无线控制发射器、接收器、无线控制系统及医疗设备的制造方法

无线控制发射器、接收器、无线控制系统及医疗设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型中公开了一种无线控制发射器、接收器、无线控制系统及医疗设备。其中，无线控制发射器包括：一人机接口模块以及分别与所述人机接口模块连接的至少两个无线信号发射模块；其中，所述人机接口模块用于接收一控制信号，并将该控制信号同时提供给所述至少两个无线信号发射模块；并且，其中所述至少两个无线信号发射模块用于将所述控制信号发射出去。本实用新型中公开的技术方案能够方便控制器的合理布置，并能确保系统的可靠性和安全性。
【专利说明】
无线控制发射器、接收器、无线控制系统及医疗设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及无线控制领域，特别是一种无线控制发射器、接收器、无线控制系 统及包括所述无线控制系统的医疗设备。
【背景技术】
[0002] 目前有些可靠性和安全性要求较高的工业控制或运动控制的设备，如医疗器械、 核电设备等的安全标准中，提出了单一故障准则(single failure criteria)，即要求系统 或设备组合在其任何部位发生可信的单一随机故障时仍能执行其正常功能的设计准则。对 于这类设备的控制实现，一般认为不适合使用无线通信或无线控制器，因此大多使用有线 控制器或基于有线现场总线通信的控制器。
[0003] 然而，这种基于有线的连接，受限于有线线缆的长度与拓扑结构，有线控制器只能 在各特定位置布置。以X光机等X光成像设备为例，针对不同的控制需求通常需要在不同的 位置进行控制。当需要控制X光进行曝光成像时，为避免操作人员受到不必要的X光辐射，操 作人员通常需要在成像室之外的操作室进行曝光控制；当需要控制X光源或病床进行复杂 运动时，为了更好的观察运动位置是否合适，操作人员通常需要在成像设备旁边进行运动 控制，但若只需控制X光源或病床进行简单运动时，操作人员也可在操作室内进行运动控 制。
[0004] 为了实现不同的控制功能通常需要在不同位置设置复数个有线控制器，每个有线 控制器都需要一套控制逻辑和连接线路。
[0005] 为了更有利于资源的合理配置，本领域内的技术人员还在致力于寻找其它的解决 方案。 【实用新型内容】
[0006] 有鉴于此，本实用新型一方面提出了一种无线控制发射器和接收器，另一方面提 出了一种无线控制系统及医疗设备，用以在确保系统的可靠性和安全性的前提下，方便控 制器的合理布置。
[0007] 本实用新型中公开的一种无线控制发射器，包括:一人机接口模块；以及至少两个 无线信号发射模块，所述至少两个无线信号发射模块分别与所述人机接口模块连接;其中， 所述人机接口模块用于接收一控制信号，并将所述控制信号同时提供给所述至少两个无线 信号发射模块;并且，其中，所述至少两个无线信号发射模块用于将所述控制信号发射出 去。
[0008] 在一个实施方式中，所述无线控制发射器进一步包括一动作传感器，所述动作传 感器与所述至少两个无线信号发射模块连接，并且用于感应一促使所述无线控制发射器产 生移动动作的动作信号;其中，在所述至少两个无线信号发射模块处于睡眠模式时，若所述 动作传感器感应到所述动作信号，所述至少两个无线信号发射模块从睡眠模式被唤醒。
[0009] 在一个实施方式中，所述无线控制发射器进一步包括一脉冲发生器，所述脉冲发 生器与所述人机接口模块连接并且在所述人机接口模块上设置有触发单元;其中，当所述 触发单元被激活时，所述脉冲发生器被使能以产生系统使能控制信号，所述人机接口模块 进一步用于接收所述系统使能控制信号，并将所述系统使能控制信号持续提供给所述至少 两个无线信号发射模块;所述至少两个无线信号发射模块进一步用于将所述系统使能控制 信号发射出去;并且，当所述触发单元的激活被停止时，所述人机接口模块接收一断开所述 脉冲发生器的安全冗余信号，并停止将所述系统使能控制信号提供给所述至少两个无线信 号发射模块。
[0010] 在一个实施方式中，所述触发单元包括按键、开关或触控装置。
[0011] 在一个实施方式中，所述无线控制发射器包括手持无线控制发射器或脚踏无线控 制发射器。
[0012] 在一个实施方式中，所述至少两个无线信号发射模块所使用的无线通信协议是不 同的。
[0013] 本实用新型实施例中提出的一种无线控制接收器，包括:至少两个无线信号接收 模块，其中所述至少两个无线信号接收模块分别用于接收同一控制信号，并输出对应的控 制信号；一信号校验模块，所述信号校验模块与所述至少两个无线信号接收模块连接并且 用于校验所述至少两个无线信号接收模块输出的控制信号是否相同，如果是，则输出对应 的控制信号；否则不输出对应的控制信号;和一中心控制器，所述中心控制器与所述信号校 验模块连接并且用于在所述信号校验模块输出对应的控制信号时，控制对应的执行机构执 行所述控制信号对应的操作。
[0014] 在一个实施方式中，所述信号校验模块为包含至少一级逻辑校验的硬件电路模 块;所述无线信号接收模块输出的控制信号为电平控制信号。
[0015] 在一个实施方式中，所述信号校验模块包括:与门阵列模块，并且所述与门阵列模 块包括第一与门阵列;其中，所述第一与门阵列由复数个第一与门构成的;每个第一与门包 括至少两个输入端和一个输出端，所述每个第一与门的至少两个输入端用于接收所述至少 两个无线信号接收模块针对接收的同一控制信号输出的电平控制信号;不同第一与门对应 所述至少两个无线信号接收模块针对接收的不同控制信号输出的电平控制信号;所述至少 两个无线信号接收模块分别将所输出的电平控制信号提供给所述第一与门阵列中对应的 第一与门；所述中心控制器在所述对应的第一与门的输出端输出高电平控制信号时，控制 对应的执行机构执行所述控制信号对应的操作。
[0016] 在一个实施方式中，所述信号校验模块进一步包括:异或阵列模块，并且所述与门 阵列模块进一步包括第二与门阵列;其中，所述异或阵列模块包括：由复数个异或门构成的 异或门阵列，一或门和一脉宽触发电路;其中，每个异或门包括至少两个输入端和一个输出 端，所述每个异或门的至少两个输入端用于接收所述至少两个无线信号接收模块针对接收 的同一控制信号输出的电平控制信号;不同异或门对应所述至少两个无线信号接收模块针 对接收的不同控制信号输出的电平控制信号;所述或门包括与所述异或门的数量相一致的 输入端和一个输出端，所述或门的各输入端分别与一个异或门的输出端相连;所述脉宽触 发电路具有一个输入端、一个反相输出端和一个同相输出端;所述脉宽触发电路的输入端 与所述或门的输出端相连，所述脉宽触发电路的反相输出端为所述异或阵列模块的输出 端;其中，所述第二与阵列由复数个第二与门构成，每个第二与门对应一个第一与门，每个 第二与门包括两个输入端和一个输出端，所述每个第二与门的一个输入端用于与对应的第 一与门的输出端连接，另一个输入端用于与所述异或阵列模块的输出端相连;所述至少两 个无线信号接收模块分别将所输出的电平控制信号同时提供给所述第一与门阵列中对应 的第一与门和所述异或门阵列中对应的第一异或门；并且，所述中心控制器在与所述对应 的第一与门相对应的第二与门的输出端输出高电平控制信号时，控制对应的执行机构执行 所述控制信号对应的操作。
[0017] 在一个实施方式中，所述异或阵列模块进一步包括:一 RS触发器，所述RS触发器的 S输入端与所述脉宽触发电路的同相输出端连接;所述RS触发器的输出端用于在所述异或 阵列模块校验出错误时，输出一错误保持信号;其中，所述中心控制器进一步用于根据所述 错误保持信号执行对应的安全处理。
[0018] 在一个实施方式中，所述无线控制接收器进一步包括:一单稳态触发器，所述单稳 态触发器与所述信号校验模块连接;所述至少两个无线信号接收模块进一步用于接收一系 统使能控制信号，并输出对应的系统使能控制信号;所述信号校验模块进一步用于校验所 述至少两个无线信号接收模块输出的系统使能控制信号是否相同，如果是，则向所述单稳 态触发器输出对应的系统使能控制信号，使所述单稳态触发器处于输出被维持触发的状 态；否则不输出对应的系统使能控制信号；所述系统使能控制信号为一方波脉冲信号；并 且，所述单稳态触发器用于在所述输出被维持触发的状态下，输出一用于控制各执行机构 使能的安全使能信号。
[0019] 本实用新型实施例中提供的一种无线控制系统，包括:至少一个上述任一实现形 式的无线控制发射器，以及至少一个与无线控制发射器相对应的任一实现形式的无线控制 接收器。
[0020] 本实用新型实施例中提供的一种医疗设备，包括上述的无线控制系统。
[0021 ]在一个实施方式中，所述设备包括医疗设备。
[0022] 从上述方案中可以看出，由于本实用新型实施例中为控制信号的传输设置了至少 两个无线信号传输通道，即无线控制发射器通过至少两个无线信号发射模块来分别对同一 控制信号进行发射，同时无线控制接收器也通过至少两个无线信号接收模块来分别接收对 应的无线信号发射模块发射的控制信号，之后再由一个信号校验模块来校验至少两个无线 信号传输通道传输的控制信号是否相同，如果相同，再由中心控制器控制对应的执行机构 执行对应的操作。可见，双通道或多通道的信号传输及信号校验保证了系统的可靠性和安 全性，同时摆脱了有线线缆的束缚，可方便控制器的合理布置。
[0023] 进一步地，通过采用至少一级逻辑校验的硬件电路模块来实现信号校验模块，可 进一步保证系统校验的可靠性，提高了校验的准确性。
[0024]此外，信号校验模块中除了设置用于校验两路传输通道中传输的信号是否一致的 与门阵列之外，进一步通过异或阵列模块来校验无线传输系统中的某个通道是否存在错 误，进一步保证了系统运行的可靠性。
[0025]通过设置RS触发器对异或阵列模块校验出的错误进行锁定，防止了无线传输异常 消失后，系统自动恢复使能。
[0026]本实用新型实施例中，通过采用可确保系统安全性和可靠性的硬件逻辑校验，因 此可采用较低功率消耗的无线技术，如Bluetooth、Zigbee技术，Z-Wave技术等。并且通过采 用较低功率消耗的无线技术使得电池的寿命得到延长。
[0027] 通过设置动作传感器将处于睡眠状态中的无线控制发射器从睡眠中快速唤醒，可 缩短无线控制发射器的睡眠响应时间，使得无线控制更灵敏方便，并且进一步降低了功率 消耗。
【附图说明】
[0028] 下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人 员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
[0029] 图1为本实用新型实施例中一种无线控制系统的结构示意图。
[0030] 图2A和图2B分别为本实用新型示例中一种无线控制系统中的无线控制发射器和 无线控制接收器的结构示意图。
[0031] 图3为本实用新型一个应用示例中无线控制发射器和无线控制接收器配合医疗设 备使用的示意图。
[0032] 其中，附图标记如下：

【具体实施方式】
[0035]在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。在此，需要说明的 一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实 用新型的方案密切相关的设备结构，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
[0036]除非另行定义，本文使用的所有技术及科学术语具有如本实用新型所属领域的普 通技术人员所普遍理解的含义相同的含义。本文的实用新型的说明书中使用的所述术语仅 是用来描述具体实施方案的而并不是意图对本实用新型造成限制。如在本实用新型的说明 书以及所附权利要求书中使用的单数形式的"一"以及"所述"也意图包括复数形式，除非本 文内容明确地另行指定。所有本文提到的公开文件、专利申请文件、专利以及其他参考文献 均通过引用被清楚地并入其全部内容。
[0037]本实用新型实施例中，为了方便控制器的合理布置，考虑采用无线控制器来实现 控制，同时为了确保系统的可靠性和安全性，考虑在该无线控制器中采用至少两个通信通 道来传输同一控制信号，并对这些通信通道进行检错校验，例如，通过硬件电路对这些通信 通道进行查错校验，只有在校验到这些通信通道传输的控制信号相同时，才执行对应的控 制操作。
[0038] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型 进一步详细说明。
[0039] 图1为本实用新型实施例中一种无线控制系统的结构示意图。如图1所示，无线控 制系统1000可包括至少一个无线控制发射器1〇〇(图中仅示出了一个无线控制发射器)和至 少一个无线控制接收器200(图中仅示出了一个无线控制接收器）。
[0040] 其中，每个无线控制发射器100用于在接收到用户触发的对应一控制功能的控制 信号时，将所述控制信号同时通过至少两个独立的无线通信协议分别进行封装处理，并将 处理后的至少两个无线控制信号通过对应的两个无线信号传输通道分别发送出去。
[0041] 所述无线控制接收器200用于通过至少两个无线信号传输通道分别接收对应的无 线控制信号，并对所接收的无线控制信号根据其无线信号协议进行解析处理，得到对应的 控制信号，并校验解析出的两路控制信号是否一致，如果一致，则控制对应的执行机构执行 所述控制信号对应的操作。
[0042] 本实施例中，对应所述两个无线通信协议的通信技术可以相同，也可以不同。当 然，为了降低两个无线信号传输通道之间的相互干扰，且增加元器件多样性(Diversity)， 防止共因失效(Common Cause Failure)，可采用不同的无线通信技术或者基于不同的通信 频道来实现通信。上述无线通信技术可以为Bluetooth、ZigBee、Z-Wave、专有2.4G (Proprietary 2.4G)等无线通信技术。
[0043] 具体实现时，每个无线控制发射器100可有多种具体实现形式。图1中仅示出了其 中一种，如图1中的实线部分所示，每个无线控制发射器100可包括:人机接口模块101和两 个无线信号发射模块102、103。其中，两个无线信号发射模块102、103分别与人机接口模块 101连接。本领域的技术人员可以根据实际需要，在一个无线控制发射器中设置更多的无线 信号发射模块，本实用新型在此方面不受限。
[0044] 其中，人机接口模块101可用于接收对应一控制功能的控制信号，并将所述控制信 号同时提供给所述两个无线信号发射模块102、103。该人机接口模块101的实现方式可有多 种。例如，可以包括复数个对应不同控制功能的按键，用户通过按下不同的按键，触发不同 的控制信号。
[0045] 所述两个无线信号发射模块102、103中的每一个，用于根据自身的无线通信协议 将所述控制信号进行无线封装，并将封装后的控制信号发射出去。具体实现时，两个无线信 号发射模块102、103可以是采用同样的无线技术的模块，也可以是采用不同的无线技术的 模块，例如，一个采用专有2.4GHz通信技术，另一个采用800~900MHz的Zigbee通信技术，或 者868MHz或908MHz的Z-Wave通信技术等。
[0046]进一步地，为了提高处于睡眠状态的无线控制器的唤醒反应速度与用户实际使用 体验，可选地，本实施例中的无线控制发射器100还可如图1中的虚线部分所示，包括一动作 传感器104。其中，动作传感器104与两个无线信号发射模块102、103连接并且用于在所述两 个无线信号发射模块102、103处于睡眠模式时，若感应到一促使所述无线控制发射器产生 移动动作的动作信号，则将所述两个无线信号发射模块102、103从睡眠模式唤醒。在优选实 施方式中，动作传感器可以为任何适合的运动检测传感器，比如，三轴加速度计等。本领域 的技术人员可以根据实际需要选择其它适合的动作传感器，本实用新型在此方面不受限。 [0047]相应地，所述无线控制接收器200也可有多种具体实现形式。图1中也仅示出了其 中一种，如图1中的实线部分所示，所述无线控制接收器200可包括:两个无线信号接收模块 201、202、信号校验模块203和中心控制器204。其中，信号校验模块203与两个无线信号接收 模块201、202连接，并且中心控制器204与信号校验模块203连接。类似地，本领域的技术人 员可以根据实际需要，在一个无线控制接收器中设置更多的无线信号接收模块，本实用新 型在此方面不受限。
[0048]其中，每个无线信号接收模块201、202分别用于接收对应的无线控制信号发射模 块102、103发射的封装后的控制信号，对所述封装后的控制信号进行包括解封装在内的解 析处理，并输出对应的控制信号。无线信号接收模块201、202需要与无线信号发射模块102、 103相对应。例如，如果无线信号发射模块102采用第一通信技术，无线信号发射模块103采 用第二通信技术，则无线信号接收模块201、202也需分别采用第一通信技术和第二通信技 术来实现。例如，无线信号接收模块201可采用第一通信技术，无线信号接收模块202可采用 第二通信技术等，以用于接收对应的无线信号发射模块发来的控制信号。
[0049]信号校验模块203用于校验所述两个无线信号接收模块201、202输出的控制信号 是否相同，如果是，则输出对应的控制信号；否则不输出对应的控制信号。本实施例中，信号 校验模块203可有多种具体实现形式，例如可以通过软件来实现，或者也可以通过硬件电路 来实现;可以包括一级校验，也可以包括两级校验或更多级的校验等。
[0050]当信号校验模块203采用硬件电路模块实现时，无线信号接收模块201、202输出的 控制信号一般为电平控制信号，且根据无线信号接收模块20U202输出的电平控制信号是 高电平有效还是低电平有效的不同实现，信号校验模块203的具体电路组成也不一样。例 如，当无线信号接收模块20U202输出的电平控制信号是高电平有效时，信号校验模块203 可采用与门阵列和/或异或阵列模块等实现。当无线信号接收模块201、202输出的电平控制 信号是低电平有效时，信号校验模块203可采用或非门、或门或与非门等来实现。
[00511中心控制器204用于在所述信号校验模块203输出对应的控制信号时，控制对应的 执行机构执行所述控制信号对应的操作。
[0052]为了使系统更加安全可控，本实施例中可进一步提供一系统使能控制信号和安全 冗余信号，其具体实现方法可有多种。
[0053] 作为一个例子，可如图1中的虚线部分所示，无线控制发射器100可选地进一步包 括一与人机接口模块101连接的脉冲发生器105,并且在所述人机接口模块101上设置有触 发单元（图1中未示出）。相应地，当所述触发单元被激活时，所述脉冲发生器被使能以产生 系统使能控制信号，人机接口模块101可进一步用于接收一触发信号，控制所述脉冲发生器 使能，并接收所述系统使能控制信号，将所述系统使能控制信号持续提供给两个无线信号 发射模块102、103;或者当所述触发单元的激活需要被停止时，接收一断开所述脉冲发生器 的安全冗余信号，并停止将所述系统使能控制信号提供给两个无线信号发射模块102、103。 本实施例中，所述系统使能控制信号可以为一方波脉冲信号。所述两个无线信号发射模块 102、103中的每一个可进一步用于根据自身的无线通信协议将所述系统使能控制信号进行 无线封装，并将封装后的系统使能控制信号发射出去。
[0054]其中，触发单元可包括按键、开关或触控装置等。
[0055]可选地，如图1中的虚线部分所示，无线控制接收器200可以进一步包括一与信号 校验模块203连接的单稳态触发器205。所述无线控制接收器200中的每个无线信号接收模 块201、202进一步用于接收对应的无线控制信号发射模块102、103发射的封装后的系统使 能控制信号，对所述封装后的系统使能控制信号进行包括解封装在内的解析处理，并输出 对应的系统使能控制信号，该系统使能控制信号同样可为一方波脉冲信号。信号校验模块 203进一步用于校验所述两个无线信号接收模块201、202输出的系统使能控制信号是否相 同，如果是，则输出对应的系统使能控制信号，该系统使能控制信号同样可为一方波脉冲信 号;否则不输出对应的系统使能控制信号。信号校验模块203输出的系统使能控制信号可用 于维持所述单稳态触发器205处于输出被维持触发的状态，该单稳态触发器205在所述输出 被维持触发的状态下的输出即为一额外的安全使能信号。该安全使能信号可直接用于控制 各执行机构使能。
[0056]当在无线控制发射器100停止发送所述系统使能控制信号时，所述信号校验模块 203也不再输出所述系统使能控制信号，此时单稳态触发器205停止发送所述安全使能信 号，各执行机构失能，系统被强行停止。进一步地，系统还可以是在预设时间后被强行停止。 [0057]下面通过一个硬件实现的应用示例，对本实用新型实施例中的无线控制系统1000 进行详细描述。
[0058]图2A和图2B分别示出了本实用新型示例中的一种无线控制系统1000中的无线控 制发射器和无线控制接收器的结构示意图。图2A中示出了两个无线控制发射器，即第一无 线控制发射器300和第二无线控制发射器400,图2B中示出了一个无线控制接收器500。当 然，在其它应用示例中，无线控制系统1000中也可以仅包括一个无线控制发射器，或包括多 于两个的无线控制发射器。
[0059]本示例中，第一无线控制发射器300包括第一人机接口模块1、第一无线信号发射 模块3、第二无线信号发射模块4、动作传感器5和脉冲发生器6。
[0060] 第二无线控制发射器400包括第二人机接口模块2、第一无线信号发射模块3、第二 无线信号发射模块4、动作传感器5和脉冲发生器6。
[0061] 第一人机接口模块1包括L个控制开关KhKs、……、!^和一个系统使能/失能开关 Ks。其中，不同的控制开关可用于控制不同的功能。L为大于或等于1的整数。
[0062] 第二人机接口模块2包括M个控制开关Ku1、KL+2、……、KL+M和一个系统使能/失能开 关Ks。其中，不同的控制开关可用于控制不同的功能。M为大于或等于1的整数。
[0063]在另一个实施方式中，除系统使能/失能开关Ks的其它所有控制开关也可以不采 用图2A中所示的独立的开关按键形式，如可以采用双触点或双层开关(双刀单掷），当然也 可以采用其它的实现方式。例如，电容或电感触摸控制等。
[0064]第一人机接口模块1和第二人机接口模块2的控制开关对应的控制功能可有部分 重叠，当然也可以全部重叠或全不一样。例如，以医疗设备中的X光成像设备为例，第一无线 控制发射器300可以为手持无线控制发射器，第二无线控制发射器400可以为脚踏无线控制 发射器，二者的控制功能可以部分重叠，也可以全部重叠或全不一样。
[0065]上述第一无线控制发射器300和第二无线控制发射器400中，当某个控制开关闭合 时，对应该控制开关的控制功能的控制信号便会同时发送给第一无线信号发射模块3和第 二无线信号发射模块4。
[0066] 第一无线信号发射模块3和第二无线信号发射模块4分别根据自身的无线通信协 议将所述控制信号进行无线封装，得到封装后的控制信号，并将封装后的控制信号发射出 去。本示例中，为了方便理解，假设第一无线信号发射模块3采用第一无线通信技术Wl，例如 专有2.4GHz通信技术，第二无线信号发射模块4采用第二无线通信技术W2,例如800~ 900MHz的Zigbee通信技术，则对应各控制开关K^K 2、……、KL触发的控制信号，第一无线信 号发射模块3得到的控制信号可分别表示为Wl IN1、W1 IN2、……、W1 INl，第二无线信号发射模 块4得到的控制信号可分别表示为W2 IN1、W2 IN2、……、W2 INl;对应各控制开关KL+i、 KL+2、……、Kum触发的控制信号，第一无线信号发射模块3得到的控制信号可分别表示为 WlIN L+1、WlINL+2、……、W1INl+m，第二无线信号发射模块4得到的控制信号可分别表示为 W2INl+i、W2INl+2、……、W2 INl+m。
[0067] 可选地，第一人机接口模块1和第二人机接口模块2上可以设置有触发单元，所述 触发单元可以选自按键、开关或触控装置。当所述触发单元被激活时，脉冲发生器6被使能 以产生系统使能控制信号，人机接口模块接收所述系统使能控制信号，并将所述系统使能 控制信号持续提供给无线信号发射模块，无线信号发射模块进一步将所述系统使能控制信 号发射出去。当所述触发单元的激活需要被停止时，人机接口模块接收一断开脉冲发生器6 的安全冗余信号，并停止将所述系统使能控制信号提供给无线信号发射模块。
[0068] 下面以触发单元为系统使能/失能开关Ks为例进行说明。当系统使能/失能开关Ks 闭合时，脉冲发生器6产生的方波脉冲信号DMS便会持续发送给第一无线信号发射模块3和 第二无线信号发射模块4。第一无线信号发射模块3和第二无线信号发射模块4分别根据自 身的无线通信协议将所述方波脉冲信号进行无线封装，并将封装后的方波脉冲信号发射出 去。当系统使能/失能开关Ks断开时，脉冲发生器6便会停止发送给第一无线信号发射模块3 和第二无线信号发射模块4,相应地，第一无线信号发射模块3和第二无线信号发射模块4停 止发射所述方波脉冲信号。
[0069] 动作传感器5用于在所述第一无线信号发射模块3和第二无线信号发射模块4处于 睡眠模式时，若感应到一促使所述无线控制发射器300和/或第二无线控制发射器400产生 移动动作的动作信号时，将所述第一无线信号发射模块3和/或第二无线信号发射模块4从 睡眠模式唤醒。
[0070] 以上述的第一无线控制发射器300为手持无线控制发射器，第二无线控制发射器 400为脚踏无线控制发射器的情况为例，当第一无线控制发射器300中的动作传感器5感应 到第一无线控制发射器300从静止状态被拿起时，便会唤醒第一无线控制发射器300中的第 一无线信号发射模块3和第二无线信号发射模块4。当第二无线控制发射器400中的动作传 感器5感应到唤醒第二无线控制发射器400的信号时，例如处于静止状态的脚踏无线控制发 射器被使用者脚踏或触碰时，便会唤醒第二无线控制发射器400中的第一无线信号发射模 块3和第二无线信号发射模块4。
[0071] 本示例中，无线控制接收器500包括:第一无线信号接收模块7、第二无线信号接收 模块8、信号校验模块9、中心控制器10、单稳态触发器11。
[0072] 本示例中，假设第一无线信号接收模块7和第一无线信号发射模块3建立有对应的 无线传输通道;第二无线信号接收模块8和第二无线信号发射模块4建立有对应的无线传输 通道。在这种情况下，第一无线信号接收模块7用于接收第一无线信号发射模块3发射的封 装后的控制信号，对所述封装后的控制信号进行包括解封装在内的解析处理，并输出对应 的控制信号。并且，第一无线信号接收模块7还用于接收第一无线信号发射模块3发射的封 装后的方波脉冲信号，对所述封装后的方波脉冲信号进行包括解封装在内的解析处理，并 输出对应的方波脉冲信号DMS。第二无线信号接收模块8用于接收第二无线信号发射模块4 发射的封装后的控制信号，对所述封装后的控制信号进行包括解封装在内的解析处理，并 输出对应的控制信号。并且，第二无线信号接收模块8还用于接收第二无线信号发射模块4 发射的封装后的方波脉冲信号，对所述封装后的方波脉冲信号进行包括解封装在内的解析 处理，并输出对应的方波脉冲信号DMS。
[0073]针对上述第一无线信号发射模块3采用第一无线通信技术Wl，如专有2.4GHz通信 技术，第二无线信号发射模块4采用第二无线通信技术W2，如800~900MHz的Zigbee通信技 术的情况，对应各控制开关H……H +1、KL+2、……、KL+M触发的控制信号，第一无线信 号接收模块7输出的控制信号可表示为WlOUT 1、W10UT2、……、W10UTN，对应各控制开关K1、 K2、……、以、1(1+1、1^+2、……、Κ?+Μ触发的控制信号，第二无线信号接收模块8输出的控制信号 可分别表示为W20UM20UT2、……、W20UTn。其中，N=L+M。此外，有些应用中，N也可以大于L +M之和。
[0074]本示例中，信号校验模块9用于校验第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收 模块8输出的控制信号是否相同，如果是，则输出对应的控制信号；否则不输出对应的控制 信号。并且，信号校验模块9还用于校验第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收模块8 输出的方波脉冲信号DMS是否相同，如果是，则输出对应的方波脉冲信号DMS;否则不输出对 应的方波脉冲信号DMS。
[0075]本示例中，以信号校验模块9采用两级逻辑校验的硬件电路模块实现为例，并且以 第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收模块8输出高电平有效的情况为例，则如图2B 所示，信号校验模块9包括：与门阵列模块90和异或阵列模块92。在如图2B所示的优选实施 方式中，与门阵列模块90可以包括第一与门阵列91和第二与门阵列93。
[0076]其中，第一与门阵列91由N+1个第一与门&构成，每个第一与门包括两个输入端和 一个输出端，每个第一与门的两个输入端用于接收第一无线信号接收模块7和第二无线信 号接收模块8针对接收的同一控制信号输出的电平控制信号；不同第一与门对应第一无线 信号接收模块7和第二无线信号接收模块8针对接收的不同控制信号输出的电平控制信号。 第一与门阵列91中的第一与门主要用于校验第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收 模块8输出的电平控制信号是否均为高电平，如果是，则输出高电平;否则输出低电平。 [0077]所述异或阵列模块92包括：由N+1个异或门XOR构成的异或门阵列921，一个或门 922、一个脉宽触发电路923和一个RS触发器924。异或阵列模块92主要用于对无线控制系统 1000进行错误校验。
[0078] 其中，每个异或门包括两个输入端和一个输出端，所述每个异或门的两个输入端 用于接收第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收模块8针对接收的同一控制信号输 出的电平控制信号;不同异或门对应第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收模块8针 对接收的不同控制信号输出的电平控制信号。每个异或门用于在自身的两个输入端接收的 电平控制信号相同时，输出低电平;否则，输出高电平。
[0079] 或门922包括与所述异或门的数量相一致的输入端和一个输出端，所述或门922的 各输入端分别与一个异或门的输出端相连。或门9 2 2用于在自身的任一输入端接收到高电 平控制信号时，输出高电平;否则，输出低电平。
[0080]脉宽触发电路923具有一个输入端、一个反相输出端/Q和一个同相输出端Q;脉宽 触发电路923的输入端与所述或门922的输出端相连，脉宽触发电路923的反相输出端/Q为 异或阵列模块92的输出端。当无线控制系统1000不存在系统错误时，脉宽触发电路923不会 被触发，此时反相输出端输出表示正常(OK)的高电平信号K;如果无线控制系统1000的一个 通道出现异常，即异或门阵列的任意一个异或门的输入如果出现不同，则该异或门的输出 为高电平，或门输出也为高电平，若或门输出高电平持续预设的时间，则脉宽触发电路被触 发，反相输出端被置低电平，该信号会关闭第二与门阵列的所有输出，脉宽触发电路923的 同相输出端Q输出表示异常(Error)的高电平信号Err。如果无线控制系统1000的异常仅持 续极短时间，则脉宽触发电路不会被触发，目的在于容忍两个通道之间轻微的传输时间差、 延迟或信号抖动。
[0081 ] RS触发器924的S输入端与脉宽触发电路923的同相输出端连接，用于在异或阵列 模块92校验出错误时，即S输入端接收到脉宽触发电路923的同相输出端输出的表示异常的 高电平时，RS触发器924的输出端Q向中心控制器10输出一错误保持信号，用于锁定错误状 态，防止无线传输异常消失后，系统自动恢复使能。相应地，所述中心控制器10可用于根据 所述错误保持信号执行对应的安全处理，并通过复位RS触发器的R输入端消除错误保持信 号的输出。
[0082]第二与门阵列93由N+1个第二与门&构成，每个第二与门对应一个第一与门，每个 第二与门包括两个输入端和一个输出端，所述每个第二与门的一个输入端用于与对应的第 一与门的输出端连接，另一个输入端用于与所述异或阵列模块92的输出端相连，即与所述 脉宽触发电路923的反相输出端相连，用于在接收到脉宽触发电路923的反相输出端输出的 表示正常的高电平时，使第一与门输出的电平控制信号有效，此时中心控制器10能够控制 对应的执行机构执行相应的操作。
[0083]实际应用中，第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收模块8分别将所输出的 电平控制信号同时提供给第一与门阵列91中对应的第一与门和异或门阵列921中对应的异 或门。
[0084]相应地，中心控制器10在与对应的第一与门相对应的第二与门的输出端输出高电 平时，控制对应的执行机构执行所述控制信号对应的操作。
[0085]此外，在其它实施方式中，信号校验模块9也可以采用其它的实现方式，例如，与门 阵列模块90或异或阵列模块92可以是分立元器件的组合，也可以以逻辑器件实现，如PAL， GAL，CPLD/FPGA等。此外，信号校验模块9也可仅采用本示例中的一级逻辑校验来实现，即采 用本示例中的第一与门阵列91来实现。此时，第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收 模块8分别将所输出的电平控制信号提供给所述第一与门阵列91中对应的第一与门。所述 中心控制器10用于在对应的第一与门的输出端输出高电平控制信号时，控制对应的执行机 构执行所述控制信号对应的操作。
[0086]单稳态触发器11在信号校验模块9输出对应的方波脉冲信号DMS时，即对应的第二 与门输出方波脉冲信号DMS时，处于输出被维持触发的状态，并输出一用于控制各执行机构 使能的安全使能信号。
[0087]第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收模块8通过系统总线12连接至中心 控制器10,由所述中心控制器10对所述第一无线信号接收模块7和第二无线信号接收模块8 完成设置操作或与其分别对应的无线信号发射模块3与4进行对码或连接许可等操作等。 [0088]作为一种实施方式，本实施例中的无线信号发射模块和无线信号接收模块可以采 用挪威Nordic公司的nRF24xx系列芯片来实现，或者也可采用其它形式的芯片，此处不对其 进行限制。
[0089]本实用新型中的上述无线控制系统中的无线控制发射器和无线控制接收器可以 单独销售。
[0090] 此外，本实用新型中提供的一种医疗设备可包括本实用新型实施例中任一种具体 实现形式的无线控制系统1000。可选地，所述医疗设备可以为CT机、X光成像设备(X光机） 等，本领域的技术人员可以根据实际需要，将本实用新型中提供的无线控制系统1000应用 于各种设备，本实用新型在此方面不受限。
[0091] 下面以该医疗设备为X光成像设备为例，描述所述无线控制系统1000在该设备中 的设置情况。图3为本实用新型一个应用示例中无线控制发射器和无线控制接收器配合医 疗设备使用的示意图。如图3所述，无线控制发射器可以包括手持无线控制发射器600和脚 踏无线控制发射器700,这两个无线控制发射器600、700可根据使用需要进行设置。无线控 制接收器800可设置在系统中心控制单元900上。其中，手持无线控制发射器600和脚踏无线 控制发射器700可同时存在，也可只存在其中一个。
[0092] 从上述方案中可以看出，本实用新型实施例中为控制信号的传输设置了两个无线 信号传输通道，即无线控制发射器通过两个无线信号发射模块来分别对同一控制信号进行 无线封装后发射出去，同时无线控制接收器也通过两个无线信号接收模块来分别接收对应 的无线信号发射模块发射的控制信号，之后再由一个信号校验模块来校验两个无线信号传 输通道传输的控制信号是否相同，如果相同，由中心控制器控制对应的执行机构执行对应 的操作。可见，双通道的信号传输及信号校验保证了系统的可靠性和安全性，同时摆脱了有 线线缆的束缚，可方便控制器的合理布置。
[0093] 进一步地，通过采用至少一级逻辑校验的硬件电路模块来实现信号校验模块，可 进一步保证系统校验的可靠性，提高了校验的准确性。
[0094]此外，信号校验模块中除了设置用于校验两路传输通道中传输的信号是否一致的 与门阵列之外，进一步通过异或阵列模块来校验无线传输系统中的某个通道是否存在错 误，进一步保证了系统运行的可靠性。
[0095] 通过设置RS触发器对异或阵列模块校验出的错误进行锁定，防止了无线传输异常 消失后，系统自动恢复使能。
[0096] 本实用新型实施例中，通过采用可确保系统安全性和可靠性的硬件逻辑校验，因 此可采用较低功率消耗的无线技术，如Zigbee技术，Z-Wave技术等。并且通过采用较低功率 消耗的无线技术使得电池的寿命得到延长。
[0097] 通过设置动作传感器将处于睡眠状态中的无线控制发射器从睡眠中快速唤醒，可 缩短无线控制发射器的睡眠响应时间，使得无线控制更灵敏方便，并且进一步降低了功率 消耗。
[0098] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种无线控制发射器，其特征在于，包括： 一人机接口模块（101、1、2);以及 至少两个无线信号发射模块（102、103、3、4)，所述至少两个无线信号发射模块（102、 103、3、4)分别与所述人机接口模块(101、1、2)连接； 其中，所述人机接口模块（1〇1、1、2)用于接收一控制信号，并将所述控制信号同时提供 给所述至少两个无线信号发射模块(1〇2、103、3、4);并且 其中，所述至少两个无线信号发射模块(102、103、3、4)用于将所述控制信号发射出去。2. 根据权利要求1所述的无线控制发射器，其特征在于，所述无线控制发射器进一步包 括一动作传感器（1〇4、5)，所述动作传感器（104、5)与所述至少两个无线信号发射模块 (102、103、3、4)连接并且用于感应一促使所述无线控制发射器产生移动动作的动作信号； 其中，在所述至少两个无线信号发射模块（102、103、3、4)处于睡眠模式时，若所述动作 传感器（1〇4、5)感应到所述动作信号，所述至少两个无线信号发射模块（102、103、3、4)从睡 眠模式被唤醒。3. 根据权利要求1或2所述的无线控制发射器，其特征在于，所述无线控制发射器进一 步包括一脉冲发生器（105、6)，所述脉冲发生器（105、6)与所述人机接口模块（101、1、2)连 接并且在所述人机接口模块(101、1、2)上设置有触发单元(Ks); 其中，当所述触发单元(Ks)被激活时，所述脉冲发生器（105、6)被使能以产生系统使能 控制信号，所述人机接口模块(1〇1、1、2)进一步用于接收所述系统使能控制信号，并将所述 系统使能控制信号持续提供给所述至少两个无线信号发射模块（102、103、3、4)，所述至少 两个无线信号发射模块（1〇2、103、3、4)进一步用于将所述系统使能控制信号发射出去;并 且 其中，当所述触发单元(Ks)的激活被停止时，所述人机接口模块（101、1、2)接收一断开 所述脉冲发生器（1〇5、6)的安全冗余信号，并停止将所述系统使能控制信号提供给所述至 少两个无线信号发射模块(102、103、3、4)。4. 根据权利要求3所述的无线控制发射器，其特征在于，所述触发单元包括按键、开关 或触控装置。5. 根据权利要求1或2所述的无线控制发射器，其特征在于，所述无线控制发射器包括 手持无线控制发射器或脚踏无线控制发射器。6. 根据权利要求1或2所述的无线控制发射器，其特征在于，所述至少两个无线信号发 射模块(102、103、3、4)所使用的无线通信协议是不同的。7. -种无线控制接收器，其特征在于，包括： 至少两个无线信号接收模块（201、202、7、8)，其中所述至少两个无线信号接收模块 (201、202、7、8)分别用于接收同一控制信号，并输出对应的控制信号； 一信号校验模块(203、9)，所述信号校验模块(203、9)与所述至少两个无线信号接收模 块(201、202、7、8)连接并且用于校验所述至少两个无线信号接收模块(201、202、7、8)输出 的控制信号是否相同，如果是，则输出对应的控制信号;否则不输出对应的控制信号；以及 一中心控制器(204、10 )，所述中心控制器（204、10)与所述信号校验模块（20 3、9)连接 并且用于在所述信号校验模块(203、9)输出对应的控制信号时，控制对应的执行机构执行 所述控制信号对应的操作。8. 根据权利要求7所述的无线控制接收器，其特征在于，所述信号校验模块(203、9)为 包含至少一级逻辑校验的硬件电路模块； 所述无线信号接收模块输出的控制信号为电平控制信号。9. 根据权利要求8所述的无线控制接收器，其特征在于，所述信号校验模块(203、9)包 括:与门阵列模块(90)，并且所述与门阵列模块(90)包括第一与门阵列(91); 其中，所述第一与门阵列（91)由复数个第一与门构成;每个第一与门包括至少两个输 入端和一个输出端，所述每个第一与门的至少两个输入端用于接收所述至少两个无线信号 接收模块(201、202、7、8)针对接收的同一控制信号输出的电平控制信号；不同第一与门对 应所述至少两个无线信号接收模块(201、202、7、8)针对接收的不同控制信号输出的电平控 制信号； 所述至少两个无线信号接收模块(201、202、7、8)分别将所输出的电平控制信号提供给 所述第一与门阵列(91)中对应的第一与门； 所述中心控制器(204、10)在所述对应的第一与门的输出端输出高电平控制信号时，控 制对应的执行机构执行所述控制信号对应的操作。10. 根据权利要求9所述的无线控制接收器，其特征在于，所述信号校验模块(203、9)进 一步包括:异或阵列模块(92)，并且所述与门阵列模块(90)进一步包括第二与门阵列(93); 其中，所述异或阵列模块(92)包括：由复数个异或门构成的异或门阵列（921)，一或门 (922) 和一脉宽触发电路(923);其中，每个异或门包括至少两个输入端和一个输出端，所述 每个异或门的至少两个输入端用于接收所述至少两个无线信号接收模块(201、202、7、8)针 对接收的同一控制信号输出的电平控制信号;不同异或门对应所述至少两个无线信号接收 模块(201、202、7、8)针对接收的不同控制信号输出的电平控制信号;所述或门（922)包括与 所述异或门的数量相一致的输入端和一个输出端，所述或门（9 2 2)的各输入端分别与一个 异或门的输出端相连;所述脉宽触发电路(923)具有一个输入端、一个反相输出端和一个同 相输出端;所述脉宽触发电路(923)的输入端与所述或门的输出端相连，所述脉宽触发电路 (923) 的反相输出端为所述异或阵列模块(92)的输出端； 其中，所述第二与阵列(93)由复数个第二与门构成，每个第二与门对应一个第一与门， 每个第二与门包括两个输入端和一个输出端，所述每个第二与门的一个输入端用于与对应 的第一与门的输出端连接，另一个输入端用于与所述异或阵列模块(92)的输出端相连； 其中，所述至少两个无线信号接收模块(201、202、7、8)分别将所输出的电平控制信号 同时提供给所述第一与门阵列(91)中对应的第一与门和所述异或门阵列(921)中对应的异 或门；并且 其中，所述中心控制器(204、10)在与所述对应的第一与门相对应的第二与门的输出端 输出高电平控制信号时，控制对应的执行机构执行所述控制信号对应的操作。11. 根据权利要求10所述的无线控制接收器，其特征在于，所述异或阵列模块(92)进一 步包括:一 RS触发器(924)，所述RS触发器(924)的S输入端与所述脉宽触发电路(923)的同 相输出端连接;所述RS触发器(924)的输出端用于在所述异或阵列模块(92)校验出错误时， 输出一错误保持信号； 其中，所述中心控制器(204、10)进一步用于根据所述错误保持信号执行对应的安全处 理。12. 根据权利要求7至11中任一项所述的无线控制接收器，其特征在于，所述无线控制 接收器进一步包括： 一单稳态触发器(205、11)，所述单稳态触发器（205、11)与所述信号校验模块（203、9) 连接； 其中，所述至少两个无线信号接收模块(201、202、7、8)进一步用于接收一系统使能控 制信号，并输出对应的系统使能控制信号； 其中，所述信号校验模块（203、9)进一步用于校验所述至少两个无线信号接收模块 (201、202、7、8)输出的系统使能控制信号是否相同，如果是，则向所述单稳态触发器(205、 11)输出对应的系统使能控制信号，使所述单稳态触发器(205、11)处于输出被维持触发的 状态;否则不输出对应的系统使能控制信号;并且 其中，所述单稳态触发器(205、11)用于在所述输出被维持触发的状态下，输出一用于 控制各执行机构使能的安全使能信号。13. -种无线控制系统，其特征在于，包括:至少一个如权利要求1、2、5或6所述的无线 控制发射器，以及至少一个如权利要求7至11中任一项所述的无线控制接收器;或者， 包括:至少一个如权利要求3或4所述的无线控制发射器以及至少一个如权利要求12所 述的无线控制接收器。14. 一种医疗设备，其特征在于，包括如权利要求13中所述的无线控制系统。
【文档编号】H04B1/04GK205545216SQ201620279735
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】马邺山
【申请人】上海西门子医疗器械有限公司