FR2700033A1

FR2700033A1 - Acquisition and transfer of data to memory used in medical domain

Info

Publication number: FR2700033A1
Application number: FR9215949A
Authority: FR
Inventors: Inglese Jean-Marc
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1994-07-01
Anticipated expiration: 2012-12-30
Also published as: FR2700033B1

Abstract

Data is transferred from a distance without wires from a data acquisition module to a data memory post. The data is transferred through a transmitter (1) over a short time interval when the module is oriented towards a fixed post in a predetermined position under assured transfer conditions for correct reception to a receiver (4) and before transfer of the useful data of known calibrated data frames.If the transfer of data is not completed in the predetermined transfer period a new transfer period is created for the next transfer period. Infrared light beams using binary modulation are used for data transfer. The circuit has an amplifier (15), gain controller (15), detection circuit (16, 18), and a central data processor (21). The infrared beam is generated by an emitter diode.

Description

L'invention concerne un procédé de transfert à distance et sans fil, de données d'un module d'acquisition de données, notamment portable, à un poste de stockage de données, le cas échéant fixe, et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention relates to a method of remote and wireless transfer of data from a data acquisition module, in particular portable, to a data storage station, if necessary fixed, and a device for implementing it. of this process.

On utilise de tels modules portables, le cas échéant autonomes, dans de nombreux domaines d'activité, non seulement pour l'acquisition de données, mais également pour leur traitement et leur reproduction. A titre d'exemple, on pourrait nommer le domaine médical. Ainsi on connait un module d'acquisition et de reproduction d'images qui constitue un aide précieux au diagnostic médical. Au cours de son activité, le médecin pourrait souhaiter transférer les données acquises à un poste de stockage fixe sans que ce transfert l'oblige à interrompre l'exercice de son activité pour une durée de temps relativement important impliquant une orientation précise du module pendant ce temps, par rapport au poste fixe, pour assurer un transfert correct des données. Such portable modules, possibly autonomous, are used in many fields of activity, not only for data acquisition, but also for their processing and reproduction. As an example, one could name the medical field. Thus, there is a module for acquiring and reproducing images which constitutes a precious aid for medical diagnosis. During his activity, the doctor may wish to transfer the data acquired to a fixed storage station without this transfer obliging him to interrupt the exercise of his activity for a relatively long period of time implying a precise orientation of the module during this time, compared to the landline, to ensure correct data transfer.

La présente invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif de transfert des données, du type nommé plus haut, sans que le transfert des données gêne notablement l'exercice de l'activité en cours. The aim of the present invention is to propose a method and a device for transferring data, of the type named above, without the transfer of data significantly hampering the exercise of the current activity.

Pour atteindre ce but, le procédé de transfert de données selon l'invention est caractérisé en ce que l'on réalise ce transfert à un débit élevé, pendant une courte durée de temps au cours de laquelle le module est orienté vers le poste fixe en une position de transfert prédéterminée et assure les conditions de transfert et de réception correctes en transmettant au récepteur avant le transfert des données utiles des trames de données connues de calibrage dans ladite position de transfert prédéterminée. To achieve this goal, the data transfer method according to the invention is characterized in that this transfer is carried out at a high speed, for a short period of time during which the module is oriented towards the fixed station in a predetermined transfer position and ensures the correct transfer and reception conditions by transmitting to the receiver before the transfer of the useful data of the known calibration data frames in said predetermined transfer position.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on utilise comme moyen de transfert un faisceau de lumière infrarouge à modulation binaire des positions d'impulsions. According to an advantageous characteristic of the invention, an infrared light beam with binary modulation of the pulse positions is used as the transfer means.

Le dispositif selon l'invention, pour la mise en oeuvre de ce procédé, est caractérisé en ce que le récepteur comprend un montage d'entrée qui comporte un amplificateur à boucle de réglage de gain, un circuit à seuil et une unité centrale de traitement de données, adaptée pour régler le gain de l'amplificateur et le seuil de détection en fonction des trames de calibrage précitées. The device according to the invention, for implementing this method, is characterized in that the receiver comprises an input circuit which comprises an amplifier with gain control loop, a threshold circuit and a central processing unit adapted to adjust the gain of the amplifier and the detection threshold according to the aforementioned calibration frames.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif de transfert comprend, comme organe de transfert, au moins une diode émettrice de lumière infrarouge adaptée pour pouvoir émettre de brèves impulsions de lumière de grandes amplitudes, à un faible rapport cyclique des impulsions. According to another advantageous characteristic of the invention, the transfer device comprises, as transfer member, at least one infrared light emitting diode adapted to be able to emit short light pulses of large amplitudes, at a low duty cycle of the pulses.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le circuit à seuil est réalisé sous forme d'un comparateur à deux entrées reliées respectivement à la sortie de l'amplificateur à boucles de réglage de gain et à un détecteur du niveau des signaux présents à la sortie de l'amplificateur, et en ce que le comparateur est relié à l'unité centrale de traitement par l'intermédiaire d'un modulateur d'intervalle des impulsions reçues et d'un convertisseur sérieparallèle. According to another advantageous characteristic of the invention, the threshold circuit is produced in the form of a comparator with two inputs connected respectively to the output of the amplifier with gain adjustment loops and to a detector of the level of the signals present at the output of the amplifier, and in that the comparator is connected to the central processing unit via an interval modulator of the pulses received and a serial converter.

Selon encore une caractéristique avantageuse de l'invention, l'émetteur comprend un convertisseur parallèle-série qui est relié au bus de données du module et au dispositif de transfert par l'intermédiaire d'un modulateur d'intervalle. According to another advantageous characteristic of the invention, the transmitter comprises a parallel-serial converter which is connected to the data bus of the module and to the transfer device by means of an interval modulator.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels:
La figure unique montre un mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif de transfert des informations d'un module portable d'acquisition de données à un poste séparé extérieur.Le dispositif comporte une interface d'émission 1, un dispositif de transfert 2 formant le moyen émetteur des informations, dans le module portable, d'une part, et, dans le poste fixe, d'autre part, un dispositif récepteur 4 qui produit à partir des signaux reçus par l'organe de réception des signaux de sortie pouvant être transmis par exemple en 5 à une imprimante et en 6 à un dispositif ordinateur.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating a mode of the invention and in which:
The single figure shows a particularly advantageous embodiment of the device for transferring information from a portable data acquisition module to a separate external station. The device comprises a transmission interface 1, a transfer device 2 forming the means transmitter of information, in the portable module, on the one hand, and, in the landline, on the other hand, a receiver device 4 which produces from the signals received by the receiving member output signals which can be transmitted for example in 5 to a printer and in 6 to a computer device.

Ce mode de réalisation préféré est parfaitement adapté aux conditions dans lesquels par exemple un dentiste va utiliser le module portable réalisé alors sous forme d'un module de prise d'images à l'aide de rayons X et de reproduction de ces images. Pour pouvoir transmettre les données relatives aux images prises par le module, au poste fixe de stockage, le module doit permettre le transfert sans que l'utilisateur soit obliger de se déplacer jusqu'au poste fixe. This preferred embodiment is perfectly suited to the conditions in which for example a dentist will use the portable module then produced in the form of an image taking module using X-rays and reproduction of these images. To be able to transmit the data relating to the images taken by the module, to the fixed storage station, the module must allow the transfer without the user being obliged to move to the fixed station.

Le mode de réalisation des dispositifs de transfert selon l'invention assure un transfert des données à distance. On utilise à cette fin comme moyen de transfert des rayons infrarouges d'un diagramme de rayonnement qui n'exige pas une orientation précise du module vers le poste fixe. Pour réduire encore toutes contraintes qui pourraient être gênantes pour cette orientation, le dispositif de transfert selon l'invention assure un transfert des données dans un délai de temps très court à un débit élevé de par exemple deux mégabits par seconde. Le but recherché est atteint en utilisant des diodes émettrices de lumière d'une puissance optique élevée, qui tolèrent une surmodulation et ont un temps de réponse faible. Pour l'émission, on utilise deux ou trois diodes montées en parallèle en fonction de la puissance d'émission souhaitée.Le nombre et la disposition des diodes pourraient également être retenus en fonction du diagramme de rayonnement souhaité. Pour que les diodes émettrices de lumière puissent émettre à la puissance élevée souhaitée sans risque de destruction des diodes, on choisit la durée des impulsions émises de façon qu'elle soit faible par rapport à l'intervalle entre deux impulsions successives. Autrement dit, on choisit un rapport cyclique faible. Ainsi, lorsque la puissance émise est de 15 mW pour un rapport cyclique égal à 1, la puissance pourrait être de 50 mW pour un rapport cyclique égal à 1 sur 10.The embodiment of the transfer devices according to the invention ensures remote data transfer. To this end, infrared rays are used as a means of transferring a radiation diagram which does not require precise orientation of the module towards the fixed station. To further reduce any constraints that could be troublesome for this orientation, the transfer device according to the invention ensures data transfer in a very short time at a high speed of for example two megabits per second. The aim sought is achieved by using light emitting diodes of high optical power, which tolerate over-modulation and have a short response time. Two or three diodes mounted in parallel are used for the transmission, depending on the desired transmission power. The number and arrangement of the diodes could also be chosen according to the desired radiation pattern. So that the light-emitting diodes can emit at the desired high power without risk of destroying the diodes, the duration of the emitted pulses is chosen so that it is small compared to the interval between two successive pulses. In other words, we choose a low duty cycle. Thus, when the transmitted power is 15 mW for a duty cycle equal to 1, the power could be 50 mW for a duty cycle equal to 1 in 10.

En se reportant à la figure, on constate que l'interface d'émission 1 du module portable comprend essentiellement un montage en série d'un convertisseur parallèle-série 8 qui est connecté au bus de données 9 du module, d'un modulateur d'intervalle 10, d'un amplificateur 11 et du dispositif transmetteur 2 formé par deux ou trois diodes émettrices de lumière infrarouge. Referring to the figure, it can be seen that the transmission interface 1 of the portable module essentially comprises a series connection of a parallel-series converter 8 which is connected to the data bus 9 of the module, of a modulator d interval 10, an amplifier 11 and the transmitter device 2 formed by two or three diodes emitting infrared light.

Le dispositif récepteur 4 prévu dans le poste fixe comporte essentiellement un organe récepteur 13 formé par une photo-diode de réception dont le spectre est adapté aux diodes d'émission, un amplificateur 14 à boucle de réglage de gain 15, un comparateur 16 à deux entrées reliées respectivement à la sortie de l'amplificateur 14 et à un dispositif de détection 18 du niveau des signaux présents à la sortie de l'amplificateur 14. A la sortie du comparateur 16 sont connectés, montés en série, un démodulateur d'intervalle 19, un convertisseur série-parallèle 20 et une unité centrale de traitement 21 qui est adapté pour transmettre les données, par l'intermédiaire d'un module interface 22 à une imprimante en 5 et/ou un poste de stockage de données en 6. L'unité centrale 21 commande le détecteur de niveau 18 et l'organe de contrôle de gain 15 associés à l'amplificateur 14. Par conséquent, le gain de l'amplificateur et la valeur de référence appliquée à l'entrée de référence du comparateur 16 sont variables par l'unité centrale 21 en fonction des signaux reçus par celle-ci.The receiving device 4 provided in the fixed station essentially comprises a receiving member 13 formed by a receiving photo-diode whose spectrum is adapted to the sending diodes, an amplifier 14 with gain adjustment loop 15, a comparator 16 to two inputs connected respectively to the output of amplifier 14 and to a device 18 for detecting the level of the signals present at the output of amplifier 14. At the output of comparator 16 are connected, connected in series, an interval demodulator 19, a serial-parallel converter 20 and a central processing unit 21 which is suitable for transmitting the data, via an interface module 22 to a printer at 5 and / or a data storage station at 6. The central unit 21 controls the level detector 18 and the gain control member 15 associated with the amplifier 14. Consequently, the gain of the amplifier and the reference value applied to the the reference input of the comparator 16 are variable by the central unit 21 as a function of the signals received by the latter.

On décrira ci-après le fonctionnement du dispositif de transfert de données selon l'invention. The operation of the data transfer device according to the invention will be described below.

Sur la figure, on a représenté en dessous du modulateur d'intervalle 10 les configurations des valeurs logiques un "1" et "0" et on constate que ces deux valeurs se distinguent par leur rapport cyclique. A la sortie de l'élément 11, les signaux d'impulsions rectangulaires se présentent sous forme d'impulsions de très faible durée qui assurent la transmission des données sous forme d'impulsions de haute amplitude mais de très brève durée, c'est-à-dire d'une durée qui est faible par rapport à l'intervalle séparant deux impulsions. Ceci permet l'émission à une puissance élevée sans risque de destruction de la diode émettrice. In the figure, the configurations of the logical values a "1" and "0" are shown below the interval modulator 10 and it can be seen that these two values are distinguished by their duty cycle. At the output of element 11, the rectangular pulse signals are in the form of pulses of very short duration which ensure the transmission of the data in the form of pulses of high amplitude but of very short duration, that is to say that is to say a duration which is small compared to the interval separating two pulses. This allows transmission at high power without risk of destruction of the emitting diode.

Le récepteur qui fait partie du poste fixe prévoit des effets de réglage par l'unité centrale 21 sur le détecteur de niveau 18 et sur l'organe 15 de la boucle de contrôle de gain de l'amplificateur 14. Cette action de l'unité centrale se fait selon un protocole prédéterminé qui comporte deux phases essentielles. La première phase est une phase de calibrage du récepteur au cours de laquelle on envoie pendant une durée de temps donnée des trames connues de l'unité centrale qui calibre alors le circuit 15 de contrôle automatique de gain et le détecteur de niveau 18. Puis dans la phase suivante on envoit les informations utiles pendant une durée de temps également prédéterminée.Cette opération de calibrage est répétée au cours une troisième phase suivante,.si le transfert de données utiles n'était pas achevé à la fin de la deuxième phase
Pour assurer l'émission de données selon ce protocole une unité centrale du module portable commande l'émission de trame connue de calibrage avant chaque période d'émission de données utiles. Les données de calibrage et les données utiles sont identifiables par des bits d'identification appropriés associés à chaque série de données.The receiver which is part of the fixed station provides adjustment effects by the central unit 21 on the level detector 18 and on the member 15 of the gain control loop of the amplifier 14. This action of the unit central is done according to a predetermined protocol which comprises two essential phases. The first phase is a receiver calibration phase during which, for a given period of time, known frames are sent from the central unit which then calibrates the automatic gain control circuit 15 and the level detector 18. Then in the next phase the useful information is sent for a period of time also predetermined. This calibration operation is repeated during a third following phase,. if the transfer of useful data was not completed at the end of the second phase
To ensure the transmission of data according to this protocol, a central unit of the portable module controls the transmission of known calibration frame before each period of transmission of useful data. The calibration data and the useful data can be identified by appropriate identification bits associated with each series of data.

Cette succession de phases de calibrage et d'envoi d'informations utiles, c'est-à-dire des images devront être stockées, assurent une adaptation permanente du récepteur aux conditions d'émission et de transmission des données. Ce dispositif de transfert des données du module portable à la station fixe permet une transmission des données à un débit très élevé et ainsi dans un délai de temps relativement court, pendant lequel les conditions de transmission varient peu et, de plus, grâce à la possibilité d'adaptation par le calibrage du récepteur, les variations des conditions qui interviennent peuvent être prises en compte. Ceci assure que la transmission des données se fasse toujours d'une façon fiable sans que l'utilisateur du module portable soit obligé d'orienter précisement le module vers la poste fixe. This succession of phases of calibration and sending of useful information, that is to say images must be stored, ensure a permanent adaptation of the receiver to the conditions of transmission and transmission of data. This device for transferring data from the portable module to the fixed station allows data to be transmitted at a very high speed and thus in a relatively short period of time, during which the transmission conditions vary little and, moreover, thanks to the possibility adaptation by calibrating the receiver, variations in the conditions that occur can be taken into account. This ensures that the data transmission is always done in a reliable manner without the user of the portable module being obliged to orient the module precisely towards the fixed station.

Claims

1. A method of remote and wireless transfer of data from a data acquisition module, in particular portable, to a data storage station, if necessary fixed, characterized in that this transfer is carried out at a high speed for a short period of time during which the module is oriented towards the fixed station in a predetermined transfer position and ensures the correct transfer and reception conditions by transmitting to the receiver before the transfer of the useful data of the frames of known calibration data in said predetermined transfer position.

2. Method according to claim 1, characterized in that provision is made, if the transfer of the useful data is not completed during the predetermined transfer period, a new transfer period of useful data after a new transfer period of calibration data.

3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that a beam of infrared light with binary modulation of the pulse positions is used as the transfer means.

4. Device for implementing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the receiver (4) of the fixed data storage station comprises an input circuit which comprises an amplifier (14) at gain adjustment loop (15), a threshold detection circuit (16,18) and a central data processing unit (21), adapted to adjust the gain of the amplifier (14) and the detection threshold, according to the aforementioned calibration frames.

5. Device according to claim 4, characterized in that it comprises, as transfer member, at least one infrared light emitting diode (2) which is adapted to be able to emit brief pulses of light of large amplitude, at a low duty cycle of pulses.

6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the threshold circuit produced in the form of a comparator (16) with two inputs connected respectively to the output of the amplifier (14) with adjustment loop gain (15) and to a detector (18) of the level of the signals present at the output of the amplifier (14), and in that the comparator (16) is connected to the central processing unit (21) by through an interval demodulator (19) of the pulses received and a series-parallel converter (20).

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the transmitter (1,2) of the portable module comprises a parallel-serial converter (8) which is connected to the data bus (9) of the module and to the transfer device (2) via an interval modulator (10).

8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that a central data processing unit is associated with the transmitter (1,2) of the portable module, which is adapted to ensure the transfer of data according to a protocol providing for the aforementioned phases of transfer of calibration data and of useful data, each phase being identified by appropriate identification bits.