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Title:
POWER MANAGEMENT AND DEEP-DISCHARGE PROTECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/025293
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control apparatus (1) for a battery-operated device, such as an operating table, comprising: at least two microprocessors (2, 3) for controlling components of the battery-operated device, at least one input device (8-11), which can send instructions to at least one of the microprocessors (2, 3) by means of an input channel, wherein a first microprocessor (2) is designed in such a way that the first microprocessor can be put into an idle state, in which the input channel of the input device (8-11) is monitored, while the second microprocessor (3) is switched off, wherein the first microprocessor (2) is furthermore designed in such a way that the first microprocessor first puts itself into an active state and then puts the second microprocessor (3) into an active state when an instruction is input by the input device (8-11).

Inventors:
GRAF HEIKO (DE)
FRÜH MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/067488
Publication Date:
February 16, 2017
Filing Date:
July 22, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MAQUET GMBH (DE)
International Classes:
G06F1/32; G06F1/26; H04W52/02
Foreign References:
US20130067259A12013-03-14
US20100115302A12010-05-06
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ZACCO GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Steuervorrichtung (1) für ein batteriebetriebenes Gerät, wie beispielsweise einen Operationstisch (100), umfassend:

wenigstens zwei Mikroprozessoren (2, 3) zur Steuerung von Komponenten (101-103) des batteriebetriebenen Geräts (100),

wenigstens ein Eingabegerät (8-11), welches über einen Eingangskanal Eingaben an wenigstens einen der Mikroprozessoren (2, 3) senden kann,

wobei ein erster Mikroprozessor (2) derart ausgelegt ist, dass er in einen Ruhezustand (201) versetzt werden kann, in dem der Eingangskanal des Eingabegeräts (8-11) überwacht wird, wobei der zweite Mikroprozessor (3) ausgeschaltet ist,

wobei der erste Mikroprozessor (2) ferner derart ausgelegt ist, dass er bei Eingang einer Anweisung von dem Eingabegerät (8-11) zunächst sich selbst und dann den zweiten Mikroprozessor (3) in einen aktiven Zustand (204) versetzt.

2. Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Mikroprozessoren (2, 3) in einer Master- Supervisor-Struktur gekoppelt sind.

3. Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Mikroprozessor (2) eine Stromspar- Schaltung umfasst, welche derart ausgelegt ist, dass sie den Eingangskanal überwacht, während der Stromverbrauch des ersten Mikroprozessors (2) im Ruhezustand gegenüber dem aktiven Zustand verringert ist.

4. Steuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend wenigstens einen Anschluss für wenigstens einen Akku (7) zur Stromversorgung des batteriebetriebenen Geräts (100), und umfassend einen elektromechanischen Schalter (12), mittels dessen der Anschluss für den wenigstens einen Akku (7) von der Steuervorrichtung (1) elektrisch trennbar ist.

5. Steuervorrichtung (1) nach Anspruch 4, welche derart ausgelegt ist, dass der Anschluss des wenigstens einen Akkus (7) mittels des elektromechanischen Schalters (12) nach einer vorbestimmten Zeit nach dem letzten Ladevorgang und/oder bei Unterschreiten eines vorbestimmten Spannungswerts und/oder bei Eingabe einer entsprechenden Anweisung über das Eingabegerät (8-11) von der Steuervorrichtung (1) elektrisch getrennt wird.

6. Verfahren zur Steuerung eines batteriebetriebenen Geräts, wie beispielsweise eines Operationstisches (100), umfassend:

Versetzen einer Steuervorrichtung (1), umfassend wenigstens zwei Mikroprozessoren (2, 3) zur Steuerung von Komponenten des batteriebetriebenen Geräts in einen Ruhezustand (201), wobei ein erster Mikroprozessor (2) einen Eingangskanal eines Eingabegeräts (8-11) überwacht, und wobei der zweite Mikroprozessor (3) ausgeschaltet ist,

bei Eingang einer Anweisung auf dem Eingangskanal, Versetzen der Steuervorrichtung (1) in einen aktiven Zustand (204), indem der erste und der zweite Mikroprozessor (2, 3) die Bewegung von Komponenten (101-103) des batteriebetriebenen Geräts (100) steuern.

7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend:

Versetzen der Steuervorrichtung (1) vom Ruhezustand (201) in einen Prüfzustand (202), wenn eine Anweisung auf dem Eingangskanal eingegangen ist, um zu prüfen, ob die eingegangene Anweisung ein gültiges Aufwecksignal umfasst.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei überprüft wird, ob die eingegangene Anweisung eine Adresse des batteriebetriebenen Geräts (100) enthält.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ferner umfassend:

Versetzen der Steuervorrichtung (1) in einen Weckzustand (203), bevor die Steuervorrichtung (1) in den aktiven Zustand (204) versetzt wird, wobei im Weckzustand (203) der erste Mikroprozessor (2) aktiv ist, der zweite Mikroprozessor (3) angeschaltet wird und die Bewegung der Komponenten (101-103) des batteriebetriebenen Geräts deaktiviert ist.

10. Steuervorrichtung (1) für ein batteriebetriebenes Gerät, wie beispielsweise einen Operationstisch (100), umfassend wenigstens einen Anschluss für wenigstens einen Akku (7) zur Stromversorgung des batteriebetriebenen Geräts (100), und umfassend einen elektromechanischen Schalter (12), mittels dessen der Anschluss für den wenigstens einen Akku (7) von der Steuervorrichtung elektrisch trennbar ist, wobei die Steuervorrichtung derart ausgelegt ist, dass der Anschluss des Akkus (7) mittels des elektromechanischen Schalters (12) nach einer vorbestimmten Zeit nach dem letzten Ladevorgang und/oder bei Unterschreiten eines vorbestimmten Spannungswerts und/oder bei Eingabe einer entsprechenden Anweisung über das Eingabegerät (8-11) von der Steuervorrichtung (1) elektrisch getrennt wird.

Description:
Powermanagement und Tiefentladeschutz

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung von batteriebetriebenen Geräten, wie beispielsweise mobile Operationstische.

Mobile Operationstische werden im Normalbetrieb aus Akkus versorgt d.h. die Netzverbindung wird nur zum Laden der Akkus hergestellt. Deshalb ist die verfügbare Energiemenge begrenzt und es muss sparsam damit umgegangen werden. Wenn die Operationstische gerade nicht bedient werden, befinden sie sich üblicherweise im Standby-Betrieb, d.h. sie reagieren unmittelbar auf eine Ansteuerung durch eines ihrer Eingabegeräte, ohne vorher eingeschaltet werden zu müssen. Daher muss im Standby-Betrieb zumindest ein Teil der Elektronik der Operationstische immer mit Strom versorgt werden, wodurch die Akkus kontinuierlich entladen werden.

Die (Blei-) Akkus haben die Eigenschaft, dass sie ihre Kapazität, d.h. die Fähigkeit Energie zu speichern, verlieren, wenn sie ungeladen gelagert werden oder über ein bestimmtes Maß hinaus entladen werden. Ein Problem ist das vor allem bei Lagerung oder beim Transport, wenn die Operationstische nicht aufgeladen werden können, sich die Akkus jedoch stetig weiter entladen.

Weiterhin erfordern höhere Ansprüche an die Software bei der Steuerung von Operationstischen immer leistungsfähigere Mikrocontroller, die eine hohe Leistungsaufnahme haben und somit während des Betriebs des Operationstisches einen hohen Energieverbrauch haben. Um eine zuverlässig lange Betriebsdauer des mobilen Operationstisches sicherstellen zu können, ist es daher notwendig, möglichst sparsam mit der in den jeweiligen Akkus gespeicherten Energie umzugehen.

Um den Standby-Betrieb zu realisieren, werden teilweise zusätzliche Mikrocontroller mit niedriger Leistungsaufnahme eingesetzt, welche die Eingabegeräte überwachen und gegebenenfalls die Hauptcontroller durch Einschalten von deren Stromversorgung wecken. Der Einsatz zusätzlicher Controller hat jedoch den Nachteil, dass das System komplexer und damit fehleranfälliger und kostenintensiver wird. Die zusätzlichen Mikrocontroller benötigen eigene Software, verursachen Kosten in der Herstellung und Wartung, erhöhen den Platzbedarf der Steuervorrichtung und verursachen einen erhöhten Dokumentationsaufwand. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines batteriebetriebenen Geräts, wie beispielsweise eines Operationstisches, bereitzustellen, wodurch der Energieverbrauch des Geräts minimiert wird und somit die Entladung der im Gerät verwendeten Batterie(n) bzw. Akku(s) minimiert wird, bei möglichst geringen Herstellungskosten und geringem Platzbedarf.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welcher bei der Stromversorgung des batteriebetriebenen Geräts mittels eines oder mehrerer Akkus die Lebensdauer des oder der Akkus maximiert werden kann.

Überblick über die Erfindung

Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt durch Steuervorrichtung für ein batteriebetriebenes Gerät, wie beispielsweise einen Operationstisch gelöst, umfassend: wenigstens zwei Mikroprozessoren zur Steuerung von Komponenten des batteriebetriebenen Geräts und wenigstens ein Eingabegerät, welches über einen Eingangskanal Anweisungen an wenigstens einen der Mikroprozessoren senden kann. Bei dem Eingabegerät kann es sich um ein kabelloses oder per Kabel verbundenes Eingabegerät handeln, oder es kann am batteriebetriebenen Gerät ein sogenanntes Override-Panel vorgesehen sein, mittels dessen ein Benutzer beispielsweise über Knöpfe, Schalter oder eine Folientastatur Anweisungen an die Steuervorrichtung senden kann.

Hierbei ist der erste Mikroprozessor derart ausgelegt, dass er in einen Ruhezustand versetzt werden kann, in dem der Eingangskanal des Eingabegeräts überwacht wird, wobei der zweite Mikroprozessor ausgeschaltet ist. Ein derartiger Ruhezustand, bei welchem ein Mikroprozessor komplett ausgeschaltet ist und der andere lediglich einen oder einige wenige Eingangskanäle überwacht, ermöglicht einen energieeffizienten Standby-Modus der Steuervorrichtung. Weiterhin ist der erste Mikroprozessor ferner derart ausgelegt, dass er bei Eingang einer Anweisung von dem Eingabegerät zunächst sich selbst und dann den zweiten Mikroprozessor in einen aktiven Zustand versetzt. Dadurch kann ein Benutzer den Standby-Modus durch Betätigen eines Eingabegeräts beenden und kann veranlassen, dass die beiden Mikroprozessoren hochgefahren und in ihren aktiven Zustand versetzt werden, in dem sie beispielsweise die Bewegung einer Rückenplatte, von Beinplatten, Kopfplatten, Hüftplatten oder anderen Komponenten des Operationstisches oder Komponenten eines anderen batteriebetriebenen Geräts steuern können. Für den Standby-Modus werden hierbei die gleichen Mikroprozessoren verwendet, die auch im aktiven Zustand der Steuervorrichtung für die Steuerung der Komponenten des batteriebetriebenen Geräts und für die Funktionalität der Steuervorrichtung zuständig sind. Es werden somit keine separaten Mikrocontroller benötigt, um den stromsparenden Standby-Modus zu realisieren. Dadurch können die Herstellungskosten, der Wartungs- und Dokumentationsaufwand und der Platzbedarf der Steuervorrichtung minimiert werden.

Gemäß einiger Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Mikroprozessoren in einer Master-Supervisor-Struktur gekoppelt sind. Hierdurch kann im aktiven Zustand der Steuervorrichtung eine hohe Sicherheit gewährleistet werden, da einer der Mikroprozessoren, wie beispielsweise der zweite Mikroprozessor, als Supervisor dienen kann, der die Ausgaben des ersten Prozessors, der als Masterprozessor dient, überprüft und überwacht.

Gemäß einiger Ausführungsformen kann der erste Mikroprozessor eine Stromspar-Schaltung (Hibernate-Domäne) umfassen, welche derart ausgelegt ist, dass sie den Eingangskanal überwacht, während der Stromverbrauch des ersten Mikroprozessors im Ruhezustand gegenüber dem aktiven Zustand verringert ist. Mittels der Stromspar-Schaltung kann somit die Leistungsaufnahme des ersten Mikroprozessors im Ruhezustand verringert werden.

Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung wenigstens einen Anschluss für wenigstens einen Akku zur Stromversorgung des batteriebetriebenen Geräts umfassen. Ferner kann ein elektromechanischer Schalter vorgesehen sein, mittels dessen der Anschluss für den wenigstens einen Akku elektrisch von der Steuervorrichtung trennbar ist. Somit kann auch bei langer Lagerung des batteriebetriebenen Geräts eine Tiefenentladung des Akkus wirksam verhindert werden, da der Akku durch den elektromechanischen Schalter, der beispielsweise als Relais ausgeführt sein kann, vollständig elektrisch von der Steuervorrichtung isoliert werden kann.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Anschluss des wenigstens einen Akkus mittels des elektromechanischen Schalters nach einer vorbestimmten Zeit nach dem letzten Ladevorgang und/oder bei Unterschreiten eines vorbestimmten Spannungswerts und/oder bei Eingabe einer entsprechenden Anweisung über das Eingabegerät von der Steuervorrichtung elektrisch getrennt wird. Somit kann die elektrische Trennung des bzw. der Akkus entweder automatisch nach einer vorbestimmten Zeit oder bei einem vorbestimmten Entladungszustand des bzw. der Akkus erfolgen, oder ein Benutzer kann über das Eingabegerät die Trennung anweisen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Steuerung eines batteriebetriebenen Geräts, wie beispielsweise eines Operationstisches, bereitgestellt, wobei das Verfahren das Versetzen einer Steuervorrichtung, umfassend wenigstens zwei Mikroprozessoren zur Steuerung von Komponenten des batteriebetriebenen Geräts in einen Ruhezustand umfasst, wobei ein erster Mikroprozessor einen Eingangskanal eines Eingabegeräts überwacht, und wobei der zweite Mikroprozessor ausgeschaltet ist. Somit wird ein Standby-Zustand bereitgestellt, in dem der Stromverbrauch dadurch verringert ist, dass lediglich einer der Mikroprozessoren aktiv ist, und dieser dabei lediglich einen oder eine kleine Anzahl an Eingangskanälen überwacht. Bei Eingang einer Anweisung auf einem überwachten Eingangskanal wird die Steuervorrichtung in einen aktiven Zustand versetzt, indem der erste und der zweite Mikroprozessor die Bewegung von Komponenten des batteriebetriebenen Geräts steuern.

Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung vom Ruhezustand in einen Prüfzustand versetzt werden, wenn eine Anweisung auf dem Eingangskanal eingegangen ist, um zu prüfen, ob die eingegangene Anweisung ein gültiges Aufwecksignal umfasst. Dabei kann der erste Mikroprozessor kurzzeitig aktiviert werden, um die eingegangene Anweisung zu analysieren.

Im Prüfzustand kann beispielsweise überprüft werden, ob die eingegangene Anweisung eine gültige Adresse des batteriebetriebenen Geräts enthält. Falls dies der Fall ist, betrifft die eingegangene Anweisung das mit der Steuervorrichtung gekoppelte batteriebetriebene Gerät und die Steuervorrichtung kann dann in den aktiven Zustand versetzt werden. Falls die Anweisung keine gültige Adresse des batteriebetriebenen Geräts umfasst, kann es sein, dass die Anweisung beispielsweise von einem kabellosen Eingabegerät an ein anderes Gerät gesendet wurde und kein Aufwecksignal für das im Ruhezustand befindliche Gerät ist. Dann kann der erste Mikroprozessor, der im Prüfzustand aktiviert wurde, wieder in den stromsparenden Ruhezustand zurückkehren, in dem der Eingangskanal weiter überwacht wird.

Gemäß einiger Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung in einen Weckzustand versetzt werden, bevor die Steuervorrichtung in den aktiven Zustand versetzt wird, wobei im Weckzustand der erste Mikroprozessor aktiv ist, der zweite Mikroprozessor angeschaltet wird und die Bewegung der Komponenten des batteriebetriebenen Geräts deaktiviert ist. Somit wird im Weckzustand verhindert, dass der erste Mikroprozessor beispielsweise aufgrund von Fehlfunktionen die Komponenten des batteriebetriebenen Geräts ansteuert, bevor der zweite Mikroprozessor aktiv ist und die Aktionen des ersten Mikroprozessors überwachen kann. Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Steuervorrichtung für ein batteriebetriebenes Gerät, wie beispielsweise einen Operationstisch bereitgestellt, umfassend einen Anschluss für wenigstens einen Akku zur Stromversorgung des batteriebetriebenen Geräts, und umfassend einen elektromechanischen Schalter, mittels dessen der Anschluss des wenigstens einen Akkus elektrisch von der Steuervorrichtung trennbar ist. Dabei ist die Steuervorrichtung derart ausgelegt, dass der Anschluss des Akkus mittels des Schalters nach einer vorbestimmten Zeit nach dem letzten Ladevorgang und/oder bei Unterschreiten eines vorbestimmten Spannungswerts und/oder bei Eingabe einer entsprechenden Anweisung über das Eingabegerät von der Steuervorrichtung elektrisch getrennt wird. Damit kann eine Tiefentladung des bzw. der Akkus wirksam verhindert werden, da entweder automatisch, beispielsweise in Abhängigkeit der Zeitspanne seit dem letzten Aufladevorgang oder in Abhängigkeit des Ladungszustands des bzw. der Akkus, oder manuell durch Eingabe des Benutzers eine vollständige elektrische Trennung zwischen der Steuervorrichtung und dem bzw. den Akkus erreicht werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche oder einander entsprechende Elemente bezeichnen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Operationstisches.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung für einen Operationstisch gemäß einer Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Betriebszustände der Steuervorrichtung aus Fig. 1. Detaillierte Beschreibung

In der folgenden Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Zeichnungen sind dabei nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, sondern sollen die jeweiligen Merkmale lediglich schematisch illustrieren.

Dabei ist zu beachten, dass die nachstehend beschriebenen Merkmale und Komponenten jeweils miteinander kombiniert werden können, unabhängig davon, ob sie in Zusammenhang mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben worden sind. Die Kombination von Merkmalen in den jeweiligen Ausführungsformen dient lediglich der Veranschaulichung des grundsätzlichen Aufbaus und der Funktionsweise der beanspruchten Vorrichtung und des beanspruchten Verfahrens.

Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, sind einzelne Aspekte jeweils in Zusammenhang mit Ausführungsformen einer Vorrichtung oder eines Verfahrens beschrieben. Hierbei können Merkmale des Verfahrens auch bei der Vorrichtung eingesetzt werden und umgekehrt, und einzelne Aspekte des Verfahrens können mit einzelnen Aspekten der Vorrichtung kombiniert werden und umgekehrt. Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Operationstisches 100, welcher modular aufgebaut ist und mehrere bewegliche Komponenten umfasst. Beispielsweise kann eine Patientenlagerfläche des Operationstisches 100 mehrfach unterteilt sein, in eine oder mehrere Beinplatten 101, eine oder mehrere Hüftplatten 102 und eine oder mehrere Rückenplatten 103. Gemäß weiterer Ausführungsformen können zusätzlich eine oder mehrere Kopfplatten und/oder weitere Komponenten vorgesehen sein. Diese Komponenten 101-103 können jeweils relativ zueinander und relativ zu einer Säule 105 des Operationstisches 100 bewegbar sein. Die Säule 105 kann eine Hubmechanik 106 zur Einstellung der Höhe des Operationstisches 100 umfassen.

Wie schematisch in Fig. 1 durch die jeweiligen Pfeile gezeigt, können bei den Komponenten 101-103 jeweils eine Mehrzahl von unterschiedlichen Bewegungsachsen vorgesehen sein, um beispielsweise die Neigung oder Kantung einzelner Komponenten zueinander und/oder zur Säule 105 einzustellen, und um mehrere Winkelfunktionen z.B. für Kopf, Rumpf und Beine einzustellen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Komponenten 101-103 relativ zur Säule 105 in Längsrichtung des Operationstisches verschiebbar sind.

Hierbei können die Bewegungen für Hub, Längsverschiebung, und/oder Anwinkeln der Rückenplatte 103 und/oder der Beinplatten 101 motorisch erzeugt werden, wobei hydraulische, pneumatische oder elektrische Systeme verwendet werden können. Eine Steuervorrichtung 107 kann in der Säule 105 untergebracht sein, um die Bewegung der Komponenten 101-103 zu steuern. Die Energieversorgung für die Steuervorrichtung 107 und für die jeweiligen Antriebe der Komponenten 101-103 kann über Akkus oder Batterien erfolgen, welche in einem Fuß 108 des Operationstisches 100 angeordnet sein können.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zum Steuern eines batteriebetriebenen Geräts, wie sie beispielsweise als Steuervorrichtung 107 des in Fig. 1 dargestellten Operationstisches 100 eingesetzt werden könnte. Dabei wird aus Sicherheitsgründen eine Architektur verwendet, bei der ein Masterprozessor 2 und ein Supervisor 3 (Überwachungsprozessor) vorgesehen sind. Nur wenn beide Prozessoren 2, 3 aktiv sind, wird ein Schalter 4 (Safe Release Port) aktiviert, welcher die Leistungsversorgung an wenigstens einen Motor 5 und an wenigstens ein Ventil 6 für eine hydraulische Verstellung von Komponenten des Geräts einschaltet. Sobald der Safe Release Port 4 eingeschaltet ist, können Steuersignale der Prozessoren an Motor 5 und Ventil 6 übermittelt werden. Anstelle einer hydraulischen Verstellung mittels einer durch den Motor 5 angetriebenen Pumpe und mittels wenigstens eines Ventils 6 kann auch eine elektromotorische Verstellung vorgesehen sein. In diesem Fall aktiviert der Safe Release Port 4 die Leistungsversorgung zu den entsprechenden Elektromotoren, welche dann durch Steuersignale der Prozessoren gesteuert werden.

Die Energieversorgung von Masterprozessor 2 und Supervisor 3 erfolgt über einen Akku bzw. eine Batterie 7, welcher bzw. welche beispielsweise im Fuß 108 des Operationstisches 100 aufgenommen ist. Die unterschiedlichen Betriebsspannungen zum Betrieb der Prozessoren 2,3 und zum Betrieb der Antriebe 5, 6 werden in der Steuervorrichtung 107 erzeugt. Hierfür kann der Akku bzw. die Batterie 7 beispielsweise eine Spannung von 24V bereitstellen, aus welcher in der Steuervorrichtung 107 dann weitere Spannungen zum Betrieb einzelner Prozessoren und Komponenten mittels Gleichspannungswandlern erzeugt werden können.

Ein Benutzer kann über eine Mehrzahl von Eingabegeräten, wie beispielsweise eine Infrarot- Fernbedienung 8, einen Fußschalter 9 oder eine kabelgebundene Bedieneinheit 10 Steuerbefehle an die Vorrichtung 1 eingeben. Weiterhin kann ein sogenanntes Override 11 als ein Bedienpanel direkt am Operationstisch 100, beispielsweise an der Säule 105, vorgesehen sein, das es dem Benutzer erlaubt, auch ohne das Anschließen von externen Eingabegeräten Steuerbefehle an die Vorrichtung 1 zu senden.

Wenn ein oder mehrere Akkus 7 als Stromversorgung vorgesehen sind, kann in die Schnittstelle zwischen dem Akku 7 und der Steuervorrichtung 1 ein elektromechanischer Schalter (Relais) 12 integriert sein. Alternativ kann der Schalter/das Relais 12 auch separat ausgebildet und mit der Schnittstelle zwischen dem Akku 7 und der Steuervorrichtung 1 gekoppelt sein. Über eine Zeitschaltung gesteuert, kann der Akku 7 dann nach einer gewissen Zeit der Inaktivität von der Steuervorrichtung 1 abgetrennt werden. Beispielsweise kann eine derartige Abtrennung erfolgen, wenn seit der letzten Aufladung eine voreingestellte Zeitspanne verstrichen ist. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Akku 7 dann mittels des Schalters 12 abgetrennt werden, wenn die Spannung einen bestimmten Wert unterschreitet, der einem stark entladenen Zustand entspricht. Dadurch kann eine Tiefentladung des bzw. der Akkus 7 verhindert werden.

Gemäß einiger Ausführungsformen kann der Tiefentladeschutz des bzw. der Akkus 7 auch alternativ oder zusätzlich manuell über eine Tastenkombination an einem der Eingabegeräte 8-10 oder am Override 11 aktiviert werden. Wenn ein Operationstisch dann für eine Lagerung oder einen längeren Transport vorgesehen ist, können die Akkus 7 mittels des Schalters 12 direkt nach dem Laden abgetrennt werden, so dass sichergestellt werden kann, dass der Operationstisch mit vollen Akkus 7 gelagert wird.

Der Tiefentladeschutz kann dabei durch Einstecken bzw. Anschließen des Ladekabels automatisch deaktiviert werden.

Fig. 3 zeigt einen Überblick über die unterschiedlichen Betriebszustände der Vorrichtung 1. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die Steuervorrichtung 1 zur Steuerung eines Operationstisches verwendet, wie beispielsweise des in Fig. 1 gezeigten Operationstisches 100. Die Steuervorrichtung 1 kann jedoch auch zur Steuerung eines anderen batteriebetriebenen Geräts verwendet werden, wobei im Wesentlichen die gleichen Betriebszustände vorgesehen sein können wie nachstehend beschrieben.

In dem in Fig. 3 gezeigten schematischen Ablaufdiagramm befindet sich die Vorrichtung 1 zunächst in einem ausgeschalteten Zustand 200, in dem die Peripheriegeräte und der Supervisor 3 ausgeschaltet und unbestromt sind und der Masterprozessor 2 ausgeschaltet ist oder sich in einem Ruhezustand befindet. In diesem ausgeschalteten Zustand ist keine Eingabe mittels der Eingabegeräte 8-10 oder dem Override 11 möglich, lediglich die Echtzeituhr (real time dock, RTC) des Masterprozessors ist aktiv und wird über eine eigene Batterie, wie beispielsweise eine Lithiumzelle (Knopfzelle), mit Strom versorgt. Weiterhin kann auch im ausgeschalteten Zustand ein Speichermodul, welches als Parameterspeicher für den Betrieb der Steuervorrichtung 1 dienen kann, aktiv sein. Der ausgeschaltete Zustand 200 wird beispielsweise bei Transport und Lagerung des Operationstisches eingenommen, nachdem die Steuervorrichtung 1 des Operationstisches entweder von einem Benutzer vollständig ausgeschaltet wurde, oder nachdem eine Zeitschaltung ermittelt hat, dass für einen bestimmten Zeitraum keinerlei Steuersignale an die Steuervorrichtung eingegeben wurden. Durch Verbinden der Batterie bzw. des Akkus 7 wird die Steuervorrichtung 1 vom ausgeschalteten Zustand 200 in den Schlafzustand 201 versetzt. Im Schlafzustand 201 ist der Supervisor 3 nach wie vor ausgeschaltet und unbestromt, aber der Masterprozessor 2 befindet sich in einem Schlafzustand oder in einem Ruhezustand, wobei in einem Stromsparmodus einige oder alle der Eingabegeräte 8- 10 und/oder das Override 11 überwacht werden.

Wenigstens einige der unterschiedlichen Betriebsspannungen, wie beispielsweise eine 24V Betriebsspannung für die Aktoren 5, 6 zur Bewegung von Komponenten des Operationstisches, und Betriebsspannungen von 3V, 5V und 15V zum Betrieb der Prozessoren 2, 3 und anderer elektronischer Bauteile der Steuervorrichtung 1 werden im Schlafzustand 201 bereitgestellt, auch wenn die entsprechenden Aktoren bzw. Bauteile noch nicht aktiv sind.

Somit wird ein stromsparender Schlafzustand 201 bereitgestellt, bei dem die Leistungsaufnahme der Steuervorrichtung 1 sehr gering ist, da fast alle Prozessoren und Komponenten unbestromt sind, während der Masterprozessor in einem energieeffizienten Schlaf- bzw. Ruhezustand gehalten wird und die Eingangskanäle der Eingabegeräte 8-10 und/oder des Override 11 überwacht.

Wenn im Schlafzustand 201 ein Signal an einem Eingangskanal der Eingabegeräte 8-10 und/oder des Override 11 erfasst wird, wird in einem Prüfzustand 202 die Betriebsspannung (im vorliegenden Beispiel 3V) des Masterprozessors 2 aktiviert und der Masterprozessor 2 gestartet. Falls das am Eingangskanal des entsprechenden Eingabegeräts eingegangene Signal verifiziert wurde, indem beispielsweise überprüft wurde, ob es eine gültige Operationstisch-Adresse enthält und somit auch für den diesen Operationstisch bestimmt ist, geht die Steuervorrichtung 1 in einen Weckzustand 203 über. Falls die Überprüfung ergibt, dass das empfangene Signal nicht gültig ist, weil es beispielsweise nicht für den Operationstisch bestimmt ist, geht der Masterprozessor 2 wieder in seinen Schlaf- /Ruhezustand über und die Steuervorrichtung 1 kehrt zurück in den voranstehend beschriebenen Schlafzustand 201.

Falls das Signal über eine Override-Bedienung eingegeben wurde, d.h. über ein fest mit dem Tisch verbundenes, und beispielsweise am Fuß 105 eines Operationstisches 100 vorgesehenes Bedienpanel eingegeben wurde, kann die voranstehend erwähnte Prüfung nach einer gültigen Operationstisch-Adresse auch unterbleiben, da in diesem Fall eindeutig ist, dass das Aufwachsignal für den der Steuervorrichtung 1 zugeordneten Operationstisch bestimmt ist. Als Schutz gegen unabsichtliche Fehlbedienungen kann hierbei vorgesehen sein, dass beispielsweise ein gültiges Aufwachsignal über das Override-Panel 11 aus wenigstens zwei Eingaben des Benutzers besteht, wie beispielsweise aus dem Drücken von wenigstens zwei Tasten oder Knöpfen, oder aus der Eingabe einer vorbestimmten Sequenz.

Im Weckzustand 203 wird der Supervisor 3 aktiviert, und die in den vorangegangenen Betriebszuständen noch nicht bereitgestellten Betriebsspannungen werden eingeschaltet. Damit sind im Weckzustand 203 alle Funktionen und Spannungen der Steuervorrichtung 1 online, aber die Aktoren 5, 6 zur Bewegung von Komponenten 101-103 des Operationstisches 100 sind noch nicht aktiviert.

Wenn nun auf einem Eingabegerätekanal und/oder vom Override eine Bewegungsanweisung empfangen wird, schaltet sich der Masterprozessor 2 in den Aktivzustand 204 der Steuervorrichtung 1, in dem die Aktoren zur Bewegung von Komponenten des Operationstisches 100 aktiviert werden. In diesem Aktivzustand 204 kann ein Benutzer über die Eingabegeräte 8-10 und/oder über das Override 11 die Bewegung der Komponenten 101-103 des Operationstisches 100 steuern, wobei die Steuervorrichtung neben der Ansteuerung der Aktoren, wie beispielsweise des Pumpenmotors 5 und der Ventile 6 eines hydraulischen Verstellelements (siehe Fig. 2) auch Zusatzfunktionen, wie beispielsweise eine Kollisionskontrolle oder ein Anfahren von abgespeicherten Positionen des Operationstisches bereitstellen kann.

Das Ausschalten der Steuervorrichtung 1 kann bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform erfolgen, wenn ein entsprechender Stimulus über eines der Eingabegeräte 8-10 empfangen wird. Alternativ oder zusätzlich kann ein Ausschaltsignal auf anderem Wege empfangen oder erzeugt werden, beispielsweise als „time out", wenn eine vorbestimmte Zeitspanne seit der letzten Bewegungsanweisung verstrichen ist.

Beim Ausschalten der Steuervorrichtung 1 informiert der Masterprozessor 2 zunächst andere Prozessoren, wie beispielsweise den Supervisor 3 und andere Prozessoren der Steuervorrichtung 1, welche hier nicht näher beschrieben sind, über den Ausschaltvorgang. Dadurch können alle Prozessoren ihre permanenten Daten vor dem Ausschalten abspeichern.

Sobald die Daten aller in der Steuervorrichtung 1 verwendeten Prozessoren gesichert sind, schaltet der Masterprozessor 2 die Stromversorgung des Operationstisches ab. Hierbei werden zunächst alle Komponenten mit Ausnahme des Masterprozessors 2, und insbesondere der Supervisor 3 ausgeschaltet, wodurch der Safe Release Port 4 ebenfalls ausgeschaltet wird. Dadurch kann verhindert werden, dass aufgrund von Fehlfunktionen des Masters unbeabsichtigte Bewegungsanweisungen an die Aktoren zur Bewegung von Komponenten des Operationstisches oder eines anderen batteriebetriebenen Geräts gesendet werden. Schließlich versetzt sich der Masterprozessor 2 selbst in den Ruhezustand, so dass die Steuervorrichtung 1 wieder in den Schlafzustand 201 versetzt wird.

Zusammenfassend wird somit bei der Steuervorrichtung 1 durch den Schlafzustand 201 ein Standby- Betrieb erreicht, in dem der Stromverbrauch der Steuervorrichtung 1 sehr gering ist. Weiterhin kann die Steuervorrichtung 1 durch einen Benutzer aus dem Standby-Betrieb schnell und einfach in einen aktiven Betriebszustand überführt werden, in dem alle Funktionen der Steuervorrichtung 1 bereitgestellt werden.

Da es bei dem voranstehend beschriebenen Verfahren zum Ein- und Ausschalten der Steuervorrichtung 1 den Zustand gibt, dass der Masterprozessor 2 alleine, ohne den Supervisor 3 aktiv ist, wird gewährleistet, dass das System in jedem Zustand erstfehlersicher ist. Umgesetzt wird das dadurch, dass die Peripherie, welche Bewegungen auslösen kann, erst freigeschaltet oder eingeschaltet wird, wenn der Supervisor 3 auch wach ist, also eine Überwachung der Aktionen des Masterprozessors 2 stattfinden kann.

Beim voranstehend beschriebenen Powermanagement werden nur noch die zwei Hauptcontroller benötigt, welche auch den aktiven Betrieb der Steuervorrichtung 1 gewährleisten, ohne dass zusätzliche Mikrocontroller für den Standby-Betrieb, den Aufwach- oder den Ausschaltvorgang benötigt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Powermanagement vom Masterprozessor 2 gesteuert, welcher mit einer speziellen Stromspar-Schaltung oder Hibernate- Domäne ausgestattet ist, die einen Stromsparmodus ermöglicht, der besonders sparsam ist und trotzdem ein Aufwecken der Steuervorrichtung 1 ermöglicht.

Hilfs-Controller für einen Stromsparmodus oder Standby-Betrieb können eingespart werden. Die Steuervorrichtung 1 ist damit weniger komplex und damit weniger fehleranfällig und auch kostengünstiger, da die für zusätzliche Controller erforderliche Software, die Kosten für die Mikrocontroller samt Umfeld, der Platz auf der Leiterplatte und der erforderliche Dokumentationsaufwand entfallen. Durch das voranstehend beschriebene Abtrennen des oder der Akkus von der Steuervorrichtung während langer Lagerzeiten oder bei Unterschreiten einer vorbestimmten Mindest-Batteriespannung des bzw. der Akkus, wird eine schädliche Tiefentladung des bzw. der Akkus wirksam verhindert.