[發明專利]用于數據和/或功率的無線傳輸的設備

有效

• 申請號: 201780082282.6
• 申請日: 2017-12-24
• 公開（公告）號: CN110168941B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: P·H·武爾萊;J·A·H·M·卡爾曼;N·蘭貝特
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00;A61B5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄

本發明涉及一種設備(700a、700b、700c)，用于在設備與系統、尤其是患者監測系統的另一設備之間的數據和/或功率的無線傳輸。為了以低復雜度滿足嚴格的相對時間誤差，所述設備包括連接器(701)，所述連接器包括數據傳輸單元(703)和用于傳送功率和/或接收功率的磁耦合單元(702、704)。檢測單元(705)檢測系統的另一設備的配對連接器與所述連接器(701)的耦合。控制單元(707)使用對系統的另一設備的配對連接器已經與所述連接器(701)耦合的檢測作為觸發器，以使用以下項來確定和/或重置由所述設備使用的時鐘信號與其他設備的時鐘信號之間的相對時間差：i)所述磁耦合單元(702、704)的高頻功率信號和所述配對連接器的磁耦合單元的高頻功率信號；和/或ii)用于確定和/或重置所述相對時間差的接收到的時間校準信號。

技術領域

本發明涉及一種設備，用于所述設備與系統(尤其是患者監測系統)的另一設備之間的數據和/或功率的無線傳輸。

背景技術

設備的無線充電或供電總體上是對用戶而言方便的既定技術。無線供電也能夠在惡劣環境中使用，其中，當使用電流接觸時，腐蝕或潮濕可能會危及功能或安全。存在用于無線供電的若干標準，例如Qi、PMA、Rezense和WiPower，并且市場正快速增長。這些技術主要用于對電池供電設備(例如移動電話、平板計算機等)進行充電。對多個設備進行充電是可能的。例如，在Qi標準中，具有許多較小線圈的功率板是可用的，然而設備需要精確地定位為彼此鄰近(在水平平面中)。

高端患者監測正在從其在重癥護理舞臺(ICU、OR)中的常規應用擴展到較低急迫度(acuity)設施，例如普通病房、醫院到家、連接的初級護理等。現有高端產品的成功是由于測量的質量、它們的模塊化、整體系統連通性、用戶接口及其跨總產品線的一致性(向后兼容性)。同時，價值分割市場正在快速擴張，以應對低成本是首要問題的新興國家和較低急迫度設施。在這些市場中，可能在模塊化、連通性和(有時)測量質量上做出折中。

在生活方式和體育舞臺中，生理測量結果也越來越多地被使用(例如心率、呼吸率、SpO2)。

在所述新的應用空間中，可穿戴(無繩)傳感器、小型化和低功率是必要的。跨所有這些分割的基本要求是相同的，即與不折中的電學患者安全性相比的出色的測量質量。后者在IEC 60601標準中被嚴格管控，并且在最壞情況情形下(直接連接到心臟)規定了10μA的最大漏電流、4kV的對地隔離，測量中的每個之間的1.5kV的隔離。此外，患者監測器必須能夠承受由除顫器引入的高差分電壓和來自手術刀的大RF電壓。

常規隔離和保護概念基于感應式功率耦合器(變壓器)和用于數據傳送的光學數據耦合器，其緊接在PCB和連接器引腳之間保持足夠的蠕變和間隙。

計算機網絡和傳感器系統中的時鐘同步是公知的問題，并且解決方案對集中式和分布式系統兩者都可用。在要求嚴格的情況下，患者監測中的生命體征波形的同步是主要的挑戰。重要的是，例如顯示器上示出的波逐拍(beat by beat)進行對應。此外，從信號到信號(例如ECG到有創血壓(IBP))的延遲同樣重要，因為其能夠包含重要的臨床信息。最近，已經基于脈沖到達時間(PAT)或脈沖傳導時間(PTT)提出了連續無創血壓測量。對于這些方法，傳感器之間的定時誤差必須小于1ms。總體而言，監測應用要求亞毫秒的定時準確度。

當前解決方案常常在經由線纜網絡連接的設備中使用一個主時鐘和多個從時鐘。消息經由網絡發送，以同步時鐘。在無線傳感器系統中應用這樣的技術不是直接的，如可穿戴患者監測設備中使用的。有時主時鐘信號被傳送，但定時準確度通常為幾ms到100ms，這取決于無線電標準。盡管更好得多的定時同步對于無線電原則上是可能的(如Wi-Fi或藍牙(BT)微秒時間戳同步)，但是這樣的準確性僅能夠利用專用的低水平實施方式來實現，而不是在常規無線電協議實施方式之上。此外，模塊通常均具有帶有其自己的漂移的獨立模塊時鐘。這要求以規律的間隔進行校準。