一種超聲診斷設備的控制裝置製造方法
2023-06-15 04:38:31
一種超聲診斷設備的控制裝置製造方法
【專利摘要】一種超聲診斷設備的控制裝置，包括觸控板、軌跡球和信息輸出接口，觸控板輸出的光標信息和軌跡球輸出的光標信息通過信息輸出接口後，形成控制信息並輸出；信息輸出接口包括衝突處理單元；當信息輸出接口僅接收到來自觸控板的光標信息時，信息輸出接口將其作為控制信息並輸出；當信息輸出接口僅接收到來自軌跡球的光標信息時，信息輸出接口將其作為控制信息並輸出；當信息輸出接口同時接收到來自觸控板和軌跡球的光標信息時，衝突處理單元根據所設置的優先級進行選擇，並將其中之一作為控制信息並輸出。本發明兼具觸控板和軌跡球的優點，同時具備精確測量和快速移動的操作，使得醫生無論是精確還是快速移動光標，都能方便地實現。
【專利說明】一種超聲診斷設備的控制裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及超聲診斷設備，具體涉及一種超聲診斷設備的控制裝置。
【背景技術】
[0002] 超聲診斷設備的控制裝置用於將操作的需求傳遞給設備系統，使設備系統執行相 應的動作。
[0003] 目前，多數超聲診斷設備的光標移動、描跡及菜單翻轉等動作均通過軌跡球來實 現。軌跡球包括基座和球，其中基座固定不動，球在基座上滾動。軌跡球通過讀取球滾動的 方向和速度來定位，可以直接用手撥動球來控制光標的移動。
[0004] 有些超聲診斷設備的光標移動、描跡及菜單翻轉等動作則均通過觸控板來實現。 觸摸板是一種在平滑的觸控板上，利用手指的滑動操作可以移動遊標的一種輸入裝置。觸 摸板的內部結構是：用印刷電路板做成行和列的陣列，印刷電路板上覆蓋表麵塑料。觸控板 的感應檢測原理是電容傳感，其工作原理是：當使用者的手指接近或接觸到觸摸板時會使 電容量改變，觸摸板的控制IC將會檢測出電容變化量，最後把電容變化量轉換成坐標。觸 摸板根據電容變化量來感應手指移動情況，而在觸摸板表面下的一個特殊集成電路板會不 停地測量和報告出手指移動軌跡，從而探知手指的動作和位置。
[0005] 實際使用中，醫生使用超聲診斷設備獲得有效圖像之後，經常要使用超聲診斷設 備的計算功能對圖像裡的器官部位進行測量，醫生有時需要畫個區域，有時需要畫線條，這 種操作對光標移動的精度有很高要求。另外，超聲系統界面中基本分為圖像區域和菜單區 域，醫生想切換區域或者在菜單區域中移動時，需要快速移動光標，這對光標的移動速度要 求也比較高。
[0006] 單獨使用軌跡球的超聲診斷設備控制裝置，利用軌跡球控制光標移動來進行畫線 和畫框，定位精準，光標移動軌跡精細，能滿足醫生對病灶圖像進行高精度描跡的使用需 求，確保測量的精確性，但是，在需要大範圍移動光標時，軌跡球需要轉動很多圈，無法適應 快速的移動光標的需求。單獨使用觸控板的超聲診斷設備控制裝置，由於觸控板靈敏度比 較高，手指可在觸控板上快速移動，可以很好地實現大範圍移動，但是觸控板很難實現準確 的細微移動，當醫生要測量超聲圖像中較小部位時，無法準確地選定線條或區域，很難實現 精確定位和描跡。另外，現有的超聲診斷設備的圖像放大、縮小、旋轉等功能，大多數需要通 過其控制面板上的按鍵來實現，多次放大、縮小就需要醫生多次按對應的按鍵，效率較低。
【發明內容】
[0007] 本發明所要解決的技術問題是提供一種超聲診斷設備的控制裝置，這種控制裝置 兼具觸控板和軌跡球的優點，既能夠實現大範圍快速移動光標，又能夠精確移動光標，實現 精確定位和描跡。採用的技術方案如下：
[0008] -種超聲診斷設備的控制裝置，其特徵在於包括觸控板、軌跡球和信息輸出接口， 觸控板輸出的光標信息和軌跡球輸出的光標信息通過信息輸出接口後，形成控制信息並 輸出；信息輸出接口包括衝突處理單元；當信息輸出接口僅接收到來自觸控板的光標信息 時，信息輸出接口將來自觸控板的光標信息作為控制信息並輸出；當信息輸出接口僅接收 到來自軌跡球的光標信息時，信息輸出接口將來自軌跡球的光標信息作為控制信息並輸 出；當信息輸出接口同時接收到來自觸控板的光標信息和來自軌跡球的光標信息時，衝突 處理單元根據所設置的優先級，對來自觸控板的光標信息和來自軌跡球的光標信息進行選 擇，並由信息輸出接口將其中之一作為控制信息並輸出。
[0009] 上述軌跡球、觸控板輸出的光標信息通過信息輸出接口輸出至軟體，由軟體處理 後，形成可視內容並在超聲主界面顯示出來，實現調節參數（如超聲頻率、深度等）、超聲圖 像顯示的控制（如病灶圖像的定位、描跡等）等。
[0010] 當使用者的手指接近或接觸到觸摸板時會使電容量改變，觸摸板的控制IC將會 檢測出電容變化量，最後把電容變化量轉換成坐標；觸摸板根據電容變化量來感應手指移 動情況，而在觸摸板表面下的一個特殊集成電路板會不停地測量和報告出手指移動軌跡， 從而探知手指的動作和位置，並輸出光標信息（即光標移動信息）。當人為控制軌跡球的滾 球時，滾球通過定位軸帶動光學編碼器上的圓盤轉動，光電管就會接收到斷續的信號，光電 管的輸出電平也隨之產生高低變化，信號處理電路對接收的高低電平信號進行比較選擇， 並輸出光標信息（即光標移動信息）。
[0011] 優選方案中，上述控制裝置還包括手勢定義數據輸入單元，手勢定義數據輸入單 元通過手勢定義輸入接口與觸控板連接，手勢定義數據輸入單元對觸控板進行手勢定義， 並且對己定義的手勢進行應用關聯；當手指在觸控板上滑動時，觸控板對觸點進行檢測定 位並對觸點進行跟蹤記錄，手指滑動停止後，觸控板根據己定義的手勢對觸點軌跡進行手 勢識別並輸出信息至信息輸出接口，如果觸點軌跡與手勢定義匹配則輸出相關的手勢信 息，如果沒發現匹配的手勢則輸出光標信息；當信息輸出接口僅接收到來自觸控板的光標 信息或手勢信息時，信息輸出接口將來自觸控板的光標信息或手勢信息作為控制信息並輸 出；當信息輸出接口僅接收到來自軌跡球的光標信息時，信息輸出接口將來自軌跡球的光 標信息作為控制信息並輸出；當信息輸出接口同時接收到來自觸控板的光標信息或手勢信 息、以及來自軌跡球的光標信息時，衝突處理單元根據所設置的優先級，對來自觸控板的光 標信息或手勢信息、來自軌跡球的光標信息進行選擇，並由信息輸出接口將其中之一作為 控制信息並輸出。當信息輸出接口將來自觸控板的手勢信息作為控制信息輸出時，該手勢 信息被輸出至軟體，由軟體處理後，超聲主界面讀取該手勢所關聯的應用並執行相應的操 作，實現手勢應用。
[0012] 手勢定義數據輸入單元定義的手勢包括但不局限於雙指合併拖動、雙指分離拖 動、單指右旋轉、單指左旋轉等等；從單指、雙指、三指直到五指的動作都可以實現定義，動 作包括拖動、左旋轉、右旋轉、單擊、雙擊等等。手勢定義輸入接口可以是USB或RS232等通 訊接口，輸入的數據用於描述手勢的移動軌跡等信息。與手勢關聯的應用包括但不局限於 圖像旋轉、圖像深度變化、影像快放、區域放大縮小等，比如，雙指分離拖動可以關聯為圖像 放大，雙指合併拖動可以關聯為圖像縮小。
[0013] 一種具體方案中，上述觸控板包括電容矩陣、電容矩陣切換單元和電容檢測轉換 單元，手勢定義數據輸入單元通過手勢定義輸入接口與電容檢測轉換單元連接；電容矩陣 是由按多行多列排列的電容組成的陣列；電容矩陣通過電容引腳連接電容矩陣切換單元 相應的輸入端，電容矩陣切換單元的輸出端依次經振蕩電路、電壓比較器連接電容檢測轉 換單元的信息輸入端，所述電壓比較器為過零比較器，電容矩陣切換單元接收來自電容矩 陣的電容變化信息並輸出至振蕩電路，振蕩電路產生相應頻率的正弦波並輸出至電壓比較 器，電壓比較器將正弦波轉換成方波並輸出至電容檢測轉換單元，電容檢測轉換單元將接 收到的方波轉換成位置信息。觸控板的感應原理是電容傳感，通過檢測電容變化量來探知 手指位置：當手指在觸控板上移動時，相當於在電容矩陣上形成了電容，手指所在點的電 容發生變化；電容矩陣切換單元具有與電容矩陣的行數及列數總量相應的輸入端，當電容 矩陣中某一點的電容發生變化時，與該點對應的電容引腳所連接的輸入端檢測到電容變化 量；電容檢測轉換單元通過選通腳來切換電容矩陣，相當於一個模擬開關把前端電容引腳 切換到後面的振蕩電路，不同的電容變化量會使振蕩電路產生不同頻率的正弦波，這樣就 把電容變化量轉換成頻率；該正弦波輸入到一個電壓比較器（過零比較器），把正弦波轉換 成方形，然後送到電容檢測轉換單元，最終轉換成位置信息；以上是一個觸點的檢測流程。 在小段時間內，電容檢測轉換單元會一直記錄位置移動信息，再跟手勢定義數據進行比較， 如果位置移動信息與手勢定義匹配，則輸出手勢信息，否則輸出光標信息。
[0014] 手勢定義數據輸入單元可採用超聲主界面構成。當進入手勢定義狀態時，超聲軟 件提示操作者用手指在觸控板上移動，超聲軟體記錄觸控板移動軌跡信息（即手指移動的 坐標），同時判斷該手勢動作是否跟己定義的手勢衝突，如果沒有衝突則以專用的格式把 手勢定義數據寫入控制裝置的存儲器（手勢定義存儲器）裡，電容檢測轉換單元可從該存 儲器讀取手勢定義數據。用於存儲手勢定義數據的數據格式包括以下內容：（1)手勢編號 (0-N)，用於區分存儲器裡的不同手勢；（2)手勢坐標數據，按移動順序進行存儲，是用於 手勢識別的原始數據。手勢定義數據存儲成功後，超聲軟體再提示操作者對該手勢動作進 行應用關聯。
[0015] -種具體方案中，上述衝突處理單兀具有第一信息輸入端、第二信息輸入端和信 息輸出端，第一信息輸入端接收來自觸控板的信息（來自觸控板的信息為光標信息或手勢 信息），第二信息輸入端接收來自軌跡球的信息（來自軌跡球的信息為光標信息），信息輸 出端用於輸出控制信息；當僅有第一信息輸入端接收到信息時，信息輸出端將來自觸控板 的信息作為控制信息並輸出；當僅有第二信息輸入端接收到信息時，信息輸出端將來自軌 跡球的信息作為控制信息並輸出；當第一信息輸入端和第二信息輸入端均接收到信息時， 衝突處理單元根據所設置的優先級，對來自觸控板的信息和來自軌跡球的信息進行選擇， 並由信息輸出端將其中之一作為控制信息並輸出。衝突處理單元接收來自軌跡球和觸控板 的信息，同時根據實時輸入的策略（即優先級），當數據衝突時可以對軌跡球和觸控板的信 息進行選擇，最終輸出到超聲軟體，經超聲軟體處理後，形成可視內容並在超聲主界面顯示 出來。
[0016] 通常衝突處理單元定義以下6組優先級，可由外部輸入選擇其中之一，即可完成 優先級的設置，進而按此優先級進行衝突處理。
[0017]
【權利要求】
1. 一種超聲診斷設備的控制裝置，其特徵在於包括觸控板、軌跡球和信息輸出接口， 觸控板輸出的光標信息和軌跡球輸出的光標信息通過信息輸出接口後，形成控制信息並 輸出；信息輸出接口包括衝突處理單元；當信息輸出接口僅接收到來自觸控板的光標信息 時，信息輸出接口將來自觸控板的光標信息作為控制信息並輸出；當信息輸出接口僅接收 到來自軌跡球的光標信息時，信息輸出接口將來自軌跡球的光標信息作為控制信息並輸 出；當信息輸出接口同時接收到來自觸控板的光標信息和來自軌跡球的光標信息時，衝突 處理單元根據所設置的優先級，對來自觸控板的光標信息和來自軌跡球的光標信息進行選 擇，並由信息輸出接口將其中之一作為控制信息並輸出。
2. 根據權利要求1所述的超聲診斷設備的控制裝置，其特徵在於：所述控制裝置還包 括手勢定義數據輸入單元，手勢定義數據輸入單元通過手勢定義輸入接口與觸控板連接， 手勢定義數據輸入單元對觸控板進行手勢定義，並且對己定義的手勢進行應用關聯；當手 指在觸控板上滑動時，觸控板對觸點進行檢測定位並對觸點進行跟蹤記錄，手指滑動停止 後，觸控板根據己定義的手勢對觸點軌跡進行手勢識別並輸出信息至信息輸出接口，如果 觸點軌跡與手勢定義匹配則輸出相關的手勢信息，如果沒發現匹配的手勢則輸出光標信 息；當信息輸出接口僅接收到來自觸控板的光標信息或手勢信息時，信息輸出接口將來自 觸控板的光標信息或手勢信息作為控制信息並輸出；當信息輸出接口僅接收到來自軌跡球 的光標信息時，信息輸出接口將來自軌跡球的光標信息作為控制信息並輸出；當信息輸出 接口同時接收到來自觸控板的光標信息或手勢信息、以及來自軌跡球的光標信息時，衝突 處理單元根據所設置的優先級，對來自觸控板的光標信息或手勢信息、來自軌跡球的光標 信息進行選擇，並由信息輸出接口將其中之一作為控制信息並輸出。
3. 根據權利要求2所述的超聲診斷設備的控制裝置，其特徵在於：所述觸控板包括電 容矩陣、電容矩陣切換單元和電容檢測轉換單元，手勢定義數據輸入單元通過手勢定義輸 入接口與電容檢測轉換單元連接；電容矩陣是由按多行多列排列的電容組成的陣列；電容 矩陣通過電容引腳連接電容矩陣切換單元相應的輸入端，電容矩陣切換單元的輸出端依次 經振蕩電路、電壓比較器連接電容檢測轉換單元的信息輸入端，所述電壓比較器為過零比 較器，電容矩陣切換單元接收來自電容矩陣的電容變化信息並輸出至振蕩電路，振蕩電路 產生相應頻率的正弦波並輸出至電壓比較器，電壓比較器將正弦波轉換成方波並輸出至電 容檢測轉換單元，電容檢測轉換單元將接收到的方波轉換成位置信息。
4. 根據權利要求1 一 3所述的超聲診斷設備的控制裝置，其特徵在於：所述衝突處理 單兀具有第一信息輸入端、第二信息輸入端和信息輸出端，第一信息輸入端接收來自觸控 板的信息，第二信息輸入端接收來自軌跡球的信息，信息輸出端用於輸出控制信息；當僅 有第一信息輸入端接收到信息時，信息輸出端將來自觸控板的信息作為控制信息並輸出； 當僅有第二信息輸入端接收到信息時，信息輸出端將來自軌跡球的信息作為控制信息並輸 出；當第一信息輸入端和第二信息輸入端均接收到信息時，衝突處理單元根據所設置的優 先級，對來自觸控板的信息和來自軌跡球的信息進行選擇，並由信息輸出端將其中之一作 為控制信息並輸出。
5. 根據權利要求1 一 3所述的超聲診斷設備的控制裝置，其特徵在於：在超聲主界面 設置有優先級選擇菜單，優先級選擇菜單具有與衝突處理單元所定義的各組優先級對應的 選項；通過從優先級選擇菜單中選擇所需的選項，實現優先級的設置。
【文檔編號】G06F3/0488GK104352251SQ201410629590
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】林偉傑, 李德來, 邱浩淼, 林加順 申請人:汕頭市超聲儀器研究所有限公司