JP2003135456A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デージーチェーン接続されるドータボードを
含んだ超音波診断装置において、空きスロットを手作業
で短絡していた。 【解決手段】 バックプレーン５０の送り端子８０、戻
り端子８２の間にＡＮＤゲート９０を用いたスイッチを
あらかじめ設ける。各ＡＮＤゲート９０の電源端子はボ
ード検出端子８４に接続される。ドータボード５４がコ
ネクタ５２に装着されると、ボード検出端子８４が接地
端子６４により接地されるため、ＡＮＤゲート９０は、
駆動電源がオフとなって、データの入出力端子間が遮断
される一方で、信号経路６３により端子８０，８２間が
接続される。一方、空きスロットでは、ＡＮＤゲート９
０に駆動電源が供給され、ＡＮＤゲート９０は入力され
たデータをそのまま出力するオン状態となり、そのデー
タを次のスロットへ伝送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックプレーンに
接続された複数のモジュール基板を含んだ超音波診断装
置に関し、特にモジュール基板間のデージーチェーン接
続に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置では、複数のコネクタを
備えたバックプレーンを有し、そのコネクタに必要なモ
ジュール基板を差し込んでシステムを構成することが行
われる。バックプレーンはマザーボード、またコネクタ
に接続される基板（モジュール基板）はドータボードと
も呼ばれる。ドータボードはバックプレーンから電源供
給を受け、またバックプレーンを介して各種入出力信号
の授受を行うことができる。また例えばバックプレーン
はコンピュータ等のメインの制御ユニットに接続され、
そのメイン制御ユニットは各ドータボードの制御及び各
ドータボードでの処理結果の収集等を行うことができ
る。

【０００３】ここで、ドータボード間をバックプレーン
を介して数珠つなぎにするデージーチェーンという配線
方法がある。図２は、従来の超音波診断装置の模式的な
構成図であり、バックプレーン２上の複数のコネクタ４
にドータボード６，８が接続される。特にドータボード
６はコンピュータ１０に接続され、デージーチェーン信
号線１２へ信号を入力する。信号は、コネクタ４に接続
されたドータボード８を順に移動する。つまり、バック
プレーン２からドータボード８に入力された信号は、当
該ドータボード８を経由してバックプレーン２に戻り、
次のドータボード８へ伝達される。

【０００４】デージーチェーン信号線１２を伝達される
信号は、例えばデータ部分とその宛先を示すアドレス部
分とを含んで構成される。各ドータボード８の処理部１
４は、伝達された信号のアドレス部分を読み取り、それ
が自分宛である場合には、データ部分を読み取って、指
定された処理が行われる。

【０００５】さて、バックプレーン２のコネクタ４にド
ータボード８が装着されていない場合、すなわち、空き
スロットがあると、その部分でデージーチェーン接続が
途切れてしまい、その先のドータボード８へ信号が伝達
されない。これを避けるために、従来は、ドータボード
８に接続されるべきデージーチェーン信号線１２の端子
間をダミープラグ１６やジャンパで短絡する。反対に空
きスロットに、ドータボードを装着する場合には、ダミ
ープラグやジャンパピンを取り外し、信号が新たに装着
されるドータボードを経由するように経路を切り替える
必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらコネクタにダミ
ープラグを着脱したり、ジャンパブロックにジャンパピ
ンを着脱するといった従来のデージーチェーン接続の構
成変更は、ユーザが手作業で行っている。そのため、ユ
ーザの作業負荷が増えると共に、切り替え忘れが生じる
おそれもあるという問題点があった。

【０００７】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、ドータボードの着脱によるデージーチェー
ン接続の構成変更が容易かつ確実に行われる超音波診断
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波診断
装置は、バックプレーン基板が、電子回路を有するモジ
ュール基板が差し込まれる複数のスロットと、前記複数
のスロットを順番に経由して信号を伝送するラインであ
って、前記各スロットごとに送り端子及び戻り端子を有
するデージーチェーン配線と、前記各スロットごとに設
けられ、前記送り端子と前記戻り端子との間の接続経路
を切り替える複数の切り替え経路手段とを含み、前記各
切り替え経路手段が、スロットに前記モジュール基板が
差し込まれている差込状態では前記送り端子からの信号
は前記モジュール基板内で適応的な信号処理を受け前記
戻り端子に出力する経路を形成し、前記スロットに前記
モジュール基板が差し込まれていない非差込状態では前
記送り端子からの信号がそのまま前記送り端子に出力さ
れる経路を形成する。

【０００９】デージーチェーン配線は、各スロットごと
に送り端子及び戻り端子を有する。本発明によれば、こ
れら送り端子と戻り端子との間が、モジュール基板内の
経路またはバックプレーン基板内の経路により接続され
て、入力された信号が各スロットを順番に経由して出力
端に到達する一繋がりの信号ラインが形成される。バッ
クプレーン基板に差し込まれたモジュール基板は、この
一繋がりのデージーチェーン配線により直列に接続され
る。送り端子と戻り端子との間を接続し得る上記２つの
経路は切り替え経路手段により自動的に切り替えられ
る。切り替え経路手段は、対応するスロットにモジュー
ル基板が差し込まれているか否かに連動して、送り端子
及び戻り端子間のモジュール基板内の経路の断続を制御
する。具体的には、スロットにモジュール基板が差し込
まれた差込状態では、当該モジュール基板内の経路によ
り送り端子及び戻り端子間が接続されるので、モジュー
ル基板内の経路は形成されず、一方、非差込状態では、
モジュール基板内の経路が形成され、送り端子及び戻り
端子間が導通状態とされる。なお、送り端子からモジュ
ール基板内へ入力された信号は、モジュール基板内で適
応的に処理される。すなわち、その信号の内容に応じ
て、モジュール基板内で処理されて変化して出力する場
合もあるし、処理されずにそのまま出力する場合もあ
る。

【００１０】送り端子と戻り端子との間の接続経路の切
り替えがモジュール基板の着脱に連動するための構成と
しては、スロットに差し込まれたモジュール基板の有無
を機械的な仕組みで検知するものもあるが、他の本発明
に係る超音波診断装置における構成では、前記非差込状
態で形成される経路を、前記非差込状態を電気的に検知
してオン動作する電子スイッチ回路で構成する。

【００１１】本発明の好適な態様は、所定の基準電圧を
複数の前記電子スイッチ回路に個別に供給する基準電源
を有し、前記電子スイッチ回路が、前記基準電源に接続
されると共に、前記差込状態では前記モジュール基板の
接地電位部分に接触するゲート端子を有し、前記ゲート
端子に前記基準電圧を印加されている場合にオン動作状
態となり、一方、接地電位を印加されている場合にオフ
動作状態となる超音波診断装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１３】図１は、本発明に係る超音波診断装置の模
式的な構成図である。本装置は、バックプレーン５０
（バックプレーン基板）に設けられた複数のスロットコ
ネクタ（コネクタ５２）にドータボード５４，５６（モ
ジュール基板）が差し込まれ、これらドータボードがデ
ージーチェーン接続される。

【００１４】各ドータボード５４上には、それぞれ超音
波診断装置の所定の機能を有した回路モジュールが搭載
される。例えば、送信回路、受信回路、及び送受信制御
部や、断層画像形成部等の受信信号処理回路がそれぞれ
ドータボード５４上に構成される。ユーザは、例えば受
信信号に対する各種の処理ごとに用意されたドータボー
ド５４を選択してバックプレーン５０に差し込んで、自
分のニーズに応じた超音波診断システムを構成すること
ができる。

【００１５】各ドータボード５４には、互いに共通する
位置に受入端子６０、送出端子６２、及び接地端子６４
が設けられる。例えば、それら端子は、コネクタ５２に
接続される端子として設けられる。受入端子６０、送出
端子６２はそれぞれバックプレーン５０のデージーチェ
ーン信号線６６に接続される。受入端子６０はデージー
チェーン信号線６６から信号を受け入れる端子である。
受入端子６０から取り込まれた信号は、後述するように
ドータボード５４内を通過してデージーチェーン信号線
６６に戻される。送出端子６２はこの通過信号をデージ
ーチェーン信号線６６へ送り出す端子である。接地端子
６４は、ドータボード５４内にて接地される。

【００１６】各ドータボード５４はそれぞれの受入端子
６０と送出端子６２とを結ぶ信号経路６３を有する。こ
の信号経路６３に設けられた処理部６８は、その信号が
自分宛である場合には、それに対応した動作を実行させ
る。そして、受入端子６０から入力された信号は、その
対応動作を実行させたことを示す信号に変化して送出端
子６２へ出力する。また、その信号が自分宛でない場合
には、受入端子６０から入力された信号は、何の変化も
受けずそのまま送出端子６２へ出力する。

【００１７】ドータボード５６はコンピュータ７０に接
続され、コンピュータ７０はドータボード５６及びバッ
クプレーン５０を介して、他のドータボード５４の制御
やデータ収集などを行うことができる。また、ドータボ
ード５６には、始点端子７２、終点端子７４、及び基準
電圧供給端子７６が設けられる。例えば、それら端子
は、コネクタ５２に接続される端子として設けられる。

【００１８】ドータボード５６は、始点端子７２からデ
ージーチェーン信号線６６へ信号を出力する。この信号
は複数のコネクタ５２を一巡して、終点端子７４からド
ータボード５６へ取り込まれる。またドータボード５６
は、ロジック回路の駆動電源７８（電圧Ｖ_CC）を有す
る。この駆動電源７８は複数の基準電圧供給端子７６に
それぞれ抵抗７９を介して接続される。

【００１９】バックプレーン５０に設けられるデージー
チェーン信号線６６は、バックプレーン５０に設けられ
る例えばｎ個のコネクタ５２を順に接続する。具体的に
は、デージーチェーン信号線６６は、ドータボード５６
の始点端子７２と、１番目のコネクタ５２の複数端子の
うちドータボード５４の受入端子６０に対応する端子
（送り端子８０）とを接続し、また、ｋ番目（ｋ＝１，
２，…，ｎ−１）のコネクタ５２の複数端子のうちドー
タボード５４の送出端子６２に対応する端子（戻り端子
８２）と（ｋ＋１）番目のコネクタ５２の送り端子８０
とを接続し、さらにｎ番目のコネクタ５２の戻り端子８
２とドータボード５６の終点端子７４とを接続する。

【００２０】本装置のバックプレーン５０の特徴とし
て、各コネクタ５２の送り端子８０と戻り端子８２との
間に電子的スイッチ回路があらかじめ設けられる。この
電子的スイッチ回路は例えば、ＡＮＤゲート９０を用い
て構成される。ＡＮＤゲート９０が有する複数のデータ
入力端子は共に送り端子８０に接続され、一方、ＡＮＤ
ゲート９０のデータ出力端子が戻り端子８２に接続され
る。上述したドータボード５６の基準電圧供給端子７６
は各ＡＮＤゲート９０ごとに設けられ、各ＡＮＤゲート
９０の電源端子は対応する基準電圧供給端子７６に接続
される。また、電源端子は、そのＡＮＤゲート９０に対
応するコネクタ５２の複数端子のうちドータボード５４
の接地端子６４に対応する端子（ボード検出端子８４）
にも接続される。

【００２１】このＡＮＤゲート９０は、対応するコネク
タ５２にドータボード５４が装着されていない場合に
は、電源端子に基準電源Ｖ_CCを印加されて論理演算動作
を行い、入力データと等しいデータを出力する。すなわ
ち、このときＡＮＤゲート９０はオン状態のスイッチと
等価である。

【００２２】一方、対応するコネクタ５２にドータボー
ド５４が装着されている場合には、ボード検出端子８４
に接地端子６４が接続され、電源端子は接地電位とな
る。よって、ＡＮＤゲート９０は動作することができ
ず、データ入力端子とデータ出力端子との間は遮断さ
れ、オフ状態のスイッチと等価となる。ちなみに、この
構成ではＡＮＤゲート９０の電源端子が、データ入力端
子とデータ出力端子との間の断続を制御するゲート端子
としての機能を有する。

【００２３】この構成により、ドータボード５４が装着
されたスロットにおいてはＡＮＤゲート９０（図１のＡ
ＮＤゲート９０-1，９０-2，９０-4）が遮断され、デー
ジーチェーン信号線６６を伝達される信号はドータボー
ド５４の信号経路６３を通過する。一方、ドータボード
５４が装着されていないスロットにおいてはＡＮＤゲー
ト９０（図１のＡＮＤゲート９０-3）は、入力される信
号をそのまま出力し次のスロットへ伝送する。すなわ
ち、空きスロットでは、あらかじめバックプレーン５０
に設けられた電子的スイッチ回路（ＡＮＤゲート９０）
が自動的にオン動作状態に設定されるので、デージーチ
ェーン接続が途切れることがない。

【００２４】ちなみに、駆動電源７８と基準電圧供給端
子７６との間の抵抗７９は、ドータボード５４が装着さ
れたスロットのＡＮＤゲート９０の電源端子が接地電位
となった場合にも、駆動電源７８の出力電圧が低下する
ことを防止し、他のＡＮＤゲート９０への動作可能電圧
の供給を確保するために設けられている。また、抵抗７
９をドータボード５６に配置したので、基準電圧供給端
子７６の電位を見ることで、各スロットのドータボード
の有無をドータボード５６上でチェックすることができ
る。

【００２５】また、ここでは電子的スイッチ回路を、Ａ
ＮＤゲート９０を用いて構成したが、他の論理素子等で
構成することも可能である。また、ドータボード５４の
着脱に連動して切り替わるスイッチ素子として、ドータ
ボード５４による押圧力の有無等に応じて切り替わる機
械的切り替え方式のスイッチを用いてもよい。

【００２６】このように構成されたドータボード５４の
デージーチェーン接続は、例えば、ドータボード５４に
搭載されるＰＬＤ（Programmable Logic Device）への
プログラムの書き込みやメモリへのデータの書き込みに
利用することができる。コンピュータ７０は、書き込み
先のドータボード５４のＩＤや素子上のアドレスを含む
制御情報と書き込みデータとを、ドータボード５６の始
点端子７２からデージーチェーン信号線６６へ、所定の
フォーマットのシリアル信号として送出する。この信号
はバックプレーン５０に装着された各ドータボード５４
の信号経路６３を順次通過する。その際、処理部６８が
自分のドータボード５４のＩＤを信号中に検出すると、
伝送されてきたデータを指定された素子の指定されたア
ドレスに書き込む。これにより、ドータボード５４を本
超音波診断装置に実装したまま、データ等の書き換えを
行うことができる。

【００２７】また、デージーチェーン接続を用いて、ド
ータボード５４のロジックの動作テストやコネクタ５２
の導通テストを行うこともできる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の超音波診断装置によれば、モジ
ュール基板の着脱に応じて自動的にスロットの送り端子
及び戻り端子間の経路が切り替わり、モジュール基板が
装着されていないスロットにおいて、本来、モジュール
基板によって接続される端子間が短絡される。つまり、
モジュール基板が装着されていないスロットにおいてデ
ージーチェーン接続が途切れない構成が、ユーザの手を
煩わすことなく容易かつ確実に実現される効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る超音波診断装置の模式的な構成
図である。

【図２】 従来の超音波診断装置の模式的な構成図であ
る。

【符号の説明】

５０ バックプレーン、５２ コネクタ、５４，５６
ドータボード、５８処理部、６３ 信号経路、６６ デ
ージーチェーン信号線、７０ コンピュータ、９０ Ａ
ＮＤゲート。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バックプレーン基板を有する超音波診断
   装置において、 前記バックプレーン基板は、 電子回路を有するモジュール基板が差し込まれる複数の
   スロットと、 前記複数のスロットを順番に経由して信号を伝送するラ
   インであって、前記各スロットごとに送り端子及び戻り
   端子を有するデージーチェーン配線と、 前記各スロットごとに設けられ、前記送り端子と前記戻
   り端子との間の接続経路を切り替える複数の切り替え経
   路手段と、 を含み、 前記各切り替え経路手段は、 スロットに前記モジュール基板が差し込まれている差込
   状態では前記送り端子からの信号は前記モジュール基板
   内で適応的な信号処理を受け前記戻り端子に出力する経
   路を形成し、 前記スロットに前記モジュール基板が差し込まれていな
   い非差込状態では前記送り端子からの信号がそのまま前
   記送り端子に出力される経路を形成すること、 を特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波診断装置におい
   て、 前記非差込状態で形成される経路は、前記非差込状態を
   電気的に検知してオン動作する電子スイッチ回路である
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の超音波診断装置におい
   て、 所定の基準電圧を複数の前記電子スイッチ回路に個別に
   供給する基準電源を有し、 前記電子スイッチ回路は、 前記基準電源に接続されると共に、前記差込状態では前
   記モジュール基板の接地電位部分に接触するゲート端子
   を有し、 前記ゲート端子に前記基準電圧を印加されている場合に
   オン動作状態となり、一方、接地電位を印加されている
   場合にオフ動作状態となること、 を特徴とする超音波診断装置。