无线连接部件、系统、无线人机接口部件和医疗设备的制造方法
无线连接部件、系统、无线人机接口部件和医疗设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及医疗设备领域，特别是一种用于医疗设备的无线连接部件、系统、 无线人机接口部件及医疗设备。
【背景技术】
[0002] 在某些医疗设备中，如X射线计算机断层扫描（ComputedTomography，CT)机或磁 共振成像（MRI)设备等，通常会存在各种人机接口（HumanMachineInterface，HMI)部件， 以实现对该医疗设备的操作。以CT机为例，人机接口部件可包括脚踏开关、机架显示屏、介 入治疗模块以及控制盒等设备。
[0003] 目前，各种人机接口部件都是通过有线连接的方式直接连接到医疗设备的主板之 上。这样的话，受限于有线连接的线缆，各种人机接口部件就只能被放置在特定的位置，而 无法方便布置。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本实用新型一方面提出了一种用于医疗设备的无线连接部件及系统； 另一方面提出了一种无线人机接口部件及医疗设备，用以实现人机接口部件与医疗设备主 板的方便连接，进一步优化整个医疗设备的成本地位。
[0005] 本实用新型中提供的用于医疗设备的无线连接系统，包括：一个主节点无线连接 部件和至少一个从节点无线连接部件；其中，每个从节点无线连接部件包括：至少一个1/ 0接口，每个I/O接口用于与一人机接口部件有线电连接；一第一无线收发器，用于与所述 主节点无线连接部件实现无线连接；和一第一微控制单元，分别与所述I/O接口和所述第 一无线收发器相连，用于在每个I/O接口与所述第一无线收发器之间进行信号处理与转 发；所述主节点无线连接部件包括：一主连接接口，用于与一医疗设备主板有线电连接；一 第二无线收发器，用于与所述至少一个从节点无线连接部件的第一无线收发器实现无线连 接；和一第二微控制单元，分别与所述主连接接口和所述第二无线收发器相连，用于在所述 主连接接口与所述第二无线收发器之间进行信号处理与转发。
[0006] 在一个实施方式中，所述每个从节点无线连接部件进一步包括：一第一供电模块， 用于为所述第一微控制单元、所述第一无线收发器和所述至少一个I/O接口供电；
[0007] 所述主节点无线连接部件进一步包括：一第二供电模块，用于为所述第二微控制 单元、所述第二无线收发器和所述主连接接口供电。
[0008] 在一个实施方式中，所述第一供电模块包括：第一电源和用于将所述第一电源的 电压转换为对应供电电压的第一电源稳压模块；和/或，
[0009] 所述第二供电模块包括：第二电源和用于将所述第二电源的电压转换为对应供电 电压的第二电源稳压模块。
[0010] 在一个实施方式中，每个从节点无线连接部件进一步包括：与所述第一供电模块 相连、且受所述第一微控制单元控制的第一电源管理模块，用于在所述第一微控制单元进 入低功耗模式时，断开所述第一供电模块对所述第一无线收发器和所述至少一个I/O接口 的供电，并在所述第一微控制单元进入工作模式时，连通所述第一供电模块对所述第一无 线收发器和所述至少一个I/O接口的供电；和/或，
[0011] 所述主节点无线连接部件进一步包括：与所述第二供电模块相连、且受所述第二 微控制单元控制的第二电源管理模块，用于在所述第二微控制单元进入低功耗模式时，断 开所述第二供电模块对所述第二无线收发器和所述主连接接口的供电，并在所述第二微控 制单元进入工作模式时，连通所述第二供电模块对所述第二无线收发器和所述主连接接口 的供电。
[0012] 在一个实施方式中，所述第一电源管理模块包括：第一MOS管、第二MOS管，第一限 流电阻和第二限流电阻；其中，所述第一MOS管的源极分别与第一供电模块的输出端以及 第一限流电阻的一端相连；所述第一MOS管的栅极分别与所述第一限流电阻的另一端以及 所述第二MOS管的源极相连；所述第一MOS管的漏极为所述第一电源管理模块的电源输出 端，分别连接至所述第一无线收发器以及所述至少一个I/O接口的供电端；
[0013] 所述第二MOS管的栅极分别与第一微控制单元的控制管脚以及第二限流电阻的 一端相连；所述第二MOS管的漏极与所述第二限流电阻的另一端相连并接地；
[0014] 所述第二电源管理模块包括：第三MOS管、第四MOS管，第三限流电阻和第四限流 电阻；其中，所述第三MOS管的源极分别与第二供电模块的输出端以及第三限流电阻的一 端相连；所述第三MOS管的栅极分别与所述第三限流电阻的另一端以及所述第四MOS管的 源极相连；所述第三MOS管的原极为第二电源管理模块的电源输出端，分别连接至所述第 二无线收发器和所述主连接接口的供电端；所述第四MOS管的栅极分别与第二微控制单元 的控制管脚以及第四限流电阻的一端相连；所述第四MOS管的漏极与所述第四限流电阻的 另一端相连并接地。
[0015] 本实用新型中提供的一种用于医疗设备的无线连接部件，包括：至少一个I/O接 口，每个I/O接口用于与一人机接口部件有线电连接；一无线收发器，用于收发无线信号； 和一微控制单元，分别与所述I/O接口和所述无线收发器相连，用于在所述每个I/O接口与 所述无线收发器之间进行信号处理与转发。
[0016] 在一个实施方式中，所述无线连接部件进一步包括：一供电模块，用于为所述微控 制单元、所述无线收发器和所述至少一个I/O接口供电。
[0017] 在一个实施方式中，所述供电模块包括：电源和用于将所述电源的电压转换为对 应供电电压的电源稳压模块。
[0018] 在一个实施方式中，所述无线连接部件进一步包括：与所述供电模块相连、且受所 述微控制单元控制的电源管理模块，用于在所述微控制单元进入低功耗模式时，断开所述 供电模块对所述无线收发器以及所述至少一个I/O接口的供电，并在所述微控制单元进入 工作模式时，连通所述供电模块对所述无线收发器以及所述至少一个I/O接口的供电。
[0019] 在一个实施方式中，所述电源管理模块包括：第一MOS管、第二MOS管，第一限流电 阻和第二限流电阻；其中，所述第一MOS管的源极分别与供电模块的输出端以及第一限流 电阻的一端相连；所述第一MOS管的栅极分别与所述第一限流电阻的另一端以及所述第二 MOS管的源极相连；所述第一MOS管的漏极为电源输出端，分别连接至所述无线收发器以及 所述至少一个I/O接口；所述第二MOS管的栅极分别与微控制单元的控制管脚以及第二限 流电阻的一端相连；所述第二MOS管的漏极与所述第二限流电阻的另一端相连并接地。
[0020] 在一个实施方式中，所述电源管理模块进一步包括：第一滤波电容和/或第二滤 波电容；所述第一滤波电容的一端与所述第一MOS管的源极相连，另一端接地；所述第二滤 波电容的一端与所述第一MOS管的漏极相连，另一端接地。
[0021] 在一个实施方式中，所述无线连接部件进一步包括一主连接接口，用于与医疗设 备主板有线电连接；所述供电模块进一步用于对所述主连接接口进行供电。
[0022] 本实用新型中提供的一种无线人机接口部件，包括人机接口部件，和上述任一实 现形式的无线连接部件或上述任一实现形式的无线连接系统。
[0023] 本实用新型中提供的一种医疗设备，包括上述任一实现形式的无线连接系统或上 述任一实现形式的无线连接部件。从上述方案中可以看出，由于本实用新型中提供了一主 节点无线连接部件和至少一个从节点无线连接部件，其中，该主节点无线连接部件可通过 标准总线接口与医疗设备主板相连，所述从节点无线连接部件可通过I/O接口与人机接口 部件相连，并且主节点无线连接部件和从节点无线连接部件之间通过各自的无线收发器实 现无线连接，从而方便了人机接口部件与医疗设备主板之间的连接，使得人机接口部件的 安放位置不再受有线连接方式的线缆长度限制。
[0024] 此外，由于无需与医疗设备主板通过有线连接，该人机接口部件也可以作为一个 独立的销售单元，从而提高了医疗设备生产的灵活性，优 化了整个医疗设备的成本地位。
[0025] 另外，这种连接方式模块化的设计，便于医疗设备的外围组件扩展，并节约了开发 成本，提高了开发效率，便于医疗设备快速投放市场。
【附图说明】
[0026] 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：
[0027] 图1为目前一医疗设备中人机接口部件的连接方式示意图。
[0028] 图2为本实用新型实施例中一种用于医疗设备的无线连接系统的示例性结构图。
[0029] 图3a至图3d为本实用新型实施例中几种电源管理模块的结构示意图。
[0030] 其中，附图标记如下：
【具体实施方式】
[0033] 图1为目前一医疗设备中人机接口部件的连接方式示意图。如图1所示，各人机 接口部件11，12,…，In分别通过有线线缆Cl，C2，…，Cn连接至医疗设备主板20上的相 应接口II，12,…，In。可见，这种有线连接的方式会制约各人机接口部件11，12,…，In的 安放位置。
[0034] 本实用新型中，为了实现人机接口部件11，12,…，In与医疗设备主板20的方便连 接，考虑在二者之间采用无线连接方式。而为了实现对已有医疗设备及其人机接口部件的 兼容性，尽可能避免对二者进行改动，本实用新型实施例中考虑设计一无线连接模块，以实 现二者之间的无线连接。
[0035] 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。
[0036] 图2为本实用新型实施例中一种用于医疗设备的无线连接系统的示例性结构图。 如图2所示，该无线连接系统包括：一个主节点无线连接部件40和至少一个从节点无线连 接部件31，32,…，3n。其中，主节点无线连接部件40与医疗设备主板相连，每个从节点无 线连接部件可连接至少一个人机接口部件。主节点无线连接部件40和至少一个从节点无 线连接部件31，32，…，3m组成一个星形网。
[0037] 其中，每一个从节点无线连接部件可包括：至少一个人机接口部件接口 301、一第 一无线收发器302和一第一微控制单元303。进一步地，还可以包括一第一供电模块304， 或者该第一供电模块304也可由外部提供，此时，该从节点无线连接部件可不自带第一供 电模块304。
[0038] 本实施例中，每个人机接口部件接口 301用于与一人机接口部件有线电连接。其 中，对应不同的人机接口部件，该人机接口部件接口 301可以为不同的数字或模拟端口，或 其它类型的接口，为简化描述，本申请中，将该人机接口部件接口 301统一称为I/O接口。例 如，如果人机接口部件为脚踏开关，则该I/O接口 301可以为提供输入开关量的接口，如果 人机接口部件为机架显示屏，则该I/O接口 301可以为提供读写外部寄存器操作的接口。
[0039] 所述第一无线收发器302用于与所述主节点无线连接部件40实现无线连接，接收 来自所述主节点无线连接部件40的无线信号，并向所述主节点无线连接部件40发送来自 自身所在从节点无线连接部件所连接的人机接口部件的无线信号。作为本实施例中的一个 示例，第一无线收发器302可以为射频（RF)模块，例如可以采用NRF24L01芯片来实现。
[0040] 所述第一微控制单元303分别与所述I/O接口 301和所述第一无线收发器302相 连，用于在每个I/O接口 301与所述第一无线收发器302之间进行信号处理与转发。作为 本实施例中的一个示例，第一微控制单元303可以采用MSP430F5438A芯片来实现。
[0041] 本实施例中，上述第一无线收发器302 (如NRF24L01芯片）可通过通用数字端口 (GPIO)与第一微控制单元303 (如MSP430F5438A芯片）相连，并可通过SPI协议进行通信。
[0042] 所述第一供电模块304用于为所述第一微控制单元303、所述第一无线收发器302 和所述至少一个I/O接口 301供电。
[0043] 本实施例中，第一供电模块304可包括：第一电源3041和用于将所述第一电源的 电压转换为对应供电电压的第一电源稳压模块3042。其中，第一电源可以米用充电电池，也 可以采用非充电电池。例如，作为本实施例的一个示例，该第一电源可采用3. 7V锂电池，并 且可由TP4056构成充电（保护）电路。相应地，如果系统中既需5V电源又需3V电源，则 第一电源稳压模块3042可分别采用低压差线性稳压器（LDO)和/或DC-DC变换器将锂电 池的3. 7V电压分别降至3V和升至5V提供给对应的电路或元件。
[0044] 实际应用中，第一微控制单元303,如MSP430F5438,可存在低功耗模式和工作模 式，即当长时间没有动作时，第一微控制单元303可进入低功耗模式，例如，关闭某些时钟， 仅仅保留某些中断功能；当探测到中断信号时，第一微控制单元303可迅速进入工作模式。 相应地，本实施例中，可在第一供电模块304和除第一微控制单元303之外的外围电路之间 进一步包括一第一电源管理模块305,该第一电源管理模块305受第一微控制单元303控 制，用于在所述第一微控制单元303进入低功耗模式时，断开所述第一供电模块304对所述 外围电路的供电，并在所述第一微控制单元303进入工作模式时，连通所述第一供电模块 304对所述外围电路的供电。本实施例中，外围电路包括：所述第一无线收发器302和所述 至少一个I/O接口 301。
[0045] 例如，作为本实施例的一个示例，第一电源管理模块305的内部结构可如图3a至 图3d所示，图3a至图3d为本实用新型实施例中几种电源管理模块的结构示意图。该第一 电源管理模块305可包括：第一MOS管Q1、第二MOS管Q2,第一限流电阻Rl和第二限流电 阻R2 ;其中，所述第一MOS管Ql的源极分别与第一供电模块304的输出端以及第一限流电 阻Rl的一端相连；所述第一MOS管Ql的栅极分别与所述第一限流电阻Rl的另一端以及所 述第二MOS管Q2的源极相连；所述第一MOS管Ql的漏极为所述第一电源管理模块305的 电源输出端，即外围电路的电源端，分别连接至所述第一无线收发器302以及所述至少一 个I/O接口 301的供电端。
[0046] 所述第二MOS管Q2的栅极分别与第一微控制单元303的控制管脚POWER以及第 二限流电阻R2的一端相连；所述第二MOS管Q2的漏极与所述第二限流电阻R2的另一端相 连并接地。
[0047] 其中，第一MOS管Ql和第二MOS管Q2可有如下四种情况：
[0048] 第一种：如图3a所示，第一MOS管Ql为P型MOS管，第二MOS管Q2为N型MOS管， 此时，当第一微控制单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端无电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端有电源输出。
[0049] 第二种：如图3b所示，第一MOS管Ql为N型MOS管，第二MOS管Q2为P型MOS管， 此时，当第一微控制单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端无电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端有电源输出。
[0050] 第三种：如图3c所示，第一MOS管Ql为P型MOS管，第二MOS管Q2为P型MOS管， 此时，当第一微控制单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端有电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端无电源输出。
[0051] 第四种：如图3d所示，第一MOS管Ql为N型MOS管，第二MOS管Q2为N型MOS管， 此时，当第一微控制 单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端有电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端无电源输出。
[0052] 具体实现时，第一电源管理模块305还可以进一步包括：第一滤波电容Cl和/或 第二滤波电容C2。其中，第一滤波电容Cl的一端与第一MOS管Ql的源极相连，另一端接 地；第二滤波电容C2的一端与第一MOS管Ql的漏极相连，另一端接地。
[0053] 本实施例中，主节点无线连接部件40可包括：一主连接接口 401、一第二无线收发 器402和一第二微控制单元403。进一步地，还可以包括一第二供电模块404。或者，该第二 供电模块404也可由外部提供，此时，该主节点无线连接部件可不自带第二供电模块304。
[0054] 本实施例中，主连接接口 401用于与医疗设备主板有线电连接。例如，为了实现与 不同医疗设备主板的电连接，该主连接接口可以为至少一种标准总线接口 401，例如，标准 总线接口 401 可以为CAN/CANopen接口、以太网（Ethernet)接口、RS232/RS485/RS422 串 行接口、USB接口、I2C接口或SPI接口等，从而可以灵活的与相应类型的医疗设备主板20 有线电连接。作为本实施例中的一个示例，标准总线接口 401可以采用CAN接口控制器和 CAN总线驱动器来实现。其中，CAN接口控制器可以采用SJA1000，CAN总线驱动器可以采用 TJA1050来实现。
[0055] 所述第二无线收发器402用于与所述至少一个从节点无线连接部件的第一无 线收发器实现无线连接，接收一从节点无线连接部件转发的对应人机接口部件的无线信 号，并向对应的从节点无线连接部件发送来自所述医疗设备主板20的无线信号。作为本 实施例中的一个示例，第二无线收发器402也可以为射频（RF)模块，并且同样可以采用 NRF24L01芯片来实现。
[0056] 所述第二微控制单元403分别与所述标准总线接口 401和所述第二无线收发器 402相连，用于在所述标准总线接口 401与所述第二无线收发器402之间进行信号处理与 转发。作为本实施例中的一个示例，第二微控制单元403可以采用MSP430F5438A芯片来实 现。
[0057] 本实施例中，上述第二无线收发器402 (如NRF24L01芯片）可通过通用数字端口 (GPIO)与第二微控制单元403(如MSP430F5438A芯片）相连，并可通过SPI协议进行通 信。上述标准总线接口 401 (如CAN接口控制器和CAN总线驱动器）可以与第二微控制单 元403 (如MSP430F5438A芯片）的读写总线相连。
[0058] 所述第二供电模块404用于为所述第二微控制单元403、所述第二无线收发器402 和所述标准总线接口 401供电。
[0059] 本实施例中，第二供电模块404可包括：第二电源4041和用于将所述第二电源的 电压转换为对应供电电压的第二电源稳压模块4042。其中，第二电源可以采用充电电池，也 可以采用非充电电池。例如，作为本实施例的一个示例，该第二电源可采用3. 7V锂电池，并 且可由TP4056构成充电（保护）电路。相应地，如果系统中既需5V电源又需3V电源，则 第二电源稳压模块3042可分别采用低压差线性稳压器（LDO)和/或DC-DC变换器将锂电 池的3. 7V电压分别降至3V和升至5V提供给对应的电路或元件。
[0060] 实际应用中，第二微控制单元403,如MSP430F5438,可存在低功耗模式和工作模 式，即当长时间没有动作时，第二微控制单元403可进入低功耗模式，例如，关闭某些时钟， 仅仅保留某些中断功能；当探测到中断信号时，第二微控制单元403可迅速进入工作模式。 相应地，本实施例中，可在第二供电模块404和除第二微控制单元403之外的外围电路之间 进一步包括一第二电源管理模块405,该第二电源管理模块405受第二微控制单元403控 制，用于在所述第二微控制单元403进入低功耗模式时，断开所述第二供电模块404对所述 外围电路的供电，并在所述第二微控制单元403进入工作模式时，连通所述第二供电模块 404对所述外围电路的供电。本实施例中，外围电路包括：所述第二无线收发器402和所述 标准总线接口 401。
[0061] 例如，作为本实施例的一个示例，第二电源管理模块405也可具有如图3a至3d所 示的内部结构，只是第二MOS管Q2的栅极与第二微控制单元403的控制管脚POWER相连， 此处不再赘述。
[0062] 此外，本实用新型实施例中，也可以提供一种通用的无线连接部件，即该无线连接 部件除了包括无线收发器、微控制单元、供电模块，甚至以及电源管理模块外，还可以同时 包括标准总线接口和I/O接口。相应地，该微控制单元既可用于在标准总线接口和无线收 发器之间进行信号处理及转发，也可用于在I/O接口和无线收发器之间进行信号处理及转 发；并且供电模块也同时为标准总线接口和I/O接口供电。当将该通用的无线连接部件应 用于图2所示系统中时，根据该无线连接部件的连接关系，确定其为主节点无线连接部件 还是从节点无线连接部件。例如，当该通用的无线连接部件的标准总线接口与医疗设备主 板相连时，该通用的无线连接部件即为主节点无线连接部件，此时相当于图2所示主节点 无线连接部件40还包括与第二微控制单元403相连的I/O接口 406 ;当该通用的无线连 接部件的标准总线接口不与医疗设备主板相连，而只有其I/O接口与人机接口部件相连的 话，则该通用的无线连接部件即为从节点无线连接部件，此时相当于图2所示从节点无线 连接部件还包括与第一微控制单元303相连的标准总线接口 306。
[0063] 其中，作为主节点无线连接部件的通用的无线连接部件的I/O接口也可以同时连 接人机接口部件，或者也可以不连接人机接口部件。当连接人机接口部件时，该无线连接部 件的微控制单元同时还用于在所述I/O接口与标准总线接口之间进行信号处理及转发。
[0064] 本实用新型实施例中还提供一种无线人机接口部件，该无线人机接口部件可包 括：人机接口设备主体，和至少一个通用的无线连接部件，或者也可包括一专用的主节点无 线连接部件和至少一个专用的从节点无线连接部件。
[0065] 此外，本实用新型实施例中还提供一医疗设备，该医疗设备可包括至少一个通用 的无线连接部件，或者也可包括一专用的主节点无线连接部件和至少一个专用的从节点无 线连接部件。
[0066] 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. 一种用于医疗设备的无线连接系统，其特征在于，包括：一个主节点无线连接部件 (40)和至少一个从节点无线连接部件（31，32, 3n);其中， 每个从节点无线连接部件（31，32, 3n)包括： 至少一个I/O接口（301)，每个I/O接口（301)用于与一人机接口部件（11，12, In)有 线电连接； 一第一无线收发器（302)，用于与所述主节点无线连接部件（40)实现无线连接；和 一第一微控制单元（303)，分别与所述I/O接口（301)和所述第一无线收发器（302)相 连，用于在每个I/O接口（301)与所述第一无线收发器（302)之间进行信号处理与转发； 所述主节点无线连接部件包括： 一主连接接口（401)，用于与一医疗设备主板（20)有线电连接； 一第二无线收发器（402)，用于与所述至少一个从节点无线连接部件的第一无线收发 器（302)实现无线连接；和 一第二微控制单元（403)，分别与所述主连接接口（401)和所述第二无线收发器（402) 相连，用于在所述主连接接口（401)与所述第二无线收发器（402)之间进行信号处理与转 发。2. 根据权利要求1所述的无线连接系统，其特征在于， 所述每个从节点无线连接部件 (31，32, 3n)进一步包括：一第一供电模块（304)，用于为所述第一微控制单元（303)、所述 第一无线收发器（302)和所述至少一个I/O接口（301)供电； 所述主节点无线连接部件（40)进一步包括：一第二供电模块（404)，用于为所述第二 微控制单元（403)、所述第二无线收发器（402)和所述主连接接口（401)供电。3. 根据权利要求2所述的无线连接系统，其特征在于，所述第一供电模块（304)包括： 第一电源（3041)和用于将所述第一电源（3041)的电压转换为对应供电电压的第一电源稳 压模块（3042);和/或， 所述第二供电模块（404)包括：第二电源（4041)和用于将所述第二电源（4041)的电 压转换为对应供电电压的第二电源稳压模块（4042)。4. 根据权利要求2或3所述的无线连接系统，其特征在于，每个从节点无线连接部 件（31，32, 3n)进一步包括：与所述第一供电模块（304)相连、且受所述第一微控制单元 (303) 控制的第一电源管理模块（305)，用于在所述第一微控制单元（303)进入低功耗模 式时，断开所述第一供电模块（304)对所述第一无线收发器（302)和所述至少一个I/O接 口（301)的供电，并在所述第一微控制单元（303)进入工作模式时，连通所述第一供电模块 (304) 对所述第一无线收发器（302)和所述至少一个I/O接口（301)的供电；和/或， 所述主节点无线连接部件（40)进一步包括：与所述第二供电模块（404)相连、且受 所述第二微控制单元（403)控制的第二电源管理模块（405)，用于在所述第二微控制单元 (403)进入低功耗模式时，断开所述第二供电模块（404)对所述第二无线收发器（402)和所 述主连接接口（401)的供电，并在所述第二微控制单元（403)进入工作模式时，连通所述第 二供电模块（404)对所述第二无线收发器（402)和所述主连接接口（401)的供电。5. 根据权利要求4所述的无线连接系统，其特征在于，所述第一电源管理模块（305)包 括：第一 MOS管（Ql)、第二MOS管（Q2)，第一限流电阻（Rl)和第二限流电阻（R2);其中，所 述第一 MOS管（Ql)的源极分别与第一供电模块（304)的输出端以及第一限流电阻（Rl)的 一端相连；所述第一 MOS管（Ql)的栅极分别与所述第一限流电阻（Rl)的另一端以及所述 第二MOS管（Q2)的源极相连；所述第一 MOS管（Ql)的漏极为所述第一电源管理模块（305) 的电源输出端，分别连接至所述第一无线收发器（302)以及所述至少一个I/O接口（301) 的供电端； 所述第二MOS管（Q2)的栅极分别与第一微控制单元（303)的控制管脚以及第二限流 电阻（R2)的一端相连；所述第二MOS管（Q2)的漏极与所述第二限流电阻（R2)的另一端相 连并接地； 所述第二电源管理模块包括：第三MOS管、第四MOS管，第三限流电阻和第四限流电 阻；其中，所述第三MOS管的源极分别与第二供电模块的输出端以及第三限流电阻的一端 相连；所述第三MOS管的栅极分别与所述第三限流电阻的另一端以及所述第四MOS管的源 极相连；所述第三MOS管的原极为第二电源管理模块的电源输出端，分别连接至所述第二 无线收发器和所述主连接接口的供电端；所述第四MOS管的栅极分别与第二微控制单元的 控制管脚以及第四限流电阻的一端相连；所述第四MOS管的漏极与所述第四限流电阻的另 一端相连并接地。6. -种用于医疗设备的无线连接部件，其特征在于，包括： 至少一个I/O接口（301，406)，每个I/O接口（301，406)用于与一人机接口部件（11， 12, In)有线电连接； 一无线收发器（302,402)，用于收发无线信号；和 一微控制单元（303,403)，分别与所述1/0接口（301，406)和所述无线收发器（302， 402)相连，用于在所述每个I/O接口（301，406)与所述无线收发器（302,402)之间进行信 号处理与转发。7. 根据权利要求6所述的无线连接部件，其特征在于，所述无线连接部件进一步包括： 一供电模块（304,404)，用于为所述微控制单元（303,403)、所述无线收发器（302,402)和 所述至少一个I/O接口（301，406)供电。8. 根据权利要求7所述的无线连接部件，其特征在于，所述供电模块（304,404)包括： 电源（3041，4041)和用于将所述电源（3041，4041)的电压转换为对应供电电压的电源稳压 模块（3042,4042)。9. 根据权利要求7或8所述的无线连接部件，其特征在于，所述无线连接部件进一步 包括：与所述供电模块（304,404)相连、且受所述微控制单元（303,403)控制的电源管理 模块（305,405)，用于在所述微控制单元（303,403)进入低功耗模式时，断开所述供电模块 (304,404)对所述无线收发器（302,402)以及所述至少一个I/O接口（301，406)的供电，并 在所述微控制单元（303,403)进入工作模式时，连通所述供电模块（304,404)对所述无线 收发器（302,402)以及所述至少一个I/O接口（301，406)的供电。10. 根据权利要求9所述的无线连接部件，其特征在于，所述电源管理模块（305,405) 包括：第一 MOS管（Ql)、第二MOS管（Q2)，第一限流电阻（Rl)和第二限流电阻（R2);其中， 所述第一 MOS管（Ql)的源极分别与供电模块（304,404)的输出端以及第一限流电阻 (Rl)的一端相连；所述第一 MOS管（Ql)的栅极分别与所述第一限流电阻（Rl)的另一端以 及所述第二MOS管（Q2)的源极相连；所述第一 MOS管（Ql)的漏极为电源输出端，分别连接 至所述无线收发器（302,402)以及所述至少一个I/O接口（301，406); 所述第二MOS管（Q2)的栅极分别与微控制单元（303,403)的控制管脚以及第二限流 电阻（R2)的一端相连；所述第二MOS管（Q2)的漏极与所述第二限流电阻（R2)的另一端相 连并接地。11. 根据权利要求10所述的无线连接部件，其特征在于，所述电源管理模块（305， 405)进一步包括：第一滤波电容（Cl)和/或第二滤波电容（C2); 所述第一滤波电容（Cl)的一端与所述第一 MOS管（Ql)的源极相连，另一端接地； 所述第二滤波电容（C2)的一端与所述第一 MOS管（Ql)的漏极相连，另一端接地。12. 根据权利要求7所述的无线连接部件，其特征在于，所述无线连接部件进一步包括 一主连接接口（306,401)，用于与医疗设备主板有线电连接； 所述供电模块（304,404)进一步用于对所述主连接接口（306,401)进行供电。13. -种无线人机接口部件，其特征在于，包括人机接口部件，和如权利要求6至12中 任一项所述的无线连接部件或如权利要求1至5中任一项所述的无线连接系统。14. 一种医疗设备，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的无线连接系统 或如权利要求6至12中任一项所述的无线连接部件。
【专利摘要】本实用新型中提供了一种用于医疗设备的无线连接部件、系统、无线人机接口设备和医疗设备。其中，无线连接部件包括：至少一个I/O接口，每个I/O接口用于与一人机接口部件有线电连接；一无线收发器，用于收发无线信号；和一微控制单元，分别与所述I/O接口和所述无线收发器相连，用于在所述每个I/O接口与所述无线收发器之间进行信号处理与转发。本实用新型中的技术方案能够方便人机接口部件与医疗设备主板之间的连接，使得人机接口部件的安放位置不再受有线连接方式的线缆长度限制。
【IPC分类】A61B6/03, A61B5/055, H04W4/00
【公开号】CN204697297
【申请号】CN201520156771
【发明人】何宁, 穆洪德, 黄颖
【申请人】上海西门子医疗器械有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月19日
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及医疗设备领域，特别是一种用于医疗设备的无线连接部件、系统、 无线人机接口部件及医疗设备。
【背景技术】
[0002] 在某些医疗设备中，如X射线计算机断层扫描（ComputedTomography，CT)机或磁 共振成像（MRI)设备等，通常会存在各种人机接口（HumanMachineInterface，HMI)部件， 以实现对该医疗设备的操作。以CT机为例，人机接口部件可包括脚踏开关、机架显示屏、介 入治疗模块以及控制盒等设备。
[0003] 目前，各种人机接口部件都是通过有线连接的方式直接连接到医疗设备的主板之 上。这样的话，受限于有线连接的线缆，各种人机接口部件就只能被放置在特定的位置，而 无法方便布置。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本实用新型一方面提出了一种用于医疗设备的无线连接部件及系统； 另一方面提出了一种无线人机接口部件及医疗设备，用以实现人机接口部件与医疗设备主 板的方便连接，进一步优化整个医疗设备的成本地位。
[0005] 本实用新型中提供的用于医疗设备的无线连接系统，包括：一个主节点无线连接 部件和至少一个从节点无线连接部件；其中，每个从节点无线连接部件包括：至少一个1/ 0接口，每个I/O接口用于与一人机接口部件有线电连接；一第一无线收发器，用于与所述 主节点无线连接部件实现无线连接；和一第一微控制单元，分别与所述I/O接口和所述第 一无线收发器相连，用于在每个I/O接口与所述第一无线收发器之间进行信号处理与转 发；所述主节点无线连接部件包括：一主连接接口，用于与一医疗设备主板有线电连接；一 第二无线收发器，用于与所述至少一个从节点无线连接部件的第一无线收发器实现无线连 接；和一第二微控制单元，分别与所述主连接接口和所述第二无线收发器相连，用于在所述 主连接接口与所述第二无线收发器之间进行信号处理与转发。
[0006] 在一个实施方式中，所述每个从节点无线连接部件进一步包括：一第一供电模块， 用于为所述第一微控制单元、所述第一无线收发器和所述至少一个I/O接口供电；
[0007] 所述主节点无线连接部件进一步包括：一第二供电模块，用于为所述第二微控制 单元、所述第二无线收发器和所述主连接接口供电。
[0008] 在一个实施方式中，所述第一供电模块包括：第一电源和用于将所述第一电源的 电压转换为对应供电电压的第一电源稳压模块；和/或，
[0009] 所述第二供电模块包括：第二电源和用于将所述第二电源的电压转换为对应供电 电压的第二电源稳压模块。
[0010] 在一个实施方式中，每个从节点无线连接部件进一步包括：与所述第一供电模块 相连、且受所述第一微控制单元控制的第一电源管理模块，用于在所述第一微控制单元进 入低功耗模式时，断开所述第一供电模块对所述第一无线收发器和所述至少一个I/O接口 的供电，并在所述第一微控制单元进入工作模式时，连通所述第一供电模块对所述第一无 线收发器和所述至少一个I/O接口的供电；和/或，
[0011] 所述主节点无线连接部件进一步包括：与所述第二供电模块相连、且受所述第二 微控制单元控制的第二电源管理模块，用于在所述第二微控制单元进入低功耗模式时，断 开所述第二供电模块对所述第二无线收发器和所述主连接接口的供电，并在所述第二微控 制单元进入工作模式时，连通所述第二供电模块对所述第二无线收发器和所述主连接接口 的供电。
[0012] 在一个实施方式中，所述第一电源管理模块包括：第一MOS管、第二MOS管，第一限 流电阻和第二限流电阻；其中，所述第一MOS管的源极分别与第一供电模块的输出端以及 第一限流电阻的一端相连；所述第一MOS管的栅极分别与所述第一限流电阻的另一端以及 所述第二MOS管的源极相连；所述第一MOS管的漏极为所述第一电源管理模块的电源输出 端，分别连接至所述第一无线收发器以及所述至少一个I/O接口的供电端；
[0013] 所述第二MOS管的栅极分别与第一微控制单元的控制管脚以及第二限流电阻的 一端相连；所述第二MOS管的漏极与所述第二限流电阻的另一端相连并接地；
[0014] 所述第二电源管理模块包括：第三MOS管、第四MOS管，第三限流电阻和第四限流 电阻；其中，所述第三MOS管的源极分别与第二供电模块的输出端以及第三限流电阻的一 端相连；所述第三MOS管的栅极分别与所述第三限流电阻的另一端以及所述第四MOS管的 源极相连；所述第三MOS管的原极为第二电源管理模块的电源输出端，分别连接至所述第 二无线收发器和所述主连接接口的供电端；所述第四MOS管的栅极分别与第二微控制单元 的控制管脚以及第四限流电阻的一端相连；所述第四MOS管的漏极与所述第四限流电阻的 另一端相连并接地。
[0015] 本实用新型中提供的一种用于医疗设备的无线连接部件，包括：至少一个I/O接 口，每个I/O接口用于与一人机接口部件有线电连接；一无线收发器，用于收发无线信号； 和一微控制单元，分别与所述I/O接口和所述无线收发器相连，用于在所述每个I/O接口与 所述无线收发器之间进行信号处理与转发。
[0016] 在一个实施方式中，所述无线连接部件进一步包括：一供电模块，用于为所述微控 制单元、所述无线收发器和所述至少一个I/O接口供电。
[0017] 在一个实施方式中，所述供电模块包括：电源和用于将所述电源的电压转换为对 应供电电压的电源稳压模块。
[0018] 在一个实施方式中，所述无线连接部件进一步包括：与所述供电模块相连、且受所 述微控制单元控制的电源管理模块，用于在所述微控制单元进入低功耗模式时，断开所述 供电模块对所述无线收发器以及所述至少一个I/O接口的供电，并在所述微控制单元进入 工作模式时，连通所述供电模块对所述无线收发器以及所述至少一个I/O接口的供电。
[0019] 在一个实施方式中，所述电源管理模块包括：第一MOS管、第二MOS管，第一限流电 阻和第二限流电阻；其中，所述第一MOS管的源极分别与供电模块的输出端以及第一限流 电阻的一端相连；所述第一MOS管的栅极分别与所述第一限流电阻的另一端以及所述第二 MOS管的源极相连；所述第一MOS管的漏极为电源输出端，分别连接至所述无线收发器以及 所述至少一个I/O接口；所述第二MOS管的栅极分别与微控制单元的控制管脚以及第二限 流电阻的一端相连；所述第二MOS管的漏极与所述第二限流电阻的另一端相连并接地。
[0020] 在一个实施方式中，所述电源管理模块进一步包括：第一滤波电容和/或第二滤 波电容；所述第一滤波电容的一端与所述第一MOS管的源极相连，另一端接地；所述第二滤 波电容的一端与所述第一MOS管的漏极相连，另一端接地。
[0021] 在一个实施方式中，所述无线连接部件进一步包括一主连接接口，用于与医疗设 备主板有线电连接；所述供电模块进一步用于对所述主连接接口进行供电。
[0022] 本实用新型中提供的一种无线人机接口部件，包括人机接口部件，和上述任一实 现形式的无线连接部件或上述任一实现形式的无线连接系统。
[0023] 本实用新型中提供的一种医疗设备，包括上述任一实现形式的无线连接系统或上 述任一实现形式的无线连接部件。从上述方案中可以看出，由于本实用新型中提供了一主 节点无线连接部件和至少一个从节点无线连接部件，其中，该主节点无线连接部件可通过 标准总线接口与医疗设备主板相连，所述从节点无线连接部件可通过I/O接口与人机接口 部件相连，并且主节点无线连接部件和从节点无线连接部件之间通过各自的无线收发器实 现无线连接，从而方便了人机接口部件与医疗设备主板之间的连接，使得人机接口部件的 安放位置不再受有线连接方式的线缆长度限制。
[0024] 此外，由于无需与医疗设备主板通过有线连接，该人机接口部件也可以作为一个 独立的销售单元，从而提高了医疗设备生产的灵活性，优 化了整个医疗设备的成本地位。
[0025] 另外，这种连接方式模块化的设计，便于医疗设备的外围组件扩展，并节约了开发 成本，提高了开发效率，便于医疗设备快速投放市场。
【附图说明】
[0026] 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：
[0027] 图1为目前一医疗设备中人机接口部件的连接方式示意图。
[0028] 图2为本实用新型实施例中一种用于医疗设备的无线连接系统的示例性结构图。
[0029] 图3a至图3d为本实用新型实施例中几种电源管理模块的结构示意图。
[0030] 其中，附图标记如下：
【具体实施方式】
[0033] 图1为目前一医疗设备中人机接口部件的连接方式示意图。如图1所示，各人机 接口部件11，12,…，In分别通过有线线缆Cl，C2，…，Cn连接至医疗设备主板20上的相 应接口II，12,…，In。可见，这种有线连接的方式会制约各人机接口部件11，12,…，In的 安放位置。
[0034] 本实用新型中，为了实现人机接口部件11，12,…，In与医疗设备主板20的方便连 接，考虑在二者之间采用无线连接方式。而为了实现对已有医疗设备及其人机接口部件的 兼容性，尽可能避免对二者进行改动，本实用新型实施例中考虑设计一无线连接模块，以实 现二者之间的无线连接。
[0035] 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。
[0036] 图2为本实用新型实施例中一种用于医疗设备的无线连接系统的示例性结构图。 如图2所示，该无线连接系统包括：一个主节点无线连接部件40和至少一个从节点无线连 接部件31，32,…，3n。其中，主节点无线连接部件40与医疗设备主板相连，每个从节点无 线连接部件可连接至少一个人机接口部件。主节点无线连接部件40和至少一个从节点无 线连接部件31，32，…，3m组成一个星形网。
[0037] 其中，每一个从节点无线连接部件可包括：至少一个人机接口部件接口 301、一第 一无线收发器302和一第一微控制单元303。进一步地，还可以包括一第一供电模块304， 或者该第一供电模块304也可由外部提供，此时，该从节点无线连接部件可不自带第一供 电模块304。
[0038] 本实施例中，每个人机接口部件接口 301用于与一人机接口部件有线电连接。其 中，对应不同的人机接口部件，该人机接口部件接口 301可以为不同的数字或模拟端口，或 其它类型的接口，为简化描述，本申请中，将该人机接口部件接口 301统一称为I/O接口。例 如，如果人机接口部件为脚踏开关，则该I/O接口 301可以为提供输入开关量的接口，如果 人机接口部件为机架显示屏，则该I/O接口 301可以为提供读写外部寄存器操作的接口。
[0039] 所述第一无线收发器302用于与所述主节点无线连接部件40实现无线连接，接收 来自所述主节点无线连接部件40的无线信号，并向所述主节点无线连接部件40发送来自 自身所在从节点无线连接部件所连接的人机接口部件的无线信号。作为本实施例中的一个 示例，第一无线收发器302可以为射频（RF)模块，例如可以采用NRF24L01芯片来实现。
[0040] 所述第一微控制单元303分别与所述I/O接口 301和所述第一无线收发器302相 连，用于在每个I/O接口 301与所述第一无线收发器302之间进行信号处理与转发。作为 本实施例中的一个示例，第一微控制单元303可以采用MSP430F5438A芯片来实现。
[0041] 本实施例中，上述第一无线收发器302 (如NRF24L01芯片）可通过通用数字端口 (GPIO)与第一微控制单元303 (如MSP430F5438A芯片）相连，并可通过SPI协议进行通信。
[0042] 所述第一供电模块304用于为所述第一微控制单元303、所述第一无线收发器302 和所述至少一个I/O接口 301供电。
[0043] 本实施例中，第一供电模块304可包括：第一电源3041和用于将所述第一电源的 电压转换为对应供电电压的第一电源稳压模块3042。其中，第一电源可以米用充电电池，也 可以采用非充电电池。例如，作为本实施例的一个示例，该第一电源可采用3. 7V锂电池，并 且可由TP4056构成充电（保护）电路。相应地，如果系统中既需5V电源又需3V电源，则 第一电源稳压模块3042可分别采用低压差线性稳压器（LDO)和/或DC-DC变换器将锂电 池的3. 7V电压分别降至3V和升至5V提供给对应的电路或元件。
[0044] 实际应用中，第一微控制单元303,如MSP430F5438,可存在低功耗模式和工作模 式，即当长时间没有动作时，第一微控制单元303可进入低功耗模式，例如，关闭某些时钟， 仅仅保留某些中断功能；当探测到中断信号时，第一微控制单元303可迅速进入工作模式。 相应地，本实施例中，可在第一供电模块304和除第一微控制单元303之外的外围电路之间 进一步包括一第一电源管理模块305,该第一电源管理模块305受第一微控制单元303控 制，用于在所述第一微控制单元303进入低功耗模式时，断开所述第一供电模块304对所述 外围电路的供电，并在所述第一微控制单元303进入工作模式时，连通所述第一供电模块 304对所述外围电路的供电。本实施例中，外围电路包括：所述第一无线收发器302和所述 至少一个I/O接口 301。
[0045] 例如，作为本实施例的一个示例，第一电源管理模块305的内部结构可如图3a至 图3d所示，图3a至图3d为本实用新型实施例中几种电源管理模块的结构示意图。该第一 电源管理模块305可包括：第一MOS管Q1、第二MOS管Q2,第一限流电阻Rl和第二限流电 阻R2 ;其中，所述第一MOS管Ql的源极分别与第一供电模块304的输出端以及第一限流电 阻Rl的一端相连；所述第一MOS管Ql的栅极分别与所述第一限流电阻Rl的另一端以及所 述第二MOS管Q2的源极相连；所述第一MOS管Ql的漏极为所述第一电源管理模块305的 电源输出端，即外围电路的电源端，分别连接至所述第一无线收发器302以及所述至少一 个I/O接口 301的供电端。
[0046] 所述第二MOS管Q2的栅极分别与第一微控制单元303的控制管脚POWER以及第 二限流电阻R2的一端相连；所述第二MOS管Q2的漏极与所述第二限流电阻R2的另一端相 连并接地。
[0047] 其中，第一MOS管Ql和第二MOS管Q2可有如下四种情况：
[0048] 第一种：如图3a所示，第一MOS管Ql为P型MOS管，第二MOS管Q2为N型MOS管， 此时，当第一微控制单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端无电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端有电源输出。
[0049] 第二种：如图3b所示，第一MOS管Ql为N型MOS管，第二MOS管Q2为P型MOS管， 此时，当第一微控制单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端无电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端有电源输出。
[0050] 第三种：如图3c所示，第一MOS管Ql为P型MOS管，第二MOS管Q2为P型MOS管， 此时，当第一微控制单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端有电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端无电源输出。
[0051] 第四种：如图3d所示，第一MOS管Ql为N型MOS管，第二MOS管Q2为N型MOS管， 此时，当第一微控制 单元303的控制管脚POWER为低电平时，所述第一电源管理模块305的 电源输出端有电源输出；当第一微控制单元303的控制管脚POWER为高电平时，所述第一电 源管理模块305的电源输出端无电源输出。
[0052] 具体实现时，第一电源管理模块305还可以进一步包括：第一滤波电容Cl和/或 第二滤波电容C2。其中，第一滤波电容Cl的一端与第一MOS管Ql的源极相连，另一端接 地；第二滤波电容C2的一端与第一MOS管Ql的漏极相连，另一端接地。
[0053] 本实施例中，主节点无线连接部件40可包括：一主连接接口 401、一第二无线收发 器402和一第二微控制单元403。进一步地，还可以包括一第二供电模块404。或者，该第二 供电模块404也可由外部提供，此时，该主节点无线连接部件可不自带第二供电模块304。
[0054] 本实施例中，主连接接口 401用于与医疗设备主板有线电连接。例如，为了实现与 不同医疗设备主板的电连接，该主连接接口可以为至少一种标准总线接口 401，例如，标准 总线接口 401 可以为CAN/CANopen接口、以太网（Ethernet)接口、RS232/RS485/RS422 串 行接口、USB接口、I2C接口或SPI接口等，从而可以灵活的与相应类型的医疗设备主板20 有线电连接。作为本实施例中的一个示例，标准总线接口 401可以采用CAN接口控制器和 CAN总线驱动器来实现。其中，CAN接口控制器可以采用SJA1000，CAN总线驱动器可以采用 TJA1050来实现。
[0055] 所述第二无线收发器402用于与所述至少一个从节点无线连接部件的第一无 线收发器实现无线连接，接收一从节点无线连接部件转发的对应人机接口部件的无线信 号，并向对应的从节点无线连接部件发送来自所述医疗设备主板20的无线信号。作为本 实施例中的一个示例，第二无线收发器402也可以为射频（RF)模块，并且同样可以采用 NRF24L01芯片来实现。
[0056] 所述第二微控制单元403分别与所述标准总线接口 401和所述第二无线收发器 402相连，用于在所述标准总线接口 401与所述第二无线收发器402之间进行信号处理与 转发。作为本实施例中的一个示例，第二微控制单元403可以采用MSP430F5438A芯片来实 现。
[0057] 本实施例中，上述第二无线收发器402 (如NRF24L01芯片）可通过通用数字端口 (GPIO)与第二微控制单元403(如MSP430F5438A芯片）相连，并可通过SPI协议进行通 信。上述标准总线接口 401 (如CAN接口控制器和CAN总线驱动器）可以与第二微控制单 元403 (如MSP430F5438A芯片）的读写总线相连。
[0058] 所述第二供电模块404用于为所述第二微控制单元403、所述第二无线收发器402 和所述标准总线接口 401供电。
[0059] 本实施例中，第二供电模块404可包括：第二电源4041和用于将所述第二电源的 电压转换为对应供电电压的第二电源稳压模块4042。其中，第二电源可以采用充电电池，也 可以采用非充电电池。例如，作为本实施例的一个示例，该第二电源可采用3. 7V锂电池，并 且可由TP4056构成充电（保护）电路。相应地，如果系统中既需5V电源又需3V电源，则 第二电源稳压模块3042可分别采用低压差线性稳压器（LDO)和/或DC-DC变换器将锂电 池的3. 7V电压分别降至3V和升至5V提供给对应的电路或元件。
[0060] 实际应用中，第二微控制单元403,如MSP430F5438,可存在低功耗模式和工作模 式，即当长时间没有动作时，第二微控制单元403可进入低功耗模式，例如，关闭某些时钟， 仅仅保留某些中断功能；当探测到中断信号时，第二微控制单元403可迅速进入工作模式。 相应地，本实施例中，可在第二供电模块404和除第二微控制单元403之外的外围电路之间 进一步包括一第二电源管理模块405,该第二电源管理模块405受第二微控制单元403控 制，用于在所述第二微控制单元403进入低功耗模式时，断开所述第二供电模块404对所述 外围电路的供电，并在所述第二微控制单元403进入工作模式时，连通所述第二供电模块 404对所述外围电路的供电。本实施例中，外围电路包括：所述第二无线收发器402和所述 标准总线接口 401。
[0061] 例如，作为本实施例的一个示例，第二电源管理模块405也可具有如图3a至3d所 示的内部结构，只是第二MOS管Q2的栅极与第二微控制单元403的控制管脚POWER相连， 此处不再赘述。
[0062] 此外，本实用新型实施例中，也可以提供一种通用的无线连接部件，即该无线连接 部件除了包括无线收发器、微控制单元、供电模块，甚至以及电源管理模块外，还可以同时 包括标准总线接口和I/O接口。相应地，该微控制单元既可用于在标准总线接口和无线收 发器之间进行信号处理及转发，也可用于在I/O接口和无线收发器之间进行信号处理及转 发；并且供电模块也同时为标准总线接口和I/O接口供电。当将该通用的无线连接部件应 用于图2所示系统中时，根据该无线连接部件的连接关系，确定其为主节点无线连接部件 还是从节点无线连接部件。例如，当该通用的无线连接部件的标准总线接口与医疗设备主 板相连时，该通用的无线连接部件即为主节点无线连接部件，此时相当于图2所示主节点 无线连接部件40还包括与第二微控制单元403相连的I/O接口 406 ;当该通用的无线连 接部件的标准总线接口不与医疗设备主板相连，而只有其I/O接口与人机接口部件相连的 话，则该通用的无线连接部件即为从节点无线连接部件，此时相当于图2所示从节点无线 连接部件还包括与第一微控制单元303相连的标准总线接口 306。
[0063] 其中，作为主节点无线连接部件的通用的无线连接部件的I/O接口也可以同时连 接人机接口部件，或者也可以不连接人机接口部件。当连接人机接口部件时，该无线连接部 件的微控制单元同时还用于在所述I/O接口与标准总线接口之间进行信号处理及转发。
[0064] 本实用新型实施例中还提供一种无线人机接口部件，该无线人机接口部件可包 括：人机接口设备主体，和至少一个通用的无线连接部件，或者也可包括一专用的主节点无 线连接部件和至少一个专用的从节点无线连接部件。
[0065] 此外，本实用新型实施例中还提供一医疗设备，该医疗设备可包括至少一个通用 的无线连接部件，或者也可包括一专用的主节点无线连接部件和至少一个专用的从节点无 线连接部件。
[0066] 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. 一种用于医疗设备的无线连接系统，其特征在于，包括：一个主节点无线连接部件 (40)和至少一个从节点无线连接部件（31，32, 3n);其中， 每个从节点无线连接部件（31，32, 3n)包括： 至少一个I/O接口（301)，每个I/O接口（301)用于与一人机接口部件（11，12, In)有 线电连接； 一第一无线收发器（302)，用于与所述主节点无线连接部件（40)实现无线连接；和 一第一微控制单元（303)，分别与所述I/O接口（301)和所述第一无线收发器（302)相 连，用于在每个I/O接口（301)与所述第一无线收发器（302)之间进行信号处理与转发； 所述主节点无线连接部件包括： 一主连接接口（401)，用于与一医疗设备主板（20)有线电连接； 一第二无线收发器（402)，用于与所述至少一个从节点无线连接部件的第一无线收发 器（302)实现无线连接；和 一第二微控制单元（403)，分别与所述主连接接口（401)和所述第二无线收发器（402) 相连，用于在所述主连接接口（401)与所述第二无线收发器（402)之间进行信号处理与转 发。2. 根据权利要求1所述的无线连接系统，其特征在于， 所述每个从节点无线连接部件 (31，32, 3n)进一步包括：一第一供电模块（304)，用于为所述第一微控制单元（303)、所述 第一无线收发器（302)和所述至少一个I/O接口（301)供电； 所述主节点无线连接部件（40)进一步包括：一第二供电模块（404)，用于为所述第二 微控制单元（403)、所述第二无线收发器（402)和所述主连接接口（401)供电。3. 根据权利要求2所述的无线连接系统，其特征在于，所述第一供电模块（304)包括： 第一电源（3041)和用于将所述第一电源（3041)的电压转换为对应供电电压的第一电源稳 压模块（3042);和/或， 所述第二供电模块（404)包括：第二电源（4041)和用于将所述第二电源（4041)的电 压转换为对应供电电压的第二电源稳压模块（4042)。4. 根据权利要求2或3所述的无线连接系统，其特征在于，每个从节点无线连接部 件（31，32, 3n)进一步包括：与所述第一供电模块（304)相连、且受所述第一微控制单元 (303) 控制的第一电源管理模块（305)，用于在所述第一微控制单元（303)进入低功耗模 式时，断开所述第一供电模块（304)对所述第一无线收发器（302)和所述至少一个I/O接 口（301)的供电，并在所述第一微控制单元（303)进入工作模式时，连通所述第一供电模块 (304) 对所述第一无线收发器（302)和所述至少一个I/O接口（301)的供电；和/或， 所述主节点无线连接部件（40)进一步包括：与所述第二供电模块（404)相连、且受 所述第二微控制单元（403)控制的第二电源管理模块（405)，用于在所述第二微控制单元 (403)进入低功耗模式时，断开所述第二供电模块（404)对所述第二无线收发器（402)和所 述主连接接口（401)的供电，并在所述第二微控制单元（403)进入工作模式时，连通所述第 二供电模块（404)对所述第二无线收发器（402)和所述主连接接口（401)的供电。5. 根据权利要求4所述的无线连接系统，其特征在于，所述第一电源管理模块（305)包 括：第一 MOS管（Ql)、第二MOS管（Q2)，第一限流电阻（Rl)和第二限流电阻（R2);其中，所 述第一 MOS管（Ql)的源极分别与第一供电模块（304)的输出端以及第一限流电阻（Rl)的 一端相连；所述第一 MOS管（Ql)的栅极分别与所述第一限流电阻（Rl)的另一端以及所述 第二MOS管（Q2)的源极相连；所述第一 MOS管（Ql)的漏极为所述第一电源管理模块（305) 的电源输出端，分别连接至所述第一无线收发器（302)以及所述至少一个I/O接口（301) 的供电端； 所述第二MOS管（Q2)的栅极分别与第一微控制单元（303)的控制管脚以及第二限流 电阻（R2)的一端相连；所述第二MOS管（Q2)的漏极与所述第二限流电阻（R2)的另一端相 连并接地； 所述第二电源管理模块包括：第三MOS管、第四MOS管，第三限流电阻和第四限流电 阻；其中，所述第三MOS管的源极分别与第二供电模块的输出端以及第三限流电阻的一端 相连；所述第三MOS管的栅极分别与所述第三限流电阻的另一端以及所述第四MOS管的源 极相连；所述第三MOS管的原极为第二电源管理模块的电源输出端，分别连接至所述第二 无线收发器和所述主连接接口的供电端；所述第四MOS管的栅极分别与第二微控制单元的 控制管脚以及第四限流电阻的一端相连；所述第四MOS管的漏极与所述第四限流电阻的另 一端相连并接地。6. -种用于医疗设备的无线连接部件，其特征在于，包括： 至少一个I/O接口（301，406)，每个I/O接口（301，406)用于与一人机接口部件（11， 12, In)有线电连接； 一无线收发器（302,402)，用于收发无线信号；和 一微控制单元（303,403)，分别与所述1/0接口（301，406)和所述无线收发器（302， 402)相连，用于在所述每个I/O接口（301，406)与所述无线收发器（302,402)之间进行信 号处理与转发。7. 根据权利要求6所述的无线连接部件，其特征在于，所述无线连接部件进一步包括： 一供电模块（304,404)，用于为所述微控制单元（303,403)、所述无线收发器（302,402)和 所述至少一个I/O接口（301，406)供电。8. 根据权利要求7所述的无线连接部件，其特征在于，所述供电模块（304,404)包括： 电源（3041，4041)和用于将所述电源（3041，4041)的电压转换为对应供电电压的电源稳压 模块（3042,4042)。9. 根据权利要求7或8所述的无线连接部件，其特征在于，所述无线连接部件进一步 包括：与所述供电模块（304,404)相连、且受所述微控制单元（303,403)控制的电源管理 模块（305,405)，用于在所述微控制单元（303,403)进入低功耗模式时，断开所述供电模块 (304,404)对所述无线收发器（302,402)以及所述至少一个I/O接口（301，406)的供电，并 在所述微控制单元（303,403)进入工作模式时，连通所述供电模块（304,404)对所述无线 收发器（302,402)以及所述至少一个I/O接口（301，406)的供电。10. 根据权利要求9所述的无线连接部件，其特征在于，所述电源管理模块（305,405) 包括：第一 MOS管（Ql)、第二MOS管（Q2)，第一限流电阻（Rl)和第二限流电阻（R2);其中， 所述第一 MOS管（Ql)的源极分别与供电模块（304,404)的输出端以及第一限流电阻 (Rl)的一端相连；所述第一 MOS管（Ql)的栅极分别与所述第一限流电阻（Rl)的另一端以 及所述第二MOS管（Q2)的源极相连；所述第一 MOS管（Ql)的漏极为电源输出端，分别连接 至所述无线收发器（302,402)以及所述至少一个I/O接口（301，406); 所述第二MOS管（Q2)的栅极分别与微控制单元（303,403)的控制管脚以及第二限流 电阻（R2)的一端相连；所述第二MOS管（Q2)的漏极与所述第二限流电阻（R2)的另一端相 连并接地。11. 根据权利要求10所述的无线连接部件，其特征在于，所述电源管理模块（305， 405)进一步包括：第一滤波电容（Cl)和/或第二滤波电容（C2); 所述第一滤波电容（Cl)的一端与所述第一 MOS管（Ql)的源极相连，另一端接地； 所述第二滤波电容（C2)的一端与所述第一 MOS管（Ql)的漏极相连，另一端接地。12. 根据权利要求7所述的无线连接部件，其特征在于，所述无线连接部件进一步包括 一主连接接口（306,401)，用于与医疗设备主板有线电连接； 所述供电模块（304,404)进一步用于对所述主连接接口（306,401)进行供电。13. -种无线人机接口部件，其特征在于，包括人机接口部件，和如权利要求6至12中 任一项所述的无线连接部件或如权利要求1至5中任一项所述的无线连接系统。14. 一种医疗设备，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的无线连接系统 或如权利要求6至12中任一项所述的无线连接部件。
【专利摘要】本实用新型中提供了一种用于医疗设备的无线连接部件、系统、无线人机接口设备和医疗设备。其中，无线连接部件包括：至少一个I/O接口，每个I/O接口用于与一人机接口部件有线电连接；一无线收发器，用于收发无线信号；和一微控制单元，分别与所述I/O接口和所述无线收发器相连，用于在所述每个I/O接口与所述无线收发器之间进行信号处理与转发。本实用新型中的技术方案能够方便人机接口部件与医疗设备主板之间的连接，使得人机接口部件的安放位置不再受有线连接方式的线缆长度限制。
【IPC分类】A61B6/03, A61B5/055, H04W4/00
【公开号】CN204697297
【申请号】CN201520156771
【发明人】何宁, 穆洪德, 黄颖
【申请人】上海西门子医疗器械有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年3月19日
最新回复(0)