超音波診断装置、並びに超音波探触子と装置本体との通信の同期方法
【課題】超音波探触子１２の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子１２の中から使用者が選択した超音波探触子１２と装置本体１４との通信の同期を確立する同期方法を提供する。また、かかる同期方法を用いた超音波診断装置を提供する。
【解決手段】複数の超音波探触子１２の中から、使用者が同期を確立した超音波探触子１２の選択スイッチ１９を押下することで、超音波探触子１２から識別データＢを含んだ識別送信信号を装置本体１４へ送信し、フレーム同期信号Ａを検出させた後に識別データＢを検出させて同期を確立する。
【解決手段】複数の超音波探触子１２の中から、使用者が同期を確立した超音波探触子１２の選択スイッチ１９を押下することで、超音波探触子１２から識別データＢを含んだ識別送信信号を装置本体１４へ送信し、フレーム同期信号Ａを検出させた後に識別データＢを検出させて同期を確立する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に超音波を送受波して生体内組織に関する情報を取得する超音波診断装置、及び超音波診断装置における超音波探触子と装置本体との間の通信の同期を確立する同期方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波探触子で得られたエコーデータなどを装置本体へ無線送信するワイヤレスの超音波診断装置が知られている（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
従来のワイヤレスの超音波診断装置では、超音波探触子に送信アンテナが取り付けられ、その送信アンテナから、超音波信号などによって変調された無線信号が空間内へ送信される。そして、装置本体に設けられた受信アンテナによってその無線信号が受信され、受信された信号が装置本体内において復調されて画像処理などが行われる。
【０００４】
ワイヤレスの超音波診断装置によって、超音波探触子と装置本体とを接続する探触子ケーブルが無くなることにより、超音波探触子の操作性が向上する。しかしながら、ワイヤレスの超音波診断装置を具現化するにあたっては、いくつかの克服すべき課題がある。課題の一つに、超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立する同期方法がある。超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、装置本体と通信の同期を確立する同期方法については開示されている技術がある（特許文献４参照）。
【０００５】
特許文献４で開示されている技術においては、超音波探触子から同期信号を含む信号を送信し、装置本体では受信した信号から同期信号を抽出して同期を確立する。かかる方法を用いれば、装置本体から超音波探触子へ同期の確認を行うための信号を送信せずに済むことから、超音波探触子に受信機能を設ける必要がない。従って、受信機能を有さない分、低消費電力化を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４１３２８号公報
【特許文献２】特開昭５５−１５１９５２号公報
【特許文献３】特開昭５３−１０８６９０号公報
【特許文献４】特開２００７−２５２５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に開示されている技術では、一つの超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立することができるが、複数の超音波探触子から使用者が選択したいずれかの超音波探触子と通信の同期を確立することはできない。
【０００８】
本発明は、超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子の中から使用者が選択した超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立する同期方法、及び、かかる同期方法を用いた超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１０】
１．少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部が稼働開始する指示を使用者が与える選択手段と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ送信する第１無線通信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記装置本体から送信された識別送信信号から所定のデータを抽出する信号抽出部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
前記超音波探触子から識別送信信号を受信する第２無線通信手段と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられ、
前記信号抽出部は、前記選択手段を用いて使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較し、一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【００１１】
２．前記データ記憶部は同期信号を記憶し、
前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記識別送信信号は、
該識別送信信号の中で最初に送信される同期信号と、該同期信号に連続して送信される識別データとを少なくとも有する信号を一単位として複数単位備え、
前記信号抽出部は、
前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、
前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、
前記識別データを抽出することを特徴とする前記１記載の超音波診断装置。
【００１２】
３．少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられた超音波診断装置の前記超音波探触子と前記装置本体の通信の同期方法であって、
同期を確立する超音波探触子を使用者が選択する第１工程と、
選択された一つの超音波探触子において、少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する第２工程と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ無線送信する第３工程と、
前記装置本体で受信された前記識別送信信号から前記識別データを抽出する第４工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較する第５工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する第６工程と、
を有することを特徴とする超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【００１３】
４．前記データ記憶部は同期信号を記憶し、前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記第２工程では、少なくとも前記同期信号と、前記識別データと、前記受波信号とをこの順で有する信号を一単位として複数単位生成し、
前記第５工程では、前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、前記識別データを、使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データとして抽出することを特徴とする前記３記載の超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【発明の効果】
【００１４】
超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子の中から使用者が選択した超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立する同期方法、及び、かかる同期方法を用いた超音波診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態にかかる超音波診断装置１０の外観構成を示す図である。
【図２】実施形態にかかる超音波診断装置１０の全体構成を示すブロック図である。
【図３】超音波探触子１２における送信ビームフォーマ１８等の内部構成を示す図である。
【図４】超音波探触子１２における受信ビームフォーマ２２、受波無線信号送信部２４等の内部構成を示す図である。
【図５】信号生成部１５が生成する、超音波探触子１２を探知するための１単位の送信データからなる識別送信信号の一例を示す模式図である。
【図６】２単位の送信データが連なった識別送信信号の模式図である。
【図７】信号抽出部３５の電気的ブロック図である。
【図８】実施形態にかかる超音波診断装置１０の動作を表すフローチャート図である。
【図９】超音波探触子１２の外観構成斜視図である。図９（ａ）は、斜め上方から見た図であり、図９（ｂ）は、斜め下方から見た図である。図９（ｃ）は、超音波探触子１２を超音波探触子ホルダ５に装填する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を図面により説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限られるものではない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００１７】
図１は、実施形態にかかる超音波診断装置１０の外観構成を示す図である。超音波診断装置１０は、同図に示すように、超音波探触子１２と装置本体１４とからなる。
【００１８】
超音波探触子１２は、被検体Ｈに対して超音波を送信するとともに、被検体Ｈで反射した反射波を受波して受波信号を出力する。
【００１９】
装置本体１４は、受波信号に対応する受波無線信号を受信し動作モードに応じた超音波画像を表示する表示部４０と、使用者が操作する操作入力部１１と、超音波探触子ホルダ５等を備えて構成される。装置本体１４は、超音波探触子１２に無線を介して通信接続されている。
【００２０】
図２は、実施形態にかかる超音波診断装置１０の全体構成を示すブロック図である。超音波探触子１２と装置本体１４との間における無線による通信接続は、電波信号、特に２．４ＧＨ帯の電波信号により行う。周波数が大きくことから通信帯域が広いので、通信容量を大きくとれる特長を有し好ましい。
【００２１】
装置本体１４は、送信ビームフォーマ制御部３０、送波無線信号送信部３２、受波無線信号受信部３４、信号抽出部３５、信号処理部３６、表示処理部３８、表示部４０、電源４２、記憶部４３、操作入力部１１、及び、これら各部を制御する本体制御部４４等から構成されている。
【００２２】
操作入力部１１は、使用者が超音波診断装置１０への各種の操作を入力できるとともに、通信の同期を確立する超音波探触子１２の、超音波探触子１２毎割り当てられた識別データを使用者が選択できる選択手段の機能を有する。具体的には、液晶ディスプレイ等の高解像のディスプレイ上に各超音波探触子の識別データが表示され、使用者はキーボードやマウスを使用して所望の超音波探触子の識別データを選択できるような構成となっている。
【００２３】
電源４２は、装置本体１４の各部へ給電する。
【００２４】
送信ビームフォーマ制御部３０は、送波制御部として機能し、送波無線信号送信部３２を介して送波制御信号を出力することで超音波探触子１２における送信ビームフォーマ１８を制御し、振動部２０から送波する超音波２８の送波制御を行う。
【００２５】
送波無線信号送信部３２は、送信ビームフォーマ制御部３０が出力する送波制御信号に対応する送波制御無線信号を超音波探触子１２に向けて送信する。
【００２６】
受波無線信号受信部３４は、超音波探触子１２から送信される受波無線信号を受信し、電波信号を電気信号に変換する処理を施し、得られた受波電気信号を信号処理部３６に出力する。
【００２７】
送波無線信号送信部３２と受波無線信号受信部３４とは、超音波探触子１２と無線通信する第２無線通信手段を構成する。
【００２８】
記憶部４３には、ＨＤＤ等からなり、装置本体１４で動作するプログラムが記憶されている。また、後述する識別データ等を記憶する不揮発性の記憶領域を有す。不揮発性の記憶領域はＥＰＲＯＭやＨＤＤ等からなる。
【００２９】
本体制御部４４は図示しないＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）を有し、記憶部４３から操作に用いる一連の動作を実施するプログラムを呼び出し、本体制御部４４内の図示しないＲＡＭ上に展開し、該プログラムに従って各部を制御する。
【００３０】
信号処理部３６は、受波無線信号受信部３４から出力される受波電気信号に基づいて、各種動作モードに対応する信号処理、例えば、Ｂモード用信号処理あるいはドップラモード用信号処理を行う。
【００３１】
表示処理部３８は、信号処理部３６の出力に対して画像表示処理を施した画像データを形成して表示部４０に出力する。
【００３２】
表示部４０は、表示処理部３８が形成した画像データを基に超音波画像を表示する。表示部４０には液晶ディスプレイ等の高解像のディスプレイを採用することが望ましい。
【００３３】
電源４２は、装置本体１４の各部へ給電する。
【００３４】
本発明の信号抽出部３５は、超音波探触子１２に備えられた後述する信号生成部１５が生成した識別送信信号等のデータを抽出等する機能を有する。詳しくは後述する。
【００３５】
超音波探触子１２は、信号生成部１５、送波無線信号受信部１６、データ記憶部１７、送信ビームフォーマ１８、選択スイッチ１９、振動部２０、受信ビームフォーマ２２、受波無線信号送信部２４、及びバッテリ２６等から構成されている。
【００３６】
信号生成部１５は、超音波探触子１２を識別する際に必要な識別データ等を生成する機能を有する。詳細は後述する。
【００３７】
送波無線信号受信部１６は、装置本体１４から送信される送波無線信号を受信し、電気変換処理を施した送波制御電気信号を送信ビームフォーマ１８に出力する。
【００３８】
送波無線信号受信部１６は、受信素子８１と受信素子８１を駆動する受信回路８３とを有している。無線信号は、例えば、ハイレベル・ローレベルのそれぞれに対応して２値強度変調された電波信号である。
【００３９】
送波無線信号受信部１６と受波無線信号送信部２４とは、装置本体１４と無線通信する第１無線通信手段を構成する。
【００４０】
送信ビームフォーマ１８は、送波制御電気信号に基づいて振動部駆動信号を生成する超音波送信部として機能する。
【００４１】
図３は、超音波探触子１２における送信ビームフォーマ１８等の内部構成を示す図である。
【００４２】
振動部２０は、複数の振動素子６６、該振動素子６６への電気信号を増幅するアンプ６８を備え、振動部駆動信号に基づいて被検体である患者の生体内に超音波２８を送波するとともに生体内からの反射波を受波して受波信号を出力する。
【００４３】
送信ビームフォーマ１８は、遅延テーブル選択部６０、メモリ６２、及び遅延パルス発生回路６４等で構成されており、遅延テーブルに基づいて複数の振動素子６６の各々に対してアンプ６８を介して振動部駆動信号を出力する。遅延テーブルとは、振動素子６６毎の超音波２８の送波タイミング（各振動素子毎の遅延調整量）を規定するテーブルであり、複数の遅延テーブルが予めメモリ６２に登録されている。遅延テーブル選択部６０は、送波無線信号受信部１６から出力される電気信号に変換された送波制御信号により特定される遅延テーブルをメモリ６２から選択する。
【００４４】
受信回路８３は遅延テーブル選択部６０に接続されている。
【００４５】
図２の説明に戻り、データ記憶部１７には、超音波探触子１２毎に割り当てられた識別データや、装置本体１４と通信の同期を確立するためのフレーム同期信号が記憶されている。
【００４６】
選択スイッチ１９は、超音波探触子１２の外装に備えられ、使用者が操作するスイッチであり、例えば押下型のスイッチである。使用者が押下することで、信号生成部１５に稼働の指示を与える選択手段としての機能を有す。
【００４７】
受信ビームフォーマ２２は、振動部２０から出力される受波信号に対して整相加算処理等の受信処理を実行する超音波受信部として機能する。
【００４８】
図４は、超音波探触子１２における受信ビームフォーマ２２、受波無線信号送信部２４等の内部構成を示す図である。受信ビームフォーマ２２は、アンプ７６、整相加算部７２及びアナログデジタルコンバータ７４で構成されている。各振動素子６６は被検体Ｈの生体内から反射される超音波を受波して受波信号を出力する。受波信号は各振動素子６６毎に設けられたアンプ７６で出力を増幅され、アナログデジタルコンバータ７４でデジタル信号へ変換され、受信ビームフォーマ２２に出力される。受信ビームフォーマ２２は各振動素子６６が出力する受波信号毎に遅延調整を行い、遅延調整後の受波信号を加算処理するといういわゆる整相加算処理を行う。
【００４９】
整相加算部７２から出力される整相加算後の受波信号は受波無線信号送信部２４に出力される。
【００５０】
受波無線信号送信部２４は、送信素子８０と、送信素子８０を駆動する送信回路８２を有している。整相加算後の受波信号は送信素子８０により受波無線信号に変換される。受波無線信号は、例えば２値強度変調された電波信号である。送信素子８０の出力は装置本体１４に送信される。
【００５１】
バッテリ２６は、超音波探触子１２内の各部に電力を供給する。
【００５２】
超音波探触子１２のバッテリ２６は取り付け及び取り外し可能な構成でもよい。
【００５３】
次いで、本発明の信号生成部１５について詳細に説明する。
【００５４】
信号生成部１５は超音波探触子１２を探知するため送信データを含んだ識別送信信号を生成する。
【００５５】
図５は、信号生成部１５が生成する、超音波探触子１２を探知するための１単位の送信データからなる識別送信信号の一例を示す模式図である。
【００５６】
図６は、２単位の送信データが連なった識別送信信号の模式図である。
【００５７】
識別送信信号は、フレーム同期信号Ａ、識別データＢ、データ群Ｃからなる。フレーム同期信号Ａは、送信データの同期をとるための信号である。
【００５８】
識別データＢは、超音波探触子１２毎に定められ、超音波探触子１２を識別するための番号である。
【００５９】
データ群Ｃは、受波信号などからなる。
【００６０】
例えば、フレーム同期信号ＡはＮビットのデータを有し、識別データＢはＭビットのデータを有し、データ群ＣはＬビットのデータを有し、全てのデータを加算するＫビットのデータからなるものとする。
【００６１】
フレーム同期信号Ａが８ｂｉｔの場合、例えば１１０１１０１０などと規定する。
【００６２】
フレーム同期信号Ａ、識別データＢ、データ群Ｃを合わせて１単位の送信データを構成し、装置本体１４の送波無線信号送信部３２からは、複数単位の送信データを含む識別送信信号が送信される。例えば、２単位の送信データの場合、図６で示すように１単位の送信データを２個連続して送信する。
【００６３】
次いで、本発明の信号抽出部３５について説明する。図７は、信号抽出部３５の電気的ブロック図である。
【００６４】
信号抽出部３５は、同期信号検出装置３５１、データカウンタ３５２、同期信号連続検出装置３５３、識別データ抽出装置３５４、識別データ記憶装置３５５、比較装置３５６とから構成される。
【００６５】
同期信号検出装置３５１は、識別送信信号の中から、フレーム同期信号Ａを抽出する機能を有する電気回路である。
【００６６】
データカウンタ３５２は、フレーム同期信号Ａより時間的に後に送信される送信データのビット数をカウントする機能を有する電気回路である。
【００６７】
同期信号連続検出装置３５３は、最初にフレーム同期信号Ａを検出した後に連続して送信されるフレーム同期信号Ａを検出する機能を有する電気回路である。
【００６８】
識別データ抽出装置３５４は、フレーム同期信号Ａの後に連続して送信される識別データＢを抽出する電気回路である。
【００６９】
識別データ記憶装置３５５は、超音波探触子１２毎に定められた識別データＢを記憶させておくＥＰＲＯＭなどの不揮発性の記憶装置である。
【００７０】
比較装置３５６は、識別データ抽出装置３５４が抽出した識別データＢと、識別データ記憶装置３５５に記憶されている超音波探触子１２に個別に割り当てられた識別データＢとを比較する電気回路である。
【００７１】
次に、超音波探触子１２と装置本体１４との同期を確立する同期方法の具体的なフローについて図８を用いて説明する。
【００７２】
図８は、実施形態にかかる超音波診断装置１０の動作を表すフローチャート図である。
【００７３】
ステップＳ１にて、使用者は、超音波探触子１２の選択スイッチ１９を押下げてスイッチをいれ、信号生成部１５を稼働させる（第１工程）。
【００７４】
ステップＳ２にて、信号生成部１５は、超音波探触子１２を識別する際に必要なフレーム同期信号Ａ、識別データＢを含んだ識別送信信号を生成し（第２工程）、受波無線信号送信部２４は超音波探触子１２に向けて送信する（第３工程）。
【００７５】
ステップＳ３にて、受波無線信号受信部３４は、本体制御部４４の指示を受けて、超音波探触子１２の受波無線信号送信部からの電波を受信する。
【００７６】
ステップＳ４にて、超音波探触子１２における同期信号検出装置３５１は装置本体１４から送信される送信データにおいて、フレーム同期信号Ａを常に探査する。
【００７７】
具体的には、Ｋビットの送信データの中から１ビットおきに予め決めおいたデータ長である８ビット（Ｎビット）の信号（第１信号）を検出し、検出した第１信号が予め定めておいた所定のデータ、例えば１１０１１０１０と同一か否かを比較し、同一であれば、フレーム同期信号であると判断する。第１信号が１１０１１０１０と同一か否かを比較し、同一でなければ１ビット分のデータをずらせて同様に第１信号が１１０１１０１０と同一か否かを比較する。
【００７８】
なお、フレーム同期信号としてデータが予め定めておいた所定のデータは図示しないＲＯＭなどの記憶装置に記憶させておき、同期信号検出装置３５１は、当該記憶装置から定めておいたフレーム同期信号の値を読み取って、送信データから検出した第１信号と比較する。
【００７９】
このように所定の８ビットのデータを見つけることができても、そのデータが、他のデータと同じである可能性がある。そこで、１単位の送信データ毎に同様に、第１信号を検出し、同じく所定の８ビットのデータであるかを判断し、フレーム同期信号検出の精度を上げる。
【００８０】
具体的には、ステップＳ５にて、データカウンタ３５２は、識別データＢのデータ数であるＭビットと、データ群Ｃのデータ数であるＬビットを加算したデータ数Ｍ＋Ｌビットのデータ数をカウントし、その後に、ステップＳ６にて、同期信号連続検出装置は、次の１単位の送信データの最初のデータから始めて８ビットのデータを抽出し、フレーム同期信号Ａを検出する。
【００８１】
検出したフレーム同期信号Ａが、同様に、検出した８ビットのデータが１１０１１０１０と同一か否かを比較し、同一であれば、フレーム同期信号Ａであると判断する。
【００８２】
このように、２回のフレーム同期信号の検出結果が、供に予め定めていた値と同じ値であれば、検出したフレーム同期は真性なものと判断し、ステップＳ７にて、識別データ抽出装置が送信データの中でフレーム同期信号Ａに続くＭビット分の信号（第２信号）からデータを識別データＢとして抽出する（第４工程）。なお、フレーム同期信号Ａの検出は２回より多く実施すれば、より正確にフレーム同期信号Ａであると判断できることは言うまでもない。フレーム同期信号Ａの検出は所定回数（例えば３回）実施すると予め決めておく。
【００８３】
識別データＢは、装置本体１４に接続可能な複数の超音波探触子１２の識別データＢのうちのいずれかである。そこで、ステップＳ８にて、各超音波探触子１２は、自己に割り当てられた識別データＢと同じか否かを判断するために、比較装置３５６は、識別データ記憶装置３５５に記憶された識別データＢを呼び出し、識別データ抽出装置３５４で得られた識別データＢと比較する（第５工程）。
【００８４】
比較の結果、選択した識別データＢと異なっておれば、同期を確立すべき超音波探触子１２ではないので、本フローは終了する。
【００８５】
比較の結果、自己の識別データＢと同じであれば、ステップＳ９にて、本体制御部４４は、識別データＢのデータ長分をカウントし、データ群Ｃを検出し、識別データＢとともに、記憶部４３へデータ群Ｃを記憶させる。また、識別送信信号から受波信号を抽出し信号処理部３６へ出力する（第６工程）。
【００８６】
次いで、ステップＳ１０にて、本体制御部４４は、通信の同期を確立した超音波探触子１２の識別データＢを表示部４０に表示させ、通信の同期の確立が終了したことを使用者に知らせる。以上でフローは終了する。
【００８７】
図９は、超音波探触子１２の外観構成斜視図である。図９（ａ）は、斜め上方から見た図であり、図９（ｂ）は、斜め下方から見た図である。図９（ｃ）は、超音波探触子１２を超音波探触子ホルダ５に装填する状態を示す図である。
【００８８】
９０は、被検体Ｈに当接して超音波を送信する窓である。９２は、受波無線信号を送信する窓である。超音波探触子１２は、装置本体１４と電気的に接触して充電される充電端子９３を備えている。超音波探触子ホルダ５には超音波探触子１２のバッテリ２６を充電するための接触端子９６が設けられている。使用者が超音波探触子１２を超音波探触子ホルダ５に装填すると、超音波探触子１２には装置本体１４から充電端子９３を介して電力が供給され、供給された電力がバッテリ２６に蓄えられる。超音波探触子１２と装置本体１４との間にケーブルが無いため、診断の際のケーブルの煩わしさを解消できる。
【００８９】
以上のように、複数の超音波探触子１２の中から、使用者が同期を確立した超音波探触子１２の選択スイッチ１９を押下することで、超音波探触子１２から識別データＢを含んだ識別送信信号を装置本体１４へ送信し、フレーム同期信号Ａを検出させた後に識別データＢを検出させて、装置本体１４と通信を行うことなく同期を確立することで、超音波探触子１２の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子１２の中から使用者が選択した超音波探触子１２と装置本体１４との通信の同期を確立する同期方法を提供できる。また、かかる同期方法を用いた超音波診断装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９０】
２ 送波無線通信手段第
５ 超音波探触子ホルダ
１０ 超音波診断装置
１１ 操作入力部
１２ 超音波探触子
１４ 装置本体
１５ 信号生成部
１６ 送波無線信号受信部
１７ データ記憶部
１８ 送信ビームフォーマ
１９ 選択スイッチ
２０ 振動部
２２ 受信ビームフォーマ
２４ 受波無線信号送信部
２６ バッテリ
２８ 超音波
３０ 送信ビームフォーマ制御部
３２ 送波無線信号送信部
３４ 受波無線信号受信部
３５ 信号抽出部
３６ 信号処理部
３８ 表示処理部
４０ 表示部
４２ 電源
４３ 記憶部
４４ 本体制御部
６０ 遅延テーブル選択部
６２ メモリ
６４ 遅延パルス発生回路
６６ 振動素子
６８ アンプ
７２ 整相加算部
７４ アナログデジタルコンバータ
７６ アンプ
８０ 送信素子
８１ 受信素子
８２ 送信回路
８３ 受信回路
９３ 充電端子
９６ 接触端子
３５１ 同期信号検出装置
３５２ データカウンタ
３５３ 同期信号連続検出装置
３５４ 識別データ抽出装置
３５５ 識別データ記憶装置
３５６ 比較装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に超音波を送受波して生体内組織に関する情報を取得する超音波診断装置、及び超音波診断装置における超音波探触子と装置本体との間の通信の同期を確立する同期方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波探触子で得られたエコーデータなどを装置本体へ無線送信するワイヤレスの超音波診断装置が知られている（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
従来のワイヤレスの超音波診断装置では、超音波探触子に送信アンテナが取り付けられ、その送信アンテナから、超音波信号などによって変調された無線信号が空間内へ送信される。そして、装置本体に設けられた受信アンテナによってその無線信号が受信され、受信された信号が装置本体内において復調されて画像処理などが行われる。
【０００４】
ワイヤレスの超音波診断装置によって、超音波探触子と装置本体とを接続する探触子ケーブルが無くなることにより、超音波探触子の操作性が向上する。しかしながら、ワイヤレスの超音波診断装置を具現化するにあたっては、いくつかの克服すべき課題がある。課題の一つに、超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立する同期方法がある。超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、装置本体と通信の同期を確立する同期方法については開示されている技術がある（特許文献４参照）。
【０００５】
特許文献４で開示されている技術においては、超音波探触子から同期信号を含む信号を送信し、装置本体では受信した信号から同期信号を抽出して同期を確立する。かかる方法を用いれば、装置本体から超音波探触子へ同期の確認を行うための信号を送信せずに済むことから、超音波探触子に受信機能を設ける必要がない。従って、受信機能を有さない分、低消費電力化を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４１３２８号公報
【特許文献２】特開昭５５−１５１９５２号公報
【特許文献３】特開昭５３−１０８６９０号公報
【特許文献４】特開２００７−２５２５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に開示されている技術では、一つの超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立することができるが、複数の超音波探触子から使用者が選択したいずれかの超音波探触子と通信の同期を確立することはできない。
【０００８】
本発明は、超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子の中から使用者が選択した超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立する同期方法、及び、かかる同期方法を用いた超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１０】
１．少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部が稼働開始する指示を使用者が与える選択手段と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ送信する第１無線通信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記装置本体から送信された識別送信信号から所定のデータを抽出する信号抽出部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
前記超音波探触子から識別送信信号を受信する第２無線通信手段と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられ、
前記信号抽出部は、前記選択手段を用いて使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較し、一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【００１１】
２．前記データ記憶部は同期信号を記憶し、
前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記識別送信信号は、
該識別送信信号の中で最初に送信される同期信号と、該同期信号に連続して送信される識別データとを少なくとも有する信号を一単位として複数単位備え、
前記信号抽出部は、
前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、
前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、
前記識別データを抽出することを特徴とする前記１記載の超音波診断装置。
【００１２】
３．少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられた超音波診断装置の前記超音波探触子と前記装置本体の通信の同期方法であって、
同期を確立する超音波探触子を使用者が選択する第１工程と、
選択された一つの超音波探触子において、少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する第２工程と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ無線送信する第３工程と、
前記装置本体で受信された前記識別送信信号から前記識別データを抽出する第４工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較する第５工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する第６工程と、
を有することを特徴とする超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【００１３】
４．前記データ記憶部は同期信号を記憶し、前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記第２工程では、少なくとも前記同期信号と、前記識別データと、前記受波信号とをこの順で有する信号を一単位として複数単位生成し、
前記第５工程では、前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、前記識別データを、使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データとして抽出することを特徴とする前記３記載の超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【発明の効果】
【００１４】
超音波探触子の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子の中から使用者が選択した超音波探触子と装置本体との通信の同期を確立する同期方法、及び、かかる同期方法を用いた超音波診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態にかかる超音波診断装置１０の外観構成を示す図である。
【図２】実施形態にかかる超音波診断装置１０の全体構成を示すブロック図である。
【図３】超音波探触子１２における送信ビームフォーマ１８等の内部構成を示す図である。
【図４】超音波探触子１２における受信ビームフォーマ２２、受波無線信号送信部２４等の内部構成を示す図である。
【図５】信号生成部１５が生成する、超音波探触子１２を探知するための１単位の送信データからなる識別送信信号の一例を示す模式図である。
【図６】２単位の送信データが連なった識別送信信号の模式図である。
【図７】信号抽出部３５の電気的ブロック図である。
【図８】実施形態にかかる超音波診断装置１０の動作を表すフローチャート図である。
【図９】超音波探触子１２の外観構成斜視図である。図９（ａ）は、斜め上方から見た図であり、図９（ｂ）は、斜め下方から見た図である。図９（ｃ）は、超音波探触子１２を超音波探触子ホルダ５に装填する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態を図面により説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限られるものではない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００１７】
図１は、実施形態にかかる超音波診断装置１０の外観構成を示す図である。超音波診断装置１０は、同図に示すように、超音波探触子１２と装置本体１４とからなる。
【００１８】
超音波探触子１２は、被検体Ｈに対して超音波を送信するとともに、被検体Ｈで反射した反射波を受波して受波信号を出力する。
【００１９】
装置本体１４は、受波信号に対応する受波無線信号を受信し動作モードに応じた超音波画像を表示する表示部４０と、使用者が操作する操作入力部１１と、超音波探触子ホルダ５等を備えて構成される。装置本体１４は、超音波探触子１２に無線を介して通信接続されている。
【００２０】
図２は、実施形態にかかる超音波診断装置１０の全体構成を示すブロック図である。超音波探触子１２と装置本体１４との間における無線による通信接続は、電波信号、特に２．４ＧＨ帯の電波信号により行う。周波数が大きくことから通信帯域が広いので、通信容量を大きくとれる特長を有し好ましい。
【００２１】
装置本体１４は、送信ビームフォーマ制御部３０、送波無線信号送信部３２、受波無線信号受信部３４、信号抽出部３５、信号処理部３６、表示処理部３８、表示部４０、電源４２、記憶部４３、操作入力部１１、及び、これら各部を制御する本体制御部４４等から構成されている。
【００２２】
操作入力部１１は、使用者が超音波診断装置１０への各種の操作を入力できるとともに、通信の同期を確立する超音波探触子１２の、超音波探触子１２毎割り当てられた識別データを使用者が選択できる選択手段の機能を有する。具体的には、液晶ディスプレイ等の高解像のディスプレイ上に各超音波探触子の識別データが表示され、使用者はキーボードやマウスを使用して所望の超音波探触子の識別データを選択できるような構成となっている。
【００２３】
電源４２は、装置本体１４の各部へ給電する。
【００２４】
送信ビームフォーマ制御部３０は、送波制御部として機能し、送波無線信号送信部３２を介して送波制御信号を出力することで超音波探触子１２における送信ビームフォーマ１８を制御し、振動部２０から送波する超音波２８の送波制御を行う。
【００２５】
送波無線信号送信部３２は、送信ビームフォーマ制御部３０が出力する送波制御信号に対応する送波制御無線信号を超音波探触子１２に向けて送信する。
【００２６】
受波無線信号受信部３４は、超音波探触子１２から送信される受波無線信号を受信し、電波信号を電気信号に変換する処理を施し、得られた受波電気信号を信号処理部３６に出力する。
【００２７】
送波無線信号送信部３２と受波無線信号受信部３４とは、超音波探触子１２と無線通信する第２無線通信手段を構成する。
【００２８】
記憶部４３には、ＨＤＤ等からなり、装置本体１４で動作するプログラムが記憶されている。また、後述する識別データ等を記憶する不揮発性の記憶領域を有す。不揮発性の記憶領域はＥＰＲＯＭやＨＤＤ等からなる。
【００２９】
本体制御部４４は図示しないＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）を有し、記憶部４３から操作に用いる一連の動作を実施するプログラムを呼び出し、本体制御部４４内の図示しないＲＡＭ上に展開し、該プログラムに従って各部を制御する。
【００３０】
信号処理部３６は、受波無線信号受信部３４から出力される受波電気信号に基づいて、各種動作モードに対応する信号処理、例えば、Ｂモード用信号処理あるいはドップラモード用信号処理を行う。
【００３１】
表示処理部３８は、信号処理部３６の出力に対して画像表示処理を施した画像データを形成して表示部４０に出力する。
【００３２】
表示部４０は、表示処理部３８が形成した画像データを基に超音波画像を表示する。表示部４０には液晶ディスプレイ等の高解像のディスプレイを採用することが望ましい。
【００３３】
電源４２は、装置本体１４の各部へ給電する。
【００３４】
本発明の信号抽出部３５は、超音波探触子１２に備えられた後述する信号生成部１５が生成した識別送信信号等のデータを抽出等する機能を有する。詳しくは後述する。
【００３５】
超音波探触子１２は、信号生成部１５、送波無線信号受信部１６、データ記憶部１７、送信ビームフォーマ１８、選択スイッチ１９、振動部２０、受信ビームフォーマ２２、受波無線信号送信部２４、及びバッテリ２６等から構成されている。
【００３６】
信号生成部１５は、超音波探触子１２を識別する際に必要な識別データ等を生成する機能を有する。詳細は後述する。
【００３７】
送波無線信号受信部１６は、装置本体１４から送信される送波無線信号を受信し、電気変換処理を施した送波制御電気信号を送信ビームフォーマ１８に出力する。
【００３８】
送波無線信号受信部１６は、受信素子８１と受信素子８１を駆動する受信回路８３とを有している。無線信号は、例えば、ハイレベル・ローレベルのそれぞれに対応して２値強度変調された電波信号である。
【００３９】
送波無線信号受信部１６と受波無線信号送信部２４とは、装置本体１４と無線通信する第１無線通信手段を構成する。
【００４０】
送信ビームフォーマ１８は、送波制御電気信号に基づいて振動部駆動信号を生成する超音波送信部として機能する。
【００４１】
図３は、超音波探触子１２における送信ビームフォーマ１８等の内部構成を示す図である。
【００４２】
振動部２０は、複数の振動素子６６、該振動素子６６への電気信号を増幅するアンプ６８を備え、振動部駆動信号に基づいて被検体である患者の生体内に超音波２８を送波するとともに生体内からの反射波を受波して受波信号を出力する。
【００４３】
送信ビームフォーマ１８は、遅延テーブル選択部６０、メモリ６２、及び遅延パルス発生回路６４等で構成されており、遅延テーブルに基づいて複数の振動素子６６の各々に対してアンプ６８を介して振動部駆動信号を出力する。遅延テーブルとは、振動素子６６毎の超音波２８の送波タイミング（各振動素子毎の遅延調整量）を規定するテーブルであり、複数の遅延テーブルが予めメモリ６２に登録されている。遅延テーブル選択部６０は、送波無線信号受信部１６から出力される電気信号に変換された送波制御信号により特定される遅延テーブルをメモリ６２から選択する。
【００４４】
受信回路８３は遅延テーブル選択部６０に接続されている。
【００４５】
図２の説明に戻り、データ記憶部１７には、超音波探触子１２毎に割り当てられた識別データや、装置本体１４と通信の同期を確立するためのフレーム同期信号が記憶されている。
【００４６】
選択スイッチ１９は、超音波探触子１２の外装に備えられ、使用者が操作するスイッチであり、例えば押下型のスイッチである。使用者が押下することで、信号生成部１５に稼働の指示を与える選択手段としての機能を有す。
【００４７】
受信ビームフォーマ２２は、振動部２０から出力される受波信号に対して整相加算処理等の受信処理を実行する超音波受信部として機能する。
【００４８】
図４は、超音波探触子１２における受信ビームフォーマ２２、受波無線信号送信部２４等の内部構成を示す図である。受信ビームフォーマ２２は、アンプ７６、整相加算部７２及びアナログデジタルコンバータ７４で構成されている。各振動素子６６は被検体Ｈの生体内から反射される超音波を受波して受波信号を出力する。受波信号は各振動素子６６毎に設けられたアンプ７６で出力を増幅され、アナログデジタルコンバータ７４でデジタル信号へ変換され、受信ビームフォーマ２２に出力される。受信ビームフォーマ２２は各振動素子６６が出力する受波信号毎に遅延調整を行い、遅延調整後の受波信号を加算処理するといういわゆる整相加算処理を行う。
【００４９】
整相加算部７２から出力される整相加算後の受波信号は受波無線信号送信部２４に出力される。
【００５０】
受波無線信号送信部２４は、送信素子８０と、送信素子８０を駆動する送信回路８２を有している。整相加算後の受波信号は送信素子８０により受波無線信号に変換される。受波無線信号は、例えば２値強度変調された電波信号である。送信素子８０の出力は装置本体１４に送信される。
【００５１】
バッテリ２６は、超音波探触子１２内の各部に電力を供給する。
【００５２】
超音波探触子１２のバッテリ２６は取り付け及び取り外し可能な構成でもよい。
【００５３】
次いで、本発明の信号生成部１５について詳細に説明する。
【００５４】
信号生成部１５は超音波探触子１２を探知するため送信データを含んだ識別送信信号を生成する。
【００５５】
図５は、信号生成部１５が生成する、超音波探触子１２を探知するための１単位の送信データからなる識別送信信号の一例を示す模式図である。
【００５６】
図６は、２単位の送信データが連なった識別送信信号の模式図である。
【００５７】
識別送信信号は、フレーム同期信号Ａ、識別データＢ、データ群Ｃからなる。フレーム同期信号Ａは、送信データの同期をとるための信号である。
【００５８】
識別データＢは、超音波探触子１２毎に定められ、超音波探触子１２を識別するための番号である。
【００５９】
データ群Ｃは、受波信号などからなる。
【００６０】
例えば、フレーム同期信号ＡはＮビットのデータを有し、識別データＢはＭビットのデータを有し、データ群ＣはＬビットのデータを有し、全てのデータを加算するＫビットのデータからなるものとする。
【００６１】
フレーム同期信号Ａが８ｂｉｔの場合、例えば１１０１１０１０などと規定する。
【００６２】
フレーム同期信号Ａ、識別データＢ、データ群Ｃを合わせて１単位の送信データを構成し、装置本体１４の送波無線信号送信部３２からは、複数単位の送信データを含む識別送信信号が送信される。例えば、２単位の送信データの場合、図６で示すように１単位の送信データを２個連続して送信する。
【００６３】
次いで、本発明の信号抽出部３５について説明する。図７は、信号抽出部３５の電気的ブロック図である。
【００６４】
信号抽出部３５は、同期信号検出装置３５１、データカウンタ３５２、同期信号連続検出装置３５３、識別データ抽出装置３５４、識別データ記憶装置３５５、比較装置３５６とから構成される。
【００６５】
同期信号検出装置３５１は、識別送信信号の中から、フレーム同期信号Ａを抽出する機能を有する電気回路である。
【００６６】
データカウンタ３５２は、フレーム同期信号Ａより時間的に後に送信される送信データのビット数をカウントする機能を有する電気回路である。
【００６７】
同期信号連続検出装置３５３は、最初にフレーム同期信号Ａを検出した後に連続して送信されるフレーム同期信号Ａを検出する機能を有する電気回路である。
【００６８】
識別データ抽出装置３５４は、フレーム同期信号Ａの後に連続して送信される識別データＢを抽出する電気回路である。
【００６９】
識別データ記憶装置３５５は、超音波探触子１２毎に定められた識別データＢを記憶させておくＥＰＲＯＭなどの不揮発性の記憶装置である。
【００７０】
比較装置３５６は、識別データ抽出装置３５４が抽出した識別データＢと、識別データ記憶装置３５５に記憶されている超音波探触子１２に個別に割り当てられた識別データＢとを比較する電気回路である。
【００７１】
次に、超音波探触子１２と装置本体１４との同期を確立する同期方法の具体的なフローについて図８を用いて説明する。
【００７２】
図８は、実施形態にかかる超音波診断装置１０の動作を表すフローチャート図である。
【００７３】
ステップＳ１にて、使用者は、超音波探触子１２の選択スイッチ１９を押下げてスイッチをいれ、信号生成部１５を稼働させる（第１工程）。
【００７４】
ステップＳ２にて、信号生成部１５は、超音波探触子１２を識別する際に必要なフレーム同期信号Ａ、識別データＢを含んだ識別送信信号を生成し（第２工程）、受波無線信号送信部２４は超音波探触子１２に向けて送信する（第３工程）。
【００７５】
ステップＳ３にて、受波無線信号受信部３４は、本体制御部４４の指示を受けて、超音波探触子１２の受波無線信号送信部からの電波を受信する。
【００７６】
ステップＳ４にて、超音波探触子１２における同期信号検出装置３５１は装置本体１４から送信される送信データにおいて、フレーム同期信号Ａを常に探査する。
【００７７】
具体的には、Ｋビットの送信データの中から１ビットおきに予め決めおいたデータ長である８ビット（Ｎビット）の信号（第１信号）を検出し、検出した第１信号が予め定めておいた所定のデータ、例えば１１０１１０１０と同一か否かを比較し、同一であれば、フレーム同期信号であると判断する。第１信号が１１０１１０１０と同一か否かを比較し、同一でなければ１ビット分のデータをずらせて同様に第１信号が１１０１１０１０と同一か否かを比較する。
【００７８】
なお、フレーム同期信号としてデータが予め定めておいた所定のデータは図示しないＲＯＭなどの記憶装置に記憶させておき、同期信号検出装置３５１は、当該記憶装置から定めておいたフレーム同期信号の値を読み取って、送信データから検出した第１信号と比較する。
【００７９】
このように所定の８ビットのデータを見つけることができても、そのデータが、他のデータと同じである可能性がある。そこで、１単位の送信データ毎に同様に、第１信号を検出し、同じく所定の８ビットのデータであるかを判断し、フレーム同期信号検出の精度を上げる。
【００８０】
具体的には、ステップＳ５にて、データカウンタ３５２は、識別データＢのデータ数であるＭビットと、データ群Ｃのデータ数であるＬビットを加算したデータ数Ｍ＋Ｌビットのデータ数をカウントし、その後に、ステップＳ６にて、同期信号連続検出装置は、次の１単位の送信データの最初のデータから始めて８ビットのデータを抽出し、フレーム同期信号Ａを検出する。
【００８１】
検出したフレーム同期信号Ａが、同様に、検出した８ビットのデータが１１０１１０１０と同一か否かを比較し、同一であれば、フレーム同期信号Ａであると判断する。
【００８２】
このように、２回のフレーム同期信号の検出結果が、供に予め定めていた値と同じ値であれば、検出したフレーム同期は真性なものと判断し、ステップＳ７にて、識別データ抽出装置が送信データの中でフレーム同期信号Ａに続くＭビット分の信号（第２信号）からデータを識別データＢとして抽出する（第４工程）。なお、フレーム同期信号Ａの検出は２回より多く実施すれば、より正確にフレーム同期信号Ａであると判断できることは言うまでもない。フレーム同期信号Ａの検出は所定回数（例えば３回）実施すると予め決めておく。
【００８３】
識別データＢは、装置本体１４に接続可能な複数の超音波探触子１２の識別データＢのうちのいずれかである。そこで、ステップＳ８にて、各超音波探触子１２は、自己に割り当てられた識別データＢと同じか否かを判断するために、比較装置３５６は、識別データ記憶装置３５５に記憶された識別データＢを呼び出し、識別データ抽出装置３５４で得られた識別データＢと比較する（第５工程）。
【００８４】
比較の結果、選択した識別データＢと異なっておれば、同期を確立すべき超音波探触子１２ではないので、本フローは終了する。
【００８５】
比較の結果、自己の識別データＢと同じであれば、ステップＳ９にて、本体制御部４４は、識別データＢのデータ長分をカウントし、データ群Ｃを検出し、識別データＢとともに、記憶部４３へデータ群Ｃを記憶させる。また、識別送信信号から受波信号を抽出し信号処理部３６へ出力する（第６工程）。
【００８６】
次いで、ステップＳ１０にて、本体制御部４４は、通信の同期を確立した超音波探触子１２の識別データＢを表示部４０に表示させ、通信の同期の確立が終了したことを使用者に知らせる。以上でフローは終了する。
【００８７】
図９は、超音波探触子１２の外観構成斜視図である。図９（ａ）は、斜め上方から見た図であり、図９（ｂ）は、斜め下方から見た図である。図９（ｃ）は、超音波探触子１２を超音波探触子ホルダ５に装填する状態を示す図である。
【００８８】
９０は、被検体Ｈに当接して超音波を送信する窓である。９２は、受波無線信号を送信する窓である。超音波探触子１２は、装置本体１４と電気的に接触して充電される充電端子９３を備えている。超音波探触子ホルダ５には超音波探触子１２のバッテリ２６を充電するための接触端子９６が設けられている。使用者が超音波探触子１２を超音波探触子ホルダ５に装填すると、超音波探触子１２には装置本体１４から充電端子９３を介して電力が供給され、供給された電力がバッテリ２６に蓄えられる。超音波探触子１２と装置本体１４との間にケーブルが無いため、診断の際のケーブルの煩わしさを解消できる。
【００８９】
以上のように、複数の超音波探触子１２の中から、使用者が同期を確立した超音波探触子１２の選択スイッチ１９を押下することで、超音波探触子１２から識別データＢを含んだ識別送信信号を装置本体１４へ送信し、フレーム同期信号Ａを検出させた後に識別データＢを検出させて、装置本体１４と通信を行うことなく同期を確立することで、超音波探触子１２の低消費電力化を達成しつつ、複数の超音波探触子１２の中から使用者が選択した超音波探触子１２と装置本体１４との通信の同期を確立する同期方法を提供できる。また、かかる同期方法を用いた超音波診断装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９０】
２ 送波無線通信手段第
５ 超音波探触子ホルダ
１０ 超音波診断装置
１１ 操作入力部
１２ 超音波探触子
１４ 装置本体
１５ 信号生成部
１６ 送波無線信号受信部
１７ データ記憶部
１８ 送信ビームフォーマ
１９ 選択スイッチ
２０ 振動部
２２ 受信ビームフォーマ
２４ 受波無線信号送信部
２６ バッテリ
２８ 超音波
３０ 送信ビームフォーマ制御部
３２ 送波無線信号送信部
３４ 受波無線信号受信部
３５ 信号抽出部
３６ 信号処理部
３８ 表示処理部
４０ 表示部
４２ 電源
４３ 記憶部
４４ 本体制御部
６０ 遅延テーブル選択部
６２ メモリ
６４ 遅延パルス発生回路
６６ 振動素子
６８ アンプ
７２ 整相加算部
７４ アナログデジタルコンバータ
７６ アンプ
８０ 送信素子
８１ 受信素子
８２ 送信回路
８３ 受信回路
９３ 充電端子
９６ 接触端子
３５１ 同期信号検出装置
３５２ データカウンタ
３５３ 同期信号連続検出装置
３５４ 識別データ抽出装置
３５５ 識別データ記憶装置
３５６ 比較装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部が稼働開始する指示を使用者が与える選択手段と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ送信する第１無線通信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記装置本体から送信された識別送信信号から所定のデータを抽出する信号抽出部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
前記超音波探触子から識別送信信号を受信する第２無線通信手段と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられ、
前記信号抽出部は、前記選択手段を用いて使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較し、一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記データ記憶部は同期信号を記憶し、
前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記識別送信信号は、
該識別送信信号の中で最初に送信される同期信号と、該同期信号に連続して送信される識別データとを少なくとも有する信号を一単位として複数単位備え、
前記信号抽出部は、
前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、
前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、
前記識別データを抽出することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられた超音波診断装置の前記超音波探触子と前記装置本体の通信の同期方法であって、
同期を確立する超音波探触子を使用者が選択する第１工程と、
選択された一つの超音波探触子において、少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する第２工程と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ無線送信する第３工程と、
前記装置本体で受信された前記識別送信信号から前記識別データを抽出する第４工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較する第５工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する第６工程と、
を有することを特徴とする超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【請求項４】
前記データ記憶部は同期信号を記憶し、前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記第２工程では、少なくとも前記同期信号と、前記識別データと、前記受波信号とをこの順で有する信号を一単位として複数単位生成し、
前記第５工程では、前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、前記識別データを、使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データとして抽出することを特徴とする請求項３記載の超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【請求項１】
少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部が稼働開始する指示を使用者が与える選択手段と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ送信する第１無線通信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記装置本体から送信された識別送信信号から所定のデータを抽出する信号抽出部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
前記超音波探触子から識別送信信号を受信する第２無線通信手段と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられ、
前記信号抽出部は、前記選択手段を用いて使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較し、一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記データ記憶部は同期信号を記憶し、
前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記識別送信信号は、
該識別送信信号の中で最初に送信される同期信号と、該同期信号に連続して送信される識別データとを少なくとも有する信号を一単位として複数単位備え、
前記信号抽出部は、
前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、
前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、
前記識別データを抽出することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを少なくとも記憶するデータ記憶部と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する識別データ記憶部と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられた超音波診断装置の前記超音波探触子と前記装置本体の通信の同期方法であって、
同期を確立する超音波探触子を使用者が選択する第１工程と、
選択された一つの超音波探触子において、少なくとも前記識別データと前記受波信号とを含んだ識別送信信号を生成する第２工程と、
前記識別送信信号を前記装置本体へ無線送信する第３工程と、
前記装置本体で受信された前記識別送信信号から前記識別データを抽出する第４工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致するか比較する第５工程と、
使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データが、前記識別データ記憶部に記憶された前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データにいずれかに一致した場合に、前記識別送信信号から前記受波信号を抽出し、前記信号処理部へ出力する第６工程と、
を有することを特徴とする超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【請求項４】
前記データ記憶部は同期信号を記憶し、前記装置本体は前記同期信号を記憶する記憶部を有し、
前記第２工程では、少なくとも前記同期信号と、前記識別データと、前記受波信号とをこの順で有する信号を一単位として複数単位生成し、
前記第５工程では、前記同期信号と同じデータ長分のデータである第１信号を前記識別送信信号の最初から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、前記第１信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、前記識別データを、使用者が選択した前記超音波探触子の前記識別データとして抽出することを特徴とする請求項３記載の超音波探触子と装置本体との通信の同期方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８７８４０（Ｐ２０１１−８７８４０Ａ）
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４５２２９（Ｐ２００９−２４５２２９）
【出願日】平成２１年１０月２６日（２００９．１０．２６）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２６日（２００９．１０．２６）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]