유닛의 소프트웨어에 독립적으로 제어된다는 결점을 갖는다. 그 결과는 이러한 소프트웨어를 사용하여 달성되는, 액추에이터들을 사용하는 수술대의 이동 가능한 컴포넌트들의 충돌 모니터링과 같은, 조작 기능들이, 예컨대, 수술대가 오버라이드 조작 유닛을 사용하여 조작될 때에는 활성화되지 않게 된다는 것이다.

특히, 종래 기술에서는, 소위 수동(passive) 오버라이드 제어가 존재한다. 수동 오버라이드 제어에 있어서, 제어되어야 하는 액추에이터들(수술대의 유압식 펌프 또는 유압식 밸브의 액추에이터와 같은)의 직접적인 제어는 예컨대, 각각의 제어 소프트웨어를 실행하고 있는 마이크로컨트롤러에 의한 오버라이드 조작 유닛의 입력 제어 신호들의 처리 없이 달성된다. 이는 특정한 오류 시나리오들에 있어서도 오버라이드 조작 유닛을 통해 수술대를 조작하는 것을 가능하게 하므로 수술대의 높은 가용성을 가능하게 하는 반면, 액추에이터들을 사용하여 이동 가능한 수술대의 컴포넌트들의 충돌 모니터링은 가능하지 않다. 또한, 수동 오버라이드 제어에 있어서, 오버라이드 조작 유닛과 마이크로컨트롤러 간에 통신은 가능하지 않고, 따라서, 액추에이터는 오버라이드 조작 유닛과 마이크로컨트롤러를 갖는 제어 유닛으로부터 상이한 제어 신호들을 수신할 수 있다. 더욱이, 수동 오버라이드 제어에 있어서, 또한 몇몇의 다른 기능들- 수술대의 넘어짐 안정성(tipping stability)의 리뷰, "수명(life cycle)" 데이터의 수집(즉, 다른 것들 중에서도, 특정한 조작 기능이 사용자에 의해 수행된 때 및 얼마나 자주 수행되었는지에 관한 정보의 저장) 등과 같은 것 -은 가용하지 않다.

알려진 종래 기술로부터 시작하여, 본 발명의 작업은 수술대의 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서도, 수술대의 높은 가용성을 또한 허용하고 구동 메커니즘의 직접적인 제어들을 리뷰하는 것을 허용하는 수술대의 적어도 하나의 구동 메커니즘을 제어하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

이러한 작업은 청구항 1의 특징들을 갖는 디바이스에 의해 및 청구항 16의 특징들을 갖는 방법에 의해 달성된다. 유리한 추가적인 개발물들은 종속항들에서 명시된다.

청구항 1의 특징들을 갖는 디바이스의 방식에 의해, 수술대의 높은 가용성 및 구동 메커니즘의 직접적인 제어의 리뷰를 위한 높은 가용성이, 수술대의 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서도, 구동 메커니즘이 제2 입력 제어 신호의 도움으로 직접적으로 제어될 수 있으므로, 달성된다. 또한, 제어 유닛은 제2 입력 제어 신호 또는 제2 입력 제어 신호에 기반한 신호를 수신한다. 바람직하게는, 디바이스는 제2 입력 제어 신호가 제1 입력 제어 신호에 대해 우선권을 갖도록 하는 방식으로 구성된다. 따라서, 제어 유닛이 오버라이드 조작 유닛을 사용하여 제공되는 제2 입력 제어 신호 또는 이러한 제2 입력 제어 신호에 기반한 신호를, 필요하다면 경고를 출력하기 위해(특히, 충돌 경고에 있어서), 독출할 수 있는 우선적 제어 시스템(priority control system)이 실현될 수 있다. 동시에, 이러한 우선 제어 시스템은 제어 유닛이 구동 메커니즘의 직접적인 제어와, 이러한 조작이 오버라이드 조작 유닛을 사용하여 수행될 때, 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 이는 한편으로는 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서도 수술대의 높은 가용성을 보장하고 다른 한편으로는 구동 메커니즘의 직접적인 제어의 검증을 허용한다.

바람직하게는 이러한 우선 제어 시스템과 또한 함께, 구동 메커니즘을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트와 수술대의 다른 컴포넌트, 또는 그 주변물(surrounding)들 사이의, 특히, 바닥 과의 충돌을 방지 또는 경고하기 위해 충돌 모니터링 액션을 수행하도록 제어 유닛을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 우선 제어 시스템은, 제어 유닛이 제2 입력 제어 신호를 수신한다는 점에서, 오버라이드 조작 유닛과 제어 유닛 간의 통신을 허용한다. 바람직하게는, 제어 유닛의 출력 제어 신호의 도움으로 가능하게 되는 구동 메커니즘의 제어는 조작이 오버라이드 조작 유닛을 사용하여 수행될 때 자동적으로 잠기게 된다.

바람직하게는, 제어 유닛을 우회하여, 디바이스가 구동 메커니즘을 제2 입력 제어 신호의 도움으로 제어한다는 점에서 구동 메커니즘은 제2 입력 제어 신호의 도움으로 직접적으로 제어 가능하게 될 수 있다. 따라서, 제2 입력 제어 신호의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘의 직접적인 제어는 제어 유닛에 의해서는 영향을 받지 않을 수 있다는 점에서 특징이 있다. 직접적인 제어가 예컨대, 오버라이드 조작 유닛을 사용하는 구동 메커니즘의 고정-배선된(hard-wired) 제어, 와이어(wire)들을 사용하여 구동 메커니즘으로 고정-배선되는 오버라이드 조작 유닛의 조작 요소들, 및 가능한, 전계 효과 트랜지스터들(Field Effect Transistors; FET) 또는 다른 스위치들을 통해, 달성될 수 있다. 바람직하게는, 구동 메커니즘은 액추에이터를 포함한다. 특히, 액추에이터는 전기식 모터, 밸브, 또는 유압식 펌프일 수 있다. 추가적으로, 구동 메커니즘은 또한 하나 이상의 신호 처리 컴포넌트들- 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 모듈, 예컨대, 및/또는 DC/DC 컨버터와 같은 것-을 액추에이터의 상부(upstream)에 포함할 수 있다. 구동 메커니즘의 직접적인 제어는 특히, 제어 유닛의 제어 소프트웨어에 영향을 미치게 되는 이러한 활성화가 없는 그것의 제어를 의미하는 것으로 이해된다.

바람직하게는, 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서, 디바이스는 출력 제어 신호의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘의 제어를 인터럽트한다. 이는 일반적인 제어 유닛을 사용하여 제공될 수 있는 제1 제어 신호가 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서 구동 메커니즘으로 전송되는 것을 방지할 수 있다. 바람직하게는, 제어 유닛의 오작동 시에, 디바이스는 제2 입력 제어 신호의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘의 직접적인 제어는 인터럽트하지 않는다. 따라서, 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서도, 오버라이드 조작 유닛을 사용하여 제공될 수 있는 제2 입력 제어 신호는 구동 메커니즘의 소기의 제어를 작동시키는 것이 보장될 수 있다. 이는 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서도, 제2 입력 제어 신호의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘의 직접적인 동작만은 가능하게 남아 있는 반면, 제어 유닛의 출력 제어 신호의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘의 가능한 결함 있는 제어는 방지되도록 하는 것을 달성한다. 이는 특히 신뢰성 있는 우선 제어 시스템을 결과로서 낳는다.

바람직하게는, 제어 유닛은, 구동 메커니즘을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트와 수술대의 다른 컴포넌트, 또는 주변물들과의 충돌을 방지하거나 충돌에 관해 경고하기 위한 충돌 모니터링을, 제1 입력 제어 신호 및 제2 입력 제어 신호에 각각 기반하여, 수행하도록 구성된다. 따라서, 우선 제어 시스템에 있어서, 충돌 모니터링 액션은 제1 입력 제어 신호 및 제2 입력 제어 신호에 각각 기반하여, 수행될 수 있고, 이를 사용하여 디바이스의 보안 기능이 트리거될 수 있다.

바람직하게는, 제어 유닛은 구동 메커니즘을 제어할 시, 구동 메커니즘을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트와 수술대의 다른 컴포넌트 또는 주변물들 간의 거리가 특정 최소값에 도달하거나 그 미만으로 떨어지는 지 여부의 충돌 모니터링에 관여할 때 적어도 하나의 제1 경고 신호를 생성하도록 구성된다. 따라서, 디바이스의 안전 기능이 저장된 미리 설정된 충돌 모니터링 기준이 만족될 때 트리거될 수 있다. 구체적으로, 기준은 제1 경고 신호를 생성하기 위한 특정한 조건에 대응한다.

바람직하게는, 제어 유닛은 충돌 모니터링에 관여할 때 구동 메커니즘을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트의 수술대의 다른 컴포넌트에 관한 위치의 조정이 허용 가능한 것인지 아닌지 여부를 체크하고, 그 결과에 따라, 적어도 하나의 제1 경고 신호를 생성하도록 구성된다. 따라서, 적어도 하나의 제1 경고 신호의 생성은 특히 서로에 대해 이동 가능한 수술대의 컴포넌트들의 충돌 또는 수술대의 이동 가능한 컴포넌트와 주변물들과의 충돌이 임박하거나 위급하게 될 때, 특히, 각각의 거리가 특정 최소값에 도달하거나 그 미만으로 떨어질 때 수행될 수 있다.

바람직하게는, 제1 경고 신호는 광학적 또는 청각적 경고 신호이다. 따라서, 수술대의 이동 가능한 컴포넌트들의 임박하거나 위급한 충돌의 경우에 있어서, 광학적 또는 청각적 경고 신호가 사용자에게 경고하기 위해 출력될 수 있다.

바람직하게는, 제어 유닛은, 구동 메커니즘을 제어할 시, 구동 메커니즘을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트와 수술대의 다른 컴포넌트 또는 주변물들 간의 거리가 특정 최소값에 도달하거나 그 미만으로 떨어지면, 충돌 모니터링에 관여할 때 안전 릴리즈 유닛에 대해 잠금 신호를 생성하도록 구성된다. 제2 입력 제어 신호의 도움으로의 구동 메커니즘의 직접적인 제어는 명확하게 가능한 것으로 남아있다. 따라서, 디바이스의 안전 기능은 충돌 모니터링에 대해 저장된 미리 설정된 기준이 만족될 때 생성되는 잠금 신호의 형태로 트리거될 수 있다. 제2 입력 제어 신호의 도움으로의 구동 메커니즘의 직접적인 제어는 잠금 신호가 생성된 때에도 인터럽트되지 않는다.

제어 유닛은 충돌 모니터링에 관여할 때 적어도 센서 신호를 수신하도록 구성되고, 센서 신호는 구동 메커니즘을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트의 각 위치 및/또는 위치의 변화를 나타낸다. 따라서, 충돌 모니터링은 수술대의 다양한 이동 가능한 컴포넌트들에 할당된 센서들에 의해 등록되는 수신된 센서 신호들을 사용하여 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 안전 릴리즈 디바이스는 제어 유닛에 의해 생성된 잠금 신호에 응답하여 출력 제어 신호를 잠그기 위한 제1 잠금 유닛을 포함한다. 따라서, 잠금 신호는 출력 제어 신호의 도움으로의 구동 메커니즘의 제어를 방지하기 위해 사용될 수 있다.

바람직하게는, 제1 잠금 유닛은 제1 스위칭 위치에서 구동 메커니즘으로 출력 제어 신호를 전달하고, 제2 스위칭 위치에서 출력 제어 신호의 전달을 인터럽트하도록 구성된다. 따라서, 제1 잠금 유닛이 잠금 신호를 수신할 때 출력 제어 신호의 도움으로의 구동 메커니즘의 제어가 방지되는 것이 보장될 수 있다.

바람직하게는, 안전 릴리즈 유닛은 제2 입력 제어 신호를 잠그기 위한 제2 잠금 유닛을 포함한다. 제2 잠금 유닛은 제1 스위칭 위치에서 구동 메커니즘으로 제2 입력 제어 신호를 전달하고, 제2 스위칭 위치에서 제2 입력 제어 신호의 전달을 인터럽트하도록 구성된다. 또한, 제2 잠금 유닛은 디바이스에 전력이 공급된(powering up) 때 제1 스위칭 위치로 스위치되고, 제어 유닛의 오작동의 경우에 있어서도 이러한 제1 스위칭 위치에서 유지된다. 이는 특히, 제2 잠금 유닛이 항상 그 제1 스위칭 위치에 남아 있게 되는, 셀프-홀드 기능에 의해 달성될 수 있다. 이는 제2 입력 제어 신호의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘의 직접적인 제어가, 제어 유닛의 오동작 또는 잠금 신호의 생성과 관계 없이, 스위치 오프되지 않도록 하는 것을 보장한다.

바람직하게는, 디바이스의 제1 입력 제어 신호는 디바이스와 접속될 수 있는 제1 조작 유닛을 통해 제공될 수 있다. 또한, 제2 입력 신호는 디바이스와 접속될 수 있는 제2 조작 유닛을 통해 제공될 수 있다. 따라서, 제1 조작 유닛은, 특히, 일반적인 조작 유닛으로 마련될 수 있고, 또한, 제2 조작 유닛은 특히, 오버라이드 조작 유닛으로 마련될 수 있으며, 이를 사용하여 제1 및 제2 입력 제어 신호가 디바이스로 서로에 대해 독립적으로 제공될 수 있다. 바람직하게는, 제1 조작 유닛은 디바이스에 대해, IR(적외선) 인터페이스와 같은, 무선 인터페이스를 통해 접속될 수 있다. 또한, 제2 조작 유닛은 디바이스에 고정 배선될 수 있다.

디바이스는, 제2 입력 제어 신호에 응답하여, 특히, 액추에이터와 같은 구동 메커니즘을 제어하기 위한 제어 유닛의 출력 제어 신호의 전달을 인터럽트하도록 구성되는, 예컨대, 스위치 요소를 포함할 수 있다.

디바이스는, 제2 입력 제어 신호 또는 제어 유닛의 릴리즈 신호에 응답하여, 구동 매커니즘, 특히, PWM(펄스 폭 변조) 모듈 및/또는 DC/DC 컨버터를 전력 공급 유닛(PSU)에 접속하도록 구성되는, 예컨대, 안전 릴리즈 유닛을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 제어 유닛, 또는 "마스터 마이크로컨트롤러"로서 또한 참조되는 제어 유닛 모듈 각각은 제2 입력 제어 신호 또는 제2 입력 제어 신호에 기반한 신호를 수신한다. 오버라이드 조작 유닛을 사용하여 조작할 때, 그러나, 제어 유닛은 제어 유닛의 출력 제어 신호의 도움으로 달성될 수 있는 액추에이터의 제어에 더 이상 영향을 미치지 않을 수 있다. 바람직하게는, 제2 입력 제어 신호는 안전 릴리즈 유닛의 릴리즈를 야기하고 액추에이터를 포함하는 구동 메커니즘을 예컨대, 출력 스테이지(output stage)를 통해 활성화시킨다.

따라서, 예컨대, 제어 유닛은, 특히, 조작들이 오버라이드 조작 유닛을 사용하여 수행될 때, 충돌들을 방지할 수 없다. 이러한 경우에, 제어 유닛은 오직 경고 신호를 발생시키고 사용자에게 충돌 경고를 출력할 수 있다.

또한, 추가적인 기능들, 예컨대, 넘어짐(tipping over)의 위험의 경고, "수명(life cycle)" 데이터의 수집 등과 같은 것이 본 발명에 따는 디바이스를 사용하여 달성될 수 있다. 넘어짐의 위험의 경고는 특히 수술대의 넘어짐 안정성이 비교적 낮게 될 때 발행될 수 있다.

또한, 본 발명은 수술대의 적어도 하나의 구동 메커니즘을 제어하기 위한 방법을 제공한다. 방법은 적어도 하나의 제1 입력 제어 신호에 기초한 출력 제어 신호의 제어 유닛을 사용한 제공, 출력 제어 신호의 도움으로의 구동 메커니즘의 제어, 및 제2 입력 제어 신호의 도움으로의 구동 메커니즘의 직접적인 제어를 포함한다. 상기 방법은 제어 유닛이 제2 입력 제어 신호 또는 제2 입력 제어 신호에 기반한 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은, 부수하는 도면들을 참조하는 예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명하는, 후술될 상세한 설명에 따른다.

도 1은 예시적인 일 실시예에 따른 제어 유닛을 갖는 수술대의 적어도 하나의 구동 메커니즘을 제어하기 위한 디바이스의 블록도를 나타낸다;
도 2는 예시적인 일 실시예에 따른 안전 릴리즈 유닛을 갖는 도 1에서의 디바이스의 블록도를 나타낸다;
도 3은 예시적인 일 실시예에 따른 제1 조작 유닛 및 제2 조작 유닛을 갖는 도 1에서의 디바이스의 블록도를 나타낸다;
도 4는 예시적인 일 실시예에 따른 도 1에서의 디바이스를 갖는 수술대의 개략적인 표현이다;
도 5는 몇몇의 예시적인 조작 패널들 및 조작 요소들을 갖는 도 3에 따른 제2 조작 유닛의 개략적인 표현이다;
도 6은 예시적인 일 실시예에 따른, 도 3에 따른 제2 조작 유닛 및 액추에이터들을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 복수의 컴포넌트들을 갖는 수술대의 개략적인 투시도이다;
도 7은 예시적인 일 실시예에 따른 제어 유닛을 갖는 수술대의 적어도 하나의 액추에이터를 제어하기 위한 디바이스의 블록도이다;
도 8은 예시적인 일 실시예에 따른 제어 유닛을 갖는 수술대의 적어도 하나의 액추에이터를 제어하기 위한 디바이스의 블록도이다.

도면들에 기반하여 본 발명을 아래에서 더 설명하기 전에, 아래의 예시적인 실시예들에서, 동일한 요소들 또는 기능적으로 유사한 요소들은 도면들의 전반에 걸쳐 동일한 참조 번호들로 참조됨에 유의한다. 동일한 참조 번호를 갖는 요소의 설명은 따라서 다양한 예시적인 실시예들에 있어서 상호 호환될 수 있고, 또는/추가적으로 적용될 수 있다.

도 1은 예시적인 일 실시예에 따른 제어 유닛(14)를 포함하는, 수술대의 적어도 하나의 구동 메커니즘(20)을 제어하기 위한 디바이스(1)의 블록도를 나타낸다. 도 1에서 도시된 것처럼, 디바이스(10)는 제1 입력 제어 신호(12a) 및 제2 입력 제어 신호(12b)를 수신하고 이들을 제어 유닛(14)으로 전달한다. 제어 유닛(14)은 제1 입력 제어 신호(12a)에 기반하여 출력 제어 신호(16)를 제공하기 위해 사용된다. 또한, 제어 유닛(14)은 경고 신호(18a)를 생성하기 위해 기능할 수 있다. 특히, 제어 유닛(14)은 제2 입력 제어 신호(12b)를 수신한다. 경고 신호(18a)를 사용하여, 사용자는 수술대의 이동 가능한 컴포넌트들의 임박 또는 위급한 충돌을 경고받을 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 제어 유닛(14)을 사용하여 디바이스(10)의 다른 기능들이 또한 사용자에게 경고를 발행하기 위해 사용될 수 있다. 디바이스(10)의 이러한 다른 기능들은, 예컨대, 수술대의 비교적 낮은 넘어짐 안정성에 도달한 경우의 넘어짐의 위험의 경고, 또는 "수명" 데이터와 관련되는 경보(즉, 특정한 조작 기능이 사용자에 의해 수행된 때 및 얼마나 자주 수행되었는지에 관한 저장된 정보에 따름)를 포함한다. 다시 말해, 수집된 수명 데이터에 기반하여 사용자가 경보를 받을 수 있는 것이 가능한 응용이 된다. 바람직하게는, 그러나, 수명 데이터는 사용자에게 경보하기 위해 저장되지 않고, 단지 "서비스" 또는 정보를 제공하는 목적(informational purpose)들(의미: 사용자의 정보 만을 위함)을 위해서만 저장된다.

도 1에서 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 구동 메커니즘(20)은 출력 제어 신호(16)의 도움으로 제어된다. 또한, 구동 메커니즘(20)은 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 직접적으로 제어된다. 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘(20)의 직접적인 제어는 출력 제어 신호(16)의 도움으로 수행되는 구동 메커니즘(20)의 제어에 대해 우선권을 갖는다. 즉, 이는 수술대의 구동 메커니즘(20)의 우선권 제어의 실현을 허용하고, 제어 유닛이 고장난 때에도 기능을 계속하도록 한다.

도 2는 안전 릴리즈 유닛(24)을 갖는 도 1에 따른 디바이스(10)의 블록도를 나타낸다. 도 2에서 도시된 예시적인 실시예에서, 디바이스(10)는 제어 유닛(14) 및 안전 제어 유닛(24)을 포함한다. 제어 유닛(14)은 제1 입력 제어 신호(12a)에 기반하여 출력 제어 신호(16)를 제공하기 위해 사용된다. 또한, 제어 유닛(14)은 안전 릴리즈 유닛(24)을 위해 잠금 신호(22)를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 도 2에서 도시된 것처럼, 안전 릴리즈 유닛(24)은 제1 잠금 유닛(26a) 및 제2 잠금 유닛(26b)을 포함한다. 제1 잠금 유닛(26a)은 제어 유닛(14)에 의해 생성된 잠금 신호(22)에 응답하여 출력 제어 신호(16)를 잠그기 위해 사용된다. 또한, 제2 잠금 유닛(26b)은 제2 입력 제어 신호(12b)를 잠그기 위해 사용된다. 도 2는 제1 및 제2 잠금 유닛들(26a, 26b) 각각이, 그 사이를 교번하는 것이 가능한, 제1 스위칭 위치(I) 및 제2 스위칭 위치(II)를 가지는 것을 개략적으로 나타낸다.

바람직하게는, 제1 잠금 유닛(26a)의 제1 스위칭 위치(I)에 있어서, 출력 제어 신호(16)는 구동 메커니즘(20)으로 전달된다. 또한, 제1 잠금 유닛(26a)의 제2 스위칭 위치(II)에 있어서, 출력 제어 신호(16)의 구동 메커니즘(20)으로의 전달은 인터럽트된다. 제1 잠금 유닛(26a)은 제1 스위칭 위치(I)로부터 제2 스위칭 위치(II)로, 제1 잠금 유닛(26a)이 제어 유닛(14)으로부터 생성된 잠금 신호(22)를 수신한 때, 스위칭한다.

제2 잠금 유닛(26b)의 제1 스위칭 위치(I)에 있어서, 제2 입력 제어 신호(12b)는 구동 메커니즘(20)으로 전달된다. 또한, 제2 잠금 유닛(26b)의 제2 스위칭 위치(II)에 있어서, 제2 입력 제어 신호(12b)의 전달은 인터럽트된다. 바람직하게는, 제2 잠금 유닛(26b)은 디바이스(10)에 전력이 공급된(powering up) 후에 제1 스위칭 위치(I)로 스위치되고, 제어 유닛(14)의 오작동의 경우에 있어서도 이러한 제1 스위칭 위치(I)에서 유지된다. 이는 특히, 제2 잠금 디바이스(26b)의 셀프-홀드 기능을 사용하여 실현될 수 있다.

도 1 및 2에서 개략적으로 설명된, 경고 신호(18a) 또는, 각각의, 안전 릴리즈 유닛(24)에 대한 잠금 신호(22)의 생성은, 구동 메커니즘(20)을 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트의 충돌 모니터링 액션을 수행하기 위해, 특히, 제어 유닛(14)을 사용하여 수행될 수 있다. 제어 유닛(14)은 제1 및 제2 입력 신호들(12a, 12b)에 기반하여 충돌 모니터링 액션을 수행한다.

도 3은 제1 조작 유닛(62a 내지 62e) 및 제2 조작 유닛(62f)을 갖는 도 1에 따른 디바이스(10)의 블록도를 나타낸다. 도 3에서 설명된 예시적인 실시예에 있어서, 디바이스(10)는 제어 유닛(14) 및 안전 릴리즈 유닛(24)를 포함한다. 특히, 도 3에서 도시된 제어 유닛(14)은 제어 유닛 모듈(202) 및 모니터링 유닛(40)을 포함한다. 모니터링 유닛(40)은 제어 유닛(14)의 오작동을 판정하기 위해 사용된다. 또한, 모니터링 유닛(40)은 안전 릴리즈 유닛(24)에 대해 잠금 신호(22)를 제공할 수 있다. 도 3에서 도시된 것처럼, 제어 유닛 모듈(202) 및 모니터링 유닛(40)은 복수의 통신 경로들(42a 내지 42c)을 통해 접속된다. 제1 통신 경로(42a)는 버스 인터페이스(44)(CAN)를 포함한다. 제2 통신 경로(42b)는 비휘발성 메모리(46)(NVRAM)를 포함한다. 제3 통신 경로(42c)는 "수명 신호" 모듈(48)을 포함한다. 버스 인터페이스(44), 비휘발성 메모리(46) 및 "수명 신호" 모듈(48)은 제어 유닛 모듈(202) 및 모니터링 유닛(40) 간에 교환될 수 있는 신호 정보의 전송 및 저장을 위해 사용된다. 바람직하게는, 이러한 신호 정보는 제어 유닛(14)의 오작동에 관한 정보를 포함한다.

도 3에서 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 모니터링 유닛(40)은 제1 입력 제어 신호(12a)를 수신한다. 또한, 모니터링 유닛(40)은, 통신 경로들(42a 내지 42c)를 통해 수신된, 제어 유닛(14)의 오작동에 관한 정보에 응답하여 안전 릴리즈 유닛(24)을 제어한다. 바람직하게는, 모니터링 유닛(40)은 안전 릴리즈 유닛(24)을, 제어 유닛(14)의 오작동의 경우에 있어서, 출력 제어 신호(16)의 도움으로의 전기식 모터(21a) 및 밸브(21b)의 제어는 인터럽트되고, 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로의 전기식 모터(21a) 및 밸브(21b)의 직접적인 제어는 인터럽트되지 않도록 하는 방식으로 제어한다. 신호 경로들(17a 및 17b)는 각각, 출력 제어 신호(16) 및 제2 입력 제어 신호(12b)를 전기식 모터(21a) 또는 밸브(21b)로 전달하기 위한 역할을 한다. 또한, 신호 경로들(17a, 17b)은 디바이스(10)의 각 출력 노드들(58a, 58b)을 통과한다. 도 3에서 도시된 예시적인 실시예에서, 구동 메커니즘은 복수의 액추에이터들(21), 특히, 전기식 모터(21a) 및 밸브(21b)를 포함한다. 전기식 모터(21a)는 예컨대, 유압식 펌프를 동작시킨다.

도 3의 예시적인 실시예에서, 디바이스(10)는 제1 조작 유닛(62a 내지 62e) 및 제2 조작 유닛(62f)에 접속된다. 제1 조작 유닛(62a 내지 62e)은 디바이스(10)에 제1 입력 제어 신호(12a)를 제공하기 위해 사용된다. 또한, 제2 조작 유닛(62f)은 디바이스(10)에 제2 입력 제어 신호(12b)를 제공하기 위해 사용된다. 제1 조작 유닛(62a 내지 62e)은 예컨대, 코드연결 수동 조작 유닛(62a), 적외선 원격 조작 유닛(62b), 센서 제어 조작 유닛(62c), 풋 스위치 조작 유닛(62d), 또는 중앙 제어 조작 유닛(62e)을 포함한다. 제1 조작 유닛(62a 내지 62e)은 무선 또는 유선의 제1 인터페이스(56a)를 통해 디바이스(10)에 연결된다. 바람직하게는, 코드연결 수동 조작 유닛(62a)은 디바이스(10)에 고정-배선되고, 적외선 원격 조작 유닛(62b), 센서 제어 조작 유닛(62c), 풋 스위치 조작 유닛(62d), 및 중앙 제어 조작 유닛(62e)은 디바이스(10)에 IR 인터페이스를 통해 연결된다. 제2 조작 유닛(62f)은, 특히, 오버라이드 조작 유닛이다. 바람직하게는, 제2 조작 유닛(62f)은 디바이스(10)와 고정-배선된다. 도 3에서 도시된 것처럼, 디바이스(10)은 입력 노드(56b)를 통해 제2 조작 유닛(62f)으로부터 제2 입력 제어 신호(12b)를 수신한다.

제2 입력 제어 신호(12b)는 제어 유닛 모듈(202)에 의해 수신된다(신호 경로 1). 또한, 제2 입력 제어 신호(12b)는 안전 릴리즈 유닛(24)에 의해 수신된다(신호 경로 2). 신호 경로 1은 제어 유닛(14)을 사용하여 제2 조작 유닛(62f)에 의해 제공되는 제2 입력 제어 신호(12b)를 독출하기 위해, 특히, 충돌 경고를 발행하기 위해, 사용된다. 또한, 신호 경로 2는, 제2 조작 유닛(62f)을 사용하여, 안전 릴리즈 유닛(24)의 직접적인 제어 및 액추에이터들(21), 특히, 전기식 모터(21a) 및 밸브(21b)의 직접적인 제어를 위해 사용된다. 액추에이터들(21)의 직접적인 제어는, 특히, 제어 유닛(14)를 우회하는, 즉, 제어 유닛 모듈(202) 및 모니터링 유닛(40)을 우회하는, 액추에이터들(21)의 직접적인 제어로서 여기에서 이해되어야 한다.

다양한 제1 제어 유닛들(62a 내지 62e)은, 특히, 제1 조작 유닛들의 그룹(63)을 형성한다. 도 3의 예시적인 실시예에 따르면, 제어 유닛 모듈(202)은 바람직하게는 제어 유닛 모듈(202) 및 제1 조작 유닛들의 그룹(63) 간의 양방향성의 통신 링크(3)를 통해 제1 입력 제어 신호(12a)를 수신한다. 양방향성의 통신 링크(3)는 제어 유닛 모듈(202)을 사용하여 액추에이터들을 제어하기 위해 사용된다.

도 3에서 도시된 예시적인 실시예에서, 제어 유닛 모듈(202)은 제1 또는 제2 입력 제어 신호(12a, 12b) 각각에 기반하여 충돌 모니터링 액션을 수행하고, 각각의 충돌 경고를 출력하기 위해 사용된다. 도 3에서 도시된 것처럼, 제어 유닛 모듈(202)은 디바이스의 입력 노드(56c)를 통해 센서(28)에 의해 캡쳐된 센서 신호(30)를 수신한다. 바람직하게는, 센서 신호(30)는 전기식 모터(21a)를 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트의 위치 및/또는 위치의 변화를 출력한다. 제어 유닛 모듈(202)은, 특히, 수술대의 이동 가능한 컴포넌트의 위치의 센서(28)에 의해 등록된 수술대의 다른 컴포넌트의 위치에 관한 변화가 허용 가능한 것인지 아닌지 여부를 체크한다. 바람직하게는, 수술대의 이동 가능한 컴포넌트의 위치의 등록된 변화는, 전기식 모터(21a)가 전기식 모터(21a)를 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트와 수술대의 다른 컴포넌트에 대한 거리 또는, 그 주변물들에 대한 거리가 거리가 특정 최소값에 도달하거나 그 미만으로 떨어지도록 하는 방식으로 제어될 때, 허용되지 않는다. 등록된 위치 변화가 허용되지 않는 경우에, 제어 유닛 모듈(202)은 바람직하게는 제1 광학적 경고 신호(18a) 및 제2 청각적 경고 신호(18b)를 생성할 것이다. 도 3에서 도시된 것처럼, 제1 광학적 경고 신호(18a)는 디바이스(10)의 출력 노드(58c)를 통해 LED(발광 다이오드) 인디케이터(32)로 전달될 수 있다. 또한, 제2 청각적 경고 신호(18b)는 디바이스(10)에 포함된 알람 시그널링 디바이스(34)로 전달될 수 있다. LED 인디케이터(32) 및 청각적 알람 시그널링 디바이스(34)는 전기식 모터(21a)를 사용하여 이동될 수 있는 수술대의 컴포넌트의 임박하거나 위급한 충돌의 경우에 있어서 사용자에게 경고하기 위해 사용될 수 있다.

도 3에 따르면, 제어 유닛 모듈(202)은 바람직하게는 디바이스(10)의 입력 노드(56d)를 통과하는 신호 경로(38)를 통해 전력 공급 유닛(36)(PSU)에 접속된다. 전력 공급 유닛(36)은 제어 유닛 모듈(202)에 전력을 공급하기 위해 사용된다.

또한, 도 3에 따르면, 버스 인터페이스(44)(CAN)는 디바이스(10)의 버스 노드(60)를 통과하는 신호 경로(52)를 통해 서비스 모듈 디바이스(50)에 접속될 수 있다. 서비스 모듈 디바이스(50)는 사용자 입력에 응답하여 버스 인터페이스(44)를 구성하기 위해 사용된다.

도 4는 예시적인 일 실시예에 따른 도 1에 따른 디바이스(10)를 갖는 수술대(100)의 개략적인 표현을 나타낸다. 도 4에서 도시된 것처럼, 수술대(100)는 풋(102) 및 수술대의 컬럼(104)와, 환자 지지면(106)을 포함한다. 도 4에서 도시된 예시적인 실시예에서, 도 1에 따른 디바이스(10)는 수술대(100)의 컬럼(104)에 통합된다. 도 4에서는 도시되지 않은 제어 유닛(14) 및 청각적 알람 시그널링 디바이스(34)를 갖는 수술대의 컬럼(104)에 통합된 디바이스(10)는 수술대(100)의 유압식 밸브(21b) 및 유압식 펌프(21c)를 제어하기 위해 사용된다. 도 4에서 개략적으로 도시된 것처럼, 수술대의 컬럼(104)은, IR 인터페이스로서 내장된, 디바이스(10)와 제1 조작 유닛(62a 내지 62d)을 접속하기 위한, 제1 입력 인터페이스(56a)를 포함한다. 제1 입력 인터페이스(56a)는 특히, 코드연결 수동 조작 유닛(62a), 적외선 원격 조작 유닛(62b), 센서 제어 조작 유닛(62c), 풋 스위치 조작 유닛(62d), 및 중앙 제어 조작 유닛(62e)을 접속하기 위해 사용된다. 또한, 수술대의 컬럼(104)은 제2 제어 유닛(62f)을 포함한다. 바람직하게는 제2 조작 유닛(62f)은 수술대의 컬럼(104)에 통합된다. 도 4에서 개략적으로 도시된 것처럼, 제2 조작 유닛(62f)은 디바이스에 접속된다. 또한, 제2 조작 유닛(62f)은 유압식 밸브(21b) 및 유압식 펌프(21c)를 직접적으로 제어하기 위해 사용된다.

도 4에 따르면, 수술대의 컬럼(104)은 디바이스(10)에 연결될 수 있는 서비스 모듈 디바이스(50)를 포함한다. 서비스 모듈(50)은 특히 제1 인터페이스(64a), 예컨대, WLAN 인터페이스와 연결되고, 제2 인터페이스(64b), 예컨대, 이더넷 인터페이스와 연결된다. 서비스 모듈 디바이스(50)를 사용하여, 사용자는 따라서, 디바이스(10)의 제어 유닛(14)을 구성할 수 있다.

도 4에 따르면, 디바이스(10)는 수술대의 풋(102) 내에 내장된 전력 공급 유닛(36)(PSU)과 연결된다. 전력 공급 유닛(36)은 특히, 트랜스포머(36b)를 통해 수술대(100)의 중앙 전력 공급부와 연결되는 충전 유닛(36a)을 포함하고, 또한, 충전 유닛(36a)은 재충전 가능한 배터리들(36c, 36d)과 연결된다. 또한, 도 4에 따르면, 디바이스(10)는 휠 구동 모터(68), 4개의 스탠딩 롤러들의 위치를 검출하기 위한 센서(70) 및 휠 구동 롤러의 위치를 검출하는 센서(72)와 연결될 수 있고, 휠 구동 모터(68) 및 센서들(70, 72)은 수술대의 풋(102)에 통합된다.

도 4의 예시적인 실시예에 따르면, 디바이스(10)은 레그 플레이트 센서(28a), 종방향의 변위 센서(28b), "트렌델렌부르크" 또는 틸트 센서(28c) 및 백 플레이트 센서(28d)와 환자 지지면(106)에 통합된, 특히, 배선 포인트(66)와 같은, 커플링 인터페이스(66)를 사용하여 연결된다. 커플링 인터페이스(66)는 또한 디바이스(10)를 갖는 환자 지지면(106)에 위치되는 밸브들의 접속을 위해 사용된다. 또한, 디바이스(10)에 연결된 높이 센서(28e)는 수술대의 컬럼(104) 내에 마련될 수 있다. 이러한 센서들(28a 내지 28e)를 사용하여, 다양한 파라미터들이 수술대(100)의 컴포넌트들의 이동 동안, 특히, 이들 각각의 위치 및/또는 위치의 변화가 등록될 수 있고, 이는 디바이스(10)의 제어 유닛(14)으로 제공된다.

도 5는 몇몇의 예시적인 조작 필드들(74 내지 78) 및 조작 요소들(80a 내지 80c)을 각각 갖는 도 3에 따른 제2 조작 유닛(62f)의 개략적인 표현을 나타낸다. 바람직하게는, 제2 조작 유닛(62f)은 멤브레인 키패드를 포함한다. 특히, 조작 요소(80a 내지 80c, 82a 내지 82c, 84a 내지 84f)는 수술대의 다양한 기능들을 실현하기 위해 멤브레인 키패드에 통합된 키 요소들이다. 조작 요소(80a, 80b)를 사용하여, 예컨대, 잠금 기능 또는 릴리즈 기능 각각이 활성화될 수 있다. 또한, 조작 요소(80c)를 사용하여, 제2 조작 유닛(62f)은 스위치 온 또는 오프될 수 있다.

환자 지지면의 트렌델렌부르크 틸트 또는 리버스 가능한 트렌델렌부르크 틸트 각각의 활성화는 조작 요소들(82a, 82b)을 사용하여 가능하게 된다. 또한, 환자 지지면의 상방 또는 하방의 이동 또는 틸팅 이동이 조작 요소(82c)를 사용하여 가능하게 된다.

백 플레이트의 상방 이동 또는 레그 플레이트의 상방 이동이 조작 요소들(84a, 84b)을 사용하여 가능하게 된다. 또한, 백 플레이트의 하방 이동 또는 레그 플레이트의 하방 이동이 조작 요소들(84c, 84d)을 사용하여 가능하게 된다. 추가적으로, 환자 지지면의 종방향의 변위는 2개의 반대의 방향들에서 조작 요소들(84e, 84f)을 사용하여 가능하게 된다.

도 6은, 예시적인 일 실시예에 따른, 도 3에 따른 제2 조작 유닛(62f)과 액추에이터들(21)을 사용하여 이동될 수 있는 수술대(100)의 복수의 컴포넌트들(108a 내지 108c)을 갖는 수술대의 개략적인 투시도를 나타낸다. 특히, 도 6에서 도시된 수술대(100)는 수술대의 풋(102) 및 컬럼(104)과 환자 지지면(106)을 또한 포함한다. 수술대의 컬럼(104)은 풋(102) 상에 배치된다. 또한, 환자 지지면(106)은 수술대의 컬럼(104) 상에 위치된다. 도 6에서 개략적으로 도시된 것처럼, 환자 지지면(106)은 특히, 이동 가능한 컴포넌트(108a)를 갖는 백 플레이트 섹션, 이동 가능한 컴포넌트(108b)를 갖는 베이스 플레이트 섹션, 및 이동 가능한 컴포넌트(108c)를 갖는 레그 플레이트 섹션을 포함한다. 수술대의 풋(102)에 통합되고 센서들(70, 72) 를 사용하여 검출 가능하게 되는 스탠딩 롤러들 및 휠 구동 롤러는 도 6에서 도시되지 않는다. 특히, 수술대 풋의 풋(102)의 스탠딩 롤러들은 리트랙트(retract)될 수 있고, 수술대(100)의 안정성 및 조작들의 안전을 보장한다. 이러한 상태는 특히, "잠금" 모드로서 참조된다. 수술대의 풋(102)의 스탠딩 롤러들이 또한 "잠금 해제" 모드로서 참조되는 상태에 있을 때, 수술대(100)는 이동될 수 있다.

바람직하게는, 도 6에서 도시된 이동 가능한 컴포넌트들(108a 내지 108c)은 디바이스(10)에 의해 제어되는 액추에이터들(21)을 사용하여 상응하게 이동된다. 또한, 수술대(100)의 이동 가능한 컴포넌트들(108a 내지 108c)의 위치 및/또는 위치의 변화는 각각 센서들에 의해, 예컨대, 도 3에서 도시된 충돌 경고를 위해 사용되는 센서(28)를 사용하여 등록될 수 있다.

도 6의 예시적인 실시예에 있어서, 제2 조작 요소(62f)는 수술대 컬럼(104)의 트림의 상부 부분에 포함된다. 추가로, 제2 조작 유닛(62f)은 또한 수술대의 풋(102)에 통합될 수 있다.

도 7은 다른 예시적인 실시예에 따른 제어 유닛(14)을 갖는 수술대의 적어도 하나의 액추에이터(21)를 제어하기 위한 디바이스(10)의 블록도를 나타낸다. 도 7의 예시적인 실시예는 도 1의 예시적인 실시예에 대해 대안적인 예시적인 실시예를 도해한다. 도 7에서 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 디바이스(10)는 제1 입력 제어 신호(12a) 및 제2 입력 제어 신호(12b)를 수신하고, 제1 입력 제어 신호(12a)를 제어 유닛(14)으로 전달한다. 제어 유닛(14)은 제1 입력 제어 신호(12a)에 기반한 출력 제어 신호(16)를 제공하기 위해 사용된다. 또한, 디바이스(10)는 출력 제어 신호(16)를, "풀-업(pull-up)" 저항과 같은, 스위치 요소(203)로 전달한다. 스위치 요소(203)는 제1 스위칭 위치(I)에서 출력 제어 신호(16)를 디바이스(10)의 제1 OR 게이트(204a)로 전달하고, 제2 스위칭 위치(II)에서 출력 제어 신호(16)의 디바이스(10)의 제1 OR 게이트(204a)로의 전달을 인터럽트하도록 구성된다. 일반적으로, 스위치 요소(203)는 제1 스위칭 위치(I)를 취한다(assume).

또한, 디바이스(10)는 제1 OR 게이트(204a) 및 스위칭 요소(203)로 제2 입력 제어 신호(12b)를 전달한다. 스위치 요소(203)는 제2 입력 제어 신호(12b)에 응답하여 제1 스위칭 위치(I)로부터 제2 스위칭 위치(II)로 스위칭하도록 구성된다. 이것이 일어날 때, 제어 유닛(14) 및 제1 OR 게이트 간의 신호 경로(205)는 인터럽트되며, 즉, 제어 유닛(14)은 스위치 오프된다.

또한, 제1 OR 게이트(204a)는 제2 입력 제어 신호(12b) 및 출력 제어 신호(16)에 기반하여 OR-연결 신호(206)를 생성하도록 구성된다. 디바이스(10)는 OR-연결 신호(206)를 추가적인 스위치 요소(208)로 전달한다. 스위치 요소(208)는 제1 스위칭 위치(I)에서 전력 공급 유닛(210)(PSU)에 신호 경로(212)를 통해 액추에이터(21)를 연결하고, 제2 스위칭 위치(II)에서 전력 공급 유닛(210) 및 액추에이터(21) 간의 신호 경로(212)를 인터럽트하도록 구성된다. 일반적으로, 스위치 요소(208)는 제2 스위칭 위치(II)를 취한다. 또한, 스위치 요소(208)는 액추에이터(210)를 전력 공급 유닛(21)과 연결하기 위해 OR-연결 신호(206)에 응답하여 제2 스위칭 위치(II)로부터 제1 스위칭 위치(I)로 스위칭하도록 구성된다. 이는 액추에이터(21)는 전력이 공급되고 따라서 잠금 해제됨을 의미한다.

도 7에서 도시된 예시적인 실시예에서, 디바이스(10)는 OR-연결 신호(206)를 제1 OR 게이트(204a) 및 제어 유닛(14) 사이의 피드백 경로(207)를 통해 신호 컨디셔너(214)로 전달한다. 신호 컨디셔너(214)는 OR-연결 신호(206)에 기반하여 변경된 신호(216)를 생성하도록 구성된다. 바람직하게는, 신호 컨디셔너(214)는 OR-연결 신호(206)를 변경된 신호(216)가 제어 유닛(14)에 의해 읽힐 수 있도록 하는 방식으로 처리한다.

제1 입력 제어 신호(12a)가 디바이스(10)와 연결될 수 있는 제1 조작 유닛(62a 내지 62e)을 통해 디바이스(10)에 제공될 때, 제어 유닛(14) 및 제1 OR 게이트(204a) 사이의 접속 경로(205)는 인터럽트되지 않고, 따라서, 액추에이터(21)를 인터럽트되지 않은 신호 경로(212)를 통해 전력 공급 유닛(210)과 연결하기 위해 출력 제어 신호(16)에 기반하여 OR-연결 신호(206)가 생성된다. 결과적으로, 액추에이터(21)의 제어는 출력 제어 신호(16)의 도움으로 달성된다. 또한, 이러한 경우에, 디바이스(10)는 제2 입력 제어 신호(12b)를 수신하지 않는다.

제2 입력 제어 신호(12b)가 디바이스(10)와 연결될 수 있는 제2 조작 유닛(62f)을 통해 디바이스(10)에 제공될 때, 제어 유닛(14) 및 제1 OR 게이트(204a) 사이의 접속 경로(205)는 인터럽트되고, 따라서, 액추에이터(21)를 인터럽트되지 않은 신호 경로(212)를 통해 전력 공급 유닛(210)과 연결하기 위해 제2 입력 제어 신호(12b)에 기반하여 OR-연결 신호(206)가 생성된다. 결과적으로, 액추에이터(21)의 제어는 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 달성된다. 또한, 이러한 경우에, 출력 제어 신호(16)의 도움으로의 액추에이터(21)의 제어는, 디바이스(10)가 제1 입력 제어 신호(12a)를 수신한 때에도, 방지된다.

도 7에서 도시된 예시적인 실시예에서, 디바이스(10)가 제1 입력 제어 신호(12a) 또는 제2 입력 제어 신호(12b)를 수신할 때, 제어 유닛(14)은 제1 OR 게이트(204a) 및 제어 유닛(14) 간의 피드백 경로(207)를 통해 수신된 변경된 신호(216)를 독출할 수 있다.

도 8은 다른 예시적인 실시예에 따른 제어 유닛(14)를 갖는 수술대의 적어도 하나의 액추에이터(21)를 제어하기 위한 디바이스(10)의 블록도를 나타낸다. 도 8의 예시적인 실시예는 본질적으로 도 7의 예시적인 실시예에 대응한다. 도 8에서 도시된 예시적인 실시예에 있어서, 제어 유닛(14)는 제어 유닛 모듈(202) 및 모니터링 유닛(40)을 포함하고, 이들은 서로 통신 경로(42a)를 통해 연결된다. 도 8에서 도시된 것처럼, 디바이스(10)는 제1 입력 제어 신호(12a) 및 제2 입력 제어 신호(12b)를 수신하고 제1 입력 제어 신호(12a)를 제어 유닛 모듈(202)로 전달한다. 제어 유닛 모듈(202)은 제1 입력 제어 신호(12a)에 기반하여 출력 제어 신호(16)를 제공하기 위해 사용된다. 또한, 제어 유닛 모듈(202)은 제1 OR 게이트(204a) 및 제어 유닛 모듈(202) 사이의 피드백 경로(207)를 통해 수신된 변경된 신호(216)를 독출할 수 있다. 모니터링 유닛(40)은 제어 유닛 모듈(202)의 오동작에 관한 정보에 응답하여 릴리즈 신호(222)를 생성하도록 구성된다. 바람직하게는, 제어 유닛 모듈(202)의 오동작이 존재하지 않을 때, 모니터링 유닛(40)은 릴리즈 신호(222)를 생성하는 한편, 제어 유닛 모듈(202)의 오동작이 존재할 때, 모니터링 유닛(40)은 릴리즈 신호(222)를 생성하지 않는다.

도 8의 예시적인 실시예에서, 디바이스(10)는 제2 OR 게이트(204b)를 더 포함한다. 제2 OR 게이트(204b)는 제2 입력 제어 신호(12b) 및 릴리즈 신호(222)에 기반하여 OR-연결 신호(224)를 더 생성하도록 구성된다. 디바이스(10)는 OR-연결 신호(224)를 디바이스(10)의 안전 릴리즈 유닛(218)로 전달한다. 안전 릴리즈 유닛(218)은 제1 스위칭 위치(I)에서 구동 유닛의 PWM 모듈 및/또는 DC/DC 컨버터(220)를 접속 통로(216)를 통해 전력 공급 유닛(PSU)(210)에 연결하고, 제2 스위칭 위치(II)에서 PWM 모듈 및/또는 DC/DC 컨버터(220)를 접속 통로(216)를 통해 전력 공급 유닛(PSU)(210)에 연결하지 않도록 구성된다. 일반적으로, 안전 릴리즈 유닛(218)은 제2 스위칭 위치(II)를 취한다. 안전 릴리즈 유닛(218)은 OR-연결 신호(224)에 응답하여 제2 스위칭 위치(II)로부터 제1 스위칭 위치(I)로 스위칭하도록 구성된다. 안전 릴리즈 유닛(218)이 제1 스위칭 위치(I)를 취하는 경우에 있어서, PWM 모듈 및/또는 DC/DC 컨버터(220)는 접속 경로(216)를 통해 전력을 공급 받는다. 이러한 경우에, PWM 모듈 및/또는 DC/DC 컨버터(220)는, OR-연결 신호(206)에 기반하여, 액추에이터(21)를 적절하게 제어하기 위한 신호(213)를 생성한다.

제2 입력 제어 신호(12b)가 디바이스(10)와 연결될 수 있는 제2 조작 유닛(62f)을 통해 디바이스(10)에 제공될 때, 안전 릴리즈 유닛(218)은 OR-연결 신호(222)에 의해 제1 스위칭 위치(I)로 스위칭되고, 따라서, PWM 모듈 및/또는 DC/DC 컨버터(220)는 OR-연결 신호(206)를 사용하여 액추에이터(21)를 제어하기 위해 인터럽트되지 않은 신호 경로(216)를 통해 전력 공급 유닛(210)과 연결된다. 특히, 이는 디바이스(10)가 제1 입력 제어 신호(12a)를 수신하는지와 관계 없이 이루어진다.

모니터링 유닛(40)이 릴리즈 신호(222)를 생성할 때, 즉, 제어 유닛 모듈(202)의 오작동이 존재하지 않을 때, 안전 릴리즈 유닛(218)은 OR-연결 신호(224)를 사용하여 제1 스위칭 위치(I)로 다시 스위칭될 수 있고, 따라서, PWM 모듈 및/또는 DC/DC 컨버터(220)는 OR-연결 신호(206)를 사용하여 액추에이터(21)를 제어하기 위해 인터럽트되지 않은 신호 경로(216)를 통해 전력 공급 유닛(210)과 연결될 것이다. 이는 특히, 제1 입력 제어 신호(12a)의 도움으로의 액추에이터(21)의 제어가 단시간 동안 잠금 해제될 수 있도록 하는 것을 보장한다.

본 발명을 사용하여, 수술대(100)의 조작이 제어 유닛(14) 또는 제어 유닛 모듈(202) 각각의 오동작의 경우에 있어서도, 오버라이드 조작 유닛(62f)을 사용하여 수행될 수 있으므로, 수술대(100)의 높은 가용성이 달성될 수 있다. 특히, 예컨대, 충돌 모니터링 또는 오버라이드 기능의 진단을 사용하여, 사용자에게 경고하거나 알리는 옵션이 존재한다. 또한, 본 발명은 오버라이드 조작 유닛(62f)와 제어 유닛(14) 간의 통신이 가능하게 된다는 이점을 가진다. 이는 예컨대, 디바이스(10)의 추가적인 기능들 - 넘어짐의 위험의 경고와 같은 것 -의 활성화, 또는 "수명" 데이터의 등록을 위해 사용된다.

도 6에 따른 유압식으로 제어되는 수술대(100)에 있어서, 특히, 2개의 조작 요소들 - 바람직하게는, 유압식 펌프(21c)를 스위칭하기 위한 조작 요소(80c) 및 유압식 밸브(21b)를 폐쇄 또는 개방하는 것과 같은 조작 기능을 활성화시키기 위한 조작 요소들(80a, 80b, 82a 내지 82c, 및 84a 내지 84f) 중 하나와 같은 것 -이 제2 조작 유닛(62f)의 조작에 기여할 수 있다.

예시적인 실시예들에 따르면, 수술대(100)의 제어는, 모니터링 유닛(50)에 기반하여, 보안 조치로서, "마스터/슬레이브" 아키텍처를 사용하여 이루어진다. 안전 릴리즈 유닛(24)은 특히, 제1 잠금 유닛(26a)을 포함하고, 이를 사용하여 모니터링 유닛(40)은 제어 유닛(14)의 오동작의 경우에 비상 정지(emergency stop)를 달성할 수 있다.

제2 조작 유닛(62f)은 바람직하게는 제어 유닛(14)에 결함이 있을 때, 또는 수동 조작 유닛에, 특히, 코드연결 수동 조작 유닛(62a)에 결함이 있을 때 사용된다. 추가적으로, 제2 조작 유닛(62f)은 또한 무선 수동 제어 유닛에, 특히, IR 원격 조작 유닛(62b)에 결함이 있을 때 사용될 수 있다.

본 발명은 특히 종래기술에 비해 다음의 이점들을 갖는다. 제어 유닛(14)은 제2 조작 유닛(62f)의 제2 입력 제어 신호(12b)를 독출할 수 있고, 따라서, 특히, 충돌 모니터링을 수행할 수 있다. 그러나, 수술대(100)의 이동 가능한 컴포넌트의 충돌이 제어 유닛(14)에 의해 등록될 때, 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로의 구동 메커니즘(20) 또는 액추에이터(21)의 직접적인 제어의 인터럽트는 존재하지 않는다. 오히려, 제어 유닛(14)은 바람직하게는 사용자에게 충돌을, 특히, 광학적 또는 청각적 경고 신호로, 경고하기 위해 경고 신호(18a) 만을 생성한다. 이는 제어 유닛(14)의 오작동의 경우에 있어서, 제어 유닛(14)의 출력 제어 신호(16)의 도움으로의 액추에이터(21)의 제어를 사용하기 보다는, 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로의 액추에이터(21)의 직접적인 제어가 가능하게 남아 있도록 하는 것을 달성한다.

보다 특별하게는, 본 발명은 액추에이터(21)의 직접적인 제어를, 제어 유닛(14)의 마이크로컨트롤러가 이러한 액추에이터(21)의 직접적인 제어를 인터럽트할 수 있도록 함 없이, 허용한다. 특히, 이는 또한 제어 유닛(14)의 마이크로컨트롤러의 고장 또는 오작동의 경우에 해당한다. 바람직하게는, 안전 릴리즈 유닛(24)의 제2 잠금 유닛(26b)이 디바이스(10)에 전력이 공급되는 동안 어느 지점에서 제1 스위칭 위치로 스위치되는 것은 당연한 것으로 고려된다.

또한, 본 발명은, 특히, 제어 유닛(14)이 활성화될 때, 제어 유닛(14)를 사용하는 제2 조작 유닛(62f)의 제2 입력 제어 신호(12b)의 독출을 허용한다. 따라서, 충돌 모니터링, 가능한 경우에는, 수술대의 이동 가능한 컴포넌트의 임박하거나 위급한 충돌의 사용자에 대한 경고가 설명된 예시적인 실시예들과 같이 수행될 수 있다.

1, 2, 17a, 17b, 38, 52 신호 경로
3 통신 링크
10 디바이스
12a, 12b 입력 제어 신호
14 제어 유닛
16 출력 제어 신호
18a, 18b 경고 신호
20 구동 메커니즘
21 액추에이터
21a 전기식 모터
21b 밸브
21c 유압식 펌프
22 잠금 신호
24, 218 안전 릴리즈 유닛
26a, 26b 잠금 유닛
28, 28a 내지 28e 센서
30 센서 신호
32 LED 인디케이터
34 청각적 알람
36, 210 전력 공급 유닛
36a 내지 36d 전력 공급 유닛의 컴포넌트들
40 모니터링 유닛
42a 내지 42c 통신 경로
44 버스 인터페이스
46 비휘발성 메모리
48 "수명 신호" 모듈
50 서비스 모듈 디바이스
56a, 64a, 64b 인터페이스
56b 내지 56d 입력 노드
58a 내지 58c 출력 노드
60 버스 노드
62a 내지 62e 제1 조작 유닛
62f 제2 조작 유닛
63 제1 조작 유닛들의 그룹
66 배선 포인트
68 휠 구동 모터
70 스탠딩 롤러 센서
72 휠 구동 롤러 센서들
74 내지 78 조작 필드들
80a 내지 80c, 82a 내지 82c, 84a 내지 84f 조작 요소들
100 수술대
102 내지 106, 108a 내지 108c 수술대의 컴포넌트들
202 제어 유닛 모듈
203, 208 스위치 요소
204a, 204b OR 게이트
205, 212, 216 접속 경로
206, 224 OR-연결 신호
207 피드백 경로
214 신호 컨디셔너
216 변경된 신호
220 PWM 모듈 또는 DC/DC 컨버터
222 릴리즈 신호

Claims

수술대(100)의 적어도 하나의 구동 메커니즘(20)을 제어하기 위한 디바이스(10)에 있어서,
적어도 하나의 제1 입력 제어 신호(12a)에 기초한 출력 제어 신호(16)를 가용하게 만들기 위한 제어 유닛(14)
을 포함하고,
상기 디바이스(10)는 상기 구동 메커니즘(20)이 상기 출력 제어 신호(16)의 도움으로 제어 가능하게 되고, 상기 구동 메커니즘(20)이 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 직접적으로 제어 가능하게 되도록 하는 방식으로 구성되고,
상기 제어 유닛(14)은 상기 제2 입력 제어 신호(12b) 또는 상기 제2 입력 제어 신호(12b)에 기반한 신호(216)를 수신하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)을 우회하여, 상기 디바이스(10)가 상기 구동 메커니즘(2)을 상기 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 제어한다는 점에서 상기 구동 메커니즘(20)은 상기 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 직접적으로 제어 가능하게 되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)의 오작동의 경우에 있어서, 상기 디바이스(10)는 상기 출력 제어 신호(16)의 도움으로 수행되는 상기 구동 메커니즘(20)의 제어를 인터럽트(interrupt)하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)의 오작동의 경우에 있어서, 상기 디바이스(10)는 상기 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 수행되는 상기 구동 메커니즘(20)의 직접적인 제어는 인터럽트하지 않는 것을 특징으로 하는, 디바이스
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)은, 상기 구동 메커니즘(20)을 사용하여 이동될 수 있는 상기 수술대(100)의 컴포넌트들(108a 내지 108c)과 상기 수술대(100)의 다른 컴포넌트 또는 그 주변물(surrounding)들 사이의 충돌에 대해, 상기 제1 입력 제어 신호(12a) 및 상기 제2 입력 제어 신호(12b)에 각각 기반하여 충돌 모니터링을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제5항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)은, 상기 구동 메커니즘(20)의 작동 시, 상기 구동 메커니즘(20)을 사용하여 이동될 수 있는 상기 수술대(100)의 컴포넌트들(108a 내지 108c)과 상기 수술대(100)의 다른 컴포넌트 또는 그 주변물(surrounding)들 간의 거리가 특정 최소값에 도달하거나 그 미만으로 떨어지면, 충돌 모니터링을 수행함에 따라 적어도 하나의 제1 경고 신호(18a)를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)은 충돌 모니터링을 수행하는 동안 상기 구동 메커니즘(20)을 사용하여 이동될 수 있는 상기 수술대(100)의 컴포넌트들(108a 내지 108c)의 상기 수술대(100)의 다른 컴포넌트에 관한 위치의 변화가 허용되는지 아닌지 여부를 체크하고, 그 결과에 따라, 적어도 하나의 제1 경고 신호(18a)를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 제1 경고 신호(18a)는 광학적 또는 청각적 경고 신호인 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)은, 상기 구동 메커니즘(20)의 작동 시, 상기 구동 메커니즘(20)을 사용하여 이동될 수 있는 상기 수술대(100)의 컴포넌트들(108a 내지 108c)과 상기 수술대(100)의 다른 컴포넌트 또는 그 주변물들 간의 거리가 특정 최소값에 도달하거나 그 미만으로 떨어지면, 충돌 모니터링을 수행함에 따라 안전 릴리즈 유닛(24)에 대해 잠금 신호(22)를 생성하도록 구성되고, 이러한 경우에 상기 제2 입력 제어 신호(12b)를 사용한 상기 구동 메커니즘(20)의 직접적인 제어는 가능한 것으로 남아 있는 것을 특징으로 하는, 디바이스
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 유닛(14)은 충돌 모니터링을 수행함에 따라 적어도 하나의 센서 신호(30)를 수신하도록 구성되고, 상기 센서 신호(30)는 각각 상기 구동 메커니즘(20)을 사용하여 이동될 수 있는 상기 수술대(100)의 컴포넌트들(108a 내지 108c)의 위치 및/또는 위치의 변화를 나타내는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안전 릴리즈 유닛(24)은 상기 제어 유닛(14)에 의해 생성된 잠금 신호(22)에 응답하여 상기 출력 제어 신호(16)를 잠그기 위한 제1 잠금 유닛(26a)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제11항에 있어서,
상기 제1 잠금 유닛(26a)은 제1 스위칭 위치에서 상기 구동 메커니즘(20)으로 상기 출력 제어 신호(16)를 전달(forward)하고, 제2 스위칭 위치에서 상기 출력 제어 신호(16)의 전달을 인터럽트하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 안전 릴리즈 유닛(24)은 상기 제2 입력 제어 신호(12b)를 잠그기 위한 제2 잠금 유닛(26b)을 포함하고, 상기 제2 잠금 유닛(26b)은 제1 스위칭 위치에서 상기 구동 메커니즘(20)으로 상기 제2 입력 제어 신호(12b)를 전달하고, 제2 스위칭 위치에서 상기 제2 입력 제어 신호(12b)의 전달을 인터럽트하도록 구성되고, 상기 제2 잠금 유닛(26b)은 상기 디바이스에 전력이 공급된(powering up) 후에 상기 제1 스위칭 위치로 스위치되고, 상기 제어 유닛(14)의 오작동의 경우에 있어서도 이러한 제1 스위칭 위치에서 유지되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 입력 제어 신호(12a)는 상기 디바이스(10)와 접속될 수 있는 제1 제어 유닛(62a 내지 62e)을 통해 상기 디바이스(10)로 제공될 수 있고, 상기 제2 입력 신호(12b)는 상기 디바이스(10)와 접속될 수 있는 제2 제어 유닛(62f)을 통해 상기 디바이스(10)로 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디바이스(10)는 상기 제2 입력 제어 신호(12b)가 상기 제1 입력 제어 신호(12a)에 대해 우선권을 갖도록 하는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 디바이스.
수술대(100)의 적어도 하나의 구동 메커니즘(20)을 제어하기 위한 방법에 있어서,
적어도 하나의 제1 입력 제어 신호(12a)에 기초한 출력 제어 신호(16)가 제어 유닛(14)을 사용하여 제공되고,
는 상기 구동 메커니즘(20)은 상기 출력 제어 신호(16)의 도움으로 제어되고,
상기 구동 메커니즘(20)은 제2 입력 제어 신호(12b)의 도움으로 직접적으로 제어되고,
상기 제어 유닛(14)은 상기 제2 입력 제어 신호(12b) 또는 상기 제2 입력 제어 신호(12b)에 기반한 신호(216)를 수신하는 것을 특징으로 하는, 방법.