CN104066480A - 远程控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种远程控制系统被配置用于支持具有第一中子放射水平的第一环境与具有第二中子放射水平的第二环境之间的通信，包括第一计算设备和第二计算设备。第一计算设备被配置用于控制在第一环境中的治疗系统。第二计算设备被配置用于在第二环境中对治疗系统发布命令。第一计算设备进一步被配置用于确定是启用还是禁用由治疗系统支持的功能，确定是否有未决的时间敏感数据要发送，以及在伺服回路中周期性地发送在第一环境中采集的第一放射治疗数据和第一中断至第二计算设备。

Description

远程控制系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年1月25日递交的并且具有代理人案卷号124-0008-US-PRO的第61/590,784号美国临时申请的权益。该临时申请(包括其任何附录或附件)据此通过引用被整体并入。

技术领域

背景技术

除非本文另有所指，在该部分中描述的方法对于该申请中的权力要求而言不是现有技术，并且不通过包含在该部分中而被承认为现有技术。

放射治疗系统包括被配置用于控制系统参数(例如轴运动、束生成和功率分布)的多个电子部件。电子部件通常被定位为与它们控制的元件相邻，以使通过放射治疗系统布设的电缆数量或者在长电缆中可能发生的所拾取的噪声量最小化。

在放射治疗系统被配置用于递送相对高的能量放射(例如12MV以上)的时候，这样的布置(即，电子部件被定位为与它们控制的元件相邻)就成为问题。在该能量水平，生成中子，并且它们可以与电子部件相互作用。这样的相互作用可能创建造成比特翻转(bit flip)的内部瞬变。对于微处理器来说，这样的比特翻转的影响是显著的和不期望的。

此外，不像其它高中子通量行业(如军事和航空航天)中的现有系统，放射治疗系统通常被定位为距离具有正常中子水平的位置不到几十米。因此，现有系统不足以应对至少如下挑战，该挑战与这样的正常通量区域(有时也被称为控制台区域)与放射治疗系统之间的紧密靠近相关联。

发明内容

在本公开的至少一些实施例中，被配置用于支持具有第一中子放射水平的第一环境与具有第二中子放射水平的第二环境之间的通信的远程控制系统包括第一计算设备和第二计算设备。第一计算设备被配置用于控制在第一环境中的治疗系统。第二计算设备被配置用于在第二环境中对治疗系统发布命令。第一计算设备进一步被配置用于确定是启用还是禁用由治疗系统支持的功能，确定是否有未决的时间敏感数据要发送，以及在伺服回路中周期性地发送在第一环境中采集的第一放射治疗数据和第一中断至第二计算设备。

在本公开的至少一些其它实施例中，被配置用于支持具有第一中子放射水平的第一环境与具有第二中子放射水平的第二环境之间的通信的远程控制系统包括第一计算设备和第二计算设备。第一计算设备被配置用于控制在第一环境中的治疗系统，并且第二计算设备被配置用于在第二环境中对治疗系统发布命令。第二计算设备进一步被配置用于确定是否发布命令至第一计算设备以启用或禁用由治疗系统支持的第一功能，确定是否有未决的时间敏感数据要发送，以及响应于由第一计算设备主张(assert)的第一中断并且基于从第一计算设备接收到的第一放射治疗数据来执行第二功能。

前述概要仅是说明性的，并不旨在于以任何方式进行限制。除上面描述的说明性的方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细说明，进一步的方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是说明性的远程控制系统；

图2是图示了被配置用于治疗系统的部件的节点载板和控制器板的某些元件的框图；

图3是图示了被配置用于治疗系统的另一个部件的节点载板和控制器板的某些元件以及至子控制器板的链路的框图；

图4至图5是从包括控制器板的设备的角度来看用于操作远程控制系统的方法的流程图；

图6至图7是从包括节点载板的设备的角度来看用于操作远程控制系统的方法的流程图；以及

图8是图示了一个示例中断流的框图，全部根据本公开的至少一些实施例来布置。

具体实施方式

在以下详细说明中，参考了形成该详细说明的一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标识相似的部件，除非上下文另有所指。在详细说明中描述的说明性的实施例、附图和权利要求不是意在限制性的。可以利用其它实施例并且可以做出其它改变，而不背离在本文中呈现的主题的精神或范围。将容易理解的是，如在本文中总体描述的并且在附图中图示的，本公开的方面可以以各种不同配置被布置、替换、组合、分离和设计，所有这些在本文中都被明确地预期。

图1是根据本公开的一些实施例的远程控制系统100的说明性实施例。远程控制系统100包括耦合到治疗系统110的第一计算设备101以及第二计算设备103。第二计算设备103可以包括在一个或多个印刷电路板(PCB)上的诸如处理器(如嵌入式技术扩展(ETX)、microblaze等)和现场可编程门阵列(FPGA)之类的数据处理部件，以经由第一计算设备101对治疗系统110进行通信和/或管理。相似地，第一计算设备101还可以包括在一个或多个PCB上的、其中一些可以是基于闪存的并且对中子较不敏感的FPGA，以与治疗系统110的一个或多个部件交互。在一些实施例中，第一计算设备101和治疗系统110被定位在第一环境120中，并且第二计算设备103被定位在第二环境130中。第一环境120具有第一中子放射水平，并且第二环境130具有第二中子放射水平。在一些实施例中，第一中子放射水平显著高于第二中子放射水平，并且第一环境120与第二环境130紧密靠近(如相距不到25米)。

贯穿本公开，第一环境120还被称为治疗区/室，并且第一环境120内的前述PCB还被称为控制器板或控制器PCB。第二环境130还被称为控制台区域，并且第二环境130中的前述PCB还被称为节点载板或节点PCB。在一些实施例中，控制器板可以托管夹层板(Mezzanine board)以与节点载板通信。夹层板通常具有比控制器板更小的PCB封装。

第一计算设备101可以被配置用于发送由治疗系统110采集的数据至第二计算设备103。数据可以包括与治疗系统110关联的放射治疗数据，诸如(但不限于)位置信息、用量信息以及其它信息。响应于接收到的数据，第二计算设备103可以被配置用于针对治疗系统110发布和发送诸如马达驱动命令、用量递送命令或者其它命令之类的控制命令至第一计算设备101。第一计算设备101可以进一步被配置用于根据从第二计算设备103接收到的控制命令来控制治疗系统110。

在一些实施例中，第一计算设备101被配置用于经由通信链路105与第二计算设备103通信。示例链路可以包括(但不限于)高速串行总线。由远程控制系统100支持的通信基础设施提供至少以下功能：节点与控制器PCB之间的多个以太网(或者修改的以太网协议)链路、包括时间关键型和非时间关键型数据传送的镜像数据传送模式、看门狗、中断、互锁以及回路控制。

第一计算设备101和第二计算设备103可以基于数据的优先级支持它们之间的至少两种类型的数据传送。这样的数据传送是双向的，即，从第一计算设备101至第二计算设备103或者从第二计算设备103至第一计算设备101。例如，非时间敏感数据可以以较低的优先级发送。在一些实施例中，非时间敏感数据被存储在一组预定的寄存器/端口/存储器区域中。该组预定的寄存器/端口/存储器区域被反复循环，以使得存储在其中的数据也被反复发送。存储在该组预定的寄存器/端口/存储器区域中并且在上面描述的物质中发送的数据还可以被称为“刷新数据”。当非时间敏感数据的一部分因为传输错误而未能到达其目的地的时候，该部分非时间敏感数据随后可以被重新发送。因为该循环方法，所以对于非时间敏感数据传输而言存在延迟。

时间敏感数据可以以较高的优先级来发送。例如，存储时间敏感数据的寄存器/端口/存储器区域的地址可以以先进先出(FIFO)方式被写入。第一计算设备101和第二计算设备103可以具有它们自己的FIFO缓冲器并且可以被配置用于监控这些缓冲器。如果在第一计算设备101处的FIFO缓冲器中找到入口，那么第一计算设备101被配置用于从由入口指向的寄存器/端口访问时间敏感数据并且发送时间敏感数据至第二计算设备103。相似地，如果在第二计算设备103处的FIFO缓冲器中找到入口，那么第二计算设备103被配置用于从由入口指向的寄存器/端口/存储器区域访问时间敏感数据并且发送时间敏感数据至第一计算设备101。在上面阐述的FIFO方法中，时间敏感数据被发送一次。在一些实施例中，如果这样的时间敏感数据碰巧被存储在被指定用于存储非时间敏感数据的该组预定的寄存器/端口/存储器区域的范围内，那么时间敏感数据可以被重新发送。例如，第一计算设备101和第二计算设备103可以各自包括可以被配置用于监控与寄存器/端口/存储器区域关联的预定地址的刷新看门狗。当预定地址在预定的时间量中不被更新的时候，刷新看门狗超时，并且存储在该组预定地址中的、包括非时间敏感数据和时间敏感数据的数据块可以被发送(要么从第一计算设备101至第二计算设备103，要么从第二计算设备103至第一计算设备101)。

在一些其它实施例中，如果目的地没有及时接收预期的时间敏感数据，那么时间敏感数据可以响应于来自其目的地的重新传输请求而被重新发送。例如，除了上面讨论的刷新看门狗之外，第一计算设备101和第二计算设备103可以各自包括一个或多个看门狗。这些看门狗可以被配置用于在指定的时间量内寻找某些预期的信息，诸如(但不限于)互锁数据、中断、时间敏感数据以及其它。当看门狗超时并且未接收到预期的信息的时候，第一计算设备101或第二计算设备103可以发送重新传输请求至另一侧。

假设第一计算设备101被配置用于支持伺服机构(还被称为伺服)中的马达控制板。一些示例时间敏感数据可以包括位置信息(从第一计算设备101至第二计算设备103)和马达驱动命令(从第二计算设备103至第一计算设备101)。如果第一计算设备101被配置用于支持也在伺服中的用量相关板，那么一些示例时间敏感数据可以包括测量的用量信息(从第一计算设备101至第二计算设备103)和用量递送命令(从第二计算设备103至第一计算设备101)。

在一些实施例中，多个独立的通信链路建立在第一计算设备101与第二计算设备103之间。第一链路可以具有与第二链路成镜像的架构。利用该镜像架构，链路两侧中的任何一侧可以被配置用于对其自己的资源(如存储器空间、寄存器等)进行操作。该架构还可以允许在链路的两侧上的大量数据被双向发送，其中链路的每一侧对于所涉及的大量数据而言独立操作。备选地，在主/从方法中，第二计算设备103可以是主设备并且可以被配置用于控制至第一计算设备101(从设备)的数据传送以及从第一计算设备101的数据传送。当主设备从从设备请求数据的时候，主设备可以等待两次链接时间以用于数据到达，包括首先发送请求至从设备的时间以及等待来自从设备的数据的时间。

图2是图示了根据本公开的一些实施例的被配置用于治疗系统110(如准直器)的部件的节点载板203和控制器板201的某些元件的框图。结合图1，控制器板201可以驻留在第一计算设备101中，并且节点载板203可以驻留在第二计算设备103中。控制器板201和节点载板被连接至多个全双工链路，诸如链路205。在一些实施例中，链路205可以支持以太网协议或者协议的修改版本。链路205还可以支持镜像数据传送功能。如所示出的，控制器板201包括夹层PCB207，夹层PCB 207包括用于发送数据至节点载板203以及从节点载板203接收数据的逻辑。在备选实施例中，由夹层PCB 207支持的功能可以在控制器板201中实现。

在一些实施例中，控制器板201包括可能对中子较不敏感的基于闪存的FPGA 209。基于闪存的FPGA 209可以被配置用于支持三重模块冗余(TMR)，其中FPGA中的存储寄存器可以被增至三倍，并且投票系统可以被实现以利用多数寄存器状态产生输出，由此抵抗比特翻转。换句话说，如果三组寄存器状态中的任何一组出现故障，那么其它两组可以纠正并且屏蔽故障。基于闪存的FPGA 209还可以被配置用于至少支持互锁机构(如(多个)互锁控制器和多个寄存器)、中断机构(如(多个)中断控制器和多个寄存器)、看门狗定时器以及错误检测和/或纠正机构。

在一些实施例中，节点PCB 203包括两个FPGA：211和213。类似于基于闪存的FPGA 209，这些FPGA中的每个FPGA还可以被配置用于至少支持互锁机构(如(多个)互锁控制器和多个寄存器)、中断机构(如(多个)中断控制器和多个寄存器)、看门狗定时器以及错误检测和/或纠正机构。结合图8进一步描述关于互锁机构的附加细节。

图3是图示了根据本公开的一些实施例的被配置用于治疗系统110的另一部件(如束生成和监控(BGM)部件)的节点载板303和控制器板301的某些元件以及至子控制器板305(如用于生成束所需的轴的马达控制的BGM-定位(BGM-POS)部件)的链路的框图。在一些实施例中，控制器板301和子控制器板305的基于闪存的FPGA可以被配置用于支持与图2的基于闪存的FPGA 209相似的功能，并且节点载板303的FPGA可以被配置用于支持与图2的FPGA 211和FPGA 213相似的功能。

图4和图5是根据本公开的一些实施例的从包括控制器板的设备的角度来看用于操作远程控制系统(诸如远程控制系统100)的方法的流程图。方法400可以包括如由一个或多个块401、403、405、407、409、411、413和/或415图示的一个或多个操作、功能或动作。方法500可以包括如由一个或多个块501、503、505和/或507图示的一个或多个操作、功能或动作。基于所期望的实施方式，各种块可以被组合成较少的块，被分割成附加的块以及/或者被消除。如上面所阐述的，控制器板被配置用于发送信息至节点载板并且从节点载板接收命令。

图4是从包括诸如图1的第一计算设备101、图2的控制器板201或者图3的控制器板301之类的控制器板的设备的发送角度来看的方法400的流程图。结合图1，用于方法400的处理可以在块401“用于下一个数据包的时间？”处开始。第一计算设备101被配置用于捕获由治疗系统110采集的数据，并且在一些实施例中被配置用于周期性地检查采集的数据的该下一个数据包。如果到了发送采集的数据的下一个数据包的时间，那么在块401之后可以跟随块403“时间敏感数据包准备好了？”，其中第一计算设备101被配置用于分析所采集的数据，诸如所采集的数据是否可能是时间敏感的。例如，第一计算设备101中的控制器板可以检查其FIFO并且作为时间敏感数据来服务FIFO中的数据。如果时间敏感数据包的确是准备好的，那么在块403之后可以跟随块405“中断准备好了？”。如果是这样，那么在块405之后可以跟随块407“发送具有中断的时间敏感数据”，或者否则跟随块409“发送没有中断的时间敏感数据”。在一些实施例中，第一计算设备101被配置用于以较高的优先级发送这样的时间敏感数据至第二计算设备103。

如果时间敏感数据包如在块403中确定的未准备好，那么在块403之后可以跟随块411“互锁数据准备好了？”。如果互锁数据是准备好的，那么在块411之后可以跟随块413“发送互锁数据”。否则，在块411之后可以跟随块415“发送常规刷新数据”。在一些实施例中，如果所采集的数据与启用/禁用由治疗系统110支持的功能关联，那么第一计算设备101可以被配置用于主张互锁。互锁数据可以与时间敏感数据或非时间敏感数据关联，并且可以与所采集的数据一起被发送至第二计算设备103用于进一步的处理。

图5是从包括诸如图1的第一计算设备101、图2的控制器板201或者图3的控制器板301之类的控制器板的设备的接收角度来看的方法500的流程图。结合图1，在发送所采集的数据和/或中断至第二计算设备103之后，第一计算设备101被配置用于响应于所采集的数据和/或中断从第二计算设备103接收命令。基于接收到的命令，第一计算设备101被配置用于相应地控制治疗系统110。第一计算设备101可以被配置用于控制治疗系统110以执行一个或多个功能。治疗系统110的功能可以包括功率、轴移动、放射束配置以及用量测量和递送。

在发送所采集的数据和/或互锁至第二计算设备103之后，第一计算设备101被配置用于从第二计算设备103接收命令以启用/禁用治疗系统110的功能。用于方法500的处理可以在块501“接收到数据包？”处开始。如果数据包的确被接收到了，在块501之后可以跟随块503“重新请求(re-request)命令？”。如果接收到的命令不是重新请求命令，那么在块503之后可以跟随块507“接受数据包数据”。例如，基于接收到的命令，第一计算设备101可以被配置用于启用或禁用治疗系统110的功率、轴移动和放射束配置功能之一。另一方面，如果接收到的命令是重新请求命令，那么在块503之后可以跟随块505“建立请求数据的时间敏感发送”，以使得正被重新请求的数据可以作为时间敏感数据被发送并且被分配较高的优先级。

为了增强远程控制系统100的容错性(fault tolerance)，在一些实施例中，看门狗机构可以在第一计算设备101的控制器板中被采用。例如，用于控制器板的一个看门狗机构可以被配置用于检查预期要从第二计算设备103接收的命令在某时间量内是否的确被接收到。如果预期的命令不知怎的没有被接收到，那么看门狗超时，并且控制器板可以被配置用于发送具有中断的时间敏感消息至第二计算设备103以请求重新发送该命令。

图6和图7是根据本公开的一些实施例的从包括节点载板的设备的角度来看用于操作诸如远程控制系统100之类的远程控制系统的方法的流程图。方法600可以包括如由一个或多个块601、603、605和/或607图示的一个或多个操作、功能或动作。方法700可以包括如由一个或多个块701、703、705、707、709和/或711图示的一个或多个操作、功能或动作。基于期望的实施方式，各种块可以被组合成较少的块，被分割成附加的块以及/或者被消除。如上面所阐述的，响应于由节点载板采集的数据，节点载板被配置用于发布命令至控制器板。

图6是从包括诸如图1的第二计算设备103、图2的节点载板203或者图3的节点载板303之类的载板的设备的发送角度来看的方法600的流程图。结合图1，用于方法600的处理可以在块601“用于下一个数据包的时间？”处开始。在一些实施例中，第二计算设备103可以被配置用于发送命令至第一计算设备101。当到了发送下一个数据包的时候，在块601之后可以跟随块603“时间敏感数据包准备好了？”。如果时间敏感数据包准备好要被发送，那么在块603之后可以跟随块605“发送时间敏感数据”，其中被发送至第一计算设备101的数据被分配较高的优先级。另一方面，如果时间敏感数据包没有准备好要被发送，那么在块603之后可以跟随块607“发送常规刷新数据”。

图7是从包括诸如图1的第二计算设备103、图2的节点载板203或者图3的节点载板303之类的载板的设备的接收角度来看的方法700的流程图。结合图1，用于方法700的处理可以在块701“接收到数据包？”处开始。第二计算设备103可以被配置用于从第一计算设备101接收信息。该信息可以包括从治疗系统110采集的数据、由第一计算设备101主张的中断或者也由第一计算设备101主张的互锁。如果接收到数据包，那么在块701之后可以跟随块703“互锁数据？”。如果接收到的数据是互锁数据，那么在块703之后可以跟随块705“呈现互锁数据至互锁控制器”，其中第二计算设备103的互锁控制器可以被配置用于处理互锁数据。例如，互锁控制器可以在一组设置下重写所主张的互锁，或者在另一组设置下发布用于启用/禁用治疗系统110的一些功能的命令。在一些实施例中，用于启用/禁用治疗系统110的功能的这样的命令可以被认为是时间敏感的并且可以以高的优先级发送。

如果接收到的数据不是互锁数据，那么在块703之后可以跟随块707“在数据包中主张的中断？”。如果中断在接收到的数据包中被主张，那么在块707之后可以跟随块709“主张中断”，其中中断可以被主张至由第二计算设备103支持的处理器。否则，在块707之后可以跟随块711“接受数据包数据”，其中响应于不与中断或互锁关联的接收到的和接受的数据，第二计算设备103可以被配置用于使用非时间敏感方法将对应数据往回发送至第一计算设备101。

为了增强远程控制系统100的容错性，在一些实施例中，看门狗机构可以在第二计算设备103的节点载板中被采用。例如，用于节点载板的一个看门狗机构可以被配置用于监控预期要从第一计算设备101接收的互锁数据在特定的时间量内是否的确被接收到。如果看门狗超时，那么锁存器(latcher)错误情况可能发生，这可能致使节点载板过渡到安全状态中。

对于第一计算设备101与第二计算设备103之间的非时间敏感数据传送，预定义的一组寄存器可以被反复循环，以使得即使一个数据包由于错误丢失，数据包仍然可以到达其目的地。延迟可以对应于第一计算设备101和第二计算设备103被配置用于支持的数据刷新区域的大小。在一个实施例中，该数据刷新区域可以通过设置缓冲区域的起始地址和结束地址来定义。

对于时间敏感数据传送，时间敏感寄存器可以是被映射至某一偏移的存储器。任何寄存器可以被选择用于时间敏感数据传送，即使它在用于非时间敏感数据传送的数据刷新区域之外或之内。如果有多于两个用于时间敏感数据传送的请求者，那么可以利用仲裁逻辑。

图8是图示了根据本公开的一个实施例的一个示例中断流的框图。如所示出的，中断功能可以由在控制器板上的控制器板FPGA 801和子控制器板FPGA 803以及在节点载板上的节点载板FPGA 805来支持。多个中断可以被镜像1控制器、镜像2控制器、处理器1和处理器2共享。镜像1控制器和/或镜像2控制器可以中断节点载板的处理器1、处理器2和ETX。相似地，节点载板的处理器1或处理器2可以中断相同节点载板的ETX。

如所示出的，中断可以作为号码从控制器板FPGA 801和子控制器板FPGA 803被传送至节点载板。中断还可以在正常数据包期间被发送(如占据数据包的某些比特)。在一些实施例中，可以每个数据包发送有限的中断信息(如每个数据包可以包含与一个中断关联的信息)。中断功能的一些另外的特征可以包括(但不限于)：1)某些中断号可以被预定为有效的；2)在节点载板上，可以设置对应于接收到的中断号的中断比特；3)虽然不是必要条件，但是时间敏感数据传送可以被启动并且然后在提供数据的同时，中断号可以通过FPGA逻辑被提供在临界周期(TX_MIRROR_CRITICAL_CYCLE)的读选通(TX_MIRROR_RD_EN_COMB_OUT)上；4)为了应对在节点载板上可能错过中断的可能性，节点载板上的处理器(如ETX、microblaze等)可以支持用于从控制器板提出的中断的看门狗机构；5)在与处理器关联的本地寄存器区域中，内置中断定时器可以对于每个处理器(如microblaze)的使用是可用的。非零值的写入可以触发定时器，造成定时器倒计时，并且然后中断处理器；以及6)中断0可以由处理器1或处理器2提出。如果启用了与处理器关联的中断定时器(如中断定时器1和中断定时器2)，那么该中断可以与这样的定时器共享。

在一些实施例中，节点板FPGA 805可以被配置用于支持互锁控制器(在图8中未示出)。除了互锁控制器之外，还可以有多个具有互锁功能的多个比特的互锁寄存器。可以有与这些互锁寄存器中的每个互锁寄存器关联的重写寄存器。一些互锁寄存器可以被图8的镜像1控制器、镜像2控制器、处理器1和处理器2共享。其它互锁寄存器可以被节点载板的处理器1和处理器2共享。

这些互锁寄存器还可以被编程用于对启用可能与患者碰撞的任何轴的移动的运动启用回路(“MEL”)、启用用于支持诸如移动轴或束之类的系统功能所要求的功率的功率启用回路(“PEL”)、启用要被递送的放射的束启用回路(“BEL”)或者也启用要被递送的放射的千伏BEL(“KVBEL”)产生影响。在一些实施例中，这些回路可以对应于在诸如图1的远程控制系统100之类的远程控制系统中被路由至大多数板的物理电流回路。对于每个回路，电流可以从源发送出去，并且可以路由穿过所有控制器板然后回到源。回路的路径中的任何控制器板可以被配置用于打开或闭合其与回路串联的控制开关。如果所有与回路串联的控制开关闭合，那么允许电流流动并且这可以启用功能。相反，如果与回路串联的任何控制器板打开其控制开关，那么电流流动被阻止，并且功能可以被禁用。

回路影响可以通过诸如ILOCK_CONFIG寄存器之类的对应互锁寄存器的编程来配置。例如，如果在ILOCK_CONFIG寄存器中设置比特0，则其可以被配置用于PEL影响。如果在ILOCK_CONFIG寄存器中设置比特1，则其可以被配置用于MEL影响。如果在ILOCK_CONFIG寄存器中设置比特2，则其可以被配置用于BEL影响。如果在ILOCK_CONFIG寄存器中设置比特3，则其可以被配置用于KVBEL影响。

互锁控制器可以被配置用于监控互锁源并且锁存它们直到节点载板的诸如ETX之类的处理器清除它们。如果互锁不被重写，则回路的寄存器中的任何被主张的互锁可以导致开环。为了调试的目的，节点载板有时可能重写互锁。

为了说明，假设图1的计算设备101中的控制器板感测到在治疗系统110中与运动关联的反馈编码器可能已经出故障了。在一些实施例中，控制器板可以被配置用于主张专用于该特定反馈编码器的互锁，并且以特别的时间敏感信息发送该互锁至计算设备103中的节点载板。节点载板的互锁控制器将明白互锁数据(如通过检查互锁寄存器)并且检查与PEL、BEL、MEL和KVBEL关联的状态信息(如配置比特)。假设该示例与运动相关，则MEL比特将被设置。因为设置了MEL比特，所以如果节点载板还没有重写互锁，则节点载板可以被配置用于发送MEL打开控制比特至控制器板。一接收到MEL打开控制比特，控制器板就可以被配置用于打开MEL回路并且因此禁用在治疗系统110上的运动，以阻止出故障的反馈编码器引入不恰当的运动。

在一些实施例中，控制器板中的通信控制逻辑可以通过8个数据包发送来自4个互锁寄存器的互锁信息。该互锁信息可以在发送具有特定地址的时间敏感数据包的同时在数据字段中被发送。当在控制器板中设置互锁信号的时候，共同的控制逻辑可以使用于该互锁的二比特互锁计数器加一(如果以前的互锁已经被发送至节点载板)，并且等待发送互锁数据包的轮次。二比特互锁计数器还可以有助于链路的镜像架构以及任何错过的互锁数据包数据。如果任何互锁数据包由于错误而被丢弃，则相同的信息可以在下一个可用的互锁数据包上被发送。

通信控制逻辑可以提供用于指定互锁数据的传输之间的时间的选项。通信控制逻辑还可以提供用于控制器板的泛型，以指示多少互锁正被使用。例如，值0可以意指互锁数据不被发送至节点载板(不发送两个互锁数据包)。小于16的值(在寄存器的较低16比特中的互锁数据)可以导致一个互锁数据包的节省。互锁数据包的数目越少，链路的带宽利用就越好(时间可以用于发送其它数据包)。

在节点载板上，如果二比特计数器值不同于现有的计数器值，则可以接受互锁。否则，没有互锁可以被提出。

在一些实施例中，节点载板FPGA 805可以被配置用于支持启用回路控制逻辑，以使得所有前述回路(PEL、BEL、MEL和KVBEL)可以被节点载板FPGA 805控制。受制于其它链路的LOOP_IMPACT寄存器的设置，如果满足以下条件中的任一项：a)对应互锁被主张，b)ETX回路控制比特未设置，c)处理器1回路控制比特未设置，d)处理器2回路控制比特未设置，e)通信错误由镜像1(链路1)主张，f)通信错误由镜像2(链路2)主张，g)ETX看门狗超时，h)处理器1看门狗超时，以及g)处理器2看门狗超时，那么回路控制逻辑可以被配置用于打开对应回路。

在控制器板上，PEL_CTRL、MEL_CTRL、BEL_CTRL和KVBEL_CTRL信号可以从共同的控制逻辑获得以控制回路。这些信号可以具备控制器板上的错误信号。在以下端口——PEL_STAT、MEL_STAT、BEL_STAT和KVBEL_STAT中，镜像1控制器和镜像2控制器可以将回路的状态往回提供至共同的控制逻辑。

在一些实施例中，多个看门狗机构可以被控制器板和节点载板来支持。在节点载板上被支持的一些示例看门狗机构包括(但不限于)外围部件互连(PCI)看门狗、处理器(如microblaze)看门狗、节点刷新看门狗以及节点互锁刷新看门狗。PCI看门狗可以用于节点载板的ETX并且可以在22mS内被命中。microblaze看门狗可以在1mS内被命中。节点刷新看门狗可以被配置用于监控从控制器板发送至节点载板的数据的更新次数。用于监控的地址区域和超时值可以通过寄存器RX_CHECK_CONFIG进行编程。节点互锁刷新看门狗可以被配置用于监控从控制器板发送至节点载板的互锁数据的更新次数。

在控制器板上被支持的一些示例看门狗机构包括可以被配置用于监控从节点载板发送至控制器板的数据的更新次数的控制器刷新看门狗。

前述详细说明经由框图、流程图和/或示例的使用已经阐述了设备和/或过程的各种实施例。由于这样的框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作，因此本领域技术人员将要明白，在这样的框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作可以通过范围广泛的硬件、软件、固件或者实际上其任意组合来单独地和/或共同地实现。本领域技术人员将要意识到，本文公开的实施例的一些方面可以整体地或部分地在集成电路中被等效地实现为运行在一个或多个计算机上的一个或多个计算机程序(如运行在一个或多个计算机系统上的一个或多个程序)、运行在一个或多个处理器上的一个或多个程序(如运行在一个或多个微处理器上的一个或多个程序)、固件或者实际上其任意组合，并且根据本公开设计电路和/或编写用于软件和/或固件的代码将完全在本领域技术人员的技能之内。

虽然已经参考特定示例性实施例描述了本公开，但是将要意识到的是，本公开不限于所描述的实施例，而是可以在所附权利要求的精神和范围之内以修改和改变来实践。因此，说明书和附图要以说明性的意义而不是限制性的意义来看待。

Claims (18)

1.一种被配置用于支持具有第一中子放射水平的第一环境与具有第二中子放射水平的第二环境之间的通信的系统，包括：

第一计算设备，被配置用于控制在所述第一环境中的治疗系统；以及

第二计算设备，被配置用于在所述第二环境中对所述治疗系统发布命令，其中

所述第一计算设备进一步被配置用于

确定是启用还是禁用由所述治疗系统支持的功能，

确定是否有未决的时间敏感数据要发送，以及

在伺服回路中周期性地发送在所述第一环境中采集的第一放射治疗数据和第一中断至所述第二计算设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一计算设备进一步被配置用于发送在所述第一环境中采集的第二放射治疗数据和第一互锁至所述第二计算设备。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一计算设备进一步被配置用于确定是否发送互锁数据至所述第二计算设备。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一计算设备进一步被配置用于在发送时间敏感数据包之前放置所述第一放射治疗数据和所述第一中断处于所述数据包中。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一计算设备进一步被配置用于基于从所述第二计算设备接收的启用回路的控制状态来启用或禁用所述功能。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一计算设备进一步被配置用于如果所述第一计算设备未能在预定的时间量内接收到所述命令，则发送具有中断的时间敏感数据包以请求重新发送所述命令。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一环境与所述第二环境紧密靠近。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一计算设备进一步被配置用于从被指定用于存储时间敏感数据的第一预定组地址取回所述第一放射治疗数据。

9.根据权利要求1所述的系统，其中镜像架构在所述第一计算设备与所述第二计算设备之间被支持。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一计算设备进一步被配置用于周期性地发送被存储在第二预定组地址中的数据至所述第二计算设备，所述第二预定组地址被指定用于存储非时间敏感数据和时间敏感数据两者。

11.一种被配置用于支持具有第一中子放射水平的第一环境与具有第二中子放射水平的第二环境之间的通信的系统，包括：

第一计算设备，被配置用于控制在所述第一环境中的治疗系统；以及

第二计算设备，被配置用于在所述第二环境中对所述治疗系统发布命令，其中

所述第二计算设备进一步被配置用于

确定是否发布第一命令至所述第一计算设备以启用或禁用由所述治疗系统支持的第一功能，

确定是否有未决的时间敏感数据要发送，以及

响应于由所述第一计算设备主张的第一中断并且基于来自所述第一计算设备的放射治疗数据来执行功能。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述第二计算设备进一步被配置用于基于是否在预定的时间段内从所述第一计算设备接收到互锁数据来确定是否发布所述第一命令。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第二计算设备进一步被配置用于检查用于所述互锁数据的预定的寄存器以确定是否接收到所述互锁数据。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述第二计算设备进一步被配置用于在所述第二计算设备未能在预定的时间段内接收到所述互锁数据之后过渡至安全状态。

15.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一环境与所述第二环境紧密靠近。

16.根据权利要求11所述的系统，其中所述第二计算设备进一步被配置用于从第一预定组地址取回所述时间敏感数据。

17.根据权利要求11所述的系统，其中镜像架构在所述第一计算设备与所述第二计算设备之间被支持。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述第二计算设备进一步被配置用于周期性地发送被存储在第二预定组地址中的数据至所述第一计算设备，所述第二预定组地址被指定用于存储非时间敏感数据和时间敏感数据两者。