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CN104984437A - 具有双芯片架构的输液泵及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有双芯片架构的输液泵及方法，其包括：主芯片、与主芯片相连的安全芯片、与主芯片和安全芯片的输出相连的逻辑单元、与逻辑单元输出相连且与主芯片和安全芯片相连的系统电源、与安全芯片相连的电机电源、与主芯片相连的电机驱动、与主芯片相连的第一报警单元、以及与安全芯片相连的第二报警单元。本发明降低产品设计的复杂度，同时有效地解决现有输液泵安全设计上存在的一些缺点，从而使得产品的安全性获得很大的改进，降低了用户的风险，提高了患者使用输液泵的安全性。

Description

具有双芯片架构的输液泵及方法
技术领域
本发明涉及一种具有双芯片架构的输液泵及方法。
背景技术
在医疗技术飞速发展的今天，输液泵和输液控制器的使用越来越广泛。它以其将少量液体和药物精确、恒量、恒速、持续泵入人体内的特点，成为手术及ICU治疗中的常规设备。然而输液泵和输液控制器除了需符合医疗设备的通用安全要求外，同时要满足其安全专用标准的要求。如果产品设计的安全性得不到必要的保障，那会给用户的使用带来巨大的安全隐患，严重的直接影响到产品的注册。因此产品设计的安全性是衡量产品能否在市场上取得成功的一个核心技术和设计指标。
而现有输液泵的安全设计架构常见的是采用单芯片或者是采用双芯片的设计架构。在单芯片设计的方案系统中，所有的报警控制全部由单一芯片来完成，而现有的双芯片设计方案基本上都是一个作为主芯片，另外一个作为辅芯片，辅芯片在完成对主芯片状态监控的同时还承载了很多安全以外的其它功能，其次是主辅芯片之间的通讯方式相对复杂，这同时也引入了一定的不安全因素，最后就是辅芯片基本上不能做到完全独立的报警控制。尽管现有的双芯片设计相比单芯片的设计在安全上有了很大的改进，但还是不够简单可靠。
发明内容
本发明目的是：提供一种具有双芯片架构的输液泵及方法，降低了用户的风险，提高了患者使用输液泵的安全性。
本发明的第一技术方案是：一种具有双芯片架构的输液泵，其包括：主芯片、与主芯片相连的安全芯片、与主芯片和安全芯片的输出相连的逻辑单元、与逻辑单元输出相连且与主芯片和安全芯片相连的系统电源、与安全芯片相连的电机电源、与主芯片相连的电机驱动、与主芯片相连的第一报警单元、以及与安全芯片相连的第二报警单元。
在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：
所述第一、二报警单元为声、光报警，所述逻辑单元为逻辑与门。
所述第一报警单元为蜂鸣器，而第二报警单元为喇叭。
所述主芯片通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到安全芯片，而安全芯片则通过检测Kick信号是否异常来判断主芯片的状态。
其包括关机状态、开机自检状态、正常活动状态、报警状态、等待关机确认信号状态和关机等待状态。
本发明的第二技术方案是：一种方法，其包括如下步骤：
S1：主芯片通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到安全芯片；
S2：安全芯片通过检测Kick信号是否异常来判断主芯片的状态，如果安全芯片检测到主芯片异常，则执行步骤S3，如果安全芯片检测到主芯片正常，则执行正常工作流程至结束；
S3：安全芯片通过电机电源控制端口强制停止电机的驱动，同时通过控制第一报警单元启动报警；
S4：安全芯片通过报警激活端口给出报警激活信号到主芯片，且主芯片获取到安全芯片给到的报警信号后采取停止电机的驱动至结束。
本发明优点是：
本发明降低产品设计的复杂度，同时有效地解决现有输液泵安全设计上存在的一些缺点，从而使得产品的安全性获得很大的改进，降低了用户的风险，提高了患者使用输液泵的安全性。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的结构图；
图2是本发明中芯片各种状态转换示意图。
图3是本发明中主芯片的引脚功能图。
图4是本发明中安全芯片的引脚功能图。
图5是本发明中电机电源电路的电路原理图。
具体实施方式
实施例：如图1-5所示，本发明提供了一种具有双芯片架构的输液泵的具体实施例，其包括：主芯片、与主芯片相连的安全芯片、与主芯片和安全芯片的输出相连的逻辑单元、与逻辑单元输出相连且与主芯片和安全芯片相连的系统电源、与安全芯片相连的电机电源、与主芯片相连的电机驱动、与安全芯片相连的蜂鸣器、以及与主芯片相连的喇叭。电机驱动只有在有供电的前提条件下才能驱动，安全芯片控制的是电机驱动模块的电源。主芯片、安全芯片的引脚功能图见图3-4，而电机电源电路见图5所示。
如图1所示，结合图3-4所示，主芯片和安全芯片都能通过电源按键进行上电复位，两者的输出通过逻辑单元或电路来控制系统电源。只有当主芯片和安全芯片同时掉电的时候，系统才会掉电，这使得系统的供电安全得到充分的保障。主芯片和安全芯片通过分别控制喇叭和蜂鸣器来报警，只有当两者同时失效的时候，报警系统才失效，这使得系统能够为用户提供显而易见的报警。主芯片和安全芯片之间通过几个简单的可编程输入输出口来实现信息的交互和状态的监控，主要包括Kick信号，报警激活信号和关机确认信号。主芯片通过一个可编程输入输出端口(即87号引脚)生成一个固定频率的Kick信号输入到安全芯片的9号引脚。安全芯片通过检测Kick信号是否异常来判断主芯片的状态。如果安全芯片检测到主芯片异常，安全芯片首先通过电机电源控制端口强制停止电机的驱动，同时通过控制蜂鸣器启动报警，最后通过报警激活端口(8号引脚)给出报警激活信号到主芯片的88号引脚。主芯片在能够获取到安全芯片给到的报警信号后采取相应的安全措施。
主芯片和安全芯片主要定义了关机状态、开机自检状态、正常活动状态、报警状态、等待关机确认信号状态和关机等待状态。各种状态之间的一个状态转移图如图2所示。
与现有技术相比，本发明首先通过电源控制的双重保护，其次是通过简单可编程输入输出口进行Kick信号和报警信号进行简单信息交互的监控方式和设计，最后就是通过主芯片和安全芯片独立控制报警发生器的报警控制设计方法，降低了用户的风险，提高了患者使用输液泵的安全性。
尽管参照上述的实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行的修改或改进也都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (6)

1.一种具有双芯片架构的输液泵，其特征在于其包括：主芯片、与主芯片相连的安全芯片、与主芯片和安全芯片的输出相连的逻辑单元、与逻辑单元输出相连且与主芯片和安全芯片相连的系统电源、与安全芯片相连的电机电源、与主芯片相连的电机驱动、与主芯片相连的第一报警单元、以及与安全芯片相连的第二报警单元。
2.如权利要求1所述的一种具有双芯片架构的输液泵，其特征在于：所述第一、二报警单元为声、光报警，所述逻辑单元为逻辑与门。
3.如权利要求2所述的一种具有双芯片架构的输液泵，其特征在于：所述第一报警单元为喇叭，而第二报警单元为蜂鸣器。
4.如权利要求1或2或3所述的一种具有双芯片架构的输液泵，其特征在于：所述主芯片通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到安全芯片，而安全芯片则通过检测Kick信号是否异常来判断主芯片的状态。
5.如权利要求1或2或3所述的一种具有双芯片架构的输液泵，其特征在于包括：关机状态、开机自检状态、正常活动状态、报警状态、等待关机确认信号状态和关机等待状态。
6.一种具有根据权利要求1或2或3所述的输液泵的方法，其特征在于其包括如下步骤：
S1：主芯片通过一个可编程输入输出端口生成一个固定频率的Kick信号输入到安全芯片；
S2：安全芯片通过检测Kick信号是否异常来判断主芯片的状态，如果安全芯片检测到主芯片异常，则执行步骤S3，如果安全芯片检测到主芯片正常，则执行正常工作流程至结束；
S3：安全芯片通过电机电源控制端口强制停止电机的驱动，同时通过控制第一报警单元启动报警；
S4：安全芯片通过报警激活端口给出报警激活信号到主芯片，且主芯片获取到安全芯片给到的报警信号后采取停止电机的驱动至结束。
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