無線控制發射器、接收器、無線控制系統及醫療設備的制造方法

無線控制發射器、接收器、無線控制系統及醫療設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型中公開了一種無線控制發射器、接收器、無線控制系統及醫療設備。其中，無線控制發射器包括：一人機接口模塊以及分別與所述人機接口模塊連接的至少兩個無線信號發射模塊；其中，所述人機接口模塊用于接收一控制信號，并將該控制信號同時提供給所述至少兩個無線信號發射模塊；并且，其中所述至少兩個無線信號發射模塊用于將所述控制信號發射出去。本實用新型中公開的技術方案能夠方便控制器的合理布置，并能確保系統的可靠性和安全性。
【專利說明】
無線控制發射器、接收器、無線控制系統及醫療設備
技術領域
[0001] 本實用新型涉及無線控制領域，特別是一種無線控制發射器、接收器、無線控制系 統及包括所述無線控制系統的醫療設備。
【背景技術】
[0002] 目前有些可靠性和安全性要求較高的工業控制或運動控制的設備，如醫療器械、 核電設備等的安全標準中，提出了單一故障準則(single failure criteria)，即要求系統 或設備組合在其任何部位發生可信的單一隨機故障時仍能執行其正常功能的設計準則。對 于這類設備的控制實現，一般認為不適合使用無線通信或無線控制器，因此大多使用有線 控制器或基于有線現場總線通信的控制器。
[0003] 然而，這種基于有線的連接，受限于有線線纜的長度與拓撲結構，有線控制器只能 在各特定位置布置。以X光機等X光成像設備為例，針對不同的控制需求通常需要在不同的 位置進行控制。當需要控制X光進行曝光成像時，為避免操作人員受到不必要的X光輻射，操 作人員通常需要在成像室之外的操作室進行曝光控制；當需要控制X光源或病床進行復雜 運動時，為了更好的觀察運動位置是否合適，操作人員通常需要在成像設備旁邊進行運動 控制，但若只需控制X光源或病床進行簡單運動時，操作人員也可在操作室內進行運動控 制。
[0004] 為了實現不同的控制功能通常需要在不同位置設置復數個有線控制器，每個有線 控制器都需要一套控制邏輯和連接線路。
[0005] 為了更有利于資源的合理配置，本領域內的技術人員還在致力于尋找其它的解決 方案。 【實用新型內容】
[0006] 有鑒于此，本實用新型一方面提出了一種無線控制發射器和接收器，另一方面提 出了一種無線控制系統及醫療設備，用以在確保系統的可靠性和安全性的前提下，方便控 制器的合理布置。
[0007] 本實用新型中公開的一種無線控制發射器，包括:一人機接口模塊；以及至少兩個 無線信號發射模塊，所述至少兩個無線信號發射模塊分別與所述人機接口模塊連接;其中， 所述人機接口模塊用于接收一控制信號，并將所述控制信號同時提供給所述至少兩個無線 信號發射模塊;并且，其中，所述至少兩個無線信號發射模塊用于將所述控制信號發射出 去。
[0008] 在一個實施方式中，所述無線控制發射器進一步包括一動作傳感器，所述動作傳 感器與所述至少兩個無線信號發射模塊連接，并且用于感應一促使所述無線控制發射器產 生移動動作的動作信號;其中，在所述至少兩個無線信號發射模塊處于睡眠模式時，若所述 動作傳感器感應到所述動作信號，所述至少兩個無線信號發射模塊從睡眠模式被喚醒。
[0009] 在一個實施方式中，所述無線控制發射器進一步包括一脈沖發生器，所述脈沖發 生器與所述人機接口模塊連接并且在所述人機接口模塊上設置有觸發單元;其中，當所述 觸發單元被激活時，所述脈沖發生器被使能以產生系統使能控制信號，所述人機接口模塊 進一步用于接收所述系統使能控制信號，并將所述系統使能控制信號持續提供給所述至少 兩個無線信號發射模塊;所述至少兩個無線信號發射模塊進一步用于將所述系統使能控制 信號發射出去;并且，當所述觸發單元的激活被停止時，所述人機接口模塊接收一斷開所述 脈沖發生器的安全冗余信號，并停止將所述系統使能控制信號提供給所述至少兩個無線信 號發射模塊。
[0010] 在一個實施方式中，所述觸發單元包括按鍵、開關或觸控裝置。
[0011] 在一個實施方式中，所述無線控制發射器包括手持無線控制發射器或腳踏無線控 制發射器。
[0012] 在一個實施方式中，所述至少兩個無線信號發射模塊所使用的無線通信協議是不 同的。
[0013] 本實用新型實施例中提出的一種無線控制接收器，包括:至少兩個無線信號接收 模塊，其中所述至少兩個無線信號接收模塊分別用于接收同一控制信號，并輸出對應的控 制信號；一信號校驗模塊，所述信號校驗模塊與所述至少兩個無線信號接收模塊連接并且 用于校驗所述至少兩個無線信號接收模塊輸出的控制信號是否相同，如果是，則輸出對應 的控制信號；否則不輸出對應的控制信號;和一中心控制器，所述中心控制器與所述信號校 驗模塊連接并且用于在所述信號校驗模塊輸出對應的控制信號時，控制對應的執行機構執 行所述控制信號對應的操作。
[0014] 在一個實施方式中，所述信號校驗模塊為包含至少一級邏輯校驗的硬件電路模 塊;所述無線信號接收模塊輸出的控制信號為電平控制信號。
[0015] 在一個實施方式中，所述信號校驗模塊包括:與門陣列模塊，并且所述與門陣列模 塊包括第一與門陣列;其中，所述第一與門陣列由復數個第一與門構成的;每個第一與門包 括至少兩個輸入端和一個輸出端，所述每個第一與門的至少兩個輸入端用于接收所述至少 兩個無線信號接收模塊針對接收的同一控制信號輸出的電平控制信號;不同第一與門對應 所述至少兩個無線信號接收模塊針對接收的不同控制信號輸出的電平控制信號;所述至少 兩個無線信號接收模塊分別將所輸出的電平控制信號提供給所述第一與門陣列中對應的 第一與門；所述中心控制器在所述對應的第一與門的輸出端輸出高電平控制信號時，控制 對應的執行機構執行所述控制信號對應的操作。
[0016] 在一個實施方式中，所述信號校驗模塊進一步包括:異或陣列模塊，并且所述與門 陣列模塊進一步包括第二與門陣列;其中，所述異或陣列模塊包括：由復數個異或門構成的 異或門陣列，一或門和一脈寬觸發電路;其中，每個異或門包括至少兩個輸入端和一個輸出 端，所述每個異或門的至少兩個輸入端用于接收所述至少兩個無線信號接收模塊針對接收 的同一控制信號輸出的電平控制信號;不同異或門對應所述至少兩個無線信號接收模塊針 對接收的不同控制信號輸出的電平控制信號;所述或門包括與所述異或門的數量相一致的 輸入端和一個輸出端，所述或門的各輸入端分別與一個異或門的輸出端相連;所述脈寬觸 發電路具有一個輸入端、一個反相輸出端和一個同相輸出端;所述脈寬觸發電路的輸入端 與所述或門的輸出端相連，所述脈寬觸發電路的反相輸出端為所述異或陣列模塊的輸出 端;其中，所述第二與陣列由復數個第二與門構成，每個第二與門對應一個第一與門，每個 第二與門包括兩個輸入端和一個輸出端，所述每個第二與門的一個輸入端用于與對應的第 一與門的輸出端連接，另一個輸入端用于與所述異或陣列模塊的輸出端相連;所述至少兩 個無線信號接收模塊分別將所輸出的電平控制信號同時提供給所述第一與門陣列中對應 的第一與門和所述異或門陣列中對應的第一異或門；并且，所述中心控制器在與所述對應 的第一與門相對應的第二與門的輸出端輸出高電平控制信號時，控制對應的執行機構執行 所述控制信號對應的操作。
[0017] 在一個實施方式中，所述異或陣列模塊進一步包括:一 RS觸發器，所述RS觸發器的 S輸入端與所述脈寬觸發電路的同相輸出端連接;所述RS觸發器的輸出端用于在所述異或 陣列模塊校驗出錯誤時，輸出一錯誤保持信號;其中，所述中心控制器進一步用于根據所述 錯誤保持信號執行對應的安全處理。
[0018] 在一個實施方式中，所述無線控制接收器進一步包括:一單穩態觸發器，所述單穩 態觸發器與所述信號校驗模塊連接;所述至少兩個無線信號接收模塊進一步用于接收一系 統使能控制信號，并輸出對應的系統使能控制信號;所述信號校驗模塊進一步用于校驗所 述至少兩個無線信號接收模塊輸出的系統使能控制信號是否相同，如果是，則向所述單穩 態觸發器輸出對應的系統使能控制信號，使所述單穩態觸發器處于輸出被維持觸發的狀 態；否則不輸出對應的系統使能控制信號；所述系統使能控制信號為一方波脈沖信號；并 且，所述單穩態觸發器用于在所述輸出被維持觸發的狀態下，輸出一用于控制各執行機構 使能的安全使能信號。
[0019] 本實用新型實施例中提供的一種無線控制系統，包括:至少一個上述任一實現形 式的無線控制發射器，以及至少一個與無線控制發射器相對應的任一實現形式的無線控制 接收器。
[0020] 本實用新型實施例中提供的一種醫療設備，包括上述的無線控制系統。
[0021 ]在一個實施方式中，所述設備包括醫療設備。
[0022] 從上述方案中可以看出，由于本實用新型實施例中為控制信號的傳輸設置了至少 兩個無線信號傳輸通道，即無線控制發射器通過至少兩個無線信號發射模塊來分別對同一 控制信號進行發射，同時無線控制接收器也通過至少兩個無線信號接收模塊來分別接收對 應的無線信號發射模塊發射的控制信號，之后再由一個信號校驗模塊來校驗至少兩個無線 信號傳輸通道傳輸的控制信號是否相同，如果相同，再由中心控制器控制對應的執行機構 執行對應的操作。可見，雙通道或多通道的信號傳輸及信號校驗保證了系統的可靠性和安 全性，同時擺脫了有線線纜的束縛，可方便控制器的合理布置。
[0023] 進一步地，通過采用至少一級邏輯校驗的硬件電路模塊來實現信號校驗模塊，可 進一步保證系統校驗的可靠性，提高了校驗的準確性。
[0024]此外，信號校驗模塊中除了設置用于校驗兩路傳輸通道中傳輸的信號是否一致的 與門陣列之外，進一步通過異或陣列模塊來校驗無線傳輸系統中的某個通道是否存在錯 誤，進一步保證了系統運行的可靠性。
[0025]通過設置RS觸發器對異或陣列模塊校驗出的錯誤進行鎖定，防止了無線傳輸異常 消失后，系統自動恢復使能。
[0026]本實用新型實施例中，通過采用可確保系統安全性和可靠性的硬件邏輯校驗，因 此可采用較低功率消耗的無線技術，如Bluetooth、Zigbee技術，Z-Wave技術等。并且通過采 用較低功率消耗的無線技術使得電池的壽命得到延長。
[0027] 通過設置動作傳感器將處于睡眠狀態中的無線控制發射器從睡眠中快速喚醒，可 縮短無線控制發射器的睡眠響應時間，使得無線控制更靈敏方便，并且進一步降低了功率 消耗。
【附圖說明】
[0028] 下面將通過參照附圖詳細描述本實用新型的優選實施例，使本領域的普通技術人 員更清楚本實用新型的上述及其它特征和優點，附圖中：
[0029] 圖1為本實用新型實施例中一種無線控制系統的結構示意圖。
[0030] 圖2A和圖2B分別為本實用新型示例中一種無線控制系統中的無線控制發射器和 無線控制接收器的結構示意圖。
[0031] 圖3為本實用新型一個應用示例中無線控制發射器和無線控制接收器配合醫療設 備使用的示意圖。
[0032] 其中，附圖標記如下：

【具體實施方式】
[0035]在下文中將結合附圖對本實用新型的示范性實施例進行描述。在此，需要說明的 一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本實用新型，在附圖中僅僅示出了與根據本實 用新型的方案密切相關的設備結構，而省略了與本實用新型關系不大的其他細節。
[0036]除非另行定義，本文使用的所有技術及科學術語具有如本實用新型所屬領域的普 通技術人員所普遍理解的含義相同的含義。本文的實用新型的說明書中使用的所述術語僅 是用來描述具體實施方案的而并不是意圖對本實用新型造成限制。如在本實用新型的說明 書以及所附權利要求書中使用的單數形式的"一"以及"所述"也意圖包括復數形式，除非本 文內容明確地另行指定。所有本文提到的公開文件、專利申請文件、專利以及其他參考文獻 均通過引用被清楚地并入其全部內容。
[0037]本實用新型實施例中，為了方便控制器的合理布置，考慮采用無線控制器來實現 控制，同時為了確保系統的可靠性和安全性，考慮在該無線控制器中采用至少兩個通信通 道來傳輸同一控制信號，并對這些通信通道進行檢錯校驗，例如，通過硬件電路對這些通信 通道進行查錯校驗，只有在校驗到這些通信通道傳輸的控制信號相同時，才執行對應的控 制操作。
[0038] 為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉實施例對本實用新型 進一步詳細說明。
[0039] 圖1為本實用新型實施例中一種無線控制系統的結構示意圖。如圖1所示，無線控 制系統1000可包括至少一個無線控制發射器1〇〇(圖中僅示出了一個無線控制發射器)和至 少一個無線控制接收器200(圖中僅示出了一個無線控制接收器）。
[0040] 其中，每個無線控制發射器100用于在接收到用戶觸發的對應一控制功能的控制 信號時，將所述控制信號同時通過至少兩個獨立的無線通信協議分別進行封裝處理，并將 處理后的至少兩個無線控制信號通過對應的兩個無線信號傳輸通道分別發送出去。
[0041] 所述無線控制接收器200用于通過至少兩個無線信號傳輸通道分別接收對應的無 線控制信號，并對所接收的無線控制信號根據其無線信號協議進行解析處理，得到對應的 控制信號，并校驗解析出的兩路控制信號是否一致，如果一致，則控制對應的執行機構執行 所述控制信號對應的操作。
[0042] 本實施例中，對應所述兩個無線通信協議的通信技術可以相同，也可以不同。當 然，為了降低兩個無線信號傳輸通道之間的相互干擾，且增加元器件多樣性(Diversity)， 防止共因失效(Common Cause Failure)，可采用不同的無線通信技術或者基于不同的通信 頻道來實現通信。上述無線通信技術可以為Bluetooth、ZigBee、Z-Wave、專有2.4G (Proprietary 2.4G)等無線通信技術。
[0043] 具體實現時，每個無線控制發射器100可有多種具體實現形式。圖1中僅示出了其 中一種，如圖1中的實線部分所示，每個無線控制發射器100可包括:人機接口模塊101和兩 個無線信號發射模塊102、103。其中，兩個無線信號發射模塊102、103分別與人機接口模塊 101連接。本領域的技術人員可以根據實際需要，在一個無線控制發射器中設置更多的無線 信號發射模塊，本實用新型在此方面不受限。
[0044] 其中，人機接口模塊101可用于接收對應一控制功能的控制信號，并將所述控制信 號同時提供給所述兩個無線信號發射模塊102、103。該人機接口模塊101的實現方式可有多 種。例如，可以包括復數個對應不同控制功能的按鍵，用戶通過按下不同的按鍵，觸發不同 的控制信號。
[0045] 所述兩個無線信號發射模塊102、103中的每一個，用于根據自身的無線通信協議 將所述控制信號進行無線封裝，并將封裝后的控制信號發射出去。具體實現時，兩個無線信 號發射模塊102、103可以是采用同樣的無線技術的模塊，也可以是采用不同的無線技術的 模塊，例如，一個采用專有2.4GHz通信技術，另一個采用800~900MHz的Zigbee通信技術，或 者868MHz或908MHz的Z-Wave通信技術等。
[0046]進一步地，為了提高處于睡眠狀態的無線控制器的喚醒反應速度與用戶實際使用 體驗，可選地，本實施例中的無線控制發射器100還可如圖1中的虛線部分所示，包括一動作 傳感器104。其中，動作傳感器104與兩個無線信號發射模塊102、103連接并且用于在所述兩 個無線信號發射模塊102、103處于睡眠模式時，若感應到一促使所述無線控制發射器產生 移動動作的動作信號，則將所述兩個無線信號發射模塊102、103從睡眠模式喚醒。在優選實 施方式中，動作傳感器可以為任何適合的運動檢測傳感器，比如，三軸加速度計等。本領域 的技術人員可以根據實際需要選擇其它適合的動作傳感器，本實用新型在此方面不受限。 [0047]相應地，所述無線控制接收器200也可有多種具體實現形式。圖1中也僅示出了其 中一種，如圖1中的實線部分所示，所述無線控制接收器200可包括:兩個無線信號接收模塊 201、202、信號校驗模塊203和中心控制器204。其中，信號校驗模塊203與兩個無線信號接收 模塊201、202連接，并且中心控制器204與信號校驗模塊203連接。類似地，本領域的技術人 員可以根據實際需要，在一個無線控制接收器中設置更多的無線信號接收模塊，本實用新 型在此方面不受限。
[0048]其中，每個無線信號接收模塊201、202分別用于接收對應的無線控制信號發射模 塊102、103發射的封裝后的控制信號，對所述封裝后的控制信號進行包括解封裝在內的解 析處理，并輸出對應的控制信號。無線信號接收模塊201、202需要與無線信號發射模塊102、 103相對應。例如，如果無線信號發射模塊102采用第一通信技術，無線信號發射模塊103采 用第二通信技術，則無線信號接收模塊201、202也需分別采用第一通信技術和第二通信技 術來實現。例如，無線信號接收模塊201可采用第一通信技術，無線信號接收模塊202可采用 第二通信技術等，以用于接收對應的無線信號發射模塊發來的控制信號。
[0049]信號校驗模塊203用于校驗所述兩個無線信號接收模塊201、202輸出的控制信號 是否相同，如果是，則輸出對應的控制信號；否則不輸出對應的控制信號。本實施例中，信號 校驗模塊203可有多種具體實現形式，例如可以通過軟件來實現，或者也可以通過硬件電路 來實現;可以包括一級校驗，也可以包括兩級校驗或更多級的校驗等。
[0050]當信號校驗模塊203采用硬件電路模塊實現時，無線信號接收模塊201、202輸出的 控制信號一般為電平控制信號，且根據無線信號接收模塊20U202輸出的電平控制信號是 高電平有效還是低電平有效的不同實現，信號校驗模塊203的具體電路組成也不一樣。例 如，當無線信號接收模塊20U202輸出的電平控制信號是高電平有效時，信號校驗模塊203 可采用與門陣列和/或異或陣列模塊等實現。當無線信號接收模塊201、202輸出的電平控制 信號是低電平有效時，信號校驗模塊203可采用或非門、或門或與非門等來實現。
[00511中心控制器204用于在所述信號校驗模塊203輸出對應的控制信號時，控制對應的 執行機構執行所述控制信號對應的操作。
[0052]為了使系統更加安全可控，本實施例中可進一步提供一系統使能控制信號和安全 冗余信號，其具體實現方法可有多種。
[0053] 作為一個例子，可如圖1中的虛線部分所示，無線控制發射器100可選地進一步包 括一與人機接口模塊101連接的脈沖發生器105,并且在所述人機接口模塊101上設置有觸 發單元（圖1中未示出）。相應地，當所述觸發單元被激活時，所述脈沖發生器被使能以產生 系統使能控制信號，人機接口模塊101可進一步用于接收一觸發信號，控制所述脈沖發生器 使能，并接收所述系統使能控制信號，將所述系統使能控制信號持續提供給兩個無線信號 發射模塊102、103;或者當所述觸發單元的激活需要被停止時，接收一斷開所述脈沖發生器 的安全冗余信號，并停止將所述系統使能控制信號提供給兩個無線信號發射模塊102、103。 本實施例中，所述系統使能控制信號可以為一方波脈沖信號。所述兩個無線信號發射模塊 102、103中的每一個可進一步用于根據自身的無線通信協議將所述系統使能控制信號進行 無線封裝，并將封裝后的系統使能控制信號發射出去。
[0054]其中，觸發單元可包括按鍵、開關或觸控裝置等。
[0055]可選地，如圖1中的虛線部分所示，無線控制接收器200可以進一步包括一與信號 校驗模塊203連接的單穩態觸發器205。所述無線控制接收器200中的每個無線信號接收模 塊201、202進一步用于接收對應的無線控制信號發射模塊102、103發射的封裝后的系統使 能控制信號，對所述封裝后的系統使能控制信號進行包括解封裝在內的解析處理，并輸出 對應的系統使能控制信號，該系統使能控制信號同樣可為一方波脈沖信號。信號校驗模塊 203進一步用于校驗所述兩個無線信號接收模塊201、202輸出的系統使能控制信號是否相 同，如果是，則輸出對應的系統使能控制信號，該系統使能控制信號同樣可為一方波脈沖信 號;否則不輸出對應的系統使能控制信號。信號校驗模塊203輸出的系統使能控制信號可用 于維持所述單穩態觸發器205處于輸出被維持觸發的狀態，該單穩態觸發器205在所述輸出 被維持觸發的狀態下的輸出即為一額外的安全使能信號。該安全使能信號可直接用于控制 各執行機構使能。
[0056]當在無線控制發射器100停止發送所述系統使能控制信號時，所述信號校驗模塊 203也不再輸出所述系統使能控制信號，此時單穩態觸發器205停止發送所述安全使能信 號，各執行機構失能，系統被強行停止。進一步地，系統還可以是在預設時間后被強行停止。 [0057]下面通過一個硬件實現的應用示例，對本實用新型實施例中的無線控制系統1000 進行詳細描述。
[0058]圖2A和圖2B分別示出了本實用新型示例中的一種無線控制系統1000中的無線控 制發射器和無線控制接收器的結構示意圖。圖2A中示出了兩個無線控制發射器，即第一無 線控制發射器300和第二無線控制發射器400,圖2B中示出了一個無線控制接收器500。當 然，在其它應用示例中，無線控制系統1000中也可以僅包括一個無線控制發射器，或包括多 于兩個的無線控制發射器。
[0059]本示例中，第一無線控制發射器300包括第一人機接口模塊1、第一無線信號發射 模塊3、第二無線信號發射模塊4、動作傳感器5和脈沖發生器6。
[0060] 第二無線控制發射器400包括第二人機接口模塊2、第一無線信號發射模塊3、第二 無線信號發射模塊4、動作傳感器5和脈沖發生器6。
[0061] 第一人機接口模塊1包括L個控制開關KhKs、……、!^和一個系統使能/失能開關 Ks。其中，不同的控制開關可用于控制不同的功能。L為大于或等于1的整數。
[0062] 第二人機接口模塊2包括M個控制開關Ku1、KL+2、……、KL+M和一個系統使能/失能開 關Ks。其中，不同的控制開關可用于控制不同的功能。M為大于或等于1的整數。
[0063]在另一個實施方式中，除系統使能/失能開關Ks的其它所有控制開關也可以不采 用圖2A中所示的獨立的開關按鍵形式，如可以采用雙觸點或雙層開關(雙刀單擲），當然也 可以采用其它的實現方式。例如，電容或電感觸摸控制等。
[0064]第一人機接口模塊1和第二人機接口模塊2的控制開關對應的控制功能可有部分 重疊，當然也可以全部重疊或全不一樣。例如，以醫療設備中的X光成像設備為例，第一無線 控制發射器300可以為手持無線控制發射器，第二無線控制發射器400可以為腳踏無線控制 發射器，二者的控制功能可以部分重疊，也可以全部重疊或全不一樣。
[0065]上述第一無線控制發射器300和第二無線控制發射器400中，當某個控制開關閉合 時，對應該控制開關的控制功能的控制信號便會同時發送給第一無線信號發射模塊3和第 二無線信號發射模塊4。
[0066] 第一無線信號發射模塊3和第二無線信號發射模塊4分別根據自身的無線通信協 議將所述控制信號進行無線封裝，得到封裝后的控制信號，并將封裝后的控制信號發射出 去。本示例中，為了方便理解，假設第一無線信號發射模塊3采用第一無線通信技術Wl，例如 專有2.4GHz通信技術，第二無線信號發射模塊4采用第二無線通信技術W2,例如800~ 900MHz的Zigbee通信技術，則對應各控制開關K^K 2、……、KL觸發的控制信號，第一無線信 號發射模塊3得到的控制信號可分別表示為Wl IN1、W1 IN2、……、W1 INl，第二無線信號發射模 塊4得到的控制信號可分別表示為W2 IN1、W2 IN2、……、W2 INl;對應各控制開關KL+i、 KL+2、……、Kum觸發的控制信號，第一無線信號發射模塊3得到的控制信號可分別表示為 WlIN L+1、WlINL+2、……、W1INl+m，第二無線信號發射模塊4得到的控制信號可分別表示為 W2INl+i、W2INl+2、……、W2 INl+m。
[0067] 可選地，第一人機接口模塊1和第二人機接口模塊2上可以設置有觸發單元，所述 觸發單元可以選自按鍵、開關或觸控裝置。當所述觸發單元被激活時，脈沖發生器6被使能 以產生系統使能控制信號，人機接口模塊接收所述系統使能控制信號，并將所述系統使能 控制信號持續提供給無線信號發射模塊，無線信號發射模塊進一步將所述系統使能控制信 號發射出去。當所述觸發單元的激活需要被停止時，人機接口模塊接收一斷開脈沖發生器6 的安全冗余信號，并停止將所述系統使能控制信號提供給無線信號發射模塊。
[0068] 下面以觸發單元為系統使能/失能開關Ks為例進行說明。當系統使能/失能開關Ks 閉合時，脈沖發生器6產生的方波脈沖信號DMS便會持續發送給第一無線信號發射模塊3和 第二無線信號發射模塊4。第一無線信號發射模塊3和第二無線信號發射模塊4分別根據自 身的無線通信協議將所述方波脈沖信號進行無線封裝，并將封裝后的方波脈沖信號發射出 去。當系統使能/失能開關Ks斷開時，脈沖發生器6便會停止發送給第一無線信號發射模塊3 和第二無線信號發射模塊4,相應地，第一無線信號發射模塊3和第二無線信號發射模塊4停 止發射所述方波脈沖信號。
[0069] 動作傳感器5用于在所述第一無線信號發射模塊3和第二無線信號發射模塊4處于 睡眠模式時，若感應到一促使所述無線控制發射器300和/或第二無線控制發射器400產生 移動動作的動作信號時，將所述第一無線信號發射模塊3和/或第二無線信號發射模塊4從 睡眠模式喚醒。
[0070] 以上述的第一無線控制發射器300為手持無線控制發射器，第二無線控制發射器 400為腳踏無線控制發射器的情況為例，當第一無線控制發射器300中的動作傳感器5感應 到第一無線控制發射器300從靜止狀態被拿起時，便會喚醒第一無線控制發射器300中的第 一無線信號發射模塊3和第二無線信號發射模塊4。當第二無線控制發射器400中的動作傳 感器5感應到喚醒第二無線控制發射器400的信號時，例如處于靜止狀態的腳踏無線控制發 射器被使用者腳踏或觸碰時，便會喚醒第二無線控制發射器400中的第一無線信號發射模 塊3和第二無線信號發射模塊4。
[0071] 本示例中，無線控制接收器500包括:第一無線信號接收模塊7、第二無線信號接收 模塊8、信號校驗模塊9、中心控制器10、單穩態觸發器11。
[0072] 本示例中，假設第一無線信號接收模塊7和第一無線信號發射模塊3建立有對應的 無線傳輸通道;第二無線信號接收模塊8和第二無線信號發射模塊4建立有對應的無線傳輸 通道。在這種情況下，第一無線信號接收模塊7用于接收第一無線信號發射模塊3發射的封 裝后的控制信號，對所述封裝后的控制信號進行包括解封裝在內的解析處理，并輸出對應 的控制信號。并且，第一無線信號接收模塊7還用于接收第一無線信號發射模塊3發射的封 裝后的方波脈沖信號，對所述封裝后的方波脈沖信號進行包括解封裝在內的解析處理，并 輸出對應的方波脈沖信號DMS。第二無線信號接收模塊8用于接收第二無線信號發射模塊4 發射的封裝后的控制信號，對所述封裝后的控制信號進行包括解封裝在內的解析處理，并 輸出對應的控制信號。并且，第二無線信號接收模塊8還用于接收第二無線信號發射模塊4 發射的封裝后的方波脈沖信號，對所述封裝后的方波脈沖信號進行包括解封裝在內的解析 處理，并輸出對應的方波脈沖信號DMS。
[0073]針對上述第一無線信號發射模塊3采用第一無線通信技術Wl，如專有2.4GHz通信 技術，第二無線信號發射模塊4采用第二無線通信技術W2，如800~900MHz的Zigbee通信技 術的情況，對應各控制開關H……H +1、KL+2、……、KL+M觸發的控制信號，第一無線信 號接收模塊7輸出的控制信號可表示為WlOUT 1、W10UT2、……、W10UTN，對應各控制開關K1、 K2、……、以、1(1+1、1^+2、……、Κ?+Μ觸發的控制信號，第二無線信號接收模塊8輸出的控制信號 可分別表示為W20UM20UT2、……、W20UTn。其中，N=L+M。此外，有些應用中，N也可以大于L +M之和。
[0074]本示例中，信號校驗模塊9用于校驗第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收 模塊8輸出的控制信號是否相同，如果是，則輸出對應的控制信號；否則不輸出對應的控制 信號。并且，信號校驗模塊9還用于校驗第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8 輸出的方波脈沖信號DMS是否相同，如果是，則輸出對應的方波脈沖信號DMS;否則不輸出對 應的方波脈沖信號DMS。
[0075]本示例中，以信號校驗模塊9采用兩級邏輯校驗的硬件電路模塊實現為例，并且以 第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8輸出高電平有效的情況為例，則如圖2B 所示，信號校驗模塊9包括：與門陣列模塊90和異或陣列模塊92。在如圖2B所示的優選實施 方式中，與門陣列模塊90可以包括第一與門陣列91和第二與門陣列93。
[0076]其中，第一與門陣列91由N+1個第一與門&構成，每個第一與門包括兩個輸入端和 一個輸出端，每個第一與門的兩個輸入端用于接收第一無線信號接收模塊7和第二無線信 號接收模塊8針對接收的同一控制信號輸出的電平控制信號；不同第一與門對應第一無線 信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8針對接收的不同控制信號輸出的電平控制信號。 第一與門陣列91中的第一與門主要用于校驗第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收 模塊8輸出的電平控制信號是否均為高電平，如果是，則輸出高電平;否則輸出低電平。 [0077]所述異或陣列模塊92包括：由N+1個異或門XOR構成的異或門陣列921，一個或門 922、一個脈寬觸發電路923和一個RS觸發器924。異或陣列模塊92主要用于對無線控制系統 1000進行錯誤校驗。
[0078] 其中，每個異或門包括兩個輸入端和一個輸出端，所述每個異或門的兩個輸入端 用于接收第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8針對接收的同一控制信號輸 出的電平控制信號;不同異或門對應第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8針 對接收的不同控制信號輸出的電平控制信號。每個異或門用于在自身的兩個輸入端接收的 電平控制信號相同時，輸出低電平;否則，輸出高電平。
[0079] 或門922包括與所述異或門的數量相一致的輸入端和一個輸出端，所述或門922的 各輸入端分別與一個異或門的輸出端相連。或門9 2 2用于在自身的任一輸入端接收到高電 平控制信號時，輸出高電平;否則，輸出低電平。
[0080]脈寬觸發電路923具有一個輸入端、一個反相輸出端/Q和一個同相輸出端Q;脈寬 觸發電路923的輸入端與所述或門922的輸出端相連，脈寬觸發電路923的反相輸出端/Q為 異或陣列模塊92的輸出端。當無線控制系統1000不存在系統錯誤時，脈寬觸發電路923不會 被觸發，此時反相輸出端輸出表示正常(OK)的高電平信號K;如果無線控制系統1000的一個 通道出現異常，即異或門陣列的任意一個異或門的輸入如果出現不同，則該異或門的輸出 為高電平，或門輸出也為高電平，若或門輸出高電平持續預設的時間，則脈寬觸發電路被觸 發，反相輸出端被置低電平，該信號會關閉第二與門陣列的所有輸出，脈寬觸發電路923的 同相輸出端Q輸出表示異常(Error)的高電平信號Err。如果無線控制系統1000的異常僅持 續極短時間，則脈寬觸發電路不會被觸發，目的在于容忍兩個通道之間輕微的傳輸時間差、 延遲或信號抖動。
[0081 ] RS觸發器924的S輸入端與脈寬觸發電路923的同相輸出端連接，用于在異或陣列 模塊92校驗出錯誤時，即S輸入端接收到脈寬觸發電路923的同相輸出端輸出的表示異常的 高電平時，RS觸發器924的輸出端Q向中心控制器10輸出一錯誤保持信號，用于鎖定錯誤狀 態，防止無線傳輸異常消失后，系統自動恢復使能。相應地，所述中心控制器10可用于根據 所述錯誤保持信號執行對應的安全處理，并通過復位RS觸發器的R輸入端消除錯誤保持信 號的輸出。
[0082]第二與門陣列93由N+1個第二與門&構成，每個第二與門對應一個第一與門，每個 第二與門包括兩個輸入端和一個輸出端，所述每個第二與門的一個輸入端用于與對應的第 一與門的輸出端連接，另一個輸入端用于與所述異或陣列模塊92的輸出端相連，即與所述 脈寬觸發電路923的反相輸出端相連，用于在接收到脈寬觸發電路923的反相輸出端輸出的 表示正常的高電平時，使第一與門輸出的電平控制信號有效，此時中心控制器10能夠控制 對應的執行機構執行相應的操作。
[0083]實際應用中，第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8分別將所輸出的 電平控制信號同時提供給第一與門陣列91中對應的第一與門和異或門陣列921中對應的異 或門。
[0084]相應地，中心控制器10在與對應的第一與門相對應的第二與門的輸出端輸出高電 平時，控制對應的執行機構執行所述控制信號對應的操作。
[0085]此外，在其它實施方式中，信號校驗模塊9也可以采用其它的實現方式，例如，與門 陣列模塊90或異或陣列模塊92可以是分立元器件的組合，也可以以邏輯器件實現，如PAL， GAL，CPLD/FPGA等。此外，信號校驗模塊9也可僅采用本示例中的一級邏輯校驗來實現，即采 用本示例中的第一與門陣列91來實現。此時，第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收 模塊8分別將所輸出的電平控制信號提供給所述第一與門陣列91中對應的第一與門。所述 中心控制器10用于在對應的第一與門的輸出端輸出高電平控制信號時，控制對應的執行機 構執行所述控制信號對應的操作。
[0086]單穩態觸發器11在信號校驗模塊9輸出對應的方波脈沖信號DMS時，即對應的第二 與門輸出方波脈沖信號DMS時，處于輸出被維持觸發的狀態，并輸出一用于控制各執行機構 使能的安全使能信號。
[0087]第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8通過系統總線12連接至中心 控制器10,由所述中心控制器10對所述第一無線信號接收模塊7和第二無線信號接收模塊8 完成設置操作或與其分別對應的無線信號發射模塊3與4進行對碼或連接許可等操作等。 [0088]作為一種實施方式，本實施例中的無線信號發射模塊和無線信號接收模塊可以采 用挪威Nordic公司的nRF24xx系列芯片來實現，或者也可采用其它形式的芯片，此處不對其 進行限制。
[0089]本實用新型中的上述無線控制系統中的無線控制發射器和無線控制接收器可以 單獨銷售。
[0090] 此外，本實用新型中提供的一種醫療設備可包括本實用新型實施例中任一種具體 實現形式的無線控制系統1000。可選地，所述醫療設備可以為CT機、X光成像設備(X光機） 等，本領域的技術人員可以根據實際需要，將本實用新型中提供的無線控制系統1000應用 于各種設備，本實用新型在此方面不受限。
[0091] 下面以該醫療設備為X光成像設備為例，描述所述無線控制系統1000在該設備中 的設置情況。圖3為本實用新型一個應用示例中無線控制發射器和無線控制接收器配合醫 療設備使用的示意圖。如圖3所述，無線控制發射器可以包括手持無線控制發射器600和腳 踏無線控制發射器700,這兩個無線控制發射器600、700可根據使用需要進行設置。無線控 制接收器800可設置在系統中心控制單元900上。其中，手持無線控制發射器600和腳踏無線 控制發射器700可同時存在，也可只存在其中一個。
[0092] 從上述方案中可以看出，本實用新型實施例中為控制信號的傳輸設置了兩個無線 信號傳輸通道，即無線控制發射器通過兩個無線信號發射模塊來分別對同一控制信號進行 無線封裝后發射出去，同時無線控制接收器也通過兩個無線信號接收模塊來分別接收對應 的無線信號發射模塊發射的控制信號，之后再由一個信號校驗模塊來校驗兩個無線信號傳 輸通道傳輸的控制信號是否相同，如果相同，由中心控制器控制對應的執行機構執行對應 的操作。可見，雙通道的信號傳輸及信號校驗保證了系統的可靠性和安全性，同時擺脫了有 線線纜的束縛，可方便控制器的合理布置。
[0093] 進一步地，通過采用至少一級邏輯校驗的硬件電路模塊來實現信號校驗模塊，可 進一步保證系統校驗的可靠性，提高了校驗的準確性。
[0094]此外，信號校驗模塊中除了設置用于校驗兩路傳輸通道中傳輸的信號是否一致的 與門陣列之外，進一步通過異或陣列模塊來校驗無線傳輸系統中的某個通道是否存在錯 誤，進一步保證了系統運行的可靠性。
[0095] 通過設置RS觸發器對異或陣列模塊校驗出的錯誤進行鎖定，防止了無線傳輸異常 消失后，系統自動恢復使能。
[0096] 本實用新型實施例中，通過采用可確保系統安全性和可靠性的硬件邏輯校驗，因 此可采用較低功率消耗的無線技術，如Zigbee技術，Z-Wave技術等。并且通過采用較低功率 消耗的無線技術使得電池的壽命得到延長。
[0097] 通過設置動作傳感器將處于睡眠狀態中的無線控制發射器從睡眠中快速喚醒，可 縮短無線控制發射器的睡眠響應時間，使得無線控制更靈敏方便，并且進一步降低了功率 消耗。
[0098] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種無線控制發射器，其特征在于，包括： 一人機接口模塊（101、1、2);以及 至少兩個無線信號發射模塊（102、103、3、4)，所述至少兩個無線信號發射模塊（102、 103、3、4)分別與所述人機接口模塊(101、1、2)連接； 其中，所述人機接口模塊（1〇1、1、2)用于接收一控制信號，并將所述控制信號同時提供 給所述至少兩個無線信號發射模塊(1〇2、103、3、4);并且 其中，所述至少兩個無線信號發射模塊(102、103、3、4)用于將所述控制信號發射出去。2. 根據權利要求1所述的無線控制發射器，其特征在于，所述無線控制發射器進一步包 括一動作傳感器（1〇4、5)，所述動作傳感器（104、5)與所述至少兩個無線信號發射模塊 (102、103、3、4)連接并且用于感應一促使所述無線控制發射器產生移動動作的動作信號； 其中，在所述至少兩個無線信號發射模塊（102、103、3、4)處于睡眠模式時，若所述動作 傳感器（1〇4、5)感應到所述動作信號，所述至少兩個無線信號發射模塊（102、103、3、4)從睡 眠模式被喚醒。3. 根據權利要求1或2所述的無線控制發射器，其特征在于，所述無線控制發射器進一 步包括一脈沖發生器（105、6)，所述脈沖發生器（105、6)與所述人機接口模塊（101、1、2)連 接并且在所述人機接口模塊(101、1、2)上設置有觸發單元(Ks); 其中，當所述觸發單元(Ks)被激活時，所述脈沖發生器（105、6)被使能以產生系統使能 控制信號，所述人機接口模塊(1〇1、1、2)進一步用于接收所述系統使能控制信號，并將所述 系統使能控制信號持續提供給所述至少兩個無線信號發射模塊（102、103、3、4)，所述至少 兩個無線信號發射模塊（1〇2、103、3、4)進一步用于將所述系統使能控制信號發射出去;并 且 其中，當所述觸發單元(Ks)的激活被停止時，所述人機接口模塊（101、1、2)接收一斷開 所述脈沖發生器（1〇5、6)的安全冗余信號，并停止將所述系統使能控制信號提供給所述至 少兩個無線信號發射模塊(102、103、3、4)。4. 根據權利要求3所述的無線控制發射器，其特征在于，所述觸發單元包括按鍵、開關 或觸控裝置。5. 根據權利要求1或2所述的無線控制發射器，其特征在于，所述無線控制發射器包括 手持無線控制發射器或腳踏無線控制發射器。6. 根據權利要求1或2所述的無線控制發射器，其特征在于，所述至少兩個無線信號發 射模塊(102、103、3、4)所使用的無線通信協議是不同的。7. -種無線控制接收器，其特征在于，包括： 至少兩個無線信號接收模塊（201、202、7、8)，其中所述至少兩個無線信號接收模塊 (201、202、7、8)分別用于接收同一控制信號，并輸出對應的控制信號； 一信號校驗模塊(203、9)，所述信號校驗模塊(203、9)與所述至少兩個無線信號接收模 塊(201、202、7、8)連接并且用于校驗所述至少兩個無線信號接收模塊(201、202、7、8)輸出 的控制信號是否相同，如果是，則輸出對應的控制信號;否則不輸出對應的控制信號；以及 一中心控制器(204、10 )，所述中心控制器（204、10)與所述信號校驗模塊（20 3、9)連接 并且用于在所述信號校驗模塊(203、9)輸出對應的控制信號時，控制對應的執行機構執行 所述控制信號對應的操作。8. 根據權利要求7所述的無線控制接收器，其特征在于，所述信號校驗模塊(203、9)為 包含至少一級邏輯校驗的硬件電路模塊； 所述無線信號接收模塊輸出的控制信號為電平控制信號。9. 根據權利要求8所述的無線控制接收器，其特征在于，所述信號校驗模塊(203、9)包 括:與門陣列模塊(90)，并且所述與門陣列模塊(90)包括第一與門陣列(91); 其中，所述第一與門陣列（91)由復數個第一與門構成;每個第一與門包括至少兩個輸 入端和一個輸出端，所述每個第一與門的至少兩個輸入端用于接收所述至少兩個無線信號 接收模塊(201、202、7、8)針對接收的同一控制信號輸出的電平控制信號；不同第一與門對 應所述至少兩個無線信號接收模塊(201、202、7、8)針對接收的不同控制信號輸出的電平控 制信號； 所述至少兩個無線信號接收模塊(201、202、7、8)分別將所輸出的電平控制信號提供給 所述第一與門陣列(91)中對應的第一與門； 所述中心控制器(204、10)在所述對應的第一與門的輸出端輸出高電平控制信號時，控 制對應的執行機構執行所述控制信號對應的操作。10. 根據權利要求9所述的無線控制接收器，其特征在于，所述信號校驗模塊(203、9)進 一步包括:異或陣列模塊(92)，并且所述與門陣列模塊(90)進一步包括第二與門陣列(93); 其中，所述異或陣列模塊(92)包括：由復數個異或門構成的異或門陣列（921)，一或門 (922) 和一脈寬觸發電路(923);其中，每個異或門包括至少兩個輸入端和一個輸出端，所述 每個異或門的至少兩個輸入端用于接收所述至少兩個無線信號接收模塊(201、202、7、8)針 對接收的同一控制信號輸出的電平控制信號;不同異或門對應所述至少兩個無線信號接收 模塊(201、202、7、8)針對接收的不同控制信號輸出的電平控制信號;所述或門（922)包括與 所述異或門的數量相一致的輸入端和一個輸出端，所述或門（9 2 2)的各輸入端分別與一個 異或門的輸出端相連;所述脈寬觸發電路(923)具有一個輸入端、一個反相輸出端和一個同 相輸出端;所述脈寬觸發電路(923)的輸入端與所述或門的輸出端相連，所述脈寬觸發電路 (923) 的反相輸出端為所述異或陣列模塊(92)的輸出端； 其中，所述第二與陣列(93)由復數個第二與門構成，每個第二與門對應一個第一與門， 每個第二與門包括兩個輸入端和一個輸出端，所述每個第二與門的一個輸入端用于與對應 的第一與門的輸出端連接，另一個輸入端用于與所述異或陣列模塊(92)的輸出端相連； 其中，所述至少兩個無線信號接收模塊(201、202、7、8)分別將所輸出的電平控制信號 同時提供給所述第一與門陣列(91)中對應的第一與門和所述異或門陣列(921)中對應的異 或門；并且 其中，所述中心控制器(204、10)在與所述對應的第一與門相對應的第二與門的輸出端 輸出高電平控制信號時，控制對應的執行機構執行所述控制信號對應的操作。11. 根據權利要求10所述的無線控制接收器，其特征在于，所述異或陣列模塊(92)進一 步包括:一 RS觸發器(924)，所述RS觸發器(924)的S輸入端與所述脈寬觸發電路(923)的同 相輸出端連接;所述RS觸發器(924)的輸出端用于在所述異或陣列模塊(92)校驗出錯誤時， 輸出一錯誤保持信號； 其中，所述中心控制器(204、10)進一步用于根據所述錯誤保持信號執行對應的安全處 理。12. 根據權利要求7至11中任一項所述的無線控制接收器，其特征在于，所述無線控制 接收器進一步包括： 一單穩態觸發器(205、11)，所述單穩態觸發器（205、11)與所述信號校驗模塊（203、9) 連接； 其中，所述至少兩個無線信號接收模塊(201、202、7、8)進一步用于接收一系統使能控 制信號，并輸出對應的系統使能控制信號； 其中，所述信號校驗模塊（203、9)進一步用于校驗所述至少兩個無線信號接收模塊 (201、202、7、8)輸出的系統使能控制信號是否相同，如果是，則向所述單穩態觸發器(205、 11)輸出對應的系統使能控制信號，使所述單穩態觸發器(205、11)處于輸出被維持觸發的 狀態;否則不輸出對應的系統使能控制信號;并且 其中，所述單穩態觸發器(205、11)用于在所述輸出被維持觸發的狀態下，輸出一用于 控制各執行機構使能的安全使能信號。13. -種無線控制系統，其特征在于，包括:至少一個如權利要求1、2、5或6所述的無線 控制發射器，以及至少一個如權利要求7至11中任一項所述的無線控制接收器;或者， 包括:至少一個如權利要求3或4所述的無線控制發射器以及至少一個如權利要求12所 述的無線控制接收器。14. 一種醫療設備，其特征在于，包括如權利要求13中所述的無線控制系統。
【文檔編號】H04B1/04GK205545216SQ201620279735
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月6日
【發明人】馬鄴山
【申請人】上海西門子醫療器械有限公司