CN115021773A - 一种体内外无线通信系统及其通信和供电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种体内外无线通信系统，包括：植入式设备、体外设备；所述体外设备包括：通信接收机和无线供电发射机；所述植入式设备包括：天线模块、模拟开关、通信通路、开关控制模块、整流模块、储能模块和植入式经体通信芯片；无线供电发射机给天线模块供电,模拟开关与整流模块连接，储能模块充满电；植入式经体通信芯片令模拟开关连接通信通路。植入式经体通信芯片发送体征数据至通信接收机；若电力不够则植入式经体通信芯片发送指令，令模拟开关连接整流模块，进行充电，充电完成以后模拟开关连接通信通路继续发送体征数据，如此循环直至信号发送完毕。本发明的优点是：解决了供电信号和通信信号之间存在干扰的问题，提高了数据的准确性。

Description

一种体内外无线通信系统及其通信和供电控制方法
技术领域
本发明涉及植入式经体通信芯片技术领域，特别涉及一种供电天线和通信天线合二为一的体内外无线通信系统及其通信和供电控制方法。
背景技术
将医疗器械植入人体内监测体内部某些生理参数如血压、血糖、激素水平等是一个全新的研究方向，其意义重大。为了实现植入式医疗器械能够获取人体内的生理数据，需要攻关的核心技术为体内外能量供给、植入式传感器、体内外数据通信等。其中现有的主流体内外数据通信技术大多是基于低频近场通信来进行信号传输，现有的主流体内外远距离无线供电技术基本是基于磁共振技术，这样的一个集无线通信和无线供电一体的植入式系统在体内需要两个线圈，一个用于数据通信发射、另一个用于能量接收；同理在体外也需要两个线圈。
由于体内外线圈处于相近的空间中，体内通信线圈所发射的能量一般在毫瓦级别，而体外供电发射线圈的发射功率一般在数瓦级别。如果体内通信线圈和体外供电线圈同时工作的话，供电发射线圈发射的能量会严重干扰通信能量，极大影响体内外通信距离和准确率，并且体内必须存在供电线圈和通信线圈两种线圈，增加了体内外无线通信系统的体积。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷，提供了一种体内外无线通信系统及其通信和供电控制方法，将供电线圈和通信线圈合二为一，并采用相应的控制方法，使其功能互相不干扰，提高测量准确率。
为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：
一种体内外无线通信系统，包括：植入式设备、体外设备；
所述体外设备在体外工作，包括：通信接收机和无线供电发射机；
所述植入式设备植入动物体内，包括：天线模块、模拟开关、通信通路、开关控制模块、整流模块、限压模块、储能模块、供电通路和植入式经体通信芯片；
天线模块为一个天线，既能用于无线供电，又能用于通信；
模拟开关用于接受开关控制模块的控制，将天线和通信通路进行物理连接或者将天线和整流模块进行物理连接；
通信通路用于连接模拟开关和植入式经体通信芯片，为系统通信接口；
开关控制模块根据植入式经体通信芯片的指令，控制模拟开关的连接状态；
整流模块：当系统处于供电状态时接收到天线模块的交流能量，将交流转为直流电压为整个植入式经体通信芯片供电；
整流模块与限压模块：限制整流模块输出的电压，将电压限制在安全范围内，防止过压烧坏植入式经体通信芯片；
储能模块：所述储能模块是植入式设备中的电容电感，用于存储电力；
供电通路：供电通路连接限压模块和植入式经体通信芯片，给植入式经体通信芯片提供稳定、安全的能量。
本发明还公开了一种体内外无线通信系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1，体外设备打开无线供电发射机给天线模块供电,与此同时模拟开关默认与整流模块连接，使储能模块充满电；
步骤2，植入式经体通信芯片发送指令，令开关控制模块控制模拟开关连接通信通路。植入式经体通信芯片通过天线模块发送体征数据至通信接收机；
步骤3，若电力不够则植入式经体通信芯片发送指令，令开关控制模块控制模拟开关连接整流模块，并进行充电，充电完成以后模拟开关连接通信通路继续发送体征数据，如此循环直至信号发送完毕。
步骤4，信号发送完毕后模拟开关默认连接整流模块，等待下一次充电。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
解决了植入式经体通信芯片发送数据时，供电信号和通信信号之间存在干扰的问题，提高了数据的准确性。
附图说明
图1是本发明实施例体内外无线通信系统结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本发明做进一步详细说明。
一种体内外无线通信系统，包括：植入式设备、体外设备；
所述体外设备在体外工作，包括：通信接收机和无线供电发射机；
所述植入式设备植入动物体内，包括：天线模块、模拟开关、通信通路、开关控制模块、整流模块、限压模块、供电通路和植入式经体通信芯片；
天线模块为一个天线，既能用于无线供电，又能用于通信；
模拟开关用于接受开关控制模块的控制，将天线和通信通路进行物理连接或者将天线和整流模块进行物理连接；
通信通路用于连接模拟开关和植入式经体通信芯片，为系统通信接口；
开关控制模块根据植入式经体通信芯片的指令，控制模拟开关的连接状态；
整流模块：当系统处于供电状态时接收到天线模块的交流能量，将交流转为直流电压为整个植入式经体通信芯片供电；
整流模块与限压模块：限制整流模块输出的电压，将电压限制在安全范围内，防止过压烧坏植入式经体通信芯片；
供电通路：供电通路连接限压模块和植入式经体通信芯片，给植入式经体通信芯片提供稳定、安全的能量。
本发明还公开了一种体内外无线通信系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1，体外设备打开无线供电发射机给天线模块供电,与此同时模拟开关默认与整流模块连接，使储能模块充满电；
步骤2，植入式经体通信芯片发送指令，令开关控制模块控制模拟开关连接通信通路。植入式经体通信芯片通过天线模块发送体征数据至通信接收机；
步骤3，若电力不够则植入式经体通信芯片发送指令，令开关控制模块控制模拟开关连接整流模块，并进行充电，充电完成以后模拟开关连接通信通路继续发送体征数据，如此循环直至信号发送完毕。
步骤4，信号发送完毕后模拟开关默认连接整流模块，等待下一次充电。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种体内外无线通信系统，其特征在于，包括：植入式设备、体外设备；
所述体外设备在体外工作，包括：通信接收机和无线供电发射机；
所述植入式设备植入动物体内，包括：天线模块、模拟开关、通信通路、开关控制模块、整流模块、限压模块、储能模块、供电通路和植入式经体通信芯片；
天线模块为一个天线，既能用于无线供电，又能用于通信；
模拟开关用于接受开关控制模块的控制，将天线和通信通路进行物理连接或者将天线和整流模块进行物理连接；
通信通路用于连接模拟开关和植入式经体通信芯片，为系统通信接口；
开关控制模块根据植入式经体通信芯片的指令，控制模拟开关的连接状态；
整流模块：当系统处于供电状态时接收到天线模块的交流能量，将交流转为直流电压为整个植入式经体通信芯片供电；
整流模块与限压模块：限制整流模块输出的电压，将电压限制在安全范围内，防止过压烧坏植入式经体通信芯片；
储能模块：所述储能模块是植入式设备中的电容电感，用于存储电力；
供电通路：供电通路连接限压模块和植入式经体通信芯片，给植入式经体通信芯片提供稳定、安全的能量。
2.一种体内外无线通信系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法是在权利要求1所述系统的基础上实现的，控制方法包括以下步骤：
步骤1，体外设备打开无线供电发射机给天线模块供电,与此同时模拟开关默认与整流模块连接，使储能模块充满电；
步骤2，植入式经体通信芯片发送指令，令开关控制模块控制模拟开关连接通信通路；植入式经体通信芯片通过天线模块发送体征数据至通信接收机；
步骤3，若电力不够则植入式经体通信芯片发送指令，令开关控制模块控制模拟开关连接整流模块，并进行充电，充电完成以后模拟开关连接通信通路继续发送体征数据，如此循环直至信号发送完毕；
步骤4，信号发送完毕后模拟开关默认连接整流模块，等待下一次充电。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101352596A (zh) * 2008-09-19 2009-01-28 清华大学 体外供电式植入医疗仪器
CN114225218A (zh) * 2021-11-17 2022-03-25 佛山职业技术学院 一种植入式心脏起搏器的无线能量传输控制系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101352596A (zh) * 2008-09-19 2009-01-28 清华大学 体外供电式植入医疗仪器
CN114225218A (zh) * 2021-11-17 2022-03-25 佛山职业技术学院 一种植入式心脏起搏器的无线能量传输控制系统

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