CN104382652B - 医用吊塔系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医用吊塔系统。该医用吊塔系统包括可移动部件、执行部件和总线，可移动部件包括按键控制模块，其包括刹车系统控制按键和吊塔升降控制按键，执行部件包括主控板模块、驱动板模块、总线电源、吊塔电机和刹车系统，主控板模块连接至驱动板模块、总线电源和刹车系统，驱动板模块连接至吊塔电机，可移动部件和执行部件分别连接到总线，总线用于传输电源供给和指令，吊塔升降控制按键包括吊塔上升按键和吊塔下降按键，均为双步按键。本发明能起到以下有益技术效果：高度方向可以无级调节，且无需改变线缆长度；减少线缆芯数；优化电路设计，易安装、易维护；便于功能集成、扩展；满足医疗设备单一失效条件要求；提升可靠性。

Description

医用吊塔系统

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种医用吊塔系统。

背景技术

医用吊塔是医院现代化手术室、重症监护室等必不可少的医疗设备。目前的医用吊塔系统主要采用以下技术方案：电路控制部分是位置固定式连接；线路控制部分是一对一连接，有几个控制按键就对应几种回路，参见图1；对于不同的应用存在不同的主控制电路。

此种方案的缺点是：不便于使用者位置调节；线缆数量较多，占用空间，且线缆长度固定；不具备扩展功能；维护不方便；主控电路板较多，不具备通用性；不满足医疗设备单一失效条件要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种医用吊塔系统，该医用吊塔系统尤其能满足医疗设备单一失效条件要求。

本发明的以上目的通过一种医用吊塔系统来实现，所述医用吊塔系统包括可移动部件、执行部件和总线，所述可移动部件包括按键控制模块，所述按键控制模块包括刹车系统控制按键和吊塔升降控制按键，所述执行部件包括主控板模块、驱动板模块、总线电源、吊塔电机和刹车系统，所述主控板模块连接至所述驱动板模块、所述总线电源和所述刹车系统，所述驱动板模块连接至所述吊塔电机，所述可移动部件和所述执行部件分别连接到所述总线，所述总线用于传输电源供给，且还用于传输来自所述可移动部件的指令到所述执行部件，所述吊塔升降控制按键包括吊塔上升按键和吊塔下降按键，所述吊塔上升按键和吊塔下降按键均为双步按键。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：高度方向可以无级调节，且无需改变线缆长度；减少线缆芯数；优化电路设计，易安装、易维护；便于功能集成、扩展；满足医疗设备单一失效条件要求；提升可靠性。

较佳的是，所述吊塔上升按键包括作为上升释放按键的第一步吊塔上升按键和作为上升功能按键的第二步吊塔上升按键，所述吊塔下降按键包括作为下降释放按键的第一步吊塔下降按键和作为下降功能按键的第二步吊塔下降按键。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：吊塔升降功能通过特定的双步按键来实现，确保单一失效时不会发生非预期的动作。

较佳的是，所述可移动部件还包括触摸控制模块，所述触摸控制模块用于单独地或与所述刹车系统控制按键结合地控制所述刹车系统。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：能通过触摸方式更方便地控制刹车系统。

较佳的是，所述按键控制模块还包括与所述总线连接的第一微控制器和与所述第一微控制器连接的第一微控制器电源，所述第一微控制器电源用于对所述第一微控制器供电。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：通过设置第一微控制器及其电源，能进一步确保单一失效时不会发生非预期的动作。

较佳的是，当所述第一步吊塔上升按键或所述第一步吊塔下降按键被按下时，所述第一微控制器电源开启，以使所述第一微控制器通电；当所述第一步吊塔上升按键或所述第一步吊塔下降按键未被按下时，所述第一微控制器电源关闭，以使所述第一微控制器断电。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：能进一步确保单一失效时不会发生非预期的动作，并且提供电源节能解决方案。

较佳的是，当所述第二步吊塔上升按键或所述第二步吊塔下降按键被按下时，所述第一微控制器被触发，以将相应指令发送至所述总线；当所述第二步吊塔上升按键或所述第二步吊塔下降按键未被按下时，所述第一微控制器不被触发。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：通过合理设置第一微控制器的触发时机，能进一步确保单一失效时不会发生非预期的动作。

较佳的是，所述主控板模块包括第二微控制器，所述第二微控制器与所述总线连接，当所述主控板模块扫描到发送至所述总线的相应指令时，所述第二微控制器被触发，以将相应指令发送至所述驱动板模块。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：通过设置第二微控制器，能进一步确保单一失效时不会发生非预期的动作。

较佳的是，所述主控板模块还包括与所述驱动板模块连接的驱动板电源，所述驱动板电源用于对所述驱动板模块供电。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：通过设置驱动板电源，能进一步确保单一失效时不会发生非预期的动作。

较佳的是，所述主控板模块还包括与所述驱动板电源连接且与所述总线连接的模拟电路，当所述总线上有相应指令传输时，所述模拟电路开启所述驱动板电源，以使所述驱动板模块通电。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：能进一步确保单一失效时不会发生非预期的动作，并且进一步提供电源节能解决方案。

较佳的是，所述主控板模块还包括与所述驱动板电源连接、与所述第二微控制器连接且不与所述总线直接连接的第三微控制器，所述第三微控制器对所述第二微控制器进行监测，当所述第二微控制器发出相应指令时，所述第三微控制器开启所述驱动板电源，以使所述驱动板模块通电。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：能进一步确保单一失效时不会发生非预期的动作，并且进一步提供电源节能解决方案。

较佳的是，所述刹车系统控制按键包括第一刹车控制按键和第二刹车控制按键，所述第一刹车控制按键和第二刹车控制按键均为双步按键。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：刹车控制通过双步按键来实现，确保单一失效时不会发生非预期的动作。

较佳的是，所述第一刹车控制按键包括作为第一刹车释放按键的第一步第一刹车控制按键和作为第一刹车功能按键的第二步第一刹车控制按键，所述第二刹车控制按键包括作为第二刹车释放按键的第一步第二刹车控制按键和作为第二刹车功能按键的第二步第二刹车控制按键。

根据上述技术方案，本发明的医用吊塔系统能起到以下有益技术效果：刹车控制通过特定的双步按键来实现，确保单一失效时不会发生非预期的动作。

附图说明

图1是现有技术的医用吊塔系统按键控制端线路图。

图2是本发明一实施例的医用吊塔系统的系统结构图。

图3是本发明一实施例的医用吊塔系统的控制逻辑图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作大致推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图2示出了本发明一实施例的医用吊塔系统的线路图。图3示出了本发明一实施例的医用吊塔系统的控制逻辑图。

本发明采用了电源载波技术，利用两根导线或导体作为总线载体，一方面用于传输电源供给，另一方面用于传输控制指令(即，传输来自可移动部件的指令到执行部件)，实现按键控制模块和/或触摸控制模块对执行部件的控制和驱动。总线例如可以是图3所示的SPI(串行外设接口)总线。

如图2所示，本发明一实施例的医用吊塔系统包括可移动部件、执行部件和总线，所述可移动部件包括按键控制模块，所述按键控制模块包括刹车系统控制按键和吊塔升降控制按键，所述执行部件包括主控板模块、驱动板模块、总线电源、吊塔电机和刹车系统，所述主控板模块连接至所述驱动板模块、所述总线电源和所述刹车系统，所述驱动板模块连接至所述吊塔电机，所述可移动部件和所述执行部件分别连接到所述总线，所述总线用于传输电源供给，且还用于传输来自所述可移动部件的指令到所述执行部件，所述吊塔升降控制按键包括吊塔上升按键SW1和吊塔下降按键SW2，所述吊塔上升按键和吊塔下降按键均为双步按键。

较佳的是，吊塔上升按键包括作为上升释放按键(“释放按键”也可称为“电源按键”)的第一步吊塔上升按键和作为上升功能按键的第二步吊塔上升按键，吊塔下降按键包括作为下降释放按键的第一步吊塔下降按键和作为下降功能按键的第二步吊塔下降按键。

较佳的是，可移动部件还包括触摸控制模块，触摸控制模块用于单独地或与刹车系统控制按键结合地控制刹车系统。

较佳的是，按键控制模块和/或触摸控制模块可与转接板连接，以将用户操作指令转换为总线传递可识别的指令。

下文对本发明医用吊塔系统可能采用的相关模块或部件进行更详细的介绍。

水平或垂直把手控制模块，其包含与转接板连接的按键控制模块和/或触摸控制模块，其可以为一体化设计，用于实现基本功能的操作。吊塔升降功能通过双步按键(也可称为“双级按键”)来实现，确保单一失效时不会发生非预期的动作。如图2所示，只有当吊塔上升释放按键(即，第一步吊塔上升按键)和吊塔上升功能按键(即，第二步吊塔上升按键)同时被按下时，吊塔才会上升。同理，只有当吊塔下降释放按键(即，第一步吊塔下降按键)和吊塔下降功能按键(即，第二步吊塔下降按键)同时被按下时，吊塔才会下降。刹车功能一方面可以通过按键控制模块中的刹车控制按键切换来实现，另一方面可以通过触摸控制模块来实现。转接板用于将用户操作指令转换为总线传递可识别的指令。该水平或垂直把手控制模块在吊塔系统中会存在大于一个的可能性(考虑不同吊塔面都有可能会安装，便于现场操作方便)。

可选的抽屉灯和/或阅读灯，它们可以直接与总线连接。

可选的第一遥控器和/或第二遥控器，该第一遥控器和第二遥控器与水平或垂直把手控制模块构造相同，即同样包括按键控制模块和/或触摸控制模块，从而控制吊塔的升降，与水平或垂直把手控制模块不同的是：遥控器呈遥控形式，以方便用户操作。当然，该第一遥控器和第二遥控器也可简化为只具有吊塔上升按键和吊塔下降按键，从而仅仅实现吊塔升降功能而不实现触摸控制模式和刹车功能。需要注意的是，如图2所示，第一遥控器可借助中转模块与总线连接；第二遥控器可直接与驱动板模块连接。

主控板模块，用于实现将总线上的指令通过其转换接口转化为控制器可以识别的指令，去交互控制各个执行部件(例如驱动板模块、刹车系统、吊塔保护传感器、高度限位单元等)的正常工作。例如，与主控板模块连接的刹车系统(气动刹车或电磁刹车)，用于控制轴的位置固定。与主控板模块连接的吊塔保护传感器，用于实现对外部医疗设备动作时的保护，可以通过主控板模块上的切换开关，使其起作用或者不起作用。与主控板模块连接的高度限位单元，用于提供对吊塔升降范围的限定。

总线电源，其可以是24V直流电源，用于提供总线和/或刹车系统(例如气动刹车或电磁刹车)所需的电力。

驱动板模块，用于实现吊塔升降信号的传递，来控制吊塔电机的正反转，从而实现吊塔的上升或下降。驱动板电源(交流或者直流电源)可用于对吊塔电机提供驱动电力。

可选的中转模块，用于实现可移动部件/执行部件与总线的电气、机械接口连接。

下文对本发明医用吊塔系统可能采用的相关模块或部件进行更详细的功能介绍。

按键控制模块的具体功能可如下：吊塔升降控制按键包括吊塔上升按键和吊塔下降按键，吊塔上升按键和吊塔下降按键均为双步按键，用于发送吊塔的上升或下降指令。双步按键包括两步(或两级)按键，当第一步按键被按下时，如下文详细所述，仅使微控制器通电；只有当继续按下从而第二步按键被按下时(即，第一步按键和第二步按键同时被按下)，微控制器才会被触发以将相应指令发送至总线。这样，与单步按键相比(在单步按键的情况下，倘若该单步按键失效而粘连在一起，则吊塔将被持续驱动上升或下降而无法停止，会发生非预期的吊塔运动)，双步按键确保了其中单步按键失效时不会发生非预期的动作，确保了患者和医务人员的安全。需要注意的是，此处的指令识别是针对单个按键(一个双步按键被认为是单个按键)的，如果同时多于一个按键被按下，执行部件将停止任何动作。

触摸控制模块的具体功能可如下：当操作人员用手紧握手柄时，释放第一刹车和第二刹车；当操作人员用手紧握手柄，同时按下按键SW3(如图2所示)时，仅释放第二刹车。

中转模块的具体功能可如下：用于电气、机械连接，将各个模块/单元/部件接入总线。

总线的具体功能可如下：其作为载体一方面用于传递指令至主控板模块，另一方面用于传输电源供给。

主控板模块的具体功能可如下：主控板模块会定期扫描总线上是否有指令发出，当收到有匹配的指令时，将其转换为控制指令，去驱动对应的执行部件。

驱动板模块的具体功能可如下：当驱动板模块接收到主控板模块发出的吊塔升降控制指令时，通过驱动板模块上的继电器去控制吊塔电机的正反转，从而实现电动吊塔的升降工作。

较佳的是，如图3所示，所述按键控制模块还包括与所述总线连接的第一微控制器和与所述第一微控制器连接的第一微控制器电源，所述第一微控制器电源用于对所述第一微控制器供电。

较佳的是，如图3所示，所述第一步吊塔上升按键或所述第一步吊塔下降按键被按下时，所述第一微控制器电源开启，以使所述第一微控制器通电；当所述第一步吊塔上升按键或所述第一步吊塔下降按键未被按下时，所述第一微控制器电源关闭，以使所述第一微控制器断电。

较佳的是，如图3所示，当所述第二步吊塔上升按键或所述第二步吊塔下降按键被按下时，所述第一微控制器被触发，以将相应指令发送至所述总线；当所述第二步吊塔上升按键或所述第二步吊塔下降按键未被按下时，所述第一微控制器不被触发。

较佳的是，如图3所示，所述主控板模块包括第二微控制器，所述第二微控制器与所述总线连接，当所述主控板模块扫描到发送至所述总线的相应指令时，所述第二微控制器被触发，以将相应指令发送至所述驱动板模块。

较佳的是，如图3所示，所述主控板模块还包括与所述驱动板模块连接的驱动板电源，所述驱动板电源用于对所述驱动板模块供电。

较佳的是，如图3所示，所述主控板模块还包括与所述驱动板电源连接且与所述总线连接的模拟电路，当所述总线上有相应指令传输时，所述模拟电路开启所述驱动板电源，以使所述驱动板模块通电。当所述总线上没有相应指令传输时，所述模拟电路关闭所述驱动板电源，以使所述驱动板模块断电。

较佳的是，如图3所示，所述主控板模块还包括与所述驱动板电源连接、与所述第二微控制器连接且不与所述总线直接连接的第三微控制器(作为对于模拟电路的替代)，所述第三微控制器对所述第二微控制器进行监测，当所述第二微控制器发出相应指令时，所述第三微控制器开启所述驱动板电源，以使所述驱动板模块通电。当所述第二微控制器没有发出相应指令时，所述第三微控制器关闭所述驱动板电源，以使所述驱动板模块断电。

较佳的是，如图3所示，所述刹车系统控制按键包括第一刹车控制按键和第二刹车控制按键，所述第一刹车控制按键和第二刹车控制按键均为双步按键。也就是说，不仅吊塔上升按键和吊塔下降按键可以是双步按键，刹车控制按键也可以是双步按键。

较佳的是，如图3所示，所述第一刹车控制按键包括作为第一刹车释放按键的第一步第一刹车控制按键和作为第一刹车功能按键的第二步第一刹车控制按键，所述第二刹车控制按键包括作为第二刹车释放按键的第一步第二刹车控制按键和作为第二刹车功能按键的第二步第二刹车控制按键。

较佳的是，如图3所示，按键控制模块和主控板模块可各自包括电源线通信调制解调器/收发单元(PLM/TRX)，按键控制模块的电源线通信调制解调器/收发单元和主控板模块的电源线通信调制解调器/收发单元通过电源载波线相互连接。

较佳的是，如图3所示，一旦按下一个按键(例如，吊塔上升按键、吊塔下降按键、第一刹车控制按键或第二刹车控制按键)，将唤醒主控板模块。唤醒后的主控板模块将请求从按键控制模块发送当前按键的值。按键控制模块接收到来自主控板模块的请求之后，将当前按键的值返回给主控板模块。主控板模块接收到该当前按键的值(即，所请求的信息)，并通过驱动板模块来操作刹车系统或吊塔电机。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。本领域技术人员可在不偏离本发明技术构思的前提下，对本发明作出各种修改或变型，这些修改或变型当然也落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种医用吊塔系统，其特征在于，所述医用吊塔系统包括可移动部件、执行部件和总线，所述可移动部件包括按键控制模块，所述按键控制模块包括刹车系统控制按键和吊塔升降控制按键，所述执行部件包括主控板模块、驱动板模块、总线电源、吊塔电机和刹车系统，所述主控板模块连接至所述驱动板模块、所述总线电源和所述刹车系统，所述驱动板模块连接至所述吊塔电机，所述可移动部件和所述执行部件分别连接到所述总线，所述总线用于传输电源供给，且还用于传输来自所述可移动部件的指令到所述执行部件，所述吊塔升降控制按键包括吊塔上升按键和吊塔下降按键，所述吊塔上升按键和吊塔下降按键均为双步按键；

所述吊塔上升按键包括作为上升释放按键的第一步吊塔上升按键和作为上升功能按键的第二步吊塔上升按键，所述吊塔下降按键包括作为下降释放按键的第一步吊塔下降按键和作为下降功能按键的第二步吊塔下降按键；

所述按键控制模块还包括与所述总线连接的第一微控制器和与所述第一微控制器连接的第一微控制器电源，所述第一微控制器电源用于对所述第一微控制器供电；

当所述第一步吊塔上升按键或所述第一步吊塔下降按键被按下时，所述第一微控制器电源开启，以使所述第一微控制器通电；当所述第一步吊塔上升按键或所述第一步吊塔下降按键未被按下时，所述第一微控制器电源关闭，以使所述第一微控制器断电；

当所述第二步吊塔上升按键或所述第二步吊塔下降按键被按下时，所述第一微控制器被触发，以将相应指令发送至所述总线；当所述第二步吊塔上升按键或所述第二步吊塔下降按键未被按下时，所述第一微控制器不被触发。

2.如权利要求1所述的医用吊塔系统，其特征在于，所述可移动部件还包括触摸控制模块，所述触摸控制模块用于单独地或与所述刹车系统控制按键结合地控制所述刹车系统。

3.如权利要求1所述的医用吊塔系统，其特征在于，所述主控板模块包括第二微控制器，所述第二微控制器与所述总线连接，当所述主控板模块扫描到发送至所述总线的相应指令时，所述第二微控制器被触发，以将相应指令发送至所述驱动板模块。

4.如权利要求3所述的医用吊塔系统，其特征在于，所述主控板模块还包括与所述驱动板模块连接的驱动板电源，所述驱动板电源用于对所述驱动板模块供电。

5.如权利要求4所述的医用吊塔系统，其特征在于，所述主控板模块还包括与所述驱动板电源连接且与所述总线连接的模拟电路，当所述总线上有相应指令传输时，所述模拟电路开启所述驱动板电源，以使所述驱动板模块通电。

6.如权利要求4所述的医用吊塔系统，其特征在于，所述主控板模块还包括与所述驱动板电源连接、与所述第二微控制器连接且不与所述总线直接连接的第三微控制器，所述第三微控制器对所述第二微控制器进行监测，当所述第二微控制器发出相应指令时，所述第三微控制器开启所述驱动板电源，以使所述驱动板模块通电。

7.如权利要求1所述的医用吊塔系统，其特征在于，所述刹车系统控制按键包括第一刹车控制按键和第二刹车控制按键，所述第一刹车控制按键和第二刹车控制按键均为双步按键。

8.如权利要求7所述的医用吊塔系统，其特征在于，所述第一刹车控制按键包括作为第一刹车释放按键的第一步第一刹车控制按键和作为第一刹车功能按键的第二步第一刹车控制按键，所述第二刹车控制按键包括作为第二刹车释放按键的第一步第二刹车控制按键和作为第二刹车功能按键的第二步第二刹车控制按键。