专利名称：模块化换能器连接系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及超声系统，尤其涉及一种模块化换能器连接系统，所述系统允许不同类型的超声连接器在一个超声控制单元中很容易地互换。
背景技术：
超声系统广泛地用于医学部门以提供各种测试功能。因此，需要如今的超声系统提供很大的灵活性，即，在医疗设备中能执行各种操作。为了实现这一点，通常将系统配置为结构紧凑的自备控制台的单元，所述控制台单元安装在轮子上以实现可动性。所述系统也包括各种功能特征，例如板上(on-board)计算机，监视器，和各种用于接收和报告数据的输入/输出装置。
超声数据由超声换能器获得，所述换能器可通过线缆连接到超声单元(“单元”)，因此允许技术员很容易地操作换能器区域。换能器的线缆连接到单元的连接器上，并可按需要连接和分离。由于超声有多种用途，一个超声单元通常将包括不同类型的换能器以执行不同的功能。由于每一个换能器包括它自己独特的规格，用于每个换能器的连接器对于换能器类型通常是唯一的。例如，第一换能器需要可能200根数据线，而另一个换能器可能仅需要110根数据线。
遗憾的是，由于尺寸和造价的限制，一个典型的超声系统仅能制造为具有有限数量的连接器类型，例如，两个或三个。这种限制有几个缺陷。首先，由所述单元执行的检测类型受到符合所提供的连接器的换能器的类型所限。第二，新一代的单元不能接受没有经过花费昂贵造价改进过的老一代遗留下来的换能器设计。例如，这样的改进需要特定设计的适配器，等。因此，如今的超声系统不能与技术进步有效地保持同步。因此，需要一种能为超声系统的连接器提供更多灵活性的系统。

发明内容
本发明通过提供一种模块化换能器连接系统解决了上述问题，以及其它问题，所述模块化换能器连接系统允许连接器模块在一个超声系统中很容易地进行互换。第一方面，本发明提供一种超声系统，包括多个插架、每个插架能够接收不同类型的可互换的换能器连接器模块(TCMs)，其中，每一个TCM包括连接器，多根数据线，和用于控制所述数据线的开关电路；在每一个插架中的分配总线接口，用于将被插入TCM的多根数据线电子连接到分配总线上；以及与分配总线相连的系统控制器，所述系统控制器用于控制所选TCM的操作并激活所选TCM的开关电路。
第二方面，本发明提供一种可插入地连接在超声控制单元内的可互换的超声换能器连接器模块(TCM)，包括安装在装置外表面上的超声连接器，其中所述装置具有与超声控制单元内的开口机械配合的预定结构；以及安装在所述装置的内部表面上的开关电路，其中所述开关电路将超声连接器内的数据线电子连接到一个印刷电路板连接器，所述连接器可插进超声控制单元内的分配总线，并且其中所述开关电路包括多个开关，所述开关可由所述超声控制单元激活或解除激活。
第三方面，本发明提供一种超声系统，包括多个可互换的换能器连接器模块(TCMs)，其中每一个TCM包括超声连接器，开关电路，和可插入的接口；和一个超声控制单元，其包括多个插架和系统控制器，每个插架用于接收并将所述TCMs中的一个可插入地连接在超声控制单元的分配总线中，系统控制器用于选择多个TCMs中的一个，并激活所选TCM的开关电路。


根据下面本发明结合附图的本发明各方面的详细描述，更容易理解本发明的这些和其它特征。其中图1描述了按照本发明的被封装的超声系统。
图2描述了按照本发明的图1去掉封装的超声系统。
图3描述了按照本发明的超声系统的系统概略图。
图4描述了按照本发明的超声系统的分解图。
图5描述了按照本发明的换能器连接器模块的分解后视图。
具体实施例方式
现在参照附图，图1描述的超声系统10包括具有四个插架11的超声控制单元19(“单元19”)。系统10进一步包括多个可插进单元19的各自插架的可互换的换能器连接器模块(TCMs)12，14，16。正如所能看到的，每一个TCM包括不同类型的连接器13，15，17，换能器可放在所述连接器上。同样示出了盖18可简单盖上不使用的插架。单元19封装在套37中，以提供电磁干涉(EMI)防护和机械支持，从而允许外部使用所述多个插架。典型地，超声系统10可包括本领域熟知的其它元件(未示出)，例如，有轮的控制台，监视器，线缆，换能器，等。正如下面更加详细地描述的那样，本发明提供一种模块化设计，所述设计允许不同TCMs从单元19的插架11中很容易地插入和/或去除。
图2描述了去除了套17的图1的超声系统10。除连接器13，15、17以外，每一个TCM12，14，16包括开关电路22，24，26。开关电路22，24，26均包括TCM接口(将在下面进行描述)，所述TCM接口可插进配电盘52上各自的分配总线接口23，25，27。分配总线接口23，25，27，29可提供机械和电子连接，因此允许TCMs12，14，16很容易的互换。例如，一个TCM接口可包括与分配总线接口23，25，27匹配的阳印刷电路板(pcb)连接，所述分配总线接口可包括阴pcb连接。在示范性实施例中，分配总线接口23，25，27，29可包括可接收不同TCM接口(例如，110针对200针)结构的通用结构。正如所看到的，由于底部插架不包括TCM，分配总线接口29没有使用。
每一个开关电路22，24，26将数据线从相关的连接器电连接到相关的分配总线接口。数据线的数量将取决于连接器的类型。每一个开关电路还包括一组开关，所述开关允许数据线被激活或解除激活，由此启动或停止每个TCM。开关可以任何已知的方式实现，例如，二极管开关或继电器。系统控制器包括底板(这里称为“母板”)和多个控制板40，所述系统控制器可用于选择TCMs中的一个并控制它的操作。因此，当一个TCM被选择时，它的开关被激活，并且未被选择的TCMs的开关不被激活。
图3描述了超声系统10的操作概略，所述系统包括超声控制单元19和TCM 12。应当理解，尽管在图3中只示出了一个TCM，超声控制单元19通常配置为可接收多于一个的TCM(如图1和2所示)。因此，仅为了示范性目的选择TCM 12并将其显示出来，所有的TCMs共享这里描述的特征。TCM 12包括超声连接器13，多根数据线32，开关电路22，和TCM接口42。也可提供一根或多根数据线28以进行控制，即激活/不激活TCM12。正如上面所解释的，TCM接口42可包括一个阳pcb连接器，所述阳pcb连接器与分配总线接口23，即阴pcb连接器，电子和机械匹配。因此，TCM12可从超声控制单元19中可插入地连接和/或拔出。
在超声控制单元19中，分配总线接口23与分配总线36相连，分配总线36为所有TCM接口23，25，27，29(图2)服务。分配总线36与系统控制器相连，所述系统控制器由母板38和各种模块化控制板40组成。母板38包括用于通过控制线28从多个可获得的TCMs中选择一个的选择系统42。提供输入/输出(I/O)44来从，例如键盘和监视器，接收数据或输出数据到，例如，键盘和监视器。母板38和控制板40可进一步包括任何操作超声系统10的所需的计算元件，例如，中央处理单元，存储器，系统软件，图形控制器，信号处理系统，等。
现在参照图4，图4示出了超声系统10的分解图。尤其是，示出了多个TCMs 50，每一个TCM可插入地与配电盘52连接。配电盘52与母板56相连，母板56包括用于接收控制板40的插件导轨58。由盖54和后门装置60组成的套覆盖电子元件，并提供机械支持和EMI防护。电源72和风扇74位于套下面。应当理解，这种结构仅为了示范目的示出，可对所述结构作出修改而不背离本发明的范围。例如，系统10可包括比四个接收插架更多或更少的接收插架。
现在参照图5，图5示出了TCM装置70的分解后视图(没有连接器)。TCM装置70包括用于安装开关电路62的盘64。包括TCM接口63(如上所述)和连接器接口65的开关电路42可安装在盘64上，例如使用多个螺丝钉进行安装。通常由塑料或金属片制成的盘64包括导轨66，所述导轨用于滑动地支持超声控制单元内的装置70。提供前盖68用于将所述装置安装到超声控制单元内的开口上。连接器(未示出)将固定到盖68的前面，并与连接器接口65相连。
在一个实施例中，TCM装置70配置为适合于在大多数个人计算机(PCs)上可找到的标准的51/4”驱动插架开口。然而，应当理解，在TCM装置70的大小和结构方面不存在限制。唯一的要求是系统中的每一个TCM装置应具有共同的尺寸以适合控制单元的多个接收插架中的任何一个。
本发明优选实施例的前述描述是作为例子和描述的目的出现。它们并不详尽，并其不应将本发明限于公开的精确形式，显然，在上面教导的启示中，许多修改和改变是可能的。这样的修改和改变对于本领域普通技术人员来说是显然的，这样的修改和改变应当包括在由附带的权利要求所限定的本申请的范围中。
权利要求
1.一种超声系统，包括多个插架，每个插架能够接收不同类型的可互换的换能器连接器模块(TCMs)，其中每个TCM包括连接器，多根数据线，和用于控制数据线的开关电路。在每一个插架中的分配总线接口，用于将所插入的TCM的多根数据线电子连接到分配总线上；以及与分配总线相连的系统控制器，用于控制所选TCM的操作，并激活所选TCM的开关电路。
2.根据权利要求1所述的超声系统，其中多个插架中的每一个均包括统一的开口。
3.根据权利要求2所述的超声系统，其中统一的开口包括个人计算机标准5英寸的驱动插架开口。
4.根据权利要求2所述的超声系统，其中每个不同类型的TCM安装在与统一开口机械匹配的装置上。
5.根据权利要求1所述的超声系统，其中分配总线接口包括多个通用印刷电路板连接器，所述通用印刷电路板连接器允许每个不同类型的TCM从多个插架中的任何一个插入或拔出。
6.根据权利要求1所述的超声系统，其中每个不同类型的TCMs利用不同数量的数据针。
7.根据权利要求1所述的超声系统，进一步包括提供EMI防护和机械支持的套，其中所述套允许外部使用多个插架。
8.根据权利要求1所述的超声系统，其中系统控制器包括背板，所述背板具有用于接收多个控制板的接口。
9.一种可插入地连接在超声控制单元内的可互换的超声换能器连接器模块(TCM)，包括安装在装置外表面上的超声连接器，其中所述装置具有与超声控制单元内的开口机械匹配的预定结构；以及安装在装置内表面上的开关电路，其中所述开关电路将超声连接器内的数据线电子连接到印刷电路板连接器上，所述印刷电路板连接器可插进超声控制单元的分配总线中，其中开关电路包括可由超声控制单元激活和不激活的多个开关。
10.根据权利要求9所述的可互换TCM，其中所述装置的预定结构与标准个人计算机5英寸的驱动插架开口机械匹配。
11.根据权利要求9所述的可互换TCM，其中所述装置包括安装开关电路的盘，和滑动支持超声控制单元内的装置的导轨。
12.根据权利要求11所述的可互换TCM，其中所述装置进一步包括将所述装置安装到超声控制单元开口的盖。
13.根据权利要求9所述的可互换TCM，其中每一个超声连接器利用不同数量的数据针。
14.一种超声系统，包括多个可互换的换能器连接器模块(TCMs)，其中每个TCM包括超声连接器，开关电路，和插入接口；以及超声控制单元，其中超声控制单元包括多个插架，每个插架用于接收和将TCMs之一插入地连接到超声控制单元的分配总线中，以及从多个TCMs中选择一个并激活所选TCM的开关电路的系统控制器。
15.根据权利要求14所述的超声系统，其中每个TCM具有与超声控制单元中的每个插架机械匹配的预定结构。
16.根据权利要求15所述的超声系统，其中预定结构包括个人计算机标准5英寸的驱动插架开口。
17.根据权利要求14所述的超声系统，其中每个TCM的可插入接口包括第一印刷电路板接口，所述第一印刷电路板接口可插入地连接到每个插架中的第二印刷电路板接口。
18.根据权利要求14所述的超声系统，其中所述超声控制单元进一步包括提供EMI防护和机械支持的套，其中所述套允许外部使用多个插架。
19.根据权利要求14所述的超声系统，其中系统控制器包括背板，所述背板具有用于接收多个控制板的接口。
20.根据权利要求19所述的超声系统，其中所述分配总线与背板相连。
全文摘要
一种超声系统，包括多个可互换的换能器连接器模块(TCMs)，其中，每个TCM包括超声连接器，开关电路，可插接口，和超声控制单元，其中超声控制单元包括；多个插架和系统控制器，每个插架用于接收多个TCMs中的一个并将其可插入地连接在超声控制单元的分配总线内，系统控制器用于选择多个TCMs中的一个并激活所选TCM的开关电路。
文档编号G01S7/521GK1711053SQ200380102878
公开日2005年12月21日 申请日期2003年10月24日 优先权日2002年11月8日
发明者D·P·多兰, R·H·朱达尼安 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司