CN107529970B - 中继设备和医疗设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种中继设备，其中，接口模块61中继在主CPU 621、光源控制CPU 651以及相机头CPU 242之间的控制信号通信。该接口模块61设置有：FPGA 610，包括分别对应于CPU 621、CPU 651和CPU 242中的每一个的每个通信方法的CPU接口611至613；以及第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)。在第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)中临时存储控制信号的同时，FPGA 610中继在主CPU 621、光源控制CPU 651以及相机头CPU 242之间的控制信号。此外，第一通信定时和第二通信定时和第三通信定时被设置为彼此偏移的定时。

Description

中继设备和医疗设备
技术领域
本发明涉及中继设备和医疗设备。
背景技术
通常，包括第一设备和多个第二设备(多个第二设备均与第一设备执行控制信号通信)的医疗设备是已知的(例如，参见专利文献1)。
在专利文献1所公开的医疗设备(医疗内窥镜系统)中，第一设备(系统控制器中的中央处理单元(CPU))和每个第二设备(用于内窥镜的相机设备、光源设备等中的CPU)通过专用通信线路逐一连接。第一设备用作主设备，第一设备集中控制第二个设备。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本公开专利公开号7-303652
发明内容
技术问题
在专利文献1中公开的医疗设备中，第一设备和每个第二设备通过专用通信线路逐一连接。当使用这种配置时，第一设备需要保持多个通信接口，使得第一设备可以对应于第二设备的所有通信方式(通信标准)。换言之，在配置医疗设备同时，需要选择具有如上所述具有通信接口的特殊的第一设备。结果，限制了选择设备的自由度。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在配置医疗设备时可以提高选择设备的自由度的中继设备和医疗设备。
问题的解决方案
为了解决上述问题并且实现目标，根据本发明的中继设备是以下中继设备，其用于包括第一设备和多个第二设备的医疗设备中，每个第二设备执行与第一设备的控制信号通信，并且中继设备用于中继在第一设备和第二设备之间的控制信号通信，中继设备包括：可编程逻辑装置，包括：第一接口单元，被配置为以与第一设备的通信方式对应的通信方式与第一设备进行通信；以及多个第二接口单元，每个第二接口单元被配置为以与第二设备的通信方式对应的通信方式与相应的第二设备进行通信；以及多个第一存储单元和第二存储单元对，其中，第一存储单元和第二存储单元对设置在每个第二接口单元中，可编程逻辑装置：在第一通信定时将经由第一接口单元从第一设备接收的控制信号临时存储在第一存储单元中，并且在第二通信定时经由第二接口单元将控制信号传输到第二设备，并且在第三通信定时将经由第二接口单元从第二设备接收的控制信号临时存储在第二存储单元中，并且在第一通信定时经由第一接口单元将控制信号传输到第一设备，并且第一通信定时、第二通信定时、第三通信定时以彼此偏移的定时设置。
在根据本发明的上述中继设备中，第一通信定时、第二通信定时和第三通信定时是可变的。
在根据本发明的上述中继设备中，第一存储单元和第二存储单元对设置在可编程逻辑装置内部。
根据本发明的医疗设备，包括：第一设备；多个第二设备，每个第二设备执行与第一设备的控制信号通信；以及上述中继设备，被配置为中继在第一设备和第二设备之间的控制信号通信。
发明的有益效果
根据本发明的中继设备中继在第一设备和第二设备之间的控制信号通信。中继设备包括可编程逻辑装置，其具有对应于第一设备的通信方式的第一接口单元和对应于第二设备的相应通信方式的第二接口单元。
因此，当使用该中继设备中继在第一设备和第二设备之间的控制信号通信时，与其中使用具有多个通信接口的特殊的第一设备的传统配置相比，可以以低成本配置医疗设备。此外，在配置医疗设备时，可以提高选择设备的自由度。
此外，根据本发明的中继设备包括设置在每个第二接口单元(第二设备)中的第一存储单元和第二存储单元对。可编程逻辑装置在上述第一通信定时到第三通信定时中继第一设备和第二设备之间的控制信号，同时在第一和第二存储单元对内临时存储控制信号。此外，第一通信定时和第二和第三通信定时被设置为彼此偏移的定时。
因此，在第一和第二存储单元的每一个中，写入控制信号的定时和读出控制信号的定时将不会彼此重合(冲突)。换言之，即使中继设备用于中继在第一设备和第二设备之间的控制信号，在第一设备和第二设备之间也不会发生通信错误。因此，可以充分实现通信可靠性。
根据本发明的医疗设备包括上述中继设备，并且具有与上述中继设备的效果相同的效果。
附图说明
[图1]图1是示出根据本发明的实施例的医疗观察系统的示意配置的示图。
[图2]图2是示出图1所示的信号处理设备的配置的方框图。
[图3]图3是示出图2中所示的接口模块的中继功能的方框图。
[图4]图4是示出在图3中所示的FPGA中使用的参考信号和由FPGA生成的第一定时信号到第五定时信号的示例的时序图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述用于实施本发明的模式(以下称为实施例)。本发明并非旨在受到以下实施例中所描述的内容的限制。此外，在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。
医疗观察系统的示意图
图1是示出根据本发明的实施例的医疗观察系统1的示意配置的示图。
医疗观察系统1用作根据本发明的医疗设备。
医疗观察系统1是在医疗领域中使用的系统，并且观察被检体(例如，人)的内部(生物体的内部)。如图1所示，医疗观察系统1包括内窥镜2、第一传输线缆3、显示设备4、第二传输线缆5、信号处理设备6和第三传输线缆7。
内窥镜2检查生物体的内部并输出与检查结果对应的信号。如图1所示，内窥镜2包括插入单元21、光源设备22、光导23和相机头24。
插入单元21是硬的，具有细长形状并插入到生物体中。在插入单元21内部设置由单个或多个透镜形成并且会聚被检体的图像的光学系统。
光导23的一端与光源设备22连接，并且在信号处理设备6的控制下，光源设备22向光导23供应用于照亮生物体的内部的光。
光导23的端部可拆卸地连接到光源设备22，光导23的另一端可拆卸地连接到插入单元21。光导23将从光源设备22供应的光从一端传输到另一端，并将光提供给插入单元21。提供给插入单元21的光从插入单元21的末端输出，并施加到生物体的内部。施加到生物体内部的光(被检体的图像)由插入单元21中的光学系统会聚。
相机头24可拆卸地连接到插入单元21的基端。相机头24包括摄像单元241(参见图2)、相机头CPU 242(参见图2)等。
在相机头CPU 242的控制下，摄像单元241拍摄生物体内部的图像。摄像单元241包括摄像元件(未示出)、信号处理单元(未示出)等集成地形成在其中的传感器芯片。摄像元件是电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)等，并且接收由插入单元21会聚并由设置在相机头24内部的光学系统(未示出)形成的被检体的图像。摄像元件然后将被检体的图像转换成电信号。信号处理单元对来自摄像元件的电信号(模拟信号)执行信号处理(例如，模数(A/D)转换)，并输出摄像信号。
在本实施例中，相机头24将摄像信号光电地转换成光信号，并输出摄像信号作为光信号。
相机头CPU 242用作根据本发明的第二设备。例如，基于记录在内部存储器(未示出)中的各种程序，相机头CPU 242根据从信号处理设备6经由第一传输线缆3接收到的控制信号以及在诸如以暴露的方式设置在相机头24的外表面上的开关等操作单元(未示出)上的用户操作(未示出)，控制相机头24的整体操作。
在本实施例中，相机头CPU 242包括根据通用异步收发器(UART)标准进行通信的CPU。
第一传输线缆3的一端部可拆卸地连接到信号处理设备6，并且第一传输线缆3的另一端可拆卸地连接到相机头24。更具体地，第一传输线缆3是由设置在作为最外层的外涂层的内部的多条电气布线(未示出)和光纤(未示出)制成的线缆。
该电气布线是用于传输从信号处理设备6输出到相机头24的控制信号、同步信号、时钟、电力等的电气布线。
该光纤是用于将从相机头24输出的摄像信号(光信号)传输到信号处理设备6的光纤。在该示例中，当从相机头24输出摄像信号作为电信号时，光纤可以用电气布线代替。
显示设备4(例如，标准清晰度(SD)、高清晰度(HD)、4K或更高清晰度的显示器)在信号处理设备6的控制下显示图像。
第二传输线缆5(例如，高清晰度串行数字接口(HD-SDI)、第三代串行数字接口(3G-SDI)、高清晰度多媒体接口(HDMI)(注册商标)或DisplayPort(注册商标))的一端可拆卸地连接到显示设备4，并且第二传输线缆5的另一端可拆卸地连接到信号处理设备6。第二传输线缆5将由信号处理设备6处理的视频信号传输到显示设备4。
信号处理设备6包括CPU等，并且整体地控制光源设备22、相机头24和显示设备4的操作。
第三传输线缆7的一端可拆卸地连接到光源设备22，并且第三传输线缆7的另一端可拆卸地连接到信号处理设备6。第三传输线缆7将控制信号从信号处理设备6传输到光源设备22。
信号处理设备的配置
接下来，将描述信号处理设备6的配置。
在下文中，将描述作为本发明主要部分的信号处理设备6。
图2是示出信号处理设备6的配置的方框图。
在图2中，未示出以下各项：将相机头24可拆卸地连接到第一传输线缆3的连接器、将第一传输线缆3可拆卸地连接到信号处理设备6的连接器、将显示设备4可拆卸地连接到第二传输线缆5的连接器、将第二传输线缆5可拆卸地连接到信号处理设备6的连接器、将光源设备22可拆卸地连接到第三传输线缆7的连接器、以及将第三传输线缆7可拆卸地连接到信号处理设备6的连接器。而且，在图2中，构造第一传输线缆3的电气布线和光纤被示为单条线缆。
通过使用通用个人计算机(PC)架构来组装信号处理设备6。
更具体地，如图2所示，信号处理设备6具有以下配置：其中，使用通用接口IF连接接口模块61、控制模块62、图像处理模块63、存储模块64以及光源控制模块65。
虽然省略了具体的说明，但是模块61至65设置在壳体内部。在信号处理设备6组装、测试等之后，壳体的内部被设置为不打开。
接口IF是其通信协议和连接器的形状满足通信接口标准(例如，个人计算机/高级技术(PC/AT)兼容标准)的接口。
在本实施例中，用于连接接口模块61、控制模块62、图像处理模块63和存储模块64的接口IF1(IF)是快速外围元件互连(PCIe)(PCI Express(注册商标))，这是符合PC/AC兼容标准的接口。此外，串行外围接口(SPI)用作用于将接口模块61与光源控制模块65连接的接口IF2(IF)。
控制模块62控制光源设备22的操作、相机头24的操作、显示设备4的操作以及信号处理设备6的整体操作。
在本实施例中，控制模块62包括主板，在主板上安装有主CPU 621(图2)，并且满足PC/AT兼容标准。主板具有用于分别连接到接口模块61、图像处理模块63和存储模块64的扩展槽。
在该示例中，主CPU 621用作根据本发明的第一设备。在本实施例中，主CPU 621包括根据PCIe标准执行通信的CPU。
接口模块61用作根据本发明的中继设备，并且被安装到设置在控制模块62上的扩展槽(在本示例中为PCIe插槽)内。
更具体地，接口模块61将从相机头24经由第一传输线缆3输入的摄像信号(光信号)光电转换为电信号，并根据通信接口标准(在本实施例中为PCIe标准)，将被光电转换的摄像信号转换为数字信号。然后，接口模块61将转换的数字信号临时存储在诸如视频随机存取存储器(VRAM)等存储器(未示出)中，并且经由接口IF1将转换的数字信号输出到控制模块62。
接口模块61还经由接口IF1从控制模块62接收由图像处理模块63产生的视频信号，并且经由第二传输线缆5将视频信号输出到显示设备4。一旦接收到视频信号，显示设备4基于视频信号显示图像。
此外，接口模块61具有中继在用作主机的主CPU 621与相对于主CPU621用作从设备的相机头CPU 242以及光源控制模块65的光源控制CPU651(图2)之间的控制信号通信的中继功能。
下面将描述接口模块61的中继功能。
例如，图像处理模块63包括图形处理单元(GPGPU)等上的通用计算，并且被安装到设置在控制模块62上的扩展槽(在本示例中为PCIe槽)内。
更具体地，图像处理模块63通过对从接口模块61输出的并且经由接口IF1以及控制模块62接收的数字信号(摄像信号)进行诸如处理过程、降噪、颜色校正、颜色强调和轮廓强调等各种类型的图像处理来生成视频信号。然后，图像处理模块63经由接口IF1将视频信号输出到控制模块62。
例如，存储模块64包括固态驱动器(SSD)、硬盘驱动器(HDD)、双列直插内存模块(DIMM)等，并且被安装到设置在控制模块62上的扩展槽(在本实施例，集成驱动电子/串行高级技术附件(IDE/SATA)连接器和存储器插座)内。
更具体地，在存储模块64内存储程序和操作系统(OS)(例如，Windows(注册商标)、Linux(注册商标)、Android(注册商标)、iPhone操作系统(iOS)(注册商标))和实时操作系统(RTOS)(注册商标))，用于使图像处理模块63执行上述各种图像处理。
光源控制模块65经由接口IF2连接到接口模块61，并且经由接口IF1和IF2以及接口模块61接收从主CPU 621输出的控制信号。配置光源控制模块65的光源控制CPU 651(图2)经由第三传输线缆7向光源设备22输出控制信号，并控制和调整光源设备22的光(控制和调整从光源设备22向光导23提供的光)。
在该示例中，光源控制CPU 651用作根据本发明的第二设备。在本实施例中，光源控制CPU 651包括根据SPI标准执行通信的CPU。
接口模块的中继功能
接下来，将描述接口模块61的中继功能。
图3是示出接口模块61的中继功能的方框图。
与图2中一样，在图3，未示出诸如第一传输线缆3等连接器，并且第一传输线缆3被示出为单个线缆。
如图3所示，作为上述中继功能，接口模块61包括作为可编程逻辑装置的现场可编程门阵列(FPGA)610。
FPGA 610是由控制模块62配置的逻辑电路。如图3所示，FPGA 610包括CPU I/F611到CPU I/F 613，以及存储控制单元614。
CPU I/F 611用作根据本发明的第一接口单元。如图3所示，CPU I/F611经由接口IF1连接到主CPU 621。CPU I/F 611将经由接口IF1从主CPU621接收到的控制信号(在本实施例中为PCIe标准)转换(对其执行协议转换)为可以在FPGA 610中处理的数据。CPU I/F611还根据主CPU 621的通信标准(在本实施例中为PCIe标准)，将从存储控制单元614输出的数据转换(对其执行协议转换)为控制信号，并经由接口IF1向主CPU 621传输该控制信号。
CPU I/F 612用作根据本发明的第二接口单元。如图3所示，CPU I/F612经由接口IF2连接到光源控制CPU 651。然后，CPU I/F 612根据光源控制CPU 651的通信标准(在本实施例中为SPI标准)将从存储控制单元614输出的数据转换(对其执行协议转换)为控制信号，并经由接口IF2向光源控制CPU 651传输该控制信号。此外，CPU I/F 612将从光源控制CPU 651经由接口IF2接收的控制信号(在本实施例中为SPI标准)转换(对其执行协议转换)为可以在FPGA 610内处理的数据。
CPU I/F 613用作根据本发明的第二接口单元。如图3所示，CPU I/F613经由第一传输线缆3连接到相机头CPU 242。然后，CPU I/F 613根据相机头CPU 242的通信标准(在本实施例中为UART标准)将从存储控制单元614输出的数据转换(对其执行协议转换)为控制信号，并经由第一传输线缆3将控制信号传输给相机头CPU 242。此外，CPU I/F 613将经由第一传输线缆3从相机头CPU 242接收的控制信号(在本实施例中为UART标准)转换(对其执行协议转换)为可以在FPGA 610内处理的数据。
存储控制单元614包括用于在主CPU 621和光源控制CPU 651之间的控制信号通信的第一存储单元615和第二存储单元616，以及用于在主CPU 621和相机头CPU 242之间的控制信号通信的第一存储单元617和第二存储单元618。换言之，在本实施例中，CPU I/F 612和CPU I/F 613是根据本发明的两个第二接口单元。因此，对应于第二接口单元的数量，提供两对第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)。
在本实施例中，第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)包括随机存取存储器(RAM)。
在第一存储单元615内临时存储经由接口IF1从主CPU 621传输并由CPU I/F 611处理的数据(控制信号)。
在该示例中，如图3所示，存储控制单元614包括用于调整在第一存储单元615内写入数据的定时的Buf(缓冲器)615W，和用于调整从第一存储单元615读出数据的定时的Buf615R。
在第二存储单元616内临时存储经由接口IF2从光源控制CPU 651传输并由CPU I/F 612处理的数据(控制信号)。
在该示例中，如图3所示，存储控制单元614包括用于调整在第二存储单元616内写入数据的定时的Buf 616W，和用于调整从第二存储单元616读取数据的定时的Buf 616R。
与第一存储单元615一样，在第一存储单元617内临时存储经由接口IF1从主CPU621传输并由CPU I/F 611处理的数据(控制信号)。
在该示例中，如图3所示，存储控制单元614包括用于调整在第一存储单元617内写入数据的定时的Buf 617W，以及用于调整从第一存储单元617读出数据的定时的Buf 617R。
第二存储单元618临时存储经由第一传输线缆3从相机头CPU 242传输并由CPU I/F 613处理的数据(控制信号)。
在该示例中，如图3所示，存储控制单元614包括用于调整在第二存储单元618内写入数据的定时的Buf 618W，和用于调整从第二存储单元618读出数据的定时的Buf 618R。
FPGA 610基于从振荡器(未示出)输出的参考信号(ST)(参见图4的(a))生成第一定时信号TS1至第五定时信号TS5(参见图4的(b)至图4的(f))。
图4是示出在FPGA 610中使用的参考信号ST和由FPGA 610生成的第一定时信号TS1至第五定时信号TS5的示例的时序图。
在图4中，为了方便起见，仅示出了参考信号ST和第一定时信号TS1至第五定时信号TS5的上升部分。
第一定时信号TS1是用于在FPGA 610和主CPU 621之间通信的定时信号。如图4的(b)所示，在与参考信号ST的周期相同的周期，第一定时信号TS1在相对于参考信号ST上升的参考定时T0(图4的(a))延迟的第一定时T1上升。
因此，FPGA 610通过第一定时信号TS1与主CPU 621同步，并且在第一定时T1与主CPU 621通信。
第二定时信号TS2是用于将控制信号(从主CPU 621接收的控制信号)从FPGA 610传输到相机头CPU 242的定时信号。如图4的(c)所示，在与参考信号ST的周期相同的周期，第二定时信号TS2在相对于第一定时T1延迟的第二定时T2上升。
第三定时信号TS3是FPGA 610从相机头CPU 242接收控制信号的定时信号。如图4的(d)所示，在与参考信号ST的周期相同的周期，第三定时信号TS3在相对于第二定时T2延迟的第三定时T3上升。
因此，FPGA 610通过第二定时信号TS2和第三定时信号TS3与相机头CPU 242同步，并且在第二定时T2和第三定时T3与相机头CPU 242通信。
第四定时信号TS4是用于将控制信号(从主CPU 621接收的控制信号)从FPGA 610传输到光源控制CPU 651的定时信号。如图4的(e)所示，在与参考信号ST的周期相同的周期，第四定时信号TS4在相对于第二定时T2延迟并且相对于第三定时T3早的第四定时T4上升。
第五定时信号TS5是FPGA 610从光源控制CPU 651接收控制信号的定时信号。如图4的(f)所示，在与参考信号ST的周期相同的周期，第五定时信号TS5在相对于第四定时T4延迟并且相对于第三定时T3早的第五定时T5上升。
因此，FPGA 610通过第四定时信号TS4和第五定时信号TS5与光源控制CPU 651同步，并且在第四定时T4和第五定时T5与光源控制CPU651通信。
如上所述，在本实施例中，第一定时T1和第二定时T2至第五定时T5被设置为彼此偏移的定时。换言之，上述第一定时T1对应于根据本发明的第一通信定时。上述第二定时T2和第四定时T4对应于根据本发明的第二通信定时。此外，上述第三定时T3和第五定时T5对应于根据本发明的第三通信定时。
在FPGA 610中，所生成的第一定时信号TS1到第五定时信号TS5的第一定时T1到第五定时T5根据设置而能够变化。在该示例中，即使第一定时T1到第五定时T5发生变化，以彼此偏移的定时设置第一定时T1和第二定时T2到第五定时T5。
FPGA中的数据流
接下来，将依次描述在第一定时T1到第五定时T5的FPGA 610中的数据流(控制信号)。
第一定时
在第一定时T1，控制信号(相对于相机头CPU 242和光源控制CPU651的控制信号)经由接口IF1从主CPU 621传输到FPGA 610。
在CPU I/F 611中，从主CPU 621传输到FPGA 610的控制信号被转换为可以在FPGA610中处理的数据。存储控制单元614还分别经由设置在内部的总线Bu(图3)以及Buf 615W和Buf 617W将数据临时存储在第一存储器单元615和617内。
此外，在第一定时T1，存储控制单元614读出存储在第二存储单元616中的数据(在第五定时T5已经存储的数据)和存储在第二存储单元618中的数据(在第三定时T3已经存储的数据)，并且经由Buf 616R、Buf618R和总线Bu将数据输出到CPU I/F 611。然后，CPU I/F611根据主CPU621的通信标准(在本实施例中为PCIe标准)将数据转换为控制信号，并经由接口IF1将控制信号传输到主CPU 621。
第二定时
在第二定时T2，存储控制单元614读出存储在第一存储单元617中的数据(如上所述，在第一定时T1已经存储的数据)，并且经由Buf 617R将数据输出到CPU I/F 613。然后，CPU I/F 613根据相机头CPU 242的通信标准(在本实施例中为UART标准)将数据转换为控制信号，并经由第一传输线缆3将控制信号传输给相机头CPU 242。
第三定时
在第三定时T3，控制信号(相对于主CPU 621的控制信号)经由第一传输线缆3从相机头CPU 242传输到FPGA 610。
在CPU I/F 613中，将从CPU相机头CPU 242传输到FPGA 610的控制信号转换为可以在FPGA 610中处理的数据。然后，存储控制单元614经由Buf 618W在第二数据存储单元618中临时存储数据。如上所述，(在第三定时T3存储在第二存储单元618中的)数据(控制信号)在第一定时T1传输到主CPU 621。
第四定时
在第四定时T4，存储控制单元614读出存储在第一存储单元615中的数据(如上所述，在第一定时T1已经存储的数据)，并且经由Buf 615R将数据输出到CPU I/F 612。然后，CPU I/F 612根据光源控制CPU 651的通信标准(在本实施例中为SPI标准)将数据转换为控制信号，并且经由接口IF2将控制信号传输到光源控制CPU 651。
第五定时
在第五定时T5，控制信号(相对于主CPU 621的控制信号)经由接口IF2从光源控制CPU 651传输到FPGA 610。
在CPU I/F 612中，将从光源控制CPU 651传输到FPGA 610的控制信号转换为可以在FPGA 610中处理的数据。然后，存储控制单元614经由Buf 616W将数据临时存储在第二存储单元616。如上所述，(在第五定时T5存储在第二存储单元616中的)数据(控制信号)在第一定时T1传输到主CPU 621。
上述根据本实施例的接口模块61中继在主CPU 621和光源控制CPU651之间以及在主CPU 621和相机头CPU 242之间的控制信号通信。接口模块61包括FPGA 610，其设置有分别与主CPU 621的通信标准(在本实施例中为PCIe标准)、光源控制CPU 651的通信标准(在本实施例中为SPI标准)以及相机头CPU 242的通信标准(在本实施例中为UART标准)对应的CPU I/F 611到CPU I/F 613。
因此，当使用接口模块61来中继在主CPU 621和光源控制CPU 651之间以及在主CPU 621和相机头CPU 242之间的控制信号通信时，与使用具有多个通信接口的特殊设备的传统配置相比，医疗观察系统1可以以成本低配置。此外，在配置医疗观察系统1时，可以提高选择诸如主CPU621等设备的自由度。
此外，根据本实施例的接口模块61包括：包含在CPU I/F 612和CPU I/F 613(光源控制CPU 651和相机头CPU 242)的每一个中的两对第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)。FPGA 610在第一定时T1至第五定时T5中继在主CPU 621和光源控制CPU 651之间以及在主CPU621和相机头CPU 242之间的控制信号，同时将控制信号临时存储在两对第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)内。此外，第一定时T1和第二定时T2至第五定时T5被设置为彼此偏移的定时。
因此，将数据(控制信号)写入第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)内的定时以及从第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)读取数据(控制信号)的定时将不会彼此重合(冲突)。换言之，即使接口模块61用于中继在主CPU 621和光源控制CPU651之间以及在主CPU 621和相机头CPU 242之间的数据(控制信号)，在主CPU621和光源控制CPU 651之间以及在主CPU 621和相机头CPU 242之间也不会发生通信错误。因此，可以充分实现通信可靠性。
此外，在根据本实施例的接口模块61中，FPGA 610中产生的第一定时信号TS1至第五定时信号TS5的第一定时T1至第五定时T5能够根据该设置而改变。
因此，可以根据连接到接口模块61的主CPU 621、光源控制CPU 651和相机头CPU242的处理速度以及要在主CPU 621和光源控制CPU 651之间以及在主CPU 621和相机头CPU242之间传输的控制信号的数据量，将第一定时T1至第五定时T5设置为适当的定时。换言之，可以在主CPU621和光源控制CPU 651之间以及在主CPU 621和相机头CPU 242之间进一步提高通信可靠性。
其他实施例
已经描述了用于执行本发明的模式。然而，本发明不限于上述实施例。
在上述实施例中，根据本发明的医疗设备是使用刚性镜(插入单元21)的医疗设备(医疗观察系统1)。然而，不限于此，也可以采用使用柔性镜的医疗设备。此外，根据本发明的医疗设备不限于使用刚性镜或柔性镜的医疗设备，也可以使用诸如超声波内窥镜和手术显微镜等医疗设备。
在上述实施例中，根据本发明的第二设备是光源控制CPU 651和相机头CPU 242这两个设备。然而，第二设备的数量不限于两个，并且可以是一个或可以是三个或更多。当根据本发明的第二设备的数量被设置为一个或设置为三个或更多时，根据本发明的第二接口单元(CPU I/F 612和CPU I/F 613)的数量和根据本发明的第一存储单元和第二存储单元(第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618))对的数量可以设置为与第二设备一样多。
根据本发明的第二设备不限于光源控制CPU 651或相机头CPU 242，也可以使用包含在其他外围设备中的CPU。
此外，根据本发明的第二设备不限于CPU，并且还可以使用诸如FPGA和CMOS传感器等摄像元件或电机。
在上述实施例中，第二定时T2至第五定时T5被设置为彼此偏移的定时。然而，只要将第一定时T1和第二定时T2至第五定时T5设置为彼此偏移的定时，则可以将第二定时T2至第五定时T5中的至少一个设置为相同的定时。
在上述实施例中，FPGA 610用作根据本发明的可编程逻辑装置。然而，并不限于此，也可以使用复杂的可编程逻辑装置(CPLD)等。
此外，在上述实施例中，第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)设置在可编程逻辑装置内部。然而，并不限于此，第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)可以设置在可编程逻辑装置的外部。
在上述实施例中，存储控制单元614可以切换第一存储单元615(617)和第二存储单元616(618)的组。通过以这种方式切换组，可以扩展RAM区域，并将过去的数据和特殊数据存储在第一615(617)和第二存储单元616(618)中。
在上述实施例中，PCIe用作接口IF1。然而，接口IF1不限于PCIe，并且还可以使用通用串行总线(USB)、以太网(注册商标)、串行ATA(SATA)、HDMI(注册商标)、电气和电子工程师协会(IEEE)1394(注册商标)、DisplayPort(注册商标)、推荐标准232版本C(RS 232C)、通用输入/输出(GPIO)等。此外，接口IF2不限于SPI，也可以使用其他通信接口。
在上述实施例中，主CPU 621的通信标准是PCIe，光源控制CPU 651的通信标准是SPI标准，相机头CPU 242的通信标准是UART标准。然而，并不限于此，也可以使用其他通信标准。
附图标记列表
1 医疗观察系统
2 内窥镜
3 第一传输线缆
4 显示设备
5 第二传输线缆
6 信号处理设备
7 第三传输线缆
21 插入单元
22 光源设备
23 光导
24 相机头
61 接口模块
62 控制模块
63 图像处理模块
64 存储模块
65 光源控制模块
241 摄像单元
242 相机头CPU
610 FPGA
611到613 CPU I/F
614 存储控制单元
615、617 第一存储单元
616、618 第二存储单元
615R至618R、615W至618W Buf
621 主CPU
651 光源控制CPU
Bu 总线
IF、IF1、IF2 接口
ST 参考信号
T0 参考定时
T1到T5 第一定时到第五定时
TS1到TS5 第一到第五定时信号。

Claims (4)

1.一种中继设备，用于包括第一设备和多个第二设备的医疗设备中，每个所述第二设备执行与所述第一设备的控制信号通信，并且所述中继设备用于中继在所述第一设备和所述第二设备之间的所述控制信号通信，所述中继设备包括：
可编程逻辑装置，包括：
第一接口单元，被配置为以与所述第一设备的通信方式对应的通信方式与所述第一设备进行通信；以及
多个第二接口单元，每个所述第二接口单元被配置为以与所述第二设备的通信方式对应的通信方式与相应的所述第二设备进行通信；以及
多个第一存储单元和第二存储单元对，其中，
所述第一存储单元和第二存储单元对设置在每个所述第二接口单元中，
所述可编程逻辑装置：
在第一通信定时将经由所述第一接口单元从所述第一设备接收的控制信号临时存储在所述第一存储单元中，并且在第二通信定时经由所述第二接口单元将所述控制信号传输到所述第二设备，并且
在第三通信定时将经由所述第二接口单元从所述第二设备接收的控制信号临时存储在所述第二存储单元中，并且在所述第一通信定时经由所述第一接口单元将所述控制信号传输到所述第一设备，并且
所述第一通信定时、第二通信定时、第三通信定时以彼此偏移的定时设置。
2.根据权利要求1所述的中继设备，其中，所述第一通信定时、所述第二通信定时和所述第三通信定时是能够改变的。
3.根据权利要求1或2所述的中继设备，其中，所述第一存储单元和所述第二存储单元对设置在所述可编程逻辑装置内部。
4.一种医疗设备，包括：
第一设备；
多个第二设备，每个所述第二设备执行与所述第一设备的控制信号通信；以及
根据权利要求1至3中任一项所述的中继设备，所述中继设备被配置为中继在所述第一设备和所述第二设备之间的控制信号通信。
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