遥控器、遥控系统及包括其的x射线系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及遥控器、遥控系统及包括其的X射线系统。遥控系统包括遥控器和处理单元，其中处理单元位于遥控器要控制的受控系统中，并且其中遥控器包括：一个或多个按键，用于供用户选择通过遥控器要控制的受控对象；感测单元，用于感测遥控器的朝向；以及无线发送器，用于将用户选择了所述一个或多个按键中的哪个按键的信息以及感测单元所感测的遥控器的朝向信息发送给所述受控系统；其中，处理单元根据用户的按键选择信息以及遥控器的朝向信息生成对受控系统的控制命令，以控制与所选的按键相对应的受控对象根据遥控器的朝向进行运动。通过本发明的实施例，可以简化遥控器的按键布局，使得遥控操作更加简便易行，且不易出现误操作。
【专利说明】遥控器、遥控系统及包括其的X射线系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及X射线成像【技术领域】，具体地涉及用于遥控X射线系统的遥控系统和遥控器以及包括其的X射线系统。
【背景技术】
[0002]目前，大多数X射线成像系统已经配备有无线遥控器。遥控器被设计为控制X射线球管和接收器的运动、对准和子系统定位等。典型的定位控制包括胸片架探测器上下升降、胸片架探测器上下倾斜、病床上下升降、悬吊球管支持件的5轴运动和定向等。通常，对于双向运动控制来说，遥控器一般提供两个独立的按键。例如，对于控制病床上下升降来说，一个键用来控制向上，另一个键控制向下。对于悬吊球管支持件的5轴运动控制来说，可能需要使用更多的键或按钮。这会带来问题。太多的键会使得遥控器的面板复杂，增大了误操作的可能性。在一些实例中，朝向错误方向的运动可能会带来安全问题，诸如碰撞或损坏。在实际操作中，用户总是希望没有太多按键且容易使用的非常简单的遥控器。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一方面，提供一种遥控系统，包括遥控器和处理单元，其中所述处理单元位于所述遥控器要控制的受控系统中，并且其中所述遥控器包括:
[0004]一个或多个按键，用于供用户选择通过遥控器要控制的受控对象； [0005]感测单元，用于感测所述遥控器的朝向；以及
[0006]无线发送器，用于将用户选择了所述一个或多个按键中的哪个按键的信息以及所述感测单元所感测的遥控器的朝向信息发送给所述受控系统；
[0007]其中，所述处理单元根据用户的按键选择信息以及所述遥控器的朝向信息生成对所述受控系统的控制命令，以控制与所选的按键相对应的受控对象根据所述遥控器的朝向进行运动。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述一个或多个按键中的每个对应于所述受控系统的受控单元的运动。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述受控系统为X射线系统，并且其中所述一个或多个按键包括下面中的至少一个:用于增大或缩小限束器窗口视野的按键，用于上移或下移X射线球管吊架的按键、用于左移或右移X射线球管吊架的按键、用于前移或后移X射线球管吊架的按键、用于向顺时针或逆时针方向旋转X射线球管的按键、用于增大或减小X射线球管距病床探测器的距离的按键、用于使胸片架探测器上升或下降的按键、用于使胸片架探测器向上或向下旋转的按键以及用于左移或右移病床探测器的按键。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述一个或多个按键还包括下面中的至少一个:用于系统的自动跟踪的按键和用于自动定位的按键。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述处理单元生成使得与所选的按键相对应的受控单元的运动与所述感测单元所感测的遥控器的朝向一致的控制命令。[0012]根据本发明的一个实施例，所述感测单元包括第一感测单元，其用于感测所述遥控器在竖直方向上的朝向。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述感测单元包括第二感测单元，其用于感测所述遥控器在水平方向上的朝向。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述第一感测单元为加速度计。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述第二感测单元为磁力计。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述第一感测单元通过感测所述遥控器的头部与竖直向上的方向所成的夹角来感测所述遥控器在竖直方向上的朝向。
[0017]根据本发明的一个实施例，当所述夹角小于第一阈值时，所述处理单元将所述遥控器的朝向判断为朝 上，当所述夹角大于第二阈值时，所述处理单元将所述遥控器的朝向判断为朝下，并且其中所述第一阈值小于所述第二阈值。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述第二感测单元通过感测所述遥控器的头部与地球磁场方向在基准平面内所成的夹角来感测所述遥控器在水平方向上的朝向。
[0019]根据本发明的一个实施例，所述处理单元根据所述遥控器的头部与地球磁场方向在基准平面内所成的夹角以及遥控器所要控制的目标受控部件与地球磁场方向在所述基准平面内所成的夹角来判断所述遥控器在水平方向上的朝向。
[0020]根据本发明的另一方面，提供一种遥控器，其与要遥控的受控系统进行无线通信，其中所述遥控器包括:
[0021]一个或多个按键，每个对应于所述受控系统的受控单元的运动，以供用户选择通过遥控器要控制的受控对象；以及
[0022]感测单元，用于感测所述遥控器的朝向。
[0023]根据本发明的一个实施例，所述遥控器还包括:
[0024]处理单元，根据用户的按键选择信息以及所述遥控器的朝向信息生成对所述受控系统的控制命令，以使得与所选的按键相对应的受控对象根据所述遥控器的朝向进行运动。
[0025]根据本发明的一个实施例，所述遥控器还包括:
[0026]无线发送器，用于将用户选择了所述一个或多个按键中的哪个按键的信息以及所述感测单元所感测的遥控器的朝向信息发送给所述受控系统。
[0027]根据本发明的一个实施例，所述遥控器还包括:
[0028]无线发送器，用于将所述处理单元所生成的控制命令发送给所述受控系统。
[0029]根据本发明的一个实施例，所述受控系统为X射线系统，并且其中所述一个或多个按键包括下面中的至少一个:用于增大或缩小限束器窗口视野的按键，用于上移或下移X射线球管吊架的按键、用于左移或右移X射线球管吊架的按键、用于前移或后移X射线球管吊架的按键、用于向顺时针或逆时针方向旋转X射线球管的按键、用于增大或减小X射线球管距病床探测器的距离的按键、用于使胸片架探测器上升或下降的按键、用于使胸片架探测器向上或向下旋转的按键以及用于左移或右移病床探测器的按键。
[0030]根据本发明的一个实施例，所述处理单元生成使得与所选的按键相对应的受控单元的运动与所述感测单元所感测的遥控器的朝向一致的控制命令。
[0031 ] 根据本发明的又一方面，还提供一种X射线系统，其包括如上所述的遥控器，该遥控器用于控制该X射线系统的各受控部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]为了更透彻地理解本公开的内容，下面参考结合附图所进行的下列描述，在附图中:
[0033]图1是根据本发明的一个实施例的X射线系统的示意图；
[0034]图2是根据本发明的一个实施例的遥控器的配置的示意图；
[0035]图3是示出根据本发明的一个实施例的如何判断遥控器的向上的朝向的示意图；
[0036]图4是示出根据本发明的一个实施例的如何判断遥控器的向下的朝向的示意图；以及
[0037]图5是示出根据本发明的一个实施例的如何判断遥控器的水平方向的示意图。【具体实施方式】
[0038]下面将详细描述本发明的具体实施例，但本发明并不限于下述具体实施例。在下面的各实施例中，以使用遥控器控制X射线系统为例来进行说明。但是，本领域技术人员可以理解的是，根据本发 明的遥控器或遥控系统也可以用于其它任何需要进行遥控以进行位置、朝向调节的系统。
[0039]图1是根据本发明的一个实施例的X射线系统的示意图。如图1所示，该实施例中的X射线系统包括诸如球管的X射线发生器1、用于悬吊和调节球管的位置的球管吊架
2、病床3、用于检测穿过检查对象后的X射线的胸片架探测器4以及用于支撑胸片架探测器4的立柱5。图1中还示出了由操作员手持的遥控器6，其通过与X射线系统的各受控部件进行无线通信来进行遥控。另外，X射线系统一般还包括位于病床3下方的病床探测器(未示出)。在图1所示的系统中，通过遥控器6操作员可以遥控球管吊架2以使其进行上下、左右、前后或旋转运动，可以遥控胸片架探测器4或立柱5以使胸片架探测器4沿着立柱上下运动或者向上或向下倾斜，可以遥控病床3以使其左右移动，还可以进行遥控以用于增大或缩小球管的限束器窗口视野、用于增大或减小X射线球管距病床探测器的距离，等等。
[0040]图2是根据本发明的一个实施例的遥控器的配置的示意图。在图2是实施例中，该无线遥控器包括与面板上的按键或键盘相对应的用于感测用户的按键动作的键或键盘矩阵电路、用于感测遥控器的头部朝向的感测单元(在图2中体现为用于感测竖直朝向的诸如3轴加速度计的第一感测单元以及用于感测水平朝向的诸如磁力计的第二感测单元)、电源(在图2中体现为电池)、MCU (微控单元)、无线收发器及天线。
[0041]根据一个实施例，无线遥控器的面板上布置有一个或多个按键，用于供用户选择通过遥控器要控制的受控对象。这一个或多个按键中的每个对应于受控系统的各受控单元的运动。在如图1所示的X射线系统为受控系统的情况下，这一个或多个按键包括下面中的至少一个:用于增大或缩小球管的限束器窗口视野的按键，用于上移或下移X射线球管吊架的按键、用于左移或右移X射线球管吊架的按键、用于前移或后移X射线球管吊架的按键、用于向顺时针或逆时针方向旋转X射线球管的按键、用于增大或减小X射线球管距病床探测器的距离的按键、用于使胸片架探测器上升或下降的按键、用于使胸片架探测器向上或向下旋转的按键以及用于左移或右移病床探测器的按键。在一些实施例中，无线遥控器的面板上还包括用于系统的自动跟踪的按键和用于自动定位的按键。自动跟踪按键用于控制X射线球管自动移动到和胸片架X射线探测器或病床探测器对准的位置。自动定位按键则用于控制X射线球管和X射线探测器自动运动到对病人拍片的体位(例如，躺在病床上，或站着)所需要的指定位置。可选地，无线遥控器的面板上还可以包括类似的自动控制按键，以用于提高射线技师操作的方便性和快捷性。
[0042]当用户想要控制X射线系统的某一部件的运动时，用户将遥控器大概指向X射线系统，并按下与该部件的运动相对应的按键，例如用于上移或下移X射线球管吊架的按键。同时，用户根据受控部件的期望移动方向来控制遥控器的头部的朝向。例如，如果用户希望上移X射线球管吊架，则可以使遥控器的头部向上。通过遥控器中所内嵌的感测单元(诸如加速度计或磁力计)，可以感知遥控器的朝向。遥控器将用户按下了哪个按键的信息以及遥控器的朝向信息传送给遥控系统的处理单元进行处理。
[0043]在一个实施例中，该处理单元位于受控系统的共用主机中，受控系统中的各受控部件(例如，X射线球管吊架、拍片床、胸片架等)通过有线或无线的方式与该共用主机进行通信。各受控部件的内部配置有适当的传感器(例如，位置传感器，加速度传感器，磁力计等)，以获取各部件自身的运动姿态、位置和位移，传感器的感测结果被传递给共用主机，以使处理单元获知各受控部件在定位系统空间坐标系内的实时位置和方向。遥控器与共用主机进行通信，向共用主机发送遥控器的按键信息和空间指向数据。共用主机将所获取的按键信息和空间指向信息交给处理单元进行处理。在一个实施例中，遥控器通过无线发射装置(例如图2中的无线收发器和天线)将用户的按键选择信息以及遥控器朝向信息发送给受控系统中的处理单元。处理单元根据按键选择信息确定受控对象(即对应的受控部件的运动)，并生成用于控制所述受控对象根据遥控器的朝向进行运动的控制命令。在一个实施例中，处理单元生成使得与所选的按键相对应的受控部件的运动与所述感测单元所感测的遥控器的朝向一致的控制命令。可以理解的是，也可以生成使得受控部件的运动与遥控器的朝向成其它关系(例如相 )的控制命令。受控部件根据处理单元的控制命令进行运动以到达用户期望的位置和/或朝向。在其它实施例中，受控系统中的各受控部件可以分别配置有一处理单元。每个受控部件的处理单元接收该受控部件的实时位置和朝向信息以及针对该受控部件的遥控器数据(例如，包括按键选择信息和遥控器的朝向信息)，并经过处理而生成针对该受控部件的控制命令，从而使得该受控部件在该控制命令下进行期望的动作，以完成系统功能。
[0044]在另一实施例中，所述处理单元位于遥控器中，例如该处理单元为如图2所示的MCU的一部分。在这种情况下，MCU根据按键选择信息确定受控对象(即对应的受控部件的运动)，并生成用于控制所述受控对象根据遥控器的朝向进行运动(例如使受控部件的运动与遥控器的朝向一致)的控制命令。遥控器通过无线发射装置(例如图2中的无线收发器和天线)将该控制命令发送给受控系统的受控部件，以使得该受控部件根据该控制命令进行运动，从而到达用户期望的位置和/或朝向。
[0045]在上面的各个实施例中，遥控器的按键采用了与受控部件的运动相对应的方式，而非像现有技术中那样使一些按键与受控部件本身相对应，而一些按键对应于该受控部件的运动方向。另外，与上述按键方式相结合地，采用遥控器的朝向来代替运动方向按键。通过上述各个实施例，可以简化遥控器的按键布局，使得遥控操作更加简便易行，且不易出现误操作。
[0046]下面参考图3-5来说明根据本发明的实施例的判断遥控器的朝向的工作原理。如上所述，根据本发明的一个实施例，遥控器中可以内嵌有一个或多个用于感测遥控器的朝向信息的感测单元，例如如图2所示的加速度计和磁力计。当用户操作遥控器而使其处于某个位置和朝向时，作为第一感测单元的加速度计能够感测此时遥控器的头部与竖直向上的方向所成的夹角，作为第二感测单元的磁力计能够感测此时的遥控器头部与地球磁场方向在基准平面(例如病床的水平面所在的平面、受控系统所位于的地面所在的平面，等等)内所成的夹角。第一和第二感测单元将这些夹角信息传送给遥控系统的处理单元。
[0047]图3和4示出了根据本发明的一个实施例的如何判断遥控器的向上或向下的朝向的示意图。其中，角度α和β是用户预设或系统默认的阈值且α〈β，其存储在与处理单元相关联的存储器中。当接收到感测单元发送的角度信息时，处理单元读取所存储的α和β值，并将其与遥控器的头部和竖直向上的方向所成的夹角进行比较。当该夹角小于α时，处理单元将遥控器的朝向判断为朝上，当该夹角大于β时，处理单元将遥控器的朝向判断为朝下。
[0048]图5示出了根据本发明的一个实施例的如何判断遥控器的水平方向的示意图。首先，诸如磁力计的感测单元计算遥控器的头部与地球磁场在某基准平面内所成的夹角。具体地，根据一个实施例，可以选择病床的水平面所在的平面或受控系统所位于的地面所在的平面等作为基准平面。在与处理单元相关的存储器中，存储有目标部件(例如X射线球管、胸片架探测器、病床、病床探测器等)与地球磁场在该基准平面内所成的实时夹角。在收到磁力计所感测的遥控器的夹角后，处理单元将该夹角与目标部件的所述夹角相比较，以确定遥控器的头部相对于目标部件的水平朝向。在一个实施例中，可以根据上述两个夹角的值计算遥控器的头部 与目标部件所成的夹角，然后根据该夹角的值确定遥控器头部的水平朝向。相似地，可以在存储器中预先存储一个或多个阈值，通过比较遥控器头部与目标部件所成的夹角和所述一个或多个阈值，可以确定遥控器头部的水平朝向。例如，当遥控器头部与沿着目标部件的正面(即操作员所面对的面)向左的方向所成的夹角小于第一阈值时，处理单元判断遥控器的头部指向左侧(从操作员的角度来看)；当遥控器头部与沿着目标部件的正面(即操作员所面对的面)向右的方向所成的夹角小于第二阈值时，处理单元判断遥控器的头部指向右侧(从操作员的角度来看)；当遥控器头部与垂直于目标部件的正面(即操作员所面对的面)向后的方向所成的夹角小于第三阈值时，处理单元判断遥控器的头部指向后侧(从操作员的角度来看)；当遥控器头部与垂直于目标部件的正面(即操作员所面对的面)向前的方向所成的夹角小于第四阈值时，处理单元判断遥控器的头部指向后侧(从操作员的角度来看)。其中，第一至第四阈值的大小可以部分或全部相同或者可以各不相同。
[0049]在上面针对图5所描述的各个实施例中，在计算遥控器头部与地球磁场的夹角时，一般选择水平面为基准平面。但是，可以理解的是，也可以选择其它任意的平面为基准平面，只要在计算目标部件与地球磁场的夹角时也选择该平面为基准平面即可。
[0050]在一个实施例中，诸如X射线系统的受控系统中的各目标部件均可以包括用于感测它们的实时位置的感测单元以及/或者用于感测它们的实时朝向(例如与地球磁场的夹角)的感测单元。这些感测单元所感测到的实时位置和/或朝向信息经过有线或无线传输被存储在与处理单元相关联的存储器中，以供下一控制操作使用。
[0051]虽然上述已经结合附图描述了本发明的具体实施例，但是本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范 围的情况下，可以对本发明进行各种改变、修改和等效替代。这些改变、修改和等效替代都意为落入随附的权利要求所限定的精神和范围之内。
【权利要求】
1.一种遥控系统，包括遥控器和处理单元，其中所述处理单元位于所述遥控器要控制的受控系统中，并且其中所述遥控器包括: 一个或多个按键，用于供用户选择通过遥控器要控制的受控对象； 感测单元，用于感测所述遥控器的朝向；以及 无线发送器，用于将用户选择了所述一个或多个按键中的哪个按键的信息以及所述感测单元所感测的遥控器的朝向信息发送给所述受控系统； 其中，所述处理单元根据用户的按键选择信息以及所述遥控器的朝向信息生成对所述受控系统的控制命令，以控制与所选的按键相对应的受控对象根据所述遥控器的朝向进行运动。
2.根据权利要求1所述的遥控系统，其中所述一个或多个按键中的每个对应于所述受控系统的受控单元的运动。
3.根据权利要求1或2所述的遥控系统，其中所述受控系统为X射线系统，并且其中所述一个或多个按键包括下面中的至少一个:用于增大或缩小限束器窗口视野的按键，用于上移或下移X射线球管吊架的按键、用于左移或右移X射线球管吊架的按键、用于前移或后移X射线球管吊架的按键、用 于向顺时针或逆时针方向旋转X射线球管的按键、用于增大或减小X射线球管距病床探测器的距离的按键、用于使胸片架探测器上升或下降的按键、用于使胸片架探测器向上或向下旋转的按键以及用于左移或右移病床探测器的按键。
4.根据权利要求3所述的遥控系统，其中所述一个或多个按键还包括下面中的至少一个:用于系统的自动跟踪的按键和用于自动定位的按键。
5.根据权利要求2所述的遥控系统，其中所述处理单元生成使得与所选的按键相对应的受控单元的运动与所述感测单元所感测的遥控器的朝向一致的控制命令。
6.如权利要求1所述的遥控系统，其中所述感测单元包括第一感测单元，其用于感测所述遥控器在竖直方向上的朝向。
7.如权利要求1所述的遥控系统，其中所述感测单元包括第二感测单元，其用于感测所述遥控器在水平方向上的朝向。
8.如权利要求6所述的遥控系统，其中所述第一感测单元为加速度计。
9.如权利要求7所述的遥控系统，其中所述第二感测单元为磁力计。
10.如权利要求6所述的遥控系统，其中所述第一感测单元通过感测所述遥控器的头部与竖直向上的方向所成的夹角来感测所述遥控器在竖直方向上的朝向。
11.如权利要求10所述的遥控系统，其中当所述夹角小于第一阈值时，所述处理单元将所述遥控器的朝向判断为朝上，当所述夹角大于第二阈值时，所述处理单元将所述遥控器的朝向判断为朝下，并且其中所述第一阈值小于所述第二阈值。
12.如权利要求7所述的遥控系统，其中所述第二感测单元通过感测所述遥控器的头部与地球磁场方向在基准平面内所成的夹角来感测所述遥控器在水平方向上的朝向。
13.如权利要求12所述的遥控系统，其中所述处理单元根据所述遥控器的头部与地球磁场方向在基准平面内所成的夹角以及遥控器所要控制的目标受控部件与地球磁场方向在所述基准平面内所成的夹角来判断所述遥控器在水平方向上的朝向。
14.一种遥控器，其与要遥控的受控系统进行无线通信，其中所述遥控器包括: 一个或多个按键，每个对应于所述受控系统的受控单元的运动，以供用户选择通过遥控器要控制的受控对象；以及 感测单元，用于感测所述遥控器的朝向。
15.根据权利要求14所述的遥控器，还包括: 处理单元，根据用户的按键选择信息以及所述遥控器的朝向信息生成对所述受控系统的控制命令，以使得与所选的按键相对应的受控对象根据所述遥控器的朝向进行运动。
16.根据权利要求14所述的遥控器，还包括: 无线发送器，用于将用户选择了所述一个或多个按键中的哪个按键的信息以及所述感测单元所感测的遥控器的朝向信息发送给所述受控系统。
17.根据权利要求15所述的遥控器，还包括: 无线发送器，用于将所述处理单元所生成的控制命令发送给所述受控系统。
18.根据权利要求14所述的遥控器，其中所述受控系统为X射线系统，并且其中所述一个或多个按键包括下面中的至少一个:用于增大或缩小限束器窗口视野的按键，用于上移或下移X射线球管吊架的按键、用于左移或右移X射线球管吊架的按键、用于前移或后移X射线球管吊架的按键、用于向顺时针或逆时针方向旋转X射线球管的按键、用于增大或减小X射线球管距病床 探测器的距离的按键、用于使胸片架探测器上升或下降的按键、用于使胸片架探测器向上或向下旋转的按键以及用于左移或右移病床探测器的按键。
19.根据权利要求15所述的遥控器，其中所述处理单元生成使得与所选的按键相对应的受控单元的运动与所述感测单元所感测的遥控器的朝向一致的控制命令。
20.一种X射线系统，其包括如权利要求14-19中任一项所述的遥控器，其中所述遥控器用于控制所述X射线系统的各受控部件。
【文档编号】A61B6/00GK104013416SQ201310063017
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】王竹影, 贾英杰 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司