-
GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraschallbild-Erzeugungssystem.
-
HINTERGRUND
-
Ein Ultraschallbild-Erzeugungssystem, das ein Ultraschallbild, das einen Zustand des Inneren eines lebenden Körpers repräsentiert, durch Bestrahlen des lebenden Körpers mit einer Ultraschallwelle und Erfassen der reflektierten Welle erzeugt, findet breite Verwendung. Ein übliches Ultraschallbild-Erzeugungssystem hat eine Hauptkörpereinheit und einen Ultraschall-Transducer (hier im Nachfolgenden als eine Ultraschalleinheit bezeichnet), der mit der Hauptkörpereinheit durch ein Kabel verbunden ist. Die Hauptkörpereinheit erzeugt ein Ansteuersignal der Ultraschalleinheit und überträgt das erzeugte Ansteuersignal an die Ultraschalleinheit via das Kabel. Die Ultraschalleinheit gibt eine Ultraschallwelle in Übereinstimmung mit dem Ansteuersignal aus, erzeugt ein reflektiertes Ultraschallwellensignal durch Erfassen der reflektierten Ultraschallwelle und überträgt das reflektierte Ultraschallwellensignal an die Hauptkörpereinheit. Die Hauptkörpereinheit erzeugt ein Ultraschallbild mittels Verarbeitung des empfangenen reflektierten Ultraschallwellensignals und zeigt das Ultraschallbild auf einer Anzeige bzw. einem Display an.
-
Die Hauptkörpereinheit wiederholt die Erzeugung eines Ansteuersignals, welches erforderlich ist zum Erzeugen von Ultraschallbildern, entsprechend einem Schirm und in Ansprechen auf die Erzeugung des Ansteuersignals, wobei die Erzeugung von Ultraschallbildsignalen entsprechend einem Schirm wiederholt wird, und ein Ultraschallbild in Echtzeit angezeigt wird. Ein Beobachter beobachtet das Ultraschallbild, das sich in Echtzeit ändert, und wenn der Beobachter speziell beobachtet, führt der Beobachter eine Operation zum Geben von Anweisungen zum (An)halten eines Bildaktualisierens durch. In Ansprechen auf die Operation wird das angezeigte Ultraschallbild ohne Aktualisierung beibehalten, und der Beobachter beobachtet das fixierte Ultraschallbild im Detail und führt eine erforderliche Aufgabe, so wie eine Messung, durch, und falls erforderlich, gibt der Beobachter eine Anweisung zum Speichern des Ultraschallbildes in eine Speichervorrichtung. Wenn Anweisungen zum Starten eines Ultraschallbildaktualisierens in dem Zustand gegeben werden, wo das Ultraschallbildaktualisieren (an)gehalten wird, wird das Ultraschallbildaktualisieren wiederaufgenommen bzw. fortgesetzt.
-
Selbst wenn die Ultraschallbildaktualisierung (an)gehalten wird, werden die Erzeugung des Ansteuersignals und die Erzeugung des Ultraschallbildsignals wiederholt, von dem Blickpunkt einer Bedienbarkeit bzw. Funktionsfähigkeit, dass das Bild sofort zu einem neuen Bild aktualisiert wird, wenn das Aktualisieren des angezeigten Bildes wiederaufgenommen wird.
-
In den vergangenen Jahren ist erwartet worden, dass ein Ultraschallbild-Erzeugungssystem in eine mobile Vorrichtung umgewandelt wird, und eine Reduzierung der Größe, Reduzierung der Kosten und eine Verbesserung der Bedienungsfähigkeit sind angestrebt worden. Daher ist es vorgeschlagen worden, dass das Teilstück bezüglich der Ansteuersignalerzeugung der Ultraschalleinheit und die Signalverarbeitung der reflektierten Ultraschallwelle in der Hauptkörpereinheit in einen kompakten Tastkopf in Übereinstimmung mit der Ultraschalleinheit umgewandelt wird, eine Drahtloskommunikationsfunktion in dem Tastkopf installiert wird, und der Tastkopf und die zum Anzeigen eines Ultraschallbildes ausgestaltete Anzeigeeinheit durch eine Drahtloskommunikation verbunden sind. Somit ist der Tastkopf ein Drahtlostastkopf, und die Bedienbarkeit verbessert sich, und falls ein Mehrzweck-Kommunikationsendgerät mit einer Anzeigefunktion als eine Anzeigeeinheit verwendet wird, kann ein Ultraschallbild-Erzeugungssystem mit geringen Kosten realisiert werden.
-
Verwandte Dokumente
-
- Patentdokument 1: Japanische nationale Veröffentlichung der internationalen Patentanmeldung Nr. 2002-530174
- Patentdokument 2: Offengelegtes japanisches Patentdokument Nr. 2008-61938
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
TECHNISCHES PROBLEM
-
Es ist jedoch schwierig, eine ausreichende Energiequelle an den Drahtlostastkopf drahtlos zu liefern, und deshalb ist es üblich, den Drahtlostastkopf durch eine Batterie anzutreiben, und eine Reduzierung des Leistungsverbrauchs des Tastkopfs ist sehr wichtig. Eine Reduzierung des Leistungsverbrauchs ist nicht nur für den Drahtlostastkopf, sondern auch für das zuvor beschriebene Ultraschallbild-Erzeugungssystem mit der Hauptkörpereinheit und der Ultraschalleinheit nützlich.
-
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Ultraschallbild-Erzeugungssystem mit niedrigem Leistungsverbrauch realisiert.
-
LÖSUNG DES PROBLEMS
-
Ein Ultraschallbild-Erzeugungssystem eines ersten Aspekts hat eine zum Senden und Empfangen eines Ultraschallsignals ausgestaltete Ultraschalleinheit, eine Ansteuersteuerungs-/Signalverarbeitungseinheit und eine Anzeigeeinheit. Die Ansteuersteuerungs-/Signalverarbeitungseinheit wiederholt eine Verarbeitung zum Erzeugen eines Ultraschallbildsignals mittels Verarbeitung eines empfangenen Signals der Ultraschalleinheit als auch zum Erzeugen eines Ansteuersignals, das an die Ultraschalleinheit geliefert wird. Die Anzeigeeinheit wiederholt ein Anzeigen eines Ultraschallbildes auf Grundlage des Ultraschallbildsignals, hält ein Aktualisieren eines angezeigten Bildes in Übereinstimmung mit einer Stoppsignaleingabe (an), und nimmt das Aktualisieren des angezeigten Bildes in Übereinstimmung mit einer Startsignaleingabe wieder auf. Die Ansteuersteuerungs-/Signalverarbeitungseinheit hält wenigstens einen Teil der Operation in Übereinstimmung mit der Stoppsignaleingabe (an) und nimmt die angehaltene Operation in Übereinstimmung mit der Startsignaleingabe wieder auf.
-
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
-
Der Leistungsverbrauch des Ultraschallbild-Erzeugungssystems der Ausführungsform ist niedrig.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Ultraschallbild-Erzeugungssystems einer Ausführungsform veranschaulicht.
-
2A und 2B sind jeweils ein Diagramm, das eine Ausgestaltung für einen Benutzer zum Durchführen einer Operationseingabe in dem Ultraschallbild-Erzeugungssystem der Ausführungsform veranschaulicht, und 2A veranschaulicht eine Schalteranordnung auf der Seite eines Drahtlostastkopfes, und 2B veranschaulicht ein Anzeigebeispiel auf der Seite eines Tablets.
-
3 ist ein Operationsflussdiagramm des Ultraschallbild-Erzeugungssystems der Ausführungsform.
-
4 ist ein Diagramm, das eine Ausgestaltung des Ultraschallbild-Erzeugungssystems der Ausführungsform in 1 in größerem Detail veranschaulicht und Blöcke erläutert, die in einem Messstopp-(Leerlauf (Engl.: idle))Zustand abschalten.
-
5 ist ein Diagramm, das eine Ausgestaltung einer Taktsteuereinheit veranschaulicht.
-
6 ist ein Diagramm, das eine Tabelle von Kombinationsbeispielen von Blöcken veranschaulicht, die abschalten.
-
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Ultraschallbild-Erzeugungssystems einer Ausführungsform veranschaulicht.
-
Das Ultraschallbild-Erzeugungssystem der Ausführungsform hat einen Drahtlostastkopf 10 und ein Tablet 30. Der Drahtlostastkopf 10 wird durch einen Benutzer des Ultraschallbild-Erzeugungssystems gehalten und stellt einen Kontakt mit der Oberfläche eines lebenden Körpers 1 her, welcher das Messziel ist, und das Innere des lebenden Körpers 1 wird durch Ultraschallwellen gemessen. Als das Tablet 30 wird ein weit verbreitetes PC-Tablet verwendet mittels Installieren von Anwendungssoftware für ein Ultraschallbild-Erzeugungssystem. Der Drahtlostastkopf 10 und das Tablet 30 haben jeweils eine Kurzbereich-Drahtloskommunikationsfunktion (beispielsweise BLUETOOTH (eingetragene Marke)) und sind zum drahtlosen Kommunizieren (Drahtloskommunikation) miteinander fähig. Das Tablet 30 ist nicht auf ein PC-Tablet beschränkt, und ein PC, ein Smartphone mit einer Drahtloskommunikationsfunktion können verwendet werden.
-
Der Drahtlostastkopf 10 hat einen Transducer 11, einen Impulsgenerator & Umschalter 12, einen AMP & ADC 13, eine Digitalsignalverarbeitungseinheit 14, eine (Drahtlostastkopf-)Systemsteuereinheit 18, eine Kommunikationseinheit 19 und einen Schalter 20. Die Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 hat eine Übertragungs-/Empfangs-Steuereinheit 15, eine Signalverarbeitungseinheit 16 und eine Verstärkungssteuereinheit 17. Obwohl nicht schematisch veranschaulicht, hat der Drahtlostastkopf 10 eine Batterie, und jede Einheit wird durch eine Batterie angetrieben. Die Batterie kann eine Primärbatterie oder eine wiederaufladbare Sekundärbatterie sein.
-
Der Transducer 11 wandelt ein Hochspannungsimpulssignal von dem Impulsgenerator & Umschalter 12 in eine Schallwelle um, gibt die Schallwelle an den lebenden Körper 1 ab und wandelt die Schallwelle, die bei der Grenze zwischen Muskel und Fett und dergleichen innerhalb des lebenden Körpers 1 reflektiert worden ist, deren akustische Impedanzen unterschiedlich sind, in ein elektrisches Signal um. Der Impulsgenerator & Umschalter 12 wählt das elektrische Signal der reflektierten Schallwelle durch einen Umschalter-Schaltkreis aus und gibt das elektrische Signal an den AMP & ADC 13 aus. Der Impulsgenerator&Umschalter-Schaltkreis 12 führt eine Verarbeitung durch zum Fokussieren der Signale, die gleichzeitig in einer Mehrzahl von Kanälen innerhalb des lebenden Körpers übertragen worden sind, durch Ändern des Verzögerungsausmaßes für jeden Kanal. Nach Verstärkung des elektrischen Signals durch den Verstärker (AMP) wandelt der AMP & ADC 13 das elektrische Signal in ein Digitalsignal durch den ADC (Analog-zu-Digital-Wandler) um und gibt das Digitalsignal an die Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 aus. Hier ist ein Beispiel veranschaulicht, in dem die Anzahl von Eingabe/Ausgabe-Kanälen des Transducers 11 vierundsechzig ist, und die Anzahl von Kanälen des AMP & ADC 13 acht ist, aber diese Anzahlen sind optional, und die Breite und Auflösung eines Ultraschallbildes, das erhalten wird, werden durch das Kanalintervall und die Anzahl von Kanälen des Transducers 11 bestimmt. Der Impulsgenerator & Umschalter 12 führt eine gleichzeitige Impulsgeneratorübertragung entsprechend der Anzahl von Kanälen des ADC durch. Die Ausgestaltung des oben beschriebenen Teilstücks ist in Patentdokumenten 1 und 2 beschrieben und ist wohlbekannt, und deshalb wird deren Erläuterung weggelassen.
-
In der Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 steuert die Übertragungs-/Empfangs-Steuereinheit 15 die Fokussierverarbeitung durch den oben beschriebenen Impulsgenerator&Umschalter-Schaltkreis 12. Die Signalverarbeitungseinheit 16 wandelt das Digitalsignal von dem AMP & ADC 13 in eine Luminanzinformation mittels Verwendung des Steuersignals von der Übertragungs-/Empfangs-Steuereinheit 15 um. Die Verstärkungssteuereinheit 17 steuert eine Verstärkungskorrektur oder dergleichen, die die Dämpfung innerhalb des lebenden Körpers berücksichtigt. Durch die obige Verarbeitung kann ein Ultraschallbild mittels Durchführung einer Übertragung und eines Empfangs erhalten werden, während die vierundsechzig Kanäle einer nach dem anderen geschaltet werden und mittels Verarbeitung der empfangenen Signale.
-
Die Kommunikationseinheit 19 des Drahtlostastkopfes 10 führt eine Kurzbereich-Drahtloskommunikation zum Empfangen eines Operationsbefehls und dergleichen von dem Tablet 30 durch und gibt den Befehl an die Systemsteuereinheit 18 aus und überträgt die durch die Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 erzeugten Ultraschallbilddaten an das Tablet 30. Die Systemsteuereinheit 18 steuert den gesamten Drahtlostastkopf 10 auf Grundlage des Operationsbefehls und dergleichen von der Kommunikationseinheit 19 und des Operationssignals des Schalters 20. Der Schalter 20 ist ein dem Drahtlostastkopf 10 bereitgestellter Knopfschalter (Engl.: button switch), und die Operation bzw. Bedienung des Schalters 20 wird später beschrieben werden.
-
Das Teilstück mit Ausnahme der Systemsteuereinheit 18 tritt in den Aus-Zustand ein, wenn die Energiequelle abgeschaltet wird. Es ist für die Systemsteuereinheit 18 erforderlich, die Operation bzw. Bedienung des Schalters 20 zu erfassen, um die Energiequelle anzuschalten, und deshalb verbleibt die Systemsteuereinheit 18 an, selbst während die Energiequelle aus ist. Das Teilstück ohne Bezug zu der Erfassung der Operation bzw. Bedienung des Schalters 20 innerhalb der Systemsteuereinheit 18 kann ausgeschaltet sein, wenn die Energiequelle abgeschaltet ist.
-
Das Tablet 30 hat eine (Tablet-)Systemsteuereinheit 31, eine Kommunikationseinheit 32 und einen Monitor 33. Die Systemsteuereinheit 31 führt eine Steuerung des Tablets durch. Die Kommunikationseinheit 32 führt eine Kurzbereich-Drahtloskommunikation durch und überträgt einen Operationsbefehl und dergleichen an den Drahtlostastkopf 10 und empfängt Ultraschallbilddaten von dem Drahtlostastkopf 10. Der Monitor 33 ist eine Anzeigevorrichtung mit einer Touchscreen-Funktion und zeigt Ultraschallbilddaten an und erfasst die Operation bzw. Bedienung durch einen Benutzer, die durch Verwendung der Touchscreen-Funktion eingegeben wird. Der Monitor 33 ist nicht auf einen mit der Touchscreen-Funktion beschränkt und kann einer mit einer Anzeigeeinheit, einem Operationsschalter sein. Die Kapazität der Energiequelle des Tablets 30 ist ausreichend groß, und der Leistungsverbrauch erzeugt keinerlei Problem, und deshalb wird deren Erläuterung keine besondere Berücksichtigung gegeben.
-
In dem Ultraschallbild-Erzeugungssystem der Ausführungsform ist der Systemsteuereinheit 18 eine Abschaltungs-Steuereinheit bereitgestellt, zusätzlich zu der oben beschriebenen Ausgestaltung, und deshalb kann eine Abschaltungssteuerung in Übereinstimmung mit einer Schalteroperation bzw. Schalterbedienung ausgeführt werden.
-
2A und 2B sind jeweils ein Diagramm, das eine Ausgestaltung eines Benutzers zum Durchführen einer Operationseingabe bzw. Bedienungseingabe in dem Ultraschallbild-Erzeugungssystem der Ausführungsform veranschaulicht, und 2A veranschaulicht eine Schalteranordnung auf der Seite des Drahtlostastkopfes, und 2B veranschaulicht ein Anzeigebeispiel auf der Seite des Tablets.
-
Wie in 2A veranschaulicht, hat der Drahtlostastkopf 10 die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Beispielsweise ist auf der Unterseite in 2A der Transducer 11 bereitgestellt, und die untere Oberfläche kontaktiert mit dem lebenden Körper 1, und Schallwellen werden bei der unteren Oberfläche eingegeben und ausgegeben. Der Knopfschalter 20 zur Bedienung ist auf der Lateralseite angeordnet. Ein Benutzer greift die Lateralseite des Drahtlostastkopfes 10 durch Ankoppeln seines/ihres Fingers auf dem Knopfschalter 20, kontaktiert die untere Oberfläche mit dem lebenden Körper 1 und bedient den Knopfschalter 20. Die Operation bzw. Bedienung zum Niederdrücken des Knopfschalters 20 in dem Zustand, wo die Energiequelle des Drahtlostastkopfes 10 aus ist, wird bestimmt, die Operation zum Anschalten der Energiequelle des Drahtlostastkopfes 10 zu sein. Die Operation zum Niederdrücken des Knopfschalters 20 für eine kurze Zeit in dem Zustand, wo die Energiequelle an ist, und das Bild (an)gehalten wird (Messstopp) wird bestimmt, Anweisungen zum Ändern des Zustands in den Zustand zu sein, wo die Bildanzeige aktualisiert wird (während einer Messung), und die Operation zum Niederdrücken des Knopfschalters 20 für eine vorbestimmte Zeit oder länger wird bestimmt, die Operation zum Ändern der Energiequelle des Drahtlostastkopfes 10 in den Aus-Zustand zu sein. Hier wird im Nachfolgenden die Operation zum Niederdrücken des Knopfschalters 20 für eine kurze Zeit als ein kurzes Drücken bezeichnet, und die Operation zum Niederdrücken des Knopfschalters 20 für eine vorbestimmte Zeit oder länger wird als ein langes Drücken bezeichnet. Ferner wird die Kurzes-Drücken-Operation in dem Zustand, wo die Energiequelle an ist, und das Bild aktualisiert wird (während einer Messung), bestimmt, die Operation zum Ändern des Zustands in den Zustand zu sein, wo das Bild (an)gehalten wird (Messstopp), und die Langes-Drücken-Operation wird bestimmt, die Operation zum Ändern der Energiequelle des Drahtlostastkopfes 10 in den Aus-Zustand zu sein.
-
Wie in 2B gezeigt, werden auf dem Monitor 33 des Tablets 30 ein Ultraschallbild 34 und eine Bedienungsschaltfläche 35 durch die Touchscreen-Funktion angezeigt, und von dem Ultraschallbild 34 und der Bedienungsschaltfläche 35 unterschiedliche vielfältige Anzeigen werden produziert, aber sie sind nicht schematisch veranschaulicht. Während das Ultraschallbild 34 in Echtzeit aktualisiert wird, wird ”Stoppen” auf der Bedienungsschaltfläche 35 angezeigt, und wenn ”Stoppen” berührt wird, wird das Ultraschallbild 34 (an)gehalten (Aktualisieren der Bildanzeige wird angehalten, und das Bild, wenn ”Stoppen” berührt wird, wird fortgesetzt angezeigt) (Stoppen). Während das Ultraschallbild 34 (an)gehalten wird (Messstopp), wird ferner ”Starten” auf der Bedienungsschaltfläche 35 angezeigt, und wenn ”Starten” berührt wird, wird das Aktualisieren des Ultraschallbildes 34 wieder aufgenommen bzw. fortgesetzt (Starten).
-
3 ist ein Operationsflussdiagramm des Ultraschallbild-Erzeugungssystems der Ausführungsform.
-
Wie schematisch veranschaulicht, ist der Operationsfluss in den Zustand, wo die Energiequelle des Drahtlostastkopfes 10 AN ist, und den Zustand aufgeteilt, wo die Energiequelle AUS ist. Der Fluss ist unter der Annahme veranschaulicht, dass das Tablet 30 in dem Energiequelle-AN-Zustand ist.
-
Bei Schritt S11 ist der Drahtlostastkopf 10 in dem Energiequelle-AUS-Zustand.
-
Bei Schritt S12 wird erfasst, ob der Knopfschalter 20 niedergedrückt wird, und wenn das Niederdrücken nicht erfasst wird, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S11 zurück, und wenn das Niederdrücken erfasst wird, wird der Drahtlostastkopf 10 in den Energiequelle-AN-Zustand gebracht, und die Verarbeitung schreitet zum Schritt S13.
-
Bei Schritt S13 tritt der Drahtlostastkopf 10 in den Leerlaufzustand. Der Leerlauf-(Stoppen)Zustand ist derselbe wie ein später beschriebener Messstoppzustand, in dem ein Bildaktualisieren nicht ausgeführt wird, aber das unmittelbar vorherige Ultraschallbild nicht existiert, und deshalb wird kein Ultraschallbild auf dem Monitor 33 angezeigt. In dem Leerlauf-(Stoppen)Zustand ist ein Teil des Teilstücks, das durch die gestrichelte Linie umgeben ist, welches als ”Abschaltungsziel” in 1 des Drahtlostastkopfes 10 beschrieben ist, in dem AUS-Zustand.
-
Bei Schritt S14 wird erfasst, ob die Bedienungsschaltfläche (Starten) 35 auf dem Monitor 33 des Tablets 30 berührt wird, oder der Knopfschalter 20 niedergedrückt wird. Wenn das Berühren und das Niederdrücken nicht erfasst werden, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S18, und wenn das Berühren oder das Niederdrücken erfasst werden, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S15.
-
Bei Schritt S15 tritt der Drahtlostastkopf 10 in den Messzustand und sämtliche der Teilstücke des Drahtlostastkopfes 10 treten in den AN-Zustand, und das Ultraschallbild wird in Echtzeit aktualisiert.
-
Bei Schritt S16 wird erfasst, ob die Bedienungsschaltfläche (Stoppen) 35 auf dem Monitor 33 des Tablets 30 berührt wird, oder ob der Knopfschalter 20 niedergedrückt wird. Wenn das Berühren und das Niederdrücken nicht erfasst werden, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S15 zurück, und wenn das Berühren oder das Niederdrücken erfasst werden, schreitet die Verarbeitung zum Schritt S17.
-
Bei Schritt S17 tritt der Drahtlostastkopf 10 in den Messstoppzustand, und das Ultraschallbild, das auf dem Monitor 33 angezeigt wird, wenn der Drahtlostastkopf 10 gestoppt wird, wird nicht aktualisiert und verbleibt ungeändert. Zu dieser Zeit, wie es später beschrieben werden wird, ist ein Teil des Teilstücks, welches durch die gestrichelte Linie umgeben ist, welches als ”Abschaltungsziel” in 1 des Drahtlostastkopfes 10 beschrieben ist, in dem AUS-Zustand.
-
Bei Schritt S18 wird bestimmt, ob der Knopfschalter 20 lange gedrückt wird, und wenn der Knopfschalter 20 lange gedrückt wird, wird die Energiequelle des Drahtlostastkopfes 10 abgeschaltet, und die Verarbeitung kehrt zum Schritt S11 zurück, und wenn der Knopfschalter 20 nicht lange gedrückt wird, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S14 zurück.
-
Wie oben erläutert, ist das Ultraschallbild-Erzeugungssystem der Ausführungsform grob in zwei Zustände aufgeteilt, einer ist der Zustand, wo die Energiequelle des Drahtlostastkopfes 10 AUS ist, und der andere ist der Zustand, wo die Energiequelle AN ist. Der Energiequelle-AN-Zustand enthält zwei Zustände, einer ist der Messstopp-(Leerlauf)Zustand, und der andere ist der Messzustand. Wie oben beschrieben, ist es bei der Ultraschallmessung erforderlich, das Ultraschallbild einmal zu fixieren, welches in Echtzeit während der Messung aktualisiert wird, um den Messstoppzustand herbeizubringen. Somit werden der Messzustand und der Messstoppzustand zu der Zeit einer tatsächlichen Verwendung wiederholt. Während einer Messung ist es erforderlich, das Ultraschallbild zu allen Zeiten zu akquirieren und zu aktualisieren, und deshalb ist es schwierig, einen spezifischen Block abzuschalten, aber in dem Messstoppzustand ist es nicht erforderlich, das Ultraschallbild zu akquirieren, und deshalb kann jeder Block abgeschaltet sein.
-
Als Nächstes wird das Teilstück erläutert, welches in dem Messstopp-(Leerlauf)Zustand in dem Drahtlostastkopf 10 abschaltet.
-
Die Blöcke, die in dem Messstoppzustand abschalten, sind der Impulsgenerator & Umschalter 12, der AMP & ADC 13 und die Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 innerhalb von ”Abschaltungsziel”, das durch die gestrichelte Linie in 1 umgeben ist. Die Systemsteuereinheit 18 und die Kommunikationseinheit 19 müssen die Benachrichtigung der Niederdrücken-Erfassung des Knopfschalters 20 und die Schaltfläche-(Starten, Stoppen)Bedienung des Tablets 30 zu allen Zeiten empfangen, und deshalb sind sie von dem Abschaltungsziel ausgeschlossen.
-
4 ist ein Diagramm, das die Blöcke erläutert, die in dem Messstopp-(Leerlauf)Zustand abschalten, und auch in größerem Detail die Ausgestaltung des Ultraschallbild-Erzeugungssystems der Ausführungsform in 1 veranschaulicht.
-
In 4 sind eine Abschaltungs-Steuereinheit 21, ein Quarzoszillator 26 und eine Taktsteuereinheit 27 ferner veranschaulicht. Die Abschaltungs-Steuereinheit 21 und die Taktsteuereinheit 27 sind Teilstücke, die ursprünglich in der Systemsteuereinheit 18 enthalten sind, aber um die schematische Darstellung einfach zu machen, sind sie in 4 außerhalb der Systemsteuereinheit 18 veranschaulicht. Ferner ist die schematische Darstellung des Taktoszillators 26 in 1 weggelassen.
-
Die Abschaltungs-Steuereinheit 21 führt eine Abschaltungssteuerung auf Grundlage einer Statusinformation von der Systemsteuereinheit 18 durch. Die Statusinformation ist eine Information zum Bestimmen, ob der Zustand der Messzustand oder Messstoppzustand ist, und die Abschaltungs-Steuereinheit 21 führt eine Steuerung durch, um den Abschaltungszustand während eines Messstopps beizubehalten, und gibt den Abschaltungszustand während einer Messung frei.
-
Der Quarzoszillator 26 erzeugt und gibt aus einen Takt, auf Grundlage dessen der Drahtlostastkopf 10 die Taktoperation durchführt. Die Taktsteuereinheit 27 steuert, ob die Taktversorgung in der Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 von dem Quarzoszillator 26 durchgeführt oder gestoppt werden soll.
-
Wie schematisch veranschaulicht, hat der AMP & ADC 13 einen AMP (Verstärker) 22, einen ADC 23, ein LVDS (Low Voltage Differential Signaling) 24 und eine Takterzeugungs-PLL 25. Der AMP 22 verstärkt jedes 8-Kanal-Signal von dem Impulsgenerator & Umschalter 12. Der ADC 23 wandelt jedes 8-Kanal-Ausgabesignal des AMP 22 ist ein Digitalsignal um. Das LVDS 24 wandelt die 8-Kanal-Digitalsignal-(paralleles Signal)Ausgabe von dem AMP 22 in ein an die Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 zu übertragendes Niedrigspannungs-Differenzsignal (serielles Signal) um und gibt das Niedrigspannungs-Differenzsignal aus. Die Takterzeugungs-PLL 25 erzeugt einen Operationstakt, der in dem AMP & ADC 13 verwendet wird, aus einem internen Takt (beispielsweise ein von dem Quarzoszillator 26 ausgegebener Takt).
-
Die Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 hat eine Taktteilungseinheit 28 zusätzlich zu der Übertragungs-/Empfangs-Steuereinheit 15, der Signalverarbeitungseinheit 16 und der Verstärkungseinheit 17, die zuvor beschrieben worden sind. Die Taktteilungseinheit 28 teilt einen von dem Quarzoszillator 26 ausgegebenen Takt und erzeugt einen Operationstakt, der in der Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 verwendet wird.
-
Die Abschaltungs-Steuereinheit 21 führt eine Abschaltungssteuerung des AMP (Verstärker) 22, des ADC 23, des LVDS (Low Voltage Differential Signaling) 24, der Takterzeugungs-PLL 25 und der Taktsteuereinheit 27 durch. Ferner wird in der Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 eine Abschaltung ausgeführt mittels Stoppen der Taktlieferung.
-
Wie in 4 veranschaulicht, gibt die Abschaltungs-Steuereinheit 21 ein Abschaltungs-Steuersignal in Zuordnung zu den folgenden Steuereinheiten aus.
- – Impulsgenerator & Umschalter 12: Abschaltung durch Freigabesignal (Engl.: enable signal) (PS_EN) Steuerung
- – AMP 22: Abschaltung durch Freigabesignal (AMP_EN) Steuerung
- – ADC 23: Abschaltung durch Freigabesignal (ADC_EN) Steuerung
- – LVDS 24: Abschaltung durch Freigabesignal (LVDS_EN) Steuerung
- – PLL 25: Abschaltung durch Freigabesignal (PLL_EN) Steuerung
- – Digitalsignalverarbeitungseinheit 14: Abschaltung durch Taktsteuerung an die Digitalsignalverarbeitungseinheit 14 mit einem Freigabesignal (CLK_EN). Zu der Normalzeit ist der Takt von dem Quarzoszillator 26 verbunden, und zu der Zeit einer Abschaltung wird der Takt durch die Taktsteuereinheit 27 maskiert.
-
5 ist ein Diagramm, das eine Ausgestaltung der Taktsteuereinheit veranschaulicht.
-
Die Taktsteuereinheit 27 hat einen Selektor 29, der einen des Taktes von dem Quarzoszillator und des festen Wertes (hier 0) in Übereinstimmung mit dem CLK_EN-Signal auswählt.
-
Wie oben beschrieben, werden abgeschaltete Blöcke frei ausgewählt, und es ist wünschenswert einen Block durch Berücksichtigung nicht nur des Leistungsverbrauchs, sondern auch der Zeit auszuwählen, die zum Wiederaufnehmen des Betriebszustands von dem abgeschalteten Zustand in Anspruch genommen wird.
-
6 ist ein Diagramm, das eine Tabelle von Kombinationsbeispielen von Blöcken zeigt, die abschalten.
-
Muster 1 ist eine Kombination, in der sämtliche der Blöcke in dem Betriebszustand sind, eine Kombination während einer Messung.
-
Muster 2 ist eine Kombination, in der sämtliche der relevanten Blöcke in dem Abschaltungszustand sind, eine Kombination, die den niedrigsten Leistungsverbrauch realisieren kann.
-
Jedes von Muster 3 bis 8 beschreibt einen Schaltkreiszustand, wenn eines von einer Mehrzahl von Abschaltungs-Steuersignalen aktiviert bzw. freigegeben (Engl.: enable) ist (Abschaltungs-Steuersignal ”0”). Aus den Mustern ist es bekannt, dass das Steuersignal und der Schaltkreiszustand in einer Eins-zu-Eins-Weise gesteuert werden können.
-
Muster 9 ist eine Kombination, in der nur das Abschaltungs-Steuersignal PLL_EN deaktiviert bzw. nicht-freigegeben (Engl.: disenable) ist (Abschaltungs-Steuersignal ”1”), und die anderen fünf Abschaltungs-Steuersignale aktiviert bzw. freigegeben sind. Die durch PLL_EN gesteuerte Takterzeugungs-PLL 25 erfordert eine Stabilitätswarteperiode einer Zeit, bis der Schaltkreis stabil ist und einen Operationstakt ausgibt, und wenn die Periode problematisch ist, ist es wünschenswert, nicht nur einen Block abzuschalten, der die Stabilitätswarteperiode erfordert.
-
Muster 10 ist eine Kombination, in der der Impulsgenerator & Umschalter 12 auch nicht abgeschaltet ist, zusätzlich zu der Takterzeugungs-PLL 25. Sobald der Impulsgenerator & Umschalter 12 in den Abschaltungszustand gebracht ist, ist es erforderlich, wieder das Verzögerungsausmaß des Übertragungsimpulses und den Ausgabekanal zu dem Register zu setzen, und deshalb verlängert sich die Periode der Zeit bis zu dem Anstieg.
-
Die Beziehung zwischen der Länge der Periode der Zeit bis zu dem Anstieg und dem Grad einer Reduzierung des Leistungsverbrauchs ist eine Kompromissbeziehung, und deshalb kann eine Kombination abgeschalteter Einheiten in Übereinstimmung mit einem Element ausgewählt werden, dem die Priorität gegeben wird.
-
Wie oben, ist die Ausführungsform erläutert, aber sämtliche der hier beschriebenen Beispiele und Bedingungen sind zum Zweck eines Erleichterns des Verständnisses der Erfindung und der auf das Fachgebiet angewendeten Konzepte der Erfindung beschrieben. Im Besonderen sollen die beschriebenen Beispiele und Bedingungen beabsichtigungsgemäß nicht den Schutzbereich der Erfindung beschränken, und die Ausgestaltungen solcher Beispiele in der Beschreibung geben nicht die Überlegenheit und Unterlegenheit der Erfindung an. Die Ausführungsform der Erfindung wird im Detail beschrieben, aber es sollte verstanden werden, dass vielfältige Änderungen, Ersetzungen und Abänderungen getätigt werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Drahtlostastkopf
- 11
- Transducer
- 12
- Impulsgenerator & Umschalter
- 13
- AMP & ADC
- 14
- Digitalsignalverarbeitungseinheit
- 15
- Übertragungs-/Empfangs-Steuereinheit
- 16
- Signalverarbeitungseinheit
- 17
- Verstärkungssteuereinheit
- 18
- (Drahtlostastkopf-)Systemsteuereinheit
- 19
- Kommunikationseinheit
- 20
- Schalter
- 21
- Abschaltungs-Steuereinheit
- 22
- Verstärker
- 23
- ADC
- 24
- LVDS
- 25
- Takterzeugungs-PLL
- 26
- Quarzoszillator
- 27
- Taktsteuereinheit
- 28
- Taktteilungseinheit
