[发明专利]用于数据和功率的无线传输的连接器和设备

说明书

本发明涉及一种连接器，所述连接器用于在系统、特别是患者监测系统的包括这样的连接器的独立设备之间的数据和/或功率的无线传输，所述独立设备包括这样的连接器。所述连接器包括：数据传输单元(271)，所述数据传输单元被布置用于向系统的具有配对连接器的另一设备传送数据和/或从系统的具有配对连接器的另一设备接收数据；磁耦合单元(272)，其用于通过使用电感耦合将功率传送到系统的具有配对连接器的另一设备和/或从系统的具有配对连接器的另一设备接收功率；检测单元(273)，其用于检测磁耦合单元与配对连接器的磁耦合单元之间的磁耦合的强度；以及控制单元(274)，其用于：在所检测到的磁耦合高于第一阈值和/或其增加量高于第二阈值的情况下将数据传输单元切换到低功率模式和/或启用磁耦合单元，并且在所检测到的磁耦合低于第三阈值和/或其减小量高于第四阈值的情况下将数据传输单元切换到高功率模式和/或禁用磁耦合单元。

技术领域

本发明涉及一种连接器，其用于在系统、特别是患者监测系统的包括这样的连接器的独立设备之间的数据和功率的无线传输，所述独立设备包括这样的连接器。此外，本发明涉及一种设备，其用于在所述设备与另一设备之间的数据和功率的无线传输。

背景技术

一般而言，设备的无线充电或供电是对用户而言方便的既有技术。无线供电也能够被用在恶劣环境中，在恶劣环境中，当使用电流接触件时，腐蚀或潮湿可能危害功能性或安全性。存在针对无线功率的若干标准，诸如Qi、PMA、Rezense和WiPower，并且市场正在快速增长。这些技术主要用于对电池供电的设备(例如，移动电话、平板电脑等)进行充电。对多个设备的充电是可能的。然而，例如在许多较小线圈可用的Qi标准的功率板中，设备需要被精确地定位为邻近于彼此(在水平平面中)。

高端患者监测正在从其在重症护理领域(ICU、OR)中的常规应用扩展到较低敏锐度的设施，诸如普通病房、医院到家庭、连线的初级护理等。现有高端产品的成功是由于测量的质量、其模块化、整体系统连通性、用户接口以及其跨总产品线的一致性(向后兼容)。与此同时，价值分割市场正在快速地扩展以应对低成本是主要问题的新兴国家和较低敏锐度的设施。在这些市场中，可能在模块化、连通性和(有时)测量质量上进行折中。

在生活方式和体育领域中，也越来越多地使用生理测量结果(诸如心率、呼吸速率、SpO2)。

在所述新应用空间的可佩带(无绳)传感器中，小型化和低功率是必要的。跨所有这些分段的基本要求是相同的，亦即，与非折中的电气患者安全性相比的极好的测量质量。后者在IEC 60601标准中被严格管控，并且在最坏的情况情形(到心脏的直接连接)中规定了10μA的最小泄漏电流、朝向地的4kV的隔离以及在各测量中的每个测量之间的1.5kV的隔离。另外，患者监测器必须能够承受由除颤器所引入的高的差分电压，以及来自手术刀的大的RF电压。

常规隔离和保护概念基于电感功率耦合器(变压器)以及用于数据传输的光学数据耦合器，接近维持PCB与连接器引脚之间的足够的延伸和间隙。

US 6819013 B2公开了一种针对连接患者的设备的电隔离的组合的功率和信号耦合器。对接站以及能够与对接站对接的便携设备均包括功率耦合器和电气隔离的数据变换器。相应的功率耦合器包括磁渗透元件，所述磁渗透元件包括中央极和外围极以及印刷电路板，所述印刷电路板具有中央极通过其突起的开口。印刷电路板包括围绕中央极开口的绕组，所述绕组包括对接站中的初级绕组以及便携设备中的次级绕组。当便携设备与对接站被对接时，便携设备中的磁渗透元件和对接站中的磁渗透元件被布置为形成磁回路，并且便携设备中的数据变换器和对接站中的数据变换器被布置为交换数据。

能够在US 2012/001751 A1、US 2013/102253 A1和US 2004/004460 A1中找到另外的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于独立设备之间的数据和功率的无线传输的可靠并且低成本的连接器和设备。